本发明专利技术涉及用于抗反射涂层的倍半硅氧烷树脂，其中倍半硅氧烷树脂由下列单元组成：（Ｐｈ（ＣＨ２）ｒＳｉＯ（３－ｘ）／２（ＯＲ′）ｘ）ｍ、（ＨＳｉＯ（３－ｘ）／２（ＯＲ′）ｘ）ｎ、（ＭｅＳｉＯ（３－ｘ）／２（ＯＲ′）ｘ）ｏ、（ＲＳｉＯ（３－ｘ）／２（ＯＲ′）ｘ）ｐ、（Ｒ１ＳｉＯ（３－ｘ）／２（ＯＲ′）ｘ）ｑ，其中Ｐｈ是苯基，Ｍｅ是甲基；Ｒ′是氢原子或含１至４个碳原子的烃基；Ｒ选自羧酸基团或羧酸形成基团或其混合物；且Ｒ１选自取代的苯基、酯基、聚醚基、巯基、含硫有机官能团、羟基生成基团、芳基磺酸酯基团和反应性或可固化的有机官能团；ｒ的值为０、１、２、３或４；ｘ的值为０、１或２；其中在树脂中，ｍ的值为０至０．９０；ｎ的值为０．０５至０．９９；ｏ的值为０至０．９５；ｐ的值为０．０１至０．５；ｑ的值为０至０．５；且ｍ＋ｎ＋ｏ＋ｐ＋ｑ≈１。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】倍半硅氧烷树脂相关申请的交叉参考无
技术介绍
在光刻工艺中，使光阻剂曝露于UV光是获得高分辨图像的一个重要步骤。随着半导体产业中对较小部件尺寸的不断需求，最近已出现193nm光学光刻作为生产具有 sub-lOOnm部件的器件的技术。使用这种较短波长的光需要底部抗反射涂层(BARC)通过吸收透过该光阻剂的光以减少在基板上的反射以及抑制光阻剂摆动固化(swing cure) 0市售的抗反射涂层是由有机基质材料和无机基质材料组成。通常，具有良好抗蚀刻性的无机 ARC是基于CVD的并且受到所有极端形貌整合缺点的限制；另一方面，采用旋涂方法应用有机ARC材料，该材料具有优良的填充和平坦化性质，但对有机光阻剂的蚀刻选择性差。因此，非常需要一种提供综合了有机ARC与无机ARC的优点的材料。在这方面，近来我们发现某些基于苯基-氢化物的倍半硅氧烷树脂对193nm光具有优良的抗反射涂层性质。虽然底部抗反射涂层(BARC)材料能够有效地减少活化辐射的反射，但要除去BARC材料而不损伤上层光阻剂和/或下层基板却极具有挑战性。除去BARC 的常规方法是通过等离子蚀刻方法。然而，等离子蚀刻通常会导致光阻剂层变薄。因此，光阻剂层上的图案可能被破坏或变得无法转印到基板层上。等离子蚀刻可能还会导致基板损伤从而影响最终器件的性能。此外，用于除去BARC材料的额外蚀刻步骤会增加光刻实施中的成本和工艺复杂程度。因此，期望存在可以通过等离子蚀刻以外的方法除去的抗反射涂层材料。本专利技术涉及可作为用于光刻的抗反射涂层的倍半硅氧烷树脂。本专利技术更具体地涉及含羧基基团的倍半硅氧烷材料。羧基官能的倍半硅氧烷树脂形成良好的旋涂薄膜并耐受有机溶剂，诸如PGMEA、2-庚酮Q-h印tonene)，但是当在250°C或低于250°C下固化时可溶于显影剂。此外，由羧基官能的倍半硅氧烷树脂生成的富含Si的ARC显现良好的抗干蚀刻性。
技术实现思路
本专利技术涉及用于抗反射涂层的羧基官能的倍半硅氧烷树脂，其中所述倍半硅氧烷树脂由下列单元组成(Ph(CH2)rSi0(3_x)/2(0R' )x)m(HSi0(3_x)/2(0R' )x)n(MeSiO(3_x)/2 (OR' )x)0(RSi0(3_x)/2(0R' )x)p(R1SiO^72 (OR' )x)q其中Wi是苯基，Me是甲基；R'是氢原子或含1至4个碳原子的烃基；R选自羧酸基团、羧酸形成基团或其混合物；且R1选自取代的苯基、酯基、聚醚基、巯基、含硫有机官能团、羟基生成基团、芳基磺酸酯基团、和反应性或可固化的有机官能团；且r的值为0、1、2、3 或4 ;x的值为0、1或2 ；其中在所述树脂中，m的值为0至0. 95 ；η的值为0. 05至0. 95 ；ο 的值为0至0. 95 ；ρ的值为0. 05至0. 5 ;q的值为0至0. 95 ；且m+n+o+p+q ^ 1。当这些树脂用于抗反射涂层时，其固化薄膜具有良好的耐溶剂(即，PGMEA)性并且可以通过各种方法(包括蚀刻、湿法显影、湿法剥离及其它)除去。具体实施例方式用于形成抗反射涂层的倍半硅氧烷树脂由下列单元组成(Ph(CH2)rSi0(3_x)/2(0R' )x)m(HSi0(3_x)/2(0R' )x)n(MeSi0(3_x)/2(0R' )x)0(RSi0(3_x)/2(0R' )x)p(R1SiO^72 (OR' )x)q其中Wi是苯基，Me是甲基；R'是氢原子或含1至4个碳原子的烃基；R选自羧酸基团、羧酸形成基团或其混合物；且R1选自取代的苯基、酯基、聚醚基、巯基、含硫有机官能团、羟基生成基团、芳基磺酸酯基团、和反应性或可固化的有机官能团；且r的值为0、1、2、3 或4 ;x的值为0、1或2 ；其中在所述的树脂中，m的值为0至0. 90 ；η的值为0. 05至0. 99 ；ο 的值为0至0. 95 ;ρ的值为0. 01至0. 5 ;q的值为0至0. 5 ；且m+n+o+p+q ^ 1。通常m的值为0. 05至0. 25，或者为0. 05至0. 15。通常η的值为0. 15至0. 80，或者为0. 2至0. 75。通常ο的值为0. 25至0. 80，或者为0. 4至0. 75。通常ρ的值为0. 015至0. 35,或者为0. 025 至0.25。通常q的值为0至0. 15，或者为0至0. 1。R'独立地是氢原子或含1至4个碳原子的烃基。R'可以例如是H、甲基、乙基、丙基、异丙基和丁基。在该树脂中，R是羧酸基团、羧酸形成基团或其混合物。羧酸基团的实例是具有通式R2C(O)OH的基团，其中R2选自含1至10个碳原子的亚烷基基团。羧酸形成基团的实例是具有通式-R2C (0) OR3的基团，其中R2选自含1至10个碳原子的亚烷基基团，且R3是保护基。保护基是在酸性条件下断裂得到对应的羧酸基团的有机或甲硅烷基基团。保护基的实例可以例如是但不限于叔丁基、三甲基硅烷基、酸酐基、甲硫基甲酯、苄氧基甲酯、二苯基甲酯、对甲氧基苄酯及其它。许多保护基在由Greene和^its编写的《有机合成中的保护基》 (Protective groups in organic synthesis)，第 3 片反，369-453 页中描述。R1选自取代的苯基、酯基、聚醚基、巯基、含硫有机官能团、羟基生成基团、芳基磺酸酯基团、和反应性或可固化的有机官能团。取代的苯基含有至少一个H0-、Me0-、Me-、 Et-、C1-和/或其它取代基。酯基可以是含有至少一个酯官能度的任何有机取代基。本文所用的酯基的实例是-(CH2) 2-0-C (0) Me和-(CH2) 2_C (0) -OMe。聚醚基是含有通过氧原子连接的烃单元的有机取代基，其由下列结构表示，但不限于下列结构_(CH2)a。0R4， 其中a = 2至12 ;b = 2至6 ;c = 2至200 ;R4 = H、烷基或其它有机基团。本文所用的聚醚基的实例是-(CH2) 3" (OCH2CH2) c-0Me、- (CH2) 3- (OCH2CH2) C-0H 和-(CH2) 3- (OCH2CH2) 7_0Ac 和-(CH2)3-(0CH2CH2)。-0C(0)Me。巯基具有通式HS(CH2)d-,其中d的值为1至18，诸如巯基丙基、巯基乙基和巯基甲基。芳基磺酸酯基团具有通式R5O-SO2-Ph-(CH2),-,其中R5是氢原子、脂族基团或芳族基团，且r的值为0、1、2、3或4。芳基磺酸酯基团可以例如是但不限于 HO-SO2-Ph-(CH2)r-或(CH3)2CH0-S02-Ph-(CH2)r-。反应性或可固化的有机官能团可以例如是但不限于烯基(诸如乙烯基与烯丙基)、环氧基(诸如缩水甘油氧基丙基和环氧环己烷基)、丙烯酸酯基团(诸如甲基丙烯酰氧丙基(methacryoxypropyl)、丙烯酰氧丙基以及其它)。用于制造倍半硅氧烷树脂的常规方法包括适当卤代硅烷或烷氧硅烷的水解和缩合。一个实例是苯基三氯硅烷、三氯硅烷、含羧酸或羧酸形成基团的硅烷、甲基三氯硅烷和可选的其它有机官能的三氯硅烷的混合物的水解和缩合。通过这种方法，由于不完全水解或缩合而导致残余的-OH和/或-OR'保留在倍半硅氧烷树脂中是可能的。如果在倍半硅氧烷树脂中含有-OR'基团的单元本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种倍半硅氧烷树脂，其中所述倍半硅氧烷树脂由以下单元组成：（Ｐｈ（ＣＨ２）ｒＳｉＯ（３－ｘ）／２（ＯＲ′）ｘ）ｍ（ＨＳｉＯ（３－ｘ）／２（ＯＲ′）ｘ）ｎ（ＭｅＳｉＯ（３－ｘ）／２（ＯＲ′）ｘ）ｏ（ＲＳｉＯ（３－ｘ）／２（ＯＲ′）ｘ）ｐ（Ｒ１ＳｉＯ（３－ｘ）／２（ＯＲ′）ｘ）ｑ其中Ｐｈ是苯基，Ｍｅ是甲基；Ｒ′是氢原子或含１至４个碳原子的烃基；且ｒ的值为０、１、２、３或４；ｘ的值为０、１或２；其中在所述树脂中，ｍ的值为０至０．９０；ｎ的值为０．０５至０．９９；ｏ的值为０至０．９５；ｐ的值为０．０１至０．５；ｑ的值为０至０．５；且ｍ＋ｎ＋ｏ＋ｐ＋ｑ≈１。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：付鹏飞，
申请(专利权)人：陶氏康宁公司，
类型：发明
国别省市：US
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