专利名称：抗蚀剂下层组合物以及使用该组合物制造半导体集成电路器件的方法
技术领域：
本发明涉及抗蚀剂下层组合物，其能够提供具有存储稳定性和耐蚀刻性的下层从而转移极好的图案，本发明还涉及使用该抗蚀剂下层组合物制造半导体集成电路器件的方法。
背景技术：
通常,大多数光刻(平版印刷，lithography)工艺应使抗蚀剂层和衬底之间的反射最小化，以便提高分辨率。为此，在抗蚀剂层和衬底之间使用抗反射涂层(ARC)材料从而改善分辨率。然而，由于按照基本组成，抗反射涂层材料类似于抗蚀剂材料，因而抗反射涂层材料对印有图像的抗蚀剂层具有差的蚀刻选择性。因此，在随后的蚀刻工艺中需要额外的光刻工艺。此外，一般的抗蚀剂材料对后续蚀刻工艺没有充分的耐受性。当抗蚀剂层薄时，当有待蚀刻的衬底厚时，当要求蚀刻深度深时，或当需要特殊蚀刻剂用于特殊衬底时，都会广泛使用抗蚀剂下层。抗蚀剂下层包括两个具有优异蚀刻选择性的层。然而，需要持续研究从而实现具有优异耐蚀刻性的抗蚀剂下层。一般地，在半导体批量生产过程中，抗蚀剂下层是以化学气相沉积(CVD)方法制备的。然而，当抗蚀剂下层以CVD法沉积时，抗蚀剂下层中易于产生颗粒甚至难以检测。此外，由于抗蚀剂下层可能具有线条较窄的图案，甚至其中少量颗粒可能对最终器件的电学特征都有不良影响。CVD法可能具有工艺较长和设备昂贵的问题。为了解决这些问题，要求可用于旋涂的抗蚀剂下层组合物，其可易于控制颗粒，以及工艺快且成本低。而且，当形成第二抗蚀剂下层的抗蚀剂下层组合物包括有机硅烷缩聚产物时，可保留具有高度反应性的硅烷醇基，并因此降低储藏稳定性。具体地，当抗蚀剂下层组合物长时间储存时，硅烷醇基发生缩聚反应并因此提高有机硅烷缩聚产物的分子量。然而，当有机硅烷缩聚产物分子量极度增加时，抗蚀剂下层组合物可变成凝胶。因此，迫切需要具有优异的耐蚀刻性和存储稳定性的新型抗蚀剂下层组合物。
发明内容
技术问题本发明的一个实施方式提供一种抗蚀剂下层组合物，其能够利用旋涂方法以被涂覆并具有优异的存储稳定性和耐蚀刻性。本发明的另一个实施方式提供一种利用抗蚀剂下层组合物制造半导体集成电路器件的方法。本发明的实施方式不限于上述技术目的，且本领域普通技术人员可理解其他技术目的。
技术方案根据本发明的一个实施方式，提供一种抗蚀剂下层组合物，其包括有机硅烷缩聚产物，其包括10到40mol%由以下化学式I表示的结构单元，和溶剂。[化学式I]
权利要求
1.ー种抗蚀剂下层组合物，包括 有机娃烧缩聚产物，包括10到40mol%的由以下化学式I表示的结构单元，以及溶剂 [化学式I]
2.根据权利要求I所述的抗蚀剂下层组合物，其中所述有机硅烷缩聚产物进ー步包括由以下化学式2或3表示的结构单元 [化学式2]
3.根据权利要求I所述的抗蚀剂下层组合物，其中所述有机硅烷缩聚产物是从以下化学式4到6表示的化合物在酸催化剂或碱催化剂下产生的 [化学式4] [R1O] 3Si-X [化学式5][R2O] 3Si-R3 [化学式6]([R4Ol3Sijn-Y其中，在化学式4到6中 R1、R2和R4相同或不同，且每个都独立地为Cl到C6烷基， R3为Cl到C12烷基， X为包括取代或未取代芳香环的C6到C30官能团， Y为直链或支链的取代的或未取代的Cl到C20亚烃基；或主链中包括选自由以下组成的组中的取代基的Cl到C20亚烃基亚烯基、亚炔基、亚芳基、杂环基、脲基、异氰尿酸酷基、及其组合，且η是2或3。
4.根据权利要求I所述的抗蚀剂下层，其中包括取代或未取代的芳香环的C6到C30官能团由以下化学式21表示 [化学式21] Hx1 其中，化学式21中 L是直链或支链的取代的或未取代的Cl到C20亚烃基，其中所述亚烃基中的一个或两个或更多碳可选地由选自以下组成的组中的官能团取代，或不被其取代醚基(-0-)、羰基(-CO-)、酷基(-COO-)、胺基(-NH-)、及其组合， X1是取代的或未取代的C6到C20芳基，取代的或未取代的C7到C20芳基羰基，和取代的或未取代的C9到C20色烯酮基，且m是O或I。
5.根据权利要求I所述的抗蚀剂下层组合物，其中基于所述抗蚀剂下层组合物总量，包括的所述有机娃烧缩聚产物的量为约lwt%到50wt%。
6.根据权利要求I所述的抗蚀剂下层组合物，其中所述抗蚀剂下层组合物进ー步包括选自由交联剂、自由基稳定剂、表面活性剤、及其组合组成的组中的添加剤。
7.根据权利要求I所述的抗蚀剂下层组合物，其中所述抗蚀剂下层组合物进ー步包括选自由以下组成的组中的添加剂对甲苯磺酸吡啶鎗盐、氨基磺基甜菜碱-16、(-)_樟脑-10-磺酸铵盐、甲酸铵、甲酸烷基三こ基铵、嘧啶鎗甲酸盐、四丁基铵こ酸盐、四丁基铵叠氮化物、四丁基铵苯甲酸盐、四丁基铵硫酸氢盐、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基氰化铵、四丁基氟化铵、四丁基碘化铵、四丁基硫酸铵、四丁基硝酸铵、四丁基亚硝酸铵、对甲苯磺酸四丁基铵、磷酸四丁基铵、及其组合。
8.—种制造半导体集成电路器件的方法，包括 (a)在衬底上提供材料层； (b)在所述材料层上形成第一抗蚀剂下层； (c)在所述第一抗蚀剂下层上涂覆根据权利要求I至7任一项所述的抗蚀剂下层组合物从而形成第二抗蚀剂下层； Cd)在所述第二下层上形成辐射敏感成像层； (e)按图案将所述辐射敏感成像层暴露于辐射从而在所述成像层中形成辐射暴露区域的图案； (f)选择性除去部分所述辐射敏感成像层和部分所述第二抗蚀剂下层从而暴露部分所述第一抗蚀剂下层； (g)选择性除去图案化的第二抗蚀剂下层和部分所述第一抗蚀剂下层，从而暴露部分所述材料层；以及 (h)蚀刻暴露部分的所述材料层从而图案化所述材料层。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述方法进ー步包括在形成所述第二抗蚀剂下层(c )和形成辐射敏感成像层的エ艺之间形成抗反射涂层。
10.ー种根据权利要求8所述的制造半导体集成电路器件的方法制造的半导体集成电路器件。
全文摘要
提供了一种抗蚀剂下层组合物，包括有机硅烷类缩聚物以及溶剂。该有机硅烷类缩聚物以10到40mol%由说明书中化学式1表示的结构单元提供。因此，本发明提供一种可传输优异图案以形成具有优异的存储稳定性和耐蚀刻性的抗蚀剂下层的抗蚀剂下层组合物，且本发明还涉及使用该抗蚀剂下层组合物制造半导体集成电路器件的方法。
文档编号G03F7/075GK102713757SQ201080059506
公开日2012年10月3日 申请日期2010年12月8日 优先权日2009年12月30日
发明者丁龙辰, 尹熙灿, 赵显模, 金相均, 金美英, 金钟涉, 高尚兰 申请人:第一毛织株式会社