專利名稱：用于抗蝕劑下層的包含芳香環(huán)的化合物，以及抗蝕劑下層組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
該披露內(nèi)容涉及用于抗蝕劑的下層的含芳香環(huán)化合物，以及涉及抗蝕劑的下層組 合物。
背景技術(shù)：
在微電子工業(yè)和其他相關(guān)工業(yè)中，包括微觀結(jié)構(gòu)的制造(如，微型機(jī)械裝置和磁 阻磁頭(magneto-resist heads))，對(duì)于減小結(jié)構(gòu)形狀尺寸存在持續(xù)的需求。在微電子工業(yè) 中，對(duì)于減小微電子器件的大小以便提供許多給定芯片尺寸的電路存在需求。有效的光刻技術(shù)對(duì)于實(shí)現(xiàn)減小結(jié)構(gòu)形狀尺寸是必要的。典型的光刻方法涉及以下過程。首先，將抗蝕劑涂覆在下層材料上，并且暴露于輻 射以形成抗蝕劑層。其后，將所述抗蝕劑層顯影以提供圖案化的抗蝕劑層，蝕刻在圖案化的 抗蝕劑層中暴露的下層材料以將圖案轉(zhuǎn)移到下層材料。在完成轉(zhuǎn)移后，去除抗蝕劑層的殘 留部分。然而，所述抗蝕劑不提供對(duì)蝕刻步驟的抗性，達(dá)到了這樣的程度，S卩，其足以有效 地將希望的圖案轉(zhuǎn)移到下層材料。在需要非常薄抗蝕劑層的情況下，要被蝕刻的下層材料 較厚，則需要大的蝕刻深度，或者依賴于下層材料的類型需要使用特定蝕刻劑，使用抗蝕劑 下層?？刮g劑下層用作抗蝕劑層和下層材料之間的中間層，其可以通過從圖案化的抗蝕 劑轉(zhuǎn)移而被圖案化?？刮g劑下層必須能夠從圖案化的抗蝕劑層接受圖案并經(jīng)受所需的蝕刻 以將圖案轉(zhuǎn)移到下層材料。已經(jīng)提議了許多用于此類下層的材料，但是對(duì)于改進(jìn)的下層組合物也存在需求。由于常規(guī)下層材料難以應(yīng)用于襯底，因此需要使用化學(xué)和物理氣相沉積、特定溶 劑、和/或高溫烘焙。然而，這些方法具有高成本。因此，最近已經(jīng)研究了可以通過旋涂技 術(shù)應(yīng)用下層組合物，而無需高溫烘焙。也需要研究可以利用疊加的抗蝕劑層作為掩模以容易的方式進(jìn)行選擇性蝕刻，同 時(shí)對(duì)利用下層作為掩模來圖案化下面的金屬層必須的對(duì)蝕刻有抗性的下層組合物。進(jìn)一步 需要研究提供優(yōu)異的儲(chǔ)存壽命性能并避免與成像抗蝕劑層的不希望的相互作用(如，來自 硬掩模的酸污染)的下層組合物。還需要研究在短波長(zhǎng)(如157nm、193mi^nM8nm)處具 有針對(duì)成像輻射的特定光學(xué)性能的下層組合物?？傊?，具有高蝕刻選擇性和對(duì)多重蝕刻的足夠抗性，以及抗蝕劑和下層材料之間 的最小化反射率的抗反射組合物，需要光刻技術(shù)。這樣的光刻技術(shù)可以產(chǎn)生非常精細(xì)的半 導(dǎo)體器件。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的用于抗蝕劑(resist)的下層(imderlayer)的含芳香環(huán)化合物以及該抗蝕劑的下層組合物可以利用旋涂涂覆技術(shù)被涂覆，具有優(yōu)異的光學(xué)性能、機(jī)械 性能、和蝕刻選擇性特征，并且沒有酸污染材料。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了用于抗蝕劑的下層的由以下化學(xué)式1表示的含芳 香環(huán)化合物。[化學(xué)式1]
權(quán)利要求
1. 一種用于抗蝕劑的下層的由以下化學(xué)式1表示的含芳香環(huán)化合物 [化學(xué)式1]
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含芳香環(huán)化合物，其中R1到&的至少一個(gè)為取代的或未取代 的C5到C20芳香環(huán)基團(tuán)、取代的或未取代的C3到C20環(huán)烷基基團(tuán)、取代的或未取代的C3到 C20環(huán)烯基基團(tuán)、取代的或未取代的C2到C20雜芳基基團(tuán)、或取代的或未取代的C2到C20雜環(huán)烷基基團(tuán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含芳香環(huán)化合物，其中所述含芳香環(huán)化合物具有范圍從約 500到約4000的平均分子量。
4.一種抗蝕劑的下層組合物，包括由化學(xué)式1表示的含芳香環(huán)化合物，以及溶劑 [化學(xué)式1]
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抗蝕劑的下層組合物，其中R1到&的至少一個(gè)為取代的或 未取代的C5到C20芳香環(huán)基團(tuán)、取代的或未取代的C3到C20環(huán)烷基基團(tuán)、取代的或未取代 的C3到C20環(huán)烯基基團(tuán)、取代的或未取代的C2到C20雜芳基基團(tuán)、或取代的或未取代的C2 到C20雜環(huán)烷基基團(tuán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抗蝕劑的下層組合物，其中所述含芳香環(huán)化合物具有范圍從 約500到約4000的平均分子量。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抗蝕劑的下層組合物，其中所述抗蝕劑的下層組合物包含約 1到約20wt%的所述含芳香環(huán)化合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抗蝕劑的下層組合物，其中所述抗蝕劑的下層組合物進(jìn)一步 包含表面活性劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抗蝕劑的下層組合物，其中所述抗蝕劑的下層組合物進(jìn)一步 包含交聯(lián)組分。
全文摘要
本發(fā)明披露了由以下化學(xué)式1表示的含芳香環(huán)化合物和包含所述化合物的抗蝕劑的下層組合物。在化學(xué)式1中，每個(gè)取代基與具體實(shí)施方式
中定義的相同。所述含芳香環(huán)化合物可以具有優(yōu)異的光學(xué)性能、機(jī)械特性和蝕刻選擇性特性，并且可以利用旋涂涂覆方法應(yīng)用。它對(duì)于利用短波長(zhǎng)的光刻過程也是有用的，并顯示出最小的殘留酸含量。本發(fā)明還提供了利用抗蝕劑的下層組合物圖案化器件的方法。[化學(xué)式1]
文檔編號(hào)G03F7/11GK102115426SQ20101061315
公開日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者吳丞培, 宋知胤, 田桓承, 趙誠昱, 金旼秀 申請(qǐng)人:第一毛織株式會(huì)社