[发明专利]用于抗蚀剂下层膜的硬掩模组合物及使用该组合物生产半导体集成电路器件的方法

权利要求书

1.用于处理抗蚀剂下层膜的硬掩模组合物，包含：

一种溶剂；以及

一种有机硅烷聚合物，其中所述有机硅聚合物由结构式6 表示：

其中，R是甲基或乙基，R′是取代或未取代的环状或无 环烷基，Ar是含芳环官能团，x、y和z满足关系式x+y＝4， 0.4≤x≤4，0≤y≤3.6，和4×10^-4≤z≤1，而n为3至500。

2.根据权利要求1所述的硬掩模组合物，其中基于100重量份的 所述硬掩模组合物，所述有机硅烷聚合物的存在量为1重量份 至50重量份，所述溶剂的存在量为50重量份至99重量份。

3.根据权利要求2所述的硬掩模组合物，其中所述有机硅烷聚合 物中烷氧基的摩尔百分比相对于硅原子为1×10^-2mol％至 25mol％。

4.根据权利要求1所述的硬掩模组合物，进一步含有包括交联 剂、自由基稳定剂、交联催化剂和表面活性剂中的至少一种添 加剂。

5.根据权利要求4所述的硬掩模组合物，其中所述交联催化剂包 含对甲苯磺酸吡啶鎓、3-[N，N-二甲基(3-十六酰胺)丙基铵]-丙 磺酸、(-)樟脑-10-磺酸铵盐、甲酸铵、甲酸三乙基铵、甲酸三 甲基铵、甲酸四甲基铵、甲酸吡啶鎓、乙酸铵、乙酸三乙基铵、 乙酸三甲基铵、乙酸四甲基铵和乙酸吡啶鎓中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的硬掩模组合物，其中所述溶剂包含丙 酮、四氢呋喃、苯、甲苯、乙醚、氯仿、二氯甲烷、乙酸乙酯、 丙二醇甲基醚、丙二醇乙基醚、丙二醇丙基醚、丙二醇甲醚醋 酸酯、丙二醇乙醚醋酸酯、丙二醇丙醚醋酸酯、乳酸乙酯、γ- 丁内酯中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的硬掩模组合物，其中x、y和z满足关 系式x+y＝4，0.4≤x≤3.96，0.04≤y≤3.6，和4×10^-4≤z≤1。

8.一种制备硬掩模组合物的方法，包括：

通过缩聚一种由式3表示的第一水解产物和可选地一种 式4表示的第二水解产物进行而制备一种有机硅烷聚合物：

R′Si[OR]_n[OH]_3-n            (3)

其中R是甲基或乙基，R′是取代或未取代的环状或无环 烷基，而n等于0至3；

ArSi[OR]_n[OH]_3-n             (4)

其中R是甲基或乙基，Ar是含芳环官能团，而n等于0 至3；和

把所述有机硅烷组合物与一种溶剂混合。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一水解产物通过由式 1表示的第一化合物在水、一种溶剂和一种酸催化剂存在下进 行水解而制备：

[RO]₃Si-R′            (1)

其中R是甲基或乙基，R′是取代或未取代的环状或无环 烷基，而

所述第二水解产物通过由式2表示的第二化合物在水、 一种溶剂和一种酸催化剂存在下进行水解而制备：

[RO]₃Si-Ar             (2)

其中R是甲基或乙基，而Ar是含芳环官能团。

10.根据权利要求9所述的方法，其中在0.001至5重量份的一种 酸催化剂、10至70重量份的水和100至900重量份的一种溶 剂存在下，水解100重量份的所述第一化合物是而形成所述第 一水解产物。

11.根据权利要求9所述的方法，其中在0.001至5重量份的一种 酸催化剂、10至70重量份的水和100至900重量份的一种溶 剂存在下，水解10至99重量份的所述第一化合物和1至90 重量份的所述第二化合物，两种化合物的总重量为100重量 份，而形成所述第一水解产物和所述第二水解产物。