[发明专利]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

说明书

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1表示的结构单元，和溶剂。

[化学式1]

在化学式1中，

ORG选自由C6到C30官能团组成的组中，该官能团包括取代的或未取代的芳香环、C1到C12烷基、以及-Y-{Si(OR)₃}_a，

此处，R是C1到C6烷基，Y是直链或支链的取代的或未取代的C1到C20亚烃基；或主链中包括选自以下组中的取代基的C1到C20亚烃基：亚烯基、亚炔基、亚芳基、杂环基、脲基、异氰尿酸酯基（异氰脲酸酯基，isocyanurate group）、及其组合，且a是1或2。

根据本发明的另一实施方式，提供一种制造半导体集成电路器件的方法，其包括：（a）在衬底上提供材料层；（b）在材料层上形成第一抗蚀剂下层；（c）在第一抗蚀剂下层上涂覆抗蚀剂下层组合物，从而形成第二抗蚀剂下层；（d）在第二下层上形成辐射敏感成像层；（e）按图案将辐射敏感成像层暴露（曝光）于辐射从而在成像层中形成辐射暴露（曝光）区域的图案；（f）选择性除去部分辐射敏感成像层和部分第二抗蚀剂下层从而暴露（曝光）部分第一抗蚀剂下层；（g）选择性除去图案化的第二抗蚀剂下层和部分第一抗蚀剂下层，从而暴露（曝光）部分材料层；以及（h）蚀刻暴露（曝光）部分的材料层从而图案化材料层。

以下详细描述本发明公开的进一步实施方式。

【有益效果】

根据本发明的一个实施方式，抗蚀剂下层组合物包括更多硅而不使用硅烷化合物，并且可为抗蚀剂下层提供优异的存储稳定性和层特征。具体地，抗蚀剂下层组合物对气体等离子体具有优异的耐蚀刻性，并因此可有效地传输所需图案。根据本发明的一个实施方式，抗蚀剂下层组合物具有易于控制抗蚀剂层的亲水或憎水表面的效果。

附图说明

图1是由在衬底上依次叠加第一抗蚀剂下层、第二抗蚀剂下层、和抗蚀剂层形成的多层的横截面图。

具体实施方式