TW202600652A - 抗蝕劑底層組合物以及使用所述組合物形成圖案的方法 - Google Patents

Abstract

公開一種抗蝕劑底層組合物以及一種使用所述抗蝕劑底層組合物形成圖案的方法，所述抗蝕劑底層組合物包含聚合物及溶劑，所述聚合物包括由化學式1表示的結構單元、由化學式2表示的結構單元及由化學式3表示的結構單元。

Description

抗蝕劑底層組合物以及使用所述組合物形成圖案的方法

本公開涉及抗蝕劑底層組合物以及使用所述抗蝕劑底層組合物形成圖案的方法。[相關申請的交叉參考]

本申請主張2024年6月4日在韓國智慧財產局提出申請的韓國專利申請第10-2024-0073313號的優先權及權益，所述韓國專利申請的全部內容併入本文供參考。

近來，半導體行業已發展到具有大小為數奈米到數十奈米的圖案的超精細技術。此種超精細技術本質上需要有效的微影技術。

微影技術是一種包括以下操作的處理方法：將光阻膜塗布在半導體基板（例如矽晶片）上以形成薄膜，通過上面繪製有裝置圖案的遮罩圖案利用活化輻射（activating radiation）（例如紫外線）來輻照光阻膜，對所得物進行顯影以獲得光阻圖案，並使用光阻圖案作為保護層對基板進行蝕刻以在基板的表面上形成與所述圖案對應的精細圖案。

隨著半導體圖案變得越來越精細，要求光阻層的厚度為薄，且因此，也要求抗蝕劑底層的厚度為薄。抗蝕劑底層即使薄也不應使光阻圖案塌陷，應對光阻具有良好的粘合性，且應以均勻的厚度形成。另外，要求抗蝕劑底層對於微影中所使用的光具有高的折射率及低的消光係數（extinction coefficient），且具有比光阻層快的蝕刻速率。

根據一些實例性實施例的抗蝕劑底層組合物通過即使在精細圖案化製程中也防止抗蝕劑的圖案塌陷並提高對曝光光源的靈敏度而提供一種具有改善的圖案化性能及能量效率的抗蝕劑底層。

一些實例性實施例提供一種使用抗蝕劑底層組合物形成圖案的方法。

根據一些實例性實施例的底層組合物包含聚合物及溶劑，所述聚合物包括由化學式1表示的結構單元、由化學式2表示的結構單元及由化學式3表示的結構單元中的至少一者：[化學式1][化學式2][化學式3]

在化學式1到化學式3中，

A為在環中包括氮原子的雜環基，

L¹到L⁸各自獨立地為單鍵、經取代或未經取代的C1到C10伸烷基、經取代或未經取代的C2到C10伸烯基、經取代或未經取代的C2到C10伸炔基、經取代或未經取代的C3到C20伸環烷基、經取代或未經取代的C2到C20伸雜環烷基、經取代或未經取代的C6到C20伸芳基、或其組合，

X¹到X⁷各自獨立地為單鍵、-O-、-S-、-S(=O)-、-S(=O)₂-、-C(=O)-、-(CO)O-、-O(CO)O-、-C(=O)NH-、-NR^a-（其中R^a為氫、氘或C1到C10烷基）、或其組合，

Y¹及Y²各自獨立地為羥基、經取代或未經取代的C1到C10烷基、經取代或未經取代的C2到C10烯基、經取代或未經取代的C2到C10炔基、經取代或未經取代的C3到C20環烷基、經取代或未經取代的C2到C20雜環烷基、經取代或未經取代的C6到C20芳基、由化學式4表示的基團、或其組合，限制條件為Y¹及Y²中的至少一者是由化學式4表示的基團，

Y³及Y⁴各自獨立地為由化學式4表示的基團，

R¹到R³各自獨立地為氫、氘或經取代或未經取代的C1到C10烷基，且

*是連接點，[化學式4]

其中，在化學式4中，

M¹為單鍵、經取代或未經取代的C1到C20伸烷基、經取代或未經取代的C2到C20伸烯基、-O-、-NH-或其組合，

Z¹及Z²各自獨立地為-C(=O)-或-C(OH)-，

M²為單鍵、雙鍵、*-C(R^c)=*（其中R^c為氫、氘或C1到C5烷基，且*為與Z¹或Z²的連接點）、或經取代或未經取代的C1到C3伸烷基，

M³為羥基、經取代或未經取代的C1到C20烷基、經取代或未經取代的C2到C20烯基、或經取代或未經取代的C6到C20芳基，

M¹與M³或M²與M³可選地彼此連接以形成環，且

*是連接點。

化學式1及化學式2中的A可由化學式A-1到化學式A-5中的任一者表示：[化學式A-1][化學式A-2][化學式A-3][化學式A-4][化學式A-5]

在化學式A-3及化學式A-4中，

R^x及R^y各自獨立地為氫、經取代或未經取代的C1到C10烷基、經取代或未經取代的C2到C10烯基、經取代或未經取代的C2到C10炔基、經取代或未經取代的C1到C10雜烷基、經取代或未經取代的C1到C10雜烯基、經取代或未經取代的C1到C10雜炔基、經取代或未經取代的C3到C20環烷基、經取代或未經取代的C2到C20雜環烷基、經取代或未經取代的C6到C20芳基、經取代或未經取代的C1到C20雜芳基、或其組合，且

*是連接點。

在化學式1中，A可為化學式A-1，L¹及L²可各自獨立地為單鍵、或者經取代或未經取代的C1到C10伸烷基，且X¹及X²可各自獨立地為單鍵：[化學式A-1]

在化學式3中，L⁷及L⁸可各自獨立地為單鍵、或經取代或未經取代的C1到C10伸烷基，X⁶及X⁷可各自獨立地為單鍵或-(CO)O-，且R¹到R³可各自獨立地為氫、氘或經取代或未經取代的C1到C5烷基。

聚合物還可包括由化學式5表示的結構單元、或由化學式6表示的結構單元：[化學式5][化學式6]

在化學式5及化學式6中，

L⁹到L¹¹各自獨立地為單鍵、經取代或未經取代的C1到C10伸烷基、經取代或未經取代的C2到C10伸烯基、經取代或未經取代的C2到C10伸炔基、經取代或未經取代的C3到C20伸環烷基、經取代或未經取代的C2到C20伸雜環烷基、經取代或未經取代的C6到C20伸芳基、或其組合，

X⁸到X¹¹各自獨立地為單鍵、-O-、-S-、-S(=O)-、-S(=O)₂-、-C(=O)-、-(CO)O-、-O(CO)O-、-C(=O)NH-、-NR^b-（其中R^b為氫、氘或C1到C10烷基）、或其組合，

Y⁵到Y⁷各自獨立地為羥基、經取代或未經取代的C1到C10烷基、經取代或未經取代的C2到C10烯基、經取代或未經取代的C2到C10炔基、經取代或未經取代的C3到C20環烷基、經取代或未經取代的C2到C20雜環烷基、或經取代或未經取代的C6到C20芳基，

R⁴及R⁵各自獨立地為氫、氘或經取代或未經取代的C1到C10烷基，且

*是連接點。

在化學式5中，L⁹及L¹⁰可各自獨立地為單鍵或者經取代或未經取代的C1到C10伸烷基，X⁸及X⁹可各自獨立地為單鍵，且Y⁵及Y⁶可各自獨立地為羥基、經取代或未經取代的C1到C10烷基、或者經取代或未經取代的C2到C10烯基。

在化學式6中，L¹¹可為單鍵、經取代或未經取代的C1到C10伸烷基，X¹⁰及X¹¹可各自獨立地為單鍵或-(CO)O-，且Y⁷可為羥基、經取代或未經取代的C1到C10烷基、經取代或未經取代的C2到C20雜環烷基、或經取代或未經取代的C6到C20芳基。

聚合物可包括由化學式1-1、化學式2-1及化學式3-1到化學式3-8表示的結構單元中的任意一者或多者：[化學式1-1][化學式2-1][化學式3-1][化學式3-2][化學式3-3][化學式3-4][化學式3-5][化學式3-6][化學式3-7][化學式3-8]

聚合物的重均分子量可為約1,000克/莫耳到約300,000克/莫耳。

以抗蝕劑底層組合物的總重量計，可以約0.1重量%到約50重量%的量包含聚合物。

所述組合物還可包含選自丙烯酸樹脂、環氧樹脂、酚醛清漆類樹脂、甘脲類樹脂及三聚氰胺類樹脂的一種或多種聚合物。

所述組合物還可包含添加劑，例如表面活性劑、熱酸產生劑、光致產酸劑、增塑劑、或其組合。

根據一些實例性實施例，一種形成圖案的方法包括：在基板上形成蝕刻目標層；通過施加根據一些實例性實施例的抗蝕劑底層組合物來形成抗蝕劑底層；在抗蝕劑底層上形成光阻圖案；以及使用光阻圖案作為蝕刻遮罩依序對抗蝕劑底層及蝕刻目標層進行蝕刻。

根據一些實例性實施例的抗蝕劑底層組合物可提供一種即使在精細圖案化製程中也不會引起抗蝕劑圖案塌陷且對曝光光源具有改善的靈敏度的抗蝕劑底層，從而改善圖案化性能及能量效率。

在下文中將更詳細地闡述本公開的實例性實施例，且所屬領域中的技術人員可容易地實踐本公開的實例性實施例。然而，本公開可以許多不同的形式實施，且不被解釋為僅限於本文所闡述的實例性實施例。

在圖式中，為清楚起見而誇大層、膜、面板、區等的厚度，且在本說明書通篇中相同的參考編號表示相同的元件。應理解，當稱一元件（例如層、膜、區或基板）“位於”另一元件“上（on）”時，所述元件可直接位於所述另一元件上，或者還可存在中間元件。相比之下，當稱一元件“直接位於”另一元件“上”時，不存在中間元件。

當不另外提供定義時，本文所使用的“經取代”是指化合物的氫原子被選自以下的取代基替代：氘、鹵素原子（F、Br、Cl、或I）、羥基、硝基、氰基、胺基、疊氮基、甲脒基、肼基、亞肼基、羰基、胺甲醯基、硫醇基、酯基、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸基或其鹽、C1到C30烷基、C2到C30烯基、C2到C30炔基、C6到C30芳基、C7到C30芳基烷基、C1到C30烷氧基、C1到C20雜烷基、C3到C20雜芳基烷基、C3到C30環烷基、C3到C15環烯基、C6到C15環炔基、C2到C30雜環基、及其組合。

另外，以下中的兩個相鄰的取代基可彼此稠合以形成環：經取代的鹵素原子（F、Br、Cl或I）、羥基、硝基、氰基、胺基、疊氮基、甲脒基、肼基、亞肼基、羰基、胺甲醯基、硫醇基、酯基、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸基或其鹽、C1到C30烷基、C2到C30烯基、C2到C30炔基、C6到C30芳基、C7到C30芳基烷基、C1到C30烷氧基、C1到C20雜烷基、C3到C20雜芳基烷基、C3到C30環烷基、C3到C15環烯基、C6到C15環炔基或C2到C30雜環基。

本文所使用的“雜環基”包括雜芳基及包含選自N、O、S、P及Si的至少一個雜原子來替代環狀化合物的碳（C）的環狀基，例如為芳基、環烷基、其稠環或其組合。當雜環基是稠環時，雜環基的每一環或整個環可包括至少一個雜原子。

更具體來說，經取代或未經取代的芳基和/或經取代或未經取代的雜環基可為經取代或未經取代的苯基、經取代或未經取代的萘基、經取代或未經取代的蒽基、經取代或未經取代的菲基、經取代或未經取代的稠四苯基、經取代或未經取代的芘基、經取代或未經取代的聯苯基、經取代或未經取代的三聯苯基、經取代或未經取代的四聯苯基、經取代或未經取代的屈基、經取代或未經取代的聯亞三苯基、經取代或未經取代的苝基、經取代或未經取代的茚基、經取代或未經取代的呋喃基、經取代或未經取代的噻吩基、經取代或未經取代的吡咯基、經取代或未經取代的吡唑基、經取代或未經取代的咪唑基、經取代或未經取代的三唑基、經取代或未經取代的噁唑基、經取代或未經取代的噻唑基、經取代或未經取代的噁二唑基、經取代或未經取代的噻二唑基、經取代或未經取代的吡啶基、經取代或未經取代的嘧啶基、經取代或未經取代的吡嗪基、經取代或未經取代的三嗪基、經取代或未經取代的苯並呋喃基、經取代或未經取代的苯並噻吩基、經取代或未經取代的苯並咪唑基、經取代或未經取代的吲哚基、經取代或未經取代的喹啉基、經取代或未經取代的異喹啉基、經取代或未經取代的喹唑啉基、經取代或未經取代的喹喔啉基、經取代或未經取代的萘啶基、經取代或未經取代的苯並噁嗪基、經取代或未經取代的苯並噻嗪基、經取代或未經取代的吖啶基、經取代或未經取代的吩嗪基、經取代或未經取代的吩噻嗪基、經取代或未經取代的吩噁嗪基、經取代或未經取代的芴基、經取代或未經取代的二苯並呋喃基、經取代或未經取代的二苯並噻吩基、經取代或未經取代的咔唑基、吡啶並吲哚基、苯並吡啶並噁嗪基、苯並吡啶並噻嗪基、9,9-二甲基-9,10-二氫吖啶基、其組合或前述基的組合稠環，但並非僅限於此。

當不另外提供具體定義時，本文所使用的用語“組合”是指混合或共聚。

另外，本文所使用的“聚合物”可包括低聚物及聚合物二者。

除非本說明書中另有說明，否則重均分子量是通過將粉末樣品溶解在四氫呋喃（tetrahydrofuran，THF）中且然後使用安捷倫科技有限公司（Agilent Technologies）的1200系列凝膠滲透色譜法（Gel Permeation Chromatography，GPC）（管柱為昭和公司（Shodex Company）的LF-804，標準樣品為昭和公司的聚苯乙烯）而測得。

此外，除非說明書中另有定義，否則“*”指示結構單元或聚合物的部分的連接點。

在半導體工業中，一直存在減小芯片大小的需求。為了滿足這種趨勢，應將微影技術中被圖案化的抗蝕劑的線寬減小到數十奈米的水準，且使用以這種方式形成的圖案來通過對下部基板利用蝕刻製程而將圖案轉移到下部材料。然而，隨著抗蝕劑的圖案尺寸變得更小，可承受線寬的抗蝕劑的高度（高寬比）受到限制，且因此，抗蝕劑在蝕刻步驟中可能不具有足夠的抵抗性。因此，當使用薄的抗蝕劑材料時、當待蝕刻的基板厚或當需要深的圖案時，已使用抗蝕劑底層對此進行補償。

隨著抗蝕劑的厚度變得更薄，要求抗蝕劑底層變得更薄，且即使抗蝕劑底層為薄光阻圖案也不應塌陷。為此，抗蝕劑底層應對光阻具有優異的粘合性。另外，在形成薄的抗蝕劑底層時，抗蝕劑底層組合物的塗布均勻性及由所述組合物生產的抗蝕劑底層的平整度應得到改善，且對曝光光源的靈敏度應得到改善以提高圖案可成形性及能量效率。

根據一些實例性實施例的抗蝕劑底層組合物包含聚合物及溶劑，所述聚合物包括由化學式1表示的結構單元、由化學式2表示的結構單元及由化學式3表示的結構單元中的至少一者：[化學式1][化學式2][化學式3]

在化學式1到化學式3中，

A為在環中包括氮原子的雜環基，

L¹到L⁸各自獨立地為單鍵、經取代或未經取代的C1到C10伸烷基、經取代或未經取代的C2到C10伸烯基、經取代或未經取代的C2到C10伸炔基、經取代或未經取代的C3到C20伸環烷基、經取代或未經取代的C2到C20伸雜環烷基、經取代或未經取代的C6到C20伸芳基、或其組合，

X¹到X⁷各自獨立地為單鍵、-O-、-S-、-S(=O)-、-S(=O)₂-、-C(=O)-、-(CO)O-、-O(CO)O-、-C(=O)NH-、-NR^a-（其中R^a為氫、氘或C1到C10烷基）、或其組合，

Y¹及Y²各自獨立地為羥基、經取代或未經取代的C1到C10烷基、經取代或未經取代的C2到C10烯基、經取代或未經取代的C2到C10炔基、經取代或未經取代的C3到C20環烷基、經取代或未經取代的C2到C20雜環烷基、經取代或未經取代的C6到C20芳基、由化學式4表示的基團、或其組合，限制條件為Y¹及Y²中的至少一者是由化學式4表示的基團，

Y³及Y⁴各自獨立地為由化學式4表示的基團，

R¹到R³各自獨立地為氫、氘或經取代或未經取代的C1到C10烷基，且

*是連接點，[化學式4]

在化學式4中，

M¹為單鍵、經取代或未經取代的C1到C20伸烷基、經取代或未經取代的C2到C20伸烯基、-O-、-NH-或其組合，

Z¹及Z²各自獨立地為-C(=O)-或-C(OH)-，

M²為單鍵、雙鍵、*-C(R^c)=*（其中R^c為氫、氘或C1到C5烷基，且*為與Z¹或Z²的連接點）、或經取代或未經取代的C1到C3伸烷基，

M³為羥基、經取代或未經取代的C1到C20烷基、經取代或未經取代的C2到C20烯基、經取代或未經取代的C6到C20芳基、或其組合，

M¹與M³或M²與M³可選地彼此連接以形成環，且

*是連接點。

在根據一些實例性實施例的抗蝕劑底層組合物中，由化學式1表示的結構單元及由化學式2表示的結構單元包括雜環，所述雜環在環中包括氮原子，以使得包括這些結構單元的聚合物可在各聚合物之間具有sp²-sp²鍵。這使得聚合物能夠具有高電子密度。如果抗蝕劑底層組合物包含具有高電子密度的聚合物，則根據一些實例性實施例的抗蝕劑底層組合物可以超薄膜形式實施具有緻密結構的膜。另外，當將抗蝕劑底層組合物曝光時，聚合物的高電子密度可提高光吸收效率。另外，通過包括雜環骨架，蝕刻選擇性得到提高，且當在使用高能射線（例如極紫外線（Extreme ultraviolet，EUV）（波長13.5 nm）及電子束（E-Beam））進行曝光之後形成圖案時，能量效率可得到提高。

所述組合物中所包含的聚合物包括在末端具有由化學式4表示的基團的結構單元。化學式4在相鄰位置包括兩個或更多個-(C=O)-或-C(OH)-以與光阻中的無機材料形成配位鍵，且可改善抗蝕劑底層與由所述組合物形成的光阻膜之間的粘合性。

化學式1及化學式2中的A可由化學式A-1到化學式A-5中的任一者表示：[化學式A-1][化學式A-2][化學式A-3][化學式A-4][化學式A-5]

在化學式A-3及化學式A-4中，

R^x及R^y各自獨立地為氫、經取代或未經取代的C1到C10烷基、經取代或未經取代的C2到C10烯基、經取代或未經取代的C2到C10炔基、經取代或未經取代的C1到C10雜烷基、經取代或未經取代的C1到C10雜烯基、經取代或未經取代的C1到C10雜炔基、經取代或未經取代的C3到C20環烷基、經取代或未經取代的C2到C20雜環烷基、經取代或未經取代的C6到C20芳基、經取代或未經取代的C1到C20雜芳基、或其組合，且

*是連接點。

在一些實例性實施例中，化學式1的A為例如化學式A-1，但並非僅限於此。

化學式1的L¹及L²各自獨立地為例如單鍵、經取代或未經取代的C1到C10雜伸烷基、或經取代或未經取代的C1到C10伸烷基，例如單鍵、或者經取代或未經取代的C1到C10伸烷基，例如單鍵、或者經取代或未經取代的C1到C5伸烷基，但並非僅限於此。

在化學式1中，X¹及X²各自獨立地為單鍵、-O-、-C(=O)-或-(CO)O-，例如單鍵，但並非僅限於此。

在化學式1中，Y¹及Y²各自獨立地為羥基、經取代或未經取代的C1到C10烷基、經取代或未經取代的C2到C10烯基、經取代或未經取代的C3到C20環烷基、或由化學式4表示的基團，例如羥基、或經取代或未經取代的C1到C10烷基、經取代或未經取代的C2到C10烯基、或由化學式4表示的基團，例如經取代或未經取代的C2到C10烯基，但並非僅限於此。在上文中，Y¹及Y²中的至少一者是由化學式4表示的基團。

在一些實例性實施例中，化學式2中的A例如為化學式A-1或化學式A-5，但並非僅限於此。L³到L⁶各自獨立地為單鍵、經取代或未經取代的C1到C10伸烷基、或經取代或未經取代的C1到C10雜伸烷基，例如單鍵、或經取代或未經取代的C1到C10伸烷基，例如單鍵、或經取代或未經取代的C1到C5伸烷基，但並非僅限於此。X³到X⁵各自獨立地為單鍵、-O-、-S-、-C(=O)-、-(CO)O-、-O(CO)O-，例如單鍵、-O-、-C(=O)-、-(CO)O-，例如單鍵，但並非僅限於此。Y³是由化學式4表示的基團。

在一些實例性實施例中，化學式3中的L⁷為單鍵、或者經取代或未經取代的C1到C10伸烷基，例如單鍵，但並非僅限於此。L⁸各自獨立地為單鍵、經取代或未經取代的C1到C10伸烷基、或經取代或未經取代的C2到C10伸烯基，例如單鍵、或經取代或未經取代的C1到C10伸烷基，例如單鍵、或經取代的C1到C10伸烷基，例如單鍵、或經羥基取代的C1到C5伸烷基，但並非僅限於此。

在化學式3中，X⁶及X⁷各自獨立地為單鍵、-O-、-C(=O)-或-(CO)O-，例如單鍵或-(CO)O-，但並非僅限於此。

在化學式3中，R¹到R³為氫、氘或經取代或未經取代的C1到C5烷基，例如氫、甲基或乙基，但並非僅限於此。

在一些實例性實施例中，化學式4的M¹可為單鍵、經取代或未經取代的C1到C10伸烷基、經取代或未經取代的C2到C10伸烯基、-O-、-NH-或其組合，例如單鍵、經取代或未經取代的C1到C5伸烷基、經取代或未經取代的C2到C5伸烯基、-O-、-NH-或其組合，例如經取代或未經取代的C1到C5伸烷基，例如-N-，例如-O-與C1到C5伸烷基的組合，例如-O-與C2到C5伸烯基的組合，但並非僅限於此。

在化學式4中，Z¹及Z²可各自獨立地為-C(=O)-或-C(OH)-，例如Z¹及Z²可各自為-C(=O)-，例如Z¹及Z²可各自為-C(OH)-，且例如Z¹及Z²中的一者可為-C(=O)-而另一者可為-C(OH)-。

在化學式4中，M²可為單鍵、雙鍵、*-C(R^c)=*（其中R^c為氫、氘或C1到C5烷基）、或經取代或未經取代的C1到C3伸烷基，例如單鍵、雙鍵、*-CH=*、*-C(CH₃)=*、或經取代或未經取代的亞甲基，例如單鍵、雙鍵、*-CH=*、或經取代或未經取代的亞甲基，但並非僅限於此。在*-C(R^c)=*中，**是與Z¹或Z²的連接點。

如果M²具有比以上選項更多的碳原子，則Z¹與Z²之間的距離遠，使得難以有效地與光阻中的無機材料形成配位鍵，且對光阻膜的粘合性不佳。也就是說，如果M²為單鍵、雙鍵、*-C(R^c)=*、或經取代或未經取代的C1到C3伸烷基，則可有效地增大由抗蝕劑底層組合物製成的抗蝕劑底層與光阻膜之間的粘合力。

在化學式4中，M³可為羥基、經取代或未經取代的C1到C20烷基、經取代或未經取代的C2到C20烯基、或經取代或未經取代的C6到C20芳基，例如羥基、經取代或未經取代的C1到C10烷基、經取代或未經取代的C2到C10烯基、或經取代或未經取代的C6到C10芳基，例如羥基、經取代或未經取代的C1到C5烷基、經取代或未經取代的C2到C5烯基、或苯基，但並非僅限於此。

化學式4的M¹與M³、或M²與M³可各自獨立地彼此連接以形成環。也就是說，在化學式4中，M¹與M³可可選地彼此連接以形成環，或者M²與M³可可選地彼此連接以形成環。舉例來說，M¹及M³可各自獨立地存在，M¹與M³可彼此連接以形成環，且M²及M³可各自獨立地存在，且M²與M³可彼此連接以形成環。

在一些實例性實施例中，聚合物還可包括由化學式5表示的結構單元、或者由化學式6表示的結構單元：[化學式5][化學式6]

在化學式5及化學式6中，

L⁹到L¹¹各自獨立地為單鍵、經取代或未經取代的C1到C10伸烷基、經取代或未經取代的C2到C10伸烯基、經取代或未經取代的C2到C10伸炔基、經取代或未經取代的C3到C20伸環烷基、經取代或未經取代的C2到C20伸雜環烷基、經取代或未經取代的C6到C20伸芳基、或其組合，

X⁸到X¹¹各自獨立地為單鍵、-O-、-S-、-S(=O)-、-S(=O)₂-、-C(=O)-、-(CO)O-、-O(CO)O-、-C(=O)NH-、-NR^b-（其中，R^b為氫、氘或C1到C10烷基）、或其組合，

Y⁵到Y⁷各自獨立地為羥基、經取代或未經取代的C1到C10烷基、經取代或未經取代的C2到C10烯基、經取代或未經取代的C2到C10炔基、經取代或未經取代的C3到C20環烷基、經取代或未經取代的C2到C20雜環烷基、或經取代或未經取代的C6到C20芳基，

R⁴及R⁵各自獨立地為氫、氘或經取代或未經取代的C1到C10烷基，且

*是連接點。

在一些實例性實施例中，在化學式5中，L⁹及L¹⁰可各自獨立地為單鍵、經取代或未經取代的C1到C10伸烷基、經取代或未經取代的C2到C10伸烯基，例如單鍵、或者經取代或未經取代的C1到C10伸烷基，例如經取代或未經取代的C1到C5伸烷基，但並非僅限於此。

在化學式5中，X⁸及X⁹可各自獨立地為單鍵、-O-、-C(=O)-、-(CO)O-、-O(CO)O-、或其組合，例如單鍵、-O-、-C(=O)-、-(CO)O-或其組合，例如單鍵，但並非僅限於此。

在化學式5中，Y⁵及Y⁶可各自獨立地為羥基、經取代或未經取代的C1到C10烷基、經取代或未經取代的C2到C10烯基、或經取代或未經取代的C2到C20雜環烷基，例如羥基、經取代或未經取代的C1到C10烷基、或經取代或未經取代的C2到C10烯基，例如羥基、或經取代或未經取代的C2到C5烯基，但並非僅限於此。

在一些實例性實施例中，在化學式6中，L¹¹可為單鍵、經取代或未經取代的C1到C10伸烷基、經取代或未經取代的C2到C10伸烯基、或經取代或未經取代的C6到C14伸芳基，例如單鍵、經取代或未經取代的C1到C10伸烷基、或經取代或未經取代的C6到C10伸芳基，例如單鍵、經取代或未經取代的C1到C5伸烷基、或經取代或未經取代的伸苯基，但並非僅限於此。

在化學式6中，X¹⁰及X¹¹可各自獨立地為單鍵、-O-、-C(=O)-、-(CO)O-、-O(CO)O-、或其組合，例如單鍵、或-(CO)O-，但並非僅限於此。

在化學式6中，Y⁷可為羥基、經取代或未經取代的C1到C10烷基、經取代或未經取代的C2到C10烯基、經取代或未經取代的C2到C20雜環烷基、或經取代或未經取代的C6到C20芳基，例如羥基、經取代或未經取代的C1到C10烷基、經取代或未經取代的C2到C10雜環烷基、或經取代或未經取代的C6到C10芳基，例如羥基、環氧基、經取代或未經取代的苯基，但並非僅限於此。

在一些實例性實施例中，聚合物包括由化學式1-1、化學式2-1及化學式3-1到化學式3-8表示的結構單元中的任意一者或多者：[化學式1-1][化學式2-1][化學式3-1][化學式3-2][化學式3-3][化學式3-4][化學式3-5][化學式3-6][化學式3-7][化學式3-8]

聚合物可具有約1,000克/莫耳到約300,000克/莫耳、例如約3,000克/莫耳到約200,000克/莫耳、例如約3,000克/莫耳到約100,000克/莫耳、例如約3,000克/莫耳到約90,000克/莫耳、例如約3,000克/莫耳到約70,000克/莫耳、例如約3,000克/莫耳到約50,000克/莫耳、例如約5,000克/莫耳到約50,000克/莫耳、例如約5,000克/莫耳到約30,000克/莫耳的重均分子量，但並非僅限於此。通過使重均分子量處於上述範圍內，可調整並優化包含聚合物的抗蝕劑底層組合物的碳含量及溶劑中的溶解性。

以抗蝕劑底層組合物的總重量計，可以約0.1重量%到約50重量%的量包含聚合物。更具體來說，以抗蝕劑底層組合物的總重量計，可以約0.1重量%到約40重量%、例如約0.1重量%到約30重量%、例如約0.1重量%到約20重量%、例如約0.2重量%到約20重量%的量包含聚合物，但並非僅限於此。通過在組合物中包含處於上述範圍內的聚合物，可調整抗蝕劑底層的厚度、表面粗糙度及平坦度。

根據一些實例性實施例的抗蝕劑底層組合物可包含溶劑。根據一些實例性實施例，溶劑沒有特別限制，只要其對於聚合物及化合物具有足夠的溶解性和/或分散性即可，但溶劑可為例如丙二醇、丙二醇二乙酸酯、甲氧基丙二醇、二乙二醇、二乙二醇丁基醚、三(乙二醇)單甲基醚、丙二醇單甲基醚、丙二醇單甲基醚乙酸酯、環己酮、乳酸乙酯（ethyllactate，EL）、γ-丁內酯、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、甲基吡咯烷酮、2-羥基異丁酸甲酯、乙醯丙酮、3-乙氧基丙酸乙酯、或其組合。

除了聚合物、溶劑之外，根據一些實例性實施例的抗蝕劑底層組合物還可包含選自丙烯酸樹脂、環氧樹脂、酚醛清漆類樹脂、甘脲類樹脂及三聚氰胺類樹脂的一種或多種聚合物，但並非僅限於此。

根據一些實例性實施例的抗蝕劑底層組合物還可包含添加劑，所述添加劑包括表面活性劑、熱酸產生劑、增塑劑、或其組合。

表面活性劑可用於改善當形成抗蝕劑底層時由固體含量增加引起的塗布缺陷，且可為例如烷基苯磺酸鹽、烷基吡啶鹽、聚乙二醇、季銨鹽等，但並非僅限於此。

熱酸產生劑可為酸性化合物，例如可使用對甲苯磺酸、三氟甲磺酸、對甲苯磺酸吡啶鎓、水楊酸、磺基水楊酸、檸檬酸、苯甲酸、羥基苯甲酸、萘碳酸或/和安息香甲苯磺酸酯（benzointosylate）、2-硝基苯甲基甲苯磺酸酯（2-nitrobenzyltosylate）、及其他有機磺酸烷基酯，但並非僅限於此。

增塑劑沒有特別限制，且可使用各種已知的增塑劑。增塑劑的實例可包括低分子量化合物（例如鄰苯二甲酸酯、己二酸酯、磷酸酯、偏苯三酸酯、檸檬酸酯等）、聚醚類化合物、聚酯類化合物、聚縮醛類化合物等。

以100重量份的抗蝕劑底層組合物計，可以約0.0001重量份到約40重量份的量包含添加劑。在所述範圍內，可提高溶解性，而不會改變抗蝕劑底層組合物的光學性質。

根據一些實例性實施例，提供使用前述抗蝕劑底層組合物製造的抗蝕劑底層。抗蝕劑底層可通過將前述抗蝕劑底層組合物塗布在例如基板上且然後通過熱處理製程進行固化而形成。

在下文中，參照圖1A至1F闡述使用前述抗蝕劑底層組合物來形成圖案的方法。圖1A至1F是示出根據本發明使用抗蝕劑底層組合物來形成圖案的方法的剖視圖。

參照圖1A，準備蝕刻目標。蝕刻目標可為形成在半導體基板100上的薄膜102。在下文中，蝕刻目標僅限於薄膜102。清洗薄膜102的整個表面以去除殘留在所述表面上的雜質等。薄膜102可為例如氮化矽層、多晶矽層或氧化矽層。

隨後，通過應用旋轉塗布法將前述抗蝕劑底層組合物塗布在經清潔的薄膜102的表面上。

然後，對所塗布的組合物進行乾燥並烘烤，以在薄膜102上形成抗蝕劑底層104。烘烤可在約100℃到約500℃、例如約100℃到約300℃下實行。具體來說，以上詳細闡述了抗蝕劑底層組合物，且因此對其不再進行贅述。

參照圖1B，通過將光阻塗布在抗蝕劑底層104上來形成光阻膜106。

光阻的實例可為：包括萘醌二疊氮化合物（naphthoquinonediazide compound）及酚醛清漆樹脂的正型光阻；含有能夠通過曝光對酸進行離解的酸產生劑、在存在酸的情況下分解並在鹼性水溶液中具有增強的溶解性的化合物及鹼溶性樹脂的化學增幅正性光阻（chemically-amplified positive photoresist）；含有能夠施加提高鹼性水溶液中的溶解性的樹脂的鹼溶性樹脂的化學增幅正型光阻等。

然後，對具有光阻膜106的基板100進行初步烘烤。初步烘烤可在約90℃到約120℃下實行。

參照圖1C，可選擇性地對光阻膜106進行曝光。光阻膜106的曝光可例如通過將具有預定圖案的曝光遮罩定位在曝光設備的遮罩台上並將曝光遮罩110對準光阻膜106來實行。隨後，通過將光輻射到曝光遮罩110中，形成在基板100上的光阻膜106的預定區選擇性地與穿過曝光遮罩的光反應。

舉例來說，曝光期間使用的光可包括短波長光，例如波長為365 nm的i線、波長為248 nm的KrF準分子雷射及波長為193 nm的ArF準分子雷射。另外，可使用對應於極紫外光的波長為13.5 nm的極紫外線（EUV）。

與未曝光區106b的光阻膜相比，曝光區106a的光阻膜具有相對親水性。因此，光阻膜的曝光區106a與未曝光區106b可具有彼此不同的溶解性。

隨後，對基板100進行二次烘烤。二次烘烤可在約90℃到約150℃下實行。由於進行了二次烘烤，光阻膜的曝光區變得相對於預定溶劑容易溶解。

參照圖1D，具體來說，將與曝光區106a對應的光阻膜溶解，且然後使用四甲基氫氧化銨（tetra-methyl ammonium hydroxide，TMAH）等移除所述光阻膜，且由此顯影後剩餘的光阻膜，即未曝光區106b，形成光阻圖案108。

隨後，使用光阻圖案108作為蝕刻遮罩對抗蝕劑底層104進行蝕刻。通過上述蝕刻製程形成如圖1E所示的有機膜圖案112。蝕刻可為例如使用蝕刻氣體進行的乾式蝕刻，且蝕刻氣體可為例如CHF₃、CF₄、Cl₂、O₂及其混合氣體。如上所述，由於由根據實施例的抗蝕劑底層組合物形成的抗蝕劑底層具有快的蝕刻速率，因此可在短時間內實行順暢的蝕刻製程。

參照圖1F，應用光阻圖案108作為蝕刻遮罩來對經曝光的薄膜102進行蝕刻。因此，將薄膜形成為薄膜圖案114。在先前實行的曝光製程中，通過使用短波長光源（例如i線（波長為365 nm）、KrF準分子雷射（波長為248 nm）及ArF準分子雷射（波長為193 nm））實行的曝光製程而形成的薄膜圖案114可具有數十奈米到數百奈米的寬度，且通過使用EUV光源實行的曝光製程而形成的薄膜圖案114可具有小於或等於約20 nm的寬度。

在下文中，通過與聚合物的合成及包含所述聚合物的抗蝕劑底層組合物的製備相關的實例來更詳細地闡述本公開。然而，本公開在技術上不受以下實例的限制。聚合物的合成 合成例 1

將7.5 g甲基丙烯酸(2-乙醯乙醯氧基)乙酯（東京化成工業株式會社（Tokyo Chemical Industry，TCI））、4.9 g甲基丙烯酸縮水甘油酯（TCI）、4.8 g 2,2'-偶氮雙(2-甲基丙酸)二甲酯（V-601；TCI）及64 g丙二醇甲醚乙酸酯（propylene glycol methyl ether acetate，PGMEA）添加到500 ml三頸圓底燒瓶以製備反應溶液，並連接冷凝器。通過在90℃下加熱反應溶液1小時來進行反應，且然後將反應溶液冷卻到室溫。然後，在攪拌的同時將反應溶液滴加到包含450 g庚烷的燒杯中以產生膠質，然後將所述膠質溶解在90 g PGMEA中。最終，獲得了由化學式3-1及化學式6-2表示的結構單元構成的聚合物。（重均分子量（Mw）：4,000克/莫耳）[化學式3-1]             [化學式6-2] 合成例 2

將1.46 g甲基丙烯酸縮水甘油酯（TCI）、1.81 g乙酸4-乙烯苯酯（TCI）、2.43 g苯甲酸、2-羥基、2-[(1-氧代-2-丙烯基)氧]乙基酯、1.06 g 2,2'-偶氮雙(2-甲基丙酸)二甲酯（V-601；TCI）及22 g丙二醇甲醚乙酸酯（PGMEA）添加到100 ml二頸圓底燒瓶以製備反應溶液，並連接冷凝器。

通過在90℃下加熱反應溶液3小時來進行反應，且然後將反應溶液冷卻到室溫。然後，在攪拌的同時將反應溶液滴加到包含450 g甲苯的燒杯中以產生膠質，然後將所述膠質溶解在90 g PGMEA中。最終，獲得了由化學式3-2、化學式6-2及化學式6-3表示的結構單元構成的聚合物。（Mw：5,000克/莫耳）[化學式3-2]         [化學式6-2]       [化學式6-3] 合成例 3

將5.86 g 2-羥乙基甲基丙烯酸酯（TCI）、9.1 g 1-[2-[(1-氧代-2-丙烯-1-基)氧]乙基]丙二酸酯（1-[2-[(1-oxo-2-propen-1-yl)oxy]ethyl] propanedioate）（香港化學公司（HongKong Chem））、3.1 g 2,2'-偶氮雙(2-甲基丙酸)二甲酯（V-601；TCI）及35 g丙二醇甲醚乙酸酯（PGMEA）添加到500 ml三頸圓底燒瓶，並連接冷凝器。通過在90℃下加熱反應溶液2.5小時來進行反應，且然後將反應溶液冷卻到室溫。然後，在攪拌的同時將反應溶液滴加到包含450 g庚烷的燒杯中以產生膠質，然後將所述膠質溶解在90 g PGMEA中。最終，獲得了由化學式3-3及化學式6-4表示的結構單元構成的聚合物。（Mw：6,500克/莫耳）[化學式3-3]               [化學式6-4] 合成例 4

將6.49 g 2-羥基-5-(2-丙烯-1-基)-2,4,6-環庚三烯-1-酮（奧羅拉公司（Aurora））、4.9 g甲基丙烯酸縮水甘油酯（TCI）、4.8 g 2,2'-偶氮雙(2-甲基丙酸)二甲酯（V-601；TCI）及64 g丙二醇甲醚乙酸酯（PGMEA）添加到200 ml二頸圓底燒瓶以製備反應溶液，並連接冷凝器。在80℃下加熱反應溶液2小時，且在攪拌的同時將反應溶液滴加到包含450 g庚烷的燒杯中以產生膠質，然後將所述膠質溶解在90 g PGMEA中。最終，獲得了由化學式3-4及化學式6-2表示的結構單元構成的聚合物。（Mw：5,000克/莫耳）[化學式3-4]           [化學式6-2] 合成例 5

將21.3 g甲基丙烯酸縮水甘油酯（TCI）、5.1 g 2,2'-偶氮雙(2-甲基丙酸)二甲酯（V-601；TCI）及50 g丙二醇甲醚乙酸酯（PGMEA）添加到250 ml二頸圓底燒瓶以製備反應溶液，並連接冷凝器。在90℃下加熱反應溶液1小時，且在攪拌的同時將反應溶液滴加到包含450 g庚烷的燒杯中以產生膠質，然後將所述膠質溶解在100 g PGMEA中以獲得由化學式6-2表示的結構單元構成的聚合物。

將5.4 g上述聚合物、0.7 g靛紅（TCI）、0.04 g吡啶、0.011 g二丁基羥甲苯（dibutylhydroxytoluene，BHT）及7.55 g二甲基甲醯胺（dimethyl formamide，DMF）添加到100 ml二頸圓底燒瓶，並連接冷凝器。在100℃下加熱反應溶液1小時，且在攪拌的同時將反應溶液滴加到包含450 g庚烷的燒杯中以產生膠質，然後將所述膠質溶解在100 g PGMEA中。最終，獲得了由化學式6-2及化學式3-5表示的結構單元構成的聚合物。（Mw：8,000克/莫耳）[化學式6-2]             [化學式3-5] 合成例 6

將21.3 g甲基丙烯酸縮水甘油酯（TCI）、5.1 g 2,2'-偶氮雙(2-甲基丙酸)二甲酯（V-601；TCI）及50 g丙二醇甲醚乙酸酯（PGMEA）添加到250 ml二頸圓底燒瓶以製備反應溶液，並連接冷凝器。在90℃下加熱反應溶液1小時，且在攪拌的同時將反應溶液滴加到包含450 g庚烷的燒杯中以產生膠質，然後將所述膠質溶解在100 g PGMEA中以獲得由化學式6-2表示的結構單元構成的聚合物。

將5.4 g聚合物、0.62 g 1H-吲哚-2,3-二醇（奧羅拉公司）、0.04 g吡啶、0.011 g BHT及7.55 g DMF添加到100 ml二頸圓底燒瓶，並連接冷凝器。在100℃下加熱反應溶液1小時，且在攪拌的同時將反應溶液滴加到包含450 g庚烷的燒杯中以產生膠質，然後將所述膠質溶解在100 g PGMEA中。最終，獲得了由化學式6-2及化學式3-6表示的結構單元構成的聚合物。（Mw：8,000克/莫耳）[化學式6-2]                 [化學式3-6] 合成例 7

將21.3 g甲基丙烯酸縮水甘油酯（TCI）、5.1 g 2,2'-偶氮雙(2-甲基丙酸)二甲酯（V-601；TCI）及50 g丙二醇甲醚乙酸酯（PGMEA）添加到250 ml二頸圓底燒瓶以製備反應溶液，並連接冷凝器。在90℃下加熱反應溶液1小時，且在攪拌的同時將反應溶液滴加到包含450 g庚烷的燒杯中以產生膠質，然後將所述膠質溶解在100 g PGMEA中以獲得由化學式6-2表示的結構單元構成的聚合物。

將5.4 g聚合物、0.68 g 3-羥基-4(1H)-喹啉酮（奧羅拉公司）、0.04 g吡啶、0.011 g BHT及7.55 g DMF添加到100 ml二頸圓底燒瓶，並連接冷凝器。在100℃下加熱反應溶液1小時，且在攪拌的同時將反應溶液滴加到包含450 g庚烷的燒杯中以產生膠質，然後將所述膠質溶解在100 g PGMEA中。最終，獲得了由化學式6-2及化學式3-7表示的結構單元構成的聚合物。（Mw：8,000克/莫耳）[化學式6-2]                 [化學式3-7] 合成例 8

將21.3 g甲基丙烯酸縮水甘油酯（TCI）、5.1 g 2,2'-偶氮雙(2-甲基丙酸)二甲酯（V-601；TCI）及50 g丙二醇甲醚乙酸酯（PGMEA）添加到250 ml二頸圓底燒瓶以製備反應溶液，並連接冷凝器。在90℃下加熱反應溶液1小時，且在攪拌的同時將反應溶液滴加到包含450 g庚烷的燒杯中以產生膠質，然後將所述膠質溶解在100 g PGMEA中以獲得由化學式6-2表示的結構單元構成的聚合物。

將5.4 g上述聚合物、0.7 g 1,2-二氫-2-羥基-3H-吲哚-3-酮（阿塞爾公司（ACCEL））、0.04 g吡啶、0.011 g BHT及7.55 g DMF添加到100 ml二頸圓底燒瓶以製備反應溶液，並連接冷凝器。在100℃下加熱反應溶液1小時，且在攪拌的同時將反應溶液滴加到包含450 g庚烷的燒杯中以產生膠質，然後將所述膠質溶解在100 g PGMEA中。最終，獲得了由化學式6-2及化學式3-8表示的結構單元構成的聚合物。（Mw：8,000克/莫耳）[化學式6-2]                 [化學式3-8] 比較合成例 1

將2.8 g甲基丙烯酸縮水甘油酯（TCI）、2.1 g 2,2'-偶氮雙(2-甲基丙酸)二甲酯（V-601；TCI）及7 g丙二醇甲醚乙酸酯（PGMEA）添加到500 ml三頸圓底燒瓶以製備反應溶液，並連接冷凝器。通過在85℃下加熱反應溶液2小時來進行反應，且然後將反應溶液冷卻到室溫。然後，在攪拌的同時將反應溶液滴加到包含450 g庚烷的燒杯中以產生膠質，然後將所述膠質溶解在90 g PGMEA中。最終，獲得了由化學式6-2表示的結構單元構成的聚合物。（Mw：3,000克/莫耳）[化學式6-2] 抗蝕劑底層組合物的製備 實例 1 到實例 8 及比較例 1

將1.2 g在合成例1到合成例8及比較合成例1中獲得的每一聚合物、0.4 g PL1174（交聯劑）及0.04 g三氟甲磺酸銨（ammonium triflate，AOTf）與15 g丙二醇單甲醚混合，完全溶解，並利用另外的溶劑進行稀釋，從而製備了以總重量計包含0.45重量%聚合物的根據實例1到實例8及比較例1的每一抗蝕劑底層組合物。評估 1 ：曝光特性的評估

通過旋轉塗布分別塗布在實例1到實例8及比較例1中製備的組合物，且然後在205℃下的熱板上熱處理了60秒以形成厚度為50 Å的抗蝕劑底層。隨後，在上述底層上旋轉塗布光阻溶液，且然後在110℃下的熱板上熱處理了1分鐘以形成光阻層。使用電子束曝光機（埃利翁尼斯有限公司（Elionix，Inc.））將光阻層暴露於200 µC/cm²到2000 µC/cm²範圍內的光，且然後在150℃下熱處理了60秒。隨後，利用2.38質量% TMAH水溶液對光阻層進行了顯影，並利用純水沖洗了15秒以形成50 nm的線及間隔（L/S）光阻圖案。然後，相對於最佳曝光劑量評估光阻圖案。評估 2 ：線寬粗糙度（ Line Width Roughness ， LWR ）的評估

對根據實例1到實例8及比較例1的組合物中的每一者進行旋轉塗布並在205℃下的熱板上熱處理了60秒以形成50 Å厚的抗蝕劑底層。隨後，在上述底層上旋轉塗布光阻溶液，且然後在110℃下的熱板上熱處理了1分鐘以形成光阻層。使用電子束曝光機（由埃利翁尼斯製造，加速電壓100 keV）在線寬為30 nm且線之間的間隔為30 nm的條件下對抗蝕劑層進行了曝光。隨後，在95℃下將經曝光的抗蝕劑層熱處理了60秒，利用2.38重量%的四甲基氫氧化銨（TMAH）水溶液顯影60秒，並利用純水沖洗15秒，從而形成了抗蝕劑圖案。

使用掃描電子顯微鏡（scanning electron microscope，SEM）S-9260（由日立公司（Hitachi）製造）觀察圖案塌陷，且在表1中，觀察到圖案塌陷的情況表示為O，而未觀察到圖案塌陷的情況表示為X。

利用掃描電子顯微鏡（SEM）S-9260（由日立公司製造）在以30 nm的寬度形成的圖案上觀察線寬粗糙度（LWR），且在圖案的縱向方向上在邊緣的2 μm範圍內測量了邊緣應處於的位置距參考線的距離。結果如表1所示，且線寬粗糙度（LWR）值越小越好。

根據實例及比較例的曝光劑量及LWR基於作為參考（Ref.）的比較例1的曝光劑量或LWR而被轉換成比率，且結果如表1所示。曝光劑量及線寬粗糙度（LWR）值越小，圖案形成及靈敏度越好。

*曝光劑量（或LWR）（%）=(根據每一實驗例的曝光劑量（或LWR）-根據比較例1的曝光劑量（或LWR）)/根據比較例1的曝光劑量（或LWR）×100（表1）

	曝光劑量（Eop，%）	圖案是否塌陷	LWR（nm）
實例1	-4.5%	X	-5.4%
實例2	-1.2%	X	-2.2%
實例3	-4.2%	X	-5.1%
實例4	-2.5%	X	-2.8%
實例5	-5.5%	X	-4.7%
實例6	-5.2%	X	-4.8%
實例7	-4.5%	X	-4.8%
實例8	-5.2%	X	-5.0%
比較例1	參考	O	參考

參照表1，與比較例1相比，根據實例1到實例8的抗蝕劑底層具有優異的精細圖案（50 nm L/S）可成形性及靈敏度。另外，在根據實例1到實例8的抗蝕劑底層的情形中，LWR低於比較例1的LWR，表明圖案更均勻。

在上文中，已闡述並示出了本公開的特定實施例，然而，對於所屬領域中的普通技術人員來說顯而易見的是，本公開並非僅限於所闡述的實施例，且可在不背離本公開的精神及範圍的情況下進行各種修改及變換。因此，經修改或經變換的實施例本身可不與本公開的技術理念及方面分開理解，且經修改的實施例處於本公開的申請專利範圍的範圍內。

100:基板/半導體基板102:薄膜104:抗蝕劑底層106:光阻膜106a:曝光區106b:未曝光區108:光阻圖案110:遮罩112:有機膜圖案114:薄膜圖案

圖1A至1F是示出根據一些實例性實施例的使用抗蝕劑底層組合物來形成圖案的方法的剖視圖。

100:基板/半導體基板

108:光阻圖案

112:有機膜圖案

114:薄膜圖案

Claims (13)

1. 一種抗蝕劑底層組合物，包含：聚合物，包括由化學式1表示的結構單元、由化學式2表示的結構單元及由化學式3表示的結構單元中的至少一者；以及溶劑：[化學式1][化學式2][化學式3]其中，在化學式1到化學式3中，A為在環中包括氮原子的雜環基，L¹到L⁸各自獨立地為單鍵、經取代或未經取代的C1到C10伸烷基、經取代或未經取代的C2到C10伸烯基、經取代或未經取代的C2到C10伸炔基、經取代或未經取代的C3到C20伸環烷基、經取代或未經取代的C2到C20伸雜環烷基、經取代或未經取代的C6到C20伸芳基、或其組合，X¹到X⁷各自獨立地為單鍵、-O-、-S-、-S(=O)-、-S(=O)₂-、-C(=O)-、-(CO)O-、-O(CO)O-、-C(=O)NH-、-NR^a-、或其組合，其中，R^a為氫、氘或C1到C10烷基，Y¹及Y²各自獨立地為羥基、經取代或未經取代的C1到C10烷基、經取代或未經取代的C2到C10烯基、經取代或未經取代的C2到C10炔基、經取代或未經取代的C3到C20環烷基、經取代或未經取代的C2到C20雜環烷基、經取代或未經取代的C6到C20芳基、由化學式4表示的基團、或其組合，限制條件為Y¹及Y²中的至少一者是由化學式4表示的基團，Y³及Y⁴各自獨立地為由化學式4表示的基團，R¹到R³各自獨立地為氫、氘或經取代或未經取代的C1到C10烷基，且*是連接點，[化學式4]其中，在化學式4中，M¹為單鍵、經取代或未經取代的C1到C20伸烷基、經取代或未經取代的C2到C20伸烯基、-O-、-NH-或其組合，Z¹及Z²各自獨立地為-C(=O)-或-C(OH)-，M²為單鍵、雙鍵、*-C(R^c)=*、或經取代或未經取代的C1到C3伸烷基，其中，R^c為氫、氘或C1到C5烷基，且*為與Z¹或Z²的連接點，M³為羥基、經取代或未經取代的C1到C20烷基、經取代或未經取代的C2到C20烯基、或經取代或未經取代的C6到C20芳基，M¹與M³或M²與M³可選地彼此連接以形成環，且*是連接點。
2. 根據請求項1所述的抗蝕劑底層組合物，其中化學式1及化學式2中的A由化學式A-1到化學式A-5中的任一者表示：[化學式A-1][化學式A-2][化學式A-3][化學式A-4][化學式A-5]其中，在化學式A-3及化學式A-4中，R^x及R^y各自獨立地為氫、經取代或未經取代的C1到C10烷基、經取代或未經取代的C2到C10烯基、經取代或未經取代的C2到C10炔基、經取代或未經取代的C1到C10雜烷基、經取代或未經取代的C1到C10雜烯基、經取代或未經取代的C1到C10雜炔基、經取代或未經取代的C3到C20環烷基、經取代或未經取代的C2到C20雜環烷基、經取代或未經取代的C6到C20芳基、經取代或未經取代的C1到C20雜芳基、或其組合，且*是連接點。
3. 根據請求項1所述的抗蝕劑底層組合物，其中化學式1中的A為化學式A-1，L¹及L²各自獨立地為單鍵、或者經取代或未經取代的C1到C10伸烷基，且X¹及X²各自獨立地為單鍵：[化學式A-1]。
4. 根據請求項1所述的抗蝕劑底層組合物，其中在化學式3中，L⁷及L⁸各自獨立地為單鍵、或經取代或未經取代的C1到C10伸烷基，X⁶及X⁷各自獨立地為單鍵、或-(CO)O-，且R¹到R³各自獨立地為氫、氘或經取代或未經取代的C1到C5烷基。
5. 根據請求項1所述的抗蝕劑底層組合物，其中所述聚合物還包括由化學式5表示的結構單元，或由化學式6表示的結構單元：[化學式5][化學式6]其中，在化學式5及化學式6中，L⁹到L¹¹各自獨立地為單鍵、經取代或未經取代的C1到C10伸烷基、經取代或未經取代的C2到C10伸烯基、經取代或未經取代的C2到C10伸炔基、經取代或未經取代的C3到C20伸環烷基、經取代或未經取代的C2到C20伸雜環烷基、經取代或未經取代的C6到C20伸芳基、或其組合，X⁸到X¹¹各自獨立地為單鍵、-O-、-S-、-S(=O)-、-S(=O)₂-、-C(=O)-、-(CO)O-、-O(CO)O-、-C(=O)NH-、-NR^b-、或其組合，其中R^b為氫、氘或C1到C10烷基，Y⁵到Y⁷各自獨立地為羥基、經取代或未經取代的C1到C10烷基、經取代或未經取代的C2到C10烯基、經取代或未經取代的C2到C10炔基、經取代或未經取代的C3到C20環烷基、經取代或未經取代的C2到C20雜環烷基、或經取代或未經取代的C6到C20芳基，R⁴及R⁵各自獨立地為氫、氘或經取代或未經取代的C1到C10烷基，且*是連接點。
6. 根據請求項5所述的抗蝕劑底層組合物，其中在化學式5中，L⁹及L¹⁰各自獨立地為單鍵、或者經取代或未經取代的C1到C10伸烷基、X⁸及X⁹各自獨立地為單鍵，且Y⁵及Y⁶各自獨立地為羥基、經取代或未經取代的C1到C10烷基、或者經取代或未經取代的C2到C10烯基。
7. 根據請求項5所述的抗蝕劑底層組合物，其中在化學式6中，L¹¹為單鍵、經取代或未經取代的C1到C10伸烷基、或經取代或未經取代的C6到C10伸芳基，X¹⁰及X¹¹各自獨立地為單鍵、或-(CO)O-，Y⁷為羥基、經取代或未經取代的C1到C10烷基、經取代或未經取代的C2到C20雜環烷基、或經取代或未經取代的C6到C20芳基。
8. 根據請求項1所述的抗蝕劑底層組合物，其中所述聚合物包括由化學式1-1、化學式2-1及化學式3-1到化學式3-8表示的結構單元中的任意一者或多者：[化學式1-1][化學式2-1][化學式3-1][化學式3-2][化學式3-3][化學式3-4][化學式3-5][化學式3-6][化學式3-7][化學式3-8]。
9. 根據請求項1所述的抗蝕劑底層組合物，其中所述聚合物的重均分子量為1,000克/莫耳到300,000克/莫耳。
10. 根據請求項1所述的抗蝕劑底層組合物，其中以所述抗蝕劑底層組合物的總重量計，以0.1重量%到50重量%的量包含所述聚合物。
11. 根據請求項1所述的抗蝕劑底層組合物，其中所述抗蝕劑底層組合物還包含選自丙烯酸樹脂、環氧樹脂、酚醛清漆類樹脂、甘脲類樹脂及三聚氰胺類樹脂的一種或多種聚合物。
12. 根據請求項1所述的抗蝕劑底層組合物，其中所述抗蝕劑底層組合物還包含表面活性劑、熱酸產生劑、光致產酸劑、增塑劑、或其組合的添加劑。
13. 一種形成圖案的方法，包括：在基板上形成蝕刻目標層；通過在所述蝕刻目標層上施加根據請求項1到12中任一項所述的抗蝕劑底層組合物來形成抗蝕劑底層；在所述抗蝕劑底層上形成光阻圖案；以及使用所述光阻圖案作為蝕刻遮罩依序對所述抗蝕劑底層及所述蝕刻目標層進行蝕刻。