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TWI882348B - 光阻底層組合物和使用組合物形成圖案的方法 - Google Patents

光阻底層組合物和使用組合物形成圖案的方法 Download PDF

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TWI882348B
TWI882348B TW112120342A TW112120342A TWI882348B TW I882348 B TWI882348 B TW I882348B TW 112120342 A TW112120342 A TW 112120342A TW 112120342 A TW112120342 A TW 112120342A TW I882348 B TWI882348 B TW I882348B
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金聖振
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陣和英
權純亨
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南韓商三星Ｓｄｉ股份有限公司
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Abstract

本發明公開一種光阻底層組合物和使用光阻底層組合物形成圖案的方法，所述光阻底層組合物包含聚合物、由化學式3表示的化合物以及溶劑，所述聚合物包含由化學式1表示的結構單元、由化學式2表示的結構單元或其組合。化學式1到化學式3的定義如說明書中所描述。

Description

光阻底層組合物和使用組合物形成圖案的方法
[相關申請的交叉參考]
本申請要求2022年8月9日在韓國知識產權局提交的韓國專利申請第10-2022-0099444號的優先權和權益，所述韓國專利申請的全部內容以引用的方式併入本文中。
本公開涉及一種光阻底層組合物和使用所述光阻底層組合物形成圖案的方法。
最近，半導體行業已研發出具有幾奈米大小到幾十奈米大小的圖案的超精細技術。這種超精細技術主要需要有效的微影技術。
微影技術為一種加工方法，包含在例如矽晶片的半導體基底上塗佈光阻層以形成薄層；用例如紫外線的活化輻射輻照穿過其上繪製有裝置圖案的光罩圖案，接著顯影所得物以獲得光阻圖案；以及使用光阻圖案作為保護層蝕刻基底以在基底的表面上形成對應於圖案的精細圖案。
隨著半導體圖案逐漸細化，光阻層需要較薄，因此，光阻底層也需要較薄。儘管較薄，但仍需要光阻底層來保持光阻圖案，即具有均勻厚度以及極佳的緊密接觸性質和對光阻的黏附性。此外，光阻底層由於對曝光光源的敏感性改進而需要即使在低輸出下也能夠有效地圖案化。
根據實施例的光阻底層組合物即使在精細圖案化製程中也不引起光阻的圖案塌陷，具有極佳的塗佈均勻性，且對曝光光源具有改進的敏感性以提供能夠改進圖案化性能和效率的光阻底層。
另一實施例提供一種使用光阻底層組合物形成圖案的方法。
一種根據實施例的光阻底層組合物包含聚合物、化學式3表示的化合物以及溶劑，所述聚合物包含由化學式1表示的結構單元、由化學式2表示的結構單元或其組合。
Figure 112120342-A0305-12-0002-1
[化學式2]
Figure 112120342-A0305-12-0003-2
在化學式1和化學式2中，A為由化學式A-1到化學式A-3中的任一個表示的環基，L1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、經取代或未經取代的C1到C10伸雜烷基、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、經取代或未經取代的C1到C20伸雜芳基或其組合，X1到X5各自獨立地為單鍵、-O-、-S-、-S(=O)-、-S(=O)2-、-C(=O)-、-(CO)O-、-O(CO)O-、-NR'-(其中，R'為氫、氘或C1到C10烷基)或其組合，Y1到Y3各自獨立地為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，以及 *為連接點；
Figure 112120342-A0305-12-0004-3
Figure 112120342-A0305-12-0004-4
Figure 112120342-A0305-12-0004-5
其中，在化學式A-1到以上化學式A-3中，Rx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，以及*為連接點；
Figure 112120342-A0305-12-0005-6
其中，在化學式3中，R1和R2各自獨立地為羥基、胺基、鹵素原子、經取代或未經取代的C1到C10烷氧基、經取代或未經取代的C1到C10烷基、經取代或未經取代的C3到C20環烷基、經取代或未經取代的C3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，以及n和m各自獨立地為0到5的整數。
化學式1和化學式2的A可由化學式A-1、化學式A-2或其組合表示。
Figure 112120342-A0305-12-0005-7
Figure 112120342-A0305-12-0005-8
在化學式A-2中，Rx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烯基或經取代或未經取代 的C2到C10炔基，且在化學式A-1和化學式A-2中，*為連接點。
化學式1和化學式2的L1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、經取代或未經取代的C1到C10伸雜烷基或其組合，X1到X5各自獨立地為單鍵、-O-、-S-、-C(=O)-、-(CO)O-、-O(CO)O-或其組合，以及Y1到Y3各自獨立地為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C3到C20環烷基、經取代或未經取代的C2到C20雜環烷基或其組合。
化學式3的R1和R2可各自獨立地為羥基、胺基、鹵素原子、經取代或未經取代的C1到C10烷氧基、經取代或未經取代的C1到C10烷基、經取代或未經取代的C3到C20環烷基、經取代或未經取代的C3到C20雜環烷基或其組合。
在化學式3中，n和m可各自獨立地為0到3的整數。
由化學式3表示的化合物可由化學式3-1表示。
Figure 112120342-A0305-12-0006-9
在化學式3-1中， R1到R6各自獨立地為氫、羥基、胺基、鹵素原子、經取代或未經取代的C1到C10烷氧基、經取代或未經取代的C1到C10烷基、經取代或未經取代的C3到C20環烷基、經取代或未經取代的C3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。
化學式3-1的R1和R2可各自獨立地為羥基、胺基、鹵素原子、經取代或未經取代的C1到C10烷基或經取代或未經取代的C3到C20環烷基或經取代或未經取代的C3到C20雜環烷基，且R3到R6可各自獨立地為氫、羥基、鹵素原子、經取代或未經取代的C1到C10烷氧基、經取代或未經取代的C1到C10烷基或其組合。
由化學式3表示的化合物可由化學式3-2到化學式3-13中的任一個表示。
Figure 112120342-A0305-12-0007-10
Figure 112120342-A0305-12-0007-11
Figure 112120342-A0305-12-0008-12
Figure 112120342-A0305-12-0008-13
Figure 112120342-A0305-12-0008-14
Figure 112120342-A0305-12-0008-15
Figure 112120342-A0305-12-0008-16
Figure 112120342-A0305-12-0008-17
Figure 112120342-A0305-12-0008-18
Figure 112120342-A0305-12-0009-19
Figure 112120342-A0305-12-0009-20
Figure 112120342-A0305-12-0009-21
聚合物可具有約1,000克/莫耳到約300,000克/莫耳的重量平均分子量。
聚合物與化合物的重量比可為約9：1到約2：3。
按光阻底層組合物的總量計，可以約0.1重量%到約50重量%的量包含聚合物。
按光阻底層組合物的總量計，可以約0.01重量%到約20重量%的量包含化合物。
光阻底層組合物可還包含由丙烯酸類樹脂、環氧類樹脂、酚醛清漆樹脂、甘脲樹脂以及三聚氰胺類樹脂中選出的至少一種聚合物。光阻底層組合物可還包含表面活性劑、熱酸產生劑、光酸產生劑、塑化劑或其組合的添加劑。
根據另一實施例，一種形成圖案的方法包含在基底上形成蝕刻目標層，在蝕刻目標層上塗佈根據實施例的光阻底層組合 物以形成光阻底層，在光阻底層上形成光阻圖案以及使用光阻圖案作為蝕刻光罩依序蝕刻光阻底層和蝕刻目標層。
光阻圖案的形成可包含在光阻底層上形成光阻層，曝光光阻層以及顯影光阻層。
光阻底層的形成可還包含在塗佈光阻底層組合物之後，在約100℃到約300℃下進行熱處理。
根據實施例的光阻底層組合物可提供一種光阻底層，所述光阻底層具有極佳的塗佈均勻性和改進的交聯性質，即使在精細圖案化製程中也不會引起光阻圖案塌陷。
此外，根據實施例的光阻底層組合物可通過改進對曝光光源的敏感性而提供具有改進的圖案化性能和效率的光阻底層。
另一實施例可提供一種使用光阻底層組合物形成圖案的方法。
100:基底
102:薄膜
104:光阻底層
106:光阻層
106a:曝光區
106b:非曝光區
108:光阻圖案
110:光罩
112:有機層圖案
114:薄膜圖案
圖1到圖6為用於解釋使用根據實施例的光阻底層組合物形成圖案的方法的截面圖。
本公開的實例實施例將在下文中詳細描述，且可由本領域的技術人員容易地進行。然而，本公開可以許多不同形式實施，且不應理解為限於本文所闡述的實例實施例。
在圖式中，為清楚起見而放大層、膜、面板、區等的厚度，且在整個說明書中相同參考標號表示相同元件。將理解，當例如層、膜、區或基底的元件稱為「在」另一元件「上」時，其可直接在另一元件上，或也可存在插入元件。相比之下，當元件稱為「直接在」另一元件「上」時，不存在插入元件。
如本文中所使用，當未另外提供定義時，「取代」是指通過由以下中選出的取代基來置換化合物的氫原子：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、伸肼基、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雜環基以及其組合。
此外，經取代的滷素原子(F、Br、Cl或I)、羥基、硝基、氰基、胺基、疊氮基、甲脒基、肼基、伸肼基、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雜環基的兩個鄰近取代基可稠合以形成環。
如本文中所使用，「芳基」是指包含至少一個烴芳香族部分的基團，且包含通過單鍵連接的烴芳香族部分和直接或間接稠 合以提供非芳香族稠環的烴芳香族部分。芳基可包含單環、多環或稠合多環(即，共用鄰近碳原子對的環)官能團。
如本文中所使用，當未另外提供定義時，「雜」是指包含由N、O、S、Se以及P中選出的1到3個雜原子的一個。
如本文中所使用，當未另外提供定義時，「雜烷基」是指包含由N、O、S、P以及Si中選出的雜原子而非形成烷基的一或多個碳原子的基團。
如本文中所使用，當未另外提供定義時，「雜芳基」是指包含由N、O、S、P以及Si中選出的至少一個雜原子的芳基。兩個或大於兩個雜芳基由σ鍵直接連接，或當雜芳基包含兩個或大於兩個環時，所述兩個或大於兩個環可稠合。當雜芳基是稠環時，每個環可包含一到三個雜原子。
更具體地，經取代或未經取代的芳基和/或經取代或未經取代的雜芳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伸三苯基、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惡二唑基、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惡嗪基、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惡嗪基、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、經取代或未經取代的吡啶並吲哚基、經取代或未經取代的苯並吡啶並惡嗪基、經取代或未經取代的苯並吡啶並噻嗪基、經取代或未經取代的9,9-二甲基-9,10-二氫吖啶基、其組合或前述基團的組合稠環，但不限於此。
如本文中所使用，當未另外提供特定定義時，「組合」是指混合或共聚。
此外，在本說明書中，「聚合物」可包含低聚物和多聚體兩者。
如本文中所使用，當未另外提供特定定義時，通過將粉末樣品溶解於四氫呋喃(tetrahydrofuran；THF)中且接著使用安捷 倫技術(Agilent Technologies)的1200系列凝膠滲透色譜法(Gel Permeation Chromatography；GPC)(柱為昭和公司(Shodex Company)LF-804，標準樣品為昭和公司聚苯乙烯)來測量「重量平均分子量」。
此外，如本文中所使用，當未另外提供特定定義時，「*」指示化合物的結構單元或化合物部分的連接點。
在半導體行業中，存在芯片尺寸持續減小的趨勢。為了對此趨勢作出響應，微影中的光阻圖案應具有減小到幾十奈米的線寬，其中以此方式形成的圖案通過蝕刻下部基底而轉印到下層材料。然而，當光阻圖案的尺寸變小時，由於能夠保持線寬的光阻的縱橫比受到限制，因此光阻在蝕刻中可能不具有足夠的耐受性。因此，當使用光阻材料較薄時、當用於蝕刻的基底較厚時、當圖案形成為較深時等，光阻底層已用於補償此情況。
光阻底層需要更薄，因為光阻變得更薄，但儘管較薄，也不應使光阻圖案塌陷，且還展現與光阻的極佳緊密接觸性質。此外，光阻底層組合物應能夠在晶片上塗佈為均勻地較薄，且其形成的光阻底層應具有極佳的圖案形成性質。為了實現這個，應改進光阻底層的敏感性。
為了提供具有這些所需特性的光阻底層，本發明人已製備包含包含特定結構單元的聚合物或具有特定結構的化合物的組合物。因此，已確認組合物形成光阻底層，所述光阻底層展現與光阻的改進的緊密接觸性質和改進的膜密度，同時具有對曝光光源 的改進的敏感性，因此具有極佳的圖案形成性質，完成本發明。
當根據實施例的光阻底層組合物塗佈在光阻下方且形成為膜時，可改進這一膜與光阻之間的緊密接觸性質，因此防止光阻圖案在精細圖案化製程期間塌陷。
具體地，根據實施例的光阻底層組合物包含聚合物、由化學式3表示的化合物以及溶劑，所述聚合物包含由化學式1表示的結構單元、由化學式2表示的結構單元或其組合。
Figure 112120342-A0305-12-0015-22
Figure 112120342-A0305-12-0015-23
在化學式1和化學式2中，A為由化學式A-1到化學式A-3中的任一個表示的環基，L1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、經取代或未經取代的C1到C10伸雜烷基、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、經取代或未經取代的C1到C20伸雜芳基或其組合，X1到X5各自獨立地為單鍵、-O-、-S-、-S(=O)-、-S(=O)2-、-C(=O)-、-(CO)O-、-O(CO)O-、-NR'-(其中，R'為氫、氘或C1到C10烷基)或其組合，以及Y1到Y3各自獨立地為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*為連接點；
Figure 112120342-A0305-12-0016-24
Figure 112120342-A0305-12-0016-25
[化學式A-3]
Figure 112120342-A0305-12-0017-27
在化學式A-1到以上化學式A-3中，Rx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，以及*為連接點；
Figure 112120342-A0305-12-0017-28
其中，在化學式3中，R1和R2各自獨立地為羥基、胺基、鹵素原子、經取代或未經取代的C1到C10烷氧基、經取代或未經取代的C1到C10烷基、經取代或未經取代的C3到C20環烷基、經取代或未經取代的C3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，以及n和m各自獨立地為0到5的整數。
由於由化學式1和化學式2表示的結構單元包含環中包含氮原子的雜環，因此可實現聚合物之間的sp2-sp2鍵，且因此可具有高電子密度。因此，可改進薄膜的密度以實施具有呈超薄膜形式的緻密結構的膜，且其在光阻底層組合物的曝光期間可具有改進光吸收效率的作用。當光阻底層使用組合物形成時，可在光製程期間額外產生二次電子，且額外產生的二次電子在光製程期間影響光阻以使酸產生效率最大化。因此，可通過增加光阻的光處理速度來改進光阻的敏感性。
此外，由於根據實施例的光阻底層組合物包含由化學式3表示的化合物，因此可改進對曝光光源的敏感性，因此可改進光阻的圖案化性能和效率。也就是說，可縮短蝕刻製程的時間，且可清晰地形成圖案，同時節省能量。
在實施例中，化學式1和化學式2的A可由化學式A-1、化學式A-2或其組合表示。在實施例中，在化學式A-2中，Rx可為氫、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烯基或經取代或未經取代的C2到C10炔基，且在化學式A-1和化學式A-2中，*為連接點。
在實施例中，化學式1和化學式2的L1到L6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C1到C10伸雜烷基或其組合，X1到X5可各自獨立地為單鍵、-O-、-S-、-C(=O)-、-(CO)O-、-O(CO)O-或其組合，以及 Y1到Y3可各自獨立地為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C3到C20環烷基、經取代或未經取代的C2到C20雜環烷基或其組合。
在實施例中，化學式3的R1和R2可各自獨立地為羥基、鹵素原子、經取代或未經取代的C1到C10烷氧基、經取代或未經取代的C1到C10烷基或其組合。舉例來說，經取代或未經取代的C1到C10烷基為甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基或癸基，例如甲基、乙基、丙基、丁基或戊基。烷基可為經取代的，例如經羥基、烷氧基或鹵素原子取代的烷基，例如經甲氧基或乙氧基取代的甲基，例如經甲氧基或乙氧基取代的乙基，例如經羥基取代的甲基、乙基或丙基，例如經氟(F)或碘(I)取代的甲基、乙基或丙基。取決於R1和R2的類型，由化學式3表示的化合物可為例如光敏性化合物，例如交聯劑。
在實施例中，化學式3中的n和m各自獨立地為0到5的整數，例如0到4，例如0到3。
在一個實施例中，由化學式3表示的化合物可由化學式3-1表示。
[化學式3-1]
Figure 112120342-A0305-12-0020-29
在化學式3-1中，R1到R6各自獨立地為氫、羥基、胺基、鹵素原子、經取代或未經取代的C1到C10烷氧基、經取代或未經取代的C1到C10烷基、經取代或未經取代的C3到C20環烷基、經取代或未經取代的C3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。
舉例來說，由化學式3表示的化合物由化學式3-2到化學式3-13中的任一個表示。
Figure 112120342-A0305-12-0020-30
Figure 112120342-A0305-12-0020-31
[化學式3-4]
Figure 112120342-A0305-12-0021-32
Figure 112120342-A0305-12-0021-33
Figure 112120342-A0305-12-0021-34
Figure 112120342-A0305-12-0021-35
Figure 112120342-A0305-12-0021-36
Figure 112120342-A0305-12-0021-37
Figure 112120342-A0305-12-0021-38
[化學式3-11]
Figure 112120342-A0305-12-0022-39
Figure 112120342-A0305-12-0022-40
Figure 112120342-A0305-12-0022-41
聚合物可具有約1,000克/莫耳到約300,000克/莫耳的重量平均分子量。更具體地，聚合物可具有以下範圍的重量平均分子量：約2,000克/莫耳到約300,000克/莫耳，例如約2,000克/莫耳到約200,000克/莫耳、例如約2,000克/莫耳到約100,000克/莫耳、例如約2,000克/莫耳到約90,000克/莫耳、例如約2,000克/莫耳到約70,000克/莫耳、例如約2,000克/莫耳到約50,000克/莫耳、例如約2,000克/莫耳到約30,000克/莫耳、例如約2,000克/莫耳到約20,000克/莫耳、例如約2,000克/莫耳到約10,000克/莫耳，但不限於此。通過具有在上述範圍中的重量平均分子量，可調整且可優化包含聚合物的光阻底層組合物的溶劑中的碳含量和溶解度。
在實施例中，聚合物與化合物的重量比可為約9：1到約2：3。舉例來說，重量比可為約8：2到約2：3，例如約7：3到約2：3、例如約6：4到約4：6，但不限於此。在實施例中，聚合物與化合物的重量比可在以下範圍內：約9：1到約2：3，例如約8：1到約2：3、 例如約7：1到約2：3、例如約6：1到約2：3、例如約5：1到約2：3、例如約4：1到約2：3、例如約3：1到約2：3，但不限於此。通過將聚合物和化合物以上述範圍包含在根據示例性實施例的組合物中，可調整光阻底層的厚度、表面粗糙度以及平坦化程度。
在一個實施例中，按光阻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。更具體地，按光阻底層組合物的總重量計，可以以下量包含聚合物：約0.1重量%到約30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0.3重量%到約20重量%、例如約0.3重量%到約10重量%，但不限於此。通過將聚合物以上述範圍包含在組合物中，可調整光阻底層的厚度、表面粗糙度以及平坦化程度。
在實施例中，按光阻底層組合物的總重量計，可以約0.01重量%到約20重量%的量包含化合物。更具體地，按光阻底層組合物的總重量計，可以以下量包含化合物：約0.01重量%到約15重量%，例如約0.01重量%到約10重量%、例如約0.01重量%到約5重量%、例如約0.05重量%到約10重量%、例如約0.05重量%到約5重量%、例如約0.1重量%到約20重量%、例如約0.1重量%到約15重量%、例如約0.1重量%到約10重量%，但不限於此。通過將化合物以上述範圍包含在組合物中，可調整光阻底層的厚度、表面粗糙度以及平坦化程度。
根據實施例的光阻底層組合物可包含溶劑。溶劑不受特定限制，只要其對於根據實施例的聚合物和化合物具有足夠的溶 解度和/或分散性。溶劑可包含例如丙二醇、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、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(methylpyrrolidone/methylpyrrolidinone)、2-羥基異丁酸甲酯、乙醯丙酮、3-乙氧基丙酸乙酯或其組合，但不限於此。
除聚合物、化合物以及溶劑以外，根據實施例的光阻底層組合物可還包含由丙烯酸類樹脂、環氧類樹脂、酚醛清漆樹脂、甘脲基類樹脂以及三聚氰胺類樹脂中選出的至少一種聚合物，但不限於此。
根據另一實施例的光阻底層組合物可還包含添加劑，所述添加劑包含表面活性劑、熱酸產生劑、光酸產生劑、塑化劑或其組合。
當形成光阻底層時，表面活性劑可用於改進由固體含量增加所導致的塗佈缺陷，且可為例如烷基苯磺酸鹽、烷基吡錠鹽、聚乙二醇、季銨鹽，但本公開不限於此。
熱酸產生劑可為例如酸性化合物，例如對甲苯磺酸、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、萘碳酸等或/和安息香甲苯磺酸酯、2-硝基苯甲基甲苯磺酸酯、其他有機磺酸烷基酯，但不限於此。
塑化劑不受特定限制，且可使用各種已知的塑化劑。塑化劑的實例可包含低分子化合物，例如鄰苯二甲酸酯、己二酸酯、磷 酸酯、偏苯三甲酸酯、檸檬酸酯等、聚醚化合物、聚酯類化合物、聚縮醛化合物等。
按光阻底層組合物的100重量份計，可以約0.001重量份到約40重量份的量包含添加劑。在上述範圍內，在不改變光阻底層組合物的光學性質的情況下可改進溶解度。
根據另一實施例，提供使用前述光阻底層組合物所製備的光阻底層。可通過將前述光阻底層組合物塗佈在例如基底上且接著通過熱處理製程固化其來形成光阻底層。
下文中，參考圖1到圖6描述使用前述光阻底層組合物形成圖案的方法。
圖1到圖6為示出使用根據本發明的光阻底層組合物形成圖案的方法的截面圖。
參考圖1，製備蝕刻目標。蝕刻目標可為形成於半導體基底100上的薄膜102。下文中，蝕刻目標限於薄膜102。洗滌薄膜102的整個表面以去除其上殘留的雜質等。薄膜102可為例如氮化矽層、多晶矽層或氧化矽層。
隨後，通過應用旋轉塗佈方法將本發明的光阻底層組合物塗佈於所清潔的薄膜102的表面上。
接著，乾燥和烘烤所塗佈的組合物以在薄膜102上形成光阻底層104。烘烤可在約100℃到約500℃(例如約100℃到約300℃)下進行。省略光阻底層組合物的更詳細描述以便避免重複，因為其已在上文詳細描述。
參考圖2，通過在光阻底層104上塗佈光阻來形成光阻層106。
光阻的實例可為含有重氮萘醌化合物和酚醛清漆樹脂的正型光阻、含有能夠通過曝光解離酸的酸產生劑、在酸存在下分解且在鹼性水溶液中具有增加的可溶性的化合物以及鹼溶性樹脂的化學放大正型光阻、含有能夠施加在鹼性水溶液中增加可溶性的樹脂的鹼溶性樹脂的化學放大正型光阻等。
接著，初次烘烤具有光阻層106的基底100。初次烘烤可在約90℃到約120℃下進行。
參考圖3，可選擇性地曝光光阻層106。光阻層106的曝光可例如通過在曝光設備的光罩台上放置具有預定圖案的曝光光罩且將曝光光罩110對準光阻層106來進行。隨後，通過將光照射到曝光光罩110中，使在基底100上形成的光阻層106的預定區選擇性地與穿過曝光光罩的光反應。
舉例來說，在曝光期間所使用的光可包含短波長光，例如具有365奈米波長的激活輻射i-線、具有248奈米波長的KrF準分子激光以及具有193奈米波長的ArF準分子激光。另外，可使用對應於極紫外線光的具有13.5奈米波長的極紫外線(extreme ultraviolet；EUV)。
與光阻層的非曝光區106b相比，光阻層的曝光區106a具有相對的親水性。因此，光阻層106的曝光區106a和非曝光區106b可具有彼此不同的溶解度。
隨後，二次烘烤基底100。二次烘烤可在約90℃到約150℃下進行。由於二次烘烤，光阻層的曝光區變得對於預定溶劑容易溶解。
參考圖4，具體地，通過使用四甲基氫氧化銨(TMAH)來溶解和去除光阻層的曝光區106a，使得顯影之後留下的光阻層的非曝光區106b形成光阻圖案108。
隨後，使用光阻圖案108作為蝕刻光罩以蝕刻光阻底層104。如圖5中所繪示的有機層圖案112通過如上文所描述的蝕刻製程形成。蝕刻可為例如通過使用蝕刻氣體的干式蝕刻，且蝕刻氣體可為例如CHF3、CF4、Cl2、O2以及其混合氣體。如上文所描述，由於由根據實施例的光阻底層組合物形成的光阻底層具有快速蝕刻速率，因此可在短時間內進行順利的蝕刻製程。
參考圖6，光阻圖案108實施為蝕刻光罩，以蝕刻所曝光的薄膜102。因此，薄膜形成為薄膜圖案114。在先前進行的曝光製程中，通過使用例如激活輻射i-線(365奈米的波長)、KrF準分子激光(248奈米的波長)以及ArF準分子激光(193奈米的波長)的短波長光源所進行的曝光製程形成的薄膜圖案114可具有數十奈米到數百奈米的寬度，且通過使用EUV光源所進行的曝光製程形成的薄膜圖案114可具有小於或等於約20奈米的寬度。
下文中，通過關於聚合物的合成和包含其的光阻底層組合物的製備的實例更詳細地描述本公開。然而，本公開技術上不受以下實例實施例限制。
合成實例
聚合物的合成
合成實例1
在500毫升3頸圓底燒瓶中，放入24.9克1,3-二烯丙基-5-(2-羥乙基)異氰尿酸酯(1,3-diallyl-5-(2-hydroxyethyl)isocyanurate)、7.4克巰基乙醇(mercapto ethanol)、0.7克偶氮二異丁腈(azobisisobutyronitrile；AIBN)以及48克N,N-二甲基甲醯胺(DMF)，且將冷凝器連接到其上。在80℃下進行反應16小時後，將反應溶液冷卻到室溫。隨後，將反應溶液逐滴添加到含有800克水的1升廣口瓶中，同時攪拌，形成溶解於80克四氫呋喃(THF)中的膠狀物。用甲苯處理溶解的樹脂溶液以形成沉澱物，但去除單分子和小分子。最後，獲得10克由化學式1-1表示的聚合物(重量平均分子量(Mw)=10,500克/莫耳)。
Figure 112120342-A0305-12-0028-42
合成實例2
在500毫升3頸圓底燒瓶中，放入24.9克1,3,5-三烯丙基-1,3,5-三嗪-2,4,6-三酮(1,3,5-triallyl-1,3,5-triazinane-2,4,6-trione)、7.4克巰基乙醇、0.7克偶氮二異丁腈(AIBN)以及48克 N,N-二甲基甲醯胺(DMF)，且將冷凝器連接到其上。在80℃下進行反應16小時後，將反應溶液冷卻到室溫。將反應溶液逐滴添加到含有800克水的1升廣口瓶中以產生溶解於80克的四氫呋喃(THF)中的膠狀物。用甲苯處理溶解的樹脂溶液以形成沉澱物，但去除單分子和低分子。最後，獲得10克具有由化學式1-2表示的結構單元的聚合物(重量平均分子量(Mw)=8,000克/莫耳)。
Figure 112120342-A0305-12-0029-43
合成實例3
在250毫升四頸燒瓶中，放入20克1,3-二烯丙基-5,5-二甲基-1,3-二嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(1,3-diallyl-5,5-dimethyl-1,3-diazinane-2,4,6(1H,3H,5H)-trione)、8.4克2,3-二巰基-1-丙醇(2,3-dimercapto-1-propanol)、0.5克偶氮二異丁腈(AIBN)以及50克N,N-二甲基甲醯胺以製備反應溶液，且將冷凝器連接到其上。在60℃下加熱反應溶液5小時以進行反應並冷卻到室溫。隨後，將反應溶液逐滴添加到含有300克蒸餾水的燒杯中，同時攪拌，形成溶解於30克四氫呋喃(THF)中的膠狀物。最後，用甲苯處理所溶解的樹脂溶液以形成沉澱物但去除單分子和低分子，獲得具 有由化學式2-1表示的結構單元的聚合物(重量平均分子量(Mw)=3,700克/莫耳)。
Figure 112120342-A0305-12-0030-44
合成實例4
在1升2頸圓底燒瓶中，放入148.6克(0.5莫耳)1,3,5-異氰尿酸三縮水甘油酯(1,3,5-triglycidyl isocyanurate)、60.0克(0.4莫耳)2,2'-硫代二乙酸(2,2'-thiodiacetic acid)、9.1克苯甲基三乙基氯化銨(benzyl triethyl ammonium chloride)以及350克N,N-二甲基甲醯胺(N,N-dimethylformamide)，且將冷凝器連接到其上。將反應溶液加熱到100℃，反應8小時，並冷卻到室溫(23℃)。隨後，將反應溶液轉移到1升廣口瓶中，且接著用己烷洗滌三次，且隨後用純化水洗滌。將所獲得的膠狀物樹脂完全溶解於80克THF中，且接著將其緩慢逐滴添加到700克甲苯中。隨後，去除溶劑以獲得具有由化學式2-2表示的結構單元的聚合物(重量平均分子量(Mw)=9,100克/莫耳)。
[化學式2-2]
Figure 112120342-A0305-12-0031-45
合成實例5
在250毫升四頸燒瓶中，放入20克11,3-二烯丙基-5-(2,2-二甲基)-異氰尿酸酯(11,3-diallyl-5-(2,2-dimethyl)-isocyanurate)、6.0克乙烷-1,2-二硫醇(ethane-1,2-dithiol)、1克偶氮二異丁腈(AIBN)以及50克N,N-二甲基甲醯胺以製備反應溶液，且將冷凝器連接到其上。在50℃下加熱反應溶液5小時以進行反應，並向其中添加10克3,4-二氟苯甲基硫醇和1克偶氮二異丁腈(AIBN)，且接著另外反應2小時並冷卻到室溫。隨後，將反應溶液逐滴添加到含有300克蒸餾水的燒杯中，同時攪拌，以產生溶解於30克四氫呋喃(THF)中的膠狀物。用甲苯處理所溶解的樹脂溶液以形成沉澱物但去除單分子和低分子，獲得由化學式2-3表示的聚合物(重量平均分子量(Mw)=5,500克/莫耳)。
Figure 112120342-A0305-12-0031-46
合成實例6
在500毫升燒瓶中，放入10克4,4'-磺醯基二苯酚(4,4'- sulfonyldiphenol)、24克二乙胺(diethylamine)以及10克多聚甲醛(paraformaldehyde)與20克蒸餾水，在85℃下反應10小時或大於10小時，並冷卻。將所冷卻的反應物添加到100克甲苯中，且接著在攪拌後與100克水混合，並在重複三次去除與其分離的水層後，從其中去除甲苯，獲得由化學式3-2a表示的化合物。
Figure 112120342-A0305-12-0032-49
在500毫升燒瓶中，放入21克由化學式3-2a表示的化合物和30克乙酸酐，且接著在85℃下反應18小時並冷卻。在通過在真空中蒸發而去除所有溶劑後，將由此獲得的反應物徹底溶解於20克甲醇中，且接著，冷凍儲存並重結晶。過濾且乾燥重結晶粉末，獲得由化學式3-2b表示的化合物。
Figure 112120342-A0305-12-0032-50
在500毫升燒瓶中，放入19克由化學式3-2b表示的化 合物、140克甲醇以及30克硫酸，且接著攪拌，在65℃下反應3天，並冷卻。當反應完成時，將燒瓶在冷凍條件下儲存24小時以形成晶體，過濾其以獲得粉末。將粉末用水洗滌幾次，中和，並乾燥，獲得由化學式3-2表示的化合物。
Figure 112120342-A0305-12-0033-47
合成實例7
放入20克根據合成實例6的由化學式3-2b表示的化合物、150克丙二醇單甲醚(PGME)以及30克硫酸且接著充分攪拌，在65℃下反應3天，並冷卻。當反應完成時，將燒瓶在冷凍條件下儲存24小時以層分離液體化合物與溶劑。在去除上層中的溶劑之後，通過向另一層添加水來重複洗滌幾次，並通過從其中去除水來中和，且接著濃縮並乾燥，最後獲得由化學式3-3表示的化合物。
Figure 112120342-A0305-12-0033-48
合成實例8
在250毫升燒瓶中，放入7.5克4,4'-磺醯基二苯酚(4,4'-sulfonyldiphenol)、22克對甲苯磺酸(toluenesulfonic acid)以及90克乙腈，且接著攪拌30分鐘，並向其中添加30克N-碘代丁二醯亞胺(N-iodosuccinimide)，且接著在室溫下反應10小時。隨後，將400克乙酸乙酯和300克蒸餾水添加到反應溶液中並攪拌，向其中另外添加100克10%亞硫酸鈉水溶液，且接著充分攪拌以分離層，並在從其中去除水層後，通過向另一層另外添加300克蒸餾水、攪拌混合物且去除水來重複處理另一層三次。接著，通過使用己烷在其中形成沉澱物，且接著過濾並乾燥，獲得由化學式3-12表示的化合物。
Figure 112120342-A0305-12-0034-51
光阻底層組合物的製備
實例1到實例11和比較例1到比較例2
實例1
通過將0.5克以100：30的比率混合的由合成實例1製備的聚合物和最終從合成實例6獲得的化合物、0.1克PD1174(交聯劑，TCI化學工業)以及0.01克對甲苯磺酸吡啶鎓(PPTS)完全溶解於90克丙二醇單甲醚和5克乳酸乙酯中，且接著另外用溶 劑稀釋溶液來製備實例1的光阻底層組合物。
實例2
以與實例1中相同的方式製備實例2的光阻底層組合物，不同之處在於使用合成實例7的化合物代替合成實例6的化合物。
實例3
以與實例1中相同的方式製備實例3的光阻底層組合物，不同之處在於使用合成實例8的化合物代替合成實例6的化合物。
實例4
以與實例1中相同的方式製備實例4的光阻底層組合物，不同之處在於使用由化學式3-8表示的化合物(4,4'-磺醯基二苯酚，西格瑪-奧德里奇公司(Sigma-Aldrich Corporation))代替合成實例6的化合物。
Figure 112120342-A0305-12-0035-53
實例5
以與實例1中相同的方式製備實例5的光阻底層組合物，不同之處在於使用由化學式3-11表示的化合物(4,4'-磺醯基雙(氟苯)；西格瑪-奧德里奇公司)代替合成實例6的化合物。
Figure 112120342-A0305-12-0035-52
實例6
以與實例2中相同的方式製備實例6的光阻底層組合物，不同之處在於使用合成實例2的聚合物代替合成實例1的聚合物。
實例7
以與實例3中相同的方式製備實例7的光阻底層組合物，不同之處在於使用合成實例2的聚合物代替合成實例1的聚合物。
實例8
以與實例4中相同的方式製備實例8的光阻底層組合物，不同之處在於使用合成實例2的聚合物代替合成實例1的聚合物。
實例9
以與實例2中相同的方式製備實例9的光阻底層組合物，不同之處在於使用合成實例3的聚合物代替合成實例1的聚合物。
實例10
以與實例5中相同的方式製備實例10的光阻底層組合物，不同之處在於使用合成實例4的聚合物代替合成實例1的聚合物。
實例11
以與實例5中相同的方式製備實例11的光阻底層組合物，不同之處在於使用合成實例5的聚合物代替合成實例1的聚合物。
比較例1
通過將0.5克合成實例3的聚合物、0.1克PD1174(交聯 劑；TCI化學工業)以及0.01克對甲苯磺酸吡啶鎓(PPTS)完全溶解於90克丙二醇單甲醚和5克乳酸乙酯中且另外用溶劑稀釋溶液來製備比較例1的光阻底層組合物。
比較例2
以與比較例1中相同的方式製備比較例2的光阻底層組合物，不同之處在於使用合成實例4的聚合物代替合成實例3的聚合物。
塗佈均勻性的評估
將根據實例1到實例11和比較例1到比較例2的組合物分別取2毫升，塗佈在8英寸晶片上、通過使用自動追蹤(ACT-8，東京電子有限公司(Tokyo Electron Limited；TEL))以1,500轉/分鐘的主速度旋轉塗佈20秒，且在205℃下固化60秒，從而形成50埃厚度的薄層。
測量沿水平軸線的51個點處的每一厚度以評估塗佈均勻性，且將結果繪示於表1中。這意味著由於塗佈均勻性值小，塗佈均勻性極佳。
*塗佈均勻性(Å，埃)=晶片中的51個點處的最大厚度-最小厚度
Figure 112120342-A0305-12-0038-54
參考表1，根據實例1到實例11的光阻底層組合物展現小於6埃的塗佈均勻性，這表明所述光阻底層組合物具有極佳的塗佈均勻性。
曝光特性的評估
分別以旋塗法塗佈實例1到實例9和比較例1到比較例2的組合物，且接著在加熱板上在205℃下熱處理60秒以形成約50埃厚的光阻底層。隨後，在光阻底層上，以旋塗法塗佈光阻溶液，且接著在加熱板上在110℃下熱處理1分鐘以形成光阻層。通過使用電子束曝光器(伊領科思奈米技術有限公司(Elionix Inc.))在200微庫侖/平方公分(μC/cm2)到1700微庫侖/平方公分的範圍內曝光光阻層，且接著在110℃下熱處理60秒。隨後，在23℃下用2.38質量% TMAH的水溶液顯影光阻層，且接著用純水沖洗 15秒，以形成50奈米線和空間(line and space；L/S)的光阻圖案。接著，評估光阻圖案的最佳曝光劑量，且結果繪示於表2中。本文中，以1：1的比率顯影50奈米線和空間圖案大小的曝光劑量視為最佳能量(Eop，微庫侖/平方公分)，其中值越小，敏感性越好。另外，在不連接或折疊線的情況下良好地形成線圖案的最小大小稱為最小CD，其中圖案的大小越小，分辨率越好。
Figure 112120342-A0305-12-0039-55
參考表2，當根據實例1到實例9的組合物分別形成為光阻底層時，與根據比較例1到比較例2的組合物相比，獲得精細圖案(50奈米L/S)。因此，與根據比較例的組合物相比，根據實例的光阻底層組合物證明形成了具有更極佳敏感性的光阻圖案。
在上文中，已描述和說明本發明的某些實施例，然而，本領域的一般技術人員顯而易見的是，本發明不限於如所描述的實施例，且可在不脫離本發明的精神和範疇的情況下進行各種修改和轉換。因此，經修改或經轉換的實施例因而可能無法單獨地從本 發明的技術構想和方面來理解，且經修改的實施例在本發明的權利要求的範疇內。
100:基板
108:光阻圖案
112:有機層圖案
114:薄膜圖案

Claims (16)

  1. 一種光阻底層組合物，包括 聚合物，包含由化學式1表示的結構單元、由化學式2表示的結構單元、或其組合；由化學式3表示的化合物；以及溶劑， 其中所述聚合物與所述化合物的重量比為9:1到2:3： [化學式1] [化學式2] 其中，在化學式1和化學式2中， A為由化學式A-1到化學式A-3中的任一個表示的環基， L 1到L 6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C1到C10伸雜烷基、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、經取代或未經取代的C1到C20伸雜芳基或其組合， X 1到X 5各自獨立地為單鍵、-O-、-S-、-S(=O)-、-S(=O) 2-、-C(=O)-、-(CO)O-、-O(CO)O-、-NR'-或其組合，其中，R'為氫、氘或C1到C10烷基， Y 1到Y 3各自獨立地為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，以及 *為連接點； [化學式A-1] [化學式A-2] [化學式A-3] 其中，在化學式A-1到以上化學式A-3中， R x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，以及 *為連接點； [化學式3] 其中，在化學式3中， R 1和R 2各自獨立地為羥基、胺基、鹵素原子、經取代或未經取代的C1到C10烷氧基、經取代或未經取代的C1到C10烷基、經取代或未經取代的C3到C20環烷基、經取代或未經取代的C3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，以及 n和m各自獨立地為0到5的整數。
  2. 如請求項1所述的光阻底層組合物，其中化學式1和化學式2的A由化學式A-1、化學式A-2或其組合表示： [化學式A-1] [化學式A-2] 其中，在化學式A-2中，R x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烯基或經取代或未經取代的C2到C10炔基，以及 在化學式A-1和化學式A-2中，*為連接點。
  3. 如請求項1所述的光阻底層組合物，其中化學式1和化學式2的L 1到L 6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C1到C10伸雜烷基或其組合， X 1到X 5各自獨立地為單鍵、-O-、-S-、-C(=O)-、-(CO)O-、-O(CO)O-或其組合，以及 Y 1到Y 3各自獨立地為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C3到C20環烷基、經取代或未經取代的C2到C20雜環烷基或其組合。
  4. 如請求項1所述的光阻底層組合物，其中化學式3的R 1和R 2各自獨立地為羥基、胺基、鹵素原子、經取代或未經取代的C1到C10烷氧基、經取代或未經取代的C1到C10烷基、經取代或未經取代的C3到C20環烷基或經取代或未經取代的C3到C20雜環烷基或其組合。
  5. 如請求項1所述的光阻底層組合物，其中化學式3的n和m各自獨立地為0到3的整數。
  6. 如請求項1所述的光阻底層組合物，其中所述由化學式3表示的化合物由化學式3-1表示： [化學式3-1] 其中，在化學式3-1中， R 1到R 6各自獨立地為氫、羥基、胺基、鹵素原子、經取代或未經取代的C1到C10烷氧基、經取代或未經取代的C1到C10烷基、經取代或未經取代的C3到C20環烷基、經取代或未經取代的C3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。
  7. 如請求項6所述的光阻底層組合物，其中化學式3-1的R 1和R 2各自獨立地為羥基、胺基、鹵素原子、經取代或未經取代的C1到C10烷基或經取代或未經取代的C3到C20雜環烷基，R3到R6各自獨立地為氫、羥基、鹵素原子、經取代或未經取代的C1到C10烷氧基、經取代或未經取代的C1到C10烷基或其組合。
  8. 如請求項1所述的光阻底層組合物，其中所述由化學式3表示的化合物由化學式3-2到化學式3-13中的任一個表示： [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] [化學式3-9] [化學式3-10] [化學式3-11] [化學式3-12] [化學式3-13] 。
  9. 如請求項1所述的光阻底層組合物，其中所述聚合物具有1,000克/莫耳到300,000克/莫耳的重量平均分子量。
  10. 如請求項1所述的光阻底層組合物，其中所述光阻底層組合物的總量計，以0.1重量%到50重量%的量包含所述聚合物。
  11. 如請求項1所述的光阻底層組合物，其中按所述光阻底層組合物的總量計，以0.01重量%到20重量%的量包含所述化合物。
  12. 如請求項1所述的光阻底層組合物，其中所述光阻底層組合物還包含由丙烯酸類樹脂、環氧類樹脂、酚醛清漆樹脂、甘脲樹脂以及三聚氰胺類樹脂中選出的至少一種聚合物。
  13. 如請求項1所述的光阻底層組合物，其中所述光阻底層組合物還包含表面活性劑、熱酸產生劑、光酸產生劑、塑化劑或其組合的添加劑。
  14. 一種形成圖案的方法，包括 在基底上形成蝕刻目標層， 在所述蝕刻目標層上塗佈如請求項1到13所述的光阻底層組合物以形成光阻底層， 在所述光阻底層上形成光阻圖案，以及 使用所述光阻圖案作為蝕刻光罩依序蝕刻所述光阻底層和所述蝕刻目標層。
  15. 如請求項14所述的形成圖案的方法，其中 所述形成光阻圖案包含 在所述光阻底層上形成光阻層， 曝光所述光阻層，以及 顯影所述光阻層。
  16. 如請求項14所述的形成圖案的方法，其中所述形成光阻底層還包含在塗佈所述光阻底層組合物之後，在約100℃到約300℃下進行熱處理。
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JP2008309929A (ja) * 2007-06-13 2008-12-25 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd レジスト下層膜形成用組成物およびレジスト下層膜
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