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TWI895111B - 抗蝕劑底層組合物和使用所述組合物形成圖案的方法 - Google Patents

抗蝕劑底層組合物和使用所述組合物形成圖案的方法

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TWI895111B
TWI895111B TW113135559A TW113135559A TWI895111B TW I895111 B TWI895111 B TW I895111B TW 113135559 A TW113135559 A TW 113135559A TW 113135559 A TW113135559 A TW 113135559A TW I895111 B TWI895111 B TW I895111B
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黃丙奎
林昌模
白載烈
權純亨
陣和英
金秀貞
李恩受
金聖振
曺雅羅
崔有廷
鄭盛宇
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南韓商三星Ｓｄｉ股份有限公司
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Abstract

公開一種抗蝕劑底層組合物和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括聚合物和溶劑，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、由化學式3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述。

Description

抗蝕劑底層組合物和使用所述組合物形成圖案的方法
[相關申請的交叉參考]
本申請要求於2023年9月20日提交到韓國智慧財產局的韓國專利申請第10-2023-0125740號的優先權和權益，其全部內容通過引用併入本文。
本公開的實施方案涉及抗蝕劑底層組合物，以及使用所述組合物形成圖案的方法。
近來，半導體行業已經開發出具有幾奈米到幾十奈米大小的圖案的超精細技術。為實現這些超精細技術，有效的微影技術是有益的。
微影技術是一種加工方法，其包括：在半導體基板(例如，舉例而言，矽晶圓)上塗覆光阻層以形成薄膜，通過繪製有器件圖案的遮罩圖案照射活化輻射(例如，舉例而言，紫外線)，將其顯影以獲得光阻圖案，並使用獲得的光阻圖案作為保護膜蝕刻基板以在基板表面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，光阻層的厚度應當變薄，相應地，抗蝕劑底層的厚度也應當變薄。儘管薄，但抗蝕劑底層應當保持光阻圖案，例如，應當具有基本均勻的厚度以及優異或適當的緊密接觸性能和對光阻的粘合性。抗蝕劑底層即使薄也不應使光阻圖案崩塌，應當對光阻具有良好的粘合性，並且應當形成具有均勻(或基本均勻)的厚度。抗蝕劑底層應當對微影中使用的光具有高折射率和低消光係數，並且具有比光阻層更快的蝕刻速率。
根據本公開的一些實施方案的一種抗蝕劑底層組合物提供抗蝕劑底層，所述抗蝕劑底層即使在精細圖案化製程中也不會導致抗蝕劑圖案崩塌，並且對曝光光源具有改善的敏感性，從而改善圖案化性能和能量效率。
一些實施方案提供一種使用抗蝕劑底層組合物形成圖案的方法。
根據一些實施方案的抗蝕劑底層組合物包括聚合物和溶劑，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、由化學式3表示的結構單元或其組合： 化學式1 化學式2 化學式3
其中，在化學式1至化學式3中，
R 1和R 2各自獨立地為氫、氘、羥基、鹵素原子、經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C2至C20烯基、經取代或未經取代的C2至C20炔基或其組合，
A是在環中包括氮原子的雜環基，
L 1至L 7各自獨立地為單鍵(例如，單共價鍵)、經取代或未經取代的C1至C10伸烷基、經取代或未經取代的C2至C10伸烯基、經取代或未經取代的C2至C10伸炔基、經取代或未經取代的C3至C20伸環烷基、經取代或未經取代的C3至C20伸雜環烷基、經取代或未經取代的C6至C20伸芳基或其組合，
X 1至X 8各自獨立地為單鍵(例如，單共價鍵)、-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至C10烷基)或其組合，
Y 1和Y 4各自為由化學式4表示的基團，
Y 2和Y 3各自獨立地為羥基、經取代或未經取代的C1至C10烷基、經取代或未經取代的C2至C10烯基、經取代或未經取代的C2至C10炔基、經取代或未經取代的C3至C20環烷基、經取代或未經取代的C3至C20雜環烷基、經取代或未經取代的C6至C20芳基、由化學式4表示的基團或其組合，且從Y 2和Y 3中選出的一個或多個由化學式4表示，且
*為連接點: 化學式4
其中，在化學式4中，
R 3至R 6各自獨立地為氫、氘、經取代或未經取代的C1至C10烷基、經取代或未經取代的C2至C10烯基、經取代或未經取代的C2至C10炔基或其組合，且
*為連接點。
R 1和R 2可各自獨立地為氫或經取代或未經取代的C1至C20烷基，A可為由化學式A-1表示的部分，L 1至L 7可各自獨立地為單鍵(例如，單共價鍵)或經取代或未經取代的C1至C10伸烷基，R 1和R 2可各自獨立地為氫、氘、經取代或未經取代的C1至C10烷基或其組合，且X 1至X 8可各自獨立地為單鍵(例如，單共價鍵)、-O-、-C(=O)-、-(CO)O-、-C(=O)NH-或其組合。 化學式A-1
在化學式A-1中，*為連接點。
化學式4中的R 3至R 6各自獨立地為氫、氘、經取代或未經取代的C1至C10烷基或其組合。
所述聚合物還可包括由化學式5表示的結構單元、由化學式6表示的結構單元、由化學式7表示的結構單元或其組合: 化學式5 化學式6 化學式7
其中，在化學式5至化學式7中，
R 7和R 8各自獨立地為氫、氘、羥基、鹵素原子、經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C2至C20烯基、經取代或未經取代的C2至C20炔基或其組合，
A是在環中包括氮原子的雜環基，
L 8至L 14各自獨立地為單鍵(例如，單共價鍵)、經取代或未經取代的C1至C10伸烷基、經取代或未經取代的C1至C10伸雜烷基、經取代或未經取代的C3至C20伸環烷基、經取代或未經取代的C2至C20伸雜環烷基、經取代或未經取代的C6至C20伸芳基、經取代或未經取代的C3至C20伸雜芳基或其組合，
X 9至X 16各自獨立地為單鍵(例如，單共價鍵)、-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至C10烷基)或其組合，
Y 5至Y 8各自獨立地為羥基、經取代或未經取代的C1至C10烷基、經取代或未經取代的C2至C10烯基、經取代或未經取代的C2至C10炔基、經取代或未經取代的C1至C10雜烷基、經取代或未經取代的C2至C10雜烯基、經取代或未經取代的C2至C10雜炔基、經取代或未經取代的C3至C20環烷基、經取代或未經取代的C2至C20雜環烷基、經取代或未經取代的C6至C20芳基、經取代或未經取代的C3至C20雜芳基或其組合，且
*為連接點。
化學式6和化學式7中的A可各自由從化學式A-1至化學式A-4中選出的一個或多個表示: 化學式A-1 化學式A-2 化學式A-3 化學式A-4
其中，在化學式A-1至化學式A-4中，*為連接點。
R 7和R 8可各自獨立地為氫、氘、經取代或未經取代的C1至C10烷基或其組合，L 8至L 14可各自獨立地為單鍵（例如，單共價鍵）、經取代或未經取代的C1至C10伸烷基、經取代或未經取代的C1至C10伸雜烷基或其組合，X 9至X 16可各自獨立地為單鍵（例如，單共價鍵）、-O-、-S-、-C(=O)-、-(CO)O-或其組合，且Y 5至Y 8可各自獨立地為羥基、經取代或未經取代的C1至C10烷基、經取代或未經取代的C2至C10烯基、經取代或未經取代的C2至C20雜環烷基或其組合。
由化學式1表示的結構單元可由從化學式1-1至1-5中選出的一個或多個表示： 化學式1-1 化學式1-2 化學式1-3 化學式1-4 化學式1-5
以總結構單元的莫耳數計，聚合物可包括約5莫耳%至約50莫耳%的由化學式1至化學式3表示的一種或多種結構單元。
聚合物的重均分子量可為約1,000克/莫耳至約300,000克/莫耳。
以抗蝕劑底層組合物的總重量計，可包括約0.1重量%至約50重量%的聚合物。
抗蝕劑底層組合物還可包括添加劑，如表面活性劑、熱酸產生劑、光酸產生劑、塑化劑或其組合。
根據一些實施方案，形成圖案的方法包括在基板上形成待蝕刻膜，在待蝕刻膜上塗覆根據一些實施方案的抗蝕劑底層組合物以形成抗蝕劑底層，在抗蝕劑底層上形成光阻圖案，並使用光阻圖案作為蝕刻遮罩依次蝕刻抗蝕劑底層和待蝕刻膜。
根據一些實施方案的抗蝕劑底層組合物可提供即使在精細圖案化製程中也不會導致抗蝕劑圖案崩塌的抗蝕劑底層。
此外，根據一些實施方案的抗蝕劑底層組合物對曝光光源具有改善的敏感性，從而提供具有優異的圖案成形性和敏感性的抗蝕劑底層。
本公開的示例性實施方案將在下文中更詳細地描述，在審閱本公開後本領域技術人員可容易地實施。然而，本公開的主題可以多種不同形式體現，不應被解釋為限於此處所述的示例性實施方案。
在附圖中，層、膜、板、區域等的厚度可能為了清晰而被誇大，並且相同的附圖標記在整個說明書中表示相同的元件。應理解，如果諸如層、膜、區域或基板之類的元件被稱為"在"另一元件"上"，它可以直接在另一元件上，或者也可能存在介於其間的元件。相反，如果一個元件被稱為"直接"在另一元件"上"，則不存在介於其間的元件。
如本文所用，如果未另外提供定義，"經取代"指化合物的氫原子被選自以下的取代基置換：氘、鹵素原子（F、Br、Cl或I）、羥基、硝基、氰基、胺基、疊氮基、脒基、肼基、腙基、羰基、胺甲醯基、巰基、酯基、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸基或其鹽、C1至C30烷基、C2至C30烯基、C2至C30炔基、C6至C30芳基、C7至C30芳烷基、C1至C30烷氧基、C1至C20雜烷基、C3至C20雜芳烷基、C3至C30環烷基、C3至C15環烯基、C6至C15環炔基、C2至C30雜環基及其組合。
在一些實施方案中，取代的鹵素原子（F、Br、Cl或I）、羥基、硝基、氰基、胺基、疊氮基、脒基、肼基、腙基、羰基、胺甲醯基、巰基、酯基、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸基或其鹽、C1至C30烷基、C2至C30烯基、C2至C30炔基、C6至C30芳基、C7至C30芳烷基、C1至C30烷氧基、C1至C20雜烷基、C3至C20雜芳烷基、C3至C30環烷基、C3至C15環烯基、C6至C15環炔基或C2至C30雜環基的兩個相鄰取代基可以彼此稠合以形成環。
如本文所用，如果未另外提供定義，"雜"指包含1至3個選自N、O、S、Se和P的雜原子。
如本文所用，"芳基"指具有至少一個烴芳香部分的基團，並廣泛包括通過單鍵（例如，單共價鍵）連接的烴芳香部分和包含直接或間接稠合的烴芳香部分的非芳香稠環。芳基可為單環、多環或稠合多環（例如，共享相鄰碳原子對的環）官能基。
如本文所用，"雜環基"包括雜芳基，以及包含至少一個選自N、O、S、P和Si的雜原子代替諸如芳基、環烷基、其稠環或其組合等環狀化合物的碳的環狀基。如果雜環基是稠環，雜環基的每個環或整個環可包含至少一個雜原子。
在一些實施方案中，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並四苯基、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䓛基、經取代或未經取代的三亞苯基、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、或前述基團的組合稠環，但不限於此。
如本文所用，如果未另外提供具體定義，術語"組合"指混合和/或共聚。
此外，如本文所用，"聚合物"可包括低聚物和多聚物。
如本文所用，如果未另外提供定義，"重均分子量"可通過將粉末樣品(柱子可為Shodex LF-804，標準樣品可為Shodex聚苯乙烯)溶解在四氫呋喃(THF)中，並使用安捷倫科技公司的1200系列凝膠滲透色譜(GPC)測量。
如本文所用，如果未另外提供定義，'*'指化合物的結構單元或化合物的部分的連接點。
在半導體行業，存在著減小晶片大小的努力。因此，利用微影技術圖案化的抗蝕劑的線寬應減小到幾十奈米的水準，並且以這種方式形成的圖案用於通過在下層基板上使用蝕刻製程將圖案轉移到下層材料。然而，隨著抗蝕劑圖案大小變小，能夠承受線寬的抗蝕劑高度(例如，縱橫比)受到限制，因此，抗蝕劑在蝕刻步驟中可能不具有適當或足夠的抗性。因此，如果使用薄的抗蝕劑材料，如果要蝕刻的基板較厚，和/或如果需要深圖案，則已使用抗蝕劑底層來補償這一點。
隨著抗蝕劑厚度變薄，抗蝕劑底層應變得更薄，且即使抗蝕劑底層薄，光阻圖案也不應崩塌。為此，抗蝕劑底層必須具有與光阻的優異粘合性。在一些實施方案中，在形成薄的抗蝕劑底層時，應改善抗蝕劑底層組合物的塗覆均勻性和由其產生的抗蝕劑底層的平坦度，並且應改善對曝光光源的敏感性以改善圖案成形性和能量效率。
根據一些實施方案的抗蝕劑底層組合物包括包含由化學式1表示的結構單元、由化學式2表示的結構單元、由化學式3表示的結構單元或其組合的聚合物，以及溶劑： 化學式1 化學式2 化學式3
其中，在化學式1至化學式3中，
R 1和R 2各自獨立地為氫、氘、羥基、鹵素原子、經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C2至C20烯基、經取代或未經取代的C2至C20炔基或其組合，
A是在環中包括氮原子的雜環基，
L 1至L 7各自獨立地為單鍵（例如單共價鍵）、經取代或未經取代的C1至C10伸烷基、經取代或未經取代的C2至C10伸烯基、經取代或未經取代的C2至C10伸炔基、經取代或未經取代的C3至C20伸環烷基、經取代或未經取代的C3至C20伸雜環烷基、經取代或未經取代的C6至C20伸芳基或其組合，
X 1至X 8各自獨立地為單鍵（例如單共價鍵）、-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至C10烷基）或其組合，
Y 1和Y 4為由化學式4表示的基團，
Y 2和Y 3各自獨立地為羥基、經取代或未經取代的C1至C10烷基、經取代或未經取代的C2至C10烯基、經取代或未經取代的C2至C10炔基、經取代或未經取代的C3至C20環烷基、經取代或未經取代的C3至C20雜環烷基、經取代或未經取代的C6至C20芳基、由化學式4表示的基團或其組合，且從Y 2和Y 3中選出的一個或多個為由化學式4表示的基團，且
*為連接點： 化學式4
其中，在化學式4中，
R 3至R 6各自獨立地為氫、氘、經取代或未經取代的C1至C10烷基、經取代或未經取代的C2至C10烯基、經取代或未經取代的C2至C10炔基或其組合，
*為連接點。
根據一些實施方案，包括在組合物中的聚合物在其結構單元中包括由化學式4表示的基團，從而能夠向高反應性自由基提供電子。據信所述聚合物可以作為自由基清除劑，使自由基處於穩定狀態，且包括所述聚合物的抗蝕劑底層組合物從抗蝕劑中去除不必要的自由基，以改善抗蝕劑的敏感性並改善精細圖案的圖案成形性。
由化學式1表示的結構單元的R 1和R 2各自獨立地為氫、氘、羥基、經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C2至C10烯基或其組合，例如氫、經取代或未經取代的C1至C20烷基或其組合，例如氫或經取代或未經取代的C1至C10烷基，例如氫或經取代或未經取代的C1至C5烷基，例如氫、經取代或未經取代的甲基、經取代或未經取代的乙基或其組合，但不限於此。
由於化學式2所表示的結構單元和化學式3所表示的結構單元在環中包含含氮原子的雜環，包括這些結構單元的聚合物能夠在聚合物之間形成sp2-sp2鍵。據信由於上述原因，所述聚合物可具有高電子密度，並且通過包括具有高電子密度的聚合物，根據一些實施方案的抗蝕劑底層組合物可以以超薄膜的形式實現具有緻密結構的膜，並且如果將抗蝕劑底層組合物暴露於光下，聚合物的高電子密度可以具有改善光吸收效率的效果。在一些實施方案中，如果使用高能射線（如EUV（極紫外光；波長約13.5 nm）和電子束）進行曝光後形成圖案，含有雜環骨架的聚合物可提高能量效率且具有優異的蝕刻選擇性。
化學式2和化學式3中的A為環中含有2或3個氮原子的雜環基，例如，可由化學式A-1至化學式A-4中選出的任一個表示，例如化學式A-1，但不限於此： 化學式A-1 化學式A-2 化學式A-3 化學式A-4
其中，在化學式A-1至化學式A-4中，*為連接點。
化學式1至化學式3中的L 1至L 7各自獨立地為單鍵（例如，單共價鍵）、經取代或未經取代的C1至C10伸烷基、經取代或未經取代的C2至C10伸烯基、經取代或未經取代的C2至C10伸炔基或其組合，例如，單鍵（例如，單共價鍵）、經取代或未經取代的C1至C10伸烷基、經取代或未經取代的C2至C10伸烯基或其組合，例如，單鍵（例如，單共價鍵）或經取代或未經取代的C1至C10伸烷基或其組合，但不限於此。
X 1至X 8各自獨立地為單鍵（例如，單共價鍵）、-O-、-S-、-S(=O)-、-C(=O)-、-(CO)O-、-O(CO)O-、-C(=O)NH-或其組合，例如，單鍵（例如，單共價鍵）、-O-、-C(=O)-、-(CO)O-、-C(=O)NH-或其組合，但不限於此。
化學式2中的Y 2和Y 3各自獨立地為羥基、經取代或未經取代的C1至C10烷基、經取代或未經取代的C2至C10烯基、經取代或未經取代的C2至C10炔基、經取代或未經取代的C3至C20環烷基、經取代或未經取代的C3至C20雜環烷基、由化學式4表示的基團或其組合，例如羥基、經取代或未經取代的C1至C10烷基、經取代或未經取代的C2至C10烯基、由化學式4表示的基團或其組合，限制條件為從Y 2和Y 3中選出的一個或多個為由化學式4表示的基團，但不限於此。
化學式1中的Y 1和化學式3中的Y 4為由化學式4表示的基團： 化學式4
R 3至R 6各自獨立地為氫、氘、經取代或未經取代的C1至C10烷基、經取代或未經取代的C2至C10烯基或其組合，例如氫、氘、經取代或未經取代的C1至C10烷基或其組合，例如氫、經取代或未經取代的C1至C5烷基或其組合，例如氫、經取代或未經取代的甲基、經取代或未經取代的乙基或其組合，例如R 3至R 6可全部為經取代或未經取代的甲基，但不限於此。
例如，由化學式1表示的結構單元可由從化學式1-1至化學式1-5中選出的一個或多個表示： 化學式1-1 化學式1-2 化學式1-3 化學式1-4 化學式1-5
根據一些實施方案，包括在抗蝕劑底層組合物中的聚合物以形成聚合物的所有結構單元的莫耳數計以約5莫耳%至約50莫耳%，例如，約10莫耳%至約50莫耳%，或約20莫耳%至約40莫耳%的量包括由化學式1至上述化學式3表示的結構單元中選出的至少一種。在根據一些實施方案的組合物中，聚合物在上述範圍內包括由化學式1至化學式3表示的結構單元中選出的一種或多種，因此如果作為抗蝕劑底層應用，根據一些實施方案的組合物可以從抗蝕劑中去除不必要的自由基，改善抗蝕劑的敏感性，並改善精細圖案的圖案成形性。
在一些實施方案中，聚合物可進一步包括由化學式5表示的結構單元、由化學式6表示的結構單元、由化學式7表示的結構單元或其組合： 化學式5 化學式6 化學式7
其中，在化學式5至化學式7中，
R 7和R 8各自獨立地為氫、氘、羥基、鹵素原子、經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C2至C20烯基、經取代或未經取代的C2至C20炔基或其組合，
A是在環中包括氮原子的雜環基，
L 8至L 14各自獨立地為單鍵（例如，單共價鍵）、經取代或未經取代的C1至C10伸烷基、經取代或未經取代的C1至C10伸雜烷基、經取代或未經取代的C3至C20伸環烷基、經取代或未經取代的C2至C20伸雜環烷基、經取代或未經取代的C6至C20伸芳基、經取代或未經取代的C3至C20伸雜芳基或其組合，
X 9至X 16各自獨立地為單鍵（例如，單共價鍵）、-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至C10烷基）或其組合，
Y 5至Y 8各自獨立地為羥基、經取代或未經取代的C1至C10烷基、經取代或未經取代的C2至C10烯基、經取代或未經取代的C2至C10炔基、經取代或未經取代的C1至C10雜烷基、經取代或未經取代的C2至C10雜烯基、經取代或未經取代的C2至C10雜炔基、經取代或未經取代的C3至C20環烷基、經取代或未經取代的C2至C20雜環烷基、經取代或未經取代的C6至C20芳基、經取代或未經取代的C3至C20雜芳基或其組合，且
*為連接點。
化學式5至化學式7所表示的結構單元與化學式1至化學式3所表示的結構單元的區別僅在於它們不含有化學式4所表示的取代基。其餘部分具有與化學式1至化學式3相關定義相同的定義，包括這些結構單元的聚合物可以滿足形成抗蝕劑底層的各種適當要求或特徵。
化學式5中的R 7和R 8各自獨立地為氫、氘、羥基、經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C2至C10烯基或其組合，例如氫、經取代或未經取代的C1至C20烷基或其組合，例如氫或經取代或未經取代的C1至C10烷基，例如氫或經取代或未經取代的C1至C5烷基，例如氫、經取代或未經取代的甲基、經取代或未經取代的乙基或其組合，但不限於此。
化學式6和化學式7中的A可由化學式A-1至化學式A-4中選出的一個或一個以上表示。
L 8至L 14各自獨立地為單鍵（例如，單共價鍵）、經取代或未經取代的C1至C10伸烷基、經取代或未經取代的C2至C10伸烯基、經取代或未經取代的C2至C10伸炔基、經取代或未經取代的C1至C10伸雜烷基或其組合，例如單鍵（例如，單共價鍵）、經取代或未經取代的C1至C10伸烷基、經取代或未經取代的C1至C10伸雜烷基或其組合，例如單鍵（例如，單共價鍵）、經取代或未經取代的C1至C5伸烷基、含有硫原子的經取代或未經取代的C1至C5伸雜烷基或其組合，但不限於此。
X 9至X 16各自獨立地為單鍵（例如，單共價鍵）、-O-、-S-、-S(=O)-、-C(=O)-、-(CO)O-、-O(CO)O-、-C(=O)NH-或其組合，例如-O-、-S-、-C(=O)-、-(CO)O-、-O(CO)O-或其組合，但不限於此。
Y 5至Y 8各自獨立地為羥基、經取代或未經取代的C1至C10烷基、經取代或未經取代的C2至C10烯基、經取代或未經取代的C2至C10炔基、經取代或未經取代的C1至C10雜烷基、經取代或未經取代的C3至C20環烷基、經取代或未經取代的C2至C20雜環烷基、經取代或未經取代的C6至C20芳基、經取代或未經取代的C3至C20雜芳基或其組合，例如羥基、經取代或未經取代的C1至C10烷基、經取代或未經取代的C2至C10烯基、經取代或未經取代的C2至C10炔基、經取代或未經取代的C1至C10雜烷基、經取代或未經取代的C2至C20雜環烷基或其組合，例如羥基、經取代或未經取代的C1至C10烷基、經取代或未經取代的C2至C10烯基、經取代或未經取代的C2至C20雜環烷基或其組合，例如羥基、經取代或未經取代的C1至C5烷基、經取代或未經取代的C2至C5烯基或其組合，但不限於此。
作為實例，由化學式5表示的結構單元可由化學式5-1至化學式5-3中選出的任一個表示，由化學式6表示的結構單元可以由化學式6-1至化學式6-3中選出的任一個表示，由化學式7表示的結構單元可以由化學式7-1至化學式7-3中選出的任一個表示： 化學式5-1 化學式5-2 化學式5-3 化學式6-1 化學式6-2 化學式6-3 化學式7-1 化學式7-2 化學式7-3
聚合物可具有約1,000 g/mol到約300,000 g/mol的重量平均分子量，例如約3,000 g/mol到約200,000 g/mol，例如約3,000 g/mol到約100,000 g/mol，例如約3,000 g/mol到約90,000 g/mol，例如約3,000 g/mol到約80,000 g/mol，例如約3,000 g/mol到約70,000 g/mol，例如約3,000 g/mol到約50,000 g/mol，例如約5,000 g/mol到約50,000 g/mol，或例如約5,000 g/mol到約30,000 g/mol，但不限於此。通過具有在上述範圍內的重量平均分子量，包括聚合物的抗蝕劑底層組合物的碳含量和在溶劑中的溶解度可被調節和/或優化或改善。
以抗蝕劑底層組合物的總重量計，可以約0.1 wt%到約50 wt%的量包括聚合物。在一些實施方案中，以抗蝕劑底層組合物的總重量計，可以約10 wt%到約50 wt%的量包括聚合物，例如約20 wt%到約50 wt%或例如約20 wt%到約30 wt%，但不限於此。通過在組合物中包括上述範圍內的聚合物，可調節抗蝕劑底層的厚度、表面粗糙度和平坦化程度。
根據一些實施方案的抗蝕劑底層組合物可包括溶劑。溶劑不特別限制，只要其對根據一些實施方案的聚合物和化合物具有適當或足夠的溶解度和/或分散性，但可為，例如，丙二醇、丙二醇二醋酸酯、甲氧基丙二醇、二乙二醇、二乙二醇丁醚、三(乙二醇)單甲醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚醋酸酯、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、甲基2-羥基異丁酸酯、乙醯丙酮、3-乙氧基丙酸乙酯或其組合。
根據一些實施方案的抗蝕劑底層組合物除了聚合物、化合物和溶劑外，還可進一步包括從丙烯酸樹脂、環氧樹脂、酚醛清漆類樹脂、甘脲類樹脂和三聚氰胺類樹脂中選出的一種或多種額外聚合物，但不限於此。
根據一些實施方案的抗蝕劑底層組合物可進一步包括包含表面活性劑、熱酸產生劑、塑化劑或其組合的添加劑。
表面活性劑可用於改善在形成抗蝕劑底層時隨著固體含量增加而發生的塗覆缺陷。例如，表面活性劑可為烷基苯磺酸鹽、烷基吡啶鹽、聚乙二醇、季銨鹽等，但不限於此。
熱酸產生劑可為，例如，酸性化合物，如對甲苯磺酸、三氟甲磺酸、吡啶對甲苯磺酸鹽、水楊酸、磺基水楊酸、檸檬酸、苯甲酸、羥基苯甲酸、萘甲酸、和/或苄基對甲苯磺酸酯、2-硝基苄基對甲苯磺酸酯、和/或其他有機磺酸烷基酯，但不限於此。
塑化劑不特別限制，可使用本領域通常使用的各種適當類型(或種類)的塑化劑。塑化劑的實例可包括低分子量化合物，如鄰苯二甲酸酯、己二酸酯、磷酸酯、偏苯三酸酯和檸檬酸酯，以及聚醚類、聚酯類和聚縮醛類化合物。
根據一些實施方案，提供使用上述抗蝕劑底層組合物製造的抗蝕劑底層。抗蝕劑底層可以，例如，通過在基板上塗覆上述抗蝕劑底層組合物，然後通過熱處理製程進行固化而獲得。
以下，將參考圖1-6描述使用上述抗蝕劑底層組合物形成圖案的方法。圖1-6是示出根據本公開實施方案使用抗蝕劑底層組合物形成圖案的方法的剖面圖。
參考圖1，首先，準備待蝕刻對象。待蝕刻對象的實例可為半導體基板100上的薄膜102。以下，僅描述待蝕刻對象為薄膜102的實施方案，但本公開不限於此。清潔薄膜102的表面以去除殘留在薄膜102上的污染物。薄膜102可為，例如，氮化矽膜、多晶矽膜和/或氧化矽膜。
隨後，使用例如旋塗法將上述抗蝕劑底層組合物塗覆在清潔薄膜102的表面上。
然後，執行乾燥和烘烤製程以在薄膜上形成抗蝕劑底層104。烘烤處理可在約100°C至約500°C，例如，在約100°C至約300°C進行。此處不再重複抗蝕劑底層組合物的更詳細描述，以避免重複，因為上文已經更詳細地描述過。
參考圖2，在抗蝕劑底層104上塗覆光阻以形成光阻層106。在一些實施方案中，形成光阻層106的光阻組合物可包括含Sn的有機金屬化合物、溶劑等，但不限於此。
隨後，執行第一烘烤製程以加熱形成有光阻層106的基板100。第一烘烤製程可在約90°C至約120°C的溫度下進行。
參考圖3，選擇性地曝光光阻層106。以解釋曝光光阻層106的曝光製程為例，將具有設定或預定圖案的曝光遮罩放置在曝光裝置的遮罩臺上，並將曝光遮罩110放置在光阻層106上。隨後，通過向遮罩110照射光，形成在基板100上的光阻層106的設定或預定部分選擇性地與通過曝光遮罩的光發生反應。
例如，可在曝光製程中使用的光的實例可包括短波長光，如具有365 nm波長的i線活化輻射、具有248 nm波長的KrF準分子雷射和具有193 nm波長的ArF準分子雷射。在一些實施方案中，可使用波長為13.5 nm的EUV（極紫外），其對應於極紫外光。
因為通過有機金屬化合物之間的縮合反應等交聯反應形成聚合物，光阻層106的曝光區域106b具有與光阻層106的未曝光區域106a不同的溶解度。
隨後，在基板100上執行第二烘烤製程。第二烘烤製程可在約90°C至約200°C的溫度下進行。通過執行第二烘烤製程，光阻層106的曝光區域106b變得難以溶解在顯影劑中。
參考圖4，使用有機溶劑顯影劑（如2-庚酮）溶解並移除光阻層106的未曝光區域106a，由此顯影後殘留的光阻層106的曝光區域106b形成光阻圖案108。
如上所述，根據一些實施方案的形成圖案的方法中使用的顯影劑可為有機溶劑。根據一些實施方案的形成圖案的方法中使用的有機溶劑的實例可包括酮類，如甲基乙基酮、丙酮、環己酮和2-庚酮，醇類，如4-甲基-2-丙醇、1-丁醇、異丙醇和1-丙醇、甲醇，酯類，如丙二醇單甲醚醋酸酯、乙酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸正丁酯和丁內酯，芳香族化合物，如苯、二甲苯和甲苯或其組合。
然而，根據一些實施方案的光阻圖案不必限於形成為負性圖像，而可形成為具有正性圖像。在一些實施方案中，可用於形成正性圖像的顯影劑可為季銨氫氧化物組合物，如四乙基氫氧化銨、四丙基氫氧化銨、四丁基氫氧化銨或其組合。
如上所述，通過暴露於高能光（如不僅包括具有諸如i線（波長：365 nm）、KrF準分子雷射（波長：248 nm）和/或ArF準分子雷射（波長：193 nm）等波長的光，還包括EUV（極紫外；波長：13.5 nm）和/或電子束）形成的光阻圖案108可具有約5 nm至約100 nm的寬度。例如，光阻圖案108可形成為具有約5 nm至約90 nm、約5 nm至約80 nm、約5 nm至約70 nm、約5 nm至約60 nm、約5 nm至約50 nm、約5 nm至約40 nm、約5 nm至約30 nm、約5 nm至約20 nm或約5 nm至約10 nm的寬度。
在一些實施方案中，光阻圖案108可具有半間距小於或等於約50 nm（例如小於或等於約40 nm，例如小於或等於約30 nm，例如小於或等於約20 nm，或例如小於或等於約10 nm）的間距以及小於或等於約5 nm、小於或等於約3 nm、小於或等於約2 nm或小於或等於約1 nm的線寬粗糙度。
隨後，使用光阻圖案108作為蝕刻遮罩蝕刻抗蝕劑底層104。通過上述蝕刻製程形成如圖5所示的有機層圖案112。
形成的有機層圖案112也可具有與光阻圖案108相對應的寬度。蝕刻可以例如通過使用蝕刻氣體的乾法蝕刻來執行，蝕刻氣體可為例如CHF 3、CF 4、Cl 2、O 2或其混合物。如上所述，由於根據一些實施方案的抗蝕劑底層組合物形成的抗蝕劑底層具有快速蝕刻速率，可在短時間內執行順利的蝕刻製程。
參考圖6，通過應用光阻圖案108作為蝕刻遮罩蝕刻暴露薄膜102。結果，薄膜形成為薄膜圖案114。
在如上所述執行的曝光製程中，通過使用短波長光源（如活化輻射i線（波長：365 nm）、KrF準分子雷射（波長：248 nm）和/或ArF準分子雷射（波長：193 nm））進行的曝光製程形成的薄膜圖案114可具有數十至數百奈米的寬度，而通過使用EUV光源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 nm的寬度。
以下，將通過與上述聚合物的合成以及包括所述聚合物的抗蝕劑底層組合物的製備相關的實例更詳細地描述本公開的實施方案。然而，本公開在技術上不受以下實例的限制。 聚合物的合成 合成實例 1
將9 g的2,2,6,6-四甲基呱啶甲基丙烯酸酯、24.9 g的1,3,5-三烯丙基-1,3,5-三嗪烷-2,4,6-三酮、3.7 g的巰基乙醇、0.7 g的AIBN（偶氮二異丁腈）和48 g的N,N-二甲基甲醯胺（DMF）加入到500 mL三頸圓底燒瓶中，並向其連接冷凝器。在氮氣氛圍下將溫度升高到80 °C，反應進行12小時後，將所得反應溶液冷卻至室溫。隨後，用200 mL乙醚洗滌反應溶液三次，然後過濾並除去溶劑以獲得化合物(A)。
將23.7 g的化合物(A)加入到500 mL雙頸圓底燒瓶中的170 mL二氯甲烷中，並創建氬氣氛圍。將15.75 g的間氯過苯甲酸溶解在105 mL二氯甲烷中後，緩慢滴加到包含中間體(A)的燒瓶中，反應進行3小時。反應完成後，將所得有機層分離，並使用分液漏斗用250 mL水洗滌乾燥，最終獲得由化學式1A表示的聚合物（重均分子量（Mw）= 18,000 g/mol）。（x：28.5 mol%，y：71.5 mol%） 化學式1A 合成實例 2
將9 g的N-(2,2,6,6-四甲基-4-呱啶基)甲基丙烯醯胺、24.9 g的1,3,5-三烯丙基-1,3,5-三嗪烷-2,4,6-三酮、3.7 g的巰基乙醇、0.7 g的AIBN（偶氮二異丁腈）和48 g的N,N-二甲基甲醯胺（DMF）加入到500 mL三頸圓底燒瓶中，並向其連接冷凝器。在氮氣氛圍下將溫度升高到80 °C，反應進行12小時後，將所得反應溶液冷卻至室溫。
隨後，用200 mL乙醚洗滌反應溶液三次，然後過濾並除去溶劑以獲得化合物(B)。
將27 g的化合物(B)加入到500 mL雙頸圓底燒瓶中的170 mL二氯甲烷中，並創建氬氣氛圍。將15.75 g的間氯過苯甲酸溶解在105 mL二氯甲烷中後，緩慢滴加到包含中間體(B)的燒瓶中，反應進行3小時。反應完成後，將所得有機層分離，並使用分液漏斗用250 mL水洗滌乾燥，最終獲得包括由化學式1B表示的結構單元的聚合物（重均分子量（Mw）= 15,000 g/mol）。（x：28.5 mol%，y：71.5 mol%） 化學式1B 合成實例 3
將11.4 g的2-[(2,2,6,6-四甲基-4-呱啶基)氧基]乙基2-甲基-2-丙烯酸酯、24.9 g的1,3,5-三烯丙基-1,3,5-三嗪烷-2,4,6-三酮、3.7 g的巰基乙醇、0.7 g的AIBN（偶氮二異丁腈）和48 g的N,N-二甲基甲醯胺（DMF）加入到500 mL三頸圓底燒瓶中，並向其連接冷凝器。在氮氣氛圍下將溫度升高到80 °C，反應進行12小時後，將所得反應溶液冷卻至室溫。隨後，用200 mL乙醚洗滌反應溶液三次，然後過濾並除去溶劑以獲得化合物(C)。
將20 g的化合物(C)加入到500 mL雙頸圓底燒瓶中的170 mL二氯甲烷中，並創建氬氣氛圍。將15.75 g的間氯過苯甲酸溶解在105 mL二氯甲烷中後，緩慢滴加到包含中間體(C)的燒瓶中，反應進行3小時。反應完成後，將所得有機層分離，並使用分液漏斗用250 mL水洗滌乾燥，最終獲得13 g包括由化學式1C表示的結構單元的聚合物（重均分子量（Mw）= 17,000 g/mol）。（x：30 mol%，y：70 mol%） 化學式1C 合成實例 4
將2.4 g的1,3-二烯丙基-5-(2-羥乙基)異氰尿酸酯、0.7 g的AIBN（偶氮二異丁腈）和48 g的N,N-二甲基甲醯胺（DMF）加入到500 mL三頸圓底燒瓶中，並向其連接冷凝器。在80 °C下反應進行16小時，然後將所得反應溶液冷卻至室溫。將反應溶液在攪拌下滴加到包含800 g水的1L廣口瓶中以生成膠，然後溶解在80 g四氫呋喃（THF）中。使用甲苯將溶解的樹脂溶液形成沉澱，並移除單一和低分子量分子以獲得化合物(D)。
將10 g的化合物(D)、2.2 g的4-羧基-2,2,6,6-四甲基-1-呱啶氧基、1.36 g的1-乙基-3-(3-二甲胺基丙基)碳二亞胺和134 mg的4-二甲胺基吡啶加入到500 mL三頸圓底燒瓶中的140 mL二氯甲烷中。在氬氣氛圍和室溫下反應物反應24小時。反應完成後，使用分液漏斗用300 mL二氯甲烷進行稀釋，將所得反應混合物用300 mL鹽酸水溶液（2 M濃度）處理，並用300 mL鹽水洗滌。之後，用300 mL水分離有機層並乾燥，最終獲得8 g包括由化學式1D表示的結構單元的聚合物（Mw=11,000 g/mol）。（x：34 mol%，y：66 mol%） 化學式1D 合成實例 5
將24.9 g的1,3-二烯丙基-5-(2-羥乙基)異氰尿酸酯、0.7 g的AIBN（偶氮二異丁腈）和48 g的N,N-二甲基甲醯胺（DMF）加入到500 mL三頸圓底燒瓶中，並向其連接冷凝器。在80 °C下反應進行16小時，然後將所得反應溶液冷卻至室溫。將反應溶液在攪拌下滴加到包含800 g水的1L廣口瓶中以生成膠，然後溶解在80 g四氫呋喃（THF）中。使用甲苯將溶解的樹脂溶液形成沉澱，並移除單一和低分子量分子，最終獲得由化學式6-1表示的結構單元組成的聚合物（Mw = 10,500 g/mol）。 化學式6-1 合成實例 6
將24.9 g的1,3,5-三烯丙基-1,3,5-三嗪烷-2,4,6-三酮、7.4 g的巰基乙醇、0.7 g的AIBN（偶氮二異丁腈）和48 g的N,N-二甲基甲醯胺（DMF）加入到500 mL三頸圓底燒瓶中，並向其連接冷凝器。在80 °C下反應進行16小時，然後將反應溶液冷卻至室溫。將所得反應溶液在攪拌下滴加到包含800 g水的1 L廣口瓶中以生成膠，然後溶解在80 g四氫呋喃（THF）中。使用甲苯將溶解的樹脂溶液形成沉澱，並移除單一和低分子量分子，最終獲得由化學式6-2表示的結構單元組成的聚合物（Mw = 8,000 g/mol）。 化學式6-2 抗蝕劑底層組合物的製備 實例 1
將合成實例1中獲得的1.2 g聚合物、0.4 g PD1174（交聯劑）和0.02 g對甲苯磺酸吡啶鹽（PPTS）混合在一起，並在丙二醇單甲醚中完全溶解至3%的固體含量，然後用額外的溶劑稀釋以製備抗蝕劑底層組合物。 實例 2
除了使用合成實例2中獲得的聚合物代替合成實例1中獲得的聚合物，以與實例1相同的方式製備抗蝕劑底層組合物。 實例 3
除了使用合成實例3中獲得的聚合物代替合成實例1中獲得的聚合物，以與實例1相同的方式製備抗蝕劑底層組合物。 實例 4
除了使用合成實例4中獲得的聚合物代替合成實例1中獲得的聚合物，以與實例1相同的方式製備抗蝕劑底層組合物。 實例 5
除了進一步包括1 g合成實例5中獲得的聚合物，以與實例1相同的方式製備抗蝕劑底層組合物。 實例 6
除了進一步包括1 g合成實例5中獲得的聚合物，以與實例2相同的方式製備抗蝕劑底層組合物。 實例 7
除了進一步包括1 g合成實例5中獲得的聚合物，以與實例3相同的方式製備抗蝕劑底層組合物。 實例 8
除了進一步包括1 g合成實例5中獲得的聚合物，以與實例4相同的方式製備抗蝕劑底層組合物。 實例 9
除了進一步包括1 g合成實例6中獲得的聚合物，以與實例1相同的方式製備抗蝕劑底層組合物。 對比實例 1
將合成實例5中獲得的1.2 g聚合物、0.4 g PD1174（交聯劑）和0.02 g對甲苯磺酸吡啶鹽（pyridinium para-toluenesulfonate，PPTS）混合在一起，並在丙二醇單甲醚中完全溶解至3%的固體含量，然後用額外的溶劑稀釋，以製備抗蝕劑底層組合物。 對比實例 2
將合成實例6中獲得的1.2 g聚合物、0.4 g PD1174（交聯劑）和0.02 g對甲苯磺酸吡啶鹽（PPTS）混合在一起，並在丙二醇單甲醚中完全溶解至3%的固體含量，然後用額外的溶劑稀釋，以製備抗蝕劑底層組合物。 評價 1 ：塗覆均勻性評價
取2 mL根據實例和對比實例製備的各組合物，鑄塗在8英寸晶圓上，然後使用自動塗膠機（ACT-8，TEL（東京電子株式會社））以1,500 rpm的主旋轉速度旋塗20秒，並在205 °C下固化60秒，形成50 Å厚的薄膜。
沿薄膜的水平軸測量51個點的厚度，並如計算公式1所示，計算在51個點測得的厚度的最大值和最小值之差，以評價塗覆均勻性。以下塗覆均勻性值越小，塗覆均勻性越好，結果如表1所示。 [計算公式1] 塗覆均勻性(%) = (晶圓上51個點測得的厚度最大值 - 最小值)/平均厚度 × 100 [表1]
塗覆均勻性 (%)
實例1 2.5
實例2 2.0
實例3 2.2
實例4 2.4
實例5 2.2
實例6 2.7
實例7 2.6
實例8 2.5
實例9 2.0
對比實例1 4.1
對比實例2 4.2
參考表1，根據實例製備的組合物形成的抗蝕劑底層的塗覆均勻性優於根據對比實例製備的組合物形成的層。 評價 2 ：耐化學性評價
取2毫升根據實例和對比實例製備的各抗蝕劑底層組合物，塗布在4英寸晶圓上，然後使用旋塗機(Mikasa Co., Ltd.)以1,500 rpm的速度旋塗20秒。隨後，將塗覆的組合物在210°C下固化90秒以形成薄膜，使用K-MAC製造的薄膜厚度計測量其厚度。然後，將薄膜浸泡在混合溶劑(70重量%的丙二醇單甲醚 + 30重量%的丙二醇單甲醚醋酸酯)中1分鐘，取出後測量厚度。通過計算浸泡前後的厚度減少率來評價獲得的底層的耐化學性，如計算公式2所示。以下厚度減少率越小，耐化學性越好，結果如表2所示。 [計算公式2] 底層厚度減少率(%) = {(浸泡前薄膜厚度 - 浸泡後薄膜厚度)/浸泡前薄膜厚度}× 100 [表2]
厚度減小率 (%)
實例1 0.5
實例2 0.3
實例3 0.2
實例4 0.6
實例5 0.1
實例6 0.5
實例7 0.4
實例8 0.5
實例9 0.7
對比實例1 0.7
對比實例2 1.9
參考表2，根據實例製備的組合物形成的抗蝕劑底層的耐化學性等於或優於對比實例的耐化學性。
在此之前，已經描述和說明了本公開的示例實施方案，然而，本領域普通技術人員應當明白，本公開不限於所描述的實施方案，可以在不脫離本公開的精神和範圍的情況下進行各種修改和轉換。因此，這種修改或轉換的實施方案不應與本公開的技術思想和方面分開理解，修改的實施方案及其等同物在本公開的申請專利範圍的範圍內。
100:基板 102:薄膜 104:抗蝕劑底層 106:光阻層 106a:未曝光區域 106b:曝光區域 108:光阻圖案 110:遮罩 112:有機層圖案 114:薄膜圖案
附圖連同說明書示出了本公開主題的實施方案，並與描述一起用於解釋本公開主題的實施方案的原理。 圖1-6是示出使用根據一些實施方案的抗蝕劑底層組合物形成圖案的方法的剖面圖。
100:基板
102:薄膜
104:抗蝕劑底層

Claims (12)

  1. 一種抗蝕劑底層組合物，包括：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、由化學式3表示的結構單元或其組合；以及溶劑：化學式1化學式2化學式3其中，在化學式1至化學式3中，R1和R2各自獨立地為氫、氘、羥基、鹵素原子、經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C2至C20烯基、經取代或未經取代的C2至C20炔基或其組合，A是在環中包括氮原子的雜環基，L1至L7各自獨立地為單鍵、經取代或未經取代的C1至C10伸烷基、經取代或未經取代的C2至C10伸烯基、經取代或未經取代的C2至C10伸炔基、經取代或未經取代的C3至C20伸環烷基、經取代或未經取代的C3至C20伸雜環烷基、經取代或未經取代的C6至C20伸芳基或其組合，X1至X8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-、-NRa-或其組合，其中，Ra為氫、氘或C1至C10烷基，Y1和Y4各自為由化學式4表示的基團，Y2和Y3各自獨立地為羥基、經取代或未經取代的C1至C10烷基、經取代或未經取代的C2至C10烯基、經取代或未經取代的C2至C10炔基、經取代或未經取代的C3至C20環烷基、經取代或未經取代的C3至C20雜環烷基、經取代或未經取代的C6至C20芳基、由化學式4表示的基團或其組合，限制條件為從Y2和Y3中選出的一個或多個為由化學式4表示的基團，並且*為連接點：化學式4其中，在化學式4中，R3至R6各自獨立地為氫、氘、經取代或未經取代的C1至C10烷基、經取代或未經取代的C2至C10烯基、經取代或未經取代的C2至C10炔基或其組合，並且*為連接點，其中以所述抗蝕劑底層組合物的總重量計，以0.1重量%至50重量%的量包括所述聚合物。
  2. 如請求項1所述的抗蝕劑底層組合物，其中R1和R2各自獨立地為氫或經取代或未經取代的C1至C20烷基，A為由化學式A-1表示的部分，L1至L7各自獨立地為單鍵或經取代或未經取代的C1至C10伸烷基，R1和R2各自獨立地為氫、氘、經取代或未經取代的C1至C10烷基或其組合，並且X1至X8各自獨立地為單鍵、-O-、-C(=O)-、-(CO)O-、-C(=O)NH-或其組合：化學式A-1其中，在化學式A-1中，*為連接點。
  3. 如請求項1所述的抗蝕劑底層組合物，其中化學式4中的R3至R6各自獨立地為氫、氘、經取代或未經取代的C1至C10烷基或其組合。
  4. 如請求項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、由化學式6表示的結構單元、由化學式7表示的結構單元或其組合：化學式5化學式6化學式7其中，在化學式5至化學式7中，R7和R8各自獨立地為氫、氘、羥基、鹵素原子、經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C2至C20烯基、經取代或未經取代的C2至C20炔基或其組合，A為在環中包括氮原子的雜環基，L8至L14各自獨立地為單鍵、經取代或未經取代的C1至C10伸烷基、經取代或未經取代的C1至C10伸雜烷基、經取代或未經取代的C3至C20伸環烷基、經取代或未經取代的C2至C20伸雜環烷基、經取代或未經取代的C6至C20伸芳基、經取代或未經取代的C3至C20伸雜芳基或其組合，X9至X16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-、-NRb-或其組合，其中，Rb為氫、氘或C1至C10烷基，Y5至Y8各自獨立地為羥基、經取代或未經取代的C1至C10烷基、經取代或未經取代的C2至C10烯基、經取代或未經取代的C2至C10炔基、經取代或未經取代的C1至C10雜烷基、經取代或未經取代的C2至C10雜烯基、經取代或未經取代的C2至C10雜炔基、經取代或未經取代的C3至C20環烷基、經取代或未經取代的C2至C20雜環烷基、經取代或未經取代的C6至C20芳基、經取代或未經取代的C3至C20雜芳基或其組合，並且*為連接點。
  5. 如請求項4所述的抗蝕劑底層組合物，其中化學式6和化學式7中的A由化學式A-1至化學式A-4中選出的一個或多個表示：化學式A-1化學式A-2化學式A-3化學式A-4其中在化學式A-1至化學式A-4中，*為連接點。
  6. 如請求項4所述的抗蝕劑底層組合物，其中R7和R8各自獨立地為氫、氘、經取代或未經取代的C1至C10烷基或其組合，L8至L14各自獨立地為單鍵、經取代或未經取代的C1至C10伸烷基、經取代或未經取代的C1至C10伸雜烷基或其組合，X9至X16各自獨立地為單鍵、-O-、-S-、-C(=O)-、-(CO)O-或其組合，並且Y5至Y8各自獨立地為羥基、經取代或未經取代的C1至C10烷基、經取代或未經取代的C2至C10烯基、經取代或未經取代的C2至C20雜環烷基或其組合。
  7. 如請求項1所述的抗蝕劑底層組合物，其中由化學式1表示的結構單元由化學式1-1至化學式1-5中選出的一個或多個表示：化學式1-1化學式1-2化學式1-3化學式1-4化學式1-5。
  8. 如請求項1所述的抗蝕劑底層組合物，其中以總結構單元的莫耳數計，所述聚合物包括5莫耳%至50莫耳%的由化學式1至化學式3表示的至少一種結構單元。
  9. 如請求項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/莫耳至300,000克/莫耳。
  10. 如請求項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括由丙烯酸類樹脂、環氧類樹脂、酚醛清漆類樹脂、甘脲類樹脂和三聚氰胺類樹脂中選出的一種或多種額外聚合物。
  11. 如請求項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括添加劑，所述添加劑包括表面活性劑、熱酸產生劑、光酸產生劑、塑化劑或其組合。
  12. 一種形成圖案的方法，包括：在基板上形成待蝕刻膜，在所述待蝕刻膜上塗覆如請求項1所述的抗蝕劑底層組合物以形成抗蝕劑底層，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次蝕刻所述抗蝕劑底層和所述待蝕刻膜。
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