專利名稱：：抗蝕劑下層組合物及利用其制造集成電路器件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明的披露內(nèi)容涉及抗蝕劑下層組合物以及利用其制造半導(dǎo)體集成電路器件的方法。
背景技術(shù)：
：在一般的光刻工藝中，為了使抗蝕劑材料層與襯底之間的反射最小，利用抗反射涂層(ARC)來實(shí)現(xiàn)改善分辨率的效果。然而，由于抗反射涂層材料與基礎(chǔ)組合物的抗蝕劑材料類似，因此存在抗反射涂層材料對(duì)于其中具有圖像刻印的抗蝕劑層的蝕刻選擇性差的缺點(diǎn)。因此，由于在ARC的蝕刻過程中也會(huì)損失抗蝕劑，在隨后的蝕刻過程中需要額外實(shí)施圖案化過程。而且，一般的抗蝕劑材料對(duì)于隨后的蝕刻過程不具有足夠的耐受性，從而會(huì)使得預(yù)先確定的圖案有效地轉(zhuǎn)印至位于抗蝕劑材料層下面的層。當(dāng)抗蝕劑層較薄時(shí)，當(dāng)待蝕刻的襯底較厚時(shí)，當(dāng)需要蝕刻深度較深時(shí)，或者當(dāng)對(duì)于特定的襯底需要使用特定的蝕刻劑時(shí)，抗蝕劑下層已得到廣泛應(yīng)用?？刮g劑下層起到了圖案化的抗蝕劑與待圖案化的襯底之間的中間層的作用。該抗蝕劑下層將圖案轉(zhuǎn)印到襯底。因此，要求其能夠經(jīng)受住用來將圖案轉(zhuǎn)印到襯底的蝕刻過程。例如，利用抗蝕劑圖案掩模來處理氧化硅襯底。然而，由于電路更加精細(xì)并且抗蝕劑的厚度更薄，因此抗蝕劑不能提供足夠的掩模并且很難沒有損壞地形成氧化物層圖案。為了解決這些問題，將抗蝕劑圖案轉(zhuǎn)印到用于處理氧化物層的下層，并且利用該下層作為掩模對(duì)該氧化物層實(shí)施干法蝕刻。該用于處理氧化物層的下層起到下層反射層和抗反射涂層的下層的作用。該用于處理氧化物層的下層具有類似于抗蝕劑的蝕刻速率，在該抗蝕劑和下層之間存在用于處理下層的掩模。第一下層/用于處理該第一下層的掩模(第二下層)/抗蝕劑的多層位于氧化物層之上。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明披露內(nèi)容的一個(gè)方面提供了一種抗蝕劑的下層組合物，其在250nm或以下的波長(zhǎng)處有吸收、是沒有凝膠化缺陷的優(yōu)異涂層，并且由于硬掩模特性而能夠?qū)D案轉(zhuǎn)印到下層材料層。本發(fā)明披露內(nèi)容的另一方面提供了一種利用該抗蝕劑下層組合物制造半導(dǎo)體集成電路器件的方法。根據(jù)本發(fā)明披露內(nèi)容的一個(gè)方面，所提供的抗蝕劑下層組合物包括由以下化學(xué)式1至3表示的化合物中的至少一種以及由以下化學(xué)式4和5表示的化合物中的至少一種的5有機(jī)硅烷基聚合產(chǎn)物，以及溶劑。[化學(xué)式l][R"3Si-(CH》nR2在上述化學(xué)式1中，三個(gè)W相同或不同，并且可以是鹵素、羥基、烷氧基、羧基、酯基、氰基、鹵代烷基亞硫酸酯基(haloalkylsulfitegroup)、烷基胺基、烷基甲硅烷基胺基、或烷基硅氧烷基(alkylsilyloxygroup)，n的范圍為0至5，且R2是蒽基或萘基。[化學(xué)式2]在上述化學(xué)式2中，RS至RS相同或不同，并且可以是鹵素、羥基、烷氧基、羧基、酯基、氰基、卣代烷基亞硫酸酯基、烷基胺基、烷基甲硅烷基胺基或烷基硅氧烷基，m的范圍為1至10。[化學(xué)式3][R6]3Si-R7-Si[R6]3在上述化學(xué)式3中，六個(gè)Re相同或不同，并且可以是鹵素、羥基、烷氧基、羧基、酯基、氰基、卣代烷基亞硫酸酯基、烷基胺基、烷基甲硅烷基胺基，或烷基硅氧烷基，且R7是蒽、萘、聯(lián)苯撐(-Ph-Ph-)、三聯(lián)苯撐(-Ph-Ph-Ph-)、或四聯(lián)苯撐(-Ph-Ph-Ph-Ph-)。[化學(xué)式4][R8]3Si_R9在上述化學(xué)式4中，三個(gè)R8相同或不同，并且可以是鹵素、羥基、烷氧基、羧基、酯基、氰基、卣代烷基亞硫酸酯基、烷基胺基、烷基甲硅烷基胺基，或烷基硅氧烷基，且R9是H或C1至C6烷基。[化學(xué)式5][R10]3Si-X_Si[R10]3在上述化學(xué)式5中，六個(gè)1^°相同或不同，并且可以是鹵素、羥基、烷氧基、羧基、酯基、氰基、卣代烷基亞硫酸酯基、烷基胺基、烷基甲硅烷基胺基，或烷基硅氧烷基，X是直鏈或支鏈的取代或未取代的亞烴基；或在其主鏈上包括亞烯基、亞炔基、雜環(huán)基、脲基、或異氰脲酸酯基的亞烴基。由以上化學(xué)式2表示的化合物可以包括2-羥基-4-(3-三乙氧基甲硅烷基丙氧基)二苯甲酮、2-羥基-4-(3-三甲氧基甲硅烷基丙氧基)二苯甲酮、2-羥基-4-(3-三氯甲硅烷基丙氧基)二苯甲酮，或它們的混合物。有機(jī)硅烷基聚合產(chǎn)物可以包括化學(xué)式6的結(jié)構(gòu)(Tl)、化學(xué)式7的結(jié)構(gòu)(T2)和化學(xué)式8的結(jié)構(gòu)(T3)，且T2結(jié)構(gòu)占40mol^至80molX:[化學(xué)式6][化學(xué)式7][化學(xué)式8]<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>在以上化學(xué)式6和7中，Y是H或C1至C6烷基，-Org是_(CH2)nR2、由以下化學(xué)式A表示的官能團(tuán)、_R7-Si[R6]3、-R9或-X-Si[R10]3，R2、R6、R7、R9、R10和X與上述化學(xué)式1至5中相同。[化學(xué)式A]在以上化學(xué)式A中，m與化學(xué)式2中相同?；?00重量份的組合物，包括的有機(jī)硅烷基聚合產(chǎn)物的量為1至50重量份。該組合物進(jìn)一步包括交聯(lián)劑、輻照穩(wěn)定劑、表面活性劑，或它們的組合。該抗蝕劑下層組合物進(jìn)一步包括選自對(duì)甲苯磺酸吡啶鎗、氨基磺基甜菜堿-16、(-)_樟腦基-10-磺酸銨鹽、甲酸銨、甲酸三乙基銨、甲酸三甲基銨、甲酸四甲基銨、甲酸吡啶鎗、乙酸四丁基銨、疊氮化四丁基銨、苯甲酸四丁基銨、硫酸氫四丁基銨、溴化四丁基銨、氯化四丁基銨、氰化四丁基銨、氟化四丁基銨、碘化四丁基銨、硫酸四丁基銨、硝酸四丁基銨、亞硝酸四丁基銨、對(duì)甲苯磺酸四丁基銨，或磷酸四丁基銨中的至少一種化合物。根據(jù)本發(fā)明披露內(nèi)容的另一方面，提供了一種制造半導(dǎo)體集成電路器件的方法，包括(a)在襯底上提供材料層；(b)在該材料層上利用有機(jī)材料形成第一抗蝕劑下層；(C)在該第一抗蝕劑下層上涂覆上述抗蝕劑下層組合物以形成第二硅基抗蝕劑下層；(d)在該第二下層上形成輻照敏感性成像層；(e)按照?qǐng)D案將該輻照敏感性成像層暴露于輻照以在成像層中形成輻照暴露區(qū)域的圖案；(f)選擇性除去輻照敏感性成像層和第二抗蝕劑下層的部分，以暴露該第一抗蝕劑下層的部分；(g)選擇性除去圖案化的第二抗蝕劑下層，并選擇性地除去第一抗蝕劑下層的部分，以暴露材料層的部分；以及(h)蝕刻材料層的暴露部分以使材料層圖案化。該方法包括在第二下層和輻照敏感性成像層之間的抗反射涂層(ARC)?？刮g劑下層組合物在250nm或以下的波長(zhǎng)處有吸收，是無凝膠化缺陷的優(yōu)異涂層，并且由于硬掩模特性而能夠?qū)D案轉(zhuǎn)印至下層材料層。具體實(shí)施例方式下文中將詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。根據(jù)一種實(shí)施方式的抗蝕劑下層組合物包括由以下化學(xué)式1至3表示的化合物中7的至少一種與由化學(xué)式4和5表示的化合物中的至少一種的有機(jī)硅烷基聚合產(chǎn)物；以及溶劑。[化學(xué)式1][R"3Si-(CH2)nR2在上述化學(xué)式1中，三個(gè)W相同或不同，并且可以是鹵素、羥基、烷氧基、羧基、酯基、氰基、卣代烷基亞硫酸酯基、烷基胺基、烷基甲硅烷基胺基、或烷基硅氧烷基，n的范圍為0至5，且f是蒽基或萘基。[化學(xué)式2]在上述化學(xué)式2中，RS至RS相同或不同，并且可以是鹵素、羥基、烷氧基、羧基、酯基、氰基、卣代烷基亞硫酸酯基、烷基胺基、烷基甲硅烷基胺基或烷基硅氧烷基，m的范圍為1至10。[化學(xué)式3][R6]3Si-R7-Si[R6]3在上述化學(xué)式3中，六個(gè)Re相同或不同，并且可以是鹵素、羥基、烷氧基、羧基、酯基、氰基、卣代烷基亞硫酸酯基、烷基胺基、烷基甲硅烷基胺基，或烷基硅氧烷基，且R7是蒽、萘、聯(lián)苯撐(-Ph-Ph-)、三聯(lián)苯撐(-Ph-Ph-Ph-)、或四聯(lián)苯撐(-Ph-Ph-Ph-Ph-)。[化學(xué)式4][R8]3Si_R9在上述化學(xué)式4中，三個(gè)R8相同或不同，并且可以是鹵素、羥基、烷氧基、羧基、酯基、氰基、卣代烷基亞硫酸酯基、烷基胺基、烷基甲硅烷基胺基，或烷基硅氧烷基，且R9是H或C1至C6烷基。[化學(xué)式5][R10]3Si-X_Si[R10]3在上述化學(xué)式5中，六個(gè)1^°相同或不同，并且可以是鹵素、羥基、烷氧基、羧基、酯基、氰基、卣代烷基亞硫酸酯基、烷基胺基、烷基甲硅烷基胺基，或烷基硅氧烷基，X是直鏈或支鏈的取代或未取代的亞烴基；或在其主鏈上包括亞烯基、亞炔基、雜環(huán)基、脲基或異氰脲酸酯基的亞烴基。由以上化學(xué)式2表示的化合物是例如包含二苯基甲酮基團(tuán)的有機(jī)硅烷化合物。該包含二苯基甲酮基團(tuán)的有機(jī)硅烷化合物的實(shí)例包括2-羥基-4-(3-三乙氧基甲硅烷基丙氧基)二苯甲酮、2-羥基-4-(3-三甲氧基甲硅烷基丙氧基)二苯甲酮、2-羥基-4-(3-三氯甲硅烷基丙氧基)二苯甲酮，或它們的混合物。在根據(jù)一種實(shí)施方式的抗蝕劑下層組合物中，有機(jī)硅烷基聚合產(chǎn)物是通過在酸催化劑或堿催化劑存在下水解由以上化學(xué)式1至3表示的化合物中的至少一種；以及由化學(xué)式4和5表示的化合物中的至少一種，然后使水解產(chǎn)物進(jìn)行縮合反應(yīng)而獲得的。蒽或蒽基、萘或萘基、二苯基酮基、聯(lián)苯撐(-Ph-Ph-)、三聯(lián)苯撐(-Ph-Ph-Ph-)、四聯(lián)苯撐(-Ph-Ph-Ph-Ph-)基在250nm或以下的波長(zhǎng)處具有吸收譜，并且提供了一種具有高反射特性的材料。通過調(diào)節(jié)化學(xué)式1至3的化合物的含量來控制吸收基團(tuán)的比率，并由此獲得具有所期望的在預(yù)定波長(zhǎng)處的吸收和折射率的抗蝕劑下層組合物。有機(jī)硅烷基聚合產(chǎn)物可以由以下混合物獲得，基于總共100重量份的由以上化學(xué)式1至3表示的化合物中的至少一種以及由以上化學(xué)式4和5表示的化合物中的至少一種，在50至900重量份的溶劑中，在0.001重量份至5重量份的酸催化劑或堿催化劑存在下，0至90重量份的由以上化學(xué)式1表示的化合物、0至90重量份的由以上化學(xué)式2表示的化合物、0至90重量份的由以上化學(xué)式3表示的化合物、0至95重量份的由以上化學(xué)式4表示的化合物、0至95重量份的由以上化學(xué)式5表示的化合物的混合物。在一種實(shí)施方式中，由上述化學(xué)式1至3表示的化合物的用量分別為約0至約70重量份。在另一種實(shí)施方式中，由以上化學(xué)式1至3表示的化合物中的至少一種的用量為5至90重量份，而由以上化學(xué)式4和5表示的化合物中的至少一種的用量為10至95重量份。當(dāng)以上化學(xué)式1至3的化合物的用量在以上范圍內(nèi)時(shí)，能夠確保足夠的吸收度和蝕刻選擇性。為了獲得有機(jī)硅烷基聚合產(chǎn)物而進(jìn)行的水解和/或縮聚反應(yīng)中的酸催化劑包括氫氟酸、鹽酸、氫溴酸(bromicacid)、氫碘酸(iodicacid)、硝酸、硫酸、對(duì)甲苯磺酸一水合物、硫酸二乙酯、2，4，4，6-四溴環(huán)己二烯酮、安息香甲苯磺酸酯(鹽)、2-硝基芐基甲苯磺酸酯(鹽)、或有機(jī)磺酸的烷基酯類。堿催化劑包括烷基胺，例如三乙胺和二乙胺、氨、氫氧化鈉、氫氧化鉀、吡啶，或它們的混合物。可以通過多種酸催化劑或堿催化劑、用量以及添加方法來控制水解或縮聚反應(yīng)。在一種實(shí)施方式中，為了獲得具有期望分子量的縮聚產(chǎn)物，基于總共100重量份的水解和/或縮合反應(yīng)的反應(yīng)物，酸催化劑或堿催化劑的用量可以是0.001至5重量份。該有機(jī)硅烷基聚合產(chǎn)物包括化學(xué)式6的結(jié)構(gòu)(Tl)、化學(xué)式7的結(jié)構(gòu)(T2)和化學(xué)式8的結(jié)構(gòu)(T3)，且T2結(jié)構(gòu)占40mol^至80mol%。[化學(xué)式6][化學(xué)式7][化學(xué)式8]OrgOrgOfg，潟———$"、YO—"一O—S卜、、、、Si—O—Si—0—Si、.、、:OYOYpTlT2T3在以上化學(xué)式6和7中，Y是H或C1至C6烷基。在化學(xué)式6、7和8中，-Org是-(CH》nR2(即化學(xué)式1的殘基(residure))、由以下化學(xué)式A表示的官能團(tuán)(即化學(xué)式2的殘基)、_R7-Si[R6]3(即化學(xué)式3的殘基)、-R9(即化學(xué)式4的殘基)或-X-Si[R1Q]3(即化學(xué)式5的殘基)。在化學(xué)式6、7和8中，R2、R6、R7、R9、R1Q和X與上述化學(xué)式1至5中相同。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>在以上化學(xué)式A中，m與化學(xué)式2中相同。在該硅烷基化合物中，Tl至T3結(jié)構(gòu)是指具有三個(gè)與氧原子相連的共價(jià)鍵的硅化合物結(jié)構(gòu)。Tl結(jié)構(gòu)是指其中一個(gè)氧原子與另一個(gè)硅共價(jià)相連的結(jié)構(gòu)，T2結(jié)構(gòu)是指其中兩個(gè)氧原子與另一個(gè)硅共價(jià)相連的結(jié)構(gòu)，而T3結(jié)構(gòu)是指三個(gè)氧原子與另一個(gè)硅共價(jià)相連的結(jié)構(gòu)。Tl至T3結(jié)構(gòu)可以通過29SiNMR分析儀來鑒定。基于總共100mol^的Tl、T2和T3結(jié)構(gòu)，該有機(jī)硅烷基化合物包括40mol%至80mol%的T2結(jié)構(gòu)。當(dāng)T2結(jié)構(gòu)在上述范圍內(nèi)時(shí)，該有機(jī)硅烷基化合物具有直鏈結(jié)構(gòu)，且與包括T3結(jié)構(gòu)作為主要組分的有機(jī)硅烷基化合物相比，其具有相對(duì)較大量的烷氧基和硅醇基(silanolgroups)。因此，與包括T3結(jié)構(gòu)作為主要組分的有機(jī)硅烷基化合物不同，該有機(jī)硅烷基化合物具有無凝膠化缺陷的良好涂層特性。與包括T3結(jié)構(gòu)的化合物相比，該有機(jī)硅烷基化合物具有高親水性，并且優(yōu)選應(yīng)用于在一種實(shí)施方式中，該有機(jī)硅烷基聚合產(chǎn)物包括lmol^至30mol^的Tl結(jié)構(gòu)、40mol^至80mol^的T2結(jié)構(gòu)，以及l(fā)mol^至50mol^的T3結(jié)構(gòu)。該有機(jī)硅烷基聚合產(chǎn)物的重均分子量為約2，000至約50，000。在一種實(shí)施方式中，該有機(jī)硅烷基聚合產(chǎn)物的重均分子量為約3，000至約20，000。當(dāng)重均分子量在以上范圍內(nèi)時(shí)，能夠確保良好的涂層并抑制發(fā)生凝膠化。基于100重量份的組合物，該有機(jī)硅烷基聚合產(chǎn)物的量為約1至約50重量份，在一種實(shí)施方式中，為約l至約30重量份。當(dāng)包括的有機(jī)硅烷基聚合產(chǎn)物在以上范圍內(nèi)時(shí)，能夠確保獲得良好的涂層。在該組合物中，溶劑可以單獨(dú)使用或作為混合物使用，溶劑的實(shí)例包括丙二醇甲醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇丙醚(PGPE)、丙二醇甲醚(PGME)、甲基異丁基酮(MIBK)、乳酸乙抗蝕劑下層組合物可以進(jìn)一步包括交聯(lián)劑、輻照穩(wěn)定劑、表面活性劑等中的至少一種添加劑。交聯(lián)劑可以選自由三聚氰胺樹脂、氨基樹脂、甘脲化合物、以及二環(huán)氧化合物組成的組。該抗蝕劑下層組合物可以進(jìn)一步包括選自對(duì)甲苯磺酸吡啶鎗、氨基磺基甜菜堿-16、(_)_樟腦基-10-磺酸銨鹽、甲酸銨、甲酸三乙基銨、甲酸三甲基銨、甲酸四甲基銨、甲酸吡啶鎗、乙酸四丁基銨、疊氮化四丁基銨、苯甲酸四丁基銨、硫酸氫四丁基銨、溴化四丁基銨、氯化四丁基銨、氰化四丁基銨、氟化四丁基銨、碘化四丁基銨、硫酸四丁基銨、硝酸四丁基銨、亞硝酸四丁基銨、對(duì)甲苯磺酸四丁基銨，或磷酸四丁基銨中的至少一種化合物。該化合物(交聯(lián)催化劑)促進(jìn)交聯(lián)以改善耐蝕刻性和耐溶劑性?？蓪⒃摶衔?交聯(lián)催化劑)單獨(dú)加入或與其他添加劑一起加入到包括有機(jī)硅烷基聚合產(chǎn)物的組合物中。基于100重量份的有機(jī)硅烷基聚合產(chǎn)物，該化合物(交聯(lián)催化劑)的用量可以是約0.0001至約0.l重量份。當(dāng)該化合物的用量在以上范圍內(nèi)時(shí)，能夠獲得足夠的交聯(lián)效果和儲(chǔ)存穩(wěn)定性。根據(jù)本發(fā)明披露內(nèi)容的另一種實(shí)施方式，提供了一種制造半導(dǎo)體集成電路器件的方法。所述方法包括(a)在襯底上提供材料層；(b)在該材料層上利用有機(jī)材料形成第一抗蝕劑下層；(C)在該第一抗蝕劑下層上涂覆抗蝕劑下層組合物以形成第二硅基抗蝕劑下層；(d)在該第二下層上形成輻照敏感性成像層；(e)按照?qǐng)D案將該輻照敏感性成像層暴露于輻照以在成像層中形成輻照暴露區(qū)域的圖案；(f)選擇性地除去輻照敏感性成像層和第二抗蝕劑下層的部分，以暴露該第一抗蝕劑下層的部分；(g)選擇性地除去圖案化的第二抗蝕劑下層，并選擇性地除去第一抗蝕劑下層的部分，以暴露材料層的部分；以及(h)蝕刻材料層的暴露部分以使材料層圖案化。該方法可以進(jìn)一步包括在第二下層和輻照敏感性成像層之間設(shè)置抗反射涂層(ARC)。該方法可以應(yīng)用于圖案化的材料層結(jié)構(gòu)，例如金屬布線、接觸孔或通孔；絕緣部分，例如多掩模溝道或淺溝道絕緣；電容結(jié)構(gòu)的溝道，例如集成電路器件的設(shè)計(jì)。還可以應(yīng)用該方法來形成圖案化的氧化物層、氮化物層、多晶硅層以及鉻層。以下實(shí)施例更加詳細(xì)地舉例說明了本發(fā)明公開的內(nèi)容。然而，可以理解本發(fā)明公開的內(nèi)容并不限于這些實(shí)施例。[實(shí)施例1]將205g甲基三甲氧基硅烷和200g的2_羥基_4_(3_三乙氧基甲硅烷基丙氧基)二苯甲酮溶解于裝有1000gPGMEA的3L四口燒瓶中，該四口燒瓶裝配有機(jī)械攪拌器、冷凝器、滴液漏斗、和氮?dú)庖牍?，然后向其中加?0g的1000ppm硝酸水溶液。接著，使溶液在約IO(TC反應(yīng)約1周。反應(yīng)完成后，得到聚合物A1(重均分子量二9500，多分散性(PD)=4)。[實(shí)施例2]將470g雙(三乙氧基甲硅烷基)乙烷和431g的2-羥基-4-(3-三乙氧基甲硅烷基丙氧基)二苯甲酮溶解于裝有2100gPGMEA的4L四口燒瓶中，該四口燒瓶裝配有機(jī)械攪拌器、冷凝器、滴液漏斗、和氮?dú)庖牍?，然后向其中加?39g的1000ppm硝酸水溶液。接著，使溶液在約9(TC反應(yīng)約6天。反應(yīng)完成后，得到聚合物A2(重均分子量二IOOOO，多分散性(PD)=4)。[實(shí)施例3]將97g雙(三乙氧基甲硅烷基)聯(lián)苯和157g的甲基三甲氧基硅烷溶解于裝有1020gPGMEA的2L四口燒瓶中，該四口燒瓶裝配有機(jī)械攪拌器、冷凝器、滴液漏斗、和氮?dú)庖牍?，然后向其中加?0g的1000ppm硝酸水溶液。接著，使溶液在約5(TC反應(yīng)約3天。反應(yīng)完成后，得到聚合物B1(重均分子量二9900，多分散性(PD)=3)。[實(shí)施例4]將82g的雙(三乙氧基甲硅烷基)聯(lián)苯和173g的甲基三乙氧基硅烷溶解于裝有1020gPGMEA的2L四口燒瓶中，該四口燒瓶裝配有機(jī)械攪拌器、冷凝器、滴液漏斗、和氮?dú)庖牍?，然后向其中加?0g的1000卯m硝酸水溶液。接著，使溶液在約5(TC反應(yīng)約8天。反應(yīng)完成后，得到聚合物B2(重均分子量二9700，多分散性(PD)=3)。[實(shí)施例5]將75g的三甲氧基甲硅烷基蒽和375g的甲基三甲氧基硅烷溶解于裝有1020gPGMEA的2L四口燒瓶中，該四口燒瓶裝配有機(jī)械攪拌器、冷凝器、滴液漏斗、和氮?dú)庖牍?，然后向其中加?0g的lOOOppm硝酸水溶液。接著，使溶液在約7(TC反應(yīng)約5天。反應(yīng)完成后，得到聚合物C1(重均分子量二15000，多分散性(PD)=4)。[實(shí)施例6]將133g的三甲氧基甲硅烷基蒽、500g的雙(三乙氧基甲硅烷基)甲烷、以及164g的甲基三甲氧基硅烷溶解于裝有2625gPGMEA的4L四口燒瓶中，該四口燒瓶裝配有機(jī)械攪拌器、冷凝器、滴液漏斗、和氮?dú)庖牍?，然后向其中加?80g的lOOOppm硝酸水溶液。接著，使溶液在約5(TC反應(yīng)約4天。反應(yīng)完成后，得到聚合物C2(重均分子量二9700，多分散性(PD)=3)。[實(shí)驗(yàn)例1]將根據(jù)實(shí)施例1至6合成的每一種聚合物配制成T1、T2和T3結(jié)構(gòu)的組成量，利用29SiNMR譜儀(VarianUnity400)進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定結(jié)果示于下表1。表1Tl(mol%)T2(mol%)T3(mol%)實(shí)施例1(Al)264034實(shí)施例2(A2)255322實(shí)施例3(B1)234829實(shí)施例4卿235027實(shí)施例5(C1)246115實(shí)施例6(C2)176518表1中的結(jié)果示出了根據(jù)實(shí)施例1至6的聚合物是包括T2結(jié)構(gòu)作為主要結(jié)構(gòu)的有機(jī)硅烷基聚合產(chǎn)物。[實(shí)驗(yàn)例2]抗蝕劑下層組合物是通過加入5g根據(jù)實(shí)施例l至6合成的聚合物、0.5g作為添加劑的對(duì)甲苯磺酸吡啶鎗、以及l(fā)OOg的PGMEA來制備的。將每一種組合物涂覆在晶片上并在約20(TC熱處理約1分鐘以制備薄膜，然后分別測(cè)量折射率(n)和消光系數(shù)(k)。利用偏振光橢圓率測(cè)量?jī)x(由J.A.Woollam制造)來進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果示于表2中。(表2)12<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>該組合物被清晰地涂覆在晶片上而沒有凝膠化缺陷。這些涂層是由于包括T2結(jié)構(gòu)作為主要組分的有機(jī)硅烷基聚合產(chǎn)物帶來的。根據(jù)指示能夠變化控制的n值和k值的發(fā)色團(tuán)種類，利用根據(jù)實(shí)施例1至6的聚合物制造的六個(gè)薄膜表現(xiàn)出優(yōu)異的光學(xué)特性并且表現(xiàn)出不同的消光系數(shù)。[實(shí)驗(yàn)例3]將ArF光刻膠涂覆在由實(shí)驗(yàn)例2制造的薄膜上，ll(TC烘烤60秒，利用ArF曝光系統(tǒng)(S203BNikonScanner)進(jìn)行曝光，并利用TMAH(2.38wt^水溶液)顯影。利用發(fā)散視野掃描電子顯微鏡(FE-SEM)觀察圖案。結(jié)果示出了下層組合物起到了光刻膠下層的作用，而不損壞光刻膠圖案。[實(shí)驗(yàn)例4]利用02等離子體對(duì)由實(shí)驗(yàn)例2制造的薄膜實(shí)施干法蝕刻。在干法蝕刻之前和之后測(cè)量薄膜的厚度并計(jì)算蝕刻速率。這些結(jié)果示于表l中。這些結(jié)果示出了薄膜的蝕刻速率為lnm/秒或更小，起到良好的硬質(zhì)掩模作用。盡管已經(jīng)聯(lián)系目前被認(rèn)為是實(shí)踐應(yīng)用的示例性實(shí)施方式描述了本發(fā)明，但應(yīng)該理解，本發(fā)明并不限于這些披露的實(shí)施方式，相反，本發(fā)明傾向于將各種改變和等同替代方式包括在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)。權(quán)利要求一種抗蝕劑下層組合物，包含由以下化學(xué)式1至3表示的化合物中的至少一種以及由以下化學(xué)式4和5表示的化合物中的至少一種的有機(jī)硅烷基聚合產(chǎn)物；以及溶劑[化學(xué)式1][R1]3Si-(CH2)nR2其中，在上述化學(xué)式1中，三個(gè)R1相同或不同，并且可以是鹵素、羥基、烷氧基、羧基、酯基、氰基、鹵代烷基亞硫酸酯基、烷基胺基、烷基甲硅烷基胺基、或烷基硅氧烷基，n的范圍為0至5，且R2是蒽基或萘基，[化學(xué)式2]其中，在上述化學(xué)式2中，R3至R5相同或不同，并且可以是鹵素、羥基、烷氧基、羧基、酯基、氰基、鹵代烷基亞硫酸酯基、烷基胺基、烷基甲硅烷基胺基、或烷基硅氧烷基，且m的范圍為1至10，[化學(xué)式3][R6]3Si-R7-Si[R6]3其中，在上述化學(xué)式3中，六個(gè)R6相同或不同，并且可以是鹵素、羥基、烷氧基、羧基、酯基、氰基、鹵代烷基亞硫酸酯基、烷基胺基、烷基甲硅烷基胺基，或烷基硅氧烷基，且R7是蒽、萘、聯(lián)苯撐(-Ph-Ph-)、三聯(lián)苯撐(-Ph-Ph-Ph-)、或四聯(lián)苯撐(-Ph-Ph-Ph-Ph-)，[化學(xué)式4][R8]3Si-R9在上述化學(xué)式4中，三個(gè)R8相同或不同，并且可以是鹵素、羥基、烷氧基、羧基、酯基、氰基、鹵代烷基亞硫酸酯基、烷基胺基、烷基甲硅烷基胺基，或烷基硅氧烷基，且R9是H或C1至C6烷基，以及[化學(xué)式5][R10]3Si-X-Si[R10]3其中，在上述化學(xué)式5中，六個(gè)R10相同或不同，并且可以是鹵素、羥基、烷氧基、羧基、酯基、氰基、鹵代烷基亞硫酸酯基、烷基胺基、烷基甲硅烷基胺基，或烷基硅氧烷基，X是直鏈或支鏈的取代或未取代的亞烴基；或在其主鏈上包括亞烯基、亞炔基、雜環(huán)基、脲基，或異氰脲酸酯基的亞烴基。F2009102158447C00011.tif2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的抗蝕劑下層組合物，其中，由上述化學(xué)式2表示的化合物包含2-羥基-4-(3-三乙氧基甲硅烷基丙氧基)二苯甲酮、2-羥基-4-(3-三甲氧基甲硅烷基丙氧基)二苯甲酮、2-羥基-4-(3-三氯甲硅烷基丙氧基)二苯甲酮，或它們的混合物。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗蝕劑下層組合物，其中，所述有機(jī)硅烷基聚合產(chǎn)物包括化學(xué)式6的結(jié)構(gòu)(Tl)、化學(xué)式7的結(jié)構(gòu)(T2)和化學(xué)式8的結(jié)構(gòu)(T3)且T2結(jié)構(gòu)占40mol^至80mol%:[化學(xué)式6][化學(xué)式7][化學(xué)式8]<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>其中，在以上化學(xué)式6和7中，Y是H或C1至C6烷基，在以上化學(xué)式6至8中，-Org是_(CH2)nR2、由以下化學(xué)式A表示的官能團(tuán)、_R7-Si[R6]3、-19、或-X-Si[R10]3，且R2、R6、R7、R9、R1Q和X與上述化學(xué)式1至5中相同，[化學(xué)式A]:份的所述組合物，包-步包含交聯(lián)劑、輻其中，在以上化學(xué)式A中，m與化學(xué)式2中相同。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗蝕劑下層組合物，其中，基于100重j括的所述有機(jī)硅烷基聚合產(chǎn)物的量為1至50重量份。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗蝕劑下層組合物，其中，所述組合物進(jìn)-照穩(wěn)定劑、表面活性劑，或它們的組合。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗蝕劑下層組合物，其中，所述抗蝕劑下層組合物進(jìn)一步包含選自對(duì)甲苯磺酸吡啶鎗、氨基磺基甜菜堿-16、(-)_樟腦基-10-磺酸銨鹽、甲酸銨、甲酸三乙基銨、甲酸三甲基銨、甲酸四甲基銨、甲酸吡啶鎗、乙酸四丁基銨、疊氮化四丁基銨、苯甲酸四丁基銨、硫酸氫四丁基銨、溴化四丁基銨、氯化四丁基銨、氰化四丁基銨、氟化四丁基銨、碘化四丁基銨、硫酸四丁基銨、硝酸四丁基銨、亞硝酸四丁基銨、對(duì)甲苯磺酸四丁基銨，或磷酸四丁基銨中的至少一種化合物。7.—種制造半導(dǎo)體集成電路器件的方法，包含(a)在襯底上提供材料層；(b)在所述材料層上利用有機(jī)材料形成第一抗蝕劑下層；(c)在所述第一抗蝕劑下層上涂覆根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的抗蝕劑下層組合物以形成第二硅基抗蝕劑下層；(d)在所述第二下層上形成輻照敏感性成像層；(e)按照?qǐng)D案將所述輻照敏感性成像層暴露于輻照以在所述成像層中形成輻照暴露區(qū)域的圖案；(f)選擇性地除去所述輻照敏感性成像層和所述第二抗蝕劑下層的部分，以暴露所述第一抗蝕劑下層的部分；(g)選擇性地除去圖案化的第二抗蝕劑下層，并選擇性地除去所述第一抗蝕劑下層的部分，以暴露所述材料層的部分；以及(h)蝕刻所述材料層的暴露部分以使所述材料層圖案化。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述方法，其中，所述方法進(jìn)一步包含在所述第二下層和所述輻照敏感性成像層之間設(shè)置抗反射涂層(ARC)。全文摘要本發(fā)明披露了一種抗蝕劑下層組合物，其包括由以下化學(xué)式1至3表示的化合物中的至少一種以及由以下化學(xué)式4和5表示的化合物中的至少一種的有機(jī)硅烷基聚合產(chǎn)物，以及溶劑。在以下化學(xué)式1至5中，R1至R10、X、n以及m與在說明書中所限定的相同。[化學(xué)式1][R1]3Si-(CH2)nR2[化學(xué)式2][化學(xué)式3][R6]3Si-R7-Si[R6]3[化學(xué)式4][R8]3Si-R9[化學(xué)式5][R10]3Si-X-Si[R10]3。文檔編號(hào)G03F7/11GK101770176SQ20091021584公開日2010年7月7日申請(qǐng)日期2009年12月30日優(yōu)先權(quán)日2008年12月30日發(fā)明者丁龍辰,尹熙燦,趙顯模,鄭仁善,金相均,金美英,金鐘涉,高尚蘭申請(qǐng)人:第一毛織株式會(huì)社