CN107065437A - 光刻胶组合物、形成图案的方法和制造半导体器件的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光刻胶组合物、形成图案的方法和制造半导体器件的方法。光刻胶组合物包括：包含光刻胶聚合物和染料树脂的共混物的光敏树脂、光致产酸剂、和溶剂，其中基于所述光敏树脂的总重量，所述染料树脂的量在约20重量％‑约80重量％的范围内。

Description

光刻胶组合物、形成图案的方法和制造半导体器件的方法
对相关申请的交叉引用
本申请要求在韩国知识产权局(KIPO)于2015年12月21日提交的韩国专利申请No.10-2015-0182672的优先权，将其内容全部引入本文中作为参考。
技术领域
本发明总体上涉及光刻胶组合物、形成图案的方法和制造半导体器件的方法，且更具体地，涉及包括光敏树脂的光刻胶组合物、以及使用所述光刻胶组合物形成图案的方法和制造半导体器件的方法。
背景技术
光刻工艺可用于形成半导体器件中包括的多种图案。例如，可使光刻胶层曝光于光化辐射或粒子束以在曝光的部分中引起化学反应，且对于正型光刻胶，然后可通过显影剂溶液选择性地除去曝光的部分以形成光刻胶图案。对于负型光刻胶，可通过显影剂溶液选择性地除去未曝光的部分以形成光刻胶图案。可使用光刻胶图案作为蚀刻掩模将用于制造半导体器件的下伏层图案化以形成期望的图案。
光刻工艺的分辨率可受在曝光过程中使用的光源的性质、光刻胶组合物中的化学组分等影响。
发明内容
实例实施方式提供具有提升的分辨率的光刻胶组合物、使用具有提升的分辨率的光刻胶组合物形成图案的方法、和使用具有提升的分辨率的光刻胶组合物制造半导体器件的方法。
根据本发明构思的实例实施方式，提供光刻胶组合物，其可包括：包含光刻胶聚合物和染料树脂的共混物的光敏树脂，基于光敏树脂的总重量，染料树脂的量在约20重量％-约80重量％的范围内；光致产酸剂；和溶剂。
根据本发明构思的实例实施方式，提供光刻胶组合物，其可包括：包含与酚醛清漆单元一体地(整体地)结合的光刻胶聚合物的光敏树脂；光致产酸剂；和溶剂。
根据本发明构思的实例实施方式，提供形成图案的方法。在所述方法中，可制备光刻胶组合物。光刻胶组合物可包括光刻胶聚合物和染料树脂的共混物、或与染料单元一体地结合的光刻胶聚合物。可将光刻胶组合物直接涂布在金属层上以形成光刻胶层。可对光刻胶层进行曝光过程以形成光刻胶图案。可使用光刻胶图案作为蚀刻掩模将金属层图案化。
根据本发明构思的实例实施方式，提供制造半导体器件的方法。在所述方法中，可在基底上形成存储单元。可在基底上形成绝缘层以覆盖存储单元。可穿过绝缘层形成电连接到存储单元的触头(触电)。可在触头和绝缘层上形成金属层。可将光刻胶组合物直接涂布在金属层上以形成光刻胶层。光刻胶组合物可包括光刻胶聚合物和染料树脂的共混物、或与染料单元一体地结合的光刻胶聚合物。可对光刻胶层进行曝光过程以形成光刻胶图案。可使用光刻胶图案作为蚀刻掩模蚀刻金属层以形成电连接到触头的至少一个的导电线。
根据本发明构思的实例实施方式，提供形成图案的方法。在所述方法中，可提供基底，并且基底可在上面具有金属层。可将光刻胶层直接沉积在金属层上。光刻胶层可包括：光刻胶聚合物，其为基于聚羟基苯乙烯(PHS)的聚合物；染料树脂，其为基于酚醛清漆的树脂；光致产酸剂，其为盐；和酸猝灭剂，其为胺或氧化物，其中基于组合的光刻胶聚合物和染料树脂的总重量，染料树脂的量可在约25重量％-约75重量％的范围内。可将光刻胶层用KrF准分子激光通过光掩模以图案方式曝光以形成曝光的光刻胶层。可将曝光的光刻胶层用含水TMAH显影剂或基于醇的溶剂显影以形成光刻胶图案。可使用光刻胶图案作为蚀刻掩模蚀刻金属层。
附图说明
由结合附图考虑的以下详细描述，将更清楚地理解本发明构思的实例实施方式，且其中：
图1-6是说明根据本发明构思的一个实例实施方式的形成图案的方法的横截面图；
图7-9是说明根据本发明构思的一个实例实施方式的形成图案的方法的横截面图；
图10-16是说明根据本发明构思的一个实例实施方式的形成图案的方法的横截面图；
图17-27是说明根据本发明构思的一个实例实施方式的制造半导体器件的方法的横截面图；
图28是说明根据本发明构思的一个实例实施方式的半导体器件的横截面图；和
图29、30和31为根据本发明构思的实例实施方式的分别使用实施例1、2和3的光刻胶组合物形成的光刻胶图案的图像。
由于图1-31中的图用于说明性目的，因此图中的元件不一定是按比例绘制的。例如，为了清楚的目的，可放大或扩大元件的一些。
具体实施方式
在下文中将参考其中示出了一些实例实施方式的附图更充分地描述本发明构思的多种实例实施方式。然而，本发明构思可以许多不同的形式体现并且不应被解释为限于本文中阐述的实例实施方式。相反，提供这些实例实施方式，使得该描述将是彻底和完整的，并且将本发明构思的范围充分地传达给本领域技术人员。
将理解，当一个元件或层被称为“在”另外的元件或层“上”、“连接到”或者“结合到”另外的元件或层时，其可直接在所述另外的元件或层上、直接连接到或者结合到所述另外的元件或层，或者可存在中间元件或层。相反，当一个元件或层被称为“直接在”另外的元件或层“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另外的元件或层时，则不存在中间元件或层。在说明书中，类似的标记始终是指类似的元件。如本文中使用的，术语“和/或”包括相关列举项目的一个或多个的任意和全部组合。
将理解，尽管术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等可在本文中用于描述各种元件、组分、区域、层、和/或部分，但这些元件、组分、区域、层、和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、组分、区域、层或部分区别于另外的元件、组分、区域、层或部分。因此，在不背离本发明构思的教导的情况下，下面讨论的第一元件、组分、区域、层或部分可称为第二元件、组分、区域、层或部分，或者反之亦然。
在本文中可使用空间相对术语例如“在……之下”、“在……下面”、“下部”、“在……上方”、“上部”等来描述如图中所示的一个元件或特征与另外的元件或特征的关系。将理解，除图中所描绘的方位之外，空间相对术语还意图包括在使用或操作中的器件的不同方位。例如，如果将图中的器件翻转，被描述为“在”另外的元件或特征“下面”的元件则将被定向“在”所述另外的元件或特征“上方”。因此，示例性术语“在……下面”可包括在……上方和在……下面两种方位。器件可不同地定向(例如，旋转90度或在其它方位上)，并且本文中所使用的空间相对描述词相应地进行解释。
本文中使用的术语是为了描述具体的实例实施方式的目的且不意图为对本发明构思的限制。如本文中使用的，单数形式“一个(种)(a，an)”和“所述(该)”也意图包括复数形式，除非上下文清楚地另外指明。
根据本发明构思的实例实施方式的光刻胶组合物可用在光刻工艺中用于将金属层图案化。例如，光刻胶组合物可用于形成半导体器件中包括的栅电极和/或多种布线结构体。
在本发明构思的实例实施方式中，光刻胶组合物可包括光敏树脂、光致产酸剂(PAG)和溶剂。光敏树脂可包括染料树脂和光刻胶聚合物的共混物、或与染料单元结合的光刻胶聚合物。
光刻胶聚合物可包括用在正型光刻胶组合物中的聚合物。例如，光刻胶聚合物可包括聚苯乙烯、聚羟基苯乙烯(PHS)、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚乙烯基酯、聚乙烯基醚、聚烯烃、聚降冰片烯、聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯等主链。
在本发明构思的实例实施方式中，可使用基于PHS的聚合物作为光刻胶聚合物。在这种情况下，光刻胶聚合物可包括由以下化学式1表示的重复单元。
[化学式1]
在化学式1中，R1可表示氢或C1～C6烷基。R2可为例如氢、C1～C6烷基、C3～C6环烷基或C1～C6烷氧基。
在本发明构思的实例实施方式中，光刻胶聚合物可包括对酸不稳定的重复单元。例如，对酸不稳定的重复单元可包括对酸不稳定的保护基团，其可通过酸(H+)分离。例如，对酸不稳定的保护基团可包括例如缩醛基团、缩酮基团、原酸酯基团、醚基团、硫醚基团、叔烷氧基羰基基团、或叔酯(三级酯，tertiary ester)基团。
在本发明构思的实例实施方式中，染料树脂可与光刻胶聚合物共混。在本发明构思的实例实施方式中，染料树脂可包括基于酚醛清漆的树脂。酚醛清漆树脂是苯酚-甲醛树脂，并且可通过使摩尔过量的苯酚(通常是甲基取代的)与甲醛在酸催化剂例如草酸、盐酸或硫酸的存在下反应而制造。苯酚单元主要通过亚甲基和/或醚基团连接。例如，基于酚醛清漆的树脂可包括由以下化学式2表示的重复单元。
[化学式2]
在化学式2中，例如，R3可独立地为氢或C1～C6烷基。
化学式2呈现出具有在苯酚单元之间在邻位处的亚甲基连接的直链重复单元。然而，基于酚醛清漆的树脂可用一种或多种类型的甲酚例如间-甲酚、邻-甲酚、和对-甲酚制造，且可包含在酚醛清漆聚合物中的酚类单元的邻位和/或对位处的亚甲基连接。酚醛清漆聚合物可为直链或支化的聚合物。
基于酚醛清漆的树脂可具有光吸收性。例如，基于酚醛清漆的树脂可吸收深UV光。基于酚醛清漆的树脂可与光刻胶聚合物共混以用作染料。因而，与基于酚醛清漆的树脂共混的光刻胶聚合物可用作具有光吸收性的光刻胶的基础组分。
在本发明构思的实例实施方式中，基于光敏树脂的总重量，染料树脂的量可在约20重量百分数(重量％)-约80重量％的范围内。如果染料树脂的量小于约20重量％，则从金属层通过漫反射而反射的光可无法被光敏树脂充分地吸收。如果染料树脂的量超过约80重量％，则光吸收性可过高，从而使光刻工艺的分辨率劣化。
在本发明构思的实例实施方式中，基于光敏树脂的总重量，染料树脂的量可在约25重量％-约75重量％的范围内。在本发明构思的实例实施方式中，基于光敏树脂的总重量，染料树脂的量可在约50重量％-约75重量％的范围内。
在本发明构思的实例实施方式中，染料单元可与光刻胶聚合物一体地结合以用作光敏树脂。
在本发明构思的实例实施方式中，光刻胶聚合物可包括基于PHS的聚合物，且具有由例如以上化学式2表示的结构的酚醛清漆单元可作为染料单元与基于PHS的聚合物结合。
在本发明构思的实例实施方式中，酚醛清漆单元可结合到基于PHS的聚合物中包括的至少一个芳基环。例如，酚醛清漆单元可通过醚键结合到芳基环。在这种情况下，光敏树脂可包括由例如以下化学式3表示的重复单元。
[化学式3]
在化学式3中，R1、R2和R3可基本上与以上化学式1和2中定义的那些相同。
如化学式3中所示，酚醛清漆单元可经由标示为“X”的连接体基团与基于PHS的聚合物的芳基环结合。例如，X可包括C1～C10亚烷基、C3～C10亚环烷基、C1～C10醚基团、C3～C16二醚基团、或其组合。
在本发明构思的实例实施方式中，酚醛清漆单元可与基于PHS的聚合物的至少两个芳基环结合。在这种情况下，酚醛清漆单元可包括至少两个用于结合到基于PHS的聚合物中包括的不同芳基环的连接点。
在本发明构思的实例实施方式中，酚醛清漆单元可与光刻胶聚合物结合，且可用作离去基团，所述离去基团可通过在曝光过程期间由PAG产生的酸除去。
PAG可包括任何能够通过曝光过程产生酸的化合物。例如，PAG可包括，但不限于，盐、芳族重氮盐、锍盐、三芳基锍盐、二芳基锍盐、单芳基锍盐、碘盐、二芳基碘盐、硝基苄基酯、二砜、重氮二砜、磺酸盐(酯)、三氯甲基三嗪、N-羟基琥珀酰亚胺三氟甲磺酸盐等。这些可单独地或者以其组合使用。
溶剂可包括对于聚合物材料具有良好的溶解性并且具有良好的涂布性能(例如，良好的涂布特性)用于形成均匀的光刻胶层的有机溶剂。溶剂的实例可包括环己酮、环戊酮、2-庚酮、四氢呋喃(THF)、二甲基甲酰胺、丙二醇单甲基醚乙酸酯(PGMEA)、3-乙氧基丙酸乙酯、乙酸正丁酯、乳酸乙酯、甲乙酮、苯或甲苯。这些可单独地或以其组合使用。
在本发明构思的实例实施方式中，光刻胶组合物可进一步包括酸猝灭剂。酸猝灭剂可防止在光刻胶层的曝光的部分处由PAG产生的酸过度地扩散。例如，酸猝灭剂可包括氢氧化四烷基铵、仲胺和叔胺、吡啶衍生物等。
在本发明构思的实例实施方式中，光刻胶组合物可包括添加剂例如敏化剂(感光剂)、表面活性剂等。
可将敏化剂添加在光刻胶组合物中以通过放大光子的量而促进曝光的部分的形成。敏化剂的实例可包括，但不限于，二苯甲酮、苯甲酰、噻吩、萘、蒽、菲、芘、香豆素、噻吨酮、苯乙酮、萘醌、蒽醌等。这些可单独地或以其组合使用。
可将表面活性剂添加在光刻胶组合物中以促进光刻胶组合物的涂布。例如，表面活性剂可包括基于乙二醇的化合物。
在本发明构思的实例实施方式中，光刻胶组合物可包括在约5重量％-约20重量％的范围内的光敏树脂、在约0.1重量％-约1重量％的范围内的PAG、在约0.01重量％-约0.5重量％的范围内的酸猝灭剂、在约0.01重量％-约1重量％的范围内的添加剂、和在约78重量％-约94重量％的范围内的溶剂。
如上所述，根据本发明构思的实例实施方式的光刻胶组合物可包括可包含染料树脂或染料单元的光敏树脂。因此，通过漫反射的来自金属层的光可被有效地吸收，且可保持期望的光敏性质以获得光刻工艺的更好的分辨率。
如上所述，光刻胶组合物可包括例如具有光吸收性的酚醛清漆树脂或酚醛清漆单元。酚醛清漆树脂或酚醛清漆单元可用在使用例如由I-线源产生的辐射的曝光过程中。I-线源为汞蒸气灯并且提供365nm的光用于光刻胶曝光。酚醛清漆树脂或酚醛清漆单元可与基于PHS的聚合物共混或结合，使得光刻胶组合物也可用在使用例如由KrF光源产生的光的曝光过程中。KrF光源是氟化氪准分子激光器并且提供具有248nm波长的KrF准分子激光用于光刻胶曝光。因而，可以更加提升的分辨率实施金属层的图案化过程。
图1-6为说明根据本发明构思的一个实例实施方式的形成图案的方法的横截面图。例如，图1-6说明利用上述光刻胶组合物形成图案的方法。
参照图1，可在基底100上形成对象(目标)层110。基底100可包括半导体基底或绝缘体上半导体基底。例如，基底100可包括硅基底、锗基底、硅-锗基底、绝缘体上硅(SOI)基底或绝缘体上锗(GOI)基底。在本发明构思的实例实施方式中，基底100可包括III-V族化合物例如GaP、GaAs或GaSb。
可将图像从光刻胶图案转移到对象层110，使得对象层110可转变成期望的(或预定的)图案。在本发明构思的实例实施方式中，对象层110可实质上作为金属层形成。例如，对象层110可由金属例如铜、钨、铝、钴、钛、钽等通过溅射过程、原子层沉积(ALD)过程、物理气相沉积(PVD)过程、化学气相沉积(CVD)或镀敷(电镀)过程形成。
参照图2，可在对象层110上形成光刻胶层120。
可将如上所述的根据本发明构思的实例实施方式的光刻胶组合物通过例如旋涂法、浸涂法、喷涂法等涂布在对象层110上。在本发明构思的实例实施方式中，可涂布光刻胶组合物以形成初步的光刻胶层，并且可通过软烘烤过程烘烤初步的光刻胶层以除去溶剂从而形成光刻胶层120。
在本发明构思的实例实施方式中，可直接在对象层110的顶面上形成光刻胶层120。
如上所述，光刻胶组合物可包括光敏树脂、PAG和溶剂。光敏树脂可包括染料树脂和光刻胶聚合物的共混物、或与染料单元结合的光刻胶聚合物。
在本发明构思的实例实施方式中，可利用包括如由以上化学式1表示的重复单元的基于PHS的聚合物作为光刻胶聚合物。基于PHS的聚合物可包括苯乙烯重复单元和含有对酸不稳定的保护基团的对酸不稳定的重复单元。
在本发明构思的实例实施方式中，可使用包括由以上化学式2表示的重复单元的基于酚醛清漆的树脂作为染料树脂。染料单元可包括酚醛清漆单元。
如果光敏树脂包括光刻胶聚合物和染料树脂的共混物，则基于光敏树脂的总重量，染料树脂的量可在约20重量％-约80重量％的范围内。
如果光敏树脂包括与染料单元一体地结合的光刻胶聚合物，则酚醛清漆单元可如以上化学式3所表示地结合到基于PHS的聚合物中包括的至少一个芳基环。
光刻胶组合物可进一步包括酸猝灭剂，和可进一步包括添加剂例如敏化剂和/或表面活性剂。
在本发明构思的实例实施方式中，光刻胶组合物可包括在约5重量％-约20重量％的范围内的光敏树脂、在约0.1重量％-约1重量％的范围内的PAG、在约0.01重量％-约0.5重量％的范围内的酸猝灭剂、在约0.01重量％-约1重量％的范围内的添加剂、和在约78重量％-约94重量％的范围内的溶剂。
参照图3A和3B，可对光刻胶层120进行曝光过程以形成曝光的部分123和未曝光的部分125。
在本发明构思的实例实施方式中，如图3A中所说明的，可将包括透明基底130和遮光部分135的曝光掩模放置在光刻胶层120上方。透明基底130可包括例如玻璃或石英。遮光部分135可包括金属例如铬。
光可由光源140朝向曝光掩模产生，且通过透明基底130的在遮光部分135之间的部分的光可照射在光刻胶层120上。光源140可包括例如ArF、KrF、电子束、I-线、极紫外(远紫外，EUV)等的源。在本发明构思的实例实施方式中，可利用KrF光源作为光源。
光刻胶层的通过曝光掩模的光可照射在其上的部分可转变成曝光的部分123。光刻胶层120的除曝光的部分123之外的剩余部分可定义为未曝光的部分125。
可由在曝光的部分123处的PAG产生酸，使得光刻胶聚合物中包括的保护基团可脱保护。在曝光的部分123处的从其除去保护基团的位置处可产生极性基团或亲水基团例如羟基或羧基。因而，可增加曝光的部分123对于在随后的显影过程中使用的显影剂溶液、例如亲水溶液的溶解性。
在本发明构思的实例实施方式中，如果染料单元与光刻胶聚合物结合，则可在曝光的部分123处根据例如以下反应机理诱发反应。
[在曝光过程之前]
在曝光过程之前，作为染料单元的酚醛清漆单元可经由连接体基团(标示为虚线椭圆)连接到基于PHS的聚合物(标示为虚线四边形)的芳基环。如以上结构式中所表示的，酚醛清漆单元可经由多个连接体基团连接到多个芳基环，且可包括多个连接点。
[在曝光过程之后]
可通过曝光过程由PAG产生酸(H+)，使得在连接体基团和基于PHS的聚合物之间的连接点、以及在连接体基团和酚醛清漆单元之间的连接点可分离。可在连接点处产生羟基，且因而曝光的部分123的极性和/或亲水性可增加。
如参照所述反应机理描述的，染料单元可作为能够通过酸分离的离去基团结合到光刻胶聚合物。
如图3B中所说明的(为了描述的方便，在图3B中省略曝光的部分123的图示)，当对象层110为金属层时，通过曝光过程照射的光可从对象层110的表面反射以引起漫反射。反射的光可透入未曝光的部分125中从而使光刻工艺的分辨率恶化。
根据本发明构思的实例实施方式，从对象层110通过漫反射而反射的光可被光刻胶层120或其中包括的染料树脂或染料单元吸收。另外，染料单元可用作通过酸分离的离去基团以促进曝光的部分123的形成。
在对比例中，可在对象层110和光刻胶层120之间形成抗反射层用于防止漫反射。抗反射层可由有机基或无机基材料形成。如果对象层110包括金属，则可由例如氮化钛(TiN)形成无机基抗反射层用于减少金属的损伤。在对比例中，可增加额外的层沉积以形成抗反射层，和在将对象层110图案化之前，还可增加对于抗反射层的蚀刻过程。此外，还可增加在完成光刻工艺之后用于除去抗反射层的过程。
根据以上描述的本发明构思的实例实施方式，光刻胶层120可包括染料树脂或染料单元，使得光刻胶层120可具有光吸收性，且可不形成抗反射层。因而，可获得图案化过程或光刻工艺的更好的效率和更高的生产率。
在本发明构思的实例实施方式中，在曝光过程之后可进一步进行后曝光(曝光后)烘烤(PEB)过程。通过PEB过程，可使在曝光过程期间产生的酸均匀地分布遍及曝光的部分123。大部分化学放大的(增强的)光刻胶取决于PEB过程以驱动酸催化的脱保护反应。对于具有对酸极不稳定的基团的光刻胶体系，可不需要PEB步骤，但PEB过程将增强脱保护反应。
参照图4，可通过显影过程选择性地除去光刻胶层120的曝光的部分123。因此，可通过残留在对象层110上的未曝光的部分125限定光刻胶图案。
在显影过程中可使用基于醇的溶液、或基于氢氧化物的水溶液包括例如氢氧化四甲基铵(TMAH)水溶液作为显影剂溶液。如上所述，曝光的部分123可通过光化学反应变成比未曝光的部分125更加极性或亲水的，且可变成对显影剂溶液可溶的。曝光的部分的更加极性或亲水的性质使得曝光的部分在亲水溶液中是更加可溶的。因而，可通过显影剂溶液例如TMAH水溶液除去仅曝光的部分123。
参照图5，可使用通过未曝光的部分125限定的光刻胶图案蚀刻对象层110。因此，可由在基底100和未曝光的部分125之间的对象层110形成目标图案115。
蚀刻过程可包括干法蚀刻过程和/或湿法蚀刻过程，其考虑到在光刻胶图案和金属之间的蚀刻选择性而适当地选择。例如，蚀刻过程可包括使用蚀刻剂溶液例如基于过氧化物的溶液的湿法蚀刻过程。
参照图6，可除去光刻胶图案使得目标图案115可残留在基底100上。
在本发明构思的实例实施方式中，可通过灰化过程和/或剥离过程除去光刻胶图案。目标图案115可用作半导体器件的导电图案，例如，布线、触头、塞、焊盘(垫)等。
如参照图1-6所描述的，光刻胶组合物可为正型光刻胶。然而，光刻胶组合物可作为负型光刻胶使用。在这种情况下，例如，可在曝光的部分123处除去苯乙烯单元中包括的羟基，且因而可降低曝光的部分123的极性，或者可增加曝光的部分123的疏水性。另外，可将交联剂添加到光刻胶组合物，使得曝光的部分将在光刻胶聚合物之间具有酸催化的交联以降低在显影剂中的溶解性。反射的光可被光敏树脂中共混的染料树脂吸收。可通过显影过程选择性地除去未曝光的部分125，且曝光的部分123可残留在对象层110上以用作光刻胶图案。交联剂优选地用于使聚合物组分在所产生的酸的存在下交联。合适的有机交联剂包括，但不限于：包含胺的化合物、包含环氧的化合物、包含至少两个乙烯基醚基团的化合物、烯丙基取代的芳族化合物、包含至少两个或更多个重氮萘醌磺酸酯基团的化合物、及其组合。优选的交联剂为甘脲化合物例如四甲氧基甲基甘脲、甲基丙基四甲氧基甲基甘脲、和甲基苯基四甲氧基甲基甘脲，可从Cytec Industries,Inc以POWDERLINK商标获得。其它优选的交联剂包括2,6-双(羟甲基)-对-甲酚、甲基化的或丁基化的蜜胺树脂(分别为N-甲氧基甲基-蜜胺或N-丁氧基甲基-蜜胺)、甲基化的/丁基化的甘脲、双环氧或双酚(例如，双酚A)。可使用交联剂的组合。
图7-9为说明根据本发明构思的一个实例实施方式的形成图案的方法的横截面图。在这里省略关于与参照图1-6说明的那些基本上相同或相似的过程和/或材料的详细描述。
参照图7，如同样在图1中说明的，可在基底100上形成对象层110。对象层110可由金属形成。
可在对象层110上顺序地形成第一光刻胶层120a和第二光刻胶层120b。
第一光刻胶层120a可用作用于改善在对象层110和第二光刻胶层120b之间的粘附的下层。在本发明构思的实例实施方式中，第一光刻胶层120a可包括具有与第二光刻胶层120b的基本上相同或相似的主链结构的聚合物，和可进一步包括粘附单元或润湿单元。粘附单元或润湿单元可包括例如酯基团、酮基团和/或内酯基团。在本发明构思的实例实施方式中，可直接在对象层110的顶面上形成第一光刻胶层120a。第一光刻胶层120a可包括或可不包括PAG。
第二光刻胶层120b可具有与图2的光刻胶层120的基本上相同的组成或构造。第二光刻胶层120b可由如上所述的根据实例实施方式的光刻胶组合物形成。光刻胶组合物可包括光敏树脂，所述光敏树脂可包含与染料树脂共混的光刻胶聚合物、或与染料单元结合的光刻胶聚合物。
在本发明构思的实例实施方式中，在第一光刻胶层120a中也可包括染料树脂或染料单元。
参照图8，可进行与参照图3A、3B和4描述的那些基本上相同或类似的过程。
在本发明构思的实例实施方式中，第二光刻胶层120b可通过曝光过程划分为第二曝光的部分和第二未曝光的部分125b。在本发明构思的实例实施方式中，在第二曝光的部分处由PAG产生的酸可扩散到第一光刻胶层120a的在第二曝光的部分下面的部分中。因此，第一光刻胶层120a可划分为第一曝光的部分和第一未曝光的部分125a。
可通过显影过程除去第二和第一曝光的部分。可在对象层110上形成包括第一未曝光的部分125a和第二未曝光的部分125b的光刻胶图案。
参照图9，如同样参照图5所描述的，可用光刻胶图案作为蚀刻掩模部分地蚀刻对象层110。因此，可由对象层110形成目标图案115。随后，如同样参照图6所描述的，可通过例如灰化过程和/或剥离过程除去在目标图案115上的光刻胶图案。
图10-16为说明根据本发明构思的一个实例实施方式的形成图案的方法的横截面图。在这里省略关于与参照图1-6描述的那些基本上相同或类似的过程和/或材料的详细描述。
在图10-16中，可将基本上平行于基底的顶面且彼此基本上垂直的两个方向定义为第一方向和第二方向。在图17-27中，方向的定义是相同的。
参照图10，可在基底200上形成下部绝缘层210，且可在下部绝缘层210中形成下部触头215。
在本发明构思的实例实施方式中，可在下部绝缘层210中形成接触孔，且可通过接触孔进行离子注入过程以在基底200的上部部分处形成杂质区域203。可通过沉积过程或镀敷过程用第一导电层填充接触孔以形成下部触头215。下部触头215可电连接到杂质区域203。
下部绝缘层210可由例如氧化硅或氧氮化硅形成。例如，下部绝缘层210可由例如等离子体增强氧化物(PEOX)、原硅酸四乙酯(TEOS)、磷硅酸盐玻璃(PSG)、硼硅酸盐玻璃(BSG)等形成。
参照图11，可在下部绝缘层210和下部触头215上顺序地形成第一蚀刻终止层220、绝缘中间层225和第二蚀刻终止层230。可在第二蚀刻终止层230上形成硬掩模235。
第一和第二蚀刻终止层220和230可由例如氮化硅或氧氮化硅形成。绝缘中间层225可由氧化硅、或低介电(低k)氧化物例如聚硅氧烷或倍半硅氧烷形成。第一蚀刻终止层220、绝缘中间层225和第二蚀刻终止层230可通过例如CVD过程、离子束溅射过程、旋涂过程等形成。
硬掩模235可由基于硅的或基于碳的旋涂硬掩模(SOH)材料形成。第二蚀刻终止层230的顶面可通过硬掩模235部分地暴露。
参照图12，可使用硬掩模235作为蚀刻掩模部分地且顺序地蚀刻第二蚀刻终止层230、绝缘中间层225和第一蚀刻终止层220以形成开口240。
在本发明构思的实例实施方式中，下部触头215的顶面可通过开口240暴露。例如，开口240可具有接触孔形状，各下部触头215可通过所述接触孔形状暴露。在本发明构思的实例实施方式中，开口240可具有在第二方向上延伸的线形状，多个下部触头215可通过其暴露。多个开口240可沿着第一方向形成。
在形成开口240之后，可通过例如灰化过程除去硬掩模235。
参照图13，可在开口240中形成导电图案245。
在本发明构思的实例实施方式中，可在第二蚀刻终止层230上形成填充开口240的第二导电层。可通过化学机械抛光/平坦化(CMP)过程将第二导电层的上部部分平坦化直至绝缘中间层225的顶面暴露以形成导电图案245。第二导电层可由金属例如铜、铝、钨等通过溅射过程或ALD过程形成。
在本发明构思的实例实施方式中，在形成第二导电层之前，可在开口240的内壁上形成阻挡导电层。阻挡导电层可由金属氮化物例如氮化钛或氮化钽形成。
在本发明构思的实例实施方式中，第二导电层可通过镀敷过程形成。例如，可使用铜靶通过溅射过程在阻挡导电层上共形地形成晶种层。随后，可进行电镀过程，使得包括铜的第二导电层可生长或沉积在晶种层上以填充开口240。
参照图14，可在绝缘中间层225和导电图案245上形成第三导电层250，且可在第三导电层250上形成光刻胶层260。
在本发明构思的实例实施方式中，第三导电层250可由金属例如铜、铝、钨等通过溅射过程或ALD过程形成。
光刻胶层260可由与参照图2描述的那些基本上相同或类似的过程和光刻胶组合物形成。可直接在第三导电层250的顶面上形成光刻胶层260，和可省略包括抗反射层的额外的层。在本发明构思的实例实施方式中，光刻胶层260可作为如参照图7所描述的包括第一和第二光刻胶层的多层结构形成。
如上所述，光刻胶组合物可包括光敏树脂、PAG和溶剂。光敏树脂可包括染料树脂和光刻胶聚合物的共混物、或与染料单元结合的光刻胶聚合物。
在本发明构思的实例实施方式中，可利用包括如由以上化学式1表示的重复单元的基于PHS的聚合物作为光刻胶聚合物。基于PHS的聚合物可包括苯乙烯重复单元和包含对酸不稳定的保护基团的对酸不稳定的重复单元。
在本发明构思的实例实施方式中，可使用包括由以上化学式2表示的重复单元的基于酚醛清漆的树脂作为染料树脂。染料单元可包括酚醛清漆单元。
如果光敏树脂包括光刻胶聚合物和染料树脂的共混物，则基于光敏树脂的总重量，染料树脂的量可在约20重量％-约80重量％的范围内。
如果光敏树脂包括与染料单元一体地结合的光刻胶聚合物，则酚醛清漆单元可如由以上化学式3所表示地结合到基于PHS的聚合物中包括的至少一个芳基环。
光刻胶组合物可进一步包括酸猝灭剂，和可进一步包括添加剂例如敏化剂和/或表面活性剂。
在本发明构思的实例实施方式中，光刻胶组合物可包括在约5重量％-约20重量％的范围内的光敏树脂、在约0.1重量％-约1重量％的范围内的PAG、在约0.01重量％-约0.5重量％的范围内的酸猝灭剂、在约0.01重量％-约1重量％的范围内的添加剂、和在约78重量％-约94重量％的范围内的溶剂。
参照图15，可进行与参照图3A和4说明的那些基本上相同或类似的过程。在本发明构思的实例实施方式中，可通过曝光和显影过程部分地除去光刻胶层260。例如，可除去光刻胶层260的曝光的部分以形成光刻胶图案265。
在进行曝光过程时，漫反射的光可被光敏树脂中包括的染料树脂或染料单元吸收，使得光刻胶图案265可实现高的分辨率。
参照图16，可使用光刻胶图案265作为蚀刻掩模将第三导电层250图案化。因此，可由第三导电层250形成电连接到导电图案245的布线255。
布线255可在例如第二方向上延伸，且可电连接到多个导电图案245。
如上所述，可使用根据本发明构思的实例实施方式的光刻胶组合物以高的分辨率形成半导体器件中包括的精细节距或精细线宽的布线。
图17-27为说明根据本发明构思的一个实例实施方式的制造半导体器件的方法的横截面图。例如，图17-27说明制造平面型非易失性闪速存储(闪存)器件的方法。存储单元可包括易失性存储单元和非易失性存储单元。闪速存储单元为非易失性存储单元且可包括平面型闪速存储单元和非平面型(3维)闪速存储单元。
具体地，图17、19、21、22、23和26是沿着第一方向所取的横截面图。图18、20、24、25和27是沿着第二方向所取的横截面图。
参照图17和18，可在基底300上顺序地形成隧穿绝缘层310、电荷储存层320、介电层330、第一控制栅层340、第二控制栅层345和栅掩模层350。
基底300可包括例如硅基底、锗基底、硅-锗基底、SOI基底、GOI基底等。基底300可包括III-V族化合物例如InP、GaP、GaAs、GaSb等。
隧穿绝缘层310可由例如氧化硅、氮化硅和/或氧氮化硅形成。在本发明构思的实例实施方式中，隧穿绝缘层310可作为多层结构例如氧化物-氮化物-氧化物(ONO)层状结构或氧化物-硅-氧化物(OSO)层状结构形成。
电荷储存层320可使用硅前体、和p型或n型杂质通过沉积过程形成。电荷储存层320可由掺杂的多晶硅形成。例如，电荷储存层320可用作浮栅层。
在本发明构思的实例实施方式中，如图18中所说明的，在电荷储存层320的形成之后，可基本上沿着第一方向部分地蚀刻电荷储存层320、隧穿绝缘层310和基底300的上部部分以形成隔离沟槽。基底300可被隔离沟槽划分成活性(active)区域和场区域。部分地填充隔离沟槽的隔离层305可由例如氧化硅形成。电荷储存层320和隧穿绝缘层310可通过上述过程转变成在活性区域上基本上在第一方向上延伸的线状图案。随后，可在电荷储存层320和隔离层305上顺序地形成介电层330、第一控制栅层340、第二控制栅层345和栅掩模层350。
介电层330可作为氧化物层或氮化物层的单层结构、或多层结构例如ONO层状结构形成。在本发明构思的实例实施方式中，介电层330可由高k金属氧化物形成。介电层330可具有沿着电荷储存层320、隧穿绝缘层310和隔离层305的表面的基本上波形的轮廓。
第一控制栅层340可填充隔离沟槽的在介电层330上的剩余部分。在本发明构思的实例实施方式中，第一控制栅层340可由掺杂的多晶硅形成。第二控制栅层345可由金属或金属硅化物形成。栅掩模层350可由氮化硅或氧氮化硅形成。
隧穿绝缘层310、电荷储存层320、介电层330、第一控制栅层340、第二控制栅层345和栅掩模层350可通过例如CVD过程、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)过程、溅射过程、物理气相沉积(PVD)过程和ALD过程的至少一种形成。
参照图19和20，可基本上沿着第二方向部分地蚀刻栅掩模层350以形成多个栅掩模355。可使用栅掩模355作为蚀刻掩模顺序地且部分地蚀刻第二控制栅层345、第一控制栅层340、介电层330、电荷储存层320和隧穿绝缘层310。因此，可形成各自可包括顺序地堆叠在基底300的顶面上的隧穿绝缘图案315、电荷储存图案325、介电图案335、第一控制栅343、第二控制栅347和栅掩模355的栅结构体。
各栅结构体例如介电图案335、第一控制栅343、第二控制栅347和栅掩模355的部分可具有基本上在第二方向上连续地延伸的线形状。电荷储存图案325和隧穿绝缘图案315可具有沿着第一和第二方向彼此间隔开的岛形状。在本发明构思的实例实施方式中，隧穿绝缘层310可不通过以上蚀刻过程在彼此相邻的栅结构体之间被完全除去。在这种情况下，隧穿绝缘图案315可具有在第一方向上延伸的线形状。
基底300的中央部分可对应于单元区域。栅结构体可按照相对窄的宽度和节距形成于单元(cell)区域上，且可用作存储单元。图19说明在单元区域上形成四个栅结构体。然而，在单元区域上的栅结构体的数量可没有特别限制。
基底300的邻近于单元区域的外围部分可对应于选择区域。栅结构体可按照相对大的宽度和节距形成于选择区域上。
在本发明构思的实例实施方式中，在选择区域上形成的栅结构体的电荷储存图案325和第一控制栅343可彼此电连接或接触。在这种情况下，在选择区域上的电荷储存层320和第一控制栅层340的部分可在参照图17说明的过程期间通过对接过程彼此连接。
参照图21，可在栅结构体的侧壁上形成栅间隔体357，且可在基底300的上部部分处形成杂质区域。例如，覆盖栅结构体的间隔体层可由氮化硅形成，且可各向异性地蚀刻间隔体层以形成栅间隔体357。
在本发明构思的实例实施方式中，基底300的上部部分可在形成于单元区域和选择区域上的栅间隔体357之间暴露，因为在单元区域和选择区域上的栅结构体之间的距离可为相对大的。可通过离子注入过程在基底300的上部部分中提供杂质以形成第一和第二杂质区域303和307。例如，第一和第二杂质区域303和307可在第二方向上线性地延伸。
可形成覆盖栅结构体和栅间隔体357的第一绝缘中间层360。第一绝缘中间层360可由氧化硅例如基于PEOX的材料、基于TEOS的材料或基于硅酸盐玻璃的材料形成。
第一塞365可穿过第一绝缘中间层360形成以与第一杂质区域303接触或电连接到第一杂质区域303。例如，可部分地蚀刻第一绝缘中间层360以形成使第一杂质区域303暴露的第一接触孔。可在第一绝缘中间层360上形成填充第一接触孔的第一导电层，且可通过例如CMP过程将第一导电层的上部部分平坦化以形成第一塞365。第一塞365可用作半导体器件的公共源极线(CSL)触头。
在本发明构思的实例实施方式中，可进一步在第一绝缘中间层360上形成电连接到第一塞365的CSL。
参照图22，可在第一绝缘中间层360上形成第二绝缘中间层370以覆盖第一塞365。可部分地蚀刻第二绝缘中间层370和第一绝缘中间层360以形成使第二杂质区域307暴露的第二接触孔。可在第二绝缘中间层370上形成填充第二接触孔的第二导电层，且可通过CMP过程将第二导电层的上部部分平坦化以形成第二塞375。
参照图23和24，可在第二绝缘中间层370和第二塞375上形成第三导电层380，且可在第三导电层380上形成光刻胶层390。
在本发明构思的实例实施方式中，第三导电层380可由金属例如铜、钨、铝通过溅射过程或ALD过程形成。
光刻胶层390可由与参照图2描述的那些基本上相同或类似的过程和光刻胶组合物形成。光刻胶层390可直接在第三导电层380的顶面上形成，且可省略包括抗反射层的额外的层。在本发明构思的实例实施方式中，光刻胶层390可作为如参照图7所描述的包括第一和第二光刻胶层的多层结构形成。
如上所述，光刻胶组合物可包括光敏树脂、PAG和溶剂。光敏树脂可包括染料树脂和光刻胶聚合物的共混物、或与染料单元结合的光刻胶聚合物。
在本发明构思的实例实施方式中，可利用包括如由以上化学式1表示的重复单元的基于PHS的聚合物作为光刻胶聚合物。基于PHS的聚合物可包括苯乙烯重复单元和包含对酸不稳定的保护基团的对酸不稳定的重复单元。
在本发明构思的实例实施方式中，可使用包括由以上化学式2表示的重复单元的基于酚醛清漆的树脂作为染料树脂。染料单元可包括酚醛清漆单元。
如果光敏树脂包括光刻胶聚合物和染料树脂的共混物，则基于光敏树脂的总重量，染料树脂的量可在约20重量％-约80重量％的范围内。
如果光敏树脂包括与染料单元一体地结合的光刻胶聚合物，则酚醛清漆单元可如由以上化学式3所表示地结合到基于PHS的聚合物中包括的至少一个芳基环。
光刻胶组合物可进一步包括酸猝灭剂，且可进一步包括添加剂例如敏化剂和/或表面活性剂。
在本发明构思的实例实施方式中，光刻胶组合物可包括在约5重量％-约20重量％的范围内的光敏树脂、在约0.1重量％-约1重量％的范围内的PAG、在约0.01重量％-约0.5重量％的范围内的酸猝灭剂、在约0.01重量％-约1重量％的范围内的添加剂、和在约78重量％-约94重量％的范围内的溶剂。
参照图25，可进行与参照图3A和4说明的那些基本上相同或相似的过程。在本发明构思的实例实施方式中，可通过曝光和显影过程将光刻胶层390部分地除去。例如，可除去光刻胶层390的曝光的部分以形成光刻胶图案395。
在进行曝光过程时，漫反射的光可被光敏树脂中包括的染料树脂或染料单元吸收，使得光刻胶图案395可实现高的分辨率。
参照图26和27，可使用光刻胶图案395作为蚀刻掩模将第三导电层380图案化。因此，可由第三导电层380形成电连接到第二塞375的导电线385。
导电线385可在例如第一方向上延伸，且多根导电线385可沿着第二方向形成。例如，导电线385可用作半导体器件的位线。
在本发明构思的实例实施方式中，可进一步形成电连接到栅结构体的第二控制栅347和/或第一控制栅343的布线。所述布线也可使用根据本发明构思的实例实施方式的光刻胶组合物且使用金属层作为对象层通过光刻工艺形成。
图28为说明根据本发明构思的一个实例实施方式的半导体器件的横截面图。例如，图28说明3维非易失性存储器件。
在图28中，与基底的顶面基本上垂直的方向称为第一方向，并且与基底的顶面基本上平行且彼此垂直的两个方向称为第二方向和第三方向。
参照图28，半导体器件可包括从基底400的顶面沿着第一方向交替地且重复地堆叠的栅极线430(例如，430a至430f)和绝缘中间层图案415(例如，415a至415g)。
基底400可包括单元区域C、延伸区域E和外围区域P。栅极线430和绝缘中间层图案415可作为阶梯形状或金字塔(锥体)形状堆叠在整个单元区域C和延伸区域E中。
可在基底400的单元区域C上穿过栅极线430和绝缘中间层图案415形成竖直沟道结构体。竖直沟道结构体可包括接触基底400的顶面的半导体图案410、以及形成于半导体图案410上的介电层结构440、沟道442和填充绝缘图案444。竖直沟道结构体可进一步包括在其上部部分处的焊盘448。
栅极线430可围绕多个竖直沟道结构体中包括的介电层结构440的外部侧壁，且可在第二方向上延伸。
可在基底400的外围区域P上形成包括栅绝缘图案402、栅电极404和栅掩模406的栅结构体408。可在基底400的邻近于栅结构体408的上部部分处形成杂质区域403。可由栅结构体408和杂质区域403限定外围电路晶体管，且可在外围区域P上形成覆盖外围电路晶体管的外围电路保护层409。
可在基底400上形成模型(mold)保护层420以覆盖外围电路保护层409、以及包括绝缘中间层图案415和栅极线430的堆结构体的横向部分。可在模型保护层420上形成覆盖最上的绝缘中间层图案415g和焊盘448的第一上部绝缘层450。
在本发明构思的实例实施方式中，可穿过第一上部绝缘层450、堆结构体和模型保护层420在第一方向上形成切割图案。
可在第一上部绝缘层450和切割图案上形成第二上部绝缘层460。随后，可形成延伸通过第二上部绝缘层460、第一上部绝缘层450、绝缘中间层图案415和/或模型保护层420的触头。
在本发明构思的实例实施方式中，可穿过第二和第一上部绝缘层460和450形成电连接到焊盘448的第一触头474。例如，第一触头474可用作位线触头。
可在延伸区域E上穿过第二上部绝缘层460、第一上部绝缘层450、绝缘中间层图案415和模型保护层420形成电连接到各水平处的栅极线430的第二触头472。可在外围区域P上穿过第二上部绝缘层460、第一上部绝缘层450、模型保护层420和外围电路保护层409形成电连接到杂质区域403的第三触头476。
可在第二上部绝缘层460上形成电连接到触头的布线。例如，可在第二上部绝缘层460上形成金属层，且可在金属层上形成光刻胶层。
可由与参照图2描述的那些基本上相同或相似的过程和光刻胶组合物形成光刻胶层。随后，可进行与参照图3A和4说明的那些基本上相同或相似的过程。在本发明构思的实例实施方式中，可通过曝光和显影过程部分地除去光刻胶层。例如，可除去光刻胶层的曝光的部分以形成光刻胶图案。
在进行曝光过程时，漫反射的光可被光刻胶层的光敏树脂中包括的染料树脂或染料单元吸收，使得光刻胶图案可实现高的分辨率。
可使用光刻胶图案作为蚀刻掩模部分地蚀刻金属层以形成布线。
在本发明构思的实例实施方式中，可在单元区域C上形成电连接到第一触头474的第一布线482。第一布线482可在例如第三方向上延伸，且可用作位线。
可在延伸区域E上形成经由第二触头472电连接到各水平处的栅极线430的第二布线480。第二布线480可用作向各水平处的栅极线430施加预定的电压的信号布线。第二布线480还可在外围区域P上延伸以电连接到第三触头476。
如上所述，在制造平面型或3维型非易失性存储器件时，可使用根据本发明的实例实施方式的光刻胶组合物实施光刻工艺。因而，可在防止由于漫反射的光所致的分辨率的降低的同时实现具有精细节距和精细尺寸的布线。
在下文中，将参照实验实施例更详细地描述根据本发明构思的实例实施方式的光刻胶组合物的性质。
实验实施例
将光刻胶组合物涂覆在具有的厚度的铝基底上，并且烘烤以形成具有0.8μm的厚度的光刻胶层。所述光刻胶组合物包括可商购得到的PHS树脂和酚醛清漆树脂的共混物。使用重氮盐作为PAG。
使用由KrF光源产生的光进行曝光过程，并且在110℃下进行PEB过程50秒。将曝光的光刻胶层浸渍在0.261N TMAH显影剂水溶液(2.38％)中以除去曝光的部分，并且获得光刻胶图案。
以共混物中的PHS树脂和酚醛清漆树脂的不同的含量(重量％)(如下表1中所列)重复以上程序，并且观察各光刻胶图案的表面轮廓。
表1
在光刻胶组合物中缺乏染料树脂(酚醛清漆树脂)的对比例中，光刻胶图案具有由于通过漫反射的降低的分辨率所致的不规则的节距和线宽。
图29、30和31分别为使用实施例1、2和3的光刻胶组合物形成的光刻胶图案的图像。
参照图29-31，通过向光刻胶组合物添加酚醛清漆树脂实现具有基本上均匀的线宽和节距的光刻胶图案。随着酚醛清漆树脂的含量增加，光刻胶图案的侧壁轮廓的均匀性也提升。
根据本发明构思的实例实施方式，光刻胶组合物可包括其中可结合或共混染料试剂的光敏树脂。光刻胶组合物可直接涂布在金属层上。在曝光过程期间，来自金属层的漫反射的光可被染料试剂吸收。因而，即使在金属层上可不形成抗反射层，也可有效地避免分辨率的降低。
前述内容说明本发明构思的实例实施方式且将不被解释为其限制。尽管已经描述了本发明构思的一些实例实施方式，但是本领域技术人员将容易地理解，在不实质上背离本发明构思的新型教导的情况下，在实例实施方式中，许多变型是可能的。因此，所有这样的变型意图被包括在如权利要求中所限定的本发明构思的范围内。因此，将理解，前述内容说明本发明构思的多种实例实施方式且将不被解释为限于所公开的具体的实例实施方式，并且所公开的实例实施方式的变型、以及其它实例实施方式意图被包括在所附权利要求的范围内。

Claims (17)

1.光刻胶组合物，包括：
包含光刻胶聚合物和染料树脂的共混物的光敏树脂，基于所述光敏树脂的总重量，所述染料树脂的量在约20重量％-约80重量％的范围内；
光致产酸剂；和
溶剂。
2.如权利要求1所述的光刻胶组合物，其中基于所述光敏树脂的总重量，所述染料树脂的量在约25重量％-约75重量％的范围内。
3.如权利要求2所述的光刻胶组合物，其中所述光刻胶聚合物包括基于聚羟基苯乙烯(PHS)的聚合物，和所述染料树脂包括基于酚醛清漆的树脂。
4.如权利要求3所述的光刻胶组合物，其中所述光刻胶聚合物包括由化学式1表示的重复单元，和所述染料树脂包括由化学式2表示的重复单元：
[化学式1]
[化学式2]
其中，在化学式1中，R1为氢或C1～C6烷基，且R2为氢、C1～C6烷基、C3～C6环烷基或C1～C6烷氧基，和
其中，在化学式2中，R3独立地为氢或C1～C6烷基。
5.如权利要求4所述的光刻胶组合物，其中所述光刻胶聚合物进一步包括包含对酸不稳定的保护基团的重复单元。
6.如权利要求1所述的光刻胶组合物，其中所述光刻胶组合物对KrF准分子激光是敏感的，和所述染料树脂对所述KrF准分子激光具有光吸收性。
7.如权利要求1所述的光刻胶组合物，进一步包括：
酸猝灭剂；和
包括表面活性剂和敏化剂的至少一种的添加剂，
其中所述光刻胶组合物包括在约5重量％-约20重量％的范围内的所述光敏树脂、在约0.1重量％-约1重量％的范围内的所述光致产酸剂、在约0.01重量％-约0.5重量％的范围内的所述酸猝灭剂、在约0.01重量％-约1重量％的范围内的所述添加剂、和在约78重量％-约94重量％的范围内的所述溶剂，基于所述光刻胶组合物的总重量。
8.光刻胶组合物，包括：
光敏树脂，其包括与酚醛清漆单元一体地结合的光刻胶聚合物；
光致产酸剂；和
溶剂。
9.如权利要求8所述的光刻胶组合物，其中所述光刻胶聚合物包括基于聚羟基苯乙烯(PHS)的聚合物。
10.如权利要求9所述的光刻胶组合物，其中所述酚醛清漆单元结合到基于PHS的聚合物中包含的芳基环。
11.如权利要求10所述的光刻胶组合物，其中所述光刻胶聚合物进一步包括配置成将所述酚醛清漆单元连接到所述芳基环的连接体基团。
12.如权利要求11所述的光刻胶组合物，其中所述光刻胶聚合物包括由化学式3表示的重复单元：
[化学式3]
其中，在化学式3中，R1为氢或C1～C6烷基，
R2为氢、C1～C6烷基、C3～C6环烷基或C1～C6烷氧基，
R3独立地为氢或C1～C6烷基，和
X表示所述连接体基团，且包括C1～C10亚烷基、C3～C10亚环烷基、C1～C10醚基团、C3～C16二醚基团、或其组合。
13.如权利要求9所述的光刻胶组合物，其中所述酚醛清漆单元结合到基于PHS的聚合物的至少两个芳基环。
14.如权利要求10所述的光刻胶组合物，其中所述酚醛清漆单元起到离去基团的作用，并且通过由所述光致产酸剂产生的酸从基于PHS的聚合物分离。
15.如权利要求8所述的光刻胶组合物，其中所述酚醛清漆单元作为染料单元与所述光刻胶聚合物结合。
16.形成图案的方法，包括：
制备光刻胶组合物，所述光刻胶组合物包括光刻胶聚合物和染料树脂的共混物、或与染料单元一体地结合的光刻胶聚合物；
将所述光刻胶组合物直接涂布在金属层上以形成光刻胶层；
对所述光刻胶层进行曝光过程以形成光刻胶图案；和
使用所述光刻胶图案作为蚀刻掩模蚀刻所述金属层。
17.如权利要求16所述的方法，其中所述光刻胶组合物是如权利要求1-15任一项中所限定的。
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