CN111665683B - 抗蚀剂底层组合物和使用所述组合物形成图案的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种抗蚀剂底层组合物和一种使用抗蚀剂底层组合物来形成图案的方法，抗蚀剂底层组合物包含：聚合物，聚合物包含由化学式1表示的结构单元；和溶剂。化学式1的定义与详细描述中所描述的相同。[化学式1]

Description

抗蚀剂底层组合物和使用所述组合物形成图案的方法
相关申请的交叉参考
本申请要求2019年03月06日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2019-0025943号的优先权和权益，所述专利申请的全部内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及一种抗蚀剂底层组合物和使用所述抗蚀剂底层组合物形成图案的方法。特定来说，本发明涉及一种形成于半导体衬底与光致抗蚀剂层之间的光致抗蚀剂底层组合物，以及一种使用所述光致抗蚀剂底层组合物形成光致抗蚀剂图案的方法。
背景技术
最近，半导体产业已经研发出具有几纳米到几十纳米大小的图案的超精细技术(ultra-fine technique)。这种超精细技术主要需要有效的光刻(lithographic)技术。
光刻技术包含：在半导体衬底(如硅晶片)上涂布光致抗蚀剂层，曝光所述光致抗蚀剂层并使其显影以形成薄层，辐照如紫外辐射(ultraviolet，UV)的激活辐射同时安置具有装置的图案的掩模图案，使所得物显影以获得光致抗蚀剂图案，将所述光致抗蚀剂图案用作保护层来蚀刻衬底以形成对应于在衬底的表面上的图案的精细图案。
由于需要制造超精细图案的技术，因此使用具有如i线的短波长(365纳米)的激活辐射、KrF准分子激光(248纳米的波长)、ArF准分子激光(193纳米的波长)等来曝光光致抗蚀剂。因此，已通过在光致抗蚀剂与半导体衬底之间插入具有最佳反射率的抗蚀剂底层来进行关于解决因来自半导体衬底、驻波等的漫射反射而产生的激活辐射问题的研究。
另一方面，除了激活辐射之外还使用了如极紫外线(extreme ultraviolet，EUV；13.5纳米的波长)、E束(电子束)等的高能量射线作为用于制造精细图案的光源，且所述光源不具有来自衬底的反射，但已广泛地进行关于改良抗蚀剂对下部层的粘附性的研究以改良图案的崩解(collapse)。此外，除了减少由光源所引起的问题之外，还广泛地进行了关于改良抗蚀剂底层的蚀刻选择性和耐化学性的研究。
发明内容
实施例提供了一种抗蚀剂底层组合物，其优化了针对预定波长的反射率，同时改良了涂层特性、与光致抗蚀剂的粘附性以及快速蚀刻速率。
另一实施例提供一种使用抗蚀剂底层组合物形成图案的方法。
根据实施例，抗蚀剂底层组合物包含：聚合物，包含由化学式1表示的结构单元；和溶剂。
[化学式1]
Figure BDA0002391668100000021
在化学式1中，
L1到L5独立地为单键、经取代或未经取代的C1到C30亚烷基、经取代或未经取代的C6到C30亚芳基、经取代或未经取代的C1到C30亚杂烷基、经取代或未经取代的C3到C20亚环烷基、经取代或未经取代的C2到C20亚杂环烷基、经取代或未经取代的C1到C30亚杂烯基、经取代或未经取代的C2到C30亚杂芳基、经取代或未经取代的C2到C30亚烯基、经取代或未经取代的C2到C30亚炔基或其组合，
L6和L7独立地为O、S、S(O)、S(O2)、C(O)、C(O)O、OC(O)O、单键、经取代或未经取代的C1到C30亚烷基、经取代或未经取代的C6到C30亚芳基、经取代或未经取代的C1到C30亚杂烷基、经取代或未经取代的C3到C20亚环烷基、经取代或未经取代的C2到C20亚杂环烷基、经取代或未经取代的C1到C30亚杂烯基、经取代或未经取代的C2到C30亚杂芳基、经取代或未经取代的C2到C30亚烯基、经取代或未经取代的C2到C30亚炔基或其组合，
R1和R2独立地为氢、氘、卤素、羟基、氰基、硝基、氨基、环氧基、乙烯基、(甲基)丙烯酸酯基、氧杂环丁烷基(oxetane group)、硫醇基、羧基、经取代或未经取代的C1到C30烷基、经取代或未经取代的C2到C30烯基、经取代或未经取代的C2到C30炔基、经取代或未经取代的C1到C10烷氧基、经取代或未经取代的C1到C30硫代烷基、经取代或未经取代的C3到C30环烷基、经取代或未经取代的C2到C20杂环烷基、经取代或未经取代的C6到C30芳基、经取代或未经取代的C6到C30芳氧基、经取代或未经取代的C6到C30硫代芳基、经取代或未经取代的C2到C30杂芳基或其组合，
n为1到1,000的整数中的一个，
D为O、S、S(O2)、C(O)或C(O)O，
m为0或1的整数，
*为连接点，
A1和A2独立地为O、S、S(O)、S(O2)、C(O)、C(O)O、OC(O)O、经取代或未经取代的C3到C10亚环烷基、经取代或未经取代的C2到C10亚杂环烷基、经取代或未经取代的C6到C30亚芳基、经取代或未经取代的C2到C30亚杂芳基或其组合，以及
A1和A2中的至少一个为由化学式A表示的基团：
[化学式A]
Figure BDA0002391668100000041
其中，在化学式A中，
La为单键、经取代或未经取代的C1到C30亚烷基、经取代或未经取代的C6到C30亚芳基、经取代或未经取代的C1到C30亚杂烷基、经取代或未经取代的C3到C20亚环烷基、经取代或未经取代的C2到C20亚杂环烷基、经取代或未经取代的C1到C30亚杂烯基、经取代或未经取代的C2到C30亚杂芳基、经取代或未经取代的C2到C30亚烯基、经取代或未经取代的C2到C30亚炔基或其组合，以及
*为连接点。
根据另一实施例，一种形成图案的方法包含在衬底上形成蚀刻对象层(etchingsubject layer)，在所述蚀刻对象层上涂布前述抗蚀剂底层组合物以形成抗蚀剂底层，在所述抗蚀剂底层上形成光致抗蚀剂图案，并且将所述光致抗蚀剂图案用作蚀刻掩模来依次蚀刻抗蚀剂底层和蚀刻对象层。
抗蚀剂底层组合物可具有改良的涂层特性、与光致抗蚀剂的粘附性以及快速蚀刻速率。
具体实施方式
本公开的实例实施例将在下文中详细描述且可由本领域的技术人员容易地执行。然而，本公开可以许多不同形式实施，且不应理解为限于本文中所阐述的实例实施例。
应理解，当元件(如层、膜、区域或衬底)称为“在”另一元件“上”时，所述元件可以直接在另一个元件上，或也可以存在插入元件。相比之下，当元件称为“直接在”另一元件“上”时，不存在插入元件。
如本文中所使用，当未另外提供定义时，“经取代”是指化合物的氢原子由以下中选出的取代基置换：卤素原子(F、Br、Cl或I)、羟基、硝基、氰基、氨基、叠氮基、脒基、肼基、亚肼基、羰基、氨甲酰基(carbamyl)、硫醇基、酯基、羧基或其盐、磺酸基或其盐、磷酸或其盐、乙烯基、C1到C20烷基、C2到C20烯基、C2到C20炔基、C6到C30芳基、C7到C30芳烷基、C3到C30烯丙基、C1到C30烷氧基、C1到C20杂烷基、C3到C20杂芳烷基、C3到C30环烷基、C3到C15环烯基、C6到C15环炔基、C2到C30杂环烷基或其组合。
如本文中所使用，当未另外提供定义时，“杂”是指包含由N、O、S以及P中选出的1到10个杂原子的一个。
如本文中所使用，当未另外提供定义时，“*”是指化合物或化合物部分的连接点。
在下文中，描述根据实施例的抗蚀剂底层组合物。
根据实施例的抗蚀剂底层组合物包含：聚合物，包含由化学式1表示的结构单元；和溶剂。
[化学式1]
Figure BDA0002391668100000051
在化学式1中，
L1到L5独立地为单键、经取代或未经取代的C1到C30亚烷基、经取代或未经取代的C6到C30亚芳基、经取代或未经取代的C1到C30亚杂烷基、经取代或未经取代的C3到C20亚环烷基、经取代或未经取代的C2到C20亚杂环烷基、经取代或未经取代的C1到C30亚杂烯基、经取代或未经取代的C2到C30亚杂芳基、经取代或未经取代的C2到C30亚烯基、经取代或未经取代的C2到C30亚炔基或其组合，
L6和L7独立地为O、S、S(O)、S(O2)、C(O)、C(O)O、OC(O)O、单键、经取代或未经取代的C1到C30亚烷基、经取代或未经取代的C6到C30亚芳基、经取代或未经取代的C1到C30亚杂烷基、经取代或未经取代的C3到C20亚环烷基、经取代或未经取代的C2到C20亚杂环烷基、经取代或未经取代的C1到C30亚杂烯基、经取代或未经取代的C2到C30亚杂芳基、经取代或未经取代的C2到C30亚烯基、经取代或未经取代的C2到C30亚炔基或其组合，
R1和R2独立地为氢、氘、卤素、羟基、氰基、硝基、氨基、环氧基、乙烯基、(甲基)丙烯酸酯基、氧杂环丁烷基、硫醇基、羧基、经取代或未经取代的C1到C30烷基、经取代或未经取代的C2到C30烯基、经取代或未经取代的C2到C30炔基、经取代或未经取代的C1到C10烷氧基、经取代或未经取代的C1到C30硫代烷基、经取代或未经取代的C3到C30环烷基、经取代或未经取代的C2到C20杂环烷基、经取代或未经取代的C6到C30芳基、经取代或未经取代的C6到C30芳氧基、经取代或未经取代的C6到C30硫代芳基、经取代或未经取代的C2到C30杂芳基或其组合，
n为1到1,000的整数中的一个，
D为O、S、S(O2)、C(O)或C(O)O，
m为0或1的整数，
*为连接点，
A1和A2独立地为O、S、S(O)、S(O2)、C(O)、C(O)O、OC(O)O、经取代或未经取代的C3到C10亚环烷基、经取代或未经取代的C2到C10亚杂环烷基、经取代或未经取代的C6到C30亚芳基、经取代或未经取代的C2到C30亚杂芳基或其组合，以及
A1和A2中的至少一个为由化学式A表示的基团：
[化学式A]
Figure BDA0002391668100000071
其中，在化学式A中，
La为单键、经取代或未经取代的C1到C30亚烷基、经取代或未经取代的C6到C30亚芳基、经取代或未经取代的C1到C30亚杂烷基、经取代或未经取代的C3到C20亚环烷基、经取代或未经取代的C2到C20亚杂环烷基、经取代或未经取代的C1到C30亚杂烯基、经取代或未经取代的C2到C30亚杂芳基、经取代或未经取代的C2到C30亚烯基、经取代或未经取代的C2到C30亚炔基或其组合，以及
*为连接点。
聚合物包含主链和侧链，且主链包含至少一个异氰尿酸(isocyanuric acid)部分，其具有亚杂环烷基主结构存在于核心中且三个氧与亚杂环烷基连接的结构。此结构可产生结构上较高的膜密度，且由此实现较高涂布均匀性和改良的粘附性。另外，可获得蚀刻工艺中与光致抗蚀剂层的较高蚀刻选择性和极佳平坦性。
异氰尿酸部分同样经至少一个羟基取代，并且可由于此结构而进一步确保涂布均匀性。
另外，主链在结构上与至少一个硫(S)连接。当包含此结构时，获得较快蚀刻速率。
将侧链包括进来作为主链的分支形状，且可通过更包含与主链连接的侧链来进一步增加膜密度，且因此，可实现极佳表面特征(如涂布均匀性)、改良的粘附性等。
举例来说，A1和A2可独立地为经取代或未经取代的C3到C10亚环烷基、经取代或未经取代的C2到C10亚杂环烷基、经取代或未经取代的C6到C30亚芳基、经取代或未经取代的C2到C30亚杂芳基或其组合。
举例来说，A1和A2可独立地为由族群I的部分中选出的一个部分。
[族群I]
Figure BDA0002391668100000081
在族群I中，
X1到X15以及X17到X24独立地为N或CRb，
X16为NRa或CRcRd，
Z1到Z6独立地为O、S、C(O)或CRcRd，
Ra、Rb、Rc、Rd、Re、Rf、Rg以及Rh独立地为氢、氘、羟基、硫醇基、卤素、经取代或未经取代的乙烯基、经取代或未经取代的C1到C30烷基、经取代或未经取代的C6到C30芳基、经取代或未经取代的C1到C10烷氧基或其组合，
Lb为单键、经取代或未经取代的C1到C30亚烷基、经取代或未经取代的C6到C30亚芳基、经取代或未经取代的C1到C30亚杂烷基、经取代或未经取代的C3到C20亚环烷基、经取代或未经取代的C2到C20亚杂环烷基、经取代或未经取代的C1到C30亚杂烯基、经取代或未经取代的C2到C30亚杂芳基、经取代或未经取代的C2到C30亚烯基、经取代或未经取代的C2到C30亚炔基或其组合，以及
*为连接点。
更具体来说，A1和A2可独立地为由族群I-1的部分中选出的一个部分。
[族群I-1]
Figure BDA0002391668100000091
在族群I-1中，*为连接点。
举例来说，A1和A2中的一个可为由化学式A表示的衍生自异氰尿酸主结构的部分，且另一个可为由族群I-1中选出的部分。
举例来说，A1和A2中的一个可为衍生自异氰尿酸主结构且由化学式A表示的部分，且另一个可为族群I-1的部分当中的包含异氰尿酸主结构的部分。
举例来说，聚合物可包含由化学式2到化学式5表示的结构单元中的至少一个。
[化学式2]
Figure BDA0002391668100000092
[化学式3]
Figure BDA0002391668100000101
[化学式4]
Figure BDA0002391668100000102
[化学式5]
Figure BDA0002391668100000103
在化学式2到化学式5中，
R1、R2、n、L6以及L7与上文所述相同，
L8到L26独立地为单键、经取代或未经取代的C1到C30亚烷基、经取代或未经取代的C6到C30亚芳基、经取代或未经取代的C1到C30亚杂烷基、经取代或未经取代的C3到C20亚环烷基、经取代或未经取代的C2到C20亚杂环烷基、经取代或未经取代的C1到C30亚杂烯基、经取代或未经取代的C2到C30亚杂芳基、经取代或未经取代的C2到C30亚烯基、经取代或未经取代的C2到C30亚炔基或其组合，以及
*为连接点。
在实例实施例中，聚合物可包含由化学式6到化学式8表示的结构单元中的至少一个。
[化学式6]
Figure BDA0002391668100000111
[化学式7]
Figure BDA0002391668100000112
[化学式8]
Figure BDA0002391668100000113
在化学式6到化学式8中，
R1、R2、n、L6以及L7与上文所述相同，且*为连接点。
由L1到L26表示的连接基团可为未经取代或经C1到C5烷基、卤素基团、羟基(-OH)、氨基(-NH2)、羧基(-COOH)、酰胺基(-CONH2)、硫醇基(-SH)中的至少一个而非构成连接基团的氢原子中的至少一个取代。
举例来说，可以通过包含至少一个乙烯基的单分子与包含至少一个硫醇基的单分子的化学反应获得聚合物。
包含一或多个乙烯基的单分子可包含例如族群1的结构单元，但不限于此。
[族群1]
Figure BDA0002391668100000121
另外，包含一或多个硫醇基的单分子可包含例如族群2的结构单元，但不限于此。
[族群2]
Figure BDA0002391668100000131
在族群2中，k为1到10的整数中的一个。
举例来说，n可为1到100的整数中的一个，更具体来说，n可为1到20的整数中的一个。
聚合物可提供由于改良的溶解度而具有改良的涂布均匀性的抗蚀剂底层。当将聚合物用作用于形成抗蚀剂底层的材料时，在烘烤工艺期间不仅可以在不形成插销孔(pin-hole)和孔隙(void)或不使厚度分布劣化的情况下形成均匀的薄膜，而且在下部衬底(或膜)中存在阶状物或于其中形成图案时，还可以提供极佳间隙填充(gap-fill)和平坦化特征。
聚合物的重量平均分子量(Mw)可为约1,000到约100,000。更具体来说，聚合物的重量平均分子量可为约1,000到约50,000或约1,000到约20,000。当聚合物具有所述范围内的重量平均分子量时，可优化包含聚合物的抗蚀剂底层组合物在溶剂中的溶解度。
按抗蚀剂底层组合物的总量计，可以约0.1重量％(wt％)到50重量％、约0.1重量％到约30重量％或约0.1重量％到约15重量％的量包含聚合物。在所述范围内，可以调整抗蚀剂底层的厚度、表面粗糙度以及平坦化程度。
溶剂可为具有足够溶解度或分散性的任一种溶剂或聚合物，但可包含例如以下中的至少一种：丙二醇、丙二醇二乙酸酯、甲氧基丙二醇、二甘醇(diethylene glycol)、二甘醇丁基醚、三(乙二醇)单甲基醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇单甲基醚乙酸酯、环己酮、乳酸乙酯、γ-丁内酯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、甲基吡咯烷酮(methylpyrrolidone或methylpyrrolidinone)、乙酰基丙酮以及3-乙氧基丙酸乙酯。
抗蚀剂底层组合物除了所述聚合物之外，可更包含丙烯酸类(acryl-based)树脂、环氧类(epoxy-based)树脂、酚醛清漆(novolac)树脂、甘脲类(glycoluril-based)树脂以及三聚氰胺类(melamine-based)树脂中的至少一种其它聚合物，但不限于此。
抗蚀剂底层组合物可更包含表面活性剂、热酸产生剂以及塑化剂中的至少一种添加剂。
表面活性剂可以包含例如烷基苯磺酸盐、烷基吡啶盐(alkyl pyridinium salt)、聚乙二醇、季铵盐等，但不限于此。
热酸产生剂可为例如酸性化合物，如对甲苯磺酸、三氟甲磺酸、吡啶对甲苯磺酸、水杨酸、磺基水杨酸、柠檬酸、苯甲酸、羟基苯甲酸、萘碳酸等或/和2,4,4,6-四溴环己二烯酮、安息香甲苯磺酸酯(benzointosylate)、2-硝基苯甲基甲苯磺酸酯(2-nitrobenzyltosylate)、其他有机磺酸烷基酯等，但不限于此。
按100重量份的抗蚀剂底层组合物计，可以约0.001重量份到约40重量份的量包含添加剂。在所述范围内，可在不改变抗蚀剂底层组合物的光学特性的同时改良溶解度。
根据另一实施例，提供使用前述抗蚀剂底层组合物制造的抗蚀剂底层。可通过将抗蚀剂底层组合物涂布在例如衬底上且随后经由热处理工艺使其固化来获得抗蚀剂底层。对经涂布的抗蚀剂底层组合物进行热处理的温度为约100℃到约500℃。抗蚀剂底层可为例如用于电子装置中的有机薄层，如平坦化层、抗反射涂层、牺牲层或填充剂。
在下文中，经由关于合成聚合物和制备包含所述聚合物的抗蚀剂底层组合物的实例更详细描述本发明。然而，本发明在技术上不受以下实例限制。
聚合物的合成
合成实例1：
将17.7克的1,3-二烯丙基-5-(2-羟基乙基)异氰尿酸酯(1,3-diallyl-5-(2-hydroxyethyl)isocyanurate，DAC-EC)、2.2克的苯-1,4-二硫醇、2.3克的偶氮二异丁腈(azobisisobutyronitrile，AIBN)以及15.9克的N,N-二甲基甲酰胺(N,N-dimethylformamide，DMF)放入500毫升二颈圆底烧瓶中，且将冷凝器连接到其上。使所得混合物在80℃下反应16小时，且随后将其冷却到室温。将反应溶液放入1升广口瓶中，且随后用800克的水洗涤两次。通过使用80克的四氢呋喃(tetrahydrofuran，THF)完全溶解所得胶态树脂，且将800克的甲苯倒入其中以获得沉淀物。将溶剂倒出，且使用真空泵去除树脂中残留的溶剂。
最终，获得包含由化学式9表示的结构单元的聚合物(Mw＝8,500)。
[化学式9]
Figure BDA0002391668100000151
在化学式9中，n为10且k为8。
合成实例2：
将17.7克的DAC-EC(1,3-二烯丙基-5-(2-羟基乙基)异氰尿酸酯)、1.1克的1,3-双(3-巯基丙基)-5-(2,2,3,3,3-氟丙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)三酮(1,3-bis(3-mercaptopropyl)-5-(2,2,3,3,3-fluoropropyl)-1,3,5-triazine-2,4,6(1H,3H,5H)trione)、2.3克的偶氮二异丁腈(AIBN)以及15.9克的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)放入500毫升二颈圆底烧瓶中，且将冷凝器连接到其上。使所得混合物在80℃下反应16小时，且随后将其冷却到室温。将反应溶液放入1升广口瓶中，且随后用800克的水洗涤两次。通过使用80克的四氢呋喃(THF)完全溶解所得胶态树脂，且将800克的甲苯倒入其中以获得沉淀物。将溶剂倒出，且使用真空泵去除树脂中残留的溶剂。
最终，获得包含由化学式10表示的结构单元的聚合物(Mw＝10,500)。
[化学式10]
Figure BDA0002391668100000152
在化学式10中，n为8且k为5。
合成实例3：
将15.4克的1,3-二-2-丙烯基-2,4-咪唑烷二酮(1,3-di-2-propenyl-2,4-imidazolidinedione)、4.7克的1,3-双(3-巯基丙基)-5-(2-羟基乙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)三酮(1,3-bis(3-mercaptopropyl)-5-(2-hydroxyethyl)-1,3,5-triazine-2,4,6(1H,3H,5H)trione)、2.1克的偶氮二异丁腈(AIBN)以及15.9克的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)放入500毫升二颈圆底烧瓶中，且将冷凝器连接到其上。使所得混合物在80℃下反应16小时，且随后将其冷却到室温。将反应溶液放入1升广口瓶中，且用800克的水洗涤两次。将所得胶态树脂完全溶解于80克的四氢呋喃(THF)中，且将800克的甲苯倒入其中以获得沉淀物。将溶剂倒出，且使用真空泵去除树脂中残留的溶剂。
最终，获得包含由化学式11表示的结构单元的聚合物(Mw＝9,600)。
[化学式11]
Figure BDA0002391668100000161
在化学式11中，n为11且k为6。
比较合成实例1：
将15.4克的DAC-EC(1,3-二烯丙基-5-(2-羟基乙基)异氰尿酸酯)、9克的1,2-乙烷二硫醇、1.8克的偶氮二异丁腈(AIBN)以及40克的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)放入500毫升二颈圆底烧瓶中，且将冷凝器连接到其上。使所得混合物在80℃下反应16小时，且将其冷却到室温。将反应溶液放入1升广口瓶中，且用800克的水洗涤两次。将所得胶态树脂完全溶解于80克的四氢呋喃(THF)中，且将800克的甲苯倒入其中以获得沉淀物。将溶剂倒出，且使用真空泵去除树脂中残留的溶剂。
最终，获得包含由化学式12表示的结构单元的聚合物(Mw＝5,000)。
[化学式12]
Figure BDA0002391668100000171
在化学式12中，n为12。
比较合成实例2：
将8克的甲基丙烯酸甲酯、10.5克的甲基丙烯酸2-羟基乙酯、1.8克的偶氮二异丁腈(AIBN)以及30克的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)放入500毫升二颈圆底烧瓶中，且将冷凝器连接到其上。使所得混合物在80℃下反应16小时，且将反应溶液冷却到室温。将反应溶液放入1升广口瓶中，且随后用800克的水洗涤两次。将所得胶态树脂完全溶解于80克的四氢呋喃(THF)中，且将800克的甲苯倒入其中以获得沉淀物。将溶剂倒出，且使用真空泵去除树脂中残留的溶剂。
最终，获得包含由化学式13表示的结构单元的聚合物(Mw＝6,000)。
[化学式13]
Figure BDA0002391668100000172
在化学式13中，n为8且k为8。
抗蚀剂底层组合物的制备
实例1
按100重量份的合成实例1的聚合物计，通过将10重量份的PD1174(东京化学工业股份有限公司(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.，TCI)制造；硬化剂)和0.6重量份的吡啶对甲苯磺酸溶解于丙二醇单甲基醚与丙二醇单甲基醚乙酸酯的混合溶剂(混合重量比＝1:1)中，且随后搅拌溶液6小时来制备抗蚀剂底层组合物。
按包含聚合物固体含量的抗蚀剂底层组合物的总量计，以2重量％的量使用混合溶剂。
实例2和实例3
除了分别使用合成实例2和合成实例3的聚合物之外，根据与实例1相同的方法制备每种抗蚀剂底层组合物。
比较例1和比较例2
除了分别使用比较合成实例1和比较合成实例2的聚合物之外，根据与实例1相同的方法制备每种抗蚀剂底层组合物。
评估1：涂布均匀性
分别取用2毫升实例1到实例3以及比较例1到比较例2的组合物且将其涂布在8英寸晶片上，且随后通过使用自动涂布显影系统(ACT-8，东京电子有限公司(Tokyo ElectronLimited，TEL))以1,500转/分钟(rpm)旋涂20秒并在230℃下固化90秒，以形成5纳米厚的薄膜。在竖直方向上在51个点处测量膜的厚度以比较其均匀性。
结果在表1中示出。
在表1中，小数值指示较佳涂布均匀性(％)。
[表1]
涂布均匀性(％)
实例1 5.2
实例2 7.6
实例3 7.7
比较例1 9.2
比较例2 10.5
参看表1，实例1到实例3的抗蚀剂底层组合物与比较例1及比较例2的抗蚀剂底层组合物相比显示极佳涂布均匀性。
评估2：接触角
分别取用2毫升实例1到实例3以及比较例1到比较例2的组合物，且随后通过使用旋涂器(三笠有限公司(Mikasa Co.,Ltd.))以1,500转/分钟在8英寸晶片上旋涂20秒。随后，在210℃下使经涂布的组合物固化90秒以形成薄膜，且将蒸馏水(distilled water，DIW)滴在其表面上以测量接触角。所测量的接触角在表2中示出。
接触角越大，获得对抗蚀剂的极佳粘附性。
[表2]
接触角(度)
实例1 65
实例2 64
实例3 61
比较例1 60
比较例2 52
评估3：干式蚀刻测试
分别取用2毫升实例1到实例3以及比较例1到比较例2的组合物，且通过使用SVS-MX3000自动涂布显影系统以1,500转/分钟在12英寸晶片上涂布20秒。随后，在205℃下使经涂布的组合物固化60秒，以形成抗蚀剂底层。分别在CF4、CHF3以及O2气体下将抗蚀剂底层蚀刻20秒，测量所蚀刻的厚度以计算蚀刻速率，且结果在表3中示出。
在表3中，通过将比较例2的蚀刻速率设置为参考(1.0)且将相对于比较例2的蚀刻速率的实例的蚀刻速率计算为相对比率来获得蚀刻速率结果。
[表3]
蚀刻速率
实例1 1.42
实例2 1.55
实例3 1.52
比较例1 1.44
比较例2 1.0
虽然已结合当前视作实用的实例实施例的内容描述了本发明，但应理解，本发明不限于所公开的实施例。相反，本发明旨在涵盖包含在所附权利要求书的精神和范围内的各种修改和等效布置。

Claims (13)

1.一种抗蚀剂底层组合物，包括
聚合物，包含由化学式1表示的结构单元；以及
溶剂：
[化学式1]
Figure FDA0002391668090000011
其中，在化学式1中，
L1到L5独立地为单键、经取代或未经取代的C1到C30亚烷基、经取代或未经取代的C6到C30亚芳基、经取代或未经取代的C1到C30亚杂烷基、经取代或未经取代的C3到C20亚环烷基、经取代或未经取代的C2到C20亚杂环烷基、经取代或未经取代的C1到C30亚杂烯基、经取代或未经取代的C2到C30亚杂芳基、经取代或未经取代的C2到C30亚烯基、经取代或未经取代的C2到C30亚炔基或其组合，
L6和L7独立地为O、S、S(O)、S(O2)、C(O)、C(O)O、OC(O)O、单键、经取代或未经取代的C1到C30亚烷基、经取代或未经取代的C6到C30亚芳基、经取代或未经取代的C1到C30亚杂烷基、经取代或未经取代的C3到C20亚环烷基、经取代或未经取代的C2到C20亚杂环烷基、经取代或未经取代的C1到C30亚杂烯基、经取代或未经取代的C2到C30亚杂芳基、经取代或未经取代的C2到C30亚烯基、经取代或未经取代的C2到C30亚炔基或其组合，
R1和R2独立地为氢、氘、卤素、羟基、氰基、硝基、氨基、环氧基、乙烯基、(甲基)丙烯酸酯基、氧杂环丁烷基、硫醇基、羧基、经取代或未经取代的C1到C30烷基、经取代或未经取代的C2到C30烯基、经取代或未经取代的C2到C30炔基、经取代或未经取代的C1到C10烷氧基、经取代或未经取代的C1到C30硫代烷基、经取代或未经取代的C3到C30环烷基、经取代或未经取代的C2到C20杂环烷基、经取代或未经取代的C6到C30芳基、经取代或未经取代的C6到C30芳氧基、经取代或未经取代的C6到C30硫代芳基、经取代或未经取代的C2到C30杂芳基或其组合，
n为1到1,000的整数中的一个，
D为O、S、S(O2)、C(O)或C(O)O，
m为0或1的整数，
*为连接点，
A1和A2独立地为O、S、S(O)、S(O2)、C(O)、C(O)O、OC(O)O、经取代或未经取代的C3到C10亚环烷基、经取代或未经取代的C2到C10亚杂环烷基、经取代或未经取代的C6到C30亚芳基、经取代或未经取代的C2到C30亚杂芳基或其组合，以及
A1和A2中的至少一个为由化学式A表示的基团：
[化学式A]
Figure FDA0002391668090000021
其中，在化学式A中，
La为单键、经取代或未经取代的C1到C30亚烷基、经取代或未经取代的C6到C30亚芳基、经取代或未经取代的C1到C30亚杂烷基、经取代或未经取代的C3到C20亚环烷基、经取代或未经取代的C2到C20亚杂环烷基、经取代或未经取代的C1到C30亚杂烯基、经取代或未经取代的C2到C30亚杂芳基、经取代或未经取代的C2到C30亚烯基、经取代或未经取代的C2到C30亚炔基或其组合，以及
*为连接点。
2.根据权利要求1所述的抗蚀剂底层组合物，其中A1和A2独立地为经取代或未经取代的C3到C10亚环烷基、经取代或未经取代的C2到C10亚杂环烷基、经取代或未经取代的C6到C30亚芳基、经取代或未经取代的C2到C30亚杂芳基或其组合。
3.根据权利要求2所述的抗蚀剂底层组合物，其中A1和A2独立地为由部分族群I中选出的一个部分：
[族群I]
Figure FDA0002391668090000031
其中，在族群I中，
X1到X15以及X17到X24独立地为N或CRb，
X16为NRa或CRcRd，
Z1到Z6独立地为O、S、C(O)或CRcRd，
Ra、Rb、Rc、Rd、Re、Rf、Rg以及Rh独立地为氢、氘、羟基、硫醇基、卤素、经取代或未经取代的乙烯基、经取代或未经取代的C1到C30烷基、经取代或未经取代的C6到C30芳基、经取代或未经取代的C1到C10烷氧基或其组合，
Lb为单键、经取代或未经取代的C1到C30亚烷基、经取代或未经取代的C6到C30亚芳基、经取代或未经取代的C1到C30亚杂烷基、经取代或未经取代的C3到C20亚环烷基、经取代或未经取代的C2到C20亚杂环烷基、经取代或未经取代的C1到C30亚杂烯基、经取代或未经取代的C2到C30亚杂芳基、经取代或未经取代的C2到C30亚烯基、经取代或未经取代的C2到C30亚炔基或其组合，以及
*为连接点。
4.根据权利要求3所述的抗蚀剂底层组合物，其中A1和A2独立地为由族群I-1的部分中选出的一个部分：
[族群I-1]
Figure FDA0002391668090000041
其中，在族群I-1中，*为连接点。
5.根据权利要求1所述的抗蚀剂底层组合物，其中所述聚合物包括由化学式2到化学式5表示的结构单元中的至少一个：
[化学式2]
Figure FDA0002391668090000042
[化学式3]
Figure FDA0002391668090000051
[化学式4]
Figure FDA0002391668090000052
[化学式5]
Figure FDA0002391668090000053
其中，在化学式2到化学式5中，
R1和R2独立地为氢、氘、卤素、羟基、氰基、硝基、氨基、环氧基、乙烯基、(甲基)丙烯酸酯基、氧杂环丁烷基、硫醇基、羧基、经取代或未经取代的C1到C30烷基、经取代或未经取代的C2到C30烯基、经取代或未经取代的C2到C30炔基、经取代或未经取代的C1到C10烷氧基、经取代或未经取代的C1到C30硫代烷基、经取代或未经取代的C3到C30环烷基、经取代或未经取代的C2到C20杂环烷基、经取代或未经取代的C6到C30芳基、经取代或未经取代的C6到C30芳氧基、经取代或未经取代的C6到C30硫代芳基、经取代或未经取代的C2到C30杂芳基或其组合，
n为1到1,000的整数中的一个，
L6和L7独立地为O、S、S(O)、S(O2)、C(O)、C(O)O、OC(O)O、单键、经取代或未经取代的C1到C30亚烷基、经取代或未经取代的C6到C30亚芳基、经取代或未经取代的C1到C30亚杂烷基、经取代或未经取代的C3到C20亚环烷基、经取代或未经取代的C2到C20亚杂环烷基、经取代或未经取代的C1到C30亚杂烯基、经取代或未经取代的C2到C30亚杂芳基、经取代或未经取代的C2到C30亚烯基、经取代或未经取代的C2到C30亚炔基或其组合，
L8到L26独立地为单键、经取代或未经取代的C1到C30亚烷基、经取代或未经取代的C6到C30亚芳基、经取代或未经取代的C1到C30亚杂烷基、经取代或未经取代的C3到C20亚环烷基、经取代或未经取代的C2到C20亚杂环烷基、经取代或未经取代的C1到C30亚杂烯基、经取代或未经取代的C2到C30亚杂芳基、经取代或未经取代的C2到C30亚烯基、经取代或未经取代的C2到C30亚炔基或其组合，以及
*为连接点。
6.根据权利要求1所述的抗蚀剂底层组合物，其中所述聚合物包括由化学式6到化学式8表示的结构单元中的至少一个：
[化学式6]
Figure FDA0002391668090000061
[化学式7]
Figure FDA0002391668090000071
[化学式8]
Figure FDA0002391668090000072
其中，在化学式6到化学式8中，
R1和R2独立地为氢、氘、卤素、羟基、氰基、硝基、氨基、环氧基、乙烯基、(甲基)丙烯酸酯基、氧杂环丁烷基、硫醇基、羧基、经取代或未经取代的C1到C30烷基、经取代或未经取代的C2到C30烯基、经取代或未经取代的C2到C30炔基、经取代或未经取代的C1到C10烷氧基、经取代或未经取代的C1到C30硫代烷基、经取代或未经取代的C3到C30环烷基、经取代或未经取代的C2到C20杂环烷基、经取代或未经取代的C6到C30芳基、经取代或未经取代的C6到C30芳氧基、经取代或未经取代的C6到C30硫代芳基、经取代或未经取代的C2到C30杂芳基或其组合，
n为1到1,000的整数中的一个，
L6和L7独立地为O、S、S(O)、S(O2)、C(O)、C(O)O、OC(O)O、单键、经取代或未经取代的C1到C30亚烷基、经取代或未经取代的C6到C30亚芳基、经取代或未经取代的C1到C30亚杂烷基、经取代或未经取代的C3到C20亚环烷基、经取代或未经取代的C2到C20亚杂环烷基、经取代或未经取代的C1到C30亚杂烯基、经取代或未经取代的C2到C30亚杂芳基、经取代或未经取代的C2到C30亚烯基、经取代或未经取代的C2到C30亚炔基或其组合，以及
*为连接点。
7.根据权利要求1所述的抗蚀剂底层组合物，其中所述聚合物的重量平均分子量在1,000到100,000的范围内。
8.根据权利要求1所述的抗蚀剂底层组合物，其中按所述抗蚀剂底层组合物的总量计，以0.1重量％到50重量％的量包含所述聚合物。
9.根据权利要求1所述的抗蚀剂底层组合物，其中所述抗蚀剂底层组合物更包括丙烯酸类树脂、环氧类树脂、酚醛清漆树脂、甘脲类树脂以及三聚氰胺类树脂中的至少一种其它聚合物。
10.根据权利要求1所述的抗蚀剂底层组合物，其中所述抗蚀剂底层组合物更包括表面活性剂、热酸产生剂以及塑化剂中的至少一种添加剂。
11.一种形成图案的方法，包括
在衬底上形成蚀刻对象层，
在所述蚀刻对象层上涂布如权利要求1到10中任一项所述的抗蚀剂底层组合物以形成抗蚀剂底层，
在所述抗蚀剂底层上形成光致抗蚀剂图案，以及
将所述光致抗蚀剂图案用作蚀刻掩模来依序蚀刻所述抗蚀剂底层和所述蚀刻对象层。
12.根据权利要求11所述的形成图案的方法，其中所述形成所述光致抗蚀剂图案包括
在所述抗蚀剂底层上形成光致抗蚀剂层，
曝光所述光致抗蚀剂层，以及
使所述光致抗蚀剂层显影。
13.根据权利要求11所述的形成图案的方法，其中所述形成所述抗蚀剂底层更包括在100℃到500℃的温度下对经涂布的所述抗蚀剂底层组合物进行热处理。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102487404B1 (ko) * 2017-07-26 2023-01-12 에스케이이노베이션 주식회사 바닥반사 방지막 형성용 중합체 및 이를 포함하는 바닥반사 방지막 형성용 조성물
KR102400603B1 (ko) * 2019-03-29 2022-05-19 삼성에스디아이 주식회사 레지스트 하층막용 조성물 및 이를 이용한 패턴 형성 방법
KR102675074B1 (ko) * 2020-11-20 2024-06-12 삼성에스디아이 주식회사 레지스트 하층막용 조성물 및 이를 이용한 패턴형성방법

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010004378A1 (en) * 2008-07-08 2010-01-14 Az Electronic Materials Usa Corp. Antirelective coating compositions
WO2013062255A2 (ko) * 2011-10-27 2013-05-02 제일모직 주식회사 열산발생제 결합 모노머, 상기 열산발생제 결합 모노머로부터 얻어진 중합체, 상기 중합체를 포함하는 레지스트 하층막용 조성물 및 상기 레지스트 하층막용 조성물을 사용한 패턴 형성 방법
WO2013100411A1 (ko) * 2011-12-30 2013-07-04 제일모직 주식회사 시아누릭산 유도체, 상기 시아누릭산 유도체를 포함하는 레지스트 하층막용 조성물 및 상기 레지스트 하층막용 조성물을 사용한 패턴 형성 방법
TW201426197A (zh) * 2012-12-26 2014-07-01 Cheil Ind Inc 光阻底層組成物及使用該光阻底層組成物形成圖案的方法
CN106046696A (zh) * 2015-04-10 2016-10-26 三星Sdi株式会社 有机层组合物、有机层以及形成图案的方法
CN106905511A (zh) * 2015-10-23 2017-06-30 三星Sdi株式会社 聚合物、有机层组成物以及形成图案的方法
JP2018124546A (ja) * 2017-02-03 2018-08-09 三星エスディアイ株式会社Samsung SDI Co., Ltd. レジスト下層膜用組成物およびこれを用いたパターン形成方法
WO2018199419A1 (en) * 2017-04-28 2018-11-01 Samsung Sdi Co., Ltd. Resist underlayer composition and method of forming patterns using the resist underlayer composition

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7332266B2 (en) 2001-04-10 2008-02-19 Nissan Chemical Industries, Ltd. Composition for forming anti-reflective coating for use in lithography
KR101163113B1 (ko) 2004-03-16 2012-07-09 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 유황 원자를 함유하는 반사 방지막
KR101175834B1 (ko) * 2006-11-21 2012-08-24 쇼와 덴코 가부시키가이샤 히드록실기 함유 티올 화합물을 포함하는 경화성 조성물 및 그의 경화물
JPWO2010061774A1 (ja) 2008-11-27 2012-04-26 日産化学工業株式会社 アウトガス発生が低減されたレジスト下層膜形成組成物
WO2010074075A1 (ja) 2008-12-26 2010-07-01 日産化学工業株式会社 レジスト下層膜形成組成物用添加剤及びそれを含むレジスト下層膜形成用組成物
US9217921B2 (en) 2009-06-02 2015-12-22 Nissan Chemical Industries, Ltd. Resist underlayer film forming composition containing silicon having sulfide bond
KR101414278B1 (ko) * 2009-11-13 2014-07-02 제일모직 주식회사 레지스트 하층막용 고분자, 이를 포함하는 레지스트 하층막 조성물 및 소자의 패턴 형성 방법
KR101947105B1 (ko) 2010-02-19 2019-02-13 닛산 가가쿠 가부시키가이샤 질소 함유환을 가지는 실리콘 함유 레지스트 하층막 형성 조성물
WO2012067040A1 (ja) 2010-11-17 2012-05-24 日産化学工業株式会社 レジスト下層膜形成組成物及びそれを用いたレジストパターンの形成方法
KR20140050046A (ko) 2011-08-04 2014-04-28 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 축합계 폴리머를 가지는 euv 리소그래피용 레지스트 하층막 형성조성물
JP5942859B2 (ja) * 2012-01-27 2016-06-29 信越化学工業株式会社 シリコーン骨格含有高分子化合物、樹脂組成物、光硬化性ドライフィルム
KR101880201B1 (ko) 2012-02-09 2018-07-20 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 막형성 조성물 및 이온주입방법
JP2014014034A (ja) 2012-07-05 2014-01-23 Toshiba Corp 視差画像生成装置及び視差画像生成方法
KR102161960B1 (ko) 2013-06-03 2020-10-07 에이제트 일렉트로닉 머티어리얼스 (룩셈부르크) 에스.에이.알.엘. 레지스트 하층막 형성용 조성물
US10113083B2 (en) 2013-08-08 2018-10-30 Nissan Chemical Industries, Ltd. Resist underlayer film-forming composition containing polymer which contains nitrogen-containing ring compound
JP6458952B2 (ja) 2013-09-27 2019-01-30 日産化学株式会社 レジスト下層膜形成組成物及びそれを用いたレジストパターンの形成方法
KR102093828B1 (ko) 2013-12-27 2020-03-26 닛산 가가쿠 가부시키가이샤 트리아진환 및 황원자를 주쇄에 갖는 공중합체를 포함하는 레지스트 하층막 형성 조성물
JP2015145944A (ja) 2014-02-03 2015-08-13 日産化学工業株式会社 レジスト下層膜形成組成物及びそれを用いたレジストパターンの形成方法
WO2015146443A1 (ja) 2014-03-26 2015-10-01 日産化学工業株式会社 添加剤及び該添加剤を含むレジスト下層膜形成組成物
CN106233207B (zh) 2014-04-25 2020-04-10 日产化学工业株式会社 抗蚀剂下层膜形成用组合物以及使用该组合物的抗蚀剂图案的形成方法
KR101771543B1 (ko) 2014-08-14 2017-08-25 삼성에스디아이 주식회사 모노머, 하드마스크 조성물 및 상기 하드마스크 조성물을 사용하는 패턴형성방법
JP6879201B2 (ja) 2015-03-03 2021-06-02 三菱瓦斯化学株式会社 リソグラフィー用下層膜形成用材料、リソグラフィー用下層膜形成用組成物、リソグラフィー用下層膜、レジストパターン形成方法、及び回路パターン形成方法
KR101821735B1 (ko) * 2015-03-20 2018-01-24 삼성에스디아이 주식회사 유기막 조성물, 유기막, 및 패턴형성방법
JP2016222761A (ja) 2015-05-27 2016-12-28 大日本印刷株式会社 樹脂組成物、リフレクター、リフレクター付きリードフレーム、半導体発光装置、架橋剤用イソシアヌレート化合物、及び架橋剤用グリコールウリル化合物
KR102441290B1 (ko) 2015-07-29 2022-09-07 주식회사 동진쎄미켐 유기 반사방지막 형성용 조성물
KR102653125B1 (ko) 2016-01-13 2024-04-01 삼성전자주식회사 포토레지스트의 하부막 조성물 및 이를 이용한 패턴 형성 방법

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010004378A1 (en) * 2008-07-08 2010-01-14 Az Electronic Materials Usa Corp. Antirelective coating compositions
WO2013062255A2 (ko) * 2011-10-27 2013-05-02 제일모직 주식회사 열산발생제 결합 모노머, 상기 열산발생제 결합 모노머로부터 얻어진 중합체, 상기 중합체를 포함하는 레지스트 하층막용 조성물 및 상기 레지스트 하층막용 조성물을 사용한 패턴 형성 방법
WO2013100411A1 (ko) * 2011-12-30 2013-07-04 제일모직 주식회사 시아누릭산 유도체, 상기 시아누릭산 유도체를 포함하는 레지스트 하층막용 조성물 및 상기 레지스트 하층막용 조성물을 사용한 패턴 형성 방법
TW201426197A (zh) * 2012-12-26 2014-07-01 Cheil Ind Inc 光阻底層組成物及使用該光阻底層組成物形成圖案的方法
CN106046696A (zh) * 2015-04-10 2016-10-26 三星Sdi株式会社 有机层组合物、有机层以及形成图案的方法
CN106905511A (zh) * 2015-10-23 2017-06-30 三星Sdi株式会社 聚合物、有机层组成物以及形成图案的方法
JP2018124546A (ja) * 2017-02-03 2018-08-09 三星エスディアイ株式会社Samsung SDI Co., Ltd. レジスト下層膜用組成物およびこれを用いたパターン形成方法
CN108388079A (zh) * 2017-02-03 2018-08-10 三星Sdi株式会社 抗蚀剂垫层组成物和使用所述组成物形成图案的方法
WO2018199419A1 (en) * 2017-04-28 2018-11-01 Samsung Sdi Co., Ltd. Resist underlayer composition and method of forming patterns using the resist underlayer composition

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Underlayer designs to enhance EUV resist performance;Guerrero D J等;《Journal of Photopolymer Science and Technology》;20091231;第22卷(第1期);第117-122页 *
基于紫外固化胶/PMMA双层胶转印技术的微纳结构制作;郑丁杰等;《真空》;20161231;第53卷(第3期);第66-69页 *

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