TW200925784A - Composition for resist lower layer film formation for lithography and process for producing semiconductor device - Google Patents

Description

200925784 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種含有聚矽烷化合物之光阻底層膜形 成組成物，其特徵係在半導體裝置製造過程中之微影步驟 '上使用，且係適合作爲半導體基板及光阻間所形成之光阻 底層膜而使用者。 $ 【先前技術】 近年，隨著半導體元件之高度集中化，配線等之圖型 均被要求須要微細化。爲形成微細之圖形，其曝光用之光 源係採用 ArF準分子雷射（波長193 nm)之類的短波長 光，以形成光阻圖型。 光阻圖型之深寬比（高/寬）越大，越容易發生圖型 倒塌。爲防止圖型倒塌起見，就必須將光阻之膜厚度變薄 。然而，由膜厚度較薄之光阻所形成之光阻圖型，在以該 φ 光阻圖型作爲光罩而將被蝕刻材料進行乾蝕刻時，卻有消 失之虞。爲防止圖型倒塌，並形成具有所期望之橫斷面形 狀之光阻圖型起見，就設有光阻底層膜以作爲光阻圖型之 基底。 用於形成光阻底層膜，已知有包含含矽之高分子化合 物之組成物（例如可參照下述專利文獻1至3 )。在專利 文獻1中，揭示了 2種類之含有烷氧基矽烷之水解縮合物 之光阻底層膜用組成物。在專利文獻2中，揭示了含有具 有因共聚合所成之重複單位之聚矽氧烷之防反射膜材料。 -6- 200925784 在專利文獻3中’則揭示了含有具有碳-氧單鍵及/或碳-氧 雙鍵之有機基之防反射膜用之聚矽酮樹脂。然而，不論是 專利文獻1至3中之任一者，皆無關於聚矽烷之記載。 在下述專利文獻4中，揭示了耐熱性優良，且對於溶 劑之溶解性有提升之聚矽烷及其製造方法。然而，該聚矽 烷適用於光阻底層膜（防反射膜）之用途一事，則未見於 專利文獻4中。 專利文獻1 :特開2004-157469號公報 專利文獻2:特開20〇4-310019號公報 專利文獻3:特開2005-015779號公報 專利文獻4:特開2007-077198號公報 【發明內容】 發明之揭示 發明所欲解決之課題 由含有矽之高分子化合物所形成之光阻底層膜，其具 有：對於有機光阻，使用CF4、CHF3等之鹵系氣體之乾蝕 刻之選擇比爲大之特徵。該光阻底層膜，如要求具有作爲 硬光罩之特性時，就必須提高膜中之矽含有率。 進而，在將光阻底層膜形成組成物塗佈於基板上，並 以加熱使其硬化而形成光阻底層膜時’則要求要能均一地 塗佈，且在加熱時不會產生昇華物質。 解決課題之手段 200925784 本發明之光阻底層膜形成組成物，其特徵係含有導入 有內酯環或金剛烷環之聚矽烷化合物。聚矽烷化合物，其 係在主鏈上具有Si-Si鍵結之聚合物，且在側鏈上導入內 酯環或金剛烷環者。聚矽烷化合物之主鏈，可爲直鏈狀、 分枝狀之任一者。 本發明係一種形成微影用光阻底層膜之組成物，其特 徵爲含有：具有下式（1)

【化1】 R1 +++⑴ R2 {式中，R1及R2係彼此獨立地爲-X-Y[式中’ X係氧原子 、碳原子數1至18之伸院基或- 〇CnH2n-(式中，η係1至 18之整數）所示之基，Υ係內酯環或金剛烷環]所示之基 ，或者 R1及R2之一者係該-Χ-Υ所示之基’另一者係芳基、 甲基、乙基或碳原子數3至6之環狀烷基）}所示單位構 造之聚矽烷化合物、及有機溶劑。 所謂碳原子數1至18之伸烷基’係指碳原子數2之 伸烷基；所謂1至1 8之整數’例如係指1或2。 前述式（1)所示之單位構造，其一個態樣係如下式（la) -8- 200925784 【化2】 R1 Si- X \ (1a) o (式中，R1係芳基、甲基、乙基或碳原子數3至6之環狀 烷基，X及Y係如申請專利範圍第1項之定義所示者）所 示者。 前述聚矽烷化合物係進而具有下式（2)及/或式（3) 【化3】

(式中，R3係芳基、甲基、乙基或碳原子數3至6之環狀 烷基，R1係如前式（la)所定義者）所示之單位構造。 €> 本發明之光阻底層膜形成組成物所含之聚矽烷化合物 ，如將其具有之單位構造之總和作成100%時，前式（la)所 . 示之單位構造之比例爲1至100%之範圍，前式（2)所示之 單位構造之比例爲〇至9〇°/。之範圍，前式（3)所示之單位構 造之比例爲〇至99%之範圍。亦即，前式（2)及式（3)所示 之單位構造並非必須’前式（2)及式（3)所示之單位構造之 一者或二者，其含有比例亦可爲〇 %。 前述聚矽烷化合物’係進而具有下式（4) -9- 200925784

lit 4} 所示之單位構造° 前述聚矽烷化合物’可於末端具有氫原子。 此外，前述聚矽烷化合物，亦可於末端具有矽烷醇基 具有前式（la)所示單位構造之聚矽烷化合物係藉由= 使具有下式（5) 【化5】 R1 十+十（5) Η (式中，R1係如前式（la)定義所示者）所示之單位構造之 聚矽烷化合物，以及式Y-OH、式Y-CnH2nOH或式Y-CH = CH2 (式中’ Y係內酯環或金剛烷環，！！係1至18之整數 )所示之化合物，發生反應，所製得之聚合物。 所謂1至1 8之整數，例如係1或2。 在上式（5)所示之單位構造中，R1如係氫原子時，可 獲得具有前式（1)所示之單位構造（惟R1及R2係前述_χ_γ 所示之基）之聚矽烷化合物。 具有前式（la)所示之單位構造及前式（2)及/或（3)所示 之單位構造之聚矽烷化合物，係藉由：使具有下式及式 (7) -10- 200925784

(式中，R1係如前式（2)定義所示者，R3係如前式（3)定義 所示者）所示之單位構造之聚矽烷化合物’以及式γ-〇Η 、式Y-CnH2n〇H或式Y-CH= CH2 (式中，Υ係內酯環或金 φ 剛烷環’η係1至18之整數）所示之化合物，發生反應， 所製得之聚合物。 所謂1至18之整數，例如係1或2。 上式（6)所示之構造單位及上式（7)所示之構造單位之 莫爾比，例如係90: 10至50: 50，或75: 25至50: 50 之範圍。至少具有上式（5)所示之構造單位、或上式（6)及 式（7)所示之構造單位的聚矽烷化合物，其GPC之重量平 均分子量，例如爲1000至15000，或1000至10000之範 ❹ 圍。 在上式所示之單位構造中，芳基係苯基、萘基、蒽基 。此外，前述內酯環係4員環、5員環、或6員環。 在由本發明之光阻底層膜形成組成物所得到之光阻底 層膜上形成之光阻，可爲正型光阻、負型光阻之任一者。 亦可使用對於KrF準分子雷射、ArF準分子雷射、EUV ( 極端紫外線）或電子射線會感光之光學增幅型光阻。 本發明之光阻底層膜形成組成物，係以含有所定之溶 劑爲較佳。溶劑，例如有丙二醇單甲醚乙酸酯（PGMEA)、 -11 - 200925784 丙二醇單甲醚（PGME) '乳酸乙酯、環己酮、r-丁內酯、 乙醯丙酮、甲苯、4-甲基-2-戊醇、丙二醇η-丁醚、丙二 醇苯基醚、二丙二醇η-丙基醚、二丙二醇η-丁基醚、三丙 二醇甲基醚、環己醇之類的有機溶劑。如將由本發明之光 ' 阻底層膜形成組成物扣除溶劑之成分視爲固態成分時，相 對於組成物之固態成分之比例，例如係1至30質量％或1 至1 0質量％。 φ 本發明之光阻底層膜形成組成物，亦可添加交聯劑。 進而，亦可添加促進交聯反應之交聯觸媒。相對於固態成 分之交聯劑之比例，例如可爲1 0質量％以下，而相對於固 態成分之交聯觸媒之比例，例如可爲3質量％以下。交聯 劑，例如有六甲氧基甲基三聚氰胺、四甲氧基甲基苯并鳥 糞胺、四甲氧基甲基甘脲、1，3-雙（羥基甲基）尿素等之 含氮化合物等。交聯觸媒，例如有ρ-甲苯磺酸、三氟甲烷 磺酸、吡啶鑰-Ρ-甲苯磺酸、樟腦磺酸、5-磺基水楊酸、4-Q 氯苯磺酸、4-羥基苯磺酸、苯二磺酸、1-萘磺酸及吡啶鑰-1-萘磺酸等之磺酸化合物等。 藉由使用銨鹽或鳞鹽作爲交聯觸媒，可以不添加上述 交聯劑’使本發明之光阻底層膜形成組成物硬化而容易地 形成光阻底層膜。銨鹽，例如有苄基三乙銨氯化物、苄基 三甲銨氯化物、苄基三丁銨氯化物、四甲銨氯化物、四乙 銨溴化物、四乙銨氯化物、四丙銨溴化物、四丁銨溴化物 、三丁甲基銨氯化物、三辛甲基銨氯化物、苯基三甲銨氯 化物之類的第四級銨鹽，可選擇例如苄基三乙銨氯化物。 -12- 200925784 鱗鹽，例如有乙基三苯基錢溴化物、乙基三苯基鱗碘化物 、苄基三苯基錢氯化物、丁基三苯基錢溴化物、四丁基鱗 溴化物之類的第四級鱗鹽，可選擇例如乙基三苯基錢溴化 物或四丁基鱗溴化物。在第四級銨鹽或第四級鱗鹽中，相 對於本發明之光阻底層膜形成組成物之固態成分之比例， 例如可爲0.001至3質量％或0.005至0.1質量％。銨鹽或 鍈鹽，如在聚矽烷化合物中存在矽烷醇基時，考慮其係由 0 於可促進矽烷醇基彼此間之縮合，因此硬化性可獲得提升 〇 本發明之光阻底層膜形成組成物，其所含有之界面活 性劑，相對於固態成分而言，亦可爲2質量％以下之比例 者。界面活性劑，可提升對於基板之塗佈性，例如可使用 非離子系界面活性劑、氟系界面活性劑。此外，本發明之 光阻底層膜形成組成物中所含之接著輔助劑，相對於固態 成分，亦可爲例如2質量％以下之比例。接著輔助劑，可 φ 提升基底與光阻底層膜間之密接性，或光阻與光阻底層膜 間之密接性，在光阻進行顯像時，並可抑制光阻之剝離情 形。接著輔助劑，例如有氯矽烷類、烷氧基矽烷類、矽氨 烷類、矽烷類、雜環狀化合物等。進一步，如有必要，亦 可含有相對於固態成分爲1質量％以下之比例之酸發生劑 。酸發生劑，例如有碘鹽化合物、鎏鹽化合物等之光酸發 生劑。藉由光酸發生劑所發生之酸，可調整光阻底層膜表 面之酸性度。 上述交聯劑、交聯觸媒、界面活性劑、接著輔助劑、 -13- 200925784 光酸發生劑等之添加物，由於在熱硬化並形成光阻底層膜 時，可能會造成昇華物之故，如無必要就不要添加。 本發明之另一態樣，係關於一種半導體裝置之製造方 法，其特徵係包含：在半導體基板上形成有機膜之步驟； 在該有機膜上塗佈本發明之光阻底層膜形成組成物並使其 硬化，以形成光阻底層膜之步驟；在該光阻底層膜上形成 光阻圖型之步驟；將該光阻圖型作爲光罩並使用鹵系氣體 ❹ (例如含有CF4及/或CHF3之氣體）將該光阻底層膜進行 蝕刻之步驟，以及將蝕刻後之該光阻底層膜作爲光罩並使 用含有氧氣之氣體將該有機膜進行蝕刻之步驟。本發明之 光阻底層膜形成組成物，不僅上述方法，亦適用於雙重圖 型化步驟或雙重曝光步驟，而在將光阻圖型之下部所設之 硬光罩形成於半導體基板上時，加以使用。 前述半導體基板，其代表性者有矽晶圓，惟亦可使用 SOI(Silicon on Insulator)、或砷化鎵（GaAs)、磷化銦（InP) Q 、磷化鎵（GaP)等之化合物半導體晶圓。前述所謂半導體 裝置，包含：使用上述半導體基板而製造之半導體元件（ 二極體、電晶體、記憶體等）、及使用該半導體元件而製 造之電子機器（行動電話、電視監視器、個人電腦等）。 發明之效果 由本發明之光阻底層膜形成組成物所形成之光阻底層 膜，相較於由含有導入內酯環或金剛烷環之聚矽氧烷化合 物之組成物所形成之光阻底層膜而言，可提高矽之含有比 -14 · 200925784 率。藉由提高光阻底層膜中之矽之含有比率，可提高對於 含氧之氣體之乾蝕刻耐性，而容易作成硬光罩。 由本發明之光阻底層膜形成組成物所形成之光阻底層 膜，可提升對於顯像液之耐性。因此，在光阻進行顯像時 ，光阻底層膜不會與顯像液發生反應而殘存。 進一步，本發明之光阻底層膜形成組成物，除可均一 地塗佈以外，並可不用交聯劑，而發生硬化。光阻底層膜 形成組成物中所含之聚矽烷化合物，如具有羥基等之交聯 部位，例如矽烷醇基時，矽烷醇基彼此間會發生縮合而硬 化。因此，本發明之光阻底層膜形成組成物，可抑制由添 加物所導致，在熱硬化時之昇華物之發生情形。此外，矽 烷醇基，亦能表現出具有親水性、且與矽原子結合之羥基 。矽烷醇基，會因爲三甲基甲矽烷基而被加蓋，並消滅。 具體而言，矽烷醇基（Si-OH)係與六甲基二矽氨烷（HMDS) 發生反應，而成爲具有疏水性之Si-0-Si(Me)3 ( Me係表 示甲基之意）。利用此一現象，可證明矽烷醇基之存在。 進一步，使用 FT-NIR (傅立葉變換近紅外）分光裝置， 就該組成物進行分析時，可推定矽烷醇基之存在。 此外，本發明之光阻底層膜形成組成物所形成之光阻 底層膜，可期待與：含有金剛烷環、內酯環之至少一者被 導入之聚合物之光阻，例如與ArF準分子雷射用光阻之密 接性，能獲得提升。 【實施方式】 -15- 200925784 實施發明之最佳型態 本發明之光阻底層膜形成組成物中所含之聚矽烷化合 物，其單位構造之具體例子，係示於下式（8)至式（20)。惟 ，該聚矽烷化合物之單位構造’並不限於下述例子。

OH Ο -16- 200925784 具有上式（8)所示單位構造之聚矽烷化合物，其可藉由 使用氯化鎳作爲觸媒，而依下述反應式（2 1)而製得。此時 ，會有副產物之氫產生。再者，如使用2-金剛烷醇來代替 1-金剛烷醇時，可製得具有上式（9)所示單位構造之聚矽烷

【化8】

(21) 具有上式（11)所示單位構造之聚砂院化合物，其可藉 由下述反應式（22)而製得。在金剛烷環與氧原子間之伸烷 基，其並不限於下述反應式（22)所示之伸乙基，例如可使 用伸甲基。 【化9】

❸ h2 (22) 此外，如使用5員環之羥基內酯來取代卜金剛院醇或 -17- 200925784 2 -金剛烷醇時’可製得具有上式（16)、式（17)、式（18)所示 單位構造之聚砍院化合物。此時，會有副產物之氫產生。 例如具有上式（17)所示單位構造之聚矽烷化合物，其可依 下述反應式（23)而製得。 【化1 0】

❹ 羥基內酯如係4員環或6員環時，可藉由與上述反應 式（23)相同之反應，而製得具有導入有4員環或6員環之 內酯之單位構造之聚矽烷化合物。如使用藉由多數之羥基 加以取代之內酯時，可利用與反應性最高之羥基，亦即一 級羥基進行反應，而製得例如具有前式（1 9)所示單位構造 之聚矽烷化合物。 具有前式（20)所示單位構造之聚矽烷化合物，可依據 例如下述反應式（24)而製得。如適用下述反應式（24)時， 可製得：以前式（20)所示之單位構造中之內酯環，係具有 4員環或6員環所取代之單位構造、或金剛烷環所取代之 單位構造之聚矽烷化合物。 -18- 200925784

則式（15)所示單位構造，由於前述反應式（21)至（24) 所示之反應未進行之故，係未反應而殘存之單位構造。前 式（12)至（14)所示之單位構造，則係未導入內酯環或金剛 院環之未反應之單位構造。 以下，茲舉出實施例具體地詳細說明本發明。惟本發 明並不受這些實施例之任何限制。 實施例 _ 合成例1 準備濃度10質量％之甲苯溶液，該溶液係含有：除下 式（6a)及式（7a) 【化1 2】

所示之單位構造外，其末端並具有矽烷醇基、氫原子 -19- 200925784 及氯原子之聚砂院化合物（大阪氣體化; 名稱SI-203 0，重量平均分子量2200，: )。末端之氯原子，係衍生自上述聚砂 雜質。在該甲苯溶液20.00 g中，添加 化成工業（股）製）2.04 g及氯化鎳〇 ' 拌17小時。其後，以過濾除去氯化鎳 (甲苯）後，於8 (TC下進行1 〇小時之 φ 2 · 3 6 g。所得到之聚合物中之金剛烷環 與1 -金剛院醇之反應前之原料聚矽院化 言，係1 5質量％。 合成例2 在含有濃度1 0質量％之合成例1所 (大阪氣體化學（股）製，商品名稱S 分子量2200，數平均分子量1400 )之甲 Q ’添加α-羥基-r-丁內酯1.37g及氯化 下攪拌1 7小時。其後，以過濾除去氯 溶劑（甲苯）後，於8 0 °C下進行1 0小 量爲2.48 g。所得到之聚合物中之5員 ，相對於與α-羥基-r-丁內酯之反應前 物1 0 0質量％而言，係1 9質量％。 實施例1 在合成例1所得到之聚合物0.40 g 學（股）製，商品 數平均分子量1400 烷合成時之原料之 1-金剛院醇（東京 40 g ’於室溫下攪 ，減壓下餾去溶劑 真空乾燥。產量爲 之導入量，相對於 合物1 0 0質量％而 示之聚矽烷化合物 ;1-203 0，重量平均 苯溶液20.00 g中 鎳0.34 g，於室溫 化鎳，減壓下餾去 時之真空乾燥。產 環之內酯之導入量 之原料聚矽烷化合 中，加入丙二醇單 -20- 200925784 甲醚乙酸酯9.60 g，作成4.0質量％。接著，使用孔徑爲 0.1;zm之聚乙烯製微過濾器進行過濾，調製成光阻底層膜 形成組成物之溶液。 實施例2 在合成例2所得到之聚合物0.40 g中，加入丙二醇單 甲醚乙酸酯9.60 g，作成4.0質量％。接著，使用孔徑爲 O.l^m之聚乙烯製微過瀘器進行過濾，調製成光阻底層膜 形成組成物之溶液。 比較例1 在合成例1所示之聚矽烷化合物（大阪氣體化學（股 )製，商品名稱SI-2030，重量平均分子量22 00，數平均 分子量1400)之0.36 g中，添加1-金剛烷醇（東京化成 工業（股）製）0.04 g及丙二醇單甲醚乙酸酯9·60 g，作 成4.0質量％。接著，使用孔徑爲0.1/zm之聚乙烯製微過 濾器進行過濾，調製成光阻底層膜形成組成物之溶液。本 比較例之光阻底層膜形成組成物，基於其聚合物中未導入 金剛烷環之觀點，係與實施例1相異者。 比較例2 在合成例1所示之聚矽烷化合物（大阪氣體化學（股 )製，商品名稱SI-2030，重量平均分子量2200，數平均 分子量1400)之0.36 g中，添加〇：-經基- 7"-丁內醋0.04 -21 - 200925784 g、丙二醇單甲醚2.88 g、及丙二醇單甲醚乙酸酯6.72 g ，作成4.0質量％。接著，使用孔徑爲〇.l#m之聚乙烯製 微過瀘器進行過濾，調製成底層膜形成組成物之溶液。本 比較例之光阻底層膜形成組成物，基於其聚合物中未導入 金剛烷環之觀點，係與實施例2相異者。 <光阻溶劑等之溶離試驗> 0 將實施例1及實施例2所得到之光阻底層膜形成組成 物（溶液），以旋轉塗佈機各自地塗佈於矽晶圓上。將各 矽晶圓上所塗佈之溶液，於加熱盤上，以270°C燒成7分 鐘，而形成各實施例所對應之光阻底層膜（膜厚度90 nm )。將此等之光阻底層膜，浸漬於光阻組成物所使用之溶 劑之丙二醇單甲醚乙酸酯及丙二醇單甲醚中，確認係不溶 於此等之溶劑中。進而，其對於2.38質量％TMAH (四甲 基氫氧化銨）之類的一般使用之鹼性顯像液，亦爲不溶者 ❹ <光學係數之測定> 使用實施例1及實施例2所得到之光阻底層膜形成組 成物，藉由與上述相同之光阻底層膜形成方法，而在矽晶 圓上形成對應於各實施例之光阻底層膜（膜厚度40 nm) 。接著，利用橢圓分光計，測定底層膜在波長193 nm下 之折射率（η値）及衰減係數（k値）。其測定結果示於 下述表1中。 -22- 200925784 [表1] η値 k値 實施例1 1.64 0.9 1 實施例2 1.65 0.90 <乾蝕刻速度之試驗> 使用實施例1及實施例2所得到之光阻底層膜形成組 〇 成物，藉由與上述相同之光阻底層膜形成方法，而在矽晶 圓上形成對應於各實施例之光阻底層膜（膜厚度90 nm) 。接著，使用日本科學公司製RIE系統ES401及samco公 司製PC-1000’將四氟甲烷（CF4)及氧（02)作爲乾蝕刻氣體 ，在各自使用之條件下測定其乾蝕刻速度（每單位時間之 膜厚度之減少量（nm/秒））。其測定結果係如下表2所 示。表2中所記載之選擇比，係光阻（富士軟片電子材料 (股）[舊富士軟片昂奇（股）]製，商品名稱 φ GARS8105G1 )之乾蝕刻速度爲1 .〇時，由各實施例之光 阻底層膜形成組成物所形成之光阻底層膜之乾蝕刻速度之 rsSEl 思 。 f表2] cf4 〇2 選擇比 選擇比 實施例1 1.4 0.05 實施例2 1.4 0.06 • 23- 200925784 表2之結果，係如下所示。由實施例1及實施例2所 得到之底層膜形成組成物所形成之光阻底層膜，其在蝕刻 時所使用之CF4氣體條件下，係具有相對於光阻之乾蝕刻 速度，爲1倍以上之大的乾蝕刻速度。 進而，在光阻底層膜之下形成之有機膜（稱爲SOC " 膜）之蝕刻時所使用之〇2 (氧氣）條件下，係具有相較 於光阻爲遠小於1倍之乾飩刻速度，而具有良好之硬光阻 ❹ 特性。 <矽晶圓之塗佈試驗> 將比較例1及比較例2所得到之光阻底層膜形成組成 物，以旋轉塗佈機各自地塗佈於矽晶圓上時，在比較例2 ，會產生塗佈班痕，且無法產生均一之膜。又在比較例1 ，於加熱盤上以270°C燒成7分鐘時，1-金剛院.環會昇華 ，且形成之光阻底層膜中並無1-金剛烷醇殘存之現象。另 ❹ 一方面，如係實施例1及實施例2所得到之光阻底層膜形 成組成物時，則無上述之類的問題。 <半導體裝置之製造> 將矽晶圓上形成習知之SOC膜，且實施例1或實施 例2所得到之光阻底層膜形成組成物（溶液），以旋轉塗 佈機進行塗佈。其後，在保持於270°C之溫度下之加熱盤 上燒成7分鐘，使SOC膜上所塗佈之溶液硬化，而形成 光阻底層膜。在所形成之光阻底層膜上，使用習知之正型 -24- 200925784 或負型之光阻（光學增幅型光阻），經過習知之步驟而形 成光阻圖型。接著’將該光阻圖型作爲光罩’使用含有 cf4之蝕刻氣體，進行對於光阻底層膜之乾蝕刻。蝕刻後 之光阻底層膜，有光阻圖型被複印。將該光阻底層膜作爲 光罩，使用含有氧之蝕刻氣體，進行對於SOC膜之蝕刻 。在此階段，光阻圖型被除去，且矽晶圓上有光阻底層膜 及SOC膜之圖型形成。 繼續，經過習知之步驟，可製作各種半導體裝置。此 外，在最後所製作之半導體裝置中，再除去SOC膜之圖 型。 ❹ -25-

Claims (1)

1. 200925784 十、申請專利範圍 1· 一種形成微影用光阻底層膜之組成物，其特徵爲含 有：具有下式（1) 【化1 J R1 刊丨+⑴ R2 {式中，R】及R2係彼此獨立地爲-Χ-Υ[式中’ X係氧原子 、碳原子數1至18之伸烷基或-〇CnH2n-(式中，η係1至 18之整數）所示之基，Υ係內酯環或金剛院環]所示之基 ，或者 R1及R2之一者係該- Χ-γ所示之基’另—者係芳基、 甲基、乙基或碳原子數3至6之環狀院基）}所示單位構 造之聚矽烷化合物、及有機溶劑。 2.如申請專利範圍第1項之形成微影用光阻底層膜之 組成物，其中該式（1)所示之單位構造係如下式（1 a)

   (式中，R1係芳基、甲基、乙基或碳原子數3至6之環狀 院基，X及Y係如申請專利範圍第1項之疋義所不者）所 示者。 3 ·如申請專利範圍第2項之形成微影用光阻底層膜之 -26- 200925784 組成物’其中該聚矽烷化合物係進而具有下式（2)及/或式 (3) 【化3】

   ⑶ (式中’ R3係芳基、甲基、乙基或碳原子數3至6之環狀 烷基’ R1係如申請專利範圍第2項之定義所示者）所示之 單位構造。 4.如申請專利範圍第1至3項中任一項之形成微影用 光阻底層膜之組成物’其中該聚矽院化合物係進而具有下 式⑷ 【化4】 士碎（4) 所示之單位構造。 5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之形成微影用 光阻底層膜之組成物’其中該聚矽烷化合物係於末端具有 氫原子者。 6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之形成微影用 光阻底層膜之組成物，其中該聚矽烷化合物係於末端具有 矽烷醇基者。 7. 如申請專利範圔第2項之形成微影用光阻底層膜之 組成物，其中該聚矽烷化合物係藉由：使具有下式（5) -27- 200925784 【化5】

   (式中’ R1係如申請專利範圍第2項之定義所示者）所示 之單位構造之聚矽烷化合物’以及式γ_〇Η、式Y-CnH2nOH或式Y_CH：= ch2 (式中，Y係內醋環或金剛院環 ❹ ❹ ’ n係1至1 8之整數）所示之化合物進行反應’所得之聚 合物。 8 ·如申請專利範圍第3項之形成微影用光阻底層膜之 組成物’其中該聚矽烷化合物係藉由：使具有下式（6)及式 ⑺ R3 【化6】

   (7) (式中，R1及R3係如申請專利範圍第3項之定義所示者 )所示之單位構造之聚矽烷化合物，以及式Υ-ΟΗ、式Υ-CnH2nOH或式Y-CH= CH2 (式中，Υ係內酯環或金剛烷環 ，η係1至1 8之整數）所示之化合物進行反應，所得之聚 合物。 9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項之形成微影用 光阻底層膜之組成物’其中該芳基係苯基、萘基、蒽基。 10. 如申請專利範圍第1至9項中任一項之形成微影 用光阻底層膜之組成物’其中該內酯環係4員環、5員環 28- 200925784 、或6員環。 11 ·如申請專利範圍第1至1 〇項中任一項之形成微影 用光阻底層膜之組成物，其中係進而含有第四級銨鹽或第 四級鱗鹽。 12.—種半導體裝置之製造方法，其特徵係包含： 在半導體基板上形成有機膜之步驟； 在該有機膜上塗佈申請專利範圍第1至11項中任一 φ 項之形成微影用光阻底層膜之組成物並使其硬化，以形成 光阻底層膜之步驟； 在該光阻底層膜上形成光阻圖型之步驟； 將該光阻圖型作爲光罩並使用鹵系氣體將該光阻底層 膜進行蝕刻之步驟，以及 將蝕刻後之該光阻底層膜作爲光罩並使用含有氧氣之 氣體將該有機膜進行蝕刻之步驟。 〇 -29- 200925784 七、指定代表圖： (一） 、本案指定代表圖為：無 (二） 、本代表圖之元件代表符號簡單說明：無

   八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學 式：

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