TWI260330B - Spin-on-glass anti-reflective coatings for photolithographyd - Google Patents

Description

1260330 ⑴ 玖、發明諜明.... (發明說明應敘明：發明所屬之技術領域、先前技術、内容、實施方式及圖式簡單說明) 發明之技術範售 本發明一般係有關於旋塗式玻璃材料，而更明確言之， 係有關於在光微影術中用作為抗反射層之吸光旋塗式玻 璃材料，及製造該等材料之方法。 發明背景 為符合更快速性能之需求，積體電路元件中功能組件 (features)之特徵尺寸己繼續在縮小中。具有較小功能組件 尺寸之元件之製造，給半導體製造業習用的許多方法憑添 了新的挑戰。這些製造方法中最重要之一種方法是光微影 術。 長久以來己認知，光微影術所製造的圖案中，線寬變化 (linewidth variations)會由半導體晶片上下面層（underlying layer)反射之光所產生之光干擾而產生。下面層之外形所 導致的光阻劑厚度的變化也會引發線寬變化。施加於光阻 劑層下面的抗反射塗層（ARC = anti-reflective coatings)己被 用來防止自照射光束反射之干擾。此外，抗反射塗層會部 份敷平晶片外形，分階幫助改進線寬變化，因為光阻劑厚 度更均勻。 有機聚合物膜--特別是會吸收光阻劑曝露習用之1 -線 (365 nm)及g -線（436 nm)波長以及在最近使用之248 nm波長 之聚合物膜--已被用作為抗反射塗層。然而，有機ARC與 有機光阻劑共有許多化學性質這一事實，會限制可用之製 程順序。再者，有機ARC會與光‘阻劑層相互混合。避免相 發廢說_續買 1260330 (0) 互混合的一種解決辦法，係將熱固性黏結劑作為有機ARC 之額外組份加入，如美國專利第5,693,691號所述。染料也 可加入有機ARC中，以及視需要，額外添加劑如保濕劑、 黏附促進劑、防腐劑及增塑劑也可加入，如美國專利第 4,910,122 號所述。 氧氮化矽係另一種已用作為抗反射塗層之材料。然而， 氧氮化矽係以破壞性干擾過程而非吸收來作為A R C，此意 謂氧氮化矽厚度必須非常嚴格控制且該材料在變化很大 的外形上並不能發揮ARC功用。再者，氧氮化矽通常係藉 化學蒸氣沉積法而沉積，而光·阻劑層通常則是使用旋塗器 (spin-coater)施塗。多出的化學蒸氣沉積法會增加加工處理 之複雜性。 還有另一類可用作為抗反射塗層之材料，其係含有染料 之旋塗式玻璃（SOG = spin-on-glass)組合物。美國專利第 4,587,138號揭示一種染料如鹼性黃#1 1以約1重量％之量與 旋塗式玻璃混合。美國專利第5,100,503號揭示一種含無機 染料如Ti02、Cr207、Mo〇4、Mn〇4或Sc04，及黏附促進劑之 交聯聚有機碎氧燒，並附帶教示旋塗式玻璃組合物也可用 作為敷平層（planarizing layer)。然而，迄今已揭示的旋塗式 玻璃染料組合物並不適合曝露於目前製造具小功能組件 尺寸之元件所用之深紫外光，尤其是248及193 nm光源。 再者，並非全部的染料都可輕易地融入任意的旋塗式玻璃 組合物中。 漢尼威（Honeywell) Accuglass⑧108產品包含甲基笨基矽 發鹌說_續買 1260330 ⑴ 氧烷及可融入之有機吸收化合物，且具k (193 nm時）為0.106 至0.094。漢尼威Accuglass⑧204產品包含甲基苯基矽氧烷及 可融入之有機吸收化合物，且具k (193 nm時）為0.268-0.236 °漢尼威Accuglass® 720材料包含具一般化學式為（R〇_10) (SiOuj.oU之甲基苯基矽倍半氧烷及可融入之有機吸收化 合物，且具k(193 nm時）為0.6 -0.65，但無充分姓刻速率。

吾人之美國專利第6,268,457B1教示一種改良之旋塗式 玻璃抗反射塗層，其包含至少可用於深紫外光微影術之有 機染料，並教示1 0種具有至少二個稠合或未稠合苯環之不 同有用染料。 在吾人美國專利第6,268,457B1號研究工作之後及本發 明之前，吾人進行了一次實驗，在此實驗中我們改變染料 之量，但維持其他全部原料之量。所得染料量與消光係數 k之間的直線關則繪製曲線於圖1中。 發明概述

吾人現己發現，苯基烷氧基碎烷（具一個苯環）既可作為 強烈吸收化合物，也可作為矽氧烷聚合物之矽烷原料之 用，而因此，並不需要如美國專利第6,268,457B 1號所教示 添加有機染料以製造會強烈吸收之旋塗式玻璃組合物。特 定言之，苯基烷氧基矽烷會強烈吸收吸低於約200毫微米 之波長。 因此，本發明提供一種自以下製成之矽氧烷聚合物： (a) 會強烈吸收吸低於約3 6 5毫微米之波長之光之苯基 烷氧基矽烷；及 發嘆說稻贛買 1260330 ⑺ (b) 至少一種具有良好離去基之矽烷。 與圖1預期之直線關係相反，吾人也已發現一矽氧烷聚合 物家族，其中在組合物消光係數值與用以製造矽氧烷聚合 物之起始矽烷之比之間存在著非直線關係，而更明確言 之，馬鞍狀或凹/凸面狀關係。再者，此一新穎之矽氧烷 聚合物家族也在組合物蝕刻速率與用以製造矽氧烷聚合 物之起始矽烷之比之間存在著凹/凸面狀關係。

因此，就任何一定消光係數k值而言，起始矽烷有二種 不同比率存在，而吾人可選擇可提供最有利矽氧烷聚合物 之起始比率。例如，己知，隨著組合物中芳族化合物之量 增加，組合物之触刻速率也會不當地增加。在本發明中， 使用減量芳族化合物（在此為強烈吸收化合物）及增量另 一種起始矽烷，吾人即可在組合物中有利地獲得相同的消 光係數k值，而因此也改進矽氧烷之蝕刻速率或另一種所 欲性質。

因此，本發明也提供一石夕氧燒聚合物家族，其包含自以 下製成之矽氧烷聚合物： (a) 強烈吸收化合物； (b) 至少一種具有良好離去基之矽烷； (c) 至少一種具有良好離去基而不同於（b)之矽烷， 其中該矽氧烷聚合物家族具有凹/凸面狀關係，或就（a)與 (b)與（c)之比及矽氧烷聚合物之k值而言位於凹/凸面狀關 係所包圍之區域中。 本發明提供一種獲得具有微調光學性質及最大蝕刻速 1260330 _ ⑺ I發明說明績頁 率之組合物之方法，其包含以下步驟： (a) 使用包含自以下製成之矽氧烷聚合物之矽氧烷聚 合物家族： (i) 強烈吸收化合物； (ii) 至少一種具有良好離去基之矽烷；及 (iii) 至少一種具有良好離去基不同於（ii)之矽烷， 其中該矽氧烷聚合物家族具有凹/凸面狀關係，或就

與（i i)與（iii)之比及矽氧烷聚合物之k值而言位於凹/凸面 狀關係所包圍之區域中； (b) 選擇消光係數k值；及 (c) 選擇可使該矽氧烷聚合物之另一性質最適化之該 (i)與該（ii)與該（iii)之比。 圖式之簡單說明 圖1係消光係數k值與組合物中強烈吸收化合物存在量 之間預期之直線關係之圖表。

圖2a至圖2f顯示根據本發明之具體例，融入旋塗式玻璃 組合物之吸收化合物之化學式。 圖3a至圖3h顯示根據本發明之具體例，旋塗式玻璃組合 物在光微影術方法中作為抗反射塗層之使用。 圖4顯示本發明矽氧烷聚合物家族（吸收193 nm)在消光 係數k與起始矽烷比率之間存在凹/凸狀面關係。 圖5顯示本發明矽氧烷聚合物家族（吸收193 nm)在蝕刻 速率與起始矽烷比率之間存在凹/凸狀面關係。 圖6顯示本發明矽氧烷聚合物族（吸收1 93 nm)在折射率 -10 - 發嘆說明續買 1260330 ㈧ 與起始矽烷比率之間存在凹/凸狀面關係。 圖7顯示本發明矽氧烷聚合物族（吸收248 nm)在消光係 數k與起始矽烷比率之間存在凹/凸狀面關係。 圖8顯示本發明矽氧烷聚合物族（吸收248 nm)在折射率 與起始矽烷比率之間存在凹/凸狀面關係。 發明之詳細說明 ”良好離去基"一語，如此處所用，係意指可能在反應時 離去之基。較佳離去基包括燒氧基、乙醯氧基及鹵素。 石夕坑· 本組合物較佳係自具有良好離去基之矽烷反應物合 成，如三乙氧基矽烷（"HTEOS”）、四乙氧基矽烷（"TEOS")、 甲基三乙氧基矽烷（"MTEOS”）、二甲基二乙氧基矽烷、四 甲氧基矽烷（"TMOS")、甲基三甲氧基矽烷C’MTMOS’’）、三 甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷 (’•PTEOS”）、苯基三甲氧基矽烷（"PTMOS’，）、二苯基二乙氧 基矽烷及二苯基二甲氧基矽烷。齒矽烷，尤其是氯矽烷， 例如，三氯矽烷、甲基三氯矽烷、乙基三氯矽烷、苯基三 氯矽烷、四氯矽烷、二氯矽烷、甲基二氯矽烷、二甲基二 氯矽烷、氯三乙氧基矽烷、氯三甲氧基矽烷、氯甲基三乙 氧基矽烷、氯乙基三乙氧基矽烷、氯苯基三乙氧基矽烷、 氯甲基三甲氧基矽烷、氯乙基三甲氧基矽烷及氯笨基三甲 氧基矽烷也可用作為矽烷反應物。全氫矽氨烷也很有用。 強烈吸收化合物： 如此處所用，”笨基烷氧基矽烷”一詞係意指具有苯基直 -11 - 1260330 (5) 發嘆說_續頁 接連接至矽或經由1至1 〇個碳橋連接至矽之任何化合物。 較佳苯基烷氧基矽烷包括苯基三甲氧基矽烷（PTMOS)、笨 基三乙氧基矽烷（PTEOS)、苯基三丁氧基矽烷及苯基三丙 氧基矽烷。

有用強烈吸收化合物包括較佳在可用於光微影術之波 長如248 nm、193 nm或其他紫夕卜光波長如365 nm附近之至少 約5毫微米寬波長範圍内，更佳在約1 0毫微米寬波長範圍 内強烈吸收之化合物。適當化合物之發色體通常具有1至3 個可稠合或不稠合之苯環。可融入之吸收化合物具有附著 於發色體之可接近反應性基，該反應性基包括羥基、胺 基、羧酸基及矽键結至1、2或3個烷氧基、乙醯氧基或鹵 原子取代基之取代甲矽烷基。反應性基可直接键結至發色 體，或反應性基可經由烴基附著於發色體。

許多萘及蔥基化合物都在248 nm及以下具有顯著吸 收。以苯為基（benzene-based)，在此同樣稱為以苯基為基 (phenyl-based)之化合物，在短於200 nm之波長下具有顯著 吸收。雖然這些茶- ' 蔥-及苯-基化合物常稱為染料，但 在此處仍沿用吸收化合物一詞，因為這些化合物之吸收並 不限於光譜可視區域之波長。然而，並非所有這些吸收化 合物都可融入旋塗式玻璃中作為ARC材料使用。適用於本 發明之吸收化合物在集中於可用於光微影術之波長如248 nm、193 nm或其他紫外光波長如365 nm波長附近之至少約 10 nm寬波長範圍内具有吸收尖峰。在這些波長附近只具 有窄吸收學一例如小於2 nm寬--之吸收化合物並非所欲。 -12 - 發瞵說_續買 1260330 (6) 適當吸收化合物之發色體通常具有1、2或3個可稠合或 不稠合苯環。可融入之吸收化合物都具有附著於發色體的 可接近反應性基，該反應性基包括經基、胺基、複酸基， 及碎鍵結至1、2或3個’’離去基’’如垸氧基或卣原子之取代 甲矽烷基。乙氧基或甲氧基或氯原子常常用作為離去基。 有用乙醯氧基包括四乙醯氧基矽烷及甲基三乙醯氧基矽 烷。因此適當反應性基包括矽乙氧基、矽二乙氧基、矽三 乙氧基、矽甲氧基、矽二甲氧基、矽三甲氧基、氯甲矽烷 基、二氯甲矽烷基及三氯甲矽烷基。反應性基可直接键結 至例如苯基三乙氧基矽烷之發色體，或反應性基可經由例 如9-蔥羧基-甲基三乙氧基，烷之烴橋附著於發色體。例 如，已發現，發色體包含矽三烷氧基是很有利的，尤其是 為促進吸收性S Ο G膜之穩定性。含有偶氮基，-N = N -，及 可接近反應性基之吸收化合物，尤其是含有偶氮基連接苯 環之化合物也很有用，尤其是在需要在365 nm附近吸收時。 適當有機吸收化合物之實例包括9 -蔥複基-烷基二-或 三烷氧基矽烷，其中烷基具1至4個碳原子及烷氧基具1至4 個碳原子；及9-蔥羧基-烷基二-或三鹵矽烷，其中烷基具 1至4個碳原子；及其混合物d 9-蔥羧基-烷基二-或三烷氧基矽烷（其中烷基具1至4個 碳原子及烷氧基具1至4個碳原子）包括9-蔥羧基-甲基二 甲氧基矽烷、9-蔥羧基-乙基二甲氧基矽烷、9-蔥羧基-丙 基二甲氧基矽烷、9-蔥羧基-丁基二甲氧基矽烷、9-蔥羧基 -甲基二乙氧基矽烷、9-蔥羧基-乙基二乙氧基矽烷、9-蔥 發嗎續頁 1260330 ⑺ 複基-丙基二乙氧基碎燒、9-蔥叛基-丁基二乙氧基碎垸、 9-蔥羧基-甲基二丙氧基矽烷、9-蔥羧基-乙基二丙氧基矽 烷、9-蔥羧基-丙基二丙氧基矽烷、9-蔥羧基-丁基二丙氧 基矽烷、9-蔥羧基-甲基二丁氧基矽烷、9-蔥羧基-乙基二 丁氧基矽烷、9-蔥羧基-丙基二丁氧基矽烷、9-蔥羧基-丁基 二丁氧基矽烷、9-蔥羧基-甲基三甲氧基矽烷、9-蔥羧基-乙基三甲氧基矽烷、9-蔥羧基-丙基三甲氧基矽烷、9-蔥羧 基-丁基三甲氧基矽烷、9-蔥羧基-甲基三乙氧基矽烷、9-蔥複基-乙基三乙氧基矽烷、9-蔥羧基-丙基三乙氧基矽 烷、9-蔥羧基-丁基三乙氧基矽烷、9-蔥羧基-甲基三丙氧 基矽烷、9-蔥羧基-乙基三丙氧基矽烷、9-蔥羧基-丙基三 丙氧基矽烷、9-蔥羧基-丁基三丙氧基矽烷、9-蔥羧基-甲 基三丁氧基矽烷、9-蔥羧基-乙基三丁氧基矽烷、9-蔥羧基 -丙基三丁氧基矽烷及9 -蔥羧基-丁基三丁氧基矽烷。 9-蔥羧基-烷基二-或三函矽烷（其中烷基具1至4個碳原 子）包括9 -蔥羧基-甲基二溴矽烷、9-蔥羧基-乙基二溴矽 烷、9-蔥羧基-丙基二溴矽烷、9-蔥羧基-丁基二溴矽烷、 9-蔥羧基-甲基二氯矽烷、9-蔥羧基-乙基二氯矽烷、9-蔥羧 基-丙基二氯矽烷、9-蔥羧基-丁基二氯矽烷、9 -蔥羧基-乙基二氟矽烷、9-蔥羧基-丙基二氟矽烷、9-蔥羧基-丁基 二氟矽烷、9-蔥羧基-甲基三溴矽烷、9-蔥羧基-乙基三溴 矽烷、9 -蔥羧基-丙基三溴矽烷、9-蔥羧基-丁基三溴矽烷、 9-蔥羧基-甲基三氯矽烷、9-蔥羧基-乙基三氯矽烷、9-蔥羧 基-丙基三氯矽烷、9-蔥羧基-丁基三氣矽烷、9 -蔥羧基- -14- 發嘆說_續買 1260330 (S) 甲基三氟石夕、9-蔥幾基-乙基三氟石夕坑、9 -惹複基-丙基 三氟矽烷及9 -蔥羧基-丁基三氟矽烷。 適用於本發明之吸收化合物之其他實例包括蔥黃酸 (1)、9-蔥羧酸（2)、9-蔥甲醇（3)、9-蔥乙醇（4)、9-蔥丙醇（5)、 9-蔥丁醇（6)、茜素（7)、醒茜（8)、櫻草靈（9)、2-羥基-4-(3-三乙氧基甲矽烷基丙氧基）-二苯基酮（10)、2-羥基-4-(3-三 甲氧基甲矽烷基丙氧基）-二苯基酮（Π)、2-羥基-4-(3-三丁 氧基甲矽烷基丙氧基）-二苯基酮（12)、2-羥基-4-(3-三丙氧 基甲矽烷基丙氧基）-二苯基酮（13)、玫紅酸（14)、三乙氧基 甲矽烷基丙基-1, 8 -莕醯亞胺（15)、三甲氧基甲矽烷基丙基 -1,8-萘醯亞胺（16)、三丙氧基甲矽烷基丙基-1，8-莕醯亞胺 (17)、9-蔥羧基-甲基三乙氧基矽烷（18)、9-蔥羧基-乙基三 乙氧基矽烷（19)、9-蔥羧基-丁基三乙氧基矽烷（20)、9-蔥羧 基-丙基三乙氧基矽烷（21)、9-蔥羧基-甲基三甲氧基矽烷 (22)、9-蔥羧基·乙基三丁氧基矽烷（23)、9-蔥羧基-甲基三 丙氧基矽烷（24)、9-蔥羧基-丙基三甲氧基矽烷（25)、苯基 三乙氧基矽烷（26)、苯基三甲氧基矽烷（27)、苯基三丙氧基 矽烷（28)、4-苯基偶氮驗（29)、4-乙氧基苯基偶氮苯-4-羧基 -甲基三乙氧基矽烷（30)、4-甲氧基苯基偶氮苯-4-羧基-乙 基三乙氧基石夕坑（31)、4-乙氧（基木基偶氣表-4 -叛基-丙基二 乙氧基矽烷（32)、4-丁氧基苯基偶氮苯-4-羧基-丙基三乙氧 基矽烷（33)、4-甲氧基苯基偶氮苯-4-羧基-甲基三乙氧基矽 烷（3 4)、4-乙氧基苯基偶氮笨-4-羧基-甲基三乙氧基矽烷 (35)、4-甲氧基苯基偶氮苯-4-羧基-乙基三乙氧基矽烷 -15 - 1260330 (9) 發觸說_續頁 (3 6)、4-甲氧基笨基偶氮苯-4-羧基-丙基三乙氧基矽烷（37) 及其組合。吸收化合物1 - 3 7之化學式顯示於圖1 a至圖1 f 中。例如，9 -蔥羧基-甲基三乙氧基矽烷（18)與9 -蔥甲醇 (3)、2-羥基-4-(3-三乙氧基甲矽烷基丙氧基）-二苯基酮（10) 及玫紅酸（14)之組合，及苯基三乙氧基矽烷（26)已獲得有 利結果。然而，應了解的是，此一特定化合物清單並非全 包性清單，而所涵蓋及較佳的化合物可自包含這些特定化 合物之化學化合物類中選出。 大多數的這些吸收化合物市面上可自例如艾利希 (Aldrich)化學公司（Milwaukee, WI)購得。9 -蔥羧基-烷基三 烷氧基矽烷係利用以下立即所述之酯化方法合成。除以上 吸收化合物外之苯基吸收化合物之實例包括矽基反應性 基附著於苯環或取代苯基，如甲基苯基、氯苯基及氯甲基 苯基之結構。特定苯基吸收化合物包括苯基三甲氧基矽 烷、苄基三氯矽烷、氯甲基苯基三甲氧基矽烷、苯基三氟 矽烷，僅舉數例。包括一或二個’’離去基”之二苯基矽烷， 如二笨基甲基乙氧基矽烷、二苯基甲基二乙氧基矽烷及二 苯基二氯矽烷，再度僅舉數例，亦係適當的可融入吸收化 合物。 9 -蔥羧基-烷基三烷氧基矽烷化合物之一般合成方法包 含利用9 -蔥羧酸及氯甲基三烷氧基矽烷化合物作為反應 物。明確言之，9 -蔥羧基-甲基三乙氧基矽烷（1 8)之合成 方法係利用9 -蔥羧酸（2)及氣甲基三乙氧基矽烷作為反應 物。反應物係與先前在4 A分子·篩上乾燥過之三乙胺及甲 -16 - 1260330 00) 基異丁基酮（MIBK)混合以形成反應混合物，其經加熱至迴 流並迴流約6至1 0小時。迴流後，反應混合物經冷卻過夜， 產生大量的固體沉澱物。剩餘溶液經轉動蒸發、矽凝膠管 柱過濾及轉動蒸發第二次，產生9 -蔥羧基-甲基三乙氧基 矽烷（1 8 )，為深琥珀色油質液體，其可經純化。此一方法 很重要，因為其適用於製造9-蔥羧基-烷基三烷氧基矽烷 類中之任何化合物，包括9 -蔥羧基-乙基三乙氧基矽烷

(TESAC)、9-蔥羧基-丙基三甲氧基矽烷及9-蔥羧基-丙基三 乙氧基矽烷（ACTEP)。 就吸收193 nm之旋塗式玻璃組合物而言，（a)起始強烈吸 收化合物之重量比為約2 2至約1 0 0 ; (b)具良好離去基之矽 烷之重量比為約9至約98;及（c)具不同於（b)之良好離去基 之矽烷之重量比為約6 1至約16 2。

就吸收248 nm之旋塗式玻璃組合物而言，（a)起始強烈吸 收化合物之重量比為約1 2至約60 ; (b)具良好離去基之矽 烷之重量比為約2 2至約1 6 8 ;及（c)具良好離去基而不同於 (b )之矽烷之重量比為約2 2至約1 6 0。 在吸收性旋塗式玻璃組合物中，吸收化合物可間充 (interstitially)融入旋塗式玻璃基質中。或者，吸收化合物 係化學鍵結至旋塗式玻璃聚合物。不受任何理論所限制， 本發明人等認為，可融入之吸收化合物經由可接近反應性 基鍵結至旋塗式玻璃聚合物主鏈可提供有益結果。 9 -蔥羧基-烷基二-或三烷氧基矽烷及9 -蔥羧基-烷基二-或三齒矽烷可使用類似方法製造。 -17 - 發_說_續頁 1260330 (⑴ 為製造吸收性旋塗式玻璃組合物，係將吸收化合物，如 吸收化合物1 - 3 7或其組合與矽烷反應物在S 0 G材料合成 時混合。

在第一方法中，係在反應容器中形成包括矽烷反應物例 如HTEOS、或TEOS及MTEOS、或TMOS及MTMOS ;或者四氯 矽烷及甲基三氯矽燒、一或多種吸收化合物如吸收化合物 1 - 3 7 ;溶劑或溶劑之組合；及酸/水混合物之反應混合物。 適當溶劑包括丙酮、2 -丙醇及其他簡單醇類、酮類及酯類 如1 -丙醇、MIB K、丙氧基丙醇及醋酸丙酯。酸/水混合物 例如係硝酸及水。其他質子酸或酸Sf，如醋酸、甲酸、乳 酸、磷酸、氫氯酸或醋酸酐也可用於酸混合物。所得混合 物經迴流約1至2 4小時，即得吸收性S Ο G聚合物溶液。

根據形成吸收性S Ο G材料之第二種方法，係在反應容器 中形成包括石夕院反應物、一或多種吸收化合物如吸收化合 物1 - 3 7，及溶劑或溶劑之組合之反應混合物。將反應混合 物加熱約1至24小時。矽烷反應物及溶劑係如以上第一方 法所述。將上述酸/水混合物加至反應混合物中，並一邊 攪拌。將所得混合物加熱至迴流並迴流約1至2 4小時，即 得吸收性S Ο G聚合物。將吸收性S Ο G如上述稀釋並過濾， 即形成塗覆溶液。 形成吸收性有機氫化矽氧烷材料之方法包括形成雙相 溶劑（包括非極性溶劑及極性溶劑）與相轉移觸媒之混合 物；將一或多種有機三函矽烷、氫化三函矽烷及一或多種 吸收化合物如吸收化合物1 - 3 7加入，以提供雙相反應混合 -18 - 發嗎說_續買 1260330 (,)

物；及使雙相反應混合物反應1至2 4小時，以產生吸收性 有機氫化矽氧烷聚合物。相轉移觸媒包括，但不限於，氯 化四丁基銨及氯化苄基三甲基銨。代表性非極性溶劑包 括，但不限於，戊烷、己烷、庚烷、環己烷、苯、甲苯、 二甲苯、iS化溶劑如四氯化碳、及其混合物。有用極性溶 劑包括水、醇類，及醇與水混合物。將吸收性聚合物溶液 如上稀釋及過濾，即形成塗覆溶液。 p Η微調劑： 本碎氧垸聚合物家族可包括至少一種pH微調劑（tuning agent)，如吾人概括受讓之"用於光微影術之旋塗式抗反射 塗層（Spin-On Anti-Reflective Coatings for Photolithography)’’之 專利申請案（也於200 1年1 1月1 5曰提出申請）所揭示；該專 利申請案以其整體達到涵蓋本揭示内容必須之程度併於 此以供參考。 p Η微調劑係一種化合物、材料或溶液，其係加至旋塗

式材料與有機吸收化合物之混合物中，以”微調”或調整最 終旋塗式組合物之ρ Η，俾其可與任何所選光阻劑材料， 包括在365 nm、248 nm、193 nm及157 nm附近具吸收尖學者 相容或更相容。 然而，應了解的是，ρ Η微調劑不僅可調整最終旋塗式 組合物之ρ Η，而且也會影響作為多層材料、電子組件或 半導體組件一部份之最終旋塗式組合物之化學性能及特 徵、機械性能及結構組成，使得最終旋塗式組合物與和其 結合之光阻劑更相容。更明確言之，ρ Η微調劑會強烈影 -19 - 1260330 發觸零積頁 (13) 響聚合特徵、結構組成及空間定向，其會造成抗反射塗層 之表面性質提高以使光阻劑達到最適性能。換言之，單只 調整旋塗式材料之p Η而不影響旋塗式組合物或和其結合 之光阻劑材料之機械性質及結構組成之ρ Η微調劑並不涵 蓋於此。 所涵蓋的ρ Η微調劑必須發揮二種不同而有時相關的功 用：a)影響其所加入之組合物之pH ;及b)影響旋塗式組合 物之機械性能及/或結構組成，此也可說成強烈影響聚合 特徵、結構組成及空間定向，其會造成抗反射塗層之表面 性質提高以使光阻劑達到最適性能。 所涵蓋的ρ Η微調劑部份係設計成可影響其所加入之組 合物之pH。有潛能之pH微調劑的族類包含a)任何適當酸 性或鹼性溶液、化合物及/或組份，及/或b )任何適當強，度 或濃度之酸性或鹼性溶液、化合物及/或組份。此一適當 pH ”影響劑（influencers)”的匯集係選出最終pH微調劑之較 大化合物組，因為pH ”影響劑”必須也能影響最終旋塗式 組合物之機械性能及/或結構組成，而同時使最終旋塗式 組合物可相容或更相容。此即，例如，意謂所選ρ Η微調 劑也設計成可配合旋塗式材料及有機吸收化合物混合物 之溶解度參數、分子量、熔點或一些其他物理特徵。換言 之，ρ Η微調劑及旋塗式材料與有機吸收化合物之混合 物，視所要物理特徵而定，物理上不能不相容，既使ρ Η 微調劑發揮其影響混合物之ρ Η之第一功用。在較佳具體 例中，所要物理特徵係溶解度參數或分子量。在更佳具體 -20- 發嘆說_缓買 誦30 (i4) 例中，所要物理特徵係溶解度參數。 也涵蓋的是，p Η微調劑也將會機械及結構地影響光阻 劑材料/ ARC結合之性能及特徵。例如，經pH微調的旋塗 式組合物係施塗在基材或多層材料上，然後再旋塗光阻劑 材料於旋塗式組合物上。當光阻劑材料曝露並隨後蝕刻 時，在蝕刻線、預定蝕刻線或邊壁之光阻劑材料將和旋塗 式組合物形成8 5 -90度角。換言之，光阻劑材料不會”掉落 (fall over)"在旋塗式組合物上。在旋塗式組合物未經pH微 調之情形時，光阻劑材料會在蝕刻後’’掉落”在旋塗式組合 物上，此很明顯的會產生有瑕疵的多層材料。就是在這種 情形時，經p Η微調的旋塗式組合物才會影響最終旋塗式 組合物之機械及結構完整性及光阻劑材料/ ARC結合之相 容性。如此處所用，’’結合（coupled或couple )" —詞係意指二 種材料或組合物相互叠在上面直至二種材料在物理上、機 械上及/或化學上相互結合。 一些適當p Η微調劑之實例包含各種莫耳濃度之胺類， 如？胺基烷基三烷氧基矽烷，尤其是？胺基丙基三乙氧基 矽烷（APTF或APTEOS);水；氧化物及烷氧化物，如烷氧 化鈉、燒氧化鉀、氫氧化钾；齒化氫，如溴化氫、氫氣酸； 醋酸；硫酸、乳酸、硝酸；ΤΜΑΗ ; PGMEA ;及胺基低聚 物，包括具無機原子如矽之低聚物。所涵蓋的ρ Η微調劑 之莫耳濃度包括1 Μ、0.1 Μ及0.01 Μ濃度。 所涵蓋的光阻劑材料可包含任何光微影術光阻劑，包括 具1 5 7 nm、193 nm、24 8 nm及3 65 nm附近之波長範圍之材料。 -21 - 發嘆說_續頁 1260330 (15) 光阻劑材料類範圍如此廣大的主要原因，是p Η微調劑可 使光微影術光阻劑材料與反射塗層相配合，並使彼等相互 可容。一些所涵蓋的光微影術光阻劑材料的實例包含丙烯 酸酯基光阻劑材料、環氧樹脂基化學放大光阻劑、氟聚合 物光阻劑、聚（冰片晞-馬來酸纤）交替聚合物、聚苯乙晞 系統及重偶氮苔醒/酚醛清漆光阻劑。 應用： 本組合物係溶解於適當溶劑而形成塗覆溶液，並施加於 製造半導體元件之各種材料層上。吸收性旋塗式玻璃抗反 射塗層已設計成可輕易納入既有半導體製造方法中。提供 可納入之性質包括抗顯像劑性、標準光阻劑加工處理時之 熱穩定性及下面各層之選擇性移除。 吸收性S Ο G可用適當溶劑稀釋以獲得可產生各種厚度 之薄膜之塗覆溶液。適當稀釋溶劑包括丙酮、2 -丙醇、乙 醇、丁醇、甲醇、醋酸丙酯、乳酸乙酯及丙二醇丙基醚， 商業上稱為Propasol-P。具高彿點之稀釋溶劑如乳酸乙醋及 丙二醇丙基醚己被發現很有益。咸信高沸點溶劑會降低氣 泡膜瑕疵形成之機率。相反地，低沸點溶劑會被截留在膜 之交聯上層以下，並隨後在烘烤製程步驟被驅除時產生空 隙。可用於本發明之額外溶劑包括乙二醇三甲基醚[或稱 為格里美（glyme)]、茴香醚、二丁基醚、二丙基醚、醋酸 丙二醇甲基醚酯及戊醇。視需要而定，界面活性劑，如產 品 FC430 [ 3 Μ 公司（Minneapolis, MN )提供]，或產品 Megaface R08 (曰本D I C公司提供）也可加至塗覆溶液中。塗覆溶液 -22 - 126〇33〇 __ (^) 通系為介於約〇.5與2〇重量A氷合物之間。使用前，用標 丰過濾技術將塗覆溶液過濾。 膜厚範圍係自較佳約1呈约5〇〇〇 A，更佳約5 0至約3500 A 及最佳約500約至1500 A。 圖3 a至圖3 h顯示使用根據本發明之吸收性旋塗式玻璃 材料在光微影方法中作為抗反射塗層之一般方法。如圖3 a 所示，矽基材2〇上沉積有介電層22。介電層22可由各種介 電材料所構成，包括例如由TEOS衍生而得之二氧化矽 層、矽烷基二氧化矽層、熱生長氧化物、化學蒸氣沉積產 生之甲基氫化碎氧燒或併含其他元素或化合物之二氧化 ♦。介電層2 2通常可為光學透明介質，但非必要。吸收性 SOG抗反射塗層24係施加於介電層22(圖3b)上，其上再以 習用正光阻劑之光阻劑層2 6覆蓋以產生如圖3 c所示之疊 層。圖3 c之疊層係透過罩幕3 0曝露於紫外光輻射3 2下，如 圖3d所示。在曝露時，吸收性s〇G ARC層24會吸收透過光 阻劑之UV光32。因為介電層22在UV波長範圍内係透明， 如果吸收性SOG ARC層24不存在，則UV光32會自下面矽層 2 0反射，使關鍵尺寸，例如曝露之光阻劑之關鍵尺寸2 7 變不正確。在此一實例中，係採用正光阻劑，其提供直接 的影像轉移。

曝露之疊層係經顯像而得圖3 e之疊層。吸收性SOG ARC 層24係可耐習知光阻劑顯像劑溶液（conVentional photoresist developer solutions)，如2.5%之氫氧化四甲基按（TMAH)溶 液。相反地，具有光阻劑材料之一些化學特徵之有機ARC -23 - 發瞵說_續頁 1260330 (17) 層則對光阻劑顯像劑較為敏感。再者，預期吸收性SOG ARC層可耐還原化學、氣體基光阻劑剝除方法，而有機 A R C則不耐。因此，吸收性S Ο G層之使用可便利光阻劑再 加工，而不必再施加A R C層。 接著，經由光阻劑層26之孔洞在吸收性SOG ARC層24蝕 刻圖案，而得圖3f之蝕刻疊層。吸收性SOG ARC層24係使 用對光阻劑具有高選擇性之氟碳化物蝕刻法蝕刻。吸收性 S〇G對氟碳化物蝕刻之反應提供吸收性S Ο G勝過有機 A R C層之額外優點；有機A R C層需使用氧電漿蝕刻。氧電 漿蝕刻會使經顯像之光阻劑之關鍵尺寸變不正確，因為有 機基之光阻劑也會被氧電漿蝕刻。氟碳化物電漿消耗的光 阻劑比氧電漿為少。在較短U V波長時，焦點需求之深度 將會在圖3 d中所示曝露步驟時限制光阻劑層2 6之厚度。例 如，估計在193 nm時，光阻劑層之厚度應為約300 nm。因 此，因為開始要用這些短波長，故很重要的是要有一種就 光阻劑而言可選擇性蝕刻之ARC層。 氟碳化物蝕刻繼續進行通過介電層2 2，而產生圖3 g之疊 層。光阻劑層2 6在繼續進行之蝕刻過程中會部份消耗掉。 最後，光阻劑層2 6係使用氧電漿或氫還原化學或濕化學剥 除，而SOG ARC層24則使用緩衝氧化物蝕刻劑，例如標準 氫氣酸/水混合物，或水性或非水性有機胺，或水性或非 水性氟化物剥除。有利的是，SOG ARC層可用就下面介電 層而言顯示良好選擇性之溶液剝除。因此，圖3 a至圖3 h 所示之一般光微影方法即証明吸收性S Ο G材料作為抗反 •24- 1260330 r-——-π (18) 發嘴說嚷續頁 射塗層之製程優點。 作為利用本矽氧烷聚合物凹/凸面關係之實例，以設計 目標如消光係數或折射率開始。由該馬鞍，決定將達成目 標之起始比。例如，若選定的設計目標為k = 0.28，則在ζ 轴找出0.2 8並使其與X及y軸上之原料之比相連。就主設計 目標馬鞍上所見這些比率之每一種而言，請注意這些比率 落在副設計目標馬鞍上之何處。在副設計目標馬鞍之可能 選擇當中，決定何種比率最有利。再度例如，k = 0.28具有 PTEOS與MTEOS比為A及PTEOS/TEOS比為B 。在BOEI虫刻速 率馬鞍比上，觀察到A具有蝕刻速率為R及B具有E之蝕刻 比率。假設副設計目標為快速BOE蝕刻，並請注意R較E 蝕刻得快。藉由選擇A之莫耳比為較佳比，設計即為特定 k並為Β Ο E蝕刻速率之副設計目標而最適化。此一過程可 為眾多副設計目標重複，而也許有許多二種以上會達到主 設計目標之比率。 FTIR及質子nmr可為本發明有用之分析技術。 分析試驗方法： 光學性質及厚度：消光係數（k)係利用n&k技術公司之 1200及15 12工具測量反射率光譜而測定，然後利用η & k技 術公司之軟體自所測量之反射率計算厚度、η及k。 本發明組合物之合成方法將說明於以下實例中。 製備實例 9 -蔥羧基-甲基三乙氧基矽烷之合成 在2升燒瓶中，將90.0克9-蔥羧酸、86.0毫升氯甲基三乙 -25 - 發_說_續買 1260330 (19) 氧基矽烷、66毫升三乙胺及1.25升甲基異丁基酮（MIBK)(已 在4 A分子篩上乾燥過）攪拌，緩慢加熱至迴流並迴流8.5 小時。將溶液移至2升鐵弗龍瓶中並留置過夜。大量的固 體沉澱物即告形成。將MIBK溶液傾析並轉動蒸發至約200 克。將等重己烷加入並混合。沉澱物形成。將1.75吋直徑 X 2吋高之矽凝膠管柱用2 0 %醋酸乙酯/ 8 0 %己烷製備成漿 體。使MIBK/己烷溶液在壓力下通過管柱，並用8 00毫升 2 0 %醋酸乙酯/ 8 0 %己烷洗滌管柱。將溶液過濾至0.2 //in並 轉動蒸發。當溶劑停止逸出後，即將溫度提升至3 5 °C歷時 60分鐘。得深琥珀色油質液體產物（85克）。 9 -蔥羧基-乙基三乙氧基矽烷之合成 在2升燒瓶中，將90.0克9 -蔥羧酸、86.0毫升氯乙基三乙 氧基矽烷、66毫升三乙胺及1.25升甲基異丁基酮（MIBK)(已 在4 A分子篩上乾燥過）攪拌，緩慢加熱至迴流並迴流8.5 小時。將溶液移至2升鐵弗龍瓶中並留置過夜。大量的固 體沉澱物gp告形成。將MIBK溶液傾析並轉動蒸發至約2 00 克。將等重己烷加入並混合。沉澱物形成。將1.75吋直徑 X 2吋高之矽凝膠管柱用2 0 %醋酸乙酯/ 8 0 %己烷製備成漿 體。使MIBK/己烷溶液在壓力下通過管柱，並用800毫升 20%醋酸乙酯/80%己烷洗滌管柱。將溶液過濾至0.2 /zm並 轉動蒸發。當溶劑停止逸出後，即將溫度提升至3 5 °C歷時 6 0分鐘。 9 -蔥羧基-丙基三乙氧基矽烷之合成 在2升燒瓶中，將90.0克9-蔥羧酸、86.0毫升氯丙基三乙 -26- 1260330 (20)

氧基矽烷、66毫升三乙胺及1.25升甲基異丁基酮（MIBK)(已 在4 A分子篩上乾燥過）攪拌，緩慢加熱至迴流並迴流8.5 小時。將溶液移至2升鐵弗龍瓶中並留置過夜。大量的固 體沉澱物即告形成。將MIBK溶液傾析並轉動蒸發至約200 克。將等重己烷加入並混合。沉澱物形成。將1.75吋直徑 X 2吋高之矽凝膠管柱用2 0 %醋酸乙酯/ 8 0 %己烷製備成漿 體。使MIBK/己烷溶液在壓力下通過管柱，並用8 00毫升 20%醋酸乙酯/ 80%己烷洗滌管柱。將溶液過濾至0.2 /zm並 轉動蒸發。當溶劑停止逸出後，即將溫度提升至3 5 °C歷時 6 0分鐘。 9-蔥羧基-甲基三甲氧基矽烷之合成

在2升燒瓶中，將90.0克9 -蔥羧酸、8 6.0毫升氯甲基三甲 氧基矽烷、66¾升三乙胺及1.25升甲基異丁基酮（MIBK) (已在4 A分子篩上乾燥過）攪掉，緩慢加熱至迴流並迴流 8.5小時。將溶液移至2升鐵弗龍瓶中並留置過夜。大量的 固體沉澱物即告形成。將MIBK溶液傾析並轉動蒸發至約 2 0 0克。將等重己烷加入並混合。沉澱物形成。將1.75吋 直徑X 2吋高之矽凝膠管柱用2 0 %醋酸乙酯/ 8 0 %己烷製備 成漿體。使MIBK/己烷溶液在壓力下通過管柱，並用800 毫升20%醋酸乙酯/80%己烷洗滌管柱。將溶液過濾至0.2 /zm並轉動蒸發。當溶劑停止逸出後，即將溫度提升至3 5 °C歷時6 0分鐘。 本發明實例1-2 將以下表1所示本發明實例1及表2所示本發明實例2之 -27- 1260330 (21) 原料裝入1升燒瓶中並予以混合。將燒瓶加熱1至2 4小時3 將溶劑加入以達成所要膜厚度·，並以表中所列出之量加 入。將溶液過滤。將溶液配送，繼之3000 rpm厚度旋塗20 秒，並在8 0 °C及180°C下各烘烤1分鐘。光學性質係利用η & k 技術公司之15 12工具測量。 在本發明實例1中，以下表1所示組合物A至Μ吸收193 nm。圖4-6即由此等數据而得。表1中，Ρ及PTEOS代表苯 基三乙氧基矽烷，Μ及MTEOS代表甲基三乙氧基矽烷，及 Τ及TEOS代表四乙氧基矽烷。 表1 本發明 實例1 P/M P/T 克 PTEOS 莫耳 PTEOS 克 MTEOS 莫耳 MTEOS 克 TEOS 莫耳 TEOS A 0.5 0.1 22.62 0.093545 33.5 0.187991 147.02 0.705572 B 2 0.1 25.57 0.105744 9.48 0.053199 166:2 0.79762 C 0.5 0.7 66.39 0.274554 98.5 0.55275 61.65 0.295868 D 2 0.7 100.4 0.415202 37.24 0.208979 93.23 0.447425 E 0.5 0.4 53.46 0.221083 79.31 0.445062 86.88 0.416951 F 2 0.4 73.51 0.303999 27.26 0.152974 119.46 0.573307 G 0.5 0.4 53.46 0.221083 79.31 0.445062 86.88 0.416951 Η 2 0.4 73.51 0.303999 27.26 0.152974 119.46 0.573307 I 1.25 0.1 24.92 0.103056 14.79 0.082997 161.97 0.777319 J 1.25 0.7 91.07 0.376618 54.04 0.303255 84.57 0.405865 κ 1.25 0.1 24.92 0.103056 14.79 0.082997 161.97 0.777319 L 1.25 0.7 91.07 0.376618 54.04 0.303255 84.57 0.405865 Μ 1.25 0.4 68.38 0.282784 40.58 0.227722 111.12 0.533282 -28 - 1260330 ,_ (22) 本發明 實例 MW 密度 %固形物 Rexp 厚度 (A) k 193 η 193 姓刻速率 Α/秒 P/M*P/T __ A 1223 0.8514 10.5833 7.4 3454 0.522 1.516 176.833 0.05 B 1369 0.8523 10.4627 7.7 3335 0.119 1.766 209.533 0.2 C 872 0.8536 12.9091 10.1 4755 0.306 1.861 131.8 0.35 D 1043 0.8585 13.6918 11.7 4461 0.371 1.966 264.467 1.4 E 1095 0.8527 12.2705 8.9 3825 0.268 1.812 226.067 0.2 F 579 0.8600 12.7923 10.9 4553 0.354 1.849 284.6 0.8 G 818 0.8500 12.2484 9.2 4451 0.231 1.806 221.4 0.2 Η 572 0.8600 13.647 10.2 4120 0.27 1.946 274.267 0.8 I 886 0.8500 13.1383 7.5 3394 0.253 1.647 229.033 0.125 J 577 0.8600 13.6171 11.1 4274 0.311 1.973 239.6 0.875 K 1174 0.8500 10.5158 7.5 3375 0.112 1.737 232.633 0.125 L 576 0.8600 13.6152 11.5 4705 0.366 1.961 159.067 0.875 Μ 741 0.8600 12.8159 10.1 4270 0.261 1.88 263.533 0.5 就本發明實例1而言，消光係數k值凹/凸面狀關係（1 93 nm時）係定義（克數）為 k = 1312 - 4 46 pTE〇s (克）-6.02 MTEOS (克）+ 6.86 TEOS (克）。消光係數k值凹/凸面狀關係（193 nm 時）係定義（莫耳數）為k = 13 12 - 0.018444 (莫耳）-0.033782 MTEOS (莫耳）-0.032922 TEOS (莫耳）。蝕刻速率凹/凸面狀 關係（193 nm時）係定義（克數）為 b〇e = _236966 + 807 PTEOS (克） + 1087 MTEOS (克）+ 1241 TEOS (克）。蝕刻速率凹/凸面狀關 係（193 nm時）係定義（莫耳數）b〇e = _236966 + 3 33733 1 pTE〇s (莫耳）+ 6.099888 MTEOS (莫耳）+ 5.955752 TEOS (莫耳）。 就本發明實例2而言，以下表2所示組合物A至I吸收248 nm。PGMEA代表醋酸丙二醇甲基醚酯。圖7-8即由乳酸乙 酉曰數據而得。S代表比例因子（scaie fact〇r)，因為原料量有 限。 -29 - 1260330 (23) 表2

本發明 實例2 Actep/ MTEOS Actep/ TEOS 克 aclep 莫耳 actep 克 MTEOS 莫耳 mteos 克 TEOS 莫耳 teos 克 丙酮 ! 克 IPA A 0.36 0.36 79.59 0.186577 92.417 0.518614 80.987 0.388669 148.56 297 B 0.205 0.205 48.5084 0.113715 98.913 0.555067 86.68 0.415991 148.56 297 C 0.05 0.36 21.9433 0.05144 183.452 1.029473 22.328 0.107156 148.56 297 D 0.36 0.05 21.9433 0.05144 25.479 0.14298 160.762 0.771522 148.56 297 E 0.05 0.05 12.7259 0.029832 106.392 0.597037 93.233 0.44744 148.56 297 F 0.205 0.05 20.1623 0.047265 41.113 0.230713 147.715 0.708907 148.56 297 G 0.05 0.205 20.1623 0.047265 168.563 0.94592 36.028 0.172904 148.56 297 Η 0.205 0.36 60.2787 0.141307 122.914 0.689753 61.336 0.294361 148.56 297 I 0.36 0.205 60.2787 0.141307 69.993 0.392778 107.712 0.516927 148.56 297 衣發明 實例2 克 酸 克 水 克 丁醇 S TESPAC S MTEOS sTEOS S 丙S同 s IPA s酸 s水 A 5.599 66.86 43.77 47.754 55.45 48.592 89.136 178.2 3.3594 40.116 B 5.599 66.86 43.77 29.105 59.348 52.0077 89.136 178.2 3.3594 40.116 C 5.599 66.86 43.77 13.166 110.071 13.3969 89.136 178.2 3.3594 40.116 D 5.599 66.86 43.77 13.166 15.288 96.4573 89.136 178.2 3.3594 40.116 E 5.599 66.86 43.77 7.6355 63.835 55.94 89.136 178.2 3.3594 40.116 F 5.599 66.86 43.77 12.0974 24.668 88.6288 89.136 178.2 3.3594 40.116 G 5.599 66.86 43.77 12.0974 101.138 21.6168 89.136 178.2 3.3594 40.116 H 5.599 66.86 43.77 36.1672 73.748 36.8015 89.136 178.2 3.3594 40.116 i I I 5.599 66.86 43.77 36.1672 41.996 64.627 89.136 178.2 3.3594 40.116 -30 - 1260330 發明說3月續頁 (24) 衣發明 實例2 2R k-248 in EL 偏差％ 2R n-248 相互作用 母厚度 (A) 厚度 PGMEA (A) 1 R fit k PGiMEA 1500A EL 之稀釋 目標 A 0.451267 28.0546 1.49493 0.1296 7095.43 1676.9 0.448017 1.323 B 0.3892 1.1571 1.5004 0.042025 5456.25 1441.18 0.453617 1.161 C 0.349675 8.4845 1.45633 0.018 3271.11 574.89 0.396917 0.587 D 0.3587 0.0966 1.57793 0.018 3692.4 1138.95 0.227367 0.816 E 0.251358 23.3796 1.44577 0.0025 3629.76 822.31 0.283917 0.74 F 0.359067 0.279 1.5883 0.01025 3832.35 1076.2 0.218675 0.849 G 0.342833 4.8852 i.46417 0.01025 3497.5 738.33 0.29315 0.691 Η 0.450567 11.0757 1.47567 0.0738 6000.26 1502.89 0.475083 1.219 I 0.449933 13.731 1.58793 0.0738 5988.06 1666.48 0.426833 1.233 就本發明實例2而言，在乳酸乙酯稀釋劑中，消光係數k 值凹/凸面狀關係（248 nm時）係定義（克數）為k = -37172 + 71.2 ACTEP (克）+ 170 MTEOS (克）+ 194 TEOS (克）。在乳酸 乙酯稀釋劑中，消光係數k值凹/凸面狀關係（248 nm時）係 定義（莫耳數）為 k =-3 7172 + 0.166909 ACTEP (莫耳）+ 0.95 3 984 MTEOS (莫耳）+ 0.093 1036 TEOS (莫耳）。在 PGMEA稀釋劑 中，消光係數k值凹/凸面狀關係（248 nm時）係定義（克數） 為 k = -6428 1 + 123 ACTEP (克）+ 295 MTEOS (克）+ 336 TE〇S (克）。在PGMEA稀釋劑中，消光係數k值凹/凸面狀關係（248 nm時）係定義（莫耳數）為k二-64281 + 0.28834 ACTEP (莫耳數） + 1.655443 MTEOS (莫耳數）+ 1612516 TEOS(莫耳數）。在乳 酸乙醋稀釋劑中，折射率η凹/凸面狀關係（248 nm時）係定 義（克數）為 n = -3 2 132 + 6 1.6 ACTEP (克）+ 147 MTEOS (克）+ 168 TE0S (克）。在乳酸乙酯稀釋劑中，折射率η凹/凸面狀 關係（248 nm時）係定義（莫耳數）為η = -32 132 + 0.144404 -31· 1260330 (25) 發嘴;買

actep (莫耳）+ 〇·824916 MTE0S (莫耳）+ 0 806258 丁E0S (莫 荨）。以下有厚度馬鞍存在：厚度=38900 107 - 74493 ACTEP (克）-178346 MTEOS (克）+ 2035 14 TEOS (克）。厚度=38900107 -174.6284 ACTEP (莫芩）-1000.819 MTEOS (莫耳）-97 6.6953 TEOS(莫耳）。 雖然本發明已參照特定實例加以說明，但此項說明僅係 本發明應用之一實例JL不得被視為係限制。所揭系實例之 特徵之各種修改及組合皆在以下申請專利範圍所界足本 發明之範圍内。 -32-

Claims (1)

1. 1260330 拾、申請專利範圍 1 . 一種矽氧烷聚合物，其係自以下製成： (a) 會強烈吸低於約365 nm波長之光之苯基烷氧基矽 烷；及 (b) 至少一種具良好離去基之矽烷。 2 .如申請專利範圍第1項之矽氧烷聚合物，尚包含（c)至少 一種具有不同於（b)之烷氧基之矽烷。 3. 如申請專利範圍第1項之矽氧烷聚合物，其中該苯基烷 氧基秒垸會強烈吸低於約200 nm波長之光。 4. 如申請專利範圍第2項之矽氧烷聚合物組合物，其中該 (b)及（c)係自以下所選出： 三乙氧基矽烷、四乙氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、 二甲基二乙氧基矽烷、四甲氧基矽烷、甲基三甲氧基 矽烷、三甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、苯基三 甲氧基矽烷、三氯矽烷、甲基三氯矽烷、乙基三氯矽 烷、四氯矽烷、氯三乙氧基矽烷、氯三甲氧基矽烷、 氯甲基三乙氧基矽烷、氯乙基三乙氧基矽烷、氯甲基 三甲氧基矽烷及氯乙基三甲氧基矽烷。 5. —種溶液，其包含如申請專利範圍第1項之矽氧烷聚合 物及溶劑或溶劑混合物。 6. 如申請專利範圍第5項之溶液，其中溶液為介於該旋塗 式玻璃組合物之約0.5與約2 0重量％之間。 7. —種薄膜，其包含如申請專利範圍第5項之溶液。 8. —種犧牲材料（sacrificial material)，其包含如申請專利範 申請專鉀範園讀買 1260330 圍第5項之溶液。 9. 一種積體電路元件，其包含如申請專利範圍第7項之薄 膜。 10. —種碎氧燒聚合物家族，其包含自以下製成之石夕氧燒 聚合物： (a) 強烈吸收化合物； (b) 至少一種具有良好離去基之矽烷；及 (c) 至少一種具有不同於（b)之良好離去基之之矽烷； 其中該碎氧·院聚合物家族具有凹/凸面狀關係，或就該 (a) 與該（b)與該（c)之比及該矽氧烷聚合物之k值而言位 於由凹/凸面狀關係所包圍之區域内。 11. 如申請專利範圍第1 0項之碎氧烷聚合物家族，其中該 矽氧烷聚合物家族具有凹/凸面狀關係或就該（a)與該 (b) 與該（c)之比及該矽氧烷聚合物之蝕刻速率而言位 於由凹/凸面狀關係所包圍之區域内。 12. 如申請專利範圍第1 1項之矽氧烷聚合物族，其中該矽 氧烷聚合物家族具有凹/凸面狀關係或就該（a)與該（b) 與該（c)之比及該矽氧烷聚合物之折射率而言位於由凹 /凸面狀關係所包圍之區域内。 13. 如申請專利範圍第1 0項之矽氧烷聚合物族，其中該（a) 之重量比為約22至約100 ;該（b)之重量比為約9至約98 及該（c )之重量比為約6 1至約1 6 2。 14. 如申請專利範圍第1 〇項之矽氧烷聚合物家族，其中該 (a)之重量比為約12至約60 ;該（b)之重量比為約22至約 1260330 申請專利範_續頁 1 6 8及該（c )之重量比為約2 2至約1 6 0。 15. 如申請專利範圍第1 0項之石夕氧燒聚合物家族，其中該 (c )會強烈吸收低於約3 6 5 nm波長之光。 16. 如申請專利範圍第1 5項之矽氧烷聚合物族，其中該（c) 包含9 -蔥羧基-烷基二或三烷氧基矽烷，其中烷基具1 至4個碳原子及烷氧基具1至4個碳原子；9 -蔥羧基-烷基 二或三鹵矽烷，其中烷基具1至4個碳原子；蔥黃酸； 9 -蔥羧酸；9 -蔥甲醇；9 -蔥乙醇；9 -蔥丙醇；9 _蔥丁醇； 茜素；S昆茜；櫻草靈；2-羥基-4-(3-三乙氧基甲矽烷基 丙氧基）-二苯基酮；2 -羥基- 4- (3 -三甲氧基甲矽烷基丙 氧基）-二苯基酮；2-羥基-4-(3-三丁氧基甲矽烷基丙氧 基）-二苯基酮；2-羥基-4-(3 -三丙氧基甲矽烷基丙氧 基）-二苯基酮；玫紅酸；三乙氧基甲矽烷基丙基-1，8 -苔醯胺；三甲氧基甲矽烷基丙基-1，8 -苔醯胺；三丙氧 基甲矽烷基丙基-1，8-苔醯胺；9-蔥羧基-甲基三乙氧基 矽烷；9 -蔥羧基-乙基三乙氧基矽烷；9 -蔥羧基-丁基三 乙氧基矽烷；9-蔥羧基-丙基三乙氧基矽烷；9-蔥羧基-甲基三甲氧基矽烷；9-蔥羧基-乙基三丁氧基矽烷；9-蔥羧基-甲基三丙氧基矽烷；9-蔥羧基-丙基三甲氧基矽 烷；苯基三乙氧基矽烷；笨基三甲氧基矽烷；笨基三 丙氧基矽烷：4 -笨基偶氮酚；4 -乙氧基苯基偶氬苯-4 -羧基-甲基三乙氧基矽烷；4胃甲氧基苯基偶氮笨-4-羧基 -乙基三乙氧基矽烷；4 -乙氧基苯基偶氮苯-4-羧基-丙 基二乙氧基咬’坑；4 -丁氧基苯基偶氮苯-4-叛基-丙基三 申諸專剩範園讀頁 1260330 乙氧基矽烷；4-甲氧基苯基偶氮苯-4-羧基-甲基三乙氧 基碎fe ; 4 -乙氧基苯基偶氮苯- 4- ¾基-甲基二乙氧基石夕 烷；4 -甲氧基笨基偶氮苯-4 -羧基-乙基三乙氧基矽烷； 4-甲氧基笨基偶氮笨-4_羧基-丙基三乙氧基矽烷；及其 混合物。 17. 如申請專利範圍第1 0項之矽氧烷聚合物族，其尚包含 (d)至少一種pH微調劑。 18. —種溶液，其包含如申請專利範圍第1 0項之矽氧烷聚 合物族及溶劑或溶劑混合物。 19. 如申請專利範圍第1 8項之溶液，其中溶液為介於該矽 氧烷聚合物族之約0.5與約2 0重量％之間。 20. —種旋塗式材料，其包含如申請專利範圍第1 8項之溶 液。 21. —種薄膜，其包含如申請專利範圍第2 0項之旋塗式材 料。 22. —種犧牲材料，其包含如申請專利範圍第1 0頂之矽氧 烷聚合物家族。 23. —種積體電路元件，其包含如申請專利範圍第2 1項之 薄膜。 24. —種獲得具有微調光學性質及最大蝕刻速率之旋塗式 玻璃組合物之方法，其包含以下步驟： (a)使用包含自以下製成之矽氧烷聚合物之矽氧烷 聚合物家族： (1) 強烈吸收化合物； 1260330 (ii) 至少一種具有良好離去基之矽 (iii) 至少一種具有與（ii)不同之良1 其中該矽氧烷聚合物家族具有凹/凸 與該（ii)與該（iii)之比及該矽氧烷聚/ 於由凹/凸面狀關係所包圍之區域内； (b) 選擇k值；及 (c) 選擇使該矽氧烷聚合物之另一 該（1)與該（11)與該（iii)之比。 25.如申請專利範圍第24項之方法，其中 刻速率最適化。 中f專利範_餐頁 烷；及 離去基之矽烷， 面關係或就該（1 ) 卜物之k值而言位 種性質最適化之 該步騾（c )可使蝕