TWI587094B - 包含金剛烷基的非聚合抗反射組成物 - Google Patents

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Description

包含金剛烷基的非聚合抗反射組成物 相關申請案之交叉參考
本申請案主張2012年1月19日申請之標題為包含金剛烷基之非聚合抗反射組成物(NONPOLYMERIC ANTIREFLECTION COMPOSITIONS CONTAINING ADAMANTYL GROUPS)的美國臨時專利申請案序號61/588,268之優先權權益，後者以全文引用的方式併入本文中。
背景
本發明係關於包含非聚合金剛烷基化合物之組成物，其適用作微影製程，包括微電子製造製程中之抗反射塗層及/或平坦化層。
積體電路製造商不斷設法最大化晶圓尺寸並最小化裝置特徵尺寸以提高產率，降低單位成本，且增加晶片上的計算能力。微影技術之改良及較短波長光微影術輻射源現允許製造接近於20nm的特徵。減少及/或最佳化光阻曝光期間之基板反射對於維持該等小特徵之尺寸控制至關重要。因此，在光阻層下面塗覆被稱為抗反射塗層之吸光有機聚合物，以便在光阻曝光期間減少半導體基板通常所遇到之反射。
先前技術抗反射塗層包含具有吸光發色團之聚合樹脂，該吸光發色團連接於該樹脂或與該樹脂摻合。雖然高光學密度使得此等聚合物能夠提供有效反射率控制，但其亦具有許多缺點。舉例而言，此等聚合物 具有高分子量，此會在聚合物摻合期間造成問題。更特定言之，使用此等聚合物會抑制抗反射塗層針對特定光微影製程中所採用之光阻的定製。定製極其重要，因為其允許光阻針對抗反射塗層有更筆直的輪廓及更佳黏著，因此獲得更佳效能。較低分子量組分亦允許有較佳流體性質，此增加材料填充裝置表面上之構形且產生更平坦之表面以便進行光阻塗覆的能力。因此，此項技術中仍需要改良之抗反射或平坦化塗層組成物。
本發明大致關於用於形成微電子結構之化合物、組成物及方法以及由其形成之結構。在一或多個具體實例中，該等方法包含提供一微電子基板，該微電子基板具有一表面；視情況在該基板表面上形成一或多個中間下層；及與該等中間層(若存在時)相鄰或與該基板表面相鄰(若不存在中間層時)形成一抗反射或平坦化層。該抗反射或平坦化層由包含分散或溶解於溶劑系統中之非聚合化合物的組成物形成。該非聚合化合物包含至少兩個閉合環氧化物環或開環環氧基及至少一個金剛烷基。
本文亦揭示適用於形成微電子結構之抗反射或平坦化組成物。該等組成物包含分散或溶解於溶劑系統中之非聚合化合物。該非聚合化合物包含至少兩個閉合環氧化物環或開環環氧基及至少一個金剛烷基，其中該等閉合環氧化物環或開環環氧基中之至少一者包含化學修飾基團。
本文亦描述微電子結構。在一或多個具體實例中，該等微電子結構包含一微電子基板，該微電子基板具有一表面；在該基板表面上視情況存在之一或多個中間下層；及一與該等中間下層(若存在時)相鄰或與該基板表面相鄰(若不存在中間下層時)之抗反射或平坦化層。該抗反射或平坦化層由包含分散或溶解於溶劑系統中之非聚合化合物的組成物形成。該非聚合化合物包含至少兩個閉合環氧化物環或開環環氧基及至少一個金剛烷基。
本文亦揭示一種非聚合化合物，其包含一核心組分，其中至少兩個閉合環氧化物環或開環環氧基及至少一個金剛烷基分別鍵結於該核心組分。在一或多個具體實例中，該等閉合環氧化物環或開環環氧基中之至少一者具有下式： 其中*為連接於該化合物之連接點，各y為1至2，各X為化學修飾基團，各L個別地為胺基、醚、硫基(硫醚)、肼、亞磺酸酯、磺酸酯、磺醯胺、酯、碳酸酯、胺基甲酸酯、醯胺或脲鍵聯，各R個別地為-O-或-CH2-，且各R2個別地為-H、烷基、磺酸酯、酯、碳酸酯、胺基甲酸酯或其官能化衍生物。
圖1為有關藉由使9-蒽甲酸與1,3-雙(1-金剛烷基)-4,6-雙(縮水甘油基氧基)苯反應來形成根據本發明之一個具體實例之非聚合化合物的反應流程；圖2為有關藉由使3,7-二羥基-2-萘甲酸與1,3-雙(2',4'-雙(縮水甘油基氧基)苯基)金剛烷反應來形成根據本發明之一個具體實例之非聚合化合物的反應流程；圖3為使用實驗用硬質遮罩成像之本發明非聚合塗層組成物之掃描電子顯微鏡(SEM)橫截面影像；及圖4為使用市售硬質遮罩成像之本發明非聚合塗層組成物之SEM橫截面影像。
本發明係關於適用作抗反射塗層及/或平坦化(亦稱作間隙 填充)層之組成物，其中該等組成物包含具有高碳含量之非聚合大分子；及其使用方法。本發明藉由提供包含具有高抗蝕刻性之低分子量可定製組分之組成物來克服先前技術中所遭遇之問題。本發明組成物包含以下物質(基本上由其組成或甚至就由其組成)：溶解或分散於溶劑系統中之非聚合化合物。術語「非聚合(nonpolymeric)」用於表示化合物不具有典型地由聚合產生之包含重複單元之聚合物(或寡聚物)主鏈，且藉此區分本發明化合物與寡聚物及/或聚合物。該術語在本文中更特定地定義為係指具有小於約3,000道爾頓之重量平均分子量的分子化合物或具有少於約10個單體重複單元之化合物。換言之，應瞭解，一些非聚合化合物或分子可具有3,000道爾頓以上之大分子量，但由於具有少於約10個單體重複單元而仍然為非聚合物。術語「聚合(polymeric)」在本文中與「寡聚(oligomeric)」以同義使用，且被定義為係指具有含10個以上單體重複單元之主鏈的化合物。在一或多個具體實例中，根據本發明之非聚合化合物不具有重複單元及/或聚合(寡聚)主鏈。
該等非聚合化合物各自包含至少兩個閉合環氧化物環或開環環氧基及至少一個金剛烷基。術語「金剛烷基(adamantyl group)」係指經取代或未經取代之金剛烷官能基，其可側接於化合物(亦即，金剛烷籠經由其頂點中之僅一者連接於化合物)，或與化合物成一整體(亦即，金剛烷籠經由其頂點中之兩者或兩者以上鍵結於化合物中)。在一或多個具體實例中，非聚合化合物中之金剛烷基為未經取代之金剛烷基。在一或多個具體實例中，金剛烷基亦未經官能化。舉例而言，在較佳具體實例中，金剛烷基不含酸官能度、反應位點或其他部分，且因此較佳不參與非聚合化合物之交聯或官能化(在下文中更詳細地論述)。
包括至少兩個閉合環氧化物環或開環環氧基及至少一個金剛烷基之適合前驅化合物之實例包括含環氧基之多官能金剛烷衍生物，諸 如： 及 其中各x為0至3，各m為至少2(較佳為2至4)，n為至少1(較佳為1至2)，各R個別地為氧原子或-CH2-。以上結構中具有下標之括弧指示超過一個所指示之基團可鍵結於該化合物(自該化合物伸出)，且在本文中不用於所指示之線性/連接/連續重複單元。
用於合成非聚合化合物之例示性前驅化合物包括1,3-雙(1-金剛烷基)-4,6-雙(縮水甘油基氧基)苯、1,3-雙(2',4'-雙(縮水甘油基氧基)苯基)金剛烷、1-(2',4'-雙(縮水甘油基氧基)苯基)金剛烷及1,3-雙(4'-縮水甘油基氧基苯基)金剛烷。適合前驅化合物可以商標名AdamantateTM(Idemitsu Kosan公司，日本)購自市面。適合前驅化合物之合成亦描述於美國專利第7,790,917號中，該專利以引用的方式併入本文中，該引用程度不與本發明不一致。
非聚合化合物進一步包含一或多個化學修飾基團，該一或多個化學修飾基團鍵結於化合物中之各別環氧化物部分。使化學修飾基團與環氧基反應以修飾/定製化合物(及所得組成物)之性質。舉例而言，可連接光衰減部分以增加組成物之光吸收率，從而產生抗反射塗層。同樣，可連接用於提高溶解度、黏著操控(亦即促進或降低)、流變操控、交聯及其 類似目的之基團。
適合化學修飾基團前驅物較佳將具有適於與環氧基反應之酸、酚或醇基(例如羧酸、胺、硫醇、羥基等)，且在一些具體實例中，進一步經至少一個在鍵結於化合物之後仍未被佔據(未反應)之其他反應性部分取代。接著在組成物之後續交聯期間可使用此反應性部分，此在下文中有更詳細地論述。例示性反應性部分包括自由羥基及其類似物。
因此，在一些具體實例中，非聚合化合物包含一或多個閉合環氧化物環或開環環氧基，該一或多個閉合環氧化物環或開環環氧基與各別光衰減部分鍵結。在一些具體實例中，所利用之光衰減部分較佳包含發色團，該發色團具有羧酸、酚、醇、硫醇及/或胺部分以便與環氧基鍵結。較佳發色團包括環狀化合物(且尤其為C6-C18芳族)及脂族(較佳為約C1-C12，且更佳為約C1-C8)酸。舉例而言，在本發明之某些具體實例中，經酸官能化、經羥基取代之芳族化合物尤其較佳。用於充當根據本發明之光衰減部分之尤其較佳的化合物包括芳族化合物，諸如經取代及未經取代之以下各物：苯甲酸、萘甲酸及/或蒽甲酸。
在一或多個具體實例中，非聚合化合物包含一或多個閉合環氧化物環或開環環氧基，該一或多個閉合環氧化物環或開環環氧基與各別提高溶解度之基團鍵結，諸如羥基、酸、脂肪鏈(C1-C12)及其類似基團。在一或多個具體實例中，非聚合化合物包含一或多個閉合環氧化物環或開環環氧基，該一或多個閉合環氧化物環或開環環氧基與各別促進黏著之基團鍵結，諸如脂族鏈、醇、極性基團、硫醇及其類似基團。在一或多個具體實例中，非聚合化合物包含一或多個閉合環氧化物環或開環環氧基，該一或多個閉合環氧化物環或開環環氧基與各別降低黏著之基團鍵結，諸如氟。在一或多個具體實例中，非聚合化合物包含一或多個閉合環氧化物環或開環環氧基，該一或多個閉合環氧化物環或開環環氧基與各別流變操控 基團鍵結，諸如脂族鏈、酚、羥基及其類似基團。應瞭解，可使用上述化學修飾基團之組合。舉例而言，可將超過一種類型之化學修飾基團連接於同一非聚合化合物上之各別閉合環氧化物環或開環環氧基。同樣，同一閉合環氧化物環或開環環氧基可鍵結於超過一個化學修飾基團。或者，可將包含一種類型的化學修飾基團之非聚合化合物與包含另一類型的化學修飾基團之非聚合化合物混合以改變所得組成物的性質。
在一或多個具體實例中，以組成物中所有非聚合化合物上之閉合環氧化物環或開環環氧基總數視作100%計，至少約10%閉合環氧化物環或開環環氧基被化學修飾基團佔據(已與之反應)，較佳為至少約50%，且更佳為至少約75%。在一些具體實例中，至少約95%閉合環氧化物環或開環環氧基與化學修飾基團反應。應瞭解，化學修飾基團可鍵結於閉合環氧化物環或開環環氧基作為開環反應之一部分。或者，隨後可使化學修飾基團經由開環部分中之自由羥基(亦即，在開環之後)鍵結於閉合環氧化物環或開環環氧基。因此，在一些具體實例中，兩個化學修飾基團可經由同一閉合環氧化物環或開環環氧基鍵結於非聚合物化合物。
非聚合化合物具有約500道爾頓至約2,000道爾頓、較佳為約600道爾頓至約1,500道爾頓且更佳為約700道爾頓至約1,000道爾頓之重量平均分子量。
在一或多個具體實例中，非聚合化合物包含至少兩個閉合環氧化物環或開環環氧基，其中至少一個閉合環氧化物環或開環環氧基具有下式： 其中*為連接於該化合物之連接點，各y為1至2，各X為化學修飾基團，各L個別地為胺基、醚、硫基(硫醚)、肼、亞磺酸酯、磺酸酯、磺醯胺、酯、碳酸酯、胺基甲酸酯、醯胺或脲鍵聯，各R個別地為氧原子或-CH2-，且各R2個別地為-H、烷基、磺酸酯、酯、碳酸酯、胺基甲酸酯或其官能化衍生物。在超過一個X基團(例如當y為2時)的情況下，各X可分別指定為「X1」及「X2」，其中X1與X2可相同或不同，且其中X1及X2之可能取代基與關於本文中之「X」所提供者相同。舉例而言，-L-X之具體實例包括：-NX1X2、-OX、-SX、-N-N(X1X2)、-S(O)X或-S(O)2X、-OS(O)2X、--O(C=O)X、-O(C=O)OX、-N(C=O)OX、-N(C=O)X、-N(C=O)N(X1X2)、-NX1S(O)2X2及其類似基團。
在一或多個具體實例中，各X獨立地為氫、Ar(芳基)、(C1-C12)直鏈或分支鏈烷基、(C1-C12)直鏈或分支鏈烯基或炔基、經(C1-C12)環烷基取代之(C1-C12)直鏈或分支鏈烷基、經(C1-C12)環烷基取代之(C2-C6)直鏈或分支鏈烯基或炔基、經(C5-C7)環烯基取代之(C1-C12)直鏈或分支鏈烷基、經(C5-C7)環烯基取代之(C1-C12)直鏈或分支鏈烯基或炔基、經Ar取代之(C1-C12)直鏈或分支鏈烷基、或經Ar取代之(C1-C12)直鏈或分支鏈烯基或炔基；其中X中之炔基、烯基或烷基鏈之CH2基團中的任何一(或多)者視情況經O、CF2、S、S(O)、S(O)2或N(R5)置換。R5視情況經以下基團取代：H、S(O)2X、(C=O)X、(C=O)OX、(C=O)N(X)2、Ar、(C1-C12)直鏈或分支鏈烷基、(C1-C12)直鏈或分支鏈烯基或炔基、經(C1-C12)環烷基取代之(C1-C12)直鏈或分支鏈烷基、經(C1-C12)環烷基取代之(C2-C6)直鏈或分支鏈烯基或炔基、經(C5-C7)環烯基取代之(C1-C12)直鏈或分支鏈烷基、經(C5-C7)環烯基取代之(C1-C12)直鏈或分支鏈烯基或炔基、經Ar取代之(C1-C12)直鏈或分支鏈烷基、或經Ar取代之(C1-C12)直鏈或分支鏈烯基或炔基；其中X中之炔基、烯基或烷基鏈之CH2基團中的任何一(或多)者視情況經O、CF2、S、S(O)、S(O)2或N(R5)置換。在一些具體實例中，其 中y為2，兩個X基團可連接在一起以便與L基團形成環，諸如在哌啶環的情況下。
X之非限制性實例包括諸如以下之基團：苯基、1-萘基、2-萘基、茚基、薁基、茀基、蒽基、2-呋喃基、3-呋喃基、2-噻吩基、3-噻吩基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、吡咯基、噁唑基、噻唑基、咪唑基、吡唑基、2-吡唑啉基、吡唑啶基、異噁唑基、異噻唑基、1,2,3-噁二唑基、1,2,3-三唑基、1,2,3-噻二唑基、1,3,4-噻二唑基、1,2,4-三唑基、1,2,4-噁二唑基、1,2,4-噻二唑基、苯并噁唑基、嗒基、嘧啶基、吡基、1,3,5-三基、1,3,5-三噻烷基、吲哚基、吲哚基、異吲哚基、3H-吲哚基、吲哚啉基、苯并[b]呋喃基、苯并[b]噻吩基、1H-吲唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、嘌呤基、4H-喹基、喹啉基、1,2,3,4-四氫-異喹啉基、異喹啉基、1,2,3,4-四氫-異喹啉基、啉基、酞基、喹唑啉基、喹喏啉基、1,8-啶基、哌啶基、咔唑基、吖啶基、啡基、啡噻基或啡噁基。應瞭解，X可為任何化學上可行之單環、雙環或三環環系統，其中各環由5至7個環原子組成且其中各環包含0至3個獨立地選自N、N(R5)、O、S、S(O)或S(O)2之雜原子。芳基或環狀X基團亦可視情況經一至三個獨立地選自以下之取代基取代：鹵素、羥基、硝基、--SO3H、三氟甲基、三氟甲氧基、(C1-C6)直鏈或分支鏈烷基、(C1-C6)直鏈或分支鏈烯基、O-[(C1-C6)直鏈或分支鏈烷基]、O-[(C1-C6)直鏈或分支鏈烯基]、O-苯甲基、O-苯基、1,2-亞甲基二氧基、--N(R5-R5)、羧基、N-((C1-C5)直鏈或分支鏈烷基或(C1-C6)直鏈或分支鏈烯基)甲醯胺、N,N-二((C1-C6)直鏈或分支鏈烷基或(C2-C5)直鏈或分支鏈烯基)甲醯胺、N-(C2-C5)直鏈或分支鏈烷基或(C2-C5)直鏈或分支鏈烯基)磺醯胺、N,N-二-(C2-C5)直鏈或分支鏈烷基或(C2-C5)直鏈或分支鏈烯基)磺醯胺、嗎啉基、哌啶基、OR5、CH2--(CH2)10-R5、O--(CH2)10--R5、(CH2)10--O--R5或CH=CH--R5，其中R5如上文所定義，且其中X中之炔基、烯基或烷基鏈之CH2基團中的任何一(或多) 者視情況經O、CF2、S、S(O)、S(O)2或N(R5)置換。
舉例而言，在組成物用作抗反射塗層的一些具體實例中，X為選自由以下組成之群的發色團：苯(苯基)、萘(例如1-萘基、2-萘基)、蒽(蒽基)、烷基(較佳為約C1-C12，且更佳為約C1-C8)及其經取代之衍生物。
如上文所述，環氧基開環後典型地存在之醇基在必要時可使用烷基、磺酸酯基、酯基、碳酸酯基或胺基甲酸酯基進一步官能化。舉例而言，此類R2取代基之官能化衍生物包括S(O)2X、(C=O)X、(C=O)OX、(C=O)N(X1X2)、Ar、(C1-C12)直鏈或分支鏈烷基、(C1-C12)直鏈或分支鏈烯基或炔基、經(C1-C12)環烷基取代之(C1-C12)直鏈或分支鏈烷基、經(C1-C12)環烷基取代之(C2-C6)直鏈或分支鏈烯基或炔基、經(C5-C7)環烯基取代之(C1-C10)直鏈或分支鏈烷基、經(C5-C7)環烯基取代之(C1-C12)直鏈或分支鏈烯基或炔基、經Ar取代之(C1-C12)直鏈或分支鏈烷基、或經Ar取代之(C1-C12)直鏈或分支鏈烯基或炔基；其中X如上文所定義，且其中R2中之炔基、烯基或烷基鏈之CH2基團中的任何一(或多)者視情況經O、CF2、S、S(O)、S(O)2或N(R5)置換，其中R5如上文所定義。因此，如上所述，非聚合化合物可用除經由鍵聯-L-連接之X基團以外的其他X基團進一步官能化。
在一或多個具體實例中，非聚合化合物進一步包含一核心組分，環氧基及金剛烷基部分分別鍵結於該核心組分。換言之，環氧基部分較佳不直接連接至金剛烷基籠環。核心組分之結構不重要，只要其能夠與環氧基及金剛烷基部分鍵結即可。例示性核心組分包括選自由以下組成之群的結構：芳族或脂族環狀化合物、非環化合物及上述各物之官能衍生物。適合核心組分之特定實例包括環烷、雜環、芳環(例如苯)、分支鏈或直鏈烷基、烯烴或炔烴之官能衍生物及其類似物。術語「官能衍生物(functional derivatives)」係指化合物之結構已改變以使其可與另一化合物鍵結之衍生 物。舉例而言，苯之官能衍生物將包括已移除一或多個氫原子以使苯環之碳原子可與另一化合物或部分鍵結的苯環。在一些具體實例中，非聚合化合物基本上由以下組成或甚至就由其組成：核心組分、至少兩個環氧基部分、至少一個金剛烷基及至少一個鍵結於該等環氧基之一的化學修飾基團。
在一或多個具體實例中，根據本發明之非聚合化合物將包含以下通式(基本上由其組成或甚至就由其組成)： 或 其中m為至少2(較佳為2至4)，n為至少1(較佳為1至2)，為如上文所定義之核心組分；各R個別地為氧原子或-CH2-，R3與R4在指定化合物中彼此不同且各自選自由-L-(X)y及-OR2組成之群，其中各L個別地為胺基、醚、硫基(硫醚)、肼、亞磺酸酯、磺酸酯、磺醯胺、酯、碳酸酯、胺基甲酸酯、醯胺或脲鍵聯，y為1至2，X為化學修飾基團，且各R2個別地為-H、烷基、磺酸酯、酯、碳酸酯、胺基甲酸酯或其官能化衍生物。
不考慮該具體實例，此等化合物可用於製造用於微型微影製程之組成物，諸如抗反射塗層或平坦化層。該等組成物是藉由較佳在環境條件下將非聚合化合物簡單地分散或溶解於適合溶劑系統中且維持足以形成實質上均質之分散液的時間量而形成。以組成物中之固體總重量視作100重量%計，較佳組成物包含約0.5重量%至約50重量%之非聚合化合物，較佳包含約1重量%至約20重量%之非聚合化合物，且更佳包含約1重量%至 約5重量%之非聚合化合物。在一或多個具體實例中，根據本發明之組成物較佳為實質上非聚合的(亦即，以組成物中之固體總重量視作100重量%計，包含少於約10重量%之聚合成分，更佳少於約5%且甚至更佳少於約1重量%之聚合成分)。
溶劑系統可包括適用於微電子製造之任何溶劑。溶劑系統較佳具有約100℃至約200℃之沸點。在一或多個具體實例中，溶劑系統將包含選自由以下組成之群的溶劑：丙二醇單甲醚(PGME)、丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)、乳酸乙酯、丙二醇正丙醚(PnP)、環己酮、四氫呋喃(THF)、二甲基甲醯胺(DMF)、γ-丁內酯及其混合物。
任何其他成分均可與非聚合化合物一起分散於溶劑系統中。適合其他成分之實例包括交聯劑、催化劑、聚合添加劑及界面活性劑。在一些具體實例中，組成物實質上不含聚合添加劑。換言之，以固體總量視作100重量%計，該等成分以少於約0.01重量%且較佳少於約0.001重量%之含量存在。在一或多個具體實例中，抗反射或平坦化組成物基本上由僅與本文所述之其他成分一起分散或溶解於溶劑系統中以包括在組成物中之非聚合化合物組成或甚至就由其組成。換言之，在一些具體實例中，本發明之組成物不包括本文未特定列舉之任何其他成分。
舉例而言，在一些具體實例中，組成物基本上由與交聯劑一起分散或溶解於溶劑系統中之非聚合化合物組成或甚至就由其組成。當存在交聯劑時，以組成物中之固體總重量視作100重量%計，組成物將包含少於約40重量%之交聯劑，較佳包含約0.05重量%至約40重量%之交聯劑，且更佳為約5重量%至約30重量%。可用於本發明之某些具體實例中的例示性交聯劑包括胺基塑膠(例如POWDERLINK® 1174、Cymel®產品)、多官能環氧樹脂(例如MY720、CY179MA、DENACOL)、酸酐、乙烯醚(例如多官能乙烯醚，諸如VECTomerTM)及其混合物。
較佳催化劑之實例包括磺酸(例如對甲苯磺酸、苯乙烯磺酸)、光酸產生劑(例如三苯基鋶三氟甲磺酸鹽、三苯基鋶九氟丁磺酸鹽)、熱酸產生劑(例如甲苯磺酸吡錠)、羧酸(例如三氯乙酸、苯四甲酸)、磷酸及其混合物。當存在催化劑時，以組成物中之固體總重量視作100重量%計，組成物將包含少於約10重量%之催化劑，較佳包含約0.01重量%至約10重量%之催化劑，且更佳為約0.01重量%至約5重量%。
在一或多個具體實例中，可在組成物中包括界面活性劑以改良組成物之塗佈品質。可使用之例示性界面活性劑包括全氟烷基類及其類似物。當存在界面活性劑時，以組成物總重量視作100重量%計，組成物將包含少於約1重量%之界面活性劑，較佳包含約0.001重量%至約1重量%之界面活性劑，且更佳包含約0.001重量%至約0.05重量%之界面活性劑。
如先前所提及，組成物尤其適用作微電子製造中之抗反射或平坦化塗層。舉例而言，可藉由向基板塗覆一定量之本發明組成物以在基板表面上形成一層組成物而在基板上形成塗層。組成物可直接塗覆至基板表面或已在基板表面上形成之一或多個可選中間下層之最上層。適合中間下層包括選自由以下組成之群的中間下層：旋塗式碳層(SOC)、非晶型碳層、平坦化層、底部抗反射塗層及上述各層之組合。然而，在一些具體實例中，抗反射或平坦化組成物可替代任何富碳層存在於微電子結構中。換言之，微電子結構可不含呈堆疊形式的其他富碳層。如本文所使用之術語「富碳(carbon-rich)」係指如下組成物：以組成物中之固體總量視作100重量%計，組成物包含大於約50重量%之碳，較佳包含大於約70重量%之碳，且更佳包含約15重量%至約80重量%之碳。
任何微電子基板均可用於本發明。較佳基板包括選自由以下組成之群的基板：矽、SiGe、SiO2、Si3N4、鋁、鎢、矽化鎢、砷化鎵、鍺、鉭、氮化鉭、珊瑚、黑鑽石、磷或硼摻雜玻璃、離子植入層、氮化鈦、氧 化鉿、氮氧化矽及上述各物之混合物。組成物可藉由任何已知塗覆方法來塗覆，其中一種較佳方法為以約750rpm至約5,000rpm(較佳為約750rpm至約4,000rpm，且更佳為約1,000rpm至約3,500rpm)之速度旋塗組成物，維持約20秒至約90秒(較佳為約30秒至約60秒)之時間。基板可具有平坦表面，或其可包括構形特徵(通孔、溝槽、接觸孔、凸起特徵、線等)。如本文所用之「構形(topography)」係指基板表面中或基板表面上之結構的高度或深度。舉例而言，基板可包含界定孔穴之結構，該結構包括側壁及底壁。因此，將抗反射或平坦化組成物塗覆至基板之方法較佳將包括將組成物塗覆至該等孔穴側壁及底壁之至少一部分。
在達成所要覆蓋率後，接著加熱該層組成物以蒸發溶劑並形成固化層。較佳將該層加熱至至少約125℃，較佳為約150℃至約230℃，且更佳為約150℃至約205℃之溫度，且維持約30秒至約90秒(較佳為約45秒至約75秒)之時間。在一或多個具體實例中，固化本發明之層涉及使組成物中之非聚合化合物交聯。因此，在一些具體實例中，將層加熱至至少約組成物之交聯溫度(例如至少約150℃)。應瞭解，非聚合化合物之交聯可經由化合物中之化學修飾基團上的自由反應性部分(例如-OH基團)發生。同樣，可經由開環環氧基上之自由-OH基團或經由化學修飾部分上之其他適合官能基來起始交聯。因此，適合交聯位點將視所選交聯劑之類型而變化(必要時)。在一些具體實例中，視化學修飾基團之反應性部分而定，非聚合化合物可在無交聯劑輔助的情況下進行自身交聯。如上文所提及，金剛烷基較佳不參與交聯。
不考慮該具體實例，已固化之本發明塗層或膜之平均厚度較佳為約5nm至約5μm，更佳為約10nm至約3μm，且甚至更佳為約20nm至約2μm。若基板包括構形，則本發明塗層較佳具有足以以此等厚度實質上覆蓋基板構形之厚度。平均厚度被定義為藉由橢偏儀獲知之跨越基板5 次量測的平均值。
根據本發明之固化層將實質上不溶於典型地用於光阻中的溶劑(例如乳酸乙酯、PGME)中。因此，當進行剝離測試時，本發明塗層將具有小於約5%、較佳小於約1%且甚至更佳為約0%之剝離百分比值。剝離測試涉及首先測定固化層之厚度(藉由獲取5個不同位置之量測值的平均值來得知)。此為平均初始膜厚度。接下來，將溶劑(例如PGME)覆於固化膜上持續約20秒，接著在約3,000rpm下旋轉乾燥約30秒以移除溶劑。使用橢偏術再次量測晶圓上5個不同點的厚度，且確定此等量測值之平均值。此為平均最終膜厚度。剝離量為初始平均膜厚度與最終平均膜厚度之差。剝離百分比值為：
已固化之本發明層較佳亦實質上不溶於典型光阻顯影劑(例如氫氧化四甲銨(TMAH))中。使用與關於上述剝離測試相同之程序及計算法評估本發明膜於顯影劑中之溶解度，但使用顯影劑替代光阻溶劑。亦在110℃下對已交聯之層進行PEB，持續60秒。接下來，將0.26N TMAH顯影劑覆於該層上持續45秒，隨後進行5秒去離子水沖洗並旋轉乾燥。已固化之層的任何厚度損失均定義為「暗損失(dark loss)」。已固化之層將具有小於約5%、較佳小於約1.5%、更佳小於約1%、甚至更佳小於約0.8%且最佳為約0%的暗損失。
根據本發明之塗層具有高蝕刻速率。因此，當使用CF4作為蝕刻劑時，已固化之塗層具有至少約2Å/秒、較佳為約2Å/秒至約10Å/秒、更佳為約3Å/秒至約7Å/秒且甚至更佳為約4Å/秒至約6Å/秒之蝕刻速率。當使用O2作為蝕刻劑時，已固化之塗層具有至少約10Å/秒、較佳為約10Å/秒至約50Å/秒、更佳為約15Å/秒至約40Å/秒且甚至更佳為約20Å/秒至約 35Å/秒之蝕刻速率。當用作抗反射塗層時，該等層較佳具有吸光性質。舉例而言，已固化抗反射層在193nm或248nm下之折射率(n值)將為至少約1.2，較佳為約1.3至約2，且更佳為約1.4至約1.8。抗反射層在所用波長(例如193nm、248nm或365nm)下具有至少約0.001、較佳為約0.01至約0.8且更佳為約0.05至約0.6之消光係數(k值)。該等塗層可用於在193nm光阻中獲得小於約100μm且較佳小於約50μm之解析度。
接著可向本發明之層塗覆感光組成物，隨後進行塗覆後烘烤(PAB)以形成成像層。成像層之厚度典型地將在約50nm至約2,000nm範圍內。適合成像組成物包括市售光阻(例如得自TOK(Kawasaki shi，Kanagawa，Japan)之TarF-Pi6-001；得自JSR Micro(Sunnyvale，CA)之ARX3001JN、ARX3340J及AM2073J；SAIL-X-181(Shin-Etsu，Tokyo，Japan))或任何其他感光組成物。可藉由曝露於適當波長之光來將成像層圖案化，隨後進行曝光後烘烤(PEB)且將圖案顯影。適合顯影劑為有機或無機鹼性溶液，諸如氫氧化鉀(KOH)、TMAH，且較佳包含濃度為0.26N或0.26N以下之TMAH水溶液。此等顯影劑中有一些以商標名PD523AD(可得自Moses Lake Industries公司，Moses Lake，WA)、MF-319(可得自Dow Chemical)、MF-320(可得自Shipley)及NMD3(可得自TOK，Japan)市售。
在另一具體實例中，可使用ArF浸漬微影術(未圖示)將成像層圖案化。替代空氣(如在習知微影術中)，輻射在曝光期間通過之介質為液體。成像層經由微影系統之光學投影元件(亦即透鏡)曝露於輻射，其中浸漬液體接觸微影系統之光學元件的至少一部分及結構(亦即堆疊)的一部分。甚至更佳的是，該液體填充系統中之最後一個光學元件與成像層之間的間隙，以使得該光學元件浸漬於該液體中。適合浸漬液體較佳具有大於1(較佳為約1至約2，且更佳為約1.3至約1.4)之折射率，且選自由水(較佳為經純化之水)或有機溶劑組成之群。浸漬微影系統為此項技 術中已知的且包括得自AmphibianTM Systems(Rochester，NY)之Amphibian干涉儀及得自ASML(Veldhoven，Netherlands)之1900i。
在一或多個具體實例中，直接在本發明之層上形成成像層。在替代具體實例中，在形成成像層之前，首先在本發明之層上形成一或多個中間層。舉例而言，可包括在光阻與本發明之層之間的堆疊中的可選中間層包括硬質遮罩、抗反射塗層(例如當本發明之層為平坦化層時)、旋塗式碳及其類似物。在一或多個具體實例中，本發明之層具有足夠蝕刻速率使得堆疊中不需要獨立的硬質遮罩。因此，在一些具體實例中，微電子結構不含有(亦即不含)任何其他硬質遮罩層。
無論如何，在將成像層圖案化後，可將圖案轉移至堆疊中之後續各層以便將圖案轉移至基板中且完成裝置製造。在顯影期間，堆疊中之感光性顯影劑可溶性層(若存在時)可與光阻實質上同時移除。接著，可在乾式蝕刻期間，使用成像層或其他圖案化層作為遮罩來選擇性地移除堆疊中之其他層，諸如硬質遮罩，以及本發明塗層。因此，在一或多個具體實例中，本發明塗層不具感光性(亦即，未藉由曝光解交聯或圖案化)。當使用CF4電漿作為蝕刻劑時，成像層(例如193nm光阻)相對於本發明之層的蝕刻比率將為約1：2至約4：1，較佳為約1：1至約3：1。若需要多次曝光過程，亦可使用與經圖案化之本發明塗層(或可選中間層)相鄰而塗覆之第二成像層來重複曝光-顯影製程。接著可將圖案轉移至基板中。
在查閱本文之揭示內容及以下工作實施例後，本發明之不同具體實例之其他優勢對於熟習此項技術者將顯而易見。應瞭解，除非本文中另外指示，否則本文所述之不同具體實例不必相互排斥。舉例而言，一個具體實例(包括某些技術方案分組之具體實例)中所述或所示之特徵亦可包括在其他具體實例(或技術方案分組)中，但未必包括在內。因此，本發明涵蓋本文所述之特定具體實例的多種組合及/或整合。另外，儘管圖 式說明且說明書描述了某些較佳具體實例，但應理解，該揭示內容僅作為舉例。
如本文所用之「及/或」一詞在用於兩個或兩個以上項目之清單中時意謂可採用所列出項目中之任一者自身，或可採用所列出項目中兩者或兩者以上之任何組合。舉例而言，若組成物被描述為含有或不包括組分A、B及/或C，則該組成物可含有或不包括單獨的A；單獨的B；單獨的C；組合的A與B；組合的A與C；組合的B與C；或組合的A、B與C。
本發明之描述亦使用數值範圍以量化與本發明之各種具體實例有關的某些參數。應理解，當提供數值範圍時，此等範圍應被解釋為提供針對僅陳述該範圍之下限值之主張限制以及僅陳述該範圍之上限值之主張限制的文字支持。舉例而言，約10至約100之所揭示數值範圍提供針對陳述「大於約10」(無上界)之主張及陳述「小於約100」(無下界)之主張的文字支持。
實施例
以下實施例闡述根據本發明之方法。然而，應瞭解，以舉例方式提供該等實施例，且其中任何內容均不應視為對本發明之總範疇的限制。
實施例1
合成母液1
在此實施例中，將20.06g Adamantate E-201(Idemitsu Kosan公司，Japan)、16.12g 3,7-二羥基-2-萘甲酸(Sigma Aldrich，St.Louis，MO)、0.44g苯甲基三甲基氯化銨(Sigma Aldrich，St.Louis，MO)及54.26g丙二醇單甲醚(PGME)(Ultrapure Solutions，Houston，TX)添加至250ml圓底燒瓶中。對燒瓶裝配上冷凝器，用氮氣吹掃，且浸漬至加熱至120℃之油浴中。攪拌混合物且允許反應16小時。所得產物為低黏度黃色/棕色液體。藉 由以200H及550A離子交換珠粒(Dow Chemical)之10%負載浸漬4小時來對此最終產物進行離子交換以移除催化劑及殘餘3,7-二羥基-2-萘甲酸。
實施例2
使用母液1之碳層調配物
將來自實施例1之母液調配成可固化溶液以供旋塗。藉由混合8.48g母液1與0.681g Powderlink 1170(Cytec Industries，Orange，CA)、5.1g 2% 5-磺基水楊酸之PGME溶液(King Industries，Norwalk，CT)、2.66g PGMEA及13.25g PGME來製造調配物。以1,500rpm之旋轉速度及5,000rpm/s之緩變速率將混合物旋塗於4吋矽晶圓上持續60秒，隨後在205℃下烘烤60秒。使用J.A.Woolam M2000 VASE量測所得膜厚度(5,737Å)。亦藉由將PGME覆於晶圓上持續20秒、旋轉乾燥且再量測厚度來測試膜以測定固化程度。厚度變化(降低)僅為34Å，此結果指示完全固化。
實施例3
合成母液2
在此程序中，將30.01g Adamantate E-201、25.82g 9-蒽甲酸(St.Jean Photochimical，Saint-Jean-sur-Richelieu，Quebec，Canada)、1.17g苯甲基三甲基氯化銨及85.03g PGME添加至250ml圓底燒瓶中。對燒瓶裝配上冷凝器，用氮氣吹掃，且浸漬至加熱至120℃之油浴中。攪拌混合物且允許反應16小時。反應流程示於圖1中。所得產物為低黏度黃色液體。藉由以200H及550A離子交換珠粒(Dow Chemical)之10%負載浸漬4小時來對此最終產物進行離子交換以移除催化劑及殘餘9-蒽甲酸。
實施例4
使用母液2之調配物
將來自實施例3之母液調配成可固化溶液以供旋塗。藉由混合8.47g母液2與0.684g Powderlink 1170(Cytec)、5.07g 2% 5-磺基水楊酸 之PGME溶液、2.59g PGMEA及13.36g PGME來製造調配物。以1,500rpm之旋轉速度及5,000rpm/s之緩變速率將混合物旋塗於4吋矽晶圓上持續60秒，隨後在205℃下烘烤60秒。使用M2000 VASE量測所得膜厚度(5,208Å)。藉由將PGME覆於晶圓上持續20秒、旋轉乾燥且再量測厚度來測試固化程度。厚度變化(降低)僅為7Å，指示完全固化。
實施例5
合成母液3
在此程序中，將24.5g Adamantate E-401(IdemitsuKosan公司，Japan)、33.0g 3,7-二羥基-2-萘甲酸、0.96g苯甲基三甲基氯化銨及134.0g環己酮(Honeywell，Morristown，NJ)添加至250ml圓底燒瓶中。對燒瓶裝配上冷凝器，用氮氣吹掃，且浸漬至加熱至120℃之油浴中。攪拌混合物且允許反應16小時。反應流程說明於圖2中。所得產物為低黏度黃色/棕色液體。藉由以200H離子交換珠粒(Dow Chemical)之15%負載浸漬隔夜來對此最終產物進行離子交換以移除催化劑。
實施例6
使用母液3之調配物
將來自實施例5之母液調配成可固化溶液以供旋塗。藉由混合0.34g母液3與4.0g 1%三乙烯醚交聯劑(Brewer Science公司)之PGME溶液、2.0g 0.1%三苯基鋶九氟丁磺酸鹽之PGME溶液及3.66g PGME來製造調配物。以1,500rpm之旋轉速度及5,000rpm/s之緩變速率將混合物旋塗於4吋矽晶圓上持續60秒，隨後在205℃下烘烤60秒。使用M2000 VASE量測所得膜厚度(441Å)。亦藉由將乳酸乙酯覆於晶圓上持續20秒、旋轉乾燥且再量測厚度來測試膜的固化程度。厚度變化(降低)僅為8Å，表明完全固化。
實施例7
微影結果
將來自實施例4之調配物以1,750rpm之旋轉速度旋塗於兩個矽晶圓上持續30秒，接著在205℃下將晶圓烘烤60秒以產生約110nm之目標厚度。接著，用指定為OptiStack® 900系列(可得自Brewer Science公司，Rolla，MO)之實驗硬質遮罩材料，藉由按1,500rpm對其進行旋塗來塗佈一個晶圓持續30秒，接著在熱板上在205℃下將其烘烤60秒，以產生40nm之目標硬質遮罩厚度。接著用OptiStack® HM9825-302.6材料(Brewer Science)，藉由按1,500rpm對其進行旋塗來塗佈第二晶圓持續30秒，接著在熱板上在205℃下將其烘烤60秒，以產生26nm之目標硬質遮罩厚度。接著，用TArF Pi6-133光阻(TOK，Japan)，藉由按1,500rpm對其進行旋塗來塗佈此兩個晶圓持續26秒，接著在120℃下將其烘烤60秒，以產生約100nm之抗蝕劑層。
接著在ASML XT：1900i步進掃描系統上將各晶圓曝光且使用表1中所列出之參數進行顯影。
圖3展示使用實驗硬質遮罩與本發明碳調配物層產生之40 nm特徵。圖4展示使用OptiStack® HM9825硬質遮罩層與本發明碳調配物層產生之40nm特徵。
實施例8
抗蝕刻性
測試來自實施例4之調配物的抗蝕刻性(以不同的稀釋液)且與市售旋塗式碳組成物(Optistack® HOD)相比較。將各組成物塗覆至矽晶圓上並且固化，隨後用橢偏儀量測各膜之初始平均厚度。接著，使用Oxford Plasmalab® 80 Plus反應性離子刻蝕(RJE)系統，用O2氣體以50sccm流速，在100瓦功率及50毫托壓力下蝕刻各經塗佈之晶圓。蝕刻後，量測最終膜厚度。蝕刻速率為初始厚度與最終厚度之差除以蝕刻時間。結果提供於表2中。

Claims (38)

  1. 一種形成微電子結構之方法，該方法包含：提供一微電子基板，其具有一表面；視情況在該基板表面上形成一或多個中間下層；及與該等中間下層(若存在時)相鄰或與該基板表面相鄰(若不存在中間下層時)形成一抗反射或平坦化層，該抗反射或平坦化層由適用於形成微電子結構之組成物形成，該組成物包含分散或溶解於溶劑系統中之非聚合化合物、催化劑及交聯劑，該非聚合化合物包含至少兩個閉合環氧化物環或開環環氧基及至少一個金剛烷基，其中該非聚合化合物中之至少一者具有下式： 或 其中各m為至少2；各n為至少1；各為核心組分；各R個別地為-O-或-CH2-；R3與R4在指定化合物中彼此不同且各自選自由-L-(X)y及-OR2組成之群，其中 各y為1至2；各R2個別地為-H、烷基、磺酸酯、酯、碳酸酯、胺基甲酸酯或其官能化衍生物；各L個別地為胺基、醚、硫基、肼、亞磺酸酯、磺酸酯、磺醯胺、酯、碳酸酯、胺基甲酸酯、醯胺或脲鍵聯；各X為化學修飾基團，其選自由以下組成之群：光衰減部分、提高溶解度之部分、促進黏著之部分、流變改性劑及其組合，該光衰減部分選自由苯、萘、蒽、C1-C12烷基及其經取代之衍生物組成之群，該提高溶解度之部分選自由羥基、酸及脂肪鏈組成之群，該促進黏著之部分選自由醇、極性基團及硫醇組成之群，該流變改性劑選自由酚及羥基組成之群；該催化劑選自由磺酸、光酸產生劑、熱酸產生劑、羧酸、磷酸及其混合物組成之群；及該交聯劑選自由胺基塑膠、多官能環氧樹脂、酸酐、乙烯醚及其混合物組成之群。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其進一步包含：視情況與該抗反射或平坦化層相鄰形成一或多個中間層；與該等中間層相鄰或與該抗反射或平坦化層相鄰(若不存在中間層時)塗覆一成像層；及圖案化該成像層，以便在該成像層中產生一圖案。
  3. 如申請專利範圍第2項之方法，其中該等中間層係選自由以下組成之群：硬質遮罩、旋塗式碳、抗反射塗層及其組合。
  4. 如申請專利範圍第2項之方法，其中該圖案化包含：選擇性地將該成像層曝露於活化輻射；曝光後烘烤該成像層；及使該成像層與光阻顯影劑接觸以產生該圖案。
  5. 如申請專利範圍第2項之方法，其進一步包含將該圖案轉移至該等中間層(若存在時)中及該抗反射或平坦化層中，其中該轉移包含乾式蝕刻該抗反射或平坦化層以產生一經圖案化之抗反射或平坦化層。
  6. 如申請專利範圍第5項之方法，其中當使用CF4電漿作為蝕刻劑時，該成像層與該抗反射或平坦化層之蝕刻比率為約1：2至約4：1。
  7. 如申請專利範圍第5項之方法，其進一步包含經由乾式蝕刻，使用該經圖案化之抗反射或平坦化層作為一蝕刻遮罩將該圖案轉移至該等中間下層(若存在時)中及該基板中。
  8. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該抗反射或平坦化層不具感光性。
  9. 一種適用於形成微電子結構之組成物，該組成物包含分散或溶解於溶劑系統中之非聚合化合物、催化劑及交聯劑，該非聚合化合物包含至少兩個閉合環氧化物環或開環環氧基及至少一個金剛烷基，其中該非聚合化合物具有下式： 或 其中各m為至少2；各n為至少1； 各為核心組分；各R個別地為-O-或-CH2-；R3與R4在指定化合物中彼此不同且各自選自由-L-(X)y及-OR2組成之群，其中各y為1至2；各R2個別地為-H、烷基、磺酸酯、酯、碳酸酯、胺基甲酸酯或其官能化衍生物；各L個別地為胺基、醚、硫基、肼、亞磺酸酯、磺酸酯、磺醯胺、酯、碳酸酯、胺基甲酸酯、醯胺或脲鍵聯；各X為化學修飾基團，其選自由以下組成之群：光衰減部分、提高溶解度之部分、促進黏著之部分、流變改性劑及其組合，該光衰減部分選自由苯、萘、蒽、C1-C12烷基及其經取代之衍生物組成之群，該提高溶解度之部分選自由羥基、酸及脂肪鏈組成之群，該促進黏著之部分選自由醇、極性基團及硫醇組成之群，該流變改性劑選自由酚及羥基組成之群；該催化劑選自由磺酸、光酸產生劑、熱酸產生劑、羧酸、磷酸及其混合物組成之群；及該交聯劑選自由胺基塑膠、多官能環氧樹脂、酸酐、乙烯醚及其混合物組成之群。
  10. 如申請專利範圍第9項之組成物，其中該溶劑系統包括選自由以下組成之群的溶劑：丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、乳酸乙酯、丙二醇正丙醚、環己酮、四氫呋喃、二甲基甲醯胺、γ-丁內酯及其混合物。
  11. 如申請專利範圍第9項之組成物，其進一步包含界面活性劑。
  12. 如申請專利範圍第9項之組成物，以該組成物中之固體總重量視作100重量%計，該組成物包含少於約10重量%的聚合成分。
  13. 一種微電子結構，其包含： 一微電子基板，其具有一表面；在該基板表面上視情況存在之一或多個中間下層；及一與該等中間下層(若存在時)相鄰或與該基板表面相鄰(若不存在中間下層時)的抗反射或平坦化層，該抗反射或平坦化層由根據申請專利範圍第9項的組成物形成。
  14. 如申請專利範圍第13項之結構，其中該抗反射或平坦化層實質上不溶於光阻溶劑。
  15. 如申請專利範圍第13項之結構，其中該抗反射或平坦化層實質上不溶於光阻顯影劑。
  16. 如申請專利範圍第13項之結構，其中該非聚合化合物在該抗反射或平坦化層中交聯。
  17. 如申請專利範圍第13項之結構，其中該基板係選自由以下組成之群：矽、SiGe、SiO2、Si3N4、鋁、鎢、矽化鎢、砷化鎵、鍺、鉭、氮化鉭、珊瑚、黑鑽石、磷或硼摻雜玻璃、離子植入層、氮化鈦、氧化鉿、氮氧化矽及上述各物之混合物。
  18. 如申請專利範圍第13項之結構，其中該抗反射或平坦化層具有約5nm至約5μm之平均厚度。
  19. 如申請專利範圍第13項之結構，其進一步包含一成像層，該成像層與該抗反射或平坦化層相鄰。
  20. 如申請專利範圍第13項之結構，其進一步包含一硬質遮罩，該硬質遮罩與該抗反射或平坦化層相鄰。
  21. 如申請專利範圍第20項之結構，其進一步包含一成像層，該成像層與該硬質遮罩相鄰。
  22. 一種非聚合化合物，其包含一核心組分以及至少兩個閉合環氧化物環或開環環氧基及至少一個金剛烷基，該至少兩個閉合環氧化物環或開環 環氧基及至少一個金剛烷基分別鍵結於該核心組分，其中該非聚合化合物具有下式： 或 各m為至少2，各n為至少1，各為核心組分，各R個別地為-O-或-CH2-，R3與R4在指定化合物中彼此不同且各自選自由-L-(X)y及-OR2組成之群，其中各y為1至2，各L個別地為胺基、醚、硫基、肼、亞磺酸酯、磺酸酯、磺醯胺、酯、碳酸酯、胺基甲酸酯、醯胺或脲鍵聯，各X為化學修飾基團，其選自由以下組成之群：光衰減部分、提高溶解度之部分、促進黏著之部分、流變改性劑及其組合，其中該化學修飾基團進一步經羥基取代，該光衰減部分選自由苯、萘、蒽、C1-C12烷基及其經取代之衍生物組成之群，該提高溶解度之部分選自由羥基、酸及脂肪鏈組成之群，該促進黏著之部分選自由醇、極性基團及硫醇組成之群，該流變改性劑選自由酚及羥基組成之群，且各R2個別地為-H、烷基、磺酸酯、酯、碳酸酯、胺基甲酸酯或其官能化衍生物。
  23. 如申請專利範圍第22項之化合物，其中該核心組分係選自由以下組成之群：芳族或脂族環狀化合物、非環化合物及上述各物之官能衍生物。
  24. 如申請專利範圍第22項之化合物，其中該核心組分為苯、環烷、雜 環、分支鏈或直鏈烷基、烯烴或炔烴之官能衍生物。
  25. 如申請專利範圍第22項之化合物，其中R為-O-。
  26. 如申請專利範圍第22項之化合物，其中L為酯鍵聯。
  27. 如申請專利範圍第22項之化合物，其中該化合物具有約500至約2,000道爾頓之重量平均分子量。
  28. 如申請專利範圍第22項之化合物，其中該化合物不含單體重複單元。
  29. 如申請專利範圍第22項之化合物，其中該非聚合化合物係藉由使化學修飾基團與前驅化合物反應而形成，該前驅化合物係選自由以下組成之群： 及 其中各x為0至3，各m為至少2，n為至少1，各R個別地為-O-或-CH2-，且各R'個別地為鹵素原子或脂族烴。
  30. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該核心組分選自由以下組成之群：芳族或脂族環狀化合物、非環化合物及上述各物之官能衍生物。
  31. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該核心組分為苯、環烷、雜環、分支鏈或直鏈烷基、烯烴或炔烴之官能衍生物。
  32. 如申請專利範圍第9項之組成物，其中該核心組分選自由以下組成之群：芳族或脂族環狀化合物、非環化合物及上述各物之官能衍生物。
  33. 如申請專利範圍第9項之組成物，其中該核心組分為苯、環烷、雜環、分支鏈或直鏈烷基、烯烴或炔烴之官能衍生物。
  34. 如申請專利範圍第13項之結構，其中該核心組分選自由以下組成之群：芳族或脂族環狀化合物、非環化合物及上述各物之官能衍生物。
  35. 如申請專利範圍第13項之結構，其中該核心組分為苯、環烷、雜環、分支鏈或直鏈烷基、烯烴或炔烴之官能衍生物。
  36. 如申請專利範圍第9項之組成物，其中各R2個別地為-H、烷基、S(O)2X、(C=O)X、(C=O)OX、(C=O)N(X1X2)或其官能化衍生物；且X、X1及X2獨立地選自由以下組成之群：光衰減部分、提高溶解度之部分、促進黏著之部分、流變改性劑及其組合，該光衰減部分選自由苯、萘、蒽、C1-C12烷基及其經取代之衍生物組成之群，該提高溶解度之部分選自由羥基、酸及脂肪鏈組成之群，該促進黏著之部分選自由醇、極性基團及硫醇組成之群，該流變改性劑選自由酚及羥基組成之群。
  37. 如申請專利範圍第9項之組成物，其中該組成物固化以形成在193nm或248nm波長下具有n值為約1.3至約2之層。
  38. 如申請專利範圍第9項之組成物，其中該組成物固化以形成具有k值為約0.01至約0.8之層。
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