[发明专利]硬掩模

说明书

本发明一般涉及半导体制造领域，和更特别地涉及在半导体制造中使用的硬掩模领域。

随着在193nm浸没式光刻中的临界尺寸和节距连续降低，归功于硬掩模材料的优异的刻蚀选择性，在集成电路制造的某些层中使用硬掩模已经变得越来越流行。某些金属硬掩模，例如TiN是通过化学气相沉积(CVD)施加到加工晶片上。通过CVD或旋涂技术施加的无定形碳硬掩模和硅硬掩模(或硅抗反射涂层或SiARC)是集成电路制造中的常规技术之中。目前，旋涂金属硬掩模在集成电路工业中获得了关注，部分是由于与常规方法相比潜在的成本降低以及制备方法的简化。

US专利No.7364832公开了通过将一层包含下式金属-氧聚合物的组合物沉积在基板上获得的湿显影性的保护层。

其中X选自光衰减基团和多元醇，M是金属，和每一个R单独地选自氢、烷基、芳基、烷氧基和苯氧基。这些材料连同在集成电路制造中使用的薄的光刻抗蚀剂层一起被设计成为湿显影性的。然而，由于固定的金属-氧化学计量，对于通过影响本体膜的密度改变刻蚀选择性的能力，这些材料是不允许的，并且由于这些材料的湿显影能力，它们可能不与在多种集成电路制造方法中使用的其它材料兼容。

持续需要可以用于形成具有高交联密度和优异的抗溶剂性的硬掩模膜的新的硬掩模组合物。通过以下发明已经满足了这些需求和其它需求。

本发明提供了用于制造电子器件的方法，包括：(a)提供电子器件基板；(b)在电子器件基板上设置一层有机金属低聚物；和(c)固化有机金属低聚物以在电子器件基板上形成金属氧化物层；其中有机金属低聚物选自：(i)包括含金属侧基的低聚物；(ii)式(2)的低聚物：

其中R²=(C₁-C₆)烷基；M¹是第3族至第14族的金属；R³=(C₂-C₆)亚烷基-X-或(C₂-C₆)次烷基-X-；每一个X独立地选自O和S；Z是1-5的整数；L¹是配体；m指配体的数量并且为1-4的整数；和p=2-25的整数；和(iii)其混合物。

本发明还提供了包括一种或多种式(I)的单体作为聚合单元的聚合物

其中R₁=H或CH₃；M=第3族至第14族金属；L是配体；和n是指配体的数量并且为1-4的整数。

此外，本发明提供了下式的单体：

其中R₁=H或CH₃；M=第3族至第14族金属；L是配体；和n是指配体的数量并且为1-4的整数。

此外，本发明提供了式(2)的聚合物：

其中R²=(C₁-C₆)烷基；M¹是第3族至第14族的金属；R³=(C₂-C₆)亚烷基-X-或(C₂-C₆)次烷基-X-；每一个X独立地选自O和S；Z是1-5的整数；L¹是配体；m指配体的数量并且为1-4的整数；和p=2-25的整数。

如整个说明书所使用的，以下缩写应当具有以下含义，除非在上下文中明确另有指明：ca.=大约；℃=摄氏度；g=克；mg=毫克；mmol=毫摩尔；L=升；mL=毫升；μL=微升；nm=纳米；A=埃；Et=乙基；i-Pr=异丙基；n-Bu=正丁基；t-Bu=叔丁基；和rpm=转数每分钟。所有的量是重量百分数(“wt％”)和所有的比是摩尔比，除非另有指明。所有的数值范围是包含的并且可以以任何顺序组合，除了其中明确这种数值范围被限制添加最多100％。

术语“共聚物”是指两种或多种不同单体的聚合物。“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯二者。如本文所使用的，术语“侧基”是指连接在聚合物骨架上但不形成聚合物骨架的一部分的基团。术语“低聚物”是指二聚物、三聚物、四聚物和其它相对低分子量的材料，其能够进一步固化。术语“聚合物”包括术语“低聚物”。术语“固化”是指任何例如通过缩聚聚合或以其它方式增加膜或层的分子量的方法。冠词“一”和“一个”是指单数和复数。“烷基”是指线性、支化和环状的烷基。