[发明专利]富含硅的倍半硅氧烷树脂

说明书

本发明涉及一种倍半硅氧烷树脂、包含倍半硅氧烷树脂和光酸产生剂的光致抗蚀剂组合物、包含倍半硅氧烷树脂的蚀刻掩模组合物、由其制备的产品、制备和使用它们的方法、以及含有它们的制品和半导体器件。所述倍半硅氧烷树脂包含与硅键合的氢原子T‑单元和具有式‑CH₂CH₂CH₂CO₂C(R^1a)₃或‑CH(CH₃)CH₂CO₂C(R^1a)₃的硅键合基团的T‑单元，其中每个R^1a独立地是未取代的(C₁‑C₂)烷基。

技术领域

本发明涉及一种倍半硅氧烷树脂、包含倍半硅氧烷树脂和光酸产生剂的光致抗蚀剂组合物、包含倍半硅氧烷树脂的蚀刻掩模组合物、由其制备的产品、制备和使用它们的方法、以及含有它们的制成制品和半导体器件。

背景技术

集成电路(IC)几乎出现在每个新制造业中，包括飞机、汽车、计算机、相机、家用电器、工业机器、移动电话和机器人。更精细的电路图案可实现更高的性能和更小的形状因数。

IC可由抗蚀剂制品制成，该抗蚀剂制品包括使用光刻法设置在可图案化基底上的光致抗蚀剂层。光致抗蚀剂层包含光致抗蚀剂组合物，光致抗蚀剂组合物包含含有聚合物的光敏材料。可图案化基底包括半导体材料或导电金属。在抗蚀剂制品的一些配置中，光致抗蚀剂层直接设置在(与其物理接触)可图案化基底上。在其它配置中，抗蚀剂制品还包括至少一个中间层，该中间层夹在(设置)在光致抗蚀剂层和可图案化基底之间并且与光致抗蚀剂层和可图案化基底间隔开。

光刻法包括在光致抗蚀剂层中利用紫外(UV)光形成图案，并通过蚀刻将图案从光致抗蚀剂层转印到可图案化基底中。当抗蚀剂制品配置有至少一个中间层时，该方法包括在光致抗蚀剂层中顺序形成图案，通过第一蚀刻步骤将图案从光致抗蚀剂层转印到至少一个中间层中，然后通过第二蚀刻步骤将图案从至少一个中间层转印到可图案化基底。第一蚀刻步骤和/或第二蚀刻步骤可独立地包括等离子体蚀刻或反应离子蚀刻，例如深反应离子蚀刻。蚀刻使用蚀刻剂来形成等离子体或反应离子。蚀刻剂可包括用于等离子体蚀刻的分子氧或用于反应离子蚀刻的卤化碳如四氯甲烷或三氟甲烷。然而，如果蚀刻掩模层太耐蚀刻，则光致抗蚀剂图案将不会向下转印到可图案化基底中。如果蚀刻掩模层在蚀刻步骤期间不足以抵抗蚀刻，则蚀刻掩模层将被横向底切或完全蚀刻掉，然后可将图案向下转印到可图案化基底中。为了获得最佳结果，最佳蚀刻是各向异性工艺，其中图案以比通过苛刻蚀刻环境横向降解或底切图案的底切速率更快的蚀刻速率向下转印到可图案化基底中。

为了能够进行各向异性蚀刻，抗蚀剂制品可包括至少一个中间层，该中间层是蚀刻掩模层，其被夹在(设置)在光致抗蚀剂层和可图案化基底之间。蚀刻掩模层包括抗蚀刻组合物，其在暴露于蚀刻条件时使得光致抗蚀剂图案能够通过第一蚀刻步骤和第二蚀刻步骤各向异性地转印到可图案化基底。

发明内容

我们(本发明人)发现了关于现有光致抗蚀剂组合物的问题。它们通常不足以耐蚀刻以用作蚀刻掩模组合物，而是它们在蚀刻步骤(后光图案化)中被严重地底切或蚀刻掉。而且，各种现有的蚀刻掩模组合物是已知的并且通常不是可光致图案化的，或者至少它们不能形成更精细的图案或电路。因此，现有抗蚀剂制品需要用于光致抗蚀剂层和蚀刻掩模层的不同组合物，这使得现有光图案化方法变得复杂，这要求第一蚀刻步骤和第二蚀刻步骤使用不同的蚀刻剂和/或蚀刻工艺。