TW200906977A - Hardmask composition having antireflective properties and method of patterning material on substrate using the same - Google Patents

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Description

200906977 九、發明說明： 【發明所屈之技術領域j 發明領域 本發明係有關一種適合用於光刻術之具有抗反射性質 5 之硬質罩幕組成物。更特定言之，本發明係關於一種於短 波長區有強力吸收(例如157奈米、193奈米及248奈米）之包 含一種或多種含芳香環之聚合物之硬質罩幕組成物。 發明背景 10 於微電子產業及其他相關產業包括顯微鏡結構（例如 微機器及磁阻頭）之製造上，持續需要縮小結構形狀之尺 寸。於微電子產業，需要縮小微電子元件之尺寸俾便於一 給定晶片大小提供多數電路。 有效光刻技術為達成結構形狀之尺寸縮小所必要。由 15將圖案直接成像於特定基材上及典型用於此種成像之罩幕 製造之觀點，光刻術影響顯微鏡結構之製造。 典型光刻術方法涉及將輻射敏感性阻劑逐圖案曝光於 成像輕射而形成一經圖案化之阻劑層。隨後，經由將一曝 光之阻劑層接觸某種物質（典型為水性鹼性顯像溶液）而將 20影像顯像。然後’存在於經圖案化之阻劑層開口内之物質 經餘刻來將圖案轉印至下層材料。於轉印完成後 ，去除阻 劑層之剩餘部分。 於大部分光刻術方法中為了獲得良好解析度，使用抗 反射塗層（ARC)來減少成像層例如輻射敏感性阻劑材料層 200906977 與下層間之反射性。但因於圖案化後於ARC齡彳期間成 像層之許多部分被移除，故於隨後蝕刻步驟可能進一步需 要圖案化。 換3之，於某些光刻術成像方法中，阻劑並未對隨後 5餘刻步驟提供抗性至足以將期望的圖案有效轉印至阻劑下 層之程度。於實際應用中（例如於要求極薄之阻劑層之情況 下’欲侧之下層材料厚度後，需要大_刻深度 ，及/或 依據下層材料之類別要求使用特定#刻劑），所謂「硬質罩 幕層」係用作為經圖案化之阻劑層與可藉來自於經圖案化 1〇之阻劑層轉印而被圖案化之下層材料間之中間層。硬質罩 幕層必須可接收來自於經圖案化之阻劑層之圖案且忍受 將該圖案轉印至下層材料所需的蝕刻。 雖然已知多種硬質罩幕材料，但持續需要有改良之硬 質罩幕組成物。因習知硬質罩幕姑成物難以施用至基材， 15故可i需要使用化學及物理iu目沉積、特㈣劑及/或高溫 烤乾。但此等方法不僅需要使用昂貴的設備或導入先進的 技術，同時也涉及相當複雜的處理程序，如此遭致元件生 產上的顯著製造成本。如此，期望由可藉旋塗技術施用之 一種硬質罩幕組成物。也希望有—種硬質罩幕組成物，其 2〇可谷易地使用上方光阻層作為罩幕而被選擇性#刻，同時 對使用硬質罩幕層作為硬質罩幕來圖案化下方金屬層或矽 化合物層所需之蝕刻具有抗性。進一步期望可提供優異儲 存性為且避免與成像阻劑層產生非期望之交互作用（例如 來自於硬質罩幕之酸污染）之硬質罩幕組成物。也期望有對 200906977 於較短波_如157奈米、193奈米及248奈椒成 具有特殊光學性質之—種硬質罩幕纟且成物。 转％蚀刻
10 之一 …㈣相¥厚的下層仍财大量技術困難。 例如’藉《所形紅上方硬„幕層於乾㈣期可能且 有各向同性(例如彎曲)_輪廓，因而難以允許硬質罩幕層 發揮作為相對厚的下層之硬„幕。曾經#試例如藉 乾餘刻條件來防止各向同性__的出現。以件製、生 商於大量生產設施的操作上遭到限制。於此等情況下，= 明人致力於製備可用於形成具有各向異性輪廓之硬質 之一種於非晶形結構有高碳含量之高密度網絡化聚合物。 【考^明内溶L】 15
20 發明概要 鑑於先前技術之問題，從事本發明之研究，本發 -個目的係提供具有高似彳選擇性、對多次 性，且可減低阻劑與下層間之反射性之一 、勺抗 術方法之新穎硬質罩幕組成物。 k口用於光刻 本發明之另一目的係提供—種緩由 裡、，工由使用該硬質罩幕 成物，於一基材上將下方材料層圖案化之方法 ， 根據用於達成前述目的之本發明 — 個面相，提供— 種抗反射硬質罩幕組成物，包含 、 (a)選自於由式1、2及3所表 中之至少一種含芳香環之聚合物 丁之聚合物所組成之組群
0) 7 200906977 其中各個心係選自於
OR
OR
•OR
OR
R OR
OR
，0R R〇、 、OR R〇 人
'OR
OR OR办<yR
OR OR 令<>>(R為H或烷基），各個R2係選自於氳(-H)、羥基(-OH)、CrC10
OR
OR
OR
OR
OR
ίΐ J-J
OR 烷基、C6-C10芳基、烯丙基及鹵基，R3係選自於-CH2-，
—h2c H2, H2C —h2c—f v—CH2- ^h2- -h2c-(v 及 _，及l$n$750 ; --R4—r5- 其中R4係選自於 OR -0^ (2) 10
OR
OR
/OR
OR RO, 、〇R . RO〆 ,
OR
OR
?R
.-CO
iR uj 1
OR
OR OR OR rA
β tin 及
RO RO
：-w^h (R為H或烷基），R5係選自於-CH2-，U，Τη， 200906977
及 及 及 1$η$750
Rl\/Ri~R叶十^5— 〇Q>
Jn[ Jm (3) 其中R!、R2、R3、R4、Rs及n係如式i及式2之定義，i 5 Sm$750及2Sm+nS 1,500，以及 (b)有機溶液。 本發明之硬質罩幕組成物進一步包含交聯組分。 本發明之硬質罩幕組成物進一步包含(d)酸或鹼催化劑。 於此種情況下，本發明硬質罩幕組成物包含1%至2〇% 10重量比之含芳香環聚合物(a)，75¾至98.8%重量比之有機溶 劑(b) ’ 0.1%至5%重量比之交聯組分(c)及〇 〇〇1%至〇 〇5%重 量比之酸或驗催化劑(d)。 忒含芳香環之聚合物較佳具有丨,〇〇〇至3〇,〇〇〇之重量平 均分子量。 15 本發明硬質罩幕組成物進一步包含界面活性劑。 父聯組分可選自於由蜜胺樹脂、胺基樹脂、甘服化合 物及雙環氧化合物所組成之組群。 酸催化劑可選自於由對甲苯續酸一水合物、對甲苯績 酸吼咬知、2,4,4,6-四溴環己二烯酮、甲苯磺酸安息香、甲 2〇苯續酸2-硝基节賴及有機績酸之烧醋類所組成之組群。 驗催化劑可選自於由NH4OH或NR4OH (R=烷基）所表 9 200906977 示之氫氧化敍。 根據本發明之另一面相，提供一種經由使用該硬質罩 幕組成物將於一基材上之材料圖案化之方法。 特定言之，本發明方法包含下列步驟：（a)於一基材上 5 提供一材料層，（b)於該材料層上使用該組成物形成一抗反 射硬質罩幕層’（c)於該抗反射硬質罩幕層上形成一輻射敏 感性成像層，（d)將該輻射敏感性成像層逐圖案曝光於輻射 來於該成像層中形成已輻射曝光區之一圖案，（e)選擇性去 除該輻射敏感性成像層及該抗反射硬質罩幕層之部分已暴 10露出該材料層部分及⑴钱刻該材料層之已暴露部分來將該 材料層圖案化。 本發明方法進一步包含於步驟(c)之前，形成一含矽硬質 罩幕層之步驟。 本發明方法進一步包含於步驟(c)之前，於含矽硬質罩 15幕層上形成一底抗反射塗層（BARC)之步驟。
【實施方式J 較佳實施例之詳細說明 現在將進一步說明本發明之具體實施例之細節。 本發明提供—種抗反射硬質罩幕組成物，其特徵為存在 2〇有於短波長區（特別為奈米或以下）具強力吸收之一種或 多種含芳香環聚合物。 特定言之’該抗反射硬質罩幕組成物包含(a)至少一種 於短波長區（特別為2仙奈米或以下）具強力吸收之一種或多 種3芳香環聚合物，其係選自於由式卜2及3所表示之聚合 200906977 物所組成之組群： -Ri /I_R3 R2Ol〇b 其中各個心係選自於 OR-0^, ⑴
OR Γ
OR
R OR
OR
、or . rct OR OR办¥
OR
OR
OR
OR
OR
10
OR
RO RO
, , , ,^ , & 及 (R為H或烷基），各個R2係選自於氫(-H)、羥基(-OH)、CrC10
OR 烷基、C6-C1()芳基、烯丙基及鹵基，R3係選自於-CH2-, —h2c H2- -H2C—CH2- -h2c—f 7—CH2- —h2c〆 —CH — ό 、/h2- CH2- _h2c—《 -h2c 及 十 r4-r5 OR其中R4係選自於 ，及 l$nS750 (2)
OR
OR s.严 "OR . R〇"
/OR
11 200906977
OR OR
R1 1—R3----R4 … 5 I (3) 其中R〗、R2、R3、R4、R5及n係如式1及式2之定義，i
Sm$750及2Sm+d，5〇〇，以及 (b)有機溶液。 較佳含芳香環聚合物(a)於聚合物骨架中含有芳香環。 10因芳香ί衣於光刻術期間吸收短波長(248奈米或以下)之光， 故本發明組成物可用以形成一硬質罩幕層，其減少阻劑與 下層間之反射性，如此免除額外抗反射塗層（ARC)之形成。 較佳含芳香環聚合物具有沿聚合物主鏈分布之多個反 應性位置（亦即羥基(-OH)基）其係與交聯組分反應。此時， 15赵基與聚合物之相鄰羥基或端末烷氧基(-och3)反應（「自 我交聯」）。此種自我交聯允許本發明之抗反射硬質罩幕叙 成物可藉烤乾硬化而未使用額外交聯組分。 經由以自我交聯以外之交聯組分交聯，可促進根據本 12 200906977 發明之組成物之硬化。換言之，沿聚合物主鍵 反應位置(特別為經基(-OH)基)可與交聯組分交聯。之夕個 此外，本發明之硬質罩幕組成物具有溶液 薄膜形成特性，有助於藉習知旋塗技術來形成—層、性及 5 H於本發明硬質轉組中存在有㈣於由式 1、2及3表不之聚合物所組成之組群之聚合物中所選出之至 少-種含芳香環聚合物，故可滿足全部前述要求。 含芳香環聚合物較佳具有〖，〇〇〇至3〇 〇〇〇重量之平均分 子量。於此範圍内，含芳香環聚合物適當可溶於溶劑，因 10而讓5亥硬質罩幕組成物適合用於塗覆。 以100份重量比有機溶劑(b)為基準，含芳香環聚合物⑷ 之較佳存在量為1份至30份重量比。含芳香環聚合物之用量 限於别文界定之範圍之理由為未達成期望之塗覆厚度亦 即難以準確調節塗覆厚度。 15 只要含芳香環聚合物(a)可充分溶解於有機溶劑(b)，則 對有機溶劑(b)之種類並無特殊限制。至於適當有機溶劑， 值得一提之實例為乙酸丙二醇一甲醚(PGMEA)、丙二醇一 甲醚(PGME)、環己酮（安農(Anone))及乳酸乙酯（el)。 本發明硬質罩幕組成物進一步包含(c)交聯組分，於加 20熱時其較佳可交聯聚合物之重複單元。本發明硬質罩幕組 成物可進一步包含(d)酸或鹼催化劑，其較佳係用以催化交 聯組分(c)。更佳催化劑（d)係經熱活化。 以可藉酸或驗催化劑之方式可與含芳香環之聚合物之 羥基反應之任一種交聯組分皆可用於本發明硬質罩幕組成 13 200906977 物而無任何特殊限制。 用於本發明之抗反射硬質罩幕組成物之適當交聯組分 之特定實例包括：經醚化之胺基樹脂、經甲基化之蜜胺樹脂 (例如N-甲氧基甲基-蜜胺樹脂）、經丁基化之蜜胺樹脂(例如 N'丁氧基曱基-蜜胺樹脂）、經曱基化及經丁基化之脲樹脂 (例如赛莫(Cymel) U-65樹脂及UFR 80樹脂）、甘脲衍生物（例 如泡德林克(Powderlink) 1174)及2,6-武(羥基甲基)對甲酚。 泡德林克1174為式4化合物： CH3〇CH2 ch2och3 Ν 一 ch3〇〇h2 ch2dchs (4) 至於交聯組分，可使用式5之雙環氧化合物： 八
(5) 酸催化劑之實例包括有機酸例如對甲苯磺酸一水合 物。鑑於儲存安定性，可使用熱酸產生劑(TAG)作為酸催化 劑。TAG為當加熱處理時可產生酸之化合物。較佳TA(3之 15實例包括對甲苯石黃酸吡啶鏘、2,4,4,6-四溴環己二烯酮、甲 笨磺酸安息香、曱苯磺酸2_硝基苄酯及有機磺酸之烷酯類。 驗催化劑可選自於NH4〇H或NR4〇H (R=炫基）所表示 之氫氧化錢。 阻劑領域已知之其他輻射敏感性酸催化劑也可使用， 20只要其與抗反射組成物之其它組分可相容即可。 於本發明硬質罩幕組成物，含芳香環聚合物(a)之存在 14 200906977 量較佳為1%至20%重量比及更佳為3%至1〇%重量比，有機 溶劑(b)之較佳存在量為75%至98.8%重量比，交聯組分(c) 之較佳存在量為0.1%至5%重量比及更佳為〇1%至3%重量 比，及酸或驗催化液⑷之存在量較佳為0 001%至〇〇5%重 5量比及更佳為〇·〇〇!%至0.03%重量比。 當含芳香環聚合物(a)之含量係於前文界定之範圍以外 時’無法達成期望之塗層厚度，亦即難以準確調節塗層厚度。 當有機溶劑之含量係於前文界定之範圍以外時，無法達 成期望之塗層厚度’亦即難以準確調節塗層厚度。 10 當乂聯組分之含量係低於0.1%重量比時不具有交聯 性。同時，當交聯組分之含量大於5%重量比時，由於烤乾 時揮發性組分的逸出組分，可能造成圖案輪廓之變形及再 沉積污染。 當酸或鹼催化劑之含量低於0.0 01 %重量比時可能不具 15有父聯性。同時當酸或鹼催化劑之含量超過0.05%重量比 時，組成物之儲存安定性可能受不良影響。 本發明硬質罩幕組成物可進一步包含至少一種添加 劑，諸如界面活性劑。 本發明也提供一種經由使用該硬質罩幕組成物將於一 20基材上之材料圖案化之方法。 特定言之，本發明方法包含下列步驟：（a)於一基材上 提供一材料層，（b)於該材料層上使用該組成物形成一抗反 射硬質罩幕層，（c)於該抗反射硬質罩幕層上形成-輕射敏 感性成像層’（d)將該輻雜感性成像層逐圖案曝光於輻射 15 200906977 來於°亥成像層中形成已輻射曝光區之-圖案，⑷選擇性丧 除該輻射敏感性成像層及該抗反射硬質罩幕層之部分已暴 露出該材料層部分及⑺钱刻該材料層之已暴露部分來將該 材料層圖案化。 5 該方法進一步包含於步驟(C)之前，形成—含矽硬質罩 幕層之步驟。該方法進一步包含於步驟(C)之前，於含石夕硬 貝罩幕層上形成一底抗反射塗層（BARC)之步驟。 特疋5之，本發明方法可根據下述程序進行。首先， 欲圖案化之材料(例如銘或氮化石夕(s i N))藉技藝界已知之任 10 -種技術麵至絲材。材料可為導電性材料、半導電性 材料磁f生材料或絕緣材料。隨後，本發明硬質罩幕組成 物旋塗至5〇〇埃至8,〇〇〇埃厚度及於1〇〇 3〇〇七烤乾ι〇秒至1〇 分鐘而形成硬質罩幕層。隨後，含石夕硬質罩幕組成物可旋 塗於該硬質罩幕層上至5〇〇埃至4,000埃之厚度及於丨00_300 15 c烤乾10秒至10分鐘而形成一含矽硬質罩幕層。若有所 需，可於該含矽硬質罩幕層上形成—底抗反射塗層 (BARC)。 輻射敏感性成像層形成於硬質罩幕層上。執行曝光及 顯影而於該成像層上形成一圖案。使用氣體混合物諸如 20 CHF3/CF4執行乾钱刻貫穿經圖案化之成像層之凹陷部俾將 該圖案轉印至該含石夕硬質罩幕層。於乾飯刻後，使用氣體 混合物諸如BCU/d2通過用作為罩幕之該經圖案化之矽硬 質罩幕層餘刻該硬質罩幕層之暴露部分。結果，該硬質罩 幕層被圖案化。 16 200906977 使用氣體混合物諸如CHF3/CF4執行乾敍刻而於該基材 上將該材料層圖案化。可執行規劃來去除剩餘材料，只留下 該經圖案化之材料層。例如，剩餘材料之錄可使用氧電衆 達成。本發明方法可應用於半導體積體電路元件之製造。 如此，本發明組成物及結果所形成之光刻術結構可用 於積體電路元件之製造及設計，例如，本發明之組成物可 用於故圖案化之材料層結構之形成，諸如金屬佈線、接點 孔及通孔、絕緣區段（例如鑲嵌溝渠（DT)及淺溝渠絕緣 (STI)及用於電容$結構之溝渠。須瞭解本發明並未囿限 10於任何特定光刻技術及元件結構。 後文將參照下列實例說明本發明之進一步細節。但此 等實例僅供舉例說明之用而非意圖限制本發明之範圍。 實例 [合成例1] 15 (9,9 -紐基萘基苗、蔡紛及9，1〇_武甲氧基甲基慧之三聚 物之合成） 450.5克（1.〇莫耳）9,9，_貳羥基萘基芴144 2克（1 〇莫 耳）1_萘酚’ 3.1克(〇_〇2莫耳)硫酸二乙酯及35〇克丙二醇一曱 謎以櫈拌完全溶解於裝配有機械授動 器及冷凝器之3升三 20頸瓶内，同時維持反應器溫度於l〇〇t。於溶解後10分鐘， 532.7克（2.0莫耳）9，1〇_貳甲氧基曱基蔥逐滴添加至該溶 液，然後所得混合物於12(rc反應15小時。於該反應混合物 内斗加2.98克(〇_〇2莫耳）三乙醇胺作為中和劑來淬媳反應。 於反應完成後’使用水/甲醇混合物由該反應混合物中移除 17 200906977 酸，使用甲醇移除含寡聚物及單體之低分子量化合物，獲 得式6表示之聚合物（Mw=10,000，聚合散度=2.0, n=10, m=9)。
5 [合成例2] (9,9’-貳羥基萘基苟、1-羥基嵌二萘及1，4-貳曱氧基曱基苯 之三聚物之合成） 重複合成例1之程序，但添加218.3克（1莫耳）1-羥基嵌 二萘來替代144.2克1-萘酚，及添加332.9克(2莫耳）1，4-貳甲 10 氧基甲基苯來替代532.7克（2.0莫耳）9,10-二甲氧基甲基 蔥，獲得式7共聚物：
藉凝膠滲透層析術(GPC)於四氫π夫喃測量共聚物之分 子量及聚合散度。結果，發現共聚物具有11，〇〇〇之分子量 15 (n=10, m=l 1)及2.2之聚合散度。 [合成例3] (9,9’-貳羥基萘基芴、酚及甲醛之合成） 重複合成例1之程序，但添加94.1克（1.0莫耳）酚來替代 144.2克1-萘酚，及添加60.1克（2莫耳）甲醛來替代532.7克 20 (2.0莫耳)9,10-二曱氧基曱基蔥，獲得式8共聚物： 18 200906977
藉凝膠滲透層析術(GPC)於四氫呋喃測量共聚物之分 子量及聚合散度。結果，發現共t物具有ι〇,〇〇〇之分子量 (n=8, m=8)及1.8之聚合散度。 5 [合成例4] (9,9，-貳羥基萘基芴與丨，4_貳甲氧基甲基苯之共聚物及9,9，-貳羥基萘基苟與丨，4-貳甲氧基甲基苯之合成及共聚物攙合 物之製備 450.5克（1·〇莫耳)9,9’·貳羥基萘基芴，3_1克(〇·〇2莫耳) 10硫酸二乙酯及250克丙二醇一曱醚以攪拌完全溶解於裝配 有機械攪動器及冷凝器之2升三頸瓶内，同時維持反應器溫 度於loot：。於溶解後10分鐘’ 166.4克（1.0莫耳）1，4-貳甲氧 基甲基苯逐滴添加至該溶液，然後所得混合物於12〇t：反應 24小時。於該反應混合物内添加2.98克(〇.〇2莫耳)三乙醇胺 15作為中和劑來淬媳'反應。於反應完成後，使用水/甲醇混合 物由該反應處合物令移除酸，使用甲醇移除含寡聚物及單 體之低分子量化合物’獲得式9表示之聚合物(mw=i〇,〇〇〇， 聚合散度=2·3，η=20)。
20 393.5克（1.〇莫耳）9,9，-貳羥基笨基芴，3丨克⑴们莫耳) 19 200906977 硫酸二乙酯及250克丙二醇一甲醚以攪拌完全溶解於裝配 有機械攪動器及冷凝器之2升三頸瓶内，同時維持反應器溫 度於100°C。於溶解後10分鐘，166.4克（1.0莫耳）丨，4_貳甲氧 基曱基苯逐滴添加至該溶液，然後所得混合物於12(rc反應 5 15小時。於該反應混合物内添加2.98克(〇_〇2莫耳)三乙醇胺 作為中和劑來淬媳、反應。於反應完成後，使用水/甲醇混合 物由該反應混合物中移除酸，使用甲醇移除含寡聚物及單 體之低分子量化合物，獲得式10表示之聚合物 (Mw^lO’OOO ’ 聚合散度= 1·9，n=22)。
式9及10之聚合物以9:1比例混合製備攙合物。 [實例1至4] 各0_8克合成例1至4所製備之聚合物，〇·2克泡德林克 1174(式4)作為交聯劑及2毫克對甲苯磺酸^比啶鑕溶解於9克 15乙酸丙二醇一甲醚(PGMEA)，及過濾製備試樣溶液。 實例丨至4所製備之試樣溶液各自旋塗於矽晶圓上’於 200°C烤乾60秒而形成厚4,0〇〇埃之薄膜。 使用橢圓劑（J.A. Woollam)測量薄膜之折射率（n)及消 光係數(k)，結果顯示於表1。 20 表1資料顯示該等薄膜適合用作為193奈米（ArF)及248 奈米（KrF)之抗反射膜。 20 200906977 用於形成薄祺 之咸# 實例1 實例2 實例3 實例4 -------
[實例5至8J --:-- 表1 元学性質Π 93紊来） 質(248 畚 邶射竿(n) 1.43 1.44 1.43 消光係數(k) 065 0.30 0.71 0.69 折射率(η) L9〇" ' 2.11 1.80 1.83 020^' 0.28 0.06 0.07
實例1至4所製備之試樣溶液各自旋塗於覆蓋以氮化矽 夕曰曰圓上，於200 C烤乾60秒而形成厚4,000埃之薄膜。 夕抗反射塗層（ARC)形成於該薄膜上且於24〇。〇烤乾6〇 秒。隨後，ArF光阻劑(PR)塗覆於矽ARC上之厚1，700微米， 於11〇C烤乾60秒，使用ArF曝光系統(ASML，XT: 1400, NA 0.93)曝光且以ΤΜαη水溶液(2 38树％)顯影而形成63奈米線 與間圖案。測量圖案之曝光寬容度(EL)邊際呈曝光能之函數 1〇及焦凍(DoF)邊際呈距光源之距離之函數。結果記錄於表2。 表2 用於形成薄膜 圖案性質 之試樣 EL邊際 _ (Δ毫焦耳/曝光能臺隹耳、 DoF邊際 (微米） 輪廓 實例5 4 0.25 立方體 實例6 4 0.25 立方體 實例7 4 0.25 立方體 實例8 4 0.25 立方體 [實例9至12] 經圖案化之試驗件之矽Arc(實例5至8)各自使用 CHFVCF4氣體混合物’通過光阻(pR)作為罩幕進行乾蝕 15刻。硬質罩幕通過矽ARC作為罩幕使用02/N2氣體混合物進 行乾蝕刻。隨後，氮化矽通過硬質罩幕作為罩幕，使用 CHFVCF4之氣體混合物進行乾蝕刻。於硬質罩幕及原先材 21 200906977 料上之其餘部分上進行氧氣灰化及濕去除。 於硬質罩幕及氮化石夕姓刻後即刻，使用fe sem觀察試 驗件之橫剖面。結果列舉於表3。 以餘刻團案全部皆顯示良好輪廓而無任何彎曲或呈錐 形。氮切之關良好之理由相信係因硬質罩幕對钮刻氣 體有充分抗性之故。
10 15 由剛文說明顯然易知’本發明之抗反射硬質罩幕組成物 可用於形成具有適合用於深紫外光(DUV)(例如ArF (193奈 米）及KrF (248奈米）)之折射率及吸光比之薄膜。因此，本發 明之抗反射硬質罩幕組成物具有用於光刻術之極高蝕刻選 擇性。此外，因本發明之抗反射硬質罩幕組成物對多次蝕刻 有足夠抗性，故可用於形成具有極佳蝕刻輪廓外形之硬質罩 幕。因此可轉印良好影像至下層。此外，因本發明之抗反射 硬質罩幕組成物可減少阻劑與下層間之反射性，故可用於提 供就圖案輪廓及邊際而言具有良好結果之光刻結構。 肛圖式簡單明;] (無） 【主要元件符號說明】 (無） 22

Claims (1)

  1. 200906977 十、申請專利範圍： 1. 一種抗反射硬質罩幕組成物，包含·· (a)選自於由式1、2及3所表示之聚合物所組成之組 群中之至少一種含芳香環之聚合物； -Rl ⑴ R「〇L^OR2 其中各個R!係選自於 OR-〇>. /OR OR
    R OR OR
    "OR . ro- ^0R RO、 ^OR OR OR 〇R DR ?R 人 DR 各. OR OR
    ☆〇R
    OR . OR
    OR RO RO
    L 及 為H或烷基），各個R2係選自於氫 (-H)、羥基(-OH)、CVCw烷基、C6-C10芳基、烯丙基及 —CH- -CH- —H2C 鹵基，r3係選自於-ch2-， -h2c_《 ^ch2- ch2- —HgC -H2C— 及 -h2c 及 l$n$750 ; --r4—r5- 23 (2) 200906977 其中R4係選自於 OR-0^ OR /OR OR
    R OR OR
    OR R〇、Λ 八 /OR 、〇R . RCT OR各. OR ?R OR or OR _Ai0R
    OR . OR
    OR
    RO R〇 ^ 及
    ,(R為H或烷基），R5係選自於-CH2-, —h2c —h2c —H2C—f 、/H2- y—CH2 — H^C —h2c—u -h2c 及 CH2- ，及l$nS750;及 -Ri 广 R3.R2_Cla)_R2 -Rji —R5" η m (3) 其中1^、112、113、114、115及11係如式1及式2之定義， l$m$750及2Sm+n$l,500，及 (b)有機溶液。 2. 如申請專利範圍第1項之組成物，進一步包含(c)交聯組分。 3. 如申請專利範圍第2項之組成物，進一步包含(d)酸或鹼 催化劑。 4.如申請專利範圍第3項之組成物，其中該組成物包含1% 至20%重量比之含芳香環聚合物（a)，75%至98.8%重量 24 200906977 比之有機溶劑（b)，〇.1%至5%重量比之交聯組分⑷及 0.001 %至0.05%重量比之酸或鹼催化劑(d)。 5.如申請專利範圍第1項之組成物，其中該含芳香環聚合 物具有1，000至30,000之重量平均分子量。 6·如申請專利範圍第i項之組成物，進一步包含界面活性劑。 如申明專利範圍第2項之組成物，其中該交聯組分係選 自於由蜜胺樹脂、胺基樹脂、甘脲化合物及雙環氧化合 物所組成之組群。 8. 如申請專利範圍第3項之組成物，其中該酸催化劑係選 自於由對甲苯磺酸一水合物、對甲苯磺酸吼啶鏘、 2,4,4,6-四溴環己二烯酮、甲苯磺酸安息香、甲苯磺酸2_ 硝基节酯及有機磺酸之烷酯類所組成之組群。 9. 如申請專利範圍第3項之組成物，其中該驗催化劑係選 自於由NH4〇H或NR4OH (R=烧基)所表示之氫氧化錢。 10. —種用於於一基材上將一材料圖案化之方法，該方法包 含下列步驟：（a)於一基材上提供一材料層，（b)於該材 料層上使用如申請專利範圍第1項之組成物形成一抗反 射硬質罩幕層，（c)於該抗反射硬質罩幕層上形成一輻射 敏感性成像層’（d)將該輻射敏感性成像層逐圖案曝光於 輻射來於該成像層中形成已輻射曝光區之一圖案，（e) 選擇性去除該輻射敏感性成像層及該抗反射硬質罩幕 層之部分已暴露出該材料層之部分及(f)蝕刻該材料層 之已暴露部分來將該材料層圖案化。 11·如申請專利範圍第10項之方法，進一步包含於步驟(c)之 25 200906977 前，形成一含矽硬質罩幕層之步驟。 12.如申請專利範圍第11項之方法，進一步包含於步驟（c) 之前，於含矽硬質罩幕層上形成一底部抗反射塗層 (BARC)之步驟。 26 200906977 七、指定代表圖·· (一） 本案指定代表圖為：第（ ）圖。（無) (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： 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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