【技术实现步骤摘要】
专利技术构思涉及一种用于制造半导体装置的光刻所用的垫层组合物、使用该垫层组合物形成的多层结构以及使用该垫层组合物制造半导体装置的方法。
技术介绍
1、光刻可以包括曝光工艺和显影工艺。执行曝光工艺可以包括将特定波长的光照射到抗蚀剂层以引起抗蚀剂层的化学结构的变化。执行显影工艺可以包括通过利用抗蚀剂层的曝光部分和未曝光部分之间的溶解度差异来选择性地去除抗蚀剂层的曝光部分或未曝光部分。
2、近来，随着半导体装置高度集成和小型化，半导体装置中的图案的特征尺寸(critical dimension，或“关键尺寸”)变得精细。为了形成精细图案，进行了各种研究，以在改善通过光刻形成的抗蚀剂图案的分辨率和灵敏度的同时抑制抗蚀剂图案的倒塌(collapse)。
技术实现思路
1、专利技术构思的实施例提供了一种能够改善抗蚀剂图案的分辨率和灵敏度并且抑制抗蚀剂图案的倒塌的垫层组合物、使用该垫层组合物形成的多层结构、以及使用该垫层组合物制造半导体装置的方法。
2、专利技术构思要解决的问题不限于上述问题，并且本领域技术人员将从以下描述中清楚地理解未提及的其他问题。
3、根据专利技术构思的实施例，一种用于光刻的垫层组合物可以包括单分子或共聚物，单分子可以具有乙烯基(-ch＝ch2)，并且共聚物可以包括具有第一官能团的第一重复单元。第一官能团由化学式1至化学式4中的一种表示。
4、[化学式1]
5、
6、[化学式2]
7、>
8、[化学式3]
9、
10、[化学式4]
11、
12、在化学式1至化学式4中，“r1”、“r2”、“r3”、“r4”、“r5”、“r6”和“r7”各自独立地为氢、氘或具有1个至3个碳原子的烷基，并且“*”为与共聚物的第一重复单元键合的部位。
13、根据专利技术构思的实施例，一种多层结构可以包括：下层；垫层，在下层上；以及光致抗蚀剂层，在垫层上。光致抗蚀剂层可以包括氟代烷基。垫层可以包括具有乙烯基(-ch＝ch2)的单分子或具有第一官能团的共聚物。第一官能团由上述化学式1至化学式4中的一种表示。
14、根据专利技术构思的实施例，一种制造半导体装置的方法可以包括以下步骤：在下层上形成垫层；以及在垫层上形成光致抗蚀剂层。形成垫层的步骤可以包括在下层上施用垫层组合物。形成光致抗蚀剂层的步骤可以包括使用氟类溶剂在垫层上施用含有氟代烷基的抗蚀剂组合物。垫层组合物可以包括具有乙烯基(-ch＝ch2)的单分子或具有第一官能团的共聚物。第一官能团由上述化学式1至化学式4中的一种表示。
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1.一种用于光刻的垫层组合物，所述用于光刻的垫层组合物包括：
2.根据权利要求1所述的用于光刻的垫层组合物，其中，所述共聚物还包括具有第二官能团的第二重复单元，并且
3.根据权利要求2所述的用于光刻的垫层组合物，其中，所述第一重复单元和所述第二重复单元衍生自第一单体。
4.根据权利要求3所述的用于光刻的垫层组合物，其中，所述共聚物还包括第三重复单元，并且
5.根据权利要求2所述的用于光刻的垫层组合物，其中，所述第一重复单元包括由化学式5-1至化学式5-20中的一种表示的结构，并且
6.根据权利要求5所述的用于光刻的垫层组合物，其中，所述第二重复单元包括由化学式6-1至化学式6-20中的一种表示的结构，
7.根据权利要求2所述的用于光刻的垫层组合物，其中，所述第一重复单元包括由化学式5-8表示的结构，并且所述第二重复单元包括由化学式6-8表示的结构，
8.根据权利要求7所述的用于光刻的垫层组合物，其中，所述共聚物还包括第三重复单元，并且
9.一种多层结构，所述多层结构包括：
11.根据权利要求9所述的多层结构，其中，所述共聚物包括具有所述第一官能团的所述第一重复单元和具有第二官能团的第二重复单元，并且
12.根据权利要求11所述的多层结构，其中，所述第一重复单元包括由化学式5-1至化学式5-20中的一种表示的结构，并且
13.根据权利要求12所述的多层结构，其中，所述第二重复单元包括由化学式6-1至化学式6-20中的一种表示的结构，
14.根据权利要求11所述的多层结构，其中，所述共聚物还包括第三重复单元，并且
15.根据权利要求9所述的多层结构，其中，所述光致抗蚀剂层包括第一部分，所述第一部分具有所述氟代烷基彼此交联的结构，
16.一种制造半导体装置的方法，所述方法包括以下步骤：
17.根据权利要求16所述的方法，所述方法还包括对所述光致抗蚀剂层执行曝光工艺，
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述光致抗蚀剂层包括被所述曝光工艺曝光的第一部分和不被所述曝光工艺曝光的第二部分，并且
19.根据权利要求18所述的方法，其中，在所述光致抗蚀剂层的所述第一部分中，所述单分子的所述乙烯基或所述共聚物的所述第一官能团与由所述光致抗蚀剂层的所述氟代烷基形成的碳基自由基发生化学反应。
20.根据权利要求18所述的方法，所述方法还包括执行显影工艺以选择性地去除所述光致抗蚀剂层的所述第二部分，
...【技术特征摘要】
1.一种用于光刻的垫层组合物，所述用于光刻的垫层组合物包括：
2.根据权利要求1所述的用于光刻的垫层组合物，其中，所述共聚物还包括具有第二官能团的第二重复单元，并且
3.根据权利要求2所述的用于光刻的垫层组合物，其中，所述第一重复单元和所述第二重复单元衍生自第一单体。
4.根据权利要求3所述的用于光刻的垫层组合物，其中，所述共聚物还包括第三重复单元，并且
5.根据权利要求2所述的用于光刻的垫层组合物，其中，所述第一重复单元包括由化学式5-1至化学式5-20中的一种表示的结构，并且
6.根据权利要求5所述的用于光刻的垫层组合物，其中，所述第二重复单元包括由化学式6-1至化学式6-20中的一种表示的结构，
7.根据权利要求2所述的用于光刻的垫层组合物，其中，所述第一重复单元包括由化学式5-8表示的结构，并且所述第二重复单元包括由化学式6-8表示的结构，
8.根据权利要求7所述的用于光刻的垫层组合物，其中，所述共聚物还包括第三重复单元，并且
9.一种多层结构，所述多层结构包括：
10.根据权利要求9所述的多层结构，其中，所述垫层包括从由1,3-二乙烯基四甲基二硅氮烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基甲基二氯硅烷、乙烯基二甲基氯硅烷、三(2-甲氧基乙氧基)(乙烯基)硅烷、3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、3-(丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、三甲氧基(4-乙烯基苯基)硅烷、3-(甲基丙烯...
【专利技术属性】
技术研发人员：李鎭均，具叡珍，禹智勋，
申请(专利权)人：仁荷大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：
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