酚系自交聯高分子及包含其的抗蝕劑下層膜組合物的制作方法
【專利摘要】本發明公開一種即使沒有用于固化高分子的添加劑，也在加熱時引起自交聯反應的酚系自交聯高分子及包含其的抗蝕劑下層膜組合物。所述酚系自交聯高分子選自由本說明書的以下述化學式1表示的高分子、以下述化學式2表示的高分子和以下述化學式3表示的高分子組成的組。
【專利說明】酚系自交聯高分子及包含其的抗蝕劑下層膜組合物
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種酚系自交聯高分子，更具體地說，涉及即使沒有用于固化高分子的添加劑，也在加熱時引起自交聯反應的酚系自交聯高分子及包含其的抗蝕劑下層膜組合物。
【背景技術】
[0002]隨著半導體設備的小型化及集成化引起的圖案的大小變小，為了防止光致抗蝕劑圖案的坍塌現象，使光致抗蝕劑膜及圖案的厚度逐漸變薄。但是，由于使用變薄的光致抗蝕劑圖案來蝕刻(etch)被蝕刻層是困難的，所以在光致抗蝕劑與被蝕刻層之間導入耐蝕刻性強的無機物或有機物膜質，將該膜質稱為下層膜，所謂下層膜工藝是在使用光致抗蝕劑圖案來蝕刻下層膜并圖案化后，使用下層膜的圖案來蝕刻被蝕刻層的工藝。上述下層膜工藝中使用的下層膜的材質是氮化娃、氮氧化娃、多晶娃、氮化鈦、無定形碳(amorphouscarbon)等,通常，由化學氣相沉積(chemical vapor deposition:CVD)法制備。
[0003]雖然根據上述化學氣相沉積法生成的下層膜在蝕刻選擇性以及耐蝕刻性方面具有的良好物性，但是存在顆粒問題、初期投資費用問題等幾個問題。作為用于解決該問題的方法，可以使用如下的方法:使用可旋涂的旋涂碳(spin-on-carbon)下層膜組合物來代替上述沉積式下層膜，形成旋涂碳下層膜。上述旋涂下層膜(旋涂碳下層膜)雖然在耐蝕刻性方面難以表現出與CVD工藝中所形成的下層膜相同的性能，但是由于以溶液狀態涂覆，因此具有更均一的涂覆性，具有改善薄膜表面的粗糙度的優點。而且，與化學氣相沉積法相比，初期投資費用少，具有經濟性的優點。
[0004]為了形成上述旋涂碳下層膜，需要一種滿足高蝕刻選擇比及熱穩定性、對常規的有機溶液的溶解性、保存穩定性、粘接性等特性的旋涂碳下層膜組合物。為了滿足這種特性，目前在旋涂碳下層膜組合物 中使用碳含量及極性高、熱穩定性高的酚系高分子，雖然目前對酚系高分子進行各種研究，但是，在常規的旋涂碳下層膜組合物的情況下，包含用于進行固化工藝的額外的添加劑，在該情況下，添加劑不僅存在使下層膜的耐蝕刻性變差的擔憂，而且在高溫烘烤時，隨著不參與固化反應的添加劑升華產生氣體(out gassing)，存在下層膜污染及設備污染的擔憂。
【發明內容】
[0005]技術課題
[0006]因此，本發明的目的是提供一種即使沒有用于固化高分子的添加劑，也可以通過加熱(烘烤)來進行自交聯反應，從而耐蝕刻性優異、固化時氣體產生量少的酚系自交聯高分子及包含其的抗蝕劑下層膜組合物。
[0007]解決課題的方法
[0008]為了實現上述目的，本發明提供選自由以下述化學式I表示的高分子、以下述化學式2表示的高分子和以下述化學式3表示的高分子組成的組中的酚系自交聯高分子。[0009][化學式I]
[0010]
【權利要求】
1.一種酚系自交聯高分子，其選自由以下述化學式I表示的高分子、以下述化學式2表示的高分子和以下述化學式3表示的高分子組成的組， [化學式I]
2.如權利要求1所述的酚系自交聯高分子，其中，以所述化學式I表示的高分子選自由以下述化學式Ia至1表示的高分子組成的組；以所述化學式2表示的高分子選自由以下述化學式2a至2g表示的高分子組成的組；以所述化學式3表示的高分子選自由以下述化學式3a至3b表示的高分子組成的組， [化學式Ia]
3.如權利要求1所述的酚系自交聯高分子，其中，所述酚系自交聯高分子的重均分子量是 1000 至 50000。
4.一種抗蝕劑下層膜組合物，其包含選自由以下述化學式I表示的高分子、以下述化學式2表示的高分子和以下述化學式3表示的高分子組成的組中的酚系自交聯高分子；以及有機溶劑，[化學式I]
5.如權利要求4所述的抗蝕劑下層膜組合物，其中，所述酚系自交聯高分子的含量是I至50重量％，所述有機溶劑的含量是50至99重量％。
6.如權利要求4所述的抗蝕劑下層膜組合物，其中，所述有機溶劑選自由丙二醇單甲醚醋酸酯、環己酮、乳酸乙酯、甲基-2-戊基酮、3-甲氧基丁醇、3-甲基-3-甲氧基丁醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、乙二醇單甲醚以及它們的混合物組成的組。
7.一種形成抗蝕劑下層膜的方法，其包括: 在基板上涂覆抗蝕劑下層膜組合物的步驟，所述抗蝕劑下層膜組合物包含選自由以下述化學式I表示的高分子、以下述化學式2表示的高分子和以下述化學式3表示的高分子組成的組中的酚系自交聯高分子，以及有機溶劑， [化學式I]
【文檔編號】G03F7/11GK103781816SQ201280043341
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年9月5日 優先權日:2011年9月6日
【發明者】金貞植, 金宰賢, 李載禹 申請人:株式會社東進世美肯