p)、碳數(shù)為3至15的環(huán)締基(cycloa化enylgroup)、碳數(shù)為6至15的環(huán) 烘基(cycloa化ynylgroup)、碳數(shù)為3至30的雜環(huán)烷基化eterocycloa化ylgroup),及其 組合的取代基,來取代化合物的氨。
[0067] 在本說明書中,當未另外提供定義,"雜化etero)"表示包括1至3個選自氮、氧、 硫及憐的雜原子化eteroatoms)。
[0068] W下,根據(jù)一實施例描述抗蝕劑底層組合物。
[0069] 根據(jù)一實施例,抗蝕劑底層組合物包括化合物與溶劑,所述化合物包含由下列化 學式1表示的部分(moiety)。 W70][化學式1]
[0071]
[0072] 在上述化學式1中,
[0073] A1至A3各自獨立地為脂族環(huán)基(ali地atic巧clicgroup)或芳香環(huán)基(aromatic ringgroup),
[0074] 公與X2各自獨立地為氨、徑基、亞橫酷基、硫醇基、氯基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的胺 基、面素原子、含面素基團或其組合,
[0075] Li與L2各自獨立地為單鍵或經(jīng)取代或未經(jīng)取代的碳數(shù)為1至6的亞烷基, 陽076] Z為含金屬基團,W及
[0077] m為 0 或 1。
[0078] 在上述化學式1中,*表示在所述化合物中所述部分連接的點。
[0079] 由上述化學式1表示的部分包括至少兩個脂族環(huán)基或芳香環(huán)基,且多個官能基 伍與X2)位于運些脂族環(huán)基或芳香環(huán)基之間。所述結(jié)構(gòu)具有優(yōu)異的溶解度,且其性質(zhì)可 通過取代基輕易控制。特別是,多個官能基伍與X2)提升溶解度,因而利用旋轉(zhuǎn)涂布法 有效形成薄層。當在具有預定圖案的下層上旋轉(zhuǎn)涂布所述薄層時,可提升圖案之間的溝填 (gap-filling)W及平坦化特性。
[0080] 由于與前述多個官能基的縮合反應(yīng)(condensationreaction),因此可進行擴大 的交聯(lián)反應(yīng)(amplifiedcross-linkingreactions),因而可實現(xiàn)優(yōu)異的交聯(lián)特性。因此, 在相對低溫下對由上述化學式1表示的部分進行熱處理,所述部分在短時間內(nèi)交聯(lián)W形成 高分子量的高分子,因而可實現(xiàn)抗蝕劑底層所需的特性,例如機械特性、耐熱性W及抗蝕刻 性。
[0081] 表示脂族環(huán)基或芳香環(huán)的心至A3中的至少一種的至少一個氨可被徑基取代。
[0082] 由上述化學式1表示的部分包括含金屬基團。含金屬基團的兩端分別與氧連接, 且一個氧與包含脂族環(huán)基或芳香環(huán)基的部分連接。
[0083] 在上述化學式1中,Z表示由下列化學式2表示的含金屬基團。
[0084] [化學式引
[00 化]M〇〇a(R2)b(R3)c(R4)d
[0086] 在上述化學式2中,
[0087] M為金屬,
[00蝴 Ri、R2、R3W及R4各自獨立地為氨、徑基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的碳數(shù)為1至10的燒 基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的碳數(shù)為6至10的芳基、丙締基、面素原子、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的胺 基W及經(jīng)取代或未經(jīng)取代的碳數(shù)為1至10的烷氧基,W及
[0089] a、b、cW及d各自獨立地為0或1。
[0090] 在上述化學式2中,表示的金屬可為周期表中滿足上述化學式2的任何金屬。
[0091] 舉例而言,金屬可具有2至6個價電子數(shù)(valenceelectronnumber)。
[0092] 當a、b、c化及d為0,金屬可為(例如是)被、儀、巧、銘、鎖、領(lǐng)或錯(Ra)。
[0093] 在上述化學式2中,表示的金屬可為過渡金屬。金屬可為(例如是)筑、鐵、 饑、銘、儘、鐵、鉆、儀、銅、鋒、錯、鋼、銀、儒、銷、金、給、爐或輪,但不限于此。 陽094] 舉例而言,a與b為0,C與d為1,且金屬可為鐵。本文中,R3與R4可各自獨立地 為氨、徑基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的碳數(shù)為1至10的烷基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的碳數(shù)為6至10 的芳基、丙締基、面素原子、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的胺基W及經(jīng)取代或未經(jīng)取代的碳數(shù)為1至 10的烷氧基中的一種。舉例而言,R3與R4可各自獨立地為碳數(shù)為1至10的烷氧基,其中至 少一個氨被金屬取代。
[0095] 由上述化學式1表示的部分具有包含金屬的結(jié)構(gòu),因此化合物對蝕刻氣體會降低 反應(yīng)性。因此,抗蝕刻性增加,故抗蝕劑底層組合物具有良好的抗蝕刻性。
[0096] 心至A3可各自獨立地為選自族群1的經(jīng)取代或未經(jīng)取代的環(huán)狀基。
[0097] [族群U
[0098]
陽〇99]在族群1中,
[0100]Zi與Z2各自獨立地為單鍵、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的碳數(shù)為1至20的亞烷基、經(jīng)取代 或未經(jīng)取代的碳數(shù)為3至20的亞環(huán)烷基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的碳數(shù)為6至20的亞芳基、經(jīng) 取代或未經(jīng)取代的碳數(shù)為2至20的雜亞芳基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的碳數(shù)為2至20的亞締 基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的碳數(shù)為2至20的亞烘基、C= 0、NR3、氧(0)、硫(巧或其組合,其 中R3為氨、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的碳數(shù)為1至10的烷基、面素原子或其組合, 陽1〇U Z3至Z"各自獨立地為C = 0、NR3、氧(0)、硫(S)、CRbR?;蚱浣M合,其中R3至R。各 自獨立地為氨、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的碳數(shù)為1至10的烷基、面素原子、含面素基團或其組 厶1=1〇
[0102] 在族群1中,各環(huán)的連接位置并無特別限制,且各環(huán)可為經(jīng)取代或未經(jīng)取代的環(huán)。 當族群1中所列的環(huán)為經(jīng)取代的環(huán),其可例如是由碳數(shù)為1至20的烷基、面素、徑基及其相 似物所取代,但無限制。
[010引A哇A3可為(舉例而言)經(jīng)取代或未經(jīng)取代的芳香族基,例如是苯基、糞基、聯(lián)苯 基、巧基、巧基、苯并巧基、違基或其組合。
[0104] A1至A3中的至少一種可為多環(huán)芳香族基(polycyclicaromaticgroup),例如是 巧基、巧基、苯并巧基、違基或其組合。
[0105] 舉例而言,心與A3可各自獨立地為苯基、糞基或聯(lián)苯基,且A2可為巧基、巧基、苯并 巧基或違基。 陽106] 所述化合物可包括由下列化學式3表示的部分。 陽1〇7][化學式3] 陽10引
[0109] 在上述化學式3中,
[0110] 心至A6各自獨立地為脂族環(huán)基或芳香環(huán)基,
[0111] 公至X4各自獨立地為氨、徑基、亞橫酷基、硫醇基、氯基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的胺 基、面素原子、含面素基團或其組合, 陽11引Li與L2各自獨立地為單鍵或經(jīng)取代或未經(jīng)取代的碳數(shù)為1至6的亞烷基,
[0113]Z為由上述化學式2表示的含金屬基團, 陽114] m為0或1,W及陽11引n為1至15的整數(shù)。
[0116] 由上述化學式3表示的部分具有一種結(jié)構(gòu),其中由上述化學式1表示的部分與包 含脂族環(huán)基或芳香環(huán)基的單體鍵結(jié)。
[0117]n表示由上述化學式1表示的部分的重復數(shù)目,且化合物的金屬含量可通過調(diào)整n 來控制。
[0118] 所述金屬與上述相同,因此省略其描述。
[0119] 在上述化學式3中,心至A6可各自獨立地為選自族群1的經(jīng)取代或未經(jīng)取代的環(huán) 狀基。 陽120] 在上述化學式3中,A\A3、A4化及A呵各自獨立地為苯基、糞基或聯(lián)苯基,且A2與A5可各自獨立地為巧基、巧基、苯并巧基或違基。 陽121]心至A6中的至少一種的至少一個氨可被徑基取代。
[0122] 舉例而言,所述化合物可由下列化學式4表示。 陽123][化學式4] 陽 124]
[0125] 舉例而言,所述化合物可由下列化學式5表示。 陽126][化學式引 陽127]
[0128] 在上述化學式5中,X5為氨、徑基、亞橫酷基、硫醇基、氯基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的胺 基、面素原子、含面素基團或其組合,且其他定義與上述相同。
[0129] 所述化合物可具有約1,000至200, 000的重量平均分子量。通過具有上述范圍內(nèi) 的重量平均分子量,可提升抗蝕劑底層組合物的溶解W及涂布性質(zhì)。在所述范圍內(nèi),化合物 可具有約5, 000至100, 000的重量平均分子量。
[0130] 所述溶劑可為對所述化合物具有足夠溶解度或分散性的任何溶劑,但可 為(舉例而言)選自下列的至少一種:丙二醇(propyleneglycol)、丙二醇二乙酸 酯(propyleneglycoldiacetate)、甲氧基丙二酉享(methoxypropanediol)、二乙二 醇(dieth}deneglycol)、二乙二醇下酸(dieth}deneglycolbut}dethe;r)、S(乙 二醇)單甲酸(tri(eth}deneglycol)monometh}dethe;r)、丙二醇單甲酸(propylene glycolmonometh}dethe;r)、丙二醇單甲酸醋酸醋(propyleneglycolmonometh}dether acetate)、環(huán)己酬(^cyclohexanone,或簡稱anone)、乳酸乙醋(eth}dlactate)、丫 -下內(nèi)醋 (gamma-butyrolactone)W及乙酷丙酬(acetylacetone)。 陽131] 所述化合物的含量可為0.Olwt%至50wt%,基于lOOwt%的所述溶劑。在此范圍 內(nèi),可提升抗蝕劑底層組合物在薄膜形成制程期間的溶解度與涂布性質(zhì)。在此范圍內(nèi),所述 化合物的含量可為0. 3wt%至20wt%。 陽132] 抗蝕劑底層組合物可進一步包括表面活性劑(surfactant)、交聯(lián)劑 (cross-linkingagent)及其相似物的添加劑(additive)。
[0133] 所述表面活性劑可包括(舉例而言)烷基苯橫酸鹽(日化如benzenesulfonate salt)、烷基[I比晚鹽(a化pyridiniumsalt)、聚乙二醇(polyeth}deneglycol)、四級錠 鹽(quaternaryammoniumsalt)及其相似物,但不限于此。
[0134] 所述交聯(lián)劑可經(jīng)由加熱來交聯(lián)高分子的重復單元,且可為胺基樹脂(amino resin),例如是酸化