[发明专利]用于底层的芳香族树脂

说明书

本发明涉及电子设备生产领域，更具体地，涉及用于半导体生产的材料领域。

已知在光刻工艺中，如果光致抗蚀图案太高(高深宽比)，那么由于使用的显影剂的表面张力可能使得光致抗蚀图案崩溃。人们已设计了一些多层光致抗蚀工艺(例如三层和四层工艺)，能够解决在需要高深宽比的情况下发生的图案崩溃的问题。这些多层工艺使用光致抗蚀顶层，一个或多个中间层和下层(或底层)。在这种多层光致抗蚀工艺中，该光致抗蚀顶层以典型的方式成像和显影以提供光致抗蚀图案。然后该图案通常通过蚀刻转移到一个或多个中间层。每一个中间层可以进行选择一边用于不同的蚀刻工艺，例如不同的等离子蚀刻。最后，该图案通常通过蚀刻转移至底层。这些中间层可以由各种材料组成，而底层材料通常有高碳含量的材料组成。底层材料需经选择，以提供需要的抗反射性能，平面化性能和蚀刻选择性。

已经做了很多尝试以开发具有需要的抗反射性能和蚀刻选择性的底层材料，并且其适用于这些多层工艺。蚀刻选择性的一个特征为有机材料对等离子蚀刻的抗蚀刻性。通常要求在工业中开发出与传统的材料相比具有改进的抗蚀刻性的底层材料。韩国专利申请第2010080139A号公开了某种在甲苯(非极性溶剂)中由芘醇化合物的自缩合而形成的芳香族聚合物。这种芳香族聚合物没有表现出期望的蚀刻选择性，即抗蚀刻性。美国专利公开第2010/0021830公开了某种含有芘的芳香族聚合物，但是没有公开在聚合物主链上具有某些稠合芳香环侧接部分的聚合物。因此仍然需要一种底层材料，其具有期望的抗反射性能和改进的蚀刻选择性，特别是改进的对O₂和CF₄等离子体的抗蚀刻性。

本发明提供下述单体的聚合反应产物：一种或多种式(1)的第一单体

其中Ar¹和Ar²独立地表示芳香族部分；R¹和R²独立地选自C₁-C₂₀烷基，C₂-C₂₀烯基，C₂-C₂₀炔基，C₆-C₃₀芳基，C₇-C₃₀芳烷基和C₇-C₃₀烷芳基；X¹选自OH，SH和OR³；R³为C₁-C₂₀烷基；和每个n1和n2独立地为选自0-5的整数；其中R¹和R²可以一起形成5-7元的稠环；一种或多种式(2)的第二单体

其中Ar³和Ar⁴独立地表示芳香族部分；R⁴选自羟基，C₁-C₂₀烷基，C₁-C₂₀烷氧基，C₂-C₂₀烯基，C₂-C₂₀炔基，巯基，C₁-C₂₀烷硫基，C₆-C₃₀芳基，C₇-C₃₀芳烷基和C₇-C₃₀烷芳基；R⁴选自C₁-C₂₀烷基，C₂-C₂₀烯基，C₂-C₂₀炔基，C₆-C₃₀芳基，C₇-C₃₀芳烷基和C₇-C₃₀烷芳基；X²选自OH，SH和OR⁶；R⁶为C₁-C₂₀烷基；n3为0-4的整数；和n4为0-5的整数；其中R⁴和R⁵可以一起形成5-7元的稠环；和任选的一种或多种式(3)的第三单体