可光圖案化介電材料和配製劑及使用方法
2023-11-11 01:52:12 2
專利名稱：可光圖案化介電材料和配製劑及使用方法
技術領域：
本發明涉及可光圖案化介電材料領域；更具體地說，本發明涉及可圖案化介電材料、含有可圖案化介電材料的光敏配製劑、在集成電路的製造中使用含有可圖案化介電材料的光敏配製劑的方法和包含可圖案化介電材料的集成電路構件。
背景技術：
集成電路包括活動設備，例如部分形成於半導體基板中並且通過導線層相互連接的場效電晶體，該導線層包含形成於基板上的層間介電層中形成的導線。常規的導線層通過沉積層間介電層、使形成於介電層上的光刻膠層顯像、在介電層中蝕刻溝槽，除去光刻膠並用金屬填充溝槽形成。這是一種昂貴且耗時的方法。因此，本領域中存在對減少上文所述缺陷和局限性的需要。發明概述本發明的第一個方面是一種物質組合物，所述組合物包含包含三種或四種結構式(1)、O)、(3)、(4)的單體的倍半矽氧烷(silsesquioxane)聚合物，
權利要求
1.一種物質組合物，所述組合物包含包含三種或四種結構式(1)、O)、(3)、的單體的倍半矽氧烷聚合物，
2.權利要求1的物質組合物，其中所述倍半矽氧烷聚合物可溶於鹼性水溶液中。
3.權利要求1的物質組合物，其中所述倍半矽氧烷聚合物具有的重均分子量為約1500 道爾頓-約20，000道爾頓
4.權利要求1的物質組合物，其中所述倍半矽氧烷聚合物主要由以下組成結構式 (1)、⑵和(3)的單體，R1為甲基部分並且m為約70mol % -約SOmol %，R2為乙烯基部分並且η為約3mol % -約13mol %，和R3為乙基部分並且ο為約0. 5mol % -約6mol %。
5.權利要求1的物質組合物，其中所述倍半矽氧烷聚合物主要由以下組成結構式 (1)、⑵和⑷的單體，R1為甲基部分並且m為約70mol % -約SOmol %，R2為乙烯基部分並且η為約3mol % -約13mol %，和R4為羥基部分並且ρ為約2mol % -約IOmol %。
6.權利要求1的物質組合物，其中所述倍半矽氧烷聚合物主要由以下組成結構式 (1)、⑵、(3)和⑷的單體，R1為甲基部分並且m為約70mol % -約SOmol %，R2為乙烯基部分並且η為約3mol% -約13mol%，R3為亞乙基部分並且ο為約0. 5mol % -約6mol %， 和R4為羥基部分並且ρ為約2mol % -約IOmol %。
7.一種光活性配製劑，其包含 光生酸劑；澆鑄溶劑；和包含三種或四種結構式(1)、O)、(3)、的單體的倍半矽氧烷聚合物
8.權利要求7的光活性配製劑，其中所述倍半矽氧烷聚合物主要由以下組成結構式(1)、⑵和(3)的單體，R1為甲基部分並且m為約70mol % -約SOmol %，R2為乙烯基部分並且η為約3mol % -約13mol %，和R3為乙基部分並且ο為約0. 5mol % -約6mol %。
9.權利要求7的光活性配製劑，其中所述倍半矽氧烷聚合物主要由以下組成結構式 (1)、⑵和⑷的單體，R1為甲基部分並且m為約70mol % -約SOmol %，R2為乙烯基部分並且η為約3mol % -約13mol %，和R4為羥基部分並且ρ為約2mol % -約IOmol %。
10.權利要求7的光活性配製劑，其中所述倍半矽氧烷聚合物主要由以下組成結構式 (1)、⑵、(3)和⑷的單體，R1為甲基部分並且m為約70mol % -約SOmol %，R2為乙烯基部分並且η為約3mol % -約13mol %，R3為乙基部分並且ο為約0. 5mol % -約6mol %，和 R4為羥基部分並且ρ為約2mol % -約IOmol %。
11.權利要求7的光活性配製劑，其另外包含 結構式(5)的添加劑倍半矽氧烷聚合物
12.權利要求7的光活性配製劑，其另外包含 一種或多種交聯劑、一種或多種有機鹼或其組合。
13.一種方法，其包括(a)在基板上形成光活性配製劑層，所述光活性配製劑包含 光生酸劑；澆鑄溶劑；和倍半矽氧烷聚合物；(b)採用紫外光使所述層圖案化曝光產生曝光層；(c)烘烤所述曝光層使所述倍半矽氧烷聚合物在暴露於所述紫外光的所述曝光層區域內交聯產生烘烤層；(d)使所述烘烤層顯影除去未暴露於所述紫外光的所述烘烤層部分以在顯影層中形成第一溝槽；(e)使所述顯影層固化以使所述倍半矽氧烷聚合物進一步交聯並形成包括所述第一溝槽的圖案化固化層；和(f)在所述圖案化固化層中採用導電材料填充所述第一溝槽。
14.權利要求13的方法，其進一步包括 在(e)和(f)之間在所述圖案化固化層之上形成另外的光活性配製劑層，所述另外的固化層包含 光生酸劑； 澆鑄溶劑；和倍半矽氧烷三元共聚物或倍半矽氧烷四元共聚物； 採用紫外光使所述另外的層圖案化曝光以產生另外的曝光層；將所述的另外的曝光層烘烤以使所述的倍半矽氧烷三元共聚物或倍半矽氧烷四元共聚物在暴露於紫外光的所述另外的曝光層區域內交聯以形成另外的烘烤層；使所述的另外的烘烤層顯影以除去未暴露於紫外光的所述的另外的烘烤層部分以在另外的顯影層內形成第二溝槽；使所述另外的顯影層固化以使所述倍半矽氧烷三元共聚物或倍半矽氧烷四元共聚物交聯形成包含所述第二溝槽的圖案化另外的固化層，所述第一溝槽在所述第二溝槽的底部內暴露出來，所述基板在所述第一溝槽的底部內暴露出來；並且其中(f)包括同時採用所述導電材料填充所述第一溝槽和所述第二溝槽。
15.權利要求13的方法，其中所述倍半矽氧烷聚合物包含三種或三種或四種結構式 (1)、(2)、(3)、⑷的單體
16.權利要求13的方法，其中所述固化包括同時對紫外光曝光和加熱至溫度為至少 400 "C。
17.—種構件，其包括在基板上的倍半矽氧烷聚合物或者倍半矽氧烷聚合物的交聯層； 所述交聯層內的溝槽；填充所述溝槽和在所述溝槽底部接觸所述基板的導電材料；並且其中所述倍半矽氧烷聚合物包含三種或四種結構式(1)、O)、(3)、的單體
18.權利要求17的構件，其另外包括在所述交聯層上另外的倍半矽氧烷的另外的交聯層；在所述另外的交聯層內的另外的溝槽，所述溝槽的頂部對所述另外的溝槽的底部開放；並且所述導電材料另外填充所述另外的溝槽。
19.權利要求18的構件，其中所述另外的倍半矽氧烷聚合物包含三種或四種結構式 (1)、(2)、(3)、⑷的單體
20.權利要求17的構件，其中所述交聯層具有的介電常數為約3.O或更少。
全文摘要
本發明涉及倍半矽氧烷聚合物、在負型可光圖案化介電配製劑中的倍半矽氧烷聚合物、使用含有倍半矽氧烷聚合物的可光圖案化介電配製劑的形成構件的方法和由倍半矽氧烷聚合物製造的構件。
文檔編號H01L21/312GK102482533SQ201080038243
公開日2012年5月30日 申請日期2010年8月23日 優先權日2009年8月31日
發明者A·尼爾森, B·戴維斯, P·J·布洛克, R·D·米勒, R·D·艾倫, R·蘇裡亞庫馬蘭, 林慶煌 申請人:國際商業機器公司