硬掩模组合物、硬掩模层以及形成图案的方法与流程

实施例涉及一种硬掩模组合物、硬掩模层以及形成图案的方法。

背景技术：

1、近年来，半导体行业已研发出具有例如几纳米至几十纳米尺寸的图案的超精细技术。此类超精细技术可使用有效光刻技术。一些光刻技术可包含：在半导体衬底上设置材料层；在材料层上涂布光刻胶层；对光刻胶层进行曝光及显影以提供光刻胶图案；以及使用光刻胶图案作为掩模来蚀刻材料层。

技术实现思路

1、实施例可通过提供一种包含由化学式1表示的化合物和溶剂的硬掩模组合物来实现，

2、[化学式1]

3、

4、其中，在化学式1中，r1为经取代或未经取代的c6至c20芳香族烃基，r2为经取代或未经取代的c6至c30芳香族烃基、经取代或未经取代的c3至c30杂芳香族基或其组合，n为大于或等于1的整数且不超过r1的原子价(valency)，且在n为2或大于2的整数时，每一个r2彼此相同或不同。

5、在化学式1中，r2可为经取代或未经取代的c10至c30芳香族烃基、经取代或未经取代的c6至c30杂芳香族基或其组合。

6、在化学式1中，r1可为经取代或未经取代的c6至c14芳香族烃基，r2为经取代或未经取代的c10至c30芳香族烃基，且n为2。

7、在化学式1中，r1可为群组1的部分的经取代或未经取代的c6至c20芳香族烃基：

8、[群组1]

9、

10、在化学式1中，r2可为群组2的部分的经取代或未经取代的c6至c30芳香族烃基或群组3的部分的经取代或未经取代的c3至c30杂芳香族基：

11、[群组2]

12、

13、[群组3]

14、

15、在群组3中，z1和z2可各自独立地为-o-、-s-、-nr'-，其中r'为氢、氘或经取代或未经取代的c1至c10烷基，或其组合。

16、在化学式1中，r1可为群组1-1的部分的经取代或未经取代的c6至c20芳香族烃基，且r2可为群组2-1的部分的经取代或未经取代的c6至c30芳香族烃基，

17、[群组1-1]

18、

19、[群组2-1]

20、

21、在化学式1中，n可为2且每一个r2可相同。

22、由化学式1表示的化合物可由化学式1-1至化学式1-3中的一个表示：[化学式1-1]

23、

24、[化学式1-2]

25、

26、[化学式1-3]

27、

28、在化学式1-1至化学式1-3中，ra和rb可各自独立地为羟基、经取代或未经取代的c1至c5烷氧基、卤素原子、氨基、硫醇基或其组合，且p和q可各自独立地为0至10的整数。

29、化合物可具有约300克/摩尔至约5,000克/摩尔的分子量。

30、按硬掩模组合物的总重量计，可以约0.1重量％至约30重量％的量包含化合物。

31、溶剂可包含丙二醇、丙二醇二乙酸酯、甲氧基丙二醇、二乙二醇、二乙二醇丁醚、三(乙二醇)单甲基醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇单甲基醚乙酸酯、环己酮、乳酸乙酯、γ-丁内酯、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、甲基吡咯啶酮(methylpyrrolidone)、甲基吡咯烷酮(methylpyrrolidinone)、乙酰丙酮或3-乙氧基丙酸乙酯。

32、实施例可通过提供一种包括根据实施例的硬掩模组合物的固化产物的硬掩模层来实现。

33、实施例可通过提供一种形成图案的方法来实现，所述方法包含：在衬底上设置材料层；将根据实施例的硬掩模组合物涂覆到材料层上；对硬掩模组合物进行热工艺以形成硬掩模层；在硬掩模层上形成光刻胶层；对光刻胶层进行曝光及显影以形成光刻胶图案；使用光刻胶图案选择性地去除硬掩模层以暴露材料层的一部分；以及蚀刻材料层的暴露部分。

34、形成硬掩模层可包含在约100℃至约1,000℃下进行热工艺。

技术特征：

1.一种硬掩模组合物，包括：

2.根据权利要求1所述的硬掩模组合物，其中，在所述化学式1中，r2为经取代或未经取代的c10至c30芳香族烃基、经取代或未经取代的c6至c30杂芳香族基或其组合。

3.根据权利要求1所述的硬掩模组合物，其中在所述化学式1中，r1为经取代或未经取代的c6至c14芳香族烃基，r2为经取代或未经取代的c10至c30芳香族烃基，且n为2。

4.根据权利要求1所述的硬掩模组合物，其中在所述化学式1中，r1为群组1的部分的经取代或未经取代的c6至c20芳香族烃基：

5.根据权利要求1所述的硬掩模组合物，其中：

6.根据权利要求1所述的硬掩模组合物，其中在所述化学式1中，

7.根据权利要求1所述的硬掩模组合物，其中，在所述化学式1中，n为2且每一个r2相同。

8.根据权利要求1所述的硬掩模组合物，其中：

9.根据权利要求1所述的硬掩模组合物，其中所述化合物具有300克/摩尔至5,000克/摩尔的分子量。

10.根据权利要求1所述的硬掩模组合物，其中按所述硬掩模组合物的总重量计，以0.1重量％至30重量％的量包含所述化合物。

11.根据权利要求1所述的硬掩模组合物，其中所述溶剂包含丙二醇、丙二醇二乙酸酯、甲氧基丙二醇、二乙二醇、二乙二醇丁醚、三(乙二醇)单甲基醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇单甲基醚乙酸酯、环己酮、乳酸乙酯、γ-丁内酯、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、甲基吡咯啶酮、甲基吡咯烷酮、乙酰丙酮或3-乙氧基丙酸乙酯。

12.一种硬掩模层，包括如权利要求1所述的硬掩模组合物的固化产物。

13.一种形成图案的方法，所述方法包括：

14.根据权利要求13所述的方法，其中形成所述硬掩模层包含在100℃至1,000℃下进行热工艺。

技术总结本发明提供一种硬掩模组合物、包含硬掩模组合物的固化产物的硬掩模层以及使用包含硬掩模组合物的固化产物的硬掩模层形成图案的方法，硬掩模组合物包含由化学式1表示的化合物和溶剂。由本发明硬掩模组合物获得的硬掩模层可具有改进的抗蚀刻性。[化学式1]技术研发人员：崔熙瑄,金瑆焕受保护的技术使用者：三星SDI株式会社技术研发日：技术公布日：2024/8/20