聚合物、有机层组成物及图案形成方法技术

技术编号:18463924 阅读:34 留言:0更新日期:2018-07-18 14:57
本发明专利技术揭示一种聚合物,其包含由化学式1表示的结构单元及由化学式2表示的结构单元;包含所述聚合物的有机层组成物;及使用所述有机层组成物形成图案的方法。在化学式1及化学式2中,A1及A2独立地为二价基团,其包含经取代或未经取代的苯环中的至少一者,A3为包含四级碳的二价基团,且*为连接点。

Polymer, organic layer composition and pattern formation method

The invention discloses a polymer comprising a structural unit represented by a chemical 1 and a structural unit expressed by a chemical formula 2, an organic layer comprising the polymer, and a method for forming a pattern using the organic layer composition. In chemical 1 and chemical 2, A1 and A2 are independent two valence groups, which contain at least one of the substituted or unsubstituted benzene rings, and A3 is the two valence group containing four grade carbon, and * is the junction point.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚合物、有机层组成物及图案形成方法
本专利技术揭示一种聚合物、包含所述聚合物的有机层组成物以及使用所述有机层组成物来形成图案的方法。
技术介绍
近年来,半导体工业朝向具有数至数十纳米尺寸的图案的超精细技术发展。此类超精细技术基本上需要有效微影技术。典型微影技术包含于半导体基板上提供材料层;在其上涂布光阻层;使其曝光且显影以提供光阻图案;及使用光阻图案作为屏蔽来蚀刻材料层。如今,根据欲形成小尺寸的图案,难以仅通过上文所提及的典型微影技术提供具有优良轮廓的精细图案。因此,可在材料层与光阻层之间形成称为硬质屏蔽层(hardmasklayer)的层以提供精细图案。硬质屏蔽层发挥中间层的作用以经由选择性蚀刻制程将光阻剂的精细图案传递至材料层。因此,硬质屏蔽层需要具有如下特征,诸如耐热性及抗蚀刻性以在多个蚀刻制程期间耐受。另一方面,近年来已表明旋涂式涂布(spin-oncoating)法可替代化学气相沉积法来形成硬质屏蔽层。旋涂式涂布法不仅可容易地进行,而且可改良平坦化特征。在本文中,需要填充图案而使其无空隙的间隙填充特征,因为精细图案可能必须通过形成多个图案实现。另外,当基板具有梯级时,或当接近图案的区域及无图案区域一起存在于晶圆上时,硬质屏蔽层的表面需要通过底层平坦化。需要一种有机层材料,其满足硬质屏蔽层所要的特征。
技术实现思路
欲解决的问题本专利技术的一实施例提供一种同时具有抗蚀刻性、溶解性及储存稳定性的聚合物。本专利技术的另一实施例提供一种有机层组成物,其提供具有机械特征及膜平坦化特性的有机层。本专利技术的另一实施例提供一种使用有机层组成物米形成图案的方法。解决问题的技术手段根据一实施例,聚合物包含由化学式1表示的结构单元及由化学式2表示的结构单元。[化学式1][化学式2]在化学式1及化学式2中,A1及A2独立地为二价基团,其包含经取代或未经取代的苯环中的至少一者,A3为包含四级碳的二价环基,且*为连接点。A3可为族群1的基团中的一者。[族群1]在族群1中,Ar1至Ar4独立地为经取代或未经取代的C6至C30芳基,R11至R14独立地为羟基、亚硫酰基、硫醇基、氰基、经取代或未经取代的胺基、卤素原子、经取代或未经取代的C1至C30烷基、经取代或未经取代的C6至C30芳基、经取代或未经取代的C1至C30烷氧基、经取代或未经取代的C3至C30环烯基、经取代或未经取代的C1至C20烷基胺基、经取代或未经取代的C7至C20芳基烷基、经取代或未经取代的C1至C20杂烷基、经取代或未经取代的C2至C30杂环烷基、经取代或未经取代的C2至C30杂芳基、经取代或未经取代的C1至C4烷基醚基、经取代或未经取代的C7至C20芳基亚烷基醚基、经取代或未经取代的C1至C30卤烷基或其组合,o、p、q及r独立地为0至3的整数,L为单键、经取代或未经取代的C1至C6亚烷基、经取代或未经取代的C6至C30亚芳基或其组合,m为在1至3范围内的整数,且*为连接点。A1及A2中的至少一者可为二价环基,在其结构中包含至少两个环。A1及A2可独立地为衍生自族群2及族群3的化合物中的一者的二价基团,其中所述二价基团的至少一个氢经置换或未经置换。[族群2][族群3]在族群3中,R1、R2及R3独立地为氢、经取代或未经取代的C1至C30烷基、经取代或未经取代的C3至C30环烷基、经取代或未经取代的C6至C30芳基、经取代或未经取代的C7至C30芳基烷基、经取代或未经取代的C1至C30杂烷基、经取代或未经取代的C2至C30杂环烷基、经取代或未经取代的C2至C30杂环基、经取代或未经取代的C2至C30烯基、经取代或未经取代的C2至C30炔基、羟基、卤素原子、含卤素基团或其组合。A1与A2可彼此不同。聚合物的重量平均分子量可在1,000至200,000范围内。根据另一实施例,有机层组成物包含聚合物,聚合物包含由化学式1表示的结构单元及由化学式2表示的结构单元;以及溶剂。以有机层组成物的总量计,聚合物及单体可以0.1重量%至50重量%的量包含。根据另一实施例,图案形成方法包含:于基板上提供材料层;于材料层上涂覆有机层组成物;对有机层组成物进行热处理以形成硬质屏蔽层;于硬质屏蔽层上形成含硅薄层;于含硅薄层上形成光阻层;使光阻层曝光且显影以形成光阻图案;使用光阻图案来选择性移除含硅薄层及硬质屏蔽层以曝露材料层的一部分;以及对材料层的曝露部分进行蚀刻。有机层组成物可使用旋涂式涂布法来涂覆。所述图案形成方法可还包含在形成光阻层之前来形成底部抗反射涂层(BARC)。对照现有技术的功效本专利技术提供一种有机层材料,其具有膜平坦化特性以及机械特征,诸如抗蚀刻性及膜密度。具体实施方式下文详细描述本专利技术的例示性实施例,且其可由相关领域中技术人员容易地执行。然而,本专利技术可以多种不同形式实施,且不应解释为限于本文所阐述的例示性实施例。在本说明书中,当不另外提供定义时,术语“经取代”可指基团经由如下基团中选出的取代基替代化合物的氢取代:卤素原子、羟基、烷氧基、硝基、氰基、胺基、迭氮基、甲脒基、肼基、亚肼基、羰基、胺甲酰基、硫醇基、酯基、羧基或其盐、磺酸基或其盐、磷酸或其盐、C1至C20烷基、C2至C20烯基、C2至C20炔基、C6至C30芳基、C7至C30芳基烷基、C1至C30烷氧基、C1至C20杂烷基、C2至C20杂芳基、C3至C20杂芳基烷基、C3至C30环烷基、C3至C15环烯基、C6至C15环炔基、C2至C30杂环烷基及其组合。在本说明书中,当不另外提供定义时,“杂”指包含1至3个由N、O、S及P中选出的杂原子的基团。在本说明书中,当不另外提供定义时,“*”指化合物或化合物部分(moiety)的连接点。另外,衍生自化合物A的“单价基团”通过置换化合物A中的一个氢形成。举例而言,衍生自苯的基团的单价基团变为苯基。另外,衍生自化合物A的“二价基团”为通过置换化合物A中的两个氢及形成两个连接点获得的二价基团。举例而言,衍生自苯的基团的二价基团变为亚苯基。在下文中,描述根据一实施例的聚合物。根据一实施例的聚合物包含由化学式1表示的结构单元及由化学式2表示的结构单元。[化学式1][化学式2]在化学式1及化学式2中,A1及A2独立地为二价基团,其包含经取代或未经取代的苯环中的至少一者,A3为包含四级碳的二价环基,且*为连接点。聚合物可通过三聚作用合成。聚合物包含由化学式1表示的结构单元及由化学式2表示的结构单元,且例如在化学式1及化学式2中,A1与A2可彼此不同。由化学式1表示的结构单元包含有包含苯环且由A1表示的化合物部分及由A3表示的含四级碳的环基部分。由化学式2表示的结构单元包含有包含苯环且由A2表示的化合物部分及由A3表示的含四级碳的环基部分。归因于由化学式1表示的结构单元及由化学式2表示的结构单元,根据一实施例的聚合物可确保平坦化特征以及膜密度及抗蚀刻性。在本说明书中,四级碳指在结合于碳的四个位点经另一基团替代氢取代的碳。在化学式1及化学式2中,由A3表示的含四级碳的二价环基可为例如由族群1的基团中选出的基团,但不限于此。[族群1]在族群1中,Ar1至Ar4独立地为经取代或未经取代的C6至C30芳基,R11至R14独立地为羟基、亚硫酰基、硫酵基、氰基、经取代或未经取代的胺基、卤素原子、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚合物,其特征在于,包括:由化学式1表示的结构单元;以及由化学式2表示的结构单元,[化学式1]

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.20 KR 10-2016-00070891.一种聚合物,其特征在于,包括:由化学式1表示的结构单元;以及由化学式2表示的结构单元,[化学式1][化学式2]其中,在所述化学式1及所述化学式2中,A1及A2独立地为二价基团,其包含经取代或未经取代的苯环中的至少一者,A3为包含四级碳的二价环基,且*为连接点。2.根据权利要求1所述的聚合物,其中A3为族群1的基团中的一者:[族群1]其中,在所述族群1中,Ar1至Ar4独立地为经取代或未经取代的C6至C30芳基,R11至R14独立地为羟基、亚硫酰基、硫醇基、氰基、经取代或未经取代的胺基、卤素原子、经取代或未经取代的C1至C30烷基、经取代或未经取代的C6至C30芳基、经取代或未经取代的C1至C30烷氧基、经取代或未经取代的C3至C30环烯基、经取代或未经取代的C1至C20烷基胺基、经取代或未经取代的C7至C20芳基烷基、经取代或未经取代的C1至C20杂烷基、经取代或未经取代的C2至C30杂环烷基、经取代或未经取代的C2至C30杂芳基、经取代或未经取代的C1至C4烷基醚基、经取代或未经取代的C7至C20芳基亚烷基醚基、经取代或未经取代的C1至C30卤烷基或其组合,o、p、q及r独立地为0至3的整数,L为单键、经取代或未经取代的C1至C6亚烷基、经取代或未经取代的C6至C30亚芳基或其组合,m为在1至3范围内的整数,且*为连接点。3.根据权利要求1所述的聚合物,其中A1及A2中的至少一者为结构中包含至少两个环的二价环基。4.根据权利要求3所述的聚合物,其中A1及A2独立地为衍生自族群2及族群3的化合物中的一者的二价基团,其中所述二价基团的至少一个氢经置换或未经置换,[族群2][族群3]其中,在所述族群3中,R1、R2及R3独立地为氢、经取代或未经取代的C1至C30烷基、经取代或未经取代的C3至C30环烷基、经取代或未经取代的C6至C30芳基、经取代或未经取代的C7至C30芳基烷基、经取代或未经取代的C1至C30杂烷基、经取代或未经取代的C2至C30杂环烷基、经取代或未经取代的C2至C30杂环基、经取代或未经取代的C2至C30烯基、经取代或未经取代的C2至C30炔基、羟基、卤素原子、含卤素基团或其组合。5.根据权利要求1所述的聚合物,其中A1与A2彼此不同。6.根据权利要求1所述的聚合物,其中重量平均分子量在1,000至200,000范围内。7.一种有机层组成物,其特征在于,包括:聚合物,其包含:由化学式1表示的结构单元;以及由化学式2表示的结构单元;以及溶剂:[化学式1][化学式2]其中,在所述化学式1及所述化学式2中,A1及A2独立地为二价基团,其包含经取代或未经取代的苯环中的至少一者,A3为包含四级碳的二价环基,且*为连接点。8.根据权利要求7所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:豆米尼阿·拉特维郑铉日权孝英南宫烂南沇希文秀贤宋炫知许柳美
申请(专利权)人:三星SDI株式会社
类型:发明
国别省市:韩国,KR

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1