硬掩模用组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种硬掩模用组合物，其通过包含碳原子数6～35的芳香族化合物与下述化学式1的化合物的聚合物、以及溶剂，从而能够形成平坦性、溶解性和耐蚀刻性同时提高的硬掩模。下述化学式1中，R1和R2各自独立地为碳原子数1～8的烷基，彼此可以连接而形成环，烷基可以在主链上进一步包含一个以上的氧原子，Ar为来源于碳原子数6～20的芳香族化合物的官能团。

Composition for hard mask

The present invention relates to a hard mask composition, which can form a hard mask with flatness, solubility, and corrosion resistance simultaneously improved by a polymer containing aromatic compounds with carbon atom numbers 6 to 35, a compound with the following chemical formula 1, and a solvent. In Formula 1 below, R1 and R2 are independent alkyl groups with carbon atom numbers 1 to 8, which can be linked to form rings. Alkyls can contain more than one oxygen atom in the main chain. Ar is a functional group of aromatic compounds with carbon atom numbers 6 to 20.

【技术实现步骤摘要】
硬掩模用组合物
本专利技术涉及一种硬掩模用组合物。
技术介绍
例如，在半导体制造、微电子等领域中，电路、配线、绝缘图案之类的结构物的集成度正在持续增大。因此，用于上述结构物的微细图案化的光刻工序也被一同开发。一般而言，在蚀刻对象膜上涂布光致抗蚀剂而形成光致抗蚀剂层，通过曝光及显影工序而形成光致抗蚀剂图案。接着，将上述光致抗蚀剂图案用作蚀刻掩模，将上述蚀刻对象膜部分地去除，从而可以形成预定的图案。在进行对于上述蚀刻对象膜的图像转印后，上述光致抗蚀剂图案可以通过灰化(ashing)和/或剥离(strip)工序而被去除。为了抑制上述曝光工序中由光反射引起的分辨率降低，可以在上述蚀刻对象膜和上述光致抗蚀剂层之间形成防反射涂布(anti-refractivecoating；ARC)层。该情况下，会追加对于上述ARC层的蚀刻，因此上述光致抗蚀剂层或光致抗蚀剂图案的消耗量或蚀刻量可能会增加。此外，上述蚀刻对象膜的厚度增加或形成期望的图案时所需的蚀刻量增加的情况下，可能无法确保所要求的上述光致抗蚀剂层或光致抗蚀剂图案的充分的耐蚀刻性。因此，为了确保用于形成期望的图案的光致抗蚀剂的耐蚀刻性和蚀刻选择比，可以在上述蚀刻对象膜和上述光致抗蚀剂层之间追加抗蚀剂下部膜。上述抗蚀剂下部膜需要具有例如对于高温蚀刻工序的充分的耐蚀刻性(etchingresistance)、耐热性，此外，有必要通过例如旋涂工序以均匀的厚度形成。韩国公开专利第10-2010-0082844号公开了抗蚀剂下部膜形成组合物的一例。现有技术文献专利文献韩国公开专利第10-2010-0082844号
技术实现思路
所要解决的课题本专利技术的一课题在于，提供能够形成具有优异的耐蚀刻性、溶解性和平坦性的硬掩模的硬掩模用组合物。解决课题的方法1.一种硬掩模用组合物，其包含碳原子数6～35的芳香族化合物与下述化学式1的化合物的聚合物、以及溶剂：[化学式1](化学式1中，上述R1和R2各自独立地为碳原子数1～8的烷基，彼此可以连接而形成环，上述烷基可以在主链上进一步包含一个以上的氧原子，上述Ar为来源于碳原子数6～20的芳香族化合物的官能团)。2.如1所述的硬掩模用组合物，上述化学式1的上述Ar包含选自由下述化学式Ar-1～Ar-4组成的组中的至少一种：[化学式Ar-1][化学式Ar-2][化学式Ar-3][化学式Ar-4]3.如1所述的硬掩模用组合物，上述化学式1的化合物包含选自由下述化学式1-1～1-5组成的组中的至少一种：[化学式1-1][化学式1-2][化学式1-3][化学式1-4][化学式1-5](式中，上述Ar为来源于碳原子数6～20的芳香族化合物的官能团)。4.如1所述的硬掩模用组合物，上述碳原子数6～35的芳香族化合物包含选自由下述化学式2-1～2-6组成的组中的至少一种化合物：[化学式2-1][化学式2-2][化学式2-3][化学式2-4][化学式2-5][化学式2-6](式中，上述R3在上述芳香族化合物中可以为一个或多个，各自独立地为氢或羟基)。5.如1所述的硬掩模用组合物，上述聚合物包含下述化学式3的重复单元：[化学式3](化学式3中，上述Ar1来源于上述碳原子数6～35的芳香族化合物，且可以被羟基进一步取代，上述Ar2来源于上述化学式1的化合物，n为1～200的整数)。6.如1所述的硬掩模用组合物，上述聚合物由下述化学式3-1表示：[化学式3-1](上述化学式3-1中，上述Ar1来源于上述碳原子数6～35的芳香族化合物，上述Ar各自独立地为来源于碳原子数6～20的芳香族化合物的官能团，上述R4和R5各自独立地为甲基或乙基，上述n1为1～200的整数，上述n2为0或1)。7.如5所述的硬掩模用组合物，上述聚合物仅由Ar1和Ar2构成。8.如1所述的硬掩模用组合物，其进一步包含交联剂、催化剂和表面活性剂中的至少一种。专利技术效果通过使用本专利技术的实施例的硬掩模用组合物，能够形成具有优异的平坦度且耐蚀刻性、耐热性和溶解性同时提高的硬掩模。本专利技术的实施例的硬掩模用组合物可以包含使用碳原子数6～35的芳香族化合物和含有2个以上的醚基的化合物而制造的聚合物。由于上述醚基的旋转特性，上述聚合物的柔性增加，从而能够提高硬掩模膜的平坦性。此外，本专利技术的实施例的硬掩模用组合物通过包含具有来源于高碳含量芳香族化合物的结构的聚合物，从而能够提高耐热性、耐蚀刻性。此外，通过使用由上述硬掩模用组合物形成的硬掩模，能够实现高分辨率的光刻工序，并且能够形成期望的微细线宽的目标图案。具体实施方式本专利技术的实施例提供一种硬掩模用组合物，其包含碳原子数6～35的芳香族化合物与下述化学式1的化合物的聚合物、以及溶剂：[化学式1](化学式1中，上述R1和R2各自独立地为碳原子数1～8的烷基，彼此可以连接而形成环，上述烷基可以在主链上进一步包含一个以上的氧原子，上述Ar为来源于碳原子数6～20的芳香族化合物的官能团)。本专利技术通过包含上述聚合物，从而能够提供平坦度、耐热性、耐蚀刻性和溶解性优异的硬掩模用组合物。上述硬掩模用组合物例如可以涂布在光致抗蚀剂层与蚀刻对象膜之间而形成用作抗蚀剂下部膜的硬掩模膜。通过光致抗蚀剂图案将上述硬掩模膜部分地去除从而可以形成硬掩模，可以将上述硬掩模作为追加的蚀刻掩模来使用。上述硬掩模膜或硬掩模例如可以用作旋涂硬掩模(Spin-OnHardmask：SOH)。以下，对本专利技术的实施例的硬掩模用组合物进行详细说明。在本申请中所使用的化学式所表示的化合物或树脂存在异构体的情况下，该化学式所表示的化合物或树脂的意思是包括其异构体在内的代表化学式。本专利技术的实施例的硬掩模用组合物包含碳原子数6～35的芳香族化合物与上述化学式1的化合物的聚合物、以及溶剂，也可以进一步包含交联剂、催化剂等追加制剂。芳香族化合物的聚合物根据本专利技术的实施例，硬掩模用组合物可以包含碳原子数6～35的芳香族化合物与上述化学式1的化合物缩聚而形成的芳香族化合物的聚合物。本专利技术的一实施例的聚合物包含上述化学式1的化合物作为连接物。上述化学式1的上述Ar为来源于碳原子数6～20的芳香族化合物的官能团，例如，可以包含选自由下述化学式Ar-1～Ar-4组成的组中的至少一种：[化学式Ar-1][化学式Ar-2][化学式Ar-3][化学式Ar-4]本专利技术的一实施例的聚合物通过包含来源于上述化学式1的化合物的结构，从而可以形成能量稳定的线型(linear)结构，由此能够提高针对等离子体能量的耐蚀刻性。耐蚀刻性被提高的理由是，因为上述线型结构与支化(branched)结构相比位阻(sterichindrance)更小而能量相对稳定，并且线型高分子与支化(branched)高分子相比堆积密度(packingdensity)更高。判断本实施例的聚合物之所以可以具有上述线型结构，是因为根据“反应性-选择性原则(reactivity-selectivityrule)”，上述化学式1的化合物的反应性(亲电子性置换反应性)低而选择性提高。另一方面，在使用不属于本专利技术的一实施例的上述化学式1的化合物的醛系化合物之类的连接物的情况下，聚合而成的聚合物的结构显示出非线型的支化聚合物(branchedpolymer)的倾向高，从而显示出聚合物的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硬掩模用组合物，其包含碳原子数6～35的芳香族化合物与下述化学式1的化合物的聚合物、以及溶剂：化学式1

【技术特征摘要】
2017.02.15 KR 10-2017-00206641.一种硬掩模用组合物，其包含碳原子数6～35的芳香族化合物与下述化学式1的化合物的聚合物、以及溶剂：化学式1化学式1中，所述R1和R2各自独立地为碳原子数1～8的烷基，彼此可以连接而形成环，所述烷基可以在主链上进一步包含一个以上的氧原子，所述Ar为来源于碳原子数6～20的芳香族化合物的官能团。2.根据权利要求1所述的硬掩模用组合物，所述化学式1的所述Ar包含选自由下述化学式Ar-1～Ar-4组成的组中的至少一种：化学式Ar-1化学式Ar-2化学式Ar-3化学式Ar-43.根据权利要求1所述的硬掩模用组合物，所述化学式1的化合物包含选自由下述化学式1-1～1-5组成的组中的至少一种：化学式1-1化学式1-2化学式1-3化学式1-4化学式1-5式中，所述Ar为来源于碳原子数6～20的芳香族化合物的官能团。4.根据权利要求1所述的硬掩模用组合物，所述碳原子数6～35的芳香族化合物包含...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁敦植，梁振锡，朴根永，崔汉永，崔相俊，
申请(专利权)人：东友精细化工有限公司，崔相俊，
类型：发明
国别省市：韩国,KR