硬掩模用组合物制造技术

本发明专利技术提供一种硬掩模用组合物，其包含芘系连接化合物与含有羟基的芳香族化合物的聚合物、及溶剂。由硬掩模用组合物能够形成耐蚀刻性、溶解性和平坦性同时提高了的硬掩模。

【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。更详细而言，本专利技术涉及包含芳香族缩合物或化合物的硬掩模用组合物。
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、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机械、化学特性且具有均匀的轮廓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，其包含含有下述化学式1所表示的重复单元结构的聚合物、及溶剂：[化学式1](化学式1中，Ar为含有羟基(-OH)的亚芳基(arenediyl)，n为1～200的整数)。2.如1所述的硬掩模用组合物，上述聚合物包含芘系连接化合物与含有羟基的芳香族化合物的缩合物。3.如2所述的硬掩模用组合物，Ar来源于上述含有羟基的芳香族化合物，上述含有羟基的芳香族化合物包含选自由下述化学式2-1～2-9的化合物组成的组中的至少一种：[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][化学式2-7][化学式2-8][化学式2-9]4.如2所述的硬掩模用组合物，上述芘系连接化合物包含下述化学式3所表示的芘甲醛(pyrenealdehyde)：[化学式3]5.如1所述的硬掩模用组合物，组合物总重量中，包含上述聚合物5～30重量％、及上述溶剂70～95重量％。6.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、溶解性且耐蚀刻性和耐热性同时提高了的硬掩模。本专利技术的实施例的硬掩模用组合物可以包含将含有羟基的芳香族化合物与芘甲醛之类的芘系连接化合物缩合而制造的聚合物。因上述芘系连接化合物而能够使碳含量(C％)增加，且通过聚合物之间的相互作用而能够提高硬掩模耐热性和耐蚀刻性。此外，通过上述含有羟基的芳香族化合物，能够提高硬掩模的平坦性和填隙(gap-fill)特性之类的涂布特性。因此，由上述硬掩模用组合物能够形成机械可靠性提高了的具有期望的比例和形状的硬掩模。此外，通过使用上述硬掩模，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包含具有芘单元和含有羟基的芳香族单元的聚合物，由此提供溶解性、平坦度和耐蚀刻性同时提高了的硬掩模用组合物。通过使用上述硬掩模用组合物，涂布在例如光致抗蚀剂层与蚀刻对象膜之间，可以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。以下，说明本专利技术的具体实施方式。但其相当于优选示例，本专利技术的思想和范围并不一定限于此。本专利技术的实施例的硬掩模用组合物包含聚合物及溶剂，也可以进一步包含交联剂、催化剂等追加制剂。聚合物根据本专利技术的实施例，上述硬掩模用组合物包含含有下述化学式1所表示的重复单元结构的聚合物。[化学式1]上述化学式1中，Ar可以表示含有羟基(-OH)的亚芳基(arenediyl)。例如，n可以为1～200的整数。根据示例性实施例，Ar可以来源于包含下述化学式2-1～2-9的化合物中的至少一种的含有羟基的芳香族化合物。[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][化学式2-7][化学式2-8][化学式2-9]上述含有羟基的芳香族化合物用作上述聚合物的基体物质，可以形成上述聚合物的主链(backbone)。上述含有羟基的芳香族化合物通过向主链外部露出的羟基能够提高硬掩模与对象物之间的密合性、润湿性。此外，通过上述羟基能够增加与后述的连接化合物的缩合反应(例如，亲核取代反应)的反应速度。一实施例中，在使用上述化学式2-1所表示的苯酚或化学式2-2所表示的二羟基苯作为上述含有羟基的芳香族化合物的情况下，由于大体积(bulky)的结构的减少而能够提高溶解性。一实施例中，在使用化学式2-3所表示的联苯酚(biphenylol)或化学式2-4所表示的二羟基联苯作为上述含有羟基的芳香族化合物的情况下，由于通过2个苯环之间的单键可旋转的结构而能够提高上述聚合物的柔性。因此，能够进一步提高上述硬掩模用组合物的平坦性、流平特性。一实施例中，在使用化学式2-5或化学式2-6所表示的芴系结构作为上述含有羟基的芳香族化合物的情况下，能够在通过碳含量增加而提高耐蚀刻性、耐热性的同时，通过可旋转的结构或立体结构而实现提高溶解性、柔性的效果。一实施例中，在使用化学式2-7或化学式2-8所表示的多环芳香族化合物作为上述含有羟基的芳香族化合物的情况下，通过碳含量增加，能够提高硬掩模的耐蚀刻性、耐热性等之类的机械可靠性。一实施例中，在使用化学式2-9所表示的化合物作为上述含有羟基的芳香族化合物的情况下，将2个多环芳香族基团通过可旋转的单键连接，从而能够同时提高耐蚀刻性之类的机械特性、以及聚合物的柔性和平坦性。本说明书中使用的用语“碳含量”的意思可以是碳质量数与化合物的单位分子总质量数的比率。根据示例性实施例，上述聚合物可以通过芘系连接化合物与上述含有羟基的芳香族化合物的缩合反应而制造。一部分实施例中，上述芘系连接化合物可以包含下述化学式3所表示的芘甲醛(pyrenealdehyde)。[化学式3]通过使用醛基作为连接基团，从而与使用醇基或酮基作为连接基团的情况相比能够提高聚合或缩合反应的反应性。此外，由于使用高碳含量的芘基，因此能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硬掩模用组合物，其包含含有下述化学式1所表示的重复单元结构的聚合物、及溶剂：化学式1

【技术特征摘要】
2017.03.21 KR 10-2017-0035285;2017.11.10 KR 10-2011.一种硬掩模用组合物，其包含含有下述化学式1所表示的重复单元结构的聚合物、及溶剂：化学式1化学式1中，Ar为含有羟基(-OH)的亚芳基，n为1～200的整数。2.根据权利要求1所述的硬掩模用组合物，所述聚合物包含芘系连接化合物与含有羟基的芳香族化合物的缩合物。3.根据权利要求2所述的硬掩模用组合物，Ar来源于所述含有...

【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