本发明专利技术提供硬掩模用组合物及图案形成方法,所述硬掩模用组合物包含:具有来源于碳原子数6~40的芳香族化合物的芳香族单元与来源于含有脂肪族不饱和基团的缩醛化合物的脂肪族不饱和单元结合而成的重复单元的聚合物、及溶剂。通过使用硬掩模用组合物,能够形成耐热性、耐蚀刻性、涂布性同时提高了的硬掩模。
【技术实现步骤摘要】
硬掩模用组合物及图案形成方法
本专利技术涉及一种硬掩模用组合物及图案形成方法。更详细而言,本专利技术涉及包含芳香族化合物的缩合物的硬掩模用组合物及图案形成方法。
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。上述抗蚀剂下部膜例如需要具有对于高温蚀刻工序的充分的耐蚀刻性、耐热性,并且需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膜形成特性的硬掩模的硬掩模用组合物。本专利技术的一课题在于,提供使用上述硬掩模用组合物的图案形成方法。解决课题的方法1.一种硬掩模用组合物,其包含:具有来源于碳原子数6~40的芳香族化合物的芳香族单元与来源于含有脂肪族不饱和基团的缩醛化合物的脂肪族不饱和单元结合而成的重复单元的聚合物;及溶剂。2.如1所述的硬掩模用组合物,上述聚合物的重复单元由下述化学式1或化学式2表示,[化学式1][化学式2](化学式1和2中,Ar为具有碳原子数6~40且可包含杂原子的取代或非取代的芳香族烃基,R1、R2、R3和R4各自独立地为氢、或者碳原子数1~6的饱和或不饱和脂肪族烃基)。3.如2所述的硬掩模用组合物,上述化学式1和化学式2中,R1、R2、R3和R4各自为氢。4.如1所述的硬掩模用组合物,上述芳香族单元来源于选自由下述化学式3-1~3-8所表示的化合物组成的组中的至少一种,[化学式3-1][化学式3-2][化学式3-3][化学式3-4][化学式3-5][化学式3-6][化学式3-7][化学式3-8]5.如1所述的硬掩模用组合物,上述脂肪族不饱和单元来源于下述化学式4或化学式5所表示的化合物中的至少一种,[化学式4][化学式5](化学式4和5中,R1、R2、R3和R4各自独立地为氢、或者碳原子数1~6的饱和或不饱和脂肪族烃基,R4和R5各自独立地为碳原子数1~4的烷基,R4和R5彼此可以稠合而形成环状缩醛)。6.如5所述的硬掩模用组合物,上述脂肪族不饱和单元来源于选自由下述化学式6-1~6-8所表示的化合物组成的组中的至少一种,[化学式6-1][化学式6-2][化学式6-3][化学式6-4][化学式6-5][化学式6-6][化学式6-7][化学式6-8]7.如1所述的硬掩模用组合物,上述聚合物的末端包含烷氧基。8.如1所述的硬掩模用组合物,组合物总重量中,上述聚合物的含量为10~50重量%。9.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。10.一种图案形成方法,其使用由上述1~9中任一项所述的硬掩模用组合物形成的抗蚀剂下层膜。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耐热性、耐蚀刻性且涂布性同时提高了的硬掩模。根据例示性实施例的硬掩模用组合物可以包含芳香族单元与脂肪族不饱和单元结合而成的聚合物。通过上述芳香族单元能够确保硬掩模的耐蚀刻性,通过上述脂肪族不饱和单元能够进一步提高硬掩模的耐热性。此外,上述脂肪族不饱和单元可以来源于含有不饱和基团的缩醛化合物。由此,聚合反应时副反应减少,且由于聚合物的末端基团包含烷氧基因而能够提高硬掩模的涂布性、均匀性。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,能够形成所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,其包含芳香族单元与脂肪族不饱和单元结合而成的聚合物,由此提高耐蚀刻性和耐热性。上述硬掩模用组合物通过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)。此外,本专利技术的实施例提供使用由上述硬掩模用组合物形成的硬掩模的图案形成方法。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芳香族单元与脂肪族不饱和单元结合而成的聚合物(以下,简称为“聚合物”)和溶剂,也可以进一步包含交联剂、催化剂等追加制剂。聚合物根据例示性实施例,硬掩模用组合物的上述聚合物可以包含芳香族单元与脂肪族不饱和单元结合而成的重复单元。根据例示性实施例,上述芳香族单元可以来源于碳原子数6~40的芳香族化合物。上述芳香族单元作为上述聚合物的主链而提供,可以作为赋予硬掩模的实质性的耐蚀刻性的单元发挥功能。通过上述芳香族单元,能够确保用于增强硬掩模的机械特性的碳含量(C%)。本说明书中,用语“碳含量”的意思可以是化合物的单位分子的碳质量数与总质量数的比率。本说明书中使用的用语“芳香族化合物”或“芳香族单元”不仅包括化合物整体满足芳香性的化合物,而且包括化合物的一部分结构或一部分满足芳香性的情况。根据例示性实施例,上述脂肪族不饱和单元可以来源于含有脂肪族不饱和基团的缩醛化合物。上述脂肪族不饱和单元作为上述聚合物的连接单元、侧链(pendant)或支链(branch)而结合,可以作为用于提高上述聚合物的耐热性和耐蚀刻性的功能性单元而包含。根据例示性实施例,上述聚合物可以包含下述化学式1或化学式2所表示的重复单元。[化学式1][化学式2]上述化学式1和2中,Ar为具有碳原子数6~40且可包含杂原子的取代或非取代的芳香族烃基。R1、R2、R3和R4各自独立地表示氢、或者碳原子数1~6的饱和或不饱和脂肪族烃基。优选地,R1、R2、R3和R4各自独立地可以为氢。该情况下,上述脂肪族不饱和单元中不饱和基团的比率(例如,重量比)增加,从而能够增加由上述硬掩模用组合物形成的硬掩模的耐热性。此外,由于聚合物的线型性增加而提高填充密度(packingd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:具有来源于碳原子数6~40的芳香族化合物的芳香族单元与来源于含有脂肪族不饱和基团的缩醛化合物的脂肪族不饱和单元结合而成的重复单元的聚合物;及溶剂。
【技术特征摘要】
2017.06.27 KR 10-2017-00812651.一种硬掩模用组合物,其包含:具有来源于碳原子数6~40的芳香族化合物的芳香族单元与来源于含有脂肪族不饱和基团的缩醛化合物的脂肪族不饱和单元结合而成的重复单元的聚合物;及溶剂。2.根据权利要求1所述的硬掩模用组合物,所述聚合物的重复单元由下述化学式1或化学式2表示,化学式1化学式2化学式1和2中,Ar为具有碳原子数6~40且可包含杂原子的取代或非取代的芳香族烃基,R1、R2、R3和R4各自独立地为氢、或者碳原子数1~6的饱和或不饱和脂肪族烃基。3.根据权利要求2所述的硬掩模用组合物,所述化学式1和化学式2中,R1、R2、R3和R4各自为氢。4.根据权利要求1所述的硬掩模用组合物,所述芳香族单元来源于选自由下述化学式3-1~3-8所表示的化合物组成的组中的至少一种,化学式3-1化学式3-2化学式3-3化学式3-4化学式3-5化学式3-6化学式3-7化学式3-8...
【专利技术属性】
技术研发人员:梁敦植,金烔永,李殷相,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
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