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，更详细而言，提供通过包含含有特定结构的重复单元的共聚物和溶剂，从而能够形成溶解性和涂布均匀性优异且成膜后耐裂纹性优异的抗蚀剂下层膜(硬掩模)的硬掩模用组合物。

Composition for hard mask

The present invention provides a composition for hard mask, in particular, by including a repeating unit having a specific structure of the copolymer and the solvent, thereby forming solubility and coating uniformity and excellent film crack resistance excellent resist underlayer film (hard mask) hard mask composition.

【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
微电子学产业和微观结构物(例如，微机械、磁阻(magnetoresist)磁头等)等产业领域中，持续要求减小结构形状的大小。此外，微电子学产业中，存在如下要求：减小微电子设备的大小，对指定的芯片大小提供更多的电路。为了减小形状大小，有效的光刻技术是必不可少的。就典型的光刻工序而言，首先，在下层材料上涂布抗蚀剂后，进行射线曝光，形成抗蚀剂层。接着，将抗蚀剂层用显影液进行显影而形成图案化的抗蚀剂层，对存在于图案化的抗蚀剂层的开口部内的物质进行蚀刻，将图案转印至下层材料。转印结束后，伴随如下过程：使感光性抗蚀剂以图案方式暴露，形成图案化的抗蚀剂层。接着，通过使暴露的抗蚀剂层与任意物质(典型地为水性碱显影液)接触，从而使图像显影。接着，通过对存在于图案化的抗蚀剂层的开口部内的物质进行蚀刻，使图案转印至下层材料。转印结束后，去除残留的抗蚀剂层。为了使抗蚀剂层与下层材料之间的反射性最小化，上述光刻工序的大部分工序中使用抗反射涂层(anti-refractivecoating；ARC)来增加分辨率。但是，在图案化后，将抗反射涂层蚀刻的工序中，抗蚀剂层也被大量消耗，有可能在后续蚀刻步骤中需要追加图案化。换言之，在一部分光刻图像化工序的情况下，所使用的抗蚀剂有时对于蚀刻步骤不具有足以使预定的图案有效地转印至下层材料的程度的充分的耐受性。因此，对于需要极薄地使用抗蚀剂物质的超薄膜抗蚀剂层的情况，对于想要蚀刻处理的基板厚的情况，对于要求蚀刻深度深的情况或者对于预定的下层材料中需要使用特定的蚀刻剂(etchant)的情况等中，使用了抗蚀剂下层膜。抗蚀剂下层膜在抗蚀剂层与可从图案化的抗蚀剂通过转印而图案化的下层材料之间发挥中间层的作用，该抗蚀剂下层膜需要耐受从图案化的抗蚀剂层接受图案、使图案转印至下层材料时所需的蚀刻工序。为了形成这样的下层膜，研究了很多材料，但仍持续要求对下层膜组合物的改进。以往，用于形成下层膜的材料难以涂布于基板，因此利用例如化学或物理蒸镀、特殊溶剂或高温烧成，但它们存在花费很大的问题。由此，近年来，进行着关于无需实施高温烧成的可利用旋转涂布方法来涂布的下层膜组合物的研究。此外，进行着关于下述下层膜组合物的研究：在能够将形成于上部的抗蚀剂层作为掩模而容易被选择性地蚀刻的同时，特别是在下层为金属层的情况下，对于将下层膜作为掩模而使下层图案化时所需的蚀刻工序具有耐受性。韩国公开专利第10-2010-0082844号公开了关于抗蚀剂下层膜形成组合物的技术。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目的在于，提供能够形成溶解性和涂布均匀性优异的抗蚀剂下层膜(硬掩模)的硬掩模用组合物。此外，本专利技术的目的在于，提供成膜后耐裂纹性优异的硬掩模用组合物。解决课题的方法1.一种硬掩模用组合物，包含共聚物和溶剂，该共聚物包含下述化学式1的重复单元和下述化学式2的重复单元：[化学式1][化学式2](式中，上述A1为选自由下述化学式A1-1～化学式A1-5组成的组中的任一个：[化学式A1-1][化学式A1-2][化学式A1-3][化学式A1-4][化学式A1-5]A2由下述化学式A2-1表示：[化学式A2-1]上述A1和A2各自独立地可以被碳原子数1～6的烷基、羟基、甲氧基或苯基进一步取代，上述Ra为氢、碳原子数1～6的烷基、烯基、炔基或碳原子数6～30的芳基(Aryl)，上述B为碳原子数1～6的烷基、烯基、炔基或碳原子数6～30的芳基，上述B为碳原子数6的芳基的情况下，被碳原子数1～6的烷基、羟基、烷氧基或苯基取代，上述烷氧基包含碳原子数1～4的烷基、烯丙基或碳原子数6～12的芳基，上述n和m各自独立地为1～190的整数)。2.如1所述的硬掩模用组合物，上述A1来源于选自由下述化学式p-1-1～化学式p-1-5组成的组中的化合物：[化学式p-1-1][化学式p-1-2][化学式p-1-3][化学式p-1-4][化学式p-1-5](上述化学式P-1-5中，Ra为氢、碳原子数1～6的烷基、烯基、炔基或碳原子数6～30的芳基)。3.如1所述的硬掩模用组合物，上述A2来源于选自由下述化学式p-2-1和化学式p-2-2组成的组中的化合物：[化学式p-2-1][化学式p-2-2](式中，上述化学式p-2-1和化学式p-2-2的各苯环各自独立地可以被碳原子数1～6的烷基、甲氧基或苯基进一步取代)。4.如1所述的硬掩模用组合物，上述B来源于下述化学式P-3的化合物：[P-3](式中，上述B为碳原子数1～6的烷基、烯基、炔基或碳原子数6～30的芳基，上述B为碳原子数6的芳基的情况下，被碳原子数1～6的烷基、羟基、烷氧基或苯基取代，上述烷氧基包含碳原子数1～4的烷基、烯丙基或碳原子数6～12的芳基)。5.如1所述的硬掩模用组合物，上述共聚物为通过选自由下述化学式p-1-1～化学式p-1-5组成的组中的化合物、选自由下述化学式p-2-1和化学式p-2-2组成的组中的化合物、和下述化学式P-3的化合物的缩合反应而制造的化合物：[化学式p-1-1][化学式p-1-2][化学式p-1-3][化学式p-1-4][化学式p-1-5][化学式P2-1][化学式p-2-2][P-3](式中，上述化学式p-1-1～化学式p-1-5和化学式p-2-1～化学式p-2-2的各苯环各自独立地可以被碳原子数1～6的烷基、羟基、甲氧基或苯基进一步取代，上述Ra为氢、碳原子数1～6的烷基、烯基、炔基或碳原子数6～30的芳基，上述B为碳原子数1～6的烷基、烯基、炔基或碳原子数6～30的芳基，上述B为碳原子数6的芳基的情况下，被碳原子数1～6的烷基、羟基、烷氧基或苯基取代，上述烷氧基包含碳原子数1～4的烷基、烯丙基或碳原子数6～12的芳基)。6.如1所述的硬掩模用组合物，上述共聚物中以5:5～9:1摩尔比包含上述化学式1的重复单元和上述化学式2的重复单元。7.如1所述的硬掩模用组合物，组合物总重量中，上述共聚物的含量为5～15重量％，上述溶剂的含量为85～95重量％。8.如1所述的硬掩模用组合物，进一步包含交联剂和催化剂中的至少一种。9.一种硬掩模用组合物，其包含下述化学式3所表示的缩聚物和溶剂：[化学式3](化学式3中，Ar表示碳原子数10～15的芳香族烃基，A3来源于羟基联苯化合物，n为1～200的整数)。10.如9所述的硬掩模用组合物，上述羟基联苯化合物包含下述化学式4和化学式5所表示的化合物中的至少一种：[化学式4][化学式5]11.如9所述的硬掩模用组合物，Ar来源于下述化学式6所表示的芳香族醛化合物：[化学式6]12.如11所述的硬掩模用组合物，Ar为萘基(naphtyl)、蒽基(anthracenyl)、菲基(phenanthrenyl)或联苯基(biphenyl)。13.如9所述的硬掩模用组合物，上述缩聚物进一步包含来源于选自由下述化学式p-1-1～化学式p-1-5所表示的化合物组成的组中的至少一种的单元：[化学式p-1-1][化学式p-1-2][化学式p-1-3][化学式p-1-4][化学式p-1-5](化学式P-1-5中，Ra为氢、碳原本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硬掩模用组合物，其包含共聚物和溶剂，所述共聚物包含下述化学式1的重复单元和下述化学式2的重复单元：化学式1

【技术特征摘要】
2016.09.07 KR 10-2016-0114808;2017.03.20 KR 10-2011.一种硬掩模用组合物，其包含共聚物和溶剂，所述共聚物包含下述化学式1的重复单元和下述化学式2的重复单元：化学式1化学式2式中，所述A1为选自由下述化学式A1-1～化学式A1-5组成的组中的任一个：化学式A1-1化学式A1-2化学式A1-3化学式A1-4化学式A1-5A2由下述化学式A2-1表示：化学式A2-1所述A1和A2各自独立地可被碳原子数1～6的烷基、羟基、甲氧基或苯基进一步取代，所述Ra为氢、碳原子数1～6的烷基、烯基、炔基或碳原子数6～30的芳基，所述B为碳原子数1～6的烷基、烯基、炔基或碳原子数6～30的芳基，所述B为碳原子数6的芳基的情况下，被碳原子数1～6的烷基、羟基、烷氧基或苯基取代，所述烷氧基包含碳原子数1～4的烷基、烯丙基或碳原子数6～12的芳基，所述n和m各自独立地为1～190的整数。2.根据权利要求1所述的硬掩模用组合物，所述A1来源于选自由下述化学式p-1-1～化学式p-1-5组成的组中的化合物：化学式p-1-1化学式p-1-2化学式p-1-3化学式p-1-4化学式p-1-5所述化学式p-1-5中，Ra为氢、碳原子数1～6的烷基、烯基、炔基或碳原子数6～30的芳基。3.根据权利要求1所述的硬掩模用组合物，所述A2来源于选自由下述化学式p-2-1和化学式p-2-2组成的组中的化合物：化学式p-2-1化学式p-2-2式中，所述化学式p-2-1和化学式p-2-2的各苯环各自独立地可被碳原子数1～6的烷基、甲氧基或苯基进一步取代。4.根据权利要求1所述的硬掩模用组合物，所述B来源于下述化学式P-3的化合物：P-3式中，所述B为碳原子数1～6的烷基、烯基、炔基或碳原子数6～30的芳基，所述B为碳原子数6的芳基的情况下，被碳原子数1～6的烷基、羟基、烷氧基或苯基取代，所述烷氧基包含碳原子数1～4的烷基、烯丙基或碳原子数6～12的芳基。5.根据权利要求1所述的硬掩模用组合物，所述共聚物为通过选自由下述化学...

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