硬罩幕组成物与形成图案的方法技术

本发明专利技术揭示一种硬罩幕组成物及一种使用所述硬罩幕组成物形成图案的方法，所述硬罩幕组成物包含：聚合物，包含由化学式1表示的结构单元；以及溶剂。[化学式1]

Composition of hard curtain and method of forming pattern

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】硬罩幕组成物与形成图案的方法
本专利技术揭示一种硬罩幕组成物及一种使用所述硬罩幕组成物形成图案的方法。
技术介绍
近来，半导体产业已发展至具有几纳米至几十纳米大小的图案的超细技术。此种超细技术本质上需要有效的微影技术。典型的微影技术包括：在半导体基板上提供材料层；在其上面涂布光阻层；对所述光阻层进行曝光及显影以提供光阻图案；以及使用所述光阻图案作为罩幕对材料层进行蚀刻。当前，根据待形成的图案的小型化，仅通过上述典型的微影技术难以提供具有优异轮廓的精细图案。因此，可在材料层与光阻层之间形成被称为硬罩幕层(hardmasklayer)的层以提供精细图案。硬罩幕层发挥中间层的作用以通过选择性蚀刻制程而将光阻的精细图案转移至材料层。因此，所述硬罩幕层需要具有例如耐热性及耐蚀刻性等特性以便耐受多重蚀刻制程。另一方面，近来已提议旋涂(spin-oncoating)方法替代化学气相沉积(chemicalvapordeposition，CVD)方法来形成硬罩幕层。旋涂法不仅可轻易地执行且亦可改善间隙填充(gap-fill)特性及平坦化特性。本文中，需要对图案进行填充而无空隙的间隙填充特性，乃因所述精细图案可通过必要地形成多个图案来达成。另外，当基板具有步阶(step)时或当图案密集区及无图案区一起存在于晶圆上时，需要通过底层对硬罩幕层的表面进行平坦化。需要一种满足硬罩幕层所需的特性的硬罩幕材料。
技术实现思路
技术问题一实施例提供一种在确保溶解度的同时具有改善的耐热性及耐蚀刻性的硬罩幕组成物。另一实施例提供一种使用所述硬罩幕组成物形成图案的方法。技术解决方案根据实施例，一种硬罩幕组成物包含聚合物及溶剂，所述聚合物包含由化学式1表示的结构单元。[化学式1]在化学式1中，X为包含至少三个稠合的经取代或未经取代的苯环的多环环状基，且*为连接点。在化学式1中，X可为经取代或未经取代的蒽(anthracene)部分、经取代或未经取代的菲(phenanthrene)部分、经取代或未经取代的稠四苯(tetracene)部分、经取代或未经取代的(chrysene)部分、经取代或未经取代的联三亚苯(triphenylene)部分、经取代或未经取代的芘(pyrene)部分、经取代或未经取代的苝(perylene)部分、经取代或未经取代的苯并苝(benzoperylene)部分或者经取代或未经取代的蔻(coronene)部分。所述聚合物可通过经取代或未经取代的丁二炔(diacetylene)衍生物与经取代或未经取代的双环戊二烯酮(biscyclopentadienone)的反应来获得。经取代或未经取代的丁二炔衍生物可由化学式2表示。[化学式2]在化学式2中，X为包含至少三个稠合的经取代或未经取代的苯环的多环环状基，且可为经取代或未经取代的蒽部分、经取代或未经取代的菲部分、经取代或未经取代的稠四苯部分、经取代或未经取代的部分、经取代或未经取代的联三亚苯部分、经取代或未经取代的芘部分、经取代或未经取代的苝部分、经取代或未经取代的苯并苝部分或者经取代或未经取代的蔻部分。聚合物的重量平均分子量可介于500至200,000的范围内。以所述硬罩幕组成物的总量计，可包含0.1重量％至30重量％的量的聚合物。根据另一实施例，一种形成图案的方法包括：在基板上形成材料层；在所述材料层上涂布包含聚合物及溶剂的硬罩幕组成物；对硬罩幕组成物进行热处理以形成硬罩幕层；在硬罩幕层上形成含硅的薄层；在含硅的薄层上形成光阻层；对光阻层进行曝光及显影以形成光阻图案；使用光阻图案来选择性地移除含硅的薄层及硬罩幕层，以暴露出材料层的一部分；以及对材料层的暴露部分进行蚀刻。硬罩幕组成物可利用旋涂法来涂布。所述方法可更包括在形成所述光阻层之前形成底部抗反射涂层(bottomantireflectivecoating，BARC)。有利效应根据实施例的硬罩幕组成物表现出改善的耐热性及耐蚀刻性。因此，可提供一种具有改善的膜密度及耐蚀刻性且满足平坦度的硬罩幕薄层。附图说明图1为阐释根据实施例的一种形成图案的方法的流程图。具体实施方式本揭示的示例性实施例将在以下进行详细阐述，且可由本领域技术人员轻易地执行。然而，本揭示内容可实施为诸多不同形式，且不应被解释为仅限于本文所述的示例性实施例。在本说明书中，当不另外提供定义时，“经取代”可指化合物的氢原子被选自以下的取代基置换：卤素原子(F、Br、Cl或I)、羟基、硝基、氰基、胺基、迭氮基、脒基(amidinogroup)、肼基(hydrazinogroup)、腙基(hydrazonogroup)、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C30烷基、C2至C30烯基、C2至C30炔基、C6至C30芳基、C7至C30芳烷基(arylalkylgroup)、C1至C30烷氧基、C1至C20杂烷基(heteroalkylgroup)、C3至C20杂芳烷基(heteroarylalkylgroup)、C3至C30环烷基、C3至C15环烯基、C6至C15环炔基、C3至C30杂环烷基(heterocycloalkylgroup)及其组合。在本说明书中，当不另外提供定义时，用语“杂”(hetero)是指包含选自N、O、S及P中的1至3个杂原子。在本说明书中，当不另外提供定义时，“*”是指化合物或化合物部分(moiety)的连接点。以下，阐述根据实施例的硬罩幕组成物。根据实施例的硬罩幕组成物包含聚合物及溶剂，所述聚合物包含由化学式1表示的结构单元。[化学式1]在化学式1中，X为包含至少三个稠合的经取代或未经取代的苯环的多环环状基，且*为连接点。通过包含其中在所述结构单元的X部分中至少三个经取代或未经取代的苯环经稠合的多环环状基，所述聚合物可具有改善的耐蚀刻性及耐热性。举例而言，在化学式1中，X可为蒽部分、菲部分、稠四苯部分、部分、联三亚苯部分、芘部分、苝部分、苯并苝部分或蔻部分，但并非仅限于此。举例而言，在蒽部分、菲部分、稠四苯部分、部分、联三亚苯部分、芘部分、苝部分、苯并苝部分及蔻部分中，至少一个氢可独立地被羟基、卤素、经取代或未经取代的C1至C30烷氧基、经取代或未经取代的C1至C30烷基、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、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杂烷基、经取代或未经取代的C2至C30杂芳基或其组合置换。由化学式1表示的聚合物可通过狄耳士-阿德尔反应(Diels-Alderreaction)来合成，且所述聚合物可例如通过反应流程1来合成。[流程1]参照流程1，所述聚合物是通过经取本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硬罩幕组成物，包括：/n聚合物，包括由化学式1表示的结构单元；以及/n溶剂，/n[化学式1]/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171128 KR 10-2017-01609791.一种硬罩幕组成物，包括：
聚合物，包括由化学式1表示的结构单元；以及
溶剂，
[化学式1]



其中，在化学式1中，
X为包括至少三个稠合的经取代或未经取代的苯环的多环环状基，且
*为连接点。


2.根据权利要求1所述的硬罩幕组成物，其中在化学式1中，X为经取代或未经取代的蒽部分、经取代或未经取代的菲部分、经取代或未经取代的稠四苯部分、经取代或未经取代的部分、经取代或未经取代的联三亚苯部分、经取代或未经取代的芘部分、经取代或未经取代的苝部分、经取代或未经取代的苯并苝部分或者经取代或未经取代的蔻部分。


3.根据权利要求1所述的硬罩幕组成物，其中所述聚合物是通过经取代或未经取代的丁二炔衍生物与经取代或未经取代的双环戊二烯酮的反应来获得。


4.根据权利要求3所述的硬罩幕组成物，其中所述经取代或未经取代的丁二炔衍生物是由化学式2表示：
[化学式2]



其中，在化学式2中，
X为包括至少三个稠合的经取代或未经取代的苯环的多环环状基，且为经取代或未经取代的蒽部分、经取代或未经取代的菲部分、经取代或未经取代的稠四苯...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹星莉，朴惟廷，林相学，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR