硬掩模组合物、硬掩模层和形成图案的方法技术

本发明专利技术提供一种硬掩模组合物、由硬掩模组合物制造的硬掩模层、以及由硬掩模组合物形成图案的方法，硬掩模组合物包含：聚合物，包含由化学式1表示的结构单元和由化学式2表示的结构单元，以及溶剂：其中化学式1和化学式2的定义如说明书中所描述。[化学式1][化学式2][化学式2][化学式2][化学式2]

【技术实现步骤摘要】
硬掩模组合物、硬掩模层和形成图案的方法
[0001]相关申请案的交叉参考
[0002]本申请案要求2021年8月23日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请案第10
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2021
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0111064号的优先权和权益，所述专利申请案的全部内容以引用的方式并入本文中。


[0003]本专利技术公开一种硬掩模组合物、包含硬掩模组合物的固化产物的硬掩模层以及使用硬掩模组合物形成图案的方法。

技术介绍

[0004]最近，半导体行业已发展到具有几纳米到几十纳米尺寸的图案的超精细技术。这种超精细技术主要需要有效的光刻技术。
[0005]典型的光刻技术包含：在半导体衬底上提供材料层；在材料层上涂覆光刻胶层；曝光且显影光刻胶层以提供光刻胶图案；以及使用光刻胶图案作为掩模来蚀刻材料层。
[0006]当今，根据待形成的图案的较小尺寸，仅仅通过上述典型光刻技术难以提供具有极佳轮廓的精细图案。因此，可在材料层与光刻胶层之间形成称为硬掩模层的辅助层来提供精细图案。

技术实现思路

[0007]一个实施例提供可有效地涂覆到硬掩模层的硬掩模组合物。
[0008]另一实施例提供包含硬掩模组合物的固化产物的硬掩模层。
[0009]另一实施例提供使用硬掩模组合物形成图案的方法。
[0010]根据实施例的硬掩模组合物包含聚合物和溶剂，所述聚合物包含由化学式1表示的结构单元和由化学式2表示的结构单元。
[0011][化学式1][0012][0013]在化学式1中，
[0014]A为包含一个或多个苯环的连接基团，且当其包含两个或更多个苯环时，两个或更多个苯环形成稠环，或两个或更多个苯环通过单键、
‑
O
‑
、
‑
S
‑
、
‑
NR1‑
(其中R1为氢、C1到C10烷基或C6到C30芳基)、
‑
C(＝O)
‑
、
‑
(CH2)
m
‑
(CR2R3)
n
‑
(CH2)
o
‑
(其中R2和R3各自独立地为氢、C1到C10烷基、C6到C20芳基或C3到C10环烷基，m、n以及o各自独立地为0到10的整数，且m+n+o为1
或更大)或其组合彼此连接，且
[0015]B为经一个或多个羟基或C1到C10烷氧基取代的C6到C30芳烃环，
[0016]X1到X4各自独立地为氘、羟基、卤素、经取代或未经取代的C1到C30烷氧基、经取代或未经取代的C1到C30饱和脂肪族烃基、经取代或未经取代的C2到C30不饱和脂肪族烃基、经取代或未经取代的C6到C30芳香族烃基、经取代或未经取代的C1到C30杂烷基或经取代或未经取代的C2到C30杂芳香族烃基，
[0017]y1到y4各自独立地为0到4的整数，且
[0018]*为连接点；
[0019][化学式2][0020][0021]其中，在化学式2中，
[0022]L1和L2各自独立地为单键、经取代或未经取代的二价C1到C15饱和脂肪族烃基或经取代或未经取代的二价C2到C15不饱和脂肪族烃基，
[0023]M为
‑
O
‑
、
‑
S
‑
、
‑‑
SO2‑
或
‑
C(＝O)
‑
，
[0024]Z1和Z2各自独立地为氘、羟基、卤素、经取代或未经取代的C1到C30烷氧基、经取代或未经取代的C1到C30饱和脂肪族烃基、经取代或未经取代的C2到C30不饱和脂肪族烃基、经取代或未经取代的C6到C30芳香族烃基、经取代或未经取代的C1到C30杂烷基或经取代或未经取代的C2到C30杂芳香族烃基，
[0025]k、l和q各自独立地为0到4的整数，
[0026]p为0或1，且
[0027]*为连接点。
[0028]化学式1中的A可为从群组1中选出的任何一个。
[0029][群组1][0030][0031]在群组1中，
[0032]R1为氢、C1到C10烷基或C6到C30芳基，且
[0033]*为连接点。
[0034]化学式1中的B可为从经一个或多个羟基或C1到C10烷氧基取代的群组2中选出的任何一个。
[0035][群组2][0036][0037]在化学式2中，L1和L2可各自独立地为单键或经取代或未经取代的C1到C10亚烷基，M可为
‑
O
‑
，Z1和Z2可各自独立地为氘、羟基、卤素、经取代或未经取代的C1到C30烷氧基或经取代或未经取代的C1到C30饱和脂肪族烃基，k和l可各自独立地为0到2的整数中的一个，且p和q可各自为0或1。
[0038]化学式1中的A可为从群组1
‑
1中选出的任何一个。
[0039][群组1
‑
1][0040][0041]化学式1中的B可为从群组2
‑
1中选出的任何一个。
[0042][群组2
‑
1][0043][0044]在群组2
‑
1中，
[0045]R4为氢、C1到C10烷基、C2到C10烯基或C2到C10炔基。化学式1可为化学式1
‑
1到化学式1
‑
11中的任何一个。
[0046][化学式1
‑
1][0047][0048][化学式1
‑
2][0049][0050][化学式1
‑
3][0051][0052][化学式1
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4][0053][0054][化学式1
‑
5][0055][0056][化学式1
‑
6][0057][0058][化学式1
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7][0059][0060][化学式1
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8][0061][0062][化学式1
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9][0063][0064][化学式1
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10][0065][0066][化学式1
‑
11][0067][0068]在化学式1
‑
1到化学式1
‑
11中，
[0069]R'和R"各自独立地为氢、C1到C10烷基、C2到C10烯基或C2到C10炔基，
[0070]X1到X4各自独立地为氘、羟基、卤素、经取代或未经取代的C1到C30烷氧基、经取代或未经取代的C1到C30饱和脂肪族烃基、经取代或未经取代的C2到C30不饱和脂肪族烃基、经取代或未经取代的C6到C30芳香族烃基、经取代或未经取代的C1到C30杂烷基或经取代或未经取代的C2到C30杂芳香族烃基，
[0071]y1到y4各自独立地为0到4的整数，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硬掩模组合物，包括：聚合物，包含由化学式1表示的结构单元和由化学式2表示的结构单元；以及溶剂：[化学式1]其中，在化学式1中，A为包含一个或多个苯环的连接基团，且当其包含两个或更多个苯环时，两个或更多个苯环形成稠环，或两个或更多个苯环通过单键、
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O
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、
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S
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、
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NR1‑
、
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C(＝O)
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、
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(CH2)
m
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(CR2R3)
n
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(CH2)
o
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或其组合彼此连接，其中R1为氢、C1到C10烷基或C6到C30芳基，且R2和R3各自独立地为氢、C1到C10烷基、C6到C20芳基或C3到C10环烷基，m、n以及o各自独立地为0到10的整数，且m+n+o为1或更大，且B为经一个或多个羟基或C1到C10烷氧基取代的C6到C30芳香族烃环，X1到X4各自独立地为氘、羟基、卤素、经取代或未经取代的C1到C30烷氧基、经取代或未经取代的C1到C30饱和脂肪族烃基、经取代或未经取代的C2到C30不饱和脂肪族烃基、经取代或未经取代的C6到C30芳香族烃基、经取代或未经取代的C1到C30杂烷基或经取代或未经取代的C2到C30杂芳香族烃基，y1到y4各自独立地为0到4的整数，且*为连接点：[化学式2]其中，在化学式2中，L1和L2各自独立地为单键、经取代或未经取代的二价C1到C15饱和脂肪族烃基或经取代或未经取代的二价C2到C15不饱和脂肪族烃基，M为
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O
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、
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S
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、
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SO2‑
或
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C(＝O)
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，Z1和Z2各自独立地为氘、羟基、卤素、经取代或未经取代的C1到C30烷氧基、经取代或未经取代的C1到C30饱和脂肪族烃基、经取代或未经取代的C2到C30不饱和脂肪族烃基、经取代或未经取代的C6到C30芳香族烃基、经取代或未经取代的C1到C30杂烷基或经取代或未经取代的C2到C30杂芳香族烃基，k、l和q各自独立地为0到4的整数，p为0或1，且*为连接点。2.根据权利要求1所述的硬掩模组合物，其中化学式1中的A为从群组1中选出的任何一个：
[群组1]其中，在群组1中，R1为氢、C1到C10烷基或C6到C30芳基，且*为连接点。3.根据权利要求1所述的硬掩模组合物，其中化学式1中的B为从经一个或多个羟基或C1到C10烷氧基取代的群组2中选出的任何一个：[群组2]4.根据权利要求1所述的硬掩模组合物，其中在化学式2中，L1和L2各自独立地为单键或经取代或未经取代的C1到C10亚烷基，M为
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O
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，
Z1和Z2各自独立地为氘、羟基、卤素、经取代或未经取代的C1到C30烷氧基或经取代或未经取代的C1到C30饱和脂肪族烃基，k和l各自独立地为0到2的整数中的一个，且p和q各自为0或1。5.根据权利要求1所述的硬掩模组合物，其中化学式1中的A为从群组1
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【专利技术属性】
技术研发人员：金惠廷，金修熙，金有那，朴亨锡，尹熙灿，李在哲，李种和，郑瑟基，蔡闰珠，黄元宗，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：