【技术实现步骤摘要】
本申请涉及高分子聚合物领域，特别涉及一种有机聚合物、碳硬掩膜组合物和形成图案的方法。
技术介绍
1、随着半导体集成电路(integrated circuit，ic)产业的快速成长，半导体技术在摩尔定律的驱动下持续地朝更小的工艺节点迈进，使得集成电路朝着精细化方向不断发展。目前通过光刻机短波长光源的选择，如krf准分子激光（248nm）、arf准分子激光（193nm）乃至极紫外线（euv,13.5nm），可以实现线宽只有几十纳米甚至几纳米的超精细图案。
2、传统的光刻蚀技术是在基板上镀上一层功能材料层，然后在上面涂布上一层光刻胶，通过曝光与显影在光刻胶层上形成图案后，再通过蚀刻方法在图案转印到功能材料层上。然而，随着图案的精细化，图案的深度与线宽的比值（纵横比）也会显著增大，使用传统的单层抗蚀剂法进行图案转印时，会因为显影液的表面张力作用导致图案坍塌与失真，出现分辨率问题。如果采用多层抗蚀剂法，在高低差基板上叠层多种具有不同抗蚀刻特性膜材料，通过选择性刻蚀可以将光刻胶上的图案转印到抗蚀刻下层膜中，并以此作为掩膜，再通过氧等离子体干蚀刻等方法将精细化图案投影到功能材料层上，可以有效解决精细化图案加工过程中产生的图案扭曲与失真问题。其中的抗蚀刻下层膜又称为硬掩膜。
3、目前主流的硬掩膜材料为使用甲烷、乙烷、乙炔等气体为原料通过化学沉积法（cvd）形成的非晶碳层（cvd-c），尽管cvd-c膜具有高含碳量与优秀的耐蚀刻特性，但cvd加工自身的工艺缺点，如设备昂贵、沉积过程繁琐、生产效率低等方面制约cvd-c膜的广
4、如果使用旋转涂布（spin coating）工艺对碳硬掩膜材料在高低差基板上进行加工，可以有效进行间隙填充与平坦化处理，另外该工艺相对于cvd更加简洁高效，适合规模化生产。
5、目前已报道的可旋涂式碳硬掩膜材料（spin-on carbon hardmask）普遍存在抗蚀刻性能不足等问题，主要与骨架材料引入氧原子等杂原子以及使用含碳量低的交联剂有关。另外小分子型soc材料在烘烤交联过程中容易发生升华，导致硬掩膜层的耐热性与抗蚀刻性存在分布不均等现象。
6、因此，需要开发一种具有优良耐蚀刻性并且溶解性良好的可旋涂式碳硬掩膜材料。
技术实现思路
1、基于此，本申请一个或多个实施例提供了一种有机聚合物、碳硬掩膜组合物和形成图案的方法。该有机聚合物、碳硬掩膜组合物可用于制备高含碳量、耐高温、耐蚀刻以及可通过旋涂加工形成具有平坦化特性的有机膜的碳硬掩膜。
2、本申请一实施例提供一种有机聚合物，其包含以共价键方式彼此连接的第一结构单元和第二结构单元；
3、所述第一结构单元为；
4、所述第二结构单元包括下式中至少一种：
5、、、、、、；
6、其中，
7、r1、r2、r3、r4、r5、r6和r7分别独立地选自c2~c9烯基或c2~c9炔基。
8、其中一实施例中，所述第一结构单元和所述第二结构单元的摩尔比为1：（0.5~1.5）。
9、其中一实施例中，r1、r2、r3、r4、r5、r6和r7分别独立地选自、、和。
10、其中一实施例中，有机聚合物其重均分子量为1000~5000。
11、其中一实施例中，有机聚合物其聚合物分散性指数为2.5~5。
12、本申请一实施例提供上述任一技术方案所述的有机聚合物的制备方法，包括如下步骤：
13、将化合物a和化合物b进行缩聚反应；
14、所述化合物a的结构为；
15、所述化合物b包括如下化合物中的至少一种：
16、、、、、、。
17、其中一实施例中，所述化合物a和所述化合物b的摩尔比为1：（0.5~1.5）。
18、本申请一实施例提供一种碳硬掩膜组合物，包括上述任一技术方案所述的有机聚合物和有机溶剂。
19、其中一实施例中，所述有机聚合物和所述有机溶剂的质量比为（1~9）：（9~1）。
20、本申请一实施例提供一种形成图案的方法，包括：
21、于基板上提供材料层；
22、于所述材料层上涂覆如上述任一技术方案所述的硬掩膜组合物；
23、热处理所述硬掩膜组合物以形成硬掩膜层；
24、于所述硬掩膜层上形成含硅薄层；
25、于所述含硅薄层上形成光刻胶层；
26、使所述光刻胶层曝光且显影以形成光刻胶图案；
27、使用所述光刻胶图案选择性移除所述含硅薄层及所述硬掩膜层以曝光所述材料层的一部分；以及
28、蚀刻所述材料层的曝光部分。
29、本申请的有机聚合物、硬掩膜组合物体现了高含碳量和在制程溶剂中良好的溶解性，可用于制备质量均一、间隙填充的有机膜层，该有机膜层具有很好的耐高温和耐溶剂特性。
30、本申请的有机聚合物每个重复单元都具有热交联基团，并且以高含碳量的稠环芳烃2,3-苯并芴作为主链骨架材料，因此可通过烘烤处理形成具有耐蚀刻性、耐热性以及优秀机械强度碳硬掩膜材料；另外，该有机聚合物在多种制程溶剂中具有良好的溶解性，因而通过旋转涂布方式加工获得的抗蚀刻下层膜具有良好间隙填充性与平坦化特性，进而可以提供一种在高低差基板上高精度形成精细化图案的方法。
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1.一种有机聚合物，其包含以共价键方式彼此连接的第一结构单元和第二结构单元；
2.如权利要求1所述的有机聚合物，其特征在于，所述第一结构单元和所述第二结构单元的摩尔比为1：（0.5~1.5）。
3.如权利要求1所述的有机聚合物，其特征在于，R1、R2、R3、R4、R5、R6和R7分别独立地选自、、或。
4.如权利要求1~3任一项所述的有机聚合物，其特征在于，其重均分子量为1000~5000。
5.如权利要求4所述的有机聚合物，其特征在于，其聚合物分散性指数为2.5~5。
6.权利要求1~5任一项所述的有机聚合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述化合物A和所述化合物B的摩尔比为1：（0.5~1.5）。
8.一种碳硬掩膜组合物，其特征在于，包括权利要求1~5任一项所述的有机聚合物和有机溶剂。
9.如权利要求8所述的碳硬掩膜组合物，其特征在于，所述有机聚合物和所述有机溶剂的质量比为（1~9）：（9~1）。
10.一种形成图案的
...【技术特征摘要】
1.一种有机聚合物，其包含以共价键方式彼此连接的第一结构单元和第二结构单元；
2.如权利要求1所述的有机聚合物，其特征在于，所述第一结构单元和所述第二结构单元的摩尔比为1：（0.5~1.5）。
3.如权利要求1所述的有机聚合物，其特征在于，r1、r2、r3、r4、r5、r6和r7分别独立地选自、、或。
4.如权利要求1~3任一项所述的有机聚合物，其特征在于，其重均分子量为1000~5000。
5.如权利要求4所述的有机聚合物，其特征在于，其聚合物分散性指数为...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁一鸣，黎立桂，钟娜，
申请(专利权)人：广东粤港澳大湾区黄埔材料研究院，
类型：发明
国别省市：
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