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，通过包含含有化学式1或2所表示的重复单元的聚合物及溶剂，从而能够形成具有优异的耐蚀刻性、涂布性和耐化学性的硬掩模层。化学式1和化学式2中，X为包含氧、氮或硫的取代基，R

【技术实现步骤摘要】
硬掩模用组合物
本专利技术涉及硬掩模用组合物。
技术介绍
近年来，电子设备的小型化(miniaturization)和复杂化(complexity)所带来的高集成设计使更加先进的材料和相关工序的开发加速，由此，利用现有光致抗蚀剂的光刻也需要新的图案化材料和方法。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，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。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，为了在图案化工序中使光致抗蚀剂微细图案无坍塌现象地以充分的深度转印于基板上，会在上述蚀刻对象膜和上述光致抗蚀剂层之间追加作为坚固的中间膜的又称为硬掩模层(hardmasklayer)的有机膜。这样的硬掩模层被要求充分的耐蚀刻性、耐化学性等特性以能够在多种蚀刻过程期间坚挺，且有必要通过旋涂工序以均匀的厚度形成。韩国公开专利第10-2016-0088763号公开了一种涉及旋涂用硬掩模组合物的技术。但是，上述专利文献包含石墨烯共聚物，因此相对地溶解性会显著降低而在涂布性方面不利。现有技术文献专利文献专利文献1：韩国公开专利第10-2016-0088763号
技术实现思路
所要解决的课题本专利技术的目的在于，提供用于形成具有由于的耐蚀刻性、涂布性和耐化学性的硬掩模层的硬掩模用组合物。解决课题的方法本专利技术提供一种硬掩模用组合物，其包含含有以下化学式1或以下化学式2所表示的重复单元结构的聚合物、以及溶剂。[化学式1][化学式2]上述化学式1和化学式2中，各自独立地，X为包含氧(O)、氮(N)或硫(S)的取代基，R1为氢、取代或非取代的碳原子数1～4的烷基、取代或非取代的碳原子数6～24的芳基、或取代或非取代的碳原子数6～24的杂芳基，R2为氢、羟基、取代或非取代的碳原子数6～24的芳基、或取代或非取代的碳原子数6～24的杂芳基，R3为取代或非取代的碳原子数6～24的芳基、或取代或非取代的碳原子数6～24的杂芳基，R4为取代或非取代的碳原子数6～24的亚芳基、或取代或非取代的碳原子数6～24的亚杂芳基，n为1～50的整数。专利技术效果本专利技术的硬掩模用组合物可以包含使用含有芴衍生物的构成单元和含有芳基衍生物的构成单元而形成的聚合物。借助上述芴衍生物，以高碳含量为基础，通过氧化偶联(oxidativecoupling)反应，能够促进分子间相互作用而提高填充(packing)特性。由此，结果能够提高耐蚀刻性以及耐热性。此外，借助衍生自具有柔性特性的上述芳基衍生物和芴的官能团，能够提高溶解性，还能够提高硬掩模的平坦性和填隙(gap-fill)特性之类的涂布特性及耐化学性。因此，在利用本专利技术的硬掩模用组合物的情况下，能够形成耐蚀刻性、耐化学性及涂布特性同时提高了的硬掩模层。具体实施方式本专利技术提供一种硬掩模用组合物，其通过包含含有特定结构的重复单元的聚合物和溶剂，从而能够形成耐蚀刻性、耐化学性及涂布特性同时提高了的硬掩模层。本专利技术的硬掩模用组合物使用将芴衍生物和芳基衍生物缩合而制造的聚合物，实验上确认到：通过包含碳含量高的芴衍生物而能够提高耐蚀刻性及耐化学性，并且通过包含具有柔性特性的芳基衍生物，从而溶解性增加而尽管高碳含量也能够使涂布特性提高。以下，对于本专利技术的实施例的硬掩模用组合物进行详细说明。但是，这仅为例示，本专利技术不受此限制。本专利技术中，在化学式所表示的化合物、重复单元或树脂存在异构体的情况下，相应化学式所表示的化合物、重复单元或树脂的意思是包括其异构体在内的代表化学式。<硬掩模用组合物>本专利技术的例示的实施例的硬掩模用组合物包含聚合物和溶剂，也可以进一步包含交联剂、催化剂等之类的添加剂。聚合物根据本专利技术的实施例，上述硬掩模用组合物包含含有以下化学式1或以下化学式2所表示的重复单元结构的聚合物。[化学式1][化学式2]上述化学式1和化学式2中，各自独立地，X为包含氧(O)、氮(N)或硫(S)的取代基，R1为氢、取代或非取代的碳原子数1～4的烷基、取代或非取代的碳原子数6～24的芳基、或取代或非取代的碳原子数6～24的杂芳基，R2为氢、羟基、取代或非取代的碳原子数6～24的芳基、或取代或非取代的碳原子数6～24的杂芳基，R3为取代或非取代的碳原子数6～24的芳基、或取代或非取代的碳原子数6～24的杂芳基，R4为取代或非取代的碳原子数6～24的亚芳基、或取代或非取代的碳原子数6～24的亚杂芳基，n为1～50的整数。上述包含氧(O)、氮(N)或硫(S)的取代基可以为-O-、-NH-或-S-。另一方面，上述的聚合物结构中，各取代基的定义如下。“取代的”是指被取代基取代的基团，上述取代基各自可以相同或不同，具体可以举出氟、氯、溴等卤素原子、氨基、羟基、硝基、烷基、芳基、环烷基、芳基氧基、烷基硫基、芳基硫基等，但不限定于此。“芳基”没有特别限定，碳原子数优选为2～24，可以为单环或多环。“杂芳基”是指构成环的原子中，包含1个以上的碳原子以外的杂原子的芳基，可以为饱和环或不饱和环，进一步，可以为单环或稠环，上述杂原子可以为选自氧(O)、硫(S)和氮(N)的一种以上。上述杂芳基例如可以举出吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、三嗪基、吡咯基、呋喃基、噻吩基、咪唑基、吡唑基、唑基、噻唑基、异唑基、异噻唑基、三唑基、噻二唑基、二唑基、喹啉基、苯并呋喃基、吲哚基、吗啉基、吡咯烷基、咔唑基、哌啶基、四氢呋喃基等。“亚芳基”或“亚杂芳基”分别指芳基或杂芳基上具有两个结合位置的基团，即2价基团。它们除了分别为2价基团之外均可适用上述的芳基和/或杂芳基的说明。本专利技术通过包含上述聚合物，从而能够充分确保由本专利技术的硬掩模用组合物形成的硬掩模的溶解性而在表现出优异的涂布特性的同时表现出优异的耐蚀刻性及耐化学性。本专利技术的上述聚合物可以通过芴(Fluoranthene)衍生物和芳基(Aryl)衍生物的缩合反应而制造。上述芴(Fluoranthene)衍生物可以来源于以下化学式3所表示的化合物或其合成等价物。[化学式3]上述化学式3中，X为包含氧(O)、氮(N)或硫(S)的取代基，R1为氢、取代或非取代的碳原子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硬掩模用组合物，其包含以下化学式1或以下化学式2所表示的聚合物、以及溶剂，/n化学式1/n

【技术特征摘要】
20190118 KR 10-2019-00071221.一种硬掩模用组合物，其包含以下化学式1或以下化学式2所表示的聚合物、以及溶剂，
化学式1



化学式2



所述化学式1和化学式2中，各自独立地，
X为包含氧(O)、氮(N)或硫(S)的取代基，
R1为氢、取代或非取代的碳原子数1～4的烷基、取代或非取代的碳原子数6～24的芳基、或取代或非取代的碳原子数6～24的杂芳基，
R2为氢、羟基、取代或非取代的碳原子数6～24的芳基、或取代或非取代的碳原子数6～24的杂芳基，
R3为取代或非取代的碳原子数6～24的芳基、或取代或非取代的碳原子数6～24的杂芳基，
R4为取代或非取代的碳原子数6～24的亚芳基、或取代或非取代的碳原子数6～24的亚杂芳基，
n为1～50的整数。


2.根据权利要求1所述的硬掩模用组合物，所述化学式1或所述化学式2所表示的聚合物包含：以下化学式3所表示的化合物或其合成等价物；以及以下化学式4或以下化学式5所表示的化合物的缩合物，
化学式3



所述化学式3中，X为包含氧(O)、氮(N)或硫(S)的取代基，R1为氢、取代或非取代的碳原子数1～4的烷基、取代或非取代的碳原子数6～24的芳基、或取代或非取代的碳原子数6～24的杂芳基，
R2为氢、羟基、取代或非取代的碳原子数6～24的芳基、或取代或非取代的碳原子数6～24的杂芳基，
化学式4



所述化学式4中，R3为取代或非取代的碳原子数6～24的芳基、或取代或非取代的碳原子数6～24的杂芳基，
化学式5



所述化学式5中，R4为取代或非取代的碳原子数6～24的亚芳基、或取代或非取代的碳原子数6～24的亚杂芳基，R5为氢或碳原子数1～12的烷基。


3.根据权利要求2所述的硬掩模用组合物，所述化学式3所表示的化合物的合成等价物包含以下化学式3-1～化学式3-2所表示的化合物中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：金烔永，郑景文，赵庸桓，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