硬掩模组合物及形成图案的方法技术

本发明专利技术涉及一种包含聚合物及溶剂的硬掩模组合物以及一种使用所述硬掩模组合物形成图案的方法，所述聚合物包含衍生自由化学式1表示的化合物的部分。在化学式1中，X1到X3、A1到A3及L1到L3的定义如说明书中所阐述。[化学式1]。。

【技术实现步骤摘要】
硬掩模组合物及形成图案的方法
[0001][相关申请][0002]本申请主张在2020年12月22日在韩国知识产权局提出申请的韩国专利申请第10
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2020
‑
0181154号的优先权及权益，所述韩国专利申请的全部内容并入本文供参考。


[0003]公开一种硬掩模组合物以及一种使用所述硬掩模组合物来形成图案的方法。

技术介绍

[0004]近来，半导体行业已发展到具有数纳米到数十纳米大小图案的超精细技术。此种超精细技术本质上需要有效的光刻技术。
[0005]典型光刻技术涉及：在半导体衬底上形成材料层；在所述材料层上涂布光致抗蚀剂层；进行曝光及显影以形成光致抗蚀剂图案；且然后使用所述光致抗蚀剂图案作为掩模对所述材料层进行刻蚀。
[0006]如今，在图案需要以较小的大小形成的同时，不易于仅通过上述典型光刻技术提供具有优异轮廓的精细图案。因此，可在材料层与光致抗蚀剂层之间形成称为硬掩模层的辅助层以提供精细图案。

技术实现思路

[0007]实施例提供一种包含聚合物的硬掩模组合物，所述硬掩模组合物可有效地应用于硬掩模层。
[0008]另一实施例提供一种使用所述硬掩模组合物来形成图案的方法。
[0009]根据实施例，提供一种包含聚合物及溶剂的硬掩模组合物，所述聚合物包含衍生自由化学式1表示的化合物的部分。
[0010][化学式1][0011][0012]在化学式1中，
[0013]X1到X3各自独立地是N或CR
ar/>，其中R
a
是氢、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C2至C30杂环基或其组合，
[0014]A1到A3各自独立地是经取代或未经取代的C2至C40杂环，且
[0015]L1到L3各自独立地是单键、经取代或未经取代的C6至C30亚芳基或其组合。
[0016]X1到X3可相同。
[0017]A1到A3可各自独立地包括包含氮原子的五元杂环。
[0018]A1到A3可各自独立地是稠环。
[0019]由化学式1表示的化合物可由化学式2表示。
[0020][化学式2][0021][0022]在化学式2中，
[0023]X1到X3各自独立地是N或CR
a
，其中R
a
是氢、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、或者经取代或未经取代的C2至C40杂环，
[0024]B1到B6各自独立地是C6至C30芳环，
[0025]L1到L3各自独立地是单键、经取代或未经取代的C6至C30亚芳基或其组合，
[0026]R1到R3各自独立地是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C2至C30杂环基或其组合，
[0027]m1到m6各自独立地是0或1，且
[0028]n1到n3各自独立地是为0到4的整数。
[0029]B1到B6可各自独立地是选自群组1的任一者。
[0030][群组1][0031][0032]L1到L3可各自独立地是单键、经取代或未经取代的亚苯基、或包括通过单键键合的经取代或未经取代的苯部分的二价基团。
[0033]L1到L3可各自独立地是单键、经取代或未经取代的亚苯基、经取代或未经取代的亚联苯基、经取代或未经取代的亚三联苯基、经取代或未经取代的亚四联苯基、或经取代或未经取代的亚五联苯基。
[0034]L1到L3可各自独立地由化学式3表示。
[0035][化学式3][0036][0037]在化学式3中，
[0038]l是为0到4的整数，
[0039]*是与由化学式1表示的化合物中的其他部分的连接点。
[0040]m1及m2中的至少一者可为1，m3及m4中的至少一者可为1，且m5及m6中的至少一者可为1。
[0041]由化学式1表示的化合物可由化学式4到化学式6中的任一者表示。
[0042][化学式4][0043][0044][化学式5][0045][0046][化学式6][0047][0048]在化学式4到化学式6中，
[0049]X1到X3各自独立地是N或CR
a
，其中R
a
是氢、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C2至C30杂环基或其组合，
[0050]R1到R3各自独立地是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C2至C30杂环基或其组合，且
[0051]l1到l3及n1到n3各自独立地是为0到4的整数。
[0052]由化学式1表示的化合物可为第一化合物。
[0053]所述聚合物可包括通过反应混合物的反应获得的结构性单元，所述反应混合物包含：第一化合物；以及第二化合物，不同于所述第一化合物且包括至少一个羰基部分、醚部分或其组合。
[0054]第二化合物可包括
[0055]至少一个醛基；或者
[0056]至少两个烷基，经经取代或未经取代的C1至C30烷氧基、经取代或未经取代的C2至C30烯氧基、经取代或未经取代的C2至C30炔氧基或其组合取代。
[0057]第二化合物可由化学式7或化学式8表示。
[0058][化学式7][0059][0060]在化学式7中，
[0061]A是氢、经取代或未经取代的C6至C40芳环、经取代或未经取代的C2至C30杂环或其组合。
[0062][化学式8][0063][0064]在化学式8中，
[0065]D是经取代或未经取代的C6至C40芳环，且
[0066]R4及R5各自独立地是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炔基或其组合。
[0067]A可为氢或选自群组2的经取代或未经取代的一者。
[0068][群组2][0069][0070]在群组2中，
[0071]Y1及Y2各自独立地是氢、C6至C30芳基、C2至C30杂环基或其组合，
[0072]Z1到Z5各自独立地是C6至C30芳环，且
[0073]W1及W2各自独立地是BR
b
、NR
c
、O、S、PR
d
或P(＝O)R
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硬掩模组合物，包含：聚合物及溶剂，所述聚合物包含衍生自由化学式1表示的化合物的部分：[化学式1]其中，在化学式1中，X1到X3各自独立地是N或CR
a
，其中R
a
是氢、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C2至C30杂环基或其组合，A1到A3各自独立地是经取代或未经取代的C2至C40杂环，且L1到L3各自独立地是单键、经取代或未经取代的C6至C30亚芳基或其组合。2.根据权利要求1所述的硬掩模组合物，其中X1到X3相同。3.根据权利要求1所述的硬掩模组合物，其中A1到A3各自独立地包括包含氮原子的五元杂环。4.根据权利要求1所述的硬掩模组合物，其中A1到A3各自独立地是稠环。5.根据权利要求1所述的硬掩模组合物，其中所述由化学式1表示的化合物由化学式2表示：[化学式2]其中，在化学式2中，X1到X3各自独立地是N或CR
a
，其中R
a
是氢、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、或者经取代或未经取代的C2至C40杂环，B1到B6各自独立地是C6至C30芳环，L1到L3各自独立地是单键、经取代或未经取代的C6至C30亚芳基或其组合，R1到R3各自独立地是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C2至C30杂环基或其组合，m1到m6各自独立地是0或1，且n1到n3各自独立地是0到4的整数。6.根据权利要求5所述的硬掩模组合物，其中B1到B6各自独立地是选自群组1的任一者：[群组1]7.根据权利要求1所述的硬掩模组合物，其中L1到L3各自独立地是单键、经取代或未经取代的亚苯基、或包括通过单键键合的经取代或未经取代的苯部分的二价基团。8.根据权利要求1所述的硬掩模组合物，其中L1到L3各自独立地是单键、经取代或未经取代的亚苯基、经取代或未经取代的亚联苯基、经取代或未经取代的亚三联苯基、经取代或未经取代的亚四联苯基、或经取代或未经取代的亚五联苯基。9.根据权利要求1所述的硬掩模组合物，其中L1到L3各自独立地由化学式3表示：[化学式3]其中，在化学式3中，l是0到4的整数，且*是与所述由化学式1表示的化合物中的其他部分的连接点。10.根据权利要求5所述的硬掩模组合物，其中
m1及m2中的至少一者是1，m3及m4中的至少一者是1，且m5及m6中的至少一者是1。11.根据权利要求1所述的硬掩模组合物，其中所述由化学式1表示的化合物由化学式4到化学式6中的任一者表示：[化学式4][化学式5][化学式6]其中，在化学式4到化学式6中，X1到X3各自独立地是N或CR
a
，其中R
a
是氢、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C2至C30杂环基或其组合，R1到R3各自独立地是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C2至C30杂环基或其组合，且
l1到l3及n1到n3各自独立地是0到4的整数。12.根据权利要求1所述的硬掩模组合物，其中所述由化学式1表示的化合物是第一化合物，且所述聚合物包括通过反应混合物的反应获得的结构性单元，所述反应混合物包含：所述第一化合物；以及第二化合物，不同于所述第一化合物且包括至少一个羰基部分、醚部分或其组合。13.根据权利要求12所述的硬掩模组合物，其中所述第二化合物包括：至少一个醛基；或者至少两个烷基，经经取代或未经取代的C1至C30烷氧基、经...

【专利技术属性】
技术研发人员：元东勋，兪龙植，李贤洙，崔世一，崔熙瑄，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：