[發明專利]硬掩模組合物、使用其形成圖案的方法以及包括該圖案的半導體集成電路裝置

有效

• 申請號: 201410063061.2
• 申請日: 2014-02-24
• 公開（公告）號: CN104253024B
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 崔有廷;金潤俊;金古恩;金永珉;金惠廷;文俊憐;樸曜徹;樸裕信;樸惟廷;宋炫知;辛乘旭;尹龍云;李忠憲;洪承希
• 申請（專利權）人: 第一毛織株式會社
• 主分類號: H01L21/027
• 分類號: H01L21/027;H01L21/02;H01L21/311;C08G61/02
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司11240
• 代理人: 余剛,張英

相關申請的引用

本申請要求于2013年6月27日提交到韓國知識產權局的韓國專利申請號10-2013-0074687，和韓國專利申請號10-2013-0074689的優先權和權益，通過引用將其全部內容結合到本文中。

技術領域

公開了硬掩模組合物、使用其形成圖案的方法、以及包括該圖案的半導體集成電路裝置。

背景技術

近來，半導體工業已經發展到具有幾納米至幾十納米尺寸圖案的超精細（ultra-fine）技術。這種超精細技術必須需要有效的光刻技術。典型的光刻技術包括：在半導體基板上提供材料層；在所述材料層上涂覆光致抗蝕劑層；曝光和顯影所述光致抗蝕劑層以提供光致抗蝕劑圖案；以及使用光致抗蝕劑圖案作為掩模來蝕刻所述材料層。典型的光刻技術包括：在半導體基板上提供材料層；在所述材料層上涂覆光致抗蝕劑層；曝光和顯影所述光致抗蝕劑層以提供光致抗蝕劑圖案；以及使用光致抗蝕劑圖案作為掩模來蝕刻所述材料層。因此，可以在材料層和光致抗蝕劑層之間形成稱為硬掩模層的層以提供精細圖案。硬掩模層起到中間層的作用，用于通過選擇性蝕刻方法將光致抗蝕劑的精細圖案轉移至材料層。因此，要求硬掩模層在多重蝕刻過程期間耐受多種特性諸如耐熱性和耐蝕刻性等。另一方面，近來已經提出了通過旋涂法而非化學氣相沉積來形成硬掩模層。旋涂法便于執行并且還可以改善間隙填充特性和平面化特性。旋涂法可以使用對溶劑具有溶解性的硬掩模組合物。然而，硬掩模層需要的以上特性具有對抗溶解度的關系，因此需要滿足兩者的硬掩模組合物。

發明內容

一個實施方式提供在確保溶劑的可溶性、間隙填充特性，和平面化特征的同時滿足耐熱性和耐蝕刻性的硬掩模組合物。

另一個實施方式提供使用硬掩模組合物形成圖案的方法。

又一實施方式提供包括使用該方法形成的圖案的半導體集成電路裝置。

根據一個實施方式，硬掩模組合物包括，由以下化學式1表示的單體，包括由以下化學式2表示的部分的聚合物，包括由以下化學式3表示的部分的聚合物，或者它們的組合，以及溶劑。

[化學式1]

在上述化學式1中，

A選自取代或未取代的芳環基團、取代或未取代的脂環基、取代或未取代的C1至C20亞烷基基團，取代或未取代的C2至C20亞烯基基團以及取代或未取代的C2至C20亞炔基基團，以及它們的組合，

A'和A″獨立地是取代或未取代的芳環基團，取代或未取代的脂族環基團，或者它們的組合，

X和X'獨立地是羥基基團、亞硫酰基團、巰基基團、氰基基團、取代或未取代的氨基基團、鹵素原子、包含鹵素的基團、取代或未取代的C1至C30烷氧基基團、或者它們的組合，

L和L′獨立地是單鍵、取代或未取代的C1至C20亞烷基基團，取代或未取代的C6至C30亞芳基、或者它們的組合，并且

m和n獨立地是大于或等于0的整數，并且1≤m+n≤（A取代基的最大數量）。

[化學式2]

在上述化學式2中，

Ar是選自以下組1的取代或未取代的芳基，并且

B是選自以下組2的一種或者兩種或更多種的組合。

[組1]

[組2]

在組2中，M¹和M²獨立地是氫、羥基基團、亞硫酰基團、巰基基團、氰基基團、取代或未取代的氨基基團、鹵素原子、包含鹵素的基團、取代或未取代的C1至C30烷氧基基團、或者它們的組合。

[化學式3]

在上述化學式3中，

X^a和X^b獨立地是羥基基團、亞硫酰基團、巰基基團、氰基基團、取代或未取代的氨基基團、鹵素原子、包含鹵素的基團、取代或未取代的C1至C30烷氧基基團、或者它們的組合。

A、A'和A″獨立地是選自以下組3的取代或未取代的環狀基團。

[組3]

在組3中，