[發明專利]硬掩膜組合物和硬掩膜及形成圖案的方法

有效

• 申請號: 202010087862.8
• 申請日: 2020-02-12
• 公開（公告）號: CN111240153B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 王靜;肖楠;宋里千
• 申請（專利權）人: 廈門恒坤新材料科技股份有限公司
• 主分類號: G03F7/004
• 分類號: G03F7/004;G03F7/11;G03F7/00
• 代理公司: 廈門市精誠新創知識產權代理有限公司 35218
• 代理人: 秦華

1.一種硬掩膜組合物，其特征在于，所述硬掩膜組合物含有聚合物以及溶劑，所述聚合物具有化學式1所示的結構：

化學式1

其中，R₁和R₂各自獨立地表示被至少一個氧原子間隔開的碳原子數為2～15的取代或非取代烷基或含有羰基的基團；R₃表示碳原子數為1～5的取代或非取代烷基或者碳原子數為6～50的直鏈或支鏈芳基；n為1～500的整數；

所述聚合物具有化學式1-1或化學式1-2所示的結構：

化學式1-1

化學式1-2

其中，R₁表示被至少一個氧原子間隔開的碳原子數為2～12的取代或非取代烷基或含有羰基的基團；Ar₁表示氫原子或碳原子數為6～30的直鏈或支鏈芳基；Ar₂為碳原子數為6～30的直鏈或支鏈芳基；n為1～500的整數；所述硬掩膜組合物還含有交聯劑、催化劑、表面活性劑、增塑劑和溶劑，以所述硬掩膜組合物的總重量為基準，所述聚合物的質量占比為4％～25％，所述交聯劑的質量占比為0.4％～3％，所述催化劑的質量占比為0.001％～0.05％，所述表面活性劑的質量占比為0.01％～0.1％，所述增塑劑的質量占比為0.4％～2.5％，所述溶劑的質量占比為69.5％～95.1％。

2.根據權利要求1所述的硬掩膜組合物，其特征在于，R₁具有化學式2、化學式3或化學式4所示的結構：

化學式2

化學式3

化學式4

其中，p、q、t和k均為正整數，且1≤p≤9，2≤q×t+k≤12，﹡為連接點。

3.根據權利要求1所述的硬掩膜組合物，其特征在于，所述交聯劑選自N-甲氧基甲基三聚氰胺樹脂、N-丁氧基甲基三聚氰胺樹脂、甘脲衍生物、2,6-雙(羥甲基)-對甲酚和雙環氧化合物中的至少一種；所述催化劑為酸性化合物；所述表面活性劑選自聚氧乙烯烷基醚類、聚氧乙烯烷基芳基醚類、失水山梨糖醇脂肪酸酯類和聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯類中的至少一種；所述增塑劑選自鄰苯二甲酸酯、己二酸酯、油酸酯、馬來酸酯和硬脂酸酯中的至少一種。

4.由權利要求1～3中任意一項所述的硬掩膜組合物形成的硬掩膜。

5.一種形成圖案的方法，包括：

在基板上提供材料層；

將權利要求1～3所述的硬掩膜組合物施加在所述材料層上；

熱處理所述硬掩膜組合物以形成硬掩膜；

在所述硬掩膜上形成含硅薄層；

在所述含硅薄層上形成光刻膠抗蝕層；

將所述光刻膠抗蝕層曝光并顯影以形成光刻膠圖案；

使用所述光刻膠圖案選擇性去除所述含硅薄層和所述硬掩膜以暴露所述材料層的一部分；

刻蝕所述材料層的暴露部分。

6.根據權利要求5所述的形成圖案的方法，其特征在于，所述硬掩膜組合物采用旋涂法施加至所述材料層上。