單體、包含此單體的硬屏蔽組成物及使用此硬屏蔽組成物形成圖案的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明揭示單體、包含此單體的硬屏蔽組成物及使用此硬屏蔽組成物形成圖案的 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 最近，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已發(fā)展具有數(shù)納米至數(shù)十納米尺寸的圖案的超細(xì)技術(shù)。此超細(xì) 技術(shù)基本上需要有效的光刻技術(shù)。
[0003] 典型光刻技術(shù)包含于半導(dǎo)體基材上提供材料層；使光刻膠層涂覆于其上；使其曝 光及顯影而提供光刻膠圖案；及使用光刻膠圖案作為屏蔽蝕刻材料層。
[0004] 現(xiàn)今，依據(jù)欲被形成圖案的小尺寸化，僅藉由上述典型光刻技術(shù)提供具有優(yōu)異輪 廓的細(xì)圖案是困難的。因此，稱為硬屏蔽層的層可于材料層與光刻膠層間形成，以提供細(xì)圖 案。
[0005] 硬屏蔽層扮演用于經(jīng)由選擇性蝕刻方法使光刻膠細(xì)圖案轉(zhuǎn)移至材料層的中間層 的角色。因此，硬屏蔽層需要具有于數(shù)個(gè)蝕刻處理期間耐受的諸如耐熱性及耐蝕刻性等的 特征。
[0006] 另一方面，最近建議藉由旋涂方法替代化學(xué)氣相沉積形成硬屏蔽層。旋涂方法是 易實(shí)施，且亦可改良間隙填充特征及平坦化特征。旋涂方法可使用對(duì)溶劑具可溶性的硬屏 蔽組成物。
[0007] 但是，硬屏蔽層所需的可溶性及特征具有彼此相抵觸的關(guān)系，因此，需要滿足二者 的硬屏蔽組成物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 技術(shù)問題
[0009] 一實(shí)施例提供硬屏蔽組成物用的單體，其滿足耐化性、耐熱性及耐蝕刻性，同時(shí)確 保對(duì)溶劑的可溶性、間隙填充特征及平坦化特征。
[0010] 另一實(shí)施例提供硬屏蔽組成物，其包含此單體。
[0011] 另一實(shí)施例提供使用此硬屏蔽組成物形成圖案的方法。
[0012] 技術(shù)方案
[0013] 依據(jù)一實(shí)施例，提供硬屏蔽組成物用的以下列化學(xué)式1表示的單體。
[0014] [化學(xué)式1]
[0015]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種硬屏蔽組成物用單體，其是以下列化學(xué)式1表示： [化學(xué)式1]
其中，于所述化學(xué)式1， A1至A3每一個(gè)獨(dú)立地是脂族環(huán)狀基團(tuán)或芳香族環(huán)狀基團(tuán)， X1至X3每一個(gè)獨(dú)立地是氫、羥基基團(tuán)、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的氨基基團(tuán)、鹵素原子、含鹵 素的基團(tuán)或這些的組合， L1及L2每一個(gè)獨(dú)立地是單鍵或經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1至C6亞烷基基團(tuán)，n是范圍從1至5的整數(shù)，且 m是范圍從1至3的整數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單體，其中，A1至A3每一個(gè)獨(dú)立地是選自下列組群1的經(jīng)取 代或未經(jīng)取代的環(huán)狀基團(tuán)： [組群1]
其中，于所述組群1， Z1及Z2每一個(gè)獨(dú)立地是單鍵、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1至C20亞烷基基團(tuán)、經(jīng)取代或未 經(jīng)取代的C3至C20亞環(huán)烷基基團(tuán)、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C6至C20亞芳基基團(tuán)、經(jīng)取代或未 經(jīng)取代的C2至C20亞雜芳基基團(tuán)、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C2至C20亞烯基基團(tuán)、經(jīng)取代或未 經(jīng)取代的C2至C20亞炔基基團(tuán)、C= 0、NRa、氧（0)、硫（S)或這些的組合，其中，Ra是氫、經(jīng) 取代或未經(jīng)取代的C1至C10烷基基團(tuán)、鹵素原子或這些的組合，且 Z3至Z17每一個(gè)獨(dú)立地是C= 0、NRa、氧（0)、硫（S)、CRbR。或這些的組合，其中，RaSR。 每一個(gè)獨(dú)立地是氫、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的Cl至CIO烷基基團(tuán)、鹵素原子、含鹵素的基團(tuán)或這 些的組合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單體，其中，A1至A3的至少一個(gè)是多環(huán)狀芳香族基團(tuán)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的單體，其中，A1及A3每一個(gè)獨(dú)立地是苯基團(tuán)、萘基團(tuán)、聯(lián)苯基 團(tuán)或芘基團(tuán)，且 A2是芘基團(tuán)、茈基團(tuán)、苯并茈基團(tuán)或蔻基團(tuán)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單體，其是以下列化學(xué)式2或化學(xué)式3表示： [化學(xué)式2] [化學(xué)式3]
其中，于化學(xué)式2或化學(xué)式3， A1至A3每一個(gè)獨(dú)立地是脂族環(huán)狀基團(tuán)或芳香族環(huán)狀基團(tuán)，且 X1至X3每一個(gè)獨(dú)立地是氫、羥基基團(tuán)、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的氨基基團(tuán)、鹵素原子、含鹵 素的基團(tuán)或這些的組合。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的單體，其是以選自下列化學(xué)式4至化學(xué)式14的一個(gè)表示：
[化學(xué)式4] [化學(xué)式5]

7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單體，其中，所述單體具有500至5,000的分子量。
8. -種硬屏蔽組成物，包含： 以下列化學(xué)式1表示的單體；及 溶劑： [化學(xué)式1] 其中，于化學(xué)式1，
A1至A3每一個(gè)獨(dú)立地是脂族環(huán)狀基團(tuán)或芳香族環(huán)狀基團(tuán)， X1至X3每一個(gè)獨(dú)立地是氫、羥基基團(tuán)、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的氨基基團(tuán)、鹵素原子、含鹵 素的基團(tuán)或這些的組合， L1及L2每一個(gè)獨(dú)立地是單鍵或經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1至C6亞烷基基團(tuán)， n是范圍從1至5的整數(shù)，且 m是范圍從1至3的整數(shù)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的硬屏蔽組成物，其中，A1至A3每一個(gè)獨(dú)立地是選自下列組群 1的經(jīng)取代或未經(jīng)取代的環(huán)狀基團(tuán)： [組群1]
其中，于所述組群1， Z1及Z2每一個(gè)獨(dú)立地是單鍵、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1至C20亞烷基基團(tuán)、經(jīng)取代或未 經(jīng)取代的C3至C20亞環(huán)烷基基團(tuán)、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C6至C20亞芳基基團(tuán)、經(jīng)取代或未 經(jīng)取代的C2至C20亞雜芳基基團(tuán)、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C2至C20亞烯基基團(tuán)、經(jīng)取代或未 經(jīng)取代的C2至C20亞炔基基團(tuán)、C= 0、NRa、氧（0)、硫（S)或這些的組合，其中，Ra是氫、經(jīng) 取代或未經(jīng)取代的C1至C10烷基基團(tuán)、鹵素原子或這些的組合，且 Z3至Z17每一個(gè)獨(dú)立地是C= 0、NRa、氧（0)、硫（S)、CRbR。或這些的組合，其中，RaSR。 每一個(gè)獨(dú)立地是氫、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的Cl至CIO烷基基團(tuán)、鹵素原子、含鹵素的基團(tuán)或這 些的組合。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的硬屏蔽組成物，其中，A1至A3的至少一個(gè)是多環(huán)狀芳香族基 團(tuán)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的硬屏蔽組成物，其中，A1及A3每一個(gè)獨(dú)立地是苯基團(tuán)、萘基 團(tuán)、聯(lián)苯基團(tuán)或芘基團(tuán)，且 A2是芘基團(tuán)、茈基團(tuán)、苯并茈基團(tuán)或蔻基團(tuán)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的硬屏蔽組成物，其中，所述單體是以下列化學(xué)式2或化學(xué)式 3表示： [化學(xué)式2] [化學(xué)式3]
其中，于化學(xué)式2或化學(xué)式3， A1至A3每一個(gè)獨(dú)立地是脂族環(huán)狀基團(tuán)或芳香族環(huán)狀基團(tuán)，且 X1至X3每一個(gè)獨(dú)立地是氫、羥基基團(tuán)、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的氨基基團(tuán)、鹵素原子、含鹵 素的基團(tuán)或這些的組合。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的硬屏蔽組成物，其中，所述單體是以選自下列化學(xué)式4至化 學(xué)式14的一個(gè)表不： [化學(xué)式4]
[化學(xué)式5] [化學(xué)式6]
r#母才iqi
14. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的硬屏蔽組成物，其中，所述單體具有500至5,000的分子量。
15. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的硬屏蔽組成物，其中，以所述硬屏蔽組成物的總量為基準(zhǔn)， 所述單體是以〇. 1重量％至50重量％的量被包含。
16. -種形成圖案的方法，包含： 于基材上提供材料層； 使如權(quán)利要求8至15中任一項(xiàng)所述的硬屏蔽組成物涂敷至所述材料層上； 使所述硬屏蔽組成物熱處理形成硬屏蔽層； 于所述硬屏蔽層上形成含硅的薄層； 于所述含硅的薄層上形成光刻膠層； 使所述光刻膠層曝光及顯影形成光刻膠圖案； 使用所述光刻膠圖案選擇性移除所述含硅的薄層及所述硬屏蔽層以使所述材料層的 一部份露出；以及 使所述材料層的一露出部份蝕刻。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述硬屏蔽組成物是使用旋涂方法涂敷。
【專利摘要】本發(fā)明涉及硬屏蔽組成物用的以化學(xué)式1表示的單體、包含此單體的硬屏蔽組成物及使用此硬屏蔽組成物形成圖案的方法。于化學(xué)式1，A1至A3、X1至X3、L1、L2、n及m是與說明書中所述的相同。
【IPC分類】G03F7-004, C07C39-12, C07C39-04
【公開號(hào)】CN104812729
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380059507
【發(fā)明人】金潤俊, 權(quán)孝英, 金惠廷, 李忠憲, 趙娟振, 崔有廷
【申請(qǐng)人】第一毛織株式會(huì)社
【公開日】2015年7月29日
【申請(qǐng)日】2013年6月4日
【公告號(hào)】US20150274622