技术摘要：
本发明的硬掩模用组合物包含吲哚衍生物和芳香族单元。由硬掩模用组合物能够形成耐蚀刻性、涂布性和耐化学性同时提高了的硬掩模。
背景技术：
例如，在半导体制造、微电子等领域中，电路、配线、绝缘图案等结构物的集成度持 续提高。由此，用于上述结构物的精细图案化的光刻工序也被一同开发。 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，通过曝光和显 影工序而形成光致抗蚀剂图案。接下来，将上述光致抗蚀剂图案用作蚀刻掩膜，将上述蚀刻 对象膜部分除去，从而能够形成预定的图案。进行了对于上述蚀刻对象膜的图像转印后，上 述光致抗蚀剂图案可以通过灰化(ashing)和/或剥离(strip)工序而除去。 为了在上述曝光工序中抑制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(anti-refractive coating；ARC)层。这种情况下， 会追加对于上述ARC层的蚀刻，由此上述光致抗蚀剂层或光致抗蚀剂图案的消耗量或蚀刻 量可能增加。此外，上述蚀刻对象膜的厚度增加或形成所需图案时必要的蚀刻量增加的情 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蚀刻耐性。 因此，为了确保用于形成所需图案的光致抗蚀剂的蚀刻耐性和蚀刻选择比，可以 在上述蚀刻对象膜和上述光致抗蚀剂层之间追加抗蚀剂下部膜。 上述抗蚀剂下部膜例如需要具有对于高温蚀刻工序的充分的耐蚀刻性(或蚀刻耐 性)、耐热性，此外需要通过例如旋涂工序以均匀的厚度形成。 韩国公开专利第10-2010-0082844号公开了抗蚀剂下部膜形成组合物的一个例 子。
技术实现要素：
技术课题 本发明的一课题在于，提供能够形成具有优异的机械、化学特性的硬掩模的硬掩 模用组合物。 本发明的一课题在于，提供机械、化学特性提高了的硬掩模。 解决课题的方法 1 .一种硬掩模用组合物，其包含：含有以下化学式1至化学式3所表示的重复单元 中的至少一种的聚合物、以及溶剂， [化学式1] 4 CN 111587403 A 说 明 书 2/15 页 [化学式2] [化学式3] (化学式1至3中，R1为单键、碳原子数1至10的亚烷基或碳原子数6至40的亚芳基， R2为氢、取代或非取代的碳原子数1至6的烷基、取代或非取代的碳原子数6至24的 芳基或取代或非取代的碳原子数6至24的杂芳基， R3为氢、羟基、取代或非取代的碳原子数6至40的芳基或取代或非取代的碳原子数 6至40的杂芳基， R4为取代或非取代的碳原子数6至40的芳基或取代或非取代的碳原子数6至40的 杂芳基， R5为取代或非取代的碳原子数6至40的亚芳基或取代或非取代的碳原子数6至40 的杂亚芳基)。 2.如上述1所述的硬掩模用组合物，R4为选自由苯基、联苯基、萘基、菲基、萉基、蒽 基、芘基、荧蒽基、芴基、羟基苯基、羟基联苯基、羟基萘基、甲氧基苯基、乙氧基苯基、丙基苯 基和丁氧基苯基组成的组中的至少一种。 3 .如上述1所述的硬掩模用组合物，R5为选自由亚苯基、联苯二基、萘二基、菲二 基、萉二基、蒽二基、芘二基、荧蒽二基和芴二基组成的组中的至少一种。 4.如上述1所述的硬掩模用组合物，上述聚合物包含以下化学式4或化学式5所表 示的吲哚衍生物以及醛化合物或以下化学式6所表示的化合物的缩合物， 5 CN 111587403 A 说 明 书 3/15 页 [化学式4] [化学式5] (化学式4和5中，R1为单键、碳原子数1至10的亚烷基或碳原子数6至40的亚芳基， R2为氢、取代或非取代的碳原子数1至6的烷基、取代或非取代的碳原子数6至24的 芳基或取代或非取代的碳原子数6至24的杂芳基， R3为氢、羟基、取代或非取代的碳原子数6至40的芳基或取代或非取代的碳原子数 6至40的杂芳基) [化学式6] (化学式6中，R5为取代或非取代的碳原子数6至40的亚芳基或取代或非取代的碳 原子数6至40的杂亚芳基，R6为羟基或碳原子数1至6的烷氧基)。 5.如上述4所述的硬掩模用组合物，上述醛化合物包含选自由苯甲醛、联苯甲醛、 萘醛、芴醛、菲醛、萉醛、蒽醛、芘醛、荧蒽醛、羟基苯甲醛、羟基联苯醛、羟基萘醛、甲氧基苯 甲醛、乙氧基苯甲醛、丙基苯甲醛和丁氧基苯甲醛组成的组中的至少一种。 6 .如上述4所述的硬掩模用组合物，R5为选自由亚苯基、联苯二基、萘二基、菲二 基、萉二基、蒽二基、芘二基、荧蒽二基和芴二基组成的组中的至少一种。 7.如上述1所述的硬掩模用组合物，上述聚合物的重均分子量为1000以上8000以 下。 8 .如上述1所述的硬掩模用组合物，组合物总重量中，包含上述聚合物5至30重 量％以及上述溶剂70至95重量％。 9.如上述1所述的硬掩模用组合物，其进一步包含交联剂、催化剂和表面活性剂中 的至少一种。 发明效果 使用本发明的实施例的硬掩模用组合物能够形成耐蚀刻性、涂布性和耐化学性优 异的硬掩模。 6 CN 111587403 A 说 明 书 4/15 页 本发明的实施例的硬掩模用组合物包含含有吲哚衍生物和芳香族单元的聚合物， 从而在加热时借助上述吲哚衍生物而容易发生氧化偶联反应(oxidative coupling)，能够 增强硬掩模的耐化学性。 此外，由于上述芳香族单元而碳含量(C％)可以增加，且通过聚合物间相互作用而 能够提高硬掩模的耐化学性和耐蚀刻性。 一部分实施例中，上述芳香族单元的两末端分别通过亚甲基与上述吲哚衍生物结 合而可以提高聚合物的柔性。由此，能够提高硬掩模组合物的平坦性和填隙(gap-fill)特 性之类的涂布特性。 由上述硬掩模用组合物能够形成机械可靠性提高了的具有期望的规模和形状的 硬掩模。此外，使用上述硬掩模能够实现高分辨率的光刻工序，能够形成期望的微细线宽的 目标图案。 使用本发明的实施例的硬掩模用组合物能够形成耐蚀刻性、涂布性和耐化学性优 异的硬掩模。 本发明的实施例的硬掩模用组合物包含含有吲哚衍生物和芳香族单元的聚合物， 从而在加热时借助上述吲哚衍生物而容易发生氧化偶联反应(oxidative coupling)，能够 增强硬掩模的耐化学性。 此外，由于上述芳香族单元而碳含量(C％)可以增加，且通过聚合物间相互作用而 能够提高硬掩模的耐化学性和耐蚀刻性。 一部分实施例中，上述芳香族单元的两末端分别通过亚甲基与上述吲哚衍生物结 合而可以提高聚合物的柔性。由此，能够提高硬掩模组合物的平坦性和填隙(gap-fill)特 性之类的涂布特性。 由上述硬掩模用组合物能够形成机械可靠性提高了的具有期望的规模和形状的 硬掩模。此外，使用上述硬掩模能够实现高分辨率的光刻工序，能够形成期望的微细线宽的 目标图案。
本发明的硬掩模用组合物包含吲哚衍生物和芳香族单元。由硬掩模用组合物能够形成耐蚀刻性、涂布性和耐化学性同时提高了的硬掩模。
背景技术：
例如，在半导体制造、微电子等领域中，电路、配线、绝缘图案等结构物的集成度持 续提高。由此，用于上述结构物的精细图案化的光刻工序也被一同开发。 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，通过曝光和显 影工序而形成光致抗蚀剂图案。接下来，将上述光致抗蚀剂图案用作蚀刻掩膜，将上述蚀刻 对象膜部分除去，从而能够形成预定的图案。进行了对于上述蚀刻对象膜的图像转印后，上 述光致抗蚀剂图案可以通过灰化(ashing)和/或剥离(strip)工序而除去。 为了在上述曝光工序中抑制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(anti-refractive coating；ARC)层。这种情况下， 会追加对于上述ARC层的蚀刻，由此上述光致抗蚀剂层或光致抗蚀剂图案的消耗量或蚀刻 量可能增加。此外，上述蚀刻对象膜的厚度增加或形成所需图案时必要的蚀刻量增加的情 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蚀刻耐性。 因此，为了确保用于形成所需图案的光致抗蚀剂的蚀刻耐性和蚀刻选择比，可以 在上述蚀刻对象膜和上述光致抗蚀剂层之间追加抗蚀剂下部膜。 上述抗蚀剂下部膜例如需要具有对于高温蚀刻工序的充分的耐蚀刻性(或蚀刻耐 性)、耐热性，此外需要通过例如旋涂工序以均匀的厚度形成。 韩国公开专利第10-2010-0082844号公开了抗蚀剂下部膜形成组合物的一个例 子。
技术实现要素：
技术课题 本发明的一课题在于，提供能够形成具有优异的机械、化学特性的硬掩模的硬掩 模用组合物。 本发明的一课题在于，提供机械、化学特性提高了的硬掩模。 解决课题的方法 1 .一种硬掩模用组合物，其包含：含有以下化学式1至化学式3所表示的重复单元 中的至少一种的聚合物、以及溶剂， [化学式1] 4 CN 111587403 A 说 明 书 2/15 页 [化学式2] [化学式3] (化学式1至3中，R1为单键、碳原子数1至10的亚烷基或碳原子数6至40的亚芳基， R2为氢、取代或非取代的碳原子数1至6的烷基、取代或非取代的碳原子数6至24的 芳基或取代或非取代的碳原子数6至24的杂芳基， R3为氢、羟基、取代或非取代的碳原子数6至40的芳基或取代或非取代的碳原子数 6至40的杂芳基， R4为取代或非取代的碳原子数6至40的芳基或取代或非取代的碳原子数6至40的 杂芳基， R5为取代或非取代的碳原子数6至40的亚芳基或取代或非取代的碳原子数6至40 的杂亚芳基)。 2.如上述1所述的硬掩模用组合物，R4为选自由苯基、联苯基、萘基、菲基、萉基、蒽 基、芘基、荧蒽基、芴基、羟基苯基、羟基联苯基、羟基萘基、甲氧基苯基、乙氧基苯基、丙基苯 基和丁氧基苯基组成的组中的至少一种。 3 .如上述1所述的硬掩模用组合物，R5为选自由亚苯基、联苯二基、萘二基、菲二 基、萉二基、蒽二基、芘二基、荧蒽二基和芴二基组成的组中的至少一种。 4.如上述1所述的硬掩模用组合物，上述聚合物包含以下化学式4或化学式5所表 示的吲哚衍生物以及醛化合物或以下化学式6所表示的化合物的缩合物， 5 CN 111587403 A 说 明 书 3/15 页 [化学式4] [化学式5] (化学式4和5中，R1为单键、碳原子数1至10的亚烷基或碳原子数6至40的亚芳基， R2为氢、取代或非取代的碳原子数1至6的烷基、取代或非取代的碳原子数6至24的 芳基或取代或非取代的碳原子数6至24的杂芳基， R3为氢、羟基、取代或非取代的碳原子数6至40的芳基或取代或非取代的碳原子数 6至40的杂芳基) [化学式6] (化学式6中，R5为取代或非取代的碳原子数6至40的亚芳基或取代或非取代的碳 原子数6至40的杂亚芳基，R6为羟基或碳原子数1至6的烷氧基)。 5.如上述4所述的硬掩模用组合物，上述醛化合物包含选自由苯甲醛、联苯甲醛、 萘醛、芴醛、菲醛、萉醛、蒽醛、芘醛、荧蒽醛、羟基苯甲醛、羟基联苯醛、羟基萘醛、甲氧基苯 甲醛、乙氧基苯甲醛、丙基苯甲醛和丁氧基苯甲醛组成的组中的至少一种。 6 .如上述4所述的硬掩模用组合物，R5为选自由亚苯基、联苯二基、萘二基、菲二 基、萉二基、蒽二基、芘二基、荧蒽二基和芴二基组成的组中的至少一种。 7.如上述1所述的硬掩模用组合物，上述聚合物的重均分子量为1000以上8000以 下。 8 .如上述1所述的硬掩模用组合物，组合物总重量中，包含上述聚合物5至30重 量％以及上述溶剂70至95重量％。 9.如上述1所述的硬掩模用组合物，其进一步包含交联剂、催化剂和表面活性剂中 的至少一种。 发明效果 使用本发明的实施例的硬掩模用组合物能够形成耐蚀刻性、涂布性和耐化学性优 异的硬掩模。 6 CN 111587403 A 说 明 书 4/15 页 本发明的实施例的硬掩模用组合物包含含有吲哚衍生物和芳香族单元的聚合物， 从而在加热时借助上述吲哚衍生物而容易发生氧化偶联反应(oxidative coupling)，能够 增强硬掩模的耐化学性。 此外，由于上述芳香族单元而碳含量(C％)可以增加，且通过聚合物间相互作用而 能够提高硬掩模的耐化学性和耐蚀刻性。 一部分实施例中，上述芳香族单元的两末端分别通过亚甲基与上述吲哚衍生物结 合而可以提高聚合物的柔性。由此，能够提高硬掩模组合物的平坦性和填隙(gap-fill)特 性之类的涂布特性。 由上述硬掩模用组合物能够形成机械可靠性提高了的具有期望的规模和形状的 硬掩模。此外，使用上述硬掩模能够实现高分辨率的光刻工序，能够形成期望的微细线宽的 目标图案。 使用本发明的实施例的硬掩模用组合物能够形成耐蚀刻性、涂布性和耐化学性优 异的硬掩模。 本发明的实施例的硬掩模用组合物包含含有吲哚衍生物和芳香族单元的聚合物， 从而在加热时借助上述吲哚衍生物而容易发生氧化偶联反应(oxidative coupling)，能够 增强硬掩模的耐化学性。 此外，由于上述芳香族单元而碳含量(C％)可以增加，且通过聚合物间相互作用而 能够提高硬掩模的耐化学性和耐蚀刻性。 一部分实施例中，上述芳香族单元的两末端分别通过亚甲基与上述吲哚衍生物结 合而可以提高聚合物的柔性。由此，能够提高硬掩模组合物的平坦性和填隙(gap-fill)特 性之类的涂布特性。 由上述硬掩模用组合物能够形成机械可靠性提高了的具有期望的规模和形状的 硬掩模。此外，使用上述硬掩模能够实现高分辨率的光刻工序，能够形成期望的微细线宽的 目标图案。
