C的范圍內(nèi)每隔10°C熱 處理1分鐘，并且浸漬于KrF稀釋劑中1分鐘，并且然后，測(cè)量其上形成的薄膜的厚度。然 后，測(cè)量每個(gè)薄膜在浸漬前后的厚度變化，以獲得根據(jù)實(shí)施例1到實(shí)施例4以及比較實(shí)施例 1的硬掩模組合物交聯(lián)并且確保每個(gè)硬掩模層的耐化學(xué)性的溫度。
[0186] 結(jié)果提供于表1中。
[0187] [表 1]
[0188]
[0189] 參考表1，根據(jù)實(shí)施例1到實(shí)施例4的硬掩模組合物在小于或等于200°C的低溫下 確保耐化學(xué)性，并且可以用以在需要200°C到250°C的范圍內(nèi)的相對(duì)低工藝溫度的圖案工 藝中形成較低層。
[0190] 評(píng)估2:厚度減小比
[0191] 將根據(jù)實(shí)施例1到實(shí)施例4以及比較實(shí)施例1的每種硬掩模組合物分別在裸硅晶 片上旋涂式涂布以使厚度在預(yù)烘烤之后是約3, 000埃到3, 500埃。然后，通過(guò)在400°C下熱 處理經(jīng)涂布的硅晶片2分鐘之后測(cè)量薄膜厚度來(lái)獲得薄膜厚度減小率。
[0192] 結(jié)果提供于下表2中。
[0193] [表 2]
[0194]
[0195] 參考表2,在熱處理之后，與比較實(shí)施例1的薄膜厚度減小比相比，根據(jù)實(shí)施例1到 實(shí)施例4的硬掩模組合物展示小于或等于10%的改進(jìn)的薄膜厚度減小比。
[0196] 因此，當(dāng)將根據(jù)實(shí)施例1到實(shí)施例4的硬掩模組合物分別在經(jīng)圖案化的晶片 上涂布時(shí)，預(yù)期將最小化具有不同膜厚度的單元區(qū)域與周圍區(qū)域之間的步長(zhǎng)差（step difference)〇
[0197] 評(píng)估3:耐蝕刻性
[0198] 將根據(jù)實(shí)施例1到實(shí)施例4以及比較實(shí)施例1的每種硬掩模組合物分別在硅晶片 上旋涂式涂布到約4000埃厚。然后，通過(guò)以下方式進(jìn)行成批蝕刻測(cè)試，在350°C下熱處理經(jīng) 涂布的晶片2分鐘，并且然后用CHF 3/CFJP ~2/02的混合氣體干式蝕刻其。
[0199] 結(jié)果提供于表3中。
[0200] [表 3]
[0201]
[0202；
[0203] 參考表3,與根據(jù)比較實(shí)施例1的硬掩模組合物相比，根據(jù)實(shí)施例1到實(shí)施例4的 硬掩模組合物展示改進(jìn)的成批蝕刻特征。
[0204] 評(píng)估4 :空隙填充特征和平面化特征
[0205] 將根據(jù)實(shí)施例1到實(shí)施例4以及比較實(shí)施例1的硬掩模組合物分別旋涂式涂布于 經(jīng)圖案化的硅晶片上直到在裸晶片上2, 200埃厚。然后，將經(jīng)涂布的晶片在350°C下烘烤2 分鐘以形成薄膜，并且通過(guò)使用V-SEM設(shè)備檢查薄膜的空隙填充特征和平面化特征。
[0206] 通過(guò)觀察在圖案的截面上是否產(chǎn)生空隙來(lái)評(píng)估空隙填充特征，并且根據(jù)圖1中所 示的計(jì)算方程式數(shù)字化膜的平面化特征。
[0207] 隨著周圍區(qū)域與單元區(qū)域之間的涂層厚度差更小，平面化特征更佳。換句話說(shuō)，隨 著（h〇-hl)、（h〇-h2)、（h〇-h3)以及（h〇-h4)的總和更小，步長(zhǎng)差更小，并且平面化特征更 佳。
[0208] 結(jié)果提供于表4中。
[0209] [表 4]
[0210]
[0211] 參考表4,與比較實(shí)施例1的平面化特征相比，通過(guò)分別使用根據(jù)實(shí)施例1到實(shí)施 例4的組合物所形成的每個(gè)硬掩模層展示改進(jìn)的平面化特征。另外，由根據(jù)實(shí)施例1到實(shí) 施例4的組合物形成的硬掩模層在深圖案條件（縱橫比是1 : 5)下展示無(wú)空隙，并且因此 展示極佳空隙填充特征。
[0212] 雖然已經(jīng)結(jié)合目前視為實(shí)用例示性實(shí)施例的內(nèi)容來(lái)描述本發(fā)明，但應(yīng)理解本發(fā)明 不限于所公開(kāi)的實(shí)施例，反而，本發(fā)明旨在涵蓋包含于所附權(quán)利要求書的精神和范圍內(nèi)的 各種修改和等效布置。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種硬掩模組合物，包括 聚合物，包含由以下化學(xué)式1表示的部分，以及 溶劑：其中，在以上化學(xué)式1中， M1和M2獨(dú)立地是包含脂環(huán)基或芳環(huán)基的重復(fù)單元，a是0或1，并且 b是1到3的范圍內(nèi)的整數(shù)， 其條件是所述M1由以下化學(xué)式2a或化學(xué)式2b表示，并且所述M2由以下化學(xué)式3a或 化學(xué)式3b表不：其中，在以上化學(xué)式2a、化學(xué)式2b、化學(xué)式3a以及化學(xué)式3b中， A1到A4獨(dú)立地是脂環(huán)基或芳環(huán)基，并且 X1到X4獨(dú)立地是氫、羥基、氰基、硫醇基、氨基、鹵素、含鹵素的基團(tuán)或其組合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬掩模組合物，其中所述A1到A4獨(dú)立地是由以下族群1中 選出的被取代或未被取代的環(huán)基：其中，在所述族群1中， Z1和Z2獨(dú)立地是單鍵、被取代或未被取代的C1到C20亞烷基、被取代或未被取代的C3 到C20亞環(huán)烷基、被取代或未被取代的C6到C20亞芳基、被取代或未被取代的C2到C20亞 雜芳基、被取代或未被取代的C2到C20亞烯基、被取代或未被取代的C2到C20亞炔基、C= 0、NRa、氧、硫或其組合，其中Ra是氫、被取代或未被取代的C1到CIO烷基、鹵素或其組合，并 且 Z3到Z17獨(dú)立地是C= 0、NRa、氧、硫、CRbR?；蚱浣M合，其中R3到R。獨(dú)立地是氫、被取代 或未被取代的Cl到CIO烷基、鹵素、含鹵素的基團(tuán)或其組合。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬掩模組合物，其中所述a是1，并且 所述M1和所述M2獨(dú)立地包括至少一個(gè)多環(huán)芳族基。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬掩模組合物，其中所述a是1，并且 所述M1是分子量比所述M2大的重復(fù)單元。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬掩模組合物，其中所述聚合物包含由以下化學(xué)式4表示的 部分：其中，在以上化學(xué)式4中， M1和M2獨(dú)立地是包含脂環(huán)基或芳環(huán)基的重復(fù)單元， X°是羥基、氰基、硫醇基、氨基、鹵素、含鹵素的基團(tuán)或其組合， 1是〇或1， m是1到3的范圍內(nèi)的整數(shù)，并且n是1到10的范圍內(nèi)的整數(shù)， 其條件是所述M1由以上化學(xué)式2a或化學(xué)式2b表示，并且所述M2由以上化學(xué)式3a或 化學(xué)式3b表不。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬掩模組合物，其中所述M1是由以下化學(xué)式2-la、化學(xué)式 2-lb、化學(xué)式2-2a、化學(xué)式2-2b、化學(xué)式2-3a或化學(xué)式2-3b表示的重復(fù)單元：其中，在以上化學(xué)式2-la、化學(xué)式2-lb、化學(xué)式2-2a、化學(xué)式2-2b、化學(xué)式2-3a以及化 學(xué)式2-3b中， X1和X2獨(dú)立地是氫、羥基、氰基、硫醇基、氨基、鹵素、含鹵素的基團(tuán)或其組合。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬掩模組合物，其中所述M2是由以下化學(xué)式3-la、化學(xué)式 3-lb、化學(xué)式3-2a或化學(xué)式3-2b表示的重復(fù)單元：其中，在以上化學(xué)式3-la、化學(xué)式3-lb、化學(xué)式3-2a以及化學(xué)式3-2b中， X3和X4獨(dú)立地是氫、羥基、氰基、硫醇基、氨基、鹵素、含鹵素的基團(tuán)或其組合。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬掩模組合物，其中所述聚合物包含由以下化學(xué)式1-1、化學(xué) 式1-2、化學(xué)式1-3或化學(xué)式1-4表不的部分：其中，在以上化學(xué)式1-1、化學(xué)式1-2、化學(xué)式1-3以及化學(xué)式1-4中， xa、xb、r以及xd獨(dú)立地是羥基、氰基、硫醇基、氨基、鹵素、含鹵素的基團(tuán)或其組合，并且 n是1到10的范圍內(nèi)的整數(shù)。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬掩模組合物，其中所述聚合物的重均分子量是1，000到 100,000〇10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬掩模組合物，其中以100重量份的所述溶劑計(jì)，所述聚合 物以0. 1重量份到30重量份的量包含在內(nèi)。11. 一種形成圖案的方法，包括： 在襯底上提供材料層； 在所述材料層上涂覆根據(jù)權(quán)利要求1到10中任一項(xiàng)所述的硬掩模組合物； 熱處理所述硬掩模組合物以形成硬掩模層； 在所述硬掩模層上形成含硅薄層； 在所述含硅薄層上形成光刻膠層； 使所述光刻膠層曝光并且顯影以形成光刻膠圖案； 使用所述光刻膠圖案選擇性地去除所述含硅薄層和所述硬掩模層以暴露一部分的所 述材料層；以及 蝕刻所述材料層的暴露部分。12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的形成圖案的方法，其中所述硬掩模組合物使用旋涂式涂布 法進(jìn)行涂覆。13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的形成圖案的方法，其中形成所述硬掩模層的工藝包括在 100°C到500°C下進(jìn)行熱處理。14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的形成圖案的方法，其進(jìn)一步包括在形成所述光刻膠層之 前，在所述含硅薄層上形成底部抗反射涂層。15. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的形成圖案的方法，其中所述含硅薄層包括氮氧化硅、氧化 硅、氮化硅或其組合。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種硬掩模組合物和使用所述硬掩模組合物形成圖案的方法，所述硬掩模組合物包括聚合物和溶劑，所述聚合物包含由以下化學(xué)式1表示的部分。本發(fā)明的硬掩模組合物能滿足耐蝕刻性，同時(shí)確保對(duì)于溶劑的可溶性、間隙填充特征以及平面化特征。[化學(xué)式1]在以上化學(xué)式1中，M1、M2、a以及b與【具體實(shí)施方式】中所定義相同。
【IPC分類】G03F7/00, G03F7/09
【公開(kāi)號(hào)】CN105093833
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510046738
【發(fā)明人】崔有廷, 金潤(rùn)俊, 金永珉, 文俊憐, 樸裕信, 宋炫知, 尹龍?jiān)? 李忠憲
【申請(qǐng)人】三星Sdi株式會(huì)社
【公開(kāi)日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2015年1月29日
【公告號(hào)】US20150329718