专利名称：硬掩模组合物和形成图案的方法以及包括该图案的半导体集成电路器件的制作方法
技术领域：
提供了一种硬掩模组合物、利用其形成图案的方法以及包括该图案的半导体集成电路器件。
背景技术：
包括微电子制造以及显微结构制造(如微机械、磁阻磁头等)的工业领域需要包括许多具有尺寸减小的图案的电路的芯片。有效的光刻技术在减小图案尺寸方面是很重要的。光刻不仅在使图案直接在预定衬底上成像方面影响显微结构的制造，而且还在制造通常用于这种成像的掩模方面影响显微结构的制造。典型的光刻方法包括通过将放射性射线敏感的抗蚀剂曝光于成像放射性射线来形成图案化抗蚀剂层的方法。随后，通过利用显影液使曝光的抗蚀剂层显影来获得图像。然后，通过在图案化的抗蚀剂层的开口中蚀刻材料而将图案转印到下层材料上。在图案的转印之后，除去剩余的抗蚀剂层。然而，在一些光刻成像方法中，在随后的蚀刻过程中，所用的抗蚀剂不能提供足够的抗性从而将预定图案有效地转印到抗蚀剂另一侧的层上。因此，当需要超薄膜抗蚀剂层时，当待蚀刻的不同表面上的材料较厚时，当需要较大的蚀刻厚度时，和/或当对于不同表面上的材料需要使用特定蚀刻剂时，将所谓的硬掩模层用作抗蚀剂层和不同表面上的材料之间的中间层，该材料可通过从图案化的抗蚀剂转印而被图案化。硬掩模层适应于来自图案化抗蚀剂层的图案，并支持将图案转印到不同表面的材料上所需的蚀刻过程。硬掩模层需要通过使用硬掩模组合物而经历光刻技术，该硬掩模组合物具有高蚀刻选择性和对多重蚀刻过程的足够抗性，并使得抗蚀剂和不同表面层之间的反射率最小。由这种硬掩模组合物形成的图案可具有改善的光学特性。
发明内容
本发明的一种实施方式提供了具有高蚀刻选择性和改善的光学特性的硬掩模组合物。本发明的另一种实施方式提供了一种用于形成硬掩模组合物的图案的方法。本发明的再一种实施方式提供了一种包括由上述图案形成方法形成的图案的半导体集成电路器件。根据本发明的一种实施方式，提供了一种硬掩模组合物，该硬掩模组合物包括由以下化学式1表示的含芳环化合物以及溶剂
[化学式1]
权利要求
1. 一种硬掩模组合物，包含由以下化学式1表示的含芳环化合物和溶剂[化学式1]
2.根据权利要求1所述的硬掩模组合物，其中，所述A是选自以下组1中示出的取代或未取代的芳环基团之一 [组1]
3.根据权利要求1所述的硬掩模组合物，其中，所述含芳环化合物是单体。
4.根据权利要求1所述的硬掩模组合物，其中，所述含芳环化合物的分子量为约300至约 4000。
5.根据权利要求1所述的硬掩模组合物，其中，基于所述硬掩模组合物的总量，所述含芳环化合物和所述溶剂的量分别为约1 丨％至约20wt%和约80wt%至约99wt%。
6.根据权利要求1所述的硬掩模组合物，其中，所述溶剂包含选自丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇单甲醚(PGME)、环己酮、和乳酸乙酯中的至少一种。
7.一种用于形成图案的方法，包括 在衬底上提供材料层，在所述材料层上形成硬掩模层，所述硬掩模层包含由以下化学式1表示的含芳环化合物；在所述硬掩模层上形成抗蚀剂层； 通过使所述抗蚀剂层曝光和显影来形成抗蚀剂图案； 通过使用所述抗蚀剂图案而选择性地除去所述硬掩模层；以及暴露所述材料层的一部分；并对所述材料层的所述暴露部分进行蚀刻， [化学式
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述A是选自下组1中示出的取代或未取代的芳环基团之一， [组1]
9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述含芳环化合物是单体。
10.根据权利要求7所述的方法，其中，所述含芳环化合物的分子量为约300至约 4000。
11.根据权利要求7所述的方法，其中，所述溶剂包含选自丙二醇单甲醚乙酸酯 (PGMEA)、丙二醇单甲醚(PGME)、环己酮、和乳酸乙酯中的至少一种。
12.根据权利要求7所述的方法，其中，所述硬掩模层是通过旋涂方法形成的。
13.根据权利要求7所述的方法，进一步包括在形成所述抗蚀剂层之前，在所述材料层上形成含硅的辅助层。
14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括在形成所述硬掩模层之前，形成底部抗反射涂层(BARC)。
15.一种半导体集成电路器件，包括通过权利要求7所述的方法形成的图案。基、取代或未取代的C6至C30芳基、取代或未取代的C3至C30环烯基、取代或未取代的C7 至C20芳烷基、取代或未取代的Cl至C20杂烷基、取代或未取代的C2至C30杂环烷基、取代或未取代的C2至C30杂芳基、取代或未取代的C2至C30烯基、取代或未取代的C2至C30 炔基、取代或未取代的Cl至C30烷氧基、或它们的组合，X1至\各自独立地是取代的或未取代的Cl至C20烷基、取代或未取代的C3至C30环烧基、取代或未取代的C6至C30芳基、取代或未取代的Cl至C30烷氧基、取代或未取代的 Cl至C20烷基胺基、氨基、羟基、或它们的组合， 叫至 各自独立地是0或1，并且 1 ^ n1+n2+n3+n4+n5+n6 ^ 60
全文摘要
本发明提供了一种硬掩模组合物，其包含由以下化学式1表示的含芳环化合物和溶剂，在化学式1中，A、R1至R6、X1至X6、n1至n6均与说明书中具体定义的相同。本发明还提供了一种通过使用该硬掩模组合物来形成图案的方法和包括通过该图案形成方法形成的多个图案的半导体集成电路器件。本发明的硬掩模组合物能够在确保对多重蚀刻的抗性的同时，具有高蚀刻选择性和改善的光学性能。
文档编号G03F7/00GK102566281SQ20111030492
公开日2012年7月11日 申请日期2011年10月10日 优先权日2010年12月16日
发明者吴丞培, 宋知胤, 崔有廷, 田桓承, 金旼秀 申请人:第一毛织株式会社