CN111315724A - 单体、聚合物、有机膜组合物以及图案形成方法 - Google Patents

单体、聚合物、有机膜组合物以及图案形成方法 Download PDF

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Abstract

涉及包括由下述化学式1表示的部分以及取代或者未取代的C6至C30芳香环部分的单体、通过所述单体的缩聚反应形成的聚合物、包括所述单体和/或聚合物的有机膜组合物、以及使用所述有机膜组合物的图案形成方法。[化学式1]化学式1的定义与说明书中记载的相同。[化学式1]
Figure DDA0002480328180000011

Description

单体、聚合物、有机膜组合物以及图案形成方法
技术领域
本发明涉及新的单体以及聚合物、包括上述单体和/或聚合物的有机膜组合物以及使用上述有机膜组合物的图案形成方法。
背景技术
如今的半导体产业已经从具有数百纳米大小的图案发展到具有几纳米至几十纳米大小的图案的超精细技术。为实现这样的超精细技术，有效的光刻技术是必不可少的。
典型的光刻技术包括如下过程：在半导体基板上形成材料层，并在材料层上涂布光刻胶层，进行曝光以及显影而形成光刻胶图案，之后将上述光刻胶图案作为掩膜蚀刻材料层。
近来，随着需要形成的图案的尺寸的减小，仅靠上述典型的光刻技术难以形成具有优异轮廓的精细图案。因此，可以在需要蚀刻的材料层与光刻胶层之间形成又称硬掩模层(hardmask layer)的有机膜来形成精细图案。硬掩模层起到通过选择性蚀刻过程而将光刻胶的精细图案转印到材料层的中间膜的作用。
最近，在半导体工序中，随着芯片的二维尺寸的减小，正在开发三维堆叠结构。随着该趋势，需要进一步减小形成平板印刷的图案形成的线宽度。
发明内容
发明要解决的技术问题
一具体实施例提供新的单体，在确保溶解度的同时具有优异的耐蚀刻性。
另一个具体实施例提供通过上述单体的缩聚反应形成的聚合物。
又一个具体实施例提供通过旋涂法在几纳米至几十纳米大小的图案中能够实现高纵横比(aspect ratio)的有机膜组合物。
又一个具体实施例提供使用上述有机膜组合物的图案形成方法。
解决问题的技术手段
根据一具体实施例，提供单体，包括：由下述化学式1表示的部分以及取代或者未取代的C6至C30芳香环部分。
[化学式1]
Figure BDA0002480328160000021
在所述化学式1中，
Ar是C6至C30芳香环，
X以及X′独立地为卤素原子、羟基、烷氧基、胺基、硫醇基、羧基、腈基、烯基、炔基、叠氮基或者它们的组合，
Z1是N，
Z2是O、S或者NRa，其中，Ra是氢、取代或者未取代的C1至C10烷基、卤素原子、含卤素基团或者它们的组合。
所述单体可以由下述化学式2表示。
[化学式2]
Figure BDA0002480328160000022
在所述化学式2中，
B是下述组1中列出的取代或者未取代的环基团中的任意一个，
Ar、X、X′、Z1以及Z2的定义与所述化学式1中记载的相同。
[组1]
Figure BDA0002480328160000031
在所述组1中，
Figure BDA0002480328160000032
是连接点。
在所述化学式2中，Ar可以是菲、芘、苝、苯并苝或者晕苯。
在所述化学式2中，X以及X′可以独立地为卤素原子。
所述单体的分子量可以是300至1,500。
根据另一个具体实施例，提供聚合物，所述聚合物通过单体的缩聚反应形成，所述单体包括由所述化学式1表示的部分以及取代或者未取代的C6至C30芳香环部分。
所述聚合物可以通过所述化学式1的X以及X′为所述缩聚反应的反应部位来形成。
所述聚合物的重均分子量可以是600至200,000。
根据另一个具体实施例，提供包括上述的单体和/或聚合物以及溶剂的有机膜组合物。
根据又一个具体实施例，提供一种图案形成方法，其包括：在基板上形成材料层的步骤；在所述材料层上使用上述的有机膜组合物的步骤；对所述有机膜组合物进行热处理而形成硬掩模层的步骤；在所述硬掩模层上形成含硅薄膜层的步骤；在所述含硅薄膜层上形成光刻胶层的步骤；对所述光刻胶层进行曝光以及显影而形成光刻胶图案的步骤；利用所述光刻胶图案，选择性去除所述含硅薄膜层以及所述硬掩模层而露出所述材料层的一部分的步骤；以及对所述材料层的露出部分进行蚀刻的步骤。
使用所述有机膜组合物的步骤可以通过旋转涂布方法来进行。
在形成所述光刻胶层的步骤之前，所述图案形成方法还可以包括：形成底部抗反射涂层(BARC)的步骤。
发明效果
根据本发明的单体和聚合物的耐蚀刻性优异。将上述单体和/或聚合物作为有机膜材料使用时，能够形成膜密度优异的膜。将上述有机膜材料用于抗蚀剂下层膜时能够实现具有高纵横比的精细图案。
附图说明
图1是用于说明根据一具体实施例的图案形成方法的流程图。
具体实施方式
下面详细说明本发明的具体实施例，以使本领域技术人员容易实施本发明。但是，本发明还可以以各种不同方式实现，不限定于下面说明的具体实施例。
在本说明书中，在没有特别定义的情况下，“取代”是指化合物中的氢原子被选自卤素原子(F、Br、C1或者I)、羟基、硝基、氰基、氨基、叠氮基、脒基(amidino group)、肼基、亚肼基(hydrazono group)、羰基、氨基甲酰基、硫醇基、酯基、羧基或其盐、磺酸基或其盐、磷酸或其盐、C1至C30烷基、C2至C30烯基、C2至C30炔基、C6至C30芳基、C7至C30芳烷基、C1至C30烷氧基、C1至C20杂烷基(heteroalkyl group)、C3至C20杂芳烷基(hetero arylalkylgroup)、C3至C30环烷基、C3至C15的环烯基、C6至C15环炔基、C3至C30杂环烷基以及它们的组合的取代基取代。
并且，在本说明书中，在没有特别定义的情况下，“杂环”是指包含1至3个选自N、O、S以及P的杂原子。
并且，在本说明书中，在没有特别定义的情况下，“*”是指化合物或者化合物部分(moiety)的连接点。
下面，说明根据一具体实施例的单体。
根据一具体实施例的单体包括由下述化学式1表示的部分以及取代或者未取代的C6至C30芳香环部分。
[化学式1]
Figure BDA0002480328160000051
在上述化学式1中，
Ar是C6至C30芳香环，
X以及X′独立地为卤素原子、羟基、烷氧基、胺基、硫醇基、羧基、腈基、烯基、炔基、叠氮基或者它们的组合，
Z1是N，
Z2是O、S或者NRa，其中，Ra是氢、取代或者未取代的C1至C10烷基、卤素原子、含卤素基团或者它们的组合。
由上述化学式1表示的部分具有杂五边形环和由Ar表示的芳香环基团融合的结构。上述单体包括由这样的化学式1表示的部分(A部分)以及C6至C30芳香环部分(B部分)(即，A以及B部分中均包括环基团)，从而基本上可以确保耐蚀刻性。
上述A部分以及B部分可以具有彼此结合的结构，上述单体例如可以由下述化学式2表示。
[化学式2]
Figure BDA0002480328160000061
在上述化学式2中，
B是下述组1中列出的取代或者未取代的环基团中的任意一个，
Ar、X、X′、Z1以及Z2的定义与上述化学式1中的记载相同。
[组1]
Figure BDA0002480328160000062
在上述组1中，
Figure BDA0002480328160000063
是连接点。
在上述组X中，各环基团内的氢可以独立地为被羟基、卤基、取代或者未取代的C1至C30烷氧基、取代或者未取代的C1至C30烷基、取代或者未取代的C2至C30烯基、取代或者未取代的C2至C30炔基、取代或者未取代的C6至C30芳基、取代或者未取代的C1至C30杂烷基、取代或者未取代的C2至C30杂芳基或者它们的组合取代或者未取代的氢。
在上述化学式1以及2中，Ar部分被两个官能团(X、X′)取代，其中，上述X以及X′是能够进行缩聚反应的官能团，可以是卤素原子、羟基、烷氧基、胺基、硫醇基、羧基、腈基、烯基、炔基、叠氮基或者它们的组合。
在上述化学式1以及2中，X以及X′可以相同也可以不同。作为一例，上述X以及X′可以是例如相同种类或者不同种类的卤素原子，作为另一例，上述X以及X′可以是相同种类的卤素原子，例如可以是两个溴原子，但是不限定于此。
在上述化学式1以及2中，Ar可以是菲、芘、苝、苯并苝或者晕苯，但是不限定于此。
根据另一具体实施例，提供一种通过上述单体的缩聚反应形成的聚合物。
在对上述单体进行热处理时，多个单体之间发生缩聚反应，从而可以形成聚合物，在上述化学式1以及2中，X以及X′可以成为缩聚反应的反应部位来进行缩聚反应。
[概形1]
Figure BDA0002480328160000071
上述概形1示出了对根据一实施例的单体进行热处理时有可能形成的聚合物以及它们之间有可能发生的排列。
例如，上述的单体的分子量可以是例如约300至1,500，上述的聚合物的重均分子量可以是例如约600至200,000，但是不限定于此。对于上述的单体和/或聚合物的分子量和/或重均分子量在上述范围内选择，从而可以调节并优化有机膜组合物(例如，硬掩膜组合物)的碳含量以及对于溶剂的溶解度。
根据另一具体实施例，提供一种包括上述的单体和/或聚合物以及溶剂的有机膜组合物。
对于上述溶剂不加以特别限定，只要对于上述聚合物具有充分的溶解性或者分散性即可，例如可以包括选自丙二醇、丙二醇二乙酸酯、甲氧基丙二醇、二甘醇、二甘醇丁醚、三(乙二醇)单甲醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚醋酸酯、环己酮、乳酸乙酯、γ-丁内酯、Ν,Ν-二甲基甲酰胺、Ν,Ν-二甲基乙酰胺、甲基吡咯烷酮(methylpyrrolidone)、甲基吡咯烷酮(methylpyrrolidinone)、乙酰丙酮以及乙基-3-乙氧基丙酸酯中的至少一个。
相对于上述有机膜组合物的总含量，可以包含约0.1至50重量％、约0.1至30重量％、或者约0.1至15重量％的上述单体和/或聚合物。通过包含上述范围内的单体和/或聚合物，能够调节有机膜的厚度、表面粗糙度以及平整程度。
上述有机膜组合物可以进一步包括表面活性剂、交联剂、热产酸剂、增塑剂等添加剂。
上述表面活性剂可以采用例如含氟烷基系化合物、烷基苯磺酸盐、烷基吡啶盐(alkylpyridinium salts)、聚乙二醇、季铵盐等，但是不限定于此。
作为上述交联剂可以例举例如三聚氰胺系、取代脲系或者它们的聚合物系等。优选是具有至少两个交联形成取代基的交联剂，例如可以使用甲氧基甲基化甘脲、丁氧基甲基化甘脲、甲氧基甲基化三聚氰胺、丁氧基甲基化三聚氰胺、甲氧基甲基化苯并胍胺、丁氧基甲基化苯并胍胺、甲氧基甲基化脲、丁氧基甲基化脲、甲氧基甲基化硫脲或者丁氧基甲基化硫脲等化合物。
并且，作为上述交联剂可以使用耐热性较高的交联剂。作为耐热性较高的交联剂，可以使用包含在分子内具有芳香族环(例如苯环、萘环)的交联形成取代基的化合物。
上述热产酸剂可以使用例如对甲苯磺酸、三氟甲磺酸、对甲苯磺酸吡啶盐、水杨酸、磺基水杨酸、柠檬酸、安息香酸、羟基苯甲酸、萘羧酸等酸性化合物和/或2,4,4,6-四溴环己二烯酮(2,4,4,6–Tetrabromo cyclohexadienone)、苯甲酸甲苯酯(benzointosylate)、2-硝基苄基甲苯磺酸酯、除此之外还有机磺酸烷基醚等，但是不限定于此。
相对于上述有机膜组合物100重量份，可以包含约0.001至40重量份的上述添加剂。通过按照上述范围包含上述添加剂，能够在不改变有机膜组合物的光学特性的情况下提高溶解度。
根据又一个具体实施例，提供使用上述有机膜组合物而制造的有机膜。上述有机膜可以用将上述有机膜组合物涂布在例如基板上后通过热处理过程固化的方式形成，可以包括例如硬掩模层、平整化膜、牺牲膜、填充剂等用于电子设备的有机薄膜。
下面，参照图1说明使用上述有机膜组合物而形成图案的方法。
图1是用于说明根据一具体实施例的图案形成方法的流程图。
根据一具体实施例的图案形成方法包括：在基板上形成材料层的步骤(S1)；在上述材料层上使用上述的有机膜组合物的步骤(S2)；对上述有机膜组合物进行热处理而形成硬掩模层的步骤(S3)；在上述硬掩模层上形成含硅薄膜层的步骤(S4)；在上述含硅薄膜层上形成光刻胶层的步骤(S5)；对上述光刻胶层进行曝光以及显影而形成光刻胶图案的步骤(S6)；利用上述光刻胶图案选择性地去除上述含硅薄膜层以及上述硬掩模层而露出上述材料层的一部分的步骤(S7)以及对上述材料层的露出部分进行蚀刻的步骤(S8)。
上述基板可以是例如硅晶片、玻璃基板或者高分子基板。
上述材料层的材料是最终要形成图案的材料，上述材料层可以是例如铝、铜等金属层、硅等半导体层或者氧化硅、氮化硅等绝缘层。上述材料层可以通过例如化学气相沉积方法形成。
如上所述，上述有机膜组合物可以在被制造成溶液状态后通过旋转涂布方法涂布。这时，对于上述有机膜组合物的涂布厚度并无特别限定，可以涂布成例如约50至
Figure BDA0002480328160000101
的厚度。
对上述有机膜组合物进行热处理的步骤可以是在例如约100至700℃下进行约10秒至1小时。
上述含硅薄膜层可以由例如SiCN、SiOC、SiON、SiOCN、SiC、SiO和/或SiN等物质形成。
另外，在形成上述光刻胶层的步骤之前，还可以在上述含硅薄膜层上部形成底部抗反射涂层(bottom anti-reflective coating，BARC)。
对上述光刻胶层进行曝光的步骤可以利用例如ArF、KrF或者EUV等进行。另外，曝光之后，可以在约100至700℃下进行热处理工序。
对上述材料层的露出部分进行蚀刻的步骤可以通过使用蚀刻气体的干式蚀刻进行，蚀刻气体可以使用例如CHF3、CF4、Cl2、BC13以及它们的混合气体。
上述被蚀刻的材料层可以形成为多个图案，上述多个图案可以是各种图案，例如金属图案、半导体图案、绝缘图案等，可以应用为例如半导体集成电路装置内的各种图案。
用于实施发明的方式
下面，通过实施例进一步详细说明上述的本发明的具体实施例。需要说明的是，下述实施例仅用于说明本发明，并不是用于限定本发明的范围。
合成例
合成例1
向安装有冷凝器(Condenser)的1L圆底烧瓶投入10.6g(0.10mol)的苯甲醛(benzaldehyde)、36.6g(0.10mol)的2,7-二溴菲-9,10-二酮(2,7-dibromophenanthrene-9,10-dione)、231g(3.0mol)的乙酸铵(ammonium acetate)和500mL的乙酸(acetic acid)，之后在100℃下搅拌24小时至48小时而进行合成。反应结束后，使混合物冷却至常温，之后添加500mL的水并搅拌30分钟。过滤掉固体，并且用水洗涤多次后，使用乙醇、二乙醚洗涤，之后经干燥得到由化学式1-1表示的化合物。
[化学式1-1]
Figure BDA0002480328160000111
合成例2
向安装有冷凝器的1L圆底烧瓶投入15.6g(0.10mol)的1-萘甲醛(1-naphthalenecarboxaldehyde)、36.6g(0.10mol)的2,7-二溴菲-9,10-二酮(2,7-dibromophenanthrene-9,10-dione)、231g(3.0mol)的乙酸铵(ammonium acetate)和500mL的乙酸(acetic acid)，之后经过与合成例1相同的过程，得到由化学式1-2表示的化合物。
[化学式1-2]
Figure BDA0002480328160000112
合成例3
向安装有冷凝器的1L圆底烧瓶投入15.6g(0.10mol)的2-萘甲醛(2-naphthalenecarboxaldehyde)、36.6g(0.10mol)的2,7-二溴菲-9,10-二酮(2,7-dibromophenanthrene-9,10-dione)、231g(3.0mol)的乙酸铵(ammonium acetate)和500mL的乙酸(acetic acid)，之后经过与合成例1相同的过程，得到由化学式1-3表示的化合物。
[化学式1-3]
Figure BDA0002480328160000121
合成例4
向安装有冷凝器的1L圆底烧瓶投入20.6g(0.10mol)的9-蒽甲醛(9-anthracenecarboxaldehyde)、36.6g(0.10mol)的2,7-二溴菲-9,10-二酮(2,7-dibromophenanthrene-9,10-dione)、231g(3.0mol)的乙酸铵(ammonium acetate)和500mL的乙酸(acetic acid)，之后经过与合成例1相同的过程，得到由化学式1-4表示的化合物。
[化学式1-4]
Figure BDA0002480328160000122
合成例5
向安装有冷凝器的1L圆底烧瓶投入20.6g(0.10mol)的9-甲醛菲(9-phenanthrenecarboxaldehyde)、36.6g(0.10mol)的2,7-二溴菲-9,10-二酮(2,7-dibromophenanthrene-9,10-dione)、231g(3.0mol)的乙酸铵(ammonium acetate)和500mL的乙酸(acetic acid)，之后经过与合成例1相同的过程，得到由化学式1-5表示的化合物。
[化学式1-5]
Figure BDA0002480328160000131
合成例6
向安装有冷凝器的1L圆底烧瓶投入23.0g(0.10mol)的1-芘甲醛(1-pyrenecarboxaldehyde)、36.6g(0.10mol)的2,7-二溴菲-9,10-二酮(2,7-dibromophenanthrene-9,10-dione)、231g(3.0mol)的乙酸铵(ammonium acetate)和500mL的乙酸(acetic acid)，之后经过与合成例1相同的过程，得到由化学式1-6表示的化合物。
[化学式1-6]
Figure BDA0002480328160000132
合成例7
向安装有冷凝器的1L圆底烧瓶投入24.6g(0.10mol)的6-羟基己酸-1-芘甲醛(6-hydroxy-1-pyrenecarboxaldehyde)、36.6g(0.10mol)的2,7-二溴菲-9,10-二酮(2,7-dibromophenanthrene-9,10-dione)、231g(3.0mol)的乙酸铵(ammonium acetate)和500mL的乙酸(acetic acid)，之后经过与合成例1相同的过程，得到由化学式1-7表示的化合物。
[化学式1-7]
Figure BDA0002480328160000141
合成例8
向安装有冷凝器的1L圆底烧瓶投入17.2g(0.10mol)的6-羟基己酸-2-萘甲醛的(6-hydroxy-2-naphthalenecarboxaldehyde)、36.6g(0.10mol)的2,7-二溴菲-9,10-二酮(2,7-dibromophenanthrene-9,10-dione)、231g(3.0mol)的乙酸铵(ammonium acetate)和500mL的乙酸(acetic acid)，之后经过与合成例1相同的过程，得到由化学式1-8表示的化合物。
[化学式1-8]
Figure BDA0002480328160000142
合成例9
向安装有冷凝器的1L圆底烧瓶投入26.4g(0.10mol)的3,5-二溴苯甲醛(3,5-dibromobenzaldehyde)、36.6g(0.10mol)的2,7-二溴菲-9,10-二酮(2,7-dibromophenanthrene-9,10-dione)、231g(3.0mol)的乙酸铵(ammonium acetate)和500mL的乙酸(acetic acid)，之后经过与合成例1相同的过程，得到由化学式1-9表示的化合物。
[化学式1-9]
Figure BDA0002480328160000151
合成例10
向安装有冷凝器的1L圆底烧瓶投入18.2g(0.10mol)的对苯基苯甲醛(4-phenylbenzaldehyde)、36.6g(0.10mol)的2,7-二溴菲-9,10-二酮(2,7-dibromophenanthrene-9,10-dione)、231g(3.0mol)的乙酸铵(ammonium acetate)和500mL的乙酸(acetic acid)，之后经过与合成例1相同的过程，得到由化学式1-10表示的化合物。
[化学式1-10]
Figure BDA0002480328160000152
对比合成例1
向安装有冷凝器的500mL圆底烧瓶投入35.0g(0.10mol)的4,4'-(9H-芴-9-叉基)双酚(4,4'-(9H-fluorene-9-ylidene)bisphenol)、16.6g(0.10mol)的l,4-双(甲氧基甲基)苯(l,4-bis(methoxymethyl)benzene))、15.4g(0.10mol)的硫酸二乙酯(diethylsulfate)和134g的PGMEA，之后按照与合成例1相同的合成过程，得到以化学式A表示的聚合物(MW：1700)。
[化学式A]
Figure BDA0002480328160000153
对比合成例2
向安装有冷凝器的500mL圆底烧瓶投入21.8g(0.10mol)的1-羟基芘(1-hydroxypyrene)、14.5g(0.10mol)的1-萘酚(1-naphthol)、6.0g(0.2mol)的多聚甲醛(paraformaldehyde)、15.4g(0.10mol)的硫酸二乙酯(diethyl sulfate)和115g的PGMEA，之后按照与合成例1相同的合成过程，得到以化学式B表示的聚合物(MW：1500)。
[化学式B]
Figure BDA0002480328160000161
硬掩膜组合物的制造
实施例1
将在合成例1中得到的化合物3.0g溶解于环己酮(cyclohexanone)与N-甲基-2-吡咯烷酮(N-Methyl-2-pyrrolidone)为一比一的溶剂17g中，之后利用0.1μ之的铁氟龙过滤器过滤，制造出硬掩膜组合物。
实施例2
除了使用在合成例2得到的化合物来代替合成例1中得到的化合物之外，按照与实施例1相同的方法制造出硬掩膜组合物。
实施例3
除了使用在合成例3得到的化合物来代替合成例1中得到的化合物之外，按照与实施例1相同的方法制造出硬掩膜组合物。
实施例4
除了使用在合成例4得到的化合物来代替合成例1中得到的化合物之外，按照与实施例1相同的方法制造出硬掩膜组合物。
实施例5
除了使用在合成例5得到的化合物来代替合成例1中得到的化合物之外，按照与实施例1相同的方法制造出硬掩膜组合物。
实施例6
除了使用在合成例6得到的化合物来代替合成例1中得到的化合物之外，按照与实施例1相同的方法制造出硬掩膜组合物。
实施例7
除了使用在合成例7得到的化合物来代替合成例1中得到的化合物之外，按照与实施例1相同的方法制造出硬掩膜组合物。
实施例8
除了使用在合成例8得到的化合物来代替合成例1中得到的化合物之外，按照与实施例1相同的方法制造出硬掩膜组合物。
实施例9
除了使用在合成例9得到的化合物来代替合成例1中得到的化合物之外，按照与实施例1相同的方法制造出硬掩膜组合物。
实施例10
除了使用在合成例10得到的化合物来代替合成例1中得到的化合物之外，按照与实施例1相同的方法制造出硬掩膜组合物。
对比例1
除了使用在对比合成例1得到的聚合物来代替合成例1中得到的化合物之外，按照与实施例1相同的方法制造出硬掩膜组合物。
对比例2
除了使用在对比合成例2得到的聚合物来代替合成例1中得到的化合物之外，按照与实施例1相同的方法制造出硬掩膜组合物。
评价1：耐蚀刻性
将根据实施例1至10和对比例1至2的硬掩膜组合物旋涂在硅晶片上，之后在热板上以240℃进行1分钟的热处理，之后在氮气氛围下以500℃进行2分钟的热处理，形成厚度为
Figure BDA0002480328160000182
的薄膜。
对于所形成的薄膜，使用CHF3/CF4混合气体以及N2/O2混合气体分别进行100秒以及60秒的干式蚀刻，之后再次测量薄膜的厚度。根据干式蚀刻前后的薄膜的厚度和蚀刻时间，按照下述计算式1计算基体蚀刻率(bulk etch rate，BER)。
[计算式1]
(初始薄膜厚度-蚀刻后薄膜厚度)/蚀刻时间
Figure BDA0002480328160000183
其结果如表1所示。
[表1]
Figure BDA0002480328160000181
参照表1，与根据对比例1至2的硬掩膜组合物所形成的薄膜相比，根据实施例1至10的硬掩膜组合物所形成的薄膜针对蚀刻气体具有充分的耐蚀刻性，可以得知基体蚀刻特性得到提高。
上文中对于本发明种优选的多个实施例进行了详细说明，但本发明的保护范围并不限定于这些，本领域技术人员利用在权利要求书中定义的本发明的基本概念而得到的各种变形以及改进方式也包含在本发明的保护范围内。

Claims (14)

1.一种单体，包括：
由下述化学式1表示的部分；以及
取代或者未取代的C6至C30芳香环部分，
[化学式1]
Figure FDA0002480328150000011
在所述化学式1中，
Ar是C6至C30芳香环，
X以及X′独立地为卤素原子、羟基、烷氧基、胺基、硫醇基、羧基、腈基、烯基、炔基、叠氮基或者它们的组合，
Z1是N，
Z2是O、S或者NRa，其中，Ra是氢、取代或者未取代的C1至C10烷基、卤素原子、含卤素基团或者它们的组合。
2.根据权利要求1所述的单体，其中，
所述单体由下述化学式2表示，
[化学式2]
Figure FDA0002480328150000012
在所述化学式2中，
B是下述组1中列出的取代或者未取代的环基团中的任意一个，
Ar是C6至C30芳香环，
X以及X′独立地为卤素原子、羟基、烷氧基、胺基、硫醇基、羧基、腈基、烯基、炔基、叠氮基或者它们的组合，
Z1是N，
Z2是O、S或者NRa，其中，Ra是氢、取代或者未取代的C1至C10烷基、卤素原子、含卤素基团或者它们的组合，
[组1]
Figure FDA0002480328150000021
在所述组1中，
Figure FDA0002480328150000022
是连接点。
3.根据权利要求2所述的单体，其中，
在所述化学式2中，Ar是菲、芘、苝、苯并苝或者晕苯。
4.根据权利要求2所述的单体，其中，
在所述化学式2中，X以及X′独立地为卤素原子。
5.根据权利要求1所述的单体，其中，
所述单体具有300至1,500的分子量。
6.一种聚合物，其中，
所述聚合物通过单体的缩聚反应来形成，所述单体包括由下述化学式1表示的部分以及取代或者未取代的C6至C30芳香环部分，
[化学式1]
Figure FDA0002480328150000031
在所述化学式1中，
Ar是C6至C30芳香环，
X以及X′独立地为卤素原子、羟基、烷氧基、胺基、硫醇基、羧基、腈基、烯基、炔基、叠氮基或者它们的组合，
Z1是N，
Z2是O、S或者NRa，其中，Ra是氢、取代或者未取代的C1至C10烷基、卤素原子、含卤素基团或者它们的组合。
7.根据权利要求6所述的聚合物，其中，
所述化学式1的X以及X′为所述缩聚反应的反应部位。
8.根据权利要求6所述的聚合物，其中，
所述单体由下述化学式2表示，
[化学式2]
Figure FDA0002480328150000041
在所述化学式2中，
B是下述组1中列出的取代或者未取代的环基团中的任意一个，
Ar是C6至C30芳香环，
X以及X′独立地为卤素原子、羟基、烷氧基、胺基、硫醇基、羧基、腈基、烯基、炔基、叠氮基或者它们的组合，
Z1是N，
Z2是O、S或者NRa，其中，Ra是氢、取代或者未取代的C1至C10烷基、卤素原子、含卤素基团或者它们的组合，
[组1]
Figure FDA0002480328150000051
在所述组1中，
Figure FDA0002480328150000052
是连接点。
9.根据权利要求8所述的聚合物，其中，
在所述化学式2中，Ar是菲、芘、苝、苯并苝或者晕苯。
10.根据权利要求6所述的聚合物，其中，
所述聚合物具有600至200,000的重均分子量。
11.一种有机膜组合物，包括：
权利要求1至5中任一项所述的单体、权利要求6至10中任一项所述的聚合物或者它们的组合；以及
溶剂。
12.一种图案形成方法，包括：
在基板上形成材料层的步骤；
在所述材料层上使用权利要求11所述的有机膜组合物的步骤；
对所述有机膜组合物进行热处理而形成硬掩模层的步骤；
在所述硬掩模层上形成含硅薄膜层的步骤；
在所述含硅薄膜层上形成光刻胶层的步骤；
对所述光刻胶层进行曝光以及显影而形成光刻胶图案的步骤；
利用所述光刻胶图案，选择性去除所述含硅薄膜层以及所述硬掩模层而露出所述材料层的一部分的步骤；以及
对所述材料层的露出部分进行蚀刻的步骤。
13.根据权利要求12所述的图案形成方法，其中，
使用所述有机膜组合物的步骤通过旋转涂布方法来进行。
14.根据权利要求12所述的图案形成方法，其中，
在形成所述光刻胶层的步骤之前，所述图案形成方法还包括：
形成底部抗反射涂层(BARC)的步骤。
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