CN111352300A - 硬掩模组合物、硬掩模层以及形成图案的方法 - Google Patents

硬掩模组合物、硬掩模层以及形成图案的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种硬掩模组合物、硬掩模层及形成图案的方法。硬掩模组合物包含由化学式1表示的化合物和溶剂：[化学式1]

Description

硬掩模组合物、硬掩模层以及形成图案的方法
相关申请的交叉参考
本申请要求2018年12月21日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2018-0167677号的优先权和权益，所述申请的全部内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明公开一种硬掩模组合物、一种包含硬掩模组合物的固化产物的硬掩模层以及一种使用硬掩模组合物形成图案的方法。
背景技术
近来，半导体行业已发展到具有几纳米到几十纳米大小的图案的超精细技术。此类超精细技术主要需要有效的光刻(lithographic)技术。典型的光刻技术包含：在半导体衬底上提供材料层；在材料层上涂布光刻胶层；曝光且显影光刻胶层以提供光刻胶图案；以及使用光刻胶图案作为掩模来蚀刻材料层。当今，根据待形成的图案的小尺寸，仅仅通过上述典型光刻技术难以提供具有极佳轮廓的精细图案。因此，可在材料层与光刻胶层之间形成称为硬掩模层的辅助层来提供精细图案。
发明内容
一实施例提供能够改进耐蚀刻性和耐化学性的硬掩模组合物。
另一实施例提供包含硬掩模组合物的固化产物的硬掩模层。
又一实施例提供使用硬掩模组合物来形成图案的方法。
根据一实施例，硬掩模组合物包含由化学式1表示的化合物和溶剂。
[化学式1]
Figure BDA0002328422750000011
在化学式1中，A是C6到C30芳族部分，
B是相同或不同的且独立地是由化学式2表示的基团，且
n是2或大于2的整数，
[化学式2]
Figure BDA0002328422750000021
其中，在化学式2中，
R1到R5独立地是氢、取代或未取代的C6到C30芳基、取代或未取代的C3到C30杂芳基或其组合，
R1到R5中的至少一个是取代或未取代的C3到C30杂芳基；或由以下中的至少一者取代的C6到C30芳基：羟基、氨基、巯基(mercapto group)、取代或未取代的C1到C30烷氧基、取代或未取代的C1到C30烷基硫醇基以及取代或未取代的C1到C20烷基氨基，
R1到R5独立地存在或其相邻的两个彼此连接以形成环，且
Figure BDA0002328422750000022
意指与化学式1中的A的连接点。
A可以是苯部分、萘(naphthalene)部分、蒽(anthracene)部分、并四苯(tetracene)部分、并五苯(pentacene)部分、联苯(biphenyl)部分、三联苯(terphenyl)部分、四联苯(quarterphenyl)部分、五联苯(quanquer)部分、菲(phenanthrene)部分、芘(pyrene)部分、荧蒽(fluoranthene)部分、苯并菲(benzophenanthrene)部分、
Figure BDA0002328422750000023
(chrysene)部分、苝(perylene)部分、苯并芘(benzopyrene)部分、苉(picene)部分、苯并荧蒽(benzofluoranthene)部分、二苯并荧蒽(dibenzofluoranthene)部分、苯并苝(benzoperylene)部分、蔻(coronene)部分、萘并蒽(naphthoanthracene)部分或联伸三苯(triphenylene)部分。
A可以是群组1中的一个。
[群组1]
Figure BDA0002328422750000031
取代或未取代的C6到C30芳基可选自取代或未取代的苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的蒽基、取代或未取代的并四苯基、取代或未取代的并五苯基、取代或未取代的联苯基、取代或未取代的三联苯基、取代或未取代的四联苯基、取代或未取代的五联苯基、取代或未取代的菲基、取代或未取代的
Figure BDA0002328422750000032
基、取代或未取代的苉基、取代或未取代的联伸三苯基、取代或未取代的芘基、取代或未取代的芴基(fluorenyl)、取代或未取代的荧蒽基、取代或未取代的苊烯基(acenaphthylenyl)、取代或未取代的苊基(acenaphthenyl)、取代或未取代的苯并菲基、取代或未取代的苯并荧蒽基、取代或未取代的苝基、取代或未取代的苯并芘基、取代或未取代的萘并蒽基、取代或未取代的苯并苝基、取代或未取代的二苯并芘基、取代或未取代的蔻基或其组合，且
取代或未取代的C3到C30杂芳基可选自取代或未取代的吡咯基(pyrrolyl)、取代或未取代的吲哚并基(indolo group)、取代或未取代的咔唑基(carbazolyl)、取代或未取代的呋喃基(furanyl)、取代或未取代的苯并呋喃基、取代或未取代的二苯并呋喃基、取代或未取代的噻吩基(thiophenyl)、取代或未取代的苯并噻吩基、取代或未取代的二苯并噻吩基、取代或未取代的吡啶基(pyridinyl)、取代或未取代的嘧啶基(pyrimidyl)、取代或未取代的三嗪基(triazinyl)、取代或未取代的咪唑基(imidazolyl)、取代或未取代的吡唑基(pyrazolyl)、取代或未取代的异吲哚并基(isoindolo group)、取代或未取代的苯并咪唑基、取代或未取代的吲唑基(indazolyl)、取代或未取代的噁唑基(oxazolyl)、取代或未取代的噻唑基(thiazolyl)或其组合。
R1到R5可独立地是氢、由群组2中选出的取代或未取代的芳基或由群组3中选出的取代或未取代的杂芳基。
[群组2]
Figure BDA0002328422750000041
[群组3]
Figure BDA0002328422750000042
在群组2和群组3中，
Figure BDA0002328422750000043
意指连接点。
R1到R5中的至少一个可以是由群组3中选出的取代或未取代的杂芳基；或由以下中的至少一者取代的芳基：羟基、氨基、巯基、取代或未取代的C1到C30烷氧基、取代或未取代的C1到C30烷基硫醇基以及取代或未取代的C1到C20烷基氨基，芳基由群组2中选出。
由化学式2表示的基团可以是由化学式3-1到化学式3-5中的一个。
Figure BDA0002328422750000044
Figure BDA0002328422750000051
[化学式3-5]
Figure BDA0002328422750000052
在化学式3-1到化学式3-5中，Ra到Re独立地是氢、羟基、氨基、巯基、取代或未取代的C1到C30烷氧基、取代或未取代的C1到C30烷基硫醇基或取代或未取代的C1到C20烷基氨基，
Ra到Re中的至少一个是羟基、氨基、巯基、取代或未取代的C1到C30烷氧基、取代或未取代的C1到C30烷基硫醇基或取代或未取代的C1到C20烷基氨基，
HAr是包含N、O以及S中的至少一个的取代或未取代的C3到C30杂芳基，
m是0或1，且
Figure BDA0002328422750000053
意指与化学式1中的A的连接点。
n可以是符合2≦n≦k/2的范围的整数，且k可以是化学式1中的A的可取代位置的数目。
化合物可由化学式4-1到化学式4-4中的一个表示。
Figure BDA0002328422750000054
Figure BDA0002328422750000061
在化学式4-1到化学式4-4中，B1到B11是相同或不同的且独立地是由化学式2表示的基团。
根据另一实施例，硬掩模层包含硬掩模组合物的固化产物。
固化产物可包含缩合多环芳族烃。
根据另一实施例，形成图案的方法包含：将前述硬掩模组合物涂覆在材料层上且对其进行热处理以形成硬掩模层，在硬掩模层上形成光刻胶层，使光刻胶层曝光且显影以形成光刻胶图案，使用光刻胶图案选择性地去除硬掩模层以暴露材料层的一部分，以及蚀刻材料层的暴露部分。
可同时确保硬掩模层的耐蚀刻性和耐化学性。
具体实施方式
下文中，本公开的示例实施例将详细地加以描述，且可由本领域的技术人员容易地执行。然而，本公开可以许多不同形式实施，且不应理解为限于本文中所阐述的实例实施例。
如本文中所使用，当未另外提供定义时，“取代”指代通过由以下中选出的取代基替换化合物的氢原子：氘、卤素原子(F、Br、Cl或I)、羟基、硝基、氰基、氨基、叠氮基、脒基(amidino group)、肼基(hydrazino group)、亚肼基(hydrazono group)、羰基、胺甲酰基(carbamyl group)、硫醇基、酯基、羧基或其盐、磺酸基或其盐、磷酸基或其盐、C1到C30烷基、C2到C30烯基、C2到C30炔基、C6到C30芳基、C7到C30芳烷基、C1到C30烷氧基、C1到C20杂烷基、C3到C20杂芳基烷基、C3到C30环烷基、C3到C15环烯基、C3到C15环炔基、C2到C30杂环基和其组合。
另外，取代的卤素原子(F、Br、Cl或I)、羟基、硝基、氰基、氨基、叠氮基、脒基、肼基、亚肼基、羰基、胺甲酰基、硫醇基、酯基、羧基或其盐、磺酸基或其盐、磷酸基或其盐、C1到C30烷基、C2到C30烯基、C2到C30炔基、C6到C30芳基、C7到C30芳烷基、C1到C30烷氧基、C1到C20杂烷基、C3到C20杂芳基烷基、C3到C30环烷基、C3到C15环烯基、C3到C15环炔基以及C2到C30杂环基的两个相邻取代基可稠合以形成环。举例来说，取代的C6到C30芳基可与另一相邻的取代的C6到C30芳基稠合以形成取代或未取代的芴环。
如本文中所使用，当未另外提供定义时，“杂”指代包含由N、O、S、Se以及P中选出中的1到3个杂原子的一个。
如本文中所使用，“芳基”可指代包含至少一个烃芳族部分的基团，且包含通过单键连接的烃芳族部分和直接或间接稠合以提供非芳族稠环的烃芳族部分。芳基可包含单环、多环或稠合多环(即，共用相邻碳原子对的环)官能基。
如本文中所使用，“杂环基”是包含杂芳基的概念，且可包含由N、O、S、P以及Si中选出的至少一个杂原子，而不是环状化合物(如芳基、环烷基、其稠环或其组合)中的碳(C)。当杂环基是稠环时，杂环基的整个环或每一环都可包含一或多个杂原子。
更确切地说，取代或未取代的芳基和/或取代或未取代的杂环基可以是取代或未取代的苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的蒽基、取代或未取代的菲基、取代或未取代的并四苯基(naphthacenyl)、取代或未取代的芘基、取代或未取代的联苯基、取代或未取代的三联苯基、取代或未取代的四联苯基、取代或未取代的
Figure BDA0002328422750000071
基、取代或未取代的联伸三苯基、取代或未取代的苝基、取代或未取代的茚基、取代或未取代的呋喃基、取代或未取代的噻吩基、取代或未取代的吡咯基、取代或未取代的吡唑基、取代或未取代的咪唑基、取代或未取代的三唑基、取代或未取代的噁唑基、取代或未取代的噻唑基、取代或未取代的噁二唑基(oxadiazolyl)、取代或未取代的噻二唑基(thiadiazolyl)、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的嘧啶基、取代或未取代的吡嗪基(pyrazinyl)、取代或未取代的三嗪基、取代或未取代的苯并呋喃基、取代或未取代的苯并噻吩基、取代或未取代的苯并咪唑基、取代或未取代的吲哚基、取代或未取代的喹啉基(quinolinyl)、取代或未取代的异喹啉基、取代或未取代的喹唑啉基(quinazolinyl)、取代或未取代的喹喏啉基(quinoxalinyl)、取代或未取代的萘啶基(naphthyridinyl)、取代或未取代的苯并噁嗪基(benzoxazinyl)、取代或未取代的苯并噻嗪基(benzthiazinyl)、取代或未取代的吖啶基(acridinyl)、取代或未取代的啡嗪基(phenazinyl)、取代或未取代的啡噻嗪基(phenothiazinyl)、取代或未取代的啡噁嗪基(phenoxazinyl)、取代或未取代的芴基、取代或未取代的二苯并呋喃基、取代或未取代的二苯并噻吩基、取代或未取代的咔唑基、取代或未取代的吡啶并吲哚基(pyridoindolyl)、取代或未取代的苯并吡啶并噁嗪基(benzopyridooxazinyl)、取代或未取代的苯并吡啶并噻嗪基(benzopyridothiazinyl)、取代或未取代的9,9-二甲基-9,10-二氢吖啶基、取代或未取代的其组合或前述基团的组合稠环，但不限于此。在本发明的一实例中，杂环基或杂芳基可以是吡啶基、咔唑基或吡啶并吲哚基。
下文中，描述根据一实施例的硬掩模组合物。
根据一实施例的硬掩模组合物包含化合物和溶剂。
化合物包含作为芳族部分的核心A，且核心A可由取代基(B)取代(即取代或未取代的芳族部分)。取代基(B)可以是取代或未取代的苯基，例如，由取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基或其组合取代的苯基，例如由取代或未取代的杂芳基或由至少一个亲水基取代的芳基中的至少一个取代的苯基。
举例来说，化合物可由化学式1表示。
[化学式1]
Figure BDA0002328422750000081
在化学式1中，
A是C6到C30芳族部分，
B是相同或不同的且独立地是由化学式2表示的基团，且
n是2或大于2的整数，
[化学式2]
Figure BDA0002328422750000082
其中，在化学式2中，
R1到R5独立地是氢、取代或未取代的C6到C30芳基、取代或未取代的C3到C30杂芳基或其组合，
R1到R5中的至少一个是取代或未取代的C3到C30杂芳基；或由以下中的至少一者取代的C6到C30芳基：羟基、氨基、巯基、取代或未取代的C1到C30烷氧基、取代或未取代的C1到C30烷基硫醇基以及取代或未取代的C1到C20烷基氨基，
R1到R5独立地存在或其相邻的两个彼此连接以形成环，且
Figure BDA0002328422750000083
意指与化学式1中的A的连接点。
举例来说，由化学式1表示的化合物可通过狄尔斯阿尔德(Diels-Alder)反应和使用具有取代的二烯烃和取代的乙炔基部分的化合物作为反应物的消除反应来合成，但不限于此。由化学式1表示的化合物可包含不利于狄尔斯阿尔德反应的官能基，例如羟基、氨基、巯基、取代或未取代的C1到C30烷氧基、取代或未取代的C1到C30烷基硫醇基或取代或未取代的C1到C20烷基氨基。
举例来说，化合物可从包含C≡C三键和环戊二烯的化合物获取，但不限于此。
举例来说，A可以是未缩合芳族部分；缩合芳族部分；包含有单键连接的芳族部分的部分；包含在苯环中彼此不平行且彼此稠合的两侧上缩合的环的部分；包含在苯环中彼此不平行且与单键或双键连接的两侧上缩合的环的部分；或其组合。
举例来说，A可以是苯部分、萘部分、蒽部分、并四苯部分、并五苯部分，
联苯部分、三联苯部分、四联苯部分、五联苯部分，
菲部分、芘部分、荧蒽部分、苯并菲部分、
Figure BDA0002328422750000084
部分、苝部分、苯并芘部分、苉部分、苯并荧蒽部分、二苯并荧蒽部分、苯并苝部分、蔻部分、萘并蒽部分或联伸三苯部分。
由于化合物包含核心A中的前述芳族部分，因此其可增大化合物的碳含量且形成硬质层，由此提供高耐蚀刻性。
举例来说，A可以是苯部分或其中苯部分有单键连接的部分，例如苯部分、联苯部分、邻三联苯部分、间三联苯部分或对三联苯部分，但不限于此。
化合物包含苯部分或与在核心A中具有单键的苯部分连接的部分，且因此，可确保高旋转自由度且由此可形成硬质层以及进一步增大对溶剂的溶解性，且因而可赋予高得多的耐热性和高耐蚀刻性。
举例来说，A可以是由群组1中选出的任何一个。
[群组1]
Figure BDA0002328422750000091
如上文所描述，化合物具有取代基(B)，其是彼此相同或不同的且在核心A中独立地由化学式2表示，且在化合物的固化之后由核心A的芳族部分与连接到其的取代基(B)反应形成稠合结构，由此形成硬膜缩合多环芳族烃。
举例来说，B可相同或不同，但可理想地相同。
举例来说，在R1到R5中，取代或未取代的C6到C30芳基和取代或未取代的C3到C30杂芳基的取代基可以是羟基、巯基、取代或未取代的C1到C30烷基硫醇基、C1到C30烷基、C1到C30烷氧基、C2到C30烯基、C2到C30炔基、C6到C30芳基、C7到C30芳烷基、C1到C20杂烷基、C3到C20杂芳基烷基、C3到C30环烷基、C3到C15环烯基、C3到C15环炔基、C2到C30杂环基、C1到C30酯基、C0到C30氨基、C1到C30硫酯基、C1到C30砜基、卤基或其组合。
举例来说，在R1到R5中，取代或未取代的C6到C30芳基可以是取代或未取代的苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的蒽基、取代或未取代的并四苯基、取代或未取代的并五苯基、取代或未取代的联苯基、取代或未取代的三联苯基、取代或未取代的四联苯基、取代或未取代的五联苯基、取代或未取代的菲基、取代或未取代的
Figure BDA0002328422750000092
基、取代或未取代的苉基、取代或未取代的联伸三苯基、取代或未取代的芘基、取代或未取代的芴基、取代或未取代的荧蒽基、取代或未取代的苊烯基、取代或未取代的苊基、取代或未取代的苯并菲基、取代或未取代的苯并荧蒽基、取代或未取代的苝基、取代或未取代的苯并芘基、取代或未取代的萘并蒽基、取代或未取代的苯并苝基、取代或未取代的二苯并芘基、取代或未取代的蔻基或其组合，且
取代或未取代的C3到C30杂芳基可以是取代或未取代的吡咯基、取代或未取代的吲哚并基、取代或未取代的咔唑基、取代或未取代的呋喃基、取代或未取代的苯并呋喃基、取代或未取代的二苯并呋喃基、取代或未取代的噻吩基、取代或未取代的苯并噻吩基、取代或未取代的二苯并噻吩基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的嘧啶基、取代或未取代的三嗪基、取代或未取代的咪唑基、取代或未取代的吡唑基、取代或未取代的异吲哚并基、取代或未取代的苯并咪唑基、取代或未取代的吲唑基、取代或未取代的噁唑基、取代或未取代的噻唑基或其组合。
举例来说，在R1到R5中，取代或未取代的C6到C30芳基可以是取代或未取代的C6到C30缩合芳基或取代或未取代的C6到C30未缩合芳基，取代或未取代的C3到C30杂芳基可以是取代或未取代的C3到C30缩合杂芳基或取代或未取代的C3到C30未缩合杂芳基，且理想地，取代或未取代的C6到C30芳基可以是取代或未取代的C6到C30未缩合芳基，且取代或未取代的C3到C30杂芳基可以是取代或未取代的C3到C30未缩合杂芳基。因此，化合物可确保高旋转自由度，且由此可形成硬质层以及大大增大对溶剂的溶解性，且因此，可赋予高得多的耐热性和耐蚀刻性。
举例来说，R1到R5可独立地是氢、由群组2中选出的取代或未取代的芳基或由群组3中选出的取代或未取代的杂芳基。
[群组2]
Figure BDA0002328422750000101
[群组3]
Figure BDA0002328422750000102
在群组2和群组3中，
Figure BDA0002328422750000103
意指连接点。
R1到R5中的至少一个是取代或未取代的C3到C30杂芳基；或由以下中的至少一者取代的C6到C30芳基：羟基、氨基、巯基、取代或未取代的C1到C30烷氧基、取代或未取代的C1到C30烷基硫醇基以及取代或未取代的C1到C20烷基氨基。因此，由于增大的对溶剂的溶解性，所述化合物可更有效地应用于溶液过程，如旋涂，且对下部层的亲和力可在涂布和固化期间增大，且由其产生的层的膜平坦度可进一步改进。另外，其可具有高耐蚀刻性和耐化学性且由此可承受在后续工艺(如蚀刻工艺)中暴露的蚀刻气体和化学品。
举例来说，R1到R5中的至少一个可以是由群组3中选出的取代或未取代的杂芳基；或由以下中的至少一者取代的芳基：羟基、氨基、巯基、取代或未取代的C1到C30烷氧基、取代或未取代的C1到C30烷基硫醇基以及取代或未取代的C1到C20烷基氨基，芳基由群组2中选出。
举例来说，R1到R5中的至少一个可以是羟基苯基、羟基萘基、羟基蒽基、羟基并四苯基、羟基并五苯基、羟基联苯基、羟基三联苯基、羟基四联苯基、羟基五联苯基(hydroxyquanquer phenyl)、羟基菲基、羟基
Figure BDA0002328422750000111
基、羟基苉基、羟基联伸三苯基、羟基芘基、羟基芴基、羟基荧蒽基、羟基苊烯基(hydroxyacenaphthylenyl group)、羟基苊基(hydroxyacenaphthenyl group)、羟基苯并菲基、羟基苯并荧蒽基、羟基苝基、羟基苯并芘基、羟基萘并蒽基、羟基苯并苝基、羟基二苯并芘基或羟基蔻基，
取代或未取代的吡咯基、取代或未取代的吲哚并基、取代或未取代的咔唑基、取代或未取代的呋喃基、取代或未取代的苯并呋喃基、取代或未取代的二苯并呋喃基、取代或未取代的噻吩基、取代或未取代的苯并噻吩基、取代或未取代的二苯并噻吩基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的嘧啶基、取代或未取代的三嗪基、取代或未取代的咪唑基、取代或未取代的吡唑基、取代或未取代的异吲哚并基、取代或未取代的苯并咪唑基、取代或未取代的吲唑基、取代或未取代的噁唑基、取代或未取代的噻唑基或其组合，但不限于此。
举例来说，R1到R5中的一个或两个可以是取代或未取代的C3到C30杂芳基或由以下中的至少一者取代的C6到C30芳基：羟基、氨基、巯基、取代或未取代的C1到C30烷氧基、取代或未取代的C1到C30烷基硫醇基以及取代或未取代的C1到C20烷基氨基。
举例来说，R1到R5中的一个或两个可以是由群组3中选出的取代或未取代的杂芳基或由以下中的至少一者取代的芳基：羟基、氨基、巯基、取代或未取代的C1到C30烷氧基、取代或未取代的C1到C30烷基硫醇基以及取代或未取代的C1到C20烷基氨基，芳基由群组2中选出。
举例来说，R1到R5中的一个或两个可以是羟基苯基、羟基萘基、羟基蒽基、羟基并四苯基、羟基并五苯基、羟基联苯基、羟基三联苯基、羟基四联苯基、羟基五联苯基、羟基菲基、羟基
Figure BDA0002328422750000112
基、羟基苉基、羟基联伸三苯基、羟基芘基、羟基芴基、羟基荧蒽基、羟基苊烯基、羟基苊基、羟基苯并菲基、羟基苯并荧蒽基、羟基苝基、羟基苯并芘基、羟基萘并蒽基、羟基苯并苝基、羟基二苯并芘基或羟基蔻基，
取代或未取代的吡咯基、取代或未取代的吲哚并基、取代或未取代的咔唑基、取代或未取代的呋喃基、取代或未取代的苯并呋喃基、取代或未取代的二苯并呋喃基、取代或未取代的噻吩基、取代或未取代的苯并噻吩基、取代或未取代的二苯并噻吩基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的嘧啶基、取代或未取代的三嗪基、取代或未取代的咪唑基、取代或未取代的吡唑基、取代或未取代的异吲哚并基、取代或未取代的苯并咪唑基、取代或未取代的吲唑基、取代或未取代的噁唑基、取代或未取代的噻唑基或其组合，但不限于此。
举例来说，R1到R5中的至少一个可以是由以下中的至少一者取代的C6到C30芳基：羟基、氨基、巯基、取代或未取代的C1到C30烷氧基、取代或未取代的C1到C30烷基硫醇基以及取代或未取代的C1到C20烷基氨基，且R1到R5中的至少一个可以是取代或未取代的C3到C30杂芳基。
举例来说，R1到R5中的至少一个可以是由以下中的至少一者取代的芳基：羟基、氨基、巯基、取代或未取代的C1到C30烷氧基、取代或未取代的C1到C30烷基硫醇基以及取代或未取代的C1到C20烷基氨基，芳基由群组2中选出，且R1到R5中的至少一个可以是由群组3中选出的取代或未取代的杂芳基。
举例来说，R1到R5中的至少一个可以是羟基苯基、羟基萘基、羟基蒽基、羟基并四苯基、羟基并五苯基、羟基联苯基、羟基三联苯基、羟基四联苯基、羟基五联苯基、羟基菲基、羟基
Figure BDA0002328422750000122
基、羟基苉基、羟基联伸三苯基、羟基芘基、羟基芴基、羟基荧蒽基、羟基苊烯基、羟基苊基、羟基苯并菲基、羟基苯并荧蒽基、羟基苝基、羟基苯并芘基、羟基萘并蒽基、羟基苯并苝基、羟基二苯并芘基、羟基蔻基或其组合，
R1到R5中的至少一个可以是取代或未取代的吡咯基、取代或未取代的吲哚并基、取代或未取代的咔唑基、取代或未取代的呋喃基、取代或未取代的苯并呋喃基、取代或未取代的二苯并呋喃基、取代或未取代的噻吩基、取代或未取代的苯并噻吩基、取代或未取代的二苯并噻吩基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的嘧啶基、取代或未取代的三嗪基、取代或未取代的咪唑基、取代或未取代的吡唑基、取代或未取代的异吲哚并基、取代或未取代的苯并咪唑基、取代或未取代的吲唑基、取代或未取代的噁唑基、取代或未取代的噻唑基或其组合，但不限于此。
举例来说，R1到R5独立地存在或R1到R5中的相邻两个可彼此连接以形成环，且确切地说，R1到R5的两个相邻基团通过单键或双键连接，或R1到R5中的相邻两个可稠合以形成环。
举例来说，R1到R5可不都是氢，或仅其一个可以是氢。因此，化合物的碳含量可进一步增大，由此形成硬质层且提供高耐蚀刻性。
举例来说，R5可以是氢。
举例来说，R5可以是氢，且R2和/或R3可以是C3到C30杂芳基；或由以下中的至少一者取代的C6到C30芳基：羟基、氨基、巯基、取代或未取代的C1到C30烷氧基、取代或未取代的C1到C30烷基硫醇基以及取代或未取代的C1到C20烷基氨基。
举例来说，由化学式2表示的基团可以是由化学式3-1到化学式3-5中选出的任何一个。
Figure BDA0002328422750000121
Figure BDA0002328422750000131
[化学式3-5]
Figure BDA0002328422750000132
在化学式3-1到化学式3-5中，
Ra到Re独立地是氢、羟基、氨基、巯基、取代或未取代的C1到C30烷氧基、取代或未取代的C1到C30烷基硫醇基或取代或未取代的C1到C20烷基氨基，
Ra到Re中的至少一个是羟基、氨基、巯基、取代或未取代的C1到C30烷氧基、取代或未取代的C1到C30烷基硫醇基或取代或未取代的C1到C20烷基氨基，
HAr是包含N、O以及S中的至少一个的取代或未取代的C3到C30杂芳基，
m是0或1，且
Figure BDA0002328422750000141
意指与化学式1中的A的连接点。
在前述化学式3-1到化学式3-5中，当m是0时，其意指该位置存在氢。
举例来说，由化学式3-1到化学式3-5表示的基团可独立地进一步由以下取代：羟基、C1到C30烷基、C1到C30烷氧基、C2到C30烯基、C2到C30炔基、C6到C30芳基、C7到C30芳烷基、C1到C20杂烷基、C3到C20杂芳基烷基、C3到C30环烷基、C3到C15环烯基、C3到C15环炔基、C2到C30杂环基、C1到C30酯基、C0到C30氨基、C1到C30硫酯基、C1到C30砜基、卤基或其组合。
Rb到Re中的至少一个可以是羟基。
举例来说，Ra到Re中的一个或两个可以是羟基。
举例来说，Rb到Re中的一个或两个可以是羟基。
举例来说，HAr可以是包含至少一个N的取代或未取代的六边形杂芳基，且可以是例如取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的嘧啶基或取代或未取代的三嗪基。
举例来说，由化学式2表示的基团可由化学式3-1-1到化学式3-6-1中选出。
Figure BDA0002328422750000142
Figure BDA0002328422750000151
在化学式3-1-1到化学式3-6-1中，HAr和m与上文所描述相同。
举例来说，n可以是符合2≦n≦k/2的范围的整数，且
k可以是化学式1中的A的可取代位置的数目。
举例来说，当A是取代或未取代的苯部分时，n可以是2或3，当A是取代或未取代的萘部分时，n可以是2或大于2和4或小于4的整数，当A是取代或未取代的蒽部分时，n可以是2或大于2和5或小于5的整数，当A是取代或未取代的芘部分时，n可以是2或大于2和5或小于5的整数，当A是取代或未取代的联伸三苯部分时，n可以是2或大于2和6或小于6的整数，当A是取代或未取代的联苯部分时，n可以是2或大于2和5或小于5的整数，且当A是取代或未取代的三联苯部分时，n可以是2或大于2和7或小于7的整数。
举例来说，A可以是2到4的整数，且可以是2或3。
举例来说，前述化合物可由化学式4-1到化学式4-4中的一个表示。
Figure BDA0002328422750000161
在化学式4-1到化学式4-4中，
B1到B11是相同或不同的且独立地是由化学式2表示的基团，且由化学式2表示的基团与上文所描述相同。
举例来说，B1和B2可相同或不同，B3到B5可相同或不同，B6和B7可相同或不同，且B8到B11可相同或不同。
前述化合物可具有例如约700到约10,000、约800到约7,000、约900到约3,000或约1,000到约2,000的分子量，但不限于此。
当使用具有所述范围内的分子量的化合物时，可不仅形成更均一薄膜而不形成针孔和空隙或在烘烤过程期间劣化厚度分布，而且此外，当存在下部衬底(或膜)中的步骤时或当形成图案时，可提供另外极佳的间隙填充和平面化特征。
同时，硬掩模组合物中包含的溶剂不受特定限制，只要其具有对化合物的足够溶解性或分散性即可。举例来说，溶剂可包含以下中的至少一者：丙二醇、丙二醇二乙酸酯、甲氧基丙二醇、二乙二醇、二乙二醇丁基醚、三(乙二醇)单甲基醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇单甲基醚乙酸酯、环己酮、乳酸乙酯、γ-丁内酯(gamma-butyrolactone)、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、甲基吡咯啶酮(methylpyrrolidone)、甲基吡咯烷酮(methylpyrrolidinone)、乙酰丙酮以及3-乙氧基丙酸乙酯(ethyl 3-ethoxypropionate)，但不限于此。
举例来说，按硬掩模组合物的总量计，可以约0.1重量％到约50重量％的量包含化合物，例如约0.5重量％到约40重量％、约1重量％到约30重量％或约3重量％到约20重量％。当包含在所述范围内的化合物时，可控制硬掩模的厚度、表面粗糙度以及平面化。
硬掩模组合物可还包含表面活性剂、交联剂、热酸产生剂、塑化剂以及类似物的添加剂。
表面活性剂可包含例如氟烷基类化合物、烷基苯磺酸盐、烷基吡啶盐、聚乙二醇或四级铵盐，但不限于此。
交联剂可以是例如三聚氰胺类、取代的脲类或聚合物类交联剂。理想地，其可以是具有至少两个交联形成取代基的交联剂，例如化合物，如甲氧基甲基化甘脲、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丁氧基甲基化硫脲以及类似物。
交联剂可以是具有高耐热性的交联剂。具有高耐热性的交联剂可以是在分子中包含交联取代基化合物，所述交联取代基包含芳族环(例如，苯环或萘环)。
热酸产生剂可以是例如酸性化合物，如对甲苯磺酸、三氟甲磺酸、对甲苯磺酸吡啶鎓(pyridiniump-toluenesulfonic acid)、水杨酸、磺基水杨酸、柠檬酸、苯甲酸、羟基苯甲酸、萘碳酸以及类似物，或/和2,4,4,6-四溴环己二烯酮、安息香甲苯磺酸酯(benzointosylate)、2-硝基苯甲基甲苯磺酸酯、其它有机磺酸烷基酯以及类似物，但不限于此。
按100重量份的硬掩模组合物计，可以约0.001重量份到约40重量份、约0.01重量份到约30重量份或约0.1重量份到约20重量份的量包含添加剂。在所述范围内，可在不改变硬掩模组合物的光学特性的同时改进溶解性。
根据另一实施例，提供使用前述硬掩模组合物制造的有机层。有机层可例如通过将前述硬掩模组合物涂布在衬底上且对其进行热处理以固化来形成，且可包含例如用于电子装置的硬掩模层、平面化层、牺牲层、填充剂以及类似物。
此外，根据另一实施例，提供包含前述硬掩模组合物的固化产物的硬掩模层。
举例来说，固化产物包含缩合多环芳族烃。
举例来说，缩合多环芳族烃可包含取代或未取代的萘、取代或未取代的蒽、取代或未取代的菲、取代或未取代的并四苯、取代或未取代的芘、取代或未取代的苯并芘、取代或未取代的
Figure BDA0002328422750000171
、取代或未取代的联伸三苯、取代或未取代的苝、取代或未取代的苯并荧蒽、取代或未取代的苯并苝、取代或未取代的蔻、其组合或前述基团的组合稠环，但不限于此。
举例来说，固化产物可还包含杂环。
固化产物包含缩合多环芳烃，其由于高耐蚀刻性和耐化学性而可承受后续工艺(包含蚀刻工艺)中暴露的蚀刻气体和化学品。
下文中，描述使用前述硬掩模组合物形成图案的方法。
根据另一实施例的形成图案的方法包含：在衬底上形成材料层，将包含化合物和溶剂的硬掩模组合物涂覆在材料层上，热处理硬掩模组合物以形成硬掩模层，在硬掩模层上形成光刻胶层，使光刻胶层曝光且显影以形成光刻胶图案，使用光刻胶图案选择性地去除硬掩模层以暴露材料层的一部分，以及蚀刻材料层的暴露部分。
衬底可以是例如硅晶片、玻璃衬底或聚合物衬底。
材料层是最终将图案化的材料，例如：金属层，如铝层和铜层；半导体层，如硅层；或绝缘层，如氧化硅层和氮化硅层。材料层可通过如化学气相沉积(chemical vapordeposition；CVD)工艺的方法形成。
硬掩模组合物与上文所描述相同，且可以溶液的形式通过旋涂式涂布来涂覆。本文中，硬掩模组合物的涂覆厚度不受特定限制，但可以是例如约50埃
Figure BDA0002328422750000172
到约200,000埃。
可在例如约100℃到约700℃下执行硬掩模组合物的热处理约10秒到1小时。
举例来说，方法可还包含在硬掩模层上形成含硅薄层。含硅薄层可由例如SiCN、SiOC、SiON、SiOCN、SiC、SiO和/或SiN和/或类似物的材料形成。
举例来说，方法可还包含在形成光刻胶层之前，在含硅薄层的上部表面上或在硬掩模层的上部表面上形成底部抗反射涂层(bottom antireflective coating；BARC)。
可使用例如ArF、KrF或EUV执行光刻胶层的曝光。在曝光之后，可在约100℃到约700℃下执行热处理。
材料层的暴露部分的蚀刻工艺可由干式蚀刻工艺使用蚀刻气体来执行，且蚀刻气体可以是例如CHF3、CF4、Cl2、BCl3以及其混合气体。
蚀刻的材料层可按多个图案形成，且多个图案可以是金属图案、半导体图案、绝缘图案以及类似物，例如半导体集成电路装置的不同图案。
在下文中，参照实例更详细地说明实施例。然而，这些实例是示范性的，且本范围不限于此。
制备硬掩模组合物
实例1
将搅拌杆放置在100毫升单颈圆底烧瓶中，且接着，将7,9-二苯基-8H-环戊苊烯基-8-酮(7,9-Diphenyl-8H-cyclopentacenaphthylen-8-one，也称作acecyclone)(7.13克)、1,4-二[2-(4-羟基苯基)乙炔基]苯(3.10克)以及1-甲基-2-吡咯啶酮(19.3克)放置其中并搅拌12小时，同时回流，以获得由化学式1a表示的化合物。
随后，将混合物冷却到室温，且接着用环己酮(45.1克)稀释以制备硬掩模组合物。
[化学式1a]
Figure BDA0002328422750000181
实例2
将搅拌杆放置在100毫升单颈圆底烧瓶中，且接着将四苯基环戊二烯酮(tetraphenylcyclopentadienone，也称作cyclone)(7.69克)、1,4-二[2-(4-羟基苯基)乙炔基]苯(3.10克)以及1-甲基-2-吡咯啶酮(20.5克)放置其中并搅拌12小时，同时回流，以获得由化学式2a表示的化合物。
随后，将混合物冷却到室温，且接着用环己酮(47.7克)稀释以制备硬掩模组合物。
[化学式2a]
Figure BDA0002328422750000191
实例3
将搅拌杆放置在100毫升单颈圆底烧瓶中，且接着将1,3-二苯基-2H-环戊[l]菲基-2-酮(1,3-Diphenyl-2H-cyclopenta[l]phenanthren-2-one，也称作phencyclone)(7.65克)、1,4-二[2-(4-羟基苯基)乙炔基]苯(3.10克)以及1-甲基-2-吡咯啶酮(20.4克)放置其中并搅拌12小时，同时回流，以获得由化学式3a表示的化合物。
随后，将混合物冷却到室温，且接着用环己酮(47.5克)稀释以制备硬掩模组合物。
[化学式3a]
Figure BDA0002328422750000192
实例4
将搅拌杆放置在100毫升单颈圆底烧瓶中，且接着将2,3,5-三苯基-4-(4-羟基苯基)-2,4-环戊二烯-1-酮(8.01克)、1,4-二(2-苯基乙炔基)苯(2.78克)以及1-甲基-2-吡咯啶酮(20.5克)放置其中并搅拌12小时，同时回流，以获得由化学式4a表示的化合物。
随后，将混合物冷却到室温，且接着用环己酮(47.7克)稀释以制备硬掩模组合物。
[化学式4a]
Figure BDA0002328422750000193
实例5
将搅拌杆放置在100毫升单颈圆底烧瓶中，且接着将2,3,5-三苯基-4-(4-羟基苯基)-2,4-环戊二烯-1-酮(8.01克)、1,4-二[2-(4-羟基苯基)乙炔基]苯(3.10克)以及1-甲基-2-吡咯啶酮(21.1克)放置其中并搅拌12小时，同时回流，以获得由化学式5a表示的化合物。
随后，将混合物冷却到室温，且接着用环己酮(49.2克)稀释以制备硬掩模组合物。
[化学式5a]
Figure BDA0002328422750000201
实例6
将搅拌杆放置在100毫升单颈圆底烧瓶中，且接着将2,3,5-三苯基-4-(5-嘧啶基)-2,4-环戊二烯-1-酮(7.73克)、1,4-二[2-(4-羟基苯基)乙炔基]苯(3.10克)以及1-甲基-2-吡咯啶酮(20.5克)放置其中并搅拌12小时，同时回流，以获得由化学式6a表示的化合物。
随后，将混合物冷却到室温，且接着用环己酮(48.0克)稀释以制备硬掩模组合物。
[化学式6a]
Figure BDA0002328422750000202
实例7
将搅拌杆放置在100毫升单颈圆底烧瓶中，且接着将1,3-二苯基-2H-环戊[l]菲基-2-酮(phenecyclone)(7.65克)、4,4'-二[2-(4-羟基苯基)乙炔基]联苯(3.86克)以及1-甲基-2-吡咯啶酮(21.9克)放置其中并搅拌12小时，同时回流，以获得由化学式7a表示的化合物。
随后，将混合物冷却到室温，且接着用环己酮(51.1克)稀释以制备硬掩模组合物。
[化学式7a]
Figure BDA0002328422750000211
实例8
将搅拌杆放置在100毫升单颈圆底烧瓶中，且接着将2,3,5-三苯基-4-(4-羟基苯基)-2,4-环戊二烯-1-酮(8.01克)、1,4-二乙炔基苯(1.26克)以及间二甲苯(17.4克)放置其中并搅拌12小时，同时回流，以获得由化学式8a表示的化合物。
随后，将混合物冷却到室温，且接着用环己酮(40.7克)稀释以制备硬掩模组合物。
[化学式8a]
Figure BDA0002328422750000212
实例9
将搅拌杆放置在100毫升单颈圆底烧瓶中，且接着将2,3,5-三苯基-4-(4-羟基苯基)-2,4-环戊二烯-1-酮(12.0克)、1,3,5-三乙炔基苯(1.50克)以及间二甲苯(25.4克)放置其中并搅拌12小时，同时回流，以获得由化学式9a表示的化合物。
随后，将混合物冷却到室温，且接着用环己酮(59.1克)稀释以制备硬掩模组合物。
[化学式9a]
Figure BDA0002328422750000213
实例10
将搅拌杆放置在100毫升单颈圆底烧瓶中，且接着将2,3,5-三苯基-4-(4-羟基苯基)-2,4-环戊二烯-1-酮(16.0克)、3,3',5,5'-四乙炔基-1,1'-联苯(1.50克)以及间二甲苯(34.8克)放置其中并搅拌12小时，同时回流，以获得由化学式10a表示的化合物。
随后，将混合物冷却到室温，且接着用环己酮(81.2克)稀释以制备硬掩模组合物。
[化学式10a]
Figure BDA0002328422750000221
比较例1
将搅拌杆放置在100毫升单颈圆底烧瓶中，且接着将四苯基环戊二烯酮(3.84克)、2,3,5-三苯基-4-[4-(2-苯基乙炔基)苯基]-2,4-环戊二烯-1-酮(19.4克)、二苯基乙炔(1.78克)以及1-甲基-2-吡咯啶酮(37.5克)放置其中并搅拌20小时，同时回流，以获得由化学式A表示的聚合物(MW 2,361)。
随后，将混合物冷却到室温，且接着用1-甲氧基-2-丙基乙酸酯(62.6克)稀释以制备硬掩模组合物。
[化学式A]
Figure BDA0002328422750000222
比较例2
将搅拌杆放置在100毫升单颈圆底烧瓶中，且接着将四苯基环戊二烯酮(7.68克)、2,5-二苯基-3,4-二[4-(2-苯基乙炔基)苯基]-2,4-环戊二烯-1-酮(17.5克)、二苯基乙炔(1.78克)以及1-甲基-2-吡咯啶酮(34.7克)放置其中并搅拌20小时，同时回流，以获得由化学式B表示的聚合物(MW 2,205)。
随后，将混合物冷却到室温，且接着用1-甲氧基-2-丙基乙酸酯(57.8克)稀释以制备硬掩模组合物。
[化学式B]
Figure BDA0002328422750000231
有机层的形成
分别将根据实例1到实例10以及比较例1和比较例2的硬掩模组合物旋转涂布在硅晶片上，且接着在500℃下于氮气氛围下热处理2分钟以形成4,000埃厚有机层。
评估1：耐蚀刻性的评估
测量分别由根据实例1到实例10以及比较例1和比较例2的硬掩模组合物形成的有机层的厚度。随后，通过使用CFx混合气体对有机层进行干式蚀刻100秒，且接着，再次测量其厚度。
有机层在干式蚀刻之前和之后的厚度和其蚀刻时间用于根据计算式1来计算体蚀刻速率(bulk etch rate；BER)。
[计算式1]
蚀刻速率(埃/秒)＝(有机层的初始厚度-有机层在蚀刻之后的厚度)/蚀刻时间
结果显示于表1中。
[表1]
CF<sub>x</sub>体蚀刻速率(埃/秒)
实例1 18.3
实例2 18.4
实例3 18.1
实例4 18.4
实例5 18.5
实例6 18.0
实例7 18.8
实例8 19.0
实例9 17.8
实例10 17.5
比较例1 20.1
比较例2 21.3
参考表1，与比较例1和比较例2的那些有机层相比较，实例1到实例10的有机层呈现对蚀刻气体的足够耐蚀刻性且由此改进耐蚀刻性。
评估2：耐化学性的评估
测量使用根据实例1到实例10、比较例1以及比较例2的硬掩模组合物形成的有机层的每一厚度。随后，在用KrF薄化剂(thinner)处理有机层1分钟之后，再次测量残余有机层的每一厚度。(KrF薄化剂：3-乙氧基丙酸乙酯(EEP)/乳酸乙酯(ethyl lactate；EL)/γ-丁内酯(GBL)＝75/20/5)
结果显示于表2中。
[表2]
KrF薄化剂耐化学性
实例1 O
实例2 O
实例3 O
实例4 O
实例5 O
实例6 O
实例7 O
实例8 O
实例9 O
实例10 O
比较例1 X
比较例2 X
O：残余有机层的厚度大于或等于有机层的初始厚度的80％
X：残余有机层的厚度小于80％的有机层的初始厚度
参考表2，与根据比较例1和比较例2的有机层相比较，根据实例1到实例10的有机层呈现对KrF薄化剂的改进耐化学性。
尽管已结合当前认为是实用的实例实施例的实施例描述了本发明，但应理解，本发明不限于所公开的实施例。相反地，预期涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效布置。

Claims (12)

1.一种硬掩模组合物，包括由化学式1表示的化合物和溶剂：
[化学式1]
Figure FDA0002328422740000011
其中，在化学式1中，
A是C6到C30芳族部分，
B是相同或不同的且独立地是由化学式2表示的基团，且
n是2或大于2的整数，
[化学式2]
Figure FDA0002328422740000012
其中，在化学式2中，
R1到R5独立地是氢、取代或未取代的C6到C30芳基、取代或未取代的C3到C30杂芳基或其组合，
R1到R5中的至少一个是取代或未取代的C3到C30杂芳基；或由以下中的至少一者取代的C6到C30芳基：羟基、氨基、巯基、取代或未取代的C1到C30烷氧基、取代或未取代的C1到C30烷基硫醇基以及取代或未取代的C1到C20烷基氨基，
R1到R5独立地存在或其相邻的两个彼此连接以形成环，且
Figure FDA0002328422740000013
意指与化学式1中的A的连接点。
2.根据权利要求1所述的硬掩模组合物，其中
A是苯部分、萘部分、蒽部分、并四苯部分、并五苯部分，
联苯部分、三联苯部分、四联苯部分、五联苯部分，
菲部分、芘部分、荧蒽部分、苯并菲部分、
Figure FDA0002328422740000014
部分、苝部分、苯并芘部分、苉部分、苯并荧蒽部分、二苯并荧蒽部分、苯并苝部分、蔻部分、萘并蒽部分或联伸三苯部分。
3.根据权利要求1所述的硬掩模组合物，其中A是由群组1中选出的任何一个：
[群组1]
Figure FDA0002328422740000021
4.根据权利要求1所述的硬掩模组合物，其中
所述取代或未取代的C6到C30芳基是取代或未取代的苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的蒽基、取代或未取代的并四苯基、取代或未取代的并五苯基、取代或未取代的联苯基、取代或未取代的三联苯基、取代或未取代的四联苯基、取代或未取代的五联苯基、取代或未取代的菲基、取代或未取代的
Figure FDA0002328422740000022
基、取代或未取代的苉基、取代或未取代的联伸三苯基、取代或未取代的芘基、取代或未取代的芴基、取代或未取代的荧蒽基、取代或未取代的苊烯基、取代或未取代的苊基、取代或未取代的苯并菲基、取代或未取代的苯并荧蒽基、取代或未取代的苝基、取代或未取代的苯并芘基、取代或未取代的萘并蒽基、取代或未取代的苯并苝基、取代或未取代的二苯并芘基、取代或未取代的蔻基或其组合，且
所述取代或未取代的C3到C30杂芳基是取代或未取代的吡咯基、取代或未取代的吲哚并基、取代或未取代的咔唑基、取代或未取代的呋喃基、取代或未取代的苯并呋喃基、取代或未取代的二苯并呋喃基、取代或未取代的噻吩基、取代或未取代的苯并噻吩基、取代或未取代的二苯并噻吩基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的嘧啶基、取代或未取代的三嗪基、取代或未取代的咪唑基、取代或未取代的吡唑基、取代或未取代的异吲哚并基、取代或未取代的苯并咪唑基、取代或未取代的吲唑基、取代或未取代的噁唑基、取代或未取代的噻唑基或其组合。
5.根据权利要求1所述的硬掩模组合物，其中R1到R5独立地是氢、由群组2中选出的取代或未取代的芳基或由群组3中选出的取代或未取代的杂芳基：
[群组2]
Figure FDA0002328422740000031
[群组3]
Figure FDA0002328422740000032
其中，在群组2和群组3中，
Figure FDA0002328422740000033
意指连接点。
6.根据权利要求5所述的硬掩模组合物，其中
R1到R5中的至少一个是由群组3中选出的取代或未取代的杂芳基；或由以下中的至少一者取代的芳基：羟基、氨基、巯基、取代或未取代的C1到C30烷氧基、取代或未取代的C1到C30烷基硫醇基以及取代或未取代的C1到C20烷基氨基，所述芳基由群组2中选出。
7.根据权利要求1所述的硬掩模组合物，其中所述由化学式2表示的基团是选自化学式3-1到化学式3-5任一者的基团：
Figure FDA0002328422740000034
Figure FDA0002328422740000041
[化学式3-5]
Figure FDA0002328422740000042
其中，在化学式3-1到化学式3-5中，
Ra到Re独立地是氢、羟基、氨基、巯基、取代或未取代的C1到C30烷氧基、取代或未取代的C1到C30烷基硫醇基或取代或未取代的C1到C20烷基氨基，
Ra到Re中的至少一个是羟基、氨基、巯基、取代或未取代的C1到C30烷氧基、取代或未取代的C1到C30烷基硫醇基或取代或未取代的C1到C20烷基氨基，
HAr是包括N、O以及S中的至少一个的取代或未取代的C3到C30杂芳基，
m是0或1，且
Figure FDA0002328422740000052
意指与化学式1中的A的连接点。
8.根据权利要求1所述的硬掩模组合物，其中
n是符合2≦n≦k/2的范围的整数，且
k是化学式1中的A的可取代位置的数目。
9.根据权利要求1所述的硬掩模组合物，其中
所述化合物由化学式4-1到化学式4-4中的一个表示：
Figure FDA0002328422740000051
其中，在化学式4-1到化学式4-4中，
B1到B11是相同或不同的且独立地是所述由化学式2表示的基团。
10.一种硬掩模层，包括根据权利要求1所述的硬掩模组合物的固化产物。
11.根据权利要求10所述的硬掩模层，其中所述固化产物包括缩合多环芳族烃。
12.一种形成图案的方法，包括
将根据权利要求1所述的硬掩模组合物涂覆在材料层上且热处理所得物以形成硬掩模层，在所述硬掩模层上形成光刻胶层，
使所述光刻胶层曝光且显影以形成光刻胶图案，
使用所述光刻胶图案选择性地去除所述硬掩模层以暴露所述材料层的一部分，以及
蚀刻所述材料层的暴露部分。
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