CN117590687A - 抗蚀剂底层组合物和使用组合物形成图案的方法 - Google Patents

抗蚀剂底层组合物和使用组合物形成图案的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种抗蚀剂底层组合物和使用抗蚀剂底层组合物形成图案的方法，所述抗蚀剂底层组合物包含聚合物、由化学式3表示的化合物以及溶剂，所述聚合物包含由化学式1表示的结构单元、由化学式2表示的结构单元或其组合。化学式1到化学式3的定义如说明书中所描述。[化学式1][化学式2][化学式3]

Description

抗蚀剂底层组合物和使用组合物形成图案的方法
相关申请的交叉参考
本申请要求2022年8月9日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2022-0099444号的优先权和权益，所述韩国专利申请的全部内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
本公开涉及一种抗蚀剂底层组合物和使用所述抗蚀剂底层组合物形成图案的方法。
背景技术
最近，半导体行业已研发出具有几纳米大小到几十纳米大小的图案的超精细技术。这种超精细技术主要需要有效的光刻技术。
光刻技术为一种加工方法，包含在例如硅晶片的半导体衬底上涂布光刻胶层以形成薄层；用例如紫外线的活化辐射辐照穿过其上绘制有装置图案的掩模图案，接着显影所得物以获得光刻胶图案；以及使用光刻胶图案作为保护层蚀刻衬底以在衬底的表面上形成对应于图案的精细图案。
随着半导体图案逐渐细化，光刻胶层需要较薄，因此，抗蚀剂底层也需要较薄。尽管较薄，但仍需要抗蚀剂底层来保持光刻胶图案，即具有均匀厚度以及极佳的紧密接触性质和对光刻胶的粘附性。此外，抗蚀剂底层由于对曝光光源的敏感性改进而需要即使在低输出下也能够有效地图案化。
发明内容
根据实施例的抗蚀剂底层组合物即使在精细图案化工艺中也不引起抗蚀剂的图案塌陷，具有极佳的涂布均匀性，且对曝光光源具有改进的敏感性以提供能够改进图案化性能和效率的抗蚀剂底层。
另一实施例提供一种使用抗蚀剂底层组合物形成图案的方法。
一种根据实施例的抗蚀剂底层组合物包含聚合物、化学式3表示的化合物以及溶剂，所述聚合物包含由化学式1表示的结构单元、由化学式2表示的结构单元或其组合。
[化学式1]
[化学式2]
在化学式1和化学式2中，
A为由化学式A-1到化学式A-3中的任一个表示的环基，
L1到L6各自独立地为单键、经取代或未经取代的C1到C10亚烷基、经取代或未经取代的C1到C10亚杂烷基、经取代或未经取代的C3到C20亚环烷基、经取代或未经取代的C2到C20亚杂环烷基、经取代或未经取代的C6到C20亚芳基、经取代或未经取代的C1到C20亚杂芳基或其组合，
X1到X5各自独立地为单键、-O-、-S-、-S(＝O)-、-S(＝O)2-、-C(＝O)-、-(CO)O-、-O(CO)O-、-NR'-(其中，R'为氢、氘或C1到C10烷基)或其组合，
Y1到Y3各自独立地为经取代或未经取代的C1到C10烷基、经取代或未经取代的C2到C10烯基、经取代或未经取代的C2到C10炔基、经取代或未经取代的C1到C10杂烷基、经取代或未经取代的C1到C10杂烯基、经取代或未经取代的C1到C10杂炔基、经取代或未经取代的C3到C20环烷基、经取代或未经取代的C2到C20杂环烷基、经取代或未经取代的C6到C20芳基、经取代或未经取代的C1到C20杂芳基或其组合，以及
*为连接点；
[化学式A-1]
[化学式A-2]
[化学式A-3]
其中，在化学式A-1到以上化学式A-3中，
Rx为氢、经取代或未经取代的C1到C10烷基、经取代或未经取代的C2到C10烯基、经取代或未经取代的C2到C10炔基、经取代或未经取代的C1到C10杂烷基、经取代或未经取代的C1到C10杂烯基、经取代或未经取代的C1到C10杂炔基、经取代或未经取代的C3到C20环烷基、经取代或未经取代的C2到C20杂环烷基、经取代或未经取代的C6到C20芳基、经取代或未经取代的C1到C20杂芳基或其组合，以及
*为连接点；
[化学式3]
其中，在化学式3中，
R1和R2各自独立地为羟基、氨基、卤素原子、经取代或未经取代的C1到C10烷氧基、经取代或未经取代的C1到C10烷基、经取代或未经取代的C3到C20环烷基、经取代或未经取代的C3到C20杂环烷基、经取代或未经取代的C6到C20芳基、经取代或未经取代的C1到C20杂芳基或其组合，以及
n和m各自独立地为0到5的整数。
化学式1和化学式2的A可由化学式A-1、化学式A-2或其组合表示。
[化学式A-1]
[化学式A-2]
在化学式A-2中，Rx为氢、经取代或未经取代的C1到C10烷基、经取代或未经取代的C2到C10烯基或经取代或未经取代的C2到C10炔基，且在化学式A-1和化学式A-2中，*为连接点。
化学式1和化学式2的L1到L6各自独立地为单键、经取代或未经取代的C1到C10亚烷基、经取代或未经取代的C1到C10亚杂烷基或其组合，
X1到X5各自独立地为单键、-O-、-S-、-C(＝O)-、-(CO)O-、-O(CO)O-或其组合，以及
Y1到Y3各自独立地为经取代或未经取代的C1到C10烷基、经取代或未经取代的C2到C10烯基、经取代或未经取代的C1到C10杂烷基、经取代或未经取代的C1到C10杂烯基、经取代或未经取代的C3到C20环烷基、经取代或未经取代的C2到C20杂环烷基或其组合。
化学式3的R1和R2可各自独立地为羟基、氨基、卤素原子、经取代或未经取代的C1到C10烷氧基、经取代或未经取代的C1到C10烷基、经取代或未经取代的C3到C20环烷基、经取代或未经取代的C3到C20杂环烷基或其组合。
在化学式3中，n和m可各自独立地为0到3的整数。
由化学式3表示的化合物可由化学式3-1表示。
[化学式3-1]
在化学式3-1中，
R1到R6各自独立地为氢、羟基、氨基、卤素原子、经取代或未经取代的C1到C10烷氧基、经取代或未经取代的C1到C10烷基、经取代或未经取代的C3到C20环烷基、经取代或未经取代的C3到C20杂环烷基、经取代或未经取代的C6到C20芳基、经取代或未经取代的C1到C20杂芳基或其组合。
化学式3-1的R1和R2可各自独立地为羟基、氨基、卤素原子、经取代或未经取代的C1到C10烷基或经取代或未经取代的C3到C20环烷基或经取代或未经取代的C3到C20杂环烷基，且R3到R6可各自独立地为氢、羟基、卤素原子、经取代或未经取代的C1到C10烷氧基、经取代或未经取代的C1到C10烷基或其组合。
由化学式3表示的化合物可由化学式3-2到化学式3-13中的任一个表示。
[化学式3-2]
[化学式3-3]
[化学式3-4]
[化学式3-5]
[化学式3-6]
[化学式3-7]
[化学式3-8]
[化学式3-9]
[化学式3-10]
[化学式3-11]
[化学式3-12]
[化学式3-13]
聚合物可具有约1,000克/摩尔到约300,000克/摩尔的重量平均分子量。
聚合物与化合物的重量比可为约9:1到约2:3。
按抗蚀剂底层组合物的总量计，可以约0.1重量％到约50重量％的量包含聚合物。
按抗蚀剂底层组合物的总量计，可以约0.01重量％到约20重量％的量包含化合物。
抗蚀剂底层组合物可还包含由丙烯酸类树脂、环氧类树脂、酚醛清漆树脂、甘脲树脂以及三聚氰胺类树脂中选出的至少一种聚合物。抗蚀剂底层组合物可还包含表面活性剂、热酸产生剂、光酸产生剂、塑化剂或其组合的添加剂。
根据另一实施例，一种形成图案的方法包含在衬底上形成蚀刻目标层，在蚀刻目标层上涂布根据实施例的抗蚀剂底层组合物以形成抗蚀剂底层，在抗蚀剂底层上形成光刻胶图案以及使用光刻胶图案作为蚀刻掩模依序蚀刻抗蚀剂底层和蚀刻目标层。
光刻胶图案的形成可包含在抗蚀剂底层上形成光刻胶层，曝光光刻胶层以及显影光刻胶层。
抗蚀剂底层的形成可还包含在涂布抗蚀剂底层组合物之后，在约100℃到约300℃下进行热处理。
根据实施例的抗蚀剂底层组合物可提供一种抗蚀剂底层，所述抗蚀剂底层具有极佳的涂布均匀性和改进的交联性质，即使在精细图案化工艺中也不会引起抗蚀剂图案塌陷。
此外，根据实施例的抗蚀剂底层组合物可通过改进对曝光光源的敏感性而提供具有改进的图案化性能和效率的抗蚀剂底层。
另一实施例可提供一种使用抗蚀剂底层组合物形成图案的方法。
附图说明
图1到图6为用于解释使用根据实施例的抗蚀剂底层组合物形成图案的方法的截面图。
附图标号说明
100：衬底；
102：薄膜；
104：抗蚀剂底层；
106：光刻胶层；
106a：曝光区；
106b：非曝光区；
108：光刻胶图案；
110：掩模；
112：有机层图案；
114：薄膜图案。
具体实施方式
本公开的实例实施例将在下文中详细描述，且可由本领域的技术人员容易地进行。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所阐述的实例实施例。
在附图中，为清楚起见而放大层、膜、面板、区等的厚度，且在整个说明书中相同参考标号表示相同元件。将理解，当例如层、膜、区或衬底的元件称为“在”另一元件“上”时，其可直接在另一元件上，或也可存在插入元件。相比之下，当元件称为“直接在”另一元件“上”时，不存在插入元件。
如本文中所使用，当未另外提供定义时，“取代”是指通过由以下中选出的取代基来置换化合物的氢原子：卤素原子(F、Br、Cl或I)、羟基、硝基、氰基、氨基、叠氮基、甲脒基、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、C6到C15环炔基、C2到C30杂环基以及其组合。
此外，经取代的卤素原子(F、Br、Cl或I)、羟基、硝基、氰基、氨基、叠氮基、甲脒基、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、C6到C15环炔基或C2到C30杂环基的两个邻近取代基可稠合以形成环。
如本文中所使用，“芳基”是指包含至少一个烃芳香族部分的基团，且包含通过单键连接的烃芳香族部分和直接或间接稠合以提供非芳香族稠环的烃芳香族部分。芳基可包含单环、多环或稠合多环(即，共用邻近碳原子对的环)官能团。
如本文中所使用，当未另外提供定义时，“杂”是指包含由N、O、S、Se以及P中选出的1到3个杂原子的一个。
如本文中所使用，当未另外提供定义时，“杂烷基”是指包含由N、O、S、P以及Si中选出的杂原子而非形成烷基的一或多个碳原子的基团。
如本文中所使用，当未另外提供定义时，“杂芳基”是指包含由N、O、S、P以及Si中选出的至少一个杂原子的芳基。两个或大于两个杂芳基由σ键直接连接，或当杂芳基包含两个或大于两个环时，所述两个或大于两个环可稠合。当杂芳基是稠环时，每个环可包含一到三个杂原子。
更具体地，经取代或未经取代的芳基和/或经取代或未经取代的杂芳基可为经取代或未经取代的苯基、经取代或未经取代的萘基、经取代或未经取代的蒽基、经取代或未经取代的菲基、经取代或未经取代的稠四苯基、经取代或未经取代的芘基、经取代或未经取代的联苯基、经取代或未经取代的三联苯基、经取代或未经取代的四联苯基、经取代或未经取代的屈基、经取代或未经取代的联亚三苯基、经取代或未经取代的苝基、经取代或未经取代的茚基、经取代或未经取代的呋喃基、经取代或未经取代的噻吩基、经取代或未经取代的吡咯基、经取代或未经取代的吡唑基、经取代或未经取代的咪唑基、经取代或未经取代的三唑基、经取代或未经取代的恶唑基、经取代或未经取代的噻唑基、经取代或未经取代的恶二唑基、经取代或未经取代的噻二唑基、经取代或未经取代的吡啶基、经取代或未经取代的嘧啶基、经取代或未经取代的吡嗪基、经取代或未经取代的三嗪基、经取代或未经取代的苯并呋喃基、经取代或未经取代的苯并噻吩基、经取代或未经取代的苯并咪唑基、经取代或未经取代的吲哚基、经取代或未经取代的喹啉基、经取代或未经取代的异喹啉基、经取代或未经取代的喹唑啉基、经取代或未经取代的喹喔啉基、经取代或未经取代的萘啶基、经取代或未经取代的苯并恶嗪基、经取代或未经取代的苯并噻嗪基、经取代或未经取代的吖啶基、经取代或未经取代的吩嗪基、经取代或未经取代的吩噻嗪基、经取代或未经取代的吩恶嗪基、经取代或未经取代的芴基、经取代或未经取代的二苯并呋喃基、经取代或未经取代的二苯并噻吩基、经取代或未经取代的咔唑基、经取代或未经取代的吡啶并吲哚基、经取代或未经取代的苯并吡啶并恶嗪基、经取代或未经取代的苯并吡啶并噻嗪基、经取代或未经取代的9,9-二甲基-9,10-二氢吖啶基、其组合或前述基团的组合稠环，但不限于此。
如本文中所使用，当未另外提供特定定义时，“组合”是指混合或共聚。
此外，在本说明书中，“聚合物”可包含低聚物和多聚体两者。
如本文中所使用，当未另外提供特定定义时，通过将粉末样品溶解于四氢呋喃(tetrahydrofuran；THF)中且接着使用安捷伦技术(Agilent Technologies)的1200系列凝胶渗透色谱法(Gel Permeation Chromatography；GPC)(柱为昭和公司(Shodex Company)LF-804，标准样品为昭和公司聚苯乙烯)来测量“重量平均分子量”。
此外，如本文中所使用，当未另外提供特定定义时，“*”指示化合物的结构单元或化合物部分的连接点。
在半导体行业中，存在芯片尺寸持续减小的趋势。为了对此趋势作出响应，光刻中的抗蚀剂图案应具有减小到几十纳米的线宽，其中以此方式形成的图案通过蚀刻下部衬底而转印到下层材料。然而，当抗蚀剂图案的尺寸变小时，由于能够保持线宽的抗蚀剂的纵横比受到限制，因此抗蚀剂在蚀刻中可能不具有足够的耐受性。因此，当使用抗蚀剂材料较薄时、当用于蚀刻的衬底较厚时、当图案形成为较深时等，抗蚀剂底层已用于补偿此情况。
抗蚀剂底层需要更薄，因为抗蚀剂变得更薄，但尽管较薄，也不应使光刻胶图案塌陷，且还展现与光刻胶的极佳紧密接触性质。此外，抗蚀剂底层组合物应能够在晶片上涂布为均匀地较薄，且其形成的抗蚀剂底层应具有极佳的图案形成性质。为了实现这个，应改进抗蚀剂底层的敏感性。
为了提供具有这些所需特性的抗蚀剂底层，本发明人已制备包含包含特定结构单元的聚合物或具有特定结构的化合物的组合物。因此，已确认组合物形成抗蚀剂底层，所述抗蚀剂底层展现与光刻胶的改进的紧密接触性质和改进的膜密度，同时具有对曝光光源的改进的敏感性，因此具有极佳的图案形成性质，完成本发明。
当根据实施例的抗蚀剂底层组合物涂布在光刻胶下方且形成为膜时，可改进这一膜与光刻胶之间的紧密接触性质，因此防止抗蚀剂图案在精细图案化工艺期间塌陷。
具体地，根据实施例的抗蚀剂底层组合物包含聚合物、由化学式3表示的化合物以及溶剂，所述聚合物包含由化学式1表示的结构单元、由化学式2表示的结构单元或其组合。
[化学式1]
[化学式2]
在化学式1和化学式2中，
A为由化学式A-1到化学式A-3中的任一个表示的环基，
L1到L6各自独立地为单键、经取代或未经取代的C1到C10亚烷基、经取代或未经取代的C1到C10亚杂烷基、经取代或未经取代的C3到C20亚环烷基、经取代或未经取代的C2到C20亚杂环烷基、经取代或未经取代的C6到C20亚芳基、经取代或未经取代的C1到C20亚杂芳基或其组合，
X1到X5各自独立地为单键、-O-、-S-、-S(＝O)-、-S(＝O)2-、-C(＝O)-、-(CO)O-、-O(CO)O-、-NR'-(其中，R'为氢、氘或C1到C10烷基)或其组合，以及
Y1到Y3各自独立地为经取代或未经取代的C1到C10烷基、经取代或未经取代的C2到C10烯基、经取代或未经取代的C2到C10炔基、经取代或未经取代的C1到C10杂烷基、经取代或未经取代的C1到C10杂烯基、经取代或未经取代的C1到C10杂炔基、经取代或未经取代的C3到C20环烷基、经取代或未经取代的C2到C20杂环烷基、经取代或未经取代的C6到C20芳基、经取代或未经取代的C1到C20杂芳基或其组合，且*为连接点；
[化学式A-1]
[化学式A-2]
[化学式A-3]
在化学式A-1到以上化学式A-3中，
Rx为氢、经取代或未经取代的C1到C10烷基、经取代或未经取代的C2到C10烯基、经取代或未经取代的C2到C10炔基、经取代或未经取代的C1到C10杂烷基、经取代或未经取代的C1到C10杂烯基、经取代或未经取代的C1到C10杂炔基、经取代或未经取代的C3到C20环烷基、经取代或未经取代的C2到C20杂环烷基、经取代或未经取代的C6到C20芳基、经取代或未经取代的C1到C20杂芳基或其组合，以及
*为连接点；
[化学式3]
其中，在化学式3中，
R1和R2各自独立地为羟基、氨基、卤素原子、经取代或未经取代的C1到C10烷氧基、经取代或未经取代的C1到C10烷基、经取代或未经取代的C3到C20环烷基、经取代或未经取代的C3到C20杂环烷基、经取代或未经取代的C6到C20芳基、经取代或未经取代的C1到C20杂芳基或其组合，以及
n和m各自独立地为0到5的整数。
由于由化学式1和化学式2表示的结构单元包含环中包含氮原子的杂环，因此可实现聚合物之间的sp2-sp2键，且因此可具有高电子密度。因此，可改进薄膜的密度以实施具有呈超薄膜形式的致密结构的膜，且其在抗蚀剂底层组合物的曝光期间可具有改进光吸收效率的作用。当抗蚀剂底层使用组合物形成时，可在光工艺期间额外产生二次电子，且额外产生的二次电子在光工艺期间影响光刻胶以使酸产生效率最大化。因此，可通过增加光刻胶的光处理速度来改进光刻胶的敏感性。
此外，由于根据实施例的抗蚀剂底层组合物包含由化学式3表示的化合物，因此可改进对曝光光源的敏感性，因此可改进光刻胶的图案化性能和效率。也就是说，可缩短蚀刻工艺的时间，且可清晰地形成图案，同时节省能量。
在实施例中，化学式1和化学式2的A可由化学式A-1、化学式A-2或其组合表示。在实施例中，在化学式A-2中，Rx可为氢、经取代或未经取代的C1到C10烷基、经取代或未经取代的C2到C10烯基或经取代或未经取代的C2到C10炔基，且在化学式A-1和化学式A-2中，*为连接点。
在实施例中，化学式1和化学式2的L1到L6可各自独立地为单键、经取代或未经取代的C1到C10亚烷基、经取代或未经取代的C1到C10亚杂烷基或其组合，
X1到X5可各自独立地为单键、-O-、-S-、-C(＝O)-、-(CO)O-、-O(CO)O-或其组合，以及
Y1到Y3可各自独立地为经取代或未经取代的C1到C10烷基、经取代或未经取代的C2到C10烯基、经取代或未经取代的C1到C10杂烷基、经取代或未经取代的C1到C10杂烯基、经取代或未经取代的C3到C20环烷基、经取代或未经取代的C2到C20杂环烷基或其组合。
在实施例中，化学式3的R1和R2可各自独立地为羟基、卤素原子、经取代或未经取代的C1到C10烷氧基、经取代或未经取代的C1到C10烷基或其组合。举例来说，经取代或未经取代的C1到C10烷基为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基或癸基，例如甲基、乙基、丙基、丁基或戊基。烷基可为经取代的，例如经羟基、烷氧基或卤素原子取代的烷基，例如经甲氧基或乙氧基取代的甲基，例如经甲氧基或乙氧基取代的乙基，例如经羟基取代的甲基、乙基或丙基，例如经氟(F)或碘(I)取代的甲基、乙基或丙基。取决于R1和R2的类型，由化学式3表示的化合物可为例如光敏性化合物，例如交联剂。
在实施例中，化学式3中的n和m各自独立地为0到5的整数，例如0到4，例如0到3。
在一个实施例中，由化学式3表示的化合物可由化学式3-1表示。
[化学式3-1]
在化学式3-1中，
R1到R6各自独立地为氢、羟基、氨基、卤素原子、经取代或未经取代的C1到C10烷氧基、经取代或未经取代的C1到C10烷基、经取代或未经取代的C3到C20环烷基、经取代或未经取代的C3到C20杂环烷基、经取代或未经取代的C6到C20芳基、经取代或未经取代的C1到C20杂芳基或其组合。
举例来说，由化学式3表示的化合物由化学式3-2到化学式3-13中的任一个表示。
[化学式3-2]
[化学式3-3]
[化学式3-4]
[化学式3-5]
[化学式3-6]
[化学式3-7]
[化学式3-8]
[化学式3-9]
[化学式3-10]
[化学式3-11]
[化学式3-12]
[化学式3-13]
聚合物可具有约1,000克/摩尔到约300,000克/摩尔的重量平均分子量。更具体地，聚合物可具有以下范围的重量平均分子量：约2,000克/摩尔到约300,000克/摩尔，例如约2,000克/摩尔到约200,000克/摩尔、例如约2,000克/摩尔到约100,000克/摩尔、例如约2,000克/摩尔到约90,000克/摩尔、例如约2,000克/摩尔到约70,000克/摩尔、例如约2,000克/摩尔到约50,000克/摩尔、例如约2,000克/摩尔到约30,000克/摩尔、例如约2,000克/摩尔到约20,000克/摩尔、例如约2,000克/摩尔到约10,000克/摩尔，但不限于此。通过具有在上述范围中的重量平均分子量，可调整且可优化包含聚合物的抗蚀剂底层组合物的溶剂中的碳含量和溶解度。
在实施例中，聚合物与化合物的重量比可为约9:1到约2:3。举例来说，重量比可为约8:2到约2:3，例如约7:3到约2:3、例如约6:4到约4:6，但不限于此。在实施例中，聚合物与化合物的重量比可在以下范围内：约9:1到约2:3，例如约8:1到约2:3、例如约7:1到约2:3、例如约6:1到约2:3、例如约5:1到约2:3、例如约4:1到约2:3、例如约3:1到约2:3，但不限于此。通过将聚合物和化合物以上述范围包含在根据示例性实施例的组合物中，可调整抗蚀剂底层的厚度、表面粗糙度以及平坦化程度。
在一个实施例中，按抗蚀剂底层组合物的总重量计，可以约0.1重量％到约50重量％的量包含聚合物。更具体地，按抗蚀剂底层组合物的总重量计，可以以下量包含聚合物：约0.1重量％到约30重量％，例如约0.1重量％到约30重量％、例如约0.1重量％到约20重量％、例如约0.3重量％到约20重量％、例如约0.3重量％到约10重量％，但不限于此。通过将聚合物以上述范围包含在组合物中，可调整抗蚀剂底层的厚度、表面粗糙度以及平坦化程度。
在实施例中，按抗蚀剂底层组合物的总重量计，可以约0.01重量％到约20重量％的量包含化合物。更具体地，按抗蚀剂底层组合物的总重量计，可以以下量包含化合物：约0.01重量％到约15重量％，例如约0.01重量％到约10重量％、例如约0.01重量％到约5重量％、例如约0.05重量％到约10重量％、例如约0.05重量％到约5重量％、例如约0.1重量％到约20重量％、例如约0.1重量％到约15重量％、例如约0.1重量％到约10重量％，但不限于此。通过将化合物以上述范围包含在组合物中，可调整抗蚀剂底层的厚度、表面粗糙度以及平坦化程度。
根据实施例的抗蚀剂底层组合物可包含溶剂。溶剂不受特定限制，只要其对于根据实施例的聚合物和化合物具有足够的溶解度和/或分散性。溶剂可包含例如丙二醇、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、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、甲基吡咯烷酮(methylpyrrolidone/methylpyrrolidinone)、2-羟基异丁酸甲酯、乙酰丙酮、3-乙氧基丙酸乙酯或其组合，但不限于此。
除聚合物、化合物以及溶剂以外，根据实施例的抗蚀剂底层组合物可还包含由丙烯酸类树脂、环氧类树脂、酚醛清漆树脂、甘脲基类树脂以及三聚氰胺类树脂中选出的至少一种聚合物，但不限于此。
根据另一实施例的抗蚀剂底层组合物可还包含添加剂，所述添加剂包含表面活性剂、热酸产生剂、光酸产生剂、塑化剂或其组合。
当形成抗蚀剂底层时，表面活性剂可用于改进由固体含量增加所导致的涂布缺陷，且可为例如烷基苯磺酸盐、烷基吡锭盐、聚乙二醇、季铵盐，但本公开不限于此。
热酸产生剂可为例如酸性化合物，例如对甲苯磺酸、三氟甲磺酸、对甲苯磺酸吡啶鎓、水杨酸、磺基水杨酸、柠檬酸、苯甲酸、羟基苯甲酸、萘碳酸等或/和安息香甲苯磺酸酯、2-硝基苯甲基甲苯磺酸酯、其他有机磺酸烷基酯，但不限于此。
塑化剂不受特定限制，且可使用各种已知的塑化剂。塑化剂的实例可包含低分子化合物，例如邻苯二甲酸酯、己二酸酯、磷酸酯、偏苯三甲酸酯、柠檬酸酯等、聚醚化合物、聚酯类化合物、聚缩醛化合物等。
按抗蚀剂底层组合物的100重量份计，可以约0.001重量份到约40重量份的量包含添加剂。在上述范围内，在不改变抗蚀剂底层组合物的光学性质的情况下可改进溶解度。
根据另一实施例，提供使用前述抗蚀剂底层组合物所制备的抗蚀剂底层。可通过将前述抗蚀剂底层组合物涂布在例如衬底上且接着通过热处理工艺固化其来形成抗蚀剂底层。
下文中，参考图1到图6描述使用前述抗蚀剂底层组合物形成图案的方法。
图1到图6为示出使用根据本发明的抗蚀剂底层组合物形成图案的方法的截面图。
参考图1，制备蚀刻目标。蚀刻目标可为形成于半导体衬底100上的薄膜102。下文中，蚀刻目标限于薄膜102。洗涤薄膜102的整个表面以去除其上残留的杂质等。薄膜102可为例如氮化硅层、多晶硅层或氧化硅层。
随后，通过应用旋转涂布方法将本发明的抗蚀剂底层组合物涂布于所清洁的薄膜102的表面上。
接着，干燥和烘烤所涂布的组合物以在薄膜102上形成抗蚀剂底层104。烘烤可在约100℃到约500℃(例如约100℃到约300℃)下进行。省略抗蚀剂底层组合物的更详细描述以便避免重复，因为其已在上文详细描述。
参考图2，通过在抗蚀剂底层104上涂布光刻胶来形成光刻胶层106。
光刻胶的实例可为含有重氮萘醌化合物和酚醛清漆树脂的正型光刻胶、含有能够通过曝光解离酸的酸产生剂、在酸存在下分解且在碱性水溶液中具有增加的可溶性的化合物以及碱溶性树脂的化学放大正型光刻胶、含有能够施加在碱性水溶液中增加可溶性的树脂的碱溶性树脂的化学放大正型光刻胶等。
接着，初次烘烤具有光刻胶层106的衬底100。初次烘烤可在约90℃到约120℃下进行。
参考图3，可选择性地曝光光刻胶层106。光刻胶层106的曝光可例如通过在曝光设备的掩模台上放置具有预定图案的曝光掩模且将曝光掩模110对准光刻胶层106来进行。随后，通过将光照射到曝光掩模110中，使在衬底100上形成的光刻胶层106的预定区选择性地与穿过曝光掩模的光反应。
举例来说，在曝光期间所使用的光可包含短波长光，例如具有365纳米波长的激活辐射i-线、具有248纳米波长的KrF准分子激光以及具有193纳米波长的ArF准分子激光。另外，可使用对应于极紫外线光的具有13.5纳米波长的极紫外线(extreme ultraviolet；EUV)。
与光刻胶层的非曝光区106b相比，光刻胶层的曝光区106a具有相对的亲水性。因此，光刻胶层106的曝光区106a和非曝光区106b可具有彼此不同的溶解度。
随后，二次烘烤衬底100。二次烘烤可在约90℃到约150℃下进行。由于二次烘烤，光刻胶层的曝光区变得对于预定溶剂容易溶解。
参考图4，具体地，通过使用四甲基氢氧化铵(TMAH)来溶解和去除光刻胶层的曝光区106a，使得显影之后留下的光刻胶层的非曝光区106b形成光刻胶图案108。
随后，使用光刻胶图案108作为蚀刻掩模以蚀刻抗蚀剂底层104。如图5中所示出的有机层图案112通过如上文所描述的蚀刻工艺形成。蚀刻可为例如通过使用蚀刻气体的干式蚀刻，且蚀刻气体可为例如CHF3、CF4、Cl2、O2以及其混合气体。如上文所描述，由于由根据实施例的抗蚀剂底层组合物形成的抗蚀剂底层具有快速蚀刻速率，因此可在短时间内进行顺利的蚀刻工艺。
参考图6，光刻胶图案108实施为蚀刻掩模，以蚀刻所曝光的薄膜102。因此，薄膜形成为薄膜图案114。在先前进行的曝光工艺中，通过使用例如激活辐射i-线(365纳米的波长)、KrF准分子激光(248纳米的波长)以及ArF准分子激光(193纳米的波长)的短波长光源所进行的曝光工艺形成的薄膜图案114可具有数十纳米到数百纳米的宽度，且通过使用EUV光源所进行的曝光工艺形成的薄膜图案114可具有小于或等于约20纳米的宽度。
下文中，通过关于聚合物的合成和包含其的抗蚀剂底层组合物的制备的实例更详细地描述本公开。然而，本公开技术上不受以下实例实施例限制。
合成实例
聚合物的合成
合成实例1
在500毫升3颈圆底烧瓶中，放入24.9克1,3-二烯丙基-5-(2-羟乙基)异氰尿酸酯(1,3-diallyl-5-(2-hydroxyethyl)isocyanurate)、7.4克巯基乙醇(mercapto ethanol)、0.7克偶氮二异丁腈(azobisisobutyronitrile；AIBN)以及48克N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，且将冷凝器连接到其上。在80℃下进行反应16小时后，将反应溶液冷却到室温。随后，将反应溶液逐滴添加到含有800克水的1升广口瓶中，同时搅拌，形成溶解于80克四氢呋喃(THF)中的胶状物。用甲苯处理溶解的树脂溶液以形成沉淀物，但去除单分子和小分子。最后，获得10克由化学式1-1表示的聚合物(重量平均分子量(Mw)＝10,500克/摩尔)。
[化学式1-1]
合成实例2
在500毫升3颈圆底烧瓶中，放入24.9克1,3,5-三烯丙基-1,3,5-三嗪-2,4,6-三酮(1,3,5-triallyl-1,3,5-triazinane-2,4,6-trione)、7.4克巯基乙醇、0.7克偶氮二异丁腈(AIBN)以及48克N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，且将冷凝器连接到其上。在80℃下进行反应16小时后，将反应溶液冷却到室温。将反应溶液逐滴添加到含有800克水的1升广口瓶中以产生溶解于80克的四氢呋喃(THF)中的胶状物。用甲苯处理溶解的树脂溶液以形成沉淀物，但去除单分子和低分子。最后，获得10克具有由化学式1-2表示的结构单元的聚合物(重量平均分子量(Mw)＝8,000克/摩尔)。
[化学式1-2]
合成实例3
在250毫升四颈烧瓶中，放入20克1,3-二烯丙基-5,5-二甲基-1,3-二嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(1,3-diallyl-5,5-dimethyl-1,3-diazinane-2,4,6(1H,3H,5H)-trione)、8.4克2,3-二巯基-1-丙醇(2,3-dimercapto-1-propanol)、0.5克偶氮二异丁腈(AIBN)以及50克N,N-二甲基甲酰胺以制备反应溶液，且将冷凝器连接到其上。在60℃下加热反应溶液5小时以进行反应并冷却到室温。随后，将反应溶液逐滴添加到含有300克蒸馏水的烧杯中，同时搅拌，形成溶解于30克四氢呋喃(THF)中的胶状物。最后，用甲苯处理所溶解的树脂溶液以形成沉淀物但去除单分子和低分子，获得具有由化学式2-1表示的结构单元的聚合物(重量平均分子量(Mw)＝3,700克/摩尔)。
[化学式2-1]
合成实例4
在1升2颈圆底烧瓶中，放入148.6克(0.5摩尔)1,3,5-异氰尿酸三缩水甘油酯(1,3,5-triglycidyl isocyanurate)、60.0克(0.4摩尔)2,2'-硫代二乙酸(2,2'-thiodiacetic acid)、9.1克苯甲基三乙基氯化铵(benzyl triethyl ammoniumchloride)以及350克N,N-二甲基甲酰胺(N,N-dimethylformamide)，且将冷凝器连接到其上。将反应溶液加热到100℃，反应8小时，并冷却到室温(23℃)。随后，将反应溶液转移到1升广口瓶中，且接着用己烷洗涤三次，且随后用纯化水洗涤。将所获得的胶状物树脂完全溶解于80克THF中，且接着将其缓慢逐滴添加到700克甲苯中。随后，去除溶剂以获得具有由化学式2-2表示的结构单元的聚合物(重量平均分子量(Mw)＝9,100克/摩尔)。
[化学式2-2]
合成实例5
在250毫升四颈烧瓶中，放入20克11,3-二烯丙基-5-(2,2-二甲基)-异氰尿酸酯(11,3-diallyl-5-(2,2-dimethyl)-isocyanurate)、6.0克乙烷-1,2-二硫醇(ethane-1,2-dithiol)、1克偶氮二异丁腈(AIBN)以及50克N,N-二甲基甲酰胺以制备反应溶液，且将冷凝器连接到其上。在50℃下加热反应溶液5小时以进行反应，并向其中添加10克3,4-二氟苯甲基硫醇和1克偶氮二异丁腈(AIBN)，且接着另外反应2小时并冷却到室温。随后，将反应溶液逐滴添加到含有300克蒸馏水的烧杯中，同时搅拌，以产生溶解于30克四氢呋喃(THF)中的胶状物。用甲苯处理所溶解的树脂溶液以形成沉淀物但去除单分子和低分子，获得由化学式2-3表示的聚合物(重量平均分子量(Mw)＝5,500克/摩尔)。
[化学式2-3]
化合物的合成
合成实例6
在500毫升烧瓶中，放入10克4,4'-磺酰基二苯酚(4,4'-sulfonyldiphenol)、24克二乙胺(diethylamine)以及10克多聚甲醛(paraformaldehyde)与20克蒸馏水，在85℃下反应10小时或大于10小时，并冷却。将所冷却的反应物添加到100克甲苯中，且接着在搅拌后与100克水混合，并在重复三次去除与其分离的水层后，从其中去除甲苯，获得由化学式3-2a表示的化合物。
[化学式3-2a]
在500毫升烧瓶中，放入21克由化学式3-2a表示的化合物和30克乙酸酐，且接着在85℃下反应18小时并冷却。在通过在真空中蒸发而去除所有溶剂后，将由此获得的反应物彻底溶解于20克甲醇中，且接着，冷冻储存并重结晶。过滤且干燥重结晶粉末，获得由化学式3-2b表示的化合物。
[化学式3-2b]
在500毫升烧瓶中，放入19克由化学式3-2b表示的化合物、140克甲醇以及30克硫酸，且接着搅拌，在65℃下反应3天，并冷却。当反应完成时，将烧瓶在冷冻条件下储存24小时以形成晶体，过滤其以获得粉末。将粉末用水洗涤几次，中和，并干燥，获得由化学式3-2表示的化合物。
[化学式3-2]
合成实例7
放入20克根据合成实例6的由化学式3-2b表示的化合物、150克丙二醇单甲醚(PGME)以及30克硫酸且接着充分搅拌，在65℃下反应3天，并冷却。当反应完成时，将烧瓶在冷冻条件下储存24小时以层分离液体化合物与溶剂。在去除上层中的溶剂之后，通过向另一层添加水来重复洗涤几次，并通过从其中去除水来中和，且接着浓缩并干燥，最后获得由化学式3-3表示的化合物。
[化学式3-3]
合成实例8
在250毫升烧瓶中，放入7.5克4,4'-磺酰基二苯酚(4,4'-sulfonyldiphenol)、22克对甲苯磺酸(toluenesulfonic acid)以及90克乙腈，且接着搅拌30分钟，并向其中添加30克N-碘代丁二酰亚胺(N-iodosuccinimide)，且接着在室温下反应10小时。随后，将400克乙酸乙酯和300克蒸馏水添加到反应溶液中并搅拌，向其中另外添加100克10％亚硫酸钠水溶液，且接着充分搅拌以分离层，并在从其中去除水层后，通过向另一层另外添加300克蒸馏水、搅拌混合物且去除水来重复处理另一层三次。接着，通过使用己烷在其中形成沉淀物，且接着过滤并干燥，获得由化学式3-12表示的化合物。
[化学式3-12]
抗蚀剂底层组合物的制备
实例1到实例11和比较例1到比较例2
实例1
通过将0.5克以100:30的比率混合的由合成实例1制备的聚合物和最终从合成实例6获得的化合物、0.1克PD1174(交联剂，TCI化学工业)以及0.01克对甲苯磺酸吡啶鎓(PPTS)完全溶解于90克丙二醇单甲醚和5克乳酸乙酯中，且接着另外用溶剂稀释溶液来制备实例1的抗蚀剂底层组合物。
实例2
以与实例1中相同的方式制备实例2的抗蚀剂底层组合物，不同之处在于使用合成实例7的化合物代替合成实例6的化合物。
实例3
以与实例1中相同的方式制备实例3的抗蚀剂底层组合物，不同之处在于使用合成实例8的化合物代替合成实例6的化合物。
实例4
以与实例1中相同的方式制备实例4的抗蚀剂底层组合物，不同之处在于使用由化学式3-8表示的化合物(4,4'-磺酰基二苯酚，西格玛-奥德里奇公司(Sigma-AldrichCorporation))代替合成实例6的化合物。
[化学式3-8]
实例5
以与实例1中相同的方式制备实例5的抗蚀剂底层组合物，不同之处在于使用由化学式3-11表示的化合物(4,4'-磺酰基双(氟苯)；西格玛-奥德里奇公司)代替合成实例6的化合物。
[化学式3-11]
实例6
以与实例2中相同的方式制备实例6的抗蚀剂底层组合物，不同之处在于使用合成实例2的聚合物代替合成实例1的聚合物。
实例7
以与实例3中相同的方式制备实例7的抗蚀剂底层组合物，不同之处在于使用合成实例2的聚合物代替合成实例1的聚合物。
实例8
以与实例4中相同的方式制备实例8的抗蚀剂底层组合物，不同之处在于使用合成实例2的聚合物代替合成实例1的聚合物。
实例9
以与实例2中相同的方式制备实例9的抗蚀剂底层组合物，不同之处在于使用合成实例3的聚合物代替合成实例1的聚合物。
实例10
以与实例5中相同的方式制备实例10的抗蚀剂底层组合物，不同之处在于使用合成实例4的聚合物代替合成实例1的聚合物。
实例11
以与实例5中相同的方式制备实例11的抗蚀剂底层组合物，不同之处在于使用合成实例5的聚合物代替合成实例1的聚合物。
比较例1
通过将0.5克合成实例3的聚合物、0.1克PD1174(交联剂；TCI化学工业)以及0.01克对甲苯磺酸吡啶鎓(PPTS)完全溶解于90克丙二醇单甲醚和5克乳酸乙酯中且另外用溶剂稀释溶液来制备比较例1的抗蚀剂底层组合物。
比较例2
以与比较例1中相同的方式制备比较例2的抗蚀剂底层组合物，不同之处在于使用合成实例4的聚合物代替合成实例3的聚合物。
涂布均匀性的评估
将根据实例1到实例11和比较例1到比较例2的组合物分别取2毫升，涂布在8英寸晶片上、通过使用自动追踪(ACT-8，东京电子有限公司(Tokyo Electron Limited；TEL))以1,500转/分钟的主速度旋转涂布20秒，且在205℃下固化60秒，从而形成50埃厚度的薄层。
测量沿水平轴线的51个点处的每一厚度以评估涂布均匀性，且将结果示出于表1中。这意味着由于涂布均匀性值小，涂布均匀性极佳。
*涂布均匀性
(表1)
参考表1，根据实例1到实例11的抗蚀剂底层组合物展现小于6埃的涂布均匀性，这表明所述抗蚀剂底层组合物具有极佳的涂布均匀性。
曝光特性的评估
分别以旋涂法涂布实例1到实例9和比较例1到比较例2的组合物，且接着在加热板上在205℃下热处理60秒以形成约50埃厚的抗蚀剂底层。随后，在光刻胶底层上，以旋涂法涂布光刻胶溶液，且接着在加热板上在110℃下热处理1分钟以形成光刻胶层。通过使用电子束曝光器(伊领科思纳米技术有限公司(Elionix Inc.))在200微库仑/平方厘米(μC/cm2)到1700微库仑/平方厘米的范围内曝光光刻胶层，且接着在110℃下热处理60秒。随后，在23℃下用2.38质量％TMAH的水溶液显影光刻胶层，且接着用纯水冲洗15秒，以形成50纳米线和空间(line and space；L/S)的光刻胶图案。接着，评估光刻胶图案的最佳曝光剂量，且结果示出于表2中。本文中，以1:1的比率显影50纳米线和空间图案大小的曝光剂量视为最佳能量(Eop，微库仑/平方厘米)，其中值越小，敏感性越好。另外，在不连接或折叠线的情况下良好地形成线图案的最小大小称为最小CD，其中图案的大小越小，分辨率越好。
(表2)
曝光剂量(Eop，微库仑/平方厘米) 最小CD(纳米)
实例1 395 49
实例2 384 48
实例3 358 45
实例4 355 46
实例5 361 45
实例6 380 48
实例7 372 46
实例8 375 48
实例9 389 48
比较例1 未形成50纳米图案 54
比较例2 未形成50纳米图案 55
参考表2，当根据实例1到实例9的组合物分别形成为抗蚀剂底层时，与根据比较例1到比较例2的组合物相比，获得精细图案(50纳米L/S)。因此，与根据比较例的组合物相比，根据实例的抗蚀剂底层组合物证明形成了具有更极佳敏感性的光刻胶图案。
在上文中，已描述和说明本发明的某些实施例，然而，本领域的一般技术人员显而易见的是，本发明不限于如所描述的实施例，且可在不脱离本发明的精神和范畴的情况下进行各种修改和转换。因此，经修改或经转换的实施例因而可能无法单独地从本发明的技术构想和方面来理解，且经修改的实施例在本发明的权利要求的范畴内。

Claims (17)

1.一种抗蚀剂底层组合物，包括
聚合物，包含由化学式1表示的结构单元、由化学式2表示的结构单元、或其组合；由化学式3表示的化合物；以及溶剂：
[化学式1]
[化学式2]
其中，在化学式1和化学式2中，
A为由化学式A-1到化学式A-3中的任一个表示的环基，
L1到L6各自独立地为单键、经取代或未经取代的C1到C10亚烷基、经取代或未经取代的C1到C10亚杂烷基、经取代或未经取代的C3到C20亚环烷基、经取代或未经取代的C2到C20亚杂环烷基、经取代或未经取代的C6到C20亚芳基、经取代或未经取代的C1到C20亚杂芳基或其组合，
X1到X5各自独立地为单键、-O-、-S-、-S(＝O)-、-S(＝O)2-、-C(＝O)-、-(CO)O-、-O(CO)O-、-NR'-或其组合，其中，R'为氢、氘或C1到C10烷基，
Y1到Y3各自独立地为经取代或未经取代的C1到C10烷基、经取代或未经取代的C2到C10烯基、经取代或未经取代的C2到C10炔基、经取代或未经取代的C1到C10杂烷基、经取代或未经取代的C1到C10杂烯基、经取代或未经取代的C1到C10杂炔基、经取代或未经取代的C3到C20环烷基、经取代或未经取代的C2到C20杂环烷基、经取代或未经取代的C6到C20芳基、经取代或未经取代的C1到C20杂芳基或其组合，以及
*为连接点；
[化学式A-1]
[化学式A-2]
[化学式A-3]
其中，在化学式A-1到以上化学式A-3中，
Rx为氢、经取代或未经取代的C1到C10烷基、经取代或未经取代的C2到C10烯基、经取代或未经取代的C2到C10炔基、经取代或未经取代的C1到C10杂烷基、经取代或未经取代的C1到C10杂烯基、经取代或未经取代的C1到C10杂炔基、经取代或未经取代的C3到C20环烷基、经取代或未经取代的C2到C20杂环烷基、经取代或未经取代的C6到C20芳基、经取代或未经取代的C1到C20杂芳基或其组合，以及
*为连接点；
[化学式3]
其中，在化学式3中，
R1和R2各自独立地为羟基、氨基、卤素原子、经取代或未经取代的C1到C10烷氧基、经取代或未经取代的C1到C10烷基、经取代或未经取代的C3到C20环烷基、经取代或未经取代的C3到C20杂环烷基、经取代或未经取代的C6到C20芳基、经取代或未经取代的C1到C20杂芳基或其组合，以及
n和m各自独立地为0到5的整数。
2.根据权利要求1所述的抗蚀剂底层组合物，其中化学式1和化学式2的A由化学式A-1、化学式A-2或其组合表示：
[化学式A-1]
[化学式A-2]
其中，在化学式A-2中，Rx为氢、经取代或未经取代的C1到C10烷基、经取代或未经取代的C2到C10烯基或经取代或未经取代的C2到C10炔基，以及
在化学式A-1和化学式A-2中，*为连接点。
3.根据权利要求1所述的抗蚀剂底层组合物，其中化学式1和化学式2的L1到L6各自独立地为单键、经取代或未经取代的C1到C10亚烷基、经取代或未经取代的C1到C10亚杂烷基或其组合，
X1到X5各自独立地为单键、-O-、-S-、-C(＝O)-、-(CO)O-、-O(CO)O-或其组合，以及
Y1到Y3各自独立地为经取代或未经取代的C1到C10烷基、经取代或未经取代的C2到C10烯基、经取代或未经取代的C1到C10杂烷基、经取代或未经取代的C1到C10杂烯基、经取代或未经取代的C3到C20环烷基、经取代或未经取代的C2到C20杂环烷基或其组合。
4.根据权利要求1所述的抗蚀剂底层组合物，其中化学式3的R1和R2各自独立地为羟基、氨基、卤素原子、经取代或未经取代的C1到C10烷氧基、经取代或未经取代的C1到C10烷基、经取代或未经取代的C3到C20环烷基或经取代或未经取代的C3到C20杂环烷基或其组合。
5.根据权利要求1所述的抗蚀剂底层组合物，其中化学式3的n和m各自独立地为0到3的整数。
6.根据权利要求1所述的抗蚀剂底层组合物，其中所述由化学式3表示的化合物由化学式3-1表示：
[化学式3-1]
其中，在化学式3-1中，
R1到R6各自独立地为氢、羟基、氨基、卤素原子、经取代或未经取代的C1到C10烷氧基、经取代或未经取代的C1到C10烷基、经取代或未经取代的C3到C20环烷基、经取代或未经取代的C3到C20杂环烷基、经取代或未经取代的C6到C20芳基、经取代或未经取代的C1到C20杂芳基或其组合。
7.根据权利要求6所述的抗蚀剂底层组合物，其中化学式3-1的R1和R2各自独立地为羟基、氨基、卤素原子、经取代或未经取代的C1到C10烷基或经取代或未经取代的C3到C20杂环烷基，R3到R6各自独立地为氢、羟基、卤素原子、经取代或未经取代的C1到C10烷氧基、经取代或未经取代的C1到C10烷基或其组合。
8.根据权利要求1所述的抗蚀剂底层组合物，其中所述由化学式3表示的化合物由化学式3-2到化学式3-13中的任一个表示：
[化学式3-2]
[化学式3-3]
[化学式3-4]
[化学式3-5]
[化学式3-6]
[化学式3-7]
[化学式3-8]
[化学式3-9]
[化学式3-10]
[化学式3-11]
[化学式3-12]
[化学式3-13]
9.根据权利要求1所述的抗蚀剂底层组合物，其中所述聚合物具有1,000克/摩尔到300,000克/摩尔的重量平均分子量。
10.根据权利要求1所述的抗蚀剂底层组合物，其中所述聚合物与所述化合物的重量比为9:1到2:3。
11.根据权利要求1所述的抗蚀剂底层组合物，其中按所述抗蚀剂底层组合物的总量计，以0.1重量％到50重量％的量包含所述聚合物。
12.根据权利要求1所述的抗蚀剂底层组合物，其中按所述抗蚀剂底层组合物的总量计，以0.01重量％到20重量％的量包含所述化合物。
13.根据权利要求1所述的抗蚀剂底层组合物，其中所述抗蚀剂底层组合物还包含由丙烯酸类树脂、环氧类树脂、酚醛清漆树脂、甘脲树脂以及三聚氰胺类树脂中选出的至少一种聚合物。
14.根据权利要求1所述的抗蚀剂底层组合物，其中所述抗蚀剂底层组合物还包含表面活性剂、热酸产生剂、光酸产生剂、塑化剂或其组合的添加剂。
15.一种形成图案的方法，包括
在衬底上形成蚀刻目标层，
在所述蚀刻目标层上涂布根据权利要求1到14所述的抗蚀剂底层组合物以形成抗蚀剂底层，
在所述抗蚀剂底层上形成光刻胶图案，以及
使用所述光刻胶图案作为蚀刻掩模依序蚀刻所述抗蚀剂底层和所述蚀刻目标层。
16.根据权利要求15所述的形成图案的方法，其中
所述形成光刻胶图案包含
在所述抗蚀剂底层上形成光刻胶层，
曝光所述光刻胶层，以及
显影所述光刻胶层。
17.根据权利要求15所述的形成图案的方法，其中所述形成抗蚀剂底层还包含在涂布所述抗蚀剂底层组合物之后，在约100℃到约300℃下进行热处理。
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