TW201602731A - 硬罩幕組成物和使用所述硬罩幕組成物形成圖案的方法 - Google Patents

硬罩幕組成物和使用所述硬罩幕組成物形成圖案的方法 Download PDF

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Abstract

一種包含聚合物和溶劑的硬罩幕組成物以及形成圖案的方法，其中所述硬罩幕組成物包括聚合物，所述聚合物包含由以下化學式1表示的部分。 □在所述化學式1中，A、B、R1和R2與具體實施方式中所定義的相同。

Description

硬罩幕組成物和使用所述硬罩幕組成物形成圖案的 方法 【相關申請的交叉引用】
本申請要求2014年7月15日在韓國智慧財產權局提交的韓國專利申請第10-2014-0089367號的優先權和權益，其全部內容以引用的方式併入本文中。
本發明公開一種硬罩幕組成物，和一種使用所述硬罩幕組成物形成圖案的方法。
最近，半導體行業已發展到具有幾納米到幾十納米尺寸的圖案的超精細技術。所述超精細技術主要需要有效的微影技術。
典型的微影技術包含：在半導體基底上提供材料層；在材料層上塗布光阻層；曝光且顯影所述光阻層以提供光阻圖案；以及使用所述光阻圖案作為掩模來蝕刻所述材料層。
當今，根據欲形成的圖案的較小尺寸，僅僅通過上述典 型的微影技術難以提供輪廓清晰的精細圖案。因此，可在材料層與光阻層之間形成被稱作硬罩幕層的層來得到精細圖案。
硬罩幕層起到中間層的作用，用於通過選擇性蝕刻製程將光阻的精細圖案轉移到材料層。因此，硬罩幕層需要具有例如耐熱性和耐蝕刻性等的特徵以在多種蝕刻製程期間耐受。
另一方面，最近已經提出了通過旋塗式塗布法而不是化學氣相沉積來形成硬罩幕層。旋塗式塗布法易於進行且還可改良間隙填充特徵和平坦化特徵。當必需使用多個圖案來獲得精細圖案時，需要在無空隙下用層填充圖案的間隙填充特徵。另外，當基底具有凸塊或作為基底的晶片具有圖案緻密區或無圖案區兩者時，需要用較低層平坦化層表面的平坦化特徵。
因此，需要發展滿足硬罩幕層特徵的硬罩幕組成物。
一個實施例提供同時確保耐蝕刻性和平坦化特徵的硬罩幕組成物。
另一實施例提供一種使用硬罩幕組成物形成圖案的方法。
根據一個實施例，硬罩幕組成物包含聚合物和溶劑，所述聚合物包含由以下化學式1表示的部分(moiety)。
[化學式1]
在化學式1中，A和B獨立地是經取代或未經取代的芳環基，R1和R2獨立地是氟(-F)、羥基(-OH)、經取代或未經取代的芳環基或其組合。
A和B可獨立地為經取代或未經取代的C6到C50亞芳基。
A和B可獨立地為以下族群1和族群2中所列的基團之一。
在族群1中，R3和R4獨立地是氫(-H)、羥基(-OH)、甲氧基(-OCH3)、 乙氧基(-OC2H5)、鹵素(-F、-Cl、-Br、-I)、經取代或未經取代的C3到C30環烯基、經取代或未經取代的C1到C20烷基胺基、經取代或未經取代的C7到C20芳烷基、經取代或未經取代的C1到C20雜烷基、經取代或未經取代的C2到C30雜環烷基、經取代或未經取代的C2到C30雜芳基、經取代或未經取代的C1到C4烷基醚基、經取代或未經取代的C7到C20芳基亞烷基醚基、經取代或未經取代的C1到C30鹵烷基或其組合，
在族群2中，X1和X2獨立地是族群1中所列的基團之一，R5和R6獨立地是氫(-H)、羥基(-OH)、甲氧基(-OCH3)、乙氧基(-OC2H5)、鹵素(-F、-Cl、-Br、-I)、經取代或未經取代的C3到C30環烯基、經取代或未經取代的C1到C20烷基胺基、經取代或未經取代的C7到C20芳烷基、經取代或未經取代的C1到C20雜烷基、經取代或未經取代的C2到C30雜環烷基、經取代或未經取代的C2到C30雜芳基、經取代或未經取代的C1到C4烷基醚基、經取代或未經取代的C7到C20芳基亞烷基醚基、經取代或未經取代的C1到C30鹵烷基或其組合。
A和B中的至少一者可為經取代或未經取代的多環芳環基。
聚合物可由以下化學式2表示。
在化學式2中，A1、A2、B1以及B2獨立地是經取代或未經取代的芳環基，R1a、R2a、R1b、R2b、R1c、R2c、R1d和R2d獨立地是氟(-F)、羥基(-OH)、經取代或未經取代的芳環基或其組合，以及m和n分別為0至200的整數。
m和n的總和至少為1。
A1、A2、B1以及B2可獨立地為經取代或未經取代的C6到C50亞芳基。
A1、A2、B1以及B2可獨立地為族群1和族群2中所列的基團之一。
R1a、R2a、R1b、R2b、R1c、R2c、R1d和R2d中的至少一者可為經取代或未經取代的芳環基，以及經取代或未經取代的芳環基可為經取代或未經取代的萘基、經取代或未經取代的苯基、經取代或未經取代的聯苯基、經取代或未經取代的芘基、經取代或未經取代的聯萘基、經取代或未經取代的蒽基、經取代或未經取代的芴基或其組合。
聚合物的重量平均分子量可以為約1,000到約200,000。
以有機層組成物的總量計，可以約0.1重量%到約30重量%的量包含聚合物。
R1和R2中的至少一者可為經取代或未經取代的芳環基，以及經取代或未經取代的芳環基可為經取代或未經取代的萘基、經取代或未經取代的苯基、經取代或未經取代的聯苯基、經取代或未經取代的芘基、經取代或未經取代的聯萘基、經取代或未經取代的蒽基、經取代或未經取代的芴基或其組合。
根據另一實施例，形成圖案的方法包含：在基底上提供材料層，在材料層上塗覆硬罩幕組成物，熱處理硬罩幕組成物以形成硬罩幕層，在硬罩幕層上形成含矽薄層，在含矽薄層上形成光阻層，曝光且顯影光阻層以形成光阻圖案，使用光阻圖案選擇性地去除含矽薄層和硬罩幕層以曝光材料層的一部分，以及蝕刻材料層的曝光部分。
硬罩幕組成物可以使用旋塗式塗布法塗覆。
形成硬罩幕層的製程可以包含在約100℃到約500℃下進行熱處理。
所述方法可進一步包含在形成光阻層之前形成底部抗反射塗層(bottom antireflective coating，BARC)。
含矽薄層可包含氮氧化矽(silicon oxynitride，SiON)。
可提供同时确保耐蚀刻性和平坦化特征的硬罩幕组成物。
圖1為繪示實例1中製造的硬罩幕層的圖案特徵的電子掃描顯微鏡(SEM)照片。
圖2為繪示比較例2中製造的硬罩幕層的圖案特徵的電子掃描顯微鏡(SEM)照片。
本發明的例示性實施例將在下文中進行詳細描述，並且可以容易由具有相關領域中常識的人員執行。然而，本發明可以多種不同形式實施，並且不解釋為限於本文所闡述的例示性實施例。
如本文所用，當未另外提供定義時，術語‘經取代的’可以指經由以下各項中選出的取代基取代而代替化合物的氫原子的一者：鹵素(F、Br、Cl或I)、羥基、烷氧基、硝基、氰基、氨基、疊氮基、脒基、肼基、亞肼基、羰基、氨甲醯基、硫醇基、酯基、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、C1到C20烷基、C2到C20烯基、C2到C20炔基、C6到C30芳基、C7到C30芳烷基、C1到C30烷氧基、C1到C20雜烷基、C3到C20雜芳基烷基、C3到C30環烷基、C3到C15環烯基、C6到C15環炔基、C3到C30雜環烷基和其組合。
未另外提供定義時，如本文所使用，術語‘雜’是指包含1到3個選自B、N、O、S和P的雜原子者。
如本文所用，當未另外提供定義時，‘*’表示化合物或化合物部分的鍵聯點。
在下文中，描述了根據一個實施例的硬罩幕組成物。
根據一個實施例的硬罩幕組成物包含聚合物和溶劑，所述聚合物包含由以下化學式1表示的部分。
在化學式1中，A和B獨立地是經取代或未經取代的芳環基，以及R1和R2獨立地是氟(-F)、羥基(-OH)、經取代或未經取代的芳環基或其組合。
由化學式1表示的部分包含兩個芳環基團，且在此，位於所述芳環基團之間的烷基連接基團中的氫經由以下各者中選出的基團取代：氟(-F)、苯基、聯苯基、羥基(-OH)、經取代或未經取代的芳環基或其組合。
所述官能團結合能較大但反應性相對較小，且可以預先取代與聚合物的SP3碳鍵接的氫以防止在烘烤製程期間氟取代與SP3碳鍵接的氫。因此，可改進硬罩幕層在烘烤製程期間甚至在低溫下的扭動(wiggling)特徵。另外，可通過減少在高溫下在烘烤製程期間的可氧化位點來改進蝕刻性能，且同時可通過減少在高溫下的熱收縮來改進平坦化特徵。
聚合物可以包含多個由化學式1表示的部分，且所述多個部分可以具有相同結構或不同結構。
A和B可例如獨立地為經取代或未經取代的C6到C50亞芳基，並且具體為以下族群1和族群2中所列的基團之一，但不限於此。
在族群1中，R3和R4獨立地是氫(-H)、羥基(-OH)、甲氧基(-OCH3)、乙氧基(-OC2H5)、鹵素(-F、-Cl、-Br、-I)、經取代或未經取代的C3到C30環烯基、經取代或未經取代的C1到C20烷基胺基、 經取代或未經取代的C7到C20芳烷基、經取代或未經取代的C1到C20雜烷基、經取代或未經取代的C2到C30雜環烷基、經取代或未經取代的C2到C30雜芳基、經取代或未經取代的C1到C4烷基醚基、經取代或未經取代的C7到C20芳基亞烷基醚基、經取代或未經取代的C1到C30鹵烷基或其組合。
在族群2中，X1和X2獨立地是前述族群1中所列的基團之一，以及R5和R6獨立地是氫(-H)、羥基(-OH)、甲氧基(-OCH3)、乙氧基(-OC2H5)、鹵素(-F、-Cl、-Br、-I)、經取代或未經取代的C3到C30環烯基、經取代或未經取代的C1到C20烷基胺基、經取代或未經取代的C7到C20芳烷基、經取代或未經取代的C1到C20雜烷基、經取代或未經取代的C2到C30雜環烷基、經取代或未經取代的C2到C30雜芳基、經取代或未經取代的C1到C4烷基醚基、經取代或未經取代的C7到C20芳基亞烷基醚基、經取代或未經取代的C1到C30鹵烷基或其組合。
R1和R2中的至少一者可為經取代或未經取代的芳環基，以及經取代或未經取代的芳環基可為經取代或未經取代的萘基、經取代或未經取代的苯基、經取代或未經取代的聯苯基、經取代 或未經取代的芘基、經取代或未經取代的聯萘基、經取代或未經取代的蒽基、經取代或未經取代的芴基或其組合。
舉例來說，A和B中的至少一者可為經取代或未經取代的多環芳環基，且所述多環芳環基可例如由以下族群3中選出。
族群3中所列的多環芳香族基團的至少一個氫可經以下各者取代：羥基(-OH)、甲氧基(-OCH3)、乙氧基(-OC2H5)、 鹵素(-F、-Cl、-Br、-I)、經取代或未經取代的C3到C30環烯基、經取代或未經取代的C1到C20烷基胺基、經取代或未經取代的C7到C20芳烷基、經取代或未經取代的C1到C20雜烷基、經取代或未經取代的C2到C30雜環烷基、經取代或未經取代的C2到C30雜芳基、經取代或未經取代的C1到C4烷基醚基、經取代或未經取代的C7到C20芳基亞烷基醚基、經取代或未經取代的C1到C30鹵烷基或其組合。
舉例來說，聚合物可以由以下化學式2表示。
在化學式2中，A1、A2、B1以及B2獨立地是經取代或未經取代的芳環基，R1a、R2a、R1b、R2b、R1c、R2c、R1d和R2d獨立地是氟(-F)、羥基(-OH)、經取代或未經取代的芳環基或其組合，以及m和n分別為0至200的整數，其限制條件為m和n的總和至少為1。
舉例來說，在化學式2中，A1、A2、B1和B2可獨立地為經取代或未經取代的C6到C50亞芳基，並且具體為前述族群1和族群2中所列的基團之一，但不限於此。
R1a、R2a、R1b、R2b、R1c、R2c、R1d和R2d中的至少一者 可為經取代或未經取代的芳環基，以及經取代或未經取代的芳環基可為經取代或未經取代的萘基、經取代或未經取代的苯基、經取代或未經取代的聯苯基、經取代或未經取代的芘基、經取代或未經取代的聯萘基、經取代或未經取代的蒽基、經取代或未經取代的芴基或其組合。
聚合物的重量平均分子量可以為約1,000到約200,000。當聚合物具有在所述範圍內的重量平均分子量時，可以調節並由此優化包含聚合物的硬罩幕組成物的碳量和溶解度。
溶劑可以是足以溶解或分散聚合物的任一者，並且可以是例如由丙二醇、丙二醇二乙酸酯、甲氧基丙二醇、二甘醇、二甘醇丁基醚、三(乙二醇)單甲基醚、丙二醇單甲基醚、丙二醇單甲基醚乙酸酯、環己酮、乳酸乙酯、γ-丁內酯、甲基吡咯烷酮以及乙醯丙酮中選出的至少一者。
以有機層組成物的總量計，可以約0.1重量%到約30重量%的量包含聚合物。當聚合物在所述範圍內被包含時，可以控制有機層的厚度、表面粗糙度和平坦化。
硬罩幕組成物可進一步包含表面活性劑。
表面活性劑可包含例如烷基苯磺酸鹽、烷基吡啶鹽、聚乙二醇或季銨鹽，但並不限於此。
以100重量份的硬罩幕組成物計，可以約0.001重量份到約3重量份的量包含表面活性劑。當表面活性劑在所述範圍內被包含時，可以在不改變硬罩幕組成物的光學特性的情況下提高溶 解度。
下文描述了用於通過使用硬罩幕組成物形成圖案的方法。
根據另一實施例形成圖案的方法包含：在基底上提供材料層，在材料層上塗覆包含聚合物和溶劑的硬罩幕組成物，熱處理硬罩幕組成物以形成硬罩幕層，在硬罩幕層上形成含矽薄層，在含矽薄層上形成光阻層，使光阻層曝光並且顯影以形成光阻圖案，使用光阻圖案選擇性地移除含矽薄層和硬罩幕層以使材料層的一部分曝光，以及蝕刻材料層的曝光部分。
基底可以是例如矽晶片、玻璃基底或聚合物基底。
材料層為最終將被圖案化的材料，例如，金屬層，如鋁層和銅層；半導體層，如矽層；或絕緣層，如氧化矽層和氮化矽層。材料層可以通過如化學氣相沉積(chemical vapor deposition，CVD)製程等方法形成。
硬罩幕組成物與上文所述相同，且可以按溶液的形式通過旋塗式塗布法塗覆。在此，硬罩幕組成物的厚度不受特定限制，但可以為例如約50埃到約10,000埃。
可以例如在約100℃到約500℃下對硬罩幕組成物進行熱處理約10秒到1小時。
含矽薄層可以由例如氮化矽或氧化矽形成。
所述方法可以進一步包含在形成所述光阻層之前形成底部抗反射塗層(BARC)。
光阻層的曝光可以使用例如ArF、KrF或EUV進行。在曝光之後，可以在約100℃到約500℃下進行熱處理。
可以通過乾式蝕刻製程使用蝕刻氣體進行材料層的曝光部分的蝕刻製程，並且蝕刻氣體可以是例如但不限於CHF3、CF4、Cl2、BCl3以及其混合氣體。
經蝕刻的材料層可以多個圖案形成，並且多個圖案可以是金屬圖案、半導體圖案、絕緣圖案等，例如半導體積體電路裝置的不同圖案。
下文參考實例對本發明進行更詳細的說明。然而，這些實例是例示性的，並且本發明並不限於此。
合成實例 合成實例1 傅-克醯化(Friedel-Craft Acylation)(取代基引入反應)
將20.2克(0.1摩爾)對酞醯二氯、37.8克(0.1摩爾)9,9-雙(4-甲氧苯基)-9H-芴以及232克1,2-二氯乙烷放置在燒瓶中。接著，將13.2克(0.1摩爾)氯化鋁緩慢添加到溶液中，且在室溫下攪拌混合物。然後，通過每隔一小時測量聚合反應物的重量平均分子量來從聚合反應物獲取樣品，且當重量平均分子量達到1,200到1,500時，終止反應。當反應終止時，向其中添加甲醇，通過使用水和甲醇來移除在將其中產生的沉澱過濾之後殘留的單體。
氟化
將2.5克(4.5毫摩爾)從取代基引入反應獲得的化合物、2.2克(9毫摩爾)4-叔丁基-2,6-二甲基苯基三氟化硫、2毫升HF-吡啶以及20毫升二氯甲烷以逐滴方式添加在燒瓶中，且然後在50℃下攪拌24小時。當終止反應時，將反應物冷卻到室溫，用5%鹽酸溶液和水洗滌由其獲得的有機層，並且移除其中殘留的溶劑，獲得由以下化學式A表示的化合物(聚合物重量平均分子量=3,000)。
合成實例2 傅-克醯化(取代基引入反應)
將20.2克(0.1摩爾)對酞醯二氯、37.8克(0.1摩爾)9,9-雙(4-甲氧苯基)-9H-芴以及232克1,2-二氯乙烷放置在燒瓶中。接著，將13.2克(0.1摩爾)氯化鋁緩慢添加到溶液中，且在室溫下攪拌混合物。然後，通過每隔一小時測量聚合反應物的重量平均分子量來從聚合反應物獲取樣品，且當重量平均分子量是1,200到1,500時，終止反應。當終止反應時，用水和甲醇移除在將其中產生的沉澱過濾之後殘留的單體。
芳基化(芳香族基團的引入反應)
將2克2-溴萘溶解於10毫升四氫呋喃中，並且將溶液冷 卻到-78℃。接著，以逐滴方式向溶液中添加2.2毫升n-BuLi(2.5摩爾濃度)，攪拌混合物30分鐘，向其添加從取代基引入反應獲得並溶解於2毫升四氫呋喃中的3克化合物，並且攪拌混合物5小時。當終止反應時，所得物用1當量濃度HCl酸化並且過濾，獲得由化學式B表示的化合物(聚合物重量平均分子量=3,500)。
合成實例3 傅-克醯化(取代基引入反應)
根據與實例1相同的方法，改以使用20.2克(0.1摩爾)對酞醯二氯、11.6克(0.05摩爾)4-甲氧基芘、7.9克(0.05摩爾)甲氧基萘、157克1,2-二氯乙烷以及13.2克(0.1摩爾)氯化鋁，合成化合物。
氟化
根據與實例1相同的方法，通過使用2克從取代基引入反應獲得的化合物、2.5克(10毫摩爾)4-叔丁基-2,6-二甲基苯基三氟化硫、3毫升HF-吡啶以及20毫升二氯甲烷獲得由以下化學式C表示的化合物(聚合物重量平均分子量=2,500)。
[化學式C]
合成比較例1
將21.6克(0.057摩爾)9,9-雙(4-甲氧苯基)-9H-芴和9.6克(0.057摩爾)1,4-雙(甲氧基甲基)苯連續倒入配備有溫度計、冷凝器和機械攪拌器的500毫升燒瓶中，並且溶解於51克丙二醇單甲基醚乙酸酯(propylene glycol monomethyl ether acetate，PGMEA)中。隨後，向其中添加0.15克(0.001摩爾)亞硫酸二乙酯，且在90℃到120℃下攪拌混合物5小時到10小時左右。然後，通過每隔一小時測量聚合反應物的重量平均分子量來從聚合反應物獲取樣品，且當重量平均分子量達到1,800到2,300時，終止反應。
當反應終止時，將所得物冷卻到室溫，然後添加到40克蒸餾水和400克甲醇中，並且劇烈攪拌混合物並然後使其靜置。將從其移除上清液之後，將其中的沉澱物溶解於80克丙二醇單甲基醚乙酸酯(PGMEA)中，並且通過使用40克甲醇和40克水劇烈攪拌溶液然後使其靜置(第一製程)。在此，再次移除從其獲得的上清液，並且將殘留於此的沉澱物溶解在40克丙二醇單甲基醚乙酸酯(PGMEA)中(第二製程)。第一製程和第二製程被視為一個純化製程，且此純化製程總計進行三次。將純化的聚合物溶解於80克丙二醇單甲基醚乙酸酯(PGMEA)中，並且將溶液減 壓以移除甲醇和蒸餾水，獲得由化學式D表示的化合物(聚合物Mw=2500)。
合成比較例2
根據與比較例1相同的方法，通過使用23.2克(0.1摩爾)4-甲氧基芘、33.2克(0.2摩爾)1,4-雙(甲氧基甲基)苯、15.8克(0.1摩爾)1-甲氧基萘、72.2克丙二醇單甲基醚乙酸酯(PGMEA)和0.62克(4毫摩爾)硫酸二乙酯獲得由以下化學式E表示的化合物(聚合物Mw=2500)。
制备硬罩幕组成物 實例1
通過將根據合成實例1的化合物溶解在丙二醇單甲基醚乙酸酯(PGMEA)與環己酮(7：3(容積/容積))的混合溶劑中並且過濾溶液來製備硬罩幕組成物。取決於所要厚度，基於硬罩幕組成物的總重量，以3重量%到13重量%的量使用化合物。
實例2
根據與實例1相同的方法，改以使用合成實例2的化合物代替合成實例1的化合物，製備硬罩幕組成物。
實例3
根據與實例1相同的方法，改以使用合成實例3的化合物代替合成實例1的化合物，製備硬罩幕組成物。
比較例1
根據與實例1相同的方法，改以使用合成比較例1的化合物代替合成實例1的化合物，製備硬罩幕組成物。
比較例2
根據與實例1相同的方法，改以使用合成比較例2的化合物代替合成實例1的化合物，製備硬罩幕組成物。
評估 評估1：耐蝕刻性
旋塗式塗布根據實例1到實例3和比較例1和比較例2的各硬罩幕組成物以在矽晶片上形成4,000埃厚薄膜，然後在熱板上在400℃下熱處理2分鐘。接著，測量薄膜的厚度。然後，薄膜通過分別使用CHF3/CF4混合氣體和N2/O2混合氣體乾式蝕刻100秒和60秒，然後再次測量薄膜的厚度。在乾式蝕刻之前和之後的薄膜厚度和其蝕刻時間用於根據以下計算方程式1計算塊體蝕刻速率(bulk etch rate，BER)。
[计算方程式1](初始薄膜厚度-蝕刻後的薄膜厚度)/蝕刻時間(埃/秒)
結果提供在表1中。
參看表1，與分別由根據比較例1和比較例2的硬罩幕組成物形成的薄膜相比，分別由根據實例1到實例3的硬罩幕組成物形成的薄膜相對於蝕刻氣體顯示足夠的耐蝕刻性並且因此展示改進的塊體蝕刻特徵。
評估2：圖案形成
旋塗式塗布根據實例1到實例3和比較例1和比較例2的各硬罩幕組成物以在矽晶片上形成硬罩幕層，然後在熱板上在300℃下熱處理3分鐘。隨後，在化學氣相沉積(CVD)方法中形成300埃厚氮化矽(silicon nitride，SiN)層，在其上塗布KrF的光阻，並且產品在110℃下熱處理60秒然後通過使用ASML(XT： 1400，NA 0.93)曝光設備曝光並用氫氧化四甲基銨(2.38重量% TMAH水溶液)顯影。隨後，通過使用CHF3/CF4混合氣體對氮化矽層進行乾式蝕刻，然後，通過使用N2/O2混合氣體對硬罩幕層進行乾式蝕刻。然後，其上形成的圖案輪廓通過使用電子掃描顯微鏡(electron scanning microscope，SEM)檢查。
結果提供在表2以及圖1和圖2中。
參考表2，分別由根據實例1到實例3的硬罩幕組成物形成的薄膜在低溫製程中不展示扭動，而分別由根據比較例1和比較例2的硬罩幕組成物形成的圖案展示扭動。
圖1和圖2為根據實例1和比較例2的各硬罩幕層的圖案特徵的電子掃描顯微鏡(SEM)照片。
參看圖1和圖2，由根據實例1的硬罩幕組成物形成的圖案的橫截面與由根據比較例2的硬罩幕組成物形成的圖案的橫截 面相比展示更少扭動。
雖然已經結合目前視為實用例示性實施例的內容來描述本發明，但應理解本發明不限於所公開的實施例，而是相反，本發明旨在涵蓋包含在所附申請專利範圍的精神和範圍內的各種修改和等效配置。

Claims (16)

  1. 一種硬罩幕組成物，包括：聚合物，其包括由以下化學式1表示的部分，以及溶劑： 其中，在所述化學式1中，A和B獨立地是經取代或未經取代的芳環基，以及R1和R2獨立地是氟、羥基、經取代或未經取代的芳環基或其組合。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的硬罩幕組成物，其中所述A和B獨立地是經取代或未經取代的C6到C50亞芳基。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的硬罩幕組成物，其中所述A和B獨立地是族群1和族群2中所列的基團之一：[族群1] 其中，在所述族群1中，R3和R4獨立地是氫、羥基、甲氧基、乙氧基、鹵素、經取代或未經取代的C3到C30環烯基、經取代或未經取代的C1到C20烷基胺基、經取代或未經取代的C7到C20芳烷基、經取代或未經取代的C1到C20雜烷基、經取代或未經取代的C2到C30雜環烷基、經取代或未經取代的C2到C30雜芳基、經取代或未經取代的C1到C4烷基醚基、經取代或未經取代的C7到C20芳基亞烷基醚基、經取代或未經取代的C1到C30鹵烷基或其組合，[族群2] 其中，在所述族群2中，X1和X2獨立地是所述族群1中所列的基團之一，以及R5和R6獨立地是氫、羥基、甲氧基、乙氧基、鹵素、經取代或未經取代的C3到C30環烯基、經取代或未經取代的C1到C20烷基胺基、經取代或未經取代的C7到C20芳烷基、經取代或未經取代的C1到C20雜烷基、經取代或未經取代的C2到C30雜環烷基、經取代或未經取代的C2到C30雜芳基、經取代或未經取代的C1到C4烷基醚基、經取代或未經取代的C7到C20芳基亞烷基醚基、經取代或未經取代的C1到C30鹵烷基或其組合。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的硬罩幕組成物，其中所述A和B中的至少一者為經取代或未經取代的多環芳環基。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的硬罩幕組成物，其中所述聚合物由以下化學式2表示： 其中，在所述化學式2中，A1、A2、B1以及B2獨立地是經取代或未經取代的芳環基，R1a、R2a、R1b、R2b、R1c、R2c、R1d和R2d獨立地是氟、羥基、 經取代或未經取代的芳環基或其組合，以及m和n分別為0至200的整數，其限制條件為所述m和n的總和至少為1。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的硬罩幕組成物，其中所述A1、A2、B1和B2獨立地是經取代或未經取代的C6到C50亞芳基。
  7. 如申請專利範圍第5項所述的硬罩幕組成物，其中所述A1、A2、B1和B2獨立地是族群1和族群2中所列的基團之一： 其中，在所述族群1中，R3和R4獨立地是氫、羥基、甲氧基、乙氧基、鹵素、經取代或未經取代的C3到C30環烯基、經取代或未經取代的C1到C20 烷基胺基、經取代或未經取代的C7到C20芳烷基、經取代或未經取代的C1到C20雜烷基、經取代或未經取代的C2到C30雜環烷基、經取代或未經取代的C2到C30雜芳基、經取代或未經取代的C1到C4烷基醚基、經取代或未經取代的C7到C20芳基亞烷基醚基、經取代或未經取代的C1到C30鹵烷基或其組合， 其中，在所述族群2中，X1和X2獨立地是所述族群1中所列的基團之一，以及R5和R6獨立地是氫、羥基、甲氧基、乙氧基、鹵素、經取代或未經取代的C3到C30環烯基、經取代或未經取代的C1到C20烷基胺基、經取代或未經取代的C7到C20芳烷基、經取代或未經取代的C1到C20雜烷基、經取代或未經取代的C2到C30雜環烷基、經取代或未經取代的C2到C30雜芳基、經取代或未經取代的C1到C4烷基醚基、經取代或未經取代的C7到C20芳基亞烷基醚基、經取代或未經取代的C1到C30鹵烷基或其組合。
  8. 如申請專利範圍第5項所述的硬罩幕組成物，其中R1a、R2a、R1b、R2b、R1c、R2c、R1d和R2d中的至少一者為經取代或未經取代的芳環基，所述經取代或未經取代的芳環基為經取代或未經取代的萘基、經取代或未經取代的苯基、經取代或未經取代的 聯苯基、經取代或未經取代的芘基、經取代或未經取代的聯萘基、經取代或未經取代的蒽基、經取代或未經取代的芴基或其組合。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的硬罩幕組成物，其中所述聚合物的重量平均分子量為1,000到200,000。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的硬罩幕組成物，其中所述聚合物以有機層組成物的總量計以0.1重量%到30重量%的量包含在內。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的硬罩幕組成物，其中R1和R2中的至少一者為經取代或未經取代的芳環基，所述經取代或未經取代的芳環基為經取代或未經取代的萘基、經取代或未經取代的苯基、經取代或未經取代的聯苯基、經取代或未經取代的芘基、經取代或未經取代的聯萘基、經取代或未經取代的蒽基、經取代或未經取代的芴基或其組合。
  12. 一種形成圖案的方法，包括：在基底上提供材料層；在所述材料層上塗覆如申請專利範圍第1到11項中任一項所述的硬罩幕組成物，熱處理所述硬罩幕組成物以形成硬罩幕層，在所述硬罩幕層上形成含矽薄層，在所述含矽薄層上形成光阻層，使所述光阻層曝光並且顯影以形成光阻圖案，使用所述光阻圖案選擇性地移除所述含矽薄層和所述硬罩幕 層來曝光所述材料層的一部分；以及蝕刻所述材料層的曝光部分。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的方法，其中所述硬罩幕組成物使用旋塗式塗布法塗覆。
  14. 如申請專利範圍第12項所述的方法，其中所述硬罩幕層通過在100℃到500℃下熱處理來形成。
  15. 如申請專利範圍第12項所述的方法，其進一步包括在形成所述光阻層之前形成底部抗反射塗層。
  16. 如申請專利範圍第12項所述的方法，其中所述含矽薄層包括氮氧化矽。
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