專利名稱：硬掩模組合物和形成圖案的方法以及包括該圖案的半導體集成電路器件的制作方法
技術領域：
提供了一種硬掩模組合物、利用其形成圖案的方法以及包括該圖案的半導體集成電路器件。
背景技術：
包括微電子制造以及顯微結構制造(如微機械、磁阻磁頭等)的工業領域需要包括許多具有尺寸減小的圖案的電路的芯片。有效的光刻技術在減小圖案尺寸方面是很重要的。光刻不僅在使圖案直接在預定襯底上成像方面影響顯微結構的制造，而且還在制造通常用于這種成像的掩模方面影響顯微結構的制造。典型的光刻方法包括通過將放射性射線敏感的抗蝕劑曝光于成像放射性射線來形成圖案化抗蝕劑層的方法。隨后，通過利用顯影液使曝光的抗蝕劑層顯影來獲得圖像。然后，通過在圖案化的抗蝕劑層的開口中蝕刻材料而將圖案轉印到下層材料上。在圖案的轉印之后，除去剩余的抗蝕劑層。然而，在一些光刻成像方法中，在隨后的蝕刻過程中，所用的抗蝕劑不能提供足夠的抗性從而將預定圖案有效地轉印到抗蝕劑另一側的層上。因此，當需要超薄膜抗蝕劑層時，當待蝕刻的不同表面上的材料較厚時，當需要較大的蝕刻厚度時，和/或當對于不同表面上的材料需要使用特定蝕刻劑時，將所謂的硬掩模層用作抗蝕劑層和不同表面上的材料之間的中間層，該材料可通過從圖案化的抗蝕劑轉印而被圖案化。硬掩模層適應于來自圖案化抗蝕劑層的圖案，并支持將圖案轉印到不同表面的材料上所需的蝕刻過程。硬掩模層需要通過使用硬掩模組合物而經歷光刻技術，該硬掩模組合物具有高蝕刻選擇性和對多重蝕刻過程的足夠抗性，并使得抗蝕劑和不同表面層之間的反射率最小。由這種硬掩模組合物形成的圖案可具有改善的光學特性。

發明內容
本發明的一種實施方式提供了具有高蝕刻選擇性和改善的光學特性的硬掩模組合物。本發明的另一種實施方式提供了一種用于形成硬掩模組合物的圖案的方法。本發明的再一種實施方式提供了一種包括由上述圖案形成方法形成的圖案的半導體集成電路器件。根據本發明的一種實施方式，提供了一種硬掩模組合物，該硬掩模組合物包括由以下化學式1表示的含芳環化合物以及溶劑
[化學式1]
權利要求
1. 一種硬掩模組合物，包含由以下化學式1表示的含芳環化合物和溶劑[化學式1]
2.根據權利要求1所述的硬掩模組合物，其中，所述A是選自以下組1中示出的取代或未取代的芳環基團之一 [組1]
3.根據權利要求1所述的硬掩模組合物，其中，所述含芳環化合物是單體。
4.根據權利要求1所述的硬掩模組合物，其中，所述含芳環化合物的分子量為約300至約 4000。
5.根據權利要求1所述的硬掩模組合物，其中，基于所述硬掩模組合物的總量，所述含芳環化合物和所述溶劑的量分別為約1 丨％至約20wt%和約80wt%至約99wt%。
6.根據權利要求1所述的硬掩模組合物，其中，所述溶劑包含選自丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇單甲醚(PGME)、環己酮、和乳酸乙酯中的至少一種。
7.一種用于形成圖案的方法，包括 在襯底上提供材料層，在所述材料層上形成硬掩模層，所述硬掩模層包含由以下化學式1表示的含芳環化合物；在所述硬掩模層上形成抗蝕劑層； 通過使所述抗蝕劑層曝光和顯影來形成抗蝕劑圖案； 通過使用所述抗蝕劑圖案而選擇性地除去所述硬掩模層；以及暴露所述材料層的一部分；并對所述材料層的所述暴露部分進行蝕刻， [化學式
8.根據權利要求7所述的方法，其中，所述A是選自下組1中示出的取代或未取代的芳環基團之一， [組1]
9.根據權利要求7所述的方法，其中，所述含芳環化合物是單體。
10.根據權利要求7所述的方法，其中，所述含芳環化合物的分子量為約300至約 4000。
11.根據權利要求7所述的方法，其中，所述溶劑包含選自丙二醇單甲醚乙酸酯 (PGMEA)、丙二醇單甲醚(PGME)、環己酮、和乳酸乙酯中的至少一種。
12.根據權利要求7所述的方法，其中，所述硬掩模層是通過旋涂方法形成的。
13.根據權利要求7所述的方法，進一步包括在形成所述抗蝕劑層之前，在所述材料層上形成含硅的輔助層。
14.根據權利要求13所述的方法，進一步包括在形成所述硬掩模層之前，形成底部抗反射涂層(BARC)。
15.一種半導體集成電路器件，包括通過權利要求7所述的方法形成的圖案。基、取代或未取代的C6至C30芳基、取代或未取代的C3至C30環烯基、取代或未取代的C7 至C20芳烷基、取代或未取代的Cl至C20雜烷基、取代或未取代的C2至C30雜環烷基、取代或未取代的C2至C30雜芳基、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、或它們的組合，X1至\各自獨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環燒基、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、羥基、或它們的組合， 叫至 各自獨立地是0或1，并且 1 ^ n1+n2+n3+n4+n5+n6 ^ 60
全文摘要
本發明提供了一種硬掩模組合物，其包含由以下化學式1表示的含芳環化合物和溶劑，在化學式1中，A、R1至R6、X1至X6、n1至n6均與說明書中具體定義的相同。本發明還提供了一種通過使用該硬掩模組合物來形成圖案的方法和包括通過該圖案形成方法形成的多個圖案的半導體集成電路器件。本發明的硬掩模組合物能夠在確保對多重蝕刻的抗性的同時，具有高蝕刻選擇性和改善的光學性能。
文檔編號G03F7/00GK102566281SQ20111030492
公開日2012年7月11日 申請日期2011年10月10日 優先權日2010年12月16日
發明者吳丞培, 宋知胤, 崔有廷, 田桓承, 金旼秀 申請人:第一毛織株式會社