[发明专利]硬掩模组合物和形成图案的方法以及包括该图案的半导体集成电路器件

说明书

技术领域

本发明提供了一种硬掩模组合物，使用该硬掩模组合物形成图案的方法，和包括该图案的半导体集成电路器件。 

背景技术

在包括微电子制造和显微结构制造(例如微电机、磁阻头等)的工业领域中，对包括许多电路、具有减小的图案尺寸的芯片存在需求。 

有效光刻技术的根本在于减小图案的尺寸。 

不仅从在预定基板上直接成像图案方面，而且从通常用于这样的成像的制造掩模方面，光刻影响显微结构的制造。 

典型的光刻工艺包括通过将放射性射线敏感抗蚀剂暴露至成像辐射射线从而形成图案化抗蚀层的工艺。 

随后，通过用显影液显影该暴露的抗蚀层以获得图案。 

然后，通过蚀刻图案化抗蚀剂层的开口中的材料将图案转移至底层材料上。 

在图案转移之后，除去剩余的抗蚀剂层。 

然而，在一些光刻成像工艺中，所使用的抗蚀剂在随后的蚀刻步骤中不提供对于将预定图案有效转移至抗蚀剂另一面上的层的足够抗性。 

因此，当需要超薄膜抗蚀剂层时，当在不同表面上的待蚀刻材料是厚的时，当要求相当的蚀刻深度时，和/或当需要特殊蚀刻剂以用于在不同表 面上的材料时，在抗蚀剂层和不同表面上的材料之间使用所谓的硬掩模层作为中间层，该中间层可以通过从图案化抗蚀剂的转移被图案化。 

硬掩模层容纳来自图案化抗蚀剂层的图案，并帮助对抗所要求的蚀刻步骤以将图案转移在不同表面的材料上。 

通过使用硬掩模组合物，硬掩模层需要经历光刻技术，所述硬掩模组合物具有高蚀刻选择性和对多个蚀刻步骤的足够抗蚀性，并最小化抗蚀剂和不同表面层之间的反射性。 

这样的硬掩模组合物所形成的图案可以具有改进的光学特性。 

发明内容

本发明的一个实施方案提供了具有高蚀刻选择性和改进的光学特性的硬掩模组合物。 

本发明的另一实施方案提供了用于形成所述硬掩模组合物的图案的方法。 

本发明的再另一实施方案提供了包括由上述图案形成方法所形成的图案的半导体集成电路器件。 

根据本发明的一个实施方案，提供了硬掩模组合物，所述硬掩模组合物包括一种化合物和溶剂，所述化合物包括用以下化学式1表示的结构单元： 

[化学式1] 

在化学式1中， 

A是-CH-或多价芳环基团， 

X是取代的或未取代的C1-C20亚烷基、取代的或未取代的C3-C30环亚烷基、取代的或未取代的C6-C30亚芳基、取代的或未取代的C3-C30环亚烯基、取代的或未取代的C7-C20芳基亚烷基、取代的或未取代的C1-C20杂亚烷基、取代的或未取代的C2-C30杂环亚烷基、取代的或未取代的C2-C30杂亚芳基、取代的或未取代的C2-C30亚烯基、取代的或未取代的C2-C30亚炔基、或它们的结合， 

L是单键、取代的或未取代的C1-C20亚烷基、取代的或未取代的C3-C30环亚烷基、取代的或未取代的C6-C30亚芳基、取代的或未取代的C3-C30环亚烯基、取代的或未取代的C7-C20芳基亚烷基、取代的或未取代的C1-C20杂亚烷基、取代的或未取代的C2-C30杂环亚烷基、取代的或未取代的C2-C30杂亚芳基、取代的或未取代的C2-C30亚烯基、取代的或未取代的C2-C30亚炔基、或它们的组合， 

R₁和R₂各自独立地是氢、羟基、卤素、取代的或未取代的C1-C20烷基、取代的或未取代的C3-C30环烷基、取代的或未取代的C6-C30芳基、取代的或未取代的C3-C30环烯基、取代的或未取代的C7-C20芳基烷基、取代的或未取代的C1-C20杂烷基、取代的或未取代的C2-C30杂环烷基、取代的或未取代的C2-C30杂芳基、取代的或未取代的C2-C30烯基、取代的或未取代的C2-C30炔基、取代的或未取代的C1-C30烷氧基、或它们的组合，并且 

n₁是1至6的整数，以及n₂为1至190。 

此处，A可以是选自下组1中所示的取代的或未取代的芳环之一。 

[组1] 

在组1中，