[发明专利]硬掩模组合物和通过使用该硬掩模组合物形成图案的方法

说明书

本发明涉及硬掩模组合物和通过使用该硬掩模组合物形成图案的方法。所述硬掩模组合物可包括：溶剂；和包含约0.01原子％‑约40原子％氧的2维碳纳米结构体、或其2维碳纳米结构体前体。所述2维碳纳米结构体前体中的氧的含量可低于约0.01原子％或者大于约40原子％。所述硬掩模组合物可用于形成精细图案。

相关申请

本申请要求在韩国知识产权局于2014年5月30日提交的韩国专利申请No.10-2014-0066524和2014年8月29日提交的韩国专利申请No.10-2014-0114530的优先权。将上述申请各自的全部公开内容引入本文作为参考。

技术领域

本公开内容涉及硬掩模组合物、制造硬掩模组合物的方法、和/或通过使用该硬掩模组合物形成图案的方法。

背景技术

半导体工业已经开发了用于提供几到几十纳米尺寸的图案的超精细技术，这可得益于有效的光刻(lithographic)技术。典型的光刻技术包括在半导体基底上提供材料层，在材料层上涂覆光刻胶层，将其曝光和显影以提供光刻胶图案，和通过使用光刻胶图案作为掩模蚀刻材料层。

由于将要形成的图案的尺寸变得更小，仅通过上述的典型光刻技术提供具有合乎需要的轮廓(profile)的精细图案可为困难的。因此，可在用于蚀刻的材料层和用于提供精细图案的光刻胶层之间形成称作“硬掩模”的层。硬掩模充当中间层，通过选择性蚀刻过程，所述中间层将光刻胶的精细图案传递给材料层。因此，期望硬掩模层具有耐化学性、耐热性和耐蚀刻性以忍受各种各样类型的蚀刻过程。

随着半导体器件已经变得高度集成化，材料层的高度一直被保持为大致相同或者已经相对增加，尽管材料层的线宽已经逐渐变窄。因此，材料层的高宽比已经增加。由于蚀刻过程需要在这样的条件下进行，因此光刻胶层和硬掩模图案的高度也需要增加。然而，增加光刻胶层和硬掩模图案的高度是受限制的。此外，硬掩模图案在用于获得具有窄线宽的材料层的蚀刻过程期间可受损，并且因此器件的电特性可恶化。

在这点上，已经提出了使用单层或多层(其中堆叠多个层)导电或绝缘材料例如多晶硅层、钨层、和氮化物层的方法。然而，所述单层或多层需要高的沉积温度，并且因此材料层的物理性质可改变。因此，期望新型的硬掩模材料。

发明内容

实例实施方式涉及具有改善的耐蚀刻性的硬掩模组合物。

实例实施方式还涉及制造具有改善的耐蚀刻性的硬掩模组合物的方法。

实例实施方式还涉及通过使用所述硬掩模组合物形成图案的方法。

实例实施方式还涉及通过使用所述硬掩模组合物制造具有改善的耐蚀刻性的硬掩模的方法。

另外的方面将在以下描述中部分地阐明并且部分地将从该描述明晰，或者可通过实例实施方式的实践获知。

根据实例实施方式，硬掩模组合物包括：包含约0.01原子％-约40原子％氧的2维碳纳米结构体、或其2维碳纳米结构体前体；和溶剂。

在实例实施方式中，所述2维碳纳米结构体前体中的氧的含量可低于约0.01原子％并且大于或等于约0原子％，或者所述2维碳纳米结构体前体中的氧的含量可大于约40原子％且小于或等于约80原子％。

在实例实施方式中，所述2维碳纳米结构体前体可为如下之一：由剥落(脱落，exfoliated)石墨得到的膨胀石墨，和经酸处理的石墨的氧化产物。

在实例实施方式中，通过所述2维碳纳米结构体的拉曼光谱法获得的D模式峰(mode peak)对G模式峰的强度比可为约2或更低，例如在约0.001-约2的范围内。

在实例实施方式中，通过所述2维碳纳米结构体的拉曼光谱法获得的2D模式峰对G模式峰的强度比可为约0.01或更高，例如在约0.01-约1.0的范围内。