[发明专利]抗反射硬掩膜组合物

说明书

本发明提供一种抗反射硬掩膜组合物，其包含(a)由下述化学式1表示的芳基咔唑(arylcarbazole)衍生物聚合物或包含它的聚合物混合物(blend)及(b)有机溶剂。[化学式1]

技术领域

本发明涉及一种具有对光刻工艺有用的抗反射膜特性的硬掩膜组合物。更具体地，本发明涉及一种在紫外线波长区域具有较强吸收特性的芳基咔唑(arylcarbazole)类含芳环(aromatic ring)聚合物及包含它的硬掩膜组合物。

背景技术

近来，半导体产业越来越要求微细化工艺，为了实现这种超微细技术，需要有效的光刻工艺。特别是，蚀刻过程中必不可少的硬掩膜工艺，对新材料的要求日益增加。

通常，硬掩膜膜层起到将光致抗蚀剂的微细图案通过选择性蚀刻过程转印到下基板层的中间膜的作用。因此，硬掩膜层需要具有可经受多道蚀刻过程的耐化学性、耐热性及抗蚀刻性等特性。目前使用的硬掩膜膜层是通过化学气相沉积(CVD)方式制作的ACL(amorphous carbon layer)膜层，但是由于设备投资成本高及工艺过程中产生微小颗粒(particle)、膜层不透明导致的光对准(photo align)问题等，使用起来有诸多不便。

最近引进了取代化学气相沉积法用旋涂法(spin on coating)形成硬掩膜(spin-on hardmask)的方式。旋涂法利用对溶剂具有溶解性的有机高分子材料来形成硬掩膜组合物，此时最重要的特性是得形成同时具有耐蚀刻性的有机高分子涂层。

然而，这种有机硬掩膜层所要求的溶解性和耐蚀刻性彼此冲突，因此需要这两种特性都能得到满足的硬掩膜组合物。韩国公开专利10-2009-0120827、韩国公开专利10-2008-0107210、国际申请专利WO2013100365A1中介绍了满足这种有机硬掩膜材料的特性，用于半导体光刻工艺的材料，这些材料是利用共聚物的硬掩膜材料，所述共聚物是利用羟基芘(hydroxypyrene)通过现有酚醛树脂制备方法合成的具有适当的高分子分子量的共聚物。

然而，近来半导体光刻工艺进一步微细化，这种有机硬掩膜材料与现有无机硬掩膜材料相比，在蚀刻工艺中的蚀刻选择比不足，由此导致难以充分地发挥掩膜作用。因此，急需引进更适合于蚀刻工艺的有机硬掩膜材料。

发明内容

技术问题

本发明的目的在于提供一种高分子溶解性优异、同时蚀刻选择性高、对多道蚀刻(multi etching)耐性充分的硬掩膜聚合物及包含它的组合物。

本发明的另一个目的在于提供一种可使抗蚀剂与下面层之间的反射性最小化，从而能够用于光刻技术的新型硬掩膜聚合物及包含它的组合物。

技术方案

根据本发明的实施例的硬掩膜组合物包含(a)由下述化学式1表示的芳基咔唑(arylcarbazole)衍生物聚合物或包含它的聚合物混合物(blend)及(b)有机溶剂。

[化学式1]

在所述化学式1中，A₁和A₂分别独立地为C₆～C₄₀的芳族芳基(ar yl)，A₁和A₂可以相同或不同，

R为叔丁氧基羰基(t-butyloxycarbonyl)、乙氧基乙基(ethoxyethy l)、异丙氧基乙基(isopropyloxyethyl)或四氢吡喃基(tetrahydropyrany l)，

X₁和X₂分别为衍生自可与所述芳基咔唑衍生物和所述A₂在酸催化剂条件下一对一聚合的醛或醛的缩醛单体的聚合连接基，