[发明专利]化合物及其合成方法、硬掩模组合物以及形成图案的方法

说明书

公开了一种化合物、所述化合物的合成方法、包括所述化合物的硬掩模组合物、以及使用所述硬掩模组合物形成图案的方法。所述化合物具有：缩合或非缩合多环芳族核，具有40个或大于40个碳原子并且在所述核的末端具有多个取代基，其中所述取代基选自经取代或未经取代的C3到C20支链烷基、被至少一个经取代或未经取代的C3到C20支链烷基取代的C6到C30芳基、被至少一个经取代或未经取代的C3到C20支链烷基取代的C3到C30环烷基、被至少一个经取代或未经取代的C3到C20支链烷基取代的C3到C30杂环基及其组合。使用所述硬掩模组合物制备的硬掩模层对蚀刻气体表现出足够的耐蚀刻性，且因此改善了耐蚀刻性。

[相关申请的交叉参考]

本申请主张在2019年12月16日在韩国知识产权局提出申请的韩国专利申请第10-2019-0168230号的优先权及权利，所述韩国专利申请的全部内容并入本文供参考。

技术领域

本发明公开一种化合物、所述化合物的合成方法、包括所述化合物的硬掩模组合物、以及使用所述硬掩模组合物形成图案的方法。

背景技术

近来，半导体行业已发展到具有数纳米到数十纳米大小图案的超精细技术。此种超精细技术本质上需要有效的微影技术。

典型微影技术包括：在半导体衬底上提供材料层；在材料层上涂布光致抗蚀剂层；对所述光致抗蚀剂层进行曝光及显影以提供光致抗蚀剂图案；以及使用光致抗蚀剂图案作为掩模对材料层进行蚀刻。

如今，随着所要形成的图案的小型化，难以仅通过上述典型微影技术提供具有优异轮廓的精细图案。因此，可在材料层与光致抗蚀剂层之间形成称为硬掩模层的辅助层以提供精细图案。

发明内容

一个实施例提供一种可有效应用于硬掩模层的化合物。

另一实施例提供一种所述化合物的合成方法。

另一实施例提供一种包含所述化合物的硬掩模组合物。

另一实施例提供一种使用所述硬掩模组合物形成图案的方法。

根据实施例，一种化合物包括：缩合或非缩合多环芳族核，具有40个或大于40个碳原子并且在所述核的末端具有多个取代基，其中所述取代基选自经取代或未经取代的C3到C20支链烷基、被至少一个经取代或未经取代的C3到C20支链烷基取代的C6到C30芳基、被至少一个经取代或未经取代的C3到C20支链烷基取代的C3到C30环烷基、被至少一个经取代或未经取代的C3到C20支链烷基取代的C3到C30杂环基及其组合。

所述被至少一个经取代或未经取代的C3到C20支链烷基取代的C6到C30芳基可为被至少两个经取代或未经取代的C3到C20支链烷基取代的苯基、被至少两个经取代或未经取代的C3到C20支链烷基取代的萘基、被至少两个经取代或未经取代的C3到C20支链烷基取代的蒽基、被至少两个经取代或未经取代的C3到C20支链烷基取代的菲基、被至少两个经取代或未经取代的C3到C20支链烷基取代的芘基或其组合。

选自所述多个取代基中的两者可在邻位键结到一个芳族环。

所述被至少一个经取代或未经取代的C3到C20支链烷基取代的C6到C30芳基可为由化学式1表示的基团。

[化学式1]

在化学式1中，

R¹及R²独立地为经取代或未经取代的C3到C20支链烷基，

R³独立地为经取代或未经取代的C1到C30烷基、经取代或未经取代的C2到C30烯基、经取代或未经取代的C2到C30炔基、经取代或未经取代的C6到C30芳基、经取代或未经取代的C3到C30杂环基、卤素、氰基或其组合，