TWI644999B - 聚合物、有機層組成物與形成圖案之方法 - Google Patents

聚合物、有機層組成物與形成圖案之方法 Download PDF

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Abstract

本發明揭露一種有機層組成物及使用有機層組成物形成圖案的方法，所述有機層組成物包含：聚合物，包含由化學式1表示的結構單元；單體，由化學式3表示；以及溶劑。 在化學式1及化學式3中，A、B、A0 、A1 、A2 、L1 、L2 、L3 、L4 、X1 、X2 、X3 、X4 、m及n與在說明書中所述的相同。

Description

聚合物、有機層組成物與形成圖案之方法
本發明揭露一種有機層組成物及使用所述有機層組成物形成圖案的方法。
近來，根據電子裝置的小型化(微型化)及複雜度而進行的高積體設計已加速了更先進的材料及其相關製程的發展，且因此，使用傳統光阻劑的微影術亦需要新型圖案化材料及技術。
在圖案化製程中，可將被稱為硬罩幕層的有機層形成為硬中間層以將光阻劑的精細圖案向下轉移至基板上的足夠深度而不使其塌陷。
硬罩幕層發揮中間層的作用以藉由選擇性蝕刻製程而將光阻劑的精細圖案轉移至材料層。因此，硬罩幕層需要例如耐熱性、耐蝕刻性等特徵以便耐受多重蝕刻製程。
另一方面，近來已提議旋塗(spin-on coating)方法替代化學氣相沈積(chemical vapor deposition，CVD)方法來形成硬罩幕層。旋塗方法不僅可輕易地執行且亦可改善間隙填充特徵及平坦化特徵。
一般而言，由於耐熱性及耐蝕刻性與旋塗(spin-on)特徵具有權衡關係，因此需要一種滿足所有所述特徵的有機層材料。
本發明實施例提供一種能夠以旋塗方式進行塗佈且具有提高的耐蝕刻性的有機層組成物。
本發明另一實施例提供一種使用所述有機層組成物形成圖案的方法。
根據一個實施例，一種有機層組成物包含：聚合物，包含由化學式1表示的結構單元；單體，由化學式3表示；以及溶劑。
在化學式1中，A為經取代或未經取代的含芳族環的基、經取代或未經取代的含雜芳族環的基或其組合，B為二價有機基，且A及B中的至少一者經包含由化學式2表示的部分(moity)的官能基取代：[化學式2]
其中，在化學式2中，Z為氫、羥基、經取代或未經取代的C1至C10烷基或經取代或未經取代的C6至C30芳基，且*為連接點，
其中，在化學式3中，A0、A1、及A2獨立地為經取代或未經取代的含芳族環的基，A0、A1及A2中的一者或多者在結構中包含經取代或未經取代的胺基、經取代或未經取代的乙烯基、經取代或未經取代的乙炔基、疊氮基或腈基，L1、L2、L3及L4獨立地為單鍵、經取代或未經取代的C1至C6伸烷基、經取代或未經取代的C6至C30伸芳基或其組合，X1、X2、X3及X4獨立地為氫、羥基、經取代或未經取代的胺基、鹵素原子或其組合，其限制條件是X1與X2不同時為氫，且X3與X4不同時為氫，並且m及n獨立地為介於0至2的整數，其限制條件是m與n的 和大於或等於1，其限制條件是當m為0時，A0及A2中的至少一者在結構中包含經取代或未經取代的胺基、經取代或未經取代的乙烯基、經取代或未經取代的乙炔基、疊氮基或腈基，且當n為0時，A1及A0中的至少一者在結構中包含經取代或未經取代的胺基、經取代或未經取代的乙烯基、經取代或未經取代的乙炔基、疊氮基或腈基。
包含由化學式2表示的部分的官能基可由化學式2’表示。
在化學式2’中，W為O、S、NRa或CRbRc，其中Ra至Rc獨立地為氫、經取代或未經取代的C1至C10烷基、鹵素原子、含鹵素的基或其組合，Z為氫、羥基、經取代或未經取代的C1至C10烷基或經取代或未經取代的C6至C30芳基，a為0或1，b為介於0至10範圍內的整數，且*為連接點。
在化學式3中，A0、A1及A2可獨立地包含選自群組1的經取代或未經取代的部分。
在群組1中，X為經取代或未經取代的C1至C10伸烷基、O、S、SO2、CRfRg、NRh或羰基，其中Rf至Rh獨立地為氫、經取代或未經取代的C1至C10烷基、鹵素原子、含鹵素的基或其組合。
在化學式3中，A0、A1及A2中的至少一者可為多環環狀基。
在化學式3中，A0、A1及A2中的至少一者可在所述結構中包含由化學式4表示的官能基中的至少一者。
[化學式4]
在化學式4中，W為O、S、NRa或CRbRc，其中Ra至Rc獨立地為氫、經取代或未經取代的C1至C10烷基、鹵素原子、含鹵素的基或其組合，Y為經取代或未經取代的胺基、經取代或未經取代的乙烯基、經取代或未經取代的乙炔基、疊氮基、腈基或其組合，a為0或1，b為介於0至10範圍內的整數，且*為連接點。
當所述單體包含經取代或未經取代的乙炔基時，所述單體可由化學式3a至化學式3d中的一者表示。
[化學式3b]
在化學式3a至化學式3d中，A3、A4及A5獨立地為經取代或未經取代的含芳族環的基，且W為O、S、NRa或CRbRc，其中Ra至Rc獨立地為氫、經取代或未經取代的C1至C10烷基、鹵素原子、含鹵素的基或其組合。
在化學式1中，所述A可為選自群組1及群組2的經取代或未經取代的部分。
[群組1]
在群組1中，X為經取代或未經取代的C1至C10伸烷基、O、S、SO2、CRfRg、NRh或羰基，其中Rf至Rh獨立地為氫、經取代或未經取代的C1至C10烷基、鹵素原子、含鹵素的基或其組合。
在群組2中，Z1及Z2獨立地為NRd、O、S、Te或Se，Z3至Z5為N，且Rd及Re獨立地為氫、羥基、甲氧基、乙氧基、鹵素原子、含鹵素的基、經取代或未經取代的C1至C30烷基、經取代或未經取代的C6至C30芳基或其組合。
所述B可由化學式Z1至化學式Z4中的一者表示。
[化學式Z3]
在化學式Z1至化學式Z4中，e及f獨立地為0或1，g為1至5的整數，Y1至Y4獨立地為選自群組3的經取代或未經取代的部分中的一者，且*為連接點：[群組3]
在群組3中， M、M'及M"獨立地為經取代或未經取代的C1至C10伸烷基、O、S、SO2、CRfRg、NRh或羰基，其中Rf至Rh獨立地為氫、經取代或未經取代的C1至C10烷基、鹵素原子、含鹵素的基或其組合， L1為經取代或未經取代的C6至C50伸芳基、經取代或未經 取代的C1至C10含環氧烷的基或其組合，r為0至10的整數，s為0至10的整數，且k為0至3的整數。
所述聚合物可更包含由化學式5表示的結構單元。
在化學式5中，X0為經取代或未經取代的含芳族環的基、經取代或未經取代的含雜芳族環的基或其組合，L0為二價有機基，且*為連接點。
在化學式5中，X0可為選自群組1及群組2的經取代或未經取代的部分。
[群組1]
在群組1中，X為經取代或未經取代的C1至C10伸烷基、O、S、SO2、CRfRg、NRh或羰基，其中Rf至Rh獨立地為氫、經取代或未經取代的C1至C10烷基、鹵素原子、含鹵素的基或其組合，在群組2中，Z1及Z2獨立地為NRd、O、S、Te或Se，Z3至Z5為N，且Rd及Re獨立地為氫、羥基、甲氧基、乙氧基、鹵素原子、含鹵素的基、經取代或未經取代的C1至C30烷基、經取代或未經取代的C6至C30芳基或其組合。
所述聚合物可在所述結構單元中包含至少一個氧原子。
所述單體可具有500至50,000的分子量。
所述聚合物可具有500至200,000的重量平均分子量。
所述聚合物與所述單體的重量比可為70：30至30：70。
根據另一實施例，一種形成圖案之方法包括：在基板上提供材料層，將所述有機層組成物施加於所述材料層上，對所述有機層組成物進行熱處理以形成硬罩幕層，在所述硬罩幕層上形成含矽的薄層，在含矽的薄層上形成光阻劑層，對光阻劑層進行曝光及顯影以形成光阻劑圖案，使用所述光阻劑圖案來選擇性地移除所述含矽的薄層及所述硬罩幕層以暴露出所述材料層的一部分，以及對所述材料層的被暴露部分進行蝕刻。
所述有機層組成物可利用旋塗方法來施加。
所述熱處理可包括在50℃至250℃下進行第一熱處理及在所述第一熱處理之後在200℃至500℃下進行第二熱處理。
所述方法可更包括在形成所述光阻劑層之前形成底部抗反射塗層(bottom antireflective coating，BARC)。
本發明提供一種因包含預定聚合物及預定添加劑而在以旋塗方法進行塗佈的同時具有提高的耐蝕刻性的有機層組成物。由所述有機層組成物製造的有機層具有提高的膜密度及膜平坦度。
圖1為用於闡釋一種評估平坦化特徵(階差特徵)的方法的視圖。
圖2為用於闡釋一種評估厚度均勻性特徵的方法的視圖。
本發明的示範性實施例將在以下進行詳細闡述，且可由相關技術中具有通常知識者輕易地執行。然而，本發明可實施為諸多不同形式，且不應被解釋為僅限於本文所述的示例性實施例。
在本說明書中，當不另外提供定義時，「經取代」指代化合物的氫被以下者置換：鹵素原子(F、Br、Cl或I)、羥基、烷氧基、硝基、氰基、胺基、疊氮基、脒基、肼基、腙基、羰基、胺甲醯基、硫醇基、酯基、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、C1至C20烷基、C2至C20烯基、C2至C20炔基、C6至 C30芳基、C7至C30芳基烷基、C1至C30烷氧基、C1至C20雜烷基、C2至C20雜芳基、C3至C20雜芳基烷基、C3至C30環烷基、C3至C15環烯基、C6至C15環炔基、C2至C30雜環烷基及其組合。
在本說明書中，當不另外提供定義時，「雜」指代一者包含選自B、N、O、S及P中的1至3個雜原子。
以下，闡述根據實施例的有機層組成物。
根據實施例的有機層組成物包含：聚合物，包含由化學式1表示的結構單元；單體，由化學式3表示；以及溶劑。
在化學式1中，A為經取代或未經取代的含芳族環的基、經取代或未經取代的含雜芳族環的基或其組合，B為二價有機基，且A及B中的至少一者經包含由化學式2表示的部分的官能基取代：[化學式2]
其中，在化學式2中，Z為氫、羥基、經取代或未經取代的C1至C10烷基或經取代或未經取代的C6至C30芳基，且*為連接點：
其中，在化學式3中，A0、A1、及A2獨立地為經取代或未經取代的含芳族環的基，A0、A1及A2中的一者或多者在所述結構中包含經取代或未經取代的胺基、經取代或未經取代的乙烯基、經取代或未經取代的乙炔基、疊氮基或腈基，L1、L2、L3、及L4獨立地為單鍵、經取代或未經取代的C1至C6伸烷基、經取代或未經取代的C6至C30伸芳基或其組合，X1、X2、X3及X4獨立地為氫、羥基、經取代或未經取代的胺基、鹵素原子或其組合，其限制條件是X1與X2不同時為氫，且X3與X4不同時為氫，並且m及n獨立地為介於0至2的整數，其限制條件是m與n的 和大於或等於1，其限制條件是當m為0時，A0及A2中的至少一者在所述結構中包含經取代或未經取代的胺基、經取代或未經取代的乙烯基、經取代或未經取代的乙炔基、疊氮基或腈基，且當n為0時，A1及A0中的至少一者在所述結構中包含經取代或未經取代的胺基、經取代或未經取代的乙烯基、經取代或未經取代的乙炔基、疊氮基或腈基。
在本說明書中，「乙炔基」指代藉由乙炔化合物的一個氫被置換而產生的單價官能基，且「疊氮基」指代藉由疊氮化合物的一個氫被置換而產生的單價官能基。
有機層組成物包含具有預定結構的聚合物及具有預定結構的單體。首先，闡述所述聚合物。
聚合物包含由化學式1表示的結構單元中的一者或多者，且在所述結構單元中包含由A表示的含芳族環的部分(moiety)及由B表示的連接基部分(moiety)。
舉例而言，A可為經取代或未經取代的含芳族環的基，例如選自群組1的經取代或未經取代的部分(moiety)，但並非僅限於此。
[群組1]
在群組1中，X為經取代或未經取代的C1至C10伸烷基、O、S、SO2、CRfRg、NRh或羰基，其中Rf至Rh獨立地為氫、經取代或未經取代的C1至C10烷基、鹵素原子、含鹵素的基或其組合。
再舉例而言，所述A可為經取代或未經取代的含芳族環的基，例如選自群組2的經取代或未經取代的部分，但並非僅限於此。
[群組2]
在群組2中，Z1及Z2獨立地為NRd、O、S、Te或Se，Z3至Z5為N，且Rd及Re獨立地為氫、羥基、甲氧基、乙氧基、鹵素原子、含鹵素的基、經取代或未經取代的C1至C30烷基、經取代或未經取代的C6至C30芳基或其組合。
再舉例而言，A可為經取代或未經取代的含芳族環的基以及經取代或未經取代的含雜芳族環的基的組合。舉例而言，在化學式1中，A可包含二個或更多個經取代或未經取代的苯環，例如二個至六個經取代或未經取代的苯環。在本文中，苯環可經 至少一個羥基取代。
在化學式1中，由B表示的連接基可為二價有機直鏈基、二價有機環狀基或其組合。舉例而言，B可由化學式Z1至化學式Z4中的一者表示，但並非僅限於此。
在化學式Z1至化學式Z4中，e及f獨立地為0或1，g為1至5的整數， Y1至Y4獨立地為選自群組3的經取代或未經取代的部分(moiety)中的一者，且*為連接點：
在群組3中，M、M'及M"獨立地為經取代或未經取代的C1至C10伸烷基、O、S、SO2、CRfRg、NRh或羰基，其中Rf至Rh獨立地為氫、 經取代或未經取代的C1至C10烷基、鹵素原子、含鹵素的基或其組合，L1為經取代或未經取代的C6至C50伸芳基、經取代或未經取代的C1至C10含環氧烷的基或其組合，r為0至10的整數，s為0至10的整數，且k為0至3的整數。
另一方面，在化學式1中，A及B中的至少一者經由化學式2表示的含乙炔的基取代。舉例而言，由A表示的含芳族環的基或含雜芳族環的基可經含乙炔的基取代，由B表示的連接基可經含乙炔的基取代，抑或A部分(moiety)及B部分(moiety)可經含乙炔的基取代。在本文中，取代的數目無特別限制。
舉例而言，包含由化學式2表示的部分(moiety)的官能基可由化學式2’表示，但並非僅限於此。
在化學式2’中，W為O、S、NRa或CRbRc，其中Ra至Rc獨立地為氫、經取代或未經取代的C1至C10烷基、鹵素原子、含鹵素的基或其組合，Z為氫、羥基、經取代或未經取代的C1至C10烷基或經取代或未經取代的C6至C30芳基，a為0或1，b為介於0至10範圍內的整數，且*為連接點。
舉例而言，包含由化學式2表示的部分的官能基可由化學式2”表示，但並非僅限於此。
在化學式2”中，W為O、S、NRa或CRbRc，其中Ra至Rc獨立地為氫、經取代或未經取代的C1至C20烷基、鹵素原子、含鹵素的基或其組合，a為0或1，且*為連接點。
舉例而言，所述聚合物可在所述結構中包含至少一個氧 原子。
聚合物可由於所述結構單元中的由A表示的含芳族環的基或含雜芳族環的基而確保耐蝕刻性，且可由於由B表示的有機基而確保可撓性。另外，當聚合物固化時，乙炔藉由將至少一個乙炔引入至A或B而形成環結構，且因而耐蝕刻性可被進一步提高。因此，使用所述聚合物而形成的有機層具有提高的層密度。另外，使用所述聚合物而形成的有機層可具有厚度均勻性。
所述聚合物可更包含例如由化學式5表示的結構單元。
在化學式5中，X0為經取代或未經取代的含芳族環的基、經取代或未經取代的含雜芳族環的基或其組合，L0為二價有機基，且*為連接點。
在化學式5中，X可為選自群組1及群組2的經取代或未經取代的部分(moiety)，且L0與在化學式1中作為連接基的B相同。與由化學式1表示的結構單元本質上不同，由化學式5表示的結構單元不包含乙炔官能基。
以下，闡述有機層組成物的單體。
所述單體如上所述由化學式3表示。
[化學式3]
在化學式3中，A0、A1及A2獨立地為經取代或未經取代的含芳族環的基，A0、A1、及A2中的一者或多者在所述結構中包含經取代或未經取代的胺基、經取代或未經取代的乙烯基、經取代或未經取代的乙炔基、疊氮基或腈基，L1、L2、L3、及L4獨立地為單鍵、經取代或未經取代的C1至C6伸烷基、經取代或未經取代的C6至C30伸芳基或其組合，X1、X2、X3及X4獨立地為氫、羥基、經取代或未經取代的胺基、鹵素原子或其組合，其限制條件是X1與X2不同時為氫，且X3與X4不同時為氫，並且m及n獨立地為介於0至2的整數，其限制條件是m與n的和大於或等於1，其限制條件是當m為0時，A0及A2中的至少一者包含經取代或未經取代的胺基、經取代或未經取代的乙烯基、經取代或未經取代的乙炔基、疊氮基或腈基，且當n為0時，A1及A0中的至少一者包含經取代或未經取代的胺基、經取代或未經取代的乙烯基、經取代或未經取代的乙炔基、疊氮基或腈基。
舉例而言，在化學式3中，A0、A1及A2中的一者或多者可在所述結構中包含由化學式4表示的官能基。
在化學式4中，W為O、S、NRa或CRbRc，其中Ra至Rc獨立地為氫、經取代或未經取代的C1至C10烷基、鹵素原子、含鹵素的基或其組合，Y為經取代或未經取代的胺基、經取代或未經取代的乙烯基、經取代或未經取代的乙炔基、疊氮基、腈基或其組合，a為0或1，b為介於0至10範圍內的整數，且*為連接點。
由化學式4表示的官能基可包括經取代或未經取代的胺基、經取代或未經取代的乙烯基、經取代或未經取代的乙炔基、疊氮基或腈基。
單體可在所述結構中包含例如由化學式4表示的官能基中的一者或多者。
舉例而言，在表示單體的化學式3中，A0、A1及A2獨立地為選自群組1的經取代或未經取代的部分(moiety)，但並非僅限於此。
舉例而言，在表示單體的化學式3中，A0、A1及A2中的至少一者可為多環環狀基。
舉例而言，單體可由化學式3a至化學式3d中的一者表示，但並非僅限於此。
[化學式3d]
在化學式3a至化學式3d中，A3、A4及A5獨立地為經取代或未經取代的含芳族環的基，且W為O、S、NRa或CRbRc，其中Ra至Rc獨立地為氫、經取代或未經取代的C1至C10烷基、鹵素原子、含鹵素的基或其組合。
如上所述，所述有機層組成物包含其中引入有乙炔的聚合物及作為含芳族環的化合物的單體，所述單體包含經取代或未經取代的胺基、經取代或未經取代的乙烯基、經取代或未經取代的乙炔基、疊氮基、或腈基中的至少一者。
如此，當同時使用聚合物及單體來製備有機層組成物時，被引入至聚合物中的乙炔官能基與被引入至單體中的胺、乙炔、疊氮等反應且因此形成環，並且因此有機層組成物中的碳含量可相對增加。因此，耐蝕刻性得以提高，且因此蝕刻選擇性可得以提高。因此，使用所述有機層組成物而形成的有機層可具有優異的層密度及圖案形成能力。
舉例而言，聚合物可具有約500至200,000的重量平均分子量。當聚合物具有處於範圍內的重量平均分子量時，可藉由調整碳含量及在溶劑中的溶解度而將包含聚合物的有機層組成物(例如，硬罩幕組成物)最佳化。另外，舉例而言，單體可具有 約500至50,000的分子量。
有機層組成物的溶劑無特別限制，只要所述溶劑對於聚合物具有足夠的可溶性或可分散性，且可為例如選自以下的至少一者：丙二醇、二乙酸丙二醇酯、甲氧基丙二醇、二乙二醇、二乙二醇丁醚、三(乙二醇)單甲醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、環己酮、乳酸乙酯、γ-丁內酯、N,N-二甲基甲醯胺、N,N二甲基乙醯胺、甲基吡咯啶酮(methylpyrrolidone)、甲基吡咯酮(methylpyrrolidinone)、乙醯丙酮及3-乙氧基丙酸乙酯。
以有機層組成物的總量計，可包含約0.1重量%至50重量%的量的聚合物。當包含處於所述範圍內的聚合物時，可對有機層的厚度、表面粗糙度及平坦化進行控制。
以有機層組成物的總量計，可包含約0.1重量%至50重量%、例如約5重量%至50重量%的量的單體。
舉例而言，聚合物與單體的重量比可被控制處於70：30至30：70範圍內，但並非僅限於此。
有機層組成物可更包含以下添加劑：界面活性劑、交聯劑、熱酸產生劑或塑化劑。
界面活性劑可包括例如烷基苯磺酸鹽、烷基吡啶鎓鹽、聚乙二醇或四級銨鹽，但並非僅限於此。
交聯劑可為例如三聚氰胺系、取代脲系或聚合物系交聯劑。較佳地，其可為具有至少兩個交聯形成取代基的交聯劑，舉例而言，例如甲氧基甲基化甘脲、丁氧基甲基化甘脲、甲氧基甲 基化三聚氰胺、丁氧基甲基化三聚氰胺、甲氧基甲基化苯並胍胺、丁氧基甲基化苯並胍胺、甲氧基甲基化脲、丁氧基甲基化脲、甲氧基甲基化硫脲或丁氧基甲基化硫脲等化合物。
交聯劑可為具有高耐熱性的交聯劑。具有高耐熱性的交聯劑可為在分子中包含含有芳族環(例如，苯環或萘環)的交聯取代基的化合物。
熱酸產生劑可為例如酸性化合物，例如對甲苯磺酸、三氟甲磺酸、吡啶鎓對甲苯磺酸、水楊酸、磺基水楊酸、檸檬酸、苯甲酸、羥基苯甲酸、萘甲酸等或/及2,4,4,6-四溴環己二烯酮、安息香甲苯磺酸酯、2-硝基苯甲基甲苯磺酸酯、其他有機磺酸烷基酯等，但並非僅限於此。
以100重量份的有機層組成物計，可存在約0.001重量份至40重量份的量的添加劑。在所述範圍內，可提高溶解度而有機層組成物的光學特性不會改變。
根據另一實施例，提供一種使用所述有機層組成物製造的有機層。所述有機層可例如藉由將有機層組成物塗佈於基板上並對其進行熱處理以固化而形成，且可包括例如用於電子裝置的硬罩幕層、平坦化層、犧牲層、填料等。
以下，闡述一種使用有機層組成物來形成圖案的方法。
根據實施例的一種形成圖案的方法包括：在基板上提供材料層，將包含聚合物及溶劑的有機層組成物施加於材料層上，對有機層組成物進行熱處理以形成硬罩幕層，在硬罩幕層上形成 含矽的薄層，在含矽的薄層上形成光阻劑層，對光阻劑層進行曝光及顯影以形成光阻劑圖案，使用光阻劑圖案來選擇性地移除含矽的薄層及硬罩幕層以暴露出材料層的一部分，以及對材料層的被暴露部分進行蝕刻。
基板可為例如矽晶圓、玻璃基板或聚合物基板。
材料層為待最終進行圖案化的材料，舉例而言，例如鋁層及銅層等金屬層、例如矽層等半導體層或例如氧化矽層及氮化矽層等絕緣層。材料層可藉由例如化學氣相沈積(CVD)製程等方法來形成。
有機層組成物與上述相同，且可藉由旋塗以溶液形式施加。在本文中，有機層組成物的厚度無特別限制，但可為例如約50埃至10,000埃。
可例如在約100℃至500℃下對有機層組成物執行熱處理約10秒至1小時。
舉例而言，所述熱處理可包括在50℃至250℃下執行的第一熱處理及在所述第一熱處理之後且在200℃至500℃下執行的第二熱處理。
含矽的薄層可由例如SiCN、SiOC、SiON、SiOCN、SiC、及/或SiN等材料形成。
所述方法可更包括在形成光阻劑層之前，於含矽的薄層上形成底部抗反射塗層(BARC)。
可使用例如ArF、KrF或EUV對光阻劑層執行曝光。在 曝光之後，可在約100℃至500℃下執行熱處理。
可藉由使用蝕刻氣體的乾式蝕刻製程對材料層的被暴露部分執行蝕刻製程，且蝕刻氣體可為例如CHF3、CF4、Cl2、BCl3及其混合氣體，但不受限制。
經蝕刻材料層可被形成為多個圖案，且所述多個圖案可為金屬圖案、半導體圖案、絕緣圖案等，例如半導體積體電路裝置的各種各樣的圖案。
以下，將參考實例更詳細地說明本發明。然而，該些實例為示範性的，且本發明並非僅限於此。
聚合物合成
聚合例1
樹脂聚合
在燒瓶中放入了萘-1-醇(Naphthalen-1-ol)(14.2克)、聚甲醛(paraformaldehyde)(6克)、對甲苯磺酸水合物(p-toluene sulfonic acid hydrate)(1.9克)及丙二醇單甲醚乙酸酯(propylene glycol monomethyl ether acetate，PGMEA，33克)，並在80℃下進行了攪拌以執行聚合反應。當藉由在反應期間以凝膠滲透層析法(gel permeation chromatography，GPC)查看分子量而重量平均分子量達到2,000至3,500時，完成了聚合反應。當聚合反應完成之後，將反應物緩慢冷卻至室溫，向其中添加了己烷(100克)以萃取丙二醇單甲醚乙酸酯，且使用蒸餾水及甲醇移除了己烷，以獲得包含由化學式1a’表示的結構單元的聚合物(重量平均分子量 (Mw)=3,000)。
乙醯化反應
在燒瓶中將包含由化學式1a’表示的結構單元的聚合物(10克)溶解在了N,N-二甲基甲醯胺(N,N-dimethyl formamide，DMF)(40毫升)中，且在冰水中對溶液進行了攪拌。在將其攪拌10分鐘之後，向其中緩慢地滴加了NaH(1克)，在冰水中將混合物攪拌了30分鐘，且向其中滴加了炔丙基溴(propargyl bromide)(在甲苯中為80%，5.5克)。當反應完成之後，向其中添加了乙酸乙酯(ethyl acetate，EtOAc)(100毫升)以稀釋反應溶液，且用水將經稀釋反應溶液洗滌了若干次以移除N,N-二甲基甲醯胺。當將N,N-二甲基甲醯胺完全移除之後，移除了剩餘的EtOAc以獲得包含由化學式1a表示結構單元的聚合物1a。
聚合例2
樹脂聚合
以與聚合例1相同的樹脂聚合使4,4'-(9H-茀-9,9-二基)二苯酚(14克)、1,3-雙(4-(甲氧基甲基)苯(6.6克)、丙二醇單甲醚乙酸酯(propylene glycol monomethyl ether acetate，PGMEA，20克)及硫酸二乙酯(0.25克)在100℃下進行了反應，以獲得包含由化學式1b’表示的結構單元的聚合物。(重量平均分子量(Mw)=3,700)。
乙醯化反應
根據與聚合例1相同的乙醯化，使用了包含由化學式1b’表示的結構單元的聚合物(9克)、N,N-二甲基甲醯胺(45毫升)、NaH(0.9克)及炔丙基溴(在甲苯中為80%，3.5克)，來獲得包含由化學式1b表示的結構單元的聚合物1b。
[化學式1b]
聚合例3
樹脂聚合
根據與聚合例1相同的樹脂聚合且使用6,6'-(9H-茀-9,9-二基)二萘-2-醇(18克)、1,3-雙(甲氧基甲基)苯(6.6克)、丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA，25克)及硫酸二乙酯(0.2克)在110℃下獲得了包含由化學式1c’表示的結構單元的聚合物。(重量平均分子量(Mw)=3,800)。
乙醯化反應
根據與聚合例1相同的乙醯化，使用了包含由化學式1c’表示的結構單元的聚合物(10克)、N,N-二甲基甲醯胺(45毫升)、NaH(0.7克)及炔丙基溴(在甲苯中為80%，2.5克)，來獲得包 含由化學式1c表示的結構單元的聚合物1c。
比較聚合例1
根據與聚合例1相同的樹脂聚合且使用萘-1-醇(14克)、1,4-雙(甲氧基甲基)苯(17克)、丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA，64克)、及硫酸二乙酯(0.3克)在100℃下獲得了包含由化學式1k表示的結構單元的聚合物1k。(重量平均分子量(Mw)=3,000)。
單體合成
合成例1
在配備有機械攪拌器及冷卻管的500毫升2頸燒瓶中放入了蔻(30克，0.1莫耳)、溴萘甲醯氯(27克，0.1莫耳)及1,2-二氯乙烷(150克)並進行了充分攪拌。在15分鐘之後，向其中 緩慢添加了三氯鋁(14.67克，0.11莫耳)，且使混合物在室溫下反應了1小時。當將蔻完全移除之後，將反應物添加至甲醇中，且藉由對其中的沈澱物進行過濾而移除了三氯鋁。在配備有機械攪拌器及冷卻管的500毫升2頸燒瓶中放入藉由過濾而獲得的粉末，向其中添加了1-十二硫醇(44克，0.45莫耳)、氫氧化鉀(15克，0.54莫耳)、及N,N二甲基甲醯胺(262克)，且在100℃下將混合物攪拌了5小時。當反應完成之後，對反應物進行了冷卻並以7%氯化氫溶液調整為具有pH<5，且對其中的沈澱物進行了過濾。然後，在真空烘箱中對所獲得的濾液進行了乾燥以移除水分。
向四氫呋喃(tetrahydrofuran，THF)(160克)中添加了自其獲得的粉末以獲得溶液。然後，向溶液中緩慢添加了硼氫化鈉(8克，0.21莫耳)水溶液，且在室溫下將混合物攪拌了12小時。當反應完成之後，以7%氯化氫溶液將溶液調整為具有pH<5，並以乙酸乙酯進行了萃取，且在壓力下還原了其中的有機溶劑。
將此所合成聚合物(10克，0.02莫耳)、二氯化雙(三苯基膦)鈀(II)(Pd(PPh3)2Cl2，0.6克，0.0008莫耳)、碘化銅(0.16克，0.0008莫耳)、三苯基膦(0.44克，0.0016莫耳)及三乙胺(36毫升)溶解在了四氫呋喃(60毫升)中。隨後，向其中添加了乙炔基三甲基矽烷(3.5克)，且在80℃下將混合物攪拌了3小時。當反應完成之後，對所得物進行了過濾並使用氧化矽凝膠進行了純化。將經純化固體(12.5克，1當量)溶解在了MeOH/THF(體積比=1/2)溶液(250毫升)中，向其中添加了碳酸鉀(20克，7 當量)，且在室溫下將混合物攪拌了6小時。當反應完成之後，以乙酸乙酯對所得物進行了萃取並在壓力下進行了還原以獲得由化學式3-1表示的化合物。
合成例2
在配備有機械攪拌器及冷卻管的500毫升2頸燒瓶中放入了芘(10克，0.05莫耳)、溴萘甲醯氯(27克，0.1莫耳)及1,2-二氯乙烷(150克)並接著進行了充分攪拌。在15分鐘之後，向其中緩慢添加了三氯鋁(14.67克，0.11莫耳)，且使所獲得的混合物在室溫下反應了1小時。當將芘全部移除之後，將反應物添加至甲醇中，且對其中的沈澱物進行了過濾以移除三氯鋁。在配備有機械攪拌器及冷卻管的500毫升2頸燒瓶中放入了藉由過濾而獲得的粉末，向其中添加了1-十二硫醇(44克，0.22莫耳)、氫氧化鉀(15克，0.25莫耳)、及N,N-二甲基甲醯胺(262克)，且在100℃下將混合物攪拌了5小時。當反應完成之後，對反應物進行了冷卻並以7%氯化氫溶液調整為具有pH<5，且對其中形成的沈澱物進行了過濾。然後，在真空烘箱中對所獲得的濾液進行了乾燥以移除水分。
然後，再次向所獲得的粉末中添加了四氫呋喃(160克)以獲得溶液。向溶液中緩慢添加了硼氫化鈉(8克，0.21莫耳)水溶液，且在室溫下將混合物攪拌了12小時。當反應完成之後，以7%氯化氫溶液將反應溶液調整為具有pH<5，並以乙酸乙酯進行了萃取，且在壓力下還原了其中的有機溶劑。
將此所合成聚合物(10克，0.018莫耳)、二氯化雙(三苯基膦)鈀(II)(Pd(PPh3)2Cl2，0.6克，0.0008莫耳)、碘化銅(0.16克，0.0008莫耳)、三苯基膦(0.44克，0.0016莫耳)及三乙胺(36毫升)溶解在了四氫呋喃(60毫升)中。然後，向其中添加了乙炔基三甲基矽烷(3.5克)，且在80℃下將所獲得的混合物攪拌了3小時。當反應完成之後，對所得物進行了過濾並使用氧化矽凝膠進行了純化。將經純化固體(12.5克，1當量)溶解在了MeOH/THF(體積比=1/2)溶液(250毫升)中，向其中添加了碳酸鉀(20克，7當量)，且在室溫下將混合物攪拌了6小時。當反應完成之後，以乙酸乙酯對所得物進行了萃取並在壓力下進行了還原以獲得由化學式3-2表示的化合物。
合成例3
在配備有機械攪拌器及冷卻管的500毫升2頸燒瓶中放入了芘(10克，0.05莫耳)、4-甲氧基苯甲醯氯(8.43克，0.05莫耳)及1,2-二氯乙烷(100.11克)以製備溶液。隨後，向溶液中緩慢添加了氯化鋁(6.59克，0.0494莫耳)，且在室溫下將所獲得的混合物攪拌了2小時。當反應完成之後，向溶液中添加了甲醇，且對其中形成的沈澱物進行了過濾及乾燥。
隨後，在燒瓶中放入了化合物(15.46克，0.0460莫耳)、1,3,5-苯三甲醯氯(4.07克，0.0153莫耳)、及1,2-二氯乙烷(102.62克)以製備溶液。隨後，向溶液中緩慢添加了氯化鋁(6.13克，0.0460莫耳)，且在室溫下將所獲得的混合物攪拌了6小時。當反應完成之後，對藉由向溶液中添加甲醇而形成的沈澱物進行了過濾及乾燥。
在燒瓶中放入了化合物(15.17克，0.0130莫耳)、1-十二硫醇(13.18克，0.0651莫耳)、氫氧化鉀(4.38克，0.0781莫耳)、及N,N-二甲基甲醯胺(76.37克)，並在120℃下攪拌了3小時。隨後，對混合物進行了冷卻並以5%氯化氫溶液中和為具有pH 6至pH 7，且對其中形成的沈澱物進行了過濾及乾燥。
在燒瓶中放入了化合物(11.84克，0.0105莫耳)及四氫呋喃(40克)以製備溶液。隨後，向溶液中緩慢添加了硼氫化鈉(7.98克，0.2108莫耳)水溶液，且在室溫下將混合物攪拌了24 小時。當反應完成之後，以5%氯化氫溶液將所得物中和為具有pH 7，且接著以乙酸乙酯進行了萃取並進行了乾燥以獲得化合物8。
將此所合成聚合物(10克，0.012莫耳)、二氯化雙(三苯基膦)鈀(II)(Pd(PPh3)2Cl2，0.6克，0.0008莫耳)、碘化銅(0.16克，0.0008莫耳)、三苯基膦(0.44克，0.0016莫耳)及三乙胺(36毫升)溶解在了四氫呋喃(60毫升)中。然後，向其中添加了乙炔基三甲基矽烷(3.5克)，且在80℃下將所獲得的混合物攪拌了3小時。當反應完成之後，對所得物進行了過濾並使用氧化矽凝膠進行了純化。將經純化固體(12.5克，1當量)溶解在了MeOH/THF(體積比=1/2)溶液(250毫升)中，向其中添加了碳酸鉀(20克，7當量)，且在室溫下將混合物攪拌了6小時。當反應完成之後，以乙酸乙酯對所得物進行了萃取並在壓力下進行了還原以獲得由化學式3-3表示的化合物。
合成例4
在配備有機械攪拌器及冷卻管的500毫升2頸燒瓶中放入了甲氧基芘(40克，0.172莫耳)、對苯二甲醯氯(17.48克，0.086莫耳)及1,2-二氯乙烷(300克)並進行了充分攪拌。在15分鐘之後，向其中緩慢添加了三氯鋁(25.26克，0.189莫耳)，且使所獲得的混合物在室溫下反應了5小時。當反應完成之後，在使用水移除三氯鋁後以蒸發器對所得物進行了濃縮。
隨後，在燒瓶中放入了化合物(40.96克，0.068莫耳)、1-十二硫醇(41.78克，0.21莫耳)、氫氧化鉀(15.46克，0.27莫耳)及N,N-二甲基甲醯胺(230克)，並在120℃下攪拌了8小時。對混合物進行了冷卻、使用5%氯化氫溶液中和為具有pH 7，且接著以乙酸乙酯進行了萃取並進行了乾燥。
然後，向化合物中添加了四氫呋喃(160克)以獲得溶液。向溶液中緩慢添加了硼氫化鈉(32克，0.84莫耳)水溶液，且在室溫下將混合物攪拌了12小時。當反應完成之後，使用7%氯化氫溶液將所得物酸化為具有pH<5，並以乙酸乙酯進行了萃取，且在壓力下還原了其中的有機溶劑。
將此所合成聚合物(10克，0.017莫耳)、二氯化雙(三苯基膦)鈀(II)(Pd(PPh3)2Cl2，0.6克，0.0008莫耳)、碘化銅(0.16克，0.0008莫耳)、三苯基膦(0.44克，0.0016莫耳)及三乙胺(36毫升)溶解在了四氫呋喃(60毫升)中。然後，向其中添加了乙炔基三甲基矽烷(3.5克)，且在80℃下將混合物攪拌了3小時。當反應完成之後，對所得物進行了過濾並使用氧化矽凝膠進行了 純化。將經純化固體(12.5克，1當量)溶解在了MeOH/THF(體積比=1/2)溶液(250毫升)中，向其中添加了碳酸鉀(20克，7當量)，且在室溫下將混合物攪拌了6小時。當反應完成之後，以乙酸乙酯對所得物進行了萃取並在壓力下進行了還原以獲得由化學式3-4表示的化合物。
合成例5
在配備有機械攪拌器及冷卻管的500毫升2頸燒瓶中放入了芘(20克，0.1莫耳)、甲氧基苯甲醯氯(34克，0.2莫耳)及1,2-二氯乙烷(312克)並進行了充分攪拌。在15分鐘之後，向其中緩慢添加了三氯鋁(29.2克，0.22莫耳)，且使所述混合物在室溫下反應了3小時。當反應完成之後，向甲醇中添加了反應溶液，且對其中的沈澱物進行了過濾以移除三氯鋁。在配備有機械攪拌器及冷卻管的500毫升2頸燒瓶中放入了經過濾粉末，向其中添加了1-十二硫醇(91克，0.45莫耳)、氫氧化鉀(30克，0.54莫耳)、及N,N-二甲基甲醯胺(262克)，且在100℃下將混合物攪拌了5小時。當反應完成之後，對反應物進行了冷卻並以7% 氯化氫溶液中和為具有pH<5，且對其中形成的沈澱物進行了過濾。在真空烘箱中對經過濾材料進行了乾燥以移除水分。
將此所獲得的粉末溶解在了四氫呋喃(160克)中以獲得溶液。向溶液中緩慢添加了硼氫化鈉(16克，0.42莫耳)水溶液，且在室溫下將混合物攪拌了12小時。當反應完成之後，以7%氯化氫溶液將所得物酸化為具有pH<5，並以乙酸乙酯進行了萃取，且在壓力下還原了其中的有機溶劑以獲得化合物，向化合物中添加了乙腈/NMP(CH3CN/NMP=1/1，15克)以獲得溶液。然後，向溶液中添加了碳酸氫鉀(3克，0.022莫耳)及4-硝基鄰苯二甲腈(3.8克，0.022莫耳)，且在85℃下將混合物攪拌了5小時。
當反應完成之後，以7%氯化氫溶液將所得物中和為具有pH<5，且對其中形成的沈澱物進行了過濾。在真空烘箱中對經過濾粉末進行了乾燥以移除水分。將所獲得的粉末再次溶解在了四氫呋喃(16克)中以獲得溶液。向溶液中緩慢添加了硼氫化鈉(0.8克，0.021莫耳)水溶液，且在室溫下將混合物攪拌了12小時。當反應完成之後，以7%氯化氫溶液將溶液酸化為具有pH<5，並以乙酸乙酯進行了萃取，且在壓力下還原了有機溶劑以獲得由化學式3-5表示的化合物。
硬罩幕組成物的製備
實例1至實例9及比較例1
將聚合物及單體溶解在了丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)溶劑中並進行了過濾以獲得硬罩幕組成物。
聚合物及單體的組成物示於表1中。
評估1：平坦化特徵
在圖案化矽晶圓(溝槽寬度：10微米，溝槽深度：100奈米)上，分別旋塗了表1中的組成物，並進行了烘烤以形成薄膜，且使用垂直掃描式電子顯微鏡(vertical scanning electron microscope，V-SEM)設備對其橫截面進行了檢查。
在首先於180℃下進行熱處理120秒及其次在400℃下進行熱處理120秒之後，對硬罩幕組成物中的固體含量進行了調整，以在裸晶圓上形成2000埃厚的薄膜。分別旋塗了各硬罩幕組成物，且隨後，將自其形成的薄膜首先在180℃下熱處理了120秒並其次在400℃下熱處理了120秒。
藉由量測在抗蝕劑底層中具有孔的區與無孔的區之間的差(即，階差)而評估了薄膜的平坦化特徵。圖1是將被塗佈以塗佈液的矽晶圓中的任何圖案放大的剖視圖。在圖1中，箭頭所指的厚度為階差。
平坦化特徵愈優異，具有圖案的區與無圖案的區之間的差(階差)愈小，且因此，值愈小，平坦化特徵愈優異。結果示於表2中。
參考表2，相較於由根據比較例1的硬罩幕組成物形成的薄膜，分別由根據實例1至實例9的硬罩幕組成物形成的薄膜顯示出了優異的平坦化特徵。
評估2：厚度均勻性
在12英吋矽晶圓上分別旋塗了根據實例1至實例9以及比較例1的硬罩幕組成物，且接著，將所獲得的膜首先在180℃下熱處理了120秒以及其次在400℃下熱處理了120秒。對硬罩幕組成物的固體含量進行了調整以在第二次熱處理之後形成2,000埃厚的薄膜。
藉由如圖2所示採用19個點、量測19個點處的每一薄膜厚度、並使用所述薄膜厚度根據計算方程式2而評估了均勻性。使用K-MAC設備量測了薄膜的厚度。結果示於表3中。
[計算方程式2]均勻性(%)=(薄膜的19個點中的最大厚度-薄膜的19個點中的最小厚度)/(薄膜的19個點的平均厚度)×100
參考表3，相較於由根據比較例1的硬罩幕組成物形成的薄膜，分別由根據實例1至實例9的硬罩幕組成物形成的薄膜顯示出了優異的厚度均勻性。
評估3：塗佈性質
在12英吋矽晶圓上分別旋塗了根據實例1至實例9以及比較例1的硬罩幕組成物，且接著，將所獲得的膜首先在180℃下熱處理了120秒以及其次在400℃下熱處理了120秒。對硬罩幕組成物的固體含量進行了調整以在第二次熱處理之後形成2,000埃厚的薄膜。
用電子顯微鏡對薄膜的表面進行了檢查。結果示於表4中。
[表4]
如表4所示，相較於由根據比較例1的硬罩幕組成物形成的薄膜，分別由根據實例1至實例9的硬罩幕組成物形成的薄膜顯示出了優異的塗佈性質。
儘管本發明已結合目前視為實用的示例性實施例加以闡述，但應理解，本發明不限於所揭露的實施例，而是相反地意欲涵蓋包含在隨附申請專利範圍的精神及範圍內的各種潤飾及等效配置。

Claims (18)

  1. 一種有機層組成物，包含：聚合物，包含由化學式1表示的結構單元；單體，由化學式3表示；以及溶劑， 其中，在化學式1中，A為經取代或未經取代的含芳族環的基、經取代或未經取代的含雜芳族環的基或其組合，B為二價有機基，且A及B中的至少一者經包含由化學式2表示的部分(moity)的官能基取代， 其中，在化學式2中，Z為氫、羥基、經取代或未經取代的C1至C10烷基或經取代或未經取代的C6至C30芳基，且*為連接點， 其中，在化學式3中，A0、A1及A2獨立地為經取代或未經取代的含芳族環的基，A0、A1及A2中的一者或多者在結構中包含經取代或未經取代的胺基、經取代或未經取代的乙烯基、經取代或未經取代的乙炔基、疊氮基或腈基，L1、L2、L3及L4獨立地為單鍵、經取代或未經取代的C1至C6伸烷基、經取代或未經取代的C6至C30伸芳基或其組合，X1、X2、X3、及X4獨立地為氫、羥基、經取代或未經取代的胺基、鹵素原子或其組合，其限制條件是X1與X2不同時為氫，且X3與X4不同時為氫，並且m及n獨立地為介於0至2的整數，其限制條件是m與n的和大於或等於1，其限制條件是當m為0時，A0及A2中的至少一者在所述結構中包含經取代或未經取代的胺基、經取代或未經取代的乙烯基、經取代或未經取代的乙炔基、疊氮基或腈基，且當n為0時，A1及A0中的至少一者在所述結構中包含經取代或未經取代的胺基、經取代或未經取代的乙烯基、經取代或未經取代的乙炔基、疊氮基或腈基。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的有機層組成物，其中包含由化學式2表示的所述部分的所述官能基由化學式2’表示， 其中，在化學式2’中，W為O、S、NRa或CRbRc，其中Ra至Rc獨立地為氫、經取代或未經取代的C1至C10烷基、鹵素原子、含鹵素的基或其組合，Z為氫、羥基、經取代或未經取代的C1至C10烷基或經取代或未經取代的C6至C30芳基，a為0或1，b為介於0至10範圍內的整數，且*為連接點。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的有機層組成物，其中在化學式3中，A0、A1及A2獨立地包含選自群組1的經取代或未經取代的部分：[群組1] 其中，在群組1中，X為經取代或未經取代的C1至C10伸烷基、O、S、SO2、CRfRg、NRh或羰基，其中Rf至Rh獨立地為氫、經取代或未經取代的C1至C10烷基、鹵素原子、含鹵素的基或其組合。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的有機層組成物，其中在化學式3中，A0、A1及A2中的至少一者為多環環狀基。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的有機層組成物，其中在化學式3中，A0、A1、及A2中的至少一者在所述結構中包含由化學式4表示的官能基中的至少一者：[化學式4] 其中，在化學式4中，W為O、S、NRa或CRbRc，其中Ra至Rc獨立地為氫、經取代或未經取代的C1至C10烷基、鹵素原子、含鹵素的基或其組合，Y為經取代或未經取代的胺基、經取代或未經取代的乙烯基、經取代或未經取代的乙炔基、疊氮基、腈基或其組合，a為0或1，b為介於0至10範圍內的整數，且*為連接點。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的有機層組成物，其中當所述單體包含經取代或未經取代的乙炔基時，所述單體是由化學式3a至化學式3d中的一者表示： [化學式3b] 其中，在化學式3a至化學式3d中，A3、A4、及A5獨立地為經取代或未經取代的含芳族環的基，且W為O、S、NRa或CRbRc，其中Ra至Rc獨立地為氫、經取代或未經取代的C1至C10烷基、鹵素原子、含鹵素的基或其組合。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的有機層組成物，其中在化學式1中，A為選自群組1及群組2的經取代或未經取代的部分(moiety)，[群組1] [群組2] 其中，在群組1中，X為經取代或未經取代的C1至C10伸烷基、O、S、SO2、CRfRg、NRh或羰基，其中Rf至Rh獨立地為氫、經取代或未經取代的C1至C10烷基、鹵素原子、含鹵素的基或其組合，其中，在群組2中，Z1及Z2獨立地為NRd、O、S、Te或Se，Z3至Z5為N，且Rd及Re獨立地為氫、羥基、甲氧基、乙氧基、鹵素原子、含鹵素的基、經取代或未經取代的C1至C30烷基、經取代或未經取 代的C6至C30芳基或其組合。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的有機層組成物，其中B由化學式Z1至化學式Z4中的一者表示： 其中，在化學式Z1至化學式Z4中，e及f獨立地為0或1，g為1至5的整數，Y1至Y4獨立地為選自群組3的經取代或未經取代的部分 (moiety)中的一者，且*為連接點， 其中在群組3中，M、M'及M"獨立地為經取代或未經取代的C1至C10伸烷基、O、S、SO2、CRfRg、NRh或羰基，其中Rf至Rh獨立地為氫、經取代或未經取代的C1至C10烷基、鹵素原子、含鹵素的基或其 組合，L1為經取代或未經取代的C6至C50伸芳基、經取代或未經取代的C1至C10含環氧烷的基或其組合，r為0至10的整數，s為0至10的整數，且k為0至3的整數。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的有機層組成物，其中所述聚合物更包含由化學式5表示的結構單元： 其中在化學式5中，X0為經取代或未經取代的含芳族環的基、經取代或未經取代的含雜芳族環的基或其組合，L0為二價有機基，且*為連接點。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的有機層組成物，其中在化學式5中，X0為選自群組1及群組2的經取代或未經取代的部分，[群組1] 其中在群組1中，X為經取代或未經取代的C1至C10伸烷基、O、S、SO2、CRfRg、NRh或羰基，其中Rf至Rh獨立地為氫、經取代或未經取代的C1至C10烷基、鹵素原子、含鹵素的基或其組合，其中在群組2中，Z1及Z2獨立地為NRd、O、S、Te或Se，Z3至Z5為N，且Rd及Re獨立地為氫、羥基、甲氧基、乙氧基、鹵素原子、含鹵素的基、經取代或未經取代的C1至C30烷基、經取代或未經取代的C6至C30芳基或其組合。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的有機層組成物，其中所述聚合物在所述結構單元中包含至少一個氧原子。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的有機層組成物，其中所述單體具有500至50,000的分子量。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的有機層組成物，其中所述聚合物具有500至200,000的重量平均分子量。
  14. 如申請專利範圍第1項所述的有機層組成物，其中所述聚合物與所述單體的重量比為70：3至30：70。
  15. 一種形成圖案之方法，包括在基板上提供材料層，將如申請專利範圍第1項至第14項中任一項所述的有機層組 成物施加於所述材料層上，對所述有機層組成物進行熱處理以形成硬罩幕層，在所述硬罩幕層上形成含矽的薄層，在所述含矽的薄層上形成光阻劑層，對所述光阻劑層進行曝光及顯影以形成光阻劑圖案，使用所述光阻劑圖案來選擇性地移除所述含矽的薄層及所述硬罩幕層以暴露出所述材料層的一部分，以及對所述材料層的被暴露部分進行蝕刻。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的形成圖案之方法，其中所述有機層組成物是利用旋塗方法來施加。
  17. 如申請專利範圍第15項所述的形成圖案之方法，其中所述熱處理包括在50℃至250℃下進行第一熱處理及在所述第一熱處理之後在200℃至500℃下進行第二熱處理。
  18. 如申請專利範圍第15項所述的形成圖案之方法，其中所述形成圖案之方法更包括在形成所述光阻劑層之前形成底部抗反射塗層(BARC)。
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