用于SOC图案上的图案反转的被覆用组合物制造技术

本发明专利技术的课题是提供对于被加工基板上所形成的高低差基板，可以良好地填埋于其图案间，并且形成平坦的膜的图案反转用树脂组合物。作为解决本发明专利技术课题的方法涉及用于下述工序的被覆用聚硅氧烷组合物，所述工序为：在半导体基板上2形成有机下层膜3的工序(1)，在有机下层膜3上涂布硅硬掩模形成用组合物进行烧成而形成硅硬掩模4的工序(2)，在上述硅硬掩模上涂布抗蚀剂组合物而形成抗蚀剂膜5的工序(3)，将该抗蚀剂膜5进行曝光，曝光后将抗蚀剂膜显影而获得抗蚀剂图案的工序(4)，硅硬掩模4的蚀刻工序(5)，有机下层膜3的蚀刻工序(6)，在经图案化的有机下层膜3上涂布本发明专利技术的被覆用聚硅氧烷组合物，通过回蚀使该有机下层膜的上表面露出的工序(7a、7b)，对有机下层膜3进行蚀刻而将图案反转的工序(8)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及与电子器件的制作有关，用于形成微细图案的用于图案反转的被覆用组合物。
技术介绍
一直以来，在半导体器件的制造中，利用使用了光致抗蚀剂组合物的光刻进行微细加工。上述微细加工是下述加工法：在下述硅晶片等被加工基板上形成光致抗蚀剂组合物的薄膜，在其上隔着描绘有半导体器件的图案的掩模图案来照射紫外线等活性光线，进行显影，将所得的光致抗蚀剂图案作为保护膜对硅晶片等被加工基板进行蚀刻处理。然而，近年来，半导体器件的高集成度化进展，所使用的活性光线也有从KrF准分子激光(248nm)向ArF准分子激光(193nm)短波长化的倾向。与此相伴，活性光线从基板的漫反射、驻波的影响成为大问题。因此广泛研究了在光致抗蚀剂与被加工基板之间设置防反射膜(BottomAnti-ReflectiveCoating，BARC)的方法。例如，公开了包含含有丙烯酰胺结构的聚合物的感光性抗蚀剂下层膜形成用组合物(参照专利文献1)。公开了包含具有羟基丙烯酰胺的单元结构的聚合物的抗蚀剂下层膜形成用组合物(参照专利文献2)。公开了包含含有羟基亚烷基甲基丙烯酰胺的单元结构与芳香族亚烷基甲基丙烯酸酯的单元结构的聚合物的防反射膜形成用组合物(参照专利文献3)。今后，如果抗蚀剂图案的微细化进行，则产生析像度的问题、抗蚀剂图案在显影后倒塌这样的问题，期望抗蚀剂的薄膜化。因此，在基板加工时难以获得充分的抗蚀剂图案膜厚，需要不仅是抗蚀剂图案，而且在抗蚀剂与要加工的半导体基板之间所制成的抗蚀剂下层膜也具有作为基板加工时的掩模的功能的工艺。作为这样的工艺用的抗蚀剂下层膜，与以往的高蚀刻速率性(蚀刻速度快)抗蚀剂下层膜不同，要求具有与抗蚀剂接近的干蚀刻速度的选择比的光刻用抗蚀剂下层膜；具有与抗蚀剂相比小的干蚀刻速度的选择比的光刻用抗蚀剂下层膜、具有与半导体基板相比小的干蚀刻速度的选择比的光刻用抗蚀剂下层膜。此外，公开了伴随图案的微细化，进行图案反转的图案形成方法(参照专利文献1、2)。公开了电子器件的制造方法，其特征在于，具备下述工序：(a)在作为图案形成的对象的被加工膜上，依次形成防反射膜和抗蚀剂的工序；(b)通过曝光和显影处理在上述抗蚀剂的规定的区域形成开口，除去上述开口内的上述防反射膜的工序；(c)在形成有上述开口的上述抗蚀剂上涂布规定的绝缘膜材料，通过进行烘烤来形成涂布系绝缘膜的工序；(d)除去上述开口内以外的上述涂布系绝缘膜的工序；(e)通过除去上述抗蚀剂和上述防反射膜，在上述规定的区域利用上述涂布系绝缘膜形成第1掩模图案的工序；(f)通过以上述第1掩模图案作为掩模将上述被加工膜进行蚀刻来进行上述被加工膜的图案形成的工序(参照专利文献3)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2008-287176专利文献2：日本特开2002-110510专利文献3：日本特开2004-363371
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术提供对于被加工基板上所形成的高低差基板，可以良好地填埋于其图案间、并且形成平坦的膜的图案反转用树脂组合物。用于解决课题的方法本专利技术中，作为第1观点，涉及一种被覆用聚硅氧烷组合物，其用于SOC图案上的图案反转方法，所述SOC图案上的图案反转方法包括下述工序：在半导体基板上形成有机下层膜的工序(1)；在所述有机下层膜上涂布硅硬掩模形成用组合物进行烧成而形成硅硬掩模的工序(2)；在上述硅硬掩模上涂布抗蚀剂组合物而形成抗蚀剂膜的工序(3)；将上述抗蚀剂膜进行曝光，曝光后将该抗蚀剂膜显影而获得抗蚀剂图案的工序(4)；按照上述抗蚀剂图案对硅硬掩模进行蚀刻的工序(5)；按照经图案化的硅硬掩模对有机下层膜进行蚀刻而形成经图案化的有机下层膜的工序(6)；在上述经图案化的有机下层膜上涂布被覆用聚硅氧烷组合物，通过回蚀使该有机下层膜的上表面露出的工序(7)；以及对上述有机下层膜进行蚀刻而将图案反转的工序(8)，上述被覆用聚硅氧烷组合物包含水解性硅烷的水解缩合物，所述水解性硅烷在全部硅烷中以成为30～100摩尔％的比例包含具有2个～3个水解性基团的水解性硅烷，作为第2观点，涉及第1观点所述的被覆用聚硅氧烷组合物，水解性硅烷以式(1)表示，并且在全部硅烷中以成为30～100摩尔％的比例包含式(1)中a为1～2的水解性硅烷和以成为0～70摩尔％的比例包含式(1)中a为0的水解性硅烷，R1aSi(R2)4-a式(1)(式(1)中，R1为烷基、芳基、卤代烷基、卤代芳基、烷氧基芳基、烯基、或者具有环氧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、巯基或氰基的有机基团并且R1通过Si-C键与硅原子结合，R2表示烷氧基、酰氧基或卤基，a表示0～2的整数。)，作为第3观点，涉及第2观点所述的被覆用聚硅氧烷组合物，其包含水解性硅烷的水解缩合物、和具有2～6个甲氧基甲基的交联性化合物，所述水解性硅烷在全部硅烷中以成为100摩尔％的比例包含式(1)(式中，a为1～2。)所示的水解性硅烷，作为第4观点，涉及第2观点或第3观点所述的被覆用聚硅氧烷组合物，式(1)中，R1为甲基、或者可以被卤基或烷氧基取代的苯基，作为第5观点，涉及第1观点～第4观点的任一项所述的被覆用聚硅氧烷组合物，水解性硅烷的水解使用酸或碱作为水解催化剂来进行，作为第6观点，涉及第1观点～第5观点的任一项所述的被覆用聚硅氧烷组合物，被覆用聚硅氧烷组合物进一步包含选自水、酸和固化催化剂中的一种以上，以及作为第7观点，涉及一种半导体装置的制造方法，其包括下述工序：在半导体基板上形成有机下层膜的工序(1)；在所述有机下层膜上涂布硅硬掩模形成用组合物进行烧成而形成硅硬掩模的工序(2)；在上述硅硬掩模上涂布抗蚀剂组合物而形成抗蚀剂膜的工序(3)；将上述抗蚀剂膜进行曝光，曝光后将该抗蚀剂膜进行显影而获得抗蚀剂图案的工序(4)；按照上述抗蚀剂图案对硅硬掩模进行蚀刻的工序(5)；按照经图案化的硅硬掩模对有机下层膜进行蚀刻而形成经图案化的有机下层膜的工序(6)；在上述经图案化的有机下层膜上涂布第1观点～第6观点的任一项所述的被覆用聚硅氧烷组合物，用该聚硅氧烷组合物填埋该有机下层膜的图案间，通过回蚀使该有机下层膜的上表面露出的工序(7)；对上述有机下层膜进行蚀刻而将图案反转的工序(8)。专利技术的效果本专利技术的被覆用聚硅氧烷组合物可以不与形成于被加工基板上并经图案化的有机下层膜混合，而被覆于该经图案化的有机下层膜上，良好地填埋(填充)于该有机下层膜的图案间。被覆用聚硅氧烷组合物可以固化而形成聚硅氧烷组合物膜，然后通过利用蚀刻(气体蚀刻)的回蚀而形成平坦的面。进一步有机下层膜可以通过灰化(ashing)来除去，因此可以将有机下层膜的图案反转成填充被覆用聚硅氧烷组合物而形成的聚硅氧烷组合物膜的图案。通过这些反转图案可以进行被加工基板的加工。进一步关于成为对象的被加工基板与其上所被覆的膜的密合性，在与有机下层膜相比由被覆用聚硅氧烷组合物得到的膜被改善的情况下，通过使用这样的图案的反转，从而可以通过密合性高的膜加工被加工基板。作为以往的技术，进行了在光致抗蚀剂图案间，填埋(填充)聚硅氧烷系组合物，然后通过利用氧系气体的蚀刻来反转成聚硅氧烷的图案的方法。在该方法中，由于抗蚀剂的膜厚薄，因此得不到高纵横比的反转图案。然而，本专利技术中，可以使用被加工基板上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种被覆用聚硅氧烷组合物，其用于SOC图案上的图案反转方法，所述SOC图案上的图案反转方法包括下述工序：在半导体基板上形成有机下层膜的工序(1)；在所述有机下层膜上涂布硅硬掩模形成用组合物进行烧成而形成硅硬掩模的工序(2)；在所述硅硬掩模上涂布抗蚀剂组合物而形成抗蚀剂膜的工序(3)；将所述抗蚀剂膜进行曝光，曝光后将该抗蚀剂膜显影而获得抗蚀剂图案的工序(4)；按照所述抗蚀剂图案对硅硬掩模进行蚀刻的工序(5)；按照经图案化的硅硬掩模对有机下层膜进行蚀刻而形成经图案化的有机下层膜的工序(6)；在所述经图案化的有机下层膜上涂布被覆用聚硅氧烷组合物，通过回蚀使该有机下层膜的上表面露出的工序(7)；以及对所述有机下层膜进行蚀刻而将图案反转的工序(8)，所述被覆用聚硅氧烷组合物包含水解性硅烷的水解缩合物，所述水解性硅烷在全部硅烷中以成为30～100摩尔％的比例包含具有2个～3个水解性基团的水解性硅烷。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.25 JP 2014-1703471.一种被覆用聚硅氧烷组合物，其用于SOC图案上的图案反转方法，所述SOC图案上的图案反转方法包括下述工序：在半导体基板上形成有机下层膜的工序(1)；在所述有机下层膜上涂布硅硬掩模形成用组合物进行烧成而形成硅硬掩模的工序(2)；在所述硅硬掩模上涂布抗蚀剂组合物而形成抗蚀剂膜的工序(3)；将所述抗蚀剂膜进行曝光，曝光后将该抗蚀剂膜显影而获得抗蚀剂图案的工序(4)；按照所述抗蚀剂图案对硅硬掩模进行蚀刻的工序(5)；按照经图案化的硅硬掩模对有机下层膜进行蚀刻而形成经图案化的有机下层膜的工序(6)；在所述经图案化的有机下层膜上涂布被覆用聚硅氧烷组合物，通过回蚀使该有机下层膜的上表面露出的工序(7)；以及对所述有机下层膜进行蚀刻而将图案反转的工序(8)，所述被覆用聚硅氧烷组合物包含水解性硅烷的水解缩合物，所述水解性硅烷在全部硅烷中以成为30～100摩尔％的比例包含具有2个～3个水解性基团的水解性硅烷。2.根据权利要求1所述的被覆用聚硅氧烷组合物，水解性硅烷以式(1)表示，并且在全部硅烷中以成为30～100摩尔％的比例包含式(1)中a为1～2的水解性硅烷和以成为0～70摩尔％的比例包含式(1)中a为0的水解性硅烷，R1aSi(R2)4-a式(1)式(1)中，R1为烷基、芳基、卤代烷基、卤代芳基、烷氧基芳基、烯基、或者具有环氧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、巯基或氰基的有机基团并且R1通过Si...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷口博昭，中岛诚，柴山亘，武田谕，若山浩之，坂本力丸，
申请(专利权)人：日产化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP