一种形成光刻用下层膜的组合物，其特征在于，含有聚合物和溶剂，所述聚合物是在构成聚合物的单元结构中具有摩尔比０．３以上的式（Ａ－１）所示的单元结构的聚合物， ＊＊＊ （Ａ－１） 式中，Ｒ↓［１］表示氢原子或甲基，Ｘ表示卤原子，Ｙ表示选自氢原子、碳原子数为１～６的烷基、碳原子数为１～６的烷氧基、氰基、硝基、羧基、羟基、碳原子数１～６的烷氧基羰基和碳原子数１～６的硫烷基中的基团，ｍ和ｎ分别为满足下述条件的整数，即，ｍ为１～７的整数，ｎ为０～６的整数，并且ｍ＋ｎ＝７，在ｍ和ｎ为２以上的情况下，Ｘ和Ｙ可以相同，也可以分别不同。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及新型的形成光刻用下层膜的组合物、由该组合物形成的下层膜、以及使用了该下层膜的光致抗蚀剂图案的形成方法。另外，本专利技术涉及一种在半导体器件制造的光刻工艺中可以用作下述膜的下层膜，即，用于防止从半导体基板的反射光而在半导体基板与光致抗蚀剂之间形成的下层防反射膜、用于使具有凹凸的半导体基板平坦化的平坦化膜、以及在加热烘烤时等防止由半导体基板产生的物质造成光致抗蚀剂层污染的膜等，还涉及用于形成该下层膜的形成光刻用下层膜的组合物。另外，本专利技术涉及可以用于填埋在半导体基板上形成的孔的形成光刻用下层膜的组合物。
技术介绍
一直以来，在半导体器件的制造中，人们都是利用使用了光致抗蚀剂的光刻进行微细加工的。上述微细加工为，在硅晶片等的半导体基板上形成光致抗蚀剂的薄膜，在该薄膜上透过描绘有半导体器件的图案的掩模图案照射紫外线等的活性光线，进行显影，以获得的光致抗蚀剂图案作为保护膜来对基板进行蚀刻处理，从而在基板表面形成与上述图案对应的微细凹凸的加工法。但是，近年，半导体器件的高集成化不断发展，使用的活性光线也有从KrF准分子激光器(248nm)向ArF准分子激光器(193nm)转换的短波长化的倾向。与此相伴，活性光线从半导体基板的反射的影响逐渐成为大问题。因此，为了解决该问题，人们广泛研究了在光致抗蚀剂与基板之间设置防反射膜(Bottom Anti-Reflective Coating、BARC)的方法。作为该防反射膜，从其使用的容易性等的角度出发，对由具有吸光基团的聚合物等构成的有机防反射膜进行了大量研究。可以列举出例如，在同一分子内具有作为交联反应基的羟基和吸光基团的丙烯酸树脂型防反射膜、在同一分子内具有作为交联反应基的羟基和吸光基团的线型酚醛清漆树脂型防反射膜等。作为有机防反射膜所要求的特性，有对光、放射线具有很大的吸光度，不产生与光致抗蚀剂的混合(不溶于光致抗蚀剂溶剂)，在加热烘烤时没有低分子物质从防反射膜向上层的光致抗蚀剂中的扩散，具有比光致抗蚀剂还大的干蚀刻速度等。另外，近年来，为了解决伴随半导体器件的图案规则的微细化进程而逐渐明显的布线延迟问题，人们进行了使用铜作为布线材料的研究。另外，与此同时，作为向半导体基板上形成布线的方法，人们研究了双镶嵌工艺。另外，在双镶嵌工艺中，防反射膜是在形成有过孔的、具有很大的纵横比的基板上形成的。因此，对于在该工艺中使用的防反射膜，要求其具有能够无空隙地填充孔的填埋特性、在基板表面上形成平坦的膜的平坦化特性等。但是，很难将有机系防反射膜用材料适用于具有大的纵横比的基板，近年来，人们不断开发以填埋特性、平坦化特性为重点的材料(例如，参照专利文献1、专利文献2、专利文献3)。另外，公开了在半导体等器件的制造中，为了减少由电介质层引起的光致抗蚀剂层的中毒效应，在电介质层与光致抗蚀剂层之间设置由含有可以交联的聚合物等的组合物形成的阻挡层的方法(例如，参照专利文献4)。这样，在近年来的半导体器件的制造中，为了实现以防反射效果为首的各种效果，在半导体基板与光致抗蚀剂层之间，即，作为光致抗蚀剂层的下层，设置了由含有有机化合物的组合物形成的有机系的下层膜。另外，迄今为止人们对下层膜用的组合物进行了研究，但是因为其要求的特性的多样性等，人们期望开发下层膜用的新的材料。但是，已知含有聚乙烯萘的防反射涂布组合物(参照例如专利文献5)。另外，已知某种具有萘环的形成光刻用的防反射膜的组合物(例如参照专利文献6、专利文献7)。另外，已知使用了萘酚线型酚醛清漆的图案形成方法(例如参照专利文献8)。专利文献1特开2002-47430号公报专利文献2特开2002-190519号公报专利文献3国际公开第02/05035号小册子专利文献4特开2002-128847号公报专利文献5特开平6-84789号公报专利文献6特开平10-090908号公报专利文献7特开平10-186671号公报专利文献8特开2002-14474号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够在半导体器件的制造中使用的形成光刻用下层膜的组合物。并且，提供一种光刻用下层膜，其不与在其上层涂布、形成的光致抗蚀剂发生混合、且具有比光致抗蚀剂大的干蚀刻速度，还提供一种用于形成该下层膜的形成下层膜的组合物。进而，本专利技术的目的在于提供一种在半导体器件制造的光刻工艺中可作为下述膜而使用的光刻用下层膜，所述膜为，使曝光照射光从基板向形成在半导体基板上的光致抗蚀剂的反射减少的下层防反射膜、用于使具有凹凸的半导体基板平坦化的平坦化膜、以及在加热烘烤时等防止由半导体基板产生的物质造成光致抗蚀剂层污染的膜等，并提供一种用于形成该下层膜的形成光刻用下层膜的组合物。并且，提供使用了该形成光刻用下层膜的组合物的光致抗蚀剂图案的形成方法。鉴于这样的现状，本专利技术者们进行了深入研究，结果发现利用含有含被卤原子取代的萘环的聚合物的组合物，可以形成更优异的下层膜，从而完成了本专利技术。即，作为本专利技术的第1方面，是一种形成光刻用下层膜的组合物，其特征在于，含有聚合物和溶剂，所述聚合物是在构成聚合物的单元结构中具有摩尔比0.3以上的式(A-1)所示的单元结构的聚合物， 式中，R1表示氢原子或甲基，X表示卤原子，Y表示选自氢原子、碳原子数为1～6的烷基、碳原子数为1～6的烷氧基、氰基、硝基、羧基、羟基、碳原子数1～6的烷氧基羰基和碳原子数1～6的硫烷基中的基团，m和n分别为满足下述条件的整数，即，m为1～7的整数，n为0～6的整数，并且m+n＝7，在m和n为2以上的情况下，X和Y可以相同，也可以分别不同；作为第2方面，是一种形成光刻用下层膜的组合物，其特征在于，含有聚合物和溶剂，所述聚合物具有式(A-1)和式(B-1)所示的单元结构，在构成聚合物的单元结构中、式(A-1)的单元结构的比例以摩尔比计为0.3～0.9，式(B-1)的单元结构的比例以摩尔比计为0.1～0.7， 式中，R1、X、Y、m和n表示第1方面中定义的意义，R2表示氢原子或甲基，A1表示羟基苯基、羟基、2-羟基乙基氧基或-COOR3(式中，R3表示被至少1个羟基取代的碳原子数2～6的烷基)；作为第3方面，是一种形成光刻用下层膜的组合物，其特征在于，含有聚合物和溶剂，所述聚合物具有式(A-1)、式(C-1)和式(D-1)所示的单元结构，在构成聚合物的单元结构中、式(A-1)的单元结构的比例以摩尔比计为0.3～0.8，式(C-1)的单元结构的比例以摩尔比计为0.1～0.6，式(D-1)的单元结构的比例以摩尔比计为0.1～0.6， 式中，R1、X、Y、m和n表示第1方面中定义的意义，R4和R5分别表示氢原子或甲基，R6、R7和R8分别表示氢原子或碳原子数1～10的烷基，R9分别表示碳原子数1～10的烷基，另外，R8和R9可以相互结合成环；作为第4方面，是一种形成光刻用下层膜的组合物，其特征在于，含有聚合物、交联性化合物、酸化合物和溶剂，所述聚合物是在构成聚合物的单元结构中、具有摩尔比0.3以上的第1方面所述的式(A-1)所示的单元结构的聚合物；作为第5方面，是一种形成光刻用下层膜的组合物，其特征在于，含有聚合物、交联性化合物、酸化合物和溶剂，所述聚合物具有第1方面所述的式(A-1)所示的单元结构和第2本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种形成光刻用下层膜的组合物，其特征在于，含有聚合物和溶剂，所述聚合物是在构成聚合物的单元结构中具有摩尔比0.3以上的式(A-1)所示的单元结构的聚合物， 式中，R1表示氢原子或甲基，X表示卤原子，Y表示选自氢原子、碳原子数为1～6的烷基、碳原子数为1～6的烷氧基、氰基、硝基、羧基、羟基、碳原子数1～6的烷氧基羰基和碳原子数1～6的硫烷基中的基团，m和n分别为满足下述条件的整数，即，m为1～7的整数，n为0～6的整数，并且m+n＝7，在m和n为2以上的情况下，X和Y可以相同，也可以分别不同。2.一种形成光刻用下层膜的组合物，其特征在于，含有聚合物和溶剂，所述聚合物具有式(A-1)和式(B-1)所示的单元结构，在构成聚合物的单元结构中、式(A-1)的单元结构的比例以摩尔比计为0.3～0.9，式(B-1)的单元结构的比例以摩尔比计为0.1～0.7， 式中，R1、X、Y、m和n表示权利要求1中定义的意义，R2表示氢原子或甲基，A1表示羟基苯基、羟基、2-羟基乙基氧基或-COOR3，式中，R3表示被至少1个羟基取代的碳原子数2～6的烷基。3.一种形成光刻用下层膜的组合物，其特征在于，含有聚合物和溶剂，所述聚合物具有式(A-1)、式(C-1)和式(D-1)所示的单元结构，在构成聚合物的单元结构中、式(A-1)的单元结构的比例以摩尔比计为0.3～0.8，式(C-1)的单元结构的比例以摩尔比计为0.1～0.6，式(D-1)的单元结构的比例以摩尔比计为0.1～0.6， 式中，R1、X、Y、m和n表示权利要求1中定义的意义，R4和R5分别表示氢原子或甲基，R6、R7和R8分别表示氢原子或碳原子数1～10的烷基，R9分别表示碳原子数1～10的烷基，另外，R8和R9可以相互结合成环。4.一种形成光刻用下层膜的组合物，其特征在于，含有聚合物、交联...
【专利技术属性】
技术研发人员：竹井敏，坂口崇洋，榎本智之，
申请(专利权)人：日产化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：
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