抗蚀剂下层膜形成用组合物制造技术

本发明专利技术提供表现出高耐蚀刻性、良好的干蚀刻速度比及光学常数，对所谓高低差基板被覆性也良好、埋入后的膜厚差小、可形成平坦膜的抗蚀剂下层膜形成用组合物。另外还提供使用了该抗蚀剂下层膜形成用组合物的抗蚀剂下层膜、以及半导体装置的制造方法。该抗蚀剂下层膜形成用组合物包含具有下述式(1)所示的部分结构的聚合物和溶剂。(式中，Ar表示可以被取代的碳原子数为6～20的芳香族基团)。芳香族基团)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】抗蚀剂下层膜形成用组合物


[0001]本专利技术涉及表现出高耐蚀刻性、良好的干蚀刻速度比及光学常数，对所谓高低差基板被覆性也良好、埋入后的膜厚差小、可形成平坦的膜的抗蚀剂下层膜形成用组合物、使用了该抗蚀剂下层膜形成用组合物的抗蚀剂下层膜、以及半导体装置的制造方法。

技术介绍

[0002]近年来，对于多层抗蚀剂工艺用的抗蚀剂下层膜材料，要求特别是对短波长的曝光发挥防反射膜的功能，并具有适当的光学常数，同时还要兼具基板加工中的耐蚀刻性，已提出了利用具有包含苯环的重复单元的聚合物(专利文献1)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2004
‑
354554

技术实现思路

[0006]专利技术所要解决的课题
[0007]为了抗蚀剂图案的微细化所伴随的对抗蚀剂层薄膜化的要求，已知有形成至少2层抗蚀剂下层膜，使用该抗蚀剂下层膜作为掩模材料的光刻工艺。该工艺是在半导体基板上设置至少一层有机膜(下层有机膜)和至少一层无机下层膜，将形成于上层抗蚀剂膜的抗蚀剂图案作为掩模对无机下层膜进行图案化，将该图案作为掩模进行下层有机膜的图案化的方法，可以形成高纵横比的图案。作为形成上述至少2层的材料，可列举，有机树脂(例如丙烯酸树脂、酚醛清漆树脂)与无机系材料(硅树脂(例如有机聚硅氧烷)、无机硅化合物(例如SiON、SiO2)等)的组合。进而，近年来为了得到1个图案，广泛应用进行2次光刻和2次蚀刻的双重图案化技术，在各个工序中使用上述的多层工艺。此时，在形成最初的图案后成膜的有机膜需要具备使高低差平坦化的特性。
[0008]然而，对于在被加工基板上形成的抗蚀剂图案中存在高低差、疏密的所谓高低差基板，也存在抗蚀剂下层膜形成用组合物产生的被覆性低、埋入后的膜厚差变大、难以形成平坦的膜的问题。
[0009]本专利技术是基于解决这样的问题而做出的专利技术，目的在于提供一种抗蚀剂下层膜形成用组合物，其表现出高耐蚀刻性、良好的干蚀刻速度比和光学常数，即使对于所谓的高低差基板也有良好的被覆性，埋入后的膜厚差小，可形成平坦的膜。此外，本专利技术的目的还在于提供使用了该抗蚀剂下层膜形成用组合物的抗蚀剂下层膜、以及半导体装置的制造方法。
[0010]用于解决问题的手段
[0011]本专利技术包括以下内容。
[0012][1]一种抗蚀剂下层膜形成用组合物，其包含具有下述式(1)所示的部分结构的聚合物和溶剂。
[0013][0014](式中，Ar表示可以被取代的碳原子数为6～20的芳香族基团。)
[0015][2][1]中所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，所述式(1)中的Ar为苯基、萘基、蒽基、芘基、或它们的组合。
[0016][3][1]中所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，所述式(1)中的Ar为萘基、蒽基、或它们的组合。
[0017][4][1]～[3]中任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，进一步包含交联剂。
[0018][5][1]～[4]中任一项所述的的抗蚀剂下层膜形成用组合物，进一步包含酸和/或产酸剂。
[0019][6][1]中所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，所述溶剂的沸点为160℃以上。
[0020][7]一种抗蚀剂下层膜，其特征在于，是由[1]～[6]中任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物形成的涂布膜的烧成物。
[0021][8]一种半导体装置的制造方法，其包含：
[0022]使用[1]～[6]中任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物在半导体基板上形成抗蚀剂下层膜的工序；
[0023]在形成的抗蚀剂下层膜上形成抗蚀剂膜的工序；
[0024]通过对所形成的抗蚀剂膜照射光或电子束并进行显影而形成抗蚀剂图案的工序；
[0025]通过所形成的抗蚀剂图案对上述抗蚀剂下层膜进行蚀刻、图案化的工序；以及
[0026]通过已图案化的抗蚀剂下层膜对半导体基板进行加工的工序。
[0027]专利技术效果
[0028]本专利技术的抗蚀剂下层膜形成用组合物不仅具有高耐蚀刻性、良好的干蚀刻速度比和光学常数，而且得到的抗蚀剂下层膜对于所谓高低差基板也具有良好的被覆性，埋入后的膜厚差小，形成平坦的膜，实现更微细的基板加工。
[0029]特别地，本专利技术的抗蚀剂下层膜形成用组合物，对于形成至少2层以抗蚀剂膜厚的薄膜化为目的的抗蚀剂下层膜，并将该抗蚀剂下层膜作为蚀刻掩模使用的光刻工艺是有效的。
具体实施方式
[0030][抗蚀剂下层膜形成用组合物][0031]本专利技术涉及的抗蚀剂下层膜形成用组合物包含具有下述式(1)所示的部分结构的聚合物、溶剂及其他成分，
[0032][0033](式中，Ar表示可以被取代的碳原子数为6～20的芳香族基团)。以下依次进行说明。
[0034][具有式(1)所示的部分结构的聚合物][0035]式(1)所示的部分结构中的Ar表示可以被取代的碳原子数为6～20的芳香族基团。
[0036]作为碳原子数为6～20的芳香族基团，可以列举从可以被取代的芳香族化合物中除去1个氢原子而得到的基团。
[0037]这样的芳香族化合物可以是：
[0038](a)苯这样的单环化合物；
[0039](b)萘这样的稠环化合物；
[0040](c)呋喃、噻吩、吡啶这样的杂环化合物；
[0041](d)联苯这样的(a)～(c)的芳香族环通过单键键合而成的化合物；
[0042](e)苯基萘胺这样的选自(a)～(d)中的2个以上的芳香族环通过由
‑
(CH2)
n
‑
(n＝1～20)、
‑
CH＝CH
‑
、
‑
C≡C
‑
、
‑
N＝N
‑
、
‑
NH
‑
、
‑
NR
‑
、
‑
NHCO
‑
、
‑
NRCO
‑
、
‑
S
‑
、
‑
COO
‑
、
‑
O
‑
、
‑
CO
‑
及
‑
CH＝N
‑
所例示的一种或两种以上的间隔基连结而成的化合物。另外，这些间隔基可以连接2个以上。
[0043]作为芳香族化合物的具体例子，可以列举苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯、异丙苯、苯乙烯、茚、萘、薁、蒽、菲、并四苯、三亚苯、芘、噻吩、呋喃、吡啶、嘧啶、吡嗪、吡咯、噁唑、噻唑、咪唑、萘、蒽、喹啉、咔唑、喹唑啉、嘌呤、吲嗪、苯并噻吩、苯并呋喃、吲哚、苯基吲哚、吖啶等。
[0044]上述芳香族基团可以被选自卤素原子、碳原子数为1～20的烷基、稠环基、杂环基、羟基、氨基、硝基、醚基、烷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种抗蚀剂下层膜形成用组合物，其包含具有下述式(1)所示的部分结构的聚合物和溶剂；式中，Ar表示可以被取代的碳原子数为6～20的芳香族基团。2.根据权利要求1所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，所述式(1)中的Ar为苯基、萘基、蒽基、芘基、或它们的组合。3.根据权利要求1所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，所述式(1)中的Ar为萘基、蒽基、或它们的组合。4.根据权利要求1～3中任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，进一步包含交联剂。5.根据权利要求1～4中任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，进一步包含酸和/或产酸剂。6.根据权利要求1所述的抗...

【专利技术属性】
技术研发人员：绪方裕斗，西卷裕和，中岛诚，
申请(专利权)人：日产化学株式会社，
类型：发明
国别省市：