形成含有硅的EUV抗蚀剂下层膜的组合物制造技术

本发明专利技术的课题是提供一种EUV抗蚀剂的曝光灵敏度提高，用EUV光曝光时释气发生少的光刻用抗蚀剂下层膜和用于形成该下层膜的形成抗蚀剂下层膜的组合物。作为解决本发明专利技术课题的方法涉及一种形成EUV光刻用抗蚀剂下层膜的组合物，其包含作为硅烷的水解性硅烷、其水解物、其水解缩合物、或它们的混合物，该水解性硅烷包含四甲氧基硅烷与烷基三甲氧基硅烷与芳基三烷氧基硅烷的组合，该芳基三烷氧基硅烷由下述式(1)表示：(式(1)中，R1表示由苯环或萘环构成的芳香族环、或者包含异氰脲酸结构的环，R2为芳香族环的氢原子的取代基，为卤原子或碳原子数1～10的烷氧基，X为碳原子数1～10的烷氧基、碳原子数2～10的酰氧基或卤基。)。(R2)n2-R1-(CH2)n1-si(X)3???(1)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术的课题是提供一种EUV抗蚀剂的曝光灵敏度提高，用EUV光曝光时释气发生少的光刻用抗蚀剂下层膜和用于形成该下层膜的形成抗蚀剂下层膜的组合物。作为解决本专利技术课题的方法涉及一种形成EUV光刻用抗蚀剂下层膜的组合物，其包含作为硅烷的水解性硅烷、其水解物、其水解缩合物、或它们的混合物，该水解性硅烷包含四甲氧基硅烷与烷基三甲氧基硅烷与芳基三烷氧基硅烷的组合，该芳基三烷氧基硅烷由下述式(1)表示：(式(1)中，R1表示由苯环或萘环构成的芳香族环、或者包含异氰脲酸结构的环，R2为芳香族环的氢原子的取代基，为卤原子或碳原子数1～10的烷氧基，X为碳原子数1～10的烷氧基、碳原子数2～10的酰氧基或卤基。)。(R2)n2-R1-(CH2)n1-si(X)3--?(1)【专利说明】形成含有硅的EUV抗蚀剂下层膜的组合物
本专利技术涉及用于在半导体装置的制造中所使用的基板与抗蚀剂(例如，EUV抗蚀齐IJ)之间形成下层膜的组合物。详细地说，涉及用于在半导体装置制造的光刻工序中形成在抗蚀剂的下层使用的下层膜的形成光刻用抗蚀剂下层膜的组合物。此外，涉及使用了该形成下层膜的组合物的抗蚀剂图案的形成方法。
技术介绍
一直以来，在半导体装置的制造中，通过使用了光致抗蚀剂的光刻进行微细加工。上述微细加工为在硅片等半导体基板上形成光致抗蚀剂的薄膜，在其上介由描绘有半导体器件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。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)、EUV光(13.5nm)短波长化的倾向。需要这种程度以上地控制图形(抗蚀剂形状)、提高与基板的密合性。此外，作为半导体基板与光致抗蚀剂之间的下层膜，使用了作为包含硅等金属元素的硬掩模而已知的膜。在该情况下，对于抗蚀剂和硬掩模，由于其构成成分有大的差异，因此它们的通过干蚀刻而被除去的速度很大程度依赖于干蚀刻中使用的气体种类。而且，通过适当地选择气体种类，不会导致光致抗蚀剂的膜厚的大幅减少，能够通过干蚀刻除去硬掩模。这样，在近年来的半导体装置的制造中，为了实现各种效果，渐渐在半导体基板与光致抗蚀剂之间配置抗蚀剂下层膜(参照专利文献1、2)。而且，迄今为止也进行了抗蚀剂下层膜用组合物的研究，但从其要求特性的多样性等出发，期望开发出抗蚀剂下层膜用的新材料。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2008-076889专利文献2:日本特开2010-237667
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术的目的是提供能够利用矩形抗蚀剂图案进行微细的基板加工，可以用于制造半导体装置的形成EUV光刻用抗蚀剂下层膜的组合物。本专利技术的目的，详细地说，是提供用于形成可作为硬掩模使用的抗蚀剂下层膜的形成光刻用抗蚀剂下层膜的组合物。此外，本专利技术的目的是提供EUV抗蚀剂的曝光灵敏度提高，不发生与抗蚀剂的混合，与抗蚀剂相比具有大的干蚀刻速度，用EUV光曝光时释气发生少的光刻用抗蚀剂下层膜和用于形成该下层膜的形成抗蚀剂下层膜的组合物。用于解决课题的方法本专利技术中，作为第I观点，是一种形成EUV光刻用抗蚀剂下层膜的组合物，其包含作为硅烷的水解性硅烷、其水解物、其水解缩合物、或它们的混合物，该水解性硅烷包含四甲氧基硅烷与烷基三甲氧基硅烷与芳基三烷氧基硅烷的组合，该芳基三烷氧基硅烷由下述式⑴表示，(R2)n2-R1-(CH2)nl-Si ⑴ 3 式(I)(式(I)中，R1表示由苯环或萘环构成的芳香族环、或者包含异氰脲酸结构的环，R2为芳香族环内的氢原子的取代基，为卤原子或碳原子数I?10的烷氧基，X为碳原子数I?10的烷氧基、碳原子数2?10的酰氧基或卤基。nl为O或I的整数，在苯环的情况下，n2为I?5的整数，在萘环的情况下，n2为I?9的整数。)，作为第2观点，是第I观点所述的形成抗蚀剂下层膜的组合物，式(I)的R1为苯环，作为第3观点，是第I观点或第2观点所述的形成抗蚀剂下层膜的组合物，式(I)的R2为甲氧基、甲氧基甲氧基、氟原子、氯原子或溴原子，作为第4观点，是第I观点?第3观点的任一项所述的形成抗蚀剂下层膜的组合物，式⑴的X为甲氧基，作为第5观点，是第I观点?第4观点的任一项所述的形成抗蚀剂下层膜的组合物，式⑴Wnl为0，作为第6观点，是第I观点?第5观点的任一项所述的形成抗蚀剂下层膜的组合物，烧基二甲氧基娃烧为甲基二甲氧基娃烧，作为第7观点，是第I观点?第6观点的任一项所述的形成抗蚀剂下层膜的组合物，水解性硅烷以相对于四甲氧基硅烷70摩尔为10?35摩尔的比例包含烷基三甲氧基硅烷、为2?25摩尔的比例包含芳基三烷氧基硅烷，作为第8观点，是权利要求1?7的任一项所述的形成抗蚀剂下层膜的组合物，上述硅烷，在全部硅烷中以甲氧基:乙氧基=100:0?80:20的比例(摩尔比)含有甲氧基和乙氧基作为水解性基团，作为第9观点，是第I观点?第8观点的任一项所述的形成抗蚀剂下层膜的组合物，其还包含酸，作为第10观点，是第I观点?第9观点的任一项所述的形成抗蚀剂下层膜的组合物，其还包含水，作为第11观点，是第I观点?第10观点的任一项所述的形成抗蚀剂下层膜的组合物，其还包含铵化合物、环状铵化合物、环状胺化合物或化合物，作为第12观点，是一种抗蚀剂下层膜，其为通过将第I观点?第11观点的任一项所述的形成抗蚀剂下层膜的组合物涂布在半导体基板上，进行烘烤而获得的，作为第13观点，是一种半导体装置的制造方法，其包括下述工序:将第I观点?第11观点的任一项所述的形成抗蚀剂下层膜的组合物涂布在半导体基板上，进行烘烤，形成抗蚀剂下层膜的工序；在上述抗蚀剂下层膜上涂布抗蚀剂用组合物，形成抗蚀剂膜的工序；将上述抗蚀剂膜进行曝光的工序；在曝光后将上述抗蚀剂膜进行显影，获得抗蚀剂图案的工序；按照上述抗蚀剂图案对上述抗蚀剂下层膜进行蚀刻的工序；和按照被图案化了的上述抗蚀剂膜和上述抗蚀剂下层膜对上述半导体基板进行加工的工序，和作为第14观点，是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；在该有机下层膜上涂布第I观点?第11观点的任一项所述的形成抗蚀剂下层膜的组合物，进行烘烤，形成抗蚀剂下层膜的工序；在上述抗蚀剂下层膜上涂布抗蚀剂用组合物，形成抗蚀剂膜的工序；将上述抗蚀剂膜进行曝光的工序；在曝光后将上述抗蚀剂膜进行显影，获得抗蚀剂图案的工序；按照上述抗蚀剂图案对上述抗蚀剂下层膜进行蚀刻的工序；按照被图案化了的上述抗蚀剂下层膜对上述有机下层膜进行蚀刻的工序；和按照被图案化了的上述有机下层膜对上述半导体基板进行加工的工序。专利技术的效果根据本专利技术，由该组合物通过EUV光刻形成的抗蚀剂下层膜可以作为对氧系干蚀刻气体具有耐干蚀刻性的硬掩模使用，使基板的微细加工容易。此外，根据本专利技术，由该组合物形成的抗蚀剂下层膜可以使该下层膜上所设置的EUV抗蚀剂的曝光灵敏度提高。此外，根据本专利技术，可以形成用EUV光曝光时释气发生少，不发生与抗蚀剂的混合，与抗蚀剂相比具有大的干蚀刻速度的光刻用抗蚀剂下层膜。此外，根据本专利技术，通过适用该本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：志垣修平，谷口博昭，坂本力丸，何邦庆，
申请(专利权)人：日产化学工业株式会社，
类型：
国别省市：