含有含苯基吲哚的酚醛清漆树脂的抗蚀剂下层膜形成用组合物制造技术

本发明专利技术的目的在于提供在半导体装置制造的光刻工艺中使用的具有耐热性的抗蚀剂下层膜形成用组合物。本发明专利技术提供了含有具有下述式(1)所表示的结构单元的聚合物抗蚀剂下层膜形成用组合物。环A和环B均是苯环，n1、n2、和n3是0，R4和R6是氢原子，R5是萘基。提供了一种半导体装置的制造方法，其包含以下工序：在半导体基板上通过所述抗蚀剂下层膜形成用组合物形成下层膜的工序，在其上形成硬掩模的工序、进而在其上形成抗蚀剂膜的工序，通过光或电子束的照射和显影形成抗蚀剂图案的工序，通过抗蚀剂图案对硬掩模进行蚀刻的工序，通过图案化的硬掩模对该下层膜进行蚀刻的工序，以及通过图案化的下层膜对半导体基板进行加工的工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术的目的在于提供在半导体装置制造的光刻工艺中使用的具有耐热性的抗蚀剂下层膜形成用组合物。本专利技术提供了含有具有下述式(1)所表示的结构单元的聚合物抗蚀剂下层膜形成用组合物。环A和环B均是苯环，n1、n2、和n3是0，R4和R6是氢原子，R5是萘基。提供了一种半导体装置的制造方法，其包含以下工序：在半导体基板上通过所述抗蚀剂下层膜形成用组合物形成下层膜的工序，在其上形成硬掩模的工序、进而在其上形成抗蚀剂膜的工序，通过光或电子束的照射和显影形成抗蚀剂图案的工序，通过抗蚀剂图案对硬掩模进行蚀刻的工序，通过图案化的硬掩模对该下层膜进行蚀刻的工序，以及通过图案化的下层膜对半导体基板进行加工的工序。【专利说明】含有含苯基吲哚的酚醛清漆树脂的抗蚀剂下层膜形成用组合物
本专利技术涉及在半导体基板加工时有效的光刻用抗蚀剂下层膜形成用组合物、以及使用该抗蚀剂下层膜形成用组合物的抗蚀剂图案形成法和半导体装置的制造方法。
技术介绍
一直以来，在半导体器件的制造中，通过使用光致抗蚀剂组合物进行光刻来进行微细加工。上述微细加工为下述加工法:在硅晶片等被加工基板上形成光致抗蚀剂组合物的薄膜，在该薄膜上隔着描绘了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，有半导体器件的高集成度化进展，所使用的活性光线也从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、驻波的影响为大问题。因此已经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(底层抗反射涂层，Bottom Ant1-Reflective Coating, BARC)的方法。 今后，如果抗蚀剂图案的微细化进行，则会产生分辨率的问题、抗蚀剂图案在显影后倒塌这样的问题，因而期望抗蚀剂的薄膜化。因此，难以获得对基板加工来说充分的抗蚀剂图案膜厚，从而需要不仅使抗蚀剂图案而且使抗蚀剂与要加工的半导体基板之间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，与现有的高蚀刻速率性(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、具有小于抗蚀剂的干蚀刻速度的选择比的光刻用抗蚀剂下层膜、具有小于半导体基板的干蚀刻速度的选择比的光刻用抗蚀剂下层膜。 作为上述抗蚀剂下层膜用的聚合物，可例示例如以下的聚合物。 可例示使用了聚乙烯基咔唑的抗蚀剂下层膜形成用组合物(参照专利文献1、专利文献2和专利文献3)。 公开了使用了芴苯酚酚醛清漆树脂的抗蚀剂下层膜形成用组合物(例如，参照专利文献4) ο 公开了使用了芴萘酚酚醛清漆树脂的抗蚀剂下层膜形成用组合物(例如，参照专利文献5)。 公开了包含芴苯酚和以芳基亚烷基作为重复单元的树脂的抗蚀剂下层膜形成用组合物(例如，参照专利文献6、专利文献7)。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本特开平2-293850号公报 专利文献2:日本特开平1-154050号公报 专利文献3:日本特开平2-22657号公报 专利文献4:日本特开2005-128509 专利文献5:日本特开2007-199653 专利文献6:日本特开2007-178974 专利文献7:美国专利第7378217号
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用于半导体装置制造的光刻工艺的抗蚀剂下层膜形成用组合物。此外本专利技术的目的是提供不引起与抗蚀剂层的混合，可以获得优异的抗蚀剂图案，并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、具有小于抗蚀剂的干蚀刻速度的选择比的光刻用抗蚀剂下层膜、具有小于半导体基板的干蚀刻速度的选择比的光刻用抗蚀剂下层膜。此外本专利技术还可以在将248nm、193nm、157nm等波长的照射光用于微细加工时赋予有效地吸收来自基板的反射光的性能。此外，本专利技术的目的是提供使用了抗蚀剂下层膜形成用组合物的抗蚀剂图案的形成法。而且，本专利技术的目的是提供用于形成还兼有耐热性的抗蚀剂下层膜的抗蚀剂下层膜形成用组合物。 用于解决课题的方法 本专利技术中，作为第I观点，是一种抗蚀剂下层膜形成用组成物，含有具有下述式(I)所表示的结构单元的聚合物， 【权利要求】1.一种抗蚀剂下层膜形成用组成物，含有具有下述式(I)所表示的结构单元的聚合物，式⑴中，R1A2和R3是环上氢原子的取代基，它们彼此独立地是卤素基、硝基、氨基、羟基、碳原子数I~10的烷基、碳原子数2~10的烯基、碳原子数6~40的芳基、或者是也可以含有醚键、酮键或酯键的这些基团的组合；R4是氢原子、碳原子数I~10的烷基、碳原子数2~10的烯基、碳原子数6~40的芳基、或者是也可以含有醚键、酮键或酯键的这些基团的组合；R5是氢原子，或者是也可以被卤素基、硝基、氨基、醛基、羧基、羧酸烷基酯基、苯基、碳原子数I~10的烷氧基或羟基取代的碳原子数6~40的芳基、或杂环基；R6是氢原子，或者是也可以被卤素基、硝基、氨基、醛基、羧基、羧酸烷基酯基或羟基取代的碳原子数I~10的烷基、碳原子数6~40的芳基、或杂环基，或者R5和R6也可以与它们所结合的碳原子一起形成环；环A和环B分别表示苯环、萘环或蒽环；nl、n2和n3分别是O以上且环能够被取代的最大数以下的整数。2.如权利要求1所述的抗蚀剂下层膜形成用组成物，环A和环B均是苯环，nl、n2和n3是O, R4是氢原子。3.如权利要求 1或2所述的抗蚀剂下层膜形成用组成物，R5是氢原子、或者是也可以被卤素基、硝基、氨基、醛基、羧基、羧酸烷基酯基、苯基、碳原子数I~10的烷氧基或羟基取代的苯基、萘基、蒽基、或芘基，R6是氢原子。4.如权利要求1~3的任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组成物，还含有交联剂。5.如权利要求1~4的任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组成物，还含有酸和/或产酸剂。6.一种抗蚀剂下层膜，是通过将权利要求1~5的任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组成物涂布到半导体基板上，并烘烤而得到的。7.一种半导体装置的制造方法，包含以下工序:使用权利要求1~5的任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组成物在半导体基板上形成下层膜的工序，在该下层膜上形成抗蚀剂膜的工序，通过光或电子束的照射和显影来形成抗蚀剂图案的工序，通过抗蚀剂图案对该下层膜进行蚀刻的工序，以及、通过图案化了的下层膜对半导体基板进行加工的工序。8.一种半导体装置的制造方法，包含以下工序:使用权利要求1~5的任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组成物在半导体基板上形成下层膜的工序，在该下层膜上形成硬掩模的工序，进而在该硬掩模上形成抗蚀剂膜的工序，通过光或电子束的照射和显影来形成抗蚀剂图案的工序，通过抗蚀剂图案对硬掩模进行蚀刻的工序，通过图案化了的硬掩模对该下层膜进行蚀刻的工序，以及、通过图案化了的下层膜对半导体基板进行加工的工序。【文档编号】G03F7/11GK104185816SQ201380015579 【公开日】2014年12月3日 申请日期:2013年3月25日 优先权日:2012年3月27日【专利技术者】西卷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗蚀剂下层膜形成用组成物，含有具有下述式(1)所表示的结构单元的聚合物，式(1)中，R1、R2和R3是环上氢原子的取代基，它们彼此独立地是卤素基、硝基、氨基、羟基、碳原子数1～10的烷基、碳原子数2～10的烯基、碳原子数6～40的芳基、或者是也可以含有醚键、酮键或酯键的这些基团的组合；R4是氢原子、碳原子数1～10的烷基、碳原子数2～10的烯基、碳原子数6～40的芳基、或者是也可以含有醚键、酮键或酯键的这些基团的组合；R5是氢原子，或者是也可以被卤素基、硝基、氨基、醛基、羧基、羧酸烷基酯基、苯基、碳原子数1～10的烷氧基或羟基取代的碳原子数6～40的芳基、或杂环基；R6是氢原子，或者是也可以被卤素基、硝基、氨基、醛基、羧基、羧酸烷基酯基或羟基取代的碳原子数1～10的烷基、碳原子数6～40的芳基、或杂环基，或者R5和R6也可以与它们所结合的碳原子一起形成环；环A和环B分别表示苯环、萘环或蒽环；n1、n2和n3分别是0以上且环能够被取代的最大数以下的整数。

【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：西卷裕和，坂本力丸，桥本圭祐，新城彻也，染谷安信，柄泽凉，
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