包含被置换的交联性化合物的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一种升华物的产生少，涂布于具有孔图案的基板时埋入性良好，具有高干蚀刻耐性、摆动耐性、耐热性等的光刻工序所使用的抗蚀剂下层膜，以及使用了该抗蚀剂下层膜的半导体装置的制造方法。作为解决本发明专利技术课题的方法为一种抗蚀剂下层膜形成用组合物，其包含树脂、以及下述式(1)或式(2)：(式中，Q1表示单键或m1价的有机基团，R1和R4分别表示碳原子数2～10的烷基、或具有碳原子数1～10的烷氧基的碳原子数2～10的烷基，R2和R5分别表示氢原子或甲基，R3和R6分别表示碳原子数1～10的烷基或碳原子数6～40的芳基。)所示的交联性化合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术设及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用交联 催化剂及包含该交联催化剂的抗蚀剂下层膜形成用组合物，W及使用了该抗蚀剂下层膜形 成用组合物的抗蚀剂图案形成方法，和半导体装置的制造方法。
技术介绍
一直W来在半导体器件的制造中，通过使用了光致抗蚀剂组合物的光刻来进行微 细加工。上述微细加工是下述加工法：在娃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来将娃晶片等被加工基板进行蚀刻处理的加 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从KrF准分子激 光（248nm)向ArF准分子激光（193nm)短波长化。与此相伴，活性光线从基板的漫反射、驻 波的影响成为大的问题，广泛应用着在光致抗蚀剂与被加工基板之间设置被称为防反射膜 度ottomAnti-ReflectiveCoating，BARC)的抗蚀剂下层膜的方法。 此外，W进一步的微细加工为目的，也进行了活性光线使用超紫外线巧UV， 13. 5nm)、电子束巧B)的光刻技术的开发。在抓V光刻、EB光刻时，一般不发生从基板的漫 反射、驻波，因此不需要特定的防反射膜，但作为W抗蚀剂图案的分辨率、密合性的改善为 目的的辅助膜，开始广泛研究抗蚀剂下层膜。 为了抑制运样的光致抗蚀剂与被加工基板之间所形成的抗蚀剂下层膜与上层所 叠层的抗蚀剂的混合（mixing)，一般在涂布于被加工基板上之后经过烧成工序来形成为与 抗蚀剂不发生混合的热固性交联膜。 阳0化]通常，在抗蚀剂下层膜形成用组合物中，为了形成运样的热固化膜，除了作为主要 成分的聚合物树脂W外，还配合有交联性化合物（交联剂）、用于促进交联反应的催化剂 (交联催化剂）。特别是，作为交联催化剂，主要使用横酸化合物、簇酸化合物、横酸醋等热 产酸剂。 可是近年来，在半导体装置制造的光刻工艺中，在使用上述抗蚀剂下层膜形成用 组合物来形成抗蚀剂下层膜时，烧成时来源于上述聚合物树脂、交联剂、交联催化剂等低分 子化合物的升华成分（升华物）的产生成为新的问题。担屯、运样的升华物在半导体器件制 造工序中，在成膜装置内附着、蓄积而污染装置内，它们在晶片上作为异物附着而成为缺陷 (defect)等的产生原因。因此，要求提出尽可能抑制运样的由抗蚀剂下层膜产生的升华物 的新的下层膜组合物，也进行了显示运样的低升华物性的抗蚀剂下层膜的研究（例如，参 照专利文献1、专利文献2)。 此外，为了良好的埋入性和少的升华物量，公开了使用具有下基酸基的甘脈系和 =聚氯胺系等具有N原子的交联剂的技术（参照专利文献3)。[000引进一步，公开了侧链具有径基甲基、甲氧基甲基、乙氧基甲基、甲氧基丙氧基甲基 等的化合物（参照专利文献4、专利文献5)。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开2009-175436 专利文献2 :日本特开2010-237491 专利文献3 :国际公开2008-143302小册子 专利文献4 :日本特开平11-160860号 专利文献5 :日本特开2003-122006
技术实现思路
专利技术所要解决的课题 本专利技术提供在制造半导体装置的光刻工艺中使用的抗蚀剂下层膜形成用组合物。 本专利技术提供一种升华物的产生少，涂布于具有孔图案的基板时埋入性良好的抗蚀 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1观点，是一种抗蚀剂下层膜形成用组合物，其包含树脂、W及 下述式（1)或式（2)所示的交联性化合物，阳02引式中，(^1表示单键或1111价的有机基团，3郝34分别表示碳原子数2~10的烷基、 或具有碳原子数1~10的烷氧基的碳原子数2~10的烷基，R2和R5分别表示氨原子或甲 基，R3和R6分别表示碳原子数1~10的烷基或碳原子数6~40的芳基。 nl表示1《nl《3的整数，n2表示2《n2《5的整数，n3表示0《n3《3的 整数，n4表示0《n4《3的整数，且3《（nl+n2+n3+n4)《6。 n5表示1《n5《3的整数，n6表示1《n6《4的整数，n7表示0《n7《3的 整数，n8表示0《n8《3的整数，且2《（n5+n6+n7+n8)《5。ml表示2~10的整数。 作为第2观点，是第1观点所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，Qi为单键，或者为 选自碳原子数1~10的链状控基、碳原子数6~40的芳香族基或它们的组合中的ml价的 有机基团， 作为第3观点，是第1观点或第2观点所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，上述式 (1)或式（2)所示的交联性化合物是通过下述式（3)或式（4)所示的化合物、与含有径基的 酸化合物或碳原子数2~10的醇的反应而获得的， 式中，妒表示单键或m2价的有机基团。RS、R9、RU和Ri2分别表示氨原子或甲基， R7和R1°分别表示碳原子数1~10的烷基或碳原子数6~40的芳基。 n9表示1《n9《3的整数，nlO表示2《nlO《5的整数，nil表示0《nil《3 的整数，nl2表示0《nl2《3的整数，且3《（n9+nl0+nll+nl2)《6。 nl3表示1《nl3《3的整数，nl4表示1《nl4《4的整数，nl5表示0《nl5《3 的整数，nl6表示0《nl6《3的整数，且2《（nl3+nl4+nl5+nl6)《5。m2表示2~10的 整数。 作为第4观点，是第3观点所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，上述式（3)或式 (4)所示的化合物、与含有径基的酸化合物或碳原子数2~10的醇的反应在酸催化剂的存 在下进行， 作为第5观点，是第4观点所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，酸催化剂为催化剂 用离子交换树脂， 作为第6观点，是第3观点~第5观点的任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组合 物，含有径基的酸化合物为丙二醇单甲基酸或丙二醇单乙基酸， 作为第7观点，是第3观点~第5观点的任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组合 物，碳原子数2~10的醇为乙醇、1-丙醇、2-甲基-1-丙醇、下醇、2-甲氧基乙醇或2-乙氧 基乙醇， 作为第8观点，是第1观点~第7观点的任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组合 物，树脂为酪醒清漆树脂， 作为第9观点，是第1观点~第8观点的任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组合 物，其进一步包含交联剂， 作为第10观点，是第1观点~第9观点的任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组合 物，其进一步包含酸和/或产酸剂， 作为第11观点，是一种抗蚀剂下层膜，其是通过将第1观点~第10观点的任一项 所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物涂布于半导体基板上进行烧成而获得的， 作为第12观点，是一种用于制造半导体的抗蚀剂图案的形成方法，其包括下述工 序：将第1观点~第10观点的任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物涂布于半导体基板 上进行烧成而形成抗蚀剂下层膜的工序， 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：通过第I观点~ 第10观点的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；在该抗蚀剂下层膜上形成抗蚀剂膜的工序；通过光或电子束的照射与显影来形成 抗蚀剂图案的工序；通过所形成的抗蚀剂图案来蚀刻该抗蚀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗蚀剂下层膜形成用组合物，其包含树脂、以及下述式(1)或式(2)所示的交联性化合物，式中，Q1表示单键或m1价的有机基团，R1和R4分别表示碳原子数2～10的烷基、或具有碳原子数1～10的烷氧基的碳原子数2～10的烷基，R2和R5分别表示氢原子或甲基，R3和R6分别表示碳原子数1～10的烷基或碳原子数6～40的芳基，n1表示1≤n1≤3的整数，n2表示2≤n2≤5的整数，n3表示0≤n3≤3的整数，n4表示0≤n4≤3的整数，且3≤(n1+n2+n3+n4)≤6，n5表示1≤n5≤3的整数，n6表示1≤n6≤4的整数，n7表示0≤n7≤3的整数，n8表示0≤n8≤3的整数，且2≤(n5+n6+n7+n8)≤5，m1表示2～10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：桥本圭祐，高濑显司，新城彻也，坂本力丸，远藤贵文，西卷裕和，
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