包含萘酚芳烷基树脂的抗蚀剂下层膜形成用组合物制造技术

本发明专利技术的课题在于提供不发生与抗蚀剂层的混合、具有高干式蚀刻耐性、具有高耐热性、高温下的质量减少少、显示平坦的高低差基板被覆性的光刻用抗蚀剂下层膜及用于形成该抗蚀剂下层膜的抗蚀剂下层膜形成用组合物。解决手段为一种抗蚀剂下层膜形成用组合物，其包含含有下述式(1)的结构单元的聚合物。式(1)的结构单元为式(2)的结构单元。本发明专利技术提供半导体装置的制造方法，其包括下述工序：由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硬掩模的工序，进一步在该硬掩模上形成抗蚀剂膜的工序，通过对该抗蚀剂照射光或电子束并进行显影而形成抗蚀剂图案的工序，通过该抗蚀剂图案对该硬掩模进行蚀刻而形成图案的工序，通过该图案化了的硬掩模对该下层膜进行蚀刻而形成图案的工序，以及，通过该图案化了的抗蚀剂下层膜对该半导体基板进行加工的工序。

Composition for forming lower layer film of corrosion inhibitor containing naphthol aryl alkyl resin

The subject of the present invention is to provide an etchant lower layer film for lithography without mixing with an etchant layer, with high dry etching resistance, high heat resistance, low quality reduction at high temperature, flat high-low-difference substrate coating and an etchant lower layer film forming composition for forming the etchant lower layer film. The solution is a composition for forming a lower layer film of an anticorrosive agent comprising a polymer containing a structural unit of the following formula (1). The structural unit of formula (1) is the structural unit of formula (2). The invention provides a manufacturing method of a semiconductor device, which comprises the following processes: the process of forming an anti-corrosive sub-layer film on a semiconductor substrate by a composition for forming an anti-corrosive sub-layer film, the process of forming a hard mask on the anti-corrosive sub-layer film, and the process of forming an anti-corrosive film on the hard mask, through which the anti-corrosive sub-layer film is formed. The process of forming an etchant pattern by irradiating light or electron beam and developing, etching the hard mask to form a pattern by the etchant pattern, etching the underlying film to form a pattern by the patterned hard mask, and etching the underlying film to form a pattern by the patterned resist underlying film. Processing of semiconductor substrate.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含萘酚芳烷基树脂的抗蚀剂下层膜形成用组合物
本专利技术涉及利用了萘酚芳烷基树脂的抗蚀剂下层膜形成用组合物。
技术介绍
以往，在半导体器件的制造中，进行了基于使用了光致抗蚀剂组合物的光刻的微细加工。前述微细加工是下述的加工方法：在硅晶圆等被加工基板上形成光致抗蚀剂组合物的薄膜，隔着绘制有半导体器件的图案的掩模图案向其上照射紫外线等活性光线，进行显影，将得到的光致抗蚀剂图案作为保护膜，对硅晶圆等被加工基板进行蚀刻处理。然而，近年来，半导体器件的高集成度化进展，使用的活性光线也存在从KrF准分子激光(248nm)短波长化为ArF准分子激光(193nm)的倾向。与之相伴，活性光线的基于基板的漫反射、驻波的影响成为大的问题。因此，在光致抗蚀剂与被加工基板之间设置防反射膜的方法已逐渐被广泛研究。若今后抗蚀剂图案的微细化进展，则存在产生分辨率的问题、抗蚀剂图案在显影后倒毁这样的问题的可能性，期望抗蚀剂的薄膜化。因此，难以得到对基板加工而言充分的抗蚀剂图案膜厚，逐渐需要下述工艺：不仅使抗蚀剂图案具有作为基板加工时的掩模的功能，而且使在抗蚀剂与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。作为用于这样的工艺的抗蚀剂下层膜，与以往的高蚀刻速率性(蚀刻速度快)抗蚀剂下层膜不同，逐渐要求具有与抗蚀剂接近的干式蚀刻速度的选择比的光刻用抗蚀剂下层膜、具有比抗蚀剂小的干式蚀刻速度的选择比的光刻用抗蚀剂下层膜、或具有比半导体基板小的干式蚀刻速度的选择比的光刻用抗蚀剂下层膜。例如含有萘树脂衍生物的光刻用涂布型下层膜形成用组合物是已知的(参见专利文献1、专利文献2、专利文献3、专利文献4)。现有技术文献专利文献专利文献1:国际公开WO2006/132088号小册子专利文献2:日本特开2003-345027专利文献3:国际公开WO2011/074494号小册子专利文献4:国际公开WO2012/077640号小册子
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在于提供用于半导体装置制造的光刻工艺的包含萘酚芳烷基树脂的抗蚀剂下层膜形成用组合物。本专利技术的目的还在于提供不发生与抗蚀剂层的混合、具有高干式蚀刻耐性、具有高耐热性、高温下的质量减少低、显示平坦的高低差基板被覆性的光刻用抗蚀剂下层膜及用于形成该抗蚀剂下层膜的抗蚀剂下层膜形成用组合物。另外，本专利技术还能向该抗蚀剂下层膜赋予有效地吸收将照射光用于微细加工时的基于基板的反射光的性能。本专利技术的目的还在于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方法。用于解决课题的手段对于本专利技术而言，作为第1观点，为抗蚀剂下层膜形成用组合物，其包含含有下述式(1)的结构单元的聚合物，(式中，n1为结构单元的重复数，表示1～10的整数，n2表示1或2的整数。)作为第2观点，为第1观点所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，其中，式(1)的结构单元为式(2)的结构单元，(式中，n1为结构单元的重复数，表示1～10的整数。)作为第3观点，为第1观点或第2观点所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，其中，还包含交联剂，作为第4观点，为第1观点～第3观点中任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，其中，还包含酸及/或产酸剂，作为第5观点，为抗蚀剂下层膜的制造方法，其包括：将第1观点～第4观点中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并进行烧成的步骤。作为第6观点，为半导体装置的制造方法，其包括下述工序：由第1观点～第4观点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，在该抗蚀剂下层膜上形成抗蚀剂膜的工序，通过对该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，通过该抗蚀剂图案对该抗蚀剂下层膜进行蚀刻的工序，以及，通过该图案化了的抗蚀剂下层膜对该半导体基板进行加工的工序，作为第7观点，为半导体装置的制造方法，其包括下述工序：由第1观点～第4观点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，在该抗蚀剂下层膜上形成硬掩模的工序，进一步在该硬掩模上形成抗蚀剂膜的工序，通过对该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，通过该抗蚀剂图案对硬掩模进行蚀刻的工序，通过该图案化了的硬掩模对该抗蚀剂下层膜进行蚀刻的工序，以及，通过该图案化了的抗蚀剂下层膜对该半导体基板进行加工的工序，作为第8观点，为第6观点或第7观点所述的制造方法，其中，半导体基板的加工是半导体基板的蚀刻或向半导体基板进行的离子注入，以及，作为第9观点，为第6观点或第7观点所述的制造方法，其中，半导体基板的加工是向半导体基板进行的包含硼、砷、磷、或它们的组合的成分的离子注入。专利技术的效果通过本专利技术的抗蚀剂下层膜形成用组合物，可提供不发生抗蚀剂下层膜的上层部与在其上被覆的层的混合、具有高干式蚀刻耐性、具有高耐热性、高温下的质量减少少、显示平坦的高低差基板被覆性的光刻用抗蚀剂下层膜。而且，对于在该抗蚀剂下层膜上形成的抗蚀剂而言，能形成不存在图案倒毁等的良好的抗蚀剂的图案形状。也能向本专利技术的抗蚀剂下层膜形成用组合物赋予高效地抑制基于基板的反射的性能，也能同时具有作为曝光用光的防反射膜的效果。通过本专利技术的抗蚀剂下层膜形成用组合物，可提供具有与抗蚀剂接近的干式蚀刻速度的选择比、比抗蚀剂小的干式蚀刻速度的选择比、或比半导体基板小的干式蚀刻速度的选择比的优异的抗蚀剂下层膜。为了防止随着抗蚀剂图案的微细化而导致的抗蚀剂图案在显影后倒毁，进行了抗蚀剂的薄膜化。对于这样的薄膜抗蚀剂而言，有利用蚀刻工艺将抗蚀剂图案转印至其下层膜，将其下层膜作为掩模进行基板加工的工艺；或利用蚀刻工艺将抗蚀剂图案转印至其下层膜，进而反复进行使用不同的气体组成将已被转印至下层膜的图案转印至其下层膜的这样的过程，最终进行基板加工的工艺。本专利技术的抗蚀剂下层膜及其形成用组合物对于该工艺有效，是在使用本专利技术的抗蚀剂下层膜对基板进行加工时、相对于加工基板(例如，基板上的热氧化硅膜、氮化硅膜、多晶硅膜等)具有充分的蚀刻耐性的抗蚀剂下层膜及其形成用组合物。而且，本专利技术的抗蚀剂下层膜可作为平坦化膜、抗蚀剂下层膜、抗蚀剂层的防污染膜、具有干式蚀刻选择性的膜而使用。由此，能容易地、高精度地进行半导体制造的光刻工艺中的抗蚀剂图案形成。包括下述工艺：将基于本专利技术的抗蚀剂下层膜形成用组合物的抗蚀剂下层膜形成在基板上，在抗蚀剂下层膜上形成硬掩模，在硬掩模上形成抗蚀剂膜，通过曝光和显影而在抗蚀剂膜上形成抗蚀剂图案，将抗蚀剂图案转印至硬掩模，将已被转印至硬掩模的抗蚀剂图案转印至抗蚀剂下层膜，用该抗蚀剂下层膜进行半导体基板的加工。该工艺中硬掩模存在通过包含有机聚合物及/或无机聚合物、和溶剂的涂布型的组合物进行的情况、和通过无机物的真空蒸镀进行的情况。通过无机物(例如，氮氧化硅)的真空蒸镀，蒸镀物在抗蚀剂下层膜表面上堆积，此时，抗蚀剂下层膜表面的温度上升至400℃左右。另外，还能够发挥在包含硼、砷、磷、或它们的组合的成分的离子注入工序中对硅基板表面进行保护的掩模的作用。具体实施方式本专利技术是包含含有式(1)的结构单元的聚合物的抗蚀剂下层膜形成用组合物。式(1)中，n1为结构单元的重复数，表示1～10、2～10、或3～10的整数，n2表示1或2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗蚀剂下层膜形成用组合物，其包含含有下述式(1)的结构单元的聚合物，

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.18 JP 2016-0829851.一种抗蚀剂下层膜形成用组合物，其包含含有下述式(1)的结构单元的聚合物，式中，n1为结构单元的重复数，表示1～10的整数，n2表示1或2的整数。2.如权利要求1所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，其中，式(1)的结构单元为式(2)的结构单元，式中，n1为结构单元的重复数，表示1～10的整数。3.如权利要求1或2所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，其中，还包含交联剂。4.如权利要求1～3中任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，其中，还包含酸及/或产酸剂。5.一种抗蚀剂下层膜的制造方法，其包括：将权利要求1～4中任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物涂布于半导体基板上并进行烧成的步骤。6.一种半导体装置的制造方法，其包括下述工序：由权利要求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...

【专利技术属性】
技术研发人员：柄泽凉，桥本圭祐，
申请(专利权)人：日产化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP