使用包含具有铵基的有机基的含硅抗蚀剂下层膜形成用组合物的半导体装置的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术的课题是提供使用具有高蚀刻速度且在基板加工后能够通过药液除去的抗蚀剂下层膜形成用组合物的半导体装置的制造方法。解决手段是一种半导体装置的制造方法，其包含下述工序：在使用包含在强酸的存在下在非醇溶剂中将水解性硅烷进行水解并缩合而获得的水解缩合物的抗蚀剂下层膜形成用组合物转印于下层后，用混合双氧水与硫酸而得的硫酸双氧水混合液(SPM)和/或混合双氧水与氨水而得的氨水双氧水混合液(SC1)将经图案化的抗蚀剂膜、经图案化的抗蚀剂下层膜和/或颗粒除去的工序(G)，上述水解性硅烷包含式(1)：R

Method for manufacturing semiconductor devices using a silicon-containing resist underlayer film forming composition comprising an organic group having an ammonium group

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用包含具有铵基的有机基的含硅抗蚀剂下层膜形成用组合物的半导体装置的制造方法
涉及使用用于在半导体装置的制造所使用的基板与抗蚀剂(例如，光致抗蚀剂、电子射线抗蚀剂)之间形成下层膜的组合物的半导体装置的制造方法。详细而言，涉及使用在半导体装置制造的光刻工序中用于形成在光致抗蚀剂的下层使用的下层膜的光刻用抗蚀剂下层膜形成用组合物的半导体装置的制造方法。此外，涉及包含使用了该下层膜形成用组合物的抗蚀剂图案的形成方法的半导体装置的制造方法。
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。上述微细加工是在硅晶片等半导体基板上形成光致抗蚀剂的薄膜，向其上隔着描绘有半导体器件的图案的掩模图案而照射紫外线等活性光线，并进行显影，以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。近年来，在半导体最尖端器件中，抗蚀剂的薄膜化显著。特别是在3层工艺中，不仅含硅抗蚀剂下层膜的光刻特性，而且高蚀刻速度也是必须的。特别是对于以EUV作为光源的光刻，为了提高光刻特性，与抗本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置的制造方法，其包含下述工序：(A)工序，在半导体基板上涂布包含水解缩合物的抗蚀剂下层膜形成用组合物并进行烧成而形成抗蚀剂下层膜，所述水解缩合物是在强酸的存在下在非醇溶剂中，将水解性硅烷进行水解并缩合而获得的；(B)工序，在所述抗蚀剂下层膜上涂布抗蚀剂用组合物而形成抗蚀剂膜；(C)工序，对所述抗蚀剂膜进行曝光；(D)工序，在曝光后将抗蚀剂进行显影而获得经图案化的抗蚀剂膜；(E)工序，利用所述经图案化的抗蚀剂膜对抗蚀剂下层膜进行蚀刻；(F)工序，利用经图案化的抗蚀剂和抗蚀剂下层膜对半导体基板进行加工；以及工序(G)，用混合双氧水与硫酸而得的硫酸双氧水混合液SPM和/或混合双氧水与...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171025 JP 2017-2064861.一种半导体装置的制造方法，其包含下述工序：(A)工序，在半导体基板上涂布包含水解缩合物的抗蚀剂下层膜形成用组合物并进行烧成而形成抗蚀剂下层膜，所述水解缩合物是在强酸的存在下在非醇溶剂中，将水解性硅烷进行水解并缩合而获得的；(B)工序，在所述抗蚀剂下层膜上涂布抗蚀剂用组合物而形成抗蚀剂膜；(C)工序，对所述抗蚀剂膜进行曝光；(D)工序，在曝光后将抗蚀剂进行显影而获得经图案化的抗蚀剂膜；(E)工序，利用所述经图案化的抗蚀剂膜对抗蚀剂下层膜进行蚀刻；(F)工序，利用经图案化的抗蚀剂和抗蚀剂下层膜对半导体基板进行加工；以及工序(G)，用混合双氧水与硫酸而得的硫酸双氧水混合液SPM和/或混合双氧水与氨水而得的氨水双氧水混合液SC1将经图案化的抗蚀剂膜、经图案化的抗蚀剂下层膜和/或颗粒除去，
所述水解性硅烷包含式(1)所示的水解性硅烷，
R1aR2bSi(R3)4-(a+b)式(1)
在式(1)中，R1表示具有伯氨基、仲氨基或叔氨基的有机基，并且R1以Si-C键与硅原子结合；R2表示烷基、芳基、卤代烷基、卤代芳基、烷氧基芳基、烯基、酰氧基烷基、或具有丙烯酰基、甲基丙烯酰基、巯基、氨基、酰胺基、羟基、烷氧基、酯基、磺酰基或氰基的有机基、或作为它们的组合的基团，并且R2以Si-C键与硅原子结合；这里，R1与R2可以结合而形成环结构；R3表示烷氧基、酰氧基或卤素基；a表示整数1，b表示整数0～2，a+b表示整数1～3；
所述水解缩合物包含具有由来源于强酸的抗衡阴离子与来源于伯铵基、仲铵基或叔铵基的抗衡阳离子形成的盐结构的有机基。


2.一种半导体装置的制造方法，其包含下述工序：(a)工序，在半导体基板上形成有机下层膜；(b)工序，在所述有机下层膜上涂布包含水解缩合物的抗蚀剂下层膜形成用组合物并进行烧成而形成抗蚀剂下层膜，所述水解缩合物是在强酸的存在下在非醇溶剂中，将水解性硅烷进行水解并缩合而获得的；(c)工序，在所述抗蚀剂下层膜上涂布抗蚀剂用组合物而形成抗蚀剂层；(d)工序，对所述抗蚀剂膜进行曝光；(e)工序，在曝光后将抗蚀剂进行显影而获得经图案化的抗蚀剂膜；(f)工序，利用所述经图案化的抗蚀剂膜对抗蚀剂下层膜进行蚀刻；(g)工序，利用所述经图案化的抗蚀剂下层膜对所述有机下层膜进行蚀刻；(h)工序，利用所述经图案化的有机下层膜对半导体基板进行加工；以及工序(i)，用混合双氧水与硫酸而得的硫酸双氧水混合液SPM和/或混合双氧水与氨水而得的氨水双氧水混合液SC1将经图案化的抗蚀剂膜、经图案化的抗蚀剂下层膜、经图案化的有机下层膜和/或颗粒除去，
所述水解性硅烷包含式(1)所示的水解性硅烷，
R1aR2bSi(R3)4-(a+b)式(1)
在式(1)中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴山亘，服部隼人，石桥谦，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：日本;JP