包含二氰基苯乙烯基的能够湿蚀刻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对抗蚀剂溶剂、作为碱水溶液的抗蚀剂显影液显示良好的耐性，同时仅对湿蚀刻药液显示除去性、且优选显示溶解性的抗蚀剂下层膜。一种抗蚀剂下层膜形成用组合物，其包含具有二氰基苯乙烯基的聚合物(P)或具有二氰基苯乙烯基的化合物(C)，且包含溶剂，不包含由三聚氰胺、脲、苯胍胺、或甘脲衍生的烷基化氨基塑料交联剂，且不包含质子酸固化催化剂。且不包含质子酸固化催化剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含二氰基苯乙烯基的能够湿蚀刻的抗蚀剂下层膜形成用组合物


[0001]本专利技术涉及抗蚀剂下层膜形成用组合物、以从由该抗蚀剂下层膜形成用组合物形成的涂布膜除去溶剂而获得作为特征的未固化抗蚀剂下层膜、使用了该抗蚀剂下层膜形成用组合物的进行了图案形成的基板和半导体装置的制造方法。

技术介绍

[0002]在半导体制造中，在基板与在其上形成的抗蚀剂膜之间设置抗蚀剂下层膜，形成所希望的形状的抗蚀剂图案的光刻工艺是众所周知的。在形成了抗蚀剂图案后进行抗蚀剂下层膜的除去和基板的加工，作为该工序，主要使用了干蚀刻。进一步，在基板加工后将不要的抗蚀剂图案、基底的抗蚀剂下层膜除去的工序中，也使用了干蚀刻，但以工艺工序的简化、对加工基板的破坏减少作为目的，有时使用采用药液的湿蚀刻。
[0003]在专利文献1中，公开了一种被改良了的ARC组合物，其由
[0004]a.预先选择的酚
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或羧酸
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官能性染料、与具有大于2.0且小于10的环氧官能度的聚(环氧化物)树脂的染料
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接枝化羟基
‑
官能性低聚物反应生成物；该生成物具有对基底层的ARC涂布有效的光
‑
吸收特性；
[0005]b.由三聚氰胺、脲、苯胍胺或甘脲衍生的烷基化氨基塑料交联剂；
[0006]c.质子酸固化催化剂；和d.包含低或中沸点醇的溶剂系；在该溶剂系中，醇占总溶剂含量的至少二十(20)重量％且醇的摩尔比相对于氨基塑料的每当量羟甲基单元而言至少为4比1(4：1)；
[0007]构成，而且e.具有由聚(环氧化物)分子衍生的醚或酯键；
[0008]该被改良了的ARC通过ARCs的热固化作用而使抗蚀剂/ARC成分的相互混合消失，提供在目标曝光和ARC层厚下被改善了的光密度，以及使显示高溶解度差的高分子量热塑性ARC粘合剂的必要性消失。
[0009]该ARC组合物由于包含b.由三聚氰胺、脲、苯胍胺或甘脲衍生的烷基化氨基塑料交联剂、和c.质子酸固化催化剂，因此可获得固化了的抗蚀剂下层膜。然而，固化了的抗蚀剂下层膜难以用湿蚀刻药液除去。
[0010]现有技术文献
[0011]专利文献
[0012]专利文献1：日本特表平11
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511194号公报

技术实现思路

[0013]专利技术所要解决的课题
[0014]在抗蚀剂下层膜上涂布抗蚀剂，使用放射线(例如，ArF准分子激光、KrF准分子激光、i射线)进行曝光、显影时，为了获得所希望的抗蚀剂图案，对抗蚀剂下层膜要求不会因为抗蚀剂溶剂而发生剥离、破坏那样的良好的抗蚀剂溶剂耐性。进一步，也要求对在抗蚀剂
显影工序中主要使用的抗蚀剂显影液(碱水溶液)，也不发生剥离、破坏那样的良好的抗蚀剂显影液耐性。进一步为了获得所希望的抗蚀剂图案，抗蚀剂下层膜要求对在光刻工序中使用的放射线，抑制从基底基板的反射，并可以抑制由驻波引起的抗蚀剂图案的恶化那样的防反射性能。特别是，在将抗蚀剂下层膜通过采用药液的湿蚀刻来除去的情况下，对抗蚀剂下层膜要求对湿蚀刻药液显示充分的溶解性，可以从基板容易地除去。
[0015]另一方面，作为用于将抗蚀剂和抗蚀剂下层膜除去的湿蚀刻药液，为了减少对加工基板的破坏，使用了有机溶剂。进一步，为了提高抗蚀剂和抗蚀剂下层膜的除去性，使用了碱性的有机溶剂。然而，作为抗蚀剂下层膜，主要对作为有机溶剂的抗蚀剂溶剂、作为碱水溶液的抗蚀剂显影液显示良好的耐性，同时仅对湿蚀刻药液显示除去性、且优选显示溶解性在现有技术中具有限度。本专利技术的目的是解决上述课题。
[0016]用于解决课题的手段
[0017]本专利技术包含以下方案。
[0018][1]一种抗蚀剂下层膜形成用组合物，其包含具有二氰基苯乙烯基的聚合物(P)或具有二氰基苯乙烯基的化合物(C)，
[0019]且包含溶剂，
[0020]不包含由三聚氰胺、脲、苯胍胺、或甘脲衍生的烷基化氨基塑料交联剂，
[0021]且不包含质子酸固化催化剂。
[0022][2]根据[1]所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，上述具有二氰基苯乙烯基的聚合物(P)为含有环氧基的聚合物前体(PP)与活性质子化合物的反应生成物，上述具有二氰基苯乙烯基的化合物(C)为含有环氧基的化合物前体(PC)与活性质子化合物的反应生成物。
[0023][3]根据[1]或[2]所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，上述二氰基苯乙烯基由下述式(1)表示。
[0024][0025](在式(1)中，X表示烷基、羟基、烷氧基、烷氧基羰基、卤原子、氰基或硝基，R表示氢原子、烷基或亚芳基，n表示0～4的整数，＊表示与聚合物(P)或化合物(C)的一部分的键合部分)
[0026][4]根据[1]或[2]所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，上述具有二氰基苯乙烯基的聚合物(P)或上述具有二氰基苯乙烯基的化合物(C)由下述式(2)表示。
[0027][0028][在式(2)中，
[0029]Q为从聚合物或化合物去掉了m个末端原子的基团，
[0030]在Q为聚合物时，m为1以上、并且为聚合物的重复单元的数以下，
[0031]在Q为化合物时，m为1～4的整数，
[0032]m个A各自独立地为直接键合、或碳原子数1～10的亚烷基，所述亚烷基可以具有支链且可以经取代，在亚烷基中可以包含醚键、硫醚键或酯键，
[0033]m个B各自独立地表示直接键合、醚键、硫醚键或酯键，
[0034]m个R1表示氢原子、甲基、乙基或丙基，也可以与Q结合而形成环，R2和R3各自独立地表示氢原子、甲基或乙基，
[0035]m个L各自独立地由下述式(3)表示，
[0036][0037](在式(3)中，Y表示醚键、硫醚键或酯键，
[0038]R表示氢原子、烷基或亚芳基，
[0039]n表示0～4的整数，
[0040]n个X各自独立地表示烷基、羟基、烷氧基、烷氧基羰基、卤原子、氰基或硝基)][0041][5]根据[1]～[3]中任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，上述具有二氰基苯乙烯基的聚合物(P)或具有二氰基苯乙烯基的化合物(C)包含芳香族环或脂肪族环。
[0042][6]根据[4]所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，上述式(2)中的Q包含芳香族环或脂肪族环。
[0043][7]根据[3]或[4]所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，上述式(1)和/或式(3)中的R为氢原子。
[0044][8]根据[4]所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，上述式(3)中的Y表示醚键或酯键。
[0045][9]根据[1]～[8]中任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，其在表面包含铜的基板上使用。
[0046][10]一种未固化抗蚀剂下层膜，其特征在于，是从由[1]～[9]中任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物形成的涂布膜除去溶剂而获得的。
[0047][11]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】1.一种抗蚀剂下层膜形成用组合物，其包含具有二氰基苯乙烯基的聚合物(P)或具有二氰基苯乙烯基的化合物(C)，且包含溶剂，不包含由三聚氰胺、脲、苯胍胺或甘脲衍生的烷基化氨基塑料交联剂，且不包含质子酸固化催化剂。2.根据权利要求1所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，所述具有二氰基苯乙烯基的聚合物(P)为含有环氧基的聚合物前体(PP)与活性质子化合物的反应生成物，所述具有二氰基苯乙烯基的化合物(C)为含有环氧基的化合物前体(PC)与活性质子化合物的反应生成物。3.根据权利要求1或2所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，所述二氰基苯乙烯基由下述式(1)表示，在式(1)中，X表示烷基、羟基、烷氧基、烷氧基羰基、卤原子、氰基或硝基，R表示氢原子、烷基或亚芳基，n表示0～4的整数，＊表示与聚合物(P)或化合物(C)的一部分的键合部分。4.根据权利要求1或2所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，所述具有二氰基苯乙烯基的聚合物(P)或所述具有二氰基苯乙烯基的化合物(C)由下述式(2)表示，在式(2)中，Q为从聚合物或化合物去掉了m个末端原子的基团，在Q为聚合物时，m为1以上、并且为聚合物的重复单元的数以下，在Q为化合物时，m为1～4的整数，m个A各自独立地为直接键合、或碳原子数1～10的亚烷基，所述亚烷基可以具有支链且可以经取代，在亚烷基中可以包含醚键、硫醚键或酯键，m个B各自独立地表示直接键合、醚键、硫醚键或酯键，m个R1表示氢原子、甲基、乙基或丙基，也可以与Q结合而形成环，R2和R3各自独立地表示氢原子、甲基或乙基，m个L各自独立地由下述式(3)表示，
在式(3)中，Y表示醚键、硫醚键或酯键，R表示氢原子、烷基或亚芳基，n表示0～4的整数，n个X各自独立地表示烷基、羟基、烷氧基、烷氧基羰基、卤原子、氰基或硝基。5.根据权利要求1～3中任一项所述的抗...

【专利技术属性】
技术研发人员：远藤贵文，远藤勇树，
申请(专利权)人：日产化学株式会社，
类型：发明
国别省市：