金属氧化膜形成用组成物、图案形成方法、及金属氧化膜形成方法技术

本发明专利技术涉及金属氧化膜形成用组成物、图案形成方法、及金属氧化膜形成方法。本发明专利技术课题为提供相对于已知的有机下层膜材料具有优良的干蚀刻耐性而且兼顾高程度的填埋/平坦化特性的金属氧化膜形成用组成物、使用了此组成物的图案形成方法、及金属氧化膜(抗蚀剂下层膜)形成方法。一种金属氧化膜形成用组成物，其特征为含有(A)金属氧化物纳米粒子、(B)为选自下列通式(I)、通式(II)及通式(III)中的一种以上表示的化合物及/或分子量5000以下的聚合物的流动性促进剂、及(C)有机溶剂，该(A)金属氧化物纳米粒子与该(B)流动性促进剂的重量比例为10/90～90/10。10/90～90/10。10/90～90/10。10/90～90/10。

【技术实现步骤摘要】
金属氧化膜形成用组成物、图案形成方法、及金属氧化膜形成方法


[0001]本专利技术关于半导体装置制造步骤中的利用多层抗蚀剂法所为的微细图案化能使用的金属氧化膜形成用组成物、使用了该组成物的图案形成方法、及金属氧化膜形成方法。

技术介绍

[0002]伴随LSI的高整合化及高速度化，图案尺寸的微细化急速进展。光刻技术，随着此微细化，通过光源的短波长化及对应的抗蚀剂组成物的适当选择，已达成微细图案的形成。成为其中心的是以单层使用的正型光致抗蚀剂组成物。此单层正型光致抗蚀剂组成物，在抗蚀剂树脂中带有对于利用氯系或氟系的气体等离子所为的干蚀刻带有蚀刻耐性的骨架且带有曝光部会溶解的切换机构，借此会使曝光部溶解而形成图案，并将残存的抗蚀剂图案作为蚀刻掩膜而将被加工基板予以干蚀刻加工。
[0003]但若直接将使用的光致抗蚀剂膜的膜厚予以微细化，亦即更减小图案宽时，光致抗蚀剂膜的分辨率性能会降低且若欲利用显影液将光致抗蚀剂膜予以图案显影，则所谓的纵横比会变得太大，结果会有引起图案崩塌的问题。所以，伴随图案的微细化，光致抗蚀剂膜会越来越薄膜化。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属氧化膜形成用组成物，其特征为含有(A)金属氧化物纳米粒子、(B)为选自下列通式(I)、通式(II)及通式(III)中的一种以上表示的化合物及/或分子量5000以下的聚合物的流动性促进剂、及(C)有机溶剂，该(A)金属氧化物纳米粒子与该(B)流动性促进剂的重量比例为10/90～90/10，该通式(I)及该通式(II)中，W1及W2各自独立地为苯环或萘环，该苯环及萘环中的氢原子亦可被碳数1～6的烃基取代，R
a
为氢原子、或是碳数1～10的饱和烃基或碳数2～10的不饱和烃基，Y为下列通式(1)表示的基团，n1为0或1，n2为1或2，V各自独立地表示氢原子或连接部，该通式(III)中，Z1为下列通式(2)表示的基团，R
b
为氢原子或碳数1～10的饱和烃基或碳数2～10的不饱和烃基，n4为0或1，n5为1或2，V各自独立地表示氢原子或连接部，＊表示原子键，该通式(2)中，W1、W2、Y、n1同前所述。2.根据权利要求1所述的金属氧化膜形成用组成物，其中，该(A)金属氧化物纳米粒子为选自由锆、铪、铝、钨、钛、铜、锡、铈、铟、锌、钇、镧、铬、钴、铂、铁、锑及锗构成的群组中的金属的氧化物纳米粒子的一种以上。3.根据权利要求1或2所述的金属氧化膜形成用组成物，其中，该(A)金属氧化物纳米粒子为选自由氧化锆纳米粒子、氧化铪纳米粒子、氧化钨纳米粒子、氧化钛纳米粒子、氧化锡纳米粒子构成的群组中的一种以上。4.根据权利要求1或2所述的金属氧化膜形成用组成物，其中，该(A)金属氧化物纳米粒子具有100nm以下的平均一次粒径。5.根据权利要求1或2所述的金属氧化膜形成用组成物，其中，该(B)流动性促进剂是选
自下列通式(3)、(4)及(5)中的一种以上表示的化合物，该通式(3)及(4)中，W1、W2、R
a
、Y、n1、n2同前所述，该通式(5)中，Z1、R
b
、n4、n5同前所述。6.根据权利要求1或2所述的金属氧化膜形成用组成物，其中，该(B)流动性促进剂是具有选自下列通式(6)、(7)及(8)中的一种以上表示的重复单元的聚合物，该通式(6)及(7)中，W1、W2、R
a
、Y、n1、n2同前所述，L为碳数1～40的2价有机基团，该通式(8)中，Z1、R
b
、n4、n5同前所述，L为碳数1～40的2价有机基团。7.根据权利要求1或2所述的金属氧化膜形成用组成物，其中，该金属氧化膜形成用组成物含有下列通式(3)～(5)表示的化合物中的任1种以上、及具有下列通式(6)～(8)表示的重复结构单元的聚合物中的任1种以上，作为该(B)成分，
该通式中，W1、W2、R
a
、Y、n1、n2、Z1、R
b
、n4、n5同前所述，L为碳数1～40的2价有机基团。8.根据权利要求1或2所述的金属氧化膜形成用组成物，其中，该通式(I)及(II)中的R
a
、及该通式(III)中的R
b
为氢原子、或下列通式(9)表示的结构中的任意者，＊表示和氧原子的键结部。9.根据权利要求8所述的金属氧化膜形成用组成物，其中，令该R
a
及R
b
之中，氢原子的比例为a、该通式(9)表示的结构的比例为b时，该(B)成分全体符合a+b＝1、0.2≤b≤0.8的关系。10.根据权利要求5所述的金属氧化膜形成用组成物，其中，选自该通式(3)、(4)及(5)中的一种以上表示的化合物的利用凝胶渗透层析法得到的聚苯乙烯换算的重均分子量Mw与数均分子量Mn的比率Mw/Mn(亦即分散度)，各化合物为1.00≤Mw/Mn≤1.25的范围内。11.根据权利要求6所述的金属氧化膜形成用组成物，其中，该L为下列通式(10)表示的2价有机基团，该通式(10)中，R1为氢原子或碳数6～20个的含有芳香环的有机基团，虚线表示原子键。12.根据权利要求6所述的金属氧化膜形成用组成物，其中，选自该通式(6)、(7)及(8)中的一种以上表示的聚合物的利用凝胶渗透层析法得到的聚苯乙烯换算的重均分子量为1000～5000。13.根据权利要求1或2所述的金属氧化膜形成用组成物，其中，该(C)有机溶剂为沸点未达180℃的有机溶剂的1种以上、与沸点180℃以上的有机溶剂的1种以上的混合物。
14.根据权利要求1或2所述的金属氧化膜形成用组成物，其中，该金属氧化膜形成用组成物更含有交联剂、表面活性剂、酸产生剂、塑化剂及掺混用聚合物中的1种以上。15.根据权利要求14所述的金属氧化膜形成用组成物，其中，该掺混用聚合物是含有下列通式(BP)的聚合物，该通式(BP)中，R
c
为碳数1～10的饱和或不饱和的1价有机基团，R
d
为氢原子、或碳数1～10的饱和烃基或碳数2～10的不饱和烃基，X为碳数1～30的2价有机基团，p为0～5的整数，q1为1～6的整数，p+q1为1以上6以下的整数，q2为0或1。16.一种图案形成方法，是于被加工基板形成图案的方法，其特征为具有下列步骤：(I
‑
1)于被加工基板上涂布根据权利要求1至15中任一项所述的金属氧化膜形成用组成物后，利用热处理形成金属氧化膜、(I
‑
2)于该金属氧化膜上使用光致抗蚀剂材料形成抗蚀剂上层膜、(I
‑
3)将该抗蚀剂上...

【专利技术属性】
技术研发人员：小林直贵，郡大佑，矢野俊治，
申请(专利权)人：信越化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：