含硅的金属硬掩膜形成用组成物及图案形成方法技术

本发明专利技术涉及含硅的金属硬掩膜形成用组成物及图案形成方法。本发明专利技术课题为提供在多层抗蚀剂法中抑止超微细图案的崩塌的效果高，可形成LWR优良的抗蚀剂图案，且相对于已知的含硅的下层膜材料具有优良的干蚀刻耐性及湿式剥离性，同时兼顾相对于已知的金属硬掩膜材料具有优良的填埋特性的含硅的金属硬掩膜形成用组成物。该课题的解决手段为一种含硅的金属硬掩膜形成用组成物，其特征为含有：(A)金属氧化物纳米粒子，(B)不含含芳香环的有机基团的热交联性聚硅氧烷(Sx)，及(C)溶剂。及(C)溶剂。及(C)溶剂。

【技术实现步骤摘要】
含硅的金属硬掩膜形成用组成物及图案形成方法


[0001]本专利技术关于含硅的金属硬掩膜形成用组成物及使用其的图案形成方法。

技术介绍

[0002]伴随大规模集成电路(LSI)的高集成化与高速化，图案尺寸的微细化正急速进展。光刻技术随着此微细化，利用光源的短波长化及适当选择与其对应的抗蚀剂组成物，而达成了微细图案的形成。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，是通过使抗蚀剂树脂中拥有对于利用氯系或氟系的气体等离子所为的干蚀刻具有蚀刻耐性的骨架，且拥有曝光部会溶解之类的开关机制，而使曝光部溶解来形成图案，并以残存的抗蚀剂图案作为蚀刻掩膜来对被加工基板进行干蚀刻加工。
[0003]但是，在维持所使用的光致抗蚀剂膜的膜厚的状态下进行微细化，亦即将图案宽缩得更小的情况，光致抗蚀剂膜的分辨性能会降低，又，欲利用显影液来对光致抗蚀剂膜进行图案显影的话，所谓深宽比会变得过大，结果发生造成图案崩坏的问题。因此，伴随图案的微细化，光致抗蚀剂膜也逐渐薄膜化。
[0004]另一方面，被加工基板的加工，通常使用如下方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含硅的金属硬掩膜形成用组成物，其特征为含有：(A)金属氧化物纳米粒子，(B)不含含芳香环的有机基团的热交联性聚硅氧烷(Sx)，及(C)溶剂。2.根据权利要求1所述的含硅的金属硬掩膜形成用组成物，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所述的含硅的金属硬掩膜形成用组成物，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所述的含硅的金属硬掩膜形成用组成物，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所述的含硅的金属硬掩膜形成用组成物，其中，该(B)热交联性聚硅氧烷(Sx)具有含下述通式(Sx
‑
1)表示的重复单元、下述通式(Sx
‑
2)表示的重复单元、及下述通式(Sx
‑
3)表示的部分结构中任一个以上的结构单元；式中，R
a
为具有1个以上的硅醇基、羟基、醚基、酯基、烷氧基、或羧基的不含芳香环的有机基团、或因酸、热中任一或两者的作用而使保护基团脱离并产生1个以上的硅醇基、羟基、醚基、酯基、烷氧基、或羧基的不含芳香环的有机基团；R
b
、R
c
分别独立地为不含芳香环的有机基团或氢原子。6.根据权利要求1或2所述的含硅的金属硬掩膜形成用组成物，更含有交联催化剂(Xc)。7.根据权利要求6所述的含硅的金属硬掩膜形成用组成物，其中，该交联催化剂(Xc)为锍盐、錪盐、鏻盐、铵盐、具有它们作为结构的一部分的聚硅氧烷、或碱金属盐。8.根据权利要求1或2所述的含硅的金属硬掩膜形成用组成物，其中，该(C)溶剂为有机溶剂，且为沸点未达180℃的有机溶剂的1种以上与沸点为180℃以上的有机溶剂的1种以上的混合物。9.一种图案形成方法，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8中任一项所述的含硅的金属硬掩膜形成用组成物后进行热处理，借此形成含硅的金属硬掩膜，(I
‑
2)于该含硅的金属硬掩膜上使用光致抗蚀剂材料形成抗蚀剂上层膜，(I
‑
3)将该抗蚀剂上层膜进行图案曝光后，以显影液进行显影，并于该抗蚀剂上层膜形成图案，
(I
‑
4)将该已形成图案的抗蚀剂上层膜作为掩膜，利用干蚀刻将图案转印于该含硅的金属硬掩膜，及(I
‑
5)将该已形成图案的含硅的金属硬掩膜作为掩膜，对该被加工基板进行加工而于该被加工基板形成图案。10.一种图案形成方法，是于被加工基板形成图案的方法，其特征为具有下列步骤：(II
‑
1)于被加工基板上形成有机抗蚀剂下层膜，(II
‑
2)于该有机抗蚀剂下层膜上涂布根据权利要求1至8中任一项所述的含硅的金属硬掩膜形成用组成物后进行热处理，借此形成含硅的金属硬掩膜，(II
‑
3)于该含硅的金属硬掩膜上使用光致抗蚀剂材料形成抗蚀剂上层膜，(II
‑
4)将该抗蚀剂上层膜进行图案曝光后，以显影液进行显影，并于该抗蚀剂上层膜形成图案，(II
‑
5)将该已形成图案的抗蚀剂上层膜作为掩膜，利用干蚀刻将图案转印于该含硅的金属硬掩膜，(II
‑
6)将该转印有图案的含硅的金属硬掩膜作为掩膜，利用干蚀刻将图案转印于该有机抗蚀剂下层膜，及(II
‑
7)将该已形成图案的有机抗蚀剂下层膜作为掩膜，对该被加工基板进行加工而于该被加工基板形成图案。11.一种图案形成方法，是于被加工基板形成图案的方法，其特征为具有下列步骤：(III
‑
1)于被加工基板上形成有机抗蚀剂下层膜，(III
‑
2)于该有机抗蚀剂下层膜上涂布根据权利要求1至8中任一项所述的含硅的金属硬掩膜形成用组成物后进行热处理，借此形成含硅的金属硬掩膜，(III
‑
3)于该含硅的金属硬掩膜上使用有机薄膜形成用的组成物形成BARC或密合膜，(III
‑
4)于该BARC或该密合膜上使用光致抗蚀剂材料形成抗蚀剂上层膜，(III
‑
5)将该抗蚀剂上层膜进行图案曝光后，以显影液进行显影，并于该抗蚀剂上层膜形成图案，(III
‑
6)将该已形成图案的抗蚀剂上层膜作为掩膜，利用干蚀刻将图案转印于该BARC或该密合膜及该含硅的金属硬掩膜，(III
‑
7)将该转印有图案的含硅的金属硬掩膜作为掩膜，利用干蚀刻将图案转印于该有机抗蚀剂下层膜，及(III
‑
8)将该已形成图案的有机抗蚀剂下层膜作为掩膜，对该被加工基板进行加工而于该被加工基板形成图案。12.一种图案形成方法，是将抗蚀剂图案反转并于被加工基板形成图案的方法，其特征为具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：小林直贵，泷泽彼方，三井亮，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：