本发明专利技术提供在光刻胶膜上形成防反射膜时所用的防反射膜形成用组合物，该组合物操作简单，且与使用ＰＦＯＳ的防反射膜同样可形成具有优异光学特性的防反射膜。用于形成设置于光刻胶膜上的防反射膜的防反射膜形成用组合物，该防反射膜形成用组合物包含特定的氟化合物。该防反射膜形成用组合物，由于上述特定的氟化合物有助于提高防反射膜的光学特性，因而可以形成具有优异光学特性的防反射膜。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于形成设置在光刻胶膜上的防反射膜的防反射膜形成用 组合物、以及使用这种防反射膜形成用组合物的光刻胶图案形成方法。
技术介绍
众所周知，半导体基板是在硅片(silicon wafer)等上至少层叠介质层(绝 缘体层)而形成的。并且，通过在该半导体基板的介质层中形成图案化 (patterning)的导体层(配线层)，构成半导体配线结构。配线层的形成通过以下方式进行。首先，在介质层上均匀形成导体层， 并在该导体层上形成光刻胶膜。通过对该光刻胶膜照射图案(pattern)光(曝 光)并显影，形成光刻胶图案，以光刻胶图案作为掩膜，通过蚀刻处理将导 体层图案化形成配线层。并且，将光刻胶膜完全除去后，在导体层上进一 步层叠介质层，在介质层中构成配线层。已知在形成该配线层的工序中，将光刻胶膜曝光进行图案化时，会产 生由多重干涉引起的驻波效应的问题。即，曝光光透射光刻胶膜，该透射 光在下层表面反射，该反射光的一部分再在光刻胶上表面反射的显影在光 刻胶膜内重复。而且，入射至形成于基板上的光刻胶膜的单波长照射光与 来自基板的反射光发生干涉，使得在光刻胶膜的厚度方向上被吸收的光能 量产生偏差。这种偏差对显影后所得的光刻胶图案尺寸宽度造成影响，结 果使光刻胶图案尺寸精密度降低。特别是在具有段差的基板上形成微细图案时，由于在段差的凸凹部光 刻胶膜厚度必然不同，因而这种光刻胶图案尺寸精密度的降低会造成很大 问题。因此期望开发出消除上述干涉作用、即使在具有段差的基板上形成 的微细图案中也不会使光刻胶图案尺寸精密度降低的技术。4因此，以往采用了下列方法在半导体基板上形成光刻胶膜之前，在 基板上形成具有吸收曝光光的特性的防反射膜，再在该防反射膜上形成光 刻胶膜的方法(例如，专利文献l等)；在设置于基板上的光刻胶膜上形成由聚硅氧烷、聚乙烯醇等构成的防反射膜的方法(例如，专利文献2和3等)。 专利文献1:美国专利第4,910,122号 专利文献2:日本特公平4-55323号公报 专利文献3:日本特开平3-222409号公报
技术实现思路
然而，使用与曝光光同一波长的光进行掩膜对应时，在基板上形成防 反射膜的方法具有通过防反射膜使掩膜对应检测信号变弱，进而使掩膜对 应变得困难的缺点。另外，需要将光刻胶图案高精密度地图案转印到防反 射膜上，转印后必须在不影响基板的状态下通过蚀刻等将反射膜除去。因 此，操作工序数增加，不一定能够适用于所有的基板加工。另一方面，在设置于基板上的光刻胶膜上设置防反射膜的方法不需要 复杂的工序，非常实用。然而，目前在设置于基板上的光刻胶膜上设置防反射膜的方法中，将 C8F17S03H(PFOS^为氟类表面活性剂用于防反射膜的形成材料。这种物质 在日本国内为指定化学物质，此外这种物质也是美国生态影响相关规则即 重要新用途规则(SNUR)的对象，因此在操作时有很大问题。具体而言，符 合SNUR规则的物质有可能造成损害健康或环境的不当风险，因此必须在 作业现场穿戴保护用具、针对有害性向工作人员进行宣传、教育、训练等， 并且对于废弃处理也有规定。因此，寻求代替C8F17S03H(PFOS)，含有不 影响环境、操作简单的氟类表面活性剂，且与使用CsFnS03H(PFOS)时显 示同等效果的防反射膜的形成材料。本专利技术是鉴于以上课题而完成的，目的在于提供在光刻胶膜上形成防 反射膜时所用的防反射膜形成用组合物，该组合物操作简单，且与使用 PFOS的防反射膜同样可以形成具有优异光学特性的防反射膜。本专利技术人发现，含有特定氟化合物的防反射膜形成用组合物不但操作简单，而且可以形成具有优异光学特性的防反射膜，从而完成了本专利技术。 具体而言，本专利技术提供以下方案。本专利技术的第一实施方式为防反射膜形成用组合物，其用于形成设置于光刻胶膜上的防反射膜，该组合物包含0.3质量％~10质量％的、具有下列通式(l)表示的结构单元的化合物。本专利技术的第二实施方式为光刻胶图案形成方法，该方法包括在基板 上形成光刻胶膜；使用本专利技术的防反射膜形成用组合物在上述光刻胶膜上 形成防反射膜；经由上述防反射膜对上述光刻胶膜选择性照射光，并根据 需要进行加热处理；在对照射后的上述光刻胶膜进行显影处理之前、或者 进行显影处理时，除去上述防反射膜，得到光刻胶图案。本专利技术的防反射膜形成用组合物，由于其中所含的特定氟化合物有助 于提高防反射膜的光学特性，因而可以形成具有优异光学特性的防反射膜。具体实施例方式以下，对本专利技术的实施方式进行详细说明。 <防反射膜形成用组合物>本专利技术的防反射膜形成用组合物包含特定的氟化合物。并且，本专利技术 的防反射膜形成用组合物可以含有水溶性膜形成成分、氟类表面活性剂、含氮化合物、以及非离子类表面活性剂或者阴离子类表面活性剂。[氟化合物](氟化合物的结构)本专利技术的防反射膜形成用组合物包含具有下列通式(l)表示的结构单元的氟化合物。<formula>formula see original document page 7</formula>[上述通式(l)中，W和ie分别表示直接连接、或者亚甲基链；W和R4为氢原子、碳原子数1 10的烷基、或者由-(CH2)n-0-RS-W表示的基团，R3和R中的至少一个为由-(CH2)n-0-RS-I^表示的基团；RS表示直接连接、或者可被-O-中断的碳原子数1~10的亚烷基链；W表示部分或全部氢原子被氟原子取代的碳原子数1 10的烷基；n表示0 10的整数。其中，W和R2所具有的碳原子的总数为1或2。]由于具有上述通式(l)表示的结构单元的氟化合物含有氟原子，茵此在含有这种氟化合物的防反射膜中，可以将折射率(n值)、消光系数(k值)保持在低值。因此，根据本专利技术的防反射膜形成用组合物，可以形成光学特性优异的防反射膜。另外，包含具有上述通式(l)表示的结构单元的氟化合物的本专利技术的防反射膜形成用组合物起泡性低，涂布于光刻胶膜上的防反射膜中不会残留气泡。并且，由于主链中具有极性基团，因而水溶性高，也不会在防反射膜中析出。根据以上性质，使用本专利技术的防反射膜形成用组合物所形成的防反射膜，产生表面缺陷等的危险性低，可以高效地进行使用防反射膜的半导体基板的制造。具有上述通式(l)表示的结构单元的氟化合物，可作为防反射膜形成用组合物中的膜形成成分而起作用。因此，含有该氟化合物的防反射膜形成用组合物，不一定需要含有后述的水溶性树脂。具有上述通式(l)表示的结构单元的氟化合物，优选为具有氟化垸基作为侧链的环醚的聚合物、或者使具有该氟化垸基的环醚与其它单体共聚形成的共聚物。作为其它单体，可以列举任意的环醚、丙烯酸酯、乙烯化合物、硅烷、硅氧烷、聚酯形成性单体、聚酰胺形成性单体、以及聚氨酯形成性单体。此外，作为具有氟化烷基作为侧链的环醚，可以列举具有该氟化垸基的氧杂环丁垸类、以及环氧化物类。当上述通式(l)表示的氟化合物为共聚物时，该共聚物可以是无规共聚物，也可以是嵌段共聚物。为了使水溶性进一步提高，具有上述通式(l)表示的结构单元的氟化合物优选具有共价键的极性基团。作为极性基团可以列举羧基、磺酸基、硫酸基和磷酸基等阴离子性基团；氨基和膦基等阳离子性基团；以及聚合度为1以上100以下、优选2以上25以本文档来自技高网...
【技术保护点】
防反射膜形成用组合物，其用于形成设置于光刻胶膜上的防反射膜，该组合物包含０．３质量％～１０质量％的、具有下列通式（１）表示的结构单元的化合物， ［化１］ －（Ｒ↑［１］－＊－Ｒ↑［２］－Ｏ－）－ …（１） 上述通式（１） 中，Ｒ↑［１］和Ｒ↑［２］分别表示直接连接、或者亚甲基链；Ｒ↑［３］和Ｒ↑［４］为氢原子、碳原子数１～１０的烷基、或者由－（ＣＨ↓［２］）↓［ｎ］－Ｏ－Ｒ↑［５］－Ｒ↑［６］表示的基团，Ｒ↑［３］和Ｒ↑［４］中的至少一个为由－（ＣＨ↓［２］）↓［ｎ］－Ｏ－Ｒ↑［５］－Ｒ↑［６］表示的基团；Ｒ↑［５］表示直接连接、或者可被－Ｏ－中断的碳原子数１～１０的亚烷基链；Ｒ↑［６］表示部分或全部氢原子被氟原子取代的碳原子数１～１０的烷基；ｎ表示０～１０的整数；其中，Ｒ↑［１］和Ｒ↑［２］所具有的碳原子的总数为１或２。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2007-6-1 147410/20071.防反射膜形成用组合物，其用于形成设置于光刻胶膜上的防反射膜，该组合物包含0.3质量％～10质量％的、具有下列通式(1)表示的结构单元的化合物，[化1]上述通式(1)中，R1和R2分别表示直接连接、或者亚甲基链；R3和R4为氢原子、碳原子数1～10的烷基、或者由-(CH2)n-O-R5-R6表示的基团，R3和R4中的至少一个为由-(CH2)n-O-R5-R6表示的基团；R5表示直接连接、或者可被-O-中断的碳原子数1～10的亚烷基链；R6表示部分或全部氢原子被氟原子取代的碳原子数1～10的烷基；n表示0～10的整数；其中，R1和R2所具有的碳原子的总数为1或2。2. 如权利要求1所述的防反射膜形成用组合物，其中，所述具有通式(l)表示的结构单元的化合物的质均分子量为300以上3000以下。3. 如权利要求1或2所述的防反射膜形成用组合物，其进一步包含选自纤维素类聚合物、丙烯酸类聚合物、以及乙烯类聚合物中的至少一种水溶性树脂。4. 如权利要求1至3中任一项所述的防反射膜形成用组合物，其进一步包含氟类表面活性剂。5. 如权利要求4所述的防反射膜形成用组合物，其中，所述氟类表面活性剂选自下列通式(2)...
【专利技术属性】
技术研发人员：泽野敦，越山淳，广崎贵子，
申请(专利权)人：东京应化工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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