为了防止随着抗蚀剂图案微细化而抗蚀剂图案在显影之后倒塌，本发明专利技术提供一种形成光刻用抗蚀剂下层膜的组合物，该形成光刻用抗蚀剂下层膜的组合物适用于利用薄膜抗蚀剂的多层膜工艺，且干蚀刻速度小于抗蚀剂、半导体基板，并在加工基板时，对加工基板具有充分的抗蚀刻性。本发明专利技术还提供一种形成抗蚀剂下层膜的组合物，在利用含有下述聚合物的多层膜的光刻工艺中使用，所述聚合物含有具有芳香族稠环的结构单元、具有被保护的羧基的结构单元、具有含氧环的结构单元，并提供使用该形成抗蚀剂下层膜的组合物的形成图案的方法、以及使用形成图案的方法的半导体器件的制造方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在加工半导体J41时有效的形成光刻用抗蚀剂下层膜的组 合物、以及使用该形成抗蚀剂下层膜的组合物的形成抗蚀剂图案的方法、 和半导体器件的制造方法。
技术介绍
一直以来，在半导体器件的制造中，通过使用光致抗蚀剂组合物的光 刻来进行微细加工。作为所述微细加工，是在硅晶片等被加工141上形成 光致抗蚀剂组合物的薄膜，在其上介由描绘了半导体器件的图案的掩模图 案来照射紫外线等活性光线，并通过显影而得到光致抗蚀剂图案，使用该 光致抗蚀剂图案作为保护膜而将硅晶片等被加工M进行蚀刻处理的加工 方法。但是，近年来，随着半导体器件的高集成化不断发展，使用的活性光线也趋于从KrF准分子激光(248nm)向ArF准分子激光(193nm)短波长 化。与此相伴，活性光线从^^^射、驻波的影响是大问题。因此，人 们广泛研究了在光致抗蚀剂与被加工基板之间设置防反射膜(底层抗反射 涂层，Bottom Anti-Reflective Coating, BARC)的方法。今后，如果抗蚀剂图案的微细化不断发展，则会产生分辨率的问题、 抗蚀剂图案在显影之后倒塌等问题，故而要求抗蚀剂薄膜化。因此，难以 得到对141加工充分的抗蚀剂图案的膜厚，故而需要下述工艺，所述工艺 不仅使抗蚀剂图案具有作为141加工时的掩模的功能，而且使在抗蚀剂与 加工的半导体^之间制成的抗蚀剂下层膜也具有作为^加工时的掩模的功能。现在，作为这样的工艺用的抗蚀剂下层膜，与现有的高蚀刻速率 性(蚀刻速度快)的抗蚀剂下层膜不同，要求具有与抗蚀剂接近的干蚀刻速度的选择比的光刻用抗蚀剂下层膜、具有比抗蚀剂小的千蚀刻速度的选择 比的光刻用抗蚀剂下层膜和具有比半导体M小的干蚀刻速度的选择比的光刻用抗蚀剂下层膜(例如，参考专利文献l、专利文献2、专利文献3和 专利文献4)。另外，还可以对这样的抗蚀剂下层膜赋予防反射能力，从而可以兼具 现有的防反射膜的功能。另一方面，为了得到微细的抗蚀剂图案，人们开始使用在将抗蚀剂下 层膜进行干蚀刻时^f吏抗蚀剂图案和抗蚀剂下层膜比抗蚀剂显影时的图案宽 度细的工艺。而且，作为这样的工艺用的抗蚀剂下层膜，与现有的高蚀刻 速率性防反射膜不同，要求具有与抗蚀剂接近的干蚀刻速度的选择比的抗 蚀剂下层膜。另外，可以对这样的抗蚀剂下层膜赋予防反射能力，从而可以兼具现 有的防反射膜的功能。专利文献l:特开2002-296789 专利文献2:特开2004-177668 专利文献3:特开2004-271838 专利文献4:特开2005-25043
技术实现思路
本专利技术的目的是提供用于在半导体器件制造的光刻工艺中使用的形成 抗蚀剂下层膜的組合物。另外，本专利技术的目的是利用该形成抗蚀剂下层膜 的组合物，提供具有与抗蚀剂接近的干蚀刻速度的选择比的光刻用抗蚀剂 下层膜、具有比抗蚀剂小的干蚀刻速度的选择比的光刻用抗蚀剂下层膜和具有比半导体M小的干蚀刻速度的选择比的光刻用抗蚀剂下层膜，这些 光刻用抗蚀剂下层膜不与抗蚀剂层发生混合，并能得到优异的抗蚀剂图案。 另外，对本专利技术的形成抗蚀剂下层膜的組合物可以赋予在微细加工使 用248nm、 193nm、 157nm等波长的照射光时有效地吸收自^i4l的^^射光 的性能。进而，本专利技术的目的是提供使用形成抗蚀剂下层膜的组合物来形成抗 蚀剂图案的方法。本专利技术作为第 一方案，是一种在半导体器件制造的光刻工艺中使用的 形成抗蚀剂下层膜的组合物，含有下述聚合物，所述聚合物包括含有选自下述式(l)、式(2)和式(3)所示的结构单元中的至少一种结构单元的聚合物或 这些聚合物的组合，且在设构成该聚合物的所有结构单元的总数为1.0的 情况下，式(l)所示的结构单元的个数(a)的比例、式(2)所示的结构单元的个 数(b)的比例和式(3)所示的结构单元的个数(c)的比例为(U《a《0.95、 0.005 《b《0.7、 0 0.45，<formula>formula see original document page 8</formula>(上述式中，X表示氢原子或芳香族稠环，Y表示芳香族稠环，X与Y可以相互结合而形成稠环，R2、 R3、 R4、 R5、 R10、 Rn和Ru分别表示氩原子、卣素原子或<formula>formula see original document page 8</formula>碳原子数1 3的烷基，R6、 R7和Rs分别表示氢原子或碳原子数1 ~ 10的链状或环状的烷基，R9表示碳原子数1 ~ 10的链状或环状的烷基或碳原子数6 ~ 20的芳香 族基团，另外，R7与Rs可以相互结合而形成环，M和Q分别表示直M合或连接基团，n表示O或l的整数)；作为第二方案，是一种在半导体器件制造的光刻工艺中使用的形成抗 蚀剂下层膜的组合物，含有下述聚合物和下述化合物，所述聚合物是含有 第一方案中记载的式(1)和式(2)所示的结构单元的聚合物，且在设构成该聚 合物的所有结构单元的总数为1.0的情况下，式(l)所示的结构单元的个数 (a)的比例和式(2)所示的结构单元的个数(b)的比例为0.305《a + b《l、 0.3 《a《0.95、 0.005《b《0.7，所述化合物是具有式(4)所示的含氧环的化合物， 一 H——CH2I I 式(4)<formula>formula see original document page 9</formula>上式中，n表示O或l的整数；作为第三方案，是一种在半导体器件制造的光刻工艺中4吏用的形成抗 蚀剂下层膜的组合物，含有下述聚合物和下述化合物，所述聚合物是含有 第一方案中记载的式(1)和式(3)所示的结构单元的聚合物，且在设构成该聚 合物的所有结构单元的总数为1.0的情况下，式(l)所示的结构单元的个数 (a)的比例和式(3)所示的结构单元的个数(c)的比例为0.35《a + c《l、 0.3《 a《0.95、 0.05《c《0.7,所述化合物是具有式(5)所示的被保护的羧基的化 合物， <formula>formula see original document page 9</formula> 式(5)上式中，R6、 R7和Rs分别表示氢原子或碳原子数1 ~ 10的链状或环状的烷基， R9表示碳原子数1 ~ 10的链状或环状的烷基或碳原子数6 ~ 20的芳香 族基团，另外，R7与Rs可以相互结合而形成环；作为第四方案，是一种在半导体器件制造的光刻工艺中使用的形成抗 蚀剂下层膜的組合物，含有下述聚合物，所述聚合物是含有第一方案中记 载的式(l)、式(2)和式(3)所示的结构单元的聚合物，且在设构成该聚合物的 所有结构单元的总数为l.o的情况下，式(l)所示的结构单元的个数(a)的比 例、式(2)所示的结构单元的个数(b)的比例和式(3)所示的结构单元的个数(c) 的比例为0.355《a + b + c《l、0.3《a《0.9、0.005《b《0.65、0.05《c《0.65;作为第五方案，是才艮据第一方案~第四方案的任一项所述的形成抗蚀 剂下层膜的组合物，第一方案中记载的式(l)所示的结构单本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在半导体器件制造的光刻工艺中使用的形成抗蚀剂下层膜的组合物，含有下述聚合物，所述聚合物包括含有选自下述式（１）、式（２）和式（３）所示的结构单元中的至少一种结构单元的聚合物或这些聚合物的组合，且在设构成该聚合物的所有结构单元的总数为１．０的情况下，式（１）所示的结构单元的个数（ａ）的比例、式（２）所示的结构单元的个数（ｂ）的比例和式（３）所示的结构单元的个数（ｃ）的比例为０．３≤ａ≤０．９５、０．００５≤ｂ≤０．７、０≤ｃ≤０．４５， ＊＊＊ 上述式中，Ｘ表示氢原子或芳香族稠环， Ｙ表示芳香族稠环，Ｘ与Ｙ可以相互结合而形成稠环， Ｒ↓［１］、Ｒ↓［２］、Ｒ↓［３］、Ｒ↓［４］、Ｒ↓［５］、Ｒ↓［１０］、Ｒ↓［１１］和Ｒ↓［１２］分别表示氢原子、卤素原子或碳原子数１～３的烷基，Ｒ↓［６］、Ｒ↓［７］和Ｒ↓［８］分别表示氢原子或碳原子数１～１０的链状或环状的烷基， Ｒ↓［９］表示碳原子数１～１０的链状或环状的烷基或碳原子数６～２０的芳香族基团，另外， Ｒ↓［７］与Ｒ↓［８］可以相互结合而形成环，Ｍ和Ｑ分别表示直接键合或连接基团， ｎ表示０或１的整数。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：坂口崇洋，榎本智之，新城彻也，
申请(专利权)人：日产化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。