專利名稱：包含含有羥基的咔唑酚醛清漆樹脂的形成抗蝕劑下層膜的組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在半導(dǎo)體基板加工時有效的光刻用形成抗蝕劑下層膜的組合物、以及使用該形成抗蝕劑下層膜的組合物的抗蝕劑圖案形成法和半導(dǎo)體裝置的制造方法。
背景技術(shù)：
一直以來，在半導(dǎo)體器件的制造中，通過使用光致抗蝕劑組合物的光刻來進行微細加工。上述微細加工為下述加工法:在硅晶片等被加工基板上形成光致抗蝕劑組合物的薄膜，在該薄膜上隔著描繪了半導(dǎo)體器件的圖案的掩模圖案來照射紫外線等活性光線，進行顯影，將所得的光致抗蝕劑圖案作為保護膜對硅晶片等被加工基板進行蝕刻處理。然而，近年來，有半導(dǎo)體器件的高集成度化進展，所使用的活性光線也從KrF準分子激光(248nm)向ArF準分子激光(193nm)短波長化的傾向。與此相伴，活性光線從基板的漫反射、駐波的影響為大問題。因此已經(jīng)廣泛研究了在光致抗蝕劑與被加工基板之間設(shè)置防反射膜(底層抗反射涂層，Bottom Anti — Reflective Coating, BARC)的方法。
今后，如果抗蝕劑圖案的微細化進行，則會產(chǎn)生分辨率的問題、抗蝕劑圖案在顯影后倒塌這樣的問題，因而期望抗蝕劑的薄膜化。因此，難以獲得對基板加工充分的抗蝕劑圖案膜厚，從而需要不僅使抗蝕劑圖案而且使抗蝕劑與要加工的半導(dǎo)體基板之間制成的抗蝕劑下層膜也具有作為基板加工時的掩模的功能的工藝。作為這樣的工藝用的抗蝕劑下層膜，與現(xiàn)有的高蝕刻速率性(蝕刻速度快)抗蝕劑下層膜不同，要求具有與抗蝕劑接近的干蝕刻速度的選擇比的光刻用抗蝕劑下層膜、具有小于抗蝕劑的干蝕刻速度的選擇比的光刻用抗蝕劑下層膜、具有小于半導(dǎo)體基板的干蝕刻速度的選擇比的光刻用抗蝕劑下層膜。
作為上述抗蝕劑下層膜用的聚合物，可例示例如以下的聚合物。
可例示使用了聚乙烯基咔唑的形成抗蝕劑下層膜的組合物(參照專利文獻1、專利文獻2和專利文獻3)。
公開了使用了芴苯酚酚醛清漆樹脂的形成抗蝕劑下層膜的組合物(例如，參照專利文獻4) ο
公開了使用 了芴萘酚酚醛清漆樹脂的形成抗蝕劑下層膜的組合物(例如，參照專利文獻5)。
公開了包含芴苯酚和以芳基亞烷基作為重復(fù)單元的樹脂的形成抗蝕劑下層膜的組合物(例如，參照專利文獻6、專利文獻7)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開平2 - 293850號公報
專利文獻2:日本特開平I — 154050號公報
專利文獻3:日本特開平2 - 22657號公報
專利文獻4:日本特開2005 - 128509號公報
專利文獻5:日本特開2007 - 199653號公報
專利文獻6:日本特開2007 - 178974號公報
專利文獻7:美國專利第7378217號說明書發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題
本發(fā)明的目的是提供用于半導(dǎo)體裝置制造的光刻工藝的形成抗蝕劑下層膜的組合物。此外本發(fā)明的目的是提供不引起與抗蝕劑層的混合，可以獲得優(yōu)異的抗蝕劑圖案，并具有與抗蝕劑接近的干蝕刻速度的選擇比的光刻用抗蝕劑下層膜、具有小于抗蝕劑的干蝕刻速度的選擇比的光刻用抗蝕劑下層膜、具有小于半導(dǎo)體基板的干蝕刻速度的選擇比的光刻用抗蝕劑下層膜。此外本發(fā)明還可以在將248nm、193nm、157nm等波長的照射光使用于微細加工時賦予有效地吸收來自基板的反射光的性能。此外，本發(fā)明的目的是提供使用了形成抗蝕劑下層膜的組合物的抗蝕劑圖案的形成法。而且，本發(fā)明的目的是提供用于形成還兼有耐熱性的抗蝕劑下層膜的形成抗蝕劑下層膜的組合物。
用于解決課題的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明中，作為第I觀點，涉及一種形成抗蝕劑下層膜的組合物，其包含聚合物，所述聚合物包含下述式(I)所示的單元結(jié)構(gòu)和式(2)所示的單元結(jié)構(gòu),式(I)所示的單元結(jié)構(gòu)與式⑵所示的單元結(jié)構(gòu)的比例以摩爾比計為3 97:97 3，
權(quán)利要求
1.一種形成抗蝕劑下層膜的組合物，其包含聚合物，所述聚合物包含下述式(I)所示的單元結(jié)構(gòu)和式(2)所示的單元結(jié)構(gòu)，式(I)所示的單元結(jié)構(gòu)與式(2)所示的單元結(jié)構(gòu)的比例以摩爾比計為3 97:97 3，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成抗蝕劑下層膜的組合物，式(I)中，RpR2、R3和R5表示氫原子，R4表示萘環(huán)或芘環(huán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的形成抗蝕劑下層膜的組合物，式(2)中，Ar表示萘環(huán)，R7和R9表示氫原子，R8表示萘環(huán)或芘環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3的任一項所述的形成抗蝕劑下層膜的組合物，其還包含交聯(lián)劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4的任一項所述的形成抗蝕劑下層膜的組合物，其還包含酸和/或產(chǎn)酸劑。
6.一種抗蝕劑下層膜，其是通過將權(quán)利要求1 5的任一項所述的形成抗蝕劑下層膜的組合物涂布在半導(dǎo)體基板上，進行烘烤，從而得到的。
7.一種在半導(dǎo)體的制造中使用的抗蝕劑圖案的形成方法，其包括下述工序:將權(quán)利要求I 5的任一項所述的形成抗蝕劑下層膜的組合物涂布在半導(dǎo)體基板上，進行烘烤，從而形成下層膜。
8.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其包括下述工序:在半導(dǎo)體基板上通過權(quán)利要求1 5的任一項所述的形成抗蝕劑下層膜的組合物來形成下層膜的工序；在該下層膜上形成抗蝕劑膜的工序；通過光或電子束的照射與顯影來形成圖案化了的抗蝕劑膜的工序；按照圖案化了的抗蝕劑膜對該下層膜進行蝕刻的工序；以及按照圖案化了的下層膜對半導(dǎo)體基板進行加工的工序。
9.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其包括下述工序:在半導(dǎo)體基板上通過權(quán)利要求1 5的任一項所述的形成抗蝕劑下層膜的組合物來形成下層膜的工序；在該下層膜上形成硬掩模的工序；然后在該硬掩模上形成抗蝕劑膜的工序；通過光或電子束的照射與顯影來形成圖案化了的抗蝕劑膜的工序；按照圖案化了的抗蝕劑膜對硬掩模進行蝕刻的工序；按照圖案化了的硬掩模對該下層膜進行蝕刻的工序；以及按照圖案化了的下層膜對半導(dǎo)體基板進行加工的工序。
10.根據(jù)權(quán)利要求 9所述的制造方法，硬掩模是由無機物的蒸鍍得到的。
全文摘要
本發(fā)明的課題是提供用于半導(dǎo)體裝置制造的光刻工藝的具備耐熱性的形成抗蝕劑下層膜的組合物。作為解決本發(fā)明課題的方法是一種形成抗蝕劑下層膜的組合物，其包含聚合物，所述聚合物包含下述式(1)所示的單元結(jié)構(gòu)和式(2)所示的單元結(jié)構(gòu)，所述聚合物以摩爾比計為3～9797～3的比例包含式(1)所示的單元結(jié)構(gòu)和式(2)所示的單元結(jié)構(gòu)。本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其包括下述工序在半導(dǎo)體基板上通過形成抗蝕劑下層膜的組合物來形成下層膜的工序；在該下層膜上形成硬掩模的工序；然后在該硬掩模上形成抗蝕劑膜的工序；通過光或電子束的照射與顯影來形成圖案化了的抗蝕劑膜的工序；按照圖案化了的抗蝕劑膜對硬掩模進行蝕刻的工序；按照圖案化了的硬掩模對該下層膜進行蝕刻的工序；以及按照圖案化了的下層膜對半導(dǎo)體基板進行加工的工序。
文檔編號G03F7/11GK103229104SQ20118005708
公開日2013年7月31日 申請日期2011年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月9日
發(fā)明者新城徹也, 奧山博明, 橋本圭祐, 染谷安信, 柄澤涼, 加藤雅一 申請人:日產(chǎn)化學工業(yè)株式會社