含有異氰脲酸化合物與苯甲酸化合物的反應生成物的形成防反射膜的組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的課題在于提供一種防反射膜，其顯示很高的防反射效果、不與光致抗蝕劑發(fā)生混合、可以形成在下部沒有大的卷邊形狀的光致抗蝕劑圖形、可以在使用了ArF準分子激光和F2準分子激光等的照射光的光刻工序中使用；還提供用于形成該防反射膜的形成防反射膜的組合物。本發(fā)明通過提供下述形成防反射膜的組合物而解決了上述課題，即，一種形成防反射膜的組合物，含有下述反應生成物，即，由具有2個或3個2,3－環(huán)氧丙基的異氰脲酸化合物與苯甲酸化合物進行反應而獲得的反應生成物。
【專利說明】含有異氰脲酸化合物與苯甲酸化合物的反應生成物的形成防反射膜的組合物
[0001]本申請是申請日為2005年9月27日、申請?zhí)枮?00580051639.1、發(fā)明名稱為“含有異氰脲酸化合物與苯甲酸化合物的反應生成物的形成防反射膜的組合物”的專利申請的分案申請。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及用于形成防反射膜的組合物。詳細地講，涉及在半導體器件制造的光刻工序中為了減輕曝光照射光從半導體基板向涂布在半導體基板上的光致抗蝕劑層的反射而使用的防反射膜，以及用于形成該防反射膜的組合物。更詳細地說，涉及在使用波長24811111、19311111和15711111等的曝光照射光進行的半導體器件制造的光刻工序中使用防反射膜，以及用于形成該防反射膜的組合物。另外，涉及使用了該防反射膜的光致抗蝕劑圖形的形成方法。
【背景技術(shù)】
[0003]一直以來，在半導體器件的制造中，人們利用使用了光致抗蝕劑組合物的光刻法來進行微細加工。上述微細加工，是在硅晶片上形成光致抗蝕劑組合物的薄膜，在該薄膜上通過繪有半導體器件的圖形的掩模圖形來照射紫外線等的活性光線，進行顯像，將獲得的抗蝕劑圖形作為保護膜來蝕刻處理硅晶片的加工法。但是，近年來器件的高集成化不斷發(fā)展，所使用的活性光線也存在從1線(波長365:^), 1(沖準分子激光(波長248鹽)向八沖準分子激光(波長193=0)轉(zhuǎn)換的短波長化傾向。與此相伴，活性光線從基板的漫反射、駐波的影響逐漸成為大的問題。因此，在光致抗蝕劑與基板之間設(shè)置防反射膜
⑶社丨叩)的方法日益被廣泛研究。
[0004]作為防反射膜，已知鈦、二氧化鈦、氮化鈦、氧化鉻、碳、0 ~硅等的無機防反射膜、和由吸光性物質(zhì)和高分子化合物構(gòu)成的有機防反射膜。前者在形成膜時需要真空蒸鍍裝置、裝置、濺射裝置等設(shè)備，與之相對，后者不需要特別的設(shè)備，在這一點上是有利的，因此進行了很多的研究。例如，可列舉出:美國專利第5919599號說明書中所記載的在同一分子內(nèi)具有作為交聯(lián)形成取代基的羥基和吸光基的丙烯酸樹脂型防反射膜，美國專利第5693691號說明書中所記載的在同一分子內(nèi)具有作為交聯(lián)形成取代基的羥基和吸光基的酚醛清漆樹脂型防反射膜等。
[0005]作為有機系的防反射膜所期望的物性，有光、放射線具有很大的吸光度；不產(chǎn)生與光致抗蝕劑層的混合(不溶于光致抗蝕劑溶劑\在涂布時或加熱干燥時沒有低分子化合物從防反射膜材料向上層涂布的光致抗蝕劑中的擴散；具有比光致抗蝕劑大的干刻速度；等等。
[0006]近年來，在使用1(1^準分子激光和紅？準分子激光的光刻工序中，加工尺寸的微細化即形成的光致抗蝕劑圖形尺寸的微細化不斷進展。伴隨著光致抗蝕劑圖形的微細化的進展，人們期望用于防止光致抗蝕劑圖形的破壞等而進行的光致抗蝕劑的薄膜化。另外，在以薄膜的形式使用光致抗蝕劑的情況下，為了抑制一起使用的有機防反射膜的利用蝕刻進行的除去工序中的光致抗蝕劑層的膜厚的減少，人們期望能夠在較短時間內(nèi)利用蝕刻來除去的有機防反射膜。即，為了使蝕刻除去工序短時間化，要求能以比現(xiàn)有產(chǎn)品的膜厚更薄的薄膜的形式使用的有機防反射膜，或者與光致抗蝕劑比較，具有比現(xiàn)有產(chǎn)品更大的蝕刻速度的選擇比的有機防反射膜。
[0007]另外，對防反射膜，要求能夠形成良好的形狀的光致抗蝕劑圖形。特別要求能夠形成在其下部沒有大的卷邊形狀(根部效應？004=8)的光致抗蝕劑圖形。這是因為，如果光致抗蝕劑圖形具有大的卷邊形狀，則會對其后的加工工序造成壞影響。
[0008]另外，隨著光刻技術(shù)的發(fā)展，所使用的光致抗蝕劑的種類也逐漸增加。因此，為了應對多樣的光致抗蝕劑的使用，一直期待新的防反射膜的開發(fā)。
[0009]另外，已知將用芳香族化合物或脂環(huán)式化合物進行了取代的三(羥基烷基)異氰脲酸酯用于廣域紫外線吸收劑的技術(shù)(例如參照專利文獻0、含有三聚氰酸作為聚合性有機化合物的固化組合物(例如參照專利文獻2 )。另外，已知含有三聚氰酸化合物的防反射膜組合物(例如參照專利文獻3?。另外，公開了將由1,3,5-三(2—羥基乙基)三聚氰酸合成的聚酯用于防反射膜(例如參照專利文獻4、專利文獻5?。
[0010]另外，已知含有樹脂粘合劑和光產(chǎn)酸劑等的防反射被膜組合物(參照例如專利文獻6?。進而，已知含有含氮化合物和通過照射活性光線會產(chǎn)生酸的化合物等的用于形成防反射膜的組合物(參照例如專利文獻了)。
[0011]專利文獻1:特開平11 一 279523號公報
[0012]專利文獻2:特開平10 — 204110號公報
[0013]專利文獻3:國際公開第02/086624號小冊子
[0014]專利文獻4:歐洲專利申請公開第1298492號說明書
[0015]專利文獻5:歐洲專利申請公開第1298493號說明書
[0016]專利文獻6:特開平11 — 133618號公報
[0017]專利文獻7:特開平11 — 38622號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]本發(fā)明涉及形成對短波長的光、特別是波長193=0或157=0的光具有強吸收的防反射膜用的光刻用防反射膜的組合物。另外，本發(fā)明的目的在于提供一種形成防反射膜的組合物，其可以在使用紅？準分子激光(波長193鹽)或？2準分子激光(波長157鹽)的照射光進行的半導體器件制造的光刻工序中使用。另外，本發(fā)明的目的在于提供一種防反射膜和用于形成該防反射膜的形成防反射膜的組合物，所述的防反射膜有效地吸收在使用
準分子激光或？2準分子激光的照射光進行微細加工時從基板的反射光，不與光致抗蝕劑層發(fā)生混合，具有比光致抗蝕劑大的干蝕刻速度。另外，本發(fā)明的進一步的目的在于提供可以形成在下部不具有大的卷邊形狀的光致抗蝕劑圖形的防反射膜，以及用于形成該防反射膜的形成防反射膜的組合物。另外，本發(fā)明的其他目的是提供使用這樣的形成防反射膜的組合物的光刻用防反射膜的形成方法，以及光致抗蝕劑圖形的形成方法。
[0019]鑒于這樣的現(xiàn)狀，本
【發(fā)明者】們進行深入研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，利用含有具有2個或3個2，3 —環(huán)氧丙基的異氰脲酸化合物和苯甲酸化合物的反應生成物的形成防反射膜的組合物，可以形成在使用短波長的光、特別是紅？準分子激光和？2準分子激光的工序中具有優(yōu)異的性能的防反射膜，從而完成了本發(fā)明。
[0020]即，本發(fā)明中，作為第1觀點，是一種形成防反射膜的組合物，含有式(1)所示的化合物與苯甲酸化合物的反應生成物、交聯(lián)性化合物和溶劑、以及光產(chǎn)酸劑或酸化合物中的一方或這兩方，
[0021]
【權(quán)利要求】
1.一種防反射膜，是將形成防反射膜的組合物涂布在半導體基板上并進行烘烤而得的防反射膜， 所述形成防反射膜的組合物含有:以下式(I)所示的化合物與具有溴基或碘基的羥基苯甲酸化合物以摩爾比計式(I)所示的化合物:苯甲酸化合物為1:2~1:3的比例反應而得的反應生成物、該反應生成物的低聚物、交聯(lián)性化合物、溶劑、光產(chǎn)酸劑和酸化合物，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防反射膜，上述式(I)所示的化合物是三(2，3一環(huán)氧丙基)異氰脲酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的防反射膜，上述具有溴基或碘基的羥基苯甲酸化合物是選自2，4，6 —三碘一 3 —羥基苯甲酸、2，4，6 —三溴一 3 —羥基苯甲酸、2 —溴一 4，6 —二甲基一 3 —羥基苯甲酸、3，5 一二溴一 4 一羥基苯甲酸、2，4 一二羥基一 5 —溴苯甲酸、3 —碘一 5 —硝基一 4 一羥基苯甲酸、3，5 一二碘一 2 —羥基苯甲酸、4 一氨基一 3，5 一二碘一2—羥基苯甲酸、和3，5 一二溴一 2 —羥基苯甲酸等中的化合物。
4.一種在半導體器件的制造中使用的光致抗蝕劑圖形的形成方法，包括:將權(quán)利要求1~3的任一項所述的防反射膜形成在半導體基板上的工序；在該防反射膜上形成光致抗蝕劑層的工序；對用上述防反射膜和上述光致抗蝕劑層被覆的半導體基板進行曝光的工序；在該曝光后對上述光致抗蝕劑層進行顯影的工序。
【文檔編號】G03F7/11GK103838086SQ201410113858
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2005年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2005年9月27日
【發(fā)明者】岸岡高廣, 坂本力丸, 丸山大輔 申請人:日產(chǎn)化學工業(yè)株式會社