专利名称：含有具有阴离子基的硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及在半导体装置的制造中使用的、用于在基板与抗蚀剂(例如，光致抗蚀剂、电子束抗蚀剂)之间形成下层膜的组合物。具体涉及在半导体装置制造的光刻工序中，用于形成光致抗蚀剂的下层所使用的下层膜的光刻用抗蚀剂下层膜形成用组合物。此外还涉及使用了该下层膜形成用组合物的抗蚀剂图案的形成方法。
背景技术：
一直以来，在半导体装置的制造中，使用光致抗蚀剂通过光刻进行微细加工。上述微细加工是下述加工法通过在硅晶片等半导体基板上形成光致抗蚀剂的薄膜，隔着描绘了半导体器件图案的掩模图案向该光致抗蚀剂的薄膜照射紫外线等活性光线，进行显影， 将所得的光致抗蚀剂图案作为保护膜对基板进行蚀刻处理，从而在基板表面上形成与上述图案对应的微细凹凸。然而，近年来，半导体器件不断高度集成化，所使用的活性光线倾向于从KrF准分子激光048nm)向ArF准分子激光(193nm)发生短波长化。与此相伴，活性光线从半导体基板反射的影响变成了大问题。因此，为了解决该问题，广泛研究了在光致抗蚀剂与基板之间设置防反射膜(底部抗反射涂层，bottom anti-reflective coating)的方法。作为上述防反射膜，从其使用容易性等出发，对由具有吸光基团的聚合物等形成的有机防反射膜进行了大量研究。可列举例如，在同一分子内具有作为交联反应基的羟基和吸光基团的丙烯酸树脂型防反射膜、在同一分子内具有作为交联反应基的羟基和吸光基团的酚醛清漆树脂型防反射膜等。作为防反射膜所要求的特性，有下述特性对光和/或放射线具有较大吸光度、不与光致抗蚀剂发生混合(在光致抗蚀剂溶剂中不溶)、加热烘烤时低分子物质不从防反射膜扩散至上层的光致抗蚀剂中、干蚀刻速度大于光致抗蚀剂等。此外，作为半导体基板与光致抗蚀剂之间的下层膜，使用了作为包含硅和/或钛等金属元素的硬掩模而已知的膜。在该情况下，对于抗蚀剂和硬掩模，由于它们的构成成分有较大不同，因而它们的通过干蚀刻被除去的速度较大程度取决于干蚀刻中使用的气体种类。因此，通过适当地选择气体种类，能够在不伴随光致抗蚀剂的膜厚大大减少的情况下通过干蚀刻来除去硬掩模。这样，在近年来的半导体装置的制造中，为了达到以防反射效果为代表的各种效果，在半导体基板与光致抗蚀剂之间配置抗蚀剂下层膜。而且，迄今为止还进行了抗蚀剂下层膜用的组合物的研究，从所要求特性的多样性等方面出发，期望开发出抗蚀剂下层膜用的新材料。作为这样的材料之一，可列举聚硅氧烷。已公开了含有聚硅氧烷、溶剂和环状碱性化合物的二氧化硅系被膜形成用组合物 (专利文献1)。另一方面已知，聚硅氧烷具有有机基团，在该有机基团上附加各种官能团，从而发挥功能。已公开了例如使用了具有磺酸基作为亲水性基的聚硅氧烷的、具有防反射特性和防雾特性的涂布组合物(专利文献2)。专利文献1 日本特开2007-081133号公报
专利文献2 日本特表平10-510860号公报
发明内容
本发明的目的是提供可以在半导体装置的制造中使用的光刻用抗蚀剂下层膜形成用组合物。具体而言，提供用于形成可作为硬掩模使用的抗蚀剂下层膜的光刻用抗蚀剂下层膜形成用组合物。此外，提供用于形成可作为防反射膜使用的抗蚀剂下层膜的光刻用抗蚀剂下层膜形成用组合物。此外，提供不与抗蚀剂发生混合、干蚀刻速度大于抗蚀剂的光刻用抗蚀剂下层膜、以及用于形成该下层膜的抗蚀剂下层膜形成用组合物。此外，还提供使用了该光刻用抗蚀剂下层膜形成用组合物的半导体装置的制造方法。在本发明中，作为第1观点，涉及一种光刻用抗蚀剂下层膜形成用组合物，是包含带有阴离子基的硅烷化合物的光刻用抗蚀剂下层膜形成用组合物，该带有阴离子基的硅烷化合物是带有阴离子基的有机基团与硅原子结合且该阴离子基形成盐结构的水解性有机硅烷、其水解物、或其水解缩合物。作为第2观点，涉及权利要求1所述的组合物，是包含带有阴离子基的硅烷化合物和不带有阴离子基的硅烷化合物的组合物，在这两种硅烷化合物中，带有阴离子基的硅烷化合物以小于1摩尔％的比例存在。作为第3观点，涉及权利要求1所述的组合物，是包含带有阴离子基的硅烷化合物和不带有阴离子基的硅烷化合物的组合物，在这两种硅烷化合物中，带有阴离子基的硅烷化合物以0. 01 0. 95摩尔％的比例存在。作为第4观点，涉及权利要求1 3的任一项所述的组合物，所述阴离子基是羧酸根阴离子、苯酚根阴离子、磺酸根阴离子或膦酸根阴离子。作为第5观点，涉及权利要求1 4的任一项所述的组合物，所述水解性有机硅烷以式(1)表示，R1aR2bSi(R3)4-(^b) 式⑴式中R1是阴离子基或带有阴离子基的有机基团，且通过Si-C键与硅原子结合，R2 是烷基、芳基、卤代烷基、卤代芳基、链烯基、或者具有环氧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、巯基或氰基的有机基团，且其通过Si-C键与硅原子结合，R3是烷氧基、酰氧基或卤素，a是1 或2的整数，b是0或1的整数，a+b是1或2的整数。作为第6观点，涉及权利要求5所述的组合物，包含上述式(1)的水解性有机硅烷与选自下述式( 所示的化合物和式C3)所示的化合物中的至少1种有机硅化合物的混合物、它们的水解物、或它们的水解缩合物，R4aSi(R5)4^a 式 O)式中R4是烷基、芳基、卤代烷基、卤代芳基、链烯基、或者具有环氧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、巯基或氰基的有机基团，且其通过Si-C键与硅原子结合，R5是烷氧基、酰氧基或卤素，a是0 3的整数，(R6cSi(R7)3J2Yb 式(3)式中R6是烷基且其通过Si-C键与硅原子结合，R7是烷氧基、酰氧基或卤素，Y是亚烷基或亚芳基，b是0或1的整数，C是0或1的整数。
5
作为第7观点，涉及权利要求5或6所述的组合物，包含式(1)的化合物、或由式 (1)的化合物与式O)的化合物形成的水解缩合物作为聚合物。作为第8观点，涉及权利要求1 7的任一项所述的组合物，还包含酸作为水解催化剂。作为第9观点，涉及权利要求1 8的任一项所述的组合物，还包含水。作为第10观点，涉及一种抗蚀剂下层膜，是通过将权利要求1 9的任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物涂布在半导体基板上再进行烘烤而获得的。作为第11观点，涉及一种半导体装置的制造方法，包括下述工序将权利要求1 9的任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物涂布在半导体基板上再进行烘烤来形成抗蚀剂下层膜的工序，在所述抗蚀剂下层膜上涂布抗蚀剂用组合物来形成抗蚀剂膜的工序，将所述抗蚀剂膜进行曝光的工序，在曝光后将抗蚀剂进行显影来获得抗蚀剂图案的工序，将抗蚀剂图案作为保护膜对所述抗蚀剂下层膜进行蚀刻的工序，以及通过图案化了的抗蚀剂和抗蚀剂下层膜对半导体基板进行加工的工序。作为第12观点，涉及一种半导体装置的制造方法，包括下述工序在半导体基板上形成有机下层膜的工序，在所述有机下层膜上涂布权利要求1 9的任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物再进行烘烤来形成抗蚀剂下层膜的工序，在所述抗蚀剂下层膜上涂布抗蚀剂用组合物来形成抗蚀剂膜的工序，将所述抗蚀剂膜进行曝光的工序，在曝光后将抗蚀剂进行显影来获得抗蚀剂图案的工序，通过抗蚀剂图案对所述抗蚀剂下层膜进行蚀刻的工序，将图案化了的抗蚀剂下层膜作为保护膜对有机下层膜进行蚀刻的工序，以及将图案化了的有机下层膜作为保护膜对半导体基板进行加工的工序。本发明的光刻用抗蚀剂下层膜形成用组合物，在进行干蚀刻时，可以对其下存在的有机下层膜或基板作为硬掩模使用，也可以作为防反射膜使用。此外，本发明的光刻用抗蚀剂下层膜，不与抗蚀剂发生混合，而且在使用含卤气体的干蚀刻中，干蚀刻速度大于抗蚀剂。进而，在使用了本发明的光刻用抗蚀剂下层膜的半导体装置的制造方法中，可以获得形成了微细电路图案的半导体装置。
具体实施例方式本发明是一种光刻用抗蚀剂下层膜形成用组合物，包含带有阴离子基的有机基团与硅原子结合且该阴离子基形成盐结构的水解性有机硅烷、其水解物、或其水解缩合物。此外，上述水解性硅烷、其水解物和其水解缩合物也可以作为它们的混合物使用。 可以作为将水解性硅烷水解、将所得的水解物缩合而得的缩合物使用。也可以使用在获得水解缩合物时水解不完全完成的部分水解物和/或硅烷化合物被混合在水解缩合物中而得的混合物。该缩合物是具有聚硅氧烷结构的聚合物。该聚硅氧烷上结合有阴离子基或带有阴离子基的有机基团。本发明的抗蚀剂下层膜形成用组合物包含带有阴离子基的有机基团与硅原子结合且该阴离子基形成盐结构的水解性有机硅烷、其水解物或其水解缩合物、和溶剂。此外作为任意成分，可以包含酸、水、醇、固化催化剂、产酸剂、其它有机聚合物、吸光性化合物和表面活性剂等。本发明的抗蚀剂下层膜形成用组合物中的固体成分例如为0. 5 50质量％、1 30质量％或1 25质量％。此处固体成分是指从(抗蚀剂下层膜)膜形成用组合物的全部成分中除去溶剂成分后剩下的成分。水解性有机硅烷、其水解物和其水解缩合物在固体成分中所占的比例为20质量％以上,例如50 100质量％、60 100质量％、70 100质量％。上述阴离子基可列举羧酸根阴离子、苯酚根阴离子、或磺酸根阴离子、膦酸根阴离子。本发明中使用的水解性有机硅烷具有式(1)的结构。式中R1是阴离子基或带有阴离子基的有机基团，并且其通过Si-C键与硅原子结合。R2是烷基、芳基、卤代烷基、卤代芳基、链烯基，或者具有环氧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、巯基或氰基的有机基团，并且其通过Si-C键与硅原子结合。R3是烷氧基、酰氧基或卤素。 a表示1或2的整数，b表示0或1的整数，a+b表示1或2的整数。在式⑴的R2中，烷基是直链或具有分支的碳原子数1 10的烷基，可列举例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、1-甲基正丁基、2-甲基正丁基、3-甲基正丁基、1，1-二甲基正丙基、1，2-二甲基正丙基、2，2-二甲基正丙基、 1-乙基正丙基、正己基、1-甲基正戊基、2-甲基正戊基、3-甲基正戊基、4-甲基正戊基、1，
1-二甲基正丁基、1，2-二甲基正丁基、1，3-二甲基正丁基、2，2-二甲基正丁基、2，3-二甲基正丁基、3，3_ 二甲基正丁基、1-乙基正丁基、2-乙基正丁基、1，1，2-三甲基正丙基、1，2，
2-三甲基正丙基、1-乙基-1-甲基正丙基和1-乙基-2-甲基正丙基等。此外，也可以使用环状烷基，例如作为碳原子数1 10的环状烷基，可列举环丙基、环丁基、1-甲基环丙基、2-甲基环丙基、环戊基、1-甲基环丁基、2-甲基环丁基、3-甲基环丁基、1，2-二甲基环丙基、2，3_ 二甲基环丙基、1-乙基环丙基、2-乙基环丙基、环己基、 1-甲基环戊基、2-甲基环戊基、3-甲基环戊基、1-乙基环丁基、2-乙基环丁基、3-乙基环丁基、1，2-二甲基环丁基、1，3-二甲基环丁基、2，2-二甲基环丁基、2，3-二甲基环丁基、2， 4- 二甲基环丁基、3，3_ 二甲基环丁基、1-正丙基环丙基、2-正丙基环丙基、1-异丙基环丙基、2-异丙基环丙基、1，2，2-三甲基环丙基、1，2，3-三甲基环丙基、2，2，3-三甲基环丙基、
1-乙基-2-甲基环丙基、2-乙基-1-甲基环丙基、2-乙基-2-甲基环丙基和2-乙基-3-甲基环丙基等。作为芳基，可列举碳原子数6 20的芳基，可列举例如苯基、邻甲基苯基、间甲基苯基、对甲基苯基、邻氯苯基、间氯苯基、对氯苯基、邻氟苯基、对巯基苯基、邻甲氧基苯基、 对甲氧基苯基、对氨基苯基、对氰基苯基、α-萘基、β-萘基、邻联苯基、间联苯基、对联苯基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-菲基、2-菲基、3-菲基、4-菲基和9-菲基。作为链烯基，例如碳原子数2 10的链烯基，可列举例如乙烯基、1-丙烯基、
2-丙烯基、1-甲基-1-乙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3- 丁烯基、2-甲基-1-丙烯基、2-甲基-2-丙烯基、1-乙基乙烯基、1-甲基-1-丙烯基、1-甲基-2-丙烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、1-正丙基乙烯基、1-甲基-1-丁烯基、1-甲基-2-丁烯基、1-甲基-3- 丁烯基、2-乙基-2-丙烯基、2-甲基-1- 丁烯基、2-甲基-2- 丁烯基、2-甲基-3- 丁烯基、3-甲基-1-丁烯基、3-甲基-2-丁烯基、3-甲基-3-丁烯基、1，1-二甲基-2-丙烯基、1-异丙基乙烯基、1，2- 二甲基-1-丙烯基、1，2- 二甲基-2-丙烯基、1-环戊烯基、2-环戊烯基、3-环戊烯基、1-己烯基、2-己烯基、3-己烯基、4-己烯基、5-己烯基、1-甲基-1-戊烯基、1-甲基-2-戊烯基、1-甲基-3-戊烯基、1-甲基-4-戊烯基、1-正丁基乙烯基、2-甲基-1-戊烯基、2-甲基-2-戊烯基、2-甲基-3-戊烯基、2-甲基-4-戊烯基、2-正丙基-2-丙烯基、3-甲基-1-戊烯基、3-甲基-2-戊烯基、3-甲基-3-戊烯基、3-甲基-4-戊烯基、 3-乙基-3-丁烯基、4-甲基-1-戊烯基、4-甲基-2-戊烯基、4-甲基-3-戊烯基、4-甲基-4-戊烯基、1，1- 二甲基-2- 丁烯基、1，1- 二甲基-3- 丁烯基、1，2- 二甲基-1- 丁烯基、 1，2- 二甲基-2- 丁烯基、1，2- 二甲基-3- 丁烯基、1-甲基-2-乙基-2-丙烯基、1_仲丁基乙烯基、1，3-二甲基-1-丁烯基、1，3-二甲基-2-丁烯基、1，3-二甲基-3-丁烯基、1-异丁基乙烯基、2，2- 二甲基-3- 丁烯基、2，3- 二甲基-1- 丁烯基、2，3- 二甲基-2- 丁烯基、2， 3- 二甲基-3- 丁烯基、2-异丙基-2-丙烯基、3，3- 二甲基-1- 丁烯基、1-乙基-1- 丁烯基、
1-乙基-2-丁烯基、1-乙基-3-丁烯基、1-正丙基-1-丙烯基、1-正丙基-2-丙烯基、2-乙基-1- 丁烯基、2-乙基-2- 丁烯基、2-乙基-3- 丁烯基、1，1，2-三甲基-2-丙烯基、1_叔丁基乙烯基、1-甲基-1-乙基-2-丙烯基、1-乙基-2-甲基-1-丙烯基、1-乙基-2-甲基-2-丙烯基、1-异丙基-1-丙烯基、1-异丙基-2-丙烯基、1-甲基-2-环戊烯基、1-甲基-3-环戊烯基、2-甲基-1-环戊烯基、2-甲基-2-环戊烯基、2-甲基-3-环戊烯基、2-甲基-4-环戊烯基、2-甲基-5-环戊烯基、2-亚甲基环戊基、3-甲基-1-环戊烯基、3-甲基-2-环戊烯基、 3-甲基-3-环戊烯基、3-甲基-4-环戊烯基、3-甲基-5-环戊烯基、3-亚甲基环戊基、1-环己烯基、2-环己烯基和3-环己烯基等。此外，可列举它们被氟、氯、溴或碘等卤原子取代而得的有机基团。作为具有环氧基的有机基团，可列举环氧丙氧基甲基、环氧丙氧基乙基、环氧丙氧基丙基、环氧丙氧基丁基、环氧环己基等。作为具有丙烯酰基的有机基团，可列举丙烯酰基甲基、丙烯酰基乙基、丙烯酰基丙
基等ο作为具有甲基丙烯酰基的有机基团，可列举甲基丙烯酰基甲基、甲基丙烯酰基乙基、甲基丙烯酰基丙基等。作为具有巯基的有机基团，可列举乙基巯基、丁基巯基、己基巯基、辛基巯基等。作为具有氰基的有机基团，可列举氰乙基、氰丙基等。在式(1)的R3中，作为碳原子数1 20的烷氧基，可列举碳原子数1 20的具有直链、支链、环状的烷基部分的烷氧基，可列举例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、 正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、1-甲基正丁氧基、2-甲基正丁氧基、 3-甲基正丁氧基、1，1_二甲基正丙氧基、1，2_二甲基正丙氧基、2，2_二甲基正丙氧基、1-乙基正丙氧基、正己氧基、1-甲基正戊氧基、2-甲基正戊氧基、3-甲基正戊氧基、4-甲基正戊氧基、1，1-二甲基正丁氧基、1，2- 二甲基正丁氧基、1，3- 二甲基正丁氧基、2，2- 二甲基正丁氧基、2，3_ 二甲基正丁氧基、3，3_ 二甲基正丁氧基、1-乙基正丁氧基、2-乙基正丁氧基、1， 1，2_三甲基正丙氧基、1，2，2_三甲基正丙氧基、1-乙基-1-甲基正丙氧基和1-乙基-2-甲基正丙氧基等，此外，作为环状的烷氧基，可列举环丙氧基、环丁氧基、1-甲基环丙氧基、
2-甲基环丙氧基、环戊氧基、1-甲基环丁氧基、2-甲基环丁氧基、3-甲基环丁氧基、1，2-二甲基环丙氧基、2，3_ 二甲基环丙氧基、1-乙基环丙氧基、2-乙基环丙氧基、环己氧基、1-甲基环戊氧基、2-甲基环戊氧基、3-甲基环戊氧基、1-乙基环丁氧基、2-乙基环丁氧基、3-乙基环丁氧基、1，2- 二甲基环丁氧基、1，3- 二甲基环丁氧基、2，2- 二甲基环丁氧基、2，3- 二甲基环丁氧基、2，4- 二甲基环丁氧基、3，3- 二甲基环丁氧基、1-正丙基环丙氧基、2-正丙基环丙氧基、1-异丙基环丙氧基、2-异丙基环丙氧基、1，2，2-三甲基环丙氧基、1，2，3-三甲基环丙氧基、2，2，3-三甲基环丙氧基、1-乙基-2-甲基环丙氧基、2-乙基-1-甲基环丙氧基、 2-乙基-2-甲基环丙氧基和2-乙基-3-甲基环丙氧基等。在式(1)的R3中，碳原子数1 20的酰氧基可列举例如甲基羰氧基、乙基羰氧基、 正丙基羰氧基、异丙基羰氧基、正丁基羰氧基、异丁基羰氧基、仲丁基羰氧基、叔丁基羰氧基、正戊基羰氧基、1-甲基正丁基羰氧基、2-甲基正丁基羰氧基、3-甲基正丁基羰氧基、1， 1- 二甲基正丙基羰氧基、1，2- 二甲基正丙基羰氧基、2，2- 二甲基正丙基羰氧基、I"乙基正丙基羰氧基、正己基羰氧基、1-甲基正戊基羰氧基、2-甲基正戊基羰氧基、3-甲基正戊基羰氧基、4-甲基正戊基羰氧基、1，1-二甲基正丁基羰氧基、1，2- 二甲基正丁基羰氧基、1，3- 二甲基正丁基羰氧基、2，2- 二甲基正丁基羰氧基、2，3- 二甲基正丁基羰氧基、3，3- 二甲基正丁基羰氧基、1-乙基正丁基羰氧基、2-乙基正丁基羰氧基、1，1，2_三甲基正丙基羰氧基、1， 2，2-三甲基正丙基羰氧基、1-乙基-1-甲基正丙基羰氧基、1-乙基-2-甲基正丙基羰氧基、 苯基羰氧基和甲苯磺酰基羰氧基等。作为式(1)的R3的卤素，可列举氟、氯、溴、碘等。式⑴所示的水解性有机硅烷可以使用市售品。式(1)的R1是阴离子基或带有阴离子基的有机基团。该阴离子基可列举羧酸根基、磺酸根基、苯酚根基、季硼基、酰亚胺基、碳负离子基等，优选使用羧酸根基、苯酚根基和磺酸根基。这些阴离子例如以下所例示。
权利要求
1.一种光刻用抗蚀剂下层膜形成用组合物，是包含带有阴离子基的硅烷化合物的光刻用抗蚀剂下层膜形成用组合物，该带有阴离子基的硅烷化合物是带有阴离子基的有机基团与硅原子结合且该阴离子基形成盐结构的水解性有机硅烷、其水解物、或其水解缩合物。
2.根据权利要求1所述的组合物，是包含带有阴离子基的硅烷化合物和不带有阴离子基的硅烷化合物的组合物，在这两种硅烷化合物中，带有阴离子基的硅烷化合物以小于1 摩尔％的比例存在。
3.根据权利要求1所述的组合物，是包含带有阴离子基的硅烷化合物和不带有阴离子基的硅烷化合物的组合物，在这两种硅烷化合物中，带有阴离子基的硅烷化合物以0.01 0. 95摩尔％的比例存在。
4.根据权利要求1 3的任一项所述的组合物，所述阴离子基是羧酸根阴离子、苯酚根阴离子、磺酸根阴离子或膦酸根阴离子。
5.根据权利要求1 4的任一项所述的组合物，所述水解性有机硅烷以式(1)表示，R1aR2bSi (R3) 4_(a+b) 式(1)式中R1是阴离子基或带有阴离子基的有机基团，且其通过Si-C键与硅原子结合，R2是烷基、芳基、卤代烷基、卤代芳基、链烯基、或者具有环氧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、巯基或氰基的有机基团，且其通过Si-C键与硅原子结合，R3是烷氧基、酰氧基或卤素，a是1或 2的整数，b是0或1的整数，a+b是1或2的整数。
6.根据权利要求5所述的组合物，包含由上述式(1)的水解性有机硅烷与选自下述式 (2)所示的化合物和式C3)所示的化合物中的至少1种有机硅化合物形成的混合物、它们的水解物、或它们的水解缩合物，R4aSi(R5)4^a 式0)式中R4是烷基、芳基、卤代烷基、卤代芳基、链烯基、或者具有环氧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、巯基或氰基的有机基团，且其通过Si-C键与硅原子结合，R5是烷氧基、酰氧基或卤素，a是0 3的整数，(R6cSi(R7)3-C)2Yb 式⑶式中R6是烷基，且其通过Si-C键与硅原子结合，R7是烷氧基、酰氧基或卤素，Y是亚烷基或亚芳基，b是0或1的整数，c是0或1的整数。
7.根据权利要求5或6所述的组合物，包含式(1)的化合物、或由式(1)的化合物与式 (2)的化合物形成的水解缩合物作为聚合物。
8.根据权利要求1 7的任一项所述的组合物，还包含酸作为水解催化剂。
9.根据权利要求1 8的任一项所述的组合物，还包含水。
10.一种抗蚀剂下层膜，是通过将权利要求1 9的任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物涂布在半导体基板上再进行烘烤而获得的。
11.一种半导体装置的制造方法，包括下述工序将权利要求1 9的任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物涂布在半导体基板上再进行烘烤来形成抗蚀剂下层膜的工序，在所述抗蚀剂下层膜上涂布抗蚀剂用组合物来形成抗蚀剂膜的工序，将所述抗蚀剂膜进行曝光的工序，在曝光后将抗蚀剂进行显影来获得抗蚀剂图案的工序，以抗蚀剂图案作为保护膜对上述抗蚀剂下层膜进行蚀刻的工序，以及通过图案化了的抗蚀剂和抗蚀剂下层膜对半导体基板进行加工的工序。
12. —种半导体装置的制造方法，包括下述工序在半导体基板上形成有机下层膜的工序，在所述有机下层膜上涂布权利要求1 9的任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物再进行烘烤来形成抗蚀剂下层膜的工序，在所述抗蚀剂下层膜上涂布抗蚀剂用组合物来形成抗蚀剂膜的工序，将所述抗蚀剂膜进行曝光的工序，在曝光后将抗蚀剂进行显影来获得抗蚀剂图案的工序，通过抗蚀剂图案对上述抗蚀剂下层膜进行蚀刻的工序，以图案化了的抗蚀剂下层膜作为保护膜对有机下层膜进行蚀刻的工序，以及以图案化了的有机下层膜作为保护膜对半导体基板进行加工的工序。
全文摘要
本发明的课题是提供用于形成可作为硬掩模使用的抗蚀剂下层膜的光刻用抗蚀剂下层膜形成用组合物。作为解决本发明课题的方法是提供一种光刻用抗蚀剂下层膜形成用组合物，是包含带有阴离子基的硅烷化合物的光刻用抗蚀剂下层膜形成用组合物，带有阴离子基的硅烷化合物包括带有阴离子基的有机基团与硅原子结合且阴离子基形成盐结构的水解性有机硅烷、其水解物、或其水解缩合物。阴离子基是羧酸根阴离子、苯酚根阴离子、磺酸根阴离子或膦酸根阴离子。水解性有机硅烷是式(1)R1aR2bSi(R3)4-(a+b)。一种组合物，包含上述式(1)的水解性有机硅烷与选自式(2)R4aSi(R5)4-a和式(3)[R6cSi(R7)3-c]2Yb中的至少1种有机硅化合物的混合物、它们的水解物、或它们的水解缩合物。
文档编号G03F7/11GK102257435SQ20098015077
公开日2011年11月23日 申请日期2009年12月16日 优先权日2008年12月19日
发明者中岛诚, 柴山亘, 菅野裕太 申请人:日产化学工业株式会社