应用了抗蚀剂下层膜的图案形成方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及在光刻工艺中，应用了对碱性过氧化氨水溶液的耐性优异的抗蚀剂下 层膜来形成图案的方法。
【背景技术】
[0002] 已知在基板与基板上所形成的抗蚀剂膜之间设置抗蚀剂下层膜，形成所期望的形 状的抗蚀剂图案的光刻工艺。然而，W往的抗蚀剂下层膜，例如专利文献1所记载的、由包含 氨基塑料系交联剂的组合物形成的抗蚀剂下层膜对碱性过氧化氨水溶液的耐性差。因此， 不能将运样的抗蚀剂下层膜用作使用了碱性过氧化氨水溶液的蚀刻工艺中的掩模。
[0003] 此外专利文献2中记载了，包含具有被保护的簇基的化合物、具有能够与簇基进行 反应的基团的化合物W及溶剂的光刻用下层膜形成用组合物;或包含具有能够与簇基进行 反应的基团和被保护的簇基的化合物W及溶剂的光刻用下层膜形成用组合物，该组合物不 含有氨基塑料系交联剂作为必须成分。然而专利文献2中对于由该组合物形成的抗蚀剂下 层膜对碱性过氧化氨水溶液的耐性，既没有任何记载也没有任何技术启示。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1:日本特许第4145972号公报
[0007] 专利文献2:国际公开第2005/013601号
【发明内容】
[000引发明所要解决的课题
[0009] 本发明的目的在于提供一种使用了对碱性过氧化氨水溶液具有耐性的抗蚀剂下 层膜的图案形成方法。
[0010] 用于解决课题的方法
[0011] 本发明的第一方案为一种图案形成方法，其包括下述工序:第1工序，在表面可W 形成无机膜的半导体基板上，涂布抗蚀剂下层膜形成用组合物，进行烘烤而形成抗蚀剂下 层膜，所述抗蚀剂下层膜形成用组合物包含重均分子量1000~100000的具有环氧基的聚合 物和溶剂;第2工序，在上述抗蚀剂下层膜上形成抗蚀剂图案;第3工序，将上述抗蚀剂图案 作为掩模对上述抗蚀剂下层膜进行干蚀刻，使上述无机膜或上述半导体基板的表面露出； W及第4工序，将干蚀刻后的上述抗蚀剂下层膜作为掩模，使用碱性过氧化氨水溶液对上述 无机膜或上述半导体基板进行湿蚀刻。
[0012] 上述聚合物可W为共聚物（copolymer)、均聚物化omopolymer)的任一种。
[0013] 上述聚合物可W进一步具有被保护的簇基、和/或在193nm的波长具有吸收的吸光 部位或在248nm的波长具有吸收的吸光部位。
[0014] 作为被保护的簇基，可举出例如，将簇基进行了醋化的基团。特别是，使用具有乙 締基酸基的化合物进行了醋化的簇基可W通过加热使乙締基酸基脱离，使簇酸产生，因此 是简便的，可用于大多数的情况。对于除了乙締基酸基W外进行了醋化的簇基，也可W通过 选择适当的条件来使簇酸产生，因此不仅仅限定于乙締基酸基。
[0015] 作为在19化m的波长具有吸收的吸光部位，可举出例如，苯环、糞环、=嗦环，作为 在248nm的波长具有吸收的吸光部位，可举出例如，糞环、蔥环、巧环、S嗦环。
[0016] 上述抗蚀剂下层膜形成用组合物可W进一步包含选自具有被保护的簇基的聚合 物、具有在193nm的波长具有吸收的吸光部位的聚合物、W及具有在248nm的波长具有吸收 的吸光部位的聚合物中的1种或巧巾W上聚合物。
[0017] 上述抗蚀剂下层膜形成用组合物可W进一步包含具有选自环氧基、氧杂环下基、 簇基、硫醇基和苯基中的1种或巧巾W上基团的化合物作为交联剂。
[001引上述无机膜包含由选自多晶娃膜、氧化娃膜、氮化娃膜、BPSG(Bor0-Phospho Si 1 icate GlasS)膜、氮化铁膜、氮化氧化铁膜、鹤膜、氮化嫁膜和神化嫁膜中的1种或巧中W 上构成。
[0019] 上述碱性过氧化氨水溶液包含例如氨、氨氧化钢、氨氧化钟、氯化钢、氯化钟、=乙 醇胺或尿素。在上述碱性过氧化氨水溶液包含氨的情况下，该碱性过氧化氨水溶液为例如 25质量％~30质量％的氨水溶液(A)、30质量％~36质量％的过氧化氨水溶液(B)和水(C) 的混合物，上述过氧化氨水溶液(B)相对于上述氨水溶液(A)的体积比：（B)AA)为0.1~ 20.0，和上述水(C)相对于上述氨水溶液(A)的体积比：（CV(A)为5.0~50.0。
[0020] 发明的效果
[0021] 由本发明的图案形成方法的第1工序形成的抗蚀剂下层膜对碱性过氧化氨水溶液 具有耐性，因此可W在使用了碱性过氧化氨水溶液的蚀刻工艺中作为掩模使用。此外，该抗 蚀剂下层膜上的抗蚀剂图案即使暴露于碱性过氧化氨水溶液也不易从半导体基板剥落。
【具体实施方式】
[0022] 关于本发明的图案形成方法中所使用的抗蚀剂下层膜形成用组合物，W下进行说 明。
[0023] 上述抗蚀剂下层膜形成用组合物所包含的聚合物的重均分子量是通过凝胶渗透 色谱(GPC)，使用聚苯乙締作为标准试样而获得的值。如果该值小于1000,则有时所形成的 抗蚀剂下层膜对抗蚀剂溶剂的耐性变得不充分。
[0024] 作为上述抗蚀剂下层膜形成用组合物中作为任意成分所含有的、作为具有选自环 氧基、氧杂环下基、簇基、硫醇基和苯基中的1种或巧巾W上基团的化合物的交联剂，例如，作 为具有至少二个环氧基的化合物，可举出= (2,3-环氧丙基)异氯脈酸醋、1,4-下二醇二缩 水甘油基酸、1,2-环氧-4-(环氧乙基)环己烧、甘油=缩水甘油基酸、二甘醇二缩水甘油基 酸、2,6-二缩水甘油基苯基缩水甘油基酸、1,1,3-二[对(2,3-环氧丙氧基)苯基]丙烷、1,2-环己烧二甲酸二缩水甘油醋、4,4'-亚甲基双(N，N-二缩水甘油基苯胺）、3,4-环氧环己基甲 基-3,4-环氧环己烧甲酸醋、S径甲基乙烧S缩水甘油基酸、双酪-A-二缩水甘油基酸、（株） 少斗电瓜制的工求リ'一 K〔注册商柄)GT-401、工求- KGT-403、工求- KGT-301、工求- KGT-302、电口年哥^ K〔注册商标)2021、电口年哥^ K 3000、S菱化学(株）制的152、154、 157S70、168V70、604、630、806、807、825、827、828、8：MX90、871、872、1001、1002、1003、1004、 1007、1009、1010、1031S、1032H60、1256、4004P、4005P、4007P、4010P、4250、4275、5046B80、 YL980、YL983U、n^6810、YL6121L、YX4000、YX4000H、YX7399、YX7700、YX8000、YX8034、 YX8800、日本化药（株）制的EPPN201、EPPN202、E0CN-102、E0CN-103S、E0CN-104S、E0CN-1020、E0CN-1025、E0CN-1027、ナ方^rク厶テッ夕ス（株）制的テ'ナ3-/レ〔注册商标巧x-252、 尹十3-瓜6乂-313、尹十3-瓜6乂-314、尹十3-瓜6乂-321、尹十3-瓜6乂-411、尹十3 - /WX-421、尹十 3 -瓜EX-512、尹十 3 -瓜EX-5 2 2、尹十 3 -瓜EX-611、尹十 3 -瓜EX-612、 テ'ナ3-/レEX-614、テ'ナ3-/レEX-622、BASFッ中パシ（株）制的CY175、CY177、CY179、 CY182、CY184、CY192、DIC(株）制的工t°夕口シ200、工t°夕口シ400、工t°夕口シ7015、工t° 夕口 シ830、工 t° 夕口 シ830-S、工 t° 夕口 シEXA-830CRP、工 t° 夕口 シEXA-830LVP、工 t° 夕口 シ835、工t°夕口シEXA-835LV、工t°夕口シ840、工t°夕口シ840-S、工t°夕口シ850、工t°夕 口シ850-S、工 t° 夕口 シEXA-850CRP、工 t° 夕口 シ1050、工 t° 夕口 シ1055、工 t° 夕口 シ2050、 工 夕口 シ3050、工 夕口 シEXA-4816、工 夕口 シEXA-4822、工 夕口 シEXA-4850、工 夕口 シHP-4032、工 夕口 シHP-4032D、工 夕口 シHP-4700、工 夕口 シHP-4710、工 夕口 シHP-4770、工夕口シ册-5000、工夕口シ册-7200、工夕口シHP-7200L、工夕口シ HP-7200H、工夕口シHP-7200皿、新日铁住金化学（株）制工求b-H注册商标)YD-127、工 求b-bYD-128、工求b-bYDF-170、工求b-bYD-8125、工求b-bYDF-8170C、工求b-bZX-1059、工求b 一 bYD-825GS、工求b 一 HD-825G 甜、工求b 一 bYDF-870GS、工求b 一 bYDPN-138、工 求b-bYDCN-700、工求b-HDC-1312、工求b-H化V-80XY、工求b-H化V-120TE、工求b-}^ ST-3000、工求b-bST-4000D、工求b-HD-171、工求b-bYH-4：M、工求b-bYH-4：ML、工求b 一bFX-289邸K75、工求b-bFX-30祀K70、工求b-巧RF-OO1M30、日产化学工业（株）制TEPIC [注册商标]-G'TEPIC S'TEPIC SP'TEPIC SS'TEPIC HP'TEPIC UTEPIC VL。
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