抗蚀剂下层膜材料、图案形成方法、及抗蚀剂下层膜形成方法与流程

技术特征：

1.一种抗蚀剂下层膜材料，其为用于多层抗蚀剂法的抗蚀剂下层膜材料，其特征在于，含有：

(A1)下述通式(X)表示的化合物中的一种或两种以上；以及

(B)有机溶剂，

[化学式1]

式中，n⁰¹表示1～10的整数，n⁰¹为2时，W表示亚硫酰基、磺酰基、醚基、或碳原子数为2～50的二价有机基团，n⁰¹为2以外的整数时，W表示碳原子数为2～50的n⁰¹价有机基团；此外，Y表示单键或碳原子数为1～10的可包含氧原子的二价连接基团。

2.根据权利要求1所述的抗蚀剂下层膜材料，其特征在于，所述通式(X)中，Y为单键、亚甲基、或-OCH2CH(OH)CH2OC(＝O)-。

3.根据权利要求1所述的抗蚀剂下层膜材料，其特征在于，所述通式(X)中，W是碳原子数为3～10的2～5价杂环基。

4.根据权利要求1所述的抗蚀剂下层膜材料，其特征在于，所述抗蚀剂下层膜材料进一步含有(A2)包含下述通式(1)表示的重复单元中的一种或二种以上的聚合物(1A)，

[化学式2]

式中，R⁰¹为氢原子或甲基；R⁰²为选自下述式(1-1)～(1-3)中的基团，

[化学式3]

式中，虚线表示结合键。

5.根据权利要求4所述的抗蚀剂下层膜材料，其特征在于，所述聚合物(1A)进一步包含下述通式(2)表示的重复单元中的一种或两种以上，

[化学式4]

式中，R⁰¹与权利要求4中所述的R⁰¹相同；A¹为单键、-CO2-、或含有-CO2-的碳原子数为2～10的二价连接基团；Ar¹是取代或非取代的碳原子数为6～20的芳基。

6.根据权利要求4所述的抗蚀剂下层膜材料，其特征在于，所述聚合物(1A)进一步包含下述通式(3)表示的重复单元中的一种或两种以上，

[化学式5]

式中，R⁰¹与权利要求4中所述的R⁰¹相同；R^c是具有脂环结构的碳原子数为3～20的一价基团。

7.根据权利要求4所述的抗蚀剂下层膜材料，其特征在于，所述聚合物(1A)的重均分子量为1,000～20,000。

8.根据权利要求1所述的抗蚀剂下层膜材料，其特征在于，所述抗蚀剂下层膜材料进一步含有(C)产酸剂、(D)表面活性剂、(E)交联剂、(F)增塑剂、及(G)色素中的一种以上。

9.根据权利要求1所述的抗蚀剂下层膜材料，其特征在于，所述抗蚀剂下层膜材料提供对含氨过氧化氢水显示耐性的抗蚀剂下层膜。

10.根据权利要求9所述的抗蚀剂下层膜材料，其特征在于，将使所述抗蚀剂下层膜成膜的硅基板于70℃在包含0.5质量％氨的1.0质量％过氧化氢水中浸渍了5分钟时，未观察到所述抗蚀剂下层膜的剥离。

11.一种图案形成方法，其是在被加工基板上形成图案的方法，其特征在于，具有下述工序：

(I-1)使用权利要求1所述的抗蚀剂下层膜材料，在被加工基板上形成抗蚀剂下层膜的工序；

(I-2)使用光致抗蚀剂材料，在该抗蚀剂下层膜上形成抗蚀剂上层膜的工序；

(I-3)对该抗蚀剂上层膜进行图案曝光后，利用显影液进行显影，从而在所述抗蚀剂上层膜上形成图案的工序；以及

(I-4)将该形成有图案的抗蚀剂上层膜作为掩模，利用干法蚀刻将图案转印至所述抗蚀剂下层膜的工序。

12.一种图案形成方法，其是在被加工基板上形成图案的方法，其特征在于，具有下述工序：

(II-1)使用权利要求1所述的抗蚀剂下层膜材料，在被加工基板上形成抗蚀剂下层膜的工序；

(II-2)在该抗蚀剂下层膜上形成抗蚀剂中间膜的工序；

(II-3)使用光致抗蚀剂材料，在该抗蚀剂中间膜上形成抗蚀剂上层膜的工序；

(II-4)对该抗蚀剂上层膜进行图案曝光后，利用显影液进行显影，从而在所述抗蚀剂上层膜上形成图案的工序；

(II-5)将该形成有图案的抗蚀剂上层膜作为掩模，利用干法蚀刻将图案转印至所述抗蚀剂中间膜的工序；以及

(II-6)将该转印有图案的抗蚀剂中间膜作为掩模，利用干法蚀刻将图案转印至所述抗蚀剂下层膜的工序。

13.一种图案形成方法，其是在被加工基板上形成图案的方法，其特征在于，具有下述工序：

(III-1)使用权利要求1所述的抗蚀剂下层膜材料，在被加工基板上形成抗蚀剂下层膜的工序；

(III-2)在该抗蚀剂下层膜上，形成选自氧化硅膜、氮化硅膜、及氮氧化硅膜的无机硬掩模中间膜的工序；

(III-3)在该无机硬掩模中间膜上形成有机抗反射膜的工序；

(III-4)使用光致抗蚀剂材料，在该有机抗反射膜上形成抗蚀剂上层膜的工序；

(III-5)对该抗蚀剂上层膜进行图案曝光后，利用显影液进行显影，从而在所述抗蚀剂上层膜上形成图案的工序；

(III-6)将该形成有图案的抗蚀剂上层膜作为掩模，利用干法蚀刻将图案转印至所述有机抗反射膜及所述无机硬掩模中间膜的工序；以及

(III-7)将该转印有图案的无机硬掩模中间膜作为掩模，利用干法蚀刻将图案转印至所述抗蚀剂下层膜的工序。

14.根据权利要求12所述的图案形成方法，其特征在于，在所述(II-6)工序后，进一步具有下述工序：通过使用了碱性过氧化氢水的湿法蚀刻来去除转印有图案的所述抗蚀剂中间膜。

15.根据权利要求11～13中任一项所述的图案形成方法，其特征在于，在所述(I-4)工序、所述(II-6)工序、或所述(III-7)工序后，进一步具有下述工序：将转印有图案的所述抗蚀剂下层膜作为掩模，并通过使用了碱性过氧化氢水的湿法蚀刻，将图案转印至所述被加工基板上。

16.根据权利要求11～13中任一项所述的图案形成方法，其特征在于，在所述(I-4)工序、所述(II-6)工序、或所述(III-7)工序后，进一步具有下述工序：将转印有图案的所述抗蚀剂下层膜作为掩模并进行离子注入，由此对所述被加工基板进行图案加工。

17.根据权利要求16所述的图案形成方法，其特征在于，在通过所述离子注入而对被加工基板进行图案加工的工序后，进一步具有下述工序：通过使用了碱性过氧化氢水的湿法蚀刻来去除转印有图案的所述抗蚀剂中间膜。

18.根据权利要求11～13中任一项所述的图案形成方法，其特征在于，使用干法蚀刻速度比所述抗蚀剂上层膜的干法蚀刻速度高的抗蚀剂下层膜材料作为所述抗蚀剂下层膜材料。

19.根据权利要求11～13中任一项所述的图案形成方法，其特征在于，通过将所述抗蚀剂下层膜材料涂布于所述被加工基板上，并以100℃以上500℃以下的温度进行热处理10～600秒钟，由此形成所述抗蚀剂下层膜。

20.根据权利要求11～13中任一项所述的图案形成方法，其特征在于，使用具有高度为30nm以上的结构体或段差的基板作为所述被加工基板。

21.一种抗蚀剂下层膜形成方法，其特征在于，将权利要求1～10中任一项所述的抗蚀剂下层膜材料涂布于被加工基板上，并以100℃以上500℃以下的温度、以10秒钟～600秒钟的范围对所述抗蚀剂下层膜材料进行热处理，从而形成固化膜。

22.根据权利要求21所述的抗蚀剂下层膜形成方法，其特征在于，使用具有高度为30nm以上的结构体或段差的基板作为所述被加工基板。