含有包含含氮环化合物的聚合物的抗蚀剂下层膜形成用组合物的制作方法_3

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解性低的防反射膜。交联性化合物可以只使用一 种,此外,可以组合二种以上使用。
[0050] 作为交联性化合物的含量,在固体成分中为例如1~50质量%、或1~40质量%、或 10~40质量%。
[0051] 本发明的抗蚀剂下层膜形成用组合物还可以包含酸和/或产酸剂。作为酸,可举出 例如,对甲苯磺酸、三氟甲磺酸和吡啶输-对甲苯磺酸盐等磺酸化合物,水杨酸、5-磺基水 杨酸、柠檬酸、苯甲酸和羟基苯甲酸等羧酸化合物。
[0052] 酸可以只使用一种,此外,可以组合二种以上使用。
[0053] 此外,作为产酸剂,可举出例如,2,4,4,6_四溴环己二烯酮、苯偶姻甲苯磺酸酯、2- 硝基苄基甲苯磺酸酯、对三氟甲基苯磺酸-2,4_二硝基苄酯、苯基-双(三氯甲基)_均三嗪、 以及N-羟基丁二酰亚胺三氟甲烷磺酸酯等通过热或光产生酸的产酸剂。作为产酸剂,此外 可举出二苯基碘错六氟磷酸盐、二苯基碘每會三氟甲烷磺酸盐和双(4-叔丁基苯基)碘销^三 氟甲烷磺酸盐等碘鐵盐系产酸剂,三苯基锍六氟锑酸盐和三苯基锍三氟甲烷磺酸盐等锍 盐系产酸剂。作为产酸剂,优选使用磺酸化合物、碘顧'盐系产酸剂、锍盐系产酸剂。
[0054] 产酸剂可以只使用一种,此外,可以组合二种以上使用。
[0055] 作为酸和/或产酸剂的含量,在固体成分中为例如0.1~10质量%或0.1~5质 量%。
[0056] 本发明的抗蚀剂下层膜形成用组合物可以根据需要包含其他的聚合物、吸光性化 合物、流变调节剂和表面活性剂等任意成分。
[0057] 作为其他的聚合物,可举出由加成聚合性的化合物制造的聚合物。可举出由丙烯 酸酯化合物、甲基丙烯酸酯化合物、丙烯酰胺化合物、甲基丙烯酰胺化合物、乙烯基化合物、 苯乙烯化合物、马来酰亚胺化合物、马来酸酐和丙烯腈等加成聚合性化合物制造的加成聚 合聚合物。此外,可举出其他例如,聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺酸、聚碳酸酯、聚醚、苯酚 酚醛清漆、甲酚酚醛清漆以及萘酚酚醛清漆等。在使用其他聚合物的情况下,作为其使用 量,在固体成分中为例如〇. 1~40质量%。
[0058] 作为吸光性化合物,只要对设置在抗蚀剂下层膜之上的光致抗蚀剂层中的感光成 分的感光特性波长区域的光具有高的吸收能力,就可以无特别限制地使用。作为吸光性化 合物,可以使用例如,二苯甲酮化合物、苯并三唑化合物、偶氮化合物、萘化合物、蒽化合物、 蒽醌化合物、三嗪化合物、三嗪三酮化合物、喹啉化合物等。特别是可以使用萘化合物、蒽化 合物、三嗪化合物、三嗪三酮化合物。作为具体例子,可举出例如,1-萘甲酸、2-萘甲酸、1-萘 酚、2-萘酚、乙酸萘酯、1-羟基-2-萘甲酸、3-羟基-2-萘甲酸、3,7-二羟基-2-萘甲酸、6-溴-2-羟基萘、2,6-萘二甲酸、9-蒽甲酸、10-溴-9-蒽甲酸、蒽-9,10-二甲酸、1-蒽甲酸、1-羟基 蒽、1,2,3-蒽三酚、9-羟甲基蒽、2,7,9-蒽三酚、苯甲酸、4-羟基苯甲酸、4-溴苯甲酸、3-碘苯 甲酸、2,4,6-三溴苯酚、2,4,6-三溴间苯二酚、3,4,5-三碘苯甲酸、2,4,6-三碘-3-氨基苯甲 酸、2,4,6-三碘-3-羟基苯甲酸以及2,4,6-三溴-3-羟基苯甲酸等。在使用吸光性化合物的 情况下,作为其使用量,在固体成分中为例如〇. 1~40质量%。
[0059]作为流变调节剂,可举出例如,邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲 酸二异丁酯、邻苯二甲酸二己酯、邻苯二甲酸丁基异癸基酯等邻苯二甲酸化合物,己二酸二 正丁酯、己二酸二异丁酯、己二酸二异辛酯、己二酸辛基癸基酯等己二酸化合物,马来酸二 正丁酯、马来酸二乙酯、马来酸二壬酯等马来酸化合物,油酸甲酯、油酸丁酯、油酸四氢糠基 酯等油酸化合物,以及硬脂酸正丁酯、硬脂酸甘油酯等硬脂酸化合物。在使用流变调节剂的 情况下,作为其使用量,在固体成分中为例如0.001~10质量%。
[0060] 作为表面活性剂,可举出例如,聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯 十六烷基醚、聚氧乙烯油基醚等聚氧乙烯烷基醚类,聚氧乙烯辛基苯酚醚、聚氧乙烯壬基苯 酚醚等聚氧乙烯烷基芳基醚类,聚氧乙烯?聚氧丙烯嵌段共聚物类,脱水山梨糖醇单月桂 酸酯、脱水山梨糖醇单棕榈酸酯、脱水山梨糖醇单硬脂酸酯、脱水山梨糖醇单油酸酯、脱水 山梨糖醇三油酸酯、脱水山梨糖醇三硬脂酸酯等脱水山梨糖醇脂肪酸酯类,聚氧乙烯脱水 山梨糖醇单月桂酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇单棕榈酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇单硬脂 酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇三油酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇三硬脂酸酯等聚氧乙烯脱 水山梨糖醇脂肪酸酯类等非离子系表面活性剂、商品名工7hy7°EF301、EF303、EF352((株) 卜一少厶7。口夕、、夕ッ制)、商品名^力'フアックF171、F173、R-08、R-30(大日本彳レ夺化学工 业(株)制)、7 口歹一KFC430、FC431(住友只1;一工厶(株)制)、商品名'匕力'一KAG710、 f一7口 ^S-382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(旭硝子(株)制)等氟系表面活 性剂以及有机硅氧烷聚合物KP341(信越化学工业(株)制)等。这些表面活性剂可以单独地 使用,此外,也可以以2种以上的组合的形式使用。在使用表面活性剂的情况下,作为其使用 量,在固体成分中为例如0.0001~5质量%。
[0061]作为本发明的抗蚀剂下层膜形成用组合物中使用的溶剂,只要是能够溶解前述固 体成分的溶剂,就可以无特别限制地使用。作为那样的溶剂,可举出例如,乙二醇单甲基醚、 乙二醇单乙基醚、甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯、二乙二醇单甲基醚、二乙二醇单 乙基醚、丙二醇、丙二醇单甲基醚、丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇丙基醚乙酸酯、甲苯、二 甲苯、甲基乙基酮、环戊酮、环己酮、2-羟基丙酸乙酯、2-羟基-2-甲基丙酸乙酯、乙氧基乙酸 乙酯、羟基乙酸乙酯、2-羟基-3-甲基丁酸甲酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸 乙酯以及乳酸丁酯等。这些溶剂可以单独地使用或者以二种以上的组合的形式使用。进而, 可以混合丙二醇单丁基醚、丙二醇单丁基醚乙酸酯等高沸点溶剂来使用。
[0062]以下对本发明的抗蚀剂下层膜形成用组合物的使用进行说明。
[0063]本发明还涉及通过将上述本发明的抗蚀剂下层膜形成用组合物涂布于半导体基 板上并烧成而获得的抗蚀剂下层膜,此外,还涉及半导体装置的制造方法,其包括下述工 序:将本发明的抗蚀剂下层膜形成用组合物涂布于半导体基板上并烧成,从而形成抗蚀剂 下层膜的工序;在该抗蚀剂下层膜上形成光致抗蚀剂层的工序;通过曝光和显影从而形成 抗蚀剂图案的工序;通过所形成的抗蚀剂图案对抗蚀剂下层膜进行蚀刻的工序;以及通过 图案化了的抗蚀剂下层膜对半导体基板进行加工的工序。
[0064] 以下具体地进行说明,首先,在半导体基板(例如,硅/二氧化硅被覆基板、氮化硅 基板、玻璃基板以及ΙΤ0基板等)之上,通过旋转器、涂布机等适当的涂布方法涂布本发明的 抗蚀剂下层膜形成用组合物,然后,通过烧成来形成抗蚀剂下层膜。作为烧成的条件,从烧 成温度80°C~250°C、烧成时间0.3~60分钟中进行适当选择。优选为烧成温度130°C~250 °C、烧成时间0.5~5分钟。在这里,作为所形成的抗蚀剂下层膜的膜厚,例如为0.01~3.0μ m,优选为例如0 · 03~1 ·Ομπι、或0 · 02~0 · 5μηι、或0 · 05~0 · 2ym。
[0065] 接着,在抗蚀剂下层膜之上形成光致抗蚀剂的层。光致抗蚀剂的层的形成可以通 过周知的方法,即,光致抗蚀剂组合物溶液向抗蚀剂下层膜上的涂布和烧成来进行。
[0066] 作为在本发明的抗蚀剂下层膜之上涂布、形成的光致抗蚀剂,只要是对曝光光感 光的抗蚀剂就无特别限定。可以使用负型光致抗蚀剂和正型光致抗蚀剂中的任一种。例如, 存在包含酚醛清漆树脂和1,2_重氮基萘醌磺酸酯的正型光致抗蚀剂、包含具有通过酸而分 解从而提高碱溶解速度的基团的粘合剂与光产酸剂的化学增幅型光致抗蚀剂、包含通过酸 而分解从而提高光致抗蚀剂的碱溶解速度的低分子化合物与碱溶性粘合剂与光产酸剂的 化学增幅型光致抗蚀剂、以及包含具有通过酸而分解从而提高碱溶解速度的基团的粘合剂 与通过酸而分解从而提高光致抗蚀剂的碱溶解速度的低分子化合物与光产酸剂的化学增 幅型光致抗蚀剂等。
[0067] 接着,通过规定的
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