NK〔注册商标〕1174)Ο· 15g、 5-磺基水杨酸0.015g，添加丙二醇单甲基醚26.9g并溶解。然后使用孔径0.05μπι的聚乙烯制 微型过滤器进行过滤，作为光刻用抗蚀剂下层膜形成用组合物。
[0104](实施例2~实施例7)
[0105]向包含由合成例2~合成例7获得的聚合物0.6g的溶液2.Og中混合四甲氧基甲基 甘脲（日本f彳テック彳^夕、'只印一义'株式会社制，商品名：POWDERLINK〔注册商标〕1174) 0.15g、5-磺基水杨酸0.015g，添加丙二醇单甲基醚26.9g并溶解。然后使用孔径0.05μηι的聚 乙烯制微型过滤器进行过滤，作为各自的光刻用抗蚀剂下层膜形成用组合物。
[0106](比较例1)
[0107]向包含由比较合成例1获得的聚合物〇.6g的溶液2.Og中混合四甲氧基甲基甘脲 (日本f彳テック彳^夕、'只矽一文株式会社制，商品名：P0WDERLINK〔注册商标〕1174)0 · 15g、 5-磺基水杨酸0.015g，添加丙二醇单甲基醚26.9g并溶解。然后使用孔径0.05μπι的聚乙烯制 微型过滤器进行过滤，作为光刻用抗蚀剂下层膜形成用组合物。
[0108](光学参数的测定）
[0109]通过旋转器分别将由实施例1~实施例7调制的光刻用抗蚀剂下层膜形成物涂布 于硅晶片上。将该硅晶片配置在热板上，在205°C下进行1分钟烘烤，形成抗蚀剂下层膜(膜 厚0.05μπι)。使用光谱椭偏仪(J.A.Woo11am社制、VUV-VASEVU-302)对这些抗蚀剂下层膜测 定了波长193nm下的折射率(η值)及衰减系数(HI)。
[0110] [表 1]
[0111]
[0112]如上所示，获得如下结果：由本发明的实施例1~实施例7的抗蚀剂下层膜形成物 获得的抗蚀剂下层膜对193nm的光具有充分的折射率和衰减系数。
[0113](光致抗蚀剂对溶剂的溶出试验）
[0114]分别通过旋转器将由实施例1~实施例7、比较例1调制的光刻用抗蚀剂下层膜形 成用组合物涂布于作为半导体基板的硅晶片上。将该硅晶片配置在热板上，在205°C下进行 1分钟烘烤，形成抗蚀剂下层膜(膜厚〇.〇5μπι)。将这些抗蚀剂下层膜浸渍于作为光致抗蚀剂 中使用的溶剂的乳酸乙酯和丙二醇单甲基醚中，确认了不溶于那些溶剂。
[0115](抗蚀剂图案的形成及评价）
[0116]使用旋转器将由本说明书的实施例1~实施例7、比较例1调制的各抗蚀剂下层膜 形成用组合物涂布于蒸镀有含氮氧化硅膜(SiON)的硅晶片上。接着将其在热板上205°C下 进行1分钟加热，以反射率变为1 %以下的膜厚形成抗蚀剂下层膜(实施例1~实施例4和比 较例1的膜厚为〇.〇43μπι，实施例5~实施例7的膜厚为0.030μπι)。在该抗蚀剂下层膜上旋转 涂布ArF准分子激光用抗蚀剂溶液(JSR(株）制，制品名:AR2772JN)，在110°C下进行90秒钟 烘烤，使用ArF准分子激光用曝光装置（（株）二η^制、NSR-S307E)，在规定的条件下进行曝 光。曝光后，在110°C下进行90秒钟烘烤(PEB)，在冷却板上冷却至室温，进行显影和冲洗处 理，从而形成抗蚀剂图案。
[0117]将目标线宽度设为80nm线、100nm间隙，进行焦点深度裕量的研究。焦点深度裕量 如下进行确定。以最适曝光量时的最适焦点位置为基准，一边使焦点的位置上下挪动每次 0.Ο?μπι-边进行曝光，而且，将应该形成的光致抗蚀剂的9根线中的9根线全部形成的情况 设为"合格"，剩下的线数为8根以下的情况设为"不合格"。而且，将能够获得该"合格"结果 的焦点位置挪动的上下幅度作为焦点深度裕量。
[0118][表 2]
[0119]
[0120] 如上所述，将实施例1~实施例7与比较例1相比较，可以观察到焦点深度裕量的提 尚。
[0121] 产业上的可利用性
[0122]本发明可以提供对短波长的光、特别是ArF准分子激光(波长193nm)具有强吸收的 防反射膜、以及用于形成该防反射膜的抗蚀剂下层膜形成用组合物。进一步可以提供能够 获得良好的抗蚀剂形状的焦点位置具有广范围的抗蚀剂下层膜。
【主权项】
1. 一种光刻用抗蚀剂下层膜形成用组合物，其包含通过含二环氧基的化合物(A)与含 二羧基的化合物(B)的反应而获得的直链状聚合物，该直链状聚合物具有来源于该含二环 氧基的化合物(A)或该含二羧基的化合物(B)的由下述(1)、（ 2)和(3)表示的结构，式(1)中，X1表示由式(4)、式(5)或式(6)表示的基团，R1、!?2』3和R4分别表示氢原子、碳原子数1~6的烷基、碳原子数3~6的烯基、苄基或苯 基，而且，所述苯基可以被选自碳原子数1~6的烷基、卤素原子、碳原子数1~6的烷氧基、硝 基、氰基、羟基、以及碳原子数1~6的烷硫基中的基团取代，此外，R 1和R2可以相互键合形成 碳原子数3~6的环，R3和R4可以相互键合形成碳原子数3~6的环，R 5表示碳原子数1~6的烷 基、碳原子数3~6的烯基、苄基或苯基，而且，所述苯基可以被选自碳原子数1~6的烷基、卤 素原子、碳数1~6的烷氧基、硝基、氰基、羟基、以及碳原子数1~6的烷硫基中的基团取代， 式（2)中的Ar表示碳原子数6~20的芳香族稠环，该环可以被选自碳原子数1~6的烷 基、卤素原子、碳原子数1~6的烷氧基、硝基、氰基、羟基、以及碳原子数1~6的烷硫基中的 基团取代。2. 根据权利要求1所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，所述直链状聚合物是通过2种含 二环氧基的化合物(A)与含二羧基的化合物(B)的反应而获得的聚合物，所述2种含二环氧 基的化合物(A)分别具有由式（1)表示的结构和由式(2)表示的结构，所述含二羧基的化合 物(B)具有由式(3)表示的结构。3. 根据权利要求1所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，所述直链状聚合物是通过含二 环氧基的化合物(A)与2种含二羧基的化合物(B)的反应而获得的聚合物，所述含二环氧基 的化合物(A)具有由式（1)表示的结构，所述2种含二羧基的化合物(B)分别具有由式(2)表 示的结构和由式(3)表示的结构。4. 根据权利要求1~3中任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，式(1)中的X1是由式 (4)或式(6)表不的基团。5. 根据权利要求1~4中任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，式（2)中的Ar是苯 环或萘环。6. 根据权利要求1~5中任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，还包含交联性化合 物。7. 根据权利要求1~6中任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，还包含酸和/或产 酸剂。8. -种抗蚀剂下层膜，是通过将权利要求1~7中任一项所述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。9. 一种半导体装置的制造方法，包括下述工序:将权利要求1~7中任一项所述的抗蚀 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。
【专利摘要】本发明的课题是提供能够获得良好抗蚀剂形状的焦点位置具有广范围的抗蚀剂下层膜。本发明的解决方法是一种光刻用抗蚀剂下层膜形成用组合物，其包含通过含二环氧基的化合物(A)与含二羧基的化合物(B)的反应而获得的直链状聚合物。该直链状聚合物具有来源于该含二环氧基的化合物(A)或该含二羧基的化合物(B)的由下述(1)、(2)和(3)表示的结构。优选包含通过分别具有式(1)和式(2)的结构的2种含二环氧基的化合物(A)与具有式(3)的结构的含二羧基的化合物(B)的反应而获得的聚合物、或者包含通过具有式(1)的结构的含二环氧基的化合物(A)与分别具有式(2)和式(3)的结构的2种含二羧基的化合物(B)的反应而获得的聚合物。
【IPC分类】H01L21/027, G03F7/11, C08G59/42
【公开号】CN105431780
【申请号】CN201480042668
【发明人】大西龙慈, 水落龙太, 西田登喜雄, 境田康志, 坂本力丸
【申请人】日产化学工业株式会社
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2014年8月1日
【公告号】US20160186006, WO2015019961A1