专利名称：咔唑酚醛清漆树脂的制作方法
技术领域：
本发明涉及含有特定的结构的咔唑酚醛清漆树脂。进而，涉及含有该咔唑酚醛清漆树脂的形成抗蚀剂下层膜的组合物和由其形成的抗蚀剂下层膜、使用该形成抗蚀剂下层膜的组合物的抗蚀剂图案形成方法、以及半导体器件的制造方法。另外，涉及含有该咔唑酚醛清漆树脂的形成高折射率膜的组合物、和由其形成的在可见光区域具有透明性的高折射率膜、以及含有该高折射率膜的电子构件。
背景技术：
一直以来，在半导体器件的制造中，通过使用光致抗蚀剂组合物的光刻来进行半导体基板的微细加工。作为半导体基板的微细加工法，已知在硅晶片等被加工基板上形成由光致抗蚀剂组合物形成的抗蚀剂膜，在该抗蚀剂膜上介由描绘了用于转印至半导体器件
的图案的掩模图案来照射紫外线等活性光线，并通过显影而使抗蚀剂薄膜构图，使用所获得的光致抗蚀剂图案作为保护膜而将硅晶片等被加工基板进行蚀刻处理，将图案转印到基板的加工方法。但是，近年来，随着半导体器件的高集成化不断发展，要求抗蚀剂图案的微细化。因此，抗蚀剂膜的构图所使用的活性光线也趋于从KrF准分子激光(248nm)向ArF准分子激光(193nm)短波长化。但是，在使用短波长的活性光线的情况下，由于照射的活性光线的基板的漫反射、驻波的影响，使得产生分辨率恶化等的大问题的可能性变大。为了解决该问题，人们广泛研究了设置防反射膜(底层抗反射涂层，Bottom Anti-Reflective Coating,BARC)作为光致抗蚀剂与被加工基板之间的抗蚀剂下层膜的方法。今后，如果抗蚀剂图案的微细化不断发展，则会产生分辨率的问题、抗蚀剂图案在显影之后倒塌等问题，故而要求抗蚀剂薄膜化。但是，在使抗蚀剂膜进行薄膜化的情况下，不能获得对基板加工充分的抗蚀剂图案的膜厚。因此需要下述工序，所述工序不仅使抗蚀剂图案具有作为基板加工时的掩模的功能，而且使在抗蚀剂与加工的半导体基板之间制成的抗蚀剂下层膜也具有作为基板加工时的掩模的功能。作为这样的工序用的抗蚀剂下层膜，与现有的高蚀刻速率性(蚀刻速度快)的抗蚀剂下层膜不同，要求具有与抗蚀剂接近的干蚀刻速度的选择比的抗蚀剂下层膜、具有比抗蚀剂小的干蚀刻速度的选择比的抗蚀剂下层膜和具有比半导体基板小的干蚀刻速度的选择比的抗蚀剂下层膜。人们已知用于形成上述抗蚀剂下层膜的含有各种聚合物的形成抗蚀剂下层膜的组合物。例如含有聚乙烯基咔唑的形成抗蚀剂下层膜的组合物(参考专利文献I、专利文献2和专利文献3)、含有芴苯酚酚醛清漆树脂的形成抗蚀剂下层膜的组合物(参照例如专利文献4)、含有芴萘酚酚醛清漆树脂的形成抗蚀剂下层膜的组合物(参照例如专利文献5)、和含有芴苯酚和以芳基亚烷基为重复单元的树脂的形成抗蚀剂下层膜的组合物(参照例如专利文献6、专利文献7)。另外，公开了用于印刷布线板等的绝缘材料中的具有高耐热性的使用了咔唑和乙醛的酚醛清漆树脂(参照专利文献8)。现有技术文献专利文献专利文献I :特开平2-293850号公报专利文献2 :特开平1-154050号公报专利文献3 :特开平2-22657号公报专利文献4 :特开 2005-128509专利文献5 :特开 2007-199653专利文献6 :特开 2007-178974专利文献7 :美国专利第7378217号专利文献8 :特开 2007-297540
发明内容
本发明的目的是提供含有特定的结构的新的咔唑酚醛清漆树脂。进而，本发明的目的是提供用于半导体器件制造的光刻工序的、含有该咔唑酚醛清漆树脂的形成抗蚀剂下层膜的组合物。进而，本发明的目的是提供一种抗蚀剂下层膜，其由该形成抗蚀剂下层膜的组合物形成，使基板平坦化、可以获得与抗蚀剂不发生混合的优异的抗蚀剂图案、具有与抗蚀剂接近的干蚀刻速度的选择比或具有小于抗蚀剂和半导体基板的干蚀刻速度的选择比、在使用248nm、193nm、157nm等的波长的照射光进行抗蚀剂的微细加工时、具有有效吸收来自基板的反射光的性能、并且对抗蚀剂层的形成或硬掩模的形成等的基板加工中的高温处理具有耐热性。进而，本发明的目的是提供使用上述的形成抗蚀剂下层膜的组合物的抗蚀剂图案的形成方法。进而，本发明的目的是提供含有使用了上述的形成抗蚀剂下层膜的组合物的光刻工序的半导体器件的制造方法。另外，本发明的目的是提供利用咔唑酚醛清漆树脂的特异性质，在可见光区域的透明性高的折射率膜和用于形成该折射率膜的形成高折射率膜的组合物、以及含有该高折射率膜的电子构件。本发明涉及含有下述特定的结构的聚合物即咔唑酚醛清漆树脂、含有该聚合物的形成抗蚀剂下层膜的组合物、由此形成的抗蚀剂下层膜、和使用该下层膜的半导体器件的制造方法。另外，本发明涉及含有上述咔唑酚醛清漆树脂的形成高折射率膜的组合物、由此形成的高折射率膜、和含有该高折射率膜的电子构件。S卩、本发明涉及第I方案，即，一种聚合物，含有下式(I)所示的结构单元，
CR1Inl <R()n2 R4式⑴
%式(I)中，札和民分别选自氢原子、卤素基团、硝基、氨基、羟基、碳原子数I 10的烷基、碳原子数2 10的链烯基、碳原子数6 40的芳基和它们的组合，并且，该烷基、该链稀基或该芳基表不可以含有酿键、丽键或酷键的基团，R3选自氢原子、碳原子数I 10的烷基、碳原子数2 10的链烯基、碳原子数6 40的芳基和它们的组合，并且，该烷基、该链烯基或该芳基表示可以含有醚键、酮键或酯键的基团，R4表示可以被卤素基团、硝基、氨基或羟基取代的碳原子数6 40的芳基或杂环基，R5表示氢原子、或可以被卤素基团、硝基、氨基或羟基取代的、碳原子数I 10的烷基、碳原子数6 40的芳基或杂环基，并且，R4与R5可以与它们所结合的碳原子一起形成环，nl和n2分别表示I 3的整数；作为第2方案，是根据第I方案所述的聚合物，含有上式(I)所示的结构单元，其
中，R1^R2, R3和R5分别表示氢原子，R4表示苯基或萘基；作为第3方案，是根据第I方案所述的聚合物，含有上式(I)所示的结构单元，其中，RpR2和R3分别表示氢原子，并且R4和R5与它们所结合的碳原子一起形成芴环，此时该碳原子是所形成的芴环的9位的碳原子；作为第4方案，是一种聚合物，含有下式(2)和/或式(3)所示的结构单元，
权利要求
1.一种聚合物，含有下式(I)所示的结构单元，
2.根据权利要求I所述的聚合物，含有上式(I)所示的结构单元，其中，1^、1 2、1 3和1 5分别表不氢原子，R4表不苯基或萘基。
3.根据权利要求I所述的聚合物，含有上式(I)所示的结构单元，其中，R1,R2和R3分别表示氢原子，并且R4和R5与它们所结合的碳原子一起形成芴环，此时该碳原子是所形成的该芴环的9位的碳原子。
4.一种聚合物，含有下式(2)和/或式(3)所示的结构单元，
5.根据权利要求2所述的聚合物，含有上式(2)和/或式(3)所示的结构单元，其中，Ri> R2> R3> R5> R6> R 和K分别表不氢原子，R4表不苯基或萘基。
6.一种形成抗蚀剂下层膜的组合物，含有权利要求I 5的任一项所述的聚合物。
7.根据权利要求6所述的形成抗蚀剂下层膜的组合物，还含有交联剂。
8.根据权利要求6或7所述的形成抗蚀剂下层膜的组合物，还含有酸和/或产酸剂。
9.一种抗蚀剂下层膜，是通过将权利要求6 8的任一项所述的形成抗蚀剂下层膜的组合物涂布在半导体基板上，进行烘烤，从而形成的。
10.一种半导体的制造中使用的抗蚀剂图案的形成方法，包括将权利要求6 8的任一项所述的形成抗蚀剂下层膜的组合物涂布在半导体基板上，进行烘烤，形成下层膜的工序。
11.一种半导体器件的制造方法，包括利用权利要求6 8的任一项所述的形成抗蚀剂下层膜的组合物在半导体基板上形成抗蚀剂下层膜的工序、在该抗蚀剂下层膜上形成抗蚀剂膜的工序、利用光或电子束的照射和显影在该抗蚀剂膜上形成抗蚀剂图案的工序、按照抗蚀剂图案来蚀刻该下层膜的工序、和利用该图案化了的抗蚀剂下层膜来加工半导体基板的工序。
12.—种半导体器件的制造方法，包括利用权利要求6 8的任一项所述的形成抗蚀剂下层膜的组合物在半导体基板上形成抗蚀剂下层膜的工序、在该抗蚀剂下层膜上形成硬掩模的工序、进而在该硬掩模上形成抗蚀剂膜的工序、利用光或电子束的照射和显影在该抗蚀剂膜上形成抗蚀剂图案的工序、按照该抗蚀剂图案来蚀刻硬掩模的工序、按照该图案化了的硬掩模来蚀刻该抗蚀剂下层膜的工序、和利用该图案化了的抗蚀剂下层膜来加工半导体基板的工序。
13.根据权利要求12所述的制造方法，上述硬掩模是在抗蚀剂下层膜上蒸镀无机物而形成的硬掩模。
14.一种形成高折射率膜的组合物，含有包含选自上式(I)所示的结构单元、上式(2)所示的结构单元和上式(3)所示的结构单元中的至少I种结构单元的聚合物。
15.一种高折射率膜，是涂布权利要求14所述的形成高折射率膜的组合物而形成的。
16.一种电子构件，含有权利要求15所述的高折射率膜。
全文摘要
本发明的课题在于提供用于半导体器件的制造的光刻工序的具有耐热性的抗蚀剂下层膜和电子构件中使用的具有透明性的高折射率膜。本发明提供了一种聚合物，其含有下式(1)所示的结构单元，式(1)式(1)中，R1、R2、R3和R5分别表示氢原子，R4表示苯基或萘基。还提供含有上述聚合物的形成抗蚀剂下层膜的组合物，以及由其形成的抗蚀剂下层膜。还提供含有上述聚合物的形成高折射率膜的组合物和由其形成的高折射率膜。
文档编号C08G16/02GK102803324SQ20108002727
公开日2012年11月28日 申请日期2010年6月16日 优先权日2009年6月19日
发明者齐藤大悟, 奥山博明, 武藏秀树, 新城彻也, 桥本圭祐 申请人:日产化学工业株式会社