[发明专利]抗蚀剂下层膜形成用组合物

说明书

本发明的课题是提供在曝光时作为防反射膜起作用，并且可以埋入狭窄空间和高长宽比的凹部，进一步相对于过氧化氢水溶液的耐性优异的抗蚀剂下层膜形成用组合物。解决手段是一种抗蚀剂下层膜形成用组合物，其包含树脂、下述式(1a)或式(1b)所示的化合物、和溶剂，相对于上述树脂，含有0.01质量％～60质量％的上述式(1a)或式(1b)所示的化合物。(式中，X表示羰基或亚甲基，l和m各自独立地表示满足3≤l+m≤10的关系式的整数0～5，n表示整数2～5。)

技术领域

本发明涉及用于形成在曝光时作为防反射膜起作用并且可以埋入狭窄空间和高长宽比的凹部的抗蚀剂下层膜、和相对于过氧化氢水溶液的耐性优异的抗蚀剂下层膜(保护膜)的组合物。进一步涉及应用上述抗蚀剂下层膜形成图案的方法。

背景技术

已知在基板与形成于基板上的抗蚀剂膜之间设置抗蚀剂下层膜，形成所希望的形状的抗蚀剂图案的光刻工艺。然而，以往的抗蚀剂下层膜例如下述专利文献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相对于过氧化氢水溶液的耐性差。因此，不能使用这样的抗蚀剂下层膜作为使用了过氧化氢水溶液的湿蚀刻工艺中的掩模。

在下述专利文献2中记载了包含具有被保护了的羧基的化合物、具有能够与羧基反应的基团的化合物、和溶剂的光刻用下层膜形成用组合物、或包含具有能够与羧基反应的基团和被保护了的羧基的化合物、和溶剂的光刻用下层膜形成用组合物，该组合物不含氨基塑料系交联剂作为必需成分。然而，在专利文献2中关于由该组合物形成的抗蚀剂下层膜相对于过氧化氢水溶液的耐性，没有任何记载和暗示。

在下述专利文献3中记载了使用了具有相对于碱性过氧化氢水溶液的耐性的抗蚀剂下层膜的图案形成方法。进而，用于形成该抗蚀剂下层膜的组合物包含重均分子量1000～100,000的、具有环氧基的聚合物、和溶剂。

在下述专利文献4中记载了使用了结构单元中具有至少1个硫原子的聚合物的抗蚀剂下层膜形成用组合物。在半导体元件的制造中，在使用表面具有凹部的基板的情况下，需要可以埋入该基板的凹部的填隙材料或平坦化膜。然而，在专利文献4中对于凹部的埋入性没有任何记载和暗示。

在下述专利文献5中记载了使用了主链具有三嗪环和硫原子的共聚物的抗蚀剂下层膜形成用组合物。通过使用专利文献5所记载的组合物，可获得在曝光时作为防反射膜起作用，进一步可以埋入半导体基板的孔穴(直径0.12μm，深度0.4μm)的抗蚀剂下层膜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4145972号公报

专利文献2：国际公开第2005/013601号

专利文献3：国际公开第2015/030060号

专利文献4：国际公开第2009/096340号

专利文献5：国际公开第2015/098525号

发明内容

发明所要解决的课题

在半导体元件的制造中，要求满足下述全部要件的抗蚀剂下层膜：在曝光时作为防反射膜起作用；可以埋入半导体基板的凹部；和具有相对于过氧化氢水溶液的耐性而可以进行将其用作耐受该过氧化氢水溶液的保护膜的图案形成。然而，在上述凹部为狭窄空间和高长宽比的沟槽的情况下，使用以往的抗蚀剂下层膜形成用组合物完全埋入该凹部不容易。此外，对于以往的抗蚀剂下层膜形成用组合物，进行使用了该抗蚀剂下层膜的图案形成不容易。

用于解决课题的手段