[发明专利]抗蚀剂下层膜形成用组合物和图案形成方法

说明书

一种抗蚀剂下层膜形成用组合物，其含有下述式(1)所示的化合物。[L_xTe(OR¹)_y] (1)(上述式(1)中，L为除OR¹以外的配体，R¹为氢原子、取代或未取代的碳数1～20的直链状或碳数3～20的支链状或环状的烷基、取代或未取代的碳数6～20的芳基、和取代或未取代的碳数2～20的烯基中的任意者，x为0～6的整数，y为0～6的整数，x与y的总计为1～6，x为2以上的情况下，多个L任选相同或不同，y为2以上的情况下，多个R¹任选相同或不同。)。

技术领域

本发明涉及抗蚀剂下层膜形成用组合物和图案形成方法。

背景技术

半导体器件的制造中，进行了基于使用光致抗蚀剂材料的光刻法的微细加工。近年来，随着大规模集成电路(LSI)的高集成化和高速度化，要求基于图案规则的进一步的微细化。目前，作为通用技术使用的利用光曝光的光刻法技术中，源自光源的波长的本质的分辨率逐渐接近于极限。

作为形成抗蚀图案时使用的光刻用光源，从KrF准分子激光(248nm)短波长化至ArF准分子激光(193nm)。然而，随着抗蚀图案微细化，产生分辨率的问题、显影后抗蚀图案倒塌的问题。出于这样的背景，近年来，期望抗蚀剂的薄膜化。然而，仅凭借单纯地进行抗蚀剂的薄膜化，基板加工时难以充分得到抗蚀图案的膜厚。因此，变得需要如下工艺：不仅使抗蚀图案具有基板加工时的作为掩模的功能，而且在抗蚀剂与成为加工对象的半导体基板之间制作抗蚀剂下层膜，使该抗蚀剂下层膜也具有基板加工时的作为掩模的功能。

目前，作为上述工艺中使用的抗蚀剂下层膜，已知有多种。例如，专利文献1中，为了得到不同于干蚀刻速度大的以往的抗蚀剂下层膜、且具有接近于抗蚀剂的干蚀刻速度的选择比的光刻用抗蚀剂下层膜，公开了一种多层抗蚀剂工艺用下层膜形成材料，其含有：具有通过施加规定的能量而末端基团离去产生磺酸残基的取代基的树脂成分、和溶剂。另外，专利文献2中，为了得到具有比抗蚀剂还小的干蚀刻速度的选择比的光刻用抗蚀剂下层膜，公开了一种抗蚀剂下层膜材料，其包含：具有特定的重复单元的聚合物。专利文献3中，为了得到具有比半导体基板还小的干蚀刻速度的选择比的光刻用抗蚀剂下层膜，公开了一种抗蚀剂下层膜材料，其包含使苊烯类的重复单元与具有取代或未取代的羟基的重复单元共聚而成的聚合物。

另一方面，作为具有高的耐蚀刻性的抗蚀剂下层膜，熟知有如下无定形碳下层膜：其是将甲烷气体、乙烷气体、乙炔气体等用于原料，通过CVD(化学气相沉积(chemicalvapor deposition))而形成的。作为无定形碳下层膜用材料，从工艺上的观点出发，寻求通过旋涂法、丝网印刷法等湿式工艺能形成抗蚀剂下层膜的材料。

另外，专利文献4和5中，作为光学特性和耐蚀刻性优异、且可溶于溶剂、能应用湿式工艺的光刻用抗蚀剂下层膜形成材料，公开了含有包含特定的结构单元的萘甲醛聚合物和有机溶剂的材料。

进而，作为3层工艺中的抗蚀剂下层膜的形成中使用的中间层的形成方法，专利文献6中公开了一种氮化硅膜的形成方法，专利文献7中公开了一种氮化硅膜的CVD形成方法。专利文献8和9中，作为3层工艺用的中间层材料，公开了一种包含倍半硅氧烷基础的硅化合物的材料。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-177668号公报

专利文献2：日本特开2004-271838号公报

专利文献3：日本特开2005-250434号公报

专利文献4：国际公开第2009/072465

专利文献5：国际公开第2011/034062

专利文献6：日本特开2002-334869号公报