[发明专利]具有含脂肪族多环结构的有机基团的含硅抗蚀剂下层膜形成用组合物

权利要求书

1.一种光刻用抗蚀剂下层膜形成用组合物，其含有脂肪族多环结构，所述组合物包含作为硅烷的水解性硅烷、其水解物、其水解缩合物、或它们的组合，脂肪族多环结构是式(1)所示的水解性硅烷具有的结构、或者以可具有双键、羟基、或环氧基的脂肪族多环化合物、脂肪族多环式二羧酸、或脂肪族多环式二羧酸酐的形式添加的化合物中包含的结构，

R¹_aR²_bSi(R³)_4-(a+b) 式(1)

式(1)中，R¹是可被取代的降冰片烯、可被取代的降冰片烷、包含杂原子的脂肪族多环基、或包含它们的有机基团，包含降冰片烯或降冰片烷的有机基团是指降冰片烯环或降冰片烷环直接结合在Si原子上；R²是烷基、芳基、卤代烷基、卤代芳基、烷氧基芳基、烯基、或具有环氧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、巯基、氨基、或氰基的有机基团，且R²通过Si-C键与硅原子结合；R³表示乙氧基；a表示1，b表示0～2的整数，a+b表示1～3的整数。

2.根据权利要求1所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，式(1)中的R¹的取代基是羧基、羧酸酐基、羧酸酯基、羟基、烷氧基、或氧原子。

3.根据权利要求1所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，该水解性硅烷是式(1)表示的水解性硅烷与其他水解性硅烷的组合，其他水解性硅烷是选自式(2)和式(3)中的至少1种水解性硅烷，

R⁴_cSi(R⁵)_4-c 式(2)

式(2)中，R⁴是烷基、芳基、卤代烷基、卤代芳基、烷氧基芳基、烯基、或具有环氧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、巯基、或氰基的有机基团，且通过Si-C键与硅原子结合，R⁵表示烷氧基、酰氧基、或卤素基团，c表示0～3的整数；

〔R⁶_dSi(R⁷)_3-d〕₂Y_e 式(3)

式(3)中，R⁶是烷基且通过Si-C键与硅原子结合，R⁷表示烷氧基、酰氧基、或卤素基团，Y表示亚烷基或亚芳基，d表示0或1，e为0或1。

4.一种抗蚀剂下层膜形成用组合物，其以聚合物的形式含有下述水解性硅烷的水解缩合物，所述水解性硅烷包含权利要求1中记载的式(1)表示的水解性硅烷和权利要求3中记载的式(2)表示的水解性硅烷的组合。

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，其进一步包含酸作为水解催化剂。

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，其进一步包含水。

7.一种抗蚀剂下层膜，其是通过将权利要求1～6中任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物涂布在半导体基板上并进行烧成而得的。

8.一种半导体装置的制造方法，包括下述工序：将权利要求1～6中任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物涂布在半导体基板上，进行烧成从而形成抗蚀剂下层膜的工序；在所述下层膜上涂布抗蚀剂组合物从而形成抗蚀剂膜的工序；将所述抗蚀剂膜进行曝光的工序；曝光后，将抗蚀剂膜进行显影从而获得抗蚀剂图案的工序；利用抗蚀剂图案来蚀刻抗蚀剂下层膜的工序；以及利用图案化了的抗蚀剂和抗蚀剂下层膜来加工半导体基板的工序。

9.一种半导体装置的制造方法，包括下述工序：在半导体基板上形成有机下层膜的工序；在其上涂布权利要求1～6中任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，进行烧成从而形成抗蚀剂下层膜的工序；在所述抗蚀剂下层膜上涂布抗蚀剂组合物从而形成抗蚀剂膜的工序；将所述抗蚀剂膜进行曝光的工序；曝光后，将抗蚀剂膜进行显影从而获得抗蚀剂图案的工序；利用抗蚀剂图案来蚀刻抗蚀剂下层膜的工序；利用图案化了的抗蚀剂下层膜来蚀刻有机下层膜的工序；以及利用图案化了的有机下层膜来加工半导体基板的工序。