[发明专利]下层膜形成用组合物及图案形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及抗蚀剂的下层膜形成用组合物及图案形成方法，更详细而言，涉及含有具有萘衍生物结构的聚合物，适合于使用各种放射线的光刻工艺中的微细加工、尤其是高集成电路元件的制造的下层膜形成用组合物及图案形成方法。

背景技术

在集成电路元件的制造方法中，为了获得更高的集成度，采用多层抗蚀剂工艺。即，通过多层抗蚀剂工艺，实现加工尺寸的微细化。在该工艺中，首先将液状的下层膜形成用组合物涂布于基板上并使其固化而得到抗蚀剂下层膜。然后，在该抗蚀剂下层膜上进一步涂布液状的光致抗蚀剂组合物。然后，通过缩小投影曝光装置(stepper)转印掩模图案，通过适当的显影液进行显影来得到光致抗蚀剂图案。接着通过干蚀刻将该图案转印到抗蚀剂下层膜。最后，通过干蚀刻将抗蚀剂下层膜图案转印到基板上。如上所述，可以得到所期望的带图案基板。另外，有时将使用一种抗蚀剂下层膜的多层工艺称为2层抗蚀剂工艺，使用2种时称为3层抗蚀剂工艺。

一般地说，抗蚀剂下层膜具有作为吸收从基板反射的放射线的防反射膜的功能，一般使用碳含量多的材料。这是因为，使用碳含量多的抗蚀剂下层膜，能够提高基板加工时的蚀刻选择性，能够实现更正确的图案转印。这样的抗蚀剂下层膜，周知热固化苯酚酚醛清漆。此外，作为显示良好特性的抗蚀剂下层膜，还已知含有具有苊骨格的聚合物的组合物(例如，参照专利文献1及2)。

专利文献1：特开2000-143937号公报

专利文献2：特开2001-40293号公报

发明内容

然而，为了得到更高的集成度，要求蚀刻图案的进一步微细化。于是，在达成该要求方面，在上述抗蚀剂下层膜产生的过度蚀刻、互混成为无法忽视程度的大问题。因此，殷切地期望开发出具有更良好的精密图案转印性能、蚀刻选择性及防止互混效果的抗蚀剂下层膜。

本发明由此提供一种能够形成具有作为防反射膜的功能，并且图案转印性能、蚀刻选择性及防止互混效果良好的抗蚀剂下层膜的下层膜形成用组合物、以及使用该下层膜形成用组合物的图案形成方法。

本发明人等为了开发出这种下层膜形成用组合物及图案形成方法而反复进行了精心研究，结果发现，萘衍生物作为下层膜形成用组合物中能够发挥上述特性的化合物是非常有用的，与以往的下层膜形成用组合物相比，具有高的蚀刻选择性、防反射效果(图案转印性能)及防止互混效果，从而完成了本发明。

即，本发明提供以下的下层膜形成用组合物及图案形成方法。

[1]一种下层膜形成用组合物，其中，含有具有下述通式(1)所示的萘衍生物结构单元的聚合物(A)。

(式中，R₁表示羟基、碳原子数为1～6的可以取代的烷基、碳原子数为1～6的可以取代的烷氧基、碳原子数为2～10的可以取代的烷氧羰基、碳原子数为6～14的可以取代的芳基、或碳原子数为2～6的可以取代的缩水甘油醚基。n是0～6的整数。其中，n为2～6时，多个R₁可以相同也可以不同。X表示亚甲基、碳原子数为2～20的可以取代的亚烷基、碳原子数为6～14的可以取代的亚芳基、或亚烷基醚基。m是1～8的整数。m为2～8时，多个X可以相同也可以不同。此外，n+m是1～8的整数。)

[2]上述[1]所述的下层膜形成用组合物，在上述通式(1)中，R₁具有下述式(2)所示的结构。

[3]上述[2]所述的下层膜形成用组合物，在上述通式(1)中，X具有下述式(3)和/或(4)所示的结构。

[4]上述[3]所述的下层膜形成用组合物，其中，进一步含有酸发生剂(C)。

[5]上述[3]所述的下层膜形成用组合物，其中，进一步含有交联剂(D)。

[6]上述[3]所述的下层膜形成用组合物，其中，进一步含有添加剂(B)。

[7]一种图案形成方法，具有如下工序：在基板上涂布上述[1]～[6]中任一项所述的下层膜形成用组合物，使所得涂膜固化而形成抗蚀剂下层膜的抗蚀剂下层膜形成工序；在该抗蚀剂下层膜上涂布抗蚀剂组合物溶液，将所得涂膜预烘培而形成抗蚀剂被膜的抗蚀剂被膜形成工序；通过光掩模将该抗蚀剂被膜选择性地曝光的曝光工序；将曝光后的抗蚀剂被膜进行显影的显影工序；及对抗蚀剂下层膜和被加工基板进行蚀刻的蚀刻工序。

本发明的下层膜形成用组合物具有如下效果：能够形成具有作为防反射膜的功能，并且图案转印性能、蚀刻选择性及防止互混效果良好的抗蚀剂下层膜。