[发明专利]包含含有羟基的咔唑酚醛清漆树脂的形成抗蚀剂下层膜的组合物

说明书

技术领域

本发明涉及在半导体基板加工时有效的光刻用形成抗蚀剂下层膜的组合物、以及使用该形成抗蚀剂下层膜的组合物的抗蚀剂图案形成法和半导体装置的制造方法。

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微细加工。上述微细加工为下述加工法：在硅晶片等被加工基板上形成光致抗蚀剂组合物的薄膜，在该薄膜上隔着描绘了半导体器件的图案的掩模图案来照射紫外线等活性光线，进行显影，将所得的光致抗蚀剂图案作为保护膜对硅晶片等被加工基板进行蚀刻处理。然而，近年来，有半导体器件的高集成度化进展，所使用的活性光线也从KrF准分子激光(248nm)向ArF准分子激光(193nm)短波长化的倾向。与此相伴，活性光线从基板的漫反射、驻波的影响为大问题。因此已经广泛研究了在光致抗蚀剂与被加工基板之间设置防反射膜(底层抗反射涂层，Bottom Anti－Reflective Coating，BARC)的方法。

今后，如果抗蚀剂图案的微细化进行，则会产生分辨率的问题、抗蚀剂图案在显影后倒塌这样的问题，因而期望抗蚀剂的薄膜化。因此，难以获得对基板加工充分的抗蚀剂图案膜厚，从而需要不仅使抗蚀剂图案而且使抗蚀剂与要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的工艺。作为这样的工艺用的抗蚀剂下层膜，与现有的高蚀刻速率性(蚀刻速度快)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光刻用抗蚀剂下层膜、具有小于抗蚀剂的干蚀刻速度的选择比的光刻用抗蚀剂下层膜、具有小于半导体基板的干蚀刻速度的选择比的光刻用抗蚀剂下层膜。

作为上述抗蚀剂下层膜用的聚合物，可例示例如以下的聚合物。

可例示使用了聚乙烯基咔唑的形成抗蚀剂下层膜的组合物(参照专利文献1、专利文献2和专利文献3)。

公开了使用了芴苯酚酚醛清漆树脂的形成抗蚀剂下层膜的组合物(例如，参照专利文献4)。

公开了使用了芴萘酚酚醛清漆树脂的形成抗蚀剂下层膜的组合物(例如，参照专利文献5)。

公开了包含芴苯酚和以芳基亚烷基作为重复单元的树脂的形成抗蚀剂下层膜的组合物(例如，参照专利文献6、专利文献7)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平2－293850号公报

专利文献2：日本特开平1－154050号公报

专利文献3：日本特开平2－22657号公报

专利文献4：日本特开2005－128509号公报

专利文献5：日本特开2007－199653号公报

专利文献6：日本特开2007－178974号公报

专利文献7：美国专利第7378217号说明书

发明内容

发明所要解决的课题

本发明的目的是提供用于半导体装置制造的光刻工艺的形成抗蚀剂下层膜的组合物。此外本发明的目的是提供不引起与抗蚀剂层的混合，可以获得优异的抗蚀剂图案，并具有与抗蚀剂接近的干蚀刻速度的选择比的光刻用抗蚀剂下层膜、具有小于抗蚀剂的干蚀刻速度的选择比的光刻用抗蚀剂下层膜、具有小于半导体基板的干蚀刻速度的选择比的光刻用抗蚀剂下层膜。此外本发明还可以在将248nm、193nm、157nm等波长的照射光使用于微细加工时赋予有效地吸收来自基板的反射光的性能。此外，本发明的目的是提供使用了形成抗蚀剂下层膜的组合物的抗蚀剂图案的形成法。而且，本发明的目的是提供用于形成还兼有耐热性的抗蚀剂下层膜的形成抗蚀剂下层膜的组合物。

用于解决课题的方法

本发明中，作为第1观点，涉及一种形成抗蚀剂下层膜的组合物，其包含聚合物，所述聚合物包含下述式(1)所示的单元结构和式(2)所示的单元结构，式(1)所示的单元结构与式(2)所示的单元结构的比例以摩尔比计为3～97：97～3，