[发明专利]包含具有亚芳基的聚合物的抗蚀剂下层膜形成用组合物

说明书

本发明提供一种光刻工艺用抗蚀剂下层膜形成用组合物，所述光刻工艺用抗蚀剂下层膜形成用组合物具有下述特征：在高低差基板上的平坦化性能优异，向微细孔隙图案填埋的填埋性能良好，可使得成膜后的晶片表面平坦。其解决手段为包含含有下述式(1)表示的单元结构的聚合物和溶剂的抗蚀剂下层膜形成用组合物。

技术领域

本发明涉及一种光刻工艺用抗蚀剂下层膜形成用组合物，所述光刻工艺用抗蚀剂下层膜形成用组合物具有下述特征：在高低差基板(stepped substrate)上的平坦化性能优异，向微细孔隙图案填埋的填埋性能良好，因此，可使得成膜后的晶片表面平坦。

背景技术

半导体器件的制造中，可进行基于光刻工艺的微细加工。已知在该光刻工艺中，用KrF准分子激光、ArF准分子激光等紫外线激光对基板上的抗蚀剂层进行曝光时，存在下述问题：由于因该紫外线激光在基板表面反射而产生的驻波的影响，导致无法形成具有所期望的形状的抗蚀剂图案。为了解决该问题，采用了在基板与抗蚀剂层之间设置抗蚀剂下层膜(防反射膜)的方案。而且，作为用于形成抗蚀剂下层膜的组合物，使用酚醛清漆树脂是已知的。例如，公开了含有具有将具有双酚基的化合物酚醛清漆化而得到的重复单元的树脂的光致抗蚀剂下层膜形成用材料(专利文献1)。

此外，公开了包含在聚合物的主链中具有3个或3个以上稠合而成的芳香族环的聚合物的、可旋涂的防反射膜组合物(专利文献2)。

另外，使用了利用了苯基萘基胺的酚醛清漆树脂(专利文献3)。

还提出了使用这样的聚合物作为分散剂的方案(专利文献4)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-259249号

专利文献2：日本特表2010-528334号

专利文献3：国际公开WO2013/047516号小册子

专利文献4：国际公开WO2011/065395号小册子

发明内容

发明所要解决的课题

由于伴随着抗蚀剂图案的微细化而要求的抗蚀剂层的薄膜化，形成至少2层抗蚀剂下层膜、并使用该抗蚀剂下层膜作为掩模材料的光刻工艺也是已知的。作为形成前述至少2层的材料，可举出有机树脂(例如，丙烯酸树脂、酚醛清漆树脂)、硅树脂(例如，有机聚硅氧烷)、无机硅化合物(例如，SiON、SiO₂)。此外，近年来，广泛应用了为了得到1个图案而进行2次光刻和2次蚀刻的双重图案化(double patterning)技术，在各工序中使用了上述的多层工艺。此时，需要在形成最初的图案后形成的有机膜上，使高低差平坦化的特性。

本发明提供一种光刻工艺用抗蚀剂下层膜形成用组合物，所述光刻工艺用抗蚀剂下层膜形成用组合物具有下述特征：在高低差基板上的平坦化性能优异，向微细孔隙图案填埋的填埋性能良好，因此，可使得成膜后的晶片表面平坦。

用于解决课题的手段

本发明中，作为第1观点，是一种抗蚀剂下层膜形成用组合物，其包含聚合物和溶剂，所述聚合物含有下述式(1)表示的单元结构，

(式(1)中，R¹～R⁴各自独立地表示氢原子或甲基。X¹表示可被烷基、氨基、或羟基取代的包含至少一个亚芳基的二价的有机基团。)

作为第2观点，是第1观点所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，其中，式(1)中，X¹的定义中的亚芳基为亚苯基、亚联苯基、亚三联苯基、亚芴基、亚萘基、亚蒽基、亚芘基、或亚咔唑基，