[发明专利]含有含长链烷基的酚醛清漆的抗蚀剂下层膜形成用组合物

说明书

本发明的课题是提供用于通过提高聚合物的热回流性而改善烧成时对图案的填充性、从而在基板上形成平坦化性高的涂膜的抗蚀剂下层膜形成用组合物。作为本发明的解决问题的方法，涉及：抗蚀剂下层膜形成用组合物，包含芳香族化合物(A)与具有结合于碳原子数2～26的烷基的仲碳原子或叔碳原子的甲酰基的醛(B)反应而得的酚醛清漆树脂。酚醛清漆树脂包含下述式(1)所示的结构单元。(式(1)中，A表示由碳原子数6～40的芳香族化合物衍生的二价基团，b¹表示碳原子数1～16的烷基，b²表示氢原子或碳原子数1～9的烷基)。A是由包含氨基、羟基、或这两者的芳香族化合物衍生的二价基团。用于半导体的制造的抗蚀剂图案的形成方法，包含将抗蚀剂下层膜形成用组合物涂布在半导体基板上然后烧成从而形成下层膜的工序。

技术领域

本发明涉及用于在具有高低差的基板上形成平坦化膜的抗蚀剂下层膜形成用组合物和使用了该抗蚀剂下层膜的平坦化了的叠层基板的制造方法。

背景技术

以往，半导体器件的制造中，进行了基于使用了光致抗蚀剂组合物的光刻的微细加工。前述微细加工是在硅片等被加工基板上形成光致抗蚀剂组合物的薄膜，在其上隔着绘制有半导体器件的图案的掩模图案照射紫外线等活性光线，进行显影，将得到的光致抗蚀剂图案作为保护膜，对硅片等被加工基板进行蚀刻处理的加工方法。然而，近年来，半导体器件的高集成化发展，使用的活性光线的波长也变短，从KrF准分子激光(248nm)向ArF准分子激光(193nm)转变。随之，活性光线从基板的漫反射、驻波的影响成为大的问题，从而在光致抗蚀剂与被加工基板之间设置防反射膜的方法逐渐被广泛应用。另外，为了进一步微细加工，还进行了使用了极紫外线(EUV、13.5nm)、电子束(EB)作为活性光线的光刻技术的开发。EUV光刻、EB光刻中通常不发生来自基板的漫反射、驻波，因此不需要特定的防反射膜，但作为以改善抗蚀剂图案的分辨性、密合性为目的的辅助膜，开始了对抗蚀剂下层膜的广泛研究。

然而，伴随着曝光波长的短波长化，焦点深度减小，因此，为了高精度地形成所期望的抗蚀剂图案，提高在基板上形成的被膜的平坦化性变得重要。即，为了制造具有微细的设计规则(design rule)的半导体装置，能在基板上形成无高低差的平坦的涂膜的抗蚀剂下层膜是必不可少的。

例如，公开了含有含羟基的咔唑酚醛清漆树脂的抗蚀剂下层膜形成用组合物(参照专利文献1)。

另外，公开了含有二芳基胺酚醛清漆树脂的抗蚀剂下层膜形成用组合物(参照专利文献2)。

另外，公开了包含具有碳原子数为2～10的烷氧基甲基、碳原子数为1～10的烷基的交联性化合物的抗蚀剂下层膜形成用组合物(参照专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开WO2012/077640小册子

专利文献2：国际公开WO2013/047516小册子

专利文献3：国际公开WO2014/208542小册子

发明内容

发明所要解决的课题

在抗蚀剂下层膜形成用组合物中，为了在叠层光致抗蚀剂组合物及/或不同的抗蚀剂下层膜时不发生混合，通过在主要成分聚合物树脂中导入自交联性部位或者适当添加交联剂、交联催化剂等，在高温下进行烧成(烘烤)，从而使涂布膜热固化。由此，能在不与光致抗蚀剂组合物及/或不同的抗蚀剂下层膜混合的情况下进行叠层。然而，这样的热固性抗蚀剂下层膜形成用组合物由于包含具有羟基等热交联形成性官能团的聚合物、交联剂和酸催化剂(产酸剂)，因而在被填充至形成于基板上的图案(例如孔、沟槽结构)时，由烧成引起的交联反应进行，由此粘度上升，向图案的填充性变差，导致成膜后的平坦化性容易下降。