[发明专利]包含含有三芳基二胺的酚醛清漆树脂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形成兼具耐热性、平坦化性、和耐蚀刻性的光刻工序所使用的抗蚀剂下层膜的材料。解决手段是一种抗蚀剂下层膜形成用组合物，其包含：包含下述式(1)(在式(1)中，R¹为包含至少2个胺和至少3个碳原子数6～40的芳香族环的有机基，R²和R³分别为氢原子、碳原子数1～10的烷基、碳原子数6～40的芳基、杂环基、或它们的组合，并且，该烷基、该芳基、该杂环基可以被卤基、硝基、氨基、甲酰基、烷氧基、或羟基取代，或者R²和R³可以一起形成环)所示的单元结构的聚合物。上述组合物中，R¹为由N,N’‑二苯基‑1,4‑苯二胺衍生的2价有机基。

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被平坦化了的叠层基板的制造方法。

背景技术

一直以来在半导体器件的制造中，通过使用了光致抗蚀剂组合物的光刻进行微细加工。上述微细加工是在硅晶片等被加工基板上形成光致抗蚀剂组合物的薄膜，在其上隔着描绘有半导体器件图案的掩模图案而照射紫外线等活性光线，进行显影，以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的加工法。然而，近年来，半导体器件的高集成度化进展，所使用的活性光线也从KrF受激准分子激光(248nm)向ArF受激准分子激光(193nm)短波长化。与此相伴，活性光线从基板的漫反射、驻波的影响成为大问题，广泛应用在光致抗蚀剂与被加工基板之间设置防反射膜的方法。此外，以进一步的微细加工作为目的，也进行了活性光线使用了超紫外线(EUV，13.5nm)、电子射线(EB)的光刻技术的开发。对于EUV光刻、EB光刻，一般而言由于不发生从基板的漫反射、驻波，因此不需要特定的防反射膜，但作为以抗蚀剂图案的分辨率、密合性的改善作为目标的辅助膜，开始广泛研究抗蚀剂下层膜。

然而，随着曝光波长的短波长化而焦深降低，从而为了精度好地形成所希望的抗蚀剂图案，使形成在基板上的被膜的平坦化性提高变得重要。即，为了制造具有微细的设计规则的半导体装置，在基板上能够无高低差地平坦地形成涂膜的抗蚀剂下层膜变得必不可少。

公开了例如，包含具有碳原子数2～10的烷氧基甲基、碳原子数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1)。通过该组合物的使用，显示出在涂布于具有孔穴图案的基板时埋入性良好。

此外，使用了苯基萘胺的酚醛清漆树脂被应用。(参照专利文献2。)

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开WO2014/208542号小册子

专利文献2：国际公开WO2013/047516号小册子

发明内容

发明所要解决的课题

为了使光致抗蚀剂组合物、不同的抗蚀剂下层膜在叠层时不发生混合，在抗蚀剂下层膜形成用组合物中，对作为主要成分的聚合物树脂导入自交联性部位或适当添加交联剂、交联催化剂等，通过在高温下烧成(烘烤)而使涂布膜热固化。由此，能够将光致抗蚀剂组合物、不同的抗蚀剂下层膜叠层而不混合。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官能团的聚合物、交联剂和酸催化剂(产酸剂)，因此在填充于形成在基板上的图案(例如，孔穴、沟槽结构)时，通过烧成而进行交联反应，从而发生粘度上升，对图案的填充性恶化，从而成膜后的平坦化性容易降低。

本发明中，以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作为目的。即提供下述抗蚀剂下层膜形成用组合物：为了使聚合物的热回流性提高，通过导入可以使聚合物的玻璃化转变温度降低的烷基等取代基，从而在烧成时的交联反应开始以前使粘度降低充分表现，用于在基板上形成平坦化性高的涂膜。

而且，提供用于形成也兼具耐热性的抗蚀剂下层膜的抗蚀剂下层膜形成用组合物。