[发明专利]抑制了交联剂的改性的抗蚀剂下层膜形成用组合物

说明书

提供保存稳定性高、膜的固化开始温度低、升华物的产生量少、可以形成不溶出于光致抗蚀剂溶剂的膜的抗蚀剂下层膜形成用组合物、使用了该抗蚀剂下层膜形成用组合物的抗蚀剂图案形成法、和半导体装置的制造方法。包含能够交联的树脂、交联剂、下述式(I)所示的交联催化剂、和溶剂的抗蚀剂下层膜形成用组合物。(A‑SO₃)^‑(BH)⁺[式中，A为可以被取代的直链、支链、或环状的饱和或不饱和的脂肪族烃基、可以被除羟基以外的基团取代的芳基、或可以被取代的杂芳基，B为具有6.5～9.5的pKa的碱。](A‑SO₃)‑(BH)⁺ (I)。

技术领域

本发明涉及抑制了交联剂的改性的抗蚀剂下层膜形成用组合物、使用了该抗蚀剂下层膜形成用组合物的抗蚀剂图案形成法、以及半导体装置的制造方法。

背景技术

近年来，在半导体装置制造的光刻工艺中，对包含抗蚀剂下层膜(BARC)的半导体工艺材料越来越要求高品质化。最近，抗蚀剂下层膜形成用组合物所使用的交联催化剂、采用溶剂的交联剂、作为抗蚀剂下层膜的主要成分的聚合物树脂的改性成为新问题，要求抑制这样的改性的新的交联催化剂。

在专利文献1中公开了在式(A^-)(BH)⁺中A^-为具有3以下的pKa的有机或无机酸的阴离子，(BH)⁺为具有0～5.0之间的pKa、和小于170℃的沸点的含有氮的碱B的单质子化形态的离子性热产酸剂。具体而言，记载了全氟丁烷磺酸酯与铵、吡啶、3-氟吡啶、或哒嗪的组合。

在专利文献2中公开了在式X^-YH⁺中，X为阴离子成分，Y为取代吡啶的热产酸剂。具体而言，记载了甲基苯磺酸酯与氟吡啶、或三氟甲基吡啶的组合。

在专利文献3中公开了包含不具有羟基的磺酸成分、与具有环取代基的吡啶成分的热产酸剂。具体而言，记载了甲基苯磺酸酯与甲基吡啶、甲氧基吡啶、或三甲基吡啶的组合。

在专利文献4中公开了包含对甲苯磺酸三乙胺盐、对甲苯磺酸氨盐、均三甲苯磺酸氨盐、十二烷基苯磺酸氨盐、或对甲苯磺酸二甲基胺盐的热产酸剂。

在专利文献5中公开了包含各种磺酸与NH₄⁺、或伯、仲、叔、或季铵离子的热产酸剂。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第6334900号公报

专利文献2：日本特开2019-56903号公报

专利文献3：日本专利第6453378号公报

专利文献4：日本专利第4945091号公报

专利文献5：日本专利第6256719号

发明内容

发明所要解决的课题

然而，发现了：现有技术所公开的热产酸剂促进在抗蚀剂下层膜形成用组合物中作为溶剂而频繁使用的丙二醇单甲基醚、2-羟基-2-甲基丙酸甲酯等具有醇性羟基的化合物与氨基塑料交联剂的反应，使其易于改性这样的问题。此外，如果热产酸剂使用高沸点的碱、强碱，则下层膜的固化性降低，因此也发现了升华物的产生量增加这样的问题。

因此，本发明所要解决的课题是提供保存稳定性高、膜的固化开始温度低、升华物的产生量少、可以形成不溶出于光致抗蚀剂溶剂的膜的抗蚀剂下层膜形成用组合物、使用了该抗蚀剂下层膜形成用组合物的抗蚀剂图案形成法、和半导体装置的制造方法。

用于解决课题的方法

本发明包含以下方案。