[發明專利]抗蝕劑下層膜形成用組合物

有效

• 申請號: 201780054941.5
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN109690405B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 西田登喜雄;坂本力丸
• 申請（專利權）人: 日產化學株式會社
• 主分類號: G03F7/11
• 分類號: G03F7/11;C08F220/18;C08F220/24;C08F220/36;G03F7/20
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 段承恩;李照明

本發明的課題是提供新的抗蝕劑下層膜形成用組合物。解決手段是一種光刻用抗蝕劑下層膜形成用組合物，其包含：具有下述式(1)～式(3)所示的結構單元的共聚物、交聯劑、有機酸催化劑、以及溶劑。(式中，R¹各自獨立地表示氫原子或甲基，R²表示碳原子數1～3的亞烷基，A表示保護基，R³表示具有四元環～七元環的內酯骨架、金剛烷骨架、三環癸烷骨架或降冰片烷骨架的有機基，R⁴表示至少1個氫原子被氟基取代、并且還可以具有至少1個羥基作為取代基的碳原子數1～12的直鏈狀、支鏈狀或環狀的有機基)。

技術領域

本發明涉及光刻用抗蝕劑下層膜形成用組合物，特別是涉及用于形成使其與抗蝕劑圖案的密合性提高了的抗蝕劑下層膜的組合物，進而，涉及即使在形成薄的膜厚(例如25nm以下)的抗蝕劑下層膜的情況下對基板的涂布性也優異的抗蝕劑下層膜形成用組合物。

背景技術

在ArF液浸光刻、遠紫外線(EUV)光刻中，要求抗蝕劑圖案線寬的加工尺寸的微細化。在這樣的微細的抗蝕劑圖案的形成中，擔心因為抗蝕劑圖案與基底基板的接觸面積變小，從而抗蝕劑圖案的縱橫比(抗蝕劑圖案的高度/抗蝕劑圖案的線寬)變大，易于發生抗蝕劑圖案的坍塌。因此，對于與抗蝕劑圖案接觸的抗蝕劑下層膜或防反射膜，為了不發生上述坍塌，要求與抗蝕劑圖案的高密合性。

報道了：在抗蝕劑下層膜中，為了表現與抗蝕劑圖案的高密合性，使用包含內酯結構的抗蝕劑下層膜形成用組合物，從而相對于所得的抗蝕劑圖案，密合性提高(專利文獻1)。即，通過使用包含內酯結構那樣的極性部位的抗蝕劑下層膜形成用組合物，從而可以期待對抗蝕劑圖案的密合性提高，即使在微細的抗蝕劑圖案中也可以防止抗蝕劑圖案的坍塌。

然而，在ArF液浸光刻、遠紫外線(EUV)光刻那樣的、要求制作更微細的抗蝕劑圖案的光刻工藝中，僅僅靠包含內酯結構作為抗蝕劑下層膜形成用組合物，對于防止抗蝕劑圖案的坍塌而言可以說不充分。

為了實現抗蝕劑下層膜與抗蝕劑圖案的高密合性，專利文獻2中記載了使抗蝕劑下層膜的表面狀態改性為堿性狀態，能夠抑制抗蝕劑圖案的底部形狀變為底切(undercut)形狀的用于抗蝕劑下層膜形成用組合物的添加劑。另一方面，專利文獻3中記載了通過使添加劑成分偏析于抗蝕劑下層膜的表面附近，從而能夠抑制抗蝕劑圖案的底部形狀變為足部(footing)形狀的抗蝕劑下層膜形成用組合物用添加劑。

專利文獻4中記載了使抗蝕劑下層膜的表面狀態改性為疏水性，使將抗蝕劑圖案進行顯影和用純水進行沖洗時的拉普拉斯力降低，該抗蝕劑圖案與上述抗蝕劑下層膜的密合性可以改善的用于抗蝕劑下層膜形成用組合物的添加劑。另一方面，專利文獻5中記載了下述用于抗蝕劑下層膜形成用組合物的添加劑：在使用能夠溶解抗蝕劑膜的溶劑將該抗蝕劑膜的未曝光部除去，以該抗蝕劑膜的曝光部作為抗蝕劑圖案而殘留的抗蝕劑圖案形成方法中，通過調整抗蝕劑下層膜的表面附近的酸度，從而使抗蝕劑圖案的截面形狀為直(straight)形狀同時該抗蝕劑圖案與上述抗蝕劑下層膜的密合性可以改善。

專利文獻6中記載了包含具有末端導入了磺基的結構單元的共聚物、交聯劑、以及溶劑的光刻用抗蝕劑下層膜形成用組合物。而且，專利文獻6所記載的發明可以提供下述抗蝕劑下層膜：發揮抑制在形成抗蝕劑下層膜時產生來源于交聯催化劑成分的升華物的效果，能夠形成下部幾乎不具有底部拖尾形狀的良好形狀的抗蝕劑圖案。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：國際公開第03/017002號

專利文獻2：國際公開第2013/058189號

專利文獻3：國際公開第2010/074075號

專利文獻4：國際公開第2015/012172號

專利文獻5：國際公開第2015/146443號