[發明專利]包含與縮水甘油基酯化合物的反應生成物的抗蝕劑下層膜形成用組合物

在審

• 申請號: 201980042837.3
• 申請日: 2019-06-18
• 公開（公告）號: CN112313226A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 遠藤貴文;后藤裕一;遠藤雅久;上林哲;遠藤勇樹
• 申請（專利權）人: 日產化學株式會社
• 主分類號: C07D405/14
• 分類號: C07D405/14;C08G59/20;G03F7/11;G03F7/20
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 孫麗梅;段承恩

提供具有特別高的干蝕刻速度的抗蝕劑下層膜、該抗蝕劑下層膜形成用組合物、抗蝕劑圖案形成方法以及半導體裝置的制造方法。一種抗蝕劑下層膜形成用組合物，其包含：通過下述式(1)所示的化合物、與環氧加成物形成用化合物的反應而獲得的環氧加成生成物；以及溶劑。上述環氧加成物形成用化合物為選自含有羧酸的化合物、含有羧酸酐的化合物、含有羥基的化合物、含有硫醇基的化合物、含有氨基的化合物和含有酰亞胺基的化合物中的至少1種化合物。

技術領域

本發明涉及具有特別高的干蝕刻速度的抗蝕劑下層膜形成用組合物、使用了該抗蝕劑下層膜形成用組合物的抗蝕劑下層膜及其制造方法、抗蝕劑圖案的形成方法、以及半導體裝置的制造方法。

背景技術

在將抗蝕劑膜曝光時，有時反射波對該抗蝕劑膜帶來不良影響。在抑制該不良影響的目的下形成的抗蝕劑下層膜也被稱為防反射膜。

要求抗蝕劑下層膜可以通過涂布溶液狀的抗蝕劑下層膜形成用組合物，使其固化而容易成膜。因此，該組合物需要包含通過加熱等而容易固化，并且在規定的溶劑中的溶解性高的化合物(聚合物)。

期望在抗蝕劑下層膜上形成的抗蝕劑圖案為與基板垂直的方向的截面形狀為矩形(沒有所謂底切、底部拖尾等的直的底部形狀)。例如，如果抗蝕劑圖案變為底切形狀或底部拖尾形狀，則產生抗蝕劑圖案的坍塌、在光刻工序時不能將被加工物(基板、絕緣膜等)加工為所希望的形狀或尺寸這樣的問題。

此外，對抗蝕劑下層膜要求與上層的抗蝕劑膜相比干蝕刻速度大、即干蝕刻速度的選擇比大。

在專利文獻1中公開了使用了主鏈具有二硫鍵的聚合物的抗蝕劑下層膜形成用組合物。在專利文獻2中公開了具有縮水甘油基酯基的環氧化合物。在專利文獻3中公開了一種防反射膜形成用組合物，其特征在于，包含具有羥基烷基結構作為氮原子上的取代基的三嗪三酮化合物、低聚物化合物或高分子化合物。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本再表2009-096340號公報

專利文獻2：日本特開平8-81461號公報

專利文獻3：日本再表2004-034148號公報

發明內容

發明所要解決的課題

在半導體元件的制造中，依然要求具有高的干蝕刻速度的抗蝕劑下層膜。已知為了制成具有高的干蝕刻速度的抗蝕劑下層膜，而在組合物的聚合物中應用包含雜原子的物質。

本申請的發明人進行了深入研究，結果，為了使抗蝕劑下層膜中更高濃度地含有雜原子，研究了各種化合物及其反應生成物(低聚物和聚合物)，結果發現，如果特別是將使具有縮水甘油基酯基的含氮雜環化合物(異氰脲酸等)與羧酸等環氧加成物形成用化合物反應而得的環氧加成生成物應用于抗蝕劑下層膜形成用組合物，則與現有技術相比可以實現高的蝕刻速率化。

本發明鑒于解決這樣的課題，特別地，其目的在于提供具有高干蝕刻速度的抗蝕劑下層膜形成用組合物。此外本發明的目的還在于提供使用了該抗蝕劑下層膜形成用組合物的抗蝕劑下層膜及其制造方法、抗蝕劑圖案的形成方法、以及半導體裝置的制造方法。

用于解決課題的手段

本發明包含以下內容。

[1]下述式(1)所示的化合物，

(在式(1)中，X為下述式(2)、式(3)或式(4)所示的2價有機基，n1、n2各自獨立地表示1～10的整數。)

(在式(2)、式(3)和式(4)中，