[发明专利]含有磺酸*盐的含硅EUV抗蚀剂下层膜形成用组合物

说明书

技术领域

本发明涉及半导体装置的制造所使用的用于在基板与抗蚀剂(例如，EUV抗蚀剂)之间形成下层膜的组合物。详细地说，本发明涉及在半导体装置制造的光刻工序中用于形成抗蚀剂的下层所使用的下层膜的光刻用抗蚀剂下层膜形成用组合物。此外，本发明涉及使用了该下层膜形成用组合物的抗蚀剂图案的形成方法。

背景技术

一直以来，在半导体装置的制造中，通过使用了光致抗蚀剂的光刻进行微细加工。上述微细加工为在硅片等半导体基板上形成光致抗蚀剂的薄膜，在其上介由描绘有半导体器件图案的掩模图案来照射紫外线等活性光线，进行显影，将所得的光致抗蚀剂图案作为保护膜对基板进行蚀刻处理，从而在基板表面形成与上述图案对应的微细凹凸的加工法。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有从KrF准分子激光(248nm)向ArF准分子激光(193nm)、EUV光(13.5nm)短波长化的倾向。

因此，更加需要控制图形(抗蚀剂形状)、提高与基板的密合性。

此外，作为半导体基板与光致抗蚀剂之间的下层膜，使用了作为包含硅等金属元素的硬掩模而已知的膜。在该情况下，对于抗蚀剂和硬掩模，由于其构成成分有大的差异，因此它们通过干蚀刻被除去的速度很大程度依赖于干蚀刻中使用的气体种类。而且，通过适当地选择气体种类，不会导致光致抗蚀剂的膜厚的大幅减少，能够通过干蚀刻除去硬掩模。这样，在近年来的半导体装置的制造中，为了实现各种效果，在半导体基板与光致抗蚀剂之间配置抗蚀剂下层膜(参照专利文献1、2)。

而且，迄今为止也进行了抗蚀剂下层膜用组合物的研究，但从其要求特性的多样性等出发，期望开发出抗蚀剂下层膜用的新材料。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-076889

专利文献2：日本特开2010-237667

发明内容

发明所要解决的课题

本发明的目的是提供能够利用矩形抗蚀剂图案进行微细的基板加工，可以用于制造半导体装置的EUV光刻用抗蚀剂下层膜形成用组合物。详细地说，提供用于形成可作为硬掩模使用的抗蚀剂下层膜的光刻用抗蚀剂下层膜形成用组合物。此外，提供EUV抗蚀剂的曝光灵敏度提高，不发生与抗蚀剂的混合，与抗蚀剂相比具有大的干蚀刻速度的抗蚀剂下层膜形成用组合物。

用于解决课题的方法

本发明中，作为第1观点，是一种EUV光刻用抗蚀剂下层膜形成用组合物，其包含作为硅烷的水解性有机硅烷、其水解物或其水解缩合物，还包含含有烃基的磺酸根离子与离子的盐，

作为第2观点，是第1观点所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，水解性有机硅烷包含选自式(1)和式(2)中的至少1种有机硅化合物、其水解物或其水解缩合物，

R¹_aSi(R²)_4-a   式(1)

(式(1)中，R¹表示含有烃基的磺酸根离子与离子的盐、烷基、芳基、芳烷基、卤代烷基、卤代芳基、卤代芳烷基或链烯基，或者为具有环氧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、巯基、烷氧基芳基、酰氧基芳基、异氰脲酸酯基、羟基、环状氨基或氰基、并且通过Si-C键与硅原子结合的有机基团或它们的组合，R²表示烷氧基、酰氧基或卤基，a表示0～3的整数。)，

〔R³_cSi(R⁴)_3-c〕₂Y_b   式(2)

(式(2)中，R³表示烷基，R⁴表示烷氧基、酰氧基或卤基，Y表示亚烷基或亚芳基，b表示0或1的整数，c为0或1的整数。)，

作为第3观点，是第1观点或第2观点所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，其以聚合物的形式包含上述式(1)所示的化合物的水解缩合物，

作为第4观点，是第1观点～第3观点的任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，离子为锍离子或铵离子，

作为第5观点，是第1观点～第4观点的任一项所述的抗蚀剂下层膜形成用组合物，离子为包含至少一个具有芳香族环的有机基团的离子，