[发明专利]抗蚀剂下层膜的形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及光刻工艺中所使用的抗蚀剂下层膜，涉及形成由包含富勒烯衍生物作为固体成分的组合物获得的膜的方法。

背景技术

在制造半导体装置时的光刻工艺中，已知在形成光致抗蚀剂膜之前，通过设置抗蚀剂下层膜，形成所期望的形状的抗蚀剂图案的技术。在下述专利文献1和专利文献2中，记载了使用富勒烯衍生物来调制的抗蚀剂下层膜形成用组合物。已知专利文献2中记载的发明所使用的富勒烯衍生物由于加热而加成物(修饰基团)分解，生成羧基。即，可以通过涂布包含具有上述加成物(修饰基团)的富勒烯衍生物的溶液，在上述加成物(修饰基团)分解的温度进行烘烤，从而与分解前相比提高所形成的膜的碳含有率。

以往，在由包含富勒烯衍生物的抗蚀剂下层膜形成用组合物形成抗蚀剂下层膜的情况下，将该抗蚀剂下层膜形成用组合物涂布于基板上，在电热板上，在180℃～400℃的温度烘烤规定的时间，形成了该抗蚀剂下层膜。而且，上述烘烤在空气中进行。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2008/126804号

专利文献2：国际公开第2011/108365号

发明内容

发明所要解决的课题

在由包含富勒烯衍生物的抗蚀剂下层膜形成用组合物形成抗蚀剂下层膜时，期望对包含碳氟化合物的气体的干蚀刻耐性的进一步提高。可以认为在形成上述抗蚀剂下层膜时的烘烤时，不仅富勒烯衍生物的加成物(修饰基团)，而且富勒烯骨架也分解，这使得所得的抗蚀剂下层膜的干蚀刻耐性的提高变得困难。

本发明的目的在于提供使用包含富勒烯衍生物的抗蚀剂下层膜形成用组合物，形成对包含碳氟化合物的气体具有高干蚀刻耐性，即干蚀刻速度小的抗蚀剂下层膜的方法。

用于解决课题的方法

本发明人等对上述课题进行了研究，结果发现，烘烤时的空气中包含约20体积％的氧对所形成的抗蚀剂下层膜的干蚀刻耐性带来影响。因此，可以通过在氮气、氩气或它们的混合物的气氛下进行烘烤，从而解决上述课题。

即本发明的第一方式为一种抗蚀剂下层膜的形成方法，将抗蚀剂下层膜形成用组合物涂布于基板上，将涂布有上述抗蚀剂下层膜形成用组合物的基板在氮气、氩气或它们的混合物的气氛下，在240℃以上的温度烘烤至少1次，所述抗蚀剂下层膜形成用组合物包含：相对于富勒烯1分子加成有下述式(1)所示的丙二酸二酯1～6分子的富勒烯衍生物、具有至少2个环氧基的化合物以及溶剂，

(式中，2个R各自独立地表示碳原子数1～10的烷基。)。

上述气氛下的烘烤温度为例如750℃以下。

从抑制所形成的抗蚀剂下层膜的氧化的观点出发，上述气氛的氧浓度优选为0.01ppm～100ppm。可以使用市售的氧浓度计来测定氧浓度。

此外，本发明的第二方式为一种图案形成方法，其包括下述工序：

在上述抗蚀剂下层膜上涂布中间层形成用组合物，进行烘烤来形成含有硅的中间层的工序；

在上述含有硅的中间层上形成抗蚀剂膜的工序；

对上述抗蚀剂膜至少进行曝光和显影来形成抗蚀剂图案的工序；以及

将上述抗蚀剂图案作为掩模，使用包含碳氟化合物的气体来将上述含有硅的中间层进行干蚀刻的工序。

发明的效果

通过本发明形成的抗蚀剂下层膜与在空气中烘烤而形成的抗蚀剂下层膜相比，可以抑制该膜的氧化，并且提高对包含碳氟化合物的气体的干蚀刻耐性。

具体实施方式

本发明中使用的抗蚀剂下层膜形成用组合物所包含的富勒烯衍生物是例如上述式(1)的2个R都表示叔丁基的下述式(2)所示的化合物。

(式中，n表示1～6的整数。)。

然而，上述富勒烯衍生物不特定于该式(2)所示的富勒烯衍生物。

本发明中使用的抗蚀剂下层膜形成用组合物所包含的富勒烯衍生物可以包含相对于富勒烯1分子加成有上述式(1)所示的丙二酸二酯4分子的4加成体作为主成分。