[发明专利]形成下层膜的组合物、图案形成方法及形成图案的下层膜形成用共聚物

说明书

本发明提供一种形成下层膜的组合物，该形成下层膜的组合物的材料对有机溶剂的溶解度较高，可通过在大气下且相对低温的加热处理而形成难以破裂的下层膜，在形成有下层膜的情况下对于有机溶剂的涂布膜残留率较高。本发明是一种形成下层膜的组合物及图案形成方法，该形成下层膜的组合物包含共聚物及有机溶剂，共聚物具有聚合部a及聚合部b，聚合部a具有糖衍生物部，糖衍生物部为五碳糖衍生物部及六碳糖衍生物部中的至少一者，聚合部b不具有糖衍生物部，该形成下层膜的组合物为用于图案形成的下层膜形成用。

技术领域

本发明是关于一种形成下层膜的组合物、图案形成方法及形成图案的下层膜形成用共聚物。

背景技术

半导体等电子器件要求因微细化所带来的高积体化，对于半导体器件的图案，正研究微细化或形状的多样化。作为这种图案的形成方法，已知通过使用抗蚀剂的光刻工艺而进行的图案形成方法。通过使用抗蚀剂的光刻工艺而进行的图案形成方法是如下的加工法：在硅晶圆等半导体基板上形成抗蚀剂的薄膜，隔着描绘有半导体器件的图案的掩模图案照射紫外线等活性光线并进行显影，将由此获得的抗蚀剂图案作为保护膜而对基板进行蚀刻处理，由此在基板表面形成与上述图案对应的微细凹凸。

为了形成微细的图案，提出有在基板上涂布形成下层膜的组合物而形成下层膜后，在下层膜上形成图案的方法。例如，在专利文献1中记载有形成抗蚀剂下层膜的组合物，其特征在于：含有[A]聚硅氧烷及[B]溶剂，且[B]溶剂包含(B1)叔醇。在专利文献2中记载有抗蚀剂下层膜形成方法，其包括：将形成抗蚀剂下层膜的组合物涂布于基板的涂布步骤、及将所获得的涂膜在氧浓度小于1容量％的氛围中且超过450℃并在800℃以下的温度下进行加热的加热步骤，且形成抗蚀剂下层膜的组合物含有具有芳香环的化合物。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2016-170338号公报

专利文献2：日本专利特开2016-206676号公报

专利文献3：国际公开第2005/043248号公报

专利文献4：日本专利特开2007-256773号公报

发明内容

专利文献1中所记载的包含聚硅氧烷的形成下层膜的组合物由于在涂布后的加热处理下容易产生下层膜的破裂，故而难以使用。专利文献2中所记载的包含具有芳香环的化合物的形成下层膜的组合物由于在涂布后的加热处理中需要特殊的条件，故而难以使用。

对此，已知对于形成下层膜的组合物使用具有糖衍生物部的材料，并在涂布后进行加热处理而形成下层膜的方法。例如，在专利文献3中记载有形成下层膜的组合物，其包含使糊精的50％以上酯化而成的糊精酯化合物、交联性化合物、及有机溶剂。在专利文献4中记载有形成光刻法用下层膜的组合物，其包含含有包接分子的环糊精。本发明者等人使用专利文献3及4中所记载的具有糖衍生物部的材料形成下层膜，结果知晓：可通过在大气下且相对低温的加热而形成下层膜，从而专利文献1及2中所记载的难以使用的问题得到解决。

然而，形成下层膜的组合物所使用的材料为了形成涂布膜而必须提高对有机溶剂的溶解度，且对涂布膜进行加热处理而成为下层膜后必须变得难以溶解于形成抗蚀剂的组合物等所含有的有机溶剂(即，形成下层膜的组合物所使用的材料的涂布膜残留率较高)。由于形成下层膜的组合物所使用的材料其对有机溶剂的高溶解度与对涂布膜进行加热处理而成为下层膜后的较高的涂布膜残留率为相反的性能，故在实际情况中难以兼顾这些。基于这种实际情况，本发明者等人对使用有专利文献3及4中所记载的具有糖衍生物部的材料的形成下层膜的组合物进行了研究，结果判明：存在对有机溶剂的溶解度较低的问题。

本发明所欲解决的课题是提供一种形成下层膜的组合物，其是形成下层膜的组合物所使用的材料溶解于有机溶剂中而成的，且可通过大气下且相对低温下的加热处理而形成难以破裂的下层膜，且在形成有下层膜的情况下可提高涂布膜残留率。