[发明专利]含碘的热固性含硅材料、含该材料的极紫外线光刻用抗蚀剂下层膜形成用组合物、及图案形成方法

说明书

本发明涉及含碘的热固性含硅材料、含该材料的极紫外线光刻用抗蚀剂下层膜形成用组合物、及图案形成方法。本发明提供用于形成能够保持着上层抗蚀剂的LWR而贡献于感度提升的抗蚀剂下层膜的热固性含硅材料、含有该材料的含硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物、及使用该组合物的图案形成方法。一种热固性含硅材料，其特征在于含有下列通式(Sx‑1)所示的重复单元、下列通式(Sx‑2)所示的重复单元、及下列通式(Sx‑3)所示的部分结构中的任一个以上。[化学式1]式中，Rsupgt;1/supgt;为含有碘的有机基团。Rsupgt;2/supgt;、Rsupgt;3/supgt;分别独立地和Rsupgt;1/supgt;相同、或为氢原子或碳数1～30的1价有机基团。

技术领域

本发明涉及含碘的热固性含硅材料、含有该材料的极紫外线光刻用抗蚀剂下层膜形成用组合物、及图案形成方法。

背景技术

伴随LSI的高集成化及高速化，图案规则的微细化急速进展。尤其智能手机等中使用的逻辑器件引领着微细化，使用利用ArF光刻的多重曝光(多重图案化光刻)处理已经进行10nm节点的逻辑器件量产。

之后的7nm节点、5nm节点的光刻，由于多重曝光导致的高成本、多重曝光的重叠精度的问题浮现，期待能够有减少曝光次数的极紫外线光刻到来。

波长13.5nm的极紫外线(EUV)，相较于波长193nm的ArF准分子激光，波长短至1/10以下，因此极紫外线光刻的光对比度高，期待有分辨率。极紫外线因短波长而能量密度高，少量光子会使产酸剂感光。极紫外线曝光中，据称光子数为ArF曝光的1/14。极紫外线曝光中，由于光子的变异导致线宽粗糙度(line width roughness：LWR)、孔洞的尺寸均匀性(critical dimension uniformity：CDU)劣化的现象被视为问题(非专利文献1)。且基础聚合物、产酸剂的集中、凝聚、来自由产酸剂产生的酸的扩散的影响可能性也受人指摘。

作为其对策，例如可以通过使曝光后烘烤(PEB)温度降低而使LWR减小，但极紫外线抗蚀剂的感度也会低感度化。而且，增加淬灭剂的添加量也会使LWR减小，但该方法也会低感度化。为了极紫外线抗蚀剂的实用化，须破除感度与LWR的取舍关系。

现有技术文件

非专利文献

非专利文献1：SPIE，Vol.3331，p.531(1998)

发明内容

发明要解决的问题

为了使极紫外线光刻作为半导体装置的量产处理而实用化，须解决许多课题，其中尤其须改善的特性，是在保持LWR的状态提高感度。

本发明有鉴于前述情况，目的在于提供用于形成能够保持着上层抗蚀剂的LWR而贡献于感度提升的抗蚀剂下层膜的热固性含硅材料、含有该材料的含硅的抗蚀剂下层膜形成用组合物、及使用该组合物的图案形成方法。

用于解决问题的方案

为了解决上述课题，本发明提供一种热固性含硅材料，其特征在于含有下列通式(Sx-1)所示的重复单元、下列通式(Sx-2)所示的重复单元、及下列通式(Sx-3)所示的部分结构中的任一个以上。

[化学式1]

式中，R¹为含有碘的有机基团。R²、R³分别独立地和R¹相同、或为氢原子或碳数1～30的1价有机基团。

如果是这种热固性含硅材料，可以获得能够保持着上层抗蚀剂的LWR而贡献于感度提升的抗蚀剂下层膜形成用组合物。