[发明专利]有机膜形成材料、有机膜的形成方法、图案形成方法、以及化合物

说明书

本发明涉及有机膜形成材料、有机膜的形成方法、图案形成方法、以及化合物。本发明提供用以形成兼顾高程度的填埋特性/高程度的平坦化特性/和基板间的优良的密合力的有机膜的有机膜材料。提供含有下列通式(1)表示的化合物及有机溶剂的有机膜形成材料。该通式(1)中，X为碳数2～50的n1价的有机基团，n1表示2～10的整数，R₁为下式(2)～(4)中的至少一者以上；该通式(3)中，l1表示0或1；该通式(4)中，l2表示0或1。

技术领域

本发明是关于有机膜形成材料、有机膜的形成方法、图案形成方法、及化合物。

背景技术

伴随LSI的高整合化及高速度化，图案尺寸的微细化急速进展。光刻技术，伴随此微细化，通过光源的短波长化及相应的抗蚀剂组成物的适当选择，达成了微细图案的形成。其中心者为以单层使用的正型光致抗蚀剂组成物。此单层正型光致抗蚀剂组成物，在抗蚀剂树脂中具有对于利用氯系或氟系的气体等离子所为的干蚀刻带有蚀刻耐性的骨架，且带有曝光部会溶解的抗蚀剂机构，借此，使曝光部溶解而形成图案，并以残存的抗蚀剂图案作为蚀刻掩膜，将已涂布抗蚀剂组成物的被加工基板进行干蚀刻加工。

然而若以此状态将使用的光致抗蚀剂膜的膜厚微细化，亦即使图案宽缩小时，光致抗蚀剂膜的分辨率会降低，且若欲以显影液将光致抗蚀剂膜进行图案显影，所谓的纵横比会变得过大，结果会引起图案崩塌。所以，伴随微细化，光致抗蚀剂膜厚会越来越薄膜化

另一方面，被加工基板的加工方面，通常采用以已形成图案的光致抗蚀剂膜作为蚀刻掩膜，利用干蚀刻来加工基板的方法，但现实上，并没有能够在光致抗蚀剂膜与被加工基板之间取得完全的蚀刻选择性的干蚀刻方法，故基板加工时抗蚀剂膜也会受损，基板加工中会发生抗蚀剂膜崩塌，无法精确地将抗蚀剂图案转印在被加工基板。故伴随图案微细化，也对于抗蚀剂组成物要求更高的干蚀刻耐性。又，由于曝光波长的短波长化，光致抗蚀剂组成物使用的树脂，需无在曝光波长的光吸收小的树脂，故针对向i射线、KrF、ArF的推移，向酚醛清漆树脂、聚羟基苯乙烯、带脂肪族多环状骨架的树脂逐渐推移，不过现实上，变成上述干蚀刻条件的蚀刻速度变快者，分辨率高的最近的光致抗蚀剂组成物反而有蚀刻耐性减弱的倾向。

因而不得不以更薄而蚀刻耐性更弱的光致抗蚀剂膜将被加工基板进行干蚀刻加工，在此加工步骤中的确保材料及处理成为当务之急。

解决如此的问题的方法之一为多层抗蚀剂法。此方法，是使抗蚀剂上层膜与被加工基板之间插入和光致抗蚀剂膜(亦即抗蚀剂上层膜)有不同蚀刻选择性的中间膜，于抗蚀剂上层膜获得图案后，将抗蚀剂上层膜图案作为干蚀刻掩膜，利用干蚀刻将图案转印在中间膜，再将中间膜作为干蚀刻掩膜，利用干蚀刻将图案转印在被加工基板的方法。

多层抗蚀剂法之一有能使用在单层抗蚀剂法使用的一般抗蚀剂组成物实施的3层抗蚀剂法。此3层抗蚀剂法，例如在被加工基板上形成酚醛清漆树脂等获得的有机膜作为抗蚀剂下层膜，于其上形成含硅膜作为抗蚀剂中间膜，并于其上形成通常的有机系光致抗蚀剂膜作为抗蚀剂上层膜。当利用氟系气体等离子进行干蚀刻时，有机系的抗蚀剂上层膜能对于含硅的抗蚀剂中间膜取得良好的蚀刻选择比，因此，抗蚀剂上层膜图案可以依利用氟系气体等离子所为的干蚀刻转印到含硅的抗蚀剂中间膜。再者，对于使用氧气或氢气的蚀刻，含硅抗蚀剂中间膜对于有机下层膜取得良好的蚀刻选择比，故含硅中间层膜图案可利用使用氧气或氢气的蚀刻而转印到下层膜。依此方法，即使是使用难以形成为了直接被加工基板的足够膜厚的图案的抗蚀剂组成物、不具有对于基板加工为充分的干蚀刻耐性的抗蚀剂组成物，若能够将图案转印在含硅膜(抗蚀剂中间膜)，则能获得对于基板加工有充分的干蚀刻耐性的酚醛清漆树脂等制得的有机膜(抗蚀剂下层膜)的图案。