密合膜形成材料、图案形成方法、及密合膜的形成方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115840336A(43)申请公布日2023.03.24(21)申请号202211156891.0(22)申请日2022.09.21(30)优先权数据2021-1537042021.09.22JP(71)申请人信越化学工业株式会社地址日本东京都(72)发明人郡大佑甲斐佑典中原贵佳渡部卫(74)专利代理机构北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙)11277专利代理师刘新宇李茂家(51)Int.Cl.G03F7/11(2006.01)G03F7/00(2006.01)权利要求书4页说明书45页附图2页(54)发明名称密合膜形成材料、图案形成方法、及密合膜的形成方法(57)摘要本发明涉及密合膜形成材料、图案形成方法、及密合膜的形成方法。本发明的课题是目的为提供一种密合膜形成材料，是在半导体装置制造步骤中的利用多层抗蚀剂法所为的微细图案化处理中，能给予具有与抗蚀剂上层膜的高密合性，具有抑制微细图案的崩塌的效果，且能形成良好的图案形状的密合膜的密合膜形成材料；并提供使用了该材料的图案形成方法、及上述密合膜的形成方法。本发明的解决手段是一种密合膜形成材料，是形成于含硅中间膜与抗蚀剂上层膜之间的密合膜的密合膜形成材料，其特征在于，含有：(A)具有下述通式(1)及下述通式(2)表示的结构单元的树脂、(B)热酸产生剂、及(C)有机溶剂。CN115840336ACN115840336A权利要求书1/4页1.一种密合膜形成材料，是形成于含硅中间膜与抗蚀剂上层膜之间的密合膜的密合膜形成材料，其特征在于，含有：(A)具有下述通式(1)及下述通式(2)表示的结构单元的树脂、(B)热酸产生剂、及(C)有机溶剂；该(A)成分中的下述通式(1)表示的结构单元的摩尔分率为5％以上，下述通式(2)表示的结构单元的摩尔分率为30％以上；式中，R1是氢原子或甲基，L1表示单键、包含‑C(＝O)O‑的2价有机基团、或包含‑C(＝O)NR2‑的2价有机基团，R2表示氢原子、或碳数1～3的直链或分支状的烷基；式中，R3是氢原子或甲基，R4选自下式(2‑1)～(2‑3)的基团；上式中，虚线表示原子键。2.根据权利要求1所述的密合膜形成材料，其中，该通式(1)以下述通式(3)表示；2CN115840336A权利要求书2/4页式中，R1、R2同上述；L2是单键或碳数1～2的亚烷基，该亚烷基的氢原子亦能被羟基取代，构成该亚烷基的亚甲基亦能被羰基取代。3.根据权利要求1或2所述的密合膜形成材料，其中，该含硅中间膜是含硅抗蚀剂中间膜、或无机硬掩膜中间膜。4.根据权利要求1或2所述的密合膜形成材料，更含有一种以上的下述通式(4)表示的化合物作为(D)光酸产生剂；式中，R5、R6及R7各自独立地表示亦可经杂原子取代、亦可插入有杂原子的碳数1～10的直链状、或碳数3～10的分支状或者环状的烷基或烯基、或是亦可经杂原子取代、亦可插入有杂原子的碳数6～21的芳基或芳烷基；此外，R5、R6及R7中的任两者亦可相互键结并与式中的硫原子一起形成环；Y‑表示下述通式(5)或下述通式(6)的任一者；式中，R8及R9相互独立地表示亦可经杂原子取代、亦可插入有杂原子的碳数3～40的包含脂肪族环结构的一价烃基。5.根据权利要求4所述的密合膜形成材料，其中，该通式(5)以下述通式(7)表示；3CN115840336A权利要求书3/4页式中，R10表示氢原子或三氟甲基；R11表示亦可经杂原子取代、亦可插入有杂原子的碳数3～35的包含脂肪族环结构的一价烃基。6.根据权利要求1或2所述的密合膜形成材料，其中，该(A)树脂的重均分子量是1,000～30,000。7.根据权利要求1或2所述的密合膜形成材料，更含有(E)表面活性剂、(F)交联剂、(G)塑化剂、及(H)色素中的至少1种以上。8.一种图案形成方法，是于被加工基板形成图案的方法，具有下述步骤：(I‑1)于该被加工基板上形成抗蚀剂下层膜，(I‑2)于该抗蚀剂下层膜上形成含硅抗蚀剂中间膜，(I‑3)于该含硅抗蚀剂中间膜上，涂布根据权利要求1至7中任一项所述的密合膜形成材料后，通过热处理而形成密合膜，(I‑4)于该密合膜上，使用光致抗蚀剂材料形成抗蚀剂上层膜，(I‑5)将该抗蚀剂上层膜予以图案曝光后，通过显影液进行显影，于该抗蚀剂上层膜形成图案，(I‑6)将该经形成图案的抗蚀剂上层膜作为掩膜，通过干蚀刻将图案转印至该密合膜，(I‑7)将该经形成图案的密合膜作为掩膜，通过干蚀刻将图案转印至该含硅抗蚀剂中间膜，(I‑8)将该经转印图案的含硅抗蚀剂中间膜作为掩膜，通过干蚀刻将图案转印至该抗蚀剂下层膜，及(I‑9)将该经转印图案的抗蚀剂下层膜作为掩膜，通过干蚀刻将图案转印至该被加工基板。9.一种图案形成方法，是于