專利名稱：形成硬掩模用涂布型氮化膜的組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在半導(dǎo)體器件的制造中使用的光致抗蝕劑圖形的形成方法，其包括在半導(dǎo)體基板和光致抗蝕劑之間形成含有金屬氮化物粒子的下層膜的工序。
另外，本發(fā)明涉及一種形成下層膜的組合物，其用于形成在半導(dǎo)體器件的制造中使用的光致抗蝕劑圖形的形成中所使用的含有金屬氮化物粒子的下層膜。另外，涉及使用了該形成下層膜的組合物的含有金屬氮化物粒子的下層膜的形成方法、以及由該形成下層膜的組合物形成的含有金屬氮化物粒子的下層膜。
背景技術(shù)：
一直以來，在半導(dǎo)體器件的制造中，人們都是利用使用了光致抗蝕劑的光刻進(jìn)行微細(xì)加工的。上述微細(xì)加工為，通過在硅晶片基板等的半導(dǎo)體基板上形成光致抗蝕劑膜，在該光致抗蝕劑膜上透過描繪有半導(dǎo)體器件的圖形的掩模圖形、照射紫外線等的活性光線，進(jìn)行顯影，以所獲得的光致抗蝕劑圖形作為保護(hù)膜來將基板進(jìn)行蝕刻處理，由此在基板表面形成對(duì)應(yīng)于上述圖形的微細(xì)凹凸的加工法。
另外，在這樣的加工法中，有時(shí)在半導(dǎo)體基板與光致抗蝕劑之間，形成防反射膜、平坦化膜等由有機(jī)物質(zhì)構(gòu)成的下層膜、有機(jī)下層膜。在這種情況下，以光致抗蝕劑圖形為保護(hù)膜，首先，通過蝕刻來除去有機(jī)下層膜，然后，進(jìn)行半導(dǎo)體基板的加工。有機(jī)下層膜的蝕刻一般通過干蝕刻來進(jìn)行，但是，此時(shí)存在下述問題不僅是有機(jī)下層膜，而且光致抗蝕劑也被蝕刻，其膜厚減少。因此，作為有機(jī)下層膜，傾向于使用由干蝕刻產(chǎn)生的除去速度很大的物質(zhì)。但是，由于光致抗蝕劑也由與有機(jī)下層膜同樣的有機(jī)物質(zhì)構(gòu)成，因此，很難抑制光致抗蝕劑的膜厚的減少。
近年，隨著加工尺寸的微細(xì)化的進(jìn)展，人們逐漸在研究薄膜光致抗蝕劑的使用。這是因?yàn)榭紤]到，在不改變膜厚而減小光致抗蝕劑圖形的尺寸的情況下，光致抗蝕劑圖形的縱橫比(高度/寬度)變大，光致抗蝕劑圖形發(fā)生破壞等。另外，光致抗蝕劑，其膜厚越薄，解像性越大。因此，優(yōu)選以薄膜的形式使用光致抗蝕劑。但是，在使用光致抗蝕劑和有機(jī)下層膜的情況下，如上所述，在除去有機(jī)下層膜時(shí)，存在光致抗蝕劑膜厚減少的問題。因此，在使光致抗蝕劑形成薄膜的情況下，存在不能確保作為半導(dǎo)體基板加工用的保護(hù)膜(由光致抗蝕劑和有機(jī)下層膜構(gòu)成)的充分膜厚的問題。
另一方面，作為半導(dǎo)體基板與光致抗蝕劑之間的下層膜，人們使用作為硬掩模已知的含有無機(jī)物質(zhì)構(gòu)成的膜。在這種情況下，光致抗蝕劑(有機(jī)物質(zhì))與硬掩模(無機(jī)物質(zhì))，它們的構(gòu)成成分存在很大差異，因此它們利用干蝕刻進(jìn)行除去的速度，很大地依賴于干蝕刻使用的氣體種類。另外，通過適當(dāng)選擇氣體種類，可以在不伴隨著光致抗蝕劑膜的厚度大幅度減少的情況下、利用干蝕刻來除去硬掩模(下層膜)。因此可以認(rèn)為，在使用光致抗蝕劑和硬掩模的情況下，即使光致抗蝕劑是薄膜，也可以確保作為半導(dǎo)體基板加工用保護(hù)膜(由光致抗蝕劑和硬掩模構(gòu)成)的充分的膜厚。
一直以來，硬掩模使用CVD裝置、真空蒸鍍裝置和濺射裝置等，利用蒸鍍法來形成。與此相對(duì)，光致抗蝕劑、有機(jī)下層膜是利用旋涂裝置等向半導(dǎo)體基板上的涂布和其后的烘烤(以下稱作旋涂法)來形成的。旋涂法與蒸鍍法相比，裝置等很簡(jiǎn)單。因此，需求不利用蒸鍍法，而是利用旋涂法可形成的硬掩模。
另外，已知含有無機(jī)物質(zhì)的某種下層膜(例如，參考專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2、專利文獻(xiàn)3)。
專利文獻(xiàn)1特開2001-53068號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開2001-242630號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3特開2003-177206號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)狀而完成的發(fā)明。本發(fā)明的目的在于提供用于利用旋涂法來形成硬掩模的形成下層膜的組合物。另外，提供可以利用旋涂法來形成的、與上層涂布、形成的光致抗蝕劑不發(fā)生混合的下層膜。另外，提供可以作為下述膜來使用的下層膜，所述膜為利用旋涂法形成的、減少曝光照射光從基板向形成于半導(dǎo)體基板上的光致抗蝕劑的反射的下層防反射膜；用于使具有凹凸的半導(dǎo)體基板平坦化的平坦化膜；防止加熱烘烤等時(shí)由半導(dǎo)體基板產(chǎn)生的物質(zhì)所導(dǎo)致的光致抗蝕劑層的污染的膜等。另外，提供使用了形成下層膜的組合物的光刻用下層膜的形成方法、和光致抗蝕劑圖形的形成方法。
本發(fā)明，作為第1觀點(diǎn)，是一種形成在半導(dǎo)體器件的制造中使用的下層膜的組合物，含有平均粒徑為1～1000nm的金屬氮化物粒子和有機(jī)溶劑；作為第2觀點(diǎn)，是一種形成在半導(dǎo)體器件的制造中使用的下層膜的組合物，含有平均粒徑為1～1000nm的金屬氮化物粒子、有機(jī)材料和有機(jī)溶劑；作為第3觀點(diǎn)，是如第1觀點(diǎn)或第2觀點(diǎn)所述的形成下層膜的組合物，上述金屬氮化物粒子含有選自鈦、硅、鉭、鎢、鈰、鍺、鉿、鎵中的至少一種元素；作為第4觀點(diǎn)，是如第1觀點(diǎn)或第2觀點(diǎn)所述的形成下層膜的組合物，上述金屬氮化物粒子為選自氮化鈦、氮氧化鈦、氮化硅、氮氧化硅、氮化鉭、氮氧化鉭、氮化鎢、氮氧化鎢、氮化鈰、氮氧化鈰、氮化鍺、氮氧化鍺、氮化鉿、氮氧化鉿、氮化銫、氮氧化銫、氮化鎵、氮氧化鎵中的至少一種金屬氮化物的粒子；作為第5觀點(diǎn)，是如第2觀點(diǎn)所述的形成下層膜的組合物，上述有機(jī)材料為選自聚合物、交聯(lián)性化合物和吸光性化合物中的至少一種成分；
作為第6觀點(diǎn)，是一種形成在半導(dǎo)體器件的制造中使用的下層膜方法，是通過將第1觀點(diǎn)～第5觀點(diǎn)的任一項(xiàng)所述的形成下層膜的組合物涂布在半導(dǎo)體基板上、進(jìn)行烘烤來進(jìn)行的；作為第7觀點(diǎn)，是如第6觀點(diǎn)所述的形成下層膜的方法，上述烘烤是在烘烤溫度為80℃～300℃，烘烤時(shí)間為0.5～10分鐘的條件下進(jìn)行的；作為第8觀點(diǎn)，是一種在半導(dǎo)體器件的制造中使用的下層膜，是通過將第1觀點(diǎn)～第5觀點(diǎn)的任一項(xiàng)所述的形成下層膜的組合物涂布在半導(dǎo)體基板上、在烘烤溫度為80℃～300℃，烘烤時(shí)間為0.5～10分鐘的條件下進(jìn)行烘烤來形成的；作為第9觀點(diǎn)，一種在半導(dǎo)體器件的制造中使用的光致抗蝕劑圖形的形成方法，包括以下工序?qū)⒌?觀點(diǎn)～第5觀點(diǎn)的任一項(xiàng)所述的形成下層膜的組合物涂布在半導(dǎo)體基板上、進(jìn)行烘烤來形成下層膜的工序，在該下層膜上形成光致抗蝕劑層的工序，對(duì)由下層膜和光致抗蝕劑層被覆的半導(dǎo)體基板進(jìn)行曝光的工序，在曝光后進(jìn)行顯影的工序；作為第10觀點(diǎn)，是如第9觀點(diǎn)所述的光致抗蝕劑圖形的形成方法，上述曝光是利用248nm、193nm或157nm的波長(zhǎng)的光進(jìn)行的。
本發(fā)明是用于形成含有金屬氮化物粒子的下層膜的形成下層膜的組合物。通過本發(fā)明，可以提供一種下層膜，其不與光致抗蝕劑混合，具有很慢的干蝕刻速度。
利用本發(fā)明獲得的含有金屬氮化物粒子的下層膜，可以使干蝕刻工序時(shí)的半導(dǎo)體基底基板的加工變得容易。另外，通過使用本發(fā)明獲得的含有金屬氮化物粒子的下層膜，可以減少通過干蝕刻來除去下層膜時(shí)的光致抗蝕劑的膜厚的減少量。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的形成下層膜的組合物含有金屬氮化物粒子和有機(jī)溶劑。另外，本發(fā)明的形成下層膜的組合物含有金屬氮化物粒子、有機(jī)材料和有機(jī)溶劑。另外，還可以含有碳粒子、氧化硅粒子和氧化鈦等的無機(jī)物粒子。
本發(fā)明的形成下層膜的組合物中的固體成分的比例，例如為0.1～70％質(zhì)量，或者為0.5～50％質(zhì)量，或者為1～40質(zhì)量％，或者為10～30質(zhì)量％。這里所謂固體成分是指，從形成下層膜的組合物的全體成分中除去有機(jī)溶劑成分后的成分。
在本發(fā)明的形成下層膜的組合物中使用金屬氮化物粒子和有機(jī)材料的情況下，作為其含量，在固體成分中，以金屬氮化物粒子計(jì)，例如為40～99.9質(zhì)量％，例如為50～99.5質(zhì)量％，或者為60～99質(zhì)量％，或者為70～90質(zhì)量％。在固體成分中，以有機(jī)材料計(jì)，例如為0.1～60質(zhì)量％，例如為0.5～50質(zhì)量％，或者為1～40質(zhì)量％，或者為10～30質(zhì)量％。
本發(fā)明的形成下層膜的組合物，在含有碳粒子、氧化硅粒子和氧化鈦等的無機(jī)物的粒子的情況下，作為其含量，在固體成分中，為30質(zhì)量％或其以下，或者為20質(zhì)量％或其以下。
作為本發(fā)明的形成下層膜的組合物中含有的金屬氮化物粒子，可以列舉出例如，氮化鈦、氮氧化鈦、氮化硅、氮氧化硅、氮化鉭、氮氧化鉭、氮化鎢、氮氧化鎢、氮化鈰、氮氧化鈰、氮化鍺、氮氧化鍺、氮化鉿、氮氧化鉿、氮化銫、氮氧化銫、氮化鎵、氮氧化鎵等的金屬氮化物的粒子。優(yōu)選氮化鈦、氮氧化鈦、氮化硅、氮氧化硅的粒子。
作為所使用的金屬氮化物粒子的粒徑，只要可以在半導(dǎo)體基板上形成下層膜，就沒有特別的限定，但是，以平均粒徑計(jì)，為1000nm或其以下，優(yōu)選為1nm～1000nm，特別優(yōu)選為1nm～100nm。在這種情況下，如果平均粒徑大于1000nm，則在利用蝕刻來除去下層膜時(shí)需要長(zhǎng)時(shí)間。另外，下層膜的平滑性受損。進(jìn)而，粒子向溶劑的分散性降低，粒子沉降，形成下層膜的組合物的保存穩(wěn)定性變得不充分。平均粒徑，是將金屬氮化物粒子涂布在半導(dǎo)體基板上，進(jìn)行干燥，然后利用掃描型電子顯微鏡(SEM)測(cè)定20個(gè)粒子的尺寸(粒徑)，以平均值的形式計(jì)算出的。另外，在粒子為橢圓形等的情況下，以其長(zhǎng)徑和短徑的平均值作為該粒子的尺寸。
在本發(fā)明的形成下層膜的組合物中，這些金屬氮化物粒子有時(shí)只使用一種，有時(shí)將2種或其以上組合使用。
在本發(fā)明的形成下層膜的組合物中，作為有機(jī)材料，沒有特別的限定?？刹捎闷駷橹篂榱诵纬稍O(shè)置在光致抗蝕劑的下層的膜而一直使用的有機(jī)材料。即，可使用防反射膜用的有機(jī)材料、平坦化用的有機(jī)材料和阻擋層用的有機(jī)材料等。
作為有機(jī)材料，可使用例如聚合物、交聯(lián)性化合物、吸光性化合物、表面活性劑、高分子分散劑、交聯(lián)催化劑、粘結(jié)輔助劑和流變調(diào)節(jié)劑等，它們可以適當(dāng)組合使用。另外，對(duì)于它們的含量，可以適當(dāng)選擇使用。
作為有機(jī)材料使用的聚合物，對(duì)其種類沒有特別限定?？梢允褂镁埘ァ⒕郾揭蚁?、聚酰亞胺、丙烯酸聚合物、甲基丙烯酸聚合物、聚乙烯醚、苯酚線型酚醛清漆、萘酚線性酚醛清漆、聚醚、聚酰胺、聚碳酸酯等聚合物。優(yōu)選使用具有作為吸光部位發(fā)揮功能的苯環(huán)、萘環(huán)、蒽環(huán)、三嗪環(huán)、喹啉環(huán)和喹喔啉環(huán)等芳香環(huán)結(jié)構(gòu)的聚合物。
作為這樣的聚合物，可以列舉出例如，含有丙烯酸芐酯、甲基丙烯酸芐酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸萘酯、甲基丙烯酸蒽酯、甲基丙烯酸蒽基甲酯、苯乙烯、羥基苯乙烯、芐基乙烯基醚、N-苯基馬來酰亞胺等加成聚合性單體作為其結(jié)構(gòu)單元的加成聚合類聚合物；苯酚線型酚醛清漆、萘酚線性酚醛清漆等縮聚類聚合物。另外，可以列舉出美國(guó)專利第6323310號(hào)說明書所述的由三嗪化合物(商品名Cymel 303、Cymel 1123)制造的聚合物。
進(jìn)而，還可以列舉出具有下述(a)～(e)結(jié)構(gòu)單元中的至少一種的聚合物，這樣的聚合物可參照例如美國(guó)專利第5919598號(hào)、第5919599號(hào)和第6156479號(hào)來進(jìn)行制造。
另外，作為聚合物，可以使用不具有芳香環(huán)結(jié)構(gòu)的聚合物。作為這樣的聚合物，可以列舉出例如，僅含有丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、乙烯基醚、烷基乙烯基醚、丙烯腈、馬來酰亞胺、N-烷基馬來酰亞胺、馬來酸酐等不具有芳香環(huán)結(jié)構(gòu)的加成聚合性單體作為其結(jié)構(gòu)單元的加成聚合類聚合物。
在作為聚合物使用加成聚合類聚合物的情況下，該聚合物可以是均聚物，也可以是共聚物。在加成聚合類聚合物的制造中使用加成聚合性單體。作為這樣的加成聚合性單體，可以列舉出丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯化合物、甲基丙烯酸酯化合物、丙烯酰胺化合物、甲基丙烯酰胺化合物、乙烯基化合物、苯乙烯化合物、馬來酰亞胺化合物、馬來酸酐和丙烯腈等。
作為丙烯酸酯化合物，可以列舉出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸環(huán)己酯、丙烯酸芐酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸蒽基甲酯、丙烯酸-2-羥基乙酯、丙烯酸-3-氯-2-羥基丙酯、丙烯酸-2-羥基丙酯、丙烯酸-2，2，2-三氟乙酯、丙烯酸-2，2，2-三氯乙酯、丙烯酸-2-溴乙酯、丙烯酸-4-羥基丁酯、丙烯酸-2-甲氧基乙酯、丙烯酸四氫糠酯、丙烯酸-2-甲基-2-金剛烷酯、5-丙烯酰氧基-6-羥基降冰片烯-2-羧酸-6-內(nèi)酯、3-丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷和丙烯酸縮水甘油酯等。
作為甲基丙烯酸酯化合物，可以列舉出，甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸環(huán)己酯、甲基丙烯酸芐酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸蒽基甲酯、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、甲基丙烯酸-2-羥基丙酯、甲基丙烯酸-2，2，2-三氟乙酯、甲基丙烯酸-2，2，2-三氯乙酯、甲基丙烯酸-2-溴乙酯、甲基丙烯酸-4-羥基丁酯、甲基丙烯酸-2-甲氧基乙酯、甲基丙烯酸四氫糠酯、甲基丙烯酸-2-甲基-2-金剛烷酯、5-甲基丙烯酰氧基-6-羥基降冰片烯-2-羧酸-6-內(nèi)酯、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸-2-苯基乙酯、甲基丙烯酸羥基苯酯、甲基丙烯酸溴代苯酯等。
作為丙烯酰胺化合物，可以列舉出丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺、N-乙基丙烯酰胺、N-芐基丙烯酰胺、N-苯基丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺、N-蒽基丙烯酰胺等。
作為甲基丙烯酰胺化合物，可以列舉出甲基丙烯酰胺、N-甲基-甲基丙烯酰胺、N-乙基-甲基丙烯酰胺、N-芐基-甲基丙烯酰胺、N-苯基-甲基丙烯酰胺、N，N-二甲基-甲基丙烯酰胺和N-蒽基-甲基丙烯酰胺等。
作為乙烯基化合物，可以列舉出乙烯醇、2-羥基乙基乙烯基醚、甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、芐基乙烯基醚、乙烯基乙酸、乙烯基三甲氧基硅烷、2-氯乙基乙烯基醚、2-甲氧基乙基乙烯基醚、乙烯基萘和乙烯基蒽等。
作為苯乙烯化合物，可以列舉出苯乙烯、羥基苯乙烯、氯代苯乙烯、溴代苯乙烯、甲氧基苯乙烯、氰基苯乙烯和乙?；揭蚁┑?。
作為馬來酰亞胺化合物，可以列舉出馬來酰亞胺、N-甲基馬來酰亞胺、N-苯基馬來酰亞胺、N-環(huán)己基馬來酰亞胺、N-芐基馬來酰亞胺、N-羥基乙基馬來酰亞胺等。
在作為聚合物、使用縮聚類聚合物的情況下，作為這樣的聚合物，可以列舉出例如，二元醇類化合物與二羧酸類化合物的縮聚聚合物。作為二元醇類化合物，可以列舉出二甘醇、1，6-己二醇、丁二醇等。作為二羧酸類化合物，可以列舉出琥珀酸、己二酸、對(duì)苯二甲酸、馬來酸酐等。另外，還可以列舉出例如，聚均苯四酰亞胺、聚(對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺)、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯等聚酯、聚酰胺、聚酰亞胺。
作為本發(fā)明的形成下層膜的組合物的有機(jī)材料使用的聚合物的分子量，以重均分子量計(jì)，例如為1000～1000000，或?yàn)?000～300000，或例如為5000～200000，或?yàn)?0000～100000。
作為本發(fā)明的形成下層膜的組合物的有機(jī)材料使用的交聯(lián)性化合物，對(duì)其種類沒有特別限制。作為交聯(lián)性化合物，可以列舉出三聚氰胺化合物、取代脲化合物、含有環(huán)氧基的聚合物類交聯(lián)性化合物等。作為交聯(lián)性化合物，優(yōu)選列舉出具有兩個(gè)或其以上的被羥基甲基或烷氧基甲基取代的氮原子的含氮化合物。是具有兩個(gè)或其以上被羥基甲基、甲氧基甲基、乙氧基甲基、丁氧基甲基和己基氧基甲基等基團(tuán)取代的氮原子的含氮化合物。具體來說，可以列舉出，六甲氧基甲基三聚氰胺、四甲氧基甲基苯胍胺、1，3，4，6-四(丁氧基甲基)甘脲、1，3，4，6-四(羥基甲基)甘脲、1，3-雙(羥基甲基)脲、1，1，3，3-四(丁氧基甲基)脲、1，1，3，3-四(甲氧基甲基)脲、1，3-雙(羥基甲基)-4，5-二羥基-2-咪唑啉酮和1，3-雙(甲氧基甲基)-4，5-二甲氧基-2-咪唑啉酮等的含氮化合物。作為交聯(lián)性化合物，還可以列舉出，三井サイテツク(株)制甲氧基甲基型三聚氰胺化合物(商品名サイメル300、サイメル301、サイメル303、サイメル350)、丁氧基甲基型三聚氰胺化合物(商品名マイコ一ト506、マイコ一ト508)、甘脲化合物(商品名サイメル1170、パウダ一リンク1174)等化合物、甲基化脲樹脂(商品名UFR65)、丁基化脲樹脂(商品名UFR300、U-VAN10S60、U-VAN10R、U-VAN11HV)、大日本インキ化學(xué)工業(yè)(株)制脲/甲醛類樹脂(高縮合型、商品名ベツカミンJ-300S、ベツカミンP-955、ベツカミンN)等市售的化合物。
作為交聯(lián)性化合物，還可以使用下述聚合物，即，使用N-羥基甲基-丙烯酰胺、N-甲氧基甲基-甲基丙烯酰胺、N-乙氧基甲基-丙烯酰胺、N-丁氧基甲基-甲基丙烯酰胺等的被羥基甲基或烷氧基甲基取代的丙烯酰胺化合物或甲基丙烯酰胺化合物制造出的聚合物。作為這種聚合物，可以列舉出例如，聚(N-丁氧基甲基-丙烯酰胺)、N-丁氧基甲基-丙烯酰胺與苯乙烯的共聚物、N-羥基甲基-甲基丙烯酰胺與甲基丙烯酸甲酯的共聚物、N-乙氧基甲基-甲基丙烯酰胺與甲基丙烯酸芐酯的共聚物、和N-丁氧基甲基-丙烯酰胺與甲基丙烯酸芐酯與甲基丙烯酸-2-羥基丙基酯的共聚物等。
作為本發(fā)明的形成下層膜的組合物的有機(jī)材料使用的吸光性化合物，對(duì)其種類并無特別限制。
通過選擇吸光性化合物的種類、添加量，可調(diào)整由本發(fā)明的形成下層膜的組合物形成的下層膜的折射率、衰減系數(shù)等特性。作為這樣的吸光性化合物，優(yōu)選使用對(duì)在下層膜上設(shè)置的光致抗蝕劑層中的感光成分的感光特性波長(zhǎng)區(qū)域的光具有高吸收能力的化合物。吸光性化合物可僅使用1種，也可組合使用2種或其以上。
作為吸光性化合物，可以使用例如苯基化合物、二苯甲酮化合物、苯并三唑化合物、偶氮化合物、萘化合物、蒽化合物、蒽醌化合物、三嗪化合物、三嗪三酮化合物和喹啉化合物等?？梢允褂帽交衔?、萘化合物、蒽化合物、三嗪化合物和三嗪三酮化合物等。
作為吸光性化合物，優(yōu)選使用具有至少1個(gè)羥基、氨基或羧基的苯基化合物；具有至少1個(gè)羥基、氨基或羧基的萘化合物；具有至少1個(gè)羥基、氨基或羧基的蒽化合物。
作為具有至少1個(gè)羥基、氨基或羧基的苯基化合物，可以列舉出苯酚、溴代苯酚、4，4’-磺酰基二苯酚、叔丁基苯酚、雙酚、苯甲酸、水楊酸、羥基間苯二甲酸、苯基乙酸、苯胺、芐胺、芐醇、肉桂醇、苯基丙氨酸、苯氧基丙醇等。
作為具有至少1個(gè)羥基、氨基或羧基的萘化合物，可以列舉出1-萘甲酸、2-萘甲酸、1-萘酚、2-萘酚、1-氨基萘、萘基乙酸、1-羥基-2-萘甲酸、3-羥基-2-萘甲酸、3，7-二羥基-2-萘甲酸、6-溴-2-羥基萘、2，6-萘二甲酸等。
作為具有至少1個(gè)羥基、氨基或羧基的蒽化合物，可以列舉出9-蒽甲酸、9-羥基甲基蒽、1-氨基蒽等。
另外，作為吸光性化合物，也優(yōu)選使用三嗪三酮化合物。作為三嗪三酮化合物，可以列舉出式(1)所示的化合物 其中，式中X表示(f)～(l)的基團(tuán)。
作為本發(fā)明的形成下層膜的組合物的有機(jī)材料使用的交聯(lián)催化劑，可以列舉出，酸化合物或酸發(fā)生劑。
作為酸化合物，可以列舉出對(duì)甲苯磺酸、三氟甲磺酸、對(duì)甲苯磺酸吡啶、水楊酸、樟腦磺酸、磺基水楊酸、檸檬酸、苯甲酸、羥基苯甲酸等酸化合物。另外，作為酸化合物，可以使用芳香族磺酸化合物。作為芳香族磺酸化合物的具體例，可以列舉出，對(duì)甲苯磺酸、對(duì)甲苯磺酸吡啶、磺基水楊酸、4-氯苯磺酸、4-羥基苯磺酸、苯二磺酸、1-萘磺酸和1-萘磺酸吡啶等。作為酸發(fā)生劑，可以列舉出2，4，4，6-四溴環(huán)己二烯酮、2-硝基芐基甲苯磺酸酯、雙(4-叔丁基苯基)三氟甲磺酸碘、三苯基三氟甲磺酸锍、苯基-雙(三氯甲基)-s-三嗪、苯偶姻甲苯磺酸酯和N-羥基琥珀酰亞胺三氟甲烷磺酸酯等。酸化合物和酸發(fā)生劑可以單獨(dú)使用，也可以將兩種或其以上組合使用。
作為本發(fā)明的形成下層膜的組合物的有機(jī)材料使用的高分子分散劑，可以使用例如聚氧乙烯烷基醚類、聚氧乙烯烷基苯基醚類、聚乙二醇二酯類、山梨糖醇的環(huán)氧乙烷加成物類、山梨糖醇的環(huán)氧丙烷加成物類、山梨糖醇的環(huán)氧乙烷·環(huán)氧丙烷混合加成物類、多亞乙基多胺的環(huán)氧乙烷加成物類、多亞乙基多胺的環(huán)氧丙烷加成物類、多亞乙基多胺的環(huán)氧乙烷·環(huán)氧丙烷混合加成物類、壬基苯基醚福爾馬林縮合物的環(huán)氧乙烷加成物類、聚(甲基)丙烯酸鹽類、含有羧基的不飽和單體與其他乙烯基化合物的共聚物鹽類、聚(甲基)丙烯酸的部分烷基酯或其鹽類、聚苯乙烯磺酸鹽類、萘磺酸鹽的福爾馬林縮合物類、多亞烷基多胺類、失水山梨糖醇脂肪酸酯類、脂肪酸改性聚酯類、聚酰胺、叔胺改性聚氨酯類和叔胺改性聚酯類等。它們可以單獨(dú)使用，也可以將兩種或其以上組合使用。
作為本發(fā)明的形成下層膜的組合物的有機(jī)材料使用的表面活性劑，可以列舉出例如，聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯十八烷基醚、聚氧乙烯油基醚等的聚氧乙烯烷基醚類；聚氧乙烯辛基苯酚醚、聚氧乙烯壬基苯酚醚等的聚氧乙烯烷基芳基醚類，聚氧乙烯·聚氧丙烯嵌段共聚物類；失水山梨糖醇單月桂酸酯、失水山梨糖醇單棕櫚酸酯、失水山梨糖醇單硬脂酸酯、失水山梨糖醇三油酸酯、失水山梨糖醇三硬脂酸酯等的失水山梨糖醇脂肪酸酯類；聚氧乙烯失水山梨糖醇單月桂酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇單棕櫚酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇單硬脂酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇三硬脂酸酯等的聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯類等的非離子類表面活性劑；商品名エフトツプEF301、EF303、EF352((株)ト一ケムプロダクツ制)、商品名マガフアツクF171、F173、R-08、R-30(大日本インキ(株)制)、フロラ一ドFC430、FC431(住友スリ一エム(株)制)、商品名アサヒガ一ドAG710、サ一フロンS-382、SC-101、SC-102、SC-103、SC-104、SC-105、SC-106(旭硝子(株)制)等的氟類表面活性劑；有機(jī)硅氧烷聚合物KP341(信越化學(xué)工業(yè)(株)制)等。這些表面活性劑的添加量，在形成下層膜的組合物的固體成分中，通常為小于等于0.5％質(zhì)量，優(yōu)選為小于等于0.2質(zhì)量％。這些表面活性劑可以單獨(dú)添加，也可以將2種或其以上組合添加。
作為本發(fā)明的形成下層膜的組合物的有機(jī)材料使用的粘結(jié)輔助劑，可以列舉出例如，三甲基氯硅烷、二甲基乙烯基氯硅烷、氯甲基二甲基氯硅烷等氯硅烷類；三甲基甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基乙烯基乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷等烷氧基硅烷類；六甲基二硅氮烷、N，N’-雙(三甲基甲硅烷基)脲、二甲基三甲基甲硅烷基胺、三甲基甲硅烷基咪唑等的硅氮烷類；γ-氯丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等的硅烷類，苯并三唑、苯并咪唑、吲唑、咪唑、2-巰基苯并咪唑、2-巰基苯并唑、尿唑、硫尿嘧啶、硫尿嘧啶等的雜環(huán)化合物；1，1-二甲基脲、1，3-二甲基脲等的脲化合物。
作為本發(fā)明的形成下層膜的組合物的有機(jī)材料使用的流變調(diào)節(jié)劑，可以列舉出例如，苯二甲酸二甲酯、苯二甲酸二乙酯、苯二甲酸二異丁酯、苯二甲酸丁酯異癸酯等的苯二甲酸衍生物；己二酸二正丁酯、己二酸二異辛酯、己二酸辛酯癸酯等的己二酸衍生物；馬來酸二正丁酯、馬來酸二乙酯、馬來酸二壬酯等的馬來酸衍生物；油酸甲酯、油酸丁酯、油酸四氫糠酯等的油酸衍生物；硬脂酸正丁酯、硬脂酸甘油酯等的硬脂酸衍生物。
作為本發(fā)明的形成下層膜的組合物的有機(jī)材料，優(yōu)選組合使用聚合物和交聯(lián)性化合物。在這種情況下，聚合物在有機(jī)材料中的比例為20～90質(zhì)量％，或者為30～60質(zhì)量％，交聯(lián)性化合物的比例為10～80質(zhì)量％，或者為40～70質(zhì)量％。
另外，作為本發(fā)明的形成下層膜的組合物的有機(jī)材料，優(yōu)選組合使用聚合物、交聯(lián)性聚合物和交聯(lián)催化劑。在這種情況下，聚合物在有機(jī)材料中的比例為20～90質(zhì)量％，或者為30～60質(zhì)量％，交聯(lián)性化合物的比例為5～75質(zhì)量％，或者為30～65質(zhì)量％，交聯(lián)性催化劑的比例為0.1～5質(zhì)量％，或者為0.5～3質(zhì)量％。
作為本發(fā)明的形成下層膜的組合物中的有機(jī)溶劑，沒有特別的限制，可以使用各種有機(jī)溶劑?？梢允褂美纾叶紗渭酌选⒁叶紗我颐?、甲基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯、二甘醇單甲醚、二甘醇單乙醚、丙二醇、丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇丙基醚、丙二醇丙基醚乙酸酯、甲苯、二甲苯、甲基乙基酮、環(huán)戊酮、環(huán)己酮、2-羥基丙酸乙酯、2-羥基-2-甲基丙酸乙酯、乙氧基乙酸乙酯、羥基乙酸乙酯、2-羥基-3-甲基丁酸甲酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、N-二甲基甲酰胺、N-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜和N-甲基吡咯烷酮等。這些有機(jī)溶劑可以單獨(dú)使用或?qū)?種或其以上組合使用。
下面，對(duì)本發(fā)明的形成下層膜的組合物的使用進(jìn)行說明。
在半導(dǎo)體器件的制造中使用的基板(例如，硅/二氧化硅被覆基板、氮化硅基板、玻璃基板、硅晶片基板、ITO基板、聚酰亞胺基板、低介電常數(shù)材料(low-k材料)被覆基板等)上，利用旋涂裝置、涂層裝置等的適當(dāng)?shù)耐坎挤椒▉硗坎急景l(fā)明的形成下層膜的組合物，然后，通過烘烤來形成下層膜。作為烘烤的條件，可以從烘烤溫度為80℃～300℃或者150℃～250℃，烘烤時(shí)間為0.5～10分鐘或1～5分鐘中適當(dāng)選擇。作為下層膜的膜厚，例如為1～1000nm、或者10～500nm、或者50～100nm。
然后，在該下層膜上形成光致抗蝕劑層。作為光致抗蝕劑層的膜厚，為50～10000nm。在本發(fā)明中，作為涂布、形成在下層膜的上層的光致抗蝕劑，沒有特別的限定，可以使用常用的負(fù)型光致抗蝕劑、正型光致抗蝕劑中的任一種。例如，含有線型酚醛清漆樹脂和1，2-萘醌二疊氮基磺酸酯的正型光致抗蝕劑、含有具有通過酸分解來提高堿溶解速度的基團(tuán)的粘合劑和光酸發(fā)生劑的化學(xué)放大型抗蝕劑、含有通過酸分解來提高光致抗蝕劑的堿溶解速度的低分子化合物和堿可溶性粘合劑和光酸發(fā)生劑的化學(xué)放大型光致抗蝕劑、含有具有通過酸分解來提高堿溶解速度的基團(tuán)的粘合劑和通過酸分解來提高光致抗蝕劑的堿溶解速度的低分子化合物和光酸發(fā)生劑的化學(xué)放大型光致抗蝕劑等，可以列舉出例如，シプレ一社制商品名APEX-E、住友化學(xué)工業(yè)(株)制商品名PAR 710、信越化學(xué)工業(yè)(株)制商品名SEPR 430等。
然后，對(duì)由含有金屬氮化物粒子的下層膜和光致抗蝕劑層被覆的該基板，通過預(yù)先設(shè)置的掩模，用i線、KrF準(zhǔn)分子激光器、ArF準(zhǔn)分子激光器和F2準(zhǔn)分子激光器等光進(jìn)行曝光。在曝光后，根據(jù)需要進(jìn)行曝光后加熱(post exposure bake)，然后，通過使用堿性水溶液等的顯影液進(jìn)行顯影，依據(jù)設(shè)定的圖形，將光致抗蝕劑進(jìn)行部分的除去。
作為光致抗蝕劑的顯影液，可以列舉出例如，氫氧化鈉、氫氧化鉀等的堿金屬氫氧化物的水溶液；氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨、膽堿等的氫氧化季銨鹽的水溶液；乙醇胺、丙醇胺、乙二胺等的胺水溶液等的堿性水溶液。作為顯影液，可以使用常用的2.38質(zhì)量％的氫氧化四甲基銨水溶液。進(jìn)而，也可以在這些顯影液中添加表面活性劑等。作為顯影的條件，溫度可以從5～50℃、時(shí)間可以從0.1～5分鐘中適當(dāng)選擇。
然后，將除去了光致抗蝕劑的部分的下層膜利用干蝕刻進(jìn)行除去，露出半導(dǎo)體基板。干蝕刻優(yōu)選使用氯類氣體。在利用氯類氣體進(jìn)行干蝕刻中，很難除去光致抗蝕劑(有機(jī)物質(zhì))，但是本發(fā)明的下層膜(無機(jī)物質(zhì))被快速除去。因此，可以以薄膜的形式使用光致抗蝕劑。
干蝕刻，有時(shí)與氯類氣體一起使用四氟甲烷、全氟環(huán)丁烷(C4F8)、全氟丙烷(C3F8)、三氟甲烷、一氧化碳、氬、氫、氮、氨、氧、氮、六氟化硫、二氟甲烷、三氟化氮和三氟化氯等氣體來進(jìn)行。
然后，將含有已構(gòu)圖化的光致抗蝕劑和下層膜的膜作為保護(hù)膜，進(jìn)行半導(dǎo)體基板的加工。半導(dǎo)體基板的加工優(yōu)選利用四氟甲烷等的氟類氣體的干蝕刻來進(jìn)行。本發(fā)明的下層膜是硬掩模，這是因?yàn)槠洳灰妆环悮怏w的干蝕刻所除去。
另外，有時(shí)在涂布、形成光致抗蝕劑之前，在本發(fā)明的下層膜的上層，涂布、形成防反射膜層。作為這里使用的防反射膜組合物，沒有特別限制，可以從迄今為止在光刻工藝中慣用的防反射膜組合物中任意選擇使用。另外，可以利用慣用的方法，例如利用旋涂、涂層進(jìn)行涂布以及進(jìn)行烘烤來形成防反射膜。作為防反射膜組合物，可以列舉出例如，以吸光性化合物、樹脂和溶劑為主成分的防反射膜組合物，以具有通過化學(xué)鍵連接的吸光性基團(tuán)的樹脂、交聯(lián)劑和溶劑為主成分的防反射膜組合物，以吸光性化合物、交聯(lián)劑和溶劑為主成分的防反射膜組合物，以具有吸光性的高分子交聯(lián)劑和溶劑為主成分的防反射膜組合物等。這些防反射膜組合物根據(jù)需要還可以含有酸成分、酸發(fā)生劑成分、流變調(diào)節(jié)劑等。作為吸光性化合物，只要是對(duì)設(shè)置在防反射膜的上面的光致抗蝕劑中的感光成分的感光特性波長(zhǎng)區(qū)域中的光具有高的吸收能的化合物，就可以使用，可以列舉出例如，二苯甲酮化合物、苯并三唑化合物、偶氮化合物、萘化合物、蒽化合物、蒽醌化合物、三嗪化合物等。作為樹脂，可以列舉出聚酯、聚酰亞胺、聚苯乙烯、線型酚醛清漆樹脂、聚縮醛樹脂、丙烯酸樹脂等。作為具有通過化學(xué)鍵連接的吸光性基團(tuán)的樹脂，可以列舉出具有所謂蒽環(huán)、萘環(huán)、苯環(huán)、喹啉環(huán)、喹喔啉環(huán)、噻唑環(huán)的吸光性芳香環(huán)結(jié)構(gòu)的樹脂。
由本發(fā)明的形成下層膜的組合物形成的含有金屬氮化物粒子的下層膜，另外，隨著在光刻工藝中使用的光的波長(zhǎng)的不同，有時(shí)對(duì)該光有吸收，在這樣的情況下，可以作為具有防止來自基板的反射光的效果的層而起作用。進(jìn)而，本發(fā)明的下層膜還可作為下述層使用用于防止基板與光致抗蝕劑之間的相互作用的層、防止光致抗蝕劑中使用的材料或?qū)庵驴刮g劑進(jìn)行曝光時(shí)生成的物質(zhì)對(duì)基板的不良影響的層、防止在加熱烘烤時(shí)由基板生成的物質(zhì)向上層光致抗蝕劑的擴(kuò)散的層。
下面，通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更具體的說明，但本發(fā)明并不限定于此。
實(shí)施例合成例1在27.91g丙二醇單甲醚中溶解20.93g甲基丙烯酸-2-羥基丙酯和6.98g甲基丙烯酸芐酯，在反應(yīng)液中通氮?dú)?0分鐘，然后升溫至70℃。將反應(yīng)溶液保持在70℃，同時(shí)添加0.3g偶氮雙異丁腈，在氮?dú)鈿夥障?，?0℃攪拌24小時(shí)，由此得到甲基丙烯酸-2-羥基丙酯與甲基丙烯酸芐酯的共聚物溶液。對(duì)得到的聚合物進(jìn)行GPC分析，結(jié)果重均分子量為15000(標(biāo)準(zhǔn)聚苯乙烯校正)。
合成例2在30g乳酸乙酯中溶解30g丙烯酸-2-羥基乙酯，在反應(yīng)液中通氮?dú)?0分鐘，升溫至70℃。將反應(yīng)溶液保持在70℃，同時(shí)添加0.3g偶氮雙異丁腈，在氮?dú)鈿夥障?，?0℃攪拌24小時(shí)，由此得到聚(2-羥基乙基)丙烯酸酯的溶液。對(duì)得到的聚合物進(jìn)行GPC分析，結(jié)果重均分子量為9800(標(biāo)準(zhǔn)聚苯乙烯校正)。
實(shí)施例1向7g丙二醇單甲基醚乙酸酯中，分散2.7g氮氧化鈦粒子(平均粒徑100nm、(株)アルバツク·コ一ポレ一トセンタ一制)，加入0.3g聚氧乙烯失水山梨糖醇單月桂酯。然后，使用孔徑5μm的聚乙烯制微孔過濾器進(jìn)行過濾，調(diào)制形成下層膜的組合物的溶液。
實(shí)施例2向7.5g含有以30質(zhì)量％分散的氮氧化鈦粒子(平均粒徑100nm、(株)アルバツク·コ一ポレ一トセンタ一制)的丙二醇單甲基醚乙酸酯的溶液中，加入5g含有0.75g合成例1中獲得的聚合物的溶液、1.15g六甲氧基甲基三聚氰胺、0.012g對(duì)甲苯磺酸吡啶、0.77g丙二醇單甲醚和8.66g二甲基亞砜，制成30質(zhì)量％溶液。然后，使用孔徑0.2μm的聚乙烯制微孔過濾器進(jìn)行過濾，配制出形成下層膜的組合物的溶液。
比較例1在10g含有5g合成例1得到的聚合物的溶液中，加入1.15g六甲氧基甲基三聚氰胺、0.012g對(duì)甲苯磺酸吡啶、0.77g丙二醇單甲醚和8.66g二甲基亞砜，制成30質(zhì)量％溶液。然后使用孔徑0.05μm的聚乙烯制微孔過濾器進(jìn)行過濾，配制出不含有金屬氮化物粒子的形成下層膜的組合物溶液。
比較例2在10g含有5g合成例2得到的聚合物的溶液中，加入1.15g六甲氧基甲基三聚氰胺、0.012g對(duì)甲苯磺酸吡啶、0.77g丙二醇單甲醚和8.66g二甲基亞砜，制成30質(zhì)量％溶液。然后使用孔徑0.05μm的聚乙烯制微孔過濾器進(jìn)行過濾，配制出不含有金屬氮化物粒子的形成下層膜的組合物溶液。
向光致抗蝕劑的溶劑的溶出試驗(yàn)通過旋涂，將實(shí)施例1和2得到的形成下層膜的組合物的溶液分別涂布在硅晶片基板上。在電熱板上在205℃烘烤1分鐘，形成下層膜(膜厚460nm)。將這些下層膜浸漬在光致抗蝕劑所使用的溶劑中，例如乳酸乙酯、以及丙二醇單甲醚，確認(rèn)不溶于這些溶劑中。
與光致抗蝕劑的混合試驗(yàn)將實(shí)施例1和2得到的形成下層膜的組合物的溶液通過旋涂分別涂布于硅晶片基板上。在電熱板上在205℃烘烤5分鐘，形成下層膜(膜厚450nm)。在這些下層膜的上層上，通過旋涂而涂布市售的光致抗蝕劑溶液(シプレ一社制，商品名APEX-E等)。在電熱板上在90℃加熱1分鐘，形成光致抗蝕劑層。在對(duì)光致抗蝕劑進(jìn)行曝光后，在90℃進(jìn)行1.5分鐘的曝光后加熱。使光致抗蝕劑顯影后，測(cè)定下層膜的膜厚，確認(rèn)下層膜與光致抗蝕劑不發(fā)生混合。
干蝕刻速度的試驗(yàn)將實(shí)施例1、2和比較例1、2所得到的形成下層膜的組合物的溶液分別通過旋涂而涂布在硅晶片基板上。在電熱板上在205℃烘烤5分鐘，形成下層膜(各膜厚為450nm)。然后使用日本サイエンテイフイツク制RIE系統(tǒng)ES401，在使用CF4作為干蝕刻氣體的條件下，測(cè)定它們的干蝕刻速度。干蝕刻速度以每單位時(shí)間的下層膜的膜厚的減少量的形式來計(jì)算。
結(jié)果如表1所示。選擇性表示為，設(shè)光致抗蝕劑的干蝕刻速度為1.00時(shí)的下層膜的干蝕刻速度。另外，表中A1表示甲基丙烯酸-2-羥基丙酯與甲基丙烯酸芐酯的共聚物，A2表示聚(2-羥基乙基)丙烯酸酯，B1表示氮氧化鈦。
表1

確認(rèn)由實(shí)施例1、2的形成下層膜的組合物得到的含有金屬氮化物粒子的下層膜的蝕刻速度，與比較例1的不含有金屬氮化物粒子的下層膜小。
以上表明，不依賴于聚合物的有無，通過導(dǎo)入金屬氮化物粒子，可以獲得具有很小蝕刻速度的含有金屬氮化物粒子的下層膜。
含有金屬氮化物粒子的下層膜的干蝕刻速度需要具有比光致抗蝕劑更小的干蝕刻速度的必要性在于，在對(duì)下層膜上形成的光致抗蝕劑進(jìn)行顯影、然后利用干蝕刻對(duì)半導(dǎo)體基底基板進(jìn)行加工的工序中，通過使含有金屬氮化物粒子的下層膜的干蝕刻速度比半導(dǎo)體基底加工基板的干蝕刻速度更小，可以使光致抗蝕劑薄膜化，并且可以將圖形正確地轉(zhuǎn)印至基板上。
權(quán)利要求
1.一種形成在半導(dǎo)體器件的制造中使用的下層膜的組合物，含有平均粒徑為1～1000nm的金屬氮化物粒子和有機(jī)溶劑。
2.一種形成在半導(dǎo)體器件的制造中使用的下層膜的組合物，含有平均粒徑為1～1000nm的金屬氮化物粒子、有機(jī)材料和有機(jī)溶劑。
3.如權(quán)利要求1或2所述的形成下層膜的組合物，上述金屬氮化物粒子含有選自鈦、硅、鉭、鎢、鈰、鍺、鉿和鎵中的至少一種元素。
4.如權(quán)利要求1或2所述的形成下層膜的組合物，上述金屬氮化物粒子為選自氮化鈦、氮氧化鈦、氮化硅、氮氧化硅、氮化鉭、氮氧化鉭、氮化鎢、氮氧化鎢、氮化鈰、氮氧化鈰、氮化鍺、氮氧化鍺、氮化鉿、氮氧化鉿、氮化銫、氮氧化銫、氮化鎵和氮氧化鎵中的至少一種金屬氮化物的粒子。
5.如權(quán)利要求2所述的形成下層膜的組合物，上述有機(jī)材料為選自聚合物、交聯(lián)性化合物和吸光性化合物中的至少一種成分。
6.一種在半導(dǎo)體器件的制造中使用的下層膜的形成方法，是通過將權(quán)利要求1～5的任一項(xiàng)所述的形成下層膜的組合物涂布在半導(dǎo)體基板上、進(jìn)行烘烤來進(jìn)行的。
7.如權(quán)利要求6所述的形成下層膜的方法，其特征在于，上述烘烤是在烘烤溫度為80℃～300℃，烘烤時(shí)間為0.5～10分鐘的條件下進(jìn)行的。
8.一種在半導(dǎo)體器件的制造中使用的下層膜，是通過將權(quán)利要求1～5的任一項(xiàng)所述的形成下層膜的組合物涂布在半導(dǎo)體基板上、在烘烤溫度為80℃～300℃，烘烤時(shí)間為0.5～10分鐘的條件下進(jìn)行烘烤來形成的。
9.一種在半導(dǎo)體器件的制造中使用的光致抗蝕劑圖形的形成方法，包括以下工序?qū)?quán)利要求1～5的任一項(xiàng)所述的形成下層膜的組合物涂布在半導(dǎo)體基板上，進(jìn)行烘烤來形成下層膜的工序；在上述下層膜上形成光致抗蝕劑層的工序；對(duì)由上述下層膜和上述光致抗蝕劑層被覆的半導(dǎo)體基板進(jìn)行曝光的工序；在曝光后進(jìn)行顯影的工序。
10.如權(quán)利要求9所述的光致抗蝕劑圖形的形成方法，上述曝光是利用248nm、193nm或157nm的波長(zhǎng)的光進(jìn)行的。
全文摘要
本發(fā)明的課題在于提供一種在半導(dǎo)體器件制造的光刻工藝中可作為掩模使用的下層膜，其不與光致抗蝕劑層發(fā)生混合、可以利用旋涂法來形成。本發(fā)明通過提供下述組合物而解決了上述課題，即，一種形成在半導(dǎo)體器件的制造中使用的下層膜的組合物，其特征在于，含有平均粒徑為1～1000nm的金屬氮化物粒子和有機(jī)溶劑，上述金屬氮化物粒子含有選自鈦、硅、鉭、鎢、鈰、鍺、鉿、鎵中的至少一種元素。
文檔編號(hào)G03F7/004GK1902550SQ20048003911
公開日2007年1月24日 申請(qǐng)日期2004年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月26日
發(fā)明者竹井敏, 境田康志 申請(qǐng)人:日產(chǎn)化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社