CN104303107A - 用于形成抗蚀剂下层膜的组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题是提供一种用于形成抗蚀剂下层膜的组合物，所述抗蚀剂下层膜能够提高与抗蚀剂图案之间的附着性。解决手段是一种用于形成光刻用抗蚀剂下层膜的组合物，其含有聚合物和有机溶剂，所述聚合物在末端具有下述式(1a)、式(1b)或式(2)所表示的结构。式中，R1表示氢原子或甲基，R2和R3分别独立地表示氢原子或烃基等有机基团，所述烃基可以具有至少1个羟基或甲基硫基作为取代基，R4表示氢原子或羟基，Q1表示亚芳基，v表示0或1，y表示1～4的整数，w表示1～4的整数，x1表示0或1，x2表示1～5的整数。

Description

用于形成抗蚀剂下层膜的组合物
技术领域
本发明涉及在光刻工序中用于形成提高了与抗蚀剂图案之间的附着性的抗蚀剂下层膜、和对在其上形成期望形状的抗蚀剂图案有用的抗蚀剂下层膜的组合物。此外，本发明涉及使用了该组合物的半导体元件的制作方法。
背景技术
在ArF液浸光刻和极紫外线(EUV)光刻中，要求抗蚀剂线宽的加工尺寸的微细化。在这样的微细的抗蚀剂图案的形成中，由于抗蚀剂图案与基底的接触面积变小，所以高宽比(抗蚀剂图案的高度/抗蚀剂图案的线宽)变大，存在容易发生抗蚀剂图案的倒塌的担心。因此，在与抗蚀剂图案接触的抗蚀剂下层膜(抗反射膜)中，要求不会发生抗蚀剂图案倒塌的与抗蚀剂图案之间的高附着性。
为了显示与抗蚀剂图案之间的高附着性，报道了通过使用内酯结构作为用于形成抗蚀剂下层膜的组合物的构成成分，由该组合物形成的抗蚀剂下层膜，相对于所获得的抗蚀剂图案，附着性提高(专利文献1)。即，期待通过使用含有像内酯结构那样的极性部位的结构作为用于形成抗蚀剂下层膜的组合物的构成成分，提高对抗蚀剂图案的附着性，即使在微细的抗蚀剂图案中，也能够防止抗蚀剂图案的倒塌。
然而，在像ArF液浸光刻、极紫外线(EUV)光刻那样的、要求制作更微细的抗蚀剂图案的光刻工艺中，仅通过含有内酯结构作为用于形成抗蚀剂下层膜的组合物构成成分，对于防止抗蚀剂图案的倒塌而言，并不充分。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公布第03/017002号
发明内容
发明要解决的课题
作为显示与抗蚀剂图案之间高附着性的方法，可以举出对抗蚀剂与抗蚀剂下层膜之间界面的化学状态进行控制的方法。即，在正型抗蚀剂中，在抗蚀剂与抗蚀剂下层膜的界面的化学状态为酸性状态的情况下，所获得的抗蚀剂图案形状会成为底切形状，由于抗蚀剂图案的接触面积极度降低，所以变得容易发生抗蚀剂图案的倒塌。另一方面，通过使抗蚀剂与抗蚀剂下层膜的界面的化学状态为碱性状态，能够抑制抗蚀剂图案形状成为底切形状，期待显示比通过导入像内酯结构那样的极性部位而获得的与抗蚀剂图案之间的附着性更加牢固的附着性。
因此，本发明的目的在于，为了增加形成在抗蚀剂下层膜上的抗蚀剂图案与该抗蚀剂下层膜之间的附着性，以及为了抑制该抗蚀剂图案的底切形状，提供将抗蚀剂下层膜表面状态改性为碱性状态的用于形成抗蚀剂下层膜的组合物。
解决课题的手段
本发明的第一实施方式为一种用于形成光刻用抗蚀剂下层膜的组合物，其含有聚合物和有机溶剂，所述聚合物在末端具有下述式(1a)、式(1b)或式(2)所表示的结构。
式中，R1表示氢原子或甲基，R2和R3分别独立地表示氢原子、碳原子数1～6的直链状或支链状的烃基、脂环式烃基、苯基、苯甲基、苯甲基氧基、苯甲基硫基、咪唑基或吲哚基，前述烃基、前述脂环式烃基、前述苯基、前述苯甲基、前述苯甲基氧基、前述苯甲基硫基、前述咪唑基、前述吲哚基可以具有至少1个羟基或甲基硫基作为取代基，R4表示氢原子或羟基，Q1表示亚芳基，v表示0或1，y表示1～4的整数，w表示1～4的整数，x1表示0或1，x2表示1～5的整数。
前述式(1b)所表示的结构例如用下述式(3)表示。
式中，R1表示前述式(1b)中定义的意思，各R5独立地表示氢原子、碳原子数1～6的直链状或支链状的烃基、碳原子数1～4的烷氧基、碳原子数1～4的烷基硫基、卤素原子、氰基或硝基，v和w表示前述式(1b)中定义的意思，z表示(5-w)的整数。
前述聚合物可以在主链中还具有下述式(4)所表示的至少1种结构单元。
式中，A1、A2、A3、A4、A5和A6分别独立地表示氢原子、甲基或乙基，Q2表示二价有机基团，m1和m2分别独立地表示0或1。
在前述式(4)中，Q2表示例如下述式(5)所表示的二价有机基团。
式中，Q3表示具有至少1个碳原子数1～10的亚烷基、碳原子数2～6的亚烯基、碳原子数3～10的脂环式烃环或碳原子数6～14的芳香族烃环的二价有机基团，前述二价有机基团可以被选自碳原子数1～6的烷基、卤素原子、羟基、碳原子数1～6的烷氧基、碳原子数2～6的烷氧基羰基、硝基、氰基和碳原子数1～6的烷基硫基中的至少1个取代，在前述二价有机基团具有2个亚烷基、脂环式烃环或芳香族烃环的情况下，该2个亚烷基、2个脂环式烃环或2个芳香族烃环可以经由选自磺酰基、二硫醚基、硫醚基、羰基、-C(＝O)O-基、-O-基、-C(CH3)2-基和-C(CF3)2-基中的连接基而彼此结合，n1和n2分别独立地表示0或1。
作为本说明书中所记载的烃基，可以举出烷基等饱和烃基、或不饱和烃基。
作为本说明书中所记载的烷基，可以举出，例如甲基、乙基、丙基、异丙基，作为卤素原子，可以举出，例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。作为上述亚芳基，可以举出，例如亚苯基、亚萘基、亚蒽基。作为上述烷氧基，可以举出，例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基。作为上述亚烷基，可以举出，例如亚甲基、亚乙基、亚丙基、三亚甲基、四亚甲基、五亚甲基、六亚甲基。作为上述亚烯基，可以举出例如-CH＝CH-基。作为上述脂环式烃环，可以举出，例如环丙烷环、环丁烷环、环戊烷环、环己烷环，作为上述脂环式烃基，可以举出，例如环丙基、环丁基、环戊基、环己基。作为上述芳香族烃环，可以举出，例如苯环、萘环、蒽环。在上述二价有机基团具有2个亚烷基、脂环式烃环或芳香族烃环的情况下，该2个亚烷基、2个脂环式烃环或2个芳香族烃环可以经由磺酰基、二硫醚基、硫醚基、羰基、-C(＝O)O-基、-O-基、-C(CH3)2-基、-C(CF3)2-基等连接基而彼此结合。作为后述的烯基，可以举出，例如烯丙基。
在前述式(4)中，Q2也可以用下述式(6)所表示的二价有机基团表示。
式中，X表示下述式(7)或式(8)所表示的二价有机基团。
式中，R6和R7分别独立地表示氢原子、碳原子数1～6的烷基、碳原子数3～6的烯基、苯甲基或苯基，前述苯基可以被选自碳原子数1～6的烷基、卤素原子、碳原子数1～6的烷氧基、硝基、氰基和碳原子数1～6的烷基硫基中的至少1个取代，或者R6和R7可以彼此结合而同与该R6和R7结合的碳原子一起形成碳原子数3～6的环。
在前述式(4)中，Q2也可以用下述式(9)所表示的二价有机基团表示。
式中，R8表示碳原子数1～6的烷基、碳原子数3～6的烯基、苯甲基或苯基，前述苯基可以被选自碳原子数1～6的烷基、卤素原子、碳原子数1～6的烷氧基、硝基、氰基和碳原子数1～6的烷基硫基中的至少1个取代。
本发明第一实施方式的用于形成抗蚀剂下层膜的组合物可以进一步含有交联剂和交联催化剂。
本发明的第二实施方式为制作半导体元件的方法，在具有加工对象膜的基板上涂布本发明第一实施方式的用于形成抗蚀剂下层膜的组合物并烘烤，从而形成抗蚀剂下层膜，在前述抗蚀剂下层膜上被覆抗蚀剂，对被覆了前述抗蚀剂的基板照射KrF准分子激光、ArF准分子激光、极紫外线或电子射线，然后进行显影，从而形成抗蚀剂图案，以前述抗蚀剂图案作为掩模，通过干法蚀刻将前述加工对象膜图案化，从而制作半导体元件。
发明效果
本发明的用于形成光刻用抗蚀剂下层膜的组合物的特征在于，含有通过在末端具有前述式(1a)、式(1b)或式(2)所表示的结构而被封端了的聚合物。将这样的用于形成抗蚀剂下层膜的组合物应用于光刻工艺对抑制形成在由该组合物形成的抗蚀剂下层膜上的微细线宽的抗蚀剂图案的倒塌是有效的。
具体实施方式
本发明的用于形成光刻用抗蚀剂下层膜的组合物含有在末端具有前述式(1a)、式(1b)或式(2)所表示的结构的聚合物。该聚合物的重均分子量为例如2000～50000。
作为形成前述聚合物末端的单体，可以举出，例如下述式(11-a)～式(11-o)所表示的化合物。
前述聚合物，例如通过使末端具有环氧基的聚合物、和与该环氧基反应的单体进行反应而获得。作为这样的单体，可以举出，例如N-(叔丁氧基羰基)甘氨酸、N-(叔丁氧基羰基)丙氨酸、N-(叔丁氧基羰基)缬氨酸、N-(叔丁氧基羰基)亮氨酸、N-(叔丁氧基羰基)异亮氨酸、N-(叔丁氧基羰基)蛋氨酸、N-(叔丁氧基羰基)丝氨酸、N-(叔丁氧基羰基)苏氨酸、N-(叔丁氧基羰基)脯氨酸、N-(叔丁氧基羰基)-组氨酸、N-(叔丁氧基羰基)苯基丙氨酸、N-(叔丁氧基羰基)酪氨酸、N-(叔丁氧基羰基)色氨酸、O-苯甲基-N-(叔丁氧基羰基)丝氨酸、N-(叔丁氧基羰基)天冬氨酸4-苯甲酯、N-(叔丁氧基羰基)谷氨酸5-苯甲酯、N-(叔丁氧基羰基)天冬酰胺、N-(叔丁氧基羰基)-S-苯甲基半胱氨酸、N-(叔丁氧基羰基)-O-苯甲基苏氨酸、N-(叔丁氧基羰基)-O-苯甲基酪氨酸、N-(叔丁氧基羰基)-O-叔丁基酪氨酸、N-(叔丁氧基羰基)-N-苄氧羰基赖氨酸、N-(叔丁氧基羰基)-3,4-二氟苯基丙氨酸、N-(叔丁氧基羰基)-4-氟苯基丙氨酸、N-(叔丁氧基羰基)-N1-甲酰基色氨酸、N-(叔丁氧基羰基)谷氨酰胺、N-(叔丁氧基羰基)-4-羟基脯氨酸、N-(叔丁氧基羰基)-4-硝基苯基丙氨酸、N-(叔丁氧基羰基)-(对甲苯磺酰基组氨酸、N-甲基-N-(叔丁氧基羰基)甘氨酸、N-(叔丁氧基羰基)-β-丙氨酸、4-(叔丁氧基羰基)氨基苯甲酸、4-(叔丁氧基羰基)氨基-3-甲基苯甲酸、3,5-二(叔丁氧基羰基)氨基苯甲酸。它们当中优选N-(叔丁氧基羰基)甘氨酸、N-(叔丁氧基羰基)亮氨酸、N-(叔丁氧基羰基)丝氨酸、N-(叔丁氧基羰基)脯氨酸、N-(叔丁氧基羰基)-4-羟基脯氨酸、4-(叔丁氧基羰基)氨基苯甲酸，特别优选N-(叔丁氧基羰基)脯氨酸。
作为形成前述式(4)所表示的且m1和m2表示1的结构单元的单体，可以举出，例如下述式(12-a)～式(12-k)所表示的具有2个环氧基的化合物，
即，1,4-对苯二甲酸二缩水甘油酯、2,6-萘二甲酸二缩水甘油酯、1,6-二羟基萘二缩水甘油醚、1,2-环己烷二甲酸二缩水甘油酯、2,2-二(4-羟基苯基)丙烷二缩水甘油醚、2,2-二(4-羟基环己烷)丙烷二缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、单烯丙基三聚异氰酸二缩水甘油酯、单甲基三聚异氰酸二缩水甘油酯、5,5-二乙基巴比土酸二缩水甘油酯、5,5-二甲基乙内酰脲二缩水甘油酯，但并不限定于这些例子。
作为形成前述式(4)所表示的且m1和m2表示0的结构单元的单体，可以举出，例如下述式(13-a)～式(13-s)所表示的、具有2个羧基、羟基或酰亚胺基的化合物、或具有至少1个羧基和羟基的化合物、和酸二酐，
即，间苯二甲酸、5-羟基间苯二甲酸、2,4-二羟基苯甲酸、2,2-二(4-羟基苯基)砜、琥珀酸、富马酸、酒石酸、3,3’-二硫二丙酸、1,4-环己烷二甲酸、环丁酸二酐、环戊酸二酐、单烯丙基三聚异氰酸、5,5-二乙基巴比土酸、二甘醇酸、丙酮二甲酸、2,2’-硫代二甘醇酸、4-羟基苯甲酸-4-羟基苯酯、2,2-二(4-羟基苯基)丙烷、2,2-二(4-羟基苯基)六氟丙烷，但是并不限定于这些例子。
前述式(4)所表示的结构单元的重复数在例如10以上且10000以下的范围。
具有至少1种前述式(4)所表示的结构单元且在末端具有前述式(1a)、式(1b)或式(2)所表示的结构的聚合物可以例示出下述式(14-a)～式(14-f)，但是并不限定于这些例子。
具有上述式(14-a)所表示的结构单元和末端的聚合物，通过使用式(11-i)所表示的化合物、式(12-a)所表示的化合物和式(13-a)所表示的化合物作为原料并使其聚合而获得。具有式(14-d)所表示的结构单元和末端的聚合物，通过使用式(11-i)所表示的化合物、式(12-a)所表示的化合物、式(13-c)和式(13-d)所表示的化合物作为原料并使其聚合而获得。
式(14-a)、式(14-b)、式(14-c)、式(14-e)、和式(14-f)中的a所表示的结构单元与b所表示的结构单元与c所表示的结构单元的摩尔比满足a:(b+(c/2))＝1:1的关系。另外，式(14-d)中的a所表示的结构单元与b所表示的结构单元与b’所表示的结构单元与c所表示的结构单元的摩尔比满足a:(b+b’+(c/2))＝1:1的关系。
在式(14-a)、式(14-b)、式(14-c)、式(14-e)、和式(14-f)所涉及的前述摩尔比a:(b+(c/2))＝1:1中，b与c的摩尔比可以以b:(c/2)＝(1-x)：x的方式表示。另外，在式(14-d)所涉及的前述摩尔比a:(b+b’+(c/2))＝1:1中，b与b’与c的摩尔比可以以(b+b’):(c/2)＝(1-x):x的方式表示。但是，摩尔比x为0.01～0.8，优选为0.1～0.3。
作为本发明的用于形成抗蚀剂下层膜的组合物中所含有的有机溶剂，可以举出，例如丙二醇单甲醚(PGME)、丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇单乙醚、丙二醇单丙醚、甲基乙基酮、乳酸乙酯、环己酮、γ-丁内酯、N-甲基吡咯烷酮、和选自这些有机溶剂中的2种以上的混合物。而且，溶剂相对于本发明的用于形成抗蚀剂下层膜的组合物的比例为例如50质量％以上且99.9质量％以下。
对于本发明的用于形成抗蚀剂下层膜的组合物中所含有的聚合物，相对于该用于形成抗蚀剂下层膜的组合物，例如为0.1质量％～50质量％。
本发明的用于形成抗蚀剂下层膜的组合物除了聚合物和溶剂之外，也可以含有交联剂、和促进交联反应的化合物即交联催化剂。如果将从本发明的用于形成抗蚀剂下层膜的组合物中除去有机溶剂后的成分定义为固体成分，则该固体成分包含聚合物、和根据需要添加的交联剂、交联催化剂等添加物。该添加物的比例，相对于本发明的用于形成抗蚀剂下层膜的组合物中的固体成分，例如为0.1质量％～50质量％，优选为1质量％～30质量％。
作为在本发明的用于形成抗蚀剂下层膜的组合物中作为任意成分而含有的交联剂，可以举出，例如六甲氧基甲基蜜胺、四甲氧基甲基苯并胍胺、1,3,4,6-四(甲氧基甲基)甘脲(POWDERLINK[注册商标]1174)、1,3,4,6-四(丁氧基甲基)甘脲、1,3,4,6-四(羟基甲基)甘脲、1,3-二(羟基甲基)脲、1,1,3,3-四(丁氧基甲基)脲和1,1,3,3-四(甲氧基甲基)脲。在使用上述交联剂的情况下，该交联剂的含有比例，相对于前述聚合物，例如为1质量％～50质量％，优选为5质量％～30质量％。
作为在本发明的用于形成抗蚀剂下层膜的组合物中作为任意成分而含有的交联催化剂，可以举出，例如对甲苯磺酸、三氟甲磺酸、对甲苯磺酸吡啶水杨酸、樟脑磺酸、5-磺基水杨酸、4-氯苯磺酸、4-羟基苯磺酸、苯二磺酸、1-萘磺酸、柠檬酸、苯甲酸、羟基苯甲酸等磺酸化合物和羧酸化合物。在使用上述交联催化剂的情况下，该交联催化剂的含有比例，相对于前述交联剂，例如为0.1质量％～50质量％，优选为1质量％～30质量％。
对于在本发明的第二实施方式所涉及的制作半导体元件的方法中使用的基板，典型地有硅晶片，但是也可以使用SOI(Silicon on Insulator)基板、或砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)、磷化镓(GaP)等化合物半导体晶片。在前述基板上，作为加工对象膜，形成有例如氧化硅膜、含有氮的氧化硅膜(SiON膜)、含有碳的氧化硅膜(SiOC膜)、含有氟的氧化硅膜(SiOF膜)等绝缘膜。在这种情况下，抗蚀剂下层膜被形成在加工对象膜上。
在本发明的制作半导体元件的方法中，为了在抗蚀剂下层膜上被覆抗蚀剂而使用的抗蚀剂溶液可以为正型或负型，可以使用对KrF准分子激光、ArF准分子激光、极紫外线或电子射线感光的化学增幅型抗蚀剂。作为在上述KrF准分子激光、ArF准分子激光、极紫外线或电子射线的照射后进行的显影所使用的显影液，可以使用例如像四甲基氢氧化铵(TMAH)水溶液那样的碱性显影液。
下面，通过合成例和实施例对本发明进行具体说明。但是，本发明并不限定于下述合成例和实施例的记载。
本说明书的下述合成例1～合成例8和合成例10～合成例19中示出的聚合物的重均分子量，是利用凝胶渗透色谱法(以下简称为GPC。)的测定结果。在测定中使用東ソー(株)生产的GPC装置，测定条件等如下。
GPC柱：Shodex[注册商标]·Asahipak[注册商标](昭和电工(株))
柱温度：40℃
溶剂：N,N-二甲基甲酰胺(DMF)
流量：0.6ml/分钟
标准试料：聚苯乙烯(東ソー(株))
实施例
<合成例1>
将1,4-对苯二甲酸二缩水甘油酯(产品名：EX-711[注册商标]，ナガセケムテックス(株))14.00g、间苯二甲酸8.08g、乙基三苯基溴化0.90g和丙二醇单甲醚91.94g混合，一边搅拌一边加热回流4小时。向所获得的聚合物溶液中加入阳离子交换树脂(产品名：ダウエックス[注册商标]550A，ムロマチテクノス(株))23g和阴离子交换树脂(产品名：アンバーライト[注册商标]15JWET，オルガノ(株))23g，在室温下进行4小时离子交换处理。GPC分析的结果为，所获得的聚合物溶液通过标准聚苯乙烯换算，重均分子量为17800。
<合成例2>
将1,4-对苯二甲酸二缩水甘油酯(产品名：EX-711[注册商标]，ナガセケムテックス(株))4.00g、间苯二甲酸2.08g、N-(叔丁氧基羰基)-L-脯氨酸0.60g、乙基三苯基溴化0.26g和丙二醇单甲醚27.74g混合，一边搅拌一边加热回流4小时。向所获得的聚合物溶液中加入阳离子交换树脂(产品名：ダウエックス[注册商标]550A，ムロマチテクノス(株))7g和阴离子交换树脂(产品名：アンバーライト[注册商标]15JWET，オルガノ(株))7g，在室温下进行4小时离子交换处理。GPC分析的结果为，所获得的聚合物溶液通过标准聚苯乙烯换算，重均分子量为9300。
<合成例3>
将1,4-对苯二甲酸二缩水甘油酯(产品名：EX-711[注册商标]，ナガセケムテックス(株))4.00g、间苯二甲酸1.96g、N-(叔丁氧基羰基)-L-脯氨酸0.90g、乙基三苯基溴化0.26g和丙二醇单甲醚28.47g混合，一边搅拌一边加热回流4小时。向所获得的聚合物溶液中加入阳离子交换树脂(产品名：ダウエックス[注册商标]550A，ムロマチテクノス(株))7g和阴离子交换树脂(产品名：アンバーライト[注册商标]15JWET，オルガノ(株))7g，在室温下进行4小时离子交换处理。GPC分析的结果为，所获得的聚合物溶液通过标准聚苯乙烯换算，重均分子量为7800。
<合成例4>
将1,4-对苯二甲酸二缩水甘油酯(产品名：EX-711[注册商标]，ナガセケムテックス(株))4.00g、间苯二甲酸1.85g、N-(叔丁氧基羰基)-L-脯氨酸1.20g、乙基三苯基溴化0.26g和丙二醇单甲醚29.21g混合，一边搅拌一边加热回流4小时。向所获得的聚合物溶液中加入阳离子交换树脂(产品名：ダウエックス[注册商标]550A，ムロマチテクノス(株))7g和阴离子交换树脂(产品名：アンバーライト[注册商标]15JWET，オルガノ(株))7g，在室温下进行4小时离子交换处理。GPC分析的结果为，所获得的聚合物溶液通过标准聚苯乙烯换算，重均分子量为6000。
<合成例5>
将1,4-对苯二甲酸二缩水甘油酯(产品名：EX-711[注册商标]，ナガセケムテックス(株))7.00g、间苯二甲酸3.43g、N-(叔丁氧基羰基)-L-甘氨酸1.28g、乙基三苯基溴化0.45g和丙二醇单甲醚48.66g混合，一边搅拌一边加热回流4小时。向所获得的聚合物溶液中加入阳离子交换树脂(产品名：ダウエックス[注册商标]550A，ムロマチテクノス(株))12g和阴离子交换树脂(产品名：アンバーライト[注册商标]15JWET，オルガノ(株))12g，在室温下进行4小时离子交换处理。GPC分析的结果为，所获得的聚合物溶液通过标准聚苯乙烯换算，重均分子量为6800。
<合成例6>
将1,4-对苯二甲酸二缩水甘油酯(产品名：EX-711[注册商标]，ナガセケムテックス(株))7.00g、间苯二甲酸3.43g、N-(叔丁氧基羰基)-L-亮氨酸1.69g、乙基三苯基溴化0.45g和丙二醇单甲醚50.29g混合，一边搅拌一边加热回流4小时。向所获得的聚合物溶液中加入阳离子交换树脂(产品名：ダウエックス[注册商标]550A，ムロマチテクノス(株))12g和阴离子交换树脂(产品名：アンバーライト[注册商标]15JWET，オルガノ(株))12g，在室温下进行4小时离子交换处理。GPC分析的结果为，所获得的聚合物溶液通过标准聚苯乙烯换算，重均分子量为7800。
<合成例7>
将1,4-对苯二甲酸二缩水甘油酯(产品名：EX-711[注册商标]，ナガセケムテックス(株))7.00g、间苯二甲酸3.43g、N-(叔丁氧基羰基)-L-丝氨酸1.50g、乙基三苯基溴化0.45g和丙二醇单甲醚49.53g混合，一边搅拌一边加热回流4小时。向所获得的聚合物溶液中加入阳离子交换树脂(产品名：ダウエックス[注册商标]550A，ムロマチテクノス(株))12g和阴离子交换树脂(产品名：アンバーライト[注册商标]15JWET，オルガノ(株))12g，在室温下进行4小时离子交换处理。GPC分析的结果为，所获得的聚合物溶液通过标准聚苯乙烯换算，重均分子量为6200。
<合成例8>
将1,4-对苯二甲酸二缩水甘油酯(产品名：EX-711[注册商标]，ナガセケムテックス(株))7.00g、间苯二甲酸3.43g、反式-N-(叔丁氧基羰基)-4-羟基-L-脯氨酸1.69g、乙基三苯基溴化0.45g和丙二醇单甲醚50.29g混合，一边搅拌一边加热回流4小时。向所获得的聚合物溶液中加入阳离子交换树脂(产品名：ダウエックス[注册商标]550A，ムロマチテクノス(株))12g和阴离子交换树脂(产品名：アンバーライト[注册商标]15JWET，オルガノ(株))12g，在室温下进行4小时离子交换处理。GPC分析的结果为，所获得的聚合物溶液通过标准聚苯乙烯换算，重均分子量为8500。
<合成例9>
向4-氨基苯甲酸5.00g中加入1,4-二烷80mL、和在水80mL中溶解了氢氧化钠1.46g的水溶液，然后加入二碳酸二(叔丁基)酯11.94g，在室温下搅拌19小时。向反应液中加入饱和柠檬酸水溶液直到成为酸性为止，将析出的固体过滤。通过将过滤物在减压下干燥，以72％的收率获得4-(叔丁氧基羰基)氨基苯甲酸6.24g。
<合成例10>
将1,4-对苯二甲酸二缩水甘油酯(产品名：EX-711[注册商标]，ナガセケムテックス(株))5.00g、间苯二甲酸2.45g、合成例9中所获得的4-(叔丁氧基羰基)氨基苯甲酸1.24g、乙基三苯基溴化0.32g和丙二醇单甲醚36.05g混合，一边搅拌一边加热回流4小时。向所获得的聚合物溶液中加入阳离子交换树脂(产品名：ダウエックス[注册商标]550A，ムロマチテクノス(株))8g和阴离子交换树脂(产品名：アンバーライト[注册商标]15JWET，オルガノ(株))8g，在室温下进行4小时离子交换处理。GPC分析的结果为，所获得的聚合物溶液通过标准聚苯乙烯换算，重均分子量为9300。
<合成例11>
将1,4-对苯二甲酸二缩水甘油酯(产品名：EX-711[注册商标]，ナガセケムテックス(株))12.00g、2,4-二羟基苯甲酸3.21g、二(4-羟基苯基)砜5.22g、乙基三苯基溴化0.77g和丙二醇单甲醚84.82g混合，一边搅拌一边加热回流4小时。向所获得的聚合物溶液中加入阳离子交换树脂(产品名：ダウエックス[注册商标]550A，ムロマチテクノス(株))22g和阴离子交换树脂(产品名：アンバーライト[注册商标]15JWET，オルガノ(株))22g，在室温下进行4小时离子交换处理。GPC分析的结果为，所获得的聚合物溶液通过标准聚苯乙烯换算，重均分子量为5500。
<合成例12>
将1,4-对苯二甲酸二缩水甘油酯(产品名：EX-711[注册商标]，ナガセケムテックス(株))12.00g、2,4-二羟基苯甲酸3.05g、二(4-羟基苯基)砜4.96g、N-(叔丁氧基羰基)-L-脯氨酸0.90g、乙基三苯基溴化0.77g和丙二醇单甲醚86.72g混合，一边搅拌一边加热回流4小时。向所获得的聚合物溶液中加入阳离子交换树脂(产品名：ダウエックス[注册商标]550A，ムロマチテクノス(株))22g和阴离子交换树脂(产品名：アンバーライト[注册商标]15JWET，オルガノ(株))22g，在室温下进行4小时离子交换处理。GPC分析的结果为，所获得的聚合物溶液通过标准聚苯乙烯换算，重均分子量为4100。
<合成例13>
将1,4-对苯二甲酸二缩水甘油酯(产品名：EX-711[注册商标]，ナガセケムテックス(株))12.00g、2,4-二羟基苯甲酸2.89g、二(4-羟基苯基)砜4.70g、N-(叔丁氧基羰基)-L-脯氨酸1.79g、乙基三苯基溴化0.77g和丙二醇单甲醚88.62g混合，一边搅拌一边加热回流4小时。向所获得的聚合物溶液中加入阳离子交换树脂(产品名：ダウエックス[注册商标]550A，ムロマチテクノス(株))22g和阴离子交换树脂(产品名：アンバーライト[注册商标]15JWET，オルガノ(株))22g，在室温下进行4小时离子交换处理。GPC分析的结果为，所获得的聚合物溶液通过标准聚苯乙烯换算，重均分子量为3200。
<合成例14>
单烯丙基二缩水甘油基三聚异氰酸(产品名：MA-DGIC，四国化成工业(株))13.00g、5,5-二乙基巴比土酸8.65g、苯甲基三乙基氯化铵0.53g和丙二醇单甲醚88.72g混合，一边搅拌一边加热回流4小时。向所获得的聚合物溶液中加入阳离子交换树脂(产品名：ダウエックス[注册商标]550A，ムロマチテクノス(株))22g和阴离子交换树脂(产品名：アンバーライト[注册商标]15JWET，オルガノ(株))22g，在室温下进行4小时离子交换处理。GPC分析的结果为，所获得的聚合物溶液通过标准聚苯乙烯换算，重均分子量为8000。
<合成例15>
将单烯丙基二缩水甘油基三聚异氰酸(产品名：MA-DGIC，四国化成工业(株))13.00g、5,5-二乙基巴比土酸8.21g、N-(叔丁氧基羰基)-L-脯氨酸1.01g、苯甲基三乙基氯化铵0.53g和丙二醇单甲醚91.03g混合，一边搅拌一边加热回流4小时。向所获得的聚合物溶液中加入阳离子交换树脂(产品名：ダウエックス[注册商标]550A，ムロマチテクノス(株))22g和阴离子交换树脂(产品名：アンバーライト[注册商标]15JWET，オルガノ(株))22g，在室温下进行4小时离子交换处理。GPC分析的结果为，所获得的聚合物溶液通过标准聚苯乙烯换算，重均分子量为4500。
<合成例16>
将单烯丙基二缩水甘油基三聚异氰酸(产品名：MA-DGIC，四国化成工业(株))13.00g、5,5-二乙基巴比土酸7.78g、N-(叔丁氧基羰基)-L-脯氨酸2.02g、苯甲基三乙基氯化铵0.53g和丙二醇单甲醚93.34g混合，一边搅拌一边加热回流4小时。向所获得的聚合物溶液中加入阳离子交换树脂(产品名：ダウエックス[注册商标]550A、ムロマチテクノス(株))22g和阴离子交换树脂(产品名：アンバーライト[注册商标]15JWET，オルガノ(株))22g，在室温下进行4小时离子交换处理。GPC分析的结果为，所获得的聚合物溶液通过标准聚苯乙烯换算，重均分子量为3500。
<合成例17>
将单烯丙基二缩水甘油基三聚异氰酸(产品名：MA-DGIC，四国化成工业(株))6.00g、1,2,3,4-环丁烷四甲酸二酐4.25g、苯甲基三乙基氯化铵0.25g和丙二醇单甲醚41.98g混合，一边搅拌一边加热回流4小时。向所获得的聚合物溶液中加入阳离子交换树脂(产品名：ダウエックス[注册商标]550A，ムロマチテクノス(株))10g和阴离子交换树脂(产品名：アンバーライト[注册商标]15JWET，オルガノ(株))10g，在室温下进行4小时离子交换处理。GPC分析的结果为，所获得的聚合物溶液通过标准聚苯乙烯换算，重均分子量为10000。
<合成例18>
将单烯丙基二缩水甘油基三聚异氰酸(产品名：MA-DGIC、四国化成工业(株))7.00g、1,2,3,4-环丁烷四甲酸二酐4.71g、N-(叔丁氧基羰基)-L-脯氨酸0.54g、苯甲基三乙基氯化铵0.29g和丙二醇单甲醚50.16g混合，一边搅拌一边加热回流4小时。向所获得的聚合物溶液中加入阳离子交换树脂(产品名：ダウエックス[注册商标]550A，ムロマチテクノス(株))12g和阴离子交换树脂(产品名：アンバーライト[注册商标]15JWET，オルガノ(株))12g，在室温下进行4小时离子交换处理。GPC分析的结果为，所获得的聚合物溶液通过标准聚苯乙烯换算，重均分子量为12000。
<合成例19>
将单烯丙基二缩水甘油基三聚异氰酸(产品名：MA-DGIC、四国化成工业(株))7.00g、1,2,3,4-环丁烷四甲酸二酐4.46g、N-(叔丁氧基羰基)-L-脯氨酸1.09g、苯甲基三乙基氯化铵0.29g和丙二醇单甲醚51.35g混合，一边搅拌一边加热回流4小时。向所获得的聚合物溶液中加入阳离子交换树脂(产品名：ダウエックス[注册商标]550A，ムロマチテクノス(株))12g和阴离子交换树脂(产品名：アンバーライト[注册商标]15JWET，オルガノ(株))12g，在室温下进行4小时离子交换处理。GPC分析的结果为，所获得的聚合物溶液通过标准聚苯乙烯换算，重均分子量为9300。
<实施例1>
通过将上述合成例2中所获得的聚合物溶液2.50g、四甲氧基甲基甘脲(产品名：POWDERLINK[注册商标]1174，日本サイテックインダストリーズ(株)生产)0.11g、5-磺基水杨酸0.01g、丙二醇单甲醚37.93g和丙二醇单甲醚乙酸酯17.14g混合，来调制用于形成抗蚀剂下层膜的组合物。
<实施例2>
通过将上述合成例3中所获得的聚合物溶液2.50g、四甲氧基甲基甘脲(产品名：POWDERLINK[注册商标]1174，日本サイテックインダストリーズ(株)生产)0.11g、5-磺基水杨酸0.01g、丙二醇单甲醚38.16g和丙二醇单甲醚乙酸酯17.23g混合，来调制用于形成抗蚀剂下层膜的组合物。
<实施例3>
通过将上述合成例4中所获得的聚合物溶液2.50g、四甲氧基甲基甘脲(产品名：POWDERLINK[注册商标]1174，日本サイテックインダストリーズ(株)生产)0.12g、5-磺基水杨酸0.01g、丙二醇单甲醚38.96g和丙二醇单甲醚乙酸酯17.57g混合，来调制用于形成抗蚀剂下层膜的组合物。
<实施例4>
通过将上述合成例5中所获得的聚合物溶液2.50g、四甲氧基甲基甘脲(产品名：POWDERLINK[注册商标]1174，日本サイテックインダストリーズ(株)生产)0.10g、5-磺基水杨酸0.01g、丙二醇单甲醚33.78g和丙二醇单甲醚乙酸酯15.37g混合，来调制用于形成抗蚀剂下层膜的组合物。
<实施例5>
通过将上述合成例6中所获得的聚合物溶液2.50g、四甲氧基甲基甘脲(产品名：POWDERLINK[注册商标]1174，日本サイテックインダストリーズ(株)生产)0.10g、5-磺基水杨酸0.01g、丙二醇单甲醚33.11g和丙二醇单甲醚乙酸酯15.09g混合，来调制用于形成抗蚀剂下层膜的组合物。
<实施例6>
通过将上述合成例7中所获得的聚合物溶液2.50g、四甲氧基甲基甘脲(产品名：POWDERLINK[注册商标]1174，日本サイテックインダストリーズ(株)生产)0.10g、5-磺基水杨酸0.01g、丙二醇单甲醚34.27g和丙二醇单甲醚乙酸酯15.58g混合，来调制用于形成抗蚀剂下层膜的组合物。
<实施例7>
通过将上述合成例8中所获得的聚合物溶液2.50g、四甲氧基甲基甘脲(产品名：POWDERLINK[注册商标]1174，日本サイテックインダストリーズ(株)生产)0.10g、5-磺基水杨酸0.01g、丙二醇单甲醚34.67g和丙二醇单甲醚乙酸酯15.75g混合，来调制用于形成抗蚀剂下层膜的组合物。
<实施例8>
通过将上述合成例10中所获得的聚合物溶液2.50g、四甲氧基甲基甘脲(产品名：POWDERLINK[注册商标]1174，日本サイテックインダストリーズ(株)生产)0.10g、5-磺基水杨酸0.01g、丙二醇单甲醚43.89g和丙二醇单乙醚5.11g混合，来调制用于形成抗蚀剂下层膜的组合物。
<比较例1>
通过将上述合成例1中所获得的聚合物溶液2.50g、四甲氧基甲基甘脲(产品名：POWDERLINK[注册商标]1174，日本サイテックインダストリーズ(株)生产)0.11g、5-磺基水杨酸0.01g、丙二醇单甲醚46.21g和丙二醇单乙醚5.36g混合，来调制用于形成抗蚀剂下层膜的组合物。
<实施例9>
通过将上述合成例12中所获得的聚合物溶液2.50g、四甲氧基甲基甘脲(产品名：POWDERLINK[注册商标]1174，日本サイテックインダストリーズ(株)生产)0.11g、5-磺基水杨酸0.01g、丙二醇单甲醚36.39g和丙二醇单甲醚乙酸酯16.48g混合，来调制用于形成抗蚀剂下层膜的组合物。
<实施例10>
通过将上述合成例13中所获得的聚合物溶液2.50g、四甲氧基甲基甘脲(产品名：POWDERLINK[注册商标]1174，日本サイテックインダストリーズ(株)生产)0.11g、5-磺基水杨酸0.01g、丙二醇单甲醚37.13g和丙二醇单甲醚乙酸酯16.79g混合，来调制用于形成抗蚀剂下层膜的组合物。
<比较例2>
通过将上述合成例11中所获得的聚合物溶液2.00g、四甲氧基甲基甘脲(产品名：POWDERLINK[注册商标]1174，日本サイテックインダストリーズ(株)生产)0.10g、5-磺基水杨酸0.01g、丙二醇单甲醚32.72g和丙二醇单甲醚乙酸酯14.72g混合，来调制用于形成抗蚀剂下层膜的组合物。
<实施例11>
通过将上述合成例15中所获得的聚合物溶液2.50g、四甲氧基甲基甘脲(产品名：POWDERLINK[注册商标]1174，日本サイテックインダストリーズ(株)生产)0.10g、5-磺基水杨酸0.01g、丙二醇单甲醚32.44g和丙二醇单甲醚乙酸酯14.81g混合，来调制用于形成抗蚀剂下层膜的组合物。
<实施例12>
通过将上述合成例16中所获得的聚合物溶液2.50g、四甲氧基甲基甘脲(产品名：POWDERLINK[注册商标]1174，日本サイテックインダストリーズ(株)生产)0.10g、5-磺基水杨酸0.01g、丙二醇单甲醚33.04g和丙二醇单甲醚乙酸酯15.06g混合，来调制用于形成抗蚀剂下层膜的组合物。
<比较例3>
通过将上述合成例14中所获得的聚合物溶液2.50g、四甲氧基甲基甘脲(产品名：POWDERLINK[注册商标]1174，日本サイテックインダストリーズ(株)生产)0.11g、5-磺基水杨酸0.01g、丙二醇单甲醚35.70g和丙二醇单甲醚乙酸酯16.19g混合，来调制用于形成抗蚀剂下层膜的组合物。
<实施例13>
通过将上述合成例18中所获得的聚合物溶液2.00g、四甲氧基甲基甘脲(产品名：POWDERLINK[注册商标]1174，日本サイテックインダストリーズ(株)生产)0.11g、5-磺基水杨酸0.01g、丙二醇单甲醚37.85g和丙二醇单甲醚乙酸酯16.89g混合，来调制用于形成抗蚀剂下层膜的组合物。
<实施例14>
通过将上述合成例19中所获得的聚合物溶液2.00g、四甲氧基甲基甘脲(产品名：POWDERLINK[注册商标]1174，日本サイテックインダストリーズ(株)生产)0.11g、5-磺基水杨酸0.01g、丙二醇单甲醚36.42g和丙二醇单甲醚乙酸酯16.28g混合，来调制用于形成抗蚀剂下层膜的组合物。
<比较例4>
通过将上述合成例17中所获得的聚合物溶液2.00g、四甲氧基甲基甘脲(产品名：POWDERLINK[注册商标]1174，日本サイテックインダストリーズ(株)生产)0.12g、5-磺基水杨酸0.01g、丙二醇单甲醚40.34g和丙二醇单甲醚乙酸酯17.94g混合，来调制用于形成抗蚀剂下层膜的组合物。
(抗蚀剂图案的形成和评价)
在蒸镀了含有氮的氧化硅膜(SiON)(膜厚31.5nm)的硅晶片上以使膜厚成为10nm的方式旋涂本说明书实施例1～实施例14和比较例1～比较例4中所调制的各用于形成抗蚀剂下层膜的组合物，通过在205℃下加热60秒，形成抗蚀剂下层膜。在该抗蚀剂下层膜上旋涂ArF准分子激光用正型抗蚀剂溶液(JSR(株)生产，产品名：AR2772JN)，在110℃下进行90秒加热，使用ArF准分子激光用曝光装置((株)ニコン生产，NSR-S307E)，在规定的条件下进行曝光。露光后，在110℃下进行90秒加热(PEB)，在冷却板上冷却至室温，进行显影和冲洗处理，从而形成抗蚀剂图案。
使目标线宽为80nm线和间隔(线80nm、间隔100nm)，为了对最佳聚焦时的曝光量变化与抗蚀剂图案倒塌之间的关系进行研究，通过测长SEM来确认抗蚀剂图案不发生倒塌的最高曝光量(极限曝光量)和此时的抗蚀剂图案尺寸(图案倒塌极限尺寸)。由此可以确认，通过使用本发明所涉及的用于形成抗蚀剂下层膜的组合物，是否能够防止高曝光量区域中抗蚀剂图案的倒塌从而形成微细的抗蚀剂图案。另外，通过截面SEM确认作为目标线宽的80nm线和间隔时的抗蚀剂图案的截面形状。由此，通过使用本发明所涉及的用于形成抗蚀剂下层膜的组合物可以判断成为抗蚀剂图案倒塌的原因的抗蚀剂形状。
所获得的抗蚀剂图案的极限曝光量和图案倒塌极限尺寸、抗蚀剂图案的截面形状的结果在下述表1～表4中示出。可以认为，对于该极限曝光量，其值越大越优选，对于图案倒塌极限尺寸，其值越小越优选，抗蚀剂图案的倒塌越难以发生，抗蚀剂下层膜与抗蚀剂图案之间显示越高的附着性。
表1
表1
表2
表2
表3
表3
表4
表4
从表1可以看出，由于在使用实施例1～实施例8的用于形成抗蚀剂下层膜的组合物形成抗蚀剂下层膜的情况下，与使用比较例1的用于形成抗蚀剂下层膜的组合物形成抗蚀剂下层膜的情况相比，极限曝光量高，并且图案倒塌极限尺寸小，所以在形成微细的抗蚀剂图案时能够防止抗蚀剂图案的倒塌。另外，在使用实施例1～实施例8的用于形成抗蚀剂下层膜的组合物形成抗蚀剂下层膜的情况下，所获得的抗蚀剂图案的截面形状为锥形形状(梯形形状)。另一方面，在使用比较例1的用于形成抗蚀剂下层膜的组合物形成抗蚀剂下层膜的情况下，为底切形状。抗蚀剂图案与抗蚀剂下层膜之间的接触面积增大的锥形形状能够防止抗蚀剂图案的倒塌。同样地，如表2～表4所示，如果分别对实施例9和实施例10与比较例2、实施例11和实施例12与比较例3、实施例13和实施例14与比较例4进行比较，通过使用任一实施例的用于形成抗蚀剂下层膜的组合物形成抗蚀剂下层膜都显示，与使用比较例的用于形成抗蚀剂下层膜的组合物形成的抗蚀剂下层膜相比，极限曝光量高、并且图案倒塌极限尺寸小。即，确认实施例1～实施例14的用于形成抗蚀剂下层膜的组合物显示对防止抗蚀剂图案倒塌而言有用的效果。
以上，虽然对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明的技术范围并不限定于上述实施方式所记载的范围。可以对上述实施方式进行各种变更或改良。

Claims (8)

1.一种用于形成光刻用抗蚀剂下层膜的组合物，其含有聚合物和有机溶剂，所述聚合物在末端具有下述式(1a)、式(1b)或式(2)所表示的结构，
式中，R1表示氢原子或甲基，R2和R3分别独立地表示氢原子、碳原子数1～6的直链状或支链状的烃基、脂环式烃基、苯基、苯甲基、苯甲基氧基、苯甲基硫基、咪唑基或吲哚基，所述烃基、所述脂环式烃基、所述苯基、所述苯甲基、所述苯甲基氧基、所述苯甲基硫基、所述咪唑基、所述吲哚基可以具有至少1个羟基或甲基硫基作为取代基，R4表示氢原子或羟基，Q1表示亚芳基，v表示0或1，y表示1～4的整数，w表示1～4的整数，x1表示0或1，x2表示1～5的整数。
2.根据权利要求1所述的用于形成光刻用抗蚀剂下层膜的组合物，所述式(1b)所表示的结构用下述式(3)表示，
式中，R1表示所述式(1b)中定义的意思，各R5独立地表示氢原子、碳原子数1～6的直链状或支链状的烃基、碳原子数1～4的烷氧基、碳原子数1～4的烷基硫基、卤素原子、氰基或硝基，v和w表示所述式(1b)中定义的意思，z表示(5-w)的整数。
3.根据权利要求1或2所述的用于形成光刻用抗蚀剂下层膜的组合物，所述聚合物在主链中还具有下述式(4)所表示的至少1种结构单元，
式中，A1、A2、A3、A4、A5和A6分别独立地表示氢原子、甲基或乙基，Q2表示二价有机基团，m1和m2分别独立地表示0或1。
4.根据权利要求3所述的用于形成光刻用抗蚀剂下层膜的组合物，在所述式(4)中，Q2表示下述式(5)所表示的二价有机基团，
式中，Q3表示具有至少1个碳原子数1～10的亚烷基、碳原子数2～6的亚烯基、碳原子数3～10的脂环式烃环或碳原子数6～14的芳香族烃环的二价有机基团，所述二价有机基团可以被选自碳原子数1～6的烷基、卤素原子、羟基、碳原子数1～6的烷氧基、碳原子数2～6的烷氧基羰基、硝基、氰基和碳原子数1～6的烷基硫基中的至少1个取代，在所述二价有机基团具有2个亚烷基、脂环式烃环或芳香族烃环的情况下，该2个亚烷基、2个脂环式烃环或2个芳香族烃环可以经由选自磺酰基、二硫醚基、硫醚基、羰基、-C(＝O)O-基、-O-基、-C(CH3)2-基和-C(CF3)2-基中的连接基而彼此结合，n1和n2分别独立地表示0或1。
5.根据权利要求3所述的用于形成光刻用抗蚀剂下层膜的组合物，在所述式(4)中，Q2表示下述式(6)所表示的二价有机基团，
式中，X表示下述式(7)或式(8)所表示的二价基团，
式中，R6和R7分别独立地表示氢原子、碳原子数1～6的烷基、碳原子数3～6的烯基、苯甲基或苯基，所述苯基可以被选自碳原子数1～6的烷基、卤素原子、碳原子数1～6的烷氧基、硝基、氰基和碳原子数1～6的烷基硫基中的至少1个取代，或者R6和R7可以彼此结合而同与该R6和R7结合的碳原子一起形成碳原子数3～6的环。
6.根据权利要求3所述的用于形成光刻用抗蚀剂下层膜的组合物，在所述式(4)中，Q2表示下述式(9)所表示的二价有机基团，
式中，R8表示碳原子数1～6的烷基、碳原子数3～6的烯基、苯甲基或苯基，所述苯基可以被选自碳原子数1～6的烷基、卤素原子、碳原子数1～6的烷氧基、硝基、氰基和碳原子数1～6的烷基硫基中的至少1个取代。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的用于形成光刻用抗蚀剂下层膜的组合物，其还含有交联剂和交联催化剂。
8.一种制作半导体元件的方法，在具有加工对象膜的基板上涂布权利要求1～7中任一项所述的用于形成抗蚀剂下层膜的组合物并烘烤，从而形成抗蚀剂下层膜，在所述抗蚀剂下层膜上被覆抗蚀剂，对被覆了所述抗蚀剂的基板照射KrF准分子激光、ArF准分子激光、极紫外线或电子射线，然后进行显影，从而形成抗蚀剂图案，以所述抗蚀剂图案作为掩模，通过干法蚀刻将所述加工对象膜图案化。
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