TWI453544B

TWI453544B - 光阻下層膜形成組成物

Info

Publication number: TWI453544B
Application number: TW098124182A
Authority: TW
Inventors: Yousuke Konno; Shinya Minegishi; Mitsuo Satou
Original assignee: Jsr Corp
Priority date: 2008-07-18
Filing date: 2009-07-17
Publication date: 2014-09-21
Also published as: JP2010026221A; KR101668113B1; TW201009503A; JP5040839B2; KR20100009506A

Description

光阻下層膜形成組成物

本發明係關於下層膜形成組成物。更詳而言之，係關於除了埋入性優異、昇華物量少之外，耐蝕刻性優異、折射係數及衰退係數之數值良好的形成下層膜之下層膜形成組成物。

半導體裝置的製造製程係大多包含在矽晶圓上堆積作為被加工膜之複數個物質，且分別在該被加工膜上形成所望的圖案(圖案化)之步驟。具體而言，該圖案化係首先將光阻(感光性物質)堆積於被加工膜上以形成光阻膜，並對該光阻膜的規定領域進行曝光。接著，利用顯像處理去除光阻膜的曝光部或未曝光部以形成光阻圖案。隨後，以該光阻圖案作為蝕刻遮罩來乾式蝕刻被加工膜。

在該製程中，使用ArF準分子雷射等的紫外光作為對於光阻膜施加曝光用的曝光光源。現在，對於大規模積體電路(LSI)微細化的要求係日益增高，且為必要的解析度變為為曝光光線的波長以下。像這樣使解析度為曝光光線的波長以下，則曝光量容差、聚焦容差等的曝光製程容差變得不足。為了補償該曝光製程容差的不足，薄化光阻膜的膜厚而提昇解像性雖然有效，但是另一方面確保對於被加工膜的蝕刻為必要的光阻膜厚係變得困難。

有鑑於此，對於在被加工膜上形成光阻下層膜(以下，僅記載為「下層膜」)，並在暫時將光阻圖案轉印至下層膜以形成下層膜圖案之後，使用該下層膜圖案作為蝕刻遮罩轉印至被加工膜之製程(亦稱為多層製程)的檢討係正為盛行。在該製程中，較佳係下層膜由具有耐蝕刻性之材料所構成者。例如，作為形成該下層膜之材料，已提案含有具有吸收蝕刻中的能量、有耐蝕刻性之苊烯骨架的聚合物之組成物等(例如，參照專利文獻1~5)。

可是，一形成0.13μm以下的微細度之LSI圖案線(pattern rule)，則配線延遲給予LSI高速化的影響變多了，依照現狀的LSI製程技術係難以使LSI的高性能化有進展。因此，目前為了縮小配線延遲而使用的材料(配線材)之一已知為Cu。而且，為了將配線材從Al變成Cu而導入之技術係有雙重鑲嵌(Dual damascene)製程(例如，參照專利文獻6)。在該雙重鑲嵌製程，相較於以往的配線材Al之基板，變成可在微細且縱橫比(凹凸)大的基板上形成下層膜。

在此，專利文獻1~4中所記載之下層膜形成組成物雖然具有苊烯骨架特有的良好耐蝕刻性與抗反射機能，但是不能充分地埋入微細且縱橫比大的基板。

為此，埋入縱橫比大的基板上之方法、亦即提昇埋入性之方法，有使下層膜形成組成物中的聚合物(具有苊烯骨架之聚合物)分子量成為2000以下之報告(參照專利文獻5)。又，在專利文獻7，有下層膜形成組成物中的聚合物的分子量為3000以下之報告。

專利文獻1　特開2000-143937號公報

專利文獻2　特開2001-40293號公報

專利文獻3　特開2004-168748號公報

專利文獻4　特開2005-250434號公報

專利文獻5　特開2005-15532號公報

專利文獻6　美國專利第6057239號說明書

專利文獻7　特開2000-294504號公報

然而，一使得下層膜形成組成物中的聚合物、特別是具有苊烯骨架之聚合物的分子量變小，則在利用該下層膜形成組成物形成下層膜之際，聚合物中的低分子成分、其分解物係為昇華。如此一昇華低分子成分或其分解物(亦即，產生昇華物)，形成下層膜用的裝置就會有受到污染的問題。

如此一來，以提昇下層膜形成組成物的埋入性為目的來降低聚合物的分子量時，就會產生所謂昇華物量增加的問題。因此，開發除了對於縱橫比大的基板之埋入性優異之外，能降低於形成下層膜之際所產生的昇華物的量之下層膜形成組成物係受到殷切期盼。

本發明係有助於解決上述的以往技術之課題者，可提供一種能形成除了埋入性優異、昇華物量少之外，耐蝕刻性優異、折射係數及衰退係數之數值良好的下層膜之下層膜形成組成物。

依照本發明，能提供以下的下層膜形成組成物。

[1]一種下層膜形成組成物，其係含有

(A)具有下述通式(1)所表示之構造單元、下述通式(2)所表示之構造單元、下述通式(3)所表示之構造單元、及下述通式(4)所表示之構造單元的聚合物，

(B)具有丁基醚基之交聯劑，與

(C)溶劑。

(但是，前述通式(1)中，R¹ 表示氫原子、碳數1~6的亦可取代之烷基、羥基、碳數1~6的烷氧基、羧基、碳數1~6的烷氧基羰基、碳數1~6的烷氧基羰氧基、羥甲基、或碳數1~6的烷氧基羥甲基，R² 及R³ 係各自表示氫原子、或碳數1~6的亦可取代之烷基)

(但是，前述通式(2)中，R⁴ 表示氫原子或甲基，R⁵ 表示碳數1~4的伸烷基)

(但是，前述通式(3)中，R⁶ 表示氫原子、碳數1~6的亦可取代之烷基、羥基、碳數1~6的烷氧基、羧基、碳數1~6的烷氧基羰基、碳數1~6的烷氧基羰氧基、羥甲基、或碳數1~6的烷氧基羥甲基，R⁷ 表示氫原子或碳數1~6的亦可取代之烷基，n表示1~3的整數)

(但是，前述通式(4)中，R⁸ 、R⁹ 及R¹⁰ 係各自獨立地表示氫原子、碳數1~6的亦可取代之烷基)。

[2]如前述[1]中記載的下層膜形成組成物，其中前述(A)聚合物的聚苯乙烯換算之重量平均分子量(Mw)為500~10000。

[3]如前述[1]或[2]中記載的下層膜形成組成物，其中前述(B)交聯劑為下述通式(5)或(6)所表示之化合物。

(但是，前述通式(5)中，R¹¹ 係各自獨立地表示氫原子、甲基、正丁基、或異丁基；但是，4個的R¹¹ 之中的2個以上為正丁基或異丁基)

(但是，前述通式(6)中，R¹² 係各自獨立地表示氫原子、甲基、正丁基、或異丁基；但是，6個的R¹² 之中的2個以上為正丁基或異丁基)。

[4]如前述[1]~[3]項中任一項之下層膜形成組成物，其中前述(A)聚合物中所含有的以前述通式(1)所表示之構造單元的比例，係相對於前述(A)聚合物的全構造單元100莫耳%為5~80莫耳%；前述(A)聚合物中所含有的以前述通式(2)所表示之構造單元的比例，係相對於前述(A)聚合物的全構造單元100莫耳%為5~80莫耳%；前述(A)聚合物中所含有的以前述通式(3)所表示之構造單元的比例，係相對於前述(A)聚合物的全構造單元100莫耳%為0.1~50莫耳%。

[5]如前述[1]~[4]項中任一項之下層膜形成組成物，其中更含有(D)酸發生劑。

本發明的下層膜形成組成物係表示出能形成除了埋入性優異、昇華物量少以外，耐蝕刻性優異、折射係數及衰退係數之數值良好的下層膜之效果。

實施發明之最佳形態

以下，就實施本發明用的最佳形態加以說明，惟本發明不必受限於以下的實施形態。亦即，在不脫離本發明宗旨之範圍內，基於該業者的通常知識，包含對於以下的實施形態做適宜的變更、改良等，亦可理解為屬於本發明之範圍內者。

[1]下層膜形成組成物：

本發明的下層膜形成組成物的一實施形態係含有(A)具有下述通式(1)所表示之構造單元、下述通式(2)所表示之構造單元、下述通式(3)所表示之構造單元、及下述通式(4)所表示之構造單元的聚合物，(B)具有丁基醚基之交聯劑，與(C)溶劑。該下層膜形成組成物係可形成除了埋入性優異、昇華物量少以外，耐蝕刻性優異、折射係數及衰退係數之數值良好的下層膜。

(但是，前述通式(4)中，R⁸ 、R⁹ 及R¹⁰ 係各自獨立地表示氫原子、碳數1~6的亦可取代之烷基)

[1-1](A)聚合物：

含有本實施形態之下層膜形成組成物的(A)聚合物係具有通式(1)所表示之構造單元(以下，有記載為「構造單元(1)」之情形)、通式(2)所表示之構造單元(以下，有記載為「構造單元(2)」之情形)、通式(3)所表示之構造單元(以下，有記載為「構造單元(3)」之情形)、及通式(4)所表示之構造單元(以下，有記載為「構造單元(4)」之情形)。藉由具有該聚合物，由於含有很多脂肪族的主鏈、構造單元中的脂肪族、末端的酯基能提昇樹脂全體的柔軟性，所以具有所謂特別對於直徑小的通孔、溝渠之埋入變得良好之優點。

[1-1-1]通式(1)所表示之構造單元：

由於(A)聚合物含有通式(1)所表示之構造單元，所以本實施形態之下層膜形成組成物能夠形成耐蝕刻性優異之下層膜。

通式(1)中，R¹ 為碳數1~6的烷氧基，可舉例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、1-甲基丙氧基、2-甲基丙氧基、第三丁氧基、正戊氧基、正己氧基等。

碳數1~6的烷氧基羰基係可舉例如甲氧基羰基、乙氧基羰基、正丙氧基羰基、異丙氧基羰基、正丁氧基羰基、1-甲基丙氧基羰基、2-甲基丙氧基羰基、第三丁氧基羰基、正戊氧基羰基、正己氧基羰基等。

碳數1~6的烷氧基羰氧基係可舉例如甲氧基羰氧基、乙氧基羰氧基、正丙氧基羰氧基、異丙氧基羰氧基、正丁氧基羰氧基、1-甲基丙氧基羰氧基、2-甲基丙氧基羰氧基、第三丁氧基羰氧基、正戊氧基羰氧基、正己氧基羰氧基等。

碳數1~6的烷氧基羥甲基係可舉例如甲氧基羥甲基、乙氧基羥甲基、正丙氧基羥甲基、異丙氧基羥甲基、正丁氧基羥甲基、1-甲基丙氧基羥甲基、2-甲基丙氧基羥甲基、第三丁氧基羥甲基、正戊氧基羥甲基、正己氧基羥甲基等。

通式(1)中，R² 及R³ 為碳數1~6的亦可取代之烷基係可舉例如甲基、丁基、己基等。此等之中，尤以甲基為佳。

提供該通式(1)所表示之構造單元的單體，係可舉例如苊烯、3-羥基甲基苊烯、4-羥基甲基苊烯、5-羥基甲基苊烯、1-甲基-3-羥基甲基苊烯、1-甲基-4-羥基甲基苊烯、1-甲基-5-羥基甲基苊烯、1-甲基-6-羥基甲基苊烯、1-甲基-7-羥基甲基苊烯、1-甲基-8-羥基甲基苊烯、1,2-二甲基-3-羥基甲基苊烯、1、2-二甲基-4-羥基甲基苊烯、1、2-二甲基-5-羥基甲基苊烯、1-苯基-3-羥基甲基苊烯苊烯、1-苯基-4-羥基甲基苊烯苊烯、1-苯基-5-羥基甲基苊烯苊烯、1-苯基-6-羥基甲基苊烯苊烯、1-苯基-7-羥基甲基苊烯、1-苯基-8-羥基甲基苊烯苊烯、1、2-二苯基-3-羥基甲基苊烯、1、2-二苯基-4-羥基甲基苊烯、1、2-二苯基-5-羥基甲基苊烯等的羥基甲基苊烯類；3-甲氧基甲基苊烯、4-甲氧基甲基苊烯、5-甲氧基甲基苊烯、1-甲基-3-甲氧基甲基苊烯、1-甲基-4-甲氧基甲基苊烯、1-甲基-5-甲氧基甲基苊烯、1-甲基-6-甲氧基甲基苊烯、1-甲基-7-甲氧基甲基苊烯、1-甲基-8-甲氧基甲基苊烯、1、2-二甲基-3-甲氧基甲基苊烯、1、2-二甲基-4-甲氧基甲基苊烯、1、2-二甲基-5-甲氧基甲基苊烯、1-苯基-3-甲氧基甲基苊烯、1-苯基-4-甲氧基甲基苊烯、1-苯基-5-甲氧基甲基苊烯、1-苯基-6-甲氧基甲基苊烯、1-苯基-7-甲氧基甲基苊烯、1-苯基-8-甲氧基甲基苊烯、1、2-二苯基-3-甲氧基甲基苊烯、1、2-二苯基-4-甲氧基甲基苊烯、1、2-二苯基-5-甲氧基甲基苊烯等的甲氧基甲基苊烯類；3-苯氧基甲基苊烯、4-苯氧基甲基苊烯、5-苯氧基甲基苊烯、3-乙烯氧基甲基苊烯、4-乙烯氧基甲基苊烯、5-乙烯氧基甲基苊烯、3-乙醯氧基甲基苊烯、4-乙醯氧基甲基苊烯、5-乙醯氧基甲基苊烯等。此外，此等之單體係可單獨1種使用、亦可組合2種以上來使用。

此等之中，尤以苊烯、3-羥基甲基苊烯、4-羥基甲基苊烯、5-羥基甲基苊烯、3-甲氧基甲基苊烯、4-甲氧基甲基苊烯、5-甲氧基甲基苊烯為佳。

(A)聚合物中所含有的通式(1)所表示之構造單元的比例，係相對於(A)聚合物的全構造單元100莫耳%為5~80莫耳%為佳，30~80莫耳%為更佳，50~70莫耳%為特佳。上述比例低於5莫耳%時，則由於耐蝕刻性降低，會有不能在蝕刻時圖案轉印之虞。另一方面，超過80莫耳%，則由於抗反射機能降低，會有不能充分地得到微影法技術的圖案形成能力之虞。

[1-1-2]通式(2)所表示之構造單元：

由於(A)聚合物含有通式(2)所表示之構造單元，所以成為聚合物(A)的玻璃轉移溫度降低、能賦予柔軟性、對縱橫比大的基板之埋入性為良好的組成物。並且，利用加熱或曝光能得到在分子鏈間發生交聯反應之特性，變得能夠控制聚合物(A)的交聯度(硬化度)，且能夠防止混雜(intermixing)。

通式(2)中，R⁵ 為碳數2~4的伸烷基係可舉例如伸乙基、伸丙基、異伸丙基、伸丁基、異伸丁基等。

提供該通式(2)所表示之構造單元的單體係可舉例如2-丙烯酸羥基乙酯、2-甲基丙烯酸羥基乙酯、2-丙烯酸羥基丙酯、2-丙烯酸羥基丁酯。此外，此等之單體係可單獨1種使用、亦可組合2種以上來使用。

(A)聚合物中所含有的通式(2)所表示之構造單元的比例，係相對於(A)聚合物的全構造單元100莫耳%為5~80莫耳%為佳，5~60莫耳%為更佳，5~50莫耳%為特佳。由於上述比例低於5莫耳%，就難以充分地形成交聯構造，所以會有在中間層製膜時與中間層發生混雜，且蝕刻選擇性降低之虞。另一方面，由於超過80莫耳%就耐蝕刻性會降低，所以會有不能因蝕刻而圖案轉印之虞。

[1-1-3]通式(3)所表示之構造單元：

由於(A)聚合物含有通式(3)所表示之構造單元，所以可以控制所形成之下層膜的反射率。具體而言，增大構造單元(3)的含有比例，則可增大在ArF波長的消光係數(k值)。

通式(3)中，R⁶ 係可例示與通式(1)中的R¹ 相同者。

通式(3)中，R⁷ 為碳數1~6的亦可取代之烷基係可例示與通式(1)中的R² 或R³ 為碳數1~6的亦可取代之烷基相同者。

供給該通式(3)所表示之構造單元的單體係可舉例如苯乙烯、羥基苯乙烯、第三丁氧基苯乙烯、第三丁氧基羰氧基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、2-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-甲氧基苯乙烯、4-羥基甲基苯乙烯、3-羥基甲基苯乙烯、4-乙基苯乙烯、4-乙氧基苯乙烯、3,4-二甲基苯乙烯、3,4-二乙基苯乙烯、2-氯基苯乙烯、3-氯基苯乙烯、4-氯基-3-甲基苯乙烯、4-第三丁基苯乙烯、2,4-二氯基苯乙烯、2,6-二氯基苯乙烯等。此外，此等之單體係可單獨1種使用、亦可組合2種以上來使用。

此等之中，尤以苯乙烯、4-羥基甲基苯乙烯、3-羥基甲基苯乙烯、第三丁氧基苯乙烯、第三丁氧基羰氧基苯乙烯為佳。

(A)聚合物中所含有的通式(3)所表示之構造單元的比例，係相對於(A)聚合物的全構造單元100莫耳%為0.1~50莫耳%為佳，1~30莫耳%為更佳，3~20莫耳%為特佳。由於上述比例低於0.1莫耳%就會降低抗反射機能，所以會有不能充分地得到微影法技術的圖案形成能力之虞。又，由於在超過50莫耳%之情形中亦會降低抗反射機能，所以也會有不能充分地得到微影法技術的圖案形成能力之虞。

[1-1-4]通式(4)所表示之構造單元：

由於(A)聚合物含有通式(4)所表示之構造單元、亦即由於構造單元(4)係位置於(A)聚合物的末端，所以除了給予樹脂((A)聚合物)柔軟性之外，由於難以分解(A)聚合物，所以能夠得到埋入性變得良好且同時低昇華性之下層膜形成組成物。

通式(4)中，R⁸ 、R⁹ 及¹⁰ 為碳數1~6的亦可取代之烷基，係可例示與通式(1)中的R² 或R³ 為碳數1~6的亦可取代之烷基相同者。

該通式(4)所表示之構造單元係來自於在製造聚合物(A)時所使用的自由基聚合引發劑之構造單元。該自由基聚合引發劑的市售品係可以全部商品名來舉例如：「V-601」、「VE-057」、「V-501」、「VA-057」(以上，和光純藥公司製)等。此等之中，由於能以酯基來保護，且從樹脂((A)聚合物)的末端為柔軟的骨架之觀點來看，較佳為「V-601」。

(A)聚合物中所含有的通式(4)所表示之構造單元的比例，係相對於(A)聚合物的全構造單元100莫耳%為0.01~50莫耳%為佳，0.1~30莫耳%為更佳，1~20莫耳%為特佳。由於上述比例低於0.01莫耳%就會降低了樹脂的柔軟性，所以有降低埋入性之虞。另一方面，由於超過50莫耳%就會降低耐蝕刻性，所以有降低圖案轉印能力之虞。

[1-1-5]其他的構造單元：

(A)聚合物係除了上述之構造單元(1)、構造單元(2)、構造單元(3)、及構造單元(4)以外，亦可含有其他的構造單元。提供其他構造單元之單體係可舉例如甲基丙烯酸縮水甘油酯、乙烯基蒽、乙烯基咔唑、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、己酸乙烯酯、(甲基)丙烯腈、α-氯基丙烯腈、偏二氰乙烯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸乙烯酯、二甲基‧乙烯基‧(甲基)丙烯醯氧基甲基矽烷、氯基乙基乙烯基醚、氯基乙酸乙烯酯、氯基乙酸烯丙酯、(甲基)丙烯醯胺、丁烯酸醯胺等。此等之中，尤以甲基丙烯酸縮水甘油酯為佳。

(A)聚合物中所含有的其他構造單元之比例，係相對於(A)聚合物的全構造單元100莫耳%為1~50莫耳%為佳。

(A)聚合物係以其聚苯乙烯換算的重量平均分子量(Mw)為500~10000為佳，1500~5000為更佳。上述重量平均分子量(Mw)一低於500，則會在形成下層膜之際增大來自下層膜之昇華物量，而有污染了成膜裝置之虞。另一方面，一超過10000，就會有使對於縱橫比大的基板之埋入性變得惡化之虞。在此，在本說明書中「聚苯乙烯換算的重量平均分子量(Mw)」，係依照凝膠滲透層析法所測定之聚苯乙烯換算的重量平均分子量之值。

又，重量平均分子量(Mw)為1500~5000之情形中，能夠得到可以充分抑制在下層膜形成時來自下層膜之昇華物量，且同時即使對於縱橫比大的基板亦可以良好埋入的下層膜形成組成物。

為了製造(A)聚合物，例如，首先將由提供構造單元(1)之單體、提供構造單元(2)之單體、提供構造單元(3)之單體、及提供其他的構造單元之單體所構成之單體成分，溶解於可溶解該單體成分之溶媒(例如，甲基乙基酮、甲基異丁基酮等)中溶解，以得到溶解液。接著，於該溶解液中，加入提供構造單元(4)之單體(亦即，自由基聚合引發劑)。接著，使其昇溫至規定的溫度(例如，50~90℃)進行聚合4~8小時，以得到聚合反應液。隨後，藉由正庚烷與甲醇等的有機溶媒使聚合反應液再沈澱可得到(A)聚合物。

此外，自由基聚合引發劑的使用量係可依照具有所望的重量平均分子量之(A)聚合物來適宜選擇，惟在得到重量平均分子量為500~10000的(A)聚合物之情形中，相對於聚合中所使用之總單體的量(提供構造單元(1)之單體、提供構造單元(2)之單體、提供構造單元(3)之單體、提供構造單元(4)之單體、及提供其他的構造單元之單體的總量)100質量份，以0.5~30質量份為佳，1~20質量份為更佳，3~15質量份為特佳。

本實施形態的下層膜形成組成物中所含有的(A)聚合物之含有比例係可依照所形成之下層膜的膜厚來適宜選擇，相對於下層膜形成組成物的固形成分含量，以5~30質量%為佳，8~15質量%為更佳。該(A)聚合物的含有比例一低於5質量%，就有得不到具有充分膜厚之下層膜之虞。另一方面，一超過30質量%，就有下層膜形成組成物的黏度變得過高，且對基板的埋入性惡化之虞。

此外，本實施形態的下層膜形成組成物中所含有的(A)聚合物係可僅含有1種、亦可含有2種以上。

[1-2](B)交聯劑：

本實施形態的下層膜形成組成物中所含有之(B)交聯劑係具有丁基醚基。該(B)交聯劑一般係具有防止光暈作用的成分。經由含有(B)交聯劑，由於可提昇下層膜的膜密度，所以會有所謂的不易與中間層發生混雜，且可提昇耐蝕刻性之優點。

(B)交聯劑係沒有特別地限制，較佳為下述通式(5)或(6)所表示之化合物。為該通式(5)或(6)所表示之化合物時，由於可降低揮發性，所以有所謂難以昇華之優點。

(但是，前述通式(6)中，R¹² 係各自獨立地表示氫原子、甲基、正丁基、或異丁基；但是，6個的R¹² 之中的2個以上為正丁基或異丁基)

通式(5)所表示之化合物係由於藉由使4個的R¹¹ 之中的2個以上為正丁基或異丁基，可更抑制(B)交聯劑的昇華性，且藉由來自於下層膜形成組成物之昇華物，可抑制塗布裝置受到污染。此外，由於正丁基的數目越多，越能抑制(B)交聯劑的昇華，所以較佳係4個的R¹¹ 全部為正丁基。

通式(6)所表示之化合物係由於藉由使6個的R¹² 之中的2個以上為正丁基或異丁基，可更抑制(B)交聯劑的昇華性，且藉由來自於下層膜形成組成物之昇華物，可抑制塗布裝置受到污染。此外，由於正丁基的數目越多，越能抑制(B)交聯劑的昇華，所以較佳係6個的R¹² 全部為正丁基。

(B)交聯劑的配合量係相對於(A)聚合物100質量份，以1~50質量份為佳，5~30質量份為更佳。上述配合量一低於1質量份，就有交聯性能劣化、於下層膜產生光暈之虞。另一方面，一超過50質量份，則由於未反應的(B)交聯劑(亦即，未與(A)聚合物反應者)係大多殘留於下層膜中，所以會有下層膜的耐蝕刻性劣化之虞。

本實施形態的下層膜形成組成物中，除了(B)交聯劑以外，亦可含有其他的交聯劑成分。其他的交聯劑成分係可舉例如多核酚類與硬化劑等。

多核酚類係可舉例如4,4’-聯苯基二醇、4,4’-亞甲基雙酚、4,4’-亞乙基雙酚、雙酚A等的2核酚類；4,4’,4”-次甲基三酚、4,4’-[1-{4-(1-[4-羥基苯基]-1-甲基乙基)苯基}亞乙基]雙酚等的3核酚類；酚醛清漆等的多酚類等。

硬化劑係可舉例如2,3-二異氰酸甲苯酯、2,4-二異氰酸甲苯酯、3,4-二異氰酸甲苯酯、3,5-二異氰酸甲苯酯、4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、1,4-環己基二異氰酸酯等的二異氰酸酯類等。

硬化劑的市售品係可舉例如以下全部的商品名：EPICOAT 812、同815、同826、同828、同834、同836、同871、同1001、同1004、同1007、同1009、同1031(以上，油化殼牌環氧公司製)、Araldite 6600、同6700、同6800、同502、同6071、同6084、同6097、同6099(以上，Ciba Geigy公司製)、DER331、同332、同333、同661、同644、同667(以上，道耳化學公司製)等的環氧化合物；CYMEL 300、同301、同303、同350、同370、同771、同325、同327、同703、同712、同701、同272、同202、MYCOAT 506、同508(以上，三井Cyanamid公司製)等的三聚氰胺系硬化劑；CYMEL 1123、同1123-10、同1128、MYCOAT 102、同105、同106、同130(以上，三井Cyanamid(股)製)等的苯并胍胺系硬化劑；CYMEL 1170、同1172(以上，三井Cyanamid公司製)、Nicarack N-2702(三和化學公司製)等的甘脲系硬化劑等。

[1-3](C)溶劑：

本實施形態的下層膜形成組成物中所含有的(C)溶劑只要可溶解(A)聚合物、(B)交聯劑、及(D)酸發生劑等的話沒有特別地限制，可適當使用以往眾所周知者。

(C)溶劑係可舉例如乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單-正丙基醚、乙二醇單-正丁基醚等的乙二醇單烷基醚類；乙二醇單甲基醚乙酸酯、乙二醇單乙基醚乙酸酯、乙二醇單-正丙基醚乙酸酯、乙二醇單-正丁基醚乙酸酯等的乙二醇單烷基醚乙酸酯類；二甘醇二甲基醚、二甘醇二乙基醚、二甘醇二-正丙基醚、二甘醇二-正丁基醚等的二甘醇二烷基醚類；三乙二醇二甲基醚、三乙二醇二乙基醚等的三乙二醇二烷基醚類；丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚、丙二醇單-正丙基醚、丙二醇單-正丁基醚等的丙二醇單烷基醚類；丙二醇二甲基醚、丙二醇二乙基醚、丙二醇二-正丙基醚、丙二醇二-正丁基醚等的丙二醇二烷基醚類；丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、丙二醇單-正丙基醚乙酸酯、丙二醇單-正丁基醚乙酸酯等的丙二醇單烷基醚乙酸酯類；乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸正丙酯、乳酸異丙酯、乳酸正丁酯、乳酸異丁酯等的乳酸酯類；甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸正丙酯、甲酸異丙酯、甲酸正丁酯、甲酸異丁酯、甲酸正戊酯、甲酸異戊酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、乙酸正戊酯、乙酸異戊酯、乙酸正己酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸正丙酯、丙酸異丙酯、丙酸正丁酯、丙酸異丁酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸正丙酯、丁酸異丙酯、丁酸正丁酯、丁酸異丁酯等的脂肪族羧酸酯類；羥基乙酸乙酯、2-羥基-2-甲基丙酸乙酯、3-甲氧基-2-甲基丙酸甲酯、2-羥基-3-甲基丁酸甲酯、甲氧基乙酸乙酯、乙氧基乙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙基乙酸酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丁酸酯、乙醯乙酸甲酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯等的其他酯類；甲苯、二甲苯等的芳香族烴類；甲基乙基酮、甲基-正丙基酮、甲基-正丁基酮、2-庚酮、3-庚酮、4-庚酮、環己酮等的酮類；N-甲基甲醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、N-甲基乙醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮等的醯胺類；γ-丁內酯等的內酯類等。此外，此等之(C)溶劑係可單獨1種使用、亦可組合2種以上來使用。

此等之中，尤以乙二醇單乙基醚乙酸酯、乳酸乙酯、乙酸正丁酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、2-庚酮、環己酮為佳。

(C)溶劑的配合量係可依照所形成之下層膜的膜厚等來適宜選擇，惟所得到的下層膜形成組成物之固形成分濃度在0.01~70質量%之範圍為佳，為0.05~60質量%之範圍為更佳，為0.1~50質量%之範圍為特佳。上述固形成分濃度一低於0.01質量%，就有難以形成具有充分膜厚之下層膜之虞。另一方面，一超過70質量%，則由於黏度變得過高，所以會有膜的形成變得困難之虞。

[1-4](D)酸發生劑：

本實施形態的下層膜形成組成物係除了(A)聚合物、(B)交聯劑、及(C)溶劑以外，可更含有(D)酸發生劑。該(D)酸發生劑係經由曝光或加熱而產生酸的成分。更含有該(D)酸發生劑時，由於可提昇下層膜的硬化性，所以會有所謂更有效率且更容易製膜的優點。又，藉由提昇下層膜中的酸濃度，則有所謂遮斷氨等的胺成分之優點。

經由曝光而產生酸之(D)酸發生劑(以下，亦稱為「光酸發生劑」)係可舉例如二苯基碘鎓三氟甲烷磺酸酯、二苯基碘鎓九氟-正丁烷磺酸酯、二苯基碘鎓芘磺酸酯、二苯基碘鎓正-十二烷基苯磺酸酯、二苯基碘鎓10-樟腦磺酸酯、二苯基碘鎓萘磺酸酯、二苯基碘鎓六氟銻酸酯、雙(4-第三丁基苯基)碘鎓三氟甲烷磺酸酯、雙(4-第三丁基苯基)碘鎓九氟-正丁烷磺酸酯、雙(4-第三丁基苯基)碘鎓正-十二烷基苯磺酸酯、雙(4-第三丁基苯基)碘鎓10-樟腦磺酸酯、雙(4-第三丁基苯基)碘鎓萘磺酸酯、雙(4-第三丁基苯基)碘鎓六氟銻酸酯、三苯基鋶三氟甲烷磺酸酯、三苯基鋶九氟-正丁烷磺酸酯、三苯基鋶正-十二烷基苯磺酸酯、三苯基鋶萘磺酸酯、三苯基鋶10-樟腦磺酸酯、三苯基鋶六氟銻酸酯、4-羥基苯基‧苯基‧甲基鋶p-甲苯磺酸酯、4-羥基苯基‧苄基‧甲基鋶p-甲苯磺酸酯、環己基‧甲基‧2-氧基環己基鋶三氟甲烷磺酸酯、2-氧基環己基二環己基鋶三氟甲烷磺酸酯、2-氧基環己基二甲基鋶三氟甲烷磺酸酯、1-萘基二甲基鋶三氟甲烷磺酸酯、1-萘基二乙基鋶三氟甲烷磺酸酯、4-氰基-1-萘基二甲基鋶三氟甲烷磺酸酯、4-氰基-1-萘基二乙基鋶三氟甲烷磺酸酯、4-硝基-1-萘基二甲基鋶三氟甲烷磺酸酯、4-硝基-1-萘基二乙基鋶三氟甲烷磺酸酯、4-甲基-1-萘基二甲基鋶三氟甲烷磺酸酯、4-甲基-1-萘基二乙基鋶三氟甲烷磺酸酯、4-羥基-1-萘基二甲基鋶三氟甲烷磺酸酯、4-羥基-1-萘基二乙基鋶三氟甲烷磺酸酯、1-(4-羥基萘-1-基)四氫噻吩鎓三氟甲烷磺酸酯、1-(4-甲氧基萘-1-基)四氫噻吩鎓三氟甲烷磺酸酯、1-(4-乙氧基萘-1-基)四氫噻吩鎓三氟甲烷磺酸酯、1-(4-甲氧基甲氧基萘-1-基)四氫噻吩鎓三氟甲烷磺酸酯、1-(4-乙氧基甲氧基萘-1-基)四氫噻吩鎓三氟甲烷磺酸酯、1-[4-(1-甲氧基乙氧基)萘-1-基]四氫噻吩鎓三氟甲烷磺酸酯、1-[4-(2-甲氧基乙氧基)萘-1-基]四氫噻吩鎓三氟甲烷磺酸酯、1-(4-甲氧基羰氧基萘-1-基)四氫噻吩鎓三氟甲烷磺酸酯、1-(4-乙氧基羰氧基萘-1-基)四氫噻吩鎓三氟甲烷磺酸酯、1-(4-正丙氧基羰氧基萘-1-基)四氫噻吩鎓三氟甲烷磺酸酯、1-(4-異丙氧基羰氧基萘-1-基)四氫噻吩鎓三氟甲烷磺酸酯、1-(4-正丁氧基羰氧基萘-1-基)四氫噻吩鎓三氟甲烷磺酸酯、1-(4-第三丁氧基羰氧基萘-1-基)四氫噻吩鎓三氟甲烷磺酸酯、1-[4-(2-四氫呋喃氧基)萘-1-基]四氫噻吩鎓三氟甲烷磺酸酯、1-[4-(2-四氫吡喃基氧基)萘-1-基]四氫噻吩鎓三氟甲烷磺酸酯、1-(4-苄氧基)四氫噻吩鎓三氟甲烷磺酸酯、1-(萘基乙醯甲基)四氫噻吩鎓三氟甲烷磺酸酯等的鎓鹽系光酸發生劑類；苯基雙(三氯甲基)-s-三、4-甲氧基苯基雙(三氯甲基)-s-三、1-萘基雙(三氯甲基)-s-三等的鹵素含有化合物系光酸發生劑類；1,2-萘醌二迭氮基-4-磺醯氯、1,2-萘醌二迭氮基-5-磺醯氯、2,3,4,4’-四氫二苯基酮的1,2-萘醌二迭氮基-4-磺酸酯或1,2-萘醌二迭氮基-5-磺酸酯等的重氮酮化合物系光酸發生劑類；4-三苯醯甲基碸、基苯醯甲基碸、雙(苯基磺醯)甲烷等的碸化合物系光酸發生劑類；苯偶姻甲苯磺酸酯、焦棓酚的三(三氟甲烷磺酸酯)、硝基苄基-9,10-二乙氧基蒽-2-磺酸酯、三氟甲烷磺醯雙環[2,2,1]庚-5-烯-2,3-二碳化二亞胺、N-羥基琥珀醯亞胺基三氟甲烷磺酸酯、1,8-萘二羧酸醯亞胺三氟甲烷磺酸酯等的碸氧化合物系光酸發生劑類等。

此等之光酸發生劑之中，較佳係二苯基碘鎓三氟甲烷磺酸酯、二苯基碘鎓九氟-正丁烷磺酸酯、二苯基碘鎓芘磺酸酯、二苯基碘鎓正-十二烷基苯磺酸酯、二苯基碘鎓10-樟腦磺酸酯、二苯基碘鎓萘磺酸酯、雙(4-第三丁基苯基)碘鎓三氟甲烷磺酸酯、雙(4-第三丁基苯基)碘鎓九氟-正丁烷磺酸酯、雙(4-第三丁基苯基)碘鎓正-十二烷基苯磺酸酯、雙(4-第三丁基苯基)碘鎓10-樟腦磺酸酯、雙(4-第三丁基苯基)碘鎓萘磺酸酯。此外，此等之光酸發生劑係可單獨1種使用、亦可組合2種以上來使用。

經由加熱而產生酸之(D)酸發生劑(以下，亦稱為「熱酸發生劑」)係可舉例如2,4,4,6-四溴基環己二烯酮、苯并異甲苯磺酸酯、2-硝基苄基甲苯磺酸酯、烷基磺酸酯類等。此外，此等之熱酸發生劑係可單獨1種使用、亦可組合2種以上來使用。又，亦可倂用光酸發生劑與熱酸發生劑。

(D)酸發生劑的配合量係相對於(A)聚合物100質量份，以100質量份以下為佳，0.1~30質量份為更佳，0.1~10質量份為特佳，0.5~10質量份為最佳。上述配合量一低於0.1質量份，就有於下層膜中無法充分地產生酸，且膜的硬化性受損之虞。又，會有補集阻礙光阻形成用組成物的化學反應之氨等的胺成分，且無法充分地防止胺成分擴散於光阻膜中之虞。另一方面，超過30質量份，則會有於下層膜中所產生的過剩的酸擴散於光阻膜中，使得光阻膜的形狀變得惡化之虞。再者，在形成下層膜之際，(D)酸發生劑的分解物變成昇華物，而有終將污染塗布成膜裝置之虞。

[1-5]其他的添加劑：

本實施形態的下層膜形成組成物係除了(A)聚合物、(B)交聯劑、(C)溶劑、及(D)酸發生劑以外，可含有其他的添加劑。其他的添加劑係可舉例如熱硬化性樹脂、放射線吸收劑、界面活性劑、保存安定劑、消泡劑、接著助劑等。

熱硬化性樹脂係具有經由加熱硬化而變得不溶於溶劑中，且可在所得之下層膜、與形成於其上的光阻膜之間防止混雜之作用的成分。

該熱硬化性樹脂係可使用各種的熱硬化性樹脂，可舉例如丙烯酸系樹脂類(熱硬化丙烯酸系樹脂類)、酚樹脂類、尿素樹脂類、三聚氰胺樹脂類、胺基系樹脂類、芳香族烴樹脂類、環氧樹脂類、醇酸樹脂類等。此等之中，尤以尿素樹脂類、三聚氰胺樹脂類、芳香族烴樹脂類為佳。

熱硬化性樹脂的配合量係相對於(A)聚合物100質量份，以20質量份以下為佳，1~10質量份為更佳。上述配合量超過20質量份，就無法良好地防止在所得之下層膜、與形成於其上的光阻膜之間的混雜。

放射線吸收劑係可舉例如油溶性染料、分散染料、鹽基性染料、次甲基系染料、吡唑系染料、咪唑系染料、羥基偶氮系染料等的染料類；胭脂木酯衍生物、降胭脂木酯、芪、4,4’-二胺基芪衍生物、香豆素衍生物、吡唑啉衍生物等的螢光增白劑類；羥基偶氮系染料、商品名「TINUVIN 234」、「TINUVIN 1130」(以上，Ciba Geigy公司製)等的紫外線吸收劑類；蒽衍生物、蒽醌衍生物等的芳香族化合物等。此外，此等之放射線吸收劑係可單獨1種使用、亦可組合2種以上來使用。

放射線吸收劑的配合量係相對於(A)聚合物100質量份，以100質量份以下為佳，1~50質量份為更佳。

界面活性劑係具有可改良塗布性、條紋(striation)、濕潤性、顯像性等作用之成分。界面活性劑係可舉例如聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯油烯基醚、聚氧乙烯-正辛基苯基醚、聚氧乙烯-正壬基苯基醚、聚乙二醇二月桂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯等的非離子系界面活性劑，與以下全部的商品名：「DYNAFLOW」(JSR公司製)、「SURFYNOL」(Air-Products公司製)、「SURFYNOL衍生物」(Air-Products公司製)、「DYNOL」(Air-Products公司製)、「DYNOL衍生物」(Air-Products公司製)、「OLFINE」(Air-Products公司製)、「OLFINE衍生物」(Air-Products公司製)、「KP341」(信越化學工業公司製)、「POLYFLOW No.75」、「同No.95」(以上，共榮社油脂化學工業公司製)、「FDOPE EF101」、「同EF204」、「同EF303」、「同EF352」(以上，Tohchem Products公司製)、「MEGAFAC F171」、「同F172」、「同F173」(以上，大日本油墨化學工業公司製)、「FLUORIDFC430」、「同FC431」、「同FC135」、「同FC93」(以上，住友3M公司製)、「AsahiGuard AG710」、「SURFLON S382」、「同SC101」、「同SC102」、「同SC103」、「同SC104」、「同SC105」、「同SC106」(以上，旭硝子公司製)等。

此外，此等之界面活性劑係可單獨1種使用、亦可組合2種以上來使用。

界面活性劑的配合量係相對於(A)聚合物100質量份，以15質量份以下為佳，0.001~10質量份為更佳。

[2]下層膜形成組成物的調製方法：

本實施形態的下層膜形成組成物的調製方法係沒有特別地限定，例如，首先混合(A)聚合物、(B)交聯劑及(D)酸發生劑，在該混合物中添加(C)溶劑，並調整成規定的固形成分濃度。隨後，利用孔徑0.1μm左右的過濾器進行過濾。如此可得到下層膜形成組成物。

[3]使用下層膜形成組成物之雙重鑲嵌構造的形成方法：

本實施形態的下層膜形成組成物係適於使用於多層光阻製程。亦即，使用下層膜形成組成物時，除了可得到良好的光阻圖案，下層膜形成組成物係由於埋入性優良，所以可良好地形成無機被膜(低介電絕緣膜)的損傷少之雙重鑲嵌構造。

雙重鑲嵌構造的形成方法係可舉例如具有：經由在形成於規定圖案形狀之第一凹部的第一低介電絕緣膜的上述第一凹部中埋入導電材料，以形成規定的第一配線之形成第一配線層的步驟(第一配線形成步驟)；經由在形成於規定圖案形狀之第二凹部的第二低介電絕緣膜的上述第二凹部中埋入導電材料，以形成規定的第二配線之形成第二配線層的步驟(第二配線形成步驟)；與經由在形成於規定圖案形狀之第三凹部的第三低介電絕緣膜的上述第三凹部中埋入導電材料，以形成規定的第三配線之形成第三配線層的步驟(第三配線形成步驟)的方法。

圖5係表示在第二低介電絕緣膜7與第三低介電絕緣膜9之間形成蝕刻停止層8，且在第三低介電絕緣膜9與下層膜11之間形成蝕刻停止層10之狀態的例子。

[3-1]第一配線形成步驟：

本實施形態的下層膜形成組成物係為了形成上述凹部而使用者，在第一配線形成步驟中，形成上述凹部之方法係具體而言可舉例如含有：在第一低介電絕緣膜形成之晶圓的第一低介電絕緣膜上，經由本實施形態的下層膜形成組成物而形成下層膜之步驟(下層膜形成步驟)；在所形成之下層膜上形成光阻膜之步驟(光阻膜形成步驟)；在該光阻膜上形成光阻圖案之步驟(光阻圖案形成步驟)；使用形成有光阻圖案之光阻膜作為遮罩，經由蝕刻轉印光阻膜的光阻圖案於下層膜之轉印步驟(第一轉印步驟)；使用轉印有光阻圖案之下層膜作為遮罩，將下層膜的光阻圖案轉印於配置在下層膜下方的第一低介電絕緣膜之轉印步驟(第二轉印步驟)；與在轉印光阻圖案於第一低介電絕緣膜之後，經由電漿灰化以去除光阻膜及下層膜之除去步驟(膜除去步驟)的方法。

[3-1-1]下層膜形成步驟：

首先，在形成第一低介電絕緣膜之晶圓的第一低介電絕緣膜上，經由本實施形態的下層膜形成組成物進行形成下層膜之步驟(下層膜形成步驟)。使用如此之本實施形態的下層膜形成組成物時，由於該下層膜形成組成物的埋入性為良好，所以在蝕刻時可防止低介電絕緣膜曝露於電漿中。為此，不會對低介電絕緣膜造成損傷且可良好地形成雙重鑲嵌構造。

第一低介電絕緣膜(Low-k膜)係只要能配置於下層膜的下方的話，其種類等沒有特別地限制，例如可使用無機被膜。該無機被膜係可利用例如氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、聚矽氧烷等而形成。特別是可利用「Black Diamond」(AMAT公司製)、「SYLK」(道耳化學公司製)、「LKD5109」(JSR公司製)等的市售品而形成。

第一低介電絕緣膜係例如被覆晶圓等的基板而形成的膜。第一低介電絕緣膜的形成方法係沒有特別地限制，可使用眾所周知的方法。例如可使用塗布法(SOD：Spin On Dielectric)與化學氣相蒸鍍法(CVD：Chemical Vapor Deposition)等。

利用本實施形態的下層膜形成組成物以形成下層膜之方法係沒有特別地限定，可舉例如旋轉塗布法、噴塗法、浸漬塗布法等。

下層膜的膜厚係沒有特別地限定，以100~2000nm為佳，200~1000nm為更佳，200~500nm為特佳。下層膜的膜厚低於100nm時，則不能在加工基板上形成充分的遮罩量，而有無法加工基板之虞。另一方面，超過2000nm時，例如在形成行與間隔(line and space)的光阻圖案之際，行部分的縱/橫比(縱橫比)變得過大，而有行部分終將倒塌之虞。

[3-1-2]光阻膜形成步驟：

接著，進行在所形成之下層膜上形成光阻膜之步驟。可利用光阻組成物形成光阻膜。該光阻組成物係可使用以往眾所周知的組成物，可舉例如含有光酸發生劑之正型或負型的化學增幅型光阻組成物、由鹼可溶性樹脂與醌二迭氮基系感光劑所構成之正型光阻組成物、由鹼可溶性樹脂與交聯劑所構成之負型光阻組成物等。

將光阻膜形成於下層膜上之方法係沒有特別地限定，可舉例如旋轉塗布法等。具體而言，利用旋轉塗布法塗敷光阻組成物於下層膜上，隨後進行預烘烤，經由使塗膜中的溶劑揮發，可形成光阻膜。此外，預烘烤的溫度係可依照所使用之光阻組成物的種類等做適宜調整，以30~200℃為佳，50~150℃為更佳。

光阻膜的膜厚係沒有特別地限定，100~20000nm為佳，100~200nm為更佳。

[3-1-3]光阻圖案形成步驟：

接著，進行在光阻膜形成光阻圖案之步驟。光阻圖案的形成係可藉由透過描寫所望裝置設計之遮罩(中間掩膜)將放射線等的光照射(曝光)光阻膜之後，進行顯像而形成。

照射光阻膜之放射線係可依照光阻膜中所含有的(D)酸發生劑的種類做適宜選擇，可舉例如可見光線、紫外線、遠紫外線、X射線、電子束、γ線、分子射線、離子束等。此等之中，尤以遠紫外線為佳，特佳係KrF準分子雷射(248nm)、ArF準分子雷射(193nm)、F₂ 準分子雷射(波長157nm)、Kr₂ 準分子雷射(波長147nm)、ArKr準分子雷射(波長134nm)、遠紫外線(波長13nm等)。

可使用於顯像之顯像液係可依照光阻組成物的種類做適宜選擇。含有正型化學增幅型光阻組成物與鹼可溶性樹脂之正型光阻組成物中所使用的顯像液係可舉例如氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、矽酸鈉、偏矽酸鈉、氨、乙基胺、正丙基胺、二乙基胺、二-正丙基胺、三乙基胺、甲基二乙基胺、二甲基‧乙醇胺、三乙醇胺、羥基化四甲基銨、羥基化四乙基銨、吡咯、哌啶、膽碱、1,8-二氮雜雙環[5.4.0]-7-十一碳烯、1,5-二氮雜雙環[4.3.0]-5-壬烯等的鹼性水溶液。又，此等之鹼性水溶液中，亦可適當添加水溶性有機溶劑、例如甲醇、乙醇等的醇類、與界面活性劑。

此外，顯像光阻膜之後，較佳係洗淨、乾燥該光阻膜。又，為了使解析度、圖案輪廓、顯像性等提昇，亦可在曝光後，顯像前進行後烘烤。

[3-1-4]第一轉印步驟：

接著，進行使用形成光阻圖案之光阻膜作為遮罩，且利用蝕刻將光阻膜的光阻圖案轉印於下層膜之步驟。例如，如圖1所示，先於基板1上，從該基板1側依序配置第一低介電絕緣膜2、下層膜3、光阻膜20，在本步驟係使用形成有光阻圖案14之光阻膜20作為遮罩，且利用蝕刻將光阻膜20的光阻圖案14轉印至下層膜3。此外，圖1~圖10係說明雙重鑲嵌構造的形成方法之一步驟的模式圖。

蝕刻的法係沒有特別地限制，可利用眾所周知的方法來進行。亦即，可以為乾式蝕刻、亦可為濕式蝕刻。使用乾式蝕刻之情形，來源氣體係可舉例如使用O₂ 、CO、CO₂ 等的含有氧原子之氣體，He、N₂ 、Ar等的不活性氣體、Cl₂ 、BCl₂ 等的氯系氣體、其他的H₂ 、NH₂ 等。此外，此等之來源氣體係可單獨1種使用、亦可組合2種以上來使用。

[3-1-5]第二轉印步驟：

接著，進行使用轉印光阻圖案之下層膜作為遮罩，且在配置於下層膜下方的第一低介電絕緣膜上轉印下層膜的光阻圖案之步驟。轉印下層膜的光阻圖案於第一低介電絕緣膜之方法係沒有特別地限制，可舉例如上述之蝕刻等的方法。此外，本步驟係可藉由利用上述之第一轉印步驟將光阻圖案轉印(亦即，形成)於下層膜之後，繼續進行蝕刻來進行。

例如，如圖2所示，在本步驟係使用轉印光阻圖案之下層膜3作為遮罩，且在配置於下層膜3下方的第一低介電絕緣膜2上轉印下層膜3的光阻圖案，而在第一低介電絕緣膜2上形成第一凹部4。

[3-1-6]膜除去步驟：

接著，進行轉印光阻圖案於第一低介電絕緣膜之後，利用電漿灰化去除光阻膜及下層膜之步驟。在此，所謂的「電漿灰化」係意味著在氣相中使氧等的反應氣體產生電漿，利用該電漿，將光阻膜及下層膜等的有機物分解、去除成CO_x 與H₂ O等。

電漿灰化的條件係只要能去除光阻膜及下層膜者即可，沒有特別地限制，例如，施加於加熱台的高頻電力係以100~1000W為佳，100~500W為更佳。又，加熱台溫度係以20~100℃為佳，20~60℃為更佳。又，處理容器内的壓力係以1~300mtorr為佳，30~100mtorr為更佳。

電漿灰化所使用的氣體只要能去除光阻膜及下層膜的話即可，沒有特別地限制，從利用電漿灰化能抑制第一低介電絕緣膜的比介電率的上昇之觀點來看，較佳係含有由氮、氫、氨及氬所構成群組中所選擇之至少1種。特佳係氮與氫的混合氣體、氨與氫的混合氣體，及氨、氮及氫的混合氣體。

又，使用氮與氫的混合氣體之情形中，以容量比計，相對於氮100，氫較佳為20以下，氫較佳為1~10。又，使用氨與氬的混合氣體之情形中，以容量比計，相對於氨100，氬較佳為10以下。

圖3係表示利用電漿灰化去除圖2所示之光阻膜20及下層膜3，而殘留有基板1、與配置於基板1上且轉印光阻圖案(形成第一凹部4)之第一低介電絕緣膜2的狀態。

接著，埋入第一低介電絕緣膜的凹部之導電材料係可舉例如銅、鋁等。埋入導電材料之方法係可舉例如電解電鍍銅法等。如此藉由將導電材料埋入光阻圖案，可形成所望的配線構造。圖5係表示在形成第一低介電絕緣膜2之光阻圖案(第一凹部4)上埋入銅，而形成第一配線6之狀態的例子。

[3-1-7]其他步驟：

上述之雙重鑲嵌構造的形成方法係除了上述各步驟以外，亦可進行在光阻膜與下層膜之間形成中間層之步驟(中間層形成步驟)、在膜除去步驟後於第一低介電絕緣膜的表面、及基板的一部分上形成障蔽金屬層之步驟(障蔽金屬層形成步驟)。

[3-1-7a]中間層形成步驟：

在中間層形成步驟，中間層係在光阻圖案形成中，彌補下層膜、光阻膜、及此等兩方不足的機能用之層。亦可形成中間層。亦即，例如在下層膜抗反射機能不足的情形下，可在該中間層應用具有抗反射機能之膜。

中間層的材質係可依照必要的機能而適宜選擇有機化合物與無機氧化物。此外，光阻膜為有機化合物之情形，亦可於中間層應用無機氧化物。

形成中間層用的有機化合物的市售品係全部為商品名可舉例如：「DUV-42」、「DUV-44」、「ARC-28」、「ARC-29」(以上，Brewer Science公司製)、「AR-3」、「AR-19」(以上，Rohn and Hass公司製)等。又，形成中間層用的無機氧化物係可舉例如聚矽氧烷、氧化鈦、氧化鋁、氧化鎢等。此等之市售品係全部為商品名，可舉例如：「NFC SOG01」、「NFC SOG04」(以上，JSR公司製)等。

中間層的形成方法係可使用如塗布法與CVD法等。此等之中，較佳係使用形成下層膜之後，可連續形成中間層用的塗布法。

中間層的膜厚係可依照中間層所求得之機能來選擇適宜的膜厚，以10~3000nm為佳，20~300nm為更佳。該中間層的膜厚低於10nm，就有在進行蝕刻下層膜的途中削減了中間層之虞。另一方面，超過3000nm，就有在將光阻膜的光阻圖案轉印至中間層之際，顯著地發生加工變換差異之虞。

[3-1-7b]障蔽金屬層形成步驟：

在障蔽金屬層形成步驟中，障蔽金屬層係提昇埋入光阻圖案內(亦即，形成於第一低介電絕緣膜之凹部)之導電材料與低介電絕緣膜的接著性。再者，防止導電材料擴散(轉移作用)於低介電絕緣膜中。

障蔽金屬層的材料係可舉例如鉭、氮化鉭、鈦、氮化鈦、釕等。

障蔽金屬層的形成方法係例如可依照CVD法等來進行。

圖4係表示在第一低介電絕緣膜2的表面、及第一低介電絕緣膜2之第一凹部4的表面上，形成障蔽金屬層5的狀態。

此外，積層步驟後，附著於低介電絕緣膜表面之導電材料與障蔽金屬層，較佳係依照化學的硏磨(CMP)去除，同時平坦化低介電絕緣膜的表面。

[3-2]第二配線形成步驟及第三配線形成步驟：

在第二配線形成步驟及第三配線形成步驟中，形成上述凹部之方法係可採用與在上述之第一配線形成步驟中形成凹部之方法相同的方法，較佳係利用以下所示之方法來形成凹部。亦即，較佳係同時形成第二配線層與第三配線層。

首先，在依照第一配線形成步驟所形成之第一配線層上，形成第三低介電絕緣膜。隨後，在第三低介電絕緣膜上形成第二低介電絕緣膜。此外，第二低介電絕緣膜及第三低介電絕緣膜係可使用與上述之第一低介電絕緣膜相同者，第二低介電絕緣膜及第三低介電絕緣膜的形成方法係可採用與上述之第一低介電絕緣膜相同的方法。

接著，在第二低介電絕緣膜及第三低介電絕緣膜形成第三凹部。形成第三凹部之方法係可採用與形成上述第一凹部之方法相同的方法。圖6係表示在第二低介電絕緣膜9及第三低介電絕緣膜7形成第三凹部12之狀態的例子。

接著，在第二低介電絕緣膜形成第二凹部。形成第二凹部之方法係可採用與形成上述第一凹部之方法相同的方法。具體而言，可如以下般來進行。

首先，除了在第二低介電絕緣膜上塗布本實施形態的下層膜形成組成物，在第二低介電1絕緣膜及第三低介電絕緣膜埋入所形成之第三凹部以外，在第二低介電絕緣膜的表面形成膜(下層膜)。此外，形成下層膜形成組成物之方法係沒有特別地限定，可舉例如旋轉塗布法、噴塗法、浸漬塗布法等。

接著，在所形成之下層膜上形成光阻膜之後，在該光阻膜形成光阻圖案。接著，使用光阻圖案形成之光阻膜作為遮罩，且利用蝕刻將光阻膜的光阻圖案轉印至下層膜。圖7係表示使用光阻圖案形成之光阻膜22作為遮罩，且利用蝕刻將光阻膜22的光阻圖案轉印至下層膜13之狀態。

接著，使用光阻圖案轉印之下層膜作為遮罩，且將下層膜的光阻圖案轉印至配置於下層膜下方的第二低介電絕緣膜上。圖8係表示使用光阻圖案轉印之下層膜13作為遮罩，且將下層膜13的光阻圖案轉印至配置在下層膜13下方的第二低介電絕緣膜9上(形成第二凹部14)之狀態。

接著，利用電漿灰化去除光阻膜及下層膜。此時，利用電漿灰化，亦去除了埋入形成於第三低介電絕緣膜之第三凹部的下層膜形成組成物經硬化者。圖9係表示利用電漿灰化來去除圖8所示之光阻膜22及下層膜13，且分別在第二低介電絕緣膜9及第三低介電絕緣膜7上形成第二凹部14與第三凹部12的狀態。

接著，藉由將導電材料埋入第二凹部與第三凹部，可同時形成第二配線、與連接第一配線及第二配線之第三配線。此外，在將導電材料埋入第二凹部與第三凹部之前，亦可形成上述之障蔽金屬層。圖10係表示藉由在將導電材料埋入圖9所示第二凹部14與第三凹部12之前形成障蔽金屬層15，隨後將導電材料埋入第二凹部14與第三凹部12，可同時形成第二配線31、與連接第一配線6及第二配線31之第三配線16的狀態。如此可製造具有：形成第一配線6之第一配線層25、形成第二配線31之第二配線層29、形成連接上述第一配線6及上述第二配線31之第三配線16的第三配線層27的雙重鑲嵌構造體100。

此外，在將導電材料埋入第二凹部與第三凹部之後，可進行化學的硏磨(CMP)。

實施例

以下，按照實施例及比較例來具體地說明本發明，惟本發明係不受限於此等實施例及比較例。此外，實施例記載中的「份」及「%」如沒有特別記載的話為質量基準。

(合成例1)

在具備溫度計之分離燒瓶中，於氣氮雰圍氣下，進料作為提供通式(1)所示構造單元的單體(表1、2中，表示為「單體(1)」)之苊烯(表1、2中，表示為「M-1-1」)70份、作為提供通式(2)所示構造單元的單體(表1、2中，表示為「單體(2)」)之甲基丙烯酸羥基乙酯(表1中，表示為「M-2-1」)20份、作為提供通式(3)所示構造單元之單體(表1、2中，表示為「單體(3)」)的苯乙烯(表1、2中，表示為「M-3-1」)10份、作為自由基聚合引發劑(通式(4)所表示之提供構造單元的單體)之2,2’-偶氮雙(2-甲基丁酸二甲酯)(和光純藥公司製、商品名「V-601」，表1中表示為「聚合引發劑[V-601]」)10份、及甲基異丁基酮400份，一邊攪拌一邊在90℃聚合4小時。聚合終了後，水冷聚合溶液且冷卻至30℃以下。冷却後，將該聚合溶液投入大量的甲醇中，使白色固體析出。隨後，利用傾析法分離析出之白色固體，且用大量的甲醇洗淨分離之白色固體。洗淨後，在50℃乾燥17小時而得到聚合物(A-1)。

關於所得到的聚合物(A-1)，利用以下所示之條件，測定重量平均分子量(Mw)。

[重量平均分子量(Mw)的測定]：

使用TOSO公司製的GPC管柱(G2000HXL：2本、G3000HXL：1本)，在流量：1.0mL/分、溶出溶劑：四氫呋喃、管柱溫度：40℃的分析條件下，利用單分散聚苯乙烯為標準的凝膠滲透層析儀(檢測器：微差熱分析計)來測定。此外，表1及表2中，表示為「分子量」。

在本合成例所得之聚合物(A-1)的重量平均分子量(Mw)為2800。

(合成例2~26)

表示於表1之單體及自由基聚合引發劑係除了以表1所示之配合量來使用以外，與合成例1同様地合成聚合物(A-2)~聚合物(A-26)，並對各聚合物測定重量平均分子量(Mw)。其結果表示於表1。此外，表1~表4中，「份」表示質量份。

(合成例27)

在具備溫度計之分離燒瓶中，於氣氮雰圍氣下，進料苊烯50份、羥基甲基苊烯(表1及2中，表示為「M-1-2」)50份、作為自由基聚合引發劑之偶氮異丁腈(表2中，表示為「聚合引發劑[AIBN]」)25份、及甲基異丁基酮400份，一邊攪拌、一邊在60℃聚合15小時。聚合終了後，水冷聚合溶液並冷卻至30℃以下。冷却後，將該聚合溶液投入大量的正庚烷，析出白色固體。隨後，利用傾析法分離析出之白色固體，並以大量的正庚烷加以洗淨。洗淨後，在50℃乾燥17小時而得到聚合物(CA-1)。

在本合成例所得之聚合物(CA-1)的重量平均分子量(Mw)為1300。

(合成例28~31)

除了以表2所示之配合量使用表2所示之單體及自由基聚合引發劑以外，與合成例30同様地合成聚合物(CA-2)~聚合物(CA-5)，就各聚合物測定重量平均分子量(Mw)。其結果表示於表2。

此外，表1及2中，「M-2-2」表示丙烯酸羥基乙酯，「M-3-2」表示羥基甲基苯乙烯，「M-3-3」表示第三丁氧基苯乙烯。

(實施例1)

混合在合成例1所得之聚合物(A-1)10.0份、作為(B)交聯劑之下述式(7)所示的化合物(四丁氧基甲基甘脲(日本CARBIDE公司製)、表3、4中，表示為「B-1」)3.0份、作為(C)溶劑之丙二醇單甲基醚乙酸酯(表3、4中，表示為「C-1」)86.5份、及作為(D)酸發生劑之雙(4-第三丁基苯基)碘鎓九氟-正丁烷磺酸酯(綠化學公司製、商品名「BBI-109」、表3、4中，表示為「D-1」)0.5份後，使其溶解而得到混合溶液。以孔徑0.1μm的薄膜過濾器過濾所得之混合溶液，以調製下層膜形成組成物。

就所調製之下層膜形成組成物進行以下所示之各性能評價。

(1)耐蝕刻性：

利用旋轉塗布法塗布下層膜形成組成物於矽基板上，在220℃煅燒60秒鐘後，形成膜厚300nm的下層膜。隨後，蝕刻處理(壓力：0.03Torr、高頻電力：300W、Ar/CF₄ =40/100sccm、基板溫度：20℃)下層膜，並測定於蝕刻處理後下層膜的膜厚。而且，從膜厚的減少量與處理時間的關係算出蝕刻速率(nm/分)，作為耐蝕刻性(表5及6中，表示為「蝕刻速率(nm/分)」)的評價基準。此外，該蝕刻速率之數值越小，耐蝕刻性越優異。

(2)埋入性：

將下層膜形成組成物良好地浸入通路孔内，並針對是否良好地埋入進行下述的評價。

首先，在形成通孔尺寸：70nm、通孔間距：1H/1.2S、深度：400nm的通路孔之四乙基原矽酸酯(TEOS)的基板上，旋轉塗布下層膜形成組成物之後，在200℃加熱板上加熱60秒鐘。如此在通路孔内與TEOS表面上製作下層膜。此外，下層膜的膜厚為300nm。接著，利用掃瞄型電子顕微鏡觀察埋入通路孔内之下層膜的狀態，並評價埋入性。評價基準係當下層膜形成於通路孔内之情形、亦即有埋入通路孔内之情形為「○」，下層膜沒有埋入通路孔内之情形為「×」。

(3)硬化溫度：

利用旋轉塗布法塗布下層膜形成組成物於矽基板上，並在140~400℃煅燒60秒鐘而得到下層膜。於室溫下將所得之下層膜浸漬於丙基乙二醇單甲基醚乙酸酯中1分鐘。而且，使用分光橢圓計「UV1280E」(KLA-TENCOR公司製)測定浸漬前後的下層膜的膜厚變化，並進行評價。評價基準係在上述規定的溫度之中，認為沒有膜厚變化之最低溫度作為「硬化溫度」(表5及6中，表示為「硬化溫度(℃)」)。此外，在250℃的溫度下、經煅燒之情形下，觀察到膜厚變化之情形下，也設為「×」。

(4)昇華物量：

在直徑8吋的矽基板上旋轉塗布下層膜形成組成物。隨後，在140~400℃加熱板上加熱60秒鐘，而得到膜厚300nm的下層膜。

測定此時從下層膜所產生之昇華物的量(表5及6中，表示為「昇華物量(mg)」)。此外，昇華物的捕集係下述般進行。首先，準備加熱板。接著，使預先測定重量之8吋矽晶圓附著於該加熱板的蓋板上。其次，加熱加熱板之後，旋轉塗布下層膜形成組成物於矽基板上，用加熱板加以加熱。接著，在旋轉塗布該下層膜形成組成物之矽基板的下層膜上，旋轉塗布下層膜形成組成物，用加熱板加以加熱。而且，進行此等步驟100次。隨後，測定附著於蓋板之8吋矽晶圓的重量。其次，算出8吋矽晶圓重量的差異當作昇華物量，確認昇華物量的大小。

(5)折射係數：

利用旋轉塗布法塗布下層膜形成組成物於矽基板上，在200℃煅燒60秒鐘後，得到膜厚300nm的下層膜。隨後，使用分光橢圓計「VUV-VASE」(J.A.Woollam公司製)，算出在波長193nm的光學常數(折射係數)(表5及6中，表示為「折射係數(n值)」)。此外，折射係數(n值)在1.40~1.60的範圍内時，可判斷是在ArF曝光光阻步驟中具有作為抗反射膜的充分機能者。

(6)消光係數：

利用旋轉塗布法塗布下層膜形成組成物於矽基板上，在200℃煅燒60秒鐘後，得到膜厚300nm的下層膜。隨後，使用分光橢圓計「VUV-VASE」(J.A.Woollam公司製)，算出在波長193nm的光學常數(消光係數)(表5及6中，表示為「消光係數(k值)」)。此外，消光係數(k值)在0.25~0.40的範圍内時，可判斷是在ArF曝光光阻步驟中具有作為抗反射膜的充分機能者。

在本實施例中，上述之各性能評價的結果係耐蝕刻性為67，埋入性為「○」，硬化溫度為180℃，昇華物量為1.8mg，折射係數為1.55，消光係數為0.28。

(實施例2~36、比較例1~10)

除了成為表3及4所示之各種成分及配合量以外，與實施例1同様地調製下層膜形成組成物，就該下層膜形成組成物進行上述之各性能評價。評價結果表示於表5及6。

此外，表3及4中，「B-2」表示下述式(8)所表示之化合物(正丁基醚化六羥甲基三聚氰胺)，「B-3」表示下述式(9)所表示之化合物(四甲氧基甲基甘脲)。

從表5、6可明顯得知，由實施例1~36之下層膜形成組成物所形成的下層膜與由比較例1~10之下層膜形成組成物所形成的下層膜相比，可確認為耐蝕刻性及埋入性優異，而且昇華物量少。又，由實施例1~36之下層膜形成組成物所形成的下層膜，由於使n值及k值設定成在ArF曝光光阻步驟中作為抗反射膜具有充分機能的最適當範圍内，所以確認充分具有作為抗反射膜的機能。

另一方面，由比較例1~10之下層膜形成組成物所形成的下層膜，係耐蝕刻性、埋入性、昇華物量、及作為抗反射膜的機能均為不良好的下層膜。

具體而言，比較例1~3之下層膜形成組成物由於含有重量平均分子量小的(A)聚合物，所以即使埋入性優異，但昇華物量增多了。另一方面，比較例4的下層膜形成組成物由於含有重量平均分子量大的(A)聚合物，所以即使昇華物量減少了，但是得不到良好的埋入性。再者，比較例7、8的下層膜形成組成物由於在含有之(A)聚合物的構造中具有適當的交聯基，所以可在250℃以下的低溫中形成膜硬化。又，比較例5~10之下層膜形成組成物係k值不是在最適當範圍内。再者，比較例7~10之下層膜形成組成物由於含有之(A)聚合物不具有構造單元(2)，所以確認埋入性為不良。

產業上的利用可能性

本發明的下層膜形成組成物係在半導體裝置的製造製程中，具體而言係在使作為被加工膜之複數種物質堆積於矽晶圓上，且在該被加工膜分別形成所望圖案之步驟中，適合作為形成所使用之下層膜用的組成物。

1．．．基板

2．．．第一低介電絕緣膜

3,11,13．．．下層膜

4．．．第一凹部

5,15．．．障蔽金屬層

6．．．第一配線

7．．．第三低介電絕緣膜

8,10．．．蝕刻停止層

9．．．第二低介電絕緣膜

12．．．第三凹部

14．．．第二凹部

16．．．第三配線

20,21,22．．．光阻膜

25．．．第一配線層

27．．．第三配線層

29．．．第二配線層

31．．．第二配線

100．．．障蔽金屬層

圖1係表示使用本發明下層膜形成組成物的雙重鑲嵌構造形成方法之一步驟的模式圖。

圖2係表示使用本發明下層膜形成組成物的雙重鑲嵌構造形成方法之一步驟的模式圖。

圖3係表示使用本發明下層膜形成組成物的雙重鑲嵌構造形成方法之一步驟的模式圖。

圖4係表示使用本發明下層膜形成組成物的雙重鑲嵌構造形成方法之一步驟的模式圖。

圖5係表示使用本發明下層膜形成組成物的雙重鑲嵌構造形成方法之一步驟的模式圖。

圖6係表示使用本發明下層膜形成組成物的雙重鑲嵌構造形成方法之一步驟的模式圖。

圖7係表示使用本發明下層膜形成組成物的雙重鑲嵌構造形成方法之一步驟的模式圖。

圖8係表示使用本發明下層膜形成組成物的雙重鑲嵌構造形成方法之一步驟的模式圖。

圖9係表示使用本發明下層膜形成組成物的雙重鑲嵌構造形成方法之一步驟的模式圖。

圖10係表示使用本發明下層膜形成組成物所得之雙重鑲嵌構造的模式圖。

Claims

一種光阻下層膜形成組成物，其係含有：(A)具有下述通式(1)所示構造單元、下述通式(2)所示構造單元、下述通式(3)所示構造單元、及下述通式(4)所示構造單元的聚合物，(B)具有丁基醚基之交聯劑，與(C)溶劑， (其中，前述通式(1)中，R¹ 表示氫原子、碳數1~6的亦可取代之烷基、羥基、碳數1~6的烷氧基、羧基、碳數1~6的烷氧基羰基、碳數1~6的烷氧基羰氧基、羥甲基、或碳數1~6的烷氧基羥甲基，R² 及R³ 係各自表示氫原子、或碳數1~6的亦可取代之烷基)； (其中，前述通式(2)中，R⁴ 表示氫原子或甲基，R⁵ 表示碳數1~4的伸烷基)； (其中，前述通式(3)中，R⁶ 表示氫原子、碳數1~6的亦可取代之烷基、羥基、碳數1~6的烷氧基、羧基、碳數1~6的烷氧基羰基、碳數1~6的烷氧基羰氧基、羥甲基、或碳數1~6的烷氧基羥甲基，R⁷ 表示氫原子或碳數1~6的亦可取代之烷基，n表示1~3的整數)； (其中，前述通式(4)中，R⁸ 、R⁹ 及R¹⁰ 係各自獨立地表示氫原子、碳數1~6的亦可取代之烷基)。
一種光阻下層膜形成組成物，其係含有：(A)具有下述通式(1)所示構造單元、下述通式(2)所示構造單元、下述通式(3)所示構造單元、及下述通式(4)所示構造單元的聚合物，(B)具有丁基醚基之交聯劑，與(C)溶劑；其中，相對於前述(A)聚合物的全構造單元100莫耳%，前述(A)聚合物中所含有的以前述通式(1)所示構造單元的比例係5~80莫耳%；相對於前述(A)聚合物的全構造單元100莫耳%，前述(A)聚合物中所含有的以前述通式(2)所示構造單元的比例係5~80莫耳%；以及相對於前述(A)聚合物的全構造單元100莫耳%，前述(A)聚合物中所含有的以前述通式(3)所示構造單元的比例係0.1~50莫耳%； (其中，前述通式(1)中，R¹ 表示氫原子、碳數1~6的亦可取代之烷基、羥基、碳數1~6的烷氧基、羧基、碳數1~6的烷氧基羰基、碳數1~6的烷氧基羰氧基、羥甲基、或碳數1~6的烷氧基羥甲基，R² 及R³ 係各自表示氫原子、或碳數1~6的亦可取代之烷基)； (其中，前述通式(2)中，R⁴ 表示氫原子或甲基，R⁵ 表示碳數1~4的伸烷基)； (其中，前述通式(3)中，R⁶ 表示氫原子、碳數1~6的亦可取代之烷基、羥基、碳數1~6的烷氧基、羧基、碳數1~6的烷氧基羰基、碳數1~6的烷氧基羰氧基、羥甲基、或碳數1~6的烷氧基羥甲基，R⁷ 表示氫原子或碳數1~6的亦可取代之烷基，n表示1~3的整數)； (其中，前述通式(4)中，R⁸ 、R⁹ 及R¹⁰ 係各自獨立地表示氫原子、碳數1~6的亦可取代之烷基)。
如申請專利範圍第1或2項之光阻下層膜形成組成物，其中前述(A)聚合物的聚苯乙烯換算之重量平均分子量(Mw)為500~10000。
如申請專利範圍第1或2項之光阻下層膜形成組成物，其中前述(B)交聯劑係下述通式(5)或(6)所表示之化合物， (其中，前述通式(5)中，R¹¹ 係各自獨立地表示氫原子、甲基、正丁基、或異丁基；但是，4個的R¹¹ 之中的2個以上為正丁基或異丁基)； (其中，前述通式(6)中，R¹² 係各自獨立地表示氫原子、甲基、正丁基、或異丁基；但是，6個的R¹² 之中的2個以上為正丁基或異丁基)。
如申請專利範圍第1或2項之光阻下層膜形成組成物，其進一步含有(D)酸發生劑。