JPWO2020162183A1 - 下層膜形成用材料、レジスト下層膜および積層体 - Google Patents
下層膜形成用材料、レジスト下層膜および積層体 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2020162183A1 JPWO2020162183A1 JP2020571089A JP2020571089A JPWO2020162183A1 JP WO2020162183 A1 JPWO2020162183 A1 JP WO2020162183A1 JP 2020571089 A JP2020571089 A JP 2020571089A JP 2020571089 A JP2020571089 A JP 2020571089A JP WO2020162183 A1 JPWO2020162183 A1 JP WO2020162183A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- carbon atoms
- underlayer film
- forming
- general formula
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 305
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims abstract description 279
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 189
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 189
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 89
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 83
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 75
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 69
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 65
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims abstract description 47
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 claims abstract description 45
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 32
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 claims abstract description 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 159
- -1 glycidyloxy group Chemical group 0.000 claims description 103
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 45
- 125000005160 aryl oxy alkyl group Chemical group 0.000 claims description 37
- 125000004104 aryloxy group Chemical group 0.000 claims description 31
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 30
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 125000004183 alkoxy alkyl group Chemical group 0.000 claims description 24
- 125000006550 alkoxycarbonyl aryl group Chemical group 0.000 claims description 17
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 15
- 125000004453 alkoxycarbonyl group Chemical group 0.000 claims description 10
- 125000005078 alkoxycarbonylalkyl group Chemical group 0.000 claims description 10
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 claims description 10
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 claims description 10
- 125000004473 dialkylaminocarbonyl group Chemical group 0.000 claims description 10
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims description 10
- 125000005161 aryl oxy carbonyl group Chemical group 0.000 claims description 7
- 125000003055 glycidyl group Chemical group C(C1CO1)* 0.000 claims description 7
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 7
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 claims description 7
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 claims description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 102
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 84
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 66
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 57
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 56
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 56
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 54
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 46
- LLHKCFNBLRBOGN-UHFFFAOYSA-N propylene glycol methyl ether acetate Chemical compound COCC(C)OC(C)=O LLHKCFNBLRBOGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 42
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 39
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 37
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 37
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 37
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 35
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 29
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 28
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 28
- 238000007152 ring opening metathesis polymerisation reaction Methods 0.000 description 28
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 27
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 25
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 23
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 19
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 19
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 19
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 19
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 18
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 16
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 16
- ZTQSAGDEMFDKMZ-UHFFFAOYSA-N Butyraldehyde Chemical compound CCCC=O ZTQSAGDEMFDKMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229920000089 Cyclic olefin copolymer Polymers 0.000 description 13
- 239000002685 polymerization catalyst Substances 0.000 description 13
- ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 1-methoxypropan-2-ol Chemical compound COCC(C)O ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 12
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 9
- KJCVRFUGPWSIIH-UHFFFAOYSA-N 1-naphthol Chemical compound C1=CC=C2C(O)=CC=CC2=C1 KJCVRFUGPWSIIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 8
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 8
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 8
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 8
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 7
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 7
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 0 CCC(C)(C*)N Chemical compound CCC(C)(C*)N 0.000 description 6
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- PYGSKMBEVAICCR-UHFFFAOYSA-N hexa-1,5-diene Chemical compound C=CCCC=C PYGSKMBEVAICCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 6
- PRBHEGAFLDMLAL-UHFFFAOYSA-N 1,5-Hexadiene Natural products CC=CCC=C PRBHEGAFLDMLAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 101100242814 Caenorhabditis elegans parg-1 gene Proteins 0.000 description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000012986 chain transfer agent Substances 0.000 description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 description 5
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 5
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 5
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 5
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 5
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 5
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 5
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 5
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 5
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 5
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 5
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- QPFMBZIOSGYJDE-UHFFFAOYSA-N 1,1,2,2-tetrachloroethane Chemical compound ClC(Cl)C(Cl)Cl QPFMBZIOSGYJDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QEGNUYASOUJEHD-UHFFFAOYSA-N 1,1-dimethylcyclohexane Chemical compound CC1(C)CCCCC1 QEGNUYASOUJEHD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- JWAZRIHNYRIHIV-UHFFFAOYSA-N 2-naphthol Chemical compound C1=CC=CC2=CC(O)=CC=C21 JWAZRIHNYRIHIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N Ethylbenzene Chemical compound CCC1=CC=CC=C1 YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000001118 alkylidene group Chemical group 0.000 description 4
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 4
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 4
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 4
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NNBZCPXTIHJBJL-UHFFFAOYSA-N decalin Chemical compound C1CCCC2CCCCC21 NNBZCPXTIHJBJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004210 ether based solvent Substances 0.000 description 4
- UAEPNZWRGJTJPN-UHFFFAOYSA-N methylcyclohexane Chemical compound CC1CCCCC1 UAEPNZWRGJTJPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 4
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 4
- DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 1-butoxybutane Chemical compound CCCCOCCCC DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 3
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 3
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 3
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 3
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 3
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 3
- JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N ethyl methyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OC JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 3
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 3
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 3
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 3
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 3
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 1,1-Dichloroethane Chemical compound CC(Cl)Cl SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RELMFMZEBKVZJC-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-trichlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC(Cl)=C1Cl RELMFMZEBKVZJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 1,2-Dichloroethane Chemical group ClCCCl WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- OGRAOKJKVGDSFR-UHFFFAOYSA-N 2,3,5-trimethylphenol Chemical compound CC1=CC(C)=C(C)C(O)=C1 OGRAOKJKVGDSFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OJVAMHKKJGICOG-UHFFFAOYSA-N 2,5-hexanedione Chemical compound CC(=O)CCC(C)=O OJVAMHKKJGICOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NKTOLZVEWDHZMU-UHFFFAOYSA-N 2,5-xylenol Chemical compound CC1=CC=C(C)C(O)=C1 NKTOLZVEWDHZMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NXXYKOUNUYWIHA-UHFFFAOYSA-N 2,6-Dimethylphenol Chemical compound CC1=CC=CC(C)=C1O NXXYKOUNUYWIHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QQZOPKMRPOGIEB-UHFFFAOYSA-N 2-Oxohexane Chemical compound CCCCC(C)=O QQZOPKMRPOGIEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GJYCVCVHRSWLNY-UHFFFAOYSA-N 2-butylphenol Chemical compound CCCCC1=CC=CC=C1O GJYCVCVHRSWLNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FDQQNNZKEJIHMS-UHFFFAOYSA-N 3,4,5-trimethylphenol Chemical compound CC1=CC(O)=CC(C)=C1C FDQQNNZKEJIHMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YCOXTKKNXUZSKD-UHFFFAOYSA-N 3,4-xylenol Chemical compound CC1=CC=C(O)C=C1C YCOXTKKNXUZSKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TUAMRELNJMMDMT-UHFFFAOYSA-N 3,5-xylenol Chemical compound CC1=CC(C)=CC(O)=C1 TUAMRELNJMMDMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HMNKTRSOROOSPP-UHFFFAOYSA-N 3-Ethylphenol Chemical compound CCC1=CC=CC(O)=C1 HMNKTRSOROOSPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUFPYLQWLKKGDQ-UHFFFAOYSA-N 4,4a,9,9a-tetrahydro-1,4-methano-1h-fluorene Chemical compound C12CC3=CC=CC=C3C1C1C=CC2C1 XUFPYLQWLKKGDQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HXDOZKJGKXYMEW-UHFFFAOYSA-N 4-ethylphenol Chemical compound CCC1=CC=C(O)C=C1 HXDOZKJGKXYMEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OZJPLYNZGCXSJM-UHFFFAOYSA-N 5-valerolactone Chemical compound O=C1CCCCO1 OZJPLYNZGCXSJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N Acetaldehyde Chemical compound CC=O IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N Acetamide Chemical compound CC(N)=O DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KWOLFJPFCHCOCG-UHFFFAOYSA-N Acetophenone Chemical compound CC(=O)C1=CC=CC=C1 KWOLFJPFCHCOCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N Cyclopentane Chemical compound C1CCCC1 RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QUSNBJAOOMFDIB-UHFFFAOYSA-N Ethylamine Chemical compound CCN QUSNBJAOOMFDIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N Hydroquinone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1 QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATHHXGZTWNVVOU-UHFFFAOYSA-N N-methylformamide Chemical compound CNC=O ATHHXGZTWNVVOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N Piperidine Chemical compound C1CCNCC1 NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N Pyrrole Chemical compound C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N acetic acid trimethyl ester Natural products COC(C)=O KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N acetylacetone Chemical compound CC(=O)CC(C)=O YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 description 2
- 125000002723 alicyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RDOXTESZEPMUJZ-UHFFFAOYSA-N anisole Chemical compound COC1=CC=CC=C1 RDOXTESZEPMUJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 2
- HUMNYLRZRPPJDN-UHFFFAOYSA-N benzaldehyde Chemical compound O=CC1=CC=CC=C1 HUMNYLRZRPPJDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N butyl acetate Chemical compound CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 150000004292 cyclic ethers Chemical class 0.000 description 2
- 150000003997 cyclic ketones Chemical class 0.000 description 2
- BGTOWKSIORTVQH-UHFFFAOYSA-N cyclopentanone Chemical compound O=C1CCCC1 BGTOWKSIORTVQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N diphenyl ether Chemical compound C=1C=CC=CC=1OC1=CC=CC=C1 USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N furfural Chemical compound O=CC1=CC=CO1 HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000008282 halocarbons Chemical class 0.000 description 2
- CATSNJVOTSVZJV-UHFFFAOYSA-N heptan-2-one Chemical compound CCCCCC(C)=O CATSNJVOTSVZJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NGAZZOYFWWSOGK-UHFFFAOYSA-N heptan-3-one Chemical compound CCCCC(=O)CC NGAZZOYFWWSOGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZSIAUFGUXNUGDI-UHFFFAOYSA-N hexan-1-ol Chemical compound CCCCCCO ZSIAUFGUXNUGDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- RLSSMJSEOOYNOY-UHFFFAOYSA-N m-cresol Chemical compound CC1=CC=CC(O)=C1 RLSSMJSEOOYNOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BHIWKHZACMWKOJ-UHFFFAOYSA-N methyl isobutyrate Chemical compound COC(=O)C(C)C BHIWKHZACMWKOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GYNNXHKOJHMOHS-UHFFFAOYSA-N methyl-cycloheptane Natural products CC1CCCCCC1 GYNNXHKOJHMOHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- QWVGKYWNOKOFNN-UHFFFAOYSA-N o-cresol Chemical compound CC1=CC=CC=C1O QWVGKYWNOKOFNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- IWDCLRJOBJJRNH-UHFFFAOYSA-N p-cresol Chemical compound CC1=CC=C(O)C=C1 IWDCLRJOBJJRNH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XNLICIUVMPYHGG-UHFFFAOYSA-N pentan-2-one Chemical compound CCCC(C)=O XNLICIUVMPYHGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FDPIMTJIUBPUKL-UHFFFAOYSA-N pentan-3-one Chemical compound CCC(=O)CC FDPIMTJIUBPUKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 2
- WGYKZJWCGVVSQN-UHFFFAOYSA-N propylamine Chemical compound CCCN WGYKZJWCGVVSQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WQGWDDDVZFFDIG-UHFFFAOYSA-N pyrogallol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1O WQGWDDDVZFFDIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000007261 regionalization Effects 0.000 description 2
- GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N resorcinol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1 GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 2
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- PXXNTAGJWPJAGM-UHFFFAOYSA-N vertaline Natural products C1C2C=3C=C(OC)C(OC)=CC=3OC(C=C3)=CC=C3CCC(=O)OC1CC1N2CCCC1 PXXNTAGJWPJAGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 2
- CYSGHNMQYZDMIA-UHFFFAOYSA-N 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon Chemical compound CN1CCN(C)C1=O CYSGHNMQYZDMIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DAJPMKAQEUGECW-UHFFFAOYSA-N 1,4-bis(methoxymethyl)benzene Chemical compound COCC1=CC=C(COC)C=C1 DAJPMKAQEUGECW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IEGYXSAHRKJELM-UHFFFAOYSA-N 1,4-dihydro-1,4-methanonaphthalene Chemical compound C12=CC=CC=C2C2CC1C=C2 IEGYXSAHRKJELM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 1-hexene Chemical compound CCCCC=C LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 1-octene Chemical compound CCCCCCC=C KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GQHTUMJGOHRCHB-UHFFFAOYSA-N 2,3,4,6,7,8,9,10-octahydropyrimido[1,2-a]azepine Chemical compound C1CCCCN2CCCN=C21 GQHTUMJGOHRCHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KUFFULVDNCHOFZ-UHFFFAOYSA-N 2,4-xylenol Chemical compound CC1=CC=C(O)C(C)=C1 KUFFULVDNCHOFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IXQGCWUGDFDQMF-UHFFFAOYSA-N 2-Ethylphenol Chemical compound CCC1=CC=CC=C1O IXQGCWUGDFDQMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PTTPXKJBFFKCEK-UHFFFAOYSA-N 2-Methyl-4-heptanone Chemical compound CC(C)CC(=O)CC(C)C PTTPXKJBFFKCEK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 2-methylphenol;3-methylphenol;4-methylphenol Chemical compound CC1=CC=C(O)C=C1.CC1=CC=CC(O)=C1.CC1=CC=CC=C1O QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CMWKITSNTDAEDT-UHFFFAOYSA-N 2-nitrobenzaldehyde Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=CC=C1C=O CMWKITSNTDAEDT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZPVFWPFBNIEHGJ-UHFFFAOYSA-N 2-octanone Chemical compound CCCCCCC(C)=O ZPVFWPFBNIEHGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLLXMBCBJGATSP-UHFFFAOYSA-N 2-phenylethenol Chemical compound OC=CC1=CC=CC=C1 XLLXMBCBJGATSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QQOMQLYQAXGHSU-UHFFFAOYSA-N 236TMPh Natural products CC1=CC=C(C)C(O)=C1C QQOMQLYQAXGHSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PKNKULBDCRZSBT-UHFFFAOYSA-N 3,4,5-trimethylnonan-2-one Chemical compound CCCCC(C)C(C)C(C)C(C)=O PKNKULBDCRZSBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MQSXUKPGWMJYBT-UHFFFAOYSA-N 3-butylphenol Chemical compound CCCCC1=CC=CC(O)=C1 MQSXUKPGWMJYBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WTQZSMDDRMKJRI-UHFFFAOYSA-N 4-diazoniophenolate Chemical compound [O-]C1=CC=C([N+]#N)C=C1 WTQZSMDDRMKJRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004860 4-ethylphenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(=C([H])C([H])=C1*)C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- WVYWICLMDOOCFB-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-2-pentanol Chemical compound CC(C)CC(C)O WVYWICLMDOOCFB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGVHNLRUAMRIEW-UHFFFAOYSA-N 4-methylcyclohexan-1-one Chemical compound CC1CCC(=O)CC1 VGVHNLRUAMRIEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CYYZDBDROVLTJU-UHFFFAOYSA-N 4-n-Butylphenol Chemical compound CCCCC1=CC=C(O)C=C1 CYYZDBDROVLTJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- WPHOPQZQIUDOOB-UHFFFAOYSA-N CCCC(C)(CCC)N Chemical compound CCCC(C)(CCC)N WPHOPQZQIUDOOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005526 G1 to G0 transition Effects 0.000 description 1
- 101000766096 Halorubrum sodomense Archaerhodopsin-3 Proteins 0.000 description 1
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 description 1
- NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Chemical compound CC(C)CC(C)=O NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Natural products CCC(C)C(C)=O UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SUAKHGWARZSWIH-UHFFFAOYSA-N N,N‐diethylformamide Chemical compound CCN(CC)C=O SUAKHGWARZSWIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N N-dimethylaminoethanol Chemical compound CN(C)CCO UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OHLUUHNLEMFGTQ-UHFFFAOYSA-N N-methylacetamide Chemical compound CNC(C)=O OHLUUHNLEMFGTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920012266 Poly(ether sulfone) PES Polymers 0.000 description 1
- DHXVGJBLRPWPCS-UHFFFAOYSA-N Tetrahydropyran Chemical compound C1CCOCC1 DHXVGJBLRPWPCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 description 1
- JABXMSSGPHGCII-UHFFFAOYSA-N acetic acid;propane-1,2-diol Chemical compound CC(O)=O.CC(O)CO JABXMSSGPHGCII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005456 alcohol based solvent Substances 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 125000002178 anthracenyl group Chemical group C1(=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C12)* 0.000 description 1
- 125000001584 benzyloxycarbonyl group Chemical group C(=O)(OCC1=CC=CC=C1)* 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 125000006267 biphenyl group Chemical group 0.000 description 1
- YXVFYQXJAXKLAK-UHFFFAOYSA-N biphenyl-4-ol Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C1=CC=CC=C1 YXVFYQXJAXKLAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- OEYIOHPDSNJKLS-UHFFFAOYSA-N choline Chemical compound C[N+](C)(C)CCO OEYIOHPDSNJKLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960001231 choline Drugs 0.000 description 1
- 239000003426 co-catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000004696 coordination complex Chemical class 0.000 description 1
- 229930003836 cresol Natural products 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- AMQRRWXISNUFLH-UHFFFAOYSA-N ctk2e0098 Chemical compound C1=CC(C2C3C=CC(C22)C3)=C3C2=CC=CC3=C1 AMQRRWXISNUFLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003950 cyclic amides Chemical class 0.000 description 1
- CGZZMOTZOONQIA-UHFFFAOYSA-N cycloheptanone Chemical compound O=C1CCCCCC1 CGZZMOTZOONQIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HPXRVTGHNJAIIH-UHFFFAOYSA-N cyclohexanol Chemical compound OC1CCCCC1 HPXRVTGHNJAIIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IIRFCWANHMSDCG-UHFFFAOYSA-N cyclooctanone Chemical compound O=C1CCCCCCC1 IIRFCWANHMSDCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960002887 deanol Drugs 0.000 description 1
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 150000001983 dialkylethers Chemical class 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- WYACBZDAHNBPPB-UHFFFAOYSA-N diethyl oxalate Chemical compound CCOC(=O)C(=O)OCC WYACBZDAHNBPPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N diethylamine Chemical compound CCNCC HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012972 dimethylethanolamine Substances 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- POLCUAVZOMRGSN-UHFFFAOYSA-N dipropyl ether Chemical compound CCCOCCC POLCUAVZOMRGSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WEHWNAOGRSTTBQ-UHFFFAOYSA-N dipropylamine Chemical compound CCCNCCC WEHWNAOGRSTTBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 239000003759 ester based solvent Substances 0.000 description 1
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 1
- GCSJLQSCSDMKTP-UHFFFAOYSA-N ethenyl(trimethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C=C GCSJLQSCSDMKTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GEAWFZNTIFJMHR-UHFFFAOYSA-N hepta-1,6-diene Chemical compound C=CCCCC=C GEAWFZNTIFJMHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DMEGYFMYUHOHGS-UHFFFAOYSA-N heptamethylene Natural products C1CCCCCC1 DMEGYFMYUHOHGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 1
- AHAREKHAZNPPMI-UHFFFAOYSA-N hexa-1,3-diene Chemical compound CCC=CC=C AHAREKHAZNPPMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WDAXFOBOLVPGLV-UHFFFAOYSA-N isobutyric acid ethyl ester Natural products CCOC(=O)C(C)C WDAXFOBOLVPGLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005453 ketone based solvent Substances 0.000 description 1
- 150000002596 lactones Chemical class 0.000 description 1
- 150000007517 lewis acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000012886 linear function Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 125000000040 m-tolyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(*)=C([H])C(=C1[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- UZKWTJUDCOPSNM-UHFFFAOYSA-N methoxybenzene Substances CCCCOC=C UZKWTJUDCOPSNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940043265 methyl isobutyl ketone Drugs 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- JESXATFQYMPTNL-UHFFFAOYSA-N mono-hydroxyphenyl-ethylene Natural products OC1=CC=CC=C1C=C JESXATFQYMPTNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002762 monocarboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- GNVRJGIVDSQCOP-UHFFFAOYSA-N n-ethyl-n-methylethanamine Chemical compound CCN(C)CC GNVRJGIVDSQCOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QJQAMHYHNCADNR-UHFFFAOYSA-N n-methylpropanamide Chemical compound CCC(=O)NC QJQAMHYHNCADNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005186 naphthyloxy group Chemical group C1(=CC=CC2=CC=CC=C12)O* 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N nonaoxidotritungsten Chemical compound O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JFNLZVQOOSMTJK-KNVOCYPGSA-N norbornene Chemical compound C1[C@@H]2CC[C@H]1C=C2 JFNLZVQOOSMTJK-KNVOCYPGSA-N 0.000 description 1
- 125000003261 o-tolyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(*)=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000006384 oligomerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- NWVVVBRKAWDGAB-UHFFFAOYSA-N p-methoxyphenol Chemical compound COC1=CC=C(O)C=C1 NWVVVBRKAWDGAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001037 p-tolyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(=C([H])C([H])=C1*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- QNGNSVIICDLXHT-UHFFFAOYSA-N para-ethylbenzaldehyde Natural products CCC1=CC=C(C=O)C=C1 QNGNSVIICDLXHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- QYZLKGVUSQXAMU-UHFFFAOYSA-N penta-1,4-diene Chemical compound C=CCC=C QYZLKGVUSQXAMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N pentene Chemical compound CCCC=C YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 125000006678 phenoxycarbonyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940079877 pyrogallol Drugs 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 239000013558 reference substance Substances 0.000 description 1
- 239000013557 residual solvent Substances 0.000 description 1
- WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N rhenium atom Chemical compound [Re] WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019795 sodium metasilicate Nutrition 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 125000000547 substituted alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229940073455 tetraethylammonium hydroxide Drugs 0.000 description 1
- LRGJRHZIDJQFCL-UHFFFAOYSA-M tetraethylazanium;hydroxide Chemical compound [OH-].CC[N+](CC)(CC)CC LRGJRHZIDJQFCL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- AKQHUJRZKBYZLC-UHFFFAOYSA-N tri(propan-2-yl)-prop-2-enylsilane Chemical compound CC(C)[Si](C(C)C)(C(C)C)CC=C AKQHUJRZKBYZLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SVGQCVJXVAMCPM-UHFFFAOYSA-N triethyl(prop-2-enyl)silane Chemical compound CC[Si](CC)(CC)CC=C SVGQCVJXVAMCPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HYWCXWRMUZYRPH-UHFFFAOYSA-N trimethyl(prop-2-enyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)CC=C HYWCXWRMUZYRPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- HGBOYTHUEUWSSQ-UHFFFAOYSA-N valeric aldehyde Natural products CCCCC=O HGBOYTHUEUWSSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
- G03F7/11—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers having cover layers or intermediate layers, e.g. subbing layers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G61/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
- C08G61/02—Macromolecular compounds containing only carbon atoms in the main chain of the macromolecule, e.g. polyxylylenes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G61/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
- C08G61/02—Macromolecular compounds containing only carbon atoms in the main chain of the macromolecule, e.g. polyxylylenes
- C08G61/04—Macromolecular compounds containing only carbon atoms in the main chain of the macromolecule, e.g. polyxylylenes only aliphatic carbon atoms
- C08G61/06—Macromolecular compounds containing only carbon atoms in the main chain of the macromolecule, e.g. polyxylylenes only aliphatic carbon atoms prepared by ring-opening of carbocyclic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G61/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
- C08G61/02—Macromolecular compounds containing only carbon atoms in the main chain of the macromolecule, e.g. polyxylylenes
- C08G61/04—Macromolecular compounds containing only carbon atoms in the main chain of the macromolecule, e.g. polyxylylenes only aliphatic carbon atoms
- C08G61/06—Macromolecular compounds containing only carbon atoms in the main chain of the macromolecule, e.g. polyxylylenes only aliphatic carbon atoms prepared by ring-opening of carbocyclic compounds
- C08G61/08—Macromolecular compounds containing only carbon atoms in the main chain of the macromolecule, e.g. polyxylylenes only aliphatic carbon atoms prepared by ring-opening of carbocyclic compounds of carbocyclic compounds containing one or more carbon-to-carbon double bonds in the ring
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
- G03F7/094—Multilayer resist systems, e.g. planarising layers
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2261/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
- C08G2261/30—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain
- C08G2261/33—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating non-aromatic structural elements in the main chain
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2261/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
- C08G2261/30—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain
- C08G2261/33—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating non-aromatic structural elements in the main chain
- C08G2261/332—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating non-aromatic structural elements in the main chain containing only carbon atoms
- C08G2261/3324—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating non-aromatic structural elements in the main chain containing only carbon atoms derived from norbornene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2261/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
- C08G2261/40—Polymerisation processes
- C08G2261/41—Organometallic coupling reactions
- C08G2261/418—Ring opening metathesis polymerisation [ROMP]
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
【数1】
Description
また、基板が微細な凹凸構造を有する場合、その凹凸構造を埋め込み可能であり、ボイドの発生が少ないことなどが、下層膜形成用材料には求められる。
さらに、基板の凹凸構造を埋め込んで形成されたレジスト下層膜の表面は、基板の凹凸構造(段差)にかかわらず平坦であることが求められる。レジスト下層膜の上層に、中間層またはレジスト層が形成されるためである。平坦性が不十分であると、最終的に所望の微細構造が得られない場合がある。
本発明は、以下の通りである。
多層レジストプロセスに用いられる下層膜形成用材料であって、
当該下層膜形成用材料の固形分が、以下(i)〜(iii)を満たす下層膜形成用材料。
(i)以下数式(1)で定義される元素構成比率Reが1.5〜2.8である。
(ii)ガラス転移温度が30〜250℃である。
(iii)下記一般式(A)で表される構造単位を有する樹脂、及び、下記一般式(B)で表される構造単位を有する樹脂を含む。
NHは、下層膜形成用材料の固形分中の、水素原子の数であり、
NCは、下層膜形成用材料の固形分中の、炭素原子の数であり、
NOは、下層膜形成用材料の固形分中の、酸素原子の数である。
Ar1は、ヒドロキシ基および/またはグリシジルオキシ基で少なくとも置換された2価の芳香族基を表し、
Raは、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基、炭素数7〜10のアラルキル基、炭素数2〜10のアルコキシアルキル基、炭素数7〜10のアリールオキシアルキル基、から選ばれるいずれかの置換基を表す。
Rcは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基、炭素数7〜10のアラルキル基、炭素数2〜10のアルコキシアルキル基、炭素数7〜10のアリールオキシアルキル基を表し、
Ar11は、2価の芳香族基(置換でも無置換でもよい)を表し、
Ar12は、以下一般式(B1)〜(B3)で表される構造のいずれかを表す。
Rdは、複数存在する場合はそれぞれ独立に、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数1〜10のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリールオキシ基、炭素数2〜10のアルコキシアルキル基、炭素数7〜20のアリールオキシアルキル基、炭素数2〜20のアルコキシカルボニル基、炭素数3〜10のジアルキルアミノカルボニル基、炭素数7〜20のアリールオキシカルボニル基、炭素数8〜20のアルキルアリールアミノカルボニル基、炭素数3〜20のアルコキシカルボニルアルキル基、炭素数8〜20のアルコキシカルボニルアリール基、炭素数8〜20のアリールオキシカルボニルアルキル基、炭素数3〜20のアルコキシアルキルオキシカルボニル基および炭素数4〜20のアルコキシカルボニルアルキルオキシカルボニル基、から選ばれるいずれかを表し、
r1は、1以上(6−q1)以下であり、
q1は、0以上5以下であり、
r2は、1以上(4−q2)以下であり、
q2は、0以上3以下であり、
r3は、0以上4以下であり、r4は、0以上4以下であり、ただしr3+r4は1以上であり、
q3は0以上4以下であり、q4は0以上4以下であり、ただしq3+q4は7以下であり、
Xは、単結合または炭素数1〜3のアルキレン基を表す。
2.
1.に記載の下層膜形成用材料であって、
当該下層膜形成用材料の固形分の、以下数式(2)で定義される元素構成比率Re'が、1.5〜2.8である下層膜形成用材料。
NHは、下層膜形成用材料の固形分中の、水素原子の数であり、
NCは、下層膜形成用材料の固形分中の、炭素原子の数であり、
NOは、下層膜形成用材料の固形分中の、酸素原子の数であり、
NNは、下層膜形成用材料の固形分中の、窒素原子の数である。
3.
1.また2に記載の下層膜形成用材料であって、
前記一般式(A)で表される構造単位が、以下一般式(a1)または一般式(a2)で表される構造単位を含む下層膜形成用材料。
m1は1〜4、n1は0〜3、ただしm1+n1は1以上4以下であり、
m2は1〜6、n2は0〜5、ただしm2+n2は1以上6以下であり、
Rは、複数存在する場合はそれぞれ独立に、水素原子またはグリシジル基であり、
Raは、式(A)におけるそれと同義であり、
Rbは、複数存在する場合はそれぞれ独立に、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数1〜10のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリールオキシ基、炭素数2〜10のアルコキシアルキル基、炭素数7〜20のアリールオキシアルキル基、炭素数2〜20のアルコキシカルボニル基、炭素数3〜10のジアルキルアミノカルボニル基、炭素数7〜20のアリールオキシカルボニル基、炭素数8〜20のアルキルアリールアミノカルボニル基、炭素数3〜20のアルコキシカルボニルアルキル基、炭素数8〜20のアルコキシカルボニルアリール基、炭素数8〜20のアリールオキシカルボニルアルキル基、炭素数3〜20のアルコキシアルキルオキシカルボニル基および炭素数4〜20のアルコキシカルボニルアルキルオキシカルボニル基、から選ばれるいずれかであり、
nが2以上であるとき、複数存在するRbは互いに結合して環構造を形成してもよい。
4.
1.〜3.のいずれか1つに記載の下層膜形成用材料であって、
前記一般式(B)で表される構造単位が、以下一般式(b)で表される構造単位を含む下層膜形成用材料。
Rcは、前記一般式(B)におけるRcと同義であり、
Rdは、複数存在する場合はそれぞれ独立に、前記一般式(B1)〜(B3)におけるRdと同義であり、
Ar2は、前記一般式(B1)または(B2)で表される構造であり、
pは0〜4である。
5.
1.〜4.のいずれか1つに記載の下層膜形成用材料であって、
前記一般式(A)で表される構造単位を有する樹脂、及び、前記一般式(B)で表される構造単位を有する樹脂に加えて、さらに、下記一般式(1)で表される構造単位を有する樹脂を含む下層膜形成用材料。
R1〜R4は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数6〜20のアリール基、炭素数6〜20のアリールオキシ基、炭素数7〜20のアリールオキシアルキル基、炭素数7〜20のアリールオキシカルボニル基、炭素数8〜20のアルキルアリールアミノカルボニル基、炭素数8〜30のアルコキシカルボニルアリール基および炭素数8〜20のアリールオキシカルボニルアルキル基なる群より選ばれるいずれかの基であり、かつ、R1〜R4のうち少なくとも1つは水素原子以外の基であり、さらに、R1〜R4が互いに結合して環構造を形成していてもよく、
nは、0〜2の整数を表し、
X1およびX2は、それぞれ独立に、−CH2−または−O−を表す。
6.
多層レジストプロセスに用いられる下層膜形成用材料であって、当該下層膜形成用材料の固形分が、以下(i)〜(iii)を満たす下層膜形成用材料。
(i)以下数式(1)で定義される元素構成比率Reが1.5〜2.8である。
(ii)ガラス転移温度が30〜250℃である。
(iii)下記一般式(1)で表される構造単位を有する樹脂を含む。
下層膜形成用材料。
NHは、下層膜形成用材料の固形分中の、水素原子の数であり、
NCは、下層膜形成用材料の固形分中の、炭素原子の数であり、
NOは、下層膜形成用材料の固形分中の、酸素原子の数である。
R1〜R4は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数6〜20のアリール基、炭素数6〜20のアリールオキシ基、炭素数7〜20のアリールオキシアルキル基、炭素数7〜20のアリールオキシカルボニル基、炭素数8〜20のアルキルアリールアミノカルボニル基、炭素数8〜30のアルコキシカルボニルアリール基および炭素数8〜20のアリールオキシカルボニルアルキル基なる群より選ばれるいずれかの基であり、かつ、R1〜R4のうち少なくとも1つは水素原子以外の基であり、さらに、R1〜R4が互いに結合して環構造を形成していてもよく、
nは、0〜2の整数を表し、
X1およびX2は、それぞれ独立に−CH2−または−O−を表す。
7.
6.に記載の下層膜形成用材料であって、
当該下層膜形成用材料の固形分の、以下数式(2)で定義される元素構成比率Re'が、1.5〜2.8である下層膜形成用材料。
NHは、下層膜形成用材料の固形分中の、水素原子の数であり、
NCは、下層膜形成用材料の固形分中の、炭素原子の数であり、
NOは、下層膜形成用材料の固形分中の、酸素原子の数であり、
NNは、下層膜形成用材料の固形分中の、窒素原子の数である
8.
6.または7.に記載の下層膜形成用材料であって、
前記一般式(1)で表される構造単位を有する樹脂に加えて、さらに、下記一般式(B)で表される構造単位を有する樹脂を含む下層膜形成用材料。
Rcは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基、炭素数7〜10のアラルキル基、炭素数2〜10のアルコキシアルキル基、炭素数7〜10のアリールオキシアルキル基を表し、
Ar11は、2価の芳香族基(置換でも無置換でもよい)を表し、
Ar12は、以下一般式(B1)〜(B3)で表される構造のいずれかを表す。
Rdは、複数存在する場合はそれぞれ独立に、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数1〜10のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリールオキシ基、炭素数2〜10のアルコキシアルキル基、炭素数7〜20のアリールオキシアルキル基、炭素数2〜20のアルコキシカルボニル基、炭素数3〜10のジアルキルアミノカルボニル基、炭素数7〜20のアリールオキシカルボニル基、炭素数8〜20のアルキルアリールアミノカルボニル基、炭素数3〜20のアルコキシカルボニルアルキル基、炭素数8〜20のアルコキシカルボニルアリール基、炭素数8〜20のアリールオキシカルボニルアルキル基、炭素数3〜20のアルコキシアルキルオキシカルボニル基および炭素数4〜20のアルコキシカルボニルアルキルオキシカルボニル基、から選ばれるいずれかを表し、
r1は、1以上(6−q1)以下であり、
q1は、0以上5以下であり、
r2は、1以上(4−q2)以下であり、
q2は、0以上3以下であり、
r3は、0以上4以下であり、r4は、0以上4以下であり、ただしr3+r4は1以上であり、
q3は0以上4以下であり、q4は0以上4以下であり、ただしq3+q4は7以下であり、
Xは、単結合または炭素数1〜3のアルキレン基を表す。
9.
8.に記載の下層膜形成用材料であって、
構造単位(B)が、以下一般式(b)で表される構造単位を含む下層膜形成用材料。
Rcは、前記一般式(B)におけるRcと同義であり、
Rdは、複数存在する場合はそれぞれ独立に、前記一般式(B1)〜(B3)におけるRdと同義であり、
Ar2は、前記一般式(B1)または(B2)で表される構造であり、
pは0〜4である。
10.
6.または7.に記載の下層膜形成用材料であって、
前記一般式(1)で表される構造単位を有する樹脂に加えて、さらに、下記一般式(A)で表される構造単位を有する樹脂を含む下層膜形成用材料。
Ar1は、ヒドロキシ基および/またはグリシジルオキシ基で少なくとも置換された2価の芳香族基を表し、
Raは、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基、炭素数7〜10のアラルキル基、炭素数2〜10のアルコキシアルキル基、炭素数7〜10のアリールオキシアルキル基、から選ばれるいずれかの置換基を表す。
11.
10.に記載の下層膜形成用材料であって、
前記一般式(A)で表される構造単位が、以下一般式(a1)または一般式(a2)で表される構造単位を含む下層膜形成用材料。
m1は1〜4、n1は0〜3、ただしm1+n1は1以上4以下であり、
m2は1〜6、n2は0〜5、ただしm2+n2は1以上6以下であり、
Rは、複数存在する場合はそれぞれ独立に、水素原子またはグリシジル基であり、
Raは、式(A)におけるそれと同義であり、
Rbは、複数存在する場合はそれぞれ独立に、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数1〜10のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリールオキシ基、炭素数2〜10のアルコキシアルキル基、炭素数7〜20のアリールオキシアルキル基、炭素数2〜20のアルコキシカルボニル基、炭素数3〜10のジアルキルアミノカルボニル基、炭素数7〜20のアリールオキシカルボニル基、炭素数8〜20のアルキルアリールアミノカルボニル基、炭素数3〜20のアルコキシカルボニルアルキル基、炭素数8〜20のアルコキシカルボニルアリール基、炭素数8〜20のアリールオキシカルボニルアルキル基、炭素数3〜20のアルコキシアルキルオキシカルボニル基および炭素数4〜20のアルコキシカルボニルアルキルオキシカルボニル基、から選ばれるいずれかであり、
nが2以上であるとき、複数存在するRbは互いに結合して環構造を形成してもよい。
12.
1.〜11.のいずれか1つに記載の下層膜形成用材料により形成されたレジスト下層膜。
13.
基板と、当該基板の一方の面に1.〜11.のいずれか1つに記載の下層膜形成用材料により形成されたレジスト下層膜と、を備える積層体。
14.
13.に記載の積層体であって、
前記レジスト下層膜の、前記基板とは反対側の表面αにおいて、下記数式により算出される平坦度ΔFTが0〜5%である積層体。
ΔFT={(Hmax−Hmin)/Hav}×100(%)
上記数式において、
Havは、前記表面αの任意の10カ所において前記レジスト下層膜の膜厚を測定したときの、膜厚の平均値であり、
Hmaxは、前記レジスト下層膜の膜厚の最大値であり、
Hminは、前記レジスト下層膜の膜厚の最小値である。
15.
13.または14.に記載の積層体であって、
前記レジスト下層膜の表面αの任意の10カ所において前記レジスト下層膜の膜厚を測定したときの、膜厚の平均値Havが、5〜500nmである積層体。
16.
13.〜15.のいずれか1つに記載の積層体であって、
前記基板は少なくとも一方の表面に凹凸構造を有し、
前記凹凸構造上に前記レジスト下層膜が形成されており、
前記凹凸構造は、高さが5〜500nmであり、凸−凸間の間隔が1nm〜10mmである積層体。
数値範囲に関する「x〜y」との記載は、特に断りがなければ、x以上y以下であることを表す。例えば、「1〜5%」との記載は、1%以上5%以下を意味する。
基(原子団)の表記において、置換か無置換かを記していない表記は、置換基を有しないものと置換基を有するものの両方を包含するものである。例えば「アルキル基」とは、置換基を有しないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。
図面はあくまで説明用のものである。図面中の各部の形状や寸法比などは、必ずしも現実の物品と対応しない。
第一実施形態の下層膜形成用材料は、多層レジストプロセスに用いられる。
この下層膜形成用材料の固形分は、以下(i)〜(iii)を満たす。
(i)以下数式(1)で定義される元素構成比率Reが1.5〜2.8である。
(ii)ガラス転移温度が30〜250℃である。
(iii)下記一般式(A)で表される構造単位を有する樹脂、及び、下記一般式(B)で表される構造単位を有する樹脂を含む。
NHは、下層膜形成用材料の固形分中の、水素原子の数であり、
NCは、下層膜形成用材料の固形分中の、炭素原子の数であり、
NOは、下層膜形成用材料の固形分中の、酸素原子の数である。
Ar1は、ヒドロキシ基および/またはグリシジルオキシ基で少なくとも置換された2価の芳香族基を表し、
Raは、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基、炭素数7〜10のアラルキル基、炭素数2〜10のアルコキシアルキル基、炭素数7〜10のアリールオキシアルキル基、から選ばれるいずれかの置換基を表す。
Rcは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基、炭素数7〜10のアラルキル基、炭素数2〜10のアルコキシアルキル基、炭素数7〜10のアリールオキシアルキル基を表し、
Ar11は、2価の芳香族基(置換でも無置換でもよい)を表し、
Ar12は、以下一般式(B1)〜(B3)で表される構造のいずれかを表す。
Rdは、複数存在する場合はそれぞれ独立に、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数1〜10のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリールオキシ基、炭素数2〜10のアルコキシアルキル基、炭素数7〜20のアリールオキシアルキル基、炭素数2〜20のアルコキシカルボニル基、炭素数3〜10のジアルキルアミノカルボニル基、炭素数7〜20のアリールオキシカルボニル基、炭素数8〜20のアルキルアリールアミノカルボニル基、炭素数3〜20のアルコキシカルボニルアルキル基、炭素数8〜20のアルコキシカルボニルアリール基、炭素数8〜20のアリールオキシカルボニルアルキル基、炭素数3〜20のアルコキシアルキルオキシカルボニル基および炭素数4〜20のアルコキシカルボニルアルキルオキシカルボニル基、から選ばれるいずれかを表し、
r1は、1以上(6−q1)以下であり、
q1は、0以上5以下であり、
r2は、1以上(4−q2)以下であり、
q2は、0以上3以下であり、
r3は、0以上4以下であり、r4は、0以上4以下であり、ただしr3+r4は1以上であり、
q3は0以上4以下であり、q4は0以上4以下であり、ただしq3+q4は7以下であり、
Xは、単結合または炭素数1〜3のアルキレン基を表す。
通常、「固形分」は、下層膜形成用材料中の、溶媒以外の全成分であるとみなして差し支えない。
例えば、芳香族化合物のような不飽和化合物の場合、同様の炭素骨格を有する飽和炭化水素構造と比べて水素原子の数は少ない。よって、Reの式の分子の値が小さくなり、Reは小さくなる。
本発明者らが知見したこととして、両材料の酸素ガス下エッチングでは、PHSのエッチング速度は、PHSの芳香環の炭素を全て水素化した材料に対して0.75倍程度小さく(エッチングされ難い)、Reが小さい材料は良好なエッチング耐性を示す。
そこで、本発明者らは、検討の結果、前述のパラメーターRe(炭素、水素および酸素を考慮)に加え、窒素についても係数1/2を掛けて考慮した新たなパラメーターRe'(以下数式)を設計指針として層膜形成用材料を設計することが好ましいことを知見した。特に下層膜形成用材料の固形分が窒素原子を含む場合には、Reに加えてRe'も適切に調整することで、より高いエッチング耐性を有する下層膜形成用材料が得られる。
NHは、下層膜形成用材料の固形分中の、水素原子の数であり、
NCは、下層膜形成用材料の固形分中の、炭素原子の数であり、
NOは、下層膜形成用材料の固形分中の、酸素原子の数であり、
NNは、下層膜形成用材料の固形分中の、窒素原子の数である。
固形分のガラス転移温度が250℃超である場合、加熱(ベーク)を行っても流動が発現せず、平坦性が悪化する場合がある。また、固形分のガラス転移温度が30℃未満である場合、ベーク後のレジスト下層膜が固体としての性状を保てず流動し、平坦性が悪化する場合がある。
m1は1〜4、n1は0〜3、ただしm1+n1は1以上4以下であり、
m2は1〜6、n2は0〜5、ただしm2+n2は1以上6以下であり、
Rは、複数存在する場合はそれぞれ独立に、水素原子またはグリシジル基であり、
Raは、式(A)におけるそれと同義であり、
Rbは、複数存在する場合はそれぞれ独立に、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数1〜10のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリールオキシ基、炭素数2〜10のアルコキシアルキル基、炭素数7〜20のアリールオキシアルキル基、炭素数2〜20のアルコキシカルボニル基、炭素数3〜10のジアルキルアミノカルボニル基、炭素数7〜20のアリールオキシカルボニル基、炭素数8〜20のアルキルアリールアミノカルボニル基、炭素数3〜20のアルコキシカルボニルアルキル基、炭素数8〜20のアルコキシカルボニルアリール基、炭素数8〜20のアリールオキシカルボニルアルキル基、炭素数3〜20のアルコキシアルキルオキシカルボニル基および炭素数4〜20のアルコキシカルボニルアルキルオキシカルボニル基、から選ばれるいずれかであり、
nが2以上であるとき、複数存在するRbは互いに結合して環構造を形成してもよい。
Rcは、前記一般式(B)におけるRcと同義であり、
Rdは、複数存在する場合はそれぞれ独立に、前記一般式(B1)〜(B3)におけるRdと同義であり、
Ar2は、前記一般式(B1)または(B2)で表される構造であり、
pは0〜4である。
ノボラック樹脂の製造は、一般的にノボラック樹脂の製造に用いられている方法により行うことができる。例えば、フェノール性水酸基を持つ芳香族化合物とアルデヒド類とを酸触媒下で付加縮合させることにより得ることができる。
フェノール類としては、例えばフェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、o−エチルフェノール、m−エチルフェノール、p−エチルフェノール、o−ブチルフェノール、m−ブチルフェノール、p−ブチルフェノール、2,3−キシレノール、2,4−キシレノール、2,5−キシレノール、2,6−キシレノール、3,4−キシレノール、3,5−キシレノール、2,3,5−トリメチルフェノール、3,4,5−トリメチルフェノール、p−フェニルフェノール、レゾルシノール、ヒドロキノン、ヒドロキノンモノメチルエーテル、ピロガロール、フロログリシノール、ヒドロキシジフェニル、ビスフェノールA、α−ナフトール、β−ナフトール等が挙げられる。
アルデヒド類としては、例えばホルムアルデヒド、フルフラール、ベンズアルデヒド、ニトロベンズアルデヒド、アセトアルデヒド等が挙げられる。
付加縮合反応時の触媒は、特に限定されるものではないが、例えば酸触媒では、塩酸、硝酸、硫酸、蟻酸、蓚酸、酢酸等が使用される。
第一実施形態においては、一般的に市販されているノボラック樹脂またはノボラック型エポキシ樹脂を使用してもよい。
第一実施形態の下層膜形成用材料は、一般式(A)で表される構造単位を有する樹脂、及び、一般式(B)で表される構造単位を有する樹脂に加えて、さらに、下記一般式(1)で表される構造単位を有する樹脂を含むことが好ましい。
R1〜R4は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数6〜20のアリール基、炭素数6〜20のアリールオキシ基、炭素数7〜20のアリールオキシアルキル基、炭素数7〜20のアリールオキシカルボニル基、炭素数8〜20のアルキルアリールアミノカルボニル基、炭素数8〜30のアルコキシカルボニルアリール基および炭素数8〜20のアリールオキシカルボニルアルキル基なる群より選ばれるいずれかの基であり、かつ、R1〜R4のうち少なくとも1つは水素原子以外の基であり、さらに、R1〜R4が互いに結合して環構造を形成していてもよく、
nは、0〜2の整数を表し、
X1およびX2は、それぞれ独立に、−CH2−または−O−を表す。
炭素原子数が6〜20のアリールオキシ基としては、例えば、フェニルオキシ基、ナフチルオキシ基、アントラセニルオキシ基、o−トリルオキシ基、m−トリルオキシ基、p−トリルオキシ基、4−オキシ−1,1'−ビフェニル基、4−ヒドロキシフェニルオキシ基等が挙げられる。
炭素数7〜20のアリールオキシアルキル基としては、例えば、フェニルオキシメチル基、ナフチルオキシメチル基、アントラセニルオキシメチル基、o−トリルオキシメチル基、m−トリルオキシメチル基、p−トリルオキシメチル基、4−オキシ−1,1'−ビフェニルメチル基、4−ヒドロキシフェニルオキシメチル基等が挙げられる。
炭素原子数7〜20のアリールオキシカルボニル基としては、例えば、フェノキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基、4−メチルフェノキシカルボニル基、3、4−ジメチルフェノキシカルボニル基、1−ナフトキシカルボニル基、2−ナフトキシカルボニル基、1−アントラセノキシカルボニル基等が挙げられる。
炭素数8〜20のアルキルアリールアミノカルボニル基としては、例えば、メチルフェニルアミノカルボニル基、エチルフェニルアミノカルボニル基、ブチルフェニルアミノカルボニル基、シクロヘキシルフェニルアミノカルボニル基等が挙げられる。
炭素数8〜30のアルコキシカルボニルアリール基としては、例えば、メトキシカルボニルフェニル基、メトキシカルボニル−o−トリル基、メトキシカルボニル−m−トリル基、メトキシカルボニル−p−トリル基、メトキシカルボニルキシリル基、メトキシカルボニル−α−ナフチル基、メトキシカルボニル−β−ナフチル基、エトキシカルボニルフェニル基、n−プロポキシカルボニルフェニル基、i−プロポキシカルボニルフェニル基、n−ブトキシカルボニルフェニル基、tert−ブトキシカルボニルフェニル基、n−ペンチルオキシカルボニルフェニル基、シクロペンチルオキシカルボニルフェニル基、n−ヘキシルオキシカルボニルフェニル基、シクロヘキシルオキシカルボニルフェニル基、n−オクチルオキシカルボニルフェニル基、シクロオクチルオキシカルボニルフェニル基、1−エチルシクロペンチルオキシカルボニルフェニル基、1−メチルシクロヘキシルオキシカルボニルフェニル基、メトキシカルボニルナフチル基、メトキシカルボニルエチル基、エトキシカルボニルフナフチル基、n−プロポキシカルボニルナフチル基、i−プロポキシカルボニルナフチル基、n−ブトキシカルボニルナフチル基、tert−ブトキシカルボニルナフチル基、n−ペンチルオキシカルボニルナフチル基、シクロペンチルオキシカルボニルナフチル基、n−ヘキシルオキシカルボニルナフチル基、シクロヘキシルオキシカルボニルナフチル基、n−オクチルオキシカルボニルナフチル基、シクロオクチルオキシカルボニルナフチル基、1−エチルシクロペンチルオキシカルボニルナフチル基、1−メチルシクロヘキシルオキシカルボニルナフチル基等が挙げられる。
炭素数8〜20のアリールオキシカルボニルアルキル基としては、例えば、フェノキシカルボニルメチル基、ベンジルオキシカルボニルメチル基、4−メチルフェノキシカルボニルメチル基、3、4−ジメチルフェノキシカルボニルメチル基、1−ナフトキシカルボニルメチル基、2−ナフトキシカルボニルメチル基、1−アントラセノキシカルボニルメチル基等が挙げられる。
R1〜R4の少なくとも2つが結合した構造としては、例えば、下記一般式(2)〜(7)で表される構造が挙げられる。
R1〜R4が環構造を形成することで単位構造内に結合連鎖を形成し、エッチングにより環構造の一部が切れても、他方の結合は残り揮発せず、実質的に良好なエッチング耐性を示すことが期待される。
R1、R4、X1、X2およびnは一般式(1)と同義である。
R11〜R16は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数1〜10のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリールオキシ基、炭素数2〜10のアルコキシアルキル基、炭素数7〜20のアリールオキシアルキル基、から選ばれ、R13〜R16のうち2つ以上が互いに結合して環構造を形成してもよい。
R1、R4、X1、X2およびnは一般式(1)と同義である。
R13〜R16は上記一般式(2)と同義である。
R1、R4、X1、X2およびnは一般式(1)と同義である。
R21〜R32は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数1〜10のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリールオキシ基、炭素数2〜10のアルコキシアルキル基、炭素数7〜20のアリールオキシアルキル基、から選ばれ、R25〜R32のうち2つ以上が互いに結合して環構造を形成してもよい。
R1、R4、X1、X2およびnは、一般式(1)と同義である。
R41〜R46は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数1〜10のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリールオキシ基、炭素数2〜10のアルコキシアルキル基、炭素数7〜20のアリールオキシアルキル基、から選ばれ、R41〜R46のうち2つ以上が互いに結合して環構造を形成してもよい。
X1、X2およびnは一般式(1)と同義である。
R51〜R54は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数1〜10のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリールオキシ基、炭素数2〜10のアルコキシアルキル基、炭素数7〜20のアリールオキシアルキル基、から選ばれ、R51〜R54のうち2つ以上が互いに結合して環構造を形成していてもよい。
R1、R4、X1、X2およびnは一般式(1)と同義である。
R61は、水素または炭素数6〜20のアリール基であり、置換基としてアルコキシ基、エステル基を有していてもよい。
一般式(1)で表される構造単位を有する樹脂が上記以外の構造単位を含む場合、その量は、一般式(1)で表される構造単位を有する樹脂の全構造単位中、例えば1〜50mol%、好ましくは1〜40mol%、さらに好ましくは1〜30mol%である。
例えば、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、ルテニウム(Ru)等の有機遷移金属アルキリデン錯体触媒;有機遷移金属錯体と、助触媒としてのルイス酸との組合せによる開環メタセシス触媒等が挙げられる。好ましくは、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、ルテニウム(Ru)等の有機遷移金属アルキリデン錯体触媒が用いられる。
開環メタセシス重合触媒は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用して使用してもよい。
溶媒としては、例えば、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、ジメトキシエタン、ジオキサン等のエーテル類;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素;ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサン、デカリン等の脂肪族環状炭化水素;メチレンジクロライド、ジクロロエタン、ジクロロエチレン、テトラクロロエタン、クロロベンゼン、トリクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素;酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル等が挙げられる。
溶媒は1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。
連鎖移動剤として用いられるオレフィン類としては、例えば、エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、オクテン等のα−オレフィン;ビニルトリメチルシラン、アリルトリメチルシラン、アリルトリエチルシラン、アリルトリイソプロピルシラン等のケイ素含有オレフィン等が挙げられる。また、ジエン類としては、例えば、1、4−ペンタジエン、1、5−ヘキサジエン、1、6−ヘプタジエン等の非共役系ジエンが挙げられる。
連鎖移動剤は1種単独で使用してもよいし、2種類以上を併用してもよい。
別観点として、連鎖移動剤の使用量は、開環メタセシス重合触媒1モルに対して、好ましくは0.1〜2000当量、より好ましくは1〜1000当量の範囲である。
これら量比を任意に設定することにより、分子量の大きさを調整することができる。
反応温度は、環状オレフィンモノマーおよび開環メタセシス触媒の種類や量等によって適宜調整すればよく、特に限定されない。一例として、−30〜150℃、好ましくは0〜120℃、さらに好ましくは15〜100℃である。
反応時間は、例えば、1分〜10時間、好ましくは5分〜8時間、さらに好ましくは10分〜6時間である。
環状オレフィンモノマーの重合率は、得られる一般式(1)で表される構造単位を有する樹脂中の未重合モノマーの量を減らし、揮発成分(アウトガス)の発生をより抑制する観点から、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、さらに好ましくは100%である。
水素化反応における水添率は、主鎖の二重結合全体を基準として、好ましくは0.1〜100モル%、より好ましくは1.0〜95モル%、さらに好ましくは5〜90モル%である。
触媒は、単独で用いてもよく、または二種類以上を組合せて使用することもできる。
水素添加の際、溶媒は1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。また、好ましくは上記の重合反応で用いた溶媒と同種の溶媒を用いることで、溶媒置換工程を要せず、生産性に適した工程を適用することができる。
特に、触媒成分を精密ろ過することが好適である。この場合、ろ過フィルターの目開きは、好ましくは0.05〜10μm、より好ましくは0.10〜10μm、さらに好ましくは0.10〜5μmである。
重量平均分子量(Mw)を上記範囲とすることにより、基板の凹凸構造の表面に本実施形態の下層膜形成用材料を塗布した後のベーク工程における、通常の半導体デバイス製造工程で適応される200〜250℃の加熱において、より一層良好な加熱溶融流動性を発現することができる。その結果、ボイド等の欠陥がより一層抑制され、平坦性により一層優れ、より一層良好な状態の埋め込み性を発現した下層膜を形成することができる。
一般式(A)で表される構造単位を有する樹脂と、一般式(B)で表される構造単位を有する樹脂との質量比は、通常、一般式(A)で表される構造単位を有する樹脂/一般式(B)で表される構造単位を有する樹脂=5/95〜95/5、好ましくは10/90〜90/10、より好ましくは20/80〜80/20、さらに好ましくは40/60〜60/40である。
第一実施形態の下層膜形成材料が、さらに一般式(1)で表される構造単位を有する樹脂を含む場合には、質量比は、通常、(一般式(A)で表される構造単位を有する樹脂+一般式(1)で表される構造単位を有する樹脂)/(一般式(B)で表される構造単位を有する樹脂)=5/95〜95/5、好ましくは10/90〜90/10、より好ましくは20/80〜80/20、さらに好ましくは40/60〜60/40である。
好ましくは、アルコール系溶媒、鎖状ケトン系溶媒、環状ケトン系溶媒、鎖状エーテル溶媒、環状エーテル溶媒、エステル系溶媒等の含酸素溶媒が選択される。
下層膜形成用材料は、溶媒を1種または2種以上含んでいてもよい。
また、例えば前述の一般式(1)で表される構造単位を有する樹脂の合成工程において、例えば、水添工程において溶媒が水添されるなどの変質が無ければ、合成溶媒と下層膜形成用材料の調製溶媒として同種のものを使用することもできる。
ろ過は、孔径の大きなフィルターから小さなフィルターへワニスを送る多段プロセスであってもよい。もちろん、孔径の小さなフィルターへワニスを直接送る単一プロセスであってもよい。
ろ過の温度は、フィルター性能、溶液粘度、ポリマーの溶解性を考慮した範囲で適宜選択すればよい。好ましくは−10〜200℃、より好ましくは0〜150℃、さらに好ましくは室温〜100℃の範囲である。
第二実施形態の下層膜形成用材料は、多層レジストプロセスに用いられる。
この下層膜形成用材料の固形分は、以下(i)〜(iii)を満たす。
(i)以下数式(1)で定義される元素構成比率Reが1.5〜2.8である。
(ii)ガラス転移温度が30〜250℃である。
(iii)下記一般式(1)で表される構造単位を有する樹脂を含む。
NHは、下層膜形成用材料の固形分中の、水素原子の数であり、
NCは、下層膜形成用材料の固形分中の、炭素原子の数であり、
NOは、下層膜形成用材料の固形分中の、酸素原子の数である。
R1〜R4は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数6〜20のアリール基、炭素数6〜20のアリールオキシ基、炭素数7〜20のアリールオキシアルキル基、炭素数7〜20のアリールオキシカルボニル基、炭素数8〜20のアルキルアリールアミノカルボニル基、炭素数8〜30のアルコキシカルボニルアリール基および炭素数8〜20のアリールオキシカルボニルアルキル基なる群より選ばれるいずれかの基であり、かつ、R1〜R4のうち少なくとも1つは水素原子以外の基であり、さらに、R1〜R4が互いに結合して環構造を形成していてもよく、
nは、0〜2の整数を表し、
X1およびX2は、それぞれ独立に−CH2−または−O−を表す。
第二実施形態において、一般式(1)で表される構造単位を有する樹脂そのものの好ましい態様などは、第一実施形態と同様である。よって、改めての説明は割愛する。
一般式(B)や一般式(b)については、第一実施形態で説明したとおりである。
一般式(A)や一般式(a1)、(a2)については、第一実施形態で説明したとおりである。
下層膜形成用材料を用いて、レジスト下層膜を製造(形成)することができる。
レジスト下層膜の製造方法は、下層膜形成用材料を含む塗膜を基板上に形成する工程(以下、「塗膜形成工程」ともいう)を含む。
必要に応じて、上記塗膜を加熱する工程(以下、「加熱工程」ともいう)を行ってもよい。
特に、第一実施形態または第二実施形態の下層膜形成用材料は、複雑な形状の基板に対する埋め込み性に優れる。よって、段差を有する基板や、複数種のトレンチを有する基板等の複雑な形状の基板上に、エッチング耐性を満たすとともに、埋め込み性や平坦性に優れたレジスト下層膜を作製することができる。
酸素プラズマエッチングの詳細については後掲の実施例を参照されたい。
第一実施形態または第二実施形態の下層膜形成材料は、特定の樹脂を含むこと、また、特定の樹脂を2種以上含むことにより、基板にきれいに塗布可能となり、均一な膜厚の塗膜を得ることができる。
塗膜形成工程では、下層膜形成用材料を用いて、基板上に塗膜を形成する。
基板としては、例えば、シリコンウェハー、アルミニウムウェハー、ニッケルウェハー等が挙げられる。
基板の表面には凹凸構造が設けられていてもよい。凹凸構造は、例えば、シリカ(SiO2)膜、SiCN膜、シリカ(SiO2)にカーボン(C)をドープしたSiOC膜、メチルシロキサン系有機膜(SOG)、数nm以下の微小な空孔が均一に分布したシリカ絶縁膜等の低誘電材料で被膜が形成されたものであってもよい。
第一実施形態または第二実施形態の下層膜形成用材料を用いることで、凹凸構造への埋め込み性が良好となる。また、平坦性に優れるレジスト下層膜を形成することができる。特に、段差を有する基板や複数種のトレンチを有する基板等、複雑な形状の基板を用いたとしても、良好な埋め込み性や平坦性を得やすい。
この際、形成されるレジスト下層膜の、基板上の凹部底から大気面までの膜厚は、特に限定されない。例えば、後述する平均値Havの値として、好ましくは5〜2000nm、より好ましくは5〜1000nm、さらに好ましくは5〜500nmである。
加熱工程においては、塗膜形成工程において形成された塗膜を加熱する。加熱の温度は、好ましくは100〜400℃、より好ましくは150〜300℃、さらに好ましくは180〜250℃である。加熱時間は好ましくは5秒〜60分、より好ましくは10秒〜10分、さらに好ましくは30秒〜3分である。加熱の雰囲気としては、例えば、空気、窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガス;等が挙げられる。
加熱は、段階的に温度を上げる多段プロセスであってもよい。
[手順]
(1)下層膜形成用材料を基板上に塗布し、120℃で1分間乾燥させ、室温まで冷却し、その後、300℃で1分間加熱して膜を形成する。このときの膜厚をaとする。aは、典型的には300〜400nm、好ましくは350nmに調整する。
(2)(1)で形成された膜を、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)/プロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート(PGMEA)の質量比7/3の混合溶媒に、23℃で5分間浸漬する。
(3)(2)の浸漬後の膜を、150℃で3分間加熱して溶媒を乾燥させる。このときの膜厚をbとする。そして、(b/a)×100(%)の式により残膜率を算出する。
積層体は、基板と、その基板の一方の面に、下層膜形成用材料を用いて形成されたレジスト下層膜と、を備える。
基板とレジスト下層膜は、接触する構造であることが好ましい。
ここで、レジスト下層膜およびその製造方法は、前述の<レジスト下層膜>の項で説明済のため、改めての説明は省略する。
図1に示されている4つの積層体10のうち、左上および左下の図は、(a)基板1に凹凸構造がある場合の模式図である。また、右上及び右下の図は、(b)基板1に凹凸構造がない場合の模式図である。左上の図と左下の図は、基本的に同じ積層体を示すものである。同様に、右上の図と右下の図は、基本的に同じ積層体を示すものである。ただし、説明のため、上の図と下の図で、符号や補助線などを変えている。
ここで、凹凸の「高さ」は、図1に示される凹凸構造7の高さ5を意味する。基板1全体としての「平均的な高さ」を求めたい場合には、例えば、凹凸構造7の高さ5を任意に10点測定し、それらの平均値を採用すればよい。
ここで、凹凸構造7における凸−凸間の間隔は、図1に示される凹凸構造7における凸−凸間の間隔6を意味する。基板1全体としての「平均的な凸−凸間の間隔」を求めたい場合には、例えば、凹凸構造7における凸−凸間の間隔6を任意に10点測定し、それらの平均値を採用すればよい。
凹凸構造7における凸−凸間の間隔の上限値は5mm以下であることがより好ましく、1mm以下あることがさらに好ましく、0.5mm以下であることが特に好ましい。
基板1が上記のような凹凸構造を有する場合、レジスト下層膜2の効果がより顕著に発現する傾向がある。
基板1の厚さの上限値は5000μm以下であることがより好ましく、3000μm以下であることがさらに好ましく、1000μm以下であることが特に好ましい。
ここで、基板1が凹凸構造7を有する場合には、基板1の最薄部の厚みと最厚部の厚みが、上記数値範囲内にあることが好ましい。
ΔFT={(Hmax―Hmin)/Hav}×100(%)
上記数式において、
Havは、表面3の任意の10カ所において、レジスト下層膜の膜厚を測定したときの、膜厚の平均値であり、
Hmaxは、レジスト下層膜の膜厚の最大値であり、
Hminは、レジスト下層膜の膜厚の最小値である。
基板に凹凸がある場合には、凹部底面からレジスト下層膜の上面(大気との界面)までの距離(図1の左下の積層体10に示した膜厚4)を測定することで、Hav、HmaxおよびHminを求める。換言すると、基板に凹凸がある場合には、凹部がある部分を選択的に10カ所測定して、Hav、HmaxおよびHminを求める。
平坦性が良好なレジスト下層膜が得られることにより、中間層の有無に関わらず、レジスト層の厚みを一層均一にできる。これにより、リソグラフィーにおいて所望のパターンを再現性良く得ることができる。
基板の一方の面に、下層膜形成用材料により形成されたレジスト下層膜と、
を備え、少なくとも下記の(i)〜(iii)の特徴を有する積層体。
(i)下層膜形成用材料の、以下(1)〜(3)の手順で測定される残膜率が80%以上である。
<手順>
(1)下層膜形成用材料を基板上に塗布し、120℃で1分間乾燥させ、室温まで冷却し、その後、300℃で1分間加熱して膜を形成する。このときの膜厚をaとする。
(2)(1)で形成された膜を、プロピレングリコールモノメチルエーテル/プロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテートの質量比7/3の混合溶媒に、23℃で5分間浸漬する。
(3)(2)の浸漬後の膜を、150℃で3分間加熱して溶媒を乾燥させる。このときの膜厚をbとする。そして、(b/a)×100(%)の式により残膜率を算出する。
(ii)レジスト下層膜の基板とは反対側の表面αにおいて、下記数式により算出される平坦度ΔFTが0〜1.5%である。
ΔFT={(Hmax−Hmin)/Hav}×100(%)
上記数式において、
Havは、前記表面αの任意の10カ所において前記レジスト下層膜の膜厚を測定したときの、膜厚の平均値であり、
Hmaxは、前記レジスト下層膜の膜厚の最大値であり、
Hminは、前記レジスト下層膜の膜厚の最小値である。
(iii)「ポリヒドロキシスチレンを用いて得た参照用のレジスト下層膜エッチングレート÷対象下層膜のエッチングレート」の式により算出したエッチング耐性の値が、1.03〜3.00である。
パターン形成方法は、例えば、(i)上述のようなレジスト下層膜の上面側に、レジストパターンを形成する工程(以下、「レジストパターン形成工程」ともいう)と、(ii)そのレジストパターンをマスクとし、レジスト下層膜および基板を順次エッチングする工程(以下、「エッチング工程」ともいう)とを備える。
また、特に下層膜形成用材料が前述の一般式(1)で表される構造単位を有する樹脂を含むことで、中間層形成用材料やレジストパターン形成用材料が含む溶媒によるインターミキシングが抑えられる。そして、レジスト下層膜の平坦性が一層良好となり、さらに良好なパターンを形成しやすい。
以下、各工程について説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
本工程においては、レジスト下層膜の上面側にレジストパターンを形成する。または、レジスト下層膜の上面側に中間層を形成し、この中間層の上面側にレジストパターンを形成してもよい。
フォトリソグラフィーを用いる方法は、例えば、レジスト組成物を用い、レジスト下層膜の上面側にレジスト膜を形成する工程(以下、「レジスト膜形成工程」ともいう)、レジスト膜を露光する工程(以下、「露光工程」ともいう)、および露光されたレジスト膜を現像する工程(以下、「現像工程」ともいう)を含むことができる。
以下、これら工程について説明する。
本工程では、レジスト組成物を用い、レジスト下層膜の上面側にレジスト膜を形成する。具体的には、得られるレジスト膜が所定の膜厚となるようにレジスト組成物を塗布し、その後、プリベークすることによって塗膜中の溶媒を揮発させ、レジスト膜を形成する。
レジスト組成物としては、市販のレジスト組成物をそのまま使用することもできる。
レジスト組成物の塗布方法は特に限定されない。例えば、スピンコート、流延塗布、ロール塗布等の方法で実施することができる。
プリベークの温度は、使用されるレジスト組成物の種類等に応じて適宜選択すればよい。典型的には30〜200℃、好ましくは50〜150℃である。
本工程では、レジスト膜形成工程で形成されたレジスト膜を露光する。露光は、例えば、所定のマスクパターンおよび必要に応じて液浸液を介して行われる。
露光光としては、レジスト組成物に使用される光酸発生剤の種類に応じて、例えば、可視光線、紫外線、遠紫外線、X線、γ線等の電磁波;電子線、分子線、イオンビーム、α線等の粒子線等から適切に選択される。これらの中でも、遠紫外線が好ましく、KrFエキシマレーザー光(248nm)、ArFエキシマレーザー光(193nm)、F2エキシマレーザー光(波長157nm)、Kr2エキシマレーザー光(波長147nm)、ArKrエキシマレーザー光(波長134nm)、極紫外線(波長13nm等)がより好ましく、ArFエキシマレーザー光がさらに好ましい。
本工程では、露光工程で露光されたレジスト膜を現像する。
現像に用いられる現像液としては、使用されるレジスト組成物の種類に応じて適宜選択すればよい。アルカリ現像の場合、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、珪酸ナトリウム、メタ珪酸ナトリウム、アンモニア、エチルアミン、n−プロピルアミン、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、ピロール、ピペリジン、コリン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン等のアルカリ性水溶液等が挙げられる。
アルカリ性水溶液には、例えば、メタノール、エタノール等のアルコール類等の水溶性有機溶媒や、界面活性剤を適量添加することもできる。
また、現像液としては、有機溶媒を含有する現像液を用いることもできる。この有機溶媒としては、例えば、エステル類、ケトン類、エーテル類、アルコール類、アミド類、炭化水素類等が挙げられる。有機溶媒現像で使用する溶媒は、レジスト下層膜の特性に応じて適時選ばれる。
本工程においては、得られたレジストパターンをマスクとし、レジスト下層膜および基板を順次エッチングする。これにより、基板にパターンが形成される。なお、中間層を形成した場合は、さらに中間層もエッチングする。
エッチングは、ドライエッチングでもよいし、ウェットエッチングでもよい。ドライエッチングは、公知のドライエッチング装置を用いて行うことができる。また、ドライエッチングをする際のソースガスとしては、例えば、O2、CO、CO2等の酸素原子を含むガス;He、N2、Ar等の不活性ガス;Cl2、BCl3等の塩素系ガス;CHF3、CF4等のフッ素系ガス;H2、NH3のガス等を使用することができる。これらのガスは混合して用いることもできる。ソースガスの組成は、被エッチング物の元素組成などにより適宜選択すればよい。
本工程では、エッチング工程により基板にレジストパターンを転写・形成した後に、不要となったレジスト下層膜等を除去する。除去方法は、ドライ法でも、溶媒等を用いるウェット法でも、これらの併用でもよい。材料の物性やプロセス適応性を考慮して適宜選択すればよい。
この除去工程において、ドライエッチング装置を使用する際のガスソースとしては、例えば、O2、CO、CO2等の酸素原子を含むガス;He、N2、Ar等の不活性ガス;Cl2、BCl3等の塩素系ガス;CHF3、CF4等のフッ素系ガス;H2、NH3のガス等を使用することができる。これらのガスは2種類以上を混合して用いてもよい。ガスソースの組成は、被エッチング物の元素組成により適宜選択される。
下記の条件でゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)を使用して、テトラヒドロフラン(THF)に溶解したポリマーの重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)を測定した。そして、ポリスチレンスタンダードによって分子量を較正した。
・検出器:日本分光社製RI−2031および875−UV、または、Viscotec社製Model270
・直列連結カラム:Shodex K−806M、804、803、802.5
・カラム温度:40℃
・流量:1.0ml/分
・試料濃度:3.0〜9.0mg/ml
島津製作所社製の示差走査熱量計DSC−50を用い、測定試料を窒素雰囲下で10℃/分の昇温速度で加熱した。このときに得られた、固体状態からガラス状態への相転移を表わす熱量カーブの中点を、ガラス転移温度とした。
炭素原子、水素原子および窒素原子については、ヤナコ社製の装置「CHNコーダーMT−6型」を用いて測定した。酸素原子については、エレメンター社製の装置「vario EL III型」を用いて測定した。
[元素構成比率(ReおよびRe')の算出]
上記の元素分析値を利用して、前述の式に従って元素構成比率(ReおよびRe')を算出した。
基板表面に、高さ200nm、凸部幅40〜150nm、凸−凸間幅40〜150nmのライン&スペースパターンが形成された、サイズ3cm×3cmのシリコン製基板を使用した。
以下では、この基板のことを「評価用凹凸基板」とも記載する。
[埋め込み性評価]
上記評価用凹凸基板の凹凸表面上にレジスト下層膜を形成したサンプルを割って、断面観察用の面出しを行った。その後、日本分光社製走査型電子顕微鏡JSM−6701F(以下、SEMと表記する。)を使用して、凸−凸間幅が40nmの部分の基板断面を観察して埋め込み性を評価した(レジスト下層膜の形成方法については各実施例・比較例の記載を参照)。
[平坦性の評価]
上記の埋め込み性を評価した基板断面において、凸幅40nm、凸−凸間幅120nmのエリアの、凹部底面から大気面までの高さを10点計測し、平均値をHavとした。
次いで、10点計測した高さのうち最大高さ(Hmax)と最小高さ(Hmin)のそれぞれの値から以下の式により、平坦性の指標を示す平坦度を算出した。
平坦度(ΔFT)={(Hmax−Hmin)/Hav}×100(%)
下層膜形成用材料を4インチのシリコンウェハーにスピンコートし、120℃で1分間乾燥させ、室温まで冷却し、その後、300℃で1分間加熱した。これにより厚さ300〜400nmのコート膜を形成した。室温冷却後、コート膜を20mm×10mmのサイズで切り出した。
切り出したコート膜を、有機溶媒(プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)とプロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート(PGMEA)の質量比がPGME/PGMEA=7/3の混合溶媒)に、23℃で5分間浸漬した。
その後、コート膜を、150℃で3分間加熱し、コート膜中の残存溶媒を乾燥除去した。このときのコート膜の厚さbを測定し、残膜率((b/a)×100(%))を算出した。
シリコンウェハーに形成したレジスト下層膜をチャンバーに入れ、チャンバー内を5×10−6Torr(6.7×10−4Pa)まで真空引きした。その後、酸素を50sccm(約8.3×10−7m3/s)でチャンバーに流し、チャンバー内圧力を0.15Torr(20Pa)に調整した。
そして、100Wの酸素プラズマを照射した。
[エッチングレートの測定方法]
日本セミラボ社製の分光エリプソメーターGES5Eを用いて、エッチング前(0秒)、60秒エッチング後、180秒エッチング後および300秒エッチング後の基板の表面の膜厚を測定した。測定は膜中の任意の3点で行い、平均値を膜厚として採用した。これにより、エッチング時間が0秒、60秒、180秒、300秒での膜厚データを得た。
これら膜厚データを、横軸を時間(秒)、縦軸を減少膜厚量(nm)としてプロットし、直線(一次関数)で近似した。そして、直線の傾きから、エッチングレート(nm/sec)を算出した。
(環状オレフィンポリマーの合成)
窒素雰囲気下、磁気攪拌装置を備えた125mLのガラス製オートクレーブ内で、1,4,4a,9a−テトラヒドロ−1,4−メタノフルオレンを12.9g(0.071mol)および1,5−ヘキサジエンを0.65g(0.008mol)を、テトラヒドロフラン(以下、THFと記す)50.9gに溶解し、攪拌した。
これに、開環メタセシス重合触媒としてMo(N−2,6−Pri 2C6H3)(CHCMe2Ph)(OCMe(CF3)2)2を10.8mg(0.014mmol)加え、60℃で1時間反応させた。その後、n−ブチルアルデヒド3.06mg(0.04mmol)を加え、さらに60℃で30分加熱した。
そして、冷却し、開環メタセシス重合体溶液63.8gを得た。得られたポリマーは、重合率=100%、Mw=5800、Mw/Mn=2.54であった。
次いで、メタノールを用いて、得られた開環メタセシス重合体溶液から環状オレフィンポリマーを析出させ、80℃で減圧乾燥することにより、白色粉末固体(ポリマー1)を得た。
ポリマー1は、前掲の一般式(2)で表される構造単位を含むものである。
ポリマー1のガラス転移温度は121℃であった。
得られたポリマー1を、プロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート(以下、PGMEAとも表記)と、シクロヘキサノン(以下、CHとも表記)の質量比がPGMEA/CH=5/5である混合溶剤に溶解し、濃度10質量%の溶液を調製した。これにより下層膜形成用材料を得た。
得られた下層膜形成用材料を、パターン無のシリコン基板上に、1000rpm、10secの条件でスピンコートし、窒素雰囲気下で300℃、1分間加熱して膜を形成した。この膜の一部をスパーテルで削り出して得られた白色粉末をサンプルとして、元素分析を行った。元素分析値は、C=92.1質量%、H=8.1質量%であり、元素分析値より計算した元素構成比率(ReおよびRe')は2.1であった。
得られた下層膜形成用材料を、1000rpm、10secの条件で、前述の評価用凹凸基板の表面に塗布した。その後、窒素雰囲気下で300℃、1分間加熱した。これによりレジスト下層膜を形成した。
前述の[埋め込み性評価][平坦性の評価]に記載のようにして、SEMにより基板の断面を観察した。その結果、下層膜形成用材料中のポリマー1は、凸−凸間の狭線幅40nm(高さ200nm)の溝中に、ボイド等の欠陥無く均一に埋め込まれていた。また、Havは278nm、Hmaxは278nm、Hminは278nmで、平坦度(ΔFT)は0.0%であった。すなわち、埋め込み性および平坦性は非常に良好であった。
(環状オレフィンポリマーの合成)
窒素雰囲気下、磁気攪拌装置を備えた125mLのガラス製オートクレーブ内で、1,4−ジヒドロ−1,4−メタノナフタレンを10.1g(0.071mol)および1,5−ヘキサジエンを0.65g(0.008mol)を、THF50.9gに溶解し、攪拌した。
これに、開環メタセシス重合触媒としてMo(N−2,6−Pri 2C6H3)(CHCMe2Ph)(OCMe(CF3)2)2を10.8mg(0.014mmol)加え、60℃で1時間反応させた。その後、n−ブチルアルデヒド3.06mg(0.04mmol)を加えてさらに60℃で30分加熱した。
そして、冷却し、開環メタセシス重合体溶液61.0gを得た。得られたポリマーは、重合率=100%、Mw=6000、Mw/Mn=2.51であった。
次いで、メタノールを用いて、得られた開環メタセシス重合体溶液から環状オレフィンポリマーを析出させ、80℃で減圧乾燥することにより白色粉末固体(ポリマー2)を得た。
ポリマー2は、前掲の一般式(6)で表される構造単位を含むものである。
ポリマー2のガラス転移温度は140℃であった。
得られたポリマー2を、PGMEAとCHの質量比がPGMEA/CH=5/5である混合溶剤に溶解し、濃度10質量%の溶液を調製した。これにより下層膜形成用材料を得た。
得られた下層膜形成用材料を、パターン無のシリコン基板上に、1000rpm、10secの条件でスピンコートし、窒素雰囲気下で300℃、1分間加熱して膜を形成した。この膜の一部をスパーテルで削り出して得られた白色粉末をサンプルとして、元素分析を行った。元素分析値は、C=92.7質量%、H=7.4質量%であり、元素分析値より計算した元素構成比率(ReおよびRe')は2.0であった。
得られた下層膜形成用材料を、1000rpm、10secの条件で、前述の評価用凹凸基板の表面に塗布した。その後、窒素雰囲気下で300℃、1分間加熱した。これによりレジスト下層膜を形成した。
前述の[埋め込み性評価][平坦性の評価]に記載のようにして、SEMにより基板の断面を観察した。その結果、下層膜形成用材料中のポリマー2は、凸−凸間の狭線幅40nm(高さ200nm)の溝に対してボイド等の欠陥無く均一に埋め込まれていた。また、Havは253nm、Hmaxは254nm、Hminは253nmで、平坦度(ΔFT)は0.4%であった。すなわち、埋め込み性および平坦性は非常に良好であった。
(環状オレフィンポリマーの合成)
窒素雰囲気下、磁気攪拌装置を備えた125mLのガラス製オートクレーブ内で、6b,7,10,10a−テトラヒドロ−7,10−メタノフルオランテンを15.5g(0.071mol)および1,5−ヘキサジエンを0.65g(0.008mol)を、THF50.9gに溶解し、攪拌した。
これに、開環メタセシス重合触媒としてMo(N−2,6−Pri 2C6H3)(CHCMe2Ph)(OCMe(CF3)2)2を10.8mg(0.014mmol)加え、60℃で1時間反応させた。その後、n−ブチルアルデヒド3.06mg(0.04mmol)を加えてさらに60℃で30分加熱した。
そして、冷却し、開環メタセシス重合体溶液66.3gを得た。得られたポリマーは、重合率=100%、Mw=5400、Mw/Mn=2.55であった。
次いで、メタノールを用いて、得られた開環メタセシス重合体溶液から環状オレフィンポリマーを析出させ、80℃で減圧乾燥することにより、白色粉末固体(ポリマー3)を得た。
ポリマー3は、前掲の一般式(5)で表される構造単位を含むものである。
ポリマー3のガラス転移温度は138℃であった。
得られたポリマー3を、PGMEAとCHの質量比がPGMEA/CH=5/5である混合溶剤に溶解し、濃度10質量%の溶液を調製した。これにより下層膜形成用材料を得た。
得られた下層膜形成用材料を、パターン無のシリコン基板上に、1000rpm、10secの条件でスピンコートし、窒素雰囲気下で300℃、1分間加熱して膜を形成した。この膜の一部をスパーテルで削り出して得られた白色粉末をサンプルとして、元素分析を行った。元素分析値は、C=93.7質量%、H=6.6質量%であり、元素分析値より計算した元素構成比率(ReおよびRe')は1.8であった。
得られた下層膜形成用材料を、1000rpm、10secの条件で、前述の評価用凹凸基板の表面に塗布した。その後、窒素雰囲気下で300℃、1分間加熱した。これによりレジスト下層膜を形成した。
前述の[埋め込み性評価][平坦性の評価]に記載のようにして、SEMにより基板の断面を観察した。その結果、下層膜形成用材料中のポリマー3は、凸−凸間の狭線幅40nm(高さ200nm)の溝に対してボイド等の欠陥無く均一に埋め込まれていた。また、Havは261nm、Hmaxは261nm、Hminは260nmで、平坦度(ΔFT)は0.4%であった。すなわち、埋め込み性および平坦性は非常に良好であった。
(環状オレフィンポリマーの合成)
窒素雰囲気下、磁気攪拌装置を備えた125mLのガラス製オートクレーブ内で、1,4,4a,9a−テトラヒドロ−1,4−メタノフルオレン(モノマーA)を18.3g(0.101mol)、4,10−ジオキシ−トリシクロ[5.2.1.02,6]−8−デセン−3−オン(モノマーB)を1.7g(0.011mol)、および、1,5−ヘキサジエンを1.0g(0.012mol)を、THF44.4gに溶解し、攪拌した。
これに、開環メタセシス重合触媒としてMo(N−2,6−Pri 2C6H3)(CHCMe2Ph)(OCMe(CF3)2)2を17.1mg(0.02mmol)加え、60℃で1時間反応させた。その後、n−ブチルアルデヒド4.8mg(0.07mmol)を加えさらに60℃で30分加熱した。
そして、冷却し、開環メタセシス重合体溶液64.4gを得た。得られたポリマーは、重合率=100%、Mw=6100、Mw/Mn=2.48であった。また、1H−NMRで解析した、モノマーAに由来する構造単位とモノマーBに由来する構造単位のモル比は、A/B=90/10であった。
次いで、メタノールを用いて、得られた開環メタセシス重合体溶液から環状オレフィンポリマーを析出し、80℃で減圧乾燥することにより、白色粉末固体(ポリマー4)を得た。
ポリマー4は、前掲の一般式(2)で表される構造単位を含むものである。
ポリマー4のガラス転移温度は119℃であった。
得られたポリマー4を、PGMEAとCHの質量比がPGMEA/CH=5/5である混合溶剤に溶解し、濃度10質量%の溶液を調製した。これにより下層膜形成用材料を得た。
得られた下層膜形成用材料を、パターン無のシリコン基板上に、1000rpm、10secの条件でスピンコートし、窒素雰囲気下で300℃、1分間加熱して膜を形成した。この膜の一部をスパーテルで削り出して得られた白色粉末をサンプルとして、元素分析を行った。元素分析値は、C=89.6質量%、H=7.7質量%、O=2.5質量%であり、元素分析値より計算した元素構成比率(ReおよびRe')は2.1であった。
得られた下層膜形成用材料を、1000rpm、10secの条件で、前述の評価用凹凸基板の表面に塗布した。その後、窒素雰囲気下で300℃、1分間加熱した。これによりレジスト下層膜を形成した。
前述の[埋め込み性評価][平坦性の評価]に記載のようにして、SEMにより基板の断面を観察した。その結果、下層膜形成用材料中のポリマー4は、凸−凸間の狭線幅40nm(高さ200nm)の溝に対してボイド等の欠陥無く均一に埋め込まれていた。また、Havは208nmで、Hmaxは208nm、Hminは208nmで、平坦度(ΔFT)は0.0%であった。すなわち、埋め込み性および平坦性は非常に良好であった。
(下層膜形成用材料の作製)
実施例1で合成したポリマー1と、ポリヒドロキシスチレン(以下、PHSと表記する。Polysciences,Inc.社製、Mw=5300、Mw/Mn=1.48)を、ポリマー1/PHSの質量比90/10の比率でPGMEA/CH=5/5に溶解させ、溶液を調製した。PGMEA/CH=5/5の量は濃度10質量%となるように調整した。これにより下層膜形成用材料を得た。
得られた下層膜形成用材料を、パターン無のシリコン基板上に、1000rpm、10secの条件でスピンコートし、窒素雰囲気下で120℃、1分間乾燥して膜を形成した。この膜の一部をスパーテルで削り出して得られた白色粉末をサンプルとして、ガラス転移温度を測定した。ガラス転移温度は122℃であった。
元素分析値はC=91.2質量%、H=7.4質量%、O=1.1質量%であり、元素分析値より計算した元素構成比率(ReおよびRe')は2.0であった。
得られた下層膜形成用材料を、1000rpm、10secの条件で、前述の評価用凹凸基板の表面に塗布した。その後、窒素雰囲気下で300℃、1分間加熱した。これによりレジスト下層膜を形成した。
前述の[埋め込み性評価][平坦性の評価]に記載のようにして、SEMにより基板の断面を観察した。その結果、下層膜形成用材料中のポリマー1とPHSの混合物は、凸−凸間の狭線幅40nm(高さ200nm)の溝に対してボイド等の欠陥無く均一に埋め込まれていた。また、Havは210nmで、Hmaxは210nm、Hminは210nmであり、平坦度(ΔFT)は0.0%であった。すなわち、埋め込み性および平坦性は非常に良好であった。
(下層膜形成用材料の作製)
ノボラック樹脂(明和化成(株)社製、商品名MER−44S、Mw=5100、Mw/Mn=3.55)、ナフトールアラルキル樹脂(日鉄ケミカル&マテリアル(株)社製、商品名SN−485、Mw=480、Mw/Mn=1.84)を、ノボラック樹脂/ナフトールアラルキル樹脂の質量比58/42の比率でPGMEA/CH=5/5に溶解させ、溶液を調製した。PGMEA/CH=5/5の量は濃度10質量%となるように調整した。これにより下層膜形成用材料を得た。
得られた下層膜形成用材料を、パターン無のシリコン基板上に、1000rpm、10secの条件でスピンコートし、窒素雰囲気下で120℃、1分間乾燥して膜を形成した。この膜の一部をスパーテルで削り出して得られた白色粉末をサンプルとして、ガラス転移温度を測定した。ガラス転移温度は110℃であった。
元素分析値はC=83.0質量%、H=6.2質量%、O=10.4質量%であり、元素分析値より計算した元素構成比率(ReおよびRe')は2.2であった。
得られた下層膜形成用材料を、1000rpm、10secの条件で、前述の評価用凹凸基板の表面に塗布した。その後、窒素雰囲気下で300℃、1分間加熱した。これによりレジスト下層膜を形成した。
前述の[埋め込み性評価][平坦性の評価]に記載のようにして、SEMにより基板の断面を観察した。その結果、下層膜形成用材料中のノボラック樹脂とナフトールアラルキル樹脂の混合物は、凸−凸間の狭線幅40nm(高さ200nm)の溝に対してボイド等の欠陥無く均一に埋め込まれていた。また、Havは195nmで、Hmaxは195nm、Hminは195nmであり、平坦度(ΔFT)は0.0%であった。すなわち、埋め込み性および平坦性は非常に良好であった。
(環状オレフィンポリマーの合成)
窒素雰囲気下、磁気攪拌装置を備えた250mLのガラス製オートクレーブ内で、ノルボルネン(モノマーA)を7.7g(0.817mol)、4,10−ジオキシ−トリシクロ[5.2.1.02,6]−8−デセン−3−オン(モノマーB)を12.4g(0.817mol)、および、1,5−ヘキサジエンを1.49g(0.018mol)を、THF114.0gに溶解し、攪拌した。
これに、開環メタセシス重合触媒としてMo(N−2,6−Pri 2C6H3)(CHCMe2Ph)(OCMe(CF3)2)2を25.0mg(0.03mmol)加え、60℃で1時間反応させた。その後、n−ブチルアルデヒド6.5mg(0.09mmol)を加えさらに60℃で30分加熱した。
そして、冷却し、開環メタセシス重合体溶液134gを得た。得られたポリマーは、重合率=100%、Mw=7500、Mw/Mn=2.80であった。また、1H−NMRで解析した、モノマーAに由来する構造単位とモノマーBに由来する構造単位のモル比は、A/B=50/50であった。
次いで、水を用いて、得られた開環メタセシス重合体溶液から環状オレフィンポリマーを析出し、70℃で減圧乾燥することにより、白色粉末固体(ポリマー5)を得た。
ポリマー5のガラス転移温度は72℃であった。
ポリマー5、ノボラック樹脂(明和化成(株)社製、商品名MER−44S、Mw=5100、Mw/Mn=3.55)、ナフトールアラルキル樹脂(日鉄ケミカル&マテリアル(株)社製、商品名SN−485、Mw=480、Mw/Mn=1.84)を、ポリマー5/ノボラック樹脂/ナフトールアラルキル樹脂の質量比19/13/68の比率でPGMEA/CH=5/5に溶解させ、溶液を調製した。PGMEA/CH=5/5の量は濃度10質量%となるように調整した。これにより下層膜形成用材料を得た。
得られた下層膜形成用材料を、パターン無のシリコン基板上に、1000rpm、10secの条件でスピンコートし、窒素雰囲気下で120℃、1分間乾燥して膜を形成した。この膜の一部をスパーテルで削り出して得られた白色粉末をサンプルとして、ガラス転移温度を測定した。ガラス転移温度は98℃であった。
元素分析値はC=84.3質量%、H=6.2質量%、O=9.8質量%であり、元素分析値より計算した元素構成比率(ReおよびRe')は2.2であった。
得られた下層膜形成用材料を、1000rpm、10secの条件で、前述の評価用凹凸基板の表面に塗布した。その後、窒素雰囲気下で300℃、1分間加熱した。これによりレジスト下層膜を形成した。
前述の[埋め込み性評価][平坦性の評価]に記載のようにして、SEMにより基板の断面を観察した。その結果、下層膜形成用材料中のノボラック樹脂とナフトールアラルキル樹脂の混合物は、凸−凸間の狭線幅40nm(高さ200nm)の溝に対してボイド等の欠陥無く均一に埋め込まれていた。また、Havは234nmで、Hmaxは234nm、Hminは233nmであり、平坦度(ΔFT)は0.4%であった。すなわち、埋め込み性および平坦性は非常に良好であった。
(下層膜形成用材料の作製)
ポリマー5(実施例7で合成した環状オレフィンポリマー)と、ナフトールアラルキル樹脂(日鉄ケミカル&マテリアル(株)社製、商品名SN−485、Mw=480、Mw/Mn=1.84)とを、ポリマー5/ナフトールアラルキル樹脂の質量比12/88の比率で、PGMEA/CH=5/5(質量比)の混合溶剤に溶解させ、溶液を調製した。PGMEA/CH=5/5の量は濃度10質量%となるように調整した。これにより下層膜形成用材料を得た。
得られた下層膜形成用材料を、パターン無のシリコン基板上に、1000rpm、10secの条件でスピンコートし、窒素雰囲気下で120℃、1分間乾燥して膜を形成した。この膜の一部をスパーテルで削り出して得られた白色粉末をサンプルとして、ガラス転移温度を測定した。ガラス転移温度は141℃であった。
得られた下層膜形成用材料を、1000rpm、10secの条件で、前述の評価用凹凸基板の表面に塗布した。その後、窒素雰囲気下で300℃、1分間加熱した。これによりレジスト下層膜を形成した。
前述の[埋め込み性評価][平坦性の評価]に記載のようにして、SEMにより基板の断面を観察した。その結果、下層膜形成用材料中のポリマー5とナフトールアラルキル樹脂の混合物は、凸−凸間の狭線幅40nm(高さ200nm)の溝に対してボイド等の欠陥無く均一に埋め込まれていた。また、Havは245nmで、Hmaxは245nm、Hminは244nmであり、平坦度(ΔFT)は0.4%であった。すなわち、埋め込み性および平坦性は非常に良好であった。
(下層膜形成用材料の作製)
ポリマー4と、ナフトールアラルキル樹脂(日鉄ケミカル&マテリアル(株)社製、商品名SN−485、Mw=480、Mw/Mn=1.84)とを、ポリマー4/ナフトールアラルキル樹脂の質量比80/20の比率で、PGMEA/CH=5/5(質量比)の混合溶剤に溶解させ、溶液を調製した。混合溶剤の量は濃度10質量%となるように調整した。これにより下層膜形成用材料を得た。
得られた下層膜形成用材料を、パターン無のシリコン基板上に、1000rpm、10secの条件でスピンコートし、窒素雰囲気下で120℃、1分間乾燥して膜を形成した。この膜の一部をスパーテルで削り出して得られた白色粉末をサンプルとして、ガラス転移温度を測定した。ガラス転移温度は119℃であった。
元素分析値はC=89.2質量%、H=7.3質量%、O=3.3質量%であり、元素分析値より計算した元素構成比率(ReおよびRe')は2.1であった。
得られた下層膜形成用材料を、1000rpm、10secの条件で、前述の評価用凹凸基板の表面に塗布した。その後、窒素雰囲気下で300℃、1分間加熱した。これによりレジスト下層膜を形成した。
前述の[埋め込み性評価][平坦性の評価]に記載のようにして、SEMにより基板の断面を観察した。その結果、下層膜形成用材料中のポリマー4とナフトールアラルキル樹脂の混合物は、凸−凸間の狭線幅40nm(高さ200nm)の溝に対してボイド等の欠陥無く均一に埋め込まれていた。また、Havは240nmで、Hmaxは240nm、Hminは239nmであり、平坦度(ΔFT)は0.4%であった。すなわち、埋め込み性および平坦性は非常に良好であった。
(下層膜形成用材料の作製)
ノボラック樹脂(明和化成(株)社製、商品名MER−44S、Mw=5100、Mw/Mn=3.55)と、ナフトールアラルキル樹脂(日鉄ケミカル&マテリアル(株)社製、商品名SN−485、Mw=480、Mw/Mn=1.84)とを、ノボラック樹脂/ナフトールアラルキル樹脂の質量比95/5の比率で、PGMEA/CH=5/5(質量比)の混合溶剤に溶解させ、溶液を調製した。混合溶剤の量は濃度10質量%となるように調整した。これにより下層膜形成用材料を得た。
得られた下層膜形成用材料を、パターン無のシリコン基板上に、1000rpm、10secの条件でスピンコートし、窒素雰囲気下で120℃、1分間乾燥して膜を形成した。この膜の一部をスパーテルで削り出して得られた白色粉末をサンプルとして、ガラス転移温度を測定した。ガラス転移温度は119℃であった。
元素分析値はC=80.6質量%、H=6.8質量%、O=12.5質量%であり、元素分析値より計算した元素構成比率(ReおよびRe')は2.4であった。
得られた下層膜形成用材料を、1000rpm、10secの条件で、前述の評価用凹凸基板の表面に塗布した。その後、窒素雰囲気下で300℃、1分間加熱した。これによりレジスト下層膜を形成した。
前述の[埋め込み性評価][平坦性の評価]に記載のようにして、SEMにより基板の断面を観察した。その結果、下層膜形成用材料中のノボラック樹脂とナフトールアラルキル樹脂の混合物は、凸−凸間の狭線幅40nm(高さ200nm)の溝に対してボイド等の欠陥無く均一に埋め込まれていた。また、Havは280nmで、Hmaxは281nm、Hminは279nmであり、平坦度(ΔFT)は0.7%であった。すなわち、埋め込み性および平坦性は非常に良好であった。
(下層膜形成用材料の作製)
ノボラック樹脂(明和化成(株)社製、商品名MER−44S、Mw=5100、Mw/Mn=3.55)と、ナフトールアラルキル樹脂(日鉄ケミカル&マテリアル(株)社製、商品名SN−485、Mw=480、Mw/Mn=1.84)とを、ノボラック樹脂/ナフトールアラルキル樹脂の質量比80/20の比率で、PGMEA/CH=5/5(質量比)の混合溶剤に溶解させ、溶液を調製した。混合溶剤の量は濃度10質量%となるように調整した。これにより下層膜形成用材料を得た。
得られた下層膜形成用材料を、パターン無のシリコン基板上に、1000rpm、10secの条件でスピンコートし、窒素雰囲気下で120℃、1分間乾燥して膜を形成した。この膜の一部をスパーテルで削り出して得られた白色粉末をサンプルとして、ガラス転移温度を測定した。ガラス転移温度は117℃であった。
元素分析値はC=82.0質量%、H=6.3質量%、O=11.6質量%であり、元素分析値より計算した元素構成比率(ReおよびRe')は2.3であった。
得られた下層膜形成用材料を、1000rpm、10secの条件で、前述の評価用凹凸基板の表面に塗布した。その後、窒素雰囲気下で300℃、1分間加熱した。これによりレジスト下層膜を形成した。
前述の[埋め込み性評価][平坦性の評価]に記載のようにして、SEMにより基板の断面を観察した。その結果、下層膜形成用材料中のノボラック樹脂とナフトールアラルキル樹脂の混合物は、凸−凸間の狭線幅40nm(高さ200nm)の溝に対してボイド等の欠陥無く均一に埋め込まれていた。また、Havは244nmで、Hmaxは245nm、Hminは243nmであり、平坦度(ΔFT)は0.8%であった。すなわち、埋め込み性および平坦性は非常に良好であった。
(下層膜形成用材料の作製)
ノボラック樹脂(明和化成(株)社製、商品名MER−44S、Mw=5100、Mw/Mn=3.55)と、ナフトールアラルキル樹脂(日鉄ケミカル&マテリアル(株)社製、商品名SN−485、Mw=480、Mw/Mn=1.84)とを、ノボラック樹脂/ナフトールアラルキル樹脂の質量比20/80の比率で、PGMEA/CH=5/5(質量比)の混合溶剤に溶解させ、溶液を調製した。混合溶剤の量は濃度10質量%となるように調整した。これにより下層膜形成用材料を得た。
得られた下層膜形成用材料を、パターン無のシリコン基板上に、1000rpm、10secの条件でスピンコートし、窒素雰囲気下で120℃、1分間乾燥して膜を形成した。この膜の一部をスパーテルで削り出して得られた白色粉末をサンプルとして、ガラス転移温度を測定した。ガラス転移温度は106℃であった。
元素分析値はC=85.9質量%、H=5.7質量%、O=8.0質量%であり、元素分析値より計算した元素構成比率(Re)は2.0であった。
得られた下層膜形成用材料を、1000rpm、10secの条件で、前述の評価用凹凸基板の表面に塗布した。その後、窒素雰囲気下で300℃、1分間加熱した。これによりレジスト下層膜を形成した。
前述の[埋め込み性評価][平坦性の評価]に記載のようにして、SEMにより基板の断面を観察した。その結果、下層膜形成用材料中のノボラック樹脂とナフトールアラルキル樹脂の混合物は、凸−凸間の狭線幅40nm(高さ200nm)の溝に対してボイド等の欠陥無く均一に埋め込まれていた。また、Havは256nmで、Hmaxは257nm、Hminは255nmであり、平坦度(ΔFT)は0.8%であった。すなわち、埋め込み性および平坦性は非常に良好であった。
(下層膜形成用材料の作製)
ノボラック樹脂(明和化成(株)社製、商品名MER−44S、Mw=5100、Mw/Mn=3.55)と、ナフトールアラルキル樹脂(日鉄ケミカル&マテリアル(株)社製、商品名SN−485、Mw=480、Mw/Mn=1.84)とを、ノボラック樹脂/ナフトールアラルキル樹脂の質量比5/95の比率で、PGMEA/CH=5/5(質量比)の混合溶剤に溶解させ、溶液を調製した。混合溶剤の量は濃度10質量%となるように調整した。これにより下層膜形成用材料を得た。
得られた下層膜形成用材料を、パターン無のシリコン基板上に、1000rpm、10secの条件でスピンコートし、窒素雰囲気下で120℃、1分間乾燥して膜を形成した。この膜の一部をスパーテルで削り出して得られた白色粉末をサンプルとして、ガラス転移温度を測定した。ガラス転移温度は104℃であった。
元素分析値はC=87.2質量%、H=5.8質量%、O=6.8質量%であり、元素分析値より計算した元素構成比率(Re)は2.0であった。
得られた下層膜形成用材料を、1000rpm、10secの条件で、前述の評価用凹凸基板の表面に塗布した。その後、窒素雰囲気下で300℃、1分間加熱した。これによりレジスト下層膜を形成した。
前述の[埋め込み性評価][平坦性の評価]に記載のようにして、SEMにより基板の断面を観察した。その結果、下層膜形成用材料中のノボラック樹脂とナフトールアラルキル樹脂の混合物は、凸−凸間の狭線幅40nm(高さ200nm)の溝に対してボイド等の欠陥無く均一に埋め込まれていた。また、Havは277nmで、Hmaxは278nm、Hminは276nmであり、平坦度(ΔFT)は0.7%であった。すなわち、埋め込み性および平坦性は非常に良好であった。
(下層膜形成用材料の作製)
ポリマー4と、ノボラック樹脂(明和化成(株)社製、商品名MER−44S、Mw=5100、Mw/Mn=3.55)とを、ポリマー4/ノボラック樹脂の質量比80/20の比率で、PGMEA/CH=5/5(質量比)の混合溶剤に溶解させ、溶液を調製した。混合溶剤の量は濃度10質量%となるように調整した。これにより下層膜形成用材料を得た。
得られた下層膜形成用材料を、パターン無のシリコン基板上に、1000rpm、10secの条件でスピンコートし、窒素雰囲気下で120℃、1分間乾燥して膜を形成した。この膜の一部をスパーテルで削り出して得られた白色粉末をサンプルとして、ガラス転移温度を測定した。ガラス転移温度は116℃であった。
元素分析値はC=87.4質量%、H=7.5質量%、O=4.8質量%であり、元素分析値より計算した元素構成比率(ReおよびRe')は2.2であった。
得られた下層膜形成用材料を、1000rpm、10secの条件で、前述の評価用凹凸基板の表面に塗布した。その後、窒素雰囲気下で300℃、1分間加熱した。これによりレジスト下層膜を形成した。
前述の[埋め込み性評価][平坦性の評価]に記載のようにして、SEMにより基板の断面を観察した。その結果、下層膜形成用材料中のポリマー4とノボラック樹脂の混合物は、凸−凸間の狭線幅40nm(高さ200nm)の溝に対してボイド等の欠陥無く均一に埋め込まれていた。また、Havは236nmで、Hmaxは237nm、Hminは236nmであり、平坦度(ΔFT)は0.4%であった。すなわち、埋め込み性および平坦性は非常に良好であった。
(下層膜形成用材料の作製)
ポリマー4と、ノボラック樹脂(明和化成(株)社製、商品名MER−44S、Mw=5100、Mw/Mn=3.55)とを、ポリマー4/ノボラック樹脂の質量比20/80の比率で、PGMEA/CH=5/5(質量比)の混合溶剤に溶解させ、溶液を調製した。混合溶剤の量は濃度10質量%となるように調整した。これにより下層膜形成用材料を得た。
得られた下層膜形成用材料を、パターン無のシリコン基板上に、1000rpm、10secの条件でスピンコートし、窒素雰囲気下で120℃、1分間乾燥して膜を形成した。この膜の一部をスパーテルで削り出して得られた白色粉末をサンプルとして、ガラス転移温度を測定した。ガラス転移温度は107℃であった。
元素分析値はC=81.6質量%、H=6.9質量%、O=11.0質量%であり、元素分析値より計算した元素構成比率(ReおよびRe')は2.4であった。
得られた下層膜形成用材料を、1000rpm、10secの条件で、前述の評価用凹凸基板の表面に塗布した。その後、窒素雰囲気下で300℃、1分間加熱した。これによりレジスト下層膜を形成した。
前述の[埋め込み性評価][平坦性の評価]に記載のようにして、SEMにより基板の断面を観察した。その結果、下層膜形成用材料中のポリマー4とノボラック樹脂の混合物は、凸−凸間の狭線幅40nm(高さ200nm)の溝に対してボイド等の欠陥無く均一に埋め込まれていた。また、Havは255nmで、Hmaxは255nm、Hminは254nmであり、平坦度(ΔFT)は0.4%であった。すなわち、埋め込み性および平坦性は非常に良好であった。
(環状オレフィンポリマーの合成)
窒素雰囲気下、磁気攪拌装置を備えた125mLのガラス製オートクレーブ内で、2−フェニル−3a,4,7,7a−テトラヒドロ−1H−メタノイソインドールー1,3(2H)−ジオンを17.1g(0.071mol)および1,5−ヘキサジエンを0.65g(0.008mol)を、THF50.9gに溶解し、攪拌した。
これに、開環メタセシス重合触媒としてMo(N−2,6−Pri 2C6H3)(CHCMe2Ph)(OCMe(CF3)2)2を10.8mg(0.014mmol)加え、60℃で1時間反応させた。その後、n−ブチルアルデヒド3.06mg(0.04mmol)を加えてさらに60℃で30分加熱した。
そして、冷却し、開環メタセシス重合体溶液67.8gを得た。得られたポリマーは、重合率=100%、Mw=5200、Mw/Mn=2.35であった。
次いで、メタノールを用いて、得られた開環メタセシス重合体溶液から環状オレフィンポリマーを析出させ、80℃で減圧乾燥することにより白色粉末固体(ポリマー6)を得た。
ポリマー6は、前掲の一般式(7)で表される構造単位を含むものである。
得られたポリマー6を、PGMEAとCHの質量比がPGMEA/CH=5/5である混合溶剤に溶解し、濃度10質量%の溶液を調製した。これにより下層膜形成用材料を得た。
得られた下層膜形成用材料を、パターン無のシリコン基板上に、1000rpm、10secの条件でスピンコートし、窒素雰囲気下で300℃、1分間加熱して膜を形成した。この膜の一部をスパーテルで削り出して得られた白色粉末をサンプルとして、元素分析を行った。元素分析値は、C=75.3質量%、H=5.5質量%、N=5.8質量%、O=13.2質量%であり、Reは2.3、Re'は2.4であった。
得られた下層膜形成用材料を、1000rpm、10secの条件で、前述の評価用凹凸基板の表面に塗布した。その後、窒素雰囲気下で300℃、1分間加熱した。これによりレジスト下層膜を形成した。
前述の[埋め込み性評価][平坦性の評価]に記載のようにして、SEMにより基板の断面を観察した。その結果、下層膜形成用材料中のポリマー2は、凸−凸間の狭線幅40nm(高さ200nm)の溝に対してボイド等の欠陥無く均一に埋め込まれていた。また、Havは238nm、Hmaxは239nm、Hminは237nmで、平坦度(ΔFT)は0.8%であった。すなわち、埋め込み性および平坦性は非常に良好であった。
(ポリマーの合成)
窒素雰囲気下、磁気攪拌装置を備えたオートクレーブ内で、実施例5で使用したPHS100gをイソ酪酸メチル900gに溶解させた。これに2.0重量%Pd/ZrO2触媒5gを加え、水素圧9MPa、180℃の条件で15時間水素添加反応を行った。得られたポリマーは、核水素添加率=99mol%、Mw=5400、Mw/Mn=1.29であった。
次いで、実施例1と同様な方法で析出、乾燥して白色粉末固体(比較ポリマー1)を得た。
比較ポリマー1の元素分析値は、C=76.0質量%、H=11.4質量%、O=12.3質量%であり、元素分析値より計算した元素構成比率(ReおよびRe')は3.3であった。
得られた比較ポリマー1を、PGMEAとCHの質量比がPGMEA/CH=5/5である混合溶剤に溶解し、濃度10質量%溶液を調製した。これにより下層膜形成用材料を得た。
得られた下層膜形成用材料を、1000rpm、10secの条件で、前述の評価用凹凸基板の表面に塗布した。その後、窒素雰囲気下で300℃、1分間加熱した。これによりレジスト下層膜を形成した。
前述の[埋め込み性評価][平坦性の評価]に記載のようにして、SEMにより基板の断面を観察した。その結果、下層膜形成用材料中の比較ポリマー1は、凸−凸間の狭線幅40nm(高さ200nm)の溝に対してボイド等の欠陥無く均一に埋め込まれていた。また、Havは310nmで、Hmaxは316nm、Hminは305nmで、平坦度(ΔFT)は3.6%であった。また、すなわち、埋め込み性は非常に良好で、平坦度もまずまず良好であった。
(下層膜形成用材料の作製)
ポリメチルメタクリレートを10質量%でCH溶液に溶解し下層膜形成用材料を得た。
得られた下層膜形成用材料を、パターン無のシリコン基板上に、1000rpm、10secの条件でスピンコートし、窒素雰囲気下で300℃、1分間加熱して膜を形成した。
膜の一部をスパーテルで削り出して得られた白色粉末を用いて、元素分析を行った。元素分析値は、C=60.1質量%、H=8.3質量%、N=0.2質量%、O=31.1質量%であり、Reは5.0、Re'は5.0であった。
得られた下層膜形成用材料を、1000rpm、10secの条件で、前述の評価用凹凸基板の表面に塗布した。その後、窒素雰囲気下で300℃、1分間加熱した。このようにしてレジスト下層膜を形成した。
前述の[埋め込み性評価][平坦性の評価]に記載のようにして、SEMにより基板の断面を観察した。その結果、凸−凸間の狭線幅40nm(高さ200nm)の溝中にボイドが生じていた。また、Havは250nm、Hmaxは264nm、Hminは233nmで、平坦度(ΔFT)は12.4%であった。さらに、レジスト下層膜の大気との界面には歪みを生じていた。すなわち、埋め込み性および平坦性は実施例1などに比べて劣った。
(下層膜形成用材料の作製)
ナフトールアラルキル樹脂(日鉄ケミカル&マテリアル(株)社製、商品名SN−485、Mw=480、Mw/Mn=1.84)を、PGMEAとCHの質量比がPGMEA/CH=5/5である混合溶剤に溶解し、濃度10質量%溶液を調製した。これにより下層膜形成用材料を得た。
得られた下層膜形成用材料を、1000rpm、10secの条件で、前述の評価用凹凸基板の表面に塗布した。その後、窒素雰囲気下で300℃、1分間加熱したが、基板上でナフトールアラルキル樹脂が凝集を起こし、均一な膜を得ることができず、SEMによる基板の断面観察ができなかった。
まず、実施例1〜16および比較例1〜2で得た下層膜形成用材料を、それぞれシリコンウェハーに塗布し、300℃で1分間加熱して、レジスト下層膜を得た。
また、参照用として、実施例5で用いたPHSのみを、PGMEA/CH=5/5(質量比)の混合溶媒に溶解させて得た、濃度10質量%の下層膜形成用材料を、シリコンウェハーに塗布し、300℃で1分間加熱して、レジスト下層膜を得た。
実施例1(ポリマー1)が1.1、実施例2(ポリマー2)が1.2、実施例3(ポリマー3)が1.3、実施例4(ポリマー4)が1.1、実施例5(ポリマー1とPHSの質量比90/10の混合物)が1.2、実施例6(ノボラック樹脂とナフトールアラルキル樹脂の質量比58/42の混合物)が1.1、実施例7(ポリマー5とノボラック樹脂とナフトールアラルキル樹脂の質量比19/13/68の混合物)が1.1、実施例8(ポリマー5とナフトールアラルキル樹脂の質量比12/88の混合物)が1.2、実施例9(ポリマー4とナフトールアラルキル樹脂の質量比80/20の混合物)が1.2、実施例10(ノボラック樹脂とナフトールアラルキル樹脂の質量比95/5の混合物)が1.1、実施例11(ノボラック樹脂とナフトールアラルキル樹脂の質量比80/20の混合物)が1.1、実施例12(ノボラック樹脂とナフトールアラルキル樹脂の質量比20/80の混合物)が1.2、実施例13(ノボラック樹脂とナフトールアラルキル樹脂の質量比5/95の混合物)が1.3、実施例14(ポリマー4とノボラック樹脂の質量比80/20の混合物)が1.2、実施例15(ポリマー4とノボラック樹脂の質量比20/80の混合物)が1.1、実施例16(ポリマー6)が1.1、比較例1(比較ポリマー1)が0.7、比較例2が0.5であった。
元素構成比率(ReまたはRe')がPHSより大きい実施例1〜16の下層膜形成材料は、いずれもPHSより高いエッチング耐性を示した。一方で元素構成比率(ReまたはRe')がPHSより小さい比較例1および2の下層膜形成材料のエッチング耐性はPHSより低かった。
2 レジスト下層膜
3 表面(レジスト下層膜の、基板とは反対側の表面)
4 膜厚(レジスト下層膜2の膜厚)
5 高さ(凹凸構造7の高さ)
6 凸−凸間の間隔
7 凹凸構造
10 積層体
Claims (16)
- 多層レジストプロセスに用いられる下層膜形成用材料であって、
当該下層膜形成用材料の固形分が、以下(i)〜(iii)を満たす下層膜形成用材料。
(i)以下数式(1)で定義される元素構成比率Reが1.5〜2.8である。
(ii)ガラス転移温度が30〜250℃である。
(iii)下記一般式(A)で表される構造単位を有する樹脂、及び、下記一般式(B)で表される構造単位を有する樹脂を含む。
NHは、下層膜形成用材料の固形分中の、水素原子の数であり、
NCは、下層膜形成用材料の固形分中の、炭素原子の数であり、
NOは、下層膜形成用材料の固形分中の、酸素原子の数である。
Ar1は、ヒドロキシ基および/またはグリシジルオキシ基で少なくとも置換された2価の芳香族基を表し、
Raは、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基、炭素数7〜10のアラルキル基、炭素数2〜10のアルコキシアルキル基、炭素数7〜10のアリールオキシアルキル基、から選ばれるいずれかの置換基を表す。
Rcは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基、炭素数7〜10のアラルキル基、炭素数2〜10のアルコキシアルキル基、炭素数7〜10のアリールオキシアルキル基を表し、
Ar11は、2価の芳香族基(置換でも無置換でもよい)を表し、
Ar12は、以下一般式(B1)〜(B3)で表される構造のいずれかを表す。
Rdは、複数存在する場合はそれぞれ独立に、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数1〜10のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリールオキシ基、炭素数2〜10のアルコキシアルキル基、炭素数7〜20のアリールオキシアルキル基、炭素数2〜20のアルコキシカルボニル基、炭素数3〜10のジアルキルアミノカルボニル基、炭素数7〜20のアリールオキシカルボニル基、炭素数8〜20のアルキルアリールアミノカルボニル基、炭素数3〜20のアルコキシカルボニルアルキル基、炭素数8〜20のアルコキシカルボニルアリール基、炭素数8〜20のアリールオキシカルボニルアルキル基、炭素数3〜20のアルコキシアルキルオキシカルボニル基および炭素数4〜20のアルコキシカルボニルアルキルオキシカルボニル基、から選ばれるいずれかを表し、
r1は、1以上(6−q1)以下であり、
q1は、0以上5以下であり、
r2は、1以上(4−q2)以下であり、
q2は、0以上3以下であり、
r3は、0以上4以下であり、r4は、0以上4以下であり、ただしr3+r4は1以上であり、
q3は0以上4以下であり、q4は0以上4以下であり、ただしq3+q4は7以下であり、
Xは、単結合または炭素数1〜3のアルキレン基を表す。 - 請求項1また2に記載の下層膜形成用材料であって、
前記一般式(A)で表される構造単位が、以下一般式(a1)または一般式(a2)で表される構造単位を含む下層膜形成用材料。
m1は1〜4、n1は0〜3、ただしm1+n1は1以上4以下であり、
m2は1〜6、n2は0〜5、ただしm2+n2は1以上6以下であり、
Rは、複数存在する場合はそれぞれ独立に、水素原子またはグリシジル基であり、
Raは、式(A)におけるそれと同義であり、
Rbは、複数存在する場合はそれぞれ独立に、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数1〜10のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリールオキシ基、炭素数2〜10のアルコキシアルキル基、炭素数7〜20のアリールオキシアルキル基、炭素数2〜20のアルコキシカルボニル基、炭素数3〜10のジアルキルアミノカルボニル基、炭素数7〜20のアリールオキシカルボニル基、炭素数8〜20のアルキルアリールアミノカルボニル基、炭素数3〜20のアルコキシカルボニルアルキル基、炭素数8〜20のアルコキシカルボニルアリール基、炭素数8〜20のアリールオキシカルボニルアルキル基、炭素数3〜20のアルコキシアルキルオキシカルボニル基および炭素数4〜20のアルコキシカルボニルアルキルオキシカルボニル基、から選ばれるいずれかであり、
nが2以上であるとき、複数存在するRbは互いに結合して環構造を形成してもよい。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の下層膜形成用材料であって、
前記一般式(A)で表される構造単位を有する樹脂、及び、前記一般式(B)で表される構造単位を有する樹脂に加えて、さらに、下記一般式(1)で表される構造単位を有する樹脂を含む下層膜形成用材料。
R1〜R4は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数6〜20のアリール基、炭素数6〜20のアリールオキシ基、炭素数7〜20のアリールオキシアルキル基、炭素数7〜20のアリールオキシカルボニル基、炭素数8〜20のアルキルアリールアミノカルボニル基、炭素数8〜30のアルコキシカルボニルアリール基および炭素数8〜20のアリールオキシカルボニルアルキル基なる群より選ばれるいずれかの基であり、かつ、R1〜R4のうち少なくとも1つは水素原子以外の基であり、さらに、R1〜R4が互いに結合して環構造を形成していてもよく、
nは、0〜2の整数を表し、
X1およびX2は、それぞれ独立に、−CH2−または−O−を表す。 - 多層レジストプロセスに用いられる下層膜形成用材料であって、当該下層膜形成用材料の固形分が、以下(i)〜(iii)を満たす下層膜形成用材料。
(i)以下数式(1)で定義される元素構成比率Reが1.5〜2.8である。
(ii)ガラス転移温度が30〜250℃である。
(iii)下記一般式(1)で表される構造単位を有する樹脂を含む。
下層膜形成用材料。
NHは、下層膜形成用材料の固形分中の、水素原子の数であり、
NCは、下層膜形成用材料の固形分中の、炭素原子の数であり、
NOは、下層膜形成用材料の固形分中の、酸素原子の数である。
R1〜R4は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数6〜20のアリール基、炭素数6〜20のアリールオキシ基、炭素数7〜20のアリールオキシアルキル基、炭素数7〜20のアリールオキシカルボニル基、炭素数8〜20のアルキルアリールアミノカルボニル基、炭素数8〜30のアルコキシカルボニルアリール基および炭素数8〜20のアリールオキシカルボニルアルキル基なる群より選ばれるいずれかの基であり、かつ、R1〜R4のうち少なくとも1つは水素原子以外の基であり、さらに、R1〜R4が互いに結合して環構造を形成していてもよく、
nは、0〜2の整数を表し、
X1およびX2は、それぞれ独立に−CH2−または−O−を表す。 - 請求項6または7に記載の下層膜形成用材料であって、
前記一般式(1)で表される構造単位を有する樹脂に加えて、さらに、下記一般式(B)で表される構造単位を有する樹脂を含む下層膜形成用材料。
Rcは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基、炭素数7〜10のアラルキル基、炭素数2〜10のアルコキシアルキル基、炭素数7〜10のアリールオキシアルキル基を表し、
Ar11は、2価の芳香族基(置換でも無置換でもよい)を表し、
Ar12は、以下一般式(B1)〜(B3)で表される構造のいずれかを表す。
Rdは、複数存在する場合はそれぞれ独立に、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数1〜10のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリールオキシ基、炭素数2〜10のアルコキシアルキル基、炭素数7〜20のアリールオキシアルキル基、炭素数2〜20のアルコキシカルボニル基、炭素数3〜10のジアルキルアミノカルボニル基、炭素数7〜20のアリールオキシカルボニル基、炭素数8〜20のアルキルアリールアミノカルボニル基、炭素数3〜20のアルコキシカルボニルアルキル基、炭素数8〜20のアルコキシカルボニルアリール基、炭素数8〜20のアリールオキシカルボニルアルキル基、炭素数3〜20のアルコキシアルキルオキシカルボニル基および炭素数4〜20のアルコキシカルボニルアルキルオキシカルボニル基、から選ばれるいずれかを表し、
r1は、1以上(6−q1)以下であり、
q1は、0以上5以下であり、
r2は、1以上(4−q2)以下であり、
q2は、0以上3以下であり、
r3は、0以上4以下であり、r4は、0以上4以下であり、ただしr3+r4は1以上であり、
q3は0以上4以下であり、q4は0以上4以下であり、ただしq3+q4は7以下であり、
Xは、単結合または炭素数1〜3のアルキレン基を表す。 - 請求項10に記載の下層膜形成用材料であって、
前記一般式(A)で表される構造単位が、以下一般式(a1)または一般式(a2)で表される構造単位を含む下層膜形成用材料。
m1は1〜4、n1は0〜3、ただしm1+n1は1以上4以下であり、
m2は1〜6、n2は0〜5、ただしm2+n2は1以上6以下であり、
Rは、複数存在する場合はそれぞれ独立に、水素原子またはグリシジル基であり、
Raは、式(A)におけるそれと同義であり、
Rbは、複数存在する場合はそれぞれ独立に、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数1〜10のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリールオキシ基、炭素数2〜10のアルコキシアルキル基、炭素数7〜20のアリールオキシアルキル基、炭素数2〜20のアルコキシカルボニル基、炭素数3〜10のジアルキルアミノカルボニル基、炭素数7〜20のアリールオキシカルボニル基、炭素数8〜20のアルキルアリールアミノカルボニル基、炭素数3〜20のアルコキシカルボニルアルキル基、炭素数8〜20のアルコキシカルボニルアリール基、炭素数8〜20のアリールオキシカルボニルアルキル基、炭素数3〜20のアルコキシアルキルオキシカルボニル基および炭素数4〜20のアルコキシカルボニルアルキルオキシカルボニル基、から選ばれるいずれかであり、
nが2以上であるとき、複数存在するRbは互いに結合して環構造を形成してもよい。 - 請求項1〜11のいずれか1項に記載の下層膜形成用材料により形成されたレジスト下層膜。
- 基板と、当該基板の一方の面に請求項1〜11のいずれか1項に記載の下層膜形成用材料により形成されたレジスト下層膜と、を備える積層体。
- 請求項13に記載の積層体であって、
前記レジスト下層膜の、前記基板とは反対側の表面αにおいて、下記数式により算出される平坦度ΔFTが0〜5%である積層体。
ΔFT={(Hmax−Hmin)/Hav}×100(%)
上記数式において、
Havは、前記表面αの任意の10カ所において前記レジスト下層膜の膜厚を測定したときの、膜厚の平均値であり、
Hmaxは、前記レジスト下層膜の膜厚の最大値であり、
Hminは、前記レジスト下層膜の膜厚の最小値である。 - 請求項13または14に記載の積層体であって、
前記レジスト下層膜の表面αの任意の10カ所において前記レジスト下層膜の膜厚を測定したときの、膜厚の平均値Havが、5〜500nmである積層体。 - 請求項13〜15のいずれか1項に記載の積層体であって、
前記基板は少なくとも一方の表面に凹凸構造を有し、
前記凹凸構造上に前記レジスト下層膜が形成されており、
前記凹凸構造は、高さが5〜500nmであり、凸−凸間の間隔が1nm〜10mmである積層体。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019020570 | 2019-02-07 | ||
JP2019020570 | 2019-02-07 | ||
JP2019165498 | 2019-09-11 | ||
JP2019165498 | 2019-09-11 | ||
PCT/JP2020/002157 WO2020162183A1 (ja) | 2019-02-07 | 2020-01-22 | 下層膜形成用材料、レジスト下層膜および積層体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2020162183A1 true JPWO2020162183A1 (ja) | 2021-10-21 |
Family
ID=71947048
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020571089A Pending JPWO2020162183A1 (ja) | 2019-02-07 | 2020-01-22 | 下層膜形成用材料、レジスト下層膜および積層体 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220050379A1 (ja) |
EP (1) | EP3922456A4 (ja) |
JP (1) | JPWO2020162183A1 (ja) |
KR (1) | KR20210112361A (ja) |
CN (1) | CN113365820A (ja) |
TW (1) | TW202040276A (ja) |
WO (1) | WO2020162183A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023145923A1 (ja) * | 2022-01-31 | 2023-08-03 | 日産化学株式会社 | ナノインプリント用レジスト下層膜形成組成物 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008117867A1 (fr) * | 2007-03-28 | 2008-10-02 | Jsr Corporation | Composition de couche mince inférieure de résist et procédé pour former une structure à double damasquinage |
JP2010085701A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Fujifilm Corp | カラーフィルタの製造方法 |
WO2013054702A1 (ja) * | 2011-10-12 | 2013-04-18 | Jsr株式会社 | レジスト下層膜形成用組成物、その製造方法、パターン形成方法及びレジスト下層膜 |
WO2017141612A1 (ja) * | 2016-02-15 | 2017-08-24 | Jsr株式会社 | レジスト下層膜形成用組成物、レジスト下層膜及びパターニングされた基板の製造方法 |
WO2017183612A1 (ja) * | 2016-04-18 | 2017-10-26 | 日産化学工業株式会社 | ナフトールアラルキル樹脂を含むレジスト下層膜形成組成物 |
WO2018221575A1 (ja) * | 2017-05-31 | 2018-12-06 | 三井化学株式会社 | 下層膜形成用材料、レジスト下層膜、レジスト下層膜の製造方法および積層体 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4627918B2 (ja) * | 2000-04-13 | 2011-02-09 | 三井化学株式会社 | 開環メタセシス共重合体水素添加物およびその製造方法 |
JP3914493B2 (ja) | 2002-11-27 | 2007-05-16 | 東京応化工業株式会社 | 多層レジストプロセス用下層膜形成材料およびこれを用いた配線形成方法 |
JP4573050B2 (ja) * | 2006-07-21 | 2010-11-04 | 信越化学工業株式会社 | レジスト下層膜形成材料及びパターン形成方法 |
US8211984B2 (en) * | 2006-07-21 | 2012-07-03 | Mitsui Chemicals, Inc. | Ring-opening metathesis polymer, hydrogenated product thereof, method for preparing the same, and use thereof |
WO2009008446A1 (ja) | 2007-07-11 | 2009-01-15 | Nissan Chemical Industries, Ltd. | レジスト下層膜形成組成物及びそれを用いたレジストパターンの形成方法 |
JP5266294B2 (ja) * | 2010-11-01 | 2013-08-21 | 信越化学工業株式会社 | レジスト下層膜材料及びこれを用いたパターン形成方法 |
US9661588B2 (en) | 2010-11-05 | 2017-05-23 | Sun Patent Trust | Wireless communication terminal device and power allocation method |
JP5806903B2 (ja) * | 2011-09-30 | 2015-11-10 | 富士フイルム株式会社 | ナノインプリント方法およびそれに用いられるレジスト組成物 |
KR102005532B1 (ko) * | 2012-02-01 | 2019-07-30 | 닛산 가가쿠 가부시키가이샤 | 복소환을 포함하는 공중합 수지를 포함하는 레지스트 하층막 형성 조성물 |
JP5956370B2 (ja) * | 2013-03-12 | 2016-07-27 | 信越化学工業株式会社 | 珪素含有下層膜材料及びパターン形成方法 |
JP6502885B2 (ja) * | 2015-05-18 | 2019-04-17 | 信越化学工業株式会社 | レジスト下層膜材料及びパターン形成方法 |
US20180181001A1 (en) * | 2015-07-02 | 2018-06-28 | Nissan Chemical Industries, Ltd. | Resist underlayer film-forming composition comprising epoxy adduct having long-chain alkyl group |
CN108139674B (zh) * | 2015-10-19 | 2021-09-28 | 日产化学工业株式会社 | 含有含长链烷基的酚醛清漆的抗蚀剂下层膜形成用组合物 |
JP6863146B2 (ja) | 2017-07-14 | 2021-04-21 | Tdk株式会社 | レンズ駆動装置 |
EP3693793A4 (en) * | 2017-10-06 | 2021-06-23 | Mitsui Chemicals, Inc. | RESIN MATERIAL FOR FORMING AN UNDERLAYER FILM, RESERVE UNDERLAYMENT FILM, PROCESS FOR THE PRODUCTION OF RESERVE UNDERLAYMENT FILM AND LAYER PRODUCT |
US11248086B2 (en) * | 2018-05-01 | 2022-02-15 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Hard-mask forming composition and method for manufacturing electronic component |
-
2020
- 2020-01-22 WO PCT/JP2020/002157 patent/WO2020162183A1/ja unknown
- 2020-01-22 KR KR1020217024954A patent/KR20210112361A/ko not_active Application Discontinuation
- 2020-01-22 JP JP2020571089A patent/JPWO2020162183A1/ja active Pending
- 2020-01-22 TW TW109102650A patent/TW202040276A/zh unknown
- 2020-01-22 EP EP20752770.6A patent/EP3922456A4/en not_active Withdrawn
- 2020-01-22 CN CN202080012316.6A patent/CN113365820A/zh not_active Withdrawn
- 2020-01-22 US US17/429,063 patent/US20220050379A1/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008117867A1 (fr) * | 2007-03-28 | 2008-10-02 | Jsr Corporation | Composition de couche mince inférieure de résist et procédé pour former une structure à double damasquinage |
JP2010085701A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Fujifilm Corp | カラーフィルタの製造方法 |
WO2013054702A1 (ja) * | 2011-10-12 | 2013-04-18 | Jsr株式会社 | レジスト下層膜形成用組成物、その製造方法、パターン形成方法及びレジスト下層膜 |
WO2017141612A1 (ja) * | 2016-02-15 | 2017-08-24 | Jsr株式会社 | レジスト下層膜形成用組成物、レジスト下層膜及びパターニングされた基板の製造方法 |
WO2017183612A1 (ja) * | 2016-04-18 | 2017-10-26 | 日産化学工業株式会社 | ナフトールアラルキル樹脂を含むレジスト下層膜形成組成物 |
WO2018221575A1 (ja) * | 2017-05-31 | 2018-12-06 | 三井化学株式会社 | 下層膜形成用材料、レジスト下層膜、レジスト下層膜の製造方法および積層体 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2020162183A1 (ja) | 2020-08-13 |
KR20210112361A (ko) | 2021-09-14 |
EP3922456A4 (en) | 2022-11-30 |
US20220050379A1 (en) | 2022-02-17 |
TW202040276A (zh) | 2020-11-01 |
EP3922456A1 (en) | 2021-12-15 |
CN113365820A (zh) | 2021-09-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI669353B (zh) | 金屬硬遮罩組合物及在半導體基板上形成精細圖案之方法 | |
US11886119B2 (en) | Material for forming underlayer film, resist underlayer film, method of producing resist underlayer film, and laminate | |
US9589788B2 (en) | Polymer with a good heat resistance and storage stability, underlayer film composition containing the polymer and process for forming underlayer film using the composition | |
JP2022003142A (ja) | 下層膜形成用樹脂材料、レジスト下層膜、レジスト下層膜の製造方法および積層体 | |
WO2020162183A1 (ja) | 下層膜形成用材料、レジスト下層膜および積層体 | |
KR20160146530A (ko) | 반도체 제조 공정에 사용하는 열안정성 및 저장안정성이 우수한 신규한 중합체, 이를 포함하는 하층막 조성물 및 이를 이용한 하층막의 형성 방법 | |
JP6302643B2 (ja) | ポジ型レジスト組成物、及びレジストパターン形成方法、並びに、メタル層からなるパターンの形成方法、及び貫通電極の製造方法 | |
KR100705302B1 (ko) | 방사선 감응성 수지 조성물 | |
TWI506060B (zh) | 酚醛型酚樹脂及光阻劑用樹脂組成物 | |
TWI505022B (zh) | 光阻劑用樹脂組成物 | |
TWI557158B (zh) | 光阻劑用樹脂組成物 | |
JP2004029840A (ja) | ポジ型ホトレジスト組成物、感光性膜付基板およびレジストパターンの形成方法 | |
JP2012107090A (ja) | ノボラック型フェノール樹脂の製造方法、ノボラック型フェノール樹脂およびそれを含有することを特徴とするポジ型感光性樹脂組成物 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210317 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220329 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20220527 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220721 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20221115 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230209 |
|
C60 | Trial request (containing other claim documents, opposition documents) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60 Effective date: 20230209 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20230216 |
|
C21 | Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21 Effective date: 20230221 |
|
A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20230317 |
|
C211 | Notice of termination of reconsideration by examiners before appeal proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C211 Effective date: 20230322 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240306 |