KR20190071701A - 레지스트 하층막 형성용 조성물, 레지스트 하층막 및 그의 형성 방법, 패터닝된 기판의 제조 방법 그리고 화합물 - Google Patents

레지스트 하층막 형성용 조성물, 레지스트 하층막 및 그의 형성 방법, 패터닝된 기판의 제조 방법 그리고 화합물 Download PDF

Info

Publication number
KR20190071701A
KR20190071701A KR1020197010845A KR20197010845A KR20190071701A KR 20190071701 A KR20190071701 A KR 20190071701A KR 1020197010845 A KR1020197010845 A KR 1020197010845A KR 20197010845 A KR20197010845 A KR 20197010845A KR 20190071701 A KR20190071701 A KR 20190071701A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
resist
forming
lower layer
compound
Prior art date
Application number
KR1020197010845A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102456451B1 (ko
Inventor
나오야 노사카
고지 와카마츠
츠바사 아베
유우시 마츠무라
요시오 다키모토
신야 나카후지
가즈노리 사카이
Original Assignee
제이에스알 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제이에스알 가부시끼가이샤 filed Critical 제이에스알 가부시끼가이샤
Publication of KR20190071701A publication Critical patent/KR20190071701A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102456451B1 publication Critical patent/KR102456451B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C33/00—Unsaturated compounds having hydroxy or O-metal groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C33/28—Alcohols containing only six-membered aromatic rings as cyclic part with unsaturation outside the aromatic rings
    • 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
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C35/00—Compounds having at least one hydroxy or O-metal group bound to a carbon atom of a ring other than a six-membered aromatic ring
    • C07C35/22—Compounds having at least one hydroxy or O-metal group bound to a carbon atom of a ring other than a six-membered aromatic ring polycyclic, at least one hydroxy group bound to a condensed ring system
    • C07C35/37—Compounds having at least one hydroxy or O-metal group bound to a carbon atom of a ring other than a six-membered aromatic ring polycyclic, at least one hydroxy group bound to a condensed ring system with a hydroxy group on a condensed system having three rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C35/00—Compounds having at least one hydroxy or O-metal group bound to a carbon atom of a ring other than a six-membered aromatic ring
    • C07C35/22—Compounds having at least one hydroxy or O-metal group bound to a carbon atom of a ring other than a six-membered aromatic ring polycyclic, at least one hydroxy group bound to a condensed ring system
    • C07C35/44—Compounds having at least one hydroxy or O-metal group bound to a carbon atom of a ring other than a six-membered aromatic ring polycyclic, at least one hydroxy group bound to a condensed ring system with a hydroxy group on a condensed ring system having more than three rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C43/00—Ethers; Compounds having groups, groups or groups
    • C07C43/02—Ethers
    • C07C43/03—Ethers having all ether-oxygen atoms bound to acyclic carbon atoms
    • C07C43/14—Unsaturated ethers
    • C07C43/164—Unsaturated ethers containing six-membered aromatic rings
    • C07C43/166—Unsaturated ethers containing six-membered aromatic rings having unsaturation outside the aromatic rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F299/00—Macromolecular compounds obtained by interreacting polymers involving only carbon-to-carbon unsaturated bond reactions, in the absence of non-macromolecular monomers
    • C08F299/02—Macromolecular compounds obtained by interreacting polymers involving only carbon-to-carbon unsaturated bond reactions, in the absence of non-macromolecular monomers from unsaturated polycondensates
    • 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
    • G03F7/16—Coating processes; Apparatus therefor
    • G03F7/162—Coating on a rotating support, e.g. using a whirler or a spinner
    • 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
    • G03F7/16—Coating processes; Apparatus therefor
    • G03F7/168—Finishing the coated layer, e.g. drying, baking, soaking
    • 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
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/308—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks
    • H01L21/3081—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks characterised by their composition, e.g. multilayer masks, materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2602/00—Systems containing two condensed rings
    • C07C2602/36—Systems containing two condensed rings the rings having more than two atoms in common
    • C07C2602/42—Systems containing two condensed rings the rings having more than two atoms in common the bicyclo ring system containing seven carbon atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2603/00—Systems containing at least three condensed rings
    • C07C2603/02—Ortho- or ortho- and peri-condensed systems
    • C07C2603/04—Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing three rings
    • C07C2603/06—Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing three rings containing at least one ring with less than six ring members
    • C07C2603/10—Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing three rings containing at least one ring with less than six ring members containing five-membered rings
    • C07C2603/12—Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing three rings containing at least one ring with less than six ring members containing five-membered rings only one five-membered ring
    • C07C2603/20—Acenaphthenes; Hydrogenated acenaphthenes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2603/00—Systems containing at least three condensed rings
    • C07C2603/02—Ortho- or ortho- and peri-condensed systems
    • C07C2603/40—Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing four condensed rings
    • C07C2603/42—Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing four condensed rings containing only six-membered rings
    • C07C2603/50—Pyrenes; Hydrogenated pyrenes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2603/00—Systems containing at least three condensed rings
    • C07C2603/02—Ortho- or ortho- and peri-condensed systems
    • C07C2603/54—Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing more than five condensed rings
    • 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
    • C08G10/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with aromatic hydrocarbons or halogenated aromatic hydrocarbons only
    • 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
    • C08G2261/10—Definition of the polymer structure
    • C08G2261/13—Morphological aspects
    • C08G2261/135—Cross-linked structures
    • 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
    • C08G2261/10—Definition of the polymer structure
    • C08G2261/14—Side-groups
    • C08G2261/141—Side-chains having aliphatic units
    • C08G2261/1412—Saturated aliphatic units
    • 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
    • C08G2261/10—Definition of the polymer structure
    • C08G2261/14—Side-groups
    • C08G2261/141—Side-chains having aliphatic units
    • C08G2261/1414—Unsaturated aliphatic units
    • 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
    • C08G2261/10—Definition of the polymer structure
    • C08G2261/14—Side-groups
    • C08G2261/142—Side-chains containing oxygen
    • C08G2261/1422—Side-chains containing oxygen containing OH groups
    • 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
    • C08G2261/10—Definition of the polymer structure
    • C08G2261/14—Side-groups
    • C08G2261/142—Side-chains containing oxygen
    • C08G2261/1424—Side-chains containing oxygen containing ether groups, including alkoxy
    • 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
    • C08G2261/10—Definition of the polymer structure
    • C08G2261/14—Side-groups
    • C08G2261/148—Side-chains having aromatic units
    • 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
    • C08G2261/34—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating partially-aromatic structural elements in the main chain
    • C08G2261/342—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating partially-aromatic structural elements in the main chain containing only carbon atoms
    • C08G2261/3424—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating partially-aromatic structural elements in the main chain containing only carbon atoms non-conjugated, e.g. paracyclophanes or xylenes
    • 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
    • C08G2261/42—Non-organometallic coupling reactions, e.g. Gilch-type or Wessling-Zimmermann type
    • 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
    • C08G2261/70—Post-treatment
    • C08G2261/76—Post-treatment crosslinking
    • 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
    • C08G8/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C08G8/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes
    • C08G8/08—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes of formaldehyde, e.g. of formaldehyde formed in situ
    • C08G8/12—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes of formaldehyde, e.g. of formaldehyde formed in situ with monohydric phenols having only one hydrocarbon substituent ortho on para to the OH group, e.g. p-tert.-butyl phenol
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D165/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

본 발명은, 하기 식 (1)로 표시되는 기를 갖는 화합물과, 용매를 함유하는 레지스트 하층막 형성용 조성물이다. 하기 식 (1) 중, R1은 탄소수 2 내지 10의 (m+n)가의 유기기이며, 서로 인접하는 2개의 탄소 원자를 가지고, 상기 2개의 탄소 원자 중 한쪽에 히드록시기 또는 알콕시기가, 다른 쪽에 수소 원자가 결합되어 있다. L1은 에틴디일기 또는 치환 또는 비치환된 에텐디일기이다. R2는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 20의 1가의 유기기이다. n은 1 내지 3의 정수이다. *은 상기 화합물에 있어서의 상기 식 (1)로 표시되는 기 이외의 부분과의 결합 부위를 나타낸다. m은 1 내지 3의 정수이다.

Description

레지스트 하층막 형성용 조성물, 레지스트 하층막 및 그의 형성 방법, 패터닝된 기판의 제조 방법 그리고 화합물
본 발명은, 레지스트 하층막 형성용 조성물, 레지스트 하층막 및 그의 형성 방법, 패터닝된 기판의 제조 방법 그리고 화합물에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 제조에 있어서는, 높은 집적도를 얻기 위해 다층 레지스트 프로세스가 사용되고 있다. 이 프로세스에서는, 먼저 기판의 한쪽 면측에 막 형성용 조성물을 도공한 후, 얻어지는 막을 가열함으로써, 레지스트 하층막을 형성하고, 이 레지스트 하층막의 기판과는 반대의 면측에 레지스트 조성물 등을 사용하여 레지스트 패턴을 형성한다. 이어서, 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여 레지스트 하층막을 에칭하고, 얻어진 레지스트 하층막 패턴을 마스크로 하여 추가로 기판을 에칭함으로써, 기판에 원하는 패턴을 형성하고, 패터닝된 기판을 얻을 수 있다. 이러한 다층 레지스트 프로세스에 사용되는 레지스트 하층막에는, 도공성이 우수함과 함께, 에칭 내성이 우수한 것이 요구된다.
최근에는, 복수종의 트렌치, 특히 서로 다른 애스펙트비를 갖는 트렌치를 갖는 기판에 패턴을 형성하는 경우가 증가되고 있다. 이 경우, 레지스트 하층막의 형성에 사용되는 레지스트 하층막 형성용 조성물에는, 이들 트렌치를 충분히 매립할 수 있는 것임과 함께, 높은 평탄성을 갖는 것이 요구된다.
또한, 다층 레지스트 프로세스에 있어서, 최근에는 레지스트 하층막 상에 중간층으로서 하드 마스크를 형성하는 방법이 검토되고 있다. 이 방법에서는 구체적으로는, 레지스트 하층막 상에 CVD법으로 무기 하드 마스크를 형성하므로, 특히 질화물계 무기 하드 마스크의 경우, 최저 300℃, 통상 400℃ 이상의 고온이 되고, 그 때문에 레지스트 하층막은 높은 내열성이 필요해진다. 내열성이 불충분하다면, 레지스트 하층막의 성분이 승화되고, 이 승화된 성분이 기판에 재부착되어 반도체 디바이스의 제조 수율이 저하된다는 문제가 있다.
이들 요구에 대하여, 레지스트 하층막 형성용 조성물에 함유되는 중합체 등의 구조나 포함되는 관능기에 대하여 다양한 검토가 행해지고 있다(일본 특허 공개 제2004-177668호 공보 참조). 그러나, 상기 종래의 레지스트 하층막 형성용 조성물로는, 이들 요구를 충분히 만족시킬 수는 없었다.
일본 특허 공개 제2004-177668호 공보
본 발명은 이상과 같은 사정에 기초하여 이루어진 것이며, 그의 목적은, 우수한 도공성을 발휘하면서, 에칭 내성, 평탄성 및 내열성이 우수한 레지스트 하층막을 형성할 수 있는 레지스트 하층막 형성용 조성물, 레지스트 하층막, 레지스트 하층막의 형성 방법, 패터닝된 기판의 제조 방법 및 화합물을 제공하는 데 있다.
상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 발명은, 하기 식 (1)로 표시되는 기를 갖는 화합물(이하, 「[A] 화합물」이라고도 함)과, 용매(이하, 「[B] 용매」라고도 함)를 함유하는 레지스트 하층막 형성용 조성물이다.
Figure pct00001
(식 (1) 중, R1은 탄소수 2 내지 10의 (m+n)가의 유기기이며, 서로 인접하는 2개의 탄소 원자를 가지고, 상기 2개의 탄소 원자 중 한쪽에 히드록시기 또는 알콕시기가, 다른 쪽에 수소 원자가 결합되어 있다. L1은 에틴디일기 또는 치환 또는 비치환된 에텐디일기이다. R2는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 20의 1가의 유기기이다. n은 1 내지 3의 정수이다. n이 2 이상인 경우, 복수의 L1은 동일해도 상이해도 되고, 복수의 R2는 동일해도 상이해도 된다. *은 상기 [A] 화합물에 있어서의 상기 식 (1)로 표시되는 기 이외의 부분과의 결합 부위를 나타낸다. m은 1 내지 3의 정수이다.)
상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 다른 발명은, 당해 레지스트 하층막으로부터 형성되는 레지스트 하층막이다.
상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 또 다른 발명은, 당해 레지스트 하층막 형성용 조성물을 기판의 한쪽 면측에 도공하는 공정과, 상기 도공 공정에 의해 얻어지는 도공막을 가열하는 공정을 구비하는 레지스트 하층막의 형성 방법이다.
상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 또 다른 발명은, 당해 레지스트 하층막의 형성 방법에 의해 얻어지는 레지스트 하층막의 상기 기판과는 반대의 면측에 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 레지스트 패턴을 마스크로 한 에칭을 행하는 공정을 구비하는 패터닝된 기판의 제조 방법이다.
상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 또 다른 발명은 상기 식 (1)로 표시되는 기를 갖는 화합물이다.
본 발명의 레지스트 하층막 형성용 조성물은, 우수한 도공성을 발휘하면서, 에칭 내성, 평탄성 및 내열성이 우수한 레지스트 하층막을 형성할 수 있다. 본 발명의 레지스트 하층막은 에칭 내성, 평탄성 및 내열성이 우수하다. 본 발명의 레지스트 하층막의 형성 방법에 의하면, 우수한 도공성을 발휘하면서, 에칭 내성, 평탄성 및 내열성이 우수한 레지스트 하층막을 형성할 수 있다. 본 발명의 패터닝된 기판의 제조 방법에 의하면, 상기 형성된 우수한 레지스트 하층막을 사용함으로써, 양호한 패턴 형상을 갖는 기판을 얻을 수 있다. 본 발명의 화합물은, 당해 레지스트 하층막 형성용 조성물의 성분으로서 적합하게 사용할 수 있다. 따라서, 이들은 금후 더욱 미세화가 진행될 것으로 예상되는 반도체 디바이스의 제조 등에 적합하게 사용할 수 있다.
도 1은 평탄성의 평가 방법을 설명하기 위한 모식적 단면도이다.
<레지스트 하층막 형성용 조성물>
당해 레지스트 하층막 형성용 조성물은 [A] 화합물과 [B] 용매를 함유한다. 당해 레지스트 하층막 형성용 조성물은 적합 성분으로서, 산 발생제(이하, 「[C] 산 발생제」라고도 함) 및/또는 가교제(이하, 「[D] 가교제」라고도 함)를 함유하고 있어도 되고, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에 있어서, 기타 임의 성분을 함유하고 있어도 된다. 이하 각 성분에 대하여 설명한다.
<[A] 화합물>
[A] 화합물은 하기 식 (1)로 표시되는 기(이하, 「기 (I)」이라고도 함)를 갖는 화합물이다. [A] 화합물은 기 (I)을 1개 갖고 있어도 되고, 2개 이상 갖고 있어도 된다. [A] 화합물은 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
Figure pct00002
상기 식 (1) 중, R1은 탄소수 2 내지 10의 (m+n)가의 유기기이며, 서로 인접하는 2개의 탄소 원자를 가지고, 상기 2개의 탄소 원자 중 한쪽에 히드록시기 또는 알콕시기가, 다른 쪽에 수소 원자가 결합되어 있다. L1은 에틴디일기 또는 치환 또는 비치환된 에텐디일기이다. R2는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 20의 1가의 유기기이다. n은 1 내지 3의 정수이다. n이 2 이상인 경우, 복수의 L1은 동일해도 상이해도 되고, 복수의 R2는 동일해도 상이해도 된다. *은 상기 화합물에 있어서의 상기 식 (1)로 표시되는 기 이외의 부분과의 결합 부위를 나타낸다. m은 1 내지 3의 정수이다.
당해 레지스트 하층막 형성용 조성물은, [A] 화합물이 기 (I)을 가짐으로써, 우수한 도공성을 발휘하면서, 에칭 내성, 평탄성 및 내열성이 우수한 레지스트 하층막을 형성할 수 있다. 당해 레지스트 하층막 형성용 조성물이 상기 구성을 구비함으로써 상기 효과를 발휘하는 이유에 대해서는 반드시 명확하지는 않지만, 예를 들어 이하와 같이 추정할 수 있다. 즉, 당해 레지스트 하층막 형성용 조성물은, [A] 화합물의 기 (I)의 R1 중에 히드록시기 또는 알콕시기를 갖고 있으므로, 우수한 도공성을 발휘하며, 또한 평탄성을 향상시킬 수 있다. 또한, R1 중에 서로 인접하는 2개의 탄소 원자에 히드록시기 또는 알콕시기와 수소 원자가 결합되어 있는 구조를 갖고 있으므로, 가열에 의해, 이 히드록시기 또는 알콕시기가 탈리되는 탈수 반응 또는 탈알코올 반응(이하, 「탈수 반응 등」이라고도 함)에 의해 탄소-탄소 이중 결합이 생성됨과 함께, 산소 원자 함유량이 저하되고, 탄소 원자 함유량이 증대되기 때문에, 에칭 내성이 향상된다고 생각된다. 또한, 이 생성된 탄소-탄소 이중 결합이나 L1의 에틴디일기 또는 에탄디일기의 탄소-탄소 다중 결합은, 가열에 의해 높은 밀도의 가교 구조를 형성할 수 있고, 그 결과 에칭 내성 및 내열성이 향상된다고 생각된다.
R1로 표시되는 탄소수 2 내지 10의 (m+n)가의 유기기로서는, 예를 들어 서로 인접하는 2개의 탄소 원자를 갖는 탄소수 2 내지 10의 (m+n)가의 탄화수소기, 이 탄화수소기의 탄소-탄소간의 2가의 헤테로 원자 함유기를 포함하는 기 (α), 및 상기 탄화수소기 및 기 (α)가 갖는 수소 원자의 일부를 1가의 헤테로 원자 함유기로 치환한 기 (β)에 있어서, 상기 탄화수소기, 기 (α) 및 기 (β)가 갖는 상기 2개의 탄소 원자에 결합하는 수소 원자 중 1개를 히드록시기 또는 알콕시기로 치환한 기 등을 들 수 있다.
알콕시기로서는, 예를 들어 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기, 펜틸옥시기 등을 들 수 있다.
탄소수 2 내지 10의 (m+n)가의 탄화수소기로서는, 예를 들어
에탄, 프로판, 부탄 등의 알칸;
에텐, 프로펜, 부텐 등의 알켄;
에틴, 프로핀, 부틴 등의 알킨 등의 탄소수 1 내지 10의 쇄상 탄화수소,
시클로펜탄, 시클로헥산 등의 시클로알칸;
노르보르난, 아다만탄, 트리시클로데칸 등의 가교환 포화 탄화수소 등의 지환식 포화 탄화수소;
시클로펜텐, 시클로헥센 등의 시클로알켄;
노르보르넨, 트리시클로데센 등의 가교환 불포화 탄화수소 등의 지환식 불포화 탄화수소 등의 탄소수 3 내지 10의 지환식 탄화수소;
벤젠, 톨루엔, 크실렌, 나프탈렌 등의 아렌 등의 탄소수 6 내지 10의 방향족 탄화수소 등의 탄화수소로부터 (m+n)개의 수소 원자를 제외한 기 등을 들 수 있다.
1가 및 2가의 헤테로 원자 함유기를 구성하는 헤테로 원자로서는, 예를 들어 산소 원자, 질소 원자, 황 원자, 인 원자, 규소 원자, 할로겐 원자 등을 들 수 있다. 할로겐 원자로서는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등을 들 수 있다.
2가의 헤테로 원자 함유기로서는, 예를 들어 -O-, -CO-, -S-, -CS-, -NR'-, 이들 중의 2개 이상을 조합한 기 등을 들 수 있다. R'는 수소 원자 또는 1가의 탄화수소기이다.
1가의 헤테로 원자 함유기로서는, 예를 들어 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등의 할로겐 원자, 카르복시기, 시아노기, 아미노기, 술파닐기 등을 들 수 있다.
R1로서는, 상기 식 (1)에 있어서의 m+n이 4 이하인 경우, 하기 식 (A)로 표시되는 구조(이하, 「구조 (A)」라고도 함)를 포함하는 것이 바람직하다. 구조 (A)에 있어서의 한쪽에 히드록시기 또는 알콕시기가, 다른 쪽에 수소 원자가 결합되어 있는 서로 인접하는 2개의 탄소 원자는, L1의 에틴디일기 또는 에텐디일기에 인접하고 있다. [A] 화합물이 이러한 구조 (A)를 가짐으로써, 당해 레지스트 하층막 형성용 조성물은, 탈수 반응 등이 보다 용이하게 진행되고, 그 결과 에칭 내성 및 내열성을 보다 향상시킬 수 있다.
Figure pct00003
상기 식 (A) 중, RX는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 8의 알킬기이다. *1 내지 *4 중 n개는 상기 식 (1)에 있어서의 L1과의 결합 부위를, m개는 [A] 화합물에 있어서의 상기 기 (I) 이외의 부분과의 결합 부위를 나타낸다. m+n이 2 또는 3인 경우, *1 내지 *4 중 (4-m-n)개에는 수소 원자 또는 1가의 유기기가 결합되어 있다.
구조 (A)에 있어서의 *1 및 *2에는 유기기가 결합되어 있는 것이 바람직하다. 즉, R1의 유기기에 있어서의 히드록시기 및 알콕시기가 결합하는 탄소 원자에 수소 원자가 결합되어 있지 않은 것이 바람직하다. *1 및 *2에 결합하는 유기기로서는, 탄화수소기가 바람직하고, 방향족 탄화수소기가 보다 바람직하다. 또한, *1 및 *2 중 적어도 어느 하나에는, 방향환이 결합되어 있는 것이 바람직하다. 방향환으로서는, 벤젠환, 나프탈렌환, 안트라센환, 피렌환 등을 들 수 있다. 이러한 구조로 함으로써, 에칭 내성 및 내열성을 보다 향상시킬 수 있다. 또한, *1 및 *2의 양쪽에 유기기가 결합되어 있는 경우, 이들 유기기는 이들이 결합하는 탄소 원자와 함께 환 구조를 형성하고 있어도 된다.
RX로서는 수소 원자, 메틸기 및 에틸기가 바람직하고, 수소 원자 및 메틸기가 보다 바람직하고, 수소 원자가 더욱 바람직하다. RX를 상기 기로 함으로서, 탈수 반응 등이 보다 용이하게 진행되고, 그 결과 에칭 내성 및 내열성을 보다 향상시킬 수 있다.
L1로 표시되는 에텐디일기의 치환기로서는, 예를 들어 탄소수 1 내지 10의 1가의 유기기 등을 들 수 있고, 탄화수소기가 바람직하고, 알킬기가 보다 바람직하다.
L1로서는, 에틴디일기 및 비치환된 에텐디일기가 바람직하다.
R2로 표시되는 탄소수 1 내지 20의 1가의 유기기로서는, 예를 들어 탄소수 1 내지 20의 1가의 탄화수소기, 이 탄화수소기의 탄소-탄소간의 2가의 헤테로 원자 함유기를 포함하는 기 (α), 상기 탄화수소기 및 기 (α)가 갖는 수소 원자의 일부 또는 전부를 1가의 헤테로 원자 함유기로 치환한 기 등을 들 수 있다.
R2로서는, 에칭 내성 및 내열성의 향상의 관점에서, 수소 원자 및 탄화수소기가 바람직하고, 수소 원자 및 알킬기가 보다 바람직하고, 수소 원자 및 메틸기가 더욱 바람직하고, 수소 원자가 특히 바람직하다.
n으로서는, 1 및 2가 바람직하고, 1이 보다 바람직하다.
m으로서는, 1 및 2가 바람직하고, 2가 보다 바람직하다.
기 (I)로서는, 하기 식 (1-1) 또는 (1-2)로 표시되는 기(이하, 「기 (I-1) 또는 (I-2)」라고도 함)가 바람직하다. 기 (I-1) 및 (I-2)는, 기 (I)에 있어서의 R1이 탄소수 2, 또한 n이 1, m이 2 또는 3인 경우이다.
Figure pct00004
상기 식 (1-1) 및 (1-2) 중, R3은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 8의 알킬기이다. L1, R2 및 *은 상기 식 (1)과 동일한 의미이다.
R3으로서는 수소 원자, 메틸기 및 에틸기가 바람직하고, 수소 원자 및 메틸기가 보다 바람직하고, 수소 원자가 더욱 바람직하다.
[A] 화합물에 있어서의 기 (I)이 결합하는 부분의 구조로서는, 예를 들어 탄소수 1 내지 50의 유기기 등을 들 수 있다.
[A] 화합물에 있어서의 기 (I)은, 예를 들어 카르보닐기를 갖는 화합물에, 알릴염화마그네슘 등의 탄소-탄소 이중 결합을 포함하는 그리냐르 시약을, 테트라히드로푸란 등의 용매 중에서 반응시킴으로써, 또는 이 생성물의 히드록시기를, 요오드화메틸 등의 할로겐화알킬과, 수소화나트륨 등의 염기 존재 하에, 테트라히드로푸란 등의 용매 중에서 반응시켜 알콕시기로 바꿈으로써 형성할 수 있다. 또한, 기 (I)은, 예를 들어 카르보닐기를 갖는 화합물에, 브롬화프로파르길 등의 탄소-탄소 삼중 결합을 포함하는 할로겐화물을, n-부틸리튬/테트라메틸에틸렌디아민 등의 염기 존재 하에, 시클로헥산 등의 용매 중에서 반응시킴으로써 형성할 수 있다. [A] 화합물은 이와 같이 케톤 화합물로부터 간편하게 합성할 수 있다.
[A] 화합물이 갖는 기 (I)의 수의 하한으로서는, 2가 바람직하고, 3이 보다 바람직하다. 상기 수의 상한으로서는 20이 바람직하고, 10이 보다 바람직하고, 4가 더욱 바람직하다. [A] 화합물에 있어서의 기 (I)의 수를 상기 범위로 함으로써, 에칭 내성, 평탄성 및 내열성을 보다 향상시킬 수 있다.
[A] 화합물의 산소 원자 함유량의 하한으로서는, 3질량％가 바람직하고, 4질량％가 보다 바람직하고, 5질량％가 더욱 바람직하고, 6질량％가 특히 바람직하다. 상기 산소 원자 함유량의 상한으로서는 15질량％가 바람직하고, 12질량％가 보다 바람직하고, 10질량％가 더욱 바람직하고, 9질량％가 특히 바람직하다. 당해 레지스트 하층막 형성용 조성물은, [A] 화합물의 산소 원자 함유량을 상기 범위로 함으로써, 에칭 내성, 평탄성 및 내열성을 보다 향상시킬 수 있다. [A] 화합물의 「산소 원자 함유량」은, [A] 화합물의 구조를 구하고, 그 구조로부터 산출할 수 있다.
[A] 화합물은 방향환을 갖는 것이 바람직하다. [A] 화합물이 방향환을 가짐으로써, 당해 레지스트 하층막 형성용 조성물은, 에칭 내성 및 내열성을 보다 향상시킬 수 있다. 방향환으로서는, 벤젠환, 나프탈렌환, 안트라센환, 피렌환 등을 들 수 있다. [A] 화합물에 있어서의 방향환은, 상기 식 (1-1)에 있어서의 2개의 결합 부위 중 적어도 어느 하나, 또는 상기 식 (1-2)에 있어서의 3개의 결합 부위 중 적어도 어느 하나에 결합되어 있는 것이 바람직하다.
[A] 화합물로서는, 예를 들어 분자량이 300 이상 3,000 이하인 방향환 함유 화합물(이하, 「방향환 함유 화합물 (I)」이라고도 함), 수지(이하, 「수지 (I)」이라고도 함) 등을 들 수 있다. 「수지」란 중합체를 의미한다. 「방향환 함유 화합물」이란, 중합체가 아닌 방향환을 갖는 화합물을 말한다. 이하, 방향환 함유 화합물 (I), 수지 (I)의 순서대로 설명한다.
[방향환 함유 화합물 (I)]
방향환 함유 화합물 (I)은 기 (I) 및 방향환을 가지고, 분자량이 300 이상 3,000 이하인 화합물이다. 방향환 함유 화합물 (I)이 분자량 분포를 갖는 경우, 방향환 함유 화합물 (I)의 분자량은, 예를 들어 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의한 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량(Mw)이다.
방향환 함유 화합물 (I)로서는, 예를 들어 하기 식 (i)로 표시되는 화합물 등을 들 수 있다.
Figure pct00005
상기 식 (i) 중, Z는, m이 2인 기 (I)이다. Ar1은 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소의 방향환 상의 k개의 수소 원자를 제외한 기이다. Ar2는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기이다. k는 1 내지 10의 정수이다. k가 2 이상인 경우, 복수의 Z는 동일해도 상이해도 되고, 복수의 Ar2는 동일해도 상이해도 된다. Ar1과 1개 또는 복수의 Ar2는 서로 결합되어 있어도 된다.
Ar1로 표시되는 기를 부여하는 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소로서는, 예를 들어 벤젠, 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌, 피렌, 테트라센, 크리센, 펜타센, 헥사센, 코로넨, 트리나프틸렌, 헵타센, 오발렌, 펜타렌, 인덴, 아줄렌, 헵탈렌, 비페닐렌, 인다센, 아세나프틸렌, 플루오렌, 페날렌, 아세안트릴렌, 페릴렌, 피센, 테트라페닐렌, 헥사펜, 루비센, 트리나프틸렌, 헵타펜, 피란트렌, 헥사헬리센 등을 들 수 있다. 이들 중에서 벤젠, 피렌 및 코로넨이 바람직하다.
Ar2로 표시되는 아릴기로서는, 상기 Ar1을 부여하는 방향족 탄화수소로서 예시한 것으로부터 방향환 상의 1개의 수소 원자를 제외한 기 등을 들 수 있다. 이들 중에서 페닐기, 나프틸기 및 피레닐기가 바람직하다.
방향족 탄화수소기의 치환기로서는, 예를 들어 히드록시기, 할로겐 원자, 알콕시기, 니트로기, 시아노기, 카르복시기 등을 들 수 있다. 에칭 내성 및 내열성의 관점에서, 방향족 탄화수소기는 치환기를 갖지 않는 것이 바람직하다. 또한, 방향족 탄화수소기의 치환기가 상기 기 (I)이어도 된다.
k의 하한으로서는 2가 바람직하고, 3이 보다 바람직하다. k의 상한으로서는 6이 바람직하고, 4가 보다 바람직하다.
방향환 함유 화합물 (I)의 분자량의 하한으로서는, 350이 바람직하고, 400이 보다 바람직하다. 상기 분자량의 상한으로서는, 2,000이 바람직하고, 1,000이 보다 바람직하고, 800이 더욱 바람직하다. 방향환 함유 화합물 (I)의 분자량을 상기 범위로 함으로써, 당해 레지스트 하층막 형성용 조성물의 평탄성을 보다 향상시킬 수 있다.
[수지 (I)]
수지 (I)은 기 (I)을 갖는 수지이다. 수지 (I)로서는, 주쇄에 방향환을 갖는 수지, 주쇄에 방향환을 갖지 않고 측쇄에 방향환을 갖는 수지 등을 들 수 있다. 여기서, 「주쇄」란, [A] 화합물에 있어서의 원자에 의해 구성되는 쇄 중 가장 긴 것을 말한다. 「측쇄」란, [A] 화합물에 있어서의 원자에 의해 구성되는 쇄 중 가장 긴 것 이외를 말한다. 수지 (I)은 통상 기 (I)을 복수개 갖는 화합물이다.
수지 (I)은, 예를 들어 포르밀기 등의 카르보닐기를 포함하는 기가 결합된 방향환을 갖는 수지를 원료로 하여, 단락 [0054]에 기재된 방법에 의해 합성할 수 있다.
수지 (I)의 Mw의 하한으로서는 500이 바람직하고, 1,000이 보다 바람직하다. 또한, 상기 Mw의 상한으로서는 50,000이 바람직하고, 10,000이 보다 바람직하고, 8,000이 더욱 바람직하다.
수지 (I)의 Mw/Mn의 하한으로서는 통상 1이며, 1.1이 바람직하다. 상기 Mw/Mn의 상한으로서는 5가 바람직하고, 3이 보다 바람직하고, 2가 더욱 바람직하다.
수지 (I)의 Mw 및 Mw/Mn을 상기 범위로 함으로써, 당해 레지스트 하층막 형성용 조성물의 평탄성 및 표면 도공성을 보다 높일 수 있다.
[A] 화합물로서는, 방향족 함유 화합물 (I)로서 예를 들어 하기 식 (i-1) 내지 (i-4)로 표시되는 화합물 등을, 수지 (I)로서 예를 들어 하기 식 (p-1) 또는 (p-2)로 표시되는 구조 단위를 갖는 수지 등을 들 수 있다. 하기 식 (i-4)에 있어서의 -Ar1 '-Z1-Ar1 '-는, 상기 식 (i)에 있어서의 Ar1의 치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소의 방향환 상의 2개의 수소 원자를 제외한 기에 대응한다.
Figure pct00006
상기 식 (i-1) 내지 (i-4) 및 (p-1) 중, Z1은 각각 독립적으로 m이 2이며, R1이 상기 식 (1-1)로 표시되는 경우의 기 (I)이다.
상기 식 (p-2) 중, Z2는 m이 1이며, R1이 상기 식 (1-1)인 경우의 기 (I)이다.
상기 식 (i-1) 중, Ar1A는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소의 방향환 상의 6개의 수소 원자를 제외한 기이다. Ar2A는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소의 방향환 상의 2개의 수소 원자를 제외한 기이다. Ar1A로서는, 벤젠헥사일기가 바람직하다. Ar2A로서는, 벤젠디일기가 바람직하다.
상기 식 (i-2) 중, Ar1B는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소의 방향환 상의 3개의 수소 원자를 제외한 기이다. Ar2B는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기이다. Ar1B로서는, 벤젠트리일기가 바람직하다. Ar2B로서는, 나프틸기가 바람직하다.
상기 식 (i-3) 중, Ar1C는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소의 방향환 상의 2개의 수소 원자를 제외한 기이다. Ar2C는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기이다. Ar1C로서는, 벤젠디일기 및 코로넨디일기가 바람직하다. Ar2C로서는, 페닐기, 나프틸기 및 피레닐기가 바람직하다.
상기 식 (i-4) 중, Ar1 '는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 방향족 탄화수소의 방향환 상의 2개의 수소 원자를 제외한 기이다. Ar2D는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기이다. Ar1 '로서는, 피렌디일기가 바람직하다. Ar2D로서는, 페닐기가 바람직하다.
상기 식 (p-1) 중, Ara는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 4개의 수소 원자를 제외한 구조이다. Ara로서는, 아세나프텐-일-비페닐로부터 4개의 수소 원자를 제외한 구조가 바람직하다.
상기 식 (p-2) 중, Arb는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 3개의 수소 원자를 제외한 구조이다. Arb로서는, 아세나프텐으로부터 3개의 수소 원자를 제외한 구조가 바람직하다.
[A] 화합물의 함유량의 하한으로서는, 당해 레지스트 하층막 형성용 조성물의 전체 고형분에 대하여 70질량％가 바람직하고, 80질량％가 보다 바람직하고, 85질량％가 더욱 바람직하다. 상기 함유량의 상한은, 예를 들어 100질량％이다. 「전체 고형분」이란, 당해 레지스트 하층막 형성용 조성물에 있어서의 [B] 용매 이외의 성분의 총합을 말한다.
당해 레지스트 하층막 형성용 조성물에 있어서의 [A] 화합물의 함유량의 하한으로서는, 1질량％가 바람직하고, 3질량％가 보다 바람직하고, 5질량％가 더욱 바람직하다. 상기 함유량의 상한으로서는, 50질량％가 바람직하고, 30질량％가 보다 바람직하고, 15질량％가 더욱 바람직하다.
<[B] 용매>
[B] 용매는, [A] 중합체 및 필요에 따라서 함유하는 임의 성분을 용해 또는 분산시킬 수 있으면 특별히 한정되지 않는다.
[B] 용매로서는, 예를 들어 알코올계 용매, 케톤계 용매, 에테르계 용매, 에스테르계 용매, 질소 함유계 용매 등을 들 수 있다. [B] 용매는 1종 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
알코올계 용매로서는, 예를 들어 메탄올, 에탄올, n-프로판올, iso-프로판올, n-부탄올, iso-부탄올, sec-부탄올, tert-부탄올, n-펜탄올, iso-펜탄올, 2-메틸부탄올, sec-펜탄올, tert-펜탄올, 3-메톡시부탄올, n-헥산올, 2-메틸펜탄올, sec-헥산올, 2-에틸부탄올, sec-헵탄올, 3-헵탄올, n-옥탄올, 2-에틸헥산올, sec-옥탄올, n-노닐알코올, 2,6-디메틸헵탄올-4, n-데칸올, sec-운데실알코올, 트리메틸노닐알코올, sec-테트라데실알코올, sec-헵타데실알코올, 페놀, 시클로헥산올, 메틸시클로헥산올, 3,3,5-트리메틸시클로헥산올, 벤질알코올, 페닐메틸카르비놀, 디아세톤알코올, 크레졸 등의 모노알코올계 용매; 에틸렌글리콜, 1,2-프로필렌글리콜, 1,3-부틸렌글리콜, 2,4-펜탄디올, 2-메틸-2,4-펜탄디올, 2,5-헥산디올, 2,4-헵탄디올, 2-에틸-1,3-헥산디올, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 글리세린 등의 다가 알코올계 용매 등을 들 수 있다.
케톤계 용매로서는, 예를 들어 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸-n-프로필케톤, 메틸-n-부틸케톤, 디에틸케톤, 메틸-iso-부틸케톤, 메틸-n-펜틸케톤, 에틸-n-부틸케톤, 메틸-n-헥실케톤, 디-iso-부틸케톤, 트리메틸노나논, 시클로헥사논, 메틸시클로헥사논, 2,4-펜탄디온, 아세토닐아세톤, 디아세톤알코올, 아세토페논, 펜촌 등을 들 수 있다.
에테르계 용매로서는, 예를 들어 에틸에테르, iso-프로필에테르, n-부틸에테르, n-헥실에테르, 2-에틸헥실에테르, 에틸렌옥시드, 1,2-프로필렌옥시드, 디옥솔란, 4-메틸디옥솔란, 디옥산, 디메틸디옥산, 2-메톡시에탄올, 2-에톡시에탄올, 에틸렌글리콜디에틸에테르, 2-n-부톡시에탄올, 2-n-헥속시에탄올, 2-페녹시에탄올, 2-(2-에틸부톡시)에탄올, 에틸렌글리콜디부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노-n-부틸에테르, 디에틸렌글리콜디-n-부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노-n-헥실에테르, 에톡시트리글리콜, 테트라에틸렌글리콜디-n-부틸에테르, 1-n-부톡시-2-프로판올, 1-페녹시-2-프로판올, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노프로필에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노에틸에테르, 디프로필렌글리콜모노프로필에테르, 트리프로필렌글리콜모노메틸에테르, 테트라히드로푸란, 2-메틸테트라히드로푸란 등을 들 수 있다.
에스테르계 용매로서는, 예를 들어 디에틸카르보네이트, 아세트산메틸, 아세트산에틸, γ-부티로락톤, γ-발레로락톤, 아세트산n-프로필, 아세트산iso-프로필, 아세트산n-부틸, 아세트산iso-부틸, 아세트산sec-부틸, 아세트산n-펜틸, 아세트산sec-펜틸, 아세트산3-메톡시부틸, 아세트산메틸펜틸, 아세트산2-에틸부틸, 아세트산2-에틸헥실, 아세트산벤질, 아세트산시클로헥실, 아세트산메틸시클로헥실, 아세트산n-노닐, 아세토아세트산메틸, 아세토아세트산에틸, 아세트산에틸렌글리콜모노메틸에테르, 아세트산에틸렌글리콜모노에틸에테르, 아세트산디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 아세트산디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 아세트산디에틸렌글리콜모노-n-부틸에테르, 아세트산프로필렌글리콜모노메틸에테르, 아세트산프로필렌글리콜모노에틸에테르, 아세트산프로필렌글리콜모노프로필에테르, 아세트산프로필렌글리콜모노부틸에테르, 아세트산디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 아세트산디프로필렌글리콜모노에틸에테르, 디아세트산글리콜, 아세트산메톡시트리글리콜, 프로피온산에틸, 프로피온산n-부틸, 프로피온산iso-아밀, 옥살산디에틸, 옥살산디-n-부틸, 락트산메틸, 락트산에틸, 락트산n-부틸, 락트산n-아밀, 말론산디에틸, 프탈산디메틸, 프탈산디에틸 등을 들 수 있다.
질소 함유계 용매로서는, 예를 들어 N-메틸포름아미드, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디에틸포름아미드, 아세트아미드, N-메틸아세트아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸프로피온아미드, N-메틸피롤리돈 등을 들 수 있다.
이들 중에서도 에테르계 용매 및 에스테르계 용매가 바람직하고, 성막성이 우수한 관점에서, 글리콜 구조를 갖는 에테르계 용매 및 에스테르계 용매가 보다 바람직하다.
글리콜 구조를 갖는 에테르계 용매 및 에스테르계 용매로서는, 예를 들어 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노프로필에테르, 아세트산프로필렌글리콜모노메틸에테르, 아세트산프로필렌글리콜모노에틸에테르, 아세트산프로필렌글리콜모노프로필에테르 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 특히 아세트산프로필렌글리콜모노메틸에테르가 바람직하다.
[B] 용매 중의 글리콜 구조를 갖는 에테르계 용매 및 에스테르계 용매의 함유율의 하한으로서는, 20질량％가 바람직하고, 60질량％가 보다 바람직하고, 90질량％가 더욱 바람직하고, 100질량％가 특히 바람직하다.
<[C] 산 발생제>
[C] 산 발생제는, 열이나 광의 작용에 의해 산을 발생하여, [A] 화합물의 가교를 촉진시키는 성분이다. 당해 레지스트 하층막 형성용 조성물이 [C] 산 발생제를 함유함으로써 [A] 화합물의 가교 반응이 촉진되어, 형성되는 막의 경도를 보다 높일 수 있다. [C] 산 발생제는 1종 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
[C] 산 발생제로서는, 예를 들어 오늄염 화합물, N-술포닐옥시이미드 화합물 등을 들 수 있다.
상기 오늄염 화합물로서는, 예를 들어 술포늄염, 테트라히드로티오페늄염, 요오도늄염, 암모늄염 등을 들 수 있다.
술포늄염으로서는, 예를 들어 트리페닐술포늄트리플루오로메탄술포네이트, 트리페닐술포늄노나플루오로-n-부탄술포네이트, 트리페닐술포늄퍼플루오로-n-옥탄술포네이트, 트리페닐술포늄2-비시클로[2.2.1]헵트-2-일-1,1,2,2-테트라플루오로에탄술포네이트, 4-시클로헥실페닐디페닐술포늄트리플루오로메탄술포네이트, 4-시클로헥실페닐디페닐술포늄노나플루오로-n-부탄술포네이트, 4-시클로헥실페닐디페닐술포늄퍼플루오로-n-옥탄술포네이트, 4-시클로헥실페닐디페닐술포늄2-비시클로[2.2.1]헵트-2-일-1,1,2,2-테트라플루오로에탄술포네이트, 4-메탄술포닐페닐디페닐술포늄트리플루오로메탄술포네이트, 4-메탄술포닐페닐디페닐술포늄노나플루오로-n-부탄술포네이트, 4-메탄술포닐페닐디페닐술포늄퍼플루오로-n-옥탄술포네이트, 4-메탄술포닐페닐디페닐술포늄2-비시클로[2.2.1]헵트-2-일-1,1,2,2-테트라플루오로에탄술포네이트 등을 들 수 있다.
테트라히드로티오페늄염으로서는, 예를 들어 1-(4-n-부톡시나프탈렌-1-일)테트라히드로티오페늄트리플루오로메탄술포네이트, 1-(4-n-부톡시나프탈렌-1-일)테트라히드로티오페늄노나플루오로-n-부탄술포네이트, 1-(4-n-부톡시나프탈렌-1-일)테트라히드로티오페늄퍼플루오로-n-옥탄술포네이트, 1-(4-n-부톡시나프탈렌-1-일)테트라히드로티오페늄2-비시클로[2.2.1]헵트-2-일-1,1,2,2-테트라플루오로에탄술포네이트, 1-(6-n-부톡시나프탈렌-2-일)테트라히드로티오페늄트리플루오로메탄술포네이트, 1-(6-n-부톡시나프탈렌-2-일)테트라히드로티오페늄노나플루오로-n-부탄술포네이트, 1-(6-n-부톡시나프탈렌-2-일)테트라히드로티오페늄퍼플루오로-n-옥탄술포네이트, 1-(6-n-부톡시나프탈렌-2-일)테트라히드로티오페늄2-비시클로[2.2.1]헵트-2-일-1,1,2,2-테트라플루오로에탄술포네이트, 1-(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)테트라히드로티오페늄트리플루오로메탄술포네이트, 1-(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)테트라히드로티오페늄노나플루오로-n-부탄술포네이트, 1-(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)테트라히드로티오페늄퍼플루오로-n-옥탄술포네이트, 1-(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)테트라히드로티오페늄2-비시클로[2.2.1]헵트-2-일-1,1,2,2-테트라플루오로에탄술포네이트 등을 들 수 있다.
요오도늄염으로서는, 예를 들어 디페닐요오도늄트리플루오로메탄술포네이트, 디페닐요오도늄노나플루오로-n-부탄술포네이트, 디페닐요오도늄퍼플루오로-n-옥탄술포네이트, 디페닐요오도늄2-비시클로[2.2.1]헵트-2-일-1,1,2,2-테트라플루오로에탄술포네이트, 비스(4-t-부틸페닐)요오도늄트리플루오로메탄술포네이트, 비스(4-t-부틸페닐)요오도늄노나플루오로-n-부탄술포네이트, 비스(4-t-부틸페닐)요오도늄퍼플루오로-n-옥탄술포네이트, 비스(4-t-부틸페닐)요오도늄2-비시클로[2.2.1]헵트-2-일-1,1,2,2-테트라플루오로에탄술포네이트 등을 들 수 있다.
암모늄염으로서는, 예를 들어 트리에틸암모늄트리플루오로메탄술포네이트, 트리에틸암모늄노나플루오로-n-부탄술포네이트, 트리메틸암모늄노나플루오로-n-부탄술포네이트, 테트라에틸암모늄노나플루오로-n-부탄술포네이트, 트리에틸암모늄퍼플루오로-n-옥탄술포네이트, 트리에틸암모늄2-비시클로[2.2.1]헵트-2-일-1,1,2,2-테트라플루오로에탄술포네이트 등을 들 수 있다.
N-술포닐옥시이미드 화합물로서는, 예를 들어 N-(트리플루오로메탄술포닐옥시)비시클로[2.2.1]헵트-5-엔-2,3-디카르복시이미드, N-(노나플루오로-n-부탄술포닐옥시)비시클로[2.2.1]헵트-5-엔-2,3-디카르복시이미드, N-(퍼플루오로-n-옥탄술포닐옥시)비시클로[2.2.1]헵트-5-엔-2,3-디카르복시이미드, N-(2-비시클로[2.2.1]헵트-2-일-1,1,2,2-테트라플루오로에탄술포닐옥시)비시클로[2.2.1]헵트-5-엔-2,3-디카르복시이미드 등을 들 수 있다.
이들 중에서 [C] 산 발생제로서는, 오늄염 화합물이 바람직하고, 요오도늄염 및 암모늄염이 보다 바람직하고, 비스(4-t-부틸페닐)요오도늄노나플루오로-n-부탄술포네이트 및 트리에틸암모늄노나플루오로-n-부탄술포네이트가 더욱 바람직하다.
당해 레지스트 하층막 형성용 조성물이 [C] 산 발생제를 함유하는 경우, [C] 산 발생제의 함유량의 하한으로서는, [A] 화합물 100질량부에 대하여 0.1질량부가 바람직하고, 1질량부가 보다 바람직하고, 3질량부가 더욱 바람직하다. 상기 함유량의 상한으로서는 20질량부가 바람직하고, 15질량부가 보다 바람직하고, 12질량부가 더욱 바람직하다. [C] 산 발생제의 함유량을 상기 범위로 함으로써, [A] 화합물의 가교 반응을 더 효과적으로 촉진시킬 수 있다.
[[D] 가교제]
[D] 가교제는, 열이나 산의 작용에 의해, 당해 레지스트 하층막 형성용 조성물 중의 [A] 화합물 등의 성분끼리의 가교 결합을 형성하거나, 또는 그 자체가 가교 구조를 형성하는 성분이다. 당해 레지스트 하층막 형성용 조성물이 [D] 가교제를 함유함으로써, 형성되는 막의 경도를 높일 수 있다. [D] 가교제는 1종 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
[D] 가교제로서는, 예를 들어 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물, 에폭시 화합물, 히드록시메틸기 치환 페놀 화합물, 알콕시알킬기 함유 페놀 화합물, 알콕시알킬화된 아미노기를 갖는 화합물, 하기 식 (11-P)로 표시되는 아세나프틸렌과 히드록시메틸아세나프틸렌의 랜덤 공중합체, 하기 식 (11-1) 내지 (11-12)로 표시되는 화합물 등을 들 수 있다.
상기 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물로서는, 예를 들어 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 글리세린트리(메트)아크릴레이트, 트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트트리(메트)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 1,3-부탄디올디(메트)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 비스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트디(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 에폭시 화합물로서는, 예를 들어 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀형 에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지, 지방족 에폭시 수지 등을 들 수 있다.
상기 히드록시메틸기 치환 페놀 화합물로서는, 예를 들어 2-히드록시메틸-4,6-디메틸페놀, 1,3,5-트리히드록시메틸벤젠, 3,5-디히드록시메틸-4-메톡시톨루엔 [2,6-비스(히드록시메틸)-p-크레졸] 등을 들 수 있다.
상기 알콕시알킬기 함유 페놀 화합물로서는, 예를 들어 메톡시메틸기 함유 페놀 화합물, 에톡시메틸기 함유 페놀 화합물 등을 들 수 있다.
상기 알콕시알킬화된 아미노기를 갖는 화합물로서는, 예를 들어 (폴리)메틸올화 멜라민, (폴리)메틸올화 글리콜우릴, (폴리)메틸올화 벤조구아나민, (폴리)메틸올화 우레아 등의 1 분자 내에 복수개의 활성 메틸올기를 갖는 질소 함유 화합물이며, 그 메틸올기의 수산기 수소 원자의 적어도 하나가, 메틸기나 부틸기 등의 알킬기에 의해 치환된 화합물 등을 들 수 있다. 또한, 알콕시알킬화된 아미노기를 갖는 화합물은, 복수의 치환 화합물을 혼합한 혼합물이어도 되고, 일부 자체 축합하여 이루어지는 올리고머 성분을 포함하는 것이어도 된다.
Figure pct00007
Figure pct00008
상기 식 (11-6), (11-8), (11-11) 및 (11-12) 중, Ac는 아세틸기를 나타낸다.
또한, 상기 식 (11-1) 내지 (11-12)로 표시되는 화합물은, 각각 이하의 문헌을 참고로 합성할 수 있다.
식 (11-1)로 표시되는 화합물:
Guo, Qun-Sheng; Lu, Yong-Na; Liu, Bing; Xiao, Jian; Li, Jin-Shan Journal of Organometallic Chemistry, 2006, vol.691, #6 p.1282-1287
식 (11-2)로 표시되는 화합물:
Badar, Y. et al. Journal of the Chemical Society, 1965, p.1412-1418
식 (11-3)으로 표시되는 화합물:
Hsieh, Jen-Chieh; Cheng, Chien-Hong Chemical Communications(Cambridge, United Kingdom), 2008, #26 p.2992-2994
식 (11-4)로 표시되는 화합물:
일본 특허 공개 평5-238990호 공보
식 (11-5)로 표시되는 화합물:
Bacon, R. G. R.; Bankhead, R. Journal of the Chemical Society, 1963, p.839-845
식 (11-6), (11-8), (11-11) 및 (11-12)로 표시되는 화합물:
Macromolecules 2010, vol43, p2832-2839
식 (11-7), (11-9) 및 (11-10)으로 표시되는 화합물:
Polymer Journal 2008, vol.40, No.7, p645-650 및 Journal of Polymer Science: Part A, Polymer Chemistry, Vol 46, p4949-4958
이들 [D] 가교제 중에서, 메톡시메틸기 함유 페놀 화합물, 알콕시알킬화된 아미노기를 갖는 화합물 및 아세나프틸렌과 히드록시메틸아세나프틸렌의 랜덤 공중합체가 바람직하고, 알콕시알킬화된 아미노기를 갖는 화합물이 보다 바람직하고, 1,3,4,6-테트라(메톡시메틸)글리콜우릴이 더욱 바람직하다.
당해 레지스트 하층막 형성용 조성물이 [D] 가교제를 함유하는 경우, [D] 가교제의 함유량의 하한으로서는, [A] 화합물 100질량부에 대하여 0.1질량부가 바람직하고, 0.5질량부가 보다 바람직하고, 1질량부가 더욱 바람직하고, 3질량부가 특히 바람직하다. 상기 함유량의 상한으로서는 100질량부가 바람직하고, 50질량부가 보다 바람직하고, 30질량부가 더욱 바람직하고, 20질량부가 특히 바람직하다. [D] 가교제의 함유량을 상기 범위로 함으로써, [A] 화합물의 가교 반응을 더 효과적으로 일으키게 할 수 있다.
<기타 임의 성분>
기타 임의 성분으로서, 예를 들어 계면 활성제 등을 들 수 있다.
[계면 활성제]
당해 레지스트 하층막 형성용 조성물은, 계면 활성제를 함유함으로써 도공성을 향상시킬 수 있고, 그 결과로 형성되는 막의 도공면 균일성이 향상되고, 또한 도공 불균일의 발생을 억제할 수 있다. 계면 활성제는 1종 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
계면 활성제로서는, 예를 들어 폴리옥시에틸렌라우릴에테르, 폴리옥시에틸렌스테아릴에테르, 폴리옥시에틸렌올레일에테르, 폴리옥시에틸렌-n-옥틸페닐에테르, 폴리옥시에틸렌-n-노닐페닐에테르, 폴리에틸렌글리콜디라우레이트, 폴리에틸렌글리콜디스테아레이트 등의 비이온계 계면 활성제 등을 들 수 있다. 또한, 시판품으로서는, KP341(신에쯔 가가꾸 고교사), 폴리플로우 No.75, 동 No.95(이상, 교에샤 유지 가가쿠 고교사), 에프톱 EF101, 동 EF204, 동 EF303, 동 EF352(이상, 토켐 프로덕츠사), 메가팍 F171, 동 F172, 동 F173(이상, DIC사), 플루오라드 FC430, 동 FC431, 동 FC135, 동 FC93(이상, 스미또모 쓰리엠사), 아사히가드 AG710, 서플론 S382, 동 SC101, 동 SC102, 동 SC103, 동 SC104, 동 SC105, 동 SC106(이상, 아사히 가라스사) 등을 들 수 있다.
당해 레지스트 하층막 형성용 조성물이 계면 활성제를 함유하는 경우, 계면 활성제의 함유량의 하한으로서는, [A] 화합물 100질량부에 대하여 0.01질량부가 바람직하고, 0.05질량부가 보다 바람직하고, 0.1질량부가 더욱 바람직하다. 상기 함유량의 상한으로서는 10질량부가 바람직하고, 5질량부가 보다 바람직하고, 1질량부가 더욱 바람직하다. 계면 활성제의 함유량을 상기 범위로 함으로써, 당해 레지스트 하층막 형성용 조성물의 도공성을 보다 향상시킬 수 있다.
<레지스트 하층막 형성용 조성물의 제조 방법>
당해 레지스트 하층막 형성용 조성물은, [A] 화합물, [B] 용매, 필요에 따라서 [C] 산 발생제, [D] 가교제 및 기타 임의 성분을 소정의 비율로 혼합하고, 바람직하게는 얻어진 혼합물을 0.1㎛ 정도의 멤브레인 필터 등으로 여과함으로써 제조할 수 있다. 당해 레지스트 하층막 형성용 조성물의 고형분 농도의 하한으로서는, 0.1질량％가 바람직하고, 1질량％가 보다 바람직하고, 3질량％가 더욱 바람직하고, 5질량％가 특히 바람직하다. 상기 고형분 농도의 상한으로서는 50질량％가 바람직하고, 30질량％가 보다 바람직하고, 20질량％가 더욱 바람직하고, 15질량％가 특히 바람직하다.
당해 레지스트 하층막 형성용 조성물은, 도공성이 우수하고, 또한 에칭 내성, 평탄성 및 내열성이 우수한 막을 형성할 수 있으므로, 반도체 디바이스의 제조 등에 있어서의 레지스트 하층막을 형성하기 위해 적합하게 사용할 수 있다. 또한, 표시 디바이스 등에 있어서의 보호막, 절연막, 착색 경화막을 형성하기 위해서도 사용할 수 있다.
<레지스트 하층막>
본 발명의 레지스트 하층막은 당해 레지스트 하층막 형성용 조성물로 형성된다. 당해 레지스트 하층막은 상술한 특성을 갖는 당해 레지스트 하층막 형성용 조성물로 형성되므로, 에칭 내성, 평탄성 및 내열성이 우수하다.
<레지스트 하층막의 형성 방법>
당해 레지스트 하층막의 형성 방법은, 당해 레지스트 하층막 형성용 조성물을 기판의 한쪽 면측에 도공하는 공정(이하, 「도공 공정」이라고도 함)과, 상기 도공 공정에 의해 얻어지는 도공막을 가열하는 공정(이하, 「가열 공정」이라고도 함)을 구비한다. 당해 레지스트 하층막의 형성 방법에 의하면, 상술한 특성을 갖는 레지스트 하층막 형성용 조성물을 사용하므로, 에칭 내성, 평탄성 및 내열성이 우수한 레지스트 하층막을 형성할 수 있다.
[도공 공정]
본 공정에서는, 당해 레지스트 하층막 형성용 조성물을 기판의 한쪽 면측에 도공한다.
기판으로서는, 예를 들어 실리콘 웨이퍼, 알루미늄으로 피복한 웨이퍼 등을 들 수 있다. 또한, 당해 레지스트 하층막 형성용 조성물의 도공 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 회전 도공, 유연 도공, 롤 도공 등의 적절한 방법으로 실시할 수 있고, 이에 의해 도막을 형성할 수 있다.
[가열 공정]
본 공정에서는, 상기 도공 공정에 의해 얻어지는 도공막을 가열한다. 이에 의해, 레지스트 하층막이 형성된다.
상기 도공막의 가열은 통상 대기 하에서 행해진다. 가열 온도의 하한으로서는, 150℃가 바람직하고, 200℃가 보다 바람직하고, 250℃가 더욱 바람직하다. 가열 온도의 상한으로서는 500℃가 바람직하고, 450℃가 보다 바람직하고, 400℃가 더욱 바람직하다. 가열 온도가 150℃ 미만인 경우, 산화 가교가 충분히 진행되지 않고, 레지스트 하층막으로서 필요한 특성이 발현되지 않을 우려가 있다. 가열 시간의 하한으로서는 15초가 바람직하고, 30초가 보다 바람직하고, 45초가 더욱 바람직하다. 가열 시간의 상한으로서는 1,200초가 바람직하고, 600초가 보다 바람직하고, 300초가 더욱 바람직하다.
상기 도공막을 150℃ 이상 500℃ 이하의 온도에서 가열하기 전에 60℃ 이상 250℃ 이하의 온도에서 예비 가열해두어도 된다. 예비 가열에 있어서의 가열 시간의 하한으로서는 10초가 바람직하고, 30초가 보다 바람직하다. 상기 가열 시간의 상한으로서는 300초가 바람직하고, 180초가 보다 바람직하다. 이 예비 가열을 행함으로써, 용매를 미리 기화시켜 막을 치밀하게 해둠으로써, 이후의 가열 시에 일어나는 탈수소 반응을 효율적으로 진행시킬 수 있다.
또한, 당해 레지스트 하층막의 형성 방법에 있어서는, 상기 도공막을 가열하여 레지스트 하층막을 형성하지만, 당해 레지스트 하층막 형성용 조성물이 [C] 산 발생제를 함유하고, [C] 산 발생제가 감방사선성 산 발생제인 경우에는, 노광과 가열을 조합함으로써 막을 경화시켜 레지스트 하층막을 형성할 수도 있다. 이 노광에 사용되는 방사선으로서는, [C] 산 발생제의 종류에 따라서, 가시광선, 자외선, 원자외선, X선, γ선 등의 전자파; 전자선, 분자선, 이온빔 등의 입자선으로부터 적절히 선택된다.
형성되는 레지스트 하층막의 평균 두께의 하한으로서는, 50nm가 바람직하고, 100nm가 보다 바람직하고, 200nm가 더욱 바람직하다. 상기 평균 두께의 상한으로서는 3,000nm가 바람직하고, 2,000nm가 보다 바람직하고, 500nm가 더욱 바람직하다.
<패터닝된 기판의 제조 방법>
본 발명의 패터닝된 기판의 제조 방법은, 당해 레지스트 하층막의 형성 방법에 의해 얻어지는 레지스트 하층막의 상기 기판과는 반대의 면측에 레지스트 패턴을 형성하는 공정(이하, 「레지스트 패턴 형성 공정」이라고도 함)과, 상기 레지스트 패턴을 마스크로 한 에칭을 행하는 공정(이하, 「에칭 공정」이라고도 함)을 구비한다.
당해 패터닝된 기판의 제조 방법에 의하면, 상술한 당해 레지스트 하층막의 형성 방법에 의해 얻어지는 에칭 내성, 평탄성 및 내열성이 우수한 레지스트 하층막을 사용하므로, 우수한 패턴 형상을 갖는 패터닝된 기판을 얻을 수 있다.
당해 패터닝된 기판의 제조 방법은, 레지스트 패턴 형성 공정 전에, 필요에 따라서 상기 레지스트 하층막의 기판과는 반대의 면측에 중간층(중간막)을 형성하는 공정을 갖고 있어도 된다. 이하, 각 공정에 대하여 설명한다.
[중간층 형성 공정]
본 공정에서는, 상기 레지스트 하층막의 기판과는 반대의 면측에 중간층을 형성한다. 이 중간층은, 레지스트 패턴 형성에 있어서 레지스트 하층막 및/또는 레지스트막이 갖는 기능을 더 보충하거나, 이들이 갖지 않은 기능을 부여하거나 하기 위해 상기 기능이 부여된 층이다. 예를 들어 반사 방지막을 중간층으로서 형성한 경우, 레지스트 하층막의 반사 방지 기능을 더 보충할 수 있다.
이 중간층은 유기 화합물이나 무기 산화물에 의해 형성할 수 있다. 상기 유기 화합물로서는, 시판품으로서 예를 들어 「DUV-42」, 「DUV-44」, 「ARC-28」, 「ARC-29」(이상, Brewer Science사); 「AR-3」, 「AR-19」(이상, 롬 앤드 하스사) 등을 들 수 있다. 상기 무기 산화물로서는, 시판품으로서 예를 들어 「NFC SOG01」, 「NFC SOG04」, 「NFC SOG080」(이상, JSR사) 등을 들 수 있다. 또한, 상기 무기 산화물로서, CVD법에 의해 형성되는 폴리실록산, 산화티타늄, 산화알루미나, 산화텅스텐 등을 사용할 수 있다.
중간층의 형성 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 도공법이나 CVD법 등을 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 도공법이 바람직하다. 도공법을 사용한 경우, 레지스트 하층막을 형성 후, 중간층을 연속해서 형성할 수 있다. 또한, 중간층의 평균 두께는 중간층에 요구되는 기능에 따라서 적절히 선택되지만, 중간층의 평균 두께의 하한으로서는 10nm가 바람직하고, 20nm가 보다 바람직하다. 상기 평균 두께의 상한으로서는 3,000nm가 바람직하고, 300nm가 보다 바람직하다.
[레지스트 패턴 형성 공정]
본 공정에서는 상기 레지스트 하층막의 기판과는 반대의 면측에 레지스트 패턴을 형성한다. 상기 중간층 형성 공정을 행한 경우에는, 중간층의 기판과는 반대의 면측에 레지스트 패턴을 형성한다. 이 공정을 행하는 방법으로서는, 예를 들어 레지스트 조성물을 사용하는 방법 등을 들 수 있다.
상기 레지스트 조성물을 사용하는 방법에서는, 구체적으로는, 얻어지는 레지스트막이 소정의 두께가 되도록 레지스트 조성물을 도공한 후, 프리베이크함으로써 도막 내의 용매를 휘발시키는 것으로, 레지스트막을 형성한다.
상기 레지스트 조성물로서는, 예를 들어 감방사선성 산 발생제를 함유하는 포지티브형 또는 네가티브형 화학 증폭형 레지스트 조성물, 알칼리 가용성 수지와 퀴논디아지드계 감광제를 함유하는 포지티브형 레지스트 조성물, 알칼리 가용성 수지와 가교제를 함유하는 네가티브형 레지스트 조성물 등을 들 수 있다.
상기 레지스트 조성물의 고형분 농도의 하한으로서는, 0.3질량％가 바람직하고, 1질량％가 보다 바람직하다. 상기 고형분 농도의 상한으로서는, 50질량％가 바람직하고, 30질량％가 보다 바람직하다. 또한, 상기 레지스트 조성물은 일반적으로, 예를 들어 구멍 직경 0.2㎛ 정도의 필터로 여과하여, 레지스트막의 형성에 제공된다. 또한, 이 공정에서는, 시판되고 있는 레지스트 조성물을 그대로 사용할 수도 있다.
레지스트 조성물의 도공 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 스핀 코팅법 등을 들 수 있다. 또한, 프리베이크의 온도로서는, 사용되는 레지스트 조성물의 종류 등에 따라서 적절히 조정되지만, 상기 온도의 하한으로서는 30℃가 바람직하고, 50℃가 보다 바람직하다. 상기 온도의 상한으로서는 200℃가 바람직하고, 150℃가 보다 바람직하다. 프리베이크 시간의 하한으로서는 10초가 바람직하고, 30초가 보다 바람직하다. 상기 시간의 상한으로서는 600초가 바람직하고, 300초가 보다 바람직하다.
이어서, 선택적인 방사선 조사에 의해 상기 형성된 레지스트막을 노광한다. 노광에 사용되는 방사선으로서는, 레지스트 조성물에 사용되는 감방사선성 산 발생제의 종류에 따라서, 가시광선, 자외선, 원자외선, X선, γ선 등의 전자파; 전자선, 분자선, 이온빔 등의 입자선으로부터 적절하게 선택된다. 이들 중에서 원자외선이 바람직하고, KrF 엑시머 레이저 광(248nm), ArF 엑시머 레이저 광(193nm), F2 엑시머 레이저 광(파장 157nm), Kr2 엑시머 레이저 광(파장 147nm), ArKr 엑시머 레이저 광(파장 134nm) 및 극단 자외선(파장 13.5nm 등, EUV)이 보다 바람직하고, KrF 엑시머 레이저 광, ArF 엑시머 레이저 광 및 EUV가 더욱 바람직하다.
상기 노광 후, 해상도, 패턴 프로파일, 현상성 등을 향상시키기 위해 포스트베이크를 행할 수 있다. 이 포스트베이크의 온도로서는, 사용되는 레지스트 조성물의 종류 등에 따라서 적절히 조정되지만, 상기 온도의 하한으로서는 50℃가 바람직하고, 70℃가 보다 바람직하다. 상기 온도의 상한으로서는 200℃가 바람직하고, 150℃가 보다 바람직하다. 포스트베이크 시간의 하한으로서는 10초가 바람직하고, 30초가 보다 바람직하다. 상기 시간의 상한으로서는 600초가 바람직하고, 300초가 보다 바람직하다.
이어서, 상기 노광된 레지스트막을 현상액으로 현상하여 레지스트 패턴을 형성한다. 이 현상은 알칼리 현상이어도 유기 용매 현상이어도 된다. 현상액으로서는 알칼리 현상의 경우, 예를 들어 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨, 규산나트륨, 메타규산나트륨, 암모니아, 에틸아민, n-프로필아민, 디에틸아민, 디-n-프로필아민, 트리에틸아민, 메틸디에틸아민, 디메틸에탄올아민, 트리에탄올아민, 테트라메틸암모늄히드록시드, 테트라에틸암모늄히드록시드, 피롤, 피페리딘, 콜린, 1,8-디아자비시클로[5.4.0]-7-운데센, 1,5-디아자비시클로[4.3.0]-5-노넨 등의 알칼리성 수용액을 들 수 있다. 이들 알칼리성 수용액에는, 예를 들어 메탄올, 에탄올 등의 알코올류 등의 수용성 유기 용매, 계면 활성제 등을 적량 첨가할 수도 있다. 또한, 유기 용매 현상의 경우, 현상액으로서는, 예를 들어 상술한 레지스트 하층막 형성용 조성물의 [B] 용매로서 예시한 각종 유기 용매 등을 들 수 있다.
상기 현상액에 의한 현상 후, 세정하고 건조시킴으로써, 소정의 레지스트 패턴이 형성된다.
레지스트 패턴 형성 공정을 행하는 방법으로서, 상술한 레지스트 조성물을 사용하는 방법 이외에도, 나노임프린트법을 사용하는 방법, 자체 조직화 조성물을 사용하는 방법 등도 사용할 수 있다.
[에칭 공정]
본 공정에서는, 상기 레지스트 패턴을 마스크로 한 에칭을 행한다. 이에 의해, 기판에 패턴이 형성된다. 에칭의 횟수로서는 1회여도, 복수회, 즉 에칭에 의해 얻어지는 패턴을 마스크로 하여 순차로 에칭을 행해도 되지만, 보다 양호한 형상의 패턴을 얻는 관점에서는, 복수회가 바람직하다. 복수회의 에칭을 행하는 경우, 상기 중간층을 갖지 않을 경우에는 레지스트 하층막, 기판의 순서대로 순차로 에칭하고, 상기 중간층을 갖는 경우에는 중간층, 레지스트 하층막, 기판의 순서대로 순차로 에칭을 행한다. 에칭의 방법으로서는, 건식 에칭, 습식 에칭 등을 들 수 있다. 이들 중에서 기판의 패턴 형상을 보다 양호한 것으로 하는 관점에서, 건식 에칭이 바람직하다. 이 건식 에칭에는, 예를 들어 산소 플라스마 등의 가스 플라스마 등이 사용된다. 상기 에칭 후, 소정의 패턴을 갖는 패터닝된 기판이 얻어진다.
<화합물>
당해 화합물은 상기 기 (I)을 갖는 화합물이다. 당해 화합물은 상술한 성질을 가지므로, 당해 레지스트 하층막 형성용 조성물의 성분으로서 적합하게 사용할 수 있다. 당해 화합물은 당해 레지스트 하층막 형성용 조성물의 항에서 [A] 화합물로서 설명하고 있다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 각종 물성값의 측정 방법을 이하에 나타낸다.
[Mw 및 Mn]
[A] 화합물이 수지인 경우의 Mw 및 Mn은, 도소사의 GPC 칼럼(「G2000HXL」 2개 및 「G3000HXL」 1개)을 사용하고, 유량: 1.0mL/분, 용출 용매: 테트라히드로푸란, 칼럼 온도: 40℃의 분석 조건에서, 단분산 폴리스티렌을 표준으로 하는 겔 투과 크로마토그래피(검출기: 시차 굴절계)에 의해 측정하였다.
[막의 평균 두께]
막의 평균 두께는 분광 엘립소미터(J. A. WOOLLAM사의 「M2000D」)를 사용하여 측정하였다.
<[A] 화합물의 합성>
하기 식 (A-1) 내지 (A-10)으로 표시되는 화합물을 이하에 나타내는 수순에 의해 합성하였다. 또한, 표 1에 기재된 [A] 화합물의 산소 원자 함유량은, 화합물의 구조로부터 산출한 값이다.
Figure pct00009
화합물 (A-1), (A-9) 및 (A-10)은 각각 상기 식으로 표시되는 구조 단위를 갖는 수지이다.
[실시예 1-1]
온도계, 콘덴서 및 자기 교반 막대를 구비한 500mL 3구 플라스크에, 질소 분위기 하에 아세나프텐퀴논 23.63g, 비페닐 20.0g 및 디클로로메탄 130g을 투입하고, 용해시켰다. 이어서, 트리플루오로아세트산 17.75g 및 트리플루오로메탄술폰산 23.36g을 추가하고, 20℃에서 12시간 교반하여 중합하였다. 그 후, 중합 반응액을 다량의 메탄올 중에 투입하고, 침전된 수지를 여과 후, 60℃에서 밤새 감압 건조시키고, 하기 식 (B-1)로 표시되는 수지를 얻었다. 이어서, 온도계, 콘덴서 및 자기 교반 막대를 구비한 500mL 3구 플라스크에, 질소 분위기 하에 수지 (B-1) 40g 및 테트라히드로푸란 120g을 투입하고, 실온에서 용해시켰다. 0℃로 냉각 후, 알릴염화마그네슘의 테트라히드로푸란 용액(1M) 155g을 0.5시간에 걸쳐 적하하였다. 적하 종료 후, 60℃로 가온하여 3시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 반응액에 다량의 물에 첨가한 후, 메틸이소부틸케톤 120g을 추가하여 추출을 행하였다. 얻어진 유기층을, 수세를 2회 실시한 후, 600g의 헥산에 투입하여 재침전을 행하였다. 얻어진 침전물을 여과 취출한 후, 60℃에서 밤새 감압 건조시킴으로써, 상기 화합물 (A-1)을 얻었다(수율 78％). 화합물 (A-1)의 Mw는 1,500이었다.
Figure pct00010
[실시예 1-2]
온도계, 콘덴서 및 자기 교반 막대를 구비한 500mL 3구 플라스크에, 질소 분위기 하에 하기 식 (B-2)로 표시되는 화합물 15g 및 테트라히드로푸란 120g을 투입하고, 실온에서 용해시켰다. 0℃로 냉각 후, 알릴염화마그네슘의 테트라히드로푸란 용액(1M) 155g을 0.5시간에 걸쳐 적하하였다. 적하 종료 후, 60℃로 가온하여 3시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 반응액에 다량의 물에 첨가한 후, 메틸이소부틸케톤 120g을 추가하여 추출을 행하였다. 얻어진 유기층을, 수세를 2회 실시한 후, 600g의 헥산에 투입하여 재침전을 행하였다. 얻어진 침전물을 여과 취출한 후, 60℃에서 밤새 감압 건조시킴으로써, 상기 화합물 (A-2)를 얻었다(수율 80％).
[실시예 1-3]
실시예 1-2에 있어서, 화합물 (B-2) 대신에 하기 식 (B-3)으로 표시되는 화합물을 사용한 것 이외에는, 실시예 1-2와 동일하게 하여 상기 화합물 (A-3)을 합성하였다.
[실시예 1-4]
온도계, 콘덴서 및 자기 교반 막대를 구비한 500mL 3구 플라스크에, 질소 분위기 하에 하기 식 (B-4)로 표시되는 화합물 40g 및 테트라히드로푸란 120g을 투입하고, 실온에서 용해시켰다. 0℃로 냉각 후, 알릴염화마그네슘의 테트라히드로푸란 용액(1M) 155g을 0.5시간에 걸쳐 적하하였다. 적하 종료 후, 60℃로 가온하여 3시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 반응액에 다량의 물에 첨가한 후, 메틸이소부틸케톤 120g을 추가하여 추출을 행하였다. 얻어진 유기층을, 수세를 2회 실시한 후, 600g의 헥산에 투입하여 재침전을 행하였다. 얻어진 침전물을 여과 취출한 후, 60℃에서 밤새 감압 건조시킴으로써, 상기 화합물 (A-4)를 얻었다.
[실시예 1-5]
실시예 1-2에 있어서, 화합물 (B-2) 대신에 하기 식 (B-5)로 표시되는 화합물을 사용한 것 이외에는, 실시예 1-2와 동일하게 하여 상기 화합물 (A-5)를 합성하였다.
[실시예 1-6]
실시예 1-4에 있어서, 화합물 (B-4) 대신에 하기 식 (B-6)으로 표시되는 화합물을 사용한 것 이외에는, 실시예 1-4와 동일하게 하여 상기 화합물 (A-6)을 합성하였다.
[실시예 1-7]
온도계, 콘덴서 및 자기 교반 막대를 구비한 500mL 3구 플라스크에, 질소 분위기 하에 상기 화합물 (A-4) 40g 및 테트라히드로푸란 200g을 투입하고, 실온에서 용해시켰다. 0℃로 냉각 후, 수소화나트륨의 오일 디스퍼젼(60질량％) 15g을 추가하여, 1시간 반응시켰다. 요오드화메틸 46g을 첨가한 후, 0℃에서 1시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 반응액에 다량의 물에 첨가한 후, 메틸이소부틸케톤 120g을 추가하여 추출을 행하였다. 얻어진 유기층을, 수세를 2회 실시한 후, 600g의 헥산에 투입하여 재침전을 행하였다. 얻어진 침전물을 여과 취출한 후, 60℃에서 밤새 감압 건조시킴으로써, 상기 화합물 (A-7)을 얻었다(수율 84％).
[실시예 1-8]
온도계, 콘덴서 및 자기 교반 막대를 구비한 500mL 3구 플라스크에, 질소 분위기 하에 n-부틸리튬의 시클로헥산 용액(2.3M) 190g을 추가하고, -78℃로 냉각시켰다. 이것에 테트라메틸에틸렌디아민 18g을 첨가한 후, 브롬화프로파르길 36g을 적하하여 20분 교반하였다. 이 용액에 대하여 하기 식 (B-4)로 표시되는 화합물 40g의 테트라히드로푸란 40g 용액을 적하하고, 2시간에 걸쳐 실온까지 승온시켰다. 반응 종료 후, 반응액에 다량의 물에 첨가한 후, 메틸이소부틸케톤 120g을 추가하여 추출을 행하였다. 얻어진 유기층을, 수세를 2회 실시한 후, 600g의 헥산에 투입하여 재침전을 행하였다. 얻어진 침전물을 여과 취출한 후, 60℃에서 밤새 감압 건조시킴으로써, 상기 화합물 (A-8)을 얻었다(수율 83％).
[실시예 1-9]
온도계, 콘덴서 및 자기 교반 막대를 구비한 5,000mL 3구 플라스크에, 질소 분위기 하에 0.2mol의 1-포르밀아세나프틸렌과 0.6mol의 노르보르넨을 반응기에 투입하고, 1-포르밀아세나프틸렌 및 노르보르넨의 합계 질량의 3배 질량의 1,2-디클로로에탄에 녹인 후, 30분간 교반하였다. 0.01mol의 AIBN을 서서히 투입하여 70℃에서 12시간 정도 반응시켜, 하기 식 (B-7)로 표시되는 수지를 중간체로서 얻었다. 그 후, 0.07mol의 알릴마그네슘브로마이드를 서서히 첨가하였다. 상온을 유지한 채 3시간 반응을 행한 후, 300mL의 증류수를 첨가하여 반응을 종결시켰다. 유기층을 충분한 물로 수세한 후, 유기층만을 별도로 분리하여 무수 황산마그네슘으로 소량의 수분을 제거하였다. 고체를 여과 분별한 후, 얻어진 용액으로부터 감압 하에서 용매를 제거하고, 상기 화합물 (A-9)를 얻었다. 화합물 (A-9)의 Mw는 4,300이었다.
[실시예 1-10]
온도계, 콘덴서 및 자기 교반 막대를 구비한 500mL 3구 플라스크에, 질소 분위기 하에 1-포르밀아세나프틸렌 36g(200mmol) 및 1-포르밀아세나프틸렌의 3배 질량의 1,2-디클로로에탄을 투입하고, 용해시킨 후, 30분간 교반하였다. 20mmol의 AIBN을 서서히 투입하여 70℃에서 12시간 정도 반응시켰다. 반응 종료 후, 반응액에 다량의 물에 첨가하여 추출을 행하였다. 얻어진 유기층을, 수세를 2회 실시한 후, 600g의 헥산에 투입하여 재침전을 행하였다. 얻어진 침전물을 여과 취출한 후, 60℃에서 밤새 감압 건조시킴으로써, 하기 식 (B-8)로 표시되는 수지를 얻었다.
이어서, 온도계, 콘덴서 및 자기 교반 막대를 구비한 500mL 3구 플라스크에, 질소 분위기 하에 수지 (B-8) 15g 및 테트라히드로푸란 120g을 투입하고, 실온에서 용해시켰다. 0℃로 냉각 후, 알릴염화마그네슘의 테트라히드로푸란 용액(1M) 155g을 0.5시간에 걸쳐 적하하였다. 적하 종료 후, 60℃로 가온하여 3시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 반응액에 다량의 물에 첨가한 후, 메틸이소부틸케톤 120g을 추가하여 추출을 행하였다. 얻어진 유기층을, 수세를 2회 실시한 후, 600g의 헥산에 투입하여 재침전을 행하였다. 얻어진 침전물을 여과 취출한 후, 60℃에서 밤새 감압 건조시킴으로써, 상기 화합물 (A-10)을 얻었다. 화합물 (A-10)의 Mw는 1,500이었다.
Figure pct00011
[합성예 1-1]
온도계, 콘덴서 및 자기 교반 막대를 구비한 500mL 3구 플라스크에, 질소 분위기 하에 m-크레졸 250g, 37질량％ 포르말린 125g 및 무수 옥살산 2g을 추가하고, 100℃에서 3시간, 180℃에서 1시간 반응시킨 후, 감압 하에서 미반응 단량체를 제거하여, 하기 식 (a-1)로 표시되는 수지를 얻었다. 얻어진 수지 (a-1)의 Mw는 11,000, Mw/Mn은 8.4였다.
Figure pct00012
<레지스트 하층막 형성용 조성물의 제조>
레지스트 하층막 형성용 조성물의 제조에 사용한 [B] 용매, [C] 산 발생제 및 [D] 가교제에 대하여 이하에 나타낸다.
[[B] 용매]
B-1: 아세트산프로필렌글리콜모노메틸에테르
[[C] 산 발생제]
C-1: 비스(4-t-부틸페닐)요오도늄노나플루오로-n-부탄술포네이트(하기 식 (C-1)로 표시되는 화합물)
Figure pct00013
[[D] 가교제]
D-1: 1,3,4,6-테트라키스(메톡시메틸)글리콜우릴(하기 식 (D-1)로 표시되는 화합물)
Figure pct00014
[실시예 2-1]
[A] 화합물로서의 (A-1) 10질량부 및 [C] 산 발생제로서의 (C-1) 0.5질량부를 [B] 용매로서의 (B-1) 90질량부에 용해시켰다. 얻어진 용액을 구멍 직경 0.1㎛의 멤브레인 필터로 여과하여, 레지스트 하층막 형성용 조성물 (J-1)을 제조하였다.
[실시예 2-2 내지 2-12 및 비교예 2-1]
하기 표 1에 나타내는 종류 및 함유량의 각 성분을 사용한 것 이외에는 실시예 2-1과 동일하게 조작하여, 레지스트 하층막 형성용 조성물 (J-2) 내지 (J-13)을 제조하였다. 표 1 중의 「-」는 해당하는 성분을 사용하지 않은 것을 나타낸다.
Figure pct00015
<레지스트 하층막의 형성>
[실시예 3-1 내지 3-12 및 비교예 3-1]
상기 제조한 레지스트 하층막 형성용 조성물을, 실리콘 웨이퍼 기판 상에 스핀 코팅법에 의해 도공하였다. 이어서, 대기 분위기 하에 하기 표 2에 나타내는 가열 온도(℃) 및 가열 시간(sec)으로 가열(소성)하여, 평균 두께 200nm의 레지스트 하층막을 형성하여, 기판 상에 레지스트 하층막이 형성된 레지스트 하층막 부착 기판을 얻었다. 표 2 중의 「-」는, 비교예 3-1이 에칭 내성의 평가 기준인 것을 나타낸다.
<평가>
상기 얻어진 레지스트 하층막 형성용 조성물 및 상기 얻어진 레지스트 하층막 부착 기판을 사용하여, 하기 항목에 대하여 하기 방법으로 평가를 행하였다. 평가 결과를 하기 표 2에 나타낸다.
[도공성]
상기 기판 상에 레지스트 하층막이 형성된 레지스트 하층막 부착 기판에 대하여, 중심으로부터 원주 방향을 향하는 줄무늬 형상의 결함(스트리에이션)의 유무를 눈으로 관찰하였다. 도공성은, 줄무늬 형상의 결함(스트리에이션)이 없는 경우에는 「A」(양호), 결함이 있는 경우에는 「B」(불량)라고 평가하였다.
[에칭 내성]
상기 얻어진 레지스트 하층막 부착 기판에 있어서의 레지스트 하층막을, 에칭 장치(도쿄 일렉트론사의 「TACTRAS」)를 사용하여, CF4/Ar=110/440sccm, PRESS.=30MT, HF RF(플라스마 생성용 고주파 전력)=500W, LF RF(바이어스용 고주파 전력)=3000W, DCS=-150V, RDC(가스 센터 유량비)=50％, 30sec의 조건에서 처리하고, 처리 전후의 레지스트 하층막의 평균 두께로부터 에칭 속도(nm/분)를 산출하고, 비교예 3-1에 대한 비율을 산출하여, 에칭 내성의 척도로 하였다. 에칭 내성은, 상기 비율이 0.95 이상 0.98 미만인 경우에는 「A」(매우 양호)라고, 0.98 이상 1.00 미만인 경우에는 「B」(양호)라고, 1.00 이상인 경우에는 「C」(불량)라고 평가하였다.
[평탄성]
상기 제조한 레지스트 하층막 형성용 조성물을, 도 1에 도시한 바와 같이, 깊이 100nm, 폭 10㎛의 트렌치 패턴이 형성된 실리콘 기판(1) 상에, 스핀 코터(도쿄 일렉트론사의 「CLEAN TRACK ACT12」)를 사용하여 스핀 코팅법에 의해 도공하였다. 스핀 코팅의 회전 속도는, 상기 「레지스트 하층막의 형성」에 있어서 평균 두께 200nm의 레지스트 하층막을 형성하는 경우와 동일하게 하였다. 이어서, 대기 분위기 하에 250℃에서 60초간 소성(베이크)하여, 비트렌치 패턴의 부분에 있어서의 평균 두께가 200nm인 막(2)을 형성하고, 상기 실리콘 기판이 막으로 피복된 막 부착 실리콘 기판을 얻었다.
상기 막 부착 실리콘 기판의 단면 형상을 주사형 전자 현미경(히타치 하이테크놀러지즈사의 「S-4800」)으로 관찰하고, 이 레지스트 하층막의 상기 트렌치 패턴의 중앙 부분 b에 있어서의 높이와, 상기 트렌치 패턴의 단부로부터 5㎛의 장소의 비트렌치 패턴 부분 a에 있어서의 높이의 차(ΔFT)를 평탄성의 지표로 하였다. 평탄성은, 이 ΔFT가 40nm 미만인 경우에는 「A」(매우 양호)라고, 40nm 이상 60nm 미만인 경우에는 「B」(양호)라고, 60nm 이상인 경우에는 「C」(불량)라고 평가하였다. 또한, 도 1에서 나타내는 높이의 차는, 실제보다도 과장해서 기재하고 있다.
[내열성]
상기 제조한 레지스트 하층막 형성용 조성물을, 직경 8인치의 실리콘 웨이퍼 상에 스핀 코팅법에 의해 도공하고, 대기 분위기 하에 250℃에서 60초간 소성(베이크)시켜 레지스트 하층막을 형성하고, 레지스트 하층막 부착 기판을 얻었다. 이어서, 이 레지스트 하층막 부착 기판의 레지스트 하층막을 깎아냄으로써 분체를 회수하고, 레지스트 하층막의 분체를 TG-DTA 장치(NETZSCH사의 「TG-DTA2000SR」)에 의한 측정에서 사용하는 용기에 넣어, 가열 전의 질량을 측정하였다. 이어서, 상기 TG-DTA 장치를 사용하여, 질소 분위기 하에 10℃/분의 승온 속도로 400℃까지 가열하고, 400℃에 있어서의 분체의 질량을 측정하였다. 그리고, 하기 식에 의해 질량 감소율(％)을 측정하고, 이 질량 감소율을 내열성의 척도로 하였다.
ML={(m1-m2)/m1}×100
여기서, 상기 식 중, ML은 질량 감소율(％)이며, m1은 가열 전의 질량(mg)이며, m2는 400℃에 있어서의 질량(mg)이다.
내열성은, 시료가 되는 분체의 질량 감소율이 작을수록, 레지스트 하층막의 가열 시에 발생하는 승화물이나 레지스트 하층막의 분해물이 적어서 양호하다. 즉, 질량 감소율이 작을수록, 높은 내열성인 것을 나타낸다. 내열성은, 질량 감소율이 5％ 미만인 경우에는 「A」(매우 양호)라고, 5％ 이상 10％ 미만인 경우에는 「B」(양호)라고, 10％ 이상인 경우에는 「C」(불량)라고 평가하였다.
Figure pct00016
표 2의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예의 레지스트 하층막 형성용 조성물은, 우수한 도공성을 발휘하면서, 에칭 내성, 평탄성 및 내열성을 갖는 레지스트 하층막을 형성할 수 있다.
본 발명의 레지스트 하층막 형성용 조성물은, 우수한 도공성을 발휘하면서, 에칭 내성, 평탄성 및 내열성이 우수한 레지스트 하층막을 형성할 수 있다. 본 발명의 레지스트 하층막은, 에칭 내성, 평탄성 및 내열성이 우수하다. 본 발명의 레지스트 하층막의 형성 방법에 의하면, 우수한 도공성을 발휘하면서, 에칭 내성, 평탄성 및 내열성이 우수한 레지스트 하층막을 형성할 수 있다. 본 발명의 패터닝된 기판의 제조 방법에 의하면, 상기 형성된 우수한 레지스트 하층막을 사용함으로써, 양호한 패턴 형상을 갖는 기판을 얻을 수 있다. 본 발명의 화합물은, 당해 레지스트 하층막 형성용 조성물의 성분으로서 적합하게 사용할 수 있다. 따라서, 이들은 금후 더욱 미세화가 진행될 것으로 예상되는 반도체 디바이스의 제조 등에 적합하게 사용할 수 있다.
1 실리콘 기판
2 막

Claims (11)

  1. 하기 식 (1)로 표시되는 기를 갖는 화합물과,
    용매
    를 함유하는 레지스트 하층막 형성용 조성물.
    Figure pct00017

    (식 (1) 중, R1은 탄소수 2 내지 10의 (m+n)가의 유기기이며, 서로 인접하는 2개의 탄소 원자를 가지고, 상기 2개의 탄소 원자 중 한쪽에 히드록시기 또는 알콕시기가, 다른 쪽에 수소 원자가 결합되어 있다. L1은 에틴디일기 또는 치환 또는 비치환된 에텐디일기이다. R2는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 20의 1가의 유기기이다. n은 1 내지 3의 정수이다. n이 2 이상인 경우, 복수의 L1은 동일해도 상이해도 되고, 복수의 R2는 동일해도 상이해도 된다. *은 상기 화합물에 있어서의 상기 식 (1)로 표시되는 기 이외의 부분과의 결합 부위를 나타낸다. m은 1 내지 3의 정수이다.)
  2. 제1항에 있어서, 상기 화합물의 산소 원자 함유량이 4질량％ 이상인 레지스트 하층막 형성용 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 식 (1)의 R1의 유기기에 있어서의 히드록시기 및 알콕시기가 결합하는 탄소 원자에 수소 원자가 결합되어 있지 않은 레지스트 하층막 형성용 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화합물이 방향환을 갖는 레지스트 하층막 형성용 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 산 발생제를 더 함유하는 레지스트 하층막 형성용 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 식 (1)로 표시되는 기가 하기 식 (1-1) 또는 (1-2)로 표시되는 레지스트 하층막 형성용 조성물.
    Figure pct00018

    (식 (1-1) 및 (1-2) 중, R3은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 8의 알킬기이다. L1, R2 및 *은 상기 식 (1)과 동일한 의미이다.)
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화합물의 함유량이 1질량％ 이상 50질량％ 이하인 레지스트 하층막 형성용 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 레지스트 하층막 형성용 조성물로 형성되는 레지스트 하층막.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 레지스트 하층막 형성용 조성물을 기판의 한쪽 면측에 도공하는 공정과,
    상기 도공 공정에 의해 얻어지는 도공막을 가열하는 공정
    을 구비하는 레지스트 하층막의 형성 방법.
  10. 제9항에 기재된 레지스트 하층막의 형성 방법에 의해 얻어지는 레지스트 하층막의 상기 기판과는 반대의 면측에 레지스트 패턴을 형성하는 공정과,
    상기 레지스트 패턴을 마스크로 한 에칭을 행하는 공정
    을 구비하는 패터닝된 기판의 제조 방법.
  11. 하기 식 (1)로 표시되는 기를 갖는 화합물.
    Figure pct00019

    (식 (1) 중, R1은 탄소수 2 내지 10의 (m+n)가의 유기기이며, 서로 인접하는 2개의 탄소 원자를 가지고, 상기 2개의 탄소 원자 중 한쪽에 히드록시기 또는 알콕시기가, 다른 쪽에 수소 원자가 결합되어 있다. L1은 에틴디일기 또는 치환 또는 비치환된 에텐디일기이다. R2는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 20의 1가의 유기기이다. n은 1 내지 3의 정수이다. n이 2 이상인 경우, 복수의 L1은 동일해도 상이해도 되고, 복수의 R2는 동일해도 상이해도 된다. *은 상기 화합물에 있어서의 상기 식 (1)로 표시되는 기 이외의 부분과의 결합 부위를 나타낸다. m은 1 내지 3의 정수이다.)
KR1020197010845A 2016-10-20 2017-10-18 레지스트 하층막 형성용 조성물, 레지스트 하층막 및 그의 형성 방법, 패터닝된 기판의 제조 방법 그리고 화합물 KR102456451B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016206417 2016-10-20
JPJP-P-2016-206417 2016-10-20
PCT/JP2017/037766 WO2018074534A1 (ja) 2016-10-20 2017-10-18 レジスト下層膜形成用組成物、レジスト下層膜及びその形成方法、パターニングされた基板の製造方法並びに化合物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190071701A true KR20190071701A (ko) 2019-06-24
KR102456451B1 KR102456451B1 (ko) 2022-10-19

Family

ID=62018510

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197010845A KR102456451B1 (ko) 2016-10-20 2017-10-18 레지스트 하층막 형성용 조성물, 레지스트 하층막 및 그의 형성 방법, 패터닝된 기판의 제조 방법 그리고 화합물

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11126084B2 (ko)
JP (1) JP7029070B2 (ko)
KR (1) KR102456451B1 (ko)
TW (1) TWI754683B (ko)
WO (1) WO2018074534A1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102278459B1 (ko) * 2018-08-21 2021-07-16 삼성에스디아이 주식회사 중합체, 유기막 조성물 및 패턴 형성 방법
CN115943348A (zh) * 2020-06-19 2023-04-07 日产化学株式会社 使用二芳基甲烷衍生物的抗蚀剂下层膜形成用组合物
KR20230040147A (ko) * 2021-09-15 2023-03-22 삼성에스디아이 주식회사 하드마스크 조성물, 하드마스크 층 및 패턴 형성 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004177668A (ja) 2002-11-27 2004-06-24 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd 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
JP2014024831A (ja) * 2012-06-18 2014-02-06 Shin Etsu Chem Co Ltd 有機膜形成用化合物、これを用いた有機膜材料、有機膜形成方法、パターン形成方法
JP2014235248A (ja) * 2013-05-31 2014-12-15 東京応化工業株式会社 レジスト組成物、化合物、高分子化合物及びレジストパターン形成方法
JP2015031760A (ja) * 2013-07-31 2015-02-16 東京応化工業株式会社 レジスト組成物、酸発生剤、高分子化合物及びレジストパターン形成方法
KR20150054791A (ko) * 2012-09-10 2015-05-20 제이에스알 가부시끼가이샤 레지스트 하층막 형성용 조성물 및 패턴 형성 방법

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH082821B2 (ja) 1992-08-14 1996-01-17 工業技術院長 １，４，５，８−テトラキス（ヒドロキシメチル）ナフタレン誘導体およびその製造方法
KR100678647B1 (ko) * 2006-01-23 2007-02-06 삼성전자주식회사 포토레지스트용 감광성 고분자 및 이를 포함하는포토레지스트 조성물
KR101344794B1 (ko) * 2009-12-31 2014-01-16 제일모직주식회사 레지스트 하층막용 방향족 고리 함유 중합체　및　이를 포함하는 레지스트 하층막 조성물
WO2013133230A1 (ja) * 2012-03-06 2013-09-12 Jsr株式会社 フォトレジスト組成物、レジストパターン形成方法、重合体及び化合物
WO2014002810A1 (ja) * 2012-06-29 2014-01-03 株式会社ダイセル 高分子化合物、フォトレジスト用樹脂組成物、及び半導体の製造方法
CN105940348B (zh) * 2014-02-12 2019-12-06 日产化学工业株式会社 包含含有氟的表面活性剂的膜形成用组合物
JP6643142B2 (ja) * 2016-02-26 2020-02-12 Hoya株式会社 マスクブランク、レジスト膜付きマスクブランク、レジストパターン付きマスクブランク、およびそれらの製造方法、ならびに転写用マスクの製造方法
US20190079397A1 (en) 2016-03-10 2019-03-14 Nissan Chemical Corporation Stepped substrate coating composition including compound having photocrosslinking group due to unsaturated bond between carbon atoms

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004177668A (ja) 2002-11-27 2004-06-24 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd 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
JP2014024831A (ja) * 2012-06-18 2014-02-06 Shin Etsu Chem Co Ltd 有機膜形成用化合物、これを用いた有機膜材料、有機膜形成方法、パターン形成方法
KR20150054791A (ko) * 2012-09-10 2015-05-20 제이에스알 가부시끼가이샤 레지스트 하층막 형성용 조성물 및 패턴 형성 방법
JP2014235248A (ja) * 2013-05-31 2014-12-15 東京応化工業株式会社 レジスト組成物、化合物、高分子化合物及びレジストパターン形成方法
JP2015031760A (ja) * 2013-07-31 2015-02-16 東京応化工業株式会社 レジスト組成物、酸発生剤、高分子化合物及びレジストパターン形成方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20190243247A1 (en) 2019-08-08
WO2018074534A1 (ja) 2018-04-26
KR102456451B1 (ko) 2022-10-19
JPWO2018074534A1 (ja) 2019-08-29
JP7029070B2 (ja) 2022-03-03
TWI754683B (zh) 2022-02-11
US11126084B2 (en) 2021-09-21
TW201818151A (zh) 2018-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102456399B1 (ko) 레지스트 하층막 형성용 조성물, 레지스트 하층막 및 그의 형성 방법 그리고 패터닝된 기판의 제조 방법
JP6248865B2 (ja) 膜形成用組成物、膜、パターンが形成された基板の製造方法及び化合物
KR102676176B1 (ko) 레지스트 하층막 형성용 중합체 및 그의 제조 방법, 레지스트 하층막 형성용 조성물, 레지스트 하층막, 및 패터닝된 기판의 제조 방법
JP6264246B2 (ja) 膜形成用組成物、膜、パターンが形成された基板の製造方法及び化合物
KR20160126900A (ko) 레지스트 하층막 형성 방법 및 패턴 형성 방법
JP6641879B2 (ja) 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
US11003079B2 (en) Composition for film formation, film, resist underlayer film-forming method, production method of patterned substrate, and compound
US11126084B2 (en) Composition for resist underlayer film formation, resist underlayer film and forming method thereof, production method of patterned substrate, and compound
KR20180108654A (ko) 레지스트 하층막 형성용 조성물, 레지스트 하층막 및 패터닝된 기판의 제조 방법
JP6885281B2 (ja) レジスト下層膜形成用組成物、レジスト下層膜、レジスト下層膜の形成方法、及びパターニングされた基板の製造方法
KR20170067356A (ko) 막 형성용 조성물, 막, 패턴이 형성된 기판의 제조 방법 및 화합물
KR102469461B1 (ko) 막 형성용 조성물, 막, 패턴이 형성된 기판의 제조 방법 및 화합물
TWI687772B (zh) 膜形成用組成物、膜、形成有圖型之基板的製造方法及化合物
KR20210148124A (ko) 레지스트 하층막 형성용 조성물, 레지스트 하층막, 레지스트 하층막의 형성 방법, 패터닝된 기판의 제조 방법 및 화합물
TW201722908A (zh) 膜形成用組成物、膜、形成有圖案的基板的製造方法及化合物

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right