TOP特許意匠商標
特許ウォッチ Twitter
10個以上の画像は省略されています。
公開番号2024025820
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-02-26
出願番号2023211384,2020533418
出願日2023-12-14,2019-07-18
発明の名称レジスト下層膜形成組成物
出願人日産化学株式会社
代理人弁理士法人はなぶさ特許商標事務所
主分類G03F 7/11 20060101AFI20240216BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】
半導体装置製造のリソグラフィープロセスにおいて、反射防止膜及び平坦化膜として好適に使用できるレジスト下層膜を形成するためのレジスト下層膜形成組成物を提供すること。
【解決手段】
主鎖に少なくとも1つの-C(=O)-O-基を含む繰り返し構造単位及び側鎖に少なくとも1つのヒドロキシ基を含む繰り返し構造単位を有するか、又は主鎖に少なくとも1つの-C(=O)-O-基を含みかつ側鎖に少なくとも1つのヒドロキシ基を含む繰り返し構造単位を有する樹脂であって、これら繰り返し構造単位にはエポキシ環又はオキセタン環を含む有機基を有さない樹脂と、該樹脂100質量部に対し0.1質量部乃至10質量部の、酸触媒が一価の酸であるとき25℃水中での酸解離定数pKaが-0.5以下であるか、もしくは酸触媒が多価の酸であるとき25℃水中での酸解離定数pKa1が-0.5以下である酸触媒、又はその塩と、溶剤とを含むレジスト下層膜形成組成物であり、かつモノマーである架橋剤を含有しないレジスト下層膜形成組成物。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項1】
主鎖に少なくとも1つの-C(=O)-O-基を含む繰り返し構造単位及び側鎖に少なくとも1つのヒドロキシ基を含む繰り返し構造単位を有するか、又は主鎖に少なくとも1つの-C(=O)-O-基を含みかつ側鎖に少なくとも1つのヒドロキシ基を含む繰り返し構造単位を有する樹脂であって、これら繰り返し構造単位にはエポキシ環又はオキセタン環を含む有機基を有さない樹脂と、
該樹脂100質量部に対し0.1質量部乃至10質量部の酸触媒又はその塩であって、該酸触媒が一価の酸であるとき25℃水中での酸解離定数pKaが-0.5以下であるか、もしくは該酸触媒が多価の酸であるとき25℃水中での酸解離定数pKa

が-0.5以下である、酸触媒又はその塩と、
溶剤と
を含むレジスト下層膜形成組成物であり、かつ
モノマーである架橋剤を含有しないレジスト下層膜形成組成物。
続きを表示(約 1,400 文字)【請求項2】
前記酸触媒の塩はトリフルオロメタンスルホン酸塩である、請求項1に記載のレジスト下層膜形成組成物。
【請求項3】
前記トリフルオロメタンスルホン酸塩のカチオン成分は第1級乃至第4級アンモニウムイオン、置換基を有してもよいピリジニウムイオン、置換基を有してもよいイミダゾリウムイオン、置換基を有してもよいヨードニウムイオン、置換基を有してもよいスルホニウムイオン、又は置換基を有してもよいピリリウムイオンである、請求項2に記載のレジスト下層膜形成組成物。
【請求項4】
前記樹脂は下記式(1-1)で表される繰り返し構造単位及び下記式(1-2)で表される繰り返し構造単位を有する共重合体である、請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のレジスト下層膜形成組成物。
TIFF
2024025820000031.tif
25
170
(式中、R

及びR

はそれぞれ独立に、炭素原子数2乃至20の直鎖状、分岐状又は環状の官能基を含む二価の有機基を表し、該有機基は硫黄原子、窒素原子又は酸素原子を少なくとも1つ有してもよく、i及びjはそれぞれ独立に0又は1を表し、2つのQはそれぞれ単結合、-O-基又は-C(=O)-O-基を表し、ただし、i及びjの両方が0の場合は、2つのQのうち少なく1つのQは-C(=O)-O-基を表す。)
【請求項5】
前記式(1-1)で表される繰り返し構造単位において、R

は炭素原子数2乃至20の直鎖状、分岐状もしくは環状の二価の炭化水素基を表すか、硫黄原子又は酸素原子を少なくとも1つ有する炭素原子数2乃至20の直鎖状、分岐状もしくは環状の二価の有機基を表すか、又は炭素原子数6乃至20の芳香族環もしくは炭素原子数3乃至12の複素環を少なくとも1つ含む二価の有機基を表し、該複素環は硫黄原子又は酸素原子を少なくとも1つ有する、請求項4に記載のレジスト下層膜形成組成物。
【請求項6】
前記式(1-2)で表される繰り返し構造単位において、R

は炭素原子数2乃至20の直鎖状、分岐状もしくは環状の二価の炭化水素基を表すか、又は炭素原子数6乃至20の芳香族環もしくは炭素原子数3乃至12の複素環を少なくとも1つ含む二価の有機基を表し、該複素環は硫黄原子又は酸素原子を少なくとも1つ有する、請求項4又は請求項5に
記載のレジスト下層膜形成組成物。
【請求項7】
下記式(2)、式(3)又は式(4)で表される化合物をさらに含む、請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載のレジスト下層膜形成組成物。
TIFF
2024025820000032.tif
39
159
(式中、Xはカルボニル基又はメチレン基を表し、l及びmはそれぞれ独立に3≦l+m≦10の関係式を満たす0乃至5の整数を表し、R

及びR

はそれぞれ独立に炭素原子数1乃至4のアルキレン基もしくはアルケニレン基又は単結合を表し、n及びpはそれぞれ独立に2乃至4の整数を表し、式(4)における置換基はナフタレン環の1~8位のうち任意の位置で置換することができる。)
【請求項8】
界面活性剤をさらに含む、請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載のレジスト下層膜形成組成物。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、露光時に反射防止膜として使用可能であるだけでなく、凹部又は段差を平坦に埋め込むための平坦化膜として好適に使用できるリソグラフィー用レジスト下層膜を形成するための、レジスト下層膜形成組成物に関する。
続きを表示(約 2,300 文字)【背景技術】
【0002】
半導体デバイスの製造において、フォトレジスト組成物を用いたリソグラフィーによる微細加工が行われている。近年、半導体デバイスの高集積度化が進み、使用される活性光線もKrFエキシマレーザ(248nm)からArFエキシマレーザ(193nm)へと短波長化されてきている。
ところが、レジストパターン形成前のレジスト膜へ入射したKrFエキシマレーザ又はArFエキシマレーザ(入射光)は、基板表面で反射することにより、当該レジスト膜中に定在波を発生させる。この定在波の影響によって、パターンエッジの形状が崩れ、所望の形状のレジストパターンを形成できず、すなわち定在波の存在がレジストパターンの寸法の変動やさらには解像不良の原因となることが知られている。
【0003】
また、例えば、2,4-ジヒドロ安息香酸が主鎖に導入された線状ポリマー及び溶剤を含むリソグラフィー用下層膜形成組成物(特許文献1参照)や、エステル構造或いはエーテル構造を介してベンズアルデヒド構造又はナフトアルデヒド構造が主鎖に導入されているポリマーと、スルホン酸化合物及び溶剤を含む、リソグラフィー用レジスト下層膜形成組成物が開示されている(特許文献2参照)。
これら組成物から得られるレジスト下層膜は、反射防止膜としての性能を有し、光源としてArFエキシマレーザを使用しても矩形形状のレジストパターンが得られることが示されている。
【0004】
また、半導体装置のパターンルールの微細化の進行に伴い、半導体装置における配線遅延の問題を解決するために、半導体基板への配線形成方法としてデュアルダマシンプロセスの検討がなされている。該プロセスを採用した基板には通常ホールやトレンチ構造等の凹部又は段差が形成される。そのため、微細なデザインルールを持つ半導体装置を製造するためには、凹部又は段差を有する基板上に凹部を充填しかつ段差のない平坦な塗膜を形成することが可能なレジスト下層膜が必要となる。しかし、特許文献1及び2には、レジスト下層膜(反射防止膜)の平坦化性について開示されていない。
【0005】
例えば、ベンゼン環等の光吸収部位を有する脂環式エポキシ化合物と、架橋反応を促進させるための熱酸発生剤と、溶剤とを含むリソグラフィー用レジスト下層膜形成組成物が開示されている(特許文献3参照)。この組成物を使用することにより、ホールを有する基板の凹凸を埋めて平坦化できるレジスト下層膜が得られることが示されている。
【0006】
また、架橋性ポリマーと、熱酸発生剤であるαジフルオロスルホン酸のアミン塩とを含んでなるレジスト下層膜が開示されている(特許文献4)。この組成物を使用することにより、裾引きが改良されたレジストパターンが得られることが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
国際公開第2009/057458号
国際公開第2011/004721号
国際公開第2016/158509号
特開2008-039815号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
上記の課題を鑑み、本発明は、半導体装置の製造に用いることのできるレジスト下層膜形成組成物を提供することを目的とする。すなわち、上層に塗布、形成されるフォトレジスト層とのインターミキシングを起こさず、溶剤耐性を有するレジスト下層膜を形成するためのレジスト下層膜形成組成物を提供することを目的とする。
特に本発明は、半導体装置製造のリソグラフィープロセスにおいて、レジスト層への露光光の基板からの反射を軽減させる反射防止膜として好適に使用可能であるだけでなく、凹部又は段差のある半導体基板を平坦化するための平坦化膜として好適に使用できるレジスト下層膜を形成するためのレジスト下層膜形成組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の第1の態様は、主鎖に少なくとも1つの-C(=O)-O-基を含む繰り返し構造単位及び側鎖に少なくとも1つのヒドロキシ基を含む繰り返し構造単位を有するか、又は主鎖に少なくとも1つの-C(=O)-O-基を含みかつ側鎖に少なくとも1つのヒドロキシ基を含む繰り返し構造単位を有する樹脂であって、これら繰り返し構造単位にはエポキシ環又はオキセタン環を含む有機基を有さない樹脂と、該樹脂100質量部に対し0.1質量部乃至10質量部の酸触媒又はその塩であって、該酸触媒が一価の酸であるとき25℃水中での酸解離定数pKaが-0.5以下であるか、もしくは該酸触媒が多価の酸であるとき25℃水中での酸解離定数pKa

が-0.5以下である、酸触媒又はその塩と、溶剤とを含むレジスト下層膜形成組成物であり、かつモノマーである架橋剤を含有しないレジスト下層膜形成組成物である。
【0010】
前記酸触媒の塩は、例えばトリフルオロメタンスルホン酸塩である。
前記トリフルオロメタンスルホン酸塩のカチオン成分は、例えば第1級乃至第4級アンモニウムイオン、置換基を有してもよいピリジニウムイオン、置換基を有してもよいイミダゾリウムイオン、置換基を有してもよいヨードニウムイオン、置換基を有してもよいスルホニウムイオン、又は置換基を有してもよいピリリウムイオンである。
(【0011】以降は省略されています)

この特許をJ-PlatPatで参照する

関連特許

日産化学株式会社
布類又は紙類汚染防止材料
19日前
日産化学株式会社
液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子
7日前
キヤノン株式会社
撮像装置
1か月前
三菱製紙株式会社
感光性樹脂組成物
21日前
株式会社リコー
画像形成装置
21日前
株式会社リコー
画像形成装置
1か月前
ブラザー工業株式会社
画像形成装置
1か月前
ブラザー工業株式会社
画像形成装置
12日前
株式会社リコー
画像形成装置
21日前
ブラザー工業株式会社
画像形成装置
6日前
ブラザー工業株式会社
画像形成装置
1か月前
ブラザー工業株式会社
画像形成装置
1か月前
ブラザー工業株式会社
画像形成装置
1か月前
ブラザー工業株式会社
画像形成装置
1か月前
キヤノン株式会社
画像形成装置
15日前
キヤノン株式会社
トナー
14日前
キヤノン株式会社
画像形成装置
29日前
キヤノン株式会社
画像形成装置
15日前
キヤノン株式会社
画像形成装置
15日前
キヤノン株式会社
画像形成装置
15日前
キヤノン株式会社
画像形成装置
26日前
キヤノン株式会社
画像形成装置
1か月前
キヤノン株式会社
画像形成装置
26日前
キヤノン株式会社
画像形成装置
1か月前
キヤノン株式会社
画像形成装置
26日前
キヤノン株式会社
画像形成装置
26日前
キヤノン株式会社
画像形成装置
15日前
キヤノン株式会社
トナー
1日前
キヤノン株式会社
トナー
1日前
キヤノン株式会社
画像形成装置
1か月前
キヤノン株式会社
画像形成装置
1か月前
キヤノン株式会社
画像形成装置
26日前
キヤノン株式会社
撮像装置
22日前
キヤノン株式会社
カメラ旋回装置
22日前
キヤノン株式会社
撮像装置
1か月前
沖電気工業株式会社
画像形成装置
8日前
続きを見る