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公開番号2025041510
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-26
出願番号2024084134
出願日2024-05-23
発明の名称半導体製造用ウエハ端部保護膜形成用組成物
出願人日産化学株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H01L 21/027 20060101AFI20250318BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】半導体装置の製造において、塗布による簡便な方法で半導体製造用基板(ウエハ)の端部に、良好なドライエッチング耐性を有する保護膜を、良好な成膜性で形成できる保護膜形成用組成物などの提供。
【解決手段】樹脂(G)と、溶剤とを含み、
前記樹脂(G)が、複合単位構造を有し、
前記複合単位構造が、芳香族環を有する単位構造(A)と、1つ以上の炭素原子を有する単位構造(B)と、を有し、
前記樹脂(G)が、前記単位構造(A)の前記芳香族環を構成する炭素原子と、前記単位構造(B)中の炭素原子との間に共有結合を生成する反応によって得られた樹脂である、
半導体製造用ウエハ端部保護膜形成用組成物。
【選択図】なし

特許請求の範囲【請求項１】
樹脂（Ｇ）と、溶剤とを含み、
前記樹脂（Ｇ）が、複合単位構造を有し、
前記複合単位構造が、芳香族環を有する単位構造（Ａ）と、１つ以上の炭素原子を有する単位構造（Ｂ）と、を有し、
前記樹脂（Ｇ）が、前記単位構造（Ａ）の前記芳香族環を構成する炭素原子と、前記単位構造（Ｂ）中の炭素原子との間に共有結合を生成する反応によって得られた樹脂である、
半導体製造用ウエハ端部保護膜形成用組成物。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記単位構造（Ａ）が、前記芳香族環を構成する酸素原子、前記芳香族環を構成する硫黄原子、前記芳香族環に結合した酸素原子、前記芳香族環を構成する窒素原子、及び前記芳香族環に結合した窒素原子の少なくともいずれかを有するか、又は前記芳香族環を構成する原子及び前記芳香族環に結合した原子として、ヘテロ原子を有しない、請求項１に記載の半導体製造用ウエハ端部保護膜形成用組成物。
【請求項３】
前記単位構造（Ｂ）が、アルデヒド化合物、又はアルデヒド等価体に由来する単位構造である、請求項１に記載の半導体製造用ウエハ端部保護膜形成用組成物。
【請求項４】
前記アルデヒド等価体が、芳香族環との共有結合を可能とする有機化合物であって、ケトン基；アセタール基；ケタール基；二級若しくは三級炭素原子に結合する水酸基若しくはアルコキシ基；アルキルアリール基のα位炭素原子に結合する水酸基、アルコキシ基若しくはハロ基；又は炭素－炭素不飽和結合を有する有機化合物である、請求項３に記載の半導体製造用ウエハ端部保護膜形成用組成物。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の半導体製造用ウエハ端部保護膜形成用組成物からなる塗布膜の硬化物である保護膜。
【請求項６】
ウエハ端部が保護された半導体製造用ウエハであって、ウエハ前駆体の端部に、請求項１から４のいずれかに記載の半導体製造用ウエハ端部保護膜形成用組成物を塗布して保護膜を形成した、半導体製造用ウエハ。
【請求項７】
（Ａ）半導体基板上にレジスト膜を形成する工程と、
（Ｂ）前記レジスト膜に対する光又は電子線の照射とその後の現像によりレジストパターンを形成する工程と、
（Ｃ）前記レジストパターンをマスクとして半導体基板をエッチングで加工する工程と、
を含む半導体装置の製造方法において、
半導体製造用ウエハの端部に、請求項１から４のいずれかに記載の半導体製造用ウエハ端部保護膜形成用組成物を用いて保護膜を形成する工程（Ｘ）を含む、
半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記工程（Ａ）の前に前記工程（Ｘ）が行われる、請求項７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記工程（Ａ）と前記工程（Ｂ）との間に前記工程（Ｘ）が行われる、請求項７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記工程（Ｂ）又は前記工程（Ｃ）の後に前記工程（Ｘ）が行われる、請求項７に記載の半導体装置の製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置製造工程における、半導体製造用基板（ウエハ）の端部の保護膜を形成するための保護膜形成用組成物、該保護膜形成用組成物により形成された保護膜、該保護膜を用いて製造した半導体製造用ウエハ、該半導体製造用ウエハ及び半導体装置の製造方法に関する。
続きを表示（約 3,500 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造において、製造プロセスの複雑化に伴い、例えばエッチング選択比を向上させるなどの目的から、金属を含有した薬液をウエハに塗布する方法が検討されている。さらに、例えば極端紫外線（ＥＵＶ）を用いて露光を行う場合のレジストパターンの解像度が高くなること、及び高いエッチング耐性を持つことから、無機系の金属を含有するレジストを用いてレジスト膜を形成することが検討されている。ところで、半導体装置の製造工程におけるウエハの予定しない部位への金属の付着は、半導体装置の電気特性に大きく影響する。しかし、上記のように金属を含有する塗布膜を形成するにあたっては、ウエハの表面に供給した薬液が、ウエハの端部（例えば、表面の外周部（エッジ部など）、周端面（ベベル部など）、及び裏面の外周部など）へと回り込み、予定しないこれら外周部や周端面のウエハの端部にまで塗布膜が形成されてしまうことで、これらの部位が金属汚染されてしまう懸念がある。そして、ウエハの汚染された部位が露光装置やエッチング装置などのウエハの処理装置やウエハの搬送機構に接触することによって、これらの処理装置や搬送機構を介して当該ウエハの後に搬送及び処理されるウエハも金属汚染される、つまりクロスコンタミネーションが発生するおそれがある。
【０００３】
基板の表面に塗布膜を形成するにあたり、基板の周端面や裏面側外周部が塗布膜と接触しないように当該塗布膜を形成することができる技術が開示されている（特許文献１）。
【０００４】
基板のベベル部から膜が剥離することが抑制された半導体装置の製造方法が開示されている（特許文献２）。
【０００５】
基板の周縁端部に保護膜を形成する方法であって、（ｉ）前記基板の周縁端部に、特定の一般式（１）で示される有機基を有する芳香環含有樹脂（Ａ）と溶剤とを含む保護膜形成用組成物をコーティングする工程と、（ｉｉ）熱または光照射により前記コーティングした保護膜形成用組成物を硬化させて前記基板の周縁端部に前記保護膜を形成する工程と、を含むウェハエッジ保護膜形成方法が開示されている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１７－０９８３３３号公報
特開２０１１－２２８３４０号公報
特開２０２４－２４８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、半導体装置の製造において、塗布による簡便な方法で半導体製造用基板（ウエハ）の端部に、良好なドライエッチング耐性を有する保護膜を、良好な成膜性で形成できる保護膜形成用組成物、該保護膜形成用組成物により形成された保護膜、該保護膜を用いて製造した半導体製造用ウエハ、該半導体製造用ウエハ及び半導体装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は以下を包含する。
［１］樹脂（Ｇ）と、溶剤とを含み、
前記樹脂（Ｇ）が、複合単位構造を有し、
前記複合単位構造が、芳香族環を有する単位構造（Ａ）と、１つ以上の炭素原子を有する単位構造（Ｂ）と、を有し、
前記樹脂（Ｇ）が、前記単位構造（Ａ）の前記芳香族環を構成する炭素原子と、前記単位構造（Ｂ）中の炭素原子との間に共有結合を生成する反応によって得られた樹脂である、
半導体製造用ウエハ端部保護膜形成用組成物。
［２］前記単位構造（Ａ）が、前記芳香族環を構成する酸素原子、前記芳香族環を構成する硫黄原子、前記芳香族環に結合した酸素原子、前記芳香族環を構成する窒素原子、及び前記芳香族環に結合した窒素原子の少なくともいずれかを有するか、又は前記芳香族環を構成する原子及び前記芳香族環に結合した原子として、ヘテロ原子を有しない、［１］に記載の半導体製造用ウエハ端部保護膜形成用組成物。
［３］前記単位構造（Ｂ）が、アルデヒド化合物、又はアルデヒド等価体に由来する単位構造である、［１］又は［２］に記載の半導体製造用ウエハ端部保護膜形成用組成物。
［４］前記アルデヒド等価体が、芳香族環との共有結合を可能とする有機化合物であって、ケトン基；アセタール基；ケタール基；二級若しくは三級炭素原子に結合する水酸基若しくはアルコキシ基；アルキルアリール基のα位炭素原子に結合する水酸基、アルコキシ基若しくはハロ基；又は炭素－炭素不飽和結合を有する有機化合物である、［３］に記載の半導体製造用ウエハ端部保護膜形成用組成物。
［５］［１］から［４］のいずれかに記載の半導体製造用ウエハ端部保護膜形成用組成物からなる塗布膜の硬化物である保護膜。
［６］ウエハ端部が保護された半導体製造用ウエハであって、ウエハ前駆体の端部に、［１］から［４］のいずれかに記載の半導体製造用ウエハ端部保護膜形成用組成物を塗布して保護膜を形成した、半導体製造用ウエハ。
［７］（Ａ）半導体基板上にレジスト膜を形成する工程と、
（Ｂ）前記レジスト膜に対する光又は電子線の照射とその後の現像によりレジストパターンを形成する工程と、
（Ｃ）前記レジストパターンをマスクとして半導体基板をエッチングで加工する工程と、
を含む半導体装置の製造方法において、
半導体製造用ウエハの端部に、［１］から［４］のいずれかに記載の半導体製造用ウエハ端部保護膜形成用組成物を用いて保護膜を形成する工程（Ｘ）を含む、
半導体装置の製造方法。
［８］前記工程（Ａ）の前に前記工程（Ｘ）が行われる、［７］に記載の半導体装置の製造方法。
［９］前記工程（Ａ）と前記工程（Ｂ）との間に前記工程（Ｘ）が行われる、［７］に記載の半導体装置の製造方法。
［１０］前記工程（Ｂ）又は前記工程（Ｃ）の後に前記工程（Ｘ）が行われる、［７］に記載の半導体装置の製造方法。
［１１］前記工程（Ａ）の前に前記工程（Ｘ）が行われ、
前記工程（Ａ）において、少なくとも一部の前記保護膜の上に前記レジスト膜が形成され、
前記保護膜の上の部分の前記レジスト膜を除去する工程（Ｙ）を含む、
［７］に記載の半導体装置の製造方法。
［１２］前記保護膜を除去する工程（Ｚ）を含む、［７］から［１１］のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
［１３］前記工程（Ｙ）の後に、前記保護膜を除去する工程（Ｚ）を含む、［１１］又は［１２］に記載の半導体装置の製造方法。
［１４］前記工程（Ｚ）における前記保護膜の除去が、アッシングにより行われる、又はフッ化水素酸、有機溶剤、アルカリ現像液、若しくは半導体用洗浄液による処理により行われる、［１２］に記載の半導体装置の製造方法。
［１５］前記工程（Ｚ）における前記保護膜の除去が、アッシングにより行われる、又はフッ化水素酸、有機溶剤、アルカリ現像液、若しくは半導体用洗浄液による処理により行われる、［１３］に記載の半導体装置の製造方法。
［１６］半導体製造用ウエハの製造方法であって、
ウエハ前駆体の端部に、［１］から［４］のいずれかに記載の半導体製造用ウエハ端部保護膜形成用組成物を塗布し、形成された保護膜により端部が保護されたウエハを製造する工程、
を含む、半導体製造用ウエハの製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、塗布による簡便な方法で半導体製造用基板（ウエハ）の端部に、良好なドライエッチング耐性を有する保護膜を、良好な成膜性で形成できる。そのことにより、その後の半導体装置製造プロセスにおいて、例えば、金属汚染によるクロスコンタミネーションを防止することができ、半導体製造装置良品の収率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
ウエハの端部を説明するため、ウエハの端部の一例を示す概略図である。
ウエハの端部を説明するため、ウエハの端部の他の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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