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公開番号2025084878
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-03
出願番号2025031053,2024506387
出願日2025-02-28,2023-03-09
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C08F 299/02 20060101AFI20250527BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】半導体装置製造工程における、半導体製造用基板(ウエハ)表面端部及びベベル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を提供する。
【解決手段】架橋性基を持つポリマー又は化合物、及び溶剤を含み、前記溶剤が、第1の溶剤及び第2の溶剤を含み、酢酸n-ブチルの蒸発速度を1とした場合、前記第1の溶剤の蒸発速度が0.10以上であり、かつ前記第2の溶剤の蒸発速度が0.05以下である、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】
架橋性基を持つポリマー又は化合物、及び溶剤を含み、
前記溶剤が、第１の溶剤及び第２の溶剤を含み、
酢酸ｎ－ブチルの蒸発速度を１とした場合、前記第１の溶剤の蒸発速度が０．１０以上であり、かつ前記第２の溶剤の蒸発速度が０．０５以下である、
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 750 文字）【請求項２】
前記第１の溶剤（Ｓ１）と前記第２の溶剤（Ｓ２）との質量比率（Ｓ１：Ｓ２）が、５０：５０～９５：５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３】
前記第１の溶剤の蒸発速度（Ｖ１）と前記第２の溶剤の蒸発速度（Ｖ２）との差（Ｖ１－Ｖ２）が、０．１０以上である、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】
前記第１の溶剤の構成元素が、炭素、酸素、及び水素であり、
前記第２の溶剤の構成元素が、炭素、酸素、及び水素である、
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５】
前記溶剤の含有量が、７０質量％～９９質量％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６】
２５℃において１００ｃｐｓ以下の粘度を有する、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７】
感光性である、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８】
前記架橋性基が、エポキシ基、（メタ）アクリル基、ビニル基、カルボキシル基、チオール基、シラノール基、シンナモイル基、及び水酸基からなる群より選ばれる、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９】
請求項１から８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１０】
１～１０，０００ｎｍの厚みを有する、請求項９に記載の保護膜。
（【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）表面端部及びベベル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 4,100 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、ウエハの周端面及び裏面の周縁部へと回り込み、予定しないこれら周端面及び裏面周縁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、基板の周縁部である周端面及び裏面側周縁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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１７－０９８３３３号公報
特開２０１１－２２８３４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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）の表面端部及びベベル部に、異常形状（部分的な膨れ又は凹み）が無い、膜状態がよい保護膜を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】
【０００７】
本発明は以下を包含する。
［１］架橋性基を持つポリマー又は化合物、及び溶剤を含み、
前記溶剤が、第１の溶剤及び第２の溶剤を含み、
酢酸ｎ－ブチルの蒸発速度を１とした場合、前記第１の溶剤の蒸発速度が０．１０以上であり、かつ前記第２の溶剤の蒸発速度が０．０５以下である、
半導体製造用ウエハ端部保護膜形成用組成物。
［２］前記第１の溶剤（Ｓ１）と前記第２の溶剤（Ｓ２）との質量比率（Ｓ１：Ｓ２）が、５０：５０～９５：５である、［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］前記第１の溶剤の蒸発速度（Ｖ１）と前記第２の溶剤の蒸発速度（Ｖ２）との差（Ｖ１－Ｖ２）が、０．１０以上である、［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］前記第１の溶剤の構成元素が、炭素、酸素、及び水素であり、
前記第２の溶剤の構成元素が、炭素、酸素、及び水素である、
［１］から［３］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。
［５］前記溶剤の含有量が、７０質量％～９９質量％である、［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。
［６］２５℃において１００ｃｐｓ以下の粘度を有する、［１］から［５］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。
［７］感光性である、［１］から［６］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。
［８］前記架橋性基が、エポキシ基、（メタ）アクリル基、ビニル基、カルボキシル基、チオール基、シラノール基、シンナモイル基、及び水酸基からなる群より選ばれる、［１］から［７］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。
［９］［１］から［８］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。
［１０］１～１０，０００ｎｍの厚みを有する、［９］に記載の保護膜。
［１１］ウエハ表面端部及びベベル部の金属汚染を防止するための保護膜である、［９］又は［１０］に記載の保護膜。
［１２］１７０～８００ｎｍの波長の光を照射されて硬化した、［９］から［１１］のいずれかに記載の保護膜。
［１３］ウエハ表面端部及びベベル部が保護された半導体製造用ウエハであって、ウエハ前駆体の表面端部及びベベル部に、［１］から［８］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。
［１４］（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表面端部と、ベベル部と、任意選択的に裏面端部とに、［１］から［８］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。
［１５］前記工程（Ａ）の前に前記工程（Ｘ）が行われる、［１４］に記載の半導体装置の製造方法。
［１６］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、［１４］に記載の半導体装置の製造方法。
［１７］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、［１４］に記載の半導体装置の製造方法。
［１８］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、
［１４］に記載の半導体装置の製造方法。
［１９］前記保護膜を除去する工程（Ｚ）を含む、［１４］から［１８］のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
［２０］前記工程（Ｙ）の後に、前記保護膜を除去する工程（Ｚ）を含む、［１８］に記載の半導体装置の製造方法。
［２１］前記レジスト膜が金属を含む、［１４］から［２０］のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
［２２］前記半導体製造用ウエハ端部保護膜形成用組成物が感光性であり、
前記工程（Ｘ）における前記保護膜の形成が、前記半導体製造用ウエハ端部保護膜形成用組成物を塗布し、所定の領域に露光、及び現像を行うことにより行われる、［１４］から［２１］のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
［２３］前記工程（Ｘ）における前記保護膜の形成が、前記半導体製造用ウエハ端部保護膜形成用組成物をスピンコートすることにより行われる、［１４］から［２２］のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
［２４］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、［１９］又は［２０］に記載の半導体装置の製造方法。
［２５］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［８］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表面端部及びベベル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】
【０００８】
本発明によれば、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）の表面端部及びベベル部に、異常形状（部分的な膨れ又は凹み）が無い、膜状態がよい保護膜を形成できる。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、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。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（半導体製造用ウエハ端部保護膜形成用組成物）
本発明の半導体製造用ウエハ端部保護膜形成用組成物（以下、「保護膜形成用組成物」と称することがある）は、半導体製造用ウエハ表面端部及びベベル部を保護するために用いる保護膜形成用組成物である。
保護膜形成用組成物は、架橋性基を持つポリマー又は化合物及び溶剤を含む。
【００１０】
＜溶剤＞
溶剤は、第１の溶剤及び第２の溶剤を含む。
ここで、本発明で用いる蒸発速度は、ＡＳＴＭＤ３５３９により得られる蒸発速度である。ただし、本発明で用いる蒸発速度の数値は、酢酸ｎ－ブチルの蒸発速度に対する相対値である。即ち、本発明で用いる蒸発速度の数値は、その溶剤の蒸発速度を酢酸ｎ－ブチルの蒸発速度で割った値である。
そして、酢酸ｎ－ブチルの蒸発速度を１とした場合、第１の溶剤の蒸発速度は０．１０以上であり、かつ第２の溶剤の蒸発速度は０．０５以下である。
（【００１１】以降は省略されています）

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