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公開番号2025159112
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-17
出願番号2025134145,2023183011
出願日2025-08-12,2020-03-03
発明の名称ジオール構造を末端に有する重合生成物を含む薬液耐性保護膜形成組成物
出願人日産化学株式会社
代理人弁理士法人津国
主分類G03F 7/11 20060101AFI20251009BHJP(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】半導体基板加工時にウエットエッチング液に対する良好なマスク(保護)機能、高ドライエッチング速度を有し、さらに段差基板に対しても被覆性が良好で、埋め込み後の膜厚差が小さく、平坦な膜を形成し得る保護膜形成組成物、該組成物を用いて製造した保護膜、レジストパターン付き基板、及び半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】分子内に互いに隣接する2つの水酸基を少なくとも1組含む構造を末端に有する重合体、及び有機溶剤を含む、半導体用ウエットエッチング液に対する保護膜形成組成物である。前記分子内に互いに隣接する2つの水酸基を含む構造が、1,2-エタンジオール構造(A)であってよい。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
分子内に互いに隣接する２つの水酸基を少なくとも１組含む構造を、末端に有する重合体、及び有機溶剤を含む、半導体用ウエットエッチング液に対する保護膜形成組成物。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造におけるリソグラフィープロセスにおいて、特に半導体用ウエットエッチング液に対する耐性に優れた保護膜を形成するための組成物に関する。また、前記保護膜を適用したレジストパターン付き基板の製造方法、及び半導体装置の製造方法に関する。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体製造において、基板とその上に形成されるレジスト膜との間にレジスト下層膜を設け、所望の形状のレジストパターンを形成するリソグラフィープロセスは広く知られている。レジストパターンを形成した後に基板の加工を行うが、その工程としてはドライエッチングが主に用いられるが、基板種によってはウエットエッチングが用いられる場合がある。特許文献１には、カルボキシ基及び／又はヒドロキシ基を含む特定の化合物を含む、過酸化水素水溶液に対する保護膜形成組成物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０１８／０５２１３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
レジスト下層膜をエッチングマスクとして用い、下地基板の加工をウエットエッチングで行う場合、レジスト下層膜には下地基板加工時にウエットエッチング液に対する良好なマスク機能（すなわち、マスクされている部分は基板を保護できる）が求められている。
【０００５】
このような場合、該レジスト下層膜は基板に対する保護膜として用いられることになる。さらに、ウエットエッチング後に不要な該保護膜をドライエッチングで除去する場合、該保護膜は下地基板にダメージが生じないように、ドライエッチングで速やかに除去できるようなエッチング速度の速い（高エッチングレート）保護膜が求められている。
【０００６】
さらには、いわゆる段差基板に対しても被覆性が良好で、埋め込み後の膜厚差が小さく、平坦な膜を形成し得る保護膜形成組成物も求められている。
【０００７】
従来、ウエットエッチング薬液の一種であるＳＣ－１（アンモニア－過酸化水素溶液）に対する耐性を発現させるためには、低分子化合物（例えばガリック酸）を添加剤として適用する手法が用いられていたが、上記の課題を解決するには限界があった。
【０００８】
本発明の目的は、上記の課題を解決することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は以下を包含する。
［１］分子内に互いに隣接する２つの水酸基を少なくとも１組含む構造を、末端に有する重合体、及び有機溶剤を含む、半導体用ウエットエッチング液に対する保護膜形成組成物。
［２］前記分子内に互いに隣接する２つの水酸基を少なくとも１組含む構造が、１，２－エタンジオール構造（Ａ）である、［１］に記載の保護膜形成組成物。
［３］前記１，２－エタンジオール構造が、式（１）：
TIFF
2025159112000001.tif
22
164
（式（１）中、Ｘは－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－Ｏ－、－Ｓ－又は－ＮＲ
１
－のいずれかを表し、Ｒ
１
は水素原子又はメチル基を表す。Ｙは直接結合又は置換されてもよい炭素原子数１乃至４のアルキレン基を表す。Ｒ
２
、Ｒ
３
及びＲ
４
はそれぞれ水素原子、置換されてもよい炭素原子数１乃至１０のアルキル基又は置換されてもよい炭素原子数６乃至４０のアリール基であり、Ｒ
２
はＲ
３
又はＲ
４
と一緒になって環を形成してもよい。）
で表される構造を含む、［２］に記載の保護膜形成組成物。
［４］前記式（１）中、Ｒ
２
、Ｒ
３
及びＲ
４
が水素原子である、［３］に記載の保護膜形成組成物。
［５］前記式（１）中、Ｙがメチレン基である、［３］又は［４］に記載の保護膜形成組成物。
［６］前記式（１）中、Ｘが－Ｓ－である、［３］乃至［５］のいずれか１に記載の保護膜形成組成物。
［７］前記重合体が、ジエポキシ化合物（Ｂ）と２官能以上のプロトン発生化合物（Ｃ）との反応生成物である、［１］乃至［６］のいずれか１に記載の保護膜形成組成物。
［８］前記２官能以上のプロトン発生化合物（Ｃ）が、水酸基、カルボキシ基、チオール基、アミノ基及びイミド基から選ばれる少なくとも１種の官能基を有する、［７］に記載の保護膜形成組成物。
［９］前記２官能以上のプロトン発生化合物（Ｃ）が、酸二無水物である、［７］に記載の保護膜形成組成物。
［１０］前記重合体が、下記式（２）：
TIFF
2025159112000002.tif
37
164
（式（２）中、Ｒ
５
、Ｒ
６
、Ｒ
７
、Ｒ
８
、Ｒ
９
及びＲ
１０
は、それぞれ独立に水素原子、メチル基又はエチル基を表し、Ｑ
１
は２つの炭素原子間の二価の有機基を表し、ｍ１及びｍ２はそれぞれ独立に０又は１を表す。）
で表される単位構造を含む、［１］乃至［９］のいずれか１に記載の保護膜形成組成物。
［１１］前記式（２）のＱ
１
が、下記式（３）：
TIFF
2025159112000003.tif
10
164
（式（３）中、Ｑ
２
は直接結合、－Ｏ－、－Ｓ－又は－Ｓ－Ｓ－で中断されていてもよい炭素原子数１乃至１０のアルキレン基、－Ｏ－、－Ｓ－又は－Ｓ－Ｓ－で中断されていてもよい炭素原子数２乃至６のアルケニレン基、又は炭素原子数３乃至１０の脂環式炭化水素環若しくは炭素原子数６乃至１４の芳香族炭化水素環を少なくとも１つ有する二価の有機基を表し、
前記二価の有機基は、炭素原子数１乃至６のアルキル基、炭素原子数２乃至６のアルケニル基、炭素原子数２乃至６のアルキニル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、ニトロ基、シアノ基、メチリデン基、炭素原子数１乃至６のアルコキシ基、炭素原子数１乃至６のアルコキシカルボニル基及び炭素原子数１乃至６のアルキルチオ基からなる群から選ばれる少なくとも１つの基で置換されていてもよい。
Ｚ
１
及びＺ
２
はそれぞれ－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－Ｏ－、－Ｓ－のいずれかを表す。）
で表される［１０］に記載の保護膜形成組成物。
［１２］前記式（２）のＱ
１
が下記式（４）：
TIFF
2025159112000004.tif
31
164
（式（４）中、Ｑ
３
は下記式（５）、式（６）又は式（７）を表す。）
【発明の効果】
【００１０】
保護膜形成組成物は、半導体製造におけるリソグラフィープロセスにおいて、例えば下記の特性をバランス良く有していることが要求される。すなわち、（１）下地基板加工時にウエットエッチング液に対する良好なマスク機能を有すること、（２）さらにドライエッチング速度が高いこと、及び（３）段差基板の平坦化性に優れることである。本発明の保護膜形成組成物は、これら（１）～（３）の性能をバランスよく有することで、半導体基板の微細加工を容易に行うことができる。
【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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