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公開番号2025169416
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-12
出願番号2025139666,2021574128
出願日2025-08-25,2021-01-29
発明の名称EUVレジスト下層膜形成組成物
出願人日産化学株式会社
代理人弁理士法人津国
主分類G03F 7/11 20060101AFI20251105BHJP(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】所望のレジストパターンを形成できるレジスト下層膜を形成するための組成物、及び該レジスト下層膜形成組成物を用いたレジストパターン製造方法、半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】末端に、下記式(1):
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(式(1)中、X¹は-O-、-S-、エステル結合又はアミド結合を表し、R¹はハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数1～20のアルキル基を表す。*は、ポリマー末端への結合部分を示す。)
で表される構造を含むポリマー、及び有機溶媒を含む、EUVレジスト下層膜形成組成物である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
末端に、下記式（１）：
TIFF
2025169416000018.tif
10
161
（式（１）中、Ｘ
１
は－Ｏ－、－Ｓ－、エステル結合又はアミド結合を表し、Ｒ
１
はハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数１～２０のアルキル基を表す。＊は、ポリマー末端への結合部分を示す。）
で表される構造を含むポリマー、及び有機溶剤を含む、ＥＵＶ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、半導体製造におけるリソグラフィープロセスにおいて、特に最先端（ＡｒＦ、ＥＵＶ、ＥＢ等）のリソグラフィープロセスに用いられる組成物に関する。また、前記レジスト下層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 2,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から半導体装置の製造において、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。前記微細加工は、シリコンウェハー等の半導体基板上にフォトレジスト組成物の薄膜を形成し、その上にデバイスのパターンが描かれたマスクパターンを介して紫外線などの活性光線を照射し、現像し、得られたフォトレジストパターンを保護膜として基板をエッチング処理することにより、基板表面に、前記パターンに対応する微細凹凸を形成する加工法である。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、従来使用されていたｉ線（波長３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザー（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）に加え、最先端の微細加工にはＥＵＶ光（波長１３．５ｎｍ）又はＥＢ（電子線）の実用化が検討されている。これに伴い、半導体基板等からの影響による、レジストパターン形成不良が大きな問題となっている。そこでこの問題を解決すべく、レジストと半導体基板の間にレジスト下層膜を設ける方法が広く検討されている。
【０００３】
特許文献１には、ベースとしてヒドロキシ基を含有するレジスト下層膜材料が開示されている。特許文献２には、芳香族構造を末端に有するポリマー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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００７－０１７９５０号公報
国際公開２０１３／１４１０１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
レジスト下層膜に要求される特性としては、例えば、上層に形成されるレジスト膜とのインターミキシングが起こらないこと（レジスト溶剤に不溶であること）、レジスト膜に比べてドライエッチング速度が速いことが挙げられる。
【０００６】
ＥＵＶ露光を伴うリソグラフィーの場合、形成されるレジストパターンの線幅は３２ｎｍ以下となり、ＥＵＶ露光用のレジスト下層膜は、従来よりも膜厚を薄く形成して用いられる。このような薄膜を形成する際、基板表面、使用するポリマーなどの影響により、ピンホール、凝集などが発生しやすく、欠陥のない均一な膜を形成することが困難であった。
【０００７】
一方、レジストパターン形成の際、現像工程において、レジスト膜を溶解し得る溶剤、通常は有機溶剤を用いて前記レジスト膜の未露光部を除去し、当該レジスト膜の露光部をレジストパターンとして残す方法が採用されることがある。このようなネガ現像プロセスにおいては、レジストパターンの密着性の改善が大きな課題となっている。
【０００８】
また、レジストパターン形成時のＬＷＲ（ＬｉｎｅＷｉｄｔｈＲｏｕｇｈｎｅｓｓ、ライン・ウィドス・ラフネス、線幅の揺らぎ（ラフネス））の悪化を抑制し、良好な矩形形状を有するレジストパターンを形成すること、及びレジスト感度の向上が求められている。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決した、所望のレジストパターンを形成できるレジスト下層膜を形成するための組成物、及び該レジスト下層膜形成組成物を用いるレジストパターン形成方法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】
【００１０】
本発明は以下を包含する。
［１］
末端に、下記式（１）：
TIFF
2025169416000001.tif
10
161
（式（１）中、Ｘ
１
は－Ｏ－、－Ｓ－、エステル結合又はアミド結合を表し、Ｒ
１
はハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数１～２０のアルキル基を表す。＊は、ポリマー末端への結合部分を示す。）
で表される構造を含むポリマー、及び有機溶剤を含む、ＥＵＶレジスト下層膜形成組成物。
［２］
上記ポリマーが、側鎖に反応性基を含む、［１］に記載のＥＵＶレジスト下層膜形成組成物。
［３］
上記ポリマーが、式（２）：
TIFF
2025169416000002.tif
52
161
（式（２）中、Ｒ
２
は水素原子又は炭素原子数１～５のアルキル基を表し、Ｙ
１
は単結合、－Ｏ－、－Ｓ－、エステル結合又はアミド結合を表し、Ａ
１
は炭素原子数１～１０のアルキレン基を表し、Ｚ
１
は反応性基を表す）で表される単位構造を含む、［１］又は［２］に記載のＥＵＶレジスト下層膜形成組成物。
［４］
上記反応性基が、ヒドロキシ基、エポキシ基、アシル基、アセチル基、ホルミル基、ベンゾイル基、カルボキシ基、カルボニル基、アミノ基、イミノ基、シアノ基、アゾ基、アジ基、チオール基、スルホ基及びアリル基からなる群より選ばれる、［２］又は［３］に記載のＥＵＶレジスト下層膜形成組成物。
［５］
架橋触媒をさらに含む、［１］～［４］の何れか１項に記載のＥＵＶレジスト下層膜形成組成物。
［６］
架橋剤をさらに含む、［１］～［５］の何れか１項に記載のＥＵＶレジスト下層膜形成組成物。
［７］
［１］～［６］の何れか１項に記載のＥＵＶレジスト下層膜形成組成物からなる塗布膜の焼成物であることを特徴とするＥＵＶレジスト下層膜。
［８］
半導体基板上に［１］～［６］の何れか１項に記載のＥＵＶレジスト下層膜形成組成物を塗布しベークしてＥＵＶレジスト下層膜を形成する工程、前記ＥＵＶレジスト下層膜上にＥＵＶレジストを塗布しベークしてＥＵＶレジスト膜を形成する工程、前記ＥＵＶレジスト下層膜と前記ＥＵＶレジストで被覆された半導体基板を露光する工程、露光後の前記ＥＵＶレジスト膜を現像し、パターニングする工程を含む、パターニングされた基板の製造方法。
［９］
半導体基板上に、［１］～［６］の何れか１項に記載のＥＵＶレジスト下層膜形成組成物からなるＥＵＶレジスト下層膜を形成する工程と、
前記ＥＵＶレジスト下層膜の上にＥＵＶレジスト膜を形成する工程と、
ＥＵＶ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ＥＵＶレジストパターンを形成する工程と、
形成された前記ＥＵＶレジストパターンを介して前記ＥＵＶレジスト下層膜をエッチングすることによりパターン化されたＥＵＶレジスト下層膜を形成する工程と、
パターン化された前記ＥＵＶレジスト下層膜により半導体基板を加工する工程と、
を含むことを特徴とする、半導体装置の製造方法。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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