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公開番号2025170762
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-19
出願番号2025076218
出願日2025-05-01
発明の名称レジスト下層膜用組成物およびこれを用いたパターン形成方法
出願人三星エスディアイ株式会社,SAMSUNG SDI Co., LTD.
代理人弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ
主分類G03F 7/11 20060101AFI20251112BHJP(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】微細パターニング工程でも露光光源に対する感度が向上してパターニング性能およびエネルギー効率が改善されフォトレジストとの接着性に優れたレジスト下層膜を提供することができるレジスト下層膜用組成物およびこれを用いたパターン形成方法を提供する。
【解決手段】レジスト下層膜用組成物は、下記の化学式1または特定の化学式2で表される構造単位を含む重合体、特定の化学式3または化学式4で表される化合物、またはこれらの組み合わせ、および溶媒を含む。
[化学式1]
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【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
下記化学式１または下記化学式２で表される構造単位を含む重合体、下記化学式３または下記化学式４で表される化合物、またはこれらの組み合わせ、および溶媒を含む、レジスト下層膜用組成物。
［化学式１］
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2025170762000048.jpg
41
38
［化学式２］
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2025170762000049.jpg
39
37
［化学式３］
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2025170762000050.jpg
43
26
［化学式４］
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2025170762000051.jpg
45
29
（前記化学式１～前記化学式４中、
Ｒ
１
～Ｒ
１０
はそれぞれ独立して、水素、重水素、または置換もしくは非置換の炭素数１～１０のアルキル基であり、
Ｍ
１
およびＭ
２
は、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の炭素数１～１０のアルキレン基、－Ｃ（＝Ｏ）ＮＨ－、－Ｃ（＝Ｏ）－、－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－、またはこれらの組み合わせであり、
Ｌ
１
～Ｌ
４
はそれぞれ独立して、単一結合、置換もしくは非置換の炭素数１～１０のアルキレン基、置換もしくは非置換の炭素数１～１０のヘテロアルキレン基、置換もしくは非置換の炭素数２～１０のヘテロ環基、またはこれらの組み合わせであり、
Ｘ
１
およびＸ
３
はそれぞれ独立して、置換もしくは非置換の炭素数１～１０のアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数３～２０のシクロアルキル基、または置換もしくは非置換の炭素数２～２０のヘテロシクロアルキル基であり、
Ｘ
２
およびＸ
４
はそれぞれ独立して、－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ
－
、－Ｓ（＝Ｏ）
２
Ｏ
－
、－ＯＰ（＝Ｏ）Ｏ
２
－
、または－Ｐ（＝Ｏ）Ｏ
２
－
であり、
Ｙ
１
およびＹ
２
はそれぞれ独立して、１価陽イオンであり、
ｎは１または２で、前記Ｙ
１
または前記Ｙ
２
の数を意味する。）
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記化学式１のＬ
１
は単一結合、または置換もしくは非置換の炭素数１～５のアルキレン基であり、Ｘ
１
は置換もしくは非置換の炭素数１～５のアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数３～１０のシクロアルキル基、または置換もしくは非置換の炭素数２～１０のヘテロシクロアルキル基である、請求項１に記載のレジスト下層膜用組成物。
【請求項３】
前記化学式２のＭ
１
は置換もしくは非置換の炭素数１～５のアルキレン基、－Ｃ（＝Ｏ）ＮＨ－、－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－、またはこれらの組み合わせであり、Ｙ
１
は窒素原子を含有した１価陽イオンである、請求項１に記載のレジスト下層膜用組成物。
【請求項４】
前記化学式３のＬ
３
は単一結合であり、Ｘ
３
は置換もしくは非置換の炭素数１～１０のアルキル基、または置換もしくは非置換の炭素数２～２０のヘテロシクロアルキル基である、請求項１に記載のレジスト下層膜用組成物。
【請求項５】
前記化学式４のＭ
２
は－Ｃ（＝Ｏ）ＮＨ－、または－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－であり、Ｌ
４
は単一結合、または置換もしくは非置換の炭素数１～５のアルキレン基であり、Ｘ
４
は－Ｓ（＝Ｏ）
２
Ｏ
－
、－ＯＰ（＝Ｏ）Ｏ
２
－
、または－Ｐ（＝Ｏ）Ｏ
２
－
であり、Ｙ
２
は窒素原子を含有した１価陽イオンである、請求項１に記載のレジスト下層膜用組成物。
【請求項６】
前記重合体は、下記化学式５－１～下記化学式５－４のうちのいずれか一つ以上で表される、請求項１に記載のレジスト下層膜用組成物。
［化学式５－１］
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2025170762000052.jpg
37
45
［化学式５－２］
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2025170762000053.jpg
36
46
［化学式５－３］
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2025170762000054.jpg
29
63
［化学式５－４］
JPEG
2025170762000055.jpg
45
45
【請求項７】
前記化合物は、下記化学式６－１～下記化学式６－５のうちのいずれか一つ以上で表される、請求項１に記載のレジスト下層膜用組成物。
［化学式６－１］
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2025170762000056.jpg
42
30
［化学式６－２］
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2025170762000057.jpg
44
36
［化学式６－３］
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2025170762000058.jpg
33
37
［化学式６－４］
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2025170762000059.jpg
32
33
［化学式６－５］
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2025170762000060.jpg
39
29
【請求項８】
前記重合体の重量平均分子量は１，０００ｇ／ｍｏｌ～３００，０００ｇ／ｍｏｌである、請求項１に記載のレジスト下層膜用組成物。
【請求項９】
前記化学式１または化学式２で表される構造単位は、前記重合体の総重量を基準にして５．０重量％～８０重量％含まれる、請求項１に記載のレジスト下層膜用組成物。
【請求項１０】
前記重合体は、前記レジスト下層膜用組成物の総重量を基準にして０．０５重量％～５０重量％含まれる、請求項１に記載のレジスト下層膜用組成物。
（【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】
本開示は、レジスト下層膜用組成物、およびこれを用いたパターン形成方法に関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、半導体産業は数百ナノメートル大きさのパターンから数乃至数十ナノメートル大きさのパターンを有する超微細技術に発展している。このような超微細技術を実現するためには効果的なリソグラフィ法が必須である。
【０００３】
リソグラフィ法は、シリコンウエハーなどの半導体基板上にフォトレジスト膜をコーティングして薄膜を形成し、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化照射線を照射した後に現像して、得られたフォトレジストパターンを保護膜にして基板をエッチング処理することによって、基板表面に上記パターンに対応する微細パターンを形成する加工法である。
【０００４】
半導体パターンが微細化されるにつれてフォトレジスト層の厚さが薄くなることが要求され、これによりレジスト下層膜の厚さも薄くなることが要求される。薄い厚さを有するレジスト下層膜であってもフォトレジストのパターンを崩すことなく、レジスト下層膜はフォトレジストとの接着力が良いと同時に均一な厚さで膜が形成されなければならない。その他にも、レジスト下層膜はフォトリソグラフィに使用される光線に対して高い屈折率と低い吸光係数を有しつつ、フォトレジスト層よりエッチング速度が速いことが要求される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
韓国公開特許第１０－２０１９－００７８３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一実施形態に係るレジスト下層膜用組成物は、微細パターニング工程において露光光源に対する感度が向上し、パターニング性能およびエネルギー効率が改善されると共にフォトレジストとの接着性に優れたレジスト下層膜を提供する。
【０００７】
他の実施形態は、上記レジスト下層膜用組成物を用いたパターン形成方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一実施形態に係るレジスト下層膜用組成物は、下記化学式１もしくは下記化学式２で表される構造単位を含む重合体、下記化学式３もしくは下記化学式４で表される化合物、またはこれらの組み合わせ、および溶媒を含む。
【０００９】
［化学式１］
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41
38
【００１０】
［化学式２］
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39
37
（【００１１】以降は省略されています）

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