[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

WO2015019961A1 - 窒素含有環化合物を含むポリマーを含むレジスト下層膜形成組成物 - Google Patents

窒素含有環化合物を含むポリマーを含むレジスト下層膜形成組成物 Download PDF

Info

Publication number
WO2015019961A1
WO2015019961A1 PCT/JP2014/070357 JP2014070357W WO2015019961A1 WO 2015019961 A1 WO2015019961 A1 WO 2015019961A1 JP 2014070357 W JP2014070357 W JP 2014070357W WO 2015019961 A1 WO2015019961 A1 WO 2015019961A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
group
underlayer film
resist underlayer
formula
carbon atoms
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/070357
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
竜慈 大西
龍太 水落
登喜雄 西田
康志 境田
坂本　力丸
Original Assignee
日産化学工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日産化学工業株式会社 filed Critical 日産化学工業株式会社
Priority to JP2015530858A priority Critical patent/JP6410053B2/ja
Priority to KR1020167001243A priority patent/KR102307200B1/ko
Priority to CN201480042668.0A priority patent/CN105431780B/zh
Priority to US14/910,787 priority patent/US10113083B2/en
Publication of WO2015019961A1 publication Critical patent/WO2015019961A1/ja

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D167/00—Coating compositions based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D167/06—Unsaturated polyesters having carbon-to-carbon unsaturation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/14—Polycondensates modified by chemical after-treatment
    • C08G59/1433—Polycondensates modified by chemical after-treatment with organic low-molecular-weight compounds
    • C08G59/1438—Polycondensates modified by chemical after-treatment with organic low-molecular-weight compounds containing oxygen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/20—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the epoxy compounds used
    • C08G59/22—Di-epoxy compounds
    • C08G59/226—Mixtures of di-epoxy compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/20—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the epoxy compounds used
    • C08G59/22—Di-epoxy compounds
    • C08G59/26—Di-epoxy compounds heterocyclic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/40—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the curing agents used
    • C08G59/42—Polycarboxylic acids; Anhydrides, halides or low molecular weight esters thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/40—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the curing agents used
    • C08G59/42—Polycarboxylic acids; Anhydrides, halides or low molecular weight esters thereof
    • C08G59/4207—Polycarboxylic acids; Anhydrides, halides or low molecular weight esters thereof aliphatic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/12—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/52—Polycarboxylic acids or polyhydroxy compounds in which at least one of the two components contains aliphatic unsaturation
    • C08G63/56—Polyesters derived from ester-forming derivatives of polycarboxylic acids or of polyhydroxy compounds other than from esters thereof
    • C08G63/58—Cyclic ethers; Cyclic carbonates; Cyclic sulfites ; Cyclic orthoesters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/68—Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
    • C08G63/685—Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen containing nitrogen
    • C08G63/6854—Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen containing nitrogen derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/6858—Polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds in which at least one of the two components contains aliphatic unsaturation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D163/00—Coating compositions based on epoxy resins; Coating compositions based on derivatives of epoxy resins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/006—Anti-reflective coatings
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
    • G03F7/091—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers characterised by antireflection means or light filtering or absorbing means, e.g. anti-halation, contrast enhancement
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • H01L21/0274—Photolithographic processes
    • H01L21/0276—Photolithographic processes using an anti-reflective coating

Definitions

  • the present invention relates to a composition for forming a resist underlayer film. Specifically, in a lithography process for manufacturing a semiconductor device, an antireflection film that reduces reflection of exposure light from the semiconductor substrate applied to the photoresist layer applied on the semiconductor substrate from the semiconductor substrate, and a composition for forming the antireflection film About. Specifically, the present invention relates to an antireflection film used in a lithography process for manufacturing a semiconductor device performed using exposure irradiation light having a wavelength of 193 nm or the like, and a composition for forming the antireflection film. The present invention also relates to a method for forming a photoresist pattern using the antireflection film.
  • the fine processing was obtained by forming a thin film of a photoresist composition on a silicon wafer, irradiating with an actinic ray such as ultraviolet rays through a mask pattern on which a semiconductor device pattern was drawn, and developing it.
  • This is a processing method of etching a silicon wafer using a resist pattern as a protective film.
  • an antireflection film-forming composition having a condensation polymer Patent Document 1
  • an antireflection film-forming composition containing a polymer having an ethylenecarbonyl structure Patent Document 2
  • Patent Document 1 an antireflection film-forming composition having a condensation polymer
  • Patent Document 2 an antireflection film-forming composition containing a polymer having an ethylenecarbonyl structure
  • An object of the present invention is to provide an antireflection film having strong absorption against short-wavelength light, particularly ArF excimer laser (wavelength 193 nm), and a resist underlayer film forming composition for forming the antireflection film. It is in. Another object of the present invention is to effectively absorb reflected light from a semiconductor substrate when using irradiation light of an ArF excimer laser (wavelength 193 nm) for microfabrication of a lithography process, and to interface with a photoresist layer. An object of the present invention is to provide a resist underlayer film that does not cause mixing, and to provide a resist underlayer film forming composition for forming the resist underlayer film. Then, the present invention provides a resist underlayer film that satisfies such characteristics and has a wide range of focus positions at which a good resist shape can be obtained.
  • the present invention provides, as a first aspect, a resist underlayer film forming composition for lithography comprising a linear polymer obtained by a reaction between a diepoxy group-containing compound (A) and a dicarboxyl group-containing compound (B).
  • the chain polymer is the following (1), (2), and (3) derived from the diepoxy group-containing compound (A) or the dicarboxyl group-containing compound (B):
  • X 1 is the formula (4), Equation (5), or Formula (6):
  • R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 each represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 3 to 6 carbon atoms, a benzyl group, or a phenyl group, and The group is selected from the group consisting of alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, halogen atoms, alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms, nitro groups, cyano groups, hydroxy groups, and alkylthio groups having 1 to 6 carbon atoms.
  • R 1 and R 2 , R 3 and R 4 may be bonded to each other to form a ring having 3 to 6 carbon atoms, and R 5 is the number of carbon atoms.
  • R 5 is the number of carbon atoms.
  • Ar in Formula (2) represents an aromatic condensed ring having 6 to 20 carbon atoms, and the ring is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen atom, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a nitro group.
  • the linear polymer includes two types of diepoxy group-containing compounds (A) each having a structure represented by formula (1) and formula (2), and a structure represented by formula (3).
  • the resist underlayer film forming composition according to the first aspect which is a polymer obtained by reaction with a dicarboxyl group-containing compound (B)
  • the linear polymer has a diepoxy group-containing compound (A) having a structure represented by the formula (1), and two types each having a structure represented by the formula (2) and the formula (3).
  • the resist underlayer film forming composition according to the first aspect which is a polymer obtained by reaction with a dicarboxyl group-containing compound (B)
  • X 1 in formula (1) is a group represented by formula (4) or formula (6) object
  • Ar in formula (2) is a benzene ring or a naphthalene ring
  • the resist underlayer film forming composition according to any one of the first aspect to the fifth aspect further including a crosslinkable compound
  • the resist underlayer film forming composition according to any one of the first aspect to the sixth aspect further comprising an acid and / or an acid generator,
  • the polymer used in the resist underlayer film forming composition of the present invention is a polymer obtained by a reaction between a diepoxy group-containing compound (A) and a dicarboxyl group-containing compound (B).
  • A diepoxy group-containing compound
  • B dicarboxyl group-containing compound
  • a unit structure derived from an epoxy group and a unit structure derived from a carboxyl group are alternately condensed to form a polymer, so that a regular linear polymer is obtained.
  • a hydroxy group is formed by the reaction between an epoxy group and a carboxyl group, and the hydroxy group forms a three-dimensional crosslinked structure with a crosslinkable compound using an acid compound as a catalyst. Intermixing does not occur.
  • the polymer used in the present invention has a unit structure having a nitrogen-containing cyclic ring derived from the structure represented by the formula (1), a unit structure having an aromatic condensed ring derived from the structure represented by the formula (2), It has a unit structure having an aliphatic unsaturated bond derived from the structure represented by the formula (3). Therefore, the resist underlayer film forming composition of the present invention using this polymer can appropriately control the absorption of the exposure wavelength, and can set a wide focus position for obtaining an appropriate resist shape (wide focus seismic intensity). Margin).
  • the present invention relates to a linear polymer obtained by a reaction of a diepoxy group-containing compound (A) and a dicarboxyl group-containing compound (B), the diepoxy group-containing compound (A) or the dicarboxyl group-containing compound (B).
  • the composition for forming a resist underlayer film for lithography containing the polymer described above which includes the structure represented by the following (1), (2), and (3) derived from:
  • the resist underlayer film forming composition for lithography includes the resin and a solvent. And a crosslinking
  • the solid content of the composition is 0.1 to 70% by mass, or 0.1 to 60% by mass.
  • the solid content in the present specification is the content ratio of all components excluding the solvent from the resist underlayer film forming composition. 1 to 100% by mass, or 1 to 99.9% by mass, or 50 to 99.9% by mass, or 50 to 95% by mass, or 50 to 90% by mass in the solid content Can do.
  • the polymer used in the present invention has a weight average molecular weight of 1,000 to 1,000,000, or 1,000 to 100,000, 1000 to 50,000.
  • X 1 represents Formula (4), Formula (5), or Formula (6). Then, it is preferred that X 1 in the formula (1) is a group represented by the formula (4) or Formula (6).
  • Ar in Formula (2) represents an aromatic condensed ring having 6 to 20 carbon atoms, and the ring is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen atom, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a nitro group. , A cyano group, a hydroxy group, and a group selected from the group consisting of alkylthio groups having 1 to 6 carbon atoms.
  • Ar in the formula (2) is preferably a benzene ring or a naphthalene ring.
  • alkyl group having 1 to 6 carbon atoms examples include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, cyclopropyl group, n-butyl group, i-butyl group, s-butyl group, and t-butyl group.
  • Cyclobutyl group 1-methyl-cyclopropyl group, 2-methyl-cyclopropyl group, n-pentyl group, 1-methyl-n-butyl group, 2-methyl-n-butyl group, 3-methyl-n-butyl Group, 1,1-dimethyl-n-propyl group, 1,2-dimethyl-n-propyl group, 2,2-dimethyl-n-propyl group, 1-ethyl-n-propyl group, cyclopentyl group, 1-methyl -Cyclobutyl group, 2-methyl-cyclobutyl group, 3-methyl-cyclobutyl group, 1,2-dimethyl-cyclopropyl group, 2,3-dimethyl-cyclopropyl group, 1-ethyl-cyclopropyl group, 2-ethyl Ru-cyclopropyl group, n-hexyl group, 1-methyl-n-pentyl group, 2-methyl-n-pentyl group, 3-methyl-n-pentyl group,
  • alkenyl group having 3 to 6 carbon atoms examples include ethenyl group, 1-propenyl group, 2-propenyl group, 1-methyl-1-ethenyl group, 1-butenyl group, 2-butenyl group, 3-butenyl group, 2 -Methyl-1-propenyl group, 2-methyl-2-propenyl group, 1-ethylethenyl group, 1-methyl-1-propenyl group, 1-methyl-2-propenyl group, 1-pentenyl group, 2-pentenyl group, 3-pentenyl group, 4-pentenyl group, 1-n-propylethenyl group, 1-methyl-1-butenyl group, 1-methyl-2-butenyl group, 1-methyl-3-butenyl group, 2-ethyl- 2-propenyl group, 2-methyl-1-butenyl group, 2-methyl-2-butenyl group, 2-methyl-3-butenyl group, 3-methyl-1-butenyl group, 3-methyl-2-butenyl
  • alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms examples include methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, i-propoxy group, n-butoxy group, i-butoxy group, s-butoxy group, t-butoxy group, and n-pentoxy group.
  • the diepoxy group-containing compound (A) used for the production of the polymer of the present invention can be exemplified as follows.
  • dicarboxyl group-containing compound (B) used in the production of the polymer of the present invention can be exemplified below.
  • the reaction between the diepoxy group-containing compound (A) and the dicarboxyl group-containing compound (B) is carried out by ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, propylene Glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol propyl ether acetate, toluene, xylene, methyl ethyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, ethyl 2-hydroxypropionate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, etoxy Ethyl acetate, hydroxy ethyl acetate, 2-hydroxy-3- Methyl butyl butanoate, methyl 3-methoxypropionate, e
  • linear polymer obtained by the reaction of the diepoxy group-containing compound (A) and the dicarboxyl group-containing compound (B) can be exemplified below.
  • the reaction between the diepoxy group-containing compound (A) and the dicarboxyl group-containing compound (B) can be performed at a molar ratio of 1: 0.7 to 1.3, or 1: 0.8 to 1.2. .
  • the polymer includes two types of diepoxy group-containing compounds (A) each having a structure represented by formula (1) and formula (2), and a dicarboxyl group-containing compound (B) having a structure represented by formula (3). ) To obtain a polymer.
  • Two diepoxy group-containing compounds each having a structure represented by formula (1) and formula (2) are diepoxy group-containing compounds having a structure represented by formula (1): a structure represented by formula (2) These diepoxy group-containing compounds can be reacted in a molar ratio of 1: 0.1 to 0.6, or 1: 0.2 to 0.5.
  • the polymer is a diepoxy group-containing compound (A) having a structure represented by formula (1) and two dicarboxyl group-containing compounds each having a structure represented by formula (2) and formula (3) ( It can be a polymer obtained by reaction with B).
  • the dicarboxyl group-containing compound having the structure represented by the formula (3) is reacted at a molar ratio of 1: 1 to 9, or 1: 2 to 7. be able to.
  • the resist underlayer film forming composition of the present invention may further contain a crosslinkable compound.
  • a crosslinkable compound is not particularly limited, but a crosslinkable compound having at least two crosslinkable substituents is preferably used.
  • examples thereof include melamine compounds and substituted urea compounds having a cross-linking substituent such as a methylol group or a methoxymethyl group.
  • it is a compound such as methoxymethylated glycoluril or methoxymethylated melamine, for example, tetramethoxymethylglycoluril, tetrabutoxymethylglycoluril, or hexamethoxymethylmelamine.
  • crosslinkable compounds such as tetramethoxymethylurea and tetrabutoxymethylurea are also included.
  • These crosslinkable compounds can cause a crosslinking reaction by self-condensation.
  • a crosslinking reaction can occur with the hydroxy group in the polymer in the present invention.
  • the resist underlayer film formed becomes strong by such a crosslinking reaction.
  • Only one kind of the crosslinkable compound may be used, or two or more kinds may be used in combination.
  • the content of the crosslinkable compound is, for example, 1 to 50% by mass, 1 to 40% by mass, or 10 to 40% by mass in the solid content.
  • the resist underlayer film forming composition of the present invention may further contain an acid and / or an acid generator.
  • the acid include sulfonic acid compounds such as p-toluenesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, and pyridinium-p-toluenesulfonate, and carboxylic acids such as salicylic acid, 5-sulfosalicylic acid, citric acid, benzoic acid, and hydroxybenzoic acid.
  • An acid compound can be mentioned. Only one kind of acid may be used, or two or more kinds of acids may be used in combination.
  • Examples of the acid generator include 2,4,4,6-tetrabromocyclohexadienone, benzoin tosylate, 2-nitrobenzyl tosylate, and p-trifluoromethylbenzenesulfonic acid-2,4-dinitrobenzyl.
  • acid generators that generate an acid by heat or light such as phenyl-bis (trichloromethyl) -s-triazine, and N-hydroxysuccinimide trifluoromethanesulfonate.
  • the acid generator examples include iodonium salt acid generators such as diphenyliodonium hexafluorophosphate, diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, and bis (4-tert-butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate, and triphenylsulfonium hexafluoro. Examples thereof include sulfonium salt acid generators such as antimonate and triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate.
  • a sulfonic acid compound, an iodonium salt acid generator, or a sulfonium salt acid generator is preferably used.
  • An acid generator may use only 1 type and can be used in combination of 2 or more type.
  • the content of the acid and / or acid generator is, for example, 0.1 to 10% by mass or 0.1 to 5% by mass in the solid content.
  • the resist underlayer film forming composition of the present invention can contain optional components such as other polymers, light-absorbing compounds, rheology modifiers, and surfactants as necessary.
  • polymers include polymers produced from addition polymerizable compounds. Examples include addition polymerization polymers produced from addition polymerizable compounds such as acrylic ester compounds, methacrylic ester compounds, acrylamide compounds, methacrylamide compounds, vinyl compounds, styrene compounds, maleimide compounds, maleic anhydride, and acrylonitrile. Other examples include polyester, polyamide, polyimide, polyamic acid, polycarbonate, polyether, phenol novolak, cresol novolak, and naphthol novolak. When another polymer is used, the amount used is, for example, 0.1 to 40% by mass in the solid content.
  • any light-absorbing compound can be used without particular limitation as long as it has high absorptivity for light in the photosensitive characteristic wavelength region of the photosensitive component in the photoresist layer provided on the resist underlayer film.
  • the light absorbing compound include benzophenone compounds, benzotriazole compounds, azo compounds, naphthalene compounds, anthracene compounds, anthraquinone compounds, triazine compounds, triazine trione compounds, quinoline compounds, and the like.
  • naphthalene compounds, anthracene compounds, triazine compounds, and triazine trione compounds are used.
  • 1-naphthalenecarboxylic acid 2-naphthalenecarboxylic acid, 1-naphthol, 2-naphthol, naphthylacetic acid, 1-hydroxy-2-naphthalenecarboxylic acid, 3-hydroxy-2-naphthalenecarboxylic acid, 3,7-dihydroxy-2-naphthalenecarboxylic acid, 6-bromo-2-hydroxynaphthalene, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 9-anthracenecarboxylic acid, 10-bromo-9-anthracenecarboxylic acid, anthracene-9,10 -Dicarboxylic acid, 1-anthracenecarboxylic acid, 1-hydroxyanthracene, 1,2,3-anthracentriol, 9-hydroxymethylanthracene, 2,7,9-anthracentriol, benzoic acid, 4-hydroxybenzoic acid, 4- Bromobenzoic acid, 3-iod
  • rheology modifier examples include phthalic acid compounds such as dimethyl phthalate, diethyl phthalate, diisobutyl phthalate, dihexyl phthalate, butyl isodecyl phthalate, adipic acid such as dinormal butyl adipate, diisobutyl adipate, diisooctyl adipate, octyl decyl adipate Compounds, maleic acid compounds such as dinormal butyl maleate, diethyl maleate, dinonyl maleate, oleic acid compounds such as methyl oleate, butyl oleate, tetrahydrofurfuryl oleate, and stearic acid compounds such as normal butyl stearate, glyceryl stearate Can be mentioned.
  • the amount used is, for example, 0.001 to 10% by mass in the solid content.
  • surfactant examples include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octyl phenol ether, polyoxyethylene, and the like.
  • Polyoxyethylene alkyl allyl ethers such as nonylphenol ether, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan trioleate, sorbitan trioleate Sorbitan fatty acid esters such as stearate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene Nonionic surfactants such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as rubitan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan trioleate, polyoxyethylene sorbitan tristearate, trade name EFTOP EF301 , EF303, EF352 (manufactured by Tochem Products Co., Ltd.), trade names MegaFuck F171, F173, R-08, R-30 (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.
  • the solvent used in the resist underlayer film forming composition of the present invention can be used without particular limitation as long as it is a solvent capable of dissolving the solid content.
  • solvents include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate.
  • the present invention also relates to a resist underlayer film obtained by applying and baking the resist underlayer film forming composition of the present invention on a semiconductor substrate, and applying the resist underlayer film forming composition of the present invention onto a semiconductor substrate. And then baking to form a resist underlayer film, a step of forming a photoresist layer on the resist underlayer film, a step of forming a resist pattern by exposure and development, and a step of etching the resist underlayer film by the formed resist pattern
  • the present invention also relates to a method of manufacturing a semiconductor device including a step of processing a semiconductor substrate with a patterned resist underlayer film.
  • the present substrate is coated on a semiconductor substrate (for example, a silicon / silicon dioxide coated substrate, a silicon nitride substrate, a glass substrate, and an ITO substrate) by an appropriate coating method such as a spinner or a coater.
  • a semiconductor substrate for example, a silicon / silicon dioxide coated substrate, a silicon nitride substrate, a glass substrate, and an ITO substrate
  • the resist underlayer film forming composition of the invention is applied and then baked to form a resist underlayer film.
  • the conditions for firing are appropriately selected from firing temperatures of 80 ° C. to 250 ° C. and firing times of 0.3 to 60 minutes.
  • the firing temperature is 130 ° C. to 250 ° C.
  • the firing time is 0.5 to 5 minutes.
  • the film thickness of the resist underlayer film to be formed is, for example, 0.01 to 3.0 ⁇ m, and preferably, for example, 0.03 to 1.0 ⁇ m, or 0.02 to 0.5 ⁇ m. Or 0.05 to 0.2 ⁇ m.
  • a photoresist layer is formed on the resist underlayer film. Formation of the photoresist layer can be performed by a well-known method, that is, by applying and baking a photoresist composition solution on the resist underlayer film.
  • the photoresist applied and formed on the resist underlayer film of the present invention is not particularly limited as long as it is sensitive to exposure light.
  • a negative photoresist or a positive photoresist can be used.
  • a positive photoresist comprising a novolak resin and 1,2-naphthoquinonediazide sulfonic acid ester
  • a chemically amplified photoresist comprising a binder having a group that decomposes with an acid to increase the alkali dissolution rate and a photoacid generator
  • an acid A chemically amplified photoresist comprising a low molecular weight compound that decomposes by an alkali to increase the alkali dissolution rate of the photoresist, an alkali-soluble binder, and a photoacid generator, and a binder that has a group that decomposes by an acid to increase the alkali dissolution rate
  • exposure is performed through a predetermined mask.
  • a KrF excimer laser (wavelength 248 nm), an ArF excimer laser (wavelength 193 nm), or the like can be used.
  • post-exposure heating PEB: Post Exposure Bake
  • the post-exposure heating is appropriately selected from a heating temperature of 70 ° C. to 150 ° C. and a heating time of 0.3 to 10 minutes.
  • development is performed with a developer.
  • a developer for example, when a positive photoresist is used, the exposed portion of the photoresist is removed, and a photoresist pattern is formed.
  • Developers include aqueous solutions of alkali metal hydroxides such as potassium hydroxide and sodium hydroxide, aqueous solutions of quaternary ammonium hydroxides such as tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide and choline, ethanolamine, propylamine, An alkaline aqueous solution such as an aqueous amine solution such as ethylenediamine can be mentioned as an example. Further, a surfactant or the like can be added to these developers.
  • the development conditions are appropriately selected from a temperature of 5 to 50 ° C. and a time of 10 to 300 seconds.
  • the resist underlayer film is removed and the semiconductor substrate is processed.
  • Removal of the resist underlayer film includes tetrafluoromethane, perfluorocyclobutane (C 4 F 8 ), perfluoropropane (C 3 F 8 ), trifluoromethane, carbon monoxide, argon, oxygen, nitrogen, sulfur hexafluoride, difluoro It is carried out using a gas such as methane, nitrogen trifluoride and chlorine trifluoride.
  • a planarizing film or a gap fill material layer can be formed.
  • a semiconductor substrate having a large step or a hole it is preferable that a planarizing film or a gap fill material layer is formed.
  • the semiconductor substrate to which the resist underlayer film forming composition of the present invention is applied may have an inorganic antireflection film formed on the surface thereof by a CVD method or the like.
  • a resist underlayer film can also be formed.
  • the resist underlayer film of the present invention is a layer for preventing the interaction between the substrate and the photoresist, the material used for the photoresist, or the function for preventing the adverse effect on the substrate of the material generated upon exposure to the photoresist.
  • a layer having a function of preventing diffusion of the material generated from the substrate upon heating and baking into the upper layer photoresist It is also possible to do.
  • the resist underlayer film formed from the resist underlayer film forming composition is applied to a substrate on which via holes used in the dual damascene process are formed, and can be used as a filling material that can fill the holes without any gaps. Moreover, it can also be used as a planarizing material for planarizing the surface of an uneven semiconductor substrate.
  • the weight average molecular weight shown in the following synthesis examples is a measurement result by gel permeation chromatography (hereinafter abbreviated as GPC).
  • the measurement conditions etc. are as follows using the GPC apparatus by Tosoh Corporation for the measurement.
  • the dispersity shown in the following synthesis examples is calculated from the measured weight average molecular weight and number average molecular weight.
  • the polymer solution does not cause cloudiness or the like even when cooled to room temperature, and has good solubility in propylene glycol monomethyl ether.
  • the obtained polymer corresponded to the formula (3-3) and had a weight average molecular weight of 4018 in terms of standard polystyrene.
  • the polymer solution does not cause cloudiness or the like even when cooled to room temperature, and has good solubility in propylene glycol monomethyl ether.
  • the obtained polymer corresponded to the formula (3-4) and had a weight average molecular weight of 6730 in terms of standard polystyrene.
  • the polymer solution does not cause cloudiness or the like even when cooled to room temperature, and has good solubility in propylene glycol monomethyl ether.
  • the obtained polymer corresponded to the formula (3-5) and had a weight average molecular weight of 17526 in terms of standard polystyrene.
  • the polymer solution does not cause cloudiness or the like even when cooled to room temperature, and has good solubility in propylene glycol monomethyl ether.
  • the obtained polymer corresponded to the formula (3-5) and had a weight average molecular weight of 13255 in terms of standard polystyrene.
  • the polymer solution does not cause cloudiness or the like even when cooled to room temperature, and has good solubility in propylene glycol monomethyl ether.
  • the obtained polymer corresponded to the formula (3-6) and had a weight average molecular weight of 14138 in terms of standard polystyrene.
  • Example 1 To 2.0 g of a solution containing 0.6 g of the polymer obtained in Synthesis Example 1, 0.15 g of tetramethoxymethylglycoluril (manufactured by Nippon Cytec Industries, Ltd., trade name: POWDERLINK [registered trademark] 1174), 5-sulfosalicylic acid 0.015 g was mixed, and 26.9 g of propylene glycol monomethyl ether was added and dissolved. Thereafter, the mixture was filtered using a polyethylene microfilter having a pore diameter of 0.05 ⁇ m to obtain a resist underlayer film forming composition for lithography.
  • POWDERLINK registered trademark
  • Example 2 to Example 7 0.15 g of tetramethoxymethylglycoluril (manufactured by Nippon Cytec Industries, Ltd., trade name: POWDERLINK [registered trademark] 1174) was added to 2.0 g of a solution containing 0.6 g of the polymer obtained in Synthesis Example 2 to Synthesis Example 7. -0.015 g of sulfosalicylic acid was mixed and 26.9 g of propylene glycol monomethyl ether was added and dissolved. Thereafter, the mixture was filtered using a polyethylene microfilter having a pore diameter of 0.05 ⁇ m to obtain a resist underlayer film forming composition for lithography.
  • POWDERLINK registered trademark
  • the resist underlayer film obtained from the resist underlayer film formation of Examples 1 to 7 of the present invention has a result that it has a sufficient refractive index and attenuation coefficient for 193 nm light. Obtained.
  • each resist underlayer film forming composition prepared in Examples 1 to 7 and Comparative Example 1 of this specification was applied onto a silicon wafer on which a nitrogen-containing silicon oxide film (SiON) was deposited using a spinner. Next, it is heated on a hot plate at 205 ° C. for 1 minute, and the resist underlayer film is formed with a film thickness at which the reflectance is 1% or less (Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 have a film thickness of 0.043 ⁇ m. In Examples 5 to 7, a film thickness of 0.030 ⁇ m was formed.
  • SiON nitrogen-containing silicon oxide film
  • the resist underlayer film is spin-coated with a resist solution for ArF excimer laser (manufactured by JSR Corporation, product name: AR2772JN), baked at 110 ° C. for 90 seconds, and exposure apparatus for ArF excimer laser (Nikon Corporation) And NSR-S307E), which was exposed under predetermined conditions. After exposure, baking (PEB) was performed at 110 ° C. for 90 seconds, cooled to room temperature on a cooling plate, developed and rinsed, and a resist pattern was formed.
  • the target line width was set to 80 nm line and 100 nm space, and the focus depth margin was examined. The focus depth margin was determined as follows.
  • Exposure is performed while shifting the focus position up and down by 0.01 ⁇ m with respect to the optimum focus position at the optimum exposure amount, and all nine lines of the nine photoresist lines to be formed are formed.
  • Examples 1 to 7 showed an improvement in the focus depth margin as compared with Comparative Example 1.
  • This invention can provide the resist underlayer film forming composition for forming the antireflection film which has strong absorption with respect to light of short wavelength, especially ArF excimer laser (wavelength 193nm), and the said antireflection film. Furthermore, it is possible to provide a resist underlayer film having a wide range of focus positions from which a good resist shape can be obtained.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

【課題】　良好なレジスト形状が得られるフォーカス位置が広い範囲を有するレジスト下層膜を提供する。 【解決手段】　ジエポキシ基含有化合物（Ａ）とジカルボキシル基含有化合物（Ｂ）との反応により得られる直鎖状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。該直鎖状ポリマーは、該ジエポキシ基含有化合物（Ａ）又は該ジカルボキシル基含有化合物（Ｂ）由来の下記（１）、（２）、及び（３）： で表される構造を有するものである。式（１）及び式（２）の構造をそれぞれ有する２種のジエポキシ基含有化合物（Ａ）と、式（３）の構造を有するジカルボキシル基含有化合物（Ｂ）との反応により得られるポリマー、又は式（１）の構造を有するジエポキシ基含有化合物（Ａ）と、式（２）及び式（３）の構造をそれぞれ有する２種のジカルボキシル基含有化合物（Ｂ）との反応により得られるポリマーを含むものが好ましい。

Description

窒素含有環化合物を含むポリマーを含むレジスト下層膜形成組成物
　本発明はレジスト下層膜を形成するための組成物に関する。詳しくは半導体装置製造のリソグラフィープロセスにおいて、半導体基板上に塗布されたフォトレジスト層への露光照射光の半導体基板からの反射を軽減させる反射防止膜、及びその反射防止膜を形成するための組成物に関する。具体的には波長１９３ｎｍ等の露光照射光を用いて行われる半導体装置製造のリソグラフィープロセスにおいて使用される反射防止膜、及びその反射防止膜を形成するための組成物に関する。また、当該反射防止膜を使用したフォトレジストパターンの形成方法に関する。
従来から半導体デバイスの製造において、フォト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の上にフォトレジスト組成物の薄膜を形成し、その上に半導体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、得られたレジストパターンを保護膜としてシリコンウエハーをエッチング処理する加工法である。ところが、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ｉ線（波長３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザー（波長２４８ｎｍ）からＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）へと短波長化される傾向にある。これに伴い活性光線の基板からの乱反射や定在波の影響が大きな問題であった。そこでフォトレジストと基板の間に反射防止膜（ＢｏｔｔｏｍＡｎｔｉ－ＲｅｆｌｅｃｔｉｖｅＣｏａｔｉｎｇ：ＢＡＲＣ）を設ける方法が広く検討されるようになってきた。
　このような反射防止機能を有するレジスト下層膜として、縮合系ポリマーを有する反射防止膜形成組成物（特許文献１）、エチレンカルボニル構造を有するポリマーを含む反射防止膜形成組成物（特許文献２）が知られている。
国際公開パンフレットＷＯ２００５／０９８５４２号 国際公開パンフレットＷＯ２００６／１１５０７４号
　本発明の目的は、短波長の光、特にＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）に対して強い吸収を持つ反射防止膜、及び当該反射防止膜を形成するためのレジスト下層膜形成組成物を提供することにある。また本発明の目的は、ＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）の照射光をリソグラフィープロセスの微細加工に使用する際に、半導体基板からの反射光を効果的に吸収し、そして、フォトレジスト層とのインターミキシングを起こさないレジスト下層膜を提供すること、及び当該レジスト下層膜を形成するためのレジスト下層膜形成組成物を提供することにある。そして、本発明はこの様な特性を満たし、且つ良好なレジスト形状が得られるフォーカス位置が広い範囲を有するレジスト下層膜を提供するものである。
本発明は第１観点として、ジエポキシ基含有化合物（Ａ）とジカルボキシル基含有化合物（Ｂ）との反応により得られる直鎖状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であって、該直鎖状ポリマーは、該ジエポキシ基含有化合物（Ａ）又は該ジカルボキシル基含有化合物（Ｂ）由来の下記（１）、（２）、及び（３）： 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003



〔式（１）中、Ｘ１は式（４）、式（５）、又は式（６）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004



（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４はそれぞれ水素原子、炭素原子数１乃至６のアルキル基、炭素原子数３乃至６のアルケニル基、ベンジル基またはフェニル基を表し、そして、前記フェニル基は、炭素原子数１乃至６のアルキル基、ハロゲン原子、炭素原子数１乃至６のアルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシ基、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基で置換されていてもよく、また、Ｒ１とＲ２、Ｒ３とＲ４は互いに結合して炭素原子数３乃至６の環を形成していてもよく、Ｒ５は炭素原子数１乃至６のアルキル基、炭素原子数３乃至６のアルケニル基、ベンジル基またはフェニル基を表し、そして、前記フェニル基は、炭素原子数１乃至６のアルキル基、ハロゲン原子、炭素数１乃至６のアルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシ基、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基で置換されていてもよい。）で表される基を表し、
式（２）中のＡｒは炭素原子数６乃至２０の芳香族縮合環を表し、該環は炭素原子数１乃至６のアルキル基、ハロゲン原子、炭素原子数１乃至６のアルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシ基、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基で置換されていてもよい。〕で表される構造を有するものである、組成物、
第２観点として、前記直鎖状ポリマーが式（１）及び式（２）で表される構造をそれぞれ有する２種のジエポキシ基含有化合物（Ａ）と、式（３）で表される構造を有するジカルボキシル基含有化合物（Ｂ）との反応により得られるポリマーである第１観点に記載のレジスト下層膜形成組成物、
第３観点として、前記直鎖状ポリマーが式（１）で表される構造を有するジエポキシ基含有化合物（Ａ）と、式（２）及び式（３）で表される構造をそれぞれ有する２種のジカルボキシル基含有化合物（Ｂ）との反応により得られるポリマーである第１観点に記載のレジスト下層膜形成組成物、
第４観点として、式（１）中のＸ１が式（４）又は式（６）で表される基である第１観点乃至第３観点のいずれか一つに記載のレジスト下層膜形成組成物、
第５観点として、式（２）中のＡｒがベンゼン環又はナフタレン環である第１観点乃至第４観点のいずれか一つに記載のレジスト下層膜形成組成物、
第６観点として、更に架橋性化合物を含む第１観点乃至第５観点のいずれか一つに記載のレジスト下層膜形成組成物、
第７観点として、更に酸及び／又は酸発生剤を含む第１観点乃至第６観点のいずれか一つに記載のレジスト下層膜形成組成物、
第８観点として、第１観点乃至第７観点のいずれか一つに記載のレジスト下層膜形成組成物を半導体基板上に塗布し焼成することによって得られるレジスト下層膜、
第９観点として、第１観点乃至第７観点のいずれか一つに記載のレジスト下層膜形成組成物を半導体基板上に塗布し焼成してレジスト下層膜を形成する工程、そのレジスト下層膜上にフォトレジスト層を形成する工程、露光と現像によりレジストパターンを形成する工程、形成されたレジストパターンによりレジスト下層膜をエッチングする工程、及びパターン化されたレジスト下層膜により半導体基板を加工する工程を含む半導体装置の製造方法である。
　本発明のレジスト下層膜形成組成物に用いられるポリマーは、ジエポキシ基含有化合物（Ａ）とジカルボキシル基含有化合物（Ｂ）との反応によって得られるポリマーである。この反応により、エポキシ基に由来する単位構造とカルボキシル基に由来する単位構造が交互に縮合してポリマーが形成されるため、規則正しいリニアなポリマーが得られる。また、エポキシ基とカルボキシル基との反応ではヒドロキシ基が形成され、そのヒドロキシ基は酸化合物を触媒として架橋性化合物との間で３次元の架橋構造が形成されるため、上塗りレジストとの間でインターミキシングを生じることがない。
　本発明に用いられるポリマーは、式（１）で表される構造に由来する含窒素環状環を有する単位構造、式（２）で表される構造に由来する芳香族縮合環を有する単位構造、式（３）で表される構造に由来する脂肪族不飽和結合を有する単位構造を持っている。従って、このポリマーを用いる本発明のレジスト下層膜形成組成物は露光波長の吸収を適切にコントロールすることが可能であり、適切なレジスト形状を得るためのフォーカス位置を広く設定すること（広いフォーカス震度マージン）を可能にするものである。
　本発明はジエポキシ基含有化合物（Ａ）とジカルボキシル基含有化合物（Ｂ）との反応により得られる直鎖状ポリマーであって、該ジエポキシ基含有化合物（Ａ）又は該ジカルボキシル基含有化合物（Ｂ）由来の下記（１）、（２）、及び（３）で表される構造を含んでいるものである、上記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である。
本発明において上記のリソグラフィー用レジスト下層膜形成組成物は上記樹脂と溶剤を含む。そして、必要に応じて架橋性化合物、酸、酸発生剤、界面活性剤等を含むことができる。この組成物の固形分は０．１乃至７０質量％、または０．１乃至６０質量％である。本明細書における固形分はレジスト下層膜形成組成物から溶剤を除いた全成分の含有割合である。固形分中に上記ポリマーを１乃至１００質量％、または１乃至９９．９質量％、または５０乃至９９．９質量％、または５０乃至９５質量％、または５０乃至９０質量％の割合で含有することができる。
本発明に用いられるポリマーは、重量平均分子量が１０００乃至１００００００、又は１０００乃至１０００００、１０００乃至５００００である。
　式（１）中、Ｘ１は式（４）、式（５）、又は式（６）を表す。そして、式（１）中のＸ１が式（４）又は式（６）で表される基であることが好ましい。
式（２）中のＡｒは炭素原子数６乃至２０の芳香族縮合環を表し、該環は炭素原子数１乃至６のアルキル基、ハロゲン原子、炭素原子数１乃至６のアルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシ基、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基で置換されていてもよい。
式（２）中のＡｒがベンゼン環又はナフタレン環であることが好ましい。
炭素原子数１乃至６のアルキル基としてはメチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、i－プロピル基、シクロプロピル基、ｎ－ブチル基、ｉ－ブチル基、ｓ－ブチル基、t－ブチル基、シクロブチル基、１－メチル－シクロプロピル基、２－メチル－シクロプロピル基、ｎ－ペンチル基、１－メチル－ｎ－ブチル基、２－メチル－ｎ－ブチル基、３－メチル－ｎ－ブチル基、１,１－ジメチル－ｎ－プロピル基、１,２－ジメチル－ｎ－プロピル基、２,２－ジメチル－ｎ－プロピル基、１－エチル－ｎ－プロピル基、シクロペンチル基、１－メチル－シクロブチル基、２－メチル－シクロブチル基、３－メチル－シクロブチル基、１,２－ジメチル－シクロプロピル基、２,３－ジメチル－シクロプロピル基、１－エチル－シクロプロピル基、２－エチル－シクロプロピル基、ｎ－ヘキシル基、１－メチル－ｎ－ペンチル基、２－メチル－ｎ－ペンチル基、３－メチル－ｎ－ペンチル基、４－メチル－ｎ－ペンチル基、１,１－ジメチル－ｎ－ブチル基、１,２－ジメチル－ｎ－ブチル基、１,３－ジメチル－ｎ－ブチル基、２,２－ジメチル－ｎ－ブチル基、２,３－ジメチル－ｎ－ブチル基、３,３－ジメチル－ｎ－ブチル基、１－エチル－ｎ－ブチル基、２－エチル－ｎ－ブチル基、１,１,２－トリメチル－ｎ－プロピル基、１,２,２－トリメチル－ｎ－プロピル基、１－エチル－１－メチル－ｎ－プロピル基、１－エチル－２－メチル－ｎ－プロピル基、シクロヘキシル基、１－メチル－シクロペンチル基、２－メチル－シクロペンチル基、３－メチル－シクロペンチル基、１－エチル－シクロブチル基、２－エチル－シクロブチル基、３－エチル－シクロブチル基、１,２－ジメチル－シクロブチル基、１,３－ジメチル－シクロブチル基、２,２－ジメチル－シクロブチル基、２,３－ジメチル－シクロブチル基、２,４－ジメチル－シクロブチル基、３,３－ジメチル－シクロブチル基、１－ｎ－プロピル－シクロプロピル基、２－ｎ－プロピル－シクロプロピル基、１－i－プロピル－シクロプロピル基、２－ｉ－プロピル－シクロプロピル基、１,２,２－トリメチル－シクロプロピル基、１,２,３－トリメチル－シクロプロピル基、２,２,３－トリメチル－シクロプロピル基、１－エチル－２－メチル－シクロプロピル基、２－エチル－１－メチル－シクロプロピル基、２－エチル－２－メチル－シクロプロピル基及び２－エチル－３－メチル－シクロプロピル基等が挙げられる。なお、上記は炭素原子数１乃至６のアルキルチオ基のアルキル部分の例にも相当する。
炭素原子数３乃至６のアルケニル基としては、エテニル基、１－プロペニル基、２－プロペニル基、１－メチル－１－エテニル基、１－ブテニル基、２－ブテニル基、３－ブテニル基、２－メチル－１－プロペニル基、２－メチル－２－プロペニル基、１－エチルエテニル基、１－メチル－１－プロペニル基、１－メチル－２－プロペニル基、１－ペンテニル基、２－ペンテニル基、３－ペンテニル基、４－ペンテニル基、１－ｎ－プロピルエテニル基、１－メチル－１－ブテニル基、１－メチル－２－ブテニル基、１－メチル－３－ブテニル基、２－エチル－２－プロペニル基、２－メチル－１－ブテニル基、２－メチル－２－ブテニル基、２－メチル－３－ブテニル基、３－メチル－１－ブテニル基、３－メチル－２－ブテニル基、３－メチル－３－ブテニル基、１,１－ジメチル－２－プロペニル基、１－i－プロピルエテニル基、１,２－ジメチル－１－プロペニル基、１,２－ジメチル－２－プロペニル基、１－シクロペンテニル基、２－シクロペンテニル基、３－シクロペンテニル基、１－ヘキセニル基、２－ヘキセニル基、３－ヘキセニル基、４－ヘキセニル基、５－ヘキセニル基、１－メチル－１－ペンテニル基、１－メチル－２－ペンテニル基、１－メチル－３－ペンテニル基、１－メチル－４－ペンテニル基、１－ｎ－ブチルエテニル基、２－メチル－１－ペンテニル基、２－メチル－２－ペンテニル基、２－メチル－３－ペンテニル基、２－メチル－４－ペンテニル基、２－ｎ－プロピル－２－プロペニル基、３－メチル－１－ペンテニル基、３－メチル－２－ペンテニル基、３－メチル－３－ペンテニル基、３－メチル－４－ペンテニル基、３－エチル－３－ブテニル基、４－メチル－１－ペンテニル基、４－メチル－２－ペンテニル基、４－メチル－３－ペンテニル基、４－メチル－４－ペンテニル基、１,１－ジメチル－２－ブテニル基、１,１－ジメチル－３－ブテニル基、１,２－ジメチル－１－ブテニル基、１,２－ジメチル－２－ブテニル基、１,２－ジメチル－３－ブテニル基、１－メチル－２－エチル－２－プロペニル基、１－s－ブチルエテニル基、１,３－ジメチル－１－ブテニル基、１,３－ジメチル－２－ブテニル基、１,３－ジメチル－３－ブテニル基、１－i－ブチルエテニル基、２,２－ジメチル－３－ブテニル基、２,３－ジメチル－１－ブテニル基、２,３－ジメチル－２－ブテニル基、２,３－ジメチル－３－ブテニル基、２－i－プロピル－２－プロペニル基、３,３－ジメチル－１－ブテニル基、１－エチル－１－ブテニル基、１－エチル－２－ブテニル基、１－エチル－３－ブテニル基、１－ｎ－プロピル－１－プロペニル基、１－ｎ－プロピル－２－プロペニル基、２－エチル－１－ブテニル基、２－エチル－２－ブテニル基、２－エチル－３－ブテニル基、１,１,２－トリメチル－２－プロペニル基、１－t－ブチルエテニル基、１－メチル－１－エチル－２－プロペニル基、１－エチル－２－メチル－１－プロペニル基、１－エチル－２－メチル－２－プロペニル基、１－i－プロピル－１－プロペニル基、１－i－プロピル－２－プロペニル基、１－メチル－２－シクロペンテニル基、１－メチル－３－シクロペンテニル基、２－メチル－１－シクロペンテニル基、２－メチル－２－シクロペンテニル基、２－メチル－３－シクロペンテニル基、２－メチル－４－シクロペンテニル基、２－メチル－５－シクロペンテニル基、２－メチレン－シクロペンチル基、３－メチル－１－シクロペンテニル基、３－メチル－２－シクロペンテニル基、３－メチル－３－シクロペンテニル基、３－メチル－４－シクロペンテニル基、３－メチル－５－シクロペンテニル基、３－メチレン－シクロペンチル基、１－シクロヘキセニル基、２－シクロヘキセニル基及び３－シクロヘキセニル基等が挙げられる。
炭素数１乃至６のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ｎ－プロポキシ基、ｉ－プロポキシ基、ｎ－ブトキシ基、ｉ－ブトキシ基、ｓ－ブトキシ基、ｔ－ブトキシ基、ｎ－ペントキシ基、１－メチル－ｎ－ブトキシ基、２－メチル－ｎ－ブトキシ基、３－メチル－ｎ－ブトキシ基、１，１－ジメチル－ｎ－プロポキシ基、１，２－ジメチル－ｎ－プロポキシ基、２，２－ジメチル－ｎ－プロポキシ基、１－エチル－ｎ－プロポキシ基、ｎ－ヘキシルオキシ基、１－メチル－ｎ－ペンチルオキシ基、２－メチル－ｎ－ペンチルオキシ基、３－メチル－ｎ－ペンチルオキシ基、４－メチル－ｎ－ペンチルオキシ基、１，１－ジメチル－ｎ－ブトキシ基、１，２－ジメチル－ｎ－ブトキシ基、１，３－ジメチル－ｎ－ブトキシ基、２，２－ジメチル－ｎ－ブトキシ基、２，３－ジメチル－ｎ－ブトキシ基、３，３－ジメチル－ｎ－ブトキシ基、１－エチル－ｎ－ブトキシ基、２－エチル－ｎ－ブトキシ基、１，１，２－トリメチル－ｎ－プロポキシ基、１，２，２，－トリメチル－ｎ－プロポキシ基、１－エチル－１－メチル－ｎ－プロポキシ基、及び１－エチル－２－メチル－ｎ－プロポキシ基等が挙げられる。
ハロゲン基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
本発明のポリマーの製造に用いられるジエポキシ基含有化合物（Ａ）は例えば以下に例示することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005


　本発明のポリマーの製造に用いられるジカルボキシル基含有化合物（Ｂ）は例えば以下に例示することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006


　ジエポキシ基含有化合物（Ａ）とジカルボキシル基含有化合物（Ｂ）との反応は、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテート、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、２－ヒドロキシプロピオン酸エチル、２－ヒドロキシ－２－メチルプロピオン酸エチル、エトシキ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、２ーヒドロキシー３ーメチルブタン酸メチル、３－メトキシプロピオン酸メチル、３－メトキシプロピオン酸エチル、３－エトキシプロピオン酸エチル、３－エトキシプロピオン酸メチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、乳酸ブチル等の溶剤を用い、５０乃至１６０℃、好ましくは７０乃至１３０℃で、１乃至５０時間、好ましくは２乃至１２時間の反応を行うことにより得られる。また、触媒として、ベンジルトリエチルアンモニウムクロリド、エチルトリフェニルホスホニウムブロミド等を添加することができる。
　ジエポキシ基含有化合物（Ａ）とジカルボキシル基含有化合物（Ｂ）との反応により得られる直鎖状ポリマーは例えば以下に例示することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007


Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008


　ジエポキシ基含有化合物（Ａ）とジカルボキシル基含有化合物（Ｂ）との反応は、１：０．７乃至１．３、又は１：０．８乃至１．２のモル比で反応することができる。
上記ポリマーは式（１）及び式（２）で表される構造をそれぞれ有する２種のジエポキシ基含有化合物（Ａ）と、式（３）で表される構造を有するジカルボキシル基含有化合物（Ｂ）との反応により得られるポリマーとすることができる。式（１）及び式（２）で表される構造をそれぞれ有する２種のジエポキシ基含有化合物は、式（１）で表される構造のジエポキシ基含有化合物：式（２）で表される構造のジエポキシ基含有化合物を１：０．１乃至０．６、又は１：０．２乃至０．５のモル比で反応することができる。
また、ポリマーは式（１）で表される構造を有するジエポキシ基含有化合物（Ａ）と、式（２）及び式（３）で表される構造をそれぞれ有する２種のジカルボキシル基含有化合物（Ｂ）との反応により得られるポリマーとすることができる。式（２）で表される構造のジカルボキシル基含有化合物：式（３）で表される構造のジカルボキシル基含有化合物を１：１乃至９、又は１：２乃至７のモル比で反応することができる。
本発明のレジスト下層膜形成組成物は更に架橋性化合物を含むことができる。そのような架橋性化合物としては、特に制限はないが、少なくとも二つの架橋形成置換基を有する架橋性化合物が好ましく用いられる。例えば、メチロール基、メトキシメチル基といった架橋形成置換基を有するメラミン系化合物や置換尿素系化合物が挙げられる。具体的には、メトキシメチル化グリコールウリル、またはメトキシメチル化メラミンなどの化合物であり、例えば、テトラメトキシメチルグリコールウリル、テトラブトキシメチルグリコールウリル、またはヘキサメトキシメチルメラミンである。また、テトラメトキシメチル尿素、テトラブトキシメチル尿素などの化合物も挙げられる。これら架橋性化合物は自己縮合による架橋反応を起こすことができる。また、本発明におけるポリマー中のヒドロキシ基と架橋反応を起こすことができる。そして、このような架橋反応によって、形成されるレジスト下層膜は強固になる。そして、有機溶剤に対する溶解性が低い反射防止膜となる。架橋性化合物は一種のみを使用してもよく、また二種以上を組み合わせて使用することができる。
架橋性化合物の含有量としては固形分中で、例えば１乃至５０質量％であり、または、１乃至４０質量％、または１０乃至４０質量％である。
本発明のレジスト下層膜形成組成物は更に酸及び／又は酸発生剤を含むことができる。酸としては、例えば、ｐ－トルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、及びピリジニウム－ｐ－トルエンスルホネート等のスルホン酸化合物、サリチル酸、５－スルホサリチル酸、クエン酸、安息香酸、及びヒドロキシ安息香酸等のカルボン酸化合物を挙げることができる。
酸は一種のみを使用してもよく、また二種以上を組み合わせて使用することができる。
また、酸発生剤としては、例えば、２，４，４，６－テトラブロモシクロヘキサジエノン、ベンゾイントシレート、２－ニトロベンジルトシレート、ｐ－トリフルオロメチルベンゼンスルホン酸－２，４－ジニトロベンジル、フェニル－ビス（トリクロロメチル）－ｓ－トリアジン、及びＮ－ヒドロキシスクシンイミドトリフルオロメタンスルホネート等の熱または光によって酸を発生する酸発生剤を挙げることができる。酸発生剤としては、また、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフエート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、及びビス（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート等のヨードニウム塩系酸発生剤、及びトリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、及びトリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート等のスルホニウム塩系酸発生剤を挙げることができる。酸発生剤としては、スルホン酸化合物、ヨードニウム塩系酸発生剤、スルホニウム塩系酸発生剤が好ましく使用される。
酸発生剤は一種のみを使用してもよく、また二種以上を組み合わせて使用することができる。
酸及び／又は酸発生剤の含有量としては固形分中で、例えば０．１乃至１０質量％であり、または０．１乃至５質量％である。
　本発明のレジスト下層膜形成組成物は、必要に応じて、他のポリマー、吸光性化合物、レオロジー調整剤、及び界面活性剤等の任意成分を含むことができる。
　他のポリマーとしては、付加重合性の化合物より製造されるポリマーが挙げられる。アクリル酸エステル化合物、メタクリル酸エステル化合物、アクリルアミド化合物、メタクリルアミド化合物、ビニル化合物、スチレン化合物、マレイミド化合物、マレイン酸無水物、及びアクリロニトリル等の付加重合性化合物より製造される付加重合ポリマーが挙げられる。また、その他、例えば、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミック酸、ポリカーボネート、ポリエーテル、フェノールノボラック、クレゾールノボラック、及びナフトールノボラック等が挙げられる。他のポリマーが使用される場合、その使用量としては、固形分中で、例えば０．１乃至４０質量％である。
　吸光性化合物としては、レジスト下層膜の上に設けられるフォトレジスト層中の感光成分の感光特性波長領域における光に対して高い吸収能を有するであれば特に制限なく使用することができる。吸光性化合物としては、例えば、ベンゾフェノン化合物、ベンゾトリアゾール化合物、アゾ化合物、ナフタレン化合物、アントラセン化合物、アントラキノン化合物、トリアジン化合物、トリアジントリオン化合物、キノリン化合物などを使用することができる。特に、ナフタレン化合物、アントラセン化合物、トリアジン化合物、トリアジントリオン化合物が用いられる。具体例としては、例えば、１－ナフタレンカルボン酸、２－ナフタレンカルボン酸、１－ナフトール、２－ナフトール、ナフチル酢酸、１－ヒドロキシ－２－ナフタレンカルボン酸、３－ヒドロキシ－２－ナフタレンカルボン酸、３，７－ジヒドロキシ－２－ナフタレンカルボン酸、６－ブロモ－２－ヒドロキシナフタレン、２，６－ナフタレンジカルボン酸、９－アントラセンカルボン酸、１０－ブロモ－９－アントラセンカルボン酸、アントラセン－９，１０－ジカルボン酸、１－アントラセンカルボン酸、１－ヒドロキシアントラセン、１，２，３－アントラセントリオール、９－ヒドロキシメチルアントラセン、２，７，９－アントラセントリオール、安息香酸、４－ヒドロキシ安息香酸、４－ブロモ安息香酸、３－ヨード安息香酸、２，４，６－トリブロモフェノール、２，４，６－トリブロモレゾルシノール、３，４，５－トリヨード安息香酸、２，４，６－トリヨード－３－アミノ安息香酸、２，４，６－トリヨード－３－ヒドロキシ安息香酸、及び２，４，６－トリブロモ－３－ヒドロキシ安息香酸等を挙げることができる。吸光性化合物が使用される場合、その使用量としては、固形分中で、例えば０．１乃至４０質量％である。
　レオロジー調整剤としては、例えば、ジメチルフタレート、ジエチルフタレート、ジイソブチルフタレート、ジヘキシルフタレート、ブチルイソデシルフタレート等のフタル酸化合物、ジノルマルブチルアジペート、ジイソブチルアジペート、ジイソオクチルアジペート、オクチルデシルアジペート等のアジピン酸化合物、ジノルマルブチルマレート、ジエチルマレート、ジノニルマレート等のマレイン酸化合物、メチルオレート、ブチルオレート、テトラヒドロフルフリルオレート等のオレイン酸化合物、及びノルマルブチルステアレート、グリセリルステアレート等のステアリン酸化合物を挙げることができる。レオロジー調整剤が使用される場合、その使用量としては、固形分中で、例えば０．００１乃至１０質量％である。
　界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンオクチルフエノールエーテル、ポリオキシエチレンノニルフエノールエーテル等のポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロツクコポリマー類、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート、ソルビタントリステアレート等のソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類等のノニオン系界面活性剤、商品名エフトップＥＦ３０１、ＥＦ３０３、ＥＦ３５２（（株）トーケムプロダクツ製）、商品名メガファックＦ１７１、Ｆ１７３、Ｒ－０８、Ｒ－３０（大日本インキ化学工業（株）製）、フロラードＦＣ４３０、ＦＣ４３１（住友スリーエム（株）製）、商品名アサヒガードＡＧ７１０，サーフロンＳ－３８２、ＳＣ１０１、ＳＣ１０２、ＳＣ１０３、ＳＣ１０４、ＳＣ１０５、ＳＣ１０６（旭硝子（株）製）等のフッ素系界面活性剤、及びオルガノシロキサンポリマ－ＫＰ３４１（信越化学工業（株）製）等を挙げることができる。これらの界面活性剤は単独で使用してもよいし、また２種以上の組み合わせで使用することもできる。界面活性剤が使用される場合、その使用量としては、固形分中で、例えば０．０００１乃至５質量％である。
本発明のレジスト下層膜形成組成物に使用される溶剤としては、前記の固形分を溶解できる溶剤であれば、特に制限無く使用することができる。そのような溶剤としては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテート、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、２－ヒドロキシプロピオン酸エチル、２－ヒドロキシ－２－メチルプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、２－ヒドロキシ－３－メチルブタン酸メチル、３－メトキシプロピオン酸メチル、３－メトキシプロピオン酸エチル、３－エトキシプロピオン酸エチル、３－エトキシプロピオン酸メチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、及び乳酸ブチル等を挙げることができる。これらの溶剤は単独で、または二種以上の組み合わせで使用される。さらに、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート等の高沸点溶剤を混合して使用することができる。
以下、本発明のレジスト下層膜形成組成物の使用について説明する。　
本発明は上記本発明のレジスト下層膜形成組成物を半導体基板上に塗布し焼成することによって得られるレジスト下層膜にも関し、また、本発明のレジスト下層膜形成組成物を半導体基板上に塗布し焼成してレジスト下層膜を形成する工程、そのレジスト下層膜上にフォトレジスト層を形成する工程、露光と現像によりレジストパターンを形成する工程、形成されたレジストパターンによりレジスト下層膜をエッチングする工程、及びパターン化されたレジスト下層膜により半導体基板を加工する工程を含む半導体装置の製造方法にも関する。
以下、具体的に説明すると、まず、半導体基板（例えば、シリコン／二酸化シリコン被覆基板、シリコンナイトライド基板、ガラス基板、及びＩＴＯ基板等）の上に、スピナー、コーター等の適当な塗布方法により本発明のレジスト下層膜形成組成物が塗布され、その後、焼成することによりレジスト下層膜が形成される。焼成する条件としては、焼成温度８０℃乃至２５０℃、焼成時間０．３乃至６０分間の中から適宜、選択される。好ましくは、焼成温度１３０℃乃至２５０℃、焼成時間０．５乃至５分間である。ここで、形成されるレジスト下層膜の膜厚としては、例えば０．０１乃至３．０μｍであり、好ましくは、例えば０．０３乃至１．０μｍであり、または０．０２乃至０．５μｍであり、または０．０５乃至０．２μｍである。
次いで、レジスト下層膜の上に、フォトレジストの層が形成される。フォトレジストの層の形成は、周知の方法、すなわち、フォトレジスト組成物溶液のレジスト下層膜上への塗布及び焼成によって行なうことができる。
　本発明のレジスト下層膜の上に塗布、形成されるフォトレジストとしては露光光に感光するものであれば特に限定はない。ネガ型フォトレジスト及びポジ型フォトレジストのいずれも使用できる。例えばノボラック樹脂と１，２－ナフトキノンジアジドスルホン酸エステルとからなるポジ型フォトレジスト、酸により分解してアルカリ溶解速度を上昇させる基を有するバインダーと光酸発生剤からなる化学増幅型フォトレジスト、酸により分解してフォトレジストのアルカリ溶解速度を上昇させる低分子化合物とアルカリ可溶性バインダーと光酸発生剤とからなる化学増幅型フォトレジスト、及び酸により分解してアルカリ溶解速度を上昇させる基を有するバインダーと酸により分解してフォトレジストのアルカリ溶解速度を上昇させる低分子化合物と光酸発生剤からなる化学増幅型フォトレジストなどがある。
次に、所定のマスクを通して露光が行なわれる。露光には、ＫｒＦエキシマレーザー（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）等を使用することができる。
露光後、必要に応じて露光後加熱（ＰＥＢ：Ｐｏｓｔ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｂａｋｅ）を行なうこともできる。露光後加熱は、加熱温度７０℃乃至１５０℃、加熱時間０．３乃至１０分間から適宜、選択される。
次いで、現像液によって現像が行なわれる。これにより、例えばポジ型フォトレジストが使用された場合は、露光された部分のフォトレジストが除去され、フォトレジストのパターンが形成される。
　現像液としては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属水酸化物の水溶液、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、コリンなどの水酸化四級アンモニウムの水溶液、エタノールアミン、プロピルアミン、エチレンジアミンなどのアミン水溶液等のアルカリ性水溶液を例として挙げることができる。さらに、これらの現像液に界面活性剤などを加えることもできる。現像の条件としては、温度５乃至５０℃、時間１０乃至３００秒から適宜選択される。
　そして、このようにして形成されたフォトレジストのパターンを保護膜として、レジスト下層膜の除去及び半導体基板の加工が行なわれる。レジスト下層膜の除去は、テトラフルオロメタン、パーフルオロシクロブタン（Ｃ４Ｆ8）、パーフルオロプロパン（Ｃ３Ｆ８）、トリフルオロメタン、一酸化炭素、アルゴン、酸素、窒素、六フッ化硫黄、ジフルオロメタン、三フッ化窒素及び三フッ化塩素等のガスを用いて行われる。
半導体基板上に本発明のレジスト下層膜が形成される前に、平坦化膜やギャップフィル材層が形成されることもできる。大きな段差や、ホールを有する半導体基板が使用される場合には、平坦化膜やギャップフィル材層が形成されていることが好ましい。
　また、本発明のレジスト下層膜形成組成物が塗布される半導体基板は、その表面にＣＶＤ法などで形成された無機系の反射防止膜を有するものであってもよく、その上に本発明のレジスト下層膜を形成することもできる。
　さらに、本発明のレジスト下層膜は、基板とフォトレジストとの相互作用の防止するための層、フォトレジストに用いられる材料又はフォトレジストへの露光時に生成する物質の基板への悪作用を防ぐ機能とを有する層、加熱焼成時に基板から生成する物質の上層フォトレジストへの拡散を防ぐ機能を有する層、及び半導体基板誘電体層によるフォトレジスト層のポイズニング効果を減少させるためのバリア層等として使用することも可能である。
　また、レジスト下層膜形成組成物より形成されるレジスト下層膜は、デュアルダマシンプロセスで用いられるビアホールが形成された基板に適用され、ホールを隙間なく充填することができる埋め込み材として使用できる。また、凹凸のある半導体基板の表面を平坦化するための平坦化材として使用することもできる。
　以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、これによって本発明が限定されるものではない。
下記合成例に示す重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（以下、ＧＰＣと略称する）による測定結果である。測定には東ソー株式会社製ＧＰＣ装置を用い、測定条件等は次のとおりである。また、下記合成例に示す分散度は、測定された重量平均分子量、及び数平均分子量から算出される。
ＧＰＣカラム：Ｓｈｏｄｅｘ〔登録商標〕Ａｓａｈｉｐａｋ〔登録商標〕（昭和電工株式会社製）
カラム温度： ４０℃
溶媒：Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）
流量：０．６ｍｌ／分
標準試料： 標準ポリスチレン試料（東ソー株式会社製）
ディテクター：ＲＩディテクター（東ソー株式会社製、ＲＩ－８０２０）
（合成例１）
反応容器中で、１，３－ジグリシジル－５，５－ジメチルヒダントイン３ｇ、ジグリシジルレゾルシノールエーテル０．７１ｇ、フマル酸１．８２ｇ、エチルトリフェニルホスホニウムブロミド０．２９ｇ及びヒドロキノン０．００８ｇを、プロピレングリコールモノメチルエーテル１３．６ｇに加え溶解した。反応容器を窒素置換後、１３５℃で４時間反応させ、ポリマー溶液を得た。当該ポリマー溶液は、室温に冷却しても白濁等を生じることはなく、また、そのプロピレングリコールモノメチルエーテルに対する溶解性は良好である。ＧＰＣ分析を行ったところ、得られたポリマーは式（３－１）に相当し、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量６７３０であった。
（合成例２）
反応容器中で、１，３－ジグリシジル－５，５－ジメチルヒダントイン３ｇ、イソフタル酸０．４１ｇ、フマル酸１．１６ｇ、エチルトリフェニルホスホニウムブロミド０．２３ｇ及びヒドロキノン０．００７ｇを、プロピレングリコールモノメチルエーテル１１．６ｇに加え溶解した。反応容器を窒素置換後、１３５℃で４時間反応させ、ポリマー溶液を得た。当該ポリマー溶液は、室温に冷却しても白濁等を生じることはなく、また、そのプロピレングリコールモノメチルエーテルに対する溶解性は良好である。ＧＰＣ分析を行ったところ、得られたポリマーは式（３－２）に相当し、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量８５３７であった。
（合成例３）
反応容器中で、１，３－ジグリシジル－５，５－ジメチルヒダントイン３ｇ、２，６－ナフタレンカルボン酸ジグリシジルエステル１．２２ｇ、フマル酸１．８２ｇ、エチルトリフェニルホスホニウムブロミド０．２９ｇ及びヒドロキノン０．００８ｇを、プロピレングリコールモノメチルエーテル１３．９ｇに加え溶解した。反応容器を窒素置換後、１３５℃で４時間反応させ、ポリマー溶液を得た。当該ポリマー溶液は、室温に冷却しても白濁等を生じることはなく、また、そのプロピレングリコールモノメチルエーテルに対する溶解性は良好である。ＧＰＣ分析を行ったところ、得られたポリマーは式（３－３）に相当し、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量４０１８であった。
（合成例４）
　反応容器中で、１，３－ジグリシジル－５，５－ジメチルヒダントイン５．０ｇ、テレフタル酸ジグリシジルエステル（ナガセケムテックス株式会社製、商品名：デナコールＥＸ７１１）１．４４ｇ、フマル酸２．９１ｇ、エチルトリフェニルホスホニウムブロミド０．４６ｇ及びヒドロキノン０．０１３ｇを、プロピレングリコールモノメチルエーテル２２．９ｇに加え溶解した。反応容器を窒素置換後、１３５℃で４時間反応させ、ポリマー溶液を得た。当該ポリマー溶液は、室温に冷却しても白濁等を生じることはなく、また、そのプロピレングリコールモノメチルエーテルに対する溶解性は良好である。ＧＰＣ分析を行ったところ、得られたポリマーは式（３－４）に相当し、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量６７３０であった。
（合成例５）
反応容器中で、モノアリルジグリシジルイソシアヌル酸（四国化成工業（株）製）４．０ｇ、ジグリシジルレゾルシノールエーテル０．８１ｇ、フマル酸２．０８ｇ、エチルトリフェニルホスホニウムブロミド０．３３ｇ及びヒドロキノン０．０１ｇを、プロピレングリコールモノメチルエーテル１６．８６ｇに加え溶解した。反応容器を窒素置換後、１３５℃で４時間反応させ、ポリマー溶液を得た。当該ポリマー溶液は、室温に冷却しても白濁等を生じることはなく、また、そのプロピレングリコールモノメチルエーテルに対する溶解性は良好である。ＧＰＣ分析を行ったところ、得られたポリマーは式（３－５）に相当し、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量１７５２６であった。
（合成例６）
反応容器中で、モノアリルジグリシジルイソシアヌル酸（四国化成工業（株）製）４．０ｇ、ジグリシジルレゾルシノールエーテル１．３９ｇ、フマル酸２．３８ｇ、エチルトリフェニルホスホニウムブロミド０．３８ｇ及びヒドロキノン０．０１１ｇを、プロピレングリコールモノメチルエーテル１９．０３ｇに加え溶解した。反応容器を窒素置換後、１３５℃で４時間反応させ、ポリマー溶液を得た。当該ポリマー溶液は、室温に冷却しても白濁等を生じることはなく、また、そのプロピレングリコールモノメチルエーテルに対する溶解性は良好である。ＧＰＣ分析を行ったところ、得られたポリマーは式（３－５）に相当し、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量１３２５５であった。
（合成例７）
反応容器中で、モノアリルジグリシジルイソシアヌル酸（四国化成工業（株）製）４．０ｇ、５－ヒドロキシイソフタル酸０．５２ｇ、フマル酸１．３３ｇ、エチルトリフェニルホスホニウムブロミド０．２６ｇ及びヒドロキノン０．００８ｇを、プロピレングリコールモノメチルエーテル１４．２ｇに加え溶解した。反応容器を窒素置換後、１３５℃で４時間反応させ、ポリマー溶液を得た。当該ポリマー溶液は、室温に冷却しても白濁等を生じることはなく、また、そのプロピレングリコールモノメチルエーテルに対する溶解性は良好である。ＧＰＣ分析を行ったところ、得られたポリマーは式（３－６）に相当し、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量１４１３８であった。
（比較合成例１）
反応容器中で、１，３－ジグリシジル－５，５－ジメチルヒダントイン３ｇ、フマル酸１．４５ｇ、エチルトリフェニルホスホニウムブロミド０．２３ｇ及びヒドロキノン０．００７ｇを、プロピレングリコールモノメチルエーテル１０．９ｇに加え溶解した。反応容器を窒素置換後、１３５℃で４時間反応させ、ポリマー溶液を得た。当該ポリマー溶液は、室温に冷却しても白濁等を生じることはなく、また、そのプロピレングリコールモノメチルエーテルに対する溶解性は良好である。ＧＰＣ分析を行ったところ、得られたポリマーは式（４－１）に相当し、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量７４６９であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009



（実施例１）
上記合成例１で得られたポリマー０．６ｇを含む溶液２．０ｇにテトラメトキシメチルグリコールウリル（日本サイテックインダストリーズ株式会社製、商品名：ＰＯＷＤＥＲＬＩＮＫ〔登録商標〕１１７４）０．１５ｇ、５－スルホサリチル酸０．０１５ｇを混合し、プロピレングリコールモノメチルエーテル２６．９ｇを加え溶解した。その後孔径０．０５μmのポリエチレン製ミクロフィルターを用いてろ過して、リソグラフィー用レジスト下層膜形成組成物とした。
（実施例２乃至実施例７）
合成例２乃至合成例７で得られたポリマー０．６ｇを含む溶液２．０ｇにテトラメトキシメチルグリコールウリル（日本サイテックインダストリーズ株式会社製、商品名：ＰＯＷＤＥＲＬＩＮＫ〔登録商標〕１１７４）０．１５ｇ、５－スルホサリチル酸０．０１５ｇを混合し、プロピレングリコールモノメチルエーテル２６．９ｇを加え溶解した。その後孔径０．０５μmのポリエチレン製ミクロフィルターを用いてろ過して、それぞれのリソグラフィー用レジスト下層膜形成組成物とした。
（比較例１）
比較合成例１で得られたポリマー０．６ｇを含む溶液２．０ｇにテトラメトキシメチルグリコールウリル（日本サイテックインダストリーズ株式会社製、商品名：ＰＯＷＤＥＲＬＩＮＫ〔登録商標〕１１７４）０．１５ｇ、５－スルホサリチル酸０．０１５ｇを混合し、プロピレングリコールモノメチルエーテル２６．９ｇを加え溶解した。その後孔径０．０５μmのポリエチレン製ミクロフィルターを用いてろ過して、リソグラフィー用レジスト下層膜形成組成物とした。
（光学パラメーターの測定）
実施例１乃至実施例７で調整したリソグラフィー用レジスト下層膜形成物を、それぞれスピナーにより、シリコンウェハー上に塗布した。そのシリコンウェハーをホットプレート上に配置し、２０５℃で1分間ベークし、レジスト下層膜（膜厚０．０５μｍ）を形成した。これらのレジスト下層膜について分光エリプソメーター（Ｊ．Ａ．Ｗｏｏｌｌａｍ社製、ＶＵＶ－ＶＡＳＥ　ＶＵ－３０２）を用い、波長１９３ｎｍでの屈折率（ｎ値）及び減衰係数（ｋ値）を測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010



以上に示すように、本発明の実施例１乃至実施例７のレジスト下層膜形成物より得られたレジスト下層膜は、１９３ｎｍの光に対して十分な屈折率と減衰係数を有するとする結果が得られた。
（フォトレジスト溶剤への溶出試験）
実施例１乃至実施例７、比較例１で調製されたリソグラフィー用レジスト下層膜形成組成物を、それぞれ、スピナーにより、半導体基板であるシリコンウェハー上に塗布した。そのシリコンウェハーをホットプレート上に配置し、２０５℃で１分間ベークし、レジスト下層膜（膜厚０．０５μｍ）を形成した。これらのレジスト下層膜をフォトレジストに使用する溶剤である乳酸エチル及びプロピレングリコールモノメチルエーテルに浸漬し、それらの溶剤に不溶であることを確認した。
（レジストパターンの形成及び評価）
　窒素含有酸化珪素膜（ＳｉＯＮ）が蒸着されたシリコンウェハー上にスピナーを用い、本明細書の実施例１乃至実施例７、比較例１で調製された各レジスト下層膜形成組成物を塗布した。次にそれをホットプレート上で２０５℃１分間加熱し、反射率が１％以下になる膜厚でレジスト下層膜（実施例１乃至実施例４、及び比較例１は膜厚０．０４３μｍ、実施例５乃至実施例７は膜厚０．０３０μｍ）を形成した。そのレジスト下層膜上に、ＡｒＦエキシマレーザー用レジスト溶液（ＪＳＲ（株）製、製品名：ＡＲ２７７２ＪＮ）をスピンコートし、１１０℃で９０秒間ベークを行い、ＡｒＦエキシマレーザー用露光装置（（株）ニコン製、ＮＳＲ－Ｓ３０７Ｅ）を用い、所定の条件で露光した。露光後、１１０℃で９０秒間ベーク（ＰＥＢ）を行い、クーリングプレート上で室温まで冷却し、現像及びリンス処理をし、レジストパターンを形成した。
目標の線幅を８０ｎｍライン、１００ｎｍスペースとし、フォーカス深度マージンの検討を行った。フォーカス深度マージンは以下のようにして決定した。最適露光量時における、最適フォーカス位置を基準としてフォーカスの位置を上下に０．０１μｍずつずらしながら露光を行い、そして、形成されるべきフォトレジストのライン９本のうち、９本全てのラインが形成されている場合を「合格」とし、残っているラインの数が８本以下の場合を「不合格」とした。そして、その「合格」の結果を得ることのできるフォーカス位置のずれの上下幅をフォーカス深度マージンとした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011



　以上の通り、実施例１乃至実施例７は比較例１と比較してフォーカス深度マージンの向上が見られた。
本発明は、短波長の光、特にＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）に対して強い吸収を持つ反射防止膜、及び当該反射防止膜を形成するためのレジスト下層膜形成組成物を提供できる。更に、良好なレジスト形状が得られるフォーカス位置が広い範囲を有するレジスト下層膜を提供することができる。

Claims (9)

  1. ジエポキシ基含有化合物（Ａ）とジカルボキシル基含有化合物（Ｂ）との反応により得られる直鎖状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であって、該直鎖状ポリマーは、該ジエポキシ基含有化合物（Ａ）又は該ジカルボキシル基含有化合物（Ｂ）由来の下記（１）、（２）、及び（３）： 
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001




    〔式（１）中、Ｘ１は式（４）、式（５）、又は式（６）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002



    （Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４はそれぞれ水素原子、炭素原子数１乃至６のアルキル基、炭素原子数３乃至６のアルケニル基、ベンジル基またはフェニル基を表し、そして、前記フェニル基は、炭素原子数１乃至６のアルキル基、ハロゲン原子、炭素原子数１乃至６のアルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシ基、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基で置換されていてもよく、また、Ｒ１とＲ２、Ｒ３とＲ４は互いに結合して炭素原子数３乃至６の環を形成していてもよく、Ｒ５は炭素原子数１乃至６のアルキル基、炭素原子数３乃至６のアルケニル基、ベンジル基またはフェニル基を表し、そして、前記フェニル基は、炭素原子数１乃至６のアルキル基、ハロゲン原子、炭素数１乃至６のアルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシ基、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基で置換されていてもよい。）で表される基を表し、
    式（２）中のＡｒは炭素原子数６乃至２０の芳香族縮合環を表し、該環は炭素原子数１乃至６のアルキル基、ハロゲン原子、炭素原子数１乃至６のアルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシ基、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基で置換されていてもよい。〕
    で表される構造を有するものである、組成物。
  2. 前記直鎖状ポリマーが式（１）及び式（２）で表される構造をそれぞれ有する２種のジエポキシ基含有化合物（Ａ）と、式（３）で表される構造を有するジカルボキシル基含有化合物（Ｂ）との反応により得られるポリマーである請求項１に記載のレジスト下層膜形成組成物。
  3. 前記直鎖状ポリマーが式（１）で表される構造を有するジエポキシ基含有化合物（Ａ）と、式（２）及び式（３）で表される構造をそれぞれ有する２種のジカルボキシル基含有化合物（Ｂ）との反応により得られるポリマーである請求項１に記載のレジスト下層膜形成組成物。
  4. 式（１）中のＸ１が式（４）又は式（６）で表される基である請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のレジスト下層膜形成組成物。
  5. 式（２）中のＡｒがベンゼン環又はナフタレン環である請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のレジスト下層膜形成組成物。
  6. 更に架橋性化合物を含む請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のレジスト下層膜形成組成物。
  7. 更に酸及び／又は酸発生剤を含む請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のレジスト下層膜形成組成物。
  8. 請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のレジスト下層膜形成組成物を半導体基板上に塗布し焼成することによって得られるレジスト下層膜。
  9. 請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のレジスト下層膜形成組成物を半導体基板上に塗布し焼成してレジスト下層膜を形成する工程、そのレジスト下層膜上にフォトレジスト層を形成する工程、露光と現像によりレジストパターンを形成する工程、形成されたレジストパターンによりレジスト下層膜をエッチングする工程、及びパターン化されたレジスト下層膜により半導体基板を加工する工程を含む半導体装置の製造方法。
PCT/JP2014/070357 2013-08-08 2014-08-01 窒素含有環化合物を含むポリマーを含むレジスト下層膜形成組成物 WO2015019961A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015530858A JP6410053B2 (ja) 2013-08-08 2014-08-01 窒素含有環化合物を含むポリマーを含むレジスト下層膜形成組成物
KR1020167001243A KR102307200B1 (ko) 2013-08-08 2014-08-01 질소함유 환화합물을 포함하는 폴리머를 포함하는 레지스트 하층막 형성조성물
CN201480042668.0A CN105431780B (zh) 2013-08-08 2014-08-01 含有包含含氮环化合物的聚合物的抗蚀剂下层膜形成用组合物
US14/910,787 US10113083B2 (en) 2013-08-08 2014-08-01 Resist underlayer film-forming composition containing polymer which contains nitrogen-containing ring compound

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-165111 2013-08-08
JP2013165111 2013-08-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015019961A1 true WO2015019961A1 (ja) 2015-02-12

Family

ID=52461297

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/070357 WO2015019961A1 (ja) 2013-08-08 2014-08-01 窒素含有環化合物を含むポリマーを含むレジスト下層膜形成組成物

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10113083B2 (ja)
JP (1) JP6410053B2 (ja)
KR (1) KR102307200B1 (ja)
CN (1) CN105431780B (ja)
TW (1) TWI628515B (ja)
WO (1) WO2015019961A1 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017116803A (ja) * 2015-12-25 2017-06-29 日産化学工業株式会社 レジスト下層膜形成用組成物及びレジストパターンの形成方法
WO2018012253A1 (ja) * 2016-07-15 2018-01-18 日産化学工業株式会社 ヒダントイン環を有する化合物を含むレジスト下層膜形成組成物
WO2018070303A1 (ja) * 2016-10-14 2018-04-19 日産化学工業株式会社 アミド基含有ポリエステルを含むレジスト下層膜形成用組成物
CN108137788A (zh) * 2015-10-13 2018-06-08 日产化学工业株式会社 热固性树脂组合物
WO2023145703A1 (ja) * 2022-01-25 2023-08-03 日産化学株式会社 末端封止ポリマーを含むレジスト下層膜形成組成物
JP7556423B2 (ja) 2018-10-05 2024-09-26 日産化学株式会社 レジスト下層膜形成組成物及びそれを用いたレジストパターンの形成方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102067081B1 (ko) 2017-11-01 2020-01-16 삼성에스디아이 주식회사 레지스트 하층막용 조성물 및 이를 이용한 패턴형성방법
WO2020026834A1 (ja) * 2018-07-31 2020-02-06 日産化学株式会社 レジスト下層膜形成組成物
US12077633B2 (en) * 2018-11-01 2024-09-03 Nissan Chemical Corporation Chemical-resistant protective film-forming composition containing polymerization product of arylene compound having glycidyl group
CN113454138A (zh) * 2019-02-14 2021-09-28 日产化学株式会社 聚合物的制造方法
KR102348675B1 (ko) * 2019-03-06 2022-01-06 삼성에스디아이 주식회사 레지스트 하층막용 조성물 및 이를 이용한 패턴 형성 방법
KR102400603B1 (ko) 2019-03-29 2022-05-19 삼성에스디아이 주식회사 레지스트 하층막용 조성물 및 이를 이용한 패턴 형성 방법

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005098542A1 (ja) * 2004-04-09 2005-10-20 Nissan Chemical Industries, Ltd. 縮合系ポリマーを有する半導体用反射防止膜
WO2006115074A1 (ja) * 2005-04-19 2006-11-02 Nissan Chemical Industries, Ltd. エチレンジカルボニル構造を有するポリマーを含むリソグラフィー用反射防止膜形成組成物
WO2009008446A1 (ja) * 2007-07-11 2009-01-15 Nissan Chemical Industries, Ltd. レジスト下層膜形成組成物及びそれを用いたレジストパターンの形成方法
JP2009093162A (ja) * 2007-09-19 2009-04-30 Nissan Chem Ind Ltd 多環式脂肪族環を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
JP2009175436A (ja) * 2008-01-24 2009-08-06 Nissan Chem Ind Ltd バリア性を示すレジスト下層膜の形成用組成物及びレジスト下層膜のバリア性評価方法
WO2009104685A1 (ja) * 2008-02-21 2009-08-27 日産化学工業株式会社 レジスト下層膜形成組成物及びそれを用いたレジストパターンの形成方法
WO2012169580A1 (ja) * 2011-06-10 2012-12-13 日産化学工業株式会社 ブロック共重合体とレジスト下層膜形成組成物
WO2013018802A1 (ja) * 2011-08-04 2013-02-07 日産化学工業株式会社 縮合系ポリマーを有するｅｕｖリソグラフィー用レジスト下層膜形成組成物

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2004090640A1 (ja) 2003-04-02 2006-07-06 日産化学工業株式会社 エポキシ化合物及びカルボン酸化合物を含むリソグラフィー用下層膜形成組成物
JP6064360B2 (ja) 2011-05-11 2017-01-25 Jsr株式会社 パターン形成方法及びレジスト下層膜形成用組成物

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005098542A1 (ja) * 2004-04-09 2005-10-20 Nissan Chemical Industries, Ltd. 縮合系ポリマーを有する半導体用反射防止膜
WO2006115074A1 (ja) * 2005-04-19 2006-11-02 Nissan Chemical Industries, Ltd. エチレンジカルボニル構造を有するポリマーを含むリソグラフィー用反射防止膜形成組成物
WO2009008446A1 (ja) * 2007-07-11 2009-01-15 Nissan Chemical Industries, Ltd. レジスト下層膜形成組成物及びそれを用いたレジストパターンの形成方法
JP2009093162A (ja) * 2007-09-19 2009-04-30 Nissan Chem Ind Ltd 多環式脂肪族環を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
JP2009175436A (ja) * 2008-01-24 2009-08-06 Nissan Chem Ind Ltd バリア性を示すレジスト下層膜の形成用組成物及びレジスト下層膜のバリア性評価方法
WO2009104685A1 (ja) * 2008-02-21 2009-08-27 日産化学工業株式会社 レジスト下層膜形成組成物及びそれを用いたレジストパターンの形成方法
WO2012169580A1 (ja) * 2011-06-10 2012-12-13 日産化学工業株式会社 ブロック共重合体とレジスト下層膜形成組成物
WO2013018802A1 (ja) * 2011-08-04 2013-02-07 日産化学工業株式会社 縮合系ポリマーを有するｅｕｖリソグラフィー用レジスト下層膜形成組成物

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108137788A (zh) * 2015-10-13 2018-06-08 日产化学工业株式会社 热固性树脂组合物
JPWO2017064992A1 (ja) * 2015-10-13 2018-06-28 日産化学工業株式会社 熱硬化性樹脂組成物
US10774237B2 (en) 2015-10-13 2020-09-15 Nissan Chemical Industries, Ltd. Thermosetting resin composition
JP2017116803A (ja) * 2015-12-25 2017-06-29 日産化学工業株式会社 レジスト下層膜形成用組成物及びレジストパターンの形成方法
KR20170077025A (ko) * 2015-12-25 2017-07-05 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 레지스트 하층막 형성용 조성물 및 레지스트 패턴의 형성방법
KR102749491B1 (ko) 2015-12-25 2025-01-02 닛산 가가쿠 가부시키가이샤 레지스트 하층막 형성용 조성물 및 레지스트 패턴의 형성방법
WO2018012253A1 (ja) * 2016-07-15 2018-01-18 日産化学工業株式会社 ヒダントイン環を有する化合物を含むレジスト下層膜形成組成物
WO2018070303A1 (ja) * 2016-10-14 2018-04-19 日産化学工業株式会社 アミド基含有ポリエステルを含むレジスト下層膜形成用組成物
JP7556423B2 (ja) 2018-10-05 2024-09-26 日産化学株式会社 レジスト下層膜形成組成物及びそれを用いたレジストパターンの形成方法
WO2023145703A1 (ja) * 2022-01-25 2023-08-03 日産化学株式会社 末端封止ポリマーを含むレジスト下層膜形成組成物

Also Published As

Publication number Publication date
US10113083B2 (en) 2018-10-30
US20160186006A1 (en) 2016-06-30
JP6410053B2 (ja) 2018-10-24
CN105431780B (zh) 2020-01-03
KR102307200B1 (ko) 2021-10-01
TW201518867A (zh) 2015-05-16
CN105431780A (zh) 2016-03-23
KR20160040521A (ko) 2016-04-14
JPWO2015019961A1 (ja) 2017-03-02
TWI628515B (zh) 2018-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6410053B2 (ja) 窒素含有環化合物を含むポリマーを含むレジスト下層膜形成組成物
JP6066092B2 (ja) ジアリールアミンノボラック樹脂
JP6703308B2 (ja) 芳香族メチロール化合物が反応したノボラック樹脂を含むレジスト下層膜形成組成物
JP5337983B2 (ja) 多環式脂肪族環を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
WO2013146670A1 (ja) フェニルインドール含有ノボラック樹脂を含むレジスト下層膜形成組成物
KR102432622B1 (ko) 트리아릴디아민함유 노볼락 수지를 포함하는 레지스트 하층막 형성 조성물
KR20110095362A (ko) 아웃가스 발생이 저감된 레지스트 하층막 형성 조성물
JP6711397B2 (ja) グリコールウリル骨格を持つ化合物を添加剤として含むレジスト下層膜形成組成物
JP7622779B2 (ja) 脂環式化合物末端の重合体を含むレジスト下層膜形成組成物
JP7265225B2 (ja) 芳香族ビニル化合物が付加したトリアリールジアミン含有ノボラック樹脂を含むレジスト下層膜形成組成物
JP4831330B2 (ja) ポリカルボシランを含むレジスト下層膜形成組成物
KR20230158070A (ko) 레지스트 하층막 형성 조성물
WO2022138454A1 (ja) レジスト下層膜形成組成物
WO2025142781A1 (ja) レジスト下層膜形成用組成物

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201480042668.0

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14833969

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015530858

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20167001243

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14910787

Country of ref document: US

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14833969

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1