JP2012515369A - 半導体基板コーティングのための非ポリマーバインダー - Google Patents
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Abstract
(1)式(A0)[式中、Qは、多価有機核であり、Z1及びZ11は、二価の結合基であり、Wは、二価の有機架橋基であり、シータ(theta)は、有機DUV発色団を含んでいる置換基Tであるか、又はDUV光に対してほとんどあるいは全く吸収を示さない有機置換基シュワー(schwa)であり、Xは、反応性官能基であり、Y11は、反応性官能基であり、aは、約2〜15までの範囲であり、bは、約0〜10までの範囲であり、cは、約0〜5までの範囲であり、そしてdは、0又は1であり、上記において、Q、W、及びシータは、一緒にして、架橋反応において反応性のある少なくとも二つの基又は部位を含み、但し、(a+b+c)の合計は、3より大きいか、又は3に等しいことを条件とする。]によって表される非ポリマーバインダー(NPB);(2)架橋剤;及び(3)溶媒を含んでいる開口部充填組成物及び底面反射防止コーティングとして有用な半導体コーティング組成物。
Description
この開示は、開口部充填組成物及び下部反射防止膜として有用な組成物を調製するために適している半導体コーティング組成物を提供する。この開示の半導体コーティング組成物は、
(1)少なくとも一つの非ポリマーバインダー(NPB);
(2)少なくとも一つの架橋剤;及び
(3)少なくとも一つの溶媒
を含んでなる。
但し、(a+b+c)の合計は、3より大きいか、又は3に等しいということを条件とする。]
によって表される。
1.少なくとも一つの非ポリマー発色団含有バインダー(NPCB);
2.少なくとも一つの架橋剤;及び
3.少なくとも一つの溶媒
を含んでなる。
但し、(a+b+c)の合計は、3より大きいか、又は3に等しいということを条件とする。]
によって表される。
但し、(a+b+c)の合計は、3より大きいか、又は3に等しく、
そしてQ1は、
(a)環又は鎖構造の必須の部分として、酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式の非置換C2−C40脂肪族基;
(b)環又は鎖構造の必須の部分として、一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式の非置換C2−C40脂肪族基;
(c)環又は鎖構造の必須の部分として、酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、環式及び非環式成分の双方を含む非置換C2−C40脂肪族基;及び
(d)環式及び非環式成分の双方、並びに環又は鎖構造の必須の部分として、少なくとも一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、非置換のC2−C40の脂肪族基;
から成る群より選択されることを条件とする。]
によって表される。
但し、(a+b+c)の合計は、3より大きいか、又は3に等しく、
そしてQ1は、
a)環又は鎖構造の必須の部分として、酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式の非置換C2−C40脂肪族基;
b)環又は鎖構造の必須の部分として、一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式の非置換C2−C40脂肪族基;
c)環又は鎖構造の必須の部分として、酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、環式及び非環式成分の双方を含む非置換C2−C40脂肪族基;及び
(d)環式及び非環式成分の双方、並びに環又は鎖構造の必須の部分として、少なくとも一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、非置換のC2−C40の脂肪族基;
から成る群より選択されることを条件とする。]
によって表される。
a)半導体基板上の二つ又はそれより多い開口部を提供すること;
b)二つ又はそれより多い開口部を、一つ又は複数のこの開示の架橋しうる非ポリマーバインダー(NPBs)、一つ又は複数の架橋剤、及び一つ又は複数の溶媒を含んでなる開口部充填組成物で、少なくとも部分的に充填すること;及びc)基板上に平坦化した層を形成するために少なくとも部分的に組成物を硬化するのに十分な温度で基板を加熱すること、
の工程を含んでなる。
(a)事前に適用した第一の下部反射防止膜、又は事前に適用した開口部充填組成物で所望によりコートした基板を備える工程;
(b)第一のコーティング工程でこの開示の反射防止組成物で前記基板にコートし、未硬化下部反射防止膜形成する工程;
(c)第一のベーキング(baking)工程で前記未硬化下部反射防止膜をベーキングし、硬化下部反射防止膜(B.A.R.C.)を素寝る工程;
(d)第二のコーティング工程で硬化B.A.R.C.上にフォトレジスト膜をコーティングし、硬化B.A.R.C.上にフォトレジスト膜を形成する工程;
(e)第二のベーキング工程でフォトレジスト膜をベーキングし、フォトレジスト膜/硬化B.A.R.C./場合による第一の下部反射防止膜積層体を形成する工程;
(f)この積層体のフォトレジスト膜を深UV描画照射(imaging radiation)に露光する工程;
(g)積層体のフォトレジスト膜の一部(a portion of the photoresist film)を現像し、それによって積層体の下にある(underlying)硬化B.A.R.C.の一部を露出することと;
(h)硬化フォトレジスト膜/B.A.R.C./場合による第一の下部反射防止膜積層体を、水性リンスでリンスする工程;及び
(i)酸化プラズマ中で積層体の下にある硬化B.A.R.C.の露出部分をエッチングし、レリーフ像(relieg image)を形成する工程を、
を含んでなる。
定義及び命名法
この明細書では、いくつかの用語についての言及が次の意味を有するものと定義される:
1.少なくとも一つの非ポリマーのバインダー(NPB);
2.少なくとも一つの架橋剤;及び
3.少なくとも一つの溶媒
を含んでなる。
但し、(a+b+c)の合計は、3より大きいか、又は3に等しいということを条件とする]
によって表される。
a)水素原子;
b)環又は鎖構造の必須の部分として酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、置換又は非置換のC1−C24の直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式のアルキル又はアルケニル;及び
c)環又は鎖構造の必須の部分として一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、置換又は非置換のC1−C24の直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式のアルキル又はアルケニル、
が含まれる。
(a)水素原子;
(b)環又は鎖構造の必須の部分として酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、置換又は非置換のC1−C16の直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式のアルキル又はアルケニル;及び
(c)環又は鎖構造の必須の部分として一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、置換又は非置換のC1−C16の直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式のアルキル又はアルケニル
から成る群より選択される。
(a)水素原子;
(b)環又は鎖構造の必須の部分として酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、置換又は非置換のC1−C16の直鎖、分岐鎖、又は環式のアルキル又はアルケニル;及び
(c)環又は鎖構造の必須の部分として一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、置換又は非置換のC1−C16の直鎖、分岐鎖、又は環式のアルキル又はアルケニル
から成る群より選択される。
(a)水素原子;
(b)環又は鎖構造の必須の部分として酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、置換又は非置換のC1−C12の直鎖、分岐鎖、又は環式のアルキル又はアルケニル;及び
c)環又は鎖構造の必須の部分として一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、置換又は非置換のC1−C12の直鎖、分岐鎖、又は環式のアルキル又はアルケニル
から成る群より選択される。
但し、(a+b+c)の合計は、3より大きいか、又は3に等しく、
そしてQ1は、
(a)環又は鎖構造の必須の部分として、酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない非置換のC2−C40の、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式の脂肪族基;
(b)環又は鎖構造の必須の部分として、一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、非置換のC2−C40の、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式の脂肪族基;
(c)環又は鎖構造の必須の部分として、酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、環式及び非環式成分の双方を含んでいる非置換のC2−C40の脂肪族基;及び
(d)環式及び非環式成分の双方、並びに環又は鎖構造の必須の部分として、一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、非置換のC2−C40の脂肪族基
から成る群より選択されるということを条件とする]
によって表される。
但し、(a+b+c)の合計は、3より大きいか、又は3に等しく、
そしてQ2は、環又は鎖構造の必須の部分として、酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、非置換のC2−C40の、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式の脂肪族基であることを条件とする]
によって表わされる。
但し、(a+b+c)の合計は、3より大きいか、又は3に等しく、
そしてQ3は、環又は鎖構造の必須の部分として、一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、非置換のC2−C40の、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式の脂肪族基であることを条件とする]
によって表わされる。
但し、(a+b+c)の合計は、3より大きいか、又は3に等しく、
そしてQ4は、環又は鎖構造の必須の部分として、酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、環式及び非環式成分の双方を含んでいる非置換のC2−C40の脂肪族基であることを条件とする]
によって表わされる。
但し、(a+b+c)の合計は、3より大きいか、又は3に等しく、
そしてQ5は、環式及び非環式成分の双方、並びに環又は鎖構造の必須の部分として、一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、非置換のC2−C4Oの脂肪族基であることを条件とする]
によって表わされる。
aは、約2〜約15までの範囲であり、bは、0〜約10までの範囲であり、cは、0〜約5までの範囲であり、そしてdは、独立して、0又は1であり、上記において、Q1、W、及び
但し、(a+b+c)の合計は、3より大きいか、又は3に等しく、
そしてQ1は、
a)環又は鎖構造の必須の部分として、酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、非置換のC2−C40の、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式の脂肪族基;
b)環又は鎖構造の必須の部分として、一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、非置換のC2−C40の、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式の脂肪族基;
c)環又は鎖構造の必須の部分として、酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、環式及び非環式成分の双方を含んでいる非置換のC2−C40の脂肪族基;及び
d)環式及び非環式成分の双方、並びに環又は鎖構造の必須の部分として、一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、非置換のC2−C40の脂肪族基;
から成る群より選択されるということを条件とする。]
によって表わされる。
但し、(a+b+c)の合計は、3より大きいか、又は3に等しく、
そしてQ1は、
a)環又は鎖構造の必須の部分として、酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、非置換のC2−C40の、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式の脂肪族基;
b)環又は鎖構造の必須の部分として、一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、非置換のC2−C40の、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式の脂肪族基;
c)環又は鎖構造の必須の部分として、酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、環式及び非環式成分の双方を含んでいる、非置換のC2−C40の脂肪族基;及び
d)環式及び非環式成分の双方、並びに環又は鎖構造の必須の部分として、一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、非置換のC2−C40の脂肪族基;
から成る群より選択されるということを条件とする]
によって表わされる。
但し、(a+b+c)の合計は、3より大きいか、又は3に等しく、
そしてQ1は、
a)環又は鎖構造の必須の部分として、酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない非置換のC2−C40の、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式の脂肪族基;
b)環又は鎖構造の必須の部分として、一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、非置換のC2−C40の、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式の脂肪族基;
c)環又は鎖構造の必須の部分として、酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、環式及び非環式成分の双方を含んでいる非置換のC2−C40の脂肪族基;及び
d)環式及び非環式成分の双方、並びに環又は鎖構造の必須の部分として、一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、非置換のC2−C40の脂肪族基;
から成る群より選択されるということを条件とする]
によって表わされる。
但し、(a+b+c)の合計は、3より大きいか、又は3に等しく、
そしてQ1は、
a)環又は鎖構造の必須の部分として、酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、非置換のC2−C40の、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式の脂肪族基;
b)環又は鎖構造の必須の部分として、一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、非置換のC2−C40の、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式の脂肪族基;
c)環又は鎖構造の必須の部分として、酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、環式及び非環式成分の双方を含んでいる非置換のC2−C40の脂肪族基;及び
d)環式及び非環式成分の双方、並びに環又は鎖構造の必須の部分として、一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、非置換のC2−C40の脂肪族基;
から成る群より選択されるということを条件とする。]
によって表わされる。
好ましい実施態様では、この半導体コーティング組成物は、高解像度レリーフ像(relieg image)の形成に有用な、下部反射防止膜(B.A.R.C.s)を調製するのに適している反射防止特性を有する。この開示の反射防止組成物は:
(1)少なくとも一つの非ポリマー発色団含有バインダー(NPCB);
(2)少なくとも一つの架橋剤;及び
(3)少なくとも一つの溶媒
を含んでなる。
但し、(a+b+c)の合計は、3より大きいか、又は3に等しく、
Qは、
(a)環又は鎖構造の必須の部分として、酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、非置換のC2−C40の、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式の脂肪族基;
(b)環又は鎖構造の必須の部分として、一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、非置換のC2−C40の、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式の脂肪族基;
(c)環又は鎖構造の必須の部分として、酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、環式及び非環式成分の双方を含んでいる非置換のC2−C40の脂肪族基;及び
(d)環式及び非環式成分の双方、並びに環又は鎖構造の必須の部分として、一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、非置換のC2−C40の脂肪族基
から成る群より選択されるということを条件とする]
によって表わされる。
(a)環又は鎖構造の必須部分として酸素、硫黄、又は窒素原子を含んでいない、非置換のC3−C24の、直鎖、又は分岐鎖の脂肪族基;及び
(b)環又は鎖構造の必須部分として一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、非置換のC2−C24の、直鎖、分岐鎖の脂肪族基。
(a)環又は鎖構造の必須の部分として酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、非置換のC4−C16の、直鎖又は分岐鎖の脂肪族基;及び
(b)環又は鎖構造の必須部分として一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、非置換のC3−C16の、直鎖、分岐鎖の脂肪族基。
(a)環又は鎖構造の必須の部分として酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、非置換のC6−C12の、直鎖又は分岐鎖の脂肪族基;及び
(b)環又は鎖構造の必須部分として一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、非置換のC4−C12の、直鎖、分岐鎖の脂肪族基。
Q(X)(a+b+c) (C)
によって表される多機能の、非ポリマーの、反応性エンティティに含まれ、上記において、(C)は(a+b+c)個の反応性官能基を含み、(A)は、これから合成することができる。Xは、所望のモイエティを直接的あるいは間接的にQに両側で結合するように結合反応を容易にする反応性官能基である。この定義では、Qに結合する両側との環式無水物は、それは二つのモイエティをQに結合させることができるので、二つの反応性官能基として考えられる。それぞれのX基は、同一又は相異なり、そしてヒドロキシル、スルフヒドリル、第一級又は第二級アミノ、アルケニル、アリルエーテル、ビニルエーテル、(メタ)アクリル((meth)acryl)、ハロゲン、スルホナート(sulfonate)、カルボキシル、カルボキシルエステル、カルボン酸無水物(carboxyl anhydride)、及びカルボン酸ハライド(carboxyl acid halide)から成る群より選択される。好ましくは、X基は、ヒドロキシル、スルフヒドリル、第一級又は第二級アミノ、アルケニル、アリルエーテル、ビニルエーテル、(メタ)アクリル((meth)acryl)、ハロゲン、スルホナート(sulfonate)、カルボキシル、カルボン酸無水物(carboxyl anhydride)及びカルボン酸ハライドから成る群より選択される。より好ましくは、X基は、ヒドロキシル、スルフヒドリル、第一級又は第二級アミノ、アルケニル、アリルエーテル、(メタ)アクリル((meth)acryl)及びカルボキシルから成る群より選択される。最も好ましくは、X基は、ヒドロキシル、スルフヒドリル、第一級又は第二級アミノ、アルケニル、(メタ)アクリル((meth)acryl)及びカルボキシルから成る群より選択される。
(a)ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、グリセロール、エリスリトールなどの多価化合物、及びキシリトール、マンニトール、ソルビトール、ショ糖、フラクトース、グルコース、及びマルトースなどの単糖類及び二糖類;
(b)1,2,3−プロパントリチオール、1,3,5−ペンタントリチオール、1,2,6−ヘキサントリチオール、1,2,3,4−ブタンテトラチオール、及び1,3,5−シクロヘキサントリチオールなどのポリチオール;
(c)エタントリカルボン酸、1,2,3−プロパントリカルボン酸、ブタンテトラカルボン酸、テトラヒドロフランテトラカルボン酸、シクロブタントリカルボン酸、シクロペンタンテトラカルボン酸、シクロヘキサンヘキサカルボン酸などの窒素原子を含まないポリカルボン酸、及びエチレンジアミンテトラ酢酸、l,2−ジアミノプロパン−N,N,N’,N’−テトラ酢酸、l,3−ジアミノプロパン−N,N,N’,N’−テトラ酢酸、5H−ジエチレントリアミンペンタ酢酸、及びエチレングリコール−ビス(2−アミノエチルエーテル)−N,N,N’,N’−テトラ酢酸などの窒素を含むポリカルボン酸;(d)トリス(2−アミノエチル)アミンなどの三つ又はそれより多いアミノ基を有する第一級及び第二級アミン;
(e)1,3,7−オクタトリエン、ミルセン、及びセンブレンなどの三つ又はそれより多いアルケン基を有するアルケン;
(f)トリメチロールプロパントリアリルエーテル、エリスリトールテトラアリルエーテル、ペンタエリスリトールテトラアリルエーテル、及びジペンタエリスリトールヘキサアリルエーテルなどの三つ又はそれより多いアリルエーテル基を有するアリルエーテル;
(g)トリメチロールプロパントリビニルエーテル、エリスリトールテトラビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、及びジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテルなどの三つ又はそれより多いビニルエーテル基を有するビニルエーテル;
(h)トリメチルプロパントリカルボキシラート、テトラメチルブタンテトラカルボキシラート、及びヘキサエチルシクロヘキサンヘキサカルボキシラートなどのポリカルボン酸エステル;
(i)エチレンジアミン四酢酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物(bicyclo[2.2.2]octane-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride)、シクロブタン−1,2,3,4−テトラカルボキン酸二無水物(cyclobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride)、テトラヒドロフラン−2,3,4,5−テトラカルボン酸二無水物(tetrahydrofuran-2,3,4,5-tetracarboxylic dianhydride)、1,2,3−プロパントリカルボキン酸トリス(無水酢酸)(1,2,3-propanetricarboxylic tris(acetic anhydride))、及びテトラヒドロフラン−2,3,4,5−テトラカルボキン酸テトラキス(無水酢酸)(tetrahydrofuran-2,3,4,5-tetracarboxylic tetrakis(acetic anhydride))などのカルボン酸無水物;
(j)1,1,2,2−エタンテトラカルボニルクロリド、1,2,3−プロパントリカルボニルクロリド、及びシクロヘキサンヘキサカルボニルクロリド又はこれと同様なブロミドなどの三つ又はそれより多いカルボン酸ハライドを有するカルボン酸ハロゲン化物;(k)1,2,3−トリクロロプロパン、1,2,3−トリブロモプロパン、1,2,3,4−テトラブロモプロパン、l,l,l−トリス(クロロメチル)プロパン、1,3−ジクロロ−2−(クロロメチル)−2−メチルプロパン及びペンタエリスリトールテトラブロミドなどの三つ又はそれより多いハライドを有するハロゲン化アルキル;
(l)ペンタエリスリトールテトラキス(p−トルエンスルホナート(sulfonate))、ペンタエリスリトールテトラキス(メタンスルホナート)、1,2,3−トリス(トリフルオロメタンスルホニル)プロパン及びジペンタエリスリトールヘキサキス(p−トルエンスルホナート)などのの三つ又はそれより多いスルホナート基を有するスルホナート誘導体;
(m)ジペンタエリスリトールヘキサアクリラート、ペンタエリスリトールテトラアクリラート、及びトリメチロールプロパントリメタクリラートなどの三つ又はそれより多い(メタ)アクリラート基を有する(メタ)アクリラート誘導体((meth)Acrylate derivatives);及び
(n)ラクトビオン酸、酒石酸、クエン酸、クエン酸トリメチルエステル、キナ酸、セリン、システイン、シスチン、ジエチレントリアミンペンタ酢酸二無水物、N−(2−ヒドロキシエチル)エチレンジアミン−N,N’,N’−トリ酢酸、ジペンタエリスリトールペンタアクリラート、ジチオエリスリトール、ジチオトレイトール及び2,3−ジメルカプト−l−プロパノールなどの三つ又はそれより多い相異なる反応性官能基を含む多官能基の組み合わせ化合物。
但し、(a+b+c)の合計は、3より大きいか、又は3に等しいことを条件とする。
(a)環又は鎖構造の必須の部分として酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、置換又は非置換のC1−C12の、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式のアルキレン;
(b)環又は鎖構造の必須の部分として一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、置換又は非置換のC1−C12の、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式のアルキレン;
(c)置換又は非置換のフェニレン;
(d)一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、置換又は非置換のC3−C5の、単核のヘテロアリーレン;
(e)置換又は非置換のC10−C30の多核のアリーレン;及び
(f)一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、置換又は非置換のC6−C30の多核のヘテロアリーレン。
(a)環又は鎖構造の必須の部分として酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、置換又は非置換のC1−C12の、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式のアルキレン;
(b)環又は鎖構造の必須の部分として一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、置換又は非置換のC1−C12の、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式のアルキレン;
(c)置換又は非置換のフェニレン;及び
(d)置換又は非置換のC10−C20の多核のアリーレン。
(a)環又は鎖構造の必須の部分として酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、置換又は非置換のC1−C8の、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式のアルキレン;
(b)環又は鎖構造の必須の部分として一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、置換又は非置換のC1−C8の、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式のアルキレン;及び
(c)置換又は非置換のフェニレン。
(a)置換若しくは非置換の、直鎖、分岐鎖、又は環式のC1−C6アルキル基;
(b)置換若しくは非置換のフェニル基;
(c)ニトロ基;
(d)シアノ基;
(e)(−OR161)[ここで、R161は、水素原子、置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖、分岐鎖、又は環式のアルキルあるいはフェニル基である];
(f)(−SR162)[ここで、R162は、水素原子、置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖、分岐鎖、又は環式のアルキルあるいはフェニル基である];
(g)(−NR163R164)[ここで、R163及びR164は、独立して、水素原子、置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖、分岐鎖、又は環式のアルキル、あるいはフェニル基である];
(h)[−C(=O)R165]{ここで、R165は、水素原子、置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖、分岐鎖、又は環式のアルキルあるいはフェニル基である};
(i)[−C(=O)OR166]{ここで、R166は、水素原子、置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖、分岐鎖、又は環式のアルキルあるいはフェニル基である};
(j)[−OC(=O)R167]{ここで、R167は、水素原子、置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖、分岐鎖、又は環式のアルキルあるいはフェニル基である};
(k)[−C(=O)NR168R169]{ここで、R168及びR169は、独立して、水素原子、置換若しくは非置換のC1−C6の直鎖、分岐鎖、又は環式のアルキル、あるいはフェニル基である};及び
(l)[−SC(=O)R170]{ここで、R170は、水素原子、置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖、分岐鎖、又は環式のアルキルあるいはフェニル基である}。
(a)置換若しくは非置換のフェニル;
(b)一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、置換若しくは非置換のC3−C5の単核のヘテロアリール;
(c)置換若しくは非置換のC10−C30の多核のアリール;
(d)一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、置換若しくは非置換のC6−C30の多核のヘテロアリール;及び
(e)少なくとも一つの電子吸引性基でコンジュゲートされた少なくとも一つの二重結合を含んでいる非芳香族の、深UV発色団。
(a)水素原子;
(b)置換若しくは非置換の直鎖、分岐鎖、又は環式のC1−C6アルキル基;
(c)ニトロ基;
(d)シアノ基;
(e)(−OR61)[ここで、R61は、水素原子、置換若しくは非置換のC1−C6の直鎖、分岐鎖、又は環式のアルキルあるいはフェニル基];
(f)(−SR62)[ここで、R62は、水素原子、置換若しくは非置換のC1−C6の直鎖、分岐鎖、又は環式のアルキルあるいはフェニル基];
(g)(−NR63R64)[ここで、R63及びR64は、独立して、水素原子、置換若しくは非置換のC1−C6の直鎖、分岐鎖、又は環式のアルキル、あるいはフェニル基];
(h)[−C(=O)R65]{ここで、R65は、水素原子、置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖、分岐鎖、又は環式のアルキルあるいはフェニル基};
(i)[−C(=O)OR66]{ここで、R66は、水素原子、置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖、分岐鎖、又は環式のアルキルあるいはフェニル基};
(j)[−OC(=O)R67]{ここで、R67は、水素原子、置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖、分岐鎖、又は環式のアルキルあるいはフェニル基};
(k)[−C(=O)NR68R69]{ここで、R68及びR69は、独立して、水素原子、置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖、分岐鎖、又は環式のアルキルあるいはフェニル基};及び
(l)[−SC(=O)R70]{ここで、R70は、水素原子、置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖、分岐鎖、又は環式のアルキルあるいはフェニル基}。
(a)[−C(=O)O−];
(b)[−OC(=O)−];
(c)[−C(=O)NR1−]{ここで、R1は、水素原子、又は置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖又は分岐鎖のアルキルである};
(d)[−NR2C(=O)−]{ここで、R2は、水素原子、又は置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖又は分岐鎖のアルキルである};
(e)[−C(=O)S−];
(f)[−SC(=O)−];
(g)[−SCH(R7)CH(R8)−]{ここで、R7及びR8は、独立して、水素原子、又は置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖又は分岐鎖のアルキルである};
(h)[−CH(R9)CH(R10)S−]{ここで、R9及びR10は、独立して、水素原子、又は置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖又は分岐鎖のアルキルである};
(i)[−SCH(R72)CH(R73)C(=O)O−]{ここで、R72及びR73は、独立して、水素原子、又は置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖又は分岐鎖のアルキルである};
(j)[−OC(=O)CH(R74)CH(R75)S−]{ここで、R74及びR75は、独立して、水素原子、又は置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖又は分岐鎖のアルキルである};
(k)[−SCH2CH(R76)CH(R77)O−]{ここで、R76及びR77は、独立して、水素原子、又は置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖又は分岐鎖のアルキルである};
(l)[−OCH(R78)CH(R79)CH2S−]{ここで、R78及びR79は、独立して、水素原子又は置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖又は分岐鎖のアルキルである};
(m)[−SCH2CH(R80)O−]{ここで、R80は、水素原子、又は置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖又は分岐鎖のアルキルである};
(n)[−OCH(R81)CH2S−]{ここで、R81は、水素原子、又は置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖又は分岐鎖のアルキルである};
(o)[−C(=O)OCH2CH(R82)O−]{ここで、R82は、水素原子、又は置換若しくは非置換のC1−C6直鎖又は分岐鎖のアルキルである};
(p)[−OCH(R83)CH2OC(=O)−]{ここで、R83は、水素原子、又は置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖又は分岐鎖のアルキルである};
(q)(−O−);
(r)(−S−);
(s)(−S−S−);
(t)(−NR19−){ここで、R19は、水素原子、又は置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖又は分岐鎖のアルキルである};
(u)[−(R3)C=C(R4)−]{ここで、R3及びR4は、独立して、水素原子、又は置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖又は分岐鎖のアルキルである};及び、
(v)[−CH(R5)CH(R6)−]{ここで、R5及びR6は、独立して、水素原子又は置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖又は分岐鎖のアルキルである}。
(a)[−C(=O)O−];
(b)[−OC(=O)−];
(c)[−C(=O)NR1−]{ここで、R1は、水素原子、又は置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖又は分岐鎖のアルキルである};
(d)[−NR2C(=O)−]{ここで、R2は、水素原子、又は置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖又は分岐鎖のアルキルである};
(e)[−C(=O)S−];
(f)[−SC(=O)−];
(g)[−SCH(R7)CH(R8)−]{ここで、R7及びR8は、独立して、水素原子、又は置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖又は分岐鎖のアルキルである};
(h)[−CH(R9)CH(R10)S−]{ここで、R9及びR10は、独立して、水素原子、又は置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖又は分岐鎖のアルキルである};
(i)[−SCH(R72)CH(R73)C(=O)O−]{ここで、R72及びR73は、独立して、水素原子、又は置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖又は分岐鎖のアルキルである};
j)[−OC(=O)CH(R74)CH(R75)S−]{ここで、R74及びR75は、独立して、水素原子、又は置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖又は分岐鎖のアルキルである};
(k)[−SCH2CH(R76)CH(R77)O−]{ここで、R76及びR77は、独立して、水素原子、又は置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖又は分岐鎖のアルキルである};
(l)[−OCH(R78)CH(R79)CH2S−]{ここで、R78及びR79は、独立して、水素原子、又は置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖又は分岐鎖のアルキルである};
(m)[−SCH2CH(R80)O−]{ここで、R80は、水素原子、又は置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖又は分岐鎖のアルキルである};
(n)[−OCH(R81)CH2S−]{ここで、R81は、水素原子、又は置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖又は分岐鎖のアルキルである};
(o)[−C(=O)OCH2CH(R82)O−]{ここで、R82は、水素原子、又は置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖又は分岐鎖のアルキルである};
(p)[−OCH(R83)CH2OC(=O)−]{ここで、R83は、水素原子、又は置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖又は分岐鎖のアルキルである};
(q)(−O−);
(r)(−S−);
(s)(−S−S−);及び、
(t)(−NR19−){ここで、R19は、水素原子、又は置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖又は分岐鎖のアルキルである}。
(a)[−C(=O)O−];
(b)[−OC(=O)−];
(c)[−C(=O)NR1−]{ここで、R1は、水素原子、又は置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖又は分岐鎖のアルキルである};
(d)[−NR2C(=0)−]{ここで、R2は、水素原子、又は置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖又は分岐鎖のアルキルである};
(e)[−C(=O)S−];
(f)[−SC(=O)−];
(g)[−SCH(R7)CH(R8)−]{ここで、R7及びR8は、独立して、水素原子、又は置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖又は分岐鎖のアルキルである};
(h)[−CH(R9)CH(R10)S−]{ここで、R9及びR10は、独立して、水素原子、又は置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖又は分岐鎖のアルキルである};
(i)[−SCH(R72)CH(R73)C(=O)O−]{ここで、R72及びR73は、独立して、水素原子、又は置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖又は分岐鎖のアルキルである};
j)[−OC(=O)CH(R74)CH(R75)S−]{ここで、R74及びR75は、独立して、水素原子、又は置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖又は分岐鎖のアルキルである};
(k)[−SCH2CH(R76)CH(R77)O−]{ここで、R76及びR77は、独立して、水素原子、又は置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖又は分岐鎖のアルキルである};及び、
(l)[−OCH(R78)CH(R79)CH2S−]{ここで、R78及びR79は、独立して、水素原子、又は置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖又は分岐鎖のアルキルである}。
(a)[−C(=O)O−];
(b)[−OC(=O)−];
(c)[−C(=O)NR1−]{ここで、R1は、水素原子、又は置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖又は分岐鎖のアルキルである};
(d)[−NR2C(=0)−]{ここで、R2は、水素原子、又は置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖又は分岐鎖のアルキルである};
(e)[−C(=O)S−];
(f)[−SC(=O)−];
(g)[−SCH(R7)CH(R8)−]{ここで、R7及びR8は、独立して、水素原子、又は置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖又は分岐鎖のアルキルである};
(h)[−CH(R9)CH(R10)S−]{ここで、R9及びR10は、独立して、水素原子、又は置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖又は分岐鎖のアルキルである};
(i)[−SCH(R72)CH(R73)C(=O)O−]{ここで、R72及びR73は、独立して、水素原子、又は置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖又は分岐鎖のアルキルである};及び、
(j)[−OC(=O)CH(R74)CH(R75)S−]{ここで、R74及びR75は、独立して、水素原子、又は置換若しくは非置換のC1−C6の、直鎖又は分岐鎖のアルキルである}。
によって表される。
の構造によって表される。
の構造によって表される。
の構造によって表される。
の構造によって表される。
の構造によって表される。
の構造によって表される。
の構造によって表される。
の構造によって表される。
の構造によって表される。
によって表される有機酸塩;
のスルホンアミド;
及び
によって表される酸のベンジルアンモニウム塩である。
a)二つ又はそれより多い半導体基板上の開口部を備える工程;
b)少なくとも部分的に、二つ又はそれより多い開口部を、一つ又は複数の架橋可能なこの開示の式(A0)の非ポリマーバインダー(NPBs)、一つ又は複数の架橋剤及び一つ又は複数の溶媒を含んでなる開口部充填組成物を用いて充填する工程;及び
c)少なくとも部分的にこの組成物を硬化させ、基板上に平坦化層を形成するのに十分な温度でこの基板を過熱する工程、
を含んでなる。
基板上にレリーフ像を形成するリソグラフィ方法であって、該方法が、
(a)事前に適用した第一の下部反射防止膜、又は事前に適用した開口部充填組成物で所望によりコートした基板を備える工程;
(b)第一のコーティング工程でこの開示の反射防止組成物で前記基板にコートし、未硬化下部反射防止膜形成する工程;
(c)第一のベーキング工程で前記未硬化下部反射防止膜をベーキングし、硬化下部反射防止膜(B.A.R.C.)を備える工程;
(d)第二のコーティング工程で硬化B.A.R.C.上にフォトレジストをコーティングし、硬化B.A.R.C.上にフォトレジスト膜を形成する工程;
(e)第二のベーキング工程でフォトレジスト膜をベーキングし、フォトレジスト膜/硬化B.A.R.C./場合による第一の下部反射防止膜積層体を形成する工程;
(f)この積層体のフォトレジスト膜を深UV描画照射に露光する工程;
(g)積層体のフォトレジスト膜の一部を現像し、それによって積層体の下にある硬化B.A.R.C.の一部を露出する工程;
(h)硬化フォトレジスト膜/B.A.R.C./場合による第一下部反射防止膜積層体を、水性リンスでリンスする工程;及び
(i)酸化プラズマ中で積層体の下にある硬化B.A.R.C.の露出部分(uncovered portion)をエッチングし、レリーフ像(relief image)を形成する工程を、
を含んでなる、基板上にレリーフ像を形成するリソグラフィ方法に関する。
Carbon hard mask)又はこの開示のB.A.R.C.でコートすることも可能であった。所望により、この基板は、開口部充填組成物が硬化した開口部を含む半導体基板でありうる。
但し、(a+b+c)の合計は、3より大きいか、又は3に等しく、
そしてQ1は、
(a)環又は鎖構造の必須の部分として、酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、非置換のC2−C40の、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式の脂肪族基;
(b)環又は鎖構造の必須の部分として、一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、非置換のC2−C40の、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式の脂肪族基;
(c)環又は鎖構造の必須の部分として、酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、環式及び非環式成分の双方を含む非置換のC2−C40脂肪族基;及び
(d)環式及び非環式成分の双方、並びに環又は鎖構造の必須の部分として、少なくとも一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、非置換のC2−C40脂肪族基;
から成る群より選択されることを条件とする。]
によって表される。
但し、(a+b+c)の合計は、3より大きいか、又は3に等しく、
そしてQ1は、
(a)環又は鎖構造の必須の部分として、酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、非置換のC2−C40の、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式の脂肪族基;
(b)環又は鎖構造の必須の部分として、一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、非置換のC2−C40の、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式の脂肪族基;
(c)環又は鎖構造の必須の部分として、酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、環式及び非環式成分の双方を含む非置換のC2−C40の脂肪族基;及び
(d)環式及び非環式成分の双方、並びに環又は鎖構造の必須の部分として、一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、非置換のC2−C40の脂肪族基;
から成る群より選択されるということを条件とする。]
によって表される。
によって表される。
によって表される。
によって表される。
によって表される。
によって表される。
によって表される。
によって表される。
によって表される。
によって表される。
但し、(a+b+c)の合計は、3より大きいか、又は3に等しく、
そしてQ1は、
(a)環又は鎖構造の必須の部分として、酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、非置換のC2−C40の、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式の脂肪族基;
(b)環又は鎖構造の必須の部分として、一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、非置換のC2−C40の、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式の脂肪族基;
(c)環又は鎖構造の必須の部分として、酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、環式及び非環式成分の双方を含む非置換C2−C40脂肪族基;及び
(d)環式及び非環式成分の双方、並びに環又は鎖構造の必須の部分として、一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、非置換のC2−C40の脂肪族基
から成る群より選択されるということを条件とする。]
によって表される。
によって表される。
によって表される。
によって表される。
0の多価有機核であり、そしてaは、約2〜約15の範囲である。]
によって表される。
によって表される。
によって表される。
によって表される。
によって表される。
次の実施例は、この開示の本質及び実践をより明確に説明するために提供される。この開示は記載の実施例に限定されないことは理解されるべきである。
配合実施例
反射防止組成物を、合成実施例中で製造されたNPCB溶液、PGMEA中の架橋剤の5wt%溶液、TAG(固体、あるいはPGMEA中の1wt%溶液のいずれかとして)、PGMEA中の界面活性剤の0.1wt%溶液(もし添加する場合)と溶媒を混合することによって、琥珀色のボトル中に配合し、この配合の固体含量を調節した。次いでこの混合物を終夜回転させ、そしてこの反射防止組成物を0.20μmのテフロンフィルターに通してろ過した。この成分の正確な量は下記表1に列挙されている。
MW100LMは、Sanwa Chemical Co.Ltd.,(神奈川県,日本)からのメラミン架橋剤である。
TAGs 2168E及びCXC−1614は、King Industries Inc., USAから市販されている。
R−08は、Dainippon Ink & Chemical of Japanから市販されている非イオン性フッ素化アクリル共重合体ベース界面活性剤である。
FC−430は、3M Company, USAから市販されている非イオン性フルオロ脂肪族ポリマーエステル界面活性剤である。
シリコンウェハを、熱硬化性反射防止組成物をスピンコートし、そして205℃で90秒間、ホットプレート上でベーキングし(乾燥及び硬化する)、その結果80〜106nmのB.A.R.C.フィルム厚になった。
このB.A.R.C.組成物を、シリコンウェハ上にスピンコートし、そして205℃で、90秒間ホットプレート上でベーキングし、145〜170nmB.A.R.C.膜を形成した。このB.A.R.C.膜の真の屈折率(n)及び消衰係数(k)をエリプソメトリーによって測定した。このB.A.R.C.をHBr/O2トランス結合プラズマ(HBr/O2 transformer coupled plasma)(TCP)(圧力:5mTorr;温度:60℃;HBr流速:30sccm;02流速:30sccm;時間:20秒;rfパワー:250W)を用いてエッチングした。加えて、この発色団基の量及び性質が変化するので、B.A.R.C.の光学的特性(n&k)を、制御された方法で変化させることができる。下記の表で明確に示されているように、この開示の反射防止組成物は、チューナブルなプラズマエッチング速度及び制御された光学的特性を持つB.A.R.C.sを提供する。結果を表3に示す。
この発明の半導体基板コーティング組成物を、PGMEA中のバインダー(NPB又はNPCB)溶液、PGMEA中の架橋剤の5wt%溶液、TAG(固体、あるいはPGMEA中の1wt%溶液のいずれかとして)、PGMEA中の界面活性剤の0.1wt%溶液0.5mg(もし添加する場合)とPGMEAを混合することによって、琥珀色のボトル中に配合し、この配合の固体含量を調節した。この配合物を終夜回転するか、あるいは成分がすべて完全に溶解するまで混合した。次いでこの半導体基板コーティング組成物を0.20μmのテフロンフィルターに通してろ過した。この配合成分の正確な量は下記表4に列挙されている。
高(>1)アスペクト比の開口部を含む(これに限定されない)変化に富むトポグラフィーを有する半導体基板を、この発明の熱硬化性半導体基板コーティング組成物でスピンコートし、そしてベーキングし、乾燥させ、そしてホットプレート上、205℃で、60秒間で膜を硬化させ、その結果50〜120nmの厚み(存在するトポグラフィーの上)を有する平坦膜が生じた。
高(>1)アスペクト比の開口部を含む(これに限定されない)変化に富むトポグラフィーを有する半導体基板を、この発明の熱硬化性半導体基板コーティング組成物でスピンコートし、そしてベーキングし、乾燥させ、そしてホットプレート上、130℃で、90秒間で膜を部分硬化させ、その結果50〜100nmの厚み(存在するトポグラフィーの上)を有する平坦膜が生じた。
フォトレジスト組成物をこの発明のB.A.R.C.上にスピンコートし(一般的な平坦化手順1又は2のいずれかを用いて調製された)、そして120℃で60秒間、ポスト塗布ベーキング(post-apply baked)(PAB)し、目標のおよそ120nmの膜厚を達成した。次に、コートされた基板をArF エキシマレーザー(193nm)を用いてパターン露光アレイ(patterned exposure array)で露光した。次いでこの露光されたウェハを120℃で60秒間、ホットプレート上でポスト露光ベーキング(PEB)処理に処した。次いでPEB処理ウェハを、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)の2.38wt%水溶液でパドル現像した。この現像されたウェハは、脱イオン水でリンスされそしてスピン乾燥された。
リソグラフィ実施例8〜16の場合の配合は、一般的配合手順1を用いて調製され、そして一般的なリソグラフィ手順1を用いてリソグラフィ評価がなされた。
商業上入手可能な反射防止コーティング組成物(Brewer Science,Rolla,MOから入手可能なARC27など)をこの発明の開口部充填組成物で先にコートされた平坦基板上にスピンコートし(一般的な平坦化手順1を用いて調製された)、そして200℃で90秒間、ポスト塗布ベーキング(post-apply baked)(PAB)し、およそ30nmの目標のB.A.R.C.膜厚を達成した。フォトレジスト組成物を、B.A.R.C.上にスピンコートし、そして130℃で60秒間、ポスト塗布ベーキング(PAB)し、およそ100nmの目標の膜厚を達成した。次に、コートされた基板をArF エキシマレーザー(193nm)を用いてパターン露光アレイ(patterned exposure array)で露光した。次いでこの露光されたウェハを120℃で60秒間、ホットプレート上でポスト露光ベーキング(PEB)処理に処した。次いでPEB処理ウェハを、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)の2.38wt%水溶液でパドル現像した。この現像されたウェハは、脱イオン水でリンスされそしてスピン乾燥された。
リソグラフィ実施例18〜22の場合の配合は、一般的配合手順1を用いて調製され、そして一般的なリソグラフィ手順2を用いてリソグラフィ評価がなされた。
この発明の反射防止組成物をこの発明の開口部充填組成物で先にコートされた平坦基板の上にスピンコートし(一般的な平坦化手順1を用いて調製された)、そして205℃で60秒間、ポスト塗布ベーキング(post-apply baked)(PAB)し、およそ150nmの目標のB.A.R.C.膜厚を達成した。フォトレジスト組成物を、B.A.R.C.上にスピンコートし、そして125℃で60秒間、ポスト塗布ベーキング(PAB)し、およそ120nmの目標の膜厚を達成した。次に、コートされた基板をArF エキシマレーザー(193nm)を用いてパターン露光アレイ(patterned exposure array)で露光した。次いでこの露光されたウェハを130℃で60秒間、ホットプレート上でポスト露光ベーキング(PEB)処理に処した。次いでこのPEB処理ウェハを、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)の2.38wt%水溶液でパドル現像した。この現像されたウェハは、脱イオン水でリンスされそしてスピン乾燥された。
リソグラフィ実施例23〜32の場合の配合は、一般的配合手順1を用いて調製され、そして一般的なリソグラフィ手順3を用いてリソグラフィ評価がなされた。
この発明の第二の反射防止組成物をこの発明の第一の反射防止組成物で先にコートされた平坦基板の上にスピンコートし(一般的な平坦化手順1を用いて調製された)、そして180℃で90秒間、ポスト塗布ベーキング(post-apply baked)(PAB)し、およそ180nmの目標のB.A.R.C.膜厚を達成した。フォトレジスト組成物を、B.A.R.C.上にスピンコートし、そして130℃で60秒間、ポスト塗布ベーキング(PAB)し、およそ100nmの目標の膜厚を達成した。次に、コートされた基板をArF エキシマレーザー(193nm)を用いてパターン露光アレイ(patterned exposure array)で露光した。次いでこの露光されたウェハを130℃で60秒間、ホットプレート上でポスト露光ベーキング(PEB)処理に処した。次いでこのPEB処理ウェハを、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)の2.38wt%水溶液でパドル現像した。この現像されたウェハは、脱イオン水でリンスされそしてスピン乾燥された。
リソグラフィ実施例33〜38の場合の配合は、一般的配合手順1を用いて調製され、そして一般的なリソグラフィ手順4を用いてリソグラフィ評価がなされた。
Claims (14)
- 開口部充填組成物及び下部反射防止膜として有用な半導体コーティング組成物であって、該半導体コーティング組成物が、
(1)少なくとも一つの非ポリマーバインダー(NPB);
(2)少なくとも一つの架橋剤;及び
(3)少なくとも一つの溶媒
を含んでなり、
上記において該NPBが、式(A0):
但し、(a+b+c)の合計は、3より大きいか、又は3に等しいということを条件とする。]
によって表される、上記半導体コーティング組成物。 - 非ポリマーバインダー(NPB)が、非ポリマー発色団含有バインダー(NPCB)であり、そして
該(NPCB)が、式(A):
但し、(a+b+c)の合計は、3より大きいか、又は3に等しいことを条件とする。]
によって表される、
下部反射防止膜として有用な請求項1に記載の半導体コーティング組成物。 - NPBが、式(B0):
但し、(a+b+c)の合計は、3より大きいか、又は3に等しく、
そしてQ1は、
(a)環又は鎖構造の必須の部分として、酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、非置換のC2−C40の、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式の脂肪族基;
(b)環又は鎖構造の必須の部分として、一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、非置換のC2−C40の、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式の脂肪族基;
(c)環又は鎖構造の必須の部分として、酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、環式及び非環式成分の双方を含む非置換のC2−C40脂肪族基;及び
(d)環式及び非環式成分の双方、並びに環又は鎖構造の必須の部分として、少なくとも一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、非置換のC2−C40脂肪族基;
から成る群より選択されることを条件とする。]
によって表される、
請求項1に記載の半導体コーティング組成物。 - NPCBが、式(B):
但し、(a+b+c)の合計は、3より大きいか、又は3に等しく、
そしてQ1は、
a)環又は鎖構造の必須の部分として、酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、非置換のC2−C40の、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式の脂肪族基;
b)環又は鎖構造の必須の部分として、一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、非置換のC2−C40の、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式の脂肪族基;
c)環又は鎖構造の必須の部分として、酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、環式及び非環式成分の双方を含む非置換のC2−C40の脂肪族基;及び
d)環式及び非環式成分の双方、並びに環又は鎖構造の必須の部分として、少なくとも一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、非置換のC2−C40脂肪族基;
から成る群より選択されることを条件とする。]
によって表される、
請求項2に記載の半導体コーティング組成物。 - 組成物中の少なくとも一つのNPBが、式(A6):
但し、(a+b+c)の合計は、3より大きいか、又は3に等しく、
そしてQ1は、
a)環又は鎖構造の必須の部分として、酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない非置換のC2−C40の、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式の脂肪族基;
b)環又は鎖構造の必須の部分として、一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、非置換のC2−C40の、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式の脂肪族基;
c)環又は鎖構造の必須の部分として、酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、環式及び非環式成分の双方を含んでいる非置換のC2−C40の脂肪族基;及び
d)環式及び非環式成分の双方、並びに環又は鎖構造の必須の部分として、一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、非置換のC2−C40の脂肪族基;
から成る群より選択されるということを条件とする。]
によって表わされる、
請求項1に記載の半導体コーティング組成物。 - 少なくとも一つのNPBが、式(B):
但し、(a+b+c)の合計は、3より大きいか、又は3に等しく、
そしてQ1は、
(a)環又は鎖構造の必須の部分として、酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、非置換のC2−C40の、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式の脂肪族基;
(b)環又は鎖構造の必須の部分として、一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、非置換のC2−C40の、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式の脂肪族基;
(c)環又は鎖構造の必須の部分として、酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、環式及び非環式成分の双方を含む非置換のC2−C40の脂肪族基;及び
(d)環式及び非環式成分の双方、並びに環又は鎖構造の必須の部分として、少なくとも一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、非置換のC2−C40の脂肪族基;
から成る群より選択されることを条件とする。]
によって表される、
少なくとも一つのNPB、
並びに
式(A6):
但し、(a+b+c)の合計は、3より大きいか、又は3に等しく、
そしてQ1は、
a)環又は鎖構造の必須の部分として、酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、非置換のC2−C40の、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式の脂肪族基;
b)環又は鎖構造の必須の部分として、一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、非置換のC2−C40の、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式の脂肪族基;
c)環又は鎖構造の必須の部分として、酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、環式及び非環式成分の双方を含んでいる、非置換のC2−C40の脂肪族基;及び
d)環式及び非環式成分の双方、並びに環又は鎖構造の必須の部分として、一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、非置換のC2−C40の脂肪族基;
から成る群より選択されるということを条件とする。]
によって表わされる少なくとも一つのNPBの双方を含んでなる、
請求項1に記載の半導体コーティング組成物。 - 式(B0):
但し、(a+b+c)の合計は、3より大きいか、又は3に等しく、
そしてQ1は、
(a)環又は鎖構造の必須の部分として、酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、非置換のC2−C40の、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式の脂肪族基;
(b)環又は鎖構造の必須の部分として、一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、非置換のC2−C40の、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式の脂肪族基;
(c)環又は鎖構造の必須の部分として、酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、環式及び非環式成分の双方を含む非置換のC2−C40脂肪族基;及び
(d)環式及び非環式成分の双方、並びに環又は鎖構造の必須の部分として、少なくとも一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、非置換のC2−C40脂肪族基;
から成る群より選択されることを条件とする。]
によって表される、
非ポリマーバインダー(NPB)。 - NPBが、式(B):
但し、(a+b+c)の合計は、3より大きいか、又は3に等しく、
そしてQ1は、
(a)環又は鎖構造の必須の部分として、酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、非置換のC2−C40の、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式の脂肪族基;
(b)環又は鎖構造の必須の部分として、一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、非置換のC2−C40の、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式の脂肪族基;
(c)環又は鎖構造の必須の部分として、酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、環式及び非環式成分の双方を含む非置換のC2−C40の脂肪族基;及び
(d)環式及び非環式成分の双方、並びに環又は鎖構造の必須の部分として、少なくとも一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、非置換のC2−C40の脂肪族基;
から成る群より選択されることを条件とする。]
によって表される、
請求項8に記載の非ポリマーバインダー(NPB)。 - NPBが、式(B1):
但し、(a+b+c)の合計は、3より大きいか、又は3に等しく、
そしてQ1は、
(a)環又は鎖構造の必須の部分として、酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、非置換のC2−C40の、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式の脂肪族基;
(b)環又は鎖構造の必須の部分として、一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、非置換のC2−C40の、直鎖、分岐鎖、環式、又は多環式の脂肪族基;
(c)環又は鎖構造の必須の部分として、酸素、硫黄、又は窒素原子を含まない、環式及び非環式成分の双方を含む非置換のC2−C40の脂肪族基;及び
(d)環式及び非環式成分の双方、並びに環又は鎖構造の必須の部分として、一つ又は複数の酸素、硫黄、又は窒素原子(これらの混合を含む)を含んでいる、非置換のC2−C40の脂肪族基;
から成る群より選択されることを条件とする。]
によって表される、
請求項8に記載の非ポリマーバインダー(NPB)。 - 半導体デバイスの製造における平坦化層を製造する方法であって、
a)半導体基板上に二つ又はそれより多い開口部を備える工程;
b)一つ又は複数の架橋可能な非ポリマーバインダー(NPBs)、一つ又は複数の架橋剤及び一つ又は複数の溶媒を含んでなる開口部充填組成物で二つまたはそれより多い開口部を少なくとも部分的に充填する工程;及び
c)少なくとも部分的にこの組成物を硬化させるのに十分な温度で基板を加熱し、基板上に平坦化層を形成する工程を含んでなり、
上記において、NPBsは、式(A0):
但し、(a+b+c)の合計は、3より大きいか、又は3に等しいことを条件とする。]
によって表される、上記方法。 - 請求項11に記載の方法に従って製造される、平坦化層を有する基板。
- 基板上にレリーフ像を形成するリソグラフィ方法であって、
(a)事前に適用した第一の下部反射防止膜、又は事前に適用した開口部充填組成物で所望によりコートした基板を備える工程;
(b)第一のコーティング工程で、該基板に請求項1に記載の下部反射防止組成物である半導体コーティング組成物でコートし、未硬化下部反射防止膜(B.A.R.C.)を形成する工程;
(c)第一のベーキング工程で該未硬化下部反射防止膜をベーキングし、硬化下部反射防止膜B.A.R.C.を備える工程;
(d)第二のコーティング工程で硬化B.A.R.C.上にフォトレジストをコーティングし、硬化B.A.R.C.上にフォトレジスト膜を形成することと;
(e)第二のベーキング工程でフォトレジスト膜をベーキングし、フォトレジスト膜/硬化B.A.R.C./場合による第一の下部反射防止膜積層体を形成する工程;
(f)この積層体のフォトレジスト膜を深UV描画照射に露光する工程;
(g)積層体のフォトレジスト膜の一部を現像し、それによって積層体の下にある硬化B.A.R.C.の一部を露出する工程;
(h)硬化フォトレジスト膜/B.A.R.C./場合による第一の下部反射防止膜積層体を、水性リンスでリンスする工程;及び
(i)酸化プラズマ中で積層体の下にある硬化B.A.R.C.の露出部分をエッチングし、レリーフ像を形成する工程を、
を含んでなる、上記方法。 - 請求項13に記載の方法に従って製造されるレリーフ像を有する基板。
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