JP2019020701A - 半導体用レジスト下層膜形成組成物、レジスト下層膜、レジスト下層膜の形成方法及びパターニング基板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
当該半導体用レジスト下層膜形成組成物(以下、単に「当該レジスト下層膜形成組成物」ともいう)は、パターンを有する基板上に積層される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であって、[A]溶媒と[B]化合物とを含有する。当該レジスト下層膜形成組成物は、好適成分として、[C]酸発生剤及び/又は[D]架橋剤を含有していてもよく、本発明の効果を損なわない範囲において、その他の任意成分を含有していてもよい。以下、各成分について説明する。
[A]溶媒は、[B]化合物及び必要に応じて含有される任意成分を溶解又は分散する。[A]溶媒は、標準沸点が156℃未満である第1溶媒(以下、「(A1)溶媒」ともいう)及び標準沸点が156℃以上300℃未満である第2溶媒(以下、「(A2)溶媒」ともいう)を含む。当該レジスト下層膜形成組成物は、[A]溶媒及び[B]化合物を含有することで、平坦性、埋め込み性、溶媒耐性に優れると共に、エッチング後の欠陥抑制性に優れるレジスト下層膜を形成することができる。当該レジスト下層膜形成組成物が上記構成を備えることで、上記効果を奏する理由については必ずしも明確ではないが、例えば以下のように推察することができる。すなわち、当該レジスト下層膜形成組成物が(A1)溶媒及び(A2)溶媒を含むことにより、レジスト下層膜形成組成物を基板上に塗工して形成したレジスト下層膜中において[B]化合物における高分子量体等が均一に分散される。その結果、レジスト下層膜をエッチング処理した後に、その残渣等に起因して発生する欠陥が低減されるものと考えられる。[A]溶媒は、本発明の効果を損なわない範囲で、(A1)溶媒及び(A2)溶媒以外のその他の溶媒を含んでいてもよい。上記(A1)溶媒、(A2)溶媒及びその他の溶媒の各成分は、それぞれ単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。以下、各成分について詳述する。
(A1)溶媒は、標準沸点が156℃未満である溶媒である。
(A1)溶媒の標準沸点の下限としては、100℃が好ましく、120℃がより好ましい。(A1)溶媒の標準沸点を上記下限以上とすることで、[B]化合物、[C]酸発生剤及び[D]架橋剤の溶解性を向上させることができ、当該レジスト下層膜形成組成物の保存安定性を向上することができる。
モノアルコール類として、メタノール(65℃)、エタノール(78℃)、n−プロパノール(97℃)、iso−プロパノール(82℃)、n−ブタノール(117℃)、iso−ブタノール(108℃)、sec−ブタノール(99℃)、tert−ブタノール(82℃)、n−ペンタノール(138℃)、iso−ペンタノール(132℃)、2−メチルブタノール(136℃)、sec−ペンタノール(118℃)、tert−ペンタノール(102℃)、2−メチルペンタノール(148℃)、2−エチルブタノール(146℃)等が、
カルボン酸エステル類として、プロピオン酸iso−ブチル(138℃)等のプロピオン酸エステル、乳酸エチル(151℃)等の乳酸エステルなどが、
アルキレングリコールモノアルキルエーテル類として、エチレングリコールモノメチルエーテル(125℃)、エチレングリコールモノエチルエーテル(135℃)、プロピレングリコールモノメチルエーテル(121℃)、プロピレングリコールモノエチルエーテル(133℃)、プロピレングリコールモノプロピルエーテル(149.8℃)等が、
アルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類として、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート(145℃)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(146℃)等が挙げられる。
(A2)溶媒は、標準沸点が156℃以上300℃未満である溶媒である。[A]溶媒が高沸点成分である(A2)溶媒を含むことで、塗膜の加熱時における溶媒の蒸発が抑制されて[A]溶媒を含む塗膜の構成成分の流動性が向上する。その結果、レジスト下層膜の平坦性を改善することができる。
カルボン酸エステル類として、酢酸2−エチルブチル(160℃)、酢酸2−エチルヘキシル(199℃)、酢酸ベンジル(212℃)、酢酸シクロヘキシル(172℃)、酢酸メチルシクロヘキシル(201℃)、酢酸n−ノニル(208℃)等の酢酸エステル、アセト酢酸メチル(169℃)、アセト酢酸エチル(181℃)等のアセト酢酸エステル、プロピオン酸iso−アミル(156℃)等のプロピオン酸エステル、シュウ酸ジエチル(185℃)、シュウ酸ジ−n−ブチル(239℃)等のシュウ酸エステル、乳酸n−ブチル(185℃)等の乳酸エステル、マロン酸ジエチル(199℃)等のマロン酸エステル、フタル酸ジメチル(283℃)等のフタル酸エステル、β−プロピオラクトン(162℃)、γ−ブチロラクトン(204℃)、γ−バレロラクトン(207℃)、γ−ウンデカラクトン(286℃)等のラクトン、1,6−ジアセトキシヘキサン(260℃)、1,3−ブチレングリコールジアセテート(232℃)等のアルキレングリコールジアセテートなどが挙げられる。
モノアルコール類として、3−メトキシブタノール(157℃)、n−ヘキサノール(157℃)、n−オクタノール(194℃)、sec−オクタノール(174℃)、n−ノニルアルコール(215℃)、n−デカノール(228℃)、フェノール(182℃)、シクロヘキサノール(161℃)、ベンジルアルコール(205℃)等が、
多価アルコール類として、エチレングリコール(197℃)、1,2−プロピレングリコール(188℃)、1,3−ブチレングリコール(208℃)、2,4−ペンタンジオール(201℃)、2−メチル−2,4−ペンタンジオール(196℃)、2,5−ヘキサンジオール(216℃)、トリエチレングリコール(165℃)、ジプロピレングリコール(230℃)、グリセリン(290℃)等が、
多価アルコール部分エーテル類として、エチレングリコールモノブチルエーテル(171℃)、エチレングリコールモノフェニルエーテル(244℃)、ジエチレングリコールモノメチルエーテル(194℃)、ジエチレングリコールモノエチルエーテル(202℃)、トリエチレングリコールモノメチルエーテル(249℃)、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル(207℃)、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(231℃)、トリエチレングリコールモノブチルエーテル(271℃)、エチレングリコールモノイソブチルエーテル(161℃)、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル(220℃)、エチレングリコールモノヘキシルエーテル(208℃)、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル(259℃)、エチレングリコールモノ2−エチルヘキシルエーテル(229℃)、ジエチレングリコールモノ2−エチルヘキシルエーテル(272℃)、エチレングリコールモノアリルエーテル(159℃)、ジエチレングリコールモノフェニルエ−テル(283℃)、エチレングリコールモノベンジルエーテル(256℃)、ジエチレングリコールモノベンジルエーテル(302℃)、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル(187℃)、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル(242℃)、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル(212℃)、プロピレングリコールモノブチルエーテル(170℃)、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル(231℃)、プロピレングリコールモノフェニルエーテル(243℃)等が挙げられる。
ジアルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類として、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(213℃)、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(217℃)、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート(247℃)等が、
アルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類として、ブチレングリコールモノメチルエーテルアセテート(172℃)、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート(188℃)等が、
ジアルキレングリコールジアルキルエーテル類として、ジエチレングリコールジメチルエーテル(162℃)、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル(176℃)、ジエチレングリコールジエチルエーテル(189℃)、ジエチレングリコールジブチルエーテル(255℃)、ジプロピレングリコールジメチルエーテル(171℃)等が、
トリアルキレングリコールジアルキルエーテル類として、トリエチレングリコールジメチルエーテル(216℃)等が、
テトラアルキレングリコールジアルキルエーテル類として、テトラエチレングリコールジメチルエーテル(275℃)等が、
ジ炭化水素基エーテル類として、ジイソペンチルエーテル(171℃)、アニソール(155℃)、エチルベンジルエーテル(189℃)、ジフェニルエーテル(259℃)、ジベンジルエーテル(297℃)、ジヘキシルエーテル(226℃)等が、
環状エーテル類として、1,8−シネオール(176℃)等が挙げられる。
(A2)溶媒を上記溶媒とすることで、レジスト下層膜の埋め込み性及び溶媒耐性を向上することができる。
また、(A2)溶媒の相対蒸発速度の値の上限としては、酢酸ブチルの蒸発速度を100としたとき10が好ましく、8がより好ましく、6がさらに好ましく、4が特に好ましい。(A2)溶媒の相対蒸発速度を上記上限以下とすることで、塗膜の加熱時における溶媒の蒸発が抑制されて[A]溶媒を含む塗膜の構成成分の流動性がより向上するので、平坦性をより向上させることができる。
また、(A2)溶媒の粘度の上限としては、8.0mPa・sが好ましく、6.0mPa・sがより好ましく、5.0mPa・sがさらに好ましく、3.5mPa・sが特に好ましい。(A2)溶媒の粘度を上記範囲とすることで、[A]溶媒の流動性がより向上するので、平坦性をより向上させることができる。
[B]化合物は、[A]溶媒以外の芳香環を有する化合物である。[B]化合物としては、芳香環を有するものであれば特に限定されず用いることができる。[B]化合物は1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、インデン環、ピレン環、フルオレニリデンビフェニル環、フルオレニリデンビナフタレン環等の芳香族炭素環、フラン環、ピロール環、チオフェン環、ホスホール環、ピラゾール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、トリアジン環等の芳香族複素環などが挙げられる。これらの中で、芳香族炭素環が好ましい。
ノボラック樹脂は、フェノール性化合物と、アルデヒド類又はジビニル化合物等とを酸性触媒を用いて反応させて得られる樹脂である。複数のフェノール性化合物と、アルデヒド類又はジビニル化合物等を混合して反応させてもよい。
レゾール樹脂は、フェノール性化合物と、アルデヒド類とをアルカリ性触媒を用いて反応させて得られる樹脂である。
スチレン樹脂は、芳香環及び重合性炭素−炭素二重結合を有する化合物に由来する構造単位を有する樹脂である。スチレン樹脂は、上記構造単位以外にも、アクリル系単量体、ビニルエーテル類等に由来する構造単位を有していてもよい。
アセナフチレン樹脂は、アセナフチレン骨格を有する化合物に由来する構造単位を有する樹脂である。
インデン樹脂は、インデン骨格を有する化合物に由来する構造単位を有する樹脂である。
アリーレン樹脂は、アリーレン骨格を含む化合物に由来する構造単位を有する樹脂である。アリーレン骨格としては、例えばフェニレン骨格、ナフチレン骨格、ビフェニレン骨格等が挙げられる。
トリアジン樹脂は、トリアジン骨格を有する化合物に由来する構造単位を有する樹脂である。
カリックスアレーン樹脂は、ヒドロキシ基が結合する芳香環が炭化水素基を介して複数個環状に結合した環状オリゴマー又はこのヒドロキシ基、芳香環及び炭化水素基が有する水素原子の一部若しくは全部が置換されたものである。
芳香環含有化合物は、芳香環を有し、かつ分子量が300以上3,000以下の化合物である。芳香環含有化合物が分子量分布を有する場合、芳香環含有化合物の分子量は、例えばゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)である。
[B]化合物は、公知の方法に従って合成してもよく、商業的に入手可能な市販品を用いてもよい。
[C]酸発生剤は、熱や光の作用により酸を発生し、[B]化合物の架橋を促進する成分である。当該レジスト下層膜形成組成物が[C]酸発生剤を含有することで[B]化合物の架橋反応が促進され、形成されるレジスト下層膜の硬度を高めることができる。[C]酸発生剤は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
[D]架橋剤は、熱や酸の作用により、[B]化合物等の成分同士の架橋結合を形成する成分である。当該レジスト下層膜形成組成物は、[B]化合物が分子間結合形成基を有している場合であっても、さらに[D]架橋剤を含有することで、レジスト下層膜の硬度を高めることができる。[D]架橋剤は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
当該レジスト下層膜形成組成物は、その他の任意成分として、例えば[E]高分子添加剤(但し、[B]化合物及び[D]架橋剤に該当するものを除く)、密着助剤等を含有することができる。
当該レジスト下層膜形成組成物は、[E]高分子添加剤を含有することで、基板への塗工性等をより高めることができる。[E]高分子添加剤は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
当該レジスト下層膜形成組成物は、[E]高分子添加剤として(ポリ)オキシアルキレン系高分子化合物を含有することで、埋め込み性をより高めることができる。
当該レジスト下層膜形成組成物は、[E]高分子添加剤として含フッ素系高分子化合物を含有することで、塗工膜の厚さの均一性をより高めることができる。
当該レジスト下層膜形成組成物は、[E]高分子添加剤として非フッ素系高分子化合物を含有することで、平坦性をより高めることができる。
当該レジスト下層膜形成組成物は、[A]溶媒と[B]化合物と、必要に応じて[C]酸発生剤、[D]架橋剤、[E]高分子添加剤等の任意成分とを所定の割合で混合し、好ましくは得られた混合物を0.1μm程度のメンブランフィルター等でろ過することにより調製できる。当該レジスト下層膜形成組成物の固形分濃度の下限としては、0.1質量%が好ましく、1質量%がより好ましく、2質量%がさらに好ましく、4質量%が特に好ましい。上記固形分濃度の上限としては、50質量%が好ましく、30質量%がより好ましく、20質量%がさらに好ましく、10質量%が特に好ましい。
本発明のレジスト下層膜は、当該レジスト下層膜形成組成物から形成される。当該レジスト下層膜は、上述の当該レジスト下層膜形成組成物から形成されるので、平坦性、埋め込み性、及び溶媒耐性に優れると共に、エッチング後の欠陥抑制性にも優れる。
当該レジスト下層膜の形成方法は、パターンを有する基板上に当該レジスト下層膜形成組成物を塗工する工程(以下、「塗工工程」ともいう)と、上記塗工工程により得られる塗膜を加熱する工程(以下、「加熱工程」ともいう)とを備える。当該レジスト下層膜の形成方法によれば、上述の当該レジスト下層膜形成組成物を用いるので、平坦性、埋め込み性及び溶媒耐性に優れると共に、エッチング後の欠陥抑制性に優れるレジスト下層膜を形成することができる。
本工程では、パターンを有する基板上に当該レジスト下層膜形成組成物を塗工する。
本工程では、上記塗工工程により得られる塗膜を加熱する。これにより、レジスト下層膜が形成される。
本発明のパターニング基板の製造方法は、当該レジスト下層膜の形成方法と、当該レジスト下層膜の形成方法により得られるレジスト下層膜の上記基板とは反対の面側にレジストパターンを形成する工程(以下、「レジストパターン形成工程」ともいう)と、上記レジストパターンをマスクとしたエッチングを行う工程(以下、「エッチング工程」ともいう)とを備える。
本工程では、上記レジスト下層膜の基板とは反対の面側に中間層を形成する。この中間層は、レジストパターン形成において、レジスト下層膜及び/又はレジスト膜が有する機能をさらに補ったり、これらが有していない機能を与えたりするために上記機能が付与された層のことである。例えば反射防止膜を中間層として形成した場合、レジスト下層膜の反射防止機能をさらに補うことができる。
本工程では上記レジスト下層膜の基板とは反対の面側にレジストパターンを形成する。上記中間層形成工程を行った場合は、中間層の基板とは反対の面側にレジストパターンを形成する。この工程を行う方法としては、例えばレジスト組成物を用いる方法等が挙げられる。
本工程では、上記レジストパターンをマスクとしたエッチングを行う。これにより、基板にパターンが形成される。エッチングの回数としては1回でも、複数回、すなわちエッチングにより得られるパターンをマスクとして順次エッチングを行ってもよいが、より良好な形状のパターンを得る観点からは、複数回が好ましい。複数回のエッチングを行う場合、上記中間層を有さない場合はレジスト下層膜、基板の順に順次エッチングし、上記中間層を有する場合は中間層、レジスト下層膜、基板の順に順次エッチングを行う。エッチングの方法としては、ドライエッチング、ウエットエッチング等が挙げられる。これらの中で、基板のパターンの形状をより良好なものとする観点から、ドライエッチングが好ましい。このドライエッチングには、例えば酸素プラズマ等のガスプラズマ等が用いられる。上記エッチングの後、所定のパターンを有するパターニング基板が得られる。
レジスト下層膜形成組成物0.5gを250℃で30分焼成することで、このレジスト下層膜形成組成物0.5g中の固形分の質量を測定し、レジスト下層膜形成組成物の固形分濃度(質量%)を算出した。
半導体用レジスト下層膜形成組成物の調製に用いた[A]溶媒、[B]化合物、[C]酸発生剤、[D]架橋剤及び[E]高分子添加剤を以下に示す。
((A1)溶媒)
A−1:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(標準沸点:146℃)
A−2:プロピレングリコールモノメチルエーテル(標準沸点:121℃)
A−3:ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(標準沸点:213℃)
A−4:ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(標準沸点:217℃)
A−5:ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート(標準沸点:247℃)
A−6:ジプロピレングリコールジメチルエーテル(標準沸点:171℃)
A−7:ジプロピレングリコールモノメチルエーテル(標準沸点:187℃)
A−8:ジプロピレングリコールモノブチルエーテル(標準沸点:231℃)
A−9:トリプロピレングリコールモノメチルエーテル(標準沸点:242℃)
A−10:γ−ブチロラクトン(標準沸点:204℃)
A−11:ベンジルアルコール(標準沸点:205℃)
A−12:プロピレンカーボネート(標準沸点:242℃)
A−13:テトラエチレングリコールジメチルエーテル(標準沸点:275℃)
A−14:1,6−ジアセトキシヘキサン(標準沸点:260℃)
A−15:ジプロピレングリコール(標準沸点:230℃)
A−16:1,3−ブチレングリコールジアセテート(標準沸点:232℃)
B−1:下記式(B−1)で表される樹脂
B−2:下記式(B−2)で表される構造単位を有する樹脂
B−3:下記式(B−3)で表される樹脂
B−4:下記式(B−4)で表される構造単位を有する樹脂
B−5:下記式(B−5)で表される構造単位を有する樹脂
B−6:下記式(B−6)で表される樹脂
B−7:下記式(B−7)で表される化合物
B−8:下記式(B−8)で表される樹脂
B−9:下記式(B−9)で表される樹脂
B−10:下記式(B−10)で表される樹脂
B−11:下記式(B−11)で表される構造単位を有する樹脂
B−12:下記式(B−12)で表される化合物
B−13:下記式(B−13)で表される樹脂
B−14:下記式(B−14)で表される構造単位を有する樹脂
B−15:下記式(B−15)で表される構造単位を有する樹脂
B−16:下記式(B−16)で表される樹脂
上記式(B−6)、(B−8)、(B−9)、(B−10)及び(B−16)中、各構造単位に付した数字は、その構造単位の含有割合(モル%)を示す。
C−1:ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート(下記式(C−1)で表される化合物)
D−1:1,3,4,6−テトラキス(メトキシメチル)グリコールウリル(下記式(D−1)で表される化合物)
E−1:パイオニンD−6512(竹本油脂社)
E−2:メガファックR−40(DIC社)
E−3:メガファックDS−21(DIC社)
E−4:ポリ(2−エチルヘキシルアクリレート)
E−5:ポリ(n−ブチルアクリレート)
E−6:ポリ(エチレングリコールジアクリレート)
E−7:ポリ(1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロイソプロピルアクリレート)
[A]溶媒として、(A1)溶媒としての(A−1)及び(A2)溶媒としての(A−3)を95/5の質量比で混合したものを用い、この[A]溶媒190質量部に[B]化合物としての(B−1)10質量部を溶解した。この溶液を孔径0.1μmのメンブランフィルターでろ過して、実施例1−1のレジスト下層膜形成組成物(J−1)を調製した。レジスト下層膜形成組成物(J−1)の固形分濃度は5質量%であった。
[A]溶媒として、下記表(表1及び表2)に示す含有比で各溶媒を混合したものを表中に示す固形分濃度になる量用い、[B]〜[E]成分として、下記表に示す種類及び含有量の各成分を用いた以外は、実施例1−1と同様に操作して、各レジスト下層膜形成組成物を調製した。下記表中の[A]溶媒の含有比は、用いた各溶媒の当該半導体用レジスト下層膜形成用組成物における[A]溶媒中の質量%である。下記表中の「−」は該当する成分を使用しなかったことを示す。
上記得られたレジスト下層膜形成組成物(J−1)〜(J−43)及び(j−1)〜(j−3)を用い、下記項目について下記方法で評価を行った。
上記調製したレジスト下層膜形成組成物(J−1)〜(J−43)及び(j−1)〜(j−3)を、シリコン基板上に、スピンコート法により塗工した。次に、大気雰囲気下にて、250℃で60秒間加熱(焼成)し、平均厚み200nmのレジスト下層膜を形成して、基板上にレジスト下層膜が形成されたレジスト下層膜付き基板(実施例2−1〜2−43及び比較例2−1〜2−3)を得た。
なお、レジスト下層膜の平均厚みは、分光エリプソメータ(J.A.WOOLLAM社の「M2000D」)を用いて測定した。
上記調製したレジスト下層膜形成組成物(J−1)〜(J−43)及び(j−1)〜(j−3)を、深さ100nm、溝幅15〜100nmのトレンチパターンが形成されたシリコン基板上に、スピンコーター(東京エレクトロン社の「CLEAN TRACK ACT12」)を用い、スピンコート法により塗工した。スピンコートの回転速度は、上記「溶媒耐性」の評価においてレジスト下層膜を形成する場合と同じ回転速度とした。次いで、大気雰囲気下にて、250℃で60秒間加熱(焼成)し、上記シリコン基板を被覆するレジスト下層膜(実施例2−1〜2−43及び比較例2−1〜2−3)を形成した。
上記調製したレジスト下層膜形成組成物(J−1)〜(J−43)及び(j−1)〜(j−3)を、平均厚み500nmの熱酸化膜が形成されたシリコン基板上に、スピンコート法により塗工した。次に、大気雰囲気下にて、250℃で60秒間加熱(焼成)し、平均厚み200nmのレジスト下層膜を形成して、基板上にレジスト下層膜が形成されたレジスト下層膜付き基板(実施例2−1〜2−43及び比較例2−1〜2−3)を得た。
上記得られた実施例2−1〜2−43及び比較例2−1〜2−3のレジスト下層膜付き基板を、エッチング装置(東京エレクトロン社の「TACTRAS」)を用いて、O2=400sccm、PRESS.=25MT、HF RF=400W、LF RF=0W、DCS=0V、RDC=50%にて処理を行い、上記レジスト下層膜を除去した。さらに、エッチング装置(東京エレクトロン社の「TACTRAS」)を用いて、CF4=180sccm、Ar=360sccm、PRESS.=150MT、HF RF=1,000W、LF RF=1,000W、DCS=−150V、RDC=50%、60秒にて処理を行い、上記基板をエッチング処理した。本基板を欠陥検査装置(KLA−Tencor社の「KLA2905」)を用いて検査し、電子ビームレビュー装置(KLA−Tencor社の「eDR−7110」)を用いて欠陥分類を実施し、凸状欠陥の数を求めた。エッチング後の欠陥抑制性は、凸状欠陥の数が20個未満の場合は「A」(良好)と、20個以上の場合は「B」(不良)と評価した。
上記調製したレジスト下層膜形成組成物(J−1)〜(J−43)及び(j−1)〜(j−3)を、深さ100nm、溝幅10μmのトレンチパターンが形成されたシリコン基板上に、スピンコーター(東京エレクトロン社の「CLEAN TRACK ACT12」)を用い、スピンコート法により塗工した。スピンコートの回転速度は、上記「エッチング後の欠陥抑制性」の評価において、平均厚み200nmのレジスト下層膜を形成する場合と同じとした。次いで、大気雰囲気下にて、下記表4に示す加熱温度(℃)及び加熱時間(秒)で、第一加熱及び第二加熱を行い、上記シリコン基板を被覆するレジスト下層膜(実施例3−1〜3−46及び比較例3−1〜3−3)を形成した。
Claims (14)
- パターンを有する基板上に積層されるレジスト下層膜を形成するための半導体用レジスト下層膜形成組成物であって、
溶媒と、
芳香環を有する化合物と
を含有し、
上記溶媒が、
標準沸点が156℃未満である第1溶媒、及び
標準沸点が156℃以上300℃未満である第2溶媒
を含むことを特徴とする半導体用レジスト下層膜形成組成物。 - 上記第2溶媒の標準沸点が200℃以上である請求項1に記載の半導体用レジスト下層膜形成組成物。
- 上記第1溶媒が、アルキレングリコールモノアルキルエーテル類、アルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類又はこれらの組み合わせである請求項1又は請求項2に記載の半導体用レジスト下層膜形成組成物。
- 上記溶媒中の上記第2溶媒の含有率が0.1質量%以上60質量%未満である請求項1、請求項2又は請求項3に記載の半導体用レジスト下層膜形成組成物。
- 上記第2溶媒が、エステル類、アルコール類、エーテル類、カーボネート類又はこれらの組み合わせである請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の半導体用レジスト下層膜形成組成物。
- 上記エステル類が、カルボン酸エステル類である請求項5に記載の半導体用レジスト下層膜形成組成物。
- 上記アルコール類が、多価アルコール類、多価アルコール部分エーテル類又はこれらの組み合わせである請求項5に記載の半導体用レジスト下層膜形成組成物。
- 上記エーテル類が、ジアルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類である請求項5に記載の半導体用レジスト下層膜形成組成物。
- 上記第2溶媒の相対蒸発速度の値が、酢酸ブチルの値を100としたとき0.01以上10以下である請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の半導体用レジスト下層膜形成組成物。
- 上記芳香環を有する化合物が、ノボラック樹脂、レゾール樹脂、スチレン樹脂、アセナフチレン樹脂、インデン樹脂、アリーレン樹脂、トリアジン樹脂、カリックスアレーン樹脂、フラーレン樹脂、分子量が300以上3,000以下の芳香環含有化合物又はこれらの組み合わせである請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の半導体用レジスト下層膜形成組成物。
- 多層レジストプロセスに用いられる請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の半導体用レジスト下層膜形成組成物。
- 請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の半導体用レジスト下層膜形成組成物から形成されるレジスト下層膜。
- パターンを有する基板上に請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の半導体用レジスト下層膜形成組成物を塗工する工程と、
上記塗工工程により得られる塗膜を加熱する工程と
を備えるレジスト下層膜の形成方法。 - 請求項13に記載のレジスト下層膜の形成方法と、
上記レジスト下層膜の形成方法により得られるレジスト下層膜の上記基板とは反対の面側にレジストパターンを形成する工程と、
上記レジストパターンをマスクとしたエッチングを行う工程と
を備えるパターニング基板の製造方法。
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