JPH10186671A - 反射防止膜材料用組成物 - Google Patents
反射防止膜材料用組成物Info
- Publication number
- JPH10186671A JPH10186671A JP34373896A JP34373896A JPH10186671A JP H10186671 A JPH10186671 A JP H10186671A JP 34373896 A JP34373896 A JP 34373896A JP 34373896 A JP34373896 A JP 34373896A JP H10186671 A JPH10186671 A JP H10186671A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- composition
- general formula
- carbon atoms
- substituent
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
好で優れたレジストパターンが得られ、大きなドライエ
ッチング速度を有する反射防止膜材料用組成物及びそれ
を用いたレジストパターン形成方法。 【解決手段】 ナフタレン環を有する特定の構造の基を
有する高分子化合物を含有する反射防止膜材料用組成物
及びそれを用いたレジストパターンの形成法。
Description
るリソグラフィープロセスにおいて、下地基板からの反
射による悪影響の低減に有効な反射防止膜材料用組成
物、並びに該反射防止膜材料用組成物を用いるレジスト
パターン形成法に関するものである。
ガラス、セラミックもしくは金属等の基板上にスピン塗
布法もしくはローラー塗布法で0.5〜2μmの厚みに
塗布される。その後、加熱、乾燥し、露光マスクを介し
て回路パターン等を紫外線等の放射線により焼き付け、
必要により露光後ベークを施してから現像して画像が形
成される。さらにこの画像をマスクとしてエッチングす
ることにより、基板上にパターン状の加工を施す事がで
きる。代表的な応用分野にはIC等の半導体製造工程、
液晶、サーマルヘッド等の回路基板の製造、その他のフ
ォトファブリケーション工程等がある。
において、寸法の微細化に伴い基板面からの光反射の防
止が重要課題になってきている。従来この目的には吸光
剤入りフォトレジストが用いられてきたが、解像力を損
なうという問題点があった。そこでフォトレジストと基
板の間に反射防止膜(Bottom Anti-Reflective Coatin
g、BARC)を設ける方法が広く検討されるようにな
ってきた。反射防止膜としては、チタン、二酸化チタ
ン、窒化チタン、酸化クロム、カーボン、α−シリコン
等の無機膜型と、吸光剤とポリマー材料からなる有機膜
型が知られている。前者は膜形成に真空蒸着装置、CV
D装置、スパッタリング装置等の設備を必要とするのに
対し、後者は特別の設備を必要としない点で有利とさ
れ、数多くの検討が行われている。例えば特公平7−6
9611記載のジフェニルアミン誘導体とホルムアルデ
ヒド変性メラミン樹脂との縮合体、アルカリ可溶樹脂、
吸光剤からなるものや、米国特許5294680記載の
無水マレイン酸共重合体とジアミン型吸光剤の反応物、
特開平6−118631記載の樹脂バインダーとメチロ
ールメラミン系熱架橋剤を含有するもの、特開平6−1
18656記載のカルボン酸基とエポキシ基と吸光基を
同一分子内に有するアクリル樹脂型反射防止膜、特開平
8−87115記載のメチロールメラミンとベンゾフェ
ノン系吸光剤からなるもの、特開平8−179509記
載のポリビニルアルコール樹脂に低分子吸光剤を添加し
たもの等が挙げられる。
性として、放射線に対して大きな吸光度を有すること、
レジスト溶剤に不溶であること(レジスト層とのインタ
ーミキシングが起こらないこと)、塗布時または加熱乾
燥時に反射防止膜材料から上塗りレジスト中への低分子
拡散物が無いこと、レジストに比べて大きなドライエッ
チング速度を有すること等があり、それらは例えばPro
c. SPIE, Vol.2195, 225 〜229(1994) にも記載されて
いる。
許記載の化合物はこれらの要求全てを満たすものではな
く、その改良が望まれていた。例えばこれまでの反射防
止膜ではバインダーの光吸収能力が十分でなく別途吸光
剤の増量が必要であったり、吸光度の高めるため芳香族
系吸光剤を多く含有するものは、ドライエッチング速度
が遅いという問題点を有する。また架橋系にカルボン酸
基のようなアルカリ浸透性を高める官能基を含むもの
は、アルカリ性水溶液による現像を行った場合、反射防
止膜の膨潤を招き、レジストパターン形状の悪化を招く
という問題を有する。
く、解像力、膜厚依存性が良好で優れたレジストパター
ンが得られ、大きなドライエッチング速度を有する反射
防止膜材料用組成物を提供することにある。本発明の別
の目的は、大きなドライエッチング速度を有し、光吸光
度が優れ、解像力、膜厚依存性が良好で優れたレジスト
パターンが得られるレジストパターン形成方法を提供す
ることにある。
記構成によって達成される。 (1) 下記一般式(I)又は一般式(II)で示される
構造を側鎖に有する高分子化合物を含むことを特徴とす
る反射防止膜材料用組成物。
分子主鎖への連結基を表し、Yは酸素原子、イオウ原子
または=N−Vを表し、Z1 、Z2 は同一でも異なって
もよく電子供与性基を表し、mは0〜2、nは0〜3の
整数を表す。m、nが2〜3の場合、Z1 、Z2 はそれ
ぞれ同じでも異なっていてもよい。Vは−OH、−NH
2 または炭素数1〜20の直鎖、分岐、環状のいずれで
もよいアルキル基(これらは置換基を有していてもよ
い)、置換基を有していてもよい炭素数5〜14の芳香
環基あるいはヘテロ芳香環基、または炭素数1〜20の
アルコキシ基を表す。 (2) 下記一般式(III)又は一般式(IV)で示される
構造を、繰り返し単位の一部として主鎖または側鎖に有
する高分子化合物を含むことを特徴とする反射防止膜材
料用組成物。
素原子、イオウ原子または=N−Vを表し、Z1 、Z2
は同一でも異なってもよく電子供与性基を表し、mは0
〜2、nは0〜3の整数を表す。m、nが2〜3の場
合、Z1 、Z2 はそれぞれ同じでも異なっていてもよ
い。Vは−OH、−NH2 または炭素数1〜20の直
鎖、分岐、環状のいずれでもよいアルキル基(これらは
置換基を有していてもよい)、置換基を有していてもよ
い炭素数5〜14の芳香環基あるいはヘテロ芳香環基、
または炭素数1〜20のアルコキシ基を表す。
示される構造の繰り返し単位を有する高分子化合物を含
むことを特徴とする反射防止膜材料用組成物。
水素原子、メチル基、塩素原子、臭素原子、シアノ基を
表す。Xは2価の連結基を表す。Y、Z1 、Z2 、m、
nは請求項1に記載のものと同義である。m、nが2〜
3の場合、Z1 、Z2 はそれぞれ同じでも異なっていて
もよい。 (4) 前記一般式(V)又は一般式(VI)において、
Z1 、Z2 が各々−OH、−OR4 、−NR5 R6 又は
−SR4 から選ばれた基であることを特徴とする上記
(3)に記載の反射防止膜材料用組成物。(ここで、R
4 は炭素数が1から20までの炭化水素基を表す。また
R5 、R6は各々同じでも異っていてもよく、水素原
子、炭素数が1から20までの炭化水素基を表す。)
特徴とする反射防止膜材料用組成物。 (a)上記(1)に記載の一般式(I)又は一般式(I
I)で示される構造を有する高分子化合物。 (b)メチロール基、アルコキシメチル基、アシロキシ
メチル基から選ばれた少なくとも一つの置換基で置換さ
れたメラミン、グアナミン、グリコールウリルもしくは
ウレア化合物。
おいて、Wが単結合、置換基を有していてもよいアルキ
レン基、置換基を有していてもよいアリーレン基、置換
基を有していてもよいアラルキレン基から選ばれた基を
含む連結基であり(Wはいずれも途中に−CO2 −、−
CONH−、−O−、−CO−、−SO2 −を1つ以上
有していてもよい。)、Z1 、Z2 が−OH、−O
R4 、−SR4 、−NR5 R 6 から選ばれた基であるこ
とを特徴とする上記(5)に記載の反射防膜材料用組成
物。(m、nが2〜3の場合、Z1 、Z2 はそれぞれ同
じであっても異っていてもよい。R4 は炭素数が1〜2
0の炭化水素基を表し、R5 、R6 は各々同じでも異っ
ていてもよく、水素原子、炭素数が1〜20の炭化水素
基を表す。)
特徴とする反射防止膜材料用組成物。 (a)上記(1)に記載の一般式(I)又は一般式(I
I)で示される構造を有する高分子化合物。 (c)メチロール基、アルコキシメチル基またはアシロ
キシメチル基から選ばれた基よって2つ以上置換された
フェノールまたはナフトールまたはヒドロキシアントラ
セン化合物。
おいて、Wが単結合、置換基を有していてもよいアルキ
レン基、置換基を有していてもよいアリーレン基、置換
基を有していてもよいアラルキレン基から選ばれた基を
含む連結基であり(Wはいずれも途中に−CO2 −、−
CONH−、−O−、−CO−、−SO2 −を1つ以上
有していてもよい。)、Z1 、Z2 が−OH、−O
R4 、−SR4 、−NR5 R 6 から選ばれた基であるこ
とを特徴とする上記(7)に記載の反射防膜材料用組成
物。(m、nが2〜3の場合、Z1 、Z2 はそれぞれ同
じであっても異っていてもよい。R4 は炭素数が1〜2
0の炭化水素基を表し、R5 、R6 は各々同じでも異っ
ていてもよく、水素原子、炭素数が1〜20の炭化水素
基を表す。) (9) 前記一般式(I)又は一般式(II)で示される
構造を有する高分子化合物中に、下記一般式(VII)で示
される繰り返し構造単位を2重量%〜50重量%含有す
ることを特徴とする上記(1)に記載の反射防止膜材料
用組成物。
子、臭素原子、シアノ基を表し、Aは末端に−CH2 O
H基、−CH2 OR4 基又は−CH2 OCOCH3 基を
有する有機官能基を表す。R4 は炭素数が1から20ま
での炭化水素基を表す。 (10) 一般式(VII)において、Aが−CONHCH
2 OH、−CONHCH 2 OCH3 、−C6 H4 CH2
OH、−C6 H4 CH2 OCH3 又は−CONHC(C
H3 )2 CHCOCH3 とホルマリンとの反応で得られ
た基であることを特徴とする上記(9)に記載の反射防
止膜材料用組成物。 (11) 前記一般式(I)又は一般式(II)で示され
る構造を有する高分子化合物中に、下記一般式(VIII)
で示される繰り返し構造単位を2重量%〜30重量%含
有することを特徴とする上記(1)に記載の反射防止膜
材料用組成物。
と同義であり、Bは末端にエポキシ基を有する有機官能
基を表す。 (12) 上記(1)〜(11)のいずれか1つに記載
の反射防止膜材料用組成物を使用することを特徴とする
レジストパターン形成方法。
おいて、ナフタレン環に連結する−C(=Y)−基は、
KrFエキシマーレーザーの波長(248nm)とのマ
ッチングの観点から、ナフタレン環のβ位に位置する方
が好ましい。
合、置換基を有していてもよいアルキレン基、置換基を
有していてもよいアリーレン基、置換基を有していても
よいアラルキレン基から選ばれた基を含む連結基(W、
Xはいずれも途中に−CO2 −、−CONH−、−O
−、−CO−、−SO2 −を1つ以上有していてもよ
い。
しては、置換基(好ましくは炭素数1〜10のアルキル
基、−OH、−OR4 、−SR4 、−NR5 R6 、ハロ
ゲン基)を有していてもよい炭素数1〜20の直鎖アル
キレン鎖(途中に−CO2 −、−CONH−、−O−、
−CO−、−SO2 −を一つ以上有していてもよい)、
置換基を有していてもよい炭素数1〜20の分岐アルキ
レン鎖、途中に環状アルキレン構造を有していてもよい
炭素数1〜20のアルキレン鎖等が挙げられる。
しては、置換基(好ましくは炭素数1〜10のアルキル
基、−OH、−OR4 、−SR4 、−NR5 R6 、ハロ
ゲン基)を有していてもよい炭素数6〜14のアリーレ
ン基(途中に−CO2 −、−CONH−、−O−、−C
O−、−SO2 −を一つ以上有していてもよい)等が挙
げられる。
としては、置換基(好ましくは炭素数1〜10のアルキ
ル基、−OH、−OR4 、−SR4 、−NR5 R6 、ハ
ロゲン基)を有していてもよい炭素数7〜15のアラル
キレン基(途中に−CO2 −、−CONH−、−O−、
−CO−、−SO2 −を一つ以上有していてもよい)等
が挙げられる。
合、−CO2 −、−CONH−、−O−、−CO−、−
SO2 −、置換基(好ましくは炭素数1〜10のアルキ
ル基、−OH、−OR4 、−SR4 、−NR5 R6 、ハ
ロゲン基)を有していてもよい炭素数1〜20の直鎖ア
ルキレン鎖(途中に−CO2 −、−CONH−、−O
−、−CO−、−SO2 −を一つ以上有していてもよ
い)、置換基を有していてもよい炭素数1〜20の分岐
アルキレン鎖、途中に環状アルキレン構造を有していて
もよい炭素数1〜20のアルキレン鎖がより好ましいも
のとして挙げられる。ここでR4 は炭素数1〜20のア
ルキル基を表し、R5 、R6 は水素原子又は炭素数1〜
20のアルキル基を表す。
子供与性基とはハメットの置換基定数σp が負の値を示
すものの事を示す。Z1 、Z2 は各々−OH、−O
R4 、−SR4 、−NR5 R6 が好ましい。ここでR4
は炭素数1〜20のアルキル基を表し、R5 、R6 は水
素原子又は炭素数1〜20のアルキル基を表す。
チル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル
基、i−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n
−ヘキシル基、シクロヘキシル基、n−オクチル基、2
−エチルヘキシル基、n−ノニル基、n−デシル基、n
−ラウリル基、n−ステアリル基が好ましく、ドライエ
ッチング速度を低下させない意味でメチル基、エチル
基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、
i−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘ
キシル基等の非環状の炭素数1〜6の炭化水素基、2−
ヒドロキシエチル基、アリル基、2,3−ジクロロプロ
ピル基、2,3−ジブロモプロピル基が特に好ましい。
を表す。ここでVは、ヒドロキシル基、アミノ基又は置
換基を有していてもよい、炭素数1〜20の直鎖、分
岐、環状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素
数5〜14の芳香環基あるいはヘテロ芳香環基、または
炭素数1〜20のアルコキシ基を表す。
数1〜20の直鎖、分岐、環状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、n−ブチル基、i−ブチル基、t−ブチル基、n−
ペンチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、n−
オクチル基、2−エチルヘキシル基、n−ノニル基、n
デシル基、n−ラウリル基、n−ステアリル基等が挙げ
られる。
の芳香環基あるいはヘテロ芳香環基としては、ピロール
基、フェニル基、トリル基、ナフチル基、フェナンスレ
ン基、アントラセン基等が挙げられる。
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、t−ブト
キシ基、n−ペントキシ基、メトキシカルボニルメチル
オキシ基、エトキシカルボニルメチルオキシ基等が挙げ
られる。
原子が好ましい。
(I)又は一般式(II)で示される構造を有する繰り返
し単位以外に非架橋性のモノマーを共重合する事が可能
であり、これによりドライエッチング速度、反射率等の
微調整ができる。このような共重合モノマーとしては以
下のものが挙げられる。例えば、アクリル酸エステル
類、アクリルアミド類、メタクリル酸エステル類、メタ
クリルアミド類、アリル化合物、ビニルエーテル類、ビ
ニルエステル類、スチレン類、クロトン酸エステル類な
どから選ばれる付加重合性不飽和結合を1個有する化合
物である。具体的には、例えばアクリル酸エステル類、
例えばアルキル(アルキル基の炭素原子数は1〜10の
ものが好ましい)アクリレート(例えば、アクリル酸メ
チル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリ
ル酸t−ブチル、アクリル酸アミル、アクリル酸シクロ
ヘキシル、アクリル酸エチルヘキシル、アクリル酸オク
チル、アクリル酸−t−オクチル、クロルエチルアクリ
レート、2−ヒドロキシエチルアクリレート2,2−ジ
メチルヒドロキシプロピルアクリレート、5−ヒドロキ
シペンチルアクリレート、トリメチロールプロパンモノ
アクリレート、ペンタエリスリトールモノアクリレー
ト、ベンジルアクリレート、メトキシベンジルアクリレ
ート、フルフリルアクリレート、テトラヒドロフルフリ
ルアクリレート、など)アリールアクリレート(例えば
フェニルアクリレート、ヒドロキシフェニルアクリレー
トなど);
ル(アルキル基の炭素原子数は1〜10のものが好まし
い)メタクリレート(例えば、メチルメタクリレート、
エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、イソ
プロピルメタクリレート、t−ブチルメタクリレート、
アミルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、シク
ロヘキシルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、
クロルベンジルメタクリレート、オクチルメタクリレー
ト、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、4−ヒドロ
キシブチルメタクリレート、5−ヒドロキシペンチルメ
タクリレート、2,2−ジメチル−3−ヒドロキシプロ
ピルメタクリレート、トリメチロールプロパンモノメタ
クリレート、ペンタエリスリトールモノメタクリレー
ト、フルフリルメタクリレート、テトラヒドロフルフリ
ルメタクリレートなど)、アリールメタクリレート(例
えば、フェニルメタクリレート、ヒドロキシフェニルメ
タクリレート、クレジルメタクリレート、ナフチルメタ
クリレートなど);アクリルアミド類、例えば、アクリ
ルアミド、N−アルキルアクリルアミド、(アルキル基
としては、炭素原子数1〜10のもの、例えば、メチル
基、エチル基、プロピル基、ブチル基、t−ブチル基、
ヘプチル基、オクチル基、シクロヘキシル基、ベンジル
基、ヒドロキシエチル基、ベンジル基などがある。)、
N−アリールアクリルアミド(アリール基としては、例
えばフェニル基、トリル基、ニトロフェニル基、ナフチ
ル基、シアノフェニル基、ヒドロキシフェニル基、カル
ボキシフェニル基などがある。)、N,N−ジアルキル
アクリルアミド(アルキル基としては、炭素原子数1〜
10のもの、例えば、メチル基、エチル基、ブチル基、
イソブチル基、エチルヘキシル基、シクロヘキシル基な
どがある。)、N,N−アリールアクリルアミド(アリ
ール基としては、例えばフェニル基などがある。)、N
−メチル−N−フェニルアクリルアミド、N−ヒドロキ
シエチル−N−メチルアクリルアミド、N−2−アセト
アミドエチル−N−アセチルアクリルアミドなど;メタ
クリルアミド類、例えば、メタクリルアミド、N−アル
キルメタクリルアミド(アルキル基としては、炭素原子
数1〜10のもの、例えば、メチル基、エチル基、t−
ブチル基、エチルヘキシル基、ヒドロキシエチル基、シ
クロヘキシル基などがある。)、N−アリールメタクリ
ルアミド(アリール基としては、フェニル基、ヒドロキ
シフェニル基、カルボキシフェニル基などがある。)、
N,N−ジアルキルメタクリルアミド(アルキル基とし
ては、エチル基、プロピル基、ブチル基などがあ
る。)、N,N−ジアリールメタクリルアミド(アリー
ル基としては、フェニル基などがある。)、N−ヒドロ
キシエチル−N−メチルメタクリルアミド、N−メチル
−N−フェニルメタクリルアミド、N−エチル−N−フ
ェニルメタクリルアミドなど;アリル化合物、例えば、
アリルエステル類(例えば、酢酸アリル、カプロン酸ア
リル、カプリル酸アリル、ラウリン酸アリル、パルミチ
ン酸アリル、ステアリン酸アリル、安息香酸アリル、ア
セト酢酸アリル、乳酸アリルなど)、アリルオキシエタ
ノールなど;
ルエーテル(例えば、ヘキシルビニルエーテル、オクチ
ルビニルエーテル、デシルビニルエーテル、エチルヘキ
シルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、
エトキシエチルビニルエーテル、クロルエチルビニルエ
ーテル、1−メチル−2,2−ジメチルプロピルビニル
エーテル、2−エチルブチルビニルエーテル、ヒドロキ
シエチルビニルエーテル、ジエチレングリコールビニル
エーテル、ジメチルアミノエチルビニルエーテル、ジエ
チルアミノエチルビニルエーテル、ブチルアミノエチル
ビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、テトラヒド
ロフルフリルビニルエーテルなど)、ビニルアリールエ
ーテル(例えばビニルフェニルエーテル、ビニルトリル
エーテル、ビニルクロルフェニルエーテル、ビニル−
2,4−ジクロルフェニルエーテル、ビニルナフチルエ
ーテル、ビニルアントラニルエーテルなど);ビニルエ
ステル類、例えば、ビニルブチレート、ビニルイソブチ
レート、ビニルトリメチルアセテート、ビニルジエチル
アセテート、ビニルバレート、ビニルカプロエート、ビ
ニルクロルアセテート、ビニルジクロルアセテート、ビ
ニルメトキシアセテート、ビニルブトキシアセテート、
ビニルフェニルアセテート、ビニルアセトアセテート、
ビニルラクテート、ビニル−β−フェニルブチレート、
ビニルシクロヘキシルカルボキシレート、安息香酸ビニ
ル、サルチル酸ビニル、クロル安息香酸ビニル、テトラ
クロル安息香酸ビニル、ナフトエ酸ビニルなど;
スチレン(例えば、メチルスチレン、ジメチルスチレ
ン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、ジエチルス
チレン、イソプロピルスチレン、ブチルスチレン、ヘキ
シルスチレン、シクロヘキシルスチレン、デシルスチレ
ン、ベンジルスチレン、クロルメチルスチレン、トリフ
ルオルメチルスチレン、エトキシメチルスチレン、アセ
トキシメチルスチレンなど)、アルコキシスチレン(例
えば、メトキシスチレン、4−メトキシ−3−メチルス
チレン、ジメトキシスチレンなど)、ハロゲンスチレン
(例えば、クロルスチレン、ジクロルスチレン、トリク
ロルスチレン、テトラクロルスチレン、ペンタクロルス
チレン、ブロムスチレン、ジブロムスチレン、ヨードス
チレン、フルオルスチレン、トリフルオルスチレン、2
−ブロム−4−トリフルオルメチルスチレン、4−フル
オル−3−トリフルオルメチルスチレンなど)、ヒドロ
キシスチレン(例えば、4−ヒドロキシスチレン、3−
ヒドロキシスチレン、2−ヒドロキシスチレン、4−ヒ
ドロキシ−3−メチルスチレン、4−ヒドロキシ−3,
5−ジメチルスチレン、4−ヒドロキシ−3−メトキシ
スチレン、4−ヒドロキシ−3−(2−ヒドロキシベン
ジル)スチレンなど)、カルボキシスチレン;クロトン
酸エステル類、例えば、クロトン酸アルキル(例えば、
クロトン酸ブチル、クロトン酸ヘキシル、グリセリンモ
ノクロトネートなど);イタコン酸ジアルキル類(例え
ば、イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、イタコ
ン酸ジブチルなど);マレイン酸あるいはフマール酸の
ジアルキルエステル類(例えば、ジメチルマレレート、
ジブチルフマレートなど)又はモノアルキルエステル
類;アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン
酸、無水マレイン酸、マレイミド、アクリロニトリル、
メタクリロニトリル、マレイロニトリル等がある。その
他、前記本発明において使用される繰り返し構造単位と
共重合可能な付加重合性不飽和化合物であればよい。
られる意味で水酸基を含有するモノマー、例えば2−ヒ
ドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ
プロピル(メタ)アクリレート、エチレングリコールモ
ノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ
(メタ)アクリレート、プロピレングリコールモノ(メ
タ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メ
タ)アクリレート、あるいは上記それぞれに対応する
(メタ)アクリルアミドモノマー、ビニルアルコール、
ヒドロキシスチレン、ヒドロキシメチルスチレンが好ま
しい。またドライエッチング速度を低下させずにポリマ
ーの溶剤溶解性を良好に保てる意味で、炭素数1〜10
のアルキル鎖を有するアルキル(メタ)アクリレートモ
ノマーも好ましい。
高分子化合物は、その高分子鎖中に架橋性基を有してい
てもよい。例えば、上記一般式(VII)又は(VIII)で示
される架橋性基を有する繰り返し構造単位を共重合した
ものが挙げられる。
水素原子、メチル基、塩素原子、臭素原子、シアノ基を
表し、Aは、末端に−CH2 OH基、−CH2 OR4 、
又は−CH2 OCOCH3 基を有する有機官能基を表
す。R4 は炭素数が1から20までの炭化水素基を表
す。好ましくは、Aが−CONHCH2 OH、−CON
HCH2 OCH3 、−C6 H4 CH2 OH、−C6 H4
CH2 OCH3 、−CONHC(CH3 )2 CHCOC
H3 をホルマリンと反応させた基である。Bは、末端に
エポキシ基を有する有機官能基を表す。好ましくは、下
記で示される基である。
(I)又は一般式(II)で示される構造を有する繰り返
し構造単位の含有量としては10〜99重量%、好まし
くは30〜97重量%、更に好ましくは50〜95重量
%である。本発明における高分子化合物中において、上
記一般式(VII)又は(VIII)で示される架橋性基を有す
る繰り返し構造単位の含有量としては、全繰り返し単位
に対して、2〜50重量%が好ましく、より好ましくは
5〜30重量%である。本発明における高分子化合物中
において、上記一般式(I)又は一般式(II)で示され
る繰り返し構造単位及び一般式(VII)又は(VIII)で示
される架橋性基を有する繰り返し構造単位以外の他の繰
り返し単位の含有量としては、全繰り返し単位に対し
て、0〜80重量%が好ましく、より好ましくは20〜
70重量%である。以下に本発明における高分子化合物
の具体例を示すが、本発明の内容がこれらに限定される
ものではない。
物は、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合等の
方法により合成することができる。その形態は溶液重
合、懸濁蜀重合、乳化重合、塊状重合等種々の方法が可
能である。
物の分子量は、使用する塗布溶剤、要求される溶液粘
度、要求される膜形状等により変るが、重量平均として
1000〜1000000、好ましくは2000〜30
0000、さらに好ましくは3000〜200000で
ある。本発明において、上記高分子化合物の反射防止膜
材料用組成物中の含有量としては、30〜100重量%
が好ましく、より好ましくは50〜90重量%である。
塗りするフォトレジストとの界面混合(インターミキシ
ング)を防ぐ意味で、塗布後加熱により熱架橋させるこ
とが好ましい。すなわち、本発明の反射防止膜材料用組
成物に熱架橋剤として(b)または(c)をさらに含有
することが好ましい。
(a)成分とともに、(b)成分として含有されるメチ
ロール基、アルコキシメチル基、アシロキシメチル基か
ら選ばれた少なくとも一つの置換基で置換されたメラミ
ン化合物、グアナミン化合物、グリコールウリル化合物
またはウレア化合物は、(a)成分の高分子吸光剤を加
熱により架橋し、上塗りするフォトレジストとのインタ
ーミキシングを抑えることができる。これらの化合物中
のメチロール基、アルコキシメチル基、アシロキシメチ
ル基のうち少なくとも一種の基の含有量は、メラミンの
場合は2〜6個、グリコールウリル、グアナミン、ウレ
ア化合物の場合は2〜4個であるが、好ましくはメラミ
ンの場合は5〜6個、グリコールウリル、グアナミン、
ウレア化合物の場合は3〜4個である。
もメラミン、グリコールウリル、グアナミンあるいはウ
レアを水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニ
ア、テトラアルキルアンモニウムヒドロキシド等の塩基
性触媒の存在下でホルマリンと反応させることにより得
られる.また、アルコキシメチル基含有化合物はメチロ
ール基含有化合物をアルコール中で塩酸、硫酸、硝酸、
メタンスルホン酸等の酸触媒の存在下で加熱することに
より得られる。アシロキシメチル基含有化合物はメチロ
ール基含有化合物を塩基性触媒存在下アシルクロリドと
混合攪拌することにより得られる。
の具体例を挙げる。メラミン化合物として、例えばヘキ
サメチロールメラミン、ヘキサメトキシメチルメラミ
ン、ヘキサメチロールメラミンのメチロール基の1〜5
個がメトキシメチル化した化合物またはその混合物、ヘ
キサメトキシエチルメラミン、ヘキサアシロキシメチル
メラミン、ヘキサメチロールメラミンのメチロール基の
1〜5個がアシロキシメチル化した化合物またはその混
合物などが挙げられる。グアナミン化合物として、例え
ばテトラメチロールグアナミン、テトラメトキシメチル
グアナミン、テトラメチロールグアナミンの1〜3個の
メチロール基がメトキシメチル化した化合物またはその
混合物、テトラメトキシエチルグアナミン、テトラアシ
ロキシメチルグアナミン、テトラメチロールグアナミン
の1〜3個のメチロール基がアシロキシメチル化した化
合物又はその混合物などが挙げられる。
テトラメチロールグリコールウリル、テトラメトキシメ
チルグリコールウリル、テトラメチロールグリコールウ
リルのメチロール基の1〜3個がメトキシメチル化した
化合物またはその混合物、テトラメチロールグリコール
ウリルのメチロール基の1〜3個がアシロキシメチル化
した化合物またはその混合物等が挙げられる。
ロールウレア、テトラメトキシメチルウレア、テトラメ
チロールウレアの1〜3個のメチロール基がメトキシメ
チル化した化合物またはその混合物、テトラメトキシエ
チルウレアなどが挙げられる。
(b)成分の含有量は全固形分に対して2〜50重量
%、好ましくは5〜30重量%である。
おいて(a)成分とともに、(c)成分として含有され
るメチロール基、アルコキシメチル基、アシロキシメチ
ル基から選ばれた少なくとも一つの基で置換されたフェ
ノール化合物、ナフトール化合物またはヒドロキシアン
トラセン化合物は、(b)成分の場合と同様、熱架橋に
より(a)成分と上塗りフォトレジストとのインターミ
キシングを抑制するとともに、更に反射防止膜組成物の
吸光度をさらに高めるものである。
ロキシメチル基またはアルコキシメチル基の数は1分子
当り少なくとも2個必要であり、熱架橋性および保存安
定性の観点からフェノール性OH基の2位、4位がすべ
て置換された化合物が好ましい。また、骨格となるナフ
トール化合物、ヒドロキシアントラセン化合物は、OH
基の2位が未置換のものが好ましい。骨格となるフェノ
ール化合物の3位又は5位は未置換であっても置換基を
有していてもよい。骨格となるナフトール化合物におい
てもOH基の2位以外は未置換であっても置換基を有し
ていてもよい。
ール性OH基の2位または4位が水素原子であるフェノ
ール性OH基含有化合物を原料に用い、これを水酸化ナ
トリウム、水酸化カリウム、アンモニア、テトラアルキ
ルアンモニウムヒドロキシド等の塩基性触媒の存在下で
ホルマリンと反応させることにより得られる。また、ア
ルコキシメチル基含有化合物は上記メチロール基含有化
合物をアルコール中で塩酸、硫酸、硝酸、メタンスルホ
ン酸等の酸触媒の存在下で加熱することにより得られ
る。アシロキシメチル基含有化合物は、上記メチロール
基含有化合物を塩基性触媒存在下アシルクロリドと反応
させることにより得られる。
2位または4位が未置換のフェノール化合物、ナフトー
ル、ヒドロキシアントラセン化合物、例えばフェノー
ル、o−、m−、p−クレゾール、2,3−キシレノー
ル、2,5−キシレノール、3,4−キシレノール、
3,5−キシレノール、ビスフェノール−Aなどのビス
フェノール類、4,4’−ビスヒドロキシビフェニル、
TrisP−PA(本州化学工業(株)製品)、ナフト
ール、ジヒドロキシナフタレン、2,7−ジヒドロキシ
アントラセン等が使用される。
メチロールフェノール、トリ(メトキシメチル)フェノ
ール、トリメチロールフェノールの1〜2個のメチロー
ル基がメトキシメチル化した化合物、トリメチロール−
3−クレゾール、トリ(メトキシメチル)−3−クレゾ
ール、トリメチロール−3−クレゾールの1〜2個のメ
チロール基がメトキシメチル化した化合物、2,6−ジ
メチロール−4−クレゾール等のジメチロールクレゾー
ル、テトラメチロールビスフェノール−A、テトラメト
キシメチルビスフェノール−A、テトラメチロールビス
フェノール−Aの1〜3個のメチロール基がメトキシメ
チル化した化合物、テトラメチロール−4,4’−ビス
ヒドロキシビフェニル、テトラメトキシメチル−4,
4’−ビスヒドロキシビフェニル、TrisP−PAの
ヘキサメチロール体、TrisP−PAのヘキサメトキ
シメチル体、TrisP−PAのヘキサメチロール体の
1〜5個のメチロール基がメトキシメチル化した化合
物、ビスヒドロキシメチルナフタレンジオール等があ
る。ヒドロキシアントラセン化合物としては、例えば
1,6−ジヒドロキシメチル−2,7−ジヒドロキシア
ントラセン等が挙げられる。アシロキシメチル基含有化
合物としては、例えば上記メチロール基含有化合物のメ
チロール基を一部又は全部アシロキシメチル化した化合
物が挙げられる。
チロールフェノール、ビスヒドロキシメチル−p−クレ
ゾール、テトラメチロールビスフェノールA、Tris
P−PA(本州化学工業(株)製品)のヘキサメチロー
ルまたはそれらのメチロール基がアルコキシメチル基、
およびメチロール基とアルコキシメチル基の両方で置換
されたフェノール化合物である。これらの(c)成分の
本発明の組成物中の含有量は固形分に対して2〜50重
量%、好ましくは5〜30重量%である。
要に応じてさらなる吸光剤、接着助剤、界面活性剤を添
加することが可能である。
色素の技術と市場」(CMC出版)や、染料便覧(有機
合成化学協会編)に記載の市販の吸光剤、例えば、C.
I.Disperse Yellow 1,3,4,
5,7,8,13,23,31,49,50,51,5
4,60,64,66,68,79,82,88,9
0,93,102,114及び124、C.I.Dis
perse Orange1,5,13,25,29,
30,31,44,57,72及び73、C.I.Di
sperse Red 1,5,7,13,17,1
9,43,50,54,58,65,72,73,8
8,117,137,143,199及び210、C.
I.Disperse Violet 43、C.I.
Disperse Blue 96、C.I.Fluo
rescent Brightening Agent
112,135及び163、C.I.Solvent
Orange 2及び45、C.I.Solvent
Red 1,3,8,23,24,25,27及び4
9、C.I.Pigment Green 10、C.
I.Pigment Brown 2等を好適に用いる
ことができる。吸光剤は通常、反射防止膜材料用組成物
100重量部に対し、50重量部以下、好ましくは30
重量部以下の割合で配合される。
と反射防止膜材料用組成物の密着性を向上させ、特にエ
ッチング工程においてレジストが剥離しないようにする
ための目的で添加される。具体例としては、トリメチル
クロロシラン、ジメチルビニルクロロシラン、メチルジ
フェニルクロロシラン、クロロメチルジメチルクロロシ
ラン等のクロロシラン類、トリメチルメトキシシラン、
ジメチルジエトキシシラン、メチルジメトキシシラン、
ジメチルビニルエトキシシラン、ジフェニルジメトキシ
シラン、フェニルトリエトキシシラン等のアルコキシシ
ラン類、ヘキサメチルジシラザン、N,N′−ビス(ト
リメチルシリル)ウレア、ジメチルトリメチルシリルア
ミン、トリメチルシリルイミダゾール等のシラザン類、
ビニルトリクロロシラン、γ−クロロプロピルトリメト
キシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、
γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のシラ
ン類、ベンゾトリアゾール、ベンゾイミダゾール、イン
ダゾール、イミダゾール、2−メルカプトベンズイミダ
ゾール、2−メルカプトベンズチアゾール、2−メルカ
プトベンズオキサゾール、ウラゾールチオウラシル、メ
ルカプトイミダゾール、メルカプトピリミジン等の複素
環状化合物や、1,1−ジメチルウレア、1,3−ジメ
チルウレア等の尿素、又はチオ尿素化合物を挙げること
ができる。
成物100重量部に対し、通常10重量部未満、好まし
くは5重量部未満の割合で配合される。
トリエ−ション等の塗布性を更に向上させるために、界
面活性剤を配合する事ができる。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ェノールエーテル、ポリオキシエチ
レンノニルフェノー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・ポリオキシ
プロピレンブロックコポリマー類、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、エフトップEF301、EF3
03、EF352(新秋田化成(株)製)、メガファッ
クF171、F173(大日本インキ(株)製)、フロ
ラードFC430、FC431(住友スリーエム(株)
製)、アサヒガードAG710,サーフロンS−38
2,SC101,SC102,SC103,SC10
4,SC105,SC106(旭硝子(株)製)等のフ
ッ素系界面活性剤、オルガノシロキサンポリマーKP3
41(信越化学工業(株)製)やアクリル酸系もしくは
メタクリル酸系(共)重合ポリフローNo.75,N
o.95(共栄社油脂化学工業(株)製)等を挙げるこ
とができる。これらの界面活性剤の内、特にフッ素系界
面活性剤、シリコン系界面活性剤が好ましい。これらの
界面活性剤の配合量は、本発明の組成物中の固形分10
0重量部当たり、通常、2重量部以下、好ましくは1重
量部以下である。
いし、また、いくつかの組み合わせで添加することもで
きる。
せる溶剤としては、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
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、乳酸メチル等を用いることができる。
これらの有機溶剤は単独で、又は2種以上の組み合わせ
で使用される。更に、N−メチルホルムアミド、N,N
−ジメチルホルムアミド、N−メチルアセトアミド、
N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリド
ン、ジメチルスルホキシド、ベンジルエチルエーテル等
の高沸点溶剤を混合して使用することができる。
メチルエーテルアセテート、3−エトキシプロピオン酸
エチル、乳酸メチルが安全性の観点で好ましい。
れるレジストとしては、ネガ,ポジ型いずれも使用出来
るが、光酸発生剤と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からなる化学増幅型
レジスト、もしくはアルカリ可溶性バインダーと光酸発
生剤と酸により分解して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からなる化学増幅型レジスト、
もしくは光酸発生剤と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
物からなる化学増幅型レジストが好適であり、例えば富
士ハントマイクロエレクトロニクス社製FHi−620
BC,ARCH−2が挙げられる。
たポジ型フォトレジスト組成物の現像液としては、水酸
化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ
酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア水等
の無機アルカリ類、エチルアミン、n−プロピルアミン
等の第一アミン類、ジエチルアミン、ジ−n−ブチルア
ミン等の第二アミン類、トリエチルアミン、メチルジエ
チルアミン等の第三アミン類、ジメチルエタノールアミ
ン、トリエタノーアミン等のアルコ−ルアミン類、テト
ラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアン
モニウムヒドロキシド、コリン等の第四級アンモニウム
塩、ピロール、ピペリジン等の環状アミン類、等のアル
カリ類の水溶液を使用することができる。更に、上記ア
ルカリ類の水溶液にイソプロピルアルコール等のアルコ
ール類、ノニオン系等の界面活性剤を適当量添加して使
用することもできる。
モニウム塩、更に好ましくは、テトラメチルアンモニウ
ムヒドロオキシド、コリンである。
路素子の製造に使用されるような基板(例:シリコン/
二酸化シリコン皮覆、ガラス基板、ITO基板等の透明
基板等)上にスピナー、コーター等の適当な塗布方法に
よる塗布後ベークして反射防止膜材料用組成物を硬化さ
せ反射防止膜を作成する。ここで、反射防止膜の膜厚と
しては0.01〜3.0μmが好ましい。また塗布後ベ
ークする条件としては80〜250℃で1〜120分間
である。その後、フォトレジストを塗布、その後所定の
マスクを通して、露光し、現像、リンス、乾燥すること
により良好なレジストを得ることができる。必要に応じ
て露光後加熱(PEB:Post ExposureBake)を行うこ
ともできる。
部は大きな十分な吸光係数を有しているため反射光防止
効果が高く、また吸光部に含まれる芳香環等の環状炭素
の含有率(重量分率)が小さいため、さらに吸光度を高
めるため吸光部の添加量を多くしてもドライエッチング
速度の低下が少ない。
れらに限定されるものではない。 合成例1 ((10)の合成)) モノマー合成 2−ヒドロキシエチルメタクリレート130gと2−塩
化ナフトイル190.5gをアセトン600mlに添加
した後、トリエチルアミン101gを滴下した。40℃
で4時間反応させた後、蒸留水2リットルを添加し、沈
殿した生成物をデカンテーションにより集めた。生成物
はシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製した。
収率75%。 ポリマー合成 上記モノマーを10gとメチルメタクリレート10gを
DMF60gに溶解させた後、反応液を65℃に加温
し、同時に反応液中に窒素を30分ながした。重合開始
剤としてV−65(和光純薬(株)製品)50mgを2
時間ごとに3回添加した。反応物は蒸留水1リットル中
に再沈することにより粉体として回収した。得られたポ
リマーのGPC分析を行ったところ、標準ポリスチレン
換算にて重量平均分子量は34000であった。
塩化ナフトイル190.5gをアセトン600mlに添
加した後、トリエチルアミン101gを滴下した。40
℃で4時間反応させた後、蒸留水2リットルを添加し、
沈殿した生成物をデカンテーションにより集めた。生成
物はシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し
た。収率80%。 ポリマー合成 上記モノマーを12gと2−ヒドロキシプロピルメタク
リレート10gをDMF60gに溶解させた後、反応液
を65℃に加温し、同時に反応液中に窒素を30分なが
した。重合開始剤としてV−65(和光純薬(株)製
品)50mgを2時間ごとに3回添加した。反応物は蒸
留水1リットル中に再沈することにより粉体として回収
した。得られたポリマーのGPC分析を行ったところ、
標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量は25000
であった。
72gとメトキシハイドロキノン0.5gをアセトン6
00mlに添加した後、トリエチルアミン101gを滴
下した。70℃で4時間反応させた後、蒸留水2リット
ルを添加し、沈殿した生成物をデカンテーションにより
集めた。生成物はシリカゲルカラムクロマトグラフィー
にて精製した。収率80%。 ポリマー合成 上記モノマーを12gとアクリロニトリル8gをDMF
60gに溶解させた後、反応液を65℃に加温し、同時
に反応液中に窒素を30分ながした。重合開始剤として
V−65(和光純薬(株)製品)50mgを2時間ごと
に3回添加した。反応物は蒸留水1リットル中に再沈す
ることにより粉体として回収した。得られたポリマーの
GPC分析を行ったところ、標準ポリスチレン換算にて
重量平均分子量は19000であった。
ナフトイル190.5gをアセトン600mlに添加し
た後、トリエチルアミン101gを滴下した。40℃で
4時間反応させた後、蒸留水2リットルを添加し、沈殿
した生成物をデカンテーションにより集めた。生成物は
シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製した。収
率80%。 ポリマー合成 上記モノマーを12gとジエチレングリコールアクリレ
ート10gをDMF60gに溶解させた後、反応液を6
5℃に加温し、同時に反応液中に窒素を30分ながし
た。重合開始剤としてV−65(和光純薬(株)製品)
50mgを2時間ごとに3回添加した。反応物は蒸留水
1リットル中に再沈することにより粉体として回収し
た。得られたポリマーのGPC分析を行ったところ、標
準ポリスチレン換算にて重量平均分子量は52000で
あった。
アミノペンタノール103gとジオキサン400gを添
加し80℃で4時間反応させた。得られたイミド体20
0gをDMF500gに溶かした後、塩化メタクリロイ
ル74を添加し、そこへトリエチルアミン72gを滴下
した。40℃で4時間反応させた後、蒸留水2リットル
を添加し、析出した生成物を濾過により集めた。生成物
は酢酸エチル/ヘキサンで再結晶した。収率72%。 ポリマー合成 上記モノマーを12gと2−ヒドロキシエチルメタクリ
レート10gをDMF60gに溶解させた後、反応液を
65℃に加温し、同時に反応液中に窒素を30分ながし
た。重合開始剤としてV−65(和光純薬(株)製品)
50mgを2時間ごとに3回添加した。反応物は蒸留水
1リットル中に再沈することにより粉体として回収し
た。得られたポリマーのGPC分析を行ったところ、標
準ポリスチレン換算にて重量平均分子量は41000で
あった。
マー18gとN−メチロールアクリルアミド2.5gと
アクリル酸−2−ヒドロキシエチル16gをDMF60
gに溶解させた後、反応液を65℃に加温し、同時に反
応液中に窒素を30分ながした。重合開始剤としてV−
65(和光純薬(株)製品)50mgを2時間ごとに3
回添加した反応物は蒸留水1リットル中に再沈すること
により粉体として回収した。得られたポリマーのGPC
分析を行ったところ、標準ポリスチレン換算にで重量平
均分子量は18000であった。
ジカルボン酸ジメチル24.4gを加え、これに酢酸カ
ルシウム0.02gと三酸化アンチモンを触媒として加
えた。窒素ガスを送りながら加熱し、200℃まで昇温
させた。減圧下さらに温度を上げて過剰のジエチレング
リコールを留去し、目的のポリマーを得た。
ルアミン101gとハイドロキノン1gをDMF1リッ
トルに溶解させた。そこに塩化アクリロイル90gを反
応液液温が30℃を超えないようにして2時間かけて滴
下した。蒸留水2リットルを添加し、析出した粗結晶を
濾過により集めた。粗結晶はエタノール−水にて再結晶
した。収率75%。得られたアクリルモノマ−7gとメ
チルアクリレート12gをDMF60gに溶解させた
後、反応液を65℃に加温し、同時に反応液中に窒素を
30分ながした。重合開始剤としてV−65(和光純薬
(株)製品)50mgを2時間ごとに3回添加した。反
応物は蒸留水1リットル中に再沈することにより粉体と
して回収した。得られたポリマーのGPC分析を行った
ところ、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量は4
000であった。
シメチルメラミン2gをプロピオン酸エトキシエチルに
溶解させ10%溶液とした後、孔径0.10μmのテフ
ロン製ミクロフィルターを用いて濾過し、反射防止膜溶
液を調製した。これをスピナーを用い、シリコンウエフ
ァー上に塗布した。真空密着式ホットプレート上で17
0℃3分間加熱し、反射防止膜を形成した。同様にして
比較例1の合成で得たポリマーからも反射防止膜溶液を
調製した。
て、TrisP−PAのヘキサメチロール体(本州化学
工業(株)製品)2.0gを用い、実施例1〜6と同様
にして各々実施例7〜12の反射防止膜溶液を得た。 実施例13 合成例7で得たポリマー5gにヘキサメトキシメチルメ
ラミン3gを加え、これらを乳酸エチルに溶解させ、1
0%溶液として実施例1〜6と同様にして各々実施例1
3の反射防止膜溶液を得た。
溶液は孔径0.10μmのテフロン製ミクロフィルター
を用いて濾過した後、これをスピナーを用い、シリコン
ウエファー上に塗布した。真空密着式ホットプレート上
で170℃3分間加熱し、反射防止膜を形成した。上記
反射防止膜の膜厚は全て0.17μmにそろえた。つい
でこれらの反射防止膜をレジストに使用する塗布溶剤例
えばγ−ブチロラクトン、プロピオン酸エトキシエチル
に浸漬し、その溶剤に不溶である事を確認した。
レーザー用ポジ型フォトレジストとしてARCH−2
(フジハントエレクトロニクステクノロジー(株)製
品)を塗布した後(膜厚0.85μm)、縮小投影露光
装置(ニコン(株)製NSR−2005i9C)を用い
露光し後、露光後加熱として、110℃で60秒処理し
た後、2.38%のテトラメチルアンモニウムヒドロキ
シド水溶液で1分間現像し、30秒間乾燥した。このよ
うにして得られたシリコンウエファー上のレジストパタ
ーンを走査型電子顕微鏡で観察して、限界解像力および
膜厚依存性を調べた。また248nmの膜吸光度とドラ
イエッチ速度も評価した。ここで、248nmの膜吸光
度は石英板上に反射防止膜材料用組成物を塗布、加熱乾
燥して膜を形成し、それを(株)島津製作所製分光光度
計UV−240により測定した。限界解像力は膜厚0.
85μmにおいて、0.50μmのマスクパターンを再
現する露光量における限界解像力を意味する。膜厚依存
性はレジスト膜厚0.85μmにおける感度と膜厚0.
87μmにおける感度の比により評価した。この値が
1.0に近い程好ましい。ドライエッチ速度は日本真空
技術(株)製CSE−1110によりCF4 /O 2 条件
下で測定した。
り本発明の反射防止膜材料用組成物は膜吸光度が高く、
フォトレジストの限界解像力向上、および基板からの反
射光低減による定在波起因の感度の膜依存性が低減して
いるのがわかる。
くかつ248nmにおける吸光度が大きい特定の構造を
有するナフタレン基含有ポリマーを有する反射防止膜材
料用組成物により、ドライエッチング速度が大きく高解
像力およびレジスト膜厚依存性に優れた反射防止膜材料
用組成物および画像形成法を提供する。
Claims (12)
- 【請求項1】 下記一般式(I)又は一般式(II)で示
される構造を側鎖に有する高分子化合物を含むことを特
徴とする反射防止膜材料用組成物。 【化1】 【化2】 式(I)あるいは(II)において、Wは高分子主鎖への
連結基を表し、Yは酸素原子、イオウ原子または=N−
Vを表し、Z1 、Z2 は同一でも異なってもよく電子供
与性基を表し、mは0〜2、nは0〜3の整数を表す。
m、nが2〜3の場合、Z1 、Z2 はそれぞれ同じでも
異なっていてもよい。Vは−OH、−NH2 または炭素
数1〜20の直鎖、分岐、環状のいずれでもよいアルキ
ル基(これらは置換基を有していてもよい)、置換基を
有していてもよい炭素数5〜14の芳香環基あるいはヘ
テロ芳香環基、または炭素数1〜20のアルコキシ基を
表す。 - 【請求項2】 下記一般式(III)又は一般式(IV)で示
される構造を、繰り返し単位の一部として主鎖または側
鎖に有する高分子化合物を含むことを特徴とする反射防
止膜材料用組成物。 【化3】 【化4】 式(III)あるいは(IV)において、Yは酸素原子、イオ
ウ原子または=N−Vを表し、Z1 、Z2 は同一でも異
なってもよく電子供与性基を表し、mは0〜2、nは0
〜3の整数を表す。m、nが2〜3の場合、Z1 、Z2
はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。Vは−OH、
−NH2 または炭素数1〜20の直鎖、分岐、環状のい
ずれでもよいアルキル基(これらは置換基を有していて
もよい)、置換基を有していてもよい炭素数5〜14の
芳香環基あるいはヘテロ芳香環基、または炭素数1〜2
0のアルコキシ基を表す。 - 【請求項3】 一般式(V)又は一般式(VI)で示され
る構造の繰り返し単位を有する高分子化合物を含むこと
を特徴とする反射防止膜材料用組成物。 【化5】 【化6】 式(V)あるいは(VI)において、R1 は水素原子、メ
チル基、塩素原子、臭素原子、シアノ基を表す。Xは2
価の連結基を表す。Y、Z1 、Z2 、m、nは請求項1
に記載のものと同義である。m、nが2〜3の場合、Z
1 、Z2 はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。 - 【請求項4】 前記一般式(V)又は一般式(VI)にお
いて、Z1 、Z2 が各々−OH、−OR4 、−NR5 R
6 又は−SR4 から選ばれた基であることを特徴とする
請求項3に記載の反射防止膜材料用組成物。(ここで、
R4 は炭素数が1から20までの炭化水素基を表す。ま
たR5 、R6は各々同じでも異っていてもよく、水素原
子、炭素数が1から20までの炭化水素基を表す。) - 【請求項5】 下記(a)(b)を含有する事を特徴と
する反射防止膜材料用組成物。 (a)請求項1に記載の一般式(I)又は一般式(II)
で示される構造を有する高分子化合物。 (b)メチロール基、アルコキシメチル基、アシロキシ
メチル基から選ばれた少なくとも一つの置換基で置換さ
れたメラミン、グアナミン、グリコールウリルもしくは
ウレア化合物。 - 【請求項6】 一般式(I)又は一般式(II)におい
て、Wが単結合、置換基を有していてもよいアルキレン
基、置換基を有していてもよいアリーレン基、置換基を
有していてもよいアラルキレン基から選ばれた基を含む
連結基であり(Wはいずれも途中に−CO2 −、−CO
NH−、−O−、−CO−、−SO2 −を1つ以上有し
ていてもよい。)、Z1 、Z2 が−OH、−OR4 、−
SR4 、−NR5 R6 から選ばれた基であることを特徴
とする請求項5に記載の反射防膜材料用組成物。(m、
nが2〜3の場合、Z1 、Z2 はそれぞれ同じであって
も異っていてもよい。R4 は炭素数が1〜20の炭化水
素基を表し、R5 、R6 は各々同じでも異っていてもよ
く、水素原子、炭素数が1〜20の炭化水素基を表
す。) - 【請求項7】 下記(a)(c)を含有する事を特徴と
する反射防止膜材料用組成物。 (a)請求項1に記載の一般式(I)又は一般式(II)
で示される構造を有する高分子化合物。 (c)メチロール基、アルコキシメチル基またはアシロ
キシメチル基から選ばれた基よって2つ以上置換された
フェノールまたはナフトールまたはヒドロキシアントラ
セン化合物。 - 【請求項8】 一般式(I)又は一般式(II)におい
て、Wが単結合、置換基を有していてもよいアルキレン
基、置換基を有していてもよいアリーレン基、置換基を
有していてもよいアラルキレン基から選ばれた基を含む
連結基であり(Wはいずれも途中に−CO2 −、−CO
NH−、−O−、−CO−、−SO2 −を1つ以上有し
ていてもよい。)、Z1 、Z2 が−OH、−OR4 、−
SR4 、−NR5 R6 から選ばれた基であることを特徴
とする請求項7に記載の反射防膜材料用組成物。(m、
nが2〜3の場合、Z1 、Z2 はそれぞれ同じであって
も異っていてもよい。R4 は炭素数が1〜20の炭化水
素基を表し、R5 、R6 は各々同じでも異っていてもよ
く、水素原子、炭素数が1〜20の炭化水素基を表
す。) - 【請求項9】 前記一般式(I)又は一般式(II)で示
される構造を有する高分子化合物中に、下記一般式(VI
I)で示される繰り返し構造単位を2重量%〜50重量%
含有することを特徴とする請求項1に記載の反射防止膜
材料用組成物。 【化7】 式中、R2 は水素原子、メチル基、塩素原子、臭素原
子、シアノ基を表し、Aは末端に−CH2 OH基、−C
H2 OR4 基又は−CH2 OCOCH3 基を有する有機
官能基を表す。R4 は炭素数が1から20までの炭化水
素基を表す。 - 【請求項10】 一般式(VII)において、Aが−CON
HCH2 OH、−CONHCH2 OCH3 、−C6 H4
CH2 OH、−C6 H4 CH2 OCH3 又は−CONH
C(CH3 )2 CHCOCH3 とホルマリンとの反応で
得られた基であることを特徴とする請求項9に記載の反
射防止膜材料用組成物。 - 【請求項11】 前記一般式(I)又は一般式(II)で
示される構造を有する高分子化合物中に、下記一般式
(VIII)で示される繰り返し構造単位を2重量%〜30
重量%含有することを特徴とする請求項1に記載の反射
防止膜材料用組成物。 【化8】 式中、R2 は上記請求項9に記載のR2 と同義であり、
Bは末端にエポキシ基を有する有機官能基を表す。 - 【請求項12】 上記請求項1〜11のいずれか1項に
記載の反射防止膜材料用組成物を使用することを特徴と
するレジストパターン形成方法。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34373896A JP3632875B2 (ja) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | 反射防止膜材料用組成物 |
US08/997,393 US6165684A (en) | 1996-12-24 | 1997-12-23 | Bottom anti-reflective coating material composition and method for forming resist pattern using the same |
DE69707635T DE69707635T2 (de) | 1996-12-24 | 1997-12-23 | Zusammensetzung für Antireflexunterschichten und Verfahren zur Herstellung eines Resistmusters damit |
EP97122819A EP0851300B1 (en) | 1996-12-24 | 1997-12-23 | Bottom anti-reflective coating material composition and method of forming resist pattern using the same |
KR1019970073784A KR100522798B1 (ko) | 1996-12-24 | 1997-12-24 | 반사방지막재료용조성물및그것을이용한레지스트패턴형성방법 |
US09/615,708 US6808869B1 (en) | 1996-12-24 | 2000-07-13 | Bottom anti-reflective coating material composition and method for forming resist pattern using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34373896A JP3632875B2 (ja) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | 反射防止膜材料用組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10186671A true JPH10186671A (ja) | 1998-07-14 |
JP3632875B2 JP3632875B2 (ja) | 2005-03-23 |
Family
ID=18363872
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34373896A Expired - Fee Related JP3632875B2 (ja) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | 反射防止膜材料用組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3632875B2 (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006003850A1 (ja) | 2004-07-02 | 2006-01-12 | Nissan Chemical Industries, Ltd. | ハロゲン原子を有するナフタレン環を含むリソグラフィー用下層膜形成組成物 |
WO2006077748A1 (ja) * | 2005-01-21 | 2006-07-27 | Nissan Chemical Industries, Ltd. | 保護されたカルボキシル基を有する化合物を含むリソグラフィー用下層膜形成組成物 |
US7309560B2 (en) | 2002-02-19 | 2007-12-18 | Nissan Chemical Industries, Ltd. | Composition for forming anti-reflective coating |
US7425399B2 (en) | 2002-10-09 | 2008-09-16 | Nissan Chemical Industries, Ltd. | Composition for forming anti-reflective coating for use in lithography |
US7501229B2 (en) | 2004-03-16 | 2009-03-10 | Nissan Chemical Industries, Ltd. | Anti-reflective coating containing sulfur atom |
JP2009104165A (ja) * | 2001-09-26 | 2009-05-14 | Rohm & Haas Electronic Materials Llc | 上塗りされたフォトレジストとともに使用されるコーティング組成物 |
JP2010085912A (ja) * | 2008-10-02 | 2010-04-15 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | ケイ素含有膜形成用組成物、ケイ素含有膜形成基板及びパターン形成方法 |
JP2010085893A (ja) * | 2008-10-02 | 2010-04-15 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | 金属酸化物含有膜形成用組成物、金属酸化物含有膜形成基板及びパターン形成方法 |
WO2012105648A1 (ja) * | 2011-02-04 | 2012-08-09 | 日産化学工業株式会社 | 非感光性レジスト下層膜形成組成物 |
-
1996
- 1996-12-24 JP JP34373896A patent/JP3632875B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4667509B2 (ja) * | 2001-09-26 | 2011-04-13 | ローム・アンド・ハース・エレクトロニック・マテリアルズ,エル.エル.シー. | 上塗りされたフォトレジストとともに使用されるコーティング組成物 |
JP2009104165A (ja) * | 2001-09-26 | 2009-05-14 | Rohm & Haas Electronic Materials Llc | 上塗りされたフォトレジストとともに使用されるコーティング組成物 |
US7309560B2 (en) | 2002-02-19 | 2007-12-18 | Nissan Chemical Industries, Ltd. | Composition for forming anti-reflective coating |
US7425399B2 (en) | 2002-10-09 | 2008-09-16 | Nissan Chemical Industries, Ltd. | Composition for forming anti-reflective coating for use in lithography |
US7501229B2 (en) | 2004-03-16 | 2009-03-10 | Nissan Chemical Industries, Ltd. | Anti-reflective coating containing sulfur atom |
EP1780600A4 (en) * | 2004-07-02 | 2010-07-28 | Nissan Chemical Ind Ltd | LAYERED FILM-FORMING COMPOSITION FOR LITHOGRAPHY WITH A NAPHTHALINRING WITH HALOGENATOMY |
WO2006003850A1 (ja) | 2004-07-02 | 2006-01-12 | Nissan Chemical Industries, Ltd. | ハロゲン原子を有するナフタレン環を含むリソグラフィー用下層膜形成組成物 |
US8088546B2 (en) | 2004-07-02 | 2012-01-03 | Nissan Chemical Industries, Ltd. | Underlayer coating forming composition for lithography containing naphthalene ring having halogen atom |
JPWO2006077748A1 (ja) * | 2005-01-21 | 2008-06-19 | 日産化学工業株式会社 | 保護されたカルボキシル基を有する化合物を含むリソグラフィー用下層膜形成組成物 |
WO2006077748A1 (ja) * | 2005-01-21 | 2006-07-27 | Nissan Chemical Industries, Ltd. | 保護されたカルボキシル基を有する化合物を含むリソグラフィー用下層膜形成組成物 |
JP4753046B2 (ja) * | 2005-01-21 | 2011-08-17 | 日産化学工業株式会社 | 保護されたカルボキシル基を有する化合物を含むリソグラフィー用下層膜形成組成物 |
US10509320B2 (en) | 2005-01-21 | 2019-12-17 | Nissan Chemical Industries, Ltd. | Underlying coating forming composition for lithography containing compound having protected carboxyl group |
JP2010085912A (ja) * | 2008-10-02 | 2010-04-15 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | ケイ素含有膜形成用組成物、ケイ素含有膜形成基板及びパターン形成方法 |
JP2010085893A (ja) * | 2008-10-02 | 2010-04-15 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | 金属酸化物含有膜形成用組成物、金属酸化物含有膜形成基板及びパターン形成方法 |
WO2012105648A1 (ja) * | 2011-02-04 | 2012-08-09 | 日産化学工業株式会社 | 非感光性レジスト下層膜形成組成物 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3632875B2 (ja) | 2005-03-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0851300B1 (en) | Bottom anti-reflective coating material composition and method of forming resist pattern using the same | |
EP0989463B1 (en) | Bottom anti-reflective coating material composition for photoresist and method of forming resist pattern | |
US6248500B1 (en) | Composition for anti-reflective coating material | |
US5994430A (en) | Antireflective coating compositions for photoresist compositions and use thereof | |
TWI272455B (en) | Composition for antireflection film formation | |
CN102576193A (zh) | 正性作用的可光成像底部抗反射涂层 | |
JP3852868B2 (ja) | 反射防止膜材料組成物及びそれを用いたレジストパターン形成方法 | |
US6808869B1 (en) | Bottom anti-reflective coating material composition and method for forming resist pattern using the same | |
JP3851414B2 (ja) | 反射防止膜材料組成物及びこれを用いたレジストパターン形成方法 | |
JPH10186671A (ja) | 反射防止膜材料用組成物 | |
US9170494B2 (en) | Antireflective compositions and methods of using same | |
JPH1090908A (ja) | 反射防止膜材料用組成物 | |
JP2002333717A (ja) | リソグラフィー用反射防止膜形成組成物 | |
JP3617878B2 (ja) | 反射防止膜材料用組成物 | |
JPH10120940A (ja) | 反射防止膜用組成物 | |
JP3638058B2 (ja) | 反射防止膜材料用組成物 | |
JP3707632B2 (ja) | 反射防止膜用組成物 | |
JP3851402B2 (ja) | 反射防止膜材料組成物及びそれを利用したレジストパターン形成方法 | |
JP2004205900A (ja) | リン系有機基含有高分子を含む反射防止膜形成組成物 | |
JPH10213904A (ja) | ポジ型感光性組成物を用いる塗設物及びそれを用いるパターン形成方法 | |
JP3676510B2 (ja) | 反射防止膜材料用組成物 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040401 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20041215 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Effective date: 20041216 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 |
|
R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080107 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 4 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090107 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090107 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 5 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100107 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 6 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110107 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |