KR20210102213A - 리소그래피용 도포막형성 조성물의 제조방법 - Google Patents

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토요시로 요시다
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Abstract

필터 카트리지에 통액하는 공정을 포함하는, 리소그래피용 도포막형성 조성물의 제조방법으로서, 상기 필터 카트리지가, 복수 종류의 여과용 기포를 적층 또는 중공상 내통에 감은 필터 카트리지로서, 상기 여과용 기포는, 폴리올레핀 섬유에 금속흡착기를 화학결합한 부직포이며, 상기 여과용 기포는, 부직포층A 및 부직포층B를 포함하고, 상기 부직포층A는, 금속흡착기로서 설폰산기를 화학결합한 폴리올레핀 섬유로 구성되고, 상기 부직포층B는, 금속흡착기로서 아미노기, N-메틸-D-글루카민기, 이미노디아세트산기, 이미노디에탄올기, 아미드옥심기, 인산기, 카르본산기 및 에틸렌디아민삼아세트산기로부터 선택되는 적어도 1종을 화학결합한 폴리올레핀 섬유로 구성되는 것을 특징으로 하는 필터 카트리지이다. 이 제조방법에 따르면, 웨이퍼 상의 미소결함의 원인이 되는 금속불순물을 저감할 수 있다.

Description

리소그래피용 도포막형성 조성물의 제조방법
본 발명은, 반도체장치 제조에 있어서의 리소그래피공정에 있어서, 결함의 원인이 되는, 금속불순물이 저감된 리소그래피용 도포막형성용 조성물의 제조방법에 관한 것이다.
반도체장치 제조에 있어서의 리소그래피공정에 있어서 사용되는 리소그래피용 도포막형성 조성물에 대해서는, 웨이퍼 상의 미소결함(예를 들어 1~100nm 정도, 디펙트 등으로 불린다)의 원인이 되는 금속불순물의 저감이 요구되고 있다. 특허문헌 1에는, 금속의 흡착제거효율이 높은 필터가 개시되어 있다.
일본특허공개 2018-167223호 공보
본 발명은, 반도체장치 제조에 있어서의 리소그래피공정에 있어서, 웨이퍼 상의 미소결함의 원인이 되는, 금속불순물이 저감된 리소그래피용 도포막형성용 조성물의 제조방법 및 리소그래피용 도포막형성용 조성물 전구체의 금속저감방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 이하를 포함한다.
[1]
금속제거용 필터 카트리지에 통액하는 공정을 포함하는, 리소그래피용 도포막형성 조성물의 제조방법으로서, 상기 금속제거용 필터 카트리지가,
복수 종류의 여과용 기포(基布)를 적층 또는 중공상 내통에 감은 필터 카트리지로서,
상기 여과용 기포는, 폴리올레핀 섬유에 금속흡착기를 화학결합한 부직포이며,
상기 여과용 기포는, 부직포층A 및 부직포층B를 포함하고,
상기 부직포층A는, 금속흡착기로서 설폰산기를 화학결합한 폴리올레핀 섬유로 구성되고,
상기 부직포층B는, 금속흡착기로서 아미노기, N-메틸-D-글루카민기, 이미노디아세트산기, 이미노디에탄올기, 아미드옥심기, 인산기, 카르본산기 및 에틸렌디아민삼아세트산기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 화학결합한 폴리올레핀 섬유로 구성되는 것을 특징으로 하는 필터 카트리지인, 리소그래피용 도포막형성 조성물의 제조방법.
[2]
추가로, 미립자제거용 필터 카트리지에 통액하는 공정을 포함하는, [1]에 기재된 리소그래피용 도포막형성용 조성물의 제조방법.
[3]
상기 미립자제거용 필터의 재질이, 폴리에틸렌 및 나일론으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인, [2]에 기재된 리소그래피용 도포막형성용 조성물의 제조방법.
[4]
상기 리소그래피용 도포막형성 조성물이, 레지스트 하층막형성 조성물인, [1]~[3] 중 어느 하나에 기재된 레지스트 하층막형성 조성물의 제조방법.
[5]
상기 리소그래피용 도포막형성용 조성물이, 중량평균분자량 800 이상의 폴리머 및 유기용매를 포함하는, [4]에 기재된 레지스트 하층막형성 조성물의 제조방법.
[6]
상기 레지스트 하층막형성 조성물이, 추가로 가교성 화합물을 포함하는, [4] 또는 [5]에 기재된 레지스트 하층막형성 조성물의 제조방법.
[7]
상기 레지스트 하층막형성 조성물이, 추가로 가교촉매를 포함하는, [4]~[6] 중 어느 하나에 기재된 레지스트 하층막형성 조성물의 제조방법.
[8]
상기 레지스트 하층막형성 조성물이, 추가로 계면활성제를 포함하는, [4]~[7] 중 어느 하나에 기재된 레지스트 하층막형성 조성물의 제조방법.
[9]
리소그래피용 도포막형성 조성물 전구체를 금속제거용 카트리지 필터에 통액하여 금속을 저감하는 방법으로서,
상기 필터 카트리지는 복수 종류의 여과용 기포를 적층 또는 중공상 내통에 감고 있고,
상기 여과용 기포는, 폴리올레핀 섬유에 금속흡착기를 화학결합한 부직포이며,
상기 여과용 기포는, 부직포층A 및 부직포층B를 포함하고,
상기 부직포층A는, 금속흡착기로서 설폰산기를 화학결합한 폴리올레핀 섬유로 구성되고,
상기 부직포층B는, 금속흡착기로서 아미노기, N-메틸-D-글루카민기, 이미노디아세트산기, 이미노디에탄올기, 아미드옥심기, 인산기, 카르본산기 및 에틸렌디아민삼아세트산기로부터 선택되는 적어도 1종을 화학결합한 폴리올레핀 섬유로 구성되어 있는 필터 카트리지인, 리소그래피용 도포막형성 조성물 전구체의 금속저감방법.
[10]
[4]~[8] 중 어느 하나에 기재된 레지스트 하층막형성 조성물을 반도체기판 상에 도포하고 소성하여 레지스트 하층막을 형성하는 공정, 이 레지스트 하층막 상에 레지스트막을 형성하고, 이어서 노광, 현상하여 레지스트패턴을 형성하는 공정을 포함하고, 반도체의 제조에 이용하는 것을 특징으로 하는 레지스트패턴부착 기판의 제조방법.
[11]
표면에 무기막이 형성되어 있을 수도 있는 반도체기판 상에, [4]~[8] 중 어느 하나에 기재된 레지스트 하층막형성 조성물을 이용하여 레지스트 하층막을 형성하고, 상기 레지스트 하층막 상에 레지스트패턴을 형성하고, 상기 레지스트패턴을 마스크로 하여 상기 레지스트 하층막을 드라이에칭하고 상기 무기막 또는 상기 반도체기판의 표면을 노출시키고, 드라이에칭 후의 상기 레지스트 및 레지스트 하층막을 마스크로 하여, 드라이에칭에 의해 상기 무기막 또는 상기 반도체기판을 가공하는 공정을 포함하는 반도체장치의 제조방법.
[12]
금속제거용 필터 카트리지에 통액하는 공정을 포함하는, 리소그래피용 도포막형성용 조성물용 유기용매의 제조방법으로서, 상기 금속제거용 필터 카트리지가,
복수 종류의 여과용 기포를 적층 또는 중공상 내통에 감은 필터 카트리지로서,
상기 여과용 기포는, 폴리올레핀 섬유에 금속흡착기를 화학결합한 부직포이며,
상기 여과용 기포는, 부직포층A 및 부직포층B를 포함하고,
상기 부직포층A는, 금속흡착기로서 설폰산기를 화학결합한 폴리올레핀 섬유로 구성되고,
상기 부직포층B는, 금속흡착기로서 아미노기, N-메틸-D-글루카민기, 이미노디아세트산기, 이미노디에탄올기, 아미드옥심기, 인산기, 카르본산기 및 에틸렌디아민삼아세트산기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 화학결합한 폴리올레핀 섬유로 구성되는 것을 특징으로 하는 필터 카트리지인, 리소그래피용 도포막형성용 조성물용 유기용매의 제조방법.
[13]
금속제거용 필터 카트리지에 통액하는 공정을 포함하는, 리소그래피용 도포막형성용 조성물용 용매의 제조방법으로서, 상기 금속제거용 필터 카트리지가,
복수 종류의 여과용 기포를 적층 또는 중공상 내통에 감은 필터 카트리지로서,
상기 여과용 기포는, 폴리올레핀 섬유에 금속흡착기를 화학결합한 부직포이며,
상기 여과용 기포는, 부직포층A 및 부직포층B를 포함하고,
상기 부직포층A는, 금속흡착기로서 설폰산기를 화학결합한 폴리올레핀 섬유로 구성되고,
상기 부직포층B는, 금속흡착기로서 아미노기, N-메틸-D-글루카민기, 이미노디아세트산기, 이미노디에탄올기, 아미드옥심기, 인산기, 카르본산기 및 에틸렌디아민삼아세트산기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 화학결합한 폴리올레핀 섬유로 구성되는 것을 특징으로 하는 필터 카트리지인, 리소그래피용 도포막형성용 조성물용 용매의 제조방법.
본 발명에 기재된 필터 카트리지를 이용하여, 리소그래피용 도포막형성용 조성물의 제조를 행함으로써, 금속불순물이 대폭 저감된 리소그래피용 도포막형성용 조성물을 제조할 수 있다. 반도체 제조공정에 있어서의 리소그래피공정에서의 다양한 미소결함(디펙트)을 저감시킬 수 있다.
<리소그래피용 도포막형성 조성물의 제조방법>
본 발명의 리소그래피용 도포막형성 조성물의 제조방법은, 상온에서 용액상인 리소그래피용 도포막형성 조성물 전구체를 제조 후, 이 조성물 전구체를 하기에 상세히 서술하는 금속제거용 필터 카트리지에 통액하는 공정을 포함한다.
상기 통액공정은 예를 들어, 리소그래피용 도포막형성 조성물 전구체를 자체공지의 방법으로 제조 후, 그의 조성물 제조설비(제조용 용기)에 직결(입구와 출구의 2개소)되어 있는 금속제거용 필터 카트리지에 통액함으로써 행해진다. 상기 통액공정은, 1회 또는 2회 이상이어도 되나, 펌프를 사용한 순환여과인 것이 바람직하다. 본원의 금속제거용 필터 카트리지에 더하여, 그 상류 또는 하류에 직렬로 연결된 미립자제거용 필터 카트리지의 양방에 통액하여 순환시키는 것이 바람직하다. 순환에 필요한 시간은, 예를 들어 3~144시간, 또는 6~72시간, 또는 12~48시간이다. 여과유량은 예를 들어, 1~1000L/시, 또는 10~500L/시, 또는 20~100L/시이다.
<리소그래피용 도포막형성 조성물 전구체>
본원에서 사용되는 리소그래피용 도포막형성 조성물 전구체는, 예를 들어 하기에 기재되는 포토레지스트 조성물, 레지스트 하층막형성 조성물(유기 화합물 및/또는 무기 화합물 함유), 반도체기판 가공시에 기판을 에칭약액으로부터 보호하기 위한 보호막형성 조성물, 자기조직화막을 위한 하층막형성 조성물, 자기조직화막을 위한 상층막형성 조성물 및 레지스트 상층막형성 조성물 등의 상기에 특정되는 필터 카트리지 통액 전의 조성물이나, 이들로 한정되지 않는다.
리소그래피공정에 있어서의 노광파장으로는, i선, KrF엑시머레이저, ArF엑시머레이저, EUV(극단자외선) 또는 EB(전자선)일 수도 있다.
기타 예를 들어, WO2014/115843호 공보, WO2015/129486호 공보 등에 기재된 레지스트 상층막용의 레지스트 상층막형성 조성물, WO2013/146600호 공보, WO2014/097993호 공보 등에 기재된 블록코폴리머의 자기조직화(DSA, Direct Self Assembly)기술을 이용한 자기조직화막용의 하층막형성 조성물, 예를 들어 WO2018/051907호 공보에 기재된 상기 자기조직화막용의 상층막형성 조성물, 예를 들어 WO2016/031563호 공보에 기재된 패턴반전을 위한 피복용 조성물일 수도 있다.
이 전구체로는, 반도체웨이퍼에 바람직하게는 스핀코트로 도포, 소성공정을 거쳐 형성되는, 자체공지의 포토레지스트막용의 포토레지스트 조성물(포지티브형 및 네가티브형), 자체공지의 레지스트 하층막용의 레지스트 하층막형성 조성물(유기 화합물 및/또는, 무기 화합물 함유), 자체공지의 반도체기판을 웨트에칭할 때에 사용되는 자체공지의 반도체기판 보호막용의 보호막형성 조성물, 자체공지의 레지스트 상층막용의 레지스트 상층막형성 조성물, 자체공지의 자기조직화막용의 하층막형성 조성물, 자체공지의 자기조직화막용의 상층막형성 조성물을 들 수 있는데, 바람직하게는 보호막형성 조성물 또는 레지스트 하층막형성 조성물이다. 바람직하게는 레지스트 하층막형성 조성물이다. 바람직하게는 ArF, EUV 또는 EB용 레지스트 하층막형성 조성물이다. 바람직하게는 자기조직화막의 하층막형성 조성물이다. 바람직하게는 자기조직화막의 상층막형성 조성물이다. 바람직하게는 EUV용 레지스트 상층막형성 조성물이다. 바람직하게는 패턴반전을 위한 피복용 조성물이다.
레지스트 하층막형성 조성물로는, WO2009/096340호 공보, 일본특허공개 2009-053704호 공보, WO2010/147155호 공보, WO2011/102470호 공보, WO2013/047516호 공보, WO2015/030060호 공보, WO2018/052130호 공보, WO2019/124474호 공보, WO2019/124475호 공보, WO2019/151471호 공보, PCT/JP2019/042708, 일본특허출원 2019-007857, 일본특허출원 2019-088345 등에 기재된 보호막형성용 조성물, 레지스트 하층형성용 조성물 및 실리콘함유 레지스트 하층막형성 조성물을 들 수 있다.
본 발명에 따른 리소그래피용 도포막형성 조성물, 리소그래피용 도포막형성 조성물 전구체의 고형분은 통상 0.1 내지 70질량%, 바람직하게는 0.1 내지 60질량%, 바람직하게는 0.1 내지 40질량%로 한다. 고형분은 리소그래피용 도포막형성 조성물로부터 용매를 제외한 전체성분의 함유비율이다. 고형분 중에 있어서의 폴리머의 비율은 예를 들어, 1 내지 100질량%, 2 내지 100질량%, 3 내지 100질량%, 4 내지 100질량%, 5 내지 100질량%, 10 내지 100질량%, 30 내지 100질량%, 50 내지 100질량%, 6 내지 100질량%, 1 내지 99.9질량%, 50 내지 99.9질량%, 50 내지 95질량%, 또는 50 내지 90질량%이다.
<폴리머>
본원에서 사용되는 리소그래피용 도포막형성 조성물은 바람직하게는, 중량평균분자량 800 이상의 폴리머 및 유기용매를 포함한다.
폴리머의 구체적 구조의 일례로는, 하기 식(1):
[화학식 1]
Figure pct00001
〔상기 식 중, X는 하기 식(2), 식(3) 또는 식(4):
[화학식 2]
Figure pct00002
(상기 식 중, R1~R5는 각각 독립적으로, 수소원자, 탄소원자수 1~6의 알킬기, 탄소원자수 2~6의 알케닐기, 벤질기 또는 페닐기를 나타내고, 상기 페닐기는, 탄소원자수 1~6의 알킬기, 할로겐원자, 탄소원자수 1~6의 알콕시기, 니트로기, 시아노기 및 탄소원자수 1~6의 알킬티오기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 기로 치환되어 있을 수도 있고, 또한 R1과 R2, R3과 R4는 서로 결합하여 탄소원자수 3~6의 환을 형성하고 있을 수도 있다.)로 표시되는 기를 나타내고,
A1~A6은 각각 독립적으로, 수소원자, 메틸기 또는 에틸기를 나타내고,
Q1은 디설파이드결합을 포함하는 2가의 기를 나타내고, 바람직하게는 디설파이드결합의 양단에 각각 탄소원자수 1~6의 알킬렌기를 포함하는 2가의 기를 나타내고,
n은 반복단위구조의 수로서, 5 내지 100의 정수를 나타낸다.〕
로 표시되는 단위구조를 갖는 것이 바람직하다.
본원의 폴리머는, 예를 들어 국제공개 제2009/096340호 공보에 기재된 폴리머나, 일본특허출원 2018-121282호에 기재된 디설파이드결합을 적어도 1개 이상 갖는 2관능 이상의 화합물과, 3관능 이상의 화합물과의 반응생성물을 들 수 있으나, 이들로 한정되지 않는다.
상기 폴리머가, 디설파이드결합을 적어도 1개 이상 갖는 2관능의 화합물(A)과, 상기 화합물(A)과 상이한 2관능의 화합물(B)과의 반응생성물인 경우, 상기 폴리머 중의 주쇄에 디설파이드결합이 존재한다.
상기 폴리머는, 하기 식(1):
[화학식 3]
Figure pct00003
(상기 식(1) 중, R1은 탄소원자수 0~1의 알킬기, n은 반복단위구조의 수로서, 0 내지 1의 정수를 나타내고, m은 0 또는 1의 정수를 나타낸다.
상기 식(1) 중, Z1은 하기 식(2) 또는 식(3):
[화학식 4]
Figure pct00004
상기 식(3) 중, X는 하기 식(4), 식(51) 또는 식(6):
[화학식 5]
Figure pct00005
상기 식(1) 중, R2~R61(R2, R3, R4, R51 및 R61은 각각 독립적으로, 수소원자, 탄소원자수 1~6의 알킬기, 탄소원자수 3~6의 알케닐기, 벤질기 또는 페닐기를 나타내고, 상기 페닐기는, 탄소원자수 1~6의 알킬기, 할로겐원자, 탄소원자수 1~6의 알콕시기, 니트로기, 시아노기 및 탄소원자수 1~6의 알킬티오기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 기로 치환되어 있을 수도 있고, 또한 R2와 R3, R4와 R5는 서로 결합하여 탄소원자수 3~6의 환을 형성하고 있을 수도 있다.)로 표시되는 기를 나타내고,
A1~A6은 각각 독립적으로, 수소원자, 메틸기 또는 에틸기를 나타내고,
Q1은 디설파이드결합으로 중단되어 있는 탄소원자수 1~10의 알킬렌기를 나타내고,
ｌ은 반복단위구조의 수로서, 5 내지 100의 정수를 나타낸다.)
으로 표시되는 반복단위구조를 가질 수도 있다.
Q1은 디설파이드결합으로 중단되어 있는 탄소원자수 2 내지 6의 알킬렌기인 것이 바람직하다.
상기 「탄소원자수 3~6의 환」으로는, 시클로프로판, 시클로부탄, 시클로펜탄, 시클로펜타디엔 및 시클로헥산을 들 수 있다.
상기 식(1)은 하기 식(5):
[화학식 6]
Figure pct00006
〔상기 식(5) 중, X는 상기 식(4), 식(51) 또는 식(6)으로 표시되는 기를 나타내고, R6 및 R7은 각각 독립적으로 탄소원자수 1~3의 알킬렌기 또는 직접결합을 나타내고,
p는 반복단위구조의 수로서, 5 내지 100의 정수를 나타낸다.〕
로 표시될 수도 있다.
본원의 폴리머는 하기 (식P-6)~(식P-8)로 표시되는 것이 바람직하다.
[화학식 7]
Figure pct00007
[화학식 8]
Figure pct00008
[화학식 9]
Figure pct00009
상기 폴리머가, 디설파이드결합을 적어도 1개 이상 갖는 2관능 이상의 화합물(A)과, 2관능 이상의 화합물(B)을, 자체공지의 방법으로 반응시켜 합성한, 반응생성물인 것이 바람직하다.
상기 탄소원자수 1~6의 알킬기로는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, 시클로프로필기, n-부틸기, i-부틸기, s-부틸기, t-부틸기, 시클로부틸기, 1-메틸-시클로프로필기, 2-메틸-시클로프로필기, n-펜틸기, 1-메틸-n-부틸기, 2-메틸-n-부틸기, 3-메틸-n-부틸기, 1,1-디메틸-n-프로필기, 1,2-디메틸-n-프로필기, 2,2-디메틸-n-프로필기, 1-에틸-n-프로필기, 시클로펜틸기, 1-메틸-시클로부틸기, 2-메틸-시클로부틸기, 3-메틸-시클로부틸기, 1,2-디메틸-시클로프로필기, 2,3-디메틸-시클로프로필기, 1-에틸-시클로프로필기, 2-에틸-시클로프로필기, n-헥실기, 1-메틸-n-펜틸기, 2-메틸-n-펜틸기, 3-메틸-n-펜틸기, 4-메틸-n-펜틸기, 1,1-디메틸-n-부틸기, 1,2-디메틸-n-부틸기, 1,3-디메틸-n-부틸기, 2,2-디메틸-n-부틸기, 2,3-디메틸-n-부틸기, 3,3-디메틸-n-부틸기, 1-에틸-n-부틸기, 2-에틸-n-부틸기, 1,1,2-트리메틸-n-프로필기, 1,2,2-트리메틸-n-프로필기, 1-에틸-1-메틸-n-프로필기, 1-에틸-2-메틸-n-프로필기, 시클로헥실기, 1-메틸-시클로펜틸기, 2-메틸-시클로펜틸기, 3-메틸-시클로펜틸기, 1-에틸-시클로부틸기, 2-에틸-시클로부틸기, 3-에틸-시클로부틸기, 1,2-디메틸-시클로부틸기, 1,3-디메틸-시클로부틸기, 2,2-디메틸-시클로부틸기, 2,3-디메틸-시클로부틸기, 2,4-디메틸-시클로부틸기, 3,3-디메틸-시클로부틸기, 1-n-프로필-시클로프로필기, 2-n-프로필-시클로프로필기, 1-i-프로필-시클로프로필기, 2-i-프로필-시클로프로필기, 1,2,2-트리메틸-시클로프로필기, 1,2,3-트리메틸-시클로프로필기, 2,2,3-트리메틸-시클로프로필기, 1-에틸-2-메틸-시클로프로필기, 2-에틸-1-메틸-시클로프로필기, 2-에틸-2-메틸-시클로프로필기 및 2-에틸-3-메틸-시클로프로필기를 들 수 있다.
상기 탄소원자수 2~6의 알케닐기로는, 비닐기, 알릴기, 프로페닐기, 부테닐기, 헥세닐기 및 시클로헥세닐기를 들 수 있다.
탄소원자수 1~6의 알콕시기로는, 메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, 이소프로폭시기, n-부톡시기, t-부톡시기, 시클로펜틸옥시기 및 시클로헥실옥시기를 들 수 있다.
상기 탄소원자수 1~10의 알킬티오기로는, 에틸티오기, 부틸티오기, 헥실티오기 및 옥틸티오기를 들 수 있다.
상기 탄소원자수 1~6의 알킬렌기로는, 상기 알킬기에 대응하는 2가의 유기기이며, 예를 들어 메틸렌기, 에틸렌기, n-프로필렌기, 이소프로필렌기, 시클로프로필렌기, n-부틸렌기, 이소부틸렌기, s-부틸렌기, t-부틸렌기, 시클로부틸렌기, 1-메틸-시클로프로필렌기, 2-메틸-시클로프로필렌기, n-펜틸렌기, 1-메틸-n-부틸렌기, 2-메틸-n-부틸렌기, 3-메틸-n-부틸렌기, 1,1-디메틸-n-프로필렌기, 1,2-디메틸-n-프로필렌기, 2,2-디메틸-n-프로필렌, 1-에틸-n-프로필렌기, 시클로펜틸렌기, 1-메틸-시클로부틸렌기, 2-메틸-시클로부틸렌기, 3-메틸-시클로부틸렌기, 1,2-디메틸-시클로프로필렌기, 2,3-디메틸-시클로프로필렌기, 1-에틸-시클로프로필렌기, 2-에틸-시클로프로필렌기, n-헥실렌기, 1-메틸-n-펜틸렌기, 2-메틸-n-펜틸렌기, 3-메틸-n-펜틸렌기, 4-메틸-n-펜틸렌기, 1,1-디메틸-n-부틸렌기, 1,2-디메틸-n-부틸렌기, 1,3-디메틸-n-부틸렌기, 2,2-디메틸-n-부틸렌기, 2,3-디메틸-n-부틸렌기, 3,3-디메틸-n-부틸렌기, 1-에틸-n-부틸렌기, 2-에틸-n-부틸렌기, 1,1,2-트리메틸-n-프로필렌기, 1,2,2-트리메틸-n-프로필렌기, 1-에틸-1-메틸-n-프로필렌기, 1-에틸-2-메틸-n-프로필렌기, 시클로헥실렌기, 1-메틸-시클로펜틸렌기, 2-메틸-시클로펜틸렌기, 3-메틸-시클로펜틸렌기, 1-에틸-시클로부틸렌기, 2-에틸-시클로부틸렌기, 3-에틸-시클로부틸렌기, 1,2-디메틸-시클로부틸렌기, 1,3-디메틸-시클로부틸렌기, 2,2-디메틸-시클로부틸렌기, 2,3-디메틸-시클로부틸렌기, 2,4-디메틸-시클로부틸렌기, 3,3-디메틸-시클로부틸렌기, 1-n-프로필-시클로프로필렌기, 2-n-프로필-시클로프로필렌기, 1-이소프로필-시클로프로필렌기, 2-이소프로필-시클로프로필렌기, 1,2,2-트리메틸-시클로프로필렌기, 1,2,3-트리메틸-시클로프로필렌기, 2,2,3-트리메틸-시클로프로필렌기, 1-에틸-2-메틸-시클로프로필렌기, 2-에틸-1-메틸-시클로프로필렌기, 2-에틸-2-메틸-시클로프로필렌기 및 2-에틸-3-메틸-시클로프로필렌기 등을 들 수 있다.
중량평균분자량이 800 이상이고, 예를 들어 800~100,000이고, 또는 1,500~50,000이고, 또는 2,000~30,000이고, 또는 3,000~20,000인 폴리머를 사용할 수 있다.
중량평균분자량은, 예를 들어 이하의 조건으로 구할 수 있다.
장치: 토소주식회사제 HLC-8320GPC
GPC컬럼: Shodex〔등록상표〕·Asahipak〔등록상표〕(쇼와덴코(주))
컬럼온도: 40
유량: 0.35mL/분
용리액: 테트라하이드로푸란(THF)
표준시료: 폴리스티렌(토소주식회사)
<유기용매>
본 발명의 리소그래피용 도포막형성 조성물은, 상기 각 성분을, 유기용제에 용해시킴으로써 조제할 수 있고, 균일한 용액상태로 이용된다.
본 발명에 따른 리소그래피용 도포막형성 조성물의 유기용매로는, 상기 각 성분을 용해할 수 있는 용매이면, 특별히 제한 없이 사용할 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 리소그래피용 도포막형성용 조성물 및 리소그래피용 도포막형성 조성물 전구체는 균일한 용액상태로 이용되는 것이므로, 그 도포성능을 고려하면, 리소그래피공정에 일반적으로 사용되는 유기용매를 사용하는 것이 추장된다.
상기 유기용제로는, 예를 들어, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜프로필에테르아세테이트, 톨루엔, 자일렌, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로펜탄온, 시클로헥사논, 시클로헵탄온, 4-메틸-2-헵탄올, 2-하이드록시이소부티르산메틸, 2-하이드록시이소부티르산에틸, 에톡시아세트산에틸, 아세트산2-하이드록시에틸, 3-메톡시프로피온산메틸, 3-메톡시프로피온산에틸, 3-에톡시프로피온산에틸, 3-에톡시프로피온산메틸, 피루브산메틸, 피루브산에틸, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 유산에틸, 유산부틸, 2-헵탄온, 메톡시시클로펜탄, 아니솔, γ-부티로락톤, N-메틸피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드, 및 N,N-디메틸아세트아미드를 들 수 있다. 이들 용제는, 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다.
이들 용매 중에서 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 유산에틸, 유산부틸, 및 시클로헥사논 등이 바람직하다. 특히 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트가 바람직하다.
<가교성 화합물>
본원에서 사용되는 리소그래피용 도포막형성 조성물은, 가교성 화합물을 포함하는 것이 바람직하다. 가교 화합물로는, 멜라민계, 치환요소계, 또는 그들의 폴리머계 등에 더하여, 에폭시계 또는 그들의 폴리머계 및 블록이소시아네이트계 또는 그들의 폴리머계를 들 수 있다. 바람직하게는, 적어도 2개의 가교형성 치환기를 갖는 가교 화합물이며, 메톡시메틸화글리콜우릴, 부톡시메틸화글리콜우릴, 메톡시메틸화멜라민, 부톡시메틸화멜라민, 메톡시메틸화벤조구아나민, 부톡시메틸화벤조구아나민, 메톡시메틸화요소, 부톡시메틸화요소, 메톡시메틸화티오요소, 또는 메톡시메틸화티오요소 등의 화합물이다. 구체예로는 테트라메톡시메틸글리콜우릴이다. 또한, 이들 화합물의 축합체도 사용할 수 있다.
또한, 상기 가교성 화합물로는 내열성이 높은 가교제를 이용할 수 있다. 내열성이 높은 가교제로는 분자 내에 방향족환(예를 들어, 벤젠환, 나프탈렌환)을 갖는 가교형성 치환기를 함유하는 화합물을 이용할 수 있다.
이 화합물은 하기 식(5-1)의 부분구조를 갖는 화합물이나, 하기 식(5-2)의 반복단위를 갖는 폴리머 또는 올리고머를 들 수 있다.
[화학식 10]
Figure pct00010
상기 R11, R12, R13, 및 R14는 수소원자 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이며, 이들 알킬기는 상술한 예시를 이용할 수 있다.
m1은 1≤m1≤6-m2, m2는 1≤m2≤5, m3은 1≤m3≤4-m2, m4는 1≤m4≤3이다.
식(5-1) 및 식(5-2)의 화합물, 폴리머, 올리고머는 이하로 예시된다.
[화학식 11]
Figure pct00011
[화학식 12]
Figure pct00012
상기 화합물은 아사히유기재공업(주), 혼슈화학공업(주)의 제품으로서 입수할 수 있다. 예를 들어 상기 가교제 중에서 식(6-22)의 화합물은 아사히유기재공업(주), 상품명 TMOM-BP로서 입수할 수 있다.
상기 가교제로는, 또한, 적어도 2개의 에폭시기를 갖는 화합물을 이용할 수도 있다. 이러한 화합물로서, 예를 들어, 트리스(2,3-에폭시프로필)이소시아누레이트, 1,4-부탄디올디글리시딜에테르, 1,2-에폭시-4-(에폭시에틸)시클로헥산, 글리세롤트리글리시딜에테르, 디에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 2,6-디글리시딜페닐글리시딜에테르, 1,1,3-트리스[p-(2,3-에폭시프로폭시)페닐]프로판, 1,2-시클로헥산디카르본산디글리시딜에스테르, 4,4’-메틸렌비스(N,N-디글리시딜아닐린), 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트, 트리메틸올에탄트리글리시딜에테르, 비스페놀-A-디글리시딜에테르, (주)다이셀제의 에폴리드(등록상표) GT-401, 동 GT-403, 동 GT-301, 동 GT-302, 셀록사이드(등록상표) 2021, 동 3000, 미쯔비시화학(주)제의 1001, 1002, 1003, 1004, 1007, 1009, 1010, 828, 807, 152, 154, 180S75, 871, 872, 일본화약(주)제의 EPPN201, 동 202, EOCN-102, 동 103S, 동 104S, 동 1020, 동 1025, 동 1027, 나가세켐텍스(주)제의 데나콜(등록상표) EX-252, 동 EX-611, 동 EX-612, 동 EX-614, 동 EX-622, 동 EX-411, 동 EX-512, 동 EX-522, 동 EX-421, 동 EX-313, 동 EX-314, 동 EX-321, BASF재팬(주)제의 CY175, CY177, CY179, CY182, CY184, CY192, DIC(주)제의 에피클론 200, 동 400, 동 7015, 동 835LV, 동 850CRP를 들 수 있다.
상기 적어도 2개의 에폭시기를 갖는 화합물로는, 또한, 에폭시기를 갖는 폴리머를 사용할 수도 있다. 상기 폴리머로는, 에폭시기를 갖는 폴리머이면, 특별히 제한 없이 사용할 수 있다. 이러한 폴리머는, 에폭시기를 갖는 부가중합성 모노머를 이용한 부가중합에 의해 제조할 수 있고, 또는 하이드록시기를 갖는 고분자 화합물과, 에피클로르하이드린, 글리시딜토실레이트 등의 에폭시기를 갖는 화합물과의 반응에 의해 제조할 수 있다. 예를 들어, 폴리글리시딜아크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트 및 에틸메타크릴레이트의 공중합체, 글리시딜메타크릴레이트와 스티렌과 2-하이드록시에틸메타크릴레이트의 공중합체 등의 부가중합폴리머, 에폭시노볼락 등의 축중합폴리머를 들 수 있다. 상기 폴리머의 중량평균분자량으로는, 예를 들어, 300 내지 200000이다. 한편, 중량평균분자량은, 겔퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)에 의해, 표준시료로서 폴리스티렌을 이용하여 얻어지는 값이다.
상기 적어도 2개의 에폭시기를 갖는 화합물로는, 또한, 아미노기를 갖는 에폭시 수지를 사용할 수도 있다. 이러한 에폭시 수지로서, 예를 들어, YH-434, YH-434L(신일화에폭시제조(주)(구 동도화성(주))제)을 들 수 있다.
상기 가교제로는, 또한, 적어도 2개의 블록이소시아네이트기를 갖는 화합물을 사용할 수도 있다. 이러한 화합물로서, 예를 들어, 미쯔이화학(주)제의 타케네이트(등록상표) B-830, 동 B-870N, 에보닉 데구사사제의 VESTANAT(등록상표)-B1358/100을 들 수 있다. 이들 가교제는, 1종 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다.
가교 화합물의 첨가량은, 사용하는 도포용제, 사용하는 하지기판, 요구되는 용액점도, 요구되는 막형상 등에 따라 변동되는데, 리소그래피용 도포막형성용 조성물 및 리소그래피용 도포막형성 조성물 전구체의 전체고형분에 대하여 통상 0.001 내지 80중량%, 바람직하게는 0.01 내지 50중량%, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 40중량%이다. 이들 가교성 화합물은 자기축합에 의한 가교반응을 일으키는 경우도 있으나, 본 발명의 상기의 폴리머 중에 가교성 치환기가 존재하는 경우는, 그들 가교성 치환기와 가교반응을 일으킬 수 있다.
<가교촉매>
본 발명의 리소그래피용 도포막형성용 조성물 및 리소그래피용 도포막형성 조성물 전구체는, 임의성분으로서, 가교반응을 촉진시키기 위해, 가교촉매를 함유할 수 있다. 해당 가교촉매로는, 산성 화합물(가교산촉매)에 더하여, 열에 의해 산 또는 염기가 발생하는 화합물을 이용할 수 있다. 산성 화합물로는, 설폰산 화합물 또는 카르본산 화합물을 이용할 수 있고, 열에 의해 산이 발생하는 화합물로는, 열산발생제를 이용할 수 있다. 이들 중에서도 가교산촉매를 이용하는 것이 바람직하다.
설폰산 화합물 또는 카르본산 화합물로서, 예를 들어, 암모늄트리플루오로아세트산, p-톨루엔설폰산, 트리플루오로메탄설폰산, 피리디늄트리플루오로메탄설포네이트, 피리디늄-p-톨루엔설포네이트, 피리디늄-4-하이드록시벤젠설포네이트, 살리실산, 캠퍼설폰산, 5-설포살리실산, 4-클로로벤젠설폰산, 4-하이드록시벤젠설폰산, 피리디늄-4-하이드록시벤젠설폰산, 벤젠디설폰산, 1-나프탈렌설폰산, 4-니트로벤젠설폰산, 구연산, 안식향산, 하이드록시안식향산을 들 수 있다.
열산발생제로서, 예를 들어, K-PURE〔등록상표〕 CXC-1612, 동 CXC-1614, 동 TAG-2172, 동 TAG-2179, 동 TAG-2678, 동 TAG2689(이상, King Indestries사제), 및 SI-45, SI-60, SI-80, SI-100, SI-110, SI-150(이상, 삼신화학공업주식회사제)을 들 수 있다.
이들 가교촉매는, 1종 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다.
상기 리소그래피용 도포막형성 조성물이 가교촉매를 포함하는 경우, 그의 함유량은, 리소그래피용 도포막형성 조성물의 전체고형분에 대하여, 통상 0.0001 내지 20중량%, 바람직하게는 0.01 내지 15중량%, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 10질량%이다.
<계면활성제>
본 발명에서 이용되는 리소그래피용 도포막형성 조성물은, 임의성분으로서, 반도체기판에 대한 도포성을 향상시키기 위해 계면활성제를 함유할 수 있다. 상기 계면활성제로는, 예를 들어 폴리옥시에틸렌라우릴에테르, 폴리옥시에틸렌스테아릴에테르, 폴리옥시에틸렌세틸에테르, 폴리옥시에틸렌올레일에테르 등의 폴리옥시에틸렌알킬에테르류, 폴리옥시에틸렌옥틸페닐에테르, 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르 등의 폴리옥시에틸렌알킬아릴에테르류, 폴리옥시에틸렌·폴리옥시프로필렌블록코폴리머류, 솔비탄모노라우레이트, 솔비탄모노팔미테이트, 솔비탄모노스테아레이트, 솔비탄모노올리에이트, 솔비탄트리올리에이트, 솔비탄트리스테아레이트 등의 솔비탄지방산에스테르류, 폴리옥시에틸렌솔비탄모노라우레이트, 폴리옥시에틸렌솔비탄모노팔미테이트, 폴리옥시에틸렌솔비탄모노스테아레이트, 폴리옥시에틸렌솔비탄트리올리에이트, 폴리옥시에틸렌솔비탄트리스테아레이트 등의 폴리옥시에틸렌솔비탄지방산에스테르류 등의 비이온계 계면활성제, 에프톱〔등록상표〕 EF301, 동 EF303, 동 EF352(미쓰비시머터리얼 전자화성주식회사제), 메가팍〔등록상표〕 F171, 동 F173, 동 R-30, 동 R-30N, 동 R-40, 동 R-40-LM(DIC주식회사제), 플루오라드 FC430, 동 FC431(스미토모쓰리엠주식회사제), 아사히가드〔등록상표〕 AG710, 서플론〔등록상표〕 S-382, 동 SC101, 동 SC102, 동 SC103, 동 SC104, 동 SC105, 동 SC106(아사히글래스주식회사제) 등의 불소계 계면활성제, 오가노실록산폴리머 KP341(신에쯔화학공업주식회사제)을 들 수 있다. 이들 계면활성제는, 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다. 상기 리소그래피용 도포막형성 조성물이 계면활성제를 포함하는 경우, 그의 함유량은, 리소그래피용 도포막형성 조성물의 전체고형분에 대하여, 통상 0.0001 내지 10중량%, 바람직하게는 0.01 내지 5중량%이다.
<기타 성분>
본 발명의 리소그래피용 도포막형성 조성물에는, 흡광제, 레올로지 조정제, 접착보조제 등을 첨가할 수 있다. 레올로지 조정제는, 리소그래피용 도포막형성 조성물의 유동성을 향상시키는 데에 유효하다. 접착보조제는, 반도체기판 또는 레지스트와 하층막의 밀착성을 향상시키는 데에 유효하다.
<필터 카트리지>
본 발명에 있어서 이용하는 필터 카트리지는, 일본특허공개 2018-167223호 공보에 기재된 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서 이용하는 필터 카트리지는, 복수 종류의 여과용 기포를 적층 또는 중공상 내통에 감은 필터 카트리지로서, 상기 여과용 기포는, 폴리올레핀 섬유에 금속흡착기를 화학결합한 부직포이며, 상기 여과용 기포는, 부직포층A 및 부직포층B를 포함하고, 상기 부직포층A는, 금속흡착기로서 설폰산기를 화학결합한 폴리올레핀 섬유로 구성되고, 상기 부직포층B는, 금속흡착기로서 아미노기, N-메틸-D-글루카민기, 이미노이아세트산기(이미노디아세트산기), 이미노디에탄올기, 아미드옥심기, 인산기, 카르본산기 및 에틸렌디아민삼아세트산기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 화학결합한 폴리올레핀 섬유로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서 이용하는 필터 카트리지는, 복수 종류의 여과용 기포를 적층 또는 중공상 내통에 감은 필터 카트리지로서, 상기 여과용 기포는, 폴리올레핀 섬유에 금속흡착기를 화학결합한 부직포이며, 상기 여과용 기포는, 부직포층A 및 부직포층B를 포함한다. 그리고, 상기 부직포층A는, 금속흡착기로서 설폰기를 화학결합한 폴리올레핀 섬유로 구성되고, 상기 부직포층B는, 금속흡착기로서 아미노기, N-메틸-D-글루카민기, 이미노이아세트산기(이미노디아세트산기), 이미노디에탄올기, 아미드옥심기, 인산기, 카르본산기 및 에틸렌디아민삼아세트산기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 화학결합한 폴리올레핀 섬유로 구성된다. 이에 따라 효율 좋게 금속을 제거할 수 있다. 한편, 상이한 종류의 여과용 기포를 결합하여 1매의 여과용 기포로 한 것도, 복수 종류의 여과용 기포에 포함된다.
본 발명에 있어서는, 부직포층B는 이미노디에탄올기를 화학결합한 폴리올레핀 섬유로 구성되는 것이 특히 바람직하다. 금속의 제거효율이 높기 때문이다. 흡착할 수 있는 금속에 대해서는, 설폰산기는 주로 Na, Cu, K를 흡착하고, 이미노디에탄올기는 주로 Cr, Al, Fe를 흡착한다.
부직포A 및 B를 구성하는 폴리올레핀 섬유는 장섬유인 것이 바람직하다. 장섬유 부직포는 섬유 부스러기가 발생하기 어렵고, 필터성능이 높기 때문이다. 그 중에서도 높은 면적당의 질량(중량(目付))이 10~100g/m2인 멜트블로우 장섬유 부직포가 바람직하다.
상기 부직포A 및 B를 구성하는 폴리올레핀 섬유의 단섬유 평균직경은 0.2~10μm인 것이 바람직하다. 상기의 범위이면, 필터성능이 높다. 더불어, 표면적(비표면적)의 증대가 가능하며, 그래프트중합반응의 기재 표면 증가도 되므로, 그래프트율을 높일 수 있다.
폴리올레핀 섬유는, 폴리프로필렌, 프로필렌과 에틸렌의 공중합체, 폴리에틸렌, 또는 에틸렌과 탄소수 4 이상의 다른 α-올레핀과의 공중합체로부터 선택되는 1종이 바람직하고, 고밀도 폴리에틸렌이 특히 바람직하다. 이들 폴리머는 불활성이고, 약액에 대하여 안정적이며, 그래프트중합이 가능하다.
상기 필터 카트리지는, 중공상 내통 및 여과용 기포를 포함하는 필터 카트리지로서, 상기 여과용 기포는, 폴리올레핀 섬유에 금속흡착기를 화학결합한 부직포이며, 상기 여과용 기포는, 상기 중공상 내통에 감겨짐으로써 적층구조를 형성하고 있는 필터 카트리지가 바람직하다.
본 발명의 필터는, 상기 필터 카트리지를 탑재한 필터이다. 필터 카트리지는 내통에 여과용 기포가 감겨져, 용기에 수납되어 있다. 필터 카트리지를 필터의 용기에 탑재할 때에는, 용기에 필터 카트리지를 수납한 상태로 필터에 탑재한다. 한편, 카트리지형 필터의 경우는, 필터 카트리지만을 교환함으로써, 필터기능을 재생할 수 있는데, 필터의 용기째로 교환하는, 예를 들어 캡슐형 필터와 같은 경우도, 본 발명에 포함되는 것이다. 캡슐형 필터와 같은 경우는, 필터 카트리지에 사당하는 부분은 여과부가 된다.
다음에 폴리올레핀 섬유에 각종 관능기를 화학결합시키는 방법을 설명한다. 폴리올레핀 섬유에 전자선, γ선 등의 방사선을 조사한 후에 GMA 등의 반응성 모노머를 포함하는 에멀전액과 접촉시키거나, 또는 폴리올레핀 섬유를 반응성 모노머를 포함하는 에멀전액과 접촉시킨 후에 전자선, γ선 등의 방사선을 조사하여, 반응성 모노머를 폴리올레핀 섬유에 그래프트중합시킨다. 전자선을 조사하는 경우, 통상은 1~200kGy, 바람직하게는 5~100kGy, 보다 바람직하게는 10~50kGy의 조사량이 달성되면 된다. 분위기조건은, 질소분위기하에서 조사를 행하는 것이 바람직하다. 전자선 조사장치로는 시판의 것이 사용가능하며, 예를 들어, 에어리어빔형 전자선 조사장치로서 EC250/15/180L(이와자키전기(주)사제), EC00/165/800(이와자키전기(주)사제), EPS300((주)NHV코포레이션제) 등을 사용할 수 있다.
상기 그래프트중합법으로는, 구체적으로는, 예를 들어, 액상 그래프트중합법을 들 수 있고, 부직포를, γ선이나 전자선 등의 방사선 조사에 의해 활성화한 후, 물, 계면활성제 및 반응성 모노머를 포함하는 에멀전에 침지하여, 상기의 부직포 기재에 그래프트중합을 완료시키고, 다음에, 상기 기재에 형성된 그래프트쇄에, 설폰산기, 아미노기, N-메틸-D-글루카민기나 이미노이아세트산기(이미노디아세트산기), 이미노디에탄올기, 아미드옥심기, 인산기, 카르본산기, 에틸렌디아민삼아세트산기 등의 기능성 관능기, 즉 이온교환기 및/또는 킬레이트기를 도입한다. 본 발명에 있어서는, 특히 액상 그래프트중합법으로 한정되지 않고, 모노머의 증기에 기재를 접촉시켜 중합을 행하는 기상 그래프트중합법, 기재를 모노머용액에 침지한 후, 모노머용액으로부터 취출하여 기상 중에서 반응을 진행시키는 함침기상 그래프트중합법 등도, 이용할 수 있다. 대표적인 기능성 관능기의 화학식으로서 (화학식 5)에 설폰산기(SC기), (화학식 6)에 이미노디에탄올기(IDE기), (화학식 7)에 이미노디아세트산기(IDA기), (화학식 8)에 N-메틸-D-글루카민기(NMDG기)를 나타낸다.
[화학식 13]
Figure pct00013
[화학식 14]
Figure pct00014
[화학식 15]
Figure pct00015
[화학식 16]
Figure pct00016
단, (화학식 5)~(화학식 8)에 있어서의 R은 폴리에틸렌(PE)+GMA(화학식 9) 또는 폴리프로필렌(PP)+GMA(화학식 10)이다.
[화학식 17]
Figure pct00017
[화학식 18]
Figure pct00018
단, 상기 (화학식 9)~(화학식 10)에 있어서의 n, m은 1 이상의 정수이다.
<미립자제거용 필터>
본 발명의 리소그래피용 도포막형성용 조성물의 제조방법은, 상기 리소그래피용 도포막형성용 조성물 전구체를 상기 필터 카트리지에 통액 후, 추가로 미립자제거용 필터에 통액시키는 것이 바람직하다. 미립자제거용 필터는 자체공지의 것을 사용할 수 있는데, 미립자제거용 필터재질로는, 폴리에틸렌 및 나일론으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다.
미립자제거용 필터의 구멍직경으로는, 통상 30nm 이하이며, 예를 들어 1nm~30nm, 예를 들어 1nm~20nm, 1nm~10nm인 것이 바람직하다.
<금속저감방법>
본원의 금속저감방법은, 상기에 기재된 리소그래피용 도포막형성 조성물 전구체를 필터 카트리지로 여과하여 금속을 저감하는 방법으로서,
상기 카트리지 필터는 복수 종류의 여과용 기포를 적층 또는 중공상 내통에 감고 있고,
상기 여과용 기포는, 폴리올레핀 섬유에 금속흡착기를 화학결합한 부직포이며,
상기 여과용 기포는, 부직포층A 및 부직포층B를 포함하고,
상기 부직포층A는, 금속흡착기로서 설폰산기를 화학결합한 폴리올레핀 섬유로 구성되고,
상기 부직포층B는, 금속흡착기로서 아미노기, N-메틸-D-글루카민기, 이미노이아세트산기(이미노디아세트산기), 이미노디에탄올기, 아미드옥심기, 인산기, 카르본산기 및 에틸렌디아민삼아세트산기로부터 선택되는 적어도 1종을 화학결합한 폴리올레핀 섬유로 구성되어 있는 필터 카트리지인, 리소그래피용 도포막형성 조성물 전구체의 금속저감방법이다.
이 공정을 거침으로써, 리소그래피용 도포막형성 조성물 전구체에 포함되는, 원료 또는 용매 유래의 금속불순물을 저감하여, 리소그래피공정에서의 결함을 적게 할 수 있다.
각종 금속불순물(예를 들어 Na, Cu, Cr, Al, Fe 등)이 상기 금속저감방법에 의해, 예를 들어 0.5ppb 이하, 예를 들어 0.4ppb 이하, 예를 들어 0.3ppb 이하, 예를 들어 0.2ppb 이하, 예를 들어 0.1ppb 이하까지 저감가능하다.
상기 금속불순물은, 예를 들어 실시예에 기재된 방법으로 정량할 수 있다.
<레지스트패턴부착 기판의 제조방법, 반도체장치의 제조방법>
이하, 본 발명에 따른 레지스트패턴부착 기판의 제조방법, 및 반도체장치의 제조방법에 대해 설명한다.
본 발명에 따른 레지스트패턴부착 기판은, 상기한 리소그래피용 도포막형성용 조성물을 반도체기판 상에 도포하고, 소성함으로써 제조할 수 있다.
본 발명의 리소그래피용 도포막형성용 조성물이 도포되는 반도체기판으로는, 예를 들어, 실리콘웨이퍼, 게르마늄웨이퍼, 및 비화갈륨, 인화인듐, 질화갈륨, 질화인듐, 질화알루미늄 등의 화합물 반도체웨이퍼를 들 수 있다.
표면에 무기막이 형성된 반도체기판을 이용하는 경우, 해당 무기막은, 예를 들어, ALD(원자층퇴적)법, CVD(화학기상퇴적)법, 반응성 스퍼터법, 이온플레이팅법, 진공증착법, 스핀코팅법(스핀 온 글래스: SOG)에 의해 형성된다. 상기 무기막으로서, 예를 들어, 폴리실리콘막, 산화규소막, 질화규소막, BPSG(Boro-Phospho Silicate Glass)막, 질화티탄막, 산질화티탄막, 질화텅스텐막, 질화갈륨막, 및 비화갈륨막을 들 수 있다.
이러한 반도체기판 상에, 스피너, 코터 등의 적당한 도포방법에 의해 본 발명의 레지스트 하층막형성 조성물을 도포한다. 그 후, 핫플레이트 등의 가열수단을 이용하여 베이크함으로써 레지스트 하층막을 형성한다. 베이크조건으로는 통상은, 베이크온도 100℃ 내지 400℃, 베이크시간 0.3분 내지 60분간의 중에서 적당히, 선택된다. 바람직하게는, 베이크온도 120℃ 내지 350℃, 베이크시간 0.5분 내지 30분간, 보다 바람직하게는, 베이크온도 150℃ 내지 300℃, 베이크시간 0.8분 내지 10분간이다. 형성되는 리소그래피용 도포막의 막두께로는, 예를 들어 0.001μm 내지 10μm, 바람직하게는 0.002μm 내지 1μm, 보다 바람직하게는 0.005μm 내지 0.5μm이다. 베이크시의 온도가, 상기 범위보다 낮은 경우에는 가교가 불충분해져, 형성되는 레지스트 하층막의, 레지스트 용제 또는 염기성 과산화수소 수용액에 대한 내성이 얻어지기 어려워지는 경우가 있다. 한편, 베이크시의 온도가 상기 범위보다 높은 경우는, 레지스트 하층막이 열에 의해 분해되는 경우가 있다.
노광은, 소정의 패턴을 형성하기 위한 마스크(레티클)를 통하여 행해지며, 예를 들어, i선, KrF엑시머레이저, ArF엑시머레이저, EUV(극단자외선) 또는 EB(전자선)가 사용된다. 현상에는 알칼리현상액이 이용되고, 현상온도 5℃ 내지 50℃, 현상시간 10초 내지 300초로부터 적당히 선택된다. 알칼리현상액으로는, 예를 들어, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨, 규산나트륨, 메타규산나트륨, 암모니아수 등의 무기알칼리류, 에틸아민, n-프로필아민 등의 제1 아민류, 디에틸아민, 디-n-부틸아민 등의 제2 아민류, 트리에틸아민, 메틸디에틸아민 등의 제3 아민류, 디메틸에탄올아민, 트리에탄올아민 등의 알코올아민류, 테트라메틸암모늄하이드록사이드, 테트라에틸암모늄하이드록사이드, 콜린 등의 제4급 암모늄염, 피롤, 피페리딘 등의 환상 아민류, 등의 알칼리류의 수용액을 사용할 수 있다. 나아가, 상기 알칼리류의 수용액에 이소프로필알코올 등의 알코올류, 비이온계 등의 계면활성제를 적당량 첨가하여 사용할 수도 있다. 이들 중에서 바람직한 현상액은 제4급 암모늄염, 더욱 바람직하게는 테트라메틸암모늄하이드록사이드 및 콜린이다. 나아가, 이들 현상액에 계면활성제 등을 첨가할 수도 있다. 알칼리현상액에 대신하여, 아세트산부틸 등의 유기용매로 현상을 행하고, 포토레지스트의 알칼리 용해속도가 향상되지 않은 부분을 현상하는 방법을 이용할 수도 있다.
이어서, 형성한 레지스트패턴을 마스크로 하여, 상기 리소그래피용 도포막을 드라이에칭한다. 그 때, 이용한 반도체기판의 표면에 상기 무기막이 형성되어 있는 경우, 그 무기막의 표면을 노출시키고, 이용한 반도체기판의 표면에 상기 무기막이 형성되어 있지 않은 경우, 그 반도체기판의 표면을 노출시킨다. 그 후 드라이에칭에 의해 기판을 가공하는 공정을 거쳐, 반도체장치가 제조된다.
실시예
이하에 실시예 등을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하나, 본 발명은 이하의 실시예 등에 의해 전혀 제한을 받는 것은 아니다.
<합성예 1>
모노알릴디글리시딜이소시아누르산(시코쿠화성공업(주)제) 800g, 3,3’-디티오디프로피온산(사카이화학공업(주)제, 상품명: DTDPA) 608g, 및 촉매로서 제4급 포스포늄염인 트리페닐모노에틸포스포늄브로마이드 53g을, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 2191g에 용해시키고, 가열 후 120℃로 유지하면서 질소분위기하에서 4시간 교반하였다. 얻어진 반응생성물을, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 3652g으로 희석한 바니시용액의 GPC분석을 행한 결과, 표준 폴리스티렌 환산으로 중량평균분자량은 약 7800이었다. 이 반응생성물은, 하기 식(A-1)로 표시되는 구조단위를 갖는 고분자 화합물을 포함한다.
[화학식 19]
Figure pct00019
<조제예 1>
상기 합성예 1에서 얻은 고분자 화합물 715g을 포함하는 용액 3575g에, 테트라메톡시메틸글리콜우릴[POWDERLINK(등록상표) 1174, 일본사이텍인더스트리즈(주)제] 179g, 4-하이드록시벤젠설폰산(PSA) 18g, 비스페놀S 11g, 계면활성제(R-30N, DIC(주)) 7g, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 86.3kg, 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 9.9kg을 첨가하여, 레지스트 하층막형성 조성물을 조제하였다.
<실시예 1>
상기 조제예 1에서 얻은 레지스트 하층막형성 조성물 90kg을, 일본특허공개 2018-167223에 기재된 카트리지 필터(10inch) 1개(쿠라센섬유가공주식회사제)와 폴리에틸렌필터 MicrogardTM UC Filter(형번: CWCF01MSTUC, 일본인테그리스주식회사제) 1개, 및 나일론필터 울티플리츠·P-나일론(형번: ABD1ANM3EH1, 니혼폴주식회사제) 1개로, 여과속도 50L/시로 24시간 여과처리를 실시하였다. 여과 후의 용액의 금속함유량을 ICP-MS(Agilent8800: 애질런트테크놀로지주식회사제)로 측정하였다.
<비교예 1>
상기 조제예 1에서 얻은 레지스트 하층막형성 조성물 90kg을, 폴리에틸렌필터 MicrogardTM UC Filter(형번: CWCF01MSTUC, 일본인테그리스주식회사제) 1개, 및 나일론필터 울티플리츠·P-나일론(형번: ABD1ANM3EH1, 니혼폴주식회사제) 1개로, 여과속도 50L/시로 24시간 여과처리를 실시하였다. 여과 후의 용액의 금속함유량을 ICP-MS(Agilent8800: 애질런트테크놀로지주식회사제)로 측정하였다.
<비교예 2>
상기 조제예 1에서 얻은 레지스트 하층막형성 조성물 90kg에 강산성 이온교환 수지(XSC-1115-H: 무로마찌케미컬주식회사제) 1.8kg을 첨가하여, 배치식으로 4시간 이온교환한 후에 여과하여 이온교환 수지를 제거하였다. 상기 이온교환이 완료된 레지스트 하층막형성 조성물을, 폴리에틸렌필터 MicrogardTM UC Filter(형번: CWCF01MSTUC, 일본인테그리스주식회사제) 1개, 및 나일론필터 울티플리츠·P-나일론(형번: ABD1ANM3EH1, 니혼폴주식회사제) 1개로, 여과속도 50L/시로 24시간 여과처리를 실시하였다. 여과 후의 용액의 금속함유량을 ICP-MS(Agilent8800: 애질런트테크놀로지주식회사제)로 측정하였다.
<유기용매 중의 금속농도>
실시예 1, 비교예 1, 비교예 2의 처리방법을 실시한 후의 금속농도를 측정한 결과를 표 1에 나타낸다.
[표 1]
Figure pct00020
표 1에 있어서, 실시예 1은, 나일론필터 여과에 의한 금속저감 및 이온교환에 의한 금속저감에 비해 효과적으로 금속을 저감가능한 것이 나타났다.
산업상 이용가능성
본 발명에 따르면, 특히 금속불순물의 양이 저감된 리소그래피용 도포막형성용 조성물을 제공할 수 있다.

Claims (9)

  1. 금속제거용 필터 카트리지에 통액하는 공정을 포함하는, 리소그래피용 도포막형성 조성물의 제조방법으로서, 상기 금속제거용 필터 카트리지가,
    복수 종류의 여과용 기포를 적층 또는 중공상 내통에 감은 필터 카트리지로서,
    상기 여과용 기포는, 폴리올레핀 섬유에 금속흡착기를 화학결합한 부직포이며,
    상기 여과용 기포는, 부직포층A 및 부직포층B를 포함하고,
    상기 부직포층A는, 금속흡착기로서 설폰산기를 화학결합한 폴리올레핀 섬유로 구성되고,
    상기 부직포층B는, 금속흡착기로서 아미노기, N-메틸-D-글루카민기, 이미노디아세트산기, 이미노디에탄올기, 아미드옥심기, 인산기, 카르본산기 및 에틸렌디아민삼아세트산기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 화학결합한 폴리올레핀 섬유로 구성되는 것을 특징으로 하는 필터 카트리지인, 리소그래피용 도포막형성 조성물의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    추가로, 미립자제거용 필터 카트리지에 통액하는 공정을 포함하는, 리소그래피용 도포막형성용 조성물의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 미립자제거용 필터의 재질이, 폴리에틸렌 및 나일론으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인, 리소그래피용 도포막형성용 조성물의 제조방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리소그래피용 도포막형성 조성물이, 레지스트 하층막형성 조성물인, 레지스트 하층막형성 조성물의 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 리소그래피용 도포막형성용 조성물이, 중량평균분자량 800 이상의 폴리머 및 유기용매를 포함하는, 레지스트 하층막형성 조성물의 제조방법.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 레지스트 하층막형성 조성물이, 추가로 가교성 화합물을 포함하는, 레지스트 하층막형성 조성물의 제조방법.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레지스트 하층막형성 조성물이, 추가로 가교촉매를 포함하는, 레지스트 하층막형성 조성물의 제조방법.
  8. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레지스트 하층막형성 조성물이, 추가로 계면활성제를 포함하는, 레지스트 하층막형성 조성물의 제조방법.
  9. 리소그래피용 도포막형성 조성물 전구체를 금속제거용 카트리지 필터에 통액하여 금속을 저감하는 방법으로서,
    상기 필터 카트리지는 복수 종류의 여과용 기포를 적층 또는 중공상 내통에 감고 있고, 상기 여과용 기포는, 폴리올레핀 섬유에 금속흡착기를 화학결합한 부직포이며,
    상기 여과용 기포는, 부직포층A 및 부직포층B를 포함하고,
    상기 부직포층A는, 금속흡착기로서 설폰산기를 화학결합한 폴리올레핀 섬유로 구성되고,
    상기 부직포층B는, 금속흡착기로서 아미노기, N-메틸-D-글루카민기, 이미노디아세트산기, 이미노디에탄올기, 아미드옥심기, 인산기, 카르본산기 및 에틸렌디아민삼아세트산기로부터 선택되는 적어도 1종을 화학결합한 폴리올레핀 섬유로 구성되어 있는 필터 카트리지인, 리소그래피용 도포막형성 조성물 전구체의 금속저감방법.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114225496B (zh) * 2021-12-07 2023-04-11 明士(北京)新材料开发有限公司 一种高性能聚合物树脂的纯化方法及纯化装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018167223A (ja) 2017-03-30 2018-11-01 倉敷繊維加工株式会社 フィルターカートリッジ及びフィルター

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004330056A (ja) * 2003-05-07 2004-11-25 Ebara Corp 電子素子基板表面処理液用フィルターカートリッジ
EP2085822A4 (en) * 2006-10-12 2011-03-16 Nissan Chemical Ind Ltd SEMICONDUCTOR ELEMENT PROCESSING PROCESS USING A SUB-RESISTANT FILM CURED BY PHOTO-NETWORKING
KR101404141B1 (ko) * 2008-01-30 2014-06-10 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 유황원자를 함유하는 레지스트 하층막 형성용 조성물 및 레지스트패턴의 형성방법
JP2013061426A (ja) * 2011-09-12 2013-04-04 Nomura Micro Sci Co Ltd フォトレジスト膜形成用樹脂溶液の不純物除去方法、不純物除去用濾過部材及び不純物除去用濾過装置
JP5727350B2 (ja) * 2011-10-26 2015-06-03 信越化学工業株式会社 リソグラフィー用レジスト組成物の製造方法、レジスト保護膜形成用組成物の製造方法、ケイ素含有レジスト下層膜形成用組成物の製造方法、及び有機レジスト下層膜形成用組成物の製造方法
JP6522739B2 (ja) * 2015-03-31 2019-05-29 富士フイルム株式会社 上層膜形成用組成物、パターン形成方法、レジストパターン、及び、電子デバイスの製造方法
CN107430335B (zh) * 2015-04-01 2021-04-02 东丽株式会社 感光性着色树脂组合物
JP6445382B2 (ja) * 2015-04-24 2018-12-26 信越化学工業株式会社 リソグラフィー用塗布膜形成用組成物の製造方法及びパターン形成方法
WO2017191767A1 (ja) * 2016-05-02 2017-11-09 日産化学工業株式会社 特定の架橋剤を含む保護膜形成組成物及びそれを用いたパターン形成方法
WO2018051716A1 (ja) * 2016-09-15 2018-03-22 富士フイルム株式会社 有機溶剤の精製方法および有機溶剤の精製装置
JP6886592B2 (ja) * 2016-12-15 2021-06-16 Dic株式会社 レジスト用感光性樹脂組成物の製造方法
US20220096978A1 (en) * 2019-03-11 2022-03-31 Nissan Chemical Corporation Method for producing an organic solvent

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018167223A (ja) 2017-03-30 2018-11-01 倉敷繊維加工株式会社 フィルターカートリッジ及びフィルター

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