TW202406887A - 組成物、化合物及半導體基板的製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明的目的在於提供一種使用能夠形成耐蝕刻性優異的膜的組成物的半導體基板的製造方法及組成物。一種組成物，含有具有下述式（1）所表示的部分結構的化合物、以及溶媒，所述化合物的分子量為600以上。 （式（1）中，Ar 1為經取代或未經取代的環員數5～30的一價芳香族基。n為1～3的整數。Ar 2為與所述式（1）中鄰接的兩個碳原子一起構成的經取代或未經取代的環員數5～60的芳香環結構的一部分。X 1為單鍵或二價連結基。*分別為與構成經取代或未經取代的環員數5～60的芳香環的鄰接的兩個碳原子的鍵結部位。**為所述化合物中的與所述式（1）所表示的部分結構以外的部分的鍵結部位。r為0～4的整數）

Description

組成物、化合物及半導體基板的製造方法
本發明是有關於一種組成物、化合物及半導體基板的製造方法。
於半導體元件的製造中，例如使用多層抗蝕劑製程，所述多層抗蝕劑製程是對介隔有機底層膜、含矽膜等抗蝕劑底層膜而積層於基板上的抗蝕劑膜進行曝光及顯影，從而形成抗蝕劑圖案。該製程中，以該抗蝕劑圖案為遮罩而對抗蝕劑底層膜進行蝕刻，並以所獲得的抗蝕劑底層膜圖案為遮罩，進而對基板進行蝕刻，藉此可於半導體基板上形成所期望的圖案（參照日本專利特開2004-177668號公報）。
針對此種抗蝕劑底層膜形成用組成物中所使用的材料，進行了各種研究（參照國際公開第2011/108365號）。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2004-177668號公報 [專利文獻2]國際公開第2011/108365號
[發明所欲解決之課題] 於多層抗蝕劑製程中，對作為抗蝕劑底層膜的有機底層膜要求耐蝕刻性。
本發明是基於以上所述的情況而成，其目的在於提供一種能夠形成耐蝕刻性優異的膜的組成物、化合物及半導體基板的製造方法。 [解決課題之手段]
本發明於一實施形態中是有關於一種組成物，含有： 具有下述式（1）所表示的部分結構的化合物（以下，亦稱為「[A]化合物」）；以及 溶媒（以下，亦稱為「[B]溶媒」）， 所述化合物的分子量為600以上。 [化1] （式（1）中， Ar 1為經取代或未經取代的環員數5～30的一價芳香族基。 n為1～3的整數。 Ar 2為與所述式（1）中鄰接的兩個碳原子一起構成的經取代或未經取代的環員數5～60的芳香環結構的一部分。 X 1為單鍵或二價連結基。 *分別為與構成經取代或未經取代的環員數5～60的芳香環的鄰接的兩個碳原子的鍵結部位。 **為所述化合物中的與所述式（1）所表示的部分結構以外的部分的鍵結部位。 r為0～4的整數）
本發明於一實施形態中是有關於一種化合物， 具有下述式（1）所表示的部分結構，且 分子量為600以上。 [化2] （式（1）中， Ar 1為經取代或未經取代的環員數5～30的一價芳香族基。 n為1～3的整數。 Ar 2為與所述式（1）中鄰接的兩個碳原子一起構成的經取代或未經取代的環員數5～60的芳香環結構的一部分。 X 1為單鍵或二價連結基。 *分別為與構成經取代或未經取代的環員數5～60的芳香環的鄰接的兩個碳原子的鍵結部位。 **為所述化合物中的與所述式（1）所表示的部分結構以外的部分的鍵結部位。 r為0～4的整數）
本發明於一實施形態中是有關於一種半導體基板的製造方法，包括： 於基板上直接或間接地塗敷抗蝕劑底層膜形成用組成物的步驟； 於藉由所述塗敷步驟而形成的抗蝕劑底層膜上直接或間接地形成抗蝕劑圖案的步驟；以及 進行以所述抗蝕劑圖案為遮罩的蝕刻的步驟，且 所述抗蝕劑底層膜形成用組成物含有： 具有下述式（1）所表示的部分結構的化合物；以及 溶媒， 所述化合物的分子量為600以上。 [化3] （式（1）中， Ar 1為經取代或未經取代的環員數5～30的一價芳香族基。 n為1～3的整數。 Ar 2為與所述式（1）中鄰接的兩個碳原子一起構成的經取代或未經取代的環員數5～60的芳香環結構的一部分。 X 1為單鍵或二價連結基。 *分別為與構成經取代或未經取代的環員數5～60的芳香環的鄰接的兩個碳原子的鍵結部位。 **為所述化合物中的與所述式（1）所表示的部分結構以外的部分的鍵結部位。 r為0～4的整數）
於本說明書中，所謂「環員數」是指構成環的原子的數量。例如，聯苯環的環員數為12，萘環的環員數為10，芴環的環員數為13。所謂「縮合環結構」是指鄰接的環共有一條邊（鄰接的兩個原子）的結構。 [發明的效果]
藉由該組成物，可形成耐蝕刻性優異的膜。藉由該組成物，由於該組成物於極性溶媒中的溶解性優異，因此可抑制半導體製造裝置的排液管的堵塞。該化合物適合於該組成物。藉由該半導體基板的製造方法，能夠形成耐蝕刻性優異的抗蝕劑底層膜。另外，藉由該半導體基板的製造方法，由於該組成物於極性溶媒中的溶解性優異，因此亦可抑制半導體製造裝置的排液管的堵塞。因此，該些可適合地用於今後預計進一步進行微細化的半導體元件的製造等。
以下，對本發明的各實施形態的組成物、化合物及半導體基板的製造方法進行詳細說明。組成物及化合物的說明於半導體基板的製造方法的說明中適宜展開。
《半導體基板的製造方法》 該半導體基板的製造方法包括：於基板上直接或間接地塗敷抗蝕劑底層膜形成用組成物的步驟（以下，亦稱為「塗敷步驟」）；於藉由所述塗敷步驟而形成的抗蝕劑底層膜上直接或間接地形成抗蝕劑圖案的步驟（以下，亦稱為「抗蝕劑圖案形成步驟」）；以及進行以所述抗蝕劑圖案為遮罩的蝕刻的步驟（以下，亦稱為「蝕刻步驟」）。
藉由該半導體基板的製造方法，於所述塗敷步驟中作為抗蝕劑底層膜形成用組成物而使用後述的該組成物，藉此可於抑制半導體製造裝置的排液管堵塞的同時，形成耐蝕刻性優異的抗蝕劑底層膜，因此可良率佳地製造具有良好的圖案形狀的半導體基板。作為半導體製造裝置，有旋塗機（東京電子（Tokyo Electron）（股）的「柯利塔克（CLEAN TRACK）ACT12」）等，於該旋塗機的排液管中，除排出所述抗蝕劑底層膜形成用組成物的排液以外，亦排出抗蝕劑組成物、含矽膜形成用組成物等的排液。若所述抗蝕劑底層膜形成用組成物於極性溶媒中的溶解性低，則於排液管中，所述抗蝕劑底層膜形成用組成物與和所述抗蝕劑底層膜形成用組成物中的溶媒不同的極性溶媒接觸，藉此有時所述抗蝕劑底層膜形成用組成物析出，而使排液管堵塞。
該半導體基板的製造方法視需要亦可更包括相對於所述抗蝕劑底層膜直接或間接地形成含矽膜的步驟（以下，亦稱為「含矽膜形成步驟」）。
以下，對該半導體基板的製造方法中使用的組成物及各步驟進行說明。
＜組成物＞ 作為抗蝕劑底層膜形成用組成物的該組成物含有[A]化合物與[B]溶媒。該組成物亦可於不損及本發明的效果的範圍內含有任意成分。
該組成物藉由含有[A]化合物與[B]溶媒，可於抑制半導體製造裝置的排液管堵塞的同時，形成耐蝕刻性優異的膜。因此，該組成物可用作用於形成膜的組成物。更詳細而言，該組成物可適合地用作用於形成多層抗蝕劑製程中的抗蝕劑底層膜的組成物。
以下，對該組成物所含有的各成分進行說明。
＜[A]化合物＞ [A]化合物具有下述式（1）所表示的部分結構（以下，亦稱為「部分結構（1）」），且[A]化合物的分子量為600以上。[A]化合物亦可具有兩個以上的部分結構（1）。於[A]化合物具有兩個以上的部分結構（1）的情況下，多個部分結構（1）相互可相同亦可不同。該組成物可含有一種或兩種以上的[A]化合物。 [化4] （式（1）中， Ar 1為經取代或未經取代的環員數5～30的一價芳香族基。 n為1～3的整數。 Ar 2為與所述式（1）中鄰接的兩個碳原子一起構成的經取代或未經取代的環員數5～60的芳香環結構的一部分。 X 1為單鍵或二價連結基。 *分別為與構成經取代或未經取代的環員數5～60的芳香環的鄰接的兩個碳原子的鍵結部位。 **為所述化合物中的與所述式（1）所表示的部分結構以外的部分的鍵結部位。 r為0～4的整數）
應理解為，式（1）中，於與Ar 1鍵結的烷二基所鍵結的碳原子鍵結有一個氫原子。
與Ar 1所表示的環員數5～30的一價芳香族基對應的芳香環結構例如可列舉：苯環、萘環、蒽環、萉環、菲環、稠四苯環、芘環、芴環、稠五苯環、苝環、苯並芘環及蔻環等芳香族烴環、呋喃環、吡咯環、噻吩環、磷雜環戊二烯（phosphole）環、吡唑環、噁唑環、異噁唑環、噻唑環、咪唑環、吡啶環、吡嗪環、嘧啶環、噠嗪環、三嗪環、喹啉環、異喹啉環、喹噁啉環、喹唑啉環、㖕啉環、苯並呋喃環、異苯並呋喃環、吲哚環、異吲哚環、苯並噻吩環、苯並咪唑環、吲唑環、苯並噁唑環、苯並異噁唑環、苯並噻唑環、吖啶環等芳香族雜環、或者該些的組合等。其中，作為與所述Ar 1對應的芳香環結構，較佳為選自由萘環、蒽環、稠四苯環、芘環、芴環、稠五苯環、苝環、苯並芘環及蔻環所組成的群組中的至少一個芳香族烴環，更佳為與Ar 1對應的芳香環結構為芘環。
Ar 1可具有取代基。作為取代基，例如可列舉：碳數1～10的一價鏈狀烴基、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等鹵素原子、甲氧基、乙氧基、丙氧基等烷氧基、甲氧基羰基、乙氧基羰基等烷氧基羰基、甲氧基羰氧基、乙氧基羰氧基等烷氧基羰氧基、甲醯基、乙醯基、丙醯基、丁醯基等醯基、氰基、硝基等。
作為包含Ar 2的環員數5～60的芳香環結構，可適合地採用將與所述式（1）的Ar 1對應的芳香環結構擴展至環員數60後的芳香環。作為環員數超過30的芳香環結構，例如可列舉：卵苯環、己-迫（peri）-六苯並蔻環、六苯並蔻環等縮合環結構、六苯基苯環等集合環結構（環藉由單鍵進行鍵結而成的多環結構）等。
於Ar 2具有取代基的情況下，作為取代基，可適合地採用Ar 1可具有的取代基。
包含所述Ar 2的芳香環結構較佳為選自由苯環、萘環、蒽環、萉環、菲環、稠四苯環、芘環、芴環、稠五苯環、苝環、苯並芘環及蔻環所組成的群組中的至少一個芳香族烴環。
作為X 1所表示的二價連結基，例如可列舉：碳數1～10的二價的直鏈狀或分支狀的烴基、碳數4～12的二價脂環式烴基、碳數6～12的二價芳香族烴基、選自-CO-、-O-、-NH-、-S-及環狀縮醛結構中的一種基、或者將該些基組合兩個以上而成的基等。
作為所述碳數1～10的二價的直鏈狀或分支狀的烴基，例如可列舉：亞甲基、乙烷二基、丙烷二基、丁烷二基等碳數1～10的烷二基、乙烯二基、丙烯二基、丁烯二基等碳數2～10的烯二基等。其中，較佳為碳數2～8的烯二基，更佳為乙烯二基、丙烯二基，進而佳為乙烯二基。
作為所述碳數4～12的二價脂環式烴基，例如可列舉：環戊烷二基、環己烷二基等單環的環烷二基；降冰片烷二基、金剛烷二基等多環的環烷二基等。
作為所述碳數6～12的二價芳香族烴基，可列舉苯二基、萘二基等。
所述X 1較佳為單鍵。
作為兩個*所鍵結的環員數5～60的芳香環，可適合地採用包含所述Ar 2的環員數5～60的芳香環結構。
n較佳為1或2，更佳為1。
r較佳為0～3的整數，更佳為0～2的整數。
Ar 1及Ar 2中的至少一個可具有選自由羥基、下述式（2-1）所表示的基及下述式（2-2）所表示的基所組成的群組中的至少一個基作為取代基。藉此，可提高所獲得的抗蝕劑底層膜的耐蝕刻性。 [化5] （式（2-1）及式（2-2）中，R 7分別獨立地為碳數1～20的二價有機基或單鍵。*為與芳香環中的碳原子的結合鍵）
所述式（2-1）及式（2-2）中，作為R 7所表示的碳數1～20的二價有機基，可列舉所述X 1所表示的二價連結基等。作為R 7，較佳為甲烷二基、乙烷二基、伸苯基等碳數1～10的二價烴基或該些的組合與-O-的組合，更佳為甲烷二基、或甲烷二基與-O-的組合。
[A]化合物的分子量只要為600以上即可，只要根據[A]化合物的基本結構（聚合物結構（一種或兩種以上的重複單元連續的結構）或非聚合物結構（不具有重複單元的單一分子結構）等）或所要求的特性來適宜設定即可。[A]化合物具有聚合物結構時的分子量為重量平均分子量（Mw）。所述分子量的下限較佳為700，進而佳為800。所述分子量的上限較佳為120,000，更佳為10,000，進而佳為8,000。
於一實施形態中，[A]化合物較佳為下述式（1-1）所表示的化合物（以下，亦稱為「化合物（1-1）」）。 [化6] （所述式（1-1）中， Ar 1、Ar 2及n與所述式（1）為相同含義。 Ar 10為與所述式（1-1）中鄰接的兩個碳原子一起構成的碳數20～60的芳香族烴環結構的一部分。 s為1～8的整數）
作為包含Ar 10的碳數20～60的芳香族烴環結構，可適合地採用包含所述式（1）的Ar 2的環員數5～60的芳香環結構中與碳數20～60對應的結構。
作為所述芳香族烴環結構的碳數的下限，較佳為25，更佳為35，進而佳為40。作為所述碳數的上限，並無特別限定，例如為100。藉由芳香族烴環結構的碳數為25以上，可形成耐蝕刻性優異的膜。
作為所述芳香族烴環結構，較佳為包含例如三聚茚（truxene）結構（碳數27）、聯三伸萘（trinaphthylene）結構（碳數30）、庚芬（heptaphene）結構（碳數30）、並七苯（heptacene）結構（碳數30）、吡蒽（pyranthrene）結構（碳數30）、卵苯結構（碳數32）、己-迫（peri）-六苯並蔻環（碳數42）、六苯並蔻結構（碳數48）等縮合多環結構的結構。
s較佳為2～6的整數，更佳為3～5的整數。
化合物（1-1）的分子量的下限較佳為700，更佳為800，進而佳為900。所述分子量的上限較佳為3,000，更佳為2,500，進而佳為2,000。
作為化合物（1-1），例如可列舉下述式（1-1-1）～式（1-1-6）所表示的化合物等。
[化7]
[化8]
[化9]
於一實施形態中，[A]化合物較佳為下述式（1-2）所表示的化合物（以下，亦稱為「化合物（1-2）」）。 [化10] （所述式（1-2）中， Ar 1、Ar 2及n與所述式（1）為相同含義。 Ar 3為與所述式（1-2）中鄰接的兩個碳原子一起構成的經取代或未經取代的環員數5～60的芳香環結構的一部分。 Y為包含經取代或未經取代的環員數5～60的芳香環的（m1+m2）價的基。 R 3為包含環員數5～40的芳香環的一價基。 m1為1～10的整數。於m1為2以上的情況下，多個Ar 1、Ar 2、Ar 3及n相互相同或不同。 m2為0～10的整數。於m2為2以上的情況下，多個R 3相互相同或不同）
作為包含所述Ar 3的環員數5～60的芳香環結構，可適合地採用包含所述式（1）的Ar 2的環員數5～60的芳香環結構。於Ar 3具有取代基的情況下，作為取代基，可適合地採用所述式（1）的Ar 1可具有的取代基。
包含所述Ar 3的芳香環結構較佳為選自由苯環、萘環、蒽環、萉環、菲環、稠四苯環、芘環、芴環、稠五苯環、苝環、苯並芘環及蔻環所組成的群組中的至少一個芳香族烴環。
所述Ar 3可具有選自由羥基、所述式（2-1）所表示的基及所述式（2-2）所表示的基所組成的群組中的至少一個基作為取代基。
作為所述Y中的環員數5～60的芳香環，可適合地採用所述式（1）的Ar 2中的環員數5～60的芳香環。作為Y中的包含環員數5～60的芳香環的（m1+m2）價的基，可列舉自所述環員數5～60的芳香環中除去（m1+m2）個氫原子後的基。於Y具有取代基的情況下，作為取代基，可適合地採用所述式（1）的Ar 1可具有的取代基。
所述Y中的芳香環較佳為選自由苯環、萘環、蒽環、萉環、菲環、芘環、芴環、苝環、蔻環、卵苯環及六苯並蔻環所組成的群組中的至少一個芳香族烴環。
作為所述R 3中的環員數5～40的芳香環，可適合地採用所述Y中的環員數5～60的芳香環中與環員數5～40對應的芳香環。作為R 3所表示的包含環員數5～40的芳香環的一價基，可列舉自所述環員數5～40的芳香環中除去一個氫原子後的基。所述R 3中的芳香環較佳為選自由苯環、萘環、蒽環、萉環、菲環、芘環、芴環、苝環及蔻環所組成的群組中的至少一個芳香族烴環。
化合物（1-2）的分子量的下限較佳為700，更佳為800，進而佳為900。所述分子量的上限較佳為3,000，更佳為2,500，進而佳為2,000。
作為化合物（1-2），例如可列舉下述式（1-2-1）～式（1-2-6）所表示的化合物等。
[化11]
[化12]
[化13]
[化合物（1-1）、化合物（1-2）的合成方法] 作為化合物（1-1）、化合物（1-2）的合成方法，可藉由常規方法並依據例如下述的合成流程來合成。
[化14] （流程中，*為與芴環的結合鍵。Ar 1與所述式（1）為相同含義。Q為鹵素原子）
準備芴的取代物作為起始原料，使其於觸媒等的存在下環化，藉此獲得中間物（1-2-a）或中間物（1-2-b）。繼而，藉由使中間物（1-2-a）或中間物（1-2-b）與具有所述式（1）的Ar 1的結構的含鹵化烷基芳香環的化合物反應，可合成與化合物（1-2）對應的化合物（1-2-A）或化合物（1-2-B）。另外，藉由利用觸媒使中間物（1-2-b）的中心的環集合結構部分進行環化反應後，與所述含鹵化烷基芳香環的化合物反應，可合成化合物（1-1）。對於其他結構，亦可藉由適宜選擇起始原料或含鹵化烷基芳香環的化合物的結構等來合成。
於一實施形態中，所述化合物較佳為具有兩個以上部分結構（1）作為重複單元的聚合物。所述聚合物較佳為具有下述式（1-3）或式（1-4）所表示的重複單元（以下，亦分別稱為「化合物（1-3）」等）。 [化15] （所述式（1-3）及式（1-4）中， Ar 1、Ar 2及n與所述式（1）為相同含義。 Ar 3為與所述式（1）中鄰接的兩個碳原子一起構成的經取代或未經取代的環員數5～60的芳香環結構的一部分。 Ar 4及Ar 5分別獨立地為包含環員數5～60的芳香環的二價基或單鍵）
作為包含所述Ar 3的環員數5～60的芳香環結構，可適合地採用包含所述式（1）的Ar 2的環員數5～60的芳香環結構。於Ar 3具有取代基的情況下，作為取代基，可適合地採用所述式（1）的Ar 1可具有的取代基。
包含所述Ar 3的芳香環結構較佳為選自由苯環、萘環、蒽環、萉環、菲環、稠四苯環、芘環、芴環、稠五苯環、苝環、苯並芘環及蔻環所組成的群組中的至少一個芳香族烴環。
所述Ar 3可具有選自由羥基、所述式（2-1）所表示的基及所述式（2-2）所表示的基所組成的群組中的至少一個基作為取代基。
作為Ar 4及Ar 5所表示的包含環員數5～60的芳香環的二價基，可列舉自包含所述式（1）的Ar 2及Ar 3的環員數5～60的芳香環結構中除去兩個氫原子後的基。所述Ar 4及Ar 5中的芳香環較佳為分別獨立地為選自由苯環、萘環、蒽環、萉環、菲環、芘環、芴環、苝環及蔻環所組成的群組中的至少一個芳香族烴環。於Ar 4及Ar 5具有取代基的情況下，作為取代基，可適合地採用所述式（1）的Ar 1可具有的取代基。
聚合物的重量平均分子量（Mw）的下限並無特別限定，但較佳為1,000，更佳為1,500，進而佳為2,000。所述重量平均分子量（Mw）的上限較佳為10,000，更佳為8,000，進而佳為6,000。再者，聚合物的重量平均分子量（Mw）的測定方法基於實施例的記載。
關於作為聚合物的化合物（1-3），例如可列舉具有下述式（1-3-1）～式（1-3-6）所表示的重複單元的化合物等。
[化16]
關於作為聚合物的化合物（1-4），例如可列舉具有下述式（1-4-1）～式（1-4-4）所表示的重複單元的化合物等。
[化17]
所述聚合物可具有與所述不同的重複單元。作為不同的重複單元，例如可列舉下述式（1-5）所表示的重複單元等。
[化18] （所述式（1-5）中，Ar 1、Ar 2、Ar 3、Ar 4及n與所述式（1-3）為相同含義。兩個Ar 1及n分別相互相同或不同）
作為所述式（1-5）所表示的重複單元，可列舉下述式（1-5-1）～式（1-5-4）所表示的重複單元等。
[化19]
[聚合物的合成方法] 關於所述聚合物，代表性而言，藉由通用方法使芴衍生物與視需要提供Ar 4或Ar 5的芳香環化合物於酸或觸媒存在下進行加成縮合反應而獲得中間聚合物。繼而，藉由使中間聚合物與具有所述式（1）的Ar 1的結構的含鹵化烷基芳香環的化合物反應，可合成目標聚合物。關於其他結構，亦可藉由適宜選擇起始原料或提供Ar 4及Ar 5的芳香環化合物、含鹵化烷基芳香環的化合物的結構等來合成。
作為該組成物中的[A]化合物的含有比例的下限，於[A]化合物及[B]溶媒的合計質量中較佳為2質量%，更佳為4質量%，進而佳為6質量%，特佳為8質量%。作為所述含有比例的上限，於[A]化合物及[B]溶媒的合計質量中較佳為30質量%，更佳為25質量%，進而佳為20質量%，特佳為18質量%。
＜[B]溶媒＞ [B]溶媒若可將[A]化合物及視需要含有的任意成分溶解或分散，則並無特別限定。
作為[B]溶媒，例如可列舉：烴系溶媒、酯系溶媒、醇系溶媒、酮系溶媒、醚系溶媒、含氮系溶媒等。[B]溶媒可單獨使用一種或將兩種以上組合使用。
作為烴系溶媒，例如可列舉：正戊烷、正己烷、環己烷等脂肪族烴系溶媒、苯、甲苯、二甲苯等芳香族烴系溶媒等。
作為酯系溶媒，例如可列舉：碳酸二乙酯等碳酸酯系溶媒、乙酸甲酯、乙酸乙酯等乙酸單酯系溶媒、γ-丁內酯等內酯系溶媒、二乙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯等多元醇部分醚羧酸酯系溶媒、乳酸甲酯、乳酸乙酯等乳酸酯系溶媒等。
作為醇系溶媒，例如可列舉：甲醇、乙醇、正丙醇等單醇系溶媒、乙二醇、1,2-丙二醇等多元醇系溶媒等。
作為酮系溶媒，例如可列舉：甲基乙基酮、甲基異丁基酮等鏈狀酮系溶媒、環己酮等環狀酮系溶媒等。
作為醚系溶媒，例如可列舉：正丁基醚等鏈狀醚系溶媒、四氫呋喃等環狀醚系溶媒等多元醇醚系溶媒、二乙二醇單甲醚等多元醇部分醚系溶媒等。
作為含氮系溶媒，例如可列舉：N,N-二甲基乙醯胺等鏈狀含氮系溶媒、N-甲基吡咯啶酮等環狀含氮系溶媒等。
作為[B]溶媒，較佳為酯系溶媒或酮系溶媒，更佳為多元醇部分醚羧酸酯系溶媒或環狀酮系溶媒，進而佳為丙二醇單甲醚乙酸酯或環己酮。
作為該組成物中的[B]溶媒的含有比例的下限，較佳為50質量%，更佳為60質量%，進而佳為70質量%。作為所述含有比例的上限，較佳為99.9質量%，更佳為99質量%，進而佳為95質量%。
[任意成分] 該組成物亦可於不損及本發明的效果的範圍內含有任意成分。作為任意成分，例如可列舉：酸產生劑、交聯劑、界面活性劑等。任意成分可單獨使用一種或將兩種以上組合使用。該組成物中的任意成分的含有比例可根據任意成分的種類等而適宜決定。
[組成物的製備方法] 該組成物可藉由將[A]化合物、[B]溶媒、及視需要的任意成分以規定的比例進行混合，較佳為利用孔徑0.5 μm以下的薄膜過濾器等對所獲得的混合物進行過濾來製備。
[塗敷步驟] 本步驟中，於基板上直接或間接地塗敷抗蝕劑底層膜形成用組成物。本步驟中，使用所述的該組成物作為抗蝕劑底層膜形成用組成物。
作為抗蝕劑底層膜形成用組成物的塗敷方法，並無特別限定，例如可利用旋轉塗敷、流延塗敷、輥塗敷等適宜的方法來實施。藉此形成塗敷膜，藉由產生[B]溶媒的揮發等而形成抗蝕劑底層膜。
作為基板，例如可列舉矽基板、鋁基板、鎳基板、鉻基板、鉬基板、鎢基板、銅基板、鉭基板、鈦基板等金屬或半金屬基板等，該些中，較佳為矽基板。所述基板亦可為形成有氮化矽膜、氧化鋁膜、二氧化矽膜、氮化鉭膜、氮化鈦膜等的基板。
作為於基板上間接地塗敷抗蝕劑底層膜形成用組成物的情況，例如可列舉於在所述基板上所形成的後述的含矽膜上塗敷抗蝕劑底層膜形成用組成物的情況等。
[加熱步驟] 本步驟中，對藉由所述塗敷步驟而形成的塗敷膜進行加熱。藉由塗敷膜的加熱而可促進抗蝕劑底層膜的形成。更詳細而言，藉由塗敷膜的加熱而可促進[B]溶媒的揮發等。
所述塗敷膜的加熱可於大氣環境下進行，亦可於氮氣環境下進行。作為加熱溫度的下限，較佳為300℃，更佳為320℃，進而佳為340℃。作為所述加熱溫度的上限，較佳為600℃，更佳為500℃，進而佳為400℃。作為加熱時的時間的下限，較佳為15秒，更佳為30秒。作為所述時間的上限，較佳為1,200秒，更佳為600秒。
再者，於所述塗敷步驟後，亦可對抗蝕劑底層膜進行曝光。於所述塗敷步驟後，亦可向抗蝕劑底層膜暴露電漿。於所述塗敷步驟後，亦可對抗蝕劑底層膜進行離子注入。若對抗蝕劑底層膜進行曝光，則抗蝕劑底層膜的耐蝕刻性提高。若向抗蝕劑底層膜暴露電漿，則抗蝕劑底層膜的耐蝕刻性提高。若對抗蝕劑底層膜進行離子注入，則抗蝕劑底層膜的耐蝕刻性提高。
作為抗蝕劑底層膜的曝光中所使用的放射線，可自可見光線、紫外線、遠紫外線、X射線、γ射線等電磁波；電子束、分子束、離子束等粒子束中適宜選擇。
作為進行電漿向抗蝕劑底層膜的暴露的方法，例如可列舉基於將基板設置於各氣體環境中並進行電漿放電的直接法等。作為電漿的暴露的條件，通常氣體流量為50 cc/min以上且100 cc/min以下，供給電力為100 W以上且1,500 W以下。
作為電漿的暴露的時間的下限，較佳為10秒，更佳為30秒，進而佳為1分鐘。作為所述時間的上限，較佳為10分鐘，更佳為5分鐘，進而佳為2分鐘。
關於電漿，例如於H 2氣體與Ar氣體的混合氣體的環境下生成電漿。另外，除導入H 2氣體與Ar氣體以外，亦可導入CF 4氣體或CH 4氣體等含碳氣體。再者，亦可導入CF 4氣體、NF 3氣體、CHF 3氣體、CO 2氣體、CH 2F 2氣體、CH 4氣體及C 4F 8氣體中的至少一個來代替H 2氣體及Ar氣體的任一者或兩者。
向抗蝕劑底層膜的離子注入是將摻雜物注入至抗蝕劑底層膜。摻雜物可自包含硼、碳、氮、磷、砷、鋁、及鎢的組中選擇。關於用於對摻雜物施加電壓的注入能量，根據所利用的摻雜物的類型、及理想的注入深度而可列舉約0.5 keV至60 keV。
作為所形成的抗蝕劑底層膜的平均厚度的下限，較佳為30 nm，更佳為50 nm，進而佳為100 nm。作為所述平均厚度的上限，較佳為3,000 nm，更佳為2,000 nm，進而佳為500 nm。再者，平均厚度的測定方法基於實施例的記載。
[含矽膜形成步驟] 本步驟中，於藉由所述塗敷步驟或所述加熱步驟而形成的抗蝕劑底層膜上直接或間接地形成含矽膜。作為於所述抗蝕劑底層膜上間接地形成含矽膜的情況，例如可列舉於所述抗蝕劑底層膜上形成抗蝕劑底層膜的表面改質膜的情況等。所謂所述抗蝕劑底層膜的表面改質膜例如是與水的接觸角和所述抗蝕劑底層膜不同的膜。
含矽膜可藉由含矽膜形成用組成物的塗敷、化學蒸鍍（化學氣相沈積（chemical vapor deposition，CVD））法、原子層堆積（原子層沈積（atomic layer deposition，ALD））等而形成。作為藉由含矽膜形成用組成物的塗敷而形成含矽膜的方法，例如可列舉藉由將含矽膜形成用組成物直接或間接地塗敷於該抗蝕劑底層膜，對所形成的塗敷膜進行曝光及/或加熱而使其硬化等的方法等。作為所述含矽膜形成用組成物的市售品，例如可使用「NFC SOG01」、「NFC SOG04」、「NFC SOG080」（以上為JSR（股））等。可藉由化學蒸鍍（CVD）法或原子層堆積（ALD）來形成氧化矽膜、氮化矽膜、氧氮化矽膜、非晶矽膜。
作為所述曝光中所使用的放射線，例如可列舉：可見光線、紫外線、遠紫外線、X射線、γ射線等電磁波、電子束、分子束、離子束等粒子束等。
作為對塗敷膜進行加熱時的溫度的下限，較佳為90℃，更佳為150℃，進而佳為200℃。作為所述溫度的上限，較佳為550℃，更佳為450℃，進而佳為300℃。
作為含矽膜的平均厚度的下限，較佳為1 nm，更佳為10 nm，進而佳為20 nm。作為所述上限，較佳為20,000 nm，更佳為1,000 nm，進而佳為100 nm。含矽膜的平均厚度是與抗蝕劑底層膜的平均厚度同樣地使用所述分光橢圓偏振計進行測定而得的值。
[抗蝕劑圖案形成步驟] 本步驟中，於所述抗蝕劑底層膜上直接或間接地形成抗蝕劑圖案。作為進行該步驟的方法，例如可列舉：使用抗蝕劑組成物的方法、使用奈米壓印法的方法、使用自組織化組成物的方法等。作為於所述抗蝕劑底層膜上間接地形成抗蝕劑圖案的情況，例如可列舉於所述含矽膜上形成抗蝕劑圖案的情況等。
作為所述抗蝕劑組成物，例如可列舉：含有感放射線性酸產生劑的正型或負型的化學增幅型抗蝕劑組成物、含有鹼可溶性樹脂與醌二疊氮系感光劑的正型抗蝕劑組成物、含有鹼可溶性樹脂與交聯劑的負型抗蝕劑組成物、含有錫、鋯、鉿等金屬的含金屬的抗蝕劑組成物等。
作為抗蝕劑組成物的塗敷方法，例如可列舉旋轉塗敷法等。預烘烤的溫度及時間可根據所使用的抗蝕劑組成物的種類等而適宜調整。
接下來，對所述形成的抗蝕劑膜進行曝光。具體而言，進行選擇性的放射線照射。作為曝光中所使用的放射線，可根據抗蝕劑組成物中所使用的感放射線性酸產生劑的種類等而適宜選擇，例如可列舉：可見光線、紫外線、遠紫外線、X射線、γ射線等電磁波、電子束、分子束、離子束等粒子束等。該些中，較佳為遠紫外線，更佳為KrF準分子雷射光（波長248 nm）、ArF準分子雷射光（波長193 nm）、F 2準分子雷射光（波長157 nm）、Kr 2準分子雷射光（波長147 nm）、ArKr準分子雷射光（波長134 nm）或極紫外線（波長13.5 nm等，以下，亦稱為「EUV（extreme ultraviolet）」），進而佳為KrF準分子雷射光、ArF準分子雷射光或EUV。
於所述曝光後，為了提高解析度、圖案輪廓、顯影性等，可進行後烘烤。該後烘烤的溫度及時間可根據所使用的抗蝕劑組成物的種類等而適宜決定。
接下來，對所述經曝光的抗蝕劑膜進行顯影而形成抗蝕劑圖案。顯影亦可為於顯影液中的溶解。另外，含金屬的抗蝕劑膜的顯影可為於顯影液中的溶解，亦可為由加熱或減壓引起的揮發。使用顯影液的顯影可為鹼顯影，亦可為有機溶媒顯影。作為顯影液，於鹼顯影的情況下，可列舉：氨、三乙醇胺、四甲基氫氧化銨（tetramethyl ammonium hydroxide，TMAH）、四乙基氫氧化銨等鹼性水溶液。於該些鹼性水溶液中亦可添加適量的例如甲醇、乙醇等醇類等水溶性有機溶媒、界面活性劑等。另外，於有機溶媒顯影的情況下，作為顯影液，例如可列舉作為所述的該組成物的[B]溶媒而例示的各種有機溶媒等。
於所述顯影後，藉由進行清洗、乾燥而可形成規定的抗蝕劑圖案。
[蝕刻步驟] 本步驟中，進行以所述抗蝕劑圖案為遮罩的蝕刻。作為蝕刻的次數，可為一次，亦可為多次，即，可以藉由蝕刻而獲得的圖案為遮罩來依序進行蝕刻。就獲得更良好的形狀的圖案的觀點而言，較佳為多次。於進行多次蝕刻的情況下，例如按照含矽膜、抗蝕劑底層膜及基板的順序依序進行蝕刻。作為蝕刻的方法，可列舉乾式蝕刻、濕式蝕刻等。就使基板的圖案的形狀更良好的觀點而言，較佳為乾式蝕刻。於該乾式蝕刻中可使用例如氧電漿等氣體電漿等。藉由所述蝕刻而可獲得具有規定的圖案的半導體基板。
作為乾式蝕刻，例如可使用公知的乾式蝕刻裝置來進行。作為乾式蝕刻中使用的蝕刻氣體，可根據遮罩圖案、被蝕刻的膜的元素組成等而適宜選擇，例如可列舉：CHF 3、CF 4、C 2F 6、C 3F 8、SF 6等氟系氣體、Cl 2、BCl 3等氯系氣體、O 2、O 3、H 2O等氧系氣體、H 2、NH 3、CO、CO 2、CH 4、C 2H 2、C 2H 4、C 2H 6、C 3H 4、C 3H 6、C 3H 8、HF、HI、HBr、HCl、NO、NH 3、BCl 3等還原性氣體、He、N 2、Ar等惰性氣體等。該些氣體亦可混合使用。於以抗蝕劑底層膜的圖案為遮罩而對基板進行蝕刻的情況下，通常可使用氟系氣體。
《組成物》 該組成物含有[A]化合物與[B]溶媒。作為該組成物，可適合地採用於所述半導體基板的製造方法中所使用的組成物。
《化合物》 該化合物具有所述式（1）所表示的部分結構，且其分子量為600以上。作為該化合物，可適合地採用於所述半導體基板的製造方法中所使用的[A]化合物。 [實施例]
以下，基於實施例對本發明進行具體說明，但本發明並不限定於該些實施例。
[重量平均分子量（Mw）] 聚合物的Mw是使用東曹（Tosoh）（股）的凝膠滲透層析（gel permeation chromatography，GPC）管柱（「G2000HXL」兩根、「G3000HXL」一根、及「G4000HXL」一根），於流量：1.0 mL/分鐘、溶出溶媒：四氫呋喃、管柱溫度：40℃的分析條件下，藉由以單分散聚苯乙烯為標準的凝膠滲透層析（檢測器：示差折射計）來測定。
[抗蝕劑底層膜的平均厚度] 抗蝕劑底層膜的平均厚度是使用分光橢圓偏振計（J. A.沃蘭（J. A. WOOLLAM）公司的「M2000D」），於抗蝕劑底層膜的包含中心在內的5 cm間隔的任意9點位置處測定膜厚，作為算出該些膜厚的平均值所得的值來求出。
[合成例1]（化合物（a-1）的合成） 於氮氣環境下向反應容器中加入芴10.0 g及二氯甲烷200.0 g後，滴加氯化鐵（III）97.6 g與硝基甲烷150.0 g的混合溶液，於室溫下反應50小時。利用濾紙回收沈澱物並利用300.0 g的硝基甲烷進行清洗、乾燥，從而獲得具有下述（a-1）所表示的重複單元的化合物（a-1）。化合物（a-1）的Mw為1,400。
[化20]
[合成例2]（化合物（a-2）的合成） 於氮氣環境下向反應容器中加入1-羥基甲基芘10.0 g及四氫呋喃60.0 g並冷卻至0℃後，滴加三溴膦14.0 g於室溫下反應16小時。之後，將反應溶液冷卻至0℃並利用甲醇20.0 g使反應停止。將除去不溶成分而獲得的濾液減壓濃縮後，藉由矽膠管柱層析進行精製而獲得化合物（a-2）。
[化21]
[合成例3]（化合物（A-1）的合成） 於氮氣環境下向反應容器中加入所述化合物（a-1）3.0 g、化合物（a-2）5.9 g及甲苯60.0 g，進行攪拌後，加入50質量%氫氧化鈉水溶液43.9 g及溴化四丁基銨1.8 g，於92℃下反應12小時。於將反應液冷卻至50℃後，加入四氫呋喃25 g。於去除水相後，加入1質量%草酸水溶液50 g進行分液萃取後，投入己烷中而進行再沈澱。利用濾紙回收沈澱物，並進行乾燥來獲得具有下述（A-1）所表示的重複單元的化合物（A-1）。化合物（A-1）的Mw為3,200。
[化22]
[合成例4]（化合物（a-3）的合成） 將1-羥基甲基芘10.0 g變更為3-羥基甲基苝12.2 g，除此以外與合成例2同樣地獲得下述化合物（a-3）。
[化23]
[合成例5]（化合物（A-2）的合成） 將化合物（a-2）5.9 g變更為化合物（a-3）6.9 g，除此以外與合成例3同樣地獲得具有下述（A-2）所表示的重複單元的化合物（A-2）。化合物（A-2）的Mw為3,600。
[化24]
[合成例6]（化合物（a-4）的合成） 將1-羥基甲基芘10.0 g變更為1-羥基甲基蒽9.0 g，除此以外與合成例2同樣地獲得下述化合物（a-4）。
[化25]
[合成例7]（化合物（A-3）的合成） 將化合物（a-2）5.9 g變更為化合物（a-4）5.5 g，除此以外與合成例3同樣地獲得具有下述（A-3）所表示的重複單元的化合物（A-3）。化合物（A-3）的Mw為3,000。
[化26]
[合成例8]（化合物（A-4）的合成） 將化合物（a-2）5.9 g變更為2-溴甲基萘4.4 g，除此以外與合成例3同樣地獲得具有下述（A-4）所表示的重複單元的化合物（A-4）。化合物（A-4）的Mw為2,600。
[化27]
[合成例9]（化合物（a-5）的合成） 於氮氣環境下向反應容器中裝入2-乙醯芴20.0 g及間二甲苯20.0 g，於110℃下溶解。繼而，添加十二烷基苯磺酸3.1 g，加熱至140℃並反應16小時。反應結束後，於本反應溶液中加入二甲苯80.0 g並稀釋後，冷卻至50℃，投入至500.0 g的甲醇中進行再沈澱。利用甲苯對所獲得的沈澱物進行清洗後，利用濾紙回收固體，並加以乾燥，從而獲得下述化合物（a-5）。
[化28]
[合成例10]（化合物（A-5）的合成） 將化合物（a-1）3.0 g變更為化合物（a-5）10.4 g，將化合物（a-2）5.9 g變更為化合物（a-2）17.8 g，將甲苯60.0 g變更為甲苯208.6 g，除此以外與合成例3同樣地獲得下述化合物（A-5）。
[化29]
[合成例11]（化合物（A-6）的合成） 將化合物（a-1）3.0 g變更為三聚茚6.3 g，將化合物（a-2）5.9 g變更為[化合物]（a-2）17.8 g，將甲苯60.0 g變更為甲苯125.2 g，除此以外與合成例3同樣地獲得下述化合物（A-6）。
[化30]
[合成例12]（化合物（a-6）的合成） 於氮氣環境下向反應容器中裝入2-苯基乙炔基芴20.0 g及1,4-二噁烷200 g，於50℃下溶解。繼而，添加八羰基二鈷1.28 g，加熱至110℃並反應12小時。於反應結束後，冷卻至室溫，加入600 g的甲醇及水60.0 g而獲得沈澱物。利用濾紙回收所獲得的沈澱物，利用大量的甲醇進行清洗並加以乾燥，從而獲得中間物。
於氮氣環境下向反應容器中裝入藉由乾燥而獲得的所述中間物15.0 g及二氯甲烷760 g，於室溫下溶解後，冷卻至0℃。繼而，滴加使無水氯化鐵（III）60.9 g溶解於硝基甲烷380 g中而得的溶液。於0℃下反應2小時後，加溫至20℃進而反應2小時。於反應結束後，加入1,140 g的甲醇而獲得沈澱物。利用濾紙回收所獲得的沈澱物，利用大量的甲醇、四氫呋喃進行清洗並加以乾燥，從而獲得化合物（a-6）。
[化31]
[合成例13]（化合物（A-7）的合成） 將化合物（a-1）3.0 g變更為化合物（a-6）14.4 g，將化合物（a-2）5.9 g變更為化合物（a-2）17.8 g，將甲苯60.0 g變更為甲苯287.8 g，除此以外與合成例3同樣地獲得下述化合物（A-7）。
[化32]
[合成例14]（化合物（a-7）的合成） 向反應容器中加入芴10.0 g、9-芴酮7.6 g、三氟甲磺酸18.1 g及硝基苯70.4 g，於120℃下反應15小時。將反應液冷卻至30℃後，投入至200.0 g的甲醇/水（80/20（質量比））混合溶媒中，利用濾紙回收沈澱物，進行乾燥來獲得具有下述（a-7）所表示的重複單元的化合物（a-7）。化合物（a-7）的Mw為2,500。
[化33]
[合成例15]（化合物（A-8）的合成） 將化合物（a-1）3.0 g變更為化合物（a-7）6.0 g，將甲苯60.0 g變更為甲苯120.0 g，除此以外與合成例3同樣地獲得具有下述（A-8）所表示的重複單元的化合物（A-8）。化合物（A-8）的Mw為4,100。
[化34]
[合成例16]（化合物（A-9）的合成） 將化合物（a-2）5.9 g變更為化合物（a-2）8.6 g，除此以外與合成例3同樣地獲得具有下述（A-9）所表示的重複單元的化合物（A-9）。下述式中，重複單元所附的數字表示各重複單元的莫耳比。化合物（A-9）的Mw為4,100。
[化35]
[合成例17]（聚合物[化合物]（a-8）的合成） 於氮氣環境下向反應容器中裝入1-羥基芘20.0 g、2-芴甲醛19.8 g、及1-丁醇90.0 g，加熱至80℃並加以溶解。向反應容器中添加對甲苯磺酸一水合物4.3 g的1-丁醇（10.0 g）溶液後，加熱至115℃並反應15小時。反應結束後，將反應溶液移至分液漏斗中，加入甲基異丁基酮200 g與水400 g來清洗有機相。將水相分離後，利用蒸發器對所獲得的有機相進行濃縮，將殘渣滴加至甲醇500 g中而獲得沈澱物。藉由抽吸過濾回收沈澱物，利用甲醇100 g清洗數次。之後，使用真空乾燥機於60℃下乾燥12小時，藉此獲得具有下述（a-8）所表示的重複單元的化合物（a-8）。化合物（a-8）的Mw為2,300。
[化36]
[合成例18]（化合物（a-9）的合成） 於氮氣環境下向反應容器中加入化合物（a-8）10.0 g、甲基異丁基酮100.0 g、四氫呋喃66.0 g、1-芘甲醛6.4 g、溴化四丁基銨2.5 g，攪拌數分鐘。繼而，於室溫下緩慢滴加四甲基氫氧化銨（25%水溶液）10.2 g。滴加結束後，於室溫下進而反應12小時。反應結束後，將反應溶液移至分液漏斗中，加入甲基異丁基酮100 g與5%草酸水溶液200 g而將有機相清洗數次。將水相分離後，利用蒸發器對所獲得的有機相進行濃縮，將殘渣滴加至甲醇300 g中而獲得沈澱物。藉由抽吸過濾回收沈澱物，利用甲醇100 g清洗數次。之後，使用真空乾燥機於60℃下乾燥12小時，藉此獲得具有下述（a-9）所表示的重複單元的化合物（a-9）。
[化37]
[合成例19]（化合物（A-10）的合成） 於氮氣環境下向反應容器中加入化合物（a-9）5.0 g、鈀-活性碳（鈀10%）0.9 g、甲醇100.0 g，攪拌數分鐘。繼而，利用氫氣對反應容器內進行置換，於50℃下反應10小時。反應結束後，利用氮氣對反應容器內進行置換並加入四氫呋喃50.0 g，藉由矽藻土過濾去除鈀。將所獲得的濾液移至分液漏斗中，加入甲基異丁基酮100 g與水200 g來清洗有機相。將水相分離後，利用蒸發器對所獲得的有機相進行濃縮，將殘渣滴加至甲醇300 g中而獲得沈澱物。藉由抽吸過濾回收沈澱物，利用甲醇100 g清洗數次。之後，使用真空乾燥機於60℃下乾燥12小時，藉此獲得具有下述（A-10）所表示的重複單元的化合物（A-10）。化合物（A-10）的Mw為3,600。
[化38]
[比較合成例1]（化合物（x-1）的合成） 於氮氣環境下向反應容器中裝入9,9-雙(4-羥基苯基)芴100.0 g、丙二醇單甲醚乙酸酯300.0 g及多聚甲醛10.0 g，添加對甲苯磺酸一水合物1.0 g，於100℃下反應16小時。之後，將聚合反應液投入至500.0 g的甲醇/水（70/30（質量比））混合溶媒中，利用濾紙回收沈澱物，進行乾燥來獲得具有下述（x-1）所表示的重複單元的化合物（x-1）。化合物（x-1）的Mw為5,200。
[化39]
＜組成物的製備＞ 以下示出組成物的製備中使用的[A]化合物、[B]溶媒、[C]酸產生劑及[D]交聯劑。
[[A]化合物] 實施例：所述合成的化合物（A-1）～化合物（A-10） 比較例：所述合成的化合物（x-1）
[[B]溶媒] B-1：丙二醇單甲醚乙酸酯
[[C]酸產生劑] C-1：雙(4-第三丁基苯基)錪九氟-正丁磺酸鹽（下述式（C-1）所表示的化合物）
[化40]
[[D]交聯劑] D-1：下述式（D-1）所表示的化合物
[化41]
D-2：下述式（D-2）所表示的化合物（式中，Me表示甲基）
[化42]
[實施例1] 將作為[A]化合物的（A-1）10質量份溶解於作為[B]溶媒的（B-1）90質量份中。利用孔徑0.45 μm的聚四氟乙烯（polytetrafluoroethylene，PTFE）薄膜過濾器對所獲得的溶液進行過濾，製備組成物（J-1）。
[實施例2～實施例15及比較例1] 除使用下述表1所示的種類及含量的各成分以外，與實施例1同樣地製備組成物（J-2）～組成物（J-15）及組成物（CJ-1）。表1中的「[A]化合物」、「[C]酸產生劑」及「[D]交聯劑」一行中的「-」表示未使用相符的成分。
[表1]
組成物 [A]化合物 [B]溶媒 [C]酸產生劑 [D]交聯劑
種類1 含量（質量份） 種類2 含量（質量份） 種類 含量（質量份） 種類 含量（質量份） 種類 含量（質量份）
實施例1 J-1 A-1 10 - - B-1 90 - - - -
實施例2 J-2 A-2 10 - - B-1 90 - - - -
實施例3 J-3 A-3 10 - - B-1 90 - - - -
實施例4 J-4 A-4 10 - - B-1 90 - - - -
實施例5 J-5 A-5 10 - - B-1 90 - - - -
實施例6 J-6 A-6 10 - - B-1 90 - - - -
實施例7 J-7 A-7 10 - - B-1 90 - - - -
實施例8 J-8 A-8 10 - - B-1 90 - - - -
實施例9 J-9 A-9 10 - - B-1 90 - - - -
實施例10 J-10 A-10 10 - - B-1 90 - - - -
實施例11 J-11 A-1 10 - - B-1 85 C-1 5 - -
實施例12 J-12 A-1 10 - - B-1 85 - - D-1 5
實施例13 J-13 A-1 10 - - B-1 80 C-1 5 D-1 5
實施例14 J-14 A-1 10 - - B-1 85 - - D-2 5
實施例15 J-15 A-1 9 x-1 1 B-1 90 - - - -
比較例1 CJ-1 x-1 10 - - B-1 90 - - - -
＜評價＞ 使用所述獲得的組成物，並藉由下述方法對耐蝕刻性、耐溶媒性及於極性溶媒中的溶解性進行評價。將評價結果一併示於下述表2中。
[耐蝕刻性] 使用旋塗機（東京電子（Tokyo Electron）（股）的「柯利塔克（CLEAN TRACK）ACT12」），並藉由旋轉塗敷法將所述製備的組成物塗敷於矽晶圓（基板）上。接下來，於大氣環境下且於350℃下加熱60秒鐘後，於23℃下冷卻60秒鐘，藉此形成平均厚度為200 nm的膜，從而獲得於基板上形成有抗蝕劑底層膜的帶有膜的基板。針對所述獲得的帶有膜的基板中的膜，使用蝕刻裝置（東京電子（Tokyo Electron）（股）的「塔卡翠絲（TACTRAS）」），於CF 4/Ar=110/440 sccm、PRESS.=30 MT、HF RF（電漿生成用高頻電力）=500 W、LF RF（偏壓用高頻電力）=3000 W、DCS=-150 V、RDC（氣體感測器流量比）=50%、30秒的條件下進行處理，根據處理前後的膜的平均厚度來算出蝕刻速度（nm/分鐘）。繼而，以比較例1的蝕刻速度為基準來算出相對於比較例1的比率，並將該比率設為耐蝕刻性的標準。關於耐蝕刻性，將所述比率為0.90以下的情況評價為「A」（極其良好），將超過0.90且未滿0.92的情況評價為「B」（良好），將0.92以上的情況評價為「C」（不良）。再者，表2中的「-」表示耐蝕刻性的評價基準。
[耐溶媒性] 使用旋塗機（東京電子（Tokyo Electron）（股）的「柯利塔克（CLEAN TRACK）ACT12」），並藉由旋轉塗敷法將所述製備的組成物塗敷於矽晶圓（基板）上。接下來，於大氣環境下且於350℃下加熱60秒鐘後，於23℃下冷卻60秒鐘，藉此形成平均厚度為200 nm的膜，從而獲得於基板上形成有抗蝕劑底層膜的帶有膜的基板。向所述獲得的帶有膜的基板的膜上噴出環己酮，利用環己酮覆蓋膜後靜置30秒鐘，使該基板於1,500 rpm及30秒鐘的條件下旋轉，於大氣環境下於100℃下加熱60秒鐘後，於23℃下冷卻60秒鐘，藉此獲得環己酮處理膜。對所述獲得的環己酮處理膜的膜厚進行測定，根據環己酮處理前後的膜厚計算出殘膜率（%）。將該殘膜率作為耐溶媒性的標準。 R=（d2/d1）×100 此處，所述式中，R為殘膜率（%），d1為環己酮處理前的膜厚（nm），d2為環己酮處理後的膜厚（nm）。關於耐溶媒性，將所述殘膜率為99.5%以上的情況評價為「A」（極其良好），將99.0%以上且未滿99.5%的情況評價為「B」（良好）。
[於極性溶媒中的溶解性] 向所述製備的抗蝕劑底層膜形成用組成物5.0 g中加入1-甲氧基-2-丙醇3.0 g，並攪拌5分鐘後，靜置10分鐘。將靜置後目視時不產生不溶物的情況評價為「A」（良好），將靜置後目視時產生不溶物的情況評價為「B」（不良）。
[表2]
組成物 耐蝕刻性 耐溶媒性 於極性溶媒中的溶解性
實施例1 J-1 A A A
實施例2 J-2 A A A
實施例3 J-3 B A A
實施例4 J-4 B A A
實施例5 J-5 B B A
實施例6 J-6 B B A
實施例7 J-7 A B A
實施例8 J-8 A A A
實施例9 J-9 A A A
實施例10 J-10 B A A
實施例11 J-11 A A A
實施例12 J-12 A A A
實施例13 J-13 A A A
實施例14 J-14 A A A
實施例15 J-15 B A A
比較例1 CJ-1 - A A
根據表2的結果可知，由實施例的組成物形成的抗蝕劑底層膜的耐蝕刻性優異。 [產業上之可利用性]
本發明的組成物於極性溶媒中的溶解性良好，可形成耐蝕刻性優異的抗蝕劑底層膜。本發明的化合物適合於該組成物。藉由本發明的半導體基板的製造方法，可獲得經良好地圖案化的基板。因此，該些可適合地用於今後預計進一步進行微細化的半導體元件的製造等。

Claims (29)

  1. 一種組成物，含有： 具有下述式（1）所表示的部分結構的化合物；以及 溶媒， 所述化合物的分子量為600以上， （式（1）中， Ar 1為經取代或未經取代的環員數5～30的一價芳香族基； n為1～3的整數； Ar 2為與所述式（1）中鄰接的兩個碳原子一起構成的經取代或未經取代的環員數5～60的芳香環結構的一部分； X 1為單鍵或二價連結基； *分別為與構成經取代或未經取代的環員數5～60的芳香環的鄰接的兩個碳原子的鍵結部位； **為所述化合物中的與所述式（1）所表示的部分結構以外的部分的鍵結部位； r為0～4的整數）。
  2. 如請求項1所述的組成物，其中所述化合物為下述式（1-1）所表示的化合物， （所述式（1-1）中， Ar 1、Ar 2及n與所述式（1）為相同含義； Ar 10為與所述式（1-1）中鄰接的兩個碳原子一起構成的碳數20～60的芳香族烴環結構的一部分； s為1～8的整數）。
  3. 如請求項2所述的組成物，其中所述芳香族烴環結構為選自由三聚茚結構、聯三伸萘結構、庚芬結構、並七苯結構、吡蒽結構、卵苯結構及六苯並蔻結構所組成的群組中的至少一個。
  4. 如請求項1所述的組成物，其中所述化合物為下述式（1-2）所表示的化合物， （所述式（1-2）中， Ar 1、Ar 2及n與所述式（1）為相同含義； Ar 3為與所述式（1-2）中鄰接的兩個碳原子一起構成的經取代或未經取代的環員數5～60的芳香環結構的一部分； Y為包含經取代或未經取代的環員數5～60的芳香環的（m1+m2）價的基； R 3為包含環員數5～40的芳香環的一價基； m1為1～10的整數；於m1為2以上的情況下，多個Ar 1、Ar 2、Ar 3及n相互相同或不同； m2為0～10的整數；於m2為2以上的情況下，多個R 3相互相同或不同）。
  5. 如請求項1所述的組成物，其中所述化合物為具有下述式（1-3）或式（1-4）所表示的重複單元的聚合物， （所述式（1-3）及式（1-4）中， Ar 1、Ar 2及n與所述式（1）為相同含義； Ar 3為與所述式（1）中鄰接的兩個碳原子一起構成的經取代或未經取代的環員數5～60的芳香環結構的一部分； Ar 4及Ar 5分別獨立地為包含環員數5～60的芳香環的二價基或單鍵）。
  6. 如請求項1至5中所述的組成物，其中與所述Ar 1中的一價芳香族基對應的芳香環結構及包含Ar 2的芳香環結構分別獨立地為選自由苯環、萘環、蒽環、萉環、菲環、稠四苯環、芘環、芴環、稠五苯環、苝環、苯並芘環及蔻環所組成的群組中的至少一個芳香族烴環。
  7. 如請求項1至5中所述的組成物，其中所述n為1。
  8. 如請求項1至5中所述的組成物，其中與所述Ar 1中的一價芳香族基對應的芳香環結構為選自由萘環、蒽環、稠四苯環、芘環、芴環、稠五苯環、苝環、苯並芘環及蔻環所組成的群組中的至少一個芳香族烴環。
  9. 如請求項4或5所述的組成物，其中包含所述Ar 3的芳香環結構為選自由苯環、萘環、蒽環、萉環、菲環、稠四苯環、芘環、芴環、稠五苯環、苝環、苯並芘環及蔻環所組成的群組中的至少一個芳香族烴環。
  10. 如請求項1至5中所述的組成物，用於抗蝕劑底層膜形成。
  11. 一種化合物， 具有下述式（1）所表示的部分結構，且 分子量為600以上， （式（1）中， Ar 1為經取代或未經取代的環員數5～30的一價芳香族基； n為1～3的整數； Ar 2為與所述式（1）中鄰接的兩個碳原子一起構成的經取代或未經取代的環員數5～60的芳香環結構的一部分； X 1為單鍵或二價連結基； *分別為與構成經取代或未經取代的環員數5～60的芳香環的鄰接的兩個碳原子的鍵結部位； **為所述化合物中的與所述式（1）所表示的部分結構以外的部分的鍵結部位； r為0～4的整數）。
  12. 如請求項11所述的化合物，其中所述化合物為下述式（1-1）所表示的化合物， （所述式（1-1）中， Ar 1、Ar 2及n與所述式（1）為相同含義； Ar 10為與所述式（1-1）中鄰接的兩個碳原子一起構成的碳數20～60的芳香族烴環結構的一部分； s為1～8的整數）。
  13. 如請求項12所述的化合物，其中所述芳香族烴環結構為選自由三聚茚結構、聯三伸萘結構、庚芬結構、並七苯結構、吡蒽結構、卵苯結構及六苯並蔻結構所組成的群組中的至少一個。
  14. 如請求項11所述的化合物，其中所述化合物為下述式（1-2）所表示的化合物， （所述式（1-2）中， Ar 1、Ar 2及n與所述式（1）為相同含義； Ar 3為與所述式（1-2）中鄰接的兩個碳原子一起形成縮合環結構的經取代或未經取代的環員數5～60的芳香環； Y為包含經取代或未經取代的環員數5～60的芳香環的（m1+m2）價的基； R 3為包含環員數5～40的芳香環的一價基； m1為1～10的整數；於m1為2以上的情況下，多個Ar 1、Ar 2、Ar 3及n相互相同或不同； m2為0～10的整數；於m2為2以上的情況下，多個R 3相互相同或不同）。
  15. 如請求項11所述的化合物，其中所述化合物為具有下述式（1-3）或式（1-4）所表示的重複單元的聚合物， （所述式（1-3）及式（1-4）中， Ar 1、Ar 2及n與所述式（1）為相同含義； Ar 3為與所述式（1）中鄰接的兩個碳原子一起構成的經取代或未經取代的環員數5～60的芳香環結構的一部分； Ar 4及Ar 5分別獨立地為包含環員數5～60的芳香環的二價基或單鍵）。
  16. 如請求項11至15中所述的化合物，其中與所述Ar 1中的一價芳香族基對應的芳香環結構及包含Ar 2的芳香環結構分別獨立地為選自由苯環、萘環、蒽環、萉環、菲環、稠四苯環、芘環、芴環、稠五苯環、苝環、苯並芘環及蔻環所組成的群組中的至少一個芳香族烴環。
  17. 如請求項11至15中所述的化合物，其中所述n為1。
  18. 如請求項11至15中所述的化合物，其中與所述Ar 1中的一價芳香族基對應的芳香環結構為選自由萘環、蒽環、稠四苯環、芘環、芴環、稠五苯環、苝環、苯並芘環及蔻環所組成的群組中的至少一個芳香族烴環。
  19. 如請求項14或15所述的化合物，其中包含所述Ar 3的芳香環結構為選自由苯環、萘環、蒽環、萉環、菲環、稠四苯環、芘環、芴環、稠五苯環、苝環、苯並芘環及蔻環所組成的群組中的至少一個芳香族烴環。
  20. 一種半導體基板的製造方法，包括： 於基板上直接或間接地塗敷抗蝕劑底層膜形成用組成物的步驟； 於藉由所述塗敷步驟而形成的抗蝕劑底層膜上直接或間接地形成抗蝕劑圖案的步驟；以及 進行以所述抗蝕劑圖案為遮罩的蝕刻的步驟，且 所述抗蝕劑底層膜形成用組成物含有： 具有下述式（1）所表示的部分結構的化合物；以及 溶媒， 所述化合物的分子量為600以上， （式（1）中， Ar 1為經取代或未經取代的環員數5～30的一價芳香族基； n為1～3的整數； Ar 2為與所述式（1）中鄰接的兩個碳原子一起構成的經取代或未經取代的環員數5～60的芳香環結構的一部分； X 1為單鍵或二價連結基； *分別為與構成經取代或未經取代的環員數5～60的芳香環的鄰接的兩個碳原子的鍵結部位； **為所述化合物中的與所述式（1）所表示的部分結構以外的部分的鍵結部位； r為0～4的整數）。
  21. 如請求項20所述的半導體基板的製造方法，其中所述化合物為下述式（1-1）所表示的化合物， （所述式（1-1）中， Ar 1、Ar 2及n與所述式（1）為相同含義； Ar 10為與所述式（1-1）中鄰接的兩個碳原子一起構成的碳數20～60的芳香族烴環結構的一部分； s為1～8的整數）。
  22. 如請求項21所述的半導體基板的製造方法，其中所述芳香族烴環結構為選自由三聚茚結構、聯三伸萘結構、庚芬結構、並七苯結構、吡蒽結構、卵苯結構及六苯並蔻結構所組成的群組中的至少一個。
  23. 如請求項20所述的半導體基板的製造方法，其中所述化合物為下述式（1-2）所表示的化合物， （所述式（1-2）中， Ar 1、Ar 2及n與所述式（1）為相同含義； Ar 3為與所述式（1-2）中鄰接的兩個碳原子一起構成的經取代或未經取代的環員數5～60的芳香環結構的一部分； Y為包含經取代或未經取代的環員數5～60的芳香環的（m1+m2）價的基； R 3為包含環員數5～40的芳香環的一價基； m1為1～10的整數；於m1為2以上的情況下，多個Ar 1、Ar 2、Ar 3及n相互相同或不同； m2為0～10的整數；於m2為2以上的情況下，多個R 3相互相同或不同）。
  24. 如請求項20所述的半導體基板的製造方法，其中所述化合物為具有下述式（1-3）或式（1-4）所表示的重複單元的聚合物， [化12] （所述式（1-3）及式（1-4）中， Ar 1、Ar 2及n與所述式（1）為相同含義； Ar 3為與所述式（1）中鄰接的兩個碳原子一起構成的經取代或未經取代的環員數5～60的芳香環結構的一部分； Ar 4及Ar 5分別獨立地為包含環員數5～60的芳香環的二價基或單鍵）。
  25. 如請求項20至24中所述的半導體基板的製造方法，其中與所述Ar 1中的一價芳香族基對應的芳香環結構及包含Ar 2的芳香環結構分別獨立地為選自由苯環、萘環、蒽環、萉環、菲環、稠四苯環、芘環、芴環、稠五苯環、苝環、苯並芘環及蔻環所組成的群組中的至少一個芳香族烴環。
  26. 如請求項20至24中所述的半導體基板的製造方法，其中所述n為1。
  27. 如請求項20至24中所述的半導體基板的製造方法，其中與所述Ar 1中的一價芳香族基對應的芳香環結構為選自由萘環、蒽環、稠四苯環、芘環、芴環、稠五苯環、苝環、苯並芘環及蔻環所組成的群組中的至少一個芳香族烴環。
  28. 如請求項23或24所述的半導體基板的製造方法，其中包含所述Ar 3的芳香環結構為選自由苯環、萘環、蒽環、萉環、菲環、稠四苯環、芘環、芴環、稠五苯環、苝環、苯並芘環及蔻環所組成的群組中的至少一個芳香族烴環。
  29. 如請求項20至24中所述的半導體基板的製造方法，更包括於所述抗蝕劑圖案形成前， 相對於所述抗蝕劑底層膜直接或間接地形成含矽膜的步驟。
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