TWI662058B - 陽離子聚合性光阻下層膜形成組成物 - Google Patents

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Abstract

本發明課題為提供一種用來形成微影用光阻下層膜之組成物，該膜在半導體裝置製造的微影程序中，不僅可使用作為下層抗反射膜，以減輕來自照射至形成於半導體基板上的光阻層的曝光照光在基板的反射，還適合使用作為平坦化膜，用來平坦地填埋尤其是具有凹凸的半導體基板。
課題解決手段為一種微影用光阻下層膜形成組成物，其係含有：(A)分子內具有環狀脂肪族骨架、一個以上的環氧基、與光吸收部位之脂環式環氧化合物、(B)熱酸產生劑、以及(C)溶劑。

Description

陽離子聚合性光阻下層膜形成組成物
本發明關於一種陽離子聚合性微影用光阻下層膜形成組成物，在曝光時具有作為抗反射膜的機能，而且使用液狀環氧化合物，可平坦地填埋半導體基板的凹部。
已知在例如製造半導體元件時，可藉由包括光源採用KrF準分子雷射或ArF準分子雷射的曝光步驟的光蝕刻技術，在基板上形成比以往更微細的光阻圖型。入射至光阻圖型形成前的光阻膜的KrF準分子雷射或ArF準分子雷射(入射光)，會因為在基板表面發生反射，而在該光阻膜中產生駐波。已知因為此駐波的影響，圖型邊緣的形狀倒塌，無法形成所希望的形狀光阻圖型，亦即駐波的存在會成為光阻圖型的尺寸的變動，甚至解像不良的原因。
為了抑制此駐波的發生，有文獻提出各種在光阻膜與基板間設置吸收入射光的抗反射膜的技術，尤其 從該抗反射膜製膜的容易性等來考量，有許多關於由吸光性物質與高分子化合物等所構成的有機抗反射膜的檢討正在進行。例如有文獻提出相同分子內具有交聯反應性基的羥基與吸光性基的丙烯酸樹脂型抗反射膜、或相同分子內具有交聯反應性基的羥基與吸光性基的酚醛樹脂型抗反射膜。
這種有機抗反射膜所要求具有的特性，首先可列舉對於光線或放射線具有高吸光度，然後是與上層的光阻層不會發生互混(不溶於光阻溶劑)、加熱燒成時低分子物質不會由抗反射膜擴散至上層的光阻層、與光阻相比具有較高的乾式蝕刻速度等。
另外，近年來，隨著半導體裝置的圖型規則微細化的發展，為了解決半導體裝置中的配線遲延的問題，正在檢討以雙鑲嵌程序作為半導體基板的配線形成方法。採用該程序的基板通常會形成通孔，此情況下，會在具有大的高寬比的基板形成抗反射膜。以這種方式，在製造半導體元件時，使用表面具有凹部的基板的情況，抗反射膜也必須具有作為可填埋該基板的凹部的間隙填充材或平坦化材的特性。
例如下述專利文獻1及專利文獻2中，提出了含有具有被保護的羧基的化合物與具有環氧基的化合物之微影用下層膜形成組成物以作為可平坦地填埋表面具有凹部的基板的組成物。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特許第4753046號(WO2006/077748)
專利文獻2：日本特許第5077564號(日本特開2008-242492)
如上述般，隨著半導體元件的微細化，抗反射膜除了以往需要的特性之外，還需要對凹部的高填埋特性或高平坦化特性，到目前為止以往所提出的丙烯酸樹脂型抗反射膜並不一定完全滿足這些所需要的性能。
另外，以往的抗反射膜，在形成該膜時，利用使用交聯劑的交聯反應的情形很多，這會導致硬化時的膜收縮或脫離成分增加，甚至會有對凹部的填埋特性或平坦化特性造成不良影響的顧慮。
鑑於這樣的課題，本發明提供一種使用於半導體裝置製造的微影用下層膜形成組成物。亦即目的為提供一種與塗佈於上層而形成的光阻層不會發生互混，與光阻層相比具有較高的乾式蝕刻速度之微影用下層膜及用來形成該下層膜的下層膜形成組成物。
尤其本發明目的為提供一種微影用光阻下層膜，其係在半導體裝置製造的微影程序之中，不僅適合使用作為減 輕對形成於半導體基板上的光阻層曝光的光線在基板的反射的下層抗反射膜，尤其適合使用作為平坦地填埋具有凹凸的半導體基板的平坦化膜，以及用來形成該下層膜的下層膜形成組成物。
本發明為了達成上述目的而鑽研檢討，結果發現，在含有具有多官能環氧基的脂環式環氧化合物的光阻下層膜形成組成物之中，藉由採用分子內具有環狀脂肪族骨架、一個以上的環氧基、與光吸收部位的脂環式環氧化合物作為下層膜形成組成物的一個成分，抑制黏度增加，確保高流動性，而且改善填埋性，另外，不使用交聯劑即可形成膜，所以可抑制膜收縮或脫離成分的發生等，形成平坦性優異的硬化膜，而完成了本發明。
亦即本發明的第1觀點關於一種微影用光阻下層膜形成組成物，其係含有：(A)分子內具有環狀脂肪族骨架、一個以上的環氧基、與光吸收部位的脂環式環氧化合物，(B)熱酸產生劑、及(C)溶劑。
第2觀點關於如第1觀點所記載的微影用光阻下層膜形成組成物，其中進一步含有(D)分子內具有環狀脂肪族骨架與3個以上的環氧基之脂環式環氧化合物(但是，相當於前述(A)脂環式環氧化合物的物質除 外)。
前述(A)脂環式環氧化合物為例如具有環狀脂肪族骨架與3個以上的環氧基的至少一種的化合物以及具有選自羧基、酚性羥基、酸酐構造、胺基及硫醇基所構成之群中的至少一個部位與光吸收部位的至少一種的化合物的反應生成物。
前述(A)脂環式環氧化合物，宜為具有3個以上的環氧烷構造的至少一種的化合物以及具有選自羧基、酚性羥基、酸酐構造、胺基及硫醇基所構成之群中之至少一個部位的選自二苯酮化合物、苯并三唑化合物、芳香族偶氮化合物、苯基化合物、萘化合物、蒽化合物、蒽醌化合物、三嗪化合物、三嗪三酮化合物、噻唑化合物、噻二唑化合物及喹啉化合物所構成之群中的至少一種的化合物的反應生成物。前述環氧烷構造可改稱為環氧環烷基。
前述(A)環氧化合物的環氧基為例如環氧烷型的環氧基。
前述(A)環氧化合物的光吸收部位宜為苄基、苯基、萘基、蒽基、三嗪基、三聚氰酸基、噻二唑基或噻唑基。
前述(A)脂環式環氧化合物，其殘環氧價之值低於前述(D)脂環式環氧化合物的殘環氧價之值。
另外，第3觀點關於如第1觀點所記載之微影用光阻下層膜形成組成物，其中前述(A)脂環式環氧 化合物係具有下述式(X)所表示之基與苯環、萘環、蒽環、三嗪環、三聚氰酸構造、噻二唑環或噻唑環之化合物。
第4觀點關於如第3觀點所記載之微影用光阻下層膜形成組成物，其中前述(A)脂環式環氧化合物係具有下述式(X)所表示之基與下述式(Y)所表示之基之化合物， (式(Y)中，A表示含有苯環、萘環、蒽環、三嗪環、三聚氰酸構造、噻二唑環或噻唑環之基)。
第5觀點關於如第4觀點所記載之微影用光阻下層膜形成組成物，其中前述(A)脂環式環氧化合物係含有下述式(1)、式(2)及式(3)所表示之化合物中之至少一種之化合物， {上述式(1)、式(2)及式(3)中，a、b、c、d各自獨立表示0至30之整數，X表示下述式(4)、式(5)、式(6)或式(7)所表示之任一基，但是，在式(2)或式(3)之中，X可為相同或不同的基。
[上述式(4)至式(7)中，R1至R5各自獨立表示氫原子、碳原子數1至10之烷基、碳原子數3至6之烯基、苄基、苯基、萘基、蒽基、三嗪基、三聚氰酸基、噻二唑基、或噻唑基，前述苄基、苯基、萘基、蒽基、三嗪基、三聚氰酸 基、噻二唑基或噻唑基，可經選自碳原子數1至10之烷基、鹵素原子、碳原子數1至10之烷氧基、硝基、氰基及碳原子數1至10之烷硫基所構成之群中之至少一種基取代，並且R3與R4亦可與該等所鍵結的氮原子一起形成碳原子數3至6的環]但是，式(1)至式(3)中之至少一種式中的X表示R1至R5為苄基、苯基、萘基、蒽基、三嗪基、三聚氰酸基、噻二唑基或噻唑基之基}。
第6觀點關於如第1觀點至第5觀點中的任一項之微影用光阻下層膜形成組成物，其中進一步含有(F)界面活性劑。
藉由本發明之微影用光阻下層膜形成組成物，可提供優異的下層膜，與光阻相比，具有較高的乾式蝕刻速度，甚至與光阻不會發生互混。
另外，藉由本發明之微影用光阻下層膜形成組成物，可使具有以高度/直徑來表示的高寬比為1以上的孔洞的半導體基板表面平坦化。
本發明之微影用光阻下層膜形成組成物，與使用以往的丙烯酸樹脂等的樹脂型膜形成組成物相比，黏度較低，因此不會發生間隙(void)，可達成孔洞內部的高填充性。另外，可埋住具有孔洞的基板的凹凸而使其平坦化，並且不需添加交聯劑，可抑制因為形成下層膜而使用交聯 劑所造成的膜收縮的影響，可提高塗佈於其上而形成的光阻等的膜厚的均勻性。因此，即使在使用具有孔洞的基板的程序之中，也能夠形成良好的光阻圖型形狀。
而且，藉由本發明之微影用光阻下層膜形成組成物，可形成能夠使用作為抗反射膜、平坦化膜的下層膜。藉此可容易、精密度良好地進行半導體裝置製造的微影程序中的光阻圖型的形成。
1‧‧‧SiO2晶圓的孔洞的深度
2‧‧‧SiO2晶圓的孔洞的直徑
3‧‧‧光阻下層膜
4‧‧‧SiO2晶圓
a‧‧‧Step area(1)上的膜厚
b‧‧‧Step area(2)的階梯圖型間的膜厚
c‧‧‧Open area上的膜厚
圖1為以由實施例1的光阻下層膜形成組成物所形成的光阻下層膜填充孔洞內部的SiO2晶圓的剖面SEM影像。
圖2為以由實施例2的光阻下層膜形成組成物所形成的光阻下層膜填充孔洞內部的SiO2晶圓的剖面SEM影像。
圖3表示由光阻下層膜所產生的孔洞填埋性(填充性)的測試時所使用的SiO2晶圓的剖面模式圖。
圖4表示平坦化性評估測試所使用的矽晶圓以及塗佈於該矽晶圓上的光阻下層膜的剖面模式圖。
圖5為使用實施例1及實施例2的光阻下層膜形成組成物所形成的光阻下層膜的剖面SEM影像[(a)實施例1、(b)實施例2]。
圖6為使用比較例2至比較例4的光阻下層膜形成組 成物所形成的光阻下層膜的剖面SEM影像[(a)比較例2、(b)比較例3、(c)比較例4]。
本發明之微影用光阻下層膜形成組成物(以下亦簡稱為光阻下層膜形成組成物)含有(A)分子內具有環狀脂肪族骨架、一個以上的環氧基、與光吸收部位之脂環式環氧化合物、(B)熱酸產生劑、及(C)溶劑。
而且，本發明之光阻下層膜形成組成物可含有作為任意成分的(D)分子內具有環狀脂肪族骨架與3個以上的環氧基之脂環式環氧化合物(但是，相當於前述(A)脂環式環氧化合物的物質除外)、(F)界面活性劑，進一步還可含有光酸產生劑、吸光性化合物等的其他成分。
本發明之光阻下層膜形成組成物中固體成分的比例，只要各成分可均勻溶解，則並無特別限定，例如為0.1質量%至70質量%，或1質量%至50質量%，或3質量%至30質量%。
此處固體成分，是指由光阻下層膜形成組成物的總成分將(C)溶劑成分除去的部分，亦即(A)成分、(B)成分及依照希望的(D)成分、(F)成分，及其他成分全體。
另外，固體成分中的(A)成分的比例為70質量%以上未滿100質量%，例如80質量%以上未滿100質量%，另外，80質量%至99質量%，或90質量%至99質量%。
[(A)分子內具有環狀脂肪族骨架、一個以上的環氧基、與光吸收部位之脂環式環氧化合物]
本發明之光阻下層膜形成組成物含有分子內具有環狀脂肪族骨架、一個以上的環氧基、與光吸收部位之脂環式環氧化合物作為上述(A)成分。
上述脂環式環氧化合物所含的環氧基，可列舉環氧烷型的環氧基(包含兩個構成環狀脂肪族骨架的碳原子所形成的環氧基)、或直接鍵結於環狀脂肪族骨架的環氧基。 另外，一般脂環式環氧化合物所含的環氧基，還可列舉縮水甘油醚基，然而使用縮水甘油醚型的脂環式環氧化合物容易導致耐熱性的降低，因此在本發明中的使用必須注意。
另外，脂環式環氧化合物所含的光吸收部位並未受到特別限定，例如苄基、苯基、萘基、蒽基、三嗪基、三聚氰酸基、噻二唑基或噻唑基。
上述(A)成分的化合物能夠以例如含有環狀脂肪族骨架與3個以上的環氧基的至少一種的化合物(a)以及具有選自羧基、酚性羥基、酸酐構造、胺基及硫醇基所構成之群中的至少一種部位與光吸收部位的至少一種的化合物(b)的反應生成物的形式獲得。上述化合物(a)宜為含有環狀脂肪族骨架與3個以上20以下的環氧基的化合物。
上述(a)化合物尤其宜為具有3個以上的環 氧烷構造化合物，尤其以具有3個以上20以下的環氧烷構造的化合物為佳。另外還可為該環氧基直接鍵結於環狀脂肪族骨架的化合物。
上述(a)化合物，可列舉例如以下的式所表示之化合物，並不受該等所限定。
上述式中，R7表示碳原子數2至8之烷基鏈，該烷基鏈可為直鏈狀或支鏈狀，另外還可含有環狀骨架。
另外，p、q各自獨立表示1至30之整數，且表示p與q之積為3以上的整數，宜為p與q之積為3以上20以下的整數，r、s、t、u、v、w在相同化合物內各自獨立表示0至30之整數。
上述(b)化合物尤其宜為具有選自羧基、酚性羥基、酸酐構造、胺基及硫醇基所構成之群中的至少一個部位的選自二苯酮化合物、苯并三唑化合物、芳香族偶氮化合物、苯基化合物、萘化合物、蒽化合物、蒽醌化合物、三嗪化合物、三嗪三酮化合物、噻唑化合物、噻二唑化合物及喹啉化合物所構成之群中的化合物。
這種(b)化合物可列舉例如以下的式(4a)至式(7g)所表示之吸光性化合物，並不受該等所限定。
以上述(a)化合物與(b)化合物的反應生 成物的形式所得到的(A)成分的化合物，宜使用其殘環氧價之值低於具有前述環狀脂肪族骨架與3個以上的環氧基的化合物(a)的殘環氧價之值者。
本發明之(A)分子內具有環狀脂肪族骨架、一個以上的環氧基、與光吸收部位之脂環式環氧化合物，宜為具有下述式(X)所表示之基與苯環、萘環、蒽環、三嗪環、三聚氰酸構造、噻二唑環或噻唑環之化合物，尤其以具有下述式(X)所表示之基與下述式(Y)所表示之基的化合物為佳。
(式(Y)中，A表示含有苯環、萘環、蒽環、三嗪環、三聚氰酸構造、噻二唑環或噻唑環之基)。
尤其，本發明之(A)成分的化合物，可列舉含有下述式(1)、式(2)及式(3)所表示之化合物中的至少一種的化合物。
{上述式(1)、式(2)及式(3)中，a、b、c、d各自獨立表示0至30之整數，X表示下述式(4)、式(5)、式(6)或式(7)所表示之任一基，但是，在式(2)或式(3)之中，X可為相同或不同的基。
[上述式(4)至式(7)中，R1至R5各自獨立表示氫原子、碳原子數1至10之烷基、碳原子數3至6之烯基、苄基、苯基、萘基、蒽基、三嗪基、三聚氰酸基、噻二唑基、或噻唑基，前述苄基、苯基、萘基、蒽基、三嗪基、三聚氰酸 基、噻二唑基或噻唑基，可經選自碳原子數1至10之烷基、鹵素原子、碳原子數1至10之烷氧基、硝基、氰基及碳原子數1至10之烷硫基所構成之群中之至少一種基取代，並且R3與R4亦可與該等所鍵結的氮原子一起形成碳原子數3至6的環]但是，式(1)至式(3)中之至少一種式中的X表示R1至R5為苄基、苯基、萘基、蒽基、三嗪基、三聚氰酸基、噻二唑基或噻唑基之基}。
上述式(1)至式(3)中，X宜為式(4)所表示之基，另外，式(1)至式(3)中的至少一個X中，式(4)中的R1宜為苯基、萘基或蒽基。
此外，上述式(1)至式(3)所表示之化合物中，尤其宜為式(1)及式(2)所表示之化合物，尤其以式(2)所表示之化合物為佳。
上述適合的式(1)至式(3)所表示之化合物，可藉由例如使下述式(8)所表示之化合物與安息香酸、萘羧酸或蒽羧酸發生反應而獲得。
(式中，a、b、c、d各自獨立表示0至30之整數)。
具體而言，可藉由使上述式(8)所表示之化合物與安息香酸、萘羧酸或蒽羧酸在適當的溶劑中，適當的觸媒之下，以莫耳比90：10~30：70的比例，宜為80：20~40：60的比例進行反應而獲得。
[(B)熱酸產生劑]
為了促進交聯反應，本發明之光阻下層膜形成組成物含有(B)熱酸產生劑。
熱酸產生劑，可列舉例如2,4,4,6-四溴環己烷二烯酮、安息香甲苯磺酸酯、2-硝基苄基甲苯磺酸酯、吡啶鎓對甲苯磺酸、其他有機磺酸烷酯及該等的鹽等，市售品，可列舉K-PURE[註冊商標]CXC-1612、及同系列的CXC-1614、CXC-1742、CXC-1802、TAG-2678、TAG2681、TAG2689、TAG2690、TAG2700(King Industries公司製)、及SI-45、SI-60、SI-80、SI-100、SI-110、SI-150(三新化學工業股份有限公司製)。
這些熱酸產生劑可使用一種或組合兩種以上。該熱酸產生劑的含量，相對於前述(A)成分的環氧化合物的總質量，或在含有前述(D)成分的情況，相對於(A)成分與(D)成分的兩環氧化合物的總質量，為例如0.01質量%至20質量%，宜為0.1質量%至10質量%。
[(C)溶劑]
本發明之光阻下層膜形成組成物含有(C)溶劑。
(C)溶劑只要可溶解上述(A)成分、(B)成分以及後述(D)成分、(F)界面活性劑及其他成分，則並不受特別限定，可使用例如乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、甲基溶纖劑醋酸酯、乙基溶纖劑醋酸酯、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、丙二醇、丙二醇單甲醚(PGME)、丙二醇單乙醚、丙二醇單甲醚醋酸酯(PGMEA)、丙二醇丙基醚醋酸酯、甲苯、二甲苯、甲基乙基酮、環戊酮、環己酮、2-羥基丙酸乙酯、2-羥基-2-甲基丙酸乙酯、乙氧基醋酸乙酯、羥基醋酸乙酯、2-羥基-3-甲基丁酸甲酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺及N-甲基吡咯烷酮等。
這些溶劑可單獨使用或使用2種以上的組合。甚至還可在這些溶劑中混合丙二醇單丁醚、丙二醇單丁醚醋酸酯等的高沸點溶劑來使用。
[(D)分子內具有環狀脂肪族骨架與3個以上的環氧基之脂環式環氧化合物]
本發明之光阻下層膜形成組成物含有作為任意成分的(D)分子內具有環狀脂肪族骨架與3個以上的環氧基之脂環式環氧化合物(但是，(D)脂環式環氧化合物是將相當於前述(A)脂環式環氧化合物的物質除外)。
上述脂環式環氧化合物所含的環氧基，如上述般，可列舉環氧烷型的環氧基、或直接鍵結於環狀脂肪族骨架的環氧基，以及縮水甘油醚基，在本發明中，宜使用具有環氧烷型的環氧基、或直接鍵結於環狀脂肪族骨架的環氧基的化合物。
本發明之(D)成分只要是分子內具有環狀脂肪族骨架與3個以上的環氧基的化合物，則不受特別限定，宜為分子內具有環狀脂肪族骨架與3個以上20以下的環氧基的化合物，其中適合的例子，可列舉以下的化合物。
上述式中，R7表示碳原子數2至8之烷基鏈，該烷基鏈可為直鏈狀或支鏈狀，另外還可含有環狀骨架。
另外，p、q各自獨立表示1至30之整數，且表示p與q之積為3以上的整數，宜為p與q之積為3以上20以下的整數，r、s、t、u、v、w在相同化合物內各自獨立表示0至30之整數。
在含有上述(D)成分的情況，固體成分中的(D)成分的比例為未滿30質量%，例如0.01質量%以上未滿30質量%、0.01質量%至20質量%、或0.01質量%至10質量%。
[(F)界面活性劑]
為了提升對基板的塗佈性，本發明之光阻下層膜形成組成物可含有界面活性劑作為任意成分。前述界面活性劑，可列舉例如聚環氧乙烷月桂基醚、聚環氧乙烷硬脂醯基醚、聚環氧乙烷鯨蠟基醚、聚環氧乙烷油醚等的聚環氧乙烷烷醚類；聚環氧乙烷辛基酚醚、聚環氧乙烷壬基酚醚等的聚環氧乙烷烷基烯丙基醚類；聚環氧乙烷‧聚環氧丙烷嵌段共聚物類；去水山梨醇單月桂酸酯、去水山梨醇單棕櫚酸酯、去水山梨醇單硬脂酸酯、去水山梨醇單油酸酯、去水山梨醇三油酸酯、去水山梨醇三硬脂酸酯等的去水山梨醇脂肪酸酯類；聚環氧乙烷去水山梨醇單月桂酸酯、聚環氧乙烷去水山梨醇單棕櫚酸酯、聚環氧乙烷去水山梨醇單硬脂酸酯、聚環氧乙烷去水山梨醇三油酸酯、聚環氧乙烷去水山梨醇三硬脂酸酯等的聚環氧乙烷去水山梨醇脂肪酸酯類等的非離子系界面活性劑：F TOP[註冊商 標]EF301及同系列的EF303、EF352(三菱Materials電子化成股份有限公司製，MEGAFAC[註冊商標]F171及同系列的F173、R-30、R-30N、R-40-LM(DIC股份有限公司製)、Fluorad FC430及同系列的FC431(住友3M股份有限公司製)、Asahiguard[註冊商標]AG710、Surflon[註冊商標]S-382及同系列的SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(旭硝子股份有限公司製)等的氟系界面活性劑；以及有機矽氧烷聚合物KP341(信越化學工業股份有限公司製)等。
這些界面活性劑可單獨添加，或添加2種以上的組合。
在使用上述界面活性劑的情況，該界面活性劑的含量，相對於前述(A)成分的總質量，或在含有前述(D)成分的情況，相對於(A)成分與(D)成分的合計總質量，為例如0.01質量%至5質量%，宜為0.1質量%至3質量%。
[其他成分]
為了使微影步驟中被覆於上層的光阻與下層膜的酸度一致，本發明之光阻下層膜形成組成物中亦可添加光酸產生劑作為其他任意成分。光酸產生劑，可列舉例如鎓鹽化合物、磺醯亞胺化合物、及二磺醯基重氮甲烷化合物。
鎓鹽化合物，可列舉例如二苯基錪鎓六氟磷酸鹽、二苯基錪鎓三氟甲烷磺酸鹽、二苯基錪鎓九氟正丁烷磺酸 鹽、二苯基錪鎓全氟正辛烷磺酸鹽、二苯基錪鎓樟腦磺酸鹽、雙(4-第三丁基苯基)錪鎓樟腦磺酸鹽及雙(4-第三丁基苯基)錪鎓三氟甲烷磺酸鹽等的錪鎓鹽化合物、及三苯基鋶六氟銻酸鹽、三苯基鋶九氟正丁烷磺酸鹽、三苯基鋶樟腦磺酸鹽及三苯基鋶三氟甲烷磺酸鹽等的鋶鹽化合物。
磺醯亞胺化合物，可列舉例如N-(三氟甲烷磺醯氧基)琥珀醯亞胺、N-(九氟正丁烷磺醯氧基)琥珀醯亞胺、N-(樟腦磺醯氧基)琥珀醯亞胺及N-(三氟甲烷磺醯氧基)萘醯亞胺等。
二磺醯基重氮甲烷化合物，可列舉例如雙(三氟甲基磺醯基)重氮甲烷、雙(環己基磺醯基)重氮甲烷、雙(苯基磺醯基)重氮甲烷、雙(對甲苯磺醯基)重氮甲烷、雙(2,4-二甲基苯磺醯基)重氮甲烷、及甲基磺醯基-對甲苯磺醯基重氮甲烷。
這些光酸產生劑可僅使用一種，或將兩種以上組合使用。
在使用光酸產生劑的情況，其含量相對於光阻下層膜形成組成物的固體成分的總質量，為例如20質量%以下，0.01質量%至10質量%，或0.1質量%至5質量%，或0.5質量%至3質量%。
另外，本發明還可進一步含有吸光性化合物作為任意成分。
吸光性化合物，可使用例如苯基化合物、二苯酮化合 物、苯并三唑化合物、偶氮化合物、萘化合物、蒽化合物、蒽醌化合物、三嗪化合物、三嗪三酮化合物、喹啉化合物等。適合使用苯基化合物、萘化合物、蒽化合物、三嗪化合物、三嗪三酮化合物。
尤其適合使用具有至少一個羥基、胺基或羧基的苯基化合物、具有至少一個羥基、胺基或羧基的萘化合物、具有至少一個羥基、胺基或羧基的蒽化合物。
具有至少一個羥基、胺基或羧基的苯基化合物，可列舉酚、溴酚、4,4’-磺醯基二酚、第三丁基酚、聯苯酚、安息香酸、水楊酸、羥基異酞酸、苯基醋酸、苯胺、苄胺、苄醇、桂皮醇、苯丙胺酸、苯氧基丙醇等。
具有至少一個羥基、胺基、或羧基的萘化合物，可列舉1-萘羧酸、2-萘羧酸、1-萘酚、2-萘酚、1-胺基萘、萘基醋酸、1-羥基-2-萘羧酸、3-羥基-2-萘羧酸、3,7-二羥基-2-萘羧酸、6-溴-2-羥基萘、2,6-萘二甲酸等。
具有至少一個羥基、胺基、或羧基的蒽化合物，可列舉9-蒽羧酸、9-羥甲基蒽、1-胺基蒽等。
除了這些化合物之外，可使用製造前述(A)成分時作為具體例所列舉的式(4a)至式(7g)所表示之化合物。
此外，本發明除了上述以外，可因應必要但是在不損及本發明效果的前提之下，添加以往的光阻下層膜形成組成物中所能夠添加的各種添加劑，例如流變性調整劑、接著輔助劑等。
流變性調整劑，主要是為了提升光阻下層膜形成組成物的流動性，尤其為了提高在燒成步驟中下層膜形成組成物對孔洞內部的填充性而添加。其具體例子，可列舉酞酸二甲酯、酞酸二乙酯、酞酸二異丁酯、酞酸二己酯、酞酸丁基異癸基酯等的酞酸衍生物、己二酸二正丁酯、己二酸二異丁酯、己二酸二異辛酯、己二酸辛基癸基酯等的己二酸衍生物、蘋果酸二正丁酯、蘋果酸二乙酯、蘋果酸二壬酯等的馬來酸衍生物、油酸甲酯、油酸丁酯、油酸四氫呋喃甲酯等的油酸衍生物、或硬脂酸正丁酯、硬脂酸甘油酯等的硬脂酸衍生物。這些流變性調整劑，通常以相對於光阻下層膜形成組成物的固體成分的總質量未滿30質量%的比例來摻合。
另外，接著輔助劑主要是為了提升基板或光阻與光阻下層膜形成組成物的密著性，尤其為了防止顯像時光阻的剝離而添加。其具體例子，可列舉三甲基氯矽烷、二甲基乙烯基氯矽烷、甲基二苯基氯矽烷、氯甲基二甲基氯矽烷等的氯矽烷類、三甲基甲氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、甲基二甲氧基矽烷、二甲基乙烯基乙氧基矽烷、二苯基二甲氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷等的烷氧基矽烷類、六甲基二矽氮烷、N,N’-雙(三甲基甲矽烷基)尿素、二甲基三甲基甲矽烷基胺、三甲基甲矽烷基咪唑等的矽氮烷類、乙烯基三氯矽烷、γ-氯丙基三甲氧基矽烷、γ-胺丙基三乙氧基矽烷、γ-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基矽烷等的矽烷類、苯并三唑、苯并咪唑、吲唑、咪 唑、2-巰基苯并咪唑、2-巰基苯并噻唑、2-巰基苯并噁唑、脲唑、硫脲嘧碇、巰基咪唑、巰基嘧啶等的雜環式化合物、或1,1-二甲基尿素、1,3-二甲基尿素等的尿素、或硫脲化合物。這些接著輔助劑，通常以相對於光阻下層膜形成組成物的固體成分的總質量未滿5質量%，宜為未滿2質量%的比例來摻合。
本發明之光阻下層膜形成組成物可藉由使上述各成分溶解於(C)溶劑而調製，在均勻的溶液狀態下來使用。所調製出的組成物，宜在使用孔徑為例如0.02μm的過濾器等進行過濾之後使用。本發明之光阻下層膜形成組成物在室溫下長期貯藏的安定性亦優異。
以下針對本發明之光阻下層膜形成組成物的使用作說明。
將本發明之光阻下層膜形成組成物，首先藉由旋塗機、塗佈機等的適當的塗佈方法塗佈在所希望的半導體基板(例如可被氧化矽膜、氮化矽膜或氮氧化矽膜被覆的矽晶圓、鍺晶圓等的半導體基板)上，然後使用熱板等的加熱手段進行烘烤，而形成光阻下層膜。
烘烤條件可從烘烤溫度80℃至300℃、烘烤時間0.3分鐘至10分鐘之中適當地選擇。宜為烘烤溫度120℃至250℃、烘烤時間0.5分至5分鐘。此處，所形成的光阻下層膜的膜厚為0.005μm至3.0μm，例如0.01μm至0.1μm、或0.05μm至0.5μm。
但是，在烘烤時的溫度低於上述範圍的情況，會有交 聯不充分，與形成於上層的光阻膜發生互混的情形。另一方面，在烘烤時的溫度高於上述範圍的情況，會因為交聯的切斷，而有與該光阻膜發生互混的情形。
接下來前述光阻下層膜上形成光阻膜。光阻膜的形成可藉由一般的方法來進行，亦即在光阻溶液的光阻下層膜上塗佈以及烘烤。
此處前述光阻膜的形成所使用的光阻溶液，只要可對曝光所使用的光源感光，則並無特別限定，可使用負型、正型之任一者。
形成光阻圖型時，透過用來形成既定圖型的光罩(標線片)進行曝光。曝光可使用例如KrF準分子雷射、ArF準分子雷射。曝光後，因應必要進行曝光後加熱(Post Exposure Bake)。曝光後加熱的條件可從加熱溫度80℃至150℃、加熱時間0.3分鐘至10分鐘之中適當地選擇。然後，經過以鹼顯像液顯像的步驟，而形成光阻圖型。
前述鹼顯像液，可列舉如氫氧化鉀、氫氧化鈉等的鹼金屬氫氧化物的水溶液、氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨、膽鹼等的氫氧化四級銨的水溶液、乙醇胺、丙胺、乙二胺等的胺水溶液般的鹼性水溶液。此外，在這些顯像液中亦可加入界面活性劑等。顯像的條件可從顯像溫度5℃至50℃、顯像時間10秒鐘至300秒鐘適當地選擇。
[實施例]
以下使用下述合成例及實施例對本發明之光阻下層膜形成組成物的具體例作說明，然而本發明並不受這種方式所限定。
揭示下述合成例所得到的化合物的重量平均分子量的測定所使用的裝置等。
裝置：東曹股份有限公司製HLC-8320GPC)
GPC管柱：Shodex[註冊商標]‧Asahipak[註冊商標](昭和電工股份有限公司)
管柱溫度：40℃
溶劑：四氫呋喃(THF)
流量：0.6mL/分鐘
標準試樣：聚苯乙烯(東曹股份有限公司)
<合成例1>
將丁烷四羧酸四(3,4-環氧環己基甲酯)修飾ε-己內酯(DAICEL股份有限公司製，製品名Epolead GT401)100.18g(30質量%PGMEA溶液)、9-蒽羧酸3.1287g、苄基四乙基氯化銨0.0807g、丙二醇單甲醚醋酸酯(PGMEA)7.6687g混合而成的溶液加熱至140℃，在氮氣環境下使其反應24小時，而得到含有下述式(A-1)所表示之化合物的溶液[固體成分23.3質量%]。對於含有所得到的化合物的溶液進行GPC分析的結果，以標準聚苯乙烯換算而得的重量平均分子量為約1,100。
<合成例2>
將丁烷四羧酸四(3,4-環氧環己基甲酯)修飾ε-己內酯(DAICEL股份有限公司製，製品名Epolead GT401)50.00g(30質量%PGMEA溶液)、9-蒽羧酸3.6028g、苄基四乙基氯化銨0.0915g、PGMEA8.6164g混合而成的溶液加熱至140℃，在氮氣環境下使其反應24小時，而得到含有下述式(A-1)至式(A-3)所表示之化合物的溶液[固體成分26.2質量%]。對於含有所得到的化合物的溶液進行GPC分析的結果，以標準聚苯乙烯換算而得的重量平均分子量為約1,200。
<合成例3>
使縮水甘油基甲基丙烯酸酯3.00g、2-羥丙基甲基丙烯酸酯26.213g及二甲基2,2-偶氮雙異丁酸酯1.753g溶解於丙二醇單甲醚30.966g之後，添加至加熱而保持在90℃的丙二醇單甲醚77.416g中，使其反應24小時，而得到縮水甘油基甲基丙烯酸酯與2-羥丙基甲基丙烯酸酯的共聚物的溶液。
在含有該共聚物24.00g的溶液120.00g中添加9-蒽羧酸1.70g、苄基三乙基氯化銨0.046g及丙二醇單甲醚0.4971g，加熱後，使其在120℃下反應24小時，而得到含有具有下述式(9)所表示之構造單元的共聚物的溶 液。對於所得到的共聚物進行GPC分析的結果，以標準聚苯乙烯換算而得的重量平均分子量為7,000。
<合成例4>
在丙二醇單甲醚醋酸酯24.50g中添加甲基丙烯酸1-丁氧基乙酯2.31g、縮水甘油基甲基丙烯酸酯2.07g、甲基丙烯酸甲酯4.01g及9-甲基丙烯酸蒽基甲酯1.61g而成的溶液，流過氮氣30分鐘之後，昇溫至80℃。將該溶液保持在80℃，同時在該溶液中添加2,2’-偶氮雙(異酪酸)二甲基0.50g，在氮氣環境下，在80℃下攪拌8小時後，而得到含有具有下述式(10)所表示之構造單元的共聚物的溶液。對於所得到的共聚物進行GPC分析的結果，重量平均分子量(標準聚苯乙烯換算)為6,500。
<合成例5>
使參-(2,3-環氧丙基)-異氰尿酸酯(日產化學工業股份有限公司製，商品名：TEPIC[註冊商標])2.50g、四溴酞酸酐(東京化成工業股份有限公司)11.62g、及作為觸媒的第4級鏻鹽的三苯基單乙基鏻溴化物0.23g溶解於丙二醇單甲醚33.48g之後，加熱至120℃，在氮氣環境下攪拌4小時。對於以丙二醇單甲醚23.91g稀釋的清漆溶液進行GPC分析的結果，以標準聚苯乙烯換算而得的重量平均分子量為1,491。此反應生成物具有下述式(11)所表示之構造。
<實施例1>
在含有前述合成例1所得到的式(A-1)所表示之化合物4.4g的溶液19.5g(溶劑為合成時所使用的PGMEA)中 混合作為熱酸產生劑的TAG-2689(King Industries公司製，三氟甲磺酸的第4級銨鹽)0.035g，進一步混合作為溶劑的PGMEA81.22g，製成4.4質量%溶液。使用孔徑0.2μm的聚四氟乙烯製微過濾器將該溶液過濾，而調製出光阻下層膜形成組成物。
<實施例2>
在含有前述合成例2所得到的式(A-1)至式(A-3)所表示之化合物0.21g的溶液0.795g(溶劑為合成時所使用的PGMEA)中混合作為熱酸產生劑的TAG-2689(King Industries公司製)0.016g，進一步混合作為溶劑的PGMEA4.21g，製成4.2質量%溶液。使用孔徑0.2μm的聚四氟乙烯製微過濾器將該溶液過濾，而調製出光阻下層膜形成組成物。
<比較例1>
在含有丁烷四羧酸四(3,4-環氧環己基甲酯)修飾ε-己內酯(股份有限公司DAICEL製，製品名Epolead GT401)0.99g的溶液3.31g(溶劑為PGMEA)中混合作為熱酸產生劑的TAG-2689(King Industries公司製)0.0079g，進一步混合作為溶劑的PGMEA16.69g，製成5.0質量%溶液。使用孔徑0.2μm的聚四氟乙烯製微過濾器將該溶液過濾，而調製出光阻下層膜形成組成物。
<比較例2>
在含有前述合成例3所得到的具有式(9)所表示之構造單元的共聚物3.19g的溶液16.88g(溶劑為合成時所使用的PGME)中混合作為交聯劑的四甲氧基甲基甘脲[POWDERL1NK(註冊商標)1174、日本Cytec Industries股份有限公司製]0.4791g、作為熱酸產生劑的TAG-2689(King Industries公司製)0.02556g，進一步混合作為溶劑的PGME53.25g、PGMEA28.89g，製成3.7質量%溶液。使用孔徑0.2μm的聚四氟乙烯製微過濾器將該溶液過濾，而調製出光阻下層膜形成組成物。
<比較例3>
在含有前述合成例4所得到的具有由式(10)所表示之構造單元的共聚物1.50g的溶液5.03g(溶劑為合成時所使用的PGMEA)中混合作為溶劑的PGMEA16.42g、乳酸乙酯8.55g，而製成5.0質量%溶液。使用孔徑0.2μm的聚四氟乙烯製微過濾器將該溶液過濾，而調製出光阻下層膜形成組成物。
<比較例4>
在含有前述合成例5所得到的具有式(11)所表示之構造的化合物10.13g的溶液39.38g(溶劑為合成時所使用的PGME)中混合作為交聯劑的四甲氧基甲基甘脲[POWDERL1NK(註冊商標)1174、日本Cytec Industries 股份有限公司製]1.69g、作為酸觸媒的吡啶鎓對甲苯磺酸(東京化成工業股份有限公司)0.084g，進一步混合作為溶劑的PGME9.85g、PGME110.67g，製成7.0質量%溶液。使用孔徑0.2μm的聚四氟乙烯製微過濾器將該溶液過濾，而調製出光阻下層膜形成組成物。
[環氧價]
按照以下順序，分別測定上述實施例1及實施例2所使用的合成例1及合成例2所調製出的溶液所含的化合物，以及比較例1所使用的化合物(GT-401)的環氧價。
使合成例所得到的溶液0.25g、或比較例1所使用的化合物0.25g，分別溶解於醋酸/丙酮/TEAB(四乙基銨溴化物)(750/750/105質量%)溶液50mL之後，添加0.1質量%結晶紫醋酸溶液0.2mL，製成待測溶液。以0.1N過氯酸滴定此待測溶液，將指示色由青紫變成青綠色的點定為終點(滴定量)。使用以下的計算式計算出這些物質的環氧價。將結果揭示於表1。
測定裝置：三菱化學股份有限公司製，自動滴定裝置GT-1100
環氧價計算式：待測溶液中的環氧價={滴定試藥濃度[mol/L]×(滴定量[mL]/1000)×N※}/(測定試樣的質量(g)/1000)
※N：每1L待測溶液中滴定試藥的當量數(克當量)
固體成分的環氧價=待測溶液中的環氧價/(測定試樣固體成分[質量%]/100)
[在光阻溶劑中的溶出測試]
藉由旋塗機將實施例1、實施例2、比較例1的光阻下層膜形成組成物分別塗佈於矽晶圓上。然後，在熱板上以205℃的溫度烘烤1分鐘，形成光阻下層膜(膜厚0.1μm)。
將形成這些光阻下層膜的矽晶圓浸漬於光阻溶液通常使用的溶劑丙二醇單甲醚(PGME)及PGMEA。
另外，同樣地將形成各光阻下層膜的矽晶圓浸漬於光阻顯像用的鹼顯像液(2.38質量%氫氧化四甲基銨水溶液)。
將各光阻下層膜在溶劑或鹼顯像液中不溶的情況評為○，溶解的情況評為×。將結果揭示於表1。
[光學參數的測試]
藉由旋塗機將實施例1、實施例2、比較例1的光阻下層膜形成組成物塗佈於矽晶圓上。然後，在熱板上以205℃的溫度烘烤1分鐘，形成光阻下層膜(膜厚0.1μm)。
接下來，使用光橢圓偏光計(J.A.Woollam公司製，VUV-VASE VU-302)，測定這些光阻下層膜在波長248nm的折射率(n值)及衰減係數(k值)。將所得到 的結果揭示於下述表1。
此外，為了使上述光阻下層膜具有充分的抗反射機能，在波長248nm的k值希望為0.1以上。
[乾式蝕刻速度的測定]
使用實施例1、實施例2、比較例1的光阻下層膜形成組成物，藉由與上述同樣的方法，在矽晶圓上形成光阻下層膜。然後，使用Samco股份有限公司製RIE系統，在乾式蝕刻氣體採用N2的條件下測定這些光阻下層膜的乾式蝕刻速度。
另外，藉由旋塗機將光阻溶液(JSR股份有限公司製，商品名：V146G)塗佈於矽晶圓上，在熱板上以110℃的溫度烘烤1分鐘，而形成光阻膜。使用上述Samco股份有限公司製RIE系統，在乾式蝕刻氣體採用N2的條件下同樣地測定此光阻膜的乾式蝕刻速度。
計算出將前述光阻膜的乾式蝕刻速度定為1.00時前述各光阻下層膜的乾式蝕刻速度。將所得到的結果以“選擇比”揭示於下述表1。
[硬化開始溫度的測定]
藉由旋塗機，將實施例1、實施例2、比較例2至比較例4的光阻下層膜形成組成物塗佈在矽晶圓上。然後，以80℃至170℃的範圍內每隔10℃的溫度在熱板上烘烤1分鐘，形成光阻下層膜(膜厚0.1μm)。在光阻塗佈時所 使用的溶劑OK73 Thinner(東京應化工業股份有限公司製，丙二醇單甲醚及丙二醇單甲醚醋酸酯的混合物)中浸漬1分鐘，將發生殘膜的溫度定為硬化開始溫度。比較例3的光阻下層膜形成組成物為自交聯性的聚合物，因此在下述黏度的測定時，將表現出最低黏度的溫度定為硬化開始溫度。
[黏度的測定]
按照以下順序，分別測定上述實施例1及實施例2所使用的合成例1及合成例2所調製出的溶液中所含的化合物，以及比較例2至比較例4所使用的合成例3至合成例5所調製出的化合物的黏度。
將各合成例所調製出的溶液3g置於直徑40mm的金屬製黏度杯，在50℃下烘烤30分鐘後，在100℃下烘烤60分鐘，進一步在120℃下烘烤60分鐘，使溶劑蒸發而除去，形成各化合物的樹脂膜(膜狀未硬化物)。然後，使用流變儀(Anton-Paar公司製，MCR102)，以5℃/分鐘使其昇溫，同時測定前述樹脂膜的硬化開始溫度時的黏度。將在由上述[硬化開始溫度的測定]所得到的硬化開始溫度下各化合物的樹脂膜的黏度的測定結果揭示於表2。
[玻璃轉移點(Tg)的測定]
使用示差掃描熱量計(TA Instruments Japan製，MDSC Q2000)，以10℃/分鐘昇溫，分別測定上述實施 例1及實施例2所使用的合成例1及合成例2所調製出的溶液所含的化合物，以及比較例2至比較例4所使用的合成例3至合成例5所調製出的化合物的玻璃轉移點。將所得到的結果揭示於表2。
如上述表1所示般，由實施例1及實施例2的光阻下層膜形成組成物所形成的光阻下層膜的k值超過0.1，顯示出具備充分的抗反射機能的結果。
然而，由比較例1的光阻下層膜形成組成物所形成的光阻下層膜的k值為0.00，而為不具有抗反射機能的結果。
另外，如表2所示般，本發明之光阻下層膜形成組成物所使用的聚合性的化合物，在室溫下為液狀，而且與比較例的光阻下層膜形成組成物所使用的化合物相比，呈現硬化開始時的聚合物黏度大幅降低的結果。
[填埋性(填充性)的測試]
藉由旋塗機，將實施例1及實施例2的光阻下層膜形成組成物塗佈於具有多個孔洞(直徑0.12μm、深度0.4μm)，表面形成SiO2膜的矽晶圓(Advantech股份有限公司製，以下在本說明書中簡稱為SiO2晶圓)上。然後，在熱板上以205℃的溫度烘烤1分鐘，而形成光阻下層膜(膜厚0.1μm)。
另外，圖3表示本測試所使用的SiO2晶圓3及在該晶圓形成的下層膜4的模式圖。該晶圓3具有孔洞的Dense(密)圖型，該Dense圖型為孔洞中心至相鄰孔洞中心的間隔為該孔洞直徑的1.5倍的圖型。如圖3所示般，SiO2晶圓d的孔洞的深度1為0.4μm，孔洞的直徑2為0.12μm。
如上述般，將實施例1及實施例2的光阻下層膜形成組成物塗佈於SiO2晶圓上，並且烘烤，藉由使用掃描式電子顯微鏡(SEM)觀察形成了光阻下層膜SiO2晶圓的剖面形狀，評估由光阻下層膜所產生的SiO2晶圓孔洞的填埋性(填充性)。將所得到的結果表示於圖1(實施例1)及圖2(實施例2)。
由圖1及圖2，在孔洞內部觀察不到間隙(void)，觀察到光阻下層膜的孔洞內部被填充，孔洞全體被完全填埋。
[平坦化性評估]
藉由旋塗機，將實施例1及實施例2，以及比較例2至比較例4的光阻下層膜形成組成物塗佈於具有多個Step area(1)(寬度2.65μm、高度0.1μm)、Step area(2)(寬度85μm、高度0.1μm)、Open area等的圖型，表面形成SiO2膜的矽晶圓(以下在本說明書中簡稱為SiO2晶圓2)上(參考圖4)。然後，在熱板上以205℃的溫度烘烤1分鐘，形成光阻下層膜(膜厚0.11μm)。
藉由使用掃描式電子顯微鏡(SEM)觀察如上述方式形成的光阻下層膜的剖面形狀，並使用以下的算式，計算出如圖4所示般，表示由基板最底部算起至Step area(1)上的膜最上面為止的高度(a+100)與Step area(2)的階梯圖型間的膜的高度b之差的Gap1，以及表示由基板最底部算起至Step area(1)上的膜最上面為止的高度(a+100)與Open area的膜最上面的高度c之差的Gap2，評估由實施例1及實施例2，以及比較例2至比較例4的光阻下層膜形成組成物產生的光阻下層膜的平坦化性。
Gap1=(a+100nm)-b
Gap2=(a+100nm)-c
將所得到的結果揭示於表3。
另外，分別在圖5表示使用實施例1及實施例2的光阻下層膜形成組成物形成的光阻下層膜的剖面SEM影像[(a)實施例1、(b)實施例2]，在圖6表示使用比較例2至比較例4的光阻下層膜形成組成物所形成的光阻下層膜的剖面SEM影像[(a)比較例2、(b)比較例3、(c)比較例4]。另外，在各圖中，由影像外部以箭號(→)來指示的實線(圖5)及虛線(圖6)表示基板最底部。
如表3所示般，本發明的光阻下層膜形成組成物的Gap1及Gap2都很小，呈現平坦化性極優異的結果。

Claims (6)

  1. 一種微影用光阻下層膜形成組成物，其係含有：(A)分子內具有環狀脂肪族骨架、一個以上的環氧基，與光吸收部位之脂環式環氧化合物、(B)熱酸產生劑、及(C)溶劑，該(A)脂環式環氧化合物係具有下述式(X)所表示之基與下述式(Y)所表示之基之化合物，(式(Y)中，A表示含有苯環、萘環、蒽環、三嗪環、三聚氰酸構造、噻二唑環或噻唑環之基)。
  2. 如申請專利範圍第1項之微影用光阻下層膜形成組成物，其中進一步含有(D)分子內具有環狀脂肪族骨架與3個以上的環氧基之脂環式環氧化合物(但是，相當於前述(A)脂環式環氧化合物者除外)。
  3. 如申請專利範圍第1項之微影用光阻下層膜形成組成物，其中前述光吸收部位為苄基、苯基、萘基、蒽基、三嗪基、三聚氰酸基、噻二唑基或噻唑基。
  4. 如申請專利範圍第2項之微影用光阻下層膜形成組成物，其中前述(A)脂環式環氧化合物，其殘環氧價之值低於前述(D)脂環式環氧化合物的殘環氧價之值。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之微影用光阻下層膜形成組成物，其中前述(A)脂環式環氧化合物係含有下述式(1)、式(2)及式(3)所表示之化合物中之至少一種之化合物，{上述式(1)、式(2)及式(3)中，a、b、c、d各自獨立表示0~30之整數，X表示下述式(4)、式(5)、式(6)或式(7)所表示之任一基，但是，在式(2)或式(3)中，X可為相同或不同的基，[上述式(4)至式(7)中，R1至R5各自獨立表示氫原子、碳原子數1至10之烷基、碳原子數3至6之烯基、苄基、苯基、萘基、蒽基、三嗪基、三聚氰酸基、噻二唑基、或噻唑基，前述苄基、苯基、萘基、蒽基、三嗪基、三聚氰酸基、噻二唑基或噻唑基，可經選自碳原子數1至10之烷基、鹵素原子、碳原子數1至10之烷氧基、硝基、氰基及碳原子數1至10之烷硫基所構成之群中之至少一種基取代，並且R3與R4亦可與該等所鍵結的氮原子一起形成碳原子數3至6的環]但是，式(1)至式(3)中之至少一種式中的X表示R1至R5為苄基、苯基、萘基、蒽基、三嗪基、三聚氰酸基、噻二唑基或噻唑基之基}。
  6. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之微影用光阻下層膜形成組成物，其中進一步含有(F)界面活性劑。
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