TWI765910B - 抗蝕劑底層膜形成用組成物、抗蝕劑底層膜及其形成方法以及圖案化基板的製造方法 - Google Patents

抗蝕劑底層膜形成用組成物、抗蝕劑底層膜及其形成方法以及圖案化基板的製造方法 Download PDF

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Abstract

本發明的目的在於提供一種可形成平坦性優異並且耐溶媒性及耐蝕刻性優異的抗蝕劑底層膜的抗蝕劑底層膜形成用組成物、抗蝕劑底層膜及其形成方法以及圖案化基板的製造方法。本發明是含有具有縮合於芳香環上的噁嗪環的第1化合物、及溶媒的抗蝕劑底層膜形成用組成物。

Description

抗蝕劑底層膜形成用組成物、抗蝕劑底層膜及 其形成方法以及圖案化基板的製造方法
本發明是有關於一種抗蝕劑底層膜形成用組成物、抗蝕劑底層膜及其形成方法以及圖案化基板的製造方法。
半導體元件的製造時，為了獲得高積體度而使用多層抗蝕劑製程。所述製程中，首先，於基板的其中一面側塗敷抗蝕劑底層膜形成用組成物後，藉由對所獲得的塗敷膜進行加熱而形成抗蝕劑底層膜，並使用抗蝕劑組成物等而於所述抗蝕劑底層膜的與基板相反的面側形成抗蝕劑圖案。繼而，將所述抗蝕劑圖案作為遮罩而對抗蝕劑底層膜進行蝕刻，將所獲得的抗蝕劑底層膜圖案作為遮罩，進一步對基板進行蝕刻，藉此於基板上形成所需的圖案，並可獲得圖案化基板。對於所述多層抗蝕劑製程中所使用的抗蝕劑底層膜要求耐溶媒性、耐蝕刻性等一般特性。
另外，最近，於包括多種溝槽、特別是具有相互不同的縱橫比的溝槽的基板上形成圖案的情況增加。於該情況下，對於抗蝕劑底層膜形成用組成物要求為可充分埋入該些溝槽者，並且具有高平坦性。
針對所述要求，對抗蝕劑底層膜形成用組成物中所含的聚合物等的結構或所包含的官能基進行了各種研究(參照日本專 利特開2004-177668號公報)。
[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
但是，所述現有的抗蝕劑底層膜形成用組成物無法充分滿足該些要求。
本發明是基於如上所述的情況而形成，其目的在於提供一種可形成平坦性優異並且耐溶媒性及耐蝕刻性優異的抗蝕劑底層膜的抗蝕劑底層膜形成用組成物、抗蝕劑底層膜及其形成方法以及圖案化基板的製造方法。
為了解決所述課題而成的發明為一種抗蝕劑底層膜形成用組成物，其含有：具有縮合於芳香環上的噁嗪環的第1化合物、及溶媒。
為了解決所述課題而成的另一發明為一種抗蝕劑底層膜，其是由該抗蝕劑底層膜形成用組成物形成。
為了解決所述課題而成的進而另一發明為一種抗蝕劑底層膜的形成方法，其包括：於基板的其中一面側塗敷該抗蝕劑底層膜形成用組成物的步驟；以及對藉由所述塗敷步驟而獲得的塗敷膜進行加熱的步驟。
為了解決所述課題而成的進而又一發明為一種圖案化基板的製造方法，其包括：於藉由該抗蝕劑底層膜的形成方法而獲得的抗蝕劑底層膜的與所述基板相反的面側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。
本發明的抗蝕劑底層膜形成用組成物可形成平坦性優異並且耐溶媒性及耐蝕刻性優異的抗蝕劑底層膜。本發明的抗蝕劑底層膜的平坦性優異並且耐溶媒性及耐蝕刻性優異。根據本發明的抗蝕劑底層膜的形成方法，可形成平坦性優異的抗蝕劑底層膜。根據本發明的圖案化基板的製造方法，可藉由使用所述形成的優異的抗蝕劑底層膜而獲得具有良好的圖案形狀的基板。因此，該些可較佳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。
1:矽基板
2:膜
a:非溝槽圖案部分
b:溝槽圖案的中央部分
△FT:高度差
圖1為用以說明平坦性的評價方法的示意剖面圖。
<抗蝕劑底層膜形成用組成物>
該抗蝕劑底層膜形成用組成物含有：具有縮合於芳香環上的噁嗪環的第1化合物(以下，亦稱為「[A]化合物」)、及溶媒(以下，亦稱為「[B]溶媒」)。該抗蝕劑底層膜形成用組成物亦可含有酸產生劑(以下，亦稱為「[C]酸產生劑」)及/或交聯劑(以下， 亦稱為「[D]交聯劑」)作為較佳成分，於不損及本發明的效果的範圍內，亦可含有其他任意成分。以下，對各成分進行說明。
<[A]化合物>
[A]化合物為具有縮合於芳香環上的噁嗪環的化合物。所謂「縮合於芳香環上的噁嗪環」是指共有芳香環與兩個碳原子的噁嗪環(包含-O-C-N-C-C-C-的原子的環)。該些中，於將O原子設為1位、N原子設為3位的情況下，較佳為於5位、6位上與芳香環縮合的噁嗪環。作為芳香環，例如可列舉：苯環、萘環、蒽環、菲環、稠四苯環等碳數6~20的芳香環等。該些中，較佳為苯環及萘環。[A]化合物可使用一種或兩種以上。
該抗蝕劑底層膜形成用組成物藉由含有[A]化合物，可形成平坦性優異並且耐溶媒性及耐蝕刻性優異的膜。藉由該抗蝕劑底層膜形成用組成物具備所述構成而發揮所述效果的理由未必明確，但例如可如以下般進行推測。即，[A]化合物具有包含芳香環及縮合於所述芳香環上的-O-C-N-C-C-C-的結構(以下，亦稱為「芳香環縮合噁嗪結構」)。認為：[A]化合物可藉由所述-O-C-N-C-C-C-而於分子間交聯，且所述交聯時的體積的收縮小。因此，認為：該抗蝕劑底層膜形成用組成物的平坦性提高。另外，認為：[A]化合物於化合物中具有芳香環，並於交聯後芳香環所佔的比例亦變大，因此所形成的膜的耐溶媒性及耐蝕刻性提高。再者，[A]化合物較佳為具有多個噁嗪環縮合於芳香環上。
[A]化合物較佳為具有下述式(1)所表示的部分結構(以 下，亦稱為「部分結構(I)」)。
Figure 106131372-A0305-02-0007-2
所述式(1)中，R2~R5分別獨立地為氫原子或碳數1~20的一價有機基。Ar1為自碳數6~20的芳烴中去除(n+3)個或(n+2)個的芳香環上的氫原子而成的基。R6為羥基、鹵素原子、硝基或碳數1~20的一價有機基。n為0~9的整數。於n為2以上的情況下，多個R6可相同亦可不同，多個R6中的兩個以上可相互結合並與該些所鍵結的碳鏈一起表示環員數4~20的環結構。*及**分別獨立地表示與所述[A]化合物中的所述部分結構(I)以外的部分的鍵結部位。
作為R2~R6所表示的碳數1~20的一價有機基，例如可列舉：碳數1~20的一價烴基、於所述烴基的碳-碳間或所述烴基與R2~R6所鍵結的碳原子之間包含二價含雜原子的基的基(α)、所述烴基及基(α)所具有的氫原子的一部分或全部經一價含雜原子的基取代的基等。
作為碳數1~20的一價烴基，例如可列舉：甲基、乙基、丙基、丁基、戊基等烷基；乙烯基、丙烯基、丁烯基等烯基；乙炔基、丙炔基、丁炔基等炔基等鏈狀烴基；環戊基、環己基等環烷基；環丙烯基、環戊烯基、環己烯基等環烯基；降冰片基、金剛烷基等橋接環烴基等脂環式烴基；苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基等芳基；苄基、苯乙基、萘基甲基等芳烷基等芳香族烴基等。
作為二價含雜原子的基，例如可列舉：-CO-、-CS-、-NH-、-O-、-S-、將該些組合的基等。
作為於烴基的碳-碳間或烴基與R2~R6所鍵結的碳原子之間包含二價含雜原子的基的基(α)，例如可列舉：氧代烷基、硫代烷基、烷基胺基烷基、烷氧基烷基、烷基硫代烷基等含雜原子的鏈狀基、氧代環烷基、硫代環烷基、氮雜環烷基、氧雜環烷基、硫雜環烷基、氧代環烯基、氧雜硫雜環烷基等脂肪族雜環基、吡咯基、吡啶基、喹啉基、異喹啉基、呋喃基、吡喃基、噻吩基、苯并硫代苯基等雜芳基等的芳香族雜環基等。
作為一價含雜原子的基，例如可列舉：羥基、磺醯基、氰基、硝基、鹵素原子等。
作為R2~R5，較佳為氫原子及烷基，更佳為氫原子。
作為提供Ar1的碳數6~20的芳烴，例如可列舉：苯、萘、蒽、菲、稠四苯、芘、三伸苯、苝等。該些中，較佳為苯及萘，更佳為苯。
作為R6，較佳為羥基、鹵素原子及碳數1~20的一價有機基，更佳為一價烴基，進而佳為烷基。
作為n，較佳為0~3，更佳為0~2，進而佳為0及1，尤佳為0。
作為多個R6中的兩個以上相互結合並與該些所鍵結的原子鏈一起形成的環員數6~20的環結構，例如可列舉：環己烷結構、環己烯結構等脂環結構；氮雜環己烷結構、氮雜環己烯結構等脂肪族雜環結構；吡啶結構等芳香族雜環結構等。
於所述式(1)中的Ar1為源自苯的基的情況下，部分結構(I)中，噁嗪環的-O-相對於式(1)的「*」所表示的鍵結部位的位置可為苯環的對位、間位及鄰位的任一者，就[A]化合物的合成容易性的觀點而言，較佳為對位。另外，於Ar1為源自萘的基且式(1)的「*」所表示的鍵結部位為萘環的2位的情況下，作為噁嗪環的-O-的位置，較佳為萘環的6位。
關於在[A]化合物中的部分結構(I)的「**」上鍵結有作為碳數1~20的一價有機基的R1而成的基(以下，亦稱為「基(I-A)」)，例如於為在所述式(1)中的R2及R4為相同的基且R3及R5為相同的基、即下述式(1')所表示的基(以下，亦稱為「基(1')」)的情況下，可藉由使下述式(b)所表示的一級胺化合物(以下，亦稱為「化合物(b)」)及下述式(c)所表示的羰基化合物(以下，亦稱為「化合物(c)」)於丙二醇單甲醚乙酸酯等溶媒中與下述式(a)所表示的基(以下，亦稱為「基(a)」)反應 而形成。於該情況下，於基(a)所具有的-OH的氧原子及-OH所鍵結的芳香環的鄰位的碳原子、以及化合物(b)所具有的氮原子及兩個化合物(c)所具有的碳原子之間形成鍵結，從而形成芳香環縮合噁嗪結構。
Figure 106131372-A0305-02-0010-3
所述式(a)、式(b)、式(c)及式(1')中，R1為碳數1~20的一價有機基。R2及R3分別獨立地為氫原子或碳數1~20的一價有機基。R6'為羥基、鹵素原子、硝基或碳數1~20的一價有機基。n'為0~9的整數。於n'為2以上的情況下，多個R6'可相同亦可不同，多個R6'可相互結合並與該些所鍵結的碳鏈一起表示環員數4~20的環結構。於n'為2以上的情況下，不存在多個R6'中的兩個鍵結於所述式(a)中的-OH所鍵結的芳香環的兩個鄰位的碳原子上的情況。Ar1'為自碳數6~20的芳烴中去除(n'+2)個或(n'+1)個的芳香環上的氫原子而成的基。R6為羥基、鹵素原子、硝基或碳數1~20的一價有機基。n為0~9的整數。於n為2以上的情況下，多個R6可相同亦可不同，多個R6可相互結合並 與該些所鍵結的碳鏈一起表示環員數4~20的環結構。Ar1'為自碳數6~20的芳烴中去除(n+3)個或(n+2)個的芳香環上的氫原子而成的基。*表示與所述化合物(a)中的所述基(a)以外的部分或者所述[A]化合物中的所述基(1')以外的部分的鍵結部位。
另外，關於在[A]化合物中的部分結構(I)的「*」上鍵結有氫原子而成的基(以下，亦稱為「基(I-B)」)，例如於在所述式(1)中的R2及R4為相同的基且R3及R5為相同的基、即下述式(1")所表示的基(以下，亦稱為「基(1")」)的情況下，可藉由使下述式(a')所表示的化合物(以下，亦稱為「化合物(a')」)及下述式(c')所表示的羰基化合物(以下，亦稱為「化合物(c')」)於丙二醇單甲醚乙酸酯等溶媒中與下述式(b')所表示的基(以下，亦稱為「基(b')」)反應而形成。於該情況下，於化合物(a')所具有的-OH的氧原子及-OH所鍵結的芳香環的鄰位的碳原子、以及化合物(b')所具有的氮原子及兩個化合物(c')所具有的碳原子之間形成鍵結，從而形成芳香環縮合噁嗪結構。
Figure 106131372-A0305-02-0011-4
所述式(a')、式(b')、式(c')及式(1")中，R1'為碳數1~20的二價有機基。R2及R3分別獨立地為氫原子或碳數1~20的一價有機基。R6'為羥基、鹵素原子、硝基或碳數1~20的一價有機基。n'為0~9的整數。於n'為2以上的情況下，多個R6'可相同亦可不同，多個R6'可相互結合並與該些所鍵結的碳鏈一起表示環員數4~20的環結構。於n'為2以上的情況下，不存在多個R6'中的兩個鍵結於所述式(a')中的-OH所鍵結的芳香環的兩個鄰位的碳原子上的情況。Ar1'為自碳數6~20的芳烴中去除(n'+1)個的芳香環上的氫原子而成的基。R6為羥基、鹵素原子、硝基或碳數1~20的一價有機基。n為0~9的整數。於n為2以上的情況下，多個R6可相同亦可不同，多個R6可相互結合並與該些所鍵結的碳鏈一起表示環員數4~20的環結構。Ar1為自碳數6~20的芳烴中去除(n+2)個的芳香環上的氫原子而成的基。**表示與所述化合物(b')中的所述基(b')以外的部分或者所述[A]化合物中的所述基(1")以外的部分的鍵結部位。
作為化合物(c)及化合物(c')，例如可列舉：甲醛、乙醛、丙醛、苯甲醛等醛等。該些中較佳為甲醛。再者，亦可使用多聚甲醛來代替甲醛，亦可使用仲乙醛(paraaldehyde)來代替乙醛。
作為[A]化合物，例如可列舉具有下述式(1-1)所表示的基(以下，亦稱為「基(I-1)」)、下述式(1-2)所表示的基(以下，亦稱為「基(I-2)」)或該些的組合的化合物等(以下，亦將 基(I-1)及基(I-2)合併稱為基「(I)」。另外，將具有基(I-1)的[A]化合物稱為「[A1]化合物」，將具有基(I-2)的[A]化合物稱為「[A2]化合物」)。[A]化合物可具有一個基(I)，亦可具有兩個以上，較佳為具有兩個以上。
[基(I-1)]
基(I-1)為下述式(1-1)所表示的基。
Figure 106131372-A0305-02-0013-5
所述式(1-1)中，R1A為碳數1~20的一價有機基。R2A~R5A分別獨立地為氫原子或碳數1~20的一價有機基。Ar1A為自碳數6~20的芳烴中去除(n1+3)個或(n1+2)個的芳香環上的氫原子而成的基。R6A為羥基、鹵素原子、硝基或碳數1~20的一價有機基。n1為0~9的整數。於n1為2以上的情況下，多個R6A可相同亦可不同，多個R6A中的兩個以上可相互結合並與該些所鍵結的碳鏈一起表示環員數4~20的環結構。*表示與所述[A]化合物中的所述基(I-1)以外的部分的鍵結部位。
[基(I-2)]
基(I-2)為下述式(1-2)所表示的基。
Figure 106131372-A0305-02-0014-6
所述式(1-2)中，R2B~R5B分別獨立地為氫原子或碳數1~20的一價有機基。Ar1B為自碳數6~20的芳烴中去除(n2+2)個的芳香環上的氫原子而成的基。R6B為羥基、鹵素原子、硝基或碳數1~20的一價有機基。n2為0~10的整數。於n2為2以上的情況下，多個R6B可相同亦可不同，多個R6B中的兩個以上可相互結合並與該些所鍵結的碳鏈一起表示環員數4~20的環結構。**表示與所述[A]化合物中的所述基(I-2)以外的部分的鍵結部位。
作為R1A所表示的碳數1~20的一價有機基，例如可列舉與作為所述式(1)的R2~R6的碳數1~20的一價有機基而例示者相同的基等。
作為R1A，較佳為一價烴基、雜芳基及芳基胺基，更佳為一價烴基及雜芳基，進而佳為一價鏈狀烴基、一價芳香族烴基及以氧原子作為環構成原子的雜芳基，尤佳為烷基、烷氧基烷基、氰基烷基、芳基、鹵化芳基、芳烷基、鹵化芳烷基及呋喃基，進 而尤佳為甲基、乙基、丙基、丁基、甲氧基甲基、甲氧基乙基、甲氧基丙基、甲氧基丁基、氰基甲基、氰基乙基、氰基丙基、氰基丁基、苯基、萘基、苄基、萘基甲基、單氟苯基、單氟萘基、單氟苄基、單氟萘基甲基、二氟苯基、二氟萘基、二氟苄基、二氟萘基甲基及呋喃基。
作為R2A~R5A及R2B~R5B所表示的碳數1~20的一價有機基，例如可列舉與作為所述式(1)的R2~R5的碳數1~20的一價有機基而例示者相同的基等，較佳為氫原子及烷基，更佳為氫原子。
作為Ar1A及Ar1B，例如可列舉與作為所述式(1)的Ar1而例示者相同的基等。作為Ar1A及Ar1B中的芳烴，較佳為苯及萘。
作為R6A及R6B，較佳為羥基、鹵素原子及碳數1~20的一價有機基，更佳為一價烴基，進而佳為烷基。
作為n1及n2，較佳為0~3，更佳為0~2，進而佳為0及1，尤佳為0。
作為[A]化合物所具有的基(I)的數量的下限，較佳為2，更佳為3。作為所述數量的上限，較佳為6，更佳為5。藉由將[A]化合物中的基(I)的數量設為所述範圍，所形成的膜中的交聯度提高，其結果，該抗蝕劑底層膜形成用組成物的平坦性以及膜的耐溶媒性及耐蝕刻性進一步提高。
關於[A]化合物，例如可列舉：作為[A1]化合物的下述式(i-1)所表示的化合物(以下，亦稱為「化合物(i-1)」)等、作 為[A2]化合物的下述式(i-2)所表示的化合物(以下，亦稱為「化合物(i-2)」)(將化合物(i-1)及化合物(i-2)合併稱為「化合物(i)」)等、樹脂(以下，亦稱為「樹脂(I)」)等。以下，以化合物(i-1)、化合物(i-2)、樹脂(I)的順序進行說明。
[化合物(i-1)]
化合物(i-1)為下述式(i-1)所表示的化合物。
Figure 106131372-A0305-02-0016-7
所述式(i-1)中，R1A~R6A、Ar1A及n1與所述式(1-1)為相同含義。R7A為碳數1~30的(m1+k1)價有機基。m1為1~10的整數。k1為0~9的整數。其中，m1+k1為2以上且10以下。於m1為2以上的情況下，多個R1A可相同亦可不同，多個R2A可相同亦可不同，多個R3A可相同亦可不同，多個R4A可相同亦可不同，多個R5A可相同亦可不同。多個Ar1A可相同亦可不同，多個n1可相同亦可不同。於R6A為多個的情況下，多個R6A可相同亦可不同，多個R6A中的兩個以上可相互結合並與該些所鍵結的原子鏈一起形成的環員數4~20的環結構。R6A中的一個以上與 R7A可相互結合並與該些所鍵結的碳鏈一起表示環員數4~20的環結構。
[化合物(i-2)]
化合物(i-2)為下述式(i-2)所表示的化合物。
Figure 106131372-A0305-02-0017-8
所述式(i-2)中，R2B~R6B、Ar1B及n2與所述式(1-2)為相同含義。R7B為碳數1~30的(m2+k2)價有機基。m2為1~10的整數。k2為0~9的整數。其中，m2+k2為2以上且10以下。於m2為2以上的情況下，多個R2B可相同亦可不同，多個R3B可相同亦可不同。多個R4B可相同亦可不同，多個R5B可相同亦可不同，多個Ar1B可相同亦可不同，多個n2可相同亦可不同。於R6B為多個的情況下，多個R6B可相同亦可不同，多個R6B中的兩個以上可相互結合並與該些所鍵結的原子鏈一起形成的環員數4~20的環結構。
作為多個R6A中的兩個以上相互結合並與該些所鍵結的原子鏈一起形成的環員數6~20的環結構以及多個R6B中的兩個以上相互結合並與該些所鍵結的原子鏈一起形成的環員數6~20 的環結構，例如可列舉：環己烷結構、環己烯結構等脂環結構；氮雜環己烷結構、氮雜環己烯結構等脂肪族雜環結構；吡啶結構等芳香族雜環結構等。
作為m1及m2的下限，較佳為2，更佳為3。作為m的上限，較佳為8，更佳為6。
作為k1及k2的上限，較佳為6，更佳為4。作為k，較佳為0及1，更佳為0。
作為m1+k1及m2+k2的下限，較佳為2，更佳為3。作為m1+k1及m2+k2的上限，較佳為8，更佳為6。
作為R7A所表示的有機基，可列舉：碳數1~30的烴基、於所述烴基的碳-碳間包含二價含雜原子的基的基(α)、所述烴基或所述包含二價含雜原子的基的基(α)所具有的氫原子的一部分或全部經一價含雜原子的基取代的基(β)等，可列舉自作為R2~R6所表示的碳數1~20的一價有機基而列舉的基中去除(m1+k1-1)個的氫原子而成的基等。
作為R7A，較佳為源自甲烷的基、碳數2~20的脂肪族烴基、源自芳烴或雜芳烴的基、具有芳香環及鍵結於所述芳香環上的苄基位碳原子且去除鍵結於所述碳原子上的氫原子的基(γ)、以及源自內酯化合物的基。
作為R7A中的一價含雜原子的基，例如可列舉：羥基、磺醯基、鹵素原子、硝基、氰基等。
作為所述碳數2~20的脂肪族烴基，例如可列舉作為所 述R1A而例示的鏈狀烴基及脂環式烴基中的碳數2~20者等。
認為若將R7A設為碳數2~20的脂肪族烴基或源自內酯化合物的基，則[A1]化合物的分子自由度變得更高，可進一步提高由該抗蝕劑底層膜形成用組成物形成的抗蝕劑底層膜的平坦性。
作為R7A，更具體而言，例如可列舉下述式(2-1-1)~式(2-1-8)所表示的基(以下，亦稱為「基(2-1-1)~基(2-1-8)」)等。
[化8]
Figure 106131372-A0305-02-0020-9
所述式(2-1-1)~式(2-1-8)中，*表示與所述式(i-1)的Ar1A的芳香環上的碳原子鍵結的部位。
所述式(2-1-1)中，RA為羥基、鹵素原子、硝基或碳數1~20的一價有機基。n1為0~4的整數。於n1為2以上的情況下，多個RA可相同亦可不同。m1為2~6的整數。其中，n1+m1≦6。作為n1，較佳為0及1，更佳為0。作為m1，較佳為2、3、 4及6，更佳為3。
所述式(2-1-2)中，RB為羥基、鹵素原子、硝基或碳數1~20的一價有機基。n2為0或1。m2為2或3。其中，n2+m2≦3。作為n2，較佳為0。作為m2，較佳為3。作為n3，較佳為2及3。
所述式(2-1-3)中，RC為氫原子、羥基、鹵素原子、硝基或碳數1~20的一價有機基。n3為0~2的整數。於n3為2的情況下，多個RC可相同亦可不同。m3為2~4的整數。其中，n3+m3=4。作為n3，較佳為2及3。
所述式(2-1-4)中，RD1及RD2分別獨立地為羥基、鹵素原子、硝基或碳數1~20的一價有機基。n4a及n4b分別獨立地為0~4的整數。於n4a為2以上的情況下，多個RD1可相同亦可不同。於n4b為2以上的情況下，多個RD2可相同亦可不同。作為n4a及n4b，較佳為0及1，更佳為0。
所述式(2-1-5)中，RE1~RE3分別獨立地為羥基、鹵素原子、硝基或碳數1~20的一價有機基。n5a、n5b及n5c分別獨立地為0~4的整數。於n5a為2以上的情況下，多個RE1可相同亦可不同。於n5b為2以上的情況下，多個RE2可相同亦可不同。於n5c為2以上的情況下，多個RE3可相同亦可不同。作為n5a、n5b及n5c，較佳為0及1，更佳為0。
所述式(2-1-6)中，RF為羥基、鹵素原子、硝基或碳數1~20的一價有機基。n6a為0~4的整數。於n6a為2以上的 情況下，多個RF可相同亦可不同。作為n6a，較佳為0及1，更佳為0。
所述式(2-1-7)中，RG1及RG2分別獨立地為羥基、鹵素原子、硝基或碳數1~20的一價有機基。n7a及n7b分別獨立地為0~2的整數。於n7a為2的情況下，兩個RG1可相同亦可不同。於n7b為2的情況下，兩個RG2可相同亦可不同。RG3為羥基、鹵素原子、硝基或碳數1~20的一價有機基。n7c為0~4的整數。於n7c為2以上的情況下，多個RG3可相同亦可不同。m7a及m7b分別獨立地為1~3的整數。n7a+m7a為3。n7b+m7b為3。作為n7c，較佳為0及1，更佳為0。
所述式(2-1-8)中，RH為碳數2~20的m8價脂肪族烴基，m8較佳為1~4的整數，更佳為3或4。
作為R7A，較佳為基(2-1-1)~基(2-1-8)，更佳為基(2-1-6)及基(2-1-8)。
作為化合物(i-1)，例如可列舉下述式(i-1-1)~式(i-1-14)所表示的化合物(以下，亦稱為「化合物(i-1-1)~化合物(i-1-14)」)等。
[化9]
Figure 106131372-A0305-02-0023-11
所述式(i-1-1)~式(i-1-14)中，Z分別獨立地為基(I-1)。
作為化合物(i-1)，較佳為化合物(i-1-1)~化合物(i-1-14)，更佳為化合物(i-1-9)及化合物(i-1-12)~化合物(i-1-14)。
作為所述式(i-2)的R7B的有機基，例如可列舉：烴基、於所述烴基的碳-碳間包含二價含雜原子的基的基(α)、所述烴基或所述包含二價含雜原子的基的基(α)所具有的氫原子的一部分或全部經一價含雜原子的基取代的基(β)，可列舉自作為R2~R6所表示的碳數1~20的一價有機基而列舉的基中去除(m2+k2-1)個的氫原子而成的基等。
作為R7B，較佳為源自甲烷的基、碳數2~20的脂肪族烴基、脂肪族雜環基、源自芳烴或雜芳烴的基、源自三烷基胺的基、具有芳香環及鍵結於所述芳香環上的苄基位碳原子且去除鍵結於所述碳原子上的氫原子的基(γ)、以及於連結基上鍵結有多個芳烴二基的基(δ)。
作為基(δ)中的連結基，例如可列舉烴基、-O-、-S-、-SO2-等。作為R7B中的基的取代基及碳數2~20的脂肪族烴基，例如可列舉與所述R7B中例示者相同的基等。
認為若將R7B設為源自甲烷的基、碳數2~20的脂肪族烴基、源自芳烴或雜芳烴的基或基(δ)，則[A2]化合物的分子自由度變得更高，可進一步提高由該抗蝕劑底層膜形成用組成物形成的抗蝕劑底層膜的平坦性。作為R7B中的一價含雜原子的基，例如可列舉：羥基、磺醯基、鹵素原子、硝基、氰基等。
作為R7B，更具體而言，例如可列舉下述式(2-2-1)~式(2-2-11)所表示的基(以下，亦稱為「基(2-2-1)~基(2-2-11)」)等。
Figure 106131372-A0305-02-0025-12
所述式(2-2-1)~式(2-2-11)中，*表示與所述式(i-2)的氮原子鍵結的部位。
所述式(2-2-1)中，RJ為羥基、鹵素原子、硝基或碳數1~20的一價有機基。n9為0~4的整數。於n9為2以上的情況下，多個RJ可相同亦可不同。m9為2~6的整數。其中，n9+m9≦6。
所述式(2-2-2)中，RL為羥基、鹵素原子、硝基或碳數1~20的一價有機基。n10為0或1。m10為2或3。其中，n10+m10≦3。
所述式(2-2-3)中，RM為氫原子、羥基、鹵素原子、硝基或碳數1~20的一價有機基。n11為0~2的整數。於n11為2的情況下，多個RM可相同亦可不同。m11為2~4的整數。其中，n11+m11=4。
所述式(2-2-4)中，RN1及RN2分別獨立地為羥基、鹵素原子、硝基或碳數1~20的一價有機基。n12a及n12b分別獨立地為0~4的整數。於n12a為2以上的情況下，多個RN1可相同亦可不同。於n12b為2以上的情況下，多個RN2可相同亦可不同。p1及p2分別獨立地為0~4的整數。RN3及RN4分別獨立地為碳數1~20的一價有機基。n12c及n12d分別獨立地為0~9的整數。於n12c為2以上的情況下，多個RN3可相同亦可不同。於n12d為2以上的情況下，多個RN4可相同亦可不同。
所述式(2-2-5)中，X1為-O-、-S-、-SO2-或碳數1~10 的烷烴二基。
所述式(2-2-6)中，RP分別獨立地為碳數1~5的烷烴二基。
所述式(2-2-8)中，X2為-O-、-S-、-SO2-或碳數1~10的烷烴二基。
所述式(2-2-10)中，RQ為二價脂肪族烴基或二價脂肪族雜環基。
所述式(2-2-11)中，RR為芳烴二基。
作為R7B，較佳為基(2-2-1)~基(2-2-11)，更佳為基(2-1-1)~基(2-1-5)。
於[A2]化合物具有萘環的情況下，即於所述式(i-2)的Ar1B中的芳烴為萘及/或所述式(i-2)的R6B具有萘環、或者後述的作為[A2]化合物的樹脂(I)具有包含萘環的結構單元的情況下，關於由該抗蝕劑底層膜形成用組成物形成的抗蝕劑膜，可將折射率及衰減係數一起設為對於由抗蝕劑組成物形成抗蝕劑圖案而言較佳的範圍。
作為[A]化合物，亦較佳為於同一芳香環上縮合有兩個以上的噁嗪環的化合物。作為所述化合物，例如可列舉下述式(i-3)所表示的化合物等。
[化11]
Figure 106131372-A0305-02-0028-13
所述式(i-3)中，R8A及R8B分別獨立地為碳數1~20的一價有機基。
作為化合物(i)的分子量的下限，較佳為300，更佳為400，進而佳為500，尤佳為600。作為所述分子量的上限，較佳為3,000，更佳為2,000，進而佳為1,500。藉由將化合物(i)的分子量設為所述範圍，可進一步提高抗蝕劑底層膜的平坦性。
[樹脂(I)]
樹脂(I)為具有基(I)的樹脂。作為樹脂(I)，可列舉於主鏈具有芳香環的樹脂、於主鏈不具有芳香環而於側鏈具有芳香環的樹脂等。此處，所謂「主鏈」是指包含[A]化合物中的原子的鏈中最長者。所謂「側鏈」是指包含[A]化合物中的原子的鏈中最長鏈以外者。樹脂(I)通常為具有多個基(I)的化合物。
作為樹脂(I)，例如可列舉：藉由使所述化合物(b)及所述化合物(c)反應而於具有所述基(a)的樹脂的基(a)中導入基(I-A)的樹脂、藉由使所述化合物(a')及所述化合物(c')反應而於具有所述化合物(b')的結構的樹脂的胺基中導入基(I-B)的樹脂等。
作為樹脂(I)，若根據作為基本的樹脂的種類進行分 類，則例如可列舉：酚樹脂、萘酚樹脂、茀樹脂、含芳香環的乙烯基系樹脂、乙烯合萘(acenaphthylene)樹脂、茚樹脂、伸芳基樹脂、三嗪樹脂、芘樹脂、富勒烯(fullerene)樹脂、杯芳烴(calixarene)樹脂等。
(酚樹脂)
酚樹脂為具有源自酚化合物的結構單元且所述結構單元具有基(I)的樹脂。酚樹脂例如可藉由自如下的樹脂的酚結構形成基(I-1)來合成，所述樹脂是使用酸性觸媒或鹼性觸媒使所述酚化合物與醛化合物反應而獲得。
作為酚化合物，例如可列舉：苯酚、甲酚、二甲酚、間苯二酚、雙酚A、對第三丁基苯酚、對辛基苯酚等。
作為醛化合物，例如可列舉：甲醛等醛；多聚甲醛、三噁烷等醛源等。
(萘酚樹脂)
萘酚樹脂為具有源自萘酚化合物的結構單元且所述結構單元具有基(I)的樹脂。萘酚樹脂例如可藉由自如下的樹脂的萘酚結構形成基(I-1)來合成，所述樹脂是使用酸性觸媒或鹼性觸媒使所述萘酚化合物與醛化合物反應而獲得。
作為萘酚化合物，例如可列舉：α-萘酚、β-萘酚、1,5-二羥基萘、2,7-二羥基萘等。
(茀樹脂)
茀樹脂為具有源自茀化合物的結構單元且所述結構單元具有 基(I)的樹脂。茀樹脂例如可藉由自如下的樹脂的羥基芳基結構形成基(I-1)來合成，所述樹脂是使用酸性觸媒或鹼性觸媒使具有羥基芳基結構的茀化合物與醛化合物反應而獲得。另外，可藉由自如下的樹脂的含胺基的結構形成基(I-2)來合成，所述樹脂的含胺基的結構源自具有胺基的茀化合物。
作為茀化合物，例如可列舉：9,9-雙(4-羥基苯基)茀、9,9-雙(4-羥基苯基)茀、9,9-雙(6-羥基萘基)茀等。
(含芳香環的乙烯基系樹脂)
含芳香環的乙烯基系樹脂為具有源自如下化合物的結構單元且所述結構單元具有基(I)的樹脂，所述化合物具有芳香環及聚合性碳-碳雙鍵。含芳香環的乙烯基系樹脂例如可藉由自如下的樹脂的酚結構形成基(I-1)來合成，所述樹脂具有源自含有具有酚羥基的芳香環及聚合性碳-碳雙鍵的化合物的結構單元，另外可藉由自如下的樹脂的含胺基的結構形成基(I-2)來合成，所述樹脂具有源自含有具有胺基的芳香環及聚合性碳-碳雙鍵的化合物的結構單元。
(乙烯合萘樹脂)
乙烯合萘樹脂為具有源自乙烯合萘化合物的結構單元且所述結構單元具有基(I)的樹脂。乙烯合萘樹脂例如可藉由自如下的樹脂的酚結構形成基(I-1)來合成，所述樹脂具有源自含有羥基芳基結構的乙烯合萘化合物的結構單元，另外可藉由自如下的樹脂的含胺基的結構形成基(I-2)來合成，所述樹脂具有源自含有 含胺基的結構的乙烯合萘化合物的結構單元。
(茚樹脂)
茚樹脂為具有源自茚化合物的結構單元且所述結構單元具有基(I)的樹脂。茚樹脂例如可藉由自如下的樹脂的羥基芳基結構形成基(I-1)來合成，所述樹脂具有源自含有羥基芳基結構的茚化合物的結構單元，另外可藉由自如下的樹脂的含胺基的結構形成基(I-2)來合成，所述樹脂具有源自含有含胺基的結構的茚化合物的結構單元。
(伸芳基樹脂)
伸芳基樹脂為具有含有基(I)的伸芳基骨架的樹脂。伸芳基樹脂例如可藉由自如下的樹脂的酚結構形成基(I-1)來合成，所述樹脂具有含有羥基芳基結構的伸芳基骨架，另外可藉由自如下的樹脂的含胺基的結構形成基(I-2)來合成，所述樹脂的具有含有含胺基的結構的伸芳基骨架。作為伸芳基骨架，例如可列舉：伸苯基骨架、伸萘基骨架、聯伸苯基骨架等。
(三嗪樹脂)
三嗪樹脂為具有含有基(I)的三嗪骨架的樹脂。三嗪樹脂例如可藉由自如下的樹脂的酚結構形成基(I-1)來合成，所述樹脂具有含有羥基芳基結構的三嗪骨架，另外可藉由自如下的樹脂的含胺基的結構形成基(I-2)來合成，所述樹脂具有含有含胺基的結構的三嗪骨架。
(芘樹脂)
芘樹脂為具有含有基(I)的芘骨架的樹脂。芘樹脂例如可藉由自如下的樹脂的酚結構形成基(I-1)來合成，所述樹脂具有含有羥基芳基結構的芘骨架，另外可藉由自如下的樹脂的含胺基的結構形成基(I-2)來合成，所述樹脂具有含有含胺基的結構的芘骨架。具有含有羥基芳基結構的芘骨架的樹脂例如為使用酸性觸媒使具有酚性羥基的芘化合物與醛化合物反應而獲得的樹脂。具有含有含胺基的結構的芘骨架的樹脂例如為使用酸性觸媒使具有含胺基的結構的芘化合物與醛化合物反應而獲得的樹脂。
(富勒烯樹脂)
富勒烯樹脂為具有含有基(I)的富勒烯骨架的樹脂。富勒烯樹脂例如可藉由自如下的樹脂的酚結構形成基(I-1)來合成，所述樹脂具有含有羥基芳基結構的富勒烯骨架，另外可藉由自如下的樹脂的含胺基的結構形成基(I-2)來合成，所述樹脂具有含有含胺基的結構的富勒烯骨架。
於[A]化合物為酚樹脂、萘酚樹脂、茀樹脂、含芳香環的乙烯基系樹脂、乙烯合萘樹脂、茚樹脂、伸芳基樹脂、三嗪樹脂、芘樹脂或富勒烯樹脂的情況下，作為[A]化合物的重量平均分子量(Mw)的下限，較佳為500，更佳為1,000。另外，作為所述Mw的上限，較佳為50,000，更佳為10,000，進而佳為8,000。
作為[A]化合物的Mw相對於數量平均分子量(Mn)之比(Mw/Mn)的下限，通常為1，較佳為1.1。作為所述Mw/Mn的上限，較佳為5，更佳為3，進而佳為2。
藉由將[A]化合物的Mw及Mw/Mn設為所述範圍，可進一步提高該抗蝕劑底層膜形成用組成物的平坦性及表面塗敷性。
[A]化合物的Mw及Mn是使用東曹(Tosoh)公司的凝膠滲透層析(Gel Permeation Chromatography，GPC)管柱(兩根「G2000HXL」及一根「G3000HXL」)，以流量：1.0mL/min、溶出溶媒：四氫呋喃、管柱溫度：40℃的分析條件，利用以單分散聚苯乙烯為標準的凝膠滲透層析法(檢測器：示差折射計)來測定的值。
(杯芳烴樹脂)
杯芳烴樹脂為酚性羥基所鍵結的芳香環經由烴基而呈多個環狀鍵結且具有基(I)的環狀寡聚物。具有基(I)的杯芳烴樹脂例如可藉由自杯芳烴樹脂的酚結構形成基(I-1)來合成。
於[A]化合物為杯芳烴樹脂的情況下，作為其分子量的下限，就進一步提高該抗蝕劑底層膜形成用組成物的平坦性的觀點而言，較佳為500，更佳為700，進而佳為1,000。作為所述分子量的上限，較佳為5,000，更佳為3,000，進而佳為1,500。
相對於該抗蝕劑底層膜形成用組成物的所有固體成分，[A]化合物的含量的下限較佳為70質量%，更佳為80質量%，進而佳為85質量%。所述含量的上限例如為100質量%。所謂「所有固體成分」是指該抗蝕劑底層膜形成用組成物中的[B]溶媒以外的成分的總和。
作為該抗蝕劑底層膜形成用組成物中的[A]化合物的含 量的下限，較佳為1質量%，更佳為3質量%，進而佳為5質量%。作為所述含量的上限，較佳為50質量%，更佳為30質量%，進而佳為15質量%。
<[B]溶媒>
[B]溶媒若可將[A]聚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：醇系溶媒、酮系溶媒、醚系溶媒、酯系溶媒、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、環己烷等環狀酮系溶媒等。
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。
該些中，較佳為醚系溶媒及酯系溶媒，就成膜性優異的觀點而言，更佳為具有二醇結構的醚系溶媒及酯系溶媒。
作為具有二醇結構的醚系溶媒及酯系溶媒，例如可列舉：丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單丙醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單丙醚乙酸酯等。該些中，尤佳為丙二醇單甲醚乙酸酯。
作為[B]溶媒中的具有二醇結構的醚系溶媒及酯系溶媒的含有率的下限，較佳為20質量%，更佳為60質量%，進而佳為90質量%，尤佳為100質量%。
<[C]酸產生劑>
[C]酸產生劑是藉由熱或光的作用而產生酸，來促進[A]化合物的交聯的成分。藉由該抗蝕劑底層膜形成用組成物含有[C]酸產生劑，[A]化合物的交聯反應得到促進，可進一步提高所形成的膜的硬度。[C]酸產生劑可單獨使用一種或將兩種以上組合使用。
作為[C]酸產生劑，例如可列舉鎓鹽化合物、N-磺醯氧基醯亞胺化合物等。
作為所述鎓鹽化合物，例如可列舉：鋶鹽、四氫噻吩鎓鹽、錪鹽、銨鹽等。
作為鋶鹽，例如可列舉：三苯基鋶三氟甲磺酸鹽、三苯基鋶九氟-正丁磺酸鹽、三苯基鋶2-雙環[2.2.1]庚-2-基-1,1,2,2-四氟乙磺酸鹽、4-環己基苯基二苯基鋶三氟甲磺酸鹽等。
作為四氫噻吩鎓鹽，例如可列舉：1-(4-正丁氧基萘-1- 基)四氫噻吩鎓三氟甲磺酸鹽、1-(4-正丁氧基萘-1-基)四氫噻吩鎓九氟-正丁磺酸鹽等。
作為錪鹽，例如可列舉：二苯基錪三氟甲磺酸鹽、二苯基錪九氟-正丁磺酸鹽、二苯基錪2-雙環[2.2.1]庚-2-基-1,1,2,2-四氟乙磺酸鹽、雙(4-第三丁基苯基)碘三氟甲磺酸鹽、雙(4-第三丁基苯基)錪九氟-正丁磺酸鹽等。
作為銨鹽，例如可列舉三乙基銨三氟甲磺酸鹽、三乙基銨九氟-正丁磺酸鹽等。
作為N-磺醯氧基醯亞胺化合物，例如可列舉：N-(三氟甲磺醯氧基)雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基醯亞胺、N-(九氟-正丁磺醯氧基)雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基醯亞胺等。
該些化合物中，作為[C]酸產生劑，較佳為鎓鹽化合物，更佳為錪鹽及銨鹽，進而佳為碘鹽，尤佳為雙(4-第三丁基苯基)錪九氟-正丁磺酸鹽。
於該抗蝕劑底層膜形成用組成物含有[C]酸產生劑的情況下，相對於[A]化合物100質量份，[C]酸產生劑的含量的下限較佳為0.1質量份，更佳為1質量份，進而佳為3質量份。作為所述含量的上限，較佳為20質量份，更佳為15質量份，進而佳為12質量份。藉由將[C]酸產生劑的含量設為所述範圍，可更有效地促進[A]化合物的交聯反應。
[D]交聯劑是藉由熱或酸的作用，而形成該抗蝕劑底層膜形成用組成物中的[A]化合物等成分彼此的交聯鍵或自身形成 交聯結構的成分。藉由該抗蝕劑底層膜形成用組成物含有[D]交聯劑，可提高所形成的抗蝕劑底層膜的硬度。[D]交聯劑可單獨使用一種或將兩種以上組合使用。
作為[D]交聯劑，例如可列舉：三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等多官能(甲基)丙烯酸酯化合物、酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚型環氧樹脂、脂環式環氧樹脂、脂肪族環氧樹脂等環氧化合物、2-羥基甲基-4,6-二甲基苯酚、1,3,5-三羥基甲基苯、3,5-二羥基甲基-4-甲氧基甲苯[2,6-雙(羥基甲基)-對甲酚]等經羥基甲基取代的酚化合物、含甲氧基甲基的酚化合物、含乙氧基甲基的酚化合物等含烷氧基烷基的酚化合物、具有經烷氧基烷基化的胺基的化合物、下述式(11-P)所表示的乙烯合萘與羥基甲基乙烯合萘的無規共聚物、下述式(11-1)~式(11-12)所表示的化合物等。
Figure 106131372-A0305-02-0037-15
[化13]
Figure 106131372-A0305-02-0038-16
所述式中，Me表示甲基，Et表示乙基，Ac表示乙醯基。
作為所述含甲氧基甲基的酚化合物，可列舉下述式 (11-Q)所表示的化合物。
Figure 106131372-A0305-02-0039-17
作為所述具有經烷氧基烷基化的胺基的化合物，例如可列舉：(聚)羥甲基化三聚氰胺、(聚)羥甲基化甘脲、(聚)羥甲基化苯并胍胺、(聚)羥甲基化脲等在一分子內具有多個活性羥甲基的含氮化合物，且所述羥甲基的羥基的氫原子的至少一個經甲基或丁基等烷基所取代的化合物等。再者，具有經烷氧基烷基化的胺基的化合物可為將多種取代化合物混合而成的混合物，亦可為包含一部分自縮合而成的寡聚物成分者。作為具有經烷氧基烷基化的胺基的化合物，例如可列舉1,3,4,6-四(甲氧基甲基)甘脲。
該些[D]交聯劑中，較佳為含甲氧基甲基的酚化合物、具有經烷氧基烷基化的胺基的化合物及乙烯合萘與羥基甲基乙烯合萘的無規共聚物，更佳為含甲氧基甲基的酚化合物及具有經烷氧基烷基化的胺基的化合物，進而佳為4,4'-(1-(4-(1-(4-羥基-3,5-雙(甲氧基甲基)苯基)-1-甲基乙基)苯基)亞乙基)雙(2,6-雙(甲氧基甲基)苯酚(所述式(11-Q)所表示的化合物)及1,3,4,6-四(甲氧基甲基)甘脲。
於該抗蝕劑底層膜形成用組成物含有[D]交聯劑的情況下，相對於[A]化合物100質量份，[D]交聯劑的含量的下限較佳為0.1質量份，更佳為0.5質量份，進而佳為1質量份，尤佳為3質量份。作為所述含量的上限，較佳為100質量份，更佳為50質量份，進而佳為30質量份，尤佳為20質量份。藉由將[D]交聯劑的含量設為所述範圍，可更有效地引起[A]化合物的交聯反應。
<其他任意成分>
作為其他任意成分，例如可列舉界面活性劑、密合助劑等。
[界面活性劑]
該抗蝕劑底層膜形成用組成物可藉由含有界面活性劑而提高塗佈性，其結果，所形成的膜的塗佈面均勻性提高，且可抑制塗佈不均的產生。界面活性劑可單獨使用一種或將兩種以上組合使用。
作為界面活性劑，例如可列舉：聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯油烯基醚、聚氧乙烯-正辛基苯基醚、聚氧乙烯-正壬基苯基醚、聚乙二醇二月桂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯等非離子系界面活性劑等。另外，作為市售品，可列舉：KP341(信越化學工業公司)，珀利弗洛(Polyflow)No.75、珀利弗洛(Polyflow)No.95(以上，共榮社油脂化學工業公司)，艾福拓(Eftop)EF101、艾福拓(Eftop)EF204、艾福拓(Eftop)EF303、艾福拓(Eftop)EF352(以上，托克姆產品(Tochem Products)公司)，美佳法(Megafac)F171、美佳法(Megafac)F172、美佳 法(Megafac)F173(以上，迪愛生(DIC)公司)，弗拉德(Fluorad)FC430、弗拉德(Fluorad)FC431、弗拉德(Fluorad)FC135、弗拉德(Fluorad)FC93(以上，住友3M公司)，阿薩佳(Asahi Guard)AG710、沙福隆(Surflon)S382、沙福隆(Surflon)SC101、沙福隆(Surflon)SC102、沙福隆(Surflon)SC103、沙福隆(Surflon)SC104、沙福隆(Surflon)SC105、沙福隆(Surflon)SC106(以上，旭硝子公司)等。
於該抗蝕劑底層膜形成用組成物含有界面活性劑的情況下，相對於[A]化合物100質量份，界面活性劑的含量的下限較佳為0.01質量份，更佳為0.05質量份，進而佳為0.1質量份。作為所述含量的上限，較佳為10質量份，更佳為5質量份，進而佳為1質量份。藉由將界面活性劑的含量設為所述範圍，可進一步提高該抗蝕劑底層膜形成用組成物的塗敷性。
[抗蝕劑底層膜形成用組成物的製備方法]
該抗蝕劑底層膜形成用組成物可藉由將[A]化合物、[B]溶媒、視需要的[C]酸產生劑及其他的任意成分以既定的比例進行混合，較佳為利用0.1μm左右的薄膜過濾器等將所獲得的混合物進行過濾而製備。作為該抗蝕劑底層膜形成用組成物的固體成分濃度的下限，較佳為0.1質量%，更佳為1質量%，進而佳為3質量%，特佳為5質量%。所述固體成分濃度的上限較佳為50質量%，更佳為30質量%，進而佳為20質量%，尤佳為15質量%。
該抗蝕劑底層膜形成用組成物可形成平坦性優異且耐 溶媒性及耐蝕刻性優異的膜，因此可較佳地用以形成半導體元件的製造等中的抗蝕劑底層膜。另外，亦可用以形成顯示元件等中的保護膜、絕緣膜、著色硬化膜。
<抗蝕劑底層膜>
本發明的抗蝕劑底層膜是由該抗蝕劑底層膜形成用組成物形成。該抗蝕劑底層膜由於是由所述該抗蝕劑底層膜形成用組成物形成，故而平坦性優異且耐溶媒性及耐蝕刻性優異。
<抗蝕劑底層膜的形成方法>
該抗蝕劑底層膜的形成方法包括：於基板的其中一面側塗敷所述該抗蝕劑底層膜形成用組成物的步驟(以下，亦稱為「塗敷步驟」)；及對藉由所述塗敷步驟而獲得的膜進行加熱的步驟(以下，亦稱為「加熱步驟」)。根據該抗蝕劑底層膜的形成方法，使用所述抗蝕劑底層膜形成用組成物，因此可形成平坦性優異並且耐溶媒性及耐蝕刻性優異的抗蝕劑底層膜。
[塗敷步驟]
該步驟中，於基板的其中一面側塗敷該抗蝕劑底層膜形成用組成物。
作為基板，例如可列舉矽晶圓、由鋁被覆的晶圓等。另外，該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、輥塗敷等適當的方法來實施，藉此可形成塗膜。
[加熱步驟]
該步驟中，對藉由所述塗敷步驟而獲得的塗敷膜進行加熱。藉此形成抗蝕劑底層膜。
所述塗敷膜的加熱通常於大氣下進行。作為加熱溫度的下限，較佳為120℃，更佳為150℃，進而佳為200℃。作為加熱溫度的上限，較佳為500℃，更佳為400℃，進而佳為300℃。於加熱溫度小於120℃的情況下，氧化交聯不會充分進行，存在不會表現出作為抗蝕劑底層膜而必需的特性的顧慮。作為加熱時間的下限，較佳為15秒，更佳為30秒，進而佳為45秒。作為加熱時間的上限，較佳為1,200秒，更佳為600秒，進而佳為300秒。
對所述塗敷膜於120℃以上且500℃以下的溫度下進行加熱之前，亦可於60℃以上且100℃以下的溫度下進行預加熱。作為預加熱中的加熱時間的下限，較佳為10秒，更佳為30秒。作為所述加熱時間的上限，較佳為300秒，更佳為180秒。
再者，於該抗蝕劑底層膜的形成方法中，對所述塗敷膜進行加熱而形成抗蝕劑底層膜，於該抗蝕劑底層膜形成用組成物含有[C]酸產生劑且[C]酸產生劑為感放射線性酸產生劑的情況下，亦可藉由將曝光與加熱加以組合而使膜硬化，來形成抗蝕劑底層膜。作為該曝光中所使用的放射線，可根據[C]酸產生劑的種類而自可見光線、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當選擇。
作為所形成的抗蝕劑底層膜的平均厚度的下限，較佳為30nm，更佳為50nm，進而佳為100nm。作為所述平均厚度的上 限，較佳為3,000nm，更佳為2,000nm，進而佳為500nm。
<圖案化基板的製造方法>
本發明的圖案化基板的製造方法包括：於藉由所述抗蝕劑底層膜的形成方法而獲得的抗蝕劑底層膜的與所述基板相反的面側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」)。
根據該圖案化基板的製造方法，使用利用所述該抗蝕劑底層膜的形成方法而獲得的平坦性優異且耐溶媒性及耐蝕刻性優異的抗蝕劑底層膜，因此可獲得具有優異的圖案形狀的圖案化基板。
該圖案化基板的製造方法於抗蝕劑圖案形成步驟之前，視需要亦可包括於所述抗蝕劑底層膜的與基板相反的面側形成中間層(中間膜)的步驟。以下，對各步驟進行說明。
[中間層形成步驟]
該步驟中，於所述抗蝕劑底層膜的與基板相反的面側形成中間層。該中間層是為了於抗蝕劑圖案形成中，對抗蝕劑底層膜及/或抗蝕劑膜所具有的功能進行進一步補充，或者提供該些膜所不具有的功能而賦予所述功能的層。例如，於形成抗反射膜作為中間層的情況下，可進一步補充抗蝕劑底層膜的抗反射功能。
該中間層可利用有機化合物或無機氧化物來形成。關於所述有機化合物，作為市售品，例如可列舉：「DUV-42」、 「DUV-44」、「ARC-28」、「ARC-29」(以上為布魯爾科技(Brewer Science)公司)；「AR-3」、「AR-19」(以上為羅門哈斯(Rohm and Haas)公司)等。作為所述無機氧化物，可列舉含矽的膜形成用組成物。作為市售品，例如可列舉：「NFC SOG01」、「NFC SOG04」、「NFC SOG080」(以上為日本合成橡膠(Japan Synthetic Rubber，JSR)公司)等。另外，作為所述無機氧化物，可使用利用化學氣相沈積(chemical vapor deposition，CVD)法而形成的聚矽氧烷、氧化鈦、氧化鋁、氧化鎢等。
中間層的形成方法並無特別限定，例如可使用塗敷法或CVD法等。該些中，較佳為塗敷法。於使用塗敷法的情況下，可於形成抗蝕劑底層膜後，連續地形成中間層。另外，中間層的平均厚度可根據中間層所要求的功能來適當選擇，作為中間層的平均厚度的下限，較佳為10nm，更佳為20nm。作為所述平均厚度的上限，較佳為3,000nm，更佳為300nm。
[抗蝕劑圖案形成步驟]
該步驟中，於所述抗蝕劑底層膜的與基板相反的面側形成抗蝕劑圖案。於進行所述中間層形成步驟的情況下，於中間層的與基板相反的面側形成抗蝕劑圖案。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等。
所述的使用抗蝕劑組成物的方法中，具體而言，以所獲得的抗蝕劑膜成為既定厚度的方式塗敷抗蝕劑組成物後，藉由進行預烘烤而使塗膜中的溶媒揮發，藉此形成抗蝕劑膜。
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化物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等。
作為所述抗蝕劑組成物的固體成分濃度的下限，較佳為0.3質量%，更佳為1質量%。作為所述固體成分濃度的上限，較佳為50質量%，更佳為30質量%。另外，所述抗蝕劑組成物通常利用例如孔徑0.2μm左右的過濾器進行過濾而提供給抗蝕劑膜的形成。再者，該步驟中，亦可直接使用市售的抗蝕劑組成物。
作為抗蝕劑組成物的塗敷方法，並無特別限定，例如可列舉旋轉塗佈法等。另外，作為預烘烤的溫度，可根據所使用的抗蝕劑組成物的種類等而適當調整，作為所述溫度的下限，較佳為30℃，更佳為50℃。作為所述溫度的上限，較佳為200℃，更佳為150℃。作為預烘烤的時間的下限，較佳為10秒，更佳為30秒。作為所述時間的上限，較佳為600秒，更佳為300秒。
其次，藉由選擇性的放射線照射而對所述形成的抗蝕劑膜進行曝光。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，而自可見光線、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當選擇。該些中，較佳為遠紫外線，更佳為KrF準分子雷射光(248nm)、ArF準分子雷射光(193nm)、F2準分子雷射光(波長157nm)、Kr2準分子雷射光(波長147nm)、ArKr 準分子雷射光(波長134nm)及極紫外線(波長13.5nm等，EUV(Extreme Ultraviolet))，進而佳為KrF準分子雷射光、ArF準分子雷射光及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。作為該後烘烤的溫度，可根據所使用的抗蝕劑組成物的種類等而適當調整，作為所述溫度的下限，較佳為50℃，更佳為70℃。作為所述溫度的上限，較佳為200℃，更佳為150℃。作為後烘烤的時間的下限，較佳為10秒，更佳為30秒。作為所述時間的上限，較佳為600秒，更佳為300秒。
其次，利用顯影液對所述經曝光的抗蝕劑膜進行顯影而形成抗蝕劑圖案。該顯影可為鹼顯影，亦可為有機溶媒顯影。作為顯影液，於鹼顯影的情況下，例如可列舉：氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、矽酸鈉、偏矽酸鈉、氨、乙基胺、正丙基胺、二乙基胺、二-正丙基胺、三乙基胺、甲基二乙基胺、二甲基乙醇胺、三乙醇胺、氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨、吡咯、哌啶、膽鹼、1,8-二氮雜雙環[5.4.0]-7-十一烯、1,5-二氮雜雙環[4.3.0]-5-壬烯等的鹼性水溶液。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抗蝕劑底層膜形成用組成物的[B]溶媒而例示的多種有機溶媒等。
於利用所述顯影液的顯影後，藉由進行洗滌、乾燥而形成既定的抗蝕劑圖案。
作為進行抗蝕劑圖案形成步驟的方法，除了所述的使用抗蝕劑組成物的方法以外，亦可使用利用奈米壓印法的方法、利用自組織化組成物的方法等。
[蝕刻步驟]
該步驟中，進行以所述抗蝕劑圖案為遮罩的蝕刻。藉此，可於基板上形成圖案。作為蝕刻的次數，可為一次，亦可為多次，即，可將藉由蝕刻而獲得的圖案作為遮罩來依序進行蝕刻，但就獲得更良好的形狀的圖案的觀點而言，較佳為多次。當進行多次蝕刻時，於不具有所述中間層的情況下，以抗蝕劑底層膜、基板的順序依序進行蝕刻，於具有所述中間層的情況下，以中間層、抗蝕劑底層膜、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。該些中，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。該乾式蝕刻中使用例如氧電漿等氣體電漿等。於所述蝕刻後，獲得具有既定圖案的圖案化基板。
[實施例]
以下，藉由實施例來對本發明進一步進行具體說明，但本發明並不限定於該些實施例。以下示出各種物性值的測定方法。
[重量平均分子量(Mw)]
[A]化合物為聚合物時的Mw是使用東曹(Tosoh)公司的凝膠滲透層析(GPC)管柱(兩根「G2000HXL」及一根「G3000HXL」)，以流量：1.0mL/min、溶出溶媒：四氫呋喃、管柱溫度：40℃的分 析條件，利用以單分散聚苯乙烯為標準的凝膠滲透層析法(檢測器：示差折射計)來測定。
[膜的平均厚度]
膜的平均厚度是使用分光橢圓偏振計(J.A.沃蘭姆(J.A.WOOLLAM)公司的「M2000D」)來測定。
<[A]化合物的合成>
[[A]化合物的合成]
藉由以下所示的順序來合成下述式(A1-1)~式(A1-18)所表示的化合物。
[化15]
Figure 106131372-A0305-02-0050-18
[化16]
Figure 106131372-A0305-02-0051-19
[化17]
Figure 106131372-A0305-02-0052-20
[合成例1-1-1]
於具備溫度計、冷凝器及磁攪拌器的500mL的三口燒瓶中，於氮氣環境下加入15.0g的1,1,1-三(4-羥基苯基)乙烷、13.5g的 多聚甲醛、11.8g的正丙基胺及100g的丙二醇單甲醚乙酸酯並加以溶解。將所獲得的溶液加溫至105℃，並進行15小時反應。於反應溶液中加入甲基異丁基酮及水，進行分液萃取後，使用蒸發器對所獲得的有機層進行濃縮，然後投入至己烷中並進行再沈澱，回收沈澱物並進行乾燥，藉此獲得所述式(A1-1)所表示的化合物。
[合成例1-1-2~合成例1-1-17]
適當選擇前驅物，與合成例1-1-1同樣地合成所述化合物(A1-2)~化合物(A1-17)。
[合成例1-1-18]
於具備溫度計、冷凝器及磁攪拌器的500mL的三口燒瓶中，於氮氣環境下加入15.0g的聚羥基苯乙烯(丸善石油化學公司的「麥盧卡利卡(MarukaLyncur)M」、Mw：2,000)、12.3g的多聚甲醛、19.7g的苄基胺及100g的丙二醇單甲醚乙酸酯，於室溫下加以溶解。將所獲得的溶液加溫至105℃，並進行15小時反應。於反應溶液中加入甲基異丁基酮及水，進行分液萃取後，使用蒸發器對所獲得的有機層進行濃縮後，投入至己烷中並進行再沈澱，回收沈澱物並進行乾燥，藉此獲得所述式(A1-18)所表示的樹脂。所獲得的樹脂(A1-18)的Mw為4,100。
[[A2]化合物的合成]
藉由以下所示的順序來合成下述式(A2-1)~式(A2-20)所表示的化合物。
Figure 106131372-A0305-02-0054-21
[化19]
Figure 106131372-A0305-02-0055-22
[化20]
Figure 106131372-A0305-02-0056-23
[合成例1-2-1]
於具備溫度計、冷凝器及磁攪拌器的反應容器中，於氮氣環境下加入15.0g的三(4-胺基苯基)甲醇、14.8g的多聚甲醛、31.9g的2-萘酚及123.2g的丙二醇單甲醚乙酸酯並加以溶解。將所獲得的溶液加溫至105℃，進行15小時反應。於反應溶液中加入甲基異丁基酮及水，進行分液萃取後，使用蒸發器對所獲得的有機層進行濃縮後，投入至甲醇中並進行再沈澱，回收沈澱物並進行乾 燥，藉此獲得所述式(A2-1)所表示的化合物。
[合成例1-2-2~合成例1-2-19]
適當選擇前驅物，與合成例1-2-1同樣地合成所述化合物(A2-2)~化合物(A2-19)。
[合成例1-2-20]
於具備溫度計、冷凝器及磁攪拌器的反應容器中，於氮氣環境下加入10.0g的聚(4-乙烯基苯胺)、7.5g的多聚甲醛、16.2g的2-萘酚及67.5g的丙二醇單甲醚乙酸酯並加以溶解。將所獲得的溶液加溫至105℃，進行15小時反應。於反應溶液中加入甲基異丁基酮及水，進行分液萃取後，使用蒸發器對所獲得的有機層進行濃縮後，投入至甲醇中並進行再沈澱，回收沈澱物並進行乾燥，藉此獲得作為含芳香環的乙烯基系樹脂的所述式(A2-20)所表示的化合物。所獲得的樹脂(A2-20)的Mw為4,500。
[合成例2-1]
於具備溫度計、冷凝器及磁攪拌器的500ml的三口燒瓶中，於氮氣環境下加入250.0g的間甲酚、125.0g的37質量%福馬林及2g的乙二酸酐，於100℃下反應3小時，於180℃下反應1小時，於減壓下去除未反應單體，而獲得下述式(a-1)所表示的樹脂。所獲得的樹脂(a-1)的Mw為11,000。
[化21]
Figure 106131372-A0305-02-0058-24
<抗蝕劑底層膜形成用組成物的製備>
以下示出用於抗蝕劑底層膜形成用組成物的製備中的[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(A1-1)~化合物(A1-17)、樹脂(A1-18)、化合物(A2-1)~化合物(A2-19)及樹脂(A2-20)
比較例：所述合成的樹脂(a-1)及下述式(a-2)及式(a-3)所表示的化合物
Figure 106131372-A0305-02-0058-25
[[B]溶媒]
B-1：丙二醇單甲醚乙酸酯
B-2：環己酮
[[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)
Figure 106131372-A0305-02-0059-26
[[D]交聯劑]
D-1：1,3,4,6-四(甲氧基甲基)甘脲(下述式(D-1)所表示的化合物)
Figure 106131372-A0305-02-0059-27
[實施例1-1-1]
將10質量份的作為[A]化合物的(A1-1)溶解於90質量份的作為[B]溶媒的(B-1)中。利用孔徑為0.1μm的薄膜過濾器對所獲得的溶液進行過濾，製備抗蝕劑底層膜形成用組成物(J1-1)。
[實施例1-1-2~實施例1-1-19、實施例1-2-1~實施例 1-2-20及比較例1-1~比較例1-3]
除了使用下述表1及表2所示的種類及含量的各成分以外，與實施例1-1-1同樣地進行操作，從而製備抗蝕劑底層膜形成用組成物(J1-2)~抗蝕劑底層膜形成用組成物(J1-19)、抗蝕劑底層膜形成用組成物(J2-1)~抗蝕劑底層膜形成用組成物(J2-20)及抗蝕劑底層膜形成用組成物(CJ-1)~抗蝕劑底層膜形成用組成物(CJ-3)。表1及表2中的「-」表示未使用該成分。
Figure 106131372-A0305-02-0060-28
[表2]
Figure 106131372-A0305-02-0061-29
<抗蝕劑底層膜的形成>
[實施例2-1-1~實施例2-1-19、實施例2-2-1~實施例2-2-20及比較例2-1~比較例2-3]
利用旋轉塗佈法，將所述製備的抗蝕劑底層膜形成用組成物塗佈於矽晶圓基板上。其次，於大氣環境下，以下述表3及表4 所示的加熱溫度(℃)及加熱時間(sec)進行加熱(煅燒)，而形成平均厚度200nm的抗蝕劑底層膜，從而獲得於基板上形成有抗蝕劑底層膜的帶有抗蝕劑底層膜的基板。表3中的「-」表示比較例2-1為耐蝕刻性的評價的基準。
<評價>
使用所述獲得的抗蝕劑底層膜形成用組成物及所述獲得的帶有抗蝕劑底層膜的基板，利用下述方法對下述項目進行評價。將評價結果示於下述表3及表4中。
[耐溶媒性]
將所述獲得的帶有抗蝕劑底層膜的基板於環己酮(室溫)中浸漬1分鐘。測定浸漬前後的平均膜厚。將浸漬前的抗蝕劑底層膜的平均厚度設為X0，將浸漬後的抗蝕劑底層膜的平均厚度設為X，算出由(X-X0)×100/X0所求出的數值的絕對值，並設為膜厚變化率(%)。耐溶媒性於膜厚變化率小於1%的情況下評價為「A」(良好)，於1%以上且小於5%的情況下評價為「B」(稍良好)，於為5%以上的情況下評價為「C」(不良)。
[耐蝕刻性]
對於所述獲得的帶有抗蝕劑底層膜的基板中的抗蝕劑底層膜，使用蝕刻裝置(東京電子(Tokyo Electron)公司的「塔卡翠絲(TACTRAS)」)，於CF4/Ar=110/440sccm、PRESS.=30MT、HF RF(電漿生成用高頻電力)=500W、LF RF(偏壓用高頻電力)=3000W、DCS=-150V、RDC(氣體中心流量比)=50%、30sec 的條件下進行處理，根據處理前後的抗蝕劑底層膜的平均厚度來算出蝕刻速度(nm/min)，求出相對於比較例2-1的蝕刻速度的比率，並設為耐蝕刻性的標準。耐蝕刻性於所述比率為0.95以上且小於0.98的情況下評價為「A」(極其良好)，於0.98以上且小於1.00的情況下評價為「B」(良好)，於1.0以上的情況下評價為「C」(不良)。
[平坦性]
使用旋轉塗佈機(東京電子(Tokyo Electron)公司的「克林特拉庫(CLEAN TRACK)ACT12」)，利用旋轉塗佈法將所述製備的抗蝕劑底層膜形成用組成物如圖1所示塗敷於形成有深度100nm、寬度10μm的溝槽圖案的矽基板1上。旋轉塗佈的旋轉速度設為與在所述「抗蝕劑底層膜的形成」中，形成平均厚度200nm的抗蝕劑底層膜的情況相同。繼而，於大氣環境下，於250℃下進行60秒煅燒(烘烤)，形成非溝槽圖案的部分中的平均厚度為200nm的膜2，而獲得所述矽基板經膜被覆的帶有膜的矽基板。
利用掃描型電子顯微鏡(日立高新技術(Hitachi High-technologies)公司的「S-4800」)來觀察所述帶有膜的矽基板的剖面形狀，並將該抗蝕劑底層膜的所述溝槽圖案的中央部分b的高度與距所述溝槽圖案的端部5μm的位置的非溝槽圖案部分a的高度之差(△FT)設為平坦性的指標。平坦性於該△FT小於30nm的情況下評價為「AA」(極其良好)，於35nm以上且小於40nm的情況下評價為「A」(良好)，於40nm以上且小於60nm的情況 下評價為「B」(稍良好)，於60nm以上的情況下評價為「C」(不良)。再者，圖1中所示的高度差較實際而言誇張地記載。
Figure 106131372-A0305-02-0064-32
[表4]
Figure 106131372-A0305-02-0065-33
根據表3及表4的結果得知，實施例的抗蝕劑底層膜形成用組成物的平坦性優異並且耐溶媒性及耐蝕刻性優異。相對於此，比較例的抗蝕劑底層膜形成用組成物的平坦性差，且膜的耐溶媒性及耐蝕刻性的性能亦低。
[產業上之可利用性]
本發明的抗蝕劑底層膜形成用組成物可形成平坦性優異並且耐溶媒性及耐蝕刻性優異的抗蝕劑底層膜。本發明的抗蝕劑底層膜的平坦性優異並且耐溶媒性及耐蝕刻性優異。根據本發明的抗蝕劑底層膜的形成方法，可形成平坦性優異的抗蝕劑底層膜。根據本發明的圖案化基板的製造方法，可藉由使用所述形成的優異的抗蝕劑底層膜而獲得具有良好的圖案形狀的基板。因此，該些可較佳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。
Figure 106131372-A0305-02-0002-1
1:矽基板
2:膜
a:非溝槽圖案部分
b:溝槽圖案的中央部分
△FT:高度差

Claims (8)

  1. 一種抗蝕劑底層膜形成用組成物，其含有：具有縮合於芳香環上的至少一個噁嗪環的第1化合物、及溶媒；其中所述第1化合物是由下述式(i-1)、下述式(i-2)或該些的組合表示；
    Figure 106131372-A0305-02-0067-34
     式(i-1)中，R1A為碳數1~20的一價有機基；R2A~R5A分別獨立地為氫原子或碳數1~20的一價有機基；Ar1A為自碳數6~20的芳烴中去除(n1+3)個或(n1+2)個的芳香環上的氫原子而成的基；R6A為羥基、鹵素原子、硝基或碳數1~20的一價有機基；n1為0~9的整數；於n1為2以上的情況下，多個R6A可相同亦可不同，多個R6A中的兩個以上可相互結合並與該些所鍵結的碳鏈一起表示環員數4~20的環結構；R7A為(m1+k1)價的基團，且選自由式(2-1-1)所表示的基、式(2-1-2)所表示的基、式(2-1-3)所表示的基、式(2-1-4)所表示的基、式(2-1-5)所表示的基、式(2-1-7)所表示的基、 以及式(2-1-8)所表示的基所組成的群組中；m1為1~10的整數；k1為0~9的整數；其中，(m1+k1)為2以上且10以下；於m1為2以上的情況下，多個R1A可相同亦可不同，多個R2A可相同亦可不同，多個R3A可相同亦可不同，多個R4A可相同亦可不同，多個R5A可相同亦可不同；多個Ar1A可相同亦可不同，多個n1可相同亦可不同；於R6A為多個的情況下，多個R6A可相同亦可不同，多個R6A中的兩個以上可相互結合並與該些所鍵結的原子鏈一起形成的環員數4~20的環結構；
    Figure 106131372-A0305-02-0068-35
     式(i-2)中，R2B~R5B分別獨立地為氫原子或碳數1~20的一價有機基；Ar1B為自碳數6~20的芳烴中去除(n2+2)個的芳香環上的氫原子而成的基；R6B為羥基、鹵素原子、硝基或碳數1~20的一價有機基；n2為0~10的整數；於n2為2以上的情況下，多個R6B可相同亦可不同；R7B為(m2+k2)價的基團，且選自由式(2-2-1)所表示的 基、式(2-2-2)所表示的基、式(2-2-3)所表示的基、式(2-2-4)所表示的基、式(2-2-5)所表示的基、式(2-2-6)所表示的基、式(2-2-7)所表示的基、式(2-2-8)所表示的基、式(2-2-9)所表示的基、式(2-2-10)所表示的基、以及式(2-2-11)所表示的基所組成的群組中；m2為1~10的整數；k2為0~9的整數；其中，(m2+k2)為2以上且10以下；於m2為2以上的情況下，多個R2B可相同亦可不同，多個R3B可相同亦可不同，多個R4B可相同亦可不同，多個R5B可相同亦可不同，多個Ar1B可相同亦可不同，多個n2可相同亦可不同；
    Figure 106131372-A0305-02-0070-36
     所述式(2-1-1)~式(2-1-5)、式(2-1-7)、式(2-1-8)中，*表示與所述式(i-1)的Ar1A的芳香環上的碳原子鍵結的部位；所述式(2-1-1)中，RA為羥基、鹵素原子、硝基或碳數1~20的一價有機基；n1為0~4的整數；於n1為2以上的情況下，多個RA可相同亦可不同；m1為2~6的整數；且(n1+m1)≦6；所述式(2-1-2)中，RB為羥基、鹵素原子、硝基或碳數1~20的一價有機基；n2為0或1；m2為2或3；且(n2+m2)≦3； 所述式(2-1-3)中，RC為羥基、鹵素原子、或硝基；n3為0~2的整數；於n3為2的情況下，多個RC可相同亦可不同；m3為2~4的整數；且(n3+m3)=4；所述式(2-1-4)中，RD1及RD2分別獨立地為羥基、鹵素原子、硝基或碳數1~20的一價有機基；n4a及n4b分別獨立地為0~4的整數；於n4a為2以上的情況下，多個RD1可相同亦可不同；於n4b為2以上的情況下，多個RD2可相同亦可不同；所述式(2-1-5)中，RE1~RE3分別獨立地為羥基、鹵素原子、硝基或碳數1~20的一價有機基；n5a、n5b及n5c分別獨立地為0~4的整數；於n5a為2以上的情況下，多個RE1可相同亦可不同；於n5b為2以上的情況下，多個RE2可相同亦可不同；於n5c為2以上的情況下，多個RE3可相同亦可不同；所述式(2-1-7)中，RG1及RG2分別獨立地為羥基、鹵素原子、硝基或碳數1~20的一價有機基；n7a及n7b分別獨立地為0~2的整數；於n7a為2的情況下，兩個RG1可相同亦可不同；於n7b為2的情況下，兩個RG2可相同亦可不同；RG3為羥基、鹵素原子、硝基或碳數1~20的一價有機基；n7c為0~4的整數；於n7c為2以上的情況下，多個RG3可相同亦可不同；m7a及m7b分別獨立地為1~3的整數；(n7a+m7a)為3；(n7b+m7b)為3；所述式(2-1-8)中，RH為碳數4~20的m8價脂肪族烴基，m8為1~4的整數；
    Figure 106131372-A0305-02-0072-37
     所述式(2-2-1)~式(2-2-11)中，*表示與所述式(i-2)的氮原子鍵結的部位；所述式(2-2-1)中，RJ為羥基、鹵素原子、硝基或碳數1~20的一價有機基；n9為0~4的整數；於n9為2以上的情況下，多個RJ可相同亦可不同；m9為2~6的整數；且(n9+m9)≦6；所述式(2-2-2)中，RL為羥基、鹵素原子、硝基或碳數1~ 20的一價有機基；n10為0或1；m10為2或3；且(n10+m10)≦3；所述式(2-2-3)中，RM為羥基、鹵素原子、硝基或碳數1~20的一價有機基；n11為0~2的整數；於n11為2的情況下，多個RM可相同亦可不同；m11為2~4的整數；且(n11+m11)=4；所述式(2-2-4)中，RN1及RN2分別獨立地為羥基、鹵素原子、硝基或碳數1~20的一價有機基；n12a及n12b分別獨立地為0~4的整數；於n12a為2以上的情況下，多個RN1可相同亦可不同；於n12b為2以上的情況下，多個RN2可相同亦可不同；p1及p2分別獨立地為0~4的整數；RN3及RN4分別獨立地為碳數1~20的一價有機基；n12c及n12d分別獨立地為0~9的整數；於n12c為2以上的情況下，多個RN3可相同亦可不同；於n12d為2以上的情況下，多個RN4可相同亦可不同；所述式(2-2-5)中，X1為-O-、-S-、-SO2-或碳數2~10的烷烴二基；所述式(2-2-6)中，RP分別獨立地為碳數1~5的烷烴二基；所述式(2-2-8)中，X2為-O-、-S-、-SO2-或碳數1~10的烷烴二基；所述式(2-2-10)中，RQ為二價脂肪族烴基或二價脂肪族雜環基；以及所述式(2-2-11)中，RR為芳烴二基。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的抗蝕劑底層膜形成用組 成物，其中所述式(i-1)的R1A為一價烴基、雜芳基或芳基胺基。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的抗蝕劑底層膜形成用組成物，其中所述式(i-1)的Ar1A及所述式(i-2)的Ar1B中的芳烴分別為苯或萘。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的抗蝕劑底層膜形成用組成物，其中所述第1化合物的含量為1質量%以上且50質量%以下。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的抗蝕劑底層膜形成用組成物，其中所述式(i-1)的m1為2~10的整數，及所述式(i-2)的m2為2~10的整數。
  6. 一種抗蝕劑底層膜，其是由如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的抗蝕劑底層膜形成用組成物形成。
  7. 一種抗蝕劑底層膜的形成方法，其包括：於基板的其中一面側塗敷如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的抗蝕劑底層膜形成用組成物的步驟；以及對藉由所述塗敷步驟而獲得的塗敷膜進行加熱的步驟。
  8. 一種圖案化基板的製造方法，其包括：於藉由如申請專利範圍第7項所述的抗蝕劑底層膜的形成方法而獲得的抗蝕劑底層膜的與所述基板相反的面側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。
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