TWI817950B - 阻劑下層膜形成組成物、阻劑下層膜、阻劑圖型之形成方法及半導體裝置之製造方法 - Google Patents

阻劑下層膜形成組成物、阻劑下層膜、阻劑圖型之形成方法及半導體裝置之製造方法 Download PDF

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Abstract

一種阻劑下層膜形成組成物,其特徵為包含:(A)下述式(1)所表示的化合物,及(B)下述式(2-1)或下述式(2-2)所表示的交聯性化合物。(式(1)中,R1 各自獨立為碳數1~30的2價之基,R2 ~R7 各自獨立為碳數1~10之直鏈狀、分支狀或環狀之烷基、碳數6~10之芳基、碳數2~10之烯基、硫醇基或羥基,R5 中至少1個為羥基或硫醇基,m2 、m3 及m6 各自獨立為0~9之整數,m4 及m7 各自獨立為0~8之整數,m5 為1~9之整數,n為0~4之整數,p2 ~p7 各自獨立為0~2之整數)。 (式(2-1)及式(2-2)中,Q1 為單鍵或m12 價之有機基,R12 及R15 各自獨立為具有碳數2~10之烷基或碳數1~10之烷氧基的碳數2~10之烷基,R13 及R16 各自獨立為氫原子或甲基,R14 及R17 各自獨立為碳數1~10之烷基或碳數6~40之芳基。n12 為1~3之整數,n13 為2~5之整數,n14 為0~3之整數,n15 為0~3之整數,該些具有3≦(n12 +n13 +n14 +n15 )≦6之關係。n16 為1~3之整數,n17 為1~4之整數,n18 為0~3之整數,n19 為0~3之整數,該些具有2≦(n16 +n17 +n18 +n19 )≦5之關係。m12 為2~10之整數)。

Description

阻劑下層膜形成組成物、阻劑下層膜、阻劑圖型之形成方法及半導體裝置之製造方法
本發明為有關阻劑下層膜形成組成物、阻劑下層膜、阻劑圖型之形成方法及半導體裝置之製造方法。
以往的半導體裝置之製造中,多使用光阻劑組成物的微影蝕刻進行微細加工。前述微細加工為於矽晶圓等的被加工基板上形成光阻劑組成物之薄膜,並介由描繪有半導體裝置的圖型之遮罩圖型,將紫外線等的活性光線照射於其上、進行顯影,將所得的光阻劑圖型作為保護膜對矽晶圓等的被加工基板進行蝕刻處理之加工法。但,近年來,半導體裝置已進入高集積度化,所使用的活性光線亦由KrF準分子雷射(248nm)進入ArF準分子雷射(193nm)之短波長化。伴隨此點,活性光線由基板產生的亂反射或駐在波的影響將會造成極大的問題,故已廣泛地使用於光阻劑與被加工基板之間設置稱為抗反射膜(Bottom Anti-Reflective Coating;BARC)的阻劑下層膜之方法。
又,就更微細加工之目的,於活性光線中已開發使極端紫外線(EUV、13.5nm)或電子線(EB)的微影蝕刻技術。EUV微影蝕刻或EB微影蝕刻中,雖不需使用一般避免由基板發生的亂反射或駐在波的特定抗反射膜,但仍對於改善阻劑圖型的解析性或密著性之目的之作為輔助膜的阻劑下層膜開始進行廣泛地研究。
可形成該些於光阻劑與被加工基板之間所形成的阻劑下層膜之材料,例如,已揭示有具有優良耐熱性及耐蝕刻性之微影蝕刻用下層膜形成材料(例如,專利文獻1參照)。但,伴隨耐熱性之要求更為提高,故極期待一種可形成具有更高耐熱性的阻劑下層膜之組成物。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2016/143635號公報
[發明所欲解決之問題]
因此,本發明為鑑於上述情事所提出者,而以提供一種可改善耐熱性的阻劑下層膜形成組成物、阻劑下層膜、阻劑圖型之形成方法及半導體裝置之製造方法為目的。 [解決問題之方法]
本發明者們經過深入研究及結果,發現使用具有特定構造的化合物,與特定的交聯劑而得的阻劑下層膜,與以往技術相比較時,於燒結阻劑下層膜形成組成物所形成的塗佈膜而形成阻劑下層膜之際,可降低所發生的昇華物之量,因而完成本發明。
達成上述目的之本發明之第1態樣為,一種阻劑下層膜形成組成物,其特徵為包含:(A)下述式(1)所表示的化合物,及(B)下述式(2-1)或下述式(2-2)所表示的交聯性化合物。
(式(1)中,R1 各自獨立為碳數1~30的2價之基,R2 ~R7 各自獨立為碳數1~10之直鏈狀、分支狀或環狀之烷基、碳數6~10之芳基、碳數2~10之烯基、硫醇基或羥基,R5 中至少1個為羥基或硫醇基,m2 、m3 及m6 各自獨立為0~9之整數,m4 及m7 各自獨立為0~8之整數,m5 為1~9之整數,n為1~4之整數,p2 ~p7 各自獨立為0~2之整數)。
(式(2-1)及式(2-2)中,Q1 為單鍵或m12 價之有機基,R12 及R15 各自獨立為具有碳數2~10之烷基或碳數1~10之烷氧基的碳數2~10之烷基,R13 及R16 各自獨立為氫原子或甲基,R14 及R17 各自獨立為碳數1~10之烷基或碳數6~40之芳基。n12 為1~3之整數,n13 為2~5之整數,n14 為0~3之整數,n15 為0~3之整數,該些具有3≦(n12 +n13 +n14 +n15 )≦6之關係;n16 為1~3之整數,n17 為1~4之整數,n18 為0~3之整數,n19 為0~3之整數,該些具有2≦(n16 +n17 +n18 +n19 )≦5之關係;m12 為2~10之整數)。
達成上述目的之本發明之第2態樣為,一種阻劑下層膜形成組成物,其特徵為包含:   (A)下述式(1)所表示的化合物、   (C)作為交聯性化合物之由三聚氰胺化合物、胍化合物、乙炔脲化合物、脲化合物、環氧化合物、硫代環氧化合物、異氰酸酯化合物及疊氮化合物中所選出的1或2種以上的化合物,及   (D)作為交聯觸媒之由p-甲苯磺酸、三氟甲烷磺酸、吡啶鎓p-甲苯磺酸、水楊酸、5-磺醯水楊酸、4-酚磺酸、樟腦磺酸、4-氯苯磺酸、苯二磺酸、1-萘磺酸、吡啶鎓三氟甲烷磺酸、吡啶鎓p-酚磺酸、枸椽酸、安息香酸、羥基安息香酸、萘羧酸、2,4,4,6-四溴環己二烯酮、苯醯甲苯磺酸酯、2-硝基苄基甲苯磺酸酯、吡啶鎓p-甲苯磺酸、4級元素中的一部份或全部形成嵌段之三氟甲烷磺酸、4級元素中的一部份或全部形成嵌段之六氟銻酸、胺中的一部份或全部形成嵌段之十二烷基苯磺酸、芳香族鋶的六氟磷酸鹽及芳香族鋶的六氟銻酸鹽中所選出的1或2種以上的化合物。
(式(1)中,R1 各自獨立為碳數1~30的2價之基,R2 ~R7 各自獨立為碳數1~10之直鏈狀、分支狀或環狀之烷基、碳數6~10之芳基、碳數2~10之烯基、硫醇基或羥基,R5 中至少1個為羥基或硫醇基,m2 、m3 及m6 各自獨立為0~9之整數,m4 及m7 各自獨立為0~8之整數,m5 為1~9之整數,n為0~4之整數,p2 ~p7 各自獨立為0~2之整數)。
達成上述目的之本發明之第3態樣為,如第1態樣的阻劑下層膜形成組成物,其尚含有(E)交聯觸媒。
達成上述目的之本發明之第4態樣為,一種阻劑下層膜,其特徵為,由第1態樣至第3態樣之任一阻劑下層膜形成組成物所形成的塗佈膜之燒結物。
達成上述目的之本發明之第5態樣為,一種阻劑圖型之形成方法,其特徵為包含:將第1態樣至第3態樣之任一阻劑下層膜形成組成物塗佈於半導體基板上、經燒結處理而形成阻劑下層膜之步驟,且用以製造半導體。
達成上述目的之本發明之第6態樣為,一種半導體裝置之製造方法,其特徵為包含:   於半導體基板上,使用第1態樣至第3態樣之任一阻劑下層膜形成組成物形成阻劑下層膜之步驟,與   於前述阻劑下層膜上,形成阻劑膜之步驟,與   經由照射光或電子線與顯影處理,而形成阻劑圖型之步驟,與   介由所形成的前述阻劑圖型,對前述阻劑下層膜進行蝕刻之步驟,與   介由圖型化的前述阻劑下層膜,對半導體基板進行加工之步驟。
達成上述目的之本發明之第7態樣為,一種半導體裝置之製造方法,其特徵為包含:   於半導體基板上,使用第1態樣至第3態樣之任一阻劑下層膜形成組成物形成阻劑下層膜之步驟,與   於前述阻劑下層膜上,形成硬遮罩之步驟,與   於前述硬遮罩上,形成阻劑膜之步驟,與   經由照射光或電子線與顯影處理,而形成阻劑圖型之步驟,與   介由所形成的前述阻劑圖型,對前述硬遮罩進行蝕刻之步驟,與   介由圖型化的前述硬遮罩,對前述阻劑下層膜進行蝕刻之步驟,與   介由圖型化的前述阻劑下層膜,對半導體基板進行加工之步驟。
達成上述目的之本發明之第8態樣為,如第7態樣的半導體裝置之製造方法,其中,硬遮罩為經由塗佈無機物或蒸鍍無機物之方式所形成者。 [發明之效果]
本發明,可提供一種經改善耐熱性的阻劑下層膜形成組成物、阻劑下層膜、阻劑圖型之形成方法及半導體裝置之製造方法。 [實施發明之形態]
以下,將對本發明之一實施形態進行詳細說明,但本發明並不限定於該內容中。
(阻劑下層膜形成組成物)   本實施形態的阻劑下層膜形成組成物,為包含(A)具有特定構造之化合物,與(B)具有特定構造之交聯性化合物者。
阻劑下層膜形成組成物中所含的(A)具有特定構造之化合物為,下述式(1)所表示的化合物(以下,亦稱為「化合物(A)」)。
上述式(1)中,R1 各自獨立為碳數1~30的2價之基。化合物(A),具有介由該R1 而鍵結於各個芳香環之構造。R2 ~R7 各自獨立為碳數1~10之直鏈狀、分支狀或環狀之烷基、碳數6~10之芳基、碳數2~10之烯基、硫醇基或羥基,R5 中至少1個為羥基或硫醇基。m2 、m3 及m6 各自獨立為0~9之整數,m4 及m7 各自獨立為0~8之整數,m5 為1~9之整數。n為0~4之整數,p2 ~p7 各自獨立為0~2之整數。   本案之化合物(A)中,n=0之化合物為含有50%以上,較佳為60%以上。
2價之基並未有特別之限定,例如,碳數1~30之伸烷基等。碳數1~30之伸烷基,例如,具有直鏈狀烴基、分支狀烴基等者。又,2價之基,亦可具有碳數6~30之芳香族基。
又,2價之基可為具有雙鍵者亦可,或具有雜原子者亦可。又,2價之基的構造,只要不會影響到含有化合物(A)的阻劑下層膜形成組成物所具有的期待效果時,並不限定於上述式(1)之構造,含有化合物(A)的阻劑下層膜形成組成物可適用於濕式製程,而可得到優良的耐熱性及耐蝕刻性之效果。
化合物(A),除具有相對性的低分子量的同時,相較於其構造的剛直度,因具有更高的耐熱性,故即使於高溫燒焙條件下亦可使用。又,因具有相對較低的分子量且為低黏度,故即使為具有高低差的基板(特別是微細的空間或孔洞(hole)圖型等)時,也可容易地均勻填充至該高低差的角落處。其結果,使用其之阻劑下層膜形成組成物,可有利地提高埋入特性。又,所形成的阻劑下層膜亦具有優良的平坦性。此外,亦可賦予高耐蝕刻性。其中,本實施形態的化合物(A)之分子量,以500~5000為佳,500~2000為較佳。
化合物(A),就交聯之容易度與對溶劑之溶解性之觀點,以R6 中至少1個為羥基或硫醇基為佳。又,基於相同之觀點,以R2 中至少1個及/或R3 中至少1個為羥基及/或硫醇基為較佳,以羥基為最佳。
又,化合物(A),就原料供給性之觀點,以下述式(1-A)所表示的化合物為更佳。
上述式(1-A)中,R1 ~R7 及n,與上述式(1)所說明之內容為相同之意義。m2’ 、m3’ 及m6’ 各自獨立為0~5之整數,m4’ 及m7’ 各自獨立為0~4之整數,m5’ 為1~5之整數。
上述式(1-A)所表示的化合物,就對溶劑之溶解性之觀點,以下述式(1-B)所表示的化合物為更佳。
上述式(1-B)中,R1 ~R4 、R7 及n,與上述式(1)所說明之內容為相同之意義。m2’ ~m4’ 及m7’ ,與上述式(1-A)所說明之內容為相同之意義。
上述式(1-B)所表示的化合物,又就對溶劑之溶解性之觀點,以下述式(1-C)所表示的化合物為更佳。
上述式(1-C)中,R1 、R4 、R7 及n,與上述式(1)所說明之內容為相同之意義。m4’ 及m7’ ,與上述式(1-A)所說明之內容為相同之意義。
上述式(1-C)所表示的化合物,就合成之簡便性之觀點,以下述式(1-D)所表示的化合物為更佳。
上述式(1-D)中,R1 、R4 及R7 ,與上述式(1)所說明之內容為相同之意義。m4’ 及m7’ ,與上述式(1-A)所說明之內容為相同之意義。
上述式(1-D)所表示的化合物,就原料供給性之觀點,以下述式(1-E)所表示的化合物為更佳。
上述式(1-E)中,R4 及R7 ,與上述式(1)所說明之內容為相同之意義,R8 為碳數1~10之直鏈狀、分支狀或環狀之烷基、碳數6~10之芳基或碳數2~10之烯基。m4’ 及m7’ ,與上述式(1-A)所說明之內容為相同之意義。
上述式(1-E)所表示的化合物,又就對溶劑之溶解性之觀點,以下述式(1-F)所表示的化合物為特佳。
上述式(1-C)所表示的化合物,又就對溶劑之溶解性之觀點,以下述式(1-G)所表示的化合物為特佳。
以下為化合物(A)之具體例的化合物群A~Q,但並不僅限定於此處所列舉之內容。
≪化合物群A≫
≪化合物群B≫
≪化合物群C≫
≪化合物群D≫
上述化合物群A~D中,R2 ~R7 、m2 ~m7 及n,與上述式(1)所說明之內容為相同之意義。
≪化合物群E≫
上述化合物群E中,R4 ~R7 及m4 ~m7 ,與上述式(1)所說明之內容為相同之意義。n’為0~3之整數,n”為1~4之整數。各重複單位之配列可為任意之方式。R8 ~R11 各自獨立為碳數1~10之直鏈狀、分支狀或環狀之烷基、碳數6~10之芳基、碳數2~10之烯基、硫醇基或羥基。m8 ~m11 各自獨立為0~6之整數。
≪化合物群F≫
≪化合物群G≫
≪化合物群H≫
上述化合物群F~H中,R2 ~R7 及n,與上述式(1)所說明之內容為相同之意義。m2’ ~m7’ ,與上述式(1-A)所說明之內容為相同之意義。
≪化合物群I≫
上述化合物群I中,R4 ~R7 ,與上述式(1)所說明之內容為相同之意義。m4’ ~m7’ ,與上述式(1-A)所說明之內容為相同之意義。n’為0~3之整數,n”為1~4之整數。各重複單位之配列可為任意之方式。R8 ~R11 各自獨立為碳數1~10之直鏈狀、分支狀或環狀之烷基、碳數6~10之芳基、碳數2~10之烯基、硫醇基或羥基。m8’ ~m11’ 各自獨立為0~4之整數。
≪化合物群J≫
≪化合物群K≫
≪化合物群L≫
≪化合物群M≫
≪化合物群N≫
≪化合物群O≫
≪化合物群P≫
≪化合物群Q≫
上述化合物群J~Q中,n與上述式(1)所說明之內容為相同之意義。n’為0~3之整數,n”為1~4之整數。各重複單位之配列可為任意之方式。
又,本實施形態之阻劑下層膜形成組成物中,該些的化合物(A),可單獨使用亦可,將2種以上組合使用亦可。
本實施形態中,化合物(A),可應用公知方法適當地合成,其合成方法並未有特別之限定。例如,可於常壓下,使雙酚類、雙硫酚類、雙萘酚類、雙硫萘酚類或雙蒽醇類,與對應的醛類或酮類,於酸觸媒下進行聚縮合反應,而可製得化合物(A)。又,必要時,亦可於加壓下進行。
雙酚類,例如,雙酚、甲基雙酚等,但不僅限定於該些內容。該些可單獨使用1種,或將2種以上組合使用皆可。該些之中,又以使用雙酚時,就可安定地供應原料之觀點而為較佳。
雙硫酚類,例如,雙硫酚、甲基雙硫酚、甲氧基雙硫酚等,但不僅限定於該些內容。該些可單獨使用1種,或將2種以上組合使用皆可。該些之中,又以使用雙硫酚時,就可安定地供應原料之觀點而為較佳。
雙萘酚類,例如,雙萘酚、甲基雙萘酚、甲氧基雙萘酚等,但不僅限定於該些內容。該些可單獨使用1種,或將2種以上組合使用皆可。該些之中,又以使用雙萘酚時,就提高碳原子濃度、提升耐熱性之觀點,而為較佳。
雙硫萘酚類,例如,雙硫萘酚、甲基雙硫萘酚、甲氧基雙硫萘酚等,但不僅限定於該些內容。該些可單獨使用1種,或將2種以上組合使用皆可。該些之中,又以使用雙硫萘酚時,就提高碳原子濃度、提升耐熱性之觀點,而為較佳。
雙蒽醇類,例如,雙蒽醇、甲基雙蒽醇,及甲氧基雙蒽醇等,該些並未有特別之限定。該些可單獨使用1種,或將2種以上組合使用皆可。該些之中,又以使用雙蒽醇時,就提高碳原子濃度、提升耐熱性之觀點,而為較佳。
醛類,並未有特別之限定,例如,可使用甲醛、三聚甲醛(Trioxane)、對甲醛、乙醛、丙醛、丁醛、己醛、癸醛、十一烷醛、苯基乙醛、苯基丙醛、糠醛、苯甲醛、羥基苯甲醛、氟苯甲醛、氯苯甲醛、硝基苯甲醛、甲基苯甲醛、二甲基苯甲醛、乙基苯甲醛、丙基苯甲醛、丁基苯甲醛、環己基苯甲醛、苯甲醛(Benzaldehyde)、羥基苯甲醛、氟苯甲醛、氯苯甲醛、硝基苯甲醛、甲基苯甲醛、二甲基苯甲醛、乙基苯甲醛、丙基苯甲醛、丁基苯甲醛、環己基苯甲醛、聯苯醛、萘醛、蒽甲醛(anthracene carboxaldehyde)、菲甲醛、芘甲醛、乙二甲醛、戊二甲醛、苯二甲醛、萘二甲醛、聯苯二甲醛、蒽二甲醛、雙(二甲醯苯基)甲烷、雙(二甲醯苯基)丙烷,或苯三甲醛,就可賦予高耐熱性之觀點,而為較佳。
酮類,例如,丙酮、甲乙酮、環丁酮、環戊酮、環己酮、降冰片酮、三環己酮、三環癸酮、金剛烷酮、茀酮、苯併茀酮、乙烷合萘醌、乙烷合萘酮、蒽醌等,但不僅限定於該些內容。該些可單獨使用1種,或將2種以上組合使用皆可。該些之中,又以使用環戊酮、環己酮、降冰片酮、三環己酮、三環癸酮、金剛烷酮、茀酮、苯併茀酮、乙烷合萘醌、乙烷合萘酮、蒽醌時,就可賦予高耐熱性之觀點,而為較佳。
化合物(A)於合成時的聚縮合反應所使用的酸觸媒,可由公知成份中適當地選擇使用,並未有特別之限定。該些酸觸媒,廣為人知的無機酸或有機酸,例如,鹽酸、硫酸、磷酸、臭化氫酸、氟酸等的無機酸,或草酸、丙二酸、琥珀酸、己二酸、癸二酸、枸椽酸、富馬酸、馬來酸、甲酸、p-甲苯磺酸、甲烷磺酸、三氟乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、三氟甲烷磺酸、苯磺酸、萘磺酸、萘二磺酸等的有機酸,或氯化鋅、氯化鋁、氯化鐵、三氟化硼等的路易士酸,或矽鎢酸、磷鎢酸、矽鉬酸、磷鉬酸等的固體酸等,但不僅限定於該些內容。該些之中,就製造上之觀點,又以有機酸及固體酸為佳,就容易取得或容易處理等的製造上之觀點,以使用鹽酸或硫酸為較佳。又,酸觸媒可單獨使用1種,或將2種以上組合使用皆可。又,酸觸媒之使用量,可依所使用的原料及所使用的觸媒之種類,又依所配合的反應條件等作適當之設定,而並未有特別之限定,一般相對於反應原料100質量份,以0.01質量份~100質量份為佳。
進行聚縮合反應之際,可使用反應溶劑。反應溶劑,只要可使所使用的醛類或酮類,與雙酚類、雙硫酚類、雙萘酚類、雙硫萘酚類或雙蒽醇類進行反應者時,並未有特別之限定,而可由公知成份中適當地選擇使用。例如,水、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、四氫呋喃、二噁烷、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚或該些的混合溶劑等。又,溶劑可單獨使用1種,或將2種以上組合使用皆可。
反應溶劑之使用量,可配合所使用的原料及使用觸媒之種類,或再配合反應條件等作適當之設定,而未有特別之限定,一般相對於反應原料100質量份,以0質量份~2000質量份之範圍為佳。又,聚縮合反應中之反應溫度,可配合反應原料之反應性作適當的選擇,而未有特別之限定,通常為10℃~200℃之範圍。
製得化合物(A)之反應溫度以越高者為佳,具體而言,以60℃~200℃之範圍為佳。又,反應方法,可使用適當選擇的公知之方法,而未有特別之限定,例如,將雙酚類、雙硫酚類、雙萘酚類、雙硫萘酚類或雙蒽醇類,與醛類或酮類,與觸媒一起加入之方法,或將雙酚類、雙硫酚類、雙萘酚類、雙硫萘酚類或雙蒽醇類,或醛類或酮類,於觸媒存在下滴入之方法。聚縮合反應結束後,所得化合物之分離方法,可依通常方法進行,而未有特別之限定。例如,就去除存在於反應系內的未反應原料或觸媒等時,一般為採用將反應釜的溫度升溫至130℃~230℃為止,於1mmHg~50mmHg左右環境去除揮發成份等的方法,而可製得目的物之化合物(A)。
較佳的反應條件為,相對於醛類或酮類1莫耳,使用1.0莫耳~過剩量的雙酚類、雙硫酚類、雙萘酚類、雙硫萘酚類或雙蒽醇類,及0.001莫耳~1莫耳的酸觸媒,於常壓下,在50℃~150℃間進行20分鐘~100小時左右之反應的方式進行。
反應結束後,可使用公知方法分離目的物。例如,將反應液濃縮,加入純水、析出反應產物,冷卻至室溫之後,進行過濾使其分離,將所得固形物過濾、乾燥後,使用管柱色層,與副產物分離、純化,餾除溶劑,進行過濾、乾燥,而可製得目的物之化合物(A)。
阻劑下層膜形成組成物中所含的(B)具有特定構造之交聯性化合物,為下述式(2-1)或下述式(2-2)所表示的化合物(以下,亦稱為「交聯劑(B)」)。
上述式(2-1)及上述式(2-2)中,Q1 可為單鍵,或m12 價之有機基,R12 及R15 各自獨立為具有碳數2~10之烷基或碳數1~10之烷氧基的碳數2~10之烷基,R13 及R16 各自獨立為氫原子或甲基,R14 及R17 各自獨立為碳數1~10之烷基或碳數6~40之芳基。n12 為1~3之整數,n13 為2~5之整數,n14 為0~3之整數,n15 為0~3之整數,該些具有3≦(n12 +n13 +n14 +n15 )≦6之關係;n16 為1~3之整數,n17 為1~4之整數,n18 為0~3之整數,n19 為0~3之整數,該些具有2≦(n16 +n17 +n18 +n19 )≦5之關係;m12 為2~10之整數。
詳言之,Q1 可為由單鍵,或碳原子數1~10之鏈狀烴基、碳原子數6~40之芳香族基,或該些之組合所選出的m12 價之有機基。其中,鏈狀烴基,例如,後述之烷基。芳香族基,例如,後述之芳基。
碳原子數2~10之烷基,例如,乙基、n-丙基、i-丙基、環丙基、n-丁基、i-丁基、s-丁基、t-丁基、環丁基、1-甲基-環丙基、2-甲基-環丙基、n-戊基、1-甲基-n-丁基、2-甲基-n-丁基、3-甲基-n-丁基、1,1-二甲基-n-丙基、1,2-二甲基-n-丙基、2,2-二甲基-n-丙基、1-乙基-n-丙基、環戊基、1-甲基-環丁基、2-甲基-環丁基、3-甲基-環丁基、1,2-二甲基-環丙基、2,3-二甲基-環丙基、1-乙基-環丙基、2-乙基-環丙基、n-己基、1-甲基-n-戊基、2-甲基-n-戊基、3-甲基-n-戊基、4-甲基-n-戊基、1,1-二甲基-n-丁基、1,2-二甲基-n-丁基、1,3-二甲基-n-丁基、2,2-二甲基-n-丁基、2,3-二甲基-n-丁基、3,3-二甲基-n-丁基、1-乙基-n-丁基、2-乙基-n-丁基、1,1,2-三甲基-n-丙基、1,2,2-三甲基-n-丙基、1-乙基-1-甲基-n-丙基、1-乙基-2-甲基-n-丙基、環己基、1-甲基-環戊基、2-甲基-環戊基、3-甲基-環戊基、1-乙基-環丁基、2-乙基-環丁基、3-乙基-環丁基、1,2-二甲基-環丁基、1,3-二甲基-環丁基、2,2-二甲基-環丁基、2,3-二甲基-環丁基、2,4-二甲基-環丁基、3,3-二甲基-環丁基、1-n-丙基-環丙基、2-n-丙基-環丙基、1-i-丙基-環丙基、2-i-丙基-環丙基、1,2,2-三甲基-環丙基、1,2,3-三甲基-環丙基、2,2,3-三甲基-環丙基、1-乙基-2-甲基-環丙基、2-乙基-1-甲基-環丙基、2-乙基-2-甲基-環丙基、2-乙基-3-甲基-環丙基等。
又,碳原子數1~10之烷基,於上述碳原子數2~10之烷基外,又可列舉如甲基。
碳原子數1~10之烷氧基,例如,甲氧基、乙氧基、n-丙氧基、i-丙氧基、n-丁氧基、i-丁氧基、s-丁氧基、t-丁氧基、n-戊氧基、1-甲基-n-丁氧基、2-甲基-n-丁氧基、3-甲基-n-丁氧基、1,1-二甲基-n-丙氧基、1,2-二甲基-n-丙氧基、2,2-二甲基-n-丙氧基、1-乙基-n-丙氧基、n-己氧基、1-甲基-n-戊氧基、2-甲基-n-戊氧基、3-甲基-n-戊氧基、4-甲基-n-戊氧基、1,1-二甲基-n-丁氧基、1,2-二甲基-n-丁氧基、1,3-二甲基-n-丁氧基、2,2-二甲基-n-丁氧基、2,3-二甲基-n-丁氧基、3,3-二甲基-n-丁氧基、1-乙基-n-丁氧基、2-乙基-n-丁氧基、1,1,2-三甲基-n-丙氧基、1,2,2-三甲基-n-丙氧基、1-乙基-1-甲基-n-丙氧基、1-乙基-2-甲基-n-丙氧基等。
碳原子數6~40之芳基,可列舉如,苯基、萘基、蒽基等。
以下為交聯劑(B)之具體例,例如,下述式(3-1)~式(3-40)所表示的化合物,但並不僅限定於此處所列舉之內容。
又,本實施形態之阻劑下層膜形成組成物中,該些的交聯劑(B),可單獨使用亦可,將2種以上組合使用亦可。
本實施形態中,交聯劑(B),可應用公知方法適當地合成,其合成方法並未有特別之限定。例如,使下述式(2’-1)或下述式(2’-2)所表示的化合物,與含有羥基之醚化合物或碳原子數2~10之醇進行反應而可製得。又,下述式(2’-1)或下述式(2’-2)所表示的化合物1莫耳,被含有羥基之醚化合物或碳原子數2~10之醇被以1莫耳之比例所取代之交聯劑(B)稱為1取代物、同樣地,被2莫耳取代的交聯劑(B)稱為2取代物、同樣地,被3莫耳取代之交聯劑(B)稱為3取代物、同樣地,被4莫耳取代之交聯劑(B)稱為4取代物。
上述式(2’-1)或上述式(2’-2)中,Q1’ 為單鍵或m12’ 價之有機基。即,Q1’ 可為單鍵,或由碳原子數1~10之鏈狀烴基、碳原子數6~40之芳香族基,或該些之組合所選出的m12’ 價之有機基。其中,鏈狀烴基,例如,上述烷基。芳香族基,例如,上述芳基。
又,R12’ 、R13’ 、R15’ 及R16’ 各自獨立為氫原子或甲基,R14’ 及R17’ 各自獨立為碳原子數1~10之烷基或碳原子數6~40之芳基。n12’ 為1~3之整數,n13’ 為2~5之整數,n14’ 為0~3之整數,n15’ 為0~3之整數,該些具有3≦(n12’ +n13’ +n14’ +n15’ )≦6之關係;n16’ 為1~3之整數,n17’ 為1~4之整數,n18’ 為0~3之整數,n19’ 為0~3之整數,該些具有2≦(n16’ +n17’ +n18’ +n19’ )≦5之關係;m12’ 為2~10之整數。
以下為上述式(2’-1)或上述式(2’-2)所表示的化合物之具體例,例如,下述式(4-1)~下述式(4-27)所表示的化合物,但並不僅限定於此處所列舉之內容。
具體而言,交聯劑(B),可將上述式(2’-1)或上述式(2’-2)所表示的化合物,與含有羥基之醚化合物或碳原子數2~10之醇,於酸觸媒之存在下進行反應而可製得。
酸觸媒,可由公知成份中適當地選擇使用,而未有特別之限定。該些酸觸媒,可使用上述之無機酸或有機酸,例如,可使用p-甲苯磺酸、三氟甲烷磺酸、吡啶鎓p-甲苯磺酸、水楊酸、5-磺醯水楊酸、4-酚磺酸、樟腦磺酸、4-氯苯磺酸、苯二磺酸、1-萘磺酸、枸椽酸、安息香酸、羥基安息香酸、萘羧酸等的酸性化合物。
又,為使反應系不殘留未反應之酸之目的,可使用觸媒用離子交換樹脂。觸媒用離子交換樹脂,例如,可使用磺酸型的強酸型離子交換樹脂。
含有羥基之醚化合物,例如,丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚等。又,碳原子數2~10之醇,例如,乙醇、1-丙醇、2-甲基-1-丙醇、丁醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇等。
本實施形態的阻劑下層膜形成組成物,除上述化合物(A)及交聯劑(B)以外,必要時,可使用後述的溶劑或公知的添加劑。阻劑下層膜形成組成物之固形成份,為0.1質量%~70質量%,較佳為0.1質量%~60質量%。固形成份,係指由阻劑下層膜形成組成物中去除溶劑後的全成份之含有比例。阻劑下層膜形成組成物,於固形成份中,化合物(A)可含有1質量%~99.9質量%,較佳為50質量%~99.9質量%,特較佳為50質量%~95質量%,最較佳為50質量%~90質量%之比例。又,固形成份中,交聯劑(B)可含有0.01質量%~50質量%,較佳為0.01質量%~40質量%,特較佳為0.1質量%~30質量%之比例。
又,阻劑下層膜形成組成物中,必要時,可使用交聯劑(B)以外的交聯劑。該些交聯劑,可列舉如,三聚氰胺系、取代尿素系,或該些之聚合物系等。較佳為至少具有2個可形成交聯的取代基之交聯劑,例如,甲氧甲基化乙炔脲、丁氧甲基化乙炔脲、甲氧甲基化三聚氰胺、丁氧甲基化三聚氰胺、甲氧甲基化苯併胍胺、丁氧甲基化苯併胍胺、甲氧甲基化尿素、丁氧甲基化尿素、甲氧甲基化硫脲,或甲氧甲基化硫脲等的化合物。又,亦可使用該些化合物之縮合物。
本實施形態的阻劑下層膜形成組成物中,可溶解各種成份的溶劑,可列舉如,乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、甲基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、丙二醇、丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚、丙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇丙醚乙酸酯、甲苯、二甲苯、甲乙酮、環戊酮、環己酮、2-羥基丙酸乙酯、2-羥基-2-甲基丙酸乙酯、乙氧基乙酸乙酯、羥基乙酸乙酯、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、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯等。
該些的溶劑,可單獨,或將2種以上組合使用。或可將丙二醇單丁醚、丙二醇單丁醚乙酸酯等的高沸點溶劑混合使用。又,該些的溶劑中,就安全性之觀點,以單獨使用丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、環己酮等,或將2種以上組合使用為佳。
阻劑下層膜形成組成物中,可使用交聯觸媒、界面活性劑、吸光劑、流變調整劑、接著補助劑等的公知添加劑。
促進上述化合物(A)與交聯劑(B)之交聯反應所使用的交聯觸媒(E),例如,可單獨使用p-甲苯磺酸、三氟甲烷磺酸、水楊酸、5-磺醯水楊酸(5-SSA)、吡啶鎓p-酚磺酸(PyPSA)、吡啶鎓p-甲苯磺酸(PyPTS)、吡啶鎓三氟甲烷磺酸(PyTFMS)、吡啶鎓p-酚磺酸(PyPSA)、吡啶鎓p-甲苯磺酸(PyPTS)、4-酚磺酸、樟腦磺酸、4-氯苯磺酸、苯二磺酸、1-萘磺酸、枸椽酸、安息香酸、羥基安息香酸、萘羧酸等的酸化合物;2,4,4,6-四溴環己二烯酮、苯醯甲苯磺酸酯、2-硝基苄基甲苯磺酸酯、其他有機磺酸烷酯等的熱酸產生劑;雙(4-t-丁苯基)錪三氟甲烷磺酸酯、三苯基鋶三氟甲烷磺酸酯等的鎓鹽系光酸產生劑類;苯基-雙(三氯甲基)-s-三等的鹵素含有化合物系光酸產生劑類;苯醯甲苯磺酸酯、N-羥基琥珀醯亞胺三氟甲烷磺酸酯、第二、第三-丁基二苯基錪九氟甲烷磺酸酯基(例如,商品名:DTDPI、綠化學(股)製)等的磺酸系光酸產生劑類等,或將該些組合使用。該些的交聯觸媒之中,又以使用第二、第三-丁基二苯基錪九氟甲烷磺酸酯基(例如,商品名:DTDPI、綠化學(股)製)、5-磺醯水楊酸(5-SSA)、吡啶鎓p-酚磺酸(PyPSA)、吡啶鎓p-甲苯磺酸(PyPTS)、吡啶鎓三氟甲烷磺酸(PyTFMS)及4級元素中的一部份或全部形成嵌段之三氟甲烷磺酸(例如,K-PURE TAG-2689(King Industries公司製))為佳。交聯觸媒之含有比例,相對於全固形成份,為0.0001量%~20質量%,較佳為0.0005量%~10質量%,特佳為0.01量%~3質量%。
阻劑下層膜形成組成物,就不會發生沙孔(pinhole)或條紋(striation)等,與更可提高對表面斑紋的塗佈性之目的時,可添加界面活性劑。界面活性劑,例如,聚氧乙烯基月桂醚、聚氧乙烯基硬脂醚、聚氧乙烯基鯨蠟醚、聚氧乙烯基油醚等的聚氧乙烯烷醚類;聚氧乙烯基辛基酚醚、聚氧乙烯基壬基酚醚等的聚氧乙烯烷基烯丙醚類;聚氧乙烯基・聚氧丙烯基嵌段共聚物類;山梨糖醇單月桂酸酯、山梨糖醇單棕櫚酸酯、山梨糖醇單硬脂酸酯、山梨糖醇單油酸酯、山梨糖醇三油酸酯、山梨糖醇三硬脂酸酯等的山梨糖醇脂肪酸酯類;聚氧乙烯基山梨糖醇單月桂酸酯、聚氧乙烯基山梨糖醇單棕櫚酸酯、聚氧乙烯基山梨糖醇單硬脂酸酯、聚氧乙烯基山梨糖醇三油酸酯、聚氧乙烯基山梨糖醇三硬脂酸酯等的聚氧乙烯基山梨糖醇脂肪酸酯類等的非離子系界面活性劑;F-TOP EF301、EF303、EF352((股)陶氏製程製,商品名)、美格氟F171、F173、R-30(大日本塗料(股)製,商品名)、氟拉得FC430、FC431(住友3M(股)製,商品名)、ASAHIGARD AG710、沙夫隆S-382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(旭硝子(股)製,商品名)等的氟系界面活性劑;有機矽氧烷聚合物KP341(信越化學工業(股)製)等。該些的界面活性劑,可單獨使用亦可,或使用2種以上的組合皆可。界面活性劑之含有比例,相對於阻劑下層膜形成組成物的全固形成份,通常為2.0質量%以下,較佳為1.0質量%以下。
阻劑下層膜形成組成物所使用的吸光劑,例如,「工業用色素之技術與市場」(CMC出版)或「染料便覽」(有機合成化學協會編)記載之市售吸光劑,例如,C.I.Disperse Yellow 1, 3, 4, 5, 7, 8, 13, 23, 31, 49, 50, 51, 54, 60, 64, 66, 68, 79, 82, 88, 90, 93, 102, 114及124;C.I.Disperse Orange 1, 5, 13, 25, 29, 30, 31, 44, 57, 72及73;C.I.Disperse Red 1, 5, 7, 13, 17, 19, 43, 50, 54, 58, 65, 72, 73, 88, 117, 137, 143, 199及210;C.I.Disperse Violet 43;C.I.Disperse Blue 96;C.I.Fluorescent Brightening Agent 112, 135及163;C.I.Solvent Orange 2及45;C.I.Solvent Red 1, 3, 8, 23, 24, 25, 27及49;C.I.Pigment Green 10;C.I.Pigment Brown 2等。該些的吸光劑之含有比例,通常相對於阻劑下層膜形成組成物之全固形成份,為10質量%以下,較佳為5質量%以下。
流變調整劑,主要為以提高阻劑下層膜形成組成物的流動性,特別是於燒焙步驟,可提高阻劑下層膜的膜厚均勻性或提高阻劑下層膜形成組成物對孔洞(hole)內部之充填性等目的所添加者。具體例如,二甲基鄰苯二甲酸酯、二乙基鄰苯二甲酸酯、二異丁基鄰苯二甲酸酯、二己基鄰苯二甲酸酯、丁基異癸基鄰苯二甲酸酯等的苯二甲酸衍生物;二正丁基己二酸酯、二異丁基己二酸酯、二異辛基己二酸酯、辛基癸基己二酸酯等的己二酸衍生物;二正丁基馬來酸酯、二乙基馬來酸酯、二壬基馬來酸酯等的馬來酸衍生物;甲基油酸酯、丁基油酸酯、四氫糠基油酸酯等的油酸衍生物;正丁基硬脂酸酯、甘油基硬脂酸酯等的硬脂酸衍生物等。該些的流變調整劑之含有比例,通常相對於阻劑下層膜形成組成物之全固形成份,為未達30質量%。
接著輔助劑,主要為以提高基板或阻劑與阻劑下層膜形成組成物之密著性,特別是不會造成顯影中阻劑剝離等目的所添加者。具體例如,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矽烷類;六甲基二矽氮烷、N,N’-雙(三甲基矽烷基)脲、二甲基三甲基矽烷基胺、三甲基矽烷基咪唑等的矽氮烷類;乙烯三氯矽烷、γ-氯丙基三甲氧基矽烷、γ-胺丙基三乙氧基矽烷、γ-環氧丙氧丙基三甲氧基矽烷等的矽烷類;苯併三唑、苯併咪唑、吲唑、咪唑、2-氫硫基苯併咪唑、2-氫硫基苯併噻唑、2-氫硫基苯併噁唑、脲唑、硫尿嘧啶、氫硫基咪唑、氫硫基嘧啶等的雜環式化合物;1,1-二甲基脲、1,3-二甲基脲等的尿素;硫脲化合物等。該些的接著輔助劑之含有比例,通常相對於阻劑下層膜形成組成物之全固形成份,為未達5質量%,較佳為未達2質量%。
本實施形態之阻劑下層膜形成組成物,可將其他的交聯性化合物(以下,亦稱為「交聯劑(C)」)替代交聯劑(B)使用,交聯觸媒,可使用後述交聯觸媒(D)。
阻劑下層膜形成組成物中所含的交聯劑(C),可列舉如,三聚氰胺化合物、胍化合物、乙炔脲化合物、脲化合物、環氧化合物、硫代環氧化合物、異氰酸酯化合物、疊氮化合物、烯醚基等的含有雙重鍵結的化合物,且具有由羥甲基、烷氧甲基、醯氧甲基所選出之至少一個之基作為取代基(交聯性基)者等。該些的交聯劑(C),可單獨使用亦可,將2種以上組合使用亦可。
上述三聚氰胺化合物之具體例,不限定於以下內容,例如為六羥甲基三聚氰胺、六甲氧甲基三聚氰胺、六羥甲基三聚氰胺之1~6個羥甲基經甲氧甲基化的化合物或其混合物、六甲氧乙基三聚氰胺、六醯氧甲基三聚氰胺、六羥甲基三聚氰胺的1~6個羥甲基經醯氧甲基化的化合物或其混合物等。環氧化合物之具體例,例如,叁(2,3-環氧丙基)異三聚氰酸酯、三羥甲基甲烷三縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、三羥乙基乙烷三縮水甘油醚等。
上述胍化合物之具體例,不限定於以下內容,例如為四羥甲基胍、四甲氧甲基胍、四羥甲基胍之1~4個羥甲基經甲氧甲基化的化合物或其混合物、四甲氧乙基胍、四醯氧胍、四羥甲基胍之1~4個羥甲基經醯氧甲基化的化合物或其混合物等。乙炔脲化合物之具體例,例如,四羥甲基乙炔脲、四甲氧基乙炔脲、四甲氧甲基乙炔脲、四羥甲基乙炔脲之1~4個羥甲基經甲氧甲基化的化合物或其混合物、四羥甲基乙炔脲之1~4個羥甲基經醯氧甲基化的化合物或其混合物等。脲化合物之具體例,例如,四羥甲基脲、四甲氧甲基脲、四羥甲基脲之1~4個羥甲基經甲氧甲基化的化合物或其混合物、四甲氧乙基脲等。
上述含有烯醚基的化合物之具體例,不限定於以下內容,例如為乙二醇二乙烯醚、三乙二醇二乙烯醚、1,2-丙烷二醇二乙烯醚、1,4-丁烷二醇二乙烯醚、伸四甲基二醇二乙烯醚、新戊二醇二乙烯醚、三羥甲基丙烷三乙烯醚、己二醇二乙烯醚、1,4-環己二醇二乙烯醚、季戊四醇三乙烯醚、季戊四醇四乙烯醚、季戊四醇四乙烯醚、季戊四醇五乙烯醚、三羥甲基丙烷三乙烯醚等。
該些之中,又以乙炔脲化合物為佳,具體而言,以四羥甲基乙炔脲、四甲氧基乙炔脲、四甲氧甲基乙炔脲、四羥甲基乙炔脲之1~4個羥甲基經甲氧甲基化的化合物或其混合物、四羥甲基乙炔脲之1~4個羥甲基經醯氧甲基化的化合物或其混合物為佳,以四甲氧甲基乙炔脲為佳。
又,阻劑下層膜形成組成物中所含的交聯觸媒(D),可列舉如,p-甲苯磺酸、三氟甲烷磺酸、吡啶鎓p-甲苯磺酸、水楊酸、5-磺醯水楊酸、4-酚磺酸、樟腦磺酸、4-氯苯磺酸、苯二磺酸、1-萘磺酸、吡啶鎓三氟甲烷磺酸、吡啶鎓p-酚磺酸、枸椽酸、安息香酸、羥基安息香酸、萘羧酸、2,4,4,6-四溴環己二烯酮、苯醯甲苯磺酸酯、2-硝基苄基甲苯磺酸酯、吡啶鎓p-酚磺酸、吡啶鎓p-甲苯磺酸、吡啶鎓三氟甲烷磺酸、4級元素中的一部份或全部形成嵌段之三氟甲烷磺酸、4級元素中的一部份或全部形成嵌段之六氟銻酸、胺中的一部份或全部形成嵌段之十二烷基苯磺酸、芳香族鋶的六氟磷酸鹽及芳香族鋶的六氟銻酸鹽等。   4級元素,例如,四級銨陽離子等。
該些之中,又以5-磺醯水楊酸、吡啶鎓三氟甲烷磺酸、吡啶鎓p-酚磺酸、三氟甲烷磺酸、吡啶鎓p-甲苯磺酸、4級元素中的一部份或全部形成嵌段之三氟甲烷磺酸、4級元素中的一部份或全部形成嵌段之六氟銻酸、胺中的一部份或全部形成嵌段之十二烷基苯磺酸、芳香族鋶的六氟磷酸鹽及芳香族鋶的六氟銻酸鹽為佳,特別是就高耐熱性之觀點,以5-磺醯水楊酸(5-SSA)、吡啶鎓p-酚磺酸(PyPSA)、吡啶鎓p-甲苯磺酸(PyPTS)、吡啶鎓三氟甲烷磺酸(PyTFMS)及4級元素中的一部份或全部形成嵌段之三氟甲烷磺酸(例如,K-PURE TAG-2689(King Industries公司製))為佳。
4級元素中的一部份或全部形成嵌段之六氟銻酸的具體例,可列舉如,K-PURE〔註冊商標〕CXC-1612、同CXC-1733、4級元素中的一部份或全部形成嵌段之三氟甲烷磺酸的具體例,可列舉如,K-PURE〔註冊商標〕CXC-1614、同TAG-2678、同TAG-2689、胺中的一部份或全部形成嵌段之十二烷基苯磺酸的具體例,可列舉如,同TAG-2172、同TAG-2179(以上King Industries公司製)、芳香族鋶的六氟銻酸鹽之具體例,例如,SI-45、SI-60、SI-80、SI-100及SI-150(以上三新化學工業(股)製)、芳香族鋶的六氟磷酸鹽之具體例,例如,SI-110(三新化學工業(股)製)。
該些的交聯觸媒(D),可單獨使用亦可,或將2種以上組合使用亦可。
本實施形態的阻劑下層膜形成組成物,因包含具有特定構造之化合物(A)作為構成內容,故於作為光形成阻劑下層膜之際,可適用於濕式製程,且具有優良的耐熱性及耐蝕刻性。又,亦具有高溶劑溶解性。因此,使用該些的化合物時,可形成一種可抑制高溫燒焙時膜之劣化,對氧電漿蝕刻等亦具有優良的耐蝕刻性之下層膜。此外,其與阻劑層因具有優良的密著性,故可形成優良的阻劑圖型。
又,阻劑下層膜形成組成物,因包含具有特定構造的交聯劑(B)作為構成內容,故於考慮作為抗反射膜之效果時,因光吸收部位被包含於骨架中,故於加熱乾燥時阻劑中不會有擴散物,又,因光吸收部位具有極大的吸光性能力,故具有高度的抗反射光之效果。此外,具有高度的熱安定性,可防止燒焙時的分解物污染上層膜,又,對於燒焙時的溫度寬容度具有更大之空間。此外,依製程條件之不同,亦可作為具有抗光反射之機能,與防止基板與阻劑產生相互作用,或可防止阻劑所使用的材料或阻劑於曝光時所生成的物質對基板產生不良作用的機能之膜使用。
又,阻劑下層膜形成組成物中,可使用交聯劑(C)替代交聯劑(B)作為組成內容時,亦可得到具有特定構造之化合物(A)所可產生之效果。即,於形成阻劑下層膜之際,因可適用於濕式製程,且具有優良的耐熱性及耐蝕刻性,故可形成一種可抑制高溫燒焙時膜之劣化,對氧電漿蝕刻等亦具有優良的耐蝕刻性之下層膜。此外,其與阻劑層因具有優良的密著性,故可形成優良的阻劑圖型。
(阻劑下層膜)   本實施形態所使用的阻劑,例如,光阻劑或電子線阻劑。
本實施形態中之阻劑下層膜,可作為半導體製造製程中之微影蝕刻使用。塗佈於阻劑下層膜上部的光阻劑,可使用負型、正型中之任一者皆可,可列舉如,酚醛清漆樹脂與1,2-萘醌二疊氮磺酸酯所形成的正型光阻劑;具有經由酸而分解而提高鹼溶解速度之基的黏合劑與光酸產生劑所形成的化學增幅型光阻劑;鹼可溶性黏合劑與經由酸而分解而提高光阻劑的鹼溶解速度之低分子化合物與光酸產生劑所形成的化學增幅型光阻劑;具有經由酸而分解而提高鹼溶解速度之基的黏合劑與經由酸而分解而提高光阻劑的鹼溶解速度之低分子化合物的光酸產生劑所形成的化學增幅型光阻劑;骨架具有矽(Si)原子之光阻劑等。市售光阻劑,例如,羅門哈斯公司製之商品名APEX-E等。
塗佈於阻劑下層膜上部的電子線阻劑,例如,由主鏈包含Si-Si鍵結、末端包含芳香環之樹脂,與經由電子線照射而發生酸的酸產生劑所成之組成物,或羥基被包含N-羧胺的有機基所取代的聚(p-羥基苯乙烯),與經由電子線照射而發生酸的酸產生劑所成之組成物等。後者之電子線阻劑的組成物,為經由電子線照射而由酸產生劑產生之酸與聚合物側鏈之N-羧酸胺氧基反應,使聚合物側鏈由羥基分解,而溶解於顯示鹼可溶性的鹼顯影液,而形成阻劑圖型者。
該經由電子線照射而發生酸的酸產生劑,可列舉如,1,1-雙[p-氯苯基]-2,2,2-三氯乙烷、1,1-雙[p-甲氧苯基]-2,2,2-三氯乙烷、1,1-雙[p-氯苯基]-2,2-二氯乙烷、2-氯-6-(三氯甲基)吡啶等的鹵化有機化合物;三苯基鋶鹽、二苯基錪鹽等的鎓鹽;硝基苄基甲苯磺酸酯、二硝基苄基甲苯磺酸酯等的磺酸酯。
具有使用阻劑下層膜形成組成物所形成的阻劑下層膜之阻劑的顯影液,可使用氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、矽酸鈉、甲基矽酸鈉、氨水等的無機鹼類;乙胺、n-丙胺等的一級胺類;二乙胺、二-n-丁胺等的二級胺類;三乙胺、甲基二乙胺等的三級胺類;二甲基乙醇胺、三乙醇胺等的醇胺類;氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨、膽鹼等的四級銨鹽;吡咯、哌啶等的環狀胺類等的鹼類之水溶液。此外,亦可使用該鹼類之水溶液中,添加有適量的異丙醇等的醇類、非離子系等的界面活性劑者。該些之中,較佳之顯影液,為四級銨鹽,更佳者為氫氧化四甲基銨及膽鹼。
(阻劑圖型之形成方法)   隨後,將說明本實施形態的阻劑圖型之形成方法。其為使用旋轉塗佈機、塗佈機(Coater)等的適當塗佈方法,將阻劑下層膜形成組成物塗佈於製造精密集積線路元件所使用的基板(例如,被覆矽/二氧化矽之玻璃基板、ITO基板等的透明基板)上,形成塗佈膜之後,進行燒焙、硬化,而形成阻劑下層膜(燒結物)。其中,阻劑下層膜的膜厚,以0.01μm~3.0μm為佳。又,塗佈後之燒焙條件,為於80℃~350℃、0.5分鐘~120分鐘。
其後,於阻劑下層膜上直接塗佈阻劑,或,必要時,使1層~數層的阻劑下層膜形成組成物於第1層的阻劑下層膜上形成膜後再塗佈阻劑,使用光或電子線介由特定遮罩進行照射,經顯影、洗滌、乾燥處理後,即可製得良好的阻劑圖型。必要時,亦可於照射光或電子線之後,進行加熱(PEB:Post Exposure Bake)。隨後,使用乾蝕刻將阻劑被顯影去除部份之阻劑下層膜去除,而可於基板上形成所期待的圖型。
阻劑曝光中之曝光光線,可使用近紫外線、遠紫外線、極端紫外線(例如,EUV、波長13.5nm)等的化學線,例如,248nm(KrF雷射光)、193nm(ArF雷射光)、157nm(F2雷射光)等的波長之光線。光照射之方法,只要為由光酸產生劑產生酸之方法時,並未有特別之制限而皆可使用,較佳為1mJ/cm2 ~2000mJ/cm2 ,特佳為10mJ/cm2 ~1500mJ/cm2 ,特較佳為50mJ/cm2 ~1000mJ/cm2 之曝光量。又,對電子線阻劑進行的電子線照射,例如,可使用電子線照射裝置進行照射。
(半導體裝置之製造方法)   本實施形態之製造半導體裝置之方法,為經過   於半導體基板上,使用本實施形態的阻劑下層膜形成組成物形成阻劑下層膜之步驟、   於阻劑下層膜上形成阻劑膜之步驟、   使用光或電子線照射與顯影,而形成阻劑圖型之步驟、   經所形成的阻劑圖型蝕刻阻劑下層膜之步驟,及   使用圖型化的阻劑下層膜,對半導體基板加工之步驟。
今後,伴隨阻劑圖型微細化之進行,多會發生解析度之問題或阻劑圖型於顯影後發生倒塌等問題,而極期待阻劑之薄膜化。因此,於基板加工中,將不容易得到充份的阻劑圖型之膜厚度,故不僅阻劑圖型,即使於阻劑與加工的半導體基板之間所製得的阻劑下層膜,於基板加工時亦必須具有作為遮罩機能之製程。該些製程用的阻劑下層膜,與以往的高蝕刻速度性的阻劑下層膜並不相同,而多要求需具有趨近阻劑的乾蝕刻速度之選擇比的阻劑下層膜、具有較阻劑為更低蝕刻速度之選擇比的阻劑下層膜,或具有較半導體基板為更低乾蝕刻速度的選擇比的阻劑下層膜。又,該些阻劑下層膜中,亦可賦予抗反射能力,且兼具以往抗反射膜之機能。
又,一般欲製得微細阻劑圖型時,於阻劑下層膜之乾蝕刻時,亦開始使用使阻劑圖型與阻劑下層膜,較阻劑顯影時的圖型寬度為更細的製程。該些製程用的阻劑下層膜,與以往的高蝕刻速度性之抗反射膜並不相同,而多被要求需具有趨近阻劑的乾蝕刻速度之選擇比的阻劑下層膜。又,該些阻劑下層膜中,亦可賦予抗反射能力,且兼具以往抗反射膜之機能。
本實施形態中,為於基板上使本實施形態的阻劑下層膜成膜之後,可於阻劑下層膜上直接塗佈阻劑,或,必要時,可使1層~數層之阻劑下層膜形成組成物於第1層的阻劑下層膜上形成膜後再塗佈阻劑。如此,可於使阻劑的圖型寬度狹窄化、防止圖型倒塌等目的而被覆薄層的阻劑時,亦可經由選擇適當的蝕刻氣體,對基板進行加工。
即,可經由   於半導體基板上,使用阻劑下層膜形成組成物形成阻劑下層膜之步驟、   於阻劑下層膜上,使用含有矽成份等的塗膜材料(無機物)形成硬遮罩或經由蒸鍍而形成硬遮罩(例如,使用WO2009/104552A1記載之含有矽之阻劑下層膜《無機阻劑下層膜》形成組成物經旋轉塗佈而形成、使用氮化氧化矽等的無機材料膜經由CVD法等而形成)之步驟、   於硬遮罩上,形成阻劑膜之步驟、   經由照射光或電子線與顯影處理,而形成阻劑圖型之步驟、   使用鹵素系氣體介由所形成的阻劑圖型對硬遮罩進行蝕刻之步驟、   使用氧系氣體或氫系氣體介由圖型化的硬遮罩對阻劑下層膜進行蝕刻之步驟,及   使用鹵素系氣體介由圖型化的阻劑下層膜對半導體基板進行加工之步驟,而可製造半導體裝置。
[實施例]
以下,將以實施例對本發明作更具體的說明。又,本發明,並不受以下實施例所限制。
(實施例1)   將下述式(5)所表示的化合物(A)之阻劑下層膜形成組成物用樹脂(NeoFARIT7177C-30A)(GPC《標準物質:聚苯乙烯》測定之混合比例:n=0《61%》、n=1《25%》、n=2《9%》、n=4《5%》之混合物)3.33g、下述式(4-23)所表示的作為交聯劑(B)之3,3’,5,5’-四甲氧甲基-4,4’-雙酚(商品名:TMOM-BP、本州化學工業(股)製)0.10g、交聯觸媒之二-叔丁基二苯基錪九氟甲烷磺酸酯基(商品名:DTDPI、綠化學(股)製)0.01g,及作為界面活性劑之氟系界面活性劑(商品名:R-30N、品名:美格氟、DIC(股)製)0.001g,溶解於丙二醇單甲醚6.67g及丙二醇單甲醚乙酸酯15.55g中,而製得阻劑下層膜形成組成物。
(實施例2)   將上述式(5)所表示的化合物(A)之阻劑下層膜形成組成物用之樹脂(NeoFARIT7177C-30A)3.33g、交聯劑(B)(商品名:PGME-BIP-A、Finechem(股)製)0.10g、交聯觸媒之二叔丁基二苯基錪九氟甲烷磺酸酯基(商品名:DTDPI、綠化學(股)製)0.01g,及作為界面活性劑之氟系界面活性劑(商品名:R-30N、品名:美格氟、DIC(股)製)0.001g,溶解於丙二醇單甲醚6.67g及丙二醇單甲醚乙酸酯15.55g中,而製得阻劑下層膜形成組成物。又,作為交聯劑(B)使用的PGME-BIP-A,為以下述式(3-36)所表示的化合物為中心,混合下述式(3-33)、下述式(3-34)及下述式(3-35)所個別表示之化合物而得者。
(實施例3)   將上述式(5)所表示的化合物(A)之阻劑下層膜形成組成物用樹脂(NeoFARIT7177C-30A)3.33g、作為交聯劑(B)之3,3’,5,5’-四甲氧甲基-4,4’-雙酚(商品名:TMOM-BP、本州化學工業(股)製)0.10g、交聯觸媒之5-磺醯水楊酸0.01g,及作為界面活性劑之氟系界面活性劑(商品名:R-30N、品名:美格氟、DIC(股)製)0.001g,溶解於丙二醇單甲醚6.67g及丙二醇單甲醚乙酸酯15.55g中,而製得阻劑下層膜形成組成物。
(實施例4)   將上述式(5)所表示的化合物(A)之阻劑下層膜形成組成物用樹脂(NeoFARIT7177C-30A)3.33g、作為交聯劑(B)之3,3’,5,5’-四甲氧甲基-4,4’-雙酚(商品名:TMOM-BP、本州化學工業(股)製)0.10g、作為交聯觸媒之吡啶鎓三氟甲烷磺酸0.01g,及作為界面活性劑之氟系界面活性劑(商品名:R-30N、品名:美格氟、DIC(股)製)0.001g,溶解於丙二醇單甲醚6.67g及丙二醇單甲醚乙酸酯15.55g中,而製得阻劑下層膜形成組成物。
(實施例5)   將上述式(5)所表示的化合物(A)之阻劑下層膜形成組成物用樹脂(NeoFARIT7177C-30A)3.33g、作為作為交聯劑(B)之3,3’,5,5’-四甲氧甲基-4,4’-雙酚(商品名:TMOM-BP、本州化學工業(股)製)0.10g、作為交聯觸媒之吡啶鎓p-酚磺酸0.01g,及作為界面活性劑之氟系界面活性劑(商品名:R-30N、品名:美格氟、DIC(股)製)0.001g,溶解於丙二醇單甲醚6.67g及丙二醇單甲醚乙酸酯15.55g中,而製得阻劑下層膜形成組成物。
(實施例6)   將上述式(5)所表示的化合物(A)之阻劑下層膜形成組成物用樹脂(NeoFARIT7177C-30A)3.33g、作為交聯劑(B)之3,3’,5,5’-四甲氧甲基-4,4’-雙酚(商品名:TMOM-BP、本州化學工業(股)製)0.10g、作為交聯觸媒之4級元素中的一部份或全部形成嵌段之三氟甲烷磺酸(商品名:K-PURE TAG-2689、King Industries公司製)0.01g,及作為界面活性劑之氟系界面活性劑(商品名:R-30N、品名:美格氟、DIC(股)製)0.001g,溶解於丙二醇單甲醚6.67g及丙二醇單甲醚乙酸酯15.55g中,而製得阻劑下層膜形成組成物。
(實施例7)   將上述式(5)所表示的化合物(A)之阻劑下層膜形成組成物用樹脂(NeoFARIT7177C-30A)3.33g、以下述式(6)所表示的脲化合物為基本骨架的作為交聯劑(C)之1,3,4,6-四(甲氧甲基)乙炔脲(商品名:NIKALACK MX-270、三和化學(股)製)0.10g、交聯觸媒(D)之5-磺醯水楊酸0.01g,及作為界面活性劑之氟系界面活性劑(商品名:R-30N、品名:美格氟、DIC(股)製)0.001g,溶解於丙二醇單甲醚6.67g及丙二醇單甲醚乙酸酯15.55g中,而製得阻劑下層膜形成組成物。
(實施例8)   將上述式(5)所表示的化合物(A)之阻劑下層膜形成組成物用樹脂(NeoFARIT7177C-30A)3.33g、以上述式(6)所表示的脲化合物為基本骨架之作為交聯劑(C)之1,3,4,6-四(甲氧甲基)乙炔脲(商品名:NIKALACK MX-270、三和化學(股)製)0.10g、作為交聯觸媒(D)之吡啶鎓三氟甲烷磺酸0.01g,及作為界面活性劑之氟系界面活性劑(商品名:R-30N、品名:美格氟、DIC(股)製)0.001g,溶解於丙二醇單甲醚6.67g及丙二醇單甲醚乙酸酯15.55g中,而製得阻劑下層膜形成組成物。
(實施例9)   將上述式(5)所表示的化合物(A)之阻劑下層膜形成組成物用樹脂(NeoFARIT7177C-30A)3.33g、以上述式(6)所表示的脲化合物為基本骨架之作為交聯劑(C)之1,3,4,6-四(甲氧甲基)乙炔脲(商品名:NIKALACK MX-270、三和化學(股)製)0.10g、作為交聯觸媒(D)之下述式(7)所表示的吡啶鎓p-酚磺酸0.01g,及作為界面活性劑之氟系界面活性劑(商品名:R-30N、品名:美格氟、DIC(股)製)0.001g,溶解於丙二醇單甲醚6.67g及丙二醇單甲醚乙酸酯15.55g中,而製得阻劑下層膜形成組成物。
(實施例10)   將上述式(5)所表示的化合物(A)之阻劑下層膜形成組成物用樹脂(NeoFARIT7177C-30A)3.33g、以上述式(6)所表示的脲化合物為基本骨架之作為交聯劑(C)之1,3,4,6-四(甲氧甲基)乙炔脲(商品名:NIKALACK MX-270、三和化學(股)製)0.10g、作為交聯觸媒(D)之4級元素中的一部份或全部形成嵌段之三氟甲烷磺酸(商品名:K-PURE TAG-2689、King Industries公司製)0.01g,及作為界面活性劑之氟系界面活性劑(商品名:R-30N、品名:美格氟、DIC(股)製)0.001g,溶解於丙二醇單甲醚6.67g及丙二醇單甲醚乙酸酯15.55g中,而製得阻劑下層膜形成組成物。
(比較例1)   將上述式(5)所表示的化合物(A)之阻劑下層膜形成組成物用樹脂(NeoFARIT7177C-30A)3.33g、以上述式(6)所表示的脲化合物為基本骨架之作為交聯劑(C)之1,3,4,6-四(甲氧甲基)乙炔脲(商品名:NIKALACK MX-270、三和化學(股)製)0.10g、作為交聯觸媒之二叔丁基二苯基錪九氟甲烷磺酸酯基(商品名:DTDPI、綠化學(股)製)0.01g、作為界面活性劑之氟系界面活性劑(商品名:R-30N、品名:美格氟、DIC(股)製)0.001g,溶解於丙二醇單甲醚6.67g及丙二醇單甲醚乙酸酯15.55g中,而製得阻劑下層膜形成組成物。
(昇華物量之測定)   昇華物量之測定為使用國際公開第2007/111147號公報所記載之昇華物量測定裝置予以實施。首先,將實施例1~實施例10、比較例1所製得的阻劑下層膜形成組成物,使用旋轉塗佈器以膜厚為50nm之方式塗佈於直徑4英吋的矽晶圓基板上。將塗佈有阻劑下層膜的晶圓,設於與加熱板形成一體化的前述昇華物量測定裝置中,進行120秒鐘之燒焙,使用QCM(Quartz Crystal Microbalance)感測器,即以形成電極的水晶振動子捕集該昇華物。QCM感測器,為利用水晶振動子表面(電極)附著昇華物時,對應該質量而使水晶振動子的頻率發生變化(下降)之性質,而可測定微量之質量變化。
詳細之測定順序係如以下所示。將昇華物量測定裝置的加熱板升溫至表1記載之測定溫度、幫浦流量設定為1m3 /s,並就使裝置安定化之目的,最初將該裝置放置60秒鐘。隨後立即將被覆有阻劑下層膜的晶圓由滑動口迅速地放置於加熱板上,捕集60秒之時點至180秒之時點(120秒鐘)的昇華物。又,前述昇華物量測定裝置的QCM感測器與捕集瓶部份形成連接的Flow-Attachment(檢測部份)上,不使用裝設噴嘴者,因此,氣流由與感測器(水晶振動子)距離為30mm的反應室單位的流路(口徑:32mm)流入時並不會產生攪動。又,QCM感測器中,電極主要為使用矽與鋁作為主成份之材料(AlSi),其為使用水晶振動子之直徑(感測器直徑)為14mm、水晶振動子表面的電極直徑為5mm、共振頻率為9MHz者。
所得頻率變化,為以測定所使用的水晶振動子之固定值換算為「克」,而使得塗佈阻劑下層膜的1片晶圓之昇華物量與燒結溫度之關係明確化。又,最初60秒鐘為使裝置安定化而放置的(未設置晶圓)時間帶,將晶圓放置於加熱板上後60秒之時點至180秒之時點為止的測定值,為有關晶圓昇華物量之測定值。經由該裝置定量而得的阻劑下層膜之昇華物量作為昇華物量比係如下述表1所示。又,昇華物量比為,以比較例1的阻劑下層膜所發生的昇華物量設定為1.00時的規格化之值。
(彙整)   結果,得知由實施例1~實施例10所製得的阻劑下層膜組成物所得阻劑下層膜之昇華物量比,較由比較例1的阻劑下層膜形成組成物所發生的昇華物量比為更少。即,確認實施例1~實施例10所使用的交聯劑或交聯觸媒,可有效地抑制昇華物之發生量。 [產業上之利用性]
本發明,可提供一種可賦予具有良好的塗佈性、高耐蝕刻性、優良耐熱性等的阻劑下層膜的阻劑下層膜形成組成物,因此極適合產業上使用。

Claims (9)

  1. 一種阻劑下層膜形成組成物,其特徵為包含:(A)下述式(1)所表示的化合物、(B)下述式(2-1)或下述式(2-2)所表示的交聯性化合物及(E)交聯觸媒;
    Figure 107124218-A0305-02-0073-1
    (式(1)中,R1各自獨立為碳數1~30的2價之基,R2~R7各自獨立為碳數1~10之直鏈狀、分支狀或環狀之烷基、碳數6~10之芳基、碳數2~10之烯基、硫醇基或羥基,R5中至少1個為羥基或硫醇基,m2、m3及m6各自獨立為0~9之整數,m4及m7各自獨立為0~8之整數,m5為1~9之整數,n為0~4之整數,p2~p7各自獨立為0~2之整數)
    Figure 107124218-A0305-02-0073-2
    (式(2-1)及式(2-2)中,Q1為單鍵或m12價之有機基,R12及R15各自獨立為具有碳數2~10之烷基或碳數1~10之烷氧基的碳數2~10之烷基,R13及R16各自獨立為氫原子或甲基,R14及R17各自獨立為碳數1~10之烷基或碳數6~40之芳基;n12為1~3之整數,n13為2~5之整數,n14為0~3之整數,n15為0~3之整數,該些具有3≦(n12+n13+n14+n15)≦6之 關係;n16為1~3之整數,n17為1~4之整數,n18為0~3之整數,n19為0~3之整數,該些具有2≦(n16+n17+n18+n19)≦5之關係;m12為2~10之整數)。
  2. 一種阻劑下層膜形成組成物,其特徵為包含:(A)下述式(1)所表示的化合物、(C)作為交聯性化合物之由三聚氰胺化合物、胍
    Figure 107124218-A0305-02-0074-8
    化合物、乙炔脲化合物、脲化合物、環氧化合物、硫代環氧化合物、異氰酸酯化合物及疊氮化合物中所選出的1或2種以上的化合物,及(D)作為交聯觸媒之由p-甲苯磺酸、三氟甲烷磺酸、吡啶鎓p-甲苯磺酸、水楊酸、5-磺醯水楊酸、4-酚磺酸、樟腦磺酸、4-氯苯磺酸、苯二磺酸、1-萘磺酸、吡啶鎓三氟甲烷磺酸、吡啶鎓p-酚磺酸、枸橡酸、安息香酸、羥基安息香酸、萘羧酸、2,4,4,6-四溴環己二烯酮、苯醯甲苯磺酸酯、2-硝基苄基甲苯磺酸酯、吡啶鎓p-甲苯磺酸、4級元素中的一部份或全部形成嵌段之三氟甲烷磺酸、4級元素中的一部份或全部形成嵌段之六氟銻酸、胺中的一部份或全部形成嵌段之十二烷基苯磺酸、芳香族鋶的六氟磷酸鹽及芳香族鋶的六氟銻酸鹽中所選出的1或2種以上的化合物;
    Figure 107124218-A0305-02-0075-4
    (式(1)中,R1各自獨立為碳數1~30的2價之基,R2~R7各自獨立為碳數1~10之直鏈狀、分支狀或環狀之烷基、碳數6~10之芳基、碳數2~10之烯基、硫醇基或羥基,R5中至少1個為羥基或硫醇基,m2、m3及m6各自獨立為0~9之整數,m4及m7各自獨立為0~8之整數,m5為1~9之整數,n為1~4之整數,p2~p7各自獨立為0~2之整數)。
  3. 一種阻劑下層膜,其特徵為,請求項1或請求項2之阻劑下層膜形成組成物所形成的塗佈膜之燒結物。
  4. 一種製造半導體所使用的阻劑圖型之形成方法,其特徵為包含:將請求項1或請求項2之阻劑下層膜形成組成物塗佈於半導體基板上,經燒結處理而形成阻劑下層膜之步驟。
  5. 一種半導體裝置之製造方法,其特徵為包含:於半導體基板上,使用請求項1或請求項2之阻劑下層膜形成組成物形成阻劑下層膜之步驟,與於前述阻劑下層膜上,形成阻劑膜之步驟,與經由照射光或電子線與顯影處理,而形成阻劑圖型之步驟,與 介由所形成的前述阻劑圖型,對前述阻劑下層膜進行蝕刻之步驟,與介由圖型化的前述阻劑下層膜,對半導體基板進行加工之步驟。
  6. 一種半導體裝置之製造方法,其特徵為包含:於半導體基板上,使用請求項1或請求項2之阻劑下層膜形成組成物形成阻劑下層膜之步驟,與於前述阻劑下層膜上,形成硬遮罩之步驟,與於前述硬遮罩上,形成阻劑膜之步驟,與經由照射光或電子線與顯影處理,而形成阻劑圖型之步驟,與介由所形成的前述阻劑圖型,對前述硬遮罩進行蝕刻之步驟,與介由圖型化的前述硬遮罩,對前述阻劑下層膜進行蝕刻之步驟,與介由圖型化的前述阻劑下層膜,對半導體基板進行加工之步驟。
  7. 如請求項6之半導體裝置之製造方法,其中,前述硬遮罩為經由塗佈無機物或蒸鍍無機物之方式所形成。
  8. 一種阻劑下層膜形成組成物,其特徵為包含:(A)下述式(1)所表示的化合物、(B)下述式(2’-1)或下 述式(2’-2)所表示的交聯性化合物及(D)交聯觸媒;
    Figure 107124218-A0305-02-0077-7
    (式(1)中,R1各自獨立為碳數1~30的2價之基,R2~R7各自獨立為碳數1~10之直鏈狀、分支狀或環狀之烷基、碳數6~10之芳基、碳數2~10之烯基、硫醇基或羥基,R5中至少1個為羥基或硫醇基,m2、m3及m6各自獨立為0~9之整數,m4及m7各自獨立為0~8之整數,m5為1~9之整數,n為0~4之整數,p2~p7各自獨立為0~2之整數)
    Figure 107124218-A0305-02-0077-3
    (式(2’-1)及上述式(2’-2)中,Q1’為單鍵或m12’價之有機基,R12’、R13’、R15’及R16’各自獨立為氫原子或甲基,R14’及R17’各自獨立為碳原子數1~10之烷基或碳原子數6~40之芳基;n12’為1~3之整數,n13’為2~5之整數,n14’為0~3之整數,n15’為0~3之整數,該些具有3≦(n12’+n13’+n14’+n15’)≦6之關係;n16’為1~3之整數,n17’為1~4之整數,n18’為0~3之整數,n19’為0~3之整數,該些具有2≦(n16’+n17’+n18’+n19’)≦5之關係;m12’為2~10之整數)。
  9. 如請求項8之阻劑下層膜形成組成物,其尚包含(D)作為交聯觸媒之由p-甲苯磺酸、三氟甲烷磺酸、吡啶鎓p-甲苯磺酸、水楊酸、5-磺醯水楊酸、4-酚磺酸、樟腦磺酸、4-氯苯磺酸、苯二磺酸、1-萘磺酸、吡啶鎓三氟甲烷磺酸、吡啶鎓p-酚磺酸、枸橡酸、安息香酸、羥基安息香酸、萘羧酸、2,4,4,6-四溴環己二烯酮、苯醯甲苯磺酸酯、2-硝基苄基甲苯磺酸酯、吡啶鎓p-甲苯磺酸、4級元素中的一部份或全部形成嵌段之三氟甲烷磺酸、4級元素中的一部份或全部形成嵌段之六氟銻酸、胺中的一部份或全部形成嵌段之十二烷基苯磺酸、芳香族鋶的六氟磷酸鹽及芳香族鋶的六氟銻酸鹽中所選出的1或2種以上的化合物。
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