WO2017187969A1 - レジスト下層膜形成組成物 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a resist underlayer film forming composition for lithography having improved storage stability, a method for producing the same, and a glycoluril derivative contained in the resist underlayer film forming composition.
- Patent Document 1 discloses a resist underlayer film forming composition for lithography comprising a polymer having a disulfide bond, that is, an “SS bond” in the main chain and a solvent, and further comprising a crosslinkable compound and a sulfonic acid compound. Yes.
- Patent Document 2 contains (A) a resin, (B) a crosslinking agent having a butyl ether group, and (C) a solvent, and the (B) crosslinking agent having a butyl ether group has at least two butyl ether groups.
- a resist underlayer film forming composition is disclosed, which is a compound and the nitrogen-containing cyclic compound is a compound having a glycoluril skeleton or a triazine skeleton.
- the resist underlayer film forming composition not only the stability of the resist underlayer film obtained from the composition but also the standards to be satisfied in recent years regarding the storage stability of the composition itself are becoming stricter. Therefore, further improvement in the storage stability of the resist underlayer film forming composition is required, and even after long-term storage, the composition was obtained by gel permeation chromatography (hereinafter abbreviated as GPC) analysis. Therefore, it is required that the peak of the GPC chart of the composition does not change, that is, the molecular weight distribution does not change.
- GPC gel permeation chromatography
- the crosslinkable compound and the solvent which are components of the resist underlayer film forming composition
- the alkoxy group and alcohol having the hydroxy group react unintentionally.
- the resist underlayer film forming composition may be inferior in storage stability.
- the first aspect of the present invention includes a nitrogen-containing compound having 2 to 6 substituents represented by the following formula (1) bonded to a nitrogen atom in one molecule, a polymer, a compound for promoting a crosslinking reaction, and an organic solvent.
- a resist underlayer film forming composition for lithography (In the formula, R 1 represents a methyl group or an ethyl group.)
- the nitrogen-containing compound having 2 to 6 substituents represented by the formula (1) in one molecule is, for example, a glycoluril derivative represented by the following formula (1A).
- a glycoluril derivative represented by the following formula (1A) is, for example, a glycoluril derivative represented by the following formula (1A).
- R 1 s each independently represent a methyl group or an ethyl group
- R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a phenyl group.
- the second aspect of the present invention is a nitrogen-containing compound having 2 to 6 substituents represented by the following formula (2) bonded to a nitrogen atom in one molecule and at least one kind represented by the following formula (3). And a nitrogen-containing compound having 2 to 6 substituents represented by the formula (1) per molecule is synthesized, and the substituent represented by the formula (1) is synthesized per molecule.
- the nitrogen-containing compound having 2 to 6 substituents represented by the formula (2) in one molecule is, for example, a glycoluril derivative represented by the following formula (2A).
- R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a phenyl group
- R 4 each independently represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. .
- the third aspect of the present invention is a glycoluril derivative represented by the following formula (1A).
- R 1 s each independently represent a methyl group or an ethyl group
- R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a phenyl group.
- the resist underlayer film forming composition of the present invention is excellent in storage stability at normal temperature (range of 20 ° C. ⁇ 15 ° C.). Furthermore, the resist underlayer film formed from the resist underlayer film forming composition of the present invention can be used as an antireflection film, and a desired resist pattern can be formed on the resist underlayer film.
- FIG. 1 is a cross-sectional SEM image showing the result of forming a resist pattern on a resist underlayer film formed on a substrate using the resist underlayer film forming composition prepared in Example 1.
- FIG. 2 is a cross-sectional SEM image showing the result of forming a resist pattern on the resist underlayer film formed on the substrate using the resist underlayer film forming composition prepared in Example 2.
- FIG. 3 is a cross-sectional SEM image showing the result of forming a resist pattern on the resist underlayer film formed on the substrate using the resist underlayer film forming composition prepared in Example 3.
- R 2 and R 3 represent an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms
- the alkyl group is not limited to a straight chain and may be a branched chain.
- glycoluril derivative represented by the formula (1A) examples include compounds represented by the following formulas (1A-1) to (1A-6).
- the content of the glycoluril derivative represented by the formula (1A) is, for example, 1% by mass to 80% by mass, and preferably 10% by mass to 50% by mass with respect to the polymer described later.
- the range of the content of the nitrogen-containing compound having 2 to 6 substituents represented by the formula (1) in one molecule is the same. .
- the glycoluril derivative represented by the formula (1A) is obtained by reacting the glycoluril derivative represented by the formula (2A) with at least one compound represented by the formula (3).
- Examples of the glycoluril derivative represented by the formula (2A) include compounds represented by the following formulas (2A-1) to (2A-4).
- examples of the compound represented by the formula (3) include compounds represented by the following formulas (3-1) and (3-2).
- polymer As a polymer contained in the resist underlayer film forming composition of the present invention, a polymer conventionally used in a resist underlayer film forming composition can be employed.
- the polymer When the polymer is a copolymer, it may be an alternating copolymer, a block copolymer, or a random copolymer, a copolymer obtained by polymerizing two kinds of monomers, and a ternary copolymer obtained by polymerizing three kinds of monomers.
- the polymer may be a quaternary copolymer obtained by polymerizing four kinds of monomers.
- the repeating structural unit of the polymer contained in the resist underlayer film forming composition of the present invention is exemplified by the following formulas (4A) to (4N) and formulas (5A) to (5E), but is limited to these examples. It is not done.
- Examples of the compound that promotes the crosslinking reaction contained in the resist underlayer film composition of the present invention include 4-methylbenzenesulfonic acid, pyridinium p-toluenesulfonate, 4-hydroxybenzenesulfonic acid, and 5-sulfosalicylic acid.
- the content of the compound that promotes the crosslinking reaction is, for example, 0.01% by mass to 15% by mass with respect to the polymer.
- organic solvent contained in the resist underlayer film composition of the present invention examples include propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, methyl ethyl ketone, ethyl lactate, cyclohexanone, and ⁇ -butyrolactone. , Ethyl 3-ethoxypropionate, 4-methyl-2-pentanol, and a mixture of two or more selected from these organic solvents.
- the content of the organic solvent contained in the resist underlayer film composition of the present invention is, for example, 40% by mass to 99.9% by mass.
- the resist underlayer film forming composition of the present invention may further contain a surfactant as an optional component.
- the surfactant is an additive for improving applicability to the substrate.
- a known surfactant such as a nonionic surfactant or a fluorosurfactant can be used, and the content of the surfactant contained in the resist underlayer film composition of the present invention is, for example, 0.01% by mass to 5% by mass.
- the resist underlayer film forming composition of the present invention can be applied to a lithography process in the process of manufacturing a semiconductor device. Applying the resist underlayer film forming composition of the present invention on a semiconductor substrate and baking to form a resist underlayer film, forming a resist film on the resist underlayer film, exposing the resist film, after exposure
- the resist pattern is formed through at least a step of developing the resist film using a developer and a rinsing process for removing the developer after development.
- the exposure is performed using, for example, an ArF excimer laser.
- EUV wavelength 13.5 nm
- electron beam may be used.
- EUV is an abbreviation for extreme ultraviolet light.
- the resist for forming the resist film may be either a positive type or a negative type.
- a chemically amplified resist sensitive to ArF excimer laser, EUV or electron beam can be used.
- the semiconductor substrate is typically a silicon wafer, but an SOI (Silicon on Insulator) substrate or a compound semiconductor wafer such as gallium arsenide (GaAs), indium phosphide (InP), or gallium phosphide (GaP) is used. May be.
- a semiconductor substrate on which an insulating film such as a silicon oxide film, a nitrogen-containing silicon oxide film (SiON film), or a carbon-containing silicon oxide film (SiOC film) is formed may be used.
- a resist underlayer film forming composition is applied.
- the NMR apparatus used for 1 H NMR measurement in Synthesis Example 1 described below is 500 MHz-NMR (manufactured by JEOL Ltd., JNM-ECA series), and the heavy solvent is CDCl 3 .
- the weight average molecular weights described in Synthesis Examples 2 to 4 below are measurement results by gel permeation chromatography (hereinafter abbreviated as GPC).
- the measurement conditions etc. are as follows using the Tosoh Co., Ltd. GPC apparatus for a measurement.
- Example 1 To 7.09 g of the polymer solution obtained in Synthesis Example 2, 5.95 g of PGME-PL obtained in Synthesis Example 1 and 0.03 g of 4-hydroxybenzenesulfonic acid were mixed, and propylene glycol monomethyl ether 122 was added to the mixture. 0.08 g and 14.85 g of propylene glycol monomethyl ether acetate were added to prepare a resist underlayer film forming composition for lithography in which the mixture was dissolved.
- Example 2 To 1.25 g of the polymer solution obtained in Synthesis Example 3 above, 0.97 g of PGME-PL obtained in Synthesis Example 1 and 0.01 g of 5-sulfosalicylic acid were mixed, and 24.80 g of propylene glycol monomethyl ether was added to the mixture. Then, 2.97 g of propylene glycol monomethyl ether acetate was added to prepare a resist underlayer film forming composition for lithography in which the mixture was dissolved.
- Example 3 17.17 g of the polymer solution obtained in Synthesis Example 4 was mixed with 17.02 g of PGME-PL obtained in Synthesis Example 1 and 0.05 g of pyridinium p-toluenesulfonate, and propylene glycol monomethyl ether 101 was added to the mixture. .19 g and 14.57 g of propylene glycol monomethyl ether acetate were added to prepare a resist underlayer film forming composition for lithography in which the mixture was dissolved.
- Each of the resist underlayer films has an effective n value and k value for a wavelength of 193 nm, indicating that an effect as an antireflection film can be obtained. Also, Example 1 and Comparative Example 5 were compared, and the n value and k value of the resist underlayer film were almost unchanged. Similarly, when Example 2 and Comparative Example 6 were compared, and when Example 3 and Comparative Example 7 were compared, the n value and k value of the resist underlayer film hardly changed.
- the resist underlayer film forming compositions prepared in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 5 to 7 were each applied onto a silicon wafer by a spinner.
- the silicon wafer coated with the resist underlayer film forming composition was baked on a hot plate at 205 ° C. for 1 minute to form a resist underlayer film.
- Kyowa Interface Science Co., Ltd. make DropMaster700, water and diiodomethane were used as a liquid sample, and the contact angle of the surface of six types of formed resist underlayer films was measured.
- Table 3 shows that the surface of any resist underlayer film has good wettability (lyophilic) with respect to water and diiodomethane.
- Example 1 and Comparative Example 5 were compared, and the contact angle of the surface of the resist underlayer film with respect to water and diiodomethane hardly changed.
- Example 2 was compared with Comparative Example 6 and when Example 3 was compared with Comparative Example 7, the contact angle of the surface of the resist underlayer film with water and diiodomethane hardly changed.
- Each of the resist underlayer film forming compositions prepared in Examples 1 to 3 was formed on a substrate on which a SiON film (nitrogen-containing silicon oxide film) having a thickness of 0.05 ⁇ m was formed on a silicon wafer by a spinner. Applied. Then, the substrate coated with the resist underlayer film forming composition was baked on a hot plate at 205 ° C. for 1 minute to form a resist underlayer film having a thickness of 20 nm to 30 nm.
- a commercial photoresist solution (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., trade name: PAR855) was applied onto these six resist underlayer films with a spinner, and baked on a hot plate at 105 ° C.
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Abstract
Description
(式中、R1はメチル基又はエチル基を表す。)
(式中、4つのR1はそれぞれ独立にメチル基又はエチル基を表し、R2及びR3はそれぞれ独立に水素原子、炭素原子数1乃至4のアルキル基、又はフェニル基を表す。)
(式中、R1はメチル基又はエチル基を表し、R4は炭素原子数1乃至4のアルキル基を表す。)
(式中、R2は及びR3はそれぞれ独立に水素原子、炭素原子数1乃至4のアルキル基、又はフェニル基を表し、R4はそれぞれ独立に炭素原子数1乃至4のアルキル基を表す。)
本発明のレジスト下層膜形成組成物に含まれる前記式(1)で表される置換基を1分子中に2乃至6つ有する含窒素化合物として、前記式(1A)で表されるグリコールウリル誘導体が挙げられる。該式(1A)においてR2及びR3が炭素原子数1乃至4のアルキル基を表す場合、該アルキル基としては、直鎖状に限らず分岐鎖状でもよく、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基及びtert-ブチル基が挙げられる。
また、本発明のレジスト下層膜形成組成物に含まれる前記式(1)で表される置換基を1分子中に2乃至6つ有する含窒素化合物として、前記グリコールウリル誘導体に代えて、メラミン誘導体を用いることもできる。該メラミン誘導体として、例えば、下記式(1B-1)及び式(1B-2)で表される化合物が挙げられる。
本発明のレジスト下層膜形成組成物に含まれるポリマーとして、レジスト下層膜形成組成物に従来から使用されるポリマーを採用することができる。該ポリマーが共重合体である場合、交互共重合体、ブロック共重合体、ランダム共重合体いずれでもよく、2種のモノマーを重合させたコポリマー、3種のモノマーを重合させた三元共重合体、4種のモノマーを重合させた四元共重合体いずれでもよい。本発明のレジスト下層膜形成組成物に含まれるポリマーの繰り返しの構造単位を、下記式(4A)乃至式(4N)及び式(5A)乃至式(5E)に例示するが、これらの例に限定されるわけではない。
本発明のレジスト下層膜組成物に含まれる架橋反応を促進させる化合物として、例えば、4-メチルベンゼンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸ピリジニウム、4-ヒドロキシベンゼンスルホン酸及び5-スルホサリチル酸が挙げられる。前記架橋反応を促進させる化合物の含有量は、前記ポリマーに対し例えば0.01質量%乃至15質量%である。
本発明のレジスト下層膜組成物に含まれる有機溶剤として、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、メチルエチルケトン、乳酸エチル、シクロヘキサノン、γ-ブチロラクトン、3-エトキシプロピオン酸エチル、4-メチル-2-ペンタノール、及びこれらの有機溶剤から選択された2種以上の混合物が挙げられる。本発明のレジスト下層膜組成物に含まれる該有機溶剤の含有量は、例えば40質量%乃至99.9質量%である。
本発明のレジスト下層膜形成組成物は、任意成分として界面活性剤をさらに含んでもよい。界面活性剤は、基板に対する塗布性を向上させるための添加物である。ノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤のような公知の界面活性剤を用いることができ、本発明のレジスト下層膜組成物に含まれる該界面活性剤の含有量は、前記ポリマーに対し例えば0.01質量%乃至5質量%である。
GPCカラム:Shodex〔登録商標〕・Asahipak〔登録商標〕(昭和電工(株))
カラム温度:40℃
溶媒:N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)
流量:0.6mL/分
標準試料:ポリスチレン(東ソー(株))
2000mLのフラスコに、テトラメトキシメチルグリコールウリル(日本サイテックインダストリーズ(株)製、商品名:POWDERLINK〔登録商標〕1174,以下、本明細書ではPL-LIと略称する。)60g(0.188mol)、プロピレングリコールモノメチルエーテル(以下、本明細書ではPGMEと略称する。)1200g、及び洗浄済みの触媒用イオン交換樹脂120g(商品名:アンバーリスト〔登録商標〕15JWET、ダウケミカル社製,以下、本明細書では15JWETと略称する。)を仕込み、25℃で撹拌溶解させたのち、減圧下(80Torr乃至100Torr)、60℃で7時間加熱撹拌した。その後、前記フラスコ内を復圧し、25℃になるまで冷却させたのち、15JWETをろ過し、目的とする化合物(以下、本明細書ではPGME-PLと略称する。)を得た。得られた化合物を1H NMRにて同定した。その結果、PL-LIが有しているメトキシ基のピーク(31.9ppm)が消失し、1分子のPL-LIに対し約4分子のPGMEが導入された、前記式(1A-1)で表されるグリコールウリル誘導体(以下、本明細書ではPGME-PLと略称する。)が得られたことを確認した。
[1.0~1.1ppm(3H, -CH3),3.2~3.3ppm(20H, -OCH3 and -CH2O-),3.6~3.8ppm(4H, -OCH<)]
上記合成例1で得られたPGME-PL10gに4-メチルベンゼンスルホン酸0.015gを混合し、その混合物にプロピレングリコールモノメチルエーテル50gを加え、該混合物を溶解させた溶液を作製した。
上記合成例1で得られたPGME-PL10gにp-トルエンスルホン酸ピリジニウム0.015gを混合し、その混合物にプロピレングリコールモノメチルエーテル50gを加え、該混合物を溶解させた溶液を作製した。
上記合成例1で得られたPGME-PL10gに4-ヒドロキシベンゼンスルホン酸0.015gを混合し、その混合物にプロピレングリコールモノメチルエーテル50gを加え、該混合物を溶解させた溶液を作製した。
上記合成例1で得られたPGME-PL10gに5-スルホサリチル酸0.015gを混合し、その混合物にプロピレングリコールモノメチルエーテル50gを加え、該混合物を溶解させた溶液を作製した。
テトラメトキシメチルグリコールウリル(日本サイテックインダストリーズ(株)製、商品名:POWDERLINK〔登録商標〕1174)0.59gと4-メチルベンゼンスルホン酸0.015gを混合し、その混合物にプロピレングリコールモノメチルエーテル59gを加え、該混合物を溶解させた溶液を作製した。
テトラメトキシメチルグリコールウリル(日本サイテックインダストリーズ(株)製、商品名:POWDERLINK〔登録商標〕1174)0.59gとp-トルエンスルホン酸ピリジニウム0.015gを混合し、その混合物にプロピレングリコールモノメチルエーテル59gを加え、該混合物を溶解させた溶液を作製した。
テトラメトキシメチルグリコールウリル(日本サイテックインダストリーズ(株)製、商品名:POWDERLINK〔登録商標〕1174)0.59gと4-ヒドロキシベンゼンスルホン酸0.015gを混合し、その混合物にプロピレングリコールモノメチルエーテル59gを加え、該混合物を溶解させた溶液を作製した。
テトラメトキシメチルグリコールウリル(日本サイテックインダストリーズ(株)製、商品名:POWDERLINK〔登録商標〕1174)0.59gと5-スルホサリチル酸0.015gを混合し、その混合物にプロピレングリコールモノメチルエーテル59gを加え、該混合物を溶解させた溶液を作製した。
モノアリルジグリシジルイソシアヌル酸(四国化成工業(株)、商品名:MADGIC)6.3g、3,3’-ジチオジプロピオン酸(堺化学工業(株)、商品名:DTDPA)5.0g、及び触媒としてエチルトリフェニルホスホニウムブロミド(東京化成工業(株))0.20gをプロピレングリコールモノメチルエーテル45.9gに加え、反応容器中で溶解させた。その反応容器を窒素置換後、105℃で24時間反応させ、ポリマー溶液を得た。得られたポリマー溶液のGPC分析を行ったところ、ポリマーの重量平均分子量は標準ポリスチレン換算にて4000であった。
モノメチルジグリシジルイソシアヌル酸(四国化成工業(株)、商品名:MeDGIC)10.0g、3,3’-ジチオジプロピオン酸(堺化学工業(株)、商品名:DTDPA)4.4g、及び触媒としてエチルトリフェニルホスホニウムブロミド(東京化成工業(株))0.37gをプロピレングリコールモノメチルエーテル33.37gに加え、反応容器中で溶解させた。その反応容器を窒素置換後、105℃で24時間反応させ、ポリマー溶液を得た。得られたポリマー溶液のGPC分析を行ったところ、ポリマーの重量平均分子量は標準ポリスチレン換算にて3000であった。
ベンジルメタクリレート(東京化成工業(株))10g、ヒドロキシプロピルメタクリレート(東京化成工業(株))19.2g、及びγ-ブチロラクトンメタクリレート(大阪有機化学工業(株))10.8gを、128gのプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解させた後、フラスコ内を窒素で置換し80℃まで昇温した。その後、1.6gの2,2’-アゾビスイソ酪酸メチルを30.4gのプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解させ、窒素加圧下に添加し、80℃で24時間反応させポリマーを得た。得られたポリマー(樹脂)の重量平均分子量はポリスチレン換算で10000であった。
上記合成例2で得られたポリマー溶液7.09gに、上記合成例1で得られたPGME-PL5.95gと4-ヒドロキシベンゼンスルホン酸0.03gを混合し、その混合物にプロピレングリコールモノメチルエーテル122.08g及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート14.85gを加え、該混合物を溶解させたリソグラフィー用レジスト下層膜形成組成物を作製した。
上記合成例3で得られたポリマー溶液1.25gに、上記合成例1で得られたPGME-PL0.97gと5-スルホサリチル酸0.01gを混合し、その混合物にプロピレングリコールモノメチルエーテル24.80g及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート2.97gを加え、該混合物を溶解させたリソグラフィー用レジスト下層膜形成組成物を作製した。
上記合成例4で得られたポリマー溶液17.17gに、上記合成例1で得られたPGME-PL17.02gとp-トルエンスルホン酸ピリジニウム0.05gを混合し、その混合物にプロピレングリコールモノメチルエーテル101.19g及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート14.57gを加え、該混合物を溶解させたリソグラフィー用レジスト下層膜形成組成物を作製した。
上記合成例2で得られたポリマー溶液7.09gに、テトラメトキシメチルグリコールウリル(日本サイテックインダストリーズ(株)製、商品名:POWDERLINK〔登録商標〕1174)0.29gと4-ヒドロキシベンゼンスルホン酸0.03gを混合し、その混合物にプロピレングリコールモノメチルエーテル124.82g及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート14.85gを加え、該混合物を溶解させたリソグラフィー用レジスト下層膜形成組成物とした。
上記合成例3で得られたポリマー溶液1.25gに、テトラメトキシメチルグリコールウリル(日本サイテックインダストリーズ(株)製、商品名:POWDERLINK〔登録商標〕1174)0.05gと5-スルホサリチル酸0.01gを混合し、その混合物にプロピレングリコールモノメチルエーテル25.12g及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート2.97gを加え、該混合物を溶解させたリソグラフィー用レジスト下層膜形成組成物とした。
上記合成例4で得られたポリマー溶液7.09gに、テトラメトキシメチルグリコールウリル(日本サイテックインダストリーズ(株)製、商品名:POWDERLINK〔登録商標〕1174)0.29gと4-ヒドロキシベンゼンスルホン酸0.03gを混合し、その混合物にプロピレングリコールモノメチルエーテル124.82g及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート14.85gを加え、該混合物を溶解させたリソグラフィー用レジスト下層膜形成組成物とした。
実施例1乃至実施例3及び比較例5乃至比較例7で調製したレジスト下層膜形成用組成物を、それぞれスピナーによりシリコンウエハー上に塗布した。前記レジスト下層膜形成用組成物を塗布したシリコンウエハーを、ホットプレート上で、205℃、1分間ベークし、レジスト下層膜を形成した。これら6種のレジスト下層膜に対し、分光エリプソメーター(J.A.Woollam社製、VUV-VASE VU-302)を用い、波長193nmでのn値(屈折率)及びk値(減衰係数又は吸光係数)を測定した。その結果を下記表3に表す。いずれのレジスト下層膜についても、波長193nmに対し有効なn値及びk値を有し、反射防止膜としての効果が得られることを示している。また、実施例1と比較例5を対比し、レジスト下層膜のn値及びk値はほとんど変化しない結果となった。実施例2と比較例6を対比した場合、及び実施例3と比較例7を対比した場合も同様に、レジスト下層膜のn値及びk値はほとんど変化しない結果となった。
実施例1乃至実施例3及び比較例5乃至比較例7で調製したレジスト下層膜形成用組成物を、それぞれスピナーによりシリコンウエハー上に塗布した。前記レジスト下層膜形成用組成物を塗布したシリコンウエハーを、ホットプレート上で、205℃、1分間ベークし、レジスト下層膜を形成した。そして、協和界面科学(株)製、DropMaster700を使用し、液体試料として水及びジヨードメタンを用いて、形成された6種のレジスト下層膜の表面の接触角を測定した。その結果を下記表3に表す。いずれのレジスト下層膜の表面も、水及びジヨードメタンに対し濡れ性がよい(親液性である)ことを示している。また、実施例1と比較例5を対比し、レジスト下層膜の表面の、水及びジヨードメタンに対する接触角はほとんど変化しない結果となった。実施例2と比較例6を対比した場合、及び実施例3と比較例7を対比した場合も同様に、レジスト下層膜の表面の、水及びジヨードメタンに対する接触角はほとんど変化しない結果となった。
実施例1乃至実施例3で調製したレジスト下層膜形成用組成物を、それぞれスピナーにより、シリコンウエハー上にSiON膜(窒素含有酸化珪素膜)が0.05μmの厚さに形成された基板上に塗布した。それから、前記レジスト下層膜形成用組成物を塗布した基板を、ホットプレート上で、205℃、1分間ベークし、膜厚20nm乃至30nmのレジスト下層膜を形成した。これら6種のレジスト下層膜上に、市販のフォトレジスト溶液(住友化学(株)製、商品名:PAR855)をスピナーにより塗布し、ホットプレート上で、105℃、1分間ベークして、フォトレジスト膜を形成した。次いで、スキャナー[(株)ニコン製、NSRS307E(波長193nm、NA:0.85)]を用い、現像後に、フォトレジストのライン幅及びそのフォトレジストのライン間の幅がそれぞれ0.065μm、即ち0.065μmL/Sとなるパターンが形成されるように設定されたフォトマスクを通じて、前記フォトレジスト膜に対し露光した。その後、ホットプレート上で、100℃、60秒間露光後加熱(PEB)を行い、冷却後、現像液として0.26規定のテトラエチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用いて現像し、さらにリンス処理した。以上の過程を経て、レジストパターンを形成した。得られたレジストパターンについて、基板と垂直方向の断面を、走査型電子顕微鏡(SEM)で観察し、目的のレジストパターンが形成されたことを確認した。その結果を図1乃至図3に示す。
Claims (8)
- 前記有機溶剤は、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、メチルエチルケトン、乳酸エチル、シクロヘキサノン、γ-ブチロラクトン、3-エトキシプロピオン酸エチル及び4-メチル-2-ペンタノールからなる群より選択される1種、又は2種以上の混合物である、請求項1又は請求項2に記載のリソグラフィー用レジスト下層膜形成組成物。
- 前記式(1)で表される置換基を1分子中に2乃至6つ有する含窒素化合物の含有量は前記ポリマーに対し1質量%乃至80質量%である、請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のリソグラフィー用レジスト下層膜形成組成物。
- 前記架橋反応を促進させる化合物は、4-メチルベンゼンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸ピリジニウム、4-ヒドロキシベンゼンスルホン酸又は5-スルホサリチル酸である、請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載のリソグラフィー用レジスト下層膜形成組成物。
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