WO2022186312A1 - 保護膜形成組成物 - Google Patents

保護膜形成組成物 Download PDF

Info

Publication number
WO2022186312A1
WO2022186312A1 PCT/JP2022/009008 JP2022009008W WO2022186312A1 WO 2022186312 A1 WO2022186312 A1 WO 2022186312A1 JP 2022009008 W JP2022009008 W JP 2022009008W WO 2022186312 A1 WO2022186312 A1 WO 2022186312A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
group
protective film
film
compound
hydrocarbon group
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/009008
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
登喜雄 西田
雄人 橋本
勇樹 遠藤
Original Assignee
日産化学株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日産化学株式会社 filed Critical 日産化学株式会社
Priority to JP2023503936A priority Critical patent/JPWO2022186312A1/ja
Priority to KR1020237029527A priority patent/KR20230152684A/ko
Priority to CN202280018524.6A priority patent/CN117043678A/zh
Publication of WO2022186312A1 publication Critical patent/WO2022186312A1/ja

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/20Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the epoxy compounds used
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/20Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the epoxy compounds used
    • C08G59/22Di-epoxy compounds
    • C08G59/24Di-epoxy compounds carbocyclic
    • C08G59/245Di-epoxy compounds carbocyclic aromatic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/20Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the epoxy compounds used
    • C08G59/22Di-epoxy compounds
    • C08G59/28Di-epoxy compounds containing acyclic nitrogen atoms
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/09Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
    • G03F7/11Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers having cover layers or intermediate layers, e.g. subbing layers
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/16Coating processes; Apparatus therefor
    • G03F7/168Finishing the coated layer, e.g. drying, baking, soaking
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20Exposure; Apparatus therefor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041Cleaning
    • H01L21/02057Cleaning during device manufacture
    • H01L21/0206Cleaning during device manufacture during, before or after processing of insulating layers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/30604Chemical etching
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/308Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks

Abstract

半導体製造におけるリソグラフィープロセスにおいて、高い薬液耐性、良好な光学パラメーター、及び望ましいドライエッチング選択比を示す保護膜を提供する。 (A) 繰り返し構造単位を有しない化合物であって、 末端基(A1)、多価基(A2)、及び連結基(A3)を含み、 末端基(A1)は連結基(A3)のみと結合し、 多価基(A2)は連結基(A3)のみと結合し、 連結基(A3)は一方で末端基(A1)と、他方で多価基(A2)と結合し、任意選択的に別の連結基(A3)と結合してもよく、 末端基(A1)は下記式(I)の構造のいずれかであり、 [式(I)中、*は連結基(A3)との結合部位を示す。 Xはエーテル結合、エステル結合又は窒素原子を表し、Xがエーテル結合又はエステル結合のときn=1であり、Xが窒素原子のときn=2である。] 多価基(A2)は、 -O-、 脂肪族炭化水素基、 炭素原子数10未満の芳香族炭化水素基と脂肪族炭化水素基との組合せ、及び 炭素原子数10以上の芳香族炭化水素基と-O-との組合せ からなる群より選択される2乃至4価の基であり、 連結基(A3)は芳香族炭化水素基を表す、 化合物、 (B)熱酸発生剤(B-1)及び/又は硬化剤(B-2)、並びに (C)溶剤、 を含む、 半導体用ウエットエッチング液に対する保護膜形成組成物。

Description

保護膜形成組成物
 本発明は、半導体製造におけるリソグラフィープロセスにおいて、半導体用ウエットエッチング液、特に塩基性過酸化水素水溶液に対する耐性に優れた保護膜を形成するための組成物に関する。また、前記組成物から得られる保護膜、前記保護膜付き基板の製造方法、前記組成物を適用したレジスト下層膜、レジストパターン付き基板の製造方法、及び半導体装置の製造方法に関する。
 ゲート絶縁膜の薄膜化に伴い、ゲート電極と基板との間に電流がリークし、消費電力が増加する問題が生じることから、SiOより比誘電率が高い高誘電率膜(high-k材料)がゲート絶縁膜として用いられ、high-k材料と組み合わせるゲート電極としてメタル・ゲートが用いられるようになっている。high-kメタル・ゲートの製造工程においては、TiN膜を有する基板上に保護膜を設けた上でフォトレジストを塗布し、パターニングを行った後に、ウエットエッチングによりTiNを除去するのであるが、ここで使用される保護膜には薬液に対する耐性、特にアンモニア過酸化水素溶液(SC-1)に対する耐性が必要とされる。
 特許文献1には、分子内に互いに隣接する2つの水酸基を少なくとも1組含む化合物、又はその重合体と、溶剤とを含む、半導体用ウエットエッチング液に対する保護膜形成組成物が開示されている。
国際特許出願公開第2019/124474号公報
 より高い薬液耐性、特にアンモニア過酸化水素溶液(SC-1)耐性を有する保護膜を提供する技術の開発が望まれている。
 本発明は以下を包含する。
[1]
(A) 繰り返し構造単位を有しない化合物であって、
末端基(A1)、多価基(A2)、及び連結基(A3)を含み、
末端基(A1)は連結基(A3)のみと結合し、
多価基(A2)は連結基(A3)のみと結合し、
連結基(A3)は一方で末端基(A1)と、他方で多価基(A2)と結合し、任意選択的に別の連結基(A3)と結合してもよく、
 末端基(A1)は下記式(I)の構造のいずれかであり、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009

[式(I)中、*は連結基(A3)との結合部位を示す。
Xはエーテル結合、エステル結合又は窒素原子を表し、Xがエーテル結合又はエステル結合のときn=1であり、Xが窒素原子のときn=2である。]
 多価基(A2)は、
  -O-、
  脂肪族炭化水素基、
  炭素原子数10未満の芳香族炭化水素基と脂肪族炭化水素基との組合せ、及び
  炭素原子数10以上の芳香族炭化水素基と-O-との組合せ
からなる群より選択される2乃至4価の基であり、
 連結基(A3)は芳香族炭化水素基を表す、
化合物、
(B)熱酸発生剤(B-1)及び/又は硬化剤(B-2)、並びに
(C)溶剤、
を含む、
半導体用ウエットエッチング液に対する保護膜形成組成物。
[2]
 前記化合物(A)が下記式(II)で表される化合物である、[1]に記載の保護膜形成組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010

[式(II)中、
、Zはそれぞれ独立に
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011

[式(I)中、*はY、又はYとの結合部位を示す。
Xはエーテル結合、エステル結合又は窒素原子を表し、Xがエーテル結合又はエステル結合のときn=1であり、Xが窒素原子のときn=2である。]
のいずれかを表し、
、Yはそれぞれ独立に芳香族炭化水素基を表し、
、Xはそれぞれ独立に-Y-Z又は-Y-Zを表し、
n1、n2はそれぞれ独立に0乃至4の整数を表し、但しいずれかは1以上であり、
m1、m2はそれぞれ独立に0又は1を表し、
Qは-O-、脂肪族炭化水素基、炭素原子数10未満の芳香族炭化水素基と脂肪族炭化水素基との組合せ、及び炭素原子数10以上の芳香族炭化水素基と-O-との組合せからなる群より選択される2乃至4価の基を表す。]
[3]
 前記化合物(A)が、下記式(III):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012

[式(III)中、Arはベンゼン環、ナフタレン環又はアントラセン環を表す。Xはエーテル結合、エステル結合又は窒素原子を表し、Xがエーテル結合又はエステル結合のときn=1であり、Xが窒素原子のときn=2である。]
で表される部分構造を含む、[1]に記載の保護膜形成組成物。
[4]
 前記化合物(A)が、重量平均分子量300以上、1,500以下である、[1]乃至[3]のいずれか1項に記載の保護膜形成組成物。
[5]
 ノボラック樹脂を含まない、[1]乃至[4]のいずれか1項に記載の保護膜形成組成物。
[6]
 前記化合物(A)、成分(B)、及び溶剤(C)の各々が、ヒドロキシ、チオール及び/またはアミン部分を含む2つ以上の置換基を含む1つ以上の芳香族基を含む材料を含まない、[1]乃至[5]のいずれか1項に記載の保護膜形成組成物。
[7]
 前記化合物(A)が、前記連結基(A3)を2個以上有する、[1]乃至[6]のいずれか1項に記載の保護膜形成組成物。
[8]
 前記成分(B)が、フェノール系硬化剤、アミド系硬化剤、アミン系硬化剤、イミダゾール類、酸無水物系硬化剤及び有機ホスフィン類からなる群から選ばれる硬化剤(B-2)を含む、[1]乃至[7]のいずれか1項に記載の保護膜形成組成物。
[9]
 さらに(D)フェノール性ヒドロキシ基を1つ有する化合物、又はフェノール性ヒドロキシ基を1つ有する単位構造を有する重合体を含む、[1]乃至[8]のいずれか1項に記載の保護膜形成組成物。
[10]
 [1]乃至[9]のいずれか1項に記載の保護膜形成組成物からなる塗布膜の焼成物であることを特徴とする保護膜。
[11]
(A) 繰り返し構造単位を有しない化合物であって、
末端基(A1)、多価基(A2)、及び連結基(A3)を含み、
末端基(A1)は連結基(A3)のみと結合し、
多価基(A2)は連結基(A3)のみと結合し、
連結基(A3)は一方で末端基(A1)と、他方で多価基(A2)と結合し、任意選択的に別の連結基(A3)と結合してもよく、
 末端基(A1)は下記式(I)の構造のいずれかであり、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013

[式(I)中、*は連結基(A3)との結合部位を示す。
Xはエーテル結合、エステル結合又は窒素原子を表し、Xがエーテル結合又はエステル結合のときn=1であり、Xが窒素原子のときn=2である。]
 多価基(A2)は、
  -O-、
  脂肪族炭化水素基、
  炭素原子数10未満の芳香族炭化水素基と脂肪族炭化水素基との組合せ、及び
  炭素原子数10以上の芳香族炭化水素基と-O-との組合せ
からなる群より選択される2乃至4価の基であり、
 連結基(A3)は芳香族炭化水素基を表す、
化合物、
(B)熱酸発生剤(B-1)及び/又は硬化剤(B-2)、並びに
(C)溶剤、
を含む、
レジスト下層膜形成組成物。
[12]
 前記化合物(A)が下記式(II)で表される化合物である、[11]に記載のレジスト下層膜形成組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014

[式(II)中、
、Zはそれぞれ独立に
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015

[式(I)中、*はY、又はYとの結合部位を示す。
Xはエーテル結合、エステル結合又は窒素原子を表し、Xがエーテル結合又はエステル結合のときn=1であり、Xが窒素原子のときn=2である。]
のいずれかを表し、
、Yはそれぞれ独立に芳香族炭化水素基を表し、
、Xはそれぞれ独立に-Y-Z又は-Y-Zを表し、
n1、n2はそれぞれ独立に0乃至4の整数を表し、但しいずれかは1以上であり、
m1、m2はそれぞれ独立に0又は1を表し、
Qは-O-、脂肪族炭化水素基、炭素原子数10未満の芳香族炭化水素基と脂肪族炭化水素基との組合せ、及び炭素原子数10以上の芳香族炭化水素基と-O-との組合せからなる群より選択される2乃至4価の基を表す。]
[13]
 前記化合物(A)が、下記式(III):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016

[式(III)中、Arはベンゼン環、ナフタレン環又はアントラセン環を表す。Xはエーテル結合、エステル結合又は窒素原子を表し、Xがエーテル結合又はエステル結合のときn=1であり、Xが窒素原子のときn=2である。]
で表される部分構造を含む、[11]に記載のレジスト下層膜形成組成物。
[14]
 前記化合物(A)が、重量平均分子量300以上、1,500以下である、[11]乃至[13]のいずれか1項に記載のレジスト下層膜形成組成物。
[15]
 ノボラック樹脂を含まない、[11]乃至[14]のいずれか1項に記載のレジスト下層膜形成組成物。
[16]
 前記化合物(A)、成分(B)、及び溶剤(C)の各々が、ヒドロキシ、チオール及び/またはアミン部分を含む2つ以上の置換基を含む1つ以上の芳香族基を含む材料を含まない、[11]乃至[15]のいずれか1項に記載のレジスト下層膜形成組成物。
[17]
 前記化合物(A)が、前記連結基(A3)を2個以上有する、[11]乃至[16]のいずれか1項に記載のレジスト下層膜形成組成物。
[18]
 前記成分(B)が、フェノール系硬化剤、アミド系硬化剤、アミン系硬化剤、イミダゾール類、酸無水物系硬化剤及び有機ホスフィン類からなる群から選ばれる硬化剤(B-2)を含む、[11]乃至[17]のいずれか1項に記載のレジスト下層膜形成組成物。
[19]
 さらに(D)フェノール性ヒドロキシ基を1つ有する化合物、又はフェノール性ヒドロキシ基を1つ有する単位構造を有する重合体を含む、[11]乃至[18]のいずれか1項に記載のレジスト下層膜形成組成物。
[20]
 [11]乃至[19]のいずれか1項に記載のレジスト下層膜形成組成物からなる塗布膜の焼成物であることを特徴とするレジスト下層膜。
[21]
 [1]乃至[9]のいずれか1項に記載の保護膜形成組成物を、段差を有する半導体基板上に塗布し焼成して保護膜を形成する工程を含む、半導体の製造に用いることを特徴とする保護膜付き基板の製造方法。
[22]
 [1]乃至[9]のいずれか1項に記載の保護膜形成組成物、又は[11]乃至[19]のいずれか1項に記載のレジスト下層膜形成組成物を半導体基板上に塗布し焼成してレジスト下層膜としての保護膜を形成する工程、 該保護膜上にレジスト膜を形成し、次いで露光、現像してレジストパターンを形成する工程を含み、半導体の製造に用いることを特徴とするレジストパターン付き基板の製造方法。
[23]
 表面に無機膜が形成されていてもよい半導体基板上に、[1]乃至[9]のいずれか1項に記載の保護膜形成組成物を用いて保護膜を形成し、前記保護膜上にレジストパターンを形成し、前記レジストパターンをマスクとして前記保護膜をドライエッチングし、前記無機膜又は前記半導体基板の表面を露出させ、ドライエッチング後の前記保護膜をマスクとして、半導体用ウエットエッチング液を用いて前記無機膜又は前記半導体基板をウエットエッチング及び洗浄する工程を含む半導体装置の製造方法。
[24]
 表面に無機膜が形成されていてもよい半導体基板上に、[11]乃至[19]のいずれか1項に記載のレジスト下層膜形成組成物を用いてレジスト下層膜を形成し、前記レジスト下層膜上にレジストパターンを形成し、前記レジストパターンをマスクとして前記レジスト下層膜をドライエッチングし、前記無機膜又は前記半導体基板の表面を露出させ、ドライエッチング後の前記レジスト下層膜をマスクとして、前記無機膜又は前記半導体基板をエッチングする工程を含む半導体装置の製造方法。
 本発明に係る保護膜形成組成物によれば、半導体製造におけるリソグラフィープロセスにおいて、高い薬液耐性、良好な光学パラメーター、及び望ましいドライエッチング選択比を示す保護膜を形成することができる。
<組成物>
 本発明に係る半導体用ウエットエッチング液に対する保護膜形成組成物は、
(A) 繰り返し構造単位を有しない化合物であって、
末端基(A1)、多価基(A2)、及び連結基(A3)を含み、
末端基(A1)は連結基(A3)のみと結合し、
多価基(A2)は連結基(A3)のみと結合し、
連結基(A3)は一方で末端基(A1)と、他方で多価基(A2)と結合し、任意選択的に別の連結基(A3)と結合してもよく、
 末端基(A1)は下記式(I)の構造のいずれかであり、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017

[式(I)中、*は連結基(A3)との結合部位を示す。
Xはエーテル結合、エステル結合又は窒素原子を表し、Xがエーテル結合又はエステル結合のときn=1であり、Xが窒素原子のときn=2である。]
 多価基(A2)は、
  -O-、
  脂肪族炭化水素基、
  炭素原子数10未満の芳香族炭化水素基と脂肪族炭化水素基との組合せ、及び
  炭素原子数10以上の芳香族炭化水素基と-O-との組合せ
からなる群より選択される2乃至4価の基であり、
 連結基(A3)は芳香族炭化水素基を表す、
化合物、
(B)熱酸発生剤(B-1)及び/又は硬化剤(B-2)、並びに
(C)溶剤、
を含む。
 本発明に係る半導体用ウエットエッチング液に対する保護膜形成組成物は、後述するように、レジスト下層膜形成組成物として適用することもできる。
<化合物(A)>
 「繰り返し構造単位を有しない」とは、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリ(メタ)アクリレート等の、繰り返し構造単位を有する、いわゆるポリマーを除く趣旨である。好ましくは、化合物(A)の重量平均分子量は、300以上、1,500以下である。
 末端基(A1)、多価基(A2)、及び連結基(A3)の間の「結合」は化学結合を意味し、通常は共有結合を意味するが、イオン結合であることを妨げるものではない。
 多価基(A2)は2乃至4価の基である。
 したがって、多価基(A2)の定義における脂肪族炭化水素基は、2乃至4価の脂肪族炭化水素基である。
 非限定的な例として、2価の脂肪族炭化水素基を例示すると、メチレン基、エチレン基、n-プロピレン基、イソプロピレン基、シクロプロピレン基、n-ブチレン基、イソブチレン基、s-ブチレン基、t-ブチレン基、シクロブチレン基、1-メチル-シクロプロピレン基、2-メチル-シクロプロピレン基、n-ペンチレン基、1-メチル-n-ブチレン基、2-メチル-n-ブチレン基、3-メチル-n-ブチレン基、1,1-ジメチル-n-プロピレン基、1,2-ジメチル-n-プロピレン基、2,2-ジメチル-n-プロピレン、1-エチル-n-プロピレン基、シクロペンチレン基、1-メチル-シクロブチレン基、2-メチル-シクロブチレン基、3-メチル-シクロブチレン基、1,2-ジメチル-シクロプロピレン基、2,3-ジメチル-シクロプロピレン基、1-エチル-シクロプロピレン基、2-エチル-シクロプロピレン基、n-ヘキシレン基、1-メチル-n-ペンチレン基、2-メチル-n-ペンチレン基、3-メチル-n-ペンチレン基、4-メチル-n-ペンチレン基、1,1-ジメチル-n-ブチレン基、1,2-ジメチル-n-ブチレン基、1,3-ジメチル-n-ブチレン基、2,2-ジメチル-n-ブチレン基、2,3-ジメチル-n-ブチレン基、3,3-ジメチル-n-ブチレン基、1-エチル-n-ブチレン基、2-エチル-n-ブチレン基、1,1,2-トリメチル-n-プロピレン基、1,2,2-トリメチル-n-プロピレン基、1-エチル-1-メチル-n-プロピレン基、1-エチル-2-メチル-n-プロピレン基、シクロヘキシレン基、1-メチル-シクロペンチレン基、2-メチル-シクロペンチレン基、3-メチル-シクロペンチレン基、1-エチル-シクロブチレン基、2-エチル-シクロブチレン基、3-エチル-シクロブチレン基、1,2-ジメチル-シクロブチレン基、1,3-ジメチル-シクロブチレン基、2,2-ジメチル-シクロブチレン基、2,3-ジメチル-シクロブチレン基、2,4-ジメチル-シクロブチレン基、3,3-ジメチル-シクロブチレン基、1-n-プロピル-シクロプロピレン基、2-n-プロピル-シクロプロピレン基、1-イソプロピル-シクロプロピレン基、2-イソプロピル-シクロプロピレン基、1,2,2-トリメチル-シクロプロピレン基、1,2,3-トリメチル-シクロプロピレン基、2,2,3-トリメチル-シクロプロピレン基、1-エチル-2-メチル-シクロプロピレン基、2-エチル-1-メチル-シクロプロピレン基、2-エチル-2-メチル-シクロプロピレン基、2-エチル-3-メチル-シクロプロピレン基、n-ヘプチレン基、n-オクチレン基、n-ノニレン基又はn-デカニレン基のアルキレン基が挙げられる。
 これらの基から任意の部位の水素が取り去られ、結合手に変えられることにより、3価、4価の基が誘導される。
 多価基(A2)の定義における炭素原子数10未満の芳香族炭化水素基としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、クメン、スチレン、インデン等が挙げられる。
 炭素原子数10未満の芳香族炭化水素基と組合せられる脂肪族炭化水素基としては、上記アルキレン基のほか、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、シクロプロピル基、n-ブチル基、i-ブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、シクロブチル基、1-メチル-シクロプロピル基、2-メチル-シクロプロピル基、n-ペンチル基、1-メチル-n-ブチル基、2-メチル-n-ブチル基、3-メチル-n-ブチル基、1,1-ジメチル-n-プロピル基、1,2-ジメチル-n-プロピル基、2,2-ジメチル-n-プロピル基、1-エチル-n-プロピル基、シクロペンチル基、1-メチル-シクロブチル基、2-メチル-シクロブチル基、3-メチル-シクロブチル基、1,2-ジメチル-シクロプロピル基、2,3-ジメチル-シクロプロピル基、1-エチル-シクロプロピル基、2-エチル-シクロプロピル基、n-ヘキシル基、1-メチル-n-ペンチル基、2-メチル-n-ペンチル基、3-メチル-n-ペンチル基、4-メチル-n-ペンチル基、1,1-ジメチル-n-ブチル基、1,2-ジメチル-n-ブチル基、1,3-ジメチル-n-ブチル基、2,2-ジメチル-n-ブチル基、2,3-ジメチル-n-ブチル基、3,3-ジメチル-n-ブチル基、1-エチル-n-ブチル基、2-エチル-n-ブチル基、1,1,2-トリメチル-n-プロピル基、1,2,2-トリメチル-n-プロピル基、1-エチル-1-メチル-n-プロピル基、1-エチル-2-メチル-n-プロピル基、シクロヘキシル基、1-メチル-シクロペンチル基、2-メチル-シクロペンチル基、3-メチル-シクロペンチル基、1-エチル-シクロブチル基、2-エチル-シクロブチル基、3-エチル-シクロブチル基、1,2-ジメチル-シクロブチル基、1,3-ジメチル-シクロブチル基、2,2-ジメチル-シクロブチル基、2,3-ジメチル-シクロブチル基、2,4-ジメチル-シクロブチル基、3,3-ジメチル-シクロブチル基、1-n-プロピル-シクロプロピル基、2-n-プロピル-シクロプロピル基、1-i-プロピル-シクロプロピル基、2-i-プロピル-シクロプロピル基、1,2,2-トリメチル-シクロプロピル基、1,2,3-トリメチル-シクロプロピル基、2,2,3-トリメチル-シクロプロピル基、1-エチル-2-メチル-シクロプロピル基、2-エチル-1-メチル-シクロプロピル基、2-エチル-2-メチル-シクロプロピル基、2-エチル-3-メチル-シクロプロピル基、デシル基等のアルキル基が挙げられる。
 多価基(A2)の定義における炭素原子数10未満の芳香族炭化水素基と脂肪族炭化水素基とは、いずれが連結基(A3)と結合していてもよい。
 多価基(A2)の定義における炭素原子数10以上の芳香族炭化水素基としては、ナフタレン、アズレン、アントラセン、フェナントレン、ナフタセン、トリフェニレン、ピレン、クリセン等が挙げられる。
 多価基(A2)の定義における炭素原子数10以上の芳香族炭化水素基は-O-を介して連結基(A3)と結合していることが好ましい。
 連結基(A3)の定義における芳香族炭化水素基としては、上記炭素原子数10未満の芳香族炭化水素基、及び上記炭素原子数10以上の芳香族炭化水素基が例示される。
 好ましくは、化合物(A)は連結基(A3)を2個以上有する。
 好ましくは、化合物(A)は下記式(II)で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018

[式(II)中、
、Zはそれぞれ独立に
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019

[式(I)中、*はY、又はYとの結合部位を示す。
Xはエーテル結合、エステル結合又は窒素原子を表し、Xがエーテル結合又はエステル結合のときn=1であり、Xが窒素原子のときn=2である。]
のいずれかを表し、
、Yはそれぞれ独立に芳香族炭化水素基を表し、
、Xはそれぞれ独立に-Y-Z又は-Y-Zを表し、
n1、n2はそれぞれ独立に0乃至4の整数を表し、但しいずれかは1以上であり、
m1、m2はそれぞれ独立に0又は1を表し、
Qは-O-、脂肪族炭化水素基、炭素原子数10未満の芳香族炭化水素基と脂肪族炭化水素基との組合せ、及び炭素原子数10以上の芳香族炭化水素基と-O-との組合せからなる群より選択される2乃至4価の基を表す。]
 式(II)において、Z、Zは上記末端基(A1)、Qは上記多価基(A2)、Y、Yは上記連結基(A3)にそれぞれ相当するものであり、それらについての説明、例示等をここに援用する。
 好ましくは、化合物(A)は下記式(III)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020

[式(III)中、Arはベンゼン環、ナフタレン環又はアントラセン環を表す。Xはエーテル結合、エステル結合又は窒素原子を表し、Xがエーテル結合又はエステル結合のときn=1であり、Xが窒素原子のときn=2である]
で表される部分構造を含む。
<(B)熱酸発生剤(B-1)及び/又は硬化剤(B-2)>
 本発明の保護膜形成組成物は、更に(B)熱酸発生剤(B-1)及び/又は硬化剤(B-2)を含む。
<熱酸発生剤(B-1)>
 熱酸発生剤としては、例えば、ピリジニウム-p-トルエンスルホナート、ピリジニウム-トリフルオロメタンスルホナート、ピリニジウム-p-フェノールスルホナート、K-PURE〔登録商標〕CXC-1612、同CXC-1614、同TAG-2172、同TAG-2179、同TAG-2678、同TAG2689(以上、King Industries社製)、及びSI-45、SI-60、SI-80、SI-100、SI-110、SI-150(以上、三新化学工業株式会社製)が挙げられる。
 これら熱酸発生剤は、1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
 本発明の保護膜形成組成物が熱酸発生剤を含む場合、その含有量の下限は、保護膜形成組成物の全固形分に対して、通常0.0001質量%、好ましくは0.01質量%、さらに好ましくは0.1質量%であり、その含有量の上限は、保護膜形成組成物の全固形分に対して、通常20質量%、好ましくは15質量%、さらに好ましくは10質量%である。
<硬化剤(B-2)>
  本発明の保護膜形成組成物に用いる硬化剤としては、特に制限はなく、一般的に硬化剤として知られているものはすべて使用することができる。好ましくは、フェノール系硬化剤、アミド系硬化剤、アミン系硬化剤、イミダゾール類、酸無水物系硬化剤及び有機ホスフィン類からなる群から選ばれる硬化剤である。
[フェノール系硬化剤]
 フェノール系硬化剤としては、ビスフェノールA、ビスフェノールF、4,4’-ジヒドロキシジフェニルメタン、4,4’-ジヒドロキシジフェニルエーテル、1,4-ビス(4-ヒドロキシフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(4-ヒドロキシフェノキシ)ベンゼン、4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルフィド、4,4’-ジヒドロキシジフェニルケトン、4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’-ジヒドロキシビフェニル、2,2’-ジヒドロキシビフェニル、10-(2,5-ジヒドロキシフェニル)-10H-9-オキサ-10-ホスファフェナンスレン-10-オキサイド、フェノールノボラック、ビスフェノールAノボラック、o-クレゾールノボラック、m-クレゾールノボラック、p-クレゾールノボラック、キシレノールノボラック、ポリ-p-ヒドロキシスチレン、ハイドロキノン、レゾルシン、カテコール、t-ブチルカテコール、t-ブチルハイドロキノン、フルオログリシノール、ピロガロール、t-ブチルピロガロール、アリル化ピロガロール、ポリアリル化ピロガロール、1,2,4-ベンゼントリオール、2,3,4-トリヒドロキシベンゾフェノン、1,2-ジヒドロキシナフタレン、1,3-ジヒドロキシナフタレン、1,4-ジヒドロキシナフタレン、1,5-ジヒドロキシナフタレン、1,6-ジヒドロキシナフタレン、1,7-ジヒドロキシナフタレン、1,8-ジヒドロキシナフタレン、2,3-ジヒドロキシナフタレン、2,4-ジヒドロキシナフタレン、2,5-ジヒドロキシナフタレン、2,6-ジヒドロキシナフタレン、2,7-ジヒドロキシナフタレン、2,8-ジヒドロキシナフタレン、上記ジヒドロキシナフタレンのアリル化物又はポリアリル化物、アリル化ビスフェノールA、アリル化ビスフェノールF、アリル化フェノールノボラック、アリル化ピロガロール等が挙げられる。
[アミド系硬化剤]
 アミド系硬化剤としてはジシアンジアミド及びその誘導体、ポリアミド樹脂等が挙げられる。
[アミン系硬化剤]
 アミン系硬化剤としては、脂肪族アミン類、ポリエーテルアミン類、脂環式アミン類、芳香族アミン類などが挙げられる。
 脂肪族アミン類としては、エチレンジアミン、1,3-ジアミノプロパン、1,4-ジアミノプロパン、ヘキサメチレンジアミン、2,5-ジメチルヘキサメチレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、イミノビスプロピルアミン、ビス(ヘキサメチレン)トリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、N-ヒドロキシエチルエチレンジアミン、テトラ(ヒドロキシエチル)エチレンジアミン等が挙げられる。
 ポリエーテルアミン類としては、トリエチレングリコールジアミン、テトラエチレングリコールジアミン、ジエチレングリコールビス(プロピルアミン)、ポリオキシプロピレンジアミン、ポリオキシプロピレントリアミン類等が挙げられる。
 脂環式アミン類としては、イソホロンジアミン、メタセンジアミン、N-アミノエチルピペラジン、ビス(4-アミノ-3-メチルジシクロヘキシル)メタン、ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、3,9-ビス(3-アミノプロピル)-2,4,8,10-テトラオキサスピロ(5,5)ウンデカン、ノルボルネンジアミン等が挙げられる。
 芳香族アミン類としては、テトラクロロ-p-キシレンジアミン、m-キシレンジアミン、p-キシレンジアミン、m-フェニレンジアミン、o-フェニレンジアミン、p-フェニレンジアミン、2,4-ジアミノアニソール、2,4-トルエンジアミン、2,4-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノ-1,2-ジフェニルエタン、2,4-ジアミノジフェニルスルホン、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、m-アミノフェノール、m-アミノベンジルアミン、ベンジルジメチルアミン、2-ジメチルアミノメチル)フェノール、トリエタノールアミン、メチルベンジルアミン、α-(m-アミノフェニル)エチルアミン、α-(p-アミノフェニル)エチルアミン、ジアミノジエチルジメチルジフェニルメタン、α,α’-ビス(4-アミノフェニル)-p-ジイソプロピルベンゼン等が挙げられる。
[イミダゾール類]
 イミダゾール類としては、2-フェニルイミダゾール、2-エチル-4(5)-メチルイミダゾール、2-フェニル-4-メチルイミダゾール、1-ベンジル-2-メチルイミダゾール、1-ベンジル-2-フェニルイミダゾール、1-シアノエチル-2-ウンデシルイミダゾール、1-シアノ-2-フェニルイミダゾール、1-シアノエチル-2-ウンデシルイミダゾールトリメリテイト、1-シアノエチル-2-フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、2,4-ジアミノ-6-[2’-メチルイミダゾリル-(1’)]-エチル-s-トリアジン、2,4-ジアミノ-6-[2’-エチル-4’-メチルイミダゾリル-(1’)]-エチル-s-トリアジン、2,4-ジアミノ-6-[2’-メチルイミダゾリル-(1’)]-エチル-s-トリアジンイソシアヌル酸付加体、2-フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加体、2-フェニル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾール、2-フェニル-4-メチル-5-ヒドロキシメチルイミダゾール、及びエポキシ樹脂と上記イミダゾール類との付加体等が挙げられる。
[酸無水物系硬化剤]
 酸無水物系硬化剤としては、酸無水物、酸無水物の変性物等が挙げられる。
 酸無水物としては、フタル酸無水物、トリメリット酸無水物、ピロメリット酸無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、ドデセニルコハク酸無水物、ポリアジピン酸無水物、ポリアゼライン酸無水物、ポリセバシン酸無水物、ポリ(エチルオクタデカン二酸)無水物、ポリ(フェニルヘキサデカン二酸)無水物、テトラヒドロフタル酸無水物、メチルテトラヒドロフタル酸無水物、メチルヘキサヒドロフタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、メチルハイミック酸無水物、テトラヒドロフタル酸無水物、トリアルキルテトラヒドロフタル酸無水物、メチルシクロヘキセンジカルボン酸無水物、メチルシクロヘキセンテトラカルボン酸無水物、エチレングリコールビストリメリテート二無水物、ヘット酸無水物、ナジック酸無水物、メチルナジック酸無水物、5-(2,5-ジオキソテトラヒドロ-3-フラニル)-3-メチル-3-シクロヘキサン-1,2-ジカルボン酸無水物、3,4-ジカルボキシ-1,2,3,4-テトラヒドロ-1-ナフタレンコハク酸二無水物、1-メチル-ジカルボキシ-1,2,3,4-テトラヒドロ-1-ナフタレンコハク酸二無水物等が挙げられる。
 酸無水物の変性物としては、上記の酸無水物をグリコールで変性したもの等が挙げられる。ここで、変性に用いることのできるグリコールの例としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール等のアルキレングリコール類;ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール等のポリエーテルグリコール類等が挙げられる。更には、これらのうちの2種類以上のグリコール及び/又はポリエーテルグリコールの共重合ポリエーテルグリコールを用いることもできる。なお、酸無水物の変性物においては、酸無水物1モルに対してグリコール0.4モル以下で変性させることが好ましい。
[有機ホスフィン類]
 有機ホスフィン類としては、トリブチルホスフィン、メチルジフェニルホスフイン、トリフェニルホスフィン、ジフェニルホスフィン、フェニルホスフィン等が挙げられる。
 ホスホニウム塩としては、テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート、テトラフェニルホスホニウム・エチルトリフェニルボレート、テトラブチルホスホニウム・テトラブチルボレート等が挙げられる。
 テトラフェニルボロン塩としては、2-エチル-4-メチルイミダゾール・テトラフェニルボレート、N-メチルモルホリン・テトラフェニルボレート等が挙げられる。
[その他の硬化剤]
 その他の硬化剤としては、メルカプタン系硬化剤、第3級アミン、ホスホニウム塩、テトラフェニルボロン塩、有機酸ジヒドラジド、ハロゲン化ホウ素アミン錯体、イソシアネート系硬化剤、ブロックイソシアネート系硬化剤等が挙げられる。
 これら硬化剤は、1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
 本発明の保護膜形成組成物が硬化剤を含む場合、その含有量の下限は、保護膜形成組成物の全固形分に対して、通常0.0001質量%、好ましくは0.01質量%、さらに好ましくは0.1質量%であり、その含有量の上限は、保護膜形成組成物の全固形分に対して、通常50質量%、好ましくは40質量%、さらに好ましくは30質量%である。
<溶剤(C)>
 本発明の保護膜形成組成物は、前記各成分を、溶剤、好ましくは有機溶剤に溶解させることによって調製でき、均一な溶液状態で用いられる。
 本発明に係る保護膜形成組成物の有機溶剤としては、前記(A)成分、(B)成分、その他任意選択的な固形成分を溶解できる有機溶剤であれば、特に制限なく使用することができる。特に、本発明に係る保護膜形成組成物は均一な溶液状態で用いられるものであるため、その塗布性能を考慮すると、リソグラフィー工程に一般的に使用される有機溶剤を併用することが推奨される。
 前記有機溶剤としては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチ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、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メチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテート、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノン、4-メチル-2-ペンタノール、2―ヒドロキシイソ酪酸メチル、2―ヒドロキシイソ酪酸エチル、エトキシ酢酸エチル、酢酸2-ヒドロキシエチル、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-メトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸メチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、2-ヘプタノン、メトキシシクロペンタン、アニソール、γ-ブチロラクトン、N-メチルピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド、及びN,N-ジメチルアセトアミドが挙げられる。これらの溶剤は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
 これらの溶媒の中で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メチルエーテルアセテート、乳酸エチル、乳酸ブチル、及びシクロヘキサノン等が好ましい。特に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メチルエーテルアセテートが好ましい。
 本発明に係る保護膜形成組成物の固形分は通常0.1~70質量%、好ましくは0.1~60質量%とする。固形分は保護膜形成組成物から溶媒を除いた全成分の含有割合である。固形分中における化合物(A)の割合は、1~100質量%、1~99.9質量%、50~99.9質量%、50~95質量%、50~90質量%の順で好ましい。
<成分(D)>
 本発明に係る保護膜形成組成物は、(D)フェノール性ヒドロキシ基を1つ有する化合物、又はフェノール性ヒドロキシ基を1つ有する単位構造を有する重合体を更に含むことができる。
 「フェノール性ヒドロキシ基を1つ有する化合物、又はフェノール性ヒドロキシ基を1つ有する単位構造を有する重合体」であるから、カテコールのようなフェノール性ヒドロキシ基を有する化合物又は重合体は除かれる。
 フェノール性ヒドロキシ基を1つ有する化合物、又はフェノール性ヒドロキシ基を1つ有する単位構造を有する重合体は、本発明の効果を損ねない化合物又は重合体であれば特に限定されない。
 フェノール性ヒドロキシ基を1つ有する化合物、又はフェノール性ヒドロキシ基を1つ有する単位構造を有する重合体の重量平均分子量も特に制限されないが、例えば300~50,000、又は1,000~50,000である。
 フェノール性ヒドロキシ基を1つ有する単位構造を有する重合体が、下記式(3-1)で表される単位構造を含むことが好ましい:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
(式中、Tは水素原子又は、ハロゲノ基で置換されていてもよい炭素原子数1~10のアルキル基を表す。Rはハロゲノ基、カルボキシ基、ニトロ基、シアノ基、メチレンジオキシ基、アセトキシ基、メチルチオ基、炭素原子数1~9のアルコキシ基、炭素原子数1~3のアルキル基で置換されていてもよいアミノ基、ヒドロキシ基又はハロゲノ基で置換されていてもよい炭素原子数1~10のアルキル基を表す。r4は0~3の整数を表す。n7は0~2の整数を表す。aは1である。)
 ハロゲノ基としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。
 炭素原子数1~10のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、シクロプロピル基、n-ブチル基、i-ブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、シクロブチル基、1-メチル-シクロプロピル基、2-メチル-シクロプロピル基、n-ペンチル基、1-メチル-n-ブチル基、2-メチル-n-ブチル基、3-メチル-n-ブチル基、1,1-ジメチル-n-プロピル基、1,2-ジメチル-n-プロピル基、2,2-ジメチル-n-プロピル基、1-エチル-n-プロピル基、シクロペンチル基、1-メチル-シクロブチル基、2-メチル-シクロブチル基、3-メチル-シクロブチル基、1,2-ジメチル-シクロプロピル基、2,3-ジメチル-シクロプロピル基、1-エチル-シクロプロピル基、2-エチル-シクロプロピル基、n-ヘキシル基、1-メチル-n-ペンチル基、2-メチル-n-ペンチル基、3-メチル-n-ペンチル基、4-メチル-n-ペンチル基、1,1-ジメチル-n-ブチル基、1,2-ジメチル-n-ブチル基、1,3-ジメチル-n-ブチル基、2,2-ジメチル-n-ブチル基、2,3-ジメチル-n-ブチル基、3,3-ジメチル-n-ブチル基、1-エチル-n-ブチル基、2-エチル-n-ブチル基、1,1,2-トリメチル-n-プロピル基、1,2,2-トリメチル-n-プロピル基、1-エチル-1-メチル-n-プロピル基、1-エチル-2-メチル-n-プロピル基、シクロヘキシル基、1-メチル-シクロペンチル基、2-メチル-シクロペンチル基、3-メチル-シクロペンチル基、1-エチル-シクロブチル基、2-エチル-シクロブチル基、3-エチル-シクロブチル基、1,2-ジメチル-シクロブチル基、1,3-ジメチル-シクロブチル基、2,2-ジメチル-シクロブチル基、2,3-ジメチル-シクロブチル基、2,4-ジメチル-シクロブチル基、3,3-ジメチル-シクロブチル基、1-n-プロピル-シクロプロピル基、2-n-プロピル-シクロプロピル基、1-i-プロピル-シクロプロピル基、2-i-プロピル-シクロプロピル基、1,2,2-トリメチル-シクロプロピル基、1,2,3-トリメチル-シクロプロピル基、2,2,3-トリメチル-シクロプロピル基、1-エチル-2-メチル-シクロプロピル基、2-エチル-1-メチル-シクロプロピル基、2-エチル-2-メチル-シクロプロピル基、2-エチル-3-メチル-シクロプロピル基、デシル基等が挙げられる。
 炭素原子数1~9のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、イソブトキシ基、tert-ブトキシ基、sec-ブトキシ基、n-ペントキシ基、ネオペントキシ基、n-ヘキシルオキシ基、イソヘキシルオキシ基、3-メチルペントキシ基等を挙げることができる。
 フェノール性ヒドロキシ基を1つ有する単位構造を有する重合体は、好ましくは少なくとも3以上の繰り返し単位構造を有する。
 フェノール性ヒドロキシ基を1つ有する単位構造を有する重合体は、式(3-1)で表される単位構造を1種含む重合体でもよく、2種以上含む共重合体であってよい。
 フェノール性ヒドロキシ基を1つ有する単位構造を有する重合体の具体例としては、以下に記載の単位構造を含む重合体が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
 本発明に係る半導体用ウエットエッチング液に対する保護膜形成組成物は、ノボラック樹脂を含まないことが好ましい。また、前記化合物(A)、成分(B)、及び溶剤(C)の各々が、ヒドロキシ、チオール及び/またはアミン部分を含む2つ以上の置換基を含む1つ以上の芳香族基を含む材料を含まないことが好ましい。
<保護膜、レジスト下層膜、並びに保護膜付き基板/レジストパターン付き基板及び半導体装置の製造方法>
 以下、本発明に係る保護膜形成組成物/レジスト下層膜形成組成物を用いた保護膜付き基板/レジストパターン付き基板の製造方法、及び半導体装置の製造方法について説明する。
 本発明に係る保護膜付き基板/レジストパターン付き基板は、前記した保護膜形成組成物/レジスト下層膜形成組成物を半導体基板上に塗布し、焼成することにより製造することができる。
 本発明の保護膜形成組成物/レジスト下層膜形成組成物が塗布される半導体基板としては、例えば、シリコンウエハ、ゲルマニウムウエハ、及びヒ化ガリウム、リン化インジウム、窒化チタン、窒化ガリウム、窒化インジウム、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム等の半導体ウエハが挙げられる。
 表面に無機膜が形成された半導体基板を用いる場合、当該無機膜は、例えば、ALD(原子層堆積)法、CVD(化学気相堆積)法、反応性スパッタ法、イオンプレーティング法、真空蒸着法、スピンコーティング法(スピンオングラス:SOG)により形成される。前記無機膜として、例えば、低温オキサイド膜、ポリシリコン膜、酸化ケイ素膜、窒化ケイ素膜、酸窒化ケイ素膜、BPSG(Boro-Phospho Silicate Glass)膜、窒化チタン膜、酸窒化チタン膜、窒化タングステン膜、窒化ガリウム膜、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、タンタル、窒化タンタル及びヒ化ガリウム膜が挙げられる。前記半導体基板は、いわゆるビア(穴)、トレンチ(溝)等が形成された段差基板であってもよい。例えばビアは、上面から見ると略円形の形状であり、略円の直径は例えば2nm~20nm、深さは50nm~500nm、トレンチは例えば溝(基板の凹部)の幅が1nm~20nm、深さは50nm~500nmである。本発明の保護膜形成組成物/レジスト下層膜形成組成物は組成物中に含まれる化合物の重量平均分子量及び平均粒径が小さいため、前記のような段差基板にも、ボイド(空隙)等の欠陥なく、該組成物を埋め込むことができる。半導体製造の次工程(半導体基板のウエットエッチング/ドライエッチング、レジストパターン形成)のために、ボイド等の欠陥が無いのは重要な特性である。
 このような半導体基板上に、スピナー、コーター等の適当な塗布方法により本発明の保護膜形成組成物/レジスト下層膜形成組成物を塗布する。その後、ホットプレート等の加熱手段を用いてベークすることにより保護膜/レジスト下層膜を形成する。ベーク条件としては、ベーク温度100℃~400℃、ベーク時間0.3分~60分間の中から適宜、選択される。好ましくは、ベーク温度120℃~350℃、ベーク時間0.5分~30分間、より好ましくは、ベーク温度150℃~300℃、ベーク時間0.8分~10分間である。形成される保護膜/レジスト下層膜の膜厚としては、例えば0.001μm~10μm、好ましくは0.002μm~1μm、より好ましくは0.005μm~0.5μmである。ベーク時の温度が、前記範囲より低い場合には架橋が不十分となり、形成される保護膜/レジスト下層膜の、レジスト溶剤又は塩基性過酸化水素水溶液に対する耐性が得られにくくなることがある。一方、ベーク時の温度が前記範囲より高い場合は、保護膜/レジスト下層膜が熱によって分解してしまうことがある。
 露光は、所定のパターンを形成するためのマスク(レチクル)を通して行われ、例えば、i線、KrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザー、EUV(極端紫外線)またはEB(電子線)が使用される。現像にはアルカリ現像液が用いられ、現像温度5℃~50℃、現像時間10秒~300秒から適宜選択される。アルカリ現像液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア水等の無機アルカリ類、エチルアミン、n-プロピルアミン等の第一アミン類、ジエチルアミン、ジ-n-ブチルアミン等の第二アミン類、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン等の第三アミン類、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルコールアミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、コリン等の第4級アンモニウム塩、ピロール、ピペリジン等の環状アミン類、等のアルカリ類の水溶液を使用することができる。さらに、前記アルカリ類の水溶液にイソプロピルアルコール等のアルコール類、ノニオン系等の界面活性剤を適当量添加して使用することもできる。これらの中で好ましい現像液は第四級アンモニウム塩、さらに好ましくはテトラメチルアンモニウムヒドロキシド及びコリンである。さらに、これらの現像液に界面活性剤などを加えることもできる。アルカリ現像液に代えて、酢酸ブチル等の有機溶媒で現像を行い、フォトレジストのアルカリ溶解速度が向上していない部分を現像する方法を用いることもできる。
 次いで、形成したレジストパターンをマスクとして、前記保護膜/レジスト下層膜をドライエッチングする。その際、用いた半導体基板の表面に前記無機膜が形成されている場合、その無機膜の表面を露出させ、用いた半導体基板の表面に前記無機膜が形成されていない場合、その半導体基板の表面を露出させる。
 本願の保護膜/レジスト下層膜は、その上層の、レジストと他材料との組み合わせ(例えばレジストと、その下にシリコン酸化膜とを組み合わせる)によるリソグラフィープロセスへの適用も可能である。
 さらに、ドライエッチング後の保護膜/レジスト下層膜(その保護膜/レジスト下層膜上にレジストパターンが残存している場合、そのレジストパターンも)をマスクとして、半導体用ウエットエッチング液を用いてウエットエッチングすることにより、所望のパターンが形成される。
 半導体用ウエットエッチング液としては、半導体用ウエハをエッチング加工するための一般的な薬液を使用することが出来、例えば酸性を示す物質、塩基性を示す物質何れも使用することができる。
 酸性を示す物質としては、例えば過酸化水素、フッ酸、フッ化アンモニウム、酸性フッ化アンモニウム、フッ化水素アンモニウム、バッファードフッ酸、塩酸、硝酸、硫酸、リン酸又はこれらの混合液が挙げられる。
 塩基性を示す物質としては、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、シアン化ナトリウム、シアン化カリウム、トリエタノールアミン等の有機アミンと過酸化水素水とを混合し、pHを塩基性にした、塩基性過酸化水素水を挙げることができる。具体例としては、SC-1(アンモニア-過酸化水素溶液)が挙げられる。その他、pHを塩基性にすることができるもの、例えば、尿素と過酸化水素水を混合し、加熱により尿素の熱分解を引き起こすことでアンモニアを発生させ、最終的にpHを塩基性にするものも、ウエットエッチングの薬液として使用できる。
 これらの中でも、酸性過酸化水素水又は塩基性過酸化水素水であることが好ましい。
 これらの薬液は、界面活性剤等の添加剤が含まれていてもよい。
 半導体用ウエットエッチング液の使用温度は25℃~90℃であることが望ましく、40℃~80℃であることがさらに望ましい。ウエットエッチング時間としては、0.5分~30分であることが望ましく、1分~20分であることがさらに望ましい。
 次に実施例を挙げ本発明の内容を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
 本明細書の下記実施例1~実施例4及び合成例1に示す化合物の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下、GPCと略称する)による測定結果である。測定には東ソー(株)製GPC装置を用い、測定条件等は次のとおりである。
 GPCカラム: TSKgel guardcolumn SuperMP(HZ)-N、TSKgel SuperMultiporeHZ-N(P009)、TSKgel SuperMultiporeHZ-N(P0010) (東ソー(株)製)
 カラム温度:40℃
 溶媒:テトラヒドロフラン(THF)
 流量:0.35ml/分
 標準試料:ポリスチレン(東ソー(株)製)
<実施例1>
 テトラフェニルオールエタンテトラグリシジルエーテル(日本化薬(株)製、製品名1031S)(重量平均分子量:1,033)3.56gに、熱酸発生剤としてK-PURE〔商標登録〕TAG-2689(King Industries社製品)0.036g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート77.12g及びプロピレングリコールモノメチルエーテル19.28gを添加し、溶液とした。その溶液を、孔径0.02μmのポリエチレン製ミクロフィルターを用いてろ過することで、保護膜形成組成物を調製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
<実施例2>
 2-[4-(2,3-エポキシプロポキシ)フェニル]-2-(4-[1,1-ビス[4-([2,3-エポキシプロポキシ]フェニル)エチル]フェニル]プロパン(三菱ケミカル(株)製、製品名NC-6000)(重量平均分子量:548)1.78gに、熱酸発生剤としてK-PURE〔商標登録〕TAG-2689(King Industries社製品)0.018g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート33.56g及びプロピレングリコールモノメチルエーテル9.64gを添加し、溶液とした。その溶液を、孔径0.02μmのポリエチレン製ミクロフィルターを用いてろ過することで、保護膜形成組成物を調製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
<実施例3>
 市販のエポキシ樹脂(DIC(株)製、製品名EPICLON HP-6000)(重量平均分子量:361、下記構造式の化合物を含む)2.85gに、熱酸発生剤としてK-PURE〔商標登録〕TAG-2689(King Industries社製品)0.029g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート61.70g及びプロピレングリコールモノメチルエーテル15.42gを添加し、溶液とした。その溶液を、孔径0.02μmのポリエチレン製ミクロフィルターを用いてろ過することで、保護膜形成組成物を調製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
<実施例4>
 2-[4-(2,3-エポキシプロポキシ)フェニル]-2-(4-[1,1-ビス[4-([2,3-エポキシプロポキシ]フェニル)エチル]フェニル]プロパン(三菱ケミカル(株)製、製品名NC-6000)(重量平均分子量:548)0.83g、VP-2500(日本曹達(株)製品、式(A)に相当、重量平均分子量:3,687)0.28g(30質量%PGMEA溶液)に、熱酸発生剤としてK-PURE〔商標登録〕TAG-2689(King Industries社製品)0.083g、R-40-LM(DIC(株))(1質量%PGMEA溶液)0.083g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート15.18g及びプロピレングリコールモノメチルエーテル6.62gを添加し、溶液とした。その溶液を、孔径0.02μmのポリエチレン製ミクロフィルターを用いてろ過することで、保護膜形成組成物を調製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
<合成例1>
 グリセリンモノメタクリレート(製品名:ブレンマーGLM、日油株式会社製)5.50g、5-ビニルベンゾ[d][1,3]ジオキソール(Cool Pharm LTD.製)5.09g、2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)(東京化成工業株式会社製)0.66g、プロピレングリコールモノメチルエーテル35.99gの溶液を滴下ロートに加え、プロピレングリコールモノメチルエーテル9.00gを加えた反応フラスコ中に窒素雰囲気下、100℃で滴下させ、17時間加熱撹拌した。得られた溶液に陽イオン交換樹脂(製品名:ダウエックス〔登録商標〕550A、ムロマチテクノス株式会社)11g、陰イオン交換樹脂(製品名:アンバーライト〔登録商標〕15JWET、オルガノ株式会社)11gを加えて、室温で4時間イオン交換処理した。イオン交換樹脂を分離することで、式(B)に相当する樹脂溶液が得られ、GPCによるポリスチレン換算で測定される重量平均分子量(Mw)は10,800であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
<比較例1>
 合成例1で得られた樹脂溶液(固形分は17.4重量%)6.6gに、架橋酸触媒としてピリニジウムトリフルオロメタンスルホン酸(株式会社ADEKA製)0.06g、界面活性剤(DIC株式会社製、品名:メガファック〔商品名〕R-40、フッ素系界面活性剤)0.001g、プロピレングリコールモノメチルエーテル11,5g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート1.9gを加え、保護膜形成組成物の溶液を調製した。
(塗膜の形成)
 窒化チタン膜が表面に形成されたシリコン基板上に、実施例1乃至実施例4で調製した保護膜形成組成物及び比較例1で調製した膜形成組成物をスピンコートにて塗布し、250℃で60秒ベークすることで、100nmの膜厚の塗膜を作製した。
(塩基性過酸化水素水溶液への耐性試験)
 実施例1~実施例4で調製した保護膜形成組成物及び比較例1で調製した膜形成組成物を用いて窒化チタン膜が表面に形成されたシリコン基板上に作製した塗膜を、下記表1で示した組成の塩基性過酸化水素水溶液に、同表に示す温度で4分間浸し、その後水洗、乾燥後の塗膜の状態を目視で観察した。その結果を下記表2に示す。表2中の“○”は4分処理後も塗膜に剥がれが見られない状態 “×”は4分処理後に塗膜の一部又は全てにおいて剥がれが観察された状態を示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000028
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000029
 上記表の結果より、実施例1~実施例3で調製した保護膜形成組成物を用いて作製した塗膜は、塩基性過酸化水素水溶液に対して十分な耐性を有することが示された。すなわち、これらの塗膜は、塩基性過酸化水素水溶液に対する保護膜となり得ることがわかった。一方、比較例1で調製した膜形成組成物を用いて作製した塗膜は塩基性過酸化水素水溶液に対する保護膜としては不十分であることがわかった。
(光学パラメーターの試験)
 上記実施例1~4及び比較例1で調製された保護膜形成組成物を、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。ホットプレート上、250℃で1分間ベークし、レジスト下層膜(膜厚50nm)を形成した。そして、これらの保護膜形成組成物を分光エリプソメーター(J.A.Woollam社、VUV-VASE VU-302)を用い、波長193nm及び波長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。その結果を表3に示す。
(ドライエッチング速度の測定)
 上記実施例1~4及び比較例1で調製された保護膜形成組成物を、それぞれスピンコーターによりシリコンウエハー上に塗布した。ホットプレート上、250℃で1分間ベークし、レジスト下層膜を形成した。そして、サムコ(株)製ドライエッチング装置(RIE-10NR)を用い、ドライエッチングガスとしてN(200sccm)、O(10sccm)、RF(60W)を使用する条件下でドライエッチング速度(単位時間当たりの膜厚の減少量)を測定した。
 上記実施例1~4で調製された保護膜形成組成物のドライエッチング速度と比較例1で調製された保護膜形成組成物のドライエッチング速度との比較を行った。表3に、前記比較例1のドライエッチング速度を1.00としたときの、各実施例の保護膜形成組成物のドライエッチング速度を、“選択比”として示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000030
 上記結果から本発明に係る実施例1~4で調製された保護膜形成組成物のドライエッチング速度は比較例1で調製された保護膜形成組成物のドライエッチング速度と比較して小さく、上記ドライエッチング条件においては、本願の保護膜はエッチング耐性を有すると言える。
 本発明に係る保護膜形成組成物によれば、半導体製造におけるリソグラフィープロセスにおいて、高い薬液耐性、良好な光学パラメーター、及び望ましいドライエッチング選択比を示す保護膜を形成することができる。

Claims (24)

  1. (A) 繰り返し構造単位を有しない化合物であって、
    末端基(A1)、多価基(A2)、及び連結基(A3)を含み、
    末端基(A1)は連結基(A3)のみと結合し、
    多価基(A2)は連結基(A3)のみと結合し、
    連結基(A3)は一方で末端基(A1)と、他方で多価基(A2)と結合し、任意選択的に別の連結基(A3)と結合してもよく、
     末端基(A1)は下記式(I)の構造のいずれかであり、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001

    [式(I)中、*は連結基(A3)との結合部位を示す。
    Xはエーテル結合、エステル結合又は窒素原子を表し、Xがエーテル結合又はエステル結合のときn=1であり、Xが窒素原子のときn=2である。]
     多価基(A2)は、
      -O-、
      脂肪族炭化水素基、
      炭素原子数10未満の芳香族炭化水素基と脂肪族炭化水素基との組合せ、及び
      炭素原子数10以上の芳香族炭化水素基と-O-との組合せ
    からなる群より選択される2乃至4価の基であり、
     連結基(A3)は芳香族炭化水素基を表す、
    化合物、
    (B)熱酸発生剤(B-1)及び/又は硬化剤(B-2)、並びに
    (C)溶剤、
    を含む、
    半導体用ウエットエッチング液に対する保護膜形成組成物。
  2.  前記化合物(A)が下記式(II)で表される化合物である、請求項1に記載の保護膜形成組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002

    [式(II)中、
    、Zはそれぞれ独立に
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003

    [式(I)中、*はY、又はYとの結合部位を示す。
    Xはエーテル結合、エステル結合又は窒素原子を表し、Xがエーテル結合又はエステル結合のときn=1であり、Xが窒素原子のときn=2である。]
    のいずれかを表し、
    、Yはそれぞれ独立に芳香族炭化水素基を表し、
    、Xはそれぞれ独立に-Y-Z又は-Y-Zを表し、
    n1、n2はそれぞれ独立に0乃至4の整数を表し、但しいずれかは1以上であり、
    m1、m2はそれぞれ独立に0又は1を表し、
    Qは-O-、脂肪族炭化水素基、炭素原子数10未満の芳香族炭化水素基と脂肪族炭化水素基との組合せ、及び炭素原子数10以上の芳香族炭化水素基と-O-との組合せからなる群より選択される2乃至4価の基を表す。]
  3.  前記化合物(A)が、下記式(III):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004

    [式(III)中、Arはベンゼン環、ナフタレン環又はアントラセン環を表す。Xはエーテル結合、エステル結合又は窒素原子を表し、Xがエーテル結合又はエステル結合のときn=1であり、Xが窒素原子のときn=2である。]
    で表される部分構造を含む、請求項1に記載の保護膜形成組成物。
  4.  前記化合物(A)が、重量平均分子量300以上、1,500以下である、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の保護膜形成組成物。
  5.  ノボラック樹脂を含まない、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の保護膜形成組成物。
  6.  前記化合物(A)、成分(B)、及び溶剤(C)の各々が、ヒドロキシ、チオール及び/またはアミン部分を含む2つ以上の置換基を含む1つ以上の芳香族基を含む材料を含まない、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の保護膜形成組成物。
  7.  前記化合物(A)が、前記連結基(A3)を2個以上有する、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の保護膜形成組成物。
  8.  前記成分(B)が、フェノール系硬化剤、アミド系硬化剤、アミン系硬化剤、イミダゾール類、酸無水物系硬化剤及び有機ホスフィン類からなる群から選ばれる硬化剤(B-2)を含む、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の保護膜形成組成物。
  9.  さらに(D)フェノール性ヒドロキシ基を1つ有する化合物、又はフェノール性ヒドロキシ基を1つ有する単位構造を有する重合体を含む、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の保護膜形成組成物。
  10.  請求項1乃至9のいずれか1項に記載の保護膜形成組成物からなる塗布膜の焼成物であることを特徴とする保護膜。
  11. (A) 繰り返し構造単位を有しない化合物であって、
    末端基(A1)、多価基(A2)、及び連結基(A3)を含み、
    末端基(A1)は連結基(A3)のみと結合し、
    多価基(A2)は連結基(A3)のみと結合し、
    連結基(A3)は一方で末端基(A1)と、他方で多価基(A2)と結合し、任意選択的に別の連結基(A3)と結合してもよく、
     末端基(A1)は下記式(I)の構造のいずれかであり、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005

    [式(I)中、*は連結基(A3)との結合部位を示す。
    Xはエーテル結合、エステル結合又は窒素原子を表し、Xがエーテル結合又はエステル結合のときn=1であり、Xが窒素原子のときn=2である。]
     多価基(A2)は、
      -O-、
      脂肪族炭化水素基、
      炭素原子数10未満の芳香族炭化水素基と脂肪族炭化水素基との組合せ、及び
      炭素原子数10以上の芳香族炭化水素基と-O-との組合せ
    からなる群より選択される2乃至4価の基であり、
     連結基(A3)は芳香族炭化水素基を表す、
    化合物、
    (B)熱酸発生剤(B-1)及び/又は硬化剤(B-2)、並びに
    (C)溶剤、
    を含む、
    レジスト下層膜形成組成物。
  12.  前記化合物(A)が下記式(II)で表される化合物である、請求項11に記載のレジスト下層膜形成組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006

    [式(II)中、
    、Zはそれぞれ独立に
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007

    [式(I)中、*はY、又はYとの結合部位を示す。
    Xはエーテル結合、エステル結合又は窒素原子を表し、Xがエーテル結合又はエステル結合のときn=1であり、Xが窒素原子のときn=2である。]
    のいずれかを表し、
    、Yはそれぞれ独立に芳香族炭化水素基を表し、
    、Xはそれぞれ独立に-Y-Z又は-Y-Zを表し、
    n1、n2はそれぞれ独立に0乃至4の整数を表し、但しいずれかは1以上であり、
    m1、m2はそれぞれ独立に0又は1を表し、
    Qは-O-、脂肪族炭化水素基、炭素原子数10未満の芳香族炭化水素基と脂肪族炭化水素基との組合せ、及び炭素原子数10以上の芳香族炭化水素基と-O-との組合せからなる群より選択される2乃至4価の基を表す。]
  13.  前記化合物(A)が、下記式(III):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008

    [式(III)中、Arはベンゼン環、ナフタレン環又はアントラセン環を表す。Xはエーテル結合、エステル結合又は窒素原子を表し、Xがエーテル結合又はエステル結合のときn=1であり、Xが窒素原子のときn=2である。]
    で表される部分構造を含む、請求項11に記載のレジスト下層膜形成組成物。
  14.  前記化合物(A)が、重量平均分子量300以上、1,500以下である、請求項11乃至13のいずれか1項に記載のレジスト下層膜形成組成物。
  15.  ノボラック樹脂を含まない、請求項11乃至14のいずれか1項に記載のレジスト下層膜形成組成物。
  16.  前記化合物(A)、成分(B)、及び溶剤(C)の各々が、ヒドロキシ、チオール及び/またはアミン部分を含む2つ以上の置換基を含む1つ以上の芳香族基を含む材料を含まない、請求項11乃至15のいずれか1項に記載のレジスト下層膜形成組成物。
  17.  前記化合物(A)が、前記連結基(A3)を2個以上有する、請求項11乃至16のいずれか1項に記載のレジスト下層膜形成組成物。
  18.  前記成分(B)が、フェノール系硬化剤、アミド系硬化剤、アミン系硬化剤、イミダゾール類、酸無水物系硬化剤及び有機ホスフィン類からなる群から選ばれる硬化剤(B-2)を含む、請求項11乃至17のいずれか1項に記載のレジスト下層膜形成組成物。
  19.  さらに(D)フェノール性ヒドロキシ基を1つ有する化合物、又はフェノール性ヒドロキシ基を1つ有する単位構造を有する重合体を含む、請求項11乃至18のいずれか1項に記載のレジスト下層膜形成組成物。
  20.  請求項11乃至19のいずれか1項に記載のレジスト下層膜形成組成物からなる塗布膜の焼成物であることを特徴とするレジスト下層膜。
  21.  請求項1乃至9のいずれか1項に記載の保護膜形成組成物を、段差を有する半導体基板上に塗布し焼成して保護膜を形成する工程を含む、半導体の製造に用いることを特徴とする保護膜付き基板の製造方法。
  22.  請求項1乃至9のいずれか1項に記載の保護膜形成組成物、又は請求項11乃至19のいずれか1項に記載のレジスト下層膜形成組成物を半導体基板上に塗布し焼成してレジスト下層膜としての保護膜を形成する工程、 該保護膜上にレジスト膜を形成し、次いで露光、現像してレジストパターンを形成する工程を含み、半導体の製造に用いることを特徴とするレジストパターン付き基板の製造方法。
  23.  表面に無機膜が形成されていてもよい半導体基板上に、請求項1乃至9のいずれか1項に記載の保護膜形成組成物を用いて保護膜を形成し、前記保護膜上にレジストパターンを形成し、前記レジストパターンをマスクとして前記保護膜をドライエッチングし、前記無機膜又は前記半導体基板の表面を露出させ、ドライエッチング後の前記保護膜をマスクとして、半導体用ウエットエッチング液を用いて前記無機膜又は前記半導体基板をウエットエッチング及び洗浄する工程を含む半導体装置の製造方法。
  24.  表面に無機膜が形成されていてもよい半導体基板上に、請求項11乃至19のいずれか1項に記載のレジスト下層膜形成組成物を用いてレジスト下層膜を形成し、前記レジスト下層膜上にレジストパターンを形成し、前記レジストパターンをマスクとして前記レジスト下層膜をドライエッチングし、前記無機膜又は前記半導体基板の表面を露出させ、ドライエッチング後の前記レジスト下層膜をマスクとして、前記無機膜又は前記半導体基板をエッチングする工程を含む半導体装置の製造方法。
PCT/JP2022/009008 2021-03-04 2022-03-03 保護膜形成組成物 WO2022186312A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023503936A JPWO2022186312A1 (ja) 2021-03-04 2022-03-03
KR1020237029527A KR20230152684A (ko) 2021-03-04 2022-03-03 보호막형성 조성물
CN202280018524.6A CN117043678A (zh) 2021-03-04 2022-03-03 保护膜形成用组合物

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-034570 2021-03-04
JP2021034570 2021-03-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022186312A1 true WO2022186312A1 (ja) 2022-09-09

Family

ID=83155358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/009008 WO2022186312A1 (ja) 2021-03-04 2022-03-03 保護膜形成組成物

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JPWO2022186312A1 (ja)
KR (1) KR20230152684A (ja)
CN (1) CN117043678A (ja)
TW (1) TW202302689A (ja)
WO (1) WO2022186312A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117603251B (zh) * 2024-01-23 2024-03-26 铜陵安德科铭电子材料科技有限公司 一种高效制备high-k有机金属前驱体的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006027950A1 (ja) * 2004-09-03 2006-03-16 Nissan Chemical Industries, Ltd. ポリアミド酸を含む下層反射防止膜形成組成物
JP2012078602A (ja) * 2010-10-01 2012-04-19 Jsr Corp レジスト下層膜形成用組成物、レジスト下層膜及びパターン形成方法
JP2014530386A (ja) * 2011-10-10 2014-11-17 ブルーワー サイエンス アイ エヌシー. リソグラフ処理のためのスピンオン炭素組成物
WO2018052130A1 (ja) * 2016-09-16 2018-03-22 日産化学工業株式会社 保護膜形成組成物

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102067586B1 (ko) 2018-04-26 2020-01-17 광주과학기술원 이물질 검출 시스템 및 그것의 동작 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006027950A1 (ja) * 2004-09-03 2006-03-16 Nissan Chemical Industries, Ltd. ポリアミド酸を含む下層反射防止膜形成組成物
JP2012078602A (ja) * 2010-10-01 2012-04-19 Jsr Corp レジスト下層膜形成用組成物、レジスト下層膜及びパターン形成方法
JP2014530386A (ja) * 2011-10-10 2014-11-17 ブルーワー サイエンス アイ エヌシー. リソグラフ処理のためのスピンオン炭素組成物
WO2018052130A1 (ja) * 2016-09-16 2018-03-22 日産化学工業株式会社 保護膜形成組成物

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2022186312A1 (ja) 2022-09-09
CN117043678A (zh) 2023-11-10
KR20230152684A (ko) 2023-11-03
TW202302689A (zh) 2023-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10133178B2 (en) Coating liquid for resist pattern coating
JP6601628B2 (ja) ブロックイソシアネート構造を含むポリマーを含むリソグラフィー用レジスト下層膜形成組成物
JP7332982B2 (ja) 炭素原子間の不飽和結合によるプラズマ硬化性化合物を含む段差基板被覆膜形成組成物
JP7447813B2 (ja) アセタール構造及びアミド構造を有する保護膜形成組成物
JPWO2015178236A1 (ja) アクリルアミド構造とアクリル酸エステル構造を含むポリマーを含むリソグラフィー用レジスト下層膜形成組成物
JP7302480B2 (ja) ジオール構造を有する保護膜形成組成物
WO2016013598A1 (ja) レジスト上層膜形成組成物及びそれを用いた半導体装置の製造方法
WO2015129486A1 (ja) レジスト上層膜形成組成物及びそれを用いた半導体装置の製造方法
JP2023159156A (ja) 化合物
WO2022186312A1 (ja) 保護膜形成組成物
TW202225246A (zh) 耐藥液性保護膜
JP2023157924A (ja) アセタール構造を有する保護膜形成組成物
WO2013051442A1 (ja) リソグラフィー用レジスト上層膜形成組成物
KR102632214B1 (ko) 레지스트 하층막 형성 조성물
US20230114358A1 (en) Chemical-resistant protective film
WO2023228662A1 (ja) 薬液耐性保護膜
WO2023228661A1 (ja) 薬液耐性保護膜
WO2023084961A1 (ja) 薬液耐性保護膜
WO2023095461A1 (ja) カテコール基を有する薬液耐性保護膜形成用組成物
WO2023063237A1 (ja) 下層膜形成組成物
TW202336070A (zh) 含有烷氧基之阻劑下層膜形成用組成物
WO2022196673A1 (ja) ナフタレンユニット含有レジスト下層膜形成組成物

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22763365

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2023503936

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 18279766

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202280018524.6

Country of ref document: CN

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 22763365

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1