WO2023085295A1 - アルコキシ基含有レジスト下層膜形成用組成物 - Google Patents

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WO2023085295A1
WO2023085295A1 PCT/JP2022/041632 JP2022041632W WO2023085295A1 WO 2023085295 A1 WO2023085295 A1 WO 2023085295A1 JP 2022041632 W JP2022041632 W JP 2022041632W WO 2023085295 A1 WO2023085295 A1 WO 2023085295A1
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group
carbon atoms
forming
formula
underlayer film
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PCT/JP2022/041632
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French (fr)
Inventor
裕斗 緒方
護 田村
Original Assignee
日産化学株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00—Polycondensates 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
    • C08G59/18—Macromolecules 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
    • C08G59/20—Macromolecules 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
    • C08G59/22—Di-epoxy compounds
    • C08G59/26—Di-epoxy compounds heterocyclic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00—Polycondensates 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
    • C08G59/18—Macromolecules 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
    • C08G59/40—Macromolecules 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 curing agents used
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
    • G03F7/11—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers having cover layers or intermediate layers, e.g. subbing layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34

Definitions

  • the present invention relates to a composition for forming a resist underlayer film for EB or EUV lithography, a resist underlayer film for EB or EUV lithography, a substrate for semiconductor processing, a method for manufacturing a semiconductor element, a method for forming a pattern, and a method for improving the LWR of a resist pattern. .
  • an EB exposure method using an electron beam (EB) or an EUV (extreme ultraviolet) exposure method using a soft X-ray with a wavelength of 13.5 nm as a light source is being studied.
  • the pattern size is 30 nm or less, and further miniaturization is progressing.
  • the unevenness of the resist pattern sidewall (LER: Line edge roughness) and the unevenness of the resist pattern width (LWR: Line width roughness) increase, which adversely affects the device performance.
  • LER Line edge roughness
  • LWR Line width roughness
  • the present invention provides a composition for forming a resist underlayer film for EB or EUV lithography, a resist underlayer film for EB or EUV lithography, a substrate for semiconductor processing, and a method for manufacturing a semiconductor device, which can improve the LWR of a resist pattern in EB or EUV lithography. It is an object of the present invention to provide a pattern forming method and a method for improving the LWR of a resist pattern.
  • the present invention includes the following. [1] containing a film-forming component and a solvent,
  • the film-forming component contains 20% by mass or more of a specific structure-containing component containing at least one of a first structure containing an aromatic ring and a second structure containing a nitrogen atom,
  • the first structure includes a group represented by the following formula (1) directly attached to the aromatic ring,
  • the second structure contains a group represented by the following formula (1) directly linked to the nitrogen atom,
  • R 1 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms
  • R 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or an alkoxy group having 2 to 10 total carbon atoms. represents an alkyl group. * represents a bond.
  • the specific structure-containing component contains a polymer, The composition for forming a resist underlayer film for EB or EUV lithography according to [1], wherein the polymer includes at least one of the first structure and the second structure.
  • the polymer has, as the first structure, at least one of a structure represented by the following formula (11), a structure represented by the following formula (12), and a structure represented by the following formula (13)
  • n1 represents an integer of 1 to 4
  • n2 represents an integer of 0 to 3
  • n3 represents an integer of 0 to 3
  • n1, n2, and n3 are 1 ⁇ (n1 + n2 + n3) ⁇ 4 meet.
  • n1 represents an integer of 1 to 6
  • n2 represents an integer of 0 to 5
  • n3 represents an integer of 0 to 5
  • n1, n2, and n3 are 1 ⁇ (n1 + n2 + n3) ⁇ 6 meet.
  • n1 represents an integer of 1 to 8
  • n2 represents an integer of 0 to 7
  • n3 represents an integer of 0 to 7, n1, n2, and n3 are 1 ⁇ (n1 + n2 + n3) ⁇ 8 meet.
  • the two or more R 1s may be the same or different.
  • R 2 is two or more
  • two or more R 2 may be the same or different.
  • R 3 is two or more, two or more R 3 may be the same or different.
  • the polymer includes a repeating unit represented by the following formula (11-1) and a repeating unit represented by the following formula (11-2) as the repeating unit containing the structure represented by the formula (11).
  • R 1 each independently represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms
  • R 2 each independently represents a hydrogen atom
  • carbon represents an alkyl group having 1 to 6 atoms or an alkoxyalkyl group having a total of 2 to 10 carbon atoms
  • each R 3 independently represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms
  • n1 each independently represents represents an integer of 1 to 4
  • each n2 independently represents an integer of 0 to 3
  • each n3 independently represents an integer of 0 to 3.
  • X 1 and X 2 each independently represent a single bond, an oxygen atom, or a methylene group.
  • X 1 and X 2 each independently represent a single bond, an oxygen atom, or a methylene group.
  • X 3 represents a single bond or a divalent organic group having 1 to 15 carbon atoms.
  • n1, n2, and n3 satisfy 1 ⁇ (n1+n2+n3) ⁇ 4.
  • n1, n2, and n3 in the left benzene ring satisfy 1 ⁇ (n1+n2+n3) ⁇ 4.
  • n1, n2, and n3 in the right benzene ring satisfy 1 ⁇ (n1+n2+n3) ⁇ 4.
  • X represents a group represented by any one of the following formulas (14-1a) to (14-1c).
  • R 11 , R 12 , R 13 , R 14 and R 15 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, represents an alkenyl group having 3 to 6 carbon atoms, a benzyl group or a phenyl group, wherein the benzyl group and the phenyl group are an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen atom, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, It may be substituted with a group selected from the group consisting of a nitro group, a cyano group, a hydroxy group, and an alkylthio group having 1 to 6 carbon atoms, and R 11 and R 12 are bonded to each other to form a group having 3 carbon atoms.
  • R 13 and R 14 may combine with each other to form a ring having 3 to 6 carbon atoms.
  • * represents a bond.
  • *1 represents a carbon atom.
  • (*2 represents a bond that bonds to a nitrogen atom.)
  • the specific structure-containing component contains a cross-linking agent, [1], wherein the cross-linking agent includes at least one of a compound represented by the following formula (21), a compound represented by the following formula (22), and a compound represented by the following formula (23).
  • R 1 each independently represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms
  • R 2 each independently represents a hydrogen atom, a 6 alkyl group or an alkoxyalkyl group having 2 to 10 total carbon atoms
  • each R 3 independently represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • m1 and m2 each independently represent an integer of 1 to 2.
  • Q1 represents a single bond, an oxygen atom, or a divalent organic group having 1 to 20 carbon atoms
  • Q1 represents a (m1+m2)-valent organic group having 1 to 20 carbon atoms.
  • each n1 independently represents an integer of 1 to 5
  • each n2 independently represents an integer of 0 to 4
  • each n3 independently represents an integer of 0 to 4.
  • Y represents a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms.
  • composition for forming a resist underlayer film for EB or EUV lithography according to any one of [1] to [8], wherein the film-forming component further contains a curing catalyst.
  • a resist underlayer film for EB or EUV lithography which is a cured product of the composition for forming a resist underlayer film for EB or EUV lithography according to any one of [1] to [10].
  • a composition for forming a resist underlayer film for EB or EUV lithography, a resist underlayer film for EB or EUV lithography, a substrate for semiconductor processing, and a semiconductor device which can improve the LWR of a resist pattern in EB or EUV lithography.
  • Methods, patterning methods, and methods for improving LWR of resist patterns can be provided.
  • the present inventors have investigated a method that can improve the LWR by a method other than the rinsing process.
  • the composition for forming a resist underlayer film suitable for ArF lithography proposed by the present applicant in WO 2009/075265 pamphlet is effective for improving the LWR of resist patterns in EB or EUV lithography. rice field.
  • the composition for forming a resist underlayer film proposed by the present applicant in WO 2009/075265 pamphlet is a composition for forming a resist underlayer film that suppresses the influence of reflected waves on the resist film when exposing the resist film in ArF lithography. Acts as a protective film.
  • resist underlayer film-forming composition for forming resist underlayer film for EB or EUV lithography
  • resist underlayer film-forming composition contains a film-forming component and a solvent.
  • the film-forming component contains 20% by mass or more of the specific structure-containing component.
  • the film-forming component is a component that remains in the resist underlayer film when a resist underlayer film for EB or EUV lithography (hereinafter sometimes simply referred to as "resist underlayer film”) is formed from the composition for forming a resist underlayer film. is an ingredient.
  • film-forming components include components that exist in the resist underlayer film as they are, components that exist in the resist underlayer film as reaction products with other components, and aids that aid the reaction of other components (e.g., components used as curing catalysts).
  • the film-forming component is a general term for all components of the resist underlayer film-forming composition other than the solvent.
  • the content of the specific structure-containing component in the film-forming component is not particularly limited as long as it is 20% by mass or more.
  • the content of the specific structure-containing component in the film-forming component may be 20% by mass to 100% by mass, or may be 20% by mass to 99.5% by mass.
  • the content of the specific structure-containing component in the composition for forming a resist underlayer film for EB or EUV lithography is not particularly limited as long as the content of the specific structure-containing component in the film-forming component is 20% by mass or more.
  • the component contains a polymer that is not a specific structure-containing component described later, it is preferably 10% by mass to 90% by mass, more preferably 15% to 70% by mass, and 20% by mass with respect to the polymer that is not a specific structure-containing component. ⁇ 50% by weight is particularly preferred.
  • the specific structure-containing component is not particularly limited as long as it includes at least one of the first structure containing an aromatic ring and the second structure containing a nitrogen atom.
  • the first structure includes a group represented by the following formula (1) directly attached to an aromatic ring.
  • the second structure includes a group represented by the following formula (1) directly bonded to the nitrogen atom.
  • "at least one of the first structure containing an aromatic ring and the second structure containing a nitrogen atom” may be referred to as a "specific structure”.
  • R 1 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms
  • R 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or an alkoxy group having 2 to 10 total carbon atoms. represents an alkyl group. * represents a bond.
  • the alkylene group having 1 to 6 carbon atoms in the present invention may be linear, branched or cyclic.
  • the alkylene group having 1 to 6 carbon atoms includes, for example, an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms.
  • Examples of the alkylene group having 1 to 6 carbon atoms include methylene group, 1,2-ethylene group, 1,1-ethylene group, 1,2-propylene group, 1,3-propylene group, tetramethylene group, 1 -methyl-1,3-propylene group, 2-methyl-1,3-propylene group, 2-methyl-1,2-propylene group, pentamethylene group, hexamethylene group, 1,3-cyclohexylene group, 1, A 4-cyclohexylene group and the like are included.
  • an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms is preferable, and a methylene group is more preferable, from the viewpoint of suitably obtaining the effects of the present invention.
  • the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms in the present invention may be linear, branched or cyclic.
  • alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms include alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms.
  • alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, iso-propyl group, cyclopropyl group, n-butyl group, iso-butyl group, sec-butyl group, tert -butyl group, cyclobutyl group, 1-methyl-cyclopropyl group, 2-methyl-cyclopropyl group, n-pentyl group, 1-methyl-n-butyl group, 2-methyl-n-butyl group, 3-methyl- n-butyl group, 1,1-dimethyl-n-propyl group, 1,2-dimethyl-n-propyl group, 2,2-dimethyl-n-propyl group, 1-ethyl-
  • alkoxyalkyl group having 2 to 10 carbon atoms in total in the present invention examples include methoxymethyl group, 1-methoxyethyl group, 2-methoxyethyl group, 1-methoxypropyl group, 2-methoxypropyl group and 3-methoxy propyl group, 1-methoxy-1-methylethyl group, 2-methoxy-1-methylethyl group, ethoxymethyl group, 1-ethoxyethyl group, 2-ethoxyethyl group, 1-ethoxypropyl group, 2-ethoxypropyl group , 3-ethoxypropyl group, 1-ethoxy-1-methylethyl group, 2-ethoxy-1-methylethyl group, propoxymethyl group, 1-propoxyethyl group, 2-propoxyethyl group, 1-propoxy-1-methyl ethyl group, 2-propoxy-1-methylethyl group, isopropoxymethyl group, 1-isopropoxyethyl group, 2-isopropy
  • the number of carbon atoms in the alkoxy group in the alkoxyalkyl group is preferably 1-6, more preferably 1-4.
  • the number of carbon atoms in the alkylene group in the alkoxyalkyl group is preferably 1-4, more preferably 1-2.
  • a 2-methoxy-1-methylethyl group is preferable from the viewpoint of suitably obtaining the effects of the present invention.
  • Specific structure-containing components include, for example, polymers containing specific structures.
  • the polymer containing the specific structure has at least one of a structure represented by the following formula (11), a structure represented by the following formula (12), and a structure represented by the following formula (13) as the first structure. preferably included.
  • R 1 each independently represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms
  • R 2 each independently represents a hydrogen atom, a 6 alkyl group or alkoxyalkyl group having 2 to 10 total carbon atoms
  • each R 3 independently represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms
  • * represents a bond.
  • n1 represents an integer of 1 to 4
  • n2 represents an integer of 0 to 3
  • n3 represents an integer of 0 to 3
  • n1, n2, and n3 are 1 ⁇ (n1 + n2 + n3) ⁇ 4 meet.
  • n1 represents an integer of 1 to 6
  • n2 represents an integer of 0 to 5
  • n3 represents an integer of 0 to 5
  • n1, n2, and n3 are 1 ⁇ (n1 + n2 + n3) ⁇ 6 meet.
  • n1 represents an integer of 1 to 8
  • n2 represents an integer of 0 to 7
  • n3 represents an integer of 0 to 7, n1, n2, and n3 are 1 ⁇ (n1 + n2 + n3) ⁇ 8 meet.
  • the two or more R 1s may be the same or different.
  • R 2 is two or more
  • two or more R 2 may be the same or different.
  • R 3 is two or more, two or more R 3 may be the same or different.
  • n1 is preferably an integer of 2 to 3, more preferably 2.
  • n1 is preferably an integer of 2 to 4, more preferably 2.
  • n1 is preferably an integer of 2 to 6, more preferably 2.
  • n2 is preferably an integer of 0 to 1, more preferably 0.
  • n2 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0.
  • n2 is preferably an integer of 0 to 5, more preferably 0.
  • n3 is preferably an integer of 0 to 1, more preferably 1.
  • n3 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 1.
  • n3 is preferably an integer of 0 to 5, more preferably 1.
  • the polymer containing the specific structure is a repeating unit represented by the following formula (11-1) and a repeating unit represented by the following formula (11-2) as the repeating unit containing the structure represented by the formula (11). It is preferable to include at least one of (In formulas (11-1) and (11-2), R 1 each independently represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and R 2 each independently represents a hydrogen atom, carbon represents an alkyl group having 1 to 6 atoms or an alkoxyalkyl group having a total of 2 to 10 carbon atoms, each R 3 independently represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, n1 each independently represents represents represents an integer of 1 to 4, each n2 independently represents an integer of 0 to 3, and each n3 independently represents an integer of 0 to 3.
  • X 1 and X 2 each independently represent a single bond, an oxygen atom, or a methylene group.
  • X 1 and X 2 each independently represent a single bond, an oxygen atom, or a methylene group.
  • X 3 represents a single bond or a divalent organic group having 1 to 15 carbon atoms.
  • n1, n2, and n3 satisfy 1 ⁇ (n1+n2+n3) ⁇ 4.
  • n1, n2, and n3 in the left benzene ring satisfy 1 ⁇ (n1+n2+n3) ⁇ 4.
  • n1, n2, and n3 in the right benzene ring satisfy 1 ⁇ (n1+n2+n3) ⁇ 4.
  • R 1s when there are two or more R 1 s , the two or more R 1s may be the same or different.
  • R 2 is two or more, two or more R 2 may be the same or different.
  • R 3 is two or more, two or more R 3 may be the same or different.
  • Preferred embodiments of n1, n2, and n3 in formula (11-1) are the same as preferred embodiments of n1, n2, and n3 in formula (11), respectively.
  • Preferred embodiments of n1, n2, and n3 in the left benzene ring in formula (11-2) and preferred embodiments of n1, n2, and n3 in the right benzene ring are n1, n2, and n3, respectively.
  • Examples of the divalent organic group having 1 to 15 carbon atoms for X 3 in formula (11-2) include divalent organic groups represented by the following formula (11-2-1).
  • R a and R b each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 6 to 6 carbon atoms, or —CF 3 . * represents a bond.
  • the polymer containing the specific structure preferably further contains a repeating unit represented by the following formula (14).
  • Q represents a divalent group.
  • the polymer containing the specific structure is preferably a repeating unit represented by the following formula (15) in which the repeating unit represented by the formula (14) and the repeating unit represented by the formula (11-1) are combined Including units.
  • R 1 , R 2 , R 3 , n1, n2, n3, X 1 , X 2 and Q in formula (15) are respectively R 1 and R in formula (11-1) and formula (14) 2 , R 3 , n1, n2, n3, X 1 , X 2 , and Q. Specific examples and suitable examples are also the same.
  • Q represents a divalent group represented by the following formula (14-1), or an arylene group having 6 to 40 carbon atoms, from the viewpoint of suitably obtaining the effects of the present invention. preferable.
  • X represents a group represented by any one of the following formulas (14-1a) to (14-1c).
  • R 11 , R 12 , R 13 , R 14 and R 15 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, represents an alkenyl group having 3 to 6 carbon atoms, a benzyl group or a phenyl group, wherein the benzyl group and the phenyl group are an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen atom, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, It may be substituted with a group selected from the group consisting of a nitro group, a cyano group, a hydroxy group, and an alkylthio group having 1 to 6 carbon atoms, and R 11 and R 12 are bonded to each other to form a group having 3 carbon atoms.
  • R 13 and R 14 may combine with each other to form a ring having 3 to 6 carbon atoms.
  • * represents a bond.
  • *1 represents a carbon atom.
  • *2 represents a bond that bonds with a nitrogen atom.
  • alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms in the present invention examples include methoxy, ethoxy, n-propoxy, iso-propoxy, n-butoxy, iso-butoxy, sec-butoxy, tert- butoxy group, n-pentyloxy group, 1-methyl-n-butoxy group, 2-methyl-n-butoxy group, 3-methyl-n-butoxy group, 1,1-dimethyl-n-propoxy group, 1,2 -dimethyl-n-propoxy group, 2,2-dimethyl-n-propoxy group, 1-ethyl-n-propoxy group, n-hexyloxy group, 1-methyl-n-pentyloxy group, 2-methyl-n- pentyloxy group, 3-methyl-n-pentyloxy group, 4-methyl-n-pentyloxy group, 1,1-dimethyl-n-butoxy group, 1,2-dimethyl-n-butoxy group, 1,3- dimethyl-n-butoxy group, 2,2-dimethyl-methyl
  • alkylthio groups having 1 to 6 carbon atoms in the present invention include methylthio, ethylthio, propylthio, isopropylthio, butylthio, isobutylthio, sec-butylthio, tert-butylthio, pentylthio, A hexylthio group and the like can be mentioned.
  • An arylene group having 6 to 40 carbon atoms which is an example of Q, may have a substituent on the aromatic ring.
  • substituents include halogen atoms, nitro groups, cyano groups, alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, and alkylene groups having 1 to 6 carbon atoms.
  • the number of substituents on the aromatic ring may be one or plural.
  • Arylene groups having 6 to 40 carbon atoms include, for example, phenyl group, o-methylphenyl group, m-methylphenyl group, p-methylphenyl group, o-chlorophenyl group, m-chlorophenyl group, p-chloro phenyl group, o-fluorophenyl group, p-fluorophenyl group, o-methoxyphenyl group, p-methoxyphenyl group, p-nitrophenyl group, p-cyanophenyl group, ⁇ -naphthyl group, and ⁇ -naphthyl group Divalent group obtained by removing one hydrogen atom from the aromatic ring of any monovalent group; 4,4'-biphenylene group; obtained by removing two hydrogen atoms from either anthracene or phenanthrene and the like are divalent groups.
  • the molecular weight of the polymer containing the specific structure is not particularly limited, but the weight-average molecular weight by gel permeation chromatography is preferably 1,500 to 100,000, more preferably 2,000 to 50,000. more preferred.
  • the content of the polymer containing the specific structure in the resist underlayer film-forming composition for EB or EUV lithography is not particularly limited as long as the content of the specific structure-containing component in the film-forming components is 20% by mass or more. It may be 20% by mass to 100% by mass, or may be 20% by mass to 99.5% by mass with respect to the forming component.
  • the content of the polymer containing the specific structure in the resist underlayer film-forming composition for EB or EUV lithography is not particularly limited as long as the content of the specific structure-containing component in the film-forming components is 20% by mass or more.
  • the forming component contains a polymer that is not a specific structure-containing component described later, it is preferably 10% by mass to 90% by mass, more preferably 15% by mass to 70% by mass, and 20% by mass with respect to the polymer that is not a specific structure-containing component. % to 50% by weight is particularly preferred.
  • crosslinking agent as component containing specific structure>>>>>>> Specific structure-containing components include, for example, a cross-linking agent containing a specific structure.
  • the cross-linking agent containing the specific structure preferably contains at least one of a compound represented by the following formula (21), a compound represented by the following formula (22), and a compound represented by the following formula (23).
  • R 1 each independently represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms
  • R 2 each independently represents a hydrogen atom, a 6 alkyl group or an alkoxyalkyl group having 2 to 10 total carbon atoms
  • each R 3 independently represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • m1 and m2 each independently represent an integer of 1 to 2.
  • Q1 represents a single bond, an oxygen atom, or a divalent organic group having 1 to 20 carbon atoms
  • Q1 represents a (m1+m2)-valent organic group having 1 to 20 carbon atoms.
  • each n1 independently represents an integer of 1 to 5
  • each n2 independently represents an integer of 0 to 4
  • each n3 independently represents an integer of 0 to 4.
  • Y represents a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms.
  • Examples of the (m1+m2)-valent organic group having 1 to 20 carbon atoms in Q 1 include groups represented by any one of the following formulas (21-1) to (21-5).
  • R a and R b each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a —CF 3 group.
  • X represents a trivalent group having 1 to 30 carbon atoms.
  • Ar represents a divalent aromatic hydrocarbon group. * represents a bond.
  • Ar represents, for example, a divalent residue of a compound selected from benzene, biphenyl, naphthalene, and anthracene.
  • the group represented by formula (21-1) is a divalent group.
  • the group represented by formula (21-2) is a tetravalent group.
  • the group represented by formula (21-3) is a trivalent group.
  • the group represented by formula (21-4) is a divalent group.
  • the group represented by formula (21-5) is a trivalent group.
  • Examples of the monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms for Y include a phenyl group and a group represented by the following formula (23-1).
  • each R 1 independently represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms
  • each R 2 independently represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, group, or an alkoxyalkyl group having a total of 2 to 10 carbon atoms.* represents a bond.
  • Specific examples and preferred examples of R 1 and R 2 in formula (23-1) include specific examples and preferred examples of R 1 and R 2 in formula (1).
  • the molecular weight of the cross-linking agent containing the specific structure is not particularly limited, it is preferably less than 1,500 and more preferably 1,000 or less.
  • the content of the cross-linking agent containing the specific structure in the composition for forming a resist underlayer film for EB or EUV lithography is not particularly limited as long as the content of the specific structure-containing component in the film-forming component is 20% by mass or more. It may be 20% by mass to 100% by mass, or may be 20% by mass to 99.5% by mass, based on the film-forming component.
  • the content of the cross-linking agent containing the specific structure in the composition for forming a resist underlayer film for EB or EUV lithography is not particularly limited as long as the content of the specific structure-containing component in the film-forming component is 20% by mass or more.
  • the content of the polymer that is not a specific structure-containing component is preferably 10% by mass to 90% by mass, more preferably 15% to 70% by mass, and 20% by mass. % to 50% by weight is particularly preferred.
  • the film-forming component may contain a polymer that is not a specific structure-containing component.
  • the polymer does not contain specific structures.
  • Examples of such polymers include, but are not limited to, reaction products of epoxy resins represented by the following general formula (3) described in JP-A-2007-262013 and diamine compounds.
  • R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • each Ar is independently a naphthylene group, a phenylene group, or a naphthylene having an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a phenyl group as a substituent.
  • each R 2 independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms
  • n and m are each an integer of 0 to 2
  • R 1 represents a hydrogen atom or an epoxy group-containing aromatic hydrocarbon group represented by the following general formula (3-2), provided that the total number of aromatic nuclei in the formula is 2 to 8.
  • the bonding position to the naphthalene skeleton may be either of the two rings constituting the naphthalene ring.
  • R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • Ar is each independently a trivalent group obtained by removing three hydrogen atoms from a naphthalene ring, and removing three hydrogen atoms from a benzene ring.
  • Examples of diamine compounds include compounds represented by the following formula (4).
  • R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 3 to 6 carbon atoms, a benzyl group or a phenyl group; is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen atom, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a nitro group, a cyano group, a hydroxy group and an alkylthio group having 1 to 6 carbon atoms. groups, and R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a ring having 3 to 6 carbon atoms together with the carbon atoms to which they are bonded.)
  • examples of polymers that are not specific structure-containing components include novolac resins containing halogen atoms.
  • examples of halogen atom-containing novolak resins include halogen atom-containing novolac resins described in WO2010/122948.
  • examples of polymers that are not specific structure-containing components include polymers having a repeating unit structure represented by the following formula (1A).
  • Examples of such polymers include Polymers described in WO2011/074494 may be mentioned.
  • X represents an ester bond or an ether bond
  • a 1 , A 2 , A 3 , A 4 , A 5 , and A 6 each represent a hydrogen atom, a methyl group, or an ethyl group
  • Q 1 represents an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, a phenylene group, a naphthylene group, or an anthrylene group
  • the phenylene group, naphthylene group, and anthrylene group are each selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen atom, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms,
  • R 1 and R 2 each represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, a benzyl group or a phenyl group; and , the benzyl group and the phenyl group are an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen atom, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a nitro group, a cyano group, a hydroxy group, and an alkylthio group having 1 to 6 carbon atoms.
  • R 1 and R 2 may be bonded together to form a ring having 3 to 6 carbon atoms
  • R 3 is a represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, a benzyl group or a phenyl group, and the benzyl group and phenyl group are an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen atom, or a carbon atom; It may be substituted with a group selected from the group consisting of an alkoxy group having 1 to 6 numbers, a nitro group, a cyano group, a hydroxy group, and an alkylthio group having 1 to 6 carbon atoms.)
  • examples of polymers that are not specific structure-containing components include polymers in which diphenylsulfone or a derivative thereof is introduced into the main chain via an ether bond.
  • examples of the polymer include polymers described in WO2012/067040.
  • polymers that are not specific structure-containing components include polymers having structural units represented by the following formulas (1B) and (2B).
  • Examples of the polymer include polymers described in WO2012/081619.
  • R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group
  • L 1 is a single bond, or a linear or branched chain having 1 to 13 carbon atoms.
  • A represents an aromatic ring group having at least one substituent containing a hydroxy group
  • D represents a linear or branched hydroxy having 1 to 13 carbon atoms represents an alkyl group.
  • examples of polymers that are not specific structure-containing components include polymers having a repeating unit structure represented by the following formula (1C).
  • examples of the polymer include polymers described in WO2013/018802.
  • a 1 , A 2 , A 3 , A 4 , A 5 , and A 6 each represent a hydrogen atom, a methyl group, or an ethyl group
  • X 1 represents the following formula (2C)
  • Q represents formula (5C) or formula (6C) below.
  • R 1 and R 2 are each a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 3 to 6 carbon atoms, and a benzyl group.
  • alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, alkenyl group having 3 to 6 carbon atoms, benzyl group and phenyl group are alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, halogen atoms, carbon optionally substituted with a group selected from the group consisting of an alkoxy group having 1 to 6 atoms, a nitro group, a cyano group, a hydroxy group, a carboxyl group and an alkylthio group having 1 to 6 carbon atoms;
  • R 2 may combine with each other to form a ring having 3 to 6 carbon atoms, and R 3 is a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 3 to 6 carbon atoms, benzyl or a phenyl group, and the phenyl group is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen atom, an alkoxy group having 1 to
  • polymers that are not specific structure-containing components include polymers having a structure represented by the following formula (1D) or formula (2D) at the end of the polymer chain.
  • examples of the polymer include polymers described in WO2015/163195.
  • R 1 represents an optionally substituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a phenyl group, a pyridyl group, a halogeno group or a hydroxy group
  • R 3 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxy group or a halogeno group
  • R 4 represents a direct bond or a divalent organic group having 1 to 8 carbon atoms; group, R 5
  • polymers that are not specific structure-containing components include, for example, polymers containing an aliphatic ring at the end, the carbon-carbon bond of which may be interrupted by a hetero atom and optionally substituted by a substituent.
  • polymers described in WO2020/226141 examples include polymers described in WO2020/226141.
  • the molecular weight of the polymer that is not a specific structure-containing component is not particularly limited, but the weight average molecular weight by gel permeation chromatography (hereinafter sometimes abbreviated as GPC) is 1,500 to 100,000. It is preferably from 2,000 to 50,000.
  • GPC weight average molecular weight by gel permeation chromatography
  • the film-forming component contains a polymer that is not a specific structure-containing component
  • the content of the polymer that is not a specific structure-containing component in the resist underlayer film-forming composition for EB or EUV lithography is not particularly limited, but the film-forming component is preferably 30% by mass or more and less than 80% by mass, more preferably 50% by mass or more and less than 80% by mass, and particularly preferably 60% by mass or more and less than 80% by mass.
  • the curing catalyst contained as an optional component in the composition for forming a resist underlayer film can be either a thermal acid generator or a photoacid generator, but it is preferable to use a thermal acid generator.
  • Thermal acid generators include, for example, p-toluenesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, pyridinium-p-toluenesulfonate (pyridinium-p-toluenesulfonic acid), pyridinium phenolsulfonic acid, pyridinium-p-hydroxybenzenesulfonic acid ( p-phenolsulfonic acid pyridinium salt), pyridinium-trifluoromethanesulfonic acid, salicylic acid, camphorsulfonic acid, 5-sulfosalicylic acid, 4-chlorobenzenesulfonic acid, 4-hydroxybenzenesulfonic acid, benzenedisulfonic acid, 1-naphthalenesulfonic acid, Sulfonic acid compounds and carboxylic acid compounds such as citric acid, benzoic acid, and hydroxybenzoic acid can be mentioned.
  • photoacid generators examples include onium salt compounds, sulfonimide compounds, and disulfonyldiazomethane compounds.
  • Onium salt compounds include, for example, diphenyliodonium hexafluorophosphate, diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, diphenyliodonium nonafluoro-normal butanesulfonate, diphenyliodonium perfluoro-normal octane sulfonate, diphenyliodonium camphorsulfonate, and bis(4-tert-butylphenyl).
  • Iodonium salt compounds such as iodonium camphorsulfonate and bis(4-tert-butylphenyl)iodonium trifluoromethanesulfonate, and triphenylsulfonium hexafluoroantimonate, triphenylsulfonium nonafluoron-butanesulfonate, triphenylsulfonium camphorsulfonate and triphenylsulfonium and sulfonium salt compounds such as trifluoromethanesulfonate.
  • sulfonimide compounds include N-(trifluoromethanesulfonyloxy)succinimide, N-(nonafluoro-normalbutanesulfonyloxy)succinimide, N-(camphorsulfonyloxy)succinimide and N-(trifluoromethanesulfonyloxy)naphthalimide. mentioned.
  • disulfonyldiazomethane compounds include bis(trifluoromethylsulfonyl)diazomethane, bis(cyclohexylsulfonyl)diazomethane, bis(phenylsulfonyl)diazomethane, bis(p-toluenesulfonyl)diazomethane, and bis(2,4-dimethylbenzenesulfonyl). ) diazomethane, and methylsulfonyl-p-toluenesulfonyl diazomethane.
  • the content of the curing catalyst is, for example, 0.1% by mass to 50% by mass, preferably 1% by mass to 30% by mass, relative to the component containing the specific structure.
  • a surfactant may be further added to the composition for forming a resist underlayer film in order to prevent pinholes, striations, and the like from occurring and to further improve coatability against surface unevenness.
  • surfactants include polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octylphenol ether, and polyoxyethylene nonylphenol ether.
  • Polyoxyethylene alkyl allyl ethers such as polyoxyethylene/polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan trioleate, sorbitan tristearate, etc.
  • sorbitan fatty acid esters polyoxyethylene sorbitan such as polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan trioleate, polyoxyethylene sorbitan tristearate
  • Nonionic surfactants such as fatty acid esters, Ftop EF301, EF303, EF352 (manufactured by Tochem Products Co., Ltd., trade name), Megafac F171, F173, R-30 (manufactured by DIC Corporation, trade name) , Florard FC430, FC431 (manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd., trade name), Asahi Guard AG710, Surflon S-382, SC101, SC102, SC103, SC104, SC105, SC106 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., trade name) fluorine such as surfactant, organosiloxane poly
  • the blending amount of these surfactants is not particularly limited, but is usually 2.0% by mass or less, preferably 1.0% by mass or less, based on the total solid content of the composition for forming a resist underlayer film.
  • These surfactants may be added singly or in combination of two or more.
  • the film-forming component contained in the composition for forming a resist underlayer film that is, the components other than the solvent, is, for example, 0.01% by mass to 10% by mass of the composition for forming a resist underlayer film.
  • solvent an organic solvent that is generally used as a chemical solution for a semiconductor lithography process is preferred.
  • an organic solvent that is generally used as a chemical solution for a semiconductor lithography process is preferred.
  • propylene glycol monomethyl ether propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl lactate, butyl lactate, and cyclohexanone are preferred.
  • Propylene glycol monomethyl ether and propylene glycol monomethyl ether acetate are particularly preferred.
  • composition for forming a resist underlayer film for EB or EUV lithography is preferably used for forming a resist underlayer film for EB or EUV lithography with a film thickness of 10 nm or less.
  • resist underlayer film for EB or EUV lithography The resist underlayer film for EB or EUV lithography of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as "resist underlayer film”) is a cured product of the composition for forming a resist underlayer film for EB or EUV lithography described above.
  • the resist underlayer film can be produced, for example, by coating a semiconductor substrate with the composition for forming a resist underlayer film for EB or EUV lithography and baking the composition.
  • Examples of semiconductor substrates to which the composition for forming a resist underlayer film is applied include silicon wafers, germanium wafers, and compound semiconductor wafers such as gallium arsenide, indium phosphide, gallium nitride, indium nitride, and aluminum nitride.
  • the inorganic film is formed by, for example, an ALD (atomic layer deposition) method, a CVD (chemical vapor deposition) method, a reactive sputtering method, an ion plating method, or a vacuum deposition method. It is formed by a spin coating method (spin on glass: SOG).
  • the inorganic film examples include a polysilicon film, a silicon oxide film, a silicon nitride film, a BPSG (Boro-Phospho Silicate Glass) film, a titanium nitride film, a titanium oxynitride film, a tungsten film, a gallium nitride film, and a gallium arsenide film. is mentioned.
  • the composition for forming a resist underlayer film of the present invention is applied onto such a semiconductor substrate by a suitable coating method such as a spinner or a coater. Thereafter, a resist underlayer film is formed by baking using a heating means such as a hot plate. Baking conditions are appropriately selected from a baking temperature of 100° C. to 400° C. and a baking time of 0.3 minutes to 60 minutes. Preferably, the baking temperature is 120° C. to 350° C. and the baking time is 0.5 minutes to 30 minutes, and more preferably the baking temperature is 150° C. to 300° C. and the baking time is 0.8 minutes to 10 minutes.
  • the film thickness of the resist underlayer film is preferably 10 nm or less, more preferably 9 nm or less, even more preferably 8 nm or less, and particularly preferably 7 nm or less, from the viewpoint of suitably obtaining the effects of the present invention.
  • the film thickness of the resist underlayer film may be 1 nm or more, 2 nm or more, or 3 nm or more.
  • the film thickness of the resist underlayer film is, for example, 0.001 ⁇ m (1 nm) to 10 ⁇ m, 0.002 ⁇ m (2 nm) to 1 ⁇ m, 0.005 ⁇ m (5 nm) to 0.5 ⁇ m (500 nm), 0.001 ⁇ m (1 nm) to 0 0.05 ⁇ m (50 nm), 0.002 ⁇ m (2 nm) to 0.05 ⁇ m (50 nm), 0.003 ⁇ m (3 nm) to 0.05 ⁇ m (50 nm), 0.004 ⁇ m (4 nm) to 0.05 ⁇ m (50 nm), 0.05 ⁇ m (50 nm) 005 ⁇ m (5 nm) to 0.05 ⁇ m (50 nm), 0.003 ⁇ m (3 nm) to 0.03 ⁇ m (30 nm), 0.003 ⁇ m (3 nm) to 0.02 ⁇ m (20 nm), 0.005 ⁇ m (5 nm)
  • the method for measuring the film thickness of the resist underlayer film in this specification is as follows.
  • ⁇ Measurement device name Ellipso-type film thickness measurement device RE-3100 (SCREEN Co., Ltd.)
  • ⁇ SWE single wavelength ellipsometer
  • ⁇ Arithmetic average of 8 points e.g., 8 points measured at 1 cm intervals in the wafer X direction
  • a semiconductor processing substrate of the present invention comprises a semiconductor substrate and a resist underlayer film for EB or EUV lithography of the present invention.
  • the semiconductor substrate include the semiconductor substrates described above.
  • the resist underlayer film is arranged, for example, on the semiconductor substrate.
  • a method of manufacturing a semiconductor device includes at least the following steps. - A step of forming a resist underlayer film on a semiconductor substrate using the composition for forming a resist underlayer film for EB or EUV lithography of the present invention; and - Applying a resist for EB or EUV lithography on the resist underlayer film. forming a resist film using
  • the pattern formation method of the present invention includes at least the following steps. - A step of forming a resist underlayer film on a semiconductor substrate using the composition for forming a resist underlayer film for EB or EUV lithography of the present invention; - A step of forming a resist film on the resist underlayer film using a resist for EB or EUV lithography - A step of irradiating the resist film with EB or EUV, then developing the resist film to obtain a resist pattern, and ⁇ The process of etching the resist underlayer film using the resist pattern as a mask
  • a method for improving the LWR of a resist pattern according to the present invention includes at least the following steps. - A step of forming a resist underlayer film on a semiconductor substrate using the composition for forming a resist underlayer film for EB or EUV lithography of the present invention; - A step of forming a resist film on the resist underlayer film using a resist for EB or EUV lithography, and - A step of irradiating the resist film with EB or EUV and then developing the resist film to obtain a resist pattern.
  • the resist underlayer film obtained from the composition for forming a resist underlayer film for EB or EUV lithography of the present invention is used under the resist film, thereby reducing the width of the resist pattern in EB or EUV lithography.
  • Uniformity LWR: Line width roughness
  • a resist film is usually formed on the resist underlayer film.
  • the film thickness of the resist film is preferably 200 nm or less, more preferably 150 nm or less, even more preferably 100 nm or less, and particularly preferably 80 nm or less.
  • the film thickness of the resist film is preferably 10 nm or more, more preferably 20 nm or more, and particularly preferably 30 nm or more.
  • the resist formed by applying and baking the resist underlayer film by a known method is not particularly limited as long as it responds to EB or EUV used for irradiation. Both negative and positive photoresists can be used.
  • a resist that responds to EB is also referred to as a photoresist.
  • the photoresist includes a positive photoresist composed of a novolak resin and 1,2-naphthoquinonediazide sulfonic acid ester, and a chemically amplified photoresist composed of a binder having a group that is decomposed by acid to increase the rate of alkali dissolution and a photoacid generator.
  • a photoresist a chemically amplified photoresist composed of a low-molecular-weight compound, an alkali-soluble binder, and a photoacid generator that is decomposed by an acid to increase the alkali dissolution rate of the photoresist, and a chemically amplified photoresist that is decomposed by an acid to increase the alkali dissolution rate
  • a chemically amplified photoresist composed of a binder having a group and a low-molecular-weight compound that is decomposed by an acid to increase the alkali dissolution rate of the photoresist and a photoacid generator, and resists containing metal elements.
  • Examples thereof include V146G (trade name) manufactured by JSR Corporation, APEX-E (trade name) manufactured by Shipley, PAR710 (trade name) manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., AR2772 (trade name) and SEPR430 (trade name) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., and the like. Also, for example, Proc. SPIE, Vol. 3999, 330-334 (2000), Proc. SPIE, Vol. 3999, 357-364 (2000), and Proc. SPIE, Vol. 3999, 365-374 (2000).
  • resist compositions include the following compositions.
  • m represents an integer of 1-6.
  • R 1 and R 2 each independently represent a fluorine atom or a perfluoroalkyl group.
  • L 1 represents -O-, -S-, -COO-, -SO 2 -, or -SO 3 -.
  • L2 represents an optionally substituted alkylene group or a single bond.
  • W1 represents an optionally substituted cyclic organic group.
  • M + represents a cation.
  • a radiation-sensitive resin comprising a polymer having a first structural unit represented by the following formula (31) and a second structural unit represented by the following formula (32) containing an acid-labile group, and an acid generator. Composition.
  • Ar is a group obtained by removing (n+1) hydrogen atoms from an arene having 6 to 20 carbon atoms.
  • R 1 is a hydroxy group, a sulfanyl group, or a monovalent group having 1 to 20 carbon atoms.
  • n is an integer of 0 to 11.
  • R 2 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.
  • R 3 is a monovalent group having 1 to 20 carbon atoms containing the above acid-labile group
  • Z is a single bond, an oxygen atom or a sulfur atom
  • R 4 is , a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.
  • R 2 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom, a hydrogen atom or a halogen atom
  • X 1 is a single bond
  • -CO-O-* or -CO-NR 4 -* * represents a bond with -Ar
  • R 4 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms
  • Ar is one or more groups selected from the group consisting of a hydroxy group and a carboxyl group represents an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms which may have ]
  • resist films examples include the following.
  • R A is each independently a hydrogen atom or a methyl group
  • R 1 and R 2 are each independently a tertiary alkyl group having 4 to 6 carbon atoms
  • Each R 3 is independently a fluorine atom or a methyl group
  • m is an integer of 0 to 4
  • X 1 is a single bond, a phenylene group or a naphthylene group, an ester bond, a lactone ring, or a phenylene is a linking group having 1 to 12 carbon atoms and containing at least one selected from a group and a naphthylene group
  • X 2 is a single bond, an ester bond or an amide bond.
  • resist materials include the following.
  • R A is a hydrogen atom or a methyl group.
  • X 1 is a single bond or an ester group.
  • X 2 is a linear, branched or cyclic carbon an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms or an arylene group having 6 to 10 carbon atoms, and part of the methylene groups constituting the alkylene group may be substituted with an ether group, an ester group or a lactone ring-containing group,
  • at least one hydrogen atom contained in X 2 is substituted with a bromine atom
  • X 3 is a single bond, an ether group, an ester group, or a linear, branched or cyclic group having 1 to 12 carbon atoms.
  • Rf 1 to Rf 4 independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom or a trifluoro a methyl group, at least one of which is a fluorine atom or a trifluoromethyl group, and Rf 1 and Rf 2 may combine to form a carbonyl group
  • R 1 to R 5 each independently linear, branched or cyclic alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, linear, branched or cyclic alkenyl groups having 2 to 12 carbon atoms, alkynyl groups having 2 to 12 carbon atoms, and 6 to 20 carbon atoms an aryl group, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, or an aryloxyalkyl group having 7 to 12 carbon atoms, and some or all of the hydrogen atoms of these groups are hydroxy groups, carboxy groups,
  • R A is a hydrogen atom or a methyl group.
  • R 1 is a hydrogen atom or an acid-labile group.
  • R 2 is a linear, branched or cyclic C 1 to 6 alkyl groups, or halogen atoms other than bromine,
  • X 1 is a single bond or a phenylene group, or a linear, branched or cyclic C 1-12 group which may contain an ester group or a lactone ring is an alkylene group of X 2 is -O-, -O-CH 2 - or -NH-,
  • m is an integer of 1 to 4
  • u is an integer of 0 to 3, provided that , m+u are integers from 1 to 4.
  • the fluorine additive component (F) includes a structural unit (f1) containing a base dissociable group and a structural unit (f2) containing a group represented by the following general formula (f2-r-1): fluorine A resist composition containing a resin component (F1).
  • each Rf 21 is independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a hydroxyl group, a hydroxyalkyl group, or a cyano group.
  • n" is an integer of 0 to 2. * is a bond.
  • the structural unit (f1) includes a structural unit represented by the following general formula (f1-1) or a structural unit represented by the following general formula (f1-2).
  • each R is independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
  • X is a divalent linking group having no acid-labile site.
  • a aryl is an optionally substituted divalent aromatic cyclic group.
  • X 01 is a single bond or a divalent linking group.
  • Each R 2 is independently an organic group having a fluorine atom.
  • coatings examples include the following.
  • An inorganic oxo/hydroxo-based composition An inorganic oxo/hydroxo-based composition.
  • a coating solution comprising an organic solvent and a first organometallic compound represented by the formula RSnO (3/2-x/2) (OH) x where 0 ⁇ x ⁇ 3, wherein the solution from about 0.0025M to about 1.5M tin, and R is an alkyl or cycloalkyl group having 3 to 31 carbon atoms, wherein said alkyl or cycloalkyl group is a secondary or secondary A coating solution bonded to tin at a tertiary carbon atom.
  • RSnO (3/2-x/2) (OH) x where 0 ⁇ x ⁇ 3, wherein the solution from about 0.0025M to about 1.5M tin, and R is an alkyl or cycloalkyl group having 3 to 31 carbon atoms, wherein said alkyl or cycloalkyl group is a secondary or secondary A coating solution bonded to tin at a tertiary carbon atom.
  • An aqueous inorganic pattern-forming precursor comprising a mixture of water, a metal suboxide cation, a polyatomic inorganic anion, and a radiation-sensitive ligand comprising a peroxide group.
  • EB or EUV irradiation is performed, for example, through a mask (reticle) for forming a predetermined pattern.
  • the composition for forming a resist underlayer film of the present invention is applied for EB (electron beam) or EUV (extreme ultraviolet rays: 13.5 nm) irradiation, and is preferably applied for EUV (extreme ultraviolet rays) exposure.
  • the EB irradiation energy and the EUV exposure dose are not particularly limited.
  • Baking may be performed after EB or EUV irradiation and before development.
  • the baking temperature is not particularly limited, but is preferably 60°C to 150°C, more preferably 70°C to 120°C, and particularly preferably 75°C to 110°C.
  • the baking time is not particularly limited, but preferably 1 second to 10 minutes, more preferably 10 seconds to 5 minutes, and particularly preferably 30 seconds to 3 minutes.
  • an alkaline developer is used for the development.
  • the developing temperature is, for example, 5°C to 50°C.
  • the development time is, for example, 10 seconds to 300 seconds.
  • the alkaline developer include inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, aqueous ammonia, primary amines such as ethylamine and n-propylamine, diethylamine, secondary amines such as di-n-butylamine; tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine; alcohol amines such as dimethylethanolamine and triethanolamine; Aqueous solutions of alkalis such as quaternary ammonium salts, pyrrole, cyclic amines such as piperidine, and the like can be used.
  • an alcohol such as isopropyl alcohol or a nonionic surfactant may be added in an appropriate amount to the aqueous alkali solution.
  • preferred developers are aqueous solutions of quaternary ammonium salts, more preferably aqueous solutions of tetramethylammonium hydroxide and aqueous solutions of choline.
  • a surfactant or the like can be added to these developers. It is also possible to use a method of developing with an organic solvent such as butyl acetate instead of the alkaline developer, and developing the portion where the rate of alkali dissolution of the photoresist is not improved.
  • the resist underlayer film is etched. Etching may be dry etching or wet etching, but dry etching is preferred.
  • the inorganic film is formed on the surface of the semiconductor substrate used, the surface of the inorganic film is exposed, and when the inorganic film is not formed on the surface of the semiconductor substrate used, the surface of the semiconductor substrate is exposed.
  • the semiconductor substrate is processed by a known method (dry etching method, etc.), and a semiconductor device can be manufactured.
  • the weight-average molecular weights of the polymers shown in the following Synthesis Examples and Comparative Synthesis Examples in this specification are the results of measurement by gel permeation chromatography (hereinafter abbreviated as GPC).
  • GPC gel permeation chromatography
  • a GPC apparatus manufactured by Tosoh Corporation was used for the measurement, and the measurement conditions and the like are as follows.
  • GPC column TSKgel Super-MultiporeHZ-N (2 columns) Column temperature: 40°C Solvent: Tetrahydrofuran (THF) Flow rate: 0.35 ml/min Standard sample: Polystyrene (manufactured by Tosoh Corporation)
  • polymer 1 After purging the reaction vessel with nitrogen, reaction was carried out at 140° C. for 24 hours to obtain a solution containing polymer 1.
  • GPC analysis revealed that the obtained polymer 1 had a weight average molecular weight of 8,500 and a polydispersity of 3.5 in terms of standard polystyrene.
  • the structure present in polymer 1 is shown in the formula below.
  • reaction was carried out at 140° C. for 24 hours to obtain a solution containing polymer 4.
  • GPC analysis revealed that the obtained polymer 4 had a weight average molecular weight of 8,000 and a polydispersity of 4.7 in terms of standard polystyrene.
  • Comparative Synthesis Example 1 100.00 g of monoallyl diglycidyl isocyanurate (manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.), 66.4 g of 5,5-diethylbarbituric acid (manufactured by Tateyama Kasei Co., Ltd.), and 4.1 g of benzyltriethylammonium chloride were placed in a reaction vessel. and dissolved in 682.00 g of propylene glycol monomethyl ether. After purging the reaction vessel with nitrogen, reaction was carried out at 130° C. for 24 hours to obtain a solution containing Comparative Polymer 1. GPC analysis revealed that the obtained comparative polymer 1 had a weight average molecular weight of 6,800 and a polydispersity of 4.8 in terms of standard polystyrene. The structure present in Comparative Polymer 1 is shown in the formula below.
  • PL-LI Tetramethoxymethyl glycoluril
  • PyPSA Pyridinium-p-hydroxybenzenesulfonic acid
  • R-30N Surfactant (trade name: R-40, manufactured by DIC)
  • PGMEA Propylene glycol monomethyl ether acetate
  • PGME Propylene glycol monomethyl ether
  • GPCL-11 Polymer having the following repeating unit (trade name: GPCL-11, manufactured by Gun Ei Chemical Industry Co., Ltd.)
  • GPCL-20 Polymer having the following repeating unit (trade name: GPCL-20, manufactured by Gun Ei Chemical Industry Co., Ltd.)
  • Nikalac Mw-390 2,4,6-Tris[bis(methoxymethyl)amino]-1,3,5-triazine (trade name: Nikalac Mw-390, manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd., structural formula below)
  • TMOM-BP 3,3′,5,5′-tetrakis(methoxymethyl)-[1,1′-biphenyl]-4,4′-diol (trade name: TMOM-BP, manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.) , lower structural formula)
  • PGME-BIP-A Phenol, 4,4′-(1-methylidene)bis[2,6-bis[(2-methoxy-1-methylethoxy)methyl]-(lower structural formula)
  • TM-BIP-ANT 1,3-Benzenedimethanol, 2-hydroxy-5-[[10-[4-hydroxy-3,5-bis(hydroxymethyl)phenol]-9-anthracenyl]methyl]- (substructural formula)
  • BIP-PHBZ-6MX 1,1,1-Tris (3,5-dimethoxymethyl-4-hydroxyphenyl) methane (substructural formula)
  • HMOM-TPPA Phenol, 4,4′-[1-[4-[1-[4-hydroxy-3,5-bis(methoxymethyl)phenyl]-1-methylethyl]phenyl]ethylidene]bis[2,6- bis(methoxymethyl)-(lower structural formula)
  • TPA-8MX ⁇ , ⁇ , ⁇ ', ⁇ '-Tetrakis (3,5-dimethoxymethyl-4-hydroxyphenyl)-p-xylene (lower structural formula)
  • GPCL-05 Polymer having the following repeating unit (trade name: GPCL-05, manufactured by Gun Ei Chemical Industry Co., Ltd.)
  • GPCL-25 a compound having the following repeating unit (trade name: GPCL-25, manufactured by Gun Ei Chemical Industry Co., Ltd.)
  • resist patterning evaluation [Formation test of resist pattern by electron beam lithography device]
  • the resist underlayer film-forming compositions of Examples 1 to 5, 8 to 17, and 19 to 24 and Comparative Example 1 were each applied onto a silicon wafer using a spinner.
  • the silicon wafer was baked on a hot plate at 205° C. for 60 seconds to obtain a resist underlayer film with a thickness of 5 nm.
  • An EUV positive resist solution was spin-coated on the resist underlayer film and heated at 130° C. for 60 seconds to form an EUV resist film.
  • the resist film was irradiated with EB under predetermined conditions using an electron beam lithography system (ELS-G130). After irradiation, it is baked (PEB) at 90° C.
  • ELS-G130 electron beam lithography system
  • the photoresist pattern thus obtained was evaluated for the possibility of forming a line and space (L/S) of 22 nm.
  • 22 nm L/S patterning was confirmed for Examples 1-5, 8-17, and 19-24.
  • ⁇ C/cm 2 the charge amount forming a 22 nm line/44 nm pitch
  • improvement in LWR and improvement in minimum CD size compared to Comparative Example 1 were confirmed.
  • the minimum CD size indicates the limit CD size at which pattern collapse does not occur
  • LWR indicates the value for a 22 nm L/S pattern.

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Abstract

膜形成成分及び溶剤を含有し、　前記膜形成成分が、芳香族環を含有する第１構造及び窒素原子を含有する第２構造の少なくともいずれかを含む特定構造含有成分を、２０質量％以上含み、　前記第１構造が、前記芳香族環に直結した下記式（１）で表される基を含み、　前記第２構造が、前記窒素原子に直結した下記式（１）で表される基を含む、　ＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物。 （式（１）中、Ｒ１は、炭素原子数１～６のアルキレン基を表し、Ｒ２は、水素原子、炭素原子数１～６のアルキル基、又は総炭素原子数２～１０のアルコキシアルキル基を表す。＊は、結合手を表す。）

Description

アルコキシ基含有レジスト下層膜形成用組成物
　本発明は、ＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物、ＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜、半導体加工用基板、半導体素子の製造方法、パターン形成方法、及びレジストパターンのＬＷＲの改善方法に関する。
　ＬＳＩ（半導体集積回路）などの半導体装置においては、集積度の向上に伴い、微細パターンの形成が要求されており、近年の最小パターンサイズは、１００ｎｍ以下に達している。
　こうした半導体装置における微細パターンの形成は、露光装置における光源の短波長化、及びレジスト材料の改良によって実現してきた。現在では、深紫外線である波長１９３ｎｍのＡｒＦ（フッ化アルゴン）エキシマレーザ光を光源に、水を介して露光を行う液浸露光法が行われており、レジスト材料についても、アクリル樹脂をベースとした様々なＡｒＦ対応レジスト材料が開発されている。
　更には、次世代の露光技術として、電子線（ＥＢ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　ｂｅａｍ）によるＥＢ露光法、又は波長１３．５ｎｍの軟Ｘ線を光源とするＥＵＶ（極端紫外線）露光法の検討が進んでおり、パターンサイズは３０ｎｍ以下と、より一層の微細化が進んでいる。
　しかしながら、このようなパターンサイズの微細化に伴い、レジストパターン側壁のがたつき（ＬＥＲ；Ｌｉｎｅ　ｅｄｇｅ　ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）及びレジストパターン幅の不均一さ（ＬＷＲ：Ｌｉｎｅ　ｗｉｄｔｈ　ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）が大きくなり、デバイス性能に悪影響を及ぼす懸念が高まっている。露光装置、レジスト材料、プロセス条件の最適化などで、これらを抑制する検討はなされているものの、十分な結果は得られていない。なお、ＬＷＲとＬＥＲは関連があり、ＬＷＲを改善することにより、ＬＥＲも改善される。
　上記問題を解決する方法として、現像処理後のリンス工程において、特定のイオン性の界面活性剤を含む水溶液を用いてレジストパターンを処理することで、現像処理によるディフェクト（残の発生やパターン倒れなどの欠陥）を抑制すると同時に、レジストパターンの凹凸を溶解して、前記ＬＷＲ、ＬＥＲを改善する方法が開示されている（特許文献１参照）。
特開２００７－２１３０１３号公報
　本発明は、ＥＢ又はＥＵＶリソグラフィーにおけるレジストパターンのＬＷＲを改善できる、ＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物、ＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜、半導体加工用基板、半導体素子の製造方法、パターン形成方法、及びレジストパターンのＬＷＲの改善方法を提供することを目的とする。
　本発明者らは、上記の課題を解決する為、鋭意検討を行った結果、上記の課題を解決出来ることを見出し、以下の要旨を有する本発明を完成させた。
　すなわち、本発明は以下を包含する。
　［１］　膜形成成分及び溶剤を含有し、
　前記膜形成成分が、芳香族環を含有する第１構造及び窒素原子を含有する第２構造の少なくともいずれかを含む特定構造含有成分を、２０質量％以上含み、
　前記第１構造が、前記芳香族環に直結した下記式（１）で表される基を含み、
　前記第２構造が、前記窒素原子に直結した下記式（１）で表される基を含む、
　ＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 （式（１）中、Ｒ１は、炭素原子数１～６のアルキレン基を表し、Ｒ２は、水素原子、炭素原子数１～６のアルキル基、又は総炭素原子数２～１０のアルコキシアルキル基を表す。＊は、結合手を表す。）
　［２］　前記特定構造含有成分が、ポリマーを含み、
　前記ポリマーが、前記第１構造及び前記第２構造の少なくともいずれかを含む、［１］に記載のＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物。
　［３］　前記ポリマーが、前記第１構造として、下記式（１１）で表される構造、下記式（１２）で表される構造、及び下記式（１３）で表される構造の少なくともいずれかを含む、［２］に記載のＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 （式（１１）～式（１３）中、Ｒ１は、それぞれ独立して、炭素原子数１～６のアルキレン基を表し、Ｒ２は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数１～６のアルキル基、又は総炭素原子数２～１０のアルコキシアルキル基を表し、Ｒ３は、それぞれ独立して、炭素原子数１～６のアルキル基を表す。＊は、結合手を表す。
　式（１１）中、ｎ１は１～４の整数を表し、ｎ２は０～３の整数を表し、ｎ３は０～３の整数を表し、ｎ１、ｎ２、及びｎ３は１≦（ｎ１＋ｎ２＋ｎ３）≦４を満たす。
　式（１２）中、ｎ１は１～６の整数を表し、ｎ２は０～５の整数を表し、ｎ３は０～５の整数を表し、ｎ１、ｎ２、及びｎ３は１≦（ｎ１＋ｎ２＋ｎ３）≦６を満たす。
　式（１３）中、ｎ１は１～８の整数を表し、ｎ２は０～７の整数を表し、ｎ３は０～７の整数を表し、ｎ１、ｎ２、及びｎ３は１≦（ｎ１＋ｎ２＋ｎ３）≦８を満たす。
　式（１１）～式（１３）において、Ｒ１が２つ以上の場合、２つ以上のＲ１は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。Ｒ２が２つ以上の場合、２つ以上のＲ２は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。Ｒ３が２つ以上の場合、２つ以上のＲ３は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。）
　［４］　前記ポリマーが、前記式（１１）で表される構造を含む繰り返し単位として、下記式（１１－１）で表される繰り返し単位、及び下記式（１１－２）で表される繰り返し単位の少なくともいずれかを含む、［３］に記載のＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 （式（１１－１）及び式（１１－２）中、Ｒ１は、それぞれ独立して、炭素原子数１～６のアルキレン基を表し、Ｒ２は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数１～６のアルキル基、又は総炭素原子数２～１０のアルコキシアルキル基を表し、Ｒ３は、それぞれ独立して、炭素原子数１～６のアルキル基を表す。ｎ１はそれぞれ独立して１～４の整数を表し、ｎ２はそれぞれ独立して０～３の整数を表し、ｎ３はそれぞれ独立して０～３の整数を表す。
　式（１１－１）中、Ｘ１及びＸ２は、それぞれ独立して、単結合、酸素原子、又はメチレン基を表す。
　式（１１－２）中、Ｘ１及びＸ２は、それぞれ独立して、単結合、酸素原子、又はメチレン基を表す。Ｘ３は、単結合、又は炭素原子数１～１５の２価の有機基を表す。
　式（１１－１）中、ｎ１、ｎ２、及びｎ３は１≦（ｎ１＋ｎ２＋ｎ３）≦４を満たす。
　式（１１－２）中、左側のベンゼン環におけるｎ１、ｎ２、及びｎ３は１≦（ｎ１＋ｎ２＋ｎ３）≦４を満たす。右側のベンゼン環におけるｎ１、ｎ２、及びｎ３は１≦（ｎ１＋ｎ２＋ｎ３）≦４を満たす。
　式（１１－１）及び式（１１－２）において、Ｒ１が２つ以上の場合、２つ以上のＲ１は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。Ｒ２が２つ以上の場合、２つ以上のＲ２は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。Ｒ３が２つ以上の場合、２つ以上のＲ３は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。）
　［５］　前記ポリマーが、下記式（１４）で表される繰り返し単位を含む、［２］から［４］のいずれかに記載のＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 （式（１４）中、Ｑは、２価の基を表す。）
　［６］　前記式（１４）中、Ｑは、下記式（１４－１）で表される２価の基、又は炭素原子数６～４０のアリーレン基を表す、［５］に記載のＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 （式（１４－１）中、Ｘは、下記式（１４－１ａ）～（１４－１ｃ）のいずれかで表される基を表す。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 （式（１４－１ａ）～（１４－１ｃ）中、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、及びＲ１５は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数１～６のアルキル基、炭素原子数３～６のアルケニル基、ベンジル基又はフェニル基を表し、前記ベンジル基及び前記フェニル基は、炭素原子数１～６のアルキル基、ハロゲン原子、炭素原子数１～６のアルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシ基、及び炭素原子数１～６のアルキルチオ基からなる群から選ばれる基で置換されていてもよい。また、Ｒ１１とＲ１２は互いに結合して炭素原子数３～６の環を形成していてもよい。Ｒ１３とＲ１４は互いに結合して炭素原子数３～６の環を形成していてもよい。＊は結合手を表す。＊１は炭素原子と結合する結合手を表す。＊２は窒素原子と結合する結合手を表す。）
　［７］　前記特定構造含有成分が、架橋剤を含み、
　前記架橋剤が、下記式（２１）で表される化合物、下記式（２２）で表される化合物、及び下記式（２３）で表される化合物の少なくともいずれかを含む、［１］に記載のＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 （式（２１）～式（２３）中、Ｒ１は、それぞれ独立して、炭素原子数１～６のアルキレン基を表し、Ｒ２は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数１～６のアルキル基、又は総炭素原子数２～１０のアルコキシアルキル基を表し、Ｒ３は、それぞれ独立して、炭素原子数１～６のアルキル基を表す。
　式（２１）中、ｍ１、及びｍ２は、それぞれ独立して、１～２の整数を表す。ｍ１及びｍ２がそれぞれ１の時、Ｑ１は、単結合、酸素原子、又は炭素原子数１～２０の２価の有機基を表し、ｍ１及びｍ２の合計が３又は４の時、Ｑ１は、炭素原子数１～２０の（ｍ１＋ｍ２）価の有機基を表す。
　式（２１）中、ｎ１はそれぞれ独立して１～５の整数を表し、ｎ２はそれぞれ独立して０～４の整数を表し、ｎ３はそれぞれ独立して０～４の整数を表す。各ベンゼン環においてｎ１、ｎ２、及びｎ３は１≦（ｎ１＋ｎ２＋ｎ３）≦５を満たす。
　式（２３）中、Ｙは、炭素原子数１～２０の１価の有機基を表す。）
　［８］　前記膜形成成分が、前記特定構造含有成分ではないポリマーを含む、［７］に記載のＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物。
　［９］　前記膜形成成分が、更に、硬化触媒を含有する、［１］から［８］のいずれかに記載のＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物。
　［１０］　膜厚が１０ｎｍ以下のＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜の形成に用いられる、［１］から［９］のいずれかに記載のＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物。
　［１１］　［１］から［１０］のいずれかに記載のＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物の硬化物である、ＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜。
　［１２］　半導体基板と、
　［１１］に記載のＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜と、
を備える半導体加工用基板。
　［１３］　半導体基板の上に、［１］から［１０］のいずれかに記載のＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物を用いて、レジスト下層膜を形成する工程と、
　前記レジスト下層膜の上に、ＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジストを用いて、レジスト膜を形成する工程と、
を含む、半導体素子の製造方法。
　［１４］　半導体基板の上に、［１］から［１０］のいずれかに記載のＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物を用いて、レジスト下層膜を形成する工程と、
　前記レジスト下層膜の上に、ＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジストを用いて、レジスト膜を形成する工程と、
　前記レジスト膜にＥＢ又はＥＵＶを照射し、次いで、前記レジスト膜を現像し、レジストパターンを得る工程と、
　前記レジストパターンをマスクに用い、前記レジスト下層膜をエッチングする工程と、
を含む、パターン形成方法。
　［１５］　半導体基板の上に、［１］から［１０］のいずれかに記載のＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物を用いて、レジスト下層膜を形成する工程と、
　前記レジスト下層膜の上に、ＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジストを用いて、レジスト膜を形成する工程と、
　前記レジスト膜にＥＢ又はＥＵＶを照射し、次いで、前記レジスト膜を現像し、レジストパターンを得る工程と、
を含む、レジストパターンのＬＷＲの改善方法。
　本発明によれば、ＥＢ又はＥＵＶリソグラフィーにおけるレジストパターンのＬＷＲを改善できる、ＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物、ＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜、半導体加工用基板、半導体素子の製造方法、パターン形成方法、及びレジストパターンのＬＷＲの改善方法を提供することができる。
　本発明者らは、リンス工程以外の方法でＬＷＲを改善できる方法について検討した。そのところ、国際公開第２００９／０７５２６５号パンフレットにおいて本出願人が提案したＡｒＦリソグラフィーに好適なレジスト下層膜形成用組成物が、ＥＢ又はＥＵＶリソグラフィーにおけるレジストパターンのＬＷＲの改善に有効であることを見出した。
　国際公開第２００９／０７５２６５号パンフレットにおいて本出願人が提案したレジスト下層膜形成用組成物は、ＡｒＦリソグラフィーにおいてレジスト膜を露光する際に、反射波がそのレジスト膜へ及ぼす影響を抑制するための反射防止膜の役割を果たす。他方、ＥＢ又はＥＵＶリソグラフィーにおいては、照射されたＥＢ又はＥＵＶが基板を通過するため反射防止膜は必要ない。そのため、通常は、国際公開第２００９／０７５２６５号パンプレットにおいて本出願人が提案したレジスト下層膜形成用組成物をＥＢ又はＥＵＶリソグラフィーのレジスト下層膜に用いることにメリットを見出しにくい。しかし、国際公開第２００９／０７５２６５号パンフレットにおいて本出願人が提案したレジスト下層膜形成用組成物をＥＢ又はＥＵＶリソグラフィーのレジスト下層膜に用いたところ、本発明者らは、意外にもレジストパターンのＬＷＲが改善できることを見出した。
　さらに、本発明者らは検討を進めた結果、レジストパターンのＬＷＲの改善には、レジスト下層膜形成用組成物の膜形成成分中の、芳香族環又は窒素原子に結合した下記式（１）で表される基が有効であることを見出し、本発明の完成に至った。
（ＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物）
　本発明のＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物（以下、単に、「レジスト下層膜形成用組成物」と称することがある）は、膜形成成分と溶剤とを含有する。
＜膜形成成分＞
　膜形成成分は、特定構造含有成分を２０質量％以上含む。
　膜形成成分とは、レジスト下層膜形成用組成物からＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜（以下、単に、「レジスト下層膜」と称することがある）を形成した際に、レジスト下層膜中に残る成分である。膜形成成分の一例は、そのままの状態でレジスト下層膜中に存在する成分、他の成分との反応生成物としてレジスト下層膜中に存在する成分、他の成分の反応を助ける助剤（例えば、硬化触媒）として使用される成分などである。
　膜形成成分は、言い換えれば、レジスト下層膜形成用組成物の全成分のうち、溶剤以外のものの総称である。
　膜形成成分における特定構造含有成分の含有量は、２０質量％以上であれば、特に制限されない。膜形成成分における特定構造含有成分の含有量は、２０質量％～１００質量％であってもよいし、２０質量％～９９．５質量％であってもよい。
　ＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物における特定構造含有成分の含有量としては、膜形成成分における特定構造含有成分の含有量が２０質量％以上であれば、特に限定されないが、膜形成成分が後述する特定構造含有成分ではないポリマーを含む場合、特定構造含有成分ではないポリマーに対して、１０質量％～９０質量％が好ましく、１５質量％～７０質量％がより好ましく、２０質量％～５０質量％が特に好ましい。
＜＜特定構造含有成分＞＞
　特定構造含有成分としては、芳香族環を含有する第１構造及び窒素原子を含有する第２構造の少なくともいずれかを含む限り、特に限定されない。
　第１構造は、芳香族環に直結した下記式（１）で表される基を含む。
　第２構造は、窒素原子に直結した下記式（１）で表される基を含む。
　以下、「芳香族環を含有する第１構造及び窒素原子を含有する第２構造の少なくともいずれか」を「特定構造」と称することがある。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 （式（１）中、Ｒ１は、炭素原子数１～６のアルキレン基を表し、Ｒ２は、水素原子、炭素原子数１～６のアルキル基、又は総炭素原子数２～１０のアルコキシアルキル基を表す。＊は、結合手を表す。）
　本発明における炭素原子数１～６のアルキレン基としては、直鎖状、分岐状、及び環状のいずれでもよい。炭素原子数１～６のアルキレン基としては、例えば、炭素原子数１～４のアルキレン基が挙げられる。
　炭素原子数１～６のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、１，２－エチレン基、１，１－エチレン基、１，２－プロピレン基、１，３－プロピレン基、テトラメチレン基、１－メチル－１，３－プロピレン基、２－メチル－１，３－プロピレン基、２－メチル－１，２－プロピレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、１，３－シクロヘキシレン基、１，４－シクロヘキシレン基などが挙げられる。
　これらのでも、本発明の効果を好適に得る観点から、炭素原子数１～４のアルキレン基が好ましく、メチレン基がより好ましい。
　本発明における炭素原子数１～６のアルキル基としては、直鎖状、分岐状、及び環状のいずれでもよい。炭素原子数１～６のアルキル基としては、例えば、炭素原子数１～４のアルキル基が挙げられる。
　炭素原子数１～６のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、ｉｓｏ－プロピル基、シクロプロピル基、ｎ－ブチル基、ｉｓｏ－ブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、ｔｅｒｔ－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－シクロプロピル基などが挙げられる。
　これらの中でも、本発明の効果を好適に得る観点から、炭素原子数１～４のアルキル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
　本発明における総炭素原子数２～１０のアルコキシアルキル基としては、例えば、メトキシメチル基、１－メトキシエチル基、２－メトキシエチル基、１－メトキシプロピル基、２－メトキシプロピル基、３－メトキシプロピル基、１－メトキシ－１－メチルエチル基、２－メトキシ－１－メチルエチル基、エトキシメチル基、１－エトキシエチル基、２－エトキシエチル基、１－エトキシプロピル基、２－エトキシプロピル基、３－エトキシプロピル基、１－エトキシ－１－メチルエチル基、２－エトキシ－１－メチルエチル基、プロポキシメチル基、１－プロポキシエチル基、２－プロポキシエチル基、１－プロポキシ－１－メチルエチル基、２－プロポキシ－１－メチルエチル基、イソプロポキシメチル基、１－イソプロポキシエチル基、２－イソプロポキシエチル基、ブトキシメチル基、ｓｅｃ－ブトキシメチル基、イソブトキシメチル基、及びｔｅｒｔ－ブトキシメチル基などが挙げられる。
　アルコキシアルキル基中のアルコキシ基における炭素原子数は、１～６が好ましく、１～４がより好ましい。
　アルコキシアルキル基中のアルキレン基における炭素原子数は、１～４が好ましく、１～２がより好ましい。
　これらの中でも、本発明の効果を好適に得る観点から、２－メトキシ－１－メチルエチル基が好ましい。
＜＜＜特定構造含有成分としてのポリマー＞＞＞
　特定構造含有成分は、例えば、特定構造を含むポリマーを含む。
　特定構造を含むポリマーは、第１構造として、下記式（１１）で表される構造、下記式（１２）で表される構造、及び下記式（１３）で表される構造の少なくともいずれかを含むことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
 （式（１１）～式（１３）中、Ｒ１は、それぞれ独立して、炭素原子数１～６のアルキレン基を表し、Ｒ２は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数１～６のアルキル基、又は総炭素原子数２～１０のアルコキシアルキル基を表し、Ｒ３は、それぞれ独立して、炭素原子数１～６のアルキル基を表す。＊は、結合手を表す。
　式（１１）中、ｎ１は１～４の整数を表し、ｎ２は０～３の整数を表し、ｎ３は０～３の整数を表し、ｎ１、ｎ２、及びｎ３は１≦（ｎ１＋ｎ２＋ｎ３）≦４を満たす。
　式（１２）中、ｎ１は１～６の整数を表し、ｎ２は０～５の整数を表し、ｎ３は０～５の整数を表し、ｎ１、ｎ２、及びｎ３は１≦（ｎ１＋ｎ２＋ｎ３）≦６を満たす。
　式（１３）中、ｎ１は１～８の整数を表し、ｎ２は０～７の整数を表し、ｎ３は０～７の整数を表し、ｎ１、ｎ２、及びｎ３は１≦（ｎ１＋ｎ２＋ｎ３）≦８を満たす。
　式（１１）～式（１３）において、Ｒ１が２つ以上の場合、２つ以上のＲ１は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。Ｒ２が２つ以上の場合、２つ以上のＲ２は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。Ｒ３が２つ以上の場合、２つ以上のＲ３は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。）
　式（１１）中、ｎ１は、２～３の整数が好ましく、２がより好ましい。
　式（１２）中、ｎ１は、２～４の整数が好ましく、２がより好ましい。
　式（１３）中、ｎ１は、２～６の整数が好ましく、２がより好ましい。
　式（１１）中、ｎ２は、０～１の整数が好ましく、０がより好ましい。
　式（１２）中、ｎ２は、０～３の整数が好ましく、０がより好ましい。
　式（１３）中、ｎ２は、０～５の整数が好ましく、０がより好ましい。
　式（１１）中、ｎ３は、０～１の整数が好ましく、１がより好ましい。
　式（１２）中、ｎ３は、０～３の整数が好ましく、１がより好ましい。
　式（１３）中、ｎ３は、０～５の整数が好ましく、１がより好ましい。
　特定構造を含むポリマーは、式（１１）で表される構造を含む繰り返し単位として、下記式（１１－１）で表される繰り返し単位、及び下記式（１１－２）で表される繰り返し単位の少なくともいずれかを含むことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 （式（１１－１）及び式（１１－２）中、Ｒ１は、それぞれ独立して、炭素原子数１～６のアルキレン基を表し、Ｒ２は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数１～６のアルキル基、又は総炭素原子数２～１０のアルコキシアルキル基を表し、Ｒ３は、それぞれ独立して、炭素原子数１～６のアルキル基を表す。ｎ１はそれぞれ独立して１～４の整数を表し、ｎ２はそれぞれ独立して０～３の整数を表し、ｎ３はそれぞれ独立して０～３の整数を表す。
　式（１１－１）中、Ｘ１及びＸ２は、それぞれ独立して、単結合、酸素原子、又はメチレン基を表す。
　式（１１－２）中、Ｘ１及びＸ２は、それぞれ独立して、単結合、酸素原子、又はメチレン基を表す。Ｘ３は、単結合、又は炭素原子数１～１５の２価の有機基を表す。
　式（１１－１）中、ｎ１、ｎ２、及びｎ３は１≦（ｎ１＋ｎ２＋ｎ３）≦４を満たす。
　式（１１－２）中、左側のベンゼン環におけるｎ１、ｎ２、及びｎ３は１≦（ｎ１＋ｎ２＋ｎ３）≦４を満たす。右側のベンゼン環におけるｎ１、ｎ２、及びｎ３は１≦（ｎ１＋ｎ２＋ｎ３）≦４を満たす。
　式（１１－１）及び式（１１－２）において、Ｒ１が２つ以上の場合、２つ以上のＲ１は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。Ｒ２が２つ以上の場合、２つ以上のＲ２は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。Ｒ３が２つ以上の場合、２つ以上のＲ３は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。）
　式（１１－１）中のｎ１、ｎ２、及びｎ３の好ましい態様は、式（１１）中のｎ１、ｎ２、及びｎ３の好ましい態様とそれぞれ同じである。
　式（１１－２）中の左側のベンゼン環におけるｎ１、ｎ２、及びｎ３の好ましい態様、並びに右側のベンゼン環におけるｎ１、ｎ２、及びｎ３の好ましい態様は、式（１１）中のｎ１、ｎ２、及びｎ３の好ましい態様とそれぞれ同じである。
　式（１１－２）中のＸ３における炭素原子数１～１５の２価の有機基としては、例えば、下記式（１１－２－１）で表される２価の有機基が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000018
（式（１１－２－１）中、Ｒａ及びＲｂは、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数～６のアルキル基、又は－ＣＦ３を示す。＊は、結合手を表す。）
　特定構造を含むポリマーは、更に、下記式（１４）で表される繰り返し単位を含むことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 （式（１４）中、Ｑは、２価の基を表す。）
　特定構造を含むポリマーは、好ましくは、式（１４）で表される繰り返し単位と式（１１－１）で表される繰り返し単位とが一緒になった、下記式（１５）で表される繰り返し単位を含む。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 　式（１５）中のＲ１、Ｒ２、Ｒ３、ｎ１、ｎ２、ｎ３、Ｘ１、Ｘ２、及びＱは、それぞれ、式（１１－１）及び式（１４）中のＲ１、Ｒ２、Ｒ３、ｎ１、ｎ２、ｎ３、Ｘ１、Ｘ２、及びＱと同じである。具体例及び好適例も同じである。
　式（１４）中、Ｑは、本発明の効果を好適に得る観点から、下記式（１４－１）で表される２価の基、又は炭素原子数６～４０のアリーレン基を表すことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
 （式（１４－１）中、Ｘは、下記式（１４－１ａ）～（１４－１ｃ）のいずれかで表される基を表す。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
 （式（１４－１ａ）～（１４－１ｃ）中、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、及びＲ１５は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数１～６のアルキル基、炭素原子数３～６のアルケニル基、ベンジル基又はフェニル基を表し、前記ベンジル基及び前記フェニル基は、炭素原子数１～６のアルキル基、ハロゲン原子、炭素原子数１～６のアルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシ基、及び炭素原子数１～６のアルキルチオ基からなる群から選ばれる基で置換されていてもよい。また、Ｒ１１とＲ１２は互いに結合して炭素原子数３～６の環を形成していてもよい。Ｒ１３とＲ１４は互いに結合して炭素原子数３～６の環を形成していてもよい。＊は結合手を表す。＊１は炭素原子と結合する結合手を表す。＊２は窒素原子と結合する結合手を表す。）
　本発明において炭素原子数１～６のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ－プロポキシ基、ｉｓｏ－プロポキシ基、ｎ－ブトキシ基、ｉｓｏ－ブトキシ基、ｓｅｃ－ブトキシ基、ｔｅｒｔ－ブトキシ基、ｎ－ペンチルオキシ基、１－メチル－ｎ－ブトキシ基、２－メチル－ｎ－ブトキシ基、３－メチル－ｎ－ブトキシ基、１，１－ジメチル－ｎ－プロポキシ基、１，２－ジメチル－ｎ－プロポキシ基、２，２－ジメチル－ｎ－プロポキシ基、１－エチル－ｎ－プロポキシ基、ｎ－ヘキシルオキシ基、１－メチル－ｎ－ペンチルオキシ基、２－メチル－ｎ－ペンチルオキシ基、３－メチル－ｎ－ペンチルオキシ基、４－メチル－ｎ－ペンチルオキシ基、１，１－ジメチル－ｎ－ブトキシ基、１，２－ジメチル－ｎ－ブトキシ基、１，３－ジメチル－ｎ－ブトキシ基、２，２－ジメチル－ｎ－ブトキシ基、２，３－ジメチル－ｎ－ブトキシ基、３，３－ジメチル－ｎ－ブトキシ基、１－エチル－ｎ－ブトキシ基、２－エチル－ｎ－ブトキシ基、１，１，２－トリメチル－ｎ－プロポキシ基、１，２，２－トリメチル－ｎ－プロポキシ基、１－エチル－１－メチル－ｎ－プロポキシ基、１－エチル－２－メチル－ｎ－プロポキシ基などが挙げられる。
　本発明において炭素原子数１～６のアルキルチオ基としては、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、イソプロピルチオ基、ブチルチオ基、イソブチルチオ基、ｓｅｃ－ブチルチオ基、ｔｅｒｔ－ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基などが挙げられる。
　Ｑの一例である炭素原子数６～４０のアリーレン基は、芳香族環に置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、炭素原子数１～６のアルキル基、炭素原子数１～６のアルキレン基などが挙げられる。芳香族環の置換基の数は、１つであってもよいし、複数であってもよい。
　炭素原子数６～４０のアリーレン基としては、例えば、フェニル基、ｏ－メチルフェニル基、ｍ－メチルフェニル基、ｐ－メチルフェニル基、ｏ－クロルフェニル基、ｍ－クロルフェニル基、ｐ－クロルフェニル基、ｏ－フルオロフェニル基、ｐ－フルオロフェニル基、ｏ－メトキシフェニル基、ｐ－メトキシフェニル基、ｐ－ニトロフェニル基、ｐ－シアノフェニル基、α－ナフチル基、及びβ－ナフチル基のいずれかの１価の基の芳香族環から水素原子を１つ除いて得られる２価の基；４，４’－ビフェニレン基；アントラセン、及びフェナントレンのいずれかから水素原子を２つ除いて得られる２価の基などが挙げられる。
　特定構造を含むポリマーの分子量としては、特に限定されないが、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによる重量平均分子量が、１，５００～１００，０００であることが好ましく、２，０００～５０，０００であることがより好ましい。
　ＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物における特定構造を含むポリマーの含有量としては、膜形成成分における特定構造含有成分の含有量が２０質量％以上であれば、特に限定されないが、膜形成成分に対して、２０質量％～１００質量％であってもよいし、２０質量％～９９．５質量％であってもよい。
　ＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物における特定構造を含むポリマーの含有量としては、膜形成成分における特定構造含有成分の含有量が２０質量％以上であれば、特に限定されないが、膜形成成分が後述する特定構造含有成分ではないポリマーを含む場合、特定構造含有成分ではないポリマーに対して、１０質量％～９０質量％が好ましく、１５質量％～７０質量％がより好ましく、２０質量％～５０質量％が特に好ましい。
＜＜＜特定構造含有成分としての架橋剤＞＞＞
　特定構造含有成分は、例えば、特定構造を含む架橋剤を含む。
　特定構造を含む架橋剤は、下記式（２１）で表される化合物、下記式（２２）で表される化合物、及び下記式（２３）で表される化合物の少なくともいずれかを含むことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
 （式（２１）～式（２３）中、Ｒ１は、それぞれ独立して、炭素原子数１～６のアルキレン基を表し、Ｒ２は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数１～６のアルキル基、又は総炭素原子数２～１０のアルコキシアルキル基を表し、Ｒ３は、それぞれ独立して、炭素原子数１～６のアルキル基を表す。
　式（２１）中、ｍ１、及びｍ２は、それぞれ独立して、１～２の整数を表す。ｍ１及びｍ２がそれぞれ１の時、Ｑ１は、単結合、酸素原子、又は炭素原子数１～２０の２価の有機基を表し、ｍ１及びｍ２の合計が３又は４の時、Ｑ１は、炭素原子数１～２０の（ｍ１＋ｍ２）価の有機基を表す。
　式（２１）中、ｎ１はそれぞれ独立して１～５の整数を表し、ｎ２はそれぞれ独立して０～４の整数を表し、ｎ３はそれぞれ独立して０～４の整数を表す。各ベンゼン環においてｎ１、ｎ２、及びｎ３は１≦（ｎ１＋ｎ２＋ｎ３）≦５を満たす。
　式（２３）中、Ｙは、炭素原子数１～２０の１価の有機基を表す。）
　Ｑ１における炭素原子数１～２０の（ｍ１＋ｍ２）価の有機基としては、例えば、下記式（２１－１）～式（２１－５）のいずれかで表される基が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
 （式（２１－１）中、Ｒａ及びＲｂは、それぞれ独立して、水素原子、又は炭素原子数１～４のアルキル基、又は－ＣＦ３基を表す。
　式（２１－３）中、Ｘは、炭素原子数１～３０の３価の基を表す。
　式（２１－４）中、Ａｒは、２価の芳香族炭化水素基を表す。
　＊は、結合手を表す。）
　Ａｒとしては、例えば、ベンゼン、ビフェニル、ナフタレン、及びアントラセンから選択される化合物の２価の残基を表す。
　式（２１－１）で表される基は、２価の基である。
　式（２１－２）で表される基は、４価の基である。
　式（２１－３）で表される基は、３価の基である。
　式（２１－４）で表される基は、２価の基である。
　式（２１－５）で表される基は、３価の基である。
　Ｙにおける炭素原子数１～２０の１価の有機基としては、例えば、フェニル基、下記式（２３－１）で表される基などが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
 （式（２３－１）中、Ｒ１は、それぞれ独立して、炭素原子数１～６のアルキレン基を表し、Ｒ２は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数１～６のアルキル基、又は総炭素原子数２～１０のアルコキシアルキル基を表す。＊は、結合手を表す。）
　式（２３－１）におけるＲ１及びＲ２の具体例及び好適例としては、例えば、式（１）におけるＲ１及びＲ２の具体例及び好適例が挙げられる。
　特定構造を含む架橋剤の分子量としては、特に限定されないが、１，５００未満が好ましく、１，０００以下がより好ましい。
　ＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物における特定構造を含む架橋剤の含有量としては、膜形成成分における特定構造含有成分の含有量が２０質量％以上であれば、特に限定されないが、膜形成成分に対して、２０質量％～１００質量％であってもよいし、２０質量％～９９．５質量％であってもよい。
　ＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物における特定構造を含む架橋剤の含有量としては、膜形成成分における特定構造含有成分の含有量が２０質量％以上であれば、特に限定されないが、膜形成成分が後述する特定構造含有成分ではないポリマーを含む場合、特定構造含有成分ではないポリマーに対して、１０質量％～９０質量％が好ましく、１５質量％～７０質量％がより好ましく、２０質量％～５０質量％が特に好ましい。
＜＜特定構造含有成分ではないポリマー＞＞
　膜形成成分は、特定構造含有成分ではないポリマーを含んでいてもよい。当該ポリマーは、特定構造を含まない。
　そのようなポリマーとしては、特に制限されないが、例えば、特開２００７－２６２０１３号公報に記載の下記一般式（３）で表されるエポキシ樹脂と、ジアミン化合物との反応生成物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
 （一般式（３）中、Ｒ３は水素原子又はメチル基を表し、Ａｒはそれぞれ独立してナフチレン基、フェニレン基、又は炭素原子数１～４のアルキル基若しくはフェニル基を置換基として有するナフチレン基若しくはフェニレン基を表し、Ｒ２はそれぞれ独立して水素原子又は炭素原子数１～４のアルキル基を表し、ｎ及びｍはそれぞれ０～２の整数であって、かつｎ及びｍのいずれかは１以上であり、Ｒ１は水素原子又は下記一般式（３－２）で表されるエポキシ基含有芳香族炭化水素基を表す。但し、式中の全芳香核数は２～８である。また、一般式（３）においてナフタレン骨格への結合位置はナフタレン環を構成する２つの環の何れであってもよい。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
 （一般式（３－２）中、Ｒ３は水素原子又はメチル基を表し、Ａｒはそれぞれ独立してナフタレン環から３つの水素原子を除いた３価の基、ベンゼン環から３つの水素原子を除いた３価の基、又は炭素原子数１～４のアルキル基若しくはフェニル基を置換基として有するナフタレン環から３つの水素原子を除いた３価の基若しくはベンゼン環から３つの水素原子を除いた３価の基を表し、ｐは１又は２の整数である。）
　ジアミン化合物としては、例えば、下記式（４）で表される化合物などが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
 （式（４）中、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１～６のアルキル基、炭素数３～６のアルケニル基、ベンジル基又はフェニル基であり、前記フェニル基は、炭素数１～６のアルキル基、ハロゲン原子、炭素数１～６のアルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシ基及び炭素数１～６のアルキルチオ基からなる群から選ばれる少なくとも１種の基で置換されていてもよく、また、Ｒ１及びＲ２は、互いに結合してこれらが結合する炭素原子と共に炭素数３～６の環を形成してもよい。）
　また、特定構造含有成分ではないポリマーとしては、例えば、ハロゲン原子を含有するノボラック樹脂が挙げられる。ハロゲン原子を含有するノボラック樹脂としては、例えば、ＷＯ２０１０／１２２９４８に記載のハロゲン原子を含有するノボラック樹脂が挙げられる。
　また、特定構造含有成分ではないポリマーとしては、例えば、下記式（１Ａ）で表される繰り返しの単位構造を有するポリマーが挙げられる。当該ポリマーとしては、例えば、
ＷＯ２０１１／０７４４９４に記載のポリマーが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
 （式（１Ａ）中、Ｘはエステル結合あるいはエーテル結合を表し、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、及びＡ６は、それぞれ水素原子、メチル基又はエチル基を表し、Ｑは下記式（２Ａ）又は式（３Ａ）で表される基を表す。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
 （式（２Ａ）及び（３Ａ）中、Ｑ１は炭素原子数１～１０のアルキレン基、フェニレン基、ナフチレン基、又はアントリレン基を表し、そして、前記フェニレン基、ナフチレン基、及びアントリレン基は、それぞれ、炭素原子数１～６のアルキル基、ハロゲン原子、炭素原子数１～６のアルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシ基、及び炭素原子数１～６のアルキルチオ基からなる群から選ばれる基で置換されていてもよく、ｎ１及びｎ２はそれぞれ０又は１の数を表し、Ｘ１は下記式（４Ａ）、式（５Ａ）又は式（６Ａ）で表される基を表す。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
 （式（４Ａ）～（６Ａ）中Ｒ１及びＲ２はそれぞれ、水素原子、炭素原子数１～６のアルキル基、炭素原子数２～６のアルケニル基、ベンジル基又はフェニル基を表し、そして、前記ベンジル基及びフェニル基は、炭素原子数１～６のアルキル基、ハロゲン原子、炭素原子数１～６のアルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシ基、及び炭素原子数１～６のアルキルチオ基からなる群から選ばれる基で置換されていてもよく、また、Ｒ１とＲ２は互いに結合して炭素原子数３～６の環を形成していてもよく、Ｒ３は炭素原子数１～６のアルキル基、炭素原子数２～６のアルケニル基、ベンジル基又はフェニル基を表し、そして、前記ベンジル基及びフェニル基は、炭素原子数１～６のアルキル基、ハロゲン原子、炭素原子数１～６のアルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシ基、及び炭素原子数１～６のアルキルチオ基からなる群から選ばれる基で置換されていてもよい。）
　また、特定構造含有成分ではないポリマーとしては、例えば、ジフェニルスルホンまたはその誘導体がエーテル結合を介して主鎖に導入されているポリマーが挙げられる。当該ポリマーとしては、例えば、ＷＯ２０１２／０６７０４０に記載のポリマーが挙げられる。
　また、特定構造含有成分ではないポリマーとしては、例えば、下記式（１Ｂ）及び式（２Ｂ）で表される構造単位を有するポリマーが挙げられる。当該ポリマーとしては、例えば、ＷＯ２０１２／０８１６１９に記載のポリマーが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
 （式（１Ｂ）及び（２Ｂ）中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を表し、Ｌ１は単結合、又は直鎖状若しくは分岐鎖状の炭素原子数１乃至１３のアルキレン基を有する２価の連結基を表し、Ａはヒドロキシ基を含む少なくとも一つの置換基を有する芳香族環基を表し、Ｄは直鎖状又は分岐鎖状の炭素原子数１乃至１３のヒドロキシアルキル基を表す。）
　また、特定構造含有成分ではないポリマーとしては、例えば、下記式（１Ｃ）で表される繰り返し単位構造を有するポリマーが挙げられる。当該ポリマーとしては、例えば、ＷＯ２０１３／０１８８０２に記載のポリマーが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
 （式（１Ｃ）中、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、及びＡ６は、それぞれ、水素原子、メチル基またはエチル基を表し、Ｘ１は下記式（２Ｃ）、式（３Ｃ）、式（４Ｃ）、又は式（０Ｃ）を表し、Ｑは下記式（５Ｃ）または式（６Ｃ）を表す。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
 （式（２Ｃ）～（４Ｃ）及び（０Ｃ）中Ｒ１及びＲ２はそれぞれ、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数１乃至６のアルキル基、炭素原子数３乃至６のアルケニル基、ベンジル基またはフェニル基を表し、そして、前記炭素原子数１乃至６のアルキル基、炭素原子数３乃至６のアルケニル基、ベンジル基及びフェニル基は、炭素原子数１乃至６のアルキル基、ハロゲン原子、炭素原子数１乃至６のアルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシ基、カルボキシル基及び炭素原子数１乃至６のアルキルチオ基からなる群から選ばれる基で置換されていてもよく、また、Ｒ１とＲ２は互いに結合して炭素原子数３乃至６の環を形成していてもよく、Ｒ３はハロゲン原子、炭素原子数１乃至６のアルキル基、炭素原子数３乃至６のアルケニル基、ベンジル基またはフェニル基を表し、そして、前記フェニル基は、炭素原子数１乃至６のアルキル基、ハロゲン原子、炭素数１乃至６のアルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシ基、及び炭素原子数１乃至６のアルキルチオ基からなる群から選ばれる基で置換されていてもよい。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
 （式（５Ｃ）及び（６Ｃ）中、Ｑ１は炭素原子数１乃至１０のアルキレン基、フェニレン基、ナフチレン基、またはアントリレン基を表し、そして、前記アルキレン基、フェニレン基、ナフチレン基、及びアントリレン基は、それぞれ、炭素原子数１乃至６のアルキル基、炭素原子数２乃至７のカルボニルオキシアルキル基、ハロゲン原子、炭素原子数１乃至６のアルコキシ基、フェニル基、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシ基、炭素原子数１乃至６のアルキルチオ基、ジスルフィド基を有する基、カルボキシル基又はそれらの組み合わせからなる基で置換されていてもよく、ｎ１及びｎ２はそれぞれ０または１の数を表し、Ｘ２は式（２Ｃ）、式（３Ｃ）、又は式（０Ｃ）を表す。）
　また、特定構造含有成分ではないポリマーとしては、例えば、下記式（１Ｄ）又は式（２Ｄ）で表される構造をポリマー鎖の末端に有するポリマーが挙げられる。当該ポリマーとしては、例えば、ＷＯ２０１５／１６３１９５に記載のポリマーが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
 （式（１Ｄ）及び（２Ｄ）中、Ｒ１は置換基を有してもよい炭素原子数１乃至６のアルキル基、フェニル基、ピリジル基、ハロゲノ基又はヒドロキシ基を表し、Ｒ２は水素原子、炭素原子数１乃至６のアルキル基、ヒドロキシ基、ハロゲノ基又は－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－Ｘで表されるエステル基を表し、Ｘは置換基を有してもよい炭素原子数１乃至６のアルキル基を表し、Ｒ３は水素原子、炭素原子数１乃至６のアルキル基、ヒドロキシ基又はハロゲノ基を表し、Ｒ４は直接結合、又は炭素原子数１乃至８の二価の有機基を表し、Ｒ５は炭素原子数１乃至８の二価の有機基を表し、Ａは芳香族環又は芳香族複素環を表し、ｔは０又は１を表し、ｕは１又は２を表す。）
　また、特定構造含有成分ではないポリマーとしては、例えば、末端に、炭素－炭素結合がヘテロ原子で中断されていてもよく且つ置換基で置換されていてもよい脂肪族環を含むポリマーが挙げられる。当該ポリマーとしては、例えば、ＷＯ２０２０／２２６１４１に記載のポリマーが挙げられる。
　特定構造含有成分ではないポリマーの分子量としては、特に限定されないが、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（以下、ＧＰＣと略称することがある）による重量平均分子量が、１，５００～１００，０００であることが好ましく、２，０００～５０，０００であることがより好ましい。
　膜形成成分が、特定構造含有成分ではないポリマーを含む場合、ＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物における特定構造含有成分ではないポリマーの含有量としては、特に限定されないが、膜形成成分に対して、３０質量％以上８０質量％未満が好ましく、５０質量％以上８０質量％未満がより好ましく、６０質量％以上８０質量％未満が特に好ましい。
＜＜硬化触媒＞＞
　レジスト下層膜形成用組成物に任意成分として含まれる硬化触媒は、熱酸発生剤、光酸発生剤何れも使用することができるが、熱酸発生剤を使用することが好ましい。
　熱酸発生剤としては、例えば、ｐ－トルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、ピリジニウム－ｐ－トルエンスルホネート（ピリジニウム－ｐ－トルエンスルホン酸）、ピリジニウムフェノールスルホン酸、ピリジニウム－ｐ－ヒドロキシベンゼンスルホン酸（ｐ－フェノールスルホン酸ピリジニウム塩）、ピリジニウム－トリフルオロメタンスルホン酸、サリチル酸、カンファースルホン酸、５－スルホサリチル酸、４－クロロベンゼンスルホン酸、４－ヒドロキシベンゼンスルホン酸、ベンゼンジスルホン酸、１－ナフタレンスルホン酸、クエン酸、安息香酸、ヒドロキシ安息香酸等のスルホン酸化合物及びカルボン酸化合物が挙げられる。
　光酸発生剤としては、例えば、オニウム塩化合物、スルホンイミド化合物、及びジスルホニルジアゾメタン化合物等が挙げられる。
　オニウム塩化合物としては、例えば、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムノナフルオロノルマルブタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムパーフルオロノルマルオクタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムカンファースルホネート、ビス（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ヨードニウムカンファースルホネート及びビス（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート等のヨードニウム塩化合物、及びトリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムノナフルオロノルマルブタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムカンファースルホネート及びトリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート等のスルホニウム塩化合物等が挙げられる。
　スルホンイミド化合物としては、例えばＮ－（トリフルオロメタンスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ－（ノナフルオロノルマルブタンスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ－（カンファースルホニルオキシ）スクシンイミド及びＮ－（トリフルオロメタンスルホニルオキシ）ナフタルイミド等が挙げられる。
　ジスルホニルジアゾメタン化合物としては、例えば、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（シクロヘキシルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（フェニルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（ｐ－トルエンスルホニル）ジアゾメタン、ビス（２，４－ジメチルベンゼンスルホニル）ジアゾメタン、及びメチルスルホニル－ｐ－トルエンスルホニルジアゾメタン等が挙げられる。
　硬化触媒は一種のみを使用することができ、または二種以上を組み合わせて使用することができる。
　硬化触媒が使用される場合、当該硬化触媒の含有割合は、特定構造含有成分に対し、例えば０．１質量％～５０質量％であり、好ましくは、１質量％～３０質量％である。
＜＜その他の成分＞＞
　レジスト下層膜形成用組成物には、ピンホールやストリエーション等の発生がなく、表面むらに対する塗布性をさらに向上させるために、さらに界面活性剤を添加することができる。
　界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンオクチルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェノールエーテル等のポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート、ソルビタントリステアレート等のソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類等のノニオン系界面活性剤、エフトップＥＦ３０１、ＥＦ３０３、ＥＦ３５２（（株）トーケムプロダクツ製、商品名）、メガファックＦ１７１、Ｆ１７３、Ｒ－３０（ＤＩＣ（株）製、商品名）、フロラードＦＣ４３０、ＦＣ４３１（住友スリーエム（株）製、商品名）、アサヒガードＡＧ７１０、サーフロンＳ－３８２、ＳＣ１０１、ＳＣ１０２、ＳＣ１０３、ＳＣ１０４、ＳＣ１０５、ＳＣ１０６（旭硝子（株）製、商品名）等のフッ素系界面活性剤、オルガノシロキサンポリマーＫＰ３４１（信越化学工業（株）製）等を挙げることができる。
　これらの界面活性剤の配合量は、特に制限されないが、レジスト下層膜形成用組成物の全固形分に対して通常２．０質量％以下、好ましくは１．０質量％以下である。
　これらの界面活性剤は単独で添加してもよいし、また２種以上の組合せで添加することもできる。
　レジスト下層膜形成用組成物が含む膜形成成分、すなわち前記溶剤を除いた成分は、例えば、レジスト下層膜形成用組成物の０．０１質量％～１０質量％である。
＜溶剤＞
　溶剤としては、一般的に半導体リソグラフィー工程用薬液に用いられる有機溶剤が好ましい。具体的には、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。
　これらの溶剤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が好ましい。
　ＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物は、好ましくは、膜厚が１０ｎｍ以下のＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜の形成に用いられる。
（ＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜）
　本発明のＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜（以下、単に「レジスト下層膜」と称することがある）は、前述したＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物の硬化物である。
　レジスト下層膜は、例えば、前述したＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用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。
　レジスト下層膜形成用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、窒化ガリウム、窒化インジウム、窒化アルミニウム等の化合物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、ポリシリコン膜、酸化ケイ素膜、窒化珪素膜、ＢＰＳＧ（Ｂｏｒｏ－Ｐｈｏｓｐｈｏ　Ｓｉｌｉｃａｔｅ　Ｇｌａｓｓ）膜、窒化チタン膜、窒化酸化チタン膜、タングステン膜、窒化ガリウム膜、及びヒ化ガリウム膜が挙げられる。
　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レジスト下層膜形成用組成物を塗布する。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。
　レジスト下層膜の膜厚としては、本発明の効果を好適に得る観点から、１０ｎｍ以下が好ましく、９ｎｍ以下がより好ましく、８ｎｍ以下が更により好ましく、７ｎｍ以下が特に好ましい。また、レジスト下層膜の膜厚としては、１ｎｍ以上であってもよいし、２ｎｍ以上であってもよいし、３ｎｍ以上であってもよい。
　レジスト下層膜の膜厚としては、例えば０．００１μｍ（１ｎｍ）～１０μｍ、０．００２μｍ（２ｎｍ）～１μｍ、０．００５μｍ（５ｎｍ）～０．５μｍ（５００ｎｍ）、０．００１μｍ（１ｎｍ）～０．０５μｍ（５０ｎｍ）、０．００２μｍ（２ｎｍ）～０．０５μｍ（５０ｎｍ）、０．００３μｍ（３ｎｍ）～０．０５μｍ（５０ｎｍ）、０．００４μｍ（４ｎｍ）～０．０５μｍ（５０ｎｍ）、０．００５μｍ（５ｎｍ）～０．０５μｍ（５０ｎｍ）、０．００３μｍ（３ｎｍ）～０．０３μｍ（３０ｎｍ）、０．００３μｍ（３ｎｍ）～０．０２μｍ（２０ｎｍ）、０．００５μｍ（５ｎｍ）～０．０２μｍ（２０ｎｍ）、０．００５μｍ（５ｎｍ）～０．０２μｍ（２０ｎｍ）、０．００３μｍ（３ｎｍ）～０．０１μｍ（１０ｎｍ）、０．００５μｍ（５ｎｍ）～０．０１μｍ（１０ｎｍ）、０．００３μｍ（３ｎｍ）～０．００６μｍ（６ｎｍ）、又は０．００５μｍ（５ｎｍ）である。
　本明細書におけるレジスト下層膜の膜厚の測定方法は、以下のとおりである。
　・測定装置名：エリプソ式膜厚測定装置ＲＥ－３１００　（（株）ＳＣＲＥＥＮ）
　・ＳＷＥ（単波長エリプソメータ）モード
　・８点の算術平均（例えば、ウエハＸ方向に１ｃｍ間隔で８点測定）
（半導体加工用基板）
　本発明の半導体加工用基板は、半導体基板と、本発明のＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜とを備える。
　半導体基板としては、例えば、前述の半導体基板が挙げられる。
　レジスト下層膜は、例えば、半導体基板の上に配される。
（半導体素子の製造方法、パターン形成方法、レジストパターンのＬＷＲの改善方法）
　本発明の半導体素子の製造方法は、少なくとも以下の工程を含む。
　・半導体基板の上に、本発明のＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物を用いて、レジスト下層膜を形成する工程、及び
　・レジスト下層膜の上に、ＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジストを用いて、レジスト膜を形成する工程
　本発明のパターン形成方法は、少なくとも以下の工程を含む。
　・半導体基板の上に、本発明のＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物を用いて、レジスト下層膜を形成する工程、
　・レジスト下層膜の上に、ＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジストを用いて、レジスト膜を形成する工程
　・レジスト膜にＥＢ又はＥＵＶを照射し、次いで、レジスト膜を現像し、レジストパターンを得る工程、及び
　・レジストパターンをマスクに用い、レジスト下層膜をエッチングする工程
　本発明のレジストパターンのＬＷＲの改善方法は、少なくとも以下の工程を含む。
　・半導体基板の上に、本発明のＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物を用いて、レジスト下層膜を形成する工程、
　・レジスト下層膜の上に、ＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジストを用いて、レジスト膜を形成する工程、及び
　・レジスト膜にＥＢ又はＥＵＶを照射し、次いで、レジスト膜を現像し、レジストパターンを得る工程、
　レジストパターンのＬＷＲの改善方法では、本発明のＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物から得られるレジスト下層膜をレジスト膜の下に用いることで、ＥＢ又はＥＵＶリソグラフィーにおけるレジストパターン幅の不均一さ（ＬＷＲ：Ｌｉｎｅ　ｗｉｄｔｈ　ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）を改善することができる。
　通常、レジスト下層膜の上にレジスト膜が形成される。
　レジスト膜の膜厚としては、２００ｎｍ以下が好ましく、１５０ｎｍ以下がより好ましく、１００ｎｍ以下が更により好ましく、８０ｎｍ以下が特に好ましい。また、レジスト膜の膜厚としては、１０ｎｍ以上が好ましく、２０ｎｍ以上がより好ましく、３０ｎｍ以上が特に好ましい。
　レジスト下層膜の上に公知の方法で塗布、焼成して形成されるレジストとしては照射に使用されるＥＢ又はＥＵＶに応答するものであれば特に限定はない。ネガ型フォトレジスト及びポジ型フォトレジストのいずれも使用できる。
　なお、本明細書においてはＥＢに応答するレジストもフォトレジストと称する。
　フォトレジストとしては、ノボラック樹脂と１，２－ナフトキノンジアジドスルホン酸エステルとからなるポジ型フォトレジスト、酸により分解してアルカリ溶解速度を上昇させる基を有するバインダーと光酸発生剤からなる化学増幅型フォトレジスト、酸により分解してフォトレジストのアルカリ溶解速度を上昇させる低分子化合物とアルカリ可溶性バインダーと光酸発生剤とからなる化学増幅型フォトレジスト、及び酸により分解してアルカリ溶解速度を上昇させる基を有するバインダーと酸により分解してフォトレジストのアルカリ溶解速度を上昇させる低分子化合物と光酸発生剤からなる化学増幅型フォトレジスト、メタル元素を含有するレジストなどがある。例えば、ＪＳＲ（株）製商品名Ｖ１４６Ｇ、シプレー社製商品名ＡＰＥＸ－Ｅ、住友化学（株）製商品名ＰＡＲ７１０、及び信越化学工業（株）製商品名ＡＲ２７７２、ＳＥＰＲ４３０等が挙げられる。また、例えば、Ｐｒｏｃ．ＳＰＩＥ，Ｖｏｌ．３９９９，３３０－３３４（２０００）、Ｐｒｏｃ．ＳＰＩＥ，Ｖｏｌ．３９９９，３５７－３６４（２０００）、やＰｒｏｃ．ＳＰＩＥ，Ｖｏｌ．３９９９，３６５－３７４（２０００）に記載されているような、含フッ素原子ポリマー系フォトレジストを挙げることができる。
　また、ＷＯ２０１９／１８８５９５、ＷＯ２０１９／１８７８８１、ＷＯ２０１９／１８７８０３、ＷＯ２０１９／１６７７３７、ＷＯ２０１９／１６７７２５、ＷＯ２０１９／１８７４４５、ＷＯ２０１９／１６７４１９、ＷＯ２０１９／１２３８４２、ＷＯ２０１９／０５４２８２、ＷＯ２０１９／０５８９４５、ＷＯ２０１９／０５８８９０、ＷＯ２０１９／０３９２９０、ＷＯ２０１９／０４４２５９、ＷＯ２０１９／０４４２３１、ＷＯ２０１９／０２６５４９、ＷＯ２０１８／１９３９５４、ＷＯ２０１９／１７２０５４、ＷＯ２０１９／０２１９７５、ＷＯ２０１８／２３０３３４、ＷＯ２０１８／１９４１２３、特開２０１８－１８０５２５、ＷＯ２０１８／１９００８８、特開２０１８－０７０５９６、特開２０１８－０２８０９０、特開２０１６－１５３４０９、特開２０１６－１３０２４０、特開２０１６－１０８３２５、特開２０１６－０４７９２０、特開２０１６－０３５５７０、特開２０１６－０３５５６７、特開２０１６－０３５５６５、特開２０１９－１０１４１７、特開２０１９－１１７３７３、特開２０１９－０５２２９４、特開２０１９－００８２８０、特開２０１９－００８２７９、特開２０１９－００３１７６、特開２０１９－００３１７５、特開２０１８－１９７８５３、特開２０１９－１９１２９８、特開２０１９－０６１２１７、特開２０１８－０４５１５２、特開２０１８－０２２０３９、特開２０１６－０９０４４１、特開２０１５－１０８７８、特開２０１２－１６８２７９、特開２０１２－０２２２６１、特開２０１２－０２２２５８、特開２０１１－０４３７４９、特開２０１０－１８１８５７、特開２０１０－１２８３６９、ＷＯ２０１８／０３１８９６、特開２０１９－１１３８５５、ＷＯ２０１７／１５６３８８、ＷＯ２０１７／０６６３１９、特開２０１８－４１０９９、ＷＯ２０１６／０６５１２０、ＷＯ２０１５／０２６４８２、特開２０１６－２９４９８、特開２０１１－２５３１８５等に記載のレジスト組成物、感放射性樹脂組成物、有機金属溶液に基づいた高解像度パターニング組成物等のいわゆるレジスト組成物、金属含有レジスト組成物が使用できるが、これらに限定されない。
　レジスト組成物としては、例えば、以下の組成物が挙げられる。
　酸の作用により脱離する保護基で極性基が保護された酸分解性基を有する繰り返し単位を有する樹脂Ａ、及び、下記一般式（２１）で表される化合物を含む、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
 　一般式（２１）中、ｍは、１～６の整数を表す。
　Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に、フッ素原子又はパーフルオロアルキル基を表す。
　Ｌ１は、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯＯ－、－ＳＯ２－、又は、－ＳＯ３－を表す。
　Ｌ２は、置換基を有していてもよいアルキレン基又は単結合を表す。
　Ｗ１は、置換基を有していてもよい環状有機基を表す。
　Ｍ＋は、カチオンを表す。
　金属－酸素共有結合を有する化合物と、溶媒とを含有し、上記化合物を構成する金属元素が、周期表第３族～第１５族の第３周期～第７周期に属する、極端紫外線又は電子線リソグラフィー用金属含有膜形成組成物。
　下記式（３１）で表される第１構造単位及び下記式（３２）で表され酸解離性基を含む第２構造単位を有する重合体と、酸発生剤とを含有する、感放射線性樹脂組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
 （式（３１）中、Ａｒは、炭素数６～２０のアレーンから（ｎ＋１）個の水素原子を除いた基である。Ｒ１は、ヒドロキシ基、スルファニル基又は炭素数１～２０の１価の有機基である。ｎは、０～１１の整数である。ｎが２以上の場合、複数のＲ１は同一又は異なる。Ｒ２は、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。式（３２）中、Ｒ３は、上記酸解離性基を含む炭素数１～２０の１価の基である。Ｚは、単結合、酸素原子又は硫黄原子である。Ｒ４は、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。）
　環状炭酸エステル構造を有する構造単位、下記式で表される構造単位及び酸不安定基を有する構造単位を含む樹脂（Ａ１）と、酸発生剤とを含有するレジスト組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
 　［式中、
　Ｒ２は、ハロゲン原子を有してもよい炭素数１～６のアルキル基、水素原子又はハロゲン原子を表し、Ｘ１は、単結合、－ＣＯ－Ｏ－＊又は－ＣＯ－ＮＲ４－＊を表し、＊は－Ａｒとの結合手を表し、Ｒ４は、水素原子又は炭素数１～４のアルキル基を表し、Ａｒは、ヒドロキシ基及びカルボキシル基からなる群から選ばれる１以上の基を有していてもよい炭素数６～２０の芳香族炭化水素基を表す。］
　レジスト膜としては、例えば、以下が挙げられる。
　下記式（ａ１）で表される繰り返し単位及び／又は下記式（ａ２）で表される繰り返し単位と、露光によりポリマー主鎖に結合した酸を発生する繰り返し単位とを含むベース樹脂を含むレジスト膜。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
 （式（ａ１）及び式（ａ２）中、ＲＡは、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基である。Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に、炭素数４～６の３級アルキル基である。Ｒ３は、それぞれ独立に、フッ素原子又はメチル基である。ｍは、０～４の整数である。Ｘ１は、単結合、フェニレン基若しくはナフチレン基、又はエステル結合、ラクトン環、フェニレン基及びナフチレン基から選ばれる少なくとも１種を含む炭素数１～１２の連結基である。Ｘ２は、単結合、エステル結合又はアミド結合である。）
　レジスト材料としては、例えば、以下が挙げられる。
　下記式（ｂ１）又は式（ｂ２）で表される繰り返し単位を有するポリマーを含むレジスト材料。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
 （式（ｂ１）及び式（ｂ２）中、ＲＡは、水素原子又はメチル基である。Ｘ１は、単結合又はエステル基である。Ｘ２は、直鎖状、分岐状若しくは環状の炭素数１～１２のアルキレン基又は炭素数６～１０のアリーレン基であり、該アルキレン基を構成するメチレン基の一部が、エーテル基、エステル基又はラクトン環含有基で置換されていてもよく、また、Ｘ２に含まれる少なくとも１つの水素原子が臭素原子で置換されている。Ｘ３は、単結合、エーテル基、エステル基、又は炭素数１～１２の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキレン基であり、該アルキレン基を構成するメチレン基の一部が、エーテル基又はエステル基で置換されていてもよい。Ｒｆ１～Ｒｆ４は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子又はトリフルオロメチル基であるが、少なくとも１つはフッ素原子又はトリフルオロメチル基である。また、Ｒｆ１及びＲｆ２が合わさってカルボニル基を形成してもよい。Ｒ１～Ｒ５は、それぞれ独立に、直鎖状、分岐状若しくは環状の炭素数１～１２のアルキル基、直鎖状、分岐状若しくは環状の炭素数２～１２のアルケニル基、炭素数２～１２のアルキニル基、炭素数６～２０のアリール基、炭素数７～１２のアラルキル基、又は炭素数７～１２のアリールオキシアルキル基であり、これらの基の水素原子の一部又は全部が、ヒドロキシ基、カルボキシ基、ハロゲン原子、オキソ基、シアノ基、アミド基、ニトロ基、スルトン基、スルホン基又はスルホニウム塩含有基で置換されていてもよく、これらの基を構成するメチレン基の一部が、エーテル基、エステル基、カルボニル基、カーボネート基又はスルホン酸エステル基で置換されていてもよい。また、Ｒ１とＲ２とが結合して、これらが結合する硫黄原子と共に環を形成してもよい。）
　下記式（ａ）で表される繰り返し単位を含むポリマーを含むベース樹脂を含むレジスト材料。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
 （式（ａ）中、ＲＡは、水素原子又はメチル基である。Ｒ１は、水素原子又は酸不安定基である。Ｒ２は、直鎖状、分岐状若しくは環状の炭素数１～６のアルキル基、又は臭素以外のハロゲン原子である。Ｘ１は、単結合若しくはフェニレン基、又はエステル基若しくはラクトン環を含んでいてもよい直鎖状、分岐状若しくは環状の炭素数１～１２のアルキレン基である。Ｘ２は、－Ｏ－、－Ｏ－ＣＨ２－又は－ＮＨ－である。ｍは、１～４の整数である。ｕは、０～３の整数である。ただし、ｍ＋ｕは、１～４の整数である。）
　露光により酸を発生し、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化するレジスト組成物であって、
　　酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分（Ａ）及びアルカリ現像液に対して分解性を示すフッ素添加剤成分（Ｆ）を含有し、
　　前記フッ素添加剤成分（Ｆ）は、塩基解離性基を含む構成単位（ｆ１）と、下記一般式（ｆ２－ｒ－１）で表される基を含む構成単位（ｆ２）と、を有するフッ素樹脂成分（Ｆ１）を含有する、レジスト組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
 ［式（ｆ２－ｒ－１）中、Ｒｆ２１は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、水酸基、ヒドロキシアルキル基又はシアノ基である。ｎ”は、０～２の整数である。＊は結合手である。］
　前記構成単位（ｆ１）は、下記一般式（ｆ１－１）で表される構成単位、又は下記一般式（ｆ１－２）で表される構成単位を含む。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
 ［式（ｆ１－１）、（ｆ１－２）中、Ｒは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１～５のアルキル基又は炭素数１～５のハロゲン化アルキル基である。Ｘは、酸解離性部位を有さない２価の連結基である。Ａａｒｙｌは、置換基を有していてもよい２価の芳香族環式基である。Ｘ０１は、単結合又は２価の連結基である。Ｒ２は、それぞれ独立に、フッ素原子を有する有機基である。］
　コーティング、コーティング溶液、及びコーティング組成物としては、例えば、以下が挙げられる。
　金属炭素結合および／または金属カルボキシラート結合により有機配位子を有する金属オキソ－ヒドロキソネットワークを含むコーティング。
　無機オキソ／ヒドロキソベースの組成物。
　コーティング溶液であって、有機溶媒；第一の有機金属組成物であって、式ＲｚＳｎＯ（２－（ｚ／２）－（ｘ／２））（ＯＨ）ｘ（ここで、０＜ｚ≦２および０＜（ｚ＋ｘ）≦４である）、式Ｒ’ｎＳｎＸ４－ｎ（ここで、ｎ＝１または２である）、またはそれらの混合物によって表され、ここで、ＲおよびＲ’が、独立して、１～３１個の炭素原子を有するヒドロカルビル基であり、およびＸが、Ｓｎに対する加水分解性結合を有する配位子またはそれらの組合せである、第一の有機金属組成物；および加水分解性の金属化合物であって、式ＭＸ’ｖ（ここで、Ｍが、元素周期表の第２～１６族から選択される金属であり、ｖ＝２～６の数であり、およびＸ’が、加水分解性のＭ－Ｘ結合を有する配位子またはそれらの組合せである）によって表される、加水分解性の金属化合物を含む、コーティング溶液。
　有機溶媒と、式ＲＳｎＯ（３／２－ｘ／２）（ＯＨ）ｘ（式中、０＜ｘ＜３）で表される第１の有機金属化合物とを含むコーティング溶液であって、前記溶液中に約０．００２５Ｍ～約１．５Ｍのスズが含まれ、Ｒが３～３１個の炭素原子を有するアルキル基またはシクロアルキル基であり、前記アルキル基またはシクロアルキル基が第２級または第３級炭素原子においてスズに結合された、コーティング溶液。
　水と、金属亜酸化物陽イオンと、多原子無機陰イオンと、過酸化物基を含んで成る感放射線リガンドとの混合物を含んで成る無機パターン形成前駆体水溶液。
　ＥＢ又はＥＵＶの照射は、例えば、所定のパターンを形成するためのマスク（レチクル）を通して行われる。本発明のレジスト下層膜形成用組成物は、ＥＢ（電子線）又はＥＵＶ（極端紫外線：１３．５ｎｍ）照射用に適用されるが、ＥＵＶ（極端紫外線）露光用に適用されることが好ましい。
　ＥＢの照射エネルギー及びＥＵＶの露光量としては、特に制限されない。
　ＥＢ又はＥＵＶの照射後であって現像の前に、ベーク（ＰＥＢ：Ｐｏｓｔ　Ｅｘｐｏｓｕｒｅ　Ｂａｋｅ）を行ってもよい。
　ベーク温度としては、特に限定されないが、６０℃～１５０℃が好ましく、７０℃～１２０℃がより好ましく、７５℃～１１０℃が特に好ましい。
　ベーク時間としては、特に限定されないが、１秒間～１０分間が好ましく、１０秒間～５分間がより好ましく、３０秒間～３分間が特に好ましい。
　現像には、例えば、アルカリ現像液が用いられる。
　現像温度としては、例えば、５℃～５０℃が挙げられる。
　現像時間としては、例えば、１０秒間～３００秒間が挙げられる。
　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、ジー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、上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の水溶液、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の水溶液及びコリンの水溶液である。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、レジスト下層膜をエッチングする。エッチングは、ドライエッチングであってもよし、ウェットエッチングであってもよいが、ドライエッチングであることが好ましい。
　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。その後半導体基板を公知の方法（ドライエッチング法等）により半導体基板を加工する工程を経て、半導体装置が製造できる。
　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。
　本明細書の下記合成例、比較合成例に示すポリマー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　Ｓｕｐｅｒ－ＭｕｌｔｉｐｏｒｅＨＺ－Ｎ　（２本）
　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）
＜合成例１＞
　モノアリルジグリシジルイソシアヌル酸（四国化成工業株式会社製）７．００ｇ、３，３’，５，５’－テトラキス（メトキシメチル）－［１，１’－ビフェニル］－４，４’－ジオール（本州化学工業（株）製、商品名ＴＭＯＭ－ＢＰ）１１．７９ｇ、及びテトラブチルホスホニウムブロミド（北興化学工業（株）製）０．６４ｇを、反応容器中のプロピレングリコールモノメチルエーテル２９．１４ｇに加え溶解した。反応容器を窒素置換後、１４０℃で２４時間反応させポリマー１を含む溶液を得た。ＧＰＣ分析を行ったところ、得られたポリマー１は標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量８，５００、分散度は３．５であった。ポリマー１中に存在する構造を下記式に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
＜合成例２＞
　モノメチルジグリシジルイソシアヌル酸（四国化成工業株式会社製）４．４９ｇ、３，３’，５，５’－テトラキス（メトキシメチル）－［１，１’－ビフェニル］－４，４’－ジオール（本州化学工業（株）製、商品名ＴＭＯＭ－ＢＰ）９．０６ｇ、及びテトラブチルホスホニウムブロミド（北興化学工業（株）製）０．４６ｇを、反応容器中のプロピレングリコールモノメチルエーテル２１．０１ｇに加え溶解した。反応容器を窒素置換後、１４０℃で２４時間反応させポリマー２を含む溶液を得た。ＧＰＣ分析を行ったところ、得られたポリマー２は標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量４，８００、分散度は３．１であった。ポリマー２中に存在する構造を下記式に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
＜合成例３＞
　商品名ＥＰＩＣＬＯＮ　ＷＲ－４００（ＤＩＣ（株）製、プロピレングリコールモノメチルエーテル溶液）１５．００ｇ、３，３’，５，５’－テトラキス（メトキシメチル）－［１，１’－ビフェニル］－４，４’－ジオール（本州化学工業（株）製、商品名ＴＭＯＭ－ＢＰ）２．７７ｇ、及びテトラブチルホスホニウムブロミド（北興化学工業（株）製）０．１４ｇを、反応容器中のプロピレングリコールモノメチルエーテル４．２７ｇに加え溶解した。反応容器を窒素置換後、１４０℃で２４時間反応させポリマー３を含む溶液を得た。ＧＰＣ分析を行ったところ、得られたポリマー３は標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量５，３００、分散度は３．２であった。ポリマー３中に存在する構造を下記式に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
＜合成例４＞
　商品名ＥＰＩＣＬＯＮ　ＷＲ－６００（ＤＩＣ（株）製、プロピレングリコールモノメチルエーテル溶液）１５．００ｇ、３，３’，５，５’－テトラキス（メトキシメチル）－［１，１’－ビフェニル］－４，４’－ジオール（本州化学工業（株）製、商品名ＴＭＯＭ－ＢＰ）４．７８ｇ、及びテトラブチルホスホニウムブロミド（北興化学工業（株）製）０．２４ｇを、反応容器中のプロピレングリコールモノメチルエーテル２７．８０ｇに加え溶解した。反応容器を窒素置換後、１４０℃で２４時間反応させポリマー４を含む溶液を得た。ＧＰＣ分析を行ったところ、得られたポリマー４は標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量８，０００、分散度は４．７であった。
＜合成例５＞
　商品名ＥＰＩＣＬＯＮ　ＨＰ－４７７０（ＤＩＣ（株）製）４．００ｇ、３，３’，５，５’－テトラキス（メトキシメチル）－［１，１’－ビフェニル］－４，４’－ジオール（本州化学工業（株）製、商品名ＴＭＯＭ－ＢＰ）５．６９ｇ、及びテトラブチルホスホニウムブロミド（北興化学工業（株）製）０．２５ｇを、反応容器中のプロピレングリコールモノメチルエーテル３９．７４ｇに加え溶解した。反応容器を窒素置換後、１４０℃で２４時間反応させポリマー５を含む溶液を得た。ＧＰＣ分析を行ったところ、得られたポリマー５は標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量１３，２００、分散度は９．６であった。
＜合成例６＞
　モノアリルジグリシジルイソシアヌル酸（四国化成工業株式会社製）５．００ｇ、３，３’，５，５’－テトラキス（メトキシメチル）－［１，１’－ビフェニル］－４，４’－ジオール（本州化学工業（株）製、商品名ＴＭＯＭ－ＢＰ）６．４８ｇ、４－ヨード安息香酸（東京化成工業（株）製）１．７７ｇ、及びテトラブチルホスホニウムブロミド（北興化学工業（株）製）０．４６ｇを、反応容器中のプロピレングリコールモノメチルエーテル２０．５６ｇに加え溶解した。反応容器を窒素置換後、１４０℃で２４時間反応させポリマー６を含む溶液を得た。ＧＰＣ分析を行ったところ、得られたポリマー６は標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量４，０００、分散度は３．９であった。ポリマー６中に存在する構造を下記式に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000048
＜合成例７＞
　商品名ＥＰＩＣＬＯＮ　ＨＰ－４７７０（ＤＩＣ（株）製）７．００ｇ、５，５－ジエチルバルビツール酸（立山化成（株）製）１．９２ｇ、３，５－ジヨードサリチル酸（東京化成工業（株）製）１．４３ｇ、及びテトラブチルホスホニウムブロミド（北興化学工業（株）製）０．３１ｇを、反応容器中のプロピレングリコールモノメチルエーテル４９．１０ｇに加え溶解した。反応容器を窒素置換後、１４０℃で２４時間反応させポリマー７を含む溶液を得た。ＧＰＣ分析を行ったところ、得られたポリマー７は標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量３，２００、分散度は３．７であった。
＜合成例８＞
　反応容器にＴＭＯＭ－ＢＰ（本州化学（株）製）２６０．００ｇ、及びＰＧＭＥ（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）１，４３０ｇを入れた。その後、窒素下で約９０℃まで加熱、１３０．００ｇのＰＧＭＥに溶解させたメタンスルホン酸（東京化成工業（株）製）１７．２６ｇを滴下、約４５時間後にメタノールと水で沈殿させて、乾燥させることでポリマー８を得た。なお、実際の構造単位は、メトキシメチル基を含む任意のＲＯＣＨ２－基とヒドロキシ基、又はＲＯＣＨ２－基同士が結合して架橋しているのであるが、その状態を化学式に示すと極めて煩雑になるため、構造単位のみを示すにとどめた。ＧＰＣ分析を行ったところ、得られたポリマー８は標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量４，５００であった。ポリマー８中に存在する構造を下記式に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000049
＜比較合成例１＞
　モノアリルジグリシジルイソシアヌル酸（四国化成工業株式会社製）１００．００ｇ、５，５－ジエチルバルビツール酸（立山化成株式会社製）６６．４ｇ、及びベンジルトリエチルアンモニウムクロリド４．１ｇを、反応容器中のプロピレングリコールモノメチルエーテル６８２．００ｇに加え溶解した。反応容器を窒素置換後、１３０℃で２４時間反応させ比較ポリマー１を含む溶液を得た。ＧＰＣ分析を行ったところ、得られた比較ポリマー１は標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量６，８００、分散度は４．８であった。比較ポリマー１中に存在する構造を下記式に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000050
（レジスト下層膜の調製）
（実施例、比較例）
　各成分を表１に示す割合で混合し、孔径０．１μｍのフッ素樹脂製のフィルターで濾過することによって、実施例１～２４のＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物及び比較例１のレジスト下層膜形成用組成物をそれぞれ調製した。
　表１中の略号は以下の通りである。
　ＰＬ－ＬＩ：テトラメトキシメチルグリコールウリル
　ＰｙＰＳＡ：ピリジニウム－ｐ－ヒドロキシベンゼンスルホン酸
　Ｒ－３０Ｎ：界面活性剤（商品名：Ｒ－４０、ＤＩＣ社製）
　ＰＧＭＥＡ：プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
　ＰＧＭＥ：プロピレングリコールモノメチルエーテル
　ＧＰＣＬ－１１：下記繰り返し単位を有するポリマー（商品名：ＧＰＣＬ－１１、群栄化学工業（株）製）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000051
　ＧＰＣＬ－２０：下記繰り返し単位を有するポリマー（商品名：ＧＰＣＬ－２０、群栄化学工業（株）製）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000052
　ニカラック　Ｍｗ－３９０：２，４，６－Ｔｒｉｓ［ｂｉｓ（ｍｅｔｈｏｘｙｍｅｔｈｙｌ）ａｍｉｎｏ］－１，３，５－ｔｒｉａｚｉｎｅ（商品名：ニカラック　Ｍｗ－３９０、三和ケミカル社製、下記構造式）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000053
　ＴＭＯＭ－ＢＰ：３，３’，５，５’－テトラキス（メトキシメチル）－［１，１’－ビフェニル］－４，４’－ジオール（商品名：ＴＭＯＭ－ＢＰ、本州化学工業（株）製、下位構造式）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000054
　ＰＧＭＥ－ＢＩＰ－Ａ：Ｐｈｅｎｏｌ，　４，４’－（１－ｍｅｔｈｙｌｅｔｈｙｌｉｄｅｎｅ）ｂｉｓ［２，６－ｂｉｓ［（２－ｍｅｔｈｏｘｙ－１－ｍｅｔｈｙｌｅｔｈｏｘｙ）ｍｅｔｈｙｌ］－（下位構造式）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000055
　ＴＭ－ＢＩＰ－ＡＮＴ：１，３－Ｂｅｎｚｅｎｅｄｉｍｅｔｈａｎｏｌ，２－ｈｙｄｒｏｘｙ－５－［［１０－［４－ｈｙｄｒｏｘｙ－３，５－ｂｉｓ（ｈｙｄｒｏｘｙｍｅｔｈｙｌ）ｐｈｅｎｏｌ］－９－ａｎｔｈｒａｃｅｎｙｌ］ｍｅｔｈｙｌ］－（下位構造式）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000056
　ＢＩＰ－ＰＨＢＺ－６ＭＸ：１，１，１－Ｔｒｉｓ（３，５－ｄｉｍｅｔｈｏｘｙｍｅｔｈｙｌ－４－ｈｙｄｒｏｘｙｐｈｅｎｙｌ）ｍｅｔｈａｎｅ（下位構造式）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000057
　ＨＭＯＭ－ＴＰＰＡ：Ｐｈｅｎｏｌ，　４，４’－［１－［４－［１－［４－ｈｙｄｒｏｘｙ－３，５－ｂｉｓ（ｍｅｔｈｏｘｙｍｅｔｈｙｌ）ｐｈｅｎｙｌ］－１－ｍｅｔｈｙｌｅｔｈｙｌ］ｐｈｅｎｙｌ］ｅｔｈｙｌｉｄｅｎｅ］ｂｉｓ［２，６－ｂｉｓ（ｍｅｔｈｏｘｙｍｅｔｈｙｌ）－（下位構造式）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000058
　ＴＰＡ－８ＭＸ：α，α，α’，α’－Ｔｅｔｒａｋｉｓ（３，５－ｄｉｍｅｔｈｏｘｙｍｅｔｈｙｌ－４－ｈｙｄｒｏｘｙｐｈｅｎｙｌ）－ｐ－ｘｙｌｅｎｅ（下位構造式）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000059
　ＧＰＣＬ－０５：下記繰り返し単位を有するポリマー（商品名：ＧＰＣＬ－０５、群栄化学工業（株）製）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000060
　ＧＰＣＬ－２５：下記繰り返し単位を有する化合物（商品名：ＧＰＣＬ－２５、群栄化学工業（株）製）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000061
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000062
（フォトレジスト溶剤への溶出試験）
　実施例１～２４のＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物、比較例１のレジスト下層膜形成用組成物の各々を、スピナーを用いてシリコンウェハー上に塗布した。そのシリコンウェハーを、ホットプレート上で２０５℃で６０秒間ベークし、膜厚５ｎｍの膜を得た。これらのレジスト下層膜をフォトレジストに使用する溶剤である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＝７０／３０（体積比）の混合溶液に浸漬し、膜厚変化が５Å未満である場合に良、５Å以上である場合に不良として、その結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000063
（レジストパターニング評価）
〔電子線描画装置によるレジストパターンの形成試験〕
　実施例１～５、８～１７、及び１９～２４並びに比較例１のレジスト下層膜形成用組成物を、スピナーを用いてシリコンウェハー上にそれぞれ塗布した。そのシリコンウェハーを、ホットプレート上で２０５℃、６０秒間ベークし、膜厚５ｎｍのレジスト下層膜を得た。そのレジスト下層膜上に、ＥＵＶ用ポジ型レジスト溶液をスピンコートし、１３０℃で６０秒間加熱し、ＥＵＶレジスト膜を形成した。そのレジスト膜に対し、電子線描画装置（ＥＬＳ－Ｇ１３０）を用い、所定の条件でＥＢを照射した。照射後、９０℃で６０秒間ベーク（ＰＥＢ）を行い、クーリングプレート上で室温まで冷却し、フォトレジスト用現像液として２．３８％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液（東京応化工業（株）製、商品名ＮＭＤ－３）を用いて３０秒間パドル現像を行った。ラインサイズが１６ｎｍ～２８ｎｍのレジストパターンを形成した。レジストパターンの測長には走査型電子顕微鏡（（株）日立ハイテクノロジーズ製、ＣＧ４１００）を用いた。
　このようにして得られたフォトレジストパターンについて、２２ｎｍのラインアンドスペース（Ｌ／Ｓ）の形成可否を評価した。実施例１～５、８～１７、及び１９～２４で２２ｎｍＬ／Ｓパターン形成を確認した。また２２ｎｍライン／４４ｎｍピッチ（ラインアンドスペース（Ｌ／Ｓ＝１／１）を形成した電荷量を最適照射エネルギーとし、その時の照射エネルギー（μＣ／ｃｍ２）、及びＬＷＲを表３に示す。実施例１～５、８～１７、及び１９～２４では比較例１と比較してＬＷＲの向上、及び最小ＣＤサイズの向上が確認された。
　なお、最小ＣＤサイズはパターン倒れが発生していない限界のＣＤサイズを示し、ＬＷＲは２２ｎｍＬ／Ｓパターンでの値を示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000064
　膜形成成分における特定構造含有成分の含有量が２０質量％以上である実施例１～２４では、膜形成成分における特定構造含有成分の含有量が２０質量％未満である比較例１と比べて、レジストパターンのＬＷＲを小さくすることができた。

Claims (15)

  1. 　膜形成成分及び溶剤を含有し、
    　前記膜形成成分が、芳香族環を含有する第１構造及び窒素原子を含有する第２構造の少なくともいずれかを含む特定構造含有成分を、２０質量％以上含み、
    　前記第１構造が、前記芳香族環に直結した下記式（１）で表される基を含み、
    　前記第２構造が、前記窒素原子に直結した下記式（１）で表される基を含む、
    　ＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     （式（１）中、Ｒ１は、炭素原子数１～６のアルキレン基を表し、Ｒ２は、水素原子、炭素原子数１～６のアルキル基、又は総炭素原子数２～１０のアルコキシアルキル基を表す。＊は、結合手を表す。）
  2. 　前記特定構造含有成分が、ポリマーを含み、
    　前記ポリマーが、前記第１構造及び前記第２構造の少なくともいずれかを含む、請求項１に記載のＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物。
  3. 　前記ポリマーが、前記第１構造として、下記式（１１）で表される構造、下記式（１２）で表される構造、及び下記式（１３）で表される構造の少なくともいずれかを含む、請求項２に記載のＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     （式（１１）～式（１３）中、Ｒ１は、それぞれ独立して、炭素原子数１～６のアルキレン基を表し、Ｒ２は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数１～６のアルキル基、又は総炭素原子数２～１０のアルコキシアルキル基を表し、Ｒ３は、それぞれ独立して、炭素原子数１～６のアルキル基を表す。＊は、結合手を表す。
    　式（１１）中、ｎ１は１～４の整数を表し、ｎ２は０～３の整数を表し、ｎ３は０～３の整数を表し、ｎ１、ｎ２、及びｎ３は１≦（ｎ１＋ｎ２＋ｎ３）≦４を満たす。
    　式（１２）中、ｎ１は１～６の整数を表し、ｎ２は０～５の整数を表し、ｎ３は０～５の整数を表し、ｎ１、ｎ２、及びｎ３は１≦（ｎ１＋ｎ２＋ｎ３）≦６を満たす。
    　式（１３）中、ｎ１は１～８の整数を表し、ｎ２は０～７の整数を表し、ｎ３は０～７の整数を表し、ｎ１、ｎ２、及びｎ３は１≦（ｎ１＋ｎ２＋ｎ３）≦８を満たす。
    　式（１１）～式（１３）において、Ｒ１が２つ以上の場合、２つ以上のＲ１は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。Ｒ２が２つ以上の場合、２つ以上のＲ２は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。Ｒ３が２つ以上の場合、２つ以上のＲ３は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。）
  4. 　前記ポリマーが、前記式（１１）で表される構造を含む繰り返し単位として、下記式（１１－１）で表される繰り返し単位、及び下記式（１１－２）で表される繰り返し単位の少なくともいずれかを含む、請求項３に記載のＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     （式（１１－１）及び式（１１－２）中、Ｒ１は、それぞれ独立して、炭素原子数１～６のアルキレン基を表し、Ｒ２は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数１～６のアルキル基、又は総炭素原子数２～１０のアルコキシアルキル基を表し、Ｒ３は、それぞれ独立して、炭素原子数１～６のアルキル基を表す。ｎ１はそれぞれ独立して１～４の整数を表し、ｎ２はそれぞれ独立して０～３の整数を表し、ｎ３はそれぞれ独立して０～３の整数を表す。
    　式（１１－１）中、Ｘ１及びＸ２は、それぞれ独立して、単結合、酸素原子、又はメチレン基を表す。
    　式（１１－２）中、Ｘ１及びＸ２は、それぞれ独立して、単結合、酸素原子、又はメチレン基を表す。Ｘ３は、単結合、又は炭素原子数１～１５の２価の有機基を表す。
    　式（１１－１）中、ｎ１、ｎ２、及びｎ３は１≦（ｎ１＋ｎ２＋ｎ３）≦４を満たす。
    　式（１１－２）中、左側のベンゼン環におけるｎ１、ｎ２、及びｎ３は１≦（ｎ１＋ｎ２＋ｎ３）≦４を満たす。右側のベンゼン環におけるｎ１、ｎ２、及びｎ３は１≦（ｎ１＋ｎ２＋ｎ３）≦４を満たす。
    　式（１１－１）及び式（１１－２）において、Ｒ１が２つ以上の場合、２つ以上のＲ１は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。Ｒ２が２つ以上の場合、２つ以上のＲ２は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。Ｒ３が２つ以上の場合、２つ以上のＲ３は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。）
  5. 　前記ポリマーが、下記式（１４）で表される繰り返し単位を含む、請求項２に記載のＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
     （式（１４）中、Ｑは、２価の基を表す。）
  6. 　前記式（１４）中、Ｑは、下記式（１４－１）で表される２価の基、又は炭素原子数６～４０のアリーレン基を表す、請求項５に記載のＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
     （式（１４－１）中、Ｘは、下記式（１４－１ａ）～（１４－１ｃ）のいずれかで表される基を表す。）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
     （式（１４－１ａ）～（１４－１ｃ）中、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、及びＲ１５は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数１～６のアルキル基、炭素原子数３～６のアルケニル基、ベンジル基又はフェニル基を表し、前記ベンジル基及び前記フェニル基は、炭素原子数１～６のアルキル基、ハロゲン原子、炭素原子数１～６のアルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシ基、及び炭素原子数１～６のアルキルチオ基からなる群から選ばれる基で置換されていてもよい。また、Ｒ１１とＲ１２は互いに結合して炭素原子数３～６の環を形成していてもよい。Ｒ１３とＲ１４は互いに結合して炭素原子数３～６の環を形成していてもよい。＊は結合手を表す。＊１は炭素原子と結合する結合手を表す。＊２は窒素原子と結合する結合手を表す。）
  7. 　前記特定構造含有成分が、架橋剤を含み、
    　前記架橋剤が、下記式（２１）で表される化合物、下記式（２２）で表される化合物、及び下記式（２３）で表される化合物の少なくともいずれかを含む、請求項１に記載のＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
     （式（２１）～式（２３）中、Ｒ１は、それぞれ独立して、炭素原子数１～６のアルキレン基を表し、Ｒ２は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数１～６のアルキル基、又は総炭素原子数２～１０のアルコキシアルキル基を表し、Ｒ３は、それぞれ独立して、炭素原子数１～６のアルキル基を表す。
    　式（２１）中、ｍ１、及びｍ２は、それぞれ独立して、１～２の整数を表す。ｍ１及びｍ２がそれぞれ１の時、Ｑ１は、単結合、酸素原子、又は炭素原子数１～２０の２価の有機基を表し、ｍ１及びｍ２の合計が３又は４の時、Ｑ１は、炭素原子数１～２０の（ｍ１＋ｍ２）価の有機基を表す。
    　式（２１）中、ｎ１はそれぞれ独立して１～５の整数を表し、ｎ２はそれぞれ独立して０～４の整数を表し、ｎ３はそれぞれ独立して０～４の整数を表す。各ベンゼン環においてｎ１、ｎ２、及びｎ３は１≦（ｎ１＋ｎ２＋ｎ３）≦５を満たす。
    　式（２３）中、Ｙは、炭素原子数１～２０の１価の有機基を表す。）
  8. 　前記膜形成成分が、前記特定構造含有成分ではないポリマーを含む、請求項７に記載のＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物。
  9. 　前記膜形成成分が、更に、硬化触媒を含有する、請求項１に記載のＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物。
  10. 　膜厚が１０ｎｍ以下のＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜の形成に用いられる、請求項１に記載のＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物。
  11. 　請求項１から１０のいずれかに記載のＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物の硬化物である、ＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜。
  12. 　半導体基板と、
    　請求項１１に記載のＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜と、
    を備える半導体加工用基板。
  13. 　半導体基板の上に、請求項１から１０のいずれかに記載のＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物を用いて、レジスト下層膜を形成する工程と、
    　前記レジスト下層膜の上に、ＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジストを用いて、レジスト膜を形成する工程と、
    を含む、半導体素子の製造方法。
  14. 　半導体基板の上に、請求項１から１０のいずれかに記載のＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物を用いて、レジスト下層膜を形成する工程と、
    　前記レジスト下層膜の上に、ＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジストを用いて、レジスト膜を形成する工程と、
    　前記レジスト膜にＥＢ又はＥＵＶを照射し、次いで、前記レジスト膜を現像し、レジストパターンを得る工程と、
    　前記レジストパターンをマスクに用い、前記レジスト下層膜をエッチングする工程と、
    を含む、パターン形成方法。
  15. 　半導体基板の上に、請求項１から１０のいずれかに記載のＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジスト下層膜形成用組成物を用いて、レジスト下層膜を形成する工程と、
    　前記レジスト下層膜の上に、ＥＢ又はＥＵＶリソグラフィー用レジストを用いて、レジスト膜を形成する工程と、
    　前記レジスト膜にＥＢ又はＥＵＶを照射し、次いで、前記レジスト膜を現像し、レジストパターンを得る工程と、
    を含む、レジストパターンのＬＷＲの改善方法。

     
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JP2019082681A (ja) * 2017-10-31 2019-05-30 ローム・アンド・ハース・エレクトロニック・マテリアルズ・コリア・リミテッド フォトレジストと共に使用するための下層コーティング組成物
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