本发明专利技术的化合物由特定的结构式表示。由于具有所述特定的结构式相关的结构，因此，本发明专利技术的化合物可以应用湿法工艺，耐热性和耐蚀刻性优异。另外，由于本发明专利技术的化合物具有特定结构，因此耐热性高、碳浓度较高、氧浓度较低、溶剂溶解性也高。因此，通过使用本发明专利技术的化合物，能够抑制高温烘焙时膜的劣化，能够形成对氧等离子体蚀刻等的耐蚀刻性也优异的下层膜。进而，由于与抗蚀剂层的密合性也优异，因此能够形成优异的抗蚀图案。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有特定结构的化合物或树脂。另外，还涉及含有该化合物或树脂的光刻用下层膜形成材料、由该材料得到的光刻用下层膜及使用该材料的图案形成方法。进而还涉及该化合物或树脂的纯化方法。
技术介绍
在半导体器件的制造中，进行了基于使用光致抗蚀剂材料的光刻的微细加工，但近年来随着LSI的高集成化和高速化，要求基于图案规则进一步的微细化。在使用被用作目前通用技术的光曝光的光刻中，正逐渐接近源自光源的波长在本质上的分辨率的界限。抗蚀图案形成时使用的光刻用的光源是由KrF准分子激光(248nm)被短波长化为ArF准分子激光(193nm)的。然而，随着抗蚀图案微细化的发展，会产生分辨率的问题或在显影后抗蚀图案倒塌的问题，因此期望抗蚀剂的薄膜化。针对这样的迫切期望，若仅进行抗蚀剂的薄膜化，则变得难以得到足以进行基板加工的抗蚀图案膜厚。因此，不仅抗蚀图案需要，在抗蚀剂和所加工的半导体基板之间制作抗蚀剂下层膜，对于该抗蚀剂下层膜也需要使其具有在基板加工时作为掩模功能的工艺。现在，作为这样的工艺用的抗蚀剂下层膜，已知有各种抗蚀剂下层膜。例如，可以举出与以往的蚀刻速度快的抗蚀剂下层膜不同、具有与抗蚀剂接近的干蚀刻速度选择比的光刻用抗蚀剂下层膜。作为用于形成这样的光刻用抗蚀剂下层膜的材料，提出了如下的多层抗蚀剂工艺用下层膜形成材料，其含有树脂成分和溶剂，所述树脂成分至少具有通过施加规定的能量而使末端基脱离从而产生磺酸残基的取代基(例如参照专利文献1)。另外，也可以举出具有比抗蚀剂小的干蚀刻速度选择比的光刻用抗蚀剂下层膜。作为用于形成这样的光刻用抗蚀剂下层膜的材料，提出了含有具有特定重复单元的聚合物的抗蚀剂下层膜材料(例如参照专利文献2)。进而，也可以举出具有比半导体基板小的干蚀刻速度选择比的光刻用抗蚀剂下层膜。作为用于形成这样的光刻用抗蚀剂下层膜的材料，提出了含有使苊烯类的重复单元和具有取代或未取代的羟基的重复单元进行共聚而成的聚合物的抗蚀剂下层膜材料(例如参照专利文献3)。另一方面，在这种抗蚀剂下层膜中，作为具有高蚀刻耐性的材料，众所周知的是通过在原料中使用了甲烷气体、乙烷气体、乙炔气体等的CVD形成的无定形碳下层膜。然而，从工艺上的观点出发，要求可以通过旋转涂布法、丝网印刷等湿法工艺形成抗蚀剂下层膜的抗蚀剂下层膜材料。另外，本专利技术人等提出了如下的光刻用下层膜形成组合物，其中，作为光学特性及耐蚀刻性优异，同时可溶于溶剂中且可应用湿法工艺的材料，含有包含特定结构单元的萘甲醛聚合物及有机溶剂(例如参照专利文献4和5)。需要说明的是，关于3层工艺中形成抗蚀剂下层膜时所使用的中间层的形成方法，例如已知有氮化硅膜的形成方法(例如参照专利文献6)、氮化硅膜的CVD形成方法(例如参照专利文献7)。另外，作为3层工艺用的中间层材料，已知有包含倍半硅氧烷基础的硅化合物的材料(例如参照专利文献8及9)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2004-177668号公报专利文献2：日本特开2004-271838号公报专利文献3：日本特开2005-250434号公报专利文献4：国际公开第2009/072465专利文献5：国际公开第2011/034062专利文献6：日本特开2002-334869号公报专利文献7：国际公开第2004/066377专利文献8：日本特开2007-226170号公报专利文献9：日本特开2007-226204号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题如上所述，以往提出了很多种光刻用下层膜形成材料，但是并没有不仅具有可应用旋转涂布法、丝网印刷等湿法工艺的高溶剂溶解性，而且还以高水准兼具耐热性和耐蚀刻性的材料，要求开发新的材料。本专利技术是鉴于上述问题而做出的，其目的在于：提供在形成光致抗蚀剂下层膜时可应用湿法工艺、耐热性和耐蚀刻性优异的化合物、树脂、光刻用下层膜形成材料、光刻用下层膜。另外，本专利技术的目的还在于：提供图案形成方法、该化合物或树脂的纯化方法。用于解决问题的方案本专利技术人等为了解决上述问题而进行了深入研究，结果发现，通过使用具有特定结构的化合物或树脂能够解决上述问题，从而完成了本专利技术。即，本专利技术如下。[1]一种化合物，其由下述式(1)表示。(式(1)中，R1为碳数1～30的2n价的基团，R2～R5各自独立地为碳数1～10的直链状、支链状或者环状的烷基、碳数6～10的芳基、碳数2～10的烯基、硫醇基或羟基，此处，R4的至少1个和/或R5的至少1个为羟基和/或硫醇基，m2和m3各自独立地为0～8的整数，m4和m5各自独立地为0～9的整数，此处，m4和m5的至少1个为1～9的整数，n为1～4的整数，p2～p5各自独立地为0～2的整数。)[2]根据[1]所述的化合物，其中，R2的至少1个和/或R3的至少1个为羟基和/或硫醇基。[3]根据[1]或[2]所述的化合物，其中，前述由式(1)表示的化合物为由下述式(1a)表示的化合物。(式(1a)中，R1～R5以及n与前述式(1)中说明的含义相同，m2'和m3'各自独立地为0～4的整数，m4'和m5'各自独立地为0～5的整数，此处，m4'和m5'的至少1个为1～5的整数。)[4]根据[1]～[3]中任一项所述的化合物，其中，前述n为1，前述R1为由RA-RB表示的基团，此处，该RA为次甲基，该RB为碳数为7以上的芳基。[5]根据[3]所述的化合物，其中，前述由式(1a)表示的化合物为由下述式(1b)表示的化合物。(式(1b)中，R1与前述式(1)中说明的含义相同，R6和R7各自独立地为碳数1～10的直链状、支链状或者环状的烷基、碳数6～10的芳基、碳数2～10的烯基、硫醇基或羟基，m6和m7各自独立地为0～7的整数。)[6]根据[5]所述的化合物，其中，前述由式(1b)表示的化合物由下述式(BiF-1)表示。[7]一种树脂，其是将[1]～[6]中任一项所述的化合物作为单体而得到的。[8]一种树脂，其具有由下述式(2)表示的结构。(式(2)中，R1为碳数1～30的2n价的基团，R2～R5各自独立地为碳数1～10的直链状、支链状或者环状的烷基、碳数6～10的芳基、碳数2～10的烯基、硫醇基或羟基，此处，R4的至少1个和/或R5的至少1个为羟基和/或硫醇基，L为单键或碳数1～20的直链状或者支链状的亚烷基，m2和m3各自独立地为0～8的整数，m4和m5各自独立地为0～9的整数，此处，m4和m5的至少1个为1～9的整数，n为1～4的整数，p2～p5各自独立地为0～2的整数。)[9]一种光刻用下层膜形成材料，其含有[1]～[6]中任一项所述的化合物。[10]一种光刻用下层膜形成材料，其含有[7]或[8]所述的树脂。[11]根据[9]或[10]所述的光刻用下层膜形成材料，其还含有有机溶剂。[12]根据[9]～[11]中任一项所述的光刻用下层膜形成材料，其还含有产酸剂。[13]根据[9]～[12]中任一项所述的光刻用下层膜形成材料，其还含有交联剂。[14]一种光刻用下层膜，其是由[9]～[13]中任一项所述的光刻用下层膜形成材料形成的。[15]一种抗蚀图案形成方法，其具有如下的工序：工序(A-1)，使用[9]～[13]中任一项所述的下层膜形成材料在基板上形成下层膜；工序(A-2本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种化合物，其由下述式(1)表示，式(1)中，R1为碳数1～30的2n价的基团，R2～R5各自独立地为碳数1～10的直链状、支链状或者环状的烷基、碳数6～10的芳基、碳数2～10的烯基、硫醇基或羟基，此处，R4的至少1个和/或R5的至少1个为羟基和/或硫醇基，m2和m3各自独立地为0～8的整数，m4和m5各自独立地为0～9的整数，此处，m4和m5的至少1个为1～9的整数，n为1～4的整数，p2～p5各自独立地为0～2的整数。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.13 JP 2014-0507681.一种化合物，其由下述式(1)表示，式(1)中，R1为碳数1～30的2n价的基团，R2～R5各自独立地为碳数1～10的直链状、支链状或者环状的烷基、碳数6～10的芳基、碳数2～10的烯基、硫醇基或羟基，此处，R4的至少1个和/或R5的至少1个为羟基和/或硫醇基，m2和m3各自独立地为0～8的整数，m4和m5各自独立地为0～9的整数，此处，m4和m5的至少1个为1～9的整数，n为1～4的整数，p2～p5各自独立地为0～2的整数。2.根据权利要求1所述的化合物，其中，R2的至少1个和/或R3的至少1个为羟基和/或硫醇基。3.根据权利要求1或2所述的化合物，其中，所述由式(1)表示的化合物为由下述式(1a)表示的化合物，式(1a)中，R1～R5以及n与所述式(1)中说明的含义相同，m2'和m3'各自独立地为0～4的整数，m4'和m5'各自独立地为0～5的整数，此处，m4'和m5'的至少1个为1～5的整数。4.根据权利要求1～3中任一项所述的化合物，其中，所述n为1，所述R1为由RA-RB表示的基团，此处，该RA为次甲基，该RB为碳数为7以上的芳基。5.根据权利要求3所述的化合物，其中，所述由式(1a)表示的化合物为由下述式(1b)表示的化合物，式(1b)中，R1与所述式(1)中说明的含义相同，R6和R7各自独立地为碳数1～10的直链状、支链状或者环状的烷基、碳数6～10的芳基、碳数2～10的烯基、硫醇基或羟基，m6和m7各自独立地为0～7的整数。6.根据权利要求5所述的化合物，其中，所述由式(1b)表示的化合物由下述式(BiF-1)表示，7.一种树脂，其是将权利要求1～6中任一项所述的化合物作为单体而得到的。8.一种树脂，其具有由下述式(2)表示的结构，式(2)中，R1为碳数1～30的2n价的基团，R2～R5各自独立地为碳数1～10的直链状、支链状或者环状的烷基、碳数6～10的芳基、碳数2～10的烯基、硫醇基或羟基，此处，R4的至少1个和/或R5的至少1个为羟基和/或硫醇基，L为单键或碳数1～20的直链状或者支链状的亚烷基，m2和m3各自独立地为0～8的整数，m4和m5各自独立地为0～9的整数，此处，m4和m5的至少1个为1～9的整数，n为1～4的整数，p2～p5各自独立地为0～2的整数。9.一种光刻用下层膜形成材料，其含有权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：牧野岛高史，越后雅敏，
申请(专利权)人：三菱瓦斯化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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