耐受过氧化氢水溶液的保护膜形成用组合物制造技术

本发明专利技术的课题是提供耐受过氧化氢水溶液的保护膜形成用组合物。解决手段是一种耐受过氧化氢水溶液的保护膜形成用组合物，其包含：树脂；下述式(1a)、式(1b)或式(1c)所示的化合物；交联剂；交联催化剂；以及溶剂，其中，相对于上述树脂，以80质量％为上限含有上述式(1a)、式(1b)或式(1c)所示的化合物，并含有5质量％～40质量％的上述交联剂。(式中，X表示羰基或亚甲基，l和m各自独立地表示满足3≤l+m≤10的关系式的0～5的整数，n表示2～5的整数，u和v各自独立地表示满足3≤u+v≤8的关系式的0～4的整数，R

Composition for forming protective film resistant to hydrogen peroxide aqueous solution

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】耐受过氧化氢水溶液的保护膜形成用组合物
本专利技术涉及在光刻工艺中，用于形成相对于过氧化氢水溶液的耐性优异的保护膜的组合物。进一步涉及应用上述保护膜形成图案的方法。
技术介绍
已知在基板与在其上形成的抗蚀剂膜之间设置抗蚀剂下层膜，形成所希望的形状的抗蚀剂图案的光刻工艺。然而，以往的抗蚀剂下层膜例如下述专利文献1所记载的由包含氨基塑料系交联剂的组合物形成的抗蚀剂下层膜相对于过氧化氢水溶液的耐性差。因此，不能使用这样的抗蚀剂下层膜作为使用了过氧化氢水溶液的湿蚀刻工艺中的掩模。在下述专利文献2中记载了包含具有被保护的羧基的化合物、具有能够与羧基反应的基团的化合物、和溶剂的光刻用下层膜形成用组合物、或包含具有能够与羧基反应的基团和被保护的羧基的化合物、和溶剂的光刻用下层膜形成用组合物，该组合物不含氨基塑料系交联剂作为必需成分。然而，在专利文献2中关于由该组合物形成的抗蚀剂下层膜的相对于过氧化氢水溶液的耐性没有任何记载和暗示。在下述专利文献3中记载了使用了具有相对于碱性过氧化氢水溶液的耐性的抗蚀剂下层膜的图案形成方法。而且，用于形成该抗蚀剂下层膜的组合物包含重均分子量1000～100,000的、具有环氧基的聚合物、和溶剂。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第4145972号公报专利文献2：国际公开第2005/013601号专利文献3：国际公开第2015/030060号
技术实现思路
专利技术所要解决的课题使相对于过氧化氢水溶液的耐性与以往相比进一步提高了的保护膜的要求近年来越来越强。本专利技术的目的是提供用于形成具有相对于过氧化氢水溶液的耐性的保护膜的新的组合物、和使用了该保护膜的图案形成方法。用于解决课题的手段本专利技术的专利技术人通过应用相对于树脂成分的含量包含特定量的、具有多个酚性羟基的、二苯甲酮衍生物、二苯基甲烷衍生物或苯甲酸衍生物、和交联剂的组合物，可以解决上述课题。这里，上述所谓酚性羟基，是指与苯环结合了的羟基。本专利技术的第一方案是一种耐受过氧化氢水溶液的保护膜形成用组合物，其包含：树脂；下述式(1a)、式(1b)或式(1c)所示的化合物；交联剂；交联催化剂；以及溶剂，其中，相对于上述树脂，以80质量％为上限含有上述式(1a)、式(1b)或式(1c)所示的化合物，并含有5质量％～40质量％的上述交联剂。(式中，X表示羰基或亚甲基，l和m各自独立地表示满足3≤l+m≤10的关系式的0～5的整数，n表示2～5的整数，u和v各自独立地表示满足3≤u+v≤8的关系式的0～4的整数，R1、R2、R3和R4各自独立地表示氢原子、羟基、可以具有至少1个羟基作为取代基且可以在主链具有至少1个双键的碳原子数1～10的烃基、或可以具有至少1个羟基作为取代基的碳原子数6～20的芳基，在R1、R2、R3和R4表示该碳原子数1～10的烃基的情况下，R1和R2可以与它们所结合的环碳原子一起形成苯环，R3和R4可以与它们所结合的环碳原子一起形成苯环，该苯环可以具有至少1个羟基作为取代基，j和k各自独立地表示0或1。)上述树脂例如为重均分子量1000以上的聚合物、或分子量600以下的单体。上述单体例如为下述式(2)所示的化合物。(在式中，2个Ar分别表示芳基，该芳基具有至少1个羟基作为取代基，Q表示具有至少1个苯环或萘环的二价连接基或亚甲基。)上述式(1a)所示的化合物例如为下述式(1a-1)～式(1a-5)所示的化合物，上述式(1b)所示的化合物例如为下述式(1b-1)或式(1b-2)所示的化合物，上述式(1c)所示的化合物例如为下述式(1c-1)所示的化合物。上述保护膜形成用组合物也为抗蚀剂下层膜形成用的组合物。本专利技术的第二方案是一种图案形成方法，使用本专利技术的第一方案的耐受过氧化氢水溶液的保护膜形成用组合物在表面可以形成有无机膜的半导体基板上形成保护膜，在上述保护膜上形成抗蚀剂图案，将上述抗蚀剂图案作为掩模对上述保护膜进行干蚀刻而使上述无机膜或上述半导体基板的表面露出，将干蚀刻后的上述保护膜作为掩模，使用过氧化氢水溶液对上述无机膜或上述半导体基板进行湿蚀刻并进行清洗。作为上述过氧化氢水溶液，可举出例如，包含氨、氢氧化钠、氢氧化钾、氰化钠、氰化钾、三乙醇胺或脲的碱性过氧化氢水溶液、和包含盐酸或硫酸的酸性过氧化氢水溶液。在上述过氧化氢水溶液为包含氨的碱性过氧化氢水溶液的情况下，该碱性过氧化氢水溶液例如为25质量％～30质量％的氨水溶液(A)、30质量％～36质量％的过氧化氢水溶液(B)和水(C)的混合物，上述过氧化氢水溶液(B)相对于上述氨水溶液(A)的体积比：(B)/(A)例如为0.1～20.0，且上述水(C)相对于上述氨水溶液(A)的体积比：(C)/(A)例如为1.0～50.0。专利技术的效果由本专利技术的保护膜形成用组合物形成的保护膜具有相对于过氧化氢水溶液的耐性。因此，由本专利技术的保护膜形成用组合物形成的保护膜可以作为使用了过氧化氢水溶液的蚀刻工艺和清洗工艺中的掩模而使用。具体实施方式以下对本专利技术的保护膜形成用组合物所包含的成分详细说明。[树脂]本专利技术的保护膜形成用组合物包含树脂作为必需成分。作为该树脂，可以使用重均分子量1000以上的聚合物。该聚合物没有特别限定，可举出例如，聚酯、聚醚、聚醚醚酮、酚醛清漆树脂、马来酰亚胺树脂、丙烯酸系树脂、和甲基丙烯酸系树脂。上述聚合物的重均分子量的上限例如为100,000、或50,000。作为上述树脂，可以代替上述重均分子量1000以上的聚合物，而使用分子量600以下的单体。该单体例如为上述式(2)所示的化合物，其分子量例如为150～600。在式(2)中，作为Ar所示的芳基，可举出例如，苯基、联苯基、萘基、蒽基、和菲基。此外，在Q表示具有至少1个苯环或萘环的二价连接基的情况下，作为该二价连接基，可举出例如，亚甲基的2个氢原子之中的至少1个被苯基、联苯基或萘基取代了的二价基团、选自亚苯基、亚联苯基和亚萘基中的二价芳香族基、以及具有该二价芳香族基和亚甲基、醚基(-O-基)或硫醚基(-S-基)的二价基团。作为该单体，可举出例如，下述式(2-1)～式(2-3)所示的化合物。[式(1a)、式(1b)或式(1c)所示的化合物]本专利技术的保护膜形成用组合物包含上述式(1a)、式(1b)或式(1c)所示的化合物作为必需成分。作为该式(1a)所示的化合物，可举出例如下述式所示的化合物。在上述式(1a)所示的化合物中，例如，2,3,3’,4,4’,5’-六羟基二苯甲酮、2,2’,4,4’-四羟基二苯甲酮、2,3,4,4’-四羟基二苯甲酮、2,3,4-三羟基二苯基甲烷、和2,3,4,4’-四羟基二苯基甲烷在能够容易地获得的方面是优选的。此外，在上述式(1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐受过氧化氢水溶液的保护膜形成用组合物，其包含：树脂；下述式(1a)、式(1b)或式(1c)所示的化合物；交联剂；交联催化剂；以及溶剂，其中，相对于所述树脂，以80质量％为上限含有所述式(1a)、式(1b)或式(1c)所示的化合物，并含有5质量％～40质量％的所述交联剂，/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170502 JP 2017-092007;20171212 JP 2017-2378861.一种耐受过氧化氢水溶液的保护膜形成用组合物，其包含：树脂；下述式(1a)、式(1b)或式(1c)所示的化合物；交联剂；交联催化剂；以及溶剂，其中，相对于所述树脂，以80质量％为上限含有所述式(1a)、式(1b)或式(1c)所示的化合物，并含有5质量％～40质量％的所述交联剂，



式中，X表示羰基或亚甲基，l和m各自独立地表示满足3≤l+m≤10的关系式的0～5的整数，n表示2～5的整数，u和v各自独立地表示满足3≤u+v≤8的关系式的0～4的整数，R1、R2、R3和R4各自独立地表示氢原子、羟基、可以具有至少1个羟基作为取代基且可以在主链具有至少1个双键的碳原子数1～10的烃基、或可以具有至少1个羟基作为取代基的碳原子数6～20的芳基，在R1、R2、R3和R4表示该碳原子数1～10的烃基的情况下，R1和R2可以与它们所结合的环碳原子一起形成苯环，R3和R4可以与它们所结合的环碳原子一起形成苯环，该苯环可以具有至少1个羟基作为取代基，j和k各自独立地表示0或1。


2.根据权利要求1所述的耐受过氧化氢水溶液的保护膜形成用组合物，所述树脂为重均分子量1000以上的聚合物。


3...

【专利技术属性】
技术研发人员：德永光，桥本雄人，桥本圭祐，坂本力丸，
申请(专利权)人：日产化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP