CN114675490B 有机膜形成材料、图案形成方法以及化合物及聚合物 （信越化学工业株式会社）

膜形成材料和适于有机膜形成材料的化合物及R3为氢原子或碳数1～20的有机基团，且R2与R32ofnaphthopyransusingmontmor1081-1089.3452.根据权利要求1所述的有机膜形成材料，其中4.根据权利要求1或2所述的有机膜形成材料，6.根据权利要求1或2所述的有机膜形成材料，更含有(C)酸产生剂、(D)表面活性剂、于被加工基板上使用根据权利要求1至6中任一项所述的有机膜形成材料来形成有机于被加工基板上使用根据权利要求1至6中任一项所述的有机膜形成材料来形成有机6于被加工基板上使用根据权利要求1至6中任一项所述的有机膜形成材料来形成有机机膜作为掩膜并对该被加工基板进行蚀刻来将图案形成于该被于被加工基板上使用根据权利要求1至6中任一项所述的有机膜形成材料来形成有机对该被加工基板进行蚀刻来将图案形成于该被7R1--=--OH--O-CH2-=(2)89[0001]本发明关于适用在半导体元件等的制造步骤中的微细加工的涂布型有机膜形成光(193nm)、F2激光光(157nm)、Kr2激光光(146nm)、Ar2激光光(126nm)、极紫外线(EUV，抗蚀剂法所使用的有机系感光性聚合物的光致抗蚀剂层、基于硅系聚合物或硅系CVD膜的[0005]该3层抗蚀剂法，首先使用氟碳系的干蚀刻气体将光致抗蚀剂层的图案进行图案若将具有高低差的被加工基板以CVD_C膜填埋后并以光致抗蚀剂进行图案化的话，由于被布法来形成能在被加工基板上形成具有高平坦性的膜的有机膜的有机膜材料及用以形成利文献5所记载的双萘酚化合物及其酚醛清漆树脂等。如此的材料所使用的树脂虽以碳密[0010]此外，就为了不损及蚀刻耐性而不含氧之类的杂原子的有机膜材料用的树脂而成方法以及适于如此的有机膜形成材料的化合[0025](A)下述通式(1)表示的化合物及/或具有下述通式(4)表及[0035]上述通式(1)表示的本发明的化合物以大量含有碳含量高的缩合芳香环结构的结(1)的化合物及具有上述通式(4)表示的重复单元的聚合物的混合物，则可[0048]而且，前述有机溶剂宜为1种以上的沸点未达180度的有机溶剂与1种以上的沸点[0049]上述有机溶剂若为上述混合物，则通过对上述化合物及/或聚合物赋予因添加高沸点溶剂所带来的有机膜的热流动性，而使有机膜形成材料成为同时具有高程度的填埋/[0051]若为含有上述添加剂的有机膜形成材料，则为涂布性、填埋/平坦化特性更优良[0053]利用上述3层抗蚀剂制程所为的图案形成方法，可在被加工基板以高精度形成微抗反射膜上使用光致抗蚀剂组成物形成抗蚀剂上层膜并成为4层膜结构，于该抗蚀剂上层述被加工基板进行蚀刻来将图案形成于该被[0055]利用上述4层抗蚀剂制程所为的图案形成方法，可在被加工基板以更高精度形成[0057]利用该3层抗蚀剂制程所为的图案形成方法，可在被加工基板以高精度形成微细膜上使用光致抗蚀剂组成物形成抗蚀剂上层膜并成为4层膜结构，于该抗蚀剂上层膜形成[0059]利用该4层抗蚀剂制程所为的图案形成方法，可在被加工基板以更高精度形成微[0062]前述抗蚀剂上层膜的图案形成方法宜为：利用波长10nm以上且300nm以下的光学[0088]如此的重复单元中由于含有多个咔哚(cardo)结构，故使用作为有机膜形成材料了含硅的抗蚀剂下层膜的3层抗蚀剂制程或使用了含硅的抗蚀剂下层膜及有机抗反射膜的[0096][图1](A)～(F)本发明的利用3层抗蚀剂制程所为的图案形成方法的一例的说明[0099]本申请发明人发现本发明的化合物或聚合物由于利用大量含有缩合芳香环的结[0101](A)下述通式(1)表示的化合物及/或具有下述通式(4)表及[0145]就本发明的通式(1)表示的化合物的制造方法的一例而言，可利用下述所示的酚[0159]本发明的有机膜形成材料用聚合物是具有下述通式(4)表示的重复单元的聚合[0168]此外，本发明的有机膜形成材料用聚合物宜为具有下述通式(5)表示的重复单元[0176]就获得本发明的有机膜形成材料所使用的聚合物的手段而言，可利用通式(1)表[0181]针对反应方法及聚合物的回收方法，可利用上述通式(1)表示的化合物的制造方[0190]针对反应方法及化合物或聚合物的回收方法，可利用上述通式(1)表示的化合物料用化合物及/或聚合物及(B)有机溶剂的有机膜的溶剂中添加沸点为180℃以上的高沸点溶剂(沸点未达180℃的溶剂与沸点为180℃以上可单独使用或混合使用。[0203]上述高沸点溶剂的沸点若配合对有机膜形成材料进行热处理的温度而适当地选择即可，添加的高沸点溶剂的沸点宜为180℃~300℃,为200℃~300℃更佳。若为如此点，则无沸点过低所导致烘烤(热处理)时的挥发过快的疑虑，故可获得充分的热流动性。[0204]又，使用上述高沸点溶剂时，高沸点溶剂的掺合量相对于沸点未达180℃的溶剂充分的热流动性、或掺合量过多而残存在膜中并连带造成蚀刻耐性等膜物性的劣化的疑示4,4’双(亚乙基亚氨基羰基氨基)二苯基甲烷、2,2双羟250℃之间的重量减少率为40质量％以上且重均分子量为300～200,000的热分解性聚合物。该热分解性聚合物宜为含有具有下述通式(DP1)、(DP1a)表示的缩醛结构的重复单元[0237]上述掺混用化合物或掺混用聚合物的掺合量相对于本发明的有机膜形成材料100形成材料可使用于有机膜材料或半导体装置制造用平坦化材蚀剂制程、使用了含硅的无机硬掩膜下层膜及有机抗反射膜的4层抗蚀剂制程等多层抗蚀膜的有机膜或作为半导体制造用平坦化膜而发挥功能的有[0242]使用了本发明的有机膜形成材料的有机膜形成方法是将上述有机膜形成材料以材料于氧浓度0.1％以上且21％以下的环境中进行煅烧并使其硬化来形[0248]本发明提供一种图案形成方法，是以使用了如此的有机膜形成材料的利用3层抗[0249]上述3层抗蚀剂制程的含硅的抗蚀剂下层膜由于会展现对氧气或氢气所为的蚀刻[0250]就上述3层抗蚀剂制程的含硅的抗蚀剂下层膜而言，也可理想地使用聚硅氧烷基抑制反射，可将基板反射控制在0.5％以下。就具有抗反射效果的含硅的抗蚀剂下层用可理想地使用悬垂苯基或具有硅_硅键结的吸光基团并以酸或热进行交联的聚有机抗反射膜上使用光致抗蚀剂组成物的抗蚀剂上层膜材料来形成抗蚀剂上层膜并制成的抗蚀剂上层膜材料来形成抗蚀剂上层膜并将上述抗蚀剂上层膜的图案电路区域进行曝于形成SiON膜时的基板温度达300～500℃,故有机膜必须耐受300～500℃的温度。本发明反射膜上使用光致抗蚀剂组成物的抗蚀剂上层膜材料来形成抗蚀剂上层膜并制成多层抗[0256]上述3层抗蚀剂制程中的抗蚀剂上层膜为正型或负型的任一皆可，可使用和通常[0258]就上述抗蚀剂上层膜的图案形成方法而言，宜设为利用波长10nm以上且300nm以剂下层膜、无机硬掩膜的蚀刻是使用氟碳系的气体并以上层抗蚀剂图案作为掩膜来实施进行蚀刻时，3层抗蚀剂制程中的含硅的抗蚀剂下层膜图案会和基板加工同时剥离。以氯[0263]利用本发明的有机膜形成材料来获得的有机膜具有这些被加工基板蚀刻时的蚀2硅的抗蚀剂下层膜4进行蚀刻加工来形成含硅的抗蚀剂下层膜图案4a(图1的(D))。将抗蚀剂图案5a去除后，将该得到的含硅的抗蚀剂下层膜图案4a作为掩膜并对有机膜3进行氧等[0276]有机膜形成材料用的化合物(A1)～(A7)及比较例用化合物(R1)的合成中使用下[0381]实施例所使用的化合物及聚合物(A1)～(A12)及比较例所使用的化合物(R1)及量％的PF_6320(OMNOVA公司制)的丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)以表5所示的比例使其溶[0398]如表6所示可知使用了本发明的化合物及/或聚合物的有机膜(实施例1_1～1_[0403]如表7所示可知本发明的有机膜形成材料(实施例2_1～2_16)，其于450℃的煅烧后膜厚减少仍未达5本发明的有机膜形成材料即使在450℃煅烧后仍保持高温烘烤前的膜厚，耐热性优良。尤其可知在连结基团导入了芳香环结构而非烷基的实施例2_2～2_160.650.620.710.720.690.650.630.610.610.690.680.660.630.700.680.610.540.63例1的结果所示硬化性足够，故虽然如实施例2的结果所示耐热性差，但具有0.6以上的硬[0425]就抗蚀剂上层膜材料(ArF用SL抗蚀剂)而言，是通过将聚合物(RP1)、酸产生剂(PAG1)、碱性化合物(Amine1)以表10的比例溶解于含有FC_4[0428]使用的聚合物(RP1)、酸产生剂(PAG1)、及碱性化合物(Amine1)的结构式如下所[0431]就浸润式保护膜材料(TC_1)而言，是通过将保护膜聚合物(PP