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公開番号2025121753
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-20
出願番号2024017429
出願日2024-02-07
発明の名称膜形成方法、および物品製造方法
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人大塚国際特許事務所
主分類H01L 21/027 20060101AFI20250813BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】基板上に平坦化膜を形成する方法に関する新たな技術を提供する。
【解決手段】平坦面を有するスーパーストレートを用いて基板上に平坦化膜を形成する膜形成方法は、前記基板上に硬化性組成物(A)を複数の液滴として離散的に配置する配置工程と、前記配置工程で前記基板上に配置された複数の液滴同士が前記基板上で結合して液膜を構成するように待機する待機工程と、前記待機工程の後に前記基板上の前記液膜と前記スーパーストレートの前記平坦面とを接触させる接触工程と、前記接触工程の後に前記液膜を加熱して硬化させることにより前記スーパーストレートと前記基板との間に硬化膜を形成する硬化工程と、前記硬化工程の後に前記硬化膜と前記スーパーストレートとを分離する分離工程と、を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
平坦面を有するスーパーストレートを用いて基板上に平坦化膜を形成する膜形成方法であって、
前記基板上に硬化性組成物（Ａ）を複数の液滴として離散的に配置する配置工程と、
前記配置工程で前記基板上に配置された複数の液滴同士が前記基板上で結合して液膜を構成するように待機する待機工程と、
前記待機工程の後に前記基板上の前記液膜と前記スーパーストレートの前記平坦面とを接触させる接触工程と、
前記接触工程の後に前記液膜を加熱して硬化させることにより前記スーパーストレートと前記基板との間に硬化膜を形成する硬化工程と、
前記硬化工程の後に前記硬化膜と前記スーパーストレートとを分離する分離工程と、
を含み、
前記配置工程で前記基板上に配置される前記硬化性組成物（Ａ）は、加熱によって硬化する性質を有する熱硬化性であって、溶剤（ｄ）を少なくとも含み、
前記硬化性組成物（Ａ）の２３℃での粘度は２ｍＰａ・ｓ以上６０ｍＰａ・ｓ以下であり、
前記硬化性組成物（Ａ）における溶剤（ｄ）の含有量は５体積％以上９５体積％以下であり、
前記溶剤（ｄ）の常圧下での沸点は２５０℃未満であり、
前記硬化性組成物（Ａ）のうち前記溶剤（ｄ）以外の混合物は、２３℃において、３０ｍＰａ・ｓ以上１０，０００ｍＰａ・ｓ以下の粘度を有する、ことを特徴とする膜形成方法。
続きを表示（約 990 文字）【請求項２】
前記スーパーストレートはシリコンウエハである、ことを特徴とする請求項１に記載の膜形成方法。
【請求項３】
前記スーパーストレートの２９０Ｋ～３１０Ｋにおける熱膨張係数は１×１０
－６
Ｋ
－１
以上７×１０
－６
Ｋ
－１
以下である、ことを特徴とする請求項１に記載の膜形成方法。
【請求項４】
前記配置工程では、インクジェット法を用いて、前記基板上に前記硬化性組成物（Ａ）を前記複数の液滴として離散的に配置する、ことを特徴とする請求項１に記載の膜形成方法。
【請求項５】
前記硬化工程を経て得られた前記硬化膜は、２０℃／分の加熱速度で２００℃から２５０℃まで昇温したときの重量減少が２％以下である、ことを特徴とする請求項１に記載の膜形成方法。
【請求項６】
前記硬化性組成物（Ａ）は、重合性化合物（ａ）とラジカル発生剤（ｂ）とを少なくとも含み、
前記重合性化合物（ａ）は、１つ以上の芳香族環又は芳香族複素環と、前記芳香族環又は前記芳香族複素環に直接結合するビニル基とを含む重合性化合物（ａ－１）を少なくとも含む、ことを特徴とする請求項１に記載の膜形成方法。
【請求項７】
前記重合性化合物（ａ）は、１種類以上の重合性化合物を含み、
前記１種類以上の重合性化合物のそれぞれの常圧下での沸点は、２５０℃以上である、ことを特徴とする請求項６に記載の膜形成方法。
【請求項８】
前記重合性化合物（ａ）は、１種類以上の重合性化合物を含み、
前記１種類以上の重合性化合物のそれぞれの分子量は、２００以上である、ことを特徴とする請求項６に記載の膜形成方法。
【請求項９】
前記重合性化合物（ａ）は、１種類以上の重合性化合物を含み、
前記１種類以上の重合性化合物のそれぞれの８０℃での蒸気圧は、０．００１ｍｍＨｇ以下である、ことを特徴とする請求項６に記載の膜形成方法。
【請求項１０】
前記重合性化合物（ａ）として、重合性官能基を有するポリマーを少なくとも含む、ことを特徴とする請求項６に記載の膜形成方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、膜形成方法、および物品製造方法に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスを製造するためのフォトリソグラフィ工程においては、基板を平坦化すること（即ち、基板上に平坦化膜を形成すること）が必要とされる。例えば、近年注目されているフォトリソグラフィ技術である極端紫外線露光技術（ＥＵＶ）では、微細化に伴って投影像が結像される焦点深度が浅くなるため、硬化性組成物が供給される基板の表面の凹凸は、数十ｎｍ以下に抑えなければならない。インプリント技術においても、硬化性組成物の充填性や線幅精度の向上のために、ＥＵＶと同程度の平坦性が要求される（非特許文献１参照）。平坦化技術として、凹凸を有する基板上に、凹凸に対応する分量の硬化性組成物の液滴を離散的に滴下し、平坦面を有する型を接触させた状態で硬化性組成物を硬化させることで、平坦な表面を得る技術が知られている（特許文献１及び２参照）。なお、平坦面を有する型は、スーパーストレートと呼ばれることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－１４０３９４号公報
米国特許出願公開第２０２０／０２８６７４０号明細書
特表２００９－５０３１３９号公報
特開２０２２－２７５３０号公報
米国特許出願公開第２０２３／０２０３２１０号明細書
【非特許文献】
【０００４】
Ｐｒｏｃ．ＳＰＩＥ１１３２４－１１（２０２０）
Ａ．Ｏｒｏｎ，Ｓ．Ｈ．Ｄａｖｉｓ，Ｓ．Ｇ．Ｂａｎｋｏｆｆ， “Ｌｏｎｇ－ｓｃａｌｅｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆｔｈｉｎｌｉｑｕｉｄｆｉｌｍｓ”，ＲｅｖｉｅｗｏｆＭｏｄｅｒｎＰｈｙｓｉｃｓ６９（１９９７）９３１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
平坦化技術で形成される平坦化膜には、平坦性だけでなく、異物の混入を低減することも要求される。そのため、平坦化技術では、スーパーストレート（平坦面）上における異物の付着をゼロに近づける必要がある。従来の平坦化技術は、一般に、光（例えばＵＶ光）の照射によって光硬化性組成物を硬化させるものであり（特許文献４及び５参照）、光を透過することができる石英ガラス製のスーパーストレートが使用されてきた。しかしながら、石英ガラス製のスーパーストレートを使用する場合、スーパーストレート（平坦面）上の異物をゼロに近づけることが困難であるという課題があった。
【０００６】
また、平坦化技術で形成される平坦化膜には、平坦性だけでなく、450℃以上の耐熱性を有することが要求されることがある。しかしながら、従来の平坦化技術のように光硬化性組成物を用いる場合、耐熱性は４５０℃が限界であり、これ以上の耐熱性を有する平坦化膜を形成することは困難である。
【０００７】
さらに、平坦化技術で形成される平坦化膜には、永久絶縁膜であることが要求されることがある。しかしながら、従来の平坦化技術に使用される光硬化性組成物では、永久絶縁膜に要求される絶縁性能、機械強度、耐久性を満足することは困難であり、実現されていない。
【０００８】
そこで、本発明は、基板上に平坦化膜を形成する方法に関する新たな技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての膜形成方法は、平坦面を有するスーパーストレートを用いて基板上に平坦化膜を形成する膜形成方法であって、前記基板上に硬化性組成物（Ａ）を複数の液滴として離散的に配置する配置工程と、前記配置工程で前記基板上に配置された複数の液滴同士が前記基板上で結合して液膜を構成するように待機する待機工程と、前記待機工程の後に前記基板上の前記液膜と前記スーパーストレートの前記平坦面とを接触させる接触工程と、前記接触工程の後に前記液膜を加熱して硬化させることにより前記スーパーストレートと前記基板との間に硬化膜を形成する硬化工程と、前記硬化工程の後に前記硬化膜と前記スーパーストレートとを分離する分離工程と、を含み、前記配置工程で前記基板上に配置される前記硬化性組成物（Ａ）は、加熱によって硬化する性質を有する熱硬化性であって、溶剤（ｄ）を少なくとも含み、前記硬化性組成物（Ａ）の２３℃での粘度は２ｍＰａ・ｓ以上６０ｍＰａ・ｓ以下であり、前記硬化性組成物（Ａ）における溶剤（ｄ）の含有量は５体積％以上９５体積％以下であり、前記溶剤（ｄ）の常圧下での沸点は２５０℃未満であり、前記硬化性組成物（Ａ）のうち前記溶剤（ｄ）以外の混合物は、２３℃において、３０ｍＰａ・ｓ以上１０，０００ｍＰａ・ｓ以下の粘度を有する、ことを特徴とする。
【００１０】
本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される実施形態によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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