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公開番号2025143442
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-01
出願番号2025114361,2022512172
出願日2025-07-07,2021-03-29
発明の名称薬液耐性保護膜
出願人日産化学株式会社
代理人弁理士法人津国
主分類C08G 59/20 20060101AFI20250924BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】半導体基板加工時のウエットエッチング液に対する良好なマスク(保護)機能、保存安定性に優れる保護膜形成組成物及び該組成物を用いて製造した保護膜の提供。
【解決手段】下記式(1-1)で表される単位構造を有する重合体、熱重合開始剤及び溶剤を含む、半導体用ウエットエッチング液に対する保護膜形成組成物である。
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【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
下記式（１－１）：
TIFF
2025143442000013.tif
67
161
（式（１－１）中、Ａｒはベンゼン環、ナフタレン環又はアントラセン環を表し、Ｒ
１
はヒドロキシ基、メチル基で保護されていてもよいメルカプト基、メチル基で保護されていてもよいアミノ基、ハロゲノ基又は、ヘテロ原子で置換若しくは中断されていてもよくヒドロキシ基で置換されていてもよい炭素原子数１～１０のアルキル基を表し、ｎ１は０～３の整数を表し、ｎ２は１又は２を表し、Ｌ
１
は単結合又は炭素原子数１～１０のアルキレン基を表し、Ｅはエポキシ基を表し、Ｔ
１
はｎ２＝１のとき、単結合、エーテル結合、エステル結合又はアミド結合で中断されていてもよい炭素原子数１～１０のアルキレン基を表し、Ｔ
１
はｎ２＝２のとき、窒素原子又はアミド結合を表す）で表される単位構造からなる重合体、熱重合開始剤及び溶剤を含む、半導体用ウエットエッチング液に対する保護膜形成組成物。
続きを表示（約 630 文字）【請求項２】
上記Ｌ
１
が、下記式（１－２）：
TIFF
2025143442000014.tif
11
161
（式（１－２）中、Ｒ
２
、Ｒ
３
は、互いに独立して水素原子、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、i－プロピル基、シクロプロピル基、ｎ－ブチル基、ｉ－ブチル基、ｓ－ブチル基、t－ブチル基、シクロブチル基を表し、Ｒ
２
、Ｒ
３
は互いに結合して炭素原子数３～６の環を形成してもよい）で表される、請求項１に記載の半導体用ウエットエッチング液に対する保護膜形成組成物。
【請求項３】
前記熱重合開始剤が、熱カチオン重合開始剤である、請求項１記載の半導体用ウエットエッチング液に対する保護膜形成組成物。
【請求項４】
前記熱カチオン重合開始剤が、オニウム塩化合物である、請求項３に記載の半導体用ウエットエッチング液に対する保護膜形成組成物。
【請求項５】
上記半導体ウエットエッチング液が、過酸化水素水を含む、請求項１～４何れか１項に記載の半導体用ウエットエッチング液に対する保護膜形成組成物。
【請求項６】
請求項１～５のいずれか１項に記載の保護膜形成組成物からなる塗布膜の焼成物であることを特徴とする半導体用ウエットエッチング液に対する保護膜。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造におけるリソグラフィープロセスにおいて、特に半導体用ウエットエッチング液に対する耐性に優れた保護膜を形成するための組成物に関する。また、前記保護膜を適用したレジストパターン付き基板の製造方法、及び半導体装置の製造方法に関する。
続きを表示（約 3,000 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体製造において、基板とその上に形成されるレジスト膜との間にレジスト下層膜を設け、所望の形状のレジストパターンを形成するリソグラフィープロセスは広く知られている。レジストパターンを形成した後に基板の加工を行うが、その工程としてはドライエッチングが主に用いられるが、基板種によってはウエットエッチングが用いられる場合がある。特許文献１及び２には、特定の化合物を含む過酸化水素水溶液に対する保護膜形成組成物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０１８／０５２１３０号公報
国際公開第２０１８／２０３４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
レジスト下層膜をエッチングマスクとして用い、下地基板の加工をウエットエッチングで行う場合、レジスト下層膜には下地基板加工時にウエットエッチング液に対する良好なマスク機能（すなわち、マスクされている部分は基板を保護できる）が求められている。このような場合、該レジスト下層膜は基板に対する保護膜として用いられることになる。
従来、ウエットエッチング薬液の一種であるＳＣ－１（アンモニア－過酸化水素溶液）に対する耐性を発現させるためには、低分子化合物（例えば没食子酸）を添加剤として適用する手法が用いられていたが、上記の課題を解決するには限界があった。
本発明の目的は、上記の課題を解決することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は以下を包含する。
［１］
下記式（１－１）：
TIFF
2025143442000001.tif
67
161
（式（１－１）中、Ａｒはベンゼン環、ナフタレン環又はアントラセン環を表し、Ｒ
１
はヒドロキシ基、メチル基で保護されていてもよいメルカプト基、メチル基で保護されていてもよいアミノ基、ハロゲノ基又は、ヘテロ原子で置換若しくは中断されていてもよくヒドロキシ基で置換されていてもよい炭素原子数１～１０のアルキル基を表し、ｎ１は０～３の整数を表し、ｎ２は１又は２を表し、Ｌ
１
は単結合又は炭素原子数１～１０のアルキレン基を表し、Ｅはエポキシ基を表し、Ｔ
１
はｎ２＝１のとき、単結合、エーテル結合、エステル結合又はアミド結合で中断されていてもよい炭素原子数１～１０のアルキレン基を表し、Ｔ
１
はｎ２＝２のとき、窒素原子又はアミド結合を表す）で表される単位構造を有する重合体、熱重合開始剤及び溶剤を含む、半導体用ウエットエッチング液に対する保護膜形成組成物。
［２］
上記Ｌ
１
が、下記式（１－２）：
TIFF
2025143442000002.tif
11
161
（式（１－２）中、Ｒ
２
、Ｒ
３
は、互いに独立して水素原子、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、i－プロピル基、シクロプロピル基、ｎ－ブチル基、ｉ－ブチル基、ｓ－ブチル基、t－ブチル基、シクロブチル基を表し、Ｒ
２
、Ｒ
３
は互いに結合して炭素原子数３～６の環を形成してもよい）で表される、［１］に記載の半導体用ウエットエッチング液に対する保護膜形成組成物。
［３］
前記熱重合開始剤が、熱カチオン重合開始剤である、［１］記載の半導体用ウエットエッチング液に対する保護膜形成組成物。
［４］
前記熱カチオン重合開始剤が、オニウム塩化合物である、［３］に記載の半導体用ウエットエッチング液に対する保護膜形成組成物。
［５］
上記半導体ウエットエッチング液が、過酸化水素水を含む、［１］～［４］何れか１項に記載の半導体用ウエットエッチング液に対する保護膜形成組成物。
［６］
［１］～［５］のいずれか１項に記載の保護膜形成組成物からなる塗布膜の焼成物であることを特徴とする半導体用ウエットエッチング液に対する保護膜。
［７］
［１］～［５］のいずれか１項に記載の保護膜組成物を半導体基板上に塗布し焼成してレジスト下層膜としての保護膜を形成する工程、該保護膜上にレジスト膜を形成し、次いで露光、現像してレジストパターンを形成する工程を含み、半導体の製造に用いることを特徴とするレジストパターン付き基板の製造方法。
［８］
表面に無機膜が形成されていてもよい半導体基板上に、［１］～［５］のいずれか１項に記載の保護膜形成組成物を用いて保護膜を形成し、前記保護膜上にレジストパターンを形成し、前記レジストパターンをマスクとして前記保護膜をドライエッチングし前記無機膜又は前記半導体基板の表面を露出させ、ドライエッチング後の前記保護膜をマスクとして、半導体用ウエットエッチング液を用いて前記無機膜又は前記半導体基板をウエットエッチング及び／又は洗浄する工程を含む半導体装置の製造方法。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の保護膜形成組成物は、半導体製造におけるリソグラフィープロセスにおいて、下地基板加工時にウエットエッチング液に対する良好なマスク機能を有することにより、半導体基板の微細加工を容易に行うことができる。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
＜保護膜形成組成物＞
本願の保護膜形成組成物は、下記式（１－１）：
【０００８】
TIFF
2025143442000003.tif
67
161
【０００９】
（式（１－１）中、Ａｒはベンゼン環、ナフタレン環又はアントラセン環を表し、Ｒ
１
は前記ベンゼン環、ナフタレン環又はアントラセン環が含む水素原子の置換基としてのヒドロキシ基、メチル基で保護されていてもよいメルカプト基、メチル基で保護されていてもよいアミノ基、ハロゲノ基又は、ヘテロ原子で置換若しくは中断されていてもよくヒドロキシ基で置換されていてもよい炭素原子数１～１０のアルキル基を表し、ｎ１は０～３の整数を表し、ｎ２は１又は２を表し、Ｌ
１
は単結合又は炭素原子数１～１０のアルキレン基を表し、Ｅはエポキシ基を表し、Ｔ
１
はｎ２＝１のとき、単結合又は、エーテル結合、エステル結合若しくはアミド結合で中断されていてもよい炭素原子数１～１０のアルキレン基を表し、Ｔ
１
はｎ２＝２のとき、窒素原子又はアミド結合を表す）で表される単位構造を有する重合体、熱重合開始剤及び溶剤を含む、半導体用ウエットエッチング液に対する保護膜形成組成物である。
【００１０】
上記Ｒ
１
は、炭素原子数１～１０のアルコキシ基であってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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