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公開番号2025156614
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-14
出願番号2025134666,2021575873
出願日2025-08-13,2021-02-05
発明の名称EUVレジスト下層膜形成組成物
出願人日産化学株式会社
代理人弁理士法人津国
主分類G03F 7/11 20060101AFI20251002BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】所望のレジストパターンを形成できるレジスト下層膜を形成するための組成物、及び該レジスト下層膜形成組成物を用いたレジストパターン製造方法、半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】(メタ)アクリルポリマーの側鎖に、保護基で置換された塩基性の有機基を有し、さらに溶媒を含む、EUVレジスト下層膜形成組成物であって、上記(メタ)アクリルポリマー以外のポリマーを含まない、EUVレジスト下層膜形成組成物、である。上記有機基が、保護基で置換されたアミノ基又は保護基で置換された含窒素複素環を有するアシルオキシ基である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
（メタ）アクリルポリマーの側鎖に、保護基で置換された塩基性の有機基を有し、さらに有機溶剤を含む、ＥＵＶレジスト下層膜形成組成物であって、
上記（メタ）アクリルポリマー以外のポリマーを含まない、ＥＵＶレジスト下層膜形成組成物。

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、特に最先端（ＡｒＦ、ＥＵＶ、ＥＢ等）のリソグラフィープロセスに用いられる組成物に関する。また、前記レジスト下層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 3,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から半導体装置の製造において、レジスト組成物を用いたリソグラフィーによる微細加工が行われている。前記微細加工は、シリコンウェハー等の半導体基板上にフォトレジスト組成物の薄膜を形成し、その上にデバイスのパターンが描かれたマスクパターンを介して紫外線などの活性光線を照射し、現像し、得られたフォトレジストパターンを保護膜として基板をエッチング処理することにより、基板表面に、前記パターンに対応する微細凹凸を形成する加工法である。近年、半導体デバイスの高集積度化が進み、使用される活性光線も、従来使用されていたｉ線（波長３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザー（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）に加え、最先端の微細加工にはＥＵＶ光（波長１３．５ｎｍ）又はＥＢ（電子線）の実用化が検討されている。これに伴い、半導体基板等からの影響による、レジストパターン形成不良が大きな問題となっている。そこでこの問題を解決すべく、レジストと半導体基板の間にレジスト下層膜を設ける方法が広く検討されている。そこでこの問題を解決すべく、レジストと半導体基板の間にレジスト下層膜を設ける方法が広く検討されている。
特許文献１には、レジスト下層膜上に形成されるレジストパターンの密着性を増大させるためのレジスト下層膜用形成組成物用添加剤が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開２０１３／０５８１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
レジスト下層膜に要求される特性としては、例えば、上層に形成されるレジスト膜とのインターミキシングが起こらないこと（レジスト溶剤に不溶であること）、レジスト膜に比べてドライエッチング速度が速いことが挙げられる。
【０００５】
ＥＵＶ露光を伴うリソグラフィーの場合、形成されるレジストパターンの線幅は３２ｎｍ以下となり、ＥＵＶ露光用のレジスト下層膜は、従来よりも膜厚を薄く形成して用いられる。このような薄膜を形成する際、基板表面、使用するポリマーなどの影響により、ピンホール、凝集などが発生しやすく、欠陥のない均一な膜を形成することが困難であった。
【０００６】
一方、レジストパターン形成の際、現像工程において、レジスト膜を溶解し得る溶剤、通常は有機溶剤を用いて前記レジスト膜の未露光部を除去し、当該レジスト膜の露光部をレジストパターンとして残す方法が採用されることがある。このようなネガ現像プロセスにおいては、レジストパターンの密着性の改善が大きな課題となっている。
【０００７】
また、レジストパターン形成時のＬＷＲ（ＬｉｎｅＷｉｄｔｈＲｏｕｇｈｎｅｓｓ、ライン・ウィドス・ラフネス、線幅の揺らぎ（ラフネス））の悪化を抑制し、良好な矩形形状を有するレジストパターンを形成すること、及びレジスト感度の向上が求められている。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決した、所望のレジストパターンを形成できるレジスト下層膜を形成するための組成物、及び該レジスト下層膜形成組成物を用いるレジストパターン形成方法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】
本発明は以下を包含する。
［１］
（メタ）アクリルポリマーの側鎖に、保護基で置換された塩基性の有機基を有し、さらに有機溶剤を含む、ＥＵＶレジスト下層膜形成組成物であって、
上記（メタ）アクリルポリマー以外のポリマーを含まない、ＥＵＶレジスト下層膜形成組成物。
［２］
上記有機基が、保護基で置換されたアミノ基を有するアシルオキシ基又は保護基で置換された含窒素複素環を有するアシルオキシ基である、［１］に記載のＥＵＶレジスト下層膜形成組成物。
［３］
上記保護基が、ｔｅｒｔ－ブトキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基、９－フルオレニルメチルオキシカルボニル基、２，２，２－トリクロロエトキシカルボニル基及びアリルオキシカルボニル基から選ばれる、［１］又は［２］何れか１項に記載のＥＵＶレジスト下層膜形成組成物。
［４］
上記（メタ）アクリルポリマーが、下記式（１）で表される単位構造を有するポリマーである、［１］～［３］何れか１に記載のＥＵＶレジスト下層膜形成組成物。
TIFF
2025156614000001.tif
47
161
（式（１）中、Ｒ
１
は水素原子又はメチル基を表し、Ｌは二価の連結基を表し、Ｘは保護基で置換されたアミノ基を有するアシルオキシ基又は保護基で置換された含窒素複素環を有するアシルオキシ基を表す。）
［５］
架橋触媒をさらに含む、［１］～［４］の何れか１項に記載のＥＵＶレジスト下層膜形成組成物。
［６］
架橋剤をさらに含む、［１］～［５］の何れか１に記載のＥＵＶレジスト下層膜形成組成物。
［７］
［１］～［６］の何れか１項に記載のＥＵＶレジスト下層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ＥＵＶレジスト下層膜。
［８］
半導体基板上に［１］～［６］の何れか１項に記載のＥＵＶレジスト下層膜形成組成物を塗布しベークしてＥＵＶレジスト下層膜を形成する工程、前記ＥＵＶレジスト下層膜上にＥＵＶレジストを塗布しベークしてＥＵＶレジスト膜を形成する工程、前記ＥＵＶレジスト下層膜と前記ＥＵＶレジストで被覆された半導体基板を露光する工程、露光後の前記ＥＵＶレジスト膜を現像し、パターニングする工程を含む、パターニングされた基板の製造方法。
［９］
半導体基板上に、［１］～［６］の何れか１項に記載のＥＵＶレジスト下層膜形成組成物からなるＥＵＶレジスト下層膜を形成する工程と、
前記ＥＵＶレジスト下層膜の上にＥＵＶレジスト膜を形成する工程と、
ＥＵＶレジスト膜に対する光又は電子線の照射とその後の現像によりＥＵＶレジストパターンを形成する工程と、
形成された前記ＥＵＶレジストパターンを介して前記ＥＵＶレジスト下層膜をエッチングすることによりパターン化されたＥＵＶレジスト下層膜を形成する工程と、
パターン化された前記ＥＵＶレジスト下層膜により半導体基板を加工する工程と、
を含むことを特徴とする、半導体装置の製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のＥＵＶレジスト下層膜形成組成物は、（メタ）アクリルポリマーの側鎖に、保護基で置換された塩基性の有機基を有し、さらに有機溶剤を含む、ＥＵＶレジスト下層膜形成組成物であって、上記（メタ）アクリルポリマー以外のポリマーを含まないことを特徴とする。本願の組成物を用いて製造したレジスト下層膜は、（メタ）アクリルポリマーの側鎖に保護基で置換された塩基性の有機基を有することにより、本願の組成物を塗布し膜とした後、ベークを行うことで膜表面にアミノ基が発生し、このアミノ基によりレジストとの密着性が向上することで、レジスト形状もいわゆるすそ引きやアンダーカット無く、矩形の良好なレジストパターンが作成できる。本願のリソグラフィー用レジスト下層膜形成組成物は、このような構成とすることにより、レジストパターン形成時のＬＷＲ悪化の抑制及び感度の向上を達成することができる。特に本願のＥＵＶレジスト下層膜形成組成物は、ＥＵＶ露光用レジストを用いた場合により顕著な効果を示す。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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