WO2019225614A1 - 環式カルボニル化合物を用いたレジスト下層膜形成組成物 - Google Patents
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- CRKBPTSODTVLBM-HHSBCCLLSA-N CCCN(C[N+](CC=C)(C(C(C)(C)C)(C(C)(C=CC(C1=C[C@@](C)(C=C)C=C2)=C2O)C=C1O)N1)[O-])C1=O Chemical compound CCCN(C[N+](CC=C)(C(C(C)(C)C)(C(C)(C=CC(C1=C[C@@](C)(C=C)C=C2)=C2O)C=C1O)N1)[O-])C1=O CRKBPTSODTVLBM-HHSBCCLLSA-N 0.000 description 1
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Definitions
- the present invention is a resist that exhibits high etching resistance, good dry etching rate ratio and optical constant, has good coverage even on a so-called stepped substrate, has a small film thickness difference after embedding, and can form a flat film.
- the present invention relates to an underlayer film forming composition, a method for producing a polymer suitable for the resist underlayer film forming composition, a resist underlayer film using the resist underlayer film forming composition, and a method for producing a semiconductor device.
- Patent Document 1 a polymer having a repeating unit containing a benzene ring has been proposed.
- a lithography process is known in which at least two resist underlayer films are formed and the resist underlayer film is used as a mask material in order to reduce the thickness of the resist layer required with the miniaturization of the resist pattern.
- This is because at least one organic film (lower organic film) and at least one inorganic lower film are provided on a semiconductor substrate, and the inorganic lower layer film is patterned using the resist pattern formed on the upper resist film as a mask.
- a method of patterning a lower organic film using a mask as a mask and a pattern having a high aspect ratio can be formed.
- an organic resin for example, acrylic resin, novolac resin
- an inorganic material silicon resin (for example, organopolysiloxane), inorganic silicon compound (for example, SiON, SiO 2 ), etc.
- silicon resin for example, organopolysiloxane
- inorganic silicon compound for example, SiON, SiO 2
- the organic film formed after the first pattern is formed is required to have a characteristic of flattening the step.
- the resist pattern formed on the substrate to be processed has a difference in height and density, and the so-called stepped substrate has low coverage with the composition for forming the resist underlayer film, and the film thickness difference after embedding becomes large and flat.
- Another problem is that it is difficult to form a thick film.
- the present invention has been made on the basis of solving such problems, and exhibits high etching resistance, good dry etching rate ratio and optical constant, and has good coverage even for a so-called stepped substrate.
- An object of the present invention is to provide a resist underlayer film forming composition capable of forming a flat film with a small film thickness difference.
- Another object of the present invention is to provide a method for producing a polymer suitable for the resist underlayer film forming composition, a resist underlayer film using the resist underlayer film forming composition, and a method for producing a semiconductor device.
- the present invention includes the following. [1] a reaction product of an aromatic compound (A) having 6 to 60 carbon atoms and a carbonyl group of the cyclic carbonyl compound (B) having 3 to 60 carbon atoms, and a solvent,
- the cyclic carbonyl compound (B) contains 5% by mass or more of heteroatoms,
- one carbon atom of the cyclic carbonyl compound (B) connects the two aromatic compounds (A).
- Resist underlayer film forming composition [2] The resist underlayer film forming composition according to [1], wherein the cyclic carbonyl compound (B) has at least 4 heteroatoms in one molecule.
- the cyclic carbonyl compound (B) is represented by the following formula (1): [Where: X is O, NH, and or CH 2, Ring Y is a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may be substituted with a carbonyl group and may be interrupted with an oxygen atom or a sulfur atom, a hydroxy group, an oxo group, a carboxy group, a cyano group Nitro group, sulfo group, acyl group having 1 to 6 carbon atoms, alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, alkoxycarbonyl group having 1 to 6 carbon atoms, amino group, glycidyl group, 6 to 20 carbon atoms An aryl group, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, or an alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms as a substituent, and a 3- to 8-membered ring optionally interrupted by a hetero atom, or These connecting rings or conden
- a reaction product of an aromatic compound (A) having 6 to 60 carbon atoms and a carbonyl group of the cyclic carbonyl compound (B) having 3 to 60 carbon atoms, and a solvent The cyclic carbonyl compound (B) is represented by the following formula (1): [Where: X is CH 2 Ring Y is a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may be substituted with a carbonyl group and may be interrupted with an oxygen atom or a sulfur atom, a hydroxy group, an oxo group, a carboxy group, a cyano group Nitro group, sulfo group, acyl group having 1 to 6 carbon atoms, alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, alkoxycarbonyl group having 1 to 6 carbon atoms, amino group, glycidyl group, 6 to 20 carbon atoms An aryl group, an aromatic compound (A
- Resist underlayer film forming composition [5] The composition for forming a resist underlayer film according to [4], wherein one carbon atom of the cyclic carbonyl compound (B) links the two aromatic compounds (A). Stuff. [6] The resist underlayer film forming composition according to any one of [3] to [5], wherein the cyclic carbonyl compound (B) is an alicyclic compound. [7] The resist underlayer film forming composition according to any one of [1] to [6], wherein the cyclic carbonyl compound (B) does not contain a benzene ring.
- a step of forming a resist underlayer film on the semiconductor substrate with the resist underlayer film forming composition described in any one of [1] to [12], a step of forming a resist film thereon, light or electron A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of forming a resist pattern by irradiating and developing a line; a step of etching the lower layer film with a resist pattern; and a step of processing a semiconductor substrate with a patterned lower layer film.
- a resist underlayer film forming composition comprising a step of reacting an aromatic compound (A) having 6 to 60 carbon atoms with a carbonyl group of the cyclic carbonyl compound (B) having 3 to 60 carbon atoms
- a resist underlayer film forming composition comprising a step of reacting an aromatic compound (A) having 6 to 60 carbon atoms with a carbonyl group of the cyclic carbonyl compound (B) having 3 to 60 carbon atoms
- a method for producing a polymer for use comprising: The cyclic carbonyl compound (B) contains 5% by mass or more of heteroatoms, The reaction product is a method in which one carbon atom of the cyclic carbonyl compound (B) connects two aromatic compounds (A).
- the resist underlayer film forming composition of the present invention not only has high etching resistance, a good dry etching rate ratio and an optical constant, but the resulting resist underlayer film has good coverage even for a so-called stepped substrate, A difference in film thickness after embedding is small, a flat film is formed, and finer substrate processing is achieved.
- the resist underlayer film forming composition of the present invention is effective for a lithography process in which at least two resist underlayer films for the purpose of reducing the resist film thickness are formed and the resist underlayer film is used as an etching mask. is there.
- FIG. 1 (ba) is the Iso-dense bias.
- the resist underlayer film forming composition according to the present invention is a reaction product of an aromatic compound (A) having 6 to 60 carbon atoms and a carbonyl group possessed by a cyclic carbonyl compound (B) having 3 to 60 carbon atoms. , Solvent, and other components. This will be described in order below.
- Aromatic compounds include benzene, thiophene, furan, pyridine, pyrimidine, pyrazine, pyrrole, oxazole, thiazole, imidazole, naphthalene, anthracene, quinoline, carbazole, quinazoline, purine, indolizine, benzothiophene, benzofuran, indole, phenylindole , Acridine and the like.
- the aromatic compound (A) can be an aromatic compound containing an amino group, a hydroxyl group, or both.
- the aromatic compound (A) can be an arylamine compound, a phenol compound, or an aromatic compound containing both.
- An aromatic amine or a phenolic hydroxy group-containing compound is preferable.
- the aromatic amine include aniline, diphenylamine, phenylnaphthylamine, hydroxydiphenylamine, phenylnaphthylamine, N, N′-diphenylethylenediamine, N, N′-diphenyl-1,4-phenylenediamine, and the like.
- phenolic hydroxy group-containing compound examples include phenol, dihydroxybenzene, trihydroxybenzene, hydroxynaphthalene, dihydroxynaphthalene, trihydroxynaphthalene, tris (4-hydroxyphenyl) methane, tris (4-hydroxyphenyl) ethane, 1,1, Examples include 2,2-tetrakis (4-hydroxyphenyl) ethane and polynuclear phenol.
- polynuclear phenol examples include dihydroxybenzene, trihydroxybenzene, hydroxynaphthalene, dihydroxynaphthalene, trihydroxynaphthalene, tris (4-hydroxyphenyl) methane, tris (4-hydroxyphenyl) ethane, 2,2′-biphenol, or 1 1,2,2,2-tetrakis (4-hydroxyphenyl) ethane and the like.
- the hydrogen atom of the aromatic compound (A) having 6 to 60 carbon atoms is an alkyl group, condensed ring, heterocyclic group, hydroxy group, amino group, nitro group, ether group, alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms.
- Group, cyano group, and carboxyl group may be substituted.
- alkyl group having 1 to 20 carbon atoms examples include linear or branched alkyl groups which may or may not have a substituent. Examples thereof include a methyl group, an ethyl group, and n-propyl. Group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, n-hexyl group, isohexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, cyclohexyl Group, 2-ethylhexyl group, n-nonyl group, isononyl group, p-tert-butylcyclohexyl group, n-decyl group, n-dodecylnonyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, te
- Oxygen atom the alkyl group of a sulfur atom or an amide interrupted by coupling a 1 to 20 carbon atoms, for example, structural units -CH 2 -O -, - CH 2 -S -, - CH 2 -NHCO- or - Those containing CH 2 —CONH— may be mentioned.
- —O—, —S—, —NHCO— or —CONH— may be present in one or more units in the alkyl group.
- alkyl group having 1 to 20 carbon atoms interrupted by —O—, —S—, —NHCO— or —CONH— units include methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, methylthio group, ethylthio group.
- a methoxy group, an ethoxy group, a methylthio group, and an ethylthio group are preferable, and a methoxy group and an ethoxy group are more preferable.
- a condensed ring group is a substituent derived from a condensed ring compound, and specific examples include phenyl, naphthyl, anthracenyl, phenanthrenyl, naphthacenyl, triphenylenyl, pyrenyl and chrysenyl groups. Among these, a phenyl group, a naphthyl group, an anthracenyl group and a pyrenyl group are preferable.
- a heterocyclic group is a substituent derived from a heterocyclic compound, and specifically includes a thiophene group, a furan group, a pyridine group, a pyrimidine group, a pyrazine group, a pyrrole group, an oxazole group, a thiazole group, an imidazole group, and a quinoline.
- the above aromatic compound may be connected with a single bond or a spacer.
- the aromatic compound (A) preferably contains one or more benzene rings, naphthalene rings, anthracene rings, pyrene rings or combinations thereof, and two or more benzene rings, naphthalene rings, anthracene rings, pyrene rings or More preferably, a combination thereof is included.
- the aromatic compound (A) may be one type or two or more types, but preferably one or two types.
- the cyclic carbonyl compound (B) having 3 to 60 carbon atoms is one in which one carbon atom of the cyclic carbonyl compound (B) connects the two aromatic compounds (A).
- the cyclic carbonyl compound (B) preferably contains 5% by mass or more of heteroatoms, more preferably 10% by mass or more of heteroatoms. Moreover, it is preferable that the said cyclic carbonyl compound (B) does not contain a benzene ring.
- Heteroatoms include nitrogen, oxygen, sulfur, phosphorus, halogen and the like.
- the cyclic carbonyl compound (B) preferably has at least one heteroatom in one molecule. Preferably it has at least 2 heteroatoms in one molecule. Preferably it has at least 3 heteroatoms in one molecule. Preferably it has at least 4 heteroatoms in one molecule.
- the cyclic carbonyl compound (B) is represented by the following formula (1): [Where: X is O, NH, and or CH 2, Ring Y is a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may be substituted with a carbonyl group and may be interrupted with an oxygen atom or a sulfur atom, a hydroxy group, an oxo group, a carboxy group, a cyano group Nitro group, sulfo group, acyl group having 1 to 6 carbon atoms, alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, alkoxycarbonyl group having 1 to 6 carbon atoms, amino group, glycidyl group, 6 to 20 carbon atoms An aryl group, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, or an alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms as a substituent, and a 3- to 8-membered ring optionally interrupted by a hetero atom, or These connecting rings or con
- the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms is as described above.
- Examples of the acyl group having 1 to 6 carbon atoms include formyl group and acetyl group.
- Examples of the alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms include methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, isopropoxy group and the like.
- Examples of the alkoxycarbonyl group having 1 to 6 carbon atoms include methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, n-propoxycarbonyl group, isopropoxycarbonyl group and the like.
- Examples of the aryl group having 6 to 20 carbon atoms include phenyl group, o-methylphenyl group, m-methylphenyl group, p-methylphenyl group, o-methoxyphenyl group, p-methoxyphenyl group, ⁇ -naphthyl group, ⁇ -naphthyl group, o-biphenylyl group, m-biphenylyl group, p-biphenylyl group, 1-anthryl group, 2-anthryl group, 9-anthryl group, 1-phenanthryl group, 2-phenanthryl group, 3-phenanthryl group, 4-phenanthryl group, 9-phenanthryl group, fluorene group and the like can be mentioned.
- alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms examples include a vinyl group and an allyl group.
- alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms include an ethynyl group.
- the heteroatom, ring compound, linking ring, and condensed ring are as described above.
- the cyclic carbonyl compound (B) is preferably an alicyclic compound. Although the said cyclic carbonyl compound (B) may be 1 type, or 2 or more types, Preferably it is 1 type or 2 types.
- cyclic carbonyl compound (B) examples include dehydrocholic acid, cortisone acetate, gluconolactone, camphorsulfonic acid, araboascorbic acid, isocyanuric acid and derivatives thereof (for example, diallyl isocyanurate, Monoallyl isocyanurate, mono-n-butyl isocyanurate), tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-8-one, bicyclohexane-4,4′-dione monoethylene ketal, 1,4-cyclohexane Dione monoethylene ketal, 2-adamantanone, cyclohexanone, 2-cyclopentylcyclopentanone and 2-cyclohexylcyclohexanone.
- dehydrocholic acid cortisone acetate, gluconolactone, camphorsulfonic acid, araboascorbic acid
- isocyanuric acid and derivatives thereof for example, diallyl isocyanurate, Mono
- reaction product By reacting the aromatic compound (A) with the carbonyl group of the cyclic carbonyl compound (B), one carbon atom of the cyclic carbonyl compound (B) has two aromatic compounds (A ) Can be obtained.
- Examples of the acid catalyst used in the reaction include mineral acids such as sulfuric acid, phosphoric acid, perchloric acid, organic sulfonic acids such as p-toluenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid monohydrate, methanesulfonic acid, formic acid, Carboxylic acids such as oxalic acid are used.
- the amount of the acid catalyst used is variously selected depending on the type of acids used. Usually, it is 0.001 to 10000 parts by mass, preferably 0.01 to 1000 parts by mass, more preferably 0.1 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the aromatic compound (A).
- the above condensation reaction and addition reaction are carried out without a solvent, but are usually carried out using a solvent. Any solvent that does not inhibit the reaction can be used.
- ethers such as 1,2-dimethoxyethane, diethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane and the like can be mentioned.
- the reaction temperature is usually 40 ° C to 200 ° C.
- the reaction time is variously selected depending on the reaction temperature, but is usually about 30 minutes to 50 hours.
- the weight average molecular weight Mw of the polymer obtained as described above is usually 500 to 1,000,000, or 600 to 500,000.
- reaction product suitably used in the present invention will be described in Examples.
- the solvent for the resist underlayer film forming composition according to the present invention can be used without particular limitation as long as it is a solvent that can dissolve the reaction product.
- the resist underlayer film forming composition according to the present invention is used in a uniform solution state, it is recommended to use a solvent generally used in the lithography process in consideration of its coating performance. .
- solvents examples include methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, methyl isobutyl carbinol, propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol mono Ether ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, propylene glycol monobutyl ether acetate, toluene, xylene, methyl ethyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, ethyl 2-hydroxypropionate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethyl ethoxyacetate , Ethyl hydroxyacetate, 2- Methyl droxy-3-methylbutanoate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl
- R 1 , R 2 and R 3 each represent a hydrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may be interrupted by an amide bond, Or may be different from each other and may be bonded to each other to form a ring structure.
- alkyl group having 1 to 20 carbon atoms examples include linear or branched alkyl groups that may or may not have a substituent, such as a methyl group, an ethyl group, and an n-propyl group.
- a substituent such as a methyl group, an ethyl group, and an n-propyl group.
- Oxygen atom the alkyl group of a sulfur atom or an amide interrupted by coupling a 1 to 20 carbon atoms, for example, structural units -CH 2 -O -, - CH 2 -S -, - CH 2 -NHCO- or - Those containing CH 2 —CONH— may be mentioned.
- —O—, —S—, —NHCO— or —CONH— may be present in one or more units in the alkyl group.
- alkyl group having 1 to 20 carbon atoms interrupted by —O—, —S—, —NHCO— or —CONH— units include methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, methylthio group, ethylthio group.
- a methoxy group, an ethoxy group, a methylthio group, and an ethylthio group are preferable, and a methoxy group and an ethoxy group are more preferable.
- these solvents have a relatively high boiling point, they are also effective for imparting a high embedding property and a high leveling property to the resist underlayer film forming composition.
- the compound represented by formula (i) is preferred, and 3-methoxy-N, N-dimethylpropionamide and N, N-dimethylisobutyramide are particularly preferred as the compound represented by formula (i).
- solvents can be used alone or in combination of two or more.
- these solvents those having a boiling point of 160 ° C. or more are preferable, and propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl lactate, butyl lactate, cyclohexanone, 3-methoxy-N, N-dimethylpropionamide, N, N-dimethylisobutyramide, 2,5-dimethylhexane-1,6-diyl diacetate (DAH; cas, 89182-68-3), 1,6-diacetoxyhexane (cas, 6222-17-9), etc.
- DASH 2,5-dimethylhexane-1,6-diyl diacetate
- DAH 1,6-diacetoxyhexane
- cas, 6222-17-9 1,6-diacetoxyhexane
- the resist underlayer film forming composition of the present invention can contain a crosslinking agent component.
- the cross-linking agent include melamine type, substituted urea type, or polymer type thereof.
- a cross-linking agent having at least two cross-linking substituents methoxymethylated glycoluril, butoxymethylated glycoluril, methoxymethylated melamine, butoxymethylated melamine, methoxymethylated benzogwanamine, butoxymethylated benzogwanamine, Compounds such as methoxymethylated urea, butoxymethylated urea, or methoxymethylated thiourea.
- the condensate of these compounds can also be used.
- crosslinking agent a crosslinking agent having high heat resistance
- a compound containing a crosslinking-forming substituent having an aromatic ring (for example, a benzene ring or a naphthalene ring) in the molecule can be preferably used.
- Examples of this compound include a compound having a partial structure of the following formula (4) and a polymer or oligomer having a repeating unit of the following formula (5).
- R 11 , R 12 , R 13 , and R 14 are a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and the above examples can be used for these alkyl groups.
- the above compounds can be obtained as products of Asahi Organic Materials Industry Co., Ltd. and Honshu Chemical Industry Co., Ltd.
- the compound of the formula (4-24) can be obtained as Asahi Organic Materials Co., Ltd., trade name TM-BIP-A.
- the amount of the crosslinking agent to be added varies depending on the coating solvent to be used, the base substrate to be used, the required solution viscosity, the required film shape, etc., but is 0.001 to 80% by mass with respect to the total solid content, preferably The amount is 0.01 to 50% by mass, more preferably 0.05 to 40% by mass.
- these crosslinking agents may cause a crosslinking reaction by self-condensation, when a crosslinking substituent is present in the reaction product of the present invention, a crosslinking reaction can be caused with these crosslinking substituents.
- the resist underlayer film forming composition of the present invention may contain an acid and / or an acid generator.
- the acid include p-toluenesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, pyridinium p-toluenesulfonic acid, salicylic acid, 5-sulfosalicylic acid, 4-phenolsulfonic acid, camphorsulfonic acid, 4-chlorobenzenesulfonic acid, benzenedisulfonic acid, Examples thereof include 1-naphthalenesulfonic acid, citric acid, benzoic acid, hydroxybenzoic acid, and naphthalenecarboxylic acid.
- the blending amount is usually 0.0001 to 20% by mass, preferably 0.0005 to 10% by mass, and more preferably 0.01 to 3% by mass with respect to the total solid content.
- Examples of the acid generator include a thermal acid generator and a photoacid generator.
- Examples of the thermal acid generator include 2,4,4,6-tetrabromocyclohexadienone, benzoin tosylate, 2-nitrobenzyl tosylate, and other organic sulfonic acid alkyl esters.
- the photoacid generator generates an acid upon exposure of the resist. Therefore, the acidity of the lower layer film can be adjusted. This is a method for matching the acidity of the lower layer film with the acidity of the upper layer resist. Further, the pattern shape of the resist formed in the upper layer can be adjusted by adjusting the acidity of the lower layer film.
- the photoacid generator contained in the resist underlayer film forming composition of the present invention include onium salt compounds, sulfonimide compounds, and disulfonyldiazomethane compounds.
- onium salt compounds include diphenyliodonium hexafluorophosphate, diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, diphenyliodonium nonafluoronormalbutanesulfonate, diphenyliodonium perfluoronormaloctanesulfonate, diphenyliodoniumcamphorsulfonate, bis (4-tert-butylphenyl) iodoniumcamphorsulfonate And iodonium salt compounds such as bis (4-tert-butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate, and triphenylsulfonium hexafluoroantimonate, triphenylsulfonium nonafluoronormal butanesulfonate, triphenylsulfonium camphorsulfonate, and triphenyls Sulfonium salt compounds such as phosphonium trifluorome
- sulfonimide compounds include N- (trifluoromethanesulfonyloxy) succinimide, N- (nonafluoronormalbutanesulfonyloxy) succinimide, N- (camphorsulfonyloxy) succinimide and N- (trifluoromethanesulfonyloxy) naphthalimide. Can be mentioned.
- disulfonyldiazomethane compound examples include bis (trifluoromethylsulfonyl) diazomethane, bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, bis (phenylsulfonyl) diazomethane, bis (p-toluenesulfonyl) diazomethane, and bis (2,4-dimethylbenzenesulfonyl). And diazomethane, and methylsulfonyl-p-toluenesulfonyldiazomethane.
- the ratio is 0.01 to 5 parts by mass, 0.1 to 3 parts by mass, or 0.1 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content of the resist underlayer film forming composition. 5 to 1 part by mass.
- a surfactant can be blended in order to further improve the applicability to surface unevenness without generating pinholes or installations.
- the surfactant include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octylphenol ether, polyoxyethylene nonylphenol ether.
- Polyoxyethylene alkyl allyl ethers Polyoxyethylene alkyl allyl ethers, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan trioleate, sorbitan tristearate, etc.
- Sorbitan fatty acid esters polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sol
- Nonionic surfactants such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as tan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan trioleate, polyoxyethylene sorbitan tristearate, Ftop EF301, EF303, EF352 (trade name, manufactured by Tochem Products Co., Ltd.), Megafac F171, F173, R-40, R-40N, R-40LM (trade name, manufactured by DIC Corporation), Florard FC430, FC431 (Sumitomo 3M ( (Trade name), Asahi Guard AG710, Surflon S-382, SC101, SC102, SC103, SC104, SC105, SC106 (Asahi Glass Co., Ltd., trade name) and other fluorosurfactants, organosiloxane poly Over KP341 (manufactured by Shin-E
- the compounding amount of these surfactants is usually 2.0% by mass or less, preferably 1.0% by mass or less, based on the total solid content of the resist underlayer film material.
- These surfactants may be used alone or in combination of two or more.
- the proportion thereof is 0.0001 to 5 parts by mass, or 0.001 to 1 part by mass, or 0.01 with respect to 100 parts by mass of the solid content of the resist underlayer film forming composition. Thru
- the light-absorbing agent, rheology adjusting agent, adhesion aid and the like can be added to the resist underlayer forming composition of the present invention.
- the rheology modifier is effective for improving the fluidity of the underlayer film forming composition.
- the adhesion aid is effective for improving the adhesion between the semiconductor substrate or resist and the lower layer film.
- the light absorber for example, commercially available light absorbers described in “Technical dye technology and market” (published by CMC) and “Dye Handbook” (edited by the Society of Synthetic Organic Chemistry), for example, C.I. I. Disperse Yellow 1,3,4,5,7,8,13,23,31,49,50,51,54,60,64,66,68,79,82,88,90,93,102,114 and 124; C.I. I. Disperse Orange 1, 5, 13, 25, 29, 30, 31, 44, 57, 72 and 73; I. Disperse Red 1, 5, 7, 13, 17, 19, 43, 50, 54, 58, 65, 72, 73, 88, 117, 137, 143, 199 and 210; I.
- Disperse Violet 43; C.I. I. Disperse Blue 96; C.I. I. FluorescentesBrightening Agent 112, 135 and 163; I. Solvent Orange 2 and 45; I. Solvent Red 1, 3, 8, 23, 24, 25, 27 and 49; I. Pigment Green 10; C.I. I. Pigment Brown 2 or the like can be preferably used.
- the above light-absorbing agent is usually blended in a proportion of 10% by mass or less, preferably 5% by mass or less, based on the total solid content of the resist underlayer forming composition.
- the rheology modifier mainly improves the fluidity of the resist underlayer film forming composition, and improves the film thickness uniformity of the resist underlayer film and the fillability of the resist underlayer film forming composition inside the hole, particularly in the baking process. It is added for the purpose of enhancing.
- phthalic acid derivatives such as dimethyl phthalate, diethyl phthalate, diisobutyl phthalate, dihexyl phthalate, and butyl isodecyl phthalate; Mention may be made of maleic acid derivatives such as normal butyl maleate, diethyl maleate and dinonyl maleate, oleic acid derivatives such as methyl oleate, butyl oleate and tetrahydrofurfuryl oleate, or stearic acid derivatives such as normal butyl stearate and glyceryl stearate. it can.
- These rheology modifiers are usually blended at a ratio of less than 30% by mass with respect to the total solid content of the resist underlayer film forming composition.
- the adhesion auxiliary agent is added mainly for the purpose of improving the adhesion between the substrate or resist and the resist underlayer film forming composition, and preventing the resist from being peeled off particularly during development.
- Specific examples include chlorosilanes such as trimethylchlorosilane, dimethylmethylolchlorosilane, methyldiphenylchlorosilane, chloromethyldimethylchlorosilane, trimethylmethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, methyldimethoxysilane, dimethylmethylolethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, phenyltrimethylsilane.
- Alkoxysilanes such as ethoxysilane, hexamethyldisilazane, N, N′-bis (trimethylsilyl) urea, silazanes such as dimethyltrimethylsilylamine, trimethylsilylimidazole, methyloltrichlorosilane, ⁇ -chloropropyltrimethoxysilane, ⁇ -amino Silanes such as propyltriethoxysilane and ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane, benzotriazole, Heterocyclic compounds such as imidazole, indazole, imidazole, 2-mercaptobenzimidazole, 2-mercaptobenzothiazole, 2-mercaptobenzoxazole, urazole, thiouracil, mercaptoimidazole, mercaptopyrimidine, 1,1-dimethylurea, 1, Mention may be made of urea such as 3-dimethylurea
- the solid content of the resist underlayer film forming composition according to the present invention is usually 0.1 to 70% by mass, preferably 0.1 to 60% by mass.
- the solid content is the content ratio of all components excluding the solvent from the resist underlayer film forming composition.
- the proportion of the reaction product in the solid content is preferably in the order of 1 to 100% by mass, 1 to 99.9% by mass, 50 to 99.9% by mass, 50 to 95% by mass, and 50 to 90% by mass.
- One of the measures for evaluating whether the resist underlayer film forming composition is in a uniform solution state is to observe the passability of a specific microfilter, but the resist underlayer film forming composition according to the present invention is Then, it passes through a microfilter having a pore size of 0.1 ⁇ m and exhibits a uniform solution state.
- microfilter material examples include fluorine resins such as PTFE (polytetrafluoroethylene) and PFA (tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer), PE (polyethylene), UPE (ultra high molecular weight polyethylene), PP ( Polypropylene), PSF (polysulfone), PES (polyethersulfone), and nylon may be mentioned, but those made of PTFE (polytetrafluoroethylene) are preferred.
- fluorine resins such as PTFE (polytetrafluoroethylene) and PFA (tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer)
- PE polyethylene
- UPE ultra high molecular weight polyethylene
- PP Polypropylene
- PSF polysulfone
- PES polyethersulfone
- the resist underlayer film forming composition of the present invention is applied by an appropriate application method such as a spinner or a coater, and then baked to form a resist underlayer film.
- the conditions for firing are appropriately selected from firing temperatures of 80 ° C. to 250 ° C. and firing times of 0.3 to 60 minutes.
- the firing temperature is 150 ° C. to 250 ° C.
- the firing time is 0.5 to 2 minutes.
- the thickness of the lower layer film to be formed is, for example, 10 to 1000 nm, 20 to 500 nm, 30 to 300 nm, or 50 to 200 nm.
- an inorganic resist underlayer film (hard mask) can be formed on the organic resist underlayer film according to the present invention.
- a Si-based inorganic material film can be formed by a CVD method or the like.
- the resist underlayer film forming composition according to the present invention is applied to a semiconductor substrate (so-called stepped substrate) having a stepped portion and a portion having no stepped portion, and baked to thereby form the stepped portion. It is possible to form a resist underlayer film having a level difference of 3 to 50 nm with respect to a portion having no level difference.
- a resist film for example, a photoresist layer is formed on the resist underlayer film.
- Formation of the photoresist layer can be performed by a well-known method, that is, by applying a photoresist composition solution onto the lower layer film and baking.
- the film thickness of the photoresist is, for example, 50 to 10,000 nm, 100 to 2000 nm, or 200 to 1000 nm.
- the photoresist formed on the resist underlayer film is not particularly limited as long as it is sensitive to light used for exposure. Either a negative photoresist or a positive photoresist can be used.
- a positive photoresist comprising a novolac resin and 1,2-naphthoquinonediazide sulfonic acid ester, a chemically amplified photoresist comprising a binder having a group that decomposes with an acid to increase the alkali dissolution rate and a photoacid generator, an acid
- a chemically amplified photoresist comprising a low-molecular compound that decomposes to increase the alkali dissolution rate of the photoresist, an alkali-soluble binder, and a photoacid generator, and a binder having a group that decomposes with an acid to increase the alkali dissolution rate
- a chemically amplified photoresist composed of a low molecular weight compound that decomposes
- Examples include trade name APEX-E manufactured by Shipley, trade name PAR710 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., and trade name SEPR430 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Also, for example, Proc. SPIE, Vol. 3999, 330-334 (2000), Proc. SPIE, Vol. 3999, 357-364 (2000), Proc. SPIE, Vol. 3999, 365-374 (2000), and fluorine-containing atom polymer-based photoresists.
- a resist pattern is formed by light and electron beam irradiation and development.
- exposure is performed through a predetermined mask.
- near ultraviolet rays, far ultraviolet rays, extreme ultraviolet rays for example, EUV (wavelength: 13.5 nm)
- EUV extreme ultraviolet rays
- a KrF excimer laser wavelength 248 nm
- an ArF excimer laser wavelength 193 nm
- an F 2 excimer laser wavelength 157 nm
- post-exposure bake can be performed as necessary.
- the post-exposure heating is performed under conditions appropriately selected from a heating temperature of 70 ° C. to 150 ° C. and a heating time of 0.3 to 10 minutes.
- a resist for electron beam lithography can be used in place of the photoresist as the resist.
- the electron beam resist either a negative type or a positive type can be used.
- Chemically amplified resist comprising a binder having a group that decomposes with an acid generator and an acid to change the alkali dissolution rate, a low molecular weight compound that decomposes with an alkali-soluble binder, an acid generator and an acid to change the alkali dissolution rate of the resist
- a chemically amplified resist comprising: a binder having a group that decomposes with an acid generator and an acid to change the alkali dissolution rate; and a chemically amplified resist comprising a low-molecular compound that decomposes with an acid to change the alkali dissolution rate of the resist,
- non-chemically amplified resists composed of a binder having a group that changes the alkali dissolution rate by being decomposed by an electron beam, and non-
- Developers include aqueous solutions of alkali metal hydroxides such as potassium hydroxide and sodium hydroxide, aqueous solutions of quaternary ammonium hydroxides such as tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide and choline, ethanolamine, propylamine, An alkaline aqueous solution such as an aqueous amine solution such as ethylenediamine can be mentioned as an example. Further, a surfactant or the like can be added to these developers.
- the development conditions are appropriately selected from a temperature of 5 to 50 ° C. and a time of 10 to 600 seconds.
- the inorganic lower layer film (intermediate layer) is removed using the photoresist (upper layer) pattern thus formed as a protective film, and then the patterned photoresist and the inorganic lower layer film (intermediate layer) are formed.
- the organic lower layer film (lower layer) is removed using the film as a protective film.
- the semiconductor substrate is processed using the patterned inorganic lower layer film (intermediate layer) and organic lower layer film (lower layer) as a protective film.
- the portion of the inorganic lower layer film (intermediate layer) where the photoresist has been removed is removed by dry etching to expose the semiconductor substrate.
- dry etching of the inorganic underlayer film tetrafluoromethane (CF 4 ), perfluorocyclobutane (C 4 F 8 ), perfluoropropane (C 3 F 8 ), trifluoromethane, carbon monoxide, argon, oxygen, nitrogen, six Gases such as sulfur fluoride, difluoromethane, nitrogen trifluoride and chlorine trifluoride, chlorine, trichloroborane and dichloroborane can be used.
- a halogen-based gas is preferably used for dry etching of the inorganic underlayer film, and a fluorine-based gas is more preferable.
- the fluorine-based gas include tetrafluoromethane (CF 4 ), perfluorocyclobutane (C 4 F 8 ), perfluoropropane (C 3 F 8 ), trifluoromethane, and difluoromethane (CH 2 F 2 ). Can be mentioned.
- the organic underlayer film is removed using the patterned photoresist and the inorganic underlayer film as a protective film.
- the organic underlayer film (underlayer) is preferably formed by dry etching with an oxygen-based gas. This is because the inorganic underlayer film containing a large amount of silicon atoms is difficult to remove by dry etching using an oxygen-based gas.
- the semiconductor substrate is processed.
- the semiconductor substrate is preferably processed by dry etching with a fluorine-based gas.
- fluorine-based gas examples include tetrafluoromethane (CF 4 ), perfluorocyclobutane (C 4 F 8 ), perfluoropropane (C 3 F 8 ), trifluoromethane, and difluoromethane (CH 2 F 2 ). Can be mentioned.
- an organic antireflection film can be formed on the upper layer of the resist underlayer film before the formation of the photoresist.
- the antireflective coating composition used there is not particularly limited, and can be arbitrarily selected from those conventionally used in the lithography process, and can be used by a conventional method such as a spinner.
- the antireflection film can be formed by coating and baking with a coater.
- an inorganic underlayer film can be formed thereon, and a photoresist can be further coated thereon.
- the pattern width of the photoresist becomes narrow, and even when the photoresist is thinly coated to prevent pattern collapse, the substrate can be processed by selecting an appropriate etching gas.
- an appropriate etching gas For example, it is possible to process a resist underlayer film using a fluorine-based gas that provides a sufficiently high etching rate for photoresist as an etching gas, and etch a fluorine-based gas that provides a sufficiently high etching rate for inorganic underlayer films.
- the substrate can be processed as a gas, and the substrate can be processed using an oxygen-based gas that provides a sufficiently high etching rate for the organic underlayer film as an etching gas.
- the resist underlayer film formed from the resist underlayer film forming composition may also absorb light depending on the wavelength of light used in the lithography process. In such a case, it can function as an antireflection film having an effect of preventing reflected light from the substrate. Furthermore, the underlayer film formed from the resist underlayer film forming composition of the present invention can also function as a hard mask.
- the underlayer film of the present invention has a layer for preventing the interaction between the substrate and the photoresist, and a function for preventing an adverse effect on the substrate of a material used for the photoresist or a substance generated upon exposure to the photoresist.
- It can also be used as a barrier layer for reducing the poisoning effect of a photoresist layer by a semiconductor substrate dielectric layer, a layer having a function of preventing diffusion of a substance generated from a substrate upon heating and baking into an upper layer photoresist Is possible.
- the underlayer film formed from the resist underlayer film forming composition is applied to a substrate on which via holes used in the dual damascene process are formed, and can be used as a filling material that can fill the holes without gaps. Moreover, it can also be used as a planarizing material for planarizing the surface of an uneven semiconductor substrate.
- ⁇ Synthesis Example 1> In a 100 mL two-necked flask, 5.94 g of dehydrocholic acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), TEP-TPA ( ⁇ , ⁇ , ⁇ ', ⁇ '-tetrakis (4-hydroxyphenyl) -p-xylene, Asahi Organic Materials Co., Ltd.) 7.00 g, 15.07 g of propylene glycol monomethyl ether, 2.13 g of methanesulfonic acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), and 1.18 g of 3-mercaptopropionic acid. The mixture was then heated to 140 ° C. and stirred at reflux for about 16 hours.
- dehydrocholic acid manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.
- TEP-TPA ⁇ , ⁇ , ⁇ ', ⁇ '-tetrakis (4-hydroxyphenyl) -p-xylene, Asahi Organic
- the obtained polymer corresponded to the formula (2-1).
- the weight average molecular weight Mw measured in terms of polystyrene by GPC was 96,600.
- the obtained precipitate was suction filtered, and the filtrate was dried at 60 ° C. under reduced pressure overnight.
- the obtained polymer corresponded to the formula (2-3).
- the weight average molecular weight Mw measured in terms of polystyrene by GPC was 1,250.
- the obtained precipitate was suction filtered, and the filtrate was dried at 60 ° C. under reduced pressure overnight.
- the obtained polymer corresponded to the formula (2-4).
- the weight average molecular weight Mw measured in terms of polystyrene by GPC was 1,260.
- the obtained precipitate was suction filtered, and the filtrate was dried at 60 ° C. under reduced pressure overnight.
- the obtained polymer corresponded to the formula (2-5).
- the weight average molecular weight Mw measured in terms of polystyrene by GPC was 2,000.
- the obtained precipitate was suction filtered, and the filtrate was dried at 60 ° C. under reduced pressure overnight.
- the obtained polymer corresponded to the formula (2-6).
- the weight average molecular weight Mw measured in terms of polystyrene by GPC was 1,690.
- ⁇ Synthesis Example 8> In a 100 mL two-necked flask, 5.09 g of cortisone acetate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), 6.00 g of TEP-TPA (manufactured by Asahi Organic Materials Co., Ltd.), 12.31 g of propylene glycol monomethyl ether, methanesulfonic acid (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 1.22 g (manufactured by company) and 0.67 g of 3-mercaptopropionic acid. The mixture was then heated to 140 ° C. and stirred at reflux for about 16 hours.
- the obtained precipitate was suction filtered, and the filtrate was dried at 60 ° C. under reduced pressure overnight.
- the obtained polymer corresponded to the formula (2-9).
- the weight average molecular weight Mw measured in terms of polystyrene by GPC was 347,200.
- the obtained precipitate was suction filtered, and the filtrate was dried at 60 ° C. under reduced pressure overnight.
- the obtained polymer corresponded to the formula (2-11).
- the weight average molecular weight Mw measured in terms of polystyrene by GPC was 1,600.
- the obtained precipitate was suction filtered, and the filtrate was dried at 60 ° C. under reduced pressure overnight.
- the obtained polymer corresponded to the formula (2-16).
- the weight average molecular weight Mw measured in terms of polystyrene by GPC was 18,700.
- the obtained precipitate was suction filtered, and the filtrate was dried at 60 ° C. under reduced pressure overnight.
- the obtained polymer corresponded to the formula (2-17).
- the weight average molecular weight Mw measured in terms of polystyrene by GPC was 2,400.
- the obtained precipitate was suction filtered, and the filtrate was dried at 60 ° C. under reduced pressure overnight.
- the obtained polymer corresponded to the formula (2-18).
- the weight average molecular weight Mw measured in terms of polystyrene by GPC was 6,700.
- the obtained precipitate was suction filtered, and the filtrate was dried at 60 ° C. under reduced pressure overnight.
- the obtained polymer corresponded to the formula (2-19).
- the weight average molecular weight Mw measured in terms of polystyrene by GPC was 12,600.
- the obtained precipitate was suction filtered, and the filtrate was dried at 60 ° C. under reduced pressure overnight.
- the obtained polymer corresponded to the formula (2-20).
- the weight average molecular weight Mw measured in terms of polystyrene by GPC was 2,740.
- DA-ICA diallyl isocyanurate, manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.
- 11.61 g phloroglucinol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 7.00 g
- propylene glycol monomethyl ether 21.29 g N-methyl 5.32 g of pyrrolidone, 4.19 g of methanesulfonic acid (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.), 8.00 g of methanesulfonic acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and 4.42 g of 3-mercaptopropionic acid were added.
- the mixture was then heated to 140 ° C. and stirred at reflux for about 100 hours. After completion of the reaction, this solution was dropped into a methanol / water solution to cause reprecipitation. The obtained precipitate was suction filtered, and the filtrate was dried at 60 ° C. under reduced pressure overnight.
- the obtained polymer corresponded to the formula (2-24).
- the weight average molecular weight Mw measured in terms of polystyrene by GPC was 1,090.
- DA-ICA diallyl isocyanurate, manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.
- 2-phenylindole Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.
- propylene glycol monomethyl ether 18.10 g, N- 4.53 g of methylpyrrolidone, 5.97 g of methanesulfonic acid (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.), 3.30 g of methanesulfonic acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), and 2.06 g of 3-mercaptopropionic acid were added.
- the mixture was then heated to 140 ° C. and stirred at reflux for about 59 hours. After completion of the reaction, this solution was dropped into a methanol / water solution to cause reprecipitation. The obtained precipitate was suction filtered, and the filtrate was dried at 60 ° C. under reduced pressure overnight.
- the obtained polymer corresponded to the formula (2-25).
- the weight average molecular weight Mw measured in terms of polystyrene by GPC was 1,000.
- DA-ICA diallyl isocyanurate, manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.
- N-phenyl-1-naphthylamine Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.
- propylene glycol monomethyl ether 18.80 g
- 4.70 g of N-methylpyrrolidone, 4.19 g of methanesulfonic acid (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.), 5.97 g of methanesulfonic acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), and 3.27 g of 3-mercaptopropionic acid were added.
- the mixture was then heated to 140 ° C. and stirred at reflux for about 59 hours. After completion of the reaction, this solution was dropped into a methanol / water solution to cause reprecipitation. The obtained precipitate was suction filtered, and the filtrate was dried at 60 ° C. under reduced pressure overnight.
- the obtained polymer corresponded to the formula (2-26).
- the weight average molecular weight Mw measured by GPC in terms of polystyrene was 770.
- DA-ICA diallyl isocyanurate, Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.
- 9.9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.
- propylene glycol 16.07 g of monomethyl ether, 4.02 g of N-methylpyrrolidone, 4.11 g of methanesulfonic acid (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) and 2.27 g of 3-mercaptopropionic acid were added.
- the mixture was then heated to 140 ° C.
- the obtained polymer corresponded to the formula (2-27).
- the weight average molecular weight Mw measured in terms of polystyrene by GPC was 1,780.
- DA-ICA diallyl isocyanurate, Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.
- 1,5-dihydroxynaphthalene Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.
- propylene glycol monomethyl ether 20.52 g N-methylpyrrolidone 5.13 g
- methanesulfonic acid manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.
- 3-mercaptopropionic acid 3.98 g
- DA-ICA diallyl isocyanurate, manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.
- carbazole manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.
- propylene glycol monomethyl ether 17.44 g
- N-methylpyrrolidone 4 .36 g propylene glycol monomethyl ether 17.44 g
- methanesulfonic acid manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.
- 3-mercaptopropionic acid 3.34 g were added. Thereafter, the mixture was heated to 150 ° C. and stirred at reflux for about 44 hours.
- the obtained polymer corresponded to the formula (2-32).
- the weight average molecular weight Mw measured in terms of polystyrene by GPC was 1,200.
- the obtained polymer corresponded to the formula (2-33).
- the weight average molecular weight Mw measured in terms of polystyrene by GPC was 1,000.
- the obtained polymer corresponded to the formula (2-35).
- the weight average molecular weight Mw measured in terms of polystyrene by GPC was 1,300.
- the obtained precipitate was suction filtered, and the filtrate was dried at 60 ° C. under reduced pressure overnight.
- the obtained polymer corresponded to the formula (1-1).
- the weight average molecular weight Mw measured in terms of polystyrene by GPC was 195,900.
- the obtained precipitate was suction filtered, and the filtrate was dried at 60 ° C. under reduced pressure overnight.
- the obtained polymer corresponded to Formula (1-2).
- the weight average molecular weight Mw measured in terms of polystyrene by GPC was 8,100.
- the obtained precipitate was suction filtered, and the filtrate was dried at 60 ° C. under reduced pressure overnight.
- the obtained polymer corresponded to the formula (1-5).
- the weight average molecular weight Mw measured in terms of polystyrene by GPC was 910,300.
- the obtained precipitate was suction filtered, and the filtrate was dried at 60 ° C. under reduced pressure overnight.
- the obtained polymer corresponded to the formula (1-6).
- the weight average molecular weight Mw measured in terms of polystyrene by GPC was 5,300.
- Example 1 The resin obtained in Synthesis Example 1 (that is, a polymer, the same applies hereinafter) was dissolved in propylene glycol monomethyl ether, followed by ion exchange to obtain a resin solution (solid content: 18.86% by mass).
- Example 2 The resin obtained in Synthesis Example 2 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether and then subjected to ion exchange to obtain a resin solution (solid content: 19.80% by mass). To 3.28 g of this resin solution, 0.06 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, MegaFac R-40), 0.13 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium p-toluenesulfonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) containing propylene glycol monomethyl ether 0.97 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 2.70 g, propylene glycol monomethyl ether 2.85 g was added and dissolved. The solution was filtered through a 0.1 ⁇ m polytetrafluoroethylene microfilter to prepare a resist underlayer film forming composition solution.
- Example 4 The resin obtained in Synthesis Example 4 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether, and ion exchange was performed to obtain a resin solution (solid content: 19.84% by mass). To 3.00 g of this resin solution, 0.06 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 0.18 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium p-toluenesulfonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) containing 1.34 g of propylene glycol monomethyl ether, 2.70 g of propylene glycol monomethyl ether acetate and 2.73 g of propylene glycol monomethyl ether were added and dissolved. The solution was filtered through a 0.1 ⁇ m polytetrafluoroethylene microfilter to prepare a resist underlayer film forming composition
- Example 5 The resin obtained in Synthesis Example 5 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether and then subjected to ion exchange to obtain a resin solution (solid content: 18.64% by mass). To 3.49 g of this resin solution, 0.06 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 0.13 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium p-toluenesulfonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) containing propylene glycol monomethyl ether 0.97 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 2.70 g, propylene glycol monomethyl ether 2.65 g was added and dissolved. The solution was filtered through a 0.1 ⁇ m polytetrafluoroethylene microfilter to prepare a resist underlayer film forming composition solution
- Example 6 The resin obtained in Synthesis Example 6 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether, and ion exchange was performed to obtain a resin solution (solid content: 17.66% by mass). To 3.57 g of this resin solution, 0.06 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 0.18 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium p-toluenesulfonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) containing 1.34 g of propylene glycol monomethyl ether, 2.70 g of propylene glycol monomethyl ether acetate and 2.36 g of propylene glycol monomethyl ether were added and dissolved. The solution was filtered through a 0.1 ⁇ m polytetrafluoroethylene microfilter to prepare a resist underlayer film forming composition
- Example 7 The resin obtained in Synthesis Example 7 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether and then subjected to ion exchange to obtain a resin solution (solid content: 24.32% by mass). To 2.67 g of this resin solution, 0.06 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 0.13 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium p-toluenesulfonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) containing propylene glycol monomethyl ether 0.97 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 2.70 g, propylene glycol monomethyl ether 3.46 g was added and dissolved. The solution was filtered through a 0.1 ⁇ m polytetrafluoroethylene microfilter to prepare a resist underlayer film forming composition solution
- Example 8 The resin obtained in Synthesis Example 8 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether, followed by ion exchange to obtain a resin solution (solid content: 18.86% by mass). To 3.45 g of this resin solution, 0.06 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 0.13 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium p-toluenesulfonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) containing propylene glycol monomethyl ether 0.97 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 2.70 g, propylene glycol monomethyl ether 2.69 g was added and dissolved. The solution was filtered through a 0.1 ⁇ m polytetrafluoroethylene microfilter to prepare a resist underlayer film forming composition solution.
- surfactant manufactured
- Example 9 The resin obtained in Synthesis Example 9 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether and then subjected to ion exchange to obtain a resin solution (solid content: 14.20% by mass). To 4.58 g of this resin solution, 0.06 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 0.13 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium p-toluenesulfonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) containing propylene glycol monomethyl ether 0.97 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 2.70 g, propylene glycol monomethyl ether 1.56 g was added and dissolved. The solution was filtered through a 0.1 ⁇ m polytetrafluoroethylene microfilter to prepare a resist underlayer film forming composition solution
- Example 10 The resin obtained in Synthesis Example 10 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether, followed by ion exchange to obtain a resin solution (solid content 15.92% by mass). To 4.08 g of this resin solution, 0.06 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, MegaFac R-40), 0.13 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium p-toluenesulfonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) containing propylene glycol monomethyl ether 0.97 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 2.70 g, propylene glycol monomethyl ether 2.05 g was added and dissolved. The solution was filtered through a 0.1 ⁇ m polytetrafluoroethylene microfilter to prepare a resist underlayer film forming composition solution.
- surfactant manufactured by
- Example 11 The resin obtained in Synthesis Example 11 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether, followed by ion exchange to obtain a resin solution (solid content 19.67% by mass). To 2.98 g of this resin solution, 0.06 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 0.17 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium p-toluenesulfonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) containing 2.18 g of propylene glycol monomethyl ether, 2.70 g of propylene glycol monomethyl ether acetate and 1.93 g of propylene glycol monomethyl ether were added and dissolved. The solution was filtered through a 0.1 ⁇ m polytetrafluoroethylene microfilter to prepare a resist underlayer film forming composition solution.
- Example 12 The resin obtained in Synthesis Example 12 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether, and ion exchange was performed to obtain a resin solution (solid content: 12.29% by mass). To 5.29 g of this resin solution, 0.06 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 0.13 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium p-toluenesulfonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) containing propylene glycol monomethyl ether 0.97 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 2.70 g, propylene glycol monomethyl ether 0.85 g was added and dissolved. The solution was filtered through a 0.1 ⁇ m polytetrafluoroethylene microfilter to prepare a resist underlayer film forming composition solution.
- surfactant
- Example 13 The resin obtained in Synthesis Example 13 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether and then subjected to ion exchange to obtain a resin solution (solid content: 19.35% by mass). To 3.36 g of this resin solution, 0.06 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 0.13 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium p-toluenesulfonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) containing propylene glycol monomethyl ether 0.97 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 2.70 g, propylene glycol monomethyl ether 2.78 g was added and dissolved. The solution was filtered through a 0.1 ⁇ m polytetrafluoroethylene microfilter to prepare a resist underlayer film forming composition solution
- Example 14 The resin obtained in Synthesis Example 14 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether, followed by ion exchange to obtain a resin solution (solid content 18.26% by mass). To 3.56 g of this resin solution, 0.06 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 0.13 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium p-toluenesulfonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) containing propylene glycol monomethyl ether 0.97 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 2.70 g, propylene glycol monomethyl ether 2.58 g was added and dissolved. The solution was filtered through a 0.1 ⁇ m polytetrafluoroethylene microfilter to prepare a resist underlayer film forming composition solution.
- surfactant manufactured by
- Example 15 The resin obtained in Synthesis Example 15 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether, followed by ion exchange to obtain a resin solution (solid content 18.34% by mass). To 3.54 g of this resin solution, 0.06 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 0.13 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium p-toluenesulfonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) containing propylene glycol monomethyl ether 0.97 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 2.70 g, propylene glycol monomethyl ether 2.59 g was added and dissolved. The solution was filtered through a 0.1 ⁇ m polytetrafluoroethylene microfilter to prepare a resist underlayer film forming composition solution.
- surfactant manufactured by
- Example 16 The resin obtained in Synthesis Example 16 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether, followed by ion exchange to obtain a resin solution (solid content 18.26% by mass). To 3.56 g of this resin solution, 0.06 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 0.13 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium p-toluenesulfonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) containing propylene glycol monomethyl ether 0.97 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 2.70 g, propylene glycol monomethyl ether 2.58 g was added and dissolved. The solution was filtered through a 0.1 ⁇ m polytetrafluoroethylene microfilter to prepare a resist underlayer film forming composition solution.
- surfactant manufactured by
- Example 17 The resin obtained in Synthesis Example 17 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether and then subjected to ion exchange to obtain a resin solution (solid content 15.77% by mass). To 3.94 g of this resin solution, 0.06 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 0.26 g of PGME-BIP-A (manufactured by Finechem Corporation) 2 mass% K-PURE (registered trademark) TAG2688 (manufactured by King Industries) containing 1.16 g of propylene glycol monomethyl ether, 2.70 g of propylene glycol monomethyl ether acetate and 1.98 g of propylene glycol monomethyl ether were added and dissolved. The solution was filtered through a 0.1 ⁇ m polytetrafluoroethylene microfilter to prepare a resist underlayer film forming composition solution.
- surfactant manufactured by DIC Corporation, Mega
- Example 18 The resin obtained in Synthesis Example 18 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether, followed by ion exchange to obtain a resin solution (solid content 18.26% by mass). To 3.56 g of this resin solution, 0.06 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 0.13 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium p-toluenesulfonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) containing 1.16 g of propylene glycol monomethyl ether, 2.70 g of propylene glycol monomethyl ether acetate, and 2.58 g of propylene glycol monomethyl ether were added and dissolved. The solution was filtered through a 0.1 ⁇ m polytetrafluoroethylene microfilter to prepare a resist underlayer film forming composition solution
- Example 19 The resin obtained in Synthesis Example 19 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether and then subjected to ion exchange to obtain a resin solution (solid content: 18.43% by mass). To 3.53 g of this resin solution, 0.06 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, MegaFac R-40), 0.13 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium p-toluenesulfonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) containing propylene glycol monomethyl ether 0.97 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 2.70 g, propylene glycol monomethyl ether 2.61 g was added and dissolved. The solution was filtered through a 0.1 ⁇ m polytetrafluoroethylene microfilter to prepare a resist underlayer film forming composition solution
- Example 20 The resin obtained in Synthesis Example 20 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether and then subjected to ion exchange to obtain a resin solution (solid content: 13.21% by mass). To 4.92 g of this resin solution, 0.06 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, MegaFac R-40), 0.13 g of TMOM-BP (manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.) 2 mass% pyridinium p-hydroxybenzenesulfonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) containing propylene glycol monomethyl ether 0.97 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 2.70 g, propylene glycol monomethyl ether 1.21 g was added and dissolved. Then, the solution was filtered through a polytetrafluoroethylene microfilter having a diameter of 0.1 ⁇ m to prepare
- Example 21 The resin obtained in Synthesis Example 21 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether, followed by ion exchange to obtain a resin solution (solid content: 13.71% by mass). To 4.74 g of this resin solution, 0.06 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 0.13 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium p-toluenesulfonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) containing propylene glycol monomethyl ether 0.97 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 2.70 g, propylene glycol monomethyl ether 1.39 g was added and dissolved. The solution was filtered through a 0.1 ⁇ m polytetrafluoroethylene microfilter to prepare a resist underlayer film forming composition solution.
- surfactant manufactured
- Example 22 The resin obtained in Synthesis Example 22 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether and then subjected to ion exchange to obtain a resin solution (solid content: 16.47% by mass). To 3.95 g of this resin solution, 0.06 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 0.13 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium p-toluenesulfonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) containing propylene glycol monomethyl ether 0.97 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 2.70 g, propylene glycol monomethyl ether 2.19 g was added and dissolved. The solution was filtered through a 0.1 ⁇ m polytetrafluoroethylene microfilter to prepare a resist underlayer film forming composition solution
- Example 23 The resin obtained in Synthesis Example 23 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether, followed by ion exchange to obtain a resin solution (solid content: 15.50% by mass). To 4.19 g of this resin solution, 0.06 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 0.13 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium p-toluenesulfonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) containing propylene glycol monomethyl ether 0.97 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 2.70 g, propylene glycol monomethyl ether 1.94 g was added and dissolved. The solution was filtered through a 0.1 ⁇ m polytetrafluoroethylene microfilter to prepare a resist underlayer film forming composition solution.
- surfactant manufactured
- Example 24 The resin obtained in Synthesis Example 24 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether and then subjected to ion exchange to obtain a resin solution (solid content: 16.99% by mass). To 3.50 g of this resin solution, 0.06 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 0.18 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium p-toluenesulfonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) containing 1.34 g of propylene glycol monomethyl ether, 2.70 g of propylene glycol monomethyl ether acetate and 2.25 g of propylene glycol monomethyl ether were added and dissolved. The solution was filtered through a 0.1 ⁇ m polytetrafluoroethylene microfilter to prepare a resist underlayer film forming
- Example 25 The resin obtained in Synthesis Example 25 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether, followed by ion exchange to obtain a resin solution (solid content: 13.71% by mass). To 4.74 g of this resin solution, 0.06 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 0.13 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium p-toluenesulfonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) containing propylene glycol monomethyl ether 0.97 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 2.70 g, propylene glycol monomethyl ether 1.39 g was added and dissolved. The solution was filtered through a 0.1 ⁇ m polytetrafluoroethylene microfilter to prepare a resist underlayer film forming composition solution.
- surfactant manufactured
- Example 26 The resin obtained in Synthesis Example 26 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether, followed by ion exchange to obtain a resin solution (solid content: 14.29% by mass). To 4.55 g of this resin solution, 0.06 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 0.13 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium p-toluenesulfonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) containing propylene glycol monomethyl ether 0.97 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 2.70 g, propylene glycol monomethyl ether 1.59 g was added and dissolved. The solution was filtered through a 0.1 ⁇ m polytetrafluoroethylene microfilter to prepare a resist underlayer film forming composition solution.
- surfactant manufactured
- Example 27 The resin obtained in Synthesis Example 27 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether, followed by ion exchange to obtain a resin solution (solid content: 16.73% by mass). To 3.85 g of this resin solution, 0.06 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 0.13 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium p-toluenesulfonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) containing propylene glycol monomethyl ether 0.97 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 2.70 g, propylene glycol monomethyl ether 2.25 g was added and dissolved. The solution was filtered through a 0.1 ⁇ m polytetrafluoroethylene microfilter to prepare a resist underlayer film forming composition solution.
- surfactant manufactured
- Example 28 The resin obtained in Synthesis Example 28 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether, followed by ion exchange to obtain a resin solution (solid content: 17.06% by mass). To 3.81 g of this resin solution, 0.06 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 0.13 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium p-toluenesulfonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) containing propylene glycol monomethyl ether 0.97 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 2.70 g, propylene glycol monomethyl ether 2.33 g was added and dissolved. The solution was filtered through a 0.1 ⁇ m polytetrafluoroethylene microfilter to prepare a resist underlayer film forming composition solution.
- surfactant manufactured
- Example 29 The resin obtained in Synthesis Example 29 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether, followed by ion exchange to obtain a resin solution (solid content: 18.46% by mass). To 3.52 g of this resin solution, 0.06 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 0.13 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium p-toluenesulfonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) containing propylene glycol monomethyl ether 0.97 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 2.70 g, propylene glycol monomethyl ether 2.61 g was added and dissolved. The solution was filtered through a 0.1 ⁇ m polytetrafluoroethylene microfilter to prepare a resist underlayer film forming composition solution.
- surfactant manufactured
- Example 30 The resin obtained in Synthesis Example 30 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether, followed by ion exchange to obtain a resin solution (solid content: 16.49% by mass). To 3.94 g of this resin solution, 0.06 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 0.13 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium p-toluenesulfonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) containing propylene glycol monomethyl ether 0.97 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 2.70 g, propylene glycol monomethyl ether 2.19 g was added and dissolved. The solution was filtered through a 0.1 ⁇ m polytetrafluoroethylene microfilter to prepare a resist underlayer film forming composition solution.
- surfactant manufactured
- Example 31 The resin obtained in Synthesis Example 31 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether, and ion exchange was performed to obtain a resin solution (solid content: 21.90% by mass). To 2.97 g of this resin solution, 0.06 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 0.13 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium p-toluenesulfonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) containing propylene glycol monomethyl ether 0.97 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 2.70 g, propylene glycol monomethyl ether 3.17 g was added and dissolved. The solution was filtered through a 0.1 ⁇ m polytetrafluoroethylene microfilter to prepare a resist underlayer film forming composition solution.
- surfactant
- Example 32 The resin obtained in Synthesis Example 31 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether, and ion exchange was performed to obtain a resin solution (solid content: 21.90% by mass). To 2.97 g of this resin solution, 0.06 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 0.13 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium p-toluenesulfonate (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)-Containing propylene glycol monomethyl ether 0.97 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 1.78 g, propylene glycol monomethyl ether 2.25 g, N, N-dimethylisobutyl 1.84 g of amide was added and dissolved, followed by filtration through a polytetrafluoroethylene microfilter
- Example 33 The resin obtained in Synthesis Example 32 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate and then subjected to ion exchange to obtain a resin solution (solid content: 23.28% by mass). To 2.79 g of this resin solution, 0.06 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 0.13 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium p-toluenesulfonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) containing propylene glycol monomethyl ether 0.97 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 0.55 g, propylene glycol monomethyl ether 5.48 g was added and dissolved. The solution was filtered through a 0.1 ⁇ m polytetrafluoroethylene microfilter to prepare a resist underlayer film
- Example 34 The resin obtained in Synthesis Example 33 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether, followed by ion exchange to obtain a resin solution (solid content: 19.84% by mass). To 3.28 g of this resin solution, 0.06 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 0.13 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium p-toluenesulfonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) containing propylene glycol monomethyl ether 0.97 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 2.70 g, propylene glycol monomethyl ether 2.86 g was added and dissolved. The solution was filtered through a 0.1 ⁇ m polytetrafluoroethylene microfilter to prepare a resist underlayer film forming composition solution.
- surfactant manufactured
- Example 35 The resin obtained in Synthesis Example 34 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate, and ion exchange was performed to obtain a resin solution (solid content: 21.71% by mass). To 2.99 g of this resin solution, 0.06 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 0.13 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium p-toluenesulfonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) containing propylene glycol monomethyl ether 0.97 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 0.35 g, propylene glycol monomethyl ether 5.48 g was added and dissolved. The solution was filtered through a 0.1 ⁇ m polytetrafluoroethylene microfilter to prepare a resist underlayer film forming composition
- Example 36 The resin obtained in Synthesis Example 35 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate and then subjected to ion exchange to obtain a resin solution (solid content: 20.10% by mass). To 3.23 g of this resin solution, 0.06 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 0.13 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium p-toluenesulfonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) containing propylene glycol monomethyl ether 0.97 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 0.11 g, propylene glycol monomethyl ether 5.48 g was added and dissolved. The solution was filtered through a 0.1 ⁇ m polytetrafluoroethylene microfilter to prepare a resist underlayer film
- the resist underlayer film forming composition solutions prepared in Comparative Examples 1 to 7 and Examples 1 to 36 were each applied onto a silicon wafer using a spin coater.
- the resist underlayer film (film thickness 0.05 ⁇ m) was formed by baking at 250 ° C. for 60 seconds on a hot plate.
- These resist underlayer films were measured for refractive index (n value) and optical extinction coefficient (k value, also called attenuation coefficient) at a wavelength of 193 nm using a spectroscopic ellipsometer. The results are shown in Table 1.
- the obtained precipitate was suction filtered, and the filtrate was dried at 60 ° C. under reduced pressure overnight.
- the obtained polymer corresponded to the formula (2-52).
- the weight average molecular weight Mw measured in terms of polystyrene by GPC was 2,400.
- the obtained precipitate was suction filtered, and the filtrate was dried at 60 ° C. under reduced pressure overnight.
- the obtained polymer corresponded to the formula (2-54).
- the weight average molecular weight Mw measured in terms of polystyrene by GPC was 2,200.
- the obtained precipitate was suction filtered, and the filtrate was dried at 60 ° C. under reduced pressure overnight.
- the obtained polymer corresponded to the formula (2-55).
- the weight average molecular weight Mw measured in terms of polystyrene by GPC was 4,700.
- the obtained precipitate was suction filtered, and the filtrate was dried at 60 ° C. under reduced pressure overnight.
- the obtained polymer corresponded to the formula (2-57).
- the weight average molecular weight Mw measured in terms of polystyrene by GPC was 2,900.
- the obtained precipitate was suction filtered, and the filtrate was dried at 60 ° C. under reduced pressure overnight.
- the obtained polymer corresponded to the formula (2-58).
- the weight average molecular weight Mw measured in terms of polystyrene by GPC was 6,200.
- the obtained polymer corresponded to the formula (2-59).
- the weight average molecular weight Mw measured in terms of polystyrene by GPC was 1,900.
- the obtained precipitate was suction filtered, and the filtrate was dried at 60 ° C. under reduced pressure overnight.
- the obtained polymer corresponded to the formula (2-60).
- the weight average molecular weight Mw measured in terms of polystyrene by GPC was 2,500.
- the obtained precipitate was suction filtered, and the filtrate was dried at 60 ° C. under reduced pressure overnight.
- the obtained polymer corresponded to the formula (2-61).
- the weight average molecular weight Mw measured in terms of polystyrene by GPC was 600.
- the mixture was heated to 150 ° C. and stirred at reflux for about 21 hours. After completion of the reaction, this solution was dropped into a methanol solution to cause reprecipitation. The obtained precipitate was suction filtered, and the filtrate was dried at 60 ° C. under reduced pressure overnight.
- the obtained polymer corresponded to the formula (2-66).
- the weight average molecular weight Mw measured in terms of polystyrene by GPC was 1,000.
- the obtained polymer corresponded to the formula (2-67).
- the weight average molecular weight Mw measured in terms of polystyrene by GPC was 1,700.
- the obtained precipitate was suction filtered, and the filtrate was dried at 60 ° C. under reduced pressure overnight.
- the obtained polymer corresponded to the formula (1-52).
- the weight average molecular weight Mw measured in terms of polystyrene by GPC was 3,000.
- Example 51 The resin obtained in Synthesis Example 51 (that is, a polymer, the same applies hereinafter) was dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate and then subjected to ion exchange to obtain a resin solution (solid content: 21.57% by mass).
- Example 52 The resin obtained in Synthesis Example 52 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether, followed by ion exchange to obtain a resin solution (solid content: 19.86% by mass). To 2.53 g of this resin solution, 0.05 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 0.13 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium benzene sulfonate-containing propylene glycol monomethyl ether 0.63 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 0.69 g, propylene glycol monomethyl ether 0.31 g, cyclohexanone 3.68 g were added and dissolved, and the polytetrafluoroethylene having a diameter of 0.1 ⁇ m It filtered with the micro filter made from a fluoroethylene, and prepared the solution of the resist underlayer
- Example 53 The resin obtained in Synthesis Example 53 was dissolved in cyclohexanone and then subjected to ion exchange to obtain a resin solution (solid content: 19.45% by mass). 0.07 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 3.58 g of propylene glycol monomethyl ether acetate, and 0.51 g of propylene glycol monomethyl ether were added to 3.51 g of this resin solution. 08 g and 1.74 g of cyclohexanone were added and dissolved, followed by filtration through a polytetrafluoroethylene microfilter having a diameter of 0.1 ⁇ m to prepare a resist underlayer film forming composition solution.
- surfactant manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40
- Example 54 The resin obtained in Synthesis Example 54 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether, followed by ion exchange to obtain a resin solution (solid content: 23.34% by mass). To 3.02 g of this resin solution, 0.07 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 3.57 g of propylene glycol monomethyl ether acetate, 05 g and 4.55 g of cyclohexanone were added and dissolved, followed by filtration through a polytetrafluoroethylene microfilter having a diameter of 0.1 ⁇ m to prepare a resist underlayer film forming composition solution.
- surfactant manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40
- Example 55 The resin obtained in Synthesis Example 55 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate and then subjected to ion exchange to obtain a resin solution (solid content: 21.53 mass%). To 2.62 g of this resin solution, 0.06 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 0.14 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium benzene sulfonate-containing propylene glycol monomethyl ether 0.71 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 0.80 g, propylene glycol monomethyl ether 0.04 g, cyclohexanone 3.64 g were added and dissolved, and the polytetrafluoroethylene having a diameter of 0.1 ⁇ m It filtered with the micro filter made from a fluoroethylene, and prepared the
- Example 56 The resin obtained in Synthesis Example 56 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate and then subjected to ion exchange to obtain a resin solution (solid content: 17.65% by mass). To 3.20 g of this resin solution, 0.06 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 0.14 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium benzene sulfonate-containing propylene glycol monomethyl ether 0.71 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 0.22 g, propylene glycol monomethyl ether 0.04 g, cyclohexanone 3.64 g were added and dissolved, and the polytetrafluoroethylene having a diameter of 0.1 ⁇ m It filtered with the micro filter made from a fluoroethylene, and prepared the solution
- Example 57 The resin obtained in Synthesis Example 57 was dissolved in cyclohexanone and then subjected to ion exchange to obtain a resin solution (solid content 18.19% by mass). To 3.10 g of this resin solution, 0.06 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 0.14 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium benzene sulfonate-containing propylene glycol monomethyl ether 0.71 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 0.67 g, propylene glycol monomethyl ether 2.22 g, cyclohexanone 1.10 g were added and dissolved, and the polytetrafluoroethylene having a diameter of 0.1 ⁇ m was dissolved. It filtered with the micro filter made from a fluoroethylene, and prepared the
- Example 58 The resin obtained in Synthesis Example 58 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate, and ion exchange was performed to obtain a resin solution (solid content: 18.05% by mass). To 3.13 g of this resin solution, 0.06 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 0.14 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium benzene sulfonate-containing propylene glycol monomethyl ether 0.71 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 0.29 g, propylene glycol monomethyl ether 0.04 g, cyclohexanone 3.64 g were added and dissolved, and the polytetrafluoroethylene having a diameter of 0.1 ⁇ m It filtered with the micro filter made from a fluoroethylene, and prepared the
- Example 59 The resin obtained in Synthesis Example 59 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate and then subjected to ion exchange to obtain a resin solution (solid content 22.47% by mass). To 3.14 g of this resin solution, 0.07 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 0.18 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium benzene sulfonate-containing propylene glycol monomethyl ether 0.88 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 1.14 g, propylene glycol monomethyl ether 0.05 g, and cyclohexanone 4.55 g were added and dissolved. It filtered with the micro filter made from a fluoroethylene, and prepared the solution of the resist underlayer film forming composition.
- surfactant manufactured by DIC Corporation,
- Example 60 The resin obtained in Synthesis Example 60 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether, followed by ion exchange to obtain a resin solution (solid content: 21.31% by mass). To 3.31 g of this resin solution, 0.07 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 0.18 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium benzene sulfonate-containing propylene glycol monomethyl ether 0.88 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 3.57 g, propylene glycol monomethyl ether 0.05 g, cyclohexanone 4.55 g were added and dissolved, and the polytetrafluoroethylene having a diameter of 0.1 ⁇ m was dissolved. It filtered with the micro filter made from a fluoroethylene, and prepared the solution of
- Example 61 The resin obtained in Synthesis Example 61 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate, and ion exchange was performed to obtain a resin solution (solid content: 19.80% by mass). To 3.56 g of this resin solution, 0.07 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 0.18 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium benzene sulfonate-containing propylene glycol monomethyl ether 0.88 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 0.71 g, propylene glycol monomethyl ether 0.05 g, and cyclohexanone 4.55 g were added and dissolved. It filtered with the micro filter made from a fluoroethylene, and prepared the solution of the resist underlayer film forming composition.
- surfactant manufactured by DIC Corporation, Megaf
- Example 62 The resin obtained in Synthesis Example 62 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate, and ion exchange was performed to obtain a resin solution (solid content: 19.52% by mass). To 3.61 g of this resin solution, 0.07 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 0.18 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium benzene sulfonate-containing propylene glycol monomethyl ether 0.88 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 3.57 g, propylene glycol monomethyl ether 0.05 g, cyclohexanone 4.55 g were added and dissolved, and the polytetrafluoroethylene having a diameter of 0.1 ⁇ m was dissolved. It filtered with the micro filter made from a fluoroethylene
- Example 63 The resin obtained in Synthesis Example 63 was dissolved in cyclohexanone, and then subjected to ion exchange to obtain a resin solution (solid content: 18.98% by mass). To 3.30 g of this resin solution, 0.06 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 0.16 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium benzene sulfonate-containing propylene glycol monomethyl ether 0.78 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 0.86 g, propylene glycol monomethyl ether 0.15 g, cyclohexanone 4.68 g was added and dissolved, and the polytetrafluoroethylene having a diameter of 0.1 ⁇ m It filtered with the micro filter made from a fluoroethylene, and prepared the solution of
- Example 64 The resin obtained in Synthesis Example 64 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate, and ion exchange was performed to obtain a resin solution (solid content: 19.00% by mass). To 3.46 g of this resin solution, 0.07 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 0.16 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium benzene sulfonate-containing propylene glycol monomethyl ether 0.82 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 0.79 g, propylene glycol monomethyl ether 0.11 g, cyclohexanone 4.58 g was added and dissolved, and the polytetrafluoroethylene having a diameter of 0.1 ⁇ m It filtered with the micro filter made from a fluoroethylene, and prepared the solution of
- Example 65 The resin obtained in Synthesis Example 65 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether and then subjected to ion exchange to obtain a resin solution (solid content: 20.75% by mass). To 3.40 g of this resin solution, 0.07 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 0.18 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium benzene sulfonate-containing propylene glycol monomethyl ether 0.88 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 3.57 g, propylene glycol monomethyl ether 0.05 g, cyclohexanone 4.55 g were added and dissolved, and the polytetrafluoroethylene having a diameter of 0.1 ⁇ m was dissolved. It filtered with the micro filter made from a fluoroethylene, and prepared
- Example 66 The resin obtained in Synthesis Example 66 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether, followed by ion exchange to obtain a resin solution (solid content: 23.14% by mass). To 3.05 g of this resin solution, 0.07 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 0.18 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium benzene sulfonate-containing propylene glycol monomethyl ether 0.88 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 3.57 g, propylene glycol monomethyl ether 0.05 g, cyclohexanone 4.55 g were added and dissolved, and the polytetrafluoroethylene having a diameter of 0.1 ⁇ m was dissolved. It filtered with the micro filter made from a fluoroethylene, and prepared the
- Example 67 The resin obtained in Synthesis Example 67 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate and then subjected to ion exchange to obtain a resin solution (solid content: 20.43% by mass). To 3.45 g of this resin solution, 0.07 g of propylene glycol monomethyl ether acetate containing 1% surfactant (manufactured by DIC Corporation, Megafac R-40), 0.18 g of PL-LI (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 2 mass% pyridinium benzene sulfonate-containing propylene glycol monomethyl ether 0.88 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 0.82 g, propylene glycol monomethyl ether 0.05 g, cyclohexanone 4.55 g were added and dissolved, and the polytetrafluoroethylene having a diameter of 0.1 ⁇ m was dissolved. It filtered with the micro filter made from a fluor
- the dry etching rate ratio is a dry etching rate ratio of (resist underlayer film) / (KrF photoresist).
- the flatness of the substrate was observed using a scanning electron microscope (S-4800) manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, and the film thicknesses of the trench area (patterned portion) and the open area (unpatterned portion) of the stepped substrate The flatness was evaluated by measuring the difference (this is a coating step between the trench area and the open area and is called a bias).
- the flattening property refers to a portion where a pattern exists (trench area (pattern portion)) and a portion where a pattern does not exist (open area (non-pattern portion)), which is applied on the top.
- This means that the film thickness difference (Iso-dense bias) is small (Table 7).
- (ba) shown in FIG. 1 is an Iso-dense bias.
- a is the depth of depression of the coating film at the center of the dense space portion
- b is the depth of depression of the coating film at the center of the open area portion
- c is the initial level of the stepped substrate used.
- D is a coating film
- e is a stepped substrate.
- a resist underlayer film forming composition is provided.
- the manufacturing method of the polymer suitable for the said resist underlayer film forming composition, the resist underlayer film using the said resist underlayer film forming composition, and the manufacturing method of a semiconductor device are provided.
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Abstract
Description
[1] 炭素原子数6~60の芳香族化合物(A)と、炭素原子数3~60の環式カルボニル化合物(B)が有するカルボニル基との反応生成物、及び溶剤を含み、
前記環式カルボニル化合物(B)はヘテロ原子を5質量%以上含み、
前記反応生成物は、前記環式カルボニル化合物(B)の1つの炭素原子が、2つの前記芳香族化合物(A)を連結している、
レジスト下層膜形成組成物。
[2] 前記環式カルボニル化合物(B)は一分子中に少なくとも4個のヘテロ原子を有する、[1]に記載のレジスト下層膜形成組成物。
[3] 前記環式カルボニル化合物(B)が、下記式(1):
[式中、
XはO、NH、又はCH2であり、
環Yは、ヒドロキシ基、カルボニル基で置換されていてもよく且つ酸素原子又は硫黄原子で中断されていてもよい炭素原子数1~20のアルキル基、ヒドロキシ基、オキソ基、カルボキシ基、シアノ基、ニトロ基、スルホ基、炭素原子数1~6のアシル基、炭素原子数1~6のアルコキシ基、炭素原子数1~6のアルコキシカルボニル基、アミノ基、グリシジル基、炭素原子数6~20のアリール基、炭素原子数2~10のアルケニル基、又は炭素原子数2~10のアルキニル基を置換基として有してもよく、ヘテロ原子で中断されていてもよい三乃至八員環、又はこれらの連結環若しくは縮合環である。]
で示される、[1]又は[2]に記載のレジスト下層膜形成組成物。
[4] 炭素原子数6~60の芳香族化合物(A)と、炭素原子数3~60の環式カルボニル化合物(B)が有するカルボニル基との反応生成物、及び溶媒を含み、
前記環式カルボニル化合物(B)が、下記式(1):
[式中、
XはCH2であり、
環Yは、ヒドロキシ基、カルボニル基で置換されていてもよく且つ酸素原子又は硫黄原子で中断されていてもよい炭素原子数1~20のアルキル基、ヒドロキシ基、オキソ基、カルボキシ基、シアノ基、ニトロ基、スルホ基、炭素原子数1~6のアシル基、炭素原子数1~6のアルコキシ基、炭素原子数1~6のアルコキシカルボニル基、アミノ基、グリシジル基、炭素原子数6~20のアリール基、炭素原子数2~10のアルケニル基、又は炭素原子数2~10のアルキニル基を置換基として有してもよい三乃至八員環、又はこれらの連結環である。]で示される、
レジスト下層膜形成組成物。
[5] 前記反応生成物は、前記環式カルボニル化合物(B)の1つの炭素原子が、2つの前記芳香族化合物(A)を連結している、[4]に記載のレジスト下層膜形成組成物。
[6] 前記環式カルボニル化合物(B)が脂環式化合物である、[3]~[5]のいずれか一項に記載のレジスト下層膜形成組成物。
[7] 前記環式カルボニル化合物(B)はベンゼン環を含まない、[1]~[6]のいずれか一項に記載のレジスト下層膜形成組成物。
[8] 上記化合物(A)が、1つ以上のベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、ピレン環又はそれらの組み合わせを含む、[1]~[7]のいずれか一項に記載のレジスト下層膜形成組成物。
[9] 上記化合物(A)が、2つ以上のベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、ピレン環又はそれらの組み合わせを含む、[1]~[7]のいずれか一項に記載のレジスト下層膜形成組成物。
[10] 更に架橋剤を含む、[1]~[9]のいずれか1項に記載のレジスト下層膜形成組成物。
[11] 更に酸及び/又は酸発生剤を含む、[1]~[10]のいずれか1項に記載のレジスト下層膜形成組成物。
[12] 上記溶剤の沸点が、160℃以上である[1]~[11]に記載のレジスト下層膜形成組成物。
[13] [1]~[12]のいずれか1項に記載の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レジスト下層膜。
[14] 半導体基板上に[1]~[12]のいずれか1項に記載のレジスト下層膜形成組成物によりレジスト下層膜を形成する工程、その上にレジスト膜を形成する工程、光又は電子線の照射と現像によりレジストパターンを形成する工程、レジストパターンにより該下層膜をエッチングする工程、及びパターン化された下層膜により半導体基板を加工する工程を含む半導体装置の製造方法。
[15] 炭素原子数6~60の芳香族化合物(A)と、炭素原子数3~60の環式カルボニル化合物(B)が有するカルボニル基とを反応させる工程を含む、レジスト下層膜形成組成物用重合体の製造方法であって、
前記反応生成物は、前記環式カルボニル化合物(B)の1つの炭素原子が、2つの前記芳香族化合物(A)を連結している、方法。
[16] 炭素原子数6~60の芳香族化合物(A)と、炭素原子数3~60の環式カルボニル化合物(B)が有するカルボニル基とを反応させる工程を含む、レジスト下層膜形成組成物用重合体の製造方法であって、
前記環式カルボニル化合物(B)はヘテロ原子を5質量%以上含み、
前記反応生成物は、前記環式カルボニル化合物(B)の1つの炭素原子が、2つの前記芳香族化合物(A)を連結している、方法。
特に、本発明のレジスト下層膜形成組成物は、レジスト膜厚の薄膜化を目的としたレジスト下層膜を少なくとも2層形成し、該レジスト下層膜をエッチングマスクとして使用するリソグラフィープロセスに対して有効である。
本発明に係るレジスト下層膜形成組成物は、炭素原子数6~60の芳香族化合物(A)と、炭素原子数3~60の環式カルボニル化合物(B)が有するカルボニル基との反応生成物、溶剤、及びその他の成分を含むものである。以下に順に説明する。
(a)ベンゼン、フェノール、フロログルシノールのような単環化合物であってもよく、
(b)ナフタレン、ジヒドロキシナフタレンのような縮合環化合物であってもよく、
(c)フラン、チオフェン、ピリジン、カルバゾールのような複素環化合物であってもよく、
(d)ビフェニル、フェニルインドール、9,9-ビス(4-ヒドロキシフェニル)フルオレン、α,α,α’,α’-テトラキス(4-ヒドロキシフェニル)-p-キシレンのように(a)~(c)の芳香族環が単結合で結合された化合物であってもよく、
(e)フェニルナフチルアミンのように-CH-、-(CH2)n-(n=1~20)、-CH=CH-、-CH≡CH-、-N=N-、-NH-、-NHR-、-NHCO-、-NRCO-、-S-、-COO-、-O-、-CO-及び-CH=N-で例示されるスペーサーで(a)~(d)の芳香族環が連結された化合物であってもよい。
好ましくは、芳香族アミン又はフェノール性ヒドロキシ基含有化合物である。
芳香族アミンとしては、アニリン、ジフェニルアミン、フェニルナフチルアミン、ヒドロキシジフェニルアミン、フェニルナフチルアミン、N,N’-ジフェニルエチレンジアミン、N,N’-ジフェニル-1,4-フェニレンジアミン等が挙げられる。
フェノール性ヒドロキシ基含有化合物としては、フェノール、ジヒドロキシベンゼン、トリヒドロキシベンゼン、ヒドロキシナフタレン、ジヒドロキシナフタレン、トリヒドロキシナフタレン、トリス(4-ヒドロキシフェニル)メタン、トリス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、1,1,2,2-テトラキス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、多核フェノール等が挙げられる。
スペーサーの例としては-CH-、-(CH2)n-(n=1~20)、-CH=CH-、-CH≡CH-、-N=N-、-NH-、-NHR-、-NHCO-、-NRCO-、-S-、-COO-、-O-、-CO-及び-CH=N-の一種又は二種以上の組合せが挙げられる。これらのスペーサーは2つ以上連結していてもよい。
炭素原子数3~60の環式カルボニル化合物(B)は環式カルボニル化合物(B)の1つの炭素原子が、2つの前記芳香族化合物(A)を連結しているものである。
[式中、
XはO、NH、又はCH2であり、
環Yは、ヒドロキシ基、カルボニル基で置換されていてもよく且つ酸素原子又は硫黄原子で中断されていてもよい炭素原子数1~20のアルキル基、ヒドロキシ基、オキソ基、カルボキシ基、シアノ基、ニトロ基、スルホ基、炭素原子数1~6のアシル基、炭素原子数1~6のアルコキシ基、炭素原子数1~6のアルコキシカルボニル基、アミノ基、グリシジル基、炭素原子数6~20のアリール基、炭素原子数2~10のアルケニル基、又は炭素原子数2~10のアルキニル基を置換基として有してもよく、ヘテロ原子で中断されていてもよい三乃至八員環、又はこれらの連結環若しくは縮合環である。]
で示される。
上記芳香族化合物(A)と上記環式カルボニル化合物(B)が有するカルボニル基とを反応させることにより、上記環式カルボニル化合物(B)の1つの炭素原子が、2つの上記芳香族化合物(A)を連結した反応生成物(重合体)を得ることができる。
反応温度は通常40℃乃至200℃である。反応時間は反応温度によって種々選択されるが、通常30分乃至50時間程度である。
以上のようにして得られる重合体の重量平均分子量Mwは、通常500乃至1,000,000、又は600乃至500,000である。
本発明に係るレジスト下層膜形成組成物の溶剤としては、上記反応生成物を溶解できる溶剤であれば、特に制限なく使用することができる。特に、本発明に係るレジスト下層膜形成組成物は均一な溶液状態で用いられるものであるため、その塗布性能を考慮すると、リソグラフィー工程に一般的に使用される溶剤を併用することが推奨される。
(式(i)中のR1、R2及びR3は各々水素原子、酸素原子、硫黄原子又はアミド結合で中断されていてもよい炭素原子数1~20のアルキル基を表し、互いに同一であっても異なっても良く、互いに結合して環構造を形成しても良い。)
下記式:
で表される化合物が好ましく、式(i)で表される化合物として特に好ましいのは、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、及びN,N-ジメチルイソブチルアミドである。
本発明のレジスト下層膜形成組成物は架橋剤成分を含むことができる。その架橋剤としては、メラミン系、置換尿素系、またはそれらのポリマー系等が挙げられる。好ましくは、少なくとも2個の架橋形成置換基を有する架橋剤であり、メトキシメチル化グリコールウリル、ブトキシメチル化グリコールウリル、メトキシメチル化メラミン、ブトキシメチル化メラミン、メトキシメチル化ベンゾグワナミン、ブトキシメチル化ベンゾグワナミン、メトキシメチル化尿素、ブトキシメチル化尿素、またはメトキシメチル化チオ尿素等の化合物である。また、これらの化合物の縮合体も使用することができる。
上記R11、R12、R13、及びR14は水素原子又は炭素数1乃至10のアルキル基であり、これらのアルキル基は上述の例示を用いることができる。
架橋剤の添加量は、使用する塗布溶媒、使用する下地基板、要求される溶液粘度、要求される膜形状などにより変動するが、全固形分に対して0.001乃至80質量%、好ましくは 0.01乃至50質量%、さらに好ましくは0.05乃至40質量%である。これら架橋剤は自己縮合による架橋反応を起こすこともあるが、本発明の上記反応生成物中に架橋性置換基が存在する場合は、それらの架橋性置換基と架橋反応を起こすことができる。
本発明のレジスト下層膜形成組成物は酸及び/又は酸発生剤を含有することができる。
酸としては例えば、p-トルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、ピリジニウムp-トルエンスルホン酸、サリチル酸、5-スルホサリチル酸、4-フェノールスルホン酸、カンファースルホン酸、4-クロロベンゼンスルホン酸、ベンゼンジスルホン酸、1-ナフタレンスルホン酸、クエン酸、安息香酸、ヒドロキシ安息香酸、ナフタレンカルボン酸等が挙げられる。
酸は一種のみを使用することができ、または二種以上を組み合わせて使用することができる。配合量は全固形分に対して、通常0.0001乃至20質量%、好ましくは0.0005乃至10質量%、さらに好ましくは0.01乃至3質量%である。
熱酸発生剤としては、2,4,4,6-テトラブロモシクロヘキサジエノン、ベンゾイントシレート、2-ニトロベンジルトシレート、その他有機スルホン酸アルキルエステル等が挙げられる。
本発明のレジスト下層膜形成組成物に含まれる光酸発生剤としては、オニウム塩化合物、スルホンイミド化合物、及びジスルホニルジアゾメタン化合物等が挙げられる。
酸発生剤が使用される場合、その割合としては、レジスト下層膜形成組成物の固形分100質量部に対して、0.01乃至5質量部、または0.1乃至3質量部、または0.5乃至1質量部である。
本発明のレジスト下膜形成組成物には、ピンホールやストレーション等の発生がなく、表面むらに対する塗布性をさらに向上させるために、界面活性剤を配合することができる。界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンオクチルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェノールエーテル等のポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート、ソルビタントリステアレート等のソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類等のノニオン系界面活性剤、エフトップEF301、EF303、EF352((株)トーケムプロダクツ製、商品名)、メガファックF171、F173、R-40、R-40N、R-40LM(DIC(株)製、商品名)、フロラードFC430、FC431(住友スリーエム(株)製、商品名)、アサヒガードAG710、サーフロンS-382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(旭硝子(株)製、商品名)等のフッ素系界面活性剤、オルガノシロキサンポリマーKP341(信越化学工業(株)製)等を挙げることができる。これらの界面活性剤の配合量は、レジスト下層膜材料の全固形分に対して通常2.0質量%以下、好ましくは1.0質量%以下である。これらの界面活性剤は単独で使用してもよいし、また二種以上の組み合わせで使用することもできる。界面活性剤が使用される場合、その割合としては、レジスト下層膜形成組成物の固形分100質量部に対して0.0001乃至5質量部、または0.001乃至1質量部、または0.01乃至0.5質量部である。
以下、本発明に係るレジスト下層膜形成組成物を用いたレジスト下層膜及び半導体装置の製造方法について説明する。
現像液としては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属水酸化物の水溶液、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、コリンなどの水酸化四級アンモニウムの水溶液、エタノールアミン、プロピルアミン、エチレンジアミンなどのアミン水溶液等のアルカリ性水溶液を例として挙げることができる。さらに、これらの現像液に界面活性剤などを加えることもできる。現像の条件としては、温度5乃至50℃、時間10乃至600秒から適宜選択される。
フッ素系ガスとしては、例えば、テトラフルオロメタン(CF4)、パーフルオロシクロブタン(C4F8)、パーフルオロプロパン(C3F8)、トリフルオロメタン、及びジフルオロメタン(CH2F2)等が挙げられる。
下記合成例で得られたポリマーの重量平均分子量の測定に用いた装置等を示す。
装置:東ソー株式会社製HLC-8320GPC
GPCカラム:Shodex〔登録商標〕・Asahipak〔登録商標〕(昭和電工(株))
カラム温度:40℃
流量:0.6mL/分
溶離液:N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)
標準試料:ポリスチレン(東ソー株式会社)
100mL二口フラスコにデヒドロコール酸(東京化成工業株式会社製)5.94g、TEP-TPA(α, α, α', α'-tetrakis(4-hydroxyphenyl)-p-xylene、旭有機材株式会社製)7.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテル15.07g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)2.13g、3-メルカプトプロピオン酸1.18gを入れた。その後140℃まで加熱し、約16時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール/水溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。得られたポリマーは式(2-1)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは96,600であった。
100mL二口フラスコにデヒドロコール酸(東京化成工業株式会社製)9.57g、フロログルシノール(東京化成工業株式会社製)3.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテル16.00g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)3.43g、3-メルカプトプロピオン酸1.89gを入れた。その後140℃まで加熱し、約36時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール/水溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。得られたポリマーは式(2-2)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは3,300であった。
100mL二口フラスコにデヒドロコール酸(東京化成工業株式会社製)10.42g、2-フェニルインドール(東京化成工業株式会社製)5.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテル19.14g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)3.73g、3-メルカプトプロピオン酸2.06gを入れた。その後140℃まで加熱し、約15時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。得られたポリマーは式(2-3)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは1,250であった。
100mL二口フラスコにデヒドロコール酸(東京化成工業株式会社製)12.84g、N-フェニル-1-ナフチルアミン(東京化成工業株式会社製)7.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテル24.44g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)4.60g、3-メルカプトプロピオン酸2.54gを入れた。その後140℃まで加熱し、約15時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。そして、得られたポリマーは式(2-4)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは1,260であった。
100mL二口フラスコにデヒドロコール酸(東京化成工業株式会社製)8.04g、9,9-ビス(4-ヒドロキシフェニル)フルオレン(東京化成工業株式会社製)7.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテル17.92g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)2.88g、3-メルカプトプロピオン酸1.59gを入れた。その後140℃まで加熱し、約26時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール/水溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。そして、得られたポリマーは式(2-5)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは2,000であった。
100mL二口フラスコにデヒドロコール酸(東京化成工業株式会社製)12.57g、1,5-ジヒドロキシナフタレン(東京化成工業株式会社製)5.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテル22.07g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)4.50g、3-メルカプトプロピオン酸2.49gを入れた。その後140℃まで加熱し、約15時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。そして、得られたポリマーは式(2-6)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは1,690であった。
100mL二口フラスコにデヒドロコール酸(東京化成工業株式会社製)12.04g、カルバゾール(東京化成工業株式会社製)5.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテル21.35g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)4.31g、3-メルカプトプロピオン酸2.38gを入れた。その後140℃まで加熱し、約15時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。そして、得られたポリマーは式(2-7)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは4,000であった。
100mL二口フラスコに酢酸コルチゾン(東京化成工業株式会社製)5.09g、TEP-TPA(旭有機材株式会社製)6.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテル12.31g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)1.22g、3-メルカプトプロピオン酸0.67gを入れた。その後140℃まで加熱し、約16時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール/水溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。そして、得られたポリマーは式(2-8)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは4,000であった。
100mL二口フラスコにD-(+)-グルコノ-1,5-ラクトン(東京化成工業株式会社製)2.25g、TEP-TPA(旭有機材株式会社製)6.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテル9.47g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)1.22g、3-メルカプトプロピオン酸0.67gを入れた。その後140℃まで加熱し、約16時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール/水溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。得られたポリマーは式(2-9)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは347,200であった。
100mL二口フラスコにD-(+)-グルコノ-1,5-ラクトン(東京化成工業株式会社製)8.47g、フロログルシノール(東京化成工業株式会社製)6.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテル16.00g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)4.57g、3-メルカプトプロピオン酸2.52gを入れた。その後140℃まで加熱し、約36時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール/水溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。得られたポリマーは式(2-10)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは3,300であった。
100mL二口フラスコにD-(+)-グルコノ-1,5-ラクトン(東京化成工業株式会社製)8.29g、2-フェニルインドール(東京化成工業株式会社製)9.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテル21.77g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)4.48g、3-メルカプトプロピオン酸2.47gを入れた。その後150℃まで加熱し、約21時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール/水溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。得られたポリマーは式(2-11)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは1,600であった。
100mL二口フラスコにD-(+)-グルコノ-1,5-ラクトン(東京化成工業株式会社製)7.31g、N-フェニル-1-ナフチルアミン(東京化成工業株式会社製)9.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテル20.25g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)3.94g、3-メルカプトプロピオン酸2.18gを入れた。その後140℃まで加熱し、約21時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。そして、得られたポリマーは式(2-12)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは4,100であった。
100mL二口フラスコにD-(+)-グルコノ-1,5-ラクトン(東京化成工業株式会社製)4.57g、9,9-ビス(4-ヒドロキシフェニル)フルオレン(東京化成工業株式会社製)9.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテル16.04g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)2.47g、3-メルカプトプロピオン酸1.36gを入れた。その後140℃まで加熱し、約21時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール/水溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。そして、得られたポリマーは式(2-13)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは3,000であった。
100mL二口フラスコにD-(+)-グルコノ-1,5-ラクトン(東京化成工業株式会社製)7.78g、1,5-ジヒドロキシナフタレン(東京化成工業株式会社製)7.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテル18.98g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)4.20g、3-メルカプトプロピオン酸2.32gを入れた。その後140℃まで加熱し、約21時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール/水溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。そして、得られたポリマーは式(2-14)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは2,050であった。
100mL二口フラスコにD-(+)-グルコノ-1,5-ラクトン(東京化成工業株式会社製)8.53g、カルバゾール(東京化成工業株式会社製)8.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテル21.13g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)4.60g、3-メルカプトプロピオン酸2.54gを入れた。その後140℃まで加熱し、約10時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール/水溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。そして、得られたポリマーは式(2-15)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは3,300であった。
100mL二口フラスコに(+)-10-カンファースルホン酸(東京化成工業株式会社製)4.89g、TEP-TPA(旭有機材株式会社製)10.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテル16.92g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)2.03g、3-メルカプトプロピオン酸1.12gを入れた。その後150℃まで加熱し、約15時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。そして、得られたポリマーは式(2-16)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは18,700であった。
100mL二口フラスコに(+)-10-カンファースルホン酸(東京化成工業株式会社製)9.20g、フロログルシノール(東京化成工業株式会社製)5.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテル18.01g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)3.81g、3-メルカプトプロピオン酸2.10gを入れた。その後140℃まで加熱し、約10時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール/水溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。そして、得られたポリマーは式(2-17)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは2,400であった。
100mL二口フラスコにD-グルクロノ-6,3-ラクトン(東京化成工業株式会社製)4.08g、TEP-TPA(旭有機材株式会社製)11.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテル17.31g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)2.23g、3-メルカプトプロピオン酸1.23gを入れた。その後140℃まで加熱し、約10時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。そして、得られたポリマーは式(2-18)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは6,700であった。
100mL二口フラスコにD-アラボアスコルビン酸(東京化成工業株式会社製)4.08g、TEP-TPA(旭有機材株式会社製)11.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテル17.31g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)2.23g、3-メルカプトプロピオン酸1.23gを入れた。その後140℃まで加熱し、約16時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール/水溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。そして、得られたポリマーは式(2-19)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは12,600であった。
100mL二口フラスコにD-アラボアスコルビン酸(東京化成工業株式会社製)9.07g、フロログルシノール(東京化成工業株式会社製)6.50g、プロピレングリコールモノメチルエーテル20.53g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)4.95g、3-メルカプトプロピオン酸2.74gを入れた。その後140℃まで加熱し、約0.5時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール/水溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。そして、得られたポリマーは式(2-20)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは2,740であった。
100mL二口フラスコにDA-ICA(ジアリルイソシアヌレート、四国化成工業株式会社製)5.29g、TEP-TPA(旭有機材株式会社製)12.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテル16.75g、N-メチルピロリドン4.19g、メタンスルホン酸(関東化学株式会社製)3.65g、3-メルカプトプロピオン酸2.01gを入れた。その後140℃まで加熱し、約43時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール/水溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。得られたポリマーは式(2-21)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは9,050であった。
100mL二口フラスコにMA-ICA(モノアリルイソシアヌレート、四国化成工業株式会社製)4.28g、TEP-TPA(旭有機材株式会社製)12.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテル14.97g、N-メチルピロリドン3.74g、メタンスルホン酸(関東化学株式会社製)2.43g、3-メルカプトプロピオン酸1.34gを入れた。その後140℃まで加熱し、約43時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール/水溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。得られたポリマーは式(2-22)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは3,500であった。
100mL二口フラスコにMB-ICA(モノn-ブチルイソシアヌレート、神戸天然物化学株式会社製)4.68g、TEP-TPA(旭有機材株式会社製)12.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテル16.27g、N-メチルピロリドン4.07g、メタンスルホン酸(関東化学株式会社製)3.65g、3-メルカプトプロピオン酸2.01gを入れた。その後140℃まで加熱し、約43時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール/水溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。得られたポリマーは式(2-23)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは22,100であった。
100mL二口フラスコにDA-ICA(ジアリルイソシアヌレート、四国化成工業株式会社製)11.61g、フロログルシノール(東京化成工業株式会社製)7.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテル21.29g、N-メチルピロリドン5.32g、メタンスルホン酸(関東化学株式会社製)4.19g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)8.00g、3-メルカプトプロピオン酸4.42gを入れた。その後140℃まで加熱し、約100時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール/水溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。得られたポリマーは式(2-24)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは1,090であった。
100mL二口フラスコにDA-ICA(ジアリルイソシアヌレート、四国化成工業株式会社製)8.66g、2-フェニルインドール(東京化成工業株式会社製)8.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテル18.10g、N-メチルピロリドン4.53g、メタンスルホン酸(関東化学株式会社製)5.97g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)3.30g、3-メルカプトプロピオン酸2.06gを入れた。その後140℃まで加熱し、約59時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール/水溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。得られたポリマーは式(2-25)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは1,000であった。
100mL二口フラスコにDA-ICA(ジアリルイソシアヌレート、四国化成工業株式会社製)8.59g、N-フェニル-1-ナフチルアミン(東京化成工業株式会社製)9.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテル18.80g、N-メチルピロリドン4.70g、メタンスルホン酸(関東化学株式会社製)4.19g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)5.97g、3-メルカプトプロピオン酸3.27gを入れた。その後140℃まで加熱し、約59時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール/水溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。そして、得られたポリマーは式(2-26)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは770であった。
100mL二口フラスコにDA-ICA(ジアリルイソシアヌレート、四国化成工業株式会社製)5.97g、9,9-ビス(4-ヒドロキシフェニル)フルオレン(東京化成工業株式会社製)10.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテル16.07g、N-メチルピロリドン4.02g、メタンスルホン酸(関東化学株式会社製)4.11g、3-メルカプトプロピオン酸2.27gを入れた。その後140℃まで加熱し、約59時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール/水溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。そして、得られたポリマーは式(2-27)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは1,780であった。
100mL二口フラスコにDA-ICA(ジアリルイソシアヌレート、四国化成工業株式会社製)10.45g、1,5-ジヒドロキシナフタレン(東京化成工業株式会社製)8.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテル20.52g、N-メチルピロリドン5.13g、メタンスルホン酸(関東化学株式会社製)7.20g、3-メルカプトプロピオン酸3.98gを入れた。その後140℃まで加熱し、約59時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール/水溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。そして、得られたポリマーは式(2-28)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは2,300であった。
100mL二口フラスコにDA-ICA(ジアリルイソシアヌレート、四国化成工業株式会社製)8.76g、カルバゾール(東京化成工業株式会社製)7.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテル17.44g、N-メチルピロリドン4.36g、メタンスルホン酸(関東化学株式会社製)6.04g、3-メルカプトプロピオン酸3.34gを入れた。その後150℃まで加熱し、約44時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール/水溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。そして、得られたポリマーは式(2-29)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは4,700であった。
100mL二口フラスコにMA-ICA(モノアリルイソシアヌレート、四国化成工業株式会社製)8.09g、カルバゾール(東京化成工業株式会社製)8.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテル16.55g、N-メチルピロリドン4.14g、メタンスルホン酸(関東化学株式会社製)4.60g、3-メルカプトプロピオン酸2.54gを入れた。その後140℃まで加熱し、約44時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール/水溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。そして、得られたポリマーは式(2-30)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは3,100であった。
100mL二口フラスコにMB-ICA(モノn-ブチルイソシアヌレート、神戸天然物化学株式会社製)8.85g、カルバゾール(東京化成工業株式会社製)8.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテル19.00g、N-メチルピロリドン4.75g、メタンスルホン酸(関東化学株式会社製)6.90g、3-メルカプトプロピオン酸3.81gを入れた。その後140℃まで加熱し、約44時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール/水溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。そして、得られたポリマーは式(2-31)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは4,900であった。
100mL二口フラスコにデヒドロコール酸(東京化成工業株式会社製)12.00g、カルバゾール(東京化成工業株式会社製)2.49g、9,9-ビス(4-ヒドロキシフェニル)フルオレン(東京化成工業株式会社製)5.22g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート22.47g、メタンスルホン酸(関東化学株式会社製)0.86g、3-メルカプトプロピオン酸1.90gを入れた。その後150℃まで加熱し、約12時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール/水溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。そして、得られたポリマーは式(2-32)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは1,200であった。
100mL二口フラスコにデヒドロコール酸(東京化成工業株式会社製)8.42g、DA-ICA(四国化成工業株式会社製)4.38g、カルバゾール(東京化成工業株式会社製)7.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテル24.39g、N-メチルピロリドン6.10g、メタンスルホン酸(関東化学株式会社製)4.02g、3-メルカプトプロピオン酸6.67gを入れた。その後150℃まで加熱し、約21時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール/水溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。そして、得られたポリマーは式(2-33)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは1,000であった。
100mL二口フラスコにデヒドロコール酸(東京化成工業株式会社製)9.02g、カルバゾール(東京化成工業株式会社製)7.50g、D-(+)-グルコノ-1,5-ラクトン(東京化成工業株式会社製)4.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテル24.67g、メタンスルホン酸(関東化学株式会社製)1.29g、3-メルカプトプロピオン酸2.86gを入れた。その後150℃まで加熱し、約12時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール/水溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。そして、得られたポリマーは式(2-34)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは1,200であった。
100mL二口フラスコにデヒドロコール酸(東京化成工業株式会社製)9.58g、フロログルシノール(東京化成工業株式会社製)6.00g、1-ナフトアルデヒド(東京化成工業株式会社製)3.72g、プロピレングリコールモノメチルエーテル23.69g、メタンスルホン酸(関東化学株式会社製)1.37g、3-メルカプトプロピオン酸3.03gを入れた。その後150℃まで加熱し、約16時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール/水溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。そして、得られたポリマーは式(2-35)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは1,300であった。
100mL二口フラスコにベンズアルデヒド(東京化成工業株式会社製)4.48g、TEP-TPA(旭有機材株式会社製)10.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテル35.67g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)0.91gを入れた。その後150℃まで加熱し、約4時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール/水溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。得られたポリマーは式(1-1)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは195,900であった。
100mL二口フラスコにベンズアルデヒド(東京化成工業株式会社製)8.41g、フロログルシノール(東京化成工業株式会社製)10.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテル43.86g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)0.38gを入れた。その後150℃まで加熱し、約4時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール/水溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。得られたポリマーは式(1-2)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは8,100であった。
100mL二口フラスコにベンズアルデヒド(東京化成工業株式会社製)5.49g、2-フェニルインドール(東京化成工業株式会社製)10.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート16.49g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)0.99gを入れた。その後150℃まで加熱し、約5時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。得られたポリマーは式(1-3)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは1,600であった。
100mL二口フラスコにベンズアルデヒド(東京化成工業株式会社製)4.84g、N-フェニル-1-ナフチルアミン(東京化成工業株式会社製)10.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート36.67g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)0.88gを入れた。その後150℃まで加熱し、約15分間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。得られたポリマーは式(1-4)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは5,900であった。
100mL二口フラスコにベンズアルデヒド(東京化成工業株式会社製)3.03g、9,9-ビス(4-ヒドロキシフェニル)フルオレン(東京化成工業株式会社製)10.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート32.68g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)0.55gを入れた。その後150℃まで加熱し、約17.5時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。得られたポリマーは式(1-5)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは910,300であった。
100mL二口フラスコにベンズアルデヒド(東京化成工業株式会社製)6.62g、1,5-ジヒドロキシナフタレン(東京化成工業株式会社製)10.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート41.58g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)1.20gを入れた。その後150℃まで加熱し、約1.5時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。得られたポリマーは式(1-6)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは5,300であった。
100mL二口フラスコにベンズアルデヒド(東京化成工業株式会社製)6.35g、カルバゾール(東京化成工業株式会社製)10.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート40.84g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)1.15gを入れた。その後150℃まで加熱し、約30分間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。得られたポリマーは式(1-7)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは52,300であった。
合成例1で得た樹脂(即ちポリマー、以下同様)をプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は18.86質量%)を得た。この樹脂溶液3.45gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.13g、2質量%ピリジニウムp-トルエンスルホナート(東京化成工業(株)製)含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.97g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート2.70g、プロピレングリコールモノメチルエーテル2.69gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例2で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は19.80質量%)を得た。この樹脂溶液3.28gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.13g、2質量%ピリジニウムp-トルエンスルホナート(東京化成工業(株)製)含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.97g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート2.70g、プロピレングリコールモノメチルエーテル2.85gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例3で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は18.33質量%)を得た。この樹脂溶液3.24gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.18g、2質量%ピリジニウムp-トルエンスルホナート(東京化成工業(株)製)含有プロピレングリコールモノメチルエーテル1.34g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート2.70g、プロピレングリコールモノメチルエーテル2.48gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例4で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は19.84質量%)を得た。この樹脂溶液3.00gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.18g、2質量%ピリジニウムp-トルエンスルホナート(東京化成工業(株)製)含有プロピレングリコールモノメチルエーテル1.34g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート2.70g、プロピレングリコールモノメチルエーテル2.73gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例5で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は18.64質量%)を得た。この樹脂溶液3.49gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.13g、2質量%ピリジニウムp-トルエンスルホナート(東京化成工業(株)製)含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.97g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート2.70g、プロピレングリコールモノメチルエーテル2.65gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例6で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は17.66質量%)を得た。この樹脂溶液3.57gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.18g、2質量%ピリジニウムp-トルエンスルホナート(東京化成工業(株)製)含有プロピレングリコールモノメチルエーテル1.34g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート2.70g、プロピレングリコールモノメチルエーテル2.36gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例7で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は24.32質量%)を得た。この樹脂溶液2.67gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.13g、2質量%ピリジニウムp-トルエンスルホナート(東京化成工業(株)製)含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.97g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート2.70g、プロピレングリコールモノメチルエーテル3.46gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例8で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は18.86質量%)を得た。この樹脂溶液3.45gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.13g、2質量%ピリジニウムp-トルエンスルホナート(東京化成工業(株)製)含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.97g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート2.70g、プロピレングリコールモノメチルエーテル2.69gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例9で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は14.20質量%)を得た。この樹脂溶液4.58gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.13g、2質量%ピリジニウムp-トルエンスルホナート(東京化成工業(株)製)含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.97g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート2.70g、プロピレングリコールモノメチルエーテル1.56gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例10で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は15.92質量%)を得た。この樹脂溶液4.08gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.13g、2質量%ピリジニウムp-トルエンスルホナート(東京化成工業(株)製)含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.97g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート2.70g、プロピレングリコールモノメチルエーテル2.05gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例11で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は19.67質量%)を得た。この樹脂溶液2.98gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.17g、2質量%ピリジニウムp-トルエンスルホナート(東京化成工業(株)製)含有プロピレングリコールモノメチルエーテル2.18g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート2.70g、プロピレングリコールモノメチルエーテル1.93gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例12で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は12.29質量%)を得た。この樹脂溶液5.29gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.13g、2質量%ピリジニウムp-トルエンスルホナート(東京化成工業(株)製)含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.97g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート2.70g、プロピレングリコールモノメチルエーテル0.85gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例13で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は19.35質量%)を得た。この樹脂溶液3.36gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.13g、2質量%ピリジニウムp-トルエンスルホナート(東京化成工業(株)製)含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.97g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート2.70g、プロピレングリコールモノメチルエーテル2.78gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例14で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は18.26質量%)を得た。この樹脂溶液3.56gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.13g、2質量%ピリジニウムp-トルエンスルホナート(東京化成工業(株)製)含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.97g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート2.70g、プロピレングリコールモノメチルエーテル2.58gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例15で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は18.34質量%)を得た。この樹脂溶液3.54gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.13g、2質量%ピリジニウムp-トルエンスルホナート(東京化成工業(株)製)含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.97g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート2.70g、プロピレングリコールモノメチルエーテル2.59gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例16で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は18.26質量%)を得た。この樹脂溶液3.56gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.13g、2質量%ピリジニウムp-トルエンスルホナート(東京化成工業(株)製)含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.97g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート2.70g、プロピレングリコールモノメチルエーテル2.58gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例17で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は15.77質量%)を得た。この樹脂溶液3.94gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PGME-BIP-A(ファインケム(株)製)0.26g、2質量%K-PURE〔登録商標〕TAG2689(キングインダストリーズ社製)含有プロピレングリコールモノメチルエーテル1.16g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート2.70g、プロピレングリコールモノメチルエーテル1.98gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例18で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は18.26質量%)を得た。この樹脂溶液3.56gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.13g、2質量%ピリジニウムp-トルエンスルホナート(東京化成工業(株)製)含有プロピレングリコールモノメチルエーテル1.16g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート2.70g、プロピレングリコールモノメチルエーテル2.58gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例19で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は18.43質量%)を得た。この樹脂溶液3.53gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.13g、2質量%ピリジニウムp-トルエンスルホナート(東京化成工業(株)製)含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.97g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート2.70g、プロピレングリコールモノメチルエーテル2.61gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例20で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は13.21質量%)を得た。この樹脂溶液4.92gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、TMOM-BP(本州化学工業(株)製)0.13g、2質量%ピリジニウムp-ヒドロキシベンゼンスルホナート(東京化成工業(株)製)含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.97g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート2.70g、プロピレングリコールモノメチルエーテル1.21gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例21で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は13.71質量%)を得た。この樹脂溶液4.74gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.13g、2質量%ピリジニウムp-トルエンスルホナート(東京化成工業(株)製)含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.97g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート2.70g、プロピレングリコールモノメチルエーテル1.39gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例22で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は16.47質量%)を得た。この樹脂溶液3.95gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.13g、2質量%ピリジニウムp-トルエンスルホナート(東京化成工業(株)製)含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.97g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート2.70g、プロピレングリコールモノメチルエーテル2.19gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例23で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は15.50質量%)を得た。この樹脂溶液4.19gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.13g、2質量%ピリジニウムp-トルエンスルホナート(東京化成工業(株)製)含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.97g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート2.70g、プロピレングリコールモノメチルエーテル1.94gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例24で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は16.99質量%)を得た。この樹脂溶液3.50gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.18g、2質量%ピリジニウムp-トルエンスルホナート(東京化成工業(株)製)含有プロピレングリコールモノメチルエーテル1.34g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート2.70g、プロピレングリコールモノメチルエーテル2.25gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例25で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は13.71質量%)を得た。この樹脂溶液4.74gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.13g、2質量%ピリジニウムp-トルエンスルホナート(東京化成工業(株)製)含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.97g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート2.70g、プロピレングリコールモノメチルエーテル1.39gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例26で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は14.29質量%)を得た。この樹脂溶液4.55gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.13g、2質量%ピリジニウムp-トルエンスルホナート(東京化成工業(株)製)含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.97g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート2.70g、プロピレングリコールモノメチルエーテル1.59gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例27で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は16.73質量%)を得た。この樹脂溶液3.85gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.13g、2質量%ピリジニウムp-トルエンスルホナート(東京化成工業(株)製)含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.97g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート2.70g、プロピレングリコールモノメチルエーテル2.25gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例28で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は17.06質量%)を得た。この樹脂溶液3.81gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.13g、2質量%ピリジニウムp-トルエンスルホナート(東京化成工業(株)製)含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.97g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート2.70g、プロピレングリコールモノメチルエーテル2.33gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例29で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は18.46質量%)を得た。この樹脂溶液3.52gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.13g、2質量%ピリジニウムp-トルエンスルホナート(東京化成工業(株)製)含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.97g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート2.70g、プロピレングリコールモノメチルエーテル2.61gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例30で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は16.49質量%)を得た。この樹脂溶液3.94gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.13g、2質量%ピリジニウムp-トルエンスルホナート(東京化成工業(株)製)含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.97g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート2.70g、プロピレングリコールモノメチルエーテル2.19gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例31で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は21.90質量%)を得た。この樹脂溶液2.97gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.13g、2質量%ピリジニウムp-トルエンスルホナート(東京化成工業(株)製)含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.97g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート2.70g、プロピレングリコールモノメチルエーテル3.17gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例31で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は21.90質量%)を得た。この樹脂溶液2.97gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.13g、2質量%ピリジニウムp-トルエンスルホナート(東京化成工業(株)製)含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.97g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート1.78g、プロピレングリコールモノメチルエーテル2.25g、N,N-ジメチルイソブチルアミド1.84gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例32で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は23.28質量%)を得た。この樹脂溶液2.79gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.13g、2質量%ピリジニウムp-トルエンスルホナート(東京化成工業(株)製)含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.97g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.55g、プロピレングリコールモノメチルエーテル5.48gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例33で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は19.84質量%)を得た。この樹脂溶液3.28gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.13g、2質量%ピリジニウムp-トルエンスルホナート(東京化成工業(株)製)含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.97g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート2.70g、プロピレングリコールモノメチルエーテル2.86gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例34で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は21.71質量%)を得た。この樹脂溶液2.99gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.13g、2質量%ピリジニウムp-トルエンスルホナート(東京化成工業(株)製)含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.97g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.35g、プロピレングリコールモノメチルエーテル5.48gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例35で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は20.10質量%)を得た。この樹脂溶液3.23gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.13g、2質量%ピリジニウムp-トルエンスルホナート(東京化成工業(株)製)含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.97g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.11g、プロピレングリコールモノメチルエーテル5.48gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
比較合成例1で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は15.22質量%)を得た。この樹脂溶液4.27gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.13g、2質量%ピリジニウムp-トルエンスルホナート(東京化成工業(株)製)含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.97g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート2.70g、プロピレングリコールモノメチルエーテル1.86gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
比較合成例2で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は16.80質量%)を得た。この樹脂溶液3.87gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.13g、2質量%ピリジニウムp-トルエンスルホナート(東京化成工業(株)製)含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.97g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート2.70g、プロピレングリコールモノメチルエーテル2.27gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
比較合成例3で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は22.51質量%)を得た。この樹脂溶液2.89gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.13g、2質量%ピリジニウムp-トルエンスルホナート(東京化成工業(株)製)含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.97g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート4.14g、プロピレングリコールモノメチルエーテル1.80gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
比較合成例4で得た樹脂をシクロヘキサノンに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は17.72質量%)を得た。この樹脂溶液3.67gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.13g、2質量%ピリジニウムp-トルエンスルホナート(東京化成工業(株)製)含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.97g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.86g、プロピレングリコールモノメチルエーテル0.88gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
比較合成例5で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は15.86質量%)を得た。この樹脂溶液4.10gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.13g、2質量%ピリジニウムp-トルエンスルホナート(東京化成工業(株)製)含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.97g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート2.97g、プロピレングリコールモノメチルエーテル1.80gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
比較合成例6で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は18.21質量%)を得た。この樹脂溶液3.57gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.13g、2質量%ピリジニウムp-トルエンスルホナート(東京化成工業(株)製)含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.97g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート2.70g、プロピレングリコールモノメチルエーテル2.57gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
比較合成例7で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は18.38質量%)を得た。この樹脂溶液3.54gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.13g、2質量%ピリジニウムp-トルエンスルホナート(東京化成工業(株)製)含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.97g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート3.49g、プロピレングリコールモノメチルエーテル1.80gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
比較例1~7及び実施例1~36で調製したレジスト下層膜形成組成物の溶液を、それぞれスピンコーターを用いてシリコンウェハー上に塗布し、ホットプレート上で250℃60秒間焼成し、レジスト下層膜(膜厚0.20μm)を形成した。これらレジスト下層膜をレジストに使用する溶剤である、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、及びシクロヘキサノンに浸漬した。これらレジスト下層膜はこれら溶剤に不溶であった。
比較例1~7及び実施例1~36で調製したレジスト下層膜形成組成物の溶液を、それぞれスピンコーターを用いてシリコンウェハー上に塗布した。ホットプレート上で250℃60秒間焼成し、レジスト下層膜(膜厚0.05μm)を形成した。これらのレジスト下層膜を、分光エリプソメーターを用いて波長193nmでの屈折率(n値)及び光学吸光係数(k値、減衰係数とも呼ぶ)を測定した。結果を表1に示した。
ドライエッチング速度の測定に用いたエッチャー及びエッチングガスは以下のものを用
いた。
RIE-10NR(サムコ製):CF4
比較例1-7及び実施例1-36で調製したレジスト下層膜形成組成物の溶液を、それぞれスピンコーターを用いてシリコンウェハー上に塗布した。ホットプレート上で250℃60秒間焼成してレジスト下層膜(膜厚0.20μm)を形成した。エッチングガスとしてCF4ガスを使用してドライエッチング速度を測定し、比較例1-7及び実施例1-36とレジスト下層膜のドライエッチング速度との比較を行った。結果を表2に示した。ドライエッチング速度比は(レジスト下層膜)/(KrFフォトレジスト)のドライエッチング速度比である。
200nm膜厚のSiO2基板、トレンチ幅50nm、ピッチ100nmのデンスパターンエリアにて埋め込み性を確認した。比較例1-3、6、7及び実施例1-36で調製されたレジスト下層膜形成組成物を上記基板上に塗布後、250℃で60秒間焼成して約200nmのレジスト下層膜を形成した。この基板の平坦化性を日立ハイテクノロジーズ(株)製走査型電子顕微鏡(S-4800)を用いて観察し、パターン内部へのレジスト下層膜形成組成物の充填の有無を確認した(表3)。○は良好を、×は不良を表す。
100mL二口フラスコにトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン-8-オン(東京化成工業株式会社製)15.96g、フェノール(東京化成工業株式会社製)10.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート22.76g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)10.92g、3-メルカプトプロピオン酸16.93gを入れた。その後140℃まで加熱し、約23時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール/水溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。得られたポリマーは式(2-51)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは1,000であった。
100mL二口フラスコにトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン-8-オン(東京化成工業株式会社製)6.29g、カルバゾール(東京化成工業株式会社製)7.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート28.25g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)1.21g、3-メルカプトプロピオン酸0.67gを入れた。その後150℃まで加熱し、約17時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。得られたポリマーは式(2-52)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは2,400であった。
100mL二口フラスコにビシクロヘキサン-4,4’-ジオンモノエチレンケタール(東京化成工業株式会社製)7.13g、カルバゾール(東京化成工業株式会社製)5.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート20.20g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)0.86g、3-メルカプトプロピオン酸0.48gを入れた。その後150℃まで加熱し、約2時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。得られたポリマーは式(2-53)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは2,300であった。
100mL二口フラスコに1,4-シクロヘキサンジオンモノエチレンケタール(東京化成工業株式会社製)6.54g、カルバゾール(東京化成工業株式会社製)7.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート23.12g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)1.21g、3-メルカプトプロピオン酸0.67gを入れた。その後150℃まで加熱し、約17時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。得られたポリマーは式(2-54)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは2,200であった。
100mL二口フラスコに2-アダマンタノン(東京化成工業株式会社製)6.29g、カルバゾール(東京化成工業株式会社製)7.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート22.75g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)1.21g、3-メルカプトプロピオン酸0.67gを入れた。その後150℃まで加熱し、約17時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。得られたポリマーは式(2-55)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは4,700であった。
100mL二口フラスコにシクロヘキサノン(東京化成工業株式会社製)6.46g、カルバゾール(東京化成工業株式会社製)11.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート47.61g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)1.90g、3-メルカプトプロピオン酸1.05gを入れた。その後150℃まで加熱し、約40時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。得られたポリマーは式(2-56)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは1,800であった。
100mL二口フラスコに2-シクロペンチルシクロペンタノン(東京化成工業株式会社製)6.37g、カルバゾール(東京化成工業株式会社製)7.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート22.87g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)1.21g、3-メルカプトプロピオン酸0.67gを入れた。その後150℃まで加熱し、約40時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。得られたポリマーは式(2-57)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは2,900であった。
100mL二口フラスコに2-シクロヘキシルシクロヘキサノン(東京化成工業株式会社製)6.47g、カルバゾール(東京化成工業株式会社製)6.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート21.12g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)1.04g、3-メルカプトプロピオン酸0.57gを入れた。その後150℃まで加熱し、約40時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。得られたポリマーは式(2-58)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは6,200であった。
100mL二口フラスコにトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン-8-オン(東京化成工業株式会社製)4.49g、カルバゾール(東京化成工業株式会社製)10.00g、1-ナフトアルデヒド(東京化成工業株式会社製)4.67g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート24.69g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)1.72g、3-メルカプトプロピオン酸3.81gを入れた。その後150℃まで加熱し、約2.5時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。得られたポリマーは式(2-59)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは1,900であった。
100mL二口フラスコにトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン-8-オン(東京化成工業株式会社製)3.80g、TEP-TPA(東京化成工業株式会社製)12.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテル22.55g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)2.43g、3-メルカプトプロピオン酸4.03gを入れた。その後140℃まで加熱し、約12時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール/水溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。得られたポリマーは式(2-60)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは2,500であった。
100mL二口フラスコに2-シクロペンチルシクロペンタノン(東京化成工業株式会社製)12.08g、フロログルシノール(東京化成工業株式会社製)10.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテル42.34g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)7.63g、3-メルカプトプロピオン酸12.63gを入れた。その後140℃まで加熱し、約21時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール/水溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。得られたポリマーは式(2-61)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは600であった。
100mL二口フラスコにトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン-8-オン(東京化成工業株式会社製)6.99g、2-フェニルインドール(東京化成工業株式会社製)9.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート27.88g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)4.48g、3-メルカプトプロピオン酸7.42gを入れた。その後150℃まで加熱し、約12時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール/水溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。得られたポリマーは式(2-62)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは600であった。
100mL二口フラスコにトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン-8-オン(東京化成工業株式会社製)6.16g、N-フェニル-1-ナフチルアミン(東京化成工業株式会社製)9.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート25.44g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)3.94g、3-メルカプトプロピオン酸6.54gを入れた。その後150℃まで加熱し、約21時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。得られたポリマーは式(2-63)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは1,400であった。
100mL二口フラスコにトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン-8-オン(東京化成工業株式会社製)6.14g、9-ビス(4-ヒドロキシフェニル)フルオレン(東京化成工業株式会社製)12.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート19.22g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)0.99g、3-メルカプトプロピオン酸1.09gを入れた。その後150℃まで加熱し、約16時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール/水溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。得られたポリマーは式(2-64)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは2,400であった。
100mL二口フラスコにトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン-8-オン(東京化成工業株式会社製)6.14g、1,5-ジヒドロキシナフタレン(東京化成工業株式会社製)8.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート28.25g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)4.80g、3-メルカプトプロピオン酸7.95gを入れた。その後150℃まで加熱し、約21時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール/水溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。得られたポリマーは式(2-65)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは1,400であった。
100mL二口フラスコにトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン-8-オン(東京化成工業株式会社製)4.69g、2-シクロペンチルシクロペンタノン(東京化成工業株式会社製)4.75g、1,5-ジヒドロキシナフタレン(東京化成工業株式会社製)10.0g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート35.38g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)6.00g、3-メルカプトプロピオン酸9.94gを入れた。その後150℃まで加熱し、約21時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。得られたポリマーは式(2-66)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは1,000であった。
100mL二口フラスコにトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン-8-オン(東京化成工業株式会社製)7.00g、1,5-ジヒドロキシナフタレン(東京化成工業株式会社製)3.73g、9-ビス(4-ヒドロキシフェニル)フルオレン(東京化成工業株式会社製)8.17g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート30.81g、メタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)4.48g、3-メルカプトプロピオン酸7.42gを入れた。その後150℃まで加熱し、約21時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール溶液中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。得られたポリマーは式(2-67)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは1,700であった。
100mL二口フラスコにフェノール(東京化成工業株式会社製)18.8g、トリフルオロメタンスルホン酸0.01gを加え、50℃で攪拌しながらジシクロペンタジエン(東京化成工業株式会社製)8.00gを滴下した。同温度で1時間攪拌後、150℃にまで昇温、2時間攪拌し、反応を終了させた。未反応物を再沈殿により除去した。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。得られたポリマーは式(1-51)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは1,000であった。
100mL二口フラスコにジシクロペンタジエン(東京化成工業株式会社製)7.91g、カルバゾール(東京化成工業株式会社製)10.00g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート18.00g、トリフルオロメタンスルホン酸(東京化成工業株式会社製)0.09gを入れた。その後150℃まで加熱し、約12時間還流撹拌した。反応終了後、この溶液をメタノール中に滴下し、再沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過し、ろ物を60℃で一晩減圧乾燥した。得られたポリマーは式(1-52)に相当した。GPCによりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは3,000であった。
合成例51で得た樹脂(即ちポリマー、以下同様)をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は21.57質量%)を得た。この樹脂溶液3.27gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.07g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.18、2質量%ピリジニウムベンゼンスルホナート含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.88g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート1.01g、プロピレングリコールモノメチルエーテル0.05g、シクロヘキサノン4.55gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例52で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は19.86質量%)を得た。この樹脂溶液2.53gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.05g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.13g、2質量%ピリジニウムベンゼンスルホナート含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.63g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.69g、プロピレングリコールモノメチルエーテル0.31g、シクロヘキサノン3.68gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例53で得た樹脂をシクロヘキサノンに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は19.45質量%)を得た。この樹脂溶液3.51gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.07g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート3.58g、プロピレングリコールモノメチルエーテル0.08g、シクロヘキサノン1.74gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例54で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は23.34質量%)を得た。この樹脂溶液3.02gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.07g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート3.57g、プロピレングリコールモノメチルエーテル0.05g、シクロヘキサノン4.55gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例55で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は21.53質量%)を得た。この樹脂溶液2.62gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.14g、2質量%ピリジニウムベンゼンスルホナート含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.71g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.80g、プロピレングリコールモノメチルエーテル0.04g、シクロヘキサノン3.64gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例56で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は17.65質量%)を得た。この樹脂溶液3.20gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.14g、2質量%ピリジニウムベンゼンスルホナート含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.71g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.22g、プロピレングリコールモノメチルエーテル0.04g、シクロヘキサノン3.64gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例57で得た樹脂をシクロヘキサノンに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は18.19質量%)を得た。この樹脂溶液3.10gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.14g、2質量%ピリジニウムベンゼンスルホナート含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.71g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.67g、プロピレングリコールモノメチルエーテル2.22g、シクロヘキサノン1.10gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例58で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は18.05質量%)を得た。この樹脂溶液3.13gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.14g、2質量%ピリジニウムベンゼンスルホナート含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.71g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.29g、プロピレングリコールモノメチルエーテル0.04g、シクロヘキサノン3.64gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例59で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は22.47質量%)を得た。この樹脂溶液3.14gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.07g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.18g、2質量%ピリジニウムベンゼンスルホナート含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.88g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート1.14g、プロピレングリコールモノメチルエーテル0.05g、シクロヘキサノン4.55gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例60で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は21.31質量%)を得た。この樹脂溶液3.31gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.07g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.18g、2質量%ピリジニウムベンゼンスルホナート含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.88g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート3.57g、プロピレングリコールモノメチルエーテル0.05g、シクロヘキサノン4.55gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例61で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は19.80質量%)を得た。この樹脂溶液3.56gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.07g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.18g、2質量%ピリジニウムベンゼンスルホナート含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.88g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.71g、プロピレングリコールモノメチルエーテル0.05g、シクロヘキサノン4.55gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例62で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は19.52質量%)を得た。この樹脂溶液3.61gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.07g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.18g、2質量%ピリジニウムベンゼンスルホナート含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.88g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート3.57g、プロピレングリコールモノメチルエーテル0.05g、シクロヘキサノン4.55gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例63で得た樹脂をシクロヘキサノンに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は18.98質量%)を得た。この樹脂溶液3.30gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.16g、2質量%ピリジニウムベンゼンスルホナート含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.78g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.86g、プロピレングリコールモノメチルエーテル0.15g、シクロヘキサノン4.68gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例64で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は19.00質量%)を得た。この樹脂溶液3.46gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.07g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.16g、2質量%ピリジニウムベンゼンスルホナート含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.82g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.79g、プロピレングリコールモノメチルエーテル0.11g、シクロヘキサノン4.58gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例65で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は20.75質量%)を得た。この樹脂溶液3.40gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.07g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.18g、2質量%ピリジニウムベンゼンスルホナート含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.88g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート3.57g、プロピレングリコールモノメチルエーテル0.05g、シクロヘキサノン4.55gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例66で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は23.14質量%)を得た。この樹脂溶液3.05gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.07g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.18g、2質量%ピリジニウムベンゼンスルホナート含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.88g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート3.57g、プロピレングリコールモノメチルエーテル0.05g、シクロヘキサノン4.55gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
合成例67で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は20.43質量%)を得た。この樹脂溶液3.45gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.07g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.18g、2質量%ピリジニウムベンゼンスルホナート含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.88g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.82g、プロピレングリコールモノメチルエーテル0.05g、シクロヘキサノン4.55gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
比較合成例51で得た樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は23.68質量%)を得た。この樹脂溶液2.98gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.07g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.18g、2質量%ピリジニウムベンゼンスルホナート含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.88g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート1.30g、プロピレングリコールモノメチルエーテル0.05g、シクロヘキサノン4.55gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
比較合成例52で得た樹脂をシクロヘキサノンに溶解後、イオン交換を経て樹脂溶液(固形分は34.12質量%)を得た。この樹脂溶液1.65gに1%界面活性剤(DIC(株)製、メガファックR-40)含有プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.06g、PL-LI(みどり化学(株)製)0.14g、2質量%ピリジニウムベンゼンスルホナート含有プロピレングリコールモノメチルエーテル0.71g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート0.67g、プロピレングリコールモノメチルエーテル2.22g、シクロヘキサノン2.55gを加えて溶解させ、口径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製マイクロフィルターにて濾過して、レジスト下層膜形成組成物の溶液を調製した。
比較例51、52及び実施例51~67で調製したレジスト下層膜形成組成物の溶液を、それぞれスピンコーターを用いてシリコンウェハー上に塗布し、ホットプレート上で250℃60秒間または350℃で60秒間焼成し、レジスト下層膜(膜厚0.20μm)を形成した。これらレジスト下層膜をレジストに使用する溶剤である、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、及びシクロヘキサノンに浸漬した。これらレジスト下層膜はこれら溶剤に不溶であった。
比較例51、52及び実施例51~67で調製したレジスト下層膜形成組成物の溶液を、それぞれスピンコーターを用いてシリコンウェハー上に塗布した。ホットプレート上で250℃60秒間または350℃で60秒間焼成し、レジスト下層膜(膜厚0.05μm)を形成した。これらのレジスト下層膜を、分光エリプソメーターを用いて波長193nmでの屈折率(n値)及び光学吸光係数(k値、減衰係数とも呼ぶ)を測定した。結果を表4に示した。
ドライエッチング速度の測定に用いたエッチャー及びエッチングガスは以下のものを用
いた。
RIE-10NR(サムコ製):CF4
比較例51-52及び実施例51-67で調製したレジスト下層膜形成組成物の溶液を、それぞれスピンコーターを用いてシリコンウェハー上に塗布した。ホットプレート上で250℃60秒間または350℃で60秒間焼成してレジスト下層膜(膜厚0.20μm)を形成した。エッチングガスとしてCF4ガスを使用してドライエッチング速度を測定し、比較例51-52及び実施例51-67とレジスト下層膜のドライエッチング速度との比較を行った。結果を表5に示した。ドライエッチング速度比は(レジスト下層膜)/(KrFフォトレジスト)のドライエッチング速度比である。
150nm膜厚のSiO2基板、トレンチ幅50nm、ピッチ100nmのデンスパターンエリアにて埋め込み性を確認した。比較例51、52及び実施例51~67で調製されたレジスト下層膜形成組成物を上記基板上に塗布後、250℃で60秒間または350℃で60秒間焼成して約200nmのレジスト下層膜を形成した。この基板の平坦化性を日立ハイテクノロジーズ(株)製走査型電子顕微鏡(S-4800)を用いて観察し、パターン内部へのレジスト下層膜形成組成物の充填の有無を確認した(表6)。○は良好を、×は不良を表す。
段差基板への被覆試験として、200nm膜厚のSiO2基板で、パターンが形成されていないオープンエリア(OPEN)とトレンチ幅50nm、ピッチ100nmのデンスパターンエリア(DENSE)にて被覆膜厚の比較を行った。比較例51、52及び実施例51-~67で調製されたレジスト下層膜形成組成物を上記基板に塗布後、250℃で60秒間または350℃で60秒間焼成して約150nmのレジスト下層膜を形成した。この基板の平坦化性を日立ハイテクノロジーズ(株)製走査型電子顕微鏡(S-4800)を用いて観察し、段差基板のトレンチエリア(パターン部)とオープンエリア(パターンなし部)との膜厚差(トレンチエリアとオープンエリアとの塗布段差でありバイアスと呼ぶ)を測定することで平坦化性を評価した。ここで、平坦化性とは、パターンが存在する部分(トレンチエリア(パターン部))と、パターンが存在しない部分(オープンエリア(パターンなし部))とで、その上部に存在する塗布された被覆物の膜厚差(Iso-denseバイアス)が小さいことを意味する(表7)。具体的には、図1で表される(b-a)がIso-denseバイアスである。図中、aは密のスペース部の中心での被覆膜の凹み深さであり、bはオープンエリア部の中心での被覆膜の凹み深さであり、cは使用した段差基板における当初のスペースの深さであり、dは被覆膜であり、eは段差基板である。
Claims (15)
- 炭素原子数6~60の芳香族化合物(A)と、炭素原子数3~60の環式カルボニル化合物(B)が有するカルボニル基との反応生成物、及び溶剤を含み、
前記環式カルボニル化合物(B)はヘテロ原子を5質量%以上含み、
前記反応生成物は、前記環式カルボニル化合物(B)の1つの炭素原子が、2つの前記芳香族化合物(A)を連結している、
レジスト下層膜形成組成物。 - 前記環式カルボニル化合物(B)は一分子中に少なくとも1個のヘテロ原子を有する、請求項1に記載のレジスト下層膜形成組成物。
- 前記環式カルボニル化合物(B)が、下記式(1):
[式中、
XはO、NH、又はCH2であり、
環Yは、ヒドロキシ基、カルボニル基で置換されていてもよく且つ酸素原子又は硫黄原子で中断されていてもよい炭素原子数1~20のアルキル基、ヒドロキシ基、オキソ基、カルボキシ基、シアノ基、ニトロ基、スルホ基、炭素原子数1~6のアシル基、炭素原子数1~6のアルコキシ基、炭素原子数1~6のアルコキシカルボニル基、アミノ基、グリシジル基、炭素原子数6~20のアリール基、炭素原子数2~10のアルケニル基、又は炭素原子数2~10のアルキニル基を置換基として有してもよく、ヘテロ原子で中断されていてもよい三乃至八員環、又はこれらの連結環若しくは縮合環である。]
で示される、請求項1又は2に記載のレジスト下層膜形成組成物。 - 炭素原子数6~60の芳香族化合物(A)と、炭素原子数3~60の環式カルボニル化合物(B)が有するカルボニル基との反応生成物、及び溶媒を含み、
前記環式カルボニル化合物(B)が、下記式(1):
[式中、
XはCH2であり、
環Yは、ヒドロキシ基、カルボニル基で置換されていてもよく且つ酸素原子又は硫黄原子で中断されていてもよい炭素原子数1~20のアルキル基、ヒドロキシ基、オキソ基、カルボキシ基、シアノ基、ニトロ基、スルホ基、炭素原子数1~6のアシル基、炭素原子数1~6のアルコキシ基、炭素原子数1~6のアルコキシカルボニル基、アミノ基、グリシジル基、炭素原子数6~20のアリール基、炭素原子数2~10のアルケニル基、又は炭素原子数2~10のアルキニル基を置換基として有してもよい三乃至八員環、又はこれらの連結環である。]で示される、
レジスト下層膜形成組成物。 - 前記反応生成物は、前記環式カルボニル化合物(B)の1つの炭素原子が、2つの前記芳香族化合物(A)を連結している、請求項4に記載のレジスト下層膜形成組成物。
- 前記環式カルボニル化合物(B)が脂環式化合物である、請求項3~5のいずれか一項に記載のレジスト下層膜形成組成物。
- 前記環式カルボニル化合物(B)はベンゼン環を含まない、請求項1~6のいずれか一項に記載のレジスト下層膜形成組成物。
- 上記化合物(A)が、1つ以上のベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、ピレン環又はそれらの組み合わせを含む、請求項1~7のいずれか一項に記載のレジスト下層膜形成組成物。
- 上記化合物(A)が、2つ以上のベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、ピレン環又はそれらの組み合わせを含む、請求項1~7のいずれか一項に記載のレジスト下層膜形成組成物。
- 更に架橋剤を含む、請求項1~9のいずれか1項に記載のレジスト下層膜形成組成物。
- 更に酸及び/又は酸発生剤を含む、請求項1~10のいずれか1項に記載のレジスト下層膜形成組成物。
- 上記溶剤の沸点が、160℃以上である請求項1~11に記載のレジスト下層膜形成組成物。
- 請求項1~12のいずれか1項に記載の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レジスト下層膜。
- 半導体基板上に請求項1~12のいずれか1項に記載のレジスト下層膜形成組成物によりレジスト下層膜を形成する工程、その上にレジスト膜を形成する工程、光又は電子線の照射と現像によりレジストパターンを形成する工程、レジストパターンにより該下層膜をエッチングする工程、及びパターン化された下層膜により半導体基板を加工する工程を含む半導体装置の製造方法。
- 炭素原子数6~60の芳香族化合物(A)と、炭素原子数3~60の環式カルボニル化合物(B)が有するカルボニル基とを反応させる工程を含む、レジスト下層膜形成組成物用重合体の製造方法であって、
前記反応生成物は、前記環式カルボニル化合物(B)の1つの炭素原子が、2つの前記芳香族化合物(A)を連結している、方法。
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