膜形成材料、光刻用膜形成用组合物、光学部件形成用材料、抗蚀剂组合物、抗蚀图案形成方法、抗蚀剂用永久膜、辐射敏感组合物、非晶膜的制造方法、光刻用下层膜形成材料、光刻用下层膜形成用组合物、光刻用下层膜的制造方法及电路图案形成方法技术

提供能够适用湿式工艺，用于形成耐热性、抗蚀图案形状、蚀刻耐性、对高低基板的埋入特性和膜的平坦性优异的光刻用膜，耐热性、透明性和折射率优异的光学部件等的含有下述式(1)所示的三嗪系化合物的膜形成材料。

Film forming material, film forming composition for photolithography, optical component forming material, resist composition, resist pattern forming method, permanent film for resist, radiation sensitive composition, manufacturing method of amorphous film, lower film forming material for photolithography, lower film forming composition for photolithography, lower film manufacturing method for photolithography and circuit pattern forming method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】膜形成材料、光刻用膜形成用组合物、光学部件形成用材料、抗蚀剂组合物、抗蚀图案形成方法、抗蚀剂用永久膜、辐射敏感组合物、非晶膜的制造方法、光刻用下层膜形成材料、光刻用下层膜形成用组合物、光刻用下层膜的制造方法及电路图案形成方法
本专利技术涉及膜形成材料、光刻用膜形成用组合物、光学部件形成用材料、抗蚀剂组合物、抗蚀图案形成方法、抗蚀剂用永久膜、辐射敏感组合物、非晶膜的制造方法、光刻用下层膜形成材料、光刻用下层膜形成用组合物、光刻用下层膜的制造方法以及电路图案形成方法等。
技术介绍
在半导体装置的制造中，通过使用了光致抗蚀剂材料的光刻进行微细加工。近年，随着LSI的高集成化和高速度化，要求通过图案规律(patternrule)实现的进一步微细化。而使用了现在作为通用技术使用的光曝光的光刻中，日益接近源自光源的波长的本质的分辨率的极限。抗蚀图案形成时使用的光刻用的光源，由KrF准分子激光(248nm)向着ArF准分子激光(193nm)短波长化。但是，若进行抗蚀图案的微细化则产生分辨率的问题或显影后抗蚀图案倒塌等问题，因此期待抗蚀剂的薄膜化。但是，若仅进行抗蚀剂的薄膜化则难以得到对于基板加工而言充分的抗蚀图案的膜厚。因此不仅制作抗蚀图案，而且在抗蚀剂与进行加工的半导体基板之间制作抗蚀剂下层膜，使该抗蚀剂下层膜也具有作为基板加工时的掩模的功能的工艺是必要的。现在，作为这种工艺用的抗蚀剂下层膜，已知各种抗蚀剂下层膜。例如作为实现与以往的蚀刻速度快的抗蚀剂下层膜不同、具有与抗蚀剂接近的干蚀刻速度的选择比的光刻用抗蚀剂下层膜的技术，提出了包含至少具有通过施加规定的能量、末端基团离去而产生磺酸残基的取代基的树脂成分和溶剂的多层抗蚀剂工艺用下层膜形成材料(例如参照专利文献1)。另外，作为实现具有与抗蚀剂相比小的干蚀刻速度的选择比的光刻用抗蚀剂下层膜的技术，提出了包含具有特定重复单元的聚合物的抗蚀剂下层膜材料(例如参照专利文献2)。进而，作为实现具有与半导体基板相比小的干蚀刻速度的选择比的光刻用抗蚀剂下层膜的技术，提出了包含苊烯类的重复单元和具有取代或未取代的羟基的重复单元共聚而成的聚合物的抗蚀剂下层膜材料(例如参照专利文献3)。另一方面，这种抗蚀剂下层膜中，作为具有高的蚀刻耐性的材料，熟知通过原料使用了甲烷气体、乙烷气体、乙炔气体等的CVD形成的无定形碳下层膜。另外，作为光学特性和蚀刻耐性优异的同时、可溶于溶剂且能够适用湿式工艺的材料，本专利技术人等提出了包含含有特定的结构单元的萘甲醛聚合物和有机溶剂的光刻用下层膜形成组合物(例如参照专利文献4及5)。需要说明的是，关于3层工艺中的抗蚀剂下层膜的形成中使用的中间层的形成方法，例如已知氮化硅膜的形成方法(例如参照专利文献6)、氮化硅膜的CVD形成方法(例如参照专利文献7)。另外，作为3层工艺用的中间层材料，已知含有倍半硅氧烷基础(base)的硅化合物的材料(例如参照专利文献8及9)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2004-177668号公报专利文献2：日本特开2004-271838号公报专利文献3：日本特开2005-250434号公报专利文献4：国际公开第2009/072465号专利文献5：国际公开第2011/034062号专利文献6：日本特开2002-334869号公报专利文献7：国际公开第2004/066377号专利文献8：日本特开2007-226170号公报专利文献9：日本特开2007-226204号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题如上所述，以往提出了很多膜形成材料，但是没有不仅具有能够适用旋涂法、丝网印刷等湿式工艺的高的溶剂溶解性，而且以高的水平兼具耐热性、蚀刻耐性、对高低基板的埋入特性和膜的平坦性的膜形成材料。另外，以往提出了很多面向光学构件的组合物，但是没有以高的水平兼具耐热性、透明性和折射率的组合物，要求开发新的材料。本专利技术是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，提供能够适用湿式工艺，用于形成耐热性、抗蚀图案形状、蚀刻耐性、对高低基板的埋入特性和膜的平坦性优异的光刻用膜，耐热性、透明性和折射率优异的光学部件等的膜形成材料。另外，本专利技术的进一步目的在于，提供含有该膜形成材料的光刻用膜形成用组合物、光学部件形成用材料、抗蚀剂组合物、抗蚀剂用永久膜、辐射敏感组合物、光刻用下层膜形成材料和光刻用下层膜形成用组合物，进而提供使用了它们的抗蚀图案形成方法、非晶膜的制造方法、光刻用下层膜的制造方法和电路图案形成方法。用于解决问题的方案本专利技术人等为了解决前述问题而反复深入研究，结果发现，通过使用具有特定结构的化合物，可以解决前述问题，从而完成了本专利技术。即，本专利技术如下所述。[1]一种膜形成材料，其含有下述式(1)所示的三嗪系化合物。(式(1)中，R1、R2和R3各自独立地表示氢原子、任选具有取代基的碳数1～30的直链状烷基、任选具有取代基的碳数1～30的支链状烷基、任选具有取代基的碳数3～30的环烷基、任选具有取代基的碳数6～30的芳基、任选具有取代基的碳数2～30的烯基、任选具有取代基的碳数1～30的烷氧基、任选具有取代基的碳数7～30的烷基芳基、任选具有取代基的碳数7～30的芳基烷基、羟基或羟基的氢原子被酸解离性基团或交联性反应基团取代而成的基团，前述烷基、前述环烷基、前述芳基、前述烯基、前述烷氧基、前述烷基芳基或前述芳基烷基任选包含醚键、酮键、酯键或交联性反应基团，S1、S2和S3各自独立地表示氢原子、羟基、羟基的氢原子被酸解离性基团或交联性反应基团取代而成的基团、碳数1～30的烷氧基，T1、T2和T3各自独立地表示氢原子、羟基、碳数1～30的烷基或碳数2～30的烯基，Y1、Y2和Y3各自独立地表示氢原子、羟基、羟基的氢原子被酸解离性基团或交联性反应基团取代而成的基团、碳数1～30的烷基、烷氧基、烷氧基羰基、芳基烷基或碳数2～30的烯基，E1、E2和E3各自独立地表示单键、-O-、-CH2O-、-COO-或-NH-，P各自独立地表示0～1的整数。)[2]根据[1]所述的膜形成材料，其中，前述式(1)所示的三嗪系化合物为下述式(2)所示的三嗪系化合物。(式(2)中，R4、R5和R6各自独立地表示碳数1～12的直链或支链的烷基、碳数3～8的环烷基、碳数3～8的烯基、碳数6～18的芳基、碳数7～18的烷基芳基或芳基烷基，此处，这些烷基、环烷基、烯基、芳基、烷基芳基或芳基烷基任选被羟基、碳数1～12的烷基、或烷氧基取代，前述烷基、前述环烷基、前述烯基、前述芳基、前述烷基芳基或前述芳基烷基任选包含醚键、酮键或酯键，S4、S5和S6各自独立地表示氢原子、羟基、羟基的氢原子被酸解离性基团或交联性反应基团取代而成的基团、或碳数1～4的烷氧基，T4、T5和T6各自独立地表示氢原子、羟基、碳数1～8的烷基或碳数2～8的烯基，Y4、Y5和Y6各自独立地表示氢原子、羟基、羟基的氢本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种膜形成材料，其含有下述式(1)所示的三嗪系化合物，/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170628 JP 2017-1265431.一种膜形成材料，其含有下述式(1)所示的三嗪系化合物，



式(1)中，R1、R2和R3各自独立地表示氢原子、任选具有取代基的碳数1～30的直链状烷基、任选具有取代基的碳数1～30的支链状烷基、任选具有取代基的碳数3～30的环烷基、任选具有取代基的碳数6～30的芳基、任选具有取代基的碳数2～30的烯基、任选具有取代基的碳数1～30的烷氧基、任选具有取代基的碳数7～30的烷基芳基、任选具有取代基的碳数7～30的芳基烷基、羟基或羟基的氢原子被酸解离性基团或交联性反应基团取代而成的基团，所述烷基、所述环烷基、所述芳基、所述烯基、所述烷氧基、所述烷基芳基或所述芳基烷基任选包含醚键、酮键、酯键或交联性反应基团，S1、S2和S3各自独立地表示氢原子、羟基、羟基的氢原子被酸解离性基团或交联性反应基团取代而成的基团、碳数1～30的烷氧基，T1、T2和T3各自独立地表示氢原子、羟基、碳数1～30的烷基或碳数2～30的烯基，Y1、Y2和Y3各自独立地表示氢原子、羟基、羟基的氢原子被酸解离性基团或交联性反应基团取代而成的基团、碳数1～30的烷基、烷氧基、烷氧基羰基、芳基烷基或碳数2～30的烯基，E1、E2和E3各自独立地表示单键、-O-、-CH2O-、-COO-或-NH-，P各自独立地表示0～1的整数。


2.根据权利要求1所述的膜形成材料，其中，所述式(1)所示的三嗪系化合物为下述式(2)所示的三嗪系化合物，



式(2)中，R4、R5和R6各自独立地表示碳数1～12的直链或支链的烷基、碳数3～8的环烷基、碳数3～8的烯基、碳数6～18的芳基、碳数7～18的烷基芳基或芳基烷基，此处，这些烷基、环烷基、烯基、芳基、烷基芳基或芳基烷基任选被羟基、碳数1～12的烷基、或烷氧基取代，所述烷基、所述环烷基、所述烯基、所述芳基、所述烷基芳基或所述芳基烷基任选包含醚键、酮键或酯键，S4、S5和S6各自独立地表示氢原子、羟基、羟基的氢原子被酸解离性基团或交联性反应基团取代而成的基团、或碳数1～4的烷氧基，T4、T5和T6各自独立地表示氢原子、羟基、碳数1～8的烷基或碳数2～8的烯基，Y4、Y5和Y6各自独立地表示氢原子、羟基、羟基的氢原子被酸解离性基团或交联性反应基团取代而成的基团、碳数1～12的烷基、烷氧基、烷氧基羰基、芳基烷基或碳数2～8的烯基。


3.根据权利要求2所述的膜形成材料，其中，所述式(2)所示的三嗪系化合物为下述式(3)所示的三嗪系化合物，



式(3)中，R7、R8和R9各自独立地表示碳数1～12的直链或支链的烷基、碳数3～8的环烷基、碳数3～8的烯基、碳数6～18的芳基、碳数7～18的烷基芳基或芳基烷基，此处，这些烷基、环烷基、烯基、芳基、烷基芳基或芳基烷基任选被羟基、碳数1～12的烷基、或烷氧基取代，所述烷基、所述环烷基、所述烯基、所述芳基、所述烷基芳基或所述芳基烷基任选包含醚键、酮键或酯键，S7、S8和S9各自独立地表示氢原子、羟基、羟基的氢原子被酸解离性基团或交联性反应基团取代而成的基团、或碳数1～4的烷氧基，Y7、Y8和Y9各自独立地表示氢原子、羟基、羟基的氢原子被酸解离性基团或交联性反应基团取代而成的基团、碳数1～12的烷基、烷氧基、烷氧基羰基、芳基烷基或碳数2～8的烯基。


4.根据权利要求3所述的膜形成材料，其中，所述式(3)所示的三嗪系化合物为下述式(4)所示的三嗪系化合物，



式(4)中，R10、R11和R12各自独立地表示碳数1～12的直链或支链的烷基、碳数3～8的环烷基、碳数3～8的烯基、碳数6～18的芳基、碳数7～18的烷基芳基或芳基烷基，此处，这些烷基、环烷基、烯基、芳基、烷基芳基或芳基烷基任选被羟基、碳数1～12的烷基、或烷氧基取代，所述烷基、所述环烷基、所述烯基、所述芳基、所述烷基芳基或所述芳基烷基任选包含醚键、酮键或酯键，Y10、Y11和Y12各自独立地表示氢原子、羟基、羟基的氢原子被酸解离性基团或交联性反应基团取代而成的基团、碳数1～12的烷基、烷氧基、烷氧基羰基、芳基烷基或碳数2～8的烯基。


5.根据权利要求2所述的膜形成材料，其中，所述式(2)所示的三嗪系化合物为下述式(5)所示的三嗪系化合物，



式(5)中，R13、R14和R15各自独立地表示碳数1～12的直链或支链的烷基，所述烷基任选被羟基或碳数1～12的烷氧基取代，所述烷基任选包含醚键、酮键或酯键。


6.根据权利要求5所述的膜形成材料，其中，所述式(5)所示的三嗪系化合物为下述式(BisN-8)所示的三嗪系化合物，





7.一种膜形成材...

【专利技术属性】
技术研发人员：三树泰，越后雅敏，
申请(专利权)人：三菱瓦斯化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP