【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及厚膜形成用组合物及使用该组合物制造固化膜的方法。
技术介绍
1、在半导体的制造工序中，通常进行使用光致抗蚀剂(以下也简称为抗蚀剂)的光刻技术的微细加工。微细加工工艺包括在硅晶圆等半导体基板上形成薄的光致抗蚀剂层，用与目标器件的图案相对应的掩模图案覆盖该层，并通过掩模图案将该层暴露于紫外线等活性射线，将曝光层显影以获得光致抗蚀剂图案，并使用得到的光致抗蚀剂图案作为保护膜进行基板的蚀刻处理，由此形成与上述图案相对应的微细凹凸。
2、使用单波长紫外光(例如，248nm的krf光源)会产生由于驻波的影响而导致抗蚀剂图案的尺寸精度降低的问题。因此，为了解决该问题，正广泛研究设置下层防反射膜的方法。作为这种下层防反射膜所要求的特性，可以列举高防反射效果。
3、为了实现进一步的微细加工，正广泛研究使用arf光源(193nm)和euv(13nm)的方法。在这种情况下，如果抗蚀剂的膜厚度过厚，则抗蚀剂图案可能倒塌，或者容易产生显影残渣。因此，存在仅使用抗蚀剂无法获得充分的保护膜功能的问题。
4、因此，多层方法越发普及，在该方法中，在光致抗蚀剂的下层制作新的保护膜，将光致抗蚀剂图案转移到下层膜上，并使用该下层膜作为保护膜来进行基板的蚀刻处理。
5、尽管存在各种类型的多层保护膜，但有时使用非晶碳膜作为保护膜。
6、作为通过涂布溶液并烧制来增强碳膜保护膜的功能的方法，可以列举：涂布能够承受超过一般烧制温度450℃的烧制的碳膜，例如，在600℃下烧制。另外，可以通过增加碳膜形成溶液
7、在这样的技术状况下，专利文献1研究了通过涂布含有具有芳香环单元的有机化合物的组合物，在氧浓度低于10％的气氛中进行第一次加热，然后在氧浓度低于10％的气氛中在350℃的高温下进行第二次加热，形成固化膜的方法。
8、专利文献2研究了通过涂布含有富勒烯的组合物并在例如350℃的高温下将其加热固化来增加碳浓度以提高耐蚀刻性的方法。
9、在上述研究中，研究了约200～300nm的薄固化膜，但也需要能够制造比该范围更厚的具有同样特性的固化膜。与薄膜相比，厚膜更难获得作为保护膜的功能良好的膜质量。
10、现有技术文献
11、专利文献
12、专利文献1：日本特开第2014-219559号公报
13、专利文献2：wo2018/115043
14、非专利文献1：“用于石墨烯可持续加工的高性能溶剂的鉴定”(identificationof high performance solvents for the sustainable processing of graphene)(h.j.salavagione et al.,green chemistry 2017issue 19p2550)
技术实现思路
1、专利技术要解决的问题
2、本专利技术人认为，如果即使在低温下加热时也能够形成示出良好特性的厚固化膜，则在制造过程中是有用的。本专利技术人认为，还存在一个以上的问题需要改进。这些问题可以包括以下方面：
3、得到厚固化膜；通过低温加热得到固化膜；避免在过程中损坏其他层；得到膜密度高的固化膜；得到膜硬度高的硬化膜；得到具有优异的压痕硬度的固化膜；得到具有优异的压痕弹性模量的固化膜；得到耐蚀刻性高的固化膜；得到对离子注入处理的抗性高的固化膜；得到即使在进行离子注入处理时也具有较小收缩量的固化膜；得到具有优异的嵌入特性的固化膜；对溶剂的溶解性高；固化膜的平整度高；加速固化反应；消除与上层膜的混合，并减少低分子量成分到上层膜中的扩散。
4、解决问题的技术方案
5、本专利技术的厚膜形成用组合物含有含烃化合物(a)和溶剂(b)，
6、其中，
7、含烃化合物(a)含有由式(a1)表示的单元(a1)：
8、
9、式(a1)中，
10、ar11是被r11取代或未取代的c6-60烃，
11、r11是c1-20烷基、氨基或c1-20烷基氨基，
12、r12是i、br或cn，
13、p11是0～5的数，p12是0～1的数，q11是0～5的数，q12是0～1的数，r11是0～5的数，s11是0～5的数，
14、条件是，p11、q11和r11在一个单元内不会同时为0；
15、溶剂(b)含有有机溶剂(b1)和介电常数为20.0～90.0的有机溶剂(b2)；并且
16、由厚膜形成用组合物形成的膜的厚度为0.5～10μm。
17、本专利技术的制备固化膜的方法包括以下工序：
18、(1)将上述组合物施用在基板上方，形成含烃膜；以及
19、(2)加热所述含烃膜
20、其中，
21、固化膜的厚度为0.5～10μm。
22、本专利技术的制造抗蚀剂膜的方法包括以下工序：
23、通过上述方法制造固化膜；
24、(3)在所述固化膜上方施用抗蚀剂组合物；以及
25、(4)加热所述抗蚀剂组合物，形成抗蚀剂膜。
26、本专利技术的制造抗蚀剂图案的方法包括以下工序：
27、通过上述方法制造抗蚀剂膜
28、(5)对抗蚀剂膜进行曝光；以及
29、(6)对抗蚀剂膜进行显影。
30、本专利技术的制造经加工基板的方法包括以下工序：
31、通过上述方法制造抗蚀剂图案；以及
32、(7)使用抗蚀剂图案作为掩模来加工抗蚀剂图案的下层。
33、本专利技术的制造器件的方法包括上述方法。
34、专利技术的效果
35、通过使用本专利技术的固化膜的制造方法，可以预期以下的一种或多种效果。可以得到厚固化膜；可以通过低温加热得到固化膜；可以避免在过程中损坏其他层；可以得到膜密度高的固化膜；可以得到膜硬度高的硬化膜；可以得到具有优异的压痕硬度的固化膜；可以得到具有优异的压痕弹性模量的固化膜；可以得到耐蚀刻性高的固化膜；可以得到对离子注入处理的抗性高的固化膜；可以得到即使在进行离子注入处理时也具有较小收缩量的固化膜；可以得到具有优异的嵌入特性的固化膜；对溶剂的溶解性高；固化膜的平整度高；可以得到粘度高的组合物；可以通过含有介电常数高的有机溶剂来加速固化反应；能够消除与上层膜的混合，并减少低分子量成分到上层膜中的扩散。
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1.一种厚膜形成用组合物，含有含烃化合物(A)和溶剂(B)，
2.根据权利要求1所述的组合物，其中，有机溶剂(B2)在1atm下的沸点为100～400℃：
3.根据权利要求1或2所述的组合物，还含有含交联基团的成分(C)。
4.根据权利要求1～3中一项或多项所述的组合物，其中，含交联基团的成分(C)由式(C1)表示：
5.根据权利要求1～4中一项或多项所述的组合物，还含有产酸剂(D)。
6.根据权利要求1～3中一项或多项所述的组合物，其中，组合物中的固体成分满足下式(X)：
7.根据权利要求1～6中一项或多项所述的组合物，还含有聚合物(E)：
8.根据权利要求1～7中一项或多项所述的组合物，其中，式(A1)为式(A1-1)、(A1-2)、(A1-3)和/或(A1-4)：
9.根据权利要求1～8中一项或多项所述的组合物，其中，含烃化合物(A)是聚合物：
10.根据权利要求7所述的组合物，其中，高碳材料(F)由式(F1)表示：
11.根据权利要求1～10中一项或多项
12.根据权利要求1～11中一项或多项所述的组合物，其为抗蚀剂下层膜形成用组合物：
13.一种制备固化膜的方法，包括以下工序：
14.一种制造抗蚀剂膜的方法，包括以下工序：
15.一种制造抗蚀剂图案的方法，包括以下工序：
16.一种制造经加工基板的方法，包括以下工序：
17.根据权利要求16所述的制造经加工基板的方法，包括以下工序：
18.根据权利要求16所述的制造经加工基板的方法，包括以下工序：
19.一种制造器件的方法，包括根据权利要求16～18中一项或多项所述的方法：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种厚膜形成用组合物，含有含烃化合物(a)和溶剂(b)，
2.根据权利要求1所述的组合物，其中，有机溶剂(b2)在1atm下的沸点为100～400℃：
3.根据权利要求1或2所述的组合物，还含有含交联基团的成分(c)。
4.根据权利要求1～3中一项或多项所述的组合物，其中，含交联基团的成分(c)由式(c1)表示：
5.根据权利要求1～4中一项或多项所述的组合物，还含有产酸剂(d)。
6.根据权利要求1～3中一项或多项所述的组合物，其中，组合物中的固体成分满足下式(x)：
7.根据权利要求1～6中一项或多项所述的组合物，还含有聚合物(e)：
8.根据权利要求1～7中一项或多项所述的组合物，其中，式(a1)为式(a1-1)、(a1-2)、(a1-3)和/或(a1-4)：
9.根据权利要求1～8中一项或多项所述的组合物，...
【专利技术属性】
技术研发人员：野岛由雄，关藤高志，仁川裕，工藤隆范，
申请(专利权)人：默克专利有限公司，
类型：发明
国别省市：
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