具有芴結構的樹脂及光刻用下層膜形成材料的制作方法
【專利摘要】本發明提供樹脂中的碳濃度較高、耐熱性較高、溶劑溶解性也較高、能夠適用濕式工藝的具有新型的芴結構的樹脂及其制造方法，以及對于形成耐熱性和蝕刻耐性優異的新型的抗蝕劑下層膜作為多層抗蝕劑用下層膜而言有用的下層膜形成材料以及使用該材料的圖案形成方法等。本發明的樹脂具有下述通式(1)所示的結構。通式(1)中，R3和R4各自獨立地是苯環或萘環，芴骨架或(二)苯并芴骨架的橋頭位的碳原子與其它的芳香環的碳原子鍵合，芴骨架或(二)苯并芴骨架的芳香環的碳原子與其它的芴骨架或(二)苯并芴骨架的橋頭位的碳原子鍵合。
【專利說明】具有芴結構的樹脂及光刻用下層膜形成材料
【技術領域】
[0001]本發明涉及在半導體元件等的制造工序中的微細加工中使用的多層抗蝕劑工序中有用的、具有芴結構的樹脂及其制造方法。另外，本發明涉及含有該樹脂的樹脂組合物及光刻用下層膜形成材料、由該光刻用下層膜形成材料形成的光刻用下層膜、以及使用該材料的圖案形成方法。
【背景技術】
[0002]作為制造線型酚醛清漆樹脂等的反應，通常已知的是酸性催化劑的存在下的酚類與甲醛的反應。另外，也公開有使乙醛、丙醛、異丁醛、巴豆醛、苯甲醛等醛類反應而制造多酚類(參照專利文獻I)、酚醛清漆樹脂(參照專利文獻2)。另外，還公開有使具有酚與醛兩者的性能的羥基苯甲醛等反應而制造酚醛清漆型樹脂(參照專利文獻3)。
[0003]另外，這些多酚類、酚醛清漆樹脂被用作半導體用的涂覆劑、抗蝕劑用樹脂，作為這些用途中的性能之一而要求耐熱性。
[0004]另一方面，作為對于光刻工藝中的微細加工有用的、特別是集成電路元件的制造中合適的防反射膜形成組合物，公開有下述防反射膜形成組合物，其含有:具有下述式所示的結構作為單體單元的聚合物(苊樹脂)以及溶劑(參照專利文獻4)。
[0005]
【權利要求】
1.一種樹脂，其具有下述通式(I)所示的結構，
2.根據權利要求1所述的樹脂，其中，所述通式(I)所示的結構為選自由下述通式(2)、通式(3)、通式(4)和通式(5)所示的結構組成的組中的至少一種，
3.根據權利要求1或2所述的樹脂，其中，碳濃度為80質量％以上。
4.一種制造方法，其為權利要求1~3中任一項所述的樹脂的制造方法，該制造方法包含使含有下述通式(6)所示的化合物的原料在催化劑的存在下反應的工序，
5.根據權利要求4所述的制造方法，其中，所述催化劑為選自由鹽酸、硫酸、磷酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、己二酸、癸二酸、檸檬酸、富馬酸、馬來酸、甲酸、對甲苯磺酸、甲磺酸、三氟乙酸、二氯乙酸、三氯乙 酸、三氟甲磺酸、苯磺酸、萘磺酸、萘二磺酸、氯化鋅、氯化鋁、氯化鐵、三氟化硼、硅鎢酸、磷鎢酸、硅鑰酸、磷鑰酸、氫溴酸和氫氟酸組成的組中的至少一種。
6.根據權利要求4或5所述的制造方法，其中，作為所述原料，還含有選自由下述通式(7)、通式(8)、通式(9)和通式(10)所示的化合物組成的組中的至少一種，
7.根據權利要求4~6中任一項所述的制造方法，其中，所述通式(6)所示的化合物為選自由荷、荷酮、荷 醇、苯并荷、苯并荷酮、苯并荷醇、二苯并荷、二苯并荷酮和二苯并荷醇組成的組中的至少一種。
8.根據權利要求6或7所述的制造方法，其中，所述通式(7)所示的化合物為選自由苯、甲苯、二甲苯、三甲基苯、萘、甲基萘、二甲基萘、蒽、甲基蒽和二甲基蒽組成的組中的至少一種。
9.根據權利要求6~8中任一項所述的制造方法，其中，所述通式(8)所示的化合物為選自由菲、甲基菲和二甲基菲組成的組中的至少一種。
10.根據權利要求6~9中任一項所述的制造方法，其中，所述通式(9)所示的化合物為選自由苯酚、鄰苯二酚、對苯二酚、甲酚、乙基苯酚、丙基苯酚、丁基苯酚、甲基鄰苯二酚、甲基對苯二酚、萘酚、二羥基萘、羥基蒽和二羥基蒽組成的組中的至少一種。
11.根據權利要求6~10中任一項所述的制造方法，其中，所述通式(10)所示的化合物為選自由羥基菲、羥基甲基菲、二甲基羥基菲和二羥基菲組成的組中的至少一種。
12.一種樹脂組合物，其含有權利要求1~3中任一項所述的樹脂。
13.根據權利要求12所述的樹脂組合物，其還含有有機溶劑。
14.根據權利要求12或13所述的樹脂組合物，其還含有產酸劑。
15.根據權利要求12~14中任一項所述的樹脂組合物，其還含有交聯劑。
16.一種光刻用下層膜形成材料，其含有權利要求13~15中任一項所述的樹脂組合物。
17.一種光刻用下層膜，其由權利要求16所述的光刻用下層膜形成材料形成。
18.一種圖案形成方法，其特征在于，使用權利要求16所述的下層膜形成材料在基板上形成下層膜，在該下層膜上形成至少一層光致抗蝕劑層后，對該光致抗蝕劑層的所需區域照射輻射線，進行堿顯影。
19.一種圖案形成方法，其特征在于，使用權利要求16所述的下層膜形成材料在基板上形成下層膜，使用含有硅原子的抗蝕劑中間層膜材料在該下層膜上形成中間層膜，在該中間層膜上形成至少一層光致抗蝕劑層后，對該光致抗蝕劑層的所需區域照射輻射線，進行堿顯影，形成抗蝕劑圖案，然后，以該抗蝕劑圖案作為掩模，對所述中間層膜進行蝕刻，以所得到的中間層膜圖案作為蝕刻掩模，對所述下層膜進行蝕刻，以所得到的下層膜圖案作為蝕刻掩模，對基板進行蝕刻，由`此在基板上形成圖案。
【文檔編號】H01L21/027GK103827163SQ201280047440
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年9月4日 優先權日:2011年9月30日
【發明者】東原豪, 內山直哉, 越后雅敏 申請人:三菱瓦斯化學株式會社