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1、(10)申请公布号 CN 103838086 A (43)申请公布日 2014.06.04 CN 103838086 A (21)申请号 201410113858.9 (22)申请日 2005.09.27 200580051639.1 2005.09.27 G03F 7/11(2006.01) G02B 1/04(2006.01) (71)申请人 日产化学工业株式会社 地址 日本东京都 (72)发明人 岸冈高广 坂本力丸 丸山大辅 (74)专利代理机构 北京市中咨律师事务所 11247 代理人 曽祯 段承恩 (54) 发明名称 含有异氰脲酸化合物与苯甲酸化合物的反应 生成物的形成防反射膜的组合。
2、物 (57) 摘要 本发明的课题在于提供一种防反射膜, 其显 示很高的防反射效果、 不与光致抗蚀剂发生混合、 可以形成在下部没有大的卷边形状的光致抗蚀剂 图形、 可以在使用了 ArF 准分子激光和 F2 准分子 激光等的照射光的光刻工序中使用 ; 还提供用于 形成该防反射膜的形成防反射膜的组合物。本发 明通过提供下述形成防反射膜的组合物而解决了 上述课题, 即, 一种形成防反射膜的组合物, 含有 下述反应生成物, 即, 由具有 2 个或 3 个 2,3 环 氧丙基的异氰脲酸化合物与苯甲酸化合物进行反 应而获得的反应生成物。 (62)分案原申请数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说。
3、明书 14 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书14页 (10)申请公布号 CN 103838086 A CN 103838086 A 1/1 页 2 1. 一种防反射膜, 是将形成防反射膜的组合物涂布在半导体基板上并进行烘烤而得的 防反射膜, 所述形成防反射膜的组合物含有 : 以下式 (1) 所示的化合物与具有溴基或碘基的羟基 苯甲酸化合物以摩尔比计式 (1) 所示的化合物 : 苯甲酸化合物为 1:2 1:3 的比例反应而 得的反应生成物、 该反应生成物的低聚物、 交联性化合物、 溶剂、 光产酸剂和酸化合物, 式中, R1表示碳原子数 1 6。
4、 的烷基、 苄基、 2 丙烯基、 2,3 环氧丙基或苯基。 2. 根据权利要求 1 所述的防反射膜, 上述式 (1) 所示的化合物是三 (2,3 环氧丙基) 异氰脲酸。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的防反射膜, 上述具有溴基或碘基的羟基苯甲酸化合物是 选自 2,4,6 三碘 3 羟基苯甲酸、 2,4,6 三溴 3 羟基苯甲酸、 2 溴 4,6 二 甲基 3 羟基苯甲酸、 3,5 二溴 4 羟基苯甲酸、 2,4 二羟基 5 溴苯甲酸、 3 碘 5 硝基 4 羟基苯甲酸、 3,5 二碘 2 羟基苯甲酸、 4 氨基 3,5 二碘 2 羟基苯甲酸、 和 3,5 二溴 2 羟基苯甲酸等中的化合物。
5、。 4. 一种在半导体器件的制造中使用的光致抗蚀剂图形的形成方法, 包括 : 将权利要求 1 3 的任一项所述的防反射膜形成在半导体基板上的工序 ; 在该防反射膜上形成光致抗 蚀剂层的工序 ; 对用上述防反射膜和上述光致抗蚀剂层被覆的半导体基板进行曝光的工 序 ; 在该曝光后对上述光致抗蚀剂层进行显影的工序。 权 利 要 求 书 CN 103838086 A 2 1/14 页 3 含有异氰脲酸化合物与苯甲酸化合物的反应生成物的形成 防反射膜的组合物 0001 本申请是申请日为 2005 年 9 月 27 日、 申请号为 200580051639.1、 发明名称为 “含 有异氰脲酸化合物与苯甲酸。
6、化合物的反应生成物的形成防反射膜的组合物” 的专利申请的 分案申请。 技术领域 0002 本发明涉及用于形成防反射膜的组合物。详细地讲, 涉及在半导体器件制造的光 刻工序中为了减轻曝光照射光从半导体基板向涂布在半导体基板上的光致抗蚀剂层的反 射而使用的防反射膜, 以及用于形成该防反射膜的组合物。更详细地说, 涉及在使用波长 248nm、 193nm 和 157nm 等的曝光照射光进行的半导体器件制造的光刻工序中使用防反射 膜, 以及用于形成该防反射膜的组合物。 另外, 涉及使用了该防反射膜的光致抗蚀剂图形的 形成方法。 背景技术 0003 一直以来, 在半导体器件的制造中, 人们利用使用了光致。
7、抗蚀剂组合物的光刻法 来进行微细加工。上述微细加工, 是在硅晶片上形成光致抗蚀剂组合物的薄膜, 在该薄膜 上通过绘有半导体器件的图形的掩模图形来照射紫外线等的活性光线, 进行显像, 将获得 的抗蚀剂图形作为保护膜来蚀刻处理硅晶片的加工法。但是, 近年来器件的高集成化不 断发展, 所使用的活性光线也存在从 i 线 (波长 365nm) 、 KrF 准分子激光 ( 波长 248nm) 向 ArF 准分子激光 (波长 193nm)转换的短波长化倾向。与此相伴, 活性光线从基板的漫反 射、 驻波的影响逐渐成为大的问题。因此, 在光致抗蚀剂与基板之间设置防反射膜 (bottom anti-reflect。
8、ive coating) 的方法日益被广泛研究。 0004 作为防反射膜, 已知钛、 二氧化钛、 氮化钛、 氧化铬、 碳、 - 硅等的无机防反射膜、 和由吸光性物质和高分子化合物构成的有机防反射膜。前者在形成膜时需要真空蒸镀装 置、 CVD 装置、 溅射装置等设备, 与之相对, 后者不需要特别的设备, 在这一点上是有利的, 因此进行了很多的研究。例如, 可列举出 : 美国专利第 5919599 号说明书中所记载的在同 一分子内具有作为交联形成取代基的羟基和吸光基的丙烯酸树脂型防反射膜, 美国专利第 5693691 号说明书中所记载的在同一分子内具有作为交联形成取代基的羟基和吸光基的酚 醛清漆树。
9、脂型防反射膜等。 0005 作为有机系的防反射膜所期望的物性, 有光、 放射线具有很大的吸光度 ; 不产生与 光致抗蚀剂层的混合 (不溶于光致抗蚀剂溶剂) ; 在涂布时或加热干燥时没有低分子化合物 从防反射膜材料向上层涂布的光致抗蚀剂中的扩散 ; 具有比光致抗蚀剂大的干刻速度 ; 等 等。 0006 近年来, 在使用KrF准分子激光和ArF准分子激光的光刻工序中, 加工尺寸的微细 化即形成的光致抗蚀剂图形尺寸的微细化不断进展。 伴随着光致抗蚀剂图形的微细化的进 展, 人们期望用于防止光致抗蚀剂图形的破坏等而进行的光致抗蚀剂的薄膜化。 另外, 在以 说 明 书 CN 103838086 A 3 。
10、2/14 页 4 薄膜的形式使用光致抗蚀剂的情况下, 为了抑制一起使用的有机防反射膜的利用蚀刻进行 的除去工序中的光致抗蚀剂层的膜厚的减少, 人们期望能够在较短时间内利用蚀刻来除去 的有机防反射膜。 即, 为了使蚀刻除去工序短时间化, 要求能以比现有产品的膜厚更薄的薄 膜的形式使用的有机防反射膜, 或者与光致抗蚀剂比较, 具有比现有产品更大的蚀刻速度 的选择比的有机防反射膜。 0007 另外, 对防反射膜, 要求能够形成良好的形状的光致抗蚀剂图形。 特别要求能够形 成在其下部没有大的卷边形状 (根部效应 footing) 的光致抗蚀剂图形。这是因为, 如果光 致抗蚀剂图形具有大的卷边形状, 则。
11、会对其后的加工工序造成坏影响。 0008 另外, 随着光刻技术的发展, 所使用的光致抗蚀剂的种类也逐渐增加。因此, 为了 应对多样的光致抗蚀剂的使用, 一直期待新的防反射膜的开发。 0009 另外, 已知将用芳香族化合物或脂环式化合物进行了取代的三 (羟基烷基) 异氰脲 酸酯用于广域紫外线吸收剂的技术 (例如参照专利文献 1) 、 含有三聚氰酸作为聚合性有机 化合物的固化组合物 (例如参照专利文献2) 。 另外, 已知含有三聚氰酸化合物的防反射膜组 合物 (例如参照专利文献 3) 。另外, 公开了将由 1,3,5- 三 (2 羟基乙基) 三聚氰酸合成的 聚酯用于防反射膜 (例如参照专利文献 4。
12、、 专利文献 5) 。 0010 另外, 已知含有树脂粘合剂和光产酸剂等的防反射被膜组合物 (参照例如专利文 献 6) 。进而, 已知含有含氮化合物和通过照射活性光线会产生酸的化合物等的用于形成防 反射膜的组合物 (参照例如专利文献 7) 。 0011 专利文献 1 : 特开平 11 279523 号公报 0012 专利文献 2 : 特开平 10 204110 号公报 0013 专利文献 3 : 国际公开第 02/086624 号小册子 0014 专利文献 4 : 欧洲专利申请公开第 1298492 号说明书 0015 专利文献 5 : 欧洲专利申请公开第 1298493 号说明书 0016 。
13、专利文献 6 : 特开平 11 133618 号公报 0017 专利文献 7 : 特开平 11 38622 号公报 发明内容 0018 本发明涉及形成对短波长的光、 特别是波长 193nm 或 157nm 的光具有强吸收的防 反射膜用的光刻用防反射膜的组合物。另外, 本发明的目的在于提供一种形成防反射膜的 组合物, 其可以在使用 ArF 准分子激光 ( 波长 193nm) 或 F2 准分子激光 ( 波长 157nm) 的 照射光进行的半导体器件制造的光刻工序中使用。另外, 本发明的目的在于提供一种防反 射膜和用于形成该防反射膜的形成防反射膜的组合物, 所述的防反射膜有效地吸收在使用 ArF 准。
14、分子激光或 F2 准分子激光的照射光进行微细加工时从基板的反射光, 不与光致抗蚀 剂层发生混合, 具有比光致抗蚀剂大的干蚀刻速度。 另外, 本发明的进一步的目的在于提供 可以形成在下部不具有大的卷边形状的光致抗蚀剂图形的防反射膜, 以及用于形成该防反 射膜的形成防反射膜的组合物。另外, 本发明的其他目的是提供使用这样的形成防反射膜 的组合物的光刻用防反射膜的形成方法, 以及光致抗蚀剂图形的形成方法。 0019 鉴于这样的现状, 本发明者们进行深入研究的结果发现, 利用含有具有2个或3个 2,3 环氧丙基的异氰脲酸化合物和苯甲酸化合物的反应生成物的形成防反射膜的组合 说 明 书 CN 10383。
15、8086 A 4 3/14 页 5 物, 可以形成在使用短波长的光、 特别是 ArF 准分子激光和 F2 准分子激光的工序中具有优 异的性能的防反射膜, 从而完成了本发明。 0020 即, 本发明中, 作为第 1 观点, 是一种形成防反射膜的组合物, 含有式 (1) 所示的化 合物与苯甲酸化合物的反应生成物、 交联性化合物和溶剂、 以及光产酸剂或酸化合物中的 一方或这两方, 0021 0022 式中, R1表示碳原子数 1 6 的烷基、 苄基、 2 丙烯基、 2,3 环氧丙基或苯基 ; 0023 作为第2观点, 是根据第1观点所述的形成防反射膜的组合物, 含有上述反应生成 物、 交联性化合物、。
16、 溶剂和酸化合物 ; 0024 作为第3观点, 是根据第1观点所述的形成防反射膜的组合物, 含有上述反应生成 物、 光产酸剂、 交联性化合物和溶剂 ; 0025 作为第4观点, 是根据第1观点所述的形成防反射膜的组合物, 含有上述反应生成 物、 光产酸剂、 交联性化合物、 溶剂和酸化合物 ; 0026 作为第 5 观点, 是根据第 1 观点第 4 观点的任一项所述的形成防反射膜的组合 物, 上述式 (1) 所示的化合物是三 (2,3 环氧丙基) 异氰脲酸 ; 0027 作为第 6 观点, 是根据第 1 观点第 4 观点的任一项所述的形成防反射膜的组合 物, 上述苯甲酸化合物是具有卤素取代基的羟。
17、基苯甲酸化合物 ; 0028 作为第7观点, 是根据第6观点所述的形成防反射膜的组合物, 上述卤素取代基是 溴基或碘基 ; 0029 作为第8观点, 是根据第6观点所述的形成防反射膜的组合物, 上述具有卤素取代 基的羟基苯甲酸化合物是选自2,5二氯3羟基6甲氧基苯甲酸、 2,4,6三碘 3 羟基苯甲酸、 2,4,6 三溴 3 羟基苯甲酸、 2 溴 4,6 二甲基 3 羟基苯甲 酸、 2氟5羟基苯甲酸、 3,5二溴4羟基苯甲酸、 2,4二羟基5溴苯甲酸、 3 碘 5 硝基 4 羟基苯甲酸、 4 氯 2 羟基苯甲酸、 3,5 二碘 2 羟基苯甲 酸、 4 氨基 3,5 二碘 2 羟基苯甲酸、 和 。
18、3,5 二溴 2 羟基苯甲酸等中的化合 物 ; 0030 作为第 9 观点, 是第 1 观点第 4 观点的任一项所述的形成防反射膜的组合物, 上 式 (1) 所示的化合物与苯甲酸化合物的反应生成物, 是上式 (1) 所示的化合物与苯甲酸化 合物按照上式 (1) 所示的化合物 : 苯甲酸化合物的摩尔比为 1:2 1:3 进行反应而获得的 反应生成物 ; 0031 作为第 10 观点, 是一种防反射膜, 是将上述第 1 观点第 9 观点的任一项所述的 形成防反射膜的组合物涂布在半导体基板上, 进行烘烤而获得的 ; 0032 作为第 11 观点, 是一种在半导体器件的制造中使用的光致抗蚀剂图形的形成。
19、方 法, 包括 : 将第1观点第9观点的任一项所述的形成防反射膜的组合物涂布在半导体基板 说 明 书 CN 103838086 A 5 4/14 页 6 上, 进行烘烤来形成防反射膜的工序 ; 在该防反射膜上形成光致抗蚀剂层的工序 ; 对上述 防反射膜和上述光致抗蚀剂层被覆的半导体基板进行曝光的工序 ; 在该曝光后对上述光致 抗蚀剂层进行显影的工序 ; 0033 作为第 12 观点, 是一种在半导体器件的制造中使用的光致抗蚀剂图形的形成方 法, 包括 : 将第1观点第9观点的任一项所述的形成防反射膜的组合物涂布于半导体基板 上并进行烘烤来形成防反射膜的工序 ; 在该防反射膜上形成光致抗蚀剂层的。
20、工序 ; 将上述 防反射膜和上述光致抗蚀剂层被覆的半导体基板用 F2 准分子激光 (波长 157nm) 的照射光 进行曝光的工序 ; 在该曝光后对上述光致抗蚀剂层进行显像的工序。 0034 本发明是用于形成对短波长的光, 特别是 ArF 准分子激光 (波长 193nm) 或 F2 准分 子激光 ( 波长 157nm) 具有强吸收的防反射膜的组合物。由此获得的防反射膜, 有效地吸收 来自基板的反射光。 0035 根据本发明, 可以提供一种防反射膜, 其在使用了 ArF 准分子激光或 F2 准分子激 光等的微细加工中, 可以有效地吸收从半导体基板的反射光, 与光致抗蚀剂层不发生混合。 0036 根。
21、据本发明, 可以提供一种防反射膜, 其能够形成在下部基本没有卷边形状的光 致抗蚀剂图形。 0037 另外, 通过使用本发明的防反射膜, 在使用了 ArF 准分子激光 (波长 193nm) 等的光 刻工序中, 可以形成良好的光致抗蚀剂图形。 具体实施方式 0038 本发明涉及形成防反射膜的组合物, 其特征在于, 含有上式 (1) 所示的化合物与苯 甲酸化合物的反应生成物、 光产酸剂、 交联性化合物、 和溶剂。 另外, 本发明涉及一种形成防 反射膜的组合物, 其特征在于, 含有上式 (1) 所示的化合物与苯甲酸化合物的反应生成物、 光产酸剂、 交联性化合物、 溶剂、 和酸化合物。另外, 本发明涉及。
22、一种形成防反射膜的组合 物, 含有上式 (1) 所示的化合物与苯甲酸化合物的反应生成物、 交联性化合物、 溶剂、 和酸化 合物。 另外, 本发明的形成防反射膜的组合物还可以含有聚合物成分、 吸光性化合物和表面 活性剂等。 0039 在本发明的形成防反射膜的组合物中, 固体成分的比例, 只要可使各成分均匀溶 解在溶剂中, 就没有特别限制, 例如为0.550质量、 或者为130质量、 或者为10 25 质量。此处所说的固体成分, 是指从形成防反射膜的组合物的总成分中去掉溶剂成分 的物质。 0040 本发明的形成防反射膜的组合物含有上式 (1) 所示的化合物与苯甲酸化合物的反 应生成物。在上式 (1。
23、) 中, R1表示碳原子数 1 6 的烷基、 苄基、 2 丙烯基、 2, 3 环氧丙 基、 或苯基。作为烷基, 可以列举出甲基、 乙基、 异丙基、 环己基、 和正戊基等。 0041 上式 (1) 所示的化合物与苯甲酸化合物的反应, 优选在溶解在苯、 甲苯、 二甲苯、 乳 酸乙酯、 乳酸丁酯、 丙二醇单甲基醚、 丙二醇单甲基醚乙酸酯、 和 N 甲基吡咯烷酮等的有 机溶剂中的溶液状态下进行。另外, 在该反应中, 还可以使用苄基三乙基氯化铵、 四丁基氯 化铵、 和四乙基溴化铵等的季铵盐作为催化剂。 本反应的反应温度、 反应时间依赖于所使用 的化合物、 浓度等, 从反应时间 0.1 100 小时或 1。
24、 50 小时、 反应温度 20 200或 50 180的范围中适当选择。在使用催化剂的情况下, 相对于所使用的化合物的总质 说 明 书 CN 103838086 A 6 5/14 页 7 量, 可以在 0.001 30 质量的范围内使用。 0042 反应中使用的上式 (1) 所示的化合物与苯甲酸化合物的比例, 以摩尔比计, 上式 (1) 所示的化合物 : 苯甲酸化合物例如为 5:1 1:5, 或 3:1 1:3, 或 1:1 1:3, 或 1:2 1:3, 或 2:5 1:3。 0043 本发明的形成防反射膜的组合物中含有的反应生成物例如可以如下那样获得。 按 照使上式 (1) 所示的化合物与。
25、苯甲酸化合物的摩尔比为 1:2 1:3、 浓度为 15 35 质量 那样, 溶解在适当的有机溶剂中。接着, 将苄基三乙基氯化铵等的季铵盐, 按照相对于除去 了有机溶剂的所使用的化合物的总质量为 0.5 3 质量的比例进行添加。然后, 通过在 反应温度 100 150、 反应时间为 10 30 小时进行反应, 可以获得反应生成物。或 者, 按照上式 (1) 所示的化合物与苯甲酸化合物的摩尔比为 1:2 1:3, 浓度为 40 60 质 量那样, 溶解在适当的有机溶剂中。然后, 通过在不添加季铵盐的情况下, 按照在反应温 度 100 150, 反应时间为 10 30 小时进行反应, 可以获得反应生。
26、成物。 0044 在上式 (1) 所示的化合物与苯甲酸化合物的反应中, 上式 (1) 的环氧基与苯甲酸 化合物的羧基之间, 发生环氧开环反应, 获得反应生成物。在将苯甲酸化合物用 A COOH (式中 A 表示可以具有取代基的苯环) 表示的情况下, 上式 (1) 的氮原子上的 2, 3 环氧丙 基通过与苯甲酸化合物的反应, 变换为下述的式 (2) 所示的基团。 0045 0046 另外, 上式 (1) 的化合物与苯甲酸化合物的反应中, 虽然依赖于反应中使用的这些 化合物的比例, 但是作为反应生成物, 认为有 : 上式 (1) 的 2, 3 环氧丙基的一个变换为上 式 (2) 的基团而成的化合物。
27、, 和 2, 3 环氧丙基的 2 个变换为上式 (2) 的基团而成的化合 物。另外, 在上式 (1) 中, R1为 2, 3 环氧丙基的情况下, 上式 (1) 的 2, 3 环氧丙基的全 部 3 个变换为上式 (2) 而成的化合物, 也可以作为反应生成物。因此, 作为上式 (1) 所示的 化合物与苯甲酸化合物的反应生成物, 认为可以是1种化合物的情况, 和2种以上的化合物 的混合物的情况。作为本发明的形成防反射膜的组合物中含有的上式 (1) 所示的化合物与 苯甲酸化合物的反应生成物, 可以是一种化合物的情况, 也可以是二种以上的化合物的混 合物的情况。 0047 另外, 在与上式 (1) 所示。
28、的化合物的反应中使用的苯甲酸化合物为羟基苯甲酸化 合物、 具有 2 个羧基的化合物、 例如邻苯二甲酸化合物的情况下, 认为这些化合物的羧基和 羟基、 或 2 个羧基的两方, 与上式 (1) 的 2, 3 环氧丙基发生环氧开环反应。 0048 在将羟基苯甲酸化合物和邻苯二甲酸化合物用 HOOC B (C O) n OH(式 中 B 表示可以具有取代基的苯环, n 为 0 或 1, 在 n 0 时, 表示羟基苯甲酸化合物, 在 n 1 时, 表示邻苯二甲酸化合物) 表示的情况下, 1 个羧基与上式 (1) 的 2, 3 环氧丙基反应, 变换为下式 (3) 的基团。另外, 在式 (3) 中的剩余的羧。
29、基或羟基进而与上式 (1) 的其它的 2, 3 环氧丙基反应的情况下, 认为生成具有下式 (4) 的结构的反应生成物。另外, 认为生成 下式 (4) 的结构为连续的状态、 即低聚物 (或聚合物) 的反应生成物。 说 明 书 CN 103838086 A 7 6/14 页 8 0049 0050 因此, 可以考虑 : 作为苯甲酸化合物, 使用羟基苯甲酸化合物、 具有 2 个羧基的化 合物的情况 ; 其反应生成物, 为一种化合物的情况 ; 为二种以上的化合物的情况 ; 为低聚物 (或聚合物) 的情况 ; 或为它们的混合物的情况。作为本发明的形成防反射膜的组合物中含 有的反应生成物, 可以为上述任一。
30、种情况。 0051 作为为了产生本发明的形成防反射膜的组合物中含有的反应生成物而使用的上 式 (1) 所示的化合物, 可以列举出 2 丙烯基二缩水甘油基异氰脲酸、 苯基二缩水甘油基 异氰脲酸和三 (2, 3 环氧丙基) 异氰脲酸等。 0052 作为用于生成本发明的形成防反射膜的组合物中含有的反应生成物而使用的苯 甲酸化合物, 没有特别的限定, 例如可以使用苯甲酸。另外, 可以使用用下述基团取代了的 苯甲酸化合物, 所述基团选自甲基、 乙基和异丙基等的烷基、 甲氧基、 乙氧基和丁氧基等的 烷氧基、 甲氧基羰基和丙氧基羰基等的烷氧基羰基、 氟原子、 溴原子和碘原子等的卤素取代 基、 苄基、 苯基、。
31、 苯氧基、 羟基、 硝基、 氰基、 羧基、 甲基硫基和氨基。 0053 作为苯甲酸化合物, 可以列举出例如、 苯甲酸、 间苯二甲酸单乙基酯、 2, 4 二溴苯 甲酸、 4 甲基苯甲酸、 2 甲氧基苯甲酸、 2, 3, 5 三碘苯甲酸、 2 氯 4 硝基苯甲酸、 4 氟苯甲酸、 4 碘苯甲酸、 4 溴苯甲酸、 4 叔丁基苯甲酸、 3 三氟甲基苯甲酸、 2 硝 基苯甲酸、 4异丙氧基苯甲酸、 3氰基苯甲酸、 4氰基苯甲酸、 3苯基苯甲酸、 3溴 4 甲基苯甲酸、 2, 4, 6 三溴苯甲酸、 4 甲基硫代苯甲酸、 2 溴 4 氟苯甲酸、 4, 5 二氯苯1, 3二甲酸、 5氨基2, 4, 6三碘间。
32、苯二甲酸、 苯1, 4二甲酸、 2, 3, 5, 6四溴苯1, 4二甲酸、 4, 5二氯邻苯二甲酸、 5甲氧基3甲基邻苯二甲 酸、 和 3, 4, 5, 6 四溴邻苯二甲酸等。另外, 作为苯甲酸化合物, 可以列举出羟基苯甲酸化 合物, 优选具有卤素取代基的羟基苯甲酸化合物。作为卤素取代基, 从对 2 准分子激光的 吸收的观点出发, 优选溴基 ( Br) 、 或碘基 () 。作为羟基苯甲酸化合物, 可以列举出例 如、 4 羟基苯甲酸、 3 羟基苯甲酸、 3, 5 二羟基苯甲酸、 2 氨基 3 羟基苯甲酸、 2, 5二氯3羟基6甲氧基苯甲酸、 2, 4, 6三碘3羟基苯甲酸、 2, 4, 6三溴 。
33、3羟基苯甲酸、 2溴4, 6二甲基3羟基苯甲酸、 2氟5羟基苯甲酸、 3甲 氧基 4 羟基苯甲酸、 3, 5 二溴 4 羟基苯甲酸、 2, 4 二羟基 5 溴苯甲酸、 3 碘 5 硝基 4 羟基苯甲酸、 2 羟基苯甲酸、 4 氯 2 羟基苯甲酸、 3, 5 二碘 2 羟基苯甲酸、 3 甲氧基 2 羟基苯甲酸、 2 羟基 6 异丙基 3 甲基苯甲酸、 说 明 书 CN 103838086 A 8 7/14 页 9 和 4 氨基 3, 5 二碘 2 羟基苯甲酸等。 0054 在与上式 (1) 所示的化合物的反应中, 这些苯甲酸化合物可以仅使用一种。另外, 也可以适当组合使用二种以上的苯甲酸化合物。。
34、例如, 可以组合使用 4 硝基苯甲酸与 3, 5 二碘 2 羟基苯甲酸。另外, 例如可以组合使用 4 羟基苯甲酸和 4 氰基苯甲酸。 另外, 例如可以组合使用 4 羟基苯甲酸和 2, 3, 5 三碘苯甲酸。 0055 作为本发明的形成防反射膜的组合物中含有的上式 (1) 所示的化合物与苯甲酸化 合物的反应生成物的含有量, 在固体成分中, 例如为 50 99 质量, 或 60 95 质量, 或 65 90 质量。 0056 本发明的形成防反射膜的组合物可含有光产酸剂。光产酸剂, 在光致抗蚀剂曝光 时产生酸, 因此可以调节防反射膜的酸度。这是用于使防反射膜的酸度与上层的光致抗蚀 剂的酸度一致的方法。
35、之一。 另外, 通过调整防反射膜的酸度, 可以调整上层形成的光致抗蚀 剂的图形的形状。 作为光产酸剂, 可列举出鎓盐化合物、 磺酰亚胺化合物和二磺酰基重氮甲 烷化合物等。 0057 作为鎓盐化合物, 可列举出, 二苯基六氟磷酸碘鎓盐、 二苯基三氟甲烷磺酸碘鎓 盐、 二苯基九氟正丁烷磺酸碘鎓盐、 二苯基全氟正辛烷磺酸碘鎓盐、 二苯基樟脑磺酸碘鎓 盐、 双 (4 叔丁基苯基) 樟脑磺酸碘鎓盐和双 (4 叔丁基苯基) 三氟甲烷磺酸碘鎓盐等碘 鎓盐化合物、 及三苯基六氟锑酸锍盐、 三苯基九氟正丁烷磺酸锍盐、 三苯基樟脑磺酸锍盐、 及三苯基三氟甲烷磺酸锍盐等锍盐化合物等。 0058 作为磺酰亚胺化合物,。
36、 可列举出例如 N (三氟甲烷磺酰氧基) 琥珀酰亚胺、 N (九氟正丁烷磺酰氧基) 琥珀酰亚胺、 N (樟脑磺酰氧基) 琥珀酰亚胺及 N (三氟甲烷磺 酰氧基) 萘酰亚胺等。 0059 作为二磺酰基重氮甲烷化合物, 可列举出例如, 双 (三氟甲基磺酰基) 重氮甲烷、 双 (环己基磺酰基) 重氮甲烷、 双 (苯基磺酰基) 重氮甲烷、 双 (对甲苯磺酰基) 重氮甲烷、 双 (2,4 二甲基苯磺酰基) 重氮甲烷、 及甲基磺酰基对甲苯磺酰基重氮甲烷等。 0060 另外, 作为光产酸剂, 可以列举出, 苯偶姻甲苯磺酸酯、 连苯三酚甲磺酸三酯和硝 基苄基 9, 10 二乙氧基蒽 2 磺酸酯和苯基二 (三氯。
37、甲基) 三嗪等。 0061 这些光产酸剂可以仅使用一种, 也可以组合使用二种以上。 0062 作为本发明的形成防反射膜的组合物中的光产酸剂的含有量, 在固体成分中, 例 如为 0.01 10 质量, 或 0.1 5 质量, 或 0.5 3 质量。 0063 本发明的形成防反射膜的组合物可以含有交联性化合物。 作为这样的交联性化合 物, 没有特别的限定, 但是优选使用具有至少 2 个交联形成取代基的交联性化合物。例如可 以列举出, 具有 2 个以上的用羟基甲基或烷氧基甲基进行了取代的氮原子的含氮化合物。 例如是具有 2 个以上的被羟基甲基、 甲氧基甲基、 乙氧基甲基、 丁氧基甲基、 和己氧基甲基。
38、 等的基团取代了的氮原子的含氮化合物。 0064 作为上述含氮化合物的例子, 可以列举出, 具有羟甲基、 甲氧基甲基这样的交联形 成取代基的三聚氰胺系化合物、 苯胍胺化合物和取代脲系化合物等。 另外, 可以列举出甲氧 基甲基化甘脲、 甲氧基甲基化苯胍胺和甲氧基甲基化三聚氰胺等的化合物。 具体来说, 可以 列举出六甲氧基甲基三聚氰胺、 四甲氧基甲基苯胍胺、 1, 3, 4, 6 四 (丁氧基甲基) 甘脲、 1, 3, 4, 6 四 (羟基甲基) 甘脲、 1, 3 双 (羟基甲基) 脲、 1, 1, 3, 3 四 (丁氧基甲基) 脲、 1, 1, 说 明 书 CN 103838086 A 9 8/。
39、14 页 10 3, 3 四 (甲氧基甲基) 脲、 1, 3 双 (羟基甲基) 4, 5 二羟基 2 咪唑啉酮、 和 1, 3 双 (甲氧基甲基) 4, 5 二甲氧基 2 咪唑啉酮等的含氮化合物。 0065 另外, 作为交联性化合物, 可以使用用 N 羟基甲基丙烯酰胺、 N 甲氧基甲基甲 基丙烯酰胺、 N 乙氧基甲基丙烯酰胺、 N 丁氧基甲基甲基丙烯酰胺等的用羟基甲基或烷 氧基甲基取代了的丙烯酰胺化合物或甲基丙烯酰胺化合物制造的聚合物。 作为这样的聚合 物, 可以列举出例如, 聚 (N 丁氧基甲基丙烯酰胺) 、 N 丁氧基甲基丙烯酰胺与苯乙烯的 共聚物、 N 羟基甲基甲基丙烯酰胺与甲基丙烯酸甲。
40、酯的共聚物、 N 乙氧基甲基甲基丙烯 酰胺与甲基丙烯酸苄酯的共聚物、 和 N 丁氧基甲基丙烯酰胺与甲基丙烯酸苄酯与甲基丙 烯酸 2 羟基丙基酯的共聚物等。 0066 这些交联性化合物可以通过自身缩合来发生交联反应。另外, 可以与上式 (1) 所 示的化合物与苯甲酸化合物的反应生成物中的羟基发生交联反应。另外, 通过这样的交联 反应, 所形成的防反射膜变得强固。另外, 成为对有机溶剂的溶解性低的防反射膜。交联性 化合物可以仅使用一种, 另外, 也可以组合使用二种以上。 0067 作为本发明的形成防反射膜的组合物中的交联性化合物的含有量, 在固体成分 中, 例如为 0.1 40 质量, 或 0.1。
41、 35 质量, 或 5 30 质量。 0068 本发明的形成防反射膜的组合物可以含有酸化合物。 作为酸化合物, 可以列举出, 对甲苯磺酸、 三氟甲磺酸、 对甲苯磺酸吡啶水杨酸、 樟脑磺酸、 磺基水杨酸、 柠檬酸、 苯 甲酸、 和羟基苯甲酸等的酸化合物。作为酸化合物, 另外可以使用芳香族磺酸化合物。作 为芳香族磺酸化合物的具体例, 可以列举出对甲苯磺酸、 对甲苯磺酸吡啶磺基水杨酸、 4 氯苯磺酸、 4 羟基苯磺酸、 苯二磺酸、 1 萘磺酸、 和 1 萘磺酸吡啶等。这些酸化 合物可以仅使用一种, 或组合使用二种以上。 0069 作为本发明的形成防反射膜的组合物中的酸化合物的含有量, 在固体成分中,。
42、 例 如为 0.01 10 质量, 或 0.1 5 质量, 或 0.5 3 质量。 0070 本发明的形成防反射膜的组合物还可以含有聚合物成分、 吸光性化合物和表面活 性剂等。 0071 作为聚合物成分, 没有特别的限定, 优选具有选自羟基、 羧基、 氨基和硫醇基中的 至少一个交联形成取代基的聚合物。通过添加这样的聚合物, 可以调节由本发明的形成防 反射膜的组合物形成的防反射膜的折射率、 衰减系数、 蚀刻速度等的特性。 作为这样的聚合 物, 可以列举出含有丙烯酸 2 羟基乙基酯、 丙烯酸 2 羟基丙基酯、 甲基丙烯酸 2 羟基 乙基酯、 甲基丙烯酸 2 羟基丙基酯、 乙烯醇、 2 羟基乙基乙烯。
43、基醚、 丙烯酸、 甲基丙烯酸 等作为构成单元之一的聚合物。作为这样的聚合物的重均分子量 (标准聚苯乙烯校准) , 可 以为 500 1000000, 优选为 500 500000, 另外, 为 1000 100000。本发明的形成防反射 膜的组合物中含有聚合物的情况下, 其含有量在固体成分中, 为 0.1 20 质量或 0.1 10 质量。 0072 作为这样的聚合物, 可以列举出例如, 聚 2 羟基乙基甲基丙烯酸酯、 聚乙烯醇、 聚丙烯酸、 丙烯酸2羟基丙基酯与甲基丙烯酸甲酯的共聚物、 丙烯酸2羟基丙基酯与甲 基丙烯酸蒽基甲基酯的共聚物、 丙烯酸 2 羟基丙基酯与甲基丙烯酸苄酯的共聚物、 甲。
44、基 丙烯酸 2 羟基丙基酯与甲基丙烯酸 2, 2, 2 三氯乙基酯的共聚物、 甲基丙烯酸 2 羟基 说 明 书 CN 103838086 A 10 9/14 页 11 丙基酯与苯乙烯的共聚物、 甲基丙烯酸 2 羟基丙基酯与甲基丙烯酸 2 氯乙基酯的共聚 物、 甲基丙烯酸2羟基丙基酯与乙烯醇的共聚物、 甲基丙烯酸2羟基丙基酯与丙烯酸的 共聚物、 甲基丙烯酸2羟基丙基酯与马来酰亚胺的共聚物、 甲基丙烯酸2羟基丙基酯与 马来酰亚胺与丙烯酸苄基酯的共聚物、 乙烯醇与马来酰亚胺的共聚物、 乙烯醇与甲基丙烯 酸甲酯的共聚物、 2 羟基乙基乙烯基醚与甲基丙烯酸乙基酯的共聚物、 2 羟基乙基乙烯 基醚与甲基丙。
45、烯酸 2 羟基丙基酯的共聚物和甲基丙烯酸与马来酰亚胺的共聚物等。 0073 另外, 作为上述聚合物, 可以列举出例如, 苯酚酚醛清漆、 甲酚酚醛清漆、 萘酚酚醛 清漆等。 0074 作为吸光性化合物, 只要是对防反射膜的上设置的光致抗蚀剂层中的感光成分的 感光特性波长区域的光具有高的吸收能, 就可以没有特别限制地使用。 作为吸光性化合物, 可以列举出例如, 二苯甲酮化合物、 苯并三唑化合物、 偶氮化合物、 萘化合物、 蒽化合物、 蒽 醌化合物、 三嗪化合物、 三嗪三酮化合物、 喹啉化合物等。作为具体的例子, 可以列举出例 如, 1- 萘甲酸、 2- 萘甲酸、 1- 萘酚、 2- 萘酚、 萘基乙。
46、酸、 1- 羟基 -2- 萘甲酸、 3- 羟基 -2- 萘甲 酸、 3,7- 二羟基 -2- 萘甲酸、 6- 溴 -2- 羟基萘、 2,6- 萘二甲酸、 9- 蒽甲酸、 10- 溴 -9- 蒽甲 酸、 蒽-9,10-二甲酸、 1-蒽甲酸、 1-羟基蒽、 1,2,3-蒽三酚、 9-羟基甲基蒽、 2,7,9-蒽三酚、 苯甲酸、 4-羟基苯甲酸、 4-溴苯甲酸、 3-碘苯甲酸、 2,4,6-三溴苯酚、 2,4,6-三溴间苯二酚、 3,4,5-三碘苯甲酸、 2,4,6-三碘-3-氨基苯甲酸、 2,4,6-三碘-3-羟基苯甲酸和2,4,6-三 溴 -3- 羟基苯甲酸等。本发明的形成防反射膜的组合物中含有。
47、吸光性化合物的情况下, 其 含有量在固体成分中, 为 0.1 20 质量或 0.1 10 质量。 0075 作为表面活性剂, 可以列举出例如, 聚氧乙烯月桂基醚、 聚氧乙烯十八烷基醚、 聚 氧乙烯十六烷基醚、 聚氧乙烯油基醚等的聚氧乙烯烷基醚类, 聚氧乙烯辛基苯酚醚、 聚氧乙 烯壬基苯酚醚等的聚氧乙烯烷基烯丙基醚类, 聚氧乙烯 聚氧丙烯嵌段共聚物类, 失水山梨 糖醇单月桂酸酯、 失水山梨糖醇单棕榈酸酯、 失水山梨糖醇单硬脂酸酯、 失水山梨糖醇单油 酸酯、 失水山梨糖醇三油酸酯、 失水山梨糖醇三硬脂酸酯等的失水山梨糖醇脂肪酸酯类, 聚 氧乙烯失水山梨糖醇单月桂酸酯、 聚氧乙烯失水山梨糖醇单棕榈酸酯、 聚氧乙烯失水山梨 糖醇单硬脂酸酯、 聚氧乙烯失水山梨糖醇三油酸酯、 聚氧乙烯失水山梨糖醇三硬脂酸酯等 的聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯类等的非离子类表面活性剂, 商品名 EF301、 EF303、 EF352( (株) 制) 、 商品名 F171、 F173、 R-08、 R-30(大日本 化学工业 (株) 制) 、 FC430、 FC431(住友 (株) 制) 、 商品名 AG710、 S-382、 SC-101、 SC-102、 SC-103、 SC-104、 SC-105、 SC-106(旭 硝子 (株) 制) 等的氟类。