[发明专利]图案形成用自身组织化组合物及图案形成方法

说明书

本发明的课题在于提供一种即使在形成尺寸较大的图案的情形时，亦能够形成良好的相分离构造的图案形成用自身组织化组合物。此外，本发明的课题在于提供一种在形成微细图案构造时无需底层等而能够以简单的过程形成图案的图案形成用自身组织化组合物。本发明关于一种图案形成用自身组织化组合物，其特征在于含有如下嵌段共聚物，该嵌段共聚物含有：聚合部a，其包含2单位以上的选自葡萄糖单位及木糖单位中的至少1种；与聚合部b，其包含2单位以上的选自含芳香环单位、含硅单位及含金属单位中的至少1种。

技术领域

本发明关于一种图案形成用自身组织化组合物及图案形成方法。

背景技术

关于半导体等电子装置，要求其利用微细化以高集成化，且针对半导体装置的图案，研究微细化或形状的多样化。作为此种图案的形成方法，已知有双重图案化法、或使用电子束的微影术、利用使用诱导自身组织化材料(Directed Self Assembly，以下亦称为图案形成用自身组织化组合物)的自身组织化的图案形成方法。

图案形成用自身组织化组合物由于借由进行相分离而进行自身组织化，故而无需昂贵的电子束绘图装置，且由于不产生双重图案化法中所出现的图案化过程的复杂化，故有成本上的优势。作为图案形成用自身组织化组合物，例如已知有聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯(PS-PMMA)等二嵌段共聚物(例如，非专利文献1)。在非专利文献1中，借由将PS-PMMA涂布于导向图案上并进行加热而形成相分离构造。其后，经蚀刻步骤而将二嵌段共聚物的单侧的包含聚合部的区域去除，藉此形成微细的图案。

作为图案形成用自身组织化组合物，亦研究使用PS-PMMA以外的材料。例如，在专利文献1中揭示有以苯乙烯系聚合体或丙烯酸系聚合体等为主链，且在其末端具有包含杂原子的基的图案形成用自身组织化组合物。在专利文献2中，研究借由使用如上述的图案形成用自身组织化组合物而形成足够微细的图案。

[在先技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2014-5325号公报

[非专利文献]

[非专利文献1]东芝评论Vol 67 No.4 2012 p 44–47。

发明内容

(发明所要解决的课题)

作为借由进行相分离而形成图案的自身组织化组合物，经常使用PS-PMMA。然而，PS-PMMA虽在小于30nm的图案的形成中为优异的材料，但存在在形成30nm以上的图案时难以控制聚合度的问题。此外，亦存在如下问题：由于材料本身所具有的相分离性存在极限，故而未形成良好的相分离构造，或者在形成相分离构造时非常耗费退火时间(加热时间)。

此外，在使用如专利文献1所记载的图案形成用自身组织化组合物的情形时，被认为能够形成足够微细的图案，但必须设法形成用以进行相分离的底层，在例如形成10nm以下的微细图案构造时耗费劳力与时间。此外，根据本发明人的研究而阐明了如下情况：即使在使用如专利文献1所记载的图案形成用自身组织化组合物的情形时，在形成30nm以上的图案时聚合度的控制亦较为困难，而未形成良好的相分离构造。

因此，本发明人为了解决此种以往技术的课题进行了研究，目的在于提供如下图案形成用自身组织化组合物，其即使在形成尺寸较大的图案的情形时，亦能够形成良好的相分离构造。进而，本发明人进行研究，目的在于提供如下图案形成用自身组织化组合物，其在形成微细图案构造时无需底层等，而能够以简单的过程形成图案。

(用于解决课题的手段)