[发明专利]用于形成微细相分离图案的下层膜形成用组合物

说明书

本发明提供耐溶剂性优异，能够使在基板上形成的包含嵌段共聚物的层的微相分离结构相对于基板垂直诱导的下层膜形成用组合物。一种下层膜形成用组合物，其包含共聚物，上述共聚物包含(A)来源于含有叔丁基的苯乙烯化合物的单元结构，(B)来源于不含有羟基的含有芳香族结构的乙烯基化合物、并且除上述(A)以外的单元结构，(C)来源于含有(甲基)丙烯酰基且不含有羟基的化合物的单元结构，(D)来源于含有交联形成基的化合物的单元结构，相对于共聚物整体的共聚比为，(A)25～90摩尔％，(B)0～65摩尔％，(C)0～65摩尔％，(D)10～20摩尔％，并且(A)+(B)+(C)之中，包含芳香族结构的单元结构为81～90摩尔％。

技术领域

本发明涉及在基板与其上形成的利用了嵌段共聚物的自组装化膜之间设置的用于形成微细相分离图案的下层膜形成用组合物、利用了该下层膜形成用组合物的嵌段共聚物的相分离图案制造方法以及半导体装置的制造方法。

背景技术

近年来，随着大规模集成电路(LSI)的进一步微细化，要求对更纤细的结构体进行加工的技术。对于这样的要求，开始下述尝试：利用通过使互相非相容性的聚合物彼此结合了的嵌段共聚物的自组装化而形成的相分离结构，形成更微细的图案。例如，提出了下述图案形成方法：在基板上涂布下层膜形成用组合物，形成由该组合物形成的下层膜，在下层膜表面形成包含二种以上聚合物结合了的嵌段共聚物的自组装化膜，使自组装化膜中的嵌段共聚物相分离，将构成嵌段共聚物的聚合物的至少一种聚合物的相选择性除去。

专利文献1中公开了含有树脂成分的基底剂，上述树脂成分的成分整体的结构单元之中的20摩尔％～80摩尔％为来源于含有芳香族环的单体的结构单元。

专利文献2中公开了包含聚合物的自组装化膜的下层膜形成用组合物，聚合物的全部单元结构平均具有20摩尔％以上的可以被取代的苯乙烯、乙烯基萘、苊烯、乙烯基咔唑等芳香族乙烯基化合物的单元结构，并且该芳香族乙烯基化合物的全部单元结构平均具有1摩尔％以上的多环芳香族乙烯基化合物的单元结构。

然而依然期望形成下述下层膜的技术，该下层膜的耐溶剂性优异，并且能够使包含嵌段共聚物的层的微相分离结构相对于基板垂直诱导。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：WO 2012/036121 A1

专利文献2：WO 2014/097993 A1

发明内容

发明所要解决的课题

因此，本发明的目的是提供下述下层膜的形成用组合物，该下层膜设置在基板与包含嵌段聚合物的自组装化膜之间，耐溶剂性优异，并且能够使包含嵌段共聚物的层的微相分离结构相对于基板垂直地诱导。此外，目的是提供利用了该下层膜形成用组合物的嵌段共聚物的相分离图案制造方法以及半导体装置的制造方法。

用于解决课题的方法

本发明包含以下方案。

[1]一种下层膜形成用组合物，是为了使在基板上形成的包含嵌段共聚物的层相分离而使用的下层膜形成用组合物，该组合物包含下述所示的共聚物，上述共聚物包含：

(A)来源于含有叔丁基的苯乙烯化合物的单元结构，

(B)来源于不含有羟基的含有芳香族结构的乙烯基化合物、并且除上述(A)以外的单元结构，

(C)来源于含有(甲基)丙烯酰基且不含有羟基的化合物的单元结构，

(D)来源于含有交联形成基的化合物的单元结构，

相对于该共聚物整体的共聚比为，(A)25～90摩尔％，(B)0～65摩尔％，(C)0～65摩尔％，(D)10～20摩尔％，并且(A)+(B)+(C)之中，包含芳香族结构的单元结构为81～90摩尔％。