正型感光性树脂组合物、抗蚀膜、抗蚀下层膜和抗蚀永久膜的制作方法

本发明涉及正型感光性树脂组合物、抗蚀膜、抗蚀下层膜和抗蚀永久膜。

背景技术：

1、近年来，随着电子设备的小型化，半导体封装体逐渐高密度化。以往，在ic、lsi的半导体封装体制造中，通常广泛使用的是使用碱溶性树脂(例如酚醛清漆型酚醛树脂)和萘醌二叠氮化合物系感光剂得到的i射线用正型光致抗蚀剂。然而，利用i射线进行的微细化逐渐迎来极限。尤其在nand存储等中，出于大容量化的目的，存储层的三维化逐渐成为主流。在存储层的三维化中，需要增加朝着纵向加工的级数，因此，寻求抗蚀膜的厚膜化。在几十μm的厚膜中，在对以往的使用萘醌二叠氮化合物系感光剂的感光性树脂组合物进行的曝光处理中，没有充分量的光到达至膜的底部，因此存在如下课题：图案底部的抗蚀层不发生碱溶解化，难以形成高长宽(high aspect)图案。

2、针对上述课题，代替使用萘醌二叠氮化合物系感光剂，研究了将在使用krf、arf、euv等准分子激光的光刻中使用的化学增幅正型光致抗蚀剂用于使用i射线的光刻(例如专利文献1)。

3、若对使用化学增幅正型光致抗蚀剂得到的感光性树脂膜照射光，则由光产酸剂产生酸，所产生的酸(质子)作为酸催化剂，使酸分解性树脂的保护基脱离而使碱溶解性基团露出。在化学增幅正型光致抗蚀剂中，在保护基脱离后，酸催化性地再生，能够使别的保护基脱离，因此，即便是微量的光量也能够制作具有高碱溶解性的正型图案。因此，能够实现在厚膜制作中成为课题的膜底部的碱溶解化。

4、然而，专利文献1中记载的使用间甲酚系苯酚酚醛清漆树脂得到的正型感光性树脂组合物的灵敏度依然不足，显影后的图案底部产生残膜的情况并未得到解决。

5、因而，也研究了在包含间甲酚的基础上还包含邻甲酚和对甲酚的化学增幅正型感光性树脂组合物(例如专利文献2)。然而，专利文献2中记载的感光性树脂组合物存在如下课题：碱溶解性依然不充分，依然在显影后的图案底部产生残膜，且耐热性也低。另外，i射线的波长即365nm的透光性低，因此，在灵敏度的提高方面存在极限。

6、现有技术文献

7、专利文献

8、专利文献1：日本特开2003-149816号公报

9、专利文献2：日本特开2019-203097号公报

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、本发明的目的在于，提供能够得到i射线透射性高、显影性和耐热性优异的抗蚀膜的正型感光性树脂组合物。

3、用于解决问题的方案

4、本发明人等为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现：包含具有特定结构单元且将酚性羟基的至少一部分置换成缩醛基系保护基而得到的酚醛清漆型酚醛树脂、光产酸剂和溶剂的正型感光性树脂组合物的i射线透射性高，从而完成了本发明。

5、即，涉及一种正型感光性树脂组合物，其含有下述成分(a)～(c)。

6、(a)酚醛清漆型酚醛树脂，其包含由间甲酚和/或邻甲酚衍生的酚结构单元(a1)以及由水杨醛衍生的醛结构单元(a2)，且具有缩醛基系保护基(其中，不含由甲醛衍生的醛结构单元)；

7、(b)光产酸剂；

8、(c)溶剂。

9、本发明还涉及一种感光性膜，其是通过将正型感光性树脂组合物干燥而得到的。

10、本发明还涉及一种抗蚀膜，其由正型感光性树脂组合物得到。

11、本发明还涉及一种抗蚀下层膜，其由正型感光性树脂组合物得到。

12、本发明还涉及一种抗蚀永久膜，其由正型感光性树脂组合物得到。

13、发明的效果

14、根据本发明，可提供能够得到i射线透射性高、显影性和耐热性优异的抗蚀膜的正型感光性树脂组合物。

技术特征：

1.一种正型感光性树脂组合物，其含有下述成分(a)～(c)，

2.根据权利要求1所述的正型感光性树脂组合物，其中，所述酚醛清漆型酚醛树脂还包含由苯甲醛衍生的结构单元(a3)。

3.根据权利要求1或2所述的正型感光性树脂组合物，其中，所述酚醛清漆型酚醛树脂包含由间甲酚衍生的结构单元(a1)、由水杨醛衍生的结构单元(a2)和由苯甲醛衍生的结构单元(a3)，所述结构单元的摩尔比[(a1):(a2):(a3)]满足1.0:0.2～0.8:0.2～0.8。

4.根据权利要求1或2所述的正型感光性树脂组合物，其中，所述缩醛基系保护基为下述式(1)所示的基团，

5.根据权利要求1或2所述的正型感光性树脂组合物，其中，所述成分(a)是使形成缩醛基系保护基的化合物与由间甲酚、水杨醛和苯甲醛在有机溶剂中在以摩尔比计为间甲酚:水杨醛:苯甲醛＝1.0:0.2～0.8:0.2～0.8的范围内利用酸催化剂进行缩聚而得到的酚醛清漆型酚醛树脂反应而得到的。

6.根据权利要求5所述的正型感光性树脂组合物，其中，所述形成缩醛基系保护基的化合物为下述式(2)所示的化合物，

7.根据权利要求5所述的正型感光性树脂组合物，其中，所述形成缩醛基系保护基的化合物为乙基乙烯基醚。

8.根据权利要求2所述的正型感光性树脂组合物，其中，所述成分(a)中的由间甲酚衍生的结构单元(a1)、由水杨醛衍生的结构单元(a2)和由苯甲醛衍生的结构单元(a3)的总含量为30质量％以上。

9.一种感光性膜，其是通过将权利要求1或2所述的正型感光性树脂组合物干燥而得到的。

10.一种抗蚀膜，其由权利要求1或2所述的正型感光性树脂组合物得到。

11.一种抗蚀下层膜，其由权利要求1或2所述的正型感光性树脂组合物得到。

12.一种抗蚀永久膜，其由权利要求1或2所述的正型感光性树脂组合物得到。

技术总结提供能够得到i射线透射性高、显影性和耐热性优异的抗蚀膜的正型感光性树脂组合物、抗蚀膜、抗蚀下层膜和抗蚀永久膜。一种正型感光性树脂组合物，其含有下述成分(A)～(C)。(A)酚醛清漆型酚醛树脂/(B)光产酸剂/(C)溶剂，所述酚醛清漆型酚醛树脂中的由间甲酚衍生的结构单元(a1)、由苯甲醛衍生的结构单元(a2)和由水杨醛衍生的结构单元(a3)的摩尔比[(a1):(a2):(a3)]为1.0:0.3～0.8:0.3～0.8，所述酚醛清漆型酚醛树脂具有缩醛基系保护基。技术研发人员：长田裕仁,伊部武史受保护的技术使用者：DIC株式会社技术研发日：技术公布日：2024/5/12