本发明涉及用于形成微相分离图案的刷形成用组合物、利用该刷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：
1、近年来，随着大规模集成电路(lsi)的进一步微细化，要求加工更纤细的结构体的技术。针对这样的要求，开始尝试利用通过使相互非相容性的聚合物彼此键合而成的嵌段共聚物的自组装化形成的相分离结构，形成更微细的图案。例如，提出了以下的图案形成方法：在基板上涂布下层膜形成组合物，形成包含该组合物的下层膜，在下层膜表面形成包含两种以上的聚合物键合而成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，选择性地除去构成嵌段共聚物的聚合物中的至少一种聚合物的相。
2、专利文献1中公开了一种基底剂，其含有树脂成分，所述树脂成分为：成分整体的结构单元中20摩尔％～80摩尔％为源自含芳香环单体的结构单元。
3、专利文献2中公开了一种自组装化膜的下层膜形成组合物，其包含聚合物，所述共聚物相对于聚合物的全部单元结构具有20摩尔％以上的可被取代的苯乙烯、乙烯基萘、苊、乙烯基咔唑等芳香族乙烯基化合物的单元结构，且相对于该芳香族乙烯基化合物的全部单元结构具有1摩尔％以上的多环芳香族乙烯基化合物的单元结构。
4、现有技术文献
5、专利文献
6、专利文献1：国际公开第2012/036121号小册子
7、专利文献2：国际公开第2014/097993号小册子
技术实现思路
1、发明要解决的技术问题
2、在将这些基底剂或下层膜形成组合物(以下，有时称为“刷形成用组合物”。)涂布于基板上，形成下层膜时，为了除去对基板附着力弱的膜成分(例如，聚合物)，下层膜的前体膜暴露于溶剂中。这是因为，如果附着力弱的膜成分残留于下层膜，则下层膜与自组装化膜发生混合。需要说明的是，如果对基板的附着力弱的膜成分多，则暴露于溶剂后的下层膜的厚度薄。
3、另一方面，如果由刷形成用组合物形成的下层膜的厚度薄，则作为下层膜的功能变得不充分。
4、因此，要求即使暴露于溶剂中也具有厚度的下层膜。
5、本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种即使暴露于溶剂中也能够形成具有厚度的下层膜的刷形成用组合物。
6、另外，本发明的目的在于提供利用该刷形成用组合物得到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。
7、用于解决技术问题的技术方案
8、本发明人等为了解决上述课题，进行了深入研究，结果发现，通过使刷形成用组合物含有有机碱，与不含有机碱的情况相比，能够增厚暴露于溶剂后的下层膜的厚度，从而完成了具有以下主旨的本发明。
9、即，本发明包含以下内容。
10、[1]一种刷形成用组合物，其用于使在基板上形成的包含嵌段共聚物的层的所述嵌段共聚物相分离，其中，
11、所述刷形成用组合物含有刷状聚合物、有机碱和溶剂。
12、[2]根据[1]所述的刷形成用组合物，其中，所述有机碱具有氮原子。
13、[3]根据[1]或[2]所述的刷形成用组合物，其中，所述有机碱具有含氮环。
14、[4]根据[1]～[3]中任一项所述的刷形成用组合物，其中，所述有机碱为n-甲基吗啉、n,n-二甲基-4-氨基吡啶和二氮杂双环十一碳烯中的至少任一种。
15、[5]根据[1]～[4]中任一项所述的刷形成用组合物，其中，所述有机碱的含量相对于所述刷状聚合物为0.1质量％～30质量％。
16、[6]根据[1]～[5]中任一项所述的刷形成用组合物，其中，所述有机碱的含量相对于所述刷状聚合物为0.5质量％～15质量％。
17、[7]根据[1]～[6]中任一项所述的刷形成用组合物，其中，所述刷状聚合物具有能够与所述基板键合的官能团。
18、[8]根据[7]所述的刷形成用组合物，其中，能够与所述基板键合的官能团为羟基、氨基或磺酸基。
19、[9]根据[1]～[8]中任一项所述的刷形成用组合物，其中，所述刷状聚合物为加成聚合型的聚合物。
20、[10]根据[1]～[9]中任一项所述的刷形成用组合物，其为用于形成包含所述嵌段共聚物的层的下层膜的下层膜形成用组合物。
21、[11]一种带下层膜的基板，其是将下层膜的前体膜暴露于溶剂中而得到的，所述下层膜的前体膜是将[1]～[10]中任一项所述的刷形成用组合物涂布于基板上并加热而得到的。
22、[12]一种具有嵌段共聚物的相分离图案的基板的制造方法，其包括以下工序：
23、(1)使用[1]～[10]中任一项所述的刷形成用组合物，在基板上形成下层膜的工序；
24、(2)在所述下层膜上形成包含嵌段共聚物的层的工序；以及
25、(3)使所述嵌段共聚物相分离的工序。
26、[13]根据[12]所述的制造方法，其中，在所述(2)工序与所述(3)工序之间还包括在所述包含嵌段共聚物的层上形成上层膜的工序。
27、[14]根据[12]或[13]所述的制造方法，其中，所述(1)工序包括：
28、将所述刷形成用组合物涂布于所述基板上的处理；
29、加热涂布于所述基板上的所述刷形成用组合物，形成下层膜的前体膜的处理；以及
30、将所述下层膜的前驱体膜暴露于溶剂中，得到所述下层膜的工序。
31、[15]一种半导体装置的制造方法，其包括以下工序：
32、(1)使用[1]～[10]中任一项所述的刷形成用组合物，在基板上形成下层膜的工序；
33、(2)在所述下层膜上形成包含嵌段共聚物的层的工序；
34、(3)使所述嵌段共聚物相分离的工序；
35、(4)除去所述相分离的嵌段共聚物的一部分的工序；以及
36、(5)蚀刻所述基板的工序。
37、[16]根据[15]所述的制造方法，其中，在所述(2)工序与所述(3)工序之间还包括在所述包含嵌段共聚物的层上形成上层膜的工序。
38、[17]根据[15]或[16]所述的制造方法，其中，所述(1)工序包括：
39、将所述刷形成用组合物涂布于所述基板上的处理；
40、加热涂布于所述基板上的所述刷形成用组合物，形成下层膜的前体膜的处理；以及
41、将所述下层膜的前驱体膜暴露于溶剂中，得到所述下层膜的处理。
42、发明效果
43、根据本发明，能够提供即使暴露于溶剂中也能够形成具有厚度的下层膜的刷形成用组合物。另外，根据本发明，其目的在于提供利用该刷形成用组合物得到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。
1.一种刷形成用组合物，其特征在于，用于使在基板上形成的包含嵌段共聚物的层的所述嵌段共聚物相分离，其中，
2.根据权利要求1所述的刷形成用组合物，其中，所述有机碱具有氮原子。
3.根据权利要求1所述的刷形成用组合物，其中，所述有机碱具有含氮环。
4.根据权利要求1所述的刷形成用组合物，其中，所述有机碱为n-甲基吗啉、n,n-二甲基-4-氨基吡啶和二氮杂双环十一碳烯中的至少任一种。
5.根据权利要求1所述的刷形成用组合物，其中，所述有机碱的含量相对于所述刷状聚合物为0.1质量％～30质量％。
6.根据权利要求1所述的刷形成用组合物，其中，所述有机碱的含量相对于所述刷状聚合物为0.5质量％～15质量％。
7.根据权利要求1所述的刷形成用组合物，其中，所述刷状聚合物具有能够与所述基板键合的官能团。
8.根据权利要求7所述的刷形成用组合物，其中，能够与所述基板键合的官能团为羟基、氨基或磺酸基。
9.根据权利要求1所述的刷形成用组合物，其中，所述刷状聚合物为加成聚合型的聚合物。
10.根据权利要求1所述的刷形成用组合物，其中，所述刷形成用组合物为用于形成所述包含嵌段共聚物的层的下层膜的下层膜形成用组合物。
11.一种带下层膜的基板，其特征在于，是将下层膜的前体膜暴露于溶剂中而得到的，所述下层膜的前体膜是将权利要求1～10中任一项所述的刷形成用组合物涂布于基板上并加热而得到的。
12.一种具有嵌段共聚物的相分离图案的基板的制造方法，其特征在于，包括以下工序：
13.根据权利要求12所述的制造方法，其中，在所述(2)工序与所述(3)工序之间还包括在所述包含嵌段共聚物的层上形成上层膜的工序。
14.根据权利要求12所述的制造方法，其中，所述(1)工序包括：
15.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，包括以下工序：
16.根据权利要求15所述的制造方法，其中，在所述(2)工序与所述(3)工序之间还包括在所述包含嵌段共聚物的层上形成上层膜的工序。
17.根据权利要求15所述的制造方法，其中，所述(1)工序包括：
