感光化射线性或感放射线性树脂组合物、图案形成方法、抗蚀剂膜、电子元件的制造方法及电子元件技术

本发明专利技术提供一种感光化射线性或感放射线性树脂组合物、使用其的图案形成方法、抗蚀剂膜、电子元件的制造方法及电子元件，上述感光化射线性或感放射线性树脂组合物的曝光宽容度(EL)及线宽粗糙度(LWR)优异，进而阶差基板上的间隙图案的显影性优异，尤其适于利用有机溶剂显影的负型图案形成方法，其中也适于KrF曝光。本发明专利技术的感光化射线性或感放射线性树脂组合物含有树脂(A)，该树脂(A)含有芳香族基及(i)具有因酸的作用发生分解而产生极性基的基团的重复单元，也可含有(ii)具有酚性羟基以外的极性基的重复单元，并且相对于树脂(A)中的所有重复单元，上述(i)及(ii)的重复单元的合计量为51mol％以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种可适宜地用于集成电路（Integrated Circuit，1C)等的半导体 制造工序、液晶及热能头（thermal head)等的电路基板的制造、进而其他感光蚀刻加工 (photofabrication)的微影（lithography)工序中的感光化射线性或感放射线性树脂组 合物、图案形成方法、抗蚀剂膜、电子元件的制造方法及电子元件。尤其本专利技术涉及一种可 适宜地用于利用KrF曝光装置的曝光的感光化射线性或感放射线性树脂组合物、图案形成 方法、抗蚀剂膜、电子元件的制造方法及电子元件。
技术介绍
继KrF准分子激光（248nm)用抗蚀剂之后，为了弥补由光吸收所致的感度降低，一 直使用化学增幅等图像形成方法来作为抗蚀剂的图像形成方法。若列举正型的化学增幅的 图像形成方法为例进行说明，则为以下图像形成方法：通过准分子激光、电子束、极紫外光 等的曝光，曝光部的酸产生剂发生分解而生成酸，在曝光后的烘烤（Post Exposure Bake， PEB)中利用该产生酸作为反应催化剂，使碱不溶性的基团变化为碱可溶性的基团，利用碱 性显影液将曝光部去除。 在上述方法中，已提出了各种碱性显影液，但广泛使用2. 38质量％的氢氧化四甲 基按（Tetramethylammonium hydroxide，TMAH)水溶液的水系碱性显影液。 例如，在专利文献1中记载有一种正型抗蚀剂组合物，其使用含有对羟基苯乙烯 (p-hydroxy styrene)系重复单元的树脂。 另一方面，不仅是目前主流的正型，而且利用负型图像的微细图案形成也正在进 行开发（例如参照专利文献2~专利文献4)。其原因在于：在制造半导体元件等时，要求 形成线（line)、沟槽（trench)、孔（hole)等具有各种形状的图案，另一方面，存在利用现状 的正型抗蚀剂难以形成的沟槽、孔等图案。 然而，在此种利用有机溶剂显影的负型图案形成方法中，线宽粗糙度（Line Width Roughness，LWR)等粗糙度性能、曝光宽容度（Exposure Latitude，EL)及显影缺陷减少的 方面也有改良的余地。 另外，在半导体制造中，就不仅要求极限的微细化而且有效利用现有设备的方面 而言，也正在研宄利用KrF曝光来代替现有的利用ArF曝光进行的工艺的一部分，但这一情 况超过KrF曝光的极限，故与ArF曝光技术发展的历史原委背道而行，此种KrF曝光对ArF 曝光工艺的一部分的代替可能不仅存在上述微细化的课题，而且可能存在伴随着所使用的 材料（树脂等）的改良、曝光机制的不同等的技术上难以解决的各种问题。 另外，作为如上所述的抗蚀剂技术的应用，将抗蚀剂组合物用于作为逻辑元件 (logic device)制作时等的一个工序的离子植入（ion implant)(电荷注入）中的、离子植 入用途等微细加工用途不断发展。 在将抗蚀剂组合物用于离子植入用途的情形时，有时也在预先经图案化的基板 (以下称为阶差基板）上涂布抗蚀剂组合物并进行曝光、显影，因而需求阶差基板上的微细 加工。 现有技术文献 专利文献 专利文献1日本专利特开2000-147772号公报 专利文献2日本专利特开2010-40849号公报 专利文献3日本专利特开2008-292975号公报 专利文献4日本专利特开2010-217884号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题 然而，由于曝光光自基板的反射所致的驻波（standing wave)的影响、或由上述阶 差基板的阶差部分所致的曝光光的漫反射，就由有机溶剂显影所得的负型图案的显影性差 等方面而言有改良的余地。 而且，利用有机溶剂显影的负型图案形成方法与利用碱性显影液的正型图案形成 方法不同，要求高的溶解对比度，这成为利用有机溶剂显影的负型图案形成方法的固有问 题。 鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种感光化射线性或感放射线性树脂组合 物、使用其的图案形成方法、抗蚀剂膜、电子元件的制造方法及电子元件，上述感光化射线 性或感放射线性树脂组合物的曝光宽容度（EL)及线宽粗糙度（LWR)优异，进而阶差基板上 的间隙图案的显影性优异，尤其适于利用有机溶剂显影的负型图案形成方法，其中也适于 KrF曝光。 解决问题的技术手段 本专利技术为下述构成，由此达成本专利技术的上述目的。 -种感光化射线性或感放射线性树脂组合物，含有树脂（A)，上述树脂（A)含 有芳香族基及（i)具有因酸的作用发生分解而产生极性基的基团的重复单元，也可含有 (ii)具有酚性羟基以外的极性基的重复单元，并且相对于树脂（A)中的所有重复单元，上 述（i)及（ii)的重复单元的合计量为51mol%以上。 根据所记载的感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其中上述（i)具有 因酸的作用发生分解而产生极性基的基团的重复单元为具有产生酚性羟基以外的极性基 的基团的重复单元。 根据或所记载的感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其中上述 (i)具有因酸的作用发生分解而产生极性基的基团的重复单元为下述通式（I)所表示的重 复单元、或下述通式（II)所表示的重复单元， 【主权项】1. 一种感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其含有树脂（A)，所述树脂（A)含有芳 香族基及（i)具有因酸的作用发生分解而产生极性基的基团的重复单元，也可含有（ii)具 有酚性羟基以外的极性基的重复单元，并且相对于所述树脂（A)中的所有重复单元，所述 (i)及所述（ii)的重复单元的合计量为51mol%以上。2. 根据权利要求1所述的感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其中所述（i)具有 因酸的作用发生分解而产生极性基的基团的重复单元为具有产生酚性羟基以外的极性基 的基团的重复单元。3. 根据权利要求1或2所述的感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其中所述（i) 具有因酸的作用发生分解而产生极性基的基团的重复单元为下述通式（I)所表示的重复 单元、或下述通式（II)所表示的重复单元， 所述通式（I)中， Rtl表示氢原子或烷基，Ryl~Ry3分别独立地表示烷基或环烷基，R72及Ry3也可相互键结 而形成单环或多环结构； A1表示单键或（y+1)价的有机基； X为O或I，y表示1~3的整数； 在y为2或3时，多个Ryl、多个Ry2及多个R73可分别相同也可不同； 所述通式（II)中， Rq表不氛原子或烷基，A2表不（n+1)价的有机基； OP表示因酸的作用发生分解而产生醇性羟基的基团，在存在多个OP时，多个OP可相同 也可不同，多个OP也可相互键结而形成环； n表示1~3的整数。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其中 所述感光化射线性或感放射线性树脂组合物还含有因光化射线或放射线的照射而产生酸 的化合物（B)，且所述化合物（B)为离子性化合物。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其是 用于有机溶剂显影。6. 根据权利要求1至5中任一项所述的感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其是 用于利用KrF准分子激光的曝光。7. -种抗蚀剂膜，其是由根据权利要求1至6中任一项所述的感光化射线性或感放射 线性树脂组合物所形成。8. -种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其含有树脂(A)，所述树脂(A)含有芳香族基及(i)具有因酸的作用发生分解而产生极性基的基团的重复单元，也可含有(ii)具有酚性羟基以外的极性基的重复单元，并且相对于所述树脂(A)中的所有重复单元，所述(i)及所述(ii)的重复单元的合计量为51mol％以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：加藤启太，白川三千纮，高桥秀知，齐藤翔一，吉野文博，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP