屏障过滤器及过滤方法、光刻用药液纯化品的制造方法以及抗蚀剂图案形成方法技术

本发明专利技术提供具备聚酰亚胺系树脂多孔膜的、用于过滤光刻用药液的屏障过滤器。本发明专利技术提供包括使光刻用药液通过该屏障过滤器的操作的过滤方法。本发明专利技术提供具有利用该过滤方法过滤光刻用药液的工序的光刻用药液纯化品的制造方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及屏障过滤器(barrierfilter)、过滤方法、光刻用药液纯化品的制造方法以及抗蚀剂图案形成方法。本申请基于2015年9月30日向日本提出申请的日本特愿2015-192889号、日本特愿2015-192890号、日本特愿2015-192891号及日本特愿2015-192892号主张优先权，并将其内容援引于此。
技术介绍
在光刻技术中，例如进行如下工序：在基板上形成包含抗蚀剂材料的抗蚀剂膜，对该抗蚀剂膜进行选择性曝光，并实施显影处理，由此在上述抗蚀剂膜上形成规定形状的抗蚀剂图案。将抗蚀剂膜的曝光部变化为溶解于显影液的特性的抗蚀剂材料称作正型，将抗蚀剂膜的曝光部变化为溶解于显影液的特性的抗蚀剂材料称作负型。近年来，在半导体元件、液晶显示元件的制造中，随着光刻技术的进步，图案的微细化迅速发展。作为图案的微细化的方法，通常进行曝光光源的短波长化(高能量化)。具体而言，以往使用以g射线、i射线为代表的紫外线，但是，现在进行使用KrF准分子激光、ArF准分子激光的半导体元件的批量生产。另外，还对比这些准分子激光更短波长(高能量)的EUV(超紫外线)、EB(电子射线)、X射线等进行了研究。对抗蚀剂材料要求对这些曝光光源的灵敏度、能够重现微细尺寸的图案的分辨率等光刻特性。作为满足此种要求的抗蚀剂材料，以往使用含有在酸的作用下对显影液的溶解性发生变化的基材成分、和通过曝光而产生酸的产酸剂成分的化学放大型抗蚀剂组合物。随着图案微细化的发展，对于抗蚀剂材料，在要求提高各种光刻特性的同时还要求抑制缺陷(表面缺陷)的发生。在此，“缺陷”是指：例如在利用KLATENCOR公司制的表面缺陷观察装置(商品名“KLA”)从正上方观察显影后的抗蚀剂图案时所检测的所有不良情况。该不良情况是指：例如显影后的渣滓(抗蚀剂残渣)、泡、垃圾等在抗蚀剂图案表面的异物或析出物的附着所致的不良情况、线图案间的桥接、接触孔图案的孔的填孔等与图案形状有关的不良情况、图案的颜色不均等。此外，在抗蚀剂材料中，在保存抗蚀剂溶液(溶液状态的抗蚀剂组合物)的过程中产生微粒状的异物的异物经时特性(保存稳定性之一)也构成问题，期望对其改善。以往，在抗蚀剂组合物的制造中，为了除去异物，通常使其通过屏障过滤器来进行纯化。然而，在使抗蚀剂组合物通过以往所使用的膜滤器、深度过滤器的方法中，在抑制显影后的抗蚀剂图案的缺陷发生方面还并不充分。关于针对抑制上述的抗蚀剂图案的缺陷发生、及抗蚀剂材料的异物经时特性的要求，提出了同时具有通过尼龙制的屏障过滤器的工序、和通过聚烯烃树脂制或氟树脂制的屏障过滤器的工序两者的抗蚀剂组合物的制造方法(参照专利文献1)。另外，在抗蚀剂图案的形成中，而使用含有树脂的树脂溶液、显影液、抗蚀剂用溶剂、预湿溶剂等各种光刻用药液。作为除去混入到这些药液中的颗粒等异物(杂质)的方法，一直以来，仍采用使用屏障过滤器的方法。随着图案微细化的发展，在图案形成中，存在于这些药液中的杂质的影响开始显现。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第4637476号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在光刻技术的进一步的进步、抗蚀剂图案的微细化不断发展的过程中，在形成数十～数百纳米尺寸的抗蚀剂图案的情况下，显影后的渣滓、发生微桥的不良情况成为显著问题。因此，需要比以往更佳的能够抑制显影后的抗蚀剂图案的缺陷发生的技术。本专利技术鉴于上述情况而完成，其课题在于提供能够更好除去杂质的屏障过滤器及过滤方法、进一步降低了杂质的光刻用药液纯化品的制造方法、以及抗蚀剂图案形成方法。用于解决课题的手段本专利技术人等通过研究发现：例如，使抗蚀剂组合物、显影液、抗蚀剂用溶剂、预湿溶剂等光刻用药液通过具备聚酰亚胺系树脂多孔膜的过滤器而进行纯化，由此与使之通过以往所使用的膜滤器、深度过滤器而进行纯化的情况相比，更显著地抑制了保存中的微粒状的异物发生(显著提高异物经时特性)，进而完成本专利技术。另外，本专利技术人等通过研究发现：在抗蚀剂图案的形成中，通过使用通过具备聚酰亚胺系树脂多孔膜的过滤器而进行了纯化的抗蚀剂组合物，从而与通过以往所使用的膜滤器、深度过滤器的情况相比，更显著抑制显影后的渣滓、微桥的发生，进而完成了本专利技术。另外，本专利技术人等通过研究发现：例如，通过使抗蚀剂组合物、显影液、抗蚀剂用溶剂、预湿溶剂等光刻用药液通过具有邻接的球状孔室(cell)彼此连通的多孔结构的过滤器而进行纯化，从而与使其通过以往所使用的膜滤器、深度过滤器而进行纯化的情况相比，更显著抑制保存中的微粒状的异物发生(显著提高异物经时特性)，由此完成本专利技术。(1)本专利技术的第1方案的屏障过滤器，其特征在于，其是用于过滤光刻用药液的屏障过滤器，该屏障过滤器具备聚酰亚胺系树脂多孔膜。(2)本专利技术的第2方案的过滤方法，其特征在于，其包括使光刻用药液通过上述第1方案的屏障过滤器的操作。(3)本专利技术的第3方案的光刻用药液纯化品的制造方法，其特征在于，其具有利用上述第2方案的过滤方法过滤光刻用药液的工序。(4)在上述(3)中，上述过滤工序可以包括利用压差使上述光刻用药液通过上述过滤器的操作。(5)在上述(3)或(4)中，上述光刻用药液可以是含有在酸的作用下对显影液的溶解性发生变化的基材成分(A)和有机溶剂成分(S)、且具备产酸能力的抗蚀剂组合物。(6)在上述(5)中，上述基材成分(A)可以含有高分子化合物(A1)，所述高分子化合物(A1)具有包含极性基团的构成单元(ap)。(7)本专利技术的第4方案的抗蚀剂图案形成方法，其特征在于，其具有：利用具备聚酰亚胺系树脂多孔膜的过滤器过滤抗蚀剂组合物而得到抗蚀剂组合物纯化品的工序，所述抗蚀剂组合物含有在酸的作用下对显影液的溶解性发生变化的基材成分(A)和有机溶剂成分(S)、且具备产酸能力；使用上述抗蚀剂组合物纯化品在支承体上形成抗蚀剂膜的工序；对上述抗蚀剂膜进行曝光的工序；以及对上述曝光后的抗蚀剂膜进行显影而形成抗蚀剂图案的工序。(8)本专利技术的第5方案的屏障过滤器，其特征在于，其是用于过滤光刻用药液的屏障过滤器，该屏障过滤器具有邻接的球状孔室彼此连通的多孔结构。(9)在上述(8)中，上述球状孔室的平均球径可以为50～2000nm。(10)在上述(8)或(9)中，上述屏障过滤器可以具备热固化性树脂的多孔膜。(11)本专利技术的第6方案的过滤方法，其特征在于，其包括使光刻用药液通过上述第5方案的屏障过滤器(上述(8)～(10)中的任一项)的操作。(12)本专利技术的第7方案的光刻用药液纯化品的制造方法，其特征在于，其具有利用上述第6方案的过滤方法(上述(11))过滤光刻用药液的工序。(13)在上述(12)中，上述过滤器中的球状孔室的平均球径可以为50～2000nm。(14)在上述(12)或(13)中，上述过滤器可以具备热固化性树脂的多孔膜。(15)在上述(12)～(14)的任一项中，上述光刻用药液可以是含有在酸的作用下对显影液的溶解性发生变化的基材成分(A)和有机溶剂成分(S)、且具备产酸能力的抗蚀剂组合物。(16)在上述(15)中，上述基材成分(A)可以含有高分子化合物(A1)，所述高分子化合物(A1)具有包含极性基团的构成单元(ap)。(17)本专利技术的第8方案的抗蚀剂图案形成方法，其特征在于，具有：利用具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种屏障过滤器，其是用于过滤光刻用药液的屏障过滤器，所述屏障过滤器具备聚酰亚胺系树脂多孔膜。

【技术特征摘要】
2015.09.30 JP 2015-192889;2015.09.30 JP 2015-192891.一种屏障过滤器，其是用于过滤光刻用药液的屏障过滤器，所述屏障过滤器具备聚酰亚胺系树脂多孔膜。2.一种过滤方法，其包括使光刻用药液通过权利要求1所述的屏障过滤器的操作。3.一种光刻用药液纯化品的制造方法，其具有利用权利要求2所述的过滤方法过滤光刻用药液的工序。4.根据权利要求3所述的光刻用药液纯化品的制造方法，其中，所述过滤工序包括利用压差使所述光刻用药液通过所述过滤器的操作。5.根据权利要求3所述的光刻用药液纯化品的制造方法，其中，所述光刻用药液是含有在酸的作用下对显影液的溶解性发生变化的基材成分(A)和有机溶剂成分(S)、且具备产酸能力的抗蚀剂组合物。6.根据权利要求5所述的光刻用药液纯化品的制造方法，其中，所述基材成分(A)含有高分子化合物(A1)，所述高分子化合物(A1)具有包含极性基团的构成单元(ap)。7.一种抗蚀剂图案形成方法，其具有：利用具备聚酰亚胺系树脂多孔膜的过滤器过滤抗蚀剂组合物而得到抗蚀剂组合物纯化品的工序，所述抗蚀剂组合物含有在酸的作用下对显影液的溶解性发生变化的基材成分(A)和有机溶剂成分(S)、且具备产酸能力；使用所述抗蚀剂组合物纯化品在支承体上形成抗蚀剂膜的工序；对所述抗蚀剂膜进行曝光的工序；以及对所述曝光后的抗蚀剂膜进行显影而形成抗蚀剂图案的工序。8.一种屏障过滤器，其是用于过滤光刻用药液...

【专利技术属性】
技术研发人员：中田明彦，森冈章仁，菅原司，
申请(专利权)人：东京应化工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP