抗蚀剂图案被覆用涂布液制造技术

本发明专利技术的课题在于提供一种新型的抗蚀剂图案被覆用涂布液。本发明专利技术涉及抗蚀剂图案被覆用涂布液以及使用该涂布液的抗蚀剂图案或反转图案的形成方法，所述抗蚀剂图案被覆用涂布液包含：A成分：含有至少1个羟基或羧基的聚合物；B成分：A‑SO

Resist pattern coating solution

The subject of the present invention is to provide a new coating solution for resist pattern coating. The invention relates to a resist pattern coated with a coating liquid, coating liquid using the photoresist pattern or reversal pattern forming method, the resist pattern is coated with coating liquid containing A ingredients: containing at least 1 hydroxyl or carboxyl polymer; B components: A SO

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】抗蚀剂图案被覆用涂布液
本专利技术涉及可缩小抗蚀剂图案的宽度或直径的抗蚀剂图案被覆用涂布液。还涉及使用了该涂布液的、抗蚀剂图案的形成方法、及反转图案的形成方法。
技术介绍
半导体装置的制造中，进行了基于使用了抗蚀剂组合物的光刻法的微细加工。上述微细加工是下述的加工方法：在硅晶片等半导体基板上形成光致抗蚀剂组合物的薄膜，经由绘制有设备的图案(pattern)的掩模图案向其上照射紫外线等活性光线并进行显影，将得到的光致抗蚀剂图案作为保护膜而对基板进行蚀刻处理，由此，在基板表面上形成与上述图案对应的微细凹凸。近年来，半导体设备的高集成化进展，使用的活性光线也短波长化，从i线(波长365nm)、KrF准分子激光(波长248nm)向ArF准分子激光(波长193nm)转换。而且，现在，研究了作为进一步的微细加工技术的采用了EUV(超紫外线的简称，波长13.5nm)曝光的光刻法。然而，由于高输出功率的EUV光源的开发滞后等原因，采用了EUV曝光的光刻法尚未实用化(量产化)。另一方面，已知将用于使抗蚀剂图案缩小化的材料涂布于抗蚀剂图案上、使该抗蚀剂图案微细化(缩小化)的方法、及为此而使用的上述涂布材料(例如，专利文献1～专利文献4)。通过采用该方法，可使利用已经实用化的采用了基于ArF准分子激光的曝光的光刻法制作的抗蚀剂图案进一步微细化。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2001-281886号公报专利文献2：日本特开2010-49247号公报专利文献3：日本特开2011-257499号公报专利文献4：日本特开2013-145290号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题对于专利文献1中记载的含有水溶性树脂的水溶液(抗蚀剂图案缩小化材料)而言，由于使用与有机溶剂相比表面张力高的水作为溶剂，因而对抗蚀剂图案的涂布存在困难。因此，需要添加表面活性剂、或将水溶性的醇类与水混合而使用。对于专利文献2中记载的抗蚀剂图案微细化组合物而言，由于是不含有聚合物的溶液，因此，依赖于微细化对象的抗蚀剂图案的形状，微细化的比例容易发生偏差。专利文献3中记载的图案微细化处理剂含有产酸剂成分，要求于130℃以上的高的温度进行在涂布该图案微细化处理剂之后进行的烘烤处理，或在涂布该图案微细化处理剂后追加进行曝光的工序。专利文献4中记载的微细图案的形成方法的目的在于，使通过负型显影工艺形成的抗蚀剂图案狭小化，即，在该抗蚀剂图案上形成被覆膜，然后进行加热，由此，缩小作为抗蚀剂图案间的间隔的间隙宽度。因此，该文献中公开的上述微细图案的形成方法不以缩小抗蚀剂图案的宽度或直径为目的。本专利技术是为了解决上述课题而完成的，目的在于提供可缩小抗蚀剂图案的宽度的抗蚀剂图案被覆用涂布液、使用了该涂布液的抗蚀剂图案的形成方法、及使用了该涂布液的反转图案的形成方法。用于解决课题的手段本专利技术的第1方式是一种抗蚀剂图案被覆用涂布液，其包含：A成分：含有至少1个羟基或羧基的聚合物，B成分：A-SO3H(式中，A表示碳原子数1～16的直链状或支链状的烷基或氟代烷基、具有至少1个该烷基或氟代烷基作为取代基的芳香族基团、或可以具有取代基的碳原子数4～16的脂环式基团。)表示的磺酸，以及，C成分：包含R1-O-R2及/或R1-C(＝O)-R2(式中，R1表示碳原子数3～16的直链状、支链状或环状的烷基或氟代烷基，R2表示碳原子数1～16的直链状、支链状或环状的烷基或氟代烷基。)表示的化合物的、可溶解上述聚合物的有机溶剂。上述作为A成分的聚合物还可含有碳原子数1～10的直链状、支链状或环状的烷基，所述碳原子数1～10的直链状、支链状或环状的烷基的至少1个氢原子可被卤素原子取代。本专利技术的抗蚀剂图案被覆用涂布液中包含的上述作为A成分的聚合物可以是具有下述式(A)表示的结构单元的聚合物。(式中，R0表示氢原子或甲基，L表示可具有至少1个取代基的二价的芳香族基团、-C(＝O)-O-基或-C(＝O)-NH-基，该-C(＝O)-O-基或-C(＝O)-NH-基的碳原子与聚合物的主链键合，X表示氢原子、或碳原子数1～10的直链状或支链状的烷基或烷氧基，该烷基中的至少1个氢原子可被卤素原子或羟基取代。)其中，具有上述式(A)表示的结构单元的聚合物含有至少1个羟基或羧基，还可含有碳原子数1～10的直链状、支链状或环状的烷基，所述碳原子数1～10的直链状、支链状或环状的烷基的至少1个氢原子可被卤素原子取代。上述作为A成分的聚合物优选为具有至少2种上述式(A)表示的结构单元的共聚物，例如，可以是具有L表示可具有至少1个取代基的二价的芳香族基团的结构单元、和L表示-C(＝O)-O-基的结构单元及/或表示-C(＝O)-NH-基的结构单元的共聚物。另外，上述式(A)中，上述L中的二价的芳香族基团可以是亚苯基或亚萘基。本专利技术的抗蚀剂图案被覆用涂布液中包含的上述作为A成分的聚合物还可以是具有下述式(1-1)～式(1-4)中任一式表示的结构单元的聚合物。(式中，Ar1表示包含至少1个碳原子数6～18的芳香族环的二价、四价、六价或八价的有机基团，Ar2表示介由亚甲基或叔碳原子与Ar1键合的包含碳原子数6～18的芳香族环的二价的有机基团，上述芳香族环中的至少1个具有羟基及/或羧基作为取代基。)具有上述式(1-1)～(1-4)中任一式表示的结构单元的聚合物还可含有碳原子数1～10的直链状或支链状的烷基，该碳原子数1～10的直链状或支链状的烷基的至少1个氢原子可被卤素原子取代。可使上述Ar1表示的二价、四价、六价或八价的有机基团例如为源自下述式(2-1)～式(2-5)中任一式表示的化合物且结合端来自芳香族环上的任意的2处、4处、6处或8处的基团，该结合端与上述Ar2表示的二价的有机基团键合，该Ar2表示亚甲基、下述式(3-1)表示的二价的有机基团或下述式(3-2)表示的二价的有机基团。〔式中，R3～R14、R16及R17各自独立地表示碳原子数1～10的直链状、支链状或环状的烷基、碳原子数1～9的直链状或支链状的烷氧基、卤素原子、硝基、氰基、乙酰氧基、甲基硫基、或氨基，该烷基的至少1个氢原子可被羟基或卤素原子取代，该氨基的至少1个氢原子可被碳原子数1～3的直链状或支链状的烷基取代，T3～T14、T16及T17各自独立地表示羟基或羧基，T15表示氢原子或甲基，Q1及Q2各自独立地表示单键、氧原子、硫原子、磺酰基、羰基、亚氨基、碳原子数6～40的亚芳基、或碳原子数1～10的直链状、支链状或环状的亚烷基，该亚烷基的至少1个氢原子可被卤素原子取代，m1～m4各自独立地表示0～2的整数，r4、r5及r8～r14各自独立地表示0～2的整数，t4、t5及t8～t14各自独立地表示0～2的整数，r3、r6、r7及r17各自独立地表示0～8的整数，t3、t6、t7及t17各自独立地表示0～8的整数，r16表示0～9的整数，t16表示0～9的整数，r3与t3的合计、r4与t4的合计、r5与t5的合计、r6与t6的合计、r7与t7的合计、r8与t8的合计、r9与t9的合计、r10与t10的合计、r11与t11的合计、r12与t12的合计、r13与t13的合计、r14与t14的合计、r16与t16的合计、及r17与t17的合计各自独立地为1～1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗蚀剂图案被覆用涂布液，其含有：A成分：含有至少1个羟基或羧基的聚合物，B成分：A‑SO

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.19 JP 2014-190849;2014.09.30 JP 2014-201381.一种抗蚀剂图案被覆用涂布液，其含有：A成分：含有至少1个羟基或羧基的聚合物，B成分：A-SO3H表示的磺酸，式A-SO3H中，A表示碳原子数1～16的直链状或支链状的烷基或氟代烷基、具有至少1个该烷基或氟代烷基作为取代基的芳香族基团、或可以具有取代基的碳原子数4～16的脂环式基团，以及，C成分：包含R1-O-R2及/或R1-C(＝O)-R2表示的化合物的、可溶解上述聚合物的有机溶剂，式R1-O-R2、R1-C(＝O)-R2中，R1表示碳原子数3～16的直链状、支链状或环状的烷基或氟代烷基，R2表示碳原子数1～16的直链状、支链状或环状的烷基或氟代烷基。2.根据权利要求1所述的抗蚀剂图案被覆用涂布液，其中，上述作为A成分的聚合物还含有碳原子数1～10的直链状、支链状或环状的烷基，所述碳原子数1～10的直链状、支链状或环状的烷基的至少1个氢原子可被卤素原子取代。3.根据权利要求1或2所述的抗蚀剂图案被覆用涂布液，其中，上述作为A成分的聚合物为具有下述式(A)表示的结构单元的聚合物，其中，具有下述式(A)表示的结构单元的聚合物含有至少1个羟基或羧基，或含有至少1个羟基或羧基和碳原子数1～10的直链状或支链状的烷基，所述碳原子数1～10的直链状或支链状的烷基的至少1个氢原子可被卤素原子取代，式中，R0表示氢原子或甲基，L表示可具有至少1个取代基的二价的芳香族基团、-C(＝O)-O-基或-C(＝O)-NH-基，该-C(＝O)-O-基或-C(＝O)-NH-基的碳原子与聚合物的主链键合，X表示氢原子、或碳原子数1～10的直链状或支链状的烷基或烷氧基，该烷基中的至少1个氢原子可被卤素原子或羟基取代。4.根据权利要求3所述的抗蚀剂图案被覆用涂布液，其中，上述作为A成分的聚合物为具有至少2种上述式(A)表示的结构单元的共聚物，该共聚物具有：L表示可具有至少1个取代基的二价的芳香族基团的结构单元，和L表示-C(＝O)-O-基的结构单元及/或表示-C(＝O)-NH-基的结构单元。5.根据权利要求3或4所述的抗蚀剂图案被覆用涂布液，其中，上述L中的二价的芳香族基团为亚苯基或亚萘基。6.根据权利要求1或2所述的抗蚀剂图案被覆用涂布液，其中，上述作为A成分的聚合物为具有下述式(1-1)～式(1-4)中任一式表示的结构单元的聚合物、或具有下述式(1-1)～式(1-4)中任一式表示的结构单元且含有碳原子数1～10的直链状或支链状的烷基的聚合物，所述碳原子数1～10的直链状或支链状的烷基的至少1个氢原子可被卤素原子取代，式中，Ar1表示含有至少1个碳原子数6～18的芳香族环的二价、四价、六价或八价的有机基团，Ar2表示介由亚甲基或叔碳原子与Ar1键合的含有碳原子数6～18的芳香族环的二价的有机基团，上述芳香族环中的至少1个具有羟基及/或羧基作为取代基。7.根据权利要求6所述的抗蚀剂图案被覆用涂布液，其中，上述Ar1表示的二价、四价、六价或八价的有机基团源自下述式(2-1)～式(2-5)中任一式表示的化合物且结合端来自该化合物的芳香族环上的任意的2处、4处、6处或8处，该Ar2表示亚甲基、下述式(3-1)表示的二价的有机基团或下述式(3-2)表示的二价的有机基团，式中，R3～R14、R16及R17各自独立地表示碳原子数1～10的直链状、支链状或环状的烷基、碳原子数1～9的直链状或支链状的烷氧基、卤素原子、硝基、氰基、乙酰氧基、甲基硫基、或氨基，该烷基的至少1个氢原子可被羟基或卤素原子取代，该氨基的至少1个氢原子可被碳原子数1～3的直链状或支链状的烷基取代，T3～T14、T16及T17各自独立地表示羟基或羧基，T15表示氢原子或甲基，Q1及Q2各自独立地表示单键、氧原子、硫原子、磺酰基、羰基、亚氨基、碳原子数6～40的亚...

【专利技术属性】
技术研发人员：西田登喜雄，志垣修平，藤谷德昌，远藤贵文，坂本力丸，
申请(专利权)人：日产化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP