抗蚀图案间的置换液、以及使用其的抗蚀图案的制造方法技术

问题：一种抗蚀图案间的置换液、以及使用其的抗蚀图案的制造方法。解决方案：提供一种含有(A)含磺酰基的化合物、(B)含氮化合物、和(C)溶剂的抗蚀图案间的置换液。(C)溶剂的抗蚀图案间的置换液。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】抗蚀图案间的置换液、以及使用其的抗蚀图案的制造方法


[0001]本专利技术涉及抗蚀图案间的置换液和使用其的抗蚀图案的制造方法。本专利技术还涉及一种加工基板的制造方法和设备的制造方法。

技术介绍

[0002]近年来，对LSI的高集成化的需求日益增加，并且寻求抗蚀图案的精细化。为了满足这样的需求，使用短波长的KrF准分子激光(248nm)、ArF准分子激光(193nm)、极端紫外线(EUV；13nm)、X射线、电子束等的光刻工艺已经得到实际使用。为了应对这种抗蚀图案的精细化，还要求在精细加工中用作抗蚀剂的感光性树脂组合物具有高分辨率。然而，随着如上所述的精细化，有引起抗蚀图案的塌陷、缺陷数量的增加、并且图案粗糙度的劣化的倾向。
[0003]认为抗蚀图案的塌陷是因显影后用水(去离子水)洗涤图案时、由水的表面张力在图案之间产生负压而引起的。为了改善抗蚀图案的塌陷，有代替以往的水而使用含有特定成分的洗涤液进行洗涤的方法(例如，专利文献1)。此外，为了改善抗蚀剂表面的粗糙度，有在干燥后的抗蚀图案上应用含有特定成分的组合物的方法(例如，专利文献2)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：国际公开2018/095885号公报
[0007]专利文献2：国际公开2016/060116号公报

技术实现思路

[0008]专利技术要解决的问题
[0009]本专利技术人认为还存在一个以上的问题需要改进。它们可列举出例如以下：
[0010]在精细的抗蚀图案中，防止抗蚀图案的塌陷；减少精细抗蚀图案中的缺陷；抑制抗蚀剂膜的表面能量的参差不齐；减少残留在抗蚀图案膜内的显影液来源的成分；抑制抗蚀图案的溶胀；在使抗蚀图案干燥的工序中，降低水滴的发生频率；增加抗蚀图案的硬度和/或弹性模量；抑制抗蚀图案形状的参差不齐。
[0011]用于解决问题的方案
[0012]本专利技术的抗蚀图案间的置换液含有(A)含磺酰基的化合物、(B)含氮化合物、和(C)溶剂，其中，
[0013](A)含磺酰基的化合物以式(a)表示，
[0014][0015]R
11
为C1‑
20
烷基、部分或全部的氢被卤素或
‑
OH取代的C1‑
20
烷基、非取代或由R
13
取代的C6‑
10
芳基、
‑
OH、或氮，与氮进行离子键合的H
+
可以变更为NH
4+
，
[0016]R
12
为
‑
OH、C1‑
15
烷基、或部分或全部的氢被卤素取代的C1‑
15
烷基，
[0017]R
13
为C1‑5烷基、或部分或全部的氢被卤素取代的C1‑5烷基，
[0018]R
11
、R
12
或R
13
中的烷基可以形成环、也可以通过它们中的2个以上相互键合而形成环，
[0019]n
11
＝1、2或3；并且(C)溶剂含有水。
[0020]本专利技术的抗蚀图案的制造方法，包括以下工序：
[0021](1)隔着1个以上的中间层或不隔着中间层，将感光性树脂组合物应用于基板上，形成感光性树脂层；
[0022](2)将前述感光性树脂层曝光于放射线中；
[0023](3)对被曝光的感光性树脂层应用显影液，形成抗蚀图案；
[0024](4)将上述抗蚀图案间的置换液应用于抗蚀图案之间，将抗蚀图案之间存在的液体置换；并且
[0025](5)除去抗蚀图案间的置换液。
[0026]本专利技术的加工基板的制造方法包括以下工序：
[0027]以上述的方法制造抗蚀图案；且
[0028](6)以抗蚀图案作为掩模进行加工处理。
[0029]本专利技术的器件(device)的制造方法包括以下工序：
[0030]以上述方法制造加工基板。
[0031]专利技术的效果
[0032]通过使用根据本专利技术的抗蚀图案间的置换液，可以获得以下一种或多种效果。
[0033]在精细的抗蚀图案中，可以防止抗蚀图案的塌陷；可以减少精细抗蚀图案中的缺陷；可以抑制抗蚀剂膜的表面能量的层次不齐；可以减少抗蚀图案膜内残留的显影液来源的成分；可以抑制抗蚀图案的溶胀；在使抗蚀图案干燥的工序中，能够降低水滴的发生频率；可以提高抗蚀图案的硬度和/或弹性模量。可以抑制抗蚀图案的形状的参差不齐。
具体实施方式
[0034]实施专利技术的模式
[0035]下面将详细描述本专利技术的实施方式。
[0036]定义
[0037]本说明书中，除非另有说明，否则遵循本段中提供的定义和示例。
[0038]单数形式包括复数形式，“一个”或“那个”意味着“至少一个”。某个概念的要素可能用多个种类来表示，在记载量(例如质量％或摩尔％)的情况下，该量是指多个种类的总和。
[0039]“和/或”包括要素的所有组合，也包括单个的使用。
[0040]当数值范围用“至”或“～/
‑”
表示时，包括两个端点，单位通用。例如，5～25mol％是指5mol％以上且25mol％以下。
[0041]“C
x
‑
y”、“C
x
～C
y”和“C
x”等描述是指分子或取代基中的碳数。例如，C1‑6烷基是指具有1个以上6个以下碳原子的烷基链(甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基等)。
[0042]如果聚合物具有多种类型的重复单元，这些重复单元将共聚。这些共聚物可以是
交替共聚、无规共聚、嵌段共聚、接枝共聚或它们的混合的任一种。当聚合物或树脂由结构式表示时，写在括号里的n、m等表示重复次数。
[0043]温度的单位是摄氏度。例如，20度表示20摄氏度。
[0044]添加剂是指具有该功能的化合物本身(例如，在碱产生剂的情况下，产生碱的化合物本身)。也可以是将该化合物溶解或分散在溶剂中并添加到组合物中的方式。作为本专利技术的一个实施方式，优选该溶剂作为(C)溶剂或其他成分包含在本专利技术的组合物中。
[0045]＜抗蚀图案间的置换液＞
[0046]本专利技术的抗蚀图案间的置换液(以下有时称为置换液)含有(A)含磺酰基的化合物、(B)含氮化合物和(C)溶剂。
[0047]这里，抗蚀图案间的置换液的特征在于，通过应用于抗蚀图案之间来置换抗蚀图案之间存在的液体。即，本专利技术的抗蚀图案间的置换液是应用于显影处理后润湿状态的抗蚀图案之间，与应用于显影处理后干燥后的抗蚀图案的抗蚀图案处理液不同。
[0048](A)含磺酰基的化合物
[0049]本专利技术中使用的(A)含磺酰基的化合物由式(a)表示。
[0050][0051]其中，R
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种抗蚀图案间的置换液，其含有(A)含磺酰基的化合物、(B)含氮化合物、和(C)溶剂，其中，(A)含磺酰基的化合物以式(a)表示，R
11
为C1‑
20
烷基、部分或全部的氢被卤素或
‑
OH取代的C1‑
20
烷基、非取代或由R
13
取代的C6‑
10
芳基、
‑
OH、或氮，与氮进行离子键合的H
+
可以变更为NH
4+
，R
12
为
‑
OH、C1‑
15
烷基、或部分或全部的氢被卤素取代的C1‑
15
烷基，R
13
为C1‑5烷基、或部分或全部的氢被卤素取代的C1‑5烷基，R
11
、R
12
或R
13
中的烷基可以形成环、也可以通过它们中的2个以上相互键合而形成环，n
11
＝1、2或3；并且(C)溶剂含有水。2.根据权利要求1所述的抗蚀图案间的置换液，其中，(B)含氮化合物为(B1)单胺化合物、(B2)二胺化合物、或(B3)所含的氮的数量为1～3的杂芳基：这里，(B1)单胺化合物由式(b1)表示，其中，R
21
、R
22
和R
23
分别独立地为H、C1‑5烷基、或C1‑5烷醇基，R
21
、R
22
和R
23
中的烷基可以形成环，它们中的2个以上也可以相互键合，R
21
、R
22
和R
23
中烷基的
‑
CH2‑
部分可以由
‑
O
‑
替换；(B2)二胺化合物由式(b2)表示，其中，R
31
、R
32
、R
33
和R
34
分别独立地为H、C1‑5烷基、或C1‑5烷醇基，R
31
、R
32
、R
33
和R
34
中的烷基可以形成环，它们中的2个以上可以相互键合，R
31
、R
32
、R
33
和R
34
中烷基的
‑
CH2‑
部分可以由
‑
O
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：山本和磨，绢田贵史，长原达郎，石井牧，
申请(专利权)人：默克专利有限公司，
类型：发明
国别省市：