抗蚀剂膜厚膜化组合物和制造厚膜化图案的方法技术

[问题]提供一种抗蚀剂膜厚膜化组合物。[解决方案]抗蚀剂膜厚膜化组合物含有聚合物(A)、含氮化合物(B)和溶剂(C)，其中，所述含氮化合物(B)是取代有1或2个从由羟基、氨基、C1‑4羟基烷基和C1‑4氨基烷基所组成的群组中选出的取代基的5或6元含氮不饱和杂环化合物。取代基的5或6元含氮不饱和杂环化合物。取代基的5或6元含氮不饱和杂环化合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】抗蚀剂膜厚膜化组合物和制造厚膜化图案的方法


[0001]本专利技术涉及抗蚀剂膜厚膜化组合物和制造厚膜化图案的方法。

技术介绍

[0002]近年来，在半导体器件或液晶显示器件的制造中，进行使用了抗蚀剂的图案形成。作为使抗蚀剂图案微细化的方法之一，提出了以下方法：在由抗蚀剂组合物形成抗蚀剂图案后，在抗蚀剂图案上施加涂层，通过加热等，在涂层和抗蚀剂图案间形成混合层，然后除去涂层的一部分，从而使抗蚀剂图案变厚，结果，缩小了抗蚀剂图案的分离尺寸或孔开口尺寸来谋求抗蚀剂图案的微细化，有效地形成分辨率极限以下的微细抗蚀剂图案。
[0003]液晶显示器件的抗蚀剂工艺为了实现高生产量而要求高灵敏度化。使用的光源使用例如365nm(i线)、405nm(h线)、436nm(g线)等300nm以上的辐射，特别是使用它们的混合波长。另外，抗蚀剂图案的形状在半导体制造领域中优选为矩形，与此相对，由于在之后的加工中有利，因此有时优选在孔部等的内侧侧面为倾斜(以下称为锥形)的形状。
[0004]最近，对被称为系统LCD的高性能LCD的技术开发正在盛行，要求抗蚀剂图案的进一步高分辨率化。通常，为了提高抗蚀剂图案的分辨率(分辨率极限)，需要使用短波长的光源或使用高NA(数值孔径)的曝光工艺。但是，在液晶显示元件制造领域中，通过变更光源装置、使曝光波长比现在更短波长化是困难的，从提高生产量的观点来看，高NA化也是困难的。
[0005]专利文献1和2提出了通过在经显影的抗蚀剂图案上施涂微细图案形成组合物来制造微细图案的方法。
>[0006]另外，专利文献3为了提供能够形成对半导体器件和/或液晶器件等的制造有效的、与具有氧化硅膜和/或氮化硅膜的基板的密合性优异的抗蚀剂图案，且没有升华物引起的蚀刻不良、灵敏度和残膜率随时间变化小的正型抗蚀剂组合物，研究在正型抗蚀剂组合物中添加规定的吡啶衍生物。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：日本特开2019
‑
078810号公报
[0010]专利文献2：日本特开2019
‑
078812号公报
[0011]专利文献3：日本专利3024695号

技术实现思路

[0012]专利技术要解决的技术问题
[0013]在如上所述的技术背景下，本专利技术人认为，关于抗蚀剂图案的制造，目前还存在需要改良的一个以上的课题。它们例如可举出：使抗蚀剂图案厚膜化；增大抗蚀剂图案的收缩量；提高基底基板与抗蚀剂图案的密合性；有效地制造适合在显示元件的制造领域中使用的、分辨率极限以下的抗蚀剂图案；在保持抗蚀剂图案的形状为具有锥角形状的图案形状
的同时，高精度地制造极限分辨率以下的微细图案；防止蚀刻剂从厚膜化抗蚀剂图案掩模的边缘进入；得到成分的溶解性良好的组合物；得到不会产生由不溶物引起的成分的浓度的偏差和/或浑浊的组合物。
[0014]用于解决问题的方案
[0015]根据本专利技术的抗蚀剂膜厚膜化组合物包含聚合物(A)、含氮化合物(B)和溶剂(C)，其中，所述含氮化合物(B)是取代有1或2个从由羟基、氨基、C1‑4羟基烷基和C1‑4氨基烷基所组成的群组中选出的取代基的5或6元含氮不饱和杂环化合物。
[0016]本专利技术的制造厚膜化图案的方法包括以下工序：
[0017](1)在基板上方施涂抗蚀剂组合物，形成抗蚀剂膜的工序；
[0018](2a)对所述抗蚀剂膜进行曝光的工序；
[0019](2b)显影所述抗蚀剂膜，形成抗蚀图案的工序；
[0020](2c)在所述抗蚀剂图案的表面施涂所述抗蚀剂膜厚膜化组合物，形成抗蚀剂膜厚膜化层的工序；
[0021](3)加热所述抗蚀剂图案和抗蚀剂膜厚膜化层，使所述抗蚀剂膜厚膜化层的所述抗蚀剂图案附近区域固化而形成不溶化层的工序；
[0022](4)除去所述抗蚀剂膜厚膜化层的未固化部分的工序。
[0023]其中，工序(2a)、(2b)以及(2c)的顺序是任意的，并且(2a)在(2b)之前进行。
[0024]根据本专利技术的制造经加工基板的方法包括以下工序：
[0025]准备通过所述方法形成厚膜化图案的基板的工序，和
[0026](5)通过蚀刻来加工所述基板的工序。
[0027]专利技术的效果
[0028]根据本专利技术，可以期望以下的一个或多个效果：使抗蚀剂图案厚膜化；获得可用作蚀刻掩模的抗蚀剂图案；得到与基底基板的密合性高的抗蚀剂图案；能够在维持具有锥角形状的抗蚀剂图案形状的同时形成微细图案；空间部或孔部的尺寸缩小率高；能够良好且经济地形成极限分辨率以下的图案；能够以低曝光量制造更微细的图案；防止蚀刻剂从厚膜化抗蚀剂图案掩模的边缘进入；溶质在溶剂(优选水)中的溶解性良好；不会产生由不溶物引起的成分浓度的偏差。
附图说明
[0029]图1是制造微细化图案的方法的说明图
具体实施方式
[0030][定义][0031]在本说明书中，除非另有限定，遵从本段落记载的定义和/或例子。
[0032]单数形式包括复数形式，“一个”和/或“其”表示“至少一个”。某些概念的元素可由多种表达，在描述了其量(例如，质量％和/或摩尔％)的情况下，则其量是指这些多种的和。
[0033]“和/或”包括元素的所有组合，也包括单独使用。
[0034]当使用“至”或“～/
‑”
表示数值范围时，它们包含两个端点，单位是共通的。例如，5～25摩尔％表示5摩尔％以上且25摩尔％以下。
[0035]“C
x～y”、“C
x
～C
y”和“C
x”等描述是指分子或取代基中的碳的数量。例如，C
1～6
烷基是指具有1～6个碳的烷基(甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基等)。
[0036]如果聚合物具有多种重复单元，则这些重复单元共聚。这些共聚可以是交替共聚、无规共聚、嵌段共聚、接枝共聚或它们的混合形式。用结构式表示聚合物和/或树脂时，括号中同时记载的n和/或m等表示重复数。
[0037]温度的单位使用摄氏度(Celsius)。例如，20度是指20摄氏度。
[0038]添加剂是指具有该功能的化合物本身(例如，如果是碱产生剂，则为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种方式，优选在本专利技术的组合物中含有这样的溶剂作为溶剂(C)或其他成分。
[0039]以下，对本专利技术的实施方式进行详细说明。
[0040][抗蚀剂膜厚膜化组合物][0041]根据本专利技术的抗蚀剂膜厚膜化组合物包含聚合物(A)、具有特定结构的含氮化合物(B)和溶剂(C)。
[0042]作为本专利技术的优选方式，所述抗蚀剂膜厚膜化组合物是微细图案形成用组合物。微细图案形成用组合物通过使抗蚀剂图案厚膜化而使抗蚀剂图案变厚，结果使抗蚀剂图案的分离尺寸和/或孔开口本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种抗蚀剂膜厚膜化组合物，包含聚合物(A)、含氮化合物(B)和溶剂(C)：其中，所述含氮化合物(B)是取代有1或2个从由羟基、氨基、C1‑4羟基烷基和C1‑4氨基烷基所组成的群组中选出的取代基的5或6元含氮不饱和杂环化合物。2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述含氮化合物(B)由式(I)表示，其中，X1是N或NH，X2～X6分别独立地为CH、CY或N，其中X2～X6中的一个或两个为CY，Y分别独立地为羟基(
‑
OH)、氨基(
‑
NH2)、C1‑4羟基烷基或C1‑4氨基烷基，n为0或1。3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述含氮化合物(B)由式(Ia)、(Ib)或(Ic)表示，其中，Y
a
分别独立地为羟基、氨基、C1‑4羟基烷基或C1‑4氨基烷基，na为1或2；其中，Y
b
分别独立地为羟基、氨基、C1‑4羟基烷基或C1‑4氨基烷基，nb为1或2；其中，Y
c
分别独立地为羟基、氨基、C1‑4羟基烷基或C1‑4氨基烷基，nc为1或2。4.根据权利要求1～3中一项或多项所述的组合物，其中，所述聚合物(A)是从由聚乙烯醇缩乙醛树脂、聚乙烯醇树脂、聚丙烯酸树脂、聚乙烯吡咯烷酮树脂、聚环氧乙烷树脂、聚
‑
N
‑
乙烯基甲酰胺树脂、含恶唑啉的水溶性树脂、水性聚氨酯树脂、聚烯丙胺树脂、聚乙烯亚胺树脂、聚乙烯胺树脂、水溶性酚树脂、水溶性环氧树脂、聚乙烯亚胺树脂、以及这些中任意的共聚物、以及苯乙烯
‑
马来酸共聚物所组成的群组中选出的。5.根据权利要求1～4中一项或多项所述的组合物，其中，所述溶剂(C)含有水，优选以所述溶剂(C)的总质量为基准，所述水的含量为80～100质量％，更优选为90～100质量％，进一步优选为98～100质量％，更进一步优选为100质量％；优选以所述组合物的总质量为基准，所述聚合物(A)的含量为5～30质量％，更优选为7～20质量％，进一步优选为8～15质量％；优选以所述组合物的总质量为基准，所述含氮化合物(B)的含量为0.001～5质量％，更
优选为0.005～2质量％，进一步优选为0.005～1质量％；或者，优选以所述组合物的总质量为基准，所述溶剂(C)的含量为70～95质量％，更优选为80～95质量％，进一步优选为85～95质量％。6.根据权利要求1～5中一项或多项所述的组合物，其进一步...

【专利技术属性】
技术研发人员：池田宏和，
申请(专利权)人：默克专利有限公司，
类型：发明
国别省市：