本发明专利技术提供一种抗蚀剂图案形成方法，依序包含：(1)使用负型化学增幅型抗蚀剂组合物形成抗蚀剂膜，其中负型化学增幅型抗蚀剂组合物含有如下组分：具有如在本说明书中所定义的由式(1)表示的重复单元的(A)聚合物化合物、(B)能够在用光化射线或辐射照射后产生酸的化合物以及(C)能够由酸的作用交联聚合物化合物(A)的交联剂；(2)使抗蚀剂膜曝光，从而形成经曝光的抗蚀剂膜；以及(4)使用含有有机溶剂的显影剂使经曝光的抗蚀剂膜显影。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供一种抗蚀剂图案形成方法，依序包含：(1)使用负型化学增幅型抗蚀剂组合物形成抗蚀剂膜，其中负型化学增幅型抗蚀剂组合物含有如下组分：具有如在本说明书中所定义的由式(1)表示的重复单元的(A)聚合物化合物、(B)能够在用光化射线或辐射照射后产生酸的化合物以及(C)能够由酸的作用交联聚合物化合物(A)的交联剂；(2)使抗蚀剂膜曝光，从而形成经曝光的抗蚀剂膜；以及(4)使用含有有机溶剂的显影剂使经曝光的抗蚀剂膜显影。【专利说明】抗蚀剂图案形成方法、抗蚀剂图案、使用有机溶剂显影的可交联负型化学增幅型抗蚀剂组合物、抗蚀剂膜及抗蚀剂涂布空白遮罩
本专利技术涉及一种使用负型化学增幅型抗蚀剂组合物的抗蚀剂图案形成方法，其中负型化学增幅型抗蚀剂组合物适用于超光刻(ultra-microlithography)工艺,例如超大规模集成电路(Very Large Scale Integration, VLSI)或高容量微晶片制造以及其他感光蚀刻加工(photofabrication)工艺。尤其涉及一种适用于半导体装置的微加工(microfabrication)的抗蚀剂图案形成方法(其中微加工使用电子束、X射线或极紫外(extreme ultraviolet, EUV)光(波长:接近13纳米))、抗蚀剂图案、使用有机溶剂显影的可交联负型化学增幅型抗蚀剂组合物、抗蚀剂膜及抗蚀剂涂布空白遮罩(mask blank)。
技术介绍
在制造半导体装置(例如IC及LSI)的工艺中，进行使用光致抗蚀剂组合物光刻的微加工已成为惯例。近来，集成电路的积集度变得愈来愈高，且需要在次微米或四分之一微米区域中形成超精细(ultrafine)图案。为解决此需求，曝光波长也倾向变得更短(例如:自g线至i线，或进一步至KrF准分子激光光)。目前，除了准分子激光光外，使用电子束、X射线或EUV光光刻的显影正持续进行中。使用电子束、X射线或EUV光的光刻被定位为次代(next-generation)或次次代(next-next-generation)的图案形成技术,且被要求是高灵敏度、高解析度的抗蚀剂。特定而言，对于实现缩短工艺时间，以及高灵敏度的实现而言是非常重要的任务，但当寻求高灵敏度的实现时，不仅使解析度降低，且使线边缘粗糙度(line edgeroughness, LER)恶化，故强烈要求同时满足这些性质的抗蚀剂的显影。在此，线边缘粗糙度意谓如下:由于抗蚀剂的特性使得在抗蚀剂图案与衬底之间的介面处的边缘在与线方向垂直的方向中不规则地起伏，且当从上方观看图案时，边缘看起来为不平坦的外观。此不平坦度会在使用抗蚀剂作为遮罩的蚀刻步骤中被转印，导致良率降低。高灵敏度与高解析度(良好的图案轮廓与经改善的线边缘粗糙度)是取舍(trade-off)关系，且非常重要的是如何同时满足所有这些性质。抗蚀剂组合物包括“正”型以及“负”型，其中“正”型使用难溶于碱显影剂或不溶于碱显影剂的树脂，且通过使经曝光于辐射的经曝光区域溶于碱显影剂中来形成图案，而后者使用溶于碱显影剂中的树脂，且通过使经曝光于辐射的经曝光区域难溶于碱显影剂中或不溶于碱显影剂中来形成图案。鉴于实现高灵敏度，主要是研究利用酸催化反应的化学增幅型正型抗蚀剂组合物作为适用于使用电子束、X射线或EUV光的光刻工艺的抗蚀剂，且有效地使用由作为主要组份的酚(phenolic)树脂以及酸产生物所组成的化学增幅型正型抗蚀剂组合物，其中酚树月旨(下文中，简单地称为“酚酸可分解树脂”)不溶于碱显影剂或难溶于碱显影剂，且具有由酸的作用变得溶于碱显影剂的性质。另一方面，半导体装置或类似者的制造需要形成各种图案，例如线、沟槽或洞。为了满足形成各种图案的需求，进行正型抗蚀剂组合物还有负型抗蚀剂组合物的显影(举例而言，参见例如JP-A-2002-148806 (本文所使用的术语“ JP_A”意谓“未经审查的【公开日】本专利申请案”)以及JP-A-2008-268935)。JP-A-62-175739揭示一种由聚甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯共聚物所组成的抗蚀剂膜，其中在进行使用电子束的图案化(patterning)中，用CH3C00CnH2n+1 (η ( 4)代替乙酸异戊酯显影来进行显影。JP-A-2006-227174揭示利用电子束照射来切割聚合物链技术且从而减少分子量的图案化，其中使用特定有机溶剂(例如苯类溶剂)作为显影剂。日本专利第3277114号揭示一种含有卤化(halogenated)聚合物或具有烧基娃氧基团作为取代基的聚合物的膜，其中使所述膜曝光，接着用临界流体显影(鉴于环境问题)。JP-A-7-199467揭示正型抗蚀剂膜的实例，其中正型抗蚀剂膜是用乙酸乙酯与乙酸异戊酯的混合溶剂代替碱显影剂来显影。JP-A-2010-017489揭示一种抗蚀剂图案形成方法，其依序包括:使用通过交联反应引起负型转换(negative conversion)的负型化学增幅型抗蚀剂组合物形成膜的步骤、使膜曝光的步骤以及使用含有有机溶剂的显影剂使经曝光的膜显影的步骤。然而，到目前为止的技术，尚未成功在超精细区域中同时满足所有高灵敏度、高解析度、良好图案轮廓、减少线边缘粗糙度以及高抗干蚀刻性。
技术实现思路
本专利技术的一目的在于提供一种能够形成同时满足高灵敏度、高解析度性质(例如:高解析度、极佳图案轮廓以及小的线边缘粗糙度(LER))以及良好的抗干蚀刻性的图案的抗蚀剂图案形成方法、抗蚀剂图案、使用有机溶剂显影的可交联负型化学增幅型抗蚀剂组合物、抗蚀剂膜以及抗蚀剂涂布空白遮罩。深入研究的结果，本专利技术人已发现可通过使用包含具有特定结构的聚合物化合物的负型化学增幅型抗蚀剂组合物以及使用含有有机溶剂的显影剂的抗蚀剂图案形成方法来达到上述目的。也就是说，本专利技术如下: 一种抗蚀剂图案形成方法，依以下顺序包括:(I)使用负型化学增幅型抗蚀剂组合物形成抗蚀剂膜，其中负型化学增幅型抗蚀剂组合物含有如下组分:具有(A)由式(I)表示的重复单元的聚合物化合物、(B)能够在用光化射线或辐射照射后产生酸的化合物以及(C)能够由酸的作用交联聚合物化合物(A)的交联剂；(2)使所述抗蚀剂膜曝光，从而形成经曝光的抗蚀剂膜；以及(4)使用含有有机溶剂的显影剂使经曝光的抗蚀剂膜显影:【权利要求】1.一种抗蚀剂图案形成方法，其特征在于，依序包括: (1)通过使用负型化学增幅型抗蚀剂组合物形成抗蚀剂膜，其中所述负型化学增幅型抗蚀剂组合物包含(A)聚合物化合物，具有由式(I)表示的重复单元；(B)能够在用光化射线或辐射照射后产生酸的化合物以及(C)能够由酸的作用交联所述聚合物化合物(A)的交联剂； (2)使所述抗蚀剂膜曝光，从而形成经曝光的抗蚀剂膜；以及 (4)使用含有有机溶剂的显影剂使所述经曝光的抗蚀剂膜显影: 2.根据权利要求1所述的抗蚀剂图案形成方法，其特征在于:所述显影剂中的所述有机溶剂的浓度为50质量％或大于50质量％。3.根据权利要求1或2所述的抗蚀剂图案形成方法，其特征在于:所述显影剂中所含有的所述有机溶剂为选自由酯类溶剂、酮类溶剂、醇类溶剂、酰胺类溶剂、醚类溶剂以及烃类溶剂所组成的群中的一种或多种有机溶剂。4.根据权利要求1至3中本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：土桥彻，八尾忠辉，高桥孝太郎，土村智孝，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：
国别省市：
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