微細圖案形成用組合物以及使用其的微細化圖案形成方法
【專利摘要】本發(fā)明提供可以形成具有高蝕刻耐受性的抗蝕圖案的微細圖案形成用組合物、以及使用其的抗蝕圖案的形成方法。一種微細圖案形成用組合物，其包含純水和在側鏈具有含芳基的取代基的水溶性樹脂。該組合物包含結合于水溶性樹脂的酸基或者包含游離于組合物中的酸。
【專利說明】微細圖案形成用組合物以及使用其的微細化圖案形成方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及微細圖案形成用組合物。本發(fā)明更具體涉及在半導體器件、液晶顯示元件等平板顯示器(FPD)、電荷耦合器件(CCD)、濾色器、磁頭等的制造中使用的感光性樹脂組合物顯影工序中優(yōu)選使用的微細圖案形成用組合物。另外，本發(fā)明也涉及使用該微細圖案形成用組合物的抗蝕圖案的形成方法。
【背景技術】
[0002]近年，伴隨著LSI的高集成化和高速度化，對于半導體器件的制造過程中的抗蝕圖案的微細化提出了要求。關于該微細化的設計規(guī)律，要求從半微米到四分之一微米的微細化，進一步要求其以下的更高程度的微細化。為了應對這樣的高度微細化，正在推進對曝光光源、感光性樹脂的研究。例如，在以往用作曝光光源的可見光線或者近紫外線(波長400?300nm)的情況下，存在微細化的極限，正在研究波長更短的KrF準分子激光(248nm)、ArF準分子激光(193nm)等遠紫外線、X射線、電子射線等的實用化。另外，在感光性樹脂組合物方面也正在研究各種感光性樹脂組合物，但是依賴于曝光光源和曝光方法的部分較大，僅通過感光性樹脂組合物的改良無法獲得充分的效果。
[0003]由此，也在研究從完全不同的觀點出發(fā)將抗蝕圖案進行微細化的方法。具體而言正在研究如下方法:利用以往的方法形成抗蝕圖案，然后用厚度均勻的覆蓋層將其表面覆蓋，使得抗蝕圖案變粗，其結果為減小圖案間的線寬、接觸孔直徑(專利文獻I和2)。但是，在目前為止報告的方法中，在覆蓋層方面具有改良余地。即，在形成覆蓋層之后，基于抗蝕圖案而進行蝕刻處理，但在此時覆蓋層也有時會被浸蝕，結果有時會引發(fā)下述問題，即，轉印得到的實際的線寬、接觸孔直徑沒有那么微細化。為了解決該問題，期望該覆蓋層具有蝕刻耐受性。
[0004]現(xiàn)有技術文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本特開2008-275995號
[0007]專利文獻2:日本特開2008-102348號

【發(fā)明內容】

[0008]發(fā)明想要解決的課題
[0009]本發(fā)明鑒于上述那樣的課題，想要提供一種能夠在不損害制造成本、制造效率的狀態(tài)下形成具有高蝕刻耐受性的抗蝕圖案的微細圖案形成用組合物、以及使用其的抗蝕圖案的形成方法。
[0010]用于解決問題的方案
[0011]本發(fā)明的第一微細圖案形成用組合物的特征在于，其包含純水和由下述通式(I)表示的水溶性樹脂:
[0012]-Xp-Yq-Zr-⑴[0013]式中，
[0014][化學式I]
[0015]
【權利要求】
1.一種微細圖案形成用組合物，其特征在于，其包含純水和由下述通式(I)表示的水溶性樹脂:

2.根據(jù)權利要求1所述的微細圖案形成用組合物，其中，R1從由烷基、烷氧基、羥基烷基、取代氣基、非取代氣基、烷基釀基、烷基酷基、烷基酸胺基、氣原子、氣代烷氧基構成的群組中選出。
3.根據(jù)權利要求1所述的微細圖案形成用組合物，其中，Ar從下述的基團中選出， [化學式3]
4.一種微細圖案形成用組合物，其特征在于，其包含純水、酸和由下述通式0- )表示的水溶性樹脂: _xp_y，q_zr- 0- ) 式中， [化學式6]
5.根據(jù)權利要求4所述的微細圖案形成用組合物，其中，R1從由烷基、烷氧基、羥基烷基、取代氣基、非取代氣基、烷基釀基、烷基酷基、烷基酸胺基、氣原子、氣代烷氧基構成的群組中選出。
6.根據(jù)權利要求4所述的微細圖案形成用組合物，其中，Ar’從下述的基團中選出， [化學式8]
7.根據(jù)權利要求4~6中任一項所述的微細圖案形成用組合物，其中，所述酸從由硝酸、硫酸、乙酸、苯磺酸、對甲苯磺酸、2-萘磺酸、1，3-苯二磺酸、I, 5-萘二磺酸以及2，7-萘二磺酸構成的群組中選出。
8.一種微細圖案形成用組合物，其特征在于，其為包含純水和水溶性樹脂的微細圖案形成用組合物，所述水溶性樹脂是通過使由下述通式(3A)或者(3B)表示的至少一種側鏈形成化合物與由下述通式(2)表示的主鏈聚合物進行反應而得到的水溶性樹脂，并且該水溶性樹脂是通過使源自側鏈形成化合物的含芳基的取代基鍵合于主鏈聚合物中所含的氮原子的5~40%而得到的水溶性樹脂，
9.根據(jù)權利要求8所述的微細圖案形成用化合物，其中，所述側鏈形成化合物從下述的群組中選出， [化學式12]
10.一種微細圖案形成用組合物，其特征在于，其為包含純水、酸和水溶性樹脂的微細圖案形成用組合物， 所述水溶性樹脂是通過使由下述通式(3Α’ )或者(3Β’ )表示的至少一種側鏈形成化合物與由下述通式(2)表示的主鏈聚合物進行反應而得到的水溶性樹脂，并且該水溶性樹脂是通過使源自側鏈形成化合物的含芳基的取代基鍵合于主鏈聚合物中所含的氮原子的5~40%而得到的水溶性樹脂，
_X°pO_Z0rO_ (2) 式中， [化學式13]
11.根據(jù)權利要求10所述的微細圖案形成用化合物，其中，所述側鏈形成化合物從下述的群組中選出， [化學式15]
12.根據(jù)權利要求10或11所述的微細圖案形成用組合物，其中，所述酸從由硝酸、硫酸、乙酸、苯磺酸、對甲苯磺酸、2-萘磺酸、1，3-苯二磺酸、1，5-萘二磺酸以及2，7-萘二磺酸構成的群組中選出。
13.根據(jù)權利要求1~12中任一項所述的微細圖案形成用組合物，其中，所述水溶性樹脂的重均分子量為3，000~100，000。
14.根據(jù)權利要求1~13中任一項所述的微細圖案形成用組合物，其中，所述水溶性樹脂的含量以組合物的總重量為基準為0.1~10重量％。
15.一種微細的抗蝕圖案的形成方法，其特征在于，其包含如下工序: 通過利用權利要求1~14中任一項所述的微細圖案形成用組合物，將顯影處理后的抗蝕圖案進行處理，從而將所述顯影處理后的抗蝕圖案的實效尺寸縮小。
16.權利要求15所述的微細的抗蝕圖案的形成方法，其進一步包含:在進行基于所述微細圖案形成用組合物的處理之前或者之后，利用純水進行洗滌。
17.—種微細的抗蝕圖案，其特征在于，其是通過利用顯影液將圖像狀曝光了的抗蝕基板顯影，進一步利用權利要求1~14中任一項所述的微細圖案形成用組合物進行處理從而形成 的。
【文檔編號】G03F7/40GK103649838SQ201280034718
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2012年7月13日 優(yōu)先權日:2011年7月14日
【發(fā)明者】岡村聰也, G·帕夫洛夫斯基, 石井雅弘 申請人:Az電子材料Ip(日本)株式會社