專利名稱：正型放射線敏感性組合物和抗蝕圖案形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及正型放射線敏感性組合物和抗蝕圖案形成方法，更詳細(xì)地說(shuō)，涉及可 用于利用二次曝光進(jìn)行的圖案形成、也可很好地用于水等的液浸曝光工藝的正型放射線敏 感性組合物和使用其的抗蝕圖案形成方法。
背景技術(shù)：
在集成電路元件的制造所代表的微細(xì)加工領(lǐng)域中，為了獲得更高的集成度，最近， 能進(jìn)行0. 10 μ m以下的水平的微細(xì)加工的平版印刷技術(shù)成為必需。今后，要求更加微細(xì)的圖案形成(例如，線寬為45nm左右的微細(xì)抗蝕圖案)。作為 用于達(dá)成這樣的微細(xì)圖案形成的方法，考慮使曝光裝置的光源波長(zhǎng)短波長(zhǎng)化(ArF準(zhǔn)分子 激光(波長(zhǎng)193nm))或使透鏡的數(shù)值孔徑(NA)增大等。但是，光源波長(zhǎng)的短波長(zhǎng)化重新需 要昂貴的曝光裝置。并且，對(duì)于透鏡的數(shù)值孔徑(NA)的增大，由于分辨率與焦點(diǎn)深度有平 衡關(guān)系，所以存在提高分辨率時(shí)焦點(diǎn)深度降低的問(wèn)題。最近，作為可解決這種問(wèn)題的平版印刷技術(shù)，報(bào)導(dǎo)了液浸曝光(液體浸沒(méi)式光刻 法，liquid Immersion lithography)法這樣的方法。但是，基于液浸曝光法的曝光技術(shù)的進(jìn)步也是有限的，最多為45nmhp，正在進(jìn)行面 向需要更微細(xì)加工的、32nm半節(jié)距(half pitch, hp) 一代的技術(shù)開(kāi)發(fā)。近年，伴隨那樣的 器件的復(fù)雜化、高密度化的要求，提出了通過(guò)雙圖案形成(DP)或雙重曝光(DE)這樣的疏松 線圖案或孤立溝槽圖案的錯(cuò)開(kāi)半周期的重復(fù)來(lái)制作32nmLS的圖案的技術(shù)(例如參見(jiàn)非專 利文獻(xiàn)1)。作為制作32nmLS圖案的技術(shù)的一例，公開(kāi)了這樣的技術(shù)，S卩，形成1 3間距的 32nm線，通過(guò)蝕刻，加工SiO2等的硬掩模(以下也稱為“HM”)后，進(jìn)一步在與第一層抗蝕 圖案錯(cuò)開(kāi)半周期的位置同樣地形成1 3間距的32nm線，通過(guò)蝕刻，再次加工HM，由此最終 形成1 1間距的32nm線。在先技術(shù)文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)1 :SPIE2006 61531K

發(fā)明內(nèi)容
但是，雖然有幾個(gè)提案的工藝，然而對(duì)于可很好地用于這樣的利用了液浸曝光工 藝的通過(guò)二次曝光來(lái)進(jìn)行的圖案形成的具體材料，現(xiàn)狀是仍沒(méi)有提案。并且，在提案的工藝 中，形成第一層抗蝕圖案后，在形成第二層抗蝕圖案時(shí)，第一層抗蝕圖案有時(shí)發(fā)生變形，在 線的精度上有時(shí)產(chǎn)生問(wèn)題。本發(fā)明是鑒于現(xiàn)有技術(shù)所存在的這樣的問(wèn)題而做出的，其課題在于提供一種在液 浸曝光工藝中也能夠很好地使用，在通過(guò)二次曝光來(lái)進(jìn)行的圖案形成中可很好地用于形成 第一抗蝕劑層的正型放射線敏感性組合物。
上述通式中，R3表示氫原子或碳原子數(shù)為1 4的取代或非取代的烷基，ρ
6本發(fā)明人為了達(dá)成上述課題，進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過(guò)含有規(guī)定的構(gòu)成成 分，可以達(dá)成上述課題，以至完成本發(fā)明。S卩，根據(jù)本發(fā)明，提供以下所示的正型放射線敏感性組合物和抗蝕圖案形成方法。[1] 一種正型放射線敏感性組合物，其在抗蝕圖案形成方法的工序(1)中使用，所 述抗蝕圖案形成方法包含工序(1)，使用第一正型放射線敏感性組合物，在基板上形成第 一抗蝕圖案；工序O)，使上述第一抗蝕圖案對(duì)光或熱鈍化，從而使其對(duì)第二正型放射線敏 感性組合物不溶；和工序(3)，使用上述第二正型放射線敏感性組合物，在形成有上述第一 抗蝕圖案的基板上形成第二抗蝕圖案，所述正型放射線敏感性組合物含有(B)具有酸不穩(wěn) 定基團(tuán)和交聯(lián)基團(tuán)的聚合物、(C)放射線敏感性酸產(chǎn)生劑和(D)溶劑。[2]如上述[1]所述的正型放射線敏感性組合物，其進(jìn)一步含有(A)具有酸不穩(wěn)定 基團(tuán)但不具有交聯(lián)基團(tuán)的聚合物。[3]如上述[2]所述的正型放射線敏感性組合物，其中，上述聚合物(A)和上 述聚合物(B)含有下述通式(1)表示的具有酸不穩(wěn)定基團(tuán)的重復(fù)單元、和選自下述通式 (2-1) (2-5)和下述式0-6)中的至少一個(gè)的具有內(nèi)酯結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元或下述通式 (2-7)表示的重復(fù)單元。
權(quán)利要求
1.一種正型放射線敏感性組合物，其在抗蝕圖案形成方法的工序(1)中使用，所述抗 蝕圖案形成方法包含工序(1)，使用第一正型放射線敏感性組合物在基板上形成第一抗 蝕圖案；工序O)，通過(guò)使所述第一抗蝕圖案對(duì)光或熱鈍化，從而使其對(duì)第二正型放射線敏 感性組合物不溶；和工序(3)，使用所述第二正型放射線敏感性組合物，在形成有所述第一 抗蝕圖案的基板上形成第二抗蝕圖案，所述正型放射線敏感性組合物含有(B)具有酸不穩(wěn)定基團(tuán)和交聯(lián)基團(tuán)的聚合物、(C) 放射線敏感性酸產(chǎn)生劑和(D)溶劑。
2.如權(quán)利要求1所述的正型放射線敏感性組合物，其進(jìn)一步含有(A)具有酸不穩(wěn)定基 團(tuán)但不具有交聯(lián)基團(tuán)的聚合物。
3.如權(quán)利要求2所述的正型放射線敏感性組合物，其中，所述聚合物(A)和所述聚合物 ⑶含有下述通式(1)表示的具有酸不穩(wěn)定基團(tuán)的重復(fù)單元，和選自下述通式(2-1) (2-5)和下述式(2-6)中的至少一個(gè)的具有內(nèi)酯結(jié)構(gòu)的重復(fù)單 元、或下述通式(2-7)表示的重復(fù)單元，
4.如權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的正型放射線敏感性組合物，其中，所述聚合物(B) 含有下述通式(3-1)和(3-2)中的至少任一通式表示的重復(fù)單元，
5.如權(quán)利要求4所述的正型放射線敏感性組合物，其中，相對(duì)于所述聚合物(B)所含有的重復(fù)單元的總和IOOmol%，所述聚合物(B)所含有的、所述通式(3-1)或(3- 表示的重 復(fù)單元的比例為1 30mol%。
6.如權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的正型放射線敏感性組合物，其中，進(jìn)一步含有(F) 包含下述通式(10)和下述通式(11)表示的至少任一重復(fù)單元的聚合物，
7.如權(quán)利要求6所述的正型放射線敏感性組合物，其中，相對(duì)于所述聚合物㈧和⑶ 的總和100質(zhì)量份，所述聚合物(F)的含量為0. 1 20質(zhì)量份。
8.一種抗蝕圖案形成方法，其包含工序(1)，使用權(quán)利要求1 7中任一項(xiàng)所述的正型放射線敏感性組合物，在基板上形 成第一抗蝕圖案；工序O)，通過(guò)使所述第一抗蝕圖案對(duì)光或熱鈍化，從而使其對(duì)第二正型放射線敏感性 組合物不溶；和工序(3)，使用所述第二正型放射線敏感性組合物，在形成有所述第一抗蝕圖案的基板 上形成第二抗蝕圖案。
9.如權(quán)利要求8所述的抗蝕圖案形成方法，其中，所述第一抗蝕圖案具有線部分和間 隙部分，所述第二抗蝕圖案具有線部分和間隙部分，以所述第一抗蝕圖案的所述線部分與所述第二抗蝕圖案的所述線部分相互交叉的方 式形成所述第二抗蝕圖案。
全文摘要
本發(fā)明提供正型放射線敏感性組合物，其可用于包含進(jìn)行二次曝光作為規(guī)定工序的抗蝕圖案形成方法，所述正型放射線敏感性組合物含有(B)具有酸不穩(wěn)定基團(tuán)和交聯(lián)基團(tuán)的聚合物、(C)放射線敏感性酸產(chǎn)生劑和(D)溶劑。
文檔編號(hào)C08F220/28GK102099749SQ20098012766
公開(kāi)日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2009年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月15日
發(fā)明者庵野祐亮, 杉浦誠(chéng), 若松剛史, 藤原考一 申請(qǐng)人:Jsr株式會(huì)社