[發(fā)明專利]正型抗蝕劑組合物及抗蝕圖案的形成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680003225.6
• 申請日: 2006-01-25
• 公開（公告）號: CN101107567A
• 公開（公告）日: 2008-01-16
• 發(fā)明（設計）人: 竹下優(yōu)
• 申請（專利權）人: 東京應化工業(yè)株式會社
• 主分類號: G03F7/039
• 分類號: G03F7/039;H01L21/027
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 朱丹

技術領域

本發(fā)明涉及一種正型抗蝕劑組合物以及抗蝕圖案的形成方法。

本申請主張基于2005年2月1日在日本專利局提出的特愿2005-024869號的優(yōu)先權，并將其內容引用于此。

背景技術

近幾年，隨著光刻技術的進步，在半導體元件或者液晶顯示元件的制造中，微細化的進程也非常快速。作為微細化的方法一般采用的是使曝光光源短波長化的方法。具體而言，以往使用的是以g線、i線為代表的紫外線，而現(xiàn)在KrF激元激光(248nm)成為了批量生產的主流，而且ArF激元激光(193nm)也開始被引入于批量生產。另外，還正在對把F₂激元激光(157nm)以及EUV(極遠紫外線)、EB(電子射線)等用作光源(放射線源)的光刻技術進行研究。

對于這種短波長的光源用抗蝕劑，要求其具備可以再現(xiàn)微細尺寸圖案的高分辯力和對于這種短波長光源的高感度。作為滿足這些條件的抗蝕劑之一，已知含有基體樹脂和通過曝光產生酸的酸產生劑的化學增幅型抗蝕劑(例如參考專利文獻1)。作為化學增幅型抗蝕劑，有曝光部分的堿溶性增大的正型和曝光部分的堿溶性下降的負型。

作為這樣的抗蝕劑，要求其光刻特性(分辯力、焦點深度幅度特性、抗蝕圖案形狀等)良好。

另外，除了這些特性以外，由于近年來要求高分辯力的抗蝕圖案，所以還需要改善顯影后抗蝕圖案的缺陷(表面缺陷)。所述缺陷是指例如用KLAテンコ-ル社的表面缺陷觀察裝置(商品名“KLA”)從正上方觀察顯影后的抗蝕圖案時檢測到的所有瑕疵。所述瑕疵是指例如顯影后的渣滓、泡沫、垃圾、抗蝕圖案間的橋、顏色不均勻、析出物等。特別是在把KrF激元激光之后的即ArF激元激光、F₂激元激光、EUV、EB等作為光源形成微細圖案、例如130nm以下的抗蝕圖案時，解決缺陷的問題變得更加嚴峻。

專利文獻1：特開2003-167347號公報

但是，就以往的抗蝕劑組合物來說，難以在減少缺陷的同時使之具備優(yōu)異的光刻特性。例如，作為減少缺陷的方法之一，通常考慮的是提高基體樹脂的親水性來抑制顯影后析出物的生成等的方法。但是，提高基體樹脂的親水性，通常會帶來光刻特性的下降。

發(fā)明內容

本發(fā)明是鑒于所述情況提出的，目的是提供具有優(yōu)異的光刻特性、可以形成缺陷少的抗蝕圖案的正型抗蝕劑組合物以及抗蝕圖案的形成方法。

為了實現(xiàn)所述目的，本發(fā)明采用了以下構成。

本發(fā)明的第一方面(aspect)是一種正型抗蝕劑組合物，其中含有在酸的作用下堿溶性增大的樹脂成分(A)、和通過曝光產生酸的酸產生劑成分(B)，所述樹脂成分(A)是共聚物(A1)和共聚物(A2)的混合物，所述共聚物(A1)具有衍生自含有酸離解性溶解抑制基的丙烯酸酯的結構單元(a1)、衍生自含有含內酯單環(huán)式基的甲基丙烯酸酯的結構單元(a2)和衍生自含有含極性基多環(huán)式基的丙烯酸酯的結構單元(a3)，所述共聚物(A2)具有與所述共聚物(A1)不同的結構，而且親水性低于所述共聚物(A1)。

本發(fā)明的第二方面是抗蝕圖案的形成方法，其包括使用第一方面的正型抗蝕劑組合物在基板上形成抗蝕劑膜的工序、對所述抗蝕劑膜進行曝光的工序、使所述抗蝕劑膜顯影而形成抗蝕圖案的工序。

另外，本發(fā)明中，“(α-低級烷基)丙烯酸酯”是指甲基丙烯酸酯等α-低級烷基丙烯酸酯和丙烯酸酯中的一方或者雙方。在這里，“α-低級烷基丙烯酸酯”是指與丙烯酸酯的α碳原子結合的氫原子被低級烷基取代的物質。

“結構單元”是指構成聚合物的單體單元。

“衍生自丙烯酸酯的結構單元”是指丙烯酸酯的乙烯性雙鍵裂開而構成的結構單元。

“衍生自甲基丙烯酸酯的結構單元”是指甲基丙烯酸酯的乙烯性雙鍵裂開而構成的結構單元。

“衍生自α-低級烷基丙烯酸酯的結構單元”是指α-低級烷基丙烯酸酯的乙烯性雙鍵裂開而構成的結構單元。

“衍生自(α-低級烷基)丙烯酸酯的結構單元”是指(α-低級烷基)丙烯酸酯的乙烯性雙鍵裂開而構成的結構單元。

“烷基”只要沒有特別說明，就包括直鏈狀、支鏈狀和環(huán)狀的一價飽和烴基。

“曝光”的概念包括通常的放射線的照射。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，可以提供具有優(yōu)異的光刻特性、能夠形成缺陷少的抗蝕圖案的正型抗蝕劑組合物以及抗蝕圖案的形成方法。

具體實施方式

《正型抗蝕劑組合物》