[發(fā)明專利]制造抗蝕圖案的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010133044.3
• 申請日: 2010-03-10
• 公開（公告）號: CN101834121A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 市川幸司;杉原昌子
• 申請（專利權(quán)）人: 住友化學(xué)株式會社
• 主分類號: H01L21/027
• 分類號: H01L21/027;H01L23/522;G03F7/038
• 代理公司: 中原信達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 陳海濤;樊衛(wèi)民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及制造抗蝕圖案的方法。

背景技術(shù)

當(dāng)半導(dǎo)體被微型機(jī)械化時(shí)，通常使用平版印刷技術(shù)。圖1為顯示制造抗蝕圖案的現(xiàn)有方法的流程圖。根據(jù)圖1中所示的方法，通過具有透光部分6的掩模4，在具有硅襯底1和抗反射膜2的基礎(chǔ)材料10上形成的抗蝕膜30暴露于光化射線7下，然后顯影，由此形成抗蝕圖案30’。

近年來，當(dāng)利用平版印刷技術(shù)將半導(dǎo)體微型機(jī)械化時(shí)，還需要制造更微型化的抗蝕圖案。為了響應(yīng)這種需求，作為實(shí)現(xiàn)形成線寬度為32nm以下抗蝕圖案的方法，已經(jīng)提出了雙圖案法(例如，參見日本專利特開No.2007-311508)。所述雙圖案法是通過實(shí)施兩次圖案轉(zhuǎn)印步驟而形成目標(biāo)抗蝕圖案的方法。根據(jù)雙圖案法，例如借助于普通曝光和顯影，以兩倍于目標(biāo)間距的間距形成第一抗蝕圖案，其后在所述第一抗蝕圖案的線之間的空間中，通過再次進(jìn)行曝光和顯影而形成具有相同間距的第二抗蝕圖案，由此形成目標(biāo)精細(xì)抗蝕圖案。

另一方面，近來，已經(jīng)提出了化學(xué)放大的正抗蝕組合物，包括：通過以50∶25∶25的摩爾比將2-乙基-2-金剛烷基甲基丙烯酸酯、3-羥基-1-金剛烷基甲基丙烯酸酯和α-甲基丙烯酰基氧-γ-丁內(nèi)酯進(jìn)料并聚合而形成的樹脂；包含三苯基锍1-((3-羥基金剛烷基)甲氧基羰基)二氟甲烷磺酸酯的生酸劑；包含2，6-二異丙基苯胺的猝滅劑；和溶劑(日本專利特開No.2006-257078)。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)分成多次來轉(zhuǎn)印圖案的方法，如雙圖案法，盡管能夠形成微型化的抗蝕圖案，但是仍需要進(jìn)一步改進(jìn)圖案形狀。例如，隨著微型化的推進(jìn)，要求抗蝕圖案的橫截面保持更精確接近于矩形的形狀。然而，根據(jù)常規(guī)方法，難以在微型化的同時(shí)還在圖案橫截面形狀這一問題上達(dá)到足夠水平。

鑒于此，本發(fā)明旨在提供制造抗蝕圖案的方法，其能夠獲得充分微型化且具有優(yōu)異形狀的抗蝕圖案。

本發(fā)明提供了通過重復(fù)進(jìn)行形成圖案化抗蝕膜的工序制造抗蝕圖案的方法，所述工序依次包括如下步驟(1)、(2)和(3)：

(1)形成抗蝕膜并將形成的抗蝕膜曝光；

(2)對所述曝光的抗蝕膜加熱；和

(3)通過堿性顯影對所述抗蝕膜進(jìn)行圖案化處理，

其中重復(fù)所述工序n個循環(huán)(n為2以上的整數(shù))，以獲得抗蝕圖案；

其中形成圖案化抗蝕膜的工序的n個循環(huán)中，在至少從第一個循環(huán)到第(n-1)個循環(huán)中，在所述步驟(3)之后，還可以實(shí)施步驟(4)：

(4)對所述圖案化抗蝕膜加熱；且

其中在形成圖案化抗蝕膜工序的n個循環(huán)中的至少一個循環(huán)中，在步驟(1)中曝光的抗蝕膜是通過將抗蝕組合物成層(layering)而形成的膜，所述組合物含有樹脂(B)、光生酸劑(A)和交聯(lián)劑(C)，其中所述樹脂(B)通過酸的作用可溶于堿性水溶液中且重均分子量為7,000～10,000、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為150～200℃。

在制造本發(fā)明抗蝕圖案的方法中，通過將圖案的形成劃分成n個循環(huán)，能夠?qū)D案微型化。當(dāng)在形成抗蝕圖案的工序的n個循環(huán)的至少第一循環(huán)到第(n-1)個循環(huán)中，在所述步驟(3)之后還實(shí)施所述步驟(4)時(shí)，提高了制得的圖案化抗蝕膜的耐溶劑性；因此，當(dāng)涂布抗蝕組合物以形成下一個抗蝕膜時(shí)，阻止了抗蝕膜變形。此外，當(dāng)由具有特定范圍內(nèi)的重均分子量和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的樹脂(B)制成的抗蝕膜至少使用一次時(shí)，能夠得到優(yōu)異的矩形圖案形狀。

在本發(fā)明的制造方法中，以及在形成圖案化抗蝕膜工序的第n個循環(huán)中，優(yōu)選在步驟(3)之后實(shí)施步驟(4)。

在所述制造方法中，當(dāng)在第n個循環(huán)中在步驟(3)之后還實(shí)施步驟(4)時(shí)，能夠進(jìn)一步提高在第n次形成的抗蝕膜的耐溶劑性。此外，由于第n次的圖案化抗蝕膜的蝕刻速率統(tǒng)一化，所以利用制得的抗蝕圖案作為掩模進(jìn)行機(jī)械加工變得更容易。

在本發(fā)明的制造方法中，為了獲得具有優(yōu)異形狀的抗蝕圖案，在選自形成圖案化抗蝕膜工序的n個循環(huán)中第一個循環(huán)到第(n-1)個循環(huán)的至少一個循環(huán)中的步驟(1)中曝光的抗蝕膜，優(yōu)選是通過將所述抗蝕組合物成層而形成的膜。

在所述制造方法中，當(dāng)在選自所述n個循環(huán)的第一循環(huán)到第(n-1)個循環(huán)中至少一個循環(huán)的步驟(1)中曝光的抗蝕膜是通過將所述抗蝕組合物成層而形成的膜時(shí)，在步驟(4)中，所述樹脂(B)因交聯(lián)劑(C)的作用而發(fā)生交聯(lián)，由此進(jìn)一步提高了圖案化抗蝕膜的耐溶劑性。

在本發(fā)明的制造方法中，在形成圖案化抗蝕膜工序的第n個循環(huán)的步驟(1)中曝光的抗蝕膜，優(yōu)選是通過將所述抗蝕組合物成層而形成的膜。