[發明專利]精細抗蝕圖案形成用組合物以及使用其的圖案形成方法

有效

• 申請號: 201380051105.3
• 申請日: 2013-10-01
• 公開（公告）號: CN104737077B
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 山本和磨;石井雅弘;關藤高志;柳田浩志;中杉茂正;能谷剛
• 申請（專利權）人: AZ電子材料（盧森堡）有限公司
• 主分類號: G03F7/40
• 分類號: G03F7/40;C08F12/24;C08F20/30;H01L21/027
• 代理公司: 北京三幸商標專利事務所(普通合伙) 11216
• 代理人: 劉淼

本發明提供一種能夠形成干式刻蝕耐性高的圖案的精細圖案形成用組合物、以及使用了上述精細圖案形成用組合物的制造過程中的配管堵塞少的圖案形成方法。一種精細圖案形成用組合物以及使用了其的圖案形成方法，該精細圖案形成用組合物用于在使用化學放大型抗蝕劑組合物來形成負型抗蝕圖案的方法中，通過使抗蝕圖案變粗而使圖案精細化，其含有聚合物和有機溶劑，該聚合物含有具有羥基芳基的重復單元，該有機溶劑不使上述負型抗蝕圖案溶解。在圖案形成方法中，通過利用同一涂布裝置對抗蝕劑組合物和其精細圖案形成用組合物進行涂布，從而可防止配管堵塞。

技術領域

本發明涉及一種組合物以及使用其的圖案形成方法，該組合物用于在半導體等的制造工藝中，在形成抗蝕圖案后，進一步通過將其變粗而獲得精細尺寸的抗蝕圖案。

背景技術

伴隨著LSI的高集成化和高速化，人們要求將半導體器件制造過程中的抗蝕圖案精細化。一般來說，關于抗蝕圖案，通過利用光刻技術，使用例如通過曝光而使相對堿性顯影液的溶解性變高的正型抗蝕劑，將抗蝕劑進行曝光，然后使用堿性顯影液去除曝光的部分，以形成正型圖案。然而，為了穩定地獲得精細的抗蝕圖案，大多依賴于曝光光源和曝光方法，需要購置可提供該光源、方法的昂貴且特別的裝置、周邊材料，這需要巨大的投資。

因此，人們正在研究用于在使用現有的抗蝕圖案形成方法之后獲得更精細圖案的各種技術。其中的實用方法是，在利用現有的方法而穩定獲得的范圍內形成的抗蝕圖案上，覆蓋包含水溶性的樹脂以及根據需要的添加劑的組合物(以下有時會簡稱為精細圖案形成用組合物)，使得抗蝕圖案變粗，從而將孔徑或者分離寬度精細化。

作為這樣的方法，已知有例如以下那樣的技術。

(1)用可由酸進行交聯的精細圖案形成用組合物覆蓋已形成的抗蝕圖案，通過加熱使存在于抗蝕圖案中的酸擴散，在與抗蝕層的界面上以抗蝕圖案的覆蓋層的方式形成交聯層，通過利用顯影液去除非交聯部分而使抗蝕圖案變粗，從而將抗蝕圖案的孔徑或者分離寬度精細化的方法(參照專利文獻1和2)。

(2)在已形成的抗蝕圖案上，將包含由(甲基)丙烯酸單體和水溶性乙烯基單體構成的共聚物的精細圖案形成用組合物涂布于抗蝕圖案，通過熱處理而使抗蝕圖案進行熱收縮，從而將圖案精細化的方法(參照專利文獻3)。

(3)含有包含氨基特別是包含伯胺的聚合物且用于覆蓋光致抗蝕圖案的水溶性覆蓋用組合物(參照專利文獻4)。

在這些方法中，進行了如下兩次涂布操作：將抗蝕劑組合物涂布于基板上的工序；將精細圖案形成用組合物涂布于抗蝕圖案表面的工序。在該場合，為了簡化工序設備，大多使用同一涂布裝置而進行兩次涂布操作。另外，雖然抗蝕圖案的制造一般在潔凈室中進行，但如果能夠兼用涂布裝置的話，則可以節省有限的潔凈室內的空間。

不過，通過本發明人的研究，判明將抗蝕劑組合物的涂布和精細圖案形成用組合物的涂布通過同一涂布裝置來進行會產生問題。即，在涂布裝置中進行組合物的涂布的話，過剩的組合物一般會作為廢液排出。另外，通過邊緣沖洗液等的清洗液來除去過剩的組合物時，組合物與清洗液的混合物也作為廢液排出。該廢液通過配管排出到裝備外，但一般情況下，只要沒有每次對配管清洗，廢液就會附著并殘留于配管內。由此，抗蝕劑組合物的涂布與精細圖案形成用組合物通過同一涂布裝置進行涂布的場合，在配管內，抗蝕劑組合物與精細圖案形成用組合物會接觸。此時，現有的精細圖案形成用組合物中有時會析出固形物。如果產生如此的固形物，會導致配管的堵塞，生產性會降低，由此故謀求對其的改良。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平10-73927號公報

專利文獻2：日本特開2005-300853號公報

專利文獻3：日本特開2003-84459號公報

專利文獻4：日本特開2008-518260號公報