微细图案形成用组合物以及使用其的微细化图案形成方法
【专利摘要】本发明提供可以形成具有高蚀刻耐受性的抗蚀图案的微细图案形成用组合物、以及使用其的抗蚀图案的形成方法。一种微细图案形成用组合物，其包含纯水和在侧链具有含芳基的取代基的水溶性树脂。该组合物包含结合于水溶性树脂的酸基或者包含游离于组合物中的酸。
【专利说明】微细图案形成用组合物以及使用其的微细化图案形成方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及微细图案形成用组合物。本发明更具体涉及在半导体器件、液晶显示元件等平板显示器(FPD)、电荷耦合器件(CCD)、滤色器、磁头等的制造中使用的感光性树脂组合物显影工序中优选使用的微细图案形成用组合物。另外，本发明也涉及使用该微细图案形成用组合物的抗蚀图案的形成方法。
【背景技术】
[0002]近年，伴随着LSI的高集成化和高速度化，对于半导体器件的制造过程中的抗蚀图案的微细化提出了要求。关于该微细化的设计规律，要求从半微米到四分之一微米的微细化，进一步要求其以下的更高程度的微细化。为了应对这样的高度微细化，正在推进对曝光光源、感光性树脂的研究。例如，在以往用作曝光光源的可见光线或者近紫外线(波长400?300nm)的情况下，存在微细化的极限，正在研究波长更短的KrF准分子激光(248nm)、ArF准分子激光(193nm)等远紫外线、X射线、电子射线等的实用化。另外，在感光性树脂组合物方面也正在研究各种感光性树脂组合物，但是依赖于曝光光源和曝光方法的部分较大，仅通过感光性树脂组合物的改良无法获得充分的效果。
[0003]由此，也在研究从完全不同的观点出发将抗蚀图案进行微细化的方法。具体而言正在研究如下方法:利用以往的方法形成抗蚀图案，然后用厚度均匀的覆盖层将其表面覆盖，使得抗蚀图案变粗，其结果为减小图案间的线宽、接触孔直径(专利文献I和2)。但是，在目前为止报告的方法中，在覆盖层方面具有改良余地。即，在形成覆盖层之后，基于抗蚀图案而进行蚀刻处理，但在此时覆盖层也有时会被浸蚀，结果有时会引发下述问题，即，转印得到的实际的线宽、接触孔直径没有那么微细化。为了解决该问题，期望该覆盖层具有蚀刻耐受性。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2008-275995号
[0007]专利文献2:日本特开2008-102348号
【发明内容】
[0008]发明想要解决的课题
[0009]本发明鉴于上述那样的课题，想要提供一种能够在不损害制造成本、制造效率的状态下形成具有高蚀刻耐受性的抗蚀图案的微细图案形成用组合物、以及使用其的抗蚀图案的形成方法。
[0010]用于解决问题的方案
[0011]本发明的第一微细图案形成用组合物的特征在于，其包含纯水和由下述通式(I)表示的水溶性树脂:
[0012]-Xp-Yq-Zr-⑴[0013]式中，
[0014][化学式I]
[0015]
【权利要求】
1.一种微细图案形成用组合物，其特征在于，其包含纯水和由下述通式(I)表示的水溶性树脂:
2.根据权利要求1所述的微细图案形成用组合物，其中，R1从由烷基、烷氧基、羟基烷基、取代氣基、非取代氣基、烷基酿基、烷基酷基、烷基酸胺基、氣原子、氣代烷氧基构成的群组中选出。
3.根据权利要求1所述的微细图案形成用组合物，其中，Ar从下述的基团中选出， [化学式3]
4.一种微细图案形成用组合物，其特征在于，其包含纯水、酸和由下述通式0- )表示的水溶性树脂: _xp_y，q_zr- 0- ) 式中， [化学式6]
5.根据权利要求4所述的微细图案形成用组合物，其中，R1从由烷基、烷氧基、羟基烷基、取代氣基、非取代氣基、烷基酿基、烷基酷基、烷基酸胺基、氣原子、氣代烷氧基构成的群组中选出。
6.根据权利要求4所述的微细图案形成用组合物，其中，Ar’从下述的基团中选出， [化学式8]
7.根据权利要求4~6中任一项所述的微细图案形成用组合物，其中，所述酸从由硝酸、硫酸、乙酸、苯磺酸、对甲苯磺酸、2-萘磺酸、1，3-苯二磺酸、I, 5-萘二磺酸以及2，7-萘二磺酸构成的群组中选出。
8.一种微细图案形成用组合物，其特征在于，其为包含纯水和水溶性树脂的微细图案形成用组合物，所述水溶性树脂是通过使由下述通式(3A)或者(3B)表示的至少一种侧链形成化合物与由下述通式(2)表示的主链聚合物进行反应而得到的水溶性树脂，并且该水溶性树脂是通过使源自侧链形成化合物的含芳基的取代基键合于主链聚合物中所含的氮原子的5~40%而得到的水溶性树脂，
9.根据权利要求8所述的微细图案形成用化合物，其中，所述侧链形成化合物从下述的群组中选出， [化学式12]
10.一种微细图案形成用组合物，其特征在于，其为包含纯水、酸和水溶性树脂的微细图案形成用组合物， 所述水溶性树脂是通过使由下述通式(3Α’ )或者(3Β’ )表示的至少一种侧链形成化合物与由下述通式(2)表示的主链聚合物进行反应而得到的水溶性树脂，并且该水溶性树脂是通过使源自侧链形成化合物的含芳基的取代基键合于主链聚合物中所含的氮原子的5~40%而得到的水溶性树脂，
_X°pO_Z0rO_ (2) 式中， [化学式13]
11.根据权利要求10所述的微细图案形成用化合物，其中，所述侧链形成化合物从下述的群组中选出， [化学式15]
12.根据权利要求10或11所述的微细图案形成用组合物，其中，所述酸从由硝酸、硫酸、乙酸、苯磺酸、对甲苯磺酸、2-萘磺酸、1，3-苯二磺酸、1，5-萘二磺酸以及2，7-萘二磺酸构成的群组中选出。
13.根据权利要求1~12中任一项所述的微细图案形成用组合物，其中，所述水溶性树脂的重均分子量为3，000~100，000。
14.根据权利要求1~13中任一项所述的微细图案形成用组合物，其中，所述水溶性树脂的含量以组合物的总重量为基准为0.1~10重量％。
15.一种微细的抗蚀图案的形成方法，其特征在于，其包含如下工序: 通过利用权利要求1~14中任一项所述的微细图案形成用组合物，将显影处理后的抗蚀图案进行处理，从而将所述显影处理后的抗蚀图案的实效尺寸缩小。
16.权利要求15所述的微细的抗蚀图案的形成方法，其进一步包含:在进行基于所述微细图案形成用组合物的处理之前或者之后，利用纯水进行洗涤。
17.—种微细的抗蚀图案，其特征在于，其是通过利用显影液将图像状曝光了的抗蚀基板显影，进一步利用权利要求1~14中任一项所述的微细图案形成用组合物进行处理从而形成 的。
【文档编号】G03F7/40GK103649838SQ201280034718
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2012年7月13日 优先权日:2011年7月14日
【发明者】冈村聪也, G·帕夫洛夫斯基, 石井雅弘 申请人:Az电子材料Ip(日本)株式会社