专利名称：抗蚀剂处理方法
技术领域：
本发明涉及抗蚀剂处理方法，更详细而言，涉及用于利用双图案法及双像法形成 微细抗蚀剂图案的抗蚀剂处理方法。
背景技术：
近年，使用光刻技术的半导体微细加工的微细化要求越来越高，作为实现抗蚀剂 图案的线宽为32nm以下的工艺，提出了双图案法(double patterning method)(例如，日 本专利特开 2OO7-3Il5O8 号公报)或双像法(double imaging method)(例如 Proceedings of SPIE. Vol. 6520，65202F(2007))。此处，所谓双图案法，是下述方法以目标抗蚀剂图案2倍的间隔进行通常的曝 光、显影、蚀刻工序来进行第一次转印后，在该间隔之间，再次进行相同的曝光、显影、蚀刻 工序，进行第二次转印，由此得到目标的微细抗蚀剂图案。另外，所谓双像法，是下述方法 以目标的抗蚀剂图案2倍的间隔进行通常的曝光、显影工序后，使用被称为冻结剂的药液 处理抗蚀剂图案，在该间隔之间再次进行同样的曝光、显影，由此得到目标的微细抗蚀剂图 案。
发明内容
本发明的课题在于提供可以实现双图案法及双像法的抗蚀剂处理方法。本发明的抗蚀剂处理方法的特征在于包括下述工序(1)将第一抗蚀剂组合物涂布在基体上并干燥，得到第一抗蚀剂膜的工序，所述第 一抗蚀剂膜含有树脂(A)、光产酸剂(B)及交联剂(C)，所述树脂(A)具有对酸不稳定的基 团，不溶或难溶于碱水溶液，与酸作用能溶于碱水溶液；(2)预烘烤第一抗蚀剂膜的工序；(3)曝光处理第一抗蚀剂膜的工序；(4)曝光后烘烤第一抗蚀剂膜的工序；(5)用第一碱显影液显影，得到第一抗蚀剂图案的工序；(6)将第一抗蚀剂图案在比所述第一抗蚀剂组合物的玻璃化温度低的温度下保持 规定时间，然后，在所述玻璃化温度以上的温度下保持规定时间进行硬烘烤的工序；(7)在第一抗蚀剂图案上涂布第二抗蚀剂组合物并干燥，得到第二抗蚀剂膜的工 序；(8)预烘烤第二抗蚀剂膜的工序；(9)曝光处理第二抗蚀剂膜的工序；(10)曝光后烘烤第二抗蚀剂膜的工序；以及(11)用第二碱显影液显影，得到第二抗蚀剂图案的工序。上述抗蚀剂处理方法优选具有以下的a h的1个以上。a.在比玻璃化温度低的温度下保持60秒钟，或者在一定温度下进行在比玻璃化温度低的温度下的保持。b.交联剂(C)是选自尿素系交联剂、亚烷基脲系交联剂及甘脲系交联剂中的至少一种。c.相对于100质量份树脂，交联剂(C)的含量为0. 5 30质量份。d.树脂(A)的对酸不稳定的基团是键合于-C00-的氧原子的碳原子为季碳原子的 具有烷基酯或内酯环的基团或者具有羧酸酯的基团。e.光产酸剂⑶是式(1)表示的化合物。
权利要求
1.一种抗蚀剂处理方法，其包括下述工序(1)将含有树脂(A)、光产酸剂(B)及交联剂(C)的第一抗蚀剂组合物涂布在基体上并 干燥，得到第一抗蚀剂膜的工序，所述树脂(A)具有对酸不稳定的基团，不溶或难溶于碱水 溶液，且与酸作用能溶解于碱水溶液；(2)预烘烤第一抗蚀剂膜的工序；(3)曝光处理第一抗蚀剂膜的工序；(4)曝光后烘烤第一抗蚀剂膜的工序；(5)用第一碱显影液显影得到第一抗蚀剂图案的工序；(6)将第一抗蚀剂图案在比所述第一抗蚀剂组合物的玻璃化温度低的温度下保持规定 时间，然后，在所述玻璃化温度以上的温度下保持规定时间进行硬烘烤的工序；(7)在第一抗蚀剂图案上涂布第二抗蚀剂组合物并干燥，得到第二抗蚀剂膜的工序；(8)预烘烤第二抗蚀剂膜的工序；(9)曝光处理第二抗蚀剂膜的工序；(10)曝光后烘烤第二抗蚀剂膜的工序；及(11)用第二碱显影液显影得到第二抗蚀剂图案的工序。
2.如权利要求1所述的抗蚀剂处理方法，其中，在比玻璃化温度低的温度下保持60秒 以上。
3.如权利要求1或2所述的抗蚀剂处理方法，其中，在一定温度下进行在比玻璃化温度 低的温度下的保持。
4.如权利要求1 3中任一项所述的抗蚀剂处理方法，其中，交联剂(C)是选自尿素系 交联剂、亚烷基脲系交联剂及甘脲系交联剂中的至少一种。
5.如权利要求1 4中任一项所述的抗蚀剂处理方法，其中，交联剂(C)的含量相对于 树脂100质量份为0. 5 30质量份。
6.如权利要求1 5中任一项所述的抗蚀剂处理方法，其中，树脂㈧的对酸不稳定的 基团是键合于-C00-的氧原子上的碳原子为季碳原子的烷基酯或具有内酯环的基团或者 具有羧酸酯的基团。
7.如权利要求1 6中任一项所述的抗蚀剂处理方法，其中，光产酸剂⑶为式⑴表 示的化合物，
8.如权利要求1 7中任一项所述的抗蚀剂处理方法，其中，光产酸剂(B)是式(V)或 式(VI)表示的化合物，
9.如权利要求1 8中任一项所述的抗蚀剂处理方法，其中，光产酸剂(B)是含有选自 式(IIa)、(nb)、(lie)、(IId)及(IV)中的1种以上的阳离子的化合物，
10.如权利要求1 9中任一项所述的抗蚀剂处理方法，其还含有热产酸剂(D)。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种抗蚀剂处理方法，在双图案法等多图案法中，以极其微细且精度良好的方式形成由第一抗蚀剂图案形成用的抗蚀剂组合物得到的图案。本发明是一种抗蚀剂处理方法，(1)将含有树脂(A)、光产酸剂(B)及交联剂(C)的第一抗蚀剂组合物涂布在基体上并干燥，得到第一抗蚀剂膜，所述树脂(A)具有对酸不稳定的基团，不溶或难溶于碱水溶液，并且与酸作用能溶解于碱水溶液，再将第一抗蚀剂膜进行预烘烤、曝光处理、曝光后烘烤、显影，将第一抗蚀剂图案在比所述第一抗蚀剂组合物的玻璃化温度低的温度下保持规定时间，然后，在所述玻璃化温度以上的温度下保持规定时间进行硬烘烤，在其上涂布第二抗蚀剂组合物并干燥，得到第二抗蚀剂膜，再进行预烘烤，曝光处理，曝光后烘烤，显影。
文档编号G03F7/039GK102067041SQ200980122599
公开日2011年5月18日 申请日期2009年6月10日 优先权日2008年6月16日
发明者平冈崇志, 畑光宏, 重松淳二 申请人:住友化学株式会社