专利名称：抗蚀图案的形成方法及显影液的制作方法
技术领域：
本发明涉及在与用于形成如半导体器件、半导体集成电路的微细的结构体的图案、光掩模、或者压印用模具的制造等相关的微细加工中使用的高能射线抗蚀图案的形成方法及用于其的显影液。
背景技术：
在半导体集成电路(LSI)等的半导体元件、透明基板上用遮光性材料形成了电子电路的图案的光掩模、及作为热、光印刷用模子的零件的压印用模具等的制造工艺中，进行利用使用了光刻胶的光刻方法的微细加工。该方法是使硅基板上或者层叠了遮光性薄膜的石英玻璃基板上形成光刻胶的薄膜，只对其一部分选择性地照射准分子激光、X射线、电子束等的高能射线而形成图案的潜像，以其后进行显影处理而得到的抗蚀图案作为掩模进行蚀刻。进一步详细地进行说明，在光刻技术中，首先，在表面具有被加工层的基板上，涂布将被称作抗蚀剂组合物的感光性高分子材料溶于有机溶剂而成的溶液，用预烘烤使有机溶剂蒸发而形成抗蚀膜。接着，对抗蚀膜部分照射光，进而，使用显影液将不需要的部分的抗蚀膜溶解除去，在基板上形成抗蚀图案。其后，对具有该抗蚀图案作为掩模的基板上的被加工层进行干蚀刻或者湿蚀刻。而且，最后从抗蚀膜中除去不需要的部分，由此完成微细加工。在光掩模、压印用模具的制造工序中，许多情况下，已经使用电子束描绘装置、激光描绘装置而形成图案。另外，对于在硅基板上形成的LSI等的半导体元件，也开始进行向更加微细化而同样使用有电子束描绘装置等的图案形成的研究。因此，近年来，正在积极推进使用了电子束用抗蚀剂的工艺的开发。在这样的电子束抗蚀剂中，期望为高耐蚀刻性、高分辨率及高灵敏度。进而，伴随图案的微细化，显影或者冲洗后的干燥时容易产生图案倒塌 (^夕一 >倒Λ )，因此迫切期望不产生图案倒塌的工艺。作为对电子束进行感应的有机抗蚀剂，已知有多种多样的抗蚀剂，可用各种方法形成抗蚀图案。例如提案有在基板上设置了聚甲基丙烯酸甲酯这样的烯属不饱和单体的聚合物薄膜作为抗蚀膜后，照射电子束而进行规定的图像形成，使用丙酮这样的低分子酮类来进行显影，由此形成微细图案(参照日本特开平8462738号公报)。另外提案有在同样地设置了含有杯芳烃衍生物的抗蚀剂材料的薄膜作为抗蚀膜后，照射电子束而进行规定的图像形成，使用乳酸乙酯、丙二醇单甲醚或者2-庚酮等进行显影，由此形成微细图案(参照国际公开第2004/022513号小册子)。进而提案有在设置了电子束抗蚀剂材料的薄膜作为抗蚀膜后，照射电子束而进行规定的图像形成，使用超临界流体进行显影，由此形成微细图案(参照日本特许第3927575号公报)。但是，根据日本特开平8462738号公报的方法，虽然可以制作微细图案，但是聚甲基丙烯酸甲酯这样的烯属不饱和单体的聚合物，由于耐蚀刻性低，因此，在以该抗蚀剂作为掩模对被加工层进行深的蚀刻的情况下，需要增大抗蚀图案的纵横比、增加图案高度。另外，由于显影液为低分子酮类，因此，引火点低，还需要具备防爆设备等。另一方面，根据国际公开第2004/022513号小册子的方法，由于使用含有杯芳烃衍生物的抗蚀剂材料，因此，可以形成耐蚀刻性高、图案宽度为IOnm以下的图案，但是和其它的抗蚀剂材料比较，在灵敏度低、必须增加曝光量方面还有改善的余地。例如，在国际公开公报第2004/022513号小册子的图2中，示出了用50kV的电子束进行曝光、用乳酸乙酯或者二甲苯进行显影时的曝光特性(灵敏度曲线)，但是根据该曝光特性，该小册子的方法中使用的抗蚀剂的灵敏度为约1 2(mC/cm2)，特别是具有高分辨率的杯[4]芳烃系的抗蚀剂的灵敏度为约2(mC/cm2)，为了实用化而需要进一步高灵敏度化。需要说明的是，根据该小册子，抗蚀剂的灵敏度用最低曝光量(mCcm—2)来表示，S卩，将显影前的抗蚀膜厚(涂布抗蚀剂，根据需要进行预烘烤后的抗蚀膜厚)作为基准膜厚，显影后得到的抗蚀图案的膜厚达到与基准膜厚一致的最低曝光量。另外，根据日本专利第3927575号说明书的方法，由于在显影时使用表面张力低的超临界流体，因此可以防止显影、冲洗后的干燥时的图案倒塌，但是在需要昂贵的装置及产量低这样的方面还有改善的余地。
发明内容
因而，本发明的目的在于，提供一种形成抗蚀图案的方法，其使用耐蚀刻性高的材料，可以以高分辨率且低照射量的曝光来形成图案，进而抗蚀图案不产生图案的倒塌。本发明的其它目的在于，提供一种显影液，其不仅可以对以低的照射量曝光了的抗蚀剂进行显影，而且可以不产生图案倒塌地对抗蚀图案进行显影。本发明的进一步其它目的及优点由下面的说明而可进一步明确。本发明人等，为了达到上述目的而进行了深刻研究，结果发现，使用耐蚀刻性高的电子束抗蚀剂即含有特定的杯芳烃衍生物的抗蚀剂材料，用含有特定的氟系溶剂的显影液进行显影，由此可以达到上述的目的，直到完成了本发明。S卩，根据本发明，本发明的上述目的及优点，第1，通过以下的抗蚀图案的形成方法来达到，所述方法的特征在于，包括如下工序抗蚀膜形成工序在基板上形成含有选自由下述式(1)表示的杯芳烃衍生物1及下述式( 表示的杯芳烃衍生物2组成的组中的至少一种的杯芳烃衍生物的抗蚀膜；
权利要求
1. 一种抗蚀图案的形成方法，其特征在于，含有以下工序抗蚀膜形成工序在基板上形成含有选自由下述式(1)表示的杯芳烃衍生物1及下述式( 表示的杯芳烃衍生物2组成的组的至少一种的杯芳烃衍生物的抗蚀膜，其中，R为碳数为1 10的烷基，
2.根据权利要求1所述的抗蚀图案的形成方法，其中，含氟溶剂是沸点在大气压下为 40°C以上的含氟溶剂。
3.根据权利要求1或2所述的抗蚀图案的形成方法，其中，对于通过潜像形成工序而得到的基板，在交付于显影工序前交付于在80°C 130°C的温度下进行加热处理的加热工序。
4.根据权利要求1 3的任一项所述的方法，其中，在潜像形成工序中进行曝光的高能射线的照射量为0. 8mC/cm2以下。
5.一种抗蚀剂用显影液，其含有选自由含氟烷基醚及含氟醇组成的组中的至少一种的含氟溶剂。
6.根据权利要求5所述的显影液，其中，抗蚀剂为负性抗蚀剂。
7.根据权利要求6所述的显影液，其中，负性抗蚀剂包含杯芳烃衍生物。
8.根据权利要求5 7的任一项所述的显影液，其用于对在高能射线的照射量为 0. 8mC/cm2以下形成了潜像的负性抗蚀剂进行显影。
全文摘要
本发明提供一种抗蚀图案的形成方法及抗蚀剂用显影液，所述抗蚀图案的形成方法包括如下工序抗蚀膜形成工序在基板上形成含有特定的杯芳烃衍生物的抗蚀膜；潜像形成工序使所述抗蚀膜选择性地曝光于高能射线、形成图案的潜像；及显影工序用含有选自由含氟烷基醚以及含氟醇组成的组中的至少一种的含氟溶剂的显影液将没有曝光于高能射线的抗蚀膜的部分除去，由此对所述潜像进行显影；以上述含氟溶剂作为抗蚀剂用显影液。
文档编号G03F7/32GK102414625SQ20108001959
公开日2012年4月11日 申请日期2010年5月20日 优先权日2009年5月21日
发明者东野诚司, 近重幸 申请人:株式会社德山