专利名称：感光化射线性或感放射线性树脂组合物及使用其的光阻膜及图案形成方法
技术领域：
本发明涉及一种感光化射线性或感放射线性树脂组合物、使用所述组合物的光阻膜以及图案形成方法。特定言的，本发明涉及一种适用于超微影术(ultramicrolithography)制程以及其他光电加工(photofabrication)制程的感光化射线性或感放射线性组合物，所述超微影术制程举例而言适用于VLSI或大容量微晶片(high-capacity microchip)的制造制程、纳米压印模(nanoimprint mold)的制备制程或高密度信息记录媒体的制造制程；一种使用所述组合物的光阻膜；以及一种图案形成方法。更特定言之，本发明是涉及一种适用于使用电子束或EUV光进行半导体元件微加工的感光化射线性或感放射线性组合物、一种使用所述组合物的光阻、以及一种图案形成方法。
背景技术：
在使用光阻组合物的微加工中，随着集成电路的集成度的增加，要求形成超细图 案(ultrafine pattern)。为满足此要求,曝光波长趋于变短,且举例而言,使用电子束、X射线或EUV光来代替准分子雷射光(excimer laser light)的微影(lithography)技术的开发正在进行之中。为形成此种超细图案，光阻需要形成薄膜，但当光阻形成为薄膜时，其抗干蚀刻性有时会受损。在电子束(electron beam, EB)微影法中，已知增大EB的加速电压会降低光阻膜中的电子散射(亦即正向散射)的效应。为此，最近有增大EB的加速电压的趋势。然而，当EB的加速电压增大时,光阻膜的电子能量俘获率(electron energy trapping ratio)且进而灵敏度有时会降低。作为解决此种问题的方法之一，正在研究使用具有多环芳族结构(诸如萘)的树脂(参见例如JP-A-2008-95009 (本文中所用的术语“ JP_A”意谓“未经审查的
公开日本专利申请案”)、国际公开案第 2007-046453 号、JP-A-2008-50568、JP-A-2008-268871、JP-A-2009-86354)。藉由使用具有多环芳族结构的树脂，举例而言，可增强抗干蚀刻性及灵敏度。当EB的加速电压增大时，正向散射的效应变小，但于光阻基板上反射的电子的散射(亦即反向散射)效应增加。此反向散射效应在形成具有大曝光面积的孤立图案时尤其大。因而，举例而言，EB加速电压的增大可能引起孤立图案的解析度的降低。特定言之,在图案化用于半导体曝光的空白光罩(photomask blank)的情况下,存在含有诸如铬、钥及钽等重原子的遮光膜作为光阻底层(underlayer)，且相较于涂布光阻于硅晶圆上的情况，由自光阻底层反射而引起的反向散射效应更为突出。因而，孤立图案于空白光罩上的形成易受反向散射效应的影响，且解析度极有可能降低。作为用于增强孤立图案的解析度的方法之一，人们正在研究使用含有用于调整树脂溶解度的基团的树脂(参见，诸如日本专利第3，843，115号、JP-A-2005-99558)，但此方法未能充分满足孤立图案的解析度及矩形性(rectangularity)。近年来，除准分子雷射光外，正进行使用电子束、X射线或EUV光的微影法的开发。此外，使用光阻组合物进行的微加工不仅直接应用于制造集成电路，而且最近亦应用于加工所谓的压印模结构(参见，诸如JP-A-2004-158287、JP-A-2008-162101,平井义彦(编辑)，纳米压印的纳米压印基板技术的基础及技术扩展/应用开发以及最新技术扩展(Basic and Technology Expansion/AppIication Developmentof Nanoimprint-Substrate Technology of Nanoimprint and Latest TechnologyExpansion),边疆(Frontier)出版社(2006年6月发表)。因此,尤其是在藉由使用X射线、软X射线或电子束作为曝光光源而形成孤立图案的情况下，亦重要的任务是同时满足高灵敏度、高解析度及良好的抗干蚀刻性，且此需要加以解决。
发明内容
本发明的目的是提供一种即使于形成孤立图案时亦能够形成同时满足高灵敏度、高解析度及良好抗干蚀刻性的图案的感光化射线性或感放射线性树脂组合物；一种使用所述组合物的光阻膜；以及一种图案形成方法。[I] 一种感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其包含⑵具有由下式⑴表示的重复单元的树脂
权利要求
1.一种感光化射线性或感放射线性树脂组合物，包含(P)树脂，所述(P)树脂具有由下式(I)表示的重复单元
2.根据权利要求I所述的感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其中所述(P)树脂还含有由下式(2)表示的重复单元以及由下式(3)表示的重复单元与下式(4)表示的重复单元其中的至少任一者
3.根据权利要求I或2所述的感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其中X为藉由在由下式(Xl)至(X6)中任一者所表示的结构部分中移除键结至构成多个芳族环的原子的一个任意氢原子或移除Rn而形成的基团
4.根据权利要求2或3所述的感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其中所述(P)树脂含有由式(3)表示的重复单元，且同时地，Y1为由下式(5)表示的基团
5.根据权利要求1-4中任一项所述的感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其中所述(P)树脂还含有由下式(6)表示的重复单元
6.根据权利要求2-4中任一项所述的感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其中在Y1及Y2的离去后所述(P)树脂的CLogP值为2. 6或2. 6以上。
7.根据权利要求2-4中任一项所述的感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其中所述(P)树脂还含有由下式(6)表示的重复单元，且同时地， 在Y1及Y2的离去以及在下式￠)中S1分解而在侧链中产生酸后，所述(P)树脂的CLogP值为2. 6或2. 6以上，
8.根据权利要求1-7中任一项所述的感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其中所述(P)树脂的分子量分布(Mw/Mn)为I. 00至I. 30。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其是用电子束、X射线或EUV光进行曝光。
10.一种光阻膜，使用如权利要求1-9中任一项所述的感光化射线性或感放射线性树脂组合物而形成。
11.一种经光阻涂布的空白遮罩，涂布有如权利要求10所述的光阻膜。
12.—种图案形成方法，包括将如权利要求10所述的光阻膜曝光，并将经曝光的膜显影。
13.一种图案形成方法，包括将如权利要求11所述的经光阻涂布的空白遮罩曝光，并将经曝光的所述空白遮罩显影。
14.根据权利要求12或13所述的图案形成方法，其中所述曝光是使用电子束、X射线或EUV光进行。
全文摘要
一种感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其包含(P)具有由下式(1)表示的重复单元的树脂；一种使用所述组合物的光阻膜；以及一种图案形成方法。
文档编号G03F7/039GK102834774SQ201180007408
公开日2012年12月19日 申请日期2011年1月27日 优先权日2010年1月29日
发明者稻崎毅, 伊藤孝之, 土村智孝, 八尾忠辉, 高桥孝太郎 申请人:富士胶片株式会社