专利名称：图案形成材料和图案形成方法
技术领域：
本发明涉及一种图案形成方法和图案形成材料，特别是涉及以波长在180nm波段以下的光作为曝光用光，形成用于在基板上形成半导体元件或半导体集成电路的抗蚀剂(resist)图案的图案形成方法以及使用该方法的图案形成材料。
背景技术：
目前，为了形成以64兆比特的动态随机存取存储器(DRAM)或具有0.25μm～0.15μm尺度的逻辑处理装置或系统LSI为代表的大容量半导体集成电路，在使用以聚羟基苯乙烯衍生物与酸产生剂为主要成分的化学增幅型抗蚀剂材料的同时，采用KrF激元激光(波长248nm波段)作为曝光用光来形成抗蚀剂图案。
还有，为了制造具有0.15μm～0.13μm尺度、256兆比特的DRAM、1千兆比特的DRAM或系统LSI等，已经进行了采用比KrF激元激光的波长更短的ArF激元激光(波长193nm波段)的图案形成方法的开发。
然而，以聚羟基苯乙烯衍生物为主要成分的抗蚀剂材料，由于所含有的芳香环对波长193nm波段的光有高的吸收性，因此波长193nm波段的曝光用光不能均匀到达抗蚀剂膜的底部，所以得不到良好的图案形状。为此，以聚羟基苯乙烯衍生物为主要成分的抗蚀剂材料不能用于使用ArF激元激光的情形。
因此，在以ArF激元激光作为曝光用光时，使用的是以不具有芳香环的聚丙烯酸衍生物或聚环烯烃为主要成分的化学增幅型抗蚀剂材料。
另一方面，作为对应于高分辨率化的图案形成方法的曝光用光，对电子束(EB)等也已经进行了探讨。
然而，在用EB作为曝光用光时，由于存在生产率方面的问题，不适于大批量生产。为此，作为曝光用光，EB也不太理想。
据此，为了形成比0.10μm更细的抗蚀剂图案，有必要使用波长比ArF激元激光更短的Xe2激光(波长172nm波段)、F2激光(波长157nm波段)、Kr2激光(波长146nm波段)、ArKr激光(波长134nm波段)、Ar2激光(波长126nm波段)、软X射线(波长13nm波段、11nm波段或5nm波段)或硬X射线(波长1nm波段以下)来作为曝光用光。换句话说，有必要使用波长180nm波段以下的曝光用光来形成抗蚀剂图案。
因此，本发明人等考察了用F2激光(波长157nm波段)对由已知的、含有以[化21]所表示的聚羟基苯乙烯衍生物、[化22]所表示的聚丙烯酸衍生物或[化23]所表示的聚环烯烃衍生物的化学增幅型抗蚀剂材料构成的抗蚀剂膜进行图案曝光以形成抗蚀剂图案。
[化22] 下面，参照图2(a)～(d)来说明使用已知的上述化学增幅型抗蚀剂材料来形成抗蚀剂图案的方法及其存在的问题。
首先，如图2(a)所示，把上述化学增幅型抗蚀剂材料旋涂在半导体基板1上之后，经加热，形成膜厚为0.3μm的抗蚀剂膜2，然后，如图2(b)所示，通过掩膜3用F2激光4照射抗蚀剂膜2，进行图案曝光。这样做后，在抗蚀剂膜2的曝光部分2a中由酸产生剂产生酸，另一方面，在抗蚀剂膜2的未曝光部分2b不产生酸。
其次，如图2(c)所示，由电热板5在例如100℃的温度下对半导体基板1加热60秒。
接下来，用碱性显影液对抗蚀剂膜2进行显影，如图2(d)所示，形成了抗蚀剂图案6。
然而，如图2(d)所示，在得到具有不良图案形状的抗蚀剂图案6的同时，在半导体基板1上还存在多处渣滓(残渣)。这样的问题并不仅限于用F2激光为曝光用光的场合，在用波长在180nm波段以下的光时也同样发生。
因此，对于由上述化学增幅型抗蚀剂材料构成的抗蚀剂膜，使用180nm波段以下波长的曝光用光来形成抗蚀剂图案是不实用的。
发明内容
鉴于以上，本发明的目的在于，在用180nm波段以下波长的曝光用光形成抗蚀剂图案时，几乎不产生渣滓地得到具有良好图案形状的抗蚀剂图案。
本发明人等对于使用已知的上述化学增幅型抗蚀剂材料时发生上述问题的原因进行了探讨，发现以下事实。
首先，上述化学增幅型抗蚀剂材料对180nm波段以下波长的光具有高吸收性，例如，由以聚羟基苯乙烯衍生物为主要成分的化学增幅型抗蚀剂所构成的100nm厚的抗蚀剂膜，对F2激光(波长157nm波段)的透过率最高也只有20％。
因此，对于提高化学增幅型抗蚀剂材料对具有180nm波段以下波长的光的透过性的措施进行了各种探讨，发现以[化1]表示的单元和以[化2]表示的单元可以提高对180nm波段以下波长的光的透过性。
本发明是在所述基础上完成的。具体说，本发明提供了如下说明的图案形成材料和图案形成方法。
第1图案形成材料具有含以[化1]所表示的第1单元与以[化2]所表示的第2单元的基体树脂和酸产生剂。
(其中，R1和R3是相同或不同，是氢原子、氯原子、氟原子、烷基或含氟原子烷基；R2是氢原子、烷基、脂环基、芳基、杂环、酯基或醚基，是不由酸而离去的原子或基团；R4是由酸而离去的保护基；m为0～5的整数；a和b满足0＜a＜1、0＜b＜1和0＜a+b≤1。)根据第1图案形成材料，由于基体树脂含有第1单元和第2单元，可以提高抗蚀剂膜对180nm波段以下波长的光的透过性。还有，因酸的作用，R4从第2单元离去，生成六氟异丙醇，提高了抗蚀剂膜的曝光部分在显影液中的溶解性，也就提高了抗蚀剂膜中曝光部分与未曝光部分的溶解性的反差。进而，由于第2单元具有苯环，提高了耐干蚀刻性。
在第1图案形成材料中，作为基体树脂，可以使用由第1单元和第2单元经自由基聚合形成的树脂。
还有，在第1图案形成材料中，作为基体树脂，可以使用，在由第1单元和第2单元被R4取代前的前体经自由基聚合形成的聚合物中的前体上结合R4所构成的树脂。
第2图案形成材料具有含以[化1]所表示的第1单元、以[化2]所表示的第2单元和以[化3]所表示的第3单元的基体树脂与酸产生剂。
[化2] [化3]
(其中，R1、R3和R5是相同或不同，是氢原子、氯原子、氟原子、烷基或含氟原子烷基；R2是氢原子、烷基、脂环基、芳基、杂环、酯基或醚基，是不由酸而离去的原子或基团；R4是由酸而离去的保护基；m为0～5的整数；n为0～5的整数；a、b和c满足0＜a＜1、0＜b＜1、0＜c＜1和0＜a+b+c≤1)。
根据第2图案形成材料，由于基体树脂具有第1单元、第2单元和第3单元，提高了抗蚀剂膜对具有180nm波段以下波长的光的透过性。还有，因酸的作用，R4从第2单元离去，而生成六氟异丙醇的同时，第3单元具有六氟异丙醇，在提高抗蚀剂膜的曝光部分在显影液中的溶解性而大大提高抗蚀剂膜中曝光部分与未曝光部分的溶解性的反差的同时，改善了抗蚀剂膜的浸润性而大大提高了抗蚀剂膜与基板的密接性。进而，由于第2单元和第3单元各自具有苯环，可以提高耐干蚀刻性。
在第2图案形成材料中，作为基体树脂，可以使用由第1单元、第2单元和第3单元经自由基聚合形成的树脂。
还有，第2图案形成材料中，作为基体树脂，可以使用在由第1单元和第3单元经自由基聚合得到的聚合物中第3单元的OH基中的一部分H为R4所取代的树脂。
第3图案形成材料具有含以[化1]所表示的第1单元与以[化4]所表示的第2单元的基体树脂和酸产生剂。
(其中，R1是氢原子、氯原子、氟原子、烷基或含氟原子烷基；R2是氢原子、烷基、脂环基、芳基、杂环、酯基或醚基，是不由酸而离去的原子或基团；R6是由酸而离去的保护基；p为0～5的整数；a和d满足0＜a＜1、0＜d＜1和0＜a+d≤1。)根据第3图案形成材料，由于基体树脂具有第1单元和第2单元，提高了抗蚀剂膜对具有180nm波段以下波长的光的透过性。特别是，由于第2单元具有降冰片烯环，与第1图案形成材料相比，进一步提高了抗蚀剂膜对180nm波段以下波长的光的透过性。还有，因酸的作用，R6从第2单元离去，生成六氟异丙醇，提高了抗蚀剂膜的曝光部分在显影液中的溶解性，也就提高了抗蚀剂膜中曝光部分与未曝光部分的溶解性的反差。进而，由于第2单元有降冰片烯环，提高了耐干蚀刻性。
在第3图案形成材料中，作为基体树脂，可以使用由第1单元和第2单元经自由基聚合得到的树脂。
还有，在第3图案形成材料中，作为基体树脂，可以使用，在由第1单元和第2单元被R6取代前的前体经自由基聚合形成的聚合物中的前体上结合R6所构成的树脂。
第4图案形成材料具有含以[化1]所表示的第1单元、以[化4]所表示的第2单元和以[化5]所表示的第3单元的基体树脂和酸产生剂。
[化4] [化5]
(其中，R1是氢原子、氯原子、氟原子、烷基或含氟原子烷基；R2是氢原子、烷基、脂环基、芳基、杂环、酯基或醚基，是不由酸而离去的原子或基团；R6是由酸而离去的保护基；p为0～5的整数；q为0～5的整数；a、d和e满足0＜a＜1、0＜d＜1、0＜e＜1和0＜a+d+e≤1。)根据第4图案形成材料中，由于基体树脂具有第1单元、第2单元和第3单元，大大提高了抗蚀剂膜对180nm波段以下波长的光的透过性。特别是，由于第2单元和第3单元分别具有降冰片烯环，与第2图案形成材料相比，进一步提高了抗蚀剂膜对180nm波段以下波长的光的透过性。还有，因酸的作用，在R6从第2单元离去而生成六氟异丙醇的同时，第3单元具有六氟异丙醇，提高抗蚀剂膜的曝光部分在显影液中的溶解性并大大提高抗蚀剂膜中曝光部分与未曝光部分的溶解性的反差的同时，改善抗蚀剂膜的浸润性，大大提高了抗蚀剂膜与基板的密接性。进而，由于第2单元和第3单元分别具有降冰片烯环，提高了耐干蚀刻性。
在第4图案形成材料中，作为基体树脂，可以使用由第1单元、第2单元和第3单元经聚合得到的树脂。
还有，在第4图案形成材料中，作为基体树脂，可以使用由第1单元和第3单元经自由基聚合得到的聚合物中第3单元的OH基中的一部分H为R6所取代的树脂。
第1图案形成方法具备把上述第1图案形成材料涂布在基板上形成抗蚀剂膜的工序、用具有180nm波段以下的波长的曝光用光照射抗蚀剂膜进行图案曝光的工序、以及对经图案曝光的抗蚀剂膜进行显影形成抗蚀剂图案的工序。
根据第1图案形成方法，由于使用上述第1图案形成材料，提高了抗蚀剂膜对180nm波段以下波长的光的透过性，提高了抗蚀剂膜中曝光部分与未曝光部分的溶解性的反差，提高了耐干蚀刻性。
第2图案形成方法具备把上述第2图案形成材料涂布在基板上形成抗蚀剂膜的工序、用具有180nm波段以下的波长的曝光用光照射抗蚀剂膜进行图案曝光的工序、以及对经图案曝光的抗蚀剂膜进行显影形成抗蚀剂图案的工序。
根据第2图案形成方法，由于使用上述第2图案形成材料，大大提高了180nm波段以下波长的光在抗蚀剂膜中的透过性，大大提高了抗蚀剂膜对180nm波段以下波长的光的透过性，大大提高了抗蚀剂膜中曝光部分与未曝光部分的溶解性的反差，提高了抗蚀剂膜与基板之间的密接性，提高了耐干蚀刻性。
第3图案形成方法具备把上述第3图案形成材料涂布在基板上形成抗蚀剂膜的工序、用具有180nm波段以下的波长的曝光用光照射抗蚀剂膜进行图案曝光的工序、以及对经图案曝光的抗蚀剂膜进行显影形成抗蚀剂图案的工序。
根据第3图案形成方法，由于使用了上述第3图案形成材料，进一步提高了抗蚀剂膜对180nm波段以下波长的光的透过性，提高了抗蚀剂膜中曝光部分与未曝光部分的溶解性的反差，提高了耐干蚀刻性。
第4图案形成方法具备把上述第4图案形成材料涂布在基板上形成抗蚀剂膜的工序、用具有180nm波段以下的波长的曝光用光照射抗蚀剂膜进行图案曝光的工序、以及对经图案曝光的抗蚀剂膜进行显影形成抗蚀剂图案的工序。
根据第4图案形成方法，由于使用了上述第4图案形成材料，进一步大大提高了抗蚀剂膜对180nm波段以下波长的光的透过性，大大提高了抗蚀剂膜中曝光部分与未曝光部分的溶解性的反差，大大提高了抗蚀剂膜与基板的密接性，大大提高了耐干蚀刻性。
在第1至第4图案形成方法中，作为曝光用光，可以使用Xe2激光、F2激光、Kr2激光、ArKr激光或Ar2激光等波长在110nm波段～180nm波段的光，还有，可以使用波长在1nm波段～30nm波段的软X射线，进而还可以使用波长在1nm波段以下的硬X射线。
图1(a)～(d)是表示本发明的实施例1～4图案形成方法的各个工序的截面图。
图2(a)～(d)是表示以往图案形成方法的各个工序的截面图。
具体实施例方式
(实施例1)下面说明本发明实施例1的图案形成材料及其图案形成方法。
实施例1是对在技术方案中所说的第1图案形成材料和图案形成方法的具体化，抗蚀剂材料的具体组成如下基体树脂[化6]所示的树脂酸产生剂三苯基锍triflate(相对于基体树脂为5重量％)溶剂丙二醇单甲醚乙酸酯[化6] [化6]是含有以[化1]表示的第1单元和以[化2]表示的第2单元的基体树脂的具体例子。
再有，第1单元中的R1和第2单元中的R3均为氢原子，但也可以用氯原子、氟原子、烷基或含氟原子烷基代替，且可以相同或不相同。
另外，作为第1单元中的R2可以使用不由酸而离去的氢原子、烷基、脂环基、芳基、杂环、酯基或醚基等原子或基团。
此外，作为第2单元中的R4可以广泛使用例如以[化7]表示的保护基。
还有，第2单元中的m是0，不过也可以是1～5的整数。
下面参照[化8]来说明第1图案形成材料的基体树脂的第1合成方法。
也就是说，如[化8]所示，使由[化1]表示的第1单元和由[化2]表示的第2单元进行自由基聚合，得到了第1图案形成材料的基体树脂。此时，第1单元和第2单元可以容易地进行自由基聚合。
下面参照[化9]来说明第1图案形成材料的基体树脂的第2合成方法。
也就是说，如[化9]所示，使由[化1]表示的第1单元和由[化2]表示的第2单元被R4取代前的前体进行自由基聚合得到共聚物之后，将R4结合于该共聚物中的前体。此时，第1单元和前体可以容易地进行自由基聚合。
下面参照图1(a)～(d)来说明实施例1的图案形成方法。
首先，如图1(a)所示，把含有上述组成的抗蚀剂材料旋涂在半导体基板10上，形成膜厚为0.2μm的抗蚀剂膜11。此时，由于基体树脂是碱难溶的，因此抗蚀剂膜11呈碱难溶性。
其次，如图1(b)所示，通过掩模12，用F2激光(波长157nm波段)13照射抗蚀剂膜11，进行图案曝光。经上述处理，在抗蚀剂膜11的曝光部分11a中，由酸产生剂产生酸，而另一方面，在抗蚀剂膜11的未曝光部分11b不产生酸。
接下来，如图1(c)所示，用电热板14把半导体基板10进而把抗蚀剂膜11加热。经上述处理，在抗蚀剂膜11的曝光部分11a中，由于基体树脂在酸存在的情况下被加热，使得[化2]中的保护基离去，基体树脂变成碱可溶性。
接着，用例如四甲基氢氧化铵水溶液等碱性显影液对抗蚀剂膜11进行显影。经上述处理，由于抗蚀剂膜11的曝光部分11a溶解于显影液中，如图1(d)所示，就得到了由抗蚀剂膜11的为曝光部分11b所构成的抗蚀剂图案15。
(实施例2)下面说明本发明实施例2的图案形成材料及其图案形成方法。再有，实施例2与实施例1相比，由于仅仅是抗蚀剂材料不同，故在下面就只说明抗蚀剂材料。
实施例2是对技术方案中说明的第2图案形成材料和图案形成方法的具体化，抗蚀剂材料的具体组成如下基体树脂[化10]所示的树脂酸产生剂三苯基锍triflate(相对于基体树脂为5重量％)溶剂丙二醇单甲醚乙酸酯[化10] [化10]是含有以[化1]表示的第1单元和以[化2]表示的第2单元以及以[化3]表示的第3单元的基体树脂的具体例子。
还有，在第1单元中的R1和第2单元中的R3以及第3单元中的R5均为氢原子，但也可用氯原子、氟原子、烷基或含氟原子烷基代替，且可以相同或不相同。
另外，作为第1单元中的R2可以采用氢原子、烷基、脂环基、芳基、杂环、酯基或醚基，而且是不由酸而离去的原子或基团。
此外，作为第2单元中的R4可以广泛使用例如[化7]表示的保护基。
还有，第2单元中的m是0，但也可以是1～5的整数。
再有，第3单元中的n是0，但也可以是1～5的整数。
下面参照[化11]来说明第2图案形成材料的基体树脂的第1合成方法。
也就是说，如[化11]所示，使由[化1]表示的第1单元和由[化2]表示的第2单元以及由[化3]表示的第3单元进行自由基聚合得到第2图案形成材料的基体树脂。此时，第1单元、第2单元和第3单元可以容易地进行自由基聚合。
下面参照[化12]来说明第2图案形成材料的基体树脂的第2合成方法。
也就是说，使由[化1]表示的第1单元和由[化3]表示的第3单元进行自由基聚合得到共聚物之后，在该共聚物中的第3单元的OH基团的一部分H用R4取代。此时，第1单元和第3单元可以容易地进行自由基聚合。
(实施例3)下面说明本发明实施例3的图案形成材料及其图案形成方法。还有，实施例3与实施例1相比，由于仅仅是抗蚀剂材料不同，故在下面只说明抗蚀剂材料。
实施例3是对技术方案中说明的第3图案形成材料和图案形成方法的具体化，抗蚀剂材料的具体组成如下基体树脂[化13]所示的树脂酸产生剂三苯基锍triflate(相对于基体树脂为5重量％)溶剂丙二醇单甲醚乙酸酯 [化13]是含有以[化1]表示的第1单元和以[化4]表示的第2单元的基体树脂的具体例子。
还有，第1单元中的R1是氢原子，但也可以用氯原子、氟原子、烷基或含氟原子烷基代替。
另外，作为第1单元中的R2可以使用氢原子、烷基、脂环基、芳基、杂环、酯基或醚基，而且是不由酸而离去的原子或基团。
此外，作为第2单元中的R6可以广泛使用例如[化7]表示的保护基。
再有，第2单元中的p是1，但也可以是0或2～5的整数。
下面参照[化14]来说明第3图案形成材料的基体树脂的第1合成方法。
也就是说，使由[化1]表示的第1单元和由[化4]表示的第2单元进行自由基聚合得到第3图案形成材料的基体树脂。此时，第1单元和第2单元可以容易地进行自由基聚合。
下面参照[化15]来说明第3图案形成材料的基体树脂的第2合成方法。
也就是说，使由[化1]表示的第1单元和由[化4]表示的第2单元用R6被取代前的前体进行自由基聚合得到共聚物之后，使R6结合于该共聚物中的前体。此时，第1单元和前体可以容易地进行自由基聚合。
(实施例4)下面说明本发明实施例4的图案形成材料及其图案形成方法。还有，实施例4与实施例1相比，由于仅仅是抗蚀剂材料不同，故在下面只说明抗蚀剂材料。
实施例4是对技术方案中说明的第4图案形成材料和图案形成方法的具体化，抗蚀剂材料的具体组成如下
基体树脂[化16]所示的树脂酸产生剂三苯基锍triflate(相对于基体树脂为5重量％)溶剂丙二醇单甲醚乙酸酯[化16] [化16]是含有以[化1]表示的第1单元和以[化4]表示的第2单元以及以[化5]表示的第3单元的基体树脂的具体例子。
还有，第1单元中的R1氢原子，不过，也可以用氯原子、氟原子、烷基或含氟原子烷基代替。
另外，作为第1单元中的R2可以使用氢原子、烷基、脂环基、芳基、杂环、酯基或醚基，而且是不由酸而离去的原子或基团。
此外，作为第2单元中的R6可以广泛使用例如[化7]表示的保护基。
还有，第2单元中的p是1，但也可以是0或2～5的整数。
再有，第3单元中的q是1，但也可以是0或2～5的整数。
下面参照[化17]来说明第4图案形成材料的基体树脂的第1合成方法。
也就是说，如[化17]所示，使由[化1]表示的第1单元和由[化4]表示的第2单元以及由[化5]表示的第3单元进行自由基聚合得到第4图案形成材料的基体树脂。此时，第1单元、第2单元和第3单元可以容易地进行自由基聚合。
下面参照[化18]来说明第4图案形成材料的基体树脂的第2合成方法。
也就是说，如[化18]所示，使由[化1]表示的第1单元和由[化5]表示的第3单元进行自由基聚合得到共聚物之后，把该共聚物中的第3单元中的OH基团的一部分H用R6取代。此时，第1单元和第3单元可以容易地进行自由基聚合。
还有，尽管在实施例1～4中作为曝光用光使用的是F2激光，不过也可以用Xe2激光、Kr2激光、ArKr激光或Ar2激光等波长在110nm波段～180nm波段的光、波长1nm波段～30nm波段的软X射线或波长1nm波段以下的硬X射线来代替。
根据本发明的第1～第4图案形成材料和第1～第4图案形成方法，可以提高抗蚀剂膜对具有180nm波段以下波长的光的透过性。
权利要求
1.一种图案形成材料，其特征在于，具有含以[化1]所表示的第1单元和以[化2]所表示的第2单元的基体树脂和酸产生剂，[化1] [化2] 其中，R1和R3是相同或不同，是氢原子、氯原子、氟原子、烷基或含氟原子烷基；R2是氢原子、烷基、脂环基、芳基、杂环、酯基或醚基，是不由酸而离去的原子或基团；R4是由酸而离去的保护基；m为0～5的整数；a和b满足0＜a＜1、0＜b＜1和0＜a+b≤1。
2.根据权利要求1中所述的图案形成材料，其特征在于，所述基体树脂是由所述第1单元和所述第2单元经自由基聚合而成。
3.根据权利要求1中所述的图案形成材料，其特征在于，所述基体树脂是在由所述第1单元和所述第2单元被R4取代前的前体经自由基聚合得到的聚合物中的所述前体上结合R4所构成的。
4.一种图案形成材料，其特征在于，具有含以[化1]所表示的第1单元、以[化2]所表示的第2单元和以[化3]所表示的第3单元的基体树脂与酸产生剂，[化1] [化2] [化3] 其中，R1、R3和R5是相同或不同，是氢原子、氯原子、氟原子、烷基或含氟原子烷基；R2是氢原子、烷基、脂环基、芳基、杂环、酯基或醚基，是不由酸而离去的原子或基团；R4是由酸而离去的保护基；m为0～5的整数；n为0～5的整数；a、b和c满足0＜a＜1、0＜b＜1、0＜c＜1和0＜a+b+c≤1。
5.根据权利要求4中所述的图案形成材料，其特征在于，所述基体树脂是由所述第1单元、所述第2单元和所述第3单元经自由基聚合而成。
6.根据权利要求1中所述的图案形成材料，其特征在于，所述基体树脂是在由所述第1单元和所述第3单元经自由基聚合得到的聚合物中所述第3单元的OH基中的一部分H为R4取代所构成的。
7.一种图案形成材料，其特征在于，具有含以[化1]所表示的第1单元与以[化4]所表示的第2单元的基体树脂和酸产生剂，[化1] [化4] 其中，R1是氢原子、氯原子、氟原子、烷基或含氟原子烷基；R2是氢原子、烷基、脂环基、芳基、杂环、酯基或醚基，是不由酸而离去的原子或基团；R6是由酸而离去的保护基；p为0～5的整数；a和d满足0＜a＜1、0＜d＜1和0＜a+d≤1。
8.根据权利要求7中所述的图案形成材料，其特征在于，所述基体树脂是由所述第1单元和所述第2单元经自由基聚合而成。
9.根据权利要求7中所述的图案形成材料，其特征在于，所述基体树脂是在由所述第1单元和所述第2单元被R6取代前的前体经自由基聚合得到的聚合物中的前体上结合R6所构成的。
10.一种图案形成材料，其特征在于，具有含以[化1]所表示的第1单元、以[化4]所表示的第2单元和以[化5]所表示的第3单元的基体树脂与酸产生剂，[化1] [化4] [化5] 其中，R1是氢原子、氯原子、氟原子、烷基或含氟原子烷基；R2是氢原子、烷基、脂环基、芳基、杂环、酯基或醚基，是不由酸而离去的原子或基团；R6是由酸而离去的保护基；p为0～5的整数；q为0～5的整数；a、d和e满足0＜a＜1、0＜d＜1、0＜e＜1和0＜a+d+e≤1。
11.根据权利要求10中所述的图案形成材料，其特征在于，所述基体树脂是由所述第1单元、所述第2单元和所述3单元经自由基聚合而成。
12.根据权利要求10中所述的图案形成材料，其特征在于，所述基体树脂是在由所述第1单元和所述第3单元经自由基聚合得到的聚合物中所述第3单元的OH基中的一部分H为R6取代所构成的。
13.一种图案形成方法，其特征在于，具备把具有含以[化1]所表示的第1单元和以[化2]所表示的第2单元的基体树脂和酸产生剂的图案形成材料涂布在基板上形成抗蚀剂膜的工序、用具有180nm波段以下波长的曝光用光照射所述抗蚀剂膜进行图案曝光的工序、以及对经图案曝光的所述抗蚀剂膜进行显影而形成抗蚀剂图案的工序；[化1] [化2] 其中，R1和R3是相同或不同，是氢原子、氯原子、氟原子、烷基或含氟原子烷基；R2是氢原子、烷基、脂环基、芳基、杂环、酯基或醚基，是不由酸而离去的原子或基团；R4是由酸而离去的保护基；m为0～5的整数；a和b满足0＜a＜1、0＜b＜1和0＜a+b≤1。
14.一种图案形成方法，其特征在于，具备把具有含以[化1]所表示的第1单元、以[化2]所表示的第2单元和以[化3]表示的第3单元的基体树脂和酸产生剂的图案形成材料涂布在基板上形成抗蚀剂膜的工序、用具有180nm波段以下波长的曝光用光照射所述抗蚀剂膜进行图案曝光的工序、以及对经图案曝光的所述抗蚀剂膜进行显影而形成抗蚀剂图案的工序；[化1] [化2] [化3] 其中，R1、R3和R5是相同或不同，是氢原子、氯原子、氟原子、烷基或含氟原子烷基；R2是氢原子、烷基、脂环基、芳基、杂环、酯基或醚基，是不由酸而离去的原子或基团；R4是由酸而离去的保护基；m为0～5的整数；n为0～5的整数；a、b和c满足0＜a＜1、0＜b＜1、0＜c＜1和0＜a+b+c≤1。
15.一种图案形成方法，其特征在于，具备把具有含以[化1]所表示的第1单元与以[化4]所表示的第2单元的基体树脂和酸产生剂的图案形成材料涂布在基板上形成抗蚀剂膜的工序、用具有180nm波段以下波长的曝光用光照射所述抗蚀剂膜进行图案曝光的工序、以及对经图案曝光的所述抗蚀剂膜进行显影而形成抗蚀剂图案的工序；[化1] [化4] 其中，R1是氢原子、氯原子、氟原子、烷基或含氟原子烷基；R2是氢原子、烷基、脂环基、芳基、杂环、酯基或醚基，是不由酸而离去的原子或基团；R6是由酸而离去的保护基；p为0～5的整数；a和d满足0＜a＜1、0＜d＜1和0＜a+d≤1。
16.一种图案形成方法，其特征在于，具备把具有含以[化1]所表示的第1单元、以[化4]所表示的第2单元和以[化5]表示的第3单元的基体树脂和酸产生剂的图案形成材料涂布在基板上形成抗蚀剂膜的工序、用具有180nm波段以下波长的曝光用光照射所述抗蚀剂膜进行图案曝光的工序、以及对经图案曝光的所述抗蚀剂膜进行显影而形成抗蚀剂图案的工序；[化1] [化4] [化5] 其中，R1是氢原子、氯原子、氟原子、烷基或含氟原子烷基；R2是氢原子、烷基、脂环基、芳基、杂环、酯基或醚基，是不由酸而离去的原子或基团；R6是由酸而离去的保护基；p为0～5的整数；q为0～5的整数；a、d和e满足0＜a＜1、0＜d＜1、0＜e＜1和0＜a+d+e≤1。
17.根据权利要求13～16中的任一项所述的图案形成方法，其特征在于，所述曝光用光是Xe2激光、F2激光、Kr2激光、ArKr激光或Ar2激光。
18.根据权利要求13～16中的任一项所述的图案形成方法，其特征在于，所述曝光用光是软X射线。
19.根据权利要求13～16中的任一项所述的图案形成方法，其特征在于，所述曝光用光是硬X射线。
全文摘要
一种具有含以[化1]所表示的单元与以[化2]所表示的单元的基体树脂和酸产生剂的图案形成材料，其中，R
文档编号H01L21/027GK1799005SQ0280264
公开日2006年7月5日 申请日期2002年9月12日 优先权日2001年9月13日
发明者岸村真治, 远藤政孝, 笹子胜, 上田充, 藤之谷刚彦 申请人:松下电器产业株式会社