[发明专利]正型放射线敏感性组合物和抗蚀图案形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及正型放射线敏感性组合物和抗蚀图案形成方法，更详细地说，涉及可用于利用二次曝光进行的图案形成、也可很好地用于水等的液浸曝光工艺的正型放射线敏感性组合物和使用其的抗蚀图案形成方法。

背景技术

在集成电路元件的制造所代表的微细加工领域中，为了获得更高的集成度，最近，能进行0.10μm以下的水平的微细加工的平版印刷技术成为必需。

今后，要求更加微细的图案形成(例如，线宽为45nm左右的微细抗蚀图案)。作为用于达成这样的微细图案形成的方法，考虑使曝光装置的光源波长短波长化(ArF准分子激光(波长193nm))或使透镜的数值孔径(NA)增大等。但是，光源波长的短波长化重新需要昂贵的曝光装置。并且，对于透镜的数值孔径(NA)的增大，由于分辨率与焦点深度有平衡关系，所以存在提高分辨率时焦点深度降低的问题。

最近，作为可解决这种问题的平版印刷技术，报导了液浸曝光(液体浸没式光刻法，liquid Immersion lithography)法这样的方法。

但是，基于液浸曝光法的曝光技术的进步也是有限的，最多为45nmhp，正在进行面向需要更微细加工的、32nm半节距(half pitch，hp)一代的技术开发。近年，伴随那样的器件的复杂化、高密度化的要求，提出了通过双图案形成(DP)或双重曝光(DE)这样的疏松线图案或孤立沟槽图案的错开半周期的重复来制作32nmLS的图案的技术(例如参见非专利文献1)。

作为制作32nmLS图案的技术的一例，公开了这样的技术，即，形成1∶3间距的32nm线，通过蚀刻，加工SiO₂等的硬掩模(以下也称为“HM”)后，进一步在与第一层抗蚀图案错开半周期的位置同样地形成1∶3间距的32nm线，通过蚀刻，再次加工HM，由此最终形成1∶1间距的32nm线。

在先技术文献

非专利文献

非专利文献1：SPIE2006 61531K

发明内容

但是，虽然有几个提案的工艺，然而对于可很好地用于这样的利用了液浸曝光工艺的通过二次曝光来进行的图案形成的具体材料，现状是仍没有提案。并且，在提案的工艺中，形成第一层抗蚀图案后，在形成第二层抗蚀图案时，第一层抗蚀图案有时发生变形，在线的精度上有时产生问题。

本发明是鉴于现有技术所存在的这样的问题而做出的，其课题在于提供一种在液浸曝光工艺中也能够很好地使用，在通过二次曝光来进行的图案形成中可很好地用于形成第一抗蚀剂层的正型放射线敏感性组合物。

本发明人为了达成上述课题，进行了深入研究，结果发现，通过含有规定的构成成分，可以达成上述课题，以至完成本发明。

即，根据本发明，提供以下所示的正型放射线敏感性组合物和抗蚀图案形成方法。

[1]一种正型放射线敏感性组合物，其在抗蚀图案形成方法的工序(1)中使用，所述抗蚀图案形成方法包含：工序(1)，使用第一正型放射线敏感性组合物，在基板上形成第一抗蚀图案；工序(2)，使上述第一抗蚀图案对光或热钝化，从而使其对第二正型放射线敏感性组合物不溶；和工序(3)，使用上述第二正型放射线敏感性组合物，在形成有上述第一抗蚀图案的基板上形成第二抗蚀图案，所述正型放射线敏感性组合物含有(B)具有酸不稳定基团和交联基团的聚合物、(C)放射线敏感性酸产生剂和(D)溶剂。

[2]如上述[1]所述的正型放射线敏感性组合物，其进一步含有(A)具有酸不稳定基团但不具有交联基团的聚合物。

[3]如上述[2]所述的正型放射线敏感性组合物，其中，上述聚合物(A)和上述聚合物(B)含有下述通式(1)表示的具有酸不稳定基团的重复单元、和选自下述通式(2-1)～(2-5)和下述式(2-6)中的至少一个的具有内酯结构的重复单元或下述通式(2-7)表示的重复单元。

上述通式(1)中，R¹表示氢原子、甲基或三氟甲基，R²相互独立地表示碳原子数为1～4的直链状或支链状的烷基、或碳原子数为4～20的1价脂环式烃基，或者表示任意两个R²相互结合并与各自结合的碳原子一起形成的碳原子数为4～20的2价脂环式烃基或其衍生物，剩余的R²表示碳原子数为1～4的直链状或支链状的烷基、或碳原子数为4～20的1价脂环式烃基或其衍生物。