[发明专利]微细图案形成用组合物以及使用其的微细化图案形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及微细图案形成用组合物。本发明更具体涉及在半导体器件、液晶显示元件等平板显示器(FPD)、电荷耦合器件(CCD)、滤色器、磁头等的制造中使用的感光性树脂组合物显影工序中优选使用的微细图案形成用组合物。另外，本发明也涉及使用该微细图案形成用组合物的抗蚀图案的形成方法。

背景技术

近年，伴随着LSI的高集成化和高速度化，对于半导体器件的制造过程中的抗蚀图案的微细化提出了要求。关于该微细化的设计规律，要求从半微米到四分之一微米的微细化，进一步要求其以下的更高程度的微细化。为了应对这样的高度微细化，正在推进对曝光光源、感光性树脂的研究。例如，在以往用作曝光光源的可见光线或者近紫外线(波长400～300nm)的情况下，存在微细化的极限，正在研究波长更短的KrF准分子激光(248nm)、ArF准分子激光(193nm)等远紫外线、X射线、电子射线等的实用化。另外，在感光性树脂组合物方面也正在研究各种感光性树脂组合物，但是依赖于曝光光源和曝光方法的部分较大，仅通过感光性树脂组合物的改良无法获得充分的效果。

由此，也在研究从完全不同的观点出发将抗蚀图案进行微细化的方法。具体而言正在研究如下方法：利用以往的方法形成抗蚀图案，然后用厚度均匀的覆盖层将其表面覆盖，使得抗蚀图案变粗，其结果为减小图案间的线宽、接触孔直径(专利文献1和2)。但是，在目前为止报告的方法中，在覆盖层方面具有改良余地。即，在形成覆盖层之后，基于抗蚀图案而进行蚀刻处理，但在此时覆盖层也有时会被浸蚀，结果有时会引发下述问题，即，转印得到的实际的线宽、接触孔直径没有那么微细化。为了解决该问题，期望该覆盖层具有蚀刻耐受性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-275995号

专利文献2：日本特开2008-102348号

发明内容

发明想要解决的课题

本发明鉴于上述那样的课题，想要提供一种能够在不损害制造成本、制造效率的状态下形成具有高蚀刻耐受性的抗蚀图案的微细图案形成用组合物、以及使用其的抗蚀图案的形成方法。

用于解决问题的方案

本发明的第一微细图案形成用组合物的特征在于，其包含纯水和由下述通式(1)表示的水溶性树脂：

-X_p-Y_q-Z_r-  (1)

式中，

[化学式1]

p、q以及r分别是重复单元X、Y以及Z的聚合比，并且

0.60≤p＋r≤0.95、且0.05≤q≤0.40，

各重复单元可以构成嵌段，也可无规结合，

a为0或1的整数，

L是从由-N=CH-、-NH-CHR⁰-、-NH-CH₂-CHR⁰-以及-NH-CHR⁰-CH₂-(此处，R⁰从由-H、-CH₃、-COOH、-CH₂COOH、-CH(CH₃)₂以及-COOC₂H₅构成的群组中选出)构成的群组中选出的二价连结基，

Ar是由下述通式表示的基团，

[化学式2]

此处，

b为0以上5以下的整数，

c为0以上5-b以下的整数，

R¹是包含从由碳、氮、氧以及氟构成的群组中选出的元素的有机基团，在b为2以上之时两个R¹也可结合而形成环状结构，

R²是从由-COOH、-CH₂COOH、-CH(CH₃)COOH、-OCH₂COOH、-SO₃H以及-OH构成的群组中选出的酸基，

重复单元Y包含至少一个酸基，

重复单元X以及Y也可以分别为结构不同的重复单元的组合。

本发明的第二微细图案形成用组合物的特征在于，其包含纯水、酸和由下述通式(1’)表示的水溶性树脂：

-X_p-Y’_q-Z_r-  (1’)

式中，