[发明专利]细微抗蚀图案形成用组合物以及使用其的图案形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种组合物以及使用其的图案形成方法，该组合物用于在半导体等的制造工艺中，在形成抗蚀图案后，进一步通过将其变粗而获得细微尺寸的抗蚀图案。

背景技术

伴随着LSI的高集成化和高速化，人们要求将半导体器件制造过程中的抗蚀图案细微化。一般来说，关于抗蚀图案，通过使用光刻技术，使用例如通过曝光而使对碱性显影液的溶解性变高的正型抗蚀剂，将抗蚀剂进行曝光，然后使用碱性显影液而去除曝光的部分，从而形成正型图案。然而，为了稳定获得细微的抗蚀图案，大多依赖于曝光光源和曝光方法，需要购置可提供该光源和/或方法的昂贵且特别的装置和/或周边材料，这需要巨大的投资。

因此，人们正在研究用于在使用现有的抗蚀图案形成方法之后获得更细微图案的各种技术。其中的实用方法是，在利用现有的方法而稳定获得的范围内形成的抗蚀图案上，覆盖包含水溶性树脂以及根据需要的添加剂的组合物，使得抗蚀图案变粗，从而将孔径或者分离宽度细微化。

作为这样的方法，已知有例如以下那样的技术。

(1)用可由酸将形成出的抗蚀图案进行交联的组合物覆盖抗蚀图案，通过加热使存在于抗蚀图案中的酸扩散，在与抗蚀层的界面上以抗蚀图案的覆盖层的方式形成交联层，通过利用显影液去除非交联部分而使抗蚀图案变粗，从而将抗蚀图案的孔径或者分离宽度细微化的方法(参照专利文献1和2)。

(2)在形成的抗蚀图案上，将由(甲基)丙烯酸单体和水溶性乙烯基单体形成的共聚物的水溶液涂布于抗蚀图案，通过热处理使抗蚀图案进行热收缩，从而将图案细微化的方法(参照专利文献3)。

(3)含有包含氨基特别是包含伯胺的聚合物的、覆盖光致抗蚀图案的水溶性覆盖用组合物(参照专利文献4)。

然而，在进行这些细微化处理之前，在形成将要进行细微化的抗蚀图案时，难以在析像极限附近稳定地获得图案。为了改良此点，正在研究通过使用有机溶剂显影液而更稳定地形成析像极限附近的图案的方法。作为这样的方法，例如已知有通过将正型抗蚀组合物与有机溶剂显影液组合，使得线宽偏差(LWR)、曝光宽容度(EL)以及焦深(DOF)优异，从而稳定地获得图案的方法(参照专利文献5)。在此方法中，通过曝光而使对碱性显影液的溶解性变高的部分相对于有机溶剂的溶解性变低，利用这一情况从而可通过使用正型抗蚀剂而形成负型图案。

进一步存在有如下技术：在使用上述正型抗蚀剂而形成了负型图案的情况下，通过在负型图案上涂布、加热以及清洗包含交联剂的组合物，从而可获得分辨率更高的图案(专利文献6)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-73927号公报

专利文献2：日本特开2005-300853号公报

专利文献3：日本特开2003-84459号公报

专利文献4：日本特开2008-518260号公报

专利文献5：日本特开2010-139996号公报

专利文献6：日本第4558064号发明专利说明书

发明内容

发明想要解决的课题