[发明专利]图案形成方法、电子元件的制造方法及电子元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种在集成电路(IntegratedCircuits，IC)等的半导体制造步骤、液晶、热能头(thermalhead)等的电路基板的制造、以及其他感光蚀刻加工(photofabrication)的光刻(lithography)步骤中适宜使用的图案形成方法、电子元件的制造方法及电子元件。

背景技术

在KrF准分子激光(248nm)用抗蚀剂以后、半导体用光刻中，使用利用化学增幅的图案形成方法。

为了半导体元件的微细化而促进曝光光源的短波长化与投影透镜的高数值孔径(highnumericalaperture，高NA)化，现在正在开发以具有193nm的波长的ArF准分子激光为光源的曝光机。作为进一步提高解析能力的技术，提出在投影透镜与试样之间充满高折射率的液体(以下也称为“液浸液”)的方法(即液浸法)。而且，还提出了利用更短波长(13.5nm)的紫外光进行曝光的极紫外线(extremeultra-violet，EUV)光刻。

近年来，还开发了使用包含有机溶剂的显影液(以下也称为“有机溶剂系显影液”)的图案形成方法，例如在专利文献1～专利文献10中记载了包含如下步骤的图案形成方法：对于含有如下树脂的抗蚀剂组合物使用有机溶剂系显影液进行显影的步骤，所述树脂包含具有由于酸的作用而分解、产生极性基的基的重复单元。

已知在液浸法中，由于通过液浸曝光而残存于抗蚀剂表面的液浸液(液浸水)而引起的缺陷，即，抗蚀剂曝光部的酸扩散至残存于抗蚀剂膜上的液浸水，而由于曝光部的酸使去保护的催化剂反应率降低，或者扩散至液浸水中的酸引起未曝光部的去保护反应，在曝光后的加热步骤中产生温度不均，使抗蚀剂图案的线宽均匀性、图案形状缺陷、显影缺陷恶化(以下也称为“水残留缺陷”)。相对于此，现在通过在抗蚀剂层上形成表面涂层，抑制由残存的液浸水所造成的对抗蚀剂膜的影响，通过添加剂使抗蚀剂表面的拨水性提高，使抗蚀剂膜上所残存的液浸水减少。而且，在上文揭示的专利文献10中，揭示了如下的技术：使用特定的树脂作为由于酸的作用而对有机溶剂系显影液的溶解度减少的树脂，由此抑制液浸曝光时的水残留缺陷。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2008-292975号公报

专利文献2：日本专利特开2008-281975号公报

专利文献3：日本专利特开2010-139996号公报

专利文献4：日本专利特开2010-164958号公报

专利文献5：日本专利特开2009-25707号公报

专利文献6：日本专利特开2011-221513号公报

专利文献7：日本专利特开2012-208431号公报

专利文献8：日本专利特开平4-39665号公报

专利文献9：日本专利特开2009-25723号公报

专利文献10：日本专利特开2011-209520号公报

发明内容

发明所欲解决的课题

本发明人等进行积极研究，结果可知：在进行液浸曝光，利用有机溶剂系显影液进行显影的情况下，如图1中所例示那样，在晶片边缘附近的特定部分产生未使用液浸液的通常曝光的情况下所看不到的微细的缺陷。在图1中，识别为小点的是缺陷。推测这些微细的缺陷是由于晶片边缘与曝光平台的阶差或浸没罩(immersionhood)的故障等原因，液浸水的微小液滴在曝光后残留于晶片上而引起的水残留缺陷，根据本发明人等人的研究结果可知：例如在使抗蚀剂表面的拨水性提高等的所述现有技术中，也存在未必可完全抑制这些微细缺陷的情况。而且，由于检查装置的高灵敏度化，变得越来越能检测出微细的缺陷，但此种微细的缺陷迄今为止未被识别为缺陷而被忽视，事实是迄今为止尚不存在可形成并无此种微细的水残留缺陷的图案的利用有机溶剂系显影液进行显影的图案形成方法。

因此，本发明的课题在于提供：在使用有机溶剂系显影液的图案形成方法中应用液浸曝光的情况下，可形成并无由于液浸曝光后残存在抗蚀剂膜上的液浸液所引起的微细的水残留缺陷的图案的图案形成方法、包含所述图案形成方法的电子元件的制造方法及电子元件。

解决课题的手段

本发明在一形态中如下所示。

[1]一种图案形成方法，其依序包含：