[发明专利]抗蚀剂处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及抗蚀剂处理方法，更详细而言，涉及用于利用双图案法及双像法形成微细抗蚀剂图案的抗蚀剂处理方法。

背景技术

近年，使用光刻技术的半导体微细加工的微细化要求越来越高，作为实现抗蚀剂图案的线宽为32nm以下的工艺，提出了双图案法(double patterning method)(例如，日本专利特开2007-311508号公报)或双像法(double imaging method)(例如Proceedings of SPIE.Vol.6520，65202F(2007))。

此处，所谓双图案法，是下述方法：以目标抗蚀剂图案2倍的间隔进行通常的曝光、显影、蚀刻工序来进行第一次转印后，在该间隔之间，再次进行相同的曝光、显影、蚀刻工序，进行第二次转印，由此得到目标的微细抗蚀剂图案。另外，所谓双像法，是下述方法：以目标的抗蚀剂图案2倍的间隔进行通常的曝光、显影工序后，使用被称为冻结剂的药液处理抗蚀剂图案，在该间隔之间再次进行同样的曝光、显影，由此得到目标的微细抗蚀剂图案。

发明内容

本发明的课题在于提供可以实现双图案法及双像法的抗蚀剂处理方法。

本发明的抗蚀剂处理方法的特征在于包括下述工序：

(1)将第一抗蚀剂组合物涂布在基体上并干燥，得到第一抗蚀剂膜的工序，所述第一抗蚀剂膜含有树脂(A)、光产酸剂(B)及交联剂(C)，所述树脂(A)具有对酸不稳定的基团，不溶或难溶于碱水溶液，与酸作用能溶于碱水溶液；

(2)预烘烤第一抗蚀剂膜的工序；

(3)曝光处理第一抗蚀剂膜的工序；

(4)曝光后烘烤第一抗蚀剂膜的工序；

(5)用第一碱显影液显影，得到第一抗蚀剂图案的工序；

(6)将第一抗蚀剂图案在比所述第一抗蚀剂组合物的玻璃化温度低的温度下保持规定时间，然后，在所述玻璃化温度以上的温度下保持规定时间进行硬烘烤的工序；

(7)在第一抗蚀剂图案上涂布第二抗蚀剂组合物并干燥，得到第二抗蚀剂膜的工序；

(8)预烘烤第二抗蚀剂膜的工序；

(9)曝光处理第二抗蚀剂膜的工序；

(10)曝光后烘烤第二抗蚀剂膜的工序；以及

(11)用第二碱显影液显影，得到第二抗蚀剂图案的工序。

上述抗蚀剂处理方法优选具有以下的a～h的1个以上。

a.在比玻璃化温度低的温度下保持60秒钟，或者在一定温度下进行在比玻璃化温度低的温度下的保持。

b.交联剂(C)是选自尿素系交联剂、亚烷基脲系交联剂及甘脲系交联剂中的至少一种。

c.相对于100质量份树脂，交联剂(C)的含量为0.5～30质量份。

d.树脂(A)的对酸不稳定的基团是键合于-COO-的氧原子的碳原子为季碳原子的具有烷基酯或内酯环的基团或者具有羧酸酯的基团。

e.光产酸剂(B)是式(1)表示的化合物。

(式(I)中，

R^a表示碳原子数为1～6的直链或支链的烃基、或者碳原子数为3～30的环式烃基，R^a为环式烃基时，可以被选自碳原子数为1～6的烷基、碳原子数为1～6的烷氧基、碳原子数为1～4的全氟烷基、醚基、酯基、羟基及氰基中的至少一种以上基团取代。A⁺表示有机平衡离子。Y¹、Y²分别独立地表示氟原子或碳原子数为1～6的全氟烷基。)

f.光产酸剂(B)是选自式(V)表示的化合物及式(VI)表示的化合物等中的1种以上化合物。

(式(V)及式(VI)中，

环E表示碳原子数为3～30的环式烃基，环E可以被选自碳原子数为1～6的烷基，碳原子数为1～6的烷氧基、碳原子数为1～4的全氟烷基、碳原子数为1～6的羟基烷基、羟基及氰基中的1个以上基团取代。Z’表示单键或碳原子数为1～4的亚烷基。A⁺、Y¹、Y²与上述含义相同。)

g.光产酸剂(B)是含有选自式(IIa)、(IIb)、(IIc)、(IId)及(IV)中的1种以上阳离子的化合物。