[发明专利]抗蚀图不溶化树脂组合物及使用其的抗蚀图形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗蚀图不溶化树脂组合物以及使用所述组合物的抗蚀图形成方法，更详细而言，涉及一种能够控制图案形成时的线宽变化的抗蚀图不溶化树脂组合物及可以简便且有效地形成更加精细的抗蚀图的抗蚀图形成方法。

背景技术

在以集成电路元件的制造为代表的微细加工的领域中，为了得到更高的集成度，最近，需要可以在0.10μm以下的水平进行微细加工的光刻技术。作为用于利用可以进行微细加工的受激准分子激光器进行的照射的抗蚀剂，提出了多个利用具有酸离解性官能团的成分和通过放射线的照射(以下，称为“曝光”)产生酸的成分(以下，称为“产酸剂”)所带来的化学增幅效果的抗蚀剂(以下，称为“化学增幅型抗蚀剂”)(例如，参考专利文献1)。

今后要求形成更精细的图案(例如，线宽为45nm左右的精细抗蚀图)。为了形成这样的更精细的图案，考虑使曝光装置的光源波长短波长化(ArF受激准分子激光(波长193nm))、使透镜的数值孔径(NA)增大。但是，为了使光源波长短波长化，需要新的高价的曝光装置。另外，在透镜的高NA化中，由于析像度和焦点深度为相互制衡的关系，存在即使析像度上升焦点深度也降低的问题。

近年来，作为可以解决此类问题的光刻技术，公开了一种被称为液浸曝光(Liquid Immersion Lithography)法的方法(例如，参考专利文献2)。

但是，关于上述曝光技术的进步，其界限也只能到45nmhp为止，目前正在进行面向需要更精细的加工的32nmhp世代的技术开发。近年来，伴随此类装置的复杂化、高密度化要求，提出了一种被称为双重构图(DP)或双重曝光(DE)的利用稀疏线条图案或孤立沟槽图案的半周期错开的重合而构图32nmLS的技术(例如，参考非专利文献1)。

非专利文献1公开了，形成1∶3的间距的32nm线条后，通过蚀刻进行加工，进而在与第一层的抗蚀图半周期错开的位置，同样操作形成1∶3的间距的32nm线条，通过蚀刻进行再次加工，最终形成1∶1的间距的32nm线条。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5-232704号公报

专利文献2：日本特开平10-303114号公报

非专利文献

非专利文献1：SPIE2006 VOL.6153 61531K

发明内容

但是，虽然提出了若干工艺，但是现状是还未提案通过使用这样的液浸曝光工艺的二重曝光进行构图时优选使用的具体材料。另外，在所提出的工艺中，形成第一层抗蚀图后，在形成第二层抗蚀图时，有时存在第一层抗蚀图变形的情况，有时存在线条的精度产生问题的情况。

本发明是鉴于这样的现有技术具有的问题点而完成的，其课题在于提供一种在形成第二层抗蚀图时，可以控制第一层抗蚀图形成时的线宽变化的抗蚀图不溶化树脂组合物。

另外，本发明的课题还在于提供一种可以简便且有效地形成更加精细的抗蚀图的抗蚀图形成方法。

本发明人等为达成上述课题进行潜心研究的结果发现，通过包含具有规定的重复单元的树脂和溶剂，提高抗蚀图不溶化树脂组合物的固化性能，可以完成上述课题，完成了本发明

即，本发明提供如下所示的抗蚀图不溶化树脂组合物及抗蚀图形成方法。

[1]一种抗蚀图不溶化树脂组合物，在包含以下工序(1)～(4)的抗蚀图形成方法的工序(2)中使用，包含树脂和溶剂，所述树脂包含在侧链具有羟基的重复单元以及由下述通式(1-1)及下述通式(1-2)表示的单体中的至少任一种得到的重复单元，

工序(1)：使用第一正型放射线敏感性树脂组合物，在基板上形成第一抗蚀剂层，将所述第一抗蚀剂层介由掩模有选择地进行曝光后，显影而形成第一抗蚀图；

工序(2)：在所述第一抗蚀图上涂布抗蚀图不溶化树脂组合物，烘烤或紫外固化后洗涤，将所述第一抗蚀图形成为不溶于显影液和第二正型放射线敏感性树脂组合物的不溶化抗蚀图；

工序(3)：使用所述第二正型放射线敏感性树脂组合物，在形成有所述不溶化抗蚀图的基板上形成第二抗蚀剂层，将所述第二抗蚀剂层介由掩模有选择地进行曝光；

工序(4)：显影而形成第二抗蚀图，