[发明专利]产生光刻胶图案的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种产生光刻胶图案的方法。

背景技术

近年来，在利用光刻技术制造半导体的工艺中需要产生更加微型化的光刻胶图案。例如，WO 2008/117693A1公开了一种产生光刻胶图案的方法，包括：在衬底上用第一光刻胶组合物形成第一光刻胶膜、使第一光刻胶膜曝露于辐射、然后使曝露过的第一光刻胶膜显影以获得第一光刻胶图案的步骤，在200℃下烘焙获得的第一光刻胶图案90秒的步骤，以及使用第二光刻胶组合物在其上已经形成有第一光刻胶图案的衬底上形成第二光刻胶膜、使第二光刻胶膜曝露于辐射、然后使曝露过的第二光刻胶膜显影以获得第二光刻胶图案的步骤。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种产生光刻胶图案的方法。

本发明涉及如下方面：

<1>一种产生光刻胶图案的方法，包括下列步骤(A)至(D)：

(A)使用第一光刻胶组合物在衬底上形成第一光刻胶膜、使所述第一光刻胶膜曝露于辐射、然后使曝露过的第一光刻胶膜显影以获得第一光刻胶图案的步骤，其中所述第一光刻胶组合物包含：树脂、产酸剂和交联剂，所述树脂含有在其侧链中具有酸不稳定基团的结构单元并且其自身在碱性水溶液中不可溶或可溶性差，但是通过酸的作用变为在碱性水溶液中可溶，

(B)在190-250℃下烘焙获得的第一光刻胶图案10-60秒的步骤，

(C)使用第二光刻胶组合物在其上已经形成有第一光刻胶图案的衬底上形成第二光刻胶膜、使第二光刻胶膜曝露于辐射的步骤，和

(D)使曝露过的第二光刻胶膜显影以获得第二光刻胶图案的步骤；

<2>根据<1>的方法，其中所述方法包括下列步骤(1)至(12)：

(1)施加抗反射涂层组合物以获得抗反射涂层膜并且烘焙所述抗反射涂层膜的步骤，

(2)在抗反射涂层膜上施加第一光刻胶组合物然后进行干燥从而形成第一光刻胶膜的步骤，其中所述第一光刻胶组合物包含：树脂、产酸剂和交联剂，所述树脂含有在其侧链中具有酸不稳定基团的结构单元并且其自身在碱性水溶液中不可溶或可溶性差，但是通过酸的作用变为在碱性水溶液中可溶，

(3)预烘第一光刻胶膜的步骤；

(4)使预烘过的第一光刻胶膜曝露于辐射的步骤，

(5)烘焙曝露过的第一光刻胶膜的步骤，

(6)用第一碱性显影剂使烘焙过的第一光刻胶膜显影从而形成第一光刻胶图案的步骤，

(7)在190-250℃下烘焙获得的第一光刻胶图案10-60秒的步骤，

(8)在其上已经形成有第一光刻胶图案的衬底上施加第二光刻胶组合物、然后进行干燥从而形成第二光刻胶膜的步骤，

(9)预烘第二光刻胶膜的步骤，

(10)使预烘过的第二光刻胶膜曝露于辐射的步骤，

(11)烘焙曝露过的第二光刻胶膜的步骤，和

(12)用第二碱性显影剂使烘焙过的第二光刻胶膜显影从而形成第二光刻胶图案的步骤；

<3>根据<2>的方法，其中步骤(1)和(7)使用相同的加热装置进行；

<4>根据<1>至<3>中任一项的方法，其中在其侧链中具有酸不稳定基团的结构单元衍生自丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，其中与酯部分中的氧原子相邻的碳原子是季碳原子并且所述丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯具有5～30个碳原子；

<5>根据<1>至<4>中任一项的方法，其中所述树脂还包含衍生自含羟基的丙烯酸金刚烷酯或含羟基的甲基丙烯酸金刚烷酯的结构单元；

<6>根据<5>的方法，其中衍生自含羟基的丙烯酸金刚烷酯或含羟基的甲基丙烯酸金刚烷酯的所述结构单元的含量为5～50摩尔％，基于所述树脂的所有结构单元为100摩尔％；

<7>根据<1>至<6>中任一项的方法，其中所述树脂还包含衍生自式(a1)表示的单体的结构单元：

其中R^x表示氢原子或甲基；

<8>根据<7>的方法，其中所述衍生自式(a1)表示的单体的结构单元的含量为2～20摩尔％，基于树脂的所有结构单元为100摩尔％。

<9>根据<1>至<8>中任一项的方法，其中所述树脂的含量为70～99.9重量％，基于第一光刻胶组合物中固体组分的量；