[发明专利]微细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

本发明提供一种组合物以及使用该组合物的图案形成方法，该组合物可形成没有表面皲裂、桥连缺陷或者未析像等不良现象的微细的负型光致抗蚀图案。一种微细图案形成用组合物，其通过应用于使用化学放大型抗蚀组合物而形成出的负型抗蚀图案，使抗蚀图案变粗而将图案进行微细化。该组合物包含在重复单元中含有氨基的聚合物或聚合物混合物以及溶剂，并且进一步包含特定量的酸，或者显示特定的pH。而且，聚合物混合物包含根据汉森溶解度参数而确定的HSP距离为3以上的多种聚合物。将该组合物涂布于由有机溶剂显影液进行显影而获得的负型光致抗蚀图案，并进行加热，从而形成微细的图案。

技术领域

本发明涉及一种组合物以及使用了该组合物的图案形成方法，该组合物在半导体等的制造工艺中，在形成了抗蚀图案之后，通过进一步使该抗蚀图案变粗，从而获得微细尺寸的抗蚀图案。

背景技术

伴随着LSI的高集成化和高速度化，人们要求半导体设备制造过程中进行抗蚀图案的微细化。一般而言，关于抗蚀图案，通过使用光刻技术，例如通过使用相对于碱性显影液的溶解性因曝光而变高的正型抗蚀剂，将抗蚀剂进行曝光，然后使用碱性显影液去除曝光部分，从而形成正型图案。然而，为了稳定地获得微细的抗蚀图案，大多依赖于曝光光源和曝光方法，需要可提供该光源、方法的昂贵且特殊的装置、周边材料，于是需要非常大的投资。

由此，人们正在研究用于在使用了以往的抗蚀图案形成方法之后获得更微细的图案的各种技术。其中的实用的方法是：在通过以往的方法以稳定获得的范围形成出的抗蚀图案上，覆盖包含水溶性树脂以及根据需要的添加剂的组合物，使抗蚀图案变粗，从而将孔穴直径或者分离宽度进行微细化。

作为这样的方法，已知有例如以下那样的技术。

(1)用可通过酸进行交联的组合物对所形成出的抗蚀图案进行覆盖，通过加热使抗蚀图案中存在的酸扩散，在与抗蚀图案的界面以抗蚀图案的覆盖层的方式形成交联层，利用显影液去除非交联部分，从而使抗蚀图案变粗，将抗蚀图案的孔穴直径或者分离宽度微细化的方法(参照专利文献1和2)。

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

(3)含有包含氨基特别是伯氨基的聚合物的水溶性覆盖用组合物，其用于覆盖光致抗蚀图案(参照专利文献4)。

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

非专利文献

非专利文献1：Emmanuel Stefanis and Costas Panayiotou,Int.J.Thermophys(2008)29：568-585

发明内容

发明想要解决的课题

然而，在通过以往所知的方法而形成的图案中，有时也会引发表面皲裂、桥连缺陷或者未析像等不良现象，人们期望开发出一种可更稳定地形成具有优异特性的微细化图案的组合物。

本发明鉴于上述那样的课题，目的在于提供一种组合物以及使用了该组合物的图案形成方法，该组合物覆盖通过使用有机溶剂显影液对化学放大型正型光致抗蚀层进行显影而形成出的负型抗蚀图案，使图案变粗，从而可稳定地形成微细图案。

用于解决问题的方案