[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。作为实现形成具有32nm以下线宽的光刻胶图案的工艺，已经提出双图案化方法(例如日本专利特许公开No.2007-311508)。双图案化方法是其中通过实施两次图案转移步骤来形成目标光刻胶图案的方法。根据双图案化方法，通过普通曝光和显影以双倍于目标间距的间距形成第一光刻胶图案，然后，在第一光刻胶图案的线之间的间隙中，通过再次实施曝光和显影形成具有相同间距的第二光刻胶图案，从而形成目标精细光刻胶图案。

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，包含下列步骤(1)至(11)：

(1)在衬底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，所述第一光刻胶组合物包含：

(a)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)产酸剂；和

(c)式(X)表示的交联剂：

其中R¹¹、R¹²、R¹³和R¹⁴各自独立地表示以C1-C6烷氧基取代的C1-C6烷基，和R¹⁵和R¹⁶各自独立地表示可具有一个或更多个取代基的C6-C10芳香烃基或C1-C6烷基；

(2)预烘第一光刻胶膜的步骤，

(3)使预烘过的第一光刻胶膜曝露于辐射的步骤，

(4)烘焙曝露过的第一光刻胶膜的步骤，

(5)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，

(6)使形成的第一光刻胶图案对下述步骤(9)中的辐射无活性、使形成的第一光刻胶图案不溶于碱性显影剂、或者使形成的第一光刻胶图案不溶于在下述步骤(7)中使用的第二光刻胶组合物的步骤，

(7)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，

(8)预烘第二光刻胶膜的步骤，

(9)使预烘过的第二光刻胶膜曝露于辐射的步骤，

(10)烘焙曝露过的第二光刻胶膜的步骤，和

(11)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。

<2>根据<1>的方法，其中步骤(6)是烘焙形成的第一光刻胶图案的步骤；

<3>根据<1>或<2>的方法，其中式(X)中的R¹¹、R¹²、R¹³和R¹⁴各自独立地表示甲氧基甲基或异丙氧基甲基；

<4>根据<1>、<2>或<3>的方法，其中式(X)中的R¹⁵和R¹⁶各自独立地表示甲基、丙基或苯基；

<5>根据<1>至<4>中任一项的方法，其中第一光刻胶组合物中式(X)所表示的交联剂的量为0.5～30重量份每100重量份的树脂；

<6>根据<1>至<5>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；

<7>根据<6>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结构单元的含量为5～50摩尔％，基于树脂的所有结构单元为100摩尔％；

<8>根据<1>至<7>中任一项的方法，其中在其侧链中具有酸不稳定基团的所述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；

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

<10>根据<1>至<9>中任一项的方法，其中所述产酸剂为式(I)所示的盐：