專利名稱：感光化射線性或感放射線性樹脂組合物及使用其的光阻膜及圖案形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種感光化射線性或感放射線性樹脂組合物、使用所述組合物的光阻膜以及圖案形成方法。特定言的，本發(fā)明涉及一種適用于超微影術(shù)(ultramicrolithography)制程以及其他光電加工(photofabrication)制程的感光化射線性或感放射線性組合物，所述超微影術(shù)制程舉例而言適用于VLSI或大容量微晶片(high-capacity microchip)的制造制程、納米壓印模(nanoimprint mold)的制備制程或高密度信息記錄媒體的制造制程；一種使用所述組合物的光阻膜；以及一種圖案形成方法。更特定言之，本發(fā)明是涉及一種適用于使用電子束或EUV光進(jìn)行半導(dǎo)體元件微加工的感光化射線性或感放射線性組合物、一種使用所述組合物的光阻、以及一種圖案形成方法。
背景技術(shù)：
在使用光阻組合物的微加工中，隨著集成電路的集成度的增加，要求形成超細(xì)圖 案(ultrafine pattern)。為滿足此要求,曝光波長(zhǎng)趨于變短,且舉例而言,使用電子束、X射線或EUV光來(lái)代替準(zhǔn)分子雷射光(excimer laser light)的微影(lithography)技術(shù)的開發(fā)正在進(jìn)行之中。為形成此種超細(xì)圖案，光阻需要形成薄膜，但當(dāng)光阻形成為薄膜時(shí)，其抗干蝕刻性有時(shí)會(huì)受損。在電子束(electron beam, EB)微影法中，已知增大EB的加速電壓會(huì)降低光阻膜中的電子散射(亦即正向散射)的效應(yīng)。為此，最近有增大EB的加速電壓的趨勢(shì)。然而，當(dāng)EB的加速電壓增大時(shí),光阻膜的電子能量俘獲率(electron energy trapping ratio)且進(jìn)而靈敏度有時(shí)會(huì)降低。作為解決此種問題的方法之一，正在研究使用具有多環(huán)芳族結(jié)構(gòu)(諸如萘)的樹脂(參見例如JP-A-2008-95009 (本文中所用的術(shù)語(yǔ)“ JP_A”意謂“未經(jīng)審查的
公開日本專利申請(qǐng)案”)、國(guó)際公開案第 2007-046453 號(hào)、JP-A-2008-50568、JP-A-2008-268871、JP-A-2009-86354)。藉由使用具有多環(huán)芳族結(jié)構(gòu)的樹脂，舉例而言，可增強(qiáng)抗干蝕刻性及靈敏度。當(dāng)EB的加速電壓增大時(shí)，正向散射的效應(yīng)變小，但于光阻基板上反射的電子的散射(亦即反向散射)效應(yīng)增加。此反向散射效應(yīng)在形成具有大曝光面積的孤立圖案時(shí)尤其大。因而，舉例而言，EB加速電壓的增大可能引起孤立圖案的解析度的降低。特定言之,在圖案化用于半導(dǎo)體曝光的空白光罩(photomask blank)的情況下,存在含有諸如鉻、鑰及鉭等重原子的遮光膜作為光阻底層(underlayer)，且相較于涂布光阻于硅晶圓上的情況，由自光阻底層反射而引起的反向散射效應(yīng)更為突出。因而，孤立圖案于空白光罩上的形成易受反向散射效應(yīng)的影響，且解析度極有可能降低。作為用于增強(qiáng)孤立圖案的解析度的方法之一，人們正在研究使用含有用于調(diào)整樹脂溶解度的基團(tuán)的樹脂(參見，諸如日本專利第3，843，115號(hào)、JP-A-2005-99558)，但此方法未能充分滿足孤立圖案的解析度及矩形性(rectangularity)。近年來(lái)，除準(zhǔn)分子雷射光外，正進(jìn)行使用電子束、X射線或EUV光的微影法的開發(fā)。此外，使用光阻組合物進(jìn)行的微加工不僅直接應(yīng)用于制造集成電路，而且最近亦應(yīng)用于加工所謂的壓印模結(jié)構(gòu)(參見，諸如JP-A-2004-158287、JP-A-2008-162101,平井義彥(編輯)，納米壓印的納米壓印基板技術(shù)的基礎(chǔ)及技術(shù)擴(kuò)展/應(yīng)用開發(fā)以及最新技術(shù)擴(kuò)展(Basic and Technology Expansion/AppIication Developmentof Nanoimprint-Substrate Technology of Nanoimprint and Latest TechnologyExpansion),邊疆(Frontier)出版社(2006年6月發(fā)表)。因此,尤其是在藉由使用X射線、軟X射線或電子束作為曝光光源而形成孤立圖案的情況下，亦重要的任務(wù)是同時(shí)滿足高靈敏度、高解析度及良好的抗干蝕刻性，且此需要加以解決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種即使于形成孤立圖案時(shí)亦能夠形成同時(shí)滿足高靈敏度、高解析度及良好抗干蝕刻性的圖案的感光化射線性或感放射線性樹脂組合物；一種使用所述組合物的光阻膜；以及一種圖案形成方法。[I] 一種感光化射線性或感放射線性樹脂組合物，其包含⑵具有由下式⑴表示的重復(fù)單元的樹脂
權(quán)利要求
1.一種感光化射線性或感放射線性樹脂組合物，包含(P)樹脂，所述(P)樹脂具有由下式(I)表示的重復(fù)單元
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的感光化射線性或感放射線性樹脂組合物，其中所述(P)樹脂還含有由下式(2)表示的重復(fù)單元以及由下式(3)表示的重復(fù)單元與下式(4)表示的重復(fù)單元其中的至少任一者
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的感光化射線性或感放射線性樹脂組合物，其中X為藉由在由下式(Xl)至(X6)中任一者所表示的結(jié)構(gòu)部分中移除鍵結(jié)至構(gòu)成多個(gè)芳族環(huán)的原子的一個(gè)任意氫原子或移除Rn而形成的基團(tuán)
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的感光化射線性或感放射線性樹脂組合物，其中所述(P)樹脂含有由式(3)表示的重復(fù)單元，且同時(shí)地，Y1為由下式(5)表示的基團(tuán)
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的感光化射線性或感放射線性樹脂組合物，其中所述(P)樹脂還含有由下式(6)表示的重復(fù)單元
6.根據(jù)權(quán)利要求2-4中任一項(xiàng)所述的感光化射線性或感放射線性樹脂組合物，其中在Y1及Y2的離去后所述(P)樹脂的CLogP值為2. 6或2. 6以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求2-4中任一項(xiàng)所述的感光化射線性或感放射線性樹脂組合物，其中所述(P)樹脂還含有由下式(6)表示的重復(fù)單元，且同時(shí)地， 在Y1及Y2的離去以及在下式￠)中S1分解而在側(cè)鏈中產(chǎn)生酸后，所述(P)樹脂的CLogP值為2. 6或2. 6以上，
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的感光化射線性或感放射線性樹脂組合物，其中所述(P)樹脂的分子量分布(Mw/Mn)為I. 00至I. 30。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的感光化射線性或感放射線性樹脂組合物，其是用電子束、X射線或EUV光進(jìn)行曝光。
10.一種光阻膜，使用如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的感光化射線性或感放射線性樹脂組合物而形成。
11.一種經(jīng)光阻涂布的空白遮罩，涂布有如權(quán)利要求10所述的光阻膜。
12.—種圖案形成方法，包括將如權(quán)利要求10所述的光阻膜曝光，并將經(jīng)曝光的膜顯影。
13.一種圖案形成方法，包括將如權(quán)利要求11所述的經(jīng)光阻涂布的空白遮罩曝光，并將經(jīng)曝光的所述空白遮罩顯影。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的圖案形成方法，其中所述曝光是使用電子束、X射線或EUV光進(jìn)行。
全文摘要
一種感光化射線性或感放射線性樹脂組合物，其包含(P)具有由下式(1)表示的重復(fù)單元的樹脂；一種使用所述組合物的光阻膜；以及一種圖案形成方法。
文檔編號(hào)G03F7/039GK102834774SQ201180007408
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2011年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日
發(fā)明者稻崎毅, 伊藤孝之, 土村智孝, 八尾忠輝, 高橋孝太郎 申請(qǐng)人:富士膠片株式會(huì)社