圖案形成方法、電子元件的制造方法及電子元件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種在集成電路（IntegratedCircuits，IC)等的半導(dǎo)體制造 步驟、液晶、熱能頭（thermalhead)等的電路基板的制造、以及其他感光蝕刻加工 (photofabrication)的微影（lithography)步驟中適宜使用的圖案形成方法、電子元件的 制造方法及電子元件。
【背景技術(shù)】
[0002] 在KrF準(zhǔn)分子激光（248nm)用抗蝕劑以后，在半導(dǎo)體用微影中，使用利用化學(xué)增幅 的圖案形成方法。
[0003] 為了半導(dǎo)體元件的微細(xì)化而促進(jìn)曝光光源的短波長化與投影透鏡的高數(shù)值孔徑 (highnumericalaperture，高NA)化，現(xiàn)在正在開發(fā)以具有193nm的波長的ArF準(zhǔn)分子激 光為光源的曝光機(jī)。作為進(jìn)一步提高解析能力的技術(shù)，提出在投影透鏡與試樣之間充滿高 折射率的液體（以下也稱為"液浸液"）的方法（即液浸法）。而且，還提出了利用更短波 長（13. 5nm)的紫外光進(jìn)行曝光的極紫外線（extremeultraviolet，EUV)微影。
[0004] 近年來，還開發(fā)了使用包含有機(jī)溶劑的顯影液（以下也稱為"有機(jī)溶劑系顯影 液"）的圖案形成方法，例如在專利文獻(xiàn)1中記載了包含如下步驟的圖案形成方法：對(duì)于含 有如下樹脂的抗蝕劑組合物使用有機(jī)溶劑系顯影液進(jìn)行顯影的步驟，所述樹脂包含具有由 于酸的作用而分解、產(chǎn)生極性基的基的重復(fù)單元。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1:日本專利特開2008-292975號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 發(fā)明要解決的課題
[0009] 由于半導(dǎo)體元件的更進(jìn)一步微細(xì)化，為了穩(wěn)定地形成用以制造高集成且高精度 的電子元件的高精度的微細(xì)圖案，關(guān)于使用有機(jī)溶劑系顯影液而形成抗蝕劑圖案的情況 下的抑制顯影殘澄（浮澄）的產(chǎn)生、或抗蝕劑圖案的線寬均勾性（CriticalDimension Uniformity，Q)U)，要求更進(jìn)一步的改良。
[0010] 因此，本發(fā)明的課題在于提供一種圖案形成方法、包含該圖案形成方法的電子元 件的制造方法及電子元件，所述圖案形成方法是在使用有機(jī)溶劑系顯影液的圖案形成方法 中，可減低浮渣的產(chǎn)生，且可形成線寬均勻性（CDU)優(yōu)異的圖案的方法。
[0011] 解決問題的技術(shù)手段
[0012] 本發(fā)明在一形態(tài)中如下所示。
[0013] [1]一種圖案形成方法，其包含：
[0014]-在基板上涂布溶劑（S)的步驟；
[0015] -在涂布有溶劑（S)的所述基板上涂布感光化射線性或感放射線性樹脂組合物而 形成感光化射線性或感放射線性膜的步驟；
[0016] -對(duì)所述感光化射線性或感放射線性膜進(jìn)行曝光的步驟；及
[0017] -利用包含有機(jī)溶劑的顯影液對(duì)進(jìn)行了曝光的所述感光化射線性或感放射線性膜 進(jìn)行顯影而形成負(fù)型圖案的步驟。
[0018] [2]根據(jù)[1]所述的圖案形成方法，其中，所述感光化射線性或感放射線性樹脂組 合物含有：由于酸的作用而使對(duì)包含有機(jī)溶劑的顯影液的溶解度減小的樹脂、由于照射光 化射線或放射線而產(chǎn)生酸的化合物及溶劑。
[0019] [3]根據(jù)[1]或[2]所述的圖案形成方法，其中，溶劑⑶的20°C的蒸汽壓為 0? 7kPa以下。
[0020] [4]根據(jù)[1]~[3]中任一項(xiàng)所述的圖案形成方法，其中，在殘存有基板上所涂布 的所述溶劑（S)的狀態(tài)下形成所述感光化射線性或感放射線性膜。
[0021] [5]根據(jù)[1]~[4]中任一項(xiàng)所述的圖案形成方法，其是通過將溶劑⑶噴出至基 板上而進(jìn)行所述溶劑（S)的涂布，通過將所述感光化射線性或感放射線性樹脂組合物噴出 至基板上而進(jìn)行所述組合物的涂布的圖案形成方法，并且所述圖案形成方法包含在自溶劑 (S)的噴出結(jié)束后直至所述感光化射線性或感放射線性樹脂組合物的噴出開始之間的規(guī)定 時(shí)間使基板旋轉(zhuǎn)，從而形成溶劑（S)的液膜的步驟，其旋轉(zhuǎn)速度為3000rpm以下，且自溶劑 (S)的噴出結(jié)束后直至所述感光化射線性或感放射線性樹脂組合物的噴出開始的時(shí)間為 7.0秒以下。
[0022] [6]根據(jù)[1]~[5]中任一項(xiàng)所述的圖案形成方法，其中，經(jīng)由液浸液進(jìn)行所述曝 光。
[0023] [7]根據(jù)[1]~[8]中任一項(xiàng)所述的圖案形成方法，其中，以193nm以下的波長進(jìn) 行所述曝光。
[0024] [8] -種電子元件的制造方法，其包含根據(jù)[1]~[7]中任一項(xiàng)所述的圖案形成方 法。
[0025] [9] -種電子元件，其是利用根據(jù)[8]所述的電子元件的制造方法而制造。
[0026] 發(fā)明的效果
[0027] 依據(jù)本發(fā)明可提供可抑制浮渣的產(chǎn)生、且可形成線寬均勻性（CDU)優(yōu)異的圖案的 使用有機(jī)溶劑系顯影液的圖案形成方法，包含該圖案形成方法的電子元件的制造方法及電 子元件。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 以下，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)加以詳細(xì)說明。
[0029] 在本說明書中的基（原子團(tuán)）的表述中，未記載經(jīng)取代及未經(jīng)取代的表述包含不 具取代基的基（原子團(tuán)）以及具有取代基的基（原子團(tuán)）。例如，所謂"烷基"不僅僅包含 不具取代基的烷基（未經(jīng)取代的烷基），而且還包含具有取代基的烷基（經(jīng)取代的烷基）。
[0030] 另外，此處所謂"光化射線"或"放射線"例如表示水銀燈的明線光譜、以準(zhǔn)分子激 光為代表的遠(yuǎn)紫外線、極紫外（extremeultraviolet，EUV)線、X射線、軟X射線、電子束 (electronbeam，EB)等。而且，在本發(fā)明中，所謂光是表示光化射線或放射線。
[0031] 而且，此處所謂"曝光"，若無特別限制，則不僅僅包含利用水銀燈、以準(zhǔn)分子激光 為代表的遠(yuǎn)紫外線、X射線、EUV光等的曝光，而且利用電子束、離子束等粒子束的描繪也包 含在曝光中。
[0032] 首先，對(duì)本發(fā)明的圖案形成方法加以說明，其次對(duì)在該圖案形成方法中所使用的 感光化射線性或感放射線性樹脂組合物加以說明。
[0033]〈圖案形成方法〉
[0034]本發(fā)明的圖案形成方法包含：
[0035]-在基板上涂布溶劑（S)的步驟；
[0036] _在涂布有溶劑（S)的所述基板上涂布感光化射線性或感放射線性樹脂組合物而 形成感光化射線性或感放射線性膜的制膜步驟；
[0037]-對(duì)所述感光化射線性或感放射線性膜進(jìn)行曝光的曝光步驟；及
[0038]-利用包含有機(jī)溶劑的顯影液對(duì)進(jìn)行了曝光的所述感光化射線性或感放射線性膜 進(jìn)行顯影而形成負(fù)型圖案的顯影步驟。
[0039] 本發(fā)明的圖案形成方法包含在基板上涂布感光化射線性或感放射線性樹脂組合 物之前，將規(guī)定的溶劑（S)涂布于基板上的步驟（以下也稱為"預(yù)濕步驟"等），由此可抑制 浮渣的產(chǎn)生，進(jìn)一步形成圖案的線寬均勻性得到改善的圖案。
[0040] 在使用有機(jī)溶劑系顯影液的負(fù)型圖案的形成中，在感光化射線性或感放射線性膜 的未曝光部的底部產(chǎn)生對(duì)有機(jī)溶劑系顯影液的溶解延遲，其成為殘?jiān)筛≡?。本發(fā)明 的圖案形成方法包含預(yù)濕步驟，因此在基板上殘存有溶劑的狀態(tài)下形成感光化射線性或感 放射線性膜，推測(cè)其結(jié)果感光化射線性或感放射線性膜的未曝光部對(duì)于有機(jī)溶劑系顯影液 的溶解度提高，浮渣得到改善。
[0041] 另外，特別地將預(yù)濕步驟中所使用的溶劑稱為"溶劑（S) "，與例如后述的顯影步驟 或沖洗步驟中所使用的溶劑、或本發(fā)明的圖案形成方法中所使用的感光化射線性或感放射 線性樹脂組合物所可含有的溶劑明確地區(qū)別。
[0042] 本發(fā)明的圖案形成方法在一形態(tài)中也可包含加熱步驟，另外可包含多次加熱步 驟。
[0043] 而且，本發(fā)明的圖案形成方法也可包含多次曝光步驟。
[0044] 而且，本發(fā)明的圖案形成方法也可包含多次顯影步驟，在這種情況下也可將使用 有機(jī)系顯影液進(jìn)行顯影的步驟與使用堿性顯影液進(jìn)行顯影的步驟加以組合。
[0045] 而且，本發(fā)明的圖案形成方法也可在顯影步驟之后進(jìn)一步包含使用沖洗液進(jìn)行清 洗的沖洗步驟。
[0046] 以下，對(duì)各步驟加以說明。
[0047]〈涂布溶劑⑶的步驟〉
[0048]作為可在預(yù)濕步驟中使用的溶劑（S)，若為溶解后述的感光化射線性或感放射線 性樹脂組合物（以下也稱為"本發(fā)明的組合物"等）的溶劑則可并無特別限定地使用。在 本發(fā)明的一形態(tài)中，溶劑（S)優(yōu)選的是在室溫（20°C)下的蒸汽壓為0.7kPa以下，更優(yōu)選的 是0. 4kPa以下