图案形成方法、感光化射线性或感放射线性树脂组合物、及电子器件的制造方法与流程

本发明涉及一种图案形成方法、感光化射线性或感放射线性树脂组合物、及电子器件的制造方法。更详细而言，本发明涉及一种能够优选用于可适用于超lsi（large scaleintegration：大规模集成电路）及高容量微芯片的制造工艺、纳米压印用模具制作工艺及高密度信息记录介质的制造工艺等的超微光刻工艺；以及其他光刻工艺的感光化射线性或感放射线性树脂组合物、图案形成方法、及电子器件的制造方法。

背景技术：

1、以往，在ic（integrated circuit，集成电路）、lsi（large scale integration）等半导体器件的制造工艺中，进行基于使用了抗蚀剂组合物的光刻的微细加工。近年来，随着集成电路的高集成化，要求形成亚微米区域或四分之一微米区域的超微细图案。与此相伴，曝光波长也从g射线向i射线、进而向krf准分子激光等，呈现短波长化的趋势，目前已开发出以具有193nm波长的arf准分子激光为光源的曝光机。另外，作为进一步提高分辨率的技术，一直以来，在投影透镜与试样之间充满高折射率的液体（以下，也称为“液浸液”）的所谓的液浸法正在开发。

2、另外，目前除了准分子激光以外，也在开发使用了电子束（eb：electron beam）、x射线及极紫外线（euv：extreme ultraviolet）等的光刻技术。与此相伴，已开发出有效感应各种光化射线或放射线的抗蚀剂组合物。

3、专利文献1中记载有一种图案形成方法，其使用感光化射线性或感放射线性树脂组合物形成膜，曝光之后，通过含有乙酸丁酯及碳原子数11以上的烃的有机类处理液进行显影及冲洗中的至少一项处理。

4、以往技术文献

5、专利文献

6、专利文献1：国际公开第2022/158323号

技术实现思路

1、发明要解决的技术课题

2、近来，抗蚀剂组合物及图案形成方法所要求的性能越来越高。特别是，要求耐蚀刻性优异、提高形成微细图案时的线宽粗糙度（line width roughness：lwr）性能。所谓lwr性能，是指能够减小图案的lwr的性能。

3、因此，本发明的课题在于提供一种能够形成耐蚀刻性及lwr性能优异的图案的图案形成方法、及感光化射线性或感放射线性树脂组合物。另外，本发明的另一课题在于提供一种包括上述图案形成方法的电子器件的制造方法。

4、用于解决技术课题的手段

5、本发明人发现，可通过以下的结构解决上述课题。

6、[1]

7、一种图案形成方法，其中，包括：

8、（1）使用感光化射线性或感放射线性树脂组合物形成膜的工序，所述感光化射线性或感放射线性树脂组合物含有树脂（a）、化合物（b）、光酸产生剂（c）、及溶剂，所述树脂（a）相对于所有重复单元包含超过60摩尔%的具有酸分解性基团的重复单元，所述化合物（b）通过光化射线或放射线的照射而产生羧酸，所述光酸产生剂（c）通过光化射线或放射线的照射而产生比从上述化合物（b）产生的羧酸更强的酸；

9、（2）对上述膜进行曝光的工序；以及

10、（3）使用含有乙酸丁酯及碳原子数9以上且12以下的烃的有机类处理液对曝光后的上述膜进行显影的工序。

11、[2]

12、根据[1]所述的图案形成方法，其中，上述树脂（a）包含由下述式（pa1）表示的重复单元。

13、[化学式1]

14、

15、式（pa1）中，

16、ra1及ra2分别独立地表示氢原子或取代基。

17、la1表示单键或二价的连接基团。

18、ara1表示芳香环基。

19、ara1与ra2或la1可以以单键或经由连接基团键合。

20、rx表示羟基以外的取代基。

21、n表示1以上且9以下的整数。

22、m表示0以上且8以下的整数。

23、[3]

24、根据[1]或[2]所述的图案形成方法，其中，上述树脂（a）包含由下述式（ga1）表示的重复单元。

25、[化学式2]

26、

27、式（ga1）中，

28、xg1表示氢原子、卤素原子或烃基。

29、ag1表示单键或芳香环基。

30、yg1表示-coo-或-o-。

31、rg1、rg2及rg3分别独立地表示氢原子、烷基、环烷基、烯基、烷氧基或芳基。rg1、rg2及rg3中的两个可以键合而形成环。

32、其中，由包含rg1、rg2及rg3的下述式（ga2）表示的化合物的分子量为125以上。

33、[化学式3]

34、

35、式（ga2）中，rg1、rg2及rg3分别表示与式（ga1）中的rg1、rg2及rg3相同的含义。

36、[4]

37、根据[1]～[3]中任一项所述的图案形成方法，其中，上述树脂（a）具有选自由内酯基、碳酸酯基、磺内酯基及具有羟基的饱和烃基所组成的组中的至少一种。

38、[5]

39、根据[1]～[4]中任一项所述的图案形成方法，其中，上述树脂（a）包含具有通过光化射线或放射线的照射而产生酸的基团的重复单元。

40、[6]

41、根据[1]～[5]中任一项所述的图案形成方法，其中，上述树脂（a）包含具有碘原子的重复单元。

42、[7]

43、根据[1]～[6]中任一项所述的图案形成方法，其中，在对上述膜进行曝光的工序中进行euv曝光。

44、[8]

45、根据[7]所述的图案形成方法，其中，上述euv曝光中的na为0.5以上。

46、[9]

47、一种感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其含有树脂（a）、化合物（b）、光酸产生剂（c）、及溶剂，所述树脂（a）相对于所有重复单元包含超过60摩尔%的具有酸分解性基团的重复单元，所述化合物（b）通过光化射线或放射线的照射而产生羧酸，所述光酸产生剂（c）通过光化射线或放射线的照射而产生比从上述化合物（b）产生的羧酸更强的酸，

48、所述感光化射线性或感放射线性树脂组合物用于通过使用有机类处理液进行显影来形成图案，所述有机类处理液含有乙酸丁酯及碳原子数9以上且12以下的烃的有机类处理液。

49、[10]

50、一种电子器件的制造方法，其中，包括[1]～[8]中任一项所述的图案形成方法。

51、发明效果

52、根据本发明，可提供一种能够形成耐蚀刻性及lwr性能优异的图案的图案形成方法、及感光化射线性或感放射线性树脂组合物。另外，根据本发明，可提供一种包括上述图案形成方法的电子器件的制造方法。

1.一种图案形成方法，其中，包括：

2.根据权利要求1所述的图案形成方法，其中，

3.根据权利要求1所述的图案形成方法，其中，

4.根据权利要求1所述的图案形成方法，其中，

5.根据权利要求1所述的图案形成方法，其中，

6.根据权利要求1所述的图案形成方法，其中，

7.根据权利要求1所述的图案形成方法，其中，

8.根据权利要求7所述的图案形成方法，其中，

9.一种感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其含有树脂（a）、化合物（b）、光酸产生剂（c）、及溶剂，所述树脂（a）相对于所有重复单元包含超过60摩尔%的具有酸分解性基团的重复单元，所述化合物（b）通过光化射线或放射线的照射而产生羧酸，所述光酸产生剂（c）通过光化射线或放射线的照射而产生比从所述化合物（b）产生的羧酸更强的酸，

10.一种电子器件的制造方法，其中，