发明名称 水性硷可溶性树脂、感光性树脂组成物、光罩及电子装置之制造方法
摘要 本发明提供一种可以较少步骤数目制造、高精度且低缺陷之KrF准分子光微影术用光罩。本发明KrF准分子光微影术用光罩,系在石英玻璃基板10上直接形成可将KrF准分子雷射光(波长:约248nm)有效率的吸收之光阻图案18。光阻图案18,系由以纳入醇,且该醇中环至少结合有一羟基之高遮光性水性硷可溶性树脂或上述水性硷可溶性树脂之衍生物为高分子树脂基体之水性硷可溶性树脂,作为主成分之感光性树脂组成物所构成。
申请公布号 TW594392 申请公布日期 2004.06.21
申请号 TW091124701 申请日期 2002.10.24
申请人 日立制作所股份有限公司 发明人 白石洋;右高园子;服部孝司;新井唯;逆水 登志夫
分类号 G03F7/004 主分类号 G03F7/004
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种水性硷可溶性树脂,其特征在于:其系由下述通式(1)所示之衍生物,与甲醛或羟基醛之缩聚物所构成,前述衍生物成分中之至少5%含2个羟基或羧基作为其取代基:(式中,R1~R8表自羟基、氢、碳数目1~4之取代或未取代烷基、卤素、苯基、甲氧基、乙氧基乙基、环丙基、乙醯基、羧基中选出之原子或原子团;又,R1~R8必定含1个或2个羟基,至少含2个氢原子)。2.一种水性硷可溶性树脂,其特征在于:其系由下述通式(1)所示之衍生物,与下述通式(2)所示之含羟甲基化合物之缩聚物所构成:(式中,R1~R8表自羟基、氢、碳数目1~4之取代或未取代烷基、卤素、苯基、甲氧基、乙氧基乙基、环丙基、乙醯基、羧基中选出之原子或原子团;又,R1~R8必定含1个或2个羟基,至少含2个氢原子)(式中,R1~R6表自羟甲基、氢、碳数目1~4之取代或未取代烷基、卤素、羟基、苯基、甲氧基、乙氧基乙基、环丙基、乙醯基中选出之原子或原子团;又,R1~R6至少含2个羟甲基)。3.一种水性硷可溶性树脂,其特征在于:其系由下述通式(1)所示之衍生物,与下述通式(3)或(4)所示之含羟甲基化合物之缩聚物所构成:(式中,R1~R8表自羟基、氢、碳数目1~4之取代或未取代烷基、卤素、苯基、甲氧基、乙氧基乙基、环丙基、乙醯基、羧基中选出之原子或原子团;又,R1~R8必定含1个或2个羟基,至少含2个氢原子)(式中,R1~R8表自羟甲基、氢、碳数目1~4之取代或未取代烷基、卤素、羟基、苯基、甲氧基、乙氧基乙基、环丙基、乙醯基中选出之原子或原子团;又,R1~R8至少含2个羟甲基)(式中,R1~R10表自羟甲基、氢、碳数目1~4之取代或未取代烷基、卤素、羟基、苯基、甲氧基、乙氧基乙基、环丙基、乙醯基中选出之原子或原子团;又,R1~R10至少含2个羟甲基)。4.一种水性硷可溶性树脂,其特征在于:其系由下述通式(5)所示之酸衍生物,与酚系高分子或多价酚化合物之酯化物所构成,前述酚系高分子或多价酚化合物之酯化率在30%以上:(式中,R1~R8表自羧基、羟基、氢、碳数目1~4之取代或未取代烷基、卤素、苯基、甲氧基、乙氢基乙基、环丙基、乙醯基中选出之原子或原子团;又,R1~R8必定含1个羧基,至少含1个羟基)。5.一种感光性树脂组成物,其特征在于:含有如申请专利范围第1~4中任一项之水性硷可溶性树脂或其衍生物,作为赋与涂膜性之高分子树脂基体。6.一种KrF准分子雷射光微影术用光罩,其系具有特定形状之遮光膜,且前述遮光膜图案之至少一部分系由对于光罩基板上形成之感光性树脂组成物膜施以根据特定资料之活性化学线描绘步骤及显影步骤所形成之特定图案树脂膜所构成;其中:赋与前述感光性树脂组成物膜之涂布性的高分子基体树脂,系作为KrF准分子雷射光之吸光剂构造,为纳有在环上至少结合1个羟基之醇构造的水性硷可溶性树脂或前述水性硷可溶性树脂之衍生物。7.如申请专利范围第6项之KrF准分子雷射光微影术用光罩,其中前述高分子基体树脂,系下述通式(1)所示之衍生物与醛类或下述通式(2)、(3)或(4)所示之含羟甲基化合物之缩聚物所构成的水性硷可溶性树脂,或是下述通式(5)所示之酸衍生物与酚系高分子或多价酚化合物之酯化物所构成的水性硷可溶性树脂、或此等水性硷可溶性树脂之衍生物:(式中,R1~R8表自羟基、氢、碳数目1~4之取代或未取代烷基、卤素、苯基、甲氧基、乙氧基乙基、环丙基、乙醯基、羧基中选出之原子或原子团;又,R1~R8必定含1个或2个羟基,至少含2个氢原子)(式中,R1~R6表自羟甲基、氢、碳数目1~4之取代或未取代烷基、卤素、羟基、苯基、甲氧基、乙氧基乙基、环丙基、乙醯基中选出之原子或原子团;又,R1~R6至少含2个羟甲基)(式中,R1~R8表自羟甲基、氢、碳数目1~4之取代或未取代烷基、卤素、羟基、苯基、甲氧基、乙氧基乙基、环丙基、乙醯基中选出之原子或原子团;又,R1~R8至少含2个羟甲基)(式中,R1~R10表自羟甲基、氢、碳数目1~4之取代或未取代烷基、卤素、羟基、苯基、甲氧基、乙氧基乙基、环丙基、乙醯基中选出之原子或原子团;又,R1~R10至少含2个羟甲基)(式中,R1~R8表自羧基、羟基、氢、碳数目1~4之取代或未取代烷基、卤素、苯基、甲氧基、乙氧基乙基、环丙基、乙醯基中选出之原子或原子团;又,R1~R8必定含1个羧基,至少含1个羟基)。8.一种半导体积体电路装置之制造方法,其系包含将描绘有特定遮光膜图案之光罩照明,介以投影光学系将前述图案转印于晶圆上之投影曝光重复实施,而将特定图案依次形成之步骤;其中:包含至少一个使用KrF准分子雷射光之投影曝光步骤,前述使用KrF准分子雷射光之投影曝光步骤中所使用的光罩系具有特定形状之遮光膜,且前述遮光膜图案之至少一部分系由对于光罩基板上形成之感光性树脂组成物膜施以根据特定资料之活性化学线描绘步骤及显影步骤所形成之特定图案树脂膜所构成;赋与前述感光性树脂组成物膜之涂布性的高分子基体树脂,系作为KrF准分子雷射光之吸光剂构造,为纳有在环上至少结合1个羟基之醇构造的水性硷可溶性树脂或前述水性硷可溶性树脂之衍生物。9.一种半导体积体电路装置之制造方法,其系包含将描绘有特定遮光膜图案之光罩照明,介以投影光学系将前述图案转印于晶圆上之投影曝光重复实施,而将特定图案依次形成之步骤;其中:包含至少一个使用KrF准分子雷射光之投影曝光步骤,前述使用KrF准分子雷射光之投影曝光步骤中所使用的光罩系具有特定形状之遮光膜,且前述遮光膜图案之至少一部分系由对于光罩基板上形成之感光性树脂组成物膜施以根据特定资料之活性化学线描绘步骤及显影步骤所形成之特定图案树脂膜所构成;赋与前述感光性树脂组成物膜之涂布性的高分子基体树脂,系作为KrF准分子雷射光之吸光剂构造,为纳有在环上至少结合1个羟基之醇构造的水性硷可溶性树脂或前述水性硷可溶性树脂之衍生物,其中前述高分子基体树脂,系下述通式(1)所示之衍生物与醛类或下述通式(2)、(3)或(4)所示之含羟甲基化合物之缩聚物所构成的水性硷可溶性树脂,或是下述通式(5)所示之酸衍生物与酚系高分子或多价酚化合物之酯化物所构成的水性硷可溶性树脂、或此等水性硷可溶性树脂之衍生物:(式中,R1~R8表自羟基、氢、碳数目1~4之取代或未取代烷基、卤素、苯基、甲氧基、乙氧基乙基、环丙基、乙醯基、羧基中选出之原子或原子团;又,R1~R8必定含1个或2个羟基,至少含2个氢原子)(式中,R1~R6表自羟甲基、氢、碳数目1~4之取代或未取代烷基、卤素、羟基、苯基、甲氧基、乙氧基乙基、环丙基、乙醯基中选出之原子或原子团;又,R1~R6至少含2个羟甲基)(式中,R1~R8表自羟甲基、氢、碳数目1~4之取代或未取代烷基、卤素、羟基、苯基、甲氧基、乙氧基乙基、环丙基、乙醯基中选出之原子或原子团;又,R1~R8至少含2个羟甲基)(式中,R1~R10表自羟甲基、氢、碳数目1~4之取代或未取代烷基、卤素、羟基、苯基、甲氧基、乙氧基乙基、环丙基、乙醯基中选出之原子或原子团;又,R1~R10至少含2个羟甲基)(式中,R1~R8表自羧基、羟基、氢、碳数目1~4之取代或未取代烷基、卤素、苯基、甲氧基、乙氧基乙基、环丙基、乙醯基中选出之原子或原子团;又,R1~R8必定含1个羧基,至少含1个羟基)。10.一种超导电装置之制造方法,其系包含将描绘有特定遮光膜图案之光罩照明,介以投影光学系将前述图案转印于晶圆上之投影曝光重复实施,而将特定图案依次形成之步骤;其中:包含至少一个使用KrF准分子雷射光之投影曝光步骤,前述使用KrF准分子雷射光之投影曝光步骤中所使用的光罩系具有特定形状之遮光膜,且前述遮光膜图案之至少一部分系由对于光罩基板上形成之感光性树脂组成物膜施以根据特定资料之活性化学线描绘步骤及显影步骤所形成之特定图案树脂膜所构成;赋与前述感光性树脂组成物膜之涂布性的高分子基体树脂,系作为KrF准分子雷射光之吸光剂构造,为纳有在环上至少结合1个羟基之醇构造的水性硷可溶性树脂或前述水性硷可溶性树脂之衍生物。11.一种超导电装置之制造方法,其系包含将描绘有特定遮光膜图案之光罩照明,介以投影光学系将前述图案转印于晶圆上之投影曝光重复实施,而将特定图案依次形成之步骤;其中:包含至少一个使用KrF准分子雷射光之投影曝光步骤,前述使用KrF准分子雷射光之投影曝光步骤中所使用的光罩系具有特定形状之遮光膜,且前述遮光膜图案之至少一部分系由对于光罩基板上形成之感光性树脂组成物膜施以根据特定资料之活性化学线描绘步骤及显影步骤所形成之特定图案树脂膜所构成;赋与前述感光性树脂组成物膜之涂布性的高分子基体树脂,系作为KrF准分子雷射光之吸光剂构造,为纳有在环上至少结合1个羟基之醇构造的水性硷可溶性树脂或前述水性硷可溶性树脂之衍生物,其中前述高分子基体树脂,系下述通式(1)所示之衍生物与醛类或下述通式(2)、(3)或(4)所示之含羟甲基化合物之缩聚物所构成的水性硷可溶性树脂,或是下述通式(5)所示之酸衍生物与酚系高分子或多价酚化合物之酯化物所构成的水性硷可溶性树脂、或此等水性硷可溶性树脂之衍生物:(式中,R1~R8表自羟基、氢、碳数目1~4之取代或未取代烷基、卤素、苯基、甲氧基、乙氧基乙基、环丙基、乙醯基、羧基中选出之原子或原子团;又,R1~R8必定含1个或2个羟基,至少含2个氢原子)(式中,R1~R6表自羟甲基、氢、碳数目1~4之取代或未取代烷基、卤素、羟基、苯基、甲氧基、乙氧基乙基、环丙基、乙醯基中选出之原子或原子团;又,R1~R6至少含2个羟甲基)(式中,R1~R8表自羟甲基、氢、碳数目1~4之取代或未取代烷基、卤素、羟基、苯基、甲氧基、乙氧基乙基、环丙基、乙醯基中选出之原子或原子团;又,R1~R8至少含2个羟甲基)(式中,R1~R10表自羟甲基、氢、碳数目1~4之取代或未取代烷基、卤素、羟基、苯基、甲氧基、乙氧基乙基、环丙基、乙醯基中选出之原子或原子团;又,R1~R10至少含2个羟甲基)(式中,R1~R8表自羧基、羟基、氢、碳数目1~4之取代或未取代烷基、卤素、苯基、甲氧基、乙氧基乙基、环丙基、乙醯基中选出之原子或原子团;又,R1~R8必定含1个羧基,至少含1个羟基)。12.一种微型机器之制造方法,其系包含将描绘有特定遮光膜图案之光罩照明,介以投影光学系将前述图案转印于晶圆上之投影曝光重复实施,而将特定图案依次形成之步骤;其中:包含至少一个使用KrF准分子雷射光之投影曝光步雕,前述使用KrF准分子雷射光之投影曝光步骤中所使用的光罩系具有特定形状之遮光膜,且前述遮光膜图案之至少一部分系由对于光罩基板上形成之感光性树脂组成物膜施以根据特定资料之活性化学线描绘步骤及显影步骤所形成之特定图案树脂膜所构成;赋与前述感光性树脂组成物膜之涂布性的高分子基体树脂,系作为KrF准分子雷射光之吸光剂构造,为纳有在环上至少结合1个羟基之醇构造的水性硷可溶性树脂或前述水性硷可溶性树脂之衍生物。13.一种微型机器之制造方法,其系包含将描绘有特定遮光膜图案之光罩照明,介以投影光学系将前述图案转印于晶圆上之投影曝光重复实施,而将特定图案依次形成之步骤;其中:包含至少一个使用KrF准分子雷射光之投影曝光步骤,前述使用KrF准分子雷射光之投影曝光步骤中所使用的光罩系具有特定形状之遮光膜,且前述遮光膜图案之至少一部分系由对于光罩基板上形成之感光性树脂组成物膜施以根据特定资料之活性化学线描绘步骤及显影步骤所形成之特定图案树脂膜所构成;赋与前述感光性树脂组成物膜之涂布性的高分子基体树脂,系作为KrF准分子雷射光之吸光剂构造,为纳有在环上至少结合1个羟基之醇构造的水性硷可溶性树脂或前述水性硷可溶性树脂之衍生物,其中前述高分子基体树脂,系下述通式(1)所示之衍生物与醛类或下述通式(2)、(3)或(4)所示之含羟甲基化合物之缩聚物所构成的水性硷可溶性树脂,或是下述通式(5)所示之酸衍生物与酚系高分子或多价酚化合物之酯化物所构成的水性硷可溶性树脂、或此等水性硷可溶性树脂之衍生物:(式中,R1~R8表自羟基、氢、碳数目1~4之取代或未取代烷基、卤素、苯基、甲氧基、乙氧基乙基、环丙基、乙醯基、羧基中选出之原子或原子团;又,R1~R8必定含1个或2个羟基,至少含2个氢原子)(式中,R1~R6表自羟甲基、氢、碳数目1~4之取代或未取代烷基、卤素、羟基、苯基、甲氧基、乙氧基乙基、环丙基、乙醯基中选出之原子或原子团;又,R1~R6至少含2个羟甲基)(式中,R1~R8表自羟甲基、氢、碳数目1~4之取代或未取代烷基、卤素、羟基、苯基、甲氧基、乙氧基乙基、环丙基、乙醯基中选出之原子或原子团;又,R1~R8至少含2个羟甲基)(式中,R1~R10表自羟甲基、氢、碳数目1~4之取代或未取代烷基、卤素、羟基、苯基、甲氧基、乙氧基乙基、环丙基、乙醯基中选出之原子或原子团;又,R1~R10至少含2个羟甲基)(式中,R1~R8表自羧基、羟基、氢、碳数目1~4之取代或未取代烷基、卤素、苯基、甲氧基、乙氧基乙基、环丙基、乙醯基中选出之原子或原子团;又,R1~R8必定含1个羧基,至少含1个羟基)。14.一种薄膜电晶体(TFT)之制造方法,其系包含将描绘有特定遮光膜图案之光罩照明,介以投影光学系将前述图案转印于晶圆上之投影曝光重复实施,而将特定图案依次形成之步骤;其中:包含至少一个使用KrF准分子雷射光之投影曝光步骤,前述使用KrF准分子雷射光之投影曝光步骤中所使用的光罩系具有特定形状之遮光膜,且前述遮光膜图案之至少一部分系由对于光罩基板上形成之感光性树脂组成物膜施以根据特定资料之活性化学线描绘步骤及显影步骤所形成之特定图案树脂膜所构成;赋与前述感光性树脂组成物膜之涂布性的高分子基体树脂,系作为KrF准分子雷射光之吸光剂构造,为纳有在环上至少结合1个羟基之醇构造的水性硷可溶性树脂或前述水性硷可溶性树脂之衍生物。15.一种薄膜电晶体(TFT)之制造方法,其系包含将描绘有特定遮光膜图案之光罩照明,介以投影光学系将前述图案转印于晶圆上之投影曝光重复实施,而将特定图案依次形成之步骤;其中:包含至少一个使用KrF准分子雷射光之投影曝光步骤,前述使用KrF准分子雷射光之投影曝光步骤中所使用的光罩系具有特定形状之遮光膜,且前述遮光膜图案之至少一部分系由对于光罩基板上形成之感光性树脂组成物膜施以根据特定资料之活性化学线描绘步骤及显影步骤所形成之特定图案树脂膜所构成;赋与前述感光性树脂组成物膜之涂布性的高分子基体树脂,系作为KrF准分子雷射光之吸光剂构造,为纳有在环上至少结合1个羟基之醇构造的水性硷可溶性树脂或前述水性硷可溶性树脂之衍生物,其中前述高分子基体树脂,系下述通式(1)所示之衍生物与醛类或下述通式(2)、(3)或(4)所示之含羟甲基化合物之缩聚物所构成的水性硷可溶性树脂,或是下述通式(5)所示之酸衍生物与酚系高分子或多价酚化合物之酯化物所构成的水性硷可溶性树脂、或此等水性硷可溶性树脂之衍生物:(式中,R1~R8表自羟基、氢、碳数目1~4之取代或未取代烷基、卤素、苯基、甲氧基、乙氧基乙基、环丙基、乙醯基、羧基中选出之原子或原子团;又,R1~R8必定含1个或2个羟基,至少含2个氢原子)(式中,R1~R6表自羟甲基、氢、碳数目1~4之取代或未取代烷基、卤素、羟基、苯基、甲氧基、乙氧基乙基、环丙基、乙醯基中选出之原子或原子团;又,R1~R6至少含2个羟甲基)(式中,R1~R8表自羟甲基、氢、碳数目1~4之取代或未取代烷基、卤素、羟基、苯基、甲氧基、乙氧基乙基、环丙基、乙醯基中选出之原子或原子团;又,R1~R8至少含2个羟甲基)(式中,R1~R10表自羟甲基、氢、碳数目1~4之取代或未取代烷基、卤素、羟基、苯基、甲氧基、乙氧基乙基、环丙基、乙醯基中选出之原子或原子团;又,R1~R10至少含2个羟甲基)(式中,R1~R8表自羧基、羟基、氢、碳数目1~4之取代或未取代烷基、卤素、苯基、甲氧基、乙氧基乙基、环丙基、乙醯基中选出之原子或原子团;又,R1~R8必定含1个羧基,至少含1个羟基)。16.一种配线基板之制造方法,其系包含将描绘有特定遮光膜图案之光罩照明,介以投影光学系将前述图案转印于晶圆上之投影曝光重复实施,而将特定图案依次形成之步骤;其中:包含至少一个使用KrF准分子雷射光之投影曝光步骤,前述使用KrF准分子雷射光之投影曝光步骤中所使用的光罩系具有特定形状之遮光膜,且前述遮光膜图案之至少一部分系由对于光罩基板上形成之感光性树脂组成物膜施以根据特定资料之活性化学线描绘步骤及显影步骤所形成之特定图案树脂膜所构成;赋与前述感光性树脂组成物膜之涂布性的高分子基体树脂,系作为KrF准分子雷射光之吸光剂构造,为纳有在环上至少结合1个羟基之醇构造的水性硷可溶性树脂或前述水性硷可溶性树脂之衍生物。17.一种配线基板之制造方法,其系包含将描绘有特定遮光膜图案之光罩照明,介以投影光学系将前述图案转印于晶圆上之投影曝光重复实施,而将特定图案依次形成之步骤;其中:包含至少一个使用KrF准分子雷射光之投影曝光步骤,前述使用KrF准分子雷射光之投影曝光步骤中所使用的光罩系具有特定形状之遮光膜,且前述遮光膜图案之至少一部分系由对于光罩基板上形成之感光性树脂组成物膜施以根据特定资料之活性化学线描绘步骤及显影步骤所形成之特定图案树脂膜所构成;赋与前述感光性树脂组成物膜之涂布性的高分子基体树脂,系作为KrF准分子雷射光之吸光剂构造,为纳有在环上至少结合1个羟基之醇构造的水性硷可溶性树脂或前述水性硷可溶性树脂之衍生物,其中前述高分子基体树脂,系下述通式(1)所示之衍生物与醛类或下述通式(2)、(3)或(4)所示之含羟甲基化合物之缩聚物所构成的水性硷可溶性树脂,或是下述通式(5)所示之酸衍生物与酚系高分子或多价酚化合物之酯化物所构成的水性硷可溶性树脂、或此等水性硷可溶性树脂之衍生物:(式中,R1~R8表自羟基、氢、碳数目1~4之取代或未取代烷基、卤素、苯基、甲氧基、乙氧基乙基、环丙基、乙醯基、羧基中选出之原子或原子团;又,R1~R8必定含1个或2个羟基,至少含2个氢原子)(式中,R1~R6表自羟甲基、氢、碳数目1~4之取代或未取代烷基、卤素、羟基、苯基、甲氧基、乙氧基乙基、环丙基、乙醯基中选出之原子或原子团;又,R1~R6至少含2个羟甲基)(式中,R1~R8表自羟甲基、氢、碳数目1~4之取代或未取代烷基、卤素、羟基、苯基、甲氧基、乙氧基乙基、环丙基、乙醯基中选出之原子或原子团;又,R1~R8至少含2个羟甲基)(式中,R1~R10表自羟甲基、氢、碳数目1~4之取代或未取代烷基、卤素、羟基、苯基、甲氧基、乙氧基乙基、环丙基、乙醯基中选出之原子或原子团;又,R1~R10至少含2个羟甲基)(式中,R1~R8表自羧基、羟基、氢、碳数目1~4之取代或未取代烷基、卤素、苯基、甲氧基、乙氧基己基、环丙基、乙醯基中选出之原子或原子团;又,R1~R8必定含1个羧基,至少含1个羟基)。图式简单说明:图1系使用本发明光阻遮光膜型光罩之曝光方法的构成图。图2(a)~(d)系光阻遮光膜型光罩制造步骤之概略的断面图。图3(a)~(f)系铬遮光膜形成型光罩制造步骤之概略的断面图。图4系光阻用树脂紫外线吸收光谱测定结果之曲线图。图5(a)系本发明KrF准分子雷射用光罩之一例的平面图,(b)系将此光罩安装于KrF准分子雷射步进机之状态之沿(a)A-A线的断面图。
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