抗蚀材料、抗蚀组合物和抗蚀图案形成方法技术

本发明专利技术的抗蚀材料含有下述式(1)所示的化合物。(式(1)中，R0各自独立地为包含氧原子的1价基团、包含硫原子的1价基团、包含氮原子的1价基团、烃基或卤原子，p各自独立地为0～4的整数。)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及抗蚀材料、包含该材料的抗蚀组合物、以及使用该组合物的抗蚀图案形成方法。
技术介绍
截止至今的普通抗蚀材料是能够形成非晶薄膜的高分子系材料。例如，通过将聚甲基丙烯酸甲酯、具有酸解离性反应基团的聚羟基苯乙烯或聚甲基丙烯酸烷基酯等高分子抗蚀材料的溶液涂布在基板上而制作抗蚀薄膜，对该薄膜照射紫外线、远紫外线、电子射线、极紫外线(EUV)、X射线等，从而形成45～100nm左右的线图案。然而，高分子系抗蚀剂的分子量大至1万～10万左右、分子量分布也宽，因此使用高分子系抗蚀剂的光刻中，微细图案表面产生粗糙，难以控制图案尺寸，成品率降低。因此，以往的使用高分子系抗蚀材料的光刻中，对于微细化存在极限。为了制作更微细的图案，提出了各种低分子量抗蚀材料。例如，提出了将低分子量多核多酚化合物用作主要成分的碱显影型负型辐射敏感性组合物(参照专利文献1和专利文献2)。作为具有高耐热性的低分子量抗蚀材料的候补，提出了将低分子量环状多酚化合物用作主要成分的碱显影型负型辐射敏感性组合物(参照专利文献3和非专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2005-326838号公报专利文献2：日本特开2008-145539号公报专利文献3：日本特开2009-173623号公报非专利文献非专利文献1:T.Nakayama,M.Nomura,K.Haga,M.Ueda：Bull.Chem.Soc.Jpn.,71,2979(1998)
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，专利文献1和2所述的技术存在如下缺点：所得组合物的耐热性不充分，所得抗蚀图案的形状变差。此外，将上述低分子量环状多酚化合物用作主要成分的碱显影型的负型辐射敏感性组合物具有高耐热性，但存在如下问题点：在半导体制造工艺所使用的安全溶剂中的溶解性低、灵敏度低、以及所得抗蚀图案形状差等。即，专利文献3和非专利文献1所述的技术存在如下问题点：在半导体制造工艺所使用的安全溶剂中的溶解性低、灵敏度低、以及所得抗蚀图案形状差等。像这样，利用现有技术得到的低分子量抗蚀材料依然存在改善的余地。本专利技术是鉴于上述现有技术中存在的课题而进行的，其目的在于，提供耐热性和耐蚀刻性优异、在安全溶剂中的溶解性高、灵敏度高且能够赋予良好的抗蚀图案形状的抗蚀材料；含有该材料的抗蚀组合物；以及使用该组合物的抗蚀图案形成方法。本专利技术人等为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现：通过在抗蚀组合物中包含具有特定结构的化合物，耐热性和耐蚀刻性优异、在安全溶剂中的溶解性高、灵敏度高且能够赋予良好的抗蚀图案形状，从而完成了本专利技术。用于解决问题的方案即，本专利技术如下所示。[1]一种抗蚀材料，其含有下述式(1)所示的化合物。(式(1)中，R0各自独立地为包含氧原子的1价基团、包含硫原子的1价基团、包含氮原子的1价基团、烃基或卤原子，p各自独立地为0～4的整数。)[2]根据[1]所述的抗蚀材料，其中，前述p中的至少1个为1～4的整数。[3]根据[1]或[2]所述的抗蚀材料，其中，前述R0中的至少1个为包含氧原子的1价基团。[4]根据[1]所述的抗蚀材料，其中，前述式(1)所示的化合物为下述式(2)所示的化合物。(式(2)中，m各自独立地为0～4的整数，此处，至少1个m为1～4的整数。)[5]根据[4]所述的抗蚀材料，其中，前述式(2)所示的化合物为选自下述式(2-1)～(2-6)所示的化合物组中的至少1种。[6]根据[1]所述的抗蚀材料，其中，前述式(1)所示的化合物为下述式(3)所示的化合物。(式(3)中，R各自独立地为氢原子或酸解离性反应基团，R中的至少一个为酸解离性反应基团，n各自独立地为0～4的整数，此处，至少1个n为1～4的整数。)[7]根据[6]所述的抗蚀材料，其中，前述式(3)所示的化合物为选自下述式(3-1)～(3-6)所示的化合物组中的至少1种。(式(3-1)～(3-6)中，R与前述式(3)中的定义相同。)[8]根据[6]或[7]所述的抗蚀材料，其中，前述酸解离性反应基团为选自由取代甲基、1-取代乙基、1-取代正丙基、1-支化烷基、甲硅烷基、酰基、1-取代烷氧基甲基、环状醚基、烷氧基羰基和烷氧基羰基烷基组成的组中的基团。[9]根据[6]或[7]所述的抗蚀材料，其中，前述酸解离性反应基团为选自由下述式(13-4)所示的基团组成的组中的基团。(式(13-4)中，R5为氢原子或者碳数1～4的直链状烷基或碳数1～4的支链状烷基，R6为氢原子、碳数1～4的直链状烷基或碳数1～4的支链状烷基、氰基、硝基、杂环基、卤原子或羧基，n1为0～4的整数，n2为1～5的整数，n0为0～4的整数。)[10]一种抗蚀材料，其至少含有通过下述式(1)所示的化合物与具有交联反应性的化合物的反应而得到的树脂。(式(1)中，R0各自独立地为包含氧原子的1价基团、包含硫原子的1价基团、包含氮原子的1价基团、烃基或卤原子，p各自独立地为0～4的整数。)[11]根据[10]所述的抗蚀材料，其中，前述具有交联反应性的化合物为醛、酮、羧酸、酰卤、含卤素的化合物、氨基化合物、亚氨基化合物、异氰酸酯或含不饱和烃基的化合物。[12]根据[10]或[11]所述的抗蚀材料，其中，前述树脂为选自由酚醛清漆系树脂、芳烷基系树脂、羟基苯乙烯系树脂、(甲基)丙烯酸系树脂和它们的共聚物组成的组中的至少1种。[13]根据[10]～[12]中任一项所述的抗蚀材料，其中，前述树脂具有选自由下述式(4-1)～(4-16)所示的结构组成的组中的至少1种结构。(式(4-1)～(4-16)中，R0、p与前述式(1)中的定义相同。)[14]一种抗蚀组合物，其含有[1]～[13]中任一项所述的抗蚀材料和溶剂。[15]根据[14]所述的抗蚀组合物，其还含有产酸剂。[16]根据[14]或[15]所述的抗蚀组合物，其还含有酸交联剂。[17]一种抗蚀图案形成方法，其包括如下工序：将[14]～[16]中任一项所述的抗蚀组合物涂布在基板上，形成抗蚀膜的工序；将前述抗蚀膜进行曝光的工序；以及将已曝光的前述抗蚀膜进行显影的工序。专利技术的效果本专利技术的抗蚀材料的耐热性和耐蚀刻性优异，在安全溶剂中的溶解性高，灵敏度高且能够赋予良好的抗蚀图案形状。具体实施方式以下，针对本专利技术的实施方式(以下称为本实施方式)进行说明。需要说明的是，本实施方式是用于说明本专利技术的例示，本专利技术不限定于本实施方式。[抗蚀材料]本实施方式的抗蚀材料含有下述式(1)所示的化合物。式(1)中，R0各自独立地为包含氧原子的1价基团、包含硫原子的1价基团、包含氮原子的1价基团、烃基或卤原子。p各自独立地为0～4的整数。由于上述那样地构成，因此，本实施方式的抗蚀材料的耐热性和耐蚀刻性优异，在安全溶剂中的溶解性高，灵敏度高且能够赋予良好的抗蚀图案形状。需要说明的是，本实施方式的抗蚀材料具有源自多环芳香族结构(二苯并[g,p]骨架)的高耐热性，即使在高温烘烤条件下也能够使用。此外，由于能够高温烘烤，因此灵敏度高、能够赋予良好的抗蚀图案形状。进而，本实施方式的抗蚀材料具有上述多环芳香族结构，因此，耐蚀刻性也优异。另外，本实施方式的抗蚀材料尽管具有多环芳香族结构，在有机溶剂中的溶解性也高、在安全溶剂中的溶解性也高，且制品品质的稳定性也良本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗蚀材料，其含有下述式(1)所示的化合物，式(1)中，R0各自独立地为包含氧原子的1价基团、包含硫原子的1价基团、包含氮原子的1价基团、烃基或卤原子，p各自独立地为0～4的整数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.08 JP 2014-0969991.一种抗蚀材料，其含有下述式(1)所示的化合物，式(1)中，R0各自独立地为包含氧原子的1价基团、包含硫原子的1价基团、包含氮原子的1价基团、烃基或卤原子，p各自独立地为0～4的整数。2.根据权利要求1所述的抗蚀材料，其中，所述p中的至少1个为1～4的整数。3.根据权利要求1或2所述的抗蚀材料，其中，所述R0中的至少1个为包含氧原子的1价基团。4.根据权利要求1所述的抗蚀材料，其中，所述式(1)所示的化合物为下述式(2)所示的化合物，式(2)中，m各自独立地为0～4的整数，此处，至少1个m为1～4的整数。5.根据权利要求4所述的抗蚀材料，其中，所述式(2)所示的化合物为选自下述式(2-1)～(2-6)所示的化合物组中的至少1种，6.根据权利要求1所述的抗蚀材料，其中，所述式(1)所示的化合物为下述式(3)所示的化合物，式(3)中，R各自独立地为氢原子或酸解离性反应基团，R中的至少一个为酸解离性反应基团，n各自独立地为0～4的整数，此处，至少1个n为1～4的整数。7.根据权利要求6所述的抗蚀材料，其中，所述式(3)所示的化合物为选自下述式(3-1)～(3-6)所示的化合物组中的至少1种，式(3-1)～(3-6)中，R与所述式(3)中的定义相同。8.根据权利要求6或7所述的抗蚀材料，其中，所述酸解离性反应基团为选自由取代甲基、1-取代乙基、1-取代正丙基、1-支化烷基、甲硅烷基、酰基、1-取代烷氧基甲基、环状醚基、烷氧基羰基和烷氧基羰基烷基组成的组中的基团。9.根据权利要求6或7所述的抗蚀材料，其中，所述酸解离性反应基团为选自由...

【专利技术属性】
技术研发人员：樋田匠，佐藤隆，越后雅敏，
申请(专利权)人：三菱瓦斯化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP