抗蚀剂组合物和图案化方法技术

本发明专利技术涉及抗蚀剂组合物和图案化方法。本发明专利技术的抗蚀剂组合物，其包括基础聚合物和含有碘代苯甲酰氧基的氟代磺酸的锍盐或碘鎓盐，无论其为正型或负型，都提供高感光度和最小的LWR或改善的CDU。

Anticorrosive compositions and patterning methods

The invention relates to an anticorrosive composition and a patterning method. Resist composition of the invention, comprising a base polymer and iodine containing benzoyloxy fluorinated sulfonic acid sulfonium salt or iodonium salt, whether it is positive or negative, with high sensitivity and minimum LWR or improved CDU.

【技术实现步骤摘要】
抗蚀剂组合物和图案化方法相关申请的交叉引用本非临时申请根据35U.S.C.§119(a)要求于2016年6月28日在日本提交的专利申请No.2016-127556的优先权，由此通过引用将其全部内容并入本文。
本专利技术涉及包含含有碘代苯甲酰氧基的氟代磺酸的锍盐或碘鎓盐的抗蚀剂组合物和图案形成方法。
技术介绍
为了满足对LSI的较高集成密度和运转速度的需求，减小图案尺寸的努力在迅速发展。扩展的闪存市场和对增大的存储容量的需求推动着小型化技术。作为先进的小型化技术，已大规模地实施采用ArF光刻的65nm节点的微电子器件的制造。采用下一代ArF浸没式光刻的45nm节点器件的制造即将进入大量应用的阶段。下一代32nm节点的候选者包括将具有比水高的折射率的液体与高折射率透镜和高折射率抗蚀剂膜组合使用的超高NA透镜浸没式光刻、波长13.5nm的EUV光刻和ArF光刻的双重图案化光刻，对它们已进行了积极研究。随着图案特征尺寸减小，接近光的衍射极限，光对比度降低。在正型抗蚀剂膜的情况下，光对比度的降低导致孔和沟槽图案的分辨率和焦点余裕的减小。随着图案特征尺寸减小，线图案的边缘粗糙度(LWR)和孔图案的临界尺寸均一性(CDU)视为重要。指出这些因素受到基础聚合物和产酸剂的分离或团聚以及产生的酸的扩散的影响。存在如下倾向：随着抗蚀剂膜变得较薄，LWR变得较大。膜厚度减小以顺应尺寸减小的发展导致LWR的劣化，其成为严重的问题。EUV光刻抗蚀剂必须同时满足高感光度、高分辨率和低LWR。随着使酸扩散距离减小，使LWR减小，但感光度变得较低。例如，随着使PEB温度降低，结果是减小的LWR但较低的感光度。随着使猝灭剂的添加量增大，结果是减小的LWR但较低的感光度。必须克服感光度与LWR之间的折衷关系。
技术实现思路
对于酸催化的化学增幅型抗蚀剂，希望开发能够提供高感光度并且减小LWR或改善孔图案的CDU的产酸剂。本专利技术的目的是提供抗蚀剂组合物，无论其为正型或负型，都显示出高感光度和减小的LWR或改善的CDU；和使用其的图案形成方法。本专利技术人已发现使用含有碘代苯甲酰氧基的氟代磺酸的锍盐或碘鎓盐作为产酸剂，可得到具有减小的LWR、改善的CDU、高的对比度、改善的分辨率和宽的工艺余裕的抗蚀剂材料。一方面，本专利技术提供抗蚀剂组合物，其包括基础聚合物和具有式(A-1)的锍盐或具有式(A-2)的碘鎓盐。其中R1为氢、羟基、羧基、硝基、氰基、氟、氯、溴、氨基，或者可含有氟、氯、溴、羟基、氨基或烷氧基部分的、直链、支化或环状的、C1-C20烷基、C1-C20烷氧基、C2-C20烷氧基羰基、C2-C20酰氧基或C1-C4烷基磺酰氧基，或者-NR7-C(＝O)-R8或-NR7-C(＝O)-O-R8，R7为氢，或者可含有卤素、羟基、烷氧基、酰基或酰氧基部分的、直链、支化或环状的C1-C6烷基，R8为直链、支化或环状的、C1-C16烷基或C2-C16烯基，或者C6-C12芳基，其可含有卤素、羟基、烷氧基、酰基或酰氧基部分。X1在p＝1时为单键或者C1-C20二价连接基团，或者在p＝2或3时为C1-C20三价或四价连接基团，前述连接基团任选地含有氧、硫或氮原子。Rf1至Rf4各自独立地为氢、氟或三氟甲基，Rf1至Rf4的至少一个为氟或三氟甲基，或者Rf1与Rf2一起可形成羰基。R2、R3、R4、R5和R6各自独立地为可含有氧代部分的直链、支化或环状的C1-C12烷基，可含有氧代部分的直链、支化或环状的C2-C12烯基，直链、支化或环状的C2-C12炔基，C6-C20芳基，C7-C12芳烷基或C7-C12芳氧基烷基，其中至少一个氢可以被羟基、羧基、卤素、氰基、酰胺、硝基、磺内酯、砜或含有锍盐的部分取代，或者其中醚、酯、羰基、碳酸酯或磺酸酯部分可介于碳原子之间，或者R2和R3可键合在一起以与它们结合的硫原子形成环；m为1-5的整数，n为0-3的整数，并且p为1-3的整数。前述抗蚀剂组合物可进一步包含有机溶剂。在优选的实施方案中，前述基础聚合物包含具有式(a1)的重复单元或具有式(a2)的重复单元。其中RA各自独立地为氢或甲基，Y1为单键、酯基、含有内酯环的C1-C12连接基团、亚苯基或亚萘基，Y2为单键或酯基，R11和R12各自为酸不稳定基团，R13为氟、三氟甲基、氰基、直链、支化或环状的C1-C6烷基或烷氧基、或者直链、支化或环状的C2-C7酰基、酰氧基或烷氧基羰基，R14为单键或直链或支化的C1-C6亚烷基，其中至少一个碳原子可以被醚或酯部分替代，q为1或2，并且r为0-4的整数。前述抗蚀剂组合物可进一步包含溶解抑制剂。在优选的实施方案中，前述抗蚀剂组合物为化学增幅型正型抗蚀剂组合物。在另一实施方案中，前述基础聚合物不含酸不稳定基团。前述抗蚀剂组合物可进一步包含交联剂。前述抗蚀剂组合物为化学增幅型负型抗蚀剂组合物。前述抗蚀剂组合物可进一步包含表面活性剂。在优选的实施方案中，前述基础聚合物还包含选自式(f1)-(f3)中的至少一种的重复单元。其中RA各自独立地为氢或甲基；R31为单键、亚苯基、-O-R41-、或-C(＝O)-Q1-R41-，Q1为-O-或-NH-，R41为直链、支化或环状的C1-C6亚烷基、直链、支化或环状的C2-C6亚烯基、或亚苯基，其可含有羰基、酯、醚或羟基部分；R32至R39各自独立地为可含有羰基、酯或醚部分的直链、支化或环状的C1-C12烷基，或者C6-C12芳基、C7-C20芳烷基或巯基苯基；Z1为单键、-Z11-C(＝O)-O-、-Z11-O-或-Z11-O-C(＝O)-，Z11为直链、支化或环状的C1-C12亚烷基，其可含有羰基、酯或醚部分；A为氢或三氟甲基；Z2为单键、亚甲基、亚乙基、亚苯基、氟代亚苯基、-O-R42-、或-C(＝O)-Z12-R42-，Z12为-O-或-NH-，R42为直链、支化或环状的C1-C6亚烷基、亚苯基、氟代亚苯基、用三氟甲基取代的亚苯基、或者直链、支化或环状的C2-C6亚烯基，其可含有羰基、酯、醚或羟基部分；并且M-为非亲核反离子。另一方面，本专利技术提供形成图案的方法，包括如下步骤：将上述的抗蚀剂组合物施涂到基板上；烘焙以形成抗蚀剂膜；将前述抗蚀剂膜曝光于高能射线；和在显影剂中使曝光的膜显影。在优选的实施方案中，前述高能射线为波长193nm的ArF准分子激光射线、波长248nm的KrF准分子激光射线、EB或波长3-15nm的EUV。在另一方面，本专利技术提供具有式(A-1-1)或(A-2-1)的锍盐或碘鎓盐。其中X2为单键或者直链或支化的C1-C6亚烷基，R2、R3、R4、R5和R6各自独立地为可含有氧代部分的直链、支化或环状的C1-C12烷基，可含有氧代部分的直链、支化或环状的C2-C12烯基，直链、支化或环状的C2-C12炔基，C6-C20芳基，C7-C12芳烷基或C7-C12芳氧基烷基，其中至少一个氢可被羟基、羧基、卤素、氰基、酰胺、硝基、磺内酯、砜或含有锍盐的部分取代，或者其中醚、酯、羰基、碳酸酯或磺酸酯部分可介于碳原子之间，或者R2和R3可键合在一起以与它们结合的硫原子形成环，并且X为碘原子或羟基。本专利技术的有利效果包含含有碘代苯甲酰氧基的氟代磺酸的锍盐或碘鎓盐的抗蚀剂材料具有如下优点：由于碘本文档来自技高网...

【技术保护点】
抗蚀剂组合物，包括基础聚合物和具有式(A‑1)的锍盐或具有式(A‑2)的碘鎓盐：

【技术特征摘要】
2016.06.28 JP 2016-1275561.抗蚀剂组合物，包括基础聚合物和具有式(A-1)的锍盐或具有式(A-2)的碘鎓盐：其中R1为氢、羟基、羧基、硝基、氰基、氟、氯、溴、氨基，或者可含有氟、氯、溴、羟基、氨基或烷氧基部分的、直链、支化或环状的、C1-C20烷基、C1-C20烷氧基、C2-C20烷氧基羰基、C2-C20酰氧基或C1-C4烷基磺酰氧基，或者-NR7-C(＝O)-R8或-NR7-C(＝O)-O-R8，R7为氢，或者可含有卤素、羟基、烷氧基、酰基或酰氧基部分的直链、支化或环状的C1-C6烷基，R8为直链、支化或环状的、C1-C16烷基或C2-C16烯基，或者C6-C12芳基，其可含有卤素、羟基、烷氧基、酰基或酰氧基部分，X1当p＝1时为单键或者C1-C20二价连接基团，或者当p＝2或3时为C1-C20的三价或四价连接基团，所述连接基团任选地含有氧、硫或氮原子，Rf1至Rf4各自独立地为氢、氟或三氟甲基，Rf1至Rf4的至少一个为氟或三氟甲基，或者Rf1和Rf2一起可形成羰基，R2、R3、R4、R5和R6各自独立地为可含有氧代部分的直链、支化或环状的C1-C12烷基，可含有氧代部分的直链、支化或环状的C2-C12烯基，直链、支化或环状的C2-C12炔基，C6-C20芳基，C7-C12芳烷基或者C7-C12芳氧基烷基，其中至少一个氢可以被羟基、羧基、卤素、氰基、酰胺、硝基、磺内酯、砜或含有锍盐的部分取代，或者其中醚、酯、羰基、碳酸酯或磺酸酯部分可介于碳原子之间，或者R2和R3可键合在一起以与它们结合的硫原子形成环，m为1-5的整数，n为0-3的整数，并且p为1-3的整数。2.根据权利要求1的抗蚀剂组合物，还包括有机溶剂。3.根据权利要求1的抗蚀剂组合物，其中所述基础聚合物包括具有式(a1)的重复单元或具有式(a2)的重复单元：其中RA各自独立地为氢或甲基，Y1为单键、含有酯基或内酯环的C1-C12连接基团、亚苯基或亚萘基，Y2为单键或酯基，R11和R12各自为酸不稳定基团，R13为氟、三氟甲基、氰基、直链、支化或环状的C1-C6烷基或烷氧基、或者直链、支化或环状的C2-C7酰基、酰氧基或烷氧基羰基，R14为单键或者直链或支化的C1-C6亚烷基，其中至少一个碳原子可以被醚或酯部分替换，q为1或2，并且r为0-4的整数。4.根据权利要求3的抗蚀剂组合物，还包括溶解抑制剂。5.根据权利要求3的抗蚀剂组合物，其为化学增幅型正型抗蚀剂组合物。6.根据权利要求1的抗蚀剂组合物，其中所述基础聚合物不含酸不稳定基团。7.根据权利要求6的抗蚀剂组合物，还包括交联剂。8.根据权利要求6的抗蚀剂组合物，其为化学增幅型负型抗蚀剂组合物。9.根据权利要求1的抗蚀剂组合物，还...

【专利技术属性】
技术研发人员：畠山润，大桥正树，藤原敬之，福岛将大，本田和也，
申请(专利权)人：信越化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP