感光化射线性或感放射线性树脂组合物、抗蚀剂膜、图案形成方法、电子器件的制造方法技术

本发明专利技术提供一种保存稳定性优异且形成有抗蚀剂图案时的图案线宽的波动(LWR)较小的感光化射线性或感放射线性树脂组合物。并且，提供一种使用了上述感光化射线性或感放射线性树脂组合物的抗蚀剂膜、图案形成方法及电子器件的制造方法。感光化射线性或感放射线性树脂组合物含有通过光化射线或放射线的照射而产生由下述式(I)表示的酸的化合物及树脂。抗蚀剂膜由感光化射线性或感放射线性树脂组合物形成。图案形成方法及电子器件的制造方法中使用感光化射线性或感放射线性树脂组合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】感光化射线性或感放射线性树脂组合物、抗蚀剂膜、图案形成方法、电子器件的制造方法
本专利技术涉及一种感光化射线性或感放射线性树脂组合物、抗蚀剂膜、图案形成方法及电子器件的制造方法。
技术介绍
以往、IC(IntegratedCircuit、集成电路)及LSI(LargeScaleIntegratedcircuit、大规模集成电路)等半导体器件的制造工序中，进行基于使用了感放射线性树脂组合物的微影的微细加工。例如，专利文献1中，公开有含有受到放射线的照射而开裂的单磺酸型的产酸剂的感放射线性树脂组合物。通过产酸剂的开裂而产生的酸具有如下功能：引起组合物中的树脂成分的脱保护反应，或者产生上述树脂成分的交联反应。在专利文献1的实施例栏中，如下所示，具体公开有磺酸离子的α位的碳原子上(换言之，键合于磺酸离子的碳原子上)的氢原子的一部分被氟原子取代的结构的产酸剂。[化学式1]以往技术文献专利文献专利文献1：日本专利5900255号公报本专利技术人等对含有专利文献1的实施例栏中具体记载的上述产酸剂的感光化射线性或感放射线性树脂组合物进行研究之后，明确了经过规定期间保存感光化射线性或感放射线性树脂组合物时，容易产生粒子数的增加或灵敏度的下降等经时变化。即，发现了需要进一步改善保存稳定性。并且，关于通过含有上述产酸剂的感光化射线性或感放射线性树脂组合物形成的抗蚀剂图案，在图案线宽的波动(LWR(linewidthroughness))中也发现了存在进一步改善的余地。
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题本专利技术的课题在于提供一种保存稳定性优异且形成有抗蚀剂图案时的图案线宽的波动(LWR)较小的感光化射线性或感放射线性树脂组合物。并且，本专利技术的课题在于提供一种使用了上述感光化射线性或感放射线性树脂组合物的抗蚀剂膜、图案形成方法及电子器件的制造方法。用于解决技术课题的手段本专利技术人等为了实现上述课题而进行了深入研究的结果，发现感光化射线性或感放射线性树脂组合物含有产生具有特定结构的酸的化合物，由此能够解决上述课题，并完成了本专利技术。即，发现了通过以下构成能够实现上述目的。(1)一种感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其含有：化合物，通过光化射线或放射线的照射而产生由下述式(I)表示的酸，及树脂。(2)如(1)所述的感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其中，上述式(I)中，R1表示碳原子数1～20的烃基。(3)如(1)或(2)所述的感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其中，上述式(I)中，R2表示可以含有杂原子的碳原子数2～20的烃基。(4)如(1)～(3)中任一项所述的感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其中，上述式(I)中，R1为直链状或支链状的烷基，R2为碳原子数2～20的烷基。(5)如(1)～(4)中任一项所述的感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其中，上述式(I)中，n为1。(6)如(1)～(5)中任一项所述的感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其中，上述树脂为通过酸的作用而分解并极性增大的树脂。(7)一种抗蚀剂膜，其由(1)～(6)中任一项所述的感光化射线性或感放射线性树脂组合物形成。(8)一种图案形成方法，包括：抗蚀剂膜形成工序，使用(1)～(6)中任一项所述的感光化射线性或感放射线性树脂组合物来形成抗蚀剂膜；曝光工序，对上述抗蚀剂膜进行曝光；及显影工序，使用显影液对所曝光的上述抗蚀剂膜进行显影。(9)如(8)所述的图案形成方法，其中，上述显影液含有有机溶剂。(10)一种电子器件的制造方法，其包括(8)或(9)所述的图案形成方法。专利技术效果根据本专利技术，能够提供一种保存稳定性优异，且形成有抗蚀剂图案时的图案线宽的波动(LWR)较小的感光化射线性或感放射线性树脂组合物。并且，根据本专利技术，能够提供一种使用了上述感光化射线性或感放射线性树脂组合物的抗蚀剂膜、图案形成方法及电子器件的制造方法。具体实施方式以下，对本专利技术进行详细说明。以下所记载的构成要件的说明是基于本专利技术的代表性实施方式而完成的，但本专利技术并不限定于这种实施方式。在本说明书中的基团(原子团)的标记中，未标有经取代及未经取代的标记不仅包含不具有取代基的基团，而且还包含具有取代基的基团。例如，“烷基”不仅包含不具有取代基的烷基(未经取代的烷基)，还包含具有取代基的烷基(经取代的烷基)。本说明书中的“光化射线”或“放射线”是指例如汞灯的明线光谱、以准分子激光为代表的远紫外线、极紫外线(EUV光)、X射线及电子束(EB)等。并且，本专利技术中，光是指光化射线或放射线。并且，本说明书中的“曝光”只要没有特别说明，则不仅包含利用汞灯的明线光谱、以准分子激光为代表的远紫外线、极紫外线、X射线及EUV光等进行的曝光，而且利用电子束及离子束等粒子束进行的描画也包含于曝光中。本说明书中，“～”是以将记载于其前后的数值作为下限值及上限值而包含的含义来使用。本说明书中，重均分子量(Mw)及数平均分子量(Mn)是将四氢呋喃(THF)用作展开溶剂，并通过凝胶渗透色谱(GPC：GelPermeationChromatography)法求出的聚苯乙烯换算值。并且，本说明书中，(甲基)丙烯酸是指包含丙烯酸及甲基丙烯酸这两者。〔感光化射线性或感放射线性树脂组合物〕本专利技术的感光化射线性或感放射线性树脂组合物含有通过光化射线或放射线的照射而产生由后述的式(I)表示的酸的化合物(以下，还简称为“产酸剂”。)及树脂。本专利技术的感光化射线性或感放射线性树脂组合物通过设为上述构成，从而保存稳定性优异且形成有抗蚀剂图案时的图案线宽的波动(LWR)较小。其详细内容并未明确，但推测为如下。后述的通过光化射线或放射线的照射而产生由式(I)表示的酸的化合物的特征在于，磺酸离子的α位的碳原子上的氢原子均被取代。尤其，上述化合物中分别包含作为R1的碳原子数1以上的有机基团、作为R2的碳原子数2以上的有机基团。专利文献1的实施例栏中具体显示的产酸剂具有磺酸离子的α位的碳原子上的氢原子被磺酸离子、吸电子基团(羰基或烷氧基羰基)及氟原子夹持的结构。通过该结构的原因，上述氢原子处于容易被碱性化合物抽出的状态。即，专利文献1的实施例栏中具体显示的产酸剂通过上述氢原子的抽出而容易分解，由此，推测为含有上述产酸剂的感光化射线性或感放射线性树脂组合物的保存稳定性较差。相对于此，后述的通过光化射线或放射线的照射而产生由式(I)表示的酸的化合物中，在磺酸离子的α位的碳原子上不具有氢原子，由此保存下的基于碱性化合物等的分解得到抑制。其结果，推测为含有上述产酸剂的感光化射线性或感放射线性树脂组合物的保存稳定性优异，尤其，经时保存后的粒子数的增加或灵敏度的下降得到抑制。并且，后述的通过光化射线或放射线的照射而产生由式(I)表示的酸的化合物的特征还在于，通过磺酸离子的α位的碳原子上的氢原子均被取代而磺酸的周边体积具有庞大的结构。推测为，由式(I)表示的酸通过上述结构性特征而其扩散性得到抑制，且能够减少向非曝光部的侵入。其结果，认为可得到图案线宽的波动(LWR)较小的抗蚀剂图案。以下，对本专利技术的感光化射线性或感放射线性树脂组合物(以下，还称为“本专利技术的组合物”。)中所含的成分进行详述。＜产酸剂＞本专利技术的组合物中所含的产酸剂通过光化射线或放射线的照射而产生后述的由式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其含有：化合物，通过光化射线或放射线的照射而产生由下述式(I)表示的酸；及树脂，

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.31 JP 2016-170028;2017.01.23 JP 2017-009461.一种感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其含有：化合物，通过光化射线或放射线的照射而产生由下述式(I)表示的酸；及树脂，上述式(I)中，R1表示碳原子数1以上的有机基团，R2表示碳原子数2以上的有机基团，Rf表示氟原子或含有氟原子的1价有机基团，X表示2价吸电子基团，n表示0或1。2.根据权利要求1所述的感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其中，所述式(I)中，R1表示碳原子数1～20的烃基。3.根据权利要求1或2所述的感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其中，所述式(I)中，R2表示任选地含有杂原子的碳原子数2～20的烃基。4.根据权利要求1至3中任一项所述的感光化射...

【专利技术属性】
技术研发人员：小岛雅史，浅川大辅，后藤研由，加藤启太，王惠瑜，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP