抗蚀剂组合物以及抗蚀剂图案形成方法技术

本发明专利技术采用一种抗蚀剂组合物，含有：基材成分(A)，对显影液的溶解性因酸的作用而变化；以通式(b1)表示的化合物(B1)。[化1]

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】抗蚀剂组合物以及抗蚀剂图案形成方法
本专利技术涉及抗蚀剂组合物以及抗蚀剂图案形成方法。本申请基于2017年9月28日在日本申请的日本特愿2017-189042号主张优先权，将其内容援引于此。
技术介绍
在光刻技术中，进行下述工序：例如在基板上形成由抗蚀剂材料构成的抗蚀剂膜，对该抗蚀剂膜进行选择性曝光，实施显影处理，从而在所述抗蚀剂膜形成规定形状的抗蚀剂图案。将抗蚀剂膜的曝光部变化为溶解于显影液的特性的抗蚀剂材料称为正型，将抗蚀剂膜的曝光部变化为不溶解于显影液的特性的抗蚀剂材料称为负型。近年来，在半导体元件和液晶显示元件的制造中，由于光刻技术的进步，图案的微细化急速发展。作为微细化的方法，一般来说，进行曝光光源的短波长化(高能量化)。具体来说，虽然以往使用以g射线、i射线为代表的紫外线，但是现在使用KrF准分子激光或ArF准分子激光来进行半导体元件的批量生产。此外，也正在对波长比这些准分子激光短(高能量)的EUV(极紫外线)、EB(电子射线)、X射线等进行研究。对于抗蚀剂材料，要求相对于这些曝光光源的灵敏度、可再现微细尺寸的图案的分辨率等光刻特性。作为满足这样的要求的抗蚀剂材料，以往使用含有对显影液的溶解性因酸的作用而变化的基材成分、与通过曝光而产生酸的产酸剂成分的化学放大型抗蚀剂组合物。例如，在上述显影液为碱性显影液(碱性显影工艺)的情况下，作为正型的化学放大型抗蚀剂组合物，一般使用含有对碱性显影液的溶解性因酸的作用而增大的树脂成分(基体树脂)与产酸剂成分的组合物。使用所述抗蚀剂组合物形成的抗蚀剂膜，如果在抗蚀剂图案形成时进行选择性曝光，则在曝光部由产酸剂成分产生酸，基体树脂的极性因该酸的作用而增大，抗蚀剂膜的曝光部相对于碱性显影液变得可溶。因此，通过进行碱性显影，形成抗蚀剂膜的未曝光部作为图案残留的正型图案。另一方面，在将这样的化学放大型抗蚀剂组合物应用于使用包含有机溶剂的显影液(有机类显影液)的溶剂显影工艺的情况下，若基体树脂的极性增大则对于有机类显影液的溶解性相对地下降，因此抗蚀剂膜的未曝光部被有机类显影液溶解去除，形成抗蚀剂膜的曝光部作为图案残留的负型抗蚀剂图案。有时也将这样地形成负型抗蚀剂图案的溶剂显影工艺称为负型显影工艺。一般来说，为了提高光刻特性等，在化学放大型抗蚀剂组合物中使用的基体树脂具有多个结构单元。例如，在对碱性显影液的溶解性因酸的作用而增大的树脂成分的情况下，使用包含通过由产酸剂等产生的酸的作用分解而极性增大的酸分解性基团的结构单元，除此之外，并用包含含内酯环式基的结构单元、包含羟基等极性基团的结构单元等。此外，在抗蚀剂图案的形成中，通过曝光而从产酸剂成分中产生的酸的行为是对光刻特性带来较大影响的一个因素。作为在化学放大型抗蚀剂组合物中使用的产酸剂，迄今为止提出有多种多样的产酸剂。例如，已知有碘鎓盐或锍盐等鎓盐类产酸剂、磺酸肟酯类产酸剂、重氮甲烷类产酸剂、硝基苄基磺酸盐类产酸剂、亚氨基磺酸盐类产酸剂、二砜类产酸剂等。作为鎓盐类产酸剂，主要使用在阳离子部具有三苯基锍等鎓离子的鎓盐类产酸剂。鎓盐类产酸剂的阴离子部分一般使用烷基磺酸离子或其烷基的一部分或全部氢原子被氟原子取代的氟化烷基磺酸离子。此外，为了在抗蚀剂图案的形成中实现各种光刻特性的提高，还提出有具有包含类固醇骨架的特定结构的阴离子作为阴离子部的鎓盐类产酸剂(例如，参照专利文献1、2)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第4569786号公报专利文献2：日本专利第5019071号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题伴随着电子设备逐渐的高性能化、小型化等，在制造半导体元件等时的图案形成中，以形成数十nm的微细的图案为目标。这样，抗蚀剂图案尺寸越小，在以往的抗蚀剂组合物中，就越需要使对曝光光源的高灵敏度、粗糙度降低以及尺寸均匀性等光刻特性进一步提高。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其技术问题在于提供一种能够形成光刻特性更加优良的抗蚀剂图案的抗蚀剂组合物以及抗蚀剂图案形成方法。用于解决上述技术问题的方案解决上述技术问题的本专利技术的第1方案是一种抗蚀剂组合物，通过曝光产生酸并且对显影液的溶解性因酸的作用而变化，其特征在于，含有对显影液的溶解性因酸的作用而变化的基材成分(A)；下述通式(b1)表示的化合物(B1)。[化1][式中，Rb1表示具有类固醇骨架的碳数为17～50的1价烃基。其中，所述烃基也可以包含杂原子。Yb1表示包含选自由羧酸酯基、醚基、碳酸酯基、羰基以及酰胺基构成的组中的至少一种官能团的2价连接基团或单键。Vb1表示亚烷基、氟代亚烷基或单键。Rf1以及Rf2的一方为氢原子，另一方为氟原子。m为1以上的整数，Mm+表示m价的有机阳离子。]本专利技术的第2方案是一种抗蚀剂图案形成方法，其特征在于，具有：在支承体上使用所述第1方案的抗蚀剂组合物形成抗蚀剂膜的工序；将所述抗蚀剂膜曝光的工序；对所述曝光后的抗蚀剂膜进行显影从而形成抗蚀剂图案的工序。专利技术效果根据本专利技术的抗蚀剂组合物，能够形成光刻特性更加优良的抗蚀剂图案。具体实施方式本说明书以及本专利技术权利要求中，“脂肪族”是指针对芳香族的相对概念，定义为表示不具有芳香族性的基团、化合物等。只要没有特别说明，“烷基”就包括直链状、支链状及环状的1价饱和烃基。烷氧基中的烷基也同样。只要没有特别说明，“亚烷基”就包括直链状、支链状及环状的2价饱和烃基。“卤代烷基”是烷基的一部分或全部的氢原子被卤素原子取代而得的基团，作为该卤素原子可以例举氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。“氟代烷基”或“氟代亚烷基”是指烷基或亚烷基的一部分或全部的氢原子被氟原子取代而得的基团。“结构单元”是指构成高分子化合物(树脂、聚合物、共聚物)的单体单元(单量体单元)。在记载有“可具有取代基”的情况下，包含用1价的基团取代氢原子(-H)的情况、与用2价的基团取代亚甲基(-CH2-)的情况这两种情况。“曝光”是指包含所有放射线的照射的概念。“由丙烯酸酯衍生的结构单元”是指丙烯酸酯的烯属性双键开裂而构成的结构单元。“丙烯酸酯”是丙烯酸(CH2＝CH-COOH)的羧基末端的氢原子被有机基团取代而得的化合物。丙烯酸酯的与α位的碳原子键合的氢原子可被取代基取代。取代与该α位的碳原子键合的氢原子的取代基(Rα0)是氢原子以外的原子或基团，可以例举例如碳数为1～5的烷基、碳数为1～5的卤代烷基等。此外，还包括取代基(Rα0)被包含酯键的取代基取代的衣康酸二酯、取代基(Rα0)被羟基烷基或修饰其羟基的基团取代的α羟基丙烯酸酯。另外，只要没有特别说明，丙烯酸酯的α位的碳原子是指丙烯酸的羰基键合的碳原子。以下，有时将与α位的碳原子键合的氢原子被取代基取代的丙烯酸酯称为α取代丙烯酸酯。此外，有时也将丙烯酸酯和α取代丙烯酸酯统称为“(α取代)丙本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗蚀剂组合物，通过曝光产生酸并且对显影液的溶解性因酸的作用而变化，其特征在于，含有：/n基材成分(A)，对显影液的溶解性因酸的作用而变化；/n以下述通式(b1)表示的化合物(B1)，/n[化1]/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170928 JP 2017-1890421.一种抗蚀剂组合物，通过曝光产生酸并且对显影液的溶解性因酸的作用而变化，其特征在于，含有：
基材成分(A)，对显影液的溶解性因酸的作用而变化；
以下述通式(b1)表示的化合物(B1)，
[化1]



式中，Rb1表示具有类固醇骨架的碳数为17～50的1价烃基，其中，所述烃基可以包含杂原子，Yb1表示包含选自由羧酸酯基、醚基、碳酸酯基、羰基以及酰胺基构成的组中的至少一种官能团的2价连接基团或...

【专利技术属性】
技术研发人员：长峰高志，海保贵昭，中村刚，
申请(专利权)人：东京应化工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP