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

本发明专利技术提供一种感光化射线性或感放射线性树脂组合物、使用上述感光化射线性或感放射线性树脂组合物形成的感光化射线性或感放射线性树脂膜、使用上述感光化射线性或感放射线性树脂组合物的图案形成方法及电子器件的制造方法，所述感光化射线性或感放射线性树脂组合物包含：含有具有特定的环结构的重复单元(a1)的树脂(A)、通过光化射线或放射线的照射产生酸的化合物(B)通过光化射线或放射线的照射分解而酸捕获性降低的特定的化合物(C)。射分解而酸捕获性降低的特定的化合物(C)。

【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、感光化射线性或感放射线性膜、图案形成方法及电子器件的制造方法


[0001]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、感光化射线性或感放射线性膜、图案形成方法及电子器件的制造方法。

技术介绍

[0002]在IC(Integrated Circuit、集成电路)及LSI(Large Scale Integrated circuit、大规模集成电路)等半导体器件的制造工艺中，通过使用感光性组合物的光刻进行微细加工。
[0003]作为光刻方法，可以举出通过感光性组合物形成抗蚀剂膜之后，对所获得的膜进行曝光，然后进行显影的方法。尤其，近年来，进行了在曝光时，除ArF准分子激光以外，还使用EB(Electron Beam，电子束)、EUV(Extreme ultraviolet，极紫外)光的研究，并进行了适合EUV曝光的感光化射线性或感放射线性树脂组合物的开发。
[0004]在使用以形成微细的图案为目的的EUV(波长13.5nm)形成抗蚀剂图案中，与使用以往的ArF(波长193nm)光等的情况相比，需要适当地抑制酸的扩散，作为酸扩散控制剂，多使用通过光化射线或放射线的照射分解而碱性降低的化合物。
[0005]例如，在专利文献1中公开了一种含有具有包含磺酰基的单环结构的树脂、光产酸剂及碱性化合物的感光化射线性或感放射线性树脂组合物，作为碱性化合物，记载了一种通过光化射线或放射线的照射而碱性降低的碱性化合物或铵盐化合物。
[0006]在专利文献2中公开了一种化学增幅型抗蚀剂材料，其包含具有磺酰基的树脂、光产酸剂及对酸具有相对碱性的成分且通过放射线的照射而碱性降低的化合物。
[0007]在专利文献3中公开了一种化学增幅型抗蚀剂材料，其含有具有包含磺酰基的多环结构的树脂、光产酸剂及对高能射线或热敏感并产生具有特定的含氮基团的磺酸的化合物。
[0008]在专利文献4中公开了一种含有具有包含磺酰基的单环结构的树脂、光产酸剂及酸扩散控制剂的组合物，并记载了作为酸扩散控制剂，可以使用通过曝光感光而产生弱酸的光崩解性碱。
[0009]以往技术文献
[0010]专利文献
[0011]专利文献1：日本特开2014
‑
178645号公报
[0012]专利文献2：日本特开2019
‑
168475号公报
[0013]专利文献3：日本特开2013
‑
209360号公报
[0014]专利文献4：国际公开第2018/074382号说明书

技术实现思路

[0015]专利技术要解决的技术课题
[0016]近年来，要求能够进一步减少使用EUV光形成的图案的缺陷。并且，要求所获得的图案的LWR(line width roughness，线宽粗糙度)性能良好。
[0017]在本专利技术人等进行研究的过程中，新发现了专利文献1～4中所记载的组合物在制作后长期(例如，180天)保存后形成图案时的LWR性能、组合物的涂布后设置了留置时间时所形成的图案的缺陷抑制性能不充分。
[0018]因此，本专利技术的课题在于提供一种感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其在使用EUV光而形成的图案中，即使在长期保存的情况下LWR性能也优异，并且，即使在涂布后设置留置时间的情况下也能够抑制图案的缺陷产生。
[0019]并且，本专利技术的课题在于提供一种使用上述感光化射线性或感放射线性树脂组合物的感光化射线性或感放射线性膜、图案形成方法及电子器件的制造方法。
[0020]用于解决技术课题的手段
[0021]本专利技术人等发现了通过以下结构能够解决上述课题。
[0022][1][0023]一种感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其含有：
[0024](A)树脂，其含有具有由下述通式(1)表示的结构的重复单元(a1)；
[0025](B)化合物，其通过光化射线或放射线的照射而产生酸；及
[0026](C)离子性化合物，其为通过光化射线或放射线的照射分解而酸捕获性降低的化合物，且具有阴离子性酸捕获性基团，不具有非离子性酸捕获性基团，并且在阴离子部含有氟原子。
[0027][化学式1][0028][0029]通式(1)中，
[0030]n
a1
表示1以上的整数。
[0031]R1～R4分别独立地表示氢原子、烷基、卤原子或羟基。当n
a1
表示2以上的整数时，多个R1及R2分别可以相同，也可以不同。
[0032]*表示键合位置。
[0033][2][0034]根据[1]所述的感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其中，
[0035]上述重复单元(a1)为由下述通式(1
‑
2)表示的重复单元(a1
‑
2)。
[0036][化学式2][0037][0038]通式(1
‑
2)中，
[0039]X
a1
表示氢原子、烷基或卤原子。
[0040]A
a1
表示单键、2价的链状烃基、
‑
O
‑
、
‑
C(＝O)
‑
或将这些组合而成的2价的连接基团。
[0041]n
a1
表示1以上的整数。
[0042]R1～R4分别独立地表示氢原子、烷基、卤原子或羟基。当n
a1
表示2以上的整数时，多个R1及R2分别可以相同，也可以不同。
[0043][3][0044]根据[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，
[0045]上述树脂(A)还含有具有酸基的重复单元(a2)。
[0046][4][0047]根据[3]所述的感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其中，
[0048]上述重复单元(a2)中的酸基为酚性羟基或氟化烷基醇基。
[0049][5][0050]根据[1]至[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，
[0051]上述离子性化合物(C)为由下述通式(C1)～(C3)中的任意者表示的化合物。
[0052][化学式3][0053]R
C1
‑
L
C1
‑
SO3‑
M
C+
ꢀꢀꢀ
(C1)
[0054]通式(C1)中，
[0055]R
C1
表示环烷基或芳基。
[0056]L
C1
表示单键、亚烷基、亚环烷基、
‑
O
‑
、
‑
C(＝O)
‑
或将这些组合而成的2价的连接基团。
[0057]其中，R
C1
及L
C1
中的至少一个被氟原子或具有氟原子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其含有：(A)树脂，其含有具有由下述通式(1)表示的结构的重复单元(a1)；(B)化合物，其通过光化射线或放射线的照射而产生酸；及(C)离子性化合物，其为通过光化射线或放射线的照射分解而酸捕获性降低的化合物，且具有阴离子性酸捕获性基团，不具有非离子性酸捕获性基团，并且在阴离子部含有氟原子，通式(1)中，n
a1
表示1以上的整数，R1～R4分别独立地表示氢原子、烷基、卤原子或羟基，当n
a1
表示2以上的整数时，多个R1及R2分别相同或不同，*表示键合位置。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，所述重复单元(a1)为由下述通式(1
‑
2)表示的重复单元(a1
‑
2)，通式(1
‑
2)中，X
a1
表示氢原子、烷基或卤原子，A
a1
表示单键、2价的链状烃基、
‑
O
‑
、
‑
C(＝O)
‑
或将这些组合而成的2价的连接基团，n
a1
表示1以上的整数，R1～R4分别独立地表示氢原子、烷基、卤原子或羟基，当n
a1
表示2以上的整数时，多个R1及R2分别相同或不同。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，所述树脂(A)还含有具有酸基的重复单元(a2)。4.根据权利要求3所述的感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其中，所述重复单元(a2)中的酸基为酚性羟基或氟化烷基醇基。5.根据权利要求1至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，所述离子性化合物(C)为由下述通式(C1)～(C3)中的任意者表示的化合物，
R
C1
‑
L
C1
‑
SO3‑
M
C+
ꢀꢀꢀꢀ
(C1)通式(C1)中，R
C1
表示环烷基或芳基，L
C1
表示单键、亚烷基、亚环烷基、
‑
O
‑
、
‑
C(＝O)
‑
或将这些组合而成的2价的连接基团，其中，R
C1
及L
C1
中的至少一个被氟原子或具有氟原子的基团取代，M
C+
表示有机阳离子，R
C2
‑
L
C2
‑
CO2‑
M
C+
ꢀꢀꢀ
(C2)通式(C2)中，R
C2
表示环烷基或芳基，L
C2
表示单键、亚烷基、亚环烷基、
‑
O
‑
、
‑
C(＝O)
‑
或将这些组合而成的2价的连接基团，其中，R
C2
及L
C2
中的至少一个被氟原子或具有氟原子的基团取代，M
C+
表示有机阳离子，通式(C3)中，A
C31
及A
C32
分别独立地表示
‑
SO2‑
R
PC1
或
‑
CO
‑
R
PC2
...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉村务，后藤研由，小岛雅史，崎田享平，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：