本发明专利技术公开了一种抗蚀剂组合物，包括在酸的作用下在碱性显影液中溶解度发生变化的成膜树脂(A)、曝光时产生酸的产酸剂成分(B)、以及酸扩散抑制剂(D)。本发明专利技术提供在正型抗蚀剂材料和负型抗蚀剂材料中都为高灵敏度的抗蚀剂组合物以及使用其的图案形成方法。本发明专利技术的树脂(A)包括具有如下通式(a‑1)所示的结构单元。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体光刻胶。更具体地说，本专利技术涉及一种抗蚀剂组合物及其应用。
技术介绍
1、随着大规模集成电路(lsi)的高集成度和高速化，光刻图形的小型化也在快速推进。光刻胶在集成电路芯片制造工艺方面占据特殊地位，集成电路的集成度越高，对光刻胶的要求也越高。作为小型化图案技术，采用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。另外，正在研究波长比上述准分子激光短的f2准分子激光、电子射线、euv(超紫外线)和x射线等。
2、随着小型化的发展，曝光光源的短波长化，导致抗蚀剂材料相对于曝光光源的感光灵敏度降低。如何设计开发出符合需求的光刻胶配方(树脂和酸扩散抑制剂)，以使抗蚀剂组合物成膜后具有较好的灵敏度和较高的曝光宽容度，是当前光刻胶产品配方开发的重点。
技术实现思路
1、本专利技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
2、本专利技术还有一个目的是提供一种抗蚀剂组合物，该抗蚀剂组合物的成膜树脂(a)中引入通式(a-1)所示的结构，以使得该抗蚀剂组合物成膜后形成的图案具有较好的感光灵敏度；该抗蚀剂组合物的成膜树脂(a)中引入通式(a-2)所示的结构，以使得该抗蚀剂组合物成膜后形成的图案具有较高的曝光宽容度。
3、为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种抗蚀剂组合物，包括在酸的作用下在碱性显影液中溶解度发生变化的成膜树脂(a)、曝光时产生酸的产酸剂成分(b)、以及酸扩散抑制剂(d)；
>4、所述树脂(a)包括具有如下通式(a-1)所示的结构单元：5、
6、其中，r为氢原子、低级烷基或者卤代低级烷基；r1和r2各自为氢原子、卤原子、硝基、氨基、羟基、碳原子数1～3的烷基、碳原子数2～4的烯基、或可以包含醚键、酮键、或酯键的它们的组合。
7、具体的，r1和r2各自优选为氢原子、甲基或乙基。
8、具体的，所述树脂(a)的成分中所述式(a-1)所示的结构单元占比0.1～10mol％，优选的为0.1～8mol％，更优的为2～6mol％。
9、优选的是，所述树脂(a)包括具有如下通式(a-2)所示的结构单元：
10、
11、其中，n为0或1，q是1-5的整数。
12、优选的是，q优选1-4的整数，最优选1。
13、具体的，所述树脂(a)的成分中所述式(a-2)所示的结构单元占比1～20mol％，优选的为1～10mol％。
14、具体的，所述产酸剂成分(b)具有下述通式(b)所示的阴离子部分：q为含氟或不含氟原子的1～12个碳原子的烃基。
15、具体的，所述酸扩散抑制剂(d)为含氮有机化合物，优选的是哌嗪-1-羧酸烯丙酯、3-烯丙基哌嗪-1-羧酸叔丁酯。
16、具体的，相对于所述树脂(a)成分100质量份，所述产酸剂成分(b)5～15质量份，所述酸扩散抑制剂(d)为0.1～10质量份。
17、本专利技术提供一种图案形成方法，使用所述的抗蚀剂组合物在基板上形成抗蚀剂膜的工序，对所述抗蚀剂膜进行高能放射线曝光，显影并得到图案。
18、本专利技术至少包括以下有益效果：
19、1.本专利技术抗蚀剂组合物的成膜树脂(a)中引入通式(a-1)所示的结构，以使得该抗蚀剂组合物成膜后形成图案时具有优异的灵敏度；
20、2.本专利技术抗蚀剂组合物的成膜树脂(a)中引入通式(a-2)所示的结构，以使得该抗蚀剂组合物成膜后形成的图案具有较优的曝光宽容度；
21、3.选取哌嗪-1-羧酸烯丙酯、3-烯丙基哌嗪-1-羧酸叔丁酯作为酸扩散抑制剂，更进一步的降低边缘粗糙度，且曝光图案的宽度更为均一。
22、本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种抗蚀剂组合物，其特征在于，包括在酸的作用下在碱性显影液中溶解度发生变化的成膜树脂(A)、曝光时产生酸的产酸剂成分(B)、以及酸扩散抑制剂(D)；
2.如权利要求1所述的抗蚀剂组合物，其特征在于，R1和R2各自优选为氢原子、
3.如权利要求1所述的抗蚀剂组合物，其特征在于，所述树脂(A)的成分中所述
4.如权利要求1所述的抗蚀剂组合物，其特征在于，所述树脂(A)包括具有如下
5.如权利要求4所述的抗蚀剂组合物，其特征在于，q优选1-4的整数，最优选1。
6.如权利要求3所述的抗蚀剂组合物，其特征在于，所述树脂(A)的成分中所述式(a-2)所示的结构单元占比1～20mol％，优选的为1～10mol％。
7.如权利要求1所述的抗蚀剂组合物，其特征在于，所述产酸剂成分(B)具有下述通式(b)所示的阴离子部分：Q为含氟或不含氟原子的1～12个碳原子的烃基。
8.如权利要求1所述的抗蚀剂组合物，其特征在于，所述酸扩散抑制剂(D)为含氮有机化合物，优选的是哌嗪-1-羧酸烯丙酯、3-烯丙基哌嗪-1-羧酸叔丁酯。
9.如权利要求1所述的抗蚀剂组合物，其特征在于，相对于所述树脂(A)成分100质量份，所述产酸剂成分(B)5～15质量份，所述酸扩散抑制剂(D)为0.1～10质量份。
10.一种图案形成方法，其特征在于，使用权利要求1～9中任一项所述的抗蚀剂组合物在基板上形成抗蚀剂膜的工序，对所述抗蚀剂膜进行高能放射线曝光，显影并得到图案。
...
【技术特征摘要】
1.一种抗蚀剂组合物，其特征在于，包括在酸的作用下在碱性显影液中溶解度发生变化的成膜树脂(a)、曝光时产生酸的产酸剂成分(b)、以及酸扩散抑制剂(d)；
2.如权利要求1所述的抗蚀剂组合物，其特征在于，r1和r2各自优选为氢原子、
3.如权利要求1所述的抗蚀剂组合物，其特征在于，所述树脂(a)的成分中所述
4.如权利要求1所述的抗蚀剂组合物，其特征在于，所述树脂(a)包括具有如下
5.如权利要求4所述的抗蚀剂组合物，其特征在于，q优选1-4的整数，最优选1。
6.如权利要求3所述的抗蚀剂组合物，其特征在于，所述树脂(a)的成分中所述式(a-2)所示的结构单元占比1～20mol％，优选的为1～10mol％。
【专利技术属性】
技术研发人员：张斌，栾力冰，关琬婷，
申请(专利权)人：张斌，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。