【技术实现步骤摘要】
本专利技术关于鎓盐、化学增幅抗蚀剂组成物及图案形成方法。
技术介绍
1、近年，伴随lsi的高集成化与高速化，正在寻求图案规则的微细化中，远紫外线光刻及极紫外线(euv)光刻被视为有希望作为下一代的微细加工技术。其中，使用arf准分子激光的光学光刻，是在0.13μm以下的超微细加工所不可或缺的技术。
2、arf光刻自130nm节点的器件的制作开始部分地使用，并自90nm节点的器件成为主要的光刻技术。就接下来的45nm节点的光刻技术而言，当初使用f2激光的157nm光刻被视为希望，但由于被指摘因为诸多问题导致开发延迟，故通过在投影透镜与晶圆之间插入水、乙二醇、甘油等折射率比空气高的液体而可将投影透镜的开口数(na)设计在1.0以上并达成高分辨度的arf浸润式光刻快速浮现(非专利文献1)，并进入实用阶段。该浸润式光刻中，要求不易在水中溶出的抗蚀剂组成物。
3、arf光刻为了防止精密且昂贵的光学系材料劣化，要求以较少曝光量即可发挥足够的分辨度的感度高的抗蚀剂组成物。就实现其的方法而言，最一般是选择在波长193nm中为高透明者作为其成分。例如，针对基础聚合物，有人提出聚丙烯酸及其衍生物、降莰烯-马来酸酐交替聚合物、聚降莰烯、开环复分解(ring-opening metathesis)聚合物、开环复分解聚合物氢化物等，在提高树脂单体的透明性方面，已获得一定程度的成果。
4、近年，和利用碱水溶液显影所为的正调性抗蚀剂同时，利用有机溶剂显影所为的负调性抗蚀剂也受到关注。为了以负调性的曝光来分辨正调性所无法达成
5、为了适应近年急速的微细化，制程技术以及抗蚀剂组成物的开发也在日益进展。光酸产生剂也正进行各种探讨，通常使用由三苯基锍阳离子与全氟烷磺酸阴离子构成的锍盐。但是，就作为产生的酸的全氟烷磺酸而言，其中全氟辛烷磺酸(pfos)有难分解性、生物体浓缩性、毒性的顾虑，使用到抗蚀剂组成物中较严苛，目前是使用会产生全氟丁烷磺酸的光酸产生剂。但是，将其使用于抗蚀剂组成物的话，产生的酸的扩散大，不易达成高分辨度。针对该问题，已开发各种部分氟取代的烷磺酸及其盐，例如专利文献1记载作为已知技术的利用曝光而产生α,α-二氟烷磺酸的光酸产生剂，具体而言，记载会产生二(4-叔丁基苯基)錪鎓1,1-二氟-2-(1-萘基)乙烷磺酸盐、α,α,β,β-四氟烷磺酸的光酸产生剂。但，虽然它们的氟取代率都有降低，但由于不具有酯结构等可分解的取代基，考虑易分解性所带来的环境安全性的观点较为不足，此外，还有用以使烷磺酸的大小变化的分子设计存在限制，且含氟原子的起始物质较高价等问题。
6、又，伴随电路线宽的缩小，在抗蚀剂组成物中，酸扩散所导致的对比度劣化的影响也随之变得更严重。这是由于图案尺寸已接近酸的扩散长度所致，并招致晶圆上的尺寸偏移相对于掩膜的尺寸偏移的值(掩膜误差系数(mef))变大所导致的掩膜忠实性降低、图案矩形性劣化。因此，为了充分获得光源的短波长化及高na化所带来的益处，需要已知材料以上的溶解对比度的增大或酸扩散的抑制。作为改善措施之一，若降低烘烤温度则酸扩散会缩小，结果可能改善mef，但必然会使其低感度化。
7、在光酸产生剂中导入体积庞大的取代基、极性基团，对于酸扩散的抑制为有效的。专利文献4记载对溶剂的溶解性、稳定性优良，且能有宽裕的分子设计的具有2-酰氧基-1,1,3,3,3-五氟丙烷-1-磺酸的光酸产生剂，尤其导入了体积庞大的取代基的具有2-(1-金刚烷基氧基)-1,1,3,3,3-五氟丙烷-1-磺酸的光酸产生剂，其酸扩散小。又，专利文献5～7记载导入了缩合环内酯、磺内酯、硫代内酯作为极性基团的光酸产生剂。虽然已确认因极性基团的导入所致的酸扩散抑制效果而有一定程度的性能改善，但迄今高程度地控制酸扩散仍不充足，就mef、图案形状、感度等综合而言，光刻性能并无法令人满意。
8、于光酸产生剂的阴离子中导入极性基团，对于酸扩散的抑制为有效的，但就溶剂溶解性的观点，为不利的。专利文献8及9中，已进行为了改善溶剂溶解性而在光酸产生剂的阳离子部中导入脂环族基来确保溶剂溶解性的尝试，具体而言，导入了环己烷环、金刚烷环。虽然利用如此的脂环族基的导入会改善溶解性，但为了确保溶解性需要一定程度的碳数，结果光酸产生剂的分子结构体积变大，故形成微细图案时，线宽粗糙度(lwr)、尺寸均匀性(cdu)等光刻性能会劣化。
9、又，碘原子由于对波长13.5nm的euv的吸收非常大，故会观察到在曝光中从碘原子产生二次电子的效果，并于euv光刻中受到关注。专利文献10有人提出在阴离子中导入了碘原子的光酸产生剂。借此虽然会观察到一定程度的光刻性能的改善，但碘原子的有机溶剂溶解性并不高，存有在溶剂中析出的顾虑。
10、为了改善溶解对比度，也已于光酸产生剂的阴离子或阳离子中导入酸不稳定基团(专利文献11、12)。它们大多具有将羧基以酸不稳定基团予以保护而成的结构。于曝光前后进行酸所为的酸不稳定基团的脱离反应，但生成的极性基团为羧基，故在碱显影时会发生显影液所致的膨润，并于微细图案形成时发生图案崩塌，此情况已成为课题。为了回应更进一步微细化的要求，开发新颖的光酸产生剂为重要的，期望开发酸扩散被充分控制，溶剂溶解性优良，且有效地抑制图案崩塌的光酸产生剂。
11、现有技术文献
12、[专利文献]
13、[专利文献1]日本特开2008-281974号公报
14、[专利文献2]日本特开2008-281975号公报
15、[专利文献3]日本专利第4554665号公报
16、[专利文献4]日本特开2007-145797号公报
17、[专利文献5]日本专利第5061484号公报
18、[专利文献6]日本特开2016-147879号公报
19、[专利文献7]日本特开2015-63472号公报
20、[专利文献8]日本专利第5573098号公报
21、[专利文献9]日本专利第6461919号公报
22、[专利文献10]日本专利第6720926号公报
23、[专利文献11]日本专利第5544078号公报
24、[专利文献12]日本专利第5609569号公报
25、[非专利文献]
26、[非专利文献1]journal of photopolymer science and technology,vol.17,no.4,p.587-601(2004)
技术实现思路
1、[专利技术所欲解决的课题]
2本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种鎓盐，以下式(1)表示；
2.根据权利要求1所述的鎓盐，其中，RAL为下式(AL-1)或(AL-2)表示的基团；
3.根据权利要求1所述的鎓盐，其是以下式(1A)表示者；
4.根据权利要求3所述的鎓盐，其是以下式(1B)表示者；
5.根据权利要求1所述的鎓盐，其中，Z+为下式(cation-1)或(cation-2)表示的鎓阳离子；
6.一种光酸产生剂，由根据权利要求1至5中任一项所述的鎓盐构成。
7.一种化学增幅抗蚀剂组成物，含有根据权利要求6所述的光酸产生剂。
8.根据权利要求7所述的化学增幅抗蚀剂组成物，其包含含有下式(a1)表示的重复单元的基础聚合物；
9.根据权利要求8所述的化学增幅抗蚀剂组成物，其中，该基础聚合物更含有下式(a2)表示的重复单元；
10.根据权利要求8所述的化学增幅抗蚀剂组成物，其中，该基础聚合物含有下式(b1)或(b2)表示的重复单元；
11.根据权利要求8所述的化学增幅抗蚀剂组成物，其中，该基础聚合物更含有选自下式(c1)
12.根据权利要求7所述的化学增幅抗蚀剂组成物，更含有有机溶剂。
13.根据权利要求7所述的化学增幅抗蚀剂组成物，更含有淬灭剂。
14.根据权利要求7所述的化学增幅抗蚀剂组成物，更含有根据权利要求6所述的光酸产生剂以外的光酸产生剂。
15.根据权利要求7所述的化学增幅抗蚀剂组成物，更含有表面活性剂。
16.一种图案形成方法，包含下列步骤：
17.根据权利要求16所述的图案形成方法，其中，该高能射线为KrF准分子激光、ArF准分子激光、电子束或波长3～15nm的极紫外线。
...【技术特征摘要】
1.一种鎓盐，以下式(1)表示；
2.根据权利要求1所述的鎓盐，其中，ral为下式(al-1)或(al-2)表示的基团；
3.根据权利要求1所述的鎓盐，其是以下式(1a)表示者；
4.根据权利要求3所述的鎓盐，其是以下式(1b)表示者；
5.根据权利要求1所述的鎓盐，其中，z+为下式(cation-1)或(cation-2)表示的鎓阳离子；
6.一种光酸产生剂，由根据权利要求1至5中任一项所述的鎓盐构成。
7.一种化学增幅抗蚀剂组成物，含有根据权利要求6所述的光酸产生剂。
8.根据权利要求7所述的化学增幅抗蚀剂组成物，其包含含有下式(a1)表示的重复单元的基础聚合物；
9.根据权利要求8所述的化学增幅抗蚀剂组成物，其中，该基础聚合物更含有下式(a2)表示的重复单元；
10....
【专利技术属性】
技术研发人员：福岛将大，
申请(专利权)人：信越化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：
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