【技术实现步骤摘要】
本专利技术是关于锍盐、抗蚀剂材料及图案形成方法。
技术介绍
1、伴随lsi的高整合化及高速化，图案规则的微细化急速进展。原因是5g的高速通讯及人工智能(artificial intelligence、ai)的普及进展，为了予以处理的高性能器件成为必要。作为最先进的微细化技术，已有进行了利用波长13.5nm的极紫外线(euv)光刻所为的5nm节点器件的量产。进而，也有人探讨下一代的3nm节点、下下一代的2nm节点器件使用euv光刻，比利时的imec已表明开发1nm及0.7nm的器件。
2、伴随微细化的进行，由于酸扩散所致图像的模糊成为问题。为了确保尺寸45nm以下的微细图案的分辨性，有人提出不只是以往提案的溶解对比度的提升，酸扩散的控制亦为重要(非专利文献1)。但是化学增幅抗蚀剂材料因为酸扩散会提升感度及对比度，故若降低曝光后烘烤(peb)温度、或缩短时间而欲压抑酸扩散到极限，则感度及对比度会显著下降。
3、感度、分辨率及边缘粗糙度(lwr)显示三角取舍的关系。为了使分辨率提升，需要抑制酸扩散，但若酸扩散距离缩短则感度会下降。
4、添加产生立障的酸的酸产生剂对于抑制酸扩散是有效的。而有人提出使聚合物含有来自具有聚合性不饱和键的鎓盐的重复单元的方案。此时聚合物也作为酸产生剂作用(聚合物结合型酸产生剂)。专利文献1提出产生特定磺酸的具有聚合性不饱和键的锍盐、錪盐的方案。专利文献2提出磺酸直接键结于主链的锍盐。
5、euv抗蚀剂材料用及arf抗蚀剂材料用的(甲基)丙烯酸酯聚合物中使用的酸不
6、有人提出产生羧酸的锍盐型淬灭剂。尤其，有人揭示水杨酸、β-羟基羧酸(专利文献4)、水杨酸衍生物(专利文献5、6)、氟水杨酸(专利文献7)、羟基萘甲酸(专利文献8)的锍盐、硫醇羧酸的锍盐(专利文献9)。尤其水杨酸，通过羧酸与羟基的分子内氢键，抑制酸扩散的效果高。
7、有人提出组合了羧酸阴离子与经羰基、烷氧基羰基取代的苯基二苯并噻吩鎓阳离子的锍盐(专利文献10)。在此，羧酸阴离子列举了金刚烷羧酸或其类似体、水杨酸、氟烷基羧酸。
8、现有技术文献
9、专利文献
10、[专利文献1]日本特开2006-45311号公报
11、[专利文献2]日本特开2006-178317号公报
12、[专利文献3]日本特开2007-114431号公报
13、[专利文献4]国际公开第2018/159560号
14、[专利文献5]日本特开2020-203984号公报
15、[专利文献6]日本特开2020-91404号公报
16、[专利文献7]日本特开2020-91312号公报
17、[专利文献8]日本特开2019-120760号公报
18、[专利文献9]日本特开2019-74588号公报
19、[专利文献10]日本特开2021-35937号公报
20、非专利文献
21、[非专利文献1]spie vol.6520 65203l-1(2007)
技术实现思路
1、[专利技术欲解决的课题]
2、希望开发出抗蚀剂材料中能够改善线图案的lwr、孔图案的尺寸均匀性(cdu)且能够使感度也提升的淬灭剂。所以，希望利用进一步减小由于酸扩散所致图像的模糊。
3、本专利技术有鉴于前述情况，目的为提供正型、负型皆为高感度，lwr、cdu有所改善的抗蚀剂材料、及使用此抗蚀剂材料的图案形成方法。
4、(解决课题的方式)
5、本申请专利技术人等为了达成前述目的努力研究，结果发现特定结构的锍盐因曝光所致的分解效率高且具有高酸扩散控制能力。借此，可获得高感度且lwr及cdu有所改善，分辨性优异、处理宽容度广的抗蚀剂材料，乃完成了本专利技术。
6、亦即，本专利技术提供下列锍盐、抗蚀剂材料及图案形成方法。
7、1.一种锍盐，以下式(1)表示，
8、[化1]
9、
10、式中，p、q及r各自独立地为0～3的整数，s为1或2。但1≤r+s≤3。
11、r1及r2各自独立地为卤素原子、三氟甲基、三氟甲氧基、三氟甲硫基、硝基、氰基、-c(＝o)-r4、-o-c(＝o)-r5或-o-r5。
12、r3为卤素原子、三氟甲基、三氟甲氧基、三氟甲硫基、硝基、氰基、-o-c(＝o)-r5或-o-r5。
13、r4为碳数1～10的烃基、碳数1～10的烃氧基或-o-r4a，该烃基及烃氧基也可被氟原子或羟基取代。r4a为酸不稳定基团。
14、r5为碳数1～10的烃基。
15、x1为单键、醚键、羰基、-n(r)-、硫醚键或磺酰基。r为氢原子或碳数1～6的饱和烃基。
16、xq-为下式(2)表示的阴离子。
17、[化2]
18、
19、式中，r6为单键或碳数1～4的烷二基。
20、r7a及r7b各自独立地为氢原子、氟原子或三氟甲基，但至少其中一者为氟原子或三氟甲基。
21、r8为单键、或也可以含有杂原子的碳数1～20的亚烃基。
22、r9为也可以含有杂原子的碳数6～20的直链状或分支状烃基或也可以含有杂原子的碳数3～20的环状烃基。
23、l1为醚键、酯键、碳酸酯键或氨基甲酸酯键。
24、2.如1.的锍盐，其中，r6为单键，r7a及r7b为氟原子。
25、3.一种抗蚀剂材料，包含含有如1.或2.的锍盐的淬灭剂。
26、4.如3.的抗蚀剂材料，更包含基础聚合物。
27、5.如4.的抗蚀剂材料，其中，前述基础聚合物含有下式(a1)表示的重复单元或下式(a2)表示的重复单元，
28、[化3]
29、
30、式中，ra各自独立地为氢原子或甲基。
31、y1为单键、亚苯基或亚萘基、或含有选自酯键及内酯环中的至少1种的碳数1～12的连接基团。
32、y2为单键或酯键。
33、y3为单键、醚键或酯键。
34、r11及r12各自独立地为酸不稳定基团。
35、r13为氟原子、三氟甲基、氰基或碳数1～6的饱和烃本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种锍盐，以下式(1)表示，
2.根据权利要求1所述的锍盐，其中，R6为单键，R7A及R7B为氟原子。
3.一种抗蚀剂材料，包含含有根据权利要求1所述的锍盐的淬灭剂。
4.根据权利要求3所述的抗蚀剂材料，更包含基础聚合物。
5.根据权利要求4所述的抗蚀剂材料，其中，该基础聚合物含有下式(a1)表示的重复单元或下式(a2)表示的重复单元，
6.根据权利要求5所述的抗蚀剂材料，其是化学增幅正型抗蚀剂材料。
7.根据权利要求4所述的抗蚀剂材料，其中，该基础聚合物不含酸不稳定基团。
8.根据权利要求7所述的抗蚀剂材料，其是化学增幅负型抗蚀剂材料。
9.根据权利要求4所述的抗蚀剂材料，其中，该基础聚合物含有选自下式(f1)～(f3)表示的重复单元中的至少1种，
10.根据权利要求3所述的抗蚀剂材料，更包含产生强酸的酸产生剂。
11.根据权利要求10所述的抗蚀剂材料，其中，该酸产生剂产生磺酸、酰亚胺酸或甲基化酸。
12.根据权利要求3所述的抗蚀剂材料，更包含
13.根据权利要求3所述的抗蚀剂材料，更包含表面活性剂。
14.一种图案形成方法，包含下列步骤：
15.根据权利要求14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】
1.一种锍盐，以下式(1)表示，
2.根据权利要求1所述的锍盐，其中，r6为单键，r7a及r7b为氟原子。
3.一种抗蚀剂材料，包含含有根据权利要求1所述的锍盐的淬灭剂。
4.根据权利要求3所述的抗蚀剂材料，更包含基础聚合物。
5.根据权利要求4所述的抗蚀剂材料，其中，该基础聚合物含有下式(a1)表示的重复单元或下式(a2)表示的重复单元，
6.根据权利要求5所述的抗蚀剂材料，其是化学增幅正型抗蚀剂材料。
7.根据权利要求4所述的抗蚀剂材料，其中，该基础聚合物不含酸不稳定基团。
8.根据权利要求7所述的抗蚀剂材料，其是化学增幅负型抗蚀剂材料。
【专利技术属性】
技术研发人员：大桥正树，畠山润，山平达也，须田祐贵，
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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