【技术实现步骤摘要】
本专利技术关于抗蚀剂材料及图案形成方法。
技术介绍
1、伴随lsi的高集成化及高速化，图案规则的微细化急速进展。5g的高速通讯及人工智能(artificial intelligence，ai)的普及正进行中，而需要用于处理其的高性能器件。就最先进的微细化技术而言，波长13.5nm的极紫外线(euv)光刻所为的5nm节点的器件的量产正在进行。再者，次一代的3nm节点、次次一代的2nm节点器件中亦进行使用了euv光刻的探讨，比利时的imec已发表1nm及0.7nm的器件的开发。
2、随着微细化的进行，酸的扩散所致的像模糊成为了问题。为了确保加工尺寸45nm以下的微细图案中的分辨度，有人提出除了至今已提出的溶解对比度的提升以外，酸扩散的控制亦为重要的情况(非专利文献1)。然而，化学增幅抗蚀剂材料，由于借由酸的扩散会提升感度及对比度，若降低曝光后烘烤(peb)温度，或缩短时间而将酸扩散抑制至极限，则感度及对比度会显著下降。
3、euv抗蚀剂材料中，需要同时达成高感度化、高分辨度化及低lwr化。若缩短酸扩散距离，则线图案的线宽的粗糙度(lwr)、孔洞图案的尺寸均匀性(cdu)会提升，但会低感度化。例如，借由降低peb温度，lwr、cdu会提升，但会低感度化。即使增加淬灭剂的添加量，仍然是lwr、cdu提升，但会低感度化。需要打破感度与lwr的权衡关系。
4、有人提出了添加了含具有碘原子、溴原子的阴离子的鎓盐作为酸产生剂的抗蚀剂材料(专利文献1～4)。由于具有euv的吸收大的碘原子、离子化效率高的溴原子，
5、波长13.5nm的euv光，与波长193nm的arf准分子激光相比，由于波长短了1位数以上，故能量高，光子数的偏差的影响大(非专利文献2)。因此，指摘了lwr会劣化的情况(非专利文献3)。此外，亦指摘了随着微细化的进行，抗蚀剂成分(聚合物、pag、淬灭剂)的偏差(resist stochastics)所致的lwr劣化的影响(非专利文献4)。
6、有人提出了含有键结了酸产生剂(pag)与淬灭剂(pdq)的聚合物的抗蚀剂材料(专利文献5)。借由使聚合物、pag及淬灭剂一体化，会抑制其存在偏差，而会改善lwr、cdu。再者，亦有人提出了含有键结了pag与淬灭剂的添加剂的抗蚀剂材料(专利文献6、7)。
7、现有技术文献
8、专利文献
9、[专利文献1]日本特开2018-159744号公报
10、[专利文献2]日本特开2018-5224号公报
11、[专利文献3]日本特开2018-25789号公报
12、[专利文献4]日本特开2019-003175号公报
13、[专利文献5]日本特开2022-115072号公报
14、[专利文献6]日本特开2015-024989号公报
15、[专利文献7]国际公开第2020/158313号
16、非专利文献
17、[非专利文献1]spie vol.6520 65203l-1(2007)
18、[非专利文献2]spie vol.3331 535(1998)
19、[非专利文献3]spie vol.7273 727343-1(2009)
20、[非专利文献4]spie vol.9776 97760v-1(2016)
技术实现思路
1、[专利技术所欲解决的课题]
2、需要开发比已知的抗蚀剂材料更高感度，且能够改善线图案的lwr及孔洞图案的cdu的抗蚀剂材料。
3、本专利技术是鉴于前述情况所作成者，目的为提供正型或负型皆高感度，且lwr及cdu经改善的抗蚀剂材料，以及使用其的图案形成方法。
4、[解决课题的手段]
5、本案专利技术人们为了达成前述目的而反复进行深入探讨，结果发现借由使用含有具有与具有碘原子或溴原子的芳香族基团连接的芳基磺酸阴离子结构及与该具有碘原子或溴原子的芳香族基团经由碳数1以上的连接基团进行键结的磺酰亚胺阴离子结构或磺酰胺阴离子结构的2价阴离子，以及鎓阳离子的双鎓盐作为酸产生剂兼淬灭剂，利用放射线的曝光，酸产生剂会被直接激发，不会有2次电子的扩散的影响，借此，可获得高感度，且lwr及cdu经改善，对比度高，分辨度优良，制程宽容度高的抗蚀剂材料，而完成本专利技术。
6、即，本专利技术提供下述抗蚀剂材料及图案形成方法。
7、1.一种抗蚀剂材料，包含：
8、双鎓盐，其含有具有与具有碘原子或溴原子的芳香族基团连接的芳基磺酸阴离子结构及与该具有碘原子或溴原子的芳香族基团经由碳数1以上的连接基团进行键结的磺酰亚胺阴离子结构或磺酰胺阴离子结构的2价阴离子、以及鎓阳离子。
9、2.如1.的抗蚀剂材料，其中，该双鎓盐是下式(1)表示者，
10、[化1]
11、
12、式中，p是1～4的整数，q是0～3的整数，r是1～6的整数，
13、xbi是溴原子或碘原子，
14、x1是碳数1～12的亚烃基，该亚烃基亦可包含选自于氧原子、氮原子、硫原子及卤素原子中的至少1者，
15、x2是单键、醚键、酯键、磺酸酯键、酰胺键、氨基甲酸酯键、脲键、碳酸酯键或碳数1～6的烷烃二基，该烷烃二基亦可包含选自于醚键及酯键中的至少1者，
16、x3是单键、醚键、酯键、碳数1～6的烷烃二基，该烷烃二基亦可包含选自于醚键及酯键中的至少1者，
17、r1是单键或碳数1～12的亚烃基，该亚烃基亦可包含选自于氧原子、氮原子、硫原子及卤素原子中的至少1者，
18、但，-x1-r1-x2-具有至少1个碳原子，
19、r2是羟基、羧基、氟原子、氯原子、氨基、碳数1～20的烃基、碳数1～20的烃基氧基、碳数2～20的烃基氧基羰基、碳数2～20的烃基羰基氧基、-n(r2a)-c(＝o)-r2b、-n(r2a)-c(＝o)-o-r2b或-n(r2a)-s(＝o)2-r2b，该烃基、烃基氧基、烃基氧基羰基及烃基羰基氧基亦可包含选自于氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、羟基、氨基、酯键及醚键中的至少1者，r2a是氢原子或碳数1～6的饱和烃基，该饱和烃基亦可包含卤素原子、羟基、碳数1～6的饱和烃基氧基、碳数2～6的饱和烃基羰基或碳数2～6的饱和烃基羰基氧基，r2b是碳数1～16的脂肪族烃基或碳数6～12的芳基，亦可包含卤素原子、羟基、碳数1～6的饱和烃基氧基、碳数2～6的饱和烃基羰基或碳数2～6的饱和烃基羰基氧基，
20、ar是碳数6～10的(r+2)价的芳香族烃基，
21、rf是氢原子、碳数1～10的饱和烃基、硝基、氰基、氟原子、碘原子、三氟甲基或三氟甲氧基，
22、q-是具有磺酰亚胺阴离子结构或磺酰胺阴离子结构的基团，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种抗蚀剂材料，包含：
2.根据权利要求1所述的抗蚀剂材料，其中，该双鎓盐是下式(1)表示者，
3.根据权利要求2所述的抗蚀剂材料，其中，Q-是下式(Q-1)～(Q-4)中的任意者表示的基团，
4.根据权利要求1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，该基础聚合物包含下式(a1)或(a2)表示的重复单元，
6.根据权利要求5所述的抗蚀剂材料，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，该基础聚合物是不含酸不稳定基团者。
8.根据权利要求7所述的抗蚀剂材料，是化学增幅负型抗蚀剂材料。
9.根据权利要求1所述的抗蚀剂材料，更包含有机溶剂。
10.根据权利要求1所述的抗蚀剂材料，更包含淬灭剂。
11.根据权利要求1所述的抗蚀剂材料，更包含酸产生剂。
12.根据权利要求1所述的抗蚀剂材料，更包含表面活性剂。
13.一种图案形成方法，包含下列步骤：使用根据权利要求1至12中任一项
14.根据权利要求13所述的图案形成方法，其中，该高能射线是波长193nm的ArF准分子激光、波长248nm的KrF准分子激光、电子束或波长3～15nm的极紫外线。
...【技术特征摘要】
1.一种抗蚀剂材料，包含：
2.根据权利要求1所述的抗蚀剂材料，其中，该双鎓盐是下式(1)表示者，
3.根据权利要求2所述的抗蚀剂材料，其中，q-是下式(q-1)～(q-4)中的任意者表示的基团，
4.根据权利要求1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，该基础聚合物包含下式(a1)或(a2)表示的重复单元，
6.根据权利要求5所述的抗蚀剂材料，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，该基础聚合物是不含酸不稳定基团者。
8.根据权利要求7所述的抗蚀剂材料，是化学增幅负型抗蚀剂材料...
【专利技术属性】
技术研发人员：畠山润，藤原敬之，
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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