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放射线敏感性树脂组合物、聚合物及抗蚀剂图案形成方法技术

技术编号:7606950 阅读:228 留言:0更新日期:2012-07-22 13:46
本发明专利技术的目的在于,提供能够获得良好图案形状、MEEF性能优异、不易产生牵丝等缺陷的放射线敏感性树脂组合物、和适合用于该放射线敏感性树脂组合物的聚合物、以及使用该放射线敏感性树脂组合物的图案形成方法;所述放射线敏感性树脂组合物含有:[A]具有选自分别以下式(1-1)和(1-2)表示的多个结构单元中的至少1种结构单元(I)、且氟原子含量在5质量%以上的聚合物,[B]具有酸解离性基团、且氟原子含量低于5质量%的聚合物,以及[C]放射线敏感性酸产生剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
在制造集成电路元件的微细加工的领域中,为了获得更高的集成度,期望能以0. ΙΟμπι以下的水平(亚四分之一微米水平)进行微细加工的平版印刷技术。但是,在以往的平版印刷技术中,由于采用i射线等近紫外线作为放射线,因此上述水平的微细加工是极其困难的。于是,为了能够以上述水平进行微细加工,进行了使用更短波长的放射线的平版印刷技术的开发。作为更短波长的放射线,例如可以举出汞灯的明线光谱、准分子激光等远紫外线、X射线、电子束等,其中,KrF准分子激光(波长M8nm)、ArF准分子激光(波长193nm)备受关注。伴随着对上述准分子激光的关注,提出了许多准分子激光用抗蚀剂被膜的材料。作为这样的材料,例如可以举出包含具有酸解离性基团的成分和通过照射放射线(以下也称为“曝光”)而产生酸的成分(以下也称为“酸产生剂”)、利用了它们的化学增幅效果的组合物(以下也称为“化学增幅性抗蚀剂”)等(参照专利文献1、幻。该组合物在通过曝光而产生的酸的作用下,使存在于树脂中的酸解离性基团发生解离而使上述树脂具有酸性基团等。其结果,由于抗蚀剂被膜的曝光区域对碱性显影液为易溶性,因此能够形成所希望的抗蚀剂图案。但是,在微细加工的领域中,期望形成更加微细的抗蚀剂图案(例如线宽为45nm左右的微细的抗蚀剂图案)。作为能够形成更加微细的抗蚀剂图案的方法,例如可以举出曝光装置光源波长的短波长化、透镜开口数(NA)的增大等。但是,将光源波长短波长化需要新的曝光装置,而这样的装置是昂贵的。另外,由于使透镜的开口数增大时分辨率和焦深是权衡的关系,因此存在即使能使分辨率提高焦深也会降低这种不良情况。于是,最近,作为解决这种问题的平版印刷技术,报道了液浸曝光(Liquidimmersion lithography)法这种方法。该方法在曝光时使液浸曝光液(例如纯水、氟系惰性液体等)介于透镜和抗蚀剂被膜之间(抗蚀剂被膜上)。如果利用该方法,则是将以往用空气、氮气等惰性气体充满的曝光光路空间用折射率(η)比空气等大的液浸曝光液来充满,因此,即使是采用与以往同样的曝光光时,也能获得与使曝光光短波长化等时同样的效果。即,能够获得高分辨率,能够使焦深的降低减小。因此,利用这样的液浸曝光,即使采用在现有装置中贴装的透镜时,也能以低成本形成高分辨率优异、焦深也优异的抗蚀剂图案。所以,报道了许多用于液浸曝光的组合物(参照专利文献3 5)。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2008-308545号公报专利文献2 日本特开2008-308546号公报专利文献3 国际公开第2007/116664号小册子专利文献4 日本特开2005-173474号公报专利文献5 日本特开2006-480 号公报
技术实现思路
但是,即使是采用在专利文献3 5中记载的组合物时,也会存在容易产生尤其是起因于图案析像不良的牵丝(bridge)等缺陷这种不良情况。该缺陷是指显影后在基板上残留的图案的一部分连接起来的状态,认为其起因于在脱保护(通过酸的作用使酸解离性基团解离)不充分时,未充分地发挥聚合物等成分在显影液中的溶解性,使残渣以连接图案间的方式残留下来。进而,近年来,图案的微细化不断发展,对掩模误差增强因子(MEEF)性能逐渐地重视起来。本专利技术是鉴于上述实际情况而完成的,其目的在于,提供能够获得良好的图案形状、MEEF性能优异、并且能够抑制牵丝等缺陷产生的放射线敏感性树脂组合物,和能够很好地用于该放射线敏感性树脂组合物的聚合物以及应用该放射线敏感性树脂组合物的抗蚀剂图案形成方法。本专利技术的专利技术人为了解决上述课题进行了潜心研究,结果发现,通过放射线敏感性树脂组合物含有具有包含特定酸解离性基团的结构单元的含氟聚合物,能够解决上述课题,以至完成了本专利技术。为了解决上述课题而完成的专利技术为一种放射线敏感性树脂组合物,其含有具有选自分别以下式(1-1)和(1-2)表示的多个结构单元中的至少1种结构单元(I)、且氟原子含量在5质量%以上的聚合物(以下也称为“聚合物”),具有酸解离性基团、且氟原子含量低于5质量%的聚合物(以下也称为“聚合物”),以及放射线敏感性酸产生剂(以下也称为“ 酸产生剂”)。权利要求1. 一种放射线敏感性树脂组合物,其特征在于,含有具有选自分别以下式(1-1)和(1-2)表示的多个结构单元中的至少1种结构单元(I)、且氟原子含量在5质量%以上的聚合物,具有酸解离性基团、且氟原子含量低于5质量%的聚合物,以及放射线敏感性酸产生剂;2.根据权利要求1所述的放射线敏感性树脂组合物,其中,聚合物进一步具有选自3.根据权利要求1所述的放射线敏感性树脂组合物,其中,聚合物进一步具有包含选自分别以下式(4-1)和(4-2)表示的多个基团中的至少1种基团的结构单元,但不包括所述式(2-3)表示的结构单元;4.根据权利要求1所述的放射线敏感性树脂组合物,其中,聚合物相对于100质量份聚合物的含量为0. 1质量份 20质量份。5.一种聚合物,其特征在于,具有选自分别以下式(1-1)和(1-2)表示的多个结构单元中的至少1种结构单元(I),且氟原子含量在5质量%以上;6.根据权利要求5所述的聚合物,其中,进一步具有选自分别以下式(2-1) (2-3)表示的多个结构单元中的至少1种结构单元(II); 式 0-3)中,R1为氢原子、低级烷基或者卤代低级烷基;式中,Rf1是碳原子数为1 30的氟代烃基;式0-2)中,R7为(g+Ι)价的连接基团;R8为氢原子或者1价的有机基团;R8多个存在时,多个R8相同或不同;Rf2和Rf3各自独立地为氢原子、氟原子或者碳原子数1 30的氟代烃基;其中,Rf2和Rf3两者不同时为氢原子;Rf2或Rf3多个存在时,多个Rf2和Rf3彼此相同或不同;g为1 3的整数;式0-3)中,R9为2价的连接基团;Rki为氢原子或者1价的有机基团;Rf4和Rf5各自独立地为氢原子、氟原子或者碳原子数1 30的氟代烃基;其中,Rf4和Rf5两者不同时为氢原子。7.根据权利要求5所述的聚合物,其中,进一步具有包含选自分别以下式和(4-2)表示的基团中的至少1种基团的结构单元,但不包括所述式(2-3)表示的结构单元;8.一种抗蚀剂图案形成方法,其特征在于,具有(1)使用权利要求1 4中任一项所述的放射线敏感性树脂组合物在基板上形成光致抗蚀剂膜的工序,(2)在所述光致抗蚀剂膜上配置液浸曝光用液体并介由该液浸曝光用液体对所述光致抗蚀剂膜进行液浸曝光的工序,以及(3)将经液浸曝光的所述光致抗蚀剂膜显影而形成抗蚀剂图案的工序。全文摘要本专利技术的目的在于,提供能够获得良好图案形状、MEEF性能优异、不易产生牵丝等缺陷的放射线敏感性树脂组合物、和适合用于该放射线敏感性树脂组合物的聚合物、以及使用该放射线敏感性树脂组合物的图案形成方法;所述放射线敏感性树脂组合物含有具有选自分别以下式(1-1)和(1-2)表示的多个结构单元中的至少1种结构单元(I)、且氟原子含量在5质量%以上的聚合物,具有酸解离性基团、且氟原子含量低于5质量%的聚合物,以及放射线敏感性酸产生剂。文档编号C08F220/22GK102597878SQ20108004552公开日2012年7月18日 申请日期2010年1本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:切通优子成冈岳彦西村幸生浅野裕介川上峰规中岛浩光
申请(专利权)人:JSR株式会社
类型:发明
国别省市:

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