[相關(guān)申請案的交叉參照]本申請案主張基于2022年7月26日提出申請的日本專利申請案編號2022-119054號的優(yōu)先權(quán)，將其全文以參照方式并入本說明書中。本揭示涉及一種感放射線性組合物、抗蝕劑圖案形成方法及感放射線性酸產(chǎn)生劑。

背景技術(shù)：

1、于半導(dǎo)體組件中的微細(xì)的電路形成中，利用了使用感放射線性組合物的光微影技術(shù)。作為光微影技術(shù)的代表性順序，首先，對由感放射線性組合物形成的被膜(以下，亦稱為“抗蝕劑膜”)，介隔屏蔽圖案照射放射線，利用通過放射線照射而產(chǎn)生的酸所參與的化學(xué)反應(yīng)，使抗蝕劑膜中的曝光部與未曝光部之間產(chǎn)生相對于顯影液的溶解速度的差。繼而，使曝光后的抗蝕劑膜與顯影液接觸，由此使曝光部或未曝光部溶解于顯影液中。由此，于基板上形成抗蝕劑圖案。

2、于利用光微影技術(shù)的半導(dǎo)體組件的電路形成中，為了形成更微細(xì)的抗蝕劑圖案，對作為感放射線性組合物的主要成分之一的感放射線性酸產(chǎn)生劑進(jìn)行了各種研究(例如，參照專利文獻(xiàn)1及專利文獻(xiàn)2)。于專利文獻(xiàn)1中，揭示了一種感放射線性組合物，其含有如下鹽、即包含具有(硫)縮醛環(huán)與飽和環(huán)的螺環(huán)結(jié)構(gòu)的陰離子、以及陽離子的鹽作為酸產(chǎn)生劑。另外，于專利文獻(xiàn)2中，揭示了一種感放射線性組合物，其含有如下鹽、即包含具有(硫)縮醛內(nèi)酯環(huán)與脂環(huán)式烴的螺環(huán)結(jié)構(gòu)的陰離子、以及陽離子的鹽作為酸產(chǎn)生劑。

3、現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

4、專利文獻(xiàn)

5、專利文獻(xiàn)1：日本專利特開2011-37837號公報

6、專利文獻(xiàn)2：日本專利特開2018-135321號公報

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、發(fā)明所欲解決的課題

2、于使用感放射線性組合物的光微影技術(shù)中，通過利用arf準(zhǔn)分子激光等短波長的放射線、或使用于利用液狀介質(zhì)充滿曝光裝置的透鏡與抗蝕劑膜之間的空間的狀態(tài)下進(jìn)行曝光的液浸曝光法(液體浸沒式微影(liquid?immersion?lithography))來推進(jìn)圖案的微細(xì)化。另外，作為下一代技術(shù)，亦研究了使用電子束、x射線及極紫外線(extremeultraviolet，euv)等波長更短的放射線的微影技術(shù)。于針對此種下一代技術(shù)的努力中，于感放射線性組合物的放射線感度、或作為表示抗蝕劑圖案的線寬的偏差的指標(biāo)的線寬粗糙度(line?width?roughness，lwr)性能、抗蝕劑圖案的形狀性(例如，抗蝕劑圖案的剖面形狀的矩形性等)、顯影缺陷的減少的方面，要求超出先前性能的性能。

3、本揭示是鑒于所述課題而成，其目的之一在于提供一種顯示出高感度、且lwr性能及圖案形狀性優(yōu)異、并且顯影缺陷少的感放射線性組合物、圖案形成方法及感放射線性酸產(chǎn)生劑。

4、解決課題的手段

5、本發(fā)明人等人為了解決本課題而反復(fù)努力研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過使用具有特定結(jié)構(gòu)的鎓鹽化合物，可解決所述課題。具體而言，根據(jù)本揭示，提供以下手段。

6、本揭示于一實(shí)施方式中提供一種感放射線性組合物，其含有：具有酸解離性基的聚合物、以及下述式(1)所表示的化合物。

7、[化1]

8、

9、(式(1)中，l1為具有通過單環(huán)式飽和脂肪族烴環(huán)的兩個亞甲基分別經(jīng)取代為(硫)醚鍵而于同一碳上鍵結(jié)有兩個氧、兩個硫或一個氧與一個硫的(硫)縮醛環(huán)的基，或者為下述式(l-2)所表示的基；

10、[化2]

11、

12、(式(l-2)中，l2為碳數(shù)7以上的橋環(huán)脂環(huán)式基；x3為單鍵、氧原子、硫原子或-so2-；d為1或2；“*3”表示與w1或羧基的鍵結(jié)鍵)

13、w1為單鍵或碳數(shù)1～40的(b+1)價的有機(jī)基；r1、r2及r3相互獨(dú)立地為氫原子、碳數(shù)1～10的烴基、氟原子或氟烷基；rf為氟原子或氟烷基；a為0～8的整數(shù)；b為1～4的整數(shù)；d為1或2；其中，于l1為所述式(l-2)所表示的基的情況下，式(1)中的d與所述式(l-2)中的d為相同的值；于a為2以上的情況下，多個r1相同或不同，多個r2相同或不同；于d為2的情況下，多個w1相同或不同，多個b相同或不同；m+為一價陽離子)

14、本揭示于另一實(shí)施方式中提供一種抗蝕劑圖案形成方法，其包括：將所述感放射線性組合物涂布于基板上來形成抗蝕劑膜的工序；對所述抗蝕劑膜進(jìn)行曝光的工序；以及對曝光后的所述抗蝕劑膜進(jìn)行顯影的工序。

15、本揭示于另一實(shí)施方式中提供一種感放射線性酸產(chǎn)生劑，其由所述式(1)表示。

16、發(fā)明的效果

17、本揭示的感放射線性組合物通過一并包含具有酸解離性基的聚合物、以及所述式(1)所表示的化合物，可顯示出高感度、且于抗蝕劑圖案形成時可顯現(xiàn)出優(yōu)異的lwr性能及圖案形狀性、并且可減少顯影缺陷。另外，通過本揭示的抗蝕劑圖案形成方法，由于使用本揭示的感放射線性組合物，因此可獲得lwr性能及圖案形狀性優(yōu)異、而且顯影缺陷少的抗蝕劑圖案。因此，可實(shí)現(xiàn)微細(xì)的抗蝕劑圖案的進(jìn)一步的高精度化及高質(zhì)量化。另外，通過本揭示的感放射線性酸產(chǎn)生劑，可形成可顯示出高感度、于抗蝕劑圖案形成時可顯現(xiàn)出優(yōu)異的lwr性能及圖案形狀性、并且顯影缺陷少的抗蝕劑圖案。

技術(shù)特征：

1.一種感放射線性組合物，含有：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感放射線性組合物，其中所述l1為具有(硫)縮醛環(huán)的基，且由下述式(l-1)表示，

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感放射線性組合物，其中所述式(1)中的與l1鍵結(jié)的部分結(jié)構(gòu)“-w1-(cooh)b”的一個以上中，w1為具有環(huán)結(jié)構(gòu)的基，羧基的一個以上鍵結(jié)于w1中的環(huán)上。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的感放射線性組合物，其中羧基的一個以上鍵結(jié)于芳香環(huán)上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感放射線性組合物，其中所述式(1)中的與l1鍵結(jié)的部分結(jié)構(gòu)“-w1-(cooh)b”的一個以上中，w1為單鍵，

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的感放射線性組合物，其中所述環(huán)rx為多環(huán)脂肪族烴環(huán)、多環(huán)飽和雜環(huán)或多環(huán)芳香族烴環(huán)，

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感放射線性組合物，其中所述聚合物包含下述式(3)所表示的結(jié)構(gòu)單元，

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感放射線性組合物，其進(jìn)而含有通過放射線的照射而產(chǎn)生比自所述式(1)所表示的化合物產(chǎn)生的酸弱的酸的化合物。

9.一種抗蝕劑圖案形成方法，包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的抗蝕劑圖案形成方法，其中于所述進(jìn)行顯影的工序中，利用堿性顯影液對曝光后的所述抗蝕劑膜進(jìn)行顯影。

11.一種感放射線性酸產(chǎn)生劑，由下述式(1)表示，

技術(shù)總結(jié)
一種感放射線性組合物，含有：具有酸解離性基的聚合物、以及式(1)所表示的化合物。L1為具有(硫)縮醛環(huán)的基等。W1為單鍵或碳數(shù)1～40的(b+1)價的有機(jī)基。R1、R2及R3相互獨(dú)立地為氫原子、碳數(shù)1～10的烴基、氟原子或氟烷基。Rf為氟原子或氟烷基。a為0～8的整數(shù)。b為1～4的整數(shù)。d為1或2。于a為2以上的情況下，多個R1相同或不同，多個R2相同或不同。于d為2的情況下，多個W1相同或不同，多個b相同或不同。M+為一價陽離子。

技術(shù)研發(fā)人員：根本龍一,三宅正之,三田倫廣,宮尾健介,岡崎聰司
受保護(hù)的技術(shù)使用者：JSR株式會社
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23