放射線敏感性樹脂組合物、聚合物及抗蝕劑圖案形成方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于，提供能夠獲得良好圖案形狀、MEEF性能優(yōu)異、不易產(chǎn)生牽絲等缺陷的放射線敏感性樹脂組合物、和適合用于該放射線敏感性樹脂組合物的聚合物、以及使用該放射線敏感性樹脂組合物的圖案形成方法；所述放射線敏感性樹脂組合物含有：[A]具有選自分別以下式(1-1)和(1-2)表示的多個結(jié)構(gòu)單元中的至少1種結(jié)構(gòu)單元(Ⅰ)、且氟原子含量在5質(zhì)量％以上的聚合物，[B]具有酸解離性基團(tuán)、且氟原子含量低于5質(zhì)量％的聚合物，以及[C]放射線敏感性酸產(chǎn)生劑。
【專利說明】放射線敏感性樹脂組合物、聚合物及抗蝕劑圖案形成方法
[0001] 本申請是中國申請?zhí)枮?01080045526. 1的發(fā)明專利申請的分案申請（原申請的 發(fā)明名稱為"放射線敏感性樹脂組合物、聚合物及抗蝕劑圖案形成方法"，原申請的申請日 為2010年11月16日）。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明涉及放射線敏感性樹脂組合物、聚合物及抗蝕劑圖案形成方法。

【背景技術(shù)】
[0003] 在制造集成電路元件的微細(xì)加工的領(lǐng)域中，為了獲得更高的集成度，期望能以 0. IOym以下的水平（亞四分之一微米水平）進(jìn)行微細(xì)加工的平版印刷技術(shù)。但是，在以往 的平版印刷技術(shù)中，由于采用i射線等近紫外線作為放射線，因此上述水平的微細(xì)加工是 極其困難的。于是，為了能夠以上述水平進(jìn)行微細(xì)加工，進(jìn)行了使用更短波長的放射線的平 版印刷技術(shù)的開發(fā)。作為更短波長的放射線，例如可以舉出汞燈的明線光譜、準(zhǔn)分子激光等 遠(yuǎn)紫外線、X射線、電子束等，其中，KrF準(zhǔn)分子激光（波長248nm)、ArF準(zhǔn)分子激光（波長 193nm)備受:關(guān)注。
[0004] 伴隨著對上述準(zhǔn)分子激光的關(guān)注，提出了許多準(zhǔn)分子激光用抗蝕劑被膜的材料。 作為這樣的材料，例如可以舉出包含具有酸解離性基團(tuán)的成分和通過照射放射線（以下也 稱為"曝光"）而產(chǎn)生酸的成分（以下也稱為"酸產(chǎn)生劑"）、利用了它們的化學(xué)增幅效果的 組合物（以下也稱為"化學(xué)增幅性抗蝕劑"）等（參照專利文獻(xiàn)1、2)。該組合物在通過曝 光而產(chǎn)生的酸的作用下，使存在于樹脂中的酸解離性基團(tuán)發(fā)生解離而使上述樹脂具有酸性 基團(tuán)等。其結(jié)果，由于抗蝕劑被膜的曝光區(qū)域?qū)A性顯影液為易溶性，因此能夠形成所希望 的抗蝕劑圖案。
[0005] 但是，在微細(xì)加工的領(lǐng)域中，期望形成更加微細(xì)的抗蝕劑圖案（例如線寬為45nm 左右的微細(xì)的抗蝕劑圖案）。作為能夠形成更加微細(xì)的抗蝕劑圖案的方法，例如可以舉出曝 光裝置光源波長的短波長化、透鏡開口數(shù)（NA)的增大等。但是，將光源波長短波長化需要 新的曝光裝置，而這樣的裝置是昂貴的。另外，由于使透鏡的開口數(shù)增大時分辨率和焦深是 權(quán)衡的關(guān)系，因此存在即使能使分辨率提高焦深也會降低這種不良情況。
[0006] 于是，最近，作為解決這種問題的平版印刷技術(shù)，報道了液浸曝光（Liquid immersion lithography)法這種方法。該方法在曝光時使液浸曝光液（例如純水、氟系惰 性液體等）介于透鏡和抗蝕劑被膜之間（抗蝕劑被膜上）。如果利用該方法，則是將以往 用空氣、氮?dú)獾榷栊詺怏w充滿的曝光光路空間用折射率（n)比空氣等大的液浸曝光液來充 滿，因此，即使是采用與以往同樣的曝光光時，也能獲得與使曝光光短波長化等時同樣的效 果。即，能夠獲得高分辨率，能夠使焦深的降低減小。
[0007] 因此，利用這樣的液浸曝光，即使采用在現(xiàn)有裝置中貼裝的透鏡時，也能以低成本 形成高分辨率優(yōu)異、焦深也優(yōu)異的抗蝕劑圖案。所以，報道了許多用于液浸曝光的組合物 (參照專利文獻(xiàn)3?5)。
[0008] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)
[0010] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2008-308545號公報
[0011] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2008-308546號公報
[0012] 專利文獻(xiàn)3 :國際公開第2007/116664號小冊子
[0013] 專利文獻(xiàn)4 :日本特開2005-173474號公報
[0014] 專利文獻(xiàn)5 :日本特開2006-48029號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 但是，即使是采用在專利文獻(xiàn)3?5中記載的組合物時，也會存在容易產(chǎn)生尤其 是起因于圖案析像不良的牽絲（bridge)等缺陷這種不良情況。該缺陷是指顯影后在基板 上殘留的圖案的一部分連接起來的狀態(tài)，認(rèn)為其起因于：在脫保護(hù)（通過酸的作用使酸解 離性基團(tuán)解離）不充分時，未充分地發(fā)揮聚合物等成分在顯影液中的溶解性，使殘?jiān)赃B 接圖案間的方式殘留下來。進(jìn)而，近年來，圖案的微細(xì)化不斷發(fā)展，對掩模誤差增強(qiáng)因子 (MEEF)性能逐漸地重視起來。
[0016] 本發(fā)明是鑒于上述實(shí)際情況而完成的，其目的在于，提供能夠獲得良好的圖案形 狀、MEEF性能優(yōu)異、并且能夠抑制牽絲等缺陷產(chǎn)生的放射線敏感性樹脂組合物，和能夠很好 地用于該放射線敏感性樹脂組合物的聚合物以及應(yīng)用該放射線敏感性樹脂組合物的抗蝕 劑圖案形成方法。
[0017] 本發(fā)明的發(fā)明人為了解決上述課題進(jìn)行了潛心研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過放射線敏感 性樹脂組合物含有具有包含特定酸解離性基團(tuán)的結(jié)構(gòu)單元的含氟聚合物，能夠解決上述課 題，以至完成了本發(fā)明。
[0018] 為了解決上述課題而完成的發(fā)明為一種放射線敏感性樹脂組合物，其含有：
[0019] [A]具有選自分別以下式（1-1)和（1-2)表示的多個結(jié)構(gòu)單元中的至少1種結(jié)構(gòu) 單元（I )、且氟原子含量在5質(zhì)量％以上的聚合物（以下也稱為"[A]聚合物"），
[0020] [B]具有酸解離性基團(tuán)、且氟原子含量低于5質(zhì)量％的聚合物（以下也稱為"[B] 聚合物"），以及
[0021] [C]放射線敏感性酸產(chǎn)生劑（以下也稱為" [C]酸產(chǎn)生劑"）。
[0022]

【權(quán)利要求】
1. 一種放射線敏感性樹脂組合物，其特征在于，含有： [A] 具有以下式（1-2)表示的結(jié)構(gòu)單元（I )、且氟原子含量在5質(zhì)量％以上的聚合物， [B] 具有酸解離性基團(tuán)、且氟原子含量低于5質(zhì)量％的聚合物，以及 [C] 放射線敏感性酸產(chǎn)生劑；
式（1-2)中，R1為氫原子、低級烷基或者鹵代低級烷基； 式（1-2)中，R5為烷基；R6為烷基、烷氧基、?；蛘啧Ｑ趸籖6多個存在時，多個R 6相 同或不同；R6的氫原子的一部分或者全部可以被取代；e為1或者2 ;f為O?5的整數(shù)； [A]聚合物進(jìn)一步具有以下式（2-2)表示的結(jié)構(gòu)單元（II );
式（2-2)中，R1為氫原子、低級烷基或者鹵代低級烷基； 式（2-2)中，R7為（g+Ι)價的連接基團(tuán)；R8為氫原子或者1價的有機(jī)基團(tuán)；R8多個存在 時，多個R8相同或不同；Rf2和Rf3各自獨(dú)立地為氫原子、氟原子或者碳原子數(shù)1?30的氟 代烴基；其中，Rf 2和Rf3兩者不同時為氫原子；Rf2或Rf3多個存在時，多個Rf 2和Rf3彼此 相同或不同；g為1?3的整數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射線敏感性樹脂組合物，其中，[A]聚合物進(jìn)一步具有包含 選自分別以下式（4-1)和（4-2)表示的多個基團(tuán)中的至少1種基團(tuán)的結(jié)構(gòu)單元； 1
式（4-1)中，R41是被氟原子取代的碳原子數(shù)為1?10的烴基。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射線敏感性樹脂組合物，其中，[A]聚合物相對于100質(zhì)量 份[B]聚合物的含量為0. 1質(zhì)量份?20質(zhì)量份。
4. 一種聚合物，其特征在于，具有以下式（1-2)表示的結(jié)構(gòu)單元（I )，且氟原子含量 在5質(zhì)量％以上；
式（1-2)中，R1為氫原子、低級烷基或者鹵代低級烷基； 式（1-2)中，R5為烷基；R6為烷基、烷氧基、?；蛘啧Ｑ趸籖6多個存在時，多個R 6相 同或不同；R6的氫原子的一部分或者全部可以被取代；e為1或者2 ;f為O?5的整數(shù)； 該聚合物進(jìn)一步具有以下式（2-2)表示的結(jié)構(gòu)單元（II );
式（2-2)中，R1為氫原子、低級烷基或者鹵代低級烷基； 式（2-2)中，R7為（g+Ι)價的連接基團(tuán)；R8為氫原子或者1價的有機(jī)基團(tuán)；R8多個存在 時，多個R8相同或不同；Rf2和Rf3各自獨(dú)立地為氫原子、氟原子或者碳原子數(shù)1?30的氟 代烴基；其中，Rf 2和Rf3兩者不同時為氫原子；Rf2或Rf3多個存在時，多個Rf 2和Rf3彼此 相同或不同；g為1?3的整數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的聚合物，其中，進(jìn)一步具有包含選自分別以下式（4-1)和 (4-2)表示的基團(tuán)中的至少1種基團(tuán)的結(jié)構(gòu)單元；
式（4-1)中，R41是被氟原子取代的碳原子數(shù)為1?10的烴基。
6. -種抗蝕劑圖案形成方法，其特征在于，具有： (1) 使用權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的放射線敏感性樹脂組合物在基板上形成光致 抗蝕劑膜的工序， (2) 在所述光致抗蝕劑膜上配置液浸曝光用液體并介由該液浸曝光用液體對所述光致 抗蝕劑膜進(jìn)行液浸曝光的工序，以及 (3)將經(jīng)液浸曝光的所述光致抗蝕劑膜顯影而形成抗蝕劑圖案的工序。
【文檔編號】C08F220/22GK104391429SQ201410593866
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2010年11月16日 優(yōu)先權(quán)日:2009年11月18日
【發(fā)明者】切通優(yōu)子, 成岡岳彥, 西村幸生, 淺野裕介, 川上峰規(guī), 中島浩光 申請人:Jsr株式會社