[发明专利]正型抗蚀剂组合物以及抗蚀剂图案形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及正型抗蚀剂组合物以及抗蚀剂图案形成方法。

本申请主张于2005年04月20日在日本国特许厅申请的特愿2005-122710号的优先权，在此引用其内容。

背景技术

近年来，在半导体元件和液晶显示元件的制造中，随着平版印刷技术的进展微细化技术急速发展。作为微细化的方法，一般是进行曝光光源的短波长化。具体地说，过去使用以g线、i线为代表的紫外线，而现在，KrF准分子激光器(248nm)成为批量生产的中心，进而，ArF准分子激光器(193nm)也开始批量生产。

对于这类短波长光源用的抗蚀剂，要求可再现微细尺寸图案的高分辨率以及对于这种短波长光源的感度高。作为能够满足该条件的抗蚀剂之一，已知有含有基础树脂、通过曝光产生酸的酸发生剂(PAG)的化学增幅型抗蚀剂，在化学增幅型抗蚀剂中，包括曝光部分的碱可溶性增大的正型和曝光部分的碱可溶性降低的负型。

作为在化学增幅型正型抗蚀剂组合物中使用的PAG，可列举出鎓盐，迄今为止人们提出了多种多样的方案。例如在下述专利文献1中记载的由三苯基锍系的鎓盐构成的PAG，其中，三苯基锍九氟丁磺酸酯(TPS-PFBS)等以氟代烷基磺酸离子作为阴离子(酸)的鎓盐系酸发生剂被广泛地使用。

专利文献1特开2003-167347号公报

发明内容

但是，对于以往的化学增幅型正型抗蚀剂组合物，图案形状要么成为锥形(锯齿形状)，要么成为T顶部形状等，往往得不到矩形性良好的抗蚀剂图案。

本发明就是为了解决上述的课题而进行的，目的在于提供一种能够获得良好图案形状的化学增幅型正型抗蚀剂组合物以及抗蚀剂图案形成方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下的构成。

本发明的第1方案是正型抗蚀剂组合物，其中含有一种具有酸离解性溶解抑制基、且可通过酸的作用使碱可溶性增大的树脂成分(A)，以及可通过曝光产生酸的酸发生剂成分(B)；

上述酸发生剂成分(B)含有由下述通式(B1)表示的酸发生剂(B1)：

【化1】

[式中，R⁵¹表示直链、支链或环状的烷基、或者直链、支链或环状的氟代烷基；R⁵²为氢原子，羟基，卤素原子，直链、支链或环状的烷基，直链或支链状的卤代烷基，或者直链或支链状的烷氧基；R⁵³为可具有取代基的芳基；n为1～3的整数]。

本发明的第2方案是抗蚀剂图案形成方法，其中包括使用本发明第1方案的正型抗蚀剂组合物，在基板上形成抗蚀剂膜的工序；对上述抗蚀剂膜选择性地曝光的工序；对上述抗蚀剂膜进行碱性显影，形成抗蚀剂图案的工序。

根据本发明，可以提供能够获得良好图案形状的化学增幅型正型抗蚀剂组合物以及抗蚀剂图案形成方法。

具体实施方式

《正型抗蚀剂组合物》

<树脂成分(A)>

树脂成分(A)(下文有时称为(A)成分)是一种具有所谓酸离解性溶解抑制基的碱不溶性的树脂，当通过曝光使酸发生剂成分(B)(下文有时称为(B)成分)产生酸时，这种酸就会使上述酸离解性溶解抑制基离解，从而使(A)成分变成碱可溶性。

因此，在抗蚀剂图案的形成过程中，如果对涂布在基板上的抗蚀剂组合物进行选择性曝光，则可使曝光部分的碱可溶性增大，从而可以进行碱性显影。

作为(A)成分没有特殊限定，可以使用以往作为化学增幅型的正型抗蚀剂组合物用的基础树脂而提出的树脂。

·构成单元(a1)

(A)成分优选具有一种由具有酸离解性溶解抑制基的丙烯酸酯衍生而来的构成单元(a1)。

应予说明，在下文有关正型抗蚀剂组合物例子的说明中，所用术语的含义如下。“构成单元”表示构成聚合物(树脂)的单体单元。

“由丙烯酸衍生而来的构成单元”是指丙烯酸的乙烯性双键开裂所构成的构成单元。

“由丙烯酸酯衍生而来的构成单元”是指丙烯酸酯的乙烯性双键开裂所构成的构成单元。

应予说明，就“由丙烯酸衍生而来的构成单元”、“由丙烯酸酯衍生而来的构成单元”而言，在称为“α位(α位的碳原子)”的场合，只要没有特别说明，就是指羧基所键合的碳原子。

另外，“由丙烯酸酯衍生而来的构成单元”在概念上还包括在α碳原子上所键合的氢原子被卤素原子、烷基、卤代烷基等其他取代基所取代的构成单元或者由在α位的碳原子上键合氢原子的丙烯酸酯衍生而来的构成单元等。