[发明专利]高分子化合物、负型抗蚀剂组合物、层叠体、图案形成方法及化合物在审

专利信息
申请号: 201710055684.9 申请日: 2017-01-25
公开(公告)号: CN107037690A 公开(公告)日: 2017-08-11
发明(设计)人: 土门大将;长谷川幸士;增永惠一;小竹正晃 申请(专利权)人: 信越化学工业株式会社
主分类号: G03F7/004 分类号: G03F7/004;G03F7/038;C07C33/30;C07C43/23;C07C69/54;C07C33/38
代理公司: 北京路浩知识产权代理有限公司11002 代理人: 张晶,谢顺星
地址: 日本*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 高分子化合物 负型抗蚀剂 组合 层叠 图案 形成 方法 化合物
【说明书】:

本发明提供一种高分子化合物、使用有该高分子化合物的负型抗蚀剂组合物及使用有该负型抗蚀剂组合物的图案形成方法,其中所述高分子化合物使用于实现50nm以下的高分辨率、小LER、且缺陷的产生非常少的负型抗蚀剂组合物中。所述高分子化合物含有以下述通式(1)所示的重复单元。[化学式1]

技术领域

本发明涉及高分子化合物,负型抗蚀剂组合物,特别是使用有在半导体衬底或光掩模衬底的加工时所使用的具有极性变化型功能的高分子化合物的负型抗蚀剂组合物,使用有该负型抗蚀剂组合物的层叠体及图案形成方法,以及化合物。

背景技术

众所周知,伴随着LSI的高集成化与高速度化,谋求图案规则(pattern rule)的微细化。与此相随的是曝光方法或抗蚀剂组合物也发生较大变化,特别是在进行0.2μm以下的图案的蚀刻时,曝光光源使用有KrF或ArF准分子激光、或电子束等,抗蚀剂组合物中,使用了对这些高能量射线显示良好感度的、赋予高分辨率的化学放大型抗蚀剂组合物。

抗蚀剂组合物中有溶解曝光部的正型和曝光部作为图案而残留的负型,在这两者中根据所需的抗蚀剂图案选择易使用的一方。化学放大负型抗蚀剂组合物通常含有:溶解于水性碱性显影液的聚合物、因曝光光(exposure light)而分解并产生酸的产酸剂、及将酸作为催化剂在聚合物之间形成交联而使聚合物在显影液中不溶化的交联剂(根据情况高分子化合物会与交联剂一体化),进一步还添加有用于控制通常在曝光下产生的酸的扩散的碱性化合物。

作为构成所述溶解于水性碱性显影液的高分子化合物的碱溶性单元,使用酚单元型的负型抗蚀剂组合物特别是用于因KrF准分子激光的曝光而被大量开发。曝光光为150~220nm的波长时,由于酚单元不具有光的透射性,该类组合物无法作为用于ArF准分子激光的物质而使用。然而,近年来,作为用于得到更加微细的图案的曝光方法的EB、EUV曝光用的负型抗蚀剂组合物,该类组合物再次受到注目,例如,专利文献1、专利文献2及专利文献3等提出了它们使用于薄膜时,也可作为赋予非常高分辨率的抗蚀剂组合物的方案。

此外,除上述内容之外,至今为止作为化学放大负型抗蚀剂用的材料,开发了许多材料。例如,为了使赋予负机制的、用于抗蚀剂组合物的碱溶性聚合物,通过照射高能量射线时所产生的酸的作用而不溶化,使用有如所述专利文献1~3中也使用的交联剂,开发了许多的交联剂。另一方面,还进行了很多使聚合物具有该交联剂的功能的尝试,提出了:导入被烷氧甲氧基取代的苯乙烯单元的方法(专利文献4)、导入具有烷氧甲氨基的重复单元的方法(专利文献5)、导入具有环氧基的重复单元的方法(专利文献6)、导入具有酸离去基的苯乙烯类的重复单元的方法(专利文献7)、导入具有酸离去羟基的金刚烷基类的重复单元的方法(专利文献8)、导入具有酸离去羟基的脂肪族烃类及脂环式烃类的重复单元的方法(专利文献9、专利文献10及专利文献11)等方案,此外,非专利文献1、非专利文献2及非专利文献3等提出了具有酸离去羟基的材料。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:特开2010-276910号公报

专利文献2:特开2010-164933号公报

专利文献3:特开2008-249762号公报

专利文献4:特开平5-232702号公报

专利文献5:特开平8-202037号公报

专利文献6:特开2001-226430号公报

专利文献7:特开2003-337414号公报

专利文献8:特开2001-154357号公报

专利文献9:美国专利第7,300,739号说明书

专利文献10:美国专利第7,393,624号说明书

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