[发明专利]光酸产生剂和光刻用树脂组合物

说明书

本发明的目的在于提供对i线具有高感光度、在抗蚀剂溶液中的相容性和溶解性优异且耐热稳定性优异的非离子系光酸产生剂。本发明是一种非离子系光酸产生剂(A)，其特征在于，由下述通式(1)表示。[式(1)中，X表示氧原子或者硫原子，R1表示氢原子或者可具有羧酸基的碳原子数1～12的烷基，R2表示氢原子或者碳原子数1～12的烷基，Rf表示氢的一部分或全部被氟取代的碳原子数1～12的烃基。]

技术领域

本发明涉及光酸产生剂和光刻用树脂组合物。更详细而言，涉及一种适于使紫外线(i线)作用而产生强酸的非离子系光酸产生剂和含有它的光刻用树脂组合物。

背景技术

一直以来，在以半导体制造为代表的微细加工的领域中，广泛使用利用波长365nm的i线作为曝光光的光刻工序。

作为光刻工序中使用的抗蚀剂材料，例如，一直使用含有聚合物和光酸产生剂的树脂组合物，该聚合物具有羧酸的叔丁基酯基或者苯酚的叔丁基碳酸酯基。作为光酸产生剂，已知有三芳基锍盐(专利文献1)、具有萘骨架的苯甲酰甲基锍盐(专利文献2)等离子系光酸产生剂，以及具有肟磺酸酯结构的酸产生剂(专利文献3)、具有磺酰基重氮甲烷结构的酸产生剂(专利文献4)等非离子系酸产生剂。进一步通过进行曝光后加热(PEB)，聚合物中的叔丁基酯基或者叔丁基碳酸酯基因该强酸而解离，形成羧酸或者酚性羟基，紫外线照射部变得易溶于碱性显影液。利用该现象，进行图案的形成。

但是，伴随着光刻工序变成更微细加工，未曝光部的图案因碱性显影液发生溶胀的膨胀影响变大，需要抑制抗蚀剂材料的溶胀。

为了解决这些问题提出了以下的方法：使抗蚀剂材料中的聚合物含有脂环式骨架或者含氟骨架等而成为疏水性，由此抑制抗蚀剂材料的溶胀。

由于离子系光酸产生剂与含有这些脂环式骨架和含氟骨架等的疏水性材料的相容性不足，所以存在下述问题：在抗蚀剂材料中产生相分离，因而无法发挥充分的抗蚀剂性能，无法形成图案。另一方面，虽然非离子系光酸产生剂与疏水性材料的相容性良好，但具有在碱性显影工序中在曝光部产生浮渣的问题。另外具有对i线的灵敏度不足的问题、以及因耐热稳定性不足而在曝光后加热(PEB)中分解故而裕度(allowance)窄的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开昭50-151997号公报

专利文献2:日本特开平9-118663号公报

专利文献3:日本特开平6-67433号公报

专利文献4:日本特开平10-213899号公报

发明内容

因此，本发明的目的在于提供对i线具有高感光度、在抗蚀剂溶液中的相容性和溶解性优异且耐热稳定性优异的非离子系光酸产生剂。

本发明人为了实现上述的目的进行研究，结果完成了本发明。

即，本发明是非离子系光酸产生剂(A)和含有该非离子系光酸产生剂(A)的光刻用树脂组合物(Q)，该非离子系光酸产生剂(A)的特征在于，由下述通式(1)表示。

[式(1)中，X表示氧原子或者硫原子，R1表示氢原子或者可具有羧酸基的碳原子数1～12的烷基，R2表示氢原子或者碳原子数1～12的烷基，Rf表示氢的一部分或全部被氟取代的碳原子数1～12的烃基。]