[發(fā)明專利]抗蝕劑組合物和圖案化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710853380.7
• 申請日: 2017-09-20
• 公開（公告）號: CN107844032B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 畠山潤;大橋正樹
• 申請（專利權(quán)）人: 信越化學(xué)工業(yè)株式會社
• 主分類號: G03F7/039
• 分類號: G03F7/039;G03F7/038;G03F7/004;G03F7/20
• 代理公司: 中國貿(mào)促會專利商標事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 何楊

本發(fā)明涉及抗蝕劑組合物和圖案化方法。一種包括含碘化芳香族基團的羧酸的2,5,8,9?四氮雜?1?磷雜二環(huán)[3.3.3]十一烷鹽、雙胍鹽或磷腈鹽的抗蝕劑組合物，呈現(xiàn)出增感效果和酸擴散抑制效果，且形成了具有改進的分辨率、LWR和CDU的圖案。

交叉引用相關(guān)申請

依據(jù)35U.S.C.§119(a)，這個非臨時申請要求于2016年9月20日在日本提交的專利申請NO.2016-183025的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容作為參考結(jié)合入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種抗蝕劑組合物，該抗蝕劑組合物包括含碘化芳香族基團的羧酸的2,5,8,9-四氮雜-1-磷雜二環(huán)[3.3.3]十一烷鹽、雙胍鹽或磷腈鹽，以及使用該抗蝕劑組合物的圖案化方法。

背景技術(shù)

為了滿足LSI的更高集成密集度和運行速度的要求，減少圖案尺度(patternrule)的努力正在迅速發(fā)展。閃存市場的擴大和存儲容量增加的需求推動了微細化技術(shù)的發(fā)展。作為先進的微細化技術(shù)，已經(jīng)大規(guī)模實現(xiàn)了通過ArF光刻技術(shù)制造65nm節(jié)點的微電子器件。通過下一代ArF浸沒式光刻技術(shù)來制造45nm節(jié)點器件正在向量產(chǎn)方向發(fā)展。下一代32nm節(jié)點的候選者包括超高NA透鏡浸沒式光刻(該超高NA透鏡浸沒式光刻將具有比水更高的折射率的液體與高折射率透鏡和高折射率抗蝕劑膜結(jié)合使用)、13.5nm波長的EUV光刻和ArF光刻的雙重圖案化版本，已經(jīng)對其進行了積極的研究工作。

用于掩模制造的曝光系統(tǒng)由激光束曝光系統(tǒng)變更為EB曝光系統(tǒng)，以提高線寬的精度。由于通過增加EB曝光系統(tǒng)中的電子槍的加速電壓使得進一步減小尺寸成為可能，因此，加速電壓從10kV增加到30kV，最近主流系統(tǒng)中達到50kV，而正對100kV的電壓進行研究。

隨著圖案特征尺寸的減小，接近光的衍射極限，光對比度降低。在正型抗蝕劑膜的情況下，光對比度的降低導(dǎo)致孔和溝槽圖案的分辨率和聚焦余裕(focus margin)的降低。

隨著圖案特征尺寸減小，線圖案的邊緣粗糙度(LWR)和孔圖案的臨界尺寸均勻性(CDU)被認為是重要的。要指出的是，這些因素受到基礎(chǔ)聚合物和產(chǎn)酸劑的偏析或團聚以及所產(chǎn)生的酸的擴散的影響。存在LWR隨著抗蝕劑膜變薄而變大的趨勢。對應(yīng)于尺寸減小的進展，膜厚減小，這導(dǎo)致LWR的劣化，這成為嚴重的問題。

EUV光刻抗蝕劑必須同時滿足高靈敏度、高分辨率和低LWR。隨著酸擴散距離的減小，LWR降低，但靈敏度變得低。例如，隨著PEB溫度的降低，結(jié)果是LWR降低，但是靈敏度也低。隨著猝滅劑的添加量的增加，結(jié)果是LWR降低，但是靈敏度也低。有必要克服靈敏度與LWR之間的折中關(guān)系。希望具有高靈敏度和高分辨率以及改進的LWR和CDU的抗蝕劑材料。

專利文件1提出了能夠產(chǎn)生雙胍鹽或磷腈鹽的堿產(chǎn)生劑。經(jīng)曝光，堿產(chǎn)生劑產(chǎn)生強堿、雙胍或磷腈，促進環(huán)氧基團等的交聯(lián)。專利文件2提出了包含雙胍化合物和產(chǎn)酸劑的抗蝕劑組合物，其中雙胍用作用于捕獲酸的猝滅劑。

引用文獻列表

專利文件1：JP-A 2010-084144

專利文件2：JP-A 2013-015565

發(fā)明內(nèi)容

隨著光的波長變短，其能量密度變高，且因此經(jīng)曝光產(chǎn)生的光子數(shù)變少。光子數(shù)的變化引起LWR和CDU的變化。隨著曝光劑量的增加，光子數(shù)量增加，導(dǎo)致光子數(shù)量的較小變化。因此，在靈敏度與分辨率、LWR和CDU之間存在折中關(guān)系。特別地，EUV光刻抗蝕劑材料具有更低的靈敏度導(dǎo)致更好的LWR和CDU的趨勢。