[发明专利]化学放大型正性抗蚀剂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学放大型正性抗蚀剂组合物。

背景技术

化学放大型正性抗蚀剂组合物用于半导体微制造。

在半导体微制造中，尤其是在液浸光刻工艺中，希望抑制缺陷的形成。

众所周知，液浸光刻工艺中的一个大问题是抗蚀剂膜上的残余液滴引起的缺陷(例如C.V.Peski等在2005年9月的第二届国际浸没式光刻研讨会上的报告“Film pulling and meniscus instability as a causeof residual fluid droplets”和D.Gil等在2005年9月的第二届国际浸没式光刻研讨会上的报告“The Role of Evaporation in Defect Formationin Immersion Lithography”)。该缺陷是液浸光刻中的特定缺陷，是对其上残存液滴的抗蚀剂膜进行曝光后烘焙形成的。

众所周知，抗蚀剂膜上的残余液滴引起的缺陷的数量与抗蚀剂膜的后退接触角相关，可通过使用形成具有较高后退接触角的抗蚀剂膜的抗蚀剂组合物来抑制抗蚀剂膜上的残余液滴引起的缺陷的形成(例如K.Nakano等在2005年9月的第二届国际浸没式光刻研讨会上的报告“Defectivity data taken with a full-field immersion exposure tool”)。

US 2007/0218401 A1公开了一种化学放大型抗蚀剂组合物，所述组合物包含：树脂(A)、树脂(B)和产酸剂，其中所述树脂(A)不含氟原子而含侧链中有酸不稳定性基团的结构单元(a1)，树脂(B)含侧链中有含氟基团的结构单元(b2)和至少一种选自有酸不稳定性基团的结构单元(b1)、有羟基的结构单元(b3)和侧链中有内酯结构的结构单元(b4)的结构单元。US 2007/0218401 A1还公开，基于树脂(B)的所有单元，结构单元(b1)的含量为10-80摩尔％。

发明内容

本发明提供了一种适用于液浸光刻工艺的新型化学放大型正性抗蚀剂组合物，所述组合物具有优异的多种抗蚀能力，提供良好的图案轮廓，形成具有较高后退接触角的抗蚀剂膜，并在显影液中有良好的溶解性。

本发明涉及如下内容：

<1>一种化学放大型正性抗蚀剂组合物，所述组合物包含：

树脂(A)，其不含氟原子而含侧链中有酸不稳定性基团的结构单元(a1)，

树脂(B)，其含侧链中有含氟基团的结构单元(b2)和至少一种选自有酸不稳定性基团的结构单元(b1)、有羟基的结构单元(b3)和侧链中有内酯结构的结构单元(b4)的结构单元，和

产酸剂，其中基于所述树脂(B)的所有单元，所述结构单元(b1)的含量低于10摩尔％；

<2>根据<1>的化学放大型正性抗蚀剂组合物，其中基于所述树脂(B)的所有单元，所述结构单元(b1)的含量为0.5摩尔％或更高但低于10摩尔％；

<3>根据<1>或<2>的化学放大型正性抗蚀剂组合物，其中所述树脂(A)除所述结构单元(a1)外还含至少一种选自有羟基的结构单元(a3)和有内酯结构的结构单元(a4)的结构单元；

<4>根据<1>到<3>中任一项的化学放大型正性抗蚀剂组合物，其中所述树脂(A)除所述结构单元(a1)外还含所述结构单元(a3)和所述结构单元(a4)；

<5>根据<1>到<4>中任一项的化学放大型正性抗蚀剂组合物，其中所述树脂(B)除所述结构单元(b2)外还含所述结构单元(b1)；

<6>根据<1>到<5>中任一项的化学放大型正性抗蚀剂组合物，其中所述结构单元(a1)和(b1)独立地代表式(Ia)所代表的结构单元：

其中R¹代表氢原子或甲基，R²代表C1-C8烷基，R³代表甲基，n代表0-14的整数，Z¹代表单键或-(CH₂)_k-COO-基团，k代表1-4的整数，

或式(Ib)所代表的结构单元：