[发明专利]化学放大型正型光致抗蚀组合物以及图案形成方法

说明书

本发明提供一种可形成具有优异的截面形状的图案的正型化学放大型光致抗蚀组合物与使用了其的图案形成方法。一种正型化学放大型光致抗蚀组合物、以及使用了其的图案形成方法，该正型化学放大型光致抗蚀组合物包含：(A)与酸进行反应而使得相对于碱性水溶液的溶解度增加的聚合物、(B)有机溶剂、(C)包含不具有极性基团的阳离子的第一光酸产生剂、以及(D)包含具有极性基团的阳离子的第二光酸产生剂。

技术领域

本发明涉及在半导体器件(device)和/或半导体集成电路等的制造中使用的化学放大型正型光致抗蚀组合物以及使用了该化学放大型正型光致抗蚀组合物的图案形成方法。

背景技术

想要利用光刻法(lithography method)而形成微细的图案的情况下，在抗蚀材料方面要求高的分辨率。应对于这样的要求，有人使用包含基体树脂与光酸产生剂(以下，有时会称为PAG)的化学放大型抗蚀组合物。

例如，关于正型化学放大型抗蚀组合物，包含了在酸的作用下相对于碱水溶液的溶解度增加的树脂成分、以及在曝光了的情况下生成酸的PAG，在形成抗蚀图案之时，在利用曝光由PAG生成了酸的情况下，曝光的部分变为碱可溶性。

一般而言，关于利用刻蚀法而获得的膜，可分类为50～900nm左右的所谓的抗蚀薄膜与1μm以上的抗蚀厚膜。其中，抗蚀厚膜用于制造半导体器件、微机械(micromachine)、注入掩模(implant mask)等，因此在所使用的抗蚀组合物方面要求高分辨率以及高灵敏度，另外在所制造的图案方面要求精度。而且，近来，伴随着半导体器件的小型化等，人们要求更高精度地制造具有高的深宽比(aspect ratio)的图案。但是，使用以往所知的抗蚀组合物而形成高的深宽比的抗蚀图案时，则截面大多无法成为矩形。具体而言，在观察了利用刻蚀法形成的沟槽部的情况下，沟槽部的内侧侧面有时不是垂直的，在沟槽部的表面近旁部分与底面近旁部分方面沟槽宽度有时是不同的。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第三677963号

发明内容

发明想要解决的课题

在抗蚀图案的截面不是矩形的情况下，利用该抗蚀图案形成的器件的精度有时会劣化。而且，膜厚越变厚，该问题越变显著。因此，人们期望开发出一种组合物，其即使在膜厚为厚的情况下，也可形成截面形状更接近于矩形的图案。

用于解决课题的方案

本发明的化学放大型正型光致抗蚀组合物包含：

(A)与酸进行反应而使得相对于碱性水溶液的溶解度增加的聚合物、

(B)有机溶剂、

(C)选自由XA-ZA、XB-ZA、XB-ZB、XB-ZC、以及XC-ZA组成的组中的第一光酸产生剂、以及

(D)选自由XA-ZB以及XC-ZB组成的组中的第二光酸产生剂，

此处，XA由下式表示，

R^XA-I⁺-R^XA (XA)

式中，R^XA为烷基芳基，各个R^XA可以相同也可不同，

XB由下式表示，

式中，式中，R^XB分别独立地为非取代芳基、烷基取代芳基、芳基取代芳基、芳基硫基取代芳基、芳氧基取代芳基、非取代烷基、芳基取代烷基、芳基硫基取代烷基、或者芳氧基取代烷基，

XC由下式表示，