TW202334368A - 阻劑組成物、阻劑圖型形成方法、化合物及酸擴散控制劑 - Google Patents
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Abstract
一種阻劑組成物,其係含有樹脂成分(A1),及以pka為0.50以上之羧酸為產生酸之一般式(d0)所表示之光降解性鹼(D0)。式中,R
m為氫原子或羥基。X
0為溴原子或碘原子。Yd
0為2價之連結基或單鍵。Rb
1為氟原子或氟化烷基。p01為1~5之整數。Rb
2及Rb
3為烴基。惟,至少1個Rb
1係鍵結於苯環之鄰位或間位,且鍵結於鍵結於式中之硫原子之芳香環之-F及/或-CFRx
1Rx
2中所包含之全部氟原子的數量為3個以上。Rx
1及Rx
2為氟原子或氫原子。
Description
本發明係關於一種阻劑組成物、阻劑圖型形成方法、化合物及酸擴散控制劑。
本案係以2021年10月22日於日本申請之日本特願2021-173067號為基礎主張優先權,並將其內容援用於此。
近年來,在半導體元件及液晶表示元件之製造中,由於微影技術之進步使圖型的微細化急速地進展。作為微細化之手法,一般而言係進行曝光光源之短波長化(高能量化)。
對於阻劑材料,係要求對於此等曝光光源之靈敏度、可再現微細尺寸之圖型之解析性等的微影特性。
作為滿足這樣的要求之阻劑材料,以往,係使用一種化學增幅型阻劑組成物,其係含有藉由酸的作用使對於顯影液之溶解性產生變化之基材成分及藉由曝光而產生酸之酸產生劑成分。
在阻劑圖型之形成中,藉由曝光而由酸產生劑成分所產生之酸的作用(behavior)被認為是對於微影特性造成很大影響的一個要素。
例如,專利文獻1中係提案一種阻劑組成物,其係含有光反應性淬滅劑,該光反應性淬滅劑係具有陽離子部,該陽離子部具有二苯基鋶骨架或者三苯基鋶骨架,且於形成該骨架之苯基之間位導入有拉電子基團。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2019-174821號公報
[發明所欲解決之課題]
隨著微影技術的進一步發展、阻劑圖型的越來越微細化,例如,在藉由EUV(極端紫外線)或EB(電子束)來進行之微影中,形成數十nm的微細的圖型係成為目標。因此隨著阻劑圖型尺寸越小,係越尋求一種可形成在對於曝光光源具有高靈敏度的同時,圖型尺寸之面內均一性(CDU)亦良好的阻劑圖型之阻劑組成物。
又,關於曝光光源,尤其EUV及EB,與ArF準分子雷射或KrF準分子雷射相比,其參與感光之光子數少,故係更進一步要求阻劑組成物之靈敏度之提升。
然而,如同上述那樣的專利文獻1中所記載之含有光反應性淬滅劑之阻劑組成物,在靈敏度及粗糙度等的微影特性上仍有改善的餘地。
本發明係鑑於上述情事所成者,其課題在於提供一種可形成實現高靈敏度化且粗糙度減低之阻劑圖型之阻劑組成物,及使用該阻劑組成物之阻劑圖型形成方法。
[用於解決課題之手段]
為了解決上述課題,本發明係採用以下之構成。
亦即,本發明之第1態樣為一種阻劑組成物,其係藉由曝光而產生酸,且,藉由酸的作用使對於顯影液之溶解性產生變化之阻劑組成物,其中,含有藉由酸的作用使對於顯影液之溶解性產生變化之樹脂成分(A1),及控制藉由曝光而產生之酸之酸擴散控制劑成分(D),且前述酸擴散控制劑成分(D)係含有以pka為0.50以上之羧酸為產生酸之下述一般式(d0)所表示之光降解性鹼(D0)。
[式中,R
m為氫原子或羥基。X
0為溴原子或碘原子。nb1為1~4之整數。Yd
0為2價之連結基或單鍵。Rb
1為氟原子或氟化烷基。p01為1~5之整數。Rb
2及Rb
3係各自獨立地為可具有取代基之烴基。Rb
2及Rb
3亦可相互鍵結,與式中之硫原子同形成環。Rb
2或Rb
3亦可與苯環及式中之硫原子共同形成縮合環。惟,至少1個Rb
1係鍵結於苯環之鄰位或間位。又,鍵結於鍵結於式中之硫原子之芳香環之-F及/或-CFRx
1Rx
2中所包含之全部氟原子的數量為3個以上。Rx
1及Rx
2係各自獨立地為氟原子或氫原子]。
本發明之第2態樣係一種阻劑圖型形成方法,其係具有於支持體上使用如前述第1態樣之阻劑組成物來形成阻劑膜之步驟、曝光前述阻劑膜之步驟,及將前述曝光後之阻劑膜進行顯影來形成阻劑圖型之步驟。
[發明之效果]
依據本發明,可提供一種可形成實現高靈敏度化且粗糙度減低之阻劑圖型之阻劑組成物,及一種使用該阻劑組成物之阻劑圖型形成方法。
在本說明書及本申請專利範圍中,所謂「脂肪族」係對於芳香族為相對的概念,定義為不具有芳香族性之基、化合物等之意。
「烷基」於無特別限定時,係包含直鏈狀、分支鏈狀及環狀之1價之飽和烴基。烷氧基中之烷基亦同。
「伸烷基」於無特別限定時,係包含直鏈狀、分支鏈狀及環狀之2價之飽和烴基。
「鹵素原子」可舉出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
所謂「構成單元」,係意指構成高分子化合物(樹脂、聚合物、共聚物)之單體單元(單體單元)。
記載為「可具有取代基」之情況,係包含將氫原子(-H)以1價之基取代之情況及將亞甲基(-CH
2-)以2價之基取代之情況這兩種情況。
「曝光」係包含全部放射線之照射之概念。
「酸分解性基」為可藉由酸的作用使該酸分解性基之結構中的至少一部分的鍵結開裂之酸分解性之基。
作為藉由酸的作用而使極性增大之酸分解性基,例如,可舉出藉由酸的作用而分解產生極性基之基。
作為極性基,例如可舉出羧基、羥基、氨基、磺基(-SO
3H)等。
作為酸分解性基。更具體而言,可舉出前述極性基被酸解離性基保護之基(例如含有OH之極性基之氫原子被酸解離性基保護之基)。
所謂「酸解離性基」,係指(i)具有可藉由酸的作用,使該酸解離性基與鄰接於該酸解離性基之原子之間的鍵結開裂之酸解離性之基,或,(ii)可藉由酸的作用使一部分的鍵結開裂後,再藉由產生脫碳酸反應之方式,使該酸解離性基與鄰接於該酸解離性基之原子之間的鍵結產生開裂之基這兩種意思。
構成酸分解性基之酸解離性基係必須為極性比該藉由酸解離性基之解離所生成之極性基更低之基,藉此,在該酸解離性基藉由酸的作用而解離時,係產生極性比該酸解離性基更高之極性基,極性係增大。其結果,(A1)成分全體的極性係增大。隨著極性之增大,相對而言,對於顯影液之溶解產生係變化,在顯影液為鹼顯影液之情況中溶解性增大,在顯影液為有機系顯影液之情況中溶解性減少。
所謂「基材成分」,為具有膜形成能之有機化合物。可作為基材成分使用之有機化合物可大致分為非聚合物及聚合物。作為非聚合物,通常係使用分子量500以上未滿4000者。以下被稱為「低分子化合物」之請況,係表示分子量為500以上未滿4000之非聚合物。作為聚合物,通常係使用分子量為1000以上者。以下被稱為「樹脂」、「高分子化合物」或「聚合物」之情況,係表示分子量為1000以上之聚合物。作為聚合物之分子量,係使用藉由GPC(凝膠滲透層析法)之聚苯乙烯換算之重量平均分子量。
所謂「被衍生出之構成單元」,係意指碳原子間之多重鍵結、例如,乙烯性雙鍵開裂而構成之構成單元。
「丙烯酸酯」之鍵結於α位之碳原子之氫原子亦可被取代基取代。取代該鍵結於α位之碳原子之氫原子之取代基(R
αx)為氫原子以外之原子或基。又,亦包含取代基(R
αx)被包含酯鍵之取代基取代之伊康酸二酯,或取代基(R
αx)被羥基烷基或修飾該羥基之基取代之α羥基丙烯酸酯。此外,所謂丙烯酸酯之α位之碳原子,在無特別限定時,係指丙烯酸之羰基所鍵結之碳原子。
以下,亦將鍵結於α位之碳原子之氫原子被取代基取代後之丙烯酸酯稱為α取代丙烯酸酯。
所謂「衍生物」,其概念係包含對象化合物之α位之氫原子被取代為烷基、鹵化烷基等的其他的取代基者,以及該等的衍生物。作為該等的衍生物,可舉出將α位之氫原子可被取代基取代之對象化合物之羥基之氫原子以有機基取代者;於α位之氫原子可被取代基取代之對象化合物上鍵結有羥基以外之取代基者等。此外,所謂α位,在無特別限定時,係指與官能基鄰接之第1個碳原子。
作為取代羥基苯乙烯之α位之氫原子之取代基,可舉出與R
αx相同者。
在本說明書及本申請專利範圍中,依據化學式所表示之結構,有可存在不對稱碳、且可存在鏡像異構物(enantiomer)或非鏡像異構物(diastereomer)之情況。該情況下係以一個化學式為代表來表示該等異構物。該等的異構物可單獨使用,亦可作為混合物使用。
(阻劑組成物)
本實施形態之阻劑組成物為藉由曝光而產生酸,且,藉由酸的作用使對於顯影液之溶解性產生變化者。
這樣的阻劑組成物係含有藉由酸的作用使對於顯影液之溶解性產生變化之基材成分(A)(以下亦稱為「(A)成分」),及控制藉由曝光而產生之酸之擴散之酸擴散控制劑成分(D)(以下亦稱為「(D)成分」)。
本實施形態之阻劑組成物中,可為(A)成分藉由曝光而產生酸,亦可為除了(A)成分以外所摻合之添加劑成分藉由曝光而產生酸。
本實施形態之阻劑組成物,具體而言,(1)可為進一步含有藉由曝光而產生酸之酸產生劑成分(B)(以下稱為「(B)成分」)者;(2)(A)成分為藉由曝光而產生酸之成分亦可;(3)(A)成分為藉由曝光而產生酸之成分,且,進一步含有(B)成分者亦可。
亦即,上述(2)及(3)之情況,(A)成分為「藉由曝光而產生酸,且,藉由酸的作用使對於顯影液之溶解性產生變化之基材成分」。(A)成分為藉由曝光而產生酸,且,藉由酸的作用使對於顯影液之溶解性產生變化之基材成分之情況,後述之(A1)成分為藉由曝光而產生酸,且,藉由酸的作用使對於顯影液之溶解性產生變化之樹脂係較佳。作為這樣的樹脂,可使用具有藉由曝光而產生酸之構成單元之高分子化合物。作為藉由曝光而產生酸之構成單元,可使用眾所周知者。
在上述之中,本實施形態之阻劑組成物為上述(1)之情況者係較佳。亦即,本實施形態之阻劑組成物為含有(A)成分、(B)成分及(D)成分者係較佳。
若使用本實施形態之阻劑組成物形成阻劑膜,並對於該阻劑膜進行選擇性的曝光,則於該阻劑膜之曝光部,例如,由(B)成分產生酸,藉由該酸的作用使對於(A)成分之顯影液之溶解性變化的同時,該阻劑膜之未曝光部對於(A)成分之顯影液之溶解性係未變化,故於曝光部與未曝光部之間係產生對於顯影液之溶解性的差。因此,若將該阻劑膜進行顯影,則在該阻劑組成物為正型之情況下,阻劑膜曝光部係被溶解去除,形成正型之阻劑圖型,在該阻劑組成物為負型之情況下,阻劑膜未曝光部係被溶解去除,形成負型之阻劑圖型。
本說明書中,係將阻劑膜曝光部被溶解去除而形成正型阻劑圖型之阻劑組成物稱為正型阻劑組成物,並將阻劑膜未曝光部被溶解去除而形成負型阻劑圖型之阻劑組成物稱為負型阻劑組成物。本實施形態之阻劑組成物可為正型阻劑組成物,亦可為負型阻劑組成物。又,本實施形態之阻劑組成物可為在阻劑圖型形成時之顯影處理中使用鹼顯影液之鹼顯影製程用,亦可為在該顯影處理中使用包含有機溶劑之顯影液(有機系顯影液)之溶劑顯影製程用。
<(A)成分>
本實施形態之阻劑組成物中,(A)成分包含藉由酸的作用使對於顯影液之溶解性產生變化之樹脂成分(A1)(以下亦稱為「(A1)成分」)係較佳。由於藉由使用(A1)成分,使曝光前後基材成分之極性變化,故不僅在鹼顯影製程中,即使在溶劑顯影製程中,亦可獲得良好的顯影對比。
作為(A)成分,亦可將其他的高分子化合物及/或低分子化合物與該(A1)成分併用。
本實施形態之阻劑組成物中,(A)成分可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
・關於(A1)成分
(A1)成分為藉由酸的作用使對於顯影液之溶解性產生變化之樹脂成分。
作為(A1)成分,具有包含藉由酸的作用而使極性增大之酸分解性基之構成單元(a1)者係較佳。
除了構成單元(a1),(A1)成分亦可為依需要具有其他構成單元者。
≪構成單元(a1)≫
構成單元(a1)為包含藉由酸的作用而使極性增大之酸分解性基之構成單元。
作為酸解離性基,可舉出到目前為止已被提案作為化學增幅型阻劑組成物用之基底樹脂之酸解離性基者。
作為已被提案作為化學增幅型阻劑組成物用之基底樹脂之酸解離性基者,具體而言,可舉出下列說明之「縮醛型酸解離性基」、「第3級烷基酯型酸解離性基」、「第3級烷基氧羰基酸解離性基」。
縮醛型酸解離性基:
作為保護前述極性基之中之羧基或羥基之酸解離性基,例如,可舉出下述一般式(a1-r-1)所表示之酸解離性基(以下有稱為「縮醛型酸解離性基」之情況。)。
[式中,Ra’
1、Ra’
2為氫原子或烷基。Ra’
3為烴基,其中,Ra’
3亦可與Ra’
1、Ra’
2中之任一者鍵結形成環]。
式(a1-r-1)中,Ra’
1及Ra’
2之中,至少一方為氫原子係較佳,雙方皆為氫原子係更佳。
Ra’
1或Ra’
2為烷基之情況,作為該烷基,可舉出與在關於上述α取代丙烯酸酯之說明中,所舉出之可鍵結於α位之碳原子之取代基之烷基相同者,碳原子數1~5之烷基係較佳。具體而言,較佳係可舉出直鏈狀或分支鏈狀之烷基。更具體而言,可舉出甲基、乙基、丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、tert-丁基、戊基、異戊基、新戊基等,甲基或乙基係更佳,甲基係特佳。
式(a1-r-1)中,作為Ra’
3之烴基,可舉出直鏈狀或者分支鏈狀之烷基,或環狀之烴基。
該直鏈狀之烷基之碳原子數為1~5係較佳,碳原子數為1~4係更佳,碳原子數1或2係再更佳。具體而言,可舉出甲基、乙基、n-丙基、n-丁基、n-戊基等。此等之中,甲基、乙基或n-丁基係較佳,甲基或乙基係更佳。
該分支鏈狀之烷基之碳原子數為3~10係較佳,碳原子數3~5係更佳。具體而言,可舉出異丙基、異丁基、tert-丁基、異戊基、新戊基、1,1-二乙基丙基、2,2-二甲基丁基等,為異丙基係較佳。
Ra’
3為環狀之烴基之情況,該烴基可為脂肪族烴基亦可為芳香族烴基,又,可為多環式基亦可為單環式基。
作為屬於單環式基之脂肪族烴基,由單環烷去除了1個氫原子之基係較佳。作為該單環烷,碳原子數3~6者係較佳,具體而言可舉出環戊烷、環己烷等。
作為屬於多環式基之脂肪族烴基,由多環烷烴去除了1個氫原子之基係較佳,作為該多環烷烴,碳原子數7~12者係較佳,具體而言可舉出金剛烷、降冰片烷、異冰片烷、三環癸烷、四環十二烷等。
Ra’
3之環狀之烴基為芳香族烴基之情況,該芳香族烴基為至少具有1個芳香環之烴基。
此芳香環若為具有4n+2個π電子之環狀共軛系則未受到特別限定,可為單環式亦可為多環式。芳香環之碳原子數為5~30係較佳,碳原子數5~20係更佳,碳原子數6~15係再更佳,碳原子數6~12係特佳。
作為芳香環,具體而言,可舉出苯、萘、蒽、菲等的芳香族烴環;構成前述芳香族烴環之碳原子的一部分被雜原子取代之芳香族雜環等。作為芳香族雜環中之雜原子,可舉出氧原子、硫原子、氮原子等。作為芳香族雜環,具體而言,可舉出吡啶環、噻吩環等。
作為Ra’
3中之芳香族烴基,具體而言,可舉出由前述芳香族烴環或芳香族雜環去除了1個氫原子之基(芳基或雜芳基);由包含2以上芳香環之芳香族化合物(例如聯苯、茀等)去除了1個氫原子之基;前述芳香族烴環或芳香族雜環之氫原子中之1個被伸烷基取代之基(例如,苄基、苯乙基、1-萘甲基、2-萘甲基、1-萘乙基、2-萘乙基等的芳基烷基等)等。鍵結於前述芳香族烴環或芳香族雜環之伸烷基之碳原子數為1~4係較佳,碳原子數為1~2係更佳,碳原子數為1係特佳。
Ra’
3中之環狀之烴基亦可具有取代基。作為該取代基,例如,可舉出-R
P1、-R
P2-O-R
P1、-R
P2-CO-R
P1、-R
P2-CO-OR
P1、-R
P2-O-CO-R
P1、-R
P2-OH、-R
P2-CN或-R
P2-COOH(以下亦將此等取代基總稱為「Ra
x5」。)等。
此處,R
P1為碳原子數1~10之1價之鏈狀飽和烴基、碳原子數3~20之1價之脂肪族環狀飽和烴基或碳原子數6~30之1價之芳香族烴基。又,R
P2為單鍵、碳原子數1~10之2價之鏈狀飽和烴基、碳原子數3~20之2價之脂肪族環狀飽和烴基或碳原子數6~30之2價之芳香族烴基。惟,R
P1及R
P2之鏈狀飽和烴基、脂肪族環狀飽和烴基及芳香族烴基所具有的一部分或全部的氫原子亦可被氟原子取代。上述脂肪族環狀烴基可具有1個以上之單獨1種之上述取代基,亦可具有上述取代基之中之複數種之各1個以上。
作為碳原子數1~10之1價之鏈狀飽和烴基,例如,可舉出甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、癸基等。
作為碳原子數3~20之1價之脂肪族環狀飽和烴基,例如,可舉出環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基、環辛基、環癸基、環十二烷基等的單環式脂肪族飽和烴基;二環[2.2.2]辛基、三環[5.2.1.02,6]癸基、三環[3.3.1.13,7]癸基、四環[6.2.1.13,6.02,7]十二烷基、金剛烷基等的多環式脂肪族飽和烴基。
作為碳原子數6~30之1價之芳香族烴基,例如,可舉出由苯、聯苯、茀、萘、蒽、菲等的芳香族烴環去除了1個氫原子之基。
在Ra’
3與Ra’
1、Ra’
2中之任一者鍵結形成環之情況中,作為該環式基,4~7員環係較佳,4~6員環係更佳。作為該環式基之具體例,可舉出四氫吡喃基、四氫呋喃基等。
第3級烷基酯型酸解離性基:
作為保護上述極性基之中之羧基之酸解離性基,例如,可舉出下述一般式(a1-r-2)所表示之酸解離性基。
此外,以下,為了方便,係有將下述式(a1-r-2)所表示之酸解離性基之中藉由烷基構成者稱為「第3級烷基酯型酸解離性基」之情況。
[式中,Ra’
4~Ra’
6係分別為烴基,其中,Ra’
5、Ra’
6亦可互相鍵結形成環]。
作為Ra’
4之烴基,可舉出直鏈狀或者分支鏈狀之烷基、鏈狀或者環狀之烯基,或,環狀之烴基。
Ra’
4中之直鏈狀或者分支鏈狀之烷基、環狀之烴基(屬於單環式基之脂肪族烴基、屬於多環式基之脂肪族烴基、芳香族烴基)係可舉出與前述Ra’
3相同者。
Ra’
4中之鏈狀或者環狀之烯基為碳原子數2~10之烯基係較佳。
作為Ra’
5、Ra’
6之烴基,係可舉出與前述Ra’
3相同者。
Ra’
5與Ra’
6互相鍵結形成環之情況中,可適宜地舉出下述一般式(a1-r2-1)所表示之基、下述一般式(a1-r2-2)所表示之基、下述一般式(a1-r2-3)所表示之基。
另一方面,Ra’
4~Ra’
6未互相鍵結,而為獨立之烴基之情況中,可適宜地舉出下述一般式(a1-r2-4)所表示之基。
[式(a1-r2-1)中,Ra’
10係表示可一部分被鹵素原子或含有雜原子之基取代之直鏈狀或分支鏈狀之碳原子數1~12之烷基。Ra’
11係表示與Ra’
10所鍵結之碳原子共同形成脂肪族環式基之基。式(a1-r2-2)中,Ya為碳原子。Xa係與Ya共同形成環狀之烴基之基。該環狀之烴基所具有之一部分或全部的氫原子亦可被取代。Ra
101~Ra
103係各自獨立為氫原子、碳原子數1~10之1價之鏈狀飽和烴基或碳原子數3~20之1價之脂肪族環狀飽和烴基。該鏈狀飽和烴基及脂肪族環狀飽和烴基所具有之一部分或全部的氫原子亦可被取代。Ra
101~Ra
103中之2個以上亦可互相鍵結形成環狀結構。式(a1-r2-3)中,Yaa為碳原子。Xaa係與Yaa共同形成脂肪族環式基之基。Ra
104為可具有取代基之芳香族烴基。式(a1-r2-4)中,Ra’
12及Ra’
13係各自獨立地為碳原子數1~10之1價之鏈狀飽和烴基。該鏈狀飽和烴基所具有之一部分或全部的氫原子亦可被取代。Ra’
14為可具有取代基之烴基。*係表示鍵結鍵]。
上述之式(a1-r2-1)中,Ra’
10為可一部分被鹵素原子或者含有雜原子之基取代之直鏈狀或者分支鏈狀之碳原子數1~12之烷基。
作為Ra’
10中之直鏈狀之烷基,碳原子數為1~12,碳原子數1~10係較佳,碳原子數1~5係特佳。
作為Ra’
10中之分支鏈狀之烷基,係可舉出與前述Ra’
3相同者。
Ra’
10中之烷基,可一部分被鹵素原子或者含有雜原子之基取代。例如,構成烷基之一部分的氫原子亦可被鹵素原子或含有雜原子之基取代。又,構成烷基之碳原子(亞甲基等)的一部分亦可被含有雜原子之基取代。
作為此處所述之雜原子,可舉出氧原子、硫原子、氮原子。作為含有雜原子之基,可舉出(-O-)、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-C(=O)-NH-、-NH-、-S-、-S(=O)
2-、-S(=O)
2-O-等。
式(a1-r2-1)中,Ra’
11(與Ra’
10所鍵結之碳原子共同形成之脂肪族環式基)為作為式(a1-r-1)中之Ra’
3之單環式基或屬於多環式基之脂肪族烴基(脂環式烴基)所舉出之基係較佳。其中,單環式之脂環式烴基係較佳,具體而言,環戊基、環己基係更佳。
式(a1-r2-2)中,作為Xa與Ya共同形成之環狀之烴基,可舉出由前述式(a1-r-1)中之Ra’
3中之環狀之1價之烴基(脂肪族烴基)再進一步去除了1個以上氫原子之基。
Xa與Ya共同形成之環狀之烴基亦可具有取代基。作為該取代基,可舉出與上述Ra’
3中之環狀之烴基可具有之取代基相同者。
式(a1-r2-2)中,作為Ra
101~Ra
103之碳原子數1~10之1價之鏈狀飽和烴基,例如,可舉出甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、癸基等。
作為Ra
101~Ra
103之碳原子數3~20之1價之脂肪族環狀飽和烴基,例如,可舉出環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基、環辛基、環癸基、環十二烷基等的單環式脂肪族飽和烴基;二環[2.2.2]辛基、三環[5.2.1.02,6]癸基、三環[3.3.1.13,7]癸基、四環[6.2.1.13,6.02,7]十二烷基、金剛烷基等的多環式脂肪族飽和烴基等。
其中,由合成容易性之觀點來看,Ra
101~Ra
103為氫原子、碳原子數1~10之1價之鏈狀飽和烴基係較佳,其中,氫原子、甲基、乙基係更佳,氫原子係特佳。
作為上述Ra
101~Ra
103所表示之鏈狀飽和烴基或脂肪族環狀飽和烴基所具有之取代基,例如,可舉出與上述之Ra
x5相同之基。
作為藉由Ra
101~Ra
103中之2個以上互相鍵結形成環狀結構所生成之包含碳-碳雙鍵之基,例如,可舉出環戊烯基、環己烯基、甲基環戊烯基、甲基環己烯基、環亞戊基乙烯基、環亞己基乙烯基等。此等之中,由合成容易性之觀點來看,環戊烯基、環己烯基、環亞戊基乙烯基係較佳。
式(a1-r2-3)中,Xaa與Yaa共同形成之脂肪族環式基,較佳係作為式(a1-r-1)中之Ra’
3之單環式基或屬於多環式基之脂肪族烴基所舉出之基。
式(a1-r2-3)中,作為Ra
104中之芳香族烴基,可舉出由碳原子數5~30之芳香族烴環去除了1個以上氫原子之基。其中,Ra
104為由碳原子數6~15之芳香族烴環去除了1個以上氫原子之基係較佳,由苯、萘、蒽或菲去除了1個以上氫原子之基係更佳,由苯、萘或蒽去除了1個以上氫原子之基係再更佳,由苯或萘去除了1個以上氫原子之基係特佳,由苯去除了1個以上氫原子之基係最佳。
作為式(a1-r2-3)中之Ra
104可具有之取代基,例如,可舉出甲基、乙基、丙基、羥基、羧基、鹵素原子、烷氧基(甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等)、烷基氧羰基等。
式(a1-r2-4)中,Ra’
12及Ra’
13係各自獨立地為碳原子數1~10之1價之鏈狀飽和烴基。作為Ra’
12及Ra’
13之碳原子數1~10之1價之鏈狀飽和烴基,可舉出與上述之Ra
101~Ra
103中之碳原子數1~10之1價之鏈狀飽和烴基相同者。該鏈狀飽和烴基所具有之一部分或全部的氫原子亦可被取代。
其中,Ra’
12及Ra’
13為碳原子數1~5之烷基係較佳,碳原子數1~5之烷基係更佳,甲基、乙基係再更佳,甲基係特佳。
上述Ra’
12及Ra’
13所表示之鏈狀飽和烴基被取代之情況中,作為該取代基,例如,可舉出與上述之Ra
x5相同之基。
式(a1-r2-4)中,Ra’
14為可具有取代基之烴基。作為Ra’
14中之烴基,可舉出直鏈狀或者分支鏈狀之烷基,或環狀之烴基。
Ra’
14中之直鏈狀之烷基之碳原子數為1~5係較佳,1~4係更佳,1或2係再更佳。具體而言,可舉出甲基、乙基、n-丙基、n-丁基、n-戊基等。此等之中,甲基、乙基或n-丁基係較佳,甲基或乙基係更佳。
Ra’
14中之分支鏈狀之烷基之碳原子數為3~10係較佳,3~5係更佳。具體而言,可舉出異丙基、異丁基、tert-丁基、異戊基、新戊基、1,1-二乙基丙基、2,2-二甲基丁基等,較佳為異丙基。
Ra’
14為環狀之烴基之情況,該烴基可為脂肪族烴基亦可為芳香族烴基,又,可為多環式基亦可為單環式基。
作為屬於單環式基之脂肪族烴基,由單環烷去除了1個氫原子之基係較佳。作為該單環烷,碳原子數3~6者係較佳,具體而言可舉出環戊烷、環己烷等。
作為屬於多環式基之脂肪族烴基,由多環烷烴去除了1個氫原子之基係較佳,作為該多環烷烴,碳原子數7~12者係較佳,具體而言可舉出金剛烷、降冰片烷、異冰片烷、三環癸烷、四環十二烷等。
作為Ra’
14中之芳香族烴基,係可舉出與Ra
104中之芳香族烴基相同者。其中,Ra’
14為由碳原子數6~15之芳香族烴環去除了1個以上氫原子之基係較佳,由苯、萘、蒽或菲去除了1個以上氫原子之基係更佳,由苯、萘或蒽去除了1個以上氫原子之基係再更佳,由萘或蒽去除了1個以上氫原子之基係特佳,由萘去除了1個以上氫原子之基係最佳。
作為Ra’
14可具有之取代基,可舉出與Ra
104可具有之取代基相同者。
式(a1-r2-4)中之Ra’
14為萘基之情況中,與前述式(a1-r2-4)中之第3級碳原子鍵結之位置可為萘基之1位或2位中之任一者。
式(a1-r2-4)中之Ra’
14為蒽基之情況中,與前述式(a1-r2-4)中之第3級碳原子鍵結之位置可為蒽基之1位、2位或9位中之任一者。
以下係舉出前述式(a1-r2-1)所表示之基之具體例。
以下係舉出前述式(a1-r2-2)所表示之基之具體例。
以下係舉出前述式(a1-r2-3)所表示之基之具體例。
下係舉出前述式(a1-r2-4)所表示之基之具體例。
第3級烷基氧羰基酸解離性基:
作為保護前述極性基之中之羥基之酸解離性基,例如,可舉出下述一般式(a1-r-3)所表示之酸解離性基(以下為了方便有稱為「第3級烷基氧羰基酸解離性基」之情況)。
[式中,Ra’
7~Ra’
9係分別為烷基]。
式(a1-r-3)中,Ra’
7~Ra’
9分別為碳原子數1~5之烷基係較佳,碳原子數1~3之烷基係更佳。
又,各烷基之合計之碳原子數為3~7係較佳,碳原子數為3~5係更佳,碳原子數為3~4係最佳。
作為構成單元(a1),可舉出由鍵結於α位之碳原子之氫原子亦可被取代基取代丙烯酸酯所衍生出之構成單元、由丙烯醯胺所衍生出之構成單元、由羥基苯乙烯或者羥基苯乙烯衍生物所衍生出之構成單元之羥基中之氫原子之至少一部分藉由包含前述酸分解性基之取代基保護之構成單元、由乙烯基苯甲酸或者乙烯基苯甲酸衍生物所衍生出之構成單元之-C(=O)-OH中之氫原子之至少一部分藉由包含前述酸分解性基之取代基保護之構成單元等。
作為構成單元(a1),在上述之中,由鍵結於α位之碳原子之氫原子可被取代基取代之丙烯酸酯所衍生出之構成單元係較佳。
作為這樣的構成單元(a1)之較佳具體例,可舉出下述一般式(a1-1)或(a1-2)所表示之構成單元。
[式中,R為氫原子、碳原子數1~5之烷基或碳原子數1~5之鹵化烷基。Va
1為可具有醚鍵之2價之烴基。n
a1為0~2之整數。Ra
1為上述之一般式(a1-r-1)或(a1-r-2)所表示之酸解離性基。Wa
1為n
a2+1價之烴基,n
a2為1~3之整數,Ra
2為上述之一般式(a1-r-1)或(a1-r-3)所表示之酸解離性基]。
前述式(a1-1)中,R之碳原子數1~5之烷基為碳原子數1~5之直鏈狀或分支鏈狀之烷基係較佳,具體而言,可舉出甲基、乙基、丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、tert-丁基、戊基、異戊基、新戊基等。碳原子數1~5之鹵化烷基為前述碳原子數1~5之烷基之一部分或全部的氫原子被鹵素原子取代之基。作為該鹵素原子,氟原子係尤佳。
作為R,氫原子、碳原子數1~5之烷基或碳原子數1~5之氟化烷基係較佳,由在工業上入手的容易度來看,氫原子或甲基係最佳。
前述式(a1-1)中,Va
1中之2價之烴基可為脂肪族烴基,亦可為芳香族烴基。
作為Va
1中之2價之烴基之脂肪族烴基可為飽和,亦可為不飽和,通常為飽和係較佳。
作為該脂肪族烴基,更具體而言,可舉出直鏈狀或者分支鏈狀之脂肪族烴基,或,於結構中包含環之脂肪族烴基等。
前述直鏈狀之脂肪族烴基之碳原子數為1~10係較佳,碳原子數1~6係更佳,碳原子數1~4係再更佳,碳原子數1~3係最佳。
作為直鏈狀之脂肪族烴基,直鏈狀之伸烷基係較佳,具體而言,可舉出亞甲基[-CH
2-]、乙烯基[-(CH
2)
2-]、三亞甲基[-(CH
2)
3-]、四亞甲基[-(CH
2)
4-]、五亞甲基[-(CH
2)
5-]等。
前述分支鏈狀之脂肪族烴基之碳原子數為2~10係較佳,碳原子數3~6係更佳,碳原子數3或4係再更佳,碳原子數3係最佳。
作為分支鏈狀之脂肪族烴基,分支鏈狀之伸烷基係較佳,具體而言,可舉出-CH(CH
3)-、-CH(CH
2CH
3)-、-C(CH
3)
2-、-C(CH
3)(CH
2CH
3)-、-C(CH
3)(CH
2CH
2CH
3)-、-C(CH
2CH
3)
2-等的烷基亞甲基;-CH(CH
3)CH
2-、-CH(CH
3)CH(CH
3)-、-C(CH
3)
2CH
2-、-CH(CH
2CH
3)CH
2-、-C(CH
2CH
3)
2-CH
2-等的烷基乙烯基;-CH(CH
3)CH
2CH
2-、-CH
2CH(CH
3)CH
2-等的烷基三亞甲基;-CH(CH
3)CH
2CH
2CH
2-、-CH
2CH(CH
3)CH
2CH
2-等的烷基四亞甲基等的烷基伸烷基等。作為烷基伸烷基中之烷基,碳原子數1~5之直鏈狀之烷基係較佳。
作為前述於結構中包含環之脂肪族烴基,可舉出脂環式烴基(由脂肪族烴環去除了2個氫原子之基)、脂環式烴基鍵結於直鏈狀或分支鏈狀之脂肪族烴基之末端之基、脂環式烴基介隔存在於直鏈狀或分支鏈狀之脂肪族烴基之途中之基等。作為前述直鏈狀或分支鏈狀之脂肪族烴基,可舉出與前述直鏈狀之脂肪族烴基或前述分支鏈狀之脂肪族烴基相同者。
前述脂環式烴基之碳原子數為3~20係較佳,碳原子數3~12係更佳。
前述脂環式烴基可為多環式,亦可為單環式。作為單環式之脂環式烴基,由單環烷去除了2個氫原子之基係較佳。作為該單環烷,碳原子數3~6者係較佳,具體而言可舉出環戊烷、環己烷等。作為多環式之脂環式烴基,由多環烷烴去除了2個氫原子之基係較佳,作為該多環烷烴,碳原子數7~12者係較佳,具體而言可舉出金剛烷、降冰片烷、異冰片烷、三環癸烷、四環十二烷等。
作為Va
1中之2價之烴基之芳香族烴基為具有芳香環之烴基。
這樣的芳香族烴基之碳原子數為3~30係較佳,5~30係更佳,5~20係再更佳,6~15係特佳,6~12係最佳。惟,該碳原子數係不包含取代基中之碳原子數。
作為芳香族烴基所具有之芳香環,具體而言,可舉出苯、聯苯、茀、萘、蒽、菲等的芳香族烴環;構成前述芳香族烴環之碳原子的一部分被雜原子取代之芳香族雜環等。作為芳香族雜環中之雜原子,可舉出氧原子、硫原子、氮原子等。
作為該芳香族烴基,具體而言,可舉出由前述芳香族烴環去除了2個氫原子之基(伸芳基);由前述芳香族烴環去除了1個氫原子之基(芳基)之氫原子中的1個被伸烷基取代之基(例如,由苄基、苯乙基、1-萘甲基、2-萘甲基、1-萘乙基、2-萘乙基等的芳基烷基中之芳基再進一步去除了1個氫原子之基)等。前述伸烷基(芳基烷基中之烷基鏈)之碳原子數為1~4係較佳,1~2係更佳,1係特佳。
前述式(a1-1)中,Ra
1為上述式(a1-r-1)或(a1-r-2)所表示之酸解離性基。
前述式(a1-2)中,Wa
1中之n
a2+1價之烴基可為脂肪族烴基,亦可為芳香族烴基。該脂肪族烴基係意指不具有芳香族性之烴基,可為飽和,亦可為不飽和,通常為飽和係較佳。作為前述脂肪族烴基,可舉出直鏈狀或分支鏈狀之脂肪族烴基、於結構中包含環之脂肪族烴基,或者將直鏈狀或分支鏈狀之脂肪族烴基與於結構中包含環之脂肪族烴基組合後之基。
前述n
a2+1價為2~4價係較佳,2或3價係更佳。
前述式(a1-2)中,Ra
2為上述之一般式(a1-r-1)或(a1-r-3)所表示之酸解離性基。
以下係示出前述式(a1-1)所表示之構成單元之具體例。以下之各式中,R
α係表示氫原子、甲基或三氟甲基。
(A1)成分所具有之構成單元(a1)可為1種,亦可為2種以上。
作為構成單元(a1),由於可更容易地提高藉由電子束或EUV來進行之微影之特性(靈敏度、形狀等),故以前述式(a1-1)所表示之構成單元係更佳。
在這之中,作為構成單元(a1),包含下述一般式(a1-1-1)所表示之構成單元者係特佳。
[式中,Ra
1”為一般式(a1-r2-1)、(a1-r2-3)或(a1-r2-4)所表示之酸解離性基。*係表示鍵結鍵]。
前述式(a1-1-1)中,R、Va
1及n
a1係與前述式(a1-1)中之R、Va
1及n
a1相同。
關於一般式(a1-r2-1)、(a1-r2-3)或(a1-r2-4)所表示之酸解離性基之說明,係如同上述。其中,由於在EB用或EUV用時可提高反應性且較適宜,故選擇酸解離性基為環式基者係較佳。
前述式(a1-1-1)中,Ra
1”在上述之中,為一般式(a1-r2-1)所表示之酸解離性基係較佳。
(A1)成分中之構成單元(a1)之比例,相對於構成該(A1)成分之全構成單元之合計(100莫耳%),為5~95莫耳%係較佳,10~90莫耳%係更佳,30~70莫耳%係再更佳,40~60莫耳%係特佳。
藉由將構成單元(a1)之比例設在前述之較佳範圍之下限值以上,可提高靈敏度、CDU、解析性、粗糙度改善等的微影特性。另一方面,若為前述之較佳範圍之上限值以下,則可取得與其他的構成單元之平衡,各種微影特性係變得良好。
≪其他構成單元≫
(A1)成分中,除了上述構成單元(a1)以外,亦可依需要具有其他構成單元。
作為其他構成單元,例如,可舉出後述之一般式(a10-1)所表示之構成單元(a10);包含含有內酯之環式基之構成單元(a2);由後述之一般式(a8-1)所表示之化合物所衍生出之構成單元(a8)等。
關於構成單元(a10):
構成單元(a10)為下述一般式(a10-1)所表示之構成單元。
[式中,R為氫原子、碳原子數1~5之烷基或碳原子數1~5之鹵化烷基。Ya
x1為單鍵或2價之連結基。Wa
x1為可具有取代基之芳香族烴基。n
ax1為1以上之整數]。
前述式(a10-1)中,R為氫原子、碳原子數1~5之烷基或碳原子數1~5之鹵化烷基。
作為R,氫原子、碳原子數1~5之烷基或碳原子數1~5之氟化烷基係較佳,由在工業上入手的容易度來看,氫原子、甲基或三氟甲基係更佳,氫原子或甲基係再更佳,氫原子係特佳。
前述式(a10-1)中,Ya
x1為單鍵或2價之連結基。
前述之化學式中,作為Ya
x1中之2價之連結基,係未受到特別限定,然而係可舉出可具有取代基之2價之烴基、包含雜原子之2價之連結基等作為適宜的例子。
作為Ya
x1,單鍵、酯鍵[-C(=O)-O-、-O-C(=O)-]、醚鍵(-O-)、直鏈狀或者分支鏈狀之伸烷基,或此等的組合係較佳,單鍵、酯鍵[-C(=O)-O-、-O-C(=O)-]係更佳。
前述式(a10-1)中,Wa
x1為可具有取代基之芳香族烴基。
作為Wa
x1中之芳香族烴基,可舉出由可具有取代基之芳香環去除了(n
ax1+1)個氫原子之基。此處之芳香環若為具有4n+2個π電子之環狀共軛系則未受到特別限定。芳香環之碳原子數為5~30係較佳,碳原子數5~20係更佳,碳原子數6~15係再更佳,碳原子數6~12係特佳。作為該芳香環,具體而言,可舉出苯、萘、蒽、菲等的芳香族烴環;構成前述芳香族烴環之碳原子的一部分被雜原子取代之芳香族雜環等。作為芳香族雜環中之雜原子,可舉出氧原子、硫原子、氮原子等。作為芳香族雜環,具體而言,可舉出吡啶環、噻吩環等。
又,作為Wa
x1中之芳香族烴基,亦可舉出由包含可具有2以上取代基之芳香環之芳香族化合物(例如聯苯、茀等)去除了(n
ax1+1)個氫原子之基。
在上述之中,作為Wa
x1,由苯、萘、蒽或聯苯去除了(n
ax1+1)個氫原子之基係較佳,由苯或萘去除了(n
ax1+1)個氫原子之基係更佳,由苯去除了(n
ax1+1)個氫原子之基係再更佳。
Wa
x1中之芳香族烴基可具有取代基,亦可不具有取代基。作為前述取代基,例如,可舉出烷基、烷氧基、鹵素原子、鹵化烷基等。作為前述作為取代基之烷基、烷氧基、鹵素原子、鹵化烷基,可舉出與作為Ya
x1中之環狀之脂肪族烴基之取代基所舉出之相同者。前述取代基為碳原子數1~5之直鏈狀或者分支鏈狀之烷基係較佳,碳原子數1~3之直鏈狀或者分支鏈狀之烷基係更佳,乙基或甲基係再更佳,甲基係特佳。Wa
x1中之芳香族烴基不具有取代基係較佳。
前述式(a10-1)中,n
ax1為1以上之整數,1~10之整數係較佳,1~5之整數係更佳,1、2或3係再更佳,1或2係特佳。
以下,係示出前述式(a10-1)所表示之構成單元(a10)之具體例。
以下之各式中,R
α係表示氫原子、甲基或三氟甲基。
(A1)成分所具有之構成單元(a10)可為1種,亦可為2種以上。
(A1)成分具有構成單元(a10)之情況中,(A1)成分中之構成單元(a10)之比例,相對於構成(A1)成分之全構成單元之合計(100莫耳%),為5~95莫耳%係較佳,10~90莫耳%係更佳,30~70莫耳%係再更佳,40~60莫耳%係特佳。
藉由將構成單元(a10)之比例設在下限值以上,係變得可更容易地提高靈敏度。另一方面,藉由將其設在上限值以下,係變得容易取得與其他的構成單元之平衡。
關於構成單元(a2):
(A1)成分亦可為除了構成單元(a1)以外,進一步具有包含環式基,且該環式基含有內酯之構成單元(a2)(惟,相當於構成單元(a1)者除外)者。
構成單元(a2)之含有內酯之環式基,在將(A1)成分用於阻劑膜之形成之情況中,係對於提高阻劑膜對於基板之密著性而言有效者。又,由於具有構成單元(a2),而產生例如適當地調整酸擴散長、提高阻劑膜對於基板之密著性、適當地調整顯影時之溶解性等的效果,藉此,微影特性等係變得良好。
所謂「含有內酯之環式基」,係表示於該環骨架中含有包含-O-C(=O)-之環(內酯環)之環式基。將內酯環當作第一個環來計算,僅內酯環之情況稱為單環式基,進一步具有其他的環結構之情況中,無論該結構為何皆稱為多環式基。含有內酯之環式基可為單環式基,亦可為多環式基。
作為構成單元(a2)中之含有內酯之環式基,並未受到特別限定,可使用任意的含有內酯之環式基。具體而言,可舉出分別以下述一般式(a2-r-1)~(a2-r-7)表示之基。
[式中,Ra’
21係各自獨立地為氫原子、烷基、烷氧基、鹵素原子、鹵化烷基、羥基、-COOR”、-OC(=O)R”、羥基烷基或氰基;R”為氫原子、烷基,或,含有內酯之環式基;A”為可包含氧原子(-O-)或者硫原子(-S-)之碳原子數1~5之伸烷基、氧原子或硫原子,n’為0~2之整數,m’為0或1。*係表示鍵結鍵]。
前述一般式(a2-r-1)~(a2-r-7)中,作為Ra’
21中之烷基,碳原子數1~6之烷基係較佳。該烷基為直鏈狀或分支鏈狀係較佳。具體而言,可舉出甲基、乙基、丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、tert-丁基、戊基、異戊基、新戊基、己基等。此等之中,甲基或乙基係較佳,甲基係特佳。
作為Ra’
21中之烷氧基,碳原子數1~6之烷氧基係較佳。該烷氧基為直鏈狀或分支鏈狀係較佳。具體而言,可舉出作為前述Ra’
21中之烷基所舉出之烷基與氧原子(-O-)相連結之基。
作為Ra’
21中之鹵素原子,氟原子係較佳。
作為Ra’
21中之鹵化烷基,可舉出前述Ra’
21中之烷基之一部分或全部的氫原子被前述鹵素原子取代之基。作為該鹵化烷基,氟化烷基係較佳,全氟烷基係尤佳。
Ra’
21中之-COOR”、-OC(=O)R”中,R”皆為氫原子、烷基,或,含有內酯之環式基。
作為R”中之烷基,可為直鏈狀、分支鏈狀、環狀中之任一者,碳原子數為1~15係較佳。
R”為直鏈狀或者分支鏈狀之烷基之情況中,碳原子數為1~10係較佳,碳原子數1~5係再更佳,為甲基或乙基係特佳。
R”為環狀之烷基之情況中,碳原子數為3~15係較佳,碳原子數4~12係再更佳,碳原子數5~10係最佳。具體而言,可例示出由可被氟原子或氟化烷基取代,亦可未被取代之單環烷去除了1個以上之氫原子之基;由雙環烷、三環烷、四環烷等的多環烷烴去除了1個以上之氫原子之基等。更具體而言,可舉出由環戊烷、環己烷等的單環烷去除了1個以上之氫原子之基;由金剛烷、降冰片烷、異冰片烷、三環癸烷、四環十二烷等的多環烷烴去除了1個以上之氫原子之基等。
作為R”中之含有內酯之環式基,可舉出與分別以前述一般式(a2-r-1)~(a2-r-7)表示之基相同者。
作為Ra’
21中之羥基烷基,碳原子數為1~6者係較佳,具體而言,可舉出前述Ra’
21中之烷基之至少1個氫原子被羥基取代之基。
作為Ra’
21,在上述之中,各自獨立地為氫原子或氰基係較佳。
前述一般式(a2-r-2)、(a2-r-3)、(a2-r-5)中,作為A”中之碳原子數1~5之伸烷基,直鏈狀或分支鏈狀之伸烷基係較佳,可舉出亞甲基、乙烯基、n-丙烯基、異丙烯基等。該伸烷基包含氧原子或硫原子之情況中,作為其具體例,可舉出於前述伸烷基之末端或於碳原子間介隔存在-O-或-S-之基,例如,可舉出-O-CH
2-、-CH
2-O-CH
2-、-S-CH
2-、-CH
2-S-CH
2-等。作為A”,碳原子數1~5之伸烷基或-O-係較佳,碳原子數1~5之伸烷基係更佳,亞甲基係最佳。
下述係舉出分別以一般式(a2-r-1)~(a2-r-7)表示之基之具體例。
作為構成單元(a2),其中,由鍵結於α位之碳原子之氫原子可被取代基取代之丙烯酸酯所衍生出之構成單元係較佳。
這樣的構成單元(a2)為下述一般式(a2-1)所表示之構成單元係較佳。
[式中,R為氫原子、碳原子數1~5之烷基或碳原子數1~5之鹵化烷基。Ya
21為單鍵或2價之連結基。La
21為-O-、-COO-、-CON(R’)-、-OCO-、-CONHCO-或-CONHCS-,R’係表示氫原子或甲基。惟在La
21為-O-之情況下,Ya
21不為-CO-。Ra
21為含有內酯之環式基]。
前述式(a2-1)中,R係與前述相同。作為R,氫原子、碳原子數1~5之烷基或碳原子數1~5之氟化烷基係較佳,由在工業上入手的容易度來看,氫原子或甲基係特佳。
前述式(a2-1)中,作為Ya
21中之2價之連結基,係未受到特別限定,然而可適宜地舉出可具有取代基之2價之烴基、包含雜原子之2價之連結基等。
作為Ya
21,單鍵、酯鍵[-C(=O)-O-]、醚鍵(-O-)、直鏈狀或者分支鏈狀之伸烷基,或此等的組合係較佳。
前述式(a2-1)中,Ra
21為含有內酯之環式基。
作為Ra
21中之含有內酯之環式基,分別可適宜地舉出分別以前述之一般式(a2-r-1)~(a2-r-7)表示之基。
其中,分別以前述一般式(a2-r-1)、(a2-r-2)或(a2-r-6)表示之基係較佳,以前述一般式(a2-r-2)所表示之基係更佳。具體而言,分別以前述化學式(r-lc-1-1)~(r-lc-1-7)、(r-lc-2-1)~(r-lc-2-18)、(r-lc-6-1)表示之任一基係較佳,分別以前述化學式(r-lc-2-1)~(r-lc-2-18)表示之任一基係更佳,分別以前述化學式(r-lc-2-1)、(r-lc-2-12)表示之任一基係再更佳。
(A1)成分所具有之構成單元(a2)可為1種,亦可為2種以上。
(A1)成分具有構成單元(a2)之情況中,構成單元(a2)之比例相對於構成該(A1)成分之全構成單元之合計(100莫耳%)為5~60莫耳%係較佳,10~60莫耳%係更佳,20~60莫耳%係再更佳,30~60莫耳%係特佳。
若將構成單元(a2)之比例設在較佳之下限值以上,則藉由前述之效果,可充分獲得含有構成單元(a2)所產生之效果,若為上限值以下,則可取得與其他的構成單元之平衡,各種微影特性係變得良好。
關於構成單元(a8):
構成單元(a8)係由下述一般式(a8-1)所表示之化合物所衍生出之構成單元。
[式中,W
2為含有聚合性基之基。Ya
x2為單鍵或(n
ax2+1)價之連結基。Ya
x2與W
2亦可形成縮合環。R
1為碳數1~12之氟化烷基。R
2為可具有氟原子之碳數1~12之有機基或氫原子。R
2及Ya
x2亦可互相地鍵結互相地鍵結形成環結構。n
ax2為1~3之整數]。
W
2之含有聚合性基之基中之所謂「聚合性基」,為可使具有聚合性基之化合物藉由自由基聚合等來進行聚合之基,例如係指包含乙烯性雙鍵等之碳原子間之多重鍵結之基。
作為含有聚合性基之基,可為僅由聚合性基構成之基,亦可為由聚合性基與該聚合性基以外之其他基所構成之基。作為該聚合性基以外之其他基,可舉出可具有取代基之2價之烴基、包含雜原子之2價之連結基等。
作為含有聚合性基之基,例如,可適宜地舉出化學式:C(R
X11)(R
X12)=C(R
X13)-Ya
x0-所表示之基。
該化學式中,R
X11、R
X12及R
X13係分別為氫原子、碳數1~5之烷基或碳數1~5之鹵化烷基,Ya
x0為單鍵或2價之連結基。
作為Ya
x2與W
2形成之縮合環,可舉出W
2部位之聚合性基與Ya
x2形成之縮合環、W
2部位之聚合性基以外的其他基與Ya
x2形成之縮合環。
Ya
x2與W
2形成之縮合環亦可具有取代基。
以下係示出構成單元(a8)之具體例。
下述之式中,R
α係表示氫原子、甲基或三氟甲基。
上述例示之中,構成單元(a8)較佳係由分別以化學式(a8-1-01)~(a8-1-04)、(a8-1-06)、(a8-1-08)、(a8-1-09),及,(a8-1-10)表示之構成單元所成的群所選出之至少1種,更佳係由分別以化學式(a8-1-01)~(a8-1-04)、(a8-1-09)表示之構成單元所成的群所選出之至少1種。
(A1)成分所具有之構成單元(a8)可為1種,亦可為2種以上。
(A1)成分具有構成單元(a8)之情況中,構成單元(a8)之比例相對於構成該(A1)成分之全構成單元之合計(100莫耳%),為1~50莫耳%係較佳,5~45莫耳%係更佳,5~40莫耳%係再更佳。
藉由將構成單元(a8)之比例設在較佳之下限值以上,可提高與顯影液、沖洗液之親和性。另一方面,若為較佳上限值以下,則可取得與其他的構成單元之平衡,各種微影特性係變得良好。
阻劑組成物所含有之(A1)成分可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
本實施形態之阻劑組成物中,(A1)成分可舉出具有構成單元(a1)之重複結構之高分子化合物,較佳係可舉出具有構成單元(a1)與構成單元(a10)之重複結構之高分子化合物。
作為(A1)成分,在上述之中,可適宜地舉出由構成單元(a1)與構成單元(a10)之重複結構所構成之高分子化合物。
具有構成單元(a1)與構成單元(a10)之重複結構之高分子化合物中,構成單元(a1)之比例相對於構成該高分子化合物之全構成單元之合計(100莫耳%),為10~90莫耳%係較佳,20~80莫耳%係更佳,30~70莫耳%係再更佳,40~60莫耳%係特佳。
又,該高分子化合物中之構成單元(a10)之比例相對於構成該高分子化合物之全構成單元之合計(100莫耳%),為10~90莫耳%係較佳,20~80莫耳%係更佳,30~70莫耳%係再更佳,40~60莫耳%係特佳。
該高分子化合物中之構成單元(a1)與構成單元(a10)之莫耳比(構成單元(a1):構成單元(a2))為2:8~8:2係較佳,3:7~7:3係更佳,4:6~6:4係再更佳。
這樣的(A1)成分係可藉由係將衍生各構成單元之單體溶解於聚合溶媒中,於其中,例如添加偶氮雙異丁腈(AIBN)、偶氮二異丁酸二甲酯(例如V-601等)等的自由基聚合開始劑進行聚合來製造。
或者,這樣的(A1)成分係可藉由將衍生構成單元(a1)之單體與衍生依需要之構成單元(a1)以外之構成單元(例如,構成單元(a10))之單體溶解於聚合溶媒中,於其中添加如同上述那樣的自由基聚合開始劑進行聚合,之後,進行脫保護反應來製造。
此外,在聚合時,例如,亦可併用如HS-CH
2-CH
2-CH
2-C(CF
3)
2-OH那樣的鏈轉移劑來使用,藉此於末端導入-C(CF
3)
2-OH基。這樣導入有烷基之一部分的氫原子被氟原子取代之羥基烷基之共聚物,對於顯影缺陷的降低及LER(線邊緣粗糙度:線側壁的不均勻的凹凸)的降低係為有效。
(A1)成分之重量平均分子量(Mw)(藉由凝膠滲透層析法(GPC)之聚苯乙烯換算基準)並非受到特別限定者,1000~50000係較佳,2000~30000係更佳,3000~20000係再更佳。
(A1)成分之Mw若在此範圍之較佳上限值以下,則係具有足以用於作為阻劑使用之對於阻劑溶劑之充分的溶解性,若為此範圍之較佳之下限值以上,則耐乾蝕刻性及阻劑圖型剖面形狀係良好。
(A1)成分之分散度(Mw/Mn)並未受到特別限定,1.0~4.0係較佳,1.0~3.0係更佳,1.0~2.0係特佳。此外,Mn係表示數平均分子量。
・關於(A2)成分
本實施形態之阻劑組成物中,亦可併用不相當於前述(A1)成分之藉由酸的作用使對於顯影液之溶解性產生變化之基材成分(以下稱為「(A2)成分」)。
作為(A2)成分,並未受到特別限定,由以往已知之大量作為化學增幅型阻劑組成物用之基材成分中任意地選擇使用即可。
(A2)成分可單獨使用1種高分子化合物或低分子化合物,亦可將2種以上組合使用。
(A)成分中之(A1)成分之比例相對於(A)成分之總質量,為25質量%以上係較佳,50質量%以上係更佳,75質量%以上係再更佳,亦可為100質量%。該比例若為25質量%以上,則係變得容易形成高靈敏度化及解析性、粗糙度改善等的各種微影特性優良之阻劑圖型。
本實施形態之阻劑組成物中,(A)成分之含量係依據所欲形成之阻劑膜厚等來調整即可。
<酸擴散控制劑成分(D)>
本實施形態之阻劑組成物中,除了(A)成分以外,進一步含有酸擴散控制劑成分(D)。
(D)成分係包含下述一般式(d0)所表示之光降解性鹼(D0)(以下亦稱為「(D0)成分」)。
・關於(D0)成分
(D0)成分係將pka為0.50以上之羧酸作為產生酸。藉由使(D0)成分將pka為0.50以上之羧酸作為產生酸,被認為係在阻劑圖型形成時可發揮充分的淬滅能,且有助於粗糙度低減等的微影特性之提高。
(D0)成分將pka為1.0以上之羧酸作為產生酸係較佳,將pka為1.5以上之羧酸作為產生酸係更佳,將pka為1.8以上之羧酸作為產生酸係更佳。
藉由使(D0)成分將在上述範圍內之pKa作為產生酸,在阻劑圖型形成時可更容易地發揮淬滅能,且變得容易有助粗糙度低減等的微影特性之提高。
此處所謂「pKa(酸解離常數)」,係普遍用於作為顯示對象物質之酸強度之指標者,係指平衡常數Ka的負的常用對數(-logKa)。被(D0)成分作為產生酸之羧酸之pKa係可藉由常用方法來測定並求得。又,亦可使用使用了「ACD/Labs」(商品名、Advanced Chemistry Development公司製)、「Chem3D」(商品名、HULINKS股份公司製)等的眾所周知之軟體之計算值。
(D0)成分係以下述一般式(d0)表示。
[式中,R
m為氫原子或羥基。X
0為溴原子或碘原子。nb1為1~4之整數。Yd
0為2價之連結基或單鍵。Rb
1為氟原子或氟化烷基。p01為1~5之整數。Rb
2及Rb
3係各自獨立地為可具有取代基之烴基。Rb
2及Rb
3亦可相互鍵結,與式中之硫原子同形成環。Rb
2或Rb
3亦可與苯環及式中之硫原子共同形成縮合環。惟,至少1個Rb
1係鍵結於苯環之鄰位或間位。又,鍵結於鍵結於式中之硫原子之芳香環之-F及/或-CFRx
1Rx
2中所包含之全部氟原子的數量為3個以上。Rx
1及Rx
2係各自獨立地為氟原子或氫原子]。
{(D0)成分之陰離子部}
上述一般式(d0)中,X
0為溴原子或碘原子,較佳為碘原子。
上述一般式(d0)中,R
m為氫原子或羥基,較佳為羥基。
上述一般式(d0)中,nb1為1~4之整數,較佳為1~3之整數。
上述一般式(d0)中,Yd
0為2價之連結基或單鍵。作為Yd
0中之2價之連結基,可適宜地舉出包含氧原子之2價之連結基。
Yd
0為包含氧原子之2價之連結基之情況中,該Yd
0亦可包含氧原子以外之原子。作為氧原子以外之原子,例如,可舉出碳原子、氫原子、硫原子、氮原子等。
作為包含氧原子之2價之連結基,例如,可舉出氧原子(醚鍵:-O-)、酯鍵(-C(=O)-O-)、氧羰基(-O-C(=O)-)、醯胺鍵(-C(=O)-NH-)、羰基(-C(=O)-)、碳酸酯鍵(-O-C(=O)-O-)等的非烴系之含有氧原子之連結基;該非烴系之含有氧原子之連結基與伸烷基之組合等。此組合中,亦可進一步連結有磺醯基(-SO
2-)。
其中,作為Yd
0,單鍵係較佳。
以下係表示出(D0)成分之陰離子部之具體例。下述式中,亦一併記載各化合物之產生酸之pKa。此外,與具體例共同顯示出之pKa係顯示使用「Chem3D ver15.1.0.144」(商品名、HULINKS股份公司製)之軟體所計算出之值。
其中,作為(D0)成分之陰離子部,上述式(D0-an-1)~(D0-an-9)中之任一項所表示之陰離子係較佳,上述式(D0-an-1)、(D0-an-4)、(D0-an-5)、(D0-an-6)、(D0-an-9)中之任一項所表示之陰離子係更佳。
{(D0)成分之陽離子部}
上述一般式(d0)中,Rb
1為氟原子或三氟甲基。
上述一般式(d0)中,p01為1~4之整數係較佳,1~3之整數係更佳,1或2係更佳。
上述一般式(d0)中,至少1個Rb
1係鍵結於苯環之鄰位或間位。Rb
1僅鍵結於苯環之鄰位及/或間位係較佳。
作為前述式(d0)中,Rb
2及Rb
3中之可具有取代基之烴基,可舉出可具有取代基之芳基、可具有取代基之烷基或可具有取代基之烯基等。
作為Rb
2及Rb
3中之芳基,可舉出碳數6~20之無取代之芳基,較佳為苯基、萘基。
作為Rb
2及Rb
3中之烷基,為鏈狀或環狀之烷基,且其中碳數1~30者係較佳。
作為Rb
2及Rb
3中之烯基,碳數為2~10係較佳。
作為Rb
2及Rb
3中之烴基可具有之取代基,例如,可舉出烷基、鹵素原子、鹵化烷基、羰基、氰基、氨基、芳基、分別以下述之一般式(ca-r-1)~(ca-r-7)表示之基。
[式中,R’
201係各自獨立地為氫原子、可具有取代基之環式基、可具有取代基之鏈狀之烷基,或可具有取代基之鏈狀之烯基]。
可具有取代基之環式基:
該環式基為環狀之烴基係較佳,該環狀之烴基可為芳香族烴基,亦可為脂肪族烴基。脂肪族烴基係意指不具有芳香族性之烴基。又,脂肪族烴基可為飽和,亦可為不飽和,通常為飽和係較佳。
R’
201中之芳香族烴基為具有芳香環之烴基。該芳香族烴基之碳數為3~30係較佳,碳數5~30係更佳,碳數5~20係再更佳,碳數6~15係特佳,碳數6~10係最佳。惟,該碳數中係不包含取代基中之碳數。
作為R’
201中之芳香族烴基所具有之芳香環,具體而言,可舉出苯、茀、萘、蒽、菲、聯苯,或構成此等芳香環之碳原子的一部分被雜原子取代之芳香族雜環等。作為芳香族雜環中之雜原子,可舉出氧原子、硫原子、氮原子等。
作為R’
201中之芳香族烴基,具體而言,可舉出由前述芳香環去除了1個氫原子之基(芳基:例如苯基、萘基等)、前述芳香環中的1個氫原子被伸烷基取代之基(例如苄基、苯乙基、1-萘甲基、2-萘甲基、1-萘乙基、2-萘乙基等的芳基烷基等)等。前述伸烷基(芳基烷基中之烷基鏈)之碳數為1~4係較佳,碳數1~2係更佳,碳數1係特佳。
R’
201中之環狀之脂肪族烴基,可舉出於結構中包含環之脂肪族烴基。
作為該於結構中包含環之脂肪族烴基,可舉出脂環式烴基(由脂肪族烴環去除了1個氫原子之基)、脂環式烴基鍵結於直鏈狀或分支鏈狀之脂肪族烴基之末端之基、脂環式烴基介隔存在於直鏈狀或分支鏈狀之脂肪族烴基之途中之基等。
前述脂環式烴基之碳數為3~20係較佳,3~12係更佳。
前述脂環式烴基可為多環式基,亦可為單環式基。作為單環式之脂環式烴基,由單環烷去除了1個以上氫原子之基係較佳。作為該單環烷,碳數3~6者係較佳,具體而言可舉出環戊烷、環己烷等。作為多環式之脂環式烴基,由多環烷烴去除了1個以上氫原子之基係較佳,作為該多環烷烴,碳數7~30者係較佳。其中,作為該多環烷烴,金剛烷、降冰片烷、異冰片烷、三環癸烷、四環十二烷等的具有交聯環系之多環式骨架之多環烷烴;具有類固醇骨架之環式基等的具有縮合環系之多環式骨架之多環烷烴係更佳。
其中,作為R’
201中之環狀之脂肪族烴基,由單環烷或多環烷烴去除了1個以上氫原子之基係較佳,由多環烷烴去除了1個氫原子之基係更佳,金剛烷基、降莰基係特佳,金剛烷基係最佳。
可鍵結於脂環式烴基之直鏈狀或分支鏈狀之脂肪族烴基之碳數為1~10係較佳,碳數1~6係更佳,碳數1~4係再更佳,碳數1~3係特佳。
作為直鏈狀之脂肪族烴基,直鏈狀之伸烷基係較佳,具體而言,可舉出亞甲基[-CH
2-]、乙烯基[-(CH
2)
2-]、三亞甲基[-(CH
2)
3-]、四亞甲基[-(CH
2)
4-]、五亞甲基[-(CH
2)
5-]等。
作為分支鏈狀之脂肪族烴基,分支鏈狀之伸烷基係較佳,具體而言,可舉出-CH(CH
3)-、-CH(CH
2CH
3)-、-C(CH
3)
2-、-C(CH
3)(CH
2CH
3)-、-C(CH
3)(CH
2CH
2CH
3)-、-C(CH
2CH
3)
2-等的烷基亞甲基;-CH(CH
3)CH
2-、-CH(CH
3)CH(CH
3)-、-C(CH
3)
2CH
2-、-CH(CH
2CH
3)CH
2-、-C(CH
2CH
3)
2-CH
2-等的烷基乙烯基;-CH(CH
3)CH
2CH
2-、-CH
2CH(CH
3)CH
2-等的烷基三亞甲基;-CH(CH
3)CH
2CH
2CH
2-、-CH
2CH(CH
3)CH
2CH
2-等的烷基四亞甲基等的烷基伸烷基等。作為烷基伸烷基中之烷基,碳數1~5之直鏈狀之烷基係較佳。
又,R’
201中之環狀之烴基亦可如同雜環等的那樣包含雜原子。具體而言,可舉出分別以上述一般式(a2-r-1)~(a2-r-7)表示之含有內酯之環式基、分別以下述一般式(b5-r-1)~(b5-r-4) 表示之含有-SO
2-之環式基、其他分別以下述之化學式(r-hr-1)~(r-hr-16) 表示之雜環式基。
[式中,Rb’
51係各自獨立地為氫原子、烷基、烷氧基、鹵素原子、鹵化烷基、羥基、-COOR”、-OC(=O)R”、羥基烷基或氰基;R”為氫原子、烷基、含有內酯之環式基,或,含有-SO
2-之環式基;B”為可包含氧原子或者硫原子之碳原子數1~5之伸烷基、氧原子或硫原子,n’為0~2之整數。*係表示鍵結鍵]。
前述一般式(b5-r-1)~(b5-r-2)中,B”為可包含氧原子或者硫原子之碳原子數1~5之伸烷基、氧原子或硫原子。
作為B”,碳原子數1~5之伸烷基或-O-係較佳,碳原子數1~5之伸烷基係更佳,亞甲基係再更佳。
前述一般式(b5-r-1)~(b5-r-4)中,Rb’
51係各自獨立地為氫原子、烷基、烷氧基、鹵素原子、鹵化烷基、羥基、-COOR”、-OC(=O)R”、羥基烷基或氰基,其中,各自獨立地為氫原子或氰基係較佳。
作為R’
201之環式基中之取代基,例如,可舉出烷基、烷氧基、鹵素原子、鹵化烷基、羥基、羰基、硝基等。
作為作為取代基之烷基,碳數1~5之烷基係較佳,甲基、乙基、丙基、n-丁基、tert-丁基係最佳。
作為作為取代基之烷氧基,碳數1~5之烷氧基係較佳,甲氧基、乙氧基、n-丙氧基、iso-丙氧基、n-丁氧基、tert-丁氧基係更佳,甲氧基、乙氧基係最佳。
作為作為取代基之鹵素原子,可舉出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,氟原子係較佳。
作為作為取代基之鹵化烷基,可舉出碳數1~5之烷基,例如甲基、乙基、丙基、n-丁基、tert-丁基等的一部分或全部的氫原子被前述鹵素原子取代之基。
作為取代基之羰基,為取代構成環狀之烴基之亞甲基(-CH
2-)之基。
可具有取代基之鏈狀之烷基:
作為R’
201之鏈狀之烷基,可為直鏈狀或分支鏈狀中之任一者。
作為直鏈狀之烷基,碳數為1~20係較佳,碳數1~15係更佳,碳數1~10係最佳。具體而言,例如,可舉出甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、異十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、異十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基等。
作為分支鏈狀之烷基,碳數為3~20係較佳,碳數3~15係更佳,碳數3~10係最佳。具體而言,例如,可舉出1-甲基乙基、1-甲基丙基、2-甲基丙基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基等。
可具有取代基之鏈狀之烯基:
作為R’
201之鏈狀之烯基,可為直鏈狀或分支鏈狀中之任一者,碳數為2~10係較佳,碳數2~5係更佳,碳數2~4係再更佳,碳數3係特佳。作為直鏈狀之烯基,例如,可舉出乙烯基、丙烯基(烯丙基)、丁炔基等。作為分支鏈狀之烯基,例如,可舉出1-甲基乙烯基、2-甲基乙烯基、1-甲基丙烯基、2-甲基丙烯基等。
作為鏈狀之烯基,在上述之中,直鏈狀之烯基係較佳,乙烯基、丙烯基係更佳,乙烯基係特佳。
作為R’
201之鏈狀之烷基或烯基中之取代基,例如,可舉出烷氧基、鹵素原子、鹵化烷基、羥基、羰基、硝基、氨基、上述R’
201中之環式基等。
R’
201之可具有取代基之環式基、可具有取代基之鏈狀之烷基,或可具有取代基之鏈狀之烯基,除了上述以外,作為可具有取代基之環式基或可具有取代基之鏈狀之烷基,亦可舉出與上述之式(a1-r-2)所表示之酸解離性基相同者。
其中,R’
201為可具有取代基之環式基係較佳,可具有取代基之環狀之烴基係更佳。更具體而言,例如,苯基、萘基、由多環烷烴去除了1個以上氫原子之基;分別以上述一般式(a2-r-1)~(a2-r-7)表示之含有內酯之環式基;分別以上述一般式(b5-r-1)~(b5-r-4)表示之含有-SO
2-之環式基等係較佳。
前述式(d0)中,Rb
2及Rb
3亦可相互鍵結,與式中之硫原子同形成環。或者,Rb
2或Rb
3亦可與苯環及式中之硫原子共同形成縮合環。
Rb
2及Rb
3與苯環及式中之硫原子共同形成縮合環之情況,亦可透過硫原子、氧原子、氮原子等的雜原子,或羰基、-SO-、-SO
2-、-SO
3-、-COO-、-CONH-或-N(R
N)-(該R
N為碳數1~5之烷基。)等的官能基來鍵結。
作為Rb
2及Rb
3與苯環及式中之硫原子共同形成之環,於該環骨架中包含式中之硫原子的1個環,較佳係包含硫原子為3~10員環,特佳係5~7員環。作為所形成之環之具體例,例如可舉出噻吩環、噻唑環、苯并噻吩環、噻蒽環、苯并噻吩環、二苯并噻吩環、9H-硫雜蒽環、噻噸酮環、噻蒽環、啡噁噻環、四氫噻吩鎓環、四氫噻喃鎓環等。
前述式(d0)中,Rb
2及Rb
3較佳為苯基或者萘基,或者,Rb
2及Rb
3互相地鍵結,與式中之硫原子共同形成環或者縮合環。
前述式(d0)中,鍵結於鍵結於式中之硫原子之芳香環之-F及/或-CFRx
1Rx
2中所包含之全部氟原子的數量為3個以上,較佳為3~9。此外,鍵結於鍵結於式中之硫原子之芳香環之-F及/或-CFRx
1Rx
2中所包含之全部氟原子的數量越多,式(d0)所表示之化合物之陽離子部會變得越容易因曝光而分解,故靈敏度有容易變得更高的傾向。
前述式-CFRx
1Rx
2中,Rx
1及Rx
2係各自獨立地為氟原子或氫原子。
前述式(d0)中,若至少1個Rb
1鍵結於苯環之鄰位或間位,則鍵結於鍵結於式中之硫原子之芳香環之-F及/或-CFRx
1Rx
2之鍵結位置可為苯環之對位、鄰位及間位中之任一者,然而-F及/或-CFRx
1Rx
2之鍵結位置為鄰位及/或間位係較佳。
以下係表示出(D0)成分之陽離子部之具體例。
其中,作為(D0)成分之陽離子部,上述式(D0-ca-1)~(D0-ca-24)中之任一項所表示之陰離子係較佳,上述式(D0-ca-5)、(D0-ca-8)、(D0-ca-11)、(D0-ca-12)、(D0-ca-13)、(D0-ca-16)、(D0-ca-24)中之任一項所表示之陰離子係更佳。
本實施形態之阻劑組成物中,(D0)成分可單獨使用1種,亦可併用2種以上使用。
本實施形態之阻劑組成物中,(D0)成分之含量相對於(A1)成分100質量份,為0.5~20質量份係較佳,1~15質量份係更佳,3~10質量份係再更佳。
(D0)成分之含量若在上述之較佳範圍之下限值以上,則粗糙度改善等的微影特性係容易提高。另一方面,(D0)成分之含量若在上述之較佳範圍之上限值以下,則可良好地維持靈敏度,生產量亦優良。
本實施形態中,(D)成分中,除了(D0)成分以外,亦可包含藉由曝光而分解因而喪失酸擴散控制性之光降解性鹼(D1)(以下稱為「(D1)成分」。)、不相當於該(D1)成分之含氮有機化合物(D2)(以下稱為「(D2)成分」。)等。
惟,由靈敏度及粗糙度低減等的提高微影特性之觀點來看,本實施形態之阻劑組成物中不包含(D1)成分及(D2)成分係較佳。亦即,本實施形態之阻劑組成物中,由靈敏度及粗糙度低減等的提高微影特性之觀點來看,僅含有(D0)成分作為(D)成分係較佳。
・關於(D1)成分
藉由使其成為含有(D1)成分之阻劑組成物,在形成阻劑圖型時,可使阻劑膜之曝光部與未曝光部之對比更加提升。
作為(D1)成分,若為藉由曝光而分解並失去酸擴散控制性者,則未受到特別限定,由下述一般式(d1-1)所表示之化合物(以下稱為「(d1-1)成分」。)、下述一般式(d1-2)所表示之化合物(以下稱為「(d1-2)成分」。)及下述一般式(d1-3)所表示之化合物(以下稱為「(d1-3)成分」。)所成之群所選出之1種以上之化合物係較佳。
(d1-1)~(d1-3)成分由於在阻劑膜之曝光部中分解而喪失酸擴散控制性(鹼性),故係不進行作為淬滅劑之作用,在阻劑膜之未曝光部中係作為淬滅劑進行作用。
[式中,Rd
1~Rd
4為可具有取代基之環式基、可具有取代基之鏈狀之烷基,或可具有取代基之鏈狀之烯基。惟,式(d1-2)中之Rd
2中之鄰接於S原子之碳原子係未鍵結氟原子者。Yd
1為單鍵或2價之連結基。m為1以上之整數,其中,M
m+係各自獨立地為m價之有機陽離子]。
{(d1-1)成分}
・・陰離子部
式(d1-1)中,Rd
1為可具有取代基之環式基、可具有取代基之鏈狀之烷基,或可具有取代基之鏈狀之烯基,分別可舉出與上述一般式(ca-r-1)~(ca-r-7)中之R’
201相同者。
此等之中,作為Rd
1,可具有取代基之芳香族烴基、可具有取代基之脂肪族環式基,或可具有取代基之鏈狀之烷基係較佳。作為此等之基可具有之取代基,可舉出羥基、側氧基、烷基、芳基、氟原子、氟化烷基、分別以上述一般式(a2-r-1)~(a2-r-7)表示之含有內酯之環式基、醚鍵、酯鍵,或此等的組合。包含醚鍵或酯鍵作為取代基之情況中,亦可使伸烷基介於其之間,作為該情況之取代基,分別以後述之一般式(y-al-1)~(y-al-5)表示之連結基係較佳。此外,Rd
1中之芳香族烴基、脂肪族環式基或鏈狀之烷基具有分別以後述之一般式(y-al-1)~(y-al-7)表示之連結基作為取代基之情況中,後述之一般式(y-al-1)~(y-al-7)中,鍵結於構成式(d3-1)中之Rd
1中之芳香族烴基、脂肪族環式基或鏈狀之烷基之碳原子者,為後述之一般式(y-al-1)~(y-al-7)中之V’
101。
作為前述芳香族烴基,可適宜地舉出苯基、萘基、包含二環辛烷骨架之多環結構(由二環辛烷骨架與其以外之環結構所構成之多環結構)。
作為前述脂肪族環式基,由金剛烷、降冰片烷、異冰片烷、三環癸烷、四環十二烷等的多環烷烴去除了1個以上氫原子之基係更佳。
作為前述鏈狀之烷基之碳原子數為1~10係較佳,具體而言,可舉出甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等的直鏈狀之烷基;1-甲基乙基、1-甲基丙基、2-甲基丙基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基等的分支鏈狀之烷基。
前述鏈狀之烷基為具有氟原子或氟化烷基作為取代基之氟化烷基之情況中,氟化烷基之碳原子數為1~11係較佳,1~8係更佳,1~4係再更佳。該氟化烷基亦可含有氟原子以外之原子。作為氟原子以外之原子,例如可舉出氧原子、硫原子、氮原子等。
以下係顯示出(d1-1)成分之陰離子部之較佳具體例。
・・陽離子部
式(d1-1)中,M
m+為m價之有機陽離子。
作為M
m+之有機陽離子,可適宜地舉出與分別以後述之一般式(ca-1)~(ca-3)表示之陽離子相同者,以一般式(ca-1)所表示之陽離子係更佳,分別以後述之式(ca-1-1)~(ca-1-113)表示之陽離子係再更佳。
(d1-1)成分可單獨使用1種,亦可將2種以上組合使用。
{(d1-2)成分}
・・陰離子部
式(d1-2)中,Rd
2為可具有取代基之環式基、可具有取代基之鏈狀之烷基,或可具有取代基之鏈狀之烯基,可舉出與上述一般式(ca-r-1)~(ca-r-7)中之R’
201相同者。
惟,Rd
2中之鄰接於S原子之碳原子係未鍵結氟原子(未被氟取代)者。藉此,(d1-2)成分之陰離子係變為適度的弱酸陰離子,作為(D)成分之淬滅能係提升。
作為Rd
2,可具有取代基之鏈狀之烷基或可具有取代基之脂肪族環式基係較佳,可具有取代基之脂肪族環式基係更佳。
作為該鏈狀之烷基,碳原子數1~10係較佳,3~10係更佳。
作為該脂肪族環式基,為由金剛烷、降冰片烷、異冰片烷、三環癸烷、四環十二烷等去除了1個以上氫原子之基(可具有取代基);由樟腦去除了1個以上氫原子之基係更佳。
Rd
2之烴基亦可具有取代基,作為該取代基,可舉出與前述式(d1-1)之Rd
1中之烴基(芳香族烴基、脂肪族環式基、鏈狀之烷基)可具有之取代基相同者。
作為(d1-2)成分之陰離子部,在上述之中,樟腦磺酸陰離子係較佳。
以下係顯示出(d1-2)成分之陰離子部之較佳具體例。
・・陽離子部
式(d1-2)中,M
m+為m價之有機陽離子,係與前述式(d1-1)中之M
m+相同。
(d1-2)成分可單獨使用1種,亦可將2種以上組合使用。
{(d1-3)成分}
・・陰離子部
式(d1-3)中,Rd
3為可具有取代基之環式基、可具有取代基之鏈狀之烷基,或可具有取代基之鏈狀之烯基,可舉出與前述R’
201相同者,包含氟原子之環式基、鏈狀之烷基,或鏈狀之烯基係較佳。其中,氟化烷基係較佳,與前述Rd
1之氟化烷基相同者係更佳。
式(d1-3)中,Rd
4為可具有取代基之環式基、可具有取代基之鏈狀之烷基,或可具有取代基之鏈狀之烯基,可舉出與上述一般式(ca-r-1)~(ca-r-7)中之R’
201相同者。
其中,可具有取代基之烷基、烷氧基、烯基、環式基係較佳。
Rd
4中之烷基為碳原子數1~5之直鏈狀或分支鏈狀之烷基係較佳,具體而言,可舉出甲基、乙基、丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、tert-丁基、戊基、異戊基、新戊基等。Rd
4之烷基之一部分的氫原子亦可被羥基、氰基等取代。
Rd
4中之烷氧基為碳原子數1~5之烷氧基係較佳,作為碳原子數1~5之烷氧基,具體而言,可舉出甲氧基、乙氧基、n-丙氧基、iso-丙氧基、n-丁氧基、tert-丁氧基。其中,甲氧基、乙氧基係較佳。
Rd
4中之烯基,可舉出與上述一般式(ca-r-1)~(ca-r-7)中之R’
201中之烯基相同者,乙烯基、丙烯基(烯丙基)、1-甲基丙烯基、2-甲基丙烯基係較佳。此等的基亦可進一步具有碳原子數1~5之烷基或碳原子數1~5之鹵化烷基作為取代基。
Rd
4中之環式基,可舉出與上述一般式(ca-r-1)~(ca-r-7)中之R’
201中之環式基相同者,由環戊烷、環己烷、金剛烷、降冰片烷、異冰片烷、三環癸烷、四環十二烷等的環烷去除了1個以上氫原子之脂環式基,或,苯基、萘基等的芳香族基係較佳。Rd
4為脂環式基之情況中,由於阻劑組成物良好地溶解於有機溶劑中,故微影特性係變得良好。又,Rd
4為芳香族基之情況中,在以EUV等作為曝光光源之微影中,該阻劑組成物之光吸收效率優良,且靈敏度及微影特性變得良好。
式(d1-3)中,Yd
1為單鍵或2價之連結基。
作為Yd
1中之2價之連結基,係未受到特別限定,然而可舉出可具有取代基之2價之烴基(脂肪族烴基、芳香族烴基)、包含雜原子之2價之連結基等。此等係分別可舉出與針對上述式(a2-1)中之Ya
21中之2價之連結基之說明中所舉出之可具有取代基之2價之烴基、包含雜原子之2價之連結基相同者。
作為Yd
1,羰基、酯鍵、醯胺鍵、伸烷基或此等的組合係較佳。作為伸烷基,直鏈狀或分支鏈狀之伸烷基係更佳,亞甲基或乙烯基係再更佳。
以下係顯示出(d1-3)成分之陰離子部之較佳具體例。
・・陽離子部
式(d1-3)中,M
m+為m價之有機陽離子,係與前述式(d1-1)中之M
m+相同。
(d1-3)成分可單獨使用1種,亦可將2種以上組合使用。
(D1)成分可僅使用上述(d1-1)~(d1-3)成分中之任1種,亦可將2種以上組合使用。
阻劑組成物含有(D1)成分之情況中,阻劑組成物中,(D1)成分之含量相對於(A1)成分100質量份,為0.5~20質量份係較佳,1~15質量份係更佳,3~10質量份係再更佳。
(D1)成分之含量係若在較佳下限值以上,則可較容易獲得特別良好的微影特性及阻劑圖型形狀。另一方面,若在上限值以下,則可良好地維持靈敏度,生產量亦優良。
(D1)成分之製造方法:
前述之(d1-1)成分、(d1-2)成分之製造方法並未受到特別限定,可藉由眾所周知之方法來製造。
又,(d1-3)成分之製造方法並未受到特別限定,例如,與US2012-0149916號公報中所記載之方法同樣地進行來製造。
・關於(D2)成分
作為(D)成分,亦可含有不相當於上述之(D1)成分之含氮有機化合物成分(以下稱為「(D2)成分」。)。
作為(D2)成分,係作為酸擴散控制劑作用者,且,若為不相當於(D1)成分者則未受到特別限定,從眾所周知者中任意地使用即可。其中,脂肪族胺係較佳,其中,尤其第2級脂肪族胺及第3級脂肪族胺係更佳。
所謂脂肪族胺,為具有1個以上脂肪族基之胺,該脂肪族基之碳原子數為1~12係較佳。
作為脂肪族胺,可舉出將氨NH
3中之至少1個氫原子以碳原子數12以下之烷基或者羥基烷基取代後之胺(烷基胺或者烷基醇胺)或環式胺。
作為烷基胺及烷基醇胺之具體例,可舉出n-己胺、n-庚胺、n-辛胺、n-壬胺、n-癸胺等的單烷基胺;二乙胺、二-n-丙胺、二-n-庚胺、二-n-辛胺、二環己胺等的二烷基胺;三甲胺、三乙胺、三-n-丙胺、三-n-丁胺、三-n-戊胺、三-n-己胺、三-n-庚胺、三-n-辛胺、三-n-壬胺、三-n-癸胺、三-n-十二胺等的三烷基胺;二乙醇胺、三乙醇胺、二異丙醇胺、二異丙醇胺、二-n-辛醇胺、三-n-辛醇胺等的烷基醇胺。此等之中,碳原子數5~10之三烷基胺係再更佳,三-n-戊胺或三-n-辛胺係特佳。
作為環式胺,例如,可舉出包含氮原子作為雜原子之雜環化合物。作為該雜環化合物,可為單環式者(脂肪族單環式胺)亦可為多環式者(脂肪族多環式胺)。
作為脂肪族單環式胺,具體而言,可舉出哌啶、哌嗪等。
作為脂肪族多環式胺,碳原子數6~10者係較佳,具體而言,可舉出1,5-二氮雜二環[4.3.0]-5-壬烯、1,8-二氮雜二環[5.4.0]-7-十一烯、六亞甲四胺、1,4-二氮雜二環[2.2.2]辛烷等。
作為其他的脂肪族胺,可舉出三(2-甲氧基甲氧基乙基)胺、三{2-(2-甲氧基乙氧基)乙基}胺、三{2-(2-甲氧基乙氧基甲氧基)乙基}胺、三{2-(1-甲氧基乙氧基)乙基}胺、三{2-(1-乙氧基乙氧基)乙基}胺、三{2-(1-乙氧基丙氧基)乙基}胺、三[2-{2-(2-羥基乙氧基)乙氧基}乙基]胺、三乙醇胺三乙酸酯等,三乙醇胺三乙酸酯係較佳。
又,作為(D2)成分,亦可使用芳香族胺。
作為芳香族胺,可舉出4-二甲基胺基吡啶、吡咯、吲哚、吡唑、咪唑或此等之衍生物、三苄基胺、2,6-二異丙基苯胺、N-tert-丁氧基羰基吡咯烷、2,6-二-tert-丁基吡啶等。
在上述之中,(D2)成分為烷基胺係較佳,碳原子數5~10之三烷基胺係更佳。
(D2)成分可單獨使用1種,亦可將2種以上組合使用。
阻劑組成物含有(D2)成分之情況中,阻劑組成物中,(D2)成分之含量相對於(A1)成分100質量份,為0.01~5質量份係較佳,0.1~5質量份係更佳,0.5~5質量份係再更佳。
(D2)成分之含量係若在較佳下限值以上,則可較容易獲得特別良好的微影特性及阻劑圖型形狀。另一方面,若在上限值以下,則可良好地維持靈敏度,生產量亦優良。
<其他成分>
本實施形態之阻劑組成物中,除了上述(A)成分及(D)成分以外,亦可進一步含有其他成分。作為其他成分,例如可舉出以下所示之(B)成分、(E)成分、(F)成分、(S)成分等。
<酸產生劑成分(B)>
本實施形態之阻劑組成物中,除了(A)成分及(D)成分以外,亦可進一步含有藉由曝光而產生酸之酸產生劑成分(B)。
作為(B)成分,係並未受到特別限定,可使用到目前為止被提案作為化學增幅型阻劑組成物用之酸產生劑者。
作為這樣的酸產生劑,可舉出碘鎓鹽及鋶鹽等的鎓鹽系酸產生劑、肟磺酸鹽系酸產生劑;雙烷基或雙芳基磺醯基重氮甲烷類、聚(雙磺醯基)重氮甲烷類等的重氮甲烷系酸產生劑;硝基苄基磺酸酯系酸產生劑、亞胺基磺酸酯系酸產生劑、二碸系酸產生劑等多種物質。
作為鎓鹽系酸產生劑,例如,可舉出下述之一般式(b-1)所表示之化合物(以下亦稱為「(b-1)成分」)、一般式(b-2)所表示之化合物(以下亦稱為「(b-2)成分」)或一般式(b-3)所表示之化合物(以下亦稱為「(b-3)成分」)。
[式中,R
101及R
104~R
108係各自獨立地為可具有取代基之環式基、可具有取代基之鏈狀之烷基,或可具有取代基之鏈狀之烯基。R
104與R
105亦可互相地鍵結形成環結構。R
102為碳原子數1~5之氟化烷基或氟原子。Y
101為包含氧原子之2價之連結基或單鍵。V
101~V
103係各自獨立地為單鍵、伸烷基或氟化伸烷基。L
101~L
102係各自獨立地為單鍵或氧原子。L
103~L
105係各自獨立地為單鍵、-CO-或-SO
2-。m為1以上之整數,其中,M
m+為m價之鎓陽離子]。
{陰離子部}
・(b-1)成分中之陰離子
式(b-1)中,R
101為可具有取代基之環式基、可具有取代基之鏈狀之烷基,或可具有取代基之鏈狀之烯基。
可具有取代基之環式基:
該環式基為環狀之烴基係較佳,該環狀之烴基可為芳香族烴基,亦可為脂肪族烴基。脂肪族烴基係意指不具有芳香族性之烴基。又,脂肪族烴基可為飽和,亦可為不飽和,通常為飽和係較佳。
R
101中之芳香族烴基為具有芳香環之烴基。該芳香族烴基之碳原子數為3~30係較佳,5~30係更佳,5~20係再更佳,6~15係特佳,6~10係最佳。惟,該碳原子數中,係不包含取代基中之碳原子數。
作為R
101中之芳香族烴基所具有之芳香環,具體而言,可舉出苯、茀、萘、蒽、菲、聯苯,或構成此等芳香環之碳原子的一部分被雜原子取代之芳香族雜環等。作為芳香族雜環中之雜原子,可舉出氧原子、硫原子、氮原子等。
作為R
101中之芳香族烴基,具體而言,可舉出由前述芳香環去除了1個氫原子之基(芳基:例如,苯基、萘基等)、前述芳香環中的1個氫原子被伸烷基取代之基(例如,苄基、苯乙基、1-萘甲基、2-萘甲基、1-萘乙基、2-萘乙基等的芳基烷基等)等。前述伸烷基(芳基烷基中之烷基鏈)之碳原子數為1~4係較佳,1~2係更佳,1係特佳。
R
101中之環狀之脂肪族烴基,可舉出於結構中包含環之脂肪族烴基。
作為該於結構中包含環之脂肪族烴基,可舉出脂環式烴基(由脂肪族烴環去除了1個氫原子之基)、脂環式烴基鍵結於直鏈狀或分支鏈狀之脂肪族烴基之末端之基、脂環式烴基介隔存在於直鏈狀或分支鏈狀之脂肪族烴基之途中之基等。
前述脂環式烴基之碳原子數為3~20係較佳,3~12係更佳。
前述脂環式烴基可為多環式基,亦可為單環式基。作為單環式之脂環式烴基,由單環烷去除了1個以上氫原子之基係較佳。作為該單環烷,碳原子數3~6者係較佳,具體而言可舉出環戊烷、環己烷等。作為多環式之脂環式烴基,由多環烷烴去除了1個以上氫原子之基係較佳,作為該多環烷烴,碳原子數7~30者係較佳。其中,作為該多環烷烴,金剛烷、降冰片烷、異冰片烷、三環癸烷、四環十二烷等的具有交聯環系之多環式骨架之多環烷烴;具有類固醇骨架之環式基等的具有縮合環系之多環式骨架之多環烷烴係更佳。
其中,作為R
101中之環狀之脂肪族烴基,由單環烷或多環烷烴去除了1個以上氫原子之基係較佳,由多環烷烴去除了1個氫原子之基係更佳,金剛烷基、降莰基係再更佳,金剛烷基係特佳。
可鍵結於脂環式烴基之直鏈狀之脂肪族烴基之碳原子數為1~10係較佳,1~6係更佳,1~4係再更佳,1~3係最佳。作為直鏈狀之脂肪族烴基,直鏈狀之伸烷基係較佳,具體而言,可舉出亞甲基[-CH
2-]、乙烯基[-(CH
2)
2-]、三亞甲基[-(CH
2)
3-]、四亞甲基[-(CH
2)
4-]、五亞甲基[-(CH
2)
5-]等。
可鍵結於脂環式烴基之分支鏈狀之脂肪族烴基之碳原子數為2~10係較佳,3~6係更佳,3或4係再更佳,3係最佳。作為分支鏈狀之脂肪族烴基,分支鏈狀之伸烷基係較佳,具體而言,可舉出-CH(CH
3)-、-CH(CH
2CH
3)-、-C(CH
3)
2-、-C(CH
3)(CH
2CH
3)-、-C(CH
3)(CH
2CH
2CH
3)-、-C(CH
2CH
3)
2-等的烷基亞甲基;-CH(CH
3)CH
2-、-CH(CH
3)CH(CH
3)-、-C(CH
3)
2CH
2-、-CH(CH
2CH
3)CH
2-、-C(CH
2CH
3)
2-CH
2-等的烷基乙烯基;-CH(CH
3)CH
2CH
2-、-CH
2CH(CH
3)CH
2-等的烷基三亞甲基;-CH(CH
3)CH
2CH
2CH
2-、-CH
2CH(CH
3)CH
2CH
2-等的烷基四亞甲基等的烷基伸烷基等。作為烷基伸烷基中之烷基,碳原子數1~5之直鏈狀之烷基係較佳。
又,R
101中之環狀之烴基亦可如同雜環等的那樣包含雜原子。具體而言,可舉出分別以上述一般式(a2-r-1)~(a2-r-7)表示之含有內酯之環式基、分別以上述一般式(b5-r-1)~(b5-r-4)表示之含有-SO
2-之環式基、其他分別以上述化學式(r-hr-1)~(r-hr-16)表示之雜環式基。該情況中,化學式(r-hr-1)~(r-hr-16)中,*係表示鍵結於式(b-1)中之Y
101之鍵結鍵。
作為R
101之環式基中之取代基,例如,可舉出烷基、烷氧基、鹵素原子、鹵化烷基、羥基、羰基、硝基等。
作為作為取代基之烷基,碳原子數1~5之烷基係較佳,甲基、乙基、丙基、n-丁基、tert-丁基係最佳。
作為作為取代基之烷氧基,碳原子數1~5之烷氧基係較佳,甲氧基、乙氧基、n-丙氧基、iso-丙氧基、n-丁氧基、tert-丁氧基係更佳,甲氧基、乙氧基係最佳。
作為作為取代基之鹵素原子,可舉出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,氟原子係較佳。
作為作為取代基之鹵化烷基,可舉出碳原子數1~5之烷基,例如甲基、乙基、丙基、n-丁基、tert-丁基等的一部分或全部的氫原子被前述鹵素原子取代之基。
作為取代基之羰基,為取代構成環狀之烴基之亞甲基(-CH
2-)之基。
R
101中之環狀之烴基,亦可為包含脂肪族烴環與芳香環縮合後之縮合環之縮合環式基。作為前述縮合環,例如,可舉出於具有交聯環系之多環式骨架之多環烷烴上縮合有1個以上芳香環者等。作為前述交聯環系多環烷烴之具體例,可舉出二環[2.2.1]庚烷(降冰片烷)、二環[2.2.2]辛烷等的雙環烷。作為前述縮合環式,包含於雙環烷上縮合有2個或3個芳香環之縮合環之基係較佳,包含於二環[2.2.2]辛烷上縮合有2個或3個芳香環之縮合環之基係更佳。作為R
101中之縮合環式基之具體例,可舉出下述式(r-br-1)~(r-br-2)所表示者。式中*係表示鍵結於式(b-1)中之Y
101之鍵結鍵。
作為R
101中之縮合環式基可具有之取代基,例如,可舉出烷基、烷氧基、鹵素原子、鹵化烷基、羥基、羰基、硝基、芳香族烴基、脂環式烴基等。
作為前述縮合環式基之取代基之烷基、烷氧基、鹵素原子、鹵化烷基,可舉出與作為上述R
101中之環式基之取代基所舉出之相同者。
作為作為前述縮合環式基之取代基之芳香族烴基,可舉出由芳香環去除了1個氫原子之基(芳基:例如,苯基、萘基等)、前述芳香環中的1個氫原子被伸烷基取代之基(例如,苄基、苯乙基、1-萘甲基、2-萘甲基、1-萘乙基、2-萘乙基等的芳基烷基等)、分別以上述式(r-hr-1)~(r-hr-6)表示之雜環式基等。
作為作為前述縮合環式基之取代基之脂環式烴基,可舉出由環戊烷、環己烷等的單環烷去除了1個氫原子之基;由金剛烷、降冰片烷、異冰片烷、三環癸烷、四環十二烷等的多環烷烴去除了1個氫原子之基;分別以前述一般式(a2-r-1)~(a2-r-7)表示之含有內酯之環式基;分別以前述一般式(b5-r-1)~(b5-r-4)表示之含有-SO
2-之環式基;分別以前述式(r-hr-7)~(r-hr-16)表示之雜環式基等。
可具有取代基之鏈狀之烷基:
作為R
101之鏈狀之烷基,可為直鏈狀或分支鏈狀中之任一者。
作為直鏈狀之烷基,碳原子數為1~20係較佳,1~15係更佳,1~10係最佳。
作為分支鏈狀之烷基,碳原子數為3~20係較佳,3~15係更佳,3~10係最佳。具體而言,例如,可舉出1-甲基乙基、1-甲基丙基、2-甲基丙基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基等。
可具有取代基之鏈狀之烯基:
作為R
101之鏈狀之烯基,可為直鏈狀或分支鏈狀中之任一者,碳原子數為2~10係較佳,2~5係更佳,2~4係再更佳,3係特佳。作為直鏈狀之烯基,例如,可舉出乙烯基、丙烯基(烯丙基)、丁炔基等。作為分支鏈狀之烯基,例如,可舉出1-甲基乙烯基、2-甲基乙烯基、1-甲基丙烯基、2-甲基丙烯基等。
作為鏈狀之烯基,在上述之中,直鏈狀之烯基係較佳,乙烯基、丙烯基係更佳,乙烯基係特佳。
作為R
101之鏈狀之烷基或烯基中之取代基,例如,可舉出烷氧基、鹵素原子、鹵化烷基、羥基、羰基、硝基、氨基、上述R
101中之環式基等。
在上述之中,R
101為可具有取代基之環式基係較佳,可具有取代基之環狀之烴基係更佳。作為環狀之烴基,更具體而言,苯基、萘基、由多環烷烴去除了1個以上氫原子之基;分別以前述一般式(a2-r-1)~(a2-r-7)表示之含有內酯之環式基;分別以前述一般式(b5-r-1)~(b5-r-4)表示之含有-SO
2-之環式基係較佳,由多環烷烴去除了1個以上氫原子之基或分別以前述一般式(b5-r-1)~(b5-r-4)表示之含有-SO
2-之環式基係更佳,金剛烷基或前述一般式(b5-r-1)所表示之含有-SO
2-之環式基係再更佳。
該環狀之烴基具有取代基之情況中,該取代基為羥基係較佳。
式(b-1)中,Y
101為單鍵或包含氧原子之2價之連結基。
Y
101為包含氧原子之2價之連結基之情況中,該Y
101亦可含有氧原子以外之原子。作為氧原子以外之原子,例如可舉出碳原子、氫原子、硫原子、氮原子等。
作為包含氧原子之2價之連結基,例如,可舉出氧原子(醚鍵:-O-)、酯鍵(-C(=O)-O-)、氧羰基(-O-C(=O)-)、醯胺鍵(-C(=O)-NH-)、羰基(-C(=O)-)、碳酸酯鍵(-O-C(=O)-O-)等的非烴系之含有氧原子之連結基;該非烴系之含有氧原子之連結基與伸烷基之組合等。此組合中,亦可進一步連結有磺醯基(-SO
2-)。作為這樣的包含氧原子之2價之連結基,例如可舉出分別以下述一般式(y-al-1)~(y-al-7)表示之連結基。此外,下述一般式(y-al-1)~(y-al-7)中,與上述式(b-1)中之R
101鍵結的為下述一般式(y-al-1)~(y-al-7)中之V’
101。
[式中,V’
101為單鍵或碳原子數1~5之伸烷基,V’
102為碳原子數1~30之2價之飽和烴基]。
V’
102中之2價之飽和烴基為碳原子數1~30之伸烷基係較佳,碳原子數1~10之伸烷基係更佳,碳原子數1~5之伸烷基係再更佳。
作為V’
101及V’
102中之伸烷基,可為直鏈狀之伸烷基亦可為分支鏈狀之伸烷基,直鏈狀之伸烷基係較佳。
作為V’
101及V’
102中之伸烷基,具體而言,可舉出亞甲基[-CH
2-];-CH(CH
3)-、-CH(CH
2CH
3)-、-C(CH
3)
2-、-C(CH
3)(CH
2CH
3)-、-C(CH
3)(CH
2CH
2CH
3)-、-C(CH
2CH
3)
2-等的烷基亞甲基;乙烯基[-CH
2CH
2-];-CH(CH
3)CH
2-、-CH(CH
3)CH(CH
3)-、-C(CH
3)
2CH
2-、-CH(CH
2CH
3)CH
2-等的烷基乙烯基;三亞甲基(n-丙烯基)[-CH
2CH
2CH
2-];-CH(CH
3)CH
2CH
2-、-CH
2CH(CH
3)CH
2-等的烷基三亞甲基;四亞甲基[-CH
2CH
2CH
2CH
2-];-CH(CH
3)CH
2CH
2CH
2-、-CH
2CH(CH
3)CH
2CH
2-等的烷基四亞甲基;五亞甲基[-CH
2CH
2CH
2CH
2CH
2-]等。
又,V’
101或V’
102中之前述伸烷基中之一部分的亞甲基亦可被碳原子數5~10之2價之脂肪族環式基取代。該脂肪族環式基為由前述式(a1-r-1)中之Ra’
3之環狀之脂肪族烴基(單環式之脂肪族烴基、多環式之脂肪族烴基)再進一步去除1個氫原子之2價之基係較佳,伸環己基、1,5-伸金剛烷基或2,6-伸金剛烷基係更佳。
作為Y
101,包含酯鍵之2價之連結基,或包含醚鍵之2價之連結基係較佳,分別以上述式(y-al-1)~(y-al-5)表示之連結基係更佳。
式(b-1)中,V
101為單鍵、伸烷基或氟化伸烷基。V
101中之伸烷基、氟化伸烷基之碳原子數為1~4係較佳。作為V
101中之氟化伸烷基,可舉出V
101中之伸烷基之一部分或全部的氫原子被氟原子取代之基。其中,V
101為單鍵或碳原子數1~4之氟化伸烷基係較佳。
式(b-1)中,R
102為氟原子或碳原子數1~5之氟化烷基。R
102為氟原子或碳原子數1~5之全氟烷基係較佳,為氟原子係更佳。
作為前述式(b-1)所表示之陰離子部之具體例,例如,在Y
101為單鍵之情況中,可舉出三氟三氟甲磺酸根陰離子或全氟丁磺酸根陰離子等的氟化烷基磺酸根陰離子;在Y
101為包含氧原子之2價之連結基之情況中,可舉出下述式(an-1)~(an-3)中之任一項所表示之陰離子。
[式中,R”
101為可具有取代基之脂肪族環式基、分別以上述之化學式(r-hr-1)~(r-hr-6)表示之1價之雜環式基、前述式(r-br-1)或(r-br-2)所表示之縮合環式基,或可具有取代基之鏈狀之烷基。R”
102為可具有取代基之脂肪族環式基、前述式(r-br-1)或(r-br-2)所表示之縮合環式基、分別以前述一般式(a2-r-1)、(a2-r-3)~(a2-r-7)表示之含有內酯之環式基,或分別以前述一般式(b5-r-1)~(b5-r-4)表示之含有-SO
2-之環式基。R”
103為可具有取代基之芳香族環式基、可具有取代基之脂肪族環式基,或可具有取代基之鏈狀之烯基。V”
101為單鍵、碳原子數1~4之伸烷基,或碳原子數1~4之氟化伸烷基。R
102為氟原子或碳原子數1~5之氟化烷基。v”係各自獨立為0~3之整數,q”係各自獨立為0~20之整數,n”為0或1]。
R”
101、R”
102及R”
103之可具有取代基之脂肪族環式基為作為前述式(b-1)中之R
101中之環狀之脂肪族烴基所例示出之基係較佳。作為前述取代基,可舉出與可取代前述式(b-1)中之R
101中之環狀之脂肪族烴基之取代基相同者。
R”
103中之可具有取代基之芳香族環式基為作為前述式(b-1)中之R
101中之環狀之烴基中之芳香族烴基所例示出之基係較佳。作為前述取代基,可舉出與可取代前述式(b-1)中之R
101中之該芳香族烴基之取代基相同者。
R”
101中之可具有取代基之鏈狀之烷基為作為前述式(b-1)中之R
101中之鏈狀之烷基所例示出之基係較佳。
R”
103中之可具有取代基之鏈狀之烯基為作為前述式(b-1)中之R
101中之鏈狀之烯基所例示出之基係較佳。
・(b-2)成分中之陰離子
式(b-2)中,R
104、R
105係各自獨立地為可具有取代基之環式基、可具有取代基之鏈狀之烷基,或可具有取代基之鏈狀之烯基,分別可舉出與式(b-1)中之R
101相同者。惟,R
104、R
105亦可互相地鍵結形成環。
R
104、R
105為可具有取代基之鏈狀之烷基係較佳,直鏈狀或者分支鏈狀之烷基,或直鏈狀或者分支鏈狀之氟化烷基係更佳。
該鏈狀之烷基之碳原子數為1~10係較佳,更佳為碳原子數1~7,再更佳為碳原子數1~3。R
104、R
105之鏈狀之烷基之碳原子數在上述碳原子數之範圍內,由於對於阻劑用溶劑之溶解性亦良好等的理由,越小係越佳。又,R
104、R
105之鏈狀之烷基中,被氟原子取代之氫原子的數量越多,由於酸的強度係變得越強,此外,對於250nm以下之高能量光及電子束之透明性係提升,故而較佳。前述鏈狀之烷基中之氟原子之比例,亦即氟化率較佳為70~100%,再更佳為90~100%,最佳係所有的氫原子皆被氟原子取代之全氟烷基。
式(b-2)中,V
102、V
103係各自獨立地為單鍵、伸烷基,或氟化伸烷基,分別可舉出與式(b-1)中之V
101相同者。
式(b-2)中,L
101、L
102係各自獨立為單鍵或氧原子。
・(b-3)成分中之陰離子
式(b-3)中,R
106~R
108係各自獨立地為可具有取代基之環式基、可具有取代基之鏈狀之烷基,或可具有取代基之鏈狀之烯基,分別可舉出與式(b-1)中之R
101相同者。
式(b-3)中,L
103~L
105係各自獨立地為單鍵、-CO-或-SO
2-。
在上述之中,作為(B)成分之陰離子部,(b-1)成分中之陰離子係較佳。在這之中,上述之一般式(an-1)~(an-3)中之任一項所表示之陰離子係更佳,一般式(an-1)或(an-2)中之任一項所表示之陰離子係再更佳,一般式(an-2)所表示之陰離子係特佳。
{陽離子部}
前述之式(b-1)、式(b-2)、式(b-3)中,M
m+係表示m價之鎓陽離子。在這之中,鋶陽離子、碘鎓陽離子係較佳。
m為1以上之整數。
作為較佳之陽離子部((M
m+)
1/m),可舉出分別以下述之一般式(ca-1)~(ca-5)表示之有機陽離子。
在上述之中,陽離子部((M
m+)
1/m)為一般式(ca-1)所表示之陽離子係較佳。
[式中,R
201~R
207,及R
211~R
212係各自獨立地表示可具有取代基之芳基、可具有取代基之烷基或可具有取代基之烯基。R
201~R
203、R
206~R
207、R
211~R
212亦可互相地鍵結,與式中之硫原子共同形成環。R
208~R
209係各自獨立地表示氫原子或碳原子數1~5之烷基。R
210為可具有取代基之芳基、可具有取代基之烷基、可具有取代基之烯基,或可具有取代基之含有SO
2-之環式基。L
201係表示-C(=O)-或-C(=O)-O-。Y
201係各自獨立地表示伸芳基、伸烷基或伸烯基。x為1或2。W
201係表示(x+1)價之連結基]。
上述之一般式(ca-1)~(ca-5)中,作為R
201~R
207,及R
211~R
212中之芳基,可舉出碳原子數6~20之無取代之芳基,較佳為苯基、萘基。
作為R
201~R
207,及R
211~R
212中之烷基,較佳為鏈狀或環狀之烷基,且其中碳原子數1~30者。
作為R
201~R
207,及R
211~R
212中之烯基,碳原子數為2~10係較佳。
作為R
201~R
207,及R
210~R
212可具有之取代基,例如,可舉出烷基、鹵素原子、鹵化烷基、羰基、氰基、氨基、芳基、分別以上述一般式(ca-r-1)~(ca-r-7)表示之基。
上述之一般式(ca-1)~(ca-5)中,R
201~R
203、R
206~R
207、R
211~R
212互相地鍵結,與式中之硫原子共同形成環之情況中,亦可透過硫原子、氧原子、氮原子等的雜原子,或羰基、-SO-、-SO
2-、-SO
3-、-COO-、-CONH-或-N(R
N)-(該R
N為碳原子數1~5之烷基。)等的官能基來鍵結。作為所形成之環,於該環骨架中包含式中之硫原子的1個環,包含硫原子為3~10員環係較佳,5~7員環係特佳。作為所形成之環之具體例,例如可舉出噻吩環、噻唑環、苯并噻吩環、苯并噻吩環、二苯并噻吩環、9H-硫雜蒽環、噻噸酮環、噻蒽環、啡噁噻環、四氫噻吩鎓環、四氫噻喃鎓環等。
R
208~R
209係各自獨立地表示氫原子或碳原子數1~5之烷基,較佳為氫原子或碳原子數1~3之烷基,為烷基之情況中,亦可互相地鍵結形成環。
R
210為可具有取代基之芳基、可具有取代基之烷基、可具有取代基之烯基,或可具有取代基之含有SO
2-之環式基。
作為R
210中之芳基,可舉出碳原子數6~20之無取代之芳基,較佳為苯基、萘基。
作為R
210中之烷基,較佳為鏈狀或環狀之烷基,且其中碳原子數為1~30者。
作為R
210中之烯基,碳原子數為2~10係較佳。
作為R
210中之可具有取代基之含有SO
2-之環式基,「含有-SO
2-之多環式基」係較佳,上述一般式(b5-r-1)所表示之基係更佳。
Y
201係各自獨立地表示伸芳基、伸烷基或伸烯基。
Y
201中之伸芳基,可舉出由作為上述之式(b-1)中之R
101中之芳香族烴基所例示出之芳基去除了1個氫原子之基。
Y
201中之伸烷基、伸烯基,可舉出由作為上述之式(b-1)中之R
101中之鏈狀之烷基、鏈狀之烯基所例示出之基去除了1個氫原子之基。
前述式(ca-4)中,x為1或2。
W
201為(x+1)價,亦即2價或3價之連結基。
作為W
201中之2價之連結基,可具有取代基之2價之烴基係較佳,可例示出與上述之一般式(a2-1)中之Ya
21相同的可具有取代基之2價之烴基。W
201中之2價之連結基可為直鏈狀、分支鏈狀、環狀中之任一者,較佳為環狀。其中,於伸芳基之兩端組合有2個羰基之基係較佳。作為伸芳基,可舉出伸苯基、伸萘基等,特佳為伸苯基。
作為W
201中之3價之連結基,可舉出由前述W
201中之2價之連結基去除了1個氫原子之基、於前述2價之連結基進一步鍵結有前述2價之連結基之基等。作為W
201中之3價之連結基,較佳係於伸芳基鍵結有2個羰基之基。
作為前述以式(ca-1)所表示之適宜的陽離子,具體而言,可舉出分別以下述之化學式(ca-1-1)~(ca-1-70)表示之陽離子。
[式中,g1、g2、g3係表示重複數,g1為1~5之整數,g2為0~20之整數,g3為0~20之整數]。
[式中,R”
201為氫原子或取代基,其中,作為該取代基,係與作為前述R
201~R
207,及R
210~R
212可具有之取代基所舉出者相同者]。
作為前述以式(ca-2)所表示之適宜的陽離子,具體而言,可舉出二苯基碘鎓陽離子、雙(4-tert-丁基苯基)碘鎓陽離子等。
作為前述以式(ca-3)所表示之適宜的陽離子,具體而言,可舉出分別以下述式(ca-3-1)~(ca-3-6)表示之陽離子。
作為前述以式(ca-4)所表示之適宜的陽離子,具體而言,可舉出分別以下述式(ca-4-1)~(ca-4-2)表示之陽離子。
作為前述以式(ca-5)所表示之適宜的陽離子,具體而言,可舉出分別以下述一般式(ca-5-1)~(ca-5-3)表示之陽離子。
在上述之中,陽離子部((M
m+)
1/m)為一般式(ca-1)所表示之陽離子係較佳。
本實施形態之阻劑組成物中,(B)成分可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
本實施形態之阻劑組成物中,相對於(A)成分100質量份,(B)成分之含量為未滿40質量份係較佳,1~30質量份係更佳,3~25質量份係再更佳。
藉由使(B)成分之含量介於前述之較佳範圍內,係可充分地進行圖型之形成。又,在將阻劑組成物之各成分溶解於有機溶劑時,係容易獲得均勻的溶液,作為阻劑組成物之保存穩定性變得良好,故而較佳。
≪由有機羧酸,以及磷的含氧酸及其衍生物所成的群所選出之至少1種化合物(E)≫
本實施形態之阻劑組成物中,以防止靈敏度劣化及阻劑圖型形狀、靜置經時穩定性等的提高為目的,亦可使其含有由有機羧酸,以及磷的含氧酸及其衍生物所成的群所選出之至少1種化合物(E)(以下稱為「(E)成分」)作為任意成分。
作為有機羧酸,具體而言,可舉出乙酸、丙二酸、檸檬酸、蘋果酸、琥珀酸、苯甲酸、水楊酸等,其中,水楊酸係較佳。
作為磷的含氧酸,可舉出磷酸、膦酸、次膦酸等,此等之中,膦酸係尤佳。
作為磷的含氧酸之衍生物,例如,可舉出將上述含氧酸之氫原子以烴基取代之酯等,作為前述烴基,可舉出碳原子數1~5之烷基、碳原子數6~15之芳基等。
作為磷酸之衍生物,可舉出磷酸二-n-丁酯、磷酸二苯基酯等的磷酸酯等。
作為膦酸之衍生物,可舉出膦酸二甲基酯、膦酸-二-n-丁酯、苯基膦酸、膦酸二苯基酯、膦酸二苄基酯等的膦酸酯等。
作為次膦酸之衍生物,可舉出次膦酸酯或苯基次膦酸等。
本實施形態之阻劑組成物中,(E)成分可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
阻劑組成物含有(E)成分之情況中,(E)成分之含量相對於(A)成分100質量份,0.01~5質量份係較佳,0.05~3質量份係更佳。藉由設在上述範圍內,微影特性係更佳提升。
≪氟添加劑成分(F)≫
本實施形態之阻劑組成物中,亦可含有氟添加劑成分(以下稱為「(F)成分」)作為疏水性樹脂。(F)成分係用於對於阻劑膜賦予撥水性而被使用,藉由作為與(A)成分不同的樹脂使用,可使微影特性提高。
作為(F)成分,例如,可使用日本特開2010-002870號公報、日本特開2010-032994號公報、日本特開2010-277043號公報、日本特開2011-13569號公報、日本特開2011-128226號公報中所記載之含氟高分子化合物。
作為(F)成分,更具體而言,可舉出具有下述一般式(f1-1)所表示之構成單元(f1)之聚合物。作為該聚合物,較佳為僅由下述式(f1-1)所表示之構成單元(f1)構成之聚合物(均聚物);該構成單元(f1)與前述構成單元(a1)之共聚物;該構成單元(f1)與由丙烯酸或甲基丙烯酸所衍生出之構成單元與前述構成單元(a1)之共聚物,更佳為該構成單元(f1)與前述構成單元(a1)之共聚物。此處,作為與該構成單元(f1)共聚之前述構成單元(a1),較佳係由1-乙基-1-環辛基(甲基)丙烯酸酯所衍生出之構成單元、由1-甲基-1-金剛烷基(甲基)丙烯酸酯所衍生出之構成單元,更佳係由1-乙基-1-環辛基(甲基)丙烯酸酯所衍生出之構成單元。
[式中,R係與前述相同,Rf
102及Rf
103係分別獨立表示氫原子、鹵素原子、碳原子數1~5之烷基或碳原子數1~5之鹵化烷基,Rf
102及Rf
103可相同亦可相異。nf
1為0~5之整數,Rf
101為包含氟原子之有機基]。
式(f1-1)中,鍵結於α位之碳原子之R係與前述相同。作為R,氫原子或甲基係較佳。
式(f1-1)中,作為Rf
102及Rf
103之鹵素原子,氟原子係較佳。作為Rf
102及Rf
103之碳原子數1~5之烷基,可舉出與上述R之碳原子數1~5之烷基相同者,甲基或乙基係較佳。作為Rf
102及Rf
103之碳原子數1~5之鹵化烷基,具體而言,可舉出碳原子數1~5之烷基之一部分或全部的氫原子被鹵素原子取代之基。作為該鹵素原子,氟原子係較佳。其中作為Rf
102及Rf
103,氫原子、氟原子,或碳原子數1~5之烷基係較佳,氫原子、氟原子、甲基,或乙基係更佳,氫原子係再更佳。
式(f1-1)中,nf
1為0~5之整數,0~3之整數係較佳,1或2係更佳。
式(f1-1)中,Rf
101為包含氟原子之有機基,較佳為包含氟原子之烴基。
作為包含氟原子之烴基,可為直鏈狀、分支鏈狀或環狀中之任一者,較佳為碳原子數1~20,更佳為碳原子數1~15,特佳為碳原子數1~10。
又,包含氟原子之烴基,較佳係該烴基中之25%以上之氫原子被氟化,更佳係50%以上被氟化,由於60%以上被氟化時,浸漬曝光時之阻劑膜之疏水性提高,故係特佳。
其中,作為Rf
101,碳原子數1~6之氟化烴基係更佳,三氟甲基、-CH
2-CF
3、-CH
2-CF
2-CF
3、-CH(CF
3)
2、-CH
2-CH
2-CF
3、-CH
2-CH
2-CF
2-CF
2-CF
2-CF
3係特佳。
(F)成分之重量平均分子量(Mw)(藉由凝膠滲透層析法進行之聚苯乙烯換算基準)為1000~50000係較佳,5000~40000係更佳,10000~30000係最佳。若在此範圍之上限值以下,則在用於作為阻劑時具有對於阻劑用溶劑之充分的溶解性,若在此範圍之下限值以上,則阻劑膜之撥水性係良好。
(F)成分之分散度(Mw/Mn)為1.0~5.0係較佳,1.0~3.0係更佳,1.0~2.5係最佳。
本實施形態之阻劑組成物中,(F)成分可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
阻劑組成物含有(F)成分之情況中,(F)成分之含量相對於(A)成分100質量份,為0.5~10質量份係較佳,1~10質量份係更佳。
≪有機溶劑成分(S)≫
本實施形態之阻劑組成物係可將阻劑材料溶解於有機溶劑成分(以下稱為「(S)成分」)中來製造。
作為(S)成分,若為可將所使用之各成分溶解並使其成為均勻的溶液者即可,可由以往作為化學增幅型阻劑組成物之溶劑而眾所周知者之中適宜地選擇任意的溶液使用。
作為(S)成分,例如,可舉出γ-丁內酯等的內酯類;丙酮、甲基乙基酮、環己酮、甲基-n-戊基酮、甲基異戊基酮、2-庚酮等的酮類;乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇等的多價醇類;乙二醇單乙酸酯、二乙二醇單乙酸酯、丙二醇單乙酸酯,或二丙二醇單乙酸酯等的具有酯鍵之化合物、前述多價醇類或前述具有酯鍵之化合物之單甲醚、單乙基醚、單丙基醚、單丁基醚等的單烷基醚或單苯基醚等的具有醚鍵之化合物等的多價醇類之衍生物[此等之中,丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇單甲醚(PGME)係較佳];二噁烷那樣的環式醚類,或乳酸甲酯、乳酸乙酯(EL)、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯等的酯類;苯甲醚、乙基苄基醚、甲苯基甲基醚、二苯基醚、二苄基醚、苯乙醚、丁基苯基醚、乙基苯、二乙基苯、戊基苯、異丙基苯、甲苯、二甲苯、對異丙基甲苯、均三甲苯等的芳香族系有機溶劑、二甲基亞碸(DMSO)等。
本實施形態之阻劑組成物中,(S)成分係可單獨使用1種,亦可作為2種以上之混合溶劑使用。其中,PGMEA、PGME、γ-丁內酯、EL、環己酮係較佳。
又,作為(S)成分,將PGMEA與極性溶劑混合後之混合溶劑亦較佳。其摻合比(質量比)係考慮PGMEA與極性溶劑之相溶性等來適宜決定即可,然而,較佳為1:9~9:1,更佳為設在2:8~8:2之範圍內係較佳。
更具體而言,在摻合EL或環己酮作為極性溶劑之情況中,PGMEA:EL或環己酮之質量比較佳為1:9~9:1,更佳為2:8~8:2。又,摻合PGME作為極性溶劑之情況中,PGMEA:PGME之質量比較佳為1:9~9:1,更佳為2:8~8:2,再更佳為3:7~7:3。此外,PGMEA與PGME與環己酮之混合溶劑亦較佳。
又,作為(S)成分,除此之外,由PGMEA及EL之中所選出之至少1種與γ-丁內酯之混合溶劑亦較佳。該情況中,作為混合比例,前者與後者之質量比較佳係設為70:30~95:5。
(S)成分之使用量並未受到特別限定,係以可塗布於基板等之濃度,依據塗布膜厚來適宜地設定。一般而言,阻劑組成物之係以使固體成分濃度成為0.1~20質量%、較佳為0.2~15質量%之範圍內的方式來使用(S)成分。
本實施形態之阻劑組成物中,亦可進一步依據期望,適宜地添加並使其含有具有混和性之添加劑,例如用於改良阻劑膜之性能之加成的樹脂、溶解抑制劑、可塑劑、安定劑、著色劑、光暈防止劑、染料等。
本實施形態之阻劑組成物在將上述阻劑材料溶解於(S)成分後,亦可使用聚醯亞胺多孔質膜、聚醯胺醯亞胺多孔質膜等來進行雜質等的去除。例如,亦可使用由聚醯亞胺多孔質膜所構成之過濾器、由聚醯胺醯亞胺多孔質膜所構成之過濾器、由聚醯亞胺多孔質膜及聚醯胺醯亞胺多孔質膜所構成之過濾器等,來進行阻劑組成物之濾過。作為前述聚醯亞胺多孔質膜及前述聚醯胺醯亞胺多孔質膜,例如,可例示出日本特開2016-155121號公報中所記載之內容等。
以上所說明之本實施形態之阻劑組成物中,係含有光降解性鹼(D0)((D0)成分)作為酸擴散控制劑成分(D)。
(D0)成分係於陰離子部具有對於EUV及EB具有高吸收剖面積之碘原子或溴原子。因此,與以往不具有溴原子或碘原子之酸擴散控制劑相比,係提高對於EUV及EB之靈敏度,並可產生更多的二次電子。又,由於(D0)成分係於陽離子部包含氟原子,故陽離子部之分解效率係提高。因此,在阻劑圖型形成之際,阻劑膜之曝光部與未曝光部中之(D0)成分之濃度之對比係變大。推測其結果係可形成實現高靈敏度化,且粗糙度減低之阻劑圖型。
又,(D0)成分係在陽離子部中之苯環之鄰位或間位導入有氟原子或氟化烷基。因此,推測可抑制在保管本實施形態之阻劑組成物時之經時分解,且與含有具有於苯環之對位導入氟原子或氟化烷基之鋶陽離子之酸擴散控制劑之阻劑組成物相比,其粗糙度等的微影特性係變得良好。
又,由於(D0)成分係將pka為0.50以上之羧酸作為產生酸,故被認為係在阻劑圖型形成時可發揮充分的淬滅能,且有助於粗糙度低減等的微影特性之提高。
(阻劑圖型形成方法)
本發明之第2態樣之阻劑圖型形成方法係具有下述步驟之方法:於支持體上使用上述本發明之第1態樣之阻劑組成物來形成阻劑膜之步驟、曝光前述阻劑膜之步驟,及將前述曝光後之阻劑膜進行顯影來形成阻劑圖型之步驟。
作為這樣的阻劑圖型形成方法之一實施形態,例如可舉出以如同下述的方式來進行之阻劑圖型形成方法。
首先,將上述實施形態之阻劑組成物於支持體上以旋轉器等來進行塗布,並藉由例如80~150℃之溫度條件實施40~120秒鐘、較佳為60~90秒鐘之烘烤(塗佈後烘烤(PAB))處理,來形成阻劑膜。
接著,對於該阻劑膜,使用例如電子束微影裝置、ArF曝光裝置等的曝光裝置,在進行介隔形成有特定的圖型之遮罩(遮罩圖型)之曝光或藉由不介隔遮罩圖型之電子束之直接照射來進行之描繪等來進行之選擇性曝光後,藉由例如80~150℃之溫度條件實施40~120秒鐘、較佳為60~90秒鐘之烘烤(曝光後烘烤(PEB))處理。
接著,將前述阻劑膜進行顯影處理。顯影處理在鹼顯影製程之情況中,係使用鹼顯影液,在溶劑顯影製程之情況中,係使用含有有機溶劑之顯影液(有機系顯影液)來進行。
顯影處理後,較佳為進行沖洗處理。沖洗處理,在鹼顯影製程之情況中,使用純水之水沖洗係較佳,溶劑顯影製程之情況中,使用含有有機溶劑之沖洗液係較佳。
溶劑顯影製程之情況中,亦可在前述顯影處理或沖洗處理之後,進行將附著於圖型上之顯影液或沖洗液藉由超臨界流體來去除之處理。
顯影處理後或沖洗處理後,進行乾燥。又,依據情況的不同,亦可於上述顯影處理後進行烘烤處理(後烘烤)。
藉由這樣的方式,可形成阻劑圖型。
作為支持體,並未受到特別限定,可使用以往眾所周知者,例如,可舉出電子零件用之基板,或於其中形成有特定的配線圖型者等。更具體而言,可舉出矽晶圓、銅、鉻、鐵、鋁等的金屬製之基板,或玻璃基板等。作為配線圖型之材料,例如可使用銅、鋁、鎳、金等。
又,作為支持體,亦可為在如同上述那樣基板上設置有無機系及/或有機系的膜者。作為無機系的膜,可舉出無機抗反射膜(無機BARC)。作為有機系的膜,可舉出有機抗反射膜(有機BARC),或多層阻劑法中之下層有機膜等的有機膜。
此處,所謂多層阻劑法,係指於基板上設置至少一層有機膜(下層有機膜)及至少一層阻劑膜(上層阻劑膜),將形成於上層阻劑膜之阻劑圖型作為遮罩,來進行下層有機膜之圖型化之方法,其被認為可形成高縱橫比的圖型。亦即,若依據多層阻劑法,由於藉由下層有機膜可確保所需要的厚度,故可使阻劑膜薄膜化,而可形成高縱橫比之微細圖型。
多層阻劑法基本上可分為:設為上層阻劑膜與下層有機膜之二層結構之方法(2層阻劑法),及設為在上層阻劑膜與下層有機膜之間設置一層以上中間層(金屬薄膜等)之三層以上之多層結構之方法(3層阻劑法)。
用於曝光之波長並未受到特別限定,可使用ArF準分子雷射、KrF準分子雷射、F
2準分子雷射、EUV(極端紫外線)、VUV(真空紫外線)、EB(電子束)、X射線、軟X射線等的放射線來進行。前述阻劑組成物作為KrF準分子雷射、ArF準分子雷射、EB或EUV用之有用性係高,作為ArF準分子雷射、EB或EUV用之有用性係更高,作為EB或EUV用之有用性係特高。亦即,本實施形態之阻劑圖型形成方法係在曝光阻劑膜之步驟中包含對於前述阻劑膜進行EUV(極端紫外線)或EB(電子束)曝光之操作之情況中特別有用的方法。
阻劑膜之曝光方法可為於空氣或氮等的惰性氣體中進行之一般的曝光(乾式曝光),亦可為浸潤式曝光(Liquid Immersion Lithography)。
浸潤式曝光係預先在阻劑膜與曝光裝置之最下方位置之透鏡間填滿具有折射率比空氣大之折射率之溶媒(浸潤介質),並於該狀態下進行曝光(浸漬曝光)之曝光方法。
作為浸潤介質,具有比空氣之折射率更大,且,比被曝光之阻劑膜之折射率更小之折射率之溶媒係較佳。作為這樣的溶媒之折射率,若在前述範圍內則未受到特別限制。
作為具有比空氣之折射率更大,且,比前述阻劑膜之折射率更小之折射率之溶媒,例如,可舉出水、氟系惰性液體、矽系溶劑、烴系溶劑等。
作為氟系惰性液體之具體例,可舉出以C
3HCl
2F
5、C
4F
9OCH
3、C
4F
9OC
2H
5、C
5H
3F
7等的氟系化合物為主成分之液體等,沸點為70~180℃者係較佳,80~160℃者係更佳。氟系惰性液體若為具有上述範圍之沸點者,則由於在曝光結束後,可以簡便的方法來去除用於浸潤之介質,故而較佳。
作為氟系惰性液體,尤其,烷基之氫原子全部被氟原子取代之全氟烷基化合物係較佳。作為全氟烷基化合物,具體而言,可舉出全氟烷基醚化合物、全氟烷基胺化合物。
此外,具體而言,作為前述全氟烷基醚化合物,可舉出全氟(2-丁基-四氫呋喃)(沸點102℃),作為前述全氟烷基胺化合物,可舉出全氟三丁胺(沸點174℃)。
作為浸潤介質,由成本、安全性、環境問題、通用性等的觀點來看,較佳係可使用水。
作為於鹼顯影製程中用於顯影處理之鹼顯影液,例如可舉出0.1~10質量%四甲基氫氧化銨(TMAH)水溶液。
作為於溶劑顯影製程中用於顯影處理之有機系顯影液所含有之有機溶劑,若為可溶解(A)成分(曝光前之(A)成分)者即可,可由眾所周知的有機溶劑之中適宜地選擇。具體而言,可舉出酮系溶劑、酯系溶劑、醇系溶劑、腈系溶劑、醯胺系溶劑、醚系溶劑等的極性溶劑、烴系溶劑等。
酮系溶劑為於結構中包含C-C(=O)-C之有機溶劑。酯系溶劑為於結構中包含C-C(=O)-O-C之有機溶劑。醇系溶劑為於結構中包含醇性羥基之有機溶劑。「醇性羥基」係意指鍵結於脂肪族烴基之碳原子之羥基。腈系溶劑為於結構中包含腈基之有機溶劑。醯胺系溶劑為於結構中包含醯胺基之有機溶劑。醚系溶劑為於結構中包含C-O-C之有機溶劑。
有機溶劑之中,亦存在含有多數種在結構中使上述各溶劑具有特徵之官能基的有機溶劑,然而在該情況中,係相當於包含該有機溶劑所具有之官能基的任何溶劑種類。例如,二乙二醇單甲醚係符合上述分類中之醇系溶劑、醚系溶劑之任一種。
烴系溶劑係由可被鹵化之烴所構成,為不具有鹵素原子以外之取代基之烴溶劑。作為鹵素原子,氟原子係較佳。
作為有機系顯影液所含有之有機溶劑,在上述之中,極性溶劑係較佳,酮系溶劑、酯系溶劑、腈系溶劑等係較佳。
作為酮系溶劑,例如,可舉出1-辛酮、2-辛酮、1-壬酮、2-壬酮、丙酮、4-庚酮、1-己酮、2-己酮、二異丁基酮、環己酮、甲基環己酮、苯基丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、乙醯丙酮、丙酮基丙酮、紫羅蘭酮、二丙酮基醇、乙醯基甲醇、苯乙酮、甲基萘基酮、異佛爾酮、碳酸丙烯酯、γ-丁內酯、甲基戊基酮(2-庚酮)等。此等之中,作為酮系溶劑,較佳為甲基戊基酮(2-庚酮)。
作為酯系溶劑,例如,可舉出乙酸甲酯、乙酸丁酯、乙酸乙酯、乙酸異丙酯、乙酸戊酯、乙酸異戊酯、甲氧基乙酸乙酯、乙氧基乙酸乙酯、乙二醇單乙基醚乙酸酯、乙二醇單丙基醚乙酸酯、乙二醇單丁基醚乙酸酯、乙二醇單苯基醚乙酸酯、二乙二醇單甲醚乙酸酯、二乙二醇單丙基醚乙酸酯、二乙二醇單苯基醚乙酸酯、二乙二醇單丁基醚乙酸酯、二乙二醇單乙基醚乙酸酯、2-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、4-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、3-乙基-3-甲氧基丁基乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、丙二醇單丙基醚乙酸酯、2-乙氧基丁基乙酸酯、4-乙氧基丁基乙酸酯、4-丙氧基丁基乙酸酯、2-甲氧基戊基乙酸酯、3-甲氧基戊基乙酸酯、4-甲氧基戊基乙酸酯、2-甲基-3-甲氧基戊基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基戊基乙酸酯、3-甲基-4-甲氧基戊基乙酸酯、4-甲基-4-甲氧基戊基乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丁酯、甲酸丙酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、乳酸丙酯、碳酸乙酯、碳酸丙酯、碳酸丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸丙酯、丙酮酸丁酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸異丙酯、2-羥基丙酸甲酯、2-羥基丙酸乙酯、甲基-3-甲氧基丙酸酯、乙基-3-甲氧基丙酸酯、乙基-3-乙氧基丙酸酯、丙基-3-甲氧基丙酸酯等。此等之中,作為酯系溶劑,乙酸丁酯係較佳。
作為腈系溶劑,例如,可舉出乙腈、丙腈、戊腈、丁腈等。
有機系顯影液中,依需要可摻合眾所周知的添加劑。作為該添加劑,例如可舉出界面活性劑。作為界面活性劑,係未受到特別限定,然而例如可使用離子性或非離子性之氟系及/或矽系界面活性劑等。作為界面活性劑,非離子性之界面活性劑係較佳,非離子性之氟系界面活性劑,或非離子性之矽系界面活性劑係更佳。
摻合界面活性劑之情況中,其摻合量相對於有機系顯影液之總量,通常為0.001~5質量%,0.005~2質量%係較佳,0.01~0.5質量%係更佳。
顯影處理係可藉由眾所周知的顯影方法來實施,例如可舉出於顯影液中將支持體浸漬一定時間之方法(浸漬法)、於支持體表面上將顯影液藉由表面張力來堆高,並靜止一定時間之方法(攪拌(Paddle)法)、於支持體表面將顯影液進行噴霧之方法(噴霧法)、在以一定的速度旋轉之支持體上以一定的速度掃描顯影液塗出噴嘴的同時持續塗出顯影液之方法(動態分配法)等。
作為於溶劑顯影製程中用於顯影處理後之沖洗處理之沖洗液中所含有之有機溶劑,例如可適宜地選擇使用在作為用於前述有機系顯影液之有機溶劑所舉出之有機溶劑之中,不易溶解阻劑圖型者。通常,係使用由烴系溶劑、酮系溶劑、酯系溶劑、醇系溶劑、醯胺系溶劑及醚系溶劑所選出之至少1種類之溶劑。此等之中,由烴系溶劑、酮系溶劑、酯系溶劑、醇系溶劑及醯胺系溶劑所選出之至少1種類係較佳,由醇系溶劑及酯系溶劑所選出之至少1種類係更佳,醇系溶劑係特佳。
用於沖洗液之醇系溶劑,碳原子數6~8之1價醇係較佳,該1價醇可為直鏈狀、分支狀或環狀中之任一者。具體而言,可舉出1-己醇、1-庚醇、1-辛醇、2-己醇、2-庚醇、2-辛醇、3-己醇、3-庚醇、3-辛醇、4-辛醇、苯甲醇等。此等之中,1-己醇、2-庚醇、2-己醇係較佳,1-己醇、2-己醇係更佳。
此等的有機溶劑,可單獨使用任1種,亦可併用2種以上。又,亦可與上述以外之有機溶劑或水混合使用。惟,若考慮顯影特性,則沖洗液中之水之摻合量相對於沖洗液之總量為30質量%以下係較佳,10質量%以下係更佳,5質量%以下係再更佳,3質量%以下係特佳。
沖洗液中,依需要可摻合眾所周知的添加劑。作為該添加劑,例如可舉出界面活性劑。界面活性劑可舉出與前述相同者,非離子性之界面活性劑係較佳,非離子性之氟系界面活性劑,或非離子性之矽系界面活性劑係更佳。
摻合界面活性劑之情況中,其摻合量相對於沖洗液之總量,通常為0.001~5質量%,0.005~2質量%係較佳,0.01~0.5質量%係更佳。
使用沖洗液之沖洗處理(洗淨處理)係可藉由眾所周知的沖洗方法來實施。作為該沖洗處理之方法,例如可舉出於以一定的速度旋轉之支持體上持續塗出沖洗液之方法(旋轉塗布法)、於沖洗液中將支持體浸漬一定時間之方法(浸漬法)、於支持體表面將沖洗液進行噴霧之方法(噴霧法)等。
依據以上所說明之本實施形態之阻劑圖型形成方法,由於係使用上述之阻劑組成物,故可形成實現高靈敏度化,且粗糙度減低之阻劑圖型。
在上述實施形態之阻劑組成物,及,上述實施形態之圖型形成方法中所使用之各種材料(例如,阻劑溶劑、顯影液、沖洗液、抗反射膜形成用組成物、頂塗層形成用組成物等)中,較佳係不含有金屬、包含鹵素之金屬鹽、酸、鹼、包含硫原子或磷原子之成分等的雜質。此處,作為包含金屬原子之雜質,可舉出Na、K、Ca、Fe、Cu、Mn、Mg、Al、Cr、Ni、Zn、Ag、Sn、Pb、Li,或此等的鹽等。作為此等材料中所包含之雜質之含量,200ppb以下係較佳,1ppb以下係更佳,100ppt(parts per trillion)以下係再更佳,10ppt以下係特佳,實質上不包含雜質(測定裝置之偵測極限以下)係最佳。
[實施例]
以下,藉由實施例更進一步詳細地說明本發明,然而本發明並不因此等例子而受到限定。
<阻劑組成物之調製>
(實施例1~14、比較例1~8)
將表1及2所示之各成分混合並溶解,分別調製各例之阻劑組成物。
表1及2中,各簡碼係分別具有以下的意思。[ ]內的數量值為摻合量(質量份)。
(A)-1:下述之化學式(A1)-1所表示之高分子化合物。關於此高分子化合物(A1)-1,藉由GPC測定所求得之標準聚苯乙烯換算之重量平均分子量(Mw)為7100、分子量分散度(Mw/Mn)為1.69。藉由
13C-NMR所求得之共聚組成比(結構式中之各構成單元之比例(莫耳比))為l/m=50/50。
(A)-2:下述之化學式(A1)-2所表示之高分子化合物。關於此高分子化合物(A1)-2,藉由GPC測定所求得之標準聚苯乙烯換算之重量平均分子量(Mw)為7000、分子量分散度(Mw/Mn)為1.72。藉由
13C-NMR所求得之共聚組成比(結構式中之各構成單元之比例(莫耳比))為l/m=50/50。
(B)-1:由下述之化合物(B1-1)所構成之酸產生劑。
(B)-2:由下述之化合物(B1-2)所構成之酸產生劑。
(D0)-1:由下述之化合物(D0-1)所構成之酸擴散控制劑(產生酸之pKa:3.59)。
(D0)-2:由下述之化合物(D0-2)所構成之酸擴散控制劑(產生酸之pKa:3.03)。
(D0)-3:由下述之化合物(D0-3)所構成之酸擴散控制劑(產生酸之pKa:2.82)。
(D0)-4:由下述之化合物(D0-4)所構成之酸擴散控制劑(產生酸之pKa:2.82)。
(D0)-5:由下述之化合物(D0-5)所構成之酸擴散控制劑(產生酸之pKa:2.82)。
(D0)-6:由下述之化合物(D0-6)所構成之酸擴散控制劑(產生酸之pKa:4.51)。
(D0)-7:由下述之化合物(D0-7)所構成之酸擴散控制劑(產生酸之pKa:3.86)。
(D0)-8:由下述之化合物(D0-8)所構成之酸擴散控制劑(產生酸之pKa:3.86)。
(D0)-9:由下述之化合物(D0-9)所構成之酸擴散控制劑(產生酸之pKa:3.86)。
(D0)-10:由下述之化合物(D0-10)所構成之酸擴散控制劑(產生酸之pKa:3.86)。
(D0)-11:由下述之化合物(D0-11)所構成之酸擴散控制劑(產生酸之pKa:3.86)。
(D1)-1:由下述之化合物(D1-1)所構成之酸擴散控制劑(產生酸之pKa:2.82)。
(D1)-2:由下述之化合物(D1-2)所構成之酸擴散控制劑(產生酸之pKa:4.31)。
(D1)-3:由下述之化合物(D1-3)所構成之酸擴散控制劑(產生酸之pKa:2.82)。
(D1)-4:由下述之化合物(D1-4)所構成之酸擴散控制劑(產生酸之pKa:0.27)。
(D1)-5:由下述之化合物(D1-5)所構成之酸擴散控制劑(產生酸之pKa:3.86)。
(D1)-6:由下述之化合物(D1-6)所構成之酸擴散控制劑(產生酸之pKa:2.60)。
(D1)-7:由下述之化合物(D1-7)所構成之酸擴散控制劑(產生酸之pKa:3.86)。
(D1)-8:由下述之化合物(D1-8)所構成之酸擴散控制劑(產生酸之pKa:0.32)。
(S)-1:丙二醇單甲醚乙酸酯/丙二醇單甲醚=60/40(質量比)之混合溶劑。
<阻劑圖型之形成>
在經施予六甲基二矽氮烷(HMDS)處理之8吋矽基板上分別將各例之阻劑組成物使用旋轉器進行塗布,並於加熱板上,以溫度110℃進行60秒鐘之預烘烤(PAB)處理,並藉由乾燥來形成膜厚50nm之阻劑膜。
接著,對於前述阻劑膜,使用電子束微影裝置JEOL-JBX-9300FS(日本電子股份公司製),並藉由加速電壓100kV,進行將目標物大小作為線寬度50~16nm之1:1線與間隙圖型(以下「LS圖型」)之描繪(曝光)後,於90℃下進行60秒鐘之曝光後加熱(PEB)處理。
接著,於23℃下使用2.38質量%四甲基氫氧化銨(TMAH)水溶液「NMD-3」(商品名、東京應化工業股份公司製)進行60秒鐘之鹼顯影後,使用純水進行15秒鐘之水沖洗處理。其結果,形成線寬度50nm之1:1之LS圖型。
[最適曝光量(Eop)之評價]
藉由上述<阻劑圖型之形成>求出形成目標物大小之LS圖型之最適曝光量Eop(μC/cm
2)。並將其作為「Eop(μC/cm
2)」示於表1及2。
[LWR(線寬粗糙度)之評價]
針對上述<阻劑圖型之形成>中所形成之LS圖型,求出顯示LWR之尺度之3σ。
「3σ」係求出藉由掃描型電子顯微鏡(加速電壓800V、商品名:S-9380、日立先端科技公司製),於線之長邊方向測定400處線位置,並由該測定結果算出之標準偏差(σ)之3倍值(3σ)(單元:nm)。將其結果作為「LWR(nm)」示於表1及2。
該3σ之值越小,係意指線側壁之粗糙度越小,而可獲得更均勻的寬度的LS圖型。
如同表1及2所示,係可確認實施例之阻劑組成物與比較例之阻劑組成物相比,其在阻劑圖型之形成中之靈敏度高,且,LWR係良好。
以上,係說明本發明之較佳實施例,然而本發明並不受此等實施例所限定。在不脫離本發明之趣旨之範圍內進行構成之加成、省略、取代,及其他的變更係為可能。本發明並不受前述說明所限定,而僅受所附之請求項之範圍所限定。
Claims (3)
- 一種阻劑組成物,其係藉由曝光而產生酸,且,藉由酸的作用使對於顯影液之溶解性產生變化之阻劑組成物,其中,含有 藉由酸的作用使對於顯影液之溶解性產生變化之樹脂成分(A1),及 控制藉由曝光而產生之酸之酸擴散控制劑成分(D),且 前述酸擴散控制劑成分(D)係含有以pka為0.50以上之羧酸為產生酸之下述一般式(d0)所表示之光降解性鹼(D0), [式中,R m為氫原子或羥基;X 0為溴原子或碘原子;nb1為1~4之整數;Yd 0為2價之連結基或單鍵;Rb 1為氟原子或氟化烷基;p01為1~5之整數;Rb 2及Rb 3係各自獨立地為可具有取代基之烴基;Rb 2及Rb 3亦可相互鍵結,與式中之硫原子同形成環;Rb 2或Rb 3亦可與苯環及式中之硫原子共同形成縮合環;惟,至少1個Rb 1係鍵結於苯環之鄰位或間位;又,鍵結於鍵結於式中之硫原子之芳香環之-F及/或-CFRx 1Rx 2中所包含之全部氟原子的數量為3個以上;Rx 1及Rx 2係各自獨立地為氟原子或氫原子]。
- 一種阻劑圖型形成方法,其係具有於支持體上使用如請求項1所記載之阻劑組成物來形成阻劑膜之步驟、曝光前述阻劑膜之步驟,及將前述曝光後之阻劑膜進行顯影來形成阻劑圖型之步驟。
- 如請求項2中所記載之阻劑圖型形成方法,其中,於前述之曝光阻劑膜之步驟中,係對於前述阻劑膜進行EUV(極端紫外線)或EB(電子束)曝光。
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