TW202407028A - 被覆基板之光阻組成物及光阻圖案之製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明係一種被覆基板之光阻組成物,其係包含具有特定結構的聚合物(A)及具有特定結構的光酸產生劑(B)而成。
Description
本發明關於一種被覆基板之光阻組成物及光阻圖案之製造方法。
近年來,LSI的高積體化之需求高漲,要求圖案的微細化。為了對應這樣的需求,使用短波長的KrF準分子雷射(248nm)、ArF準分子雷射(193nm)、極紫外線(EUV;13nm)、X射線、電子束等的微影術製程正在實用化。為了對應這樣的光阻圖案的微細化,對於在微細加工時,也要求作為光阻所使用的感光性樹脂組成物為高解析性者。透過以短波長的光進行曝光雖可形成更微細的圖案,但需求高的尺寸精度。
在微影術步驟中,透過將光阻予以曝光、顯影,而形成光阻圖案。已知在曝光時,入射至光阻的入射光、與來自基板、空氣界面的反射光會進行多重干渉,而產生駐波(standing wave)的現象。駐波的產生會降低圖案尺寸精度。為了減低駐波,存在將抗反射膜形成在光阻的上層及/或下層的嘗試。下層抗反射膜,因為可減低來自基板之反射的影響,因此駐波的減低效果大。不過,若形成下層抗反射膜,則會需要其之除去步驟,因此下層抗反射膜有時會因其後的加工步驟而不合適,此外,從欲使製造步驟更為簡易的方面來看,有不要形成下層抗反射膜,而減低駐波這樣的要求。
已提案有透過使光阻等的微影術成分中含有有機酸化合物,而抑制例如因酸產生劑而產生之酸的移動速度,並減低駐波(專利文獻1)。
[先行技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:國際公開2022/023230號
[發明概要]
[發明欲解決之課題]
就光阻組成物來說,本發明人等認為存在尚需求改良的1或多個課題。該等係例如以下所列舉。當不形成下層抗反射膜的情況下,在光阻圖案中駐波的減低效果低;光阻圖案寬度不均勻;光阻圖案的矩形性低;光阻圖案的解析度低;光阻圖案的耐熱性低;製造製程的效率低。
[用以解決課題之手段]
本發明人等驚訝地發現:透過增加光阻組成物所含之光酸產生劑之酸的擴散,可減低駐波。
本發明係一種光阻組成物,其係包含聚合物(A)及光酸產生劑(B)而成的被覆基板之光阻組成物;其中,
聚合物(A)包含式(A-1)及(A-2)所示之重複單元之中的至少1個而成,依所求進一步包含式(A-3)及(A-4)所示之重複單元之中的至少1個而成,並且
光酸產生劑(B)係式(B-1)所示。
於此處,
C
y 11及C
y 21分別獨立為具有5個或6個環原子的芳基或雜芳基,
R
11、R
21、R
41及R
45分別獨立為C
1-5烷基(於此處,烷基中的亞甲基可被氧基所取代);
R
12、R
13、R
14、R
22、R
23、R
24、R
32、R
33、R
34、R
42、R
43,及R
44分別獨立為氫、C
1-5烷基、C
1-5烷氧基、或-COOH;
p11係0~4,p15係1~2,p11+p15≦5,
p21係0~5,
p41係0~4,p45係1~2,p41+p45≦5;
P
31係C
4-20烷基。於此處,烷基的一部分或全部可形成環,烷基之H的一部分或全部可取代為鹵素,烷基中的亞甲基可被氧基或羰基所取代。
B
n +陽離子 B
n-陰離子 (B-1)
於此處,
B
n +陽離子整體而言係n價,B
n-陰離子整體而言係n價,n係1~3,
B
n-陰離子係式(BA-1)所示之陰離子,
於此處,
C
y a係具有5個或6個環原子的烴環,環原子之中的1個可被取代為氮,
L
a1係C
1-5伸烷基,
R
a2係硝基或氰基,
R
a3係未經取代或經氟取代的C
1-10烷基,
na1係0或1,
na2係0~3的數,
na3係0~3的數。
根據本發明之光阻圖案之製造方法係包含下列步驟而成。
(1)於基板的正上方施用上述的組成物;
(2)加熱前述組成物,形成光阻層;
(3)將前述光阻層予以曝光;
(4)將前述光阻層進行曝光後加熱;以及
(5)將前述光阻層予以顯影。
根據本發明之裝置(device)之製造方法係包含上述的方法而成。
[發明效果]
若根據本發明,則可期望以下的1或多個效果。即便在不形成下層抗反射膜之情況,也會是在光阻圖案中駐波的減低效果高;光阻圖案寬度係均勻的;光阻圖案的矩形性高;光阻圖案的解析度高;光阻圖案的耐熱性高;製造製程的效率高。
[用以實施發明的形態]
若針對本發明之實施的形態詳細地進行說明,則係如以下。
[定義]
在本說明書中,只要沒有特別限定與提及,係依照本段落記載的定義、例子。
單數形式包含複數形式,「1個」、「該」意指「至少1個」。某一概念的要素可由多種來表達,當記載其之量(例如質量%、莫耳%)之情況,其之量意指該等多種的和。
「及/或」包含要素的全部之組合,又也包含以單質的使用。
使用「~」或「-」來表示數值範圍之情況,該等係包含雙方的端點,單位係共同的。例如:5~25莫耳%意指5莫耳%以上25莫耳%以下。
「C
x -y」、「C
x~C
y」及「C
x」等的記載係意指分子或取代基中之碳的數量。例如:C
1-6烷基意指具有1個以上6個以下之碳的烷基鏈(甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基等)。
當聚合物具有多種類的重複單元之情況,該等重複單元係進行共聚。該等共聚可為交替共聚、隨機共聚、嵌段共聚、接枝共聚、或該等的混雜之任一者。以結構式來表示聚合物、樹脂時,一併記載於括弧之n、m等係表示重複數。
溫度的單位係使用攝氏(Celsius)。例如,20度意指攝氏20度。
添加劑係指具有該機能的化合物其本身(例如,若為鹼產生劑,則係使鹼產生的化合物其本身)。該化合物也可為溶解或分散於溶媒而被添加至組成物的態樣。作為本發明的一個形態,這樣的溶媒較佳係作為溶媒(C)或其它成分而包含於本發明的組成物中。
<被覆基板之光阻組成物>
在本發明中,被覆基板之光阻組成物(以下有時稱為組成物)係包含聚合物(A)及光酸產生劑(B)而成。
在本發明中,所謂被覆基板之光阻組成物係指不隔著下層抗反射膜而被覆基板之光阻組成物。在本發明中,所謂基板可為單一層,亦可為積層體,亦可形成有溝等的結構。
依據本發明之組成物,較佳係被覆基板之化學增幅型光阻組成物,更佳係被覆基板之化學增幅型KrF光阻組成物。
依據本發明之組成物能以正型使用也能以負型使用。在本發明較佳的一個形態中,依據本發明之組成物係被覆基板之化學增幅型正型KrF光阻組成物。在本發明之其它的較佳的一個形態中,依據本發明之組成物係被覆基板之化學增幅型負型KrF光阻組成物。
聚合物(A)
依據本發明之組成物係包含聚合物(A)(以下有時稱為成分(A)。關於其它成分亦為相同。)而成。聚合物(A)係包含式(A-1)及(A-2)所示之重複單元之中的至少1個而成,依所求進一步包含式(A-3)及(A-4)所示之重複單元之中的至少1個而成。更佳係聚合物(A)為包含式(A-1)所示之重複單元而成,進一步包含式(A-3)及(A-4)所示之重複單元之中的至少1個而成。
式(A-1)係以下。
於此處,C
y 11分別獨立地係具有5個或6個環原子的芳基或雜芳基,較佳係苯。
R
11分別獨立地係C
1-5烷基(於此處,烷基中的亞甲基可被氧基所取代),較佳係甲基或乙基,更佳係甲基。在本發明中,所謂「烷基中的亞甲基可被氧基所取代」這樣的表現,意指在烷基中的碳之間可存在氧基,而非企圖烷基中之末端的碳成為氧基,亦即非企圖具有烷氧基、羥基。
R
12、R
13及R
14分別獨立為氫、C
1-5烷基、C
1-5烷氧基、或-COOH,較佳係氫或甲基,更佳係氫。
p11係0~4,較佳係0或1,更佳係0。
p15係1~2,較佳係1。其中,p11+p15≦5。
聚合物(A)可包含式(A-1)所示之多種的重複單元。例如也能以1:1包含p15=1的構成單元與p15=2的構成單元。此情況時,整體而言呈p15=1.5。以下,除非有特別標明,在本發明中,關於表現聚合物的數量為相同。
作為式(A-1)的具體例,可舉出以下。
式(A-2)係以下。
於此處,
C
y 21分別獨立為具有5個或6個環原子的芳基或雜芳基,較佳係苯。
R
21分別獨立為C
1-5烷基(於此處,烷基中的亞甲基可被氧基所取代),較佳係甲基、乙基、三級丁基或三級丁氧基,更佳係甲基或乙基,更佳係甲基。
R
22、R
23及R
24分別獨立為氫、C
1-5烷基、C
1-5烷氧基、或-COOH,較佳係氫,或甲基,更佳係氫。
p21係0~5,較佳係0、1、2、3、4或5,更佳係0或1,進一步較佳係0。
作為式(A-2)的具體例,可舉出以下。
式(A-3)係以下。
於此處,
R
32、R
33及R
34分別獨立為氫、C
1-5烷基、C
1-5烷氧基、或-COOH;較佳係氫、甲基、乙基、三級丁基、甲氧基、三級丁氧基或-COOH;更佳係氫或甲基;進一步較佳係氫。
P
31係C
4-20烷基。於此處,烷基的一部分或全部可形成環,烷基之H的一部分或全部可取代為鹵素,烷基中的亞甲基可被氧基或羰基所取代。於此處,烷基的一部分或全部可形成環,烷基之H的一部分或全部可取代為鹵素,烷基中的亞甲基可被氧基或羰基所取代。P
31的烷基部分較佳係分支或環狀。當P
31的C
4-20烷基取代為鹵素之情況,較佳係全部進行取代,進行取代的鹵素較佳係F或Cl,更佳係F。P
31之C
4-20烷基的H不以鹵素進行取代係本發明合適的一個形態。P
31較佳係甲基、異丙基、三級丁基、環戊基、甲基環戊基、乙基環戊基、環己基、甲基環己基、乙基環己基、金剛烷基、甲基金剛烷基或乙基金剛烷基,更佳係三級丁基、乙基環戊基、乙基環己基或乙基金剛烷基,進一步較佳係三級丁基、乙基環戊基或乙基金剛烷基,更進一步較佳係三級丁基。
作為式(A-3)的具體例,可舉出以下。
式(A-4)係以下。
於此處,
R
41分別獨立為C
1-5烷基(於此處,烷基中的亞甲基可被氧基所取代),較佳係甲基、乙基或三級丁基,更佳係甲基。
R
45分別獨立為C
1-5烷基(於此處,烷基中的亞甲基可被氧基所取代),較佳係甲基、三級丁基或-CH(CH
3)-O-CH
2CH
3。
R
42、R
43及R
44分別獨立為氫、C
1-5烷基、C
1-5烷氧基、或-COOH,較佳係氫或甲基,更佳係氫。
p41係0~4,更佳係0或1,進一步較佳係0。
p45係1~2,更佳係1。
p41+p45≦5。
作為式(A-4)的具體例,可舉出以下。
關於聚合物(A)中之重複單元(A-1)、(A-2)、(A-3)及(A-4)的重複單元數n
A-1、n
A-2、n
A-3及n
A-4係於以下進行說明。
n
A-1/(n
A-1+n
A-2+n
A-3+n
A-4)較佳係0~100%,更佳係50~80%,進一步較佳係55~75%,更進一步較佳係55~65%。
n
A-2/(n
A-1+n
A-2+n
A-3+n
A-4)較佳係0~100%,更佳係0~30%,進一步較佳係5~25%,更進一步較佳係15~25%。
n
A-3/(n
A-1+n
A-2+n
A-3+n
A-4)較佳係0~50%,更佳係10~40%,進一步較佳係15~35%,更進一步較佳係15~25%。
n
A-4/(n
A-1+n
A-2+n
A-3+n
A-4)較佳係0~50%,更佳係0~30%,進一步較佳係0~10%,更進一步較佳係0~5%。n
A-4為0亦為本發明較佳的一個形態。可舉出n
A-1/(n
A-1+n
A-2+n
A-3+n
A-4)=40~80%、n
A-2/(n
A-1+n
A-2+n
A-3+n
A-4)=0~40%、n
A-3/(n
A-1+n
A-2+n
A-3+n
A-4)=10~50%,及n
A-4/(n
A-1+n
A-2+n
A-3+n
A-4)=0~40%作為合適的形態。
聚合物(A)也可包含除(A-1)、(A-2)、(A-3)及(A-4)所示之重複單元以外之更多的重複單元。若將聚合物(A)所含之全部的重複單元的總數設為n
total,
則(n
A-1+n
A-2+n
A-3+n
A-4)/n
total較佳係80~100%,更佳係90~100%,進一步較佳係95~100%。不包含更多的重複單元亦為聚合物(A)合適的一個形態。
當依據本發明之組成物係正型光阻組成物之情況下,作為聚合物(A)的具體例,可舉出以下。
當依據本發明之組成物為負型光阻組成物之情況下,作為聚合物(A)的具體例,可舉出以下。
聚合物(A)的質量平均分子量(以下,有時稱為Mw)係3,000~50,000,更佳係4,000~20,000,進一步較佳係10,000~19,000,更進一步較佳係11,000~13,000。不受理論所約束,但認為:藉由具有該Mw之聚合物(A),變得可由本發明之組成物形成矩形性或解析度良好的光阻圖案。
在本發明中,Mw可利用凝膠滲透層析法(gel permeation chromatography,GPC)來測定。在相同的測定中,使用攝氏40度的GPC管柱、0.6mL/分鐘的溶出溶媒四氫呋喃、以單分散聚苯乙烯為基準係合適的1例。
以組成物作為基準,聚合物(A)的含量較佳係10~40質量%,更佳係12~38質量%,進一步較佳係15~36質量%。
依據本發明之組成物也可包含聚合物(A)以外的聚合物,但不包含聚合物(A)以外的聚合物之形態係合適的一個形態。
光酸產生劑(B)
依據本發明之組成物係包含式(B-1)所示之光酸產生劑(B)而成。
依據本發明之組成物具有減低駐波的效果。不受理論所約束,認為係基於以下的理由。
光酸產生劑(B)的陰離子如後所述係式(BA-1)所示之陰離子,其包含具有5個或6個環原子的烴環。然後,聚合物(A)係包含式(A-1)及(A-2)所示之重複單元之中的至少1個而成,該等係包含芳基或雜芳基者。
光酸產生劑(B)的陰離子如上述般地係分別具有環結構,因而係與聚合物(A)係同種的結構。如此,酸在聚合物中進行熱擴散時,可降低其擴散的能量障壁,不妨礙質子的移動。就結果而言,認為:酸的擴散距離變長,因而起到消除圖案側壁因駐波所導致之影響的作用,使得圖案側壁部成為平滑的形狀。
式(B-1)係以下。
B
n +陽離子 B
n-陰離子 (B-1)
於此處,
B
n +陽離子整體而言係n價,B
n-陰離子整體而言係n價,n為1~3。
B
n-陰離子係式(BA-1)所示之陰離子。
於此處,
C
y a係具有5個或6個環原子的烴環,環原子之中的1個可被取代為氮,較佳係苯、吡啶、吡咯。
L
a1係C
1-5伸烷基,較佳係C
1-3伸烷基,更佳係伸乙基。
R
a2係硝基或氰基,較佳係硝基。
R
a3係未經取代或經氟取代的C
1-10烷基,較佳係未經取代或經氟取代的C
1-8烷基。
na1係0或1。
na2係0~3的數,較佳係0或1。
na3係0~3的數,較佳係0、1或2。
作為式(BA-1)所示之陰離子的具體例,可舉出以下。
更佳係B
n-陰離子為式(BA-1a)所示。
於此處,
R
a4係硝基。
R
a5係未經取代或經氟取代之C
1-3烷基,較佳係未經取代或經氟取代甲基,更佳係甲基。
na4係0或1。
na5係0、1或2。
B
n +陽離子若係通常可使用來作為光酸產生劑之陽離子者,則沒有特別限定,但較佳係選自於由式(BC-1)所示之陽離子、式(BC-2)所示之陽離子,及式(BC-3)所示之陽離子構成之群組,較佳係式(BC-1)所示之陽離子。
式(BC-1)係以下。
於此處,
R
b1分別獨立地係C
1-6烷基、C
1-6烷氧基、C
6-12芳基、C
6-12芳硫基(C
6-12arylthio)、或C
6-12芳氧基,較佳係甲基、乙基、三級丁基、甲氧基、乙氧基、苯硫基、或苯氧基,更佳係三級丁基、甲氧基、乙氧基、苯硫基、或苯氧基。
nb1分別獨立為0、1、2或3,較佳係0或1,更佳係0。
作為式(BC1)的具體例,可舉出以下。
式(BC-2)係以下。
於此處,
R
b2分別獨立為C
1-6烷基、C
1-6烷氧基、或C
6-12芳基,較佳係C
4-6之具有分支結構的烷基。式中的各個R
b2可相同亦可不同,更合適係相同的。R
b2進一步較佳係三級丁基或1,1-二甲基丙基,更進一步較佳係三級丁基。
nb2分別獨立為0、1、2或3,較佳係1。
作為式(BC2)的具體例,可舉出以下。
式(BC-3)係以下。
於此處,
R
b3分別獨立為羥基、C
1-6烷基、C
1-6烷氧基、或C
6-12芳基,較佳係甲基、乙基、甲氧基、或乙氧基,更佳係甲基或甲氧基。
R
b4分別獨立為C
1-6烷基,較佳係甲基、乙基、丙基、或丁基。2個R
b4可相互鍵結而形成環結構,當進行環形成之情況,較佳係形成5員或6員的脂環。
nb3分別獨立為0、1、2或3,較佳係1、2或3,更佳係1或3。
nb4係0或1,較佳係0。
作為式(BC3)的具體例,可舉出以下。
光酸產生劑(B)也可包含氟,但若考慮環境影響,則不包含氟亦為較佳的一個形態。
光酸產生劑(B)可為1或2種以上,較佳係1種類或2種類,更佳係1種。
以聚合物(A)作為基準,光酸產生劑(B)的含量較佳係0.2~5質量%,更佳係1~4質量%。
溶媒(C)
依據本發明之組成物可進一步包含溶媒(C)。溶媒(C)若係可將所摻合的各成分予以溶解者的話,則沒有特別限定。溶媒(C)較佳係水、烴溶媒、醚溶媒、酯溶媒、醇溶媒、酮溶媒、或該等的任一之組合。
作為溶媒的具體例,可舉出,例如:水、正戊烷、異戊烷、正己烷、異己烷、正庚烷、異庚烷、2,2,4-三甲基戊烷、正辛烷、異辛烷、環己烷、甲基環己烷、苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、三甲基苯、甲基乙基苯、正丙基苯、異丙基苯、二乙基苯、異丁基苯、三乙基苯、二-異丙基苯、正戊基萘、三甲基苯、甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、二級丁醇、三級丁醇、正戊醇、異戊醇、2-甲基丁醇、二級戊醇、三級戊醇、3-甲氧基丁醇、正己醇、2-甲基戊醇、二級己醇、2-乙基丁醇、二級庚醇、庚醇-3、正辛醇、2-乙基己醇、二級辛醇、正壬醇、2,6-二甲基庚醇-4、正癸醇、二級十一烷醇、三甲基壬醇、二級十四烷醇、二級十七烷醇、苯酚、環己醇、甲基環己醇、3,3,5-三甲基環己醇、苄醇、苯基甲基甲醇(phenyl methyl carbinol)、二丙酮醇、甲酚、乙二醇、丙二醇、1,3-丁二醇、戊二醇-2,4、2-甲基戊二醇-2,4、己二醇-2,5、庚二醇-2,4、2-乙基己二醇-1,3、二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、三丙二醇、甘油、丙酮、甲乙酮、甲基-正丙基酮、甲基-正丁基酮、二乙基酮、甲基-異丁基酮、甲基-正戊基酮、乙基-正丁基酮、甲基-正己基酮、二-異丁基酮、三甲基壬酮、環己酮、環戊酮、甲基環己酮、2,4-戊二酮、丙酮基丙酮、二丙酮醇、苯乙酮、葑酮(fenchanone)、乙基醚、異丙基醚、正丁基醚(二-正丁基醚,DBE)、正己基醚、2-乙基己基醚、環氧乙烷、1,2-環氧丙烷、二氧雜環戊烷(dioxolane)、4-甲基二氧雜環戊烷(4-methyldioxolane)、二烷、二甲基二烷、乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇二乙基醚、乙二醇單-正丁基醚、乙二醇單-正己基醚、乙二醇單苯基醚、乙二醇單-2-乙基丁基醚、乙二醇二丁基醚、二乙二醇單甲基醚、二乙二醇單乙基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇單-正丁基醚、二乙二醇二-正丁基醚、二乙二醇單-正己基醚、乙氧基三乙二醇、四乙二醇二-正丁基醚、丙二醇單甲基醚(PGME)、丙二醇單乙基醚、丙二醇單丙基醚、丙二醇單丁基醚、二丙二醇單甲基醚、二丙二醇單乙基醚、二丙二醇單丙基醚、二丙二醇單丁基醚、三丙二醇單甲基醚、四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、碳酸二乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、γ-丁內酯、γ-戊內酯、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丁酯(normal-butyl acetate,nBA)、乙酸異丁酯、乙酸二級丁酯、乙酸正戊酯、乙酸二級戊酯、乙酸3-甲氧基丁酯、乙酸甲基戊酯、乙酸2-乙基丁酯、乙酸2-乙基己酯、乙酸苄酯、乙酸環己酯、乙酸甲基環己酯、乙酸正壬酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、乙酸乙二醇單甲基醚、乙酸乙二醇單乙基醚、乙酸二乙二醇單甲基醚、乙酸二乙二醇單乙基醚、乙酸二乙二醇單正丁基醚、乙酸丙二醇單甲基醚、乙酸丙二醇單乙基醚、乙酸丙二醇單丙基醚、乙酸丙二醇單丁基醚、乙酸二丙二醇單甲基醚、乙酸二丙二醇單乙基醚、二乙酸乙二醇酯(glycol diacetate)、乙酸甲氧基三乙二醇酯、丙酸乙酯、丙酸正丁酯、丙酸異戊酯、草酸二乙酯、草酸二-正丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯(EL)、γ-丁內酯、乳酸正丁酯、乳酸正戊酯、丙二酸二乙酯、苯二甲酸二甲酯、苯二甲酸二乙酯、丙二醇1-單甲醚2-乙酸酯(PGMEA)、丙二醇單乙基醚乙酸酯、丙二醇單丙基醚乙酸酯、N-甲基甲醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二乙基甲醯胺、乙醯胺、N-甲基乙醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基丙醯胺、N-甲基吡咯啶酮、甲硫醚(dimethyl sulfide)、乙硫醚(diethyl sulfide)、噻吩、四氫噻吩、二甲亞碸、環丁碸,及1,3-丙磺酸內酯(1,3-propanesultone)。該等溶媒可單獨或混合2種以上而使用。
溶媒(C)更佳係丙二醇單甲基醚、丙二醇單甲基醚乙酸酯、乳酸乙酯、乙酸正丁酯、正丁基醚、2-庚酮、環己酮、或包含該等之任一者的組合而成,進一步較佳係丙二醇單甲基醚、乳酸乙酯或該等的混合物。當混合2種之情況,第1溶媒與第2溶媒的質量比合適為95:5~5:95(更合適為90:10~10:90,進一步合適為80:20~20:80)。
在與其它的層、膜的關係方面,溶媒(C)實質上不包含水亦為本發明的一個形態。例如,水於溶媒(C)整體所佔的量,較佳係0.1質量%以下,更佳係0.01質量%以下,進一步較佳係0.001質量%以下。溶媒(C)不包含水(0質量%)亦為合適的一個形態。
以組成物的總質量作為基準,溶媒(C)的含量較佳係50~95質量%,更佳係60~93質量%,進一步較佳係70~90質量%。透過增減溶媒於組成物整體所佔之量,可控制成膜後的膜厚。
鹼化合物(D)
依據本發明之組成物,可進一步包含鹼化合物(D)。鹼化合物(D)具有抑制環境影響的效果。
除上述的效果之外,鹼化合物也具有以下效果:抑制因空氣中所含的胺成分所導致之膜表面之酸的去活化。
鹼化合物(D)較佳係選擇自於由氨、C
1-16的一級脂肪族胺、C
2-32的二級脂肪族胺、C
3-48的三級脂肪族胺、C
6-30的芳香族胺,及C
5-30的雜環胺、以及該等的衍生物構成的群組。
作為鹼化合物(D)的具體例,可舉出:氨、乙胺、正辛胺、乙二胺、三乙胺、三乙醇胺、三丙胺、三丁胺、三異丙醇胺、二乙胺、參[2-(2-甲氧基乙氧基)乙基]胺、1,8-二氮雜雙環[5.4.0]十一烯-7、1,5-二氮雜雙環[4.3.0]壬烯-5、7-甲基-1,5,7-三氮雜雙環[4.4.0]癸-5-烯、1,5,7-三氮雜雙環[4.4.0]癸-5-烯。
鹼化合物(D)的分子量,較佳係17~500,更佳係100~350。
以聚合物(A)作為基準,鹼化合物(D)的含量較佳係0.005~2質量%,更佳係0.05~0.9質量%。若考慮組成物的保存穩定性,則不包含鹼化合物(D)亦為合適的一個形態。
界面活性劑(E)
依據本發明之組成物可包含界面活性劑(E)。藉由包含界面活性劑,可使塗布性提高。作為可於本發明使用的界面活性劑,可舉出:(I)陰離子界面活性劑、(II)陽離子界面活性劑、或(III)非離子界面活性劑,更具體而言,可舉出:(I)烷基磺酸鹽、烷基苯磺酸,及烷基苯磺酸鹽,(II)氯化月桂基吡啶鎓(lauryl pyridinium chloride),及氯化月桂基甲銨(lauryl methyl ammonium chloride),以及(III)聚氧乙烯辛基醚、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯炔二醇醚、含氟界面活性劑(例如:Fluorad(3M)、Megafac(DIC)、Sulflon(旭硝子),及有機矽氧烷界面活性劑(例如:KF-53、KP341(信越化學工業))。
該等界面活性劑能單獨使用,或混合2種以上使用。以聚合物(A)作為基準,界面活性劑(E)的含量較佳係0.005~1質量%,更佳係0.01~0.1質量%。
塑化劑(F)
依據本發明之組成物可進一步包含塑化劑(F)。透過添加塑化劑,可抑制膜破裂。
作為塑化劑(F)之例子,可舉出:鹼可溶性乙烯基聚合物、含有酸解離性基的乙烯基聚合物。更具體而言,例如,可舉出:聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚羥基苯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚苯甲酸乙烯酯、聚乙烯基醚、聚乙烯縮丁醛、聚乙烯醇、聚醚酯、聚乙烯基吡咯啶酮、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸酯、馬來酸聚醯亞胺、聚丙烯醯胺、聚丙烯腈、聚乙烯基苯酚、酚醛清漆及該等的共聚物等,更佳係聚乙烯基醚、聚乙烯縮丁醛、聚醚酯。
以聚合物(A)作為基準,塑化劑(F)的含量較佳係0~5質量%,更佳係0~3質量%。不包含塑化劑(F)亦為本發明合適的一個形態。
交聯劑(G)
依據本發明之組成物可進一步包含交聯劑(G)。在本發明中,所謂交聯劑係指具有交聯機能的化合物其本身。交聯劑若為使聚合物(A)的分子內及/或分子間進行交聯者,則沒有特別限定。
作為交聯劑,可舉出:經選自羥甲基、烷氧基甲基、醯氧基甲基的至少一個基所取代的三聚氰胺化合物、胍胺化合物、甘脲(glycoluril)化合物或脲化合物、環氧化合物、硫代環氧化合物、異氰酸酯化合物、疊氮化合物、含有烯基醚基等雙鍵的化合物。此外,包含羥基的化合物也可作為交聯劑使用。
作為環氧化合物,可舉出:參(2,3-環氧丙基)三聚異氰酸酯、三羥甲基甲烷三縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、三羥乙基乙烷三縮水甘油醚等。作為三聚氰胺化合物,可舉出:六羥甲基三聚氰胺、六甲氧基甲基三聚氰胺、六羥甲基三聚氰胺的1~6個羥甲基經甲氧基甲基化的化合物及其混合物、六甲氧基乙基三聚氰胺、六醯氧甲基三聚氰胺、六羥甲基三聚氰胺之羥甲基的1~6個經醯氧基甲基化的化合物及其混合物。作為胍胺化合物,可舉出:四羥甲基胍胺、四甲氧基甲基胍胺、四羥甲基胍胺的1~4個羥甲基經甲氧基甲基化的化合物及其混合物、四甲氧基乙基胍胺、四醯氧基胍胺、四羥甲基胍胺的1~4個羥甲基經醯氧基甲基化的化合物及其混合物。作為甘脲化合物,可舉出:四羥甲基甘脲、四甲氧基甘脲、四甲氧基甲基甘脲、四羥甲基甘脲之羥甲基的1~4個經甲氧基甲基化的化合物,及其混合物、四羥甲基甘脲之羥甲基的1~4個經醯氧基甲基化的化合物及其混合物。作為脲化合物,可舉出:四羥甲基脲、四甲氧基甲基脲、四羥甲基脲的1~4個羥甲基經甲氧基甲基化的化合物及其混合物、四甲氧基乙基脲等。作為包含烯基醚基的化合物,可舉出:乙二醇二乙烯基醚、三乙二醇二乙烯基醚、1,2-丙二醇二乙烯基醚、1,4-丁二醇二乙烯基醚、四亞甲基二醇二乙烯基醚、新戊二醇二乙烯基醚、三羥甲基丙烷三乙烯基醚、己二醇二乙烯基醚、1,4-環己二醇二乙烯基醚、新戊四醇三乙烯基醚、新戊四醇四乙烯基醚、山梨糖醇四乙烯基醚、山梨糖醇五乙烯基醚、三羥甲基丙烷三乙烯基醚等。
作為含有羥基的交聯劑,例如可舉出以下。
交聯劑(G)能單獨使用,或混合2種以上使用。
以聚合物(A)作為基準,交聯劑(G)的含量,較佳係0~30質量%,更佳係0~20質量%。
當依據本發明之組成物為正型之情況,以聚合物(A)作為基準,交聯劑(G)的含量較佳係0~5質量%,更佳係0~1.0質量%,進一步較佳係0~0.1質量%。當依據本發明之組成物為正型之情況,不包含交聯劑(G)亦為本發明合適的一個形態。
當依據本發明之組成物為負型之情況,以聚合物(A)作為基準,交聯劑(G)的含量較佳係3~30質量%,更佳係5~20質量%,進一步較佳係5~12質量%。
添加物(H)
依據本發明之組成物可進一步包含(A)~(G)成分以外的添加物(H)。添加物(H)較佳係聚合物(A)以外的聚合物、光反應淬滅劑(quencher)、表面平滑劑、對比增強劑、酸、色素、自由基產生劑、基板密接增強劑、消泡劑、或該等之任一者的組合。
以聚合物(A)作為基準,添加物(H)的含量(當為多個之情況為其和)較佳係0~5質量%,更佳係0~3質量%,進一步較佳係0~1質量%。依據本發明之組成物,不包含添加劑(H)亦為本發明合適的一個形態。
磺醯氧基醯亞胺(sulfonyloxyimide)化合物(I)
依據本發明之組成物可進一步包含:式(I-1)所示之磺醯氧基醯亞胺化合物(I)。
於此處,
L
i係伸烷基、伸芳基、或伸烷氧基,
R
i係烷基、芳基、鹵素取代烷基、鹵素取代芳基。
以聚合物(A)作為基準,磺醯氧基醯亞胺化合物(I)的含量,較佳係0~0.5質量%,更佳係0~0.1質量%,進一步較佳係0~0.01質量%。不包含磺醯氧基醯亞胺化合物(I)亦為本發明較佳的一個形態。
羧酸酯(J)
依據本發明之組成物可進一步包含式(J-1)所示之羧酸酯(J)。
於此處,
R
j1係C
1-10烷基、或-OR
j1’,
R
j2係-OR
j2’,
R
j1’及R
j2’分別獨立為C
1-20烴,
R
j3及R
j4分別獨立為H或C
1-10烷基,
亦可R
j1與R
j3或R
j4、或者R
j2與R
j3或R
j4鍵結,形成飽和或不飽和的烴環,
nj係1或2,
其中,nj=1時,R
j1或R
j1’、及R
j2’中之至少一者為C
3-20烴。
以聚合物(A)作為基準,羧酸酯(J)的含量較佳係0~2質量%,更佳係0~1質量%,進一步較佳係0~0.1質量%。不包含羧酸酯(J)(0%)亦為本發明較佳的一個形態。
本發明係又關於將上述的組成物使用於用以抑制駐波、提高解析度、提高矩形性,及/或提高耐熱性的用途。
<光阻圖案之製造方法>
根據本發明之光阻圖案之製造方法,係包含下列的步驟而成。
(1)於基板的正上方施用上述的組成物;
(2)加熱前述組成物,形成光阻層;
(3)將前述光阻層進行曝光;
(4)將前述光阻層進行曝光後加熱;以及
(5)將前述光阻層予以顯影。
於此處,()內的數字表示步驟的順序。例如:當記載(1)、(2)、(3)之步驟的情況,步驟的順序係如前所述。
於基板(例如:被覆矽/二氧化矽的基板、氮化矽基板、矽晶圓基板、玻璃基板及ITO基板等)的正上方,透過適當的方法來施用依據本發明之組成物。於此處,在本發明中而言,不包含在基板形成有下層抗反射膜的情況。施用方法沒有特別限定,可舉出例如:根據以旋轉器、塗布機進行塗布的方法。
施用組成物後,透過進行加熱(預烘)而形成光阻層。光阻層的形成例如係透過加熱板進行。加熱溫度較佳係80~250℃,更佳係80~200℃,進一步較佳係90~180℃。加熱時間較佳係30~600秒鐘,更佳係30~300秒鐘,進一步較佳係60~180秒鐘。加熱較佳係於大氣或氮氣環境下進行。
光阻層的膜厚係因曝光波長而不同,但較佳係50~10,000nm,更佳係200~3,000nm,進一步較佳係200~2,000nm。
光阻層係通過規定的遮罩來進行曝光。使用於曝光之光的波長沒有特別限定,較佳係以波長為13.5~365nm的光進行曝光。具體而言,可使用i線(波長365nm)、KrF準分子雷射(波長248nm)、ArF準分子雷射(波長193nm),及極紫外線(波長13.5nm)等,較佳係KrF準分子雷射。該等的波長容許±1%的範圍。曝光後,視需要也可進行曝光後加熱(post exposure bake)。曝光後加熱的溫度較佳係80~150℃,更佳係100~140℃,加熱時間係0.3~5分鐘,較佳係0.5~2分鐘。
曝光後,使用顯影液而進行顯影。作為可使用的顯影液,較佳係2.38質量%的四甲基氫氧化銨(TMAH)水溶液。顯影液的溫度較佳係5~50℃,更佳係25~40℃,顯影時間較佳係10~300秒,更佳係30~90秒。於該等的顯影液中亦可添加例如:界面活性劑。
使用正型光阻組成物之情況係透過顯影除去曝光部,而形成光阻圖案;使用負型光阻組成物之情況係透過顯影除去未曝光部分的光阻層,而形成光阻圖案。也可藉由在該光阻圖案使用例如:收縮材料而進一步進行微細化。
所形成之光阻圖案,正型的情況、負型的情況均係減低了駐波的影響,圖案側部係呈平滑的形狀。
圖1係受到駐波的影響的情況下之負型光阻圖案的截面形狀之示意圖。於基板2上形成有光阻圖案1。如此一來,若於截面形成振幅大的波形形狀,則光阻頂部形狀會因少少的膜厚之差而發生大幅變動,尺寸精度變差,是故這樣的振幅係以小者為佳。於此處,從基板與光阻圖案相接之處向上,將光阻圖案的厚度呈極大的最開始的點設為腹點3,並將其正上方之光阻圖案的厚度呈極小的點設為節點4。然後,將與基板平行方向之腹點與節點的距離稱為腹點節點間距離5。該腹點節點間距離係以小者為佳,具體而言,腹點節點間距離/目標的圖案寬度(以下,有時稱為駐波指數)較佳係小於10%,更佳係5%以下。於此處,在設想為不受駐波之影響的情況,目標的圖案寬度可為光阻之頂部的寬度。藉由減低出現在光阻圖案的駐波,而會抑制成為與目標不同的形狀,或抑制因切痕形成而產生的圖案倒塌,變得容易穩定地形成更微細的圖案。
圖2係未受到駐波之影響的情況下之負型光阻圖案的截面形狀之示意圖。負型光阻中,由於係以因曝光而產生的酸作為媒介,且聚合物為不溶化的,因此在下方光難以到達,酸的產生較上方為少,與上方相比下方係較不易不溶化。因此,所形成的圖案有成為倒錐形形狀的傾向。圖2中,不存在腹點及節點,在此情況下,駐波指數視為0。
進而,所形成的光阻圖案係矩形性高者。
圖3及4係示意性地顯示基板21上之溝槽圖案22的垂直截面。將圖案頂部的寬度設為Wt,將圖案底部的寬度設為Wb。並將其之比率Pr定義為Pr=Wt/Wb。使用正型光阻而光阻圖案係膜厚1.5μm、線寬0.8μm、間寬(space width)0.2μm之溝槽圖案的情況下,較佳係0.7≦Pr≦1.2,更佳係0.8≦Pr≦1.1。
較佳係所製造的光阻圖案為倒錐形形狀。可合適地使用於剝離步驟。
根據本發明的金屬圖案之製造方法係包含以下而成:
以上述記載的方法製造光阻圖案;(6a)於光阻圖案上形成金屬層;(7a)除掉殘留的光阻圖案與該等之上的金屬層。接續(1)至(5)的步驟,進行(6a)、(7a)的步驟。步驟的順序係如前所述。
金屬層係將金、銅等的金屬(也可為金屬氧化物等),透過例如:蒸鍍或濺鍍而形成。其後,使用剝離液將光阻圖案與被形成於其之上部的金屬層一起除去,藉此可形成金屬圖案。剝離液若為使用來作為光阻的剝離液者,則沒有特別限定,可使用例如:N-甲基吡咯啶酮(NMP)、丙酮、鹼溶液。當依據本發明的光阻為負型之情況,如上所述,傾向成為倒錐形形狀。若為倒錐形,則光阻圖案上的金屬、與被形成在未形成光阻圖案之部分的金屬之間係隔開的,因此可容易地剝離。
所形成之金屬圖案的膜厚,較佳係10~70,000nm。相對於光阻膜厚,金屬圖案的膜厚較佳係5~70%,更佳係10~70%,進一步較佳係25~50%。
依據本發明的圖案基板之製造方法係包含下列而成:
以上述記載的方法製造光阻圖案;
(6b)將光阻圖案作為遮罩來進行蝕刻;
(7b)對基板進行加工。
蝕刻可為乾蝕刻、濕蝕刻的任一者,蝕刻亦可進行多次。接續(1)至(5)的步驟,進行(6b)、(7b)的步驟。
依據本發明的圖案基板之製造方法係包含下列而成;
以上述記載的方法製造光阻圖案;
(6c)對光阻圖案進行蝕刻;
(7c)對基板進行蝕刻;
接續(1)至(5)的步驟,進行(6c)、(7c)的步驟。步驟的順序係如前所述。
於此處,(6c)與(7c)之步驟的組合係至少重複2次以上;並且基板係由積層有多個含Si者層構成,至少1個含Si層係導電性的,至少1個含Si層係電絕緣性的。
較佳係交替地積層導電性的含Si層與電絕緣性的含Si層。於此處,於(2)中所形成之光阻層的膜厚較佳係0.5~200μm。
依據本發明的光阻圖案也可使用於離子植入(ion implantation)。因此,依據本發明的加工基板之製造方法係包含以下的步驟而成。
以上述記載的方法製造光阻圖案;以及
將前述光阻圖案作為遮罩而進行離子植入,或者
將前述光阻圖案作為遮罩而對光阻圖案的下層進行加工,形成下層圖案,並將下層圖案作為遮罩而進行離子植入。
離子植入可使用公知的離子植入裝置,透過公知的方法而進行。在半導體元件、液晶顯示元件等的製造中,進行於基板表面形成雜質擴散層。雜質擴散層的形成,通常係以雜質的導入與擴散這兩階段進行。作為導入的方法之一,有離子植入法,其係在真空中將磷、硼等的雜質予以離子化,以高電場進行加速而打入於支撐體表面。作為離子植入時的離子加速能量,一般係對光阻圖案施加10~200keV的能量負荷,而光阻圖案有時會被破壞。
依據本發明所形成之光阻圖案係厚膜的,且矩形性亦高,耐熱性亦高,因此可合適地使用在以高能量進行離子注入的離子植入用途。
作為離子源(雜質元素),可舉出:硼、磷、砷、氬等的離子。作為基板上的薄膜,可舉出:矽、二氧化矽、氮化矽、鋁等。
其後,可視需要對基板進一步進行加工,而形成裝置。該進一步的加工可應用公知的方法。根據本發明之裝置之製造方法係包含上述的任一方法而成,較佳係進一步包含將配線形成於加工過的基板的步驟而成。作為裝置,可舉出:半導體裝置、液晶顯示裝置、有機EL顯示裝置、電漿顯示器裝置、太陽電池裝置,較佳係半導體裝置。
[實施例]
以下藉由各例子來說明本發明。再者,本發明的態樣並非僅限定於該等的例子。
<實施例1之組成物的製備>
將PGME與EL以質量比70:30進行混合,獲得混合溶媒。於混合溶媒中添加100質量份聚合物1、1.50質量份光酸產生劑1、0.3質量份鹼化合物1,及0.06質量份界面活性劑1,使固體成分濃度成為18.0質量%。固體成分濃度意指除了於組成物中所含之溶媒(包含混合溶媒在內)以外的全部成分在組成物整體中的濃度。將其於室溫下攪拌30分鐘。以目視確認所添加的材料溶解了。將其以0.05μm過濾器進行過濾。藉此獲得實施例1的組成物。
・聚合物1:羥基苯乙烯:苯乙烯:丙烯酸三級丁酯共聚物,以莫耳比計分別為6:2:2,Mw為12,000。上述之比係表示各重複單元的構成比。以下亦相同。
・光酸產生劑1
・鹼化合物1:參[2-(2-甲氧基乙氧基)乙基]胺
・界面活性劑1:MEGAFACE R-40,DIC
<實施例2~5之組成物,及比較例1之組成物的製備>
除了將光酸產生劑(B)如表1所記載地變更成分以外,係與「實施例1之組成物的製備」同樣地進行,獲得實施例2~5的組成物及比較例1的組成物。
表中,
・光酸產生劑2
・光酸產生劑3
・光酸產生劑4
・光酸產生劑5
・光酸產生劑6
表1 | 光酸產生劑(B) | 駐波 | 解析度 | 耐熱性 | |
實施例 | 1 | 光酸產生劑1 | A | B | B |
2 | 光酸產生劑2 | B | A | A | |
3 | 光酸產生劑3 | B | A | A | |
4 | 光酸產生劑4 | B | A | A | |
5 | 光酸產生劑5 | A | B | B | |
比較例 | 1 | 光酸產生劑6 | C | B | A |
<光阻圖案的形成>
使用塗布顯影機Mark8(Coater Developer Mark8,東京威力科創(TOKYO ELECTRON))而將各組成物滴下於8吋Si晶圓,並進行旋轉塗布。於大氣條件下使用加熱板將該晶圓以140℃加熱90秒鐘,形成光阻層。利用光干渉式膜厚測定裝置M-1210(SCREEN)測定此時間點之光阻層的膜厚為1.5μm。
使用KrF步進機FPA3000-EX5(佳能(Canon))而將該光阻層進行曝光。於大氣條件下使用加熱板而將曝光後的晶圓於120℃下進行90秒鐘加熱(PEB)。其後,利用2.38質量%TMAH水溶液將該光阻層進行60秒鐘的浸置式顯影(Puddle Development),並用水洗淨,以1,000rpm進行旋轉乾燥。藉此形成線寬0.8μm、間寬0.2μm的溝槽圖案。線寬與間寬係在圖案底部的計測值。
圖3係示意性地顯示圖案形狀者。將形成線寬0.8μm、間寬0.2μm之溝槽圖案的曝光量設為最適曝光量。
<矩形性的評價>
作成在「光阻圖案的形成」中形成之基板的切片,以掃描式電子顯微鏡(SEM)來觀察垂直截面。將光阻圖案頂部的寬度設為Wt、光阻圖案底部的寬度設為Wb、將比率Pr設為Pr=Wt/Wb,按照以下之基準進行評價。將評價結果記載於表1。
A:0.8≦Pr≦1.2
B:0.7≦Pr<0.8
C:Pr>1.2、或Pr<0.7
<駐波的評價>
按照以下的基準評價上述「矩形性的評價」中所形成的光阻圖案之駐波的腹點節點間距離。將評價結果記載於表1。
A:腹點節點間距離小於10nm
B:腹點節點間距離係10nm以上小於50nm
C:腹點節點間距離係50nm以上
<解析度的評價>
除了使用間寬尺寸(space size)為0.25~0.16μm的遮罩圖案,以「光阻圖案的形成」中記載的最適曝光量來進行曝光以外,係與「光阻圖案的形成」同樣地形成光阻圖案。把能進行形成的最小尺寸設為解析度(nm),並按照以下的基準進行評價。將評價結果記載於表1。
A:解析度係180nm以下
B:解析度大於180nm小於200nm
C:解析度係200nm以上
<耐熱性的評價>
使用加熱板,將以「光阻圖案的形成」中記載的方法而形成有光阻圖案的基板,於150℃下加熱60秒鐘。其後,使用SEM,將光阻圖案頂部之形狀的變化進行垂直截面觀察,藉以按照以下的基準進行評價。將評價結果記載於表1。
A:無形狀的變化
B:小於50nm的變化
C:50nm以上的變化
<參考例:有下層抗反射膜之情況之光阻圖案的形成>
作為參考例,針對於光阻層之下形成有下層抗反射膜的情況進行評價。本發明係直接被覆於基板的組成物,因此當於基板形成有下層抗反射膜的情況係落在本發明的範圍外。
於8吋Si晶圓上塗布下層抗反射膜形成組成物AZ KrF-17B(默克電子(Merck electronics))並於180℃下烘烤60秒鐘,形成厚度45nm的下層抗反射膜(BARC)。將實施例1的組成物或比較例1的組成物滴下於此BARC上,並進行旋轉塗布。之後,進行與上述之「光阻圖案的形成」同樣的操作。
與上述同樣地進行矩形性、駐波、解析度及耐熱性的評價時,即便在使用了任一組成物之情形下,矩形性亦均為B評價,其它則均為A評價。在該等的情形中,由於有BARC,而變得需要其之除去步驟,因此不適合植入步驟、剝離步驟。
1:基板
2:受到駐波之影響的光阻圖案
3:腹點
4:節點
5:腹點節點間距離
11:基板
12:未受到駐波之影響的光阻圖案
21:基板
22:溝槽圖案
圖1係顯示受到駐波的影響的情況下之負型光阻圖案的截面形狀的概念圖。
圖2係顯示未受到駐波之影響的情況下之負型光阻圖案的截面形狀的概念圖。
圖3係顯示溝槽圖案(trench pattern)的截面形狀的概念圖。
圖4係顯示不同Wt/Wb之溝槽圖案的截面形狀的概念圖。
1:基板
2:受到駐波之影響的光阻圖案
3:腹點
4:節點
5:腹點節點間距離
Claims (20)
- 一種光阻組成物,其係包含聚合物(A)及光酸產生劑(B)而成的被覆基板之光阻組成物,其中,聚合物(A)包含式(A-1)及(A-2)所示之重複單元之中的至少1個而成,依所求進一步包含式(A-3)及(A-4)所示之重複單元之中的至少1個而成,並且 光酸產生劑(B)係式(B-1)所示: (於此處, C y 11及C y 21分別獨立為具有5個或6個環原子的芳基或雜芳基, R 11、R 21、R 41及R 45分別獨立為C 1-5烷基(於此處,烷基中的亞甲基可被氧基所取代); R 12、R 13、R 14、R 22、R 23、R 24、R 32、R 33、R 34、R 42、R 43,及R 44分別獨立為氫、C 1-5烷基、C 1-5烷氧基、或-COOH; p11係0~4,p15係1~2,p11+p15≦5, p21係0~5, p41係0~4,p45係1~2,p41+p45≦5; P 31係C 4-20烷基(於此處,烷基的一部分或全部可形成環,烷基之H的一部分或全部可取代為鹵素,烷基中的亞甲基可被氧基或羰基所取代)) B n +陽離子 B n-陰離子 (B-1) (於此處, B n +陽離子整體而言係n價,B n-陰離子整體而言係n價,n係1~3, B n-陰離子係式(BA-1)所示之陰離子, 於此處, C y a係具有5個或6個環原子的烴環,環原子之中的1個可被取代為氮, L a1係C 1-5伸烷基, R a2係硝基或氰基, R a3係未經取代或經氟取代的C 1-10烷基, na1係0或1, na2係0~3的數, na3係0~3的數)。
- 如請求項1之組成物,其中B n +陽離子係選自於由式(BC-1)所示之陽離子、式(BC-2)所示之陽離子,及式(BC-3)所示之陽離子構成的群組: 光酸產生劑(B)較佳係由1種類或2種類構成: (於此處, R b1分別獨立為C 1-6烷基、C 1-6烷氧基、C 6-12芳基、C 6-12芳硫基、或C 6-12芳氧基, nb1分別獨立為0、1、2或3) (於此處, R b2分別獨立為C 1-6烷基、C 1-6烷氧基、或C 6-12芳基, nb2分別獨立為0、1、2或3) (於此處, R b3分別獨立為羥基、C 1-6烷基、C 1-6烷氧基、或C 6-12芳基, R b4分別獨立為C 1-6烷基,其中,2個R b4亦可相互鍵結而形成環結構, nb3分別獨立為0、1、2或3, nb4係0或1)。
- 如請求項1或2之組成物,其中聚合物(A)中之重複單元(A-1)、(A-2)、(A-3)及(A-4)的重複單元數n A-1、n A-2、n A-3,及n A-4係 n A-1/(n A-1+n A-2+n A-3+n A-4)=0~100%, n A-2/(n A-1+n A-2+n A-3+n A-4)=0~100%, n A-3/(n A-1+n A-2+n A-3+n A-4)=0~50%,或者 n A-4/(n A-1+n A-2+n A-3+n A-4)=0~50%: 若將聚合物(A)所含之全部的重複單元的總數設為n total,則較佳係滿足(n A-1+n A-2+n A-3+n A-4)/n total=80~100%,或者 聚合物(A)的質量平均分子量Mw較佳係3,000~50,000。
- 如請求項1至3中至少任一項之組成物,其進一步包含溶媒(C)而成: 溶媒(C)較佳係丙二醇單甲基醚、丙二醇單甲基醚乙酸酯、乳酸乙酯、乙酸正丁酯、正丁基醚、2-庚酮、環己酮、或包含該等之任一者的組合而成,或者 以組成物作為基準,溶媒(C)的含量較佳係50~90質量%。
- 如請求項1至4中至少任一項之組成物,其進一步包含鹼化合物(D)而成: 鹼化合物(D)較佳係氨、C 1-16一級脂肪族胺化合物、C 2-32二級脂肪族胺化合物、C 3-48三級脂肪族胺化合物、C 6-30芳香族胺化合物、C 5-30雜環胺化合物、或該等之任一者的組合,或者 以聚合物(A)作為基準,鹼化合物(D)的含量較佳係0.01~5質量%。
- 如請求項1至5中至少任一項之組成物,其進一步包含界面活性劑(E)而成: 以聚合物(A)作為基準,界面活性劑(E)的含量較佳係0.005~1質量%。
- 如請求項1至6中至少任一項之組成物,其進一步包含塑化劑(F)而成: 以聚合物(A)作為基準,塑化劑(F)的含量較佳係0~0.5質量%, 組成物較佳係進一步包含交聯劑(G)而成,或者 以聚合物(A)作為基準,交聯劑(G)的含量較佳係0~30質量%。
- 如請求項1至7中至少任一項之組成物,其進一步包含添加物(H)而成: 添加物(H)較佳係聚合物(A)以外的聚合物、光反應淬滅劑(quencher)、表面平滑劑、對比增強劑、酸、色素、自由基產生劑、基板密接增強劑、消泡劑、或該等之任一者的組合,或者 以聚合物(A)作為基準,添加物(H)的含量較佳係0~5%。
- 如請求項1至8中至少任一項之組成物,其進一步包含式(I-1)所示之磺醯氧基醯亞胺化合物(I)而成: 以聚合物(A)作為基準,磺醯氧基醯亞胺化合物(I)的含量較佳係0~0.5質量%: (於此處, L i係伸烷基、伸芳基、或伸烷氧基, R i係烷基、芳基、鹵素取代烷基、鹵素取代芳基)。
- 如請求項1至8中至少任一項之組成物,其進一步包含式(J-1)所示之羧酸酯(J)而成, 以聚合物(A)作為基準,羧酸酯(J)的含量較佳係0~2質量%; (於此處, R j1係C 1-10烷基、或-OR j1’, R j2係-OR j2’, R j1’及R j2’分別獨立為C 1-20烴, R j3及R j4分別獨立為H或C 1-10烷基, 亦可R j1與R j3或R j4、或者R j2與R j3或R j4鍵結而形成飽和或不飽和的烴環, nj係1或2, 其中,nj=1時,R j1或R j1’,及R j2’中之至少一者為C 3-20烴)。
- 如請求項1至10中至少任一項之組成物,其中以該組成物作為基準,聚合物(A)的含量係10~40質量%,或者以聚合物(A)作為基準,光酸產生劑(B)的含量係0.2~5質量%。
- 如請求項1至11中至少任一項之組成物,其係被覆基板之化學增幅型光阻組成物:被覆基板之光阻組成物較佳係被覆基板之化學增幅型KrF光阻組成物,被覆基板之光阻組成物較佳係被覆基板之化學增幅型正型KrF光阻組成物,或者被覆基板之光阻組成物較佳係被覆基板之化學增幅型負型KrF光阻組成物。
- 一種如請求項1至12中至少任一項之組成物的用途,其係用於抑制駐波、提高解析度、提高矩形性,及/或提高耐熱性。
- 一種光阻圖案之製造方法,其係包含下列步驟而成: (1)於基板的正上方施用如請求項1至12中至少任一項之組成物; (2)加熱該組成物,形成光阻層; (3)將該光阻層予以曝光; (4)將該光阻層進行曝光後加熱;以及 (5)將該光阻層予以顯影: 於(3)的曝光較佳係使用13.5~365nm之波長的光, 於(2)所形成之光阻層的膜厚較佳係50~10,000nm,或者 所製造之光阻圖案較佳係倒錐形形狀。
- 如請求項14之方法,其中當該光阻圖案係膜厚1.5μm、線寬0.8μm、間寬0.2μm之溝槽圖案的情況下, 若將該溝槽圖案之圖案頂部的寬度設為Wt及圖案底部的寬度設為Wb,則滿足0.7≦Wt/Wb≦1.2。
- 一種金屬圖案之製造方法,其係包含下列步驟而成: 以如請求項14或15之方法製造光阻圖案; (6a)於光阻圖案上形成金屬層;以及 (7a)除掉殘留的光阻圖案與該等之上的金屬層: 該金屬圖案的膜厚較佳係10~7,000nm。
- 一種圖案基板之製造方法,其係包含下列步驟而成: 以如請求項14或15之方法來製造光阻圖案; (6b)將光阻圖案作為遮罩來進行蝕刻;以及 (7b)對基板進行加工。
- 一種圖案基板之製造方法,其係包含以下的步驟而成: 以請求項14或15之方法形成光阻圖案, (6c)對光阻圖案進行蝕刻;以及 (7c)對基板進行蝕刻: 於此處,(6c)與(7c)之步驟的組合係至少重複2次以上;並且基板係由積層有多個含Si層者構成,至少1個含Si層係導電性的,至少1個含Si層係電絕緣性的: 較佳係交替積層導電性的含Si層與電絕緣性的含Si層;或者 於(2)所形成之光阻層較佳係0.5~200μm的膜厚。
- 一種加工基板之製造方法,其係包含以下的步驟而成: 以請求項14或15之方法來製造光阻圖案;以及 將該光阻圖案作為遮罩而進行離子植入,或者 將該光阻圖案作為遮罩而對光阻圖案的下層進行加工,形成下層圖案,並且將下層圖案作為遮罩而進行離子植入。
- 一種裝置之製造方法,其係包含如請求項14至19中至少任一項之方法而成: 其較佳係進一步包含將配線形成於加工過之基板的步驟而成;或者 裝置較佳係半導體裝置。
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