[发明专利]抗蚀剂组合物和图案化方法

说明书

本发明涉及抗蚀剂组合物和图案化方法。一种包括含碘化芳香族基团的羧酸的2,5,8,9‑四氮杂‑1‑磷杂二环[3.3.3]十一烷盐、双胍盐或磷腈盐的抗蚀剂组合物，呈现出增感效果和酸扩散抑制效果，且形成了具有改进的分辨率、LWR和CDU的图案。

交叉引用相关申请

依据35U.S.C.§119(a)，这个非临时申请要求于2016年9月20日在日本提交的专利申请NO.2016-183025的优先权，其全部内容作为参考结合入本文中。

技术领域

本发明涉及一种抗蚀剂组合物，该抗蚀剂组合物包括含碘化芳香族基团的羧酸的2,5,8,9-四氮杂-1-磷杂二环[3.3.3]十一烷盐、双胍盐或磷腈盐，以及使用该抗蚀剂组合物的图案化方法。

背景技术

为了满足LSI的更高集成密集度和运行速度的要求，减少图案尺度(patternrule)的努力正在迅速发展。闪存市场的扩大和存储容量增加的需求推动了微细化技术的发展。作为先进的微细化技术，已经大规模实现了通过ArF光刻技术制造65nm节点的微电子器件。通过下一代ArF浸没式光刻技术来制造45nm节点器件正在向量产方向发展。下一代32nm节点的候选者包括超高NA透镜浸没式光刻(该超高NA透镜浸没式光刻将具有比水更高的折射率的液体与高折射率透镜和高折射率抗蚀剂膜结合使用)、13.5nm波长的EUV光刻和ArF光刻的双重图案化版本，已经对其进行了积极的研究工作。

用于掩模制造的曝光系统由激光束曝光系统变更为EB曝光系统，以提高线宽的精度。由于通过增加EB曝光系统中的电子枪的加速电压使得进一步减小尺寸成为可能，因此，加速电压从10kV增加到30kV，最近主流系统中达到50kV，而正对100kV的电压进行研究。

随着图案特征尺寸的减小，接近光的衍射极限，光对比度降低。在正型抗蚀剂膜的情况下，光对比度的降低导致孔和沟槽图案的分辨率和聚焦余裕(focus margin)的降低。

随着图案特征尺寸减小，线图案的边缘粗糙度(LWR)和孔图案的临界尺寸均匀性(CDU)被认为是重要的。要指出的是，这些因素受到基础聚合物和产酸剂的偏析或团聚以及所产生的酸的扩散的影响。存在LWR随着抗蚀剂膜变薄而变大的趋势。对应于尺寸减小的进展，膜厚减小，这导致LWR的劣化，这成为严重的问题。

EUV光刻抗蚀剂必须同时满足高灵敏度、高分辨率和低LWR。随着酸扩散距离的减小，LWR降低，但灵敏度变得低。例如，随着PEB温度的降低，结果是LWR降低，但是灵敏度也低。随着猝灭剂的添加量的增加，结果是LWR降低，但是灵敏度也低。有必要克服灵敏度与LWR之间的折中关系。希望具有高灵敏度和高分辨率以及改进的LWR和CDU的抗蚀剂材料。

专利文件1提出了能够产生双胍盐或磷腈盐的碱产生剂。经曝光，碱产生剂产生强碱、双胍或磷腈，促进环氧基团等的交联。专利文件2提出了包含双胍化合物和产酸剂的抗蚀剂组合物，其中双胍用作用于捕获酸的猝灭剂。

引用文献列表

专利文件1：JP-A 2010-084144

专利文件2：JP-A 2013-015565

发明内容

随着光的波长变短，其能量密度变高，且因此经曝光产生的光子数变少。光子数的变化引起LWR和CDU的变化。随着曝光剂量的增加，光子数量增加，导致光子数量的较小变化。因此，在灵敏度与分辨率、LWR和CDU之间存在折中关系。特别地，EUV光刻抗蚀剂材料具有更低的灵敏度导致更好的LWR和CDU的趋势。