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    重庆时时彩拼博娱乐: 光增感化学放大型抗蚀剂材料及使用了其的图案形成方法、半导体器件、光刻用掩模、以及纳米压印用模板.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201580009168.1

    申请日:

    2015.02.17

    公开号:

    CN106030417A

    公开日:

    2016.10.12

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G03F 7/38申请日:20150217|||公开
    IPC分类号: G03F7/38; G03F7/004; G03F7/038; G03F7/039; G03F7/11; H01L21/027 主分类号: G03F7/38
    申请人: 东京毅力科创株式会社; 国立大学法人大阪大学
    发明人: 永原诚司; 田川精一; 大岛明博
    地址: 日本东京都
    优先权: 2014.02.21 JP 2014-032281; 2015.02.17 JP 2015-028423
    专利代理机构: 永新专利商标代理有限公司 72002 代理人: 白丽;陈建全
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201580009168.1

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2016.11.09|||2016.10.12

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明提供一种光增感化学放大型抗蚀剂材料及使用了该光增感化学放大型抗蚀剂材料的图案形成方法、半导体器件、光刻用掩模、以及纳米压印用模板。本发明的光增感化学放大型抗蚀剂材料用于二段曝光光刻工艺,且包含:(1)能够显影的基础成分;及(2)通过曝光产生光增感剂和酸的成分。上述成分仅含有(a)酸?光增感剂产生剂、(b)光增感剂前体及(c)光酸产生剂这3种成分中的(a)成分,或者含有其中的任意2种成分,或者含有(a)~(c)成分的全部。

    权利要求书

    1.一种光增感化学放大型抗蚀剂材料,其在下述光刻工艺中用作感
    光性树脂组合物,所述光刻工艺具备:
    图案曝光工序,其中向使用所述感光性树脂组合物形成的抗蚀剂材料
    膜的规定部位照射电离辐射线或具有400nm以下的波长的非电离辐射
    线;
    一次性曝光工序,其中向所述图案曝光工序后的所述抗蚀剂材料膜照
    射具有长于所述图案曝光中的非电离辐射线且超过200nm的波长的非电
    离辐射线;
    烘烤工序,其中对所述一次性曝光工序后的所述抗蚀剂材料膜进行加
    热;及
    显影工序,其中使所述烘烤工序后的所述抗蚀剂材料膜与显影液接触
    而形成抗蚀剂图案,
    其中,所述抗蚀剂材料包含:
    (1)基础成分,其在所述烘烤工序后、经所述图案曝光的部分可溶
    于或不溶于所述显影液;及
    (2)成分,其通过曝光而产生光增感剂及酸,
    所述(2)成分为下述(a)成分,或者含有下述(a)~(c)成分中
    的任意2种成分,或者含有下述(a)~(c)成分的全部:
    (a)酸-光增感剂产生剂,其通过电离辐射线或具有400nm以下的波
    长的非电离辐射线的照射而产生酸和吸收具有超过200nm的波长的非电
    离辐射线的光增感剂;
    (b)光增感剂前体,其通过电离辐射线或具有400nm以下的波长的
    非电离辐射线的照射而成为吸收具有超过200nm的波长的非电离辐射线
    的光增感剂;
    (c)光酸产生剂,其通过电离辐射线或具有400nm以下的波长的非
    电离辐射线的照射而产生酸。
    2.根据权利要求1所述的抗蚀剂材料,其中,
    通过曝光从所述(2)成分产生的所述光增感剂含有羰基化合物。
    3.根据权利要求2所述的抗蚀剂材料,其中,
    所述羰基化合物为选自二苯甲酮衍生物、氧杂蒽酮衍生物、硫杂蒽酮
    衍生物、氧杂萘邻酮衍生物及吖啶酮衍生物中的至少1种化合物。
    4.根据权利要求2所述的抗蚀剂材料,其中,
    所述羰基化合物为吖啶酮衍生物。
    5.根据权利要求2所述的抗蚀剂材料,其中,
    所述羰基化合物为萘衍生物或蒽衍生物。
    6.根据权利要求1至5中任一项所述的抗蚀剂材料,其中,
    所述(a)成分含有选自以下述式(I)~(III)表示的硫鎓盐化合物
    中的至少1种化合物:

    式中,R1、R2、R1’、R2’、R1”、R2”、R3及R4分别独立地表示氢原
    子;苯基;萘基;蒽基;苯氧基;萘氧基;蒽氧基;氨基;酰胺基;卤素
    原子;碳原子数为1~30的直链状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基;被
    碳原子数为1~5的烷氧基、羟基、氨基、酰胺基、或碳原子数为1~5的烷基
    取代了的苯氧基;被碳原子数为1~30的直链状、分支状或环状的饱和或不
    饱和烃基、碳原子数为1~5的烷氧基、氨基、酰胺基、或羟基取代了的苯
    基;被碳原子数为1~5的烷氧基、碳原子数为1~5的烷基、氨基、酰胺基、
    或羟基取代了的萘氧基;被碳原子数为1~5的烷氧基、碳原子数为1~5的烷
    基、氨基、酰胺基、或羟基取代了的蒽氧基;被碳原子数为1~5的烷氧
    基、苯氧基、萘氧基、蒽氧基、氨基、酰胺基、或羟基取代了的碳原子数
    为1~30的直链状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基;或者,键合有碳原
    子数为1~12的烷基的羰基;
    式中,羟基的氢原子可以由苯基;卤素原子;碳原子数为1~30的直链
    状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基所取代;或者由被碳原子数为1~30
    的直链状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基、碳原子数为1~5的烷氧基
    或羟基取代了的苯基所取代;
    式中,R1、R2、R1’、R2’、R1”、R2”、R3及R4中的任意2个以上的基团
    可以通过单键或双键或者经由包含-CH2-、-O-、-S-、-SO2-、-SO2NH-、-C
    (=O)-、-C(=O)O-、-NHCO-、-NHC(=O)NH-、-CHRe-、-CRe2-、-
    NH-或-NRe-的键相互键合而形成环结构;Re表示苯基;苯氧基;卤素原
    子;碳原子数为1~30的直链状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基;被碳
    原子数为1~5的烷氧基、羟基、或碳原子数为1~5的烷基取代了的苯氧基;
    或者,被碳原子数为1~30的直链状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基、
    碳原子数为1~5的烷氧基、或羟基取代了的苯基;
    式中,X-表示酸的阴离子。
    7.根据权利要求1至5中任一项所述的抗蚀剂材料,其中,
    所述(a)成分含有以下述式(IV)及(V)表示的碘鎓盐化合物中
    的至少一方:

    式中,R5、R6、R5’、R6’、及R7分别独立地表示氢原子;苯基;萘
    基;蒽基;苯氧基;萘氧基;蒽氧基;氨基;酰胺基;卤素原子;碳原子
    数为1~30的直链状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基;被碳原子数为
    1~5的烷氧基、羟基、氨基、酰胺基、或碳原子数为1~5的烷基取代了的苯
    氧基;被碳原子数为1~30的直链状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基、
    碳原子数为1~5的烷氧基、氨基、酰胺基、或羟基取代了的苯基;被碳原
    子数为1~5的烷氧基、碳原子数为1~5的烷基、氨基、酰胺基、或羟基取代
    了的萘氧基;被碳原子数为1~5的烷氧基、碳原子数为1~5的烷基、氨基、
    酰胺基、或羟基取代了的蒽氧基;被碳原子数为1~5的烷氧基、苯氧基、
    萘氧基、蒽氧基、氨基、酰胺基、或羟基取代了的碳原子数为1~30的直链
    状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基;或者,键合有碳原子数为1~12的
    烷基的羰基;
    式中,羟基的氢原子可以由苯基;卤素原子;碳原子数为1~30的直链
    状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基所取代;或者由被碳原子数为1~30
    的直链状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基、碳原子数为1~5的烷氧基
    或羟基取代了的苯基所取代;
    式中,R5、R6、R5’、R6’、及R7中的任意2个以上的基团可以通过单键
    或双键或者经由包含-CH2-、-O-、-S-、-SO2-、-SO2NH-、-C(=O)-、-C
    (=O)O-、-NHCO-、-NHC(=O)NH-、-CHRf-、-CRf2-、-NH-或-NRf-
    的键形成环结构;Rf表示苯基;苯氧基;卤素原子;碳原子数为1~30的直
    链状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基;被碳原子数为1~5的烷氧基、
    羟基、或碳原子数为1~5的烷基取代了的苯氧基;或者,被碳原子数为
    1~30的直链状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基、碳原子数为1~5的烷
    氧基、或羟基取代了的苯基;
    式中,Y-表示酸的阴离子。
    8.根据权利要求1至7中任一项所述的抗蚀剂材料,其中,
    所述(b)成分为以下述式(VI)表示的醇化合物:

    式中,R8、R9及R10分别独立地表示氢原子;苯基;萘基;蒽基;碳
    原子数为1~5的烷氧基;碳原子数为1~5的烷硫基;苯氧基;萘氧基;蒽氧
    基;氨基;酰胺基;卤素原子;碳原子数为1~30的直链状、分支状或环状
    的饱和或不饱和烃基;被碳原子数为1~30的直链状、分支状或环状的饱和
    或不饱和烃基、碳原子数为1~5的烷氧基、氨基、酰胺基、或羟基取代了
    的碳原子数为1~5的烷氧基;被碳原子数为1~30的直链状、分支状或环状
    的饱和或不饱和烃基、碳原子数为1~5的烷氧基、氨基、酰胺基、或羟基
    取代了的碳原子数为1~5的烷硫基;被碳原子数为1~5的烷氧基、羟基、氨
    基、酰胺基、或碳原子数为1~5的烷基取代了的苯氧基;被碳原子数为
    1~30的直链状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基、碳原子数为1~5的烷
    氧基、氨基、酰胺基、或羟基取代了的苯基;被碳原子数为1~5的烷氧
    基、碳原子数为1~5的烷基、氨基、酰胺基、或羟基取代了的萘氧基;被
    碳原子数为1~5的烷氧基、碳原子数为1~5的烷基、氨基、酰胺基、或羟基
    取代了的蒽氧基;被碳原子数为1~5的烷氧基、苯氧基、萘氧基、蒽氧
    基、氨基、酰胺基、或羟基取代了的碳原子数为1~30的直链状、分支状或
    环状的饱和或不饱和烃基;或者,键合有碳原子数为1~12的烷基的羰基;
    式中,羟基的氢原子可以由苯基;卤素原子;碳原子数为1~30的直链
    状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基所取代;或者由被碳原子数为1~30
    的直链状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基、碳原子数为1~5的烷氧基
    或羟基取代了的苯基所取代;
    式中,R8、R9及R10中的任意2个以上的基团可以通过单键或双键或者
    经由包含-CH2-、-O-、-S-、-SO2-、-SO2NH-、-C(=O)-、-C(=O)O-
    、-NHCO-、-NHC(=O)NH-、-CHRg-、-CRg2-、-NH-或-NRg-的键而形
    成环结构;Rg表示苯基;苯氧基;卤素原子;碳原子数为1~30的直链状、
    分支状或环状的饱和或不饱和烃基;被碳原子数为1~5的烷氧基、羟基、
    或碳原子数为1~5的烷基取代了的苯氧基;或者,被碳原子数为1~30的直
    链状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基、碳原子数为1~5的烷氧基、或
    羟基取代了的苯基。
    9.根据权利要求8所述的抗蚀剂材料,其中,
    所述(b)成分为选自以下述式(XXVII)~(XXX)表示的缩醛化合
    物及缩酮化合物中的至少1种化合物:

    式(XXVII)~(XXX)中,R23及R24分别独立地表示苯基;卤素原
    子;碳原子数为1~30的直链状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基;或
    者,被碳原子数为1~30的直链状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基、碳
    原子数为1~5的烷氧基、或羟基取代了的苯基;
    R23及R24可以通过单键或双键或者经由包含-CH2-、-O-、-S-、-SO2-
    、-SO2NH-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-NHCO-、-NHC(=O)NH-、-
    CHRg-、-CRg2-、-NH-或-NRg-的键而形成环结构;Rg表示苯基;苯氧基;
    卤素原子;碳原子数为1~30的直链状、分支状或环状的饱和或不饱和烃
    基;被碳原子数为1~5的烷氧基、羟基、或碳原子数为1~5的烷基取代了的
    苯氧基;或者,被碳原子数为1~30的直链状、分支状或环状的饱和或不饱
    和烃基、碳原子数为1~5的烷氧基、或羟基取代了的苯基;
    式中,芳香环的氢原子可以被碳原子数为1~5的烷氧基或碳原子数为
    1~5的烷基取代,芳香环也可以与其它芳香环键合而形成萘环或蒽环;
    R25表示碳原子数为1~5的烷基。
    10.根据权利要求8所述的抗蚀剂材料,其中,
    所述(b)成分为以下述式(XLVI)表示的原酸酯化合物:

    式中,R9的含义与所述式(VI)中的R9相同,
    R38~R40分别独立地表示苯基;卤素原子;碳原子数为1~30的直链
    状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基;或者,被碳原子数为1~30的直链
    状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基(优选为烷基)、碳原子数为1~5
    的烷氧基、或羟基取代了的苯基;
    R38~R40可以通过单键或双键或者经由包含-CH2-、-O-、-S-、-SO2-、-
    SO2NH-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-NHCO-、-NHC(=O)NH-、-
    CHRg-、-CRg2-、-NH-或-NRg-的键而形成环结构;
    Rg的含义与所述式(VI)中的Rg相同。
    11.根据权利要求8所述的抗蚀剂材料,其中,
    所述(b)成分为以下述式(XLVII)表示的OBO酯化合物:

    式中,R41及R42分别独立地表示氢原子;苯基;萘基;蒽基;苯氧
    基;萘氧基;蒽氧基;氨基;酰胺基;卤素原子;碳原子数为1~30的直链
    状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基;被碳原子数为1~5的烷氧基、羟
    基、氨基、酰胺基、或碳原子数为1~5的烷基取代了的苯氧基;被碳原子
    数为1~30的直链状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基、碳原子数为1~5
    的烷氧基、氨基、酰胺基、或羟基取代了的苯基;被碳原子数为1~5的烷
    氧基、碳原子数为1~5的烷基、或羟基取代了的萘氧基;被碳原子数为1~5
    的烷氧基、碳原子数为1~5的烷基、氨基、酰胺基、或羟基取代了的蒽氧
    基;被碳原子数为1~5的烷氧基、苯氧基、萘氧基、蒽氧基、氨基、酰胺
    基、或羟基取代了的碳原子数为1~30的直链状、分支状或环状的饱和或不
    饱和烃基;或者,键合有碳原子数为1~12的烷基的羰基。
    12.根据权利要求1至11中任一项所述的抗蚀剂材料,其中,
    所述(c)成分包含选自硫鎓盐化合物、碘鎓盐化合物、磺?;氐?br />甲烷、N-磺酰氧基酰亚胺及肟-O-磺酸酯型光酸产生剂中的至少1种。
    13.一种光增感化学放大型抗蚀剂材料,其在下述光刻工艺中用作感
    光性树脂组合物,所述光刻工艺具备:
    图案曝光工序,其中向使用所述感光性树脂组合物形成的抗蚀剂材料
    膜的规定部位照射电离辐射线或具有400nm以下的波长的非电离辐射线;
    一次性曝光工序,其中向所述图案曝光工序后的所述抗蚀剂材料膜照
    射具有长于所述图案曝光中的非电离辐射线且超过200nm的波长的非电离
    辐射线;
    烘烤工序,其中对所述一次性曝光工序后的所述抗蚀剂材料膜进行加
    热;及
    显影工序,其中使所述烘烤工序后的所述抗蚀剂材料膜与显影液接触
    而形成抗蚀剂图案,
    其中,所述抗蚀剂材料包含:
    (1’)基础成分,其在所述烘烤工序后、经所述图案曝光的部分可溶
    于或不溶于所述显影液,
    所述基础成分仅具有以下述(d)表示的基团,或者具有以下述(d)
    ~(f)表示的基团中的任意2个基团,或者具有以下述(d)~(f)表示的
    基团的全部:
    (d)酸-光增感剂产生基团,其通过电离辐射线或具有400nm以下的
    波长的非电离辐射线的照射而产生酸和吸收具有超过200nm的波长的非电
    离辐射线的光增感剂;
    (e)前体基团,其通过电离辐射线或具有400nm以下的波长的非电
    离辐射线的照射而成为具有吸收具有超过200nm的波长的非电离辐射线的
    光增感剂的功能的基团;
    (f)光酸产生基团,其通过电离辐射线或具有400nm以下的波长的非
    电离辐射线的照射而产生酸。
    14.根据权利要求13所述的抗蚀剂材料,其中,
    以所述(d)表示的基团含有选自以下述式(XIV)~(XVII)表示的
    基团中的至少1种基团:

    式中,R1、R2、R1’、R2’、R1”、R2”、R3及R4分别独立地表示氢原
    子;苯基;萘基;蒽基;苯氧基;萘氧基;蒽氧基;氨基;酰胺基;卤素
    原子;碳原子数为1~30的直链状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基;被
    碳原子数为1~5的烷氧基、羟基、氨基、酰胺基、或碳原子数为1~5的烷基
    取代了的苯氧基;被碳原子数为1~30的直链状、分支状或环状的饱和或不
    饱和烃基、碳原子数为1~5的烷氧基、氨基、酰胺基、或羟基取代了的苯
    基;被碳原子数为1~5的烷氧基、碳原子数为1~5的烷基、氨基、酰胺基、
    或羟基取代了的萘氧基;被碳原子数为1~5的烷氧基、碳原子数为1~5的烷
    基、氨基、酰胺基、或羟基取代了的蒽氧基;被碳原子数为1~5的烷氧
    基、苯氧基、萘氧基、蒽氧基、氨基、酰胺基、或羟基取代了的碳原子数
    为1~30的直链状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基;或者,键合有碳原
    子数为1~12的烷基的羰基;
    式中,羟基的氢原子可以由苯基;卤素原子;碳原子数为1~30的直链
    状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基所取代;或者由被碳原子数为1~30
    的直链状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基、碳原子数为1~5的烷氧基
    或羟基取代了的苯基所取代;
    式中,R1、R2、R1’、R2’、R1”、R2”、R3、及R4中的任意2个以上的基
    团可以通过单键或双键或者经由包含-CH2-、-O-、-S-、-SO2-、-SO2NH-
    、-C(=O)-、-C(=O)O-、-NHCO-、-NHC(=O)NH-、-CHRe-、-
    CRe2-、-NH-或-NRe-的键相互键合而形成环结构;Re表示苯基;苯氧基;
    卤素原子;碳原子数为1~30的直链状、分支状或环状的饱和或不饱和烃
    基;被碳原子数为1~5的烷氧基、羟基、或碳原子数为1~5的烷基取代了的
    苯氧基;或者,被碳原子数为1~30的直链状、分支状或环状的饱和或不饱
    和烃基、碳原子数为1~5的烷氧基、或羟基取代了的苯基;
    式中,当R2’、R2”及R4具有所述键合部分时,R2’、R2”及R4分别独立
    地表示从苯基;萘基;蒽基;苯氧基;萘氧基;蒽氧基;氨基;碳原子数
    为1~30的直链状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基;被碳原子数为1~5
    的烷氧基、羟基、氨基、酰胺基、或碳原子数为1~5的烷基取代了的苯氧
    基;被碳原子数为1~30的直链状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基、碳
    原子数为1~5的烷氧基、氨基、酰胺基、或羟基取代了的苯基;被碳原子
    数为1~5的烷氧基、碳原子数为1~5的烷基、氨基、酰胺基、或羟基取代了
    的萘氧基;被碳原子数为1~5的烷氧基、碳原子数为1~5的烷基、氨基、酰
    胺基、或羟基取代了的蒽氧基;被碳原子数为1~5的烷氧基、苯氧基、萘
    氧基、蒽氧基、氨基、酰胺基、或羟基取代了的碳原子数为1~30的直链
    状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基中去除1个氢原子后的2价的基团;
    或者,从键合有碳原子数为1~12的烷基的羰基中去除1个氢原子后的2价的
    基团;
    式中,*表示(1’)基础成分中的键合部分,
    式中,X-表示酸的阴离子。
    15.根据权利要求13所述的抗蚀剂材料,其中,
    以所述(d)表示的基团含有选自以下述式(XXXI)~(XXIII)表示
    的基团中的至少1种基团:

    式中,R1、R2、R1’、R2’、R1”、R2”、R3及R4分别独立地表示氢原
    子;苯基;萘基;蒽基;苯氧基;萘氧基;蒽氧基;氨基;酰胺基;卤素
    原子;碳原子数为1~30的直链状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基;被
    碳原子数为1~5的烷氧基、羟基、氨基、酰胺基、或碳原子数为1~5的烷基
    取代了的苯氧基;被碳原子数为1~30的直链状、分支状或环状的饱和或不
    饱和烃基、碳原子数为1~5的烷氧基、氨基、酰胺基、或羟基取代了的苯
    基;被碳原子数为1~5的烷氧基、碳原子数为1~5的烷基、氨基、酰胺基、
    或羟基取代了的萘氧基;被碳原子数为1~5的烷氧基、碳原子数为1~5的烷
    基、氨基、酰胺基、或羟基取代了的蒽氧基;被碳原子数为1~5的烷氧
    基、苯氧基、萘氧基、蒽氧基、氨基、酰胺基、或羟基取代了的碳原子数
    为1~30的直链状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基;或者,键合有碳原
    子数为1~12的烷基的羰基;
    式中,羟基的氢原子可以由苯基;卤素原子;碳原子数为1~30的直链
    状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基所取代;或者由被碳原子数为1~30
    的直链状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基、碳原子数为1~5的烷氧基
    或羟基取代了的苯基所取代;
    式中,R1、R2、R1’、R2’、R1”、R2”、R3及R4中的任意2个以上的基团
    可以通过单键或双键或者经由包含-CH2-、-O-、-S-、-SO2-、-SO2NH-、-C
    (=O)-、-C(=O)O-、-NHCO-、-NHC(=O)NH-、-CHRe-、-CRe2-、-
    NH-或-NRe-的键相互键合而形成环结构;Re表示苯基;苯氧基;卤素原
    子;碳原子数为1~30的直链状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基;被碳
    原子数为1~5的烷氧基、羟基、或碳原子数为1~5的烷基取代了的苯氧基;
    或者,被碳原子数为1~30的直链状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基、
    碳原子数为1~5的烷氧基、或羟基取代了的苯基;
    X-表示酸的阴离子基;
    式中,*表示(1’)基础成分中的键合部分。
    16.根据权利要求13所述的抗蚀剂材料,其中,
    以所述(d)表示的基团含有以下述式(XVIII)及(XIX)表示的基
    团中的至少一方:

    式中,R5、R6及R5’分别独立地表示氢原子;苯基;萘基;蒽基;苯
    氧基;萘氧基;蒽氧基;氨基;酰胺基;卤素原子;碳原子数为1~30的直
    链状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基;被碳原子数为1~5的烷氧基、
    羟基、氨基、酰胺基、或碳原子数为1~5的烷基取代了的苯氧基;被碳原
    子数为1~30的直链状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基、碳原子数为
    1~5的烷氧基、氨基、酰胺基、或羟基取代了的苯基;被碳原子数为1~5的
    烷氧基、碳原子数为1~5的烷基、氨基、酰胺基、或羟基取代了的萘氧
    基;被碳原子数为1~5的烷氧基、碳原子数为1~5的烷基、氨基、酰胺基、
    或羟基取代了的蒽氧基;被碳原子数为1~5的烷氧基、苯氧基、萘氧基、
    蒽氧基、氨基、酰胺基、或羟基取代了的碳原子数为1~30的直链状、分支
    状或环状的饱和或不饱和烃基;或者,键合有碳原子数为1~12的烷基的羰
    基;
    式中,羟基的氢原子可以由苯基;卤素原子;碳原子数为1~30的直链
    状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基所取代;或者由被碳原子数为1~30
    的直链状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基、碳原子数为1~5的烷氧基
    或羟基取代了的苯基所取代;
    R6’及R7分别独立地表示从苯基;萘基;蒽基;苯氧基;萘氧基;蒽
    氧基;氨基;碳原子数为1~30的直链状、分支状或环状的饱和或不饱和烃
    基;被碳原子数为1~5的烷氧基、羟基、氨基、酰胺基、或碳原子数为1~5
    的烷基取代了的苯氧基;被碳原子数为1~30的直链状、分支状或环状的饱
    和或不饱和烃基、碳原子数为1~5的烷氧基、氨基、酰胺基、或羟基取代
    了的苯基;被碳原子数为1~5的烷氧基、碳原子数为1~5的烷基、氨基、酰
    胺基、或羟基取代了的萘氧基;被碳原子数为1~5的烷氧基、碳原子数为
    1~5的烷基、氨基、酰胺基、或羟基取代了的蒽氧基;被碳原子数为1~5的
    烷氧基、苯氧基、萘氧基、蒽氧基、氨基、酰胺基、或羟基取代了的碳原
    子数为1~30的直链状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基中去除1个氢原
    子后的2价的基团;或者,从键合有碳原子数为1~12的烷基的羰基中去除1
    个氢原子后的2价的基团;
    式中,R5、R6、R5’、R6’、及R7中的任意2个以上的基团可以通过单键
    或双键或者经由包含-CH2-、-O-、-S-、-SO2-、-SO2NH-、-C(=O)-、-C
    (=O)O-、-NHCO-、-NHC(=O)NH-、-CHRf-、-CRf2-、-NH-或-NRf-
    的键而形成环结构;Rf表示苯基;苯氧基;卤素原子;碳原子数为1~30的
    直链状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基;被碳原子数为1~5的烷氧
    基、羟基、或碳原子数为1~5的烷基取代了的苯氧基;或者,被碳原子数
    为1~30的直链状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基、碳原子数为1~5的
    烷氧基、或羟基取代了的苯基;
    式中,Y-表示酸的阴离子;
    式中,*表示与(1’)基础成分的键合部分。
    17.根据权利要求13所述的抗蚀剂材料,其中,
    以所述(d)表示的基团含有以下述式(XXXIV)及(XXXV)表示
    的基团中的至少一方:

    式中,R5、R6、R5’、R6’、及R7分别独立地表示氢原子;苯基;萘
    基;蒽基;苯氧基;萘氧基;蒽氧基;氨基;酰胺基;卤素原子;碳原子
    数为1~30的直链状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基;被碳原子数为
    1~5的烷氧基、羟基、氨基、酰胺基、或碳原子数为1~5的烷基取代了的苯
    氧基;被碳原子数为1~30的直链状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基、
    碳原子数为1~5的烷氧基、氨基、酰胺基、或羟基取代了的苯基;被碳原
    子数为1~5的烷氧基、碳原子数为1~5的烷基、氨基、酰胺基、或羟基取代
    了的萘氧基;被碳原子数为1~5的烷氧基、碳原子数为1~5的烷基、氨基、
    酰胺基、或羟基取代了的蒽氧基;被碳原子数为1~5的烷氧基、苯氧基、
    萘氧基、蒽氧基、氨基、酰胺基、或羟基取代了的碳原子数为1~30的直链
    状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基;或者,键合有碳原子数为1~12的
    烷基的羰基;
    式中,羟基的氢原子可以由苯基;卤素原子;碳原子数为1~30的直链
    状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基所取代;或者由被碳原子数为1~30
    的直链状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基、碳原子数为1~5的烷氧基
    或羟基取代了的苯基所取代;
    式中,R5、R6、R5’、R6’及R7中的任意2个以上的基团可以通过单键或
    双键或者经由包含-CH2-、-O-、-S-、-SO2-、-SO2NH-、-C(=O)-、-C
    (=O)O-、-NHCO-、-NHC(=O)NH-、-CHRf-、-CRf2-、-NH-或-NRf-
    的键而形成环结构;Rf表示苯基;苯氧基;卤素原子;碳原子数为1~30的
    直链状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基;被碳原子数为1~5的烷氧
    基、羟基、或碳原子数为1~5的烷基取代了的苯氧基;或者,被碳原子数
    为1~30的直链状、分支状或环状的饱和或不饱和烃基、碳原子数为1~5的
    烷氧基、或羟基取代了的苯基;
    Y-表示酸的阴离子基;
    式中,*表示(1’)基础成分中的键合部分。
    18.根据权利要求13至15中任一项所述的抗蚀剂材料,其中,
    以所述(e)表示的基团含有羰基化合物基团,所述羰基化合物基团
    在曝光后仍与所述(1’)基础成分键合。
    19.根据权利要求13至18中任一项所述的抗蚀剂材料,其中,
    以所述(f)表示的基团具有酸的阴离子,该阴离子在曝光后也仍与
    所述(1’)基础成分键合。
    20.根据权利要求13至19中任一项所述的光增感化学放大型抗蚀剂材
    料,其中,
    所述抗蚀剂材料还包含:
    (2)成分,其通过曝光而产生光增感剂及酸,
    所述(2)成分含有选自下述(a)~(c)成分中的至少1种成分:
    (a)酸-光增感剂产生剂,其通过电离辐射线或具有400nm以下的波
    长的非电离辐射线的照射而产生酸和吸收具有超过200nm的波长的非电离
    辐射线的光增感剂;
    (b)光增感剂前体,其通过电离辐射线或具有400nm以下的波长的
    非电离辐射线的照射而成为吸收具有超过200nm的波长的非电离辐射线的
    光增感剂;
    (c)光酸产生剂,其通过电离辐射线或具有400nm以下的波长的非
    电离辐射线的照射而产生酸。
    21.根据权利要求1至20中任一项所述的抗蚀剂材料,其中,
    所述基础成分为包含以下述式(VII)及(VIII)表示的结构单元中的
    至少一个的高分子化合物、包含以下述式(XXV)表示的结构单元的高
    分子化合物、或者包含以下述式(XXVI)表示的结构单元的高分子化合
    物:

    式中,R11表示氢原子;氟原子;甲基;三氟甲基;可以具有羟基、
    醚键、酯键或内酯环的碳原子数为1~20的直链状、分支状或环状的亚烷
    基;亚苯基;或亚萘基;
    R12为亚甲基、亚苯基、亚萘基、或以(主链)-C(=O)-O-R12’-表示
    的2价的基团;
    R12’表示可以具有羟基、醚键、酯键及内酯环中的任意一种的碳原子
    数为1~20的直链状、分支状或环状的亚烷基;亚苯基;或亚萘基;
    R13及R14分别独立地表示氢原子;羟基;氰基;羰基;羧基;碳原子
    数为1~35的烷基;及具有选自醚键、酯键、磺酸酯键、碳酸酯键、内酯
    环、磺内酯环及经脱水的2个羧基中的至少1种结构的?;せ?;

    式中,R15表示氢原子;羟基;氰基;羰基;羧基;碳原子数为1~35
    的烷基;及具有选自醚键、酯键、磺酸酯键、碳酸酯键、内酯环、磺内酯
    环及经脱水的2个羧基中的至少1种结构的?;せ?;
    R16表示氢原子或碳原子数为1~35的烷基;

    式中,R17表示氢原子;羟基;氰基;羰基;羧基;碳原子数为1~35
    的烷基;及具有选自醚键、酯键、磺酸酯键、碳酸酯键、内酯环、磺内酯
    环及经脱水的2个羧基中的至少1种结构的?;せ?。
    22.根据权利要求1至20中任一项所述的抗蚀剂材料,其中,
    所述基础成分为无机化合物。
    23.根据权利要求1至22中任一项所述的抗蚀剂材料,其中,
    所述抗蚀剂材料还包含:(3)捕捉酸和阳离子的第一捕捉剂,
    所述第一捕捉剂为碱性化合物。
    24.根据权利要求23所述的抗蚀剂材料,其中,
    所述(3)捕捉酸和阳离子的第一捕捉剂包含光分解型捕捉剂。
    25.根据权利要求23或24所述的抗蚀剂材料,其中,
    所述(3)捕捉酸和阳离子的第一捕捉剂包含光生成型捕捉剂。
    26.根据权利要求1至25中任一项所述的抗蚀剂材料,其中,
    所述抗蚀剂材料还包含:(4)捕捉游离自由基的第二捕捉剂。
    27.根据权利要求1至26中任一项所述的抗蚀剂材料,其中,
    所述抗蚀剂材料为负型抗蚀剂材料,
    所述抗蚀剂材料还含有(5)交联剂,
    所述交联剂为甲氧基甲基化三聚氰胺或甲氧基甲基化尿素化合物。
    28.一种图案形成方法,其具备:
    膜形成工序,其中在基板上形成使用权利要求第1至27中任一项所述
    的抗蚀剂材料形成的抗蚀剂材料膜;
    图案曝光工序,其中透过掩模向所述抗蚀剂材料膜照射电离辐射线或
    具有400nm以下的波长的非电离辐射线;
    一次性曝光工序,其中向所述图案曝光工序后的抗蚀剂材料膜照射具
    有长于所述图案曝光工序中的非电离辐射线的波长且超过200nm的波长的
    非电离辐射线;
    烘烤工序,其中对所述一次性曝光工序后的抗蚀剂材料膜进行加热;

    使所述烘烤工序后的抗蚀剂材料膜与显影液接触的工序。
    29.根据权利要求28所述的图案形成方法,其中,
    在所述一次性曝光工序前还具备对所述图案曝光工序后的所述抗蚀剂
    材料膜进行加热的烘烤工序。
    30.根据权利要求28或29所述的图案形成方法,其中,
    所述图案曝光工序通过使用具有投影透镜的曝光装置来实施,并且通
    过在所述抗蚀剂材料膜与所述投影透镜之间存在有折射率为1.0以上的液
    体的液浸光刻来实施。
    31.根据权利要求28或29所述的图案形成方法,其中,
    在所述膜形成工序中,在所述抗蚀剂材料膜上还形成?;つ?,
    所述图案曝光工序通过使用具有投影透镜的曝光装置来实施,并且通
    过在所述?;つび胨鐾队巴妇抵浯嬖谟姓凵渎饰?.0以上的液体的液
    浸光刻来实施。
    32.根据权利要求31所述的图案形成方法,其中,
    所述?;つび糜诜乐狗瓷浠蛱岣叻从ξ榷ㄐ?。
    33.根据权利要求28或29所述的图案形成方法,其中,
    在所述膜形成工序中,在所述抗蚀剂材料膜上还形成用于防止反射或
    提高反应稳定性的?;つ?,
    所述图案曝光工序通过干式光刻来实施。
    34.根据权利要求28或29所述的图案形成方法,其中,
    在所述膜形成工序中,在所述基板上形成所述抗蚀剂材料膜之前,在
    所述基板上形成防反射膜或者用于改善抗蚀剂粘附性或抗蚀剂形状的膜。
    35.根据权利要求28至34中任一项所述的图案形成方法,其中,
    为了防止通过所述一次性曝光工序中的具有超过200nm的波长的非电
    离辐射线的照射、从所述图案曝光工序后的残留于所述抗蚀剂材料膜的所
    述(a)或(c)成分中的光酸产生剂、或者从以所述(d)或(f)表示的
    基团中的光酸产生基团直接产生酸,在实施所述一次性曝光工序之前还具
    备如下工序:
    在所述抗蚀剂材料膜上形成吸收由所述光酸产生剂或光酸产生基团所
    直接吸收的非电离辐射线的波长的至少一部分的吸收膜。
    36.根据权利要求28至35中任一项所述的图案形成方法,其中,
    所述一次性曝光工序在大气中通过干式光刻来实施。
    37.根据权利要求28至34中任一项所述的图案形成方法,其中,
    为了防止通过所述一次性曝光工序中的具有超过200nm的波长的非电
    离辐射线的照射、从所述图案曝光工序后的残留于所述抗蚀剂材料膜的所
    述(a)或(c)成分中的光酸产生剂、或者从以所述(d)或(f)表示的
    基团中的光酸产生基团直接产生酸,所述一次性曝光工序通过使用具有投
    影透镜的曝光装置来实施,并且通过在所述抗蚀剂材料膜与所述投影透镜
    之间存在有液体的液浸光刻来实施,所述液体吸收由所述光酸产生剂或光
    酸产生基团所直接吸收的非电离辐射线的波长的至少一部分。
    38.根据权利要求28至37中任一项所述的图案形成方法,其中,
    在所述图案曝光工序后,到实施所述一次性曝光工序为止的期间,还
    具备将所述抗蚀剂材料膜所存在的气氛设为减压气氛或者包含氮或氩的不
    活泼性气氛的工序。
    39.根据权利要求28至38中任一项所述的图案形成方法,其中,
    在减压气氛下或者包含氮或氩的不活泼性气氛下进行所述图案曝光工
    序和/或所述一次性曝光工序。
    40.根据权利要求28至39中任一项所述的图案形成方法,其中,
    所述图案形成方法还具备如下工序:从实施所述图案曝光工序的曝光
    装置向实施所述一次性曝光工序的曝光装置搬送所述基板。
    41.一种半导体器件,其使用通过权利要求28至40中任一项所述的图
    案形成方法形成的图案来制造。
    42.一种光刻用掩模,其使用通过权利要求28至40中任一项所述的图
    案形成方法形成的图案来制造。
    43.一种纳米压印用模板,其使用通过权利要求28至40中任一项所述
    的图案形成方法形成的图案来制造。

    关 键 词:
    感化 大型 抗蚀剂 材料 使用 图案 形成 方法 半导体器件 光刻 用掩模 以及 纳米 压印 模板
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