感光化射线性或感放射线性树脂组合物、图案形成方法及电子器件的制造方法与流程
本发明涉及一种感光化射线性或感放射线性树脂组合物、以及使用了该感光化射线性或感放射线性树脂组合物的图案形成方法及电子器件的制造方法。更详细而言，本发明涉及一种使用于ic等半导体制造工序、液晶、热敏头等的电路基板的制造、进而其他感光蚀刻加工工序、平版印刷版、酸固化性组合物中的感光化射线性或感放射线性树脂组合物、以及使用了该感光化射线性或感放射线性树脂组合物的图案形成方法及电子器件的制造方法。
背景技术：
1、化学增幅型抗蚀剂组合物为如下图案形成材料，即通过远紫外光等放射线的照射而使曝光部生成酸，并通过将该酸作为催化剂的反应来改变对活性放射线的照射部与非照射部的显影液的溶解性，从而在基板上形成图案。
2、例如，以往已知一种图案形成方法，该图案形成方法中，使用特定的正型抗蚀剂组合物来形成膜厚1～15μm的厚膜抗蚀剂膜，并在对厚膜抗蚀剂膜选择性进行曝光之后，对厚膜抗蚀剂膜进行碱显影而形成抗蚀剂图案(例如，参考专利文献1)。
3、以往技术文献
4、专利文献
5、专利文献1：日本特开2007-206425号公报
技术实现思路
1、发明要解决的技术课题
2、另一方面，近年来，要求各种电子器件的高功能化，随此要求进一步提高微细加工中所使用的抗蚀剂图案的特性。
3、在这种情况下，本发明人等对现有的厚膜抗蚀剂膜形成用抗蚀剂组合物进行研究的结果，明确了对利用波长200～300nm的光进行曝光的情况下的灵敏度及图案的剖面形状要求进一步的改善。
4、本发明的目的在于解决上述课题，并提供一种在通过波长200～300nm的光对膜厚为1μm以上的感光化射线性或感放射线性膜进行曝光时，能够形成灵敏度优异，并且具有优异的剖面形状的图案的感光化射线性或感放射线性树脂组合物、以及使用了该感光化射线性或感放射线性树脂组合物的图案形成方法及电子器件的制造方法。
5、用于解决技术课题的手段
6、即，本发明人等发现通过以下结构能够解决上述课题。
7、〔1〕
8、一种感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其用于形成膜厚为1μm以上的感光化射线性或感放射线性膜，并且用于进行基于波长200～300nm的光化射线或放射线的曝光，其中，
9、由所述感光化射线性或感放射线性树脂组合物形成的膜厚12μm的感光化射线性或感放射线性膜中的对波长248nm的光的透射率为5％以上。
10、〔2〕
11、根据〔1〕所述的感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其含有树脂(a)和通过光化射线或放射线的照射而产生酸的化合物(b)，并含有由通式(zi-3)表示的化合物来作为上述化合物(b)。
12、[化学式1]
13、
14、上述通式(zi-3)中，
15、r1表示烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基或烯基。
16、r2及r3分别独立地表示氢原子、烷基、环烷基或芳基，r2与r3可以彼此连结而形成环，r1与r2可以彼此连结而形成环。
17、rx及ry各自独立地表示烷基、环烷基、烯基或芳基，rx与ry可以彼此连结而形成环，该环结构可以包含氧原子、氮原子、硫原子、酮基、醚键、酯键、酰胺键。
18、z-表示非亲核性阴离子。
19、〔3〕
20、根据〔2〕所述的感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其中，
21、z-为由下述通式(2)～(4)中的任一个表示的阴离子。
22、[化学式2]
23、
24、通式中，
25、xf各自独立地表示氟原子或经至少一个氟原子取代的烷基。存在多个的xf分别可以相同，也可以不同。
26、r7及r8各自独立地表示氢原子、氟原子、烷基或经至少一个氟原子取代的烷基。存在多个时的r7及r8分别可以相同，也可以不同。
27、l表示二价连接基团，当存在多个时，l可以相同，也可以不同。
28、a表示包含环状结构的有机基团。
29、x表示1～20的整数，y表示0～10的整数。z表示0～10的整数。
30、[化学式3]
31、
32、式中，rb3～rb5各自独立地表示烷基、环烷基或芳基。rb3与rb4可以键合而形成环结构。
33、〔4〕
34、根据〔1〕至〔3〕中任一项所述的感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其含有具有由下述通式(ai)或(a)表示的重复单元的树脂。
35、[化学式4]
36、
37、式中，xa1表示氢原子或烷基。
38、t表示单键或二价连接基团。
39、rx1～rx3各自独立地表示烷基或环烷基。
40、rx1～rx3中的2个可以键合而形成环烷基。
41、[化学式5]
42、
43、式中，r01、r02及r03各自独立地表例如示氢原子、烷基、环烷基、卤素原子、氰基或烷氧基羰基。
44、ar1表示芳香环基。r03表示亚烷基，通过与ar1键合而可以与-c-c-链一同形成5元环或6元环。
45、n个y各自独立地表示氢原子或因酸的作用而脱离的基团。但是，y的至少一个表示因酸的作用而脱离的基团。
46、n表示1～4的整数。
47、〔5〕
48、根据〔4〕所述的感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其中，
49、作为上述y的至少一个，因酸的作用而脱离的基团为由下述通式(b)表示的结构。
50、[化学式6]
51、
52、式中，l1及l2各自独立地表示氢原子、烷基、环烷基、芳基或芳烷基。
53、m表示单键或二价连接基团。
54、q表示烷基、环烷基、环状脂肪族基、芳香环基、氨基、铵基、巯基、氰基或醛基。环状脂肪族基及芳香环基可以包含杂原子。
55、q、m、l1中的至少2个可以彼此键合而形成5元环或6元环。
56、〔6〕
57、一种图案形成方法，具有如下工序：
58、(i)通过感光化射线性或感放射线性树脂组合物而在基板上形成膜厚为1μm以上的感光化射线性或感放射线性膜；
59、(ii)对所述感光化射线性或感放射线性膜照射波长200～300nm的光化射线或放射线；及
60、(iii)使用显影液对照射了所述光化射线或放射线的感光化射线性或感放射线性膜进行显影，其中，
61、所述感光化射线性或感放射线性树脂组合物为含有树脂(a)和通过光化射线或放射线的照射而产生酸的化合物(b)，并含有由通式(zi-3)表示的化合物来作为所述化合物(b)的感光化射线性或感放射线性树脂组合物，
62、[化学式7]
63、
64、上述通式(zi-3)中，
65、r1表示烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基或烯基。
66、r2及r3分别独立地表示氢原子、烷基、环烷基或芳基，r2与r3可以彼此连结而形成环，r1与r2可以彼此连结而形成环。
67、rx及ry各自独立地表示烷基、环烷基、烯基或芳基，rx与ry可以彼此连结而形成环，该环结构可以包含氧原子、氮原子、硫原子、酮基、醚键、酯键、酰胺键。
68、z-表示非亲核性阴离子。
69、〔7〕
70、一种电子器件的制造方法，其包含〔6〕所述的图案形成方法。
71、发明效果
72、如下所示，根据本发明，能够提供一种在通过波长200～300nm的光对膜厚为1μm以上的感光化射线性或感放射线性膜进行曝光时，能够形成灵敏度优异，并且具有优异的剖面形状的图案的感光化射线性或感放射线性树脂组合物、以及使用了该感光化射线性或感放射线性树脂组合物的图案形成方法及电子器件的制造方法。
技术特征：
1.一种感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其用于形成膜厚为1μm以上的感光化射线性或感放射线性膜，并且用于进行基于波长200～300nm的光化射线或放射线的曝光，其中，
2.根据权利要求1所述的感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其含有树脂(a)和通过光化射线或放射线的照射而产生酸的化合物(b)，并含有由通式(zi-3)表示的化合物来作为所述化合物(b)，
3.根据权利要求2所述的感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其中，
4.根据权利要求1至3中任一项所述的感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其含有具有由下述通式(ai)或(a)表示的重复单元的树脂，
5.根据权利要求4所述的感光化射线性或感放射线性树脂组合物，其中，
6.一种图案形成方法，具有如下工序：
7.一种电子器件的制造方法，其包含权利要求6所述的图案形成方法。
技术总结
本发明提供一种感光化射线性或感放射线性树脂组合物、以及使用了该感光化射线性或感放射线性树脂组合物的图案形成方法及电子器件的制造方法，本发明的感光化射线性或感放射线性树脂组合物用于形成膜厚为1μm以上的感光化射线性或感放射线性膜，并且用于进行基于波长200～300nm的光化射线或放射线的曝光，其中，由所述感光化射线性或感放射线性树脂组合物形成的膜厚12μm的感光化射线性或感放射线性膜中的对波长248nm的光的透射率为5％以上，且使用感光化射线性或感放射线性树脂组合物，并通过波长200～300nm的光来对膜厚为1μm以上的感光化射线性或感放射线性膜进行曝光时，能够形成灵敏度优异，并且具有优异的剖面形状的图案。
技术研发人员：吉野文博
受保护的技术使用者：富士胶片株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23