RADIATION-SENSITIVE COMPOSITION AND PATTERN FORMATION METHOD

• Main Author: MARUYAMA, Ken
• Format: Patent
• Language: English; French; Japanese
• Published: 15.08.2024
• Subjects: APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR; CHEMISTRY; CINEMATOGRAPHY; COMPOSITIONS BASED THEREON; COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY; MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVINGCARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS; MATERIALS THEREFOR; METALLURGY; ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; ORIGINALS THEREFOR; PHOTOGRAPHY; PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES,e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTORDEVICES; PHYSICS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP

Provided are a radiation-sensitive composition and pattern formation method that, when next generation technology is employed, can form a resist film that can exhibit sensitivity, CDU, a residual film ratio, LWR, and pattern rectangularity at satisfactory levels. The radiation-sensitive composition comprises a solvent (C) and a radiation-sensitive acid-generating polymer (P) containing a structural unit (II) having a first organic acid anion and a first onium cation. The radiation-sensitive composition also satisfies at least one condition selected from the group consisting of the following condition 1 and condition 2. < Condition 1 > The radiation-sensitive composition contains at least one selection from the group consisting of radiation-sensitive acid generators (A) that contain a second organic acid anion and a second onium cation and have a molecular weight lower than the radiation-sensitive acid-generating polymer and radiation-sensitive weak acid generators (B1) that contain a third organic acid anion and a third onium cation and that upon exposure to radiation generate an acid having a pKa higher than that of the acid generated from the radiation-sensitive acid-generating polymer (P). In addition, at least one selection from the group consisting of the radiation-sensitive acid-generating polymer (P), the radiation-sensitive acid generator (A), and the radiation-sensitive weak acid generator (B1) contains the iodine atom. In addition, at least one of the first onium cation, second onium cation, and third onium cation contains the fluorine atom. < Condition 2 > The radiation-sensitive acid-generating polymer (P) contains a structural unit (I) having an acid-dissociable group; the radiation-sensitive composition contains at least two acid diffusion control agents (B), one of which has an organic acid anion (b1) and a fluorine-containing onium cation (b2) containing the fluorine atom; and the radiation-sensitive composition contains a radiation-sensitive weak acid generator (B11) that, under conditions in which dissociation of the acid-dissociable group is caused by the acid produced by exposure of the radiation-sensitive acid-generating polymer to radiation, generates an acid that does not induce dissociation of the acid-dissociable group. L'invention fournit une composition sensible au rayonnement et un procédé de formation de motif qui permettent de former un film de réserve pouvant développer à un niveau suffisant la sensibilité, l'uniformité de dimension critique, le pourcentage de film résiduel, l'irrégularité de largeur de trait et la rectangularité de motif, dans le cas d'une application de technologies de nouvelle génération. Plus précisément, l'invention concerne une composition sensible au rayonnement qui contient : un polymère (P) générateur d'acide sensible au rayonnement qui contient à son tour un premier anion d'acide organique, et une unité structurale (II) dotée d'un premier cation onium ; et un solvant. Laquelle composition sensible au rayonnement satisfait au moins une sorte de condition choisie parmi les conditions (1) et (2) suivantes. <Condition (1)> Ladite composition sensible au rayonnement comprend au moins un élément choisi dans un groupe constitué : d'un agent générateur d'acide sensible au rayonnement (A) qui contient un second anion d'acide organique et un second cation onium, et qui présente une masse moléculaire inférieure à celle dudit polymère (P) générateur d'acide sensible au rayonnement ; et un agent générateur d'acide faible sensible au rayonnement (B1) qui contient un troisième anion d'acide organique et un troisième cation onium, et qui génère un acide présentant un pKa supérieur à celui de l'acide généré par ledit polymère (P) générateur d'acide sensible au rayonnement sous l'effet de l'exposition à un rayonnement. Au moins un élément choisi dans un groupe constitué dudit polymère (P) générateur d'acide sensible au rayonnement, dudit agent générateur d'acide sensible au rayonnement (A) et dudit agent générateur d'acide faible sensible au rayonnement (B1), contient un atome d'iode. Au moins un cation onium parmi ledit premier, ledit second et ledit troisième cation onium, contient un atome de fluor. <Condition (2)> Dans des conditions telles que ledit polymère (P) générateur d'acide sensible au rayonnement contient une unité structurale (I) dotée d'un groupe clivable par un acide, ladite composition sensible au rayonnement comprend au moins deux agents de régulation de diffusion d'acide (B), au moins l'un d'entre eux possédant un anion d'acide organique (b1), et un cation onium à teneur en fluor (b2) contenant un atome de fluor, et ledit groupe clivable par un acide est clivé par l'acide généré sous l'effet de l'exposition dudit polymère (P) générateur d'acide sensible au rayonnement à un rayonnement, ladite composition sensible au rayonnement contient un agent générateur d'acide faible sensible au rayonnement (B11) générant un acide n'induisant pas de clivage dudit groupe clivable par un acide. 次世代技術を適用した場合に感度やＣＤＵ、残膜率、ＬＷＲ及びパターン矩形性を十分なレベルで発揮し得るレジスト膜を形成可能な感放射線性組成物及びパターン形成方法を提供する。第１有機酸アニオンと第１オニウムカチオンを有する構造単位（ＩＩ）とを含む感放射線性酸発生重合体（Ｐ）と、溶剤（Ｃ）とを含み、更に下記条件１及び条件２からなる群より選ばれる少なくとも１種の条件を満たす、感放射線性組成物。 ＜条件１＞　上記感放射線性組成物は、第２有機酸アニオンと第２オニウムカチオンとを含み、かつ上記感放射線性酸発生重合体より低分子量の感放射線性酸発生剤（Ａ）、及び第３有機酸アニオンと第３オニウムカチオンとを含み、放射線の照射により上記感放射線性酸発生重合体（Ｐ）から発生する酸より高いｐＫａを有する酸を発生する感放射線性弱酸発生剤（Ｂ１）からなる群より選択される少なくとも一種を含有し、　上記感放射線性酸発生重合体（Ｐ）、並びに上記感放射線性酸発生剤（Ａ）及び上記感放射線性弱酸発生剤（Ｂ１）からなる群より選ばれる少なくとも１種はヨウ素原子を含み、　上記第１オニウムカチオン、上記第２オニウムカチオン及び上記第３オニウムカチオンの少なくとも１つは、フッ素原子を含む。 ＜条件２＞　上記感放射線性酸発生重合体（Ｐ）は、酸解離性基を有する構造単位（Ｉ）を含み、　上記感放射線性組成物が、２種以上の酸拡散制御剤（Ｂ）を含有し、そのうちの１種は有機酸アニオン（ｂ１）とフッ素原子を含むフッ素含有オニウムカチオン（ｂ２）を有し、かつ、上記感放射線性酸発生重合体に放射線を照射することにより発生する酸が上記酸解離性基を解離させる条件では、上記酸解離性基の解離を誘発しない酸を発生させる感放射線性弱酸発生剤（Ｂ１１）を含む。