專利名稱：放射線敏感樹脂組合物、使用其的圖案形成方法、聚合物及化合物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及放射線敏感樹脂組合物、使用其的圖案形成方法、聚合物及化合物。
背景技術：
隨著半導體器件、液晶器件等各種電子器件結構的微細化，要求光刻工序中的抗蝕圖案也微細化?，F(xiàn)在，可以用例如ArF準分子激光形成線寬90nm左右的微細抗蝕圖案，但今后要求更微細的圖案形成。在這類圖案形成中，化學增幅型抗蝕劑得到廣泛利用。這種化學增幅型抗蝕劑由含有酸解離性基團的聚合物和含有通過放射線照射會產(chǎn)生酸的放射線敏感酸產(chǎn)生物的組合物形成。上述化學增幅型抗蝕劑具有酸解離性基團會由于由曝光產(chǎn)生的酸而解離、使得曝光部對堿顯影液的溶解性增大的性質，由此可形成圖案。在這類化學增幅型抗蝕劑中，為了促進上述酸解離性基團的解離反應，確保曝光部對堿顯影液的充分的溶解性，在曝光后進行加熱(曝光后烘烤(PEB))。作為該PEB溫度，通常采用100 180°C左右，但在這樣的PEB溫度下，有時會出現(xiàn)上述酸向未曝光部的擴散增大、LWR (Line Width Roughness)、DOF (Depth Of Focus)等光刻性能降低、得不到良好的微細圖案的情況。因此，為了提高LWR、DOF等，可以考慮降低PEB溫度，但如僅降低PEB溫度，酸解離性基團的解離反應的速度會降低，曝光部對顯影液的溶解變得不充分，從而導致圖案形成困難。因此，人們考慮通過使放射線敏感組合物的聚合物所具有的酸解離性基團更容易解離來降低PEB溫度。作為此類放射線敏感組合物，已被提出的技術方案例如有具有含酸解離性基團的樹脂、所 述酸解離性基團具有特定縮醛結構的正型感光性樹脂組合物(可參見日本特開2008 - 304902號公報)、具有含二種結構單元的樹脂、所述二種結構單元分別具有叔酯結構及羥烷基的正型抗蝕劑組合物(可參見日本特開2009 - 276607號公報)等。但是，在這些組合物中，酸解離性基團的解離性提高的程度小，不能充分降低PEB溫度。鑒于上述情況，非常期望開發(fā)出一種即使在PEB溫度為低溫的情況下、仍可形成良好的微細圖案的化學增幅型抗蝕劑用的放射線敏感樹脂組合物。專利文獻:專利文獻1:日本特開2008-304902號公報專利文獻1:日本特開2009-276607號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是基于上述情況而作出的，旨在提供能使PEB溫度下降且以LWR、DOF等為指標的光刻性能優(yōu)異并能充分滿足作為抗蝕劑基本特性的靈敏度等及耐蝕刻性的化學增幅型抗蝕劑用的放射線敏感樹脂組合物、使用其的圖案形成方法、上述放射線敏感樹脂組合物中使用的聚合物及化合物。此外，本發(fā)明還旨在提供即使在PEB溫度為低溫的情況下、仍能抑制橋接缺陷及浮渣產(chǎn)生且LWR性能優(yōu)異、可以形成良好的微細圖案的抗蝕膜用的放射線敏感樹脂組合物以及使用其的圖案形成方法。為解決上述課題而作出的發(fā)明是含有以下成分的放射線敏感樹脂組合物:(A)由一或多種聚合物構成的聚合物成分(以下也稱作“〔A〕聚合物成分”)及〔B〕放射線敏感酸產(chǎn)生物(以下也稱作“〔B〕酸產(chǎn)生物”)，上述〔A〕聚合物成分中的至少一種聚合物具有下式(I)表示的結構單元(I)。〔化I〕
權利要求
1.放射線敏感樹脂組合物，其含有 (A)由一或多種聚合物構成的聚合物成分及 〔B〕放射線敏感酸產(chǎn)生物， 上述〔A〕聚合物成分中的至少一種聚合物具有下式(I)表示的結構單元(I)，
2.根據(jù)權利要求1所述的放射線敏感樹脂組合物，其特征在于，上式(I)中的Z為單環(huán)。
3.根據(jù)權利要求2所述的放射線敏感樹脂組合物，其特征在于，上式(I)中的Z是核原子數(shù)為5以上、8以下的2價脂環(huán)式烴基。
4.根據(jù)權利要求1、2或3中任一項所述的放射線敏感樹脂組合物，其特征在于，上式(I)中的R2的碳數(shù)在5以上、8以下。
5.根據(jù)權利要求1 4中任一項所述的放射線敏感樹脂組合物，其特征在于，〔A〕聚合物成分含有 〔Al〕基礎聚合物和 (A2)氟原子含有率比〔Al〕基礎聚合物高的含氟聚合物。
6.根據(jù)權利要求5所述的放射線敏感樹脂組合物，其特征在于，〔Al〕基礎聚合物具有上述結構單元(I)。
7.根據(jù)權利要求5或6所述的放射線敏感樹脂組合物，其特征在于，(A2)含氟聚合物具有上述結構單元(I)。
8.根據(jù)權利要求5、6或7所述的放射線敏感樹脂組合物，其特征在于，〔Al〕基礎聚合物具有下式(3)表示的結構單元(II)， 〔化2〕
9.根據(jù)權利要求5 8中任一項所述的放射線敏感樹脂組合物，其特征在于，(A2)含氟聚合物具有含氟原子的結構單元(V)。
10.圖案形成方法，其具有 (1)用權利要求1 9中任一項所述的放射線敏感樹脂組合物在基板上形成抗蝕膜的抗蝕膜形成工序、 (2)對上述抗蝕膜的至少一部分照射放射線的曝光工序、 (3)對經(jīng)過曝光的上述抗蝕膜進行加熱的加熱工序以及 (4)對經(jīng)過加熱的上述抗蝕膜進行顯影的顯影工序。
11.根據(jù)權利要求10所述的圖案形成方法，其特征在于，上述加熱工序中的加熱溫度低于100°C。
12.聚合物，其具有下式(I)表示的結構單元(I)， 〔化3〕
13.化合物，其由下式(2)表示， 〔化4〕
全文摘要
本發(fā)明旨在提供能使PEB溫度下降且以LWR、DOF等為指標的光刻性能優(yōu)異，還能充分滿足作為抗蝕劑基本特性的靈敏度等及耐蝕刻性的化學增幅型抗蝕劑用的放射線敏感樹脂組合物、使用該樹脂組合物的圖案形成方法、上述放射線敏感樹脂組合物中使用的聚合物及化合物。本發(fā)明還旨在提供即使在PEB溫度為低溫的情況下仍能抑制橋接缺陷及浮渣產(chǎn)生且LWR性能優(yōu)異、可形成良好的微細圖案的抗蝕膜用的放射線敏感樹脂組合物及使用該樹脂組合物的圖案形成方法。本發(fā)明是含有〔A〕由一或多種聚合物構成的聚合物成分及〔B〕放射線敏感酸產(chǎn)生物，上述〔A〕聚合物成分中的至少一種聚合物為具有下式(1)表示的結構單元(I)的放射線敏感樹脂組合物。
文檔編號C07C69/734GK103250100SQ20118005744
公開日2013年8月14日 申請日期2011年11月30日 優(yōu)先權日2010年12月1日
發(fā)明者佐藤光央, 成岡岳彥 申請人:Jsr株式會社