專利名稱：放射線敏感性組合物和聚合物以及單體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚合物和使用該聚合物作為含酸解離性基團的聚合物的放射線敏感 性組合物、以及單體。更詳細地說，本發(fā)明涉及可用作適于微細加工的化學(xué)增幅型抗蝕劑的 放射線敏感性組合物和聚合物以及單體，所述微細加工利用KrF準分子激光、ArF準分子激 光、F2準分子激光、EUV等(極)遠紫外線、同步加速器放射線等X射線、電子束等帶電粒子 束這樣的各種放射線進行。
背景技術(shù)：
以往，在IC或LSI等半導(dǎo)體器件的制造工藝中，采用平版印刷術(shù)進行微細加工，所 述平版印刷術(shù)中使用了光致抗蝕劑組合物。近年來，伴隨集成電路的高集成化，要求形成亞 微米領(lǐng)域或0.25微米(quarter micron)領(lǐng)域的超微細圖案。與此相伴，曝光波長也可見 從g射線到i射線、KrF準分子激光、甚至ArF準分子激光這樣的短波長化的傾向。進而， 目前，除準分子激光以外，使用了電子束、X射線或EUV光的平版印刷術(shù)也在進行開發(fā)。使用了電子束或EUV光的平版印刷術(shù)屬于下一代或更下一代的圖案形成技術(shù)，需 要高靈敏度、高分辨率的正型抗蝕劑。特別是為了縮短晶片處理時間，高靈敏度化是非常重 要的課題。但是，電子束和EUV用的正型抗蝕劑中，如果追求高靈敏度化，則不僅分辨力降 低，而且引起納米邊緣粗糙度(nano edge roughness)的惡化，所以強烈希望開發(fā)出同時滿 足這些特性的抗蝕劑。需要說明的是，納米邊緣粗糙度是指，抗蝕劑圖案與基板界面的邊緣 因抗蝕劑的特性而在與線方向垂直的方向上發(fā)生不規(guī)則變動，所以從正上方觀看圖案時設(shè) 計尺寸與實際圖案尺寸之間產(chǎn)生偏差。該距設(shè)計尺寸的偏差通過以抗蝕劑為掩模的蝕刻工 序被轉(zhuǎn)印，使電學(xué)特性劣化，因此會使成品率降低。特別是在0.25 μ m以下的超微細領(lǐng)域， 納米邊緣粗糙度成為極其重要的改良課題。高靈敏度與高分辨率、良好的圖案形狀和良好 的納米邊緣粗糙度之間存在折中的關(guān)系，如何處理其以同時滿足這些特性是非常重要的。進而，在使用KrF準分子激光的平版印刷術(shù)中也同樣，同時滿足高靈敏度、高分辨 率、良好的圖案形狀、良好的納米邊緣粗糙度成為重要的課題，必須解決這些課題。作為在使用了 KrF準分子激光、電子束或EUV光的平版印刷工藝中適合的抗蝕 劑，從高靈敏度化的觀點出發(fā)，主要使用利用了酸催化反應(yīng)的化學(xué)增幅型抗蝕劑，正型抗蝕 劑中作為主成分有效使用含有酚性聚合物和酸產(chǎn)生劑的化學(xué)增幅型抗蝕劑組合物，所述酚 性聚合物具有在堿性水溶液中不溶或難溶、但通過酸的作用可溶于堿性水溶液的性質(zhì)(以 下，稱為“酚性酸分解性聚合物”)。關(guān)于這些正型抗蝕劑，目前為止使用將酸分解性丙烯酸酯單體共聚而得的酚性酸 分解性聚合物，已知幾種含有通過活性光線或放射線的照射而產(chǎn)生磺酸的化合物(以下稱 為“磺酸產(chǎn)生劑”)的抗蝕劑組合物。對于這些組合物，可舉出例如專利文獻1 5所公開 的正型抗蝕劑組合物等。專利文獻1 美國專利第5561194號說明書專利文獻2 日本特開2001-166474號公報
專利文獻3 日本特開2001-166478號公報專利文獻4 日本特開2003-107708號公報專利文獻5 日本特開2001-194792號公報

發(fā)明內(nèi)容
但是，現(xiàn)狀是，上述正型抗蝕劑組合物等的任何組合中都不能同時滿足超微細領(lǐng) 域下的、高靈敏度、高分辨率、良好的圖案形狀、良好的納米邊緣粗糙度(低粗糙度)。本發(fā)明是鑒于上述情況做出的，目的是提供一種放射線敏感性組合物和聚合物以 及單體，所述放射線敏感性組合物能夠形成化學(xué)增幅型正型抗蝕劑膜，所述化學(xué)增幅型正 型抗蝕劑膜能有效感應(yīng)KrF準分子激光、ArF準分子激光、EUV等(極)遠紫外線、同步加速 器放射線等X射線、電子束，納米邊緣粗糙度和靈敏度優(yōu)異，可高精度且穩(wěn)定地形成微細圖 案。[1] 一種聚合物，其特征在于，其含有下述通式⑴表示的重復(fù)單元，且以凝膠滲 透色譜法(GPC)測定的按聚苯乙烯換算的重均分子量為3000 100000。
權(quán)利要求
一種聚合物，其特征在于，含有下述通式(1)表示的重復(fù)單元，且以凝膠滲透色譜法GPC測定的按聚苯乙烯換算的重均分子量為3000～100000，通式(1)中，R1表示氫原子或甲基，R2表示取代或無取代的碳原子數(shù)為1～20的直鏈狀或支鏈狀的1價烷基、碳原子數(shù)為3～25的脂環(huán)式基團、或者碳原子數(shù)為6～22的芳基，X表示取代或無取代的亞甲基、或者碳原子數(shù)為2～25的取代或無取代的直鏈狀、支鏈狀或脂環(huán)式的烴基。FPA00001213068300011.tif
2.如權(quán)利要求1所述的聚合物，其中，所述通式(1)表示的重復(fù)單元為下述通式(1-1) 表示的重復(fù)單元，
3.如權(quán)利要求1或2所述的聚合物，其中，進一步含有下述通式(2)表示的重復(fù)單元、 下述通式(3)表示的重復(fù)單元和下述通式(4)表示的重復(fù)單元中的至少一種重復(fù)單元，
4.一種放射線敏感性組合物，其含有含酸解離性基團的聚合物Α、和放射線敏感性酸 產(chǎn)生劑B，所述含酸解離性基團的聚合物A為堿不溶性或堿難溶性且通過酸的作用成為堿 易溶性，其特征在于，所述含酸解離性基團的聚合物A為權(quán)利要求1 3中任一項所述的聚合物。
5.一種單體，其特征在于，用下述通式(M-I)表示，
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供放射線敏感性組合物等，該組合物能夠形成化學(xué)增幅型正型抗蝕劑膜，該膜能有效感應(yīng)活性光線或放射線、納米邊緣粗糙度和靈敏度優(yōu)異、可高精度且穩(wěn)定地形成微細圖案。本發(fā)明的組合物包含含酸解離性基團的聚合物(A)、和酸產(chǎn)生劑(B)，所述含酸解離性基團的聚合物(A)為堿不溶性或難溶性且通過酸的作用成為堿易溶性，作為聚合物(A)，包含含有式(1)的重復(fù)單元且以GPC測定的重均分子量為3000～100000的聚合物。式(1)中，R1表示氫原子或甲基，R2表示取代或無取代的碳原子數(shù)為1～20的直鏈狀或支鏈狀的1價烷基、碳原子數(shù)為3～25的脂環(huán)式基團或碳原子數(shù)為6～22的芳基，X表示取代或無取代的亞甲基或碳原子數(shù)2～25的取代或無取代的直鏈狀、支鏈狀或脂環(huán)式的烴基。
文檔編號C08F20/26GK101959908SQ20098010724
公開日2011年1月26日 申請日期2009年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月4日
發(fā)明者丸山研, 清水大輔 申請人:Jsr株式會社