[發(fā)明專利]高分子化合物、光致抗蝕劑用樹脂組合物、及半導(dǎo)體的制造方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380029608.0
• 申請(qǐng)日: 2013-06-17
• 公開（公告）號(hào): CN104379617A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 西村政通;江口明良;大野充
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社大賽璐
• 主分類號(hào): C08F220/28
• 分類號(hào): C08F220/28;C08F220/18;G03F7/039;H01L21/027
• 代理公司: 北京坤瑞律師事務(wù)所 11494
• 代理人: 封新琴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種在進(jìn)行半導(dǎo)體的微細(xì)加工等時(shí)使用的高分子化合物、光致抗蝕劑用樹脂組合物、及半導(dǎo)體的制造方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體制造工序中所使用的正型光致抗蝕劑需要具備被照射部利用光照射變?yōu)閴A溶性的性質(zhì)、在硅晶片上的密合性、抗等離子腐蝕性等特性。正型光致抗蝕劑通常含有作為主劑的聚合物、光酸產(chǎn)生劑及用于調(diào)整上述特性的多種添加劑。

伴隨著半導(dǎo)體集成電路的微細(xì)化，半導(dǎo)體的制造中所使用的光刻的曝光光源逐年短波長化，正由波長248nm的KrF準(zhǔn)分子激光向波長193nm的ArF準(zhǔn)分子激光轉(zhuǎn)化。在KrF或ArF準(zhǔn)分子激光曝光中所使用的抗蝕劑用聚合物中，作為通過由光酸產(chǎn)生劑產(chǎn)生的酸而脫離并顯示堿顯影液溶解性的單體單元，例如已知有源自2-甲基-2-甲基丙烯酰氧基金剛烷的單體單元及源自1-(1-甲基丙烯酰氧基-1-甲基乙基)金剛烷的單體單元等具有含有大的脂環(huán)結(jié)構(gòu)的酸脫離性基團(tuán)的物質(zhì)(專利文獻(xiàn)1～3)。但是，具有這些單體單元的光致抗蝕劑用樹脂在分辨率、圖案形狀及顯影性的方面并不能充分滿足。

另一方面，作為具有含有小的脂環(huán)結(jié)構(gòu)的酸脫離性基團(tuán)的單體單元，已知有源自1-(1-甲基丙烯酰氧基乙基)環(huán)丙烷的單體單元(專利文獻(xiàn)4)。但是，具有上述單體單元的光致抗蝕劑用樹脂在靈敏度方面不能充分滿足。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利第3751065號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本專利第3803286號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本特開2003-223001號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)4：日本特開2010-197615號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的課題

因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種靈敏度、分辨率優(yōu)異，線邊緣粗糙度(LER)小，可以精確地形成微細(xì)圖案，可以降低顯影缺陷的產(chǎn)生的高分子化合物、光致抗蝕劑用樹脂組合物。

本發(fā)明的另一目的在于，提供一種靈敏度、分辨率、抗腐蝕性優(yōu)異，線邊緣粗糙度(LER)小，可以精確地形成微細(xì)圖案，可以降低顯影缺陷的產(chǎn)生的高分子化合物、光致抗蝕劑用樹脂組合物。

本發(fā)明的再一目的在于，提供一種使用了所述高分子化合物、光致抗蝕劑用樹脂組合物的半導(dǎo)體的制造方法。

用于解決課題技術(shù)方案

本發(fā)明人等為了解決上述課題進(jìn)行了潛心研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，如果將下述高分子化合物用作光致抗蝕劑用樹脂組合物，所述高分析化合物具有含大脂環(huán)結(jié)構(gòu)的酸脫離性基團(tuán)的單體單元，該單體單元作為利用酸而一部分脫離并顯示堿溶性的單體單元，則含有利用酸而脫離后的大脂環(huán)結(jié)構(gòu)的化合物難以溶解于堿顯影液中，因此，顯影后也作為浮垢殘留在基板表面，從而線邊緣粗糙度(LER)惡化，產(chǎn)生顯影缺陷。而且發(fā)現(xiàn)，若將包含具有含有碳原子數(shù)3或4的小脂環(huán)結(jié)構(gòu)的酸脫離性基團(tuán)的特定的單體單元和含有具有極性基團(tuán)的脂環(huán)式骨架的單體單元的高分子化合物用作光致抗蝕劑用樹脂組合物，則所述具有含有小的脂環(huán)結(jié)構(gòu)的酸脫離性基團(tuán)的單體單元能夠利用光照射高靈敏度(即，對(duì)于酸的反應(yīng)性非常高)地脫離酸脫離性基團(tuán)并顯示堿溶性，由于脫離的含有小的脂環(huán)結(jié)構(gòu)的基團(tuán)易溶于堿顯影液，因此，在顯影時(shí)能容易地從基板表面除去，可以防止浮垢(＝抗蝕劑殘?jiān)?的產(chǎn)生，抑制線邊緣粗糙度(LER)使其較小，可以降低顯影缺陷的產(chǎn)生，即分辨率優(yōu)異。另外發(fā)現(xiàn)，如果采用下述高分子化合物的光致抗蝕劑用樹脂組合物，所述化合物同時(shí)包含具有含上述小脂環(huán)結(jié)構(gòu)的酸脫離性基團(tuán)的特定的單體單元和具有含碳原子數(shù)5～20的大脂環(huán)結(jié)構(gòu)的基團(tuán)的單體單元來作為利用酸而一部分脫離并顯示堿溶性的單體單元，則在分辨率優(yōu)異的同時(shí)抗腐蝕性也優(yōu)異。而且發(fā)現(xiàn)，若將上述高分子化合物用作光致抗蝕劑用樹脂，則可得到可以精確地形成期望的微細(xì)圖案的抗蝕劑膜。本發(fā)明是基于這些發(fā)現(xiàn)而完成的。

即，本發(fā)明提供一種至少包含下述式(a)所示的單體單元a、及含有具有極性基團(tuán)的脂環(huán)式骨架的單體單元b的高分子化合物。

[化學(xué)式1]