[发明专利]高分子化合物、光致抗蚀剂用树脂组合物、及半导体的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在进行半导体的微细加工等时使用的高分子化合物、光致抗蚀剂用树脂组合物、及半导体的制造方法。

背景技术

半导体制造工序中所使用的正型光致抗蚀剂需要具备被照射部利用光照射变为碱溶性的性质、在硅晶片上的密合性、抗等离子腐蚀性等特性。正型光致抗蚀剂通常含有作为主剂的聚合物、光酸产生剂及用于调整上述特性的多种添加剂。

伴随着半导体集成电路的微细化，半导体的制造中所使用的光刻的曝光光源逐年短波长化，正由波长248nm的KrF准分子激光向波长193nm的ArF准分子激光转化。在KrF或ArF准分子激光曝光中所使用的抗蚀剂用聚合物中，作为通过由光酸产生剂产生的酸而脱离并显示碱显影液溶解性的单体单元，例如已知有源自2-甲基-2-甲基丙烯酰氧基金刚烷的单体单元及源自1-(1-甲基丙烯酰氧基-1-甲基乙基)金刚烷的单体单元等具有含有大的脂环结构的酸脱离性基团的物质(专利文献1～3)。但是，具有这些单体单元的光致抗蚀剂用树脂在分辨率、图案形状及显影性的方面并不能充分满足。

另一方面，作为具有含有小的脂环结构的酸脱离性基团的单体单元，已知有源自1-(1-甲基丙烯酰氧基乙基)环丙烷的单体单元(专利文献4)。但是，具有上述单体单元的光致抗蚀剂用树脂在灵敏度方面不能充分满足。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3751065号公报

专利文献2：日本专利第3803286号公报

专利文献3：日本特开2003-223001号公报

专利文献4：日本特开2010-197615号公报

发明内容

发明所要解决的课题

因此，本发明的目的在于，提供一种灵敏度、分辨率优异，线边缘粗糙度(LER)小，可以精确地形成微细图案，可以降低显影缺陷的产生的高分子化合物、光致抗蚀剂用树脂组合物。

本发明的另一目的在于，提供一种灵敏度、分辨率、抗腐蚀性优异，线边缘粗糙度(LER)小，可以精确地形成微细图案，可以降低显影缺陷的产生的高分子化合物、光致抗蚀剂用树脂组合物。

本发明的再一目的在于，提供一种使用了所述高分子化合物、光致抗蚀剂用树脂组合物的半导体的制造方法。

用于解决课题技术方案

本发明人等为了解决上述课题进行了潜心研究，结果发现，如果将下述高分子化合物用作光致抗蚀剂用树脂组合物，所述高分析化合物具有含大脂环结构的酸脱离性基团的单体单元，该单体单元作为利用酸而一部分脱离并显示碱溶性的单体单元，则含有利用酸而脱离后的大脂环结构的化合物难以溶解于碱显影液中，因此，显影后也作为浮垢残留在基板表面，从而线边缘粗糙度(LER)恶化，产生显影缺陷。而且发现，若将包含具有含有碳原子数3或4的小脂环结构的酸脱离性基团的特定的单体单元和含有具有极性基团的脂环式骨架的单体单元的高分子化合物用作光致抗蚀剂用树脂组合物，则所述具有含有小的脂环结构的酸脱离性基团的单体单元能够利用光照射高灵敏度(即，对于酸的反应性非常高)地脱离酸脱离性基团并显示碱溶性，由于脱离的含有小的脂环结构的基团易溶于碱显影液，因此，在显影时能容易地从基板表面除去，可以防止浮垢(＝抗蚀剂残渣)的产生，抑制线边缘粗糙度(LER)使其较小，可以降低显影缺陷的产生，即分辨率优异。另外发现，如果采用下述高分子化合物的光致抗蚀剂用树脂组合物，所述化合物同时包含具有含上述小脂环结构的酸脱离性基团的特定的单体单元和具有含碳原子数5～20的大脂环结构的基团的单体单元来作为利用酸而一部分脱离并显示碱溶性的单体单元，则在分辨率优异的同时抗腐蚀性也优异。而且发现，若将上述高分子化合物用作光致抗蚀剂用树脂，则可得到可以精确地形成期望的微细图案的抗蚀剂膜。本发明是基于这些发现而完成的。

即，本发明提供一种至少包含下述式(a)所示的单体单元a、及含有具有极性基团的脂环式骨架的单体单元b的高分子化合物。

[化学式1]