[发明专利]包含吸电子取代基和内酯骨架的单体、高分子化合物及光致抗蚀剂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及用于在进行半导体的细微加工等时使用的光致抗蚀剂用单体、高分子化合物和光致抗蚀剂组合物，以及使用光致抗蚀剂组合物的半导体的制造方法。

背景技术

在半导体制造领域，得益于用于形成图案的光刻技术的飞跃式革新，近年来，其线宽达到了极细微化。当初，用于光刻的曝光中使用i射线、g射线，其具有宽的线宽。因此，所制造的半导体的容量也低。但是，通过近年的技术开发，KrF准分子激光器的应用成为可能，其线宽也飞跃式地细微化。其后，以更短波长的ArF准分子激光器的应用为目标的开发取得了进展，最近数年达到了实用化。在KrF准分子激光器的曝光中，使用作为传统树脂的酚醛清漆类或苯乙烯类树脂，而ArF准分子激光器的波长是更短的193nm，酚醛清漆类或苯乙烯类树脂这样的包含芳香族的树脂在该波长处有吸收，因而将树脂的结构更换为不含芳香族、即脂环族结构。所使用的树脂主要是丙烯酸类，利用了下述原理：用保护基团将丙烯酸保护起来，通过因曝光产生的酸来脱去保护基团使之转变为羧酸、成为碱可溶性。现在使用的保护基团多为脂环族、且不具有极性基团，如果仅使用这样的保护基团，则对基板的密合性不好、或者与碱显影液等之间的亲和性有缺陷，因而提出了许多以具有极性基团的脂环骨架为酯基的丙烯酸类单体。这其中，具有内酯环作为极性基团的脂环式骨架的功能性受到好评，且使用较多。专利文献1就是其中的一例。专利文献2等是关于内酯环的单环酯基的提案，而单环在“耐蚀刻性”这个作为抗蚀剂所最需要的功能方面有缺陷，因而似乎不常使用。现在已经研究将基板与曝光机之间用高密度的液体充满的称为“液体浸渍曝光”的方法，而且出现了随着抗蚀剂图案细微化，膜厚变薄的倾向，因而强烈需要具有耐蚀刻性的单体。此外，包含大量具有内酯环的脂环族的丙烯酸酯的树脂在抗蚀剂溶剂等有机溶剂中的溶解性是一个难题，在抗蚀剂中使用的树脂同样强烈要求改善溶解度。

专利文献1：特开2000-026446号公报

专利文献2：特开平10-274852号公报

发明内容

发明所要解决的问题

本发明的目的在于：提供下述新的含内酯骨架的单体和该单体的树脂、光致抗蚀剂用组合物、以及半导体的制造方法，将所述单体应用于抗蚀剂用树脂等中时，其作为高功能性高分子等的单体成分等是有用的，所述高功能性高分子等在保持耐化学品性等稳定性的同时，在有机溶剂中的溶解性良好，水解性和/或水解后在水中的溶解性得到提高。本发明的其它目的是：提供在作为光致抗蚀剂用树脂使用时，显示高耐蚀刻性的树脂，特别是提供可用于液体浸渍曝光的光致抗蚀剂树脂及其组合物。

解决问题的方法

本发明人等对在光致抗蚀剂树脂中使用的具有内酯骨架的单体进行了各种研究，结果发现了当将其制成树脂时溶剂溶解性良好、且具有高抗蚀剂性能的单体，从而完成了本发明。

即，本发明提供下述式(1)所表示的包含吸电子取代基和内酯骨架的单体：

[化学式1]

(式中，R^a表示氢原子、卤素原子、或任选具有取代基的碳原子数1～6的烷基，R¹是键合在环上的取代基，表示卤素原子、任选具有卤素原子的碳原子数1～6的烷基、羟基部分任选被保护基团保护起来且任选具有卤素原子的碳原子数1～6的羟基烷基、任选成盐的羧基、或取代氧基羰基。A表示碳原子数1～6的亚烷基、氧原子、硫原子或非键合(非合)。m为R¹的个数，表示0～8的整数。X表示吸电子取代基。n为键合在环上的X的个数，表示1～9的整数。Y表示碳原子数1～6的2价有机基团。CH₂＝C(R^a)COO-Y-COO-基团的空间位置可以是内向构型(endo-)、外向构型(exo-)中的任意构型)。

此外，本发明提供至少具有下述式(I)所表示的单体单元的高分子化合物：

[化学式2]