[发明专利]放射线敏感性树脂组合物和化合物

说明书

本申请是中国申请号为201080040708.X的发明专利申请的分案申请（原申请的发明名称为“放射线敏感性树脂组合物和化合物”，原申请的申请日为2010年7月13日）。

技术领域

本发明涉及在IC等的半导体制造工序、液晶、热敏头(thermal head)等的电路基板的制造、其他的光刻蚀工序中使用的放射线敏感性树脂组合物，以及适合用作该放射线敏感性树脂组合物的构成成分的化合物。更具体而言，涉及能够适合在以KrF准分子激光、ArF准分子激光等的波长250nm以下的远紫外线、电子束为曝光光源的光刻蚀工序中使用的化学增幅型的放射线敏感性树脂组合物。

背景技术

化学增幅型的放射线敏感性树脂组合物是通过以KrF准分子激光、ArF准分子激光为代表的远紫外线、电子束的照射在曝光部生产酸，通过以该酸为催化剂的化学反应使曝光部与未曝光部在显影液中的溶解速度产生差异，在基板上形成抗蚀剂图案的组合物。

作为能够以更短波长进行微细加工的、以ArF准分子激光为光源的光刻材料，例如使用的是以在骨架中具有在193nm区域不具有大的吸收的脂环式烃的聚合物、尤其是在其重复单元中具有内酯骨架的聚合物为构成成分的树脂组合物。

为了得到工艺稳定性，在上述放射线敏感性树脂组合物中添加含氮化合物(参照专利文献1～3)。另外，为了提高孤立图案的光刻性能，还研究了添加具有特定的氨基甲酸酯基的氮化合物(参照专利文献4、5)。专利文献

专利文献1：日本特开平5-232706号公报

专利文献2：日本特开平5-249683号公报

专利文献3：日本特开平5-158239号公报

专利文献4：日本特开2001-166476号公报

专利文献5：日本特开2001-215689号公报

发明内容

但是，在抗蚀剂图案的微细化已进展到线宽90nm以下的水平的现今，不仅仅需要析像度的提高、焦距的扩大以及图案的矩形性的提高这样的基本特性的提高，还需要其他的性能。例如，目前，作为抗蚀剂图案的微细化技术之一，液浸曝光得到了实用化，从而需要能够应对该液浸曝光的抗蚀剂材料。具体而言，需要开发出满足作为表示掩模误差容许度的指标的MEEF(掩模误差增强因子,Mask Error Enhancement Factor)的降低等要求特性的材料。

本发明基于以上的情况而完成，其目的在于提供不仅满足灵敏度、分辨率等的基本特性，还满足曝光宽容度和MEEF性能的放射线敏感性树脂组合物及适合用于该放射线敏感性树脂组合物的化合物。

为了解决上述课题而完成的发明为放射线敏感性树脂组合物，其特征在于，含有：

(A)具有下式(1)表示的基团(以下也称为“基团(1)”)与氮原子结合的结构的化合物(以下也简称为“化合物(A)”)，

(B)具有酸解离性溶解抑制基团且通过酸的作用碱可溶性增大的树脂(以下也简称为“树脂(B)”)，和

(C)放射线敏感性酸产生剂(以下也称为“酸产生剂(C)”)。

(式(1)中，Y为由下式(i)表示且碳原子数为5～20的1价基团。“*”表示与氮原子的结合位点（結合手）。)

(式(i)中，R¹、R²和R³各自独立地为碳原子数1～4的直链状或支链状的烷基、或者碳原子数4～12的1价脂环式烃基，或者R¹和R²相互结合而与它们所结合的碳原子一起形成碳原子数为4～12的2价脂环式烃基。“*”表示氧原子的结合位点。)

在该放射线敏感性树脂组合物中，化合物(A)优选为下式(1-1)表示的化合物(以下也称为“化合物(A-1)”)。

(式(1-1)中，Y的定义与上式(1)相同。R⁴和R⁵各自独立地为氢原子、直链状或支链状的烷基、1价脂环式烃基、芳基或芳烷基，或者R⁴和R⁵相互结合而与它们所结合的氮原子一起形成碳原子数为4～20的2价杂环式基团。)

在该放射线敏感性树脂组合物中，上式(1)中的Y优选为叔戊基。

在该放射线敏感性树脂组合物中，树脂(B)优选具有下式(3)表示的重复单元(以下也称为“重复单元(3)”)。