[发明专利]抗蚀剂用共聚物以及抗蚀剂用组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗蚀剂用共聚物以及使用该共聚物的抗蚀剂用组合物。

背景技术

近年来，随着光刻技术的进步，在半导体元件和液晶元件等的制造中形成的抗蚀图案向着微细化发展。作为微细化的方法，通常是使照射光的波长变短。具体而言，现有技术中使用的以g线(波长：438nm)、i线(波长：365nm)为代表的紫外线中，进一步使照射光短波化为波长更短的DUV(深紫外光)。

最近，作为DUV光刻，导入了KrF准分子激光(波长248nm)，为实现进一步短波化，对ArF准分子激光(波长193nm)以及EUV(波长13.5nm)进行了研究。另外，对其浸没式光刻技术也进行了研究。此外，对于与其不同类型的光刻技术，对电子束光刻技术也进行了研究。

作为通过DUV光刻技术或电子束光刻形成抗蚀图案中所使用的具有极高灵敏度的抗蚀剂组合物，含光敏产酸剂的“化学增幅型抗蚀剂组合物”得到了改进与发展。

例如，作为在ArF准分子激光光刻技术中使用的化学增幅型抗蚀剂材料，在波长193nm的光下透明的丙烯酸类聚合物引起了人们的重视。作为该丙烯酸类聚合物，例如，提出了在酯基部分具有金刚烷骨架的(甲基)丙烯酸酯与酯基部分具有内酯骨架的(甲基)丙烯酸酯的共聚物(专利文献1、2等)。

然而，将这种丙烯酸类共聚物作为抗蚀剂用共聚物使用时，形成的抗蚀剂图案的形状不一定好，另外，关于形成后的抗蚀剂图案的耐干蚀刻性，使用抗蚀剂图案作为掩模进行干蚀刻时，不能充分地控制进行基板的加工时形成的图案表面的粗糙度，需要对这种性能进行改善。

另一方面，在专利文献3中，还示出了具有内酯骨架的两种以上的结构单元中具有氰基的共聚物，另外，在专利文献4中，示出了具有降冰片烷骨架中具有氰基的结构单元的共聚物，通过使用这些共聚物，可以改善光蚀刻性能。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本特开平10-319595号公报

[专利文献2]日本特开平10-274852号公报

[专利文献3]日本特开2007-178621号公报

[专利文献4]国际公开第2004/067592号

发明内容

[发明所要解决的技术问题]

然而，专利文献3或专利文献4中记载的方法中光蚀刻性能并不充分。即，专利文献3或专利文献4中记载的共聚物虽然能够改善灵敏度和清晰度以及抗蚀剂图案的形成，但是耐干蚀刻性以及蚀刻后的图案的表面粗糙度并不充分。特别是随着近年来微细化的要求，需要将粗糙度控制在1～2nm以下，因此需要进行进一步改善。且提高耐干蚀刻性对于实现抗蚀剂膜的薄膜化来说是重要的。

本发明的目的在于提供一种灵敏度良好，形成的抗蚀剂图案形状良好，抗蚀剂图案作为掩模进行干蚀刻时的耐干蚀刻性良好，可以控制进行基板的干蚀刻加工时形成的图案的表面粗糙度的抗蚀剂用共聚物以及使用该共聚物的抗蚀剂用组合物。

[解决问题的技术手段]

本发明为以下的[1]-[5]。

[1]含有下述式(1)表示的结构单元、下述式(2)表示的结构单元和具有酸离去基团结构单元的抗蚀剂用共聚物。

[化1]

(式(1)中，R11表示氢原子或甲基，L1表示具有取代基或不具有取代基的碳原子数1～20的直链的二价烃基、具有取代基或不具有取代基的碳原子数2～20的含支链的二价烃基、可含取代基和/或杂原子的碳原子数2～20的二价环烃基或者单键，Z1表示单环或多环的原子团，R12表示氢原子或碳原子数1～4的烷基，或者R12和Z1键合形成环结构，p表示2～4的整数，2～4个氰基与Z1的原子团上的碳原子键合，2个氰基与同一个碳原子或不同的碳原子键合，Z2表示碳原子数1～12的直链的二价烃基或碳原子数2～12的含支链的二价烃基，i1表示0～3的整数。)

[化2]

(式(2)中，R'表示氢原子或甲基，L'表示具有取代基或不具有取代基的碳原子数1～20的直链的二价烃基、具有取代基或不具有取代基的碳原子数2～20的含支链的二价烃基、可含取代基和/或杂原子的碳原子数2～20的二价环烃基或者单键，Z'表示单环或多环的原子团，Z'与内酯环缩合，n表示0～4的整数，Z5表示碳原子数1～12的直链的二价烃基或碳原子数2～12的含支链的二价烃基，i'表示0～3的整数。)