[发明专利]改性酚醛清漆型酚醛树脂、抗蚀材料、涂膜和抗蚀永久膜

说明书

本发明提供一种显影性及耐热性优异的改性酚醛清漆型酚醛树脂、及其制造方法、感光性组合物、抗蚀材料和永久膜。改性酚醛清漆型酚醛树脂的特征在于，具有：下述结构式(1)〔式中，Ar为下述结构式(2‑1)或(2‑2)(式中k为0～2的整数，p为1～5的整数，q为1～7的整数，R³为氢原子、烷基、烷氧基、芳基、芳烷基、卤素原子中任意者)所示的结构部位，R¹、R²分别为烷基、烷氧基、芳基、芳烷基、卤素原子中任意者，m、n分别为1～4的整数〕所示的芳香族化合物(A)与醛化合物(B)进行缩合而得到的酚醛清漆型酚醛树脂(C)所具有的酚性羟基的氢原子的一部分或全部被酸离解性基团取代的分子结构。

技术领域

本发明涉及显影性及耐热性优异的改性酚醛清漆型酚醛树脂、以及使用其的抗蚀材料、涂膜、和抗蚀永久膜。

背景技术

作为用于IC、LSI等半导体制造、LCD等显示装置的制造、印刷原版的制造等的抗蚀剂，已知使用碱溶性树脂和1,2-萘醌二叠氮化合物等光敏剂的正型光致抗蚀剂。关于前述碱溶性树脂，提出了使用由间甲酚酚醛清漆树脂和对甲酚酚醛清漆树脂形成的混合物作为碱溶性树脂的正型光致抗蚀剂组合物(例如，参照专利文献1。)。

专利文献1中记载的正型光致抗蚀剂组合物是为了提高灵敏度等显影性而开发的，近年来，半导体的高集成化高涨，图案更加倾向于细线化，开始要求更优异的灵敏度。然而，专利文献1中记载的正型光致抗蚀剂组合物存在无法得到与细线化相应的充分的灵敏度这样的问题。进而，由于在半导体等的制造工序中实施各种热处理，因而也要求高耐热性，但专利文献1中记载的正型光致抗蚀剂组合物存在耐热性不充分的问题。

另外，作为具有优异的灵敏度、且具有高耐热性的物质，提出了使对甲酚等与芳香族醛反应后，接着加入酚类和甲醛并在酸性催化剂下使其反应而得到的光致抗蚀剂用酚醛树脂(例如，参照专利文献2。)。该光致抗蚀剂用酚醛树脂与以往相比，虽然耐热性提高，但无法充分应对近年来的高耐热性的需求水平。

进而，作为具有优异的灵敏度、且具有高耐热性的物质，提出了使间甲酚、对甲酚、2,3-二甲酚等酚类与芳香族醛反应后，接着加入甲醛并在酸性催化剂下使其反应而得到的光致抗蚀剂用酚醛树脂(例如，参照专利文献3。)。该光致抗蚀剂用酚醛树脂与以往相比，虽然灵敏度提高，但无法充分应对近年来的高耐热性的需求水平。

此处，为了提高作为碱可溶性树脂的酚醛树脂的灵敏度，而存在进行提高碱可溶性的设计时耐热性降低、进行提高耐热性的设计时灵敏度降低的问题，以高水平兼顾灵敏度和耐热性是很困难的。因此，要求以高水平兼顾灵敏度和耐热性的材料。

作为用于提供以高水平兼顾灵敏度和耐热性的材料的一种方法，已知含有将酚醛清漆树脂等酚性化合物所具有的酚性羟基用酸离解型保护基团进行保护的化合物的化学放大型的抗蚀剂组合物。化学放大型抗蚀剂组合物是指，例如正型的情况下，含有对可溶于碱显影液的树脂导入会在酸的作用下脱保护那样的取代基而赋予了溶解抑制效果的树脂和因光或电子束等辐射线的照射而产生酸的化合物(以下，称为光产酸剂)的辐射敏感组合物。若对该组合物照射光、电子束，则由光产酸剂产生酸，通过曝光后的加热(PEB)，酸对赋予了溶解抑制效果的取代基进行脱保护。其结果，曝光部分成为碱可溶性，通过用碱显影液进行处理而得到正型的抗蚀图案。此时，酸作为催化剂起作用，以微量发挥效果。另外，由于PEB使酸的活动变得活跃，以链式反应的方式促进化学反应，提高灵敏度。

作为这样的化学放大型的抗蚀剂组合物，例如，已知含有如下树脂的组合物，即，所述树脂是将芳香族羟基化合物与至少含有甲醛和羟基取代芳香族醛的醛类进行缩合反应而得到的酚醛清漆树脂所具有的酚性羟基的一部分用酸离解性溶解抑制基团进行保护而成的(例如，参照专利文献4。)。然而，使用了前述专利文献4所公开的化合物的抗蚀材料存在着由于向该化合物导入保护基团所导致的氢键部位的消失而使耐热性显著降低的问题。

现有技术文献

专利文献