[发明专利]聚合物及正型抗蚀剂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及聚合物及正型抗蚀剂组合物，特别涉及可良好地用作正型抗蚀剂的聚合物及包含该聚合物的正型抗蚀剂组合物。

背景技术

以往，在半导体制造等领域中，作为主链切断型的正型抗蚀剂，使用了在电子束等电离放射线、紫外线等短波长的光(以下，有时将电离放射线和短波长的光统称为“电离放射线等”。)的照射下主链被切断而在显影液中的溶解性增大的聚合物。

此外，在例如专利文献1中，作为高灵敏度的主链切断型的正型抗蚀剂，公开了由含有α-甲基苯乙烯单元和α-氯丙烯酸甲酯单元的α-甲基苯乙烯·α-氯丙烯酸甲酯共聚物形成的正型抗蚀剂。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特公平8-3636号公报。

发明内容

发明要解决的课题

为了将使用主链切断型的正型抗蚀剂得到的图案进一步精细化而提高分辨率，要求能够对在电离放射线等的照射下主链切断而溶解于显影液中的部分和不溶解而残留的部分尽量鲜明地进行区分的抗蚀剂。在此，对抗蚀剂要求提高形成图案时的效率、且通过得到的图案的精细化而提高分辨率。更具体地，从提高对抗蚀剂照射电离放射线等而形成图案时的效率的观点出发，对抗蚀剂要求以更低的照射量使主链被切断而对于显影液的溶解性增大(提高灵敏度)。另一方面，从可更加精细地形成分辨率高的图案的观点出发，对抗蚀剂要求降低在电离放射线等的照射量少的状态下的减膜率(低照射量时的减膜率)，抑制应不溶解而残留的抗蚀剂部分的顶部的塌陷；以及具有如下特性：提高表示灵敏度曲线的斜率的大小的γ値，在电离放射线等的照射量达不到规定量时不溶解于显影液中，在到达特定量的时刻主链迅速被切断而溶解于显影液中，上述灵敏度曲线显示电离放射线等的照射量的常用对数与显影后的抗蚀剂的残膜厚度的关系。

但是，专利文献1中记载的由α-甲基苯乙烯·α-氯丙烯酸甲酯共聚物形成的正型抗蚀剂存在如下问题：γ值和灵敏度的高度不充分，此外在电离放射线等的照射量少的状态下过度地减膜。因此，专利文献1中记载的由α-甲基苯乙烯·α-氯丙烯酸甲酯共聚物形成的正型抗蚀剂在平衡良好地实现γ值和灵敏度的提高以及低照射量时的减膜率的降低的方面有改善的余地。

因此，本发明的目的在于提供可良好地用作低照射量时的减膜率低、且γ值和灵敏度高的正型抗蚀剂的聚合物。

此外，本发明的目的在于提供可高效地形成高分辨率的图案的正型抗蚀剂组合物。

用于解决课题的方案

本发明人为了实现上述目的进行了深入研究。然后，本发明人发现，具有规定的分子量分布、且分子量小于6000的成分的比例及分子量超过80000的成分的比例分别为规定的值以下的α-甲基苯乙烯·α-氯丙烯酸甲酯共聚物可良好地用作低照射量时的减膜率低、且γ值和灵敏度高的正型抗蚀剂，从而完成了本发明。

即，本发明以有利地解决上述课题作为目的，本发明的聚合物的特征在于，其含有α-甲基苯乙烯单元和α-氯丙烯酸甲酯单元，分子量分布(Mw/Mn)为1.48以下，分子量小于6000的成分的比例为0.5％以下，而且，分子量超过80000的成分的比例为6.0％以下。分子量分布(Mw/Mn)为1.48以下，分子量小于6000的成分的比例为0.5％以下，而且分子量超过80000的成分的比例为6.0％以下的α-甲基苯乙烯·α-氯丙烯酸甲酯共聚物用作正型抗蚀剂时的γ值和灵敏度高，而且低照射量时的减膜率低，因此能够良好地用作正型抗蚀剂。

另外，在本发明中，“分子量分布(Mw/Mn)”是指重均分子量(Mw)相对于数均分子量(Mn)的比。而且，在本发明中，“数均分子量(Mn)”和“重均分子量(Mw)”能够使用凝胶渗透色谱法进行测定。

而且，在本发明中，“分子量小于6000的成分的比例”能够通过使用采用凝胶渗透色谱法得到的色谱，算出色谱中的分子量小于6000的成分的峰的面积的合计(C)相对于色谱中的峰的总面积(A)的比例(＝(C/A)×100％)从而求出。

此外，在本发明中，“分子量超过80000的成分的比例”能够通过使用采用凝胶渗透色谱法得到的色谱，算出色谱中的分子量超过80000的成分的峰的面积的合计(D)相对于色谱中的峰的总面积(A)的比例(＝(D/A)×100％)从而求出。

在此，本发明的聚合物优选分子量小于10000的成分的比例为0.8％以下。这是因为，如果分子量小于10000的成分的比例为0.8％以下，则能够确保用作正型抗蚀剂时的低照射量时的减膜率充分低，并进一步提高γ值。