[发明专利]化合物、树脂、组合物、抗蚀图案形成方法、电路图案形成方法和树脂的纯化方法

说明书

本发明的目的在于，提供：对光刻用膜形成材料等有用的新型化合物等。前述目的可以通过下述式(1)所示的化合物而达成。

技术领域

本发明涉及化合物、树脂、组合物、抗蚀图案形成方法、电路图案形成方法和树脂的纯化方法。

背景技术

半导体设备的制造中，进行了基于利用光致抗蚀材料的光刻的微细加工，近年来，随着LSI(大规模集成电路)的高集成化和高速度化，要求基于图案规则的进一步的微细化。另外，抗蚀图案形成时使用的光刻用的光源从KrF准分子激光(248nm)被短波长化为ArF准分子激光(193nm)，还可以预见极端紫外光(EUV、13.5nm)的导入。

然而，使用以往的高分子系抗蚀材料的光刻中，其分子量大至1万～10万左右，分子量分布也宽，因此，在图案表面产生粗糙，图案尺寸的控制变困难，在微细化上存在限度。因此，迄今为止，为了提供分辨率更高的抗蚀图案，提出了各种低分子量抗蚀材料。低分子量抗蚀材料的分子尺寸小，因此，期待提供分辨率高、粗糙度小的抗蚀图案。

目前，作为这样的低分子量抗蚀材料，已知有各种材料。例如，提出了使用低分子量多核多酚化合物作为主成分的碱显影型的负型辐射线敏感性组合物(例如参照专利文献1和专利文献2)，作为具有高耐热性的低分子量抗蚀材料的候补，还提出了使用低分子量环状多酚化合物作为主成分的碱显影型的负型辐射线敏感性组合物(例如参照专利文献3和非专利文献1)。另外，作为抗蚀材料的基础化合物，已知的是，多酚化合物为低分子量且可以赋予高耐热性，对抗蚀图案的分辨率、粗糙度的改善是有用的(例如参照非专利文献2)。

另外，作为耐蚀刻性优异、且可溶于溶剂、能用于湿式工艺的材料，本发明人等提出了含有特定结构的化合物和有机溶剂的抗蚀剂组合物(参照专利文献4)。

另外，抗蚀图案的微细化如果推进，则逐渐产生分辨率的问题或显影后抗蚀图案倒塌之类的问题，因此，变得期望抗蚀层的薄膜化。然而，如果单纯地进行抗蚀层的薄膜化，则基板加工中变得难以得到充分的抗蚀图案的膜厚。因此，不仅抗蚀图案，而且在抗蚀层与要加工的半导体基板之间制作抗蚀下层膜，需要使该抗蚀下层膜也具有基板加工时的作为掩模的功能的工艺。

现在，作为这样的工艺用的抗蚀下层膜，已知有各种抗蚀下层膜。例如，作为实现不同于以往的蚀刻速度快的抗蚀下层膜、具有接近于抗蚀层的干蚀刻速度的选择比的光刻用抗蚀下层膜者，提出了如下含有树脂成分和溶剂的多层抗蚀剂工艺用下层膜形成材料，所述树脂成分至少具有通过施加规定的能量从而末端基团离去而产生磺酸残基的取代基(参照专利文献5)。另外，作为实现具有比抗蚀层小的干蚀刻速度的选择比的光刻用抗蚀下层膜者，提出了包含具有特定重复单元的聚合物的抗蚀下层膜材料(参照专利文献6)。进而，作为实现具有比半导体基板小的干蚀刻速度的选择比的光刻用抗蚀下层膜者，提出了如下抗蚀下层膜材料：其包含使苊烯类的重复单元、与具有取代或非取代的羟基的重复单元共聚而成的聚合物(参照专利文献7)。

另一方面，此种抗蚀下层膜中作为具有高的耐蚀刻性的材料，熟知有：通过将甲烷气体、乙烷气体、乙炔气体等用于原料的化学气相沉积(Chemical Vapour Deposition，CVD)形成的无定形碳下层膜。然而，从工艺上的观点出发，要求可以利用旋涂法、丝网印刷等湿式工艺形成抗蚀下层膜的抗蚀下层膜材料。

另外，作为耐蚀刻性优异、且耐热性高、可溶于溶剂、能应用湿式工艺的材料，本发明人等提出了含有特定结构的化合物和有机溶剂的光刻用下层膜形成组合物(参照专利文献8。)。

需要说明的是，关于3层工艺中的抗蚀下层膜的形成中使用的中间层的形成方法，已知有例如氮化硅膜的形成方法(参照专利文献9)、氮化硅膜的CVD形成方法(参照专利文献10)。另外，作为3层工艺用的中间层材料，已知有包含倍半硅氧烷基础的硅化合物的材料(参照专利文献11和12)。