JP5030474B2 - 半導体リソグラフィー用樹脂組成物 - Google Patents
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Description
〔1〕ArFエキシマレーザーを用いる半導体リソグラフィー用樹脂組成物であって、少なくとも、式(A)
{式(A)中、R10は水素原子、若しくは、フッ素原子が置換しても良い炭素数1〜4の炭化水素基を、R11は炭素数1又は2の炭化水素基、酸素原子若しくは硫黄原子で架橋した炭素数7〜12の有橋脂環式炭化水素基を、nは0又は1の整数を、R12は酸解離性溶解抑制基を表す。}
で表される、酸解離性溶解抑制基でアルカリ可溶性基を保護した構造を有する繰り返し単位(A)と、式(B)
{式(B)中、R21は窒素原子を含んでも良い炭素数3〜6の炭化水素基を、R22は酸解離性溶解抑制基を、pは共重合体主鎖との結合部位を表す。}
で表される、酸解離性溶解抑制基でアルカリ可溶性基を保護した構造を有する末端構造(B)を有することを特徴とするポジ型リソグラフィー用共重合体と、感放射線性酸発生剤及び溶剤を含んでなることを特徴とする、半導体リソグラフィー用樹脂組成物。
{式(C1)中、oはR12の結合部位を、R31及びR32はそれぞれ独立して炭素数1〜4の炭化水素基を、R33は炭素数1〜12の炭化水素基を表し、R33はR31又はR32と結合して環を形成しても良い。}
及び式(C2)
{式(C2)中、oはR12の結合部位を、R34及びR35はそれぞれ独立して水素原子又は炭素数1〜4の炭化水素基を、R36は炭素数1〜12の炭化水素基を表し、R34はR35又はR36と結合して環を形成しても良い。}
で表される構造から選ばれる〔1〕に記載の半導体リソグラフィー用樹脂組成物。
{式(C3)中、oはR22の結合部位を、R37及びR38はそれぞれ独立して水素原子又は炭素数1〜4の炭化水素基を、R39は炭素数1〜12の炭化水素基を表し、R37はR38又はR39と結合して環を形成しても良い。}
で表される構造である〔1〕に記載の半導体リソグラフィー用樹脂組成物。
[式(D)中、R40は水素原子、若しくは、フッ素原子が置換しても良い炭素数1〜4の炭化水素基を、R41は単結合、又は、炭素数1又は2の炭化水素基、酸素原子若しくは硫黄原子で架橋しても良い炭素数5〜12の脂環式炭化水素基を、R42は式(L)
{式(L)中、R43〜R48は、いずれか1つ又は2つが式(D)におけるR41と結合する単結合であり、残りは水素原子又は炭素数1〜4の炭化水素基若しくはアルコキシ基を表す。}で表されるラクトン構造を表し、R42はR41と1又は2の単結合で結合している。]
で表されるラクトン構造を有する繰り返し単位(D)を含む〔1〕乃至〔3〕のいずれかに記載の半導体リソグラフィー用樹脂組成物。
{式(E11)中、R56は水素原子、若しくは、フッ素原子が置換しても良い炭素数1〜4の炭化水素基を、R57〜R59はそれぞれ独立して水素原子若しくは水酸基を表し、R57〜R59の内、少なくとも一つ以上が水酸基である。}
で表される水酸基置換アダマンチル基を有する繰り返し単位(E11)である〔5〕に記載の半導体リソグラフィー用樹脂組成物。
{式(G)中、R 71 及びR 72 は窒素原子を含んでも良い炭素数3〜6の炭化水素基を、R 73 及びR 74 は水素原子若しくは酸解離性溶解抑制基を表し、R 73 及びR 74 の内の少なくとも一つは酸解離性溶解抑制基である。}
で表されるラジカル重合開始剤を用いて、
少なくとも、式(A)
{式(A)中、R 10 は水素原子、若しくは、フッ素原子が置換しても良い炭素数1〜4の炭化水素基を、R 11 は炭素数1又は2の炭化水素基、酸素原子若しくは硫黄原子で架橋した炭素数7〜12の有橋脂環式炭化水素基を、nは0又は1の整数を、R 12 は酸解離性溶解抑制基を表す。}
で表される、酸解離性溶解抑制基でアルカリ可溶性基を保護した構造を有する繰り返し単位(A)を与える重合性化合物を含む、2種以上の重合性化合物を重合することにより、式(A)で表される繰り返し単位と、式(G)で表される重合開始剤に由来する、式(B)
{式(B)中、R 21 は窒素原子を含んでも良い炭素数3〜6の炭化水素基を、R 22 は酸解離性溶解抑制基を、pは共重合体主鎖との結合部位を表す。}
で表される末端構造とを有する共重合体を製造することを特徴とするポジ型リソグラフィー用共重合体の製造方法。
{式(G)中、R71及びR72は窒素原子を含んでも良い炭素数3〜6の炭化水素基を、R73及びR74は水素原子若しくは酸解離性溶解抑制基を表し、R73及びR74の内の少なくとも一つは酸解離性溶解抑制基である。}
で表されることを特徴とするラジカル重合開始剤。
繰り返し単位(A)は、アルカリ可溶性基としてのカルボキシル基における水素原子を酸解離性解抑制基で保護した構造を有し、アルカリ現像液に対する共重合体の溶解性を変化させるための繰り返し単位であり、式(A)
で表すことができる。
式(C1)中、oはR12の結合部位を表す。R31及びR32はそれぞれ独立して炭素数1〜4の炭化水素基を表し、具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基等を挙げることができる。R33は炭素数1〜12の炭化水素基を表し、具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカニル基、アダマンチル基、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカニル基等を挙げることができる。尚、R33はR31若しくはR32と結合して環、具体的にはシクロペンタン環、シクロヘキサン環、ノルボルナン環、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン環、アダマンタン環、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカン環等を形成しても良い。
式(C2)中、oはR12の結合部位を表す。R34及びR35はそれぞれ独立して水素原子又は炭素数1〜4の炭化水素基を表し、具体的には、水素原子、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基等を挙げることができる。R36は炭素数1〜12の炭化水素基を表し、具体的にはメチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、t−ブチル基、2−エチルヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカニル基、アダマンチル基、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカニル基等を挙げることができる。尚、R34は、R35若しくはR36と結合して環を形成しても良く、R34がR35と結合した環の具体例として、ヒドロフラン環、ヒドロピラン環等を、又、R34がR36と結合した環の具体例として、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、ノルボルナン環、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン環、アダマンタン環、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカン環等をそれぞれ挙げることができる。
末端構造(B)は、アルカリ可溶性基としてのカルボキシル基の水素原子を酸解離性溶解抑制基で保護した、アルカリ現像液に対する共重合体の溶解性の変化を高めるための構造であり、式(B)
で表すことができる。
で表される構造である。尚、pは共重合体主鎖との結合部位を表す。
本発明の共重合体は、半導体基板への密着性を高めたり、リソグラフィー溶媒やアルカリ現像液への溶解性を制御したりする目的で、ラクトン構造を有する繰り返し単位(D)を含むことが好ましい。繰り返し単位(D)の例としては、式(D)
で表される構造を挙げることができる。
で表されるラクトン構造を表し、R41と1乃至2の単結合で結合している。
本発明の共重合体は、半導体基板への密着性を高めたり、リソグラフィー溶媒やアルカリ現像液への溶解性を制御したりする目的で、水酸基を有する繰り返し単位(E)を含むことが好ましい。
{式(E1)中、R50は水素原子、若しくは、フッ素原子が置換しても良い炭素数1〜4の炭化水素基を、R51はフッ素原子が置換しても良い炭素数2〜12の炭化水素基を、mは1〜3の整数を、R52は単結合若しくはフッ素原子が置換しても良い炭素数3〜6の炭化水素基を表す。}
で表されるアルコール性水酸基を有する繰り返し単位、式(E2)
{式(E2)中、R53は水素原子、若しくは、フッ素原子が置換しても良い炭素数1〜4の炭化水素基を、R54は炭素数1又は2の炭化水素基、酸素原子若しくは硫黄原子で架橋した炭素数7〜12の有橋脂環式炭化水素基を、kは0又は1の整数を表す。}
で表されるカルボキシル基を有する繰り返し単位、式(E3)
{式(E3)中、R55は水素原子、若しくは、フッ素原子が置換しても良い炭素数1〜4の炭化水素基を表す。}
で表されるフェノール性水酸基を有する繰り返し単位や、式(E11)
{式(E11)中、R56は水素原子、若しくは、フッ素原子が置換しても良い炭素数1〜4の炭化水素基を、R57〜R59はそれぞれ独立して水素原子若しくは水酸基を表し、R57〜R59の内、少なくとも一つ以上が水酸基である。}
で表される水酸基置換アダマンチル基を有する繰り返し単位等を挙げることができる。
本発明の共重合体は、必要に応じて、アルカリ現像液やリソグラフィー溶媒への溶解性を制御する目的で、酸安定溶解抑制基を有する繰り返し単位(F)を含むことができる。繰り返し単位(F)の例としては、式(F1)
{式(F1)中、R60は水素原子、若しくはフッ素原子が置換しても良い炭素数1〜4の炭化水素基、R61は酸素原子と結合している炭素が3級炭素である炭素数5〜12の脂環式炭化水素基若しくはアダマンチル基を表す。}
又は、式(F2)
{式(F2)中、R62は水素原子、若しくはフッ素原子が置換しても良い炭素数1〜4の炭化水素基、R63は炭素数6〜12の芳香族炭化水素基、R64は水素原子若しくは炭素数1〜2のR63との連結基を表す。}
で表される繰り返し単位を挙げることができる。
繰り返し単位(A)は10〜80モル%、好ましくは15〜70モル%、より好ましくは20〜60モル%
末端構造(B)は0.1〜25モル%、好ましくは0.5〜15モル%、より好ましくは1〜10モル%
繰り返し単位(D)は0〜80モル%、好ましくは10〜70モル%、より好ましくは20〜60モル%
繰り返し単位(E)は、通常0〜80モル%、好ましくは5〜70モル%、より好ましくは10〜60モル%
繰り返し単位(F)は、通常0〜30モル%、好ましくは0〜20モル%、より好ましくは0〜10モル%の範囲から選択することができる。
上記式(B)で表される本発明の共重合体の末端構造は、式(G)
{式(G)中、R71及びR72は窒素原子を含んでも良い炭素数3〜6の炭化水素基を、R73及びR74は水素原子若しくは酸解離性溶解抑制基を表し、R73及びR74の内の少なくとも一つは酸解離性溶解抑制基である。}
で表されるラジカル重合開始剤(G)を用いて重合するか、若しくは式(g)
{式(g)中、R75及びR76は窒素原子を含んでも良い炭素数3〜6の炭化水素基を表す。}
で表されるラジカル重合開始剤(g)を用いて重合した後に、例えば酸触媒存在下で式(B)の構造に対応するエノールエーテルを反応させる等の方法により形成することができる。尚、ラジカル重合開始剤(G)は、ラジカル重合開始剤(g)に、例えば酸触媒存在下で式(B)の構造に対応するエノールエーテルを反応させる等の方法により合成することができる。
工程(P)は、少なくとも繰り返し単位(A)等の繰り返し単位に相当する単量体を、前記ラジカル重合開始剤の存在下、有機溶媒中でラジカル重合させる工程である。
工程(Q)は、ラジカル重合開始剤(g)で重合した場合に、共重合体末端のカルボキシル基を修飾して末端構造(B)を生成する工程であり、工程(P)の後に引き続き行っても良く、後述する精製工程(R)の後に行っても良い。工程(Q)は、共重合体末端のカルボキシル基に、例えば、工程(Q1)エノールエーテルを付加する方法、工程(Q2)オレフィンを付加する方法、工程(Q3)ハロゲン化アルキルを脱ハロゲン化水素縮合する方法、工程(Q4)ハロゲン化アルキルエーテルを脱ハロゲン化水素縮合する方法などによって行われる。比較的穏和な条件で進行し、半導体製造に好ましくない金属含有触媒を使用する必要がないことから、工程(Q1)が特に好ましい。以下、工程(Q1)について説明する。
で表すことができる。
工程(R)は、工程(P)を経て得られた共重合体に含まれる、未反応単量体等の未反応物やオリゴマー等の低分子量成分、重合開始剤等の反応残査物等の不要物を、溶媒により除去する工程である。その方法として、例えば、(R1):貧溶媒を加えて共重合体を沈殿させた後、溶媒相を分離する方法、(R1a):(R1)に続いて貧溶媒を加え、共重合体を洗浄した後、溶媒相を分離する方法、(R1b):(R1)に続いて良溶媒を加え、共重合体を再溶解させ、更に貧溶媒を加えて共重合体を再沈殿させた後、溶媒相を分離する方法、(R2):貧溶媒を加えて貧溶媒相と良溶媒相の二相を形成し、貧溶媒相を分離する方法、(R2a):(R2)に続いて貧溶媒を加え、良溶媒相を洗浄した後、貧溶媒相を分離する方法等が挙げられる。尚、(R1a)、(R1b)、(R2a)は繰り返しても良いし、それぞれ組み合わせても良い。
工程(S)は、共重合体を溶解している溶媒中に低沸点の不純物が含まれていてそれらが次工程若しくはリソグラフィー組成物中に混入すると好ましくない場合、減圧下で加熱しながら、低沸点不純物を溶媒と共に留去させ、必要に応じて溶媒を追加し、低沸点の不純物を除去する工程である。又、溶解している溶媒その物が次工程若しくはリソグラフィー組成物の溶媒として好ましくない場合は、該溶媒を留去する前後、若しくは留去させながら、次工程若しくはリソグラフィー組成物として好ましい溶媒を投入し、溶媒を置換する工程であり、後者の場合は、低沸点不純物の除去も兼ねることができる。
工程(T)は、半導体リソグラフィーとして好ましくない金属分を低減する工程である。金属は、原料や副資材、機器、その他環境からの混入することがあり、この量が半導体形成における許容値を超えることがあるので、必要に応じて実施する。この工程(T)は、工程(R)において、極性溶媒を貧溶媒とする場合、ある程度金属分が低減できることがあるので、この場合、工程(R)と兼ねることができるが、それ以外の方法として、カチオン交換樹脂、好ましくはカチオン交換樹脂と、アニオン交換樹脂若しくは酸吸着樹脂の混合樹脂と接触させる方法、ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリンカチオン樹脂などの正のゼータ電位を有する物質を含むフィルターに通液させる方法等がある。後者のフィルターとして、例えば、キュノ社製ゼータプラス40QSH、ゼータプラス020GN、エレクトロポアEF(II)等が挙げられる。
工程(U)は、半導体リソグラフィーとして好ましくないハイポリマーやゲル成分など、液中パーティクル若しくは現像欠陥の原因物質を、有機溶媒に溶解した共重合体をメンブレンフィルターに通液させて低減する工程である。フィルターの濾過精度は、0.2μm以下、好ましくは0.1μm以下、特に好ましくは0.05μm以下であることが好ましい。フィルターの材質は、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリロニトリルなどの極性基含有樹脂、フッ化ポリエチレンなどのフッソ含有樹脂を挙げることができ、特に好ましくはポリアミドである。ポリアミド系フィルターの例としては、日本ポール製のウルチプリーツP−ナイロン66、ウルチポアN66、キュノ製のフォトシールド、エレクトロポア(II)EFなどを挙げることができる。ポリエチレン系フィルターとしては、日本マイクロリス製のマイクロガードプラスHC10、オプチマイザーD等を挙げることができる。これらのフィルターはそれぞれ単独で用いても2種類以上を組み合わせて用いても良い。
こうして得られた乾燥固体の共重合体を1種又は2種以上のレジスト溶媒に溶解するか、又は、レジスト溶媒に溶解した共重合体溶液を必要に応じてレジスト溶媒で希釈するか、或いは、他の種類のレジスト溶媒を混合すると共に、感放射線性酸発生剤(X){以下、成分(X)という}、放射線に暴露されない部分への酸の拡散を防止するための含窒素有機化合物等の酸拡散抑制剤(Y){以下、成分(Y)という}、必要に応じてその他添加剤(Z){以下、成分(Z)という}を添加することにより、レジスト組成物に仕上げることができる。
単量体G:γ−ブチロラクトン−2−イルメタクリレート
単量体M:2−メチル−2アダマンチルメタクリレート
単量体Oa:3−ヒドロキシ−1−アダマンチルアクリレート
重合開始剤ACVA:4,4‘−アゾビス(4−シアノ吉草酸)…前記化合物(g4)
重合開始剤MAIB:ジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレート
重合開始剤Et:重合開始剤ACVAのエチルビニルエーテル付加物…前記化合物(G241a)と(G241b)の混合物
重合開始剤Ct:重合開始剤ACVAのシクロヘキシルビニルエーテル付加物…前記化合物(G243a)と(G243b)の混合物
重合開始剤At:重合開始剤ACVAの1−アダマンチルビニルエーテル付加物…前記化合物(G244a)と(G244b)の混合物
M: 単量体Mから誘導される繰り返し単位(A)…前記式(A107)
Oa:単量体Oaから誘導される繰り返し単位(E)…前記式(E115)
Et:重合開始剤Etから誘導される末端構造(B)…前記式(B241)
Ct:重合開始剤Ctから誘導される末端構造(B)…前記式(B243)
At:重合開始剤Atから誘導される末端構造(B)…前記式(B244)
GPCにより測定した。分析条件は以下の通りである。
装 置: 東ソー製GPC8220
検出器: 示差屈折率(RI)検出器
カラム: 昭和電工製KF−804L(×3本)
試 料: 共重合体の粉体約0.1gをテトラヒドロフラン約1mlに溶解して測定用試料を調製した。GPCへの注入量は15μlとした。
装 置: Bruker製AV300
試 料: 共重合体の30質量%溶液約2g、Cr(acac)2 0.1g、重アセトン1gを混合し、均一な溶液とした。
測 定: 内径10mmガラス製チューブ、温度40℃、スキャン回数8000回
レジスト組成物を4インチシリコンウエハー上に回転塗布し、ホットプレート上で100℃、90秒間プレベーク(PAB)することにより、厚さ350nmのレジスト膜を形成した。ArFエキシマレーザー露光装置(リソテックジャパン製VUVES−4500)を用い、露光量を変えて10mm×10mm□の18ショットを露光した。次いで120℃、90秒間ポストベーク(PEB)した後、レジスト現像アナライザー(リソテックジャパン製RDA−800)を用い、23℃にて2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で現像し、各露光量における現像中のレジスト膜厚の経時変化を測定した。
攪拌子を入れたガラス容器に、重合開始剤ACVA(13質量%含水)2.0g、メチルエチルケトン(以下、「MEK」と記す。)40gを入れて懸濁させた後、30℃、10kPaで1時間保持し、その後0.2kPaで20分間保持し、水とMEKを十分に除去した。残った固体の重量は1.7gであった。ここにMEK 10g、エチルビニルエーテル0.9gを加えて懸濁させ、30℃に加温しながらトリフルオロ酢酸0.045gを添加した。3時間後、液中の固体はすべて溶解し、ほぼ無色透明の液体となった。トリエチルアミン0.045g、MEK0.7gの混合液を加えて酸を中和した後、液を分液ロートに移し、イオン交換水10gで洗浄、分液して、有機相(MEK溶液)10.8gを得た。
エチルビニルエーテルの替わりにシクロヘキシルビニルエーテル1.6gを用いた以外は実施例1と同様にして、有機相(MEK溶液)11.6gを得た。得られた有機相の一部にDMSO−d6を加えて13C−NMR測定を行ったところ、重合開始剤ACVAのカルボン酸の77%が1−アダマンチルビニルエーテルでアセタール化されており、重合開始剤Ctが生成していることを確認した。
エチルビニルエーテルの替わりに1−アダマンチルビニルエーテル2.2gを用いた以外は実施例1と同様にし、て有機相(MEK溶液)12.0gを得た。得られた有機相の一部にDMSO−d6を加えて13C−NMR測定を行ったところ、重合開始剤ACVAのカルボン酸の66%が1−アダマンチルビニルエーテルでアセタール化されており、重合開始剤Atが生成していることを確認した。
窒素雰囲気に保った容器にMEK 24.6g、単量体M 10.3g、単量体G 7.3g、単量体Oa 5.1g、実施例1で得られた重合開始剤Et溶液8.7gを溶解させ、均一な「モノマーフィード液」を調製した。撹拌器と冷却器を備え付けた反応槽にMEKを18.9g仕込んで窒素雰囲気とした後、温度80℃に加熱した。約25℃に保ったモノマーフィード液を、定量ポンプを用い、一定速度で4時間かけて79〜81℃に保った反応槽中に滴下した。滴下終了後、更に80〜81℃に保ったまま2時間熟成させたのち、室温まで冷却して重合液を取り出した。
(1){成分(X)}4−メチルフェニルジフェニルスルホニウムノナフルオロブタンスルホネート3.5重量部
(2){成分(Y)}トリエタノールアミン0.2重量部
(3){成分(Z)}サーフロンS−381(セイミケミカル製)0.1重量部
(4)PGMEA 450質量部と乳酸エチル(以下、「EL」と記す。)300質量部との混合溶剤
この組成物について、Eth、Rmax、tanθを測定し、結果を表1にまとめた。
実施例1で得られた重合開始剤Et溶液の代わりに実施例2で得られた重合開始剤Ct溶液10.0gを用いた以外は実施例4と同様に行い、白色の共重合体粉体を得た。13C−NMRによる共重合体の繰り返し単位と末端構造の組成、GPCによる共重合体のMw(質量平均分子量)、Mw/Mn(分子量分布)の分析結果を表1にまとめた。更に、実施例4と同様にしてレジスト組成物を調製した後、Eth、Rmax、tanθを測定し、結果を表1にまとめた。
実施例1で得られた重合開始剤Et溶液の代わりに実施例3で得られた重合開始剤At溶液10.9gを用いた以外は実施例4と同様に行い、白色の共重合体粉体を得た。13C−NMRによる共重合体の繰り返し単位と末端構造の組成、GPCによる共重合体のMw(質量平均分子量)、Mw/Mn(分子量分布)の分析結果を表1にまとめた。更に、実施例4と同様にしてレジスト組成物を調製した後、Eth、Rmax、tanθを測定し、結果を表1にまとめた。
実施例1で得られた重合開始剤Et溶液の代わりに重合開始剤MAIB 3.5gを用いた以外は実施例4と同様に行い、白色の共重合体粉体を得た。13C−NMRによる共重合体の繰り返し単位と末端構造の組成、GPCによる共重合体のMw(質量平均分子量)、Mw/Mn(分子量分布)の分析結果を表1にまとめた。更に、実施例4と同様にしてレジスト組成物を調製した後、Eth、Rmax、tanθを測定し、結果を表1にまとめた。
実施例1で得られた重合開始剤Et溶液の代わりに重合開始剤MAIB 1.0gを用いた以外は実施例4と同様に行い、白色の共重合体粉体を得た。13C−NMRによる共重合体の繰り返し単位と末端構造の組成、GPCによる共重合体のMw(質量平均分子量)、Mw/Mn(分子量分布)の分析結果を表1にまとめた。更に、実施例4と同様にしてレジスト組成物を調製した後、Eth、Rmax、tanθを測定し、結果を表1にまとめた。
Claims (8)
- ArFエキシマレーザーを用いる半導体リソグラフィー用樹脂組成物であって、少なくとも、式(A)
{式(A)中、R10は水素原子、若しくは、フッ素原子が置換しても良い炭素数1〜4の炭化水素基を、R11は炭素数1又は2の炭化水素基、酸素原子若しくは硫黄原子で架橋した炭素数7〜12の有橋脂環式炭化水素基を、nは0又は1の整数を、R12は酸解離性溶解抑制基を表す。}
で表される、酸解離性溶解抑制基でアルカリ可溶性基を保護した構造を有する繰り返し単位(A)と、式(B)
{式(B)中、R21は窒素原子を含んでも良い炭素数3〜6の炭化水素基を、R22は酸解離性溶解抑制基を、pは共重合体主鎖との結合部位を表す。}
で表される、酸解離性溶解抑制基でアルカリ可溶性基を保護した構造を有する末端構造(B)を有することを特徴とするポジ型リソグラフィー用共重合体と、感放射線性酸発生剤及び溶剤を含んでなることを特徴とする、半導体リソグラフィー用樹脂組成物。 - 式(A)における酸解離性溶解抑制基R12が、式(C1)
{式(C1)中、oはR12の結合部位を、R31及びR32はそれぞれ独立して炭素数1〜4の炭化水素基を、R33は炭素数1〜12の炭化水素基を表し、R33はR31又はR32と結合して環を形成しても良い。}
及び式(C2)
{式(C2)中、oはR12の結合部位を、R34及びR35はそれぞれ独立して水素原子又は炭素数1〜4の炭化水素基を、R36は炭素数1〜12の炭化水素基を表し、R34はR35又はR36と結合して環を形成しても良い。}
で表される構造から選ばれる請求項1に記載の半導体リソグラフィー用樹脂組成物。 - 式(B)における酸解離性溶解抑制基R22が、式(C3)
{式(C3)中、oはR22の結合部位を、R37及びR38はそれぞれ独立して水素原子又は炭素数1〜4の炭化水素基を、R39は炭素数1〜12の炭化水素基を表し、R37はR38又はR39と結合して環を形成しても良い。}
で表される構造である請求項1に記載の半導体リソグラフィー用樹脂組成物。 - 式(D)
[式(D)中、R40は水素原子、若しくは、フッ素原子が置換しても良い炭素数1〜4の炭化水素基を、R41は単結合、又は、炭素数1又は2の炭化水素基、酸素原子若しくは硫黄原子で架橋しても良い炭素数5〜12の脂環式炭化水素基を、R42は式(L)
{式(L)中、R43〜R48は、いずれか1つ又は2つが式(D)におけるR41と結合する単結合であり、残りは水素原子又は炭素数1〜4の炭化水素基若しくはアルコキシ基を表す。}で表されるラクトン構造を表し、R42はR41と1又は2の単結合で結合している。]
で表されるラクトン構造を有する繰り返し単位(D)を含む請求項1乃至3のいずれかに記載の半導体リソグラフィー用樹脂組成物。 - 水酸基を有する繰り返し単位(E)を含む請求項1乃至4のいずれかに記載の半導体リソグラフィー用樹脂組成物。
- 水酸基を有する繰り返し単位(E)が式(E11)
{式(E11)中、R56は水素原子、若しくは、フッ素原子が置換しても良い炭素数1〜4の炭化水素基を、R57〜R59はそれぞれ独立して水素原子若しくは水酸基を表し、R57〜R59の内、少なくとも一つ以上が水酸基である。}
で表される水酸基置換アダマンチル基を有する繰り返し単位(E11)である請求項5に記載の半導体リソグラフィー用樹脂組成物。 - 式(G)
{式(G)中、R71及びR72は窒素原子を含んでも良い炭素数3〜6の炭化水素基を、R73及びR74は水素原子若しくは酸解離性溶解抑制基を表し、R73及びR74の内の少なくとも一つは酸解離性溶解抑制基である。}
で表されるラジカル重合開始剤を用いて、
少なくとも、式(A)
{式(A)中、R10は水素原子、若しくは、フッ素原子が置換しても良い炭素数1〜4の炭化水素基を、R11は炭素数1又は2の炭化水素基、酸素原子若しくは硫黄原子で架橋した炭素数7〜12の有橋脂環式炭化水素基を、nは0又は1の整数を、R12は酸解離性溶解抑制基を表す。}
で表される、酸解離性溶解抑制基でアルカリ可溶性基を保護した構造を有する繰り返し単位(A)を与える重合性化合物を含む、2種以上の重合性化合物を重合することにより、式(A)で表される繰り返し単位と、式(G)で表される重合開始剤に由来する、式(B)
{式(B)中、R 21 は窒素原子を含んでも良い炭素数3〜6の炭化水素基を、R 22 は酸解離性溶解抑制基を、pは共重合体主鎖との結合部位を表す。}
で表される末端構造とを有する共重合体を製造することを特徴とするポジ型リソグラフィー用共重合体の製造方法。 - 式(G)
{式(G)中、R71及びR72は窒素原子を含んでも良い炭素数3〜6の炭化水素基を、R73及びR74は水素原子若しくは酸解離性溶解抑制基を表し、R73及びR74の内の少なくとも一つは酸解離性溶解抑制基である。}
で表されることを特徴とするラジカル重合開始剤。
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