JP2007084502A - 化合物、ネガ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法 - Google Patents
化合物、ネガ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007084502A JP2007084502A JP2005277632A JP2005277632A JP2007084502A JP 2007084502 A JP2007084502 A JP 2007084502A JP 2005277632 A JP2005277632 A JP 2005277632A JP 2005277632 A JP2005277632 A JP 2005277632A JP 2007084502 A JP2007084502 A JP 2007084502A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- alkyl group
- component
- structural unit
- preferable
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 0 CN(C)S(*=C)(=O)=O Chemical compound CN(C)S(*=C)(=O)=O 0.000 description 2
Abstract
Description
本発明は、新規な化合物、ネガ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法に関する。
リソグラフィー技術においては、例えば基板の上にレジスト材料からなるレジスト膜を形成し、該レジスト膜に対し、所定のパターンが形成されたマスクを介して、光、電子線等の放射線にて選択的露光を行い、現像処理を施すことにより、前記レジスト膜に所定形状のレジストパターンを形成する工程が行われる。露光した部分が現像液に溶解する特性に変化するレジスト材料をポジ型、露光した部分が現像液に溶解しない特性に変化するレジスト材料をネガ型という。
近年、半導体素子や液晶表示素子の製造においては、リソグラフィー技術の進歩により急速にパターンの微細化が進んでいる。
微細化の手法としては、一般に、露光光源の短波長化が行われている。具体的には、従来は、g線、i線に代表される紫外線が用いられていたが、現在では、KrFエキシマレーザーや、ArFエキシマレーザーを用いた半導体素子の量産が開始されている。また、これらエキシマレーザーより短波長のF2エキシマレーザー、電子線、EUV(極紫外線)やX線などについても検討が行われている。
近年、半導体素子や液晶表示素子の製造においては、リソグラフィー技術の進歩により急速にパターンの微細化が進んでいる。
微細化の手法としては、一般に、露光光源の短波長化が行われている。具体的には、従来は、g線、i線に代表される紫外線が用いられていたが、現在では、KrFエキシマレーザーや、ArFエキシマレーザーを用いた半導体素子の量産が開始されている。また、これらエキシマレーザーより短波長のF2エキシマレーザー、電子線、EUV(極紫外線)やX線などについても検討が行われている。
従来、i線やKrFエキシマレーザー光(248nm)を光源とするプロセスに使用するネガ型レジスト材料としては、酸発生剤とノボラック樹脂やポリヒドロキシスチレンなどのアルカリ可溶性樹脂とメラミン樹脂や尿素樹脂などのアミノ樹脂との組合せを含む化学増幅型のネガ型レジスト組成物が用いられている(例えば、特許文献1等)。
そして、さらに短波長のArFエキシマレーザーを用いるプロセスに適用するネガ型レジスト材料としては、ArFエキシマレーザーに対する透明性を向上させたものとして、例えばカルボキシ基を有する樹脂成分、アルコール性水酸基を有する架橋剤、及び酸発生剤を含むネガ型レジスト組成物が提案されている。これは、酸発生剤から発生する酸の作用によって、樹脂成分のカルボキシ基と架橋剤のアルコール性水酸基とが反応することにより、樹脂成分をアルカリ可溶性から不溶性に変化させるタイプである。
また、カルボキシ基またはカルボン酸エステル基とアルコール性水酸基とを両方有する樹脂成分と、酸発生剤を含むネガ型レジスト組成物であって、樹脂成分中のカルボキシ基またはカルボン酸エステル基とアルコール性水酸基とを酸発生剤から発生する酸の作用によって分子間で反応させることにより、当該樹脂成分をアルカリ可溶性から不溶性に変化させるタイプのものも提案されている(例えば、非特許文献1〜3、特許文献2等)。
特公平8−3635号公報
特開2000−206694号公報
ジャーナル・オブ・フォトポリマー・サイエンス・アンド・テクノロジー(J.Photopolym.Sci.Tech.),第10巻,第4号,第579〜584ページ(1997年)
ジャーナル・オブ・フォトポリマー・サイエンス・アンド・テクノロジー(J.Photopolym.Sci.Tech.),第11巻,第3号,第507〜512ページ(1998年)
SPIE Advances in Resist Technology and Processing XIV,Vol.3333,p417〜424(1998)
SPIE Advances in Resist technology and Processing XIX,Vol.4690 p94−100(2002)
また、カルボキシ基またはカルボン酸エステル基とアルコール性水酸基とを両方有する樹脂成分と、酸発生剤を含むネガ型レジスト組成物であって、樹脂成分中のカルボキシ基またはカルボン酸エステル基とアルコール性水酸基とを酸発生剤から発生する酸の作用によって分子間で反応させることにより、当該樹脂成分をアルカリ可溶性から不溶性に変化させるタイプのものも提案されている(例えば、非特許文献1〜3、特許文献2等)。
しかしながら、上述のような従来のネガ型レジスト組成物を用いて基板の上にレジストパターンを形成した場合、例えばパターンの裾の食い込み等が生じることにより解像性が不良になるという問題がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、レジスト組成物に配合することにより解像性に優れたレジストパターンを形成できる化合物、並びに該化合物を含有するネガ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法を提供することを目的とする。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、レジスト組成物に配合することにより解像性に優れたレジストパターンを形成できる化合物、並びに該化合物を含有するネガ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
すなわち、本発明の第一の態様は、下記一般式(C−1)で表される化合物である。
すなわち、本発明の第一の態様は、下記一般式(C−1)で表される化合物である。
また、本発明の第二の態様は、(A)アルカリ可溶性樹脂成分、(B)露光により酸を発生する酸発生剤成分および(C)架橋剤成分を含有するネガ型レジスト組成物であって、前記(C)架橋剤成分は、前記一般式(C−1)で表される化合物(C1)を含むことを特徴とするネガ型レジスト組成物である。
また、本発明の第三の態様は、前記第二の態様のネガ型レジスト組成物を用いて基板上にレジスト膜を形成する工程、前記レジスト膜を露光する工程、前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程を含むレジストパターン形成方法である。
また、本発明の第三の態様は、前記第二の態様のネガ型レジスト組成物を用いて基板上にレジスト膜を形成する工程、前記レジスト膜を露光する工程、前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程を含むレジストパターン形成方法である。
なお、本明細書において「構成単位」とは、樹脂成分(重合体)を構成するモノマー単位(単量体単位)を意味する。
「露光」とは、光の照射のみならず、電子線の照射等の放射線の照射全般を含む概念とする。
「露光」とは、光の照射のみならず、電子線の照射等の放射線の照射全般を含む概念とする。
本発明の化合物、並びに該化合物を含有するネガ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法によれば、解像性に優れたレジストパターンを形成できる。
≪化合物≫
本発明の化合物は、前記一般式(C−1)で表されるものである。この化合物を用いることにより、レジスト組成物とした際に本発明の効果が得られる。
前記一般式(C−1)で表される化合物は、4つの末端部すべてに第三級アルキル基を有する。
本発明の化合物は、前記一般式(C−1)で表されるものである。この化合物を用いることにより、レジスト組成物とした際に本発明の効果が得られる。
前記一般式(C−1)で表される化合物は、4つの末端部すべてに第三級アルキル基を有する。
式(C−1)中、Rcは第三級アルキル基である。
なお、本特許請求の範囲および明細書において、「第三級アルキル基」とは、第三級炭素原子を有するアルキル基を示す。
ここで「アルキル基」とは、1価の飽和炭化水素基を示し、鎖状(直鎖状、分岐鎖状)および環状のものを包含する。なお、「環状のアルキル基」は、環状構造を有するアルキル基を示し、後述するように、シクロアルキル基の炭素原子に、鎖状のアルキル基又は分岐鎖状のアルキレン基が結合している基等を包含するものとする。
前記第三級炭素原子は、式(C−1)中の−C(O)−O−の末端側の酸素原子に結合する。そして、本発明の化合物は、レジスト組成物とした際に、酸が作用すると、前記酸素原子と第三級炭素原子との間で結合が切断されて(A)アルカリ可溶性樹脂成分と架橋反応する。
なお、本特許請求の範囲および明細書において、「第三級アルキル基」とは、第三級炭素原子を有するアルキル基を示す。
ここで「アルキル基」とは、1価の飽和炭化水素基を示し、鎖状(直鎖状、分岐鎖状)および環状のものを包含する。なお、「環状のアルキル基」は、環状構造を有するアルキル基を示し、後述するように、シクロアルキル基の炭素原子に、鎖状のアルキル基又は分岐鎖状のアルキレン基が結合している基等を包含するものとする。
前記第三級炭素原子は、式(C−1)中の−C(O)−O−の末端側の酸素原子に結合する。そして、本発明の化合物は、レジスト組成物とした際に、酸が作用すると、前記酸素原子と第三級炭素原子との間で結合が切断されて(A)アルカリ可溶性樹脂成分と架橋反応する。
Rcが鎖状のアルキル基の場合、Rcは分岐鎖状のアルキル基であり、炭素数は、3〜7であることが好ましく、3〜6であることがより好ましく、4〜5であることが最も好ましい。具体例としては、tert−ブチル基、tert−アミル基等が好ましく挙げられ、tert−ブチル基がより好ましい。
Rcが環状のアルキル基の場合、炭素数は、4〜12であることが好ましく、5〜10であることがより好ましく、6〜10であることが最も好ましい。
環状のアルキル基は、例えば、シクロアルキル基の炭素原子に、鎖状のアルキル基又は分岐鎖状のアルキレン基が結合している基等が挙げられる。
鎖状のアルキル基が結合している環状のアルキル基においては、鎖状のアルキル基が結合している環上の炭素原子が第三級炭素原子となる。環を構成する炭素数は、4〜12であることが好ましく、5〜10であることがより好ましく、6〜10であることが最も好ましい。鎖状のアルキル基の炭素数は、1〜5であることが好ましく、1〜4であることがより好ましく、1〜3であることが最も好ましい。具体例としては、2−メチル−2−アダマンチル基、2−エチル−2−アダマンチル基等が好ましく挙げられる。
分岐鎖状のアルキレン基が結合している環状のアルキル基においては、環が結合している前記アルキレン基の炭素原子が第三級炭素原子となる。具体例としては、下記化学式(Rc−1)で表される基が好ましい。
環状のアルキル基は、例えば、シクロアルキル基の炭素原子に、鎖状のアルキル基又は分岐鎖状のアルキレン基が結合している基等が挙げられる。
鎖状のアルキル基が結合している環状のアルキル基においては、鎖状のアルキル基が結合している環上の炭素原子が第三級炭素原子となる。環を構成する炭素数は、4〜12であることが好ましく、5〜10であることがより好ましく、6〜10であることが最も好ましい。鎖状のアルキル基の炭素数は、1〜5であることが好ましく、1〜4であることがより好ましく、1〜3であることが最も好ましい。具体例としては、2−メチル−2−アダマンチル基、2−エチル−2−アダマンチル基等が好ましく挙げられる。
分岐鎖状のアルキレン基が結合している環状のアルキル基においては、環が結合している前記アルキレン基の炭素原子が第三級炭素原子となる。具体例としては、下記化学式(Rc−1)で表される基が好ましい。
式(Rc−1)中、R15、R16はそれぞれ独立して直鎖状または分岐鎖状のアルキル基であり、好ましくは炭素数1〜5である。
R17は環状のアルキル基であり、例えば、低級アルキル基、フッ素原子またはフッ素化アルキル基等で置換されていてもよいし、されていなくてもよいモノシクロアルカン、ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などを例示できる。好ましくは、シクロペンタン、シクロヘキサン等のモノシクロアルカンや、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基等が挙げられる。
R17は環状のアルキル基であり、例えば、低級アルキル基、フッ素原子またはフッ素化アルキル基等で置換されていてもよいし、されていなくてもよいモノシクロアルカン、ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などを例示できる。好ましくは、シクロペンタン、シクロヘキサン等のモノシクロアルカンや、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基等が挙げられる。
また、Rcは、置換基を有していてもよい。置換基としては、フッ素原子、フッ素原子で置換された炭素数1〜5のフッ素化低級アルキル基、酸素原子(=O)等が挙げられる。
Rcは、上記の中でもレジスト組成物とした際に、本発明の効果がより向上することからtert−ブチル基が最も好ましい。
Rcは、上記の中でもレジスト組成物とした際に、本発明の効果がより向上することからtert−ブチル基が最も好ましい。
前記一般式(C−1)で表される化合物は、アルコール性水酸基を有するグリコールウリル化合物に対して、公知の手法で酸解離性溶解抑制基を導入することにより合成することができる。
≪ネガ型レジスト組成物≫
本発明のネガ型レジスト組成物は、(A)アルカリ可溶性樹脂成分(以下、(A)成分と略記する。)、(B)露光により酸を発生する酸発生剤成分(以下、(B)成分と略記する。)および(C)架橋剤成分(以下、(C)成分と略記する。)を含有するものである。
かかるネガ型レジスト組成物は、露光前はアルカリ可溶性であり、露光により(B)成分から酸が発生すると、該酸が作用して(A)成分と(C)成分との間で架橋が起こり、アルカリ不溶性となる。そのため、レジストパターンの形成において、当該ネガ型レジスト組成物を基板上に塗布してなるレジスト膜に対して選択的に露光すると、露光部がアルカリ不溶性となる一方、未露光部はアルカリ可溶性のままであり、これをアルカリ現像することによりネガ型のレジストパターンが形成できる。
本発明のネガ型レジスト組成物は、(A)アルカリ可溶性樹脂成分(以下、(A)成分と略記する。)、(B)露光により酸を発生する酸発生剤成分(以下、(B)成分と略記する。)および(C)架橋剤成分(以下、(C)成分と略記する。)を含有するものである。
かかるネガ型レジスト組成物は、露光前はアルカリ可溶性であり、露光により(B)成分から酸が発生すると、該酸が作用して(A)成分と(C)成分との間で架橋が起こり、アルカリ不溶性となる。そのため、レジストパターンの形成において、当該ネガ型レジスト組成物を基板上に塗布してなるレジスト膜に対して選択的に露光すると、露光部がアルカリ不溶性となる一方、未露光部はアルカリ可溶性のままであり、これをアルカリ現像することによりネガ型のレジストパターンが形成できる。
<(A)成分>
本発明において好適に用いられる(A)成分としては、ポリヒドロキシスチレン系樹脂、アクリル酸エステル系樹脂等が挙げられる。
以下、化学増幅型レジスト組成物に好ましく用いられる(A)成分として、KrFエキシマレーザー及びEB(電子線)とArFエキシマレーザーを用いたリソグラフィーにおいて好適に使用される樹脂成分について、それぞれ例を挙げて説明する。
本発明において好適に用いられる(A)成分としては、ポリヒドロキシスチレン系樹脂、アクリル酸エステル系樹脂等が挙げられる。
以下、化学増幅型レジスト組成物に好ましく用いられる(A)成分として、KrFエキシマレーザー及びEB(電子線)とArFエキシマレーザーを用いたリソグラフィーにおいて好適に使用される樹脂成分について、それぞれ例を挙げて説明する。
KrFエキシマレーザー及びEB(電子線)用として好ましく用いられる(A)成分は、例えば、ヒドロキシスチレンから誘導される構成単位(a1)’(以下、構成単位(a1)’と略記する。)と、スチレンから誘導される構成単位(a2)’(以下、構成単位(a2)’と略記する。) を含む共重合体(A1)’(以下、(A1)’成分ということがある。)を含有することが好ましい。
以下、(A1)’成分を構成する各構成単位について説明する。
以下、(A1)’成分を構成する各構成単位について説明する。
・構成単位(a1)’
構成単位(a1)’は、ヒドロキシスチレンから誘導される構成単位である。
ここで「ヒドロキシスチレン」とは、ヒドロキシスチレン、およびヒドロキシスチレンのα位に結合する水素原子がハロゲン原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル基等の他の置換基に置換されたもの、ならびにそれらの誘導体のヒドロキシスチレン誘導体(モノマー)を含む概念とする。
「ヒドロキシスチレンから誘導される構成単位」とは、ヒドロキシスチレンおよびヒドロキシスチレン誘導体(モノマー)のエチレン性二重結合が開裂してなる構成単位を包含するものとする。
「ヒドロキシスチレン誘導体」は、少なくともベンゼン環と、これに結合する水酸基が維持されており、例えば、ヒドロキシスチレンのα位に結合する水素原子が、ハロゲン原子、炭素数1〜5の低級アルキル基、ハロゲン化アルキル基等の他の置換基に置換されたもの、ならびに、ヒドロキシスチレンの水酸基が結合したベンゼン環に、さらに炭素数1〜5の低級アルキル基が結合したものや、この水酸基が結合したベンゼン環に、さらに1〜2個の水酸基が結合したもの(このとき、水酸基の数の合計は2〜3である。)等を包含するものとする。
ハロゲン原子は、塩素原子、フッ素原子、臭素原子などが挙げられ、フッ素原子が好ましい。
なお、「ヒドロキシスチレンのα位」とは、特に断りがない限り、ベンゼン環が結合している炭素原子のことをいう。
構成単位(a1)’は、ヒドロキシスチレンから誘導される構成単位である。
ここで「ヒドロキシスチレン」とは、ヒドロキシスチレン、およびヒドロキシスチレンのα位に結合する水素原子がハロゲン原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル基等の他の置換基に置換されたもの、ならびにそれらの誘導体のヒドロキシスチレン誘導体(モノマー)を含む概念とする。
「ヒドロキシスチレンから誘導される構成単位」とは、ヒドロキシスチレンおよびヒドロキシスチレン誘導体(モノマー)のエチレン性二重結合が開裂してなる構成単位を包含するものとする。
「ヒドロキシスチレン誘導体」は、少なくともベンゼン環と、これに結合する水酸基が維持されており、例えば、ヒドロキシスチレンのα位に結合する水素原子が、ハロゲン原子、炭素数1〜5の低級アルキル基、ハロゲン化アルキル基等の他の置換基に置換されたもの、ならびに、ヒドロキシスチレンの水酸基が結合したベンゼン環に、さらに炭素数1〜5の低級アルキル基が結合したものや、この水酸基が結合したベンゼン環に、さらに1〜2個の水酸基が結合したもの(このとき、水酸基の数の合計は2〜3である。)等を包含するものとする。
ハロゲン原子は、塩素原子、フッ素原子、臭素原子などが挙げられ、フッ素原子が好ましい。
なお、「ヒドロキシスチレンのα位」とは、特に断りがない限り、ベンゼン環が結合している炭素原子のことをいう。
構成単位(a1)’に含まれるものとしては、下記一般式(a1−1)’で表される構成単位(a11)’が好ましく例示できる。
Rのアルキル基は、好ましくは低級アルキル基であり、炭素数1〜5のアルキル基である。また、直鎖または分岐鎖状のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基などが挙げられる。中でも、工業的にはメチル基が好ましい。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、特にフッ素原子が好ましい。
ハロゲン化アルキル基は、好ましくはハロゲン化低級アルキル基であり、上述した炭素数1〜5の低級アルキル基の一部または全部の水素原子がハロゲン原子で置換されたものである。中でも、水素原子が全部フッ素化されていることが好ましい。
ハロゲン化低級アルキル基としては、直鎖または分岐鎖状のフッ素化低級アルキル基が好ましく、トリフルオロメチル基、ヘキサフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基、ノナフルオロブチル基等がより好ましく、トリフルオロメチル基(−CF3)が最も好ましい。
Rとしては、水素原子またはメチル基が好ましく、水素原子がより好ましい。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、特にフッ素原子が好ましい。
ハロゲン化アルキル基は、好ましくはハロゲン化低級アルキル基であり、上述した炭素数1〜5の低級アルキル基の一部または全部の水素原子がハロゲン原子で置換されたものである。中でも、水素原子が全部フッ素化されていることが好ましい。
ハロゲン化低級アルキル基としては、直鎖または分岐鎖状のフッ素化低級アルキル基が好ましく、トリフルオロメチル基、ヘキサフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基、ノナフルオロブチル基等がより好ましく、トリフルオロメチル基(−CF3)が最も好ましい。
Rとしては、水素原子またはメチル基が好ましく、水素原子がより好ましい。
R2の炭素数1〜5の低級アルキル基としては、Rの低級アルキル基と同様のものが挙げられる。
qは、0〜2の整数である。これらの内、qは、0または1であることが好ましく、特に、工業上、0であることが好ましい。
R2の置換位置は、qが1である場合には、o−位、m−位、p−位のいずれでもよく、さらに、qが2の場合には、任意の置換位置を組み合わせることができる。
pは、1〜3の整数であり、好ましくは1である。
水酸基の置換位置は、pが1である場合、o−位、m−位、p−位のいずれでもよいが、容易に入手可能で低価格であることからp−位が好ましい。さらに、pが2または3の場合には、任意の置換位置を組み合わせることができる。
qは、0〜2の整数である。これらの内、qは、0または1であることが好ましく、特に、工業上、0であることが好ましい。
R2の置換位置は、qが1である場合には、o−位、m−位、p−位のいずれでもよく、さらに、qが2の場合には、任意の置換位置を組み合わせることができる。
pは、1〜3の整数であり、好ましくは1である。
水酸基の置換位置は、pが1である場合、o−位、m−位、p−位のいずれでもよいが、容易に入手可能で低価格であることからp−位が好ましい。さらに、pが2または3の場合には、任意の置換位置を組み合わせることができる。
構成単位(a1)’は、1種または2種以上を混合して用いることができる。
(A1)’成分中、構成単位(a1)’の割合は、(A1)’成分を構成する全構成単位に対し、10〜85モル%であることが好ましく、30〜85モル%であることがより好ましく、40〜85モル%であることがさらに好ましく、60〜85モル%であることが最も好ましい。該範囲内であると、レジスト組成物とした際に適度なアルカリ溶解性が得られるとともに、他の構成単位とのバランスが良好である。
(A1)’成分中、構成単位(a1)’の割合は、(A1)’成分を構成する全構成単位に対し、10〜85モル%であることが好ましく、30〜85モル%であることがより好ましく、40〜85モル%であることがさらに好ましく、60〜85モル%であることが最も好ましい。該範囲内であると、レジスト組成物とした際に適度なアルカリ溶解性が得られるとともに、他の構成単位とのバランスが良好である。
・構成単位(a2)’
構成単位(a2)’は、スチレンから誘導される構成単位である。
ここで「スチレンから誘導される構成単位」とは、スチレンおよびスチレン誘導体(ただし、ヒドロキシスチレンは含まない。)のエチレン性二重結合が開裂してなる構成単位を包含するものとする。
「スチレン誘導体」は、スチレンのα位に結合する水素原子が、ハロゲン原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル基等の他の置換基に置換されたもの、ならびに、スチレンのフェニル基の水素原子が、炭素数1〜5の低級アルキル基等の置換基に置換されているもの等を包含するものとする。
ハロゲン原子は、塩素原子、フッ素原子、臭素原子などが挙げられ、フッ素原子が好ましい。
なお、「スチレンのα位」とは、特に断りがない限り、ベンゼン環が結合している炭素原子のことをいう。
構成単位(a2)’は、スチレンから誘導される構成単位である。
ここで「スチレンから誘導される構成単位」とは、スチレンおよびスチレン誘導体(ただし、ヒドロキシスチレンは含まない。)のエチレン性二重結合が開裂してなる構成単位を包含するものとする。
「スチレン誘導体」は、スチレンのα位に結合する水素原子が、ハロゲン原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル基等の他の置換基に置換されたもの、ならびに、スチレンのフェニル基の水素原子が、炭素数1〜5の低級アルキル基等の置換基に置換されているもの等を包含するものとする。
ハロゲン原子は、塩素原子、フッ素原子、臭素原子などが挙げられ、フッ素原子が好ましい。
なお、「スチレンのα位」とは、特に断りがない限り、ベンゼン環が結合している炭素原子のことをいう。
構成単位(a2)’に含まれるものとしては、下記一般式(a2−1)’で表される構成単位(a21)’が好ましく例示できる。
RおよびR2は、前記一般式(a1−1)’のRおよびR2とそれぞれ同様のものが挙げられる。
qは、0〜2の整数である。これらの内、qは0または1であることが好ましく、特に、工業上、0であることが好ましい。
R2の置換位置は、qが1である場合には、o−位、m−位、p−位のいずれでもよく、qが2の場合には、任意の置換位置を組み合わせることができる。
qは、0〜2の整数である。これらの内、qは0または1であることが好ましく、特に、工業上、0であることが好ましい。
R2の置換位置は、qが1である場合には、o−位、m−位、p−位のいずれでもよく、qが2の場合には、任意の置換位置を組み合わせることができる。
構成単位(a2)’としては、1種または2種以上を混合して用いることができる。
(A1)’成分中、構成単位(a2)’の割合は、(A1)’成分を構成する全構成単位に対し、5〜40モル%が好ましく、10〜40モル%がより好ましく、10〜35モル%であることが特に好ましく、15〜30モル%であることが最も好ましい。該範囲内であると、レジスト組成物とした際に適度なアルカリ溶解性が得られるとともに、他の構成単位とのバランスも良好である。
(A1)’成分中、構成単位(a2)’の割合は、(A1)’成分を構成する全構成単位に対し、5〜40モル%が好ましく、10〜40モル%がより好ましく、10〜35モル%であることが特に好ましく、15〜30モル%であることが最も好ましい。該範囲内であると、レジスト組成物とした際に適度なアルカリ溶解性が得られるとともに、他の構成単位とのバランスも良好である。
(A1)’成分は、前記の構成単位(a1)’および(a2)’以外の構成単位として、共重合可能な他の構成単位を有していてもよい。
かかる構成単位としては、上述の構成単位(a1)’ および(a2)’に分類されない他の構成単位であれば特に限定するものではなく、EB用、KrFエキシマレーザー用、ArFエキシマレーザー用等のレジスト用樹脂に用いられ、従来から知られている多数のものが使用可能である。
かかる構成単位としては、上述の構成単位(a1)’ および(a2)’に分類されない他の構成単位であれば特に限定するものではなく、EB用、KrFエキシマレーザー用、ArFエキシマレーザー用等のレジスト用樹脂に用いられ、従来から知られている多数のものが使用可能である。
(A1)’成分は、特に構成単位(a1)’および(a2)’を主成分とする共重合体であることが好ましい。
ここで「主成分」とは、構成単位(a1)’と(a2)’との合計が50モル%以上であることを意味し、好ましくは70モル%以上であり、より好ましくは80モル%以上である。最も好ましくは100モル%であり、(A1)’成分は、構成単位(a1)’および(a2)’からなる共重合体であることが好ましい。
ここで「主成分」とは、構成単位(a1)’と(a2)’との合計が50モル%以上であることを意味し、好ましくは70モル%以上であり、より好ましくは80モル%以上である。最も好ましくは100モル%であり、(A1)’成分は、構成単位(a1)’および(a2)’からなる共重合体であることが好ましい。
(A1)’成分としては、特に下記の様な構成単位の組み合わせからなる共重合体(A1−1)が好ましい。
(A1)’成分の質量平均分子量(Mw)(ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算基準)は、特に限定するものではないが、1000〜10000が好ましく、1000〜7000がより好ましく、1500〜3000が最も好ましい。この範囲の上限よりも小さいと、レジストとして用いるのに充分なレジスト溶剤への溶解性があり、この範囲の下限よりも大きい、耐ドライエッチング性やレジストパターン断面形状が良好である。
また、分散度(Mw/Mn)は1.0〜5.0が好ましく、1.0〜3.0がより好ましく、1.2〜2.5が最も好ましい。なお、Mnは数平均分子量を示す。
また、分散度(Mw/Mn)は1.0〜5.0が好ましく、1.0〜3.0がより好ましく、1.2〜2.5が最も好ましい。なお、Mnは数平均分子量を示す。
共重合体(A1)’は、各構成単位を誘導するモノマーを、例えばアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)のようなラジカル重合開始剤を用いた公知のラジカル重合等によって重合させることによって得ることができる。
また、共重合体(A1)’には、上記重合の際に、例えばHS−CH2−CH2−CH2−C(CF3)2−OHのような連鎖移動剤を併用して用いることにより、末端に−C(CF3)2−OH基を導入してもよい。このように、アルキル基の水素原子の一部がフッ素原子で置換されたヒドロキシアルキル基が導入された共重合体は、現像欠陥の低減やLER(ラインエッジラフネス:ライン側壁の不均一な凹凸)の低減に有効である。
また、共重合体(A1)’には、上記重合の際に、例えばHS−CH2−CH2−CH2−C(CF3)2−OHのような連鎖移動剤を併用して用いることにより、末端に−C(CF3)2−OH基を導入してもよい。このように、アルキル基の水素原子の一部がフッ素原子で置換されたヒドロキシアルキル基が導入された共重合体は、現像欠陥の低減やLER(ラインエッジラフネス:ライン側壁の不均一な凹凸)の低減に有効である。
(A1)’成分を用いる場合、(A)成分においては、上記(A1)’成分の1種または2種以上を混合して用いることができる。
また、(A)成分には(A1)’成分以外の樹脂成分を含有させてもよい。
ただし、(A1)’成分を用いる場合、(A)成分中における(A1)’成分の割合は、50質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることが特に好ましく、100質量%であることが最も好ましい。
また、(A)成分には(A1)’成分以外の樹脂成分を含有させてもよい。
ただし、(A1)’成分を用いる場合、(A)成分中における(A1)’成分の割合は、50質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることが特に好ましく、100質量%であることが最も好ましい。
次に、ArFエキシマレーザー用として好ましく用いられる(A)成分について、以下に説明する。
この(A)成分は、例えば、フッ素化されたヒドロキシアルキル基を有する脂肪族環式基を含有する構成単位(a1)(以下、構成単位(a1)と略記する。)と、水酸基含有脂肪族環式基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位(a2)(以下、構成単位(a2)と略記する。)を含む共重合体を含有することが好ましい。
そして、さらに当該共重合体は、環式構造を有さず、かつ側鎖にアルコール性水酸基を有するアクリル酸から誘導される構成単位(a3)(以下、構成単位(a3)と略記する。)を含む共重合体(A1)(以下、(A1)成分ということがある。)であることが好ましい。
以下、(A1)成分を構成する各構成単位について説明する。
この(A)成分は、例えば、フッ素化されたヒドロキシアルキル基を有する脂肪族環式基を含有する構成単位(a1)(以下、構成単位(a1)と略記する。)と、水酸基含有脂肪族環式基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位(a2)(以下、構成単位(a2)と略記する。)を含む共重合体を含有することが好ましい。
そして、さらに当該共重合体は、環式構造を有さず、かつ側鎖にアルコール性水酸基を有するアクリル酸から誘導される構成単位(a3)(以下、構成単位(a3)と略記する。)を含む共重合体(A1)(以下、(A1)成分ということがある。)であることが好ましい。
以下、(A1)成分を構成する各構成単位について説明する。
なお、本明細書において「アクリル酸」は、α位の炭素原子に水素原子が結合しているアクリル酸(CH2=CH−COOH)のほか、α位の炭素原子に結合する水素原子が他の置換基に置換されたα−置換アクリル酸、および下記アクリル酸エステル等のアクリル酸誘導体も含む概念とする。置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル基等が挙げられる。
「アクリル酸エステル」は、α位の炭素原子に水素原子が結合しているアクリル酸エステルのほか、α位の炭素原子に結合する水素原子が他の置換基に置換されたα−置換アクリル酸エステルも含む概念とする。置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル基等が挙げられる。
なお、「アクリル酸」および「アクリル酸エステル」において、「α位(α位の炭素原子)」という場合は、特に断りがない限り、カルボニル基が結合している炭素原子のことである。また、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、特にフッ素原子が好ましい。
「アクリル酸から誘導される構成単位」とは、アクリル酸のエチレン性二重結合が開裂して構成される構成単位を意味する。
「アクリル酸エステルから誘導される構成単位」とは、アクリル酸エステルのエチレン性二重結合が開裂して構成される構成単位を意味する。
「アルキル基」は、特に断りがない限り、直鎖状、分岐鎖状および環状の1価の飽和炭化水素基を包含するものとする。アルキル基としては、炭素原子数1〜5の低級アルキル基が好ましい。
アクリル酸エステルにおいて、α位の置換基としてのアルキル基として、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基などの低級の直鎖状または分岐状のアルキル基が挙げられる。
アクリル酸エステルのα位に結合しているのは、水素原子、ハロゲン原子、低級アルキル基またはハロゲン化低級アルキル基であることが好ましく、水素原子、フッ素原子、低級アルキル基またはフッ素化低級アルキル基であることがより好ましく、工業上の入手の容易さから、水素原子またはメチル基であることがさらに好ましく、水素原子であることが最も好ましい。
「アクリル酸エステル」は、α位の炭素原子に水素原子が結合しているアクリル酸エステルのほか、α位の炭素原子に結合する水素原子が他の置換基に置換されたα−置換アクリル酸エステルも含む概念とする。置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル基等が挙げられる。
なお、「アクリル酸」および「アクリル酸エステル」において、「α位(α位の炭素原子)」という場合は、特に断りがない限り、カルボニル基が結合している炭素原子のことである。また、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、特にフッ素原子が好ましい。
「アクリル酸から誘導される構成単位」とは、アクリル酸のエチレン性二重結合が開裂して構成される構成単位を意味する。
「アクリル酸エステルから誘導される構成単位」とは、アクリル酸エステルのエチレン性二重結合が開裂して構成される構成単位を意味する。
「アルキル基」は、特に断りがない限り、直鎖状、分岐鎖状および環状の1価の飽和炭化水素基を包含するものとする。アルキル基としては、炭素原子数1〜5の低級アルキル基が好ましい。
アクリル酸エステルにおいて、α位の置換基としてのアルキル基として、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基などの低級の直鎖状または分岐状のアルキル基が挙げられる。
アクリル酸エステルのα位に結合しているのは、水素原子、ハロゲン原子、低級アルキル基またはハロゲン化低級アルキル基であることが好ましく、水素原子、フッ素原子、低級アルキル基またはフッ素化低級アルキル基であることがより好ましく、工業上の入手の容易さから、水素原子またはメチル基であることがさらに好ましく、水素原子であることが最も好ましい。
・構成単位(a1)
構成単位(a1)は、フッ素化されたヒドロキシアルキル基を有する脂肪族環式基を含有する。構成単位(a1)を含むことにより、レジストの膨潤が抑制されて解像性が向上する。
構成単位(a1)は、フッ素化されたヒドロキシアルキル基を有する脂肪族環式基を含有する。構成単位(a1)を含むことにより、レジストの膨潤が抑制されて解像性が向上する。
フッ素化されたヒドロキシアルキル基は、ヒドロキシ基(水酸基)を有するアルキル基において、当該アルキル基の炭素原子に結合した水素原子の一部または全部がフッ素原子によって置換されている基である。かかる基においては、フッ素化によって、水酸基の水素原子が遊離しやすくなっている。
フッ素化されたヒドロキシアルキル基において、アルキル基は直鎖または分岐鎖状であることが好ましい。当該アルキル基の炭素数は特に限定するものではないが、1〜20が好ましく、4〜16がより好ましく、4〜12であることが最も好ましい。水酸基の数は特に限定するものではないが、1又は2つであることが好ましく、1つであることがさらに好ましい。
中でも、フッ素化されたヒドロキシアルキル基として、水酸基が結合した炭素原子(ここではヒドロキシアルキル基のα位の炭素原子を指す。)に、フッ素化アルキル基及び/またはフッ素原子が結合しているものが好ましい。当該α位に結合するフッ素化アルキル基は、アルキル基の水素原子の全部がフッ素で置換されていることが好ましい。
フッ素化されたヒドロキシアルキル基において、アルキル基は直鎖または分岐鎖状であることが好ましい。当該アルキル基の炭素数は特に限定するものではないが、1〜20が好ましく、4〜16がより好ましく、4〜12であることが最も好ましい。水酸基の数は特に限定するものではないが、1又は2つであることが好ましく、1つであることがさらに好ましい。
中でも、フッ素化されたヒドロキシアルキル基として、水酸基が結合した炭素原子(ここではヒドロキシアルキル基のα位の炭素原子を指す。)に、フッ素化アルキル基及び/またはフッ素原子が結合しているものが好ましい。当該α位に結合するフッ素化アルキル基は、アルキル基の水素原子の全部がフッ素で置換されていることが好ましい。
「フッ素化されたヒドロキシアルキル基を有する脂肪族環式基」における「脂肪族環式基」は、単環であっても多環であってもよい。
「脂肪族」、「単環の脂肪族環式基」、「多環の脂肪族環式基」は、前記化合物における説明と同様である。構成単位(a1)において、脂肪族環式基は多環であることが好ましい。
脂肪族環式基は、炭素及び水素からなる炭化水素基(脂環式基)、および該脂環式基の環を構成する炭素原子の一部が酸素原子、窒素原子、硫黄原子等のヘテロ原子で置換されたヘテロ環式基等が含まれる。脂肪族環式基としては、脂環式基が好ましい。
脂肪族環式基は、飽和または不飽和のいずれでもよいが、ArFエキシマレーザー等に対する透明性が高く、解像性や焦点深度幅(DOF)等にも優れることから、飽和であることが好ましい。
脂肪族環式基の炭素数は5〜15であることが好ましい。
「脂肪族」、「単環の脂肪族環式基」、「多環の脂肪族環式基」は、前記化合物における説明と同様である。構成単位(a1)において、脂肪族環式基は多環であることが好ましい。
脂肪族環式基は、炭素及び水素からなる炭化水素基(脂環式基)、および該脂環式基の環を構成する炭素原子の一部が酸素原子、窒素原子、硫黄原子等のヘテロ原子で置換されたヘテロ環式基等が含まれる。脂肪族環式基としては、脂環式基が好ましい。
脂肪族環式基は、飽和または不飽和のいずれでもよいが、ArFエキシマレーザー等に対する透明性が高く、解像性や焦点深度幅(DOF)等にも優れることから、飽和であることが好ましい。
脂肪族環式基の炭素数は5〜15であることが好ましい。
脂肪族環式基の具体例としては、以下のものが挙げられる。
すなわち、単環式基としてはシクロアルカンから、フッ素化されたヒドロキシアルキル基で置換されている水素原子を含めて(以下、同様)、2個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。さらに具体的には、シクロペンタン、シクロヘキサンから2個以上の水素原子を除いた基が挙げられ、シクロヘキサンから2個の水素原子を除いた基が好ましい。
多環式基としては、ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンなどから2個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。さらに具体的には、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンなどのポリシクロアルカンから2個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。
なお、この様な多環式基は、例えばArFエキシマレーザープロセス用のポジ型ホトレジスト組成物用樹脂において、酸解離性溶解抑制基を構成するものとして多数提案されているものの中から適宜選択して用いることができる。
これらの中でもシクロヘキサン、アダマンタン、ノルボルナン、テトラシクロドデカンから2個の水素原子を除いた基が工業上入手しやすく、好ましい。
これら例示した単環式基、多環式基の中でも、特にノルボルナンから2個の水素原子を除いた基が好ましい。
すなわち、単環式基としてはシクロアルカンから、フッ素化されたヒドロキシアルキル基で置換されている水素原子を含めて(以下、同様)、2個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。さらに具体的には、シクロペンタン、シクロヘキサンから2個以上の水素原子を除いた基が挙げられ、シクロヘキサンから2個の水素原子を除いた基が好ましい。
多環式基としては、ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンなどから2個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。さらに具体的には、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンなどのポリシクロアルカンから2個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。
なお、この様な多環式基は、例えばArFエキシマレーザープロセス用のポジ型ホトレジスト組成物用樹脂において、酸解離性溶解抑制基を構成するものとして多数提案されているものの中から適宜選択して用いることができる。
これらの中でもシクロヘキサン、アダマンタン、ノルボルナン、テトラシクロドデカンから2個の水素原子を除いた基が工業上入手しやすく、好ましい。
これら例示した単環式基、多環式基の中でも、特にノルボルナンから2個の水素原子を除いた基が好ましい。
構成単位(a1)は、アクリル酸から誘導される構成単位であることが好ましく、特に、アクリル酸エステルのカルボニルオキシ基[−C(O)O−]の酸素原子(−O−)に上記脂肪族環式基が結合した構造(アクリル酸のカルボキシ基の水素原子が上記脂肪族環式基で置換されている構造)が好ましい。
構成単位(a1)として、より具体的には、下記一般式(I)で表される構成単位(a11)が好ましい。
式(I)中、Rは水素原子、ハロゲン原子、アルキル基又はハロゲン化アルキル基である。Rのハロゲン原子、アルキル基又はハロゲン化アルキル基については、上記アクリル酸エステルのα位に結合していてよいハロゲン原子、アルキル基又はハロゲン化アルキル基と同様である。
Rのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、特にフッ素原子が好ましい。
Rのアルキル基としては、炭素数5以下の低級アルキル基が好ましく、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基などが挙げられ、メチル基が好ましい。
Rのハロゲン化アルキル基は、好ましくは炭素数5以下の低級アルキル基の水素原子の1つ以上がハロゲン原子で置換された基である。アルキル基の具体例は、上記の説明と同様である。ハロゲン原子で置換される水素原子は、アルキル基を構成する水素原子の一部でもよいし、全部でもよい。
本発明においてRは、好ましくは水素原子またはアルキル基であることが好ましく、工業上の入手の容易さから、水素原子またはメチル基であることがより好ましい。
sは、それぞれ独立して1〜5の整数であり、好ましくは1〜3の整数であり、1が最も好ましい。
tは1〜5の整数であり、好ましくは1〜3の整数であり、1が最も好ましい。
t’は1〜3の整数であり、好ましくは1〜2の整数であり、1が最も好ましい。
前記一般式(I)で表される構成単位(a11)は、(α−低級アルキル)アクリル酸のカルボキシ基の末端に、2−ノルボルニル基または3−ノルボルニル基が結合していることが好ましい。フッ素化アルキルアルコールは、ノルボルニル基の5又は6位に結合していることが好ましい。
Rのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、特にフッ素原子が好ましい。
Rのアルキル基としては、炭素数5以下の低級アルキル基が好ましく、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基などが挙げられ、メチル基が好ましい。
Rのハロゲン化アルキル基は、好ましくは炭素数5以下の低級アルキル基の水素原子の1つ以上がハロゲン原子で置換された基である。アルキル基の具体例は、上記の説明と同様である。ハロゲン原子で置換される水素原子は、アルキル基を構成する水素原子の一部でもよいし、全部でもよい。
本発明においてRは、好ましくは水素原子またはアルキル基であることが好ましく、工業上の入手の容易さから、水素原子またはメチル基であることがより好ましい。
sは、それぞれ独立して1〜5の整数であり、好ましくは1〜3の整数であり、1が最も好ましい。
tは1〜5の整数であり、好ましくは1〜3の整数であり、1が最も好ましい。
t’は1〜3の整数であり、好ましくは1〜2の整数であり、1が最も好ましい。
前記一般式(I)で表される構成単位(a11)は、(α−低級アルキル)アクリル酸のカルボキシ基の末端に、2−ノルボルニル基または3−ノルボルニル基が結合していることが好ましい。フッ素化アルキルアルコールは、ノルボルニル基の5又は6位に結合していることが好ましい。
構成単位(a1)は、1種または2種以上を混合して用いることができる。
(A1)成分中、構成単位(a1)の割合は、(A1)成分を構成する全構成単位の合計に対して、10〜90モル%が好ましく、20〜90モル%がより好ましく、40〜90モル%が特に好ましく、45〜85モル%が最も好ましい。上記範囲の下限値以上であることにより構成単位(a1)を含有することによる効果が得られ、上限値以下であることにより他の構成単位とのバランスが良好である。
(A1)成分中、構成単位(a1)の割合は、(A1)成分を構成する全構成単位の合計に対して、10〜90モル%が好ましく、20〜90モル%がより好ましく、40〜90モル%が特に好ましく、45〜85モル%が最も好ましい。上記範囲の下限値以上であることにより構成単位(a1)を含有することによる効果が得られ、上限値以下であることにより他の構成単位とのバランスが良好である。
・構成単位(a2)
構成単位(a2)は、水酸基含有脂肪族環式基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位である。かかる構成単位(a2)を含有する(A1)成分をネガ型レジスト組成物に配合すると、この構成単位(a2)の水酸基(アルコール性水酸基)が、(B)成分から発生する酸の作用によって、(C)成分と反応し、これにより(A1)成分がアルカリ現像液に対して可溶性の性質から不溶性の性質に変化する。
構成単位(a2)は、水酸基含有脂肪族環式基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位である。かかる構成単位(a2)を含有する(A1)成分をネガ型レジスト組成物に配合すると、この構成単位(a2)の水酸基(アルコール性水酸基)が、(B)成分から発生する酸の作用によって、(C)成分と反応し、これにより(A1)成分がアルカリ現像液に対して可溶性の性質から不溶性の性質に変化する。
「水酸基含有脂肪族環式基」とは、脂肪族環式基に水酸基が結合している基である。
脂肪族環式基に結合している水酸基の数は、1〜3個が好ましく、さらに好ましくは1個である。
脂肪族環式基は、単環でも多環でもよいが、多環式基であることが好ましい。また、脂環式炭化水素基が好ましい。また、飽和であることが好ましい。また、脂肪族環式基の炭素数は5〜15であることが好ましい。
脂肪族環式基(水酸基が結合する前の状態)の具体例としては、上記構成単位(a1)において挙げた脂肪族環式基と同様のものが挙げられる。
構成単位(a2)の脂肪族環式基としては、上記の中でも、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、テトラシクロドデカニル基が工業上入手しやすく、好ましい。中でも、シクロヘキシル基、アダマンチル基が好ましく、特にアダマンチル基が好ましい。
脂肪族環式基には、水酸基以外に、炭素数1〜4の直鎖または分岐鎖状のアルキル基が結合していてもよい。
脂肪族環式基に結合している水酸基の数は、1〜3個が好ましく、さらに好ましくは1個である。
脂肪族環式基は、単環でも多環でもよいが、多環式基であることが好ましい。また、脂環式炭化水素基が好ましい。また、飽和であることが好ましい。また、脂肪族環式基の炭素数は5〜15であることが好ましい。
脂肪族環式基(水酸基が結合する前の状態)の具体例としては、上記構成単位(a1)において挙げた脂肪族環式基と同様のものが挙げられる。
構成単位(a2)の脂肪族環式基としては、上記の中でも、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、テトラシクロドデカニル基が工業上入手しやすく、好ましい。中でも、シクロヘキシル基、アダマンチル基が好ましく、特にアダマンチル基が好ましい。
脂肪族環式基には、水酸基以外に、炭素数1〜4の直鎖または分岐鎖状のアルキル基が結合していてもよい。
構成単位(a2)において、水酸基含有脂肪族環式基は、アクリル酸エステルのエステル基(−C(O)O−)に結合していることが好ましい。
この場合、構成単位(a2)において、アクリル酸エステルのα位(α位の炭素原子)には、水素原子にかわって、他の置換基が結合していてもよい。置換基としては、好ましくはアルキル基、ハロゲン化アルキル基、またはハロゲン原子が挙げられる。これらの説明は、上記構成単位(a1)の一般式(I)中のRの説明と同様であって、α位に結合可能なもののうち、好ましいのは水素原子またはアルキル基であって、特に水素原子またはメチル基が好ましく、最も好ましいのは水素原子である。
この場合、構成単位(a2)において、アクリル酸エステルのα位(α位の炭素原子)には、水素原子にかわって、他の置換基が結合していてもよい。置換基としては、好ましくはアルキル基、ハロゲン化アルキル基、またはハロゲン原子が挙げられる。これらの説明は、上記構成単位(a1)の一般式(I)中のRの説明と同様であって、α位に結合可能なもののうち、好ましいのは水素原子またはアルキル基であって、特に水素原子またはメチル基が好ましく、最も好ましいのは水素原子である。
構成単位(a2)の具体例として、例えば下記一般式(2)で表される構成単位(a21)が好ましい。
Rは、上記一般式(I)の説明と同様である。
R’のアルキル基は、Rのアルキル基と同じである。
前記一般式(2)において、R、R’は水素原子であることが最も好ましい。
rは1〜3の整数であり、1であることが好ましい。
水酸基の結合位置は、特に限定しないが、アダマンチル基の3位の位置に結合していることが好ましい。
R’のアルキル基は、Rのアルキル基と同じである。
前記一般式(2)において、R、R’は水素原子であることが最も好ましい。
rは1〜3の整数であり、1であることが好ましい。
水酸基の結合位置は、特に限定しないが、アダマンチル基の3位の位置に結合していることが好ましい。
構成単位(a2)は、1種または2種以上を混合して用いることができる。
(A1)成分中、構成単位(a2)の割合は、(A1)成分を構成する全構成単位の合計に対して、10〜70モル%が好ましく、10〜50モル%がより好ましく、20〜40モル%がさらに好ましい。上記範囲の下限値以上であることにより構成単位(a2)を含有することによる効果が得られ、上限値以下であることにより他の構成単位とのバランスが良好である。
(A1)成分中、構成単位(a2)の割合は、(A1)成分を構成する全構成単位の合計に対して、10〜70モル%が好ましく、10〜50モル%がより好ましく、20〜40モル%がさらに好ましい。上記範囲の下限値以上であることにより構成単位(a2)を含有することによる効果が得られ、上限値以下であることにより他の構成単位とのバランスが良好である。
・構成単位(a3)
(A1)成分は、構成単位(a1)および構成単位(a2)に加えて、さらに、環式構造を有さず、かつ側鎖にアルコール性水酸基を有するアクリル酸から誘導される構成単位(a3)を有する。
構成単位(a3)を有する(A1)成分をネガ型レジスト組成物に配合すると、構成単位(a3)のアルコール性水酸基が、上述の構成単位(a2)の水酸基とともに、(B)成分から発生する酸の作用によって(C)成分と反応する。
そのため、(A1)成分がアルカリ現像液に対して可溶性の性質から不溶性の性質に変化しやすくなり、解像性向上の効果が得られる。また、膜減りが抑制できる。また、パターン形成時の架橋反応の制御性が良好となる。さらに、膜密度が向上する傾向がある。これにより、耐熱性が向上する傾向がある。さらにはエッチング耐性も向上する。
(A1)成分は、構成単位(a1)および構成単位(a2)に加えて、さらに、環式構造を有さず、かつ側鎖にアルコール性水酸基を有するアクリル酸から誘導される構成単位(a3)を有する。
構成単位(a3)を有する(A1)成分をネガ型レジスト組成物に配合すると、構成単位(a3)のアルコール性水酸基が、上述の構成単位(a2)の水酸基とともに、(B)成分から発生する酸の作用によって(C)成分と反応する。
そのため、(A1)成分がアルカリ現像液に対して可溶性の性質から不溶性の性質に変化しやすくなり、解像性向上の効果が得られる。また、膜減りが抑制できる。また、パターン形成時の架橋反応の制御性が良好となる。さらに、膜密度が向上する傾向がある。これにより、耐熱性が向上する傾向がある。さらにはエッチング耐性も向上する。
「環式構造を有さない」とは、脂肪族環式基や芳香族基を有しないことを意味する。構成単位(a3)は、環式構造を有さないことにより、構成単位(a2)と明らかに区別される。
側鎖にアルコール性水酸基を有する構成単位としては、例えば、ヒドロキシアルキル基を有する構成単位が挙げられる。
ヒドロキシアルキル基としては、上記構成単位(a1)において挙げた「フッ素化されたヒドロキシアルキル基」におけるヒドロキシアルキル基と同様のものが挙げられる。
ヒドロキシアルキル基は、例えば主鎖(アクリル酸のエチレン性二重結合が開裂した部分)のα位の炭素原子に直接結合していてもよいし、アクリル酸のカルボキシ基の水素原子と置換してエステルを構成していてもよい。構成単位(a3)においては、これらのうち少なくとも1方あるいは両方が存在していることが好ましい。
なお、α位にヒドロキシアルキル基が結合していない場合、α位の炭素原子には、水素原子にかわって、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、またはハロゲン原子が結合していてもよい。これらについては一般式(I)中のRの説明と同様である。
側鎖にアルコール性水酸基を有する構成単位としては、例えば、ヒドロキシアルキル基を有する構成単位が挙げられる。
ヒドロキシアルキル基としては、上記構成単位(a1)において挙げた「フッ素化されたヒドロキシアルキル基」におけるヒドロキシアルキル基と同様のものが挙げられる。
ヒドロキシアルキル基は、例えば主鎖(アクリル酸のエチレン性二重結合が開裂した部分)のα位の炭素原子に直接結合していてもよいし、アクリル酸のカルボキシ基の水素原子と置換してエステルを構成していてもよい。構成単位(a3)においては、これらのうち少なくとも1方あるいは両方が存在していることが好ましい。
なお、α位にヒドロキシアルキル基が結合していない場合、α位の炭素原子には、水素原子にかわって、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、またはハロゲン原子が結合していてもよい。これらについては一般式(I)中のRの説明と同様である。
構成単位(a3)としては、本発明の効果に優れることから、下記一般式(3)で表される構成単位(a31)が好ましい。
R1におけるヒドロキシアルキル基は、好ましくは炭素数が10以下のヒドロキシアルキル基であり、直鎖状、分岐鎖状であることが望ましく、更に好ましくは炭素数2〜8のヒドロキシアルキル基であり、最も好ましくはヒドロキシメチル基またはヒドロキシエチル基である。水酸基の数、結合位置は特に限定するものではないが、通常は1つであり、また、アルキル基の末端に結合していることが好ましい。
R1におけるアルキル基は、好ましくは炭素数が10以下のアルキル基であり、更に好ましくは炭素数2〜8のアルキル基であり、最も好ましくはエチル基、メチル基である。
R1におけるハロゲン化アルキル基は、好ましくは炭素数が5以下の低級アルキル基(好ましくはエチル基、メチル基)において、その水素原子の一部または全部がハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)で置換された基である。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、特にフッ素原子が好ましい。
R3におけるアルキル基、ヒドロキシアルキル基としては、R1のアルキル基、ヒドロキシアルキル基と同様のものが挙げられる。
R1におけるアルキル基は、好ましくは炭素数が10以下のアルキル基であり、更に好ましくは炭素数2〜8のアルキル基であり、最も好ましくはエチル基、メチル基である。
R1におけるハロゲン化アルキル基は、好ましくは炭素数が5以下の低級アルキル基(好ましくはエチル基、メチル基)において、その水素原子の一部または全部がハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)で置換された基である。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、特にフッ素原子が好ましい。
R3におけるアルキル基、ヒドロキシアルキル基としては、R1のアルキル基、ヒドロキシアルキル基と同様のものが挙げられる。
一般式(3)で表される構成単位として、具体的には、α−(ヒドロキシアルキル)アクリル酸から誘導される構成単位(ただし、ここではアクリル酸エステルから誘導される構成単位は含まない。)、α−(ヒドロキシアルキル)アクリル酸アルキルエステルから誘導される構成単位、(α−アルキル)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルから誘導される構成単位が挙げられる。
これらの中で、構成単位(a3)が、α−(ヒドロキシアルキル)アクリル酸アルキルエステルから誘導される構成単位を含むと、効果向上の点及び膜密度が向上の点から好ましく、中でもα−(ヒドロキシメチル)−アクリル酸エチルエステルまたはα−(ヒドロキシメチル)−アクリル酸メチルエステルから誘導される構成単位が好ましい。
また、構成単位(a3)が、(α−アルキル)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルから誘導される構成単位を含むと、架橋効率の点で好ましい。中でも、α−メチル−アクリル酸ヒドロキシエチルエステルまたはα−メチル−アクリル酸ヒドロキシメチルエステルから誘導される構成単位が好ましい。
これらの中で、構成単位(a3)が、α−(ヒドロキシアルキル)アクリル酸アルキルエステルから誘導される構成単位を含むと、効果向上の点及び膜密度が向上の点から好ましく、中でもα−(ヒドロキシメチル)−アクリル酸エチルエステルまたはα−(ヒドロキシメチル)−アクリル酸メチルエステルから誘導される構成単位が好ましい。
また、構成単位(a3)が、(α−アルキル)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルから誘導される構成単位を含むと、架橋効率の点で好ましい。中でも、α−メチル−アクリル酸ヒドロキシエチルエステルまたはα−メチル−アクリル酸ヒドロキシメチルエステルから誘導される構成単位が好ましい。
構成単位(a3)は、1種または2種以上を混合して用いることができる。
(A1)成分中、構成単位(a3)の割合は、(A1)成分を構成する全構成単位の合計に対して、5〜50モル%が好ましく、5〜40モル%がより好ましく、5〜30モル%が特に好ましく、10〜25モル%が最も好ましい。上記範囲の下限値以上であることにより構成単位(a3)を含有することによる効果が得られ、上限値以下であることにより他の構成単位とのバランスが良好である。
(A1)成分中、構成単位(a3)の割合は、(A1)成分を構成する全構成単位の合計に対して、5〜50モル%が好ましく、5〜40モル%がより好ましく、5〜30モル%が特に好ましく、10〜25モル%が最も好ましい。上記範囲の下限値以上であることにより構成単位(a3)を含有することによる効果が得られ、上限値以下であることにより他の構成単位とのバランスが良好である。
・他の構成単位
(A1)成分は、前記の各構成単位(a1)〜(a3)以外の構成単位として、共重合可能な他の構成単位を有していてもよい。
かかる構成単位としては、従来化学増幅型レジスト組成物用として公知の樹脂成分に用いられている構成単位が使用でき、たとえば、ラクトン含有単環または多環式基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位(a4)が挙げられる。
構成単位(a4)のラクトン含有単環または多環式基は、レジスト膜の形成に用いた場合に、レジスト膜の基板への密着性を高めたり、現像液との親水性を高めたりする上で有効なものである。また、膨潤抑制の効果が向上する。
ここでのラクトンとは、−O−C(O)−構造を含むひとつの環を示し、これをひとつの目の環として数える。したがって、ラクトン環のみの場合は単環式基、さらに他の環構造を有する場合は、その構造に関わらず多環式基と称する。
なお、該ラクトン含有単環または多環式基の水素原子の1以上が、フッ素化されたヒドロキシアルキル基で置換されているものは構成単位(a4)には含まれないものとする。
(A1)成分は、前記の各構成単位(a1)〜(a3)以外の構成単位として、共重合可能な他の構成単位を有していてもよい。
かかる構成単位としては、従来化学増幅型レジスト組成物用として公知の樹脂成分に用いられている構成単位が使用でき、たとえば、ラクトン含有単環または多環式基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位(a4)が挙げられる。
構成単位(a4)のラクトン含有単環または多環式基は、レジスト膜の形成に用いた場合に、レジスト膜の基板への密着性を高めたり、現像液との親水性を高めたりする上で有効なものである。また、膨潤抑制の効果が向上する。
ここでのラクトンとは、−O−C(O)−構造を含むひとつの環を示し、これをひとつの目の環として数える。したがって、ラクトン環のみの場合は単環式基、さらに他の環構造を有する場合は、その構造に関わらず多環式基と称する。
なお、該ラクトン含有単環または多環式基の水素原子の1以上が、フッ素化されたヒドロキシアルキル基で置換されているものは構成単位(a4)には含まれないものとする。
構成単位(a4)としては、このようなエステルの構造(−O−C(O)−)と環構造とを共に有するラクトン環を持てば、特に限定されることなく任意のものが使用可能である。
具体的には、ラクトン含有単環式基としては、γ−ブチロラクトンから水素原子1つを除いた基が挙げられる。ラクトン含有多環式基としては、ラクトン環を有するビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンから水素原子一つを除いた基が挙げられる。
具体的には、ラクトン含有単環式基としては、γ−ブチロラクトンから水素原子1つを除いた基が挙げられる。ラクトン含有多環式基としては、ラクトン環を有するビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンから水素原子一つを除いた基が挙げられる。
構成単位(a4)において、α位(α位の炭素原子)には、水素原子に代わって、他の置換基が結合していてもよい。置換基としては、好ましくはアルキル基、ハロゲン化アルキル基、またはハロゲン原子が挙げられる。
これら置換基の説明は、上記構成単位(a1)の前記一般式(I)中のRの説明と同様であって、α位に結合可能なもののうち、好ましいのは水素原子またはアルキル基であって、特に水素原子またはメチル基が好ましく、最も好ましいのは水素原子である。
これら置換基の説明は、上記構成単位(a1)の前記一般式(I)中のRの説明と同様であって、α位に結合可能なもののうち、好ましいのは水素原子またはアルキル基であって、特に水素原子またはメチル基が好ましく、最も好ましいのは水素原子である。
構成単位(a4)の例として、より具体的には、下記一般式(a4−1)〜(a4−5)で表される構成単位が挙げられる。
一般式(a4−1)〜(a4−5)におけるR’のアルキル基としては、前記構成単位(a0)におけるRのアルキル基と同じである。一般式(a4−1)〜(a4−5)中、R’は、工業上入手が容易であること等を考慮すると、水素原子が好ましい。
構成単位(a4)としては、一般式(a4−2)〜(a4−3)で表される単位が最も好ましい。
構成単位(a4)としては、一般式(a4−2)〜(a4−3)で表される単位が最も好ましい。
構成単位(a4)としては、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
構成単位(a4)を(A1)成分に含有させる場合、(A1)成分中の構成単位(a4)の割合は、(A1)成分を構成する全構成単位の合計に対して、10〜70モル%が好ましく、10〜40モル%がより好ましく、10〜25モル%が最も好ましい。上記範囲の下限値以上であることにより構成単位(a4)を含有することによる効果が得られ、上限値以下であることにより他の構成単位とのバランスが良好である。
構成単位(a4)を(A1)成分に含有させる場合、(A1)成分中の構成単位(a4)の割合は、(A1)成分を構成する全構成単位の合計に対して、10〜70モル%が好ましく、10〜40モル%がより好ましく、10〜25モル%が最も好ましい。上記範囲の下限値以上であることにより構成単位(a4)を含有することによる効果が得られ、上限値以下であることにより他の構成単位とのバランスが良好である。
(A1)成分は、特に構成単位(a1)〜(a3)を主成分とする共重合体であることが好ましい。
ここで「主成分」とは、構成単位(a1)〜(a3)の合計が50モル%以上であることを意味し、好ましくは70モル%以上であり、より好ましくは80モル%以上である。最も好ましくは100モル%であり、(A1)成分は、構成単位(a1)、構成単位(a2)および構成単位(a3)からなる共重合体であることが好ましい。
ここで「主成分」とは、構成単位(a1)〜(a3)の合計が50モル%以上であることを意味し、好ましくは70モル%以上であり、より好ましくは80モル%以上である。最も好ましくは100モル%であり、(A1)成分は、構成単位(a1)、構成単位(a2)および構成単位(a3)からなる共重合体であることが好ましい。
(A1)成分としては、特に下記式(A1−11)の様な構成単位の組み合わせを含むものが好ましい。
(A1)成分の質量平均分子量(Mw;ゲルパーミエーションクロマトグラフィによるポリスチレン換算質量平均分子量)は、好ましくは2000〜30000、より好ましくは2000〜10000、さらに好ましくは3000〜8000である。この範囲とすることにより、アルカリ現像液に対する良好な溶解速度が得られ、高解像性の点からも好ましい。質量平均分子量は、この範囲内において低い方が、良好な特性が得られる傾向がある。
また、分散度(Mw/数平均分子量(Mn))は、1.0〜5.0が好ましく、1.0〜2.5がより好ましい。
また、分散度(Mw/数平均分子量(Mn))は、1.0〜5.0が好ましく、1.0〜2.5がより好ましい。
(A1)成分は、例えば各構成単位を誘導するモノマーを常法によりラジカル重合することによって得ることができる。
(A1)成分を用いる場合、(A)成分においては、上記(A1)成分の1種または2種以上を混合して用いることができる。
また、(A1)成分以外にも、ネガ型レジスト組成物用として知られている他の高分子化合物、例えばヒドロキシスチレン樹脂、ノボラック樹脂、アクリル樹脂などを(A)成分に含有させることも可能である。
ただし、(A1)成分を用いる場合、(A)成分中における(A1)成分の割合は、50質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることが特に好ましく、100質量%であることが最も好ましい。
また、(A1)成分以外にも、ネガ型レジスト組成物用として知られている他の高分子化合物、例えばヒドロキシスチレン樹脂、ノボラック樹脂、アクリル樹脂などを(A)成分に含有させることも可能である。
ただし、(A1)成分を用いる場合、(A)成分中における(A1)成分の割合は、50質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることが特に好ましく、100質量%であることが最も好ましい。
<(B)成分>
(B)成分としては、特に限定されず、これまで化学増幅型レジスト用の酸発生剤として提案されているものを使用することができる。このような酸発生剤としては、これまで、ヨードニウム塩やスルホニウム塩などのオニウム塩系酸発生剤、オキシムスルホネート系酸発生剤、ビスアルキルまたはビスアリールスルホニルジアゾメタン類、ポリ(ビススルホニル)ジアゾメタン類などのジアゾメタン系酸発生剤、ニトロベンジルスルホネート系酸発生剤、イミノスルホネート系酸発生剤、ジスルホン系酸発生剤など多種のものが知られている。
(B)成分としては、特に限定されず、これまで化学増幅型レジスト用の酸発生剤として提案されているものを使用することができる。このような酸発生剤としては、これまで、ヨードニウム塩やスルホニウム塩などのオニウム塩系酸発生剤、オキシムスルホネート系酸発生剤、ビスアルキルまたはビスアリールスルホニルジアゾメタン類、ポリ(ビススルホニル)ジアゾメタン類などのジアゾメタン系酸発生剤、ニトロベンジルスルホネート系酸発生剤、イミノスルホネート系酸発生剤、ジスルホン系酸発生剤など多種のものが知られている。
オニウム塩系酸発生剤として、例えば下記一般式(b−0)で表される酸発生剤を好適に用いることができる。
[式中、R51は、直鎖、分岐鎖若しくは環状のアルキル基、または直鎖、分岐鎖若しくは環状のフッ素化アルキル基を表し;R52は、水素原子、水酸基、ハロゲン原子、直鎖若しくは分岐鎖状のアルキル基、直鎖若しくは分岐鎖状のハロゲン化アルキル基、または直鎖若しくは分岐鎖状のアルコキシ基であり;R53は置換基を有していてもよいアリール基であり;u”は1〜3の整数である。]
一般式(b−0)において、R51は、直鎖、分岐鎖若しくは環状のアルキル基、または直鎖、分岐鎖若しくは環状のフッ素化アルキル基を表す。
前記直鎖若しくは分岐鎖状のアルキル基としては、炭素数1〜10であることが好ましく、炭素数1〜8であることがさらに好ましく、炭素数1〜4であることが最も好ましい。
前記環状のアルキル基としては、炭素数4〜12であることが好ましく、炭素数5〜10であることがさらに好ましく、炭素数6〜10であることが最も好ましい。
前記フッ素化アルキル基としては、炭素数1〜10であることが好ましく、炭素数1〜8であることがさらに好ましく、炭素数1〜4であることが最も好ましい。また、該フッ化アルキル基のフッ素化率(アルキル基中全水素原子の個数に対する置換したフッ素原子の個数の割合)は、好ましくは10〜100%、さらに好ましくは50〜100%であり、特に水素原子をすべてフッ素原子で置換したものが、酸の強度が強くなるので好ましい。
R51としては、直鎖状のアルキル基またはフッ素化アルキル基であることが最も好ましい。
前記直鎖若しくは分岐鎖状のアルキル基としては、炭素数1〜10であることが好ましく、炭素数1〜8であることがさらに好ましく、炭素数1〜4であることが最も好ましい。
前記環状のアルキル基としては、炭素数4〜12であることが好ましく、炭素数5〜10であることがさらに好ましく、炭素数6〜10であることが最も好ましい。
前記フッ素化アルキル基としては、炭素数1〜10であることが好ましく、炭素数1〜8であることがさらに好ましく、炭素数1〜4であることが最も好ましい。また、該フッ化アルキル基のフッ素化率(アルキル基中全水素原子の個数に対する置換したフッ素原子の個数の割合)は、好ましくは10〜100%、さらに好ましくは50〜100%であり、特に水素原子をすべてフッ素原子で置換したものが、酸の強度が強くなるので好ましい。
R51としては、直鎖状のアルキル基またはフッ素化アルキル基であることが最も好ましい。
R52は、水素原子、水酸基、ハロゲン原子、直鎖若しくは分岐鎖状のアルキル基、直鎖若しくは分岐鎖状のハロゲン化アルキル基、または直鎖若しくは分岐鎖状のアルコキシ基である。
R52において、ハロゲン原子としては、フッ素原子、臭素原子、塩素原子、ヨウ素原子などが挙げられ、フッ素原子が好ましい。
R52において、アルキル基は、直鎖または分岐鎖状であり、その炭素数は好ましくは1〜5、特に1〜4、さらには1〜3であることが望ましい。
R52において、ハロゲン化アルキル基は、アルキル基中の水素原子の一部または全部がハロゲン原子で置換された基である。ここでのアルキル基は、前記R52における「アルキル基」と同様のものが挙げられる。置換するハロゲン原子としては上記「ハロゲン原子」について説明したものと同様のものが挙げられる。ハロゲン化アルキル基において、水素原子の全個数の50〜100%がハロゲン原子で置換されていることが望ましく、全て置換されていることがより好ましい。
R52において、アルコキシ基としては、直鎖状または分岐鎖状であり、その炭素数は好ましくは1〜5、特に1〜4、さらには1〜3であることが望ましい。
R52としては、これらの中でも水素原子が好ましい。
R52において、ハロゲン原子としては、フッ素原子、臭素原子、塩素原子、ヨウ素原子などが挙げられ、フッ素原子が好ましい。
R52において、アルキル基は、直鎖または分岐鎖状であり、その炭素数は好ましくは1〜5、特に1〜4、さらには1〜3であることが望ましい。
R52において、ハロゲン化アルキル基は、アルキル基中の水素原子の一部または全部がハロゲン原子で置換された基である。ここでのアルキル基は、前記R52における「アルキル基」と同様のものが挙げられる。置換するハロゲン原子としては上記「ハロゲン原子」について説明したものと同様のものが挙げられる。ハロゲン化アルキル基において、水素原子の全個数の50〜100%がハロゲン原子で置換されていることが望ましく、全て置換されていることがより好ましい。
R52において、アルコキシ基としては、直鎖状または分岐鎖状であり、その炭素数は好ましくは1〜5、特に1〜4、さらには1〜3であることが望ましい。
R52としては、これらの中でも水素原子が好ましい。
R53は置換基を有していてもよいアリール基であり、置換基を除いた基本環(母体環)の構造としては、ナフチル基、フェニル基、アントラセニル基などが挙げられ、本発明の効果やArFエキシマレーザーなどの露光光の吸収の観点から、フェニル基が望ましい。
置換基としては、水酸基、低級アルキル基(直鎖または分岐鎖状であり、その好ましい炭素数は5以下であり、特にメチル基が好ましい)などを挙げることができる。
R53のアリール基としては、置換基を有しないものがより好ましい。
u”は1〜3の整数であり、2または3であることが好ましく、特に3であることが望ましい。
置換基としては、水酸基、低級アルキル基(直鎖または分岐鎖状であり、その好ましい炭素数は5以下であり、特にメチル基が好ましい)などを挙げることができる。
R53のアリール基としては、置換基を有しないものがより好ましい。
u”は1〜3の整数であり、2または3であることが好ましく、特に3であることが望ましい。
一般式(b−0)で表される酸発生剤の好ましいものは以下の様なものを挙げることができる。
一般式(b−0)で表される酸発生剤は1種または2種以上混合して用いることができる。
また一般式(b−0)で表される酸発生剤の他のオニウム塩系酸発生剤として、例えば下記一般式(b−1)または(b−2)で表される化合物も好適に用いられる。
式(b−1)中、R1”〜R3”はそれぞれ独立にアリール基またはアルキル基を表す。R1”〜R3”のうち、少なくとも1つはアリール基を表す。R1”〜R3”のうち、2以上がアリール基であることが好ましく、R1”〜R3”のすべてがアリール基であることが最も好ましい。
R1”〜R3”のアリール基としては、特に制限はなく、例えば、炭素数6〜20のアリール基であって、該アリール基は、その水素原子の一部または全部がアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子等で置換されていてもよく、されていなくてもよい。アリール基としては、安価に合成可能なことから、炭素数6〜10のアリール基が好ましい。具体的には、たとえばフェニル基、ナフチル基が挙げられる。
前記アリール基の水素原子が置換されていても良いアルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基であることが最も好ましい。
前記アリール基の水素原子が置換されていても良いアルコキシ基としては、炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基が最も好ましい。
前記アリール基の水素原子が置換されていても良いハロゲン原子としては、フッ素原子であることが好ましい。
R1”〜R3”のアルキル基としては、特に制限はなく、例えば炭素数1〜10の直鎖状、分岐状または環状のアルキル基等が挙げられる。解像性に優れる点から、炭素数1〜5であることが好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、n−ペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ノニル基、デカニル基等が挙げられ、解像性に優れ、また安価に合成可能なことから好ましいものとして、メチル基を挙げることができる。
これらの中で、R1”〜R3”はすべてフェニル基であることが最も好ましい。
R1”〜R3”のアリール基としては、特に制限はなく、例えば、炭素数6〜20のアリール基であって、該アリール基は、その水素原子の一部または全部がアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子等で置換されていてもよく、されていなくてもよい。アリール基としては、安価に合成可能なことから、炭素数6〜10のアリール基が好ましい。具体的には、たとえばフェニル基、ナフチル基が挙げられる。
前記アリール基の水素原子が置換されていても良いアルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基であることが最も好ましい。
前記アリール基の水素原子が置換されていても良いアルコキシ基としては、炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基が最も好ましい。
前記アリール基の水素原子が置換されていても良いハロゲン原子としては、フッ素原子であることが好ましい。
R1”〜R3”のアルキル基としては、特に制限はなく、例えば炭素数1〜10の直鎖状、分岐状または環状のアルキル基等が挙げられる。解像性に優れる点から、炭素数1〜5であることが好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、n−ペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ノニル基、デカニル基等が挙げられ、解像性に優れ、また安価に合成可能なことから好ましいものとして、メチル基を挙げることができる。
これらの中で、R1”〜R3”はすべてフェニル基であることが最も好ましい。
R4”は、直鎖、分岐または環状のアルキル基またはフッ素化アルキル基を表す。
前記直鎖のアルキル基としては、炭素数1〜10であることが好ましく、炭素数1〜8であることがさらに好ましく、炭素数1〜4であることが最も好ましい。
前記環状のアルキル基としては、前記R1”で示したような環式基であって、炭素数4〜15であることが好ましく、炭素数4〜10であることがさらに好ましく、炭素数6〜10であることが最も好ましい。
前記フッ素化アルキル基としては、炭素数1〜10であることが好ましく、炭素数1〜8であることがさらに好ましく、炭素数1〜4であることが最も好ましい。また、該フッ化アルキル基のフッ素化率(アルキル基中のフッ素原子の割合)は、好ましくは10〜100%、さらに好ましくは50〜100%であり、特に水素原子をすべてフッ素原子で置換したものが、酸の強度が強くなるので好ましい。
R4”としては、直鎖または環状のアルキル基、またはフッ素化アルキル基であることが最も好ましい。
前記直鎖のアルキル基としては、炭素数1〜10であることが好ましく、炭素数1〜8であることがさらに好ましく、炭素数1〜4であることが最も好ましい。
前記環状のアルキル基としては、前記R1”で示したような環式基であって、炭素数4〜15であることが好ましく、炭素数4〜10であることがさらに好ましく、炭素数6〜10であることが最も好ましい。
前記フッ素化アルキル基としては、炭素数1〜10であることが好ましく、炭素数1〜8であることがさらに好ましく、炭素数1〜4であることが最も好ましい。また、該フッ化アルキル基のフッ素化率(アルキル基中のフッ素原子の割合)は、好ましくは10〜100%、さらに好ましくは50〜100%であり、特に水素原子をすべてフッ素原子で置換したものが、酸の強度が強くなるので好ましい。
R4”としては、直鎖または環状のアルキル基、またはフッ素化アルキル基であることが最も好ましい。
式(b−2)中、R5”〜R6”はそれぞれ独立にアリール基またはアルキル基を表す。R5”〜R6”のうち、少なくとも1つはアリール基を表す。R5”〜R6”のうち、2以上がアリール基であることが好ましく、R5”〜R6”のすべてがアリール基であることが最も好ましい。
R5”〜R6”のアリール基としては、R1”〜R3”のアリール基と同様のものが挙げられる。
R5”〜R6”のアルキル基としては、R1”〜R3”のアルキル基と同様のものが挙げられる。
これらの中で、R5”〜R6”はすべてフェニル基であることが最も好ましい。
式(b−2)中のR4”としては、上記式(b−1)のR4”と同様のものが挙げられる。
R5”〜R6”のアリール基としては、R1”〜R3”のアリール基と同様のものが挙げられる。
R5”〜R6”のアルキル基としては、R1”〜R3”のアルキル基と同様のものが挙げられる。
これらの中で、R5”〜R6”はすべてフェニル基であることが最も好ましい。
式(b−2)中のR4”としては、上記式(b−1)のR4”と同様のものが挙げられる。
式(b−1)、(b−2)で表されるオニウム塩系酸発生剤の具体例としては、ジフェニルヨードニウムのトリフルオロメタンスルホネートまたはノナフルオロブタンスルホネート、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムのトリフルオロメタンスルホネートまたはノナフルオロブタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、トリ(4−メチルフェニル)スルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、ジメチル(4−ヒドロキシナフチル)スルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、モノフェニルジメチルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、ジフェニルモノメチルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、(4−メチルフェニル)ジフェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、(4−メトキシフェニル)ジフェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、トリ(4−tert−ブチル)フェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、ジフェニル(1−(4−メトキシ)ナフチル)スルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネートなどが挙げられる。また、これらのオニウム塩のアニオン部がメタンスルホネート、n−プロパンスルホネート、n−ブタンスルホネート、n−オクタンスルホネートに置き換えたオニウム塩も用いることができる。
また、前記一般式(b−1)又は(b−2)において、アニオン部を下記一般式(b−3)又は(b−4)で表されるアニオン部に置き換えたオニウム塩系酸発生剤も用いることができる(カチオン部は(b−1)又は(b−2)と同様)。
X”は、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された直鎖状または分岐状のアルキレン基であり、該アルキレン基の炭素数は2〜6であり、好ましくは炭素数3〜5、最も好ましくは炭素数3である。
Y”、Z”は、それぞれ独立に、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された直鎖状または分岐状のアルキル基であり、該アルキル基の炭素数は1〜10であり、好ましくは炭素数1〜7、より好ましくは炭素数1〜3である。
X”のアルキレン基の炭素数またはY”、Z”のアルキル基の炭素数は、上記炭素数の範囲内において、レジスト溶媒への溶解性も良好である等の理由により、小さいほど好ましい。
また、X”のアルキレン基またはY”、Z”のアルキル基において、フッ素原子で置換されている水素原子の数が多いほど、酸の強度が強くなり、また200nm以下の高エネルギー光や電子線に対する透明性が向上するので好ましい。該アルキレン基またはアルキル基中のフッ素原子の割合、すなわちフッ素化率は、好ましくは70〜100%、さらに好ましくは90〜100%であり、最も好ましくは、全ての水素原子がフッ素原子で置換されたパーフルオロアルキレン基またはパーフルオロアルキル基である。
Y”、Z”は、それぞれ独立に、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された直鎖状または分岐状のアルキル基であり、該アルキル基の炭素数は1〜10であり、好ましくは炭素数1〜7、より好ましくは炭素数1〜3である。
X”のアルキレン基の炭素数またはY”、Z”のアルキル基の炭素数は、上記炭素数の範囲内において、レジスト溶媒への溶解性も良好である等の理由により、小さいほど好ましい。
また、X”のアルキレン基またはY”、Z”のアルキル基において、フッ素原子で置換されている水素原子の数が多いほど、酸の強度が強くなり、また200nm以下の高エネルギー光や電子線に対する透明性が向上するので好ましい。該アルキレン基またはアルキル基中のフッ素原子の割合、すなわちフッ素化率は、好ましくは70〜100%、さらに好ましくは90〜100%であり、最も好ましくは、全ての水素原子がフッ素原子で置換されたパーフルオロアルキレン基またはパーフルオロアルキル基である。
本明細書において、オキシムスルホネート系酸発生剤とは、下記一般式(B−1)で表される基を少なくとも1つ有する化合物であって、放射線の照射によって酸を発生する特性を有するものである。この様なオキシムスルホネート系酸発生剤は、化学増幅型レジスト組成物用として多用されているので、任意に選択して用いることができる。
R31、R32の有機基は、炭素原子を含む基であり、炭素原子以外の原子(たとえば水素原子、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子等)等)を有していてもよい。
R31の有機基としては、直鎖、分岐または環状のアルキル基またはアリール基が好ましい。これらのアルキル基、アリール基は置換基を有していても良い。該置換基としては、特に制限はなく、たとえばフッ素原子、炭素数1〜6の直鎖、分岐または環状のアルキル基等が挙げられる。ここで、「置換基を有する」とは、アルキル基またはアリール基の水素原子の一部または全部が置換基で置換されていることを意味する。
アルキル基としては、炭素数1〜20が好ましく、炭素数1〜10がより好ましく、炭素数1〜8がさらに好ましく、炭素数1〜6が特に好ましく、炭素数1〜4が最も好ましい。アルキル基としては、特に、部分的または完全にハロゲン化されたアルキル基(以下、ハロゲン化アルキル基ということがある)が好ましい。なお、部分的にハロゲン化されたアルキル基とは、水素原子の一部がハロゲン原子で置換されたアルキル基を意味し、完全にハロゲン化されたアルキル基とは、水素原子の全部がハロゲン原子で置換されたアルキル基を意味する。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、特にフッ素原子が好ましい。すなわち、ハロゲン化アルキル基は、フッ素化アルキル基であることが好ましい。
アリール基は、炭素数4〜20が好ましく、炭素数4〜10がより好ましく、炭素数6〜10が最も好ましい。アリール基としては、特に、部分的または完全にハロゲン化されたアリール基が好ましい。なお、部分的にハロゲン化されたアリール基とは、水素原子の一部がハロゲン原子で置換されたアリール基を意味し、完全にハロゲン化されたアリール基とは、水素原子の全部がハロゲン原子で置換されたアリール基を意味する。
R31としては、特に、置換基を有さない炭素数1〜4のアルキル基、または炭素数1〜4のフッ素化アルキル基が好ましい。
R31の有機基としては、直鎖、分岐または環状のアルキル基またはアリール基が好ましい。これらのアルキル基、アリール基は置換基を有していても良い。該置換基としては、特に制限はなく、たとえばフッ素原子、炭素数1〜6の直鎖、分岐または環状のアルキル基等が挙げられる。ここで、「置換基を有する」とは、アルキル基またはアリール基の水素原子の一部または全部が置換基で置換されていることを意味する。
アルキル基としては、炭素数1〜20が好ましく、炭素数1〜10がより好ましく、炭素数1〜8がさらに好ましく、炭素数1〜6が特に好ましく、炭素数1〜4が最も好ましい。アルキル基としては、特に、部分的または完全にハロゲン化されたアルキル基(以下、ハロゲン化アルキル基ということがある)が好ましい。なお、部分的にハロゲン化されたアルキル基とは、水素原子の一部がハロゲン原子で置換されたアルキル基を意味し、完全にハロゲン化されたアルキル基とは、水素原子の全部がハロゲン原子で置換されたアルキル基を意味する。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、特にフッ素原子が好ましい。すなわち、ハロゲン化アルキル基は、フッ素化アルキル基であることが好ましい。
アリール基は、炭素数4〜20が好ましく、炭素数4〜10がより好ましく、炭素数6〜10が最も好ましい。アリール基としては、特に、部分的または完全にハロゲン化されたアリール基が好ましい。なお、部分的にハロゲン化されたアリール基とは、水素原子の一部がハロゲン原子で置換されたアリール基を意味し、完全にハロゲン化されたアリール基とは、水素原子の全部がハロゲン原子で置換されたアリール基を意味する。
R31としては、特に、置換基を有さない炭素数1〜4のアルキル基、または炭素数1〜4のフッ素化アルキル基が好ましい。
R32の有機基としては、直鎖、分岐または環状のアルキル基、アリール基またはシアノ基が好ましい。R32のアルキル基、アリール基としては、前記R31で挙げたアルキル基、アリール基と同様のものが挙げられる。
R32としては、特に、シアノ基、置換基を有さない炭素数1〜8のアルキル基、または炭素数1〜8のフッ素化アルキル基が好ましい。
R32としては、特に、シアノ基、置換基を有さない炭素数1〜8のアルキル基、または炭素数1〜8のフッ素化アルキル基が好ましい。
オキシムスルホネート系酸発生剤として、さらに好ましいものとしては、下記一般式(B−2)または(B−3)で表される化合物が挙げられる。
前記一般式(B−2)において、R33の置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基は、炭素数が1〜10であることが好ましく、炭素数1〜8がより好ましく、炭素数1〜6が最も好ましい。
R33としては、ハロゲン化アルキル基が好ましく、フッ素化アルキル基がより好ましい。
R33におけるフッ素化アルキル基は、アルキル基の水素原子が50%以上フッ素化されていることが好ましく、より好ましくは70%以上、さらに好ましくは90%以上フッ素化されていることが好ましい。
R33としては、ハロゲン化アルキル基が好ましく、フッ素化アルキル基がより好ましい。
R33におけるフッ素化アルキル基は、アルキル基の水素原子が50%以上フッ素化されていることが好ましく、より好ましくは70%以上、さらに好ましくは90%以上フッ素化されていることが好ましい。
R34のアリール基としては、フェニル基、ビフェニル(biphenyl)基、フルオレニル(fluorenyl)基、ナフチル基、アントラセル(anthracyl)基、フェナントリル基等の、芳香族炭化水素の環から水素原子を1つ除いた基、およびこれらの基の環を構成する炭素原子の一部が酸素原子、硫黄原子、窒素原子等のヘテロ原子で置換されたヘテロアリール基等が挙げられる。これらのなかでも、フルオレニル基が好ましい。
R34のアリール基は、炭素数1〜10のアルキル基、ハロゲン化アルキル基、アルコキシ基等の置換基を有していても良い。該置換基におけるアルキル基またはハロゲン化アルキル基は、炭素数が1〜8であることが好ましく、炭素数1〜4がさらに好ましい。また、該ハロゲン化アルキル基は、フッ素化アルキル基であることが好ましい。
R34のアリール基は、炭素数1〜10のアルキル基、ハロゲン化アルキル基、アルコキシ基等の置換基を有していても良い。該置換基におけるアルキル基またはハロゲン化アルキル基は、炭素数が1〜8であることが好ましく、炭素数1〜4がさらに好ましい。また、該ハロゲン化アルキル基は、フッ素化アルキル基であることが好ましい。
R35の置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基は、炭素数が1〜10であることが好ましく、炭素数1〜8がより好ましく、炭素数1〜6が最も好ましい。
R35としては、ハロゲン化アルキル基が好ましく、フッ素化アルキル基がより好ましく、部分的にフッ素化されたアルキル基が最も好ましい。
R35におけるフッ素化アルキル基は、アルキル基の水素原子が50%以上フッ素化されていることが好ましく、より好ましくは70%以上、さらに好ましくは90%以上フッ素化されていることが、発生する酸の強度が高まるため好ましい。最も好ましくは、水素原子が100%フッ素置換された完全フッ素化アルキル基である。
R35としては、ハロゲン化アルキル基が好ましく、フッ素化アルキル基がより好ましく、部分的にフッ素化されたアルキル基が最も好ましい。
R35におけるフッ素化アルキル基は、アルキル基の水素原子が50%以上フッ素化されていることが好ましく、より好ましくは70%以上、さらに好ましくは90%以上フッ素化されていることが、発生する酸の強度が高まるため好ましい。最も好ましくは、水素原子が100%フッ素置換された完全フッ素化アルキル基である。
前記一般式(B−3)において、R36の置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基としては、上記R33の置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基と同様のものが挙げられる。
R37の2または3価の芳香族炭化水素基としては、上記R34のアリール基からさらに1または2個の水素原子を除いた基が挙げられる。
R38の置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基としては、上記R35の置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基と同様のものが挙げられる。
p”は好ましくは2である。
R37の2または3価の芳香族炭化水素基としては、上記R34のアリール基からさらに1または2個の水素原子を除いた基が挙げられる。
R38の置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基としては、上記R35の置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基と同様のものが挙げられる。
p”は好ましくは2である。
オキシムスルホネート系酸発生剤の具体例としては、α−(p−トルエンスルホニルオキシイミノ)−ベンジルシアニド、α−(p−クロロベンゼンスルホニルオキシイミノ)−ベンジルシアニド、α−(4−ニトロベンゼンスルホニルオキシイミノ)−ベンジルシアニド、α−(4−ニトロ−2−トリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシイミノ)−ベンジルシアニド、α−(ベンゼンスルホニルオキシイミノ)−4−クロロベンジルシアニド、α−(ベンゼンスルホニルオキシイミノ)−2,4−ジクロロベンジルシアニド、α−(ベンゼンスルホニルオキシイミノ)−2,6−ジクロロベンジルシアニド、α−(ベンゼンスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシベンジルシアニド、α−(2−クロロベンゼンスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシベンジルシアニド、α−(ベンゼンスルホニルオキシイミノ)−チエン−2−イルアセトニトリル、α−(4−ドデシルベンゼンスルホニルオキシイミノ)−ベンジルシアニド、α−[(p−トルエンスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシフェニル]アセトニトリル、α−[(ドデシルベンゼンスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシフェニル]アセトニトリル、α−(トシルオキシイミノ)−4−チエニルシアニド、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロペンテニルアセトニトリル、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロヘキセニルアセトニトリル、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロヘプテニルアセトニトリル、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロオクテニルアセトニトリル、α−(トリフルオロメチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロペンテニルアセトニトリル、α−(トリフルオロメチルスルホニルオキシイミノ)−シクロヘキシルアセトニトリル、α−(エチルスルホニルオキシイミノ)−エチルアセトニトリル、α−(プロピルスルホニルオキシイミノ)−プロピルアセトニトリル、α−(シクロヘキシルスルホニルオキシイミノ)−シクロペンチルアセトニトリル、α−(シクロヘキシルスルホニルオキシイミノ)−シクロヘキシルアセトニトリル、α−(シクロヘキシルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロペンテニルアセトニトリル、α−(エチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロペンテニルアセトニトリル、α−(イソプロピルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロペンテニルアセトニトリル、α−(n−ブチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロペンテニルアセトニトリル、α−(エチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロヘキセニルアセトニトリル、α−(イソプロピルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロヘキセニルアセトニトリル、α−(n−ブチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロヘキセニルアセトニトリル、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−フェニルアセトニトリル、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−p−メトキシフェニルアセトニトリル、α−(トリフルオロメチルスルホニルオキシイミノ)−フェニルアセトニトリル、α−(トリフルオロメチルスルホニルオキシイミノ)−p−メトキシフェニルアセトニトリル、α−(エチルスルホニルオキシイミノ)−p−メトキシフェニルアセトニトリル、α−(プロピルスルホニルオキシイミノ)−p−メチルフェニルアセトニトリル、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−p−ブロモフェニルアセトニトリルなどが挙げられる。
また、特開平9−208554号公報(段落[0012]〜[0014]の[化18]〜[化19])に開示されているオキシムスルホネート系酸発生剤、WO2004/074242A2(65〜85頁目のExample1〜40)に開示されているオキシムスルホネート系酸発生剤も好適に用いることができる。
また、好適なものとして以下のものを例示することができる。
また、特開平9−208554号公報(段落[0012]〜[0014]の[化18]〜[化19])に開示されているオキシムスルホネート系酸発生剤、WO2004/074242A2(65〜85頁目のExample1〜40)に開示されているオキシムスルホネート系酸発生剤も好適に用いることができる。
また、好適なものとして以下のものを例示することができる。
上記例示化合物の中でも、下記の4つの化合物が好ましい。
ジアゾメタン系酸発生剤のうち、ビスアルキルまたはビスアリールスルホニルジアゾメタン類の具体例としては、ビス(イソプロピルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(p−トルエンスルホニル)ジアゾメタン、ビス(1,1−ジメチルエチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(2,4−ジメチルフェニルスルホニル)ジアゾメタン等が挙げられる。
また、特開平11−035551号公報、特開平11−035552号公報、特開平11−035573号公報に開示されているジアゾメタン系酸発生剤も好適に用いることができる。
また、ポリ(ビススルホニル)ジアゾメタン類としては、例えば、特開平11−322707号公報に開示されている、1,3−ビス(フェニルスルホニルジアゾメチルスルホニル)プロパン、1,4−ビス(フェニルスルホニルジアゾメチルスルホニル)ブタン、1,6−ビス(フェニルスルホニルジアゾメチルスルホニル)ヘキサン、1,10−ビス(フェニルスルホニルジアゾメチルスルホニル)デカン、1,2−ビス(シクロヘキシルスルホニルジアゾメチルスルホニル)エタン、1,3−ビス(シクロヘキシルスルホニルジアゾメチルスルホニル)プロパン、1,6−ビス(シクロヘキシルスルホニルジアゾメチルスルホニル)ヘキサン、1,10−ビス(シクロヘキシルスルホニルジアゾメチルスルホニル)デカンなどを挙げることができる。
また、特開平11−035551号公報、特開平11−035552号公報、特開平11−035573号公報に開示されているジアゾメタン系酸発生剤も好適に用いることができる。
また、ポリ(ビススルホニル)ジアゾメタン類としては、例えば、特開平11−322707号公報に開示されている、1,3−ビス(フェニルスルホニルジアゾメチルスルホニル)プロパン、1,4−ビス(フェニルスルホニルジアゾメチルスルホニル)ブタン、1,6−ビス(フェニルスルホニルジアゾメチルスルホニル)ヘキサン、1,10−ビス(フェニルスルホニルジアゾメチルスルホニル)デカン、1,2−ビス(シクロヘキシルスルホニルジアゾメチルスルホニル)エタン、1,3−ビス(シクロヘキシルスルホニルジアゾメチルスルホニル)プロパン、1,6−ビス(シクロヘキシルスルホニルジアゾメチルスルホニル)ヘキサン、1,10−ビス(シクロヘキシルスルホニルジアゾメチルスルホニル)デカンなどを挙げることができる。
(B)成分は、これらの酸発生剤を1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
中でも、EB(電子線)を用いたリソグラフィーにおいては、(B)成分としてオキシムスルホネート系酸発生剤、例えばビス−o−(n−ブチルスルホニル)−α−ジメチルグリオキシムを用いることが好ましい。
ArFエキシマレーザーを用いたリソグラフィーにおいては、(B)成分としてフッ素化アルキルスルホン酸イオンをアニオンとするオニウム塩、具体的にはトリフェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネートを用いることが好ましい。
本発明のネガ型レジスト組成物における(B)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対し、0.5〜30質量部、好ましくは1〜10質量部とされる。上記範囲とすることでパターン形成が充分に行われる。また、均一な溶液が得られ、保存安定性が良好となるため好ましい。
中でも、EB(電子線)を用いたリソグラフィーにおいては、(B)成分としてオキシムスルホネート系酸発生剤、例えばビス−o−(n−ブチルスルホニル)−α−ジメチルグリオキシムを用いることが好ましい。
ArFエキシマレーザーを用いたリソグラフィーにおいては、(B)成分としてフッ素化アルキルスルホン酸イオンをアニオンとするオニウム塩、具体的にはトリフェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネートを用いることが好ましい。
本発明のネガ型レジスト組成物における(B)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対し、0.5〜30質量部、好ましくは1〜10質量部とされる。上記範囲とすることでパターン形成が充分に行われる。また、均一な溶液が得られ、保存安定性が良好となるため好ましい。
<(C)成分>
本発明において、(C)成分は、前記一般式(C−1)で表される化合物(C1)(以下、(C1)成分という。)を含むものである。
(C1)成分は、上記本発明の化合物である。
(C1)成分は、1種又は2種以上混合して用いることができる。
本発明のネガ型レジスト組成物における(C)成分全体における(C1)成分の含有量は、40質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、100質量%でもよい。最も好ましくは100質量%である。
本発明において、(C)成分は、前記一般式(C−1)で表される化合物(C1)(以下、(C1)成分という。)を含むものである。
(C1)成分は、上記本発明の化合物である。
(C1)成分は、1種又は2種以上混合して用いることができる。
本発明のネガ型レジスト組成物における(C)成分全体における(C1)成分の含有量は、40質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、100質量%でもよい。最も好ましくは100質量%である。
(C)成分においては、前記(C1)成分以外の架橋剤(C2)(以下、(C2)成分という。)を前記(C1)成分と併用してもよい。
(C2)成分としては、前記(C1)成分以外であれば特に限定されず、これまでに知られている化学増幅型のネガ型レジスト組成物に用いられている架橋剤の中から任意に選択して用いることができる。
具体的には、例えば2,3−ジヒドロキシ−5−ヒドロキシメチルノルボルナン、2−ヒドロキシ−5,6−ビス(ヒドロキシメチル)ノルボルナン、シクロヘキサンジメタノール、3,4,8(又は9)−トリヒドロキシトリシクロデカン、2−メチル−2−アダマンタノール、1,4−ジオキサン−2,3−ジオール、1,3,5−トリヒドロキシシクロヘキサンなどのヒドロキシル基又はヒドロキシアルキル基あるいはその両方を有する脂肪族環状炭化水素又はその含酸素誘導体が挙げられる。
(C2)成分としては、前記(C1)成分以外であれば特に限定されず、これまでに知られている化学増幅型のネガ型レジスト組成物に用いられている架橋剤の中から任意に選択して用いることができる。
具体的には、例えば2,3−ジヒドロキシ−5−ヒドロキシメチルノルボルナン、2−ヒドロキシ−5,6−ビス(ヒドロキシメチル)ノルボルナン、シクロヘキサンジメタノール、3,4,8(又は9)−トリヒドロキシトリシクロデカン、2−メチル−2−アダマンタノール、1,4−ジオキサン−2,3−ジオール、1,3,5−トリヒドロキシシクロヘキサンなどのヒドロキシル基又はヒドロキシアルキル基あるいはその両方を有する脂肪族環状炭化水素又はその含酸素誘導体が挙げられる。
また、メラミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン、尿素、エチレン尿素、プロピレン尿素、グリコールウリルなどのアミノ基含有化合物にホルムアルデヒド又はホルムアルデヒドと低級アルコールを反応させ、該アミノ基の水素原子をヒドロキシメチル基又は低級アルコキシメチル基で置換した化合物が挙げられる。
これらのうち、メラミンを用いたものをメラミン系架橋剤、尿素を用いたものを尿素系架橋剤、エチレン尿素、プロピレン尿素等のアルキレン尿素を用いたものをアルキレン尿素系架橋剤、グリコールウリルを用いたものをグリコールウリル系架橋剤という。(C)成分としては、メラミン系架橋剤、尿素系架橋剤、アルキレン尿素系架橋剤およびグリコールウリル系架橋剤からなる群から選ばれる少なくとも1種であることが好ましく、特にグリコールウリル系架橋剤が好ましい。
これらのうち、メラミンを用いたものをメラミン系架橋剤、尿素を用いたものを尿素系架橋剤、エチレン尿素、プロピレン尿素等のアルキレン尿素を用いたものをアルキレン尿素系架橋剤、グリコールウリルを用いたものをグリコールウリル系架橋剤という。(C)成分としては、メラミン系架橋剤、尿素系架橋剤、アルキレン尿素系架橋剤およびグリコールウリル系架橋剤からなる群から選ばれる少なくとも1種であることが好ましく、特にグリコールウリル系架橋剤が好ましい。
メラミン系架橋剤としては、メラミンとホルムアルデヒドとを反応させて、アミノ基の水素原子をヒドロキシメチル基で置換した化合物、メラミンとホルムアルデヒドと低級アルコールとを反応させて、アミノ基の水素原子を低級アルコキシメチル基で置換した化合物等が挙げられる。具体的には、ヘキサメトキシメチルメラミン、ヘキサエトキシメチルメラミン、ヘキサプロポキシメチルメラミン、ヘキサブトキシブチルメラミン等が挙げられ、なかでもヘキサメトキシメチルメラミンが好ましい。
尿素系架橋剤としては、尿素とホルムアルデヒドとを反応させて、アミノ基の水素原子をヒドロキシメチル基で置換した化合物、尿素とホルムアルデヒドと低級アルコールとを反応させて、アミノ基の水素原子を低級アルコキシメチル基で置換した化合物等が挙げられる。具体的には、ビスメトキシメチル尿素、ビスエトキシメチル尿素、ビスプロポキシメチル尿素、ビスブトキシメチル尿素等が挙げられ、なかでもビスメトキシメチル尿素が好ましい。
アルキレン尿素系架橋剤としては、下記一般式(C2−1)で表される化合物が挙げられる。
R1’とR2’が低級アルコキシ基であるとき、好ましくは炭素数1〜4のアルコキシ基であり、直鎖状でもよく分岐状でもよい。R1’とR2’は同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。同じであることがより好ましい。
R3’とR4’が低級アルコキシ基であるとき、好ましくは炭素数1〜4のアルコキシ基であり、直鎖状でもよく分岐状でもよい。R3’とR4’は同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。同じであることがより好ましい。
vは0又は1〜2の整数であり、好ましくは0または1である。
アルキレン尿素系架橋剤としては、特に、vが0である化合物(エチレン尿素系架橋剤)および/またはvが1である化合物(プロピレン尿素系架橋剤)が好ましい。
R3’とR4’が低級アルコキシ基であるとき、好ましくは炭素数1〜4のアルコキシ基であり、直鎖状でもよく分岐状でもよい。R3’とR4’は同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。同じであることがより好ましい。
vは0又は1〜2の整数であり、好ましくは0または1である。
アルキレン尿素系架橋剤としては、特に、vが0である化合物(エチレン尿素系架橋剤)および/またはvが1である化合物(プロピレン尿素系架橋剤)が好ましい。
上記一般式(C2−1)で表される化合物は、アルキレン尿素とホルマリンを縮合反応させることにより、またこの生成物を低級アルコールと反応させることにより得ることができる。
アルキレン尿素系架橋剤の具体例としては、例えば、モノ及び/又はジヒドロキシメチル化エチレン尿素、モノ及び/又はジメトキシメチル化エチレン尿素、モノ及び/又はジエトキシメチル化エチレン尿素、モノ及び/又はジプロポキシメチル化エチレン尿素、モノ及び/又はジブトキシメチル化エチレン尿素等のエチレン尿素系架橋剤;モノ及び/又はジヒドロキシメチル化プロピレン尿素、モノ及び/又はジメトキシメチル化プロピレン尿素、モノ及び/又はジエトキシメチル化プロピレン尿素、モノ及び/又はジプロポキシメチル化プロピレン尿素、モノ及び/又はジブトキシメチル化プロピレン尿素等のプロピレン尿素系架橋剤;1,3−ジ(メトキシメチル)4,5−ジヒドロキシ−2−イミダゾリジノン、1,3−ジ(メトキシメチル)−4,5−ジメトキシ−2−イミダゾリジノンなどを挙げられる。
グリコールウリル系架橋剤としては、N位がヒドロキシアルキル基および炭素数1〜4のアルコキシアルキル基の一方又は両方で置換されたグリコールウリル誘導体が挙げられる。かかるグリコールウリル誘導体は、グリコールウリルとホルマリンとを縮合反応させることにより、またこの生成物を低級アルコールと反応させることにより得ることができる。
グリコールウリル系架橋剤の具体例としては、例えばモノ,ジ,トリ及び/又はテトラヒドロキシメチル化グリコールウリル、モノ,ジ,トリ及び/又はテトラメトキシメチル化グリコールウリル、モノ,ジ,トリ及び/又はテトラエトキシメチル化グリコールウリル、モノ,ジ,トリ及び/又はテトラプロポキシメチル化グリコールウリル、モノ,ジ,トリ及び/又はテトラブトキシメチル化グリコールウリルなどが挙げられる。
グリコールウリル系架橋剤の具体例としては、例えばモノ,ジ,トリ及び/又はテトラヒドロキシメチル化グリコールウリル、モノ,ジ,トリ及び/又はテトラメトキシメチル化グリコールウリル、モノ,ジ,トリ及び/又はテトラエトキシメチル化グリコールウリル、モノ,ジ,トリ及び/又はテトラプロポキシメチル化グリコールウリル、モノ,ジ,トリ及び/又はテトラブトキシメチル化グリコールウリルなどが挙げられる。
(C2)成分は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明のネガ型レジスト組成物における(C)成分全体の含有量は、(A)成分100質量部に対して3〜30質量部が好ましく、3〜25質量部がより好ましく、5〜20質量部が最も好ましい。(C)成分の含有量が下限値以上であると、架橋形成が充分に進行し、良好なレジストパターンが得られる。またこの上限値以下であると、レジスト塗布液の保存安定性が良好であり、感度の経時的劣化が抑制される。
本発明のネガ型レジスト組成物における(C)成分全体の含有量は、(A)成分100質量部に対して3〜30質量部が好ましく、3〜25質量部がより好ましく、5〜20質量部が最も好ましい。(C)成分の含有量が下限値以上であると、架橋形成が充分に進行し、良好なレジストパターンが得られる。またこの上限値以下であると、レジスト塗布液の保存安定性が良好であり、感度の経時的劣化が抑制される。
<任意成分>
本発明のネガ型レジスト組成物には、レジストパターン形状、引き置き経時安定性などを向上させるために、さらに任意の成分として、(D)含窒素有機化合物(以下、(D)成分という。)を配合させることが好ましい。
この(D)成分は、既に多種多様なものが提案されているので、公知のものから任意に用いればよいが、脂肪族アミン、特に第2級脂肪族アミンや第3級脂肪族アミンが好ましい。
脂肪族アミンとしては、アンモニアNH3の水素原子の少なくとも1つを、炭素数12以下のアルキル基またはヒドロキシアルキル基で置換したアミン(アルキルアミンまたはアルキルアルコールアミン)が挙げられる。その具体例としては、n−ヘキシルアミン、n−ヘプチルアミン、n−オクチルアミン、n−ノニルアミン、n−デシルアミン等のモノアルキルアミン;ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、ジ−n−ヘプチルアミン、ジ−n−オクチルアミン、ジシクロヘキシルアミン等のジアルキルアミン;トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−n−ブチルアミン、トリ−n−ヘキシルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、トリ−n−ヘプチルアミン、トリ−n−オクチルアミン、トリ−n−ノニルアミン、トリ−n−デカニルアミン、トリ−n−ドデシルアミン等のトリアルキルアミン;ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ジ−n−オクタノールアミン、トリ−n−オクタノールアミン等のアルキルアルコールアミン等が挙げられる。これらの中でも、アルキルアルコールアミン及びトリアルキルアミンが好ましく、アルキルアルコールアミンが最も好ましい。アルキルアルコールアミンの中でもトリエタノールアミンやトリイソプロパノールアミンが最も好ましい。
これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(D)成分は、(A)成分100質量部に対して、通常0.01〜5.0質量部の範囲で用いられる。
本発明のネガ型レジスト組成物には、レジストパターン形状、引き置き経時安定性などを向上させるために、さらに任意の成分として、(D)含窒素有機化合物(以下、(D)成分という。)を配合させることが好ましい。
この(D)成分は、既に多種多様なものが提案されているので、公知のものから任意に用いればよいが、脂肪族アミン、特に第2級脂肪族アミンや第3級脂肪族アミンが好ましい。
脂肪族アミンとしては、アンモニアNH3の水素原子の少なくとも1つを、炭素数12以下のアルキル基またはヒドロキシアルキル基で置換したアミン(アルキルアミンまたはアルキルアルコールアミン)が挙げられる。その具体例としては、n−ヘキシルアミン、n−ヘプチルアミン、n−オクチルアミン、n−ノニルアミン、n−デシルアミン等のモノアルキルアミン;ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、ジ−n−ヘプチルアミン、ジ−n−オクチルアミン、ジシクロヘキシルアミン等のジアルキルアミン;トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−n−ブチルアミン、トリ−n−ヘキシルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、トリ−n−ヘプチルアミン、トリ−n−オクチルアミン、トリ−n−ノニルアミン、トリ−n−デカニルアミン、トリ−n−ドデシルアミン等のトリアルキルアミン;ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ジ−n−オクタノールアミン、トリ−n−オクタノールアミン等のアルキルアルコールアミン等が挙げられる。これらの中でも、アルキルアルコールアミン及びトリアルキルアミンが好ましく、アルキルアルコールアミンが最も好ましい。アルキルアルコールアミンの中でもトリエタノールアミンやトリイソプロパノールアミンが最も好ましい。
これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(D)成分は、(A)成分100質量部に対して、通常0.01〜5.0質量部の範囲で用いられる。
本発明のネガ型レジスト組成物には、前記(D)成分の配合による感度劣化の防止、またレジストパターン形状、引き置き経時安定性等の向上の目的で、さらに任意の成分として、有機カルボン酸又はリンのオキソ酸若しくはその誘導体(E)(以下、(E)成分という)を含有させることができる。なお、(D)成分と(E)成分は併用することもできるし、いずれか1種を用いることもできる。
有機カルボン酸としては、例えば、マロン酸、クエン酸、リンゴ酸、コハク酸、安息香酸、サリチル酸などが好適である。
リンのオキソ酸若しくはその誘導体としては、リン酸、リン酸ジ−n−ブチルエステル、リン酸ジフェニルエステルなどのリン酸又はそれらのエステルのような誘導体、ホスホン酸、ホスホン酸ジメチルエステル、ホスホン酸−ジ−n−ブチルエステル、フェニルホスホン酸、ホスホン酸ジフェニルエステル、ホスホン酸ジベンジルエステルなどのホスホン酸及びそれらのエステルのような誘導体、ホスフィン酸、フェニルホスフィン酸などのホスフィン酸及びそれらのエステルのような誘導体が挙げられ、これらの中で特にホスホン酸が好ましい。
(E)成分は、(A)成分100質量部当り、0.01〜5.0質量部の割合で用いられる。
有機カルボン酸としては、例えば、マロン酸、クエン酸、リンゴ酸、コハク酸、安息香酸、サリチル酸などが好適である。
リンのオキソ酸若しくはその誘導体としては、リン酸、リン酸ジ−n−ブチルエステル、リン酸ジフェニルエステルなどのリン酸又はそれらのエステルのような誘導体、ホスホン酸、ホスホン酸ジメチルエステル、ホスホン酸−ジ−n−ブチルエステル、フェニルホスホン酸、ホスホン酸ジフェニルエステル、ホスホン酸ジベンジルエステルなどのホスホン酸及びそれらのエステルのような誘導体、ホスフィン酸、フェニルホスフィン酸などのホスフィン酸及びそれらのエステルのような誘導体が挙げられ、これらの中で特にホスホン酸が好ましい。
(E)成分は、(A)成分100質量部当り、0.01〜5.0質量部の割合で用いられる。
本発明のネガ型レジスト組成物には、さらに所望により混和性のある添加剤、例えばレジスト膜の性能を改良するための付加的樹脂、塗布性を向上させるための界面活性剤、溶解抑制剤、可塑剤、安定剤、着色剤、ハレーション防止剤、染料などを適宜、添加含有させることができる。
本発明のネガ型レジスト組成物は、材料を有機溶剤(以下、(S)成分ということがある。)に溶解させて製造することができる。
(S)成分としては、使用する各成分を溶解し、均一な溶液とすることができるものであればよく、従来、化学増幅型レジストの溶剤として公知のものの中から任意のものを1種または2種以上適宜選択して用いることができる。
例えば、γ−ブチロラクトン等のラクトン類;
アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチル−n−アミルケトン、メチルイソアミルケトン、2−ヘプタノンなどのケトン類;
エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコールなどの多価アルコール類及びその誘導体;
エチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノアセテート、またはジプロピレングリコールモノアセテート等のエステル結合を有する化合物、前記多価アルコール類または前記エステル結合を有する化合物のモノメチルエーテル、モノエチルエーテル、モノプロピルエーテル、モノブチルエーテル等のモノアルキルエーテルまたはモノフェニルエーテル等のエーテル結合を有する化合物等の多価アルコール類の誘導体;
ジオキサンのような環式エーテル類や、乳酸メチル、乳酸エチル(EL)、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチルなどのエステル類などを挙げることができる。
中でも、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、ELが好ましく、PGMEがより好ましい。
これらの有機溶剤は単独で用いてもよく、2種以上の混合溶剤として用いてもよい。
また、PGMEAと極性溶剤とを混合した混合溶媒は好ましい。その配合比(質量比)は、PGMEAと極性溶剤との相溶性等を考慮して適宜決定すればよいが、好ましくは1:9〜9:1、より好ましくは2:8〜8:2の範囲内とすることが好ましい。
より具体的には、極性溶剤としてELを配合する場合は、PGMEA:ELの質量比は、好ましくは1:9〜9:1、より好ましくは2:8〜8:2である。また、極性溶剤としてPGMEを配合する場合は、PGMEA:PGMEの質量比は、好ましくは1:9〜9:1、より好ましくは2:8〜8:2、さらに好ましくは3:7〜7:3である。
また、(S)成分として、その他には、PGMEA及びELの中から選ばれる少なくとも1種とγ−ブチロラクトンとの混合溶剤も好ましい。この場合、混合割合としては、前者と後者の質量比が好ましくは70:30〜95:5とされる。
(S)成分の使用量は特に限定しないが、基板等に塗布可能な濃度で、塗布膜厚に応じて適宜設定されるものであるが、一般的にはレジスト組成物の固形分濃度が2〜20質量%、好ましくは5〜15質量%の範囲内となる様に用いられる。
(S)成分としては、使用する各成分を溶解し、均一な溶液とすることができるものであればよく、従来、化学増幅型レジストの溶剤として公知のものの中から任意のものを1種または2種以上適宜選択して用いることができる。
例えば、γ−ブチロラクトン等のラクトン類;
アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチル−n−アミルケトン、メチルイソアミルケトン、2−ヘプタノンなどのケトン類;
エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコールなどの多価アルコール類及びその誘導体;
エチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノアセテート、またはジプロピレングリコールモノアセテート等のエステル結合を有する化合物、前記多価アルコール類または前記エステル結合を有する化合物のモノメチルエーテル、モノエチルエーテル、モノプロピルエーテル、モノブチルエーテル等のモノアルキルエーテルまたはモノフェニルエーテル等のエーテル結合を有する化合物等の多価アルコール類の誘導体;
ジオキサンのような環式エーテル類や、乳酸メチル、乳酸エチル(EL)、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチルなどのエステル類などを挙げることができる。
中でも、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、ELが好ましく、PGMEがより好ましい。
これらの有機溶剤は単独で用いてもよく、2種以上の混合溶剤として用いてもよい。
また、PGMEAと極性溶剤とを混合した混合溶媒は好ましい。その配合比(質量比)は、PGMEAと極性溶剤との相溶性等を考慮して適宜決定すればよいが、好ましくは1:9〜9:1、より好ましくは2:8〜8:2の範囲内とすることが好ましい。
より具体的には、極性溶剤としてELを配合する場合は、PGMEA:ELの質量比は、好ましくは1:9〜9:1、より好ましくは2:8〜8:2である。また、極性溶剤としてPGMEを配合する場合は、PGMEA:PGMEの質量比は、好ましくは1:9〜9:1、より好ましくは2:8〜8:2、さらに好ましくは3:7〜7:3である。
また、(S)成分として、その他には、PGMEA及びELの中から選ばれる少なくとも1種とγ−ブチロラクトンとの混合溶剤も好ましい。この場合、混合割合としては、前者と後者の質量比が好ましくは70:30〜95:5とされる。
(S)成分の使用量は特に限定しないが、基板等に塗布可能な濃度で、塗布膜厚に応じて適宜設定されるものであるが、一般的にはレジスト組成物の固形分濃度が2〜20質量%、好ましくは5〜15質量%の範囲内となる様に用いられる。
≪レジストパターン形成方法≫
本発明のレジストパターン形成方法は、例えば以下の様にして行うことができる。
すなわち、まず基板上に、上記ネガ型レジスト組成物をスピンナーなどで塗布し、80〜150℃の温度条件下、プレベークを40〜120秒間、好ましくは60〜90秒間施し、これに例えば電子線(EB)や、ArF露光装置などによりArFエキシマレーザー光を所望のマスクパターンを介して選択的に露光した後、80〜150℃の温度条件下、PEB(露光後加熱)を40〜120秒間、好ましくは60〜90秒間施す。次いで、これをアルカリ現像液、例えば0.1〜10質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用いて現像処理する。このようにして、マスクパターンに忠実なレジストパターンを得ることができる。
基板としては、例えばシリコンウェーハが用いられる。表面にSiONやSiNなどからなる層が設けられた、いわゆる無機基板も用いることができる。基板とレジスト組成物の塗布層との間に、有機系または無機系の反射防止膜を設けてもよい。
露光に用いる波長は、特に限定されず、ArFエキシマレーザー、KrFエキシマレーザー、F2エキシマレーザー、EUV(極紫外線)、VUV(真空紫外線)、EB(電子線)、X線、軟X線などの放射線を用いて行うことができる。特に、本発明のネガ型レジスト組成物は、ArFエキシマレーザー、EB(電子線)に対して有効である。
本発明のレジストパターン形成方法は、例えば以下の様にして行うことができる。
すなわち、まず基板上に、上記ネガ型レジスト組成物をスピンナーなどで塗布し、80〜150℃の温度条件下、プレベークを40〜120秒間、好ましくは60〜90秒間施し、これに例えば電子線(EB)や、ArF露光装置などによりArFエキシマレーザー光を所望のマスクパターンを介して選択的に露光した後、80〜150℃の温度条件下、PEB(露光後加熱)を40〜120秒間、好ましくは60〜90秒間施す。次いで、これをアルカリ現像液、例えば0.1〜10質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用いて現像処理する。このようにして、マスクパターンに忠実なレジストパターンを得ることができる。
基板としては、例えばシリコンウェーハが用いられる。表面にSiONやSiNなどからなる層が設けられた、いわゆる無機基板も用いることができる。基板とレジスト組成物の塗布層との間に、有機系または無機系の反射防止膜を設けてもよい。
露光に用いる波長は、特に限定されず、ArFエキシマレーザー、KrFエキシマレーザー、F2エキシマレーザー、EUV(極紫外線)、VUV(真空紫外線)、EB(電子線)、X線、軟X線などの放射線を用いて行うことができる。特に、本発明のネガ型レジスト組成物は、ArFエキシマレーザー、EB(電子線)に対して有効である。
本発明の化合物、並びに該化合物を含有するネガ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法は、解像性に優れたレジストパターンを形成できるものである。特に、基板上にシリコン以外の原子(窒素原子等)を主成分とする層が形成されたいわゆる「無機基板」、中でもいわゆるSiON基板などの窒素含有層を有する基板を用いるとパターンの裾の食い込み等が生じやすいが、本発明によれば、SiON基板などを用いた場合であっても解像性に優れたレジストパターンが形成される。かかる効果が得られる理由としては、以下のように推測される。
本発明で用いられる(C)架橋剤成分は、その末端部に第三級アルキル基を有する。
この第三級アルキル基は分岐した構造を有し、立体的にかさ高い構造であることから、(C)架橋剤成分の現像液に対する溶解速度が遅くなることにより、露光によりアルカリ不溶性となったレジスト組成物の現像液に対する溶解性が低くなることが考えられる。これにより、露光部全体のアルカリ不溶性が向上し、例えば現像液に露光部の一部が溶解すること等が抑制されると考えられる。
また、第三級アルキル基は酸によって解離しやすいことから、特に従来、架橋反応が不充分であった部位(好ましくは基板界面付近)の架橋反応性が向上し、例えばパターンの裾の食い込み等が抑制されると考えられる。
以上により、本発明の化合物、並びに該化合物を含有するネガ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法を適用することにより、解像性に優れたレジストパターンが形成されると推測される。
本発明で用いられる(C)架橋剤成分は、その末端部に第三級アルキル基を有する。
この第三級アルキル基は分岐した構造を有し、立体的にかさ高い構造であることから、(C)架橋剤成分の現像液に対する溶解速度が遅くなることにより、露光によりアルカリ不溶性となったレジスト組成物の現像液に対する溶解性が低くなることが考えられる。これにより、露光部全体のアルカリ不溶性が向上し、例えば現像液に露光部の一部が溶解すること等が抑制されると考えられる。
また、第三級アルキル基は酸によって解離しやすいことから、特に従来、架橋反応が不充分であった部位(好ましくは基板界面付近)の架橋反応性が向上し、例えばパターンの裾の食い込み等が抑制されると考えられる。
以上により、本発明の化合物、並びに該化合物を含有するネガ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法を適用することにより、解像性に優れたレジストパターンが形成されると推測される。
また、本発明においては、矩形性の高いレジストパターンが形成される。例えば、レジストパターン頭部が現像により丸くなる、いわゆる膜べり等が抑制される。
次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
[合成例]
実施例に用いた樹脂(A)−3、架橋剤成分(C)−1の合成例を以下に示す。
なお、下記合成例において、NMRは、日本電子株式会社製のJNM−AL400(製品名、分解能400MHz)を用いて測定した。
実施例に用いた樹脂(A)−3、架橋剤成分(C)−1の合成例を以下に示す。
なお、下記合成例において、NMRは、日本電子株式会社製のJNM−AL400(製品名、分解能400MHz)を用いて測定した。
合成例1 樹脂(A)−3の合成
ノルボルネンヘキサフルオロアルコールアクリレート(NBHFAA;下記化学式のモノマー)13.58g、ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)1.76g、及び3−ヒドロキシ−1−アダマンチルアクリレート(HAdA)6.0gと、重合開始剤であるアゾビスイソ酪酸ジメチル(製品名:V−601、和光純薬社製)を0.6gとをTHF(テトラヒドロフラン)200mLに溶解した。窒素バブリングを約10分間行い、70℃のオイルバスを用いて加温しながら4時間撹拌し、その後室温まで冷却した。次に、反応液をエバポレーターで濃縮した後、濃縮液をTHF120mLに溶解し、ヘプタン1000mLに注ぎ込むことで樹脂を析出させ、濾過した。得られた樹脂を乾燥機中40℃、24時間乾燥させて白色固体18.8gを得た。これを樹脂(A)−3とする。
得られた樹脂(A)−3の化学式は下記の通りである。その質量平均分子量(Mw)は5600、分散度(Mw/Mn(Mnは数平均分子量))は1.68であった。
また、カーボンNMRにより確認したところ、各モノマー(NBHFAA/HEMA/HAdA)から誘導される構成単位の組成比(モル%)は、下記化学式において、l/m/n=50/17/33であった。
ノルボルネンヘキサフルオロアルコールアクリレート(NBHFAA;下記化学式のモノマー)13.58g、ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)1.76g、及び3−ヒドロキシ−1−アダマンチルアクリレート(HAdA)6.0gと、重合開始剤であるアゾビスイソ酪酸ジメチル(製品名:V−601、和光純薬社製)を0.6gとをTHF(テトラヒドロフラン)200mLに溶解した。窒素バブリングを約10分間行い、70℃のオイルバスを用いて加温しながら4時間撹拌し、その後室温まで冷却した。次に、反応液をエバポレーターで濃縮した後、濃縮液をTHF120mLに溶解し、ヘプタン1000mLに注ぎ込むことで樹脂を析出させ、濾過した。得られた樹脂を乾燥機中40℃、24時間乾燥させて白色固体18.8gを得た。これを樹脂(A)−3とする。
得られた樹脂(A)−3の化学式は下記の通りである。その質量平均分子量(Mw)は5600、分散度(Mw/Mn(Mnは数平均分子量))は1.68であった。
また、カーボンNMRにより確認したところ、各モノマー(NBHFAA/HEMA/HAdA)から誘導される構成単位の組成比(モル%)は、下記化学式において、l/m/n=50/17/33であった。
合成例2 架橋剤成分(C)−1の合成
グリコールウリル1molとホルムアルデヒド10molとを、溶媒として水500mLを用いて60℃で1時間撹拌した後、反応液をメタノールに投入し、撹拌、析出させることにより精製して、メチロール化グリコールウリルを得た。
次に、前記メチロール化グリコールウリルをテトラヒドロフランに溶解して、ジ−t−ブチルジカーボネート(6mol)を70℃,4時間反応後、メタノールで精製して目的物である架橋剤成分(C)−1(下記化学式)を合成した。目的物をNMRで確認した。
1H−NMR(重ジメチルスルホキシド(DMSO−d6)、内部標準:テトラメチルシラン、400MHz):δ6.10〜4.75ppm brs 10H,1.75〜1.25ppm s 36H
グリコールウリル1molとホルムアルデヒド10molとを、溶媒として水500mLを用いて60℃で1時間撹拌した後、反応液をメタノールに投入し、撹拌、析出させることにより精製して、メチロール化グリコールウリルを得た。
次に、前記メチロール化グリコールウリルをテトラヒドロフランに溶解して、ジ−t−ブチルジカーボネート(6mol)を70℃,4時間反応後、メタノールで精製して目的物である架橋剤成分(C)−1(下記化学式)を合成した。目的物をNMRで確認した。
1H−NMR(重ジメチルスルホキシド(DMSO−d6)、内部標準:テトラメチルシラン、400MHz):δ6.10〜4.75ppm brs 10H,1.75〜1.25ppm s 36H
(実施例1〜3、比較例1〜3)
下記表1に示す各成分を混合、溶解してネガ型レジスト組成物溶液を調製した。
下記表1に示す各成分を混合、溶解してネガ型レジスト組成物溶液を調製した。
表1中の各略語の意味は下記の通りである。また、[ ]内の数値は配合量(質量部)である。
(A)−1:ヒドロキシスチレン/スチレン=80/20(Mw2500)VPS2520(製品名、日本曹達社製)
(A)−2:ヒドロキシスチレン/スチレン=75/25(Mw2500)VPS2525(製品名、日本曹達社製)
(A)−3:前記化学式(A)−3
(B)−1:ビス−o−(n−ブチルスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム
(B)−2:トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート
(C)−1:前記化学式(C)−1
(C)−2:テトラメトキシメチル化グリコールウリル MX270(製品名、三和ケミカル社製)
(D)−1:トリ−n−オクチルアミン
(D)−2:トリイソプロパノールアミン
(E)−1:サリチル酸
(S)−1:プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)
(A)−1:ヒドロキシスチレン/スチレン=80/20(Mw2500)VPS2520(製品名、日本曹達社製)
(A)−2:ヒドロキシスチレン/スチレン=75/25(Mw2500)VPS2525(製品名、日本曹達社製)
(A)−3:前記化学式(A)−3
(B)−1:ビス−o−(n−ブチルスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム
(B)−2:トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート
(C)−1:前記化学式(C)−1
(C)−2:テトラメトキシメチル化グリコールウリル MX270(製品名、三和ケミカル社製)
(D)−1:トリ−n−オクチルアミン
(D)−2:トリイソプロパノールアミン
(E)−1:サリチル酸
(S)−1:プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)
得られたネガ型レジスト組成物溶液を用いて、解像性及びレジストパターン形状評価を行った。
(実施例1〜2、比較例1〜2)
8インチのSiON基板上に、上記で得られたネガ型レジスト組成物を、スピンナーを用いて均一に塗布し、ホットプレート上で100℃で90秒間のプレベーク(PAB)処理を行うことにより、膜厚300nmのレジスト膜を形成した。
次いで、電子線描画機HL−800D(日立社製;70kV加速電圧,7A/cm2)により描画を行った。
そして、110℃で90秒間の露光後加熱(PEB)処理を行い、さらに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(TMAH)水溶液で60秒間現像し、その後30秒間水洗し、乾燥してレジストパターンを形成した。
8インチのSiON基板上に、上記で得られたネガ型レジスト組成物を、スピンナーを用いて均一に塗布し、ホットプレート上で100℃で90秒間のプレベーク(PAB)処理を行うことにより、膜厚300nmのレジスト膜を形成した。
次いで、電子線描画機HL−800D(日立社製;70kV加速電圧,7A/cm2)により描画を行った。
そして、110℃で90秒間の露光後加熱(PEB)処理を行い、さらに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(TMAH)水溶液で60秒間現像し、その後30秒間水洗し、乾燥してレジストパターンを形成した。
<感度>
ライン幅300nm、ピッチ300nmのラインアンドスペースパターン(L/Sパターン)が形成される感度(Eop,μC/cm2)を測定した。
<解像性>
前記Eopにおいて、パターンサイズを変更し、解像するパターンの最小寸法(nm)である限界解像度を求めた。
<レジストパターン形状>
ライン幅200nm、ピッチ200nmのラインアンドスペースパターンについての形状を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察した。
以上の評価結果を表2に示した。
ライン幅300nm、ピッチ300nmのラインアンドスペースパターン(L/Sパターン)が形成される感度(Eop,μC/cm2)を測定した。
<解像性>
前記Eopにおいて、パターンサイズを変更し、解像するパターンの最小寸法(nm)である限界解像度を求めた。
<レジストパターン形状>
ライン幅200nm、ピッチ200nmのラインアンドスペースパターンについての形状を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察した。
以上の評価結果を表2に示した。
(実施例3、比較例3)
ヘキサメチルジシラザン(HMDS)処理が施された8インチのSiON基板上に、上記で得られたネガ型レジスト組成物を、スピンナーを用いて均一に塗布し、ホットプレート上で80℃で60秒間のプレベーク(PAB)処理を行うことにより、膜厚200nmのレジスト膜を形成した。
次いで、ArF露光装置NSR−S302(Nikon社製;NA(開口数)=0.60,2/3輪帯照明)により、ArFエキシマレーザー(193nm)を、マスクパターン(ハーフトーン)を介して選択的に照射した。
そして、100℃で60秒間の露光後加熱(PEB)処理を行い、さらに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(TMAH)水溶液で60秒間現像し、その後20秒間水洗し、乾燥してレジストパターンを形成した。
ヘキサメチルジシラザン(HMDS)処理が施された8インチのSiON基板上に、上記で得られたネガ型レジスト組成物を、スピンナーを用いて均一に塗布し、ホットプレート上で80℃で60秒間のプレベーク(PAB)処理を行うことにより、膜厚200nmのレジスト膜を形成した。
次いで、ArF露光装置NSR−S302(Nikon社製;NA(開口数)=0.60,2/3輪帯照明)により、ArFエキシマレーザー(193nm)を、マスクパターン(ハーフトーン)を介して選択的に照射した。
そして、100℃で60秒間の露光後加熱(PEB)処理を行い、さらに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(TMAH)水溶液で60秒間現像し、その後20秒間水洗し、乾燥してレジストパターンを形成した。
<感度>
ライン幅140nm、ピッチ140nmのラインアンドスペースパターン(L/Sパターン)が形成される感度(Eop,mJ/cm2)を測定した。
<解像性>
前記Eopにおいて、パターンサイズを変更し、解像するパターンの最小寸法(nm)である限界解像度を求めた。
<レジストパターン形状>
ライン幅140nm、ピッチ140nmのラインアンドスペースパターンについての形状を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察した。
以上の評価結果を表2に示した。
ライン幅140nm、ピッチ140nmのラインアンドスペースパターン(L/Sパターン)が形成される感度(Eop,mJ/cm2)を測定した。
<解像性>
前記Eopにおいて、パターンサイズを変更し、解像するパターンの最小寸法(nm)である限界解像度を求めた。
<レジストパターン形状>
ライン幅140nm、ピッチ140nmのラインアンドスペースパターンについての形状を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察した。
以上の評価結果を表2に示した。
表2から、本発明に係る架橋剤成分を含有する実施例1〜3のネガ型レジスト組成物においては、解像性に優れたレジストパターンを形成できることが確認された。また、矩形性の高いレジストパターンを形成できることが確認された。
一方、本発明とは異なる架橋剤成分を含有する比較例1〜3のネガ型レジスト組成物は、解像性に劣り、レジストパターンも膜べりや食い込みによるパターン倒れが観察され、レジストパターン形状が不良であった。
一方、本発明とは異なる架橋剤成分を含有する比較例1〜3のネガ型レジスト組成物は、解像性に劣り、レジストパターンも膜べりや食い込みによるパターン倒れが観察され、レジストパターン形状が不良であった。
Claims (4)
- さらに(D)含窒素有機化合物を含有する請求項2に記載のネガ型レジスト組成物。
- 請求項2又は3に記載のネガ型レジスト組成物を用いて基板上にレジスト膜を形成する工程、前記レジスト膜を露光する工程、前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程を含むレジストパターン形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005277632A JP2007084502A (ja) | 2005-09-26 | 2005-09-26 | 化合物、ネガ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005277632A JP2007084502A (ja) | 2005-09-26 | 2005-09-26 | 化合物、ネガ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007084502A true JP2007084502A (ja) | 2007-04-05 |
Family
ID=37971865
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005277632A Withdrawn JP2007084502A (ja) | 2005-09-26 | 2005-09-26 | 化合物、ネガ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007084502A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015152867A (ja) * | 2014-02-18 | 2015-08-24 | 富士フイルム株式会社 | 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、感活性光線性又は感放射線性膜、感活性光線性又は感放射線性膜を備えたマスクブランクス、パターン形成方法、電子デバイスの製造方法、電子デバイス及び新規化合物 |
KR20180087855A (ko) | 2017-01-25 | 2018-08-02 | 도오꾜오까고오교 가부시끼가이샤 | 레지스트 조성물 및 레지스트 패턴 형성 방법 |
KR20190007389A (ko) | 2017-07-12 | 2019-01-22 | 도오꾜오까고오교 가부시끼가이샤 | 레지스트 조성물, 레지스트 패턴 형성 방법 및 고분자 화합물 |
US20190086806A1 (en) * | 2016-03-30 | 2019-03-21 | Nissan Chemical Corporation | Resist underlayer film forming composition which contains compound having glycoluril skeleton as additive |
KR20190077226A (ko) | 2017-12-25 | 2019-07-03 | 도오꾜오까고오교 가부시끼가이샤 | 레지스트 조성물 및 레지스트 패턴 형성 방법 |
US10684546B2 (en) * | 2016-04-28 | 2020-06-16 | Nissan Chemical Corporation | Composition for forming resist underlayer film |
-
2005
- 2005-09-26 JP JP2005277632A patent/JP2007084502A/ja not_active Withdrawn
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015152867A (ja) * | 2014-02-18 | 2015-08-24 | 富士フイルム株式会社 | 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、感活性光線性又は感放射線性膜、感活性光線性又は感放射線性膜を備えたマスクブランクス、パターン形成方法、電子デバイスの製造方法、電子デバイス及び新規化合物 |
US20160280675A1 (en) * | 2014-02-18 | 2016-09-29 | Fujifilm Corporation | Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film, mask blank provided with actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film, pattern forming method, method for manufacturing electronic device, electronic device, and compound |
US10011576B2 (en) * | 2014-02-18 | 2018-07-03 | Fujifilm Corporation | Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film, mask blank provided with actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film, pattern forming method, method for manufacturing electronic device, electronic device, and compound |
US20190086806A1 (en) * | 2016-03-30 | 2019-03-21 | Nissan Chemical Corporation | Resist underlayer film forming composition which contains compound having glycoluril skeleton as additive |
US11131928B2 (en) * | 2016-03-30 | 2021-09-28 | Nissan Chemical Corporation | Resist underlayer film forming composition which contains compound having glycoluril skeleton as additive |
US10684546B2 (en) * | 2016-04-28 | 2020-06-16 | Nissan Chemical Corporation | Composition for forming resist underlayer film |
KR20180087855A (ko) | 2017-01-25 | 2018-08-02 | 도오꾜오까고오교 가부시끼가이샤 | 레지스트 조성물 및 레지스트 패턴 형성 방법 |
US10606174B2 (en) | 2017-01-25 | 2020-03-31 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Resist composition and method of forming resist pattern |
KR20190007389A (ko) | 2017-07-12 | 2019-01-22 | 도오꾜오까고오교 가부시끼가이샤 | 레지스트 조성물, 레지스트 패턴 형성 방법 및 고분자 화합물 |
US10976661B2 (en) | 2017-07-12 | 2021-04-13 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Resist composition, method of forming resist pattern, and polymer compound |
KR20190077226A (ko) | 2017-12-25 | 2019-07-03 | 도오꾜오까고오교 가부시끼가이샤 | 레지스트 조성물 및 레지스트 패턴 형성 방법 |
US11187981B2 (en) | 2017-12-25 | 2021-11-30 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Resist composition and method of forming resist pattern |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4566820B2 (ja) | ネガ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法 | |
JP4205061B2 (ja) | ネガ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法 | |
JP4828204B2 (ja) | ポジ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法、並びに高分子化合物 | |
JP4808574B2 (ja) | ポジ型レジスト組成物、レジストパターン形成方法および樹脂 | |
JP2007279493A (ja) | ネガ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法 | |
JP2006301289A (ja) | ネガ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法 | |
JP2007084502A (ja) | 化合物、ネガ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法 | |
JP2008032840A (ja) | ポジ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法 | |
JP4628899B2 (ja) | ポジ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法 | |
JP4889950B2 (ja) | 電子線またはeuv用ポジ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法 | |
JP4738803B2 (ja) | 高分子化合物、ポジ型レジスト組成物、およびレジストパターン形成方法 | |
JP2007079481A (ja) | ネガ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法 | |
JP4767596B2 (ja) | ネガ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法 | |
JP4969916B2 (ja) | ポジ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法 | |
JP4668048B2 (ja) | ポジ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法 | |
JP4657883B2 (ja) | レジストパターン形成方法 | |
JP4633655B2 (ja) | ポジ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法 | |
JP2007133208A (ja) | ポジ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法 | |
JP4979915B2 (ja) | 高分子化合物、ネガ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法 | |
JP4536622B2 (ja) | ポジ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法 | |
JP4667945B2 (ja) | ポジ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法 | |
JP2008107677A (ja) | ネガ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法 | |
JP4920271B2 (ja) | ポジ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法 | |
JP2007286161A (ja) | ネガ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法 | |
JP4717732B2 (ja) | ポジ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20081202 |