JP2009510501A - フォトレジスト用途用の低活性化エネルギー溶解改変剤およびフォトレジスト組成物の使用方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 溶解改変剤は、水性アルカリ性現像液に不溶性であり、化学放射線に露光された光酸発生剤により酸が発生され、それにより溶解改変剤が好適な温度で現像液に可溶性になり、ポリマーが現像液に溶解されるまで、現像液へのポリマーの溶解を阻害する。DMAは、酸不安定エトキシエチル、テトラヒドロフラニル、およびアンゲリカラクトニル基で保護されたグリコシド、コーレート、シトレート、およびアダマンタンジカルボキシレートである。
【選択図】 図1
Description
水性アルカリ性現像液に可溶性であるポリマー、光酸発生剤、および溶解改変剤を含むフォトレジスト組成物であって、
その溶解改変剤が、以下の構造式:
各々のP1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10、P11、P12、P13、P14およびP15は、構造式V、構造式VIおよび構造式VII:
任意の2個のR1、R2、R3または任意の2個のR4、R5、R6は結合されて、3〜8員環基を形成してもよい)
よりなる群から独立に選択される]
の少なくとも一つで表される、フォトレジスト組成物である。
M1−R8 (VIIIi)
M2−R9 (VIIIii)
M3−R10 (VIIIiii)
[式中、M1、M2およびM3は、2〜12個の炭素原子を有するアルキレン基、2〜12個の炭素原子を有する置換アルキレン基、2〜12個の炭素原子を有するヘテロアルキレン基、2〜12個の炭素原子を有する置換ヘテロアルキレン基、3〜15個の炭素原子を有する脂環式基、および3〜15個の炭素原子を有するフルオロ脂環式基よりなる群から独立に選択され、
ここで、R8は、構造式 −R11−CR12R13−OH
(式中、
R11は、2〜12個の炭素原子を有するアルキレン基、2〜12個の炭素原子を有する置換アルキレン基、2〜12個の炭素原子を有するヘテロアルキレン基、2〜12個の炭素原子を有する置換ヘテロアルキレン基、3〜15個の炭素原子を有する脂環式基、および3〜15個の炭素原子を有するフルオロ脂環式基よりなる群から選択され、
R12は、水素原子、1〜24個の炭素原子を有するアルキル基、1〜22個の炭素原子を有する置換アルキル基、および1〜24個の炭素原子を有するフッ素化アルキル基よりなる群から選択され、
R13は、水素原子、1〜24個の炭素原子を有するアルキル基、および1〜24個の炭素原子を有するフッ素化アルキル基よりなる群から選択され、
ここで、R12およびR13は、結合されて、3〜8個の炭素原子の環を形成してもよい)を有し、
ここで、R9は、構造式 −R14−NH−SO2R15
(式中、
R14は、2〜12個の炭素原子を有するアルキレン基、2〜12個の炭素原子を有する置換アルキレン基、2〜12個の炭素原子を有するヘテロアルキレン基、2〜12個の炭素原子を有する置換ヘテロアルキレン基、3〜15個の炭素原子を有する脂環式基、および2〜12個の炭素原子を有するフルオロ脂環式基よりなる群から選択され、
R15は、水素原子、1〜24個の炭素原子を有するアルキル基、1〜24個の炭素原子を有するフッ素化アルキル基、1〜24個の炭素原子を有する置換アルキル基、および1〜24個の炭素原子を有するフッ素化アルキル基よりなる群から選択される)を有し、そして
ここで、R10は、構造式 −R16−COOH
(式中、
R16は、2〜12個の炭素原子を有するアルキレン基、2〜12個の炭素原子を有する置換アルキレン基、2〜12個の炭素原子を有するヘテロアルキレン基、2〜12個の炭素原子を有する置換ヘテロアルキレン基、3〜15個の炭素原子を有する脂環式基、および3〜15個の炭素原子を有するフルオロ脂環式基よりなる群から選択される)を有する]
で表される1以上のモノマーの繰返し単位を含む、フォトレジスト組成物である。
ここで、同一の分子中のR18〜R20、R21〜R30、R31〜R39およびR40〜R47は、結合されて、3〜8個の炭素原子の環を形成してもよい]
で表される1以上のモノマーの繰返し単位を含む、フォトレジスト組成物である。
各々のYmは、出現ごとに、−C(O)O−、−C(O)−、−OC(O)−、−O−C(O)−、および−C(O)−O−よりなる群から独立に選択され、
各々のZnは、出現ごとに、1〜12個の炭素原子を有するアルキレン基、1〜12個の炭素原子を有するフッ素化アルキレン基、1〜12個の炭素原子を有するヘテロアルキレン基、3〜15個の炭素原子を有する脂環式基、および3〜15個の炭素原子を有するフルオロ脂環式基よりなる群から独立に選択され、
(a)mおよびnは、双方とも1であり、(b)mは1であって、nは0であるか、または(c)mは0であって、nは1であり、そして
R48の各出現は、水素原子、ヒドロキシル基、1〜12個の炭素原子を有するヒドロキシ置換アルキレン、1〜12個の炭素原子を有するヒドロキシ置換フルオロアルキレン、ビス−トリフルオロメチルメタノール基、および1〜12個の炭素原子を有するアルキルスルホンホンアミド基よりなる群から独立に選択される]
で表される1以上のモノマーの繰返し単位を含む、フォトレジスト組成物である。
本発明の第1の態様のフォトレジスト組成物のフォトレジスト層を基板上に塗布すること、
そのフォトレジスト組成物が、水性アルカリ性現像液に可溶性であるポリマー、光酸発生剤、および溶解改変剤を含み、その溶解改変剤が、以下の構造式:
各々のP1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10、P11、P12、P13、P14およびP15は、構造式V、構造式VIおよび構造式VII:
任意の2個のR1、R2、R3または任意の2個のR4、R5、R6は結合されて、3〜8員環基を形成してもよい)
よりなる群から独立に選択される]
の少なくとも一つで表されるものであり、ならびに
フォトレジスト層の第二領域を化学放射線に露光せずに、フォトレジスト層の第一領域を化学放射線に選択的に露光して、露光フォトレジスト層を形成すること、露光フォトレジスト層を加熱すること、および水性アルカリ性現像液中でフォトレジスト層の第一領域を除去することを含む、形成方法である。
M1−R8 (VIIIi)
M2−R9 (VIIIii)
M3−R10 (VIIIiii)
[式中、M1、M2およびM3は、2〜12個の炭素原子を有するアルキレン基、2〜12個の炭素原子を有する置換アルキレン基、2〜12個の炭素原子を有するヘテロアルキレン基、2〜12個の炭素原子を有する置換ヘテロアルキレン基、3〜15個の炭素原子を有する脂環式基、および3〜15個の炭素原子を有するフルオロ脂環式基よりなる群から独立に選択され、
ここで、R8は、構造式 −R11−CR12R13−OH
(式中、
R11は、2〜12個の炭素原子を有するアルキレン基、2〜12個の炭素原子を有する置換アルキレン基、2〜12個の炭素原子を有するヘテロアルキレン基、2〜12個の炭素原子を有する置換ヘテロアルキレン基、3〜15個の炭素原子を有する脂環式基、および3〜15個の炭素原子を有するフルオロ脂環式基よりなる群から選択され、
R12は、水素原子、1〜24個の炭素原子を有するアルキル基および1〜22個の炭素原子を有する置換アルキル基よりなる群から選択され、
R13は、水素原子、1〜24個の炭素原子を有するアルキル基および1〜24個の炭素原子を有するフッ素化アルキル基よりなる群から選択され、
ここで、R12およびR13は、結合されて、3〜8個の炭素原子の環を形成してもよい)を有し、
ここで、R9は、構造式 −R14−NH−SO2R15
(式中、
R14は、2〜12個の炭素原子を有するアルキレン基、2〜12個の炭素原子を有する置換アルキレン基、2〜12個の炭素原子を有するヘテロアルキレン基、2〜12個の炭素原子を有する置換ヘテロアルキレン基、3〜15個の炭素原子を有する脂環式基、および2〜12個の炭素原子を有するフルオロ脂環式基よりなる群から選択され、
R15は、水素原子、1〜24個の炭素原子を有するアルキル基、1〜24個の炭素原子を有するフッ素化アルキル基、1〜24個の炭素原子を有する置換アルキル基、および1〜24個の炭素原子を有するフッ素化アルキル基よりなる群から独立に選択される)を有し、そして
ここで、R10は、構造式 −R16−COOH
(式中、
R16は、2〜12個の炭素原子を有するアルキレン基、2〜12個の炭素原子を有する置換アルキレン基、2〜12個の炭素原子を有するヘテロアルキレン基、2〜12個の炭素原子を有する置換ヘテロアルキレン基、3〜15個の炭素原子を有する脂環式基、および3〜15個の炭素原子を有するフルオロ脂環式基よりなる群から選択される)を有する]
で表される1以上のモノマーの重合によりそのポリマーを生成することをさらに含む、方法である。
ここで、同一の分子中のR18〜R20、R21〜R30、R31〜R39およびR40〜R47は、結合されて、3〜8個の炭素原子の環を形成してもよい]
で表される1以上のモノマーの重合によりそのポリマーを生成することをさらに含む、方法である。
各々のYmは、出現ごとに、−C(O)O−、−C(O)−、−OC(O)−、−O−C(O)−、および−C(O)−O−よりなる群から独立に選択され、
各々のZnは、出現ごとに、1〜12個の炭素原子を有するアルキレン基、1〜12個の炭素原子を有するフッ素化アルキレン基、1〜12個の炭素原子を有するヘテロアルキレン基、3〜15個の炭素原子を有する脂環式基、および3〜15個の炭素原子を有するフルオロ脂環式基よりなる群から独立に選択され、
(a)mおよびnは、双方とも1であるか、(b)mは1であって、nは0であるか、または(c)mは0であって、nは1であり、そして
R48の各出現は、水素原子、ヒドロキシル基、1〜12個の炭素原子を有するヒドロキシ置換アルキレン、1〜12個の炭素原子を有するヒドロキシ置換フルオロアルキレン、ビス−トリフルオロメチルメタノール基、および1〜12個の炭素原子を有するアルキルスルホンホンアミド基よりなる群から独立に選択される]
で表される1以上のモノマーの重合によりそのポリマーを生成することをさらに含む、方法である。
各々のP1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10、P11、P12、P13、P14およびP15は、構造式V、構造式VIおよび構造式VII:
任意の2個のR1、R2、R3または任意の2個のR4、R5、R6は結合されて、3〜8員環基を形成してもよい)
よりなる群から独立に選択される]
の少なくとも一つで表される材料を含む。
M1−R8 (VIIIi)
M2−R9 (VIIIii)
M3−R10 (VIIIiii)
[式中、M1、M2およびM3は、2〜12個の炭素原子を有するアルキレン基、2〜12個の炭素原子を有する置換アルキレン基、2〜12個の炭素原子を有するヘテロアルキレン基、2〜12個の炭素原子を有する置換ヘテロアルキレン基、3〜15個の炭素原子を有する脂環式基、および3〜15個の炭素原子を有するフルオロ脂環式基よりなる群から独立に選択され、
ここで、R8は、構造式 −R11−CR12R13−OH
(式中、
R11は、2〜12個の炭素原子を有するアルキレン基、2〜12個の炭素原子を有する置換アルキレン基、2〜12個の炭素原子を有するヘテロアルキレン基、2〜12個の炭素原子を有する置換ヘテロアルキレン基、3〜15個の炭素原子を有する脂環式基、および3〜15個の炭素原子を有するフルオロ脂環式基よりなる群から選択され、
R12は、水素原子、1〜24個の炭素原子を有するアルキル基、1〜22個の炭素原子を有する置換アルキル基、および1〜24個の炭素原子を有するフッ素化アルキル基よりなる群から選択され、
R13は、水素原子、1〜24個の炭素原子を有するアルキル基、および1〜24個の炭素原子を有するフッ素化アルキル基よりなる群から選択され、
ここで、R12およびR13は、結合されて、3〜8個の炭素原子の環を形成してもよい)を有し、
ここで、R9は、構造式 −R14−NH−SO2R15
(式中、
R14は、2〜12個の炭素原子を有するアルキレン基、2〜12個の炭素原子を有する置換アルキレン基、2〜12個の炭素原子を有するヘテロアルキレン基、2〜12個の炭素原子を有する置換ヘテロアルキレン基、3〜15個の炭素原子を有する脂環式基、および2〜12個の炭素原子を有するフルオロ脂環式基よりなる群から選択され、
R15は、水素原子、1〜24個の炭素原子を有するアルキル基、1〜24個の炭素原子を有するフッ素化アルキル基、1〜24個の炭素原子を有する置換アルキル基、および1〜24個の炭素原子を有するフッ素化アルキル基よりなる群から選択される)を有し、そして
ここで、R10は、構造式 −R16−COOH
(式中、
R16は、2〜12個の炭素原子を有するアルキレン基、2〜12個の炭素原子を有する置換アルキレン基、2〜12個の炭素原子を有するヘテロアルキレン基、2〜12個の炭素原子を有する置換ヘテロアルキレン基、3〜15個の炭素原子を有する脂環式基、および3〜15個の炭素原子を有するフルオロ脂環式基よりなる群から選択される)を有する]
で表される1以上のモノマーの繰返し単位を含んでいる。
ここで、同一の分子中のR18〜R20、R21〜R30、R31〜R39およびR40〜R47は、結合されて、3〜8個の炭素原子の環を形成してもよい]
で表される1以上のモノマーの繰返し単位を含んでいる。
各々のYmは、出現ごとに、−C(O)O−、−C(O)−、−OC(O)−、−O−C(O)−、および−C(O)−O−よりなる群から独立に選択され、
各々のZnは、出現ごとに、1〜12個の炭素原子を有するアルキレン基、1〜12個の炭素原子を有するフッ素化アルキレン基、1〜12個の炭素原子を有するヘテロアルキレン基、3〜15個の炭素原子を有する脂環式基、および3〜15個の炭素原子を有するフルオロ脂環式基よりなる群から独立に選択され、
(a)mおよびnは、双方とも1であるか、(b)mは1であって、nは0であるか、または(c)mは0であって、nは1であり、そして
R48の各出現は、水素原子、ヒドロキシル基、1〜12個の炭素原子を有するヒドロキシ置換アルキレン、1〜12個の炭素原子を有するヒドロキシ置換フルオロアルキレン、ビス−トリフルオロメチルメタノール基、および1〜12個の炭素原子を有するアルキルスルホンホンアミド基よりなる群から独立に選択される]
で表される1以上のモノマーの繰返し単位を含んでいる。
保護基がエトキシエチル基(V)で表される、保護されたDMAグリコシド(I)、シトレート(II)、コーレート(III)、およびアダマンタンジカルボキシレート(IV)は、エーテルまたはテトラヒドロフラン(THF)溶媒中で、p−トルエンスルホン酸ピリジニウムの存在下に、グリコシド、コーレート、シトレート、またはアダマンタンジカルボキシレートを、アセタール形成試薬エチルビニルエーテルで処理することにより調製される。
50mLの圧力等化滴下ロート、窒素導入管、デジタル温度読み出し計付の温度ウエルおよび磁気撹拌器を備えた250mLの3口丸底フラスコに、コール酸10.0g(0.0245モル)、p−トルエンスルホン酸ピリジニウム2.46g(0.0098モル)、および無水THF80mLを加えた。滴下ロートに、2,3−ジヒドロフラン14.8mL(0.196モル)および無水THF20mLを入れた。ジヒドロフラン溶液を、外部冷却なしに、45分かけて加えて、コール酸懸濁液とした。少しの発熱が認められた。得られた懸濁液を室温で一晩撹拌し、その間にそれは溶液になった。溶液を、ジエチルエーテル200mLで希釈し、次いで、水、飽和重炭酸ナトリウム溶液および塩水で洗浄した。得られた有機層を、無水硫酸マグネシウムと共に1時間撹拌し、濾過し、エバポレートして、黄色油状体とした。油状体をエーテル50mLに再溶解し、シリカゲル、炭酸ナトリウム、活性炭、およびセライトの逐次層のショートカラムを通した。物質を、エーテル300mLで溶出し、溶出液をロータリーエバポレーターでエバポレートして、透明な無色油状体として、表題化合物14.9gを得た。TLC(75%エーテル/25%ペンタン)は、Rf0.65に一つのスポット(ヨウ素)を示した。
1,3−アダマンタン二酢酸(5.05g、0.02モル)、α−アンゲリカラクトン(7.85g、0.08モル)、および無水THF10mLを、磁気撹拌器を備えた100mLの丸底フラスコに入れた。この混合物に、p−トルエンスルホン酸・一水塩100mgを加え、この混合物を、窒素下に撹拌しながら、穏やかに加熱還流した。17時間後、溶液を室温に冷却し、濃水酸化アンモニウム0.2mLでクエンチした。この溶液を、脱イオン水400mLと濃水酸化アンモニウム8mLの混合物に滴下した。析出した物質を、ジクロロメタン50mLに再溶解した。この溶液を、飽和重炭酸ナトリウム溶液50mL、続いて飽和塩化ナトリウム溶液50mLで洗浄し、無水硫酸マグネシウムで30分間乾燥した。溶媒をロータリーエバポレーターで除去し、残渣を真空下に乾燥して、透明な無色油状体として、表題化合物3.50gを得た。
対照ポジ型CAフォトレジストは、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート(PGMEA)溶媒中に12重量%の(3−(5−ビシクロ−[2.2.1]ヘプタン−2−イル)−1,1,1−トリフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−2−プロパノール)(NBHFA)ホモポリマー、PAGとしての2重量%のパーフルオロオクタンスルホン酸ヨードニウム(I−PFOS)と3%(MD−PFEBUS)、および0.2重量%の水酸化テトラブチルアンモニウム(TBAH)を含んで調合した。
試験ポジ型CAフォトレジストは、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート(PGMEA)溶媒中に15重量%のDMA テトラヒドロフラニル3,7,12−トリス−(2−オキシテトラヒドロフラン)コラノエート(上記の調製物)、12重量%の(3−(5−ビシクロ−[2.2.1]ヘプタン−2−イル)−1,1,1−トリフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−2−プロパノール)(NBHFA)ホモポリマー、PAGとしての2重量%のパーフルオロオクタンスルホン酸ヨードニウム(I−PFOS)と3%(MD−PFEBUS)、および0.2重量%の水酸化テトラブチルアンモニウム(TBAH)を含んで調合した。
シリコン基材を、3000Åの上記の試験ポジ型フォトレジストでコーティングした。このコーティングを約90℃〜110℃の間で、1分間ベークして、溶媒を除去した。次いで、そのコーティングを193nmに露光し(約15mJ/cm2〜約100mJ/cm2の範囲の照射量で)、露光後、約26℃〜約90℃の範囲の温度で1分間ベークした。すべての場合に、フォトレジストコーティングは、0.263N水酸化テトラメチルアンモニウムで現像した。現像後、シャープなコントラストを示す130nmライン/130nmスペースのフォトレジストパターンが観察された。
Claims (40)
- 水性アルカリ性現像液に可溶性であるポリマーと、
光酸発生剤と、および
溶解改変剤を含むフォトレジスト組成物であって、その溶解改変剤は疎水性であって、水性アルカリ性現像液に不溶性であり、これによりフォトレジスト層の非露光領域におけるポリマーの溶解が阻害され、また、活性化された場合、親水性であって、水性アルカリ性現像液に可溶性であり、これによりフォトレジスト層の露光領域におけるポリマーの溶解が促進されるフォトレジスト組成物。 - 溶解改変剤が、光酸発生剤により放出される酸により活性化される、請求項1記載のフォトレジスト組成物。
- 溶解改変剤が、低活性化酸不安定官能性により保護されている極性または塩基溶解性部分あるいはその両方を含有する、請求項2記載のフォトレジスト組成物。
- 水性アルカリ性現像液に可溶性であるポリマーと、
光酸発生剤と、および
溶解改変剤を含むフォトレジスト組成物であって、その溶解改変剤が、以下の構造式::
各々のP1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10、P11、P12、P13、P14およびP15は、構造式V、構造式VIおよび構造式VII:
任意の2個のR1、R2、R3または任意の2個のR4、R5、R6は結合されて、3〜8員環基を形成してもよい)
よりなる群から独立に選択される]
の少なくとも一つで表される、フォトレジスト組成物。 - シクロヘキサノン、乳酸エチル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン、およびそれらの組み合わせよりなる群から選択されるキャスティング溶媒をさらに含む、請求項4記載のフォトレジスト組成物。
- そのフォトレジスト組成物が、紫外放射線に露光する前は塩基性現像液に不溶性である、請求項4記載のフォトレジスト組成物。
- その光酸発生剤が、250nm未満の波長を有する紫外放射線に露光すると遊離酸を発生する、請求項4記載のフォトレジスト組成物。
- そのフォトレジスト組成物を紫外放射線に露光した後に、その溶解改変剤がその水性アルカリ性現像液に可溶性になる、請求項4記載のフォトレジスト組成物。
- そのフォトレジスト組成物を紫外放射線に露光し、次いで100℃以下に加熱した後に、その溶解改変剤がその水性アルカリ性現像液に可溶性になる、請求項4記載のフォトレジスト組成物。
- キャスティング溶媒をさらに含み、かつそのフォトレジスト組成物が、8重量%〜15重量%のそのポリマー、1重量%〜3重量%のその光酸発生剤、および10重量%〜20重量%のその溶解改変剤を含む、請求項4記載のフォトレジスト組成物。
- そのポリマーが、以下の構造式:
M1−R8 (VIIIi)
M2−R9 (VIIIii)
M3−R10 (VIIIiii)
[式中、M1、M2およびM3は、2〜12個の炭素原子を有するアルキレン基、2〜12個の炭素原子を有する置換アルキレン基、2〜12個の炭素原子を有するヘテロアルキレン基、2〜12個の炭素原子を有する置換ヘテロアルキレン基、3〜15個の炭素原子を有する脂環式基、および3〜15個の炭素原子を有するフルオロ脂環式基よりなる群から独立に選択され、
ここで、R8は、構造式 −R11−CR12R13−OH
(式中、
R11は、2〜12個の炭素原子を有するアルキレン基、2〜12個の炭素原子を有する置換アルキレン基、2〜12個の炭素原子を有するヘテロアルキレン基、2〜12個の炭素原子を有する置換ヘテロアルキレン基、3〜15個の炭素原子を有する脂環式基、および3〜15個の炭素原子を有するフルオロ脂環式基よりなる群から選択され、
R12は、水素原子、1〜24個の炭素原子を有するアルキル基、1〜22個の炭素原子を有する置換アルキル基、および1〜24個の炭素原子を有するフッ素化アルキル基よりなる群から選択され、
R13は、水素原子、1〜24個の炭素原子を有するアルキル基、および1〜24個の炭素原子を有するフッ素化アルキル基よりなる群から選択され、
ここで、R12およびR13は、結合されて、3〜8個の炭素原子の環を形成してもよい)を有し、
ここで、R9は、構造式 −R14−NH−SO2R15
(式中、
R14は、2〜12個の炭素原子を有するアルキレン基、2〜12個の炭素原子を有する置換アルキレン基、2〜12個の炭素原子を有するヘテロアルキレン基、2〜12個の炭素原子を有する置換ヘテロアルキレン基、3〜15個の炭素原子を有する脂環式基、および2〜12個の炭素原子を有するフルオロ脂環式基よりなる群から選択され、
R15は、水素原子、1〜24個の炭素原子を有するアルキル基、1〜24個の炭素原子を有するフッ素化アルキル基、1〜24個の炭素原子を有する置換アルキル基、および1〜24個の炭素原子を有するフッ素化アルキル基よりなる群から選択される)を有し、そして
ここで、R10は、構造式 −R16−COOH
(式中、
R16は、2〜12個の炭素原子を有するアルキレン基、2〜12個の炭素原子を有する置換アルキレン基、2〜12個の炭素原子を有するヘテロアルキレン基、2〜12個の炭素原子を有する置換ヘテロアルキレン基、3〜15個の炭素原子を有する脂環式基、および3〜15個の炭素原子を有するフルオロ脂環式基よりなる群から選択される)を有する]
で表される1以上のモノマーの繰返し単位を含む、請求項4記載のフォトレジスト組成物。 - そのポリマーが、以下の構造式:
ここで、同一の分子中のR18〜R20、R21〜R30、R31〜R39およびR40〜R47は、結合されて、3〜8個の炭素原子の環を形成してもよい]
で表される1以上のモノマーの繰返し単位を含む、請求項4記載のフォトレジスト組成物。 - そのポリマーが、以下の構造式:
各々のYmは、出現ごとに、−C(O)O−、−C(O)−、−OC(O)−、−O−C(O)−、および−C(O)−O−よりなる群から独立に選択され、
各々のZnは、出現ごとに、1〜12個の炭素原子を有するアルキレン基、1〜12個の炭素原子を有するフッ素化アルキレン基、1〜12個の炭素原子を有するヘテロアルキレン基、3〜15個の炭素原子を有する脂環式基、および3〜15個の炭素原子を有するフルオロ脂環式基よりなる群から独立に選択され、
(a)mおよびnは、双方とも1であるか、(b)mは1であって、nは0であるか、または(c)mは0であって、nは1であり、そして
R48の各出現は、水素原子、ヒドロキシル基、1〜12個の炭素原子を有するヒドロキシ置換アルキレン、1〜12個の炭素原子を有するヒドロキシ置換フルオロアルキレン、ビス−トリフルオロメチルメタノール基、および1〜12個の炭素原子を有するアルキルスルホンホンアミド基よりなる群から独立に選択される]
で表される1以上のモノマーの繰返し単位を含む、請求項4記載のフォトレジスト組成物。 - その光酸発生剤が、スルホニウム塩、パーフルオロメタンスルホン酸トリフェニルスルホニウム(トリフェニルスルホニウムトリフレート)、パーフルオロブタンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、パーフルオロペンタンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、パーフルオロオクタンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、ヘキサフルオロアンチモン酸トリフェニルスルホニウム、ヘキサフルオロヒ酸トリフェニルスルホニウム、ヘキサフルオロリン酸トリフェニルスルホニウム、臭化トリフェニルスルホニウム、塩化トリフェニルスルホニウム、ヨウ化トリフェニルスルホニウム、パーフルオロブタンスルホン酸2,4,6−トリメチルフェニルジフェニルスルホニウム、ベンゼンスルホン酸2,4,6−トリメチルフェニルジフェニルスルホニウム、トリス(t−ブチルフェニル)スルホニウム塩、塩化ジフェニルエチルスルホニウム、塩化フェナシルジメチルスルホニウム、ハロニウム塩、パーフルオロメタンスルホン酸ジフェニルヨードニウム(ジフェニルヨードニウムトリフレート)、パーフルオロブタンスルホン酸ジフェニルヨードニウム、パーフルオロペンタンスルホン酸ジフェニルヨードニウム、ジフェニルヨードニウム塩、ヘキサフルオロアンチモン酸ジフェニルヨードニウム、ヘキサフルオロヒ酸ジフェニルヨードニウム、ビス−(t−ブチルフェニル)ヨードニウムトリフレート、カンファースルホン酸ビス−(t−ブチルフェニル)ヨードニウム、α,α’−ビス−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、メチルスルホニルp−トルエンスルホニルジアゾメタン、1−シクロヘキシルスルホニル−1−(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、イミドおよびヒドロキシイミドのトリフルオロメタンスルホン酸エステル、(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)−ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド(MDT)、ニトロベンジルスルホン酸エステル、p−トルエンスルホン酸2−ニトロベンジル、p−トルエンスルホン酸2,6−ジニトロベンジル、p−トリフルオロメチルベンゼンスルホン酸2、4−ジニトロベンジル、スルホニルオキシナフタルイミド、N−カンファースルホニルオキシナフタルイミドおよびN−ペンタフルオロフェニルスルホニルオキシナフタルイミド、ピロガロール誘導体(例えば、ピロガロールのトリメシレート)、ナフトキノン−4−ジアジド、アルキルジスルホン、s−トリアジン誘導体、スルホン酸発生剤、N−ヒドロキシナフタルイミド・ドデカン・スルホネート(DDSN)およびベンゾイントシレートよりなる群から選択される、請求項4記載のフォトレジスト組成物。
- パターンの形成方法であって、
請求項1のフォトレジスト組成物のフォトレジスト層を基板上に塗布するステップと、
そのフォトレジスト層の第二領域を露光せずに、そのフォトレジスト層の第一領域をその化学放射線に選択的に露光して、露光フォトレジスト層を形成するステップと、
その露光フォトレジスト層を加熱するステップと、および
その水性アルカリ性現像液中でそのフォトレジスト層のその第一領域を除去するステップと、
を含む、形成方法。 - その露光フォトレジスト層のその加熱が、その水性アルカリ性現像液中でそのフォトレジスト層のその第一領域を除去する前に、100℃以下の温度においてである、請求項22の方法。
- その化学放射線は、250nm以下の波長を有するものである、請求項22の方法。
- そのフォトレジスト層は、0.02μm〜5.0μmの間の厚さを有するものである、請求項22の方法。
- その基板が、金属基板、セラミック基板、有機基板、バルクシリコン基板、絶縁体上シリコン基板および他の半導体基板である、請求項22の方法。
- 導電性層、半導体層または絶縁性層が、その基板の最上面に形成され、そのフォトレジスト層が、その導電性層、半導体層または絶縁性層の最上面に形成される、請求項22の方法。
- そのフォトレジスト層をその基材上に塗布する前に、その基材上に反射防止コーティングを形成することを含む、請求項22の方法。
- そのフォトレジスト組成物が、シクロヘキサノン、乳酸エチル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン、およびそれらの組み合わせよりなる群から選択されるキャスティング溶媒を含む、請求項22の方法。
- そのフォトレジスト組成物がキャスティング溶媒を含み、かつそのフォトレジスト組成物が、8重量%〜15重量%のそのポリマー、1重量%〜3重量%のその光酸発生剤、および10重量%〜15重量%のその溶解改変剤を含む、請求項22の方法。
- その方法が、以下の構造式:
M1−R8 (VIIIi)
M2−R9 (VIIIii)
M3−R10 (VIIIiii)
[式中、M1、M2およびM3は、2〜12個の炭素原子を有するアルキレン基、2〜12個の炭素原子を有する置換アルキレン基、2〜12個の炭素原子を有するヘテロアルキレン基、2〜12個の炭素原子を有する置換ヘテロアルキレン基、3〜15個の炭素原子を有する脂環式基、および3〜15個の炭素原子を有するフルオロ脂環式基よりなる群から独立に選択され、
ここで、R8は、構造式 −R11−CR12R13−OH
(式中、
R11は、2〜12個の炭素原子を有するアルキレン基、2〜12個の炭素原子を有する置換アルキレン基、2〜12個の炭素原子を有するヘテロアルキレン基、2〜12個の炭素原子を有する置換ヘテロアルキレン基、3〜15個の炭素原子を有する脂環式基、および3〜15個の炭素原子を有するフルオロ脂環式基よりなる群から選択され、
R12は、水素原子、1〜24個の炭素原子を有するアルキル基、1〜22個の炭素原子を有する置換アルキル基、および1〜24個の炭素原子を有するフッ素化アルキル基よりなる群から選択され、
R13は、水素原子、1〜24個の炭素原子を有するアルキル基、および1〜24個の炭素原子を有するフッ素化アルキル基よりなる群から選択され、
ここで、R12およびR13は、結合されて、3〜8個の炭素原子の環を形成してもよい)を有し、
ここで、R9は、構造式 −R14−NH−SO2R15
(式中、
R14は、2〜12個の炭素原子を有するアルキレン基、2〜12個の炭素原子を有する置換アルキレン基、2〜12個の炭素原子を有するヘテロアルキレン基、2〜12個の炭素原子を有する置換ヘテロアルキレン基、3〜15個の炭素原子を有する脂環式基、および2〜12個の炭素原子を有するフルオロ脂環式基よりなる群から選択され、
R15は、水素原子、1〜24個の炭素原子を有するアルキル基、1〜24個の炭素原子を有するフッ素化アルキル基、1〜24個の炭素原子を有する置換アルキル基、および1〜24個の炭素原子を有するフッ素化アルキル基よりなる群から独立に選択される)を有し、そして
ここで、R10は、構造式 −R16−COOH
(式中、
R16は、2〜12個の炭素原子を有するアルキレン基、2〜12個の炭素原子を有する置換アルキレン基、2〜12個の炭素原子を有するヘテロアルキレン基、2〜12個の炭素原子を有する置換ヘテロアルキレン基、3〜15個の炭素原子を有する脂環式基、および3〜15個の炭素原子を有するフルオロ脂環式基よりなる群から選択される)を有する]
で表される1以上のモノマーの重合によりそのポリマーを生成することをさらに含む、請求項22の方法。 - その方法が、以下の構造式:
ここで、同一の分子中のR18〜R20、R21〜R30、R31〜R39およびR40〜R47は、結合されて、3〜8個の炭素原子の環を形成してもよい]
で表される1以上のモノマーの重合によりそのポリマーを生成することをさらに含む、請求項22の方法。 - その方法が、以下の構造式:
各々のYmは、出現ごとに、−C(O)O−、−C(O)−、−OC(O)−、−O−C(O)−、および−C(O)−O−よりなる群から独立に選択され、
各々のZnは、出現ごとに、1〜12個の炭素原子を有するアルキレン基、1〜12個の炭素原子を有するフッ素化アルキレン基、1〜12個の炭素原子を有するヘテロアルキレン基、3〜15個の炭素原子を有する脂環式基、および3〜15個の炭素原子を有するフルオロ脂環式基よりなる群から独立に選択され、
(a)mおよびnは、双方とも1であるか、(b)mは1であって、nは0であるか、または(c)mは0であって、nは1であり、そして
R48の各出現は、水素原子、ヒドロキシル基、1〜12個の炭素原子を有するヒドロキシ置換アルキレン、1〜12個の炭素原子を有するヒドロキシ置換フルオロアルキレン、ビス−トリフルオロメチルメタノール基、および1〜12個の炭素原子を有するアルキルスルホンホンアミド基よりなる群から独立に選択される]
で表される1以上のモノマーの重合によりそのポリマーを生成することをさらに含む、請求項22の方法。 - その光酸発生剤が、スルホニウム塩、パーフルオロメタンスルホン酸トリフェニルスルホニウム(トリフェニルスルホニウムトリフレート)、パーフルオロブタンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、パーフルオロペンタンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、パーフルオロオクタンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、ヘキサフルオロアンチモン酸トリフェニルスルホニウム、ヘキサフルオロヒ酸トリフェニルスルホニウム、ヘキサフルオロリン酸トリフェニルスルホニウム、臭化トリフェニルスルホニウム、塩化トリフェニルスルホニウム、ヨウ化トリフェニルスルホニウム、パーフルオロブタンスルホン酸2,4,6−トリメチルフェニルジフェニルスルホニウム、ベンゼンスルホン酸2,4,6−トリメチルフェニルジフェニルスルホニウム、トリス(t−ブチルフェニル)スルホニウム塩、塩化ジフェニルエチルスルホニウム、塩化フェナシルジメチルスルホニウム、ハロニウム塩、パーフルオロメタンスルホン酸ジフェニルヨードニウム(ジフェニルヨードニウムトリフレート)、パーフルオロブタンスルホン酸ジフェニルヨードニウム、パーフルオロペンタンスルホン酸ジフェニルヨードニウム、ジフェニルヨードニウム塩、ヘキサフルオロアンチモン酸ジフェニルヨードニウム、ヘキサフルオロヒ酸ジフェニルヨードニウム、ビス−(t−ブチルフェニル)ヨードニウムトリフレート、カンファースルホン酸ビス−(t−ブチルフェニル)ヨードニウム、α,α’−ビス−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、メチルスルホニルp−トルエンスルホニルジアゾメタン、1−シクロヘキシルスルホニル−1−(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、イミドおよびヒドロキシイミドのトリフルオロメタンスルホン酸エステル、(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)−ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド(MDT)、ニトロベンジルスルホン酸エステル、p−トルエンスルホン酸2−ニトロベンジル、p−トルエンスルホン酸2,6−ジニトロベンジル、p−トリフルオロメチルベンゼンスルホン酸2、4−ジニトロベンジル、スルホニルオキシナフタルイミド、N−カンファースルホニルオキシナフタルイミドおよびN−ペンタフルオロフェニルスルホニルオキシナフタルイミド、ピロガロール誘導体(例えば、ピロガロールのトリメシレート)、ナフトキノン−4−ジアジド、アルキルジスルホン、s−トリアジン誘導体、スルホン酸発生剤、N−ヒドロキシナフタルイミド・ドデカン・スルホネート(DDSN)およびベンゾイントシレートよりなる群から選択される、請求項22の方法。
- パターンの形成方法であって、
フォトレジスト組成物のフォトレジスト層を基板上に塗布するステップと、
そのフォトレジスト組成物は、水性アルカリ性現像液に可溶性であるポリマーと、
光酸発生剤と、および
溶解改変剤を含むフォトレジスト組成物であって、
その溶解改変剤は水性アルカリ性現像液に不溶性であり、その溶解改変剤が、以下の構造式:
各々のP1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10、P11、P12、P13、P14およびP15は、構造式V、構造式VIおよび構造式VII:
任意の2個のR1、R2、R3または任意の2個のR4、R5、R6は結合されて、3〜8員環基を形成してもよい)
よりなる群から独立に選択される]
の一つで表され、 ならびに
そのフォトレジスト層の第二領域を化学放射線に露光せずに、そのフォトレジスト層の第一領域をその化学放射線に選択的に露光して、露光フォトレジスト層を形成するステップと、
その露光フォトレジスト層を加熱して、そのフォトレジスト層のその加熱が、その溶解改変剤をその水性アルカリ性現像液に可溶性になるようにするステップと、および
その水性アルカリ性現像液中でそのフォトレジスト層のその第一領域を除去するステップと、
を含む、形成方法。 - パターンの形成方法であって、
フォトレジスト組成物のフォトレジスト層を基板上に塗布するステップと、
そのフォトレジスト組成物は、水性アルカリ性現像液に可溶性であるポリマーと、
光酸発生剤と、および
溶解改変剤を含むフォトレジスト組成物であって、
その溶解改変剤は、以下の構造式:
各々のP1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10、P11、P12、P13、P14およびP15は、構造式V、構造式VIおよび構造式VII:
任意の2個のR1、R2、R3または任意の2個のR4、R5、R6は結合されて、3〜8員環基を形成してもよい)
よりなる群から独立に選択される]
の少なくとも一つで表され、ならびに
そのフォトレジスト層の第二領域を化学放射線に露光せずに、そのフォトレジスト層の第一領域をその化学放射線に選択的に露光して、露光フォトレジスト層を形成するステップと、
その露光フォトレジスト層を加熱し、そのフォトレジスト層のその加熱が、その溶解改変剤をその水性アルカリ性現像液に可溶性になるようにするステップと、および
その水性アルカリ性現像液中でそのフォトレジスト層のその第一領域を除去するステップと、
を含む、形成方法。 - 以下の構造式:
各々のP1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10、P11、P12、P13、P14およびP15は、構造式V、構造式VIおよび構造式VII:
任意の2個のR1、R2、R3または任意の2個のR4、R5、R6は結合されて、3〜8員環基を形成してもよい)
よりなる群から独立に選択される]
の一つで表される溶解改変剤。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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