JP2012048226A - 感放射線性樹脂組成物、レジストパターン形成方法、重合体及び化合物 - Google Patents

感放射線性樹脂組成物、レジストパターン形成方法、重合体及び化合物 Download PDF

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Abstract

【課題】現像欠陥の発生を好適に抑制可能なレジスト被膜を形成することができる感放射線性樹脂組成物の提供を目的とする。
【解決手段】本発明は、下記式(1)で表される基を有するフッ素含有化合物[A]と、感放射線性酸発生体[B]と、を含有する感放射線性樹脂組成物である。
Figure 2012048226

(式(1)中、Rは、置換されていてもよい(p+1)価の芳香族環式基であり、Qは、1価の親水基から水素原子1つを除いた連結基であり、Rは、水素原子、又はフッ素原子を含んでいてもよい炭素数1〜10の炭化水素基である。pは、1〜5の整数である。但し、pが2〜5の場合、複数のQ及びRはそれぞれ独立して上記定義を有する。「*」は結合手を示す。)
【選択図】なし

Description

本発明は液浸露光用のレジスト組成物として用いられる感放射線性樹脂組成物、当該組成物を用いたレジストパターン形成方法、当該組成物の構成成分として好適な重合体、及び当該重合体のモノマーとして好適な化合物に関するものである。
半導体素子等の製造に際しては、基板上に形成したレジスト被膜に対して、マスクパターンを介して露光を行うとともに、その露光後においてアルカリ現像を行うことで、微細なレジストパターンを形成する。この分野では、レジスト被膜形成用の樹脂組成物として、放射線照射により酸を発生する感放射線性酸発生体を含有させた化学増幅型レジストを用いる技術が知られている。
また、上記のような微細加工の分野においてはさらなる微細化が要求されており、かかる要求に応えるべく液浸露光法が提案されている。液浸露光法とは、露光機のレンズと、露光対象物のレジスト被膜との間に、空気よりも高屈折率の液浸媒体を介在させて露光を行う方法である。液浸露光法を採用することで、同じ波長の光源を用いたとしても、より高い解像性が得られるという利点がある(例えば特許文献1参照)。
但し、液浸露光法においては、レジスト被膜が液浸媒体と接触することにより、レジスト被膜を構成する組成物が液浸媒体へ溶出してしまうことが考えられる。この場合、被膜性能の低下やレンズ等といった露光装置の汚染が生じたり、レジストの解像度が低下したりするおそれがある。また、スキャン露光を行う場合、一般に高速で連続露光を行うため、レジスト被膜表面に液浸媒体が液滴として残りやすく、ウォーターマークの発生の要因となってしまうことが考えられる。したがって、レジスト被膜表面は疎水性が高いことが好ましい。
しかしながら、レジスト被膜表面の疎水性を高くした場合には、現像液やリンス液に対する表面濡れ性が低下してしまうことが考えられる。この場合、液浸露光後における現像やリンスが不十分となり、その結果、ブロッブ(Blob)等の現像欠陥が発生するおそれがある。
そこで、液浸露光時には疎水性であって、アルカリ現像時には親水性となる官能基を有する化合物を、レジスト形成用の樹脂組成物に含有させる技術が開発されている(例えば特許文献2参照)。当該特許文献2には、その実施例において、アクリル系ポリマー等の側鎖に、フルオロアシル基が導入されたベンゼン環を有する化合物が開示されている。この化合物は、フルオロアシル基のβ位の炭素にフッ素原子が結合されている。そして、この化合物をレジスト被膜表面に偏在させることにより、液浸露光時ではフッ素原子によってレジスト被膜表面が疎水性を呈し、アルカリ現像時には、現像液との反応により生成された親水性基によってレジスト被膜表面が親水性を呈するようにしている。
特開平11−176727号公報 特開2009−139909号公報
しかしながら、本発明者らが検討したところ、特許文献2の実施例に記載の上記フッ素含有化合物をレジスト被膜に含有させた場合では、アルカリ現像液に対する反応速度がさほど良好でなく、現像残渣などの不純物が被膜表面に付着しやすくなる結果、現像欠陥が発生してしまうことが懸念される。
また、ノズルを利用してアルカリ現像液を吹付ける方法により現像を行う場合、アルカリ現像液がレジスト被膜の表面全体に均一に行き渡りにくいことが考えられる。よって、アルカリ現像時では、アルカリ現像液との反応を速やかに行わせ、現像液の広がりを促進させる必要がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、現像欠陥の発生を好適に抑制可能なレジスト被膜を形成することができる感放射線性樹脂組成物、当該組成物を用いたレジストパターン形成方法、当該組成物の構成成分として好適な重合体、及び当該重合体のモノマーとして好適な化合物を提供することにある。
本発明者らは、上述の目的を達成すべく鋭意検討した結果、特定の基を有するフッ素含有化合物を感放射線性樹脂組成物の構成成分とすることによって、上記課題を解決可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。
上記課題を解決するためになされた発明は、
下記式(1)で表される基を有するフッ素含有化合物[A]と、
感放射線性酸発生体[B]と、
を含有する感放射線性樹脂組成物である。
Figure 2012048226
(式(1)中、Rは、置換されていてもよい(p+1)価の芳香族環式基であり、Qは、1価の親水基から水素原子1つを除いた連結基であり、Rは、水素原子、又はフッ素原子を含んでいてもよい炭素数1〜10の炭化水素基である。pは、1〜5の整数である。但し、pが2〜5の場合、複数のQ及びRはそれぞれ独立して上記定義を有する。「*」は結合手を示す。)
上記のフッ素含有化合物[A]は、上記式(1)中のカルボニル基に対してα位の炭素にフッ素原子が結合されている。そのため、フッ素含有化合物[A]では、カルボニル基の炭素の反応性が高く、アルカリ条件下において、−CO−CF−Rが速やかに解離して親水性基(−QH)が生成される。したがって、フッ素含有化合物[A]は、例えばカルボニル基に対してβ位の炭素にフッ素原子が結合されている化合物に比べて、アルカリ現像液に対する反応速度が高い。よって、フッ素含有化合物[A]を有する本組成物によれば、レジスト被膜を形成した際には、フッ素含有化合物[A]の有するフッ素原子によりレジスト被膜の表面に疎水性が付与されるとともに、アルカリ条件下に晒されたときに速やかに親水性基(−QH)が生成され、レジスト被膜表面が疎水性から親水性に速やかに変化する。これにより、アルカリ現像時において、現像残渣などの不純物が被膜表面に付着しにくくなる。また、アルカリ現像液との接触時において、レジスト被膜表面では現像液が速やかに広がるため、現像を好適に行うことができる。したがって、本発明の組成物によれば、現像欠陥の発生をできるだけ抑制できるレジスト被膜を形成することができる。
上記式(1)におけるRは、水素原子、又は炭素数1〜10の無置換の炭化水素基であることが好ましい。この構成では、Rがフッ素原子を含んでいないため、式(1)中のカルボニル基における炭素原子の反応性が高くなりすぎるのを抑制することができる。したがって、液浸露光時において、フッ素含有化合物[A]が、例えば水などの液浸媒体に溶解するのを抑制することができる。
前記フッ素含有化合物[A]は、下記式(1p)で表される繰り返し単位を有する重合体であることが好ましい。
Figure 2012048226
(式(1p)中、Rは、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜5のアルキル基又は炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基であり、Gは、単結合、−(CH−,−CO−O−又は−CO−NH−であり(bは1〜2の整数)、RC1は、置換されていてもよい(p+1)価の芳香族環式基であり、Qは、1価の親水基から水素原子1つを除いた連結基であり、Rは、水素原子、又はフッ素原子を含んでいてもよい炭素数1〜10の炭化水素基である。pは、1〜5の整数である。但し、pが2〜5の場合、複数のQ及びRはそれぞれ独立して上記定義を有する。)
フッ素含有化合物[A]が重合体であることにより、レジスト被膜表面の疎水性を高め易くなる。また、アルカリ現像後において芳香環が側鎖に残り、重合体の剛直性が保持された状態でアルカリ不溶部分(ポジ型であれば未露光部分、ネガ型であれば露光部分)に留まるので、このようなレジスト被膜は、現像後のエッチング工程において、優れたエッチング耐性を発揮する。
前記フッ素含有化合物[A]が、下記式(1p−1)〜(1p−3)からなる群より選択される1の式で表される繰り返し単位を有する重合体であることが好ましい。
Figure 2012048226
(式(1p−1)〜(1p−3)中、Rは、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜5のアルキル基又は炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基であり、RC2は、置換基を有していてもよい(p+1)価のベンゼン環であり、Rは、水素原子、又はフッ素原子を含んでいてもよい炭素数1〜10の炭化水素基である。pは、1〜5の整数である。但し、pが2〜5の場合、複数のRはそれぞれ独立して上記定義を有する。)
フッ素含有化合物[A]の芳香族環式基の環骨格がベンゼン環であることにより、製造容易となる。
前記フッ素含有化合物[A]が、下記式(1p−1−1)〜(1p−3−1)からなる群より選択される1の式で表される繰り返し単位を有する重合体であることが好ましい。
Figure 2012048226
(式(1p−1−1)〜(1p−3−1)中、RB1〜RB4は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、又は−RP1、−RP2−O−RP1、−RP2−CO−RP1、−RP2−CO−ORP1、−RP2−O−CO−RP1、−RP2−OH、−RP2−CN、若しくは−RP2−COOH(RP1は、炭素数1〜10の1価の鎖状飽和炭化水素基、炭素数3〜20の1価の脂肪族環状飽和炭化水素基又は炭素数6〜30の1価の芳香族炭化水素基であり、これらの基の有する水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換されていてもよい。RP2は、単結合、炭素数1〜10の2価の鎖状飽和炭化水素基、炭素数3〜20の2価の脂肪族環状飽和炭化水素基、炭素数6〜30の2価の芳香族炭化水素基、又はこれらの基の有する水素原子の一部もしくは全部がフッ素原子で置換された基である)であり、Rは、水素原子、又はフッ素原子を含んでいてもよい炭素数1〜10の炭化水素基である。)
このようなフッ素含有化合物[A]であれば、当該化合物[A]の製造の容易化を図りながら、既に説明したような優れた効果を得ることが可能となる。
当該感放射線性樹脂組成物は、酸解離性基を有する重合体[C]をさらに有し、前記フッ素含有化合物[A]は前記重合体[C]よりもフッ素原子含有率が大きいことが好ましい。このような重合体[C]をさらに含有することにより、レジスト被膜を形成した際に、フッ素含有化合物[A]がレジスト被膜表面に偏在化する度合いが高くなる。これにより、上記式(1)で表される基がレジスト被膜表面に偏在することで、アルカリ現像時においてレジスト被膜表面が疎水性から親水性に速やかに変化する。
本発明のレジストパターン形成方法は、
上記のような感放射線性樹脂組成物を用いて支持体上にレジスト被膜を形成する工程と、
前記レジスト被膜を液浸露光する工程と、
その液浸露光されたレジスト被膜を現像してレジストパターンを形成する工程と、
を有する。
当該形成方法では、既に説明したような感放射線性樹脂組成物を用いているので、液浸露光時における被膜表面の水切れ性が高く、且つ現像時においては短時間で表面濡れ性が向上するので、良好なレジストパターンを効率良く形成することができる。
本発明の重合体は、下記式(1p)で表される繰り返し単位を有する。
Figure 2012048226
(式(1p)中、Rは、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜5のアルキル基又は炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基であり、Gは、単結合、−(CH−,−CO−O−又は−CO−NH−であり(bは1〜2の整数)、RC1は、置換されていてもよい(p+1)価の芳香族環式基であり、Qは、1価の親水基から水素原子1つを除いた連結基であり、Rは、水素原子、又はフッ素原子を含んでいてもよい炭素数1〜10の炭化水素基である。pは、1〜5の整数である。但し、pが2〜5の場合、複数のQ及びRはそれぞれ独立して上記定義を有する。)
本発明の化合物は、下記式(1m)で表される。
Figure 2012048226
(式(1m)中、Rは、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜5のアルキル基又は炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基であり、Gは、単結合、−(CH−,−CO−O−又は−CO−NH−であり(bは1〜2の整数)、RC1は、置換されていてもよい(p+1)価の芳香族環式基であり、Qは、1価の親水基から水素原子1つを除いた連結基であり、Rは、水素原子、又はフッ素原子を含んでいてもよい炭素数1〜10の炭化水素基である。pは、1〜5の整数である。但し、pが2〜5の場合、複数のQ及びRはそれぞれ独立して上記定義を有する。)
上記のような重合体又は化合物を用いることにより、既に説明したような作用効果を生じさせる感放射線性樹脂組成物を得ることが可能となる。
本明細書において、単に「炭化水素基」という場合には、鎖状炭化水素基、脂肪族環状炭化水素基、芳香族炭化水素基が含まれる。この「炭化水素基」は飽和炭化水素基であってもよいし、不飽和炭化水素基であってもよい。
また、「鎖状炭化水素基」とは、環状構造を含まず、鎖状構造のみで構成された炭化水素基を意味し、直鎖状炭化水素基及び分岐状炭化水素基の双方を含むものとする。
「脂肪族炭化水素基」とは、芳香族環構造を含まない炭化水素基を意味し、直鎖状炭化水素基、分岐状炭化水素基及び脂肪族環状炭化水素基の全てを含むものとする。
「脂肪族環状炭化水素基」とは、環構造としては脂肪族環状炭化水素の構造のみを含み、芳香環構造を含まない炭化水素基を意味する。但し、脂肪族環状炭化水素の構造のみで構成されている必要はなく、その一部に鎖状構造を含んでいてもよい。
「芳香族炭化水素基」とは、環構造として、芳香環構造を含む炭化水素基を意味する。但し、芳香環構造のみで構成されている必要はなく、その一部に鎖状構造や脂肪族環状炭化水素の構造を含んでいてもよい。
「酸解離性基」とは、例えばヒドロキシル基、カルボキシル基等の極性官能基中の水素原子を置換する基であって、酸の存在下で解離する基をいう。
「アルカリ解離性基」とは、例えばヒドロキシル基、カルボキシル基等の極性官能基中の水素原子を置換する基であって、アルカリの存在下(例えば、23℃のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド2.38質量%水溶液中)で解離する基をいう。
本発明の感放射線性樹脂組成物は、フッ素含有化合物[A]及び酸発生体[B]を含有する。また、本組成物は、好適な任意成分として重合体[C]を含有していてもよく、更にその他の任意成分として、酸拡散抑制剤[D]、溶媒[E]及び添加剤[F]等を含有していてもよい。以下、各構成成分について順に説明する。
<フッ素含有化合物[A]>
本発明におけるフッ素含有化合物[A]は、下記式(1)で表される基を有する。
Figure 2012048226
(式(1)中、Rは、置換されていてもよい(p+1)価の芳香族環式基であり、Qは、1価の親水基から水素原子1つを除いた連結基であり、Rは、水素原子、又はフッ素原子を含んでいてもよい炭素数1〜10の炭化水素基である。pは、1〜5の整数である。但し、pが2〜5の場合、複数のQ及びRはそれぞれ独立して上記定義を有する。「*」は結合手を示す。)
式(1)のRは、芳香族環式基であり、好ましくは芳香族炭化水素基である。芳香族炭化水素基の環骨格は、炭素数が6〜15であることが好ましく、具体的には、ベンゼン環、ナフタレン環、フェナントレン環、アントラセン環等が挙げられる。製造容易であるという観点からすると、より好ましくは、ベンゼン環を環骨格として有するものである。
は、置換基を有していてもよい。このような置換基としては、例えば、−RP1、−RP2−O−RP1、−RP2−CO−RP1、−RP2−CO−ORP1、−RP2−O−CO−RP1、−RP2−OH、−RP2−CN、又は−RP2−COOH(RP1は、炭素数1〜10の1価の鎖状飽和炭化水素基、炭素数3〜20の1価の脂肪族環状飽和炭化水素基又は炭素数6〜30の1価の芳香族炭化水素基であり、これらの基の有する水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換されていてもよい。RP2は、単結合、炭素数1〜10の2価の鎖状飽和炭化水素基、炭素数3〜20の2価の脂肪族環状飽和炭化水素基、炭素数6〜30の2価の芳香族炭化水素基、又はこれらの基の有する水素原子の一部もしくは全部がフッ素原子で置換された基である)を挙げることができる。また、Rの有する水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換されていてもよい。Rは上記置換基を1種単独で1つ以上有していてもよいし、上記置換基のうち複数種を各1つ以上有していてもよい。
Qを生じさせる1価の親水基としては、少なくとも1つの水素原子を有するものであればよく、例えば水酸基(−OH)、カルボキシル基(−C(=O)OH)、アミノ基(−NH)等が挙げられる。Qは、例えば1価の親水基が−OHである場合、Qは−O−である。また、1価の親水基が−C(=O)OHである場合、Qは−C(=O)O−である。また、1価の親水基が−NHである場合、Qは−NH−である。Qとしては、−O−又は−C(=O)O−が好ましく、−O−がより好ましい。
Qは、2本の結合手のうちの1本が芳香族環式基(R)に結合されている。また、残りの結合手は、上記式(1)に示すとおりカルボニル基に結合されている。
が、フッ素原子を含んでいてもよい炭化水素基である場合、その炭化水素基は、脂肪族炭化水素基及び芳香族炭化水素基のいずれであってもよい。
が脂肪族炭化水素基である場合、Rは飽和炭化水素基及び不飽和炭化水素基のいずれであってもよい。好ましくは、飽和炭化水素基、つまりアルキル基及びシクロアルキル基のいずれか、又はアルキル基とシクロアルキル基との組み合わせである。
において、アルキル基は直鎖状及び分岐状のいずれであってもよい。直鎖状のアルキル基としては、炭素数1〜10であり、好ましくは炭素数1〜6であり、より好ましくは炭素数1〜3である。分岐状のアルキル基としては、炭素数3〜10であり、好ましくは第3級アルキル基である。
において、シクロアルキル基としては、炭素数3〜10であり、例えば、モノシクロアルカンや、ビシクロアルカン、トリシクロアルカンといったポリシクロアルカンから1個の水素原子を除いた基が挙げられる。
において、直鎖状及び分岐状のアルキル基の少なくともいずれかとシクロアルキル基との組み合わせとしては、直鎖状又は分岐状のアルキル基に置換基としてシクロアルキル基が結合した基、シクロアルキル基に置換基として直鎖状又は分岐状のアルキル基が結合した基などが挙げられる。
が芳香族炭化水素基である場合、具体的には、フェニル基、置換フェニル基及びナフチル基などが挙げられる。
が炭化水素基である場合、好ましくはその炭化水素基が脂肪族炭化水素基であり、より好ましくは飽和炭化水素基であり、更に好ましくはメチル基である。
また、Rが炭化水素基である場合、その炭化水素基の水素原子の一部又は全部が、例えばフッ素原子などのハロゲン原子等で置換されていてもよい。好ましくは、Rは、フッ素原子を含んでいない炭化水素基であるか、又は水素原子である。Rがフッ素原子を含んでいないことにより、式(1)中のカルボニル基における炭素原子の反応性が高くなり過ぎるのを抑制することができる。したがって、液浸露光時において、フッ素含有化合物[A]が、例えば水などの液浸媒体に溶解するのを抑制する上で好適である。また、フッ素含有化合物[A]の保存安定性を向上させる上で好適である。
なお、Rが置換基としてフッ素原子を有する場合、Rの炭化水素基の水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換されているとよい。この場合、カルボニル基の炭素原子の電子密度が低くなり、アルカリ条件下に曝されたときにその反応性を高めることができる。
上記式(1)中のpは、製造の容易化を鑑みると1〜3の整数であることが好ましく、より好ましくは1である。
本発明のフッ素含有化合物[A]は、上記式(1)で表される基を有するものであればよく、その構造は特に限定されない。例えば、上記式(1)で表される基を有する低分子化合物(非重合体)であってもよいし(以下、当該低分子化合物を特定低分子化合物ともいう)、あるいは、上記式(1)で表される基を側鎖に有する高分子化合物(重合体)であってもよい。
<低分子化合物>
フッ素含有化合物[A]が低分子化合物である場合、上記式(1)のRを構成する芳香族環式基は、重合性基を含む基に結合しているのが好ましい。重合性基は、ラジカル重合等により低分子化合物を重合体にすることを可能とする基であり、一般的に単量体に用いられている重合性基、例えば、エチレン性不飽和二重結合を有する基などを用いることができる。
重合性基を含む基は、重合性基のみから構成される基であってもよく、重合性基と、重合性基以外の他の基とから構成される基であってもよい。重合性基と、重合性基以外の他の基とから構成される基としては、例えば上述したような重合性基と、2価の連結基とから構成されるものが挙げられる。2価の連結基としては、例えば2価の炭化水素基、ヘテロ原子を含む2価の基等が挙げられる。
2価の炭化水素基としては、炭素数1〜10のアルカンジイル基が好ましい。
ヘテロ原子とは、炭素原子及び水素原子以外の原子であり、たとえば酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ハロゲン原子等が挙げられる。ヘテロ原子を含む基としては、例えば、−O−、−C(=O)−、−C(=O)−O−、−NH−、−NR(Rはアルキル基)−、−NH−C(=O)−、=N−、これらの基と2価の炭化水素基との組み合わせ等が挙げられる。
本発明の低分子化合物として、好ましくは、下記式(1m)に示す化合物を挙げることができる。
Figure 2012048226
(式(1m)中、Rは、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜5のアルキル基又は炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基であり、Gは、単結合、−(CH−,−CO−O−又は−CO−NH−であり(bは1〜2の整数)、RC1は、置換されていてもよい(p+1)価の芳香族環式基である。R及びpの定義は上記式(1)と同じである。)
のハロゲン原子として具体的には、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。また、Rのハロゲン化アルキル基としては、アルキル基の水素原子の一部又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が挙げられる。Rは、水素原子又はアルキル基であることがより好ましく、水素原子又はメチル基であることが更に好ましい。
Gのbは、1が好ましい。また、Gは、単結合、−CO−O−又は−CO−NH−であることがより好ましい。
C1の芳香族環式基としては、上記式(1)におけるRにて説明した芳香族環式基を挙げることができる。また、RC1が有していてもよい置換基としては、上記式(1)におけるRが有していてもよい基を挙げることができる。このとき、RC1が有する水素原子の一部が置換されていてもよいし、その全部が置換されていてもよい。
フッ素含有化合物[A]が低分子化合物である場合、好ましい具体例としては、下記式(1m−1)、(1m−2)又は(1m−3)で表されるものを挙げることができる。
Figure 2012048226
(式(1m−1)〜(1m−3)中、RC2は、置換基を有していてもよい(p+1)価のベンゼン環である。R,R及びpの定義は上記式(1m)と同じである。)
C2が有していてもよい置換基としては、上記式(1)におけるRが有していてもよい基を挙げることができる。このとき、RC2が有する水素原子の一部が置換されていてもよいし、その全部が置換されていてもよい。
上記式(1m−1)〜(1m−3)のそれぞれの具体例としては、下記式(1m−1−1)〜(1m−1−3)、(1m−2−1)〜(1m−2−3)、(1m−3−1)〜(1m−3−3)で表されるものを挙げることができる。
Figure 2012048226
(式(1m−1−1)〜(1m−3−3)中、RB1〜RB4は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、又はRが有していてもよい置換基である。R及びRの定義は上記式(1m)と同じである。)
B1〜RB4が有していてもよい置換基として具体的には、上記Rと同様のものが挙げられる。
好ましくは、RB1〜RB4は水素原子又はフッ素原子である。この場合、製造容易性の観点からすると、RB1〜RB4は全てフッ素原子であるか、又は全て水素原子であるのが好ましい。
B1〜RB4が全てフッ素原子である場合、Rはフッ素原子を有する炭化水素基であるのが好ましい。また、RB1〜RB4が全て水素原子である場合、Rは水素原子か、又はフッ素原子を有していない炭化水素基であるのが好ましい。
低分子化合物であるフッ素含有化合物[A]としては、上記式(1m−1−1)〜(1m−1−3)、(1m−2−1)〜(1m−2−3)、(1m−3−1)〜(1m−3−3)のうち、製造容易性の観点から、上記式(1m−1−1)、(1m−1−2)、(1m−2−1)、(1m−2−2)、(1m−3−1)及び(1m−3−2)が好ましく、上記式(1m−1−1)、(1m−2−1)及び(1m−3−1)で表されるものがより好ましい。
上記式(1m−1−1)、(1m−2−1)又は(1m−3−1)で表される低分子化合物の具体例としては、下記式(1m−1−1a)〜(1m−1−1f)、下記式(1m−2−1a)〜(1m−2−1f)、下記式(1m−3−1a)〜(1m−3−1f)で表されるものを挙げることができる。
Figure 2012048226
(式(1m−1−1a)〜(1m−3−1f)中、Rの定義は上記式(1m)と同じである。)
上記特定低分子化合物は、液浸露光用のレジスト組成物として用いられる感放射線性樹脂組成物の添加剤として好ましく使用できる。また、上記特定低分子化合物が、上記式(1m)のように重合性基を有する場合、その低分子化合物を単独で重合させることにより単独重合体を製造することができる。また、その特定低分子化合物を他の重合性化合物と共重合させることにより共重合体を製造することができる。これらの重合体についても感放射線性樹脂組成物の添加剤として好適に使用できる。以下、フッ素含有化合物[A]が重合体である場合について詳細に説明する。
<重合体>
フッ素含有化合物[A]が重合体である場合、好ましくは、下記式(1p)に示す繰り返し単位(以下、「繰り返し単位(a1)」ともいう。)を有するものを挙げることができる。
Figure 2012048226
(式(1p)中、R、G、RC1、Q、R及びpの定義は上記式(1m)と同じである。)
<繰り返し単位(a1)>
上記繰り返し単位(a1)の好ましい具体例としては、下記式(1p−1)、(1p−2)又は(1p−3)で表されるものを挙げることができる。
Figure 2012048226
(式(1p−1)〜(1p−3)中、R、RC2、R及びpの定義は上記式(1m−1)〜(1m−3)と同じである。)
上記式(1p−1)〜(1p−3)のそれぞれにおいて具体例としては、下記式(1p−1−1)〜(1p−1−3)、(1p−2−1)〜(1p−2−3)、(1p−3−1)〜(1p−3−3)で表されるものを挙げることができる。
Figure 2012048226
(式(1p−1−1)〜(1p−3−3)中、R、R及びRB1〜RB4の定義は上記式(1m−1−1)〜(1m−3−3)と同じである。)
重合体であるフッ素含有化合物[A]としては、上記式(1p−1−1)〜(1p−1−3)、(1p−2−1)〜(1p−2−3)、(1p−3−1)〜(1p−3−3)のうち、上記式(1p−1−1)、(1p−1−2)、(1p−2−1)、(1p−2−2)、(1p−3−1)及び(1p−3−2)が好ましく、上記式(1p−1−1)、(1p−2−1)及び(1p−3−1)で表されるものがより好ましい。
上記式(1p−1−1)、(1p−2−1)及び(1p−3−1)で表される繰り返し単位の具体例としては、下記式(1p−1−1a)〜(1p−1−1f)、下記式(1p−2−1a)〜(1p−2−1f)、下記式(1p−3−1a)〜(1p−3−1f)で表されるものを挙げることができる。
Figure 2012048226
(式(1p−1−1a)〜(1p−3−1f)中、Rは上記式(1m−1−1a)〜(1m−3−1f)と同じである。)
フッ素含有化合物[A]が繰り返し単位(a1)を含む重合体である場合、その重合体中における繰り返し単位(a1)の割合は、重合体を構成する全繰り返し単位の合計に対し、20〜100モル%が好ましく、30〜100モル%がより好ましい。繰り返し単位(a1)の含有率を上記範囲とすることにより、液浸露光時においてレジスト被膜表面に対して適度な疎水性を付与することができる。
重合体であるフッ素含有化合物[A]は、本発明の効果を損なわない範囲で、繰り返し単位(a1)以外の繰り返し単位を有していてもよい。かかる繰り返し単位としては、特に限定されないが、上記式(1m−1)〜(1m−3)のいずれかで表される化合物と共重合可能な化合物から誘導される繰り返し単位が好ましい。以下、上記繰り返し単位(a1)以外に有していてもよい繰り返し単位(a2)〜(a9)を説明する。なお、以下のフッ素含有化合物[A]の説明では、同化合物[A]が重合体である場合、フッ素含有化合物[A]を重合体[A]と示し、低分子化合物である場合、フッ素含有化合物[A]を低分子化合物[A]と示すことがある。
<繰り返し単位(a2)>
上記重合体[A]は、繰り返し単位(a2)として、下記式(2)で表される繰り返し単位(但し、上記繰り返し単位(a1)に該当するものを除く。)を有していてもよい。
Figure 2012048226
(式(2)中、Rは水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。Rは、(n+1)価の連結基である。Rfは、フッ素原子を有する1価の炭化水素基である。nは1〜3の整数である。但し、nが2又は3の場合、複数のRfはそれぞれ独立して上記定義を有する。)
繰り返し単位(a2)においては、上記式(2)における−CO−Rfがアルカリ解離性基として働く。従って、重合体[A]が繰り返し単位(a2)を有すると、アルカリ現像液に対する溶解性を向上させられると共に、現像後におけるレジスト被膜表面の疎水性をより低下させられる点で好ましい。
上記式(2)のRで表される(n+1)価の連結基としては、単結合又は2価の連結基であるXと、(n+1)価の連結基であるXとが結合したものを挙げることができる。このような連結基としては下記(X−1)または(X−2)で表されるものを挙げることができる。
Figure 2012048226
(式中、Xは単結合又は2価の連結基であり、Xは(n+1)価の連結基であり、Xは単結合、エーテル基、エステル基、カルボニル基、イミノ基又はアミド基であり、*1は結合手である。nの定義は上記式(2)と同じである。上記式(X−2)においてnが2又は3の場合、複数のX及び複数のXはそれぞれ独立して上記定義を有する。)
Xで表される2価の連結基としては、炭素数1〜30の2価の鎖状炭化水素基、炭素数3〜30の2価の脂肪族環状炭化水素基、炭素数6〜30の2価の芳香族炭化水素基、又はこれらとエーテル基、エステル基、カルボニル基、イミノ基、若しくはアミド基を組み合わせた2価の基を挙げることができる。また、上記2価の連結基は置換基を有していてもよい。このような置換基として具体的には、上記式(1)中のRと同様のものを挙げることができる。
で表される(n+1)価の連結基としては、炭素数1〜30の(n+1)価の鎖状炭化水素基、炭素数3〜30の(n+1)価の脂肪族環状炭化水素基、炭素数6〜30の(n+1)価の芳香族炭化水素基を挙げることができる。
また、Xは置換基を有していてもよい。このような置換基として具体的には、上記式(1)中のRと同様のものを挙げることができる。
上記式(2)のRfで表されるフッ素原子を有する炭素数1〜30の1価の鎖状炭化水素基としては炭素数1〜30の鎖状炭化水素基の水素原子のうち例えば1〜10個がフッ素原子で置換されたものを挙げることができる。
上記式(2)のRfで表されるフッ素原子を有する炭素数3〜30の1価の脂肪族環状炭化水素基としては、炭素数3〜30の脂肪族環状炭化水素基の水素原子のうち例えば1〜10個がフッ素原子で置換されたものを挙げることができる。
Rfで表される基としては、これらの中でも、形成されるレジスト被膜表面の現像前の後退接触角が大きい観点から、炭素数1〜4のパーフルオロアルキル基、炭素数2〜5のモノパーフルオロアルキルメチル基又は炭素数3〜5のジパーフルオロアルキルメチル基が好ましく、その中でも、トリフルオロメチル基又はパーフルオロプロピル基が特に好ましい。
上記繰り返し単位(a2)の具体例としては、下記式(2−1)〜(2−5)で表されるものを挙げることができる。
Figure 2012048226
(式(2−1)〜(2−5)中、R、X、Rf及びnの定義は、上記のとおりである。Rは−RP3、−RP4−O−RP3、−RP4−CO−RP3、−RP4−CO−ORP3、−RP4−O−CO−RP3、−RP4−OH、−RP4−CN、又は−RP4−COOH(RP3は炭素数1〜10の1価の鎖状飽和炭化水素基、炭素数3〜20の1価の脂肪族環状飽和炭化水素基又は炭素数6〜30の1価の芳香族炭化水素基であり、これらの基の有する水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換されていてもよい。RP4は、単結合、炭素数1〜10の2価の鎖状飽和炭化水素基、炭素数3〜20の2価の脂肪族環状炭化水素基、炭素数6〜30の2価の芳香族炭化水素基、又はこれらの基の有する水素原子の一部もしくは全部がフッ素原子で置換された基である)である。nsは0〜3の整数である。但し、nsが2又は3の場合、複数のRはそれぞれ独立して上記定義を有する。)
上記式(2−1)〜(2−5)の具体例としては、下記式(2p−1)〜(2p−7)で表されるものを挙げることができる。
Figure 2012048226
(式(2p−1)〜(2p−7)中、Rの定義は上記式(2−1)と同じである。)
上記重合体[A]において、繰り返し単位(a2)の含有率は、重合体[A]を構成する全繰り返し単位に対して、繰り返し単位(a2)の総量が、0〜50モル%であることが好ましく、0〜30モル%であることがさらに好ましく、0〜20モル%が特に好ましい。なお、重合体[A]は、繰り返し単位(a2)を1種単独で、又は2種以上を組み合わせて有していてもよい。
<繰り返し単位(a3)>
上記重合体[A]は、繰り返し単位(a3)として、下記式(3)で表される繰り返し単位を有していてもよい。
Figure 2012048226
(式(3)中、Rは、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。式(3)中、Rは、フッ素原子を有する1価の炭化水素基である。)
上記式(3)中のRの具体例としては、上記式(2)中のRfと同様のものを挙げることができる。Rとして好ましくは、フッ素原子を有する炭素数1〜6の鎖状炭化水素基又はフッ素原子を有する炭素数4〜20の脂肪族環状炭化水素基である。
繰り返し単位(a3)の具体例としては、特開2007−304537号公報[0214]〜[0215]段落に記載のもの、及び下記式で表されるものを挙げることができる。
Figure 2012048226
(式中、Rの定義は上記式(3)と同じである。)
上記重合体[A]において、繰り返し単位(a3)の含有率は、重合体[A]を構成する全繰り返し単位に対する繰り返し単位(a3)の総量が、0〜50モル%が好ましく、0〜30モル%がさらに好ましく、0〜25モル%が特に好ましい。なお、重合体[A]は、繰り返し単位(a3)を1種単独で、又は2種以上を組み合わせて有していてもよい。
<繰り返し単位(a4)>
上記重合体[A]は、繰り返し単位(a4)として、下記式(4)で表される繰り返し単位を有していてもよい。
Figure 2012048226
(式(4)中、Rは、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。Rは、(m+1)価の連結基である。Xは、少なくとも1個のフッ素原子を有する2価の連結基である。Rは水素原子又は1価の有機基である。mは1〜3の整数である。但し、mが2又は3の場合、複数のX及びRはそれぞれ独立して上記定義を有する。)
上記式(4)中、Rの具体例としては、上記式(2)中、Rと同様のものを挙げることができる。また、それ以外にも、Rが炭化水素基である場合において、当該RのX側の末端に酸素原子、硫黄原子、−NR’−(但し、R’は水素原子又は1価の有機基である。)、カルボニル基、−CO−O−又は−CO−NH−が結合された構造であってもよい。
上記式(4)中、Rが水素原子である場合には重合体[A]のアルカリ現像液に対する溶解性を向上させることができる点で好ましい。
また、上記式(4)中、Rとして表される1価の有機基としては、酸解離性基、アルカリ解離性基又は置換基を有していてもよい炭素数1〜30の炭化水素基を挙げることができる。Rが酸解離性基の場合には、後述するレジストパターン形成方法における露光工程において露光された部分のアルカリ現像液に対する溶解性を高くすることができる。一方、Rがアルカリ解離性基の場合には、アルカリ現像液に対する溶解性を向上させられると共に、現像後におけるレジスト被膜表面の疎水性をより低下させられる。
酸解離性基の具体例としては、t−ブトキシカルボニル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基、(チオテトラヒドロピラニルスルファニル)メチル基、(チオテトラヒドロフラニルスルファニル)メチル基や、アルコキシ置換メチル基、アルキルスルファニル置換メチル基等を挙げることができる。なお、アルコキシ置換メチル基におけるアルコキシル基(置換基)としては、例えば、炭素数1〜4のアルコキシル基がある。また、アルキルスルファニル置換メチル基におけるアルキル基(置換基)としては、例えば、炭素数1〜4のアルキル基がある。これらの中でも、t−ブトキシカルボニル基又はアルコキシ置換メチル基が好ましい。
アルカリ解離性基の具体例としては、下記式(W−1)で表されるものを挙げることができる。
Figure 2012048226
(式(W−1)中、Rfの定義は上記式(2)と同じである。)
上記式(4)中、Xとしては、少なくとも1個のフッ素原子を有する炭素数1〜20の2価の鎖状炭化水素基が好ましい。その具体例としては下記式(X2−1)〜(X2−6)で表されるものを挙げることができる。
Figure 2012048226
上記Xとしては、上記式(X2−1)で表されるものが好ましい。
なお、上記式(4)中、mは1〜3の整数である。従って、繰り返し単位(a4)にはRが1〜3個導入される。mが2又は3の場合、R及びXはそれぞれ独立である。すなわち、mが2又は3の場合、複数のRは同じ構造のものであってもよいし異なる構造のものであってもよい。また、mが2又は3の場合、複数のXがRの同一の炭素原子に結合していてもよいし、異なる炭素原子に結合していてもよい。
上記繰り返し単位(a4)の具体例としては、特開2007−204385号公報(特に、[0040],[0041],[0061]及び[0077]段落に記載の単量体由来の繰り返し単位)に記載のものを挙げることができる。
具体的には、以下のものを挙げることができる。
Figure 2012048226
(式中、Rの定義は上記式(4)と同じである。)
上記重合体[A]において、繰り返し単位(a4)の含有率は、重合体[A]を構成する全繰り返し単位に対する繰り返し単位(a4)の総量が、0〜50モル%が好ましく、5〜40モル%がさらに好ましく、0〜30モル%が特に好ましい。なお、重合体[A]は、繰り返し単位(a4)を1種単独で、又は2種以上を組み合わせて有してもよい。
<繰り返し単位(a5)>
上記重合体[A]は、繰り返し単位(a5)として、下記式(5)で表される繰り返し単位を有していてもよい。
Figure 2012048226
(式(5)中、Rは、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。R51は、(q+1)価の連結基である。X51は、少なくとも1個のフッ素原子を有する2価の連結基である。R52は水素原子又は1価の有機基である。qは1〜3の整数である。但し、qが2又は3の場合、複数のX51及びR52はそれぞれ独立して上記定義を有する。)
上記式(5)中、R51の具体例としては、上記式(4)中、Rと同様のものを挙げることができる。
また、上記式(5)中、R52が水素原子である場合、重合体[A]のアルカリ現像液に対する溶解性を向上させることができる。
52として表される1価の有機基としては、酸解離性基、アルカリ解離性基又は置換基を有していてもよい炭素数1〜30の炭化水素基を挙げることができる。R52が酸解離性基の場合には、後述するレジストパターン形成方法における露光工程において露光された部分のアルカリ現像液に対する溶解性を高くすることができる。一方、R52がアルカリ解離性基の場合には、アルカリ現像液に対する溶解性を向上させられると共に、現像後におけるレジスト被膜表面の疎水性をより低下させられる。これらの中でも、R52がアルカリ解離性基である場合が好ましい。
酸解離性基の具体例としては、上記式(4)中のRの場合と同様である。この場合、後述する繰り返し単位(a7)の項に記載した式(Y−1)で表される基であることが好ましい。
アルカリ解離性基の具体例としては、下記式(Z−1)〜(Z−3)で表されるものを挙げることができる。
Figure 2012048226
(式(Z−1)中、
Figure 2012048226
は芳香族炭化水素基を示し、Aは単結合又は−CH−である。式(Z−1)及び(Z−2)中、R41は置換基であり、複数存在する場合は同一でも異なっていてもよい。m1は0〜5の整数であり、m2は0〜4の整数である。式(Z−3)中、R42及びR43はそれぞれ独立に水素原子又はフッ素原子で置換されていてもよい炭素数1〜10のアルキル基を示し、R42及びR43が互いに結合して炭素数4〜20の脂肪族環状炭化水素構造を形成してもよい。)
上記式(Z−1)中の
Figure 2012048226
について、芳香族炭化水素基の環骨格としては、炭素数6〜10であるのが好ましく、具体的には、ベンゼン環、ナフタレン環が挙げられる。反応性の観点からするとベンゼン環がより好ましい。
式(Z−1)及び(Z−2)中、R41として表される置換基としては、上記Rの説明を適用することができる。好ましくは、フッ素原子を有する1価の炭化水素基又はフッ素原子である。
式(Z−3)として表されるものの具体例としてはメチル基、エチル基、1−プロピル基、2−プロピル基、1−ブチル基、2−ブチル基が好ましい。
上記式(5)中、X51の具体例としては、上記式(4)中のXの場合と同様のものを挙げることができる。また、X52としては、少なくとも1個のフッ素原子を有する炭素数1〜20の2価の鎖状炭化水素基が好ましく、上記式(X2−2)〜(X2−6)で表されるもののうちのいずれか1種であることがより好ましく、上記式(X2−2)で表されるものであることがさらに好ましい。
なお、上記式(5)中、qは1〜3の整数である。従って、繰り返し単位(a5)にはR52が1〜3個導入される。qが2又は3の場合、R52及びX51はそれぞれ独立である。すなわち、qが2又は3の場合、複数のR52は同じ構造のものであってもよいし異なる構造のものであってもよい。また、qが2又は3の場合、複数のX51がR51の同一の炭素原子に結合していてもよいし、異なる炭素原子に結合していてもよい。
上記繰り返し単位(a5)の具体例としては、特開2009−019199号公報に記載のもの、特開2009−074085号公報に記載のもの、下記式(5−1a)及び(5−1b)で表される繰り返し単位等を挙げることができる。
Figure 2012048226
(式(5−1a)中、R53は、炭素数1〜20の2価の直鎖状、分岐状もしくは環状の飽和もしくは不飽和の炭化水素基である。X51、R52及びqの定義は上記式(5)と同じである。qが2又は3である場合、複数のX51及びR52はそれぞれ独立である。)
上記式(5−1a)及び(5−1b)の具体例としては、下記式(5p−1)〜(5p−7)で表される化合物を挙げることができる。
Figure 2012048226
(式(5p−1)〜(5p−7)中、Rの定義は上記式(5)と同じである。)
上記重合体[A]において、繰り返し単位(a5)の含有率は、重合体[A]を構成する全繰り返し単位に対する繰り返し単位(a5)の総量が、0〜70モル%が好ましく、0〜60モル%がさらに好ましい。なお、重合体[A]は、繰り返し単位(a5)を1種単独で、又は2種以上を組み合わせて有してもよい。
<繰り返し単位(a6)>
上記重合体[A]は、繰り返し単位(a6)として、下記式(6)で表される繰り返し単位を有していてもよい。
Figure 2012048226
(式(6)中、Rは、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。R61は、(r+1)価の連結基である。R62は、フッ素原子を有する1価の炭化水素基である。rは1〜3の整数である。但し、rが2又は3の場合、複数のR62はそれぞれ独立して上記定義を有する。)
上記式(6)中、R61の具体例としては、上記式(4)中のRと同様のものを挙げることができる。
上記式(6)中、R62の具体例としては、上記式(2)中のRfと同様のものを挙げることができる。R62として好ましくは、フッ素原子を有する炭素数1〜6の鎖状炭化水素基又はフッ素原子を有する炭素数4〜20の脂肪族環状炭化水素基である。繰り返し単位(a6)においては、R62がアルカリ解離性基として働く。従って、重合体[A]が繰り返し単位(a6)を有すると、アルカリ現像液に対する溶解性を向上させられると共に、現像後におけるレジスト被膜表面の疎水性をより低下させられる点で好ましい。
なお、上記式(6)中、rは1〜3の整数である。従って、繰り返し単位(a6)にはR62が1〜3個導入される。rが2又は3の場合、R62はそれぞれ独立である。すなわち、rが2又は3の場合、複数のR62は同じ構造のものであってもよいし異なる構造のものであってもよい。また、rが2又は3の場合、複数の−COO−R62がR61の同一の炭素原子に結合していてもよいし、異なる炭素原子に結合していてもよい。
上記繰り返し単位(a6)の具体例としては、特開2010−032994号公報(特に、[0152]段落の(c−1−3)並びに[0155]及び[0159]〜[0162]段落)に記載のもの、特開2008−111103号公報[0063]〜[0071]段落に記載のもの、下記式(6−1a)及び(6−1b)で表される繰り返し単位等を挙げることができる。
Figure 2012048226
(式(6−1a)中、R63は、炭素数1〜20の2価の直鎖状、分岐状もしくは環状の飽和もしくは不飽和の炭化水素基である。R62及びrの定義は上記式(6)と同じである。rが2又は3である場合、複数のR62はそれぞれ独立である。)
上記式(6−1a)及び(6−1b)の具体例としては、下記式(6p−1)〜(6p−7)で表されるものを挙げることができる。
Figure 2012048226
(式(6p−1)〜(6p−7)中、Rの定義は上記式(6)と同じである。)
上記重合体[A]において、繰り返し単位(a6)の含有率は、重合体[A]を構成する全繰り返し単位に対する繰り返し単位(a6)の総量が、0〜50モル%が好ましく、0〜40モル%がさらに好ましく、0〜30モル%が特に好ましい。なお、重合体[A]は、繰り返し単位(a6)を1種単独で、又は2種以上を組み合わせて有してもよい。
<繰り返し単位(a7)>
上記重合体[A]は、下記式(7)で表される繰り返し単位(a7)を有していてもよい。重合体[A]が繰り返し単位(a7)を含むことにより、現像後のレジストパターンの形状をより改善させることができる。
Figure 2012048226
(式(7)中、Rは、水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。Yは酸解離性基である。)
上記式(7)においてYで表される酸解離性基としては、下記式(Y−1)で表される基であることが好ましい。
Figure 2012048226
(式(Y−1)中、Rは炭素数1〜4のアルキル基又は炭素数4〜20の1価の脂肪族環状炭化水素基であり、R及びRはそれぞれ独立に炭素数1〜4のアルキル基又は炭素数4〜20の脂肪族環状炭化水素基である。又はR及びRは相互に結合してそれぞれが結合している炭素原子とともに炭素数4〜20の2価の脂肪族環状炭化水素基を形成する。)
上記式(Y−1)中、R〜Rとして表される基のうち、炭素数1〜4のアルキル基としては、例えば、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、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピル基、t−ブチル基等が挙げられる。また炭素数4〜20の1価の脂肪族環状炭化水素基、もしくはR及びRが相互に結合してそれぞれが結合している炭素原子とともに形成される炭素数4〜20の2価の脂肪族環状炭化水素基としては、例えば、アダマンタン骨格、ノルボルナン骨格等の有橋式骨格や、シクロペンタン、シクロヘキサン等のシクロアルカン骨格を有する基;これらの基を、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基等の炭素数1〜10の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基の1種又は1個以上で置換した基等の脂肪族環状炭化水素骨格を有する基が挙げられる。これらの中でも、現像後のレジストパターンの形状をより改善させることができる点でシクロアルカン骨格を有する基が好ましい。
上記繰り返し単位(a7)の具体例としては、下記式(7−1)〜(7−4)で表されるものを挙げることができる。
Figure 2012048226
(式(7−1)〜(7−4)中、Rの定義は上記式(7)と同じである。R〜Rの定義は、上記式(Y−1)と同じであり、それぞれ独立である。R及びRは相互に結合してそれぞれが結合している炭素原子とともに炭素数4〜20の2価の脂肪族環状炭化水素基を形成していてもよい。rはそれぞれ独立に1〜3の整数である。)
上記重合体[A]において、繰り返し単位(a7)の含有率は、重合体[A]を構成する全繰り返し単位に対する繰り返し単位(a7)の総量が、50モル%以下が好ましく、0〜40モル%がさらに好ましい。なお、重合体[A]は、繰り返し単位(a7)を、1種単独で又は2種以上を組み合わせて有してもよい。
<繰り返し単位(a8)>
上記重合体[A]は、アルカリ可溶性基を有する繰り返し単位(以下、「繰り返し単位(a8)」ともいう。)を有していてもよい。重合体[A]が繰り返し単位(a8)を含むことにより、現像液に対する親和性を向上させることができる。
上記繰り返し単位(a8)におけるアルカリ可溶性基は、現像液に対する溶解性向上の観点から、pKaが4〜11の水素原子を有する官能基であることが好ましい。このような官能基として、具体的には、下記式(8s−1)及び(8s−2)で表される官能基等を挙げることができる。
Figure 2012048226
(式(8s−1)中、Rは、少なくとも1個のフッ素原子を有する炭素数1〜10の炭化水素基である。)
上記式(8s−1)中、Rとして表される少なくとも1個のフッ素原子を有する炭素数1〜10の炭化水素基は、炭素数1〜10の炭化水素基における一部又は全部の水素原子がフッ素原子に置換されたものであれば特に限定されない。例えば、トリフルオロメチル基等が好ましい。
上記繰り返し単位(a8)を重合体[A]に組み込むための構造としては、特に限定されるものではないが、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステル、又はα−トリフルオロアクリル酸エステル等であることが好ましい。
上記繰り返し単位(a8)の具体例としては、例えば、下記式(8−1)及び(8−2)で表されるものが挙げられる。
Figure 2012048226
(式(8−1)及び(8−2)中、Rは、水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。Rの定義は上記式(8s−1)と同じである。R10は単結合、又は炭素数1〜20の2価の直鎖状、分岐状もしくは環状の、飽和もしくは不飽和の炭化水素基である。
上記式(8−2)中、R11は、2価の連結基である。kは0又は1である。)
上記式(8−2)における2価の連結基(R11)の具体例としては、例えば、上記繰り返し単位(a2)における2価の連結基(X)の例などが挙げられる。
繰り返し単位(a8)の具体例としては、下記式(8−1a)、(8−1b)、(8−2a)〜(8−2e)で表される繰り返し単位を挙げることができる。
Figure 2012048226
(式(8−1a)、(8−1b)、及び(8−2a)〜(8−2e)中、Rは、それぞれ独立に水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。)
上記重合体[A]において、繰り返し単位(a8)の含有率は、重合体[A]を構成する全繰り返し単位に対する繰り返し単位(a8)の総量が、通常50モル%以下であり、0〜30モル%が好ましく、0〜20モル%がさらに好ましい。なお、重合体[A]は、繰り返し単位(a8)を、1種単独で又は2種以上を組み合わせて有してもよい。
<繰り返し単位(a9)>
上記重合体[A]は、下記式(9)で表される繰り返し単位(a9)を有していてもよい。
重合体[A]が繰り返し単位(a9)を含むことにより、現像液に対する親和性を向上させることができる。
Figure 2012048226
(上記式(9)において、Rは、水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。RL1は単結合又は2価の連結基を示す。RLcはラクトン構造を有する1価の有機基又は環状カーボネート構造を有する1価の有機基を示す。)
上記式(9)における2価の連結基(RL1)の具体例としては、例えば、上記繰り返し単位(a2)における2価の連結基(X)の例などが挙げられる。
上記式(9)中、RLcとして表されるラクトン構造を有する1価の有機基としては下記式(Lc−1)〜(Lc−6)で表されるものを挙げることができる。
Figure 2012048226
(式(Lc−1)〜(Lc−6)中、RLc1はそれぞれ独立に酸素原子又はメチレン基である。RLc2は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基である。nLc1はそれぞれ独立に0又は1である。nLc2は0〜3の整数である。「*」は上記式(9)中のRL1に結合する結合手を示す。また、式(Lc−1)〜(Lc−6)で表される基は置換基を有していてもよい。)
上記式(Lc−1)〜(Lc−6)で表される基が有する置換基としては、例えば、上記式(1)におけるRが有する置換基の例を挙げることができる。
繰り返し単位(a9)の具体例としては、特開2007−304537号公報[0054]〜[0057]段落に記載のもの、特開2008−088343号公報[0086]〜[0088]段落に記載のもの、下記式(9−1a)〜(9−1j)で表されるものを挙げることができる。
Figure 2012048226
(式(9−1a)〜(9−1j)中、Rは、水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。)
なお、上記繰り返し単位(a9)は1種単独で又は2種以上が組み合わされて含まれていてもよい。上記繰り返し単位(a9)を与える好ましい単量体としては国際公開第2007/116664号パンフレット[0043]段落に記載のものを挙げることができる。
上記繰り返し単位(a9)のうち、環状カーボネート構造を有する繰り返し単位としては、例えば、下記式(9−2a)で表される繰り返し単位が挙げられる。
Figure 2012048226
(式(9−2a)中、Rは上記式(9)の定義と同じである。Dは、炭素数1〜30の3価の鎖状炭化水素基、炭素数3〜30の3価の脂肪族環状炭化水素基、又は炭素数6〜30の3価の芳香族炭化水素基である。Dは、その骨格中に酸素原子、カルボニル基、−NH−を有していてもよい。また、Dは置換基を有していてもよい。)
Dが有していてもよい置換基としては、例えば、上記式(1)におけるRが有してもよい置換基の例を挙げることができる。
上記式(9−2a)で表される繰り返し単位を与える単量体は、例えば、Tetrahedron Letters,Vol.27,No.32 p.3741(1986)、Organic Letters,Vol.4,No.15 p.2561(2002)等に記載された、従来公知の方法により合成することができる。
上記式(9−2a)で表される繰り返し単位の特に好ましい例としては、上記式(9−2a−1)〜(9−2a−22)で表される繰り返し単位が挙げられる。
Figure 2012048226
(式(9−2a−1)〜(9−2a−2)中、Rは、水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。)
上記重合体[A]において、繰り返し単位(a9)の含有率は、重合体[A]を構成する全繰り返し単位に対する繰り返し単位(a9)の総量が通常50モル%以下であり、0〜40モル%が好ましく、0〜20モル%がさらに好ましい。なお、重合体[A]は、繰り返し単位(a9)を、1種単独で又は2種以上を組み合わせて有してもよい。
感放射線性樹脂組成物中、重合体[A]の含有量は、当該組成物を構成する全組成物に対して、0.1質量%以上20質量%以下が好ましい。重合体[A]の含有量が0.1質量%以上であると、当該組成物から得られるレジスト被膜の表面に上記繰り返し単位(a1)が均一に分散されやすくなり、その結果、液浸露光時には該表面に対して疎水性を均一に付与でき、アルカリ現像時には表面濡れ性を均一に付与できる。また、重合体[A]の含有量が20質量%以下であると、パターン形成を行う上で好適である。より好ましくは、1質量%以上10質量%以下であり、更に好ましくは、3.0質量%以上8.0質量%以下である。
重合体[A]のゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量(以下、「Mw」ともいう。)は、特に限定しないが、1,000〜50,000であるのが好ましい。重合体[A]のMwが1,000以上であると、耐ドライエッチング性が良好となり、50,000以下であると、レジスト溶媒に溶解させやすくなる。より好ましくは、2,000〜30,000であり、更に好ましくは、5,000〜15,000である。
また、上記重合体[A]のGPCによるポリスチレン換算数平均分子量(以下、「Mn」ともいう。)に対するMwの比(Mw/Mn)は、1.0〜5.0であるのが好ましく、1.0〜3.0であるのがより好ましく、1.0〜2.0であるのが更に好ましい。
重合体[A]中におけるフッ素原子の比率であるフッ素原子含有率[質量%]は、重合体[A]の質量に対して、1質量%以上40質量%以下であるのが好ましい。1質量%以上であると、液浸露光時において、レジスト被膜表面における疎水性を良好にすることができ、40質量%以下であると、パターン形状を行う上で好適である。より好ましくは、1.5質量%以上30質量%以下であり、更に好ましくは、2.0質量%以上20質量%以下である。
<低分子化合物[A]の製造方法>
本発明のフッ素含有化合物[A]が低分子化合物である場合、低分子化合物[A]は、例えば、−R−QH(R及びQは前記と同じである)で表される親水基を有する化合物と、−C(=O)−CF−R(Rは前記と同じである)で表される基を有する化合物とを反応させることにより製造できる。
上記反応は、従来公知の方法を用いて行うことができる。例えば、上記式(1)で表される低分子化合物を製造する場合、下記式(I)で表される化合物(I)と、下記式(II)で表される化合物(II)とを反応させることにより、化合物(I)の親水基に、化合物(II)の有する−C(=O)−CF−Rを導入することで製造できる。
Figure 2012048226
(式中、R、Q及びRは、それぞれ上記式(1)の場合と同様であり、Xは、ハロゲン原子又は水酸基である。)
のハロゲン原子としては、臭素原子、塩素原子、ヨウ素原子、フッ素原子等が挙げられる。これらのうち、反応性が高い等の観点からすると、臭素原子又は塩素原子が好ましく、塩素原子がより好ましい。
化合物(I)と化合物(II)との反応方法については特に限定しないが、例えば、求核置換反応や縮合反応等が挙げられる。求核置換反応を利用する場合、反応溶媒中、塩基の存在下で化合物(I)と化合物(II)とを接触させる。この反応は、Xがハロゲン原子の場合に、例えば、塩基の存在下において、化合物(I)が溶解した溶液に化合物(II)を添加することにより実施できる。
縮合反応を利用する場合、Xが水酸基であれば、例えば塩基及び縮合剤の存在下、化合物(II)の溶液に化合物(I)を添加することにより実施できる。また、Xが水酸基の場合、例えば酸の存在下、化合物(II)の溶液に化合物(I)を添加することによっても作製できる。なお、化合物(I)及び化合物(II)の入手経路は特に限定せず、市販のものであっても合成したものであってもよい。
反応に使用される溶媒としては、化合物(I)及び化合物(II)を溶解できるものであれば特に限定せず、例えば、テトラヒドロフラン(THF)、アセトン、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド(DMSO)、アセトニトリル、ジクロロメタン等が挙げられる。
塩基としては、例えば、トリエチルアミン、4−ジメチルアミノピリジン(DMAP)、ピリジン等の有機塩基;水素化ナトリウム、KCO、CsCO等の無機塩基等が挙げられる。また、酸としては、例えば、塩酸、硫酸、リン酸等の無機酸類や、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸等の有機酸類が挙げられる。
縮合剤としては、例えばエチルジイソプロピルアミノカルボジイミド塩酸塩(EDCI)、ジシクロヘキシルカルボキシイミド(DCC)、ジイソプロピルカルボジイミド、カルボジイミダゾール等のカルボジイミド試薬やテトラエチルピロホスフェイト、ベンゾトリアゾール−N−ヒドロキシトリスジメチルアミノホスホニウムヘキサフルオロリン化物塩(Bop試薬)等が挙げられる。これらの縮合剤は、単独で又は2種類以上を混合して使用することができる。
化合物(I)及び化合物(II)の添加量は、化合物(I)に対する化合物(II)のモル比が、1モル倍量以上3モル倍量以下が好ましく、1モル倍量以上2モル倍量以下がより好ましい。
反応温度は、各種反応方法等に応じて決定すればよいが、−20℃以上40℃以下が好ましく、0℃以上30℃以下がより好ましい。反応時間は、反応性や反応温度等の種々の条件によって異なるが、30分以上240分以下が好ましく、45分以上180分以下がより好ましい。また、上記反応は、例えば窒素雰囲気下で実施するとよい。
<重合体[A]の製造方法>
重合体[A]は、ラジカル重合等の常法に従って合成することができる。例えば、(1)単量体及びラジカル開始剤を含有する溶液を、反応溶媒又は単量体を含有する溶液に滴下して重合反応させる方法;(2)単量体を含有する溶液とラジカル開始剤を含有する溶液とを各別に、反応溶媒又は単量体を含有する溶液に滴下して重合反応させる方法;(3)各々の単量体を含有する、複数種の溶液と、ラジカル開始剤を含有する溶液とを各別に、反応溶媒又は単量体を含有する溶液に滴下して重合反応させる方法;等の方法で合成することが好ましい。
なお、単量体溶液に対して、単量体溶液を滴下して反応させる場合、滴下される単量体溶液中の単量体量は、重合に用いられる単量体総量に対して30モル%以上であることが好ましい。
これらの方法における反応温度は開始剤種によって適宜決定すればよい。通常、30〜150℃であり、40〜150℃が好ましく、50〜140℃が更に好ましい。滴下時間は、反応温度、開始剤の種類、反応させる単量体等の条件によって異なるが、通常、30分〜8時間であり、45分〜6時間が好ましく、1〜5時間が更に好ましい。また、滴下時間を含む全反応時間も、滴下時間と同様に条件により異なるが、通常、30分〜12時間であり、45分〜12時間が好ましく、1〜10時間が更に好ましい。
上記重合に使用されるラジカル開始剤としては、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−シクロプロピルプロピオニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、4,4’−アゾビス(4−シアノバレル酸)(V−501)等のアゾ系ラジカル開始剤;ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド等の過酸化物系ラジカル開始剤等を挙げることができる。また、これらのラジカル開始剤は単独で又は2種以上を混合して使用することができる。好ましくは、AIBN、V−501である。
重合溶媒としては、重合を阻害する溶媒(重合禁止効果を有するニトロベンゼン、連鎖移動効果を有するメルカプト化合物等)以外の溶媒であって、その単量体を溶解可能な溶媒であれば使用することができる。例えば、アルコール類、エーテル類、ケトン類、アミド類、エステル・ラクトン類、ニトリル類及びその混合溶媒等を挙げることができる。これらの溶媒は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
重合反応により得られた重合体は、再沈殿法により回収することが好ましい。すなわち重合反応終了後、重合液を再沈溶媒に投入することにより、目的の重合体を粉体として回収する。再沈溶媒としては、アルコール類やアルカン類等を単独で又は2種以上を混合して使用することができる。また、再沈殿法の他に、分液操作やカラム操作、限外ろ過操作等により、単量体、オリゴマー等の低分子成分を除去して、重合体を回収することもできる。
また、重合体[A]は、上記のようにラジカル重合を利用する以外に、例えば、−QH(Qは前記と同じである)で表される親水基を有する重合体(例えば、ヒドロキシスチレン系樹脂やアクリル系樹脂等)を準備し、その親水基に、−C(=O)−CF−R(Rは前記と同じである)で表される基を導入することによっても製造できる。
<酸発生体[B]>
本発明の感放射線性樹脂組成物を構成する酸発生体[B]としては、スルホニウム塩やヨードニウム塩等のオニウム塩化合物、有機ハロゲン化合物、ジスルホン類やジアゾメタンスルホン類等のスルホン化合物を挙げることができる。酸発生体[B]の当該感放射線性樹脂組成物における含有形態としては、後述するような化合物である酸発生剤の形態でも、重合体[A]や後述する重合体[C]等他の重合体の一部として組み込まれた酸発生基の形態でも、これらの両方の形態でもよい。
このような酸発生体[B]の好適な具体例としては、例えば、特開2009−134088号公報の段落[0080]〜[0113]に記載されている化合物などを挙げることができる。
酸発生体[B]としては、具体的には、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、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、トリフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、シクロヘキシル・2−オキソシクロヘキシル・メチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジシクロヘキシル・2−オキソシクロヘキシルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、2−オキソシクロヘキシルジメチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、4−ヒドロキシ−1−ナフチルジメチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、
4−ヒドロキシ−1−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、4−ヒドロキシ−1−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、4−ヒドロキシ−1−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、1−(1−ナフチルアセトメチル)テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、1−(1−ナフチルアセトメチル)テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、1−(1−ナフチルアセトメチル)テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、4−シクロヘキシルフェニル−ジフェニルスルホニウムパーフルオロ−n−ブタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム2−(アダマンタン−1−イル)−1,1−ジフルオロエタン−1−スルホネート、トリフェニルスルホニウム6−(アダマンタン−1−イルカルボニルオキシ)−1,1,2,2−テトラフルオロヘキサン−1−スルホネート、
トリフルオロメタンスルホニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボジイミド、ノナフルオロ−n−ブタンスルホニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボジイミド、パーフルオロ−n−オクタンスルホニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボジイミド、N−ヒドロキシスクシイミドトリフルオロメタンスルホネート、N−ヒドロキシスクシイミドノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、N−ヒドロキシスクシイミドパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、1,8−ナフタレンジカルボン酸イミドトリフルオロメタンスルホネートが好ましい。
酸発生体[B]は、単独で又は2種以上を混合して使用できる。酸発生体[B]の配合量は、レジストとしての感度及び現像性を確保する観点から、当該感放射線性樹脂組成物に含まれる重合体の総量100質量部に対して、0.1〜30質量部であることが好ましく、0.1〜20質量部であることがさらに好ましい。この場合、酸発生体の配合量が0.1質量部未満では、感度及び現像性が低下する傾向があり、一方、30質量部を超えると、放射線に対する透明性が低下して、矩形のレジストパターンが得られ難くなる傾向がある。
<重合体[C]>
当該感放射線性樹脂組成物は、重合体[A]とは別に、酸解離性基を有する重合体[C]を含有することが好ましい。このような酸解離性基を有する重合体は酸の作用前はアルカリ不溶性又はアルカリ難溶性で、酸発生体[B]等から発生する酸の作用により酸解離性基が脱離するとアルカリ可溶性となる。重合体が「アルカリ不溶性又はアルカリ難溶性」であるとは、当該感放射線性樹脂組成物を用いて形成したレジスト被膜からレジストパターンを形成する際に採用されるアルカリ条件下で、レジスト被膜に代えてこのような重合体のみを用いた膜厚100nmの被膜を現像した場合に、被膜の初期膜厚の50%以上が現像後に残存する性質をいう。
なお、感放射線性樹脂組成物に含有される重合体[A]が酸解離性基を有しない場合、当該組成物が重合体[C]を含有することにより、その組成物を用いて形成したレジスト被膜からレジストパターンを形成可能になる。
本発明の感放射線性樹脂組成物においては、重合体[A]の方が上記重合体[C]よりもフッ素原子含有率が大きいことが好ましい。この場合、重合体[C]及び重合体[A]を含む感放射線性樹脂組成物によって形成されたレジスト被膜において、重合体[A]がその表層に偏在化する傾向がより強くなる。これにより、アルカリ現像液に接触させた際にアルカリ現像液と重合体[A]との反応が速やかに行われ、レジスト被膜表面の水濡れ性を速やかに向上させることができる。なお、このフッ素原子含有率は13C−NMRにより測定することができる。
ここで、重合体[C]との関係において重合体[A]のフッ素原子含有率として好ましいのは、重合体[C]がフッ素原子を含有しないのであれば、重合体[A]のフッ素原子含有率として既に説明した具体例のとおりである。また、重合体[C]がフッ素原子を含有するのであれば、(重合体[A]のフッ素原子含有率/重合体[C]のフッ素原子含有率)は、1.1以上3.0以下であるのが好ましい。1.1以上であると、液浸露光時において、レジスト被膜表面における疎水性を良好にすることができ、3.0以下であると、耐ドライエッチング性が良好であり、パターン形成を行う上で好適である。より好ましくは、1.2以上2.5以下であり、更に好ましくは、1.5以上2以下である。
重合体[C]は、上述のような性質を有する重合体である限り、その具体的な構造は特に限定されるものではないが、重合体[A]についての上記式(9)で表される繰り返し単位(a9)を有することが好ましい。また、上記式(4)で表される繰り返し単位(a4)をさらに有している構造も好ましい。
<繰り返し単位(a4)>
上記重合体[C]中、繰り返し単位(a4)の含有率は、重合体[C]を構成する全繰り返し単位に対する繰り返し単位(a4)の総量が、0〜30モル%が好ましく、0〜15モル%であることがさらに好ましい。含有率が30モル%以下とすることで、基板との密着性を十分なものとすることが可能となり、それに伴ってパターンが剥がれてしまうおそれが低下する。
<繰り返し単位(a9)>
上記重合体[C]中、繰り返し単位(a9)の含有率としては、重合体[C]を構成する全繰り返し単位に対する繰り返し単位(a9)の総量が、5〜75モル%が好ましく、15〜65モル%がさらに好ましく、25〜55モル%が特に好ましい。含有率が5モル%以上であることにより、レジストとして基板との密着性を十分なものとすることが可能となり、それに伴ってパターンが剥がれてしまうおそれが低下する。一方、含有率が75モル%以下であることにより、溶解した後のコントラストが損なわれにくくなり、パターン形状を良好なものとすることが可能となる。
<他の繰り返し単位>
重合体[C]は、上記フッ素原子含有率を有する限り、繰り返し単位(a4)及び繰り返し単位(a9)以外の他の繰り返し単位を有するものであってもよい。他の繰り返し単位を構成する重合性不飽和単量体としては、国際公開第2007/116664A号[0065]〜[0085]段落に開示されている単量体を挙げることができる。
他の繰り返し単位としては、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、又は(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピルに由来する繰り返し単位が好ましい。
重合体[C]のMwは、通常、3,000〜300,000であり、好ましくは4,000〜200,000であり、更に好ましくは4,000〜100,000である。Mwが3,000未満であると、レジストとしての耐熱性が低下するおそれがある。一方、Mwが300,000を超えると、レジストとしての現像性が低下するおそれがある。
<酸拡散制御体[D]>
本発明の感放射線性樹脂組成物は、必要に応じて、[D]成分として、酸拡散制御体を含有することができる。酸拡散制御体[D]としては、例えば、下記式(11)で表される化合物(以下、「含窒素化合物(I)」という。)、同一分子内に窒素原子を2個有する化合物(以下、「含窒素化合物(II)」という。)、窒素原子を3個以上有する化合物(以下、「含窒素化合物(III)」という。)、アミド基含有化合物、ウレア化合物、含窒素複素環化合物等を挙げることができる。酸拡散制御体を含有すると、レジストとしてのパターン形状や寸法忠実度を向上させることができる。酸拡散制御体[D]の当該感放射線性樹脂組成物における含有形態としては、後述するような化合物である酸拡散制御剤の形態でも、重合体[A]や重合体[C]等他の重合体の一部として組み込まれた酸拡散制御基の形態でも、これらの両方の形態でもよい。
Figure 2012048226
(式(11)中、R12〜R14は、それぞれ独立に、水素原子、置換されていてもよい直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、アリール基、又はアラルキル基を示す。)
含窒素化合物(I)としては、例えばn−ヘキシルアミン等のモノアルキルアミン類;ジ−n−ブチルアミン等のジアルキルアミン類;トリエチルアミン等のトリアルキルアミン類;アニリン等の芳香族アミン類等を挙げることができる。
含窒素化合物(II)としては、例えば、エチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン等を挙げることができる。
含窒素化合物(III)としては、例えば、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミン、ジメチルアミノエチルアクリルアミドの重合体等を挙げることができる。
アミド基含有化合物としては、例えば、ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、プロピオンアミド、ベンズアミド、ピロリドン、N−メチルピロリドン等を挙げることができる。
ウレア化合物としては、例えば尿素、メチルウレア、1,1−ジメチルウレア、1,3−ジメチルウレア、1,1,3,3−テトラメチルウレア、1,3−ジフェニルウレア、トリブチルチオウレア等を挙げることができる。
含窒素複素環化合物としては、例えば、ピリジン、2−メチルピリジン等のピリジン類の他、ピラジン、ピラゾール等を挙げることができる。
また上記含窒素有機化合物として、酸解離性基を有する化合物を用いることもできる。このような酸解離性基を有する含窒素有機化合物としては、例えば、N―(t−ブトキシカルボニル)ピペリジン、N―(t−ブトキシカルボニル)イミダゾール、N―(t−ブトキシカルボニル)ベンズイミダゾール、N―(t−ブトキシカルボニル)−2−フェニルベンズイミダゾール、N―(t−ブトキシカルボニル)ジ−n−オクチルアミン、N―(t−ブトキシカルボニル)ジエタノールアミン、N―(t−ブトキシカルボニル)ジシクロヘキシルアミン、N―(t−ブトキシカルボニル)ジフェニルアミン、N−(t−ブトキシカルボニル)−4−ヒドロキシピペリジン等を挙げることができる。
また、酸拡散制御体としては、下記式(12)で表される化合物を用いることもできる。
・・・(12)
(上記式(12)中、Xは、下記式(12−1−1)又は(12−1−2)で表されるカチオンである。Zは、OH−、RD1−COOで表されるアニオン、RD1−SO3−で表されるアニオン、又はRD1−N−SO−RD2で表されるアニオンである(但しこれらの式中、RD1は、置換されていてもよいアルキル基、1価の脂肪族環状炭化水素基又はアリール基である。RD2は一部又は全部の水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基もしくは1価の脂肪族環状炭化水素基である。)。)
Figure 2012048226
(式(12−1−1)中、RD3〜RD5は、それぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシル基、水酸基、又はハロゲン原子である。上記式(12−1−2)中、RD6及びRD7は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシル基、水酸基、又はハロゲン原子である。)
上記化合物は、露光により分解して酸拡散制御性を失う酸拡散制御体(以下、「光分解性酸拡散制御体」ともいう。)として用いられるものである。この化合物を含有することによって、露光部では酸が拡散し、未露光部では酸の拡散が制御されることにより露光部と未露光部のコントラストが優れる(即ち、露光部と未露光部の境界部分が明確になる)ため、特に本発明の感放射線性樹脂組成物のLWR(Line Width Roughness)、MEEF(Mask Error Enhancement Factor)の改善に有効である。
上記式(12)中のXは、上述したように一般式(12−1−1)又は(12−1−2)で表されるカチオンである。そして、上記式(12−1−1)中のRD3〜RD5は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシル基、水酸基、又はハロゲン原子であり、これらの中でも、上記化合物の、現像液に対する溶解性を低下させる効果があるため、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子であることが好ましい。また、上記式(12−1−2)中のRD6及びRD7は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシル基、水酸基、又はハロゲン原子であり、これらの中でも水素原子、アルキル基、ハロゲン原子であることが好ましい。
上記式(12)中のZは、OH、RD1−COOで表されるアニオン、RD1−SO3−で表されるアニオン、は式RD1−N−SO−RD2で表されるアニオンであるである。但し、これらの式中のRD1は、置換されていてもよいアルキル基、脂肪族環状炭化水素基又はアリール基であり、これらの中でも、上記化合物の、現像液に対する溶解性を低下させる効果があるため、脂肪族環状炭化水素基又はアリール基であることが好ましい。
上記式(12)における置換されていてもよいアルキル基としては、例えば、ヒドロキシメチル基等の炭素数1〜4のヒドロキシアルキル基;メトキシ基等の炭素数1〜4のアルコキシル基;シアノ基;シアノメチル基等の炭素数2〜5のシアノアルキル基等の置換基を1種以上有する基等を挙げることができる。これらの中でも、ヒドロキシメチル基、シアノ基、シアノメチル基が好ましい。
上記式(12)における置換されていてもよい脂肪族環状炭化水素基としては、例えば、ヒドロキシシクロペンタン、ヒドロキシシクロヘキサン、シクロヘキサノン等のシクロアルカン骨格;1,7,7−トリメチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−オン(カンファー)等の有橋脂肪族環状炭化水素骨格等の脂肪族環状炭化水素由来の1価の基等を挙げることができる。これらの中でも、1,7,7−トリメチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−オン由来の基が好ましい。
上記式(12)における置換されていてもよいアリール基としては、例えばフェニル基、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、フェニルシクロヘキシル基等を挙げることができ、これらの化合物を、ヒドロキシル基、シアノ基等で置換したもの等を挙げることができる。これらの中でも、フェニル基、ベンジル基、フェニルシクロヘキシル基が好ましい。
上記式(12)中のZは、下記式(12−2−1)で表されるアニオン(すなわち、RD1がフェニル基であるRD1−COOで表されるアニオン)、下記式(12−2−2)で表されるアニオン(すなわち、RD1が1,7,7−トリメチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−オン由来の基であるRD1−SO3−で表されるアニオン)又は下記式(12−2−3)で表されるアニオン(すなわち、RD1がブチル基であり、RD2がトリフルオロメチル基であるRD1−N−SO−RD2で表されるアニオン)であることが好ましい。
Figure 2012048226
上記光分解性酸拡散制御体は、一般式(12)で表されるものであり、具体的には、上記条件を満たすスルホニウム塩化合物又はヨードニウム塩化合物である。
上記スルホニウム塩化合物としては、例えば、トリフェニルスルホニウムハイドロオキサイド、トリフェニルスルホニウムサリチラート、トリフェニルスルホニウム4−トリフルオロメチルサリチラート、ジフェニル−4−ヒドロキシフェニルスルホニウムサリチラート、トリフェニルスルホニウム10−カンファースルホナート、4−t−ブトキシフェニル・ジフェニルスルホニウム10−カンファースルホナート等を挙げることができる。なお、これらのスルホニウム塩化合物は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
また、上記ヨードニウム塩化合物としては、例えば、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムハイドロオキサイド、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムサリチラート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム4−トリフルオロメチルサリチラート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム10−カンファースルホナート等を挙げることができる。なお、これらのヨードニウム塩化合物は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
なお、酸拡散制御体[D]は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。酸拡散制御体[D]の含有量は当該感放射線性樹脂組成物に含まれる重合体の総量100質量部に対して、10質量部以下が好ましく、5質量部以下がさらに好ましい。酸拡散制御体[D]が過剰に含有されると、形成したレジスト被膜の感度が著しく低下するおそれがある。
<溶媒[E]>
本発明の感放射線性樹脂組成物は通常、溶媒を含有する。用いられる溶媒は、少なくとも重合体[A]、酸発生体[B]、及び所望により含有される重合体[C]等を溶解可能な溶媒であれば、特に限定されるものではない。このような溶媒[E]として、例えば、直鎖状又は分岐状のケトン類;環状のケトン類;プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセタート類;2−ヒドロキシプロピオン酸アルキル類;3−アルコキシプロピオン酸アルキル類等を使用することができる。
これらの中でも、直鎖状又は分岐状のケトン類、環状のケトン類、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセタート類、2−ヒドロキシプロピオン酸アルキル類、3−アルコキシプロピオン酸アルキル類等が好ましく、その中でも、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセタート、シクロヘキサノンがさらに好ましい。これらの溶媒は、1種単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
<添加剤[F]>
本発明の感放射線性樹脂組成物には、上記の他、必要に応じ添加剤[F]として、偏在化促進剤、界面活性剤、脂環族化合物、増感剤、架橋剤等を配合することができる。
(偏在化促進剤)
偏在化促進剤は、重合体[A]を、より効率的にレジスト膜表面に偏析させる効果を有するものである。当該感放射線性樹脂組成物にこの偏在化促進剤を含有させることで、重合体[A]の添加量を従来よりも少なくすることができる。従って、LWR、現像欠陥、パターン倒れ耐性等のレジスト基本特性を損なうことなく、レジスト膜から液浸液への成分の溶出をさらに抑制したり、高速スキャンにより液浸露光をより高速に行うことが可能になり、結果としてウォーターマーク欠陥等の液浸由来欠陥を抑制するレジスト膜表面の疎水性を向上させることができる。このような偏在化促進剤として用いることができるものとしては、比誘電率が30以上200以下で、1気圧における沸点が100℃以上の低分子化合物を挙げることができる。このような化合物としては、具体的には、ラクトン化合物、カーボネート化合物、ニトリル化合物、多価アルコール等が挙げられる。
上記ラクトン化合物の具体例としては、例えばγ−ブチロラクトン、バレロラクトン、メバロニックラクトン、ノルボルナンラクトン等を挙げることができる。
上記カーボネート化合物の具体例としては、例えばプロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ビニレンカーボネート等を挙げることができる。
上記ニトリル化合物の具体例としては、例えばスクシノニトリル等を挙げることができる。上記多価アルコールの具体例としては、例えばグリセリン等を挙げることができる。
本発明の感放射線性樹脂組成物において、上記偏在化促進剤の含有量は、重合体の総量を100質量部とした場合に、10〜500質量部であり、より好ましくは30〜300質量部である。上記偏在化促進剤としては、1種類のみ含有されていてもよいし、2種以上含有されていてもよい。
(界面活性剤)
界面活性剤は、塗布性、現像性等を改良する作用を示す成分である。界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンn−オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンn−ノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等のノニオン系界面活性剤の他、以下商品名で、KP341(信越化学工業社製)、ポリフローNo.75、同No.95(共栄社化学社製)、エフトップEF301、同EF303、同EF352(トーケムプロダクツ社製)、メガファックF171、同F173(大日本インキ化学工業社製)、フロラードFC430、同FC431(住友スリーエム社製)、アサヒガードAG710、サーフロンS−382、同SC−101、同SC−102、同SC−103、同SC−104、同SC−105、同SC−106(旭硝子社製)等を挙げることができる。これらの界面活性剤は、1種を単独で又は2種以上を混合して使用することができる。界面活性剤の含有量は、当該感放射線性樹脂組成物に含まれる重合体の総量100質量部に対して、通常、2質量部以下である。
(脂環式骨格化合物)
脂環式骨格含有化合物は、ドライエッチング耐性、パターン形状、基板との接着性等をさらに改善する作用を示す成分である。脂環式骨格含有化合物としては、例えば、
1−アダマンタンカルボン酸、2−アダマンタノン、1−アダマンタンカルボン酸t−ブチル等のアダマンタン誘導体類;
デオキシコール酸t−ブチル、デオキシコール酸t−ブトキシカルボニルメチル、デオキシコール酸2−エトキシエチル等のデオキシコール酸エステル類;
リトコール酸t−ブチル、リトコール酸t−ブトキシカルボニルメチル、リトコール酸2−エトキシエチル等のリトコール酸エステル類;
3−〔2−ヒドロキシ−2,2−ビス(トリフルオロメチル)エチル〕テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカン、2−ヒドロキシ−9−メトキシカルボニル−5−オキソ−4−オキサ−トリシクロ[4.2.1.03,7]ノナン等
を挙げることができる。これらの脂環式骨格含有化合物は、1種単独で又は2種以上を混合して使用することができる。脂環式骨格化合物の配合量は、当該感放射線性樹脂組成物に含まれる重合体の総量100質量部に対して、通常、50質量部以下であり、好ましくは30質量部以下である。
(増感剤)
増感剤は、酸発生体[B]に吸収される放射線のエネルギー以外のエネルギーを吸収して、そのエネルギーを例えばラジカルのような形で酸発生体[B]に伝達し、それにより酸の生成量を増加する作用を示すものであり、当該感放射線性樹脂組成物の「みかけの感度」を向上させる効果を有する。
増感剤としては、例えばカルバゾール類、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ナフタレン類、フェノール類、ビアセチル、エオシン、ローズベンガル、ピレン類、アントラセン類、フェノチアジン類等を挙げることができる。これらの増感剤は、1種を単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
(架橋剤)
本発明の感放射線性樹脂組成物をネガ型感放射性樹脂組成物として用いる場合においては、アルカリ現像液に可溶な重合体を、酸の存在下で架橋しうる化合物(以下、「架橋剤」という。)を配合しても良い。架橋剤としては、例えば、アルカリ現像液に可溶な重合体との架橋反応性を有する官能基(以下、「架橋性官能基」という。)を1種以上有する化合物を挙げることができる。
上記架橋性官能基としては、例えば、グリシジルエーテル基、グリシジルエステル基、グリシジルアミノ基、メトキシメチル基、エトキシメチル基、ベンジルオキシメチル基、アセトキシメチル基、ベンゾイルオキシメチル基、ホルミル基、アセチル基、ビニル基、イソプロペニル基、(ジメチルアミノ)メチル基、(ジエチルアミノ)メチル基、(ジメチロールアミノ)メチル基、(ジエチロールアミノ)メチル基、モルホリノメチル基等を挙げることができる。
架橋剤としては、例えば、国際公開第2009/51088の[0169]〜[0172]段落に記載のものを挙げることができる。
上記架橋剤としては、特に、メトキシメチル基含有化合物、より具体的には、ジメトキシメチルウレア、テトラメトキシメチルグリコールウリル等が好ましい。上記ネガ型感放射線性樹脂組成物において、架橋剤は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
架橋剤の使用量は、アルカリ現像液に可溶な重合体100質量部に対して、好ましくは5〜95質量部、さらに好ましくは15〜85質量部、特に好ましくは20〜75質量部である。この場合、架橋剤の使用量が5質量部未満では、残膜率の低下、パターンの蛇行や膨潤等を来しやすくなる傾向があり、一方95質量部を超えると、アルカリ現像性が低下する傾向がある。
添加剤[F]としては、上記のもの以外に、染料、顔料、接着助剤等を用いることもできる。例えば、染料或いは顔料を用いることによって、露光部の潜像を可視化させて、露光時のハレーションの影響を緩和できる。また、接着助剤を配合することによって、基板との接着性を改善することができる。他の添加剤としてはアルカリ可溶性樹脂、酸解離性の保護基を有する低分子のアルカリ溶解性制御剤、ハレーション防止剤、保存安定化剤、消泡剤等を挙げることができる。
なお、添加剤[F]は、以上説明した各種添加剤1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
<感放射線性樹脂組成物溶液の調製>
本発明の感放射線性樹脂組成物は、通常、その使用に際して、全固形分濃度が1〜50質量%、好ましくは3〜25質量%となるように溶媒に溶解した後、例えば孔径0.02μm程度のフィルターでろ過することによって組成物溶液として調製される。
なお、当該感放射線性樹脂組成物は、ハロゲンイオン、金属等の不純物の含有量が少ないほど好ましい。このような不純物の含有量が少ないと、レジスト被膜の感度、解像度、プロセス安定性、パターン形状等をさらに向上させることができる。そのため、当該感放射線性樹脂組成物に含有させる上記フッ素含有化合物[A]や重合体[C]は、例えば、水洗、液々抽出等の化学的精製法や、これらの化学的精製法と限外ろ過、遠心分離等の物理的精製法との組み合わせ等によって精製することが好ましい。
<フォトレジストパターンの形成方法>
本発明のレジストパターンの形成方法は、(1)感放射線性樹脂組成物を用いて基板上にフォトレジスト膜を形成する工程(以下、「工程(1)」ともいう。)と、(2)上記フォトレジスト膜上に液浸露光用液体を配置し、上記液浸露光用液体を介して上記フォトレジスト膜を液浸露光する工程(以下、「工程(2)」ともいう。)と、(3)液浸露光された上記フォト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(以下、「工程(3)」ともいう。)と、を備える方法である。このような形成方法によれば、良好なパターン形状のレジストパターンを形成することができる。
上記工程(1)では、本発明の感放射線性樹脂組成物の溶液を、回転塗布、流延塗布、ロール塗布等の適宜の塗布手段によって、例えば、シリコンウェハ、アルミニウムで被覆されたウェハ等の基板上に塗布することにより、フォトレジスト膜が形成される。具体的には、得られるレジスト膜が所定の膜厚となるように感放射線性樹脂組成物溶液を塗布したのち、プレベーク(PB)することにより塗膜中の溶剤を揮発させ、レジスト膜が形成される。
上記レジスト膜の厚みは特に限定されないが、10〜5000nmであることが好ましく、10〜2000nmであることがさらに好ましい。
また、プレベークの加熱条件は、感放射線性樹脂組成物の配合組成によって変わるが、30〜200℃程度であることが好ましく、より好ましくは50〜150℃である。
上記工程(2)では、工程(1)で形成されたフォトレジスト膜上に液浸露光用液体を配置し、液浸露光用液体を介して、放射線を照射し、フォトレジスト膜を液浸露光する。
上記液浸露光用液体としては、例えば、純水、長鎖又は環状の脂肪族化合物等を用いることができる。
上記放射線としては、使用される酸発生剤の種類に応じて、可視光線、紫外線、遠紫外線、X線、荷電粒子線等から適宜選定されて使用されるが、ArFエキシマレーザー(波長193nm)或いはKrFエキシマレーザー(波長248nm)で代表される遠紫外線が好ましく、特にArFエキシマレーザー(波長193nm)が好ましい。
また、露光量等の露光条件は、感放射線性樹脂組成物の配合組成や添加剤の種類等に応じて適宜選定することができる。
本発明においては、露光後に加熱処理(PEB)を行うことが好ましい。このPEBにより、樹脂成分中の酸解離性基の解離反応を円滑に進行させることができる。PEBの加熱条件は、感放射線性樹脂組成物の配合組成によって適宜調整されるが、通常、30〜200℃、好ましくは50〜170℃である。
本発明においては、感放射線性樹脂組成物の潜在能力を最大限に引き出すため、例えば特公平6−12452号公報(特開昭59−93448号公報)等に開示されているように、使用される基板上に有機系又は無機系の反射防止膜を形成しておくこともできる。また、環境雰囲気中に含まれる塩基性不純物等の影響を防止するため、例えば、特開平5−188598号公報等に開示されているように、フォトレジスト膜上に保護膜を設けることもできる。さらに、液浸露光においてフォトレジスト膜からの酸発生体等の流出を防止するため、例えば、特開2005−352384号公報等に開示されているように、フォトレジスト膜上に液浸用保護膜を設けることもできる。また、これらの技術は併用することができる。
なお、液浸露光によるレジストパターン形成方法においては、フォトレジスト膜上に、上述の保護膜(上層膜)を設けることなく、本発明の感放射線性樹脂組成物を用いて得られるフォトレジスト膜のみにより、レジストパターンを形成することができる。このような上層膜フリーのフォトレジスト膜によりレジストパターンを形成する場合、保護膜(上層膜)の製膜工程を省くことができ、スループットの向上を期待することができる。
上記工程(3)では、露光されたレジスト膜を現像することにより、所定のレジストパターンが形成される。
この現像工程に使用される現像液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、けい酸ナトリウム、メタけい酸ナトリウム、アンモニア水、エチルアミン、n−プロピルアミン、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、エチルジメチルアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、ピロール、ピペリジン、コリン、1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ−[4.3.0]−5−ノネン等のアルカリ性化合物の少なくとも1種を溶解したアルカリ性水溶液が好ましい。
上記アルカリ性水溶液の濃度は、10質量%以下であることが好ましい。アルカリ性水溶液の濃度が10質量%を超える場合、非露光部も現像液に溶解するおそれがある。
また、上記アルカリ性水溶液からなる現像液には、有機溶媒を添加することもできる。
上記有機溶媒としては、例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルi−ブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、3−メチルシクロペンタノン、2,6−ジメチルシクロヘキサノン等のケトン類;メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、i−プロピルアルコール、n−ブチルアルコール、t−ブチルアルコール、シクロペンタノール、シクロヘキサノール、1,4−ヘキサンジオール、1,4−ヘキサンジメチロール等のアルコール類;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸i−アミル等のエステル類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類や、フェノール、アセトニルアセトン、ジメチルホルムアミド等を挙げることができる。
これらの有機溶媒は、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。
この有機溶媒の使用量は、アルカリ性水溶液100体積部に対して、100体積部以下であることが好ましい。有機溶媒の使用量が100体積部を超える場合、現像性が低下して、露光部の現像残りが多くなるおそれがある。
また、上記アルカリ性水溶液からなる現像液には、界面活性剤等を適量添加することもできる。
なお、アルカリ性水溶液からなる現像液で現像したのちは、一般に、水で洗浄して乾燥する。
本発明の感放射線性樹脂組成物は、既に説明したような上記式(1)で表される基を有するフッ素含有化合物[A]を含んでいる。かかるフッ素含有化合物[A]は、フッ素置換炭化水素基を有していることから疎水性が高く、基板上に形成されたレジスト被膜において、液浸露光時においてレジスト被膜表面が高い後退接触角を示すこととなる。
フッ素含有化合物[A]としては、既に説明したとおり、低分子化合物[A]を用いてもよく、少なくとも繰り返し単位(a1)を有する重合体[A]を用いてもよいが、重合体[C]よりもフッ素原子含有率が大きい重合体[A]を感放射線性樹脂組成物に含有させることにより、レジスト被膜を形成した際にはその表面においてフッ素含有化合物[A]の存在分布が高くなる。フッ素含有化合物[A]をレジスト被膜の表面に偏在化させることにより、レジスト被膜からの酸発生体等の溶出が抑制されるとともに、レジスト被膜表面は優れた水切れ特性を発揮することとなる。
また、フッ素含有化合物[A]は、カルボニル基に対してα位の炭素にフッ素原子が結合されている。そのため、フッ素含有化合物[A]では、カルボニル基の炭素の反応性が高く、アルカリ条件下において、−CO−CF−Rが速やかに解離して親水性基(−QH)が生成される。したがって、フッ素含有化合物[A]は、例えばカルボニル基に対してβ位の炭素にフッ素原子が結合されている化合物に比べて、アルカリ現像液に対する反応速度が高い。よって、フッ素含有化合物[A]を有する本組成物によれば、レジスト被膜を形成した際には、フッ素含有化合物[A]の有するフッ素原子によりレジスト被膜の表面に疎水性が付与されるとともに、アルカリ条件下に晒されたときに速やかに親水性基(−QH)が生成され、レジスト被膜表面が疎水性から親水性に速やかに変化する。これにより、アルカリ現像時において、現像残渣などの不純物が被膜表面に付着しにくくなる。また、アルカリ現像液との接触時において、レジスト被膜表面では現像液が速やかに広がるため、現像を好適に行うことができる。したがって、本発明の組成物によれば、現像欠陥の発生をできるだけ抑制できるレジスト被膜を形成することができる。
<反応速度の評価>
フッ素含有化合物[A]とアルカリ現像液との反応速度(加水分解速度)は、例えば、水との接触角、具体的には、水平状態のレジスト被膜と水滴との接触角である静的接触角や、レジスト被膜を傾斜させた際のレジスト被膜と水滴との接触角である動的接触角などを指標として評価することができる。これらの接触角を用いて加水分解速度を評価するには、例えば、フッ素含有化合物[A]を含むレジスト被膜をアルカリ現像液に接触させ、その接触開始からの接触角の時間変化を指標として行うことができる。
上記の接触角のうち、転落角や前進接触角、後退接触角といった動的接触角を用いるのが好ましく、後退接触角を用いるのがより好ましい。ここで、転落角は、水滴が移動し始めたときの接触角であり、前進接触角は、水滴の移動方向前方の端点におけるレジスト被膜との接触角である。また、後進接触角は、水滴の移動方向後方の端点におけるレジスト被膜との接触角である。これらの接触角においては、レジスト被膜の疎水性が高いほど、前進接触角や後退接触角が大きくなり、転落角が小さくなる。つまり、フッ素含有化合物[A]とアルカリ現像液との反応速度が高いほど、前進接触角及び後退接触角の低下量が大きくなり、転落角の増加量が大きくなる。
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。各種物性値の測定方法を以下に示す。
[重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)]
東ソー株式会社製GPCカラム(G2000HXL 2本、G3000HXL 1本、G4000HXL 1本)を用い、流量1.0ミリリットル/分、溶出溶媒にテトラヒドロフラン、カラム温度40℃の分析条件で、単分散ポリスチレンを標準とするゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定した。
H−NMR分析、13C−NMR分析]
化合物のH−NMR分析、重合体のフッ素原子含有率を求めるための13C−NMR分析は、核磁気共鳴装置(日本電子株式会社製「JNM−ECX400」)を使用し、測定した。
<化合物の合成>
[実施例1]
窒素雰囲気下、0℃にて、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)27.2g(0.066mol)、ジメチルアミノピリジン(DMAP)0.37g(0.003mol)、p−ヒドロキシフェニルメタクリレート10.7g(0.06mol)のジクロロメタン溶液60mlに、ジクロロメタン60mlにジフルオロ酢酸13.3g(0.069mol)を溶解させた溶液をゆっくり加え、室温まで戻し、1時間撹拌した。反応液に純水を200gと珪藻土30gを加え、減圧濾過した。ろ液を分液ロートにて分液し、有機層を純水で3回洗浄した。有機層をエバポレーターで溶媒留去し、得られた粗生成物を40℃に加温したヘキサンに溶解させ、0℃に冷却して析出した白色固体を濾過した。下記式で表される化合物(M−1)を白色固体として6.9g得た(収率45%)。
Figure 2012048226
得られた化合物(M−1)について H−NMR(400MHz)を測定した。その結果を以下に示す。
H−NMR(溶媒:CDCl):7.6−7.1(m,4H),6.40(s,1H),5.80(s,1H),5.2−5.6(m,1H),2.10(s,3H)。
上記の結果から、化合物(M−1)が下記に示す構造を有することが確認できた。
Figure 2012048226
[比較合成例1]
窒素雰囲気下、0℃にて、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)27.2g(0.066mol)、ジメチルアミノピリジン(DMAP)0.37g(0.003mol)、p−ヒドロキシフェニルメタクリレート10.7g(0.06mol)のジクロロメタン溶液60mlに、ジクロロメタン60mlに3,3,3−トリフルオロプロピオン酸9.0g(0.069mol)を溶解させた溶液をゆっくり加え、室温まで戻し、1時間撹拌した。反応液に純水を200gと珪藻土30gを加え、減圧濾過した。ろ液を分液ロートにて分液し、有機層を純水で3回洗浄した。有機層をエバポレーターで溶媒留去し、得られた粗生成物を40℃に加温したヘキサンに溶解させ、0℃に冷却して析出した白色固体を濾過した。下記式で表される化合物(M−2)を白色固体として8.7g得た(収率50%)。
Figure 2012048226
得られた化合物(M−2)についてH−NMR(400MHz)を測定した。その結果を以下に示す。
H−NMR(溶媒:CDCl):7.6−7.1(m,4H),6.35(s,1H),5.80(s,1H),4.0−4.3(m,2H),2.05(s,3H)。
上記の結果から、化合物(M−2)が下記に示す構造を有することが確認できた。
Figure 2012048226
<重合体[A]の合成>
上記化合物(M−1)及びその他の化合物(下記式(M−4)、(M−7)、(M−10)、(M−13)で表される化合物)の中から選択される化合物をそれぞれ用い、下記方法により、重合体[A]である重合体(A−1)〜(A−6)を合成した。また、比較例として、下記方法により、上記化合物(M−2)を用いた重合体(A’−1)と、上記化合物(M−1)及び上記化合物(M−2)をいずれも用いない重合体(A’−2)とを合成した。
Figure 2012048226
[実施例2]
温度計、還流管を取り付けた3つ口フラスコに、実施例1で合成した化合物(M−1)9.03g(0.0352mol)、化合物(M−7)0.97g(0.0039mol)、メチルエチルケトン20gを入れ、撹拌溶解した。その溶解液に重合開始剤アゾビスイソブチロニトリル(和光純薬製)を0.32g(1.96mmol)加え、溶解させた。この溶液を、窒素雰囲気下にて80℃で5時間の加熱撹拌により重合反応を行った後、反応液を室温まで冷却した。その後、重合反応液を減圧濃縮後、150gのノルマルヘキサンへゆっくり投入し、析出した固体をヘキサンで3回洗浄したのち、減圧乾燥することにより固体を得た。この固体について、13C−NMR(400MHz)を測定した結果、下記式中のt1:t2は91.8:8.2(モル比)であった。なお、フッ素含有割合は、6.28質量%であった。また、この固体について、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の質量平均分子量は8,900であり、分散度は1.52であった。この重合体を重合体(A―1)とする。
Figure 2012048226
[比較例1]
温度計、還流管を取り付けた3つ口フラスコに、比較合成例1で合成した化合物(M−2)9.34g(0.032mol)、化合物(M−4)0.65g(0.0036mol)、メチルエチルケトン20gを入れ、撹拌溶解した。その溶解液に重合開始剤アゾビスイソブチロニトリル(和光純薬製)を0.47g(2.88mmol)加え、溶解させた。この溶液を、窒素雰囲気下にて80℃で5時間の加熱撹拌により重合反応を行った後、反応液を室温まで冷却した。その後、重合反応液を減圧濃縮後、150gのノルマルヘキサンへゆっくり投入し、析出した固体をヘキサンで3回洗浄したのち、減圧乾燥することにより固体を得た。この固体について、13C−NMR(400MHz)を測定した結果、下記式中のt3:t4は89.7:10.3(モル比)であった。また、この固体について、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の質量平均分子量は9,300であり、分散度は1.60であった。この重合体を重合体(A’−1)とする。
Figure 2012048226
[実施例3〜実施例7、比較例2]
表1に記載した化合物を用い、実施例2と同様にして、重合体(A−2)〜重合体(A−6)及び(A’−2)を合成し、それぞれ実施例3〜8及び比較例2とした。また、それぞれの物性値を表1に示す。
Figure 2012048226
<重合体[C]の合成>
下記方法により(C−1)及び(C−2)を合成した。
Figure 2012048226
Figure 2012048226
[合成例1]
化合物(M−3)86.61g(0.515mol)、化合物(M−8)68.65g(0.309mol)及び化合物(M−11)19.17g(0.103mol)を、2−ブタノン400gに溶解し、更にジメチル2,2’−アゾビス(2−イソブチロニトリル)8.45gを投入した単量体溶液を準備した。化合物(M−7)25.57g(0.103mol)を2,000mLの三口フラスコに投入し、200gの2−ブタノンを投入して溶解させ、30分窒素パージした後、反応釜を攪拌しながら80℃に加熱し、事前に準備した単量体溶液を、滴下漏斗を用いて3時間かけて滴下した。滴下開始を重合開始時間とし、重合反応を6時間実施した。重合終了後、重合溶液を水冷することにより30℃以下に冷却し、4,000gのメタノールへ投入して析出した白色粉末をろ別した。ろ別した白色粉末をメタノールに分散させてスラリー状にして洗浄した後にろ別する操作を2回行い、60℃にて15時間乾燥し、白色粉末の共重合体(C−1)を得た(収量150.6g、収率75.3%)。この共重合体(C−1)は、Mwが6,700であり、Mw/Mn=1.40であり、13C−NMR分析の結果、化合物(M−3)、化合物(M−7)、化合物(M−8)、化合物(M−11)に由来する繰り返し単位の含有率(mol%)はそれぞれ49.0:9.2:31.6:10.1であった。
[合成例2]
化合物(M−3)86.61g(0.515mol)、化合物(M−8)68.65g(0.309mol)及び化合物(M−12)30.39g(0.103mol)を、2−ブタノン400gに溶解し、更にジメチル2,2’−アゾビス(2−イソブチロニトリル)8.45gを投入した単量体溶液を準備した。化合物(M−7)25.57g(0.103mol)を2,000mLの三口フラスコに投入し、200gの2−ブタノンを投入して溶解させ、30分窒素パージした後、反応釜を攪拌しながら80℃に加熱し、事前に準備した単量体溶液を、滴下漏斗を用いて3時間かけて滴下した。滴下開始を重合開始時間とし、重合反応を6時間実施した。重合終了後、重合溶液を水冷することにより30℃以下に冷却し、4,000gのメタノールへ投入して析出した白色粉末をろ別した。ろ別した白色粉末をメタノールに分散させてスラリー状にして洗浄した後にろ別する操作を2回行い、60℃にて15時間乾燥し、白色粉末の共重合体(C−2)を得た(収量131g、収率65.5%)。この共重合体は、Mwが5,500であり、Mw/Mn=1.401あり、13C−NMR分析の結果、化合物(M−3)、化合物(M−7)、化合物(M−8)、化合物(M−12)に由来する繰り返し単位の含有率(mol%)はそれぞれ51.7:8.3:30.8:9.2であった。なお、フッ素原子含有率は、3.56質量%であった。
<感放射線性樹脂組成物の調製>
上記実施例及び比較例にて合成した重合体(A−1)〜(A−6)、(A’−1)〜(A’−2)及び(C−1)〜(C−2)以外の感放射線性樹脂組成物を構成する酸発生体[B]及び酸拡散制御剤[D]について以下に示す。
酸発生体[B]:下記に構造式を示す。
Figure 2012048226
酸拡散制御剤[D]:下記に構造式を示す。
Figure 2012048226
[実施例9]
重合体(A−1)5.0質量部、酸発生剤(B−2)11.0質量部、重合体(C−1)100.0質量部、酸拡散制御剤(D−2)1.7質量部、添加剤としてγ−ブチロラクトン100.0質量部、及び溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを1,500.0質量部、シクロヘキサノン650.0質量部を混合して感放射線性樹脂組成物の組成物溶液を調製した。
[実施例10〜16、比較例3、4]
表2に示す配合としたこと以外は実施例9と同様にして各感放射線性樹脂組成物の組成物溶液を調製し、それぞれ実施例10〜16、比較例3、4とした。
Figure 2012048226
<レジスト被膜の調製及び評価>
実施例9〜16、比較例3、4の感放射線性樹脂組成物について以下のようにレジスト被膜を形成し、形成したレジスト被膜のそれぞれについて、アルカリ現像液に対する反応速度及び現像欠陥の評価を行った。反応速度の評価は、アルカリ現像液との接触時における後退接触角の時間変化を見ることにより行った。また、現像欠陥については、Blob欠陥数を測定することにより行った。以下に、その詳細を示す。
[レジスト被膜の調製]
感放射線性樹脂組成物を用いて基板上に被膜を形成した。基板は、後退接触角の測定に際しては8インチシリコンウェハとし、Blob欠陥数の測定に際しては、下層反射防止膜(日産化学社、ARC66)を形成した12インチシリコンウェハとした。被膜の膜厚は110nmとした。
[後退接触角の測定]
形成した被膜について、室温23℃、湿度45%、常圧の環境下で、KRUS社のDSA−10を用いて以下の手順で後退接触角を測定した。
DSA−10の針を測定前にアセトンとイソプロピルアルコールで洗浄した後、針に水を注入するとともに、ウェハステージ上にウェハをセットした。次いで、ウェハ表面と針の先端の距離が1mm以下になるようステージの高さを調整した。針から水を排出してウェハ上に25μLの水滴を形成した後、針によって水滴を10μL/分の速度で180秒間吸引するとともに、接触角を毎秒(計180回)測定した。この場合に、かかる測定は、被膜形成後、120℃で50秒間ソフトベーク(SB)を行った後に行うとともに、SB後にアルカリ現像液を接触させ、その接触開始から10秒後又は30秒後に行った。そして、それぞれの測定において、接触角が安定した時点から計20点の接触角について平均値を算出し、各測定条件の後退接触角(°)とした。
アルカリ現像については、上記条件でSBを行った後、東京エレクトロン株式会社製、クリーントラック「ACT8」の現像装置のGPノズルによって2.38質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液により10秒間又は30秒間現像し、その後、15秒間純水によりリンスした。リンス後、2,000rpmで液振り切り乾燥し、その乾燥後の基板の後退接触角をそれぞれ「10秒現像後」の後退接触角、「30秒現像後」の後退接触角とした。
[3カ月保存接触角の測定]
調製したレジスト被膜を23℃にて3ヶ月間保存し、上記の「SB後の後退接触角」の測定と同一の方法で後退接触角を測定し、その値を「3カ月保存後退接触角」とした。
[Blob欠陥]
被膜形成後、120℃で50秒間SBを行い、この被膜についてArFエキシマレーザー液浸露光装置(NIKON社、NSR S610C)を用い、NA=1.3、ratio=0.800、Dipoleの条件により、ターゲットサイズが幅45nmのラインアンドスペース(1L/1S)のマスクパターンを介して露光した。露光後、95℃で50秒間プレベーク(PEB)を行った。
PEBの後、東京エレクトロン株式会社製、クリーントラック「ACT8」の現像装置のGPノズルによって2.38質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液により10秒間現像し、15秒間純水によりリンスし、2,000rpmで液振り切り乾燥して、ポジ型のレジストパターンを形成した。このとき、幅45nmの1L/1Sを形成する露光量を最適露光量とした。この最適露光量にてウェハ全面に線幅45nmの1L/1Sを形成し、欠陥検査用ウェハとした。なお、測長には走査型電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ社、CC−4000)を用いた。その後、欠陥検査用ウェハ上の欠陥数を、KLA−Tencor社、KLA2810を用いて測定した。更に、同社KLA2810にて測定された欠陥を、レジスト由来と判断されるものと外部由来の異物とに分類した。分類後、レジスト被膜由来と判断される欠陥数の合計が100個/wafer未満であった場合「良好」とし、100個から500個/waferであった場合は「やや不良」、500個/waferを超える場合は「不良」とした。
後退接触角の測定結果及びBlob欠陥の評価結果を下記の表3に示す。
Figure 2012048226
表3に示すように、本発明に係る重合体[A]を含有する実施例9〜16の感放射線性樹脂組成物を用いて形成されたレジスト被膜は、比較例3及び4と比べて、SB後の水に対する後退接触角はさほど相違しなかった。これにより、液浸露光時において十分な疎水性を示すことが分かる。
一方、現像後の後退接触角を比較すると、比較例3では、現像開始から10秒後では80°から45°までしか変化せず、現像後30秒で15°未満に低下した。また、比較例4では、現像後10秒では81°から79°までと僅かしか変化せず、更に、現像後30秒においても25°までしか低下しなかった。これに対し、実施例9〜16では、いずれも、現像10秒後で72〜80°から15°未満まで大きく低下した。このことから、重合体[A]を含む本組成物を用いて形成されたレジスト被膜は、アルカリ現像液との接触時において、その膜表面における疎水性→親水性(表面濡れ性)の変化が速やかに行われることが分かった。つまり、アルカリ現像液に対する反応速度が高いことが分かった。これは、重合体[A]の有する疎水性基がアルカリ条件下で速やかに解離し、親水性基であるOH基が膜表面に偏在したことによるものと考えられる。
また、Blob欠陥について比較すると、比較例3では「やや不良」であり、比較例では「不良」であったのに対し、実施例9〜16では、いずれも「良好」であった。このことから、実施例9〜16では、比較例3,4に比べて、アルカリ現像液に対する反応速度が高く、これにより、現像残渣などの不純物が膜表面に付着するのを抑制できることが示唆された。
また、3ヶ月間保存後における後退接触角について見ると、実施例9〜16では変化が見られず、これにより、保存安定性にも優れていることが分かった。以上のことから、重合体[A]を含む本組成物を用いて形成されたレジスト被膜は、レジストパターン形成用に非常に優れていることが分かった。

Claims (9)

  1. 下記式(1)で表される基を有するフッ素含有化合物[A]と、
    感放射線性酸発生体[B]と、
    を含有する感放射線性樹脂組成物。
    Figure 2012048226
    (式(1)中、Rは、置換されていてもよい(p+1)価の芳香族環式基であり、Qは、1価の親水基から水素原子1つを除いた連結基であり、Rは、水素原子、又はフッ素原子を含んでいてもよい炭素数1〜10の炭化水素基である。pは、1〜5の整数である。但し、pが2〜5の場合、複数のQ及びRはそれぞれ独立して上記定義を有する。「*」は結合手を示す。)
  2. 上記式(1)におけるRが水素原子、又は炭素数1〜10の無置換の炭化水素基である請求項1に記載の感放射線性樹脂組成物。
  3. 前記フッ素含有化合物[A]が、下記式(1p)で表される繰り返し単位を有する重合体である請求項1又は2に記載の感放射線性樹脂組成物。
    Figure 2012048226
    (式(1p)中、Rは、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜5のアルキル基又は炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基であり、Gは、単結合、−(CH−,−CO−O−又は−CO−NH−であり(bは1〜2の整数)、RC1は、置換されていてもよい(p+1)価の芳香族環式基であり、Qは、1価の親水基から水素原子1つを除いた連結基であり、Rは、水素原子、又はフッ素原子を含んでいてもよい炭素数1〜10の炭化水素基である。pは、1〜5の整数である。但し、pが2〜5の場合、複数のQ及びRはそれぞれ独立して上記定義を有する。)
  4. 前記フッ素含有化合物[A]が、下記式(1p−1)〜(1p−3)からなる群より選択される1の式で表される繰り返し単位を有する重合体である請求項3に記載の感放射線性樹脂組成物。
    Figure 2012048226
    (式(1p−1)〜(1p−3)中、Rは、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜5のアルキル基又は炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基であり、RC2は、置換基を有していてもよい(p+1)価のベンゼン環であり、Rは、水素原子、又はフッ素原子を含んでいてもよい炭素数1〜10の炭化水素基である。pは、1〜5の整数である。但し、pが2〜5の場合、複数のRはそれぞれ独立して上記定義を有する。)
  5. 前記フッ素含有化合物[A]が、下記式(1p−1−1)〜(1p−3−1)からなる群より選択される1の式で表される繰り返し単位を有する重合体である請求項4に記載の感放射線性樹脂組成物。
    Figure 2012048226
    (式(1p−1−1)〜(1p−3−1)中、RB1〜RB4は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、又は−RP1、−RP2−O−RP1、−RP2−CO−RP1、−RP2−CO−ORP1、−RP2−O−CO−RP1、−RP2−OH、−RP2−CN、若しくは−RP2−COOH(RP1は、炭素数1〜10の1価の鎖状飽和炭化水素基、炭素数3〜20の1価の脂肪族環状飽和炭化水素基又は炭素数6〜30の1価の芳香族炭化水素基であり、これらの基の有する水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換されていてもよい。RP2は、単結合、炭素数1〜10の2価の鎖状飽和炭化水素基、炭素数3〜20の2価の脂肪族環状飽和炭化水素基、炭素数6〜30の2価の芳香族炭化水素基、又はこれらの基の有する水素原子の一部もしくは全部がフッ素原子で置換された基である)であり、Rは、水素原子、又はフッ素原子を含んでいてもよい炭素数1〜10の炭化水素基である。)
  6. 酸解離性基を有する重合体[C]をさらに有し、
    前記フッ素含有化合物[A]は前記重合体[C]よりもフッ素原子含有率が大きい請求項1乃至5のいずれか1に記載の感放射線性樹脂組成物。
  7. 請求項1乃至6のいずれか1に記載の感放射線性樹脂組成物を用いて支持体上にレジスト被膜を形成する工程と、
    前記レジスト被膜を液浸露光する工程と、
    その液浸露光されたレジスト被膜を現像してレジストパターンを形成する工程と、
    を有するレジストパターン形成方法。
  8. 下記式(1p)で表される繰り返し単位を有する重合体。
    Figure 2012048226
    (式(1p)中、Rは、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜5のアルキル基又は炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基であり、Gは、単結合、−(CH−,−CO−O−又は−CO−NH−であり(bは1〜2の整数)、RC1は、置換されていてもよい(p+1)価の芳香族環式基であり、Qは、1価の親水基から水素原子1つを除いた連結基であり、Rは、水素原子、又はフッ素原子を含んでいてもよい炭素数1〜10の炭化水素基である。pは、1〜5の整数である。但し、pが2〜5の場合、複数のQ及びRはそれぞれ独立して上記定義を有する。)
  9. 下記式(1m)で表される化合物。
    Figure 2012048226
    (式(1m)中、Rは、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜5のアルキル基又は炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基であり、Gは、単結合、−(CH−,−CO−O−又は−CO−NH−であり(bは1〜2の整数)、RC1は、置換されていてもよい(p+1)価の芳香族環式基であり、Qは、1価の親水基から水素原子1つを除いた連結基であり、Rは、水素原子、又はフッ素原子を含んでいてもよい炭素数1〜10の炭化水素基である。pは、1〜5の整数である。但し、pが2〜5の場合、複数のQ及びRはそれぞれ独立して上記定義を有する。)
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013225125A (ja) * 2012-03-22 2013-10-31 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd レジスト組成物、レジストパターン形成方法
CN104379617A (zh) * 2012-06-29 2015-02-25 株式会社大赛璐 高分子化合物、光致抗蚀剂用树脂组合物、及半导体的制造方法
JP2018028685A (ja) * 2010-11-15 2018-02-22 ローム アンド ハース エレクトロニック マテリアルズ エルエルシーRohm and Haas Electronic Materials LLC 塩基反応性成分を含む組成物およびフォトリソグラフィーのための方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5713012B2 (ja) 2010-05-20 2015-05-07 Jsr株式会社 感放射線性樹脂組成物、レジストパターン形成方法、重合体及び化合物
JP5824321B2 (ja) * 2010-10-26 2015-11-25 住友化学株式会社 レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
JP2013068646A (ja) * 2011-09-20 2013-04-18 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd レジスト組成物、レジストパターン形成方法
JP6303943B2 (ja) * 2013-09-30 2018-04-04 Jsr株式会社 感放射線性樹脂組成物及びレジストパターン形成方法
JP6375438B2 (ja) 2015-02-27 2018-08-15 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、及び電子デバイスの製造方法
US20220137509A1 (en) * 2020-10-31 2022-05-05 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Photoresist compositions and pattern formation methods

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01136149A (ja) * 1987-11-24 1989-05-29 Fuji Photo Film Co Ltd ハロゲン化銀カラー写真感光材料
JPH04198939A (ja) * 1990-11-29 1992-07-20 Fuji Photo Film Co Ltd 平版印刷用原版
JP2009139909A (ja) * 2007-08-03 2009-06-25 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd 含フッ素化合物、液浸露光用レジスト組成物およびレジストパターン形成方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0612452B2 (ja) 1982-09-30 1994-02-16 ブリュ−ワ−・サイエンス・インコ−ポレイテッド 集積回路素子の製造方法
DE69214035T2 (de) 1991-06-28 1997-04-10 Ibm Reflexionsverminderde Überzüge
JPH11176727A (ja) 1997-12-11 1999-07-02 Nikon Corp 投影露光装置
JP4551701B2 (ja) 2004-06-14 2010-09-29 富士フイルム株式会社 液浸露光用保護膜形成組成物及びそれを用いたパターン形成方法
JP4861767B2 (ja) 2005-07-26 2012-01-25 富士フイルム株式会社 ポジ型レジスト組成物およびそれを用いたパターン形成方法
JP4614092B2 (ja) 2006-01-31 2011-01-19 信越化学工業株式会社 フッ素アルコール化合物の製造方法
CN101395189B (zh) 2006-03-31 2013-07-17 Jsr株式会社 含氟聚合物及其精制方法以及感放射线性树脂组合物
JP2008088343A (ja) 2006-10-04 2008-04-17 Shin Etsu Chem Co Ltd 高分子化合物、レジスト材料、及びパターン形成方法
JP4858714B2 (ja) 2006-10-04 2012-01-18 信越化学工業株式会社 高分子化合物、レジスト材料、及びパターン形成方法
KR100985929B1 (ko) 2007-06-12 2010-10-06 샌트랄 글래스 컴퍼니 리미티드 불소 함유 화합물, 불소 함유 고분자 화합물, 포지티브형레지스트 조성물 및 이것을 사용한 패턴 형성방법
KR100991312B1 (ko) 2007-08-30 2010-11-01 샌트랄 글래스 컴퍼니 리미티드 포지티브형 레지스트 조성물
CN101827813A (zh) 2007-10-15 2010-09-08 Jsr株式会社 砜化合物、磺酸盐和放射线敏感性树脂组合物
JP2009134088A (ja) 2007-11-30 2009-06-18 Jsr Corp 感放射線性樹脂組成物
JP2009175363A (ja) 2008-01-23 2009-08-06 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd 液浸露光用レジスト組成物、レジストパターン形成方法、および含フッ素共重合体
JP5398248B2 (ja) 2008-02-06 2014-01-29 東京応化工業株式会社 液浸露光用レジスト組成物およびそれを用いたレジストパターン形成方法
KR101766491B1 (ko) 2009-04-21 2017-08-08 제이에스알 가부시끼가이샤 감방사선성 수지 조성물, 중합체 및 레지스트 패턴 형성 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01136149A (ja) * 1987-11-24 1989-05-29 Fuji Photo Film Co Ltd ハロゲン化銀カラー写真感光材料
JPH04198939A (ja) * 1990-11-29 1992-07-20 Fuji Photo Film Co Ltd 平版印刷用原版
JP2009139909A (ja) * 2007-08-03 2009-06-25 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd 含フッ素化合物、液浸露光用レジスト組成物およびレジストパターン形成方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018028685A (ja) * 2010-11-15 2018-02-22 ローム アンド ハース エレクトロニック マテリアルズ エルエルシーRohm and Haas Electronic Materials LLC 塩基反応性成分を含む組成物およびフォトリソグラフィーのための方法
JP2013225125A (ja) * 2012-03-22 2013-10-31 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd レジスト組成物、レジストパターン形成方法
CN104379617A (zh) * 2012-06-29 2015-02-25 株式会社大赛璐 高分子化合物、光致抗蚀剂用树脂组合物、及半导体的制造方法

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