JP2019015860A - 積層体 - Google Patents
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Abstract
Description
前記レジスト膜が重合体を含み、
前記重合体は、
下記一般式(I):
で表される単量体単位(A)と、
下記一般式(II):
で表される単量体単位(B)とを有し、
前記単量体単位(A)および前記単量体単位(B)の少なくとも一方がフッ素原子を一つ以上有する、ことを特徴とする。
所定の単量体単位を有する所定の重合体を含むレジスト膜が遮光層上に形成された積層体は、レジスト膜と遮光層との密着性の低下を十分に抑制可能である。
なお、本発明において、式(II)中のpが2以上の場合には、複数あるR6は互いに同一でも異なっていてもよく、また、式(II)中のqが2以上の場合には、複数あるR7は互いに同一でも異なっていてもよい。
なお、本発明において、「分子量分布(Mw/Mn)」とは、数平均分子量(Mn)に対する重量平均分子量(Mw)の比を指す。そして、本発明において、「数平均分子量(Mn)」は、上述した「重量平均分子量(Mw)」と同様に、ゲル浸透クロマトグラフィーを用いて測定することができる。
ここで、本発明の積層体は、例えば、ビルドアップ基板などのプリント基板の製造プロセスにおいて、半導体素子などの製造に用いられるフォトマスク等の転写用マスクを製造する際に用いられる。
なお、本発明の積層体のレジスト膜に含まれる重合体は、電子線やEUV(Extreme ultraviolet)レーザーなどの電離放射線や紫外線などの短波長の光の照射により主鎖が切断されて低分子量化する、主鎖切断型のポジ型レジストとして良好に使用することができる。
本発明の積層体は、基板と、該基板上に形成された遮光層と、該遮光層上に形成され、所定の重合体を含むレジスト膜とを備える。
基板としては、通常、透明基板を用いる。基板の材質としては、例えば、石英、ガラス、などの透明材料が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、透明性および耐候性の観点から、石英が好ましい。
基板は、200nm以上300nm以下の波長の光を90%〜95%透過する程度の透明性を有することが好ましい。
基板の厚みは、0.5mm以上であることが好ましく、1.0mm以上であることがより好ましく、20mm以下であることが好ましく、15mm以下であることがより好ましい。
遮光層としては、任意の遮光層を用いることができる。中でも、遮光層としては、金属層を備える単層構造または多層構造の遮光層を用いることが好ましい。なお、遮光層を構成し得る金属層以外の層の材質としては、ポリプロピレン、環状ポリオレフィン、ポリ塩化ビニルなどが挙げられる。
金属層の材質としては、例えば、クロム、シリコン、酸化鉄、モリブデンシリサイドなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、遮光性の観点から、クロムが好ましい。
遮光層の厚みは、5nm以上であることが好ましく、10nm以上であることがより好ましく、200nm以下であることが好ましく、100nm以下であることがより好ましい。
レジスト膜は、所定の重合体を含む。これにより、レジスト膜と遮光層との密着性を向上させることができる。
レジスト膜の厚みは、20nm以上であることが好ましく、30nm以上であることがより好ましく、200nm以下であることが好ましく、100nm以下であることがより好ましい。
以下、本発明の積層体のレジスト膜における重合体の性状、即ち、重合体の「重量平均分子量(Mw)」、「数平均分子量(Mn)」および「分子量分布(Mw/Mn)」について説明する。
なお、本発明において、「重量平均分子量(Mw)」および「数平均分子量(Mn)」は、ゲル浸透クロマトグラフィーを用いて測定することができる。そして、本発明において、「分子量分布(Mw/Mn)」とは、数平均分子量(Mn)に対する重量平均分子量(Mw)の比を指す。
そして、本発明の積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量(Mw)は、例えば、59000以下とすることができ、また、43800以上とすることができる。さらに、本発明の積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量(Mw)は、52000以下であることが好ましく、46500以上であることが好ましい。本発明の積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量(Mw)が上記上限値以下(未満)であれば、レジスト膜の感度を向上させることができる。また、本発明の積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量(Mw)が上記下限値以上であれば、現像液への溶解を防止することができる。
また、本発明の積層体のレジスト膜における重合体の数平均分子量(Mn)は、例えば、29600以上43500以下とすることができる。さらに、本発明の積層体のレジスト膜における重合体の重合体の数平均分子量(Mn)は、41600以下であることが好ましく、36500以上であることがより好ましい。本発明の積層体のレジスト膜における重合体の重合体の数平均分子量(Mn)が上記上限値以下(未満)であれば、レジスト膜の感度を向上させることができる。また、本発明の積層体のレジスト膜における重合体の数平均分子量(Mn)が上記下限値以上であれば、現像液への溶解を防止することができる。
そして、本発明の積層体のレジスト膜における重合体の重合体の分子量分布(Mw/Mn)は、例えば、1.50以下とすることができる。さらに、本発明の積層体のレジスト膜における重合体の重合体の分子量分布(Mw/Mn)は、1.28以上であることが好ましく、1.30以上であることがより好ましく、1.45以下であることが好ましく、1.40以下であることがより好ましい。本発明の積層体のレジスト膜における重合体の分子量分布(Mw/Mn)が上記下限値以上であれば、プリベーク時間を短くことができる。重合体の分子量分布(Mw/Mn)が上記上限値以下であれば、パターニング時に明瞭なパターンを得ることができる。
上記レジスト膜形成方法では、上述した遮光層上に、レジスト膜形成用重合体を含むポジ型レジスト組成物を塗布し、塗布したポジ型レジスト組成物を乾燥させてレジスト膜を形成する。塗布方法および乾燥方法は特に限定されることなく、既知の塗布方法および乾燥方法にて行うことができる。なお、前記ポジ型レジスト組成物の乾燥中にレジスト膜形成用重合体の分子量が変化し得る。
ポジ型レジスト組成物は、レジスト膜形成用重合体と、溶剤とを含み、任意に、レジスト組成物に配合され得る既知の添加剤を更に含有する。そして、ポジ型レジスト組成物は、所定のレジスト膜形成用重合体をポジ型レジストとして含有しているので、レジストパターンの形成に使用した際にレジストパターンの倒れの発生を十分に抑制することができる。
なお、溶剤としては、レジスト膜形成用重合体を溶解可能な溶剤であれば既知の溶剤を用いることができる。中でも、適度な粘度のポジ型レジスト組成物を得てポジ型レジスト組成物の塗工性を向上させる観点からは、溶剤としては、アニソール、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート(PGMEA)、酢酸n−ヘキシル、酢酸アミル、これらの混合物などを用いることが好ましい。
レジスト膜形成用重合体は、
下記の一般式(I):
下記の一般式(II):
また、前記レジスト膜形成用重合体は、単量体単位(A)および単量体単位(B)の少なくとも一方がフッ素原子を一つ以上有する。即ち、前記レジスト膜形成用重合体は、単量体単位(A)がフッ素原子を一つ以上有し、単量体単位(B)がフッ素原子を有していなくてもよいし、単量体単位(B)がフッ素原子を一つ以上有し、単量体単位(A)がフッ素原子を有していなくてもよいし、単量体単位(A)および単量体単位(B)のそれぞれがフッ素原子を一つ以上有していてもよい。
なお、前記レジスト膜形成用重合体は、単量体単位(A)および単量体単位(B)以外の任意の単量体単位を含んでいてもよいが、レジスト膜形成用重合体を構成する全単量体単位中で単量体単位(A)および単量体単位(B)が占める割合は、合計で90mol%以上であることが好ましく、実質的に100mol%であることがより好ましく、100mol%(即ち、レジスト膜形成用重合体は単量体単位(A)および単量体単位(B)のみを含む)であることがさらに好ましい。
なお、単量体単位(A)および単量体単位(B)の少なくとも一方にフッ素原子を含有させることでレジストパターンの倒れの発生を抑制することができる理由は、明らかではないが、レジスト膜形成用重合体の撥液性が向上するため、レジストパターンの形成過程において現像液やリンス液を除去する際にパターン間で引っ張り合いが起こるのを抑制することができるからであると推察される。
また、式(I)および式(III)中のR2〜R4を構成し得る非置換のアルキル基としては、特に限定されることなく、非置換の炭素数1以上10以下のアルキル基が挙げられる。中でも、R2〜R4を構成し得る非置換のアルキル基としては、メチル基またはエチル基が好ましい。
フッ素原子で置換された炭素数1以上10以下のアルキル基としては、例えば、2,2,2−トリフルオロエチル基、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル基(フッ素原子の数が5、炭素数が3、下記構造式X)等のペンタフルオロアルキル基、2−(パーフルオロブチル)エチル基、2−(パーフルオロヘキシル)エチル基、1H,1H,3H−テトラフルオロプロピル基、1H,1H,5H−オクタフルオロペンチル基、1H,1H,7H−ドデカフルオロヘプチル基、1H−1−(トリフルオロメチル)トリフルオロエチル基、1H,1H,3H−ヘキサフルオロブチル基、1,2,2,2−テトラフルオロ−1−(トリフルオロメチル)エチル基、などが挙げられる。
これらの中でも、ペンタフルオロアルキル基が好ましく、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル基(フッ素原子の数が5、炭素数が3、下記構造式X)が特に好ましい。
また、単量体単位(B)は、下記の一般式(IV):
そして、レジスト膜形成用重合体を構成する全単量体単位中の単量体単位(B)の割合は、特に限定されることなく、例えば30mol%以上70mol%以下とすることができる。
また、式(II)および式(IV)中のR5〜R9を構成し得る非置換のアルキル基としては、特に限定されることなく、非置換の炭素数1以上5以下のアルキル基が挙げられる。中でも、R5〜R9を構成し得る非置換のアルキル基としては、メチル基またはエチル基が好ましい。
式(II)および式(IV)中のpが5であり、qが0であり、5つあるR6の全てが水素原子または非置換のアルキル基であってもよく、5つあるR6の全てが水素原子または非置換の炭素数1以上5以下のアルキル基であってもよく、5つあるR6の全てが水素原子であってもよい。これにより、レジスト膜形成用重合体の調製の容易性および電離放射線等を照射した際の主鎖の切断性を向上させることができる。
また、単量体単位(B)におけるフッ素原子の数は、0または1であることが好ましい。
そして、上述した単量体単位(A)および単量体単位(B)を有するレジスト膜形成用重合体は、例えば、単量体(a)と単量体(b)とを含む単量体組成物を重合させた後、任意に得られた重合物を精製することにより調製することができる。
ここで、レジスト膜形成用重合体の調製に用いる単量体組成物としては、単量体(a)および単量体(b)を含む単量体成分と、任意の溶媒と、重合開始剤と、任意に添加される添加剤との混合物を用いることができる。そして、単量体組成物の重合は、既知の方法を用いて行うことができる。中でも、溶媒としては、シクロペンタノンなどを用いることが好ましく、重合開始剤としては、アゾビスイソブチロニトリルなどのラジカル重合開始剤を用いることが好ましい。
なお、得られた重合物を精製する場合に用いる精製方法としては、特に限定されることなく、再沈殿法やカラムクロマトグラフィー法などの既知の精製方法が挙げられる。中でも、精製方法としては、再沈殿法を用いることが好ましい。
なお、重合物の精製は、複数回繰り返して実施してもよい。
レジストパターン形成方法(マスク製造方法)は、(1)上述したレジスト膜形成方法により形成されたレジスト膜を露光する工程と、(2)露光されたレジスト膜を現像する工程と、を含むことが好ましい。
上記工程(1)では、レジスト膜に対して電離放射線や光を照射して所望のパターンを描画する。なお、電離放射線や光の照射には、電子線描画装置やレーザー描画装置などの既知の描画装置を用いることができる。
上記工程(2)では、パターンを描写したレジスト膜を現像液と接触させてレジスト膜を現像し、被加工物(フォトマスクブランクスにおける遮光層)上にレジストパターンを形成する。ここで、レジスト膜と現像液とを接触させる方法は、特に限定されることなく、現像液中へのレジスト膜の浸漬やレジスト膜への現像液の塗布等の既知の手法を用いることができる。そして、現像したレジスト膜をリンス液でリンスする。
特に、現像液およびリンス液としては、例えば、CF3CFHCFHCF2CF3、CF3CF2CHCl2、CClF2CF2CHClF、CF3CF2CF2CF2OCH3、およびC8F18を含むフルオロカーボン等のフッ素系溶剤;メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール(イソプロピルアルコール)等のアルコール;酢酸アミル、酢酸ヘキシルなどのアルキル基を有する酢酸エステル;フッ素系溶剤とアルコールとの混合物;フッ素系溶剤とアルキル基を有する酢酸エステルとの混合物;アルコールとアルキル基を有する酢酸エステルとの混合物;フッ素系溶剤とアルコールとアルキル基を有する酢酸エステルとの混合物;などを用いることができる。現像液およびリンス液の組合せは、上述した重合体よりなるレジストの溶解性などを考慮し、例えば、レジスト溶解性のより高い溶剤を現像液とし、レジスト溶解性のより低い溶剤をリンス液とすることができる。また、現像液の選定にあたり、上記工程(1)を実施する前のレジスト膜を溶解しない現像液を選択することが好ましい。さらに、リンス液の選定にあたり、現像液と混ざり易いリンス液を選択し、現像液との置換が容易となるようにすることが好ましい。
そして、実施例1〜44および比較例1〜8において、(i)「重量平均分子量、数平均分子量および分子量分布」および(ii)「積層体のレジスト膜と遮光層との密着性」を、それぞれ下記の方法で測定および評価した。
測定対象の重合体についてゲル浸透クロマトグラフィーを用いて重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)を測定し、分子量分布(Mw/Mn)を算出した。
具体的には、ゲル浸透クロマトグラフ(東ソー製、HLC−8220)を使用し、展開溶媒としてテトラヒドロフランを用いて、測定対象の重合体の重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)を標準ポリスチレン換算値として求めた。そして、分子量分布(Mw/Mn)を算出した。
形成したレジストパターンの剥がれの有無を観察して、以下の基準に従って、レジスト膜と遮光層との密着性を評価した。
A:レジストパターンの剥がれ無し(密着性良好)
B:レジストパターンの剥がれ有り
<重合体(F3)の調製>
単量体(a)としてのα−クロロアクリル酸2,2,2−トリフルオロエチル3.0gおよび単量体(b)としてのα−メチルスチレン4.40gと、溶媒としてのシクロペンタノン1.85gと、重合開始剤としてのアゾビスイソブチロニトリル0.006975gとを含む単量体組成物をガラス容器に入れ、ガラス容器を密閉および窒素置換して、窒素雰囲気下、78℃の恒温槽内で6.0時間撹拌した。その後、室温に戻し、ガラス容器内を大気解放した後、得られた溶液にテトラヒドロフラン(THF)10gを加えた。そして、THFを加えた溶液をメタノール300g中に滴下し、重合物を析出させた。その後、析出した重合物を含む溶液をキリヤマ漏斗によりろ過し、白色の凝固物(重合体)を得た。次いで、得られた重合物を100gのTHFに溶解させ、得られた溶液をTHF150gとメタノール(MeOH)850gとの混合溶媒に滴下し、白色の凝固物(α−メチルスチレン単位およびα−クロロアクリル酸2,2,2−トリフルオロエチル単位を含有する重合体)を析出させた。その後、析出した重合体を含む溶液をキリヤマ漏斗によりろ過し、白色の重合体を得た。なお、得られた重合体は、α−メチルスチレン単位とα−クロロアクリル酸2,2,2−トリフルオロエチル単位とを50mol%ずつ含んでいた。
そして、得られた重合体について、重量平均分子量、数平均分子量および分子量分布を測定した。測定した重量平均分子量および分子量分布を下記に示す。
得られた重合体を溶剤としてのプロピレングリコールメチルエーテルアセテート(PGMEA)に溶解させ、重合体の濃度が2.5質量%であるレジスト溶液(ポジ型レジスト組成物)を調製した。
スピンコーター(ミカサ製、MS−A150)を使用し、ポジ型レジスト組成物を、直径4インチのマスクブランクス(石英基板(厚み:1.0mm)上にクロム層(厚み:10nm)が形成されたもの)上に塗布した。次いで、塗布したポジ型レジスト組成物を温度150℃のホットプレートで10分間加熱(プリベーク)して、マスクブランクス上に厚さ50nmのレジスト膜を形成した。そして、得られたレジスト膜における重合体についてゲル浸透クロマトグラフィーを用いて重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)を測定し、分子量分布(Mw/Mn)を算出した。また、電子線描画装置(エリオニクス社製、ELS−S50)を用いてレジスト膜を最適露光量(Eop)で露光して、パターンを描画した。その後、レジスト用現像液として、フッ素系溶剤(三井・デュポンフロロケミカル社製、バートレル(CF3CFHCFHCF2CF3))を用いて温度23℃で1分間の現像処理を行った後、リンス液としてのフッ素系溶剤(三井・デュポンフロロケミカル社製、バートレル(CF3CFHCFHCF2CF3))で10秒間リンスして、レジストパターンを形成した。そして、積層体のレジスト膜と遮光層との密着性を評価した。なお、最適露光量(Eop)は、適宜設定した。また、レジストパターンのライン(未露光領域)とスペース(露光領域)は、それぞれ20nmとした。
測定した重量平均分子量および分子量分布、並びに、密着性の評価結果を下記および表1に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:60062、分子量分布:1.349
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:58471、分子量分布:1.366
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:A(密着性良好)
実施例1において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、160℃で3分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、実施例1と同様に、「重合体(F3)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表1に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:60062、分子量分布:1.349
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:58576、分子量分布:1.359
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:A(密着性良好)
実施例1において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、160℃で5分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、実施例1と同様に、「重合体(F3)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表1に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:60062、分子量分布:1.349
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:58463、分子量分布:1.358
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:A(密着性良好)
実施例1において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、160℃で10分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、実施例1と同様に、「重合体(F3)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表1に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:60062、分子量分布:1.349
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:56442、分子量分布:1.378
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:A(密着性良好)
実施例1において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、170℃で3分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、実施例1と同様に、「重合体(F3)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表1に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:60062、分子量分布:1.349
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:58506、分子量分布:1.421
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:A(密着性良好)
実施例1において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、170℃で5分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、実施例1と同様に、「重合体(F3)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表1に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:60062、分子量分布:1.349
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:56460、分子量分布:1.453
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:A(密着性良好)
実施例1において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、170℃で10分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、実施例1と同様に、「重合体(F3)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表1に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:60062、分子量分布:1.349
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:52830、分子量分布:1.421
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:A(密着性良好)
実施例1において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、180℃で3分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、実施例1と同様に、「重合体(F3)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表1に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:60062、分子量分布:1.349
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:52726、分子量分布:1.437
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:A(密着性良好)
実施例1において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、180℃で5分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、実施例1と同様に、「重合体(F3)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表1に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:60062、分子量分布:1.349
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:51113、分子量分布:1.440
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:A(密着性良好)
実施例1において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、180℃で10分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、実施例1と同様に、「重合体(F3)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表1に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:60062、分子量分布:1.349
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:52669、分子量分布:1.494
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:A(密着性良好)
実施例1において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、190℃で1分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、実施例1と同様に、「重合体(F3)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表1に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:60062、分子量分布:1.349
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:56999、分子量分布:1.426
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:A(密着性良好)
実施例1において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、190℃で3分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、実施例1と同様に、「重合体(F3)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表1に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:60062、分子量分布:1.349
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:51918、分子量分布:1.434
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:A(密着性良好)
実施例1において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、190℃で5分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、実施例1と同様に、「重合体(F3)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表1に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:60062、分子量分布:1.349
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:49804、分子量分布:1.451
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:A(密着性良好)
実施例1において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、190℃で10分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、実施例1と同様に、「重合体(F3)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表1に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:60062、分子量分布:1.349
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:48748、分子量分布:1.488
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:A(密着性良好)
<重合体(F5)の調製>
単量体(a)としてのα−クロロアクリル酸2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル(ACAPFP)3.0gおよび単量体(b)としてのα−メチルスチレン(AMS)3.4764gと、重合開始剤としてのアゾビスイソブチロニトリル0.0055gと、溶媒としてのシクロペンタノン1.6205gを含む単量体組成物をガラス容器に入れ、ガラス容器を密閉および窒素置換して、窒素雰囲気下、78℃の恒温槽内で6時間撹拌した。その後、室温に戻し、ガラス容器内を大気解放した後、得られた溶液にテトラヒドロフラン(THF)10gを加えた。そして、THFを加えた溶液を、メタノール300g中に滴下し、重合物を析出させた。その後、析出した重合物を含む溶液をキリヤマ漏斗によりろ過し、白色の凝固物(重合体)を得た。次いで、得られた重合体(crude)を100gのTHFに溶解させ、得られた溶液をTHF100gとメタノール(MeOH)900gとの混合溶媒に滴下し、白色の凝固物(α−メチルスチレン単位およびα−クロロアクリル酸2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル単位を含有する重合体)を析出させた。なお、得られた重合体は、α−クロロアクリル酸2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル単位を50mol%、α−メチルスチレン単位を50mol%含んでいた。
そして、得られた重合体について、重量平均分子量、数平均分子量および分子量分布を測定した。測定した重量平均分子量および分子量分布を下記に示す。
得られた重合体を溶剤としての酢酸n−ヘキシルに溶解させ、重合体の濃度が4質量%であるレジスト溶液(ポジ型レジスト組成物)を調製した。
スピンコーター(ミカサ製、MS−A150)を使用し、ポジ型レジスト組成物を、直径4インチのマスクブランクス(石英基板(厚み:1.0mm)上にクロム層(厚み:10nm)が形成されたもの)上に塗布した。次いで、塗布したポジ型レジスト組成物を温度150℃のホットプレートで10分間加熱(プリベーク)して、マスクブランクス上に厚さ50nmのレジスト膜を形成した。そして、得られたレジスト膜における重合体についてゲル浸透クロマトグラフィーを用いて重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)を測定し、分子量分布(Mw/Mn)を算出した。また、電子線描画装置(エリオニクス社製、ELS−S50)を用いてレジスト膜を最適露光量(Eop)で露光して、パターンを描画した。その後、レジスト用現像液として、フッ素系溶剤(三井・デュポンフロロケミカル株式会社製、バートレルXF(登録商標)、CF3CFHCFHCF2CF3)を用いて温度23℃で1分間の現像処理を行った後、リンス液としてのフッ素系溶剤(三井・デュポンフロロケミカル社製、バートレル(CF3CFHCFHCF2CF3))で10秒間リンスして、レジストパターンを形成した。そして、形成したレジストパターンの剥がれの有無を観察して、レジスト膜と遮光層との密着性を評価した。なお、最適露光量(Eop)は、適宜設定した。また、レジストパターンのライン(未露光領域)とスペース(露光領域)は、それぞれ20nmとした。
測定した重量平均分子量および分子量分布、並びに、密着性の評価結果を下記および表2に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:51522、分子量分布:1.403
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:50473、分子量分布:1.416
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:A(密着性良好)
実施例15において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、160℃で3分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、実施例15と同様に、「重合体(F5)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表2に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:51522、分子量分布:1.403
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:50876、分子量分布:1.414
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:A(密着性良好)
実施例15において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、160℃で5分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、実施例15と同様に、「重合体(F5)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表2に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:51522、分子量分布:1.403
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:50787、分子量分布:1.417
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:A(密着性良好)
実施例15において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、160℃で10分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、実施例15と同様に、「重合体(F5)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表2に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:51522、分子量分布:1.403
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:50146、分子量分布:1.422
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:A(密着性良好)
実施例15において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、170℃で3分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、実施例15と同様に、「重合体(F5)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表2に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:51522、分子量分布:1.403
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:50791、分子量分布:1.415
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:A(密着性良好)
実施例15において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、170℃で5分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、実施例15と同様に、「重合体(F5)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表2に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:51522、分子量分布:1.403
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:49488、分子量分布:1.437
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:A(密着性良好)
実施例15において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、170℃で10分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、実施例15と同様に、「重合体(F5)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表2に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:51522、分子量分布:1.403
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:47611、分子量分布:1.451
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:A(密着性良好)
実施例15において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、180℃で3分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、実施例15と同様に、「重合体(F5)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表2に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:51522、分子量分布:1.403
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:48207、分子量分布:1.448
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:A(密着性良好)
実施例15において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、180℃で5分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、実施例15と同様に、「重合体(F5)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表2に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:51522、分子量分布:1.403
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:47986、分子量分布:1.456
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:A(密着性良好)
実施例15において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、180℃で10分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、実施例15と同様に、「重合体(F5)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表2に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:51522、分子量分布:1.403
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:46987、分子量分布:1.463
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:A(密着性良好)
実施例15において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、190℃で1分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、実施例15と同様に、「重合体(F5)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表2に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:51522、分子量分布:1.403
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:48682、分子量分布:1.437
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:A(密着性良好)
実施例15において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、190℃で3分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、実施例15と同様に、「重合体(F5)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表2に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:51522、分子量分布:1.403
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:46706、分子量分布:1.462
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:A(密着性良好)
実施例15において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、190℃で5分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、実施例15と同様に、「重合体(F5)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表2に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:51522、分子量分布:1.403
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:45810、分子量分布:1.471
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:A(密着性良好)
実施例15において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、190℃で10分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、実施例15と同様に、「重合体(F5)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表2に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:51522、分子量分布:1.403
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:43858、分子量分布:1.482
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:A(密着性良好)
<重合体(F6)の調製>
単量体(a)としてのα−クロロアクリル酸2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル(ACAPFP)3.0gおよび単量体(b)としての4−フルオロ−α−メチルスチレン(4FAMS)3.23483gと、重合開始剤としてのアゾビスイソブチロニトリル0.00521gとを含む単量体組成物をガラス容器に入れ、ガラス容器を密閉および窒素置換して、窒素雰囲気下、78℃の恒温槽内で6時間撹拌した。その後、室温に戻し、ガラス容器内を大気解放した後、得られた溶液にテトラヒドロフラン(THF)10gを加えた。そして、THFを加えた溶液を、メタノール300g中に滴下し、重合物を析出させた。その後、析出した重合物を含む溶液をキリヤマ漏斗によりろ過し、白色の凝固物(重合体)を得た。次いで、得られた重合体(crude)を100gのTHFに溶解させ、得られた溶液をTHF50gとメタノール(MeOH)950gとの混合溶媒に滴下し、白色の凝固物(4−フルオロ−α−メチルスチレン単位およびα−クロロアクリル酸2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル単位を含有する重合体)を析出させた。その後、析出した重合体を含む溶液をキリヤマ漏斗によりろ過し、白色の重合体を得た。なお、得られた重合体は、α−クロロアクリル酸2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル単位を50mol%、4−フルオロ−α−メチルスチレン単位を50mol%含んでいた。
そして、得られた重合体について、重量平均分子量、数平均分子量および分子量分布を測定した。測定した重量平均分子量および分子量分布を下記に示す。
得られた重合体を溶剤としての酢酸n−ヘキシルに溶解させ、重合体の濃度が4質量%であるレジスト溶液(ポジ型レジスト組成物)を調製した。
スピンコーター(ミカサ製、MS−A150)を使用し、ポジ型レジスト組成物を、直径4インチのマスクブランクス(石英基板(厚み:1.0mm)上にクロム層(厚み:10nm)が形成されたもの)上に塗布した。次いで、塗布したポジ型レジスト組成物を温度150℃のホットプレートで10分間加熱(プリベーク)して、マスクブランクス上に厚さ50nmのレジスト膜を形成した。そして、得られたレジスト膜における重合体についてゲル浸透クロマトグラフィーを用いて重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)を測定し、分子量分布(Mw/Mn)を算出した。また、電子線描画装置(エリオニクス社製、ELS−S50)を用いてレジスト膜を最適露光量(Eop)で露光して、パターンを描画した。その後、レジスト用現像液として、フッ素系溶剤(三井・デュポンフロロケミカル株式会社製、バートレルXF(登録商標)、CF3CFHCFHCF2CF3)を用いて温度23℃で1分間の現像処理を行った後、リンス液としてのフッ素系溶剤(三井・デュポンフロロケミカル社製、バートレル(CF3CFHCFHCF2CF3))で10秒間リンスして、レジストパターンを形成した。そして、形成したレジストパターンの剥がれの有無を観察して、レジスト膜と遮光層との密着性を評価した。なお、最適露光量(Eop)は、適宜設定した。また、レジストパターンのライン(未露光領域)とスペース(露光領域)は、それぞれ20nmとした。
測定した重量平均分子量および分子量分布、並びに、密着性の評価結果を下記および表3に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:47311、分子量分布:1.284
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:48317、分子量分布:1.289
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:A(密着性良好)
実施例29において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、160℃で3分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、実施例29と同様に、「重合体(F6)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表3に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:47311、分子量分布:1.284
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:48294、分子量分布:1.288
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:A(密着性良好)
実施例29において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、160℃で5分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、実施例29と同様に、「重合体(F6)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表3に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:47311、分子量分布:1.284
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:47739、分子量分布:1.292
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:A(密着性良好)
実施例29において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、160℃で10分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、実施例29と同様に、「重合体(F6)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表3に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:47311、分子量分布:1.284
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:47127、分子量分布:1.299
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:A(密着性良好)
実施例29において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、170℃で1分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、実施例29と同様に、「重合体(F6)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表3に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:47311、分子量分布:1.284
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:47174、分子量分布:1.284
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:A(密着性良好)
実施例29において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、170℃で3分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、実施例29と同様に、「重合体(F6)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表3に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:47311、分子量分布:1.284
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:48079、分子量分布:1.293
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:A(密着性良好)
実施例29において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、170℃で5分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、実施例29と同様に、「重合体(F6)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表3に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:47311、分子量分布:1.284
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:47218、分子量分布:1.302
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:A(密着性良好)
実施例29において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、170℃で10分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、実施例29と同様に、「重合体(F6)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表3に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:47311、分子量分布:1.284
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:46546、分子量分布:1.310
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:A(密着性良好)
実施例29において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、180℃で1分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、実施例29と同様に、「重合体(F6)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表3に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:47311、分子量分布:1.284
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:48008、分子量分布:1.291
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:A(密着性良好)
実施例29において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、180℃で3分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、実施例29と同様に、「重合体(F6)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表3に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:47311、分子量分布:1.284
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:47597、分子量分布:1.301
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:A(密着性良好)
実施例29において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、180℃で5分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、実施例29と同様に、「重合体(F6)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表3に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:47311、分子量分布:1.284
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:46227、分子量分布:1.318
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:A(密着性良好)
実施例29において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、180℃で10分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、実施例29と同様に、「重合体(F6)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表3に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:47311、分子量分布:1.284
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:46266、分子量分布:1.314
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:A(密着性良好)
実施例29において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、190℃で1分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、実施例29と同様に、「重合体(F6)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表3に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:47311、分子量分布:1.284
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:47934、分子量分布:1.299
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:A(密着性良好)
実施例29において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、190℃で3分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、実施例29と同様に、「重合体(F6)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表3に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:47311、分子量分布:1.284
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:47165、分子量分布:1.306
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:A(密着性良好)
実施例29において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、190℃で5分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、実施例29と同様に、「重合体(F6)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表3に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:47311、分子量分布:1.284
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:45937、分子量分布:1.318
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:A(密着性良好)
実施例29において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、190℃で10分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、実施例29と同様に、「重合体(F6)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表3に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:47311、分子量分布:1.284
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:45219、分子量分布:1.323
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:A(密着性良好)
<重合体(F0)の調製>
単量体としてのα−クロロアクリル酸メチル3.0gおよびα−メチルスチレン6.88gと、溶媒としてのシクロペンタノン2.47gと、重合開始剤としてのアゾビスイソブチロニトリル0.01091gとを含む単量体組成物をガラス容器に入れ、ガラス容器を密閉および窒素置換して、窒素雰囲気下、78℃の恒温槽内で6.5時間撹拌した。その後、室温に戻し、ガラス容器内を大気解放した後、得られた溶液にテトラヒドロフラン(THF)30gを加えた。そして、THFを加えた溶液をメタノール300g中に滴下し、重合物を析出させた。その後、析出した重合物を含む溶液をキリヤマ漏斗によりろ過し、白色の凝固物(重合体)を得た。なお、得られた重合体は、α−メチルスチレン単位とα−クロロアクリル酸メチル単位とを50mol%ずつ含んでいた。
そして、得られた重合体について、重量平均分子量、数平均分子量および分子量分布を測定した。測定した重量平均分子量および分子量分布を下記に示す。
得られた重合体を溶剤としてのアニソールに溶解させ、重合体の濃度が2.5質量%であるレジスト溶液(ポジ型レジスト組成物)を調製した。
スピンコーター(ミカサ製、MS−A150)を使用し、ポジ型レジスト組成物を、直径4インチのマスクブランクス(石英基板(厚み:1.0mm)上にクロム層(厚み:10nm)が形成されたもの)上に塗布した。次いで、塗布したポジ型レジスト組成物を温度150℃のホットプレートで10分間加熱(プリベーク)して、マスクブランクス上に厚さ50nmのレジスト膜を形成した。そして、得られたレジスト膜における重合体についてゲル浸透クロマトグラフィーを用いて重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)を測定し、分子量分布(Mw/Mn)を算出した。また、電子線描画装置(エリオニクス社製、ELS−S50)を用いてレジスト膜を最適露光量(Eop)で露光して、パターンを描画した。その後、レジスト用現像液として、フッ素系溶剤(三井・デュポンフロロケミカル株式会社製、バートレルXF(登録商標)、CF3CFHCFHCF2CF3)を用いて温度23℃で1分間の現像処理を行った後、リンス液としてのフッ素系溶剤(三井・デュポンフロロケミカル社製、バートレル(CF3CFHCFHCF2CF3))で10秒間リンスして、レジストパターンを形成した。そして、形成したレジストパターンの剥がれの有無を観察して、レジスト膜と遮光層との密着性を評価した。なお、最適露光量(Eop)は、適宜設定した。また、レジストパターンのライン(未露光領域)とスペース(露光領域)は、それぞれ20nmとした。
測定した重量平均分子量および分子量分布、並びに、密着性の評価結果を下記および表4に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:54734、分子量分布:1.842
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:52766、分子量分布:1.882
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:B(密着性低)
比較例1において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、160℃で3分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、比較例1と同様に、「重合体(F0)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表4に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:54734、分子量分布:1.842
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:49993、分子量分布:1.940
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:B(密着性低)
比較例1において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、160℃で5分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、比較例1と同様に、「重合体(F0)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表4に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:54734、分子量分布:1.842
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:50057、分子量分布:1.927
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:B(密着性低)
比較例1において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、160℃で10分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、比較例1と同様に、「重合体(F0)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表4に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:54734、分子量分布:1.842
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:50172、分子量分布:1.925
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:B(密着性低)
比較例1において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、170℃で1分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、比較例1と同様に、「重合体(F0)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表4に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:54734、分子量分布:1.842
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:50504、分子量分布:1.921
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:B(密着性低)
比較例1において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、170℃で3分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、比較例1と同様に、「重合体(F0)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表4に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:54734、分子量分布:1.842
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:47222、分子量分布:1.967
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:B(密着性低)
比較例1において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、180℃で1分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、比較例1と同様に、「重合体(F0)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表4に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:54734、分子量分布:1.842
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:51181、分子量分布:1.908
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:B(密着性低)
比較例1において、150℃で10分間加熱するプリベークを行う代わりに、190℃で1分間加熱するプリベークを行ったこと以外は、比較例1と同様に、「重合体(F0)の調製」、「ポジ型レジスト組成物の調製」、「レジストパターンの形成」を行い、同様の測定乃至評価を行った。結果を下記および表4に示す。
(i)調製した重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:54734、分子量分布:1.842
(ii)積層体のレジスト膜における重合体の重量平均分子量および分子量分布
重量平均分子量:47852、分子量分布:1.969
(iii)積層体のレジスト膜と遮光層との密着性
密着性評価結果:B(密着性低)
20 遮光層
30 フォトマスクブランクス
40 レジスト膜
50 積層体
60 電子線
100 フォトマスク
Claims (11)
- 基板と、該基板上に形成された遮光層と、該遮光層上に形成されたレジスト膜とを備える積層体であって、
前記レジスト膜が重合体を含み、
前記重合体は、
下記一般式(I):
で表される単量体単位(A)と、
下記一般式(II):
で表される単量体単位(B)とを有し、
前記単量体単位(A)および前記単量体単位(B)の少なくとも一方がフッ素原子を一つ以上有する、積層体。 - 前記R1が塩素原子である、請求項1に記載の積層体。
- 前記R2がフッ素原子で置換されたアルキル基であり、
前記R3およびR4が、水素原子または非置換のアルキル基であり、互いに同一でも異なっていてもよい、請求項2に記載の積層体。 - 前記pが1以上5以下の整数であり、R5およびR7〜R9が水素原子または非置換のアルキル基であり、
前記単量体単位(A)がフッ素原子を一つ以上有する、請求項1〜3の何れかに記載の積層体。 - 前記単量体単位(B)におけるフッ素原子の数が0または1である、請求項4に記載の積層体。
- 前記R2がペンタフルオロアルキル基である、請求項1〜5の何れかに記載の積層体。
- 前記R2が2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル基である、請求項6に記載の積層体。
- 前記単量体単位(B)が、α−メチルスチレンに由来する構造単位または4−フルオロ−α−メチルスチレンに由来する構造単位である、請求項1〜7の何れかに記載の積層体。
- 前記重合体の重量平均分子量が59000以下である、請求項1〜8の何れかに記載の積層体。
- 前記重合体の重量平均分子量が43800以上である、請求項1〜9の何れかに記載の積層体。
- 前記重合体の分子量分布(Mw/Mn)が1.50以下である、請求項1〜9の何れかに記載の積層体。
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