JP5039571B2 - レジスト組成物及びこれを用いたパターン形成方法 - Google Patents
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Description
これらのKrFエキシマレーザー光、電子線、あるいはEUV光を用いたリソグラフィープロセスに適したレジストとしては高感度化の観点から主に酸触媒反応を利用した化学増幅型レジストが用いられており、ポジ型レジストにおいては主成分として、アリカリ現像液には不溶又は難溶性で、酸の作用によりアリカリ現像液に可溶となる性質を有するフェノール性ポリマー(以下、フェノール性酸分解性樹脂と略す)、及び酸発生剤からなる化学増幅型レジスト組成物が有効に使用されている。
〔1〕
(A)下記一般式(I)で表される繰り返し単位及び一般式(II)で表される繰り返し単位を有する樹脂及び(B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物を含有することを特徴とするレジスト組成物。
一般式(I)及び(II)に於いて、
Aは、水素原子、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、アリール基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はアラルキル基を表す。
Raは、酸の作用により脱離する基又は酸の作用により分解する基を有する基を表す。
Rb及びRcは、各々独立して、水素原子、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、アリール基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はアラルキル基を表す。
Xは、水素原子又は有機基を表す。
Yは、アリール基を表す。
Zは、置換基を表す。
pは1〜4の整数、nは1〜4の整数、kは0〜3の整数であり、2≦p+n+k≦5である。
pが、2〜4の時、複数のY、Rb、Rcは、それぞれ同じでも異なってもよい。
nが、2〜4の時、複数のXは、それぞれ同じでも異なってもよい。
kが、2〜3の時、複数のZは、同じでも異なっていても良い。
mは、0〜10の整数を表す。
〔2〕
(A)下記一般式(I)で表される繰り返し単位及び一般式(II)で表される繰り返し単位を有する樹脂及び(B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物を含有することを特徴とするレジスト組成物。
一般式(I)及び(II)に於いて、
Aは、水素原子、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、アリール基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はアラルキル基を表す。
Raは、酸の作用により脱離する基又は酸の作用により分解する基を有する基を表し、かつ下記一般式(IRa)で表される基を表す。
Rb及びRcは、各々独立して、水素原子、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、アリール基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はアラルキル基を表す。
Xは、水素原子又は有機基を表す。
Yは、水素原子又は有機基を表す。
Zは、置換基を表す。
pは1〜4の整数、nは1〜4の整数、kは0〜3の整数であり、2≦p+n+k≦5である。
pが、2〜4の時、複数のY、Rb、Rcは、それぞれ同じでも異なってもよい。
nが、2〜4の時、複数のXは、それぞれ同じでも異なってもよい。
kが、2〜3の時、複数のZは、同じでも異なっていても良い。
mは、0〜10の整数を表す。
一般式(IRa)に於いて、
ARは、アリール基を表す。
Rnは、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。
〔3〕
一般式(I)に於ける、Raが、環状炭素構造を有する基であることを特徴とする〔1〕に記載のレジスト組成物。
〔4〕
一般式(II)に於ける、mが、0であることを特徴とする〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載のレジスト組成物。
〔5〕
(B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物として、オニウム塩を少なくとも1種類含有することを特徴とする〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載のレジスト組成物。
〔6〕
(B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物として、下記一般式(ZI)又は一般式(ZII)で表される化合物を少なくとも1種類含有することを特徴とする〔5〕に記載のレジスト組成物。
一般式(ZI)及び(ZII)に於いて、
R 201 〜R 205 は、各々独立に、脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基を表す。R 201 〜R 203 の内の2個は、互いに結合して環を形成してもよく、また、R 204 とR 205 とは、互いに結合して環を形成してもよい。
X - は、下記のアニオン(AN1)、(AN3)及び(AN4)のいずれかを表す。
一般式(AN1)、(AN3)及び(AN4)に於いて、
Rc 1 及びRc 3 〜Rc 5 は、各々独立に、有機基を表す。Rc 3 とRc 4 とは、互いに結合して環を形成してもよい。
〔7〕
〔1〕〜〔6〕のいずれかに記載のレジスト組成物により形成されるレジスト膜。
〔8〕
〔7〕に記載のレジスト膜を露光、現像する工程を有することを特徴とするパターン形成方法。
本発明は上記の〔1〕〜〔8〕に関するものであるが、その他の事項についても記載した。
Aは、水素原子、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、アリール基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はアラルキル基を表す。
Raは、酸の作用により脱離する基又は酸の作用により分解する基を有する基を表す。
Rb及びRcは、各々独立して、水素原子、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、アリール基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はアラルキル基を表す。
Xは、水素原子又は有機基を表す。
Yは、水素原子又は有機基を表す。
Zは、置換基を表す。
pは1〜4の整数、nは1〜4の整数、kは0〜3の整数であり、2≦p+n+k≦5である。
pが、2〜4の時、複数のY、Rb、Rcは、それぞれ同じでも異なってもよい。
nが、2〜4の時、複数のXは、それぞれ同じでも異なってもよい。
kが、2〜3の時、複数のZは、同じでも異なっていても良い。
mは、0〜10の整数を表す。
ARは、アリール基を表す。
Rnは、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。
塩を少なくとも1種類含有することを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載のレジスト組成物。
R201〜R205は、各々独立に、脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基を表す。R201
〜R203の内の2個は、互いに結合して環を形成してもよく、また、R204とR205とは、
互いに結合して環を形成してもよい。
X-は、下記のアニオン(AN1)、(AN3)及び(AN4)のいずれかを表す。
Rc1及びRc3〜Rc5は、各々独立に、有機基を表す。Rc3とRc4とは、互いに結合して環を形成してもよい。
Zは、置換基を表す。
nは1〜5の整数、kは0〜4の整数であり、1≦n+k≦5である。
kが、2〜4の時、複数のZは、同じでも異なっていても良い。
A、X、Y、Z、Rb、Rc、k、m及びpは、一般式(II)に於ける、それらと同義である。
A、X、Y、Z、Rb、Rc、k及びmは、一般式(IIa)に於ける、それらと同義である。
A、X、Y、Z及びkは、一般式(IIb)に於ける、それらと同義である。
A、X、Z、Rb、Rc、k及びmは、一般式(II)に於ける、それらと同義である。
Yaは、アリール基を表す。
尚、本明細書における基(原子団)の表記において、置換及び無置換を記していない表記は置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。
本発明のレジスト組成物は、下記一般式(I)で表される繰り返し単位及び一般式(II)で表される繰り返し単位を有する樹脂(「(A)成分の樹脂」又は「樹脂(A)」ともいう)を含有する。
Aは、水素原子、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、アリール基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はアラルキル基を表す。
Raは、酸の作用により脱離する基又は酸の作用により分解する基を有する基を表す。
Rb及びRcは、各々独立して、水素原子、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、アリール基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はアラルキル基を表す。
Xは、水素原子又は有機基を表す。
Yは、水素原子又は有機基を表す。
Zは、置換基を表す。
pは1〜4の整数、nは1〜4の整数、kは0〜3の整数であり、2≦p+n+k≦5である。
pが、2〜4の時、複数のY、Rb、Rcは、それぞれ同じでも異なってもよい。
nが、2〜4の時、複数のXは、それぞれ同じでも異なってもよい。
kが、2〜3の時、複数のZは、同じでも異なっていても良い。
mは、0〜10の整数を表す。
式中、R36〜R39は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基表す。R36とR37とは、互いに結合して環を形成してもよい。
炭化水素基としては、アルキル基若しくは環状炭素構造(脂環構造若しくはアリール構造)を有する基を有する基が好ましく、より好ましくは、環状炭素構造(脂環構造若しくはアリール構造)を有する基を有する基であり、さらにより好ましくは、アリール基を有する基である。
以下に脂環構造の例を示す。
また、上記基が有していてもよい更なる置換基としては、水酸基、ハロゲン原子(フツ素、塩素、臭素、ヨウ素)、ニトロ基、シアノ基、上記のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、ヒドロキシエトキシ基、プロポキシ基、ヒドロキシプロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、t−ブトキシ基等のアルコキシ基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基、ベンジル基、フエネチル基、クミル基等のアラルキル基、アラルキルオキシ基、ホルミル基、アセチル基、ブチリル基、ベンゾイル基、シアナミル基、バレリル基等のアシル基、ブチリルオキシ基等のアシロキシ基、上記のアルケニル基、ビニルオキシ基、プロペニルオキシ基、アリルオキシ基、ブテニルオキシ基等のアルケニルオキシ基、上記のアリール基、フエノキシ基等のアリールオキシ基、ベンゾイルオキシ基等のアリールオキシカルボニル基等を挙げることができる。
Raに於ける、脂環基が、有していてもよい置換基は、好ましくは、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基又は炭素数7〜20のアラルキル基である。これらの置換基はさらに置換基を有してもよい。
ARは、アリール基を表す。
Rnは、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。
ル基、アルキルカルボニルオキシメチル基、ヒドロキシメチル基、アルコキシメチル基等が好ましい。
Rnにおけるシクロアルキル基としては、Raの脂環基と同様なものが挙げられる。
AR及びRnにおけるアリール基としては、フェニル基、キシリル基、トルイル基、クメニル基、ナフチル基、アントラセニル基の様な炭素数6〜14個のものが好ましく、それぞれ1個以上の置換基を有していても良い。置換基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、ドデシル基など、好ましくは炭素数1〜20個の直鎖若しくは分岐状アルキル基、アルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子、ニトロ基、アシル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、スルホニルアミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アラルキルチオ基、チオフェンカルボニルオキシ基、チオフェンメチルカルボニルオキシ基、ピロリドン残基等のヘテロ環残基などが挙げられるが、炭素数1〜5の直鎖若しくは分岐状アルキル基が解像力の点から好ましい。AR及びRnにおけるアリール基として、より好ましくはフェニル基もしくはパラメチルフェニル基である。
Aにおけるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
Aにおけるアルコキシ基は、置換基を有していてもよく、例えば、炭素数1〜8のアルコキシ基であり、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等を挙げることができる。
Aにおけるアルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基に含まれるアルキル基としては、Rnにおけるアルキル基と同様のものがあげられる。
Aにおけるアシル基及びアシロキシ基に於けるアシル基は、置換基を有していてもよく、例えば、炭素数2〜8個のアシル基であって、具体的には、ホルミル基、アセチル基、プロパノイル基、ブタノイル基、ピバロイル基、ベンゾイル基等を好ましく挙げることができる。
Aに於けるアラルキル基は、炭素数7〜12のアラルキル基が好ましく、例えば、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等を挙げることができる。
Aとして、好ましくは炭素数16以下である。より好ましくは、水素原子、もしくはメチル基である。
酸分解性基としては、例えば、カルボキシル基、フェノール性水酸基、スルホン酸基、チオール基等のアルカリ可溶性基の水素原子が、酸の作用により脱離する基で保護された基を挙げることができる。
酸の作用により脱離する基としては、例えば、−C(R36)(R37)(R38)、−C(R36)(R37)(OR39)、−C(=O)−O−C(R36)(R37)(R38)、−C(R01)(R02)(OR39)、−C(R01)(R02)−C(=O)−O−C(R36)(R37)(R38)等を挙げることができる。
式中、R36〜R39は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基表す。R36とR37とは、互いに結合して環を形成してもよい。
R01〜R02は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基を表す。
Zの置換基としては、例えば、ハロゲン原子、アルキル基、脂環基、アリール基、アルコキシ基、アシル基、−OC(=O)Rb、−OC(=O)ORb、−C(=O)ORb
、−C(=O)N(Rc)Rb、−N(Rc)C(=O)Rb、−N(Rc)C(=O)ORb
、−N(Rc)SO2Rb、−SRb、−SO2Rb、−SO3Rb又は−SO2N(Rc)Rbを
挙げることができる。式中、Rb及びRcは、各々独立して、水素原子、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、アリール基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はアラルキル基を表す。Rb及びRcに於ける、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、アリール基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基、アラルキル基としては、一般式(I)、Aに於ける、それらと同様のものを挙げることができる。
Zのアルキル基は、一般式(IRa)、Rnに於ける、それと同様なものが挙げられる。
Zの脂環基は、一般式(I)、Raに於ける、それと同様なものが挙げられる。
Zのアルコキシ基は、一般式(I)、Aに於ける、それと同様なものが挙げられる。
Zのアリール基は、一般式(IRa)、Rnに於ける、それと同様なものが挙げられる。
Zのアシル基は、一般式(I)、Aに於ける、それと同様なものが挙げられる。
例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、アルキルオキシ基(但し、−O−第3級アルキルは除く)、アシル基、シクロアルキルオキシ基、アルケニルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルキルアミドメチルオキシ基、アルキルアミド基、アリールアミドメチル基、アリールアミド基等が挙げられる。
非酸脱離性基としては、好ましくはアシル基、アルキルカルボニルオキシ基、アルキルオキシ基、シクロアルキルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルアミドオキシ基、アルキルアミド基であり、より好ましくはアシル基、アルキルカルボニルオキシ基、アルキルオキシ基、シクロアルキルオキシ基、アリールオキシ基である。
非酸脱離性基において、アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基の様な炭素数1〜4個のものが好ましく、シク
ロアルキル基としてはシクロプロピル基、シクロブチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基の様な炭素数3〜10個のものが好ましく、アルケニル基としてはビニル基、プロペニル基、アリル基、ブテニル基の様な炭素数2〜4個のものが好ましく、アルケニル基としてはビニル基、プロペニル基、アリル基、ブテニル基の様な炭素数2〜4個のものが好ましく、アリール基としてはフエニル基、キシリル基、トルイル基、クメニル基、ナフチル基、アントラセニル基の様な炭素数6〜14個のものが好ましい。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ヒドロキシエトキシ基、プロポキシ基、ヒドロキシプロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基等の炭素数1〜4個のア
ルコキシ基が好ましい。
すなわち、Xが酸脱離性基であるとき、酸の作用によりXが脱離し、一般式(I)に示すベンゼン環上にアルカリ可溶性基である水酸基が生じる。
Yの酸脱離性基としては、例えば、−O−C(R11a)(R12a)(R13a)を挙げること
ができる。
アラルキル基またはアリール基を表す。尚、R11a、R12a、R13aのうちの2つ、または
R14a、R15a、R16aのうちの2つが結合して環を形成してもよい。
R17aおよびR18aは、それぞれ独立して、水素原子またはアルキル基を表す。pは1〜4の整数である。
A、X、Y、Z、Rb、Rc、k、m及びpは、一般式(II)に於ける、それらと同義である。
A、X、Y、Z、Rb、Rc、k及びmは、一般式(II)に於ける、それらと同義である。
Yaは、アリール基を表す。
Aは、水素原子、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、アリール基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はアラルキル基を表す。
Zは、置換基を表す。
nは1〜5の整数、kは0〜4の整数であり、1≦n+k≦5である。
kが、2〜4の時、複数のZは、同じでも異なっていても良い。
これらの繰り返し単位の具体例を挙げるが、本発明は、これらに限定されるものではない。
樹脂(A)に於いて、一般式(II)で表される繰り返し単位の含有率は、樹脂を構成する全繰り返し単位中、好ましくは1〜95モル%、より好ましくは2〜50モル%、特に好ましくは3〜35モル%である。
8、特に好ましくは、1.0〜1.5である。ここで、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーのポリスチレン換算値をもって定義される。
樹脂(A)の添加量は、総量として、レジスト組成物の全固形分に対し、通常10〜96質量%であり、好ましくは15〜96質量%であり、特に好ましくは20〜95質量%である。
本発明のレジスト組成物は活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物(以下、「酸発生剤」ともいう)を含有する。
そのような酸発生剤としては、光カチオン重合の光開始剤、光ラジカル重合の光開始剤、色素類の光消色剤、光変色剤、あるいはマイクロレジスト等に使用されている活性光線又は放射線の照射により酸を発生する公知の化合物及びそれらの混合物を適宜に選択して使用することができる。
り酸を発生する化合物も使用することができる。
R201、R202及びR203は、各々独立に、有機基を表す。
X-は、非求核性アニオンを表し、好ましくはスルホン酸アニオン、カルボン酸アニオ
ン、ビス(アルキルスルホニル)アミドアニオン、トリス(アルキルスルホニル)メチドアニオン、BF4 −、PF6 −、SbF6 −などが挙げられ、好ましくは炭素原子を含有する有機アニオンである。
Rc1は、有機基を表す。
てもよいアルキル基、アリール基、またはこれらの複数が、単結合、−O−、−CO2−、−S−、−SO3−、−SO2N(Rd1)−などの連結基で連結された基を挙げることができる。
Rd1は水素原子、アルキル基を表し、結合しているアルキル基、アリール基と環構造を形成してもよい。
Rc1の有機基としてより好ましくは1位がフッ素原子またはフロロアルキル基で置換されたアルキル基、フッ素原子またはフロロアルキル基で置換されたフェニル基である。フッ素原子またはフロロアルキル基を有することにより、光照射によって発生した酸の酸
性度が上がり、感度が向上する。Rc1において炭素原子を5個以上有する時、少なくとも1つの炭素原子は全ての水素原子がフッ素原子で置換されているのではなく、水素原子の一部が残されていることが好ましく、水素原子の数がフッ素原子より多いことがより好ましい。炭素数5以上のパーフロロアルキル基を有さないことにより生態への毒性が軽減する。
Rc1の最も好ましい様態としては、下記一般式で表される基である。
Rc6は、炭素数4以下、より好ましくは2〜4、更に好ましくは2〜3のパーフロロアルキレン基、又は1〜4個のフッ素原子及び/又は1〜3個のフロロアルキル基で置換されたフェニレン基を表す。
Axは連結基(好ましくは単結合、−O−、−CO2−、−S−、−SO3−、−SO2N(Rd1)−)を表す。Rd1は水素原子、アルキル基を表し、Rc7と結合して環構造を形成してもよい。
Rc7は、水素原子、フッソ原子、置換していてもよい、直鎖若しくは分岐状アルキル基、単環または多環のシクロアルキル基又はアリール基を表す。置換していてもよいアルキル基、シクロアルキル基、アリール基は置換基としてフッソ原子を含有しないことが好ましい。
Rc3、Rc4及びRc5は、有機基を表す。
Rc3とRc4が結合して環を形成していてもよい。
Rc3とRc4が結合して形成される基としてはアルキレン基、アリーレン基が挙げられる。好ましくは炭素数2〜4のパーフロロアルキレン基である。Rc3とRc4が結合して環を形成することにより光照射によって発生した酸の酸性度が上がり、感度が向上し、好ましい。
〜20である。
また、R201〜R203のうち2つが結合して環構造を形成してもよく、環内に酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合、カルボニル基を含んでいてもよい。
R201〜R203の内の2つが結合して形成する基としては、アルキレン基(例えば、ブチレン基、ペンチレン基)を挙げることができる。
R201、R202及びR203としての有機基の具体例としては、後述する化合物(ZI−1
)、(ZI−2)、(ZI−3)における対応する基を挙げることができる。
式(ZI)で表される化合物のR201〜R203の少なくともひとつが、一般式(ZI)で表されるもうひとつの化合物のR201〜R203の少なくともひとつと結合した構造を有する化合物であってもよい。
アリールスルホニウム化合物は、R201〜R203の全てがアリール基でもよいし、R201
〜R203の一部がアリール基で、残りがアルキル基、シクロアルキル基でもよい。
アリールスルホニウム化合物としては、例えば、トリアリールスルホニウム化合物、ジアリールアルキルスルホニウム化合物、アリールジアルキルスルホニウム化合物、ジアリールシクロアルキルスルホニウム化合物、アリールジシクロアルキルスルホニウム化合物を挙げることができる。
アリールスルホニウム化合物のアリール基としてはフェニル基、ナフチル基などのアリール基、インドール残基、ピロール残基、などのヘテロアリール基が好ましく、更に好ましくはフェニル基、インドール残基である。アリールスルホニム化合物が2つ以上のアリール基を有する場合に、2つ以上あるアリール基は同一であっても異なっていてもよい。
アリールスルホニウム化合物が必要に応じて有しているアルキル基は、炭素数1〜15の直鎖、分岐状アルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基等を挙げることができる。
アリールスルホニウム化合物が必要に応じて有しているシクロアルキル基は、炭素数3〜15のシクロアルキル基が好ましく、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロヘキシル基等を挙げることができる。
R201〜R203のアリール基、アルキル基、シクロアルキル基は、アルキル基(例えば炭素数1〜15)、シクロアルキル基(例えば炭素数3〜15)、アリール基(例えば炭素数6〜14)、アルコキシ基(例えば炭素数1〜15)、ハロゲン原子、水酸基、フェニルチオ基を置換基として有してもよい。好ましい置換基としては炭素数1〜12の直鎖、分岐状アルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数1〜12の直鎖、分岐又は環状のアルコキシ基であり、特に好ましくは炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基である。置換基は、3つのR201〜R203のうちのいずれか1つに置換していてもよいし、3つ全てに置換していてもよい。また、R201〜R203がアリール基の場合に、置換基はアリール基のp−位に置換していることが好ましい。
化合物(ZI−2)は、一般式(ZI)におけるR201〜R203が、各々独立に、芳香環を含有しない有機基を表す場合の化合物である。ここで芳香環とは、ヘテロ原子を含有する芳香族環も包含するものである。
R201〜R203としての芳香環を含有しない有機基は、一般的に炭素数1〜30、好ましくは炭素数1〜20である。
R201〜R203は、各々独立に、好ましくはアルキル基、シクロアルキル基、アリル基、ビニル基であり、更に好ましくは直鎖、分岐、環状2−オキソアルキル基、アルコキシカルボニルメチル基、特に好ましくは直鎖、分岐2−オキソアルキル基である。
基、ブチル基、ペンチル基)を挙げることができる。R201〜R203としてのアルキル基は、直鎖若しくは分岐状2−オキソアルキル基、アルコキシカルボニルメチル基であることがより好ましい。
R201〜R203としてのシクロアルキル基は、好ましくは、炭素数3〜10のシクロアルキル基(シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボニル基)を挙げることができる。
R201〜R203としてのシクロアルキル基は、環状2−オキソアルキル基であることがより好ましい。
R201〜R203としての2−オキソアルキル基は、直鎖、分岐、環状のいずれであってもよく、好ましくは、上記のアルキル基、シクロアルキル基の2位に>C=Oを有する基を挙げることができる。
R201〜R203としてのアルコキシカルボニルメチル基におけるアルコキシ基としては、好ましくは炭素数1〜5のアルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基)を挙げることができる。
R201〜R203は、ハロゲン原子、アルコキシ基(例えば炭素数1〜5)、水酸基、シアノ基、ニトロ基によって更に置換されていてもよい。
R1c〜R5cは、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、又はハロゲン原子を表す。
R6c及びR7cは、各々独立に、水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
Rx及びRyは、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリル基、又はビニル基を表す。
R1c〜R7c中のいずれか2つ以上、及びRxとRyは、それぞれ結合して環構造を形成しても良く、この環構造は、酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合を含んでいてもよい。R1c〜R7c中のいずれか2つ以上、及びRxとRyが結合して形成する基としては、ブチレン基、ペンチレン基等を挙げることができる。
X-は、非求核性アニオンを表し、一般式(ZI)に於ける、X-と同様のものである。
R1c〜R7cとしてのシクロアルキル基は、好ましくは、炭素数3〜8個のシクロアルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基)を挙げることができる。
R1c〜R5cとしてのアルコキシ基は、直鎖、分岐、環状のいずれであってもよく、例えば炭素数1〜10のアルコキシ基、好ましくは、炭素数1〜5の直鎖及び分岐アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、直鎖又は分岐プロポキシ基、直鎖又は分岐ブトキシ基、直鎖又は分岐ペントキシ基)、炭素数3〜8の環状アルコキシ基(例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基)を挙げることができる。
好ましくはR1c〜R5cのうちいずれかが直鎖、分岐状アルキル基、シクロアルキル基又
は直鎖、分岐、環状アルコキシ基であり、更に好ましくはR1c〜R5cの炭素数の和が2〜15である。これにより、より溶剤溶解性が向上し、保存時にパーティクルの発生が抑制される。
直鎖、分岐、環状2−オキソアルキル基は、R1c〜R7cとしてのアルキル基、シクロアルキル基の2位に>C=Oを有する基を挙げることができる。
アルコキシカルボニルメチル基におけるアルコキシ基については、R1c〜R5cとしてのアルコキシ基と同様のものを挙げることができる。
Rx、Ryは、好ましくは炭素数4個以上のアルキル基であり、より好ましくは6個以上、更に好ましくは8個以上のアルキル基である。
R204〜R207は、各々独立に、置換基を有しててもよいアリール基、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいシクロアルキル基を表す。
R204〜R207のアリール基としてはフェニル基、ナフチル基が好ましく、更に好ましくはフェニル基である。
R204〜R207としてのアルキル基は、直鎖、分岐状のいずれであってもよく、好ましくは、炭素数1〜10の直鎖又は分岐アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基、ペンチル基)を挙げることができる。
R204〜R207としてのシクロアルキル基は、好ましくは、炭素数3〜10のシクロアルキル基(シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボニル基)を挙げることができる。
R204〜R207が有していてもよい置換基としては、例えば、アルキル基(例えば炭素数1〜15)、シクロアルキル基(例えば炭素数3〜15)、アリール基(例えば炭素数6〜15)、アルコキシ基(例えば炭素数1〜15)、ハロゲン原子、水酸基、フェニルチオ基等を挙げることができる。
X-は、非求核性アニオンを表し、一般式(I)に於けるX-の非求核性アニオンと同様のものを挙げることができる。
Ar3及びAr4は、各々独立に、置換若しくは未置換のアリール基を表す。
R206は、置換若しくは未置換のアルキル基、置換若しくは未置換のシクロアルキル基
又は置換若しくは未置換のアリール基を表す。
R207及びR208は、置換若しくは未置換のアルキル基、、置換若しくは未置換のシクロ
アルキル基、置換若しくは未置換のアリール基又は電子吸引性基を表す。R207として好
ましくは、置換若しくは未置換のアリール基である。R208として好ましくは、電子吸引
性基であり、より好ましくはシアノ基、フロロアルキル基である。
Aは、置換若しくは未置換のアルキレン基、置換若しくは未置換のアルケニレン基又は置換若しくは未置換のアリーレン基を表す。
更に、活性光線又は放射線の照射により、下記一般式(AC1)〜(AC3)で表される酸を発生する化合物が好ましい。
一般式(AN1)、(AN3)、(AN4)から選ばれるアニオンである化合物あり、特に好ましい化合物は、X-が、一般式(AN3)、(AN4)から選ばれるアニオンであ
る化合物である。
酸発生剤の組成物中の含量は、レジスト組成物の全固形分を基準として、0.1〜20質量%が好ましく、より好ましくは0.5〜10質量%、更に好ましくは1〜7質量%である。
本発明のレジスト組成物は、露光から加熱までの経時による性能変化を低減あるいは、露光によって発生した酸の膜中拡散性を制御するために、塩基性化合物を含有することが好ましい。
R250、R251及びR252は、各々独立に、水素原子、炭素数1〜20のアルキル、炭素
数3〜20のシクロアルキル基又は炭素数6〜20のアリール基であり、ここでR250と
R251は互いに結合して環を形成してもよい。これらは置換基を有していてもよく、置換
基を有するアルキル基及びシクロアルキル基としては、炭素数1〜20のアミノアルキル基又は炭素数3〜20のアミノシクロアルキル基、炭素数1〜20のヒドロキシアルキル基又は炭素数3〜20のヒドロキシシクロアルキル基が好ましい。
また、これらはアルキル鎖中に酸素原子、硫黄原子、窒素原子を含んでも良い。
R253、R254、R255及びR256は、各々独立に、炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数3〜6のシクロアルキル基を示す。
どがあげられる。オニウムヒドロキシド構造を有する化合物としてはトリアリールスルホニウムヒドロキシド、フェナシルスルホニウムヒドロキシド、2−オキソアルキル基を有するスルホニウムヒドロキシド、具体的にはトリフェニルスルホニウムヒドロキシド、トリス(t−ブチルフェニル)スルホニウムヒドロキシド、ビス(t−ブチルフェニル)ヨードニウムヒドロキシド、フェナシルチオフェニウムヒドロキシド、2−オキソプロピルチオフェニウムヒドロキシドなどがあげられる。オニウムカルボキシレート構造を有する化合物としてはオニウムヒドロキシド構造を有する化合物のアニオン部がカルボキシレートになったものであり、例えばアセテート、アダマンタン−1−カルボキシレート、パーフロロアルキルカルボキシレート等があげられる。トリアルキルアミン構造を有する化合物としては、トリ(n−ブチル)アミン、トリ(n−オクチル)アミン等を挙げることができる。アニリン化合物としては、2,6−ジイソプロピルアニリン、N,N−ジメチルアニリン等を挙げることができる。水酸基及び/又はエーテル結合を有するアルキルアミン誘導体としては、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリス(メトキシエトキシエチル)アミン等を挙げることができる。水酸基及び/又はエーテル結合を有するアニリン誘導体としては、N,N−ビス(ヒドロキシエチル)アニリン等を挙げることができる。
n-ブチル)アンモニウムヒドロキシド等)が好ましい。これらの含窒素塩基性化合物は
、単独であるいは2種以上一緒に用いられる。
本発明のレジスト組成物は、更に、フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤(フッ素系界面活性剤及びシリコン系界面活性剤、フッ素原子と珪素原子の両方を含有する界面活性剤)のいずれか、あるいは2種以上を含有することが好ましい。
秋田化成(株)製)、フロラードFC430、431(住友スリーエム(株)製)、メガファッ
クF171、F173、F176、F189、R08(大日本インキ化学工業(株)製)
、サーフロンS−382、SC101、102、103、104、105、106(旭硝子(株)製)、トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)製)等のフッ素系界面活性剤又はシリコン系界面活性剤を挙げることができる。またポリシロキサンポリマーKP−341(信越化学工業(株)製)もシリコン系界面活性剤として用いることができる。
キシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、C6F13基を有
するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシエチレン))アクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシプロピレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、C8F17基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、C8F17基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシエチレン))アクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシプロピレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、などを挙げることができる。
Rfは、フルオロアルキル基を表す。
R1は、水素原子又はアルキル基を表す。
pは、1〜30の整数を表す。
R1のアルキル基は、炭素数1〜5の直鎖状アルキル基が好ましい。
本発明のレジスト組成物は、上記各成分を溶解する溶剤に溶かして支持体上に塗布する。全レジスト成分の固形分濃度として、通常2〜30質量%とすることが好ましく、3〜25質量%がより好ましい。
ここで使用する溶媒としては、プロピレングリコールモノアルキルエーテルカルボキシレート、プロピレングリコールモノアルキルエーテル、乳酸アルキル、酢酸エステル、アルコキシプロピオン酸アルキル、鎖状ケトンおよび、環状ケトンのうち少なくとも1種と
を含有する溶剤が好ましい。
プロピレングリコールモノアルキルエーテルカルボキシレートとしてはプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート又は、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテートが好ましい。
プロピレングリコールモノアルキルエーテルとしてはプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテルが好ましい。
乳酸アルキルとしては乳酸エチル、乳酸ブチルが好ましい。
酢酸エステルとしては酢酸ブチルが好ましい。
アルコキシプロピオン酸アルキルとしてはメトキシメチルプロピオネート、エトキシエチルプロピオネートが好ましい。
鎖状ケトンとしてはメチルアミルケトンが好ましい。
環状ケトンとしてはシクロヘキサノン、γ−ブチロラクトン、プロピレンカーボネートが好ましい。
上記の溶剤は単独でも、組み合わせてもよい。
組み合わせる溶剤としてはプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートと、プロピレングリコールモノメチルエーテル、乳酸エチル、酢酸ブチル、エトキシエチルプロピオネートまたは、メチルアミルケトンが好ましい。
本発明のレジスト組成物には必要に応じて、さらに、染料、光塩基発生剤などを含有させることができる。
本発明においては、染料を用いることができる。
好適な染料としては油性染料及び塩基性染料がある。具体的にはオイルイエロー#101、オイルイエロー#103、オイルピンク#312、オイルグリーンBG、オイルブルーBOS、オイルブルー#603、オイルブラックBY、オイルブラックBS、オイルブラックT−505(以上オリエント化学工業株式会社製)、クリスタルバイオレット(CI42555)、メチルバイオレット(CI42535)、ローダミンB(CI45170B)、マラカイトグリーン(CI42000)、メチレンブルー(CI52015)等を挙げることができる。
本発明のレジスト組成物に添加できる光塩基発生剤としては、特開平4−151156号、同4−162040号、同5−197148号、同5−5995号、同6−194834号、同8−146608号、同10−83079号、欧州特許622682号に記載の化合物が挙げられ、具体的には、2−ニトロベンジルカルバメート、2,5−ジニトロベンジルシクロヘキシルカルバメート、N−シクロヘキシル−4−メチルフェニルスルホンアミド、1,1−ジメチル−2−フェニルエチル−N−イソプロピルカーバメート等が好適に用いることができる。これらの光塩基発生剤は、レジスト形状などの改善を目的と
し添加される。
精密集積回路素子の製造などにおいてレジスト膜上へのパターン形成工程は、基板(例:シリコン/二酸化シリコン被覆基板、ガラス基板、ITO基板、石英/酸化クロム被覆基板等)上に、本発明のポジ型レジスト組成物を塗布し、レジスト膜を形成し、次にKrFエキシマレーザー光、電子線、EUV光などの活性光線又は放射線を照射し、加熱、現像、リンス、乾燥することにより良好なレジストパターンを形成することができる。
これらの現像液の中で好ましくは第四級アンモニウム塩、更に好ましくは、テトラメチルアンモニウムヒドロオキシド、コリンである。
アルカリ現像液のpHは通常10〜15である。
1-フェニルエチルメタクリレート、3−オキソエチル−4−アセトキシスチレン、ア
セトキシスチレンを30/15/55の割合(モル比率)で仕込み、シクロヘキサノンに溶解し、固形分濃度20質量%の溶液100mLを調製した。この溶液に和光純薬工業(株)製重合開始剤V−601を2mol%加え、これを窒素雰囲気下、4時間かけて80℃に加熱したシクロヘキサノン10mlに滴下した。滴下終了後、反応液を4時間加熱、攪拌した。反応終了後、反応液を室温まで冷却し、ヘキサン3Lに晶析、析出した白色粉体をろ過により集めた。
このポリマーをPEGME100mlとメタノール40mlに溶解させた後、塩酸5mlを加え5時間80℃で攪拌した後、反応液を蒸留水に滴下しポリマーを沈殿させた。沈殿物を蒸留水で洗浄したのち、減圧下乾燥させた。ポリマーを酢酸エチル100mlに溶解させた後、ヘキサンを加え沈殿したポリマーを減圧乾燥にて粉体とした。この粉体についてC13NMRから求めたポリマーの組成比は、31/14/55(モル比)であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は15000であった。
樹脂(A−1)をPGMEAに溶解し、ピリジニウムパラトルエンスルホン酸を樹脂(A−1)に対して1mol%とエチルビニルエーテル(EVE)を25mol%加えて室温で4時間反応させた。トリエチルアミン10mol%を加えて反応を終了させ、純水で洗浄し、PGMEAと水を共沸にて溜去することにより、下記樹脂(A-18)のPGMEA溶液を得た。
C13NMRから求めた樹脂(A−18)の組成比は、31/11/3/44/11(モル比)であっ
た。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は16000であった。
(1)ポジ型レジストの調製および塗設
下記表2で示した各成分を溶解させ、得られた溶液を0.1μm口径のメンブレンフィルターで精密ろ過して、レジスト溶液を得た。
8インチシリコンウェハー上に、東京エレクトロン製スピンコーターACT8を用いて、ヘキサメチルジシラザン処理を施し、つづいて、レジスト溶液を120℃、60秒ベークして平均膜厚420nmの膜を得た。
<塩基性化合物>
C−1:テトラ−(n−ブチル)アンモニウムヒドロキシド
C−2: トリ−n−ヘキシルアミン
<界面活性剤>
D−1;メガファックF176(大日本インキ化学工業(株)製)
D−2;PF6320(OMNOVA社製)
<溶剤>
E−1;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
E−2;プロピレングリコールモノメチルエーテル
E−3;乳酸エチル
E−4;メチルアミルケトン
<染料>
F−1
得られたレジスト膜に、KrFエキシマレーザースキャナー(ASML製PAS5500/850C、波長248nm、NA=0.70、Sigma=0.80)を用いて、パターン露光した。照射後に120℃、60秒ベークし、2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液を用いて60秒間浸漬した後、30秒間、水でリンスして乾燥した。得られたパターンを下記の方法で評価した。
得られたパターンを走査型電子顕微鏡(日立社製S−9260)により線幅を観察し、マスク0.20μmライン(ライン:スペース=1:1)が0.20μmとなる時の照射
エネルギーを感度(mJ/cm2)とした。
(2−1) で得られた感度において、ライン:スペース=1:1が何μmまで解像す
るかを、上記走査型電子顕微鏡により観察した。
(2−1) で得られた感度において、マスク0.20μmライン(ライン:スペース=1:1)が0.20μmにおけるLWR測定を同上記、走査型電子顕微鏡により測定した。
(2−1) で得られた感度において、マスク0.20μmライン(ライン:スペース=1:1)が0.20μmにおけるにおけるレジストパターンの側壁を走査型電子顕微鏡(日立社製S−4800)により観察し、下記の5段階評価を行った。
A:定在波が全くなく、パターン側壁が非常にきれいな場合
B:定在波が若干見られるか、あるいはパターン側壁に凹凸が見られる場合
C:定在波が明らかに確認できる場合(本実施例において該当なし)
D:定在波がやや強く確認できる場合
E:定在波が非常に強く確認できる場合
(1)に記載のポジ型レジストの調製および塗設方法をもちい、平均膜厚360、38
0、400、440、460、480nmの膜を得、(2)に記載のポジ型レジストパターンの形成方法をもちい、パターン形成を行った。(2−1)で得られた平均膜厚420nmの感度における、各膜厚のマスク0.20μmライン(ライン:スペース=1:1)の線幅を測定した。これによって得られた線幅の最大値と最小値の差をスイング値とした。
表2で示した各成分を溶解させ、得られた溶液を0.1μm孔径のメンブレンフィルターで精密ろ過して、レジスト溶液を得た。
このレジスト溶液を、ヘキサメチルジシラザン処理を施したシリコンウエハー上に東京エレクトロン製スピンコーターMark8を用いて塗布し、120℃、60秒ベークして平均膜厚300nmの膜を得た。
このレジスト膜に対し、電子線描画装置((株)日立製作所製HL750、加速電圧50KeV)を用いて電子線照射を行った。照射後に130℃、60秒ベークし、2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液を用いて60秒間浸漬した後、30秒間、水でリンスして乾燥した。得られたパターンを下記の方法で評価した。
得られたパターンを走査型電子顕微鏡(日立社製S−9260)により線幅を観察し、マスク0.15μmライン(ライン:スペース=1:1)が0.15μmとなる時の照射
エネルギーを感度(μC/cm2)とした。
(3−1) で得られた感度において、ライン:スペース=1:1が何μmまで解像す
るかを同上記、走査型電子顕微鏡により観察した。
(3−1) で得られた感度において、マスク0.15μmライン(ライン:スペース=1:1)が0.15μmにおけるLWR測定を同上記、走査型電子顕微鏡により測定した。
実施例1、2、4、5、11、13、14、16、17及び比較例1、2のレジスト溶液をヘキサメチルジシラザン処理を施したシリコンウエハー上に東京エレクトロン製スピンコーターMark8を用いて塗布し、120℃、60秒ベークして平均膜厚150nmの膜を得た。
得られたレジスト膜にEUV光(波長13nm:リソトラックジャパン社製、EUVES)を用いて、露光量を0〜20.0mJの範囲で0.5mJづつ変えながら露光を行い、さらに130℃、90秒ベークした。その後2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液を用いて、各露光量での溶解速度を測定し、感度曲線を得た。
この感度曲線において、レジストの溶解速度が飽和するときの露光量を感度(mJ/cm2)とし、また、解像力の指標として、感度曲線の直線部の勾配から溶解コントラスト
(γ値)を算出した。γ値が大きいほど溶解コントラストに優れ、解像力が高い。
評価結果を、下記表5に示す。
上記のように、本発明のレジスト組成物は、EUV照射によっても、良好な結果を示した。
Claims (8)
- (A)下記一般式(I)で表される繰り返し単位及び一般式(II)で表される繰り返し単位を有する樹脂及び(B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物を含有することを特徴とするレジスト組成物。
一般式(I)及び(II)に於いて、
Aは、水素原子、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、アリール基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はアラルキル基を表す。
Raは、酸の作用により脱離する基又は酸の作用により分解する基を有する基を表す。
Rb及びRcは、各々独立して、水素原子、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、アリール基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はアラルキル基を表す。
Xは、水素原子又は有機基を表す。
Yは、アリール基を表す。
Zは、置換基を表す。
pは1〜4の整数、nは1〜4の整数、kは0〜3の整数であり、2≦p+n+k≦5である。
pが、2〜4の時、複数のY、Rb、Rcは、それぞれ同じでも異なってもよい。
nが、2〜4の時、複数のXは、それぞれ同じでも異なってもよい。
kが、2〜3の時、複数のZは、同じでも異なっていても良い。
mは、0〜10の整数を表す。 - (A)下記一般式(I)で表される繰り返し単位及び一般式(II)で表される繰り返し単位を有する樹脂及び(B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物を含有することを特徴とするレジスト組成物。
一般式(I)及び(II)に於いて、
Aは、水素原子、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、アリール基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はアラルキル基を表す。
Raは、酸の作用により脱離する基又は酸の作用により分解する基を有する基を表し、かつ下記一般式(IRa)で表される基を表す。
Rb及びRcは、各々独立して、水素原子、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、アリール基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はアラルキル基を表す。
Xは、水素原子又は有機基を表す。
Yは、水素原子又は有機基を表す。
Zは、置換基を表す。
pは1〜4の整数、nは1〜4の整数、kは0〜3の整数であり、2≦p+n+k≦5である。
pが、2〜4の時、複数のY、Rb、Rcは、それぞれ同じでも異なってもよい。
nが、2〜4の時、複数のXは、それぞれ同じでも異なってもよい。
kが、2〜3の時、複数のZは、同じでも異なっていても良い。
mは、0〜10の整数を表す。
一般式(IRa)に於いて、
ARは、アリール基を表す。
Rnは、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。 - 一般式(I)に於ける、Raが、環状炭素構造を有する基であることを特徴とする請求項1に記載のレジスト組成物。
- 一般式(II)に於ける、mが、0であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のレジスト組成物。
- (B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物として、オニウム塩を少なくとも1種類含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のレジスト組成物。
- (B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物として、下記一般式(ZI)又は一般式(ZII)で表される化合物を少なくとも1種類含有することを特徴とする請求項5に記載のレジスト組成物。
一般式(ZI)及び(ZII)に於いて、
R201〜R205は、各々独立に、脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基を表す。R201〜R203の内の2個は、互いに結合して環を形成してもよく、また、R204とR205とは、互いに結合して環を形成してもよい。
X-は、下記のアニオン(AN1)、(AN3)及び(AN4)のいずれかを表す。
一般式(AN1)、(AN3)及び(AN4)に於いて、
Rc1及びRc3〜Rc5は、各々独立に、有機基を表す。Rc3とRc4とは、互いに結合して環を形成してもよい。 - 請求項1〜6のいずれかに記載のレジスト組成物により形成されるレジスト膜。
- 請求項7に記載のレジスト膜を露光、現像する工程を有することを特徴とするパターン形成方法。
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