JP5712083B2 - 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、並びに、この組成物を用いた感活性光線性又は感放射線性樹脂膜及びパターン形成方法 - Google Patents
感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、並びに、この組成物を用いた感活性光線性又は感放射線性樹脂膜及びパターン形成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5712083B2 JP5712083B2 JP2011176913A JP2011176913A JP5712083B2 JP 5712083 B2 JP5712083 B2 JP 5712083B2 JP 2011176913 A JP2011176913 A JP 2011176913A JP 2011176913 A JP2011176913 A JP 2011176913A JP 5712083 B2 JP5712083 B2 JP 5712083B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- hydrogen atom
- repeating unit
- ring
- general formula
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 0 C*C(*)c(cc1)ccc1S(O)(=O)=O Chemical compound C*C(*)c(cc1)ccc1S(O)(=O)=O 0.000 description 40
- RMVRSNDYEFQCLF-UHFFFAOYSA-N Sc1ccccc1 Chemical compound Sc1ccccc1 RMVRSNDYEFQCLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UGUYQBMBIJFNRM-YCRREMRBSA-N C/C=C(\C)/c1ccccc1 Chemical compound C/C=C(\C)/c1ccccc1 UGUYQBMBIJFNRM-YCRREMRBSA-N 0.000 description 1
- IRNMRHVHUGTMQM-ONEGZZNKSA-N C/C=C/CCN=C Chemical compound C/C=C/CCN=C IRNMRHVHUGTMQM-ONEGZZNKSA-N 0.000 description 1
- LXNUWCUPANCREE-UHFFFAOYSA-N CC(C)(C(c1ccc(C2CCCCC2)cc1)=O)S1CCCC1 Chemical compound CC(C)(C(c1ccc(C2CCCCC2)cc1)=O)S1CCCC1 LXNUWCUPANCREE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JCCBBGJGYQDSPT-UHFFFAOYSA-N CC(C)(C)c(cc1)ccc1[IH]c1ccc(C(C)(C)C)cc1 Chemical compound CC(C)(C)c(cc1)ccc1[IH]c1ccc(C(C)(C)C)cc1 JCCBBGJGYQDSPT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZXSJQSOEMNXJIK-UHFFFAOYSA-N CC(C)C(CC(C)=C)C(C=C1)=CCC1OC(C)OC Chemical compound CC(C)C(CC(C)=C)C(C=C1)=CCC1OC(C)OC ZXSJQSOEMNXJIK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WZPGQYYPDKOXCX-UHFFFAOYSA-N CC(C)c1ccc(C(C)(C)Sc(cc2)ccc2O)cc1 Chemical compound CC(C)c1ccc(C(C)(C)Sc(cc2)ccc2O)cc1 WZPGQYYPDKOXCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WTCPAFWUNFLPEW-UHFFFAOYSA-N CC1=CC=C(C)CC1 Chemical compound CC1=CC=C(C)CC1 WTCPAFWUNFLPEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YSZJEOHDMUZNDC-UHFFFAOYSA-N CC1C2OCCC(C3)C23C1 Chemical compound CC1C2OCCC(C3)C23C1 YSZJEOHDMUZNDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZARVKFYPLHPBAO-UHFFFAOYSA-N CCCCCCOCCOC(C)OC1C=CC(C(CC(I)=C)C(C)C)=CC1 Chemical compound CCCCCCOCCOC(C)OC1C=CC(C(CC(I)=C)C(C)C)=CC1 ZARVKFYPLHPBAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QFKBQOVUENFFBZ-UHFFFAOYSA-N CCOC(C)Oc1cccc(C(CC(C)C)C(C)=C)c1 Chemical compound CCOC(C)Oc1cccc(C(CC(C)C)C(C)=C)c1 QFKBQOVUENFFBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GOPWLFLTKLFRBY-UHFFFAOYSA-N C[N+]([O-])(S(C)(=O)=O)S(C(F)(F)F)(=O)=O Chemical compound C[N+]([O-])(S(C)(=O)=O)S(C(F)(F)F)(=O)=O GOPWLFLTKLFRBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RELJVMGAGZHNAP-UHFFFAOYSA-N OCCc(cc1)ccc1S1c2ccccc2-c2c1cccc2 Chemical compound OCCc(cc1)ccc1S1c2ccccc2-c2c1cccc2 RELJVMGAGZHNAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
Description
下記一般式(1−1)又は(1−2)により表される化合物(Q)と
を含有した感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
R1及びR8は、各々独立に、ヘテロ原子を含まない有機基を表す。
R2、R3、R5及びR6は、各々独立に、炭素数1〜3のアルキレン基を表す。
R4及びR7は、各々独立に、水素原子又はアルキル基を表す。
n1及びn2は、各々独立に、1〜6の整数を表す。
[2]前記繰り返し単位(A)は、下記一般式(2)、(3)又は(4)で表される繰り返し単位である[1]に記載の組成物。
R06は、シアノ基、カルボキシル基、−CO−OR25又は−CO−N(R26)(R27)を表す。R26とR27が結合して窒素原子とともに環を形成してもよい。
X1〜X3は、各々独立に、単結合、アリーレン基、アルキレン基、シクロアルキレン基、−O−、−SO2−、−CO−、−N(R33)−又はこれらを組み合わせた2価の連結基を表す。
R25は、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基又はアラルキル基を表す。
R26、R27及びR33は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基又はアラルキル基を表す。
Aは、活性光線又は放射線の照射により分解して酸を生じる構造部位を表す。
R51、R52、及びR53は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、又はアルコキシカルボニル基を表す。R52はL5と結合して環を形成していてもよく、その場合のR62は単結合または2価の連結基を表す。
L5は、単結合又は2価の連結基を表し、R52と環を形成する場合には3価の連結基を表す。
R54はアルキル基を表し、R55及びR56は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、又は1価の芳香環基を表す。R55及びR56は互いに結合して環を形成してもよい。但し、R55とR56とが同時に水素原子であることはない。
R61、R62及びR63は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、又はアルコキシカルボニル基を表す。R62はAr6と結合して環を形成していてもよく、その場合のR62は単結合または2価の連結基を表す。
X6は、単結合、−COO−、又は−CONR64−を表す。R64は、水素原子又はアルキル基を表す。R64はR62と結合して環を形成していてもよく、その場合のR64は単結合または2価の連結基を表す。
L6は、単結合又はアルキレン基を表す。
Ar6は、(n+1)価の芳香環基を表し、R62と結合して環を形成していてもよく、その場合のAr6は(n+2)価の芳香環基を表す。
Y2は、n≧2の場合には各々独立に、水素原子又は酸の作用により脱離する基を表す。但し、Y2の少なくとも1つは、酸の作用により脱離する基を表す。
nは、1〜4の整数を表す。
R41、R42及びR43は、各々独立に、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。
X4は、単結合、−COO−、又は−CONR64−を表し、R64は、水素原子又はアルキル基を表す。
L4は、単結合又はアルキレン基を表す。
Ar4は、(n+1)価の芳香環基を表し、R42と結合して環を形成していてもよく、その場合のAr4は(n+2)価の芳香環基を表す。
nは、1〜4の整数を表す。
前記露光された膜を現像することと
を含んだパターン形成方法。
以下、上述した各成分について、順に説明する。
本発明に係る組成物は、樹脂(P)を含有している。
<繰り返し単位(A)>
樹脂(P)は、活性光線又は放射線の照射により分解して酸を生成する基を含有する繰り返し単位(A)を含んでいる。
R06は、シアノ基、カルボキシル基、−CO−OR25又は−CO−N(R26)(R27)を表す。R26とR27が結合して窒素原子とともに環を形成してもよい。
X1〜X3は、各々独立に、単結合、アリーレン基、アルキレン基、シクロアルキレン基、−O−、−SO2−、−CO−、−N(R33)−又はこれらを組み合わせた2価の連結基を表す。
R25は、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基又はアラルキル基を表す。
R26、R27及びR33は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基又はアラルキル基を表す。
Aは、活性光線又は放射線の照射により分解して酸を生じる構造部位を表す。
R26とR27が結合して窒素原子とともに形成する環としては、5〜8員環を形成するものが好ましいが、具体的にはピロリジン、ピペリジン、ピペラジン等が挙げられる。
アゾニウム塩、アンモニウム塩、ホスホニウム塩、ヨードニウム塩、スルホニウム塩、セ
レノニウム塩、アルソニウム塩等のオニウム構造部位を挙げることができる。
R201、R202及びR203は、各々独立に、有機基を表す。
R201、R202及びR203としての有機基の炭素数は、一般的に1〜30、好ましくは1〜20である。
R201、R202及びR203における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。
R201、R202及びR203の各基が有していてもよい置換基は、更に置換基を有していてもよく、このような更なる置換基の例としては、R201、R202及びR203の各基が有していてもよい置換基の上記例と同じものを挙げることができるが、アルキル基、シクロアルキル基が好ましい。
R301、R302は、各々独立に、有機基を表す。
R301、R302としての有機基の炭素数は、一般的に1〜30、好ましくは1〜20である。
樹脂(P)は、酸分解性を有する繰り返し単位(B)を含んでいる。繰り返し単位(B)は、酸の作用により分解して、アルカリ可溶性基を発生する繰り返し単位である。
繰り返し単位(B)としては、下記一般式(5)で表される繰り返し単位がより好ましい。
R51、R52、及びR53は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、又はアルコキシカルボニル基を表す。R52はL5と結合して環を形成していてもよく、その場合のR62は単結合または2価の連結基を表す。
L5は、単結合又は2価の連結基を表し、R52と環を形成する場合には3価の連結基を表す。
R54はアルキル基を表し、R55及びR56は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、又は1価の芳香環基を表す。R55及びR56は互いに結合して環を形成してもよい。但し、R55とR56とが同時に水素原子であることはない。
一般式(5)におけるR51〜R53のアルキル基としては、好ましくは置換基を有していてもよいメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、ドデシル基など炭素数20以下のアルキル基が挙げられ、より好ましくは炭素数8以下のアルキル基、特に好ましくは炭素数3以下のアルキル基が挙げられる。
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、フッ素原子が特に好ましい。
以下に、一般式(5)で表される繰り返し単位(B)の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
R61、R62及びR63は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、又はアルコキシカルボニル基を表す。R62はAr6と結合して環を形成していてもよく、その場合のR62は単結合または2価の連結基を表す。
X6は、単結合、−COO−、又は−CONR64−を表す。R64は、水素原子又はアルキル基を表す。R64はR62と結合して環を形成していてもよく、その場合のR64は単結合または2価の連結基を表す。
L6は、単結合又はアルキレン基を表す。
Ar6は、2価の芳香環基を表し、R62と結合して環を形成していてもよく、その場合のAr6は(n+2)価の芳香環基を表す。
Y2は、n≧2の場合には各々独立に、水素原子又は酸の作用により脱離する基を表す。但し、Y2の少なくとも1つは、酸の作用により脱離する基を表す。
nは、1〜4の整数を表す。
一般式(6)におけるR61〜R63のアルキル基としては、好ましくは置換基を有していてもよいメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、ドデシル基など炭素数20以下のアルキル基が挙げられ、より好ましくは炭素数8以下のアルキル基が挙げられる。
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、フッ素原子がより好ましい。
X6により表わされる−CONR64−(R64は、水素原子、アルキル基を表す)におけるR64のアルキル基としては、R61〜R63のアルキル基と同様のものが挙げられる。
X6としては、単結合、−COO−、−CONH−が好ましく、単結合、−COO−がより好ましい。
n個のY2は、各々独立に、水素原子又は酸の作用により脱離する基を表す。但し、n個中の少なくとも1つは、酸の作用により脱離する基を表す。
酸の作用により脱離する基Y2としては、例えば、−C(R36)(R37)(R38)、−C(=O)−O−C(R36)(R37)(R38)、−C(R01)(R02)(OR39)、−C(R01)(R02)−C(=O)−O−C(R36)(R37)(R38)、−CH(R36)(Ar)等を挙げることができる。
Arは、1価の芳香環基を表す。
酸の作用により脱離する基Y2としては、下記一般式(6−A)で表される構造がより好ましい。
Mは、単結合又は2価の連結基を表す。
Qは、アルキル基、ヘテロ原子を含んでいてもよいシクロアルキル基、ヘテロ原子を含んでいてもよい1価の芳香環基、アミノ基、アンモニウム基、メルカプト基、シアノ基又はアルデヒド基を表す。
Q、M、L1の少なくとも2つが結合して環(好ましくは、5員もしくは6員環)を形成してもよい。
Qとしてのヘテロ原子を含んでいてもよいシクロアルキル基及びヘテロ原子を含んでいてもよい1価の芳香環基に於ける、ヘテロ原子を含まない肪族炭化水素環基及びへテロ原子を含まない1価の芳香環基としては、上述のL1及びL2としてのシクロアルキル基、及び1価の芳香環基などが挙げられ、好ましくは、炭素数3〜15である。
ARがナフチル基、アントリル基又はフルオレン基である場合、Rnが結合している炭素原子とARとの結合位置には、特に制限はない。例えば、ARがナフチル基である場合、この炭素原子は、ナフチル基のα位に結合していてもよく、β位に結合していてもよい。或いは、ARがアントリル基である場合、この炭素原子は、アントリル基の1位に結合していてもよく、2位に結合していてもよく、9位に結合していてもよい。
Rnのアルキル基は、直鎖アルキル基であってもよく、分岐鎖アルキル基であってもよい。このアルキル基としては、好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基及びドデシル基等の炭素数が1〜20のものが挙げられる。Rnのアルキル基は、炭素数1〜5のものが好ましく、炭素数1〜3のものがより好ましい。
Rnのアリール基としては、例えば、フェニル基、キシリル基、トルイル基、クメニル基、ナフチル基及びアントリル基等の炭素数が6〜14のものが好ましい。
R1のアルキル基及びシクロアルキル基としては、例えば、先にRnについて説明したのと同様のものが挙げられる。これらアルキル基及びシクロアルキル基の各々は、置換基を有していてもよい。この置換基としては、例えば、先にRnについて説明したのと同様のものが挙げられる。
R1のアルキルオキシカルボニル基に含まれるアルキル基部分としては、例えば、先にR1のアルキル基として挙げた構成を採用することができる。
RnとARとは互いに結合して形成しても良い非芳香族環としては、5〜8員環であることが好ましく、5又は6員環であることがより好ましい。
非芳香族環は、置換基を有していてもよい。この置換基としては、例えば、Rnが有していてもよい更なる置換基について先に説明したのと同様のものが挙げられる。
樹脂(P)に占める繰り返し単位(B)の含有率は、全繰り返し単位に対して、3〜90モル%の範囲が好ましく、5〜80モル%の範囲がより好ましく、7〜70モル%の範囲が特に好ましい。
樹脂(P)は、アルカリ可溶性基を有する繰り返し単位(C)を更に含んでいてもよい。このアルカリ可溶性基としては、芳香環基を有するものが好ましい。
R41、R42及びR43は、各々独立に、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。
X4は、単結合、−COO−、又は−CONR64−を表し、R64は、水素原子又はアルキル基を表す。
L4は、単結合又はアルキレン基を表す。
Ar4は、(n+1)価の芳香環基を表し、R42と結合して環を形成していてもよく、その場合のAr4は(n+2)価の芳香環基を表す。
nは、1〜4の整数を表す。
X4としては、単結合、−COO−、−CONH−が好ましく、単結合、−COO−がより好ましい。
Ar4としては、置換基を有していてもよい炭素数6〜18のアリーレン基がより好ましく、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基が特に好ましい。
樹脂(P)は、さらに、アルカリ現像液の作用で分解しアルカリ現像液中への溶解速度が増大する基を有する繰り返し単位(D)を有していてもよい。
アルカリ現像液の作用で分解しアルカリ現像液中への溶解速度が増大する基としては、ラクトン構造、フェニルエステル構造などが挙げられ、下記一般式(AII)で表される繰り返し単位がより好ましい。
以下に、繰り返し単位(D)の具体例を示す。式中、Rxは、H、CH3、CH2OH、又はCF3を表す。
樹脂(P)が有してよい、上述した繰り返し単位以外の繰り返し単位として、水酸基又はシアノ基を有する脂環炭化水素を有する繰り返し単位や、極性基を持たない脂環炭化水素を有する繰り返し単位があげられる。このような繰り返し単位は、酸分解性基を実質的に有さないことが好ましい。
Raは、水素原子、メチル基が好ましく、水素原子、メチル基が特に好ましい。
これにより、本発明の組成物に用いられる樹脂に要求される性能、特に、(1)塗布溶剤に対する溶解性、(2)製膜性(ガラス転移点)、(3)アルカリ現像性、(4)膜べり(親疎水性、アルカリ可溶性基選択)、(5)未露光部の基板への密着性、(6)ドライエッチング耐性等の微調整が可能となる。
樹脂(P)は、例えば、各構造に対応する不飽和モノマーのラジカル、カチオン、又はアニオン重合により合成することができる。また各構造の前駆体に相当する不飽和モノマーを用いて重合した後に、高分子反応を行うことにより目的とする樹脂を得ることも可能である。
以下であることが好ましく、含有しないことがより好ましい。
R1及びR8は、各々独立に、ヘテロ原子を含まない有機基を表す。
R2、R3、R5及びR6は、各々独立に、炭素数1〜3のアルキレン基を表す。
R4及びR7は、各々独立に、水素原子又はアルキル基を表す。
n1及びn2は、各々独立に、1〜6の整数を表す。
R1及びR8は、各々独立に、アルキル基又はアリール基であることが好ましく、炭素原子と水素原子のみからなるアルキル基であることがより好ましい。
R1又はR8により表されるアルキル基の炭素数は、3以上であることが好ましく、6以上であることがより好ましく、7以上であることが更に好ましい。この炭素数は、通常は30以下とし、例えば20以下とする。なお、このアルキル基には、シクロアルキル基も含まれる。
R2、R3、R5又はR6により表されるアルキレン基は、炭素数が2又は3であることがより好ましい。なお、このアルキレン基は、任意の置換基を更に備えていてもよい。
化合物(Q)が一般式(1−2)により表される場合、R7は、水素原子であることが好ましい。
n1及びn2は、各々独立に、1〜6であることが好ましく、1又は2であることがより好ましい。
化合物(Q)の含有量は、組成物の全固形分を基準として、0.01〜20.0質量%であることが好ましく、0.1〜15.0質量%であることがより好ましく、0.5〜10.0質量%であることが特に好ましい。
本発明に係る組成物は、上述した樹脂(P)及び化合物(Q)以外の成分を更に含有していてもよい。
界面活性剤の使用量は、組成物の全固形分に対し、好ましくは0.0001〜2質量%、より好ましくは0.001〜1質量%である。
本発明に係る組成物は、典型的には、以下のようにして用いられる。即ち、本発明に係る組成物は、典型的には、基板等の支持体上に塗布されて、膜を形成する。この膜の厚みは、0.02〜10.0μmが好ましい。基板上に塗布する方法としては、スピン塗布が好ましく、その回転数は、1000〜3000rpmが好ましい。
例えば、化合物(B−1)は、ドデシルアミンと、2当量のクロロエトキシエタノールと、2当量以上のトリエチルアミン及び炭酸カリウムなどの塩基とを、ヨウ化カリウムなどの触媒の存在下、N,N−ジメチルアセトアミド及びN−メチルピロリドンなどのアプロティック溶媒中にて50℃以上に加熱することで、容易に合成することができる。反応終了後、反応液に酢酸エチルと水を加えて分液し、有機層を濃縮して蒸留またはシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することで、高純度の化合物(B−1)を得ることができる。同定は、NMRスペクトルやMSスペクトルで行うことができる。化合物(B−2)、(B−4)、(B−5)、及び(B−6)も同様に合成できる。また、化合物(B−3)のように窒素上の3つの置換基が異なるものは、これら置換基を1個ずつ順次導入すれば合成できる。なお、上記試薬、溶媒類は、例えば和光純薬、東京化成、アルドリッチ等にて市販されており、容易に入手することができる。
界面活性剤としては、以下のものを用いた。
W−2:メガファックR08(大日本インキ化学工業(株)製、フッ素及びシリコン系)
<レジスト組成物の調製>
下記表2に示した成分を、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=40/60の混合溶剤に溶解させ、固形分濃度3.5質量%の溶液を調製した。この溶液を0.03μmのポアサイズを有するポリテトラフルオロエチレンフィルターによりろ過して、化学増幅ポジ型レジスト組成物(ポジ型レジスト溶液)を得た。なお、表2において、各成分量は、全固形分を基準とする質量%である。
ヘキサメチルジシラザン処理を施したシリコン基板上に、スピンコータを用いて、上記のポジ型レジスト溶液を塗布した。これを、130℃で90秒間に亘ってホットプレート上で加熱乾燥させ、平均膜厚が100nmのレジスト膜を得た。
走査型電子顕微鏡(S−9260;(株)日立製作所製)を用いて、得られたパターンを観察した。そして、線幅100nmのライン(ライン:スペース=1:1)を解像するときの露光量を、感度(Eopt)とした。
上記の感度を示す照射量における100nmラインパターン(ライン:スペース=1:1)の断面形状を走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−4800)を用いて観察した。そして、その形状を、以下の5段階で評価した。
△(−) : テーパー形状。75°<θ≦85°
○ : 矩形。85°<θ<95°
△(+) : 逆テーパー形状。95°≦θ<105°
×(+) : 逆テーパー形状。105°≦θ<180°
図1は、実施例におけるテーパー角の定義を概略的に示す断面図である。図1には、基板10と、その上に形成されたラインパターン20とを描いている。テーパー角θは、100nmラインパターン(ライン:スペース=1:1)の断面形状において、基板表面とレジストパターンとが為す角度のうち、レジストパターン側の角度のことをいう。
上記の100nmラインパターン(ライン:スペース=1:1)を、走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−9260)を用いて観察した。そして、その長さ方向2μmに含まれる等間隔の50点について、エッジがあるべき基準線と実際のエッジとの間の距離を測定した。そして、この距離の標準偏差を求め、3σを算出した。そして、この3σを「LWR(nm)」とした。
上記の100nmラインパターン(ライン:スペース=1:1)を、走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−9260)を用いて観察した。そして、スペース部の基板界面に残渣が全く見られなかった場合を○、スペース部の表面積が残渣によって20%以下覆われていた場合を△、スペース部が残渣によって50%以上覆われていた場合を×で表した。
上記の感度を示す照射量における孤立パターン(ライン:スペース=1:>100)の限界解像力(ラインとスペースが分離解像する最小の線幅)を求めた。そして、この値を「解像力(nm)」とした。
下記表4に示した成分を、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=40/60の混合溶剤に溶解させ、固形分濃度1.8質量%の溶液を調製した。この溶液を0.03μmのポアサイズを有するポリテトラフルオロエチレンフィルターによりろ過して、化学増幅ポジ型レジスト組成物(ポジ型レジスト溶液)を得た。なお、表4において、各成分量は、全固形分を基準とする質量%である。
ヘキサメチルジシラザン処理を施したシリコン基板上に、スピンコータを用いて、上記のポジ型レジスト溶液を塗布した。これを、130℃で90秒間に亘ってホットプレート上で加熱乾燥させ、平均膜厚が50nmのレジスト膜を得た。
まず、得られたラインアンドスペースパターンの断面形状を、走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−9380)を用いて観察した。そして、線幅35nmのライン(ライン:スペース=1:1)を解像するときの露光量を、感度(Eopt)とした。
上記の感度を示す照射量における35nmラインパターン(ライン:スペース=1:1)の断面形状を走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−4800)を用いて観察した。そして、その形状を、先と同様にして評価した。
上記の35nmラインパターン(ライン:スペース=1:1)を、走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−9380)を用いて観察した。そして、その長さ方向2μmに含まれる等間隔の50点について、エッジがあるべき基準線と実際のエッジとの間の距離を測定した。そして、この距離の標準偏差を求め、3σを算出した。そして、この3σを「LWR(nm)」とした。
上記の100nmラインパターン(ライン:スペース=1:1)を、走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−9260)を用いて観察した。そして、スペース部の基板界面に残渣が全く見られなかった場合を○、スペース部の表面積が残渣によって20%以下覆われていた場合を△、スペース部が残渣によって50%以上覆われていた場合を×で表した。
下記表6に示した成分を、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=40/60の混合溶剤に溶解させ、固形分濃度1.8質量%の溶液を調製した。この溶液を0.03μmのポアサイズを有するポリテトラフルオロエチレンフィルターによりろ過して、化学増幅ポジ型レジスト組成物(ポジ型レジスト溶液)を得た。なお、表6において、各成分量は、全固形分を基準とする質量%である。
シリコン基板表面にプラズマCVD法によってシリコン酸化膜が50nmの膜厚で形成された基板上に、スピンコータを用いて、上記のポジ型レジスト溶液を塗布した。これを、130℃で90秒間に亘ってホットプレート上で加熱乾燥させ、平均膜厚が100nmのレジスト膜を得た。
走査型電子顕微鏡(S−9260;(株)日立製作所製)を用いて、得られたパターンを観察した。そして、線幅100nmのライン(ライン:スペース=1:1)を解像するときの露光量を、感度(Eopt)とした。
上記の感度を示す照射量における100nmラインパターン(ライン:スペース=1:1)の断面形状を走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−4800)を用いて観察した。そして、その形状を、先と同様にして評価した。
上記の100nmラインパターン(ライン:スペース=1:1)を、走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−9260)を用いて観察した。そして、その長さ方向2μmに含まれる等間隔の50点について、エッジがあるべき基準線と実際のエッジとの間の距離を測定した。そして、この距離の標準偏差を求め、3σを算出した。そして、この3σを「LWR(nm)」とした。
上記の100nmラインパターン(ライン:スペース=1:1)を、走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−9260)を用いて観察した。そして、スペース部の基板界面に残渣が全く見られなかった場合を○、スペース部の表面積が残渣によって20%以下覆われていた場合を△、スペース部が残渣によって50%以上覆われていた場合を×で表した。
上記の感度を示す照射量における孤立パターン(ライン:スペース=1:>100)の限界解像力(ラインとスペースが分離解像する最小の線幅)を求めた。そして、この値を「解像力(nm)」とした。
Claims (15)
- 活性光線又は放射線の照射により分解して酸を生成する基を含有する繰り返し単位(A)と、酸の作用により分解してアルカリ現像液中での溶解度が増大する基を含有する繰り返し単位(B)とを含んだ樹脂(P)と、
下記一般式(1−1)又は(1−2)により表される化合物(Q)と
を含有し、EUV露光によるパターン形成に用いられる感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
R1及びR8は、各々独立に、ヘテロ原子を含まない有機基を表す。
R2、R3、R5及びR6は、各々独立に、炭素数1〜3のアルキレン基を表す。
R4及びR7は、各々独立に、水素原子又はアルキル基を表す。
n1及びn2は、各々独立に、1〜6の整数を表す。 - 前記化合物(Q)は前記一般式(1−2)により表され、前記R 7 は水素原子である請求項1に記載の組成物。
- 前記化合物(Q)は前記一般式(1−1)により表され、前記R 4 及びR 7 の少なくとも一方は水素原子である請求項1に記載の組成物。
- 活性光線又は放射線の照射により分解して酸を生成する基を含有する繰り返し単位(A)と、酸の作用により分解してアルカリ現像液中での溶解度が増大する基を含有する繰り返し単位(B)とを含んだ樹脂(P)と、
下記一般式(1−1)により表される化合物(Q)と
を含有した感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
R 1 は、各々独立に、ヘテロ原子を含まない有機基を表す。
R 2 、R 3 、R 5 及びR 6 は、各々独立に、炭素数1〜3のアルキレン基を表す。
R 4 及びR 7 は、各々独立に、水素原子又はアルキル基を表し、少なくとも一方は水素原子を表す。
n 1 及びn 2 は、各々独立に、1〜6の整数を表す。 - 前記R4及びR7の双方が水素原子である請求項3又は4に記載の組成物。
- 前記繰り返し単位(A)は、下記一般式(2)、(3)又は(4)で表される繰り返し単位である請求項1乃至5の何れか1項に記載の組成物。
R 06 は、シアノ基、カルボキシル基、−CO−OR 25 又は−CO−N(R 26 )(R 27 )を表す。R 26 とR 27 が結合して窒素原子とともに環を形成してもよい。
X 1 〜X 3 は、各々独立に、単結合、アリーレン基、アルキレン基、シクロアルキレン基、−O−、−SO 2 −、−CO−、−N(R 33 )−又はこれらを組み合わせた2価の連結基を表す。
R 25 は、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基又はアラルキル基を表す。
R 26 、R 27 及びR 33 は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基又はアラルキル基を表す。
Aは、活性光線又は放射線の照射により分解して酸を生じる構造部位を表す。 - 前記一般式(1−1)又は(1−2)において、前記有機基がアルキル基又はアリール基である請求項1乃至6の何れか1項に記載の組成物。
- 前記繰り返し単位(B)は、下記一般式(5)又は(6)により表される請求項1乃至7の何れか1項に記載の組成物。
R 51 、R 52 、及びR 53 は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、又はアルコキシカルボニル基を表す。R 52 はL 5 と結合して環を形成していてもよく、その場合のR 62 は単結合または2価の連結基を表す。
L 5 は、単結合又は2価の連結基を表し、R 52 と環を形成する場合には3価の連結基を表す。
R 54 はアルキル基を表し、R 55 及びR 56 は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、又は1価の芳香環基を表す。R 55 及びR 56 は互いに結合して環を形成してもよい。但し、R 55 とR 56 とが同時に水素原子であることはない。
R 61 、R 62 及びR 63 は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、又はアルコキシカルボニル基を表す。R 62 はAr 6 と結合して環を形成していてもよく、その場合のR 62 は単結合または2価の連結基を表す。
X 6 は、単結合、−COO−、又は−CONR 64 −を表す。R 64 は、水素原子又はアルキル基を表す。R 64 はR 62 と結合して環を形成していてもよく、その場合のR 64 は単結合または2価の連結基を表す。
L 6 は、単結合又はアルキレン基を表す。
Ar 6 は、(n+1)価の芳香環基を表し、R 62 と結合して環を形成していてもよく、その場合のAr 6 は(n+2)価の芳香環基を表す。
Y 2 は、n≧2の場合には各々独立に、水素原子又は酸の作用により脱離する基を表す。但し、Y 2 の少なくとも1つは、酸の作用により脱離する基を表す。
nは、1〜4の整数を表す。 - 前記繰り返し単位(C)は、ヒドロキシスチレン構造を備えている請求項9に記載の組成物。
- 前記化合物(Q)以外の塩基性化合物を更に含有している請求項1乃至10の何れか1項に記載の組成物。
- 前記塩基性化合物はヒドロキシル基を含有していない請求項11に記載の組成物。
- 請求項1乃至12の何れか1項に記載の組成物を用いて形成された感活性光線性又は感放射線性樹脂膜。
- 請求項13に記載の膜を露光することと、
前記露光された膜を現像することと
を含んだパターン形成方法。 - 前記露光はEUV光により行われる請求項14に記載の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011176913A JP5712083B2 (ja) | 2011-08-12 | 2011-08-12 | 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、並びに、この組成物を用いた感活性光線性又は感放射線性樹脂膜及びパターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011176913A JP5712083B2 (ja) | 2011-08-12 | 2011-08-12 | 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、並びに、この組成物を用いた感活性光線性又は感放射線性樹脂膜及びパターン形成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013041030A JP2013041030A (ja) | 2013-02-28 |
JP5712083B2 true JP5712083B2 (ja) | 2015-05-07 |
Family
ID=47889501
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011176913A Expired - Fee Related JP5712083B2 (ja) | 2011-08-12 | 2011-08-12 | 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、並びに、この組成物を用いた感活性光線性又は感放射線性樹脂膜及びパターン形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5712083B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4132374B2 (ja) * | 1999-03-25 | 2008-08-13 | 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. | 感放射線性樹脂組成物 |
JP4157645B2 (ja) * | 1999-03-25 | 2008-10-01 | 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. | 感放射線性樹脂組成物 |
JP5841707B2 (ja) * | 2008-09-05 | 2016-01-13 | 富士フイルム株式会社 | ポジ型レジスト組成物、該組成物を用いたパターン形成方法及び該組成物に用いられる樹脂 |
-
2011
- 2011-08-12 JP JP2011176913A patent/JP5712083B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013041030A (ja) | 2013-02-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5548487B2 (ja) | 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、並びに該組成物を用いたレジスト膜及びパターン形成方法 | |
JP4866606B2 (ja) | 感光性組成物及び該感光性組成物を用いたパターン形成方法 | |
JP5578994B2 (ja) | 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、並びにそれを用いたレジスト膜及びパターン形成方法 | |
JP5417150B2 (ja) | 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジスト膜、それを用いたパターン形成方法、及び樹脂 | |
JP5140354B2 (ja) | 感光性組成物、該感光性組成物に用いる化合物及び該感光性組成物を用いたパターン形成方法 | |
WO2013121819A1 (ja) | 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、及び該組成物を用いたパターン形成方法及びレジスト膜、並びにこれらを用いた電子デバイスの製造方法及び電子デバイス | |
JP2012137686A (ja) | 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及びパターン形成方法 | |
JP5103316B2 (ja) | 新規なスルホニウム化合物を含有するポジ型レジスト組成物、該ポジ型レジスト組成物を用いたパターン形成方法及び新規なスルホニウム化合物 | |
JP4562628B2 (ja) | ポジ型レジスト組成物及びそれを用いたパターン形成方法 | |
WO2015159830A1 (ja) | 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、該組成物を用いた感活性光線性又は感放射線性膜及びパターン形成方法、並びに電子デバイスの製造方法及び電子デバイス | |
KR101812082B1 (ko) | 감활성 광선성 또는 감방사선성 조성물, 그것을 사용한 레지스트막, 레지스트 도포 마스크 블랭크스, 레지스트 패턴 형성 방법, 및 포토마스크 | |
TWI505021B (zh) | 感光化射線性或感放射線性樹脂組合物及使用其的光阻膜及圖案形成方法 | |
JP5525744B2 (ja) | 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、およびそれを用いたパターン形成方法 | |
JP2009069381A (ja) | 電子線、x線またはeuv用レジスト組成物及び該組成物を用いたパターン形成方法 | |
WO2015045977A1 (ja) | 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、パターン形成方法、電子デバイスの製造方法、電子デバイス、及び、化合物 | |
JP5622640B2 (ja) | 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、並びに、この組成物を用いた感活性光線性又は感放射線性樹脂膜及びパターン形成方法 | |
JP2009053690A (ja) | ポジ型感光性組成物及びそれを用いたパターン形成方法 | |
KR101386463B1 (ko) | 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물, 그 조성물을 사용하여 형성된 막 및 그것을 사용한 패턴형성방법 | |
JP5514448B2 (ja) | 感活性光線または感放射線性樹脂組成物、および該組成物を用いたパターン形成方法 | |
JP5740441B2 (ja) | 感活性光線または感放射線性樹脂組成物、および該組成物を用いたパターン形成方法 | |
JP6101540B2 (ja) | 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジスト膜、レジスト塗布マスクブランクス、フォトマスクの製造方法、及び、パターン形成方法、並びに、これらを用いた電子デバイスの製造方法 | |
JP5703247B2 (ja) | 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、フォトマスクブランクス、及び、パターン形成方法 | |
JP5712083B2 (ja) | 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、並びに、この組成物を用いた感活性光線性又は感放射線性樹脂膜及びパターン形成方法 | |
JP6796650B2 (ja) | 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、パターン形成方法、及び、電子デバイスの製造方法 | |
JP2008248245A (ja) | 樹脂およびその製造方法、それを用いたポジ型感光性組成物及びパターン形成方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20131113 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140729 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140730 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140925 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150210 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150309 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5712083 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |