JP6951643B2 - 感放射線性樹脂組成物、レジストパターン形成方法及び感放射線性酸発生剤 - Google Patents

感放射線性樹脂組成物、レジストパターン形成方法及び感放射線性酸発生剤 Download PDF

Info

Publication number
JP6951643B2
JP6951643B2 JP2018512109A JP2018512109A JP6951643B2 JP 6951643 B2 JP6951643 B2 JP 6951643B2 JP 2018512109 A JP2018512109 A JP 2018512109A JP 2018512109 A JP2018512109 A JP 2018512109A JP 6951643 B2 JP6951643 B2 JP 6951643B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
radiation
ring
preferable
acid
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.)
Active
Application number
JP2018512109A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2017179727A1 (ja
Inventor
宗大 白谷
宗大 白谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JSR Corp
Original Assignee
JSR Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JSR Corp filed Critical JSR Corp
Publication of JPWO2017179727A1 publication Critical patent/JPWO2017179727A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6951643B2 publication Critical patent/JP6951643B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C61/00Compounds having carboxyl groups bound to carbon atoms of rings other than six-membered aromatic rings
    • C07C61/16Unsaturated compounds
    • C07C61/28Unsaturated compounds polycyclic
    • C07C61/29Unsaturated compounds polycyclic having a carboxyl group bound to a condensed ring system
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C309/00Sulfonic acids; Halides, esters, or anhydrides thereof
    • C07C309/01Sulfonic acids
    • C07C309/25Sulfonic acids having sulfo groups bound to carbon atoms of rings other than six-membered aromatic rings of a carbon skeleton
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C309/00Sulfonic acids; Halides, esters, or anhydrides thereof
    • C07C309/01Sulfonic acids
    • C07C309/25Sulfonic acids having sulfo groups bound to carbon atoms of rings other than six-membered aromatic rings of a carbon skeleton
    • C07C309/27Sulfonic acids having sulfo groups bound to carbon atoms of rings other than six-membered aromatic rings of a carbon skeleton containing carboxyl groups bound to the carbon skeleton
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C381/00Compounds containing carbon and sulfur and having functional groups not covered by groups C07C301/00 - C07C337/00
    • C07C381/12Sulfonium compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C62/00Compounds having carboxyl groups bound to carbon atoms of rings other than six—membered aromatic rings and containing any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, groups, groups, or groups
    • C07C62/02Saturated compounds containing hydroxy or O-metal groups
    • C07C62/06Saturated compounds containing hydroxy or O-metal groups polycyclic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00Materials not provided for elsewhere
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/038Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/039Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20Exposure; Apparatus therefor

Description

本発明は、感放射線性樹脂組成物、レジストパターン形成方法及び感放射線性酸発生剤に関する。
リソグラフィーによる微細加工に用いられる感放射線性樹脂組成物は、ArFエキシマレーザー光、KrFエキシマレーザー光等の遠紫外線等の電磁波、電子線等の荷電粒子線などの照射により露光部に酸を発生させ、この酸を触媒とする化学反応により露光部と未露光部との現像液に対する溶解速度に差を生じさせ、基板上にレジストパターンを形成する。
かかる感放射線性樹脂組成物には、加工技術の微細化に伴って、解像性に優れるだけでなく、LWR(Line Width Roughness)性能に優れ、より高精度のレジストパターンを形成できることが要求される。この要求に対し、組成物に用いられる重合体、酸発生体、その他の成分の種類や分子構造が検討され、さらにその組み合わせについても詳細に検討されている(特開平11−125907号公報、特開平8−146610号公報及び特開2000−298347号公報参照)。
特開平11−125907号公報 特開平8−146610号公報 特開2000−298347号公報
現状、レジストパターンの微細化は線幅40nm以下のレベルまで進展しているが、さらに小さいLWR等のレジスト性能が求められている。また、最近では、さらに微細なレジストパターンを形成するため、露光光として、極端紫外線(EUV)、電子線等が用いられるが、従来の感放射線性樹脂組成物は、これらの露光光に対して感度が不十分であるという不都合がある。
本発明は、上述のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、LWR性能及び感度に優れる感放射線性樹脂組成物、レジストパターン形成方法及び感放射線性酸発生剤を提供することにある。
上記課題を解決するためになされた発明は、酸解離性基を含む第1構造単位(以下、「構造単位(I)」ともいう)を有する重合体(以下、「[A]重合体」ともいう)と、第1感放射線性酸発生剤(以下、「[B]酸発生剤」ともいう)と、溶媒(以下、「[C]溶媒」とを含有し、上記[B]酸発生剤が、橋状結合を含む第1環と、この第1環と少なくとも1辺を共有して縮環する少なくとも2つの第2環とを有する第1化合物(以下、「化合物(P)」ともいう)である感放射線性樹脂組成物(以下、「感放射線性樹脂組成物(I)」ともいう)である。
上記課題を解決するためになされた別の発明は、酸解離性基を含む第1構造単位(構造単位(I))を有する重合体([A]重合体)と、第1感放射線性酸発生剤([B]酸発生剤)と、溶媒([C]溶媒)とを含有し、上記[B]酸発生剤が、炭素−炭素二重結合又は炭素−炭素三重結合と−CO−又は−SO−とを有する化合物の下記式(A)で表される化合物への1,4−付加体に由来する化合物である感放射線性樹脂組成物(以下、「感放射線性樹脂組成物(II)」ともいう)である。
Figure 0006951643
上記式(A)中、R21A、R21B、R22A、R22B、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜20の1価の有機基、ヒドロキシ基又はハロゲン原子である。pは、2〜4の整数である。複数のR22Aは同一でも異なっていてもよく、複数のR22Bは同一でも異なっていてもよい。但し、R21A及びR21B並びに複数のR22A及び複数のR22Bのうちの4つ以上は、互いに合わせられこれらが結合するジエン環と少なくとも1辺を共有して縮環する環員数3〜20の環を2つ以上構成する。
上記課題を解決するためになされたさらに別の発明は、基板の一方の面側に、当該感放射線性樹脂組成物を塗工する工程と、上記塗工により得られたレジスト膜を露光する工程と、上記露光された膜を現像する工程とを備えるレジストパターン形成方法である。
上記課題を解決するためになされたさらに別の発明は、橋状結合を含む第1環と、この第1環と少なくとも1辺を共有して縮環する少なくとも2つの第2環とを有する第1化合物である感放射線性酸発生剤である。
ここで、「橋状結合」とは、ショウノウ分子におけるように、環にまたがる形の結合をいい、通常、芳香環を構成せず互いに隣接しない環構成炭素原子同士を連結する少なくとも1個の原子を含む結合をいう。「環」とは、脂環、脂肪族複素環、芳香族炭素環及び芳香族複素環を含む概念である。芳香族炭素環と芳香族複素環とを合わせて、芳香環とも称する。「縮環」とは、2つの環同士が、少なくとも1辺を共有していること、すなわち、少なくとも2個の隣接する原子を共有していることをいう。
本発明の感放射線性樹脂組成物及びレジストパターン形成方法によれば、LWRの小さいレジストパターンを、優れた感度により形成することができる。本発明の感放射線性酸発生剤は、当該感放射線性樹脂組成物の感放射線性酸発生剤成分として好適に用いることができる。従って、これらは、今後ますます微細化が進行すると予想される半導体デバイス製造等におけるパターン形成に好適に用いることができる。
<感放射線性樹脂組成物>
当該感放射線性樹脂組成物は、[A]重合体と、[B]酸発生剤と、[C]溶媒とを含有する。当該感放射線性樹脂組成物は、好適成分として、[B]酸発生剤以外の感放射線性酸発生体(以下、「[D]他の酸発生体」ともいう)及び/又は[E]窒素含有化合物を含有していてもよい。さらに、当該感放射線性樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲において、その他の任意成分を含有していてもよい。
当該感放射線性樹脂組成物としては、感放射線性樹脂組成物(I)と感放射線性樹脂組成物(II)とがある。
感放射線性樹脂組成物(I)において、[B]酸発生剤は、橋状結合を含む第1環と、この第1環と少なくとも1辺を共有して縮環する少なくとも2つの第2環とを有する第1化合物である。
感放射線性樹脂組成物(II)において、[B]酸発生剤は、炭素−炭素二重結合又は炭素−炭素三重結合と−CO−又は−SO−とを有する化合物の上記式(A)で表される化合物への1,4−付加体に由来する化合物である。
当該感放射線性樹脂組成物は、[A]重合体に加えて[B]酸発生剤を含有することで、LWR性能及び感度に優れる。当該感放射線性樹脂組成物が上記構成を有することで、上記効果を奏する理由については必ずしも明確でないが、例えば以下のように推察することができる。すなわち、当該感放射線性樹脂組成物の感放射線性酸発生剤成分としての[B]酸発生剤の化合物(P)は、橋状構造を含む第1環とこの第1環と縮環する少なくとも2つの第2環とからなる嵩高い特定構造を有している。この特定構造に起因して、[B]酸発生剤から発生する酸の拡散長が適度に短く調整される。その結果、LWR性能が向上する。また、上述の嵩高い特定構造に起因して、レジスト膜の剛性が大きくなり、酸拡散制御剤等が露光部に流入し難くなる。その結果、露光部における酸の拡散長が長くなり、それにより感度が向上すると考えられる。以下、各成分について説明する。
<[A]重合体>
[A]重合体は、構造単位(I)を有する重合体である。当該感放射線性樹脂組成物によれば、放射線の照射により[B]酸発生剤等から生じる酸により露光部の[A]重合体の酸解離性基が解離して、露光部と未露光部とで現像液に対する溶解性に差異が生じ、その結果、レジストパターンを形成することができる。[A]重合体は、通常、当該感放射線性樹脂組成物におけるベース重合体となる。「ベース重合体」とは、レジストパターンを構成する重合体のうちの最も含有率が大きい重合体であって、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上を占める重合体をいう。
[A]重合体は、構造単位(I)以外にも、ラクトン構造、環状カーボネート構造、スルトン構造若しくはこれらの組み合わせを含む構造単位(以下、「構造単位(II)」ともいう)、芳香族性水酸基を含む構造単位(以下、「構造単位(III)」ともいう)、及び/又はアルコール性水酸基を含む構造単位(以下、「構造単位(IV)」ともいう)を有することが好ましく、構造単位(I)〜(IV)以外のその他の構造単位を有していてもよい。[A]重合体はこれらの構造単位を1種又は2種以上有していてもよい。以下、各構造単位について説明する。
[構造単位(I)]
構造単位(I)は、酸解離性基を含む構造単位である。構造単位(I)としては、例えば下記式(2)で表される構造単位(以下、「構造単位(I−1)」ともいう)等が挙げられる。[A]重合体は、構造単位(I)を1種又は2種以上有していてもよい。以下、構造単位(I−1)について説明する。
(構造単位(I−1))
構造単位(I−1)は、下記式(2)で表される構造単位である。
Figure 0006951643
上記式(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、炭素数1〜20の1価の炭化水素基である。R及びRは、それぞれ独立して炭素数1〜20の1価の炭化水素基であるか、又はこれらの基が互いに合わせられこれらが結合する炭素原子と共に構成される環員数3〜20の脂環構造を表す。
「炭化水素基」には、鎖状炭化水素基、脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基が含まれる。この「炭化水素基」は、飽和炭化水素基でも不飽和炭化水素基でもよい。「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いい、直鎖状炭化水素基及び分岐状炭化水素基の両方を含む。「脂環式炭化水素基」とは、環構造としては脂環構造のみを含み、芳香環構造を含まない炭化水素基をいい、単環の脂環式炭化水素基及び多環の脂環式炭化水素基の両方を含む。但し、脂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いう。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環構造を含んでいてもよい。
としては、構造単位(I−1)を与える単量体の共重合性の観点から、水素原子及びメチル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
、R及びRで表される炭素数1〜20の1価の炭化水素基としては、例えば炭素数1〜20の1価の鎖状炭化水素基、炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基、炭素数6〜20の1価の芳香族炭化水素基等が挙げられる。
炭素数1〜20の1価の鎖状炭化水素基としては、例えば
メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基等のアルキル基;
エテニル基、プロペニル基、ブテニル基等のアルケニル基;
エチニル基、プロピニル基、ブチニル基等のアルキニル基等が挙げられる。これらの中で、アルキル基が好ましく、炭素数1〜4のアルキル基がより好ましく、メチル基、エチル基及びi−プロピル基がさらに好ましく、エチル基が特に好ましい。
炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基としては、例えば
シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の単環の1価の脂環式飽和炭化水素基;
シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等の単環の1価の脂環式不飽和炭化水素基;
ノルボルニル基、アダマンチル基、トリシクロデシル基、テトラシクロドデシル基等の多環の1価の脂環式飽和炭化水素基;
ノルボルネニル基、トリシクロデセニル基、テトラシクロドデセニル基等の多環の1価の脂環式不飽和炭化水素基などが挙げられる。これらの中で単環の1価の脂環式飽和炭化水素基及び多環の1価の脂環式飽和炭化水素基が好ましく、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基及びアダマンチル基がより好ましい。
炭素数6〜20の1価の芳香族炭化水素基としては、例えば
フェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、ナフチル基、メチルナフチル基、アントリル基、メチルアントリル基等のアリール基;
ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、アントリルメチル基等のアラルキル基などが挙げられる。
及びRの基が互いに合わせられこれらが結合する炭素原子と共に構成される炭素数3〜20の脂環構造としては、例えば
シクロプロパン構造、シクロブタン構造、シクロペンタン構造、シクロヘキサン構造、シクロヘプタン構造、シクロオクタン構造等の単環の飽和脂環構造;
ノルボルナン構造、アダマンタン構造、トリシクロデカン構造、テトラシクロドデカン構造等の多環の飽和脂環構造等が挙げられる。これらの中で、炭素数5〜8の単環のシクロアルカン構造及び炭素数7〜12の多環の飽和脂環構造が好ましく、シクロペンタン構造、シクロヘキサン構造、シクロオクタン構造、ノルボルナン構造、アダマンタン構造及びテトラシクロドデカン構造がより好ましく、シクロペンタン構造、アダマンタン構造及びテトラシクロドデカン構造がさらに好ましい。
構造単位(I−1)としては、例えば下記式(2−1)〜(2−6)で表される構造単位(以下、「構造単位(I−1−1)〜(I−1−6)」ともいう)等が挙げられる。
Figure 0006951643
上記式(2−1)〜(2−6)中、R〜Rは、上記式(2)と同義である。
上記式(2−1)中、iは、1〜4の整数である。
上記式(2−3)中、jは、1〜4の整数である。
上記式(2−6)中、R6’、R7’及びR7’は、それぞれ独立して、炭素数1〜20の1価の炭化水素基である。
iとしては、1〜3が好ましく、1及び2がより好ましい。
構造単位(I)としては、構造単位(I−1−1)、(I−1−2)、(I−1−4)及び(I−1−5)が好ましい。
構造単位(I−1)としては、例えば下記式で表される構造単位等が挙げられる。
Figure 0006951643
Figure 0006951643
上記式中、Rは、上記式(2)と同義である。
構造単位(I)としては、1−アルキル−単環飽和脂環−1−イル(メタ)アクリレートに由来する構造単位、2−アルキル−多環飽和脂環−2−イル(メタ)アクリレートに由来する構造単位及び2−(飽和脂環−イル)プロパン−2−イル(メタ)アクリレートに由来する構造単位が好ましく、1−エチルシクロペンタン−1−イル(メタ)アクリレートに由来する構造単位、2−メチルアダマンタン−2−イル(メタ)アクリレートに由来する構造単位、2−エチルアダマンタン−2−イル(メタ)アクリレートに由来する構造単位、2−エチル−テトラシクロドデカン−2−イル(メタ)アクリレートに由来する構造単位及び2−(アダマンタン−1−イル)プロパン−2−イル(メタ)アクリレートに由来する構造単位がより好ましい。
構造単位(I)の含有割合の下限としては、[A]重合体を構成する全構造単位に対して、10モル%が好ましく、20モル%がより好ましく、30モル%がさらに好ましく、40モル%が特に好ましい。上記含有割合の上限としては、80モル%が好ましく、70モル%がより好ましく、60モル%がさらに好ましく、55モル%が特に好ましい。構造単位(I)の含有割合を上記範囲とすることで、当該感放射線性樹脂組成物のLWR性能及び感度をさらに向上させることができる。
[構造単位(II)]
構造単位(II)は、ラクトン構造、環状カーボネート構造、スルトン構造又はこれらの組み合わせを含む構造単位である。[A]重合体は、構造単位(I)に加え、構造単位(II)をさらに有することで現像液への溶解性をより適度に調整することができ、その結果、当該感放射線性樹脂組成物のLWR性能をより向上させることができる。また、当該感放射線性樹脂組成物から形成されるレジストパターンと基板との密着性を向上させることができる。
構造単位(II)としては、例えば下記式で表される構造単位等が挙げられる。
Figure 0006951643
Figure 0006951643
Figure 0006951643
Figure 0006951643
上記式中、RL1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。
構造単位(II)としては、ラクトン構造を有する構造単位が好ましく、ラクトン構造含有(メタ)アクリレートに由来する構造単位がより好ましく、ノルボルナンラクトン−イル(メタ)アクリレートに由来する構造単位、シアノノルボルナンラクトン−イル(メタ)アクリレートに由来する構造単位、7−オキシノルボルナンラクトン−イル(メタ)アクリレートに由来する構造単位及びγ−ブチロラクトン−イル(メタ)アクリレートに由来する構造単位がさらに好ましい。
[A]重合体が構造単位(II)を有する場合、構造単位(II)の含有割合の下限としては、[A]重合体における全構造単位に対して、10モル%が好ましく、20モル%がより好ましく、30モル%がさらに好ましく、40モル%が特に好ましい。上記含有割合の上限としては、80モル%が好ましく、70モル%がより好ましく、65モル%がさらに好ましく、60モル%が特に好ましい。構造単位(II)の含有割合を上記範囲とすることで、[A]重合体は現像液への溶解性をさらに適度に調整することができ、その結果、当該感放射線性樹脂組成物のLWR性能をさらに向上させることができる。また、得られるレジストパターンと基板との密着性をさらに向上させることができる。
[構造単位(III)]
構造単位(III)は、芳香族性(フェノール性)水酸基を含む構造単位である。レジストパターン形成方法における露光工程で照射する放射線として、KrFエキシマレーザー光、EUV、電子線等を用いる場合には、[A]重合体が構造単位(III)を有することで、感度をより高めることができる。
構造単位(III)としては例えば下記式(3)で表される構造単位(以下、「構造単位(III−1)」ともいう)等が挙げられる。
Figure 0006951643
上記式(3)中、Arは、炭素数6〜20のアレーンから(s+q+1)個の水素原子を除いた基である。R12は、水素原子又はメチル基である。R13は、炭素数1〜20の1価の有機基である。sは、0〜3の整数である。sが2又は3の場合、複数のR13は同一でも異なっていてもよい。qは、1〜3の整数である。
Arで表される炭素数6〜20のアレーンとしては、例えばベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、テトラセン等が挙げられる。これらの中で、ベンゼン及びナフタレンが好ましく、ベンゼンがより好ましい。
上記R12としては、構造単位(III)を与える単量体の共重合性の観点から、水素原子が好ましい。
上記R13で表される炭素数1〜20の1価の有機基としては、例えば炭素数1〜20の1価の炭化水素基、この炭化水素基の炭素−炭素間に2価のヘテロ原子含有基を含む基(α)、上記炭化水素基及び基(α)が有する水素原子の一部又は全部を1価のヘテロ原子含有基で置換した基等が挙げられる。
上記炭素数1〜20の1価の炭化水素基としては、例えば上記式(2)のR、R及びRとして例示した同じものと同様の基等が挙げられる。
2価のヘテロ原子含有基としては、例えば−O−、−CO−、−S−、−CS−、−NR’−、これらのうちの2つ以上を組み合わせた基等が挙げられる。R’は、水素原子又は1価の炭化水素基である。
1価のヘテロ原子含有基としては、例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、シアノ基、アミノ基、スルファニル基(−SH)等が挙げられる。
上記sとしては、0〜2の整数が好ましく、0及び1がより好ましく、0がさらに好ましい。
上記qとしては、1及び2が好ましく、1がより好ましい。
構造単位(III−1)としては、例えば下記式(3−1)〜(3−4)で表される構造単位(以下、「構造単位(III−1−1)〜(III−1−4)」ともいう)等が挙げられる。
Figure 0006951643
上記式(3−1)〜(3−4)中、R12は、上記式(3)と同義である。
構造単位(III)としては、構造単位(III−1)が好ましく、構造単位(III−1−1)及び構造単位(III−1−2)がより好ましく、構造単位(III−1−1)がさらに好ましい。
[A]重合体が構造単位(III)を有する場合、構造単位(III)の含有割合の下限としては、[A]重合体を構成する全構造単位に対して、10モル%が好ましく、20モル%がより好ましく、30モル%がさらに好ましく、40モル%が特に好ましい。上記含有割合の上限としては、90モル%が好ましく、80モル%がより好ましく、70モル%がさらに好ましく、60モル%が特に好ましい。構造単位(III)の含有割合を上記範囲とすることで、当該感放射線性樹脂組成物は感度をさらに向上させることができる。
なお、構造単位(III)は、例えばヒドロキシスチレンの−OH基の水素原子をアセチル基等で置換した単量体などを重合した後、得られた重合体を、アミン等の塩基存在下で加水分解反応を行うこと等により形成することができる。
[構造単位(IV)]
構造単位(IV)は、アルコール性水酸基を含む構造単位である。[A]重合体は、構造単位(IV)を有することで、現像液への溶解性をより適度に調製することができ、その結果、当該感放射線性樹脂組成物のLWR性能をより向上させることができる。また、レジストパターンの基板への密着性をより高めることができる。
構造単位(IV)としては、例えば下記式で表される構造単位等が挙げられる。
Figure 0006951643
上記式中、RL2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。
構造単位(IV)としては、ヒドロキシアダマンチル基を含む構造単位が好ましく、3−ヒドロキシアダマンチル(メタ)アクリレートに由来する構造単位がより好ましい。
[A]重合体が構造単位(IV)を有する場合、構造単位(IV)の含有割合の下限としては、[A]重合体を構成する全構造単位に対して、5モル%が好ましく、10モル%がより好ましく、15モル%がさらに好ましく、20モル%が特に好ましい。上記含有割合の上限としては、70モル%が好ましく、60モル%がより好ましく、50モル%がさらに好ましく、40モル%が特に好ましい。構造単位(IV)の含有割合を上記範囲とすることで、[A]重合体は現像液への溶解性をさらに適度に調製することができ、その結果、当該感放射線性樹脂組成物のLWR性能をさらに向上することができる。また、レジストパターンの基板への密着性をさらに高めることができる。
[その他の構造単位]
[A]重合体は、上記構造単位(I)〜(IV)以外にもその他の構造単位を有してもよい。上記その他の構造単位としては、例えばケトン性カルボニル基、シアノ基、カルボキシ基、ニトロ基、アミノ基又はこれらの組み合わせを含む構造単位、非解離性の1価の脂環式炭化水素基を含む(メタ)アクリル酸エステルに由来する構造単位等が挙げられる。その他の構造単位の含有割合の上限としては、[A]重合体を構成する全構造単位に対して、20モル%が好ましく、10モル%がより好ましい。
[A]重合体の含有量の下限としては、当該感放射線性樹脂組成物の全固形分に対して、70質量%が好ましく、80質量%がより好ましく、85質量%がさらに好ましい。「全固形分」とは、当該感放射線性樹脂組成物中の[C]溶媒以外の成分の総和をいう。当該感放射線性樹脂組成物は、[A]重合体を1種又は2種以上含有していてもよい。
<[A]重合体の合成方法>
[A]重合体は、例えば各構造単位を与える単量体を、ラジカル重合開始剤等を用い、適当な溶媒中で重合することにより合成できる。
上記ラジカル重合開始剤としては、例えば
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’−アゾビスイソブチレート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などが挙げられる。これらの中で、AIBN及びジメチル2,2’−アゾビスイソブチレートが好ましく、AIBNがより好ましい。これらのラジカル重合開始剤は1種単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
重合に使用される溶媒としては、例えば
n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、n−ノナン、n−デカン等のアルカン;
シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、デカリン、ノルボルナン等のシクロアルカン;
ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、クメン等の芳香族炭化水素;
クロロブタン、ブロモヘキサン、ジクロロエタン、ヘキサメチレンジブロミド、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素;
酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、プロピオン酸メチル等の飽和カルボン酸エステル;
アセトン、メチルエチルケトン、4−メチル−2−ペンタノン、2−ヘプタノン等のケトン;
テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン類、ジエトキシエタン類等のエーテル;
メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、4−メチル−2−ペンタノール等のアルコールなどが挙げられる。これらの重合に使用される溶媒は、1種単独で又は2種以上を併用してもよい。
重合における反応温度の下限としては、40℃が好ましく、50℃がより好ましい。上記反応温度の上限としては、150℃が好ましく、120℃がより好ましい。重合における反応時間の下限としては、1時間が好ましく、2時間がより好ましい。上記反応時間の上限としては、48時間が好ましく、24時間がより好ましい。
[A]重合体のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)の下限としては、1,000が好ましく、3,000がより好ましく、4,000がさらに好ましく、5,000が特に好ましい。上記Mwの上限としては、50,000が好ましく、30,000がより好ましく、20,000がさらに好ましく、10,000が特に好ましい。[A]重合体のMwを上記範囲とすることで、当該感放射線性樹脂組成物の塗工性を向上させることができ、その結果、LWR性能をより向上させることができる。
[A]重合体のGPCによるポリスチレン換算数平均分子量(Mn)に対するMwの比(Mw/Mn)の下限としては、通常1であり、1.1が好ましい。上記比の上限としては、5が好ましく、3がより好ましく、2がさらに好ましく、1.5が特に好ましい。
本明細書における重合体のMw及びMnは、以下の条件によるGPCを用いて測定される値である。
GPCカラム:例えば東ソー社の「G2000HXL」2本、「G3000HXL」1本及び「G4000HXL」1本
カラム温度:40℃
溶出溶媒:テトラヒドロフラン
流速:1.0mL/分
試料濃度:1.0質量%
試料注入量:100μL
検出器:示差屈折計
標準物質:単分散ポリスチレン
<[B]酸発生剤>
[B]酸発生剤は、放射線の照射により酸を発生する物質であって、化合物(P)である。当該感放射線性樹脂組成物は、[A]重合体に加えて、化合物(P)である[B]酸発生剤を含有することで、LWR性能及び感度に優れる。
[化合物(P)]
化合物(P)は、橋状結合を含む第1環と、この第1環と少なくとも1辺を共有して縮環する少なくとも2つの第2環とを有する。
橋状結合としては、例えば炭素数1又は2の炭素鎖で構成されている結合等が挙げられ、置換又は非置換のメタンジイル基、置換又は非置換の1,2−エタンジイル基、置換又は非置換の1,2−エテンジイル基等が挙げられる。これらの中で、当該感放射線性樹脂組成物のLWR性能及び感度がより向上する観点並びに化合物(P)の合成容易性の観点から、炭素数2の炭素鎖で構成されている結合が好ましく、置換及び非置換の1,2−エタンジイル基並びに置換及び非置換の1,2−エテンジイル基がより好ましく、置換1,2−エタンジイル基及び置換1,2−エテンジイル基がさらに好ましい。
橋状結合を含む第1環としては、例えば
ビシクロ[2.2.1]ヘプタン環、ビシクロ[2.2.2]オクタン環、ビシクロ[4.2.2]デカン環等の飽和脂環;
ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−エン環、ビシクロ[2.2.2]オクタ−2−エン環、ビシクロ[4.2.2]デカ−7−エン環等の不飽和脂環などの2環系の脂環、
トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン環、トリシクロ[5.2.2.02,6]ウンデカン環、トリシクロ[6.2.2.02,7]ドデカン環等の飽和脂環;
トリシクロ[5.2.1.02,6]デカ−3−エン環、トリシクロ[5.2.2.02,6]ウンデカ−3−エン環、トリシクロ[6.2.2.02,7]ドデカ−4−エン環等の不飽和脂環などの3環系の脂環、
テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカン環、テトラシクロ[4.4.0.22,5.27,10]テトラデカン環、ヘキサシクロ[6.6.1.13,6.110,13.02,7.09,14]ヘプタデカン環等の飽和脂環;
テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン環、テトラシクロ[4.4.0.22,5.27,10]テトラデカ−3−エン環、ヘキサシクロ[6.6.1.13,6.110,13.02,7.09,14]ヘプタデカ−3−エン環等の不飽和脂環などの4環系以上の脂環、
1,4−(メタンジイルシクロヘキサンジイルメタンジイル)ベンゼン環等の芳香環含有環などが挙げられる。第1環としては、これらの中で、脂環が好ましく、2環系の脂環がより好ましく、ビシクロ[2.2.2]オクタン環及びビシクロ[2.2.2]オクタ−2−エン環がさらに好ましい。
第1環と縮環する第2環としては、例えば
ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環等の芳香族炭素環;
シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロヘキセン環、ビシクロ[4.4.0]環等の脂環;
ピリジン環、ピロール環、フラン環、ピラン環、チオフェン環等の芳香族複素環;
アザシクロヘキサン環、オキサシクロペンタン環、チアシクロペンタン環等の脂肪族複素環などが挙げられる。第2環としては、これらの中で、芳香環が好ましく、芳香族炭素環がより好ましく、ベンゼン環がより好ましい。
第1環と縮環する第2環の数としては、2〜10が好ましく、2〜4がより好ましく、2及び3がさらに好ましく、2が特に好ましい。
第1環と第2環とから形成される環構造(以下、「環構造(I)」ともいう)としては、例えば下記式(Q−1)〜(Q−12)で表される環構造(以下、「環構造(Q−1)〜(Q−12)」ともいう)等が挙げられる。
Figure 0006951643
これらの中で、環構造(Q−1)及び(Q−5)が好ましい。
環構造(I)としては、上記第1環が1つの橋状結合を有し、この橋状結合により区分される第1環の2つの環状部分に、それぞれ1つの第2環を有しているものが好ましい。このような環構造(I)としては、環構造(Q−1)〜(Q−6)、(Q−12)等が挙げられる。
化合物(P)が発生する酸(以下、「酸(I)」ともいう)としては、例えば
スルホン酸、ホスホン酸、イミド酸、アミド酸、メチド酸等(以下、これらの酸をまとめて「酸(I−A)」ともいう);
カルボン酸等(以下、「酸(I−B)」ともいう)などが挙げられる。
酸(I−A)を発生する酸発生剤(以下、「[B1]酸発生剤」ともいう)によれば、露光により発生した酸の作用により[A]重合体が有する酸解離性基を解離させることによって、[A]重合体の現像液に対する溶解性が変化してレジストパターンを形成することができる。酸(I−B)を発生する酸発生剤(以下、[B2]酸発生剤)ともいう)によれば、未露光部において、酸(I−B)のアニオン基による高い酸捕捉機能が発揮されるが、露光部では感放射線性オニウムカチオンから発生したプロトンにより、上記アニオン基が酸(I−B)の基になり、その酸捕捉機能が低下するので、酸拡散制御剤として機能する。
化合物(P)は、通常、環構造(I)と、放射線の照射により上記酸(I)を生じる酸発生基(以下、「酸発生基(I)」ともいう)とを有する化合物である。
化合物(P)中の酸発生基(I)の数としては、1〜10が好ましく、1〜4がより好ましく、1及び2がさらに好ましく、1が特に好ましい。化合物(P)が複数の酸発生基(I)を有する場合、複数の酸発生基(I)は同一でも異なっていてもよい。
酸発生基(I)としては、例えば酸(I)のアニオン基と感放射線性カチオンとからなる基(以下、「酸発生基(I−1)」ともいう)、感放射線性カチオン基と酸(I)のアニオンとからなる基(以下、「酸発生基(I−2)」ともいう)等が挙げられる。これらの中で、[B]酸発生剤から発生する酸の拡散長がより適度に短く調整され、当該感放射線性樹脂組成物のLWR性能がより向上する観点から、酸発生基(I−1)が好ましい。
酸発生基(I−1)が有するアニオン基としては、例えばスルホン酸アニオン基、ホスホン酸アニオン基、イミド酸アニオン基、アミド酸アニオン基、メチド酸アニオン基、カルボン酸アニオン基等が挙げられる。
酸発生基(I−1)としては、放射線の照射によりスルホ基を生じる基及び放射線の照射によりカルボキシ基を生じる基が好ましい。
酸発生基(I)は、上記環構造(I)に直接結合していてもよく、他の基を介して結合していてもよい。すなわち、酸発生基(I)を含む基が上記環構造(I)に結合していてもよい。
酸発生基(I)又は酸発生基(I)を含む基は、上記環構造(I)の橋状結合に結合していてもよく、第2環に結合していてもよい。
酸発生基(I−1)を含む基としては、例えば下記式(a)で表される基(以下、「基(a)」ともいう)等が挙げられる。
Figure 0006951643
上記式(a)中、Rは、単結合又は炭素数1〜20の2価の有機基である。Eは、スルホン酸アニオン基、ホスホン酸アニオン基、イミド酸アニオン基、アミド酸アニオン基、メチド酸アニオン基又はカルボン酸アニオン基である。Zは、1価の感放射線性オニウムカチオンである。*は、化合物(P)における上記基(a)以外の部分との結合部位を示す。
で表される1価の感放射線性オニウムカチオンとしては、例えば下記式(Z−1)〜(Z−3)で表されるカチオン(以下、「カチオン(Z−1)〜(Z−3)」ともいう)等が挙げられる。
Figure 0006951643
上記式(Z−1)中、Ra1、Ra2及びRa3は、それぞれ独立して、置換若しくは非置換の炭素数1〜12のアルキル基、置換若しくは非置換の炭素数6〜12の芳香族炭化水素基、−OSO−R若しくは−SO−Rであるか、又はこれらの基のうちの2つ以上が互いに合わせられ構成される環構造を表す。R及びRは、それぞれ独立して、置換若しくは非置換の炭素数1〜12のアルキル基、置換若しくは非置換の炭素数5〜25の脂環式炭化水素基又は置換若しくは非置換の炭素数6〜12の芳香族炭化水素基である。k1、k2及びk3は、それぞれ独立して0〜5の整数である。Ra1〜Ra3並びにR及びRがそれぞれ複数の場合、複数のRa1〜Ra3並びにR及びRはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
上記式(Z−2)中、Ra4は、置換若しくは非置換の炭素数1〜8のアルキル基、又は置換若しくは非置換の炭素数6〜8の芳香族炭化水素基である。k4は、0〜7の整数である。Ra4が複数の場合、複数のRa4は同一でも異なっていてもよく、また、複数のRa4は、互いに合わせられ構成される環構造を表してもよい。Ra5は、置換若しくは非置換の炭素数1〜7のアルキル基、又は置換若しくは非置換の炭素数6若しくは7の芳香族炭化水素基である。k5は、0〜6の整数である。Ra5が複数の場合、複数のRa5は同一でも異なっていてもよく、また、複数のRa5は互いに合わせられ構成される環構造を表してもよい。rは、0〜3の整数である。Ra6は、単結合又は炭素数1〜20の2価の有機基である。tは、0〜2の整数である。
上記式(Z−3)中、Ra7及びRa8は、それぞれ独立して、置換若しくは非置換の炭素数1〜12のアルキル基、置換若しくは非置換の炭素数6〜12の芳香族炭化水素基、−OSO−R若しくは−SO−Rであるか、又はこれらの基のうちの2つ以上が互いに合わせられ構成される環構造を表す。R及びRは、それぞれ独立して、置換若しくは非置換の炭素数1〜12のアルキル基、置換若しくは非置換の炭素数5〜25の脂環式炭化水素基又は置換若しくは非置換の炭素数6〜12の芳香族炭化水素基である。k6及びk7は、それぞれ独立して0〜5の整数である。Ra7、Ra8、R及びRがそれぞれ複数の場合、複数のRa7、Ra8、R及びRはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
a1〜Ra3、Ra4、Ra5、Ra7及びRa8で表される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、n−ブチル基等の直鎖状アルキル基;
i−プロピル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基等の分岐状アルキル基などが挙げられる。
a1〜Ra3、Ra4及びRa5で表される芳香族炭化水素基としては、例えば
フェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、ナフチル基等のアリール基;
ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基などが挙げられる。
a4及びRa5で表される芳香族炭化水素基としては、例えばフェニル基、トリル基、ベンジル基等が挙げられる。
a6で表される2価の有機基としては、例えば上記式(3)のR13の1価の有機基から1個の水素原子を除いた基等が挙げられる。
アルキル基及び芳香族炭化水素基が有する水素原子を置換する置換基としては、例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アルコキシカルボニルオキシ基、アシル基、アシロキシ基等が挙げられる。これらの中で、ハロゲン原子が好ましく、フッ素原子がより好ましい。
a1〜Ra3、Ra4、Ra5、Ra7及びRa8としては、非置換のアルキル基、フッ素化アルキル基、非置換の1価の芳香族炭化水素基、−OSO−R”及び−SO−R”が好ましく、フッ素化アルキル基及び非置換の1価の芳香族炭化水素基がより好ましく、フッ素化アルキル基がさらに好ましい。R”は、非置換の1価の脂環式炭化水素基又は非置換の1価の芳香族炭化水素基である。
式(Z−1)におけるk1、k2及びk3としては、0〜2の整数が好ましく、0及び1がより好ましく、0がさらに好ましい。式(Z−2)におけるk4としては、0〜2の整数が好ましく、0及び1がより好ましく、1がさらに好ましい。k5としては、0〜2の整数が好ましく、0及び1がより好ましく、0がさらに好ましい。rとしては、2及び3が好ましく、2がより好ましい。tとしては、0及び1が好ましく、0がより好ましい。式(Z−3)におけるk6及びk7としては、0〜2の整数が好ましく、0及び1がより好ましく、0がさらに好ましい。
としては、これらの中で、カチオン(Z−1)が好ましい。
感放射線性オニウムカチオンとしては、例えば下記式(i−1)〜(i−68)及び(ii−1)〜(ii−25)で表されるカチオン(以下、「カチオン(i−1)〜(i−68)及び(ii−1)〜(ii−25)」ともいう)等が挙げられる。
Figure 0006951643
Figure 0006951643
Figure 0006951643
Figure 0006951643
Figure 0006951643
Figure 0006951643
Figure 0006951643
これらの中で、カチオン(i−1)が好ましい。
化合物(P)としては、下記式(1)で表される化合物(以下、「化合物(P−1)」ともいう)等が挙げられる。
Figure 0006951643
上記式(1)中、Rは、置換又は非置換の炭素数6〜20のアレーンジイル基である。R3A、R3B、R4A、R4B、R5A、R5B、R6A、R6B、R7A、R7B、R8A、R8B、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜20の1価の有機基、ヒドロキシ基又はハロゲン原子である。Xは、橋状結合を表す炭素数1又は2の(n+2)価の炭化水素基である。Yは、酸発生基を含む1価の基、ヒドロキシ基、スルファニル基又は炭素数1〜20の1価の有機基である。nは、1〜4の整数である。nが2以上の場合、複数のYは同一でも異なっていてもよく、2つ以上のYが互いに合わせられこれらが結合する炭素原子と共に環員数3〜20の環構造を形成していてもよい。但し、Yのうちの少なくとも1つは、酸発生基を含む1価の基である。m1、m2、m3及びm4は、それぞれ独立して、0〜2の整数である。m1が2の場合、2つのR3Aは同一でも異なっていてもよく、2つのR3Bは同一でも異なっていてもよい。m2が2の場合、2つのR4Aは同一でも異なっていてもよく、2つのR4Bは同一でも異なっていてもよい。m3が2の場合、2つのR5Aは同一でも異なっていてもよく、2つのR5Bは同一でも異なっていてもよい。m4が2の場合、2つのR8Aは同一でも異なっていてもよく、2つのR8Bは同一でも異なっていてもよい。但し、1又は複数のR5A、1又は複数のR5B、R6A、R6B、R7A、R7B、1又は複数のR8A、及び1又は複数のR8Bのうちの2つ以上は、互いに合わせられこれらが結合する第1環と少なくとも1辺を共有して縮環する環員数3〜20の第2環を構成する。
上記Rは、2以上ある第2環のうちの1つが炭素数6〜20の芳香族炭素環である場合であり、アレーンジイル基の2つの結合手は、結合手を有するベンゼン環において互いにオルト位にある。
上記Rで表される炭素数6〜20のアレーンジイル基としては、ベンゼン−1,2−ジイル基、ナフタレン−1,2−ジイル基、アントラセン−1,2−ジイル基、フェナントレン−1,2−ジイル基等が挙げられる。これらの中で、ベンゼン−1,2−ジイル基が好ましい。
上記アレーンジイル基の置換基としては、例えばアルキル基等の1価の炭化水素基、ヒドロキシ基、ニトロ基、シアノ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子などが挙げられる。これらの中で、ヒドロキシ基が好ましい。
3A、R3B、R4A、R4B、R5A、R5B、R6A、R6B、R7A、R7B、R8A、R8B、R及びRで表される炭素数1〜20の1価の有機基としては、例えば上記式(3)のR13として例示したものと同様の基等が挙げられる。
3A、R3B、R4A、R4B、R5A、R5B、R8A及びR8Bとしては、水素原子、1価の炭化水素基、ヒドロキシ基及びハロゲン原子が好ましく、水素原子、アルキル基、アリール基、ヒドロキシ基及びハロゲン原子がより好ましく、水素原子、メチル基、フェニル基、ヒドロキシ基及び塩素原子がさらに好ましく、水素原子が特に好ましい。
m1〜m4としては、0及び1が好ましく、0がより好ましい。
1又は複数のR5A、1又は複数のR5B、R6A、R6B、R7A、R7B、1又は複数のR8A及び1又は複数のR8Bのうちの2つ以上が構成する第1環と縮環する第2環としては、例えば上述した第1環と縮環する第2環として例示した環等が挙げられる。
6A、R6B、R7A及びR7Bのうちの2つ以上が第1環と縮環する第2環を構成することが好ましい。
及びRとしては、水素原子、1価の炭化水素基、ヒドロキシ基及びハロゲン原子が好ましく、水素原子、アルキル基、アリール基、ヒドロキシ基及びハロゲン原子がより好ましく、水素原子、メチル基、フェニル基、ヒドロキシ基及び塩素原子がさらに好ましい。
Xで表される橋状結合を表す炭素数1又は2の(n+2)価の炭化水素基としては、例えば
nが1の場合、
メタントリイル基等の炭素数1の3価の炭化水素基;
エタントリイル基、エテントリイル基等の炭素数2の3価の炭化水素基などが挙げられ、
nが2の場合、
メタンテトライル基等の炭素数1の4価の炭化水素基;
エタンテトライル基等の炭素数2の4価の炭化水素基などが挙げられ、
nが3の場合、
エタンペンタイル基等の炭素数2の4価の炭化水素基などが挙げられ、
nが4の場合、
エタンヘキサイル基等の炭素数2の4価の炭化水素基などが挙げられる。
Xとしては、炭素数2の炭化水素基が好ましく、エタントリイル基、エタンテトライル基、エタンヘキサイル基及びエテンテトライル基が好ましい。
Yで表される炭素数1〜20の1価の有機基としては、例えば上記式(3)のR13の1価の有機基として例示したものと同様の基等が挙げられる。
Yで表される酸発生基としては、上記酸発生基(I)等が挙げられる。
Yの1価の有機基としては、カルボキシ基及びカルボニルオキシ炭化水素基が好ましく、カルボキシ基及びアルコキシカルボニル基がより好ましく、カルボキシ基及びメトキシカルボニル基がさらに好ましい。
2つ以上のYが互いに合わせられこれらが結合する炭素原子と共に形成される環員数3〜20の環構造としては、例えば
シクロペンタン構造、シクロヘキサン構造、シクロペンテン構造等の脂環構造;
アザシクロペンタン構造、アザシクロヘキサン構造、オキサシクロペンタン構造、オキサシクロヘキサン構造、チアシクロペンタン構造、チアシクロヘキサン構造、環状(チオ)アセタール構造等の脂肪族複素環構造などが挙げられる。これらの中で、脂肪族複素環構造が好ましく、アザシクロペンタン構造及び環状(チオ)アセタール構造がより好ましい。アザシクロペンタン構造としては、アザジオキサシクロペンタン構造(コハク酸イミド構造)が好ましい。環状(チオ)アセタール構造としては、環状アセタール構造が好ましく、1,3−ジオキサシクロペンタン構造がさらに好ましい。
上記式(1)におけるnとしては、1、2及び4が好ましく、2及び4がより好ましい。
化合物(P−1)としては、下記式(1−1)で表される化合物(以下、「化合物(P−1−1)」ともいう)が好ましい。化合物(P−1−1)は、化合物(P−1)における式(1−1)のm1〜m4が0であり、R6A、R6B、R7A及びR7Bが互いに合わせられこれらが結合する第1環と縮環する第2環としてRの置換又は非置換の炭素数6〜20のアレーンジイル基を有するものである。
Figure 0006951643
上記式(1−1)中、R、R、R、X、Y及びnは、上記式(1)と同義である。Rは、置換又は非置換の炭素数6〜20のアレーンジイル基である。
上記Rで表される置換又は非置換の炭素数6〜20のアレーンジイル基としては、例えば上記Rの置換又は非置換の炭素数6〜20のアレーンジイル基として例示した基と同様の基等が挙げられる。
化合物(P)としては、例えば下記式(B−1)〜(B−12)で表される化合物等が挙げられる。
Figure 0006951643
上記式(B−1)〜(B−12)中、Zは、1価の感放射線性オニウムカチオンである。
[化合物の合成方法]
化合物(P)は、例えば炭素−炭素二重結合又は炭素−炭素三重結合と−CO−又は−SO−とを有する化合物(以下、「化合物(B)」ともいう)を、下記式(A)で表される化合物(以下、「化合物(A)」ともいう)に1,4−付加して得られる化合物(以下、「化合物(C)」ともいう)を得、この化合物(C)を種々誘導することにより合成することができる。すなわち、化合物(P)は、化合物(B)の化合物(A)への1,4−付加体に由来するものとすることができる。下記式(A)におけるジエン環へ化合物(B)の1,4−付加により形成される環が上述の第1環を構成し、化合物(A)が有する2つ以上の環が上記第1環に縮環する2つ以上の第2環を構成する。
Figure 0006951643
上記式(A)中、R21A、R21B、R22A、R22B、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜20の1価の有機基、ヒドロキシ基又はハロゲン原子である。pは、2〜4の整数である。複数のR22Aは同一でも異なっていてもよく、複数のR22Bは同一でも異なっていてもよい。但し、R21A及びR21B並びに複数のR22A及び複数のR22Bのうちの4つ以上は、互いに合わせられこれらが結合するジエン環と少なくとも1辺を共有して縮環する環員数3〜20の環を2つ以上構成する。
上記R21A、R21B、R22A、R22B、R及びRで表される炭素数1〜20の1価の有機基としては、例えば上記式(3)で表される1価の有機基として例示した基と同様の基等が挙げられる。
pとしては、2及び3が好ましく、2がより好ましい。
21A及びR21B並びに複数のR22A及び複数のR22Bのうちの4つ以上が構成するジエン環と縮環する2つ以上の環員数3〜20の環としては、例えば上述の第1環と縮環する第2環として例示した環等が挙げられる。
21A及びR21Bが上記式(A)のジエン環と縮環する1つの環員数3〜20の環を構成し、かつ複数のR22A及び複数のR22Bのうちの2つ以上が上記式(A)のジエン環と縮環する2つ以上の環員数3〜20の環を構成することが好ましい。
化合物(A)としては、例えば置換又は非置換のアントラセン、置換又は非置換のテトラセン、置換又は非置換のペンタセン等が挙げられる。これらの中で、置換又は非置換のアントラセンが好ましく、非置換のアントラセンがより好ましい。
化合物(B)としては、例えば無水マレイン酸、ベンゾキノン等の炭素−炭素二重結合と−CO−とを有する化合物;1−ニトロ−2−(フェニルスルホニル)エテン、スルホ基を有するマレイミド等の炭素−炭素二重結合と−SO−とを有する化合物;アセチレンジカルボン酸ジエステル等の炭素−炭素三重結合と−CO−とを有する化合物;アセチレンスルホン酸エステル等の炭素−炭素三重結合と−SO−とを有する化合物などが挙げられる。
化合物(P)は、例えば化合物(P−1−1)のXが炭素数2の炭化水素基である下記式(B−a)〜(B−e)で表される化合物の場合、下記式(m−a)で表されるアントラセン化合物を用い、下記各スキームに従って簡便に収率よく合成することができる。
Figure 0006951643
Figure 0006951643
Figure 0006951643
Figure 0006951643
Figure 0006951643
上記スキーム中、R及びRは、それぞれ独立して、炭素数1〜20の1価の有機基、ヒドロキシ基又はハロゲン原子である。a及びbは、それぞれ独立して、0〜4の整数である。aが2以上の場合、複数のRは同一でも異なっていてもよい。bが2以上の場合、複数のRは同一でも異なっていてもよい。R及びRは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜20の1価の有機基、ヒドロキシ基又はハロゲン原子である。Zは、1価の感放射線性オニウムカチオンである。Yは、ハロゲン化物イオンである。Rは、炭素数1〜20の2価の有機基である。
及びRとしては、ヒドロキシ基が好ましい。
及びRとしては、水素原子、1価の炭化水素基、ヒドロキシ基及びハロゲン原子が好ましく、水素原子、アルキル基、アリール基、ヒドロキシ基及びハロゲン原子がより好ましく、水素原子、メチル基、フェニル基、ヒドロキシ基及び塩素原子がさらに好ましい。
のハロゲン化物イオンとしては、塩化物イオン及び臭化物イオンが好ましく、塩化物イオンがより好ましい。
で表される炭素数1〜20の2価の有機基としては、例えば上記式(a)のRとして例示した基と同様の基等が挙げられる。これらの中で、2価の炭化水素基及び2価のフッ素化炭化水素基が好ましく、アルカンジイル基及びフッ素化アルカンジイル基がより好ましく、エタンジイル基及びフッ素化ブタンジイル基がさらに好ましく、1,2−エタンジイル基及び1,2,3,4−テトラフルオロブタン−1,4−ジイル基が特に好ましい。
化合物(B−a)は、化合物(m−a)と無水マレイン酸とを、トルエン等の溶媒中で反応させて、上記式(m−1)で表される中間体を得、この中間体(m−1)を水酸化リチウム及び水と反応させた後、Zで表される感放射線性オニウムカチオンのハロゲン化物塩と、ジクロロメタン等の溶媒中で塩交換を行うことにより合成することができる。
また、化合物(B−a)とは異なり酸発生基(I)が橋状結合に直結していない化合物は、例えば上記中間体(m−1)についてカルボキシ基を生成させた後、塩化オキサリル等の塩素化剤を作用させた後、トリエチルアミン等の塩基存在下、ジクロロメタン等の溶媒中で、1,1,2,2−テトラフルオロ−4−ヒドロキシブタン−1−スルホン酸ナトリウム等のヒドロキシ基を有するスルホン酸塩と反応させた後、Zで表される感放射線性オニウムカチオンのハロゲン化物塩と、ジクロロメタン等の溶媒中で塩交換を行うことにより合成することができる。
化合物(B−b)は、化合物(m−a)と(E)−1−ニトロ−2−(フェニルスルホニル)エテンとを、トルエン等の溶媒中で反応させて、上記式(m−2)で表される中間体を得、この中間体(m−2)と、水素化トリブチルスズ等のラジカル的還元剤及びアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)等のラジカル発生剤とをトルエン等の溶媒中で反応させることにより、上記式(m−b’)で表されるスルホン酸化合物が得られる。この化合物(m−b’)について、Zを用い、ジクロロメタン等の溶媒中で塩交換を行うことにより合成することができる。
化合物(B−c)は、化合物(m−a)と、アセチレンジカルボン酸ジメチルとを、トルエン等の溶媒中で反応させることにより、上記式(m−3)で表される中間体を得、この中間体(m−3)と二亜硫酸ナトリウムとを、アセトニトリル/水等の溶媒中で反応させることにより、スルホ基を導入した後、Zを用い、ジクロロメタン等の溶媒中で塩交換を行うことにより合成することができる。
化合物(B−d)は、化合物(m−a)と、スルホ基を有するマレイミドとを、トルエン等の溶媒中で反応させることにより、上記式(m−4)で表される中間体を得、この中間体(m−4)について、Zを用い、ジクロロメタン等の溶媒中で塩交換を行うことにより合成することができる。
化合物(B−e)は、化合物(m−a)と、p−ベンゾキノンとを、トルエン等の溶媒中で反応させることにより、上記式(m−5)で表される中間体(トリプチセン−1,4−キノン又はその誘導体)を得、この中間体(m−5)と亜硫酸水素ナトリウムとを、アセトニトリル等の溶媒中で反応させることにより、スルホ基を導入した後、Zを用い、ジクロロメタン等の溶媒中で塩交換を行うことにより合成することができる。
上記合成した化合物(B−a)〜(B−e)は、カラムクロマトグラフィー等により精製することにより単離することができる。
上記化合物以外の化合物(P)についても、同様にして合成することができる。
[B]酸発生剤の含有量の下限としては、[A]重合体100質量部に対して、0.1質量部が好ましく、1質量部がより好ましく、5質量部がさらに好ましく、7質量部が特に好ましい。上記含有量の上限としては、30質量部が好ましく、20質量部がより好ましく、15質量部がさらに好ましく、13質量部が特に好ましい。
[B]酸発生剤の含有量の下限としては、[D]他の酸発生剤1モルに対して、0.1モルが好ましく、0.2モルがより好ましく、0.5モルがさらに好ましく、0.7モルが特に好ましい。上記含有量の上限としては、10モルが好ましく、5モルがより好ましく、3モルがさらに好ましく、2モルが特に好ましい。
[B2]酸発生剤の含有量の下限としては、[D1]他の酸発生剤1モルに対して、0.1モルが好ましく、0.2モルがより好ましく、0.5モルがさらに好ましく、0.7モルが特に好ましい。上記含有量の上限としては、10モルが好ましく、5モルがより好ましく、3モルがさらに好ましく、2モルが特に好ましい。
[B1]酸発生剤の含有量の下限としては、[D2]他の酸発生剤1モルに対して、0.1モルが好ましく、0.2モルがより好ましく、0.5モルがさらに好ましく、0.7モルが特に好ましい。上記含有量の上限としては、10モルが好ましく、5モルがより好ましく、3モルがさらに好ましく、2モルが特に好ましい。
当該感放射線性樹脂組成物は、[B]酸発生剤の含有量を上記範囲とすることで、LWR性能及び感度をより向上させることができる。
<[C]溶媒>
[C]溶媒は、少なくとも[A]重合体、[B]酸発生剤及び必要に応じて含有される任意成分等を溶解又は分散可能な溶媒であれば特に限定されない。
[C]溶媒としては、例えばアルコール系溶媒、エーテル系溶媒、ケトン系溶媒、アミド系溶媒、エステル系溶媒、炭化水素系溶媒等が挙げられる。
アルコール系溶媒としては、例えば
4−メチル−2−ペンタノール、n−ヘキサノール等の炭素数1〜18の脂肪族モノアルコール系溶媒;
シクロヘキサノール等の炭素数3〜18の脂環式モノアルコール系溶媒;
1,2−プロピレングリコール等の炭素数2〜18の多価アルコール系溶媒;
プロピレングリコールモノメチルエーテル等の炭素数3〜19の多価アルコール部分エーテル系溶媒などが挙げられる。
エーテル系溶媒としては、例えば
ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジペンチルエーテル、ジイソアミルエーテル、ジヘキシルエーテル、ジヘプチルエーテル等のジアルキルエーテル系溶媒;
テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等の環状エーテル系溶媒;
ジフェニルエーテル、アニソール等の芳香環含有エーテル系溶媒などが挙げられる。
ケトン系溶媒としては、例えば
アセトン、メチルエチルケトン、メチル−n−プロピルケトン、メチル−n−ブチルケトン、ジエチルケトン、メチル−iso−ブチルケトン、2−ヘプタノン、エチル−n−ブチルケトン、メチル−n−ヘキシルケトン、ジ−iso−ブチルケトン、トリメチルノナノン等の鎖状ケトン系溶媒:
シクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノン、シクロオクタノン、メチルシクロヘキサノン等の環状ケトン系溶媒:
2,4−ペンタンジオン、アセトニルアセトン、アセトフェノン等が挙げられる。
アミド系溶媒としては、例えば
N,N’−ジメチルイミダゾリジノン、N−メチルピロリドン等の環状アミド系溶媒;
N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、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、N−メチルプロピオンアミド等の鎖状アミド系溶媒などが挙げられる。
エステル系溶媒としては、例えば
酢酸n−ブチル、乳酸エチル等のモノカルボン酸エステル系溶媒;
プロピレングリコールアセテート等の多価アルコールカルボキシレート系溶媒;
酢酸プロピレングリコールモノメチルエーテル等の多価アルコール部分エーテルカルボキシレート系溶媒;
シュウ酸ジエチル等の多価カルボン酸ジエステル系溶媒;
γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン等のラクトン系溶媒;
ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネート系溶媒などが挙げられる。
炭化水素系溶媒としては、例えば
n−ペンタン、n−ヘキサン等の炭素数5〜12の脂肪族炭化水素系溶媒;
トルエン、キシレン等の炭素数6〜16の芳香族炭化水素系溶媒等が挙げられる。
[C]溶媒としては、エステル系溶媒及びケトン系溶媒が好ましく、多価アルコール部分エーテルカルボキシレート系溶媒及び環状ケトン系溶媒がより好ましく、多価アルコール部分アルキルエーテルアセテート及びシクロアルカノンがさらに好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート及びシクロヘキサノンが特に好ましい。当該感放射線性樹脂組成物は、[C]溶媒を1種又は2種以上含有していてもよい。
<[D]他の酸発生体>
[D]他の酸発生体は、[B]酸発生剤以外の感放射線性酸発生体である。当該感放射線性樹脂組成物における[D]他の酸発生体の含有形態としては、低分子化合物(以下、適宜「[D]他の酸発生剤」ともいう)の形態でも、重合体の一部として組み込まれた形態でも、これらの両方の形態でもよい。
[D]他の酸発生体としては、例えば[B]酸発生剤から発生する酸より強い酸を発生する感放射線性酸発生体(以下、「[D1]他の酸発生体」ともいう)、[B]酸発生剤から発生する酸より弱い酸を発生する感放射線性酸発生体(以下、「[D2]他の酸発生体」ともいう)、[D1]他の酸発生体及び[D2]他の酸発生体以外の感放射線性酸発生体(以下、「[D3]他の酸発生体」ともいう)等が挙げられる。
[D1]他の酸発生剤としては、例えば下記式(4)で表される化合物(以下、「[D1A]他の酸発生剤」ともいう)等が挙げられる。
Figure 0006951643
上記式(4)中、Aは、1価のスルホン酸アニオン、1価のイミド酸アニオン、1価のアミド酸アニオン又は1価のメチド酸アニオンである。Zは、1価の感放射線性オニウムカチオンである。
式(4)のZで表される1価の感放射線性オニウムカチオンとしては、例えば上記式(a)のZとして例示した1価の感放射線性オニウムカチオンと同様のもの等が挙げられる。
[D1A]他の酸発生剤は、上記式(4)におけるAがスルホン酸アニオンの場合(以下、「[D1Aa]」他の酸発生剤)ともいう)、スルホン酸が発生する。Aがイミド酸アニオンの場合(以下、「[D1Ab]他の酸発生剤」ともいう)、イミド酸が発生する。Aがアミド酸アニオンの場合(以下、「[D1Ac]他の酸発生剤」ともいう)、アミド酸が発生する。Aがメチド酸アニオンの場合(以下、「[D1Ad]他の酸発生剤」ともいう)、メチド酸が発生する。
[D1Aa]他の酸発生剤としては、例えば下記式(4−1)で表される化合物(以下、「化合物(4−1)」ともいう)等が挙げられる。[D1A]他の酸発生剤が下記構造を有することで、[A]重合体の構造単位(I)との相互作用等により、露光により発生する酸のレジスト膜中の拡散長がより適度に短くなると考えられ、その結果、当該感放射線性樹脂組成物のLWR性能をより向上させることができる。
Figure 0006951643
上記式(4−1)中、Rp1は、環員数5以上の環構造を含む1価の基である。Rp2は、2価の連結基である。Rp3及びRp4は、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、炭素数1〜20の1価の炭化水素基又は炭素数1〜20の1価のフッ素化炭化水素基である。Rp5及びRp6は、それぞれ独立して、フッ素原子又は炭素数1〜20の1価のフッ素化炭化水素基である。np1は、0〜10の整数である。np2は、0〜10の整数である。np3は、0〜10の整数である。但し、np1+np2+np3は、1以上30以下である。np1が2以上の場合、複数のRp2は同一でも異なっていてもよい。np2が2以上の場合、複数のRp3は同一でも異なっていてもよく、複数のRp4は同一でも異なっていてもよい。np3が2以上の場合、複数のRp5は同一でも異なっていてもよく、複数のRp6は同一でも異なっていてもよい。Zは、上記式(4)と同義である。
p1で表される環員数5以上の環構造を含む1価の基としては、例えば環員数5以上の脂環構造を含む1価の基、環員数5以上の脂肪族複素環構造を含む1価の基、環員数5以上の芳香環構造を含む1価の基、環員数5以上の芳香族複素環構造を含む1価の基等が挙げられる。
環員数5以上の脂環構造としては、例えば
シクロペンタン構造、シクロヘキサン構造、シクロヘプタン構造、シクロオクタン構造、シクロノナン構造、シクロデカン構造、シクロドデカン構造等の単環のシクロアルカン構造;
シクロペンテン構造、シクロヘキセン構造、シクロヘプテン構造、シクロオクテン構造、シクロデセン構造等の単環のシクロアルケン構造;
ノルボルナン構造、アダマンタン構造、トリシクロデカン構造、テトラシクロドデカン構造等の多環のシクロアルカン構造;
ノルボルネン構造、トリシクロデセン構造等の多環のシクロアルケン構造などが挙げられる。
環員数5以上の脂肪族複素環構造としては、例えば
ヘキサノラクトン構造、ノルボルナンラクトン構造等のラクトン構造;
ヘキサノスルトン構造、ノルボルナンスルトン構造等のスルトン構造;
オキサシクロヘプタン構造、オキサノルボルナン構造等の酸素原子含有複素環構造;
アザシクロヘキサン構造、ジアザビシクロオクタン構造等の窒素原子含有複素環構造;
チアシクロヘキサン構造、チアノルボルナン構造のイオウ原子含有複素環構造などが挙げられる。
環員数5以上の芳香環構造としては、例えば
ベンゼン構造、ナフタレン構造、フェナントレン構造、アントラセン構造等が挙げられる。
環員数5以上の芳香族複素環構造としては、例えば
フラン構造、ピラン構造、ベンゾピラン構造等の酸素原子含有複素環構造;
ピリジン構造、ピリミジン構造、インドール構造等の窒素原子含有複素環構造などが挙げられる。
p1の環構造の環員数の下限としては、6が好ましく、8がより好ましく、9がさらに好ましく、10が特に好ましい。上記環員数の上限としては、15が好ましく、14がより好ましく、13がさらに好ましく、12が特に好ましい。上記環員数を上記範囲とすることで、上述の酸の拡散長をさらに適度に短くすることができ、その結果、当該感放射線性樹脂組成物のLWR性能をより向上させることができる。
p1の環構造が有する水素原子の一部又は全部は、置換基で置換されていてもよい。上記置換基としては、例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アルコキシカルボニルオキシ基、アシル基、アシロキシ基等が挙げられる。これらの中でヒドロキシ基が好ましい。
p1としては、環員数5以上の脂環構造を含む1価の基及び環員数5以上の脂肪族複素環構造を含む1価の基が好ましく、環員数9以上の脂環構造を含む1価の基及び環員数9以上の脂肪族複素環構造を含む1価の基がより好ましく、アダマンチル基、ヒドロキシアダマンチル基、ノルボルナンラクトン−イル基、ノルボルナンスルトン−イル基及び5−オキソ−4−オキサトリシクロ[4.3.1.13,8]ウンデカン−イル基がさらに好ましく、アダマンチル基が特に好ましい。
p2で表される2価の連結基としては、例えばカルボニル基、エーテル基、カルボニルオキシ基、スルフィド基、チオカルボニル基、スルホニル基、2価の炭化水素基等が挙げられる。これらの中で、カルボニルオキシ基、スルホニル基、アルカンジイル基及びシクロアルカンジイル基が好ましく、カルボニルオキシ基及びシクロアルカンジイル基がより好ましく、カルボニルオキシ基及びノルボルナンジイル基がさらに好ましく、カルボニルオキシ基が特に好ましい。
p3及びRp4で表される炭素数1〜20の1価の炭化水素基としては、例えば炭素数1〜20のアルキル基等が挙げられる。Rp3及びRp4で表される炭素数1〜20の1価のフッ素化炭化水素基としては、例えば炭素数1〜20のフッ素化アルキル基等が挙げられる。Rp3及びRp4としては、水素原子、フッ素原子及びフッ素化アルキル基が好ましく、フッ素原子及びパーフルオロアルキル基がより好ましく、フッ素原子及びトリフルオロメチル基がさらに好ましい。
p5及びRp6で表される炭素数1〜20の1価のフッ素化炭化水素基としては、例えば炭素数1〜20のフッ素化アルキル基等が挙げられる。Rp5及びRp6としては、フッ素原子及びフッ素化アルキル基が好ましく、フッ素原子及びパーフルオロアルキル基がより好ましく、フッ素原子及びトリフルオロメチル基がさらに好ましく、フッ素原子が特に好ましい。
p1としては、0〜5の整数が好ましく、0〜3の整数がより好ましく、0〜2の整数がさらに好ましく、0及び1が特に好ましい。
p2としては、0〜5の整数が好ましく、0〜2の整数がより好ましく、0及び1がさらに好ましく、0が特に好ましい。
p3の下限としては、1が好ましく、2がより好ましい。np3を1以上とすることで、化合物(4−1)から生じる酸の強さを高めることができ、その結果、当該感放射線性樹脂組成物のLWR性能をより向上させることができる。np3の上限としては、4が好ましく、3がより好ましく、2がさらに好ましい。
p1+np2+np3の下限としては、2が好ましく、4がより好ましい。np1+np2+np3の上限としては、20が好ましく、10がより好ましい。
[D1Aa]他の酸発生剤としては、例えば下記式(4−1−1)〜(4−1−19)で表される化合物(以下、「化合物(4−1−1)〜(4−1−19)」ともいう)等が挙げられる。[D1Ab]他の酸発生剤としては、例えば下記式(4−2−1)〜(4−2−3)で表される化合物(以下、「化合物(4−2−1)〜(4−2−3)」ともいう)等が挙げられる。[D1Ac]他の酸発生剤としては、例えば下記式(4−3−1)、式(4−3−2)で表される化合物(以下、「化合物(4−3−1)、(4−3−2)」ともいう)等が挙げられる。[D1Ad]他の酸発生剤としては、例えば下記式(4−4−1)、式(4−4−2)で表される化合物(以下、「化合物(4−4−1)、(4−4−2)」ともいう)等が挙げられる。
Figure 0006951643
Figure 0006951643
上記式(4−1−1)〜(4−1−19)、(4−2−1)〜(4−2−3)、(4−3−1)、(4−3−2)、(4−4−1)及び(4−4−2)中、Zは、1価のオニウムカチオンである。
[D1A]他の酸発生剤としては、[D1Aa]他の酸発生剤が好ましく、化合物(4−1−1)、(4−1−2)、(4−1−11)及び(4−1−12)がより好ましい。
[D1A]他の酸発生剤としては、オニウム塩化合物が好ましく、スルホニウム塩がより好ましく、トリフェニルスルホニウム塩がさらに好ましい。
また、[D]他の酸発生体としては、下記式(4−1’)で表される構造単位を有する重合体等の酸発生体の構造が重合体の一部として組み込まれた重合体も好ましい。
Figure 0006951643
上記式(4−1’)中、Rp7は、水素原子又はメチル基である。Lは、単結合又は、−COO−又は2価のカルボニルオキシ炭化水素基である。Rp8は、炭素数1〜10のフッ素化アルカンジイル基である。Zは、上記式(4)と同義である。
p7としては、上記式(4−1’)で表される構造単位を与える単量体の共重合性の観点から、水素原子及びメチル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
としては、2価のカルボニルオキシ炭化水素基が好ましく、カルボニルオキシアルカンジイル基及びカルボニルアルカンジイルアレーンジイル基がより好ましい。
p8としては、炭素数1〜4のフッ素化アルカンジイル基が好ましく、炭素数1〜4のパーフルオロアルカンジイル基がより好ましく、ヘキサフルオロプロパンジイル基がさらに好ましい。
[D2]他の酸発生剤としては、例えば下記式(5)で表される化合物(以下、「[D2A]他の発生剤」ともいう)等が挙げられる。
Figure 0006951643
上記式(5)中、Eは、1価のカルボン酸アニオン又は1価のスルホン酸アニオンである。Zは、1価の感放射線性オニウムカチオンである。
式(5)のZで表される1価の感放射線性オニウムカチオンとしては、例えば上記式(a)のZとして例示した1価の感放射線性オニウムカチオンと同様のもの等が挙げられる。
で表される1価のカルボン酸アニオンとしては、例えば下記式(5−a)で表されるアニオン等が挙げられる。
Figure 0006951643
上記式(5−a)中、Rは、炭素数1〜12の鎖状アルキル基、炭素数1〜12の鎖状フッ素化アルキル基又は炭素数1〜12の鎖状アルコキシ基である。uは、0〜2の整数である。uが2の場合、2つのRは同一でも異なっていてもよい。
上記式(5−a)におけるRとしては、フッ素化アルキル基が好ましく、トリフルオロメチル基がより好ましい。
[D2]他の酸発生剤としては、例えば下記式で表される化合物等が挙げられる。
Figure 0006951643
[D3]他の酸発生剤としては、例えばN−(トリフルオロメタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−カルボキシイミド、N−(ノナフルオロ−n−ブタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド等のN−スルホニルオキシイミド化合物等が挙げられる。
当該感放射線性樹脂組成物が[D]他の酸発生剤を含有する場合、[D]他の酸発生剤の含有量の下限としては、[A]重合体100質量部に対して、0.1質量部が好ましく、0.5質量部がより好ましく、1質量部がさらに好ましく、2質量部が特に好ましい。上記含有量の上限としては、30質量部がより好ましく、20質量部がさらに好ましく、15質量部がさらに好ましく、12質量部が特に好ましい。当該感放射線性樹脂組成物は[D]他の酸発生剤の含有量を上記範囲とすることで、LWR性能をより向上させることができる。
<[E]窒素含有化合物>
当該感放射線性樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲において、[E]窒素含有化合物を含有していてもよい。
[E]窒素含有化合物としては、例えば下記式(6)で表される化合物(以下、「含窒素化合物(I)」ともいう)、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)」ともいう)、窒素原子を3個有する化合物(以下、「含窒素化合物(III)」ともいう)、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が挙げられる。
Figure 0006951643
上記式(6)中、R、R10及びR11は、それぞれ独立して、水素原子、置換若しくは非置換のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基である。
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、2,6−ジi−プロピルアニリン等の芳香族アミン類等が挙げられる。
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が挙げられる。
含窒素化合物(III)としては、例えばポリエチレンイミン、ポリアリルアミン等のポリアミン化合物;ジメチルアミノエチルアクリルアミド等の重合体などが挙げられる。
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が挙げられる。
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が挙げられる。
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;N−プロピルモルホリン、N−(ウンデシルカルボニルオキシエチル)モルホリン等のモルホリン類;ピラジン、ピラゾール、ベンズイミダゾール、2−フェニルベンズイミダゾール等のイミダゾール類などが挙げられる。
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、N−t−アミルオキシカルボニル−4−ヒドロキシピペリジン等が挙げられる。
当該感放射線性樹脂組成物が[E]窒素含有化合物を含有する場合、[E]窒素含有化合物の含有量の下限としては、[A]重合体100質量部に対して、0.1質量部が好ましく、0.5質量部がより好ましく、1質量部がさらに好ましく、2質量部が特に好ましい。上記含有量の上限としては、20質量部がより好ましく、15質量部がさらに好ましく、12質量部がさらに好ましく、10質量部が特に好ましい。
当該感放射線性樹脂組成物が[B1]酸発生剤及び/又は[D1]他の酸発生剤と、[E]窒素含有化合物とを含有する場合、[E]窒素含有化合物の含有量の下限としては、[B1]酸発生剤及び/又は[D1]他の酸発生剤の合計1モルに対して、0.1モルが好ましく、0.2モルがより好ましく、0.5モルがさらに好ましく、0.8モルが特に好ましい。上記含有量の上限としては、10モルが好ましく、5モルがより好ましく、2モルがさらに好ましく、1.2モルが特に好ましい。
<その他の任意成分>
[フッ素原子含有重合体]
フッ素原子含有重合体は[A]重合体よりもフッ素原子含有率が大きい重合体である。当該感放射線性樹脂組成物がフッ素原子含有重合体を含有すると、レジスト膜を形成した際に、レジスト膜中のフッ素原子含有重合体の撥油性的特徴により、その分布がレジスト膜表面近傍に偏在化する傾向があり、液浸露光等の際における酸発生体、酸拡散制御体等が液浸媒体に溶出することを抑制することができる。また、このフッ素原子含有重合体の撥水性的特徴により、レジスト膜と液浸媒体との前進接触角を所望の範囲に制御でき、バブル欠陥の発生を抑制することができる。さらに、レジスト膜と液浸媒体との後退接触角が高くなり、水滴が残らずに高速でのスキャン露光が可能となる。このように、当該感放射線性樹脂組成物は、フッ素原子含有重合体をさらに含有することで、液浸露光法に好適なレジスト膜を形成することができる。
フッ素原子含有重合体の含有量の下限としては、[A]重合体100質量部に対して、0.1質量部が好ましく、0.5質量部がより好ましく、1質量部がさらに好ましい。上記含有量の上限としては、20質量部が好ましく、15質量部がより好ましく、10質量部がさらに好ましい。
[界面活性剤]
界面活性剤は、塗工性、ストリエーション、現像性等を改良する効果を奏する。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;市販品としては、信越化学工業社の「KP341」、共栄社化学社の「ポリフローNo.75」、「同No.95」、トーケムプロダクツ社の「エフトップEF301」、「同EF303」、「同EF352」、DIC社の「メガファックF171」、「同F173、住友スリーエム社の「フロラードFC430」、「同FC431」、旭硝子工業社の「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」等が挙げられる。界面活性剤の含有量の上限としては、[A]重合体100質量部に対して、2質量部が好ましく、1質量部がより好ましい。
[脂環式骨格含有化合物]
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改善する効果を奏する。
[増感剤]
増感剤は、[B]酸発生剤等からの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奏する。
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が挙げられる。これらの増感剤は、単独で使用してもよく2種以上を併用してもよい。増感剤の含有量の上限としては、[A]重合体100質量部に対して、2質量部が好ましく、1質量部がより好ましい。
<感放射線性樹脂組成物の調製方法>
当該感放射線性樹脂組成物は、例えば[A]重合体、[B]酸発生剤、[C]溶媒及び必要に応じて[D]他の酸発生体等の任意成分を所定の割合で混合し、好ましくは、得られた混合液を、例えば孔径0.2μm程度のフィルターで濾過することにより調製することができる。当該感放射線性樹脂組成物の固形分濃度の下限としては、0.1質量%が好ましく、0.5質量部がより好ましく、1質量%がさらに好ましい。上記固形分濃度の上限としては、50質量%が好ましく、30質量%がより好ましく、20質量%がさらに好ましい。
<レジストパターン形成方法>
当該レジストパターン形成方法は、基板の一方の面側に当該感放射線性樹脂組成物を塗工する工程(以下、「塗工工程」ともいう)と、上記塗工により得られたレジスト膜を露光する工程(以下、「露光工程」ともいう)と、上記露光されたレジスト膜を現像する工程(以下、「現像工程」ともいう)とを備える。
当該レジストパターン形成方法によれば、上述した当該感放射線性樹脂組成物を用いているので、高い感度で、LWRが小さいレジストパターンを形成することができる。以下、各工程について説明する。
[塗工工程]
本工程では、基板の一方の面側に当該感放射線性樹脂組成物を塗工する。これにより、レジスト膜を形成する。当該感放射線性樹脂組成物を塗工する基板としては、例えばシリコンウェハ、アルミニウムで被覆したウェハ等が挙げられる。当該感放射線性樹脂組成物の塗工方法としては、特に限定されないが、例えばスピンコート法等の公知の方法等が挙げられる。当該感放射線性樹脂組成物を塗工する際には、形成されるレジスト膜が所望の厚みとなるように、塗工する当該感放射線性樹脂組成物の量を調整する。なお当該感放射線性樹脂組成物を基板上に塗工した後、溶媒を揮発させるためにプレベーク(以下、「PB」ともいう)を行ってもよい。PBの温度の下限としては、30℃が好ましく、50℃がより好ましい。上記温度の上限としては、200℃が好ましく、150℃がより好ましい。PBの時間の下限としては、10秒が好ましく、30秒がより好ましい。上記時間の上限としては、600秒が好ましく、300秒がより好ましい。レジスト膜の平均厚みの下限としては、10nmが好ましく、20nmがより好ましく、50nmがさらに好ましい。上記平均厚みの上限としては、1,000nmが好ましく、200nmがより好ましく、150nmがさらに好ましい。
[露光工程]
本工程では、上記塗工により得られたレジスト膜を露光する。この露光は、場合によっては、水等の液浸露光液を介し、所定のパターンを有するマスクを介して放射線を照射することにより行う。
液浸露光液としては、通常、空気より屈折率の大きい液体を使用する。具体的には、例えば純水、長鎖又は環状の脂肪族化合物等が挙げられる。この液浸露光液を介した状態、すなわち、レンズとレジスト膜との間に液浸露光液を満たした状態で、露光装置から放射線を照射し、所定のパターンを有するマスクを介してレジスト膜を露光する。
上記放射線としては、使用される感放射線性酸発生剤の種類に応じて、可視光線、紫外線、ArFエキシマレーザー光(波長193nm)、KrFエキシマレーザー光(波長248nm)等の遠紫外線、極端紫外線(Extreme Ultraviolet(EUV)、13.5nm)、X線等の電磁波、電子線、α線等の荷電粒子線等から適宜選定されて使用されるが、これらの中でも、ArFエキシマレーザー光、KrFエキシマレーザー光、EUV、X線及び電子線が好ましく、ArFエキシマレーザー光、EUV及び電子線がより好ましい。なお、露光量等の露光条件は、当該感放射線性樹脂組成物の配合組成、添加剤の種類等に応じて適宜選定することができる。
露光後のレジスト膜に対し、加熱処理(以下、「露光後加熱(ポストエクスポージャーベーク、PEB)」ともいう)を行うことが好ましい。このPEBにより、[A]重合体等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、PEBの温度の下限としては、30℃が好ましく、50℃がより好ましく、70℃がさらに好ましい。上記温度の上限としては、200℃が好ましく、150℃がより好ましく、120℃がさらに好ましい。PEBの時間の下限としては、10秒が好ましく、30秒がより好ましい。上記時間の上限としては、600秒が好ましく、300秒がより好ましい。
また、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、レジスト膜上に保護膜を設けることもできる。
[現像工程]
本工程では、上記露光工程で露光されたレジスト膜を現像する。この現像に用いる現像液としては、例えばアルカリ水溶液(アルカリ現像液)、有機溶媒を含有する液(有機溶媒現像液)等が挙げられる。これにより、所定のレジストパターンが形成される。
アルカリ現像液としては、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(TMAH)、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水溶液等が挙げられる。これらの中で、TMAH水溶液が好ましく、2.38質量%TMAH水溶液がより好ましい。
有機溶媒現像液としては、例えば炭化水素系溶媒、エーテル系溶媒、エステル系溶媒、ケトン系溶媒、アルコール系溶媒等の有機溶媒、又は有機溶媒を含有する液が挙げられる。有機溶媒としては、例えば上述の感放射線性樹脂組成物の[E]溶媒として例示した溶媒の1種又は2種以上等が挙げられる。これらの中でも、エステル系溶媒及びケトン系溶媒が好ましい。エステル系溶媒としては、酢酸エステル系溶媒が好ましく、酢酸n−ブチルがより好ましい。ケトン系溶媒としては、鎖状ケトンが好ましく、2−ヘプタノンがより好ましい。有機溶媒現像液中の有機溶媒の含有量の下限としては、80質量%が好ましく、90質量%がより好ましく、95質量%がさらに好ましく、99質量%が特に好ましい。有機溶媒現像液中の有機溶媒以外の成分としては、例えば水、シリコンオイル等が挙げられる。
これらの現像液は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。なお、現像後は、水等で洗浄し、乾燥することが一般的である。
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例における物性値は下記のようにして測定した。
[重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)]
東ソー社のGPCカラム(G2000HXL:2本、G3000HXL:1本、G4000HXL:1本)を用い、流量:1.0mL/分、溶出溶媒:テトラヒドロフラン、試料濃度:1.0質量%、試料注入量:100μL、カラム温度:40℃、検出器:示差屈折計の分析条件で、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(GPC)により測定した。また、分散度(Mw/Mn)は、Mw及びMnの測定結果より算出した。
<感放射線性酸発生剤の合成>
[実施例1](酸発生剤(P−1)の合成)
窒素置換したナス型フラスコに、無水マレイン酸100mmol、アントラセン100mmol及びトルエン300mLを仕込み、120℃のオイルバスで20時間加熱撹拌した。次に、析出した固体を、桐山ロートを用いて濾過した後、5〜10℃に冷却したトルエンで洗浄した。洗浄した固体を減圧乾燥することで、収率75%で中間体(M−1)を得た。
次に、窒素置換したナス型フラスコに、上記得られた中間体(M−1)75mmol、水酸化リチウム75mmol及び超純水300mLを加え、85℃のオイルバスで20時間加熱撹拌した。反応終了後、室温まで放冷し、ジクロロメタン300mL及びトリフェニルスルホニウムクロリド80mmolを追添し、室温で20時間撹拌した。反応終了後、下層の有機層を回収した後、上層の水層を塩化メチレン100mLで2回抽出した。次に、有機層を超純水200mLで3回洗浄した。次いで、有機層を濃縮し、得られた濃縮物を、展開溶媒としてジクロロメタン/メタノール(体積比:10/1)を用いたシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、白色粉末である酸発生剤(P−1)を収率72%で得た。
[実施例2〜6、10及び11](酸発生剤(P−2)〜(P−6)、(P−10)及び(P−11)の合成)
下記式(P−2)〜(P−6)、(P−10)及び(P−11)で表される酸発生剤について、実施例1と同様に、対応するアントラセン誘導体及びジエノフィルを用いて合成した。
[実施例7](酸発生剤(P−7)の合成)
窒素置換したナス型フラスコに、(E)−1−ニトロ−2−(フェニルスルホニル)エテン50mmol、アントラセン50mmol及びトルエン200mLを仕込み、120℃のオイルバスで20時間加熱撹拌した。反応終了後、放冷し、得られた固体を5〜10℃に冷却したトルエンで洗浄した。洗浄した固体を減圧乾燥することで、中間体(M−2)を収率86%で得た。
次に、上記得られた中間体(M−2)43mmol、水素化トリブチルスズ150.5mmol、アゾビスイソブチロニトリル34.4mmol及びトルエン300mLを仕込み、110℃のオイルバスで1時間加熱撹拌した。反応終了後、溶媒を留去し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーを用いて精製した。得られた粘性固体に、ジクロロメタン100mL、超純水100mL及びトリフェニルスルホニウムクロリド30mmolを加え、室温で12時間撹拌した。得られた生成物を、シリカゲルカラムクロマトグラフィーを用いて精製し、白色固体である酸発生剤(P−7)を収率60%で得た。
[実施例8](酸発生剤(P−8)の合成)
窒素置換したナス型フラスコに、アセチレンジカルボン酸ジメチル50mmol及びアントラセン50mmolを仕込み、180℃のオイルバスで0.5時間加熱撹拌した。反応終了後、放冷し、得られた固体を5〜10℃に冷却したトルエンで洗浄した。洗浄した固体を減圧乾燥することにより、中間体(M−3)を収率81%で得た。
次に、上記得られた中間体(M−3)40.5mmol、二亜硫酸ナトリウム20.2mmol、アセトニトリル100mL及び超純水100mLを仕込み、110℃のオイルバスで3時間加熱撹拌した。反応終了後、有機層を超純水100mLで2回洗浄した。次に、溶媒を留去した後、ジクロロメタン200mL、超純水100mL及びトリフェニルスルホニウムクロリド40.5mmolを加えて20時間室温で撹拌した。反応終了後、有機層を超純水100mLで3回洗浄し、溶媒を留去した。次いで、シリカゲルカラムクロマトグラフィーを用いて精製し、酸発生剤(P−8)を収率73%で得た。
[実施例9](酸発生剤(P−9)の合成)
窒素置換したナス型フラスコに、無水マレイン酸50mmol、アントラセン50mmol及びトルエン200mLを仕込み、120℃のオイルバスで20時間加熱撹拌した。反応終了後、放冷し、析出した固体を5〜10℃に冷却したトルエンで洗浄した。得られた固体を減圧乾燥し、中間体(M−4)を収率87%で得た。
次に、上記得られた中間体(M−4)43.4mmol、6−ヒドロキシヘキサヒドロ−2H−3,5−メタノシクロペンタ[b]フラン−2−オン44mmol、テトラヒドロフラン300mL及び硫酸10gを仕込み、室温で15時間撹拌した。炭酸水素ナトリウムの飽和水溶液を加えて反応をクエンチし、塩酸を添加してpHが2の酸性にした。次に、酢酸エチル300mLで抽出した後、溶媒を留去した。得られた濃縮物をジクロロメタン200mLで希釈し、ジメチルホルムアミド1mLを加えた。氷浴で5℃以下まで冷却し、塩化オキサリル44mmolのジクロロメタン溶液100mLを20分かけて滴下した。次いで、別途用意した1,1,2,2−テトラフルオロ−4−ヒドロキシブタン−1−スルホン酸ナトリウム44mmol、トリエチルアミン50mmolの200mLジクロロメタン溶液に上記得られた反応溶液を滴下し、室温で12時間撹拌した。超純水を400mL加えて反応をクエンチし、酢酸エチル400mLで抽出した。有機層を超純水200mLで2回洗浄し、溶媒を留去した。次に、ジクロロメタン200mL、超純水200mL及びトリフェニルスルホニウムクロリド40mmolを加え、室温で12時間撹拌した。得られた生成物を、シリカゲルカラムクロマトグラフィーを用いて精製し、酸発生剤(P−9)を収率71%で得た。
[実施例12](酸発生剤(P−12)の合成)
アントラセン56.7mmol、p−ベンゾキノン68.1mmol及びトルエン70mLを混合し、130℃のオイルバスで12時間加熱還流した。放冷し、析出した固体を60℃の超純水500mLで3回洗浄した。得られた固体を減圧乾燥し、トリプチセン−1,4−キノンを収率80%で得た。
次に、トリプチセン−1,4−キノン10mmol、亜硫酸水素ナトリウム20mmol及びアセトニトリル50mLを混合し、窒素気流下で60℃で7時間加熱撹拌した。その後、氷浴で0℃に冷却し、飽和亜硫酸ナトリウム水溶液100mLを加えて反応をクエンチした。50mLのジクロロメタンで2回抽出し、有機層を超純水100mLで洗浄した。その後、ジクロロメタン層にトリフェニルスルホニウムクロリド10mmol及び超純水100mL加えて室温で12時間撹拌した。有機層を濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、酸発生剤(P−12)を収率75%で得た。
Figure 0006951643
<[A]重合体の合成>
[A]重合体の合成に用いた単量体を以下に示す。
Figure 0006951643
[合成例1](重合体(A−1)の合成)
単量体としての上記化合物(M−5)、化合物(M−6)及び化合物(M−7)を、モル比率が35モル%、45モル%及び20モル%となるように、合計19.9gを2−ブタノン40gに溶解し、ラジカル重合開始剤としてのAIBNを単量体の合計に対して5モル%添加して単量体溶液を調製した。次に、20gの2−ブタノンを入れた三口フラスコを30分窒素パージした後、攪拌しながら80℃に加熱し、上記調製した単量体溶液を滴下漏斗にて3時間かけて滴下した。滴下開始を重合反応の開始時間とし、重合反応を6時間実施した。重合反応終了後、重合反応液を水冷して30℃以下に冷却した。400gのメタノール中に冷却した重合反応液を投入し、析出した白色粉末をろ別した。ろ別した白色粉末を80gのメタノールで2回洗浄した後、ろ別し、50℃で12時間乾燥させて白色粉末状の重合体(A−1)を収率75%で得た。重合体(A−1)のMwは7,200、Mw/Mnは1.56であった。13C−NMR分析の結果、(M−5)、(M−6)及び(M−7)に由来する構造単位の含有割合は、それぞれ34.3モル%、45.0モル%及び20.7モル%であった。
[合成例2](重合体(A−2)の合成)
単量体としての上記化合物(M−1)6.88g、化合物(M−8)及び化合物(M−2)を、モル比率が40モル%、10モル%及び50モル%となるように、合計20.0gを2−ブタノン40gに溶解し、ラジカル重合開始剤としてのAIBNを単量体の合計に対して5モル%添加して単量体溶液を調製した。次に、20gの2−ブタノンを入れた三口フラスコを30分窒素パージした後、攪拌しながら80℃に加熱し、上記調製した単量体溶液を滴下漏斗にて3時間かけて滴下した。滴下開始を重合反応の開始時間とし、重合反応を6時間実施した。重合反応終了後、重合反応液を水冷して30℃以下に冷却した。400gのメタノール中に冷却した重合反応液を投入し、析出した白色粉末をろ別した。ろ別した白色粉末を80gのメタノールで2回洗浄した後、ろ別し、50℃で17時間乾燥させて白色粉末状の重合体(A−2)を収率74%で得た。重合体(A−2)のMwは7,500、Mw/Mnは1.53であった。13C−NMR分析の結果、(M−1)、(M−8)及び(M−2)に由来する構造単位の含有割合は、それぞれ40.2モル%、10.1モル%及び49.7モル%であった。
[合成例3](重合体(A−3)の合成)
単量体としての上記化合物(M−1)、化合物(M−10)、化合物(M−9)及び化合物(M−7)を、モル比率が20モル%、15モル%、40モル%及び25モル%となるように、合計20.0gを2−ブタノン40gに溶解し、ラジカル重合開始剤としてのAIBNを単量体の合計に対して5モル%添加して単量体溶液を調製した。次いで20gの2−ブタノンを入れた三口フラスコを30分窒素パージした後、攪拌しながら80℃に加熱し、上記調製した単量体溶液を滴下漏斗にて3時間かけて滴下した。滴下開始を重合反応の開始時間とし、重合反応を6時間実施した。重合反応終了後、重合反応液を水冷して30℃以下に冷却した。400gのメタノール中に冷却した重合溶液を投入し、析出した白色粉末をろ別した。ろ別した白色粉末を80gのメタノールで2回洗浄した後、ろ別し、50℃で17時間乾燥させて白色粉末状の重合体(A−3)を収率77%で得た。重合体(A−3)のMwは7,200、Mw/Mnは1.53であった。13C−NMR分析の結果、(M−1)、(M−10)、(M−9)、(M−7)に由来する各構造単位の含有割合は、それぞれ19.5モル%、15.5モル%、40.1モル%、及び24.9モル%であった。
[合成例4](重合体(A−4)の合成)
単量体としての上記化合物(M−4)及び化合物(M−3)を、モル比率が65モル%及び35モル%となるように合計100.0g用い、この単量体と、ラジカル重合開始剤としてのAIBN4gと、t−ドデシルメルカプタン1gとをプロピレングリコールモノメチルエーテル100gに溶解した後、窒素雰囲気下、反応温度を70℃に保持して、16時間重合反応させた。重合反応終了後、重合反応液を1,000gのn−ヘキサン中に滴下して、重合体を凝固精製した。次いで上記重合体に、再度プロピレングリコールモノメチルエーテル150gを加えた後、さらに、メタノール150g、トリエチルアミン34g及び水6gを加えて、沸点にて還流させながら、8時間加水分解反応を行った。反応終了後、溶媒及びトリエチルアミンを減圧留去し、得られた重合体をアセトン150gに溶解した後、2,000gの水中に滴下して凝固させ、生成した白色粉末をろ過し、50℃で17時間乾燥させて白色粉末状の重合体(A−4)を収率77%で得た。重合体(A−4)のMwは7,500、Mw/Mnは1.90であった。13C−NMR分析の結果、p−ヒドロキシスチレン及び(M−3)に由来する構造単位の含有割合は、それぞれ65.4モル%及び34.6モル%であった。
<感放射線性樹脂組成物の調製>
感放射線性樹脂組成物の調製に用いた[B]酸発生剤、[C]溶媒、[D]他の酸発生剤及び[E]窒素含有化合物について以下に示す。
[[B]酸発生剤]
上記合成した酸発生剤(P−1)〜(P−12)
[[C]溶媒]
C−1:酢酸プロピレングリコールモノメチルエーテル
C−2:シクロヘキサノン
[[D]他の酸発生剤]
各構造式を以下に示す。
D1−1:トリフェニルスルホニウム2−(アダマンタン−1−イルカルボニルオキシ)−1,1,3,3,3−ペンタフルオロプロパン−1−スルホネート
D1−2:トリフェニルスルホニウムノルボルナンスルトン−2−イルオキシカルボニルジフルオロメタンスルホネート
D1−3:トリフェニルスルホニウム3−(ピペリジン−1−イルスルホニル)−1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロプロパン−1−スルホネート
D1−4:トリフェニルスルホニウムアダマンタン−1−イルオキシカルボニルジフルオロメタンスルホネート
D2−1:トリフェニルスルホニウムサリチレート
D2−2:トリフェニルスルホニウム10−カンファースルホネート
D2−3:トリフェニルスルホニウム(1R,4S)−3−カルボキシ−1,2,3,4−テトラヒドロ−1,4−エタノナフタレン−2−カルボキシラート
Figure 0006951643
[[E]窒素含有化合物]
各構造式を以下に示す。
E−1:N−(n−ウンデカン−1−イルカルボニルオキシエチル)モルホリン
E−2:2,6−ジi−プロピルアニリン
E−3:トリn−ペンチルアミン
Figure 0006951643
[実施例13]
[A]重合体としての(A−1)100質量部、[B]酸発生剤としての(P−1)(他の酸発生剤(D1−1)と同モル)、[C]溶媒としての(C−1)3,880質量部及び(C−2)970質量部並びに[D]他の酸発生剤としての(D1−1)10質量部を混合し、得られた混合液を、孔径0.2μmのメンブレンフィルターで濾過することにより、感放射線性樹脂組成物(R−1)を調製した。
[実施例14〜37及び比較例1〜15]
下記表1及び表2に示す種類及び含有量の各成分を用いた以外は、実施例12と同様に操作して、感放射線性樹脂組成物(R−2)〜(R−25)及び(CR−1)〜(CR−15)を調製した。表1及び表2中の[B]酸発生剤又は[D]他の酸発生剤の含有量の数値の単位は、質量部である。「D1−1/D2−1」の含有量が「10/(D1−1と同モル)」であるとは、他の酸発生剤(D1−1)の含有量が10質量部であり、他の酸発生剤(D2−1)の含有量が、他の酸発生剤(D1−1)のモル数と同じモル数であることを意味する。
Figure 0006951643
Figure 0006951643
<レジストパターンの形成>
[実施例38〜63]
(アルカリ現像)
8インチのシリコンウエハ表面にスピンコーター(東京エレクトロン社の「CLEAN TRACK ACT8」)を使用して、上記調製した感放射線性樹脂組成物を塗工し、100℃で60秒間PBを行った後、23℃で30秒間冷却し、平均厚み60nmのレジスト膜を形成した。次に、このレジスト膜に、簡易型の電子線描画装置(日立製作所社の「HL800D」、出力:50KeV、電流密度:5.0A/cm)を用いて電子線を照射した。次いで、2.38質量%のTMAH水溶液を用い、23℃で30秒間現像しポジ型のレジストパターンを形成した。
(有機溶媒現像)
上記TMAH水溶液の代わりに、酢酸n−ブチルを用いて有機溶媒現像し、かつ水での洗浄を行わなかった以外は、上記「アルカリ現像」の場合と同様に操作して、ネガ型のレジストパターンを形成した。
<評価>
上記調製した感放射線性樹脂組成物について、下記方法に従い、LWR性能及び感度を評価した。評価結果を下記表3に示す。レジストパターンの測長には、走査型電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ社の「S−9380」)を用いた。
[LWR性能]
レジストパターンを、上記走査型電子顕微鏡を用い、パターン上部から観察した。線幅を任意のポイントで計50点測定し、その測定値の分布から3シグマ値を求め、これをLWR性能(nm)とした。LWR性能は、その値が小さいほど良いことを示す。LWR性能は、下記表3に示す判定基準の比較例の感放射線性樹脂組成物の値と比べたとき、10%以上の向上(LWR性能の値が90%以下)の場合は「A」(良好)と、10%未満の変化(LWR性能の値が90%を超え110%未満)の場合は「B」(同等)と、悪化した場合(LWR性能の値が110%以上)には「C」(不良)と評価した。
[感度]
レジストパターンのライン幅が150nmに形成される露光量を測定し、この測定値を感度(μC)とした。感度は、測定値が小さいほど良いことを示す。感度は、表3に示す判定基準の比較例の感放射線性樹脂組成物の値と比べたとき、10%以上改良した場合(感度の値が90%未満)は「A」(良好)と、10%未満の変化(感度の値が90%を超え110%未満)が見られた場合は「B」(同等)と、悪化した(感度の値が110%以上)場合は「C」(不良)と評価した。
Figure 0006951643
表3の結果から明らかなように、実施例の感放射線性樹脂組成物では、いずれもLWR性能及び感度が、比較例の感放射線性樹脂組成物に比べて良好であった。一般的に、電子線露光によれば、EUV露光の場合と同様の傾向を示すことが知られており、従って、実施例の感放射線性樹脂組成物によれば、EUV露光の場合においても、LWR性能及び感度に優れると推測される。
本発明の感放射線性樹脂組成物及びレジストパターン形成方法によれば、LWRの小さいレジストパターンを、優れた感度により形成することができる。本発明の感放射線性酸発生剤は、当該感放射線性樹脂組成物の感放射線性酸発生剤成分として好適に用いることができる。従って、これらは、今後ますます微細化が進行すると予想される半導体デバイス製造等におけるパターン形成に好適に用いることができる。

Claims (9)

  1. 酸解離性基を含む第1構造単位を有する重合体と、
    第1感放射線性酸発生剤と、
    溶媒と
    を含有し、
    上記第1感放射線性酸発生剤が、
    橋状結合を含む第1環と、この第1環と少なくとも1辺を共有して縮環する少なくとも2つの第2環とを有する第1化合物であり、
    上記第1化合物が下記式(1)で表される感放射線性樹脂組成物。
    Figure 0006951643
    (式(1)中、R は、置換又は非置換の炭素数6〜20のアレーンジイル基である。R 3A 、R 3B 、R 4A 、R 4B 、R 5A 、R 5B 、R 6A 、R 6B 、R 7A 、R 7B 、R 8A 、R 8B 、R 及びR は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜20の1価の有機基、ヒドロキシ基又はハロゲン原子である。Xは、橋状結合を表す炭素数1又は2の(n+2)価の炭化水素基である。Yは、酸発生基を含む1価の基、ヒドロキシ基、スルファニル基又は炭素数1〜20の1価の有機基である。nは、1〜4の整数である。nが2以上の場合、複数のYは同一でも異なっていてもよく、2つ以上のYが互いに合わせられこれらが結合する炭素原子と共に環員数3〜20の環構造を形成していてもよい。但し、Yのうちの少なくとも1つは、酸発生基を含む1価の基である。m1、m2、m3及びm4は、それぞれ独立して、0〜2の整数である。m1が2の場合、2つのR 3A は同一でも異なっていてもよく、2つのR 3B は同一でも異なっていてもよい。m2が2の場合、2つのR 4A は同一でも異なっていてもよく、2つのR 4B は同一でも異なっていてもよい。m3が2の場合、2つのR 5A は同一でも異なっていてもよく、2つのR 5B は同一でも異なっていてもよい。m4が2の場合、2つのR 8A は同一でも異なっていてもよく、2つのR 8B は同一でも異なっていてもよい。但し、1又は複数のR 5A 、1又は複数のR 5B 、R 6A 、R 6B 、R 7A 、R 7B 、1又は複数のR 8A 、及び1又は複数のR 8B のうちの2つ以上は、互いに合わせられこれらが結合する第1環と少なくとも1辺を共有して縮環する環員数3〜20の第2環を構成する。)
  2. 上記式(1)におけるnが2以上である請求項に記載の感放射線性樹脂組成物。
  3. 上記酸発生基が、放射線の照射によりスルホ基又はカルボキシ基を生じる請求項1又は請求項2に記載の感放射線性樹脂組成物。
  4. 上記第2環に酸発生基を含む基が結合している請求項1請求項2又は請求項3に記載の感放射線性樹脂組成物。
  5. 上記第1感放射線性酸発生剤以外の第2感放射線性酸発生体をさらに含有する請求項1から請求項のいずれか1項に記載の感放射線性樹脂組成物。
  6. 上記第2感放射線性酸発生体が酸発生剤であり、上記第1感放射線性酸発生剤の上記第2感放射線性酸発生体に対するモル比が0.1以上10以下である請求項に記載の感放射線性樹脂組成物。
  7. 上記第2感放射線性酸発生剤から発生する酸が、上記第1感放射線性酸発生体から発生する酸より強い請求項又は請求項に記載の感放射線性樹脂組成物。
  8. 基板の一方の面側に、請求項1から請求項のいずれか1項に記載の感放射線性樹脂組成物を塗工する工程と、
    上記塗工により得られたレジスト膜を露光する工程と、
    上記露光されたレジスト膜を現像する工程と
    を備えるレジストパターン形成方法。
  9. 橋状結合を含む第1環と、この第1環と少なくとも1辺を共有して縮環する少なくとも2つの第2環と有する化合物であり、
    上記化合物が下記式(1)で表される感放射線性酸発生剤。
    Figure 0006951643
    (式(1)中、R は、置換又は非置換の炭素数6〜20のアレーンジイル基である。R 3A 、R 3B 、R 4A 、R 4B 、R 5A 、R 5B 、R 6A 、R 6B 、R 7A 、R 7B 、R 8A 、R 8B 、R 及びR は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜20の1価の有機基、ヒドロキシ基又はハロゲン原子である。Xは、橋状結合を表す炭素数1又は2の(n+2)価の炭化水素基である。Yは、酸発生基を含む1価の基、ヒドロキシ基、スルファニル基又は炭素数1〜20の1価の有機基である。nは、1〜4の整数である。nが2以上の場合、複数のYは同一でも異なっていてもよく、2つ以上のYが互いに合わせられこれらが結合する炭素原子と共に環員数3〜20の環構造を形成していてもよい。但し、Yのうちの少なくとも1つは、酸発生基を含む1価の基である。m1、m2、m3及びm4は、それぞれ独立して、0〜2の整数である。m1が2の場合、2つのR 3A は同一でも異なっていてもよく、2つのR 3B は同一でも異なっていてもよい。m2が2の場合、2つのR 4A は同一でも異なっていてもよく、2つのR 4B は同一でも異なっていてもよい。m3が2の場合、2つのR 5A は同一でも異なっていてもよく、2つのR 5B は同一でも異なっていてもよい。m4が2の場合、2つのR 8A は同一でも異なっていてもよく、2つのR 8B は同一でも異なっていてもよい。但し、1又は複数のR 5A 、1又は複数のR 5B 、R 6A 、R 6B 、R 7A 、R 7B 、1又は複数のR 8A 、及び1又は複数のR 8B のうちの2つ以上は、互いに合わせられこれらが結合する第1環と少なくとも1辺を共有して縮環する環員数3〜20の第2環を構成する。)

JP2018512109A 2016-04-15 2017-04-14 感放射線性樹脂組成物、レジストパターン形成方法及び感放射線性酸発生剤 Active JP6951643B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016082312 2016-04-15
JP2016082312 2016-04-15
PCT/JP2017/015389 WO2017179727A1 (ja) 2016-04-15 2017-04-14 感放射線性樹脂組成物、レジストパターン形成方法及び感放射線性酸発生剤

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2017179727A1 JPWO2017179727A1 (ja) 2019-02-21
JP6951643B2 true JP6951643B2 (ja) 2021-10-20

Family

ID=60042651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018512109A Active JP6951643B2 (ja) 2016-04-15 2017-04-14 感放射線性樹脂組成物、レジストパターン形成方法及び感放射線性酸発生剤

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6951643B2 (ja)
WO (1) WO2017179727A1 (ja)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7109178B2 (ja) * 2016-11-29 2022-07-29 東京応化工業株式会社 レジスト組成物及びレジストパターン形成方法、並びに、化合物及び酸発生剤
US11221557B2 (en) 2018-05-28 2022-01-11 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Resist composition, method of forming resist pattern, compound, and acid generator
JP7101541B2 (ja) 2018-05-28 2022-07-15 東京応化工業株式会社 レジスト組成物及びレジストパターン形成方法
JP7257884B2 (ja) * 2018-05-28 2023-04-14 東京応化工業株式会社 レジスト組成物及びレジストパターン形成方法
JP7285695B2 (ja) * 2018-05-28 2023-06-02 東京応化工業株式会社 レジスト組成物及びレジストパターン形成方法、並びに、化合物及び酸発生剤
JP7186516B2 (ja) * 2018-05-28 2022-12-09 東京応化工業株式会社 レジスト組成物及びレジストパターン形成方法、並びに、化合物及び酸発生剤
US11703756B2 (en) 2018-05-28 2023-07-18 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Resist composition and method of forming resist pattern
US11256169B2 (en) 2018-05-28 2022-02-22 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Resist composition, and method of forming resist pattern
JP7274937B2 (ja) * 2018-05-28 2023-05-17 東京応化工業株式会社 レジスト組成物及びレジストパターン形成方法
JP7178800B2 (ja) * 2018-05-28 2022-11-28 東京応化工業株式会社 レジスト組成物及びレジストパターン形成方法
JP2019207300A (ja) * 2018-05-28 2019-12-05 東京応化工業株式会社 レジスト組成物及びレジストパターン形成方法
JP7056524B2 (ja) * 2018-11-15 2022-04-19 信越化学工業株式会社 新規塩化合物、化学増幅レジスト組成物、及びパターン形成方法
JP7206102B2 (ja) 2018-12-05 2023-01-17 東京応化工業株式会社 レジスト組成物、レジストパターン形成方法、及び化合物
JP2021081678A (ja) * 2019-11-22 2021-05-27 東京応化工業株式会社 レジスト組成物及びレジストパターン形成方法
JP7353334B2 (ja) * 2021-09-24 2023-09-29 東京応化工業株式会社 レジスト組成物、レジストパターン形成方法、化合物及び酸拡散制御剤
KR20240030082A (ko) * 2022-08-29 2024-03-07 삼성전자주식회사 카르복실산염, 이를 포함한 포토레지스트 조성물 및 이를 이용한 패턴 형성 방법

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4288446B2 (ja) * 2000-10-23 2009-07-01 信越化学工業株式会社 新規オニウム塩及びレジスト材料用光酸発生剤並びにレジスト材料及びパターン形成方法
JP2008308433A (ja) * 2007-06-14 2008-12-25 Idemitsu Kosan Co Ltd トリプチセン構造を有する化合物、フォトレジスト基材及びフォトレジスト組成物
TWI417274B (zh) * 2008-12-04 2013-12-01 Shinetsu Chemical Co 鹽、酸發生劑及使用其之抗蝕劑材料、空白光罩,及圖案形成方法
JP6010954B2 (ja) * 2011-04-12 2016-10-19 住友化学株式会社 塩、レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
JP6464152B2 (ja) * 2014-05-12 2019-02-06 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、パターン形成方法、及び電子デバイスの製造方法
JP6720514B2 (ja) * 2015-12-01 2020-07-08 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

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017179727A1 (ja) 2017-10-19
JPWO2017179727A1 (ja) 2019-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6951643B2 (ja) 感放射線性樹脂組成物、レジストパターン形成方法及び感放射線性酸発生剤
JP7041359B2 (ja) 感放射線性樹脂組成物及びレジストパターン形成方法
JP6720514B2 (ja) 感放射線性樹脂組成物及びレジストパターン形成方法
JP2018028574A (ja) 感放射線性樹脂組成物、レジストパターン形成方法及び感放射線性酸発生剤
JP6648452B2 (ja) 感放射線性樹脂組成物及びレジストパターン形成方法
TWI726173B (zh) 感放射線性樹脂組成物、鎓鹽化合物和抗蝕劑圖案的形成方法
JP6959527B2 (ja) 感放射線性樹脂組成物、レジストパターン形成方法及び酸拡散制御剤
WO2021220648A1 (ja) 感放射線性樹脂組成物及びそれを用いたレジストパターンの形成方法、並びに、スルホン酸塩化合物及びそれを含む感放射線性酸発生剤
JP6756120B2 (ja) 感放射線性樹脂組成物、レジストパターン形成方法、感放射線性酸発生剤及び化合物
WO2017122697A1 (ja) 感放射線性樹脂組成物、レジストパターン形成方法、酸拡散制御剤及び化合物
JP2015184458A (ja) 感放射線性樹脂組成物及びレジストパターン形成方法
TWI661267B (zh) 樹脂組成物、光阻圖型之形成方法及聚合物
KR20140139511A (ko) 포토레지스트 조성물, 레지스트 패턴 형성 방법, 화합물, 산 발생제 및 광붕괴성 염기
JP7062874B2 (ja) 感放射線性樹脂組成物及びレジストパターン形成方法
JP6794728B2 (ja) 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
JP6743618B2 (ja) 感放射線性樹脂組成物、レジストパターン形成方法、感放射線性酸発生剤、化合物及び化合物の製造方法
TWI719018B (zh) 感放射線性樹脂組成物及抗蝕劑圖案形成方法
JP6641905B2 (ja) リソグラフィー用組成物及びレジストパターン形成方法
JP2022095677A (ja) 感放射線性樹脂組成物及びレジストパターンの形成方法
TW201736959A (zh) 感放射線性樹脂組成物及抗蝕劑圖案形成方法
WO2021157354A1 (ja) 感放射線性樹脂組成物及びレジストパターンの形成方法
JP7091762B2 (ja) 感放射線性樹脂組成物及びレジストパターンの形成方法
JP6825249B2 (ja) 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
JP6926406B2 (ja) 感放射線性樹脂組成物、レジストパターン形成方法及び化合物
WO2021065350A1 (ja) 感放射線性樹脂組成物及びそれを用いたレジストパターンの形成方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200108

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210302

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210330

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: 20210824

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210906

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6951643

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150