JPWO2019123842A1 - 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジスト膜、パターン形成方法、レジスト膜付きマスクブランクス、フォトマスクの製造方法、電子デバイスの製造方法 - Google Patents

感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジスト膜、パターン形成方法、レジスト膜付きマスクブランクス、フォトマスクの製造方法、電子デバイスの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2019123842A1
JPWO2019123842A1 JP2019560847A JP2019560847A JPWO2019123842A1 JP WO2019123842 A1 JPWO2019123842 A1 JP WO2019123842A1 JP 2019560847 A JP2019560847 A JP 2019560847A JP 2019560847 A JP2019560847 A JP 2019560847A JP WO2019123842 A1 JPWO2019123842 A1 JP WO2019123842A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
repeating unit
general formula
radiation
sensitive
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.)
Pending
Application number
JP2019560847A
Other languages
English (en)
Inventor
土村 智孝
智孝 土村
敬史 川島
敬史 川島
金子 明弘
明弘 金子
倫弘 小川
倫弘 小川
三千紘 白川
三千紘 白川
創 古谷
創 古谷
享平 崎田
享平 崎田
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.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm 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 Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Publication of JPWO2019123842A1 publication Critical patent/JPWO2019123842A1/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • G03F7/0045Photosensitive materials with organic non-macromolecular light-sensitive compounds not otherwise provided for, e.g. dissolution inhibitors
    • 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F212/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
    • C08F212/02Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
    • C08F212/04Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
    • C08F212/14Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring substituted by heteroatoms or groups containing heteroatoms
    • C08F212/22Oxygen
    • C08F212/24Phenols or alcohols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/12Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C08F220/1804C4-(meth)acrylate, e.g. butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate or tert-butyl (meth)acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/12Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C08F220/1806C6-(meth)acrylate, e.g. (cyclo)hexyl (meth)acrylate or phenyl (meth)acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/12Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C08F220/1811C10or C11-(Meth)acrylate, e.g. isodecyl (meth)acrylate, isobornyl (meth)acrylate or 2-naphthyl (meth)acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/22Esters containing halogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/26Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen
    • C08F220/28Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing no aromatic rings in the alcohol moiety
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/26Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen
    • C08F220/28Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing no aromatic rings in the alcohol moiety
    • C08F220/281Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing no aromatic rings in the alcohol moiety and containing only one oxygen, e.g. furfuryl (meth)acrylate or 2-methoxyethyl (meth)acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/26Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen
    • C08F220/28Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing no aromatic rings in the alcohol moiety
    • C08F220/282Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing no aromatic rings in the alcohol moiety and containing two or more oxygen atoms
    • 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
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/22Masks or mask blanks for imaging by radiation of 100nm or shorter wavelength, e.g. X-ray masks, extreme ultraviolet [EUV] masks; Preparation thereof
    • 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
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/60Substrates
    • 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
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/76Patterning of masks by imaging
    • G03F1/78Patterning of masks by imaging by charged particle beam [CPB], e.g. electron beam patterning of masks
    • 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
    • G03F7/0046Photosensitive materials with perfluoro compounds, e.g. for dry lithography
    • 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
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/039Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
    • G03F7/0392Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive photoresist composition
    • 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
    • G03F7/0392Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive photoresist composition
    • G03F7/0397Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive photoresist composition the macromolecular compound having an alicyclic moiety in a side chain
    • 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
    • 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
    • G03F7/2002Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image
    • G03F7/2004Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image characterised by the use of a particular light source, e.g. fluorescent lamps or deep UV light
    • 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
    • G03F7/2037Exposure with X-ray radiation or corpuscular radiation, through a mask with a pattern opaque to that radiation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

【課題】本発明は、感度が優れるレジスト膜を得られ、LER性能に優れるパターンを得られ、かつ、パターン形成時のパターン倒れを抑制できる感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を提供する。また、上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いたレジスト膜、パターン形成方法、レジスト膜付きマスクブランクス、フォトマスクの製造方法、及び、電子デバイスの製造方法を提供する。本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、一般式(I)で表される繰り返し単位A、酸分解性基を有する繰り返し単位B、及び、一般式(II)で表される繰り返し単位c1等から選択される繰り返し単位C、を有する樹脂Xと、活性光線又は放射線の照射により塩基性が低下する、塩基性化合物又はアンモニウム塩化合物である化合物Yと、化合物Y以外の化合物である光酸発生剤Zとを含む。【選択図】なし

Description

本発明は、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジスト膜、パターン形成方法、レジスト膜付きマスクブランクス、フォトマスクの製造方法、及び、電子デバイスの製造方法に関する。
従来、IC(Integrated Circuit、集積回路)及びLSI(Large Scale Integrated circuit、大規模集積回路)等の半導体デバイスの製造プロセスにおいては、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いたリソグラフィーによる微細加工が行われている。近年、集積回路の高集積化に伴い、サブミクロン領域又はクオーターミクロン領域の超微細パターン形成が要求されている。それに伴い、露光波長もg線からi線に、更にKrFエキシマレーザー光に、というように短波長化している。更には、現在では、エキシマレーザー光以外にも、電子線、X線、又はEUV光(Extreme Ultra Violet、極紫外線)を用いたリソグラフィーも開発が進んでいる。
感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物として、例えば、特許文献1には、下記一般式(1a)、(2a)及び(1b)で示される繰り返し単位をそれぞれ有する高分子化合物を含有するレジスト材料が開示されている。
特開2005−321765号公報
本発明者らが、特許文献1で開示された技術を検討したところ、得られるレジスト膜の露光に対する感度は、現状求められる基準には達していなかった。また、得られるパターンのLER(Line Edge Roughness)性能、及び、パターン形成時のパターン倒れを抑制する性能も改善が必要であった。
そこで、本発明は、感度が優れるレジスト膜を得られ、LER性能に優れるパターンを得られ、かつ、パターン形成時のパターン倒れを抑制できる感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を提供することを課題とする。
また、本発明は、上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いたレジスト膜、パターン形成方法、レジスト膜付きマスクブランクス、フォトマスクの製造方法、及び、電子デバイスの製造方法を提供することも課題とする。
本発明者らは、上記課題を達成すべく鋭意検討した結果、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物が、所定の繰り返し単位を有する樹脂Xと、活性光線又は放射線の照射により塩基性が低下する、塩基性化合物又はアンモニウム塩化合物である化合物Yと、化合物Y以外の化合物である光酸発生剤Zとを含むことで上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成させた。
より具体的には、以下の構成により上記目的を達成できることを見出した。
〔1〕 後述する一般式(I)で表される繰り返し単位A、酸分解性基を有する繰り返し単位B、並びに、後述する一般式(II)で表される繰り返し単位c1、後述する一般式(III)で表される繰り返し単位c2、カーボネート環基を有する繰り返し単位c3、及び、無水物環基を有する繰り返し単位c4、からなる群から選択される繰り返し単位C、を有する樹脂Xと、活性光線又は放射線の照射により塩基性が低下する、塩基性化合物又はアンモニウム塩化合物である化合物Yと、上記化合物Y以外の化合物である光酸発生剤Zとを含む、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔2〕 後述する一般式(I)中、nが、2以上の整数を表す、〔1〕に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔3〕 後述する一般式(I)中、Jが、(n+1)価の、脂環基を有する基を表す、〔1〕又は〔2〕に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔4〕 上記繰り返し単位Aが、後述する一般式(I−a)で表される繰り返し単位である、〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔5〕 上記繰り返し単位Aの含有量が、上記樹脂Xの全質量に対して、20質量%以上である、〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔6〕 上記繰り返し単位Bが、後述する一般式(B−a)〜(B−c)のいずれかで表される基を有する、〔1〕〜〔5〕のいずれかに記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔7〕 後述する一般式(II)中、Tが、後述する一般式(II−a)〜(II−c)のいずれかで表される基を表す、〔1〕〜〔6〕のいずれかに記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔8〕 上記樹脂Xが、後述する一般式(II−1)で表される繰り返し単位、及び、後述する一般式(II−2)で表される繰り返し単位、からなる群から選択される繰り返し単位を有する、〔1〕〜〔7〕のいずれかに記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔9〕 上記樹脂Xの分散度が1.0〜1.5である、〔1〕〜〔8〕のいずれかに記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔10〕 上記繰り返し単位A、上記繰り返し単位B、及び、上記繰り返し単位Cの合計含有量が、上記樹脂Xの全質量に対して、90質量%超である、〔1〕〜〔9〕のいずれかに記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔11〕 上記化合物Yが、活性光線又は放射線の照射によりpkaが1.00〜4.50である酸を発生する、〔1〕〜〔10〕のいずれかに記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔12〕 2種以上の上記光酸発生剤Zを含む、〔1〕〜〔11〕のいずれかに記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔13〕 発生する酸の体積が240Å以上の大きさである上記光酸発生剤Zの含有量が、上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物中の上記光酸発生剤Zの全質量に対して60〜100質量%である、〔1〕〜〔12〕のいずれかに記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔14〕 上記化合物Yが、活性光線又は放射線の照射により酸を発生し、上記化合物Yが発生する酸のpkaと、上記光酸発生剤Zが発生する酸のpkaとの差が3.00以上である、〔1〕〜〔13〕のいずれかに記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔15〕 電子線又は極紫外線露光用である、〔1〕〜〔14〕のいずれかに記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔16〕 〔1〕〜〔15〕のいずれかに記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いて形成された、レジスト膜。
〔17〕 10〜100nmの膜厚を有する、〔16〕に記載のレジスト膜。
〔18〕 〔1〕〜〔15〕のいずれかに記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いてレジスト膜を形成する工程と、上記レジスト膜を露光する工程と、露光された上記レジスト膜を、現像液を用いて現像する工程と、を含む、パターン形成方法。
〔19〕 上記露光が、電子線又は極紫外線を用いて行われる、〔18〕に記載のパターン形成方法。
〔20〕 マスクブランクスと、上記マスクブランクス上に配置された〔16〕又は〔17〕に記載のレジスト膜とを含む、レジスト膜付きマスクブランクス。
〔21〕 〔20〕に記載のレジスト膜付きマスクブランクスを露光する工程と、露光された上記レジスト膜付きマスクブランクスを、現像液を用いて現像する工程と、を含む、フォトマスクの製造方法。
〔22〕 〔18〕又は〔19〕に記載のパターン形成方法を含む、電子デバイスの製造方法。
本発明によれば、感度が優れるレジスト膜を得られ、LER性能に優れるパターンを得られ、かつ、パターン形成時のパターン倒れを抑制できる感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を提供できる。
また、本発明は、上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いたレジスト膜、パターン形成方法、レジスト膜付きマスクブランクス、フォトマスクの製造方法、及び、電子デバイスの製造方法を提供できる。
以下、本発明について詳細に説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされる場合があるが、本発明はそのような実施態様に制限されない。
本明細書中における「活性光線」又は「放射線」とは、例えば、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、EUV(Extreme ultraviolet、極紫外線)、X線、及び電子線(EB:Electron Beam)等を意味する。本明細書中における「光」とは、活性光線又は放射線を意味する。
本明細書中における「露光」とは、特に断らない限り、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、X線、及び、EUV等による露光のみならず、電子線、及び、イオンビーム等の粒子線による描画も含む。
本明細書において、「〜」とはその前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
本明細書中における基(原子団)の表記について、置換及び無置換を記していない表記は、置換基を有さない基と共に置換基を有する基をも包含する。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)でも、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)でもよい。また、本明細書中における「有機基」とは、少なくとも1個の炭素原子を含む基をいう。
本明細書において、特定の符号で表示された置換基及び連結基等(以下、置換基等という)が複数あるとき、又は、複数の置換基等を同時に規定するときには、それぞれの置換基等は互いに同一でも異なっていてもよいことを意味する。このことは、置換基等の数の規定についても同様である。
酸解離定数pkaとは、水溶液中での酸解離定数pkaのことを表し、例えば、化学便覧(II)(改訂4版、1993年、日本化学会編、丸善株式会社)に定義される。酸解離定数pkaの値が低いほど酸強度が大きいことを示す。水溶液中での酸解離定数pkaは、具体的には、無限希釈水溶液を用い、25℃での酸解離定数を測定して実測できる。あるいは、下記ソフトウェアパッケージ1を用いて、ハメットの置換基定数及び公知文献値のデータベースに基づいた値を、計算により求めることもできる。本明細書中に記載したpkaの値は、全て、このソフトウェアパッケージを用いて計算により求めた値を示す。
ソフトウェアパッケージ1: Advanced Chemistry Development (ACD/Labs) Software V11.02(1994−2013 ACD/Labs)。
本明細書において、樹脂の重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)、及び分散度(分子量分布ともいう)(Mw/Mn)は、GPC(Gel Permeation Chromatography)装置(東ソー製HLC−8120GPC)を用いたGPC法(溶剤:テトラヒドロフラン、流量(サンプル注入量):10μL、カラム:東ソー社製TSK gel Multipore HXL−M、カラム温度:40℃、流速:1.0mL/分、検出器:示差屈折率検出器(Refractive Index Detector))によるポリスチレン換算値として定義される。
1Åは1×10−10mである。
また、本明細書において、単に「置換基を有していてもよい」又は「置換基を有する」等という場合の置換基の種類、置換基の位置、及び置換基の数は特に制限されない。置換基の数は例えば、1個又は2個以上であってもよい。置換基の例としては水素原子を除く1価の非金属原子団を挙げられ、例えば、以下の置換基Tから選択できる。
(置換基T)
置換基Tとしては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等のハロゲン原子;メトキシ基、エトキシ基及びtert−ブトキシ基等のアルコキシ基;フェノキシ基及びp−トリルオキシ基等のアリールオキシ基;メトキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、及びフェノキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基;アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、及びベンゾイルオキシ基等のアシルオキシ基;アセチル基、ベンゾイル基、イソブチリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、及びメトキサリル基等のアシル基;メチルスルファニル基、及びtert−ブチルスルファニル基等のアルキルスルファニル基;フェニルスルファニル基、及びp−トリルスルファニル基等のアリールスルファニル基;アルキル基;シクロアルキル基;アリール基;ヘテロアリール基;水酸基;カルボキシ基;ホルミル基;スルホ基;シアノ基;アルキルアミノカルボニル基;アリールアミノカルボニル基;スルホンアミド基;シリル基;アミノ基;モノアルキルアミノ基;ジアルキルアミノ基;アリールアミノ基;並びに、これらの組み合わせが挙げられる。
[レジスト組成物]
本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物(以下「レジスト組成物」とも言う)の特徴点としては、所定の繰り返し単位A〜Cを有する樹脂Xと、活性光線又は放射線の照射により塩基性が低下する、塩基性化合物又はアンモニウム塩化合物である化合物Yと、上記化合物Y以外の化合物である光酸発生剤Zとを含むことが挙げられる。
このようなレジスト組成物を用いることで本発明の課題が解決されたメカニズムは必ずしも定かではないが、本発明のレジスト組成物を用いて形成されるレジスト膜の、露光に対する感度と現像液に対する溶解性とがバランス良く優れる結果、本発明の課題を解決できたと本発明者らは推測している。
以下、本発明のレジスト組成物に含まれる成分について詳述する。なお、本発明のレジスト組成物は、ポジ型のレジスト組成物であっても、ネガ型のレジスト組成物であってもよい。また、アルカリ現像用のレジスト組成物であっても、有機溶剤現像用のレジスト組成物であってもよい。中でも、ポジ型のレジスト組成物であり、アルカリ現像用のレジスト組成物であるのが好ましい。
本発明のレジスト組成物は、典型的には、化学増幅型のレジスト組成物である。
本発明のレジスト組成物は、電子線(EB)又は極紫外線(EUV)露光用であるのが好ましい。
<樹脂X>
本発明のレジスト組成物は、樹脂Xを含む。
樹脂Xは、後述する一般式(I)で表される繰り返し単位A、酸分解性基を有する繰り返し単位B、並びに、後述する一般式(II)で表される繰り返し単位c1、後述する一般式(III)で表される繰り返し単位c2、カーボネート環基を有する繰り返し単位c3、及び、無水物環基を有する繰り返し単位c4、からなる群から選択される繰り返し単位C、を有する樹脂である。
(繰り返し単位A)
樹脂Xは、一般式(I)で表される繰り返し単位Aを有する。
繰り返し単位Aは、ヘキサフルオロ−2−プロパノール基(−C(CFOH)を有する。
一般式(I)中、Rは、水素原子又は1価の有機基を表す。
RIで表される1価の有機基としては、CH、CF、又は、CHOHが好ましく、CHがより好ましい。
nは、1以上の整数を表す。
nは、2以上の整数を表すのが好ましく、2〜5の整数を表すのがより好ましく、2を表すのが更に好ましい。
Jは、(n+1)価の連結基を表す。
Jは、例えば、(n+1)価の、脂環基を有する基を表すのが好ましい。
また、Jは、*1−J−J(−J−*2)で表される連結基であるのが好ましい。
*1−J−J(−J−*2)中、nは上述したnと同義である。
*1は、一般式(I)中のRが結合する炭素原子との結合位置を表す。
*2は、一般式(I)中のヘキサフルオロ−2−プロパノール基との結合位置を表す。
は、単結合又は2価の連結基を表す。
上記2価の連結基としては、例えば、エステル基(−COO−)、エーテル基(−O−)、カルボニル基(−CO−)、チオエーテル基(−S−)、−SO−、−NR−(Rは、水素原子、又は、アルキル基を表す)、2価の炭化水素基(好ましくは炭素数1〜10。例えば、アルキレン基、アルケニレン基(例:−CH=CH−)、アルキニレン基(例:−C≡C−))、及び、これらを組み合わせた基が挙げられる。
中でも、Jは、単結合又はエステル基が好ましい。
は、(n+1)価の連結基を表す。
上記(n+1)価の連結基としては、上記2価の連結基として挙げた基の他に、例えば、(n+1)価の芳香族炭化水素基(好ましくは炭素数6〜15。単環でも多環でもよい)、(n+1)価の脂環基(好ましくは炭素数5〜15。単環でも多環でもよい)、(n+1)価の芳香族ヘテロ環基、及び、(n+1)価の非芳香族ヘテロ環基が挙げられる。
中でも、Jは、(n+1)価のベンゼン環基又は(n+1)価の脂環基が好ましく、脂環基(好ましくは炭素数5〜7)がより好ましい。
は、単結合又は2価の連結基を表す。
で表される2価の連結基の例としては、Jで表される2価の連結基の例として挙げた基が同様に挙げられる。
中でも、Jは、単結合又はアルキレン基(好ましくは炭素数1)が好ましい。
中でも、Jは、下記式で表される基であるのが好ましい。
式中、n、*1、及び、*2の意味は上述の通りである。
中でも、繰り返し単位Aは、一般式(I−a)で表される繰り返し単位であるのが好ましい。
一般式(I−a)中、RIは水素原子又は1価の有機基を表す。
RIで表される1価の有機基としては、CH、CF、又は、CHOHが好ましく、CHがより好ましい。
以下に、繰り返し単位A、又は、繰り返し単位Aに相当するモノマーを例示する。
以下の例示中、Rcは水素原子、CH、CF、又は、CHOHを表す。
また、以下の例示中のモノマーにおいて、ビニル基と結合しているメチル基が、水素原子、CF、又は、CHOHに置き換わっていてもよい。
繰り返し単位Aは、1種単独で使用してもよく、2種以上を使用してもよい。
繰り返し単位Aの含有量は、樹脂Xの全質量に対して、20質量%以上が好ましく、25〜50質量%がより好ましく、30〜40質量%が更に好ましい。
(繰り返し単位B)
樹脂Xは、繰り返し単位Aとは異なる繰り返し単位として、酸分解性基を有する繰り返し単位Bを有する。
酸分解性基は、酸の作用により脱離する脱離基で極性基が保護された構造を有する基である。つまり、繰り返し単位Bは、酸の作用により分解して極性基を生じる基を有する繰り返し単位である。このような繰り返し単位を有する樹脂Xは、酸の作用により極性が増大してアルカリ現像液に対する溶解度が増大し、有機溶剤に対する溶解度が減少する。
酸分解性基(酸の作用により脱離する脱離基で極性基が保護された構造を有する基)における極性基としては、アルカリ可溶性基が好ましく、例えば、カルボキシル基、フェノール性水酸基、フッ素化アルコール基、スルホン酸基、スルホンアミド基、スルホニルイミド基、(アルキルスルホニル)(アルキルカルボニル)メチレン基、(アルキルスルホニル)(アルキルカルボニル)イミド基、ビス(アルキルカルボニル)メチレン基、ビス(アルキルカルボニル)イミド基、ビス(アルキルスルホニル)メチレン基、ビス(アルキルスルホニル)イミド基、トリス(アルキルカルボニル)メチレン基、及び、トリス(アルキルスルホニル)メチレン基等の酸性基、並びに、アルコール性水酸基等が挙げられる。
中でも、極性基としては、カルボキシル基、フェノール性水酸基、フッ素化アルコール基(好ましくはヘキサフルオロ−2−プロパノール基)、又は、スルホン酸基が好ましい。
酸の作用により脱離する脱離基としては、例えば、式(Y1)〜(Y4)で表される基が挙げられる。
式(Y1):−C(Rx)(Rx)(Rx
式(Y2):−C(=O)OC(Rx)(Rx)(Rx
式(Y3):−C(R36)(R37)(OR38
式(Y4):−C(Rn)(H)(Ar)
式(Y1)及び式(Y2)中、Rx〜Rxは、それぞれ独立に、アルキル基(直鎖状若しくは分岐鎖状)又はシクロアルキル基(単環若しくは多環)を表す。なお、Rx〜Rxの全てがアルキル基(直鎖状若しくは分岐鎖状)である場合、Rx〜Rxのうち少なくとも2つはメチル基であるのが好ましい。
中でも、Rx〜Rxは、それぞれ独立に、直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表すことが好ましく、Rx〜Rxは、それぞれ独立に、直鎖状のアルキル基を表すことがより好ましい。
Rx〜Rxの2つが結合して、単環又は多環を形成してもよい。
Rx〜Rxのアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、及び、t−ブチル基等の炭素数1〜4のアルキル基が好ましい。
Rx〜Rxのシクロアルキル基としては、シクロペンチル基、及び、シクロヘキシル基等の単環のシクロアルキル基、並びに、ノルボルニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、及び、アダマンチル基等の多環のシクロアルキル基が好ましい。
Rx〜Rxの2つが結合して形成されるシクロアルキル基としては、シクロペンチル基、及び、シクロヘキシル基等の単環のシクロアルキル基、並びに、ノルボルニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、及び、アダマンチル基等の多環のシクロアルキル基が好ましく、炭素数5〜6の単環のシクロアルキル基がより好ましい。
Rx〜Rxの2つが結合して形成されるシクロアルキル基は、例えば、環を構成するメチレン基の1つが、酸素原子等のヘテロ原子、又は、カルボニル基等のヘテロ原子を有する基で置き換わっていてもよい。
式(Y3)中、R36〜R38は、それぞれ独立に、水素原子又は1価の有機基を表す。R37とR38とは、互いに結合して環を形成してもよい。1価の有機基としては、上記式(Y1)で表される基、式(Y1)で表される基以外のアルキル基(直鎖状でも分岐鎖状でもよく環状構造を有していてもよい。例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、1−アダマンチル基等)、アリール基、アラルキル基、及び、アルケニル基等が挙げられる。R36は水素原子であることも好ましい。
上記アリール基が有する置換基としてはフルオロアルキル基が好ましく、炭素数1〜2のパーフルオロアルキル基がより好ましい。
上記アリール基は炭素数6〜15が好ましく、フェニル基がより好ましい。
また、R38は、繰り返し単位中の、式(Y3)で表される基以外の他の基と互いに結合していてもよい。例えば、R38は、繰り返し単位中の主鎖と、直接又は連結基を介して、結合していてもよい。R38が、繰り返し単位中の他の基と互いに結合する場合、R38は単結合でもよい。また、R38が、繰り返し単位中の他の基と互いに結合する場合、上記繰り返し単位は式(Y3)で表される基を含む環を形成する。
式(Y3)としては、下記式(Y3−1)で表される基も好ましい。
ここで、L及びLは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、又は、これらを組み合わせた基(例えば、アルキル基とアリール基とを組み合わせた基)を表す。
Mは、単結合又は2価の連結基を表す。
Qは、ヘテロ原子を含んでいてもよいアルキル基、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アリール基、アミノ基、アンモニウム基、メルカプト基、シアノ基、アルデヒド基、又は、これらを組み合わせた基(例えば、アルキル基とシクロアルキル基とを組み合わせた基)を表す。
アルキル基及びシクロアルキル基は、例えば、メチレン基の1つが、酸素原子等のヘテロ原子、又は、カルボニル基等のヘテロ原子を有する基で置き換わっていてもよい。
なお、L及びLのうち一方は水素原子であり、他方はアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、又は、アルキレン基とアリール基とを組み合わせた基であるのが好ましい。
Q、M、及び、Lの少なくとも2つが結合して環(好ましくは、5員環又は6員環)を形成してもよい。
パターンの微細化の点では、Lが2級又は3級アルキル基であるのが好ましく、3級アルキル基であるのがより好ましい。2級アルキル基としては、イソプロピル基、シクロヘキシル基又はノルボルニル基が挙げられ、3級アルキル基としては、tert−ブチル基又はアダマンタン基を挙げられる。これらの態様では、Tg(ガラス転移温度)及び活性化エネルギーが高くなるため、膜強度の担保に加え、かぶりの抑制ができる。
式(Y4)中、Arは、芳香環基を表す。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。RnとArとは互いに結合して非芳香族環を形成してもよい。Arはより好ましくはアリール基である。
中でも、脱離基は他の基と結合して以下の一般式(B−a)〜(B−c)のいずれかで表される基を有する基を形成するのが好ましい。言い換えると、繰り返し単位Bは一般式(B−a)〜(B−c)のいずれかで表される基を有するのが好ましい。また、樹脂Xは、一般式(B−a)〜(B−c)のいずれかで表される基を有する繰り返し単位Bを有するのが好ましい。
一般式(B−a)中、Oは酸素原子を表す。
c1は、Oと直接結合する原子が3級炭素原子である置換基を表す。
c1は、例えば、式(Y1)で表される基であるのが好ましい。
*は結合位置を表す。
一般式(B−b)中、Cは炭素原子を表す。
c2は、Cと直接結合する原子が3級炭素原子である置換基を表す。
c2は、例えば、式(Y3)中のR36で表される1価の有機基であって、Cと直接結合する原子が3級炭素原子となる基が挙げられ、より具体的な例としては、式(Y1)で表される基、1−アダマンチル基、及び、アリール基(置換基としてフルオロアルキル基(好ましくは炭素数1〜2のパーフルオロアルキル基)を有しているのも好ましい)が挙げられる。
*は結合位置を表す。
一般式(B−c)中、Oは酸素原子を表す。
c3は、Oと直接結合する原子が3級炭素原子である置換基を表す。
c3は、例えば、式(Y1)で表される基であるのが好ましい。
Lfは、芳香環基(好ましくは炭素数6〜15のアリーレン基、より好ましくはフェニレン基)又はパーフルオロアルキレン基(好ましくは炭素数2〜5のパーフルオロアルキレン基、より好ましくは−C(CF−で表される基)を表す。
*は結合位置を表す。
繰り返し単位Aとしては、式(XA)で表される繰り返し単位が好ましい。
一般式(XA)中、RXAは、水素原子、メチル基、又は、トリフルオロメチル基を表す。
XAは、単結合又は2価の連結基を表す。上記2価の連結基としては、例えば、エステル基(−COO−)、エーテル基(−O−)、カルボニル基(−CO−)、チオエーテル基(−S−)、−SO−、−NR−(Rは、水素原子、又は、アルキル基を表す)、2価の炭化水素基(好ましくは炭素数1〜10。例えば、アルキレン基、アルケニレン基(例:−CH=CH−)、アルキニレン基(例:−C≡C−))、アリーレン基(好ましくは炭素数6〜16)、及び、これらを組み合わせた基が挙げられる。
中でも、LXAは、単結合、カルボニル基、アリーレン基(好ましくはフェニレン基)、又は、エステル基が好ましい。
XAは、酸分解性基を表す。酸分解性基としては、例えば、カルボキシル基の水素原子が上述の式(Y1)〜(Y4)で表される基のいずれかで置換された基、フェノール性水酸基(例えば、アリーレン基であるLXAと直結した水酸基)の水素原子が上述の式(Y1)〜(Y4)で表される基のいずれかで置換された基、又は、フッ素化アルコール基(好ましくはヘキサフルオロ−2−プロパノール基)に含まれる水酸基の水素原子が上述の式(Y1)〜(Y4)で表される基のいずれかで置換された基が好ましい。
中でも、XXAは、上述した一般式(B−a)で表される基、又は、一般式(B−b)で表される基を有する基であるのが好ましい。
XAが、一般式(B−b)で表される基を有する基である場合の具体的な形態としては、例えば、カルボキシル基、フェノール性水酸基、及び、フッ素化アルコール基(好ましくはヘキサフルオロ−2−プロパノール基)に含まれる水酸基からなる群から選択される基の水素原子が、上述の式(Y3)で表される基で置換された基が挙げられる。ただし、この場合の、式(Y3)は、R36が式(Y1)で表される基、1−アダマンチル基、又は、アリール基(置換基としてフルオロアルキル基(好ましくは炭素数1〜2のパーフルオロアルキル基)を有しているのも好ましい)であって、かつ、R37が水素原子である。
また、XXAとRXAとは互いに結合して環を形成していてもよい。例えば、XXAとRXAとが互いに結合して、一般式(B−b)で表される基を有する基を形成してもよい。この場合、XXAとRXAとが互いに結合して形成する一般式(B−b)で表される基を有する基としては、例えば「−一般式(B−b)で表される基−」又は「−カルボニル基−一般式(B−b)で表される基−」で表される基であるのが好ましい。
繰り返し単位Bは、1種単独で使用してもよく、2種以上を使用してもよい。
繰り返し単位Bの含有量は、樹脂X中の全質量に対し、15〜80質量%が好ましく、20〜70質量%がより好ましく、25〜60質量%が更に好ましい。
(繰り返し単位C)
樹脂Xは、上述した繰り返し単位A及び繰り返し単位Bとは別に、更に、一般式(II)で表される繰り返し単位c1、一般式(III)で表される繰り返し単位c2、カーボネート環基を有する繰り返し単位c3、及び、無水物環基を有する繰り返し単位c4、からなる群から選択される繰り返し単位Cを有する。
・繰り返し単位c1
繰り返し単位c1は、一般式(II)で表される繰り返し単位である。
一般式(II)中、RIIは、水素原子又は1価の有機基を表す。
RIIで表される1価の有機基としては、炭素数1〜5のアルキル基又は炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基が好ましい。
炭素数1〜5のアルキル基は、炭素数1〜5の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基が好ましく、具体的には、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、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、及び、ネオペンチル基等が挙げられる。
炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基は、上記「RIIにおける炭素数1〜5のアルキル基」の水素原子の一部又は全部がハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)で置換された基である。
RIIとしては、水素原子、炭素数1〜5のアルキル基又は炭素数1〜5のフッ素化アルキル基が好ましく、水素原子又はメチル基がより好ましい。
Qは、2価の連結基を表す。上記2価の連結基としては、例えば、エステル基(−COO−)、エーテル基(−O−)、カルボニル基(−CO−)、チオエーテル基(−S−)、−SO−、−NR−(Rは、水素原子、又は、アルキル基を表す)、ヘテロ原子を有していてもよい2価の炭化水素基(好ましくは炭素数1〜10。例えば、アルキレン基、アルケニレン基(例:−CH=CH−)、アルキニレン基(例:−C≡C−))、アリーレン基(好ましくは炭素数6〜16)、及び、これらを組み合わせた基が挙げられる。
中でも、Qは、「−エステル基−(炭素数1〜3のアルキレン基−エステル基)−」が好ましい。
mは0〜2の整数を表す。
上記2価の炭化水素基は、2価の脂肪族炭化水素基であってもよく、2価の芳香族炭化水素基であってもよい。上記2価の脂肪族炭化水素基は、飽和であってもよく、不飽和であってもよく、飽和であるのが好ましい。
上記脂肪族炭化水素基として、より具体的には、直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基、又は、構造中に環を含む脂肪族炭化水素基等が挙げられる。
上記直鎖状の脂肪族炭化水素基の炭素数は、1〜10が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜4が更に好ましく、1〜3が特に好ましい。
上記分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の炭素数は、2〜10が好ましく、2〜6がより好ましく、2〜4が更に好ましく、2〜3が特に好ましい。
上記構造中に環を含む脂肪族炭化水素基としては、脂環式炭化水素基(脂肪族炭化水素環から水素原子を2個除いた基)、脂環式炭化水素基が直鎖状又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の末端に結合した基、及び、脂環式炭化水素基が直鎖状又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の途中に介在する基等が挙げられる。上記直鎖状又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基としては、上述したのと同様のものが挙げられる。
上記脂環式炭化水素基の炭素数は、3〜20が好ましく、3〜12がより好ましい。
上記芳香族炭化水素基は、芳香環を少なくとも1つ有する炭化水素基である。この芳香環は、単環でも多環でもよい。芳香環の炭素数は、5〜30が好ましく、5〜20がより好ましく、6〜15が更に好ましく、6〜12が特に好ましい。
上記芳香族炭化水素環は、構成する炭素原子の一部がヘテロ原子で置換されて芳香族複素環となっていてもよい。芳香族複素環におけるヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。芳香族複素環として具体的には、ピリジン環、及び、チオフェン環等が挙げられる。
炭化水素基は、脂肪族炭化水素基が好ましく、直鎖状又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基がより好ましく、直鎖状の脂肪族炭化水素基が更に好ましく、直鎖状のアルキレン基が特に好ましい
Tは、1価の有機基を表す。
上記1価の有機基としては、例えば、一般式(a0−r−1)で表される基、シアノ基、ハロゲン化アルキル基(好ましくは炭素数1〜5の直鎖状又は分岐鎖状のフルオロアルキル基)、−C(=O)ORa、−OC(=O)Ra、−CON(Ra)(Ra)、−SON(Ra)(Ra)、及び、−SORaが挙げられる。
Ra〜Raは、それぞれ独立に水素原子又はアルキル基(好ましくは炭素数1〜5の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基。置換基としてはハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)が好ましい)である。ただし、Ra及びRaの少なくとも一方はアルキル基であり、Ra及びRaの少なくとも一方はアルキル基である。
Raはアルキル基(好ましくは炭素数1〜5の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基)である。
式(a0−r−1)中、Ra及びRaは、それぞれ独立に水素原子又は非芳香族性炭化水素基である。ただし、Ra及びRaの少なくとも一方は非芳香族性炭化水素基である。
上記非芳香族性炭化水素基としては、直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基、及び、構造中に環を含む脂肪族炭化水素基が挙げられる。
上記直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基としては、例えば、アルキル基(好ましくは炭素数1〜20)、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜20)、及び、アルキニル基(好ましくは炭素数2〜20)等が挙げられる。
上記構造中に環を含む脂肪族炭化水素基としては、例えば、脂環基、脂環基が直鎖状又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の末端に結合した基、及び、脂環基が直鎖状又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の途中に介在する基等が挙げられる。
ここでの直鎖状又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基としては、Ra及びRaにおける直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基と同様の基が挙げられる。
Ra及びRaにおける非芳香族性炭化水素基が有する置換基としては、例えば、フッ素原子等のハロゲン原子、ヒドロキシ基、メトキシ基等のアルコキシ基(例えば、炭素数1〜6のアルコキシ基等)、カルボキシ基、メトキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基(例えば、炭素数1〜6のアルコキシ−カルボニル基等)、アセチル基等のアシル基(例えば、炭素数1〜6のアシル基等)、シアノ基、フェニル基等のアリール基(例えば、炭素数6〜14のアリール基等)、メチル基等のアルキル基(例えば、炭素数1〜20のアルキル基、好ましくは炭素数1〜10のアルキル基、より好ましくは炭素数1〜6のアルキル基)、ビニル基等のアルケニル基(例えば、炭素数2〜6のアルケニル基等)、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基(例えば、炭素数3〜12のシクロアルキル基等)、及び、ニトロ基が挙げられる。
Ra及びRaが互いに結合して環を形成していてもよく、このようにして形成される環は、例えば、β−ラクタム環(4員環)、γ−ラクタム環(5員環)、及び、δ−ラクタム環(6員環)等の4〜12員環(好ましくは5〜6員環)の非芳香族性含窒素複素環が挙げられる。
*は結合位置を表す。
中でもTは、一般式(II−a)〜(II−c)のいずれかで表される基を表すのが好ましい。
一般式(II−a)〜(II−c)中、*は結合位置を表す。
中でもTは、一般式(II−a)で表される基が好ましい。
中でも、繰り返し単位c1は、一般式(II−1)又は(II−2)で表される繰り返し単位が好ましい。つまり、樹脂Xは、一般式(II−1)で表される繰り返し単位、及び、一般式(II−2)で表される繰り返し単位、からなる群から選択される繰り返し単位を有するのが好ましい。
一般式(II−1)及び(II−2)中、RIIは、水素原子又は1価の有機基を表し、一般式(II)中のRIIと同義である。
・繰り返し単位c2
繰り返し単位c2は、一般式(III)で表される繰り返し単位である。
一般式(III)中、RIIIは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。
RIIIは、水素原子が好ましい。
lacは、ラクトン環基を表す。
lacにおけるラクトン環基は、ラクトン構造を構成するメチレン基1つから、水素原子が2つ除かれてなる基である。
なお上記ラクトン構造を構成するメチレン基は、水素原子を2つ有する基である。
ラクトン構造としては、5〜7員環ラクトン環を含むのが好ましく、5〜7員環ラクトン環にビシクロ環、又は、スピロ環を形成する形で他の環が縮環していてもよい。なお、本明細書において、ラクトン環に他の環が縮環している場合、縮環している他の環も含めて全体をラクトン構造と称する。
ラクトン構造は、下記一般式(LC1−1)〜(LC1−22)のいずれかで表されるラクトン構造が好ましい。
言い換えると、一般式(III)中のlacは、下記一般式(LC1−1)〜(LC1−22)のいずれかで表されるラクトン構造の、ラクトン構造を構成するメチレン基1つから、水素原子が2つ除かれてなる基であるのが好ましい。
中でも、ラクトン構造は、一般式(LC1−1)又は(LC1−22)で表されるラクトン構造が好ましい。
一般式(LC1−1)〜(LC1−22)中、Rbは置換基を表す。
置換基(Rb)としては、水酸基、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数4〜7のシクロアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、炭素数1〜8のアルコキシカルボニル基、カルボキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、又は、酸分解性基が好ましい。
これらの置換基が更に置換基を有する場合の置換基としてはフッ素原子が好ましい。例えば、上記炭素数1〜8のアルキル基は、炭素数1〜8のフルオロアルキル基(好ましくはパーフルオロアルキル基)であるのも好ましい。
n2は、0〜4の整数を表す。n2が2以上の場合、複数存在するRbは、異なっていてもよく、また、複数存在するRb同士が結合して環を形成してもよい。
なお、一般式(LC1−1)〜(LC1−22)のいずれか(好ましくは一般式(LC1−1)又は(LC1−22))で表されるラクトン構造中の1つのメチレン基から、水素原子を2つ取り除いてlacで表されるラクトン環基が形成される場合において、水素原子を2つ取り除かれる対象である上記1つのメチレン基は、置換基(Rb)に含まれるメチレン基ではない。また、水素原子を2つ取り除かれる対象である上記1つのメチレン基は、ラクトン環に含まれるメチレン基であるのが好ましい。
・繰り返し単位c3
繰り返し単位c3は、カーボネート環基を有する繰り返し単位である。
カーボネート環基とは、カーボネート環から水素原子を除いてなる基である。
カーボネート環とは、カーボネート基を含む環であり、例えば、下記一般式(CBN)で表される環である。
一般式(CBN)中、Lcbnは水素原子を1つ以上有する2価の連結基を表す。
上記2価の連結基としては、例えば、2価の炭化水素基(好ましくは炭素数1〜10。例えば、アルキレン基、アルケニレン基(例:−CH=CH−)、アルキニレン基(例:−C≡C−))、アリーレン基(好ましくは炭素数6〜16)、及び、これらを組み合わせた基が挙げられる。
また、2価の連結基は、水素原子を1つ以上有してさえいればよく、エステル基(−COO−)、エーテル基(−O−)、カルボニル基(−CO−)、チオエーテル基(−S−)、−SO−、及び、−NR−(Rは、水素原子、又は、アルキル基を表す)からなる群から選択される基を含んでいてもよい。
中でも、Lcbnは、アルキレン基が好ましい。上記アルキレン基の炭素数は、1〜5が好ましく、1〜3がより好ましく、2が更に好ましい。
繰り返し単位c3は一般式(CBN)で表されるカーボネート環から、水素原子を1つ以上除いたカーボネート環基を有する繰り返し単位であるのが好ましい。
繰り返し単位c3は、側鎖にカーボネート環基を有していてもよく、主鎖がカーボネート環基を有していてもよい。
主鎖がカーボネート環基を有するとは、カーボネート環基を構成する原子が、同時に、繰り返し単位の主鎖を構成する原子であることを意図する。このような、カーボネート環基中の、主鎖を構成する原子の数は1つであってもよく、2つ以上であってもよい。
中でも、繰り返し単位c3は、側鎖にカーボネート環基を有するのが好ましい。
繰り返し単位c3は、一般式(c3−1)で表される繰り返し単位であるのが好ましい。
一般式(c3−1)中、RIIは、水素原子又は1価の有機基を表し、一般式(II)中のRIIと同義である。
Qcは、2価の連結基を表す。上記2価の連結基としては、例えば、エステル基(−COO−)、エーテル基(−O−)、カルボニル基(−CO−)、チオエーテル基(−S−)、−SO−、−NR−(Rは、水素原子、又は、アルキル基を表す)、2価の炭化水素基(好ましくは炭素数1〜10。例えば、アルキレン基、アルケニレン基(例:−CH=CH−)、アルキニレン基(例:−C≡C−))、アリーレン基(好ましくは炭素数6〜16)、及び、これらを組み合わせた基が挙げられる。
中でも、Qcは、エステル基、又は、−エステル基−アルキレン基(好ましくは炭素数1〜3)−が好ましい。
CBNは、カーボネート環基を表し、一般式(CBN)で表されるカーボネート環から、水素原子を1つ取り除いて得られる基を表す。
・繰り返し単位c4
繰り返し単位c4は、無水物環基を有する繰り返し単位である。
無水物環基とは、無水物環から水素原子を除いてなる基である。
無水物環に特に制限はないが、2つのカルボキシル基から1つの水分子が脱水された、−CO−O−CO−で表される基を含む環であるのが好ましい。
例えば、無水物環は、下記一般式(AHD)で表される環であるのが好ましい。
一般式(AHD)中、Lahdは水素原子を2つ以上有する2価の連結基を表す。水素原子を2つ以上有する態様としては、
(a)環を構成する原子のうちの少なくとも1つが2つ以上の水素原子を有している態様か、及び、
(b)環を構成する原子のうちの2つ以上の原子がそれぞれ1つ以上の水素原子を有している態様、
のうちの、少なくとも一方の条件を満たす態様が好ましい。
上記2価の連結基としては、例えば、2価の炭化水素基(好ましくは炭素数1〜10。例えば、アルキレン基、アルケニレン基(例:−CH=CH−)、アルキニレン基(例:−C≡C−))、アリーレン基(好ましくは炭素数6〜16)、及び、これらを組み合わせた基が挙げられる。
また、2価の連結基は、水素原子を1つ以上有してさえいればよく、例えば、エステル基(−COO−)、エーテル基(−O−)、カルボニル基(−CO−)、チオエーテル基(−S−)、−SO−、及び、−NR−(Rは、水素原子、又は、アルキル基を表す)からなる群から選択される基を含んでいてもよい。
中でも、Lahdは、アルキレン基が好ましい。上記アルキレン基の炭素数は、1〜5が好ましく、1〜3がより好ましく、2が更に好ましい。
一般式(AHD)で表される環は、一般式(AHD−2)で表される環であるのが好ましい。
繰り返し単位c4は、一般式(AHD)で表される無水物環から、水素原子を1つ以上取り除いた基を有する繰り返し単位であるのが好ましい。
無水物環基は、繰り返し単位の側鎖に存在していてもよく、主鎖が有する形態で存在していてもよい。中でも、無水物環は、主鎖が有する形態で存在するのが好ましい。
主鎖が無水物環基を有するとは、無水物環基を構成する原子が、同時に、繰り返し単位の主鎖を構成する原子であることを意図する。このような、無水物環中の、主鎖を構成する原子の数は1つであってもよく、2つ以上であってもよい。
繰り返し単位c4は、一般式(c4−1)又は(c4−2)で表される繰り返し単位であるのが好ましい。
一般式(c4−1)中、ahdは、一般式(AHD)で表される無水物環(好ましくは一般式(AHD−2)で表される環)中の、環を構成する異なる2つの異なる原子(好ましくは2つの異なる炭素原子、より好ましくは2つの隣接する炭素原子)から、それぞれ1つずつ水素原子を取り除いて得られる基を表す。
ただし、この場合の一般式(AHD)で表される無水物環は、水素原子を2つ以上有する態様として、上述の態様(b)の条件を少なくとも満たす。
一般式(c4−2)中、RIIIはそれぞれ独立に水素原子又は置換基を表す
RIIIは、水素原子が好ましい。
ahdは、一般式(AHD)で表される無水物環(好ましくは一般式(AHD−2)で表される環)中の、環を構成する原子であって水素原子を2つ以上有する原子(好ましくはメチレン基を構成する炭素原子)から2つの水素原子を取り除いて得られる基を表す。
ただし、この場合の一般式(AHD)で表される無水物環は、水素原子を2つ以上有する態様として、上述の態様(a)の条件を少なくとも満たす。
繰り返し単位Cは、1種単独で使用してもよく、2種以上を使用してもよい。
繰り返し単位Cの含有量は、樹脂X中の全質量に対し、5〜60質量%が好ましく、7〜45質量%がより好ましく、10〜30質量%が更に好ましい。
(その他の繰り返し単位)
樹脂Xが有する繰り返し単位は、上述した繰り返し単位A〜Cに限定されず、その他の繰り返し単位を有していてもよい。
ただし、本発明の効果がより優れる点から、繰り返し単位A、上記繰り返し単位B、及び、上記繰り返し単位Cの合計含有量は、上記樹脂Xの全質量に対して、60質量%以上が好ましく、75質量%以上が好ましく、90質量%超が更に好ましく、95質量%以上が特に好ましい。上記合計含有量の上限に特に制限はなく、100%以下が通常である。
以下に、その他の繰り返し単位の例を示す。
・フェノール性水酸基を有する繰り返し単位。
一般式(I)中、
41、R42及びR43は、それぞれ独立に、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。但し、R42はArと結合して環を形成していてもよく、その場合のR42は単結合又はアルキレン基を表す。
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。
は、単結合又はアルキレン基を表す。
Arは、(n+1)価の芳香環基を表し、R42と結合して環を形成する場合には(n+2)価の芳香環基を表す。
nは、1〜5の整数を表す。
一般式(I)におけるR41、R42、及び、R43のアルキル基としては、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、sec−ブチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、及び、ドデシル基等の炭素数20以下のアルキル基が好ましく、炭素数8以下のアルキル基がより好ましく、炭素数3以下のアルキル基が更に好ましい。
一般式(I)におけるR41、R42、及び、R43のシクロアルキル基としては、単環でも、多環でもよい。中でも、シクロプロピル基、シクロペンチル基、及び、シクロヘキシル基等の炭素数3〜8個で単環型のシクロアルキル基が好ましい。
一般式(I)におけるR41、R42、及び、R43の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。
一般式(I)におけるR41、R42、及び、R43のアルコキシカルボニル基に含まれるアルキル基としては、上記R41、R42、、及び、R43におけるアルキル基と同様のものが好ましい。
上記各基における好ましい置換基としては、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アミノ基、アミド基、ウレイド基、ウレタン基、水酸基、カルボキシル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、チオエーテル基、アシル基、アシロキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基、及び、ニトロ基が挙げられる。置換基の炭素数は8以下が好ましい。
Arは、(n+1)価の芳香環基を表す。nが1である場合における2価の芳香環基は、置換基を有していてもよく、例えば、フェニレン基、トリレン基、ナフチレン基、及び、アントラセニレン基等の炭素数6〜18のアリーレン基、又は、チオフェン環、フラン環、ピロール環、ベンゾチオフェン環、ベンゾフラン環、ベンゾピロール環、トリアジン環、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、トリアゾール環、チアジアゾール環、及び、チアゾール環等のヘテロ環を含む芳香環基が好ましい。
nが2以上の整数である場合における(n+1)価の芳香環基の具体例としては、2価の芳香環基の上記した具体例から、(n−1)個の任意の水素原子を除してなる基が挙げられる。
(n+1)価の芳香環基は、更に置換基を有していてもよい。
上述したアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシカルボニル基、アルキレン基、及び、(n+1)価の芳香環基が有し得る置換基としては、例えば、一般式(I)におけるR41、R42、及び、R43で挙げたアルキル基、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、及び、ブトキシ基等のアルコキシ基;フェニル基等のアリール基;等が挙げられる。
により表される−CONR64−(R64は、水素原子又はアルキル基を表す)におけるR64のアルキル基としては、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、sec−ブチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、及び、ドデシル基等の炭素数20以下のアルキル基が挙げられ、炭素数8以下のアルキル基が好ましい。
としては、単結合、−COO−、又は、−CONH−が好ましく、単結合、又は、−COO−がより好ましい。
におけるアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、及び、オクチレン基等の炭素数1〜8のアルキレン基が好ましい。
Arとしては、炭素数6〜18の芳香環基が好ましく、ベンゼン環基、ナフタレン環基、及び、ビフェニレン環基がより好ましい。
一般式(I)で表される繰り返し単位は、ヒドロキシスチレン構造を備えていることが好ましい。即ち、Arは、ベンゼン環基であるのが好ましい。
一般式(I)で表される繰り返し単位としては、下記一般式(1)で表される繰り返し単位も好ましい。
一般式(1)中、
Aは水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、又は、シアノ基を表す。
Rは、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルケニル基、アラルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルキルスルホニルオキシ基、アルキルオキシカルボニル基又はアリールオキシカルボニル基を表し、複数個ある場合には同じであっても異なっていてもよい。複数のRを有する場合には、互いに共同して環を形成していてもよい。
aは1〜3の整数を表す。
bは0〜(3−a)の整数を表す。
以下、一般式(I)で表される繰り返し単位の具体例を示すが、本発明は、これに限定されるものではない。式中、aは1〜3を表す。
なお、上記繰り返し単位の中でも、以下に具体的に記載する繰り返し単位が好ましい。式中、Rは水素原子又はメチル基を表し、aは1〜3を表す。
樹脂Xが、フェノール性水酸基を有する繰り返し単位を有する場合、フェノール性水酸基を有する繰り返し単位の含有量は、樹脂X中の全質量に対し、1〜10質量%が好ましく、1〜9質量%がより好ましい。
樹脂Xは、常法に従って(例えばラジカル重合)合成することができる。
樹脂Xの重量平均分子量は、GPC法によりポリスチレン換算値として、1,000〜200,000が好ましく、3,000〜20,000がより好ましく、4,000〜15,000が更に好ましい。樹脂(A)の重量平均分子量を、1,000〜200,000とすることにより、耐熱性及びドライエッチング耐性の劣化を防ぐことができ、更に、現像性の劣化、及び、粘度が高くなって製膜性が劣化することを防ぐことができる。
樹脂(A)の分散度(分子量分布、Mw/Mn)は、パターン形成時のパターン倒れをより抑制できる点から、1.0〜5.0が好ましく、1.0〜3.0がより好ましく、1.0〜1.5が更に好ましい。
樹脂Xは、1種単独で使用してもよく、2種以上を使用してもよい。
樹脂Xの含有量は、レジスト組成物の全固形分中、50〜99.9質量%が好ましく、60〜99.0質量%がより好ましい。
<化合物Y>
本発明のレジスト組成物は、化合物Yを含む。
化合物Yは、活性光線又は放射線の照射(露光)により塩基性が低下する、塩基性化合物又はアンモニウム塩化合物である。
化合物Yの分子量は500〜1000が好ましい。
化合物Yは、活性光線又は放射線の照射(露光)により分解して塩基性が低下した化合物(酸)を発生する。上記塩基性が低下した化合物とは、例えば、化合物Yの共役酸である。
化合物Yから発生する酸(化合物Yの共役酸)のpkaは、−1.00〜4.50が好ましく、1.00〜4.50がより好ましい。
化合物Yは、未露光状態においては塩基性を示して、いわゆる酸拡散制御剤として作用するのが好ましい。酸拡散制御剤は、露光によって光酸発生剤等から発生する酸をトラップし、余分な発生酸による、未露光部における樹脂Xの酸分解性基の反応進行を抑制する。
(共役酸)
まず、化合物Yから発生する酸(共役酸)について説明する。
化合物Yが発生する酸は、一般式(d1)で表される酸が好ましい。
Rd−COOH (d1)
一般式(d1)中、Rdは、置換基を有していてもよい環基、置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基、又は、置換基を有していてもよい鎖状のアルケニル基を表す。
Rdで表される置換基を有していてもよい環基における環基は、環状の炭化水素基であるのが好ましく、環状の炭化水素基は、芳香族炭化水素基であってもよく、環状の脂肪族炭化水素基であってもよい。
環状の脂肪族炭化水素基は、芳香族性を持たない環状の炭化水素基を意味する。また、環状の脂肪族炭化水素基は、飽和であってもよく、不飽和であってもよく、通常は飽和であるのが好ましい。
Rdにおける芳香族炭化水素基は、芳香環を有する炭化水素基である。芳香族炭化水素基の炭素数は3〜30が好ましく、5〜30がより好ましく、5〜20が更に好ましく、6〜15が特に好ましく、6〜10が最も好ましい。但し、上記炭素数には、置換基における炭素数を含まないものとする。
Rdにおける芳香族炭化水素基が有する芳香環として具体的には、ベンゼン、フルオレン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ビフェニル、又は、これらの芳香環を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子で置換された芳香族複素環等が挙げられる。芳香族複素環におけるヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、及び、窒素原子等が挙げられる。
Rdにおける芳香族炭化水素基として具体的には、上記芳香環から水素原子を1つ除いた基(アリール基:たとえば、フェニル基及びナフチル基等)、及び、上記芳香環の水素原子の1つがアルキレン基で置換された基(たとえば、ベンジル基、フェネチル基、1−ナフチルメチル基、2−ナフチルメチル基、1−ナフチルエチル基、及び、2−ナフチルエチル基等のアリールアルキル基等)等が挙げられる。上記アルキレン基(アリールアルキル基中のアルキル鎖)の炭素数は、1〜4が好ましく、1〜2がより好ましく、1が更に好ましい。
これらの中でも、Rdにおける芳香族炭化水素基としては、フェニル基又はナフチル基が好ましい。
Rdにおける環状の脂肪族炭化水素基は、構造中に環を含む脂肪族炭化水素基が挙げられる。
この構造中に環を含む脂肪族炭化水素基としては、脂環式炭化水素基(脂肪族炭化水素環から水素原子を1個除いた基)、脂環式炭化水素基が直鎖状又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の末端に結合した基、及び、脂環式炭化水素基が直鎖状又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の途中に介在する基等が挙げられる。
上記脂環式炭化水素基の炭素数は、3〜20が好ましく、3〜12がより好ましい。
上記脂環式炭化水素基は、多環基であってもよく、単環基であってもよい。単環の脂環式炭化水素基としては、モノシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基が好ましい。上記モノシクロアルカンとしては、炭素数3〜6のものが好ましく、具体的にはシクロペンタン及びシクロヘキサン等が挙げられる。多環の脂環式炭化水素基としては、ポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基が好ましく、上記ポリシクロアルカンとしては、炭素数7〜30であるのが好ましい。中でも、上記ポリシクロアルカンとしては、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、及び、テトラシクロドデカン等の架橋環系の多環骨格を有するポリシクロアルカン;ステロイド骨格を有する環基等の縮合環系の多環骨格を有するポリシクロアルカンがより好ましい。
上記の中でも、Rdにおける環状の脂肪族炭化水素基としては、モノシクロアルカン又はポリシクロアルカンから水素原子を1つ以上除いた基が好ましく、ポリシクロアルカンから水素原子を1つ除いた基がより好ましく、アダマンチル基又はノルボルニル基が更に好ましく、アダマンチル基が特に好ましい。
脂環式炭化水素基に結合してもよい、直鎖状又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の炭素数は、1〜10が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜4が更に好ましく、1〜3が特に好ましい。
直鎖状の脂肪族炭化水素基としては、直鎖状のアルキレン基が好ましく、具体的には、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、及び、ペンタメチレン基等が挙げられる。
分岐鎖状の脂肪族炭化水素基としては、分岐鎖状のアルキレン基が好ましく、具体的には、−CH(CH)−、−CH(CHCH)−、−C(CH−、−C(CH)(CHCH)−、−C(CH)(CHCHCH)−、及び、−C(CHCH−等のアルキルメチレン基;−CH(CH)CH−、−CH(CH)CH(CH)−、−C(CHCH−、−CH(CHCH)CH−、及び、−C(CHCH−CH−等のアルキルエチレン基;−CH(CH)CHCH−、及び、−CHCH(CH)CH−等のアルキルトリメチレン基;並びに、−CH(CH)CHCHCH−、及び、−CHCH(CH)CHCH−等のアルキルテトラメチレン基等のアルキルアルキレン基等が挙げられる。アルキルアルキレン基におけるアルキル基としては、炭素数1〜5の直鎖状のアルキル基が好ましい。
また、Rdにおける環状の炭化水素基は、複素環等のようにヘテロ原子を含んでもよい。具体的には、一般式(a2−r−1)及び(a2−r−3)〜(a2−r−7)でそれぞれ表されるラクトン環基、一般式(a5−r−1)〜(a5−r−4)でそれぞれ表される−SO−含有環基、その一般式(r−hr−1)〜(r−hr−16)でそれぞれ表される複素環基が挙げられる。
一般式(a2−r−1)及び(a2−r−3)〜(a2−r−7)中、Ra’21はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、−COOR”、−OC(=O)R”、ヒドロキシアルキル基又はシアノ基であり;R”は水素原子、アルキル基、ラクトン環基、カーボネート環基、又は−SO−環基であり;A”は酸素原子(−O−)若しくは硫黄原子(−S−)を含んでいてもよい炭素数1〜5のアルキレン基、酸素原子又は硫黄原子であり、n’は0〜2の整数であり、m’は0又は1である。
一般式(a5−r−1)〜(a5−r−4)中、Ra’51はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、−COOR”、−OC(=O)R”、ヒドロキシアルキル基又はシアノ基であり;R”は水素原子、アルキル基、ラクトン環基、カーボネート環基、又は−SO−含有環基であり;A”は酸素原子若しくは硫黄原子を含んでいてもよい炭素数1〜5のアルキレン基、酸素原子又は硫黄原子であり、n’は0〜2の整数である。
Rdの環基における置換基としては、たとえば、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、及び、カルボニル基等が挙げられる。
置換基としてのアルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、又は、tert−ブチル基がより好ましい。
置換基としてのアルコキシ基としては、炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、iso−プロポキシ基、n−ブトキシ基、又は、tert−ブトキシ基がより好ましく、メトキシ基、又は、エトキシ基が更に好ましい。
置換基としての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、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
置換基としてのハロゲン化アルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基、たとえばメチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、又は、tert−ブチル基等の水素原子の一部又は全部が上記ハロゲン原子で置換された基が挙げられる。
置換基としてのカルボニル基は、環状の炭化水素基を構成するメチレン基(−CH−)を置換する基である。
Rdで表される置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基における鎖状のアルキル基としては、直鎖状及び分岐鎖状のいずれでもよい。
直鎖状のアルキル基の炭素数としては、1〜20が好ましく、1〜15がより好ましく、1〜11が更に好ましく、1〜5が特に好ましい。具体的には、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、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、イソトリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、イソヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、ヘンイコシル基、及び、ドコシル基等が挙げられる。
分岐鎖状のアルキル基の炭素数は、3〜20が好ましく、3〜15がより好ましく、3〜10が更に好ましい。具体的には、例えば、1−メチルエチル基、1−メチルプロピル基、2−メチルプロピル基、1−メチルブチル基、2−メチルブチル基、3−メチルブチル基、1−エチルブチル基、2−エチルブチル基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、3−メチルペンチル基、及び、4−メチルペンチル基等が挙げられる。
これらの中でも、Rdにおける鎖状のアルキル基としては、炭素数が1〜10であるのが好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等の直鎖状のアルキル基;1−メチルエチル基、1−メチルプロピル基、2−メチルプロピル基、1−メチルブチル基、2−メチルブチル基、3−メチルブチル基、1−エチルブチル基、2−エチルブチル基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、3−メチルペンチル基、又は、4−メチルペンチル基等の分岐鎖状のアルキル基が好ましい。
Rdで表される置換基を有していてもよい鎖状のアルケニル基における鎖状のアルケニル基としては、直鎖状又は分岐鎖状のいずれでもよい。
鎖状のアルケニル基の炭素数は2〜10が好ましく、2〜5がより好ましく、2〜4が更に好ましく、3が特に好ましい。
直鎖状のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、プロペニル基(アリル基)、及び、ブチニル基等が挙げられる。分岐鎖状のアルケニル基としては、例えば、1−メチルビニル基、2−メチルビニル基、1−メチルプロペニル基、及び、2−メチルプロペニル基等が挙げられる。
上記の中でも、Rdにおける鎖状のアルケニル基としては、直鎖状のアルケニル基が好ましく、ビニル基又はプロペニル基がより好ましく、ビニル基が更に特に好ましい。
Rdの鎖状のアルキル基又はアルケニル基における置換基としては、たとえば、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、ヒドロキシ基、カルボニル基、及び、上記Rdにおける環基等が挙げられる。
上記の中でも、Rdとしては、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい脂肪族環基、又は、置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基が好ましく、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、又は、置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基がより好ましい。
これらの基が有していてもよい置換基として、例えば、ヒドロキシ基、オキソ基、アルキル基、アリール基、フッ素原子、フッ素化アルキル基、上記一般式(a2−r−1)及び(a2−r−3)〜(a2−r−7)でそれぞれ表されるラクトン環基、並びに、これらの組み合わせが挙げられる。また、置換基はエーテル基及び/又はエステル基を含んでいてもよく、エーテル基及び/又はエステル基を置換基中に有する場合、一般式(y−al−1)〜(y−al−5)でそれぞれ表される連結基を有しているのが好ましい。
一般式(y−al−1)〜(y−al−5)中、V’101は単結合又は炭素数1〜5のアルキレン基であり、V’102は炭素数1〜30の2価の飽和炭化水素基である。
一般式(d1)で表される酸として、例えば、一般式(d1−a)で表される酸が好ましい。
ここでいう下記一般式で表される酸が水酸基(−OH)を有する場合(つまりmdが1である場合)、ベンゼン環に結合する−COOHと−OHとの互いの結合位置は、オルト位、メタ位、及び、パラ位のいずれでもよく、オルト位が好ましい。
一般式(d1−a)中、mdは、0又は1を表す。
d0は0〜5の整数を表す。
ただし、0≦(md+d0)≦5である。
Rhは、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有していてもよいアルキル基を表す。
ハロゲン原子を有していてもよいアルキル基としては、炭素数1〜5が好ましい。上記アルキル基が有するハロゲン原子としてはフッ素原子が好ましい。つまり、上記アルキル基はフルオロアルキル基であってもよく、パーフルオロアルキル基であってもよい。
一般式(d1)で表される酸としては、Rdが直鎖状のアルキル基であって、上記アルキル基が有する水素原子の少なくとも1つがハロゲン原子を有する基で置換された酸も好ましい。
Rdにおける直鎖状のアルキル基の炭素数は、1〜11が好ましく、1〜8がより好ましく、1〜4が更に好ましい。
上記アルキル基が有する水素原子を置換する「ハロゲン原子を有する基」としては、ハロゲン原子及びハロゲン化アルキル基等が挙げられる。
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、これらの中でも疎水性の観点から、フッ素原子が好ましい。
ハロゲン化アルキル基としては、アルキル基の水素原子の一部又は全部がハロゲン原子で置換された基であり、上記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、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。ここでのアルキル基は、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、炭素数1〜5の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基がより好ましい。
Rdが直鎖状のアルキル基であって、上記アルキル基が有する水素原子の少なくとも1つがハロゲン原子を有する基で置換された酸としては、Rdにおける、炭素数1〜11の直鎖状のアルキル基が有する水素原子の少なくとも1つがフッ素原子で置換された酸が挙げられ、上記アルキル基の炭素数は1〜7が好ましく、上記アルキル基が有する水素原子の全部がフッ素原子で置換されたフッ素化アルキル基(直鎖状のパーフルオロアルキル基)である酸が特に好ましい。
また、活性光線又は放射線の照射により塩基性が低下する、塩基性化合物又はアンモニウム塩化合物から生じる酸(共役酸)である限り、化合物Yの共役酸は、一般式(d1)で表される酸中のCOOHがSOHに置き換わった一般式(d2)で表される酸であってもよい。
Rd−SOH (d2)
一般式(d2)中、Rdは一般式(d1)のRdと同義である。
一般式(d2)で表される酸は、例えば、一般式(d1−a)で表される酸中のCOOHがSOHに置き換わった一般式(d2−a)で表される酸が好ましい。

一般式(d2−a)中の各記号は、一般式(d1−a)中の相当する記号と同義である。
化合物Yから発生する酸としては、例えば、下記一般式(PA−I)、(PA−II)及び(PA−III)で表される化合物も挙げられる。
一般式(PA−I)で表される化合物は、塩基性官能基又はアンモニウム基と共にスルホン酸基又はカルボン酸基を有する化合物で、化合物Yに比べて塩基性が低下、消失、又は塩基性から酸性に変化した化合物である。
一般式(PA−II)又は(PA−III)で表される化合物は、塩基性官能基と共に有機スルホニルイミノ基若しくは有機カルボニルイミノ基を有することにより、化合物Yに比べて塩基性が低下、消失、又は塩基性から酸性に変化した化合物である。
まず、一般式(PA−I)で表される化合物について説明する。
Q−A−(X)−B−R (PA−I)
一般式(PA−I)中、
は、単結合又は2価の連結基を表す。
Qは、−SOH、又は−COOHを表す。
Xは、−SO−又は−CO−を表す。
nは、0又は1を表す。
Bは、単結合、酸素原子又は−N(Rx)−を表す。
Rxは、水素原子又は1価の有機基を表す。
Rは、塩基性官能基を有する1価の有機基、又は、アンモニウム基を有する1価の有機基を表す。
における2価の連結基としては、炭素数2〜12の2価の連結基が好ましく、例えば、アルキレン基、及び、フェニレン基等が挙げられる。中でも、少なくとも1つのフッ素原子を有するアルキレン基が好ましく、炭素数は2〜6が好ましく、2〜4がより好ましい。アルキレン鎖中に酸素原子、又は硫黄原子等の連結基を有していてもよい。アルキレン基は、水素原子の数の30〜100%がフッ素原子で置換されたアルキレン基が好ましく、Q部位と結合した炭素原子がフッ素原子を有することがより好ましい。中でも、Aにおける2価の連結基はパーフルオロアルキレン基が好ましく、パーフルオロエチレン基、パーフルオロプロピレン基、又は、パーフルオロブチレン基がより好ましい。
Rxにおける1価の有機基としては、好ましくは炭素数4〜30であり、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、及び、アルケニル基等を挙げられる。
Rxにおけるアルキル基としては、置換基を有していてもよく、好ましくは炭素数1〜20の直鎖及び分岐アルキル基であり、アルキル鎖中に酸素原子、硫黄原子、及び/又は、窒素原子を有していてもよい。
なお、置換基を有するアルキル基として、特に直鎖又は分岐アルキル基にシクロアルキル基が置換した基(例えば、アダマンチルメチル基、アダマンチルエチル基、シクロヘキシルエチル基、及び、カンファー残基等)を挙げられる。
Rxにおけるシクロアルキル基としては、置換基を有していてもよく、好ましくは炭素数3〜20のシクロアルキル基であり、環内に酸素原子を有していてもよい。
Rxにおけるアリール基としては、置換基を有していてもよく、好ましくは炭素数6〜14のアリール基である。
Rxにおけるアラルキル基としては、置換基を有していてもよく、好ましくは炭素数7〜20のアラルキル基が挙げられる。
Rxにおけるアルケニル基としては、置換基を有していてもよく、例えば、Rxとして挙げたアルキル基の任意の位置に2重結合を有する基が挙げられる。
塩基性官能基の好ましい部分構造として、例えば、クラウンエーテル、1〜3級アミン、及び、含窒素複素環(ピリジン、イミダゾール、及び、ピラジン等)の構造が挙げられる。
アンモニウム基の好ましい部分構造として、例えば、1〜3級アンモニウム、ピリジニウム、イミダゾリニウム、及び、ピラジニウム構造等を挙げることが出来る。
なお、塩基性官能基としては、窒素原子を有する官能基が好ましく、1〜3級アミノ基を有する構造、又は含窒素複素環構造がより好ましい。これら構造においては、構造中に含まれる窒素原子に隣接する原子の全てが、炭素原子又は水素原子であるのが、塩基性向上の観点から好ましい。また、塩基性向上の観点では、窒素原子に対して、電子求引性の官能基(カルボニル基、スルホニル基、シアノ基、及び、ハロゲン原子等)が直結していないことが好ましい。
このような構造を含む一価の有機基(基R)における一価の有機基としては、好ましい炭素数は4〜30であり、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、及び、アルケニル基等を挙げられ、各基は置換基を有していてもよい。
Rにおける塩基性官能基又はアンモニウム基を含む、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、及び、アルケニル基における、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、及び、アルケニル基は、それぞれ、Rxとして挙げたアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、及び、アルケニル基と同様のものである。
上記各基が有してもよい置換基としては、例えば、ハロゲン原子、水酸基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシ基、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜10。一部がヘテロ原子又はヘテロ原子を有する基(エステル基等)で置換されていてもよい)、アリール基(好ましくは炭素数6〜14)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜10)、アシル基(好ましくは炭素数2〜20)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜10)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜20)、及び、アミノアシル基(好ましくは炭素数2〜20)等が挙げられる。アリール基及びシクロアルキル基等における環状構造については、置換基としては更にアルキル基(好ましくは炭素数1〜20)を挙げられる。アミノアシル基については、置換基として更に1又は2のアルキル基(好ましくは炭素数1〜20)を挙げられる。
Bが−N(Rx)−の場合、RとRxが結合して環を形成していることが好ましい。環構造を形成することによって、安定性が向上し、これを用いた組成物の保存安定性が向上する。環を形成する炭素数は4〜20が好ましく、単環でも多環でもよく、環内に、更に、酸素原子、硫黄原子、及び/又は、窒素原子を含んでいてもよい。
単環構造としては、窒素原子を含む4〜8員環等を挙げられる。多環構造としては、2又は3以上の単環構造の組み合わせから成る構造を挙げられる。
このような環構造としては、例えば、ピペラジン環及びピペリジン環が挙げられる。
単環構造及び多環構造は、置換基を有していてもよく、例えば、ハロゲン原子、水酸基、シアノ基、カルボキシ基、カルボニル基、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜10。一部がヘテロ原子又はヘテロ原子を有する基(エステル基等)で置換されていてもよい)、アリール基(好ましくは炭素数6〜14)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜10)、アシル基(好ましくは炭素数2〜15)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜15)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜15)、又は、アミノアシル基(好ましくは炭素数2〜20)等が好ましい。アリール基、及び、シクロアルキル基等における環状構造については、置換基としては更にアルキル基(好ましくは炭素数1〜15)を挙げられる。アミノアシル基については、置換基として1又は2のアルキル基(好ましくは炭素数1〜15)を挙げられる。
次に、一般式(PA−II)で表される酸について説明する。
−X−NH−X−Q (PA−II)
一般式(PA−II)中、
及びQは、それぞれ独立に、1価の有機基を表す。但し、Q及びQのいずれか一方は、塩基性官能基を有する。QとQは、結合して環を形成し、形成された環が塩基性官能基を有してもよい。
及びXは、それぞれ独立に、−CO−又は−SO−を表す。
一般式(PA−II)に於ける、Q及びQとしての1価の有機基は、好ましくは炭素数1〜40であり、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、及び、アルケニル基等を挙げられる。
及びQにおけるアルキル基としては、置換基を有していてもよく、好ましくは炭素数1〜30の直鎖及び分岐アルキル基であり、アルキル鎖中に酸素原子、硫黄原子、及び/又は窒素原子を有していてもよい。
及びQにおけるシクロアルキル基としては、置換基を有していてもよく、好ましくは炭素数3〜20のシクロアルキル基であり、環内に酸素原子及び/又は窒素原子を有していてもよい。
及びQにおけるアリール基としては、置換基を有していてもよく、好ましくは炭素数6〜14のアリール基である。
及びQにおけるアラルキル基としては、置換基を有していてもよく、好ましくは炭素数7〜20のアラルキル基が挙げられる。
及びQにおけるアルケニル基としては、置換基を有していてもよく、上記アルキル基の任意の位置に2重結合を有する基が挙げられる。
上記各基が有してもよい置換基としては、例えば、ハロゲン原子、水酸基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシ基、カルボニル基、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜10)、アリール基(好ましくは炭素数6〜14)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜10)、アシル基(好ましくは炭素数2〜20)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜10)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜20)、及び、アミノアシル基(好ましくは炭素数2〜10)等が挙げられる。アリール基及びシクロアルキル基等における環状構造については、置換基としては更にアルキル基(好ましくは炭素数1〜10)を挙げられる。アミノアシル基については、置換基として更にアルキル基(好ましくは炭素数1〜10)を挙げられる。置換基を有するアルキル基として、例えば、パーフルオロメチル基、パーフルオロエチル基、パーフルオロプロピル基、及び、パーフルオロブチル基等のパーフルオロアルキル基を挙げられる。
及びQの少なくともいずれかが有する塩基性官能基の好ましい部分構造としては、一般式(PA−I)のRが有する塩基性官能基として説明したものと同様のものが挙げられる。
とQとが、結合して環を形成し、形成された環が塩基性官能基を有する構造としては、例えば、QとQの有機基が更にアルキレン基、オキシ基、又は、イミノ基等で結合された構造を挙げられる。
一般式(PA−II)において、X及びXの少なくとも片方が、−SO−であるのが好ましい。
次に、一般式(PA−III)で表される酸について説明する。
−X−NH−X−A−(X−B−Q (PA−III)
一般式(PA−III)中、
及びQは、それぞれ独立に、1価の有機基を表す。但し、Q及びQのいずれか一方は、塩基性官能基を有する。QとQは、結合して環を形成し、形成された環が塩基性官能基を有していてもよい。
、X及びXは、それぞれ独立に、−CO−又は−SO−を表す。
は、2価の連結基を表す。
Bは、単結合、酸素原子又は−N(Qx)−を表す。
Qxは、水素原子又は1価の有機基を表す。
Bが、−N(Qx)−の時、QとQxが結合して環を形成してもよい。
mは、0又は1を表す。
は、一般式(PA−II)におけるQと同義である。
の有機基としては、一般式(PA−II)に於けるQ及びQの有機基と同様のものを挙げられる。
また、QとQとが、結合して環を形成し、形成された環が塩基性官能基を有する構造としては、例えば、QとQの有機基が更にアルキレン基、オキシ基、又は、イミノ基等で結合された構造を挙げられる。
における2価の連結基としては、好ましくは炭素数1〜8のフッ素原子を有する2価の連結基であり、例えば炭素数1〜8のフッ素原子を有するアルキレン基、及び、フッ素原子を有するフェニレン基等が挙げられる。より好ましくはフッ素原子を有するアルキレン基であり、好ましい炭素数は2〜6、より好ましくは炭素数2〜4である。アルキレン鎖中に酸素原子、及び/又は、硫黄原子等の連結基を有していてもよい。アルキレン基は、水素原子の数の30〜100%がフッ素原子で置換されたアルキレン基が好ましく、更にはパーフルオロアルキレン基が好ましく、炭素数2〜4のパーフルオロアルキレン基が特に好ましい。
Qxにおける1価の有機基としては、好ましくは炭素数4〜30の有機基であり、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、及び、アルケニル基等を挙げられる。アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、及び、アルケニル基は上記式(PA−I)におけるRxと同様のものを挙げられる。
一般式(PA−III)において、X、X、及び、Xは、−SO−であるのが好ましい。
(アニオン)
化合物Yは、アニオンとカチオンとからなるオニウム塩化合物が好ましい。
化合物Y中のアニオンとしては、例えば、一般式(d1)、一般式(d2)、一般式(PA−I)、一般式(PA−II)、又は、一般式(PA−III)中に明示の−COOH、−SOH、及び、−NH−から水素原子を除いて、−COO、−SO 、及び、−N−としたアニオンが挙げられる。
具体的には、それぞれ、一般式(d1a)、一般式(d2a)、一般式(PA−Ia)、一般式(PA−II)、又は、一般式(PA−IIIa)で表されるアニオンが挙げられる。
Rd−COO (d1a)
Rd−SO (d2a)
−A−(X)−B−R (PA−Ia)
−X−N−X−Q (PA−IIa)
−X−N−X−A−(X−B−Q (PA−IIIa)
上記の各式中の各記号は、それぞれ相当する式の、相当する記号と同義である。
ただし、一般式(PA−Ia)中、Qは、−SO 、又は−COOを表す。
また、一般式(d1a)及び(d2a)で表されるアニオンは、それぞれ、一般式(d1−a)及び(d2−a)で表される酸の−COOH及び−SOHから水素原子を除いたアニオンである、一般式(d1−aa)及び(d2−aa)で表されるアニオンであるのが好ましい。
上記の各式中の各記号は、それぞれ相当する式中の、相当する記号と同義である。
一般式(d1a)で表されるアニオンを例示する。
また、「Software V11.02(1994−2013 ACD/Labs)」(商品名、Advanced Chemistry Development社製)を用いて算出した、共役酸についてのpkaを合わせて示す。
(カチオン)
化合物Yとしては、オニウム塩化合物が好ましく、一般式(d1a)、一般式(d2a)、一般式(PA−Ia)、一般式(PA−II)、又は、一般式(PA−IIIa)で表されるアニオンとスルホニウムカチオンとのスルホニウム塩化合物、一般式(d1a)、一般式(d2a)、一般式(PA−Ia)、一般式(PA−II)、又は、一般式(PA−IIIa)で表されるアニオンとヨードニウムカチオンとのヨードニウム塩化合物がより好ましい。
上記スルホニウム塩化合物のスルホニウムカチオンは一般式(ZI)で表されるのが好ましく、上記ヨードニウム塩化合物のヨードニウムカチオンは一般式(ZII)で表されるのが好ましい。
上記一般式(ZI)において、
201、R202及びR203は、それぞれ独立に、有機基を表す。
201、R202及びR203としての有機基の炭素数は、1〜30が好ましく、1〜20がより好ましい。
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、又は、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、又は、ペンチレン基等)が挙げられる。
201、R202及びR203の有機基としては、アリール基、アルキル基、及び、シクロアルキル基等が挙げられる。
201、R202及びR203のうち、少なくとも1つがアリール基であるのが好ましく、三つ全てがアリール基であるのがより好ましい。アリール基としては、フェニル基、及び、ナフチル基等の他に、インドール残基、及び、ピロール残基等のヘテロアリール基も可能である。
201〜R203のアルキル基としては、炭素数1〜10の直鎖状又は分岐鎖状アルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、又は、n−ブチル基がより好ましい。
201〜R203のシクロアルキル基としては、炭素数3〜10のシクロアルキル基が好ましく、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、又は、シクロへプチル基がより好ましい。
これらの基が有してもよい置換基としては、ニトロ基、フッ素原子等のハロゲン原子、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、シアノ基、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜15)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜15)、アリール基(好ましくは炭素数6〜14)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜7)、アシル基(好ましくは炭素数2〜12)、アリールカルボニル基(好ましくは炭素数7〜15)、アルキルアリールカルボニル基(好ましくは炭素数8〜18)、シクロアルキルスルホニル基、及び、アルコキシカルボニルオキシ基(好ましくは炭素数2〜7)等が挙げられる。また、置換基が酸分解性基を有していてもよい。
一般式(ZII)中、
204〜R205は、それぞれ独立に、アリール基、アルキル基、又は、シクロアルキル基を表す。
204〜R205のアリール基、アルキル基、及び、シクロアルキル基としては、前述の一般式(ZI)におけるR201〜R203のアリール基、アルキル基、及び、シクロアルキル基として説明した基と同様である。
204〜R205のアリール基、アルキル基、及び、シクロアルキル基が有していてもよい置換基としては、前述の化合物(ZI)におけるR201〜R203のアリール基、アルキル基、及び、シクロアルキル基が有していてもよいものが挙げられる。
化合物Yとしては、一般式(PA1)又は(PA2)で表される化合物が好ましい。
一般式(PA1)において、
R’201、R’202及びR’203は、それぞれ独立に、有機基を表し、具体的には、式(ZI)のR201、R202及びR203と同様である。
は、アニオンを表す。上記アニオンは、一般式(d1a)、(d2a)、(PA−Ia)、(PA−II)、又は、(PA−IIIa)で表されるアニオンが好ましい。
上記一般式(PA2)中、
R’204及びR’205は、それぞれ独立に、アリール基、アルキル基又はシクロアルキル基を表し、具体的には、式(ZII)のR204及びR205と同様である。
は、アニオンを表す。上記アニオンは、一般式(d1a)、(d2a)、(PA−Ia)、(PA−II)、又は、(PA−IIIa)で表されるアニオンが好ましい。
以下に化合物Yを例示する。活性光線又は放射線の照射により塩基性が低下する、塩基性化合物又はアンモニウム塩化合物である限り、下記例示化合物中のアニオンとカチオンとの組み合わせを適宜変更した化合物を化合物Yとしてもよい。また、同様に、一般式(d1a)で表されるアニオンとして上段で例示したアニオンと、下記例示化合物中のカチオンとを適宜組み合わせた化合物も化合物Yとして使用してもよい。
化合物Yは常法に従って合成できる。
例えば、一般式(d1)、一般式(d2)、若しくは、一般式(PA−I)で表される化合物、又は、そのリチウム、ナトリウム、若しくは、カリウム塩と、ヨードニウム又はスルホニウムの水酸化物、臭化物、又は、塩化物等から、特表平11−501909号公報又は特開2003−246786号公報に記載されている塩交換法を用いて容易に化合物Yを合成できる。また、特開平7−333851号公報に記載の合成方法に準ずることもできる。
また、一般式(PA−II)又は(PA−III)で表される酸を発生する化合物は、一般的なスルホン酸エステル化反応あるいはスルホンアミド化反応を用いることで容易に合成できる。例えば、ビススルホニルハライド化合物の一方のスルホニルハライド部を選択的に一般式(PA−II)又は(PA−III)で表される部分構造を含むアミン又はアルコール等と反応させて、スルホンアミド結合又はスルホン酸エステル結合を形成した後、もう一方のスルホニルハライド部分を加水分解する方法、又は、環状スルホン酸無水物を一般式(PA−II)で表される部分構造を含むアミン又はアルコールにより開環させる方法により得ることができる。一般式(PA−II)又は(PA−III)で表される部分構造を含むアミン、アルコールは、アミン、アルコールを塩基性下にて(R’OC)O若しくは(R’SOO等の無水物、又は、R’OCCl若しくはR’SOCl等の酸クロリド化合物と反応させることにより合成できる(R’は、メチル基、n−オクチル基、又は、トリフルオロメチル基等)。特に、特開2006−330098号公報の合成例等に準ずることができる。
化合物Yは、活性光線又は放射線の照射により塩基性が低下する、塩基性化合物又はアンモニウム塩化合物である限り、1分子中にアニオン部とカチオン部との両方をもって分子内塩を形成した両性イオンであってもよいし、非両性イオンであってもよい。
このような両性イオンである化合物Yとしては、活性光線又は放射線の照射により塩基性が低下する、塩基性化合物であって、一般式(IS)で表される化合物が好ましい。
Ar−I−Ar−LIS−COO (IS)
一般式(IS)中、Arはアリール基(好ましくは炭素数6〜15、より好ましくは炭素数6)を表す。
Arはアリーレン基(好ましくは炭素数6〜15、より好ましくは炭素数6)を表す。
ISは、単結合又は2価の連結基を表す。
上記2価の連結基としては、エステル基、エーテル基、カルボニル基、チオエーテル基、−SO−、−NR−(Rは、水素原子、又は、アルキル基を表す)、2価の炭化水素基(好ましくは炭素数1〜10。例えば、アルキレン基、アルケニレン基(例:−CH=CH−)、アルキニレン基(例:−C≡C−))、アリーレン基(好ましくは炭素数6〜16)、及び、これらを組み合わせた基が挙げられる。
ISは、単結合が好ましい。
また、LISのArに対する結合位置は、Iに対してオルト位になる位置であるのが好ましい。
Ar及びArは、更に置換基を有していてもよい。
レジスト組成物の全固形分に対する化合物Yの含有量は、0.5質量%以上が好ましく、0.8質量%以上がより好ましく、1.3質量%以上が更に好ましい。また、レジスト組成物の全固形分に対する化合物Yの含有量は、20質量%以下が好ましく、15質量%以下がより好ましく、10質量%以下が更に好ましい。
<光酸発生剤Z>
本発明のレジスト組成物は、光酸発生剤Zを含む。光酸発生剤Zは、露光により酸を発生する化合物であって、化合物Yとは異なる化合物である。
光酸発生剤Zは、低分子化合物の形態であってもよく、重合体の一部に組み込まれた形態であってもよい。また、低分子化合物の形態と重合体の一部に組み込まれた形態を併用してもよい。
光酸発生剤Zが、低分子化合物の形態である場合、分子量は3000以下が好ましく、2000以下がより好ましく、1000以下が更に好ましい。
光酸発生剤Zが、重合体の一部に組み込まれた形態である場合、樹脂Xの一部に組み込まれてもよく、樹脂Xとは異なる樹脂に組み込まれてもよい。
本発明において、光酸発生剤Zが、低分子化合物の形態であるのが好ましい。
光酸発生剤Zとしては、特に限定されないが、有機酸を発生する化合物が好ましい。
上記有機酸として、例えば、スルホン酸(脂肪族スルホン酸、芳香族スルホン酸、及び、カンファースルホン酸等)、カルボン酸(脂肪族カルボン酸、芳香族カルボン酸、及び、アラルキルカルボン酸等)、カルボニルスルホニルイミド酸、ビス(アルキルスルホニル)イミド酸、及び、トリス(アルキルスルホニル)メチド酸等が挙げられる。
光酸発生剤Zより発生する酸の体積は特に制限されないが、露光で発生した酸の非露光部への拡散を抑制し、得られるパターンのLER性能がより優れる点から、240Å以上が好ましい。なお、感度又は塗布溶剤への溶解性の点から、光酸発生剤Zより発生する酸の体積は、1500Å以下が好ましく、1000Å以下がより好ましく、700Å以下が更に好ましい。
言い換えると、本発明のレジスト組成物は、発生する酸の体積が上記体積の範囲内の大きさである光酸発生剤Zを含むのが好ましい。
また、発生する酸の体積が240Å以上(好ましくは240〜1500Å)である光酸発生剤Zと、発生する酸の体積が240Å未満である光酸発生剤Zとを併用する場合、発生する酸の体積が240Å以上(好ましくは240〜1500Å)である光酸発生剤Zの含有量は、レジスト組成物中の光酸発生剤Zの全含有量に対して60〜100質量%であるのが好ましく、75〜100質量%であるのがより好ましく、99〜100質量%であるのが更に好ましい。
上記体積の値は、富士通株式会社製の「WinMOPAC」を用いて求める。上記体積の値の計算にあたっては、まず、各例に係る酸の化学構造を入力し、次に、この構造を初期構造としてMM(Molecular Mechanics)3法を用いた分子力場計算により、各酸の最安定立体配座を決定し、その後、これら最安定立体配座についてPM(Parameterized Model number)3法を用いた分子軌道計算を行うことにより、各酸の「accessible volume」を計算できる。
光酸発生剤Zより発生する酸の構造は特に制限されないが、酸の拡散を抑制し、解像性を良好にする点で、光酸発生剤Zより発生する酸と樹脂Xとの間の相互作用が強いことも好ましい。この点から、光酸発生剤Zより発生する酸が有機酸である場合、例えば、スルホン酸基、カルボン酸基、カルボニルスルホニルイミド酸基、ビススルホニルイミド酸基、及び、トリススルホニルメチド酸基等の有機酸基、以外に、更に極性基を有するのも好ましい。
極性基としては、例えば、エーテル基、エステル基、アミド基、アシル基、スルホ基、スルホニルオキシ基、スルホンアミド基、チオエーテル基、チオエステル基、ウレア基、カーボネート基、カーバメート基、ヒドロキシル基、及び、メルカプト基が挙げられる。
発生する酸が有する極性基の数は特に制限されず、1個以上が好ましく、2個以上がより好ましい。ただし、過剰な現像を抑制する観点から、極性基の数は、6個未満が好ましく、4個未満がより好ましい。
光酸発生剤Zから発生する酸のpkaは、−15.00以上−1.00未満が好ましく、−15.00〜−1.50がより好ましく、−13.00〜−2.00が更に好ましく、−10.00〜−2.40が特に好ましい。
2種以上の光酸発生剤Zを使用している場合、1種以上(好ましくは2種以上)の光酸発生剤Zから発生する酸のpkaが上記好適範囲を満たすのが好ましく、全ての光酸発生剤Zから発生する酸のpkaが上記好適範囲を満たすのがより好ましい。
また、光酸発生剤Zから発生する酸のpkaは、上述した化合物Yから発生する酸のpkaよりも低いことが好ましい。
化合物Yが発生する酸のpkaと、光酸発生剤Zが発生する酸のpkaとの差(化合物Yから発生する酸のpka−光酸発生剤Zから発生する酸のpka)が0.00超であるのが好ましく、3.00以上であるのがより好ましく、3.50以上であるのが更に好ましく、4.00以上であるのが特に好ましい。
化合物Yが発生する酸のpkaと、光酸発生剤Zが発生する酸のpkaとの差が15.00以下であるのが好ましく、10.00以下であるのがより好ましく、7.00以下であるのが更に好ましい。
なお、化合物Y及び光酸発生剤Zのうちのいずれか一方以上が複数種類使用されている場合、化合物Yのうちの1種と、光酸発生剤のうちの1種とからなる組み合わせのうちの1つ以上(好ましくは2つ以上)が、上述のpkaの差の関係を満たすのが好ましく、上記組み合わせのうちの全てが、上述のpkaの差の関係を満たすのがより好ましい。
光酸発生剤Zとしては、例えば、以下に例示する酸を発生する光酸発生剤Zが好ましい。なお、例の一部には、体積の計算値を付記している(単位Å)。
中でも、本発明の効果がより優れる点で、光酸発生剤Zは、アニオン及びカチオンからなる光酸発生剤Zが好ましい。
例えば、光酸発生剤Zは、化合物Yの説明の中で述べた一般式(ZI)又は(ZII)カチオンと、Zで表されるアニオンとからなる化合物が好ましい。
より具体的には、光酸発生剤Zは、下記一般式(ZIz)又は(ZIIz)で表される化合物が好ましい。
一般式(ZIz)及び(ZIIz)中、R201〜R205は、上述の一般式(ZI)及び(ZII)中のR201〜R205と同義である。
は、非求核性アニオン(求核反応を起こす能力が著しく低いアニオン)を表す。
非求核性アニオンとしては、例えば、スルホン酸アニオン(脂肪族スルホン酸アニオン、芳香族スルホン酸アニオン、及び、カンファースルホン酸アニオン等)、カルボン酸アニオン(脂肪族カルボン酸アニオン、芳香族カルボン酸アニオン、及び、アラルキルカルボン酸アニオン等)、スルホニルイミドアニオン、ビス(アルキルスルホニル)イミドアニオン、及び、トリス(アルキルスルホニル)メチドアニオン等が挙げられる。
脂肪族スルホン酸アニオン及び脂肪族カルボン酸アニオンにおける脂肪族部位は、アルキル基であってもシクロアルキル基であってもよく、炭素数1〜30の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基、及び、炭素数3〜30のシクロアルキル基が好ましい。
芳香族スルホン酸アニオン及び芳香族カルボン酸アニオンにおける芳香環基としては、炭素数6〜14のアリール基が好ましく、例えば、フェニル基、トリル基、及び、ナフチル基が挙げられる。
上記で挙げたアルキル基、シクロアルキル基、及び、アリール基が有することができる置換基の具体例としては、ニトロ基、フッ素原子等のハロゲン原子、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、シアノ基、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜15)、アルキル基(好ましくは炭素数1〜15)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜15)、アリール基(好ましくは炭素数6〜14)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜7)、アシル基(好ましくは炭素数2〜12)、アルコキシカルボニルオキシ基(好ましくは炭素数2〜7)、アルキルチオ基(好ましくは炭素数1〜15)、アルキルスルホニル基(好ましくは炭素数1〜15)、アルキルイミノスルホニル基(好ましくは炭素数1〜15)、アリールオキシスルホニル基(好ましくは炭素数6〜20)、アルキルアリールオキシスルホニル基(好ましくは炭素数7〜20)、シクロアルキルアリールオキシスルホニル基(好ましくは炭素数10〜20)、アルキルオキシアルキルオキシ基(好ましくは炭素数5〜20)、アルキルスルホニルアリールオキシ基(好ましくは炭素数7〜20)、及び、シクロアルキルアルキルオキシアルキルオキシ基(好ましくは炭素数8〜20)が挙げられる。
また、上記置換基は可能な場合、更に置換基を有していてもよく、更に有する置換基としては、例えばフッ素原子等のハロゲン原子が挙げられる。つまり、例えば、置換基としてのアルキル基がフルオロアルキル基となってもよく、パーフルオロアルキル基となってもよい。
アラルキルカルボン酸アニオンにおけるアラルキル基としては、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、ナフチルエチル基、及び、ナフチルブチル基が挙げられる。
スルホニルイミドアニオンとしては、例えば、サッカリンアニオンが挙げられる。
ビス(アルキルスルホニル)イミドアニオン、及び、トリス(アルキルスルホニル)メチドアニオンにおけるアルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基が好ましい。これらのアルキル基の置換基としては、ハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されたアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルオキシスルホニル基、アリールオキシスルホニル基、及び、シクロアルキルアリールオキシスルホニル基が挙げられ、フッ素原子又はフッ素原子で置換されたアルキル基が好ましい。
また、ビス(アルキルスルホニル)イミドアニオンにおけるアルキル基は、互いに結合して環構造を形成してもよい。これにより、酸強度が増加する。
その他の非求核性アニオンとしては、例えば、フッ素化燐(例えば、PF )、フッ素化ホウ素(例えば、BF )、及び、フッ素化アンチモン(例えば、SbF )が挙げられる。
非求核性アニオンとしては、スルホン酸の少なくともα位がフッ素原子で置換された脂肪族スルホン酸アニオン、フッ素原子若しくはフッ素原子を有する基で置換された芳香族スルホン酸アニオン、アルキル基がフッ素原子で置換されたビス(アルキルスルホニル)イミドアニオン、又は、アルキル基がフッ素原子で置換されたトリス(アルキルスルホニル)メチドアニオンが好ましい。中でも、パーフルオロ脂肪族スルホン酸アニオン(好ましくは炭素数4〜8)、又は、フッ素原子を有するベンゼンスルホン酸アニオンがより好ましく、ノナフルオロブタンスルホン酸アニオン、パーフルオロクタンスルホン酸アニオン、ペンタフルオロベンゼンスルホン酸アニオン、又は、3,5−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼンスルホン酸アニオンが更に好ましい。
また、非求核性アニオンとしては、以下の一般式(AN1)で表されるアニオンも好ましい。
式中、
Xfは、それぞれ独立に、フッ素原子、又は、少なくとも1つのフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。
及びRは、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、又は、アルキル基を表し、複数存在する場合のR及びRは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
Lは、二価の連結基を表し、複数存在する場合のLは同一でも異なっていてもよい。
Aは、環状の有機基を表す。
xは1〜20の整数を表し、yは0〜10の整数を表し、zは0〜10の整数を表す。
一般式(AN1)について、更に詳細に説明する。
Xfのフッ素原子で置換されたアルキル基におけるアルキル基の炭素数は、1〜10が好ましく、1〜4がより好ましい。また、Xfのフッ素原子で置換されたアルキル基としては、パーフルオロアルキル基が好ましい。
Xfとしては、フッ素原子又は炭素数1〜4のパーフルオロアルキル基が好ましい。Xfの具体的としては、フッ素原子、CF、C、C、C、CHCF、CHCHCF、CH、CHCH、CH、CHCH、CH、及び、CHCH等が挙げられ、中でも、フッ素原子、又は、CFが好ましい。特に、双方のXfがフッ素原子であるのが好ましい。
及びRのアルキル基は、置換基(好ましくはフッ素原子)を有していてもよく、置換基中の炭素数は1〜4が好ましい。置換基としては、炭素数1〜4のパーフルオロアルキル基が好ましい。R及びRの置換基を有するアルキル基の具体例としては、CF、C、C、C、C11、C13、C15、C17、CHCF、CHCHCF、CH、CHCH、CH、CHCH、CH、及び、CHCH等が挙げられ、中でも、CFが好ましい。
及びRとしては、フッ素原子又はCFが好ましい。
xは1〜10の整数が好ましく、1〜5がより好ましい。
yは0〜4の整数が好ましく、0がより好ましい。
zは0〜5の整数が好ましく、0〜3の整数がより好ましい。
Lの2価の連結基としては特に限定されず、―COO−、−CO−、−O−、−S―、−SO−、−SO−、アルキレン基、シクロアルキレン基、アルケニレン基、及び、これらの複数が連結した連結基等が挙げられ、総炭素数12以下の連結基が好ましい。中でも、―COO−、−OCO−、−CO−、又は、−O−が好ましく、―COO−、又は、−OCO−がより好ましい。
Aの環状の有機基としては、環状構造を有するものであれば特に限定されず、脂環基、芳香環基、及び、複素環基(芳香族性を有するものだけでなく、芳香族性を有さないものも含む)等が挙げられる。
脂環基としては、単環でも多環でもよく、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、及び、シクロオクチル基等の単環のシクロアルキル基が好ましく、その他にも、ノルボルニル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、又は、アダマンチル基等の多環のシクロアルキル基が好ましい。中でも、ノルボルニル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、又は、アダマンチル基等の炭素数7以上のかさ高い構造を有する脂環基が、露光後加熱工程での膜中拡散性を抑制でき、MEEF(Mask Error Enhancement Factor)向上の観点から好ましい。
芳香環基としては、ベンゼン環、ナフタレン環、フェナンスレン環、及び、アントラセン環等が挙げられる。
複素環基としては、フラン環、チオフェン環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、及び、ピリジン環等由来の基が挙げられる。中でも、フラン環、チオフェン環、及び、ピリジン環由来の基が好ましい。
また、環状の有機基としては、ラクトン構造も挙げられ、具体例としては、前述の一般式(LC1−1)〜(LC1−22)で表されるラクトン構造が挙げられる。
上記環状の有機基は、置換基を有していてもよい。上記置換基としては、アルキル基(直鎖状、分岐鎖状、及び、環状のいずれであってもよく、炭素数1〜12が好ましい)、シクロアルキル基(単環、及び、多環のいずれであってもよく、多環である場合スピロ環であってもよい。炭素数は3〜20が好ましい)、アリール基(炭素数6〜14が好ましい)、水酸基、アルコキシ基、エステル基、アミド基、ウレタン基、ウレイド基、チオエーテル基、スルホンアミド基、及び、スルホン酸エステル基等が挙げられる。なお、環状の有機基を構成する炭素(環形成に寄与する炭素)はカルボニル炭素であってもよい。
更に、非求核性アニオンとしては、例えば、トリスルホンカルボアニオン又はジスルホンアミドアニオンであってもよい。
トリスルホンカルボアニオンは、例えば、C(SO−Rで表されるアニオンである。
ここで、Rは置換基を有していてもよいアルキル基を表し、フルオロアルキル基が好ましく、パーフルオロアルキル基がより好ましく、トリフルオロメチル基が更に好ましい
ジスルホンアミドアニオンは、例えば、N(SO−Rで表されるアニオンである。
ここで、Rは置換基を有していてもよいアルキル基を表し、フルオロアルキル基が好ましく、パーフルオロアルキル基がより好ましい。2個のRは互いに結合して環を形成してもよい。2個のRが互いに結合して形成される基は、置換基を有していてもよいアルキレン基が好ましく、フルオロアルキレン基が好ましく、パーフルオロアルキレン基更に好ましい。上記アルキレン基の炭素数は2〜4が好ましい。
光酸発生剤Zは、1分子中にアニオン部とカチオン部との両方をもって分子内塩を形成した両性イオン系の光酸発生剤であってもよいし、非両性イオン系の光酸発生剤であってもよい。
光酸発生剤Zとしては、特開2014−41328号公報の段落[0368]〜[0377]、及び、特開2013−228681号公報の段落[0240]〜[0262](対応する米国特許出願公開第2015/004533号明細書の[0339])が援用でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
以下に光酸発生剤Zを例示する。
また、以下に示すアニオンとカチオンとを適宜組み合わせた光酸発生剤Zも好ましい。
ただし、以下のアニオンとカチオンとの組み合わせて得られる化合物が、塩基性化合物となる組み合わせは除く。
レジスト組成物中の光酸発生剤Zの含有量は特に制限されないが、組成物の全固形分に対して、5〜50質量%が好ましく、10〜40質量%がより好ましく、10〜35質量%が更に好ましく、10質量%超35質量%未満が特に好ましい。
光酸発生剤Zは、1種単独で使用しても、2種以上を使用してもよく、2種の光酸発生剤Zを使用するのが好ましい。光酸発生剤Zを2種以上使用する場合は、その合計量が上記範囲内であるのが好ましい。光酸発生剤Zを2種以上使用する場合は、使用するいずれの光酸発生剤も、発生する酸の体積が240Å以上(好ましくは240〜1500Å)であるのが好ましい。
<疎水性樹脂>
レジスト組成物は、上記樹脂Xとは別に樹脂Xとは異なる疎水性樹脂を含んでいてもよい。
疎水性樹脂はレジスト膜の表面に偏在するように設計されることが好ましいが、界面活性剤とは異なり、必ずしも分子内に親水基を有する必要はなく、極性物質及び非極性物質を均一に混合することに寄与しなくてもよい。
疎水性樹脂を添加することの効果として、水に対するレジスト膜表面の静的及び動的な接触角の制御、並びに、アウトガスの抑制等が挙げられる。
疎水性樹脂は、膜表層への偏在化の観点から、“フッ素原子”、“珪素原子”、及び、“樹脂の側鎖部分に含まれたCH部分構造”のいずれか1種以上を有することが好ましく、2種以上を有することがより好ましい。また、上記疎水性樹脂は、炭素数5以上の炭化水素基を有することが好ましい。これらの基は樹脂の主鎖中に有していても、側鎖に置換していてもよい。
疎水性樹脂が、フッ素原子及び/又は珪素原子を含む場合、疎水性樹脂における上記フッ素原子及び/又は珪素原子は、樹脂の主鎖中に含まれていてもよく、側鎖中に含まれていてもよい。
疎水性樹脂がフッ素原子を含んでいる場合、フッ素原子を有する部分構造としては、フッ素原子を有するアルキル基、フッ素原子を有するシクロアルキル基、又は、フッ素原子を有するアリール基が好ましい。
フッ素原子を有するアルキル基(好ましくは炭素数1〜10、より好ましくは炭素数1〜4)は、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基であり、更にフッ素原子以外の置換基を有していてもよい。
フッ素原子を有するシクロアルキル基は、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された単環又は多環のシクロアルキル基であり、更にフッ素原子以外の置換基を有していてもよい。
フッ素原子を有するアリール基としては、フェニル基、及び、ナフチル基等のアリール基の少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたものが挙げられ、更にフッ素原子以外の置換基を有していてもよい。
フッ素原子又は珪素原子を有する繰り返し単位の例としては、US2012/0251948A1の段落[0519]に例示されたものが挙げられる。
また、上記したように、疎水性樹脂は、側鎖部分にCH部分構造を含むことも好ましい。
ここで、疎水性樹脂中の側鎖部分が有するCH部分構造は、エチル基、及び、プロピル基等が有するCH部分構造を含むものである。
一方、疎水性樹脂の主鎖に直接結合しているメチル基(例えば、メタクリル酸構造を有する繰り返し単位のα−メチル基)は、主鎖の影響により疎水性樹脂の表面偏在化への寄与が小さいため、本発明におけるCH部分構造に含まれないものとする。
疎水性樹脂に関しては、特開2014−010245号公報の段落[0348]〜[0415]の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
なお、疎水性樹脂としてはこの他にも特開2011−248019号公報、特開2010−175859号公報、特開2012−032544号公報記載の樹脂も好ましく使用できる。
レジスト組成物が疎水性樹脂を含む場合、疎水性樹脂の含有量は、組成物の全固形分に対して、0.01〜20質量%が好ましく、0.1〜15質量%がより好ましい。
<界面活性剤>
レジスト組成物は、界面活性剤を含んでいてもよい。界面活性剤を含むことにより、密着性により優れ、現像欠陥のより少ないパターンを形成することが可能となる。
界面活性剤としては、フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤が好ましい。
フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤としては、例えば、米国特許出願公開第2008/0248425号明細書の段落[0276]に記載の界面活性剤が挙げられる。また、エフトップEF301又はEF303(新秋田化成(株)製);フロラードFC430、431又は4430(住友スリーエム(株)製);メガファックF171、F173、F176、F189、F113、F110、F177、F120又はR08(DIC(株)製);サーフロンS−382、SC101、102、103、104、105又は106(旭硝子(株)製);トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)製);GF−300又はGF−150(東亜合成化学(株)製)、サーフロンS−393(セイミケミカル(株)製);エフトップEF121、EF122A、EF122B、RF122C、EF125M、EF135M、EF351、EF352、EF801、EF802又はEF601((株)ジェムコ製);PF636、PF656、PF6320又はPF6520(OMNOVA社製);KH−20(旭化成(株)製);FTX−204G、208G、218G、230G、204D、208D、212D、218D又は222D((株)ネオス製)を用いてもよい。なお、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使用できる。
また、界面活性剤は、上記に示すような公知の界面活性剤の他に、テロメリゼーション法(テロマー法ともいわれる)又はオリゴメリゼーション法(オリゴマー法ともいわれる)により製造されたフルオロ脂肪族化合物を用いて合成してもよい。具体的には、このフルオロ脂肪族化合物から導かれたフルオロ脂肪族基を備えた重合体を、界面活性剤として用いてもよい。このフルオロ脂肪族化合物は、例えば、特開2002−90991号公報に記載された方法によって合成できる。
また、米国特許出願公開第2008/0248425号明細書の段落[0280]に記載されているフッ素系及び/又はシリコン系以外の界面活性剤を使用してもよい。
これら界面活性剤は、1種を単独で用いてもよく、又は、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
レジスト組成物が界面活性剤を含む場合、界面活性剤の含有量は、組成物の全固形分に対して、0.0001〜2質量%が好ましく、0.0005〜1質量%がより好ましい。
<溶剤>
レジスト組成物は、溶剤を含んでいてもよい。
溶剤は、(M1)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、並びに、(M2)プロピレングリコールモノアルキルエーテル、乳酸エステル、酢酸エステル、アルコキシプロピオン酸エステル、鎖状ケトン、環状ケトン、ラクトン、及び、アルキレンカーボネートからなる群より選択される少なくとも1つの少なくとも一方を含んでいることが好ましい。なお、この溶剤は、成分(M1)及び(M2)以外の成分を更に含んでいてもよい。
本発明者らは、このような溶剤と上述した樹脂とを組み合わせて用いると、組成物の塗布性が向上すると共に、現像欠陥数の少ないパターンが形成可能となることを見出している。その理由は必ずしも明らかではないが、これら溶剤は、上述した樹脂の溶解性、沸点及び粘度のバランスが良いため、組成物膜の膜厚のムラ及びスピンコート中の析出物の発生等を抑制できることに起因していると本発明者らは考えている。
成分(M1)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(PGMEA:propylene glycol monomethylether acetate)、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、及び、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテートからなる群より選択される少なくとも1つが好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)がより好ましい。
成分(M2)としては、以下のものが好ましい。
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(PGME:propylene glycol monomethylether)、及び、プロピレングリコールモノエチルエーテルが好ましい。
乳酸エステルとしては、乳酸エチル、乳酸ブチル、又は、乳酸プロピルが好ましい。
酢酸エステルとしては、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸プロピル、酢酸イソアミル、蟻酸メチル、蟻酸エチル、蟻酸ブチル、蟻酸プロピル、又は、酢酸3−メトキシブチルが好ましい。
また、酪酸ブチルも好ましい。
アルコキシプロピオン酸エステルとしては、3−メトキシプロピオン酸メチル(MMP:methyl 3−Methoxypropionate)、又は、3−エトキシプロピオン酸エチル(EEP:ethyl 3−ethoxypropionate)が好ましい。
鎖状ケトンとしては、1−オクタノン、2−オクタノン、1−ノナノン、2−ノナノン、アセトン、2−ヘプタノン、4−ヘプタノン、1−ヘキサノン、2−ヘキサノン、ジイソブチルケトン、フェニルアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセチルアセトン、アセトニルアセトン、イオノン、ジアセトニルアルコール、アセチルカービノール、アセトフェノン、メチルナフチルケトン、又は、メチルアミルケトンが好ましい。
環状ケトンとしては、メチルシクロヘキサノン、イソホロン、又は、シクロヘキサノンが好ましい。
ラクトンとしては、γ−ブチロラクトンが好ましい。
アルキレンカーボネートとしては、プロピレンカーボネートが好ましい。
成分(M2)としては、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、乳酸エチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、メチルアミルケトン、シクロヘキサノン、酢酸ブチル、酢酸ペンチル、γ−ブチロラクトン、又は、プロピレンカーボネートがより好ましい。
上記成分の他、炭素数が7以上(7〜14が好ましく、7〜12がより好ましく、7〜10が更に好ましい)、かつ、ヘテロ原子数が2以下のエステル系溶剤を用いることが好ましい。
炭素数が7以上かつヘテロ原子数が2以下のエステル系溶剤の好ましい例としては、酢酸アミル、酢酸2−メチルブチル、酢酸1−メチルブチル、酢酸ヘキシル、プロピオン酸ペンチル、プロピオン酸ヘキシル、プロピオン酸ブチル、イソ酪酸イソブチル、プロピオン酸ヘプチル、及び、ブタン酸ブチル等が挙げられ、酢酸イソアミルが好ましい。
成分(M2)としては、引火点(以下、fpともいう)が37℃以上であるものが好ましい。このような成分(M2)としては、プロピレングリコールモノメチルエーテル(fp:47℃)、乳酸エチル(fp:53℃)、3−エトキシプロピオン酸エチル(fp:49℃)、メチルアミルケトン(fp:42℃)、シクロヘキサノン(fp:44℃)、酢酸ペンチル(fp:45℃)、2−ヒドロキシイソ酪酸メチル(fp:45℃)、γ−ブチロラクトン(fp:101℃)、又は、プロピレンカーボネート(fp:132℃)が好ましい。これらのうち、プロピレングリコールモノエチルエーテル、乳酸エチル、酢酸ペンチル、又は、シクロヘキサノンがより好ましく、プロピレングリコールモノエチルエーテル、又は、乳酸エチルが更に好ましい。
なお、ここで「引火点」とは、東京化成工業株式会社又はシグマアルドリッチ社の試薬カタログに記載されている値を意味している。
溶剤は、成分(M1)を含んでいることが好ましい。溶剤は、実質的に成分(M1)のみからなるか、又は、成分(M1)と他の成分との混合溶剤であるのがより好ましい。後者の場合、溶剤は、成分(M1)と成分(M2)との双方を含んでいることが更に好ましい。
成分(M1)と成分(M2)との質量比(M1/M2)は、「100/0」〜「15/85」の範囲内にあることが好ましく、「100/0」〜「40/60」の範囲内にあることがより好ましく、「100/0」〜「60/40」の範囲内にあることが更に好ましい。つまり、溶剤は、成分(M1)のみからなるか、又は、成分(M1)と成分(M2)との双方を含んでおり、かつ、それらの質量比が以下の通りであるのが好ましい。即ち、後者の場合、成分(M2)に対する成分(M1)の質量比は、15/85以上であるのが好ましく、40/60以上であることよりが好ましく、60/40以上であるのが更に好ましい。このような構成を採用すると、現像欠陥数を更に減少させることが可能となる。
なお、溶剤が成分(M1)と成分(M2)との双方を含んでいる場合、成分(M2)に対する成分(M1)の質量比は、例えば、99/1以下とする。
上述した通り、溶剤は、成分(M1)及び(M2)以外の成分を更に含んでいてもよい。この場合、成分(M1)及び(M2)以外の成分の含有量は、溶剤の全量に対して、5〜30質量%の範囲内にあることが好ましい。
レジスト組成物中の溶剤の含有量は、固形分濃度が0.5〜30質量%となるように定めることが好ましく、1〜20質量%となるように定めることがより好ましい。こうすると、レジスト組成物の塗布性を更に向上させることができる。
<その他の添加剤>
レジスト組成物は、溶解阻止化合物、染料、可塑剤、光増感剤、光吸収剤、及び/又は、現像液に対する溶解性を促進させる化合物(例えば、分子量1000以下のフェノール化合物、又はカルボキシル基を含んだ脂環族若しくは脂肪族化合物)を更に含んでいてもよい。
レジスト組成物は、溶解阻止化合物を更に含んでいてもよい。ここで「溶解阻止化合物」とは、酸の作用により分解して有機系現像液中での溶解度が減少する、分子量3000以下の化合物である。
[レジスト膜、パターン形成方法]
以下、本発明のレジスト膜、及び、本発明のパターン形成方法について説明する。
上記レジスト組成物を用いたパターン形成方法の手順は特に制限されないが、以下の工程を有することが好ましい。
工程1:レジスト組成物を用いて、レジスト膜を形成する工程(レジスト膜形成工程)
工程2:レジスト膜を露光する工程(露光工程)
工程3:露光されたレジスト膜を、現像液を用いて現像する工程(現像工程)
以下、上記それぞれの工程の手順について詳述する。
なお、以下ではアルカリ現像液を用いた態様について述べるが、有機溶剤を現像液として用いてパターンを形成する態様であってもよい。
<工程1:レジスト膜形成工程>
工程1は、レジスト組成物を用いて、基板上にレジスト膜を形成する工程である。
レジスト組成物の定義は、上述の通りである。
本工程の説明を介して本発明のレジスト膜についても説明する。
レジスト組成物を用いてレジスト膜を形成する方法としては、レジスト組成物を基板上に塗布する方法が挙げられる。
なお、塗布前にレジスト組成物を必要に応じてフィルター濾過することが好ましい。フィルターのポアサイズとしては、0.1μm以下が好ましく、0.05μm以下がより好ましく、0.03μm以下が更に好ましい。また、フィルターは、ポリテトラフルオロエチレン製、ポリエチレン製、又は、ナイロン製が好ましい。
レジスト組成物は、集積回路素子の製造に使用されるような基板(例えば、シリコン/二酸化シリコン被覆)上に、スピナー又はコーター等の適当な塗布方法により塗布できる。塗布方法としては、スピナーを用いたスピン塗布が好ましい。スピナーを用いたスピン塗布をする際の回転数は、1000〜3000rpmが好ましい。
レジスト組成物の塗布後、基板を乾燥し、レジスト膜を形成してもよい。なお、必要により、レジスト膜の下層に、各種下地膜(無機膜、有機膜、及び/又は、反射防止膜等)を形成してもよい。
乾燥方法としては、加熱して乾燥する方法が挙げられる。加熱は通常の露光機、及び/又は、現像機に備わっている手段で行うことができ、ホットプレート等を用いて行ってもよい。加熱温度は80〜150℃が好ましく、80〜140℃がより好ましく、80〜130℃が更に好ましい。加熱時間は30〜1000秒が好ましく、60〜800秒がより好ましく、60〜600秒が更に好ましい。
レジスト膜の膜厚は特に制限されないが、より高精度な微細パターンを形成できる点から、10〜100nmが好ましく、10〜65nmがより好ましく、15〜50nmが更に好ましい。
なお、レジスト膜の上層にトップコート組成物を用いてトップコートを形成してもよい。
トップコート組成物は、レジスト膜と混合せず、更にレジスト膜上層に均一に塗布できることが好ましい。
また、トップコートの形成前にレジスト膜を乾燥することが好ましい。次いで、得られたレジスト膜上に、上記レジスト膜の形成方法と同様の手段によりトップコート組成物を塗布し、更に乾燥することで、トップコートを形成できる。
トップコートの膜厚は、10〜200nmが好ましく、20〜100nmがより好ましく、40〜80nmが更に好ましい。
トップコートについては、特に限定されず、従来公知のトップコートを、従来公知の方法によって形成でき、例えば、特開2014−059543号公報の段落[0072]〜[0082]の記載に基づいてトップコートを形成できる。
例えば、特開2013−61648号公報に記載されたような塩基性化合物を含むトップコートを、レジスト膜上に形成することが好ましい。トップコートが含み得る塩基性化合物の具体的な例は、後述するレジスト組成物が含んでいてもよい塩基性化合物が挙げられる。
また、トップコートは、エーテル結合、チオエーテル結合、水酸基、チオール基、カルボニル結合、及び、エステル結合からなる群より選択される基又は結合を少なくとも一つ含む化合物を含むことが好ましい。
<工程2:露光工程>
工程2は、レジスト膜を露光する工程である。
露光の方法としては、形成したレジスト膜に所定のマスクを通して活性光線又は放射線を照射する方法が挙げられる。
本発明のパターン形成方法において、露光は、電子線(EB)又は極紫外線(EUV)を用いて行われるのが好ましい。
露光後、現像を行う前にベーク(加熱)を行うことが好ましい。ベークにより露光部の反応が促進され、感度及びパターン形状がより良好となる。
加熱温度は80〜150℃が好ましく、80〜140℃がより好ましく、80〜130℃が更に好ましい。
加熱時間は10〜1000秒が好ましく、10〜180秒がより好ましく、30〜120秒が更に好ましい。
加熱は通常の露光機、及び/又は現像機に備わっている手段で行うことができ、ホットプレート等を用いて行ってもよい。
この工程は露光後ベークともいう。
<工程3:現像工程>
工程3は、アルカリ現像液を用いて、露光されたレジスト膜を現像し、パターンを形成する工程である。
現像方法としては、現像液が満たされた槽中に基板を一定時間浸漬する方法(ディップ法)、基板表面に現像液を表面張力によって盛り上げて一定時間静止することで現像する方法(パドル法)、基板表面に現像液を噴霧する方法(スプレー法)、及び、一定速度で回転している基板上に一定速度で現像液吐出ノズルをスキャンしながら現像液を吐出しつづける方法(ダイナミックディスペンス法)が挙げられる。
また、現像を行う工程の後に、他の溶剤に置換しながら、現像を停止する工程を実施してもよい。
現像時間は未露光部の樹脂が十分に溶解する時間であれば特に制限はなく、10〜300秒が好ましく、20〜120秒がより好ましい。
現像液の温度は0〜50℃が好ましく、15〜35℃がより好ましい。
アルカリ現像液は、アルカリを含むアルカリ水溶液を用いることが好ましい。アルカリ水溶液の種類は特に制限されないが、例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドに代表される4級アンモニウム塩、無機アルカリ、1級アミン、2級アミン、3級アミン、アルコールアミン、又は、環状アミン等を含むアルカリ水溶液が挙げられる。中でも、アルカリ現像液は、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)に代表される4級アンモニウム塩の水溶液であるのが好ましい。アルカリ現像液には、アルコール類及び/又は界面活性剤等を適当量添加してもよい。アルカリ現像液のアルカリ濃度は、通常、0.1〜20質量%である。また、アルカリ現像液のpHは、通常、10.0〜15.0である。
<他の工程>
上記パターン形成方法は、工程3の後に、リンス液を用いて洗浄する工程を含むことが好ましい。
アルカリ現像液を用いて現像する工程の後のリンス工程に用いるリンス液としては、例えば、純水が挙げられる。なお、純水には、界面活性剤を適当量添加してもよい。
リンス液には、界面活性剤を適当量添加してもよい。
リンス工程の方法は特に限定されないが、例えば、一定速度で回転している基板上にリンス液を吐出しつづける方法(回転塗布法)、リンス液が満たされた槽中に基板を一定時間浸漬する方法(ディップ法)、及び、基板表面にリンス液を噴霧する方法(スプレー法)等が挙げられる。
また、本発明のパターン形成方法は、リンス工程の後に加熱工程(Post Bake)を含んでいてもよい。本工程により、ベークによりパターン間及びパターン内部に残留した現像液及びリンス液が除去される。また、本工程により、パターンがなまされ、パターンの表面荒れが改善される効果もある。リンス工程の後の加熱工程は、通常40〜250℃(好ましくは90〜200℃)で、通常10秒間〜3分間(好ましくは30秒間〜120秒間)行う。
また、形成されたパターンをマスクとして、基板のエッチング処理を実施してもよい。つまり、工程3にて形成されたパターンをマスクとして、基板(又は、下層膜及び基板)を加工して、基板にパターンを形成してもよい。
基板(又は、下層膜及び基板)の加工方法は特に限定されないが、工程3で形成されたパターンをマスクとして、基板(又は、下層膜及び基板)に対してドライエッチングを行うことにより、基板にパターンを形成する方法が好ましい。
ドライエッチングは、1段のエッチングであっても、複数段からなるエッチングであってもよい。エッチングが複数段からなるエッチングである場合、各段のエッチングは同一の処理であっても異なる処理であってもよい。
エッチングは、公知の方法をいずれも使用でき、各種条件等は、基板の種類又は用途等に応じて、適宜、決定される。例えば、国際光工学会紀要(Proc.of SPIE)Vol.6924,692420(2008)、特開2009−267112号公報等に準じて、エッチングを実施できる。また、「半導体プロセス教本 第四版 2007年刊行 発行人:SEMIジャパン」の「第4章 エッチング」に記載の方法に準ずることもできる。
中でも、ドライエッチングとしては、酸素プラズマエッチングが好ましい。
レジスト組成物、及び、本発明のパターン形成方法において使用される各種材料(例えば、溶剤、現像液、リンス液、反射防止膜形成用組成物、トップコート形成用組成物等)は、金属等の不純物を含まないことが好ましい。これら材料に含まれる不純物の含有量としては、1質量ppm以下が好ましく、10質量ppb以下がより好ましく、100質量ppt以下が更に好ましく、10質量ppt以下が特に好ましく、1質量ppt以下が最も好ましい。ここで、金属不純物としては、Na、K、Ca、Fe、Cu、Mg、Al、Li、Cr、Ni、Sn、Ag、As、Au、Ba、Cd、Co、Pb、Ti、V、W、及び、Zn等が挙げられる。
各種材料から金属等の不純物を除去する方法としては、例えば、フィルターを用いた濾過が挙げられる。フィルター孔径としては、ポアサイズ100nm未満が好ましく、10nm以下がより好ましく、5nm以下が更に好ましい。フィルターとしては、ポリテトラフルオロエチレン製、ポリエチレン製、又は、ナイロン製のフィルターが好ましい。フィルターは、上記フィルター素材とイオン交換メディアとを組み合わせた複合材料で構成されていてもよい。フィルターは、有機溶剤であらかじめ洗浄したものを用いてもよい。フィルター濾過工程では、複数種類のフィルターを直列又は並列に接続して用いてもよい。複数種類のフィルターを使用する場合は、孔径及び/又は材質が異なるフィルターを組み合わせて使用してもよい。また、各種材料を複数回濾過してもよく、複数回濾過する工程が循環濾過工程であってもよい。
レジスト組成物の製造においては、例えば、樹脂、及び、光酸発生剤等の各成分を溶剤に溶解させた後、素材が異なる複数のフィルターを用いて循環濾過を行うことが好ましい。例えば、孔径50nmのポリエチレン製フィルター、孔径10nmのナイロン製フィルター、孔径3nmのポリエチレン製フィルターを順列に接続し、10回以上循環濾過を行うことが好ましい。フィルター間の圧力差は小さい程好ましく、一般的には0.1MPa以下であり、0.05MPa以下であるのが好ましく、0.01MPa以下であるのがより好ましい。フィルターと充填ノズルの間の圧力差も小さい程好ましく、一般的には0.5MPa以下であり、0.2MPa以下であるのが好ましく、0.1MPa以下であるのがより好ましい。
レジスト組成物の原料(樹脂及び光酸発生剤等)の製造工程(原料を合成する工程等)に用いられる装置の装置内を、一部または全部グラスライニング処理することも、レジスト組成物の金属不純物の含有量を少量(例えば、質量pptオーダー)にするために好ましい。このような方法が、例えば、2017年12月21日の化学工業日報に記載されている。
レジスト組成物の製造装置の内部は、窒素等の不活性ガスによってガス置換を行うことが好ましい。これにより、酸素等の活性ガスが組成物中に溶解することを抑制できる。
レジスト組成物はフィルターによって濾過された後、清浄な容器に充填される。容器に充填されたレジスト組成物は、冷蔵保存されることが好ましい。これにより、経時による性能劣化が抑制される。組成物の容器への充填が完了してから、冷蔵保存を開始するまでの時間は短い程好ましく、一般的には24時間以内であり、16時間以内が好ましく、12時間以内がより好ましく、10時間以内が更に好ましい。保存温度は0〜15℃が好ましく、0〜10℃がより好ましく、0〜5℃が更に好ましい。
また、各種材料に含まれる金属等の不純物を低減する方法としては、各種材料を構成する原料として金属含有量が少ない原料を選択する方法、各種材料を構成する原料に対してフィルター濾過を行う方法、及び、装置内をテフロン(登録商標)でライニングする等してコンタミネーションを可能な限り抑制した条件下で蒸留を行う方法等が挙げられる。
フィルター濾過の他、吸着材による不純物の除去を行ってもよく、フィルター濾過と吸着材とを組み合わせて使用してもよい。吸着材としては、公知の吸着材を使用でき、例えば、シリカゲル及びゼオライト等の無機系吸着材、並びに、活性炭等の有機系吸着材を使用できる。上記各種材料に含まれる金属等の不純物を低減するためには、製造工程における金属不純物の混入を防止することが必要である。製造装置から金属不純物が十分に除去されたかどうかは、製造装置の洗浄に使用された洗浄液中に含まれる金属成分の含有量を測定することで確認できる。使用後の洗浄液に含まれる金属成分の含有量は、100質量ppt(parts per trillion)以下が好ましく、10質量ppt以下がより好ましく、1質量ppt以下が更に好ましい。
リンス液等の有機系処理液には、静電気の帯電、引き続き生じる静電気放電に伴う、薬液配管及び各種パーツ(フィルター、O−リング、チューブ等)の故障を防止する為、導電性の化合物を添加してもよい。導電性の化合物は特に制限されないが、例えば、メタノールが挙げられる。添加量は特に制限されないが、好ましい現像特性又はリンス特性を維持する観点で、10質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましい。
薬液配管としては、SUS(ステンレス鋼)、又は、帯電防止処理の施されたポリエチレン、ポリプロピレン、若しくはフッ素樹脂(ポリテトラフルオロエチレン、又は、パーフロオロアルコキシ樹脂等)で被膜された各種配管を使用できる。フィルター及びO−リングに関しても同様に、帯電防止処理の施されたポリエチレン、ポリプロピレン、又は、フッ素樹脂(ポリテトラフルオロエチレン、又は、パーフロオロアルコキシ樹脂等)を使用できる。
本発明の方法により形成されるパターンに対して、パターンの表面荒れを改善する方法を適用してもよい。パターンの表面荒れを改善する方法としては、例えば、国際公開第2014/002808号に開示された水素を含有するガスのプラズマによってパターンを処理する方法が挙げられる。その他にも、特開2004−235468号公報、米国特許出願公開第2010/0020297号明細書、特開2008−83384号公報、及び、Proc. of SPIE Vol.8328 83280N−1”EUV Resist Curing Technique for LWR Reduction and Etch Selectivity Enhancement”に記載されているような公知の方法が挙げられる。
形成されるパターンがライン状である場合、パターン高さをライン幅で割った値で求められるアスペクト比が、2.5以下が好ましく、2.1以下がより好ましく、1.7以下が更に好ましい。
形成されるパターンがトレンチ(溝)パターン状又はコンタクトホールパターン状である場合、パターン高さをトレンチ幅又はホール径で割った値で求められるアスペクト比が、4.0以下が好ましく、3.5以下がより好ましく、3.0以下が更に好ましい。
本発明のパターン形成方法は、DSA(Directed Self−Assembly)におけるガイドパターン形成(例えば、ACS Nano Vol.4 No.8 Page4815−4823参照)にも使用できる。
また、上記の方法によって形成されたパターンは、例えば、特開平3−270227号公報、及び、特開2013−164509号公報に開示されたスペーサープロセスの芯材(コア)として使用できる。
[電子デバイスの製造方法]
また、本発明は、上記したパターン形成方法を含む、電子デバイスの製造方法にも関する。
本発明の電子デバイスは、電気電子機器(家電、OA(Office Automation)、メディア関連機器、光学用機器及び通信機器等)に、好適に、搭載されるものである。
[レジスト膜付きマスクブランクス、フォトマスクの製造方法]
本発明は、マスクブランクスと、マスクブランクス上に配置されたレジスト膜とを含むレジスト膜付きマスクブランクスにも関する。
更に、このようなレジスト膜付きマスクブランクスを露光する工程と、露光された上記レジスト膜付きマスクブランクスを、現像液を用いて現像する工程とを含むフォトマスクの製造方法にも関する。
フォトマスク作製用のフォトマスクブランクス上にパターンを形成する場合、使用される透明基板としては、石英、フッ化カルシウム等の透明基板を挙げられる。一般には、この基板上に、遮光膜、反射防止膜、更に位相シフト膜、追加的にはエッチングストッパー膜、及びnエッチングマスク膜といった機能性膜の必要なものを積層する。機能性膜の材料としては、ケイ素、又はクロム、モリブデン、ジルコニウム、タンタル、タングステン、チタン、又は、ニオブ等の遷移金属を含有する膜が積層される。また、最表層に用いられる材料の例としては、ケイ素又はケイ素に酸素及び/又は窒素を含有する材料を主構成材料とするもの、更にそれらに遷移金属を含有する材料を主構成材料とするケイ素化合物材料、遷移金属(特にクロム、モリブデン、ジルコニウム、タンタル、タングステン、チタン、又は、ニオブ等)より選ばれる1種以上、並びに、遷移金属に更に酸素、窒素、及び、炭素より選ばれる元素を1以上含む材料を主構成材料とする遷移金属化合物材料が挙げられる。
遮光膜は単層でもよいが、複数の材料を塗り重ねた複層構造であるのが好ましい。複層構造の場合、1層当たりの膜の厚みは、特に限定されないが、5nm〜100nmが好ましく、10nm〜80nmがより好ましい。遮光膜全体の厚みとしては、特に限定されないが、5nm〜200nmが好ましく、10nm〜150nmがより好ましい。
レジスト膜をフォトマスクブランクス上に配置してレジスト膜付きマスクブランクスを得る方法としては、パターン形成方法の手順における工程1(レジスト膜形成工程)として上述した方法を参照できる。例えば、工程1(レジスト膜形成工程)において、レジスト組成物を塗布する対象である基板を、マスクブランクスとする方法が挙げられる。
レジスト膜付きマスクブランクスを露光する工程を実施する方法としては、工程2(露光工程)として上述した方法を参照できる。
露光された上記レジスト膜付きマスクブランクスを、現像液を用いて現像する工程を実施する方法としては、工程3(現像工程)として上述した方法を参照できる。
以下、実施例により、本発明について更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
[レジスト組成物]
以下の成分を用いて、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物(レジスト組成物)を調製した。
<樹脂>
(合成例1:樹脂P−1の合成)
樹脂P−1の各繰り返し単位(M−1/M−6/M−25)に相当するモノマーを、左から順に30.0g、40.0g、30.0g、及び、重合開始剤V−601(和光純薬工業(株)製)(3.17g)をシクロヘキサノン(356g)に溶解させた。このように得られた溶液を、モノマー溶液とした。
反応容器中にシクロヘキサノン(191.0g)を入れ、系中が85℃となるように調整した上記反応容器中に、窒素ガス雰囲気下で、4時間かけて上記モノマー溶液を滴下した。得られた反応溶液を、反応容器中で2時間、85℃で撹拌した後、これを室温になるまで放冷した。
放冷後の反応溶液を、メタノール及び水の混合液(メタノール/水=5/5(質量比))に20分かけて滴下し、析出した粉体をろ取した。得られた粉体を乾燥し、樹脂P−1(31.6g)を得た。
NMR(核磁気共鳴)法から求めた繰り返し単位の組成比(質量比)は30/40/30であった。樹脂P−1のGPC法による重量平均分子量は標準ポリスチレン換算で8000、分散度(Mw/Mn)は1.6であった。
その他の樹脂も同様の手順、又は、既知の手順で合成した。
樹脂P−1〜P−13に使用した繰り返し単位を下記に示す。また、下記表に、各樹脂の組成比(質量比)、重量平均分子量(Mw)、分散度を示す。組成比は、各繰り返し単位の左から順に対応する。
<化合物Y又は塩基性物質>
以下に実施例で使用した化合物Y(活性光線又は放射線の照射により塩基性が低下する、塩基性化合物又はアンモニウム塩化合物)、及び、化合物Yに該当しない塩基性物質を示す。
上記一覧中Q−1〜Q−10、及び、Q−14のpkaは、「Software V11.02(1994−2013 ACD/Labs)」(商品名、Advanced Chemistry Development社製)を用いて算出した、共役酸(露光されて発生する酸)についてのpkaである。
上記一覧中Q−11〜Q−13のpkaは、同様の方法で算出した、化合物全体としてのpkaである。
なお、Q−10については、pkaを算出できなかった。
<光酸発生剤>
光酸発生剤は、以下に示すカチオンとアニオンとの組み合わせからなる光酸発生剤を使用した。ただし、下記一覧中PAG−Cation10は、一分子中にカチオン部とアニオン部を有する両性イオンであり、単独で光酸発生剤として作用する。
(カチオン)
(アニオン)
下記一覧中に記載の体積は、光酸発生剤から発生する酸のpka及び体積を示す。酸のpka及び体積は、明細書中に示した方法で算出した。
なお、上述のPAG−Cation10が露光されて発生する酸の体積は298Å3であった。
また、PAG−Cation10が露光されて発生する酸のpkaは算出できなかった。
<疎水性樹脂>
以下の式中の数値は、各繰り返し単位の質量比(質量%)を表す。
<界面活性剤>
W−1: メガファックF176(DIC(株)製;フッ素系)
W−2: メガファックR08(DIC(株)製;フッ素及びシリコン系)
<溶剤>
SL−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(PGMEA)
SL−2: プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)
SL−3: 乳酸エチル
SL−4: γ−ブチロラクトン
SL−5: シクロヘキサノン
<組成物の調製>
下記表に示す固形分濃度及び組成で、各成分を混合し、これを0.03μmのポアサイズを有するポリエチレンフィルターで濾過してそれぞれのレジスト組成物を調製した。
以下の「樹脂」欄、「化合物Y又は塩基性物質」欄、「光酸発生剤」欄、「疎水性樹脂」欄、及び、「界面活性剤」欄に記載の各成分の含有量(質量%)は、全固形分に対する各成分の割合を表す。「溶剤」欄における記載は、各溶剤の含有量の質量比を表す。
[パターン形成]
上記レジスト組成物を用いてパターンを形成した。パターンの形成においては、以下に示す、現像液及びリンス液、並びに、下層膜を使用した。
<現像液及びリンス液>
D−1: 3.00質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液
D−2: 2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液
D−3: 1.50質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液
D−4: 1.00質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液
D−5: 0.80質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液
D−6: 純水
D−7: FIRM Extreme 10(AZEM製)
<下層膜>
UL−1: AL412(Brewer Science社製)
UL−2: SHB−A940 (信越化学工業社製)
<パターン形成>
それぞれ後段に示す表3に記載の下層膜を形成したシリコンウエハ(12インチ)上に、表3に記載のレジスト組成物を塗布して、得られた塗膜を表3の「レジスト膜形成条件」欄に記載のbake条件にて加熱し、表3に記載の膜厚を有するレジスト膜を形成し、レジスト膜を有するシリコンウエハを得た。
EUV露光装置(Exitech社製、Micro Exposure Tool、NA0.3、Quadrupol、アウターシグマ0.68、インナーシグマ0.36)を用いて、得られたレジスト膜を有するシリコンウエハに対してパターン照射を行った。なお、レクチルとしては、ラインサイズ=20nmであり、かつ、ライン:スペース=1:1であるマスクを用いた。
その後、後段に示す表3の「PEB・現像条件」欄に示した条件でベーク(Post Exposure Bake;PEB)した後、表3に示した現像液で30秒間パドルして現像し、表3に示したリンス液でパドルしてリンスした。その後、4000rpmの回転数で30秒間シリコンウエハを回転させ、更に、90℃で60秒間ベークすることにより、ピッチ40nm、ライン幅20nm(スペース幅20nm)のラインアンドスペースパターンを得た。
[評価]
上記の方法で得られたレジスト膜及びパターンを用いて、下記に示す評価を行った。
<感度>
露光量を変化させながら形成したラインアンドスペースパターンのライン幅を測定し、ライン幅が20nmとなる際の露光量(最適露光量)を求め、これを感度(mJ/cm)とした。この値が小さいほど、レジスト膜が高感度であることを示し良好な性能であることを示す。
<LER(LER性能)>
感度評価における最適露光量にて解像したラインアンドスペースのレジストパターンの観測において、測長走査型電子顕微鏡(SEM:Scanning Electron Microscope(日立ハイテクノロジー社製 CG−4100))にてパターン上部から観察する際、パターンの中心からエッジまでの距離を任意のポイント(100点)で観測し、その測定ばらつきを3σで評価した。値が小さいほど良好なLER性能であることを示す。
<倒れ性能(パターン倒れ抑制性)>
露光量を変化させながら形成したラインアンドスペースパターンのライン幅を測定した。この際、10μm四方にわたりパターンが倒れることなく解像している最小のライン幅を、倒れ線幅とした。この値が小さいほど、パターン倒れのマージンが広く、パターン倒れ抑制性が良好であることを示す。
結果を下記表に示す。
表中、「単位Aのn」欄は、各レジスト組成物に使用した樹脂X中の、繰り返し単位Aに相当する繰り返し単位を一般式(I)に当てはめた場合における、nの値を示す。
「脂環基」の欄は、各レジスト組成物に使用した樹脂X中の、繰り返し単位Aに相当する繰り返し単位を一般式(I)に当てはめた場合において、Jが、脂環基であるか否かを示す。Aは要件を満たすことを意味し、Bは要件を満たさないことを意味する。
「単位C」の欄は、各レジスト組成物に使用した樹脂X中の、繰り返し単位Cに相当する繰り返し単位が、繰り返し単位c1〜c4のいずれに該当するかを示す。
「II−1、II−2」の欄は、繰り返し単位Cが繰り返し単位c1を有する場合に、その繰り返し単位c1が、一般式(II−1)又は(II−2)であるか否かを示す。Aは要件を満たすことを意味し、Bは要件を満たさないことを意味する。
「単位A〜Cの合計質量%」欄は、各レジスト組成物に使用した樹脂Xにおける、繰り返し単位A〜Cに相当する繰り返し単位の、樹脂Xの全質量に対する合計含有量を示す。
「発生酸pka」欄は、各実施例のレジスト組成物で使用した化合物Yが、露光されて発生する酸(共役酸)のpkaを示す。
「発生酸体積」の欄は、各レジスト組成物のに使用した各光酸発生剤から発生する酸の体積を示す。
「光酸発生剤1」及び「光酸発生剤2」の欄の、「pka差」の欄は、化合物Y発生する酸と、各光酸発生剤が発生する酸のpkaの差を示す。
「倒れ」欄は、パターン倒れ抑制性の評価結果を示す。
上記表に示す結果より、繰り返し単位Aにおけるnの値が2以上である場合、パターン形成時のパターン倒れをより抑制できることが確認された(実施例1、5、11、及び、12と、他の実施例の比較)。
繰り返し単位AににおけるJが脂環基である場合、パターン形成時のパターン倒れをより抑制できることが確認された(実施例2、7、8、及び、13と、実施例3、4、6、9、10、14、及び、15との比較(繰り返し単位Aにおけるnの値が2以上である実施例同士での比較)。実施例5と、実施例1、11、及び、12との比較(繰り返し単位Aにおけるnの値が1である実施例同士での比較))。
樹脂Xが、一般式(II−1)又は(II−2)で表される繰り返し単位を有する場合、レジスト膜の感度がより優れることが確認された(実施例2、6、11、及び、13と、他の実施例の比較)。
樹脂Xにおける、繰り返し単位A〜Cの、樹脂Xの全質量に対する合計含有量が90質量%超の場合、レジスト膜の感度がより優れることが確認された(実施例3〜5及び14〜15と、他の実施例の比較)。
樹脂Xの分散度が1.0〜1.5である場合、パターン形成時のパターン倒れをより抑制できることが確認された(実施例1、11、及び、12と、他の実施例の比較)。
化合物Yが、活性光線又は放射線の照射によりpkaが1.00〜4.50である酸を発生する場合、得られるパターンのLER性能がより優れることが確認された(実施例2〜12、及び、14と、他の実施例の比較)。
化合物Yが発生する酸のpkaと、光酸発生剤Zが発生する酸のpkaとの差が3.00以上である場合、得られるパターンのLER性能がより優れることが確認された(実施例4〜6、及び、8〜12と、他の実施例の比較)。
発生する酸の体積が240Å以上の大きさである上記光酸発生剤Zの含有量が、上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物中の上記光酸発生剤Zの全質量に対して60〜100質量%である場合、得られるパターンのLER性能がより優れることが確認された(実施例2と、実施例3〜12及び14との比較(化合物Yと光酸発生剤との発生酸のpka差が3.00以上である実施例同士での比較))。
レジスト組成物が2種以上の上記光酸発生剤Zを含む場合、得られるパターンのLER性能がより優れることが確認された(実施例5及び8の結果。実施例7と実施例2、3、及び、14との比較(化合物Yの発生酸pkaが1以上、かつ、光酸発生剤とのpka差が3.00未満である実施例同士での比較))。

Claims (22)

  1. 一般式(I)で表される繰り返し単位A、酸分解性基を有する繰り返し単位B、並びに、一般式(II)で表される繰り返し単位c1、一般式(III)で表される繰り返し単位c2、カーボネート環基を有する繰り返し単位c3、及び、無水物環基を有する繰り返し単位c4、からなる群から選択される繰り返し単位C、を有する樹脂Xと、
    活性光線又は放射線の照射により塩基性が低下する、塩基性化合物又はアンモニウム塩化合物である化合物Yと、
    前記化合物Y以外の化合物である光酸発生剤Zとを含む、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。

    一般式(I)中、RIは、水素原子又は1価の有機基を表す。
    nは、1以上の整数を表す。
    Jは、(n+1)価の連結基を表す。
    一般式(II)中、RIIは、水素原子又は1価の有機基を表す。
    Qは、2価の連結基を表す。
    Tは、1価の有機基を表す。
    一般式(III)中、RIIIは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。
    lacは、ラクトン環基を表す。
  2. nが、2以上の整数を表す、請求項1に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
  3. Jが、(n+1)価の、脂環基を有する基を表す、請求項1又は2に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
  4. 前記繰り返し単位Aが、一般式(I−a)で表される繰り返し単位である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。

    一般式(I−a)中、RIは水素原子又は1価の有機基を表す。
  5. 前記繰り返し単位Aの含有量が、前記樹脂Xの全質量に対して、20質量%以上である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
  6. 前記繰り返し単位Bが、一般式(B−a)〜(B−c)のいずれかで表される基を有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。

    一般式(B−a)中、Oは酸素原子を表す。
    c1は、Oと直接結合する原子が3級炭素原子である置換基を表す。
    *は結合位置を表す。
    一般式(B−b)中、Cは炭素原子を表す。
    c2は、Cと直接結合する原子が3級炭素原子である置換基を表す。
    *は結合位置を表す。
    一般式(B−c)中、Oは酸素原子を表す。
    c3は、Oと直接結合する原子が3級炭素原子である置換基を表す。
    Lfは、芳香環基又はパーフルオロアルキレン基を表す。
    *は結合位置を表す。
  7. Tが、一般式(II−a)〜(II−c)のいずれかで表される基を表す、請求項1〜6のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。

    一般式(II−a)〜(II−c)中、*は結合位置を表す。
  8. 前記樹脂Xが、一般式(II−1)で表される繰り返し単位、及び、一般式(II−2)で表される繰り返し単位、からなる群から選択される繰り返し単位を有する、請求項1〜7のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。

    一般式(II−1)及び(II−2)中、RIIは、水素原子又は1価の有機基を表す。
  9. 前記樹脂Xの分散度が1.0〜1.5である、請求項1〜8のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
  10. 前記繰り返し単位A、前記繰り返し単位B、及び、前記繰り返し単位Cの合計含有量が、前記樹脂Xの全質量に対して、90質量%超である、請求項1〜9のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
  11. 前記化合物Yが、活性光線又は放射線の照射によりpkaが1.00〜4.50である酸を発生する、請求項1〜10のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
  12. 2種以上の前記光酸発生剤Zを含む、請求項1〜11のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
  13. 発生する酸の体積が240Å以上の大きさである前記光酸発生剤Zの含有量が、前記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物中の前記光酸発生剤Zの全質量に対して60〜100質量%である、請求項1〜12のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
  14. 前記化合物Yが、活性光線又は放射線の照射により酸を発生し、
    前記化合物Yが発生する酸のpkaと、前記光酸発生剤Zが発生する酸のpkaとの差が3.00以上である、請求項1〜13のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
  15. 電子線又は極紫外線露光用である、請求項1〜14のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
  16. 請求項1〜15のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いて形成された、レジスト膜。
  17. 10〜100nmの膜厚を有する、請求項16に記載のレジスト膜。
  18. 請求項1〜15のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いてレジスト膜を形成する工程と、
    前記レジスト膜を露光する工程と、
    露光された前記レジスト膜を、現像液を用いて現像する工程と、を含む、パターン形成方法。
  19. 前記露光が、電子線又は極紫外線を用いて行われる、請求項18に記載のパターン形成方法。
  20. マスクブランクスと、前記マスクブランクス上に配置された請求項16又は17に記載のレジスト膜とを含む、レジスト膜付きマスクブランクス。
  21. 請求項20に記載のレジスト膜付きマスクブランクスを露光する工程と、
    露光された前記レジスト膜付きマスクブランクスを、現像液を用いて現像する工程と、を含む、フォトマスクの製造方法。
  22. 請求項18又は19に記載のパターン形成方法を含む、電子デバイスの製造方法。
JP2019560847A 2017-12-22 2018-10-30 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジスト膜、パターン形成方法、レジスト膜付きマスクブランクス、フォトマスクの製造方法、電子デバイスの製造方法 Pending JPWO2019123842A1 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017246971 2017-12-22
JP2017246971 2017-12-22
PCT/JP2018/040207 WO2019123842A1 (ja) 2017-12-22 2018-10-30 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジスト膜、パターン形成方法、レジスト膜付きマスクブランクス、フォトマスクの製造方法、電子デバイスの製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPWO2019123842A1 true JPWO2019123842A1 (ja) 2020-12-03

Family

ID=66994563

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019560847A Pending JPWO2019123842A1 (ja) 2017-12-22 2018-10-30 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジスト膜、パターン形成方法、レジスト膜付きマスクブランクス、フォトマスクの製造方法、電子デバイスの製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11656548B2 (ja)
EP (1) EP3731016A4 (ja)
JP (1) JPWO2019123842A1 (ja)
KR (1) KR20200078671A (ja)
CN (1) CN111512229B (ja)
WO (1) WO2019123842A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020137918A1 (ja) * 2018-12-28 2020-07-02 富士フイルム株式会社 有機溶剤現像用ネガ型感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジスト膜、パターン形成方法、電子デバイスの製造方法
WO2020195428A1 (ja) * 2019-03-28 2020-10-01 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の形成方法
JPWO2020261885A1 (ja) * 2019-06-28 2020-12-30
JP7292194B2 (ja) * 2019-12-03 2023-06-16 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
JP7494805B2 (ja) 2020-06-25 2024-06-04 信越化学工業株式会社 化学増幅レジスト材料及びパターン形成方法
CN118235092A (zh) 2021-11-15 2024-06-21 日产化学株式会社 多环芳香族烃系光固化性树脂组合物

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009191151A (ja) * 2008-02-14 2009-08-27 Shin Etsu Chem Co Ltd 高分子化合物、レジスト材料、及びパターン形成方法
JP2009223294A (ja) * 2008-02-20 2009-10-01 Shin Etsu Chem Co Ltd レジストパターンの形成方法並びにこれに用いるポジ型レジスト材料
JP2011203646A (ja) * 2010-03-26 2011-10-13 Fujifilm Corp 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、及びそれを用いたパターン形成方法
JP2012137686A (ja) * 2010-12-27 2012-07-19 Fujifilm Corp 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
JP2013088572A (ja) * 2011-10-17 2013-05-13 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Euv用又はeb用レジスト組成物、レジストパターン形成方法
JP2013092590A (ja) * 2011-10-25 2013-05-16 Shin Etsu Chem Co Ltd ポジ型レジスト組成物及びパターン形成方法
JP2013151592A (ja) * 2012-01-24 2013-08-08 Shin-Etsu Chemical Co Ltd 重合性三級エステル化合物、高分子化合物、レジスト材料及びパターン形成方法

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03270227A (ja) 1990-03-20 1991-12-02 Mitsubishi Electric Corp 微細パターンの形成方法
JP3577743B2 (ja) 1994-06-08 2004-10-13 Jsr株式会社 ポジ型感放射線性樹脂組成物
US5554664A (en) 1995-03-06 1996-09-10 Minnesota Mining And Manufacturing Company Energy-activatable salts with fluorocarbon anions
JP2002090991A (ja) 2000-09-13 2002-03-27 Fuji Photo Film Co Ltd ポジ型レジスト組成物
JP4351440B2 (ja) 2001-12-18 2009-10-28 東洋化成工業株式会社 新規なスルホニウム塩化合物、その製造方法およびその用途
JP3963846B2 (ja) 2003-01-30 2007-08-22 東京エレクトロン株式会社 熱的処理方法および熱的処理装置
KR101006800B1 (ko) 2003-06-06 2011-01-10 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 기판의 처리막의 표면 거침을 개선하는 방법 및 기판 처리장치
JP4326283B2 (ja) * 2003-07-10 2009-09-02 セントラル硝子株式会社 ヘキサフルオロカルビノール基を含有する新規な重合性アクリレート化合物及びそれを用いた高分子化合物
JP4539847B2 (ja) 2004-04-09 2010-09-08 信越化学工業株式会社 ポジ型レジスト材料並びにこれを用いたパターン形成方法
TWI341441B (en) * 2004-04-09 2011-05-01 Shinetsu Chemical Co Positive resist composition and patterning process
JP4724465B2 (ja) 2005-05-23 2011-07-13 富士フイルム株式会社 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
JP4792299B2 (ja) * 2006-02-07 2011-10-12 富士フイルム株式会社 新規なスルホニウム化合物、該化合物を含有する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
JP2008083384A (ja) 2006-09-27 2008-04-10 Fujifilm Corp 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
US7998654B2 (en) 2007-03-28 2011-08-16 Fujifilm Corporation Positive resist composition and pattern-forming method
JP4550126B2 (ja) 2008-04-25 2010-09-22 東京エレクトロン株式会社 エッチングマスク形成方法、エッチング方法、および半導体デバイスの製造方法
JP2010175859A (ja) 2009-01-29 2010-08-12 Fujifilm Corp 感活性光線または感放射線性樹脂組成物、およびこれを用いたパターン形成方法
JP5624922B2 (ja) 2010-04-28 2014-11-12 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、及びそれを用いたパターン形成方法
JP5618625B2 (ja) 2010-05-25 2014-11-05 富士フイルム株式会社 パターン形成方法及び感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物
JP5802369B2 (ja) 2010-07-29 2015-10-28 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、並びに、それを用いたレジスト膜及びパターン形成方法
KR101744608B1 (ko) 2011-03-28 2017-06-08 후지필름 가부시키가이샤 감활성 광선성 또는 감방사선성 수지 조성물, 및 이 조성물을 이용한 감활성 광선성 또는 감방사선성 막 및 패턴 형성 방법
JP2013061648A (ja) 2011-09-09 2013-04-04 Rohm & Haas Electronic Materials Llc フォトレジスト上塗り組成物および電子デバイスを形成する方法
KR20130040734A (ko) * 2011-10-14 2013-04-24 도오꾜오까고오교 가부시끼가이샤 Euv 용 또는 eb 용 레지스트 조성물, 레지스트 패턴 형성 방법
JP5818710B2 (ja) 2012-02-10 2015-11-18 東京応化工業株式会社 パターン形成方法
JP5789623B2 (ja) 2012-03-29 2015-10-07 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、並びにそれ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
JP6008608B2 (ja) 2012-06-25 2016-10-19 東京エレクトロン株式会社 レジストマスクの処理方法
JP6012289B2 (ja) 2012-06-28 2016-10-25 富士フイルム株式会社 パターン形成方法、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジスト膜、及び電子デバイスの製造方法
JP5873826B2 (ja) 2012-07-27 2016-03-01 富士フイルム株式会社 パターン形成方法、及び電子デバイスの製造方法
JP5836299B2 (ja) 2012-08-20 2015-12-24 富士フイルム株式会社 パターン形成方法、感電子線性又は感極紫外線性樹脂組成物、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
KR101892553B1 (ko) * 2014-07-09 2018-08-28 후지필름 가부시키가이샤 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물, 패턴 형성 방법, 및 전자 디바이스의 제조 방법
WO2016006489A1 (ja) * 2014-07-09 2016-01-14 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、パターン形成方法、及び、電子デバイスの製造方法
EP3081988B1 (en) * 2015-04-07 2017-08-16 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Negative resist composition and pattern forming process
JP6609193B2 (ja) * 2016-01-25 2019-11-20 信越化学工業株式会社 高分子化合物、ネガ型レジスト組成物、積層体、パターン形成方法、及び化合物
JP6485380B2 (ja) * 2016-02-10 2019-03-20 信越化学工業株式会社 単量体、高分子化合物、レジスト材料、及びパターン形成方法
US10377842B2 (en) * 2016-06-08 2019-08-13 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Polymer, negative resist composition, and pattern forming process
JP6743781B2 (ja) * 2016-08-08 2020-08-19 信越化学工業株式会社 レジスト材料及びパターン形成方法
US10303052B2 (en) * 2016-09-20 2019-05-28 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Resist composition and patterning process
KR102455267B1 (ko) * 2017-04-21 2022-10-17 후지필름 가부시키가이샤 Euv광용 감광성 조성물, 패턴 형성 방법, 전자 디바이스의 제조 방법
JP6927176B2 (ja) * 2017-10-16 2021-08-25 信越化学工業株式会社 レジスト材料及びパターン形成方法
JP6973265B2 (ja) * 2018-04-20 2021-11-24 信越化学工業株式会社 レジスト材料及びパターン形成方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009191151A (ja) * 2008-02-14 2009-08-27 Shin Etsu Chem Co Ltd 高分子化合物、レジスト材料、及びパターン形成方法
JP2009223294A (ja) * 2008-02-20 2009-10-01 Shin Etsu Chem Co Ltd レジストパターンの形成方法並びにこれに用いるポジ型レジスト材料
JP2011203646A (ja) * 2010-03-26 2011-10-13 Fujifilm Corp 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、及びそれを用いたパターン形成方法
JP2012137686A (ja) * 2010-12-27 2012-07-19 Fujifilm Corp 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
JP2013088572A (ja) * 2011-10-17 2013-05-13 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Euv用又はeb用レジスト組成物、レジストパターン形成方法
JP2013092590A (ja) * 2011-10-25 2013-05-16 Shin Etsu Chem Co Ltd ポジ型レジスト組成物及びパターン形成方法
JP2013151592A (ja) * 2012-01-24 2013-08-08 Shin-Etsu Chemical Co Ltd 重合性三級エステル化合物、高分子化合物、レジスト材料及びパターン形成方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20200319551A1 (en) 2020-10-08
EP3731016A4 (en) 2021-02-24
CN111512229B (zh) 2023-11-21
WO2019123842A1 (ja) 2019-06-27
TW201927834A (zh) 2019-07-16
US11656548B2 (en) 2023-05-23
EP3731016A1 (en) 2020-10-28
KR20200078671A (ko) 2020-07-01
CN111512229A (zh) 2020-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7002537B2 (ja) Euv光用感光性組成物、パターン形成方法、電子デバイスの製造方法
JP6694451B2 (ja) パターン形成方法及び電子デバイスの製造方法
WO2020004306A1 (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、樹脂
US11656548B2 (en) Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, resist film, pattern forming method, mask blank with resist film, method for producing photomask, and method for manufacturing electronic device
JP6992166B2 (ja) 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジスト膜、パターン形成方法、電子デバイスの製造方法
JP2023145543A (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、レジスト膜、電子デバイスの製造方法
JP7200267B2 (ja) 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジスト膜、パターン形成方法、電子デバイスの製造方法
JP7221308B2 (ja) 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジスト膜、パターン形成方法、電子デバイスの製造方法
WO2017135003A1 (ja) パターン形成方法、電子デバイスの製造方法、及び、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物
JP6987873B2 (ja) 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジスト膜、パターン形成方法、及び、電子デバイスの製造方法
WO2021199841A1 (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、レジスト膜、電子デバイスの製造方法
WO2019167725A1 (ja) 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジスト膜、パターン形成方法、電子デバイスの製造方法、樹脂
JP6861284B2 (ja) 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジスト膜、パターン形成方法、電子デバイスの製造方法
JP7335963B2 (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
WO2020241099A1 (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
JPWO2020066485A1 (ja) 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジスト膜、パターン形成方法、電子デバイスの製造方法
JPWO2019203140A1 (ja) Euv光用感光性組成物、パターン形成方法、電子デバイスの製造方法
WO2021065549A1 (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
JP6859071B2 (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及び樹脂の製造方法
TWI840336B (zh) 感光化射線性或感放射線性樹脂組成物、抗蝕劑膜、圖案形成方法、帶抗蝕劑膜的空白遮罩、光罩的製造方法、電子元件的製造方法
KR102635086B1 (ko) Euv광용 감광성 조성물, 패턴 형성 방법, 전자 디바이스의 제조 방법
JP7039715B2 (ja) 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジスト膜、パターン形成方法、電子デバイスの製造方法
WO2021177294A1 (ja) パターン形成方法、電子デバイスの製造方法、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジスト膜
WO2020261885A1 (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、レジスト膜、電子デバイスの製造方法
WO2021065548A1 (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

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200423

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210525

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210702

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211214

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20220210

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220328

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20220719