WO2006040949A1 - 液浸露光用ポジ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法 - Google Patents

液浸露光用ポジ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法 Download PDF

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Abstract

 この液浸露光用ポジ型レジスト組成物は、酸の作用によりアルカリ可溶性が増大する樹脂成分(A)と、露光により酸を発生する酸発生剤成分(B)とを含む液浸露光用ポジ型レジスト組成物であって、樹脂成分(A)が、水素原子を有するアルカリ可溶性基(i)を有し、かつ該アルカリ可溶性基(i)の一部において、その水素原子が下記一般式(I)[上記式中、Zは脂肪族環式基を表し;nは0または1~3の整数を表し;R1、R2はそれぞれ独立して水素原子または炭素数1~5の低級アルキル基を表す。]で表される酸解離性溶解抑制基(I)で置換されている樹脂(A1)を含有することを特徴とする液浸露光用ポジ型レジスト組成物である。                   

Description

明 細 書
液浸露光用ポジ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法 技術分野
[0001] 本発明は、液浸露光(イマ一ジョン(immersion)リソグラフィー)工程を含むレジスト パターン形成方法に用いられる液浸露光用ポジ型レジスト組成物およびレジストパタ ーン形成方法に関する。
本願は、 2004年 10月 12日に出願された特願 2004— 297, 945号に基づき優先権 を主張し、その内容をここに援用する。
背景技術
[0002] 半導体デバイス、液晶デバイス等の各種電子デバイスにおける微細構造の製造に は、リソグラフィ一法が多用されている力 デバイス構造の微細化に伴って、リソグラフ ィー工程におけるレジストパターンの微細化が要求されている。現在では、リソグラフ ィ一法により、例えば、 ArFエキシマレーザーを用いた最先端の領域では、線幅が 9 Onm程度の微細なレジストパターンを形成することが可能となっている力 今後はさ らに微細なパターン形成が要求される。
[0003] このような 90nmより微細なパターン形成を達成させるためには、露光装置とそれに 対応するレジストの開発が第 1となる。
レジストとしては、高解像性が達成される上に、放射線の照射により発生した酸の触 媒反応、連鎖反応が利用でき、量子収率が 1以上で、しかも高感度が達成できるィ匕 学増幅型レジストが注目され、盛んに開発が行われている。
ポジ型の化学増幅型レジストにおいては、主に酸解離性溶解抑制基を有する榭脂 が用いられている。該酸解離性溶解抑制基としては、たとえば、エトキシェチル基等 のァセタール基、 tert ブチル基等の 3級アルキル基、 tert ブトキシカルボ-ル基 、 tert—ブトキシカルボニルメチル基などが知られている。また、従来 ArFレジスト組 成物の榭脂成分中の酸解離性溶解抑制基を有する構成単位としては、下記特許文 献 1に示されるように、(メタ)アクリル酸の 3級エステルイ匕合物、例えば 2 アルキル— 2 ァダマンチル (メタ)アタリレート等力 誘導される構成単位が一般的に用 、られ ている。
一方、露光装置においては、使用する光源波長の短波長化や、レンズの開口数( NA)の大口径化 (高 NA化)等が一般的である。たとえば、一般に、レジスト解像性約 0. では水銀ランプの主要スペクトルが 436nmの g線が、約 0. 5〜0. 30 では同じく水銀ランプの主要スペクトルが 365nmの i線が用いられており、約 0. 30〜 0. 15 mでは 248nmの KrFエキシマレーザー光が用いられ、約 0. 15 m以下で は 193nmの ArFエキシマレーザー光が用いられている。また、さらなる微細化のた めに、 Fエキシマレーザー(157nm)や Arエキシマレーザー(126nm)、 EUV (極
2 2
端紫外線; 13nm)、 EB (電子線)、 X線等の使用が検討されて 、る。
しかし、光源波長の短波長化は高額な新たな露光装置が必要となる。また、高 NA 化では、解像度と焦点深度幅がトレードオフの関係にあるため、解像度を上げても焦 点深度幅が低下するという問題がある。
そのような中、イマ一ジョンリソグラフィ一という方法が報告されている(たとえば、非 特許文献 1〜3参照)。この方法は、露光時に、従来は空気や窒素等の不活性ガスで 満たされているレンズとゥエーハ上のレジスト層との間の部分を、空気の屈折率よりも 大き!ヽ屈折率を有する溶媒 (液浸媒体)で満たした状態で露光 (液浸露光)を行う方 法である。
このようなイマ一ジョンリソグラフィーによれば、同じ露光波長の光源を用いても、より 短波長の光源を用いた場合や高 NAレンズを用いた場合と同様の高解像性を達成 でき、し力も焦点深度幅の低下もないといわれている。また、イマ一ジョンリソグラフィ 一は、既存の露光装置を用いて行うことができる。そのため、イマ一ジョンリソグラフィ 一は、低コストで、高解像性で、かつ焦点深度幅にも優れるレジストパターンの形成 を実現できると予想され、多額な設備投資を必要とする半導体素子の製造において 、コスト的にも、解像度等のリソグラフィ特性的にも、半導体産業に多大な効果を与え るものとして大変注目されて 、る。
現在、イマ一ジョンリソグラフィ一の液浸媒体としては、主に水が検討されている。 特許文献 1 :特開平 10— 161313号公報
非特許文献 1 :ジャーナルォブバキュームサイエンステクノロジー (Journal of Vac uum Science & Technology B) (米国)、 1999年、第 17卷、 6号、 3306— 3 309頁.
非特許文献 2 :ジャーナルォブバキュームサイエンステクノロジー (Journal of Vac uum Science & Technology B) (米国)、 2001年、第 19卷、 6号、 2353— 2 356頁.
非特許文献 3 :プロシーデイングスォブエスピーアイイ(Proceedings of SPIE) (米 国) 2002年、第 4691卷、 459— 465頁.
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] しかし、イマ一ジョンリソグラフィ一にはまだまだ未知な点が多ぐ微細なパターンを 実際に使用できるレベルで形成することは、実際には困難である。たとえば、従来の ある種の KrF用レジストや ArF用レジスト組成物をイマ一ジョンリソグラフィーに適用し て 90nmより微細なパターンを形成しょうとしたところ、パターンが形成されな力つたり 、形成されたとしてもレジストパターンの TOP部分が丸みを帯びる又は T TOP形状 となったり、レジストパターンの表面荒れが生じる等、レジストパターン形状が不十分 であった。
本発明は、カゝかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、レジストパターン 形状が良好で、微細なレジストパターンを形成できる液浸露光用ポジ型レジスト組成 物およびレジストパターン形成方法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0006] 本発明者らは、鋭意検討の結果、アルカリ可溶性基を特定の酸解離性溶解抑制基 で保護した榭脂を用いることによって上記課題が解決されることを見出し、本発明を 完成させた。
すなわち、本発明の第一の態様 (the first aspect)は、酸の作用によりアルカリ可溶 性が増大する榭脂成分 (A)と、露光により酸を発生する酸発生剤成分 (B)とを含む 液浸露光用ポジ型レジスト組成物であって、
前記榭脂成分 (A)が、水素原子を有するアルカリ可溶性基 (i)を有し、かつ該アル カリ可溶性基 (i)の一部にお 、て、その水素原子が下記一般式 (I) [0007] [化 1]
Figure imgf000005_0001
[上記式中、 Zは脂肪族環式基を表し; nは 0または 1〜3の整数を表し; R R2はそれ ぞれ独立して水素原子または炭素数 1〜5の低級アルキル基を表す。 ]で表される酸 解離性溶解抑制基 (I)で置換されて ヽる榭脂 (A1)を含有することを特徴とする液浸 露光用ポジ型レジスト組成物である。
また、本発明の第二の態様 (the second aspect)は、第一の態様の液浸露光用ポジ 型レジスト組成物を用いるレジストパターン形成方法であって、液浸露光する工程を 含むことを特徴とするレジストパターン形成方法である。
[0008] なお、本特許請求の範囲及び明細書にお!、て、「構成単位」とは、重合体を構成す るモノマー単位を意味する。また、 「(ひ一低級アルキル)アクリル酸エステル」とは、メ タクリル酸エステル等の α 低級アルキルアクリル酸エステルと、アクリル酸エステル の一方あるいは両方を意味する。ここで、 「α 低級アルキルアクリル酸エステル」と は、アクリル酸エステルの α炭素原子に結合した水素原子が低級アルキル基で置換 されたものを意味する。「( a 低級アルキル)アクリル酸エステルカゝら誘導される構 成単位」とは、( α 低級アルキル)アクリル酸エステルのエチレン性二重結合が開裂 して構成される構成単位を意味する。
また、「露光」は放射線の照射全般を含む概念とする。
発明の効果
[0009] 本発明により、レジストパターン形状が良好で、微細なレジストパターンを形成でき る液浸露光用レジスト組成物およびレジストパターン形成方法が提供できる。
発明を実施するための最良の形態
[0010] 《ポジ型レジスト糸且成物》
本発明の液浸露光用ポジ型レジスト組成物は、液浸露光する工程を含むレジスト ノターン形成方法に用いられるものであって、酸の作用によりアルカリ可溶性が増大 する榭脂成分 (A) (以下、(A)成分という)と、露光により酸を発生する酸発生剤成分 (B) (以下、(B)成分という)とを含む。
力かるポジ型レジスト組成物にあっては、前記 (B)成分から発生した酸が作用する と、(A)成分に含まれている酸解離性溶解抑制基が解離し、これによつて (A)成分 全体がアルカリ不溶性カゝらアルカリ可溶性に変化する。
そのため、レジストパターンの形成において、基板上に塗布されたポジ型レジスト組 成物に対して、マスクパターンを介して選択的に露光すると、露光部のアルカリ可溶 性が増大し、アルカリ現像することができる。
[0011] < (A)成分 >
本発明の液浸露光用ポジ型レジスト組成物は、(A)成分が、水素原子を有するァ ルカリ可溶性基を有し、かつ該アルカリ可溶性基 (i)の一部において、その水素原子 が上記一般式 (I)で表される酸解離性溶解抑制基 (I)で置換されて ヽる榭脂 (A1)を 含有することを特徴とする。
[0012] アルカリ可溶性基としては、水素原子を有していればよぐ特に限定されない。たと えば前述の非特許文献にぉ ヽて例示されて ヽるものなど、これまで提案されて ヽる K rFレジスト、 ArFレジスト、 Fレジストから公知のものであってよい。そのようなアルカリ
2
可溶性基としては、アルコール性水酸基、フエノール性水酸基、およびカルボキシ基 等が挙げられる。
本発明においては、アルカリ可溶性基力 アルコール性水酸基、フエノール性水酸 基、およびカルボキシ基力も選ばれる少なくとも 1種であることが好ましい。中でもアル コール性水酸基力 たとえば 200nm以下の波長の光源に対する透明性が高ぐまた 適度なアルカリ可溶性を有するため、好適である。
アルカリ可溶性基がアルコール性水酸基の場合には、なかでも、アルコール性水 酸基に結合している炭素原子に隣接する炭素原子が、少なくとも一つのフッ素原子 を有するアルコール性水酸基であることがさらに好ましい。
[0013] アルコール性水酸基は、単にヒドロキシ基であってもよいし、アルコール性水酸基 含有アルキルォキシ基、アルコール性水酸基含有アルキルォキシアルキル基または アルコール性水酸基含有アルキル基等であってもよい。 アルコール性水酸基含有アルキルォキシ基にぉ 、て、アルキルォキシ基としては、 低級アルキルォキシ基が挙げられる。低級アルキルォキシ基としては、具体的には、 メチルォキシ基、ェチルォキシ基、プロピルォキシ基、ブチルォキシ基等が挙げられ る。
アルコール性水酸基含有アルキルォキシアルキル基にぉ 、て、アルキルォキシァ ルキル基としては、低級アルキルォキシ低級アルキル基が挙げられる。低級アルキル ォキシ低級アルキル基としては、具体的には、メチルォキシメチル基、ェチルォキシ メチル基、プロピルォキシメチル基、ブチルォキシメチル基等が挙げられる。
アルコール性水酸基含有アルキル基において、アルキル基としては、低級アルキ ル基が挙げられる。低級アルキル基としては、具体的には、メチル基、ェチル基、プ 口ピル基、ブチル基等が挙げられる。
ここでいう「低級」とは炭素数 1〜5を示す。
[0014] また、アルカリ可溶性基としては、前記アルコール性水酸基含有アルキルォキシ基 、アルコール性水酸基含有アルキルォキシアルキル基またはアルコール性水酸基含 有アルキル基における該アルキルォキシ基、該アルキルォキシアルキル基または該 アルキル基の水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換されたものでもよい。 好ましくは、前記アルコール性水酸基含有アルキルォキシ基またはアルコール性 水酸基含有アルキルォキシアルキル基におけるそれらのアルキルォキシ基の水素原 子の一部がフッ素原子で置換されたもの、前記アルコール性水酸基含有アルキル基 では、そのアルキル基の水素原子の一部がフッ素原子で置換されたもの、すなわち 、アルコール性水酸基含有フルォロアルキルォキシ基、アルコール性水酸基含有フ ルォロアルキルォキシアルキル基またはアルコール性水酸基含有フルォロアルキル 基が挙げられる。
[0015] アルコール性水酸基含有フルォロアルキルォキシ基としては、(HO) C (CF ) CH
3 2 2
O—基、 2—ビス(トリフルォロメチル)—2—ヒドロキシ—ェチルォキシ基、(HO) C (C F ) CH CH O—基、 3—ビス(トリフルォロメチル)—3—ヒドロキシプロピルォキシ基
3 2 2 2
等が挙げられる。
アルコール性水酸基含有フルォロアルキルォキシアルキル基としては、(HO) C (C F ) CH O— CH 基、(HO) C (CF ) CH CH O— CH—基等が挙げられる。
3 2 2 2 3 2 2 2 2
アルコール性水酸基含有フルォロアルキル基としては、 (HO) C (CF ) CH一基、
3 2 2
2—ビス(トリフルォロメチル) 2—ヒドロキシ一ェチル基、(HO) C (CF ) CH CH
3 2 2 2
—基、 3—ビス(トリフルォロメチル) 3—ヒドロキシプロピル基等が挙げられる。
[0016] 前記フエノール性水酸基としては、例えば、ノボラック榭脂ゃポリ一( aーメチル)ヒド ロキシスチレンなどに含まれるフエノール性水酸基が挙げられる。これらの中で、安価 で容易に入手できることから、ポリ— —メチル)ヒドロキシスチレンのフエノール性 水酸基が好ましい。
[0017] 前記カルボキシ基としては、例えば、エチレン性不飽和カルボン酸力 誘導される 構成単位におけるカルボキシ基が挙げられる。このエチレン性不飽和カルボン酸とし ては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸などの不飽和カルボン酸などが 挙げられる。これらの中で、安価で容易に入手できることから、アクリル酸およびメタク リル酸が好ましい。
[0018] (A)成分中のアルカリ可溶性基の一部においては、その水素原子が上記一般式 (I )で表される酸解離性溶解抑制基 (I)で置換されている。すなわち、アルカリ可溶性 基力 アルコール性水酸基、フ ノール性水酸基、カルボキシ基等の水酸基を有す る基である場合、酸解離性溶解抑制基 (I)は、該水酸基の水素原子を除いた酸素原 子に結合している。
一般式 (I)中、
Figure imgf000008_0001
R2はそれぞれ独立して水素原子または炭素数 1〜5の低級アル キル基を表す。 R\ R2の低級アルキル基としては、具体的には、メチル基、ェチル基 、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、ネオペンチル基などの低級の直鎖状または分岐状のアル キル基が挙げられる。低級アルキル基は、工業上入手しやすい点で、メチル基、ェチ ル基が好ましい。
R\ R2は、本発明の効果に優れることから、少なくとも一方が水素原子であることが 好ましぐ両方が水素原子であることがより好ましい。
nは 0または 1〜3の整数を表し、好ましくは 0または 1を表す。
[0019] Zは脂肪族環式基を表し、炭素数 20以下の脂肪族環式基が好ましぐ炭素数 5〜1 2の脂肪族環式基がより好ましい。ここで、本明細書および特許請求の範囲における 「脂肪族」とは、芳香族に対する相対的な概念であって、芳香族性を持たない基、化 合物等を意味するものと定義する。「脂肪族環式基」は、芳香族性を持たない単環式 基または多環式基であることを意味する。脂肪族環式基は、飽和または不飽和のい ずれでもよ 、が、通常は飽和であることが好ま 、。
Zは、置換基を有していてもよいし、有していなくてもよい。置換基としては、炭素数 1〜5の低級アルキル基、フッ素原子、フッ素原子で置換された炭素数 1〜5のフッ素 化低級アルキル基、親水性基等が挙げられる。親水性基としては、 =0、— COOR ( Rはアルキル基)、アルコール性水酸基、 OR (Rはアルキル基)、イミノ基、アミノ基 等が挙げられ、入手が容易であることから、 =0またはアルコール性水酸基が好まし い。
脂肪族環式基における置換基を除 ヽた基本の環 (基本環)の構造は、炭素および 水素力もなる環 (炭化水素環)であってもよぐまた、炭化水素環を構成する炭素原子 の一部が硫黄原子、酸素原子、窒素原子等のへテロ原子で置換された複素環であ つてもよい。本発明の効果のためには、 Zにおける基本環が、炭化水素環であること が好ましい。
炭化水素環としては、 KrFレジスト、 ArFレジスト等において、多数提案されている ものの中力も適宜選択して用いることができ、具体的には、モノシクロアルカンや、ビ シクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカン等のポリシクロアルカンが例 示できる。モノシクロアルカンとしては、シクロペンタン、シクロへキサン等が挙げられ る。また、ポリシクロアルカンとしては、ァダマンタン、ノルボルナン、ノルボルネン、メ チルノルボルナン、ェチルノルボルナン、メチルノルボルネン、ェチルノルボルネン、 イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンなどが挙げられる。これらの中で も、シクロへキサン、シクロペンタン、ァダマンタン、ノルボルナン、ノルボルネン、メチ ルノルボルナン、ェチルノルボルナン、メチルノルボルネン、ェチルノルボルネン、テ トラシクロドデカンが工業上好ましぐァダマンタンがさらに好ましい。
酸解離性溶解抑制基 (I)としては、例えば、下記式 (4)〜(15)で表される基が挙げ られる。 [0021] [化 2]
Figure imgf000010_0001
(4) (5)
Figure imgf000010_0002
(6) (7) (8) (9)
Figure imgf000010_0003
(10) (1 1 ) (12) ( 13)
Figure imgf000010_0004
[0022] 榭脂 (Al)において、アルカリ可溶性基の量は、特に限定されない。本発明の効果 のためには、たとえば、榭脂 (A1)を構成する全構成単位に対し、酸解離性溶解抑 制基 (I)でその水素原子が置換されて ヽるアルカリ可溶性基を有する構成単位の割 合が、 10〜80モル%であることが好ましぐ 20〜60モル%であることがより好ましぐ 25〜50モル0 /0であることが最も好まし!/、。
また、榭脂 (A1)中、酸解離性溶解抑制基 (I)でその水素原子が置換されているァ ルカリ可溶性基と酸解離性溶解抑制基 (I)でその水素原子が置換されて ヽな 、アル カリ可溶性基との合計に対する、酸解離性溶解抑制基 (I)でその水素原子が置換さ れているアルカリ可溶性基の割合 (保護率)は、 10〜70モル%が好ましぐ 15〜60 モル%がより好ましぐ 25〜50モル%であることが最も好ましい。
[0023] 榭脂 (A1)として、より具体的には、下記一般式 (al— 01)または (al— 02)で表さ れる構成単位カゝらなる群カゝら選択される少なくとも 1種の構成単位 (以下、構成単位 ( al—0)と 、う)を有する榭脂が挙げられる。
[0024] [化 3]
Figure imgf000011_0001
(a l— 01 ) (al - 02)
[0025] 上記式(al— 01)、 (al— 02)中、 Z、 n、 R1, R2は、上記と同様である。
mは 0または 1を表す。
Rはそれぞれ独立して水素原子、炭素数 1〜5の低級アルキル基、フッ素原子また はフッ素化低級アルキル基を表す。 Rの低級アルキル基としては、 R1 R2の低級アル キル基と同様のものが挙げられる。また、 Rのフッ素化低級アルキル基としては、
Figure imgf000011_0002
R2の低級アルキル基の水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換された基が 挙げられる。 [0026] 式 (al— 01)で表される構成単位 (以下、構成単位 (al— 01)と ヽぅ)、式 (al— 02) で表される構成単位 (以下、構成単位 (al— 02)という)は、ともに、側鎖の末端の力 ルポキシ基の水素原子が酸解離性溶解抑制基 (I)で置換されて ヽる構成単位である 本発明においては、構成単位 (al— O)として、特に構成単位 (al— 01)を有するこ とが、本発明の効果に優れ、好ましい。
[0027] 構成単位 (al— O)として、より具体的には、たとえば、下記一般式 (al— 01— 1)〜
(al— 01— 16)、(al— 02— 1)〜(al— 02— 22)で表される構成単位が挙げられる
[0028] [化 4]
Figure imgf000012_0001
(a1— 01— 6)
(a1-01 -5)
[0029] [化 5] 置s003
Figure imgf000013_0001
Figure imgf000014_0001
Figure imgf000015_0001
Figure imgf000015_0002
(a1-02Hl) (a1-02-12) (a1— 02— 13) (a1 -02-14)
Figure imgf000016_0001
Figure imgf000016_0002
(a 1-02-19) (a1 -02-20) (a 1 -02-21) (a 1-02-22)
[0033] これらの中でも、式 (al—Ol— 9)、式 (al— Ol— 10)、式 (al—Ol— 13)、式 (al — 01— 14)、式 (al— 01— 15)、式 (al— 01— 16)で表される構成単位は、本願発 明の効果に優れる為好まし 、。
[0034] 榭脂 (A1)中、構成単位 (al— 0)の割合は、樹脂 (A1)を構成する全構成単位に 対し、 10〜80モノレ0 /0力 S好ましく、 20〜60モル0 /0がより好ましぐ 25〜50モル0 /0がさ らに好ましい。下限値以上とすることによって、レジスト組成物とした際にパターンを 得ることができ、上限値以下とすることにより他の構成単位とのバランスをとることがで きる。
[0035] 榭脂 (A1)は、さらに、上記酸解離性溶解抑制基 (I)以外の酸解離性溶解抑制基( 以下、酸解離性溶解抑制基 (Π) ヽぅ)を有する( oc—低級アルキル)アクリル酸エス テル力 誘導される構成単位を有して 、てもよ 、。
( a 低級アルキル)アクリル酸エステルの a一位の置換基としての低級アルキル 基としては、上記構成単位 (al— O)における Rの低級アルキル基と同様のものが挙 げられる。
[0036] 酸解離性溶解抑制基 (II)としては、これまで、化学増幅型レジスト用のベース榭脂 の酸解離性溶解抑制基として提案されているものを使用することができる。一般的に は、(メタ)アクリル酸のカルボキシ基と環状または鎖状の第 3級アルキルエステルを 形成する基、鎖状のアルコキシアルキルエステルを形成する基などが広く知られて ヽ る。なお、「(メタ)アクリル酸エステル」とは、アクリル酸エステルと、メタクリル酸エステ ルの一方ある 、は両方を意味する。
ここで、第 3級アルキルエステルとは、カルボキシ基の水素原子力、アルキル基また はシクロアルキル基で置換されることによりエステルを形成しており、そのカルボニル ォキシ基(-C (O)—0-)の末端の酸素原子に、前記アルキル基またはシクロアル キル基の第 3級炭素原子が結合して 、る構造を示す。この第 3級アルキルエステル においては、酸が作用すると、酸素原子と第 3級炭素原子との間で結合が切断される なお、前記アルキル基またはシクロアルキル基は置換基を有して 、てもよ 、。
以下、カルボキシ基と第 3級アルキルエステルを構成することにより、酸解離性とな つている基を、便宜上、「第 3級アルキルエステル型酸解離性溶解抑制基」という。 また、鎖状のアルコキシアルキルエステルとは、カルボキシ基の水素原子力、アル コキシアルキル基で置換されることによりエステルを形成しており、そのカルボ-ルォ キシ基(一 C (O)— O—)の末端の酸素原子に前記アルコキシアルキル基が結合して いる構造を示す。このアルコキシアルキルエステルにおいては、酸が作用すると、酸 素原子とアルコキシアルキル基との間で結合が切断される。
[0037] 酸解離性溶解抑制基 (II)を有する( oc—低級アルキル)アクリル酸エステル力も誘 導される構成単位として、より具体的には、下記一般式 (al— l)〜(al— 4)で表され る構成単位が挙げられる。
[0038] [化 9]
Figure imgf000018_0001
(a1-l ) (a 1-2) (al— 3) (at -4)
[上記式中、 Xは、第 3級アルキルエステル型酸解離性溶解抑制基を表し、 Yは炭素 数 1〜 5の低級アルキル基を表し; nは 0または 1〜 3の整数を表し; mは 0または 1を表 し; R、 R\ R2はそれぞれ独立して水素原子または炭素数 1〜5の低級アルキル基を 表す。 ]
[0039] 前記 、 R2は好ましくは少なくとも 1つが水素原子であり、より好ましくは共に水素 原子である。
nは好ましくは 0または 1である。
[0040] Xは、第 3級アルキルエステル型酸解離性溶解抑制基;すなわち、カルボキシ基と 第 3級アルキルエステルを形成する基である。例えば脂肪族分岐鎖状酸解離性溶解 抑制基、脂肪族環式基を含有する酸解離性溶解抑制基が挙げられる。 Xにおいて、脂肪族分岐鎖状酸解離性溶解抑制基としては、具体的には tert ブ チル基、 tert ァミル基等が挙げられる。
Xにおいて、脂肪族環式基を含有する酸解離性溶解抑制基としては、例えばシクロ アルキル基の環骨格上に第 3級炭素原子を有する基を挙げることができ、具体的に は 2—メチル ァダマンチル基や、 2—ェチルァダマンチル基等の 2—アルキルァダ マンチル基が挙げられる。あるいは、下記一般式で示す構成単位の様に、ァダマン チル基の様な脂肪族環式基と、これに結合する、第 3級炭素原子を有する分岐鎖状 アルキレン基とを有する基が挙げられる。
[0041] [化 10]
Figure imgf000019_0001
[式中、 Rは上記と同じであり、 R , Rlbはアルキル基 (直鎖、分岐鎖状のいずれでも よぐ好ましくは炭素数 1〜5である)を示す。 ]
[0042] 以下に、上記一般式 (al— l)〜(al— 4)で表される構成単位の具体例を示す。
[0043] [化 11]
Figure imgf000020_0001
2]
Figure imgf000021_0001
1-1-17)
Figure imgf000021_0002
3]
Figure imgf000022_0001
1+36)
¾1-1-37) - 1-38)
Figure imgf000022_0002
1-1-39) 0)
[0046] [化 14]
Figure imgf000023_0001
[0047] [化 15]
Figure imgf000024_0001
Figure imgf000025_0001
[0049] [化 17]
Figure imgf000025_0002
[0050] これらの構成単位は、 1種を単独で用いてもよぐ 2種以上を組み合わせて用いても よい。その中でも、一般式 (al— 1)で表される構成単位が好ましぐ具体的には (al 1 1)〜(al— 1—6)または(al— 1 35)〜(al— 1 40)で表される構成単位 力も選ばれる少なくとも 1種を用いることがより好ま 、。
[0051] 榭脂 (A1)がこれらの構成単位を有する場合、榭脂 (A1)中、式 (al— 1)〜 (al— 4 )で表される構成単位の合計の割合は、高分子化合物 (A1)を構成する全構成単位 に対し、 10〜80モノレ0 /0力 S好ましく、 20〜60モノレ0 /0力 Sより好ましく、 25〜50モノレ0 /0力 S 最も好ましい。
[0052] 榭脂 (A1)は、さらに、ラタトン含有単環または多環式基を有する( ex—低級アルキ ル)アクリル酸エステルカゝら誘導される構成単位 (a2)を有することが好ま 、。
構成単位 (a2)のラタトン含有単環または多環式基は、高分子化合物 (A1)をレジス ト膜の形成に用いた場合に、レジスト膜の基板への密着性を高めたり、現像液との親 水性を高めたりするうえで有効なものである。また、液浸露光工程において使用され る溶媒に対する耐溶解性も優れる。
ここで、ラタトン含有単環または多環式基とは、 O C (O) 構造を含むひとつの 環 (ラタトン環)を含有する環式基を示す。ラタトン環をひとつの目の環として数え、ラ タトン環のみの場合は単環式基、さらに他の環構造を有する場合は、その構造に関 わらず多環式基と称する。
[0053] 構成単位 (a2)としては、このようなラタトンの構造(一0— C (O)— )と環基とを共に 持てば、特に限定されることなく任意のものが使用可能である。
具体的には、ラタトン含有単環式基としては、 7 プチ口ラタトン力 水素原子 1つ を除いた基が挙げられる。また、ラタトン含有多環式基としては、ラタトン環を有するビ シクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカン力も水素原子一つを除いた 基が挙げられる。特に、以下のような構造式を有するラタトン含有トリシクロアルカンか ら水素原子を 1つを除いた基が、工業上入手し易いなどの点で有利である。
[0054] [化 18]
Figure imgf000026_0001
[0055] 構成単位 (a2)の例として、より具体的には、下記一般式 (a2—l)〜(a2— 5)で表 される構成単位が挙げられる。
[化 19]
Figure imgf000027_0001
(32-2) (a2-3)
Figure imgf000027_0002
a2-4) (a2-5)
[式中、 Rは水素原子または低級アルキル基であり、 R'は水素原子、低級アルキル 基、または炭素数 1〜5のアルコキシ基であり、 mは 0または 1の整数である。 ]
[0057] 一般式(a2— 1)〜(a2— 5)における Rおよび R,の低級アルキル基としては、前記 構成単位 (al)における Rの低級アルキル基と同じである。
一般式 (a2— 1)〜 (a2— 5)中、 R'は、工業上入手が容易であること等を考慮する と、水素原子が好ましい。
[0058] 前記一般式 (a2— 1)〜(a2— 5)の具体的な構成単位を例示する。
[0059] [化 20] 震vu/ O 82 iifcld 660さ 90sAV
Figure imgf000028_0001
[0061] [化 22]
Figure imgf000029_0001
(a2-3-10)
[0062] [化 23]
/ OAV 60さ 90s/v:d 638ssooifcl> 8n
Figure imgf000030_0001
〕 〔0寸
Figure imgf000031_0001
[0064] 一般式 (a2— l)〜(a2— 5)中、 R'は、工業上入手が容易であること等を考慮する と、水素原子が好ましい。
これらの中でも、一般式 (a2— l)〜(a2— 5)力 選択される少なくとも 1種以上を用 V、ることが好ましく、一般式 (a2— 1)〜(a2— 3)から選択される少なくとも 1種以上を 用いることが好ましい。具体的には、化学式 (a2— 1— 1)、(a2—l— 2)、(a2— 2—l )、 (a2— 2— 2)、 (a2— 3— l)、 (a2— 3— 2)、 (a2— 3— 9)及び(a2— 3— 10)力も 選択される少なくとも 1種以上を用いることが好ましい。
[0065] 榭脂 (A1)において、構成単位 (a2)としては、 1種を単独で用いてもよぐ 2種以上 を組み合わせて用いてもょ 、。
榭脂 (A1)中の構成単位 (a2)の割合は、榭脂 (A1)を構成する全構成単位の合計 に対して、 5〜60モノレ0 /0力 S好ましく、 10〜55モノレ0 /0力 Sより好ましく、 25〜55モノレ0 /0 力 Sさらに好ましい。下限値以上とすることにより構成単位 (a2)を含有させることによる 効果が充分に得られ、上限値以下とすることにより他の構成単位とのノ ンスをとるこ とがでさる。
[0066] 本発明において、榭脂 (A1)は、構成単位 (al— 0)と構成単位 (a2)とを有する共 重合体であることが、本発明の効果に優れることから好ましぐ構成単位 (al— 01)と 構成単位 (a2)とを有する共重合体であることがより好ま 、。
[0067] ·構成単位 (a3)
榭脂 (A1)は、さらに、極性基含有脂肪族炭化水素基を含有する( a 低級アルキ ル)アクリル酸エステル力も誘導される構成単位 (a3)を有して 、てもよ 、。構成単位 ( a3)を有することにより、(A)成分の親水性が高まり、現像液との親和性が高まって、 露光部でのアルカリ溶解性が向上し、解像性の向上に寄与する。また、液浸露光ェ 程において使用される溶媒に対する耐溶解性にも優れる。
極性基としては、上述したアルカリ可溶性基、シァノ基等が挙げられる。特に水酸基 が好ましい。
脂肪族炭化水素基としては、炭素数 1〜10の直鎖状または分岐状の炭化水素基( 好ましくはアルキレン基)や、多環式の脂肪族炭化水素基 (多環式基)が挙げられる。 該多環式基としては、例えば ArFエキシマレーザー用レジスト組成物用の榭脂にお V、て、多数提案されて!、るものの中から適宜選択して用いることができる。
その中でも、水酸基、シァノ基、カルボキシ基、またはアルキル基の水素原子の一 部がフッ素原子で置換されたヒドロキシアルキル基を含有する脂肪族多環式基を含 み、かつ 低級アルキル)アクリル酸エステル力も誘導される構成単位がより好ま しい。該多環式基としては、ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアル力 ンなどから 1個以上の水素原子を除いた基などを例示できる。具体的には、ァダマン タン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンなどのポリシ クロアルカンから 1個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。この様な多環式 基は、 ArFエキシマレーザー用レジスト組成物用のポリマー(榭脂成分)において、 多数提案されて 、るものの中から適宜選択して用いることができる。これらの多環式 基の中でも、ァダマンタンから 2個以上の水素原子を除いた基、ノルボルナンから 2個 以上の水素原子を除 、た基、テトラシクロドデカンから 2個以上の水素原子を除 、た 基が工業上好ましい。 [0068] 構成単位 (a3)としては、極性基含有脂肪族炭化水素基における炭化水素基が炭 素数 1〜10の直鎖状または分岐状の炭化水素基のときは、 —低級アルキル)ァク リル酸のヒドロキシェチルエステル力 誘導される構成単位が好ましく、該炭化水素 基が多環式基のときは、下記式 (a3— 1)で表される構成単位、(a3— 2)で表される 構成単位、(a3— 3)で表される構成単位が好ましいものとして挙げられる。
[0069] [化 25]
Figure imgf000033_0001
{a3-3)
(式中、 Rは前記に同じであり、 jは 1〜3の整数であり、 kは 1〜3の整数であり、 tは 1 〜3の整数であり、 1は 1〜5の整数であり、 sは 1〜3の整数である。 )
[0070] 式(a3— l)中、 jは 1又は 2であることが好ましぐ 1であることがさらに好ましい。 jが 2 の場合は、水酸基がァダマンチル基の 3位と 5位に結合しているものが好ましい。 jが 1の場合は、水酸基がァダマンチル基の 3位に結合して 、るものが好まし 、。
jは 1であることが好ましぐ特に水酸基がァダマンチル基の 3位に結合しているものが 好ましい。
[0071] 式(a3— 2)中、 kは 1であることが好ましい。シァノ基はノルボル-ル基の 5位または 6位に結合して 、ることが好まし 、。
[0072] 式(a3— 3)中、 tは 1であることが好ましい。 1は 1であることが好ましい。 sは 1であるこ とが好ましい。これらは(α—低級アルキル)アクリル酸のカルボキシ基の末端に 2— ノルボル-ル基または 3—ノルボル-ル基が結合していることが好ましい。フッ素化ァ ルキルアルコールはノルボル-ル基の 5又は 6位に結合して!/、ることが好まし!/、。 [0073] 構成単位 (a3)としては、 1種を単独で用いてもよぐ 2種以上を組み合わせて用い てもよい。
榭脂 (A1)が構成単位 (a3)を有する場合、榭脂 (A1)中、構成単位 (a3)の割合は 、当該榭脂 (A1)を構成する全構成単位に対し、 5〜50モル%であることが好ましぐ 10〜35モル0 /0がより好ましい。
[0074] ·構成単位 (a4)
榭脂 (Al)は、本発明の効果を損なわない範囲で、上記以外の他の構成単位 (a4) を含んでいてもよい。
構成単位 (a4)は、上述の構成単位に分類されない構成単位であれば特に限定す るものではなぐ ArFエキシマレーザー用、 KrFポジエキシマレーザー用(好ましくは ArFエキシマレーザー用)等のレジスト用榭脂に用いられるものとして従来力も知られ ている多数のものが使用可能である。
構成単位 (a4)としては、例えば酸非解離性の脂肪族多環式基を含み、かつ — 低級アルキル)アクリル酸エステルカゝら誘導される構成単位などが好まし ヽ。該多環 式基は、例えば、前記の構成単位 (al)の場合に例示したものと同様のものを例示す ることができ、 ArFエキシマレーザー用、 KrFポジエキシマレーザー用(好ましくは Ar Fエキシマレーザー用)等のレジスト組成物の榭脂成分に用いられるものとして従来 力も知られている多数のものが使用可能である。
特にトリシクロデカニル基、ァダマンチル基、テトラシクロドデ力-ル基、イソボル- ル基、ノルボル二ル基カも選ばれる少なくとも 1種以上であると、工業上入手し易いな どの点で好ましい。これらの多環式基は、炭素数 1〜5の直鎖又は分岐状のアルキル 基で置換されていてもよい。
構成単位 (a4)として、具体的には、下記一般式 (a4— l)〜(a4— 5)の構造のもの を f列示することができる。
[0075] [化 26]
Figure imgf000035_0001
(式中、 Rは前記と同じである。 )
[0076] 力かる構成単位 (a4)は、榭脂 (A1)の必須成分ではな 、が、これを榭脂 (A1)に含 有させる際には、榭脂 (A1)を構成する全構成単位の合計に対して、構成単位 (a4) を 1〜30モル0 /0、好ましくは 10〜20モル0 /0含有させると好ましい。
[0077] 榭脂 (A1)は、公知の方法、たとえば各構成単位を誘導するモノマーを、例えばァ ゾビスイソブチ口-トリル (AIBN)のようなラジカル重合開始剤を用いた公知のラジカ ル重合等によって重合させる方法や、前記非特許文献に記載の方法によって合成 できる。
より具体的には、榭脂 (A1)は、たとえば、アルカリ可溶性基を有する榭脂 (前駆体) におけるアルカリ可溶性基の水素原子を置換して酸解離性溶解抑制基 (I)を導入す ることにより製造できる。その具体的な方法としては、例えば、塩素、臭素などのハロ ゲン原子を含有したアルコール化合物を用いてハロゲン化メチルエーテル化合物を 合成し、これを前駆体のアルカリ可溶性基と反応させて、酸解離性溶解抑制基 (I)を 導入することができる。例えば、クロロメチルエーテルィ匕合物を出発物質とし、前駆体 のアルコール水酸基、カルボキシ基、およびフ ノール性水酸基力 選択されるいず れか一つのアルカリ可溶性基と反応させることにより、該アルカリ可溶性基を酸解離 性溶解抑制基 (I)で保護することができる。
[0078] 前記クロロメチルエーテルィヒ合物は、下記反応式に示すような公知の方法により合 成することができる。すなわち、アルコールィ匕合物にパラホルムアルデヒドをカ卩え、該 アルコール化合物に対し、 2. 0〜3. 0当量の塩化水素ガスを吹き込み、塩酸酸性下 、 40〜100°Cにて反応する。反応終了後、生成物を減圧蒸留することにより、 目的の クロロメチルエーテルィ匕合物を得ることができる。下記反応式において、 Rは目的とす る化合物における「一(CH ) —Z」で表される基に対応する。
2 n
[0079] [化 27]
(CH20)n + HO— R ► CI一 CH2
[0080] 前記クロロメチルエーテルィ匕合物としては、例えば、下記化学式(36)で表される 4 ォキソ 2 ァダマンチルクロロメチルエーテル、下記化学式(37)で表される 2— ァダマンチルクロロメチルエーテル、下記化学式(38)で表される 1ーァダマンチルメ チルクロロメチルエーテルなどを挙げることができる。
[0081] [化 28]
Figure imgf000036_0001
(36) (37) (38)
[0082] また、榭脂(A1)には、上記重合の際に、たとえば HS— CH— CH— CH— C (C
2 2 2
F ) —OHのような連鎖移動剤を併用して用いることにより、末端に一 C (CF ) — O
3 2 3 2
H基を導入してもよい。このように、アルキル基の水素原子の一部がフッ素原子で置 換されたヒドロキシアルキル基が導入された共重合体は、現像欠陥の低減や LER (ラ インエッジラフネス:ライン側壁の不均一な凹凸)の低減に有効である。
[0083] 榭脂 (A1)の質量平均分子量 (Mw) (ゲルパーミネーシヨンクロマトグラフィーによる ポリスチレン換算基準)は、特に限定するものではないが、 2000〜50000が好ましく 、 3000〜30000力より好まし <、 5000〜20000力最ち好まし!/ヽ。この範囲の上限よ りも小さいと、レジストとして用いるのに充分なレジスト溶剤への溶解性があり、この範 囲の下限よりも大きい、耐ドライエッチング性やレジストパターン断面形状が良好であ る。
また分散度(MwZMn)は 1. 0〜5. 0力 S好ましく、 1. 0〜3. 0がより好ましい。
[0084] 榭脂 (A1)は、 1種単独であってもよぐ 2種以上を併用してもよい。
(A)成分中、榭脂 (A1)の割合は、本発明の効果のためには、好ましくは 50質量% 以上、より好ましくは 80〜: LOO質量%であり、最も好ましくは 100質量%である。
[0085] 本発明にお 、ては、(A)成分として、高分子化合物 (A1)に加えて、一般に化学増 幅型ポジ型レジスト用榭脂として用いられて!/ヽる榭脂を含有してもよ ヽ。そのような榭 脂としては、例えば、榭脂 (A1)において、酸解離性溶解抑制基 (I)を有さず、酸解 離性溶解抑制基 (I)以外の酸解離性溶解抑制基を有する構成単位、たとえば、上記 構成単位 (al— O)を有さず、上記構成単位(&1 1)〜(&1 4) (以下、これらをまと めて構成単位 (al ' )と ヽぅことがある)を有し、任意に上記構成単位 (a2)〜 (a4)から 選択される少なくとも 1種を有する榭脂 (以下、榭脂 (A2) t 、う)が挙げられる。
カゝかる榭脂 (A2)としては、従来、化学増幅型ポジ型レジスト用の榭脂成分として公 知のものの中から任意のものを 1種または 2種以上適宜選択して用いることができる。
[0086] 榭脂 (A2)として、より具体的には、前記構成単位 (al ' )、 (a2)及び Z又は(a3)を 有する榭脂 (以下、榭脂 (A2— 1) t ヽぅ)が挙げられる。
榭脂 (A2— 1)中、構成単位 (al,)の割合は、榭脂 (A2— 1)の全構成単位の合計 に対して、 5〜80モル0 /0力好ましく、 10〜70モル0 /0がより好ましい。また、構成単位( a2)の割合は、榭脂 (A2—1)の全構成単位の合計に対して、 5〜50モル%が好まし く、 10〜40モル%がより好ましい。また、構成単位 (a3)の割合は、榭脂 (A2— 1)の 全構成単位の合計に対して、 5〜80モル%が好ましぐ 10〜60モル%がより好まし い。 榭脂 (A2— 1)は、さらに前記構成単位 (a4)を有していてもよい。
樹月旨(A2— 1)の質量平均分子量 ίま 5000〜30000力 S好まし <、 6000〜20000力 S より好ましい。また分散度(MwZMn)は 1. 0〜5. 0力 子ましく、 1. 0〜3. 0がより好 ましい。
[0087] ポジ型レジスト組成物中の (A)成分の割合は、目的とするレジスト膜厚によって適 宜調製することができる。
[0088] < (B)成分 >
(B)成分としては、特に限定されず、これまで、化学増幅型ポジ型レジスト用の酸発 生剤として提案されているものを使用することができる。このような酸発生剤としては、 これまで、ョードニゥム塩やスルホ -ゥム塩などのォ-ゥム塩系酸発生剤、ォキシムス ルホネート系酸発生剤、ビスアルキルまたはビスァリールスルホ-ルジァゾメタン類、 ポリ(ビススルホ -ル)ジァゾメタン類などのジァゾメタン系酸発生剤、ニトロべンジルス ルホネート系酸発生剤、イミノスルホネート系酸発生剤、ジスルホン系酸発生剤など 多種のものが知られて 、る。
[0089] ォ-ゥム塩系酸発生剤の具体例としては、ジフエ-ルョードニゥムのトリフルォロメタ ンスルホネートまたはノナフルォロブタンスルホネート、ビス(4—tert ブチルフエ- ル)ョードニゥムのトリフルォロメタンスルホネートまたはノナフルォロブタンスルホネー ト、トリフエ-ルスルホ-ゥムのトリフルォロメタンスルホネート、そのヘプタフルォロプ 口パンスルホネートまたはそのノナフルォロブタンスルホネート、トリ(4 メチルフエ- ル)スノレホニゥムのトリフノレオロメタンスノレホネート、そのヘプタフノレォロプロパンスノレ ホネートまたはそのノナフルォロブタンスルホネート、ジメチル(4ーヒドロキシナフチ ル)スノレホニゥムのトリフノレオロメタンスノレホネート、そのヘプタフノレォロプロパンスノレ ホネートまたはそのノナフルォロブタンスルホネート、モノフエ-ルジメチルスルホ -ゥ ムのトリフルォロンメタンスルホネート、そのヘプタフルォロプロパンスルホネートまた はそのノナフルォロブタンスルホネート、ジフエ-ルモノメチルスルホ-ゥムのトリフル ォロメタンスルホネート、そのヘプタフルォロプロパンスルホネートまたはそのノナフル ォロブタンスルホネート、(4 メチルフエ-ル)ジフエ-ルスルホ-ゥムのトリフルォロ メタンスルホネート、そのヘプタフルォロプロパンスルホネートまたはそのノナフルォロ ブタンスルホネート、(4—メトキシフエ-ル)ジフエ-ルスルホ-ゥムのトリフルォロメタ ンスルホネート、そのヘプタフルォロプロパンスルホネートまたはそのノナフルォロブ タンスルホネート、トリ(4— tert—ブチル)フエ-ルスルホ-ゥムのトリフルォロメタンス ルホネート、そのヘプタフルォロプロパンスルホネートまたはそのノナフルォロブタン スルホネートなどが挙げられる。
ォキシムスルホネート系酸発生剤の具体例としては、 α - (P -トルエンスルホ -ルォ キシィミノ) -ベンジルシア-ド、 a - (p -クロ口ベンゼンスルホ -ルォキシィミノ) -ベンジ ルシア-ド、 a - (4-二トロベンゼンスルホ -ルォキシィミノ) -ベンジルシア-ド、 a - (4 -ニトロ- 2-トリフルォロメチルベンゼンスルホ -ルォキシィミノ) -ベンジルシア-ド、 a - (ベンゼンスルホ -ルォキシィミノ) -4-クロ口べンジルシア-ド、 a - (ベンゼンスルホ -ルォキシィミノ) - 2, 4-ジクロロべンジルシア-ド、 a - (ベンゼンスルホ -ルォキシィ ミノ)- 2, 6 -ジクロロべンジルシア-ド、 a - (ベンゼンスルホ -ルォキシィミノ)- 4 -メト キシベンジルシア-ド、 a - (2-クロ口ベンゼンスルホ -ルォキシィミノ) -4-メトキシべ ンジルシア-ド、 a - (ベンゼンスルホ -ルォキシィミノ) -チェン- 2-ィルァセトニトリル 、 a - (4-ドデシルベンゼンスルホ -ルォキシィミノ) -ベンジルシア-ド、 a - [ (p-トル エンスルホ -ルォキシィミノ) -4-メトキシフエ-ル]ァセトニトリル、 at - [ (ドデシルペン ゼンスルホ -ルォキシィミノ) -4-メトキシフエ-ル]ァセトニトリル、 at - (トシルォキシィ ミノ) -4-チェ-ルシア-ド、 a - (メチルスルホ -ルォキシィミノ) - 1 -シクロペンテ-ル ァセトニトリル、 (X - (メチルスルホ -ルォキシィミノ) - 1 -シクロへキセ-ルァセトニトリル 、 a - (メチルスルホ -ルォキシィミノ) - 1 -シクロヘプテュルァセトニトリル、 a - (メチル スルホ -ルォキシィミノ)- 1 -シクロオタテュルァセトニトリル、 a - (トリフルォロメチルス ルホ -ルォキシィミノ) - 1 -シクロペンテ-ルァセトニトリル、 a - (トリフルォロメチルス ルホ -ルォキシィミノ) -シクロへキシルァセトニトリル、 a - (ェチルスルホ -ルォキシィ ミノ) -ェチルァセトニトリル、 a - (プロピルスルホ -ルォキシィミノ) -プロピルァセトニト リル、 a - (シクロへキシルスルホニルォキシィミノ) -シクロペンチルァセトニトリル、 a - (シクロへキシルスルホ -ルォキシィミノ) -シクロへキシルァセトニトリル、 ひ - (シクロへ キシルスルホ -ルォキシィミノ) - 1 -シクロペンテ-ルァセトニトリル、 a - (ェチルスル ホ -ルォキシィミノ) - 1 -シクロペンテ-ルァセトニトリル、 ひ - (イソプロピルスルホ-ル ォキシィミノ) - 1 -シクロペンテ-ルァセトニトリル、 α - (η-ブチルスルホ -ルォキシイミ ノ) - 1 -シクロペンテ-ルァセトニトリル、 at - (ェチルスルホ -ルォキシィミノ) - 1 -シクロ へキセ-ルァセトニトリル、 OC - (イソプロピルスルホ -ルォキシィミノ)- 1 -シクロへキセ -ルァセト-トリル、 α - (η-ブチルスルホ -ルォキシィミノ) - 1 -シクロへキセ-ルァセ トニトリル、 α—(メチルスルホ -ルォキシィミノ) フエ-ルァセトニトリル、 α (メチ ルスルホニルォキシィミノ)—ρ—メトキシフエ二ルァセトニトリル、 α (トリフルォロメ チルスルホ -ルォキシィミノ) フエ-ルァセトニトリル、 α (トリフルォロメチルスル ホ -ルォキシィミノ) ρーメトキシフエ-ルァセトニトリル、 ひ (ェチルスルホ -ルォ キシィミノ)—ρ—メトキシフエ-ルァセトニトリル、 (X - (プロピルスルホ-ルォキシイミ ノ) ρ メチルフエ-ルァセトニトリル、 α (メチルスルホ -ルォキシィミノ)—ρ ブ ロモフエ-ルァセトニトリルなどが挙げられる。これらの中で、 α (メチルスルホ -ル ォキシィミノ)一 Ρ—メトキシフエ-ルァセトニトリルが好ましい。
また、下記化学式で表されるォキシムスルホネート系酸発生剤も用いることができる [化 29]
CK3— 02S― O― N=C^¾^ ~ C= ― O一 S02一 CH3
NC CM
Figure imgf000041_0001
C2H5— O2S― O― N=C ~ ^ — C= - ~ O― S02— C2H5
CN CN
Figure imgf000041_0002
] CH3- ON- GS02- (CH2 )3CH3
CH3- ON- OSO2- (CH2 )3CH3
Figure imgf000042_0001
[0094] ジァゾメタン系酸発生剤のうち、ビスアルキルまたはビスァリールスルホ -ルジァゾメ タン類の具体例としては、ビス(イソプロピルスルホ -ル)ジァゾメタン、ビス(p トルェ ンスルホ -ル)ジァゾメタン、ビス( 1 , 1—ジメチルェチルスルホ -ル)ジァゾメタン、ビ ス(シクロへキシルスルホ -ル)ジァゾメタン、ビス(2, 4 ジメチルフエ-ルスルホ-ル )ジァゾメタン等が挙げられる。
また、ポリ(ビススルホニル)ジァゾメタン類としては、例えば、以下に示す構造をもつ 1, 3 ビス(フエ-ルスルホ-ルジァゾメチルスルホ -ル)プロパン(ィ匕合物 A、分解 点 135°C)、 1 , 4 ビス(フエ-ルスルホ-ルジァゾメチルスルホ -ル)ブタン(化合物 B、分解点 147°C)、 1, 6 ビス(フエ-ルスルホ-ルジァゾメチルスルホ -ル)へキサ ン(化合物 C、融点 132°C、分解点 145°C)、 1, 10 ビス(フエ-ルスルホ-ルジァゾ メチルスルホ -ル)デカン(ィ匕合物 D、分解点 147°C)、 1 , 2 ビス(シクロへキシルス ルホ-ルジァゾメチルスルホ -ル)ェタン(ィ匕合物 E、分解点 149°C)、 1, 3 ビス(シ クロへキシルスルホ-ルジァゾメチルスルホ -ル)プロパン(ィ匕合物 F、分解点 153°C )、 1, 6 ビス(シクロへキシルスルホ-ルジァゾメチルスルホ -ル)へキサン(ィ匕合物 G、融点 109°C、分解点 122°C)、 1, 10 ビス(シクロへキシルスルホ-ルジァゾメチ ルスルホニル)デカン (ィ匕合物 H、分解点 116°C)などを挙げることができる。
[0095] [化 31]
Figure imgf000043_0001
本発明においては、中でも(B)成分としてフッ素化アルキルスルホン酸イオンをァ 二オンとするォニゥム塩を用いることが好まし 、。
また、本発明においては、ォキシムスルホネート系酸発生剤やジァゾメタン系酸発 生剤などの非イオン性の酸発生剤を用いても、充分にレジストパターンを形成できる 。すなわち、これらの酸発生剤は、ォユウム塩系酸発生剤に比べて酸の強度が弱ぐ 使用できるレジストが限定されている力 本発明のポジ型レジスト組成物においては 、これらの酸発生剤も充分に使用できる。
[0097] (B)成分としては、 1種の酸発生剤を単独で用いてもよいし、 2種以上を組み合わ せて用いてもよい。
(B)成分の含有量は、(A)成分 100質量部に対し、 0. 5〜30質量部が好ましぐ 1 〜 10質量部がより好ましい。上記範囲とすることでパターン形成が十分に行われる。 また、均一な溶液が得られ、保存安定性が良好となるため好ましい。
[0098] 本発明のポジ型レジスト組成物は、上記 (A)成分および (B)成分、および後述する 各種任意成分を、有機溶剤 (以下、(C)成分ということがある)に溶解させて製造する ことができる。
(C)成分としては、有機溶剤としては、使用する各成分を溶解し、均一な溶液とする ことができるものであればよぐ従来、化学増幅型レジストの溶剤として公知のものの 中から任意のものを 1種または 2種以上適宜選択して用いることができる。
例えば、 γ —ブチロラタトン等のラタトン類や、アセトン、メチルェチルケトン、シクロ へキサノン、メチルイソアミルケトン、 2—へプタノンなどのケトン類、エチレングリコー ル、エチレングリコーノレモノアセテート、ジエチレングリコール、ジエチレングリコーノレ モノアセテート、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノアセテート、ジプロピ レングリコール、またはジプロピレングリコールモノアセテートのモノメチルエーテル、 モノェチルエーテル、モノプロピルエーテル、モノブチルエーテルまたはモノフエニル エーテルなどの多価アルコール類およびその誘導体や、ジォキサンのような環式ェ 一テル類や、乳酸メチル、乳酸ェチル(EL)、酢酸メチル、酢酸ェチル、酢酸ブチル 、ピルビン酸メチル、ピルビン酸ェチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピ オン酸ェチルなどのエステル類などを挙げることができる。
これらの有機溶剤は単独で用いてもよぐ 2種以上の混合溶剤として用いてもょ 、。 また、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)と極性溶剤とを 混合した混合溶媒は好ましい。その配合比(質量比)は、 PGMEAと極性溶剤との相 溶性等を考慮して適宜決定すればよいが、好ましくは 1 : 9〜9 : 9 : 1、より好ましくは 2 : 8〜8: 2の範囲内とすることが好まし!/、。 より具体的には、極性溶剤として ELを配合する場合は、 PGMEA:ELの質量比が 好ましくは 1: 9〜9: 1、より好ましくは 2: 8〜8: 2であると好まし!/、。
また、有機溶剤として、その他には、 PGMEA及び ELの中カゝら選ばれる少なくとも 1種と γ—プチ口ラタトンとの混合溶剤も好ましい。この場合、混合割合としては、前 者と後者の質量比が好ましくは 70: 30-95 : 5とされる。
(C)成分の使用量は特に限定しないが、基板等に塗布可能な濃度で、塗布膜厚に 応じて適宜設定されるものである力 一般的にはレジスト組成物の固形分濃度 2〜2 0質量%、好ましくは 5〜15質量%の範囲内となる様に用いられる。
レジスト組成物の固形分濃度が 3〜30質量%となる範囲で、レジスト膜厚に応じて適 宜設定される
[0099] ポジ型レジスト組成物には、レジストパターン形状、引き置き経時安定性などを向上 させるために、さらに任意の成分として、含窒素有機化合物 (D) (以下、(D)成分とい う)を酉己合させることができる。
この含窒素有機化合物は、既に多種多様なものが提案されているので、公知のも のから任意に用いれば良いが、第 2級低級脂肪族アミンゃ第 3級低級脂肪族ァミン が好ましい。
ここで、低級脂肪族ァミンとは炭素数 5以下のアルキルまたはアルキルアルコール のァミンを言い、この第 2級や第 3級ァミンの例としては、トリメチルァミン、ジェチルァ ミン、トリェチルァミン、ジ—η—プロピルァミン、トリ— η—プロピルァミン、トリペンチル ァミン、トリドデシルァミン、トリオクチルァミン、ジエタノールァミン、トリエタノールアミ ン、トリイソプロパノールなどが挙げられる力 特にトリエタノールァミンのようなアル力 ノールァミンが好ましい。
また、下記一般式 (VI)で表される含窒素有機化合物も好ましく用いることができる
[0100] [化 32]
N + R"—— 0—— R12—— 0—— R13 )3 · ·■ (VI) (式中、 R11 R12は、それぞれ独立して低級アルキレン基、 R13は低級アルキル基を 示す。)
[0101] 1、 R12、 R13は直鎖、分岐鎖、環状であってもよいが、直鎖、分岐鎖状であること が好ましい。
1、 R12、 R13の炭素数は、分子量調整の観点から、それぞれ 1〜5、好ましくは 1〜 3である。 1、 R12、 R13の炭素数は同じであってもよいし、異なっていてもよい。尺11、 R12の構造は同じであってもよ 、し、異なって 、てもよ 、。
一般式 (VI)で表される化合物としては、例えばトリス-(2—メトキシメトキシェチル) ァミン、トリスー 2—(2—メトキシ (エトキシ))ェチルァミン、トリス-(2—(2—メトキシエト キシ)メトキシェチル)ァミン等が挙げられる。中でもトリス一 2— (2—メトキシ (エトキシ ) )ェチルァミンが好ましい。
[0102] これらの含窒素有機化合物の中では、とくに上記一般式 (VI)で表される化合物が 好ましぐ特にトリスー 2—(2—メトキシ (エトキシ))ェチルァミンがイマ一ジョンリソダラ フィー工程において使用される溶媒に対する溶解性力 、さく好ましい。
これらは単独で用いてもょ 、し、 2種以上を組み合わせて用いてもょ 、。
(D)成分は、(A)成分 100質量部に対して、通常 0. 01〜5. 0質量部の範囲で用 いられる。
[0103] また、本発明のポジ型レジスト組成物には、前記 (D)成分の配合による感度劣化の 防止、またレジストパターン形状、引き置き安定性等の向上の目的で、さらに任意の 成分として、有機カルボン酸又はリンのォキソ酸若しくはその誘導体 (E) (以下、(E) 成分という)を含有させることができる。なお、(D)成分と (E)成分は併用することもで きるし、いずれ力 1種を用いることもできる。
有機カルボン酸としては、例えば、マロン酸、クェン酸、リンゴ酸、コハク酸、安息香 酸、サリチル酸などが好適である。
リンのォキソ酸若しくはその誘導体としては、リン酸、リン酸ジー n—ブチルエステル 、リン酸ジフエ-ルエステルなどのリン酸又はそれらのエステルのような誘導体、ホス ホン酸、ホスホン酸ジメチルエステル、ホスホン酸ージー n—ブチルエステル、フエ- ルホスホン酸、ホスホン酸ジフエ-ルエステル、ホスホン酸ジベンジルエステルなどの ホスホン酸及びそれらのエステルのような誘導体、ホスフィン酸、フエ-ルホスフィン 酸などのホスフィン酸及びそれらのエステルのような誘導体が挙げられ、これらの中 で特にホスホン酸が好まし 、。
(E)成分は、(A)成分 100質量部当り 0. 01〜5. 0質量部の割合で用いられる。
[0104] 本発明のポジ型レジスト組成物には、さらに所望により混和性のある添加剤、例え ばレジスト膜の性能を改良するための付加的榭脂、塗布性を向上させるための界面 活性剤、溶解抑制剤、可塑剤、安定剤、着色剤、ハレーション防止剤、染料などを適 宜、添加含有させることができる。
[0105] 本発明のポジ型レジスト組成物の製造は、例えば、各成分を通常の方法で混合、 攪拌するだけでよぐ必要に応じディゾルバー、ホモジナイザー、 3本ロールミルなど の分散機を用い分散、混合させてもよい。また、混合した後で、さらにメッシュ、メンブ レンフィルターなどを用いてろ過してもよ!、。
[0106] 《レジストパターン形成方法》
次に、本発明に力かるレジストパターンの形成方法について説明する。 まずシリコンゥエーハ等の基板上に、本発明に力かるレジスト組成物をスピンナ一な どで塗布した後、プレベータ (PAB処理)を行う。
なお、基板とレジスト組成物の塗布層との間には、有機系または無機系の反射防止 膜を設けた 2層積層体とすることもできる。
また、レジスト組成物の塗布層上に有機系の反射防止膜を設けた 2層積層体とする こともでき、さらにこれに下層の反射防止膜を設けた 3層積層体とすることもできる。 ここまでの工程は、周知の手法を用いて行うことができる。操作条件等は、使用する レジスト組成物の組成や特性に応じて適宜設定することが好ましい。
[0107] 次 、で、上記で得られたレジスト組成物の塗膜であるレジスト層に対して、所望のマ スクパターンを介して選択的に液浸露光(Liquid Immersion Lithography)を行 う。このとき、予めレジスト層と露光装置の最下位置のレンズ間を、空気の屈折率より も大きい屈折率を有する溶媒で満たすが、さらに、空気の屈折率よりも大きくかつ前 記レジスト層の有する屈折率よりも小さい屈折率を有する溶媒で満たした状態で露光 を行うことが好ましい。
露光に用いる波長は、特に限定されず、 ArFエキシマレーザー、 KrFエキシマレー ザ一、 Fレーザー、 EUV (極紫外線)、 VUV (真空紫外線)、電子線、 X線、軟 X線な
2
どの放射線を用いて行うことができる。本発明に力かるレジスト組成物は、 KrF又は A rFエキシマレーザー、特に ArFエキシマレーザーに対して有効である。
[0108] 上記のように、本発明の形成方法においては、露光時に、レジスト層と露光装置の 最下位置のレンズ間に、空気の屈折率よりも大きくかつ使用されるレジスト組成物の 屈折率よりも小さ!ヽ屈折率を有する溶媒で満たすことが好まし ヽ。
空気の屈折率よりも大きくかつ使用されるレジスト糸且成物の屈折率よりも小さい屈折 率を有する溶媒としては、例えば、水、またはフッ素系不活性液体等が挙げられる。 該フッ素系不活性液体の具体例としては、 C HC1 F、 C F OCH
3 2 5 4 9 3、 C F OC H
4 9 2 5
、 C H F等のフッ素系化合物を主成分とする液体やパーフロォ口アルキル化合物の
5 3 7
ような沸点が 70〜180°Cであり、より好ましくは、沸点が 80〜160°Cのものを挙げるこ とができる。このパーフロォ口アルキル化合物としては、具体的には、パーフルォロア ルキルエーテル化合物やパーフルォロアルキルアミン化合物を挙げることができる。 さらに、具体的には、前記パーフルォロアルキルエーテル化合物としては、パーフ ルォロ(2—ブチル一テトラヒドロフラン)(沸点 102°C)を挙げることができ、前記パー フルォロアルキルアミン化合物としては、パーフルォロトリブチルァミン(沸点 174°C) を挙げることができる。
フッ素系不活性液体の中では、上記範囲の沸点を有するものが、露光終了後に、 液浸に用いた媒体の除去を、簡便な方法で行えることから好ましい。
[0109] 本発明のレジスト組成物は、特に水による悪影響を受けにくぐ感度、レジストパタ ーンプロファイル形状に優れることから、空気の屈折率よりも大き ヽ屈折率を有する 溶媒として、水が好ましく用いられる。また、水はコスト、安全性、環境問題及び汎用 性の観点からも好ましい。
また、空気の屈折率よりも大きくかつ使用されるレジスト糸且成物の屈折率よりも小さ V、屈折率を有する溶媒の屈折率としては、前記範囲内であれば特に制限されな 、。
[0110] 次いで、露光工程を終えた後、 PEB (露光後加熱)を行い、続いて、アルカリ性水 溶液カゝらなるアルカリ現像液を用いて現像処理する。そして、好ましくは純水を用い て水リンスを行う。水リンスは、例えば、基板を回転させながら基板表面に水を滴下ま たは噴霧して、基板上の現像液および該現像液によって溶解したレジスト組成物を 洗い流す。そして、乾燥を行うことにより、レジスト組成物の塗膜がマスクパターンに応 じた形状にパターユングされた、レジストパターンが得られる。
このように、本発明の液浸露光用ポジ型レジスト組成物およびレジストパターン形成 方法により、微細な線幅のレジストパターン、たとえばラインアンドスペース (L&S)パ ターンのレジストパターン幅が 90nm以下、たとえば 65nm程度の微細なレジストパタ ーンを形成できる。
イマ一ジョンリソグラフィ一においては、上述のように、液浸露光時にレジスト層が溶 媒に接触することになるため、レジスト層の変質が起こったり、また、レジストから溶媒 へ悪影響を及ぼす成分が溶出すると、溶媒の屈折率が変化して、イマ一ジョンリソグ ラフィ一の本来の長所が損なわれると考えられる。実際、感度劣化や得られるレジスト パターン力 —トップ形状となるなどレジストパターンの表面の荒れ (プロファイル形状 劣ィ匕)が確認されており、特に、エトキシェチル基等のアルキルォキシアルキル基の ような、いわゆるァセタール系の酸解離性溶解抑制基を用いた場合には、パターン が形成はできるものの、表面荒れが生じたり、レジストパターンの矩形性が不十分で あった。その原因としては、ァセタール系の酸解離性溶解抑制基の解離の反応が、 液浸露光に用いられる水などの溶媒の影響を大きく受けることが考えられる。
これに対し、本発明の液浸露光用ポジ型レジスト組成物においては、酸解離性溶 解抑制基 (I)が、ァセタール系の酸解離性溶解抑制基であるにもかかわらず、液浸 用の溶媒 (特に水)の影響を受けにくぐ露光前では、(A)成分のアルカリ現像液へ の強い溶解抑制作用を示し、露光および PEB (露光後加熱)プロセス後では、アル力 リ可溶性基カゝら解離 (脱保護)しゃすぐアルカリ溶解性が発現しやすい。そのため、 露光前と露光後でのアルカリ溶解性が大きく変化し、解像性に優れた微細パターン を得ることができると推測される。また、表面荒れもなぐ矩形性の良好なレジストバタ ーンを形成することができる。
また、本発明の液浸露光用ポジ型レジスト組成物は、感度にも優れている。
また、酸解離性溶解抑制基 (I)が脂肪族環式基を有することから、本発明の液浸露 光用ポジ型レジスト組成物は、エッチング耐性にも優れることが期待される。 実施例
[0112] 以下、本発明の実施例を説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定され るものではない。
[合成例 1] 化合物 59 (2—ァダマンチルクロロメチルエーテル)の合成
2 -ヒドロキシァダマンタンにパラホルムアルデヒドをカ卩え、 2 -ヒドロキシァダマンタ ンに対し 2. 5当量の塩ィ匕水素ガスを吹き込み、 50°Cにて 12時間反応させた。反応 終了後、生成物を減圧蒸留し、下記式(59)で表される化合物 59 (2—ァダマンチル クロロメチルエーテル)を得た。
[0113] [化 33]
Figure imgf000050_0001
(59)
[0114] [合成例 2] 化合物 61 (2—ァダマンチルォキシメチルメタタリレート)の合成
6. 9gのメタクリル酸を 200mLのテトラヒドロフランに溶解し、トリエチルァミン 8. Og を加えた。室温で攪拌した後、 15gの化合物 59を溶解させたテトラヒドロフラン 100m Lを滴下した。室温で 12時間攪拌した後、析出した塩を濾別した。得られた濾液を溶 媒留去し、酢酸ェチルに 200mLに溶解させた後、純粋(100mL X 3)で洗浄し、溶 媒留去した。氷冷下放置後、得白色固体を得た。この化合物を化合物 61とする。化 合物 61は下記式 (61)で表される。
赤外吸収スペクトル (IR)、プロトン核磁気共鳴スペクトル( — NMR)を測定した 結果を示す。 IR (cm—1) : 2907、 2854 (C— H伸縮)、 1725 (C = 0伸縮)、 1638 (C =C伸縮)1 H— NMR (CDC1、内部標準:テトラメチルシラン) ppm: 1. 45〜2. 1 (m
3
、 17H)、 3. 75 (s、 1H)、 5. 45 (s、 2H)、 5. 6 (s、 1H)、 6. 12 (s、 1H)
[0115] [化 34]
Figure imgf000051_0001
[0116] [榭脂合成例 1]
3. Ogのィ匕合物 61と、 2. Ogの γ —ブチロラタトンメタクリル酸エステルとを 45mLの テトラヒドロフランに溶解し、ァゾビスイソプチ口-トリル 0. 20gをカ卩えた。 12時間還流 した後、反応溶液を 2Lのメタノールに滴下した。析出した榭脂を濾別、減圧乾燥を行 い白色な粉体榭脂を得た。この榭脂を榭脂 1とし、その構造式を下記式 (64)に示す 。榭脂 1の分子量(Mw)は 12300、分散度(MwZMn)は 1. 96であった。また、力 一ボン 13核磁気共鳴スペクトル (13C— NMR)を測定した結果、組成比は m:n=0. 47 : 0. 53であった。
[0117] [化 35]
Figure imgf000051_0002
[0118] [実施例 1] ArF液浸露光評価
100質量部の榭脂 1と、 3質量部のトリフエ-ルスルホ-ゥムノナフルォロブタンスル ホネート(TPS— PFBS)と、 0. 3質量部のトリエタノールァミンとを、 1330質量部の 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)に溶解してポジ型レ ジスト組成物を得た。
[0119] 次に、上記で得られたポジ型レジスト組成物を用いて、レジストパターンの形成を行 つた o
まず、有機系反射防止膜組成物「ARC— 29」(商品名、ブリューヮサイエンス社製) を、スピンナーを用いてシリコンゥエーハ上に塗布し、ホットプレート上で 215°C、 60 秒間焼成して乾燥させることにより、膜厚 77nmの有機系反射防止膜を形成した。 そして、上記で得られたポジ型レジスト組成物を、スピンナーを用いて反射防止膜上 に塗布し、ホットプレート上で 100°C、 90秒間プレベータして、乾燥させることにより、 反射防止膜上に膜厚 150nmのレジスト膜を形成した。
そして、浸漬露光として、二光束干渉露光機 LEIES193— l (Nikon社製)を用い て、プリズムと水と 193nmの 2本の光束干渉による液浸二光束干渉露光を行った。 同様の方法は、前記非特許文献 2にも開示されており、実験室レベルで簡易にライン アンドスペース(L&S)パターンが得られる方法として公知である。
次に、 100°C、 90秒間の条件で PEB処理し、さらに 23°Cにてアルカリ現像液で 60 秒間現像した。アルカリ現像液としては 2. 38質量0 /0テトラメチルアンモ-ゥムヒドロキ シド水溶液を用いた。
[0120] このようにして得られた L&Sパターンを走査型電子顕微鏡 (SEM)により観察した ところ、 65nmのラインアンドスペースが 1 : 1となるレジストパターンが形成された。ま た、またそのときの感度(Eop)を求めたところ、 7. OmjZcm2であった。
また、レジストパターンは、 T—トップ形状ではなぐ矩形性の高いものであった。
[0121] [実施例 2]
実施例 1と同様にしてポジ型レジスト組成物を調製し、上記と同様の評価を、レジス ト膜厚を 120nmとした以外は実施例 1と同様にして行った。
その結果を表 1に示す。
[0122] [表 1]
Figure imgf000052_0001
[0123] 上記結果から明らかなように、実施例 1のポジ型レジスト組成物においては、 65nm という微細なパターンが形成できた。また、感度も高ぐ形状も優れていた。また、表 面荒れも見受けられなカゝつた。
産業上の利用可能性
本発明は、液浸露光(イマ一ジョン(immersion)リソグラフィー)工程を含むレジスト パターン形成方法に用いられる液浸露光用ポジ型レジスト組成物およびレジストパタ ーン形成方法に適用できる。

Claims

請求の範囲 [1] 酸の作用によりアルカリ可溶性が増大する榭脂成分 (A)と、露光により酸を発生す る酸発生剤成分 (B)とを含む液浸露光用ポジ型レジスト組成物であって、 前記榭脂成分 (A)が、水素原子を有するアルカリ可溶性基 (i)を有し、かつ該アル カリ可溶性基 (i)の一部にお 、て、その水素原子が下記一般式 (I)
[化 1]
Figure imgf000054_0001
[上記式中、 Zは脂肪族環式基を表し; nは 0または 1〜3の整数を表し; R R2はそれ ぞれ独立して水素原子または炭素数 1〜5の低級アルキル基を表す。 ]で表される酸 解離性溶解抑制基 (I)で置換されて ヽる榭脂 (A1)を含有することを特徴とする液浸 露光用ポジ型レジスト組成物。
[2] 前記アルカリ可溶性基 (i)力 アルコール性水酸基、フエノール性水酸基および力 ルポキシ基力 なる群力 選択される少なくとも 1種である請求項 1に記載の液浸露 光用ポジ型レジスト組成物。
[3] 前記榭脂 (A1)力 下記一般式 (al— 01)または (al— 02)
[化 2]
Figure imgf000055_0001
[上記式中、 Zは脂肪族環式基を表し; nは 0または 1〜3の整数を表し; mは 0または 1 を表し; Rはそれぞれ独立して水素原子、炭素数 1〜5の低級アルキル基、フッ素原 子またはフッ素化低級アルキル基を表し; R R2はそれぞれ独立して水素原子また は炭素数 1〜5の低級アルキル基を表す。 ]で表される構成単位カゝらなる群カゝら選択 される少なくとも 1種を有する請求項 1または 2に記載の液浸露光用ポジ型レジスト組 成物。
前記榭脂 (A1)が、ラタトン含有単環または多環式基を有する( ex—低級アルキル) アクリル酸エステルカゝら誘導される構成単位 (a2)を有する請求項 1又は 2に記載の 液浸露光用ポジ型レジスト組成物。
含窒素有機化合物 (D)を含有する請求項 1又は 2に記載の液浸露光用ポジ型レジ スト組成物。
請求項 1又は 2に記載の液浸露光用ポジ型レジスト組成物を用いるレジストパター ン形成方法であって、液浸露光する工程を含むことを特徴とするレジストパターン形 成方法。
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