WO2017204090A1 - 感放射線性組成物及びパターン形成方法 - Google Patents

感放射線性組成物及びパターン形成方法 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a radiation-sensitive composition and a pattern forming method.
  • the lithography technique using the EUV or electron beam is expected as a next-generation pattern forming technique capable of forming a pattern in an ultrafine region of 32 nm or less.
  • the power of the exposure light source is low, there is a disadvantage that the throughput is low, and it is an important problem to solve this.
  • an apparatus surface for increasing the output of the light source has been studied, while the radiation-sensitive composition is required to have high sensitivity.
  • use of a metal-containing substance as a component of the radiation-sensitive composition has been studied.
  • the metal-containing substance absorbs EUV light and generates secondary electrons, and it is considered that the sensitivity can be improved by promoting the generation of acid from the acid generator by the action of the secondary electrons. It is done.
  • metal-containing materials are likely to deteriorate over time and are considered to have low stability. Therefore, radiation-sensitive compositions containing metal-containing materials have low storage stability and are more sensitive to long-term storage. In addition, there is a disadvantage that lithography performance such as LWR performance and resolution is lowered.
  • the present invention has been made based on the circumstances as described above, and an object thereof is to provide a radiation-sensitive composition that has excellent storage stability and suppresses deterioration of LWR performance, resolution, and sensitivity over time. There is to do.
  • the invention made in order to solve the above-mentioned problems includes a particle mainly composed of a metal oxide (hereinafter also referred to as “[A] particle”) and an aggregation inhibitor (hereinafter referred to as “[[ B] an aggregation inhibitor ”and an organic solvent (hereinafter also referred to as“ [C] organic solvent ”).
  • [A] particle a metal oxide
  • [B] an aggregation inhibitor an organic solvent
  • [C] organic solvent hereinafter also referred to as“ [C] organic solvent
  • Another invention made to solve the above-mentioned problems comprises a step of forming a film, a step of exposing the film, and a step of developing the exposed film, and the film is made of the radiation-sensitive composition. This is a pattern forming method to be formed.
  • the radiation-sensitive composition and pattern formation method of the present invention even when the radiation-sensitive composition is stored for a long period of time, a pattern with high sensitivity, low LWR, and high resolution can be formed. Therefore, these can be suitably used for forming a fine resist pattern in the lithography process of various electronic devices such as semiconductor devices and liquid crystal devices that are expected to be further miniaturized in the future.
  • the radiation-sensitive composition contains [A] particles, [B] an aggregation inhibitor, and [C] an organic solvent.
  • the radiation-sensitive composition has excellent storage stability and suppresses deterioration of LWR performance, resolution, and sensitivity over time.
  • the reason why the radiation-sensitive composition has the above-described configuration provides the above-described effect is not necessarily clear, for example, it can be inferred as follows. That is, the said radiation sensitive composition contains [A] particle
  • the radiation-sensitive composition is excellent in storage stability, and it is considered that the LWR performance, resolution and sensitivity are prevented from decreasing with time.
  • the radiation-sensitive composition for example, (i) a radiation-sensitive composition containing [A] particles as a main component in the total solid content (hereinafter also referred to as “radiation-sensitive composition (I)”). ), (Ii) Further, a radiation-sensitive resin composition (hereinafter referred to as “radiation-sensitive composition (II)”) containing a polymer having an acid-dissociable group (hereinafter also referred to as “[F] polymer”). And the like).
  • the “total solid content” of the radiation-sensitive composition refers to the sum of components other than [C] organic solvent.
  • the radiation-sensitive composition (I) can form a pattern by changing the solubility of the [A] particles in the developer by exposure of the formed film.
  • the radiation-sensitive composition (I) includes a radiation-sensitive acid generator (hereinafter also referred to as “[D] acid generator”) and / or an organic component as a suitable component.
  • An acid hereinafter also referred to as “[G] organic acid” may be contained.
  • the radiation-sensitive composition (II) may form a pattern by dissociating the acid-dissociable group of the [F] polymer by exposure of the formed film and changing the solubility in the developer. it can.
  • the radiation-sensitive composition (II) contains a [D] acid generator and / or [E] acid diffusion controller as a suitable component in addition to the components [A] to [C] and [F]. May be.
  • the radiation-sensitive composition may contain other optional components as long as the effects of the present invention are not impaired. Hereinafter, each component will be described.
  • the particles are particles mainly composed of a metal oxide.
  • Metal oxide refers to a compound containing a metal atom and an oxygen atom.
  • the “main component” means a substance having the highest content rate among substances constituting the particles, preferably a content rate of 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more.
  • the lower limit of the average particle diameter of the particles is preferably 0.5 nm, and more preferably 0.8 nm.
  • the upper limit of the average particle diameter is preferably 20 nm, more preferably 10 nm, still more preferably 3.0 nm, and particularly preferably 2.5 nm.
  • Metal oxide [A]
  • metal atoms constituting the metal oxide of the particles include Group 3 to Group 16 metal atoms.
  • Group 3 metal atoms include scandium, yttrium, lanthanum, cerium, and the like.
  • Examples of Group 4 metal atoms include titanium, zirconium, hafnium, and the like.
  • Examples of Group 5 metal atoms include vanadium, niobium, and tantalum.
  • Examples of Group 6 metal atoms include chromium, molybdenum, and tungsten.
  • Examples of Group 7 metal atoms include manganese and rhenium.
  • Group 8 metal atoms include iron, ruthenium, osmium, Examples of Group 9 metal atoms include cobalt, rhodium, iridium, Group 10 metal atoms include nickel, palladium, platinum, and the like.
  • Group 11 metal atoms include copper, silver, and gold.
  • Group 12 metal atoms include zinc, cadmium, mercury, etc.
  • Examples of Group 13 metal atoms include aluminum, gallium, and indium.
  • Group 14 metal atoms include germanium, tin, lead, etc. Antimony, bismuth, etc. as group 15 metal atoms, Examples of the Group 16 metal atom include tellurium.
  • the metal atoms constituting the metal oxide are preferably Group 3 to Group 14 metal atoms, more preferably Group 4, Group 5 and Group 14 metal atoms, titanium, zirconium, tantalum, tungsten. More preferred are tin, and combinations thereof.
  • the metal oxide may contain other atoms other than metal atoms and oxygen atoms.
  • the other atoms include semi-metal atoms such as boron and germanium, carbon atoms, hydrogen atoms, nitrogen atoms, phosphorus atoms, sulfur atoms, and halogen atoms.
  • the content (mass%) of the metalloid atom in the metal oxide is usually smaller than the metal atom content.
  • the lower limit of the total content of metal atoms and oxygen atoms in the metal oxide is preferably 30% by mass, more preferably 50% by mass, further preferably 70% by mass, and particularly preferably 90% by mass.
  • the upper limit of the total content is preferably 99.9% by mass.
  • organic acid refers to an organic compound that exhibits acidity
  • organic compound refers to a compound having at least one carbon atom.
  • the sensitivity, LWR performance, and resolution of the radiation-sensitive composition are further improved. This is presumably because, for example, the presence of the [a] organic acid near the surface of the [A] particle due to the interaction with the metal atom improves the dispersibility of the [A] particle in the solvent.
  • the lower limit of the pKa of the organic acid is preferably 0, more preferably 1, more preferably 1.5, and particularly preferably 3.
  • the upper limit of the pKa is preferably 7, more preferably 6, more preferably 5.5, and particularly preferably 5.
  • the pKa of the [a] organic acid means the first acid dissociation constant, that is, the logarithmic value of the dissociation constant with respect to the dissociation of the first proton.
  • the organic acid may be a low molecular compound or a high molecular compound, but a low molecular compound is preferable from the viewpoint of adjusting the interaction with the metal atom to a moderately weak one.
  • the low molecular compound means a compound having a molecular weight of 1,500 or less
  • the high molecular compound means a compound having a molecular weight of more than 1,500.
  • the lower limit of the molecular weight of the organic acid is preferably 50, more preferably 80.
  • the upper limit of the molecular weight is preferably 1,000, more preferably 500, still more preferably 400, and particularly preferably 300.
  • [A] By setting the molecular weight of the organic acid within the above range, the dispersibility of [A] particles can be adjusted to a more appropriate level. As a result, the sensitivity, LWR performance and solution of the radiation-sensitive composition can be adjusted. The image quality can be further improved.
  • organic acid examples include carboxylic acid, sulfonic acid, sulfinic acid, organic phosphinic acid, organic phosphonic acid, phenols, enol, thiol, acid imide, oxime, sulfonamide and the like.
  • carboxylic acid examples include formic acid, acetic acid, propionic acid, butanoic acid, pentanoic acid, hexanoic acid, heptanoic acid, octanoic acid, nonanoic acid, decanoic acid, 2-ethylhexanoic acid, oleic acid, acrylic acid, methacrylic acid, trans-2,3-dimethylacrylic acid, stearic acid, linoleic acid, linolenic acid, arachidonic acid, salicylic acid, benzoic acid, p-aminobenzoic acid, monochloroacetic acid, dichloroacetic acid, trichloroacetic acid, trifluoroacetic acid, pentafluoropropionic acid Monocarboxylic acids such as gallic acid and shikimic acid; Dicarboxylic acids such as oxalic acid, malonic acid, maleic acid, methylmalonic acid, fumaric acid, a
  • sulfonic acid examples include benzenesulfonic acid and p-toluenesulfonic acid.
  • sulfinic acid examples include benzenesulfinic acid and p-toluenesulfinic acid.
  • organic phosphinic acid examples include diethylphosphinic acid, methylphenylphosphinic acid, diphenylphosphinic acid and the like.
  • organic phosphonic acid examples include methylphosphonic acid, ethylphosphonic acid, t-butylphosphonic acid, cyclohexylphosphonic acid, and phenylphosphonic acid.
  • phenols examples include monovalent phenols such as phenol, cresol, 2,6-xylenol, and naphthol; Divalent phenols such as catechol, resorcinol, hydroquinone, 1,2-naphthalenediol; Examples thereof include trivalent or higher phenols such as pyrogallol and 2,3,6-naphthalenetriol.
  • Examples of the enol include 2-hydroxy-3-methyl-2-butene and 3-hydroxy-4-methyl-3-hexene.
  • Examples of the thiol include mercaptoethanol and mercaptopropanol.
  • the acid imide examples include carboxylic acid imides such as maleimide and succinimide; Examples thereof include sulfonic acid imides such as di (trifluoromethanesulfonic acid) imide and di (pentafluoroethanesulfonic acid) imide.
  • Examples of the oxime include aldoximes such as benzaldoxime and salicylaldoxime; Examples thereof include ketoximes such as diethyl ketoxime, methyl ethyl ketoxime, and cyclohexanone oxime.
  • sulfonamide examples include methylsulfonamide, ethylsulfonamide, benzenesulfonamide, and toluenesulfonamide.
  • the organic acid is preferably a carboxylic acid, more preferably a monocarboxylic acid, and even more preferably methacrylic acid and benzoic acid.
  • the metal oxide comprised by a metal atom and [a] organic acid is preferable, and the metal oxide comprised by the metal atom of 4th group, 5th group, and 14th group, and carboxylic acid Is more preferable, and a metal oxide composed of titanium, zirconium, hafnium, tantalum, tungsten, or tin and methacrylic acid or benzoic acid is more preferable.
  • the lower limit of the metal oxide content in the [A] particles is preferably 60% by mass, more preferably 80% by mass, and still more preferably 95% by mass. Moreover, 100 mass% may be sufficient as the content rate of the said metal oxide. By making the content rate of the said metal oxide into the said range, the sensitivity of the said radiation sensitive composition, LWR performance, and resolution can be improved more.
  • the particles may contain one or more of the above metal oxides.
  • the lower limit of the content of [a] organic acid in the [A] particle is preferably 1% by mass, and 5% by mass. % Is more preferable, and 10 mass% is further more preferable. On the other hand, as an upper limit of the said content rate, 90 mass% is preferable, 70 mass% is more preferable, and 50 mass% is further more preferable.
  • the particles may contain one or more [a] organic acids.
  • the said radiation sensitive composition is radiation sensitive composition (I)
  • the said radiation sensitive composition is radiation sensitive composition (II)
  • 40 mass% is preferable, 20 mass% is more preferable, and 10 mass% is further more preferable.
  • 1 mass part is preferred to 2 mass parts with respect to 100 mass parts of [F] polymer, and 3 mass parts is more preferred. Further preferred.
  • 40 mass parts is preferable, 20 mass parts is more preferable, and 10 mass parts is further more preferable.
  • the radiation-sensitive composition may contain one or more [A] particles.
  • [A] Particles can be synthesized by, for example, [b] a method of performing a hydrolysis-condensation reaction using a metal-containing compound, [b] a method of performing a ligand exchange reaction using a metal-containing compound, and the like.
  • the “hydrolysis condensation reaction” means that [b] the hydrolyzable group of the metal-containing compound is hydrolyzed to be converted to —OH, and the obtained two —OH are dehydrated and condensed to —O— Refers to the reaction in which is formed.
  • the metal-containing compound includes a metal compound (I) having a hydrolyzable group, a hydrolyzate of the metal compound (I) having a hydrolyzable group, and a hydrolysis of the metal compound (I) having a hydrolyzable group. It is a condensate or a combination thereof.
  • Metal compound (I) can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • hydrolyzable group examples include a halogen atom, an alkoxy group, and an acyloxy group.
  • halogen atom examples include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
  • alkoxy group examples include methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, i-propoxybutoxy group and the like.
  • acyloxy group examples include an acetoxy group, an ethylyloxy group, a propionyloxy group, a butyryloxy group, a t-butyryloxy group, a t-amylyloxy group, an n-hexanecarbonyloxy group, and an n-octanecarbonyloxy group.
  • an alkoxy group and an acyloxy group are preferable, and an isopropoxy group and an acetoxy group are more preferable.
  • the hydrolysis condensate of the metal compound (I) has a hydrolyzable group unless the effects of the present invention are impaired. It may be a hydrolysis-condensation product of the metal (I) having and a compound containing a metalloid atom. That is, the hydrolysis condensate of metal compound (I) may contain a metalloid atom within a range not impairing the effects of the present invention. Examples of the metalloid atom include boron, germanium, antimony, tellurium and the like.
  • the content rate of the metalloid atom in the hydrolysis condensate of metal compound (I) is usually less than 50 atomic% with respect to the total of metal atoms and metalloid atoms in the hydrolysis condensate.
  • As an upper limit of the content rate of the said half-metal atom 30 atomic% is preferable with respect to the sum total of the metal atom and half-metal atom in the said hydrolysis-condensation product, and 10 atomic% is more preferable.
  • Examples of the metal compound (I) include a compound represented by the following formula (A) (hereinafter also referred to as “metal compound (I-1)”).
  • metal compound (I-1) a compound represented by the following formula (A) (hereinafter also referred to as “metal compound (I-1)”).
  • M is a metal atom.
  • L is a ligand.
  • a is an integer of 0-2.
  • Y is a hydrolyzable group selected from a halogen atom, an alkoxy group and an acyloxy group.
  • b is an integer of 2 to 6.
  • a plurality of Y may be the same or different.
  • L is a ligand not corresponding to Y.
  • Examples of the metal atom represented by M include the same metal atoms as those exemplified as the metal atoms constituting the metal oxide contained in the [A] particles.
  • Examples of the ligand represented by L include a monodentate ligand and a polydentate ligand.
  • Examples of the monodentate ligand include hydroxo ligand, carboxy ligand, amide ligand, ammonia and the like.
  • amide ligand examples include unsubstituted amide ligand (NH 2 ), methylamide ligand (NHMe), dimethylamide ligand (NMe 2 ), diethylamide ligand (NEt 2 ), and dipropylamide. And a ligand (NPr 2 ).
  • polydentate ligand examples include hydroxy acid ester, ⁇ -diketone, ⁇ -keto ester, ⁇ -dicarboxylic acid ester, hydrocarbon having ⁇ bond, and diphosphine.
  • hydroxy acid ester examples include glycolic acid ester, lactic acid ester, 2-hydroxycyclohexane-1-carboxylic acid ester, and salicylic acid ester.
  • Examples of the ⁇ -diketone include 2,4-pentanedione, 3-methyl-2,4-pentanedione, 3-ethyl-2,4-pentanedione, and the like.
  • ⁇ -ketoester examples include acetoacetate ester, ⁇ -alkyl substituted acetoacetate ester, ⁇ -ketopentanoic acid ester, benzoyl acetate ester, 1,3-acetone dicarboxylic acid ester and the like.
  • Examples of the ⁇ -dicarboxylic acid ester include malonic acid diester, ⁇ -alkyl substituted malonic acid diester, ⁇ -cycloalkyl substituted malonic acid diester, ⁇ -aryl substituted malonic acid diester, and the like.
  • hydrocarbon having a ⁇ bond examples include chain olefins such as ethylene and propylene; Cyclic olefins such as cyclopentene, cyclohexene, norbornene; Chain dienes such as butadiene and isoprene; Cyclic dienes such as cyclopentadiene, methylcyclopentadiene, pentamethylcyclopentadiene, cyclohexadiene, norbornadiene; Examples thereof include aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, hexamethylbenzene, naphthalene, and indene.
  • chain olefins such as ethylene and propylene
  • Cyclic olefins such as cyclopentene, cyclohexene, norbornene
  • Chain dienes such as butadiene and isoprene
  • Cyclic dienes such as cyclopentadiene, methylcyclopen
  • diphosphine examples include 1,1-bis (diphenylphosphino) methane, 1,2-bis (diphenylphosphino) ethane, 1,3-bis (diphenylphosphino) propane, and 2,2′-bis (diphenyl). Phosphino) -1,1′-binaphthyl, 1,1′-bis (diphenylphosphino) ferrocene and the like.
  • Examples of the halogen atom represented by Y include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
  • Examples of the alkoxy group represented by Y include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group.
  • Examples of the acyloxy group represented by Y include an acetoxy group, an ethylyloxy group, a butyryloxy group, a t-butyryloxy group, a t-amylyloxy group, an n-hexane carbonyloxy group, and an n-octane carbonyloxy group.
  • Y is preferably an alkoxy group or an acyloxy group, more preferably an isopropoxy group or an acetoxy group.
  • B is preferably 3 or 4, more preferably 4.
  • the metal-containing compound is preferably a metal alkoxide that is neither hydrolyzed nor hydrolyzed and a metal acyloxide that is neither hydrolyzed nor hydrolyzed.
  • Examples of the metal-containing compound include zirconium / tetra n-butoxide, zirconium / tetra n-propoxide, zirconium / tetraisopropoxide, hafnium / tetraethoxide, indium / triisopropoxide, and hafnium / tetraisopropoxide.
  • [A] When using an organic acid for the synthesis
  • grains obtained can be adjusted to an appropriate thing, As a result, the said radiation sensitive composition Sensitivity, LWR performance, and resolution can be further improved.
  • a compound that can be a multidentate ligand represented by L in the compound of the above formula (A) or a cross-linked ligand A compound that can be a ligand may be added.
  • the compound that can be a bridging ligand include compounds having a plurality of hydroxy groups, isocyanate groups, amino groups, ester groups, and amide groups.
  • Examples of the method for performing the hydrolysis-condensation reaction using the metal-containing compound include a method in which the [b] metal-containing compound is subjected to a hydrolysis-condensation reaction in a solvent containing water. In this case, you may add the other compound which has a hydrolysable group as needed.
  • the lower limit of the amount of water used for this hydrolysis-condensation reaction is preferably 0.2-fold mol, more preferably 1-fold mol, and 3-fold mol based on the hydrolyzable group of [b] metal-containing compound. Further preferred.
  • the upper limit of the amount of water is preferably 20 times mol, more preferably 15 times mol, and even more preferably 10 times mol.
  • Examples of a method for performing a ligand exchange reaction using a metal-containing compound include a method of mixing [b] a metal-containing compound and [a] an organic acid. In this case, it may be mixed in a solvent or may be mixed without using a solvent. Moreover, in the said mixing, you may add bases, such as a triethylamine, as needed. The amount of the base added is, for example, from 1 part by mass to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of [b] metal-containing compound and [a] organic acid.
  • the solvent used for the synthesis reaction of the particles is not particularly limited, and for example, the same solvents as those exemplified as the [C] organic solvent described later can be used.
  • alcohol solvents, ether solvents, ester solvents and hydrocarbon solvents are preferable, alcohol solvents, ether solvents and ester solvents are more preferable, polyhydric alcohol partial ether solvents, monocarboxylic acids.
  • Ester solvents and cyclic ether solvents are more preferred, with propylene glycol monoethyl ether, ethyl acetate and tetrahydrofuran being particularly preferred.
  • the organic solvent used may be removed after the reaction, but without removing it after the reaction, it is used as the [C] organic solvent of the radiation-sensitive composition as it is. You can also.
  • the lower limit of the temperature of the particle synthesis reaction is preferably 0 ° C, more preferably 10 ° C.
  • 150 degreeC is preferable and 100 degreeC is more preferable.
  • the lower limit of the synthesis reaction time of the particles is preferably 1 minute, more preferably 10 minutes, and even more preferably 1 hour.
  • the upper limit of the time is preferably 100 hours, more preferably 50 hours, and even more preferably 10 hours.
  • any substance having the above properties can be used without particular limitation.
  • a compound having a dehydrating ability hereinafter, also referred to as “[B1] dehydrating agent”
  • a metal atom And a compound capable of coordinating hereinafter, also referred to as “[B2] ligand compound”.
  • the said radiation sensitive composition contains [B1] dehydrating agent, and the density
  • the dehydrating agent means a substance capable of removing water in the radiation-sensitive composition.
  • any organic compound or inorganic compound can be used as long as it is a substance having the above properties.
  • an organic compound is preferable from the viewpoint of reducing the influence of a substance generated by reaction with water on the radiation-sensitive composition.
  • Examples of the [B1] dehydrating agent that is an inorganic compound include anhydrous calcium sulfate, anhydrous magnesium sulfate, and zeolite.
  • dehydrating agents that are organic compounds include, for example, carboxylic acid anhydrides, orthocarboxylic acid esters, carboxylic acid halides, and the like.
  • Examples of the carboxylic acid anhydride include compounds represented by the following formula (a).
  • Examples of orthocarboxylic acid esters include compounds represented by the following formula (b).
  • R a1 and R a2 are each independently a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or these groups are combined with each other. It represents a ring structure having 4 to 20 ring members constituted with an atomic chain to which these are bonded.
  • R b1 , R b2 and R b3 are each independently a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
  • R c is a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
  • Two or more of R b1 , R b2 , R b3 and R c may represent a ring structure having 4 to 20 ring members together with an atomic chain to which they are combined and bonded to each other.
  • the “hydrocarbon group” includes a chain hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group.
  • the “hydrocarbon group” may be a saturated hydrocarbon group or an unsaturated hydrocarbon group.
  • the “chain hydrocarbon group” refers to a hydrocarbon group that does not include a cyclic structure but includes only a chain structure, and includes both a linear hydrocarbon group and a branched hydrocarbon group.
  • alicyclic hydrocarbon group refers to a hydrocarbon group that includes only an alicyclic structure as a ring structure and does not include an aromatic ring structure, and includes a monocyclic alicyclic hydrocarbon group and a polycyclic alicyclic group. Includes both hydrocarbon groups.
  • “Aromatic hydrocarbon group” refers to a hydrocarbon group containing an aromatic ring structure as a ring structure. However, it is not necessary to be composed only of an aromatic ring structure, and a part thereof may include a chain structure or an alicyclic structure.
  • Examples of the monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms include a monovalent chain hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, and 6 carbon atoms. And 20 monovalent aromatic hydrocarbon groups.
  • Examples of the monovalent chain hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms include alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and an i-propyl group; An alkenyl group such as an ethenyl group, a propenyl group, a butenyl group; Examples thereof include alkynyl groups such as ethynyl group, propynyl group, and butynyl group.
  • an alkyl group is preferable, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is more preferable, a methyl group, an ethyl group, and an i-propyl group are more preferable, and an ethyl group is particularly preferable.
  • Examples of the monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms include monocyclic monovalent alicyclic saturated hydrocarbon groups such as a cyclopentyl group and a cyclohexyl group; Monocyclic monovalent alicyclic unsaturated hydrocarbon groups such as cyclopentenyl group and cyclohexenyl group; A polycyclic monovalent alicyclic saturated hydrocarbon group such as a norbornyl group, an adamantyl group, a tricyclodecyl group, a tetracyclododecyl group; And polycyclic monovalent alicyclic unsaturated hydrocarbon groups such as a norbornenyl group, a tricyclodecenyl group, and a tetracyclododecenyl group.
  • a monocyclic monovalent alicyclic saturated hydrocarbon group and a polycyclic monovalent alicyclic saturated hydrocarbon group are preferable, and a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a norbornyl group, and an adamantyl group are more preferable.
  • Examples of the monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms include aryl groups such as phenyl group, tolyl group, xylyl group, mesityl group, naphthyl group, methylnaphthyl group, anthryl group, and methylanthryl group; Examples thereof include aralkyl groups such as benzyl group, phenethyl group, naphthylmethyl group and anthrylmethyl group.
  • substituent of the hydrocarbon group examples include a hydroxy group, a cyano group, a nitro group, an acyl group, a monovalent oxyhydrocarbon group, a monovalent carbonyloxy hydrocarbon group, and a halogen atom.
  • a hydrocarbon group is preferable, a chain hydrocarbon group is more preferable, an alkyl group and an alkenyl group are further preferable, an alkenyl group is particularly preferable, and an isopropenyl group is further particularly preferable. preferable.
  • a hydrocarbon group is preferable, a chain hydrocarbon group is more preferable, an alkyl group and an alkenyl group are further preferable, an alkyl group is particularly preferable, a methyl group and An ethyl group is further particularly preferred.
  • R c is preferably a hydrogen atom.
  • Examples of the ring structure having 4 to 20 ring members constituted by an atomic chain in which the groups R a1 and R a2 of the formula (a) are combined with each other include, for example, an oxacyclopentane structure, an oxacyclohexane structure, an oxacyclo Examples thereof include oxacycloalkane structures such as heptane structure and oxacyclooctane structure.
  • a ring structure having 4 to 20 ring members together with an atomic chain in which two or more of R b1 , R b2 , R b3 and R c in the formula (b) are combined with each other is exemplified by dioxa Examples thereof include dioxacycloalkane structures such as a cyclopentane structure, a dioxacyclohexane structure, a dioxacycloheptane structure, and a dioxacyclooctane structure.
  • carboxylic anhydrides include saturated aliphatic monocarboxylic anhydrides such as formic anhydride, acetic anhydride (acetic anhydride), propionic anhydride, butyric anhydride, valeric anhydride, caproic anhydride; (Meth) acrylic anhydride, propiolic anhydride, crotonic anhydride and other unsaturated aliphatic monocarboxylic anhydrides; Saturated aliphatic dicarboxylic acid anhydrides (including intramolecular anhydrides) such as oxalic acid anhydride, malonic acid anhydride, succinic acid anhydride, glutaric acid anhydride; Examples thereof include ring-containing carboxylic acid anhydrides such as benzoic acid anhydride, toluic acid anhydride, and furancarboxylic acid anhydride. Among these, saturated aliphatic monocarboxylic anhydride and unsaturated aliphatic monocarboxylic anhydride are preferable,
  • orthocarboxylic acid ester examples include orthoformate ester, orthoacetate ester, orthopropionate ester, orthobenzoate ester and the like. Among these, orthoformate is preferable, and triethyl orthoformate is more preferable.
  • carboxylic acid halide examples include saturated aliphatic monocarboxylic acid halides such as formic acid halide, acetic acid halide, propionic acid halide, butyric acid halide, valeric acid halide, caproic acid halide; Unsaturated aliphatic monocarboxylic acid halides such as (meth) acrylic acid halide, propiolic acid halide, crotonic acid halide; Saturated aliphatic dicarboxylic acid dihalides such as oxalic acid dihalide, malonic acid dihalide, succinic acid dihalide, glutaric acid dihalide; Examples thereof include ring-containing carboxylic acid halides such as benzoic acid halide, toluic acid halide, and furancarboxylic acid halide.
  • saturated aliphatic monocarboxylic acid halides such as formic acid halide, acetic acid halide, propionic acid halide
  • saturated aliphatic monocarboxylic acid halides unsaturated aliphatic monocarboxylic acid halides and ring-containing carboxylic acid halides are preferred, unsaturated aliphatic monocarboxylic acid halides and ring-containing carboxylic acid halides are more preferred, ) Acrylic acid halide and benzoic acid halide are more preferable, and (meth) acrylic acid chloride and benzoic acid chloride are particularly preferable.
  • the ligand compound is a compound that can coordinate to a metal atom.
  • any compound having the above properties can be used. Examples thereof include compounds having a functional group capable of coordinating to a metal atom. Examples of the functional group that can coordinate to the metal atom include a hydroxy group, a carboxy group, an isocyanate group, an amino group, a carbonyloxy hydrocarbon group, a carbonylalkanediylcarbonyl hydrocarbon group, and the like.
  • Examples of the ligand compound include compounds represented by the following formula (1).
  • R 1 is an n-valent organic group.
  • X is —OH, —COOH, —NCO, —NHR a , —COOR A or —CO—C (R L ) 2 —CO—R A.
  • R a is a hydrogen atom or a monovalent organic group.
  • R A is a monovalent organic group.
  • R L is each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group.
  • n is an integer of 1 to 4. When n is 2 or more, the plurality of Xs may be the same or different.
  • n-valent organic group represented by R 1 examples include an n-valent hydrocarbon group, an n-valent heteroatom-containing group containing a group having a heteroatom between carbon-carbons of the hydrocarbon group, and the above hydrocarbons And n-valent groups in which some or all of the hydrogen atoms of the group and heteroatom-containing group are substituted with substituents.
  • n-valent hydrocarbon group examples include alkanes such as methane, ethane, propane, and butane; alkenes such as ethene, propene, butene, and pentene; and C 1 to 30 carbon atoms such as alkynes such as ethyne, propyne, butyne, and pentyne.
  • Alicyclic having 3 to 30 carbon atoms such as cycloalkanes such as chain hydrocarbons, cycloalkanes such as cyclopropane, cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, norbornane and adamantane, cyclopropenes, cyclobutene, cyclopentene, cyclohexene, norbornene and the like
  • Groups obtained by removing n hydrogen atoms from hydrocarbons such as aromatic hydrocarbons having 6 to 30 carbon atoms, such as arenes such as hydrocarbons, benzene, toluene, xylene, mesitylene, naphthalene, methylnaphthalene, dimethylnaphthalene, anthracene, etc. Etc. It is.
  • Examples of the group having a hetero atom include a group having at least one selected from the group consisting of an oxygen atom, a nitrogen atom, a silicon atom, a phosphorus atom, and a sulfur atom, and the like, including —O—, —NH—, —CO -, -S-, a combination of these, and the like. Of these, —O— is preferable.
  • substituents include halogen atoms such as fluorine atom, chlorine atom, bromine atom and iodine atom; Alkoxy groups such as methoxy group, ethoxy group, propoxy group; Alkoxycarbonyl groups such as methoxycarbonyl group and ethoxycarbonyl group; Alkoxycarbonyloxy groups such as methoxycarbonyloxy group and ethoxycarbonyloxy group; Examples include acyl groups such as formyl group, acetyl group, propionyl group, butyryl group and benzoyl group; cyano group and nitro group.
  • halogen atoms such as fluorine atom, chlorine atom, bromine atom and iodine atom
  • Alkoxy groups such as methoxy group, ethoxy group, propoxy group
  • Alkoxycarbonyl groups such as methoxycarbonyl group and ethoxycarbonyl group
  • Alkoxycarbonyloxy groups such as methoxycarbon
  • the monovalent organic group represented by R a in —NHR a includes, for example, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms and a group having a hetero atom between carbon and carbon of the hydrocarbon group.
  • Examples include a hetero atom-containing group, a group obtained by substituting some or all of the hydrogen atoms of the hydrocarbon group and hetero atom-containing group with a substituent.
  • R a is preferably a monovalent hydrocarbon group, more preferably a monovalent chain hydrocarbon group, still more preferably an alkyl group, and particularly preferably a methyl group.
  • Examples of the monovalent organic group represented by R A in —COOR A and —CO—C (R L ) 2 —CO—R A include the same groups as those described above for R a .
  • Examples of the monovalent organic group represented by R L of —CO—C (R L ) 2 —CO—R A include the same groups as those described above for R a . However, the two RLs may be the same or different.
  • R 1 is preferably a monovalent chain hydrocarbon group, a monovalent aromatic hydrocarbon group and a monovalent heteroatom-containing group, more preferably an alkyl group or an alkenyl group, with n being 1. More preferred are the groups and 2-propenyl groups.
  • n 2
  • a divalent chain hydrocarbon group, a divalent aromatic hydrocarbon group and a divalent heteroatom-containing group are preferred, and an alkanediyl group, an alkenediyl group, an arenediyl group and an alkanediyloxyalkanediyl More preferred are 1,2-ethanediyl, 1,2-propanediyl, butanediyl, hexanediyl, ethenediyl, xylenediyl and ethanediyloxyethanediyl.
  • n 3
  • a trivalent chain hydrocarbon group is preferable, an alkanetriyl group is more preferable, and a 1,2,3-propanetriyl group is more preferable.
  • n 4
  • a tetravalent chain hydrocarbon group is preferable, an alkanetetrayl group is more preferable, and a 1,2,3,4-butanetetrayl group is more preferable.
  • Examples of the compound represented by the formula (1) include compounds represented by the following formulas (L-1-1) to (L-1-6) (hereinafter referred to as “compounds (L-1-1) to ( L-1-6) ”) and the like.
  • R 1 , R a , R A , R L and n are as defined in the above formula (1).
  • n 2 to 4 are preferable.
  • Alkylene glycols such as ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, hexamethylene glycol; Dialkylene glycols such as diethylene glycol, dipropylene glycol, dibutylene glycol, triethylene glycol, tripropylene glycol; Cycloalkylene glycols such as cyclohexanediol, cyclohexanedimethanol, norbornanediol, norbornanedimethanol, adamantanediol; Aromatic ring-containing glycols such as 1,4-benzenedimethanol and 2,6-naphthalenediethanol; And dihydric phenols such as catechol, resorcinol, hydroquinone, etc.
  • n 3 Alkanetriols such as glycerin and 1,2,4-butanetriol; Cycloalkanetriols such as 1,2,4-cyclohexanetriol, 1,2,4-cyclohexanetrimethanol; Aromatic ring-containing glycols such as 1,2,4-benzenetrimethanol and 2,3,6-naphthalenetrimethanol; Trivalent phenols such as pyrogallol and 2,3,6-naphthalenetriol; Trimethylolpropane ethoxylate and the like, Assuming that n is 4, Alkanetetraols such as erythritol and pentaerythritol; Cycloalkanetetraols such as 1,2,4,5-cyclohexanetetraol; Aromatic ring-containing tetraols such as 1,2,4,5-benzenetetramethanol; And tetravalent phenols such as 1,2,4,5-benzenetetraol.
  • Alkanetriols such
  • alkylene glycol, dialkylene glycol, alkanetriol and trimethylolpropane ethoxylate are more preferred, and propylene glycol, diethylene glycol, glycerin and trimethylolpropane ethoxylate are more preferred.
  • n 1, Chain saturated monocarboxylic acids such as acetic acid and propionic acid; Unsaturated monocarboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, trans-2,3-dimethylacrylic acid; Cycloaliphatic monocarboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid, norbornanecarboxylic acid, adamantanecarboxylic acid; And aromatic monocarboxylic acids such as benzoic acid and naphthalenecarboxylic acid, Assuming that n is 2, Chain saturated dicarboxylic acids such as oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid; Chain unsaturated dicarboxylic acids such as maleic acid, fumaric acid, trans-2,3-dimethylacrylic acid; Alicyclic dicarboxylic acids such as 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, norbornane di
  • Chain saturated tricarboxylic acids such as 1,2,3-propanetricarboxylic acid
  • Chain unsaturated tricarboxylic acids such as 1,2,3-propenetricarboxylic acid
  • Alicyclic tricarboxylic acids such as 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid
  • aromatic tricarboxylic acids such as trimellitic acid and 2,3,7-naphthalenetricarboxylic acid.
  • Chain saturated tetracarboxylic acids such as 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid
  • Chain unsaturated tetracarboxylic acids such as 1,2,3,4-butadienetetracarboxylic acid
  • Alicyclic tetracarboxylic acids such as 1,2,5,6-cyclohexanetetracarboxylic acid, 2,3,5,6-norbornanetetracarboxylic acid
  • Examples include pyromellitic acid and aromatic tetracarboxylic acids such as 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic acid.
  • n 1 or 2 are preferable, and chain saturated monocarboxylic acid, chain unsaturated monocarboxylic acid, chain saturated dicarboxylic acid and chain unsaturated monocarboxylic acid are more preferable, and acetic acid, propionic acid Methacrylic acid, succinic acid, maleic acid and trans-2,3-dimethylacrylic acid are more preferred, those having n of 1 are particularly preferred, and acetic acid, propionic acid, methacrylic acid and trans-2,3-dimethylacrylic acid are preferred. Further particularly preferred.
  • n is preferably from 2 to 4, for example, when n is 2, Chain diisocyanates such as ethylene diisocyanate, trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate; Alicyclic diisocyanates such as 1,4-cyclohexane diisocyanate and isophorone diisocyanate; And aromatic diisocyanates such as tolylene diisocyanate, 1,4-benzene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, etc.
  • Chain diisocyanates such as ethylene diisocyanate, trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate
  • Alicyclic diisocyanates such as 1,4-cyclohexane diisocyanate and isophorone diisocyanate
  • aromatic diisocyanates such as tolylene diisocyanate, 1,4-
  • Chain triisocyanates such as trimethylene triisocyanate; Alicyclic triisocyanates such as 1,2,4-cyclohexane triisocyanate; Aromatic triisocyanates such as 1,2,4-benzenetriisocyanate and the like, Assuming that n is 4, Chain tetraisocyanates such as tetramethylenetetraisocyanate; Alicyclic tetraisocyanates such as 1,2,4,5-cyclohexanetetraisocyanate; And aromatic tetraisocyanates such as 1,2,4,5-benzenetetraisocyanate. Among these, those having n of 2 are preferable, chain diisocyanates are more preferable, and hexamethylene diisocyanate is more preferable.
  • n 2 to 4 are preferable.
  • Chain diamines such as ethylenediamine, N-methylethylenediamine, N, N′-dimethylethylenediamine, trimethylenediamine, N, N′-dimethyltrimethylenediamine, tetramethylenediamine, N, N′-dimethyltetramethylenediamine; Alicyclic diamines such as 1,4-cyclohexanediamine and 1,4-di (aminomethyl) cyclohexane; And aromatic diamines such as 1,4-diaminobenzene and 4,4′-diaminodiphenylmethane, etc.
  • n 3
  • Linear triamines such as triaminopropane, N, N ′, N ′′ -trimethyltriaminopropane; Alicyclic triamines such as 1,2,4-triaminocyclohexane; And aromatic triamines such as 1,2,4-triaminobenzene, etc.
  • n 4
  • Linear tetraamines such as tetraaminobutane
  • Alicyclic tetraamines such as 1,2,4,5-tetraaminocyclohexane, 2,3,5,6-tetraaminonorbornane
  • Aromatic tetraamines such as 1,2,4,5-tetraaminobenzene and the like can be mentioned.
  • those having n of 2 are preferable, chain diamines are more preferable, and N, N′-dimethylethylenediamine is more preferable.
  • the ligand compound is preferably a compound represented by the above formula (1), more preferably a compound represented by the above formula (L-1-2), and even more preferably a monocarboxylic acid and a dicarboxylic acid.
  • Saturated aliphatic monocarboxylic acids, unsaturated aliphatic monocarboxylic acids, aromatic monocarboxylic acids and aromatic dicarboxylic acids are particularly preferred, and unsaturated aliphatic monocarboxylic acids, aromatic monocarboxylic acids and aromatic dicarboxylic acids are further included.
  • Particularly preferred are (meth) acrylic acid, benzoic acid and phthalic acid.
  • the lower limit of the content of the aggregation inhibitor is preferably 0.001% by mass, more preferably 0.01% by mass, still more preferably 0.1% by mass, and 1% by mass with respect to the total solid content. Is particularly preferable, 4% by mass is further particularly preferable, and 8% by mass is most preferable. As an upper limit of the said content, 50 mass% is preferable, 30 mass% is more preferable, 20 mass% is further more preferable, 15 mass% is especially preferable.
  • the said radiation sensitive composition is radiation sensitive composition (I)
  • 0.01 parts by weight is more preferable, 0.1 parts by weight is further preferable, 1 part by weight is particularly preferable, 4 parts by weight is further particularly preferable, and 8 parts by weight is most preferable.
  • 50 mass parts is preferable, 30 mass parts is more preferable, 20 mass parts is further more preferable, 15 mass parts is especially preferable.
  • the said radiation sensitive composition is radiation sensitive composition (II), as a minimum of content of [B] aggregation inhibitor, it is 0.001 mass part with respect to 100 mass parts of [F] polymers. Is preferred, 0.01 parts by weight is more preferred, 0.1 parts by weight is more preferred, 1 part by weight is particularly preferred, 4 parts by weight is further particularly preferred, and 8 parts by weight is most preferred. As an upper limit of the said content, 50 mass parts is preferable, 30 mass parts is more preferable, 20 mass parts is further more preferable, 15 mass parts is especially preferable.
  • the radiation-sensitive composition can further improve the storage stability and further suppress the deterioration of the LWR performance, resolution, and sensitivity over time. Can do.
  • the organic solvent is not particularly limited as long as it is an organic solvent that can dissolve or disperse at least [A] particles, [B] an aggregation inhibitor, and optional components contained as necessary.
  • [C] 1 type (s) or 2 or more types can be used for an organic solvent.
  • organic solvent examples include alcohol solvents, ether solvents, ketone solvents, amide solvents, ester solvents, hydrocarbon solvents, and the like.
  • alcohol solvents examples include aliphatic monoalcohol solvents having 1 to 18 carbon atoms such as 4-methyl-2-pentanol and n-hexanol; An alicyclic monoalcohol solvent having 3 to 18 carbon atoms such as cyclohexanol; A polyhydric alcohol solvent having 2 to 18 carbon atoms such as 1,2-propylene glycol; Examples thereof include polyhydric alcohol partial ether solvents having 3 to 19 carbon atoms such as propylene glycol monomethyl ether.
  • ether solvents include dialkyl ether solvents such as diethyl ether, dipropyl ether, dibutyl ether, dipentyl ether, diisoamyl ether, dihexyl ether, and diheptyl ether; Cyclic ether solvents such as tetrahydrofuran and tetrahydropyran; And aromatic ring-containing ether solvents such as diphenyl ether and anisole.
  • dialkyl ether solvents such as diethyl ether, dipropyl ether, dibutyl ether, dipentyl ether, diisoamyl ether, dihexyl ether, and diheptyl ether
  • Cyclic ether solvents such as tetrahydrofuran and tetrahydropyran
  • aromatic ring-containing ether solvents such as diphenyl ether and anisole.
  • ketone solvent examples include acetone, methyl ethyl ketone, methyl-n-propyl ketone, methyl-n-butyl ketone, diethyl ketone, methyl-iso-butyl ketone, 2-heptanone, ethyl-n-butyl ketone, methyl-n-hexyl ketone, Chain ketone solvents such as di-iso-butyl ketone and trimethylnonanone: Cyclic ketone solvents such as cyclopentanone, cyclohexanone, cycloheptanone, cyclooctanone and methylcyclohexanone: Examples include 2,4-pentanedione, acetonylacetone, acetophenone, and the like.
  • amide solvent examples include cyclic amide solvents such as N, N′-dimethylimidazolidinone and N-methylpyrrolidone; Examples thereof include chain amide solvents such as N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N, N-diethylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, and N-methylpropionamide.
  • cyclic amide solvents such as N, N′-dimethylimidazolidinone and N-methylpyrrolidone
  • chain amide solvents such as N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N, N-diethylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, and N-methylpropionamide.
  • ester solvents include monocarboxylic acid ester solvents such as n-butyl acetate and ethyl lactate; Polyhydric alcohol carboxylate solvents such as propylene glycol acetate; Polyhydric alcohol partial ether carboxylate solvents such as propylene glycol monomethyl ether acetate; Polycarboxylic acid diester solvents such as diethyl oxalate; Examples thereof include carbonate solvents such as dimethyl carbonate and diethyl carbonate.
  • monocarboxylic acid ester solvents such as n-butyl acetate and ethyl lactate
  • Polyhydric alcohol carboxylate solvents such as propylene glycol acetate
  • Polyhydric alcohol partial ether carboxylate solvents such as propylene glycol monomethyl ether acetate
  • Polycarboxylic acid diester solvents such as diethyl oxalate
  • Examples thereof include carbonate solvents such as dimethyl carbonate and diethyl carbonate.
  • hydrocarbon solvent examples include aliphatic hydrocarbon solvents having 5 to 12 carbon atoms such as n-pentane and n-hexane; Examples thereof include aromatic hydrocarbon solvents having 6 to 16 carbon atoms such as toluene and xylene.
  • ester solvents and ketone solvents are preferred, polyhydric alcohol partial ether carboxylate solvents and cyclic ketone solvents are more preferred, and propylene glycol monomethyl ether acetate and cyclohexanone are even more preferred.
  • the acid generator is a component that generates an acid upon irradiation with radiation.
  • the acid generator Due to the action of the acid generated from the acid generator, in the radiation-sensitive composition (I), hydrolysis condensation between the hydrolyzable groups of a plurality of [A] particles is caused by the radiation-sensitive composition (II). ), The dissociation of the acid-dissociable group of the [F] polymer occurs, so that the solubility in these developers can be changed, and as a result, a pattern can be formed.
  • the radiation sensitive composition contains the [D] acid generator in the form of a low molecular compound (hereinafter referred to as “[D] acid generator” as appropriate), [A] particles, [F] heavy It may be a form incorporated as part of a coalescence or the like, or both forms.
  • Examples of the acid generator include onium salt compounds, N-sulfonyloxyimide compounds, halogen-containing compounds, diazoketone compounds, and the like.
  • onium salt compounds examples include sulfonium salts, tetrahydrothiophenium salts, iodonium salts, phosphonium salts, diazonium salts, pyridinium salts, and the like.
  • sulfonium salt examples include triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, triphenylsulfonium perfluoro-n-octanesulfonate, triphenylsulfonium 2-bicyclo [2.2.1] hept- 2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, triphenylsulfonium camphorsulfonate, 4-cyclohexylphenyldiphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, 4-methanesulfonylphenyldiphenylsulfonium nonafluoro-n-butane Sulfonate, triphenylsulfonium 1,1,2,2-tetrafluoro-6- (1-adamantanecarbonyloxy) -hex
  • tetrahydrothiophenium salt examples include 1- (4-n-butoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 1- (4-n-butoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophenium nona.
  • iodonium salt examples include diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, diphenyliodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, diphenyliodonium perfluoro-n-octanesulfonate, diphenyliodonium 2-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl- Examples include 1,1,2,2-tetrafluoroethane sulfonate, diphenyl iodonium camphor sulfonate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium nonafluoro-n-butane sulfonate, and the like.
  • N-sulfonyloxyimide compound examples include N- (trifluoromethanesulfonyloxy) -1,8-naphthalimide, N- (trifluoromethanesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2, 3-dicarboximide, N- (nonafluoro-n-butanesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (perfluoro-n-octanesulfonyloxy) ) -1,8-naphthalimide, N- (perfluoro-n-octanesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (2-bicyclo [ 2.2.1] Hept-2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonyloxy) bicyclo [2.
  • the acid generator is preferably an onium salt compound and an N-sulfonyloxyimide compound, more preferably a sulfonium salt and an N-sulfonyloxyimide compound, and a triphenylsulfonium salt and an N-sulfonyloxyimide compound. More preferred are compounds, especially triphenylsulfonium nonafluoro-n-butane-1-sulfonate and N- (trifluoromethanesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide preferable.
  • the said radiation sensitive composition contains a [D] acid generator
  • a [D] acid generator As a minimum of content of a [D] acid generator, 1 mass% is preferable with respect to the total solid, and 4 mass% is more. Preferably, 8 mass% is more preferable.
  • As an upper limit of the said content 40 mass% is preferable, 30 mass% is more preferable, and 20 mass% is further more preferable.
  • the said radiation sensitive composition is radiation sensitive composition (I)
  • As an upper limit of the said content 40 mass parts is preferable, 30 mass parts is more preferable, and 20 mass parts is further more preferable.
  • the said radiation sensitive composition is radiation sensitive composition (II)
  • 1 mass part is preferable with respect to 100 mass parts of [F] polymers. 4 mass parts is more preferable, and 8 mass parts is further more preferable.
  • 40 mass parts is preferable, 30 mass parts is more preferable, and 20 mass parts is further more preferable.
  • [D] By making content of an acid generator into the said range, the sensitivity of the said radiation sensitive composition, LWR performance, and resolution can be improved more. [D] 1 type (s) or 2 or more types can be used for an acid generator.
  • the acid diffusion controller controls the diffusion phenomenon in the film of the acid generated from the [D] acid generator and the like by exposure, and has an effect of suppressing an undesirable chemical reaction in the non-exposed region.
  • the storage stability of the radiation-sensitive composition is further improved, and the resolution is further improved. Furthermore, a change in the line width of the pattern due to fluctuations in the holding time from exposure to development processing can be suppressed, and a radiation-sensitive composition excellent in process stability can be obtained.
  • the content of the acid diffusion controller in the radiation-sensitive composition is a form of a free compound (hereinafter referred to as “[E] acid diffusion controller” as appropriate), [A] particles, [F It may be a form incorporated as a part of a polymer or the like, or both of these forms.
  • [E] as the acid diffusion controller for example, a compound represented by the following formula (L) (hereinafter also referred to as “nitrogen-containing compound (I)”), a compound having two nitrogen atoms in the same molecule (hereinafter referred to as “nitrogen-containing compound (I)”) "Nitrogen-containing compound (II)”), compounds having three nitrogen atoms (hereinafter also referred to as “nitrogen-containing compound (III)”), amide group-containing compounds, urea compounds, nitrogen-containing heterocyclic compounds, etc. It is done.
  • R 2A , R 2B and R 2C are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a monovalent alicyclic saturated hydrocarbon group, an aryl group or an aralkyl group. is there.
  • nitrogen-containing compound (I) examples include monoalkylamines such as n-hexylamine; dialkylamines such as di-n-butylamine; trialkylamines such as triethylamine; aromatic amines such as aniline. It is done.
  • nitrogen-containing compound (II) examples include ethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, and the like.
  • nitrogen-containing compound (III) examples include polyamine compounds such as polyethyleneimine and polyallylamine; and polymers such as dimethylaminoethylacrylamide.
  • amide group-containing compound examples include formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, propionamide, benzamide, pyrrolidone, N-methylpyrrolidone and the like. It is done.
  • urea compound examples include urea, methylurea, 1,1-dimethylurea, 1,3-dimethylurea, 1,1,3,3-tetramethylurea, 1,3-diphenylurea, tributylthiourea and the like.
  • nitrogen-containing heterocyclic compound examples include pyridines such as pyridine and 2-methylpyridine; morpholines such as N-propylmorpholine and N- (undecylcarbonyloxyethyl) morpholine; pyrazine, pyrazole and the like.
  • nitrogen-containing heterocyclic compound a compound having an acid dissociable group can also be used.
  • the nitrogen-containing heterocyclic compound having an acid-dissociable group include Nt-butoxycarbonylpiperidine, Nt-butoxycarbonylimidazole, Nt-butoxycarbonylbenzimidazole, Nt-butoxycarbonyl- 2-phenylbenzimidazole, N- (t-butoxycarbonyl) di-n-octylamine, N- (t-butoxycarbonyl) diethanolamine, N- (t-butoxycarbonyl) dicyclohexylamine, N- (t-butoxycarbonyl) Examples thereof include diphenylamine, Nt-butoxycarbonyl-4-hydroxypiperidine, Nt-amyloxycarbonyl-4-hydroxypiperidine and the like.
  • a photodegradable base that generates a weak acid upon irradiation with radiation can also be used.
  • the photodegradable base include an onium salt compound that decomposes upon exposure and loses acid diffusion controllability.
  • the onium salt compound include a sulfonium salt represented by the following formula (K1) and an iodonium salt represented by the following formula (K2).
  • R 3A , R 3B , R 3C , R 4A and R 4B are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a hydroxy group or a halogen atom.
  • Z - and E - are, OH -, R Y -COO - , R Y -SO 3 -, R Y -N - is an anion represented by -SO 2 -R Z, or the following formula (K3).
  • R Y is an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group.
  • R Z is an alkyl group or a fluorinated alkyl group.
  • R X represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a fluorinated alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
  • u is an integer of 0-2. When u is 2, two R X may be the same or different.
  • Examples of the photodegradable base include compounds represented by the following formulas.
  • the photodegradable base is preferably a sulfonium salt, more preferably a triarylsulfonium salt, and still more preferably triphenylsulfonium salicylate.
  • the said radiation sensitive composition contains an [E] acid diffusion control agent
  • an [E] acid diffusion control agent as a minimum of content of an [E] acid diffusion control agent, 0.1 mass% is preferable with respect to a total solid, 0 More preferred is 3% by mass, and further more preferred is 1% by mass.
  • As an upper limit of the said content 20 mass% is preferable, 10 mass% is more preferable, and 5 mass% is further more preferable.
  • the said radiation sensitive composition is radiation sensitive composition (I), as a minimum of content of [E] acid diffusion control agent, it is 0.1 mass part with respect to 100 mass parts of [A] particle
  • the said radiation sensitive composition is radiation sensitive composition (II), as a minimum of content of an [E] acid diffusion control agent, it is 0.1 mass with respect to 100 mass parts of [F] polymers. Part is preferred, 0.3 part by weight is more preferred, and 1 part by weight is even more preferred. As an upper limit of the said content, 20 mass parts is preferable, 10 mass parts is more preferable, and 5 mass parts is further more preferable.
  • the said radiation sensitive composition can improve LWR performance and resolution more.
  • the polymer is a polymer having an acid dissociable group.
  • the radiation sensitive composition (II) usually contains a [F] polymer. [F]
  • the polymer usually has a structural unit containing an acid dissociable group (hereinafter also referred to as “structural unit (I)”).
  • structural unit (I) the acid-dissociable group of the [F] polymer in the exposed part is dissociated by the acid generated from the [D] acid generator and the like by irradiation with radiation, and the exposed part and the unexposed part. And a difference in solubility in the developer occurs, and as a result, a pattern can be formed.
  • the polymer is usually a base polymer in the radiation-sensitive composition (I).
  • the “base polymer” refers to a polymer having the largest content rate among the polymers constituting the pattern, and preferably occupies 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more.
  • the polymer is a structural unit containing a lactone structure, a cyclic carbonate structure, a sultone structure, or a combination thereof (hereinafter also referred to as “structural unit (II)”), phenolic hydroxyl group And / or a structural unit containing an alcoholic hydroxyl group (hereinafter also referred to as “structural unit (IV)”). Other structural units other than I) to (IV) may be included.
  • the polymer may have one or more of these structural units. Hereinafter, each structural unit will be described.
  • the structural unit (I) is a structural unit containing an acid dissociable group.
  • Examples of the structural unit (I) include a structural unit represented by the following formula (2) (hereinafter also referred to as “structural unit (I-1)”).
  • the structural unit (I-1) is a structural unit represented by the following formula (2).
  • R 5 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.
  • R 6 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
  • R 7 and R 8 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or ring members having a number of ring members of 3 to 20 composed of these groups combined with the carbon atom to which they are bonded. Represents an alicyclic structure.
  • R 5 is preferably a hydrogen atom or a methyl group, more preferably a methyl group, from the viewpoint of the copolymerizability of the monomer that provides the structural unit (I-1).
  • Examples of the monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 6 , R 7 and R 8 include carbonization exemplified as R a1 and R a2 in the above formula (a) in the aggregation inhibitor [B], for example. Examples include the same groups as the hydrogen group.
  • Examples of the alicyclic structure having 3 to 20 ring members constituted by the carbon atoms to which R 7 and R 8 groups are combined with each other include, for example, cyclopropane structure, cyclobutane structure, cyclopentane structure, cyclohexane structure, cycloheptane Monocyclic saturated alicyclic structures such as structures and cyclooctane structures; Examples thereof include polycyclic saturated alicyclic structures such as a norbornane structure, an adamantane structure, a tricyclodecane structure, and a tetracyclododecane structure.
  • a monocyclic saturated alicyclic structure having 5 to 8 ring members and a polycyclic saturated alicyclic structure having 7 to 12 ring members are preferable, and cyclopentane structure, cyclohexane structure, cyclooctane structure, norbornane structure, adamantane structure, and the like.
  • a structure and a tetracyclododecane structure are more preferable, and a cyclopentane structure, an adamantane structure, and a tetracyclododecane structure are more preferable.
  • structural unit (I-1) examples include structural units represented by the following formulas (2-1) to (2-6) (hereinafter referred to as “structural units (I-1-1) to (I-1-6)”. ) ”)) And the like.
  • R 5 to R 8 have the same meanings as the above formula (2).
  • i is an integer of 1 to 4.
  • j is an integer of 1 to 4.
  • R 6 ′ , R 7 ′ and R 7 ′ are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
  • I and j are preferably 1 to 3, and more preferably 1 and 2.
  • structural unit (I) structural units (I-1-1), (I-1-2), (I-1-4) and (I-1-5) are preferable.
  • Examples of the structural unit (I-1) include a structural unit represented by the following formula.
  • R ⁇ 5 > is synonymous with the said Formula (2).
  • structural unit (I) structural unit derived from 1-alkyl-monocyclic saturated alicyclic-1-yl (meth) acrylate, derived from 2-alkyl-polycyclic saturated alicyclic-2-yl (meth) acrylate And structural units derived from 2- (saturated alicyclic-yl) propan-2-yl (meth) acrylate, preferably structural units derived from 1-ethylcyclopentan-1-yl (meth) acrylate, -Structural units derived from methyladamantan-2-yl (meth) acrylate, structural units derived from 2-ethyladamantan-2-yl (meth) acrylate, 2-ethyl-tetracyclododecan-2-yl (meth) acrylate And structural units derived from 2- (adamantan-1-yl) propan-2-yl (meth) acrylate are more preferred. Arbitrariness.
  • the content rate of structural unit (I) 10 mol% is preferable with respect to all the structural units which comprise a [F] polymer, 20 mol% is more preferable, 30 mol% is further more preferable, 40 mol% % Is particularly preferred.
  • 80 mol% is preferable, 70 mol% is more preferable, 60 mol% is further more preferable, 55 mol% is especially preferable.
  • the structural unit (II) is a structural unit including a lactone structure, a cyclic carbonate structure, a sultone structure, or a combination thereof.
  • the polymer [F] can further appropriately adjust the solubility in the developer by having the structural unit (II) in addition to the structural unit (I), and as a result, the radiation-sensitive composition. LWR performance and resolution can be further improved. Moreover, the adhesiveness of the pattern formed from the said radiation sensitive composition and a board
  • Examples of the structural unit (II) include a structural unit represented by the following formula.
  • R L1 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.
  • the structural unit (II) is preferably a structural unit having a lactone structure, more preferably a structural unit derived from a lactone structure-containing (meth) acrylate, a structural unit derived from norbornanelactone-yl (meth) acrylate, cyanonorbornanelactone More preferred are structural units derived from -yl (meth) acrylate, structural units derived from 7-oxynorbornanelactone-yl (meth) acrylate, and structural units derived from ⁇ -butyrolactone-yl (meth) acrylate.
  • the lower limit of the content ratio of the structural unit (II) is preferably 10 mol%, and 20 mol% with respect to all the structural units in the [F] polymer. Is more preferable, 30 mol% is further more preferable, and 40 mol% is particularly preferable. As an upper limit of the said content rate, 80 mol% is preferable, 70 mol% is more preferable, 65 mol% is further more preferable, 60 mol% is especially preferable.
  • the structural unit (III) is a structural unit containing a phenolic hydroxyl group.
  • the sensitivity can be further increased by having the structural unit (III) in the [F] polymer. it can.
  • structural unit (III) examples include a structural unit represented by the following formula (3) (hereinafter also referred to as “structural unit (III-1)”).
  • R 12 is a hydrogen atom or a methyl group.
  • R 13 is a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms.
  • p is an integer of 0 to 3.
  • the plurality of R 13 may be the same or different.
  • q is an integer of 1 to 3. However, p + q is 5 or less.
  • R 12 is preferably a hydrogen atom from the viewpoint of the copolymerizability of the monomer giving the structural unit (III).
  • Examples of the monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 13 include, for example, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms and a divalent heteroatom between carbon and carbon of the hydrocarbon group.
  • Examples include a group ( ⁇ ) containing a containing group, a group obtained by substituting part or all of the hydrogen atoms of the hydrocarbon group and the group ( ⁇ ) with a monovalent heteroatom-containing group.
  • Examples of the monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms include the same groups exemplified as R 6 , R 7 and R 8 in the above formula (2).
  • Examples of the divalent heteroatom-containing group include —O—, —CO—, —S—, —CS—, —NR′—, a group in which two or more of these are combined, and the like.
  • R ' is a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group.
  • Examples of the monovalent heteroatom-containing group include halogen atoms such as fluorine atom, chlorine atom, bromine atom and iodine atom, hydroxy group, carboxy group, cyano group, amino group, sulfanyl group (—SH) and the like.
  • the p is preferably an integer of 0 to 2, more preferably 0 and 1, and still more preferably 0.
  • the q is preferably 1 and 2, and more preferably 1.
  • structural unit (III-1) examples include structural units represented by the following formulas (3-1) to (3-4) (hereinafter referred to as “structural units (III-1-1) to (III-1-4)”). ) ”)) And the like.
  • R 12 has the same meaning as in the above formula (3).
  • the structural unit (III) is preferably the structural unit (III-1), more preferably the structural unit (III-1-1) and the structural unit (III-1-2), and the structural unit (III-1-1). Is more preferable.
  • the lower limit of the content ratio of the structural unit (III) is preferably 10 mol% with respect to all the structural units constituting the [F] polymer. More preferably, mol% is more preferable, 30 mol% is further more preferable, and 40 mol% is especially preferable. As an upper limit of the said content rate, 90 mol% is preferable, 80 mol% is more preferable, 70 mol% is further more preferable, 60 mol% is especially preferable. By making the content rate of structural unit (III) into the said range, the said radiation sensitive composition can further improve a sensitivity.
  • the structural unit (III) is obtained by polymerizing a monomer in which the hydrogen atom of the hydroxy group —OH group is substituted with an acetyl group, etc., and then hydrolyzing the resulting polymer in the presence of a base such as an amine. It can be formed by performing a reaction or the like.
  • the structural unit (IV) is a structural unit containing an alcoholic hydroxyl group.
  • the polymer can adjust the solubility in the developer more appropriately. As a result, the LWR performance and resolution of the radiation-sensitive composition can be improved. It can be improved further. In addition, the adhesion of the pattern to the substrate can be further increased.
  • Examples of the structural unit (IV) include a structural unit represented by the following formula.
  • R L2 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.
  • a structural unit containing a hydroxyadamantyl group is preferable, and a structural unit derived from 3-hydroxyadamantyl (meth) acrylate is more preferable.
  • the lower limit of the content ratio of the structural unit (IV) is preferably 5 mol% with respect to all the structural units constituting the [F] polymer. More preferably, mol% is more preferable, 15 mol% is further more preferable, and 20 mol% is especially preferable. As an upper limit of the said content rate, 70 mol% is preferable, 60 mol% is more preferable, 50 mol% is further more preferable, 40 mol% is especially preferable.
  • the [F] polymer can further appropriately adjust the solubility in the developer, and as a result, the LWR performance of the radiation-sensitive composition. In addition, the resolution can be further improved. In addition, the adhesion of the pattern to the substrate can be further enhanced.
  • the polymer may have other structural units in addition to the structural units (I) to (IV).
  • the other structural unit include a structural unit containing a ketonic carbonyl group, a cyano group, a carboxy group, a nitro group, an amino group or a combination thereof, and a non-dissociable monovalent alicyclic hydrocarbon group ( And structural units derived from (meth) acrylic acid esters.
  • As an upper limit of the content rate of another structural unit 20 mol% is preferable with respect to all the structural units which comprise a [F] polymer, and 10 mol% is more preferable.
  • the said radiation sensitive composition is radiation sensitive composition (II)
  • the said radiation sensitive composition is radiation sensitive composition (II)
  • 70 mass% is preferable with respect to the total solid, and 80 mass% is more.
  • 80 mass% is more.
  • 85 mass% is more preferable.
  • the radiation-sensitive composition may contain one or more [F] polymers.
  • the [F] polymer can be synthesized, for example, by polymerizing monomers that give each structural unit in a suitable solvent using a radical polymerization initiator or the like.
  • radical polymerization initiator examples include azobisisobutyronitrile (AIBN), 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis (2-cyclopropyl). Azo radical initiators such as propionitrile), 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), dimethyl 2,2′-azobisisobutyrate; And peroxide radical initiators such as benzoyl peroxide, t-butyl hydroperoxide and cumene hydroperoxide. Of these, AIBN and dimethyl 2,2′-azobisisobutyrate are preferred, and AIBN is more preferred. These radical polymerization initiators can be used alone or in combination of two or more.
  • Examples of the solvent used for the polymerization include alkanes such as n-pentane, n-hexane, n-heptane, n-octane, n-nonane and n-decane; Cycloalkanes such as cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, decalin, norbornane; Aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, cumene; Halogenated hydrocarbons such as chlorobutane, bromohexane, dichloroethane, hexamethylene dibromide, chlorobenzene; Saturated carboxylic acid esters such as ethyl acetate, n-butyl acetate, i-butyl acetate and methyl propionate; Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone,
  • the lower limit of the reaction temperature in the polymerization is preferably 40 ° C, more preferably 50 ° C.
  • 150 degreeC is preferable and 120 degreeC is more preferable.
  • 1 hour is preferable and 2 hours is more preferable.
  • the upper limit of the reaction time is preferably 48 hours, more preferably 24 hours.
  • the lower limit of the weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene by gel permeation chromatography (GPC) of the polymer is preferably 1,000, more preferably 3,000, still more preferably 4,000, 000 is particularly preferred.
  • the upper limit of Mw is preferably 50,000, more preferably 30,000, still more preferably 20,000, and particularly preferably 10,000.
  • the lower limit of the ratio (Mw / Mn) of Mw to the number average molecular weight (Mn) in terms of polystyrene by GPC of the polymer is usually 1, and preferably 1.1.
  • As an upper limit of the ratio 5 is preferable, 3 is more preferable, 2 is more preferable, and 1.5 is particularly preferable.
  • Mw and Mn of the polymer in this specification are values measured using GPC under the following conditions.
  • GPC column For example, two “G2000HXL”, one “G3000HXL” and one “G4000HXL” manufactured by Tosoh Corporation Column temperature: 40 ° C.
  • Elution solvent Tetrahydrofuran Flow rate: 1.0 mL / min Sample concentration: 1.0% by mass Sample injection volume: 100 ⁇ L
  • Detector Differential refractometer Standard material: Monodisperse polystyrene
  • the radiation-sensitive composition is the radiation-sensitive composition (I)
  • the radiation-sensitive composition (I) contains the [G] organic acid, so that the [A] particles before and after the radiation irradiation are contained.
  • the change in solubility in the developer can be further increased, and as a result, the sensitivity, LWR performance, and resolution of the radiation-sensitive composition (I) can be further improved.
  • Organic acids include those similar to the organic acids exemplified as components other than the metal atoms constituting the metal oxide of the [A] particles.
  • carboxylic acid is preferable, monocarboxylic acid and dicarboxylic acid are more preferable, and methacrylic acid, acetic acid, trans-2,3-dimethylacrylic acid and maleic acid are more preferable.
  • the lower limit of the content of the organic acid is preferably 1% by mass, more preferably 5% by mass, and still more preferably 10% by mass with respect to the total solid content.
  • 90 mass% is preferable, 70 mass% is more preferable, and 50 mass% is further more preferable.
  • the said radiation sensitive composition is radiation sensitive composition (I)
  • the radiation-sensitive composition may contain one or more [G] organic acids.
  • Surfactant is a component that exhibits an effect of improving coating properties, striation and the like.
  • the surfactant include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene n-octylphenyl ether, polyoxyethylene n-nonylphenyl ether, polyethylene glycol dilaurate, polyethylene glycol Nonionic surfactants such as distearate are listed.
  • Examples of commercially available surfactants include KP341 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), Polyflow No. 75, no.
  • the radiation sensitive composition preferably comprises, for example, [A] particles, [B] an aggregation inhibitor, [C] an organic solvent, and optionally [D] an optional component such as an acid generator in a predetermined ratio.
  • 0.1 mass% is preferred, 0.5 mass% is more preferred, 1 mass% is still more preferred, and 3 mass% is especially preferred.
  • the upper limit of the solid content concentration is preferably 50% by mass, more preferably 30% by mass, further preferably 15% by mass, and particularly preferably 7% by mass.
  • the pattern forming method includes a step of coating the radiation-sensitive composition on one surface side of a substrate (hereinafter, also referred to as “coating step”) and a step of exposing a film obtained by the coating step. (Hereinafter also referred to as “exposure step”) and a step of developing the exposed film (hereinafter also referred to as “development step”).
  • coating step a step of coating the radiation-sensitive composition on one surface side of a substrate
  • exposure step a step of exposing a film obtained by the coating step.
  • development step a step of developing the exposed film
  • the radiation-sensitive composition is applied to one surface side of the substrate to form a film.
  • the solvent or the like of the radiation-sensitive composition is volatilized by pre-baking (PB) as necessary.
  • PB pre-baking
  • the method for applying the radiation-sensitive composition to the substrate is not particularly limited, and appropriate application means such as spin coating, cast coating, roll coating, etc. can be employed.
  • the substrate include a silicon wafer and a wafer coated with aluminum.
  • an organic or inorganic antireflection film may be formed on the substrate.
  • the lower limit of the average thickness of the film formed in this step is preferably 1 nm, more preferably 5 nm, still more preferably 10 nm, and particularly preferably 20 nm.
  • the upper limit of the average thickness is preferably 1,000 nm, more preferably 200 nm, still more preferably 100 nm, and particularly preferably 70 nm.
  • the lower limit of the PB temperature is usually 60 ° C, preferably 80 ° C.
  • As an upper limit of PB temperature it is 140 degreeC normally and 120 degreeC is preferable.
  • the lower limit of the PB time is usually 5 seconds, and preferably 10 seconds.
  • the upper limit of the PB time is usually 600 seconds, and preferably 300 seconds.
  • a protective film can be provided on the formed film, for example, in order to prevent the influence of basic impurities contained in the environmental atmosphere. Further, as described later, when immersion exposure is performed in the exposure step, an immersion protective film may be provided on the formed film in order to avoid direct contact between the immersion medium and the film.
  • the film obtained by the coating step is exposed.
  • the film is irradiated with radiation through a mask having a predetermined pattern.
  • radiation irradiation through an immersion medium such as water, that is, immersion exposure may be employed as necessary.
  • the radiation to be exposed include visible rays, ultraviolet rays, far ultraviolet rays, extreme ultraviolet rays (EUV; wavelength 13.5 nm), electromagnetic waves such as X-rays and ⁇ rays, and charged particle beams such as electron rays and ⁇ rays.
  • EUV and an electron beam are preferable from the viewpoint of increasing secondary electrons generated from the [A] metal-containing component that has absorbed radiation.
  • the exposed film is developed using a developer.
  • a developer examples include an aqueous alkali solution and an organic solvent-containing solution. That is, the development method may be alkali development or organic solvent development.
  • alkaline aqueous solution examples include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, aqueous ammonia, ethylamine, n-propylamine, diethylamine, di-n-propylamine, triethylamine, methyldiethylamine, Ethyldimethylamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide (TMAH), pyrrole, piperidine, choline, 1,8-diazabicyclo- [5.4.0] -7-undecene, 1,5-diazabicyclo- [4. 3.0] -5-nonene and the like, an alkaline aqueous solution in which at least one of alkaline compounds is dissolved, and the like.
  • TMAH tetramethylammonium hydroxide
  • the lower limit of the content of the alkaline compound in the alkaline aqueous solution is preferably 0.1% by mass, more preferably 0.5% by mass, and even more preferably 1% by mass.
  • 20 mass% is preferable, 10 mass% is more preferable, and 5 mass% is further more preferable.
  • TMAH aqueous solution As the alkaline aqueous solution, a TMAH aqueous solution is preferable, and a 2.38% by mass TMAH aqueous solution is more preferable.
  • organic solvent in the organic solvent-containing liquid examples include the same organic solvents exemplified as the [C] organic solvent of the radiation-sensitive composition. Of these, ester solvents are preferred, and butyl acetate is more preferred.
  • the lower limit of the content of the organic solvent in the organic solvent-containing liquid is preferably 80% by mass, more preferably 90% by mass, further preferably 95% by mass, and particularly preferably 99% by mass.
  • a surfactant may be added to the developer as necessary.
  • a surfactant for example, an ionic or nonionic fluorine-based surfactant, a silicone-based surfactant, or the like can be used.
  • a developing method for example, a method in which a substrate is immersed in a tank filled with a developer for a certain period of time (dip method), a method in which the developer is raised on the surface of the substrate by surface tension and is left stationary for a certain time (paddle method) ), A method of spraying the developer on the substrate surface (spray method), a method of continuously applying the developer while scanning the developer coating nozzle on the substrate rotating at a constant speed (dynamic dispensing method) Etc.
  • the substrate after the development is preferably rinsed with a rinse liquid such as water or alcohol and then dried.
  • a rinse liquid such as water or alcohol
  • the rinsing method for example, a method of continuously applying a rinsing liquid onto a substrate rotating at a constant speed (rotary coating method), a method of immersing the substrate in a tank filled with the rinsing liquid for a certain period of time (dip method) ), A method (spray method) of spraying a rinse liquid on the substrate surface, and the like.
  • [[A] Particle size] The particle size of the synthesized [A] particles was measured using a light scattering measuring device (“ALV-5000” manufactured by ALV, Germany) under the conditions of a detection angle of 60 ° and a measurement time of 120 seconds.
  • Table 1 below also shows the measured values of the yield (%) and particle size (nm) of each of the synthesized particles.
  • the dripping start was set as the polymerization reaction start time, and the polymerization reaction was carried out for 6 hours.
  • the polymerization reaction solution was cooled with water and cooled to 30 ° C. or lower.
  • the cooled polymerization reaction liquid was put into 400 g of methanol, and the precipitated white powder was separated by filtration.
  • the filtered white powder was washed twice with 80 g of methanol, filtered, and dried at 50 ° C. for 12 hours to synthesize a white powdery polymer (F-1) (yield 15.0 g, yield). 75%).
  • Mw of the polymer (F-1) was 7,200, and Mw / Mn was 1.56.
  • the content of each structural unit derived from (M-5), (M-6) and (M-7) was 34.3 mol%, 45.0 mol% and 20 0.7 mol%.
  • the dripping start was set as the polymerization reaction start time, and the polymerization reaction was carried out for 6 hours.
  • the polymerization reaction solution was cooled with water and cooled to 30 ° C. or lower.
  • the cooled polymerization reaction liquid was put into 400 g of methanol, and the precipitated white powder was separated by filtration.
  • the filtered white powder was washed twice with 80 g of methanol, filtered, and dried at 50 ° C. for 17 hours to synthesize a white powdery polymer (F-2) (yield 14.8 g, yield). 74%).
  • Mw of the polymer (F-2) was 7,500, and Mw / Mn was 1.53.
  • the content of each structural unit derived from (M-1), (M-8) and (M-2) was 40.2 mol%, 10.1 mol% and 49, respectively. 0.7 mol%.
  • the dripping start was set as the polymerization reaction start time, and the polymerization reaction was carried out for 6 hours.
  • the polymerization reaction solution was cooled with water and cooled to 30 ° C. or lower.
  • the cooled polymerization reaction liquid was put into 400 g of methanol, and the precipitated white powder was separated by filtration.
  • the filtered white powder was washed twice with 80 g of methanol, filtered and dried at 50 ° C. for 17 hours to synthesize a white powdery polymer (F-3) (yield 15.3 g, yield). 77%).
  • Mw of the polymer (F-3) was 7,200, and Mw / Mn was 1.53.
  • the content of each structural unit derived from (M-1), (M-10), (M-9) and (M-7) was 19.5 mol%, 15 It was 0.5 mol%, 40.1 mol% and 24.9 mol%.
  • Mw of the polymer (F-4) was 7,500, and Mw / Mn was 1.90.
  • the content of each structural unit derived from p-hydroxystyrene and (M-3) was 65.4 mol% and 34.6 mol%, respectively.
  • B-1 Methacrylic acid
  • B-2 Methacrylic anhydride
  • B-3 Triethyl orthoformate
  • B-4 Methacrylic acid chloride
  • B-5 Benzoic acid
  • B-6 Phthalic acid
  • B-7 Acetic anhydride
  • B-8 Benzoic acid chloride
  • D-1 N-trifluoromethanesulfonyloxy-5-norbornene-2,3-dicarboximide (compound represented by the following formula (D-1))
  • D-2 Triphenylsulfonium nonafluoro-n-butane-1-sulfonate (compound represented by the following formula (D-2))
  • E-1 Trioctylamine
  • E-2 Triphenylsulfonium salicylate
  • Examples 2 to 20 and Comparative Examples 1 to 9 Except for using the components of the types and contents shown in Table 2 below, the same operations as in Example 1 were performed, and the radiation-sensitive compositions (R1-2) to (R1-20) and (CR1-1) to (CR1-9) was prepared. “-” In Table 2 indicates that the corresponding component was not used.
  • the dissolution rate of the formed film is measured by the following method, and the dissolution rate of the film is measured for the radiation sensitive composition (I) stored for each period, Based on these measured values, the storage stability of the radiation-sensitive composition (I) was evaluated.
  • ⁇ Formation of resist pattern (1)> (Alkali development)
  • the prepared radiation sensitive composition (I) was applied to an 8-inch silicon wafer surface using a spin coater (“CLEAN TRACK ACT8” manufactured by Tokyo Electron), and PB was performed at 90 ° C. for 60 seconds. Then, it cooled at 23 degreeC for 30 second, and formed the film
  • the film was irradiated with an electron beam using a simple electron beam drawing apparatus (“HL800D” manufactured by Hitachi, Ltd., output: 50 KeV, current density: 5.0 A / cm 2 ).
  • a 2.38 mass% TMAH aqueous solution was used as a developer, developed at 23 ° C. for 30 seconds, and dried to form a positive pattern.
  • ⁇ Formation of resist pattern (2)> (Organic solvent development) A negative pattern was formed in the same manner as in the resist pattern formation (1) except that n-butyl acetate was used instead of the TMAH aqueous solution and the organic solvent was developed, and washing with water was not performed. Formed.
  • LWR performance The pattern was observed from above the pattern using the scanning electron microscope. A total of 50 line widths were measured at arbitrary points, and a 3-sigma value was obtained from the distribution of the measured values, and this was defined as LWR performance (nm). The LWR performance indicates that the smaller the value, the better.
  • sensitivity The amount of exposure necessary to form a 150 nm line and space pattern was measured, and this measured value was defined as sensitivity ( ⁇ C).
  • the sensitivity indicates that the smaller the measured value, the better.
  • Example 22 to 40 and Comparative Examples 10 to 21 Except that the components of the types and contents shown in Table 6 below were used, the same operations as in Example 21 were performed, and the radiation sensitive resin compositions (R2-2) to (R2-20) and (CR2-1) ) To (CR2-12) were prepared.
  • ⁇ Formation of resist pattern (3)> (Alkali development)
  • the prepared radiation-sensitive composition was applied to an 8-inch silicon wafer surface using a spin coater (“CLEAN TRACK ACT8” manufactured by Tokyo Electron), and PB was performed at 90 ° C. for 60 seconds.
  • the resist film having an average thickness of 35 nm was formed by cooling at 0 ° C. for 30 seconds.
  • the resist film was irradiated with an electron beam by using a simple electron beam drawing apparatus (“HL800D” manufactured by Hitachi, Ltd., output: 50 KeV, current density: 5.0 A / cm 2 ).
  • a 2.38 mass% TMAH aqueous solution as an alkali developer, development was performed at 23 ° C. for 30 seconds, washing with water, and drying to form a positive resist pattern.
  • the radiation-sensitive composition and pattern formation method of the examples conventionally, metal-containing particles having poor storage stability can be stably stored, and deterioration of pattern formation performance can be prevented.
  • electron beam exposure shows the same tendency as in EUV exposure. Therefore, according to the radiation-sensitive compositions of the examples, storage is possible even in the case of EUV exposure. Presumed to be excellent in stability.
  • the radiation-sensitive composition and pattern formation method of the present invention even when the radiation-sensitive composition is stored for a long period of time, a pattern with high sensitivity, low LWR, and high resolution can be formed. Therefore, these can be suitably used for forming a fine resist pattern in the lithography process of various electronic devices such as semiconductor devices and liquid crystal devices that are expected to be further miniaturized in the future.

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Abstract

保存安定性に優れ、LWR性能、解像性及び感度の経時低下が抑制された感放射線性組成物の提供を目的とする。本発明は、金属酸化物を主成分とする粒子と、上記粒子の凝集を抑制する凝集抑制剤と、有機溶媒とを含有する感放射線性組成物である。上記凝集抑制剤としては脱水能を有する化合物が好ましい。上記脱水能を有する化合物としては、カルボン酸無水物、オルトカルボン酸エステル、カルボン酸ハライド又はこれらの組み合わせが好ましい。上記凝集抑制剤としては、金属原子に配位しうる化合物も好ましい。上記化合物としては、下記式(1)で表されることが好ましい。下記式(1)中、Rは、n価の有機基である。Xは、-OH、-COOH、-NCO、-NHR、-COOR又は-CO-C(R-CO-Rである。nは、1~4の整数である。上記粒子100質量部に対する上記凝集抑制剤の含有量としては、0.001質量部以上が好ましい。

Description

感放射線性組成物及びパターン形成方法
 本発明は、感放射線性組成物及びパターン形成方法に関する。
 従来、IC、LSI等の半導体デバイスの製造プロセスにおいては、感放射線性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、サブミクロン領域や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るようになってきている。それに伴い、露光波長も、g線から、i線、KrFエキシマレーザー光、さらにはArFエキシマレーザー光へと短波長化してきている。また、最近では、エキシマレーザー光以外に、極端紫外線(EUV)、電子線等を用いたリソグラフィー技術の開発が進められている(特開2006-171440号公報、特開2011-16746号公報及び特開2010-204634号公報参照)。
 上記EUV又は電子線を用いたリソグラフィー技術は、32nm以下の超微細領域のパターン形成が可能な次世代のパターン形成技術として期待されている。しかし、EUVを用いた露光においては、露光光源のパワーが低いため、スループットが低いという不都合があり、これを解決することが重要な課題となっている。この課題を解決するため、光源の出力を上げる装置面の検討がなされている一方で、感放射線性組成物に対しては、高感度化させることが求められている。この要求に対して、感放射線性組成物の成分として、金属含有物質を用いることが検討されている。金属含有物質は、EUV光等を吸収して二次電子を発生し、この二次電子の作用により酸発生体等からの酸の発生を促進することによって、感度を向上させることができると考えられる。
 しかし、このような金属含有物質は、経時的に変質し易く、安定性が低いと考えられ、そのため、金属含有物質を含む感放射線性組成物は保存安定性が低く、長期間の保存により感度が低下し、加えてLWR性能、解像性等のリソグラフィー性能が低下するという不都合がある。
特開2006-171440号公報 特開2011-16746号公報 特開2010-204634号公報
 本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、保存安定性に優れ、LWR性能、解像性及び感度の経時低下が抑制された感放射線性組成物を提供することにある。
 上記課題を解決するためになされた発明は、金属酸化物を主成分とする粒子(以下、「[A]粒子」ともいう)と、上記粒子の凝集を抑制する凝集抑制剤(以下、「[B]凝集抑制剤」ともいう)と、有機溶媒(以下、「[C]有機溶媒」ともいう)とを含有する感放射線性組成物である。
 上記課題を解決するためになされた別の発明は、膜を形成する工程、上記膜を露光する工程、及び上記露光された膜を現像する工程を備え、上記膜を当該感放射線性組成物により形成するパターン形成方法である。
 本発明の感放射線性組成物及びパターン形成方法によれば、感放射線性組成物を長期間保存した場合でも、高い感度で、LWRが小さく、解像度が高いパターンを形成することができる。従って、これらは今後ますます微細化が進行すると予想される半導体デバイス、液晶デバイス等の各種電子デバイスのリソグラフィー工程における微細なレジストパターン形成に好適に用いることができる。
<感放射線性組成物>
 当該感放射線性組成物は、[A]粒子と、[B]凝集抑制剤と、[C]有機溶媒とを含有する。当該感放射線性組成物は、[A]~[C]成分を含有することで、保存安定性に優れ、LWR性能、解像性及び感度の経時低下が抑制される。当該感放射線性組成物が上記構成を備えることで上記効果を奏する理由については必ずしも明確ではないが、例えば以下のように推察することができる。すなわち、当該感放射線性組成物は、金属含有物質として、金属酸化物を主成分とする[A]粒子を含有する。この[A]粒子は、[B]凝集抑制剤を共に含有させることで、[A]粒子の表面の官能基同士の縮合等による経時的な変質が起こり難くなる。その結果、当該感放射線性組成物は、保存安定性に優れたものとなり、LWR性能、解像性及び感度の経時低下が抑制されると考えられる。
 当該感放射線性組成物の態様としては、例えば(i)[A]粒子を全固形分中の主成分として含有する感放射線性組成物(以下、「感放射線性組成物(I)」ともいう)、(ii)さらに酸解離性基を有する重合体(以下、「[F]重合体」ともいう)を含有する感放射線性樹脂組成物(以下、「感放射線性組成物(II)」ともいう)等が挙げられる。感放射線性組成物の「全固形分」とは、[C]有機溶媒以外の成分の総和をいう。
 感放射線性組成物(I)は、形成された膜の露光によって[A]粒子の現像液への溶解性が変化することにより、パターンを形成することができる。感放射線性組成物(I)は、[A]~[C]成分以外にも、好適成分として、感放射線性酸発生体(以下、「[D]酸発生体」ともいう)及び/又は有機酸(以下、「[G]有機酸」ともいう)を含有していてもよい。
 感放射線性組成物(II)は、形成された膜の露光によって[F]重合体が有する酸解離性基が解離して現像液への溶解性が変化することにより、パターンを形成することができる。感放射線性組成物(II)は、[A]~[C]及び[F]成分以外にも、好適成分として、[D]酸発生体及び/又は[E]酸拡散制御体を含有していてもよい。
 当該感放射線性組成物は、本発明の効果を損なわない範囲において、その他の任意成分を含有していてもよい。以下、各成分について説明する。
<[A]粒子>
 [A]粒子は、金属酸化物を主成分とする粒子である。「金属酸化物」とは、金属原子と酸素原子とを含む化合物をいう。「主成分」とは、粒子を構成する物質のうち最も含有率が高いものをいい、好ましくは含有率が50質量%以上、より好ましくは60質量%以上であるものをいう。[A]粒子は、金属酸化物を主成分としているので、放射線を吸収して二次電子を生成することができ、この二次電子の作用によって[D]酸発生剤等の分解による酸の発生が促進される。その結果、当該感放射線性組成物の感度を高いものとすることができる。
 [A]粒子の平均粒子径の下限としては、0.5nmが好ましく、0.8nmがより好ましい。一方、上記平均粒子径の上限としては、20nmが好ましく、10nmがより好ましく、3.0nmがさらに好ましく、2.5nmが特に好ましい。[A]粒子の平均粒子径を上記範囲とすることで、[A]粒子による二次電子の発生をより効果的に促進でき、その結果、当該感放射線性組成物の感度、LWR性能及び解像性をより向上することができる。ここで、「平均粒子径」とは、光散乱測定装置を用いたDLS(Dynamic Light Scattering)法で測定される散乱光強度基準の調和平均粒子径をいう。
(金属酸化物)
 [A]粒子の金属酸化物を構成する金属原子としては、例えば第3族~第16族の金属原子等が挙げられる。
 第3族の金属原子としては、例えばスカンジウム、イットリウム、ランタン、セリウム等が、
 第4族の金属原子としては、例えばチタン、ジルコニウム、ハフニウム等が、
 第5族の金属原子としては、例えばバナジウム、ニオブ、タンタル等が、
 第6族の金属原子としては、例えばクロム、モリブデン、タングステン等が、
 第7族の金属原子としては、マンガン、レニウム等が、
 第8族の金属原子としては、鉄、ルテニウム、オスミウム等が、
 第9族の金属原子としては、コバルト、ロジウム、イリジウム等が、
 第10族の金属原子としては、ニッケル、パラジウム、白金等が、
 第11族の金属原子としては、銅、銀、金等が、
 第12族の金属原子としては、亜鉛、カドミウム、水銀等が、
 第13族の金属原子としては、アルミニウム、ガリウム、インジウム等が、
 第14族の金属原子としては、ゲルマニウム、スズ、鉛等が、
 第15族の金属原子としては、アンチモン、ビスマス等が、
 第16族の金属原子としては、テルル等が挙げられる。
 上記金属酸化物を構成する金属原子としては、第3族~第14族の金属原子が好ましく、第4族、第5族及び第14族の金属原子がより好ましく、チタン、ジルコニウム、タンタル、タングステン、スズ及びこれらの組み合わせがさらに好ましい。
 上記金属酸化物は、金属原子及び酸素原子以外のその他の原子を含んでもよい。上記その他の原子としては、例えばホウ素、ゲルマニウム等の半金属原子、炭素原子、水素原子、窒素原子、リン原子、硫黄原子、ハロゲン原子等が挙げられる。但し、上記金属酸化物が半金属原子を含む場合、上記金属酸化物における半金属原子の含有率(質量%)は、通常金属原子の含有率よりも小さい。
 上記金属酸化物における金属原子及び酸素原子の合計含有率の下限としては、30質量%が好ましく、50質量%がより好ましく、70質量%がさらに好ましく、90質量%が特に好ましい。一方、上記合計含有率の上限としては、99.9質量%が好ましい。上記金属原子及び酸素原子の合計含有率を上記範囲とすることで、[A]粒子による二次電子の発生をより効果的に促進でき、その結果、当該感放射線性組成物の感度をより向上することができる。なお、上記金属原子及び酸素原子の合計含有率は、100質量%であってもよい。
 上記金属酸化物を構成する金属原子以外の成分としては、有機酸(以下、「[a]有機酸」ともいう)が好ましい。ここで、「有機酸」とは、酸性を示す有機化合物をいい、「有機化合物」とは、少なくとも1個の炭素原子を有する化合物をいう。
 [A]粒子が、金属原子及び[a]有機酸により構成される金属酸化物を含有することで、当該感放射線性組成物の感度、LWR性能及び解像性がより向上する。これは、例えば[a]有機酸が金属原子との相互作用によって[A]粒子の表面付近に存在することで、[A]粒子の溶媒に対する分散性が向上するためと考えられる。
 [a]有機酸のpKaの下限としては0が好ましく、1がより好ましく、1.5がさらに好ましく、3が特に好ましい。一方、上記pKaの上限としては、7が好ましく、6がより好ましく、5.5がさらに好ましく、5が特に好ましい。[a]有機酸のpKaを上記範囲とすることで、金属原子との相互作用を適度に弱いものに調整することができ、その結果、当該感放射線性組成物の感度、LWR性能及び解像性をより向上できる。ここで、[a]有機酸が多価の酸である場合、[a]有機酸のpKaとは、第1酸解離定数、すなわち、1つめのプロトンの解離に対する解離定数の対数値をいう。
 [a]有機酸は、低分子化合物でもよく、高分子化合物でもよいが、金属原子との相互作用をより適度に弱いものに調整する観点から、低分子化合物が好ましい。ここで、低分子化合物とは、分子量が1,500以下の化合物をいい、高分子化合物とは、分子量が1,500超の化合物をいう。[a]有機酸の分子量の下限としては、50が好ましく、80がより好ましい。一方、上記分子量の上限としては、1,000が好ましく、500がより好ましく、400がさらに好ましく、300が特に好ましい。[a]有機酸の分子量を上記範囲とすることで、[A]粒子の分散性をより適度なものに調整することができ、その結果、当該感放射線性組成物の感度、LWR性能及び解像性をより向上できる。
 [a]有機酸としては、例えばカルボン酸、スルホン酸、スルフィン酸、有機ホスフィン酸、有機ホスホン酸、フェノール類、エノール、チオール、酸イミド、オキシム、スルホンアミド等が挙げられる。
 上記カルボン酸としては、例えば
 ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、2-エチルヘキサン酸、オレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸、trans-2,3-ジメチルアクリル酸、ステアリン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキドン酸、サリチル酸、安息香酸、p-アミノ安息香酸、モノクロロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、ペンタフルオロプロピオン酸、没食子酸、シキミ酸等のモノカルボン酸;
 シュウ酸、マロン酸、マレイン酸、メチルマロン酸、フマル酸、アジピン酸、セバシン酸、フタル酸、酒石酸等のジカルボン酸;
 クエン酸等の3以上のカルボキシ基を有するカルボン酸などが挙げられる。
 上記スルホン酸としては、例えばベンゼンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸等が挙げられる。
 上記スルフィン酸としては、例えばベンゼンスルフィン酸、p-トルエンスルフィン酸等が挙げられる。
 上記有機ホスフィン酸としては、例えばジエチルホスフィン酸、メチルフェニルホスフィン酸、ジフェニルホスフィン酸等が挙げられる。
 上記有機ホスホン酸としては、例えばメチルホスホン酸、エチルホスホン酸、t-ブチルホスホン酸、シクロヘキシルホスホン酸、フェニルホスホン酸等が挙げられる。
 上記フェノール類としては、例えばフェノール、クレゾール、2,6-キシレノール、ナフトール等の1価のフェノール類;
 カテコール、レゾルシノール、ハイドロキノン、1,2-ナフタレンジオール等の2価のフェノール類;
 ピロガロール、2,3,6-ナフタレントリオール等の3価以上のフェノール類などが挙げられる。
 上記エノールとしては、例えば2-ヒドロキシ-3-メチル-2-ブテン、3-ヒドロキシ-4-メチル-3-ヘキセン等が挙げられる。
 上記チオールとしては、例えばメルカプトエタノール、メルカプトプロパノール等が挙げられる。
 上記酸イミドとしては、例えば
 マレイミド、コハク酸イミド等のカルボン酸イミド;
 ジ(トリフルオロメタンスルホン酸)イミド、ジ(ペンタフルオロエタンスルホン酸)イミド等のスルホン酸イミドなどが挙げられる。
 上記オキシムとしては、例えば
 ベンズアルドキシム、サリチルアルドキシム等のアルドキシム;
 ジエチルケトキシム、メチルエチルケトキシム、シクロヘキサノンオキシム等のケトキシムなどが挙げられる。
 上記スルホンアミドとしては、例えばメチルスルホンアミド、エチルスルホンアミド、ベンゼンスルホンアミド、トルエンスルホンアミド等が挙げられる。
 [a]有機酸としては、当該感放射線性組成物の感度、LWR性能及び解像性をより向上する観点から、カルボン酸が好ましく、モノカルボン酸がより好ましく、メタクリル酸及び安息香酸がさらに好ましい。
 上記金属酸化物としては、金属原子及び[a]有機酸により構成される金属酸化物が好ましく、第4族、第5族及び第14族の金属原子とカルボン酸とにより構成される金属酸化物がより好ましく、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、タンタル、タングステン又はスズと、メタクリル酸又は安息香酸とにより構成される金属酸化物がさらに好ましい。
 [A]粒子における金属酸化物の含有率の下限としては、60質量%が好ましく、80質量%がより好ましく、95質量%がさらに好ましい。また、上記金属酸化物の含有率は、100質量%であってもよい。上記金属酸化物の含有率を上記範囲とすることで、当該感放射線性組成物の感度、LWR性能及び解像性をより向上することができる。[A]粒子は、上記金属酸化物を1種又は2種以上含有していてもよい。
 [A]粒子が金属原子及び有機酸により構成される金属酸化物を主成分とする場合、[A]粒子における[a]有機酸の含有率の下限としては、1質量%が好ましく、5質量%がより好ましく、10質量%がさらに好ましい。一方、上記含有率の上限としては、90質量%が好ましく、70質量%がより好ましく、50質量%がさらに好ましい。[a]有機酸の含有率を上記範囲とすることで、[A]粒子の分散性をさらに適度なものに調整することができ、その結果、当該感放射線性組成物の感度、LWR性能及び解像性をより向上することができる。[A]粒子は、[a]有機酸を1種又は2種以上含有していてもよい。
 当該感放射線性組成物が感放射線性組成物(I)である場合、[A]粒子の含有量の下限としては、全固形分に対して、50質量%が好ましく、70質量%がより好ましく、90質量%がさらに好ましい。上記含有量の上限としては、99質量%が好ましく、95質量%がより好ましい。
 当該感放射線性組成物が感放射線性組成物(II)である場合、[A]粒子の含有量の下限としては、全固形分に対して、1質量%が好ましく、2質量%がより好ましく、3質量%がさらに好ましい。上記含有量の上限としては、40質量%が好ましく、20質量%がより好ましく、10質量%がさらに好ましい。感放射線性組成物(II)における[A]粒子の含有量の下限としては、[F]重合体100質量部に対して、1質量部が好ましく、2質量部がより好ましく、3質量部がさらに好ましい。上記含有量の上限としては、40質量部が好ましく、20質量部がより好ましく、10質量部がさらに好ましい。
 [A]粒子の含有量を上記範囲とすることで、当該感放射線性組成物の感度、LWR瀬能及び解像性をより向上することができる。当該感放射線性組成物は、[A]粒子を1種又は2種以上含有していてもよい。
[[A]粒子の合成方法]
 [A]粒子は、例えば[b]金属含有化合物を用いて加水分解縮合反応を行う方法、[b]金属含有化合物を用いて配位子交換反応を行う方法等により合成することができる。ここで「加水分解縮合反応」とは、[b]金属含有化合物が有する加水分解性基が加水分解して-OHに変換され、得られた2個の-OHが脱水縮合して-O-が形成される反応をいう。
([b]金属含有化合物)
 [b]金属含有化合物は、加水分解性基を有する金属化合物(I)、加水分解性基を有する金属化合物(I)の加水分解物、加水分解性基を有する金属化合物(I)の加水分解縮合物又はこれらの組み合わせである。金属化合物(I)は、1種単独で又は2種以上組み合わせて使用できる。
 上記加水分解性基としては、例えばハロゲン原子、アルコキシ基、アシロキシ基等が挙げられる。
 上記ハロゲン原子としては、例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。
 上記アルコキシ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、i-プロポキシブトキシ基等が挙げられる。
 上記アシロキシ基としては、例えばアセトキシ基、エチリルオキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基、t-ブチリルオキシ基、t-アミリルオキシ基、n-ヘキサンカルボニルオキシ基、n-オクタンカルボニルオキシ基等が挙げられる。
 上記加水分解性基としては、アルコキシ基及びアシロキシ基が好ましく、イソプロポキシ基及びアセトキシ基がより好ましい。
 [b]金属含有化合物が金属化合物(I)の加水分解縮合物である場合には、この金属化合物(I)の加水分解縮合物は、本発明の効果を損なわない限り、加水分解性基を有する金属(I)と半金属原子を含む化合物との加水分解縮合物であってもよい。すなわち、金属化合物(I)の加水分解縮合物には、本発明の効果を損なわない範囲内で半金属原子が含まれていてもよい。上記半金属原子としては、例えばホウ素、ゲルマニウム、アンチモン、テルル等が挙げられる。金属化合物(I)の加水分解縮合物における半金属原子の含有率は、この加水分解縮合物中の金属原子及び半金属原子の合計に対し、通常50原子%未満である。上記半金属原子の含有率の上限としては、上記加水分解縮合物中の金属原子及び半金属原子の合計に対し、30原子%が好ましく、10原子%がより好ましい。
 金属化合物(I)としては、例えば下記式(A)で表される化合物(以下、「金属化合物(I-1)」ともいう)等が挙げられる。このような金属化合物(I-1)を用いることで、安定な金属酸化物を形成でき、その結果、当該感放射線性組成物の感度、LWR性能及び解像性をより向上できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 上記式(A)中、Mは、金属原子である。Lは、配位子である。aは、0~2の整数である。aが2の場合、複数のLは同一でも異なっていてもよい。Yは、ハロゲン原子、アルコキシ基及びアシロキシ基から選ばれる加水分解性基である。bは、2~6の整数である。複数のYは同一でも異なっていてもよい。なお、LはYに該当しない配位子である。
 Mで表される金属原子としては、例えば[A]粒子の含む金属酸化物を構成する金属原子として例示したものと同様の金属原子等が挙げられる。
 Lで表される配位子としては、単座配位子及び多座配位子が挙げられる。
 上記単座配位子としては、例えばヒドロキソ配位子、カルボキシ配位子、アミド配位子、アンモニア等が挙げられる。
 上記アミド配位子としては、例えば無置換アミド配位子(NH)、メチルアミド配位子(NHMe)、ジメチルアミド配位子(NMe)、ジエチルアミド配位子(NEt)、ジプロピルアミド配位子(NPr)等が挙げられる。
 上記多座配位子としては、例えばヒドロキシ酸エステル、β-ジケトン、β-ケトエステル、β-ジカルボン酸エステル、π結合を有する炭化水素、ジホスフィン等が挙げられる。
 上記ヒドロキシ酸エステルとしては例えばグリコール酸エステル、乳酸エステル、2-ヒドロキシシクロヘキサン-1-カルボン酸エステル、サリチル酸エステル等が挙げられる。
 上記β-ジケトンとしては、例えば2,4-ペンタンジオン、3-メチル-2,4-ペンタンジオン、3-エチル-2,4-ペンタンジオン等が挙げられる。
 上記β-ケトエステルとしては、例えばアセト酢酸エステル、α-アルキル置換アセト酢酸エステル、β-ケトペンタン酸エステル、ベンゾイル酢酸エステル、1,3-アセトンジカルボン酸エステル等が挙げられる。
 上記β-ジカルボン酸エステルとしては、例えばマロン酸ジエステル、α-アルキル置換マロン酸ジエステル、α-シクロアルキル置換マロン酸ジエステル、α-アリール置換マロン酸ジエステル等が挙げられる。
 上記π結合を有する炭化水素としては、例えば
 エチレン、プロピレン等の鎖状オレフィン;
 シクロペンテン、シクロヘキセン、ノルボルネン等の環状オレフィン;
 ブタジエン、イソプレン等の鎖状ジエン;
 シクロペンタジエン、メチルシクロペンタジエン、ペンタメチルシクロペンタジエン、シクロヘキサジエン、ノルボルナジエン等の環状ジエン;
 ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキサメチルベンゼン、ナフタレン、インデン等の芳香族炭化水素などが挙げられる。
 上記ジホスフィンとしては、例えば1,1-ビス(ジフェニルホスフィノ)メタン、1,2-ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン、1,3-ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン、2,2’-ビス(ジフェニルホスフィノ)-1,1’-ビナフチル、1,1’-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン等が挙げられる。
 Yで表されるハロゲン原子としては、例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。
 Yで表されるアルコキシ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等が挙げられる。
 Yで表されるアシロキシ基としては、例えばアセトキシ基、エチリルオキシ基、ブチリルオキシ基、t-ブチリルオキシ基、t-アミリルオキシ基、n-ヘキサンカルボニロキシ基、n-オクタンカルボニロキシ基等が挙げられる。
 Yとしては、アルコキシ基及びアシロキシ基が好ましく、イソプロポキシ基及びアセトキシ基がより好ましい。
 bとしては、3及び4が好ましく、4がより好ましい。bを上記数値とすることで、[A]粒子における金属酸化物の含有率を高め、[A]粒子による二次電子の発生をより効果的に促進できる。その結果、当該感放射線性組成物の感度をより向上できる。
 [b]金属含有化合物としては、加水分解も加水分解縮合もしていない金属アルコキシド、及び加水分解も加水分解縮合もしていない金属アシロキシドが好ましい。
 [b]金属含有化合物としては、ジルコニウム・テトラn-ブトキシド、ジルコニウム・テトラn-プロポキシド、ジルコニウム・テトライソプロポキシド、ハフニウム・テトラエトキシド、インジウム・トリイソプロポキシド、ハフニウム・テトライソプロポキシド、ハフニウム・テトラブトキシド、タンタル・ペンタエトキシド、タンタル・ペンタブトキシド、タングステン・ペンタメトキシド、タングステン・ペンタブトキシド、タングステン・ヘキサエトキシド、タングステン・ヘキサブトキシド、塩化鉄、亜鉛・ジイソプロポキシド、酢酸亜鉛二水和物、オルトチタン酸テトラブチル、チタン・テトラn-ブトキシド、チタン・テトラn-プロポキシド、ジルコニウム・ジn-ブトキシド・ビス(2,4-ペンタンジオナート)、チタン・トリn-ブトキシド・ステアレート、ビス(シクロペンタジエニル)ハフニウムジクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)タングステンジクロリド、ジアセタト[(S)-(-)-2,2’-ビス(ジフェニルホスフィノ)-1,1’-ビナフチル]ルテニウム、ジクロロ[エチレンビス(ジフェニルホスフィン)]コバルト、チタンブトキシドオリゴマー、アミノプロピルトリメトキシチタン、アミノプロピルトリエトキシジルコニウム、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシジルコニウム、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシジルコニウム、3-イソシアノプロピルトリメトキシジルコニウム、3-イソシアノプロピルトリエトキシジルコニウム、トリエトキシモノ(アセチルアセトナート)チタン、トリ-n-プロポキシモノ(アセチルアセトナート)チタン、トリ-i-プロポキシモノ(アセチルアセトナート)チタン、トリエトキシモノ(アセチルアセトナート)ジルコニウム、トリ-n-プロポキシモノ(アセチルアセトナート)ジルコニウム、トリ-i-プロポキシモノ(アセチルアセトナート)ジルコニウム、ジイソプロポキシビス(アセチルアセトナート)チタン、ジn-ブトキシビス(アセチルアセトナート)チタン、ジn-ブトキシビス(アセチルアセトナート)ジルコニウム、トリ(3-メタクリロキシプロピル)メトキシジルコニウム、トリ(3-アクリロキシプロピル)メトキシジルコニウム、スズ・テトライソプロポキシド、スズ・テトラブトキシド、酸化ランタン、酸化イットリウム等が挙げられる。これらの中で、金属アルコキシド及び金属アシロキシドが好ましく、金属アルコキシドがより好ましく、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、タンタル、タングステン及びスズのアルコキシドがさらに好ましい。
 [A]粒子の合成に有機酸を用いる場合、上記有機酸の使用量の下限としては、[b]金属含有化合物100質量部に対し、10質量部が好ましく、30質量部がより好ましい。一方、上記有機酸の使用量の上限としては、[b]金属含有化合物100質量部に対し、1,000質量部が好ましく、700質量部がより好ましく、200質量部がさらに好ましく、100質量部が特に好ましい。上記有機酸の使用量を上記範囲とすることで、得られる[A]粒子における[a]有機酸の含有率を適度なものに調整することができ、その結果、当該感放射線性組成物の感度、LWR性能及び解像性をより向上することができる。
 [A]粒子の合成反応の際、金属化合物(I)及び[a]有機酸に加えて、上記式(A)の化合物におけるLで表される多座配位子になり得る化合物や架橋配位子になり得る化合物等を添加してもよい。上記架橋配位子になり得る化合物としては、例えば複数個のヒドロキシ基、イソシアネート基、アミノ基、エステル基及びアミド基を有する化合物等が挙げられる。
 [b]金属含有化合物を用いて加水分解縮合反応を行う方法としては、例えば[b]金属含有化合物を、水を含む溶媒中で加水分解縮合反応させる方法等が挙げられる。この場合、必要に応じて加水分解性基を有する他の化合物を添加してもよい。この加水分解縮合反応に用いる水の量の下限としては、[b]金属含有化合物等が有する加水分解性基に対し、0.2倍モルが好ましく、1倍モルがより好ましく、3倍モルがさらに好ましい。上記水の量の上限としては、20倍モルが好ましく、15倍モルがより好ましく、10倍モルがさらに好ましい。加水分解縮合反応における水の量を上記範囲とすることで、得られる[A]粒子における金属酸化物の含有率を高めることができ、その結果、当該感放射線性組成物の感度、LWR性能及び解像性をより向上できる。
 [b]金属含有化合物を用いて配位子交換反応を行う方法としては、例えば[b]金属含有化合物及び[a]有機酸を混合する方法等が挙げられる。この場合、溶媒中で混合してもよく、溶媒を用いずに混合してもよい。また、上記混合では、必要に応じてトリエチルアミン等の塩基を添加してもよい。上記塩基の添加量としては、[b]金属含有化合物及び[a]有機酸の合計使用量100質量部に対し、例えば1質量部以上200質量部以下である。
 [A]粒子の合成反応に用いる溶媒としては、特に限定されず、例えば後述する[C]有機溶媒として例示するものと同様の溶媒を用いることができる。これらの中で、アルコール系溶媒、エーテル系溶媒、エステル系溶媒及び炭化水素系溶媒が好ましく、アルコール系溶媒、エーテル系溶媒及びエステル系溶媒がより好ましく、多価アルコール部分エーテル系溶媒、モノカルボン酸エステル系溶媒及び環状エーテル系溶媒がさらに好ましく、プロピレングリコールモノエチルエーテル、酢酸エチル及びテトラヒドロフランが特に好ましい。
 [A]粒子の合成反応に有機溶媒を用いる場合、使用した有機溶媒を反応後に除去してもよいが、反応後に除去することなく、そのまま当該感放射線性組成物の[C]有機溶媒とすることもできる。
 [A]粒子の合成反応の温度の下限としては、0℃が好ましく、10℃がより好ましい。上記温度の上限としては、150℃が好ましく、100℃がより好ましい。
 [A]粒子の合成反応の時間の下限としては、1分が好ましく、10分がより好ましく、1時間がさらに好ましい。上記時間の上限としては、100時間が好ましく、50時間がより好ましく、10時間がさらに好ましい。
<[B]凝集抑制剤>
 [B]凝集抑制剤は、[A]粒子の凝集を抑制する。「凝集」とは、複数の[A]粒子が一体化して、より大きな粒子が形成されることをいう。
 [B]凝集抑制剤としては、上記性質を有する物質であれば特に限定されず用いることができるが、例えば脱水能を有する化合物(以下、「[B1]脱水剤」ともいう)、金属原子に配位しうる化合物(以下、「[B2]配位子化合物」ともいう)等が挙げられる。
 当該感放射線性組成物は、[B1]脱水剤を含有することにより、組成物中の水の濃度が低減される。これにより、[A]粒子の表面の加水分解性基同士の加水分解縮合によると考えられる[A]粒子の凝集が抑制される。また、当該感放射線性組成物は、[B2]配位子化合物を含有することにより、[A]粒子の表面の金属原子に配位している化合物の脱離が抑制される。これにより、[A]粒子の表面の金属原子の配位していない配位座に起因して起こると考えられる[A]粒子の凝集が抑制される。
[[B1]脱水剤]
 [B1]脱水剤は、感放射線性組成物中の水を除去することができる物質を意味する。[B1]脱水剤としては、上記性質を有する物質である限り、有機化合物でも無機化合物でも用いることができる。これらの中で、水との反応により生成する物質の当該感放射線性組成物への影響を小さくできる観点から、有機化合物が好ましい。無機化合物である[B1]脱水剤としては、例えば無水硫酸カルシウム、無水硫酸マグネシウム、ゼオライト等が挙げられる。
 有機化合物である[B1]脱水剤としては、例えばカルボン酸無水物、オルトカルボン酸エステル、カルボン酸ハライド等が挙げられる。
 カルボン酸無水物としては、例えば下記式(a)で表される化合物が挙げられる。オルトカルボン酸エステルとしては、例えば下記式(b)で表される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 上記式(a)中、Ra1及びRa2は、それぞれ独立して水素原子又は置換若しくは非置換の炭素数1~20の1価の炭化水素基であるか、又はこれらの基が互いに合わせられこれらが結合する原子鎖と共に構成される環員数4~20の環構造を表す。
 上記式(b)中、Rb1、Rb2及びRb3は、それぞれ独立して、置換又は非置換の炭素数1~20の1価の炭化水素基である。Rは、水素原子又は置換若しくは非置換の炭素数1~20の1価の炭化水素基である。Rb1、Rb2、Rb3及びRのうちの2つ以上が、互いに合わせられこれらが結合している原子鎖と共に環員数4~20の環構造を表してもよい。
 「炭化水素基」には、鎖状炭化水素基、脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基が含まれる。この「炭化水素基」は、飽和炭化水素基でも不飽和炭化水素基でもよい。「鎖状炭化水素基」とは、環状構造を含まず、鎖状構造のみで構成された炭化水素基をいい、直鎖状炭化水素基及び分岐状炭化水素基の両方を含む。「脂環式炭化水素基」とは、環構造としては脂環構造のみを含み、芳香環構造を含まない炭化水素基をいい、単環の脂環式炭化水素基及び多環の脂環式炭化水素基の両方を含む。但し、脂環構造のみで構成されている必要はなく、その一部に鎖状構造を含んでいてもよい。「芳香族炭化水素基」とは、環構造として芳香環構造を含む炭化水素基をいう。但し、芳香環構造のみで構成されている必要はなく、その一部に鎖状構造や脂環構造を含んでいてもよい。
 炭素数1~20の1価の炭化水素基としては、例えば炭素数1~20の1価の鎖状炭化水素基、炭素数3~20の1価の脂環式炭化水素基、炭素数6~20の1価の芳香族炭化水素基等が挙げられる。
 炭素数1~20の1価の鎖状炭化水素基としては、例えば
 メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基等のアルキル基;
 エテニル基、プロペニル基、ブテニル基等のアルケニル基;
 エチニル基、プロピニル基、ブチニル基等のアルキニル基等が挙げられる。これらの中で、アルキル基が好ましく、炭素数1~4のアルキル基がより好ましく、メチル基、エチル基及びi-プロピル基がさらに好ましく、エチル基が特に好ましい。
 炭素数3~20の1価の脂環式炭化水素基としては、例えば
 シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の単環の1価の脂環式飽和炭化水素基;
 シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等の単環の1価の脂環式不飽和炭化水素基;
 ノルボルニル基、アダマンチル基、トリシクロデシル基、テトラシクロドデシル基等の多環の1価の脂環式飽和炭化水素基;
 ノルボルネニル基、トリシクロデセニル基、テトラシクロドデセニル基等の多環の1価の脂環式不飽和炭化水素基などが挙げられる。これらの中で単環の1価の脂環式飽和炭化水素基及び多環の1価の脂環式飽和炭化水素基が好ましく、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基及びアダマンチル基がより好ましい。
 炭素数6~20の1価の芳香族炭化水素基としては、例えば
 フェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、ナフチル基、メチルナフチル基、アントリル基、メチルアントリル基等のアリール基;
 ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、アントリルメチル基等のアラルキル基などが挙げられる。
 上記炭化水素基の置換基としては、例えばヒドロキシ基、シアノ基、ニトロ基、アシル基、1価のオキシ炭化水素基、1価のカルボニルオキシ炭化水素基、ハロゲン原子等が挙げられる。
 上記式(a)のRa1及びRa2としては、炭化水素基が好ましく、鎖状炭化水素基がより好ましく、アルキル基及びアルケニル基がさらに好ましく、アルケニル基が特に好ましく、イソプロペニル基がさらに特に好ましい。
 上記式(b)のRb1、Rb2及びRb3としては、炭化水素基が好ましく、鎖状炭化水素基がより好ましく、アルキル基及びアルケニル基がさらに好ましく、アルキル基が特に好ましく、メチル基及びエチル基がさらに特に好ましい。Rとしては、水素原子が好ましい。
 上記式(a)のRa1及びRa2の基が互いに合わせられこれらが結合する原子鎖と共に構成される環員数4~20の環構造としては、例えばオキサシクロペンタン構造、オキサシクロヘキサン構造、オキサシクロヘプタン構造、オキサシクロオクタン構造等のオキサシクロアルカン構造などが挙げられる。
 上記式(b)のRb1、Rb2、Rb3及びRのうちの2つ以上が互いに合わせられこれらが結合している原子鎖と共に環員数4~20の環構造としては、例えばジオキサシクロペンタン構造、ジオキサシクロヘキサン構造、ジオキサシクロヘプタン構造、ジオキサシクロオクタン構造等のジオキサシクロアルカン構造などが挙げられる。
 カルボン酸無水物としては、例えば
 ギ酸無水物、酢酸無水物(無水酢酸)、プロピオン酸無水物、酪酸無水物、吉草酸無水物、カプロン酸無水物等の飽和脂肪族モノカルボン酸無水物;
 (メタ)アクリル酸無水物、プロピオル酸無水物、クロトン酸無水物等の不飽和脂肪族モノカルボン酸無水物;
 シュウ酸無水物、マロン酸無水物、コハク酸無水物、グルタル酸無水物等の飽和脂肪族ジカルボン酸無水物(分子内無水物を含む);
 安息香酸無水物、トルイル酸無水物、フランカルボン酸無水物等の環含有カルボン酸無水物などが挙げられる。これらの中で、飽和脂肪族モノカルボン酸無水物及び不飽和脂肪族モノカルボン酸無水物が好ましく、無水酢酸及び(メタ)アクリル酸無水物がより好ましい。
 オルトカルボン酸エステルとしては、例えばオルトギ酸エステル、オルト酢酸エステル、オルトプロピオン酸エステル、オルト安息香酸エステル等が挙げられる。これらの中で、オルトギ酸エステルが好ましく、オルトギ酸トリエチルがより好ましい。
 カルボン酸ハライドとしては、例えば
 ギ酸ハライド、酢酸ハライド、プロピオン酸ハライド、酪酸ハライド、吉草酸ハライド、カプロン酸ハライド等の飽和脂肪族モノカルボン酸ハライド;
 (メタ)アクリル酸ハライド、プロピオル酸ハライド、クロトン酸ハライド等の不飽和脂肪族モノカルボン酸ハライド;
 シュウ酸ジハライド、マロン酸ジハライド、コハク酸ジハライド、グルタル酸ジハライド等の飽和脂肪族ジカルボン酸ジハライド;
 安息香酸ハライド、トルイル酸ハライド、フランカルボン酸ハライド等の環含有カルボン酸ハライドなどが挙げられる。これらの中で、飽和脂肪族モノカルボン酸ハライド、不飽和脂肪族モノカルボン酸ハライド及び環含有カルボン酸ハライドが好ましく、不飽和脂肪族モノカルボン酸ハライド及び環含有カルボン酸ハライドがより好ましく、(メタ)アクリル酸ハライド及び安息香酸ハライドがさらに好ましく、(メタ)アクリル酸クロリド及び安息香酸クロリドが特に好ましい。
[[B2]配位子化合物]
 [B2]配位子化合物は、金属原子に配位しうる化合物である。[B2]配位子化合物としては、上記性質を有する化合物であれば用いることができ、例えば金属原子に配位しうる官能基を有する化合物等が挙げられる。金属原子に配位しうる官能基としては、例えばヒドロキシ基、カルボキシ基、イソシアネート基、アミノ基、カルボニルオキシ炭化水素基、カルボニルアルカンジイルカルボニル炭化水素基等が挙げられる。
 [B2]配位子化合物としては例えば下記式(1)で表される化合物等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 上記式(1)中、Rは、n価の有機基である。Xは、-OH、-COOH、-NCO、-NHR、-COOR又は-CO-C(R-CO-Rである。Rは、水素原子又は1価の有機基である。Rは、1価の有機基である。Rは、それぞれ独立して、水素原子又は1価の有機基である。nは、1~4の整数である。nが2以上の場合、複数のXは同一でも異なっていてもよい。
 Rで表されるn価の有機基としては、例えばn価の炭化水素基、この炭化水素基の炭素-炭素間にヘテロ原子を有する基を含むn価のヘテロ原子含有基、上記炭化水素基及びヘテロ原子含有基が有する一部又は全部の水素原子を置換基で置換したn価の基等が挙げられる。
 n価の炭化水素基としては、例えばメタン、エタン、プロパン、ブタン等のアルカン;エテン、プロペン、ブテン、ペンテン等のアルケン;エチン、プロピン、ブチン、ペンチン等のアルキンなどの炭素数1以上30以下の鎖状炭化水素、シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、ノルボルナン、アダマンタン等のシクロアルカン、シクロプロペン、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、ノルボルネン等のシクロアルケンなどの炭素数3以上30以下の脂環式炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、ナフタレン、メチルナフタレン、ジメチルナフタレン、アントラセン等のアレーンなどの炭素数6以上30以下の芳香族炭化水素などの炭化水素からn個の水素原子を除いた基等が挙げられる。
 ヘテロ原子を有する基としては、例えば酸素原子、窒素原子、ケイ素原子、リン原子及びイオウ原子からなる群より選ばれる少なくとも1種を有する基等が挙げられ、-O-、-NH-、-CO-、-S-、これらを組み合わせた基等が挙げられる。これらの中で、-O-が好ましい。
 上記置換基としては、例えば
 フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子;
 メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等のアルコキシ基;
 メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基;
 メトキシカルボニルオキシ基、エトキシカルボニルオキシ基等のアルコキシカルボニルオキシ基;
 ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、ベンゾイル基等のアシル基;シアノ基、ニトロ基などが挙げられる。
 -NHRのRで表される1価の有機基としては、例えば炭素数1以上20以下の1価の炭化水素基、この炭化水素基の炭素-炭素間にヘテロ原子を有する基を含むヘテロ原子含有基、上記炭化水素基及びヘテロ原子含有基が有する一部又は全部の水素原子を置換基で置換した基等が挙げられる。Rとしては、1価の炭化水素基が好ましく、1価の鎖状炭化水素基がより好ましく、アルキル基がさらに好ましく、メチル基が特に好ましい。
 -COOR及び-CO-C(R-CO-RのRで表される1価の有機基としては、上記Rと同様のものを挙げることができる。
 -CO-C(R-CO-RのRで表される1価の有機基としては、上記Rと同様のものを挙げることができる。但し、2つのRは同一であっても、異なっていてもよい。
 Rとしては、nが1のものとして、1価の鎖状炭化水素基、1価の芳香族炭化水素基及び1価のヘテロ原子含有基が好ましく、アルキル基及びアルケニル基がより好ましく、プロピル基及び2-プロペニル基がさらに好ましい。
 nが2のものとして、2価の鎖状炭化水素基、2価の芳香族炭化水素基及び2価のヘテロ原子含有基が好ましく、アルカンジイル基、アルケンジイル基、アレーンジイル基及びアルカンジイルオキシアルカンジイル基がより好ましく、1,2-エタンジイル基、1,2-プロパンジイル基、ブタンジイル基、ヘキサンジイル基、エテンジイル基、キシレンジイル基及びエタンジイルオキシエタンジイル基がさらに好ましい。
 nが3のものとして、3価の鎖状炭化水素基が好ましく、アルカントリイル基がより好ましく、1,2,3-プロパントリイル基がさらに好ましい。
 nが4のものとして、4価の鎖状炭化水素基が好ましく、アルカンテトライル基がより好ましく、1,2,3,4-ブタンテトライル基がさらに好ましい。
 上記式(1)で表される化合物としては、例えば下記式(L-1-1)~(L-1-6)で表される化合物(以下、「化合物(L-1-1)~(L-1-6)」ともいう)等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 上記式(L-1-1)~(L-1-6)中、R、R、R、R及びnは、上記式(1)と同義である。
 化合物(L-1-1)としては、nが2~4のものが好ましく、例えば
 nが2のものとして、
 エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサメチレングリコール等のアルキレングリコール;
 ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ジブチレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール等のジアルキレングリコール;
 シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ノルボルナンジオール、ノルボルナンジメタノール、アダマンタンジオール等のシクロアルキレングリコール;
 1,4-ベンゼンジメタノール、2,6-ナフタレンジメタノール等の芳香環含有グリコール;
 カテコール、レゾルシノール、ハイドロキノン等の2価フェノールなどが挙げられ、
 nが3のものとして、
 グリセリン、1,2,4-ブタントリオール等のアルカントリオール;
 1,2,4-シクロヘキサントリオール、1,2,4-シクロヘキサントリメタノール等のシクロアルカントリオール;
 1,2,4-ベンゼントリメタノール、2,3,6-ナフタレントリメタノール等の芳香環含有グリコール;
 ピロガロール、2,3,6-ナフタレントリオール等の3価フェノール;
 トリメチロールプロパンエトキシレート等が挙げられ、
 nが4のものとして、
 エリスリトール、ペンタエリスリトール等のアルカンテトラオール;
 1,2,4,5-シクロヘキサンテトラオール等のシクロアルカンテトラオール;
 1,2,4,5-ベンゼンテトラメタノール等の芳香環含有テトラオール;
 1,2,4,5-ベンゼンテトラオール等の4価フェノールなどが挙げられる。これらの中で、nが2及び3のものが好ましく、アルキレングリコール、ジアルキレングリコール、アルカントリオール及びトリメチロールプロパンエトキシレートがより好ましく、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン及びトリメチロールプロパンエトキシレートがさらに好ましい。
 化合物(L-1-2)としては、例えば
 nが1のものとして、
 酢酸、プロピオン酸等の鎖状飽和モノカルボン酸;
 アクリル酸、メタクリル酸、トランス-2,3-ジメチルアクリル酸等の不飽和モノカルボン酸;
 シクロヘキサンジカルボン酸、ノルボルナンカルボン酸、アダマンタンカルボン酸等の脂環式モノカルボン酸;
 安息香酸、ナフタレンカルボン酸等の芳香族モノカルボン酸などが挙げられ、
 nが2のものとして、
 シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸等の鎖状飽和ジカルボン酸;
 マレイン酸、フマル酸、trans-2,3-ジメチルアクリル酸等の鎖状不飽和ジカルボン酸;
 1,4-シクロヘキサンジカルボン酸、ノルボルナンジカルボン酸、アダマンタンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸;
 フタル酸、テレフタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、2,7-ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸などが挙げられ、
 nが3のものとして、
 1,2,3-プロパントリカルボン酸等の鎖状飽和トリカルボン酸;
 1,2,3-プロペントリカルボン酸等の鎖状不飽和トリカルボン酸;
 1,2,4-シクロヘキサントリカルボン酸等の脂環式トリカルボン酸;
 トリメリット酸、2,3,7-ナフタレントリカルボン酸等の芳香族トリカルボン酸などが挙げられ、
 nが4のものとして、
 1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸等の鎖状飽和テトラカルボン酸;
 1,2,3,4-ブタジエンテトラカルボン酸等の鎖状不飽和テトラカルボン酸;
 1,2,5,6-シクロヘキサンテトラカルボン酸、2,3,5,6-ノルボルナンテトラカルボン酸等の脂環式テトラカルボン酸;
 ピロメリット酸、2,3,6,7-ナフタレンテトラカルボン酸等の芳香族テトラカルボン酸などが挙げられる。これらの中で、nが1及び2のものが好ましく、鎖状飽和モノカルボン酸、鎖状不飽和モノカルボン酸、鎖状飽和ジカルボン酸及び鎖状不飽和モノカルボン酸より好ましく、酢酸、プロピオン酸、メタクリル酸、コハク酸、マレイン酸及びtrans-2,3-ジメチルアクリル酸がさらに好ましく、nが1のものが特に好ましく、酢酸、プロピオン酸、メタクリル酸及びtrans-2,3-ジメチルアクリル酸がさらに特に好ましい。
 化合物(L-1-3)としては、nが2~4のものが好ましく、例えば
 nが2のものとして、
 エチレンジイソシアネート、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等の鎖状ジイソシアネート;
 1,4-シクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネート;
 トリレンジイソシアネート、1,4-ベンゼンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネートなどが挙げられ、
 nが3のものとして、
 トリメチレントリイソシアネート等の鎖状トリイソシアネート;
 1,2,4-シクロヘキサントリイソシアネート等の脂環式トリイソシアネート;
 1,2,4-ベンゼントリイソシアネート等の芳香族トリイソシアネートなどが挙げられ、
 nが4のものとして、
 テトラメチレンテトライソシアネート等の鎖状テトライソシアネート;
 1,2,4,5-シクロヘキサンテトライソシアネート等の脂環式テトライソシアネート;
 1,2,4,5-ベンゼンテトライソシアネート等の芳香族テトライソシアネートなどが挙げられる。
 これらの中で、nが2のものが好ましく、鎖状ジイソシアネートがより好ましく、ヘキサメチレンジイソシアネートがさらに好ましい。
 化合物(L-1-4)としては、nが2~4のものが好ましく、例えば
 nが2のものとして、
 エチレンジアミン、N-メチルエチレンジアミン、N,N’-ジメチルエチレンジアミン、トリメチレンジアミン、N,N’-ジメチルトリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、N,N’-ジメチルテトラメチレンジアミン等の鎖状ジアミン;
 1,4-シクロヘキサンジアミン、1,4-ジ(アミノメチル)シクロヘキサン等の脂環式ジアミン;
 1,4-ジアミノベンゼン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン等の芳香族ジアミンなどが挙げられ、
 nが3のものとして、
 トリアミノプロパン、N,N’,N”-トリメチルトリアミノプロパン等の鎖状トリアミン;
 1,2,4-トリアミノシクロヘキサン等の脂環式トリアミン;
 1,2,4-トリアミノベンゼン等の芳香族トリアミンなどが挙げられ、
 nが4のものとして、
 テトラアミノブタン等の鎖状テトラアミン;
 1,2,4,5-テトラアミノシクロヘキサン、2,3,5,6-テトラアミノノルボルナン等の脂環式テトラアミン;
 1,2,4,5-テトラアミノベンゼン等の芳香族テトラアミンなどが挙げられる。これらの中で、nが2のものが好ましく、鎖状ジアミンがより好ましく、N,N’-ジメチルエチレンジアミンがさらに好ましい。
 [B2]配位子化合物としては、上記式(1)で表される化合物が好ましく、上記式(L-1-2)で表される化合物がより好ましく、モノカルボン酸及びジカルボン酸がさらに好ましく、飽和脂肪族モノカルボン酸、不飽和脂肪族モノカルボン酸、芳香族モノカルボン酸及び芳香族ジカルボン酸が特に好ましく、不飽和脂肪族モノカルボン酸、芳香族モノカルボン酸及び芳香族ジカルボン酸がさらに特に好ましく、(メタ)アクリル酸、安息香酸及びフタル酸が最も好ましい。
 [B]凝集抑制剤の含有量の下限としては、全固形分に対して、0.001質量%が好ましく、0.01質量%がより好ましく、0.1質量%がさらに好ましく、1質量%が特に好ましく、4質量%がさらに特に好ましく、8質量%が最も好ましい。上記含有量の上限としては、50質量%が好ましく、30質量%がより好ましく、20質量%がさらに好ましく、15質量%が特に好ましい。
 当該感放射線性組成物が感放射線性組成物(I)である場合、[B]凝集抑制剤の含有量の下限としては、[A]粒子100質量部に対して、0.001質量部が好ましく、0.01質量部がより好ましく、0.1質量部がさらに好ましく、1質量部が特に好ましく、4質量部がさらに特に好ましく、8質量部が最も好ましい。上記含有量の上限としては、50質量部が好ましく、30質量部がより好ましく、20質量部がさらに好ましく、15質量部が特に好ましい。
 当該感放射線性組成物が感放射線性組成物(II)である場合、[B]凝集抑制剤の含有量の下限としては、[F]重合体100質量部に対して、0.001質量部が好ましく、0.01質量部がより好ましく、0.1質量部がさらに好ましく、1質量部が特に好ましく、4質量部がさらに特に好ましく、8質量部が最も好ましい。上記含有量の上限としては、50質量部が好ましく、30質量部がより好ましく、20質量部がさらに好ましく、15質量部が特に好ましい。
 [B]凝集抑制剤の含有量を上記範囲とすることで、当該感放射線性組成物は、保存安定性をより向上させることができ、LWR性能、解像度及び感度の経時低下をより抑制することができる。
<[C]有機溶媒>
 [C]有機溶媒としては、少なくとも[A]粒子、[B]凝集抑制剤及び必要に応じて含有される任意成分等を溶解又は分散可能な有機溶媒であれば特に限定されない。[C]有機溶媒は1種又は2種以上を用いることができる。
 [C]有機溶媒としては、例えばアルコール系溶媒、エーテル系溶媒、ケトン系溶媒、アミド系溶媒、エステル系溶媒、炭化水素系溶媒等が挙げられる。
 アルコール系溶媒としては、例えば
 4-メチル-2-ペンタノール、n-ヘキサノール等の炭素数1~18の脂肪族モノアルコール系溶媒;
 シクロヘキサノール等の炭素数3~18の脂環式モノアルコール系溶媒;
 1,2-プロピレングリコール等の炭素数2~18の多価アルコール系溶媒;
 プロピレングリコールモノメチルエーテル等の炭素数3~19の多価アルコール部分エーテル系溶媒などが挙げられる。
 エーテル系溶媒としては、例えば
 ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジペンチルエーテル、ジイソアミルエーテル、ジヘキシルエーテル、ジヘプチルエーテル等のジアルキルエーテル系溶媒;
 テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等の環状エーテル系溶媒;
 ジフェニルエーテル、アニソール等の芳香環含有エーテル系溶媒などが挙げられる。
 ケトン系溶媒としては、例えば
 アセトン、メチルエチルケトン、メチル-n-プロピルケトン、メチル-n-ブチルケトン、ジエチルケトン、メチル-iso-ブチルケトン、2-ヘプタノン、エチル-n-ブチルケトン、メチル-n-ヘキシルケトン、ジ-iso-ブチルケトン、トリメチルノナノン等の鎖状ケトン系溶媒:
 シクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノン、シクロオクタノン、メチルシクロヘキサノン等の環状ケトン系溶媒:
 2,4-ペンタンジオン、アセトニルアセトン、アセトフェノンなどが挙げられる。
 アミド系溶媒としては、例えば
 N,N’-ジメチルイミダゾリジノン、N-メチルピロリドン等の環状アミド系溶媒;
 N-メチルホルムアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジエチルホルムアミド、アセトアミド、N-メチルアセトアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチルプロピオンアミド等の鎖状アミド系溶媒などが挙げられる。
 エステル系溶媒としては、例えば
 酢酸n-ブチル、乳酸エチル等のモノカルボン酸エステル系溶媒;
 プロピレングリコールアセテート等の多価アルコールカルボキシレート系溶媒;
 プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等の多価アルコール部分エーテルカルボキシレート系溶媒;
 シュウ酸ジエチル等の多価カルボン酸ジエステル系溶媒;
 ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等のカーボネート系溶媒などが挙げられる。
 炭化水素系溶媒としては、例えば
 n-ペンタン、n-ヘキサン等の炭素数5~12の脂肪族炭化水素系溶媒;
 トルエン、キシレン等の炭素数6~16の芳香族炭化水素系溶媒などが挙げられる。
 これらの中で、エステル系溶媒及びケトン系溶媒が好ましく、多価アルコール部分エーテルカルボキシレート系溶媒及び環状ケトン系溶媒がより好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート及びシクロヘキサノンがさらに好ましい。
<[D]酸発生体>
 [D]酸発生体は、放射線の照射により酸を発生する成分である。[D]酸発生体から発生する酸の作用により、感放射線性組成物(I)においては複数の[A]粒子の加水分解性基同士の加水分解縮合等が、感放射線性組成物(II)においては[F]重合体の酸解離性基の解離等が起こることにより、これらの現像液への溶解性等を変化させることができ、その結果、パターンを形成することができる。当該感放射線性組成物における[D]酸発生体の含有形態としては、低分子化合物の形態(以下、適宜「[D]酸発生剤」と称する)でも、[A]粒子、[F]重合体等の一部として組み込まれた形態でも、これらの両方の形態でもよい。
 [D]酸発生剤としては、例えばオニウム塩化合物、N-スルホニルオキシイミド化合物、ハロゲン含有化合物、ジアゾケトン化合物等が挙げられる。
 オニウム塩化合物としては、例えばスルホニウム塩、テトラヒドロチオフェニウム塩、ヨードニウム塩、ホスホニウム塩、ジアゾニウム塩、ピリジニウム塩等が挙げられる。
 スルホニウム塩としては、例えばトリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムノナフルオロ-n-ブタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムパーフルオロ-n-オクタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム2-ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-イル-1,1,2,2-テトラフルオロエタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムカンファースルホネート、4-シクロヘキシルフェニルジフェニルスルホニウムノナフルオロ-n-ブタンスルホネート、4-メタンスルホニルフェニルジフェニルスルホニウムノナフルオロ-n-ブタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム1,1,2,2-テトラフルオロ-6-(1-アダマンタンカルボニロキシ)-ヘキサン-1-スルホネート、トリフェニルスルホニウム2-(1-アダマンチル)-1,1-ジフルオロエタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム2-(アダマンタン-1-イルカルボニルオキシ)-1,1,3,3,3-ペンタフルオロプロパン-1-スルホネート等が挙げられる。
 テトラヒドロチオフェニウム塩としては、例えば1-(4-n-ブトキシナフタレン-1-イル)テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、1-(4-n-ブトキシナフタレン-1-イル)テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ-n-ブタンスルホネート、1-(4-n-ブトキシナフタレン-1-イル)テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ-n-オクタンスルホネート、1-(4-n-ブトキシナフタレン-1-イル)テトラヒドロチオフェニウム2-ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-イル-1,1,2,2-テトラフルオロエタンスルホネート、1-(4-n-ブトキシナフタレン-1-イル)テトラヒドロチオフェニウムカンファースルホネート、1-(6-n-ブトキシナフタレン-2-イル)テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ-n-ブタンスルホネート、1-(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ-n-ブタンスルホネート等が挙げられる。
 ヨードニウム塩としては、例えばジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムノナフルオロ-n-ブタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムパーフルオロ-n-オクタンスルホネート、ジフェニルヨードニウム2-ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-イル-1,1,2,2-テトラフルオロエタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムカンファースルホネート、ビス(4-t-ブチルフェニル)ヨードニウムノナフルオロ-n-ブタンスルホネート等が挙げられる。
 N-スルホニルオキシイミド化合物としては、例えばN-(トリフルオロメタンスルホニルオキシ)-1,8-ナフタルイミド、N-(トリフルオロメタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボキシイミド、N-(ノナフルオロ-n-ブタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボキシイミド、N-(パーフルオロ-n-オクタンスルホニルオキシ)-1,8-ナフタルイミド、N-(パーフルオロ-n-オクタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボキシイミド、N-(2-ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-イル-1,1,2,2-テトラフルオロエタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボキシイミド、N-(2-(3-テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカニル)-1,1-ジフルオロエタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボキシイミド、N-(カンファースルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボキシイミド等が挙げられる。
 [D]酸発生剤としては、これらの中で、オニウム塩化合物及びN-スルホニルオキシイミド化合物が好ましく、スルホニウム塩及びN-スルホニルオキシイミド化合物がより好ましく、トリフェニルスルホニウム塩及びN-スルホニルオキシイミド化合物がさらに好ましく、トリフェニルスルホニウムノナフルオロ-n-ブタン-1-スルホネート及びN-(トリフルオロメタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボキシイミドが特に好ましい。
 当該感放射線性組成物が[D]酸発生剤を含有する場合、[D]酸発生剤の含有量の下限としては、全固形分に対して、1質量%が好ましく、4質量%がより好ましく、8質量%がさらに好ましい。上記含有量の上限としては、40質量%が好ましく、30質量%がより好ましく、20質量%がさらに好ましい。
 当該感放射線性組成物が感放射線性組成物(I)である場合、[D]酸発生剤の含有量の下限としては、[A]粒子100質量部に対して、1質量部が好ましく、4質量部がより好ましく、8質量部がさらに好ましい。上記含有量の上限としては、40質量部が好ましく、30質量部がより好ましく、20質量部がさらに好ましい。
 当該感放射線性組成物が感放射線性組成物(II)である場合、[D]酸発生剤の含有量の下限としては、[F]重合体100質量部に対して、1質量部が好ましく、4質量部がより好ましく、8質量部がさらに好ましい。上記含有量の上限としては、40質量部が好ましく、30質量部がより好ましく、20質量部がさらに好ましい。
 [D]酸発生剤の含有量を上記範囲とすることで、当該感放射線性組成物の感度、LWR性能及び解像性をより向上させることができる。[D]酸発生体は、1種又は2種以上を用いることができる。
<[E]酸拡散制御体>
 [E]酸拡散制御体は、露光により[D]酸発生体等から生じる酸の膜中における拡散現象を制御し、非露光領域における好ましくない化学反応を抑制する効果を奏する。また、当該感放射線性組成物の保存安定性がより向上すると共に、解像性がより向上する。さらに、露光から現像処理までの引き置き時間の変動によるパターンの線幅変化を抑えることができ、プロセス安定性に優れた感放射線性組成物が得られる。[D]酸拡散制御体の当該感放射線性組成物における含有形態としては、遊離の化合物(以下、適宜「[E]酸拡散制御剤」と称する)の形態でも、[A]粒子、[F]重合体等の一部として組み込まれた形態でも、これらの両方の形態でもよい。
 [E]酸拡散制御剤としては、例えば下記式(L)で表される化合物(以下、「含窒素化合物(I)」ともいう)、同一分子内に窒素原子を2個有する化合物(以下、「含窒素化合物(II)」ともいう)、窒素原子を3個有する化合物(以下、「含窒素化合物(III)」ともいう)、アミド基含有化合物、ウレア化合物、含窒素複素環化合物等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 上記式(L)中、R2A、R2B及びR2Cは、それぞれ独立して、水素原子、置換若しくは非置換のアルキル基、1価の脂環式飽和炭化水素基、アリール基又はアラルキル基である。
 含窒素化合物(I)としては、例えばn-ヘキシルアミン等のモノアルキルアミン類;ジ-n-ブチルアミン等のジアルキルアミン類;トリエチルアミン等のトリアルキルアミン類;アニリン等の芳香族アミン類等が挙げられる。
 含窒素化合物(II)としては、例えばエチレンジアミン、N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン等が挙げられる。
 含窒素化合物(III)としては、例えばポリエチレンイミン、ポリアリルアミン等のポリアミン化合物;ジメチルアミノエチルアクリルアミド等の重合体等が挙げられる。
 アミド基含有化合物としては、例えばホルムアミド、N-メチルホルムアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、アセトアミド、N-メチルアセトアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、プロピオンアミド、ベンズアミド、ピロリドン、N-メチルピロリドン等が挙げられる。
 ウレア化合物としては、例えば尿素、メチルウレア、1,1-ジメチルウレア、1,3-ジメチルウレア、1,1,3,3-テトラメチルウレア、1,3-ジフェニルウレア、トリブチルチオウレア等が挙げられる。
 含窒素複素環化合物としては、例えばピリジン、2-メチルピリジン等のピリジン類;N-プロピルモルホリン、N-(ウンデシルカルボニルオキシエチル)モルホリン等のモルホリン類;ピラジン、ピラゾール等が挙げられる。
 含窒素複素環化合物として、酸解離性基を有する化合物を用いることもできる。このような酸解離性基を有する含窒素複素環化合物としては、例えばN-t-ブトキシカルボニルピペリジン、N-t-ブトキシカルボニルイミダゾール、N-t-ブトキシカルボニルベンズイミダゾール、N-t-ブトキシカルボニル-2-フェニルベンズイミダゾール、N-(t-ブトキシカルボニル)ジ-n-オクチルアミン、N-(t-ブトキシカルボニル)ジエタノールアミン、N-(t-ブトキシカルボニル)ジシクロヘキシルアミン、N-(t-ブトキシカルボニル)ジフェニルアミン、N-t-ブトキシカルボニル-4-ヒドロキシピペリジン、N-t-アミルオキシカルボニル-4-ヒドロキシピペリジン等が挙げられる。
 [E]酸拡散制御剤としては、放射線の照射により弱酸を発生する光崩壊性塩基を用いることもできる。光崩壊性塩基として、露光により分解して酸拡散制御性を失うオニウム塩化合物等が挙げられる。オニウム塩化合物としては、例えば下記式(K1)で表されるスルホニウム塩、下記式(K2)で表されるヨードニウム塩等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 上記式(K1)及び(K2)中、R3A、R3B、R3C、R4A及びR4Bは、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシ基又はハロゲン原子である。Z及びEは、OH、R-COO、R-SO 、R-N-SO-R又は下記式(K3)で表されるアニオンである。Rは、アルキル基、アリール基又はアラルキル基である。Rは、アルキル基又はフッ素化アルキル基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 上記式(K3)中、Rは、炭素数1~12のアルキル基、炭素数1~12のフッ素化アルキル基又は炭素数1~12のアルコキシ基である。uは、0~2の整数である。uが2の場合、2つのRは同一でも異なっていてもよい。
 光崩壊性塩基としては、例えば下記式で表される化合物等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 光崩壊性塩基としては、これらの中で、スルホニウム塩が好ましく、トリアリールスルホニウム塩がより好ましく、トリフェニルスルホニウムサリチレートがさらに好ましい。
 当該感放射線性組成物が[E]酸拡散制御剤を含有する場合、[E]酸拡散制御剤の含有量の下限としては、全固形分に対して、0.1質量%が好ましく、0.3質量%がより好ましく、1質量%がさらに好ましい。上記含有量の上限としては、20質量%が好ましく、10質量%がより好ましく、5質量%がさらに好ましい。
 当該感放射線性組成物が感放射線性組成物(I)である場合、[E]酸拡散制御剤の含有量の下限としては、[A]粒子100質量部に対して、0.1質量部が好ましく、0.3質量部がより好ましく、1質量部がさらに好ましい。上記含有量の上限としては、20質量部が好ましく、10質量部がより好ましく、5質量部がさらに好ましい。
 当該感放射線性組成物が感放射線性組成物(II)である場合、[E]酸拡散制御剤の含有量の下限としては、[F]重合体100質量部に対して、0.1質量部が好ましく、0.3質量部がより好ましく、1質量部がさらに好ましい。上記含有量の上限としては、20質量部が好ましく、10質量部がより好ましく、5質量部がさらに好ましい。
 [E]酸拡散制御剤の含有量を上記範囲とすることで、当該感放射線性組成物は、LWR性能及び解像性をより向上させることができる。
<[F]重合体>
 [F]重合体は、酸解離性基を有する重合体である。感放射線性組成物(II)は、通常[F]重合体を含有する。[F]重合体は、通常、酸解離性基を含む構造単位(以下、「構造単位(I)」ともいう)を有する。感放射線性組成物(I)によれば、放射線の照射により[D]酸発生体等から生じる酸により露光部の[F]重合体の酸解離性基が解離し、露光部と未露光部とで現像液に対する溶解性に差異が生じ、その結果、パターンを形成することができる。[F]重合体は、通常、感放射線性組成物(I)におけるベース重合体となる。「ベース重合体」とは、パターンを構成する重合体のうちの最も含有率が大きい重合体であって、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上を占める重合体をいう。
 [F]重合体は、構造単位(I)以外にも、ラクトン構造、環状カーボネート構造、スルトン構造若しくはこれらの組み合わせを含む構造単位(以下、「構造単位(II)」ともいう)、フェノール性水酸基を含む構造単位(以下、「構造単位(III)」ともいう)、及び/又はアルコール性水酸基を含む構造単位(以下、「構造単位(IV)」ともいう)を有することが好ましく、構造単位(I)~(IV)以外のその他の構造単位を有していてもよい。[F]重合体はこれらの構造単位を1種又は2種以上有していてもよい。以下、各構造単位について説明する。
[構造単位(I)]
 構造単位(I)は、酸解離性基を含む構造単位である。構造単位(I)としては、例えば下記式(2)で表される構造単位(以下、「構造単位(I-1)」ともいう)等が挙げられる。
(構造単位(I-1))
 構造単位(I-1)は、下記式(2)で表される構造単位である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 上記式(2)中、Rは、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。Rは、炭素数1~20の1価の炭化水素基である。R及びRは、それぞれ独立して炭素数1~20の1価の炭化水素基であるか、又はこれらの基が互いに合わせられこれらが結合する炭素原子と共に構成される環員数3~20の脂環構造を表す。
 Rとしては、構造単位(I-1)を与える単量体の共重合性の観点から、水素原子及びメチル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
 R、R及びRで表される炭素数1~20の1価の炭化水素基としては、例えば[B]凝集抑制剤における上記式(a)のRa1及びRa2として例示した炭化水素基と同様の基等が挙げられる。
 R及びRの基が互いに合わせられこれらが結合する炭素原子と共に構成される環員数3~20の脂環構造としては、例えば
 シクロプロパン構造、シクロブタン構造、シクロペンタン構造、シクロヘキサン構造、シクロヘプタン構造、シクロオクタン構造等の単環の飽和脂環構造;
 ノルボルナン構造、アダマンタン構造、トリシクロデカン構造、テトラシクロドデカン構造等の多環の飽和脂環構造等が挙げられる。これらの中で、環員数5~8の単環の飽和脂環構造及び環員数7~12の多環の飽和脂環構造が好ましく、シクロペンタン構造、シクロヘキサン構造、シクロオクタン構造、ノルボルナン構造、アダマンタン構造及びテトラシクロドデカン構造がより好ましく、シクロペンタン構造、アダマンタン構造及びテトラシクロドデカン構造がさらに好ましい。
 構造単位(I-1)としては、例えば下記式(2-1)~(2-6)で表される構造単位(以下、「構造単位(I-1-1)~(I-1-6)」ともいう)等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 上記式(2-1)~(2-6)中、R~Rは、上記式(2)と同義である。
 上記式(2-1)中、iは、1~4の整数である。
 上記式(2-3)中、jは、1~4の整数である。
 上記式(2-6)中、R6’、R7’及びR7’は、それぞれ独立して、炭素数1~20の1価の炭化水素基である。
 i及びjとしては、1~3が好ましく、1及び2がより好ましい。
 構造単位(I)としては、構造単位(I-1-1)、(I-1-2)、(I-1-4)及び(I-1-5)が好ましい。
 構造単位(I-1)としては、例えば下記式で表される構造単位等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 上記式中、Rは、上記式(2)と同義である。
 構造単位(I)としては、1-アルキル-単環飽和脂環-1-イル(メタ)アクリレートに由来する構造単位、2-アルキル-多環飽和脂環-2-イル(メタ)アクリレートに由来する構造単位及び2-(飽和脂環-イル)プロパン-2-イル(メタ)アクリレートに由来する構造単位が好ましく、1-エチルシクロペンタン-1-イル(メタ)アクリレートに由来する構造単位、2-メチルアダマンタン-2-イル(メタ)アクリレートに由来する構造単位、2-エチルアダマンタン-2-イル(メタ)アクリレートに由来する構造単位、2-エチル-テトラシクロドデカン-2-イル(メタ)アクリレートに由来する構造単位及び2-(アダマンタン-1-イル)プロパン-2-イル(メタ)アクリレートに由来する構造単位がより好ましい。
 構造単位(I)の含有割合の下限としては、[F]重合体を構成する全構造単位に対して、10モル%が好ましく、20モル%がより好ましく、30モル%がさらに好ましく、40モル%が特に好ましい。上記含有割合の上限としては、80モル%が好ましく、70モル%がより好ましく、60モル%がさらに好ましく、55モル%が特に好ましい。構造単位(I)の含有割合を上記範囲とすることで、当該感放射線性組成物のLWR性能、解像性及び感度をより向上させることができる。
[構造単位(II)]
 構造単位(II)は、ラクトン構造、環状カーボネート構造、スルトン構造又はこれらの組み合わせを含む構造単位である。[F]重合体は、構造単位(I)に加え、構造単位(II)をさらに有することで現像液への溶解性をより適度に調整することができ、その結果、当該感放射線性組成物のLWR性能及び解像性をより向上させることができる。また、当該感放射線性組成物から形成されるパターンと基板との密着性を向上させることができる。
 構造単位(II)としては、例えば下記式で表される構造単位等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 上記式中、RL1は、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。
 構造単位(II)としては、ラクトン構造を有する構造単位が好ましく、ラクトン構造含有(メタ)アクリレートに由来する構造単位がより好ましく、ノルボルナンラクトン-イル(メタ)アクリレートに由来する構造単位、シアノノルボルナンラクトン-イル(メタ)アクリレートに由来する構造単位、7-オキシノルボルナンラクトン-イル(メタ)アクリレートに由来する構造単位及びγ-ブチロラクトン-イル(メタ)アクリレートに由来する構造単位がさらに好ましい。
 [F]重合体が構造単位(II)を有する場合、構造単位(II)の含有割合の下限としては、[F]重合体における全構造単位に対して、10モル%が好ましく、20モル%がより好ましく、30モル%がさらに好ましく、40モル%が特に好ましい。上記含有割合の上限としては、80モル%が好ましく、70モル%がより好ましく、65モル%がさらに好ましく、60モル%が特に好ましい。構造単位(II)の含有割合を上記範囲とすることで、[F]重合体は現像液への溶解性をさらに適度に調整することができ、その結果、当該感放射線性組成物のLWR性能及び解像性をさらに向上させることができる。また、得られるパターンと基板との密着性をさらに向上させることができる。
[構造単位(III)]
 構造単位(III)は、フェノール性水酸基を含む構造単位である。パターン形成方法における露光工程で照射する放射線として、KrFエキシマレーザー光、EUV、電子線等を用いる場合には、[F]重合体が構造単位(III)を有することで、感度をより高めることができる。
 構造単位(III)としては例えば下記式(3)で表される構造単位(以下、「構造単位(III-1)」ともいう)等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 上記式(3)中、R12は、水素原子又はメチル基である。R13は、炭素数1~20の1価の有機基である。pは、0~3の整数である。pが2又は3の場合、複数のR13は同一でも異なっていてもよい。qは、1~3の整数である。但し、p+qは、5以下である。
 上記R12としては、構造単位(III)を与える単量体の共重合性の観点から、水素原子が好ましい。
 上記R13で表される炭素数1~20の1価の有機基としては、例えば炭素数1~20の1価の炭化水素基、この炭化水素基の炭素-炭素間に2価のヘテロ原子含有基を含む基(α)、上記炭化水素基及び基(α)が有する水素原子の一部又は全部を1価のヘテロ原子含有基で置換した基等が挙げられる。
 上記炭素数1~20の1価の炭化水素基としては、例えば上記式(2)のR、R及びRとして例示した同じものと同様の基等が挙げられる。
 2価のヘテロ原子含有基としては、例えば-O-、-CO-、-S-、-CS-、-NR’-、これらのうちの2つ以上を組み合わせた基等が挙げられる。R’は、水素原子又は1価の炭化水素基である。
 1価のヘテロ原子含有基としては、例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、シアノ基、アミノ基、スルファニル基(-SH)等が挙げられる。
 上記pとしては、0~2の整数が好ましく、0及び1がより好ましく、0がさらに好ましい。
 上記qとしては、1及び2が好ましく、1がより好ましい。
 構造単位(III-1)としては、例えば下記式(3-1)~(3-4)で表される構造単位(以下、「構造単位(III-1-1)~(III-1-4)」ともいう)等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 上記式(3-1)~(3-4)中、R12は、上記式(3)と同義である。
 構造単位(III)としては、構造単位(III-1)が好ましく、構造単位(III-1-1)及び構造単位(III-1-2)がより好ましく、構造単位(III-1-1)がさらに好ましい。
 [F]重合体が構造単位(III)を有する場合、構造単位(III)の含有割合の下限としては、[F]重合体を構成する全構造単位に対して、10モル%が好ましく、20モル%がより好ましく、30モル%がさらに好ましく、40モル%が特に好ましい。上記含有割合の上限としては、90モル%が好ましく、80モル%がより好ましく、70モル%がさらに好ましく、60モル%が特に好ましい。構造単位(III)の含有割合を上記範囲とすることで、当該感放射線性組成物は感度をさらに向上させることができる。
 なお、構造単位(III)は、ヒドロキシスチレンの-OH基の水素原子をアセチル基等で置換した単量体などを重合した後、得られた重合体を、アミン等の塩基存在下で加水分解反応を行うこと等により形成することができる。
[構造単位(IV)]
 構造単位(IV)は、アルコール性水酸基を含む構造単位である。[F]重合体は、構造単位(IV)を有することで、現像液への溶解性をより適度に調製することができ、その結果、当該感放射線性組成物のLWR性能及び解像性をより向上させることができる。また、パターンの基板への密着性をより高めることができる。
 構造単位(IV)としては、例えば下記式で表される構造単位等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 上記式中、RL2は、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。
 構造単位(IV)としては、ヒドロキシアダマンチル基を含む構造単位が好ましく、3-ヒドロキシアダマンチル(メタ)アクリレートに由来する構造単位がより好ましい。
 [F]重合体が構造単位(IV)を有する場合、構造単位(IV)の含有割合の下限としては、[F]重合体を構成する全構造単位に対して、5モル%が好ましく、10モル%がより好ましく、15モル%がさらに好ましく、20モル%が特に好ましい。上記含有割合の上限としては、70モル%が好ましく、60モル%がより好ましく、50モル%がさらに好ましく、40モル%が特に好ましい。構造単位(IV)の含有割合を上記範囲とすることで、[F]重合体は現像液への溶解性をさらに適度に調製することができ、その結果、当該感放射線性組成物のLWR性能及び解像性をさらに向上することができる。また、パターンの基板への密着性をさらに高めることができる。
[その他の構造単位]
 [F]重合体は、上記構造単位(I)~(IV)以外にもその他の構造単位を有してもよい。上記その他の構造単位としては、例えばケトン性カルボニル基、シアノ基、カルボキシ基、ニトロ基、アミノ基又はこれらの組み合わせを含む構造単位、非解離性の1価の脂環式炭化水素基を含む(メタ)アクリル酸エステルに由来する構造単位等が挙げられる。その他の構造単位の含有割合の上限としては、[F]重合体を構成する全構造単位に対して、20モル%が好ましく、10モル%がより好ましい。
 当該感放射線性組成物が感放射線性組成物(II)である場合、[F]重合体の含有量の下限としては、全固形分に対して、70質量%が好ましく、80質量%がより好ましく、85質量%がさらに好ましい。当該感放射線性組成物は、[F]重合体を1種又は2種以上含有していてもよい。
<[F]重合体の合成方法>
 [F]重合体は、例えば各構造単位を与える単量体を、ラジカル重合開始剤等を用い、適当な溶媒中で重合することにより合成できる。
 上記ラジカル重合開始剤としては、例えば
 アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2’-アゾビス(2-シクロプロピルプロピオニトリル)、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、ジメチル2,2’-アゾビスイソブチレート等のアゾ系ラジカル開始剤;
 ベンゾイルパーオキサイド、t-ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド等の過酸化物系ラジカル開始剤などが挙げられる。これらの中で、AIBN及びジメチル2,2’-アゾビスイソブチレートが好ましく、AIBNがより好ましい。これらのラジカル重合開始剤は1種又は2種以上を用いることができる。
 重合に使用される溶媒としては、例えば
 n-ペンタン、n-ヘキサン、n-ヘプタン、n-オクタン、n-ノナン、n-デカン等のアルカン;
 シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、デカリン、ノルボルナン等のシクロアルカン;
 ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、クメン等の芳香族炭化水素;
 クロロブタン、ブロモヘキサン、ジクロロエタン、ヘキサメチレンジブロミド、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素;
 酢酸エチル、酢酸n-ブチル、酢酸i-ブチル、プロピオン酸メチル等の飽和カルボン酸エステル;
 アセトン、メチルエチルケトン、4-メチル-2-ペンタノン、2-ヘプタノン等のケトン;
 テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン類、ジエトキシエタン類等のエーテル;
 メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、4-メチル-2-ペンタノール等のアルコールなどが挙げられる。これらの重合に使用される溶媒は、1種又は2種以上を用いてもよい。
 重合における反応温度の下限としては、40℃が好ましく、50℃がより好ましい。上記反応温度の上限としては、150℃が好ましく、120℃がより好ましい。重合における反応時間の下限としては、1時間が好ましく、2時間がより好ましい。上記反応時間の上限としては、48時間が好ましく、24時間がより好ましい。
 [F]重合体のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)の下限としては、1,000が好ましく、3,000がより好ましく、4,000がさらに好ましく、5,000が特に好ましい。上記Mwの上限としては、50,000が好ましく、30,000がより好ましく、20,000がさらに好ましく、10,000が特に好ましい。[F]重合体のMwを上記範囲とすることで、当該感放射線性組成物の塗工性を向上させることができ、その結果、LWR性能及び解像性をより向上させることができる。
 [F]重合体のGPCによるポリスチレン換算数平均分子量(Mn)に対するMwの比(Mw/Mn)の下限としては、通常1であり、1.1が好ましい。上記比の上限としては、5が好ましく、3がより好ましく、2がさらに好ましく、1.5が特に好ましい。
 本明細書における重合体のMw及びMnは、以下の条件によるGPCを用いて測定される値である。
 GPCカラム:例えば東ソー社の「G2000HXL」2本、「G3000HXL」1本及び「G4000HXL」1本
 カラム温度:40℃
 溶出溶媒:テトラヒドロフラン
 流速:1.0mL/分
 試料濃度:1.0質量%
 試料注入量:100μL
 検出器:示差屈折計
 標準物質:単分散ポリスチレン
<[G]有機酸>
 当該感放射線性組成物が感放射線性組成物(I)である場合、感放射線性組成物(I)は、[G]有機酸を含有することにより、放射線の照射前後の[A]粒子の現像液への溶解性の変化をより大きくすることができ、その結果、感放射線性組成物(I)の感度、LWR性能及び解像性をより向上させることができる。
 [G]有機酸としては、上記[A]粒子の金属酸化物を構成する金属原子以外の成分として例示した有機酸と同様のもの等が挙げられる。
 [G]有機酸としては、カルボン酸が好ましく、モノカルボン酸及びジカルボン酸がより好ましく、メタクリル酸、酢酸、trans-2,3-ジメチルアクリル酸及びマレイン酸がさらに好ましい。
 [G]有機酸の含有量の下限としては、全固形分に対して、1質量%が好ましく、5質量%がより好ましく、10質量%がさらに好ましい。上記含有量の上限としては、90質量%が好ましく、70質量%がより好ましく、50質量%がさらに好ましい。
 当該感放射線性組成物が感放射線性組成物(I)である場合、[G]有機酸の含有量の下限としては、[A]粒子100質量部に対して、1質量部が好ましく、5質量部がより好ましく、10質量部がさらに好ましい。上記含有量の上限としては、90質量部が好ましく、70質量部がより好ましく、50質量部がさらに好ましい。
 [G]有機酸の含有量を上記範囲とすることで、当該感放射線性組成物の感度、LWR性能及び解像性をさらに向上させることができる。当該感放射線性組成物は、[G]有機酸を1種又は2種以上を含有していてもよい。
<その他の任意成分>
 その他の任意成分としては、例えば界面活性剤等が挙げられる。その他の任意成分は1種又は2種以上を用いてもよい。
 界面活性剤は、塗布性、ストリエーション等を改良する作用を示す成分である。上記界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンn-オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンn-ノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等のノニオン系界面活性剤などが挙げられる。また、上記界面活性剤の市販品としては、例えばKP341(信越化学工業社)、ポリフローNo.75、同No.95(以上、共栄社化学社)、エフトップEF301、同EF303、同EF352(以上、トーケムプロダクツ社)、メガファックF171、同F173(以上、DIC社)、フロラードFC430、同FC431(以上、住友スリーエム社)、アサヒガードAG710、サーフロンS-382、同SC-101、同SC-102、同SC-103、同SC-104、同SC-105、同SC-106(以上、旭硝子社)などが挙げられる。
<感放射線性樹脂組成物の調製>
 当該感放射線性組成物は、例えば[A]粒子、[B]凝集抑制剤、[C]有機溶媒及び必要に応じて[D]酸発生体等の任意成分を所定の割合で混合し、好ましくは、得られた混合物を孔径0.2μm程度のフィルターで濾過することにより調製することができる。当該感放射線性組成物の固形分濃度の下限としては、0.1質量%が好ましく、0.5質量%がより好ましく、1質量%がさらに好ましく、3質量%が特に好ましい。一方、上記固形分濃度の上限としては、50質量%が好ましく、30質量%がより好ましく、15質量%がさらに好ましく、7質量%が特に好ましい。
<パターン形成方法>
 当該パターン形成方法は、基板の一方の面側に当該感放射線性組成物を塗工する工程(以下、「塗工工程」ともいう)と、上記塗工工程により得られた膜を露光する工程(以下、「露光工程」ともいう)と、上記露光された膜を現像する工程(以下、「現像工程」ともいう)とを備える。当該パターン形成方法によれば、上述の当該感放射線性組成物を用いているので、感放射線性組成物を長期間保存した場合でも、高い感度で、LWRが小さく、解像度が高いパターンを形成することができる。以下、各工程について説明する。
[塗工工程]
 本工程では、基板の一方の面側に当該感放射線性組成物を塗工し、膜を形成する。具体的には、得られる膜が所望の厚さとなるように当該感放射線性組成物を塗工した後、必要に応じてプレベーク(PB)によって当該感放射線性組成物の溶媒等を揮発させることで膜を形成する。当該感放射線性組成物を基板に塗工する方法としては、特に限定されないが、例えば回転塗布、流延塗布、ロール塗布等の適宜の塗布手段を採用できる。上記基板としては、例えばシリコンウエハ、アルミニウムで被覆されたウエハ等が挙げられる。なお、感放射線性組成物の潜在能力を最大限に引き出すため、有機系又は無機系の反射防止膜を基板上に形成してもよい。
 本工程で形成する膜の平均厚さの下限としては、1nmが好ましく、5nmがより好ましく、10nmがさらに好ましく、20nmが特に好ましい。一方、上記平均厚さの上限としては、1,000nmが好ましく、200nmがより好ましく、100nmがさらに好ましく、70nmが特に好ましい。
 PB温度の下限としては、通常60℃であり、80℃が好ましい。PB温度の上限としては、通常140℃であり、120℃が好ましい。PB時間の下限としては、通常5秒であり、10秒が好ましい。PB時間の上限としては、通常600秒であり、300秒が好ましい。
 本工程では、環境雰囲気中に含まれる塩基性不純物等の影響を防止するため、例えば形成した膜上に保護膜を設けることもできる。また、後述するように露光工程で液浸露光を行う場合は、液浸媒体と膜との直接的な接触を避けるため、形成した膜上に液浸用保護膜を設けてもよい。
[露光工程]
 本工程では、塗工工程により得られた膜を露光する。具体的には、例えば所定のパターンを有するマスクを介して上記膜に放射線を照射する。本工程では、必要に応じ、水等の液浸媒体を介した放射線の照射、つまり液浸露光を採用してもよい。露光する放射線としては、例えば可視光線、紫外線、遠紫外線、極端紫外線(EUV;波長13.5nm)、X線、γ線等の電磁波;電子線、α線等の荷電粒子線などが挙げられる。これらの中で、放射線を吸収した[A]金属含有成分から発生する二次電子を増加させる観点から、EUV及び電子線が好ましい。
[現像工程]
 本工程では、現像液を用い、露光された膜を現像する。これにより、所定パターンが形成される。現像液としては例えばアルカリ水溶液、有機溶媒含有液等が挙げられる。すなわち、現像方法としては、アルカリ現像でも有機溶媒現像でもよい。
 上記アルカリ水溶液としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア水、エチルアミン、n-プロピルアミン、ジエチルアミン、ジ-n-プロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、エチルジメチルアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)、ピロール、ピペリジン、コリン、1,8-ジアザビシクロ-[5.4.0]-7-ウンデセン、1,5-ジアザビシクロ-[4.3.0]-5-ノネン等のアルカリ性化合物のうち少なくとも1種を溶解させたアルカリ水溶液などが挙げられる。
 上記アルカリ水溶液におけるアルカリ性化合物の含有量の下限としては、0.1質量%が好ましく、0.5質量%がより好ましく、1質量%がさらに好ましい。上記含有量の上限としては、20質量%が好ましく、10質量%がより好ましく、5質量%がさらに好ましい。
 上記アルカリ水溶液としては、TMAH水溶液が好ましく、2.38質量%TMAH水溶液がより好ましい。
 上記有機溶媒含有液中の有機溶媒としては、例えば当該感放射線性組成物の[C]有機溶媒として例示した有機溶媒と同様のもの等が挙げられる。これらの中で、エステル系溶媒が好ましく、酢酸ブチルがより好ましい。
 上記有機溶媒含有液における有機溶媒の含有量の下限としては、80質量%が好ましく、90質量%がより好ましく、95質量%がさらに好ましく、99質量%が特に好ましい。上記有機溶媒の含有量を上記範囲とすることで、露光部及び非露光部での現像液に対する溶解速度のコントラストをより向上できる。なお、上記有機溶媒含有液の有機溶媒以外の成分としては、例えば水、シリコーンオイル等が挙げられる。
 上記現像液には、必要に応じて界面活性剤を適当量添加してもよい。上記界面活性剤としては例えばイオン性又は非イオン性のフッ素系界面活性剤、シリコーン系の界面活性剤等を用いることができる。
 現像方法としては、例えば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)、一定速度で回転している基板上に一定速度で現像液塗出ノズルをスキャンしながら現像液を塗出しつづける方法(ダイナミックディスペンス法)等が挙げられる。
 上記現像後の基板は、水、アルコール等のリンス液を用いてリンスした後、乾燥させることが好ましい。上記リンスの方法としては、例えば一定速度で回転している基板上にリンス液を塗出しつづける方法(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)、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。
 以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。各種物性値は以下の方法により測定した。
[重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)]
 GPCカラム(東ソー社の「G2000HXL」2本、「G3000HXL」1本及び「G4000HXL」1本)を用い、流量:1.0mL/分、溶出溶媒:テトラヒドロフラン、試料濃度:1.0質量%、試料注入量:100μL、カラム温度:40℃、検出器:示差屈折計の分析条件で、単分散ポリスチレンを標準とするゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定した。また、分散度(Mw/Mn)は、Mw及びMnの測定結果より算出した。
[[A]粒子の粒径]
 合成した[A]粒子の粒径は、光散乱測定装置(ドイツALV社の「ALV-5000」)を用い、検出角度60°、測定時間120秒の条件により測定した。
<[A]粒子の合成>
[合成例1](粒子(A-1)の合成)
 窒素置換した500mLの三口フラスコに、オルトチタン酸テトラブチル20.0g(58.7mmol)、テトラヒドロフラン100mL及びメタクリル酸100mLを加え、65℃に加熱した。20分撹拌後、水10.6g(587mmol)を10分かけて滴下した。65℃で18時間撹拌した後、再度、水10.6g(587mmol)を10分かけて滴下した。2時間撹拌した後、常温まで放冷して反応を終了した。得られた反応液に水を400mL加えて粒子を析出させた。析出した粒子を3,000rpmで10分間遠心分離し、上層の溶液をデカンテーションした。残った粒子をアセトン50gに溶解し、再度、水を400mL加えて析出させた。析出した粒子を3,000rpmで遠心分離し、上層をデカンテーションした。得られた粒子を10Paで15時間乾燥させることで、粒子(A-1)を11.2g得た。(収率56%)
[合成例2~6](粒子(A-2)~(A-6)の合成)
 下記表1に示す粒子(A-2)~(A-6)について、合成例1と同様に、対応する金属アルコキシドを用いて合成した。
[合成例7](粒子(A-7)の合成)
 窒素置換した500mL三口フラスコに、上記合成した粒子(A-1)10.0g、テトラヒドロフラン100mL及び安息香酸30.0g(24.6mmol)を加え、室温で24時間撹拌した。その後、水を200mL加えて粒子を析出させた。析出した粒子にアセトン25g加えて溶解し、水200mLを加えて粒子を析出させた。析出した粒子を3,000rpmで遠心分離し、上層をデカンテーションした。得られた粒子を10Paで15時間乾燥させることで、粒子(A-7)を8.1g得た。
 下記表1に、上記合成した各粒子の収率(%)及び粒径(nm)の測定値を合わせて示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
<[F]重合体の合成>
 [F]重合体の合成に用いた単量体を以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
[合成例8](重合体(F-1)の合成)
 上記化合物(M-5)7.97g(35モル%)、化合物(M-6)7.44g(45モル%)及び化合物(M-7)4.49g(20モル%)を2-ブタノン40gに溶解し、ラジカル重合開始剤としてのAIBN0.80g(単量体の合計に対して5モル%)を添加して単量体溶液を調製した。次に、20gの2-ブタノンを入れた100mLの三口フラスコを30分窒素パージした後、撹拌しながら80℃に加熱し、上記調製した単量体溶液を滴下漏斗にて3時間かけて滴下した。滴下開始を重合反応の開始時間とし、重合反応を6時間実施した。重合反応終了後、重合反応液を水冷して30℃以下に冷却した。400gのメタノール中に冷却した重合反応液を投入し、析出した白色粉末をろ別した。ろ別した白色粉末を80gのメタノールで2回洗浄した後、ろ別し、50℃で12時間乾燥させて白色粉末状の重合体(F-1)を合成した(収量15.0g、収率75%)。重合体(F-1)のMwは7,200であり、Mw/Mnは1.56であった。13C-NMR分析の結果、(M-5)、(M-6)及び(M-7)に由来する各構造単位の含有割合は、それぞれ34.3モル%、45.0モル%及び20.7モル%であった。
[合成例9](重合体(F-2)の合成)
 上記化合物(M-1)6.88g(40モル%)、化合物(M-8)2.30g(10モル%)及び化合物(M-2)10.83g(50モル%)を2-ブタノン40gに溶解し、ラジカル重合開始剤としてのAIBN0.72g(単量体の合計に対して5モル%)を添加して単量体溶液を調製した。次に、20gの2-ブタノンを入れた100mLの三口フラスコを30分窒素パージした後、撹拌しながら80℃に加熱し、上記調製した単量体溶液を滴下漏斗にて3時間かけて滴下した。滴下開始を重合反応の開始時間とし、重合反応を6時間実施した。重合反応終了後、重合反応液を水冷して30℃以下に冷却した。400gのメタノール中に冷却した重合反応液を投入し、析出した白色粉末をろ別した。ろ別した白色粉末を80gのメタノールで2回洗浄した後、ろ別し、50℃で17時間乾燥させて白色粉末状の重合体(F-2)を合成した(収量14.8g、収率74%)。重合体(F-2)のMwは7,500であり、Mw/Mnは1.53であった。13C-NMR分析の結果、(M-1)、(M-8)及び(M-2)に由来する各構造単位の含有割合は、それぞれ40.2モル%、10.1モル%及び49.7モル%であった。
[合成例10](重合体(F-3)の合成)
 上記化合物(M-1)3.43g(20モル%)、化合物(M-10)3.59g(15モル%)、化合物(M-9)7.83g(40モル%)及び化合物(M-7)5.16g(25モル%)を2-ブタノン40gに溶解し、ラジカル重合開始剤としてのAIBN0.72g(単量体の合計に対して5モル%)を添加して単量体溶液を調製した。次に、20gの2-ブタノンを入れた100mLの三口フラスコを30分窒素パージした後、撹拌しながら80℃に加熱し、上記調製した単量体溶液を滴下漏斗にて3時間かけて滴下した。滴下開始を重合反応の開始時間とし、重合反応を6時間実施した。重合反応終了後、重合反応液を水冷して30℃以下に冷却した。400gのメタノール中に冷却した重合反応液を投入し、析出した白色粉末をろ別した。ろ別した白色粉末を80gのメタノールで2回洗浄した後、ろ別し、50℃で17時間乾燥させて白色粉末状の重合体(F-3)を合成した(収量15.3g、収率77%)。重合体(F-3)のMwは7,200であり、Mw/Mnは1.53であった。13C-NMR分析の結果、(M-1)、(M-10)、(M-9)及び(M-7)に由来する各構造単位の含有割合は、それぞれ19.5モル%、15.5モル%、40.1モル%及び24.9モル%であった。
[合成例11](重合体(F-4)の合成)
 上記化合物(M-4)55.0g(65モル%)及び化合物(M-3)45.0g(35モル%)、ラジカル重合開始剤としてのAIBN4g並びにt-ドデシルメルカプタン1gを、プロピレングリコールモノメチルエーテル100gに溶解した後、窒素雰囲気下、反応温度を70℃に保持して、16時間重合させた。重合反応終了後、重合反応液を1,000gのn-ヘキサン中に滴下して、重合体を凝固精製した。次いで上記重合体に、再度プロピレングリコールモノメチルエーテル150gを加えた後、さらに、メタノール150g、トリエチルアミン34g及び水6gを加えて、沸点にて還流させながら、8時間加水分解反応を行った。反応終了後、溶媒及びトリエチルアミンを減圧留去し、得られた重合体をアセトン150gに溶解した後、2,000gの水中に滴下して凝固させ、生成した白色粉末を濾過し、50℃で17時間乾燥させて白色粉末状の重合体(F-4)を得た(収量65.7g、収率77%)。重合体(F-4)のMwは7,500であり、Mw/Mnは1.90であった。13C-NMR分析の結果、p-ヒドロキシスチレン及び(M-3)に由来する各構造単位の含有割合は、それぞれ65.4モル%及び34.6モル%であった。
<感放射線性組成物の調製>
 感放射線性組成物の調製に用いた[B]凝集抑制剤、[C]有機溶媒、[D]酸発生剤及び[E]酸拡散制御剤について以下に示す。
[[B]凝集抑制剤]
 B-1:メタクリル酸
 B-2:メタクリル酸無水物
 B-3:オルトギ酸トリエチル
 B-4:メタクリル酸クロリド
 B-5:安息香酸
 B-6:フタル酸
 B-7:無水酢酸
 B-8:安息香酸クロリド
[[C]有機溶媒]
 C-1:酢酸プロピレングリコールモノメチルエーテル
 C-2:シクロヘキサノン
[[D]酸発生剤]
 D-1:N-トリフルオロメタンスルホニルオキシ-5-ノルボルネン-2,3-ジカルボキシイミド(下記式(D-1)で表される化合物)
 D-2:トリフェニルスルホニウムノナフルオロ-n-ブタン-1-スルホネート(下記式(D-2)で表される化合物)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
[[E]酸拡散制御剤]
 E-1:トリオクチルアミン
 E-2:トリフェニルスルホニウムサリチレート
[感放射線性組成物(I)の調製]
[実施例1]
 [A]粒子としての(A-1)100質量部、[B]凝集抑制剤としての(B-1)10質量部、[C]有機溶媒としての(C-1)3,880質量部並びに[D]酸発生剤としての(D-1)10質量部を配合し、孔径0.2μmのメンブレンフィルターで濾過し、感放射線性組成物(R1-1)を調製した。
[実施例2~20及び比較例1~9]
 下記表2に示す種類及び含有量の各成分を用いた以外は実施例1と同様に操作して、感放射線性組成物(R1-2)~(R1-20)及び(CR1-1)~(CR1-9)を調製した。表2中の「-」は、該当する成分を用いなかったことを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000024
<評価>
 上記調製した感放射線性組成物(I)について、形成された膜の溶解速度を下記方法により測定し、また、各期間保管した感放射線性組成物(I)について膜の溶解速度を測定し、これらの測定値により、感放射線性組成物(I)の保存安定性を評価した。
[溶解速度]
 QCM基板表面にQCM用スピンコーター(リソテックジャパン社)を使用して、上記調製した感放射線性組成物(I)を塗布し、90℃で60秒間PBを行った後、23℃で30秒間冷却し、平均厚み35nmの膜を形成した。この形成した膜について、レジスト現像速度測定装置(リソテックジャパン社の「RDA-Qz3」)を使用して膜の溶解速度(溶解時間(秒))を測定した。現像液は2-プロパノールを用いた。
 上記測定した感放射線性組成物のサンプルを5℃で保管しておき、2週間後(T=2w)、4週間後(T=4w)、8週間後(T=8w)及び12週間後(T=12w)の溶解速度を測定し、この測定結果から感放射線性組成物の保存安定性を評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000025
 表3の結果から明らかなように、実施例の感放射線性組成物の現像液に対する溶解速度は、比較例の感放射線性組成物よりも経時変化が小さいものであった。
<レジストパターンの形成(1)>(アルカリ現像)
 8インチのシリコンウエハ表面に、スピンコーター(東京エレクトロン社の「CLEAN TRACK ACT8」)を使用して、上記調製した感放射線性組成物(I)を塗布し、90℃で60秒間PBを行った後、23℃で30秒間冷却し、平均厚み35nmの膜を形成した。次に、膜に、簡易型の電子線描画装置(日立製作所社の「HL800D」、出力:50KeV、電流密度:5.0A/cm)を用いて電子線を照射した。次いで、現像液として2.38質量%TMAH水溶液を用い、23℃で30秒間現像し、乾燥して、ポジ型のパターンを形成した。
<レジストパターンの形成(2)>(有機溶媒現像)
 上記TMAH水溶液の代わりに酢酸n-ブチルを用いて有機溶媒現像し、かつ水での洗浄を行わなかった以外は、上記レジストパターンの形成(1)と同様に操作して、ネガ型のパターンを形成した。
<評価>
 上記5℃で保管し、2週間後(T=2w)、4週間後(T=4w)、8週間後(T=8w)及び12週間後(T=12w)のそれぞれの感放射線性組成物について、下記方法に従い、LWR性能、解像性及び感度を測定した。評価結果を表4及び表5に示す。パターンの測長には、走査型電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ社の「S-9380」)を用いた。
[LWR性能]
 パターンを、上記走査型電子顕微鏡を用い、パターン上部から観察した。線幅を任意のポイントで計50点測定し、その測定値の分布から3シグマ値を求め、これをLWR性能(nm)とした。LWR性能は、その値が小さいほど良いことを示す。LWR性能の値を、表4及び表5に示すT=0(基準)の感放射線性組成物についての値と比べたとき、10%未満の変化(LWR性能の値が90%を超え110%未満)の場合は「同等」と、10%以上悪化した場合(LWR性能の値が110%以上)には「不良」と評価した。
[解像性]
 形成される最小のレジストパターンの寸法を測定し、この測定値を解像性(nm)とした。解像性は、測定値が小さいほど良いことを示す。解像性は、表4及び表5に示すT=0(基準)の感放射線性組成物についての値と比べたとき、10%未満の変化(解像性の値が90%を超え110%未満)の場合は「同等」と、10%以上悪化した場合(解像性の値が110%以上)は「不良」と評価した。
[感度]
 150nmのラインアンドスペースパターンを形成するのに必要な露光量を測定し、この測定値を感度(μC)とした。感度は測定値が小さいほど良いことを示す。感度は表4及び表5に示すT=0(基準)の感放射線性組成物についての値と比べたとき、10%未満の変化(感度の値が90%を超え110%未満)の場合は「同等」と、10%以上変化した場合(感度の値が90%未満又は110%以上)には「不良」と評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000026
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000027
 表4及び表5の結果から明らかなように、実施例の感放射線性組成物ではいずれもLWR性能、解像性及び感度の経時変化が認められなかったのに対し、比較例の感放射線性組成物ではLWR性能、解像性の劣化及び感度の変化が認められた。
[感放射線性組成物(II)の調製]
[実施例21]
 [A]粒子としての(A-1)5質量部、[B]凝集抑制剤としての(B-1)10質量部、[C]有機溶媒としての(C-1)3,104質量部及び(C-2)776質量部、[D]酸発生剤としての(D-1)10質量部、[E]酸拡散制御剤としての(E-1)2.3質量部並びに[F]重合体としての(F-1)100質量部を配合し、孔径0.2μmのメンブレンフィルターで濾過し、感放射線性組成物(R2-1)を調製した。
[実施例22~40及び比較例10~21]
 下記表6に示す種類及び含有量の各成分を用いた以外は、実施例21と同様に操作して、感放射線性樹脂組成物(R2-2)~(R2-20)及び(CR2-1)~(CR2-12)を調製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000028
<レジストパターンの形成(3)>(アルカリ現像)
 8インチのシリコンウエハ表面に、スピンコーター(東京エレクトロン社の「CLEAN TRACK ACT8」)を使用して、上記調製した感放射線性組成物を塗布し、90℃で60秒間PBを行った後、23℃で30秒間冷却し、平均厚み35nmのレジスト膜を形成した。次に、このレジスト膜に、簡易型の電子線描画装置(日立製作所社の「HL800D」、出力:50KeV、電流密度:5.0A/cm)を用いて電子線を照射した。次いで、アルカリ現像液としての2.38質量%TMAH水溶液を用い、23℃で30秒間現像し、水で洗浄し、乾燥してポジ型のレジストパターンを形成した。
<評価>
 調製直後(T=0)及び5℃で保管し、2週間後(T=2w)、4週間後(T=4w)、8週間後(T=8w)及び12週間後(T=12w)のそれぞれの感放射線性組成物について、上記同様の方法に従い、LWR性能、解像性及び感度を測定した。評価結果を表7に示す。パターンの測長には、走査型電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ社の「S-9380」)を用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000029
 表7の結果から明らかなように、実施例の感放射線性組成物ではいずれもLWR性能、解像性及び感度の経時変化が認められなかったのに対し、比較例の感放射線性組成物ではLWR性能、解像性の劣化及び感度の変化が認められた。
 実施例の感放射線性組成物及びパターン形成方法によれば、従来、保存安定性の悪い金属含有粒子を安定に保存することができ、パターン形成性能の劣化を防ぐことができる。一般的に、電子線露光によれば、EUV露光の場合と同様の傾向を示すことが知られており、従って、実施例の感放射線性組成物によれば、EUV露光の場合においても、保存安定性に優れると推測される。
 本発明の感放射線性組成物及びパターン形成方法によれば、感放射線性組成物を長期間保存した場合でも、高い感度で、LWRが小さく、解像度が高いパターンを形成することができる。従って、これらは今後ますます微細化が進行すると予想される半導体デバイス、液晶デバイス等の各種電子デバイスのリソグラフィー工程における微細なレジストパターン形成に好適に用いることができる。

Claims (15)

  1.  金属酸化物を主成分とする粒子と、
     上記粒子の凝集を抑制する凝集抑制剤と、
     有機溶媒と
    を含有する感放射線性組成物。
  2.  上記凝集抑制剤が脱水能を有する化合物である請求項1に記載の感放射線性組成物。
  3.  上記脱水能を有する化合物が、カルボン酸無水物、オルトカルボン酸エステル、カルボン酸ハライド又はこれらの組み合わせである請求項2に記載の感放射線性組成物。
  4.  上記凝集抑制剤が、金属原子に配位しうる化合物である請求項1に記載の感放射線性組成物。
  5.  上記金属原子に配位しうる化合物が、下記式(1)で表される請求項4に記載の感放射線性組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (式(1)中、Rは、n価の有機基である。Xは、-OH、-COOH、-NCO、-NHR、-COOR又は-CO-C(R-CO-Rである。Rは、水素原子又は1価の有機基である。Rは、1価の有機基である。Rは、それぞれ独立して、水素原子又は1価の有機基である。nは、1~4の整数である。nが2以上の場合、複数のXは同一でも異なっていてもよい。)
  6.  上記粒子100質量部に対する上記凝集抑制剤の含有量が、0.001質量部以上である請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の感放射線性組成物。
  7.  上記金属酸化物を構成する金属原子が、第3族、第4族、第5族、第6族、第7族、第8族、第9族、第10族、第11族、第12族、第13族及び第14族の少なくともいずれかの原子である請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の感放射線性組成物。
  8.  上記金属酸化物を構成する金属原子が、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、タンタル、タングステン、スズ又はこれらの組み合わせである請求項7に記載の感放射線性組成物。
  9.  上記粒子を全固形分中の主成分として含有する請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の感放射線性組成物。
  10.  酸解離性基を有する重合体をさらに含有する請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の感放射線性組成物。
  11.  感放射線性酸発生体をさらに含有する請求項9又は請求項10に記載の感放射線性組成物。
  12.  基板の一方の面側に請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の感放射線性樹脂組成物を塗工する工程、
     上記塗工工程により得られた膜を露光する工程、及び
     上記露光された膜を現像する工程
    を備えるパターン形成方法。
  13.  上記現像工程で用いる現像液がアルカリ水溶液である請求項12に記載のパターン形成方法。
  14.  上記現像工程で用いる現像液が有機溶媒含有液である請求項12に記載のパターン形成方法。
  15.  上記露光工程で用いる放射線が極端紫外線又は電子線である請求項12、請求項13又は請求項14に記載のパターン形成方法。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019111727A1 (ja) * 2017-12-06 2019-06-13 Jsr株式会社 感放射線性組成物及びレジストパターン形成方法
WO2019220878A1 (ja) * 2018-05-14 2019-11-21 Jsr株式会社 感放射線性組成物及びパターン形成方法
JP2021033090A (ja) * 2019-08-26 2021-03-01 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
WO2021172173A1 (ja) * 2020-02-27 2021-09-02 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の製造方法、パターン形成方法、及び電子デバイスの製造方法
US20210311387A1 (en) * 2020-04-02 2021-10-07 Samsung Sdi Co., Ltd. Semiconductor photoresist composition and method of forming patterns using the composition
US11487205B2 (en) 2017-11-17 2022-11-01 Mitsui Chemicals, Inc. Semiconductor element intermediate, composition for forming metal-containing film, method of producing semiconductor element intermediate, and method of producing semiconductor element

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009194235A (ja) * 2008-02-15 2009-08-27 Denki Kagaku Kogyo Kk アルカリ現像型光硬化性・熱硬化性ソルダーレジスト組成物およびそれを用いた金属ベース回路基板
WO2014136922A1 (ja) * 2013-03-08 2014-09-12 富士フイルム株式会社 感光性樹脂組成物、硬化物及びその製造方法、樹脂パターン製造方法、硬化膜、液晶表示装置、有機el表示装置、並びに、タッチパネル表示装置
WO2014199967A1 (ja) * 2013-06-14 2014-12-18 富士フイルム株式会社 感光性樹脂組成物、硬化物及びその製造方法、樹脂パターン製造方法、硬化膜、液晶表示装置、有機el表示装置、並びに、タッチパネル表示装置
WO2015125870A1 (ja) * 2014-02-20 2015-08-27 富士フイルム株式会社 感光性樹脂組成物、硬化物及びその製造方法、樹脂パターン製造方法、硬化膜、液晶表示装置、有機el表示装置、赤外線カットフィルター、並びに、固体撮像装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4602063B2 (ja) 2004-12-16 2010-12-22 東京応化工業株式会社 電子線又はeuv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
JP2008144011A (ja) * 2006-12-08 2008-06-26 Konica Minolta Medical & Graphic Inc カチオン重合硬化型インクジェットインクとそれを用いたインクジェットプリンター及び画像形成方法
TW201033735A (en) 2008-12-11 2010-09-16 Sumitomo Chemical Co Resist composition
JP5387181B2 (ja) 2009-07-08 2014-01-15 信越化学工業株式会社 スルホニウム塩、レジスト材料及びパターン形成方法
EP2963496B1 (en) * 2014-06-30 2017-04-05 Agfa Graphics NV A lithographic printing plate precursor including ( ethylene, vinyl acetal ) copolymers

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009194235A (ja) * 2008-02-15 2009-08-27 Denki Kagaku Kogyo Kk アルカリ現像型光硬化性・熱硬化性ソルダーレジスト組成物およびそれを用いた金属ベース回路基板
WO2014136922A1 (ja) * 2013-03-08 2014-09-12 富士フイルム株式会社 感光性樹脂組成物、硬化物及びその製造方法、樹脂パターン製造方法、硬化膜、液晶表示装置、有機el表示装置、並びに、タッチパネル表示装置
WO2014199967A1 (ja) * 2013-06-14 2014-12-18 富士フイルム株式会社 感光性樹脂組成物、硬化物及びその製造方法、樹脂パターン製造方法、硬化膜、液晶表示装置、有機el表示装置、並びに、タッチパネル表示装置
WO2015125870A1 (ja) * 2014-02-20 2015-08-27 富士フイルム株式会社 感光性樹脂組成物、硬化物及びその製造方法、樹脂パターン製造方法、硬化膜、液晶表示装置、有機el表示装置、赤外線カットフィルター、並びに、固体撮像装置

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11487205B2 (en) 2017-11-17 2022-11-01 Mitsui Chemicals, Inc. Semiconductor element intermediate, composition for forming metal-containing film, method of producing semiconductor element intermediate, and method of producing semiconductor element
WO2019111727A1 (ja) * 2017-12-06 2019-06-13 Jsr株式会社 感放射線性組成物及びレジストパターン形成方法
WO2019220878A1 (ja) * 2018-05-14 2019-11-21 Jsr株式会社 感放射線性組成物及びパターン形成方法
JP2021033090A (ja) * 2019-08-26 2021-03-01 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
JP7149241B2 (ja) 2019-08-26 2022-10-06 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
WO2021172173A1 (ja) * 2020-02-27 2021-09-02 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の製造方法、パターン形成方法、及び電子デバイスの製造方法
KR20220114584A (ko) 2020-02-27 2022-08-17 후지필름 가부시키가이샤 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물의 제조 방법, 패턴 형성 방법, 및 전자 디바이스의 제조 방법
KR102658620B1 (ko) 2020-02-27 2024-04-18 후지필름 가부시키가이샤 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물의 제조 방법, 패턴 형성 방법, 및 전자 디바이스의 제조 방법
US20210311387A1 (en) * 2020-04-02 2021-10-07 Samsung Sdi Co., Ltd. Semiconductor photoresist composition and method of forming patterns using the composition

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