WO2025239333A1 - レジスト材料、ドライエッチング用レジスト材料、パターン形成方法、及び、構造体 - Google Patents
レジスト材料、ドライエッチング用レジスト材料、パターン形成方法、及び、構造体Info
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Definitions
- the present invention relates to a resist material, a resist material for dry etching, a pattern formation method, and a structure.
- Patent Document 1 discloses a nanoparticle polymer resist containing nanoparticles whose cores contain ZrO 2 , HfO 2 , TiO 2 , or the like, and a polymer.
- Patent Document 2 discloses a resist based on an alkyl tin cluster, (t-BuSn) 12 O 14 (OH) 6 (HCO 2 ) 2 .
- the present invention aims to provide a novel resist material, a resist material for dry etching, a pattern formation method, and a structure.
- the present invention relates to the following inventions.
- ⁇ 2> The structure according to ⁇ 1>, wherein, when the mol % (x mol %) of the S or I element derived from the onium cation when the metal element derived from the metal oxo acid anion contained in the resist film in the unexposed portion is taken as 100 mol %, and the mol % (y mol %) of the S or I element derived from the onium cation when the metal element derived from the metal oxo acid anion contained in the resist film in the exposed portion is taken as 100 mol %, the mol % of the S or I element derived from the onium cation contained in the resist film in the exposed portion is reduced by 10 to 100 mol % (10 mol % ⁇ (x ⁇ y) mol % ⁇ 100 mol %) compared to the unexposed portion.
- the metal element derived from the metal oxo acid anion is at least one element selected from the group consisting of Mo, W, V, Nb, Ta, Zr, Cr, Mn, Se, Te, As, Ni, Sb, and Ge.
- ⁇ 4> The structure according to ⁇ 1>, wherein the metal oxo acid anion is at least one selected from the group consisting of MoO 4 2 ⁇ , WO 4 2 ⁇ , VO 4 3 ⁇ , NbO 3 ⁇ , NbO 4 3 ⁇ , TaO 3 2 ⁇ , ZrO 3 2 ⁇ , CrO 4 2 ⁇ , MnO 4 2 ⁇ , SeO 3 2 ⁇ , SeO 4 2 ⁇ , TeO 3 2 ⁇ , TeO 4 2 ⁇ , AsO 3 3 ⁇ , AsO 4 3 ⁇ , NiO 2 ⁇ , SbO 3 3 ⁇ , and GeO 4 4 ⁇ .
- the metal oxo acid anion is at least one selected from the group consisting of MoO 4 2 ⁇ , WO 4 2 ⁇ , VO 4 3 ⁇ , NbO 3 ⁇ , NbO 4 3 ⁇ , TaO 3 2 ⁇ , ZrO 3 2 ⁇ , CrO 4 2 ⁇ , MnO 4 2 ⁇
- ⁇ 5> The structure according to ⁇ 1>, wherein the onium cation is a sulfonium cation or an iodonium cation.
- a pattern forming method comprising the steps of: ⁇ 7>
- the method further comprises a step of developing the resist film using a developer after the post-exposure bake treatment step.
- ⁇ 8> The pattern forming method according to ⁇ 7>, wherein the developer contains water.
- the actinic ray is UV, DUV, XUV, EUV, BEUV, an electron beam, or an X-ray.
- the metal oxo acid anion and the onium cation are a salt of a metal oxo acid anion represented by general formula (I) and an onium cation, or a mixture thereof.
- a m+ independently represents H + or a metal ion
- B n+ each independently represents a sulfonium cation or an iodonium cation
- C (am+bn)- represents a metal oxoacid anion
- m is an integer of 1 to 3
- n is an integer of 1 or 2
- a is a real number
- b is a real number greater than 0.1.
- ⁇ 13> The resist material according to ⁇ 12>, comprising 0.01 to 5 mass % of the salt of the metal oxo acid anion represented by general formula (I) and the onium cation, or a mixture thereof.
- ⁇ 14> The resist material according to any one of ⁇ 11> to ⁇ 13>, which is a resist material for dry etching.
- a pattern forming method comprising the steps of: ⁇ 16> The pattern formation method according to ⁇ 15>, wherein in the step of developing by dry etching, a gas containing a halogen-containing gas is used as an etching gas.
- the present invention it is possible to provide a novel resist material, a resist material for dry etching, a pattern formation method, and a structure.
- the resist material according to one aspect of the present invention can be suitably used as a resist material for dry etching.
- the resist film is exposed to actinic rays, and then subjected to a post-exposure bake treatment, when the mol % of the S or I element derived from the onium cation when the metal element derived from the metal oxo acid anion contained in the resist film in the unexposed portion is taken as 100 mol %, and the mol % of the S or I element derived from the onium cation when the metal element derived from the metal oxo acid anion contained in the resist film in the exposed portion is taken as 100 mol %, the mol % of the S or I element derived from the onium cation contained in the resist film in the exposed portion can be reduced by 5 mol % or more compared to the unexposed portion, and a structure can be produced in which the mol % ratio of a predetermined element in the resist film is different between the unexposed portion and the exposed portion.
- 1 is a graph showing the relationship between the exposure dose (mJ/cm 2 ) of a KrF excimer laser to a resist film and the film thickness (nm) after post-exposure baking (PEB) treatment.
- 1 is a graph showing the relationship between the time (s) that a resist film is immersed in water and the change in film thickness (nm) of an unexposed portion and an exposed portion.
- 1 is a graph showing the relationship between the time (s) for which a resist film is exposed to water vapor and the change in film thickness (nm) of an unexposed portion and an exposed portion.
- 1 is a conceptual diagram of a test in which a resist film is developed by dry etching using an etching gas containing 100% CF 4 .
- 1 is a graph showing the change in film thickness (nm) of an unexposed portion of a resist film before and after dry etching for 40 seconds using an etching gas containing 100% CF 4 .
- 1 is a graph showing the change in film thickness (nm) of an exposed portion of a resist film before and after dry etching for 40 seconds using an etching gas containing 100% CF 4 .
- (meth)acryloyl group is used to include both acryloyl groups and methacryloyl groups.
- halogen atom refers to a fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, or iodine atom.
- C 1-6 refers to the number of carbon atoms in the core group.
- C 1-18 hydrocarbylene group refers to a divalent hydrocarbon group generated by removing two hydrogen atoms from a hydrocarbon having 1 to 18 carbon atoms.
- the hydrocarbylene group may be linear or branched, or may be partially or entirely cyclic.
- Hydrocarbylene groups include alkylene groups and arylene groups.
- the "C 1-18 hydrocarbylene group” is not particularly limited, and examples thereof include “C 1-18 hydrocarbylene groups” such as methylene group, ethylene group, n-propylene group, i-propylene group, cyclopentadiyl group, cyclohexanediyl group, oxyethane-1,1-diyl group, oxyethane-1,2-diyl group, oxypropane-1,3-diyl group, oxypropane-1,2-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group, and oxyethyleneoxyethane-1,1-diyl group.
- C 1-18 hydrocarbylene groups such as methylene group, ethylene group, n-propylene group, i-propylene group, cyclopentadiyl group, cyclohexanediyl group, oxyethane-1,1-diyl group, oxyethane-1
- C 6-18 arylene groups such as a 1,4-phenylene group, a 1,3-phenylene group, a 1,2-phenylene group, a 1,4-naphthylene group, a 1,5-naphthylene group, a 1,8-naphthylene group, a 4,4'-biphenylene group, an anthracenediyl group, a phenanthrenediyl group, a naphthacenediyl group, a pyrenediyl group, a perylenediyl group, and a chrysenediyl group.
- a 1,4-phenylene group such as a 1,4-phenylene group, a 1,3-phenylene group, a 1,2-phenylene group, a 1,4-naphthylene group, a 1,5-naphthylene group, a 1,8-naphthylene group, a 4,4'-bipheny
- C 1-18 alkyl group refers to a straight or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms.
- C 1-18 alkyl group is not particularly limited, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, an i-butyl group, a sec-butyl group, a t-butyl group, an n-pentyl group, an i-pentyl group, a sec-pentyl group, a t-pentyl group, a neopentyl group, a 1-methylbutyl group, a 2-methylbutyl group, a 1,1-dimethylpropyl group, a 1,2-dimethylpropyl group, an n-hexyl group, an i-hexyl group, a 1-methylpentyl group, a 2-methylpentyl group, and a 3-methylpentyl group.
- 1,1-dimethylbutyl group 1,2-dimethylbutyl group, 2,2-dimethylbutyl group, 1,3-dimethylbutyl group, 2,3-dimethylbutyl group, 3,3-dimethylbutyl group, 1-ethylbutyl group, 2-ethylbutyl group, 1,1,2-trimethylpropyl group, 1,2,2-trimethylpropyl group, 1-ethyl-1-methylpropyl group, 1-ethyl-2-methylpropyl group, n-heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decyl group, n-undecyl group, and n-dodecyl group.
- C 1-18 haloalkyl group refers to a group in which one or more hydrogen atoms of a "C 1-18 alkyl group” have been substituted with halogen atoms.
- the "C 1-18 haloalkyl group” is not particularly limited, and examples thereof include a dichloromethyl group, a trifluoromethyl group, a 2,2-difluoroethyl group, a 2,2,2-trifluoroethyl group, a pentafluoroethyl group, and a 3,3,3-trifluoropropyl group.
- C2-18 alkenyl group refers to an alkenyl group having one or more double bonds in a " C1-18 alkyl group” having two or more carbon atoms, and includes alkadienyl groups, alkatrienyl groups, and the like.
- the " C2-18 alkenyl group” is not particularly limited, and examples thereof include a vinyl group (ethenyl group), an allyl group (2-propenyl group), a 1-propenyl group, an isopropenyl group (1-methylvinyl group), a 1-butenyl group, a 2-butenyl group, a 3-butenyl group, a pentenyl group, a hexenyl group, a heptenyl group, an octenyl group, a nonenyl group, a decenyl group, an undecenyl group, and a dodecenyl group.
- C 2-18 alkynyl group refers to an alkynyl group having one or more triple bonds in a "C 1-18 alkyl group” having two or more carbon atoms.
- the "C 2-18 alkynyl group” is not particularly limited, and examples thereof include an ethynyl group, a 1-propynyl group, a 2-propynyl group, a pentynyl group, a hexynyl group, a heptynyl group, an octynyl group, a nonynyl group, a decynyl group, an undecynyl group, and a dodecynyl group.
- C 3-18 alicyclic group refers to a hydrocarbon group having, in whole or in part, a monocyclic or polycyclic structure having 3 to 18 carbon atoms. Alicyclic groups also include cycloalkyl groups, cycloalkenyl groups, cycloalkynyl groups, monocycloalkyl groups, polycycloalkyl groups, and the like.
- C cycloalkyl group is not particularly limited, and examples thereof include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a 1-i-propylcyclopentan-1-yl group, a cyclohexyl group, a t-butylcyclohexyl group, a tricyclodecanyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a cyclodecyl group, a 2-methyladamantan-2-yl group, a 2-i-propyladamantan-2-yl group, a bornyl group, a norbornyl group, a fenchyl group, a pinanyl group, an adamantyl group, a tricyclodecyl group, a tetracyclododecyl group, a cyclopropylmethyl group, a cyclobutyl
- 3- to 18-membered non-aromatic heterocyclic group refers to a 3- to 18-membered non-aromatic heterocyclic group containing one or more heteroatoms selected from the group consisting of nitrogen atoms, oxygen atoms, and sulfur atoms, and may be a monocyclic, polycyclic, or fused ring, and may be saturated or partially unsaturated.
- the "3- to 18-membered non-aromatic heterocyclic group” is not particularly limited, and examples thereof include an aziridinyl group, an azetidyl group, a pyrrolidinyl group, a pyrrolyl group, a piperidinyl group, a piperazinyl group, a morpholinyl group, a thiomorpholinyl group, a tetrahydrofuryl group, a tetrahydropyranyl group, an oxetanyl group, a tetrahydrofuryl group, a tetrahydropyranyl group, an imidazolinyl group, an oxazolinyl group, a 2,5-diazabicyclo[2.2.1]heptyl group, a 2,5-diazabicyclo[2.2.2]octyl group, a 3,8-diazabicyclo[3.2.1]octyl group, a
- C 2-18 aryl group refers to an aromatic hydrocarbon cyclic group (aryl group) having 6 to 18 carbon atoms or an aromatic heterocyclic group (heteroaryl group) having 2 to 18 carbon atoms; in the case of an aromatic heterocyclic group, a ring is formed by a carbon atom having 2 to 10 carbon atoms and one or more heteroatoms selected from the group consisting of a nitrogen atom, an oxygen atom, and a sulfur atom, and each may be a monocycle, a polycycle, or a fused ring.
- aromatic heterocyclic group (heteroaryl group) is represented only by the number of carbon atoms as described above, the structure of the aromatic heterocyclic group becomes difficult to understand, so it is sometimes represented, for example, as a 5- to 18-membered aromatic heterocyclic group.
- the "C 2-18 aryl group” is not particularly limited, and examples thereof include a phenyl group, a 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group, an azulenyl group, a pentalenyl group, a heptalenyl group, an indacenyl group, an acenaphthyl group, a phenanthrenyl group, and an anthracenyl group.
- the "5- to 18-membered aromatic heterocyclic group” is not particularly limited, and examples thereof include a pyrrolyl group, a furyl group, a thienyl group (2-thienyl group, 3-thienyl group), an imidazolyl group, a triazolyl group, a tetrazolyl group, a pyrazolyl group, an oxazolyl group, an isoxazolyl group, a thiazolyl group, an isothiazolyl group, a furazanyl group, a thiadiazolyl group, an oxadiazolyl group, a pyridyl group, a pyrazinyl group, a pyridazinyl group, a pyrimidinyl group, a triazinyl group, a purinyl group, a pteridinyl group, a quinolyl group, an isoquinolyl group, a naph
- Examples thereof include an aryl group, a quinazolinyl group, a phthalazinyl group, an imidazopyridyl group, an imidazothiazolyl group, an imidazooxazolyl group, a benzothiazolyl group, a benzoxazolyl group, a benzimidazolyl group, an indolyl group, an isoindolyl group, an indazolyl group, a pyrrolopyridyl group, a thienopyridyl group, a furopyridyl group, a benzothiadiazolyl group, a benzoxadiazolyl group, a pyridopyrimidinyl group, a benzofuryl group, a benzopyrrolyl group, a benzothienyl group (1-benzothiophene group, 2-benzothiophene group), and a (2,2'-bithienyl)
- C 7-18 aralkyl group refers to a group in which a substitutable moiety in a "C 1-12 alkyl group” is substituted with the above-mentioned "C 2-12 aryl group”.
- the "C 7-18 aralkyl group” is not particularly limited, and examples thereof include a benzyl group, a phenethyl group, a 3-phenylpropyl group, a 4-phenylbutyl group, a 1-naphthylmethyl group, and a 2-naphthylmethyl group.
- C1-18 hydrocarbyl group refers to a monovalent group formed by removing one hydrogen atom from a hydrocarbon having 1 to 18 carbon atoms.
- Hydrocarbyl groups include alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, alicyclic groups, aryl groups, and aralkyl groups.
- This also applies to the "C 1-18 hydrocarbyl group” and the like used in the explanation of the definition of "C 1-18 hydrocarbyloxy group” and the like below.
- the “ C1-18 hydrocarbyl group” is not particularly limited, and examples thereof include a “ C1-18 alkyl group”, a “ C2-18 alkenyl group”, a “ C2-18 alkynyl group”, a “ C3-18 alicyclic group”, a “ C2-18 aryl group”, a “ C7-18 aralkyl group” and the like.
- C 1-18 hydrocarbyloxy group refers to a group in which an oxygen atom (-O-) is bonded to a "C 1-18 hydrocarbyl group.”
- the "C 1-18 hydrocarbyloxy group” is not particularly limited, and examples thereof include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an i-propoxy group, an n-butoxy group, an i-butoxy group, a sec-butoxy group, a t-butoxy group, an n-pentoxy group, an i-pentoxy group, a sec-pentoxy group, an n-hexoxy group, an i-hexoxy group, a 1,1-dimethylpropyloxy group, a 1,2-dimethylpropyloxy group, a 2,2-dimethylpropyloxy group, a 1-methylpropyloxy group, a 2,2-dimethyl ...
- C such as 1-ethyl-2-methylpropyloxy group, 1,1,2-trimethylpropyloxy group, 1,2,2-trimethylpropyloxy group, 1,1-dimethylbutyloxy group, 1,2-dimethylbutyloxy group, 2,2-dimethylbutyloxy group, 2,3-dimethylbutyloxy group, 1,3-dimethylbutyloxy group, 2-ethylbutyloxy group, 2-methylpentyloxy group, and 3-methylpentyloxy group.
- C 1-18 alkoxy groups such as a cyclopropyloxy group, cyclobutyloxy group, cyclopentyloxy group, cyclohexyloxy group, cycloheptyloxy group, cyclooctyloxy group, 1-methylcyclopentyloxycarbonylmethoxy group, 1-ethylcyclohexyloxycarbonylmethoxy group, and 1-methyladamantyloxycarbonylmethoxy group; and "C 6-18 aryloxy groups” such as a phenyloxy group, 1-naphthyloxy group, 2-naphthyloxy group, azulenyloxy group, pentalenyloxy group, heptalenyloxy group, indacenyloxy group, acenaphthyloxy group, phenanthrenyloxy group, and anthracenyloxy group.
- Specific examples of the hydrocarbyloxy include optionally substituted ethylcyclopentyloxy, methyladamantyloxy, ethyladamantyloxy, t-butyloxy, etc.
- the "C 1-18 hydrocarbylcarbonyl group” is not particularly limited, and examples thereof include “C 1-18 alkylcarbonyl groups” such as acetyl group, propionyl group, isopropionyl group, butyryl group, isobutyryl group, valeryl group, isovaleryl group, pentanoyl group, 3-methylbutanoyl group, pivaloyl group, hexanoyl group, and heptanoyl group; "C 3-18 alicyclic carbonyl groups” such as cyclopropylcarbonyl group, cyclobutylcarbonyl group, cyclopentylcarbonyl group, 2-methylcyclopentylcarbonyl group, 3-methylcyclopentylcarbonyl group,
- C 1-18 hydrocarbylcarbonyloxy group refers to a group in which an oxygen atom (-O-) is bonded to a "C 1-18 hydrocarbylcarbonyl group.”
- the "C 1-18 hydrocarbylcarbonyloxy group” is not particularly limited, and examples include "C 1-18 alkylcarbonyloxy groups” such as a methylcarbonyloxy group, an ethylcarbonyloxy group, an n-propylcarbonyloxy group, an isopropylcarbonyloxy group, an n-butylcarbonyloxy group, an isobutylcarbonyloxy group, a t-butylcarbonyloxy group, an n-pentylcarbonyloxy group, an isopentylcarbonyloxy group, and a hexylcarbonyloxy group; "C 3-18 alicyclic carbonyloxy groups” such as a cyclopropylcarbonyloxy group, a cycl
- the "C 1-18 hydrocarbyloxycarbonyl group” is not particularly limited, and examples thereof include “C 1-18 alkoxycarbonyl groups” such as methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, n-propoxycarbonyl group, i-propoxycarbonyl group, n-butoxycarbonyl group, i-butoxycarbonyl group, sec-butoxycarbonyl group, t-butoxycarbonyl group, n-pentoxycarbonyl group, and neopentyloxycarbonyl group; "C 1-18 alkoxycarbonyl groups” such as cyclopropyloxycarbonyl group, cyclobutyloxycarbonyl group, cyclopentyloxycarbonyl group, cyclohex
- C 1-18 hydrocarbyloxycarbonyloxy group refers to a group in which an oxygen atom (-O-) is bonded to a "C 1-18 hydrocarbyloxycarbonyl group.”
- the "C 1-18 hydrocarbyloxycarbonyloxy group” is not particularly limited, and examples thereof include “C 1-18 alkoxycarbonyloxy groups” such as methoxycarbonyloxy group, ethoxycarbonyloxy group, n-propyloxycarbonyloxy group, i-propyloxycarbonyloxy group, n-butoxycarbonyloxy group, i-butoxycarbonyloxy group, sec-butoxycarbonyloxy group, t-butoxycarbonyloxy group, n-pentyloxycarbonyloxy group, i-pentyloxycarbonyloxy group, and n-hexyloxycarbonyloxy group; "C 1-18 alkoxycarbonyloxy groups” such as cyclopropyloxycarbonyl
- C 1-18 hydrocarbylamino group refers to a group in which one "C 1-18 hydrocarbyl group” is bonded to an amino group.
- the “C 1-18 hydrocarbylamino group” is not particularly limited, and examples include “C 1-18 alkylamino groups” such as methylamino group, ethylamino group, n-propylamino group, i-propylamino group, n-butylamino group, i-butylamino group, sec-butylamino group, t-butylamino group, n-pentylamino group, i-pentylamino group, neopentylamino group, and n-hexylamino group; "C 3-18 alicyclic amino groups” such as cyclopropylamino group, cyclobutylamino group, cyclopentylamino group, 2-methylcyclopentylamino group, 3-
- di-C 1-18 hydrocarbylamino group refers to a group in which two identical or different "C 1-18 hydrocarbyl groups” are bonded to an amino group.
- the "di-C hydrocarbylamino group” is not particularly limited, and examples thereof include a dimethylamino group, a diethylamino group, a di-n-propylamino group, a diisopropylamino group, a di-n-butylamino group, a diisobutylamino group, a di-t-butylamino group, a di-n-pentylamino group, a di-n-hexylamino group, an N-ethyl-N-methylamino group, an N-methyl-N-n-propylamino group, an N-isopropyl-N-methylamino group, and an N-n-butyl-N-methylamino group.
- the "C hydrocarbylaminocarbonyl group” is not particularly limited, and examples thereof include “C hydrocarbylaminocarbonyl groups” such as methylaminocarbonyl group, ethylaminocarbonyl group, n-propylaminocarbonyl group, i-propylaminocarbonyl group, n-butylaminocarbonyl group, sec-butylaminocarbonyl group, t-butylaminocarbonyl group, n-pentylaminocarbonyl group, 2-pentylaminocarbonyl group, neopentylaminocarbonyl group, 4-methyl-2-pentylaminocarbonyl group, n-hexylaminocarbonyl group
- C 1-18 alkylaminocarbonyl group ;
- C 3-18 alicyclic aminocarbonyl groups such as a cyclopropylaminocarbonyl group, cyclobutylaminocarbonyl group, cyclopentylaminocarbonyl group, cyclohexylaminocarbonyl group, 2-methylcyclopentylaminocarbonyl group, 3-methylcyclopentylaminocarbonyl group, 2-methylcyclohexylaminocarbonyl group, 3-methylcyclohexylaminocarbonyl group, and 4-methylcyclohexylaminocarbonyl group; and " C 6-18 arylaminocarbonyl groups” such as a phenylaminocarbonyl group, 1-naphthylaminocarbonyl group, and 2-naphthylaminocarbonyl group.
- the "di-C hydrocarbylaminocarbonyl group” is not particularly limited, and examples thereof include a dimethylaminocarbonyl group, a diethylaminocarbonyl group, a di-n-propylaminocarbonyl group, a diisopropylaminocarbonyl group, a di-n-butylaminocarbonyl group, a diisobutylaminocarbonyl group, a di-t-butylaminocarbonyl group, a di-n-pentylaminocarbonyl group, a di-n-hexylaminocarbonyl group, an N-ethyl-N-methylaminocarbonyl group, an N-methyl
- C 1-18 hydrocarbylcarbonylamino group refers to a group in which an amino group is bonded to a "C 1-18 hydrocarbylcarbonyl group.”
- the "C 1-18 hydrocarbylcarbonylamino group” is not particularly limited, and examples thereof include “C 1-18 alkylcarbonylamino groups” such as methylcarbonylamino group, ethylcarbonylamino group, n-propylcarbonylamino group, i-propylcarbonylamino group, n-butylcarbonylamino group, i-butylcarbonylamino group, sec-butylcarbonylamino group, t-butylcarbonylamino group, n-pentylcarbonylamino group, i-pentylcarbonylamino group, and n-hexylcarbonylamino group; "C 3-18 alicyclic carbonylamino groups” such as cycloprop
- C 1-18 hydrocarbylaminocarbonyloxy group refers to a group in which an oxygen atom (-O-) is bonded to a "C 1-18 hydrocarbylaminocarbonyl group.”
- the "C 1-18 hydrocarbylaminocarbonyloxy group” is not particularly limited, and examples include "C 1-18 alkylaminocarbonyloxy groups” such as a methylaminocarbonyloxy group, an ethylaminocarbonyloxy group, and an n-propylaminocarbonyloxy group; "C 3-18 alicyclic aminocarbonyloxy groups” such as a cyclopropylaminocarbonyloxy group and a cyclohexylaminocarbonyloxy group; and “C 6-18 arylaminocarbonyloxy groups” such as a phenylaminocarbonyloxy group and a 1-naphthylaminocarbonyloxy group.
- di-C 1-18 hydrocarbylaminocarbonyloxy group refers to a group in which an oxygen atom (-O-) is bonded to a "di-C 1-18 hydrocarbylaminocarbonyl group.”
- the "di-C 1-18 hydrocarbylaminocarbonyloxy group” is not particularly limited, and examples thereof include “di-C 1-18 alkylaminocarbonyloxy groups” such as a dimethylaminocarbonyloxy group, a diethylaminocarbonyloxy group, and a di-n-propylaminocarbonyloxy group.
- C 1-18 hydrocarbylaminocarbonylamino group refers to a group in which a “C 1-18 hydrocarbylaminocarbonyl group” is bonded to an amino group.
- the “C 1-18 hydrocarbylaminocarbonylamino group” is not particularly limited, and examples include “C 1-18 alkylaminocarbonylamino groups” such as a methylaminocarbonylamino group, an ethylaminocarbonyloxy group, and an n-propylaminocarbonylamino group; "C 3-18 alicyclic aminocarbonylamino groups” such as a cyclopropylaminocarbonylamino group and a cyclohexylaminocarbonylamino group; and “C 6-18 arylaminocarbonylamino groups” such as a phenylaminocarbonylamino group and a 1-naphthylaminocarbonylamino group.
- di-C 1-18 hydrocarbylaminocarbonylamino group refers to a group in which a “di-C 1-18 hydrocarbylaminocarbonyl group” is bonded to an amino group.
- the "di-C 1-18 hydrocarbylaminocarbonylamino group” is not particularly limited, and examples thereof include “di-C 1-18 alkylaminocarbonylamino groups” such as a dimethylaminocarbonylamino group, a diethylaminocarbonylamino group, and a di-n-propylaminocarbonylamino group.
- C 1-18 hydrocarbyloxycarbonylamino group refers to a group in which a “C 1-18 hydrocarbyloxycarbonyl group” is bonded to an amino group.
- the “C 1-18 hydrocarbyloxycarbonylamino group” is not particularly limited, and examples include “C 1-18 alkoxycarbonylamino groups” such as a methoxycarbonylamino group, an ethoxycarbonylamino group, an n-propoxycarbonylamino group, an i-propoxycarbonylamino group, an n-butoxycarbonylamino group, and a t-butoxycarbonylamino group; "C 3-18 alicyclic oxycarbonylamino groups” such as a cyclopropyloxycarbonylamino group and a cyclohexyloxycarbonylamino group; and " C 6-18 aryloxycarbonylamino groups” such as a phenyloxycarbonylamin
- C 1-18 hydrocarbylthio group refers to a group in which a sulfur atom (-S-) is bonded to a “C 1-18 hydrocarbyl group.”
- the "C 1-18 hydrocarbylthio group” is not particularly limited, and examples include "C 1-18 alkylthio groups” such as a methylthio group, ethylthio group, n-propylthio group, i-propylthio group, n-butylthio group, i-butylthio group, t-butylthio group, n-pentylthio group, and n-hexylthio group; "C 3-18 alicyclic thio groups” such as a cyclopropylthio group, cyclobutylthio group, cyclopentylthio group, cyclohexylthio group, 2-methylcyclopentylthio group, 3-methylcyclopentylthio
- the "C 1-18 hydrocarbylsulfinyl group” is not particularly limited, and examples thereof include “C 1-18 alkylsulfinyl groups” such as methylsulfinyl group, ethylsulfinyl group, n-propylsulfinyl group, i-propylsulfinyl group, n-butylsulfinyl group, t-butylsulfinyl group, pentylsulfinyl group, and hexylsulfinyl group; "C 3-18 alicyclic sulfinyl groups” such as cyclopropylsulfinyl group, cyclobutylsul
- C 1-18 hydrocarbylsulfonyl group refers to a group in which a sulfonyl group (-SO 2 -) is bonded to a "C 1-18 hydrocarbyl group.”
- the "C 1-18 hydrocarbylsulfonyl group” is not particularly limited, and examples include "C 1-18 alkylsulfonyl groups” such as methylsulfonyl group, ethylsulfonyl group, n-propylsulfonyl group, i-propylsulfonyl group, n-butylsulfonyl group, t-butylsulfonyl group, and pentylsulfonyl group; "C 3-18 alicyclic sulfonyl groups” such as cyclopropylsulfonyl group, cyclobutylsulfonyl group, cyclopentylsulfon
- the term "acid-dissociable group” refers to a group that substitutes a hydrogen atom of a polar group such as a hydroxy group (including a phenolic hydroxy group), a carboxy group, an amino group, or a sulfo group, and that dissociates due to the action of an acid.
- the compound having a polar group having the acid-dissociable group can increase the polarity of the compound by dissociating the acid-dissociable group under the action of acid, thereby generating the polar group.
- This can change the solubility of the compound in the developer.More specifically, when a developer with high polarity such as an alkaline aqueous solution is used as the developer, the solubility of the compound in the developer relatively increases, while when an organic developer with low polarity is used as the developer, the solubility of the compound in the developer relatively decreases.
- the polar group is preferably a hydroxy group (including a phenolic hydroxy group) or a carboxy group.
- the acid-dissociable group is not particularly limited, and any known and commonly used acid-dissociable group that can be used in chemically amplified resists can be used.
- Examples of the acid-dissociable group include an acid-dissociable group G for a polar group having an acid-dissociable group represented by the following general formulas (G-1) to (G-4).
- the acid-dissociable group G is not particularly limited as long as it dissociates under the action of an acid, and any known or commonly used acid-dissociable group can be used.
- Examples of the acid-dissociable group G include a "tertiary carbon-type acid-dissociable group G A " represented by the following general formula (g-1), an "allyl-type or benzyl-type acid-dissociable group G B " represented by the following general formula (g-2), and an “acetal-type acid-dissociable group G C " represented by the following general formula (g-3).
- the acid-dissociable group G can be an acid-dissociable group in which the carbon bonded directly to a polar group and the carbons bonded to R A g1 to R A g3 are tertiary carbon atoms, such as a "tertiary carbon-type acid-dissociable group G A " represented by the following general formula (g-1):
- R A g1 is preferably a C 1-12 alkyl group, a C 3-12 alicyclic group, a C 6-12 aryl group, or a C 7-12 aralkyl group which may have a substituent, in which any divalent carbon atom excluding the terminal one may be replaced by —O—, —C( ⁇ O)—, —C( ⁇ O)O—, —OCO—, —CONH—, NHCO—, —S—, or —SO 2 — (provided that adjacent divalent carbon atoms are not replaced at the same time), More preferred are C 1-12 alkyl groups or C 3-12 alicyclic groups which may have a substituent, in which any divalent carbon atom excluding the terminal one may be replaced by —O—, —C( ⁇ O)—, —C( ⁇ O)O—, —OCO—, —CONH—, NHCO—, —S— or —SO 2 — (provided that adjacent divalent carbon atom
- R A g2 and R A g3 combine with each other to form a C 3-18 alicyclic group or a 3- to 18-membered non-aromatic heterocyclic group which may have a substituent, in which a divalent carbon atom at any position except the terminal may be replaced by —O—, —C( ⁇ O)—, —C( ⁇ O)O—, —OCO—, —CONH—, NHCO—, —S— or —SO 2 — (provided that adjacent divalent carbon atoms are not replaced at the same time), Furthermore, it is more preferable that the above-mentioned optionally substituted C 3-18 alicyclic group or 3- to 18-membered non-aromatic heterocyclic group contains a cyclopentane skeleton, cyclohexane skeleton, cycloheptane skeleton, cyclooctane skeleton, cyclononane skeleton, cyclodecan
- Examples of the tertiary carbon-type acid-dissociable group G A represented by general formula (g-1) include a t-butyl group, a t-amyl group, a 1,1-dimethylpropyl group, a 1-methyl-1-cyclopentyl group, a 1-ethyl-1-cyclopentyl group, a 1-methyl-1-cyclohexyl group, a 1-ethyl-1-cyclohexyl group, a 2-methyl-2-adamantyl group, a 2-ethyl-2-adamantyl group, a 1-(1-methoxy-2-methylpropan-2-yl)cyclopentyl group, and a 1-(1-ethoxy-2-methylpropan-2-yl)cyclopentyl group.
- Examples of the tertiary carbon-type acid-dissociable group G A represented by general formula (g-1) include the following tertiary carbon-type acid-dissociable groups.
- tertiary carbon-type acid-dissociable group G A represented by general formula (g-1)
- examples include a tertiary carbon-type acid-dissociable group G A1 represented by the following general formula (g-1-1) and a tertiary carbon-type oxygen-dissociable group G A2 represented by (g-1-2).
- R A g11 is an optionally substituted C 1-12 alkyl group, C 3-12 alicyclic group, C 6-12 aryl group, or C 7-12 aralkyl group, in which any divalent carbon atom excluding the terminal one may be replaced by —O—, —C( ⁇ O)—, —C( ⁇ O)O—, —OCO—, —CONH—, NHCO—, —S—, or —SO 2 — (provided that adjacent divalent carbon atoms are not replaced at the same time).
- Cy A g1 together with the tertiary carbon atom, forms an optionally substituted C 3-18 alicyclic group or a 3- to 18-membered non-aromatic heterocyclic group, in which any divalent carbon atom may be replaced by —O—, —C( ⁇ O)—, —C( ⁇ O)O—, —OCO—, —CONH—, NHCO—, —S—, or —SO 2 — (provided that adjacent divalent carbon atoms are not replaced at the same time).
- Cy A g1 is preferably a group which, together with the tertiary carbon atom, forms a cyclopentane skeleton, cyclohexane skeleton, cycloheptane skeleton, cyclooctane skeleton, cyclononane skeleton, cyclodecane skeleton, cyclododecane skeleton, cyclopentene skeleton, cyclohexene skeleton, cycloheptene skeleton, cyclooctene skeleton, cyclodecene skeleton, norbornane skeleton, adamantane skeleton, tricyclodecane skeleton, tetracyclododecane skeleton, norbornene skeleton, or tricyclodecene skeleton, which may have a substituent, and in which a divalent carbon atom at any position excluding the terminal may be replaced by —O—,
- Examples of the tertiary carbon-type acid-dissociable group G A1 represented by general formula (g-1-1) include the following tertiary carbon-type acid-dissociable groups.
- R A g21 to R A g23 each independently represent a hydro group or a C 1-12 hydrocarbyl group which may have a substituent, in which any divalent carbon atom excluding the terminal one may be replaced with —O—, —C( ⁇ O)—, —C( ⁇ O)O—, —OCO—, —CONH—, NHCO—, —S—, or —SO 2 — (provided that adjacent divalent carbon atoms are not replaced at the same time), and R A g21 and R A g22 , and/or R A g22 and R A g23 are directly connected to each other via a single bond, or a divalent bond such as —O—, —S—, —C( ⁇ O)—, —S( ⁇ O)—, —S( ⁇ O) 2 —
- R A g21 and R A g22 , and/or R A g22 and R A g23 form a ring together with the carbon atom contained in the ethylenically unsaturated double bond include the case where they form a cyclopentenyl group, a cyclohexenyl group, a cyclopentylidene-ethenyl group, a cyclohexylidene-ethenyl group, or the like, which may have a substituent.
- Cy A g2 together with the tertiary carbon atom, forms an optionally substituted C 3-18 alicyclic group or a 3- to 18-membered non-aromatic heterocyclic group, in which any divalent carbon atom may be replaced by —O—, —C( ⁇ O)—, —C( ⁇ O)O—, —OCO—, —CONH—, NHCO—, —S—, or —SO 2 — (provided that adjacent divalent carbon atoms are not replaced at the same time).
- Cy A g2 is preferably a group which, together with the tertiary carbon atom, forms a cyclopentane skeleton, cyclohexane skeleton, cycloheptane skeleton, cyclooctane skeleton, cyclononane skeleton, cyclodecane skeleton, cyclododecane skeleton, cyclopentene skeleton, cyclohexene skeleton, cycloheptene skeleton, cyclooctene skeleton, cyclodecene skeleton, norbornane skeleton, adamantane skeleton, tricyclodecane skeleton, tetracyclododecane skeleton, norbornene skeleton, or tricyclodecene skeleton, which may have a substituent, and in which a divalent carbon atom at any position excluding the terminal may be replaced by —O—,
- Examples of the tertiary carbon-type acid-dissociable group G A2 represented by general formula (g-1-2) include the following tertiary carbon-type acid-dissociable groups.
- the acid-dissociable group G can be an acid-dissociable group in which the carbon directly bonded to the polar group is at the allylic or benzyl position, such as an "allylic or benzyl acid-dissociable group G B " represented by the following general formula (g-2):
- R B g1 is preferably a C 1-12 alkyl group, a C 3-12 alicyclic group, a C 6-12 aryl group, or a C 7-12 aralkyl group which may have a substituent, in which any divalent carbon atom excluding the terminal one may be replaced by —O—, —C( ⁇ O)—, —C( ⁇ O)O—, —OCO—, —CONH—, NHCO—, —S—, or —SO 2 — (provided that adjacent divalent carbon atoms are not replaced at the same time), More preferred are C 1-12 alkyl groups or C 3-12 alicyclic groups which may have a substituent, in which any divalent carbon atom excluding the terminal one may be replaced by —O—, —C( ⁇ O)—, —C( ⁇ O)O—, —OCO—, —CONH—, NHCO—, —S— or —SO 2 — (provided that adjacent divalent carbon atom
- R B g1 and R B g2 , R B g2 and R B g3 , and/or R B g3 and R B g4 may be linked to each other directly via a single bond or via a divalent bond such as —O—, —S—, —C( ⁇ O)—, —S( ⁇ O)—, —S( ⁇ O) 2 —, —C( ⁇ O)O—, or a C 1-3 alkylene group to form a ring.
- examples of the case where R B g1 and R B g2 , R B g2 and R B g3 , and/or R B g3 and R B g4 form a ring together with the carbon atom contained in the ethylenically unsaturated double bond include the case where they form a cyclopentenyl group, cyclohexenyl group, cyclopentylidene ethenyl group, cyclohexylidene ethenyl group, benzyl group, or 2,3-dihydro-1H-indanyl group, which may have a substituent.
- Examples of the allyl or benzyl acid-dissociable group G 1 B represented by general formula (g-2) include the following allyl or benzyl acid-dissociable groups:
- the acid-dissociable group G can be an acid-dissociable group in which an oxygen atom is bonded to a carbon atom directly bonded to a polar group, such as an "acetal-type acid-dissociable group G C " represented by the following general formula (g-3):
- R C g1 and R C g3 are preferably a hydro group, or an optionally substituted C 1-12 alkyl group or a C 3-12 alicyclic group, in which any divalent carbon atom excluding the terminal one may be replaced by —O—, —C( ⁇ O)—, —C( ⁇ O)O—, —OCO—, —CONH—, NHCO—, —S—, or —SO 2 — (provided that adjacent divalent carbon atoms are not replaced at the same time),
- R C g2 is preferably a C 1-12 alkyl group or a C 3-12 alicyclic group which may have a substituent, in which any divalent carbon atom excluding the terminal one may be replaced by —O—, —C( ⁇ O)—, —C( ⁇ O)O—, —OCO—, —CONH—, NHCO—, —S— or —SO 2 — (provided that adjacent divalent carbon atoms are not replaced at the same time), More preferred are C 1-6 alkyl groups or C 3-8 alicyclic groups which may have a substituent, in which any divalent carbon atom excluding the terminal one may be replaced by —O—, —C( ⁇ O)—, —C( ⁇ O)O—, —OCO—, —CONH—, NHCO—, —S— or —SO 2 — (provided that adjacent divalent carbon atoms are not replaced at the same time).
- Examples of the acetal-type acid-dissociable group G C represented by general formula (g-3) include a methoxymethoxy group, an ethoxymethoxy group, an n-propoxymethoxy group, an n-butoxymethoxy group, a 2,2-dimethylpropoxymethoxy group, a 2,2-dimethylbutoxymethoxy group, a cyclohexyloxymethoxy group, a 1-ethoxyethoxy group, a 1-n-butoxyethoxy group, and a 1-cyclohexyloxyethoxy group.
- hydroxy or carboxy group having a protecting group refers to a hydroxy or carboxy group (including a phenolic hydroxy group) that is protected with an ether-based protecting group, a silyl ether-based protecting group, an acyl-based protecting group, an aminocarbonyl-based protecting group, or the like.
- the ether-based protecting group is not particularly limited, and examples thereof include a methyl group, a benzyl group, a p-methoxybenzyl group, a t-butyl group, a triphenylmethyl group, a p-methoxyphenyldiphenylmethyl group, and a di(p-methoxyphenyl)phenylmethyl group.
- the silyl ether protecting group is not particularly limited, and examples thereof include a t-butyldimethylsilyl group (TBS), a triisopropylsilyl group (TIPS), a trimethylsilyl group (TMS), a triethylsilyl group (TES), and a t-butyldiphenylsilyl group (TBDPS).
- TBS t-butyldimethylsilyl group
- TIPS triisopropylsilyl group
- TMS trimethylsilyl group
- TES triethylsilyl group
- TDPS t-butyldiphenylsilyl group
- the acyl protecting group is not particularly limited, and examples thereof include an acetyl group, a pivaloyl group, and a benzoyl group.
- the aminocarbonyl protecting group is not particularly limited, and examples thereof include a dimethylaminocarbonyl group, a diethylaminocarbonyl group, a diisopropylaminocarbonyl group, and an N-phenyl-N-methyl-aminocarbonyl group.
- the term "optionally having a substituent” is not particularly limited as long as it is chemically permissible and has the effect of the present invention.
- the "substituent” include (1) a halogen atom, (2) a haloalkyl group, (3) a hydroxy group, (4) a thiol group, (5) a nitro group, (6) a cyano group, (7) a carboxy group, (8) an amino group, (9) a sulfo group, (10) a vinyl group, (11) an allyl group, (12) a (meth)acryloyl group, (13) a (meth)acryloyloxy group, (14) a (meth)acrylamide group, (15) a styryl group, (16) an epoxy group, (17) a glycidyl group, (18) an amide group, (19) a hydroxy group or a carboxy group having a protecting group, (20) a polar group having an acid-dissociable group
- the resist material according to this embodiment contains a metal oxo acid anion and an onium cation.
- the metal oxo acid anion and the onium cation may form an ionic bond.
- the metal oxo acid anion according to this embodiment is not particularly limited, and any known or commonly used metal oxo acid anion can be used.
- the metal oxo acid anion include MoO 4 2 ⁇ , WO 4 2 ⁇ , VO 4 3 ⁇ , NbO 3 ⁇ , NbO 4 3 ⁇ , TaO 3 2 ⁇ , ZrO 3 2 ⁇ , CrO 4 2 ⁇ , MnO 4 2 ⁇ , SeO 3 2 ⁇ , SeO 4 2 ⁇ , TeO 3 2 ⁇ , TeO 4 2 ⁇ , AsO 3 3 ⁇ , AsO 4 3 ⁇ , NiO 2 ⁇ , SbO 3 3 ⁇ , and GeO 4 4 ⁇ .
- the metal oxo acid anions may be used singly or in combination of two or more.
- the metal oxo acid anion according to this embodiment may be at least one selected from the group consisting of MoO 4 2 ⁇ , WO 4 2 ⁇ , VO 4 3 ⁇ , NbO 3 ⁇ , NbO 4 3 ⁇ , TaO 3 2 ⁇ , ZrO 3 2 ⁇ , CrO 4 2 ⁇ , MnO 4 2 ⁇ , SeO 3 2 ⁇ , SeO 4 2 ⁇ , TeO 3 2 ⁇ , TeO 4 2 ⁇ , AsO 3 3 ⁇ , AsO 4 3 ⁇ , NiO 2 ⁇ , SbO 3 3 ⁇ , and GeO 4 4 ⁇ .
- the metal oxo acid anion is preferably MoO 4 2 ⁇ , WO 4 2 ⁇ , VO 4 3 ⁇ , NbO 3 ⁇ , NbO 4 3 ⁇ , or TaO 3 2 ⁇ , more preferably MoO 4 2 ⁇ , WO 4 2 ⁇ , VO 4 3 ⁇ , or TaO 3 2 ⁇ , and even more preferably MoO 4 2 ⁇ or WO 4 2 ⁇ .
- the onium cation according to this embodiment is not particularly limited, and any known or commonly used onium cation can be used.
- Examples of the onium cation include a sulfonium cation and an iodonium cation. These onium cations may be used alone or in combination of two or more.
- the onium cation is preferably a sulfonium cation or an iodonium cation, from the viewpoint of providing a building block that generates an acid when exposed to DUV, XUV, EUV, electron beam, or the like.
- the sulfonium cation is not particularly limited, and any known and commonly used sulfonium cation can be used.
- Examples of the sulfonium cation include organic sulfonium cations represented by the following general formula (II-1):
- R 1A to R 1C each independently represent a C 1-18 hydrocarbyl group, a 3- to 18-membered non-aromatic heterocyclic group, or a 5- to 18-membered aromatic heterocyclic group, which may have a substituent;
- a divalent carbon atom at any position of R 1A to R 1C excluding the terminal may be replaced by —O—, —C( ⁇ O)—, —C( ⁇ O)O—, —OCO—, —CONH—, —NHCO—, —NH(C ⁇ O)O—, —S—, or —SO 2 — (provided that adjacent divalent carbon atoms are not replaced at the same time);
- the hydrogen atoms contained in the above R 1A to R 1C are not limited to (a) halogen atoms, (b) haloalkyl groups, (c) hydroxy groups, (d) thiol groups, (e) nitro groups, (f) cyano groups, (g) hal
- R 1A to R 1C each independently represent a C 1-18 hydrocarbyl group which may have a substituent; a divalent carbon atom at any position of R 1A to R 1C excluding the terminal may be replaced with —O—, —C( ⁇ O)—, —C( ⁇ O)O—, —OCO—, —CONH—, —NHCO—, —NH(C ⁇ O)O—, —S— or —SO 2 — (provided that adjacent divalent carbon atoms are not replaced at the same time);
- the hydrogen atoms contained in 1C are not limited to (a) halogen atoms, (b) haloalkyl groups, (c) hydroxy groups, (d) thiol groups, (e) nitro groups, (f) cyano groups, (g) carboxy groups, (h) amino groups, (i) sulfo groups, (j) vinyl groups, (k) allyl groups, (l) (meth)acryloyl groups,
- the hydrogen atoms contained in 1C are not limited to (a) halogen atoms, (b) haloalkyl groups, (c) hydroxy groups, (d) thiol groups, (e) nitro groups, (f) cyano groups, (g) carboxy groups, (h) amino groups, (i) sulfo groups, (j
- examples include those forming a thian-1-ium skeleton, a thiophen-1-ium skeleton, a 1,4-oxathiane-4-ium skeleton, a 1,4-dithian-1-ium skeleton, a 1H-thiophen-1-ium skeleton, a benzo[b]thiophen-1-ium skeleton, a dibenzothiophenium skeleton, a 9,10-dihydrothioxanthylium skeleton, a 10H-phenoxathiine-10-ium
- the organic sulfonium cation represented by the above general formula (II-1) is not particularly limited, and examples thereof include dibutyl(pentyl)sulfonium cation, triethylsulfonium cation, (2-carboxyethyl)dimethylsulfonium cation, trimethylsulfonium cation, dimethylphenacylsulfonium cation, 1-(4-hydroxynaphthalen-1-yl)hexahydrothiopyrylium cation, dimethylphenylsulfonium cation, triphenylsulfonium cation, tris(4-methylphenyl)sulfonium cation, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium cation, 4-iodophenyldiphenylsulfonium cation, sulfonium cation, tris(4-fluorophenyl)sulfonium
- the iodonium cation is not particularly limited, and any known and commonly used iodonium cation can be used.
- Examples of the iodonium cation include organic iodonium cations represented by the following general formula (II-2):
- R 2A and R 2B each independently represent a C 1-18 hydrocarbyl group, a 3- to 18-membered non-aromatic heterocyclic group, or a 5- to 18-membered aromatic heterocyclic group, which may have a substituent;
- a divalent carbon atom at any position excluding the terminals of R 2A and R 2B may be replaced with —O—, —C( ⁇ O)—, —C( ⁇ O)O—, —OCO—, —CONH—, —NHCO—, —NH(C ⁇ O)O—, —S—, or —SO 2 — (provided that adjacent divalent carbon atoms are not replaced at the same time);
- the hydrogen atoms contained in the above R 2A and R 2B are not limited to (a) halogen atoms, (b) haloalkyl groups, (c) hydroxy groups, (d) thiol groups, (e) nitro groups, (f) cyano groups, (
- R 2A and R 2B are C 1-18 hydrocarbyl groups which may have a substituent; any divalent carbon atom in any position of R 2A and R 2B except for the terminals may be replaced by —O—, —C( ⁇ O)—, —C( ⁇ O)O—, —OCO—, —CONH—, —NHCO—, —NH(C ⁇ O)O—, —S— or —SO 2 — (provided that adjacent divalent carbon atoms are not replaced at the same time);
- the hydrogen atoms contained in 2B are selected from the group consisting of (a) halogen atoms, (b) haloalkyl groups, (c) hydroxy groups, (d) thiol groups, (e) nitro groups, (f) cyano groups, (g) carboxy groups, (h) amino groups, (i) sulfo groups, (j) vinyl groups, (k) allyl groups, (l) (meth)acryloyl groups,
- the hydrogen atoms contained in 2B are selected from the group consisting of (a) halogen atoms, (b) haloalkyl groups, (c) hydroxy groups, (d) thiol groups, (e) nitro groups, (f) cyano groups, (g) carboxy groups, (h) amino groups, (i) sul
- the organic iodonium cation represented by the above general formula (II-2) is not particularly limited, and examples thereof include ethynyl(phenyl)iodonium cation, bis(pyridine)iodonium cation, bis(2,4,6-trimethylpyridine)iodonium cation, diphenyliodonium cation, bis(4-(t-butyl)phenyl)iodonium cation, (2-carboxyphenyl)(phenyl)iodonium cation, (4-nitrophenyl)(phenyl)iodonium cation, (3-(trifluoromethyl)phenyl)(2,4,6-trimethylphenyl)iodonium cation, bis(4-fluorophenyl)iodonium cation, (4-(bromomethyl)phenyl)(2,4,6-trimethoxyphenyl)iodonium cation, 4-biphenylyl(2,4,6
- the oxo acid anion and onium cation may be a salt of a metal oxo acid anion represented by the following general formula (I) and an onium cation, or a mixture thereof.
- the "metal oxo acid anion,” “sulfonium cation,” and “iodonium cation” may be any of those described above, as appropriate.
- the metal ions used in this embodiment are not particularly limited, and any known and commonly used ions can be used, such as Li + , Na + , K + , Rb + , Cs + , Be2 + , Mg2 + , Ca2 + , Sr2 + , Ba2 + , Al3 + , Co3 + , and Bi3 + .
- Li + , Na + , K + , Rb + , Cs + , Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ , Al 3+ , and Co 3+ are preferred, and Na + , K + , Rb + , Cs + , Ca 2+ , Al 3+ , and Co 3+ are more preferred.
- These metal ions may be used alone or in combination of two or more.
- the salt represented by general formula (I) or a mixture thereof may contain multiple salts having different ratios of A m+ to B n+ (a:b).
- the values of a and b can be determined by, for example, NMR analysis, XRF analysis, XPS analysis, or the like.
- a is a real number of 0 to 3.9 and b is a real number of 0.1 to 4
- a is a real number of 0 to 3.5 and b is a real number of 0.5 to 4.
- the content of the salt represented by general formula (I) or a mixture thereof in the resist material is not particularly limited and can be appropriately set depending on the method for applying the resist material to a substrate or the like, the thickness of the applied film, etc.
- the content of the salt represented by general formula (I) or a mixture thereof in the resist material is preferably 0.005 to 8% by mass, more preferably 0.01 to 5% by mass, and even more preferably 0.05 to 4% by mass, based on 100% by mass of the resist material.
- the resist material according to this embodiment may further contain water and/or an organic solvent.
- the water is not particularly limited, and any known or commonly used water may be used.
- the organic solvent is not particularly limited, and any known or commonly used organic solvent may be used.
- the organic solvent is preferably one that can uniformly dissolve or disperse the metal oxo acid anion and onium cation when they are prepared.
- polar solvents include, for example, alcohol-based solvents, ether-based solvents, ketone-based solvents, amide-based solvents, ester-based solvents, nitrile-based solvents, and aprotic polar solvents
- nonpolar solvents include hydrocarbon-based solvents. These organic solvents may be used alone or in combination of two or more.
- the polar solvent include: Alcohol-based solvents such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol (IPA), diacetone alcohol (DAA), 3-methoxybutanol, 3-methyl-3-methoxybutanol, 1-methoxy-2-propanol, 4-methyl-2-pentanol, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, and propylene glycol monomethyl ether (PGME); ether solvents such as diethyl ether, dipropyl ether, dibutyl ether, diisoamyl ether, tetrahydrofuran, anisole, propylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, and ethylene glycol monoethyl ether; ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, methyl-n-pentyl ketone, methyl is
- the organic solvent contained in the resist material according to this embodiment is preferably a polar solvent in terms of coatability, and more preferably an amide solvent, ester solvent, alcohol solvent, or ketone solvent in terms of solubility.
- the amide solvent is preferably at least one selected from the group consisting of N,N-dimethylformamide, N,N-diethylformamide, acetamide, and N-methylpyrrolidone.
- the ester solvent or alcohol solvent preferably has an ester bond and/or a hydroxyl group in terms of solubility, and among the above, at least one selected from the group consisting of propylene glycol monomethyl ether, methyl lactate, ethyl lactate, methyl acetate, ethyl acetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, and propylene glycol monomethyl ether acetate is preferred.
- the amount of water and/or organic solvent in the resist material is not particularly limited and can be set appropriately depending on the method for applying the resist material to a substrate, the thickness of the applied film, etc.
- the amount of water and/or organic solvent in the resist material is preferably such that the solids concentration of the resist material is 0.01 to 20% by mass, more preferably 0.05 to 15% by mass, even more preferably 0.1 to 10% by mass, and even more preferably 0.1 to 8% by mass.
- the resist material according to this embodiment may further contain, as desired, miscible additives, such as additional resins for improving the performance of the resist film, dissolution inhibitors, plasticizers, stabilizers, colorants, antihalation agents, dyes, etc.
- the resist material according to this embodiment may also contain an acid generator, an acid diffusion controller, etc.
- the resist material according to this embodiment preferably does not contain an epoxy resin, and also preferably does not contain hydrogen peroxide.
- the pattern forming method includes the steps of applying a resist material to a substrate, exposing the resist film formed by the application step to actinic rays, and developing the exposed resist film. It is also preferable to have a step of performing post-exposure bake treatment after exposing the resist film formed in the coating step to actinic rays. Furthermore, after the step of exposing the resist film formed by the coating step to actinic rays, the method may further include a step of developing the resist film with a developer containing water or a step of exposing the resist film to steam. Note that the step of developing the exposed resist film with a developer containing water or the step of exposing the exposed resist film to steam may be performed on a resist film that has been subjected to a post-exposure heat treatment.
- the pattern formation method includes a step of applying a resist material to a substrate.
- the substrate used in this embodiment is not particularly limited, and any known and commonly used substrate can be used.
- a substrate for electronic components or a substrate on which a predetermined wiring pattern is formed may be used.
- the material of the substrate is not particularly limited, and examples thereof include silicon wafers, substrates made of metals such as copper, chromium, iron, and aluminum, and substrates made of inorganic materials such as glass, titanium oxide, and silicon dioxide.
- the size, shape, etc. of the substrate are not particularly limited, and the surface of the substrate may be smooth, curved, or uneven, or may be a thin plate-shaped substrate.
- the surface of the substrate may be subjected to a surface treatment as needed.
- surface treatment of the substrate using a silane coupling agent that can react with hydroxyl groups can change the surface layer of the substrate from hydrophilic to hydrophobic, thereby improving adhesion between the substrate and the resist film containing metal elements.
- the silane coupling agent include hexamethyldisilazane (HMDS).
- the method for applying the resist material to the substrate is not particularly limited, and any known or commonly used method can be used.
- dry application methods include CVD (chemical vapor deposition) methods such as thermal CVD, plasma CVD, and photo-CVD; and PVD (physical vapor deposition) methods such as vacuum deposition, plasma-assisted deposition, sputtering, and ion plating.
- wet application methods include spin coating, bar coating, roll coating, flow coating, dip coating, spray coating, inkjet printing, and screen printing.
- a wet method such as spin coating or screen printing, and it is more preferable to use spin coating.
- a backside rinse, edge bead removal step, etc. can be performed to remove the edge bead.
- the method for drying the resist film formed by applying the resist material to the substrate is not particularly limited, and can be performed using, for example, a heating device such as a hot plate (post-apply bake (PAB)), a pressure reducing device, or the like.
- the baking conditions are not particularly limited and can be set appropriately depending on the type of resist film, the application, etc.
- the baking temperature is preferably 80 to 300° C., more preferably 80 to 200° C., and even more preferably 80 to 130° C.
- the baking time is preferably 10 to 300 seconds, more preferably 20 to 180 seconds, and even more preferably 30 to 120 seconds.
- the thickness of the resist film after drying is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 100 nm, more preferably 1 to 75 nm, and even more preferably 1 to 60 nm.
- the pattern forming method according to this embodiment includes a step of exposing the resist film formed in the above coating step.
- the exposure device used in the resist film exposure process may be, for example, an ArF exposure device, an electron beam lithography device, or an EUV exposure device.
- exposure may be performed through a mask (mask pattern) on which a predetermined pattern is formed, or selective exposure may be performed by direct irradiation with an electron beam without using a mask pattern.
- the actinic radiation used for exposure is not particularly limited, and may be, for example, UV, DUV, XUV, EUV, BEUV, electron beam, X-ray, or the like.
- the wavelength used for exposure is not particularly limited, and radiation such as ArF excimer laser (wavelength 193 nm), KrF excimer laser (wavelength 248 nm), F2 excimer laser (wavelength 157 nm), EUV (extreme ultraviolet (wavelength 13.5 nm)), BEUV (Beyond EUV (wavelength 6.X nm)), VUV (vacuum ultraviolet), EB (electron beam), X-ray, and soft X-ray may be used.
- the exposure dose on the resist film is preferably 1 to 200 mJ/cm 2 , more preferably 20 to 60 mJ/cm 2 , in the case of an ArF excimer laser or a KrF excimer laser. Furthermore, in the case of extreme ultraviolet light, the exposure dose is, for example, 500 mJ/cm 2 or less, preferably 0.1 to 200 mJ/cm 2 , more preferably 3 to 100 mJ/cm 2 , and even more preferably 5 to 50 mJ/cm 2.
- the exposure dose is, for example, 1000 mJ/cm 2 or less, preferably 0.1 to 400 mJ/cm 2 , more preferably 1 to 200 mJ/cm 2 , and even more preferably 5 to 150 mJ/cm 2 .
- exposure is preferably carried out at 50 kV with a dose of 3 ⁇ C/cm 2 to 2 mC/cm 2 , and more preferably with a dose of 10 ⁇ C/cm 2 to 1.5 mC/cm 2 .
- the X (exposed area) % of the exposed area has a larger value than the X (unexposed area) % of the unexposed area (X (unexposed area) % ⁇ X (exposed area) %), and it is more preferable that X (exposed area) % is 1% or more larger than X (unexposed area) %, even more preferably 3% or more larger, and even more preferably 5% or more larger.
- X (unexposed area) % and X (exposed area) % are not particularly limited and can be determined, for example, using XRF analysis or XPF analysis, as described below.
- Post-exposure heat treatment process After the resist film is exposed to light, a post-exposure bake (PEB) treatment may or may not be performed. Post-exposure bake (PEB) can increase the contrast in etching selectivity between exposed and unexposed areas. Although the mechanism is unclear, post-exposure bake (PEB) may cause a structural change due to a dehydration condensation reaction or the like in WO 2- in an acidic environment after exposure, or may vaporize or evaporate sulfides generated by exposure, or vaporize or evaporate water generated or remaining water in the dehydration condensation reaction of WO 2- .
- PEB post-exposure bake
- the mol % can be reduced ((x-y) mol %) of the S or I element derived from the onium cation in the exposed portion of the resist film compared to the unexposed portion, thereby making it possible to provide differences in chemical and physical properties between the unexposed portion and the exposed portion of the resist film. Since the film thickness of the exposed portion of the resist film is reduced by the post-exposure heat treatment, it is speculated that the heat treatment vaporizes or evaporates substances
- the degree of decrease in the mole percent of the onium cation-derived S or I element contained in the resist film in the exposed areas compared to the unexposed areas can be changed by adjusting the bake temperature, bake time, and other conditions of the post-exposure heat treatment, and (x-y) mole percent is preferably 5 mole percent or more, more preferably 10 mole percent or more, and even more preferably 15 mole percent or more. Furthermore, (x-y) mole percent is preferably 100 mole percent or less, more preferably 90 mole percent or less, and even more preferably 80 mole percent or less.
- the metal element derived from the metal oxoacid anion is at least one element selected from the group consisting of Mo, W, V, Nb, Ta, Zr, Cr, Mn, Se, Te, As, Ni, Sb, and Ge.
- the mol % of the S or I element derived from the onium cation can be determined by XRF or XPS analysis.
- the molar ratio of the above metal elements to S or I elements contained in the resist film can be determined by SQX analysis using the calibration curve method or the fundamental parameter (FP) method.
- the metal element is W and the element derived from the onium cation is S
- the atomic percentage of each element can be determined based on the peak areas of W4f and S2p, thereby determining the molar ratio of the metal element to S or I contained in the resist film.
- post-exposure heat treatment results in differences in the chemical and physical properties between the exposed and unexposed areas of the resist film is unclear, but it is thought that this occurs because post-exposure heat treatment promotes further cross-linking of the metal elements derived from the metal oxo acid anions, making it easier for the onium cations to be removed from the cross-linked network of the metal elements.
- the baking conditions for the post-exposure bake treatment are not particularly limited and can be set appropriately depending on the type of resist material, application, etc.
- the baking temperature is preferably 80 to 300°C, more preferably 80 to 200°C, and even more preferably 80 to 130°C, using a heating device such as a hot plate.
- the baking time is preferably 10 to 300 seconds, more preferably 20 to 180 seconds, and even more preferably 30 to 120 seconds.
- the pattern forming method includes a step of developing the exposed resist film.
- a pattern can be formed by developing the exposed resist film with a developer.
- a negative pattern formation process is one in which the exposed region remains as a pattern after development, while a positive pattern formation process is one in which the exposed region is removed after development. Whether a positive or negative pattern is formed can be appropriately selected depending on the resist material or the developer.
- the resist film may be washed with a rinse solution and then dried, and in some cases, a baking treatment may be further performed.
- the developer used in this embodiment may be a developer containing water for a water development process, or a developer containing an organic solvent (organic developer) for an organic solvent development process.
- the resist material according to this embodiment can be used to form a pattern with good resolution using a developer containing water.
- the water-containing developer used in the water development process is not particularly limited, and any known, commonly used developer can be used. Pure water can be used as the developer.
- the method for developing the exposed resist film using the water-containing developer is not particularly limited, and any known, commonly used method can be used.
- methods for development using the developer include a method in which a substrate having an exposed resist film is immersed in the developer for a certain period of time (dip method), a method in which the developer is sprayed onto the surface of the exposed resist film (spray method), and a method in which the developer is dispensed at a constant speed from a dispense nozzle toward the surface of the exposed resist film on a substrate rotating at a constant speed (dynamic dispense method).
- pure water can be used as a rinse liquid in the water development process.
- Organic solvent development process examples include developers containing one or more organic solvents such as polar solvents, such as ketone-based solvents, ester-based solvents, alcohol-based solvents, nitrile-based solvents, amide-based solvents, and ether-based solvents, and hydrocarbon-based solvents.
- polar solvents such as ketone-based solvents, ester-based solvents, alcohol-based solvents, nitrile-based solvents, amide-based solvents, and ether-based solvents, and hydrocarbon-based solvents.
- organic solvents include: ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, methyl-n-pentyl ketone, methyl isopentyl ketone, 2-heptanone, acetophenone, propylene carbonate, and furfural; ester-based solvents such as methyl lactate, ethyl lactate (EL), methyl acetate, ethyl acetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl methoxypropionate, and propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA); Alcohol-based solvents such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol (IPA), diacetone alcohol (DAA), 3-methoxybutanol, 3-methyl-3-methoxybutanol, 1-methoxy-2-propanol, 4-methyl-2-pentanol, ethylene glycol, di
- the organic solvent used in the developer is preferably a polar solvent, and preferably contains an amide solvent, an alcohol solvent, or an ester solvent, and more preferably contains an amide solvent or an ester solvent and an alcohol solvent.
- the amide solvent is preferably at least one selected from the group consisting of N,N-dimethylformamide, N,N-diethylformamide, acetamide, and N-methylpyrrolidone.
- the ester solvent is preferably at least one selected from the group consisting of methyl lactate, ethyl lactate (EL), methyl acetate, ethyl acetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl methoxypropionate, and propylene glycol monomethyl ether acetate.
- the alcohol-based solvent is preferably at least one selected from the group consisting of ethanol, isopropyl alcohol (IPA), diacetone alcohol (DAA), 3-methoxybutanol, 3-methyl-3-methoxybutanol, 1-methoxy-2-propanol, 4-methyl-2-pentanol, benzyl alcohol, and 4-methylbenzyl alcohol.
- the blending ratio (by weight) of the amide or ester solvent to the alcohol solvent is preferably 5:95 to 95:5, and more preferably 10:90 to 90:10.
- the method for developing the exposed resist film using the developer is not particularly limited, and any known, commonly used method can be used.
- methods for developing using the developer include a method in which a substrate having an exposed resist film is immersed in the developer for a certain period of time (dip method), a method in which the developer is sprayed onto the surface of the exposed resist film (spray method), and a method in which the developer is dispensed at a constant speed from a dispense nozzle toward the surface of the exposed resist film on a substrate rotating at a constant speed (dynamic dispense method).
- a step of washing with a rinse solution may be included.
- the rinse solution there are no particular restrictions on the rinse solution, and any known, commonly used solution can be used.
- an organic solvent that does not easily dissolve the resist pattern can be appropriately selected from the organic solvents contained in the developer.
- the rinse solution is not particularly limited, and may be, for example, at least one organic solvent selected from the group consisting of hydrocarbon solvents, ketone solvents, ester solvents, alcohol solvents, amide solvents, and ether solvents. Of these, it is preferable to use at least one organic solvent selected from the group consisting of hydrocarbon solvents, ketone solvents, ester solvents, alcohol solvents, and amide solvents as the rinse solution, it is more preferable to use at least one solvent selected from the group consisting of alcohol solvents and ester solvents, and it is even more preferable to use at least one alcohol solvent.
- the alcohol-based solvent used in the rinse solution is preferably a monohydric alcohol having 2 to 8 carbon atoms, and the monohydric alcohol may be linear, branched, or cyclic.
- the monohydric alcohol include ethanol, isopropyl alcohol (IPA), butanol, 1-hexanol, 1-heptanol, 1-octanol, 2-hexanol, 2-heptanol, 2-octanol, 3-hexanol, 3-heptanol, 3-octanol, 4-octanol, and benzyl alcohol.
- IPA isopropyl alcohol
- organic solvents may be used alone or in combination of two or more.
- the method for cleaning the resist pattern with the rinse liquid is not particularly limited, and any known, commonly used method can be used.
- cleaning methods using the rinse liquid include a method in which the resist pattern is immersed in the rinse liquid for a certain period of time (dip method), a method in which the rinse liquid is sprayed onto the surface of the resist pattern (spray method), and a method in which the rinse liquid is ejected at a constant speed from an ejection nozzle toward the surface of the resist pattern that is rotating at a constant speed (dynamic dispense method).
- the exposed resist film may or may not be subjected to a treatment of exposing it to steam.
- exposing the film to steam it is possible to selectively reduce the film thickness in the unexposed areas.
- the vapor may be water vapor, or may be vapor of an alcohol-based solvent, a ketone-based solvent, water, or a solvent containing an acid or the like.
- an alcohol-based solvent methanol, ethanol, isopropyl alcohol (IPA), diacetone alcohol (DAA), etc. are preferred.
- IPA isopropyl alcohol
- DAA diacetone alcohol
- the ketone solvent acetone, methyl ethyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, etc. are preferred.
- the acid is preferably HCl, HBr, HI, formic acid, or the like.
- the "vapor” may be in a gaseous state or in a liquid state in the form of a fine mist that can be carried by a carrier gas (e.g., an inert gas such as N2 or Ar).
- a carrier gas e.g., an inert gas such as N2 or Ar.
- the method for exposing the exposed resist film to steam is not particularly limited, and examples include leaving the resist film in a steam atmosphere, placing the resist film in a steam stream, or spraying an inert gas containing steam onto the resist film.
- a simple method for exposing the resist film to steam is to place the surface of the resist film on the substrate facing the water bath so that it is exposed to the steam generated from the water bath.
- the conditions for exposing the resist film to steam can be appropriately set depending on the type and application of the resist material, the type of steam, the method of exposure to steam, etc.
- the "temperature of the substrate” may refer to the temperature of at least a portion of the substrate including the resist film, or the temperature of the surface of the resist film.
- the temperature of the substrate is not particularly limited, but is preferably 1 to 80°C, more preferably 10 to 60°C, and even more preferably 15 to 50°C.
- the "exposure time” refers to the time for which the resist film is exposed to steam, and can be set appropriately depending on the method for exposing the resist film to steam, etc.
- the exposure time is preferably 5 to 300 seconds, more preferably 10 to 250 seconds, and even more preferably 15 to 200 seconds.
- the resist film After the resist film is exposed or subjected to post-exposure bake (PEB), the resist film may be developed by dry etching to form a pattern. Development by anisotropic dry etching reduces the amount of side etching and enables finer processing.
- PEB post-exposure bake
- the development method by dry etching is not particularly limited, and any known and commonly used method can be used, such as chemical etching, physical sputtering, reactive ion etching (RIE), etc.
- RIE reactive ion etching
- any known and commonly used method can be used, such as chemical etching, physical sputtering, reactive ion etching (RIE), etc.
- RIE reactive ion etching
- RIE reactive ion etching
- Reactive ion etching equipment can be a plasma etching equipment using methods such as capacitively coupled plasma (CCP), electron cyclotron resonance plasma (ECP), helicon wave excited plasma (HWP), inductively coupled plasma (ICP), microwave excited surface wave plasma (SWP), etc.
- CCP capacitively coupled plasma
- ECP electron cyclotron resonance plasma
- HWP helicon wave excited plasma
- ICP inductively coupled plasma
- SWP microwave excited surface wave plasma
- Dry etching can be performed in a chamber provided in a plasma etching device using a resist film that has been exposed to the above-mentioned light, or that has been subjected to post-exposure heat treatment and/or post-exposure exposure to water vapor.
- the etching rate can be adjusted by using a halogen-containing gas such as a fluorocarbon, hydrofluorocarbon, fluorine-based gas, chlorine-based gas, or bromide-based gas as the etching gas.
- a halogen-containing gas such as a fluorocarbon, hydrofluorocarbon, fluorine-based gas, chlorine-based gas, or bromide-based gas
- fluorocarbons include CF4 , C2F6 , C3F6 , and C4F8
- hydrofluorocarbons include, but are not limited to , CF3H , CF2H2 , CF4H2 , C2F5H , C3F7H , C3F6H2 , C3F5H3 , C3F4H4 , and C3F3H5 .
- fluorine-based gases include SF6 , NF3 , F2, etc.
- chlorine-based gases include Cl2 , CHCl3 , SiCl4 , CCl4 , BCl3, etc.
- bromide-based gases include Br2 , HBr, etc., but are not limited to these. These halogen-containing gases may be used alone or in combination of two or more.
- the etching gas may also contain an oxidizing gas or an inert gas as an additive gas.
- oxidizing gases include, but are not limited to, O 2 , O 3 , CO, CO 2 , COCl 2 , COF 2 , NO, NO 2 , SO , SO 2 , and COS.
- inert gases include, but are not limited to, N 2 , He, Ar, Ne, Kr, and Xe. Adding an oxidizing gas can adjust the etching rate, and adding an inert gas can improve the safety of handling the etching gas.
- the ratio of halogen-containing gas to additive gas (oxidizing gas and/or inert gas) in the etching gas is not particularly limited and may be 0-10:0-10, preferably 1-10:1-10, and more preferably 1-5:1-5.
- the processing conditions for development by dry etching can be appropriately set depending on the type of apparatus used, the type of etching gas, the type of polyacid salt in the resist film, etc., so that the selectivity of the etching rate between the unexposed area and the exposed area is optimized.
- the flow rate of the etching gas is preferably 3 to 1000 sccm, and more preferably 5 to 800 sccm.
- the temperature during dry etching is not particularly limited, but is preferably -50 to 300°C, more preferably -20 to 200°C, and even more preferably -10 to 100°C.
- the pressure inside the chamber is not particularly limited, and is preferably 0.01 to 300 Pa, more preferably 0.05 to 100 Pa, and even more preferably 0.1 to 30 Pa, for example.
- the radio frequency (RF) power is preferably 50 to 1500 W, more preferably 150 to 1000 W.
- the bias power is preferably 10 to 1000 W, and more preferably 20 to 500 W.
- the dry etching time can be appropriately set within a range of over-etching so as not to leave any etching residue or cause side etching in the through-holes, and is, for example, preferably 5 to 150 seconds, more preferably 8 to 125 seconds, and even more preferably 10 to 100 seconds.
- the etching ratio between the unexposed and exposed portions of the resist film formed using the resist material according to this embodiment was good within the range of 10 to 100 seconds, and the etching ratio tended to decrease when dry etching was performed for a longer period of time.
- the selectivity is preferably 1.1 or more, more preferably 1.2 or more, and even more preferably 1.5 or more.
- the resist material according to this embodiment can be suitably used as a resist material for dry etching.
- the degree of decrease in the mole percentage of the onium cation-derived S or I element contained in the resist film in the exposed areas compared to the unexposed areas can be changed by adjusting the bake temperature, bake time, and other conditions of the post-exposure heat treatment, and the (x-y) mole percentage can be adjusted to ranges such as 5 to 100 mole%, 10 to 90 mole%, and 15 to 80 mole%, etc.
- the method for determining the molar ratio of the metal element derived from the metal oxo acid anion, the specified metal element contained in the resist film, and the S or I element is as described above.
- the patterned structure according to this embodiment can be obtained by forming a pattern of the resist material on a substrate using the pattern formation method.
- the average thickness of part or all of the patterned structure according to this embodiment is not particularly limited and can be set appropriately depending on the intended use, etc.
- the patterned structure preferably has portions with an average thickness of 1 to 100 nm, more preferably 5 to 75 nm, and even more preferably 10 to 60 nm.
- the pitch of part or all of the patterned structure according to this embodiment is not particularly limited and can be set appropriately depending on the intended use, etc.
- the patterned structure preferably has a portion with a pitch of 100 nm or less, more preferably has a portion with a pitch of 50 nm or less, and even more preferably has a portion with a pitch of 20 nm or less.
- the resist material according to this embodiment contains a metal oxo acid anion and an onium cation, and the metal oxo acid anion contains at least one element selected from the group consisting of Mo, W, V, Nb, Ta, Zr, Cr, Mn, Se, Te, As, Ni, Sb, and Ge.
- the metal oxo acid anion is a polyvalent ion of a heavy element with a large atomic number (high Z), such as Mo, W, V, Nb, or Ta, it can absorb actinic rays such as EUV, BEUV, and electron beams.
- the resist material according to this embodiment has good reactivity to EUV, BEUV, electron beams, and the like, and can be suitably used as a resist material that is sensitive to EUV, BEUV, or electron beams, or as a resist material for EUV, BEUV, or electron beams.
- a salt (A-1) of a metal oxo acid anion and an onium cation was synthesized by the following method.
- Resist material (R-1) was applied using a spinner to an 8-inch silicon substrate that had been treated with hexamethyldisilazane (HMDS), and then post-applied bake (PAB) was performed on a hot plate at 120°C for 60 seconds, followed by drying to form a resist film with a thickness of 50 nm.
- the thickness of the formed film was measured using a film thickness measuring device ("M-2000D” manufactured by J.A. Woollam Co.).
- FIG. 1 shows the relationship between the exposure dose (mJ/cm 2 ) of the KrF excimer laser to the resist film and the film thickness (nm) after post-exposure bake treatment.
- XPS analysis> The formed resist film was irradiated with a KrF excimer laser at 100 (mJ/cm 2 ), and then subjected to post-exposure bake (PEB) treatment at 120° C. for 60 seconds.
- the elements W, S, C, and O contained in the unexposed and exposed portions of the resist film were quantitatively analyzed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).
- the XPS analyzer used was a K-ALPHA manufactured by Thermo Fisher Scientific, and the atomic percentages of the respective elements were determined based on the peak areas of W4f, S2p, C1s, and O1s under the following conditions. The results are shown in Table 1.
- X-ray source monochromatic AlK ⁇ ray Voltage: 15 kV Beam diameter: 100 ⁇ m
- a resist film was formed using the resist material (R-1) in the same manner as above.
- the resist film was irradiated with a KrF excimer laser at 100 mJ/cm 2 , and then subjected to post-exposure bake (PEB) at 120° C. for 60 seconds.
- PEB post-exposure bake
- the resist film was immersed in pure water for a predetermined time and dried by N2 blow.
- the relationship between the immersion time in pure water (s), the change in film thickness between the unexposed and exposed parts of the resist film, and the film reduction rate (%) is shown in Table 2 below and Figure 2.
- a resist film was formed using the resist material (R-1) in the same manner as above.
- the resist film was irradiated with a KrF excimer laser at 100 mJ/cm 2 , and then subjected to post-exposure bake (PEB) at 120° C. for 60 seconds. Thereafter, the water bath was set to 85°C, and the surface layer of the resist film on the substrate was placed facing downward toward the water bath and exposed to water vapor.
- the resist film was then dried by N2 blowing.
- the relationship between the exposure time (s) to water vapor, the change in film thickness between the unexposed and exposed portions of the resist film, and the film reduction rate (%) is shown in Table 3 below and FIG.
- a resist film was formed using the resist material (R-1) in the same manner as above.
- the resist film was irradiated with a KrF excimer laser at 100 mJ/cm 2 , and then subjected to post-exposure bake (PEB) at 120° C. for 60 seconds.
- PEB post-exposure bake
- the above dry etching development was performed under the following conditions: total gas flow rate was adjusted to 100 sccm, radio frequency (RF) power was 100 W, bias power was 25 W, stage temperature was 0°C, and processing pressure was 2.4 Pa.
- RF radio frequency
- Figure 4-1 shows a conceptual diagram of the above test
- Figures 4-2 and 4-3 show the change in film thickness of the unexposed and exposed parts of the resist film before and after development by dry etching.
- Figures 4-2 and 4-3 show that positive dry etching development is possible for resist films formed using resist material (R-1).
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Abstract
本発明は、金属オキソ酸アニオンとオニウムカチオンと、を含有するレジスト材料に関する新規なレジスト材料、ドライエッチング用レジスト材料、パターン形成方法、構造体、及び、パターン化構造体を提供することを目的とする。
Description
本発明は、レジスト材料、ドライエッチング用レジスト材料、パターン形成方法、及び、構造体に関する。
近年、液浸リソグラフィー、EUVリソグラフィー等のリソグラフィー技術の進歩により、回路パターンの微細化が進んでいる。リソグラフィー技術の進歩に伴い、これに対応した新たなレジスト材料が求められている。
新たなレジスト材料として、従来の化学増幅型レジストに加えて、金属化合物、有機金属化合物、金属ナノ粒子、金属クラスター等を含むレジストが提案されている。
例えば、特許文献1には、コアにZrO2、HfO2、TiO2等を含むナノ粒子と、ポリマーとを含む、ナノ粒子ポリマーレジストが開示されている。また、特許文献2には、アルキルスズクラスターである(t-BuSn)12O14(OH)6(HCO2)2をベースとするレジストが開示されている。
本発明は、新規なレジスト材料、ドライエッチング用レジスト材料、パターン形成方法、及び、構造体を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、金属オキソ酸アニオン、及び、オニウムカチオンを含有するレジスト材料を用いることで、新規なレジスト材料、ドライエッチング用レジスト材料、パターン形成方法、及び、構造体を提供できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は、以下の各発明に関する。
<1> 基板、及び、前記基板の表面上にレジスト膜を有する構造体であって、
前記レジスト膜が、金属オキソ酸アニオン由来の金属元素、及び、オニウムカチオン由来のS又はIの元素を含有し、
前記レジスト膜が、活性光線による露光部と未露光部とを有し、
前記未露光部のレジスト膜に含まれる金属オキソ酸アニオン由来の金属元素を100モル%とした場合のオニウムカチオン由来のS又はIの元素のモル%(xモル%)と、前記露光部のレジスト膜に含まれる金属オキソ酸アニオン由来の金属元素を100モル%とした場合のオニウムカチオン由来のS又はIの元素のモル%(yモル%)とを比べた場合に、前記未露光部に比べて前記露光部のレジスト膜に含まれるオニウムカチオン由来のS又はIの元素のモル%が、5モル%以上(5モル%≦(x-y)モル%)減少していることを特徴とする、
構造体。
<2> 前記未露光部のレジスト膜に含まれる金属オキソ酸アニオン由来の金属元素を100モル%とした場合のオニウムカチオン由来のS又はIの元素のモル%(xモル%)と、前記露光部のレジスト膜に含まれる金属オキソ酸アニオン由来の金属元素を100モル%とした場合のオニウムカチオン由来のS又はIの元素のモル%(yモル%)とを比べた場合に、前記未露光部に比べて前記露光部のレジスト膜に含まれるオニウムカチオン由来のS又はIの元素のモル%が、10~100モル%(10モル%≦(x-y)モル%≦100モル%)減少していることを特徴とする、<1>に記載の構造体。
<3> 前記金属オキソ酸アニオン由来の金属元素が、Mo、W、V、Nb、Ta、Zr、Cr、Mn、Se、Te、As、Ni、Sb、及び、Geからなる群から選択される少なくとも1種の元素である、<1>に記載の構造体。
<4> 前記金属オキソ酸アニオンが、MoO4 2-、WO4 2-、VO4 3-、NbO3 -、NbO4 3-、TaO3 2-、ZrO3 2-、CrO4 2-、MnO4 2-、SeO3 2-、SeO4 2-、TeO3 2-、TeO4 2-、AsO3 3-、AsO4 3-、NiO2 -、SbO3 3-、及び、GeO4 4-からなる群から選択される少なくとも1種である、<1>に記載の構造体。
<5> 前記オニウムカチオンが、スルホニウムカチオン、又は、ヨードニウムカチオンである、<1>に記載の構造体。
<6> 金属オキソ酸アニオン、及び、オニウムカチオンを含有するレジスト材料を用いてレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜を活性光線で露光する工程と、
露光後加熱処理をする工程と、
を有するパターン形成方法。
<7> 前記露光後加熱処理をする工程後、レジスト膜を、現像液を用いて現像する工程を有する、
<6>に記載のパターン形成方法。
<8> 前記現像液が、水を含有する現像液である、<7>に記載のパターン形成方法。
<9> 前記活性光線が、UV、DUV、XUV、EUV、BEUV、電子線、又は、X線である、
<6>に記載のパターン形成方法。
<10> 前記露光後加熱処理をする工程後、レジスト膜を、蒸気に曝露する工程を有する、<6>に記載のパターン形成方法。
<11> 金属オキソ酸アニオン、及び、オニウムカチオンを含有する、レジスト材料。
<12> 前記金属オキソ酸アニオン、及び、オニウムカチオンが、一般式(I)で表される金属オキソ酸アニオンとオニウムカチオンとの塩又はその混合物である、<11>に記載のレジスト材料。
(Am+)a(Bn+)b(C(am+bn)-) (I)
[式(I)中、
Am+は、それぞれ独立に、H+、又は、金属イオンを表し;
Bn+は、それぞれ独立に、スルホニウムカチオン、又はヨードニウムカチオン、を表し;
C(am+bn)-は、金属オキソ酸アニオンを表し;
mは1~3の整数であり、nは1又は2の整数であり、aは実数であり、かつ、bは0.1より大きい実数である。]
<13> 前記一般式(I)で表される金属オキソ酸アニオンとオニウムカチオンとの塩又はその混合物を、0.01~5質量%含有する、<12>に記載のレジスト材料。
<14> ドライエッチング用レジスト材料である、<11>~<13>のいずれかに記載のレジスト材料。
<15> <11>~<13>のいずれかに記載のレジスト材料を用いてレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜を活性光線で露光する工程と、
前記露光されたレジスト膜を、ドライエッチングにより現像する工程と、
を有する、パターン形成方法。
<16> 前記ドライエッチングにより現像する工程において、エッチングガスとして、ハロゲン含有ガスを含むガスを用いる、<15>に記載のパターン形成方法。
<1> 基板、及び、前記基板の表面上にレジスト膜を有する構造体であって、
前記レジスト膜が、金属オキソ酸アニオン由来の金属元素、及び、オニウムカチオン由来のS又はIの元素を含有し、
前記レジスト膜が、活性光線による露光部と未露光部とを有し、
前記未露光部のレジスト膜に含まれる金属オキソ酸アニオン由来の金属元素を100モル%とした場合のオニウムカチオン由来のS又はIの元素のモル%(xモル%)と、前記露光部のレジスト膜に含まれる金属オキソ酸アニオン由来の金属元素を100モル%とした場合のオニウムカチオン由来のS又はIの元素のモル%(yモル%)とを比べた場合に、前記未露光部に比べて前記露光部のレジスト膜に含まれるオニウムカチオン由来のS又はIの元素のモル%が、5モル%以上(5モル%≦(x-y)モル%)減少していることを特徴とする、
構造体。
<2> 前記未露光部のレジスト膜に含まれる金属オキソ酸アニオン由来の金属元素を100モル%とした場合のオニウムカチオン由来のS又はIの元素のモル%(xモル%)と、前記露光部のレジスト膜に含まれる金属オキソ酸アニオン由来の金属元素を100モル%とした場合のオニウムカチオン由来のS又はIの元素のモル%(yモル%)とを比べた場合に、前記未露光部に比べて前記露光部のレジスト膜に含まれるオニウムカチオン由来のS又はIの元素のモル%が、10~100モル%(10モル%≦(x-y)モル%≦100モル%)減少していることを特徴とする、<1>に記載の構造体。
<3> 前記金属オキソ酸アニオン由来の金属元素が、Mo、W、V、Nb、Ta、Zr、Cr、Mn、Se、Te、As、Ni、Sb、及び、Geからなる群から選択される少なくとも1種の元素である、<1>に記載の構造体。
<4> 前記金属オキソ酸アニオンが、MoO4 2-、WO4 2-、VO4 3-、NbO3 -、NbO4 3-、TaO3 2-、ZrO3 2-、CrO4 2-、MnO4 2-、SeO3 2-、SeO4 2-、TeO3 2-、TeO4 2-、AsO3 3-、AsO4 3-、NiO2 -、SbO3 3-、及び、GeO4 4-からなる群から選択される少なくとも1種である、<1>に記載の構造体。
<5> 前記オニウムカチオンが、スルホニウムカチオン、又は、ヨードニウムカチオンである、<1>に記載の構造体。
<6> 金属オキソ酸アニオン、及び、オニウムカチオンを含有するレジスト材料を用いてレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜を活性光線で露光する工程と、
露光後加熱処理をする工程と、
を有するパターン形成方法。
<7> 前記露光後加熱処理をする工程後、レジスト膜を、現像液を用いて現像する工程を有する、
<6>に記載のパターン形成方法。
<8> 前記現像液が、水を含有する現像液である、<7>に記載のパターン形成方法。
<9> 前記活性光線が、UV、DUV、XUV、EUV、BEUV、電子線、又は、X線である、
<6>に記載のパターン形成方法。
<10> 前記露光後加熱処理をする工程後、レジスト膜を、蒸気に曝露する工程を有する、<6>に記載のパターン形成方法。
<11> 金属オキソ酸アニオン、及び、オニウムカチオンを含有する、レジスト材料。
<12> 前記金属オキソ酸アニオン、及び、オニウムカチオンが、一般式(I)で表される金属オキソ酸アニオンとオニウムカチオンとの塩又はその混合物である、<11>に記載のレジスト材料。
(Am+)a(Bn+)b(C(am+bn)-) (I)
[式(I)中、
Am+は、それぞれ独立に、H+、又は、金属イオンを表し;
Bn+は、それぞれ独立に、スルホニウムカチオン、又はヨードニウムカチオン、を表し;
C(am+bn)-は、金属オキソ酸アニオンを表し;
mは1~3の整数であり、nは1又は2の整数であり、aは実数であり、かつ、bは0.1より大きい実数である。]
<13> 前記一般式(I)で表される金属オキソ酸アニオンとオニウムカチオンとの塩又はその混合物を、0.01~5質量%含有する、<12>に記載のレジスト材料。
<14> ドライエッチング用レジスト材料である、<11>~<13>のいずれかに記載のレジスト材料。
<15> <11>~<13>のいずれかに記載のレジスト材料を用いてレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜を活性光線で露光する工程と、
前記露光されたレジスト膜を、ドライエッチングにより現像する工程と、
を有する、パターン形成方法。
<16> 前記ドライエッチングにより現像する工程において、エッチングガスとして、ハロゲン含有ガスを含むガスを用いる、<15>に記載のパターン形成方法。
本発明によれば、新規なレジスト材料、ドライエッチング用レジスト材料、パターン形成方法、及び、構造体の提供が可能となる。
本発明の一の態様に係るレジスト材料は、ドライエッチング用レジスト材料として好適に用いることができる。
また本発明の別の態様に係るレジスト材料を用いてレジスト膜を形成し、当該レジスト膜に活性光線を露光し、露光後加熱処理を施した場合に、未露光部のレジスト膜に含まれる金属オキソ酸アニオン由来の金属元素を100モル%とした場合のオニウムカチオン由来のS又はIの元素のモル%と、露光部のレジスト膜に含まれる金属オキソ酸アニオン由来の金属元素を100モル%とした場合のオニウムカチオン由来のS又はIの元素のモル%とを比べた場合に、上記未露光部に比べて上記露光部のレジスト膜に含まれるオニウムカチオン由来のS又はIの元素のモル%が、5モル%以上減少させることができ、未露光部と露光部とでレジスト膜の所定の元素のモル%比が異なる構造体を作製することができる。
本発明の一の態様に係るレジスト材料は、ドライエッチング用レジスト材料として好適に用いることができる。
また本発明の別の態様に係るレジスト材料を用いてレジスト膜を形成し、当該レジスト膜に活性光線を露光し、露光後加熱処理を施した場合に、未露光部のレジスト膜に含まれる金属オキソ酸アニオン由来の金属元素を100モル%とした場合のオニウムカチオン由来のS又はIの元素のモル%と、露光部のレジスト膜に含まれる金属オキソ酸アニオン由来の金属元素を100モル%とした場合のオニウムカチオン由来のS又はIの元素のモル%とを比べた場合に、上記未露光部に比べて上記露光部のレジスト膜に含まれるオニウムカチオン由来のS又はIの元素のモル%が、5モル%以上減少させることができ、未露光部と露光部とでレジスト膜の所定の元素のモル%比が異なる構造体を作製することができる。
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
本明細書において「(メタ)アクリロイル基」とは、アクリロイル基とメタクリロイル基の双方を含む意味で使用する。
本明細書において「ハロゲン原子」とは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子を意味する。
本明細書において、例えば、「C1-6」等の用語は、母核となる基の炭素数を意味する。
本明細書において「C1-18ヒドロカルビレン基」とは、炭素数1~18の炭化水素から2つの水素原子を除去することにより生じる2価の炭化水素基を意味する。ヒドロカルビレン基は、直鎖状であっても分岐鎖状であっても部分又は全体が環状であってもよい。ヒドロカルビレン基には、アルキレン基やアリーレン基等が含まれる。
また「C1-18ヒドロカルビレン基」の任意の位置の2価の炭素原子は、-O-、-S-、-C(=O)-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-NH(C=O)O-、-S-、-SO-、又は、-SO2-に置き換わっていてもよい(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。)。
「C1-18ヒドロカルビレン基」としては、特に限定されず、例えば、メチレン基、エチレン基、n-プロピレン基、i-プロピレン基、シクロペンタジイル基、シクロヘキサンジイル基、オキシエタン-1,1-ジイル基、オキシエタン-1,2-ジイル基、オキシプロパン-1,3-ジイル基、オキシプロパン-1,2-ジイル基、2-メチルプロパン-1,3-ジイル基、オキシエチレンオキシエタン-1,1-ジイル基等の「C1-18アルキレン基」;1,4-フェニレン基、1,3-フェニレン基、1,2-フェニレン基、1,4-ナフチレン基、1,5-ナフチレン基、1,8-ナフチレン基、4,4‘-ビフェニレン基、アントラセンジイル基、フェナントレンジイル基、ナフタセンジイル基、ピレンジイル基、ペリレンジイル基、クリセンジイル基等の「C6-18アリーレン基」等が挙げられる。
また「C1-18ヒドロカルビレン基」の任意の位置の2価の炭素原子は、-O-、-S-、-C(=O)-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-NH(C=O)O-、-S-、-SO-、又は、-SO2-に置き換わっていてもよい(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。)。
「C1-18ヒドロカルビレン基」としては、特に限定されず、例えば、メチレン基、エチレン基、n-プロピレン基、i-プロピレン基、シクロペンタジイル基、シクロヘキサンジイル基、オキシエタン-1,1-ジイル基、オキシエタン-1,2-ジイル基、オキシプロパン-1,3-ジイル基、オキシプロパン-1,2-ジイル基、2-メチルプロパン-1,3-ジイル基、オキシエチレンオキシエタン-1,1-ジイル基等の「C1-18アルキレン基」;1,4-フェニレン基、1,3-フェニレン基、1,2-フェニレン基、1,4-ナフチレン基、1,5-ナフチレン基、1,8-ナフチレン基、4,4‘-ビフェニレン基、アントラセンジイル基、フェナントレンジイル基、ナフタセンジイル基、ピレンジイル基、ペリレンジイル基、クリセンジイル基等の「C6-18アリーレン基」等が挙げられる。
本明細書において「C1-18アルキル基」とは、炭素数1~18の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を意味する。
また「C1-18アルキル基」に含まれる末端を除く任意の位置の2価の炭素原子は、-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-NH(C=O)O-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよい。ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。
「C1-18アルキル基」としては、特に限定されず、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、i-ブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、i-ペンチル基、sec-ペンチル基、t-ペンチル基、ネオペンチル基、1-メチルブチル基、2-メチルブチル基、1,1-ジメチルプロピル基、1,2-ジメチルプロピル基、n-ヘキシル基、i-ヘキシル基、1-メチルペンチル基、2-メチルペンチル基、3-メチルペンチル基、1,1-ジメチルブチル基、1,2-ジメチルブチル基、2,2-ジメチルブチル基、1,3-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、3,3-ジメチルブチル基、1-エチルブチル基、2-エチルブチル基、1,1,2-トリメチルプロピル基、1,2,2-トリメチルプロピル基、1-エチル-1-メチルプロピル基、1-エチル-2-メチルプロピル基、n-ヘプチル基、n-オクチル基、n-ノニル基、n-デシル基、n-ウンデシル基、n-ドデシル基等が挙げられる。
「C1-18アルキル基」に含まれる末端を除く任意の位置の2価の炭素原子が、-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-NH(C=O)O-、-S-又は-SO2-に置き換わったものとしては、特に限定されず、例えば、2-メトキシエトキシメチル基、エトキシカルボニルメチル基等が挙げられる。
また「C1-18アルキル基」に含まれる末端を除く任意の位置の2価の炭素原子は、-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-NH(C=O)O-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよい。ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。
「C1-18アルキル基」としては、特に限定されず、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、i-ブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、i-ペンチル基、sec-ペンチル基、t-ペンチル基、ネオペンチル基、1-メチルブチル基、2-メチルブチル基、1,1-ジメチルプロピル基、1,2-ジメチルプロピル基、n-ヘキシル基、i-ヘキシル基、1-メチルペンチル基、2-メチルペンチル基、3-メチルペンチル基、1,1-ジメチルブチル基、1,2-ジメチルブチル基、2,2-ジメチルブチル基、1,3-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、3,3-ジメチルブチル基、1-エチルブチル基、2-エチルブチル基、1,1,2-トリメチルプロピル基、1,2,2-トリメチルプロピル基、1-エチル-1-メチルプロピル基、1-エチル-2-メチルプロピル基、n-ヘプチル基、n-オクチル基、n-ノニル基、n-デシル基、n-ウンデシル基、n-ドデシル基等が挙げられる。
「C1-18アルキル基」に含まれる末端を除く任意の位置の2価の炭素原子が、-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-NH(C=O)O-、-S-又は-SO2-に置き換わったものとしては、特に限定されず、例えば、2-メトキシエトキシメチル基、エトキシカルボニルメチル基等が挙げられる。
本明細書において「C1-18ハロアルキル基」とは、「C1-18アルキル基」の1又は複数の水素原子がハロゲン原子に置換された基を意味する。
「C1-18ハロアルキル基」としては、特に限定されず、例えば、ジクロロメチル基、トリフルオロメチル基、2,2-ジフルオロエチル基、2,2,2-トリフルオロエチル基、ペンタフルオロエチル基、3,3,3-トリフルオロプロピル基等が挙げられる。
「C1-18ハロアルキル基」としては、特に限定されず、例えば、ジクロロメチル基、トリフルオロメチル基、2,2-ジフルオロエチル基、2,2,2-トリフルオロエチル基、ペンタフルオロエチル基、3,3,3-トリフルオロプロピル基等が挙げられる。
本明細書において「C2-18アルケニル基」とは、炭素数2以上の「C1-18アルキル基」中に二重結合を1つ以上有するアルケニル基を意味し、アルカジエニル基、アルカトリエニル基等も含まれるものとする。
「C2-18アルケニル基」としては、特に限定されず、例えば、ビニル基(エテニル基)、アリル基(2-プロペニル基)、1-プロペニル基、イソプロペニル基(1-メチルビニル基)、1-ブテニル基、2-ブテニル基、3-ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基等が挙げられる。
「C2-18アルケニル基」としては、特に限定されず、例えば、ビニル基(エテニル基)、アリル基(2-プロペニル基)、1-プロペニル基、イソプロペニル基(1-メチルビニル基)、1-ブテニル基、2-ブテニル基、3-ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基等が挙げられる。
本明細書において「C2-18アルキニル基」とは、炭素数2以上の「C1-18アルキル基」中に三重結合を1つ以上有するアルキニル基を意味する。
「C2-18アルキニル基」としては、特に限定されず、例えば、エチニル基、1-プロピニル基、2-プロピニル基、ペンチニル基、ヘキシニル基、ヘプチニル基、オクチニル基、ノニニル基、デシニル基、ウンデシニル基、ドデシニル基等が挙げられる。
「C2-18アルキニル基」としては、特に限定されず、例えば、エチニル基、1-プロピニル基、2-プロピニル基、ペンチニル基、ヘキシニル基、ヘプチニル基、オクチニル基、ノニニル基、デシニル基、ウンデシニル基、ドデシニル基等が挙げられる。
本明細書において「C3-18脂環式基」とは、炭素数3~18の単環又は多環の環状の構造を全体又は部分的に有する炭化水素基を意味する。脂環式基には、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、シクロアルキニル基、モノシクロアルキル基、ポリシクロアルキル基等も包含される。
また「C3-18脂環式基」に含まれる末端を除く任意の位置の2価の炭素原子は、-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-NH(C=O)O-、-S-又はSO2-に置き換わっていてもよい(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。)。
「C3-18シクロアルキル基」としては、特に限定されず、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、1-i-プロピルシクロペンタン-1-イル基、シクロヘキシル基、t-ブチルシクロヘキシル基、トリシクロデカニル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデシル基、2-メチルアダマンタン-2-イル基、2-i-プロピルアダマンタン-2-イル基、ボルニル基、ノルボニル基、フェンキル基、ピナニル基、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、シクロプロピルメチル基、シクロブチルメチル基、シクロペンチルメチル基、シクロヘキシルメチル基、ボルニルメチル基、ノルボルニルメチル基、アダマンチルメチル基、1-メチルシクロペンチルオキシカルボニルメチル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル基等が挙げられる。
また「C3-18脂環式基」に含まれる末端を除く任意の位置の2価の炭素原子は、-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-NH(C=O)O-、-S-又はSO2-に置き換わっていてもよい(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。)。
「C3-18シクロアルキル基」としては、特に限定されず、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、1-i-プロピルシクロペンタン-1-イル基、シクロヘキシル基、t-ブチルシクロヘキシル基、トリシクロデカニル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデシル基、2-メチルアダマンタン-2-イル基、2-i-プロピルアダマンタン-2-イル基、ボルニル基、ノルボニル基、フェンキル基、ピナニル基、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、シクロプロピルメチル基、シクロブチルメチル基、シクロペンチルメチル基、シクロヘキシルメチル基、ボルニルメチル基、ノルボルニルメチル基、アダマンチルメチル基、1-メチルシクロペンチルオキシカルボニルメチル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル基等が挙げられる。
本明細書において「3~18員環非芳香族複素環式基」とは、窒素原子、酸素原子及び硫黄原子からなる群から選択されるヘテロ原子を1つ以上含む、3~18員環非芳香族複素環式基を意味し、単環、多環又は縮環であってもよく、飽和又は部分不飽和であってもよい。
「3~18員環非芳香族複素環式基」としては、特に限定されず、例えば、アジリジニル基、アゼチジル基、ピロリジニル基、ピロリル基、ピペリジニル基、ピペラジニル基、モルホリニル基、チオモルホリニル基、テトラヒドロフリル基、テトラヒドロピラニル基、オキセタニル基、テトラヒドロフリル基、テトラヒドロピラニル基、イミダゾリニル基、オキサゾリニル基、2,5-ジアザビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、2,5-ジアザビシクロ[2.2.2]オクチル基、3,8-ジアザビシクロ[3.2.1]オクチル基、1,4-ジアザビシクロ[4.3.0]ノニル基、1-アザアダマンチル基、2-アザアダマンチル基等が挙げられる。
「3~18員環非芳香族複素環式基」としては、特に限定されず、例えば、アジリジニル基、アゼチジル基、ピロリジニル基、ピロリル基、ピペリジニル基、ピペラジニル基、モルホリニル基、チオモルホリニル基、テトラヒドロフリル基、テトラヒドロピラニル基、オキセタニル基、テトラヒドロフリル基、テトラヒドロピラニル基、イミダゾリニル基、オキサゾリニル基、2,5-ジアザビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、2,5-ジアザビシクロ[2.2.2]オクチル基、3,8-ジアザビシクロ[3.2.1]オクチル基、1,4-ジアザビシクロ[4.3.0]ノニル基、1-アザアダマンチル基、2-アザアダマンチル基等が挙げられる。
本明細書において「C2-18アリール基」とは、炭素数6~18の芳香族炭化水素環式基(アリール基)又は炭素数2~18の芳香族複素環式基(ヘテロアリール基)を意味し、芳香族複素環式基の場合、2~10の炭素数の炭素原子と窒素原子、酸素原子及び硫黄原子からなる群から選ばれる1つ以上のヘテロ原子とで環を形成し、各々単環であっても多環であっても縮合環であってもよい。なお、芳香族複素環式基(ヘテロアリール基)を、上述のように炭素原子の数だけで表記した場合に、芳香族複素環式基の構成が分かりにくくなるため、例えば、5~18員環芳香族複素環式基のように表記することもある。
「C2-18アリール基」としては、特に限定されず、例えば、フェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基、アズレニル基、ペンタレニル基、ヘプタレニル基、インダセニル基、アセナフチル基、フェナントレニル基、アントラセニル基等が挙げられる。
また「5~18員芳香族複素環式基」としては、特に限定されず、例えば、ピロリル基、フリル基、チエニル基(2-チエニル基、3-チエニル基)、イミダゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、ピラゾリル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チアジアゾリル基、オキサジアゾリル基、ピリジル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、プリニル基、プテリジニル基、キノリル基、イソキノリル基、ナフチリジニル基、キノキサリニル基、シンノリニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基、イミダゾピリジル基、イミダゾチアゾリル基、イミダゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、インダゾリル基、ピロロピリジル基、チエノピリジル基、フロピリジル基、ベンゾチアジアゾリル基、ベンゾオキサジアゾリル基、ピリドピリミジニル基、ベンゾフリル基、ベンゾピロリル基、ベンゾチエニル基(1-ベンゾチオフェン基、2-ベンゾチオフェン基)、(2,2’-ビチエニル)-5-イル基等が挙げられる。
「C2-18アリール基」としては、特に限定されず、例えば、フェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基、アズレニル基、ペンタレニル基、ヘプタレニル基、インダセニル基、アセナフチル基、フェナントレニル基、アントラセニル基等が挙げられる。
また「5~18員芳香族複素環式基」としては、特に限定されず、例えば、ピロリル基、フリル基、チエニル基(2-チエニル基、3-チエニル基)、イミダゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、ピラゾリル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チアジアゾリル基、オキサジアゾリル基、ピリジル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、プリニル基、プテリジニル基、キノリル基、イソキノリル基、ナフチリジニル基、キノキサリニル基、シンノリニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基、イミダゾピリジル基、イミダゾチアゾリル基、イミダゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、インダゾリル基、ピロロピリジル基、チエノピリジル基、フロピリジル基、ベンゾチアジアゾリル基、ベンゾオキサジアゾリル基、ピリドピリミジニル基、ベンゾフリル基、ベンゾピロリル基、ベンゾチエニル基(1-ベンゾチオフェン基、2-ベンゾチオフェン基)、(2,2’-ビチエニル)-5-イル基等が挙げられる。
本明細書において「C7-18アラルキル基」とは、「C1-12アルキル基」において置換可能な部分が上記「C2-12アリール基」に置換された基を意味する。
「C7-18アラルキル基」としては、特に限定されず、例えば、ベンジル基、フェネチル基、3-フェニルプロピル基、4-フェニルブチル基、1-ナフチルメチル基、2-ナフチルメチル基等が挙げられる。
「C7-18アラルキル基」としては、特に限定されず、例えば、ベンジル基、フェネチル基、3-フェニルプロピル基、4-フェニルブチル基、1-ナフチルメチル基、2-ナフチルメチル基等が挙げられる。
本明細書において「C1-18ヒドロカルビル基」とは、炭素数1~18の炭化水素から1個の水素原子を除去することにより生成する1価基を意味する。ヒドロカルビル基には、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、脂環式基、アリール基、アラルキル基等が含まれる。
また「C1-18ヒドロカルビル基」に含まれる末端を除く任意の位置の2価の炭素原子は、-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-NH(C=O)O-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよい(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。)。この点は、以下の「C1-18ヒドロカルビルオキシ基」等の定義の説明において使用される「C1-18ヒドロカルビル基」等においても同様にあてはまるものとする。
「C1-18ヒドロカルビル基」としては、特に限定されず、例えば、「C1-18アルキル基」、「C2-18アルケニル基」、「C2-18アルキニル基」、「C3-18脂環式基」、「C2-18アリール基」、「C7-18アラルキル基」等が挙げられる。
また「C1-18ヒドロカルビル基」に含まれる末端を除く任意の位置の2価の炭素原子は、-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-NH(C=O)O-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよい(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。)。この点は、以下の「C1-18ヒドロカルビルオキシ基」等の定義の説明において使用される「C1-18ヒドロカルビル基」等においても同様にあてはまるものとする。
「C1-18ヒドロカルビル基」としては、特に限定されず、例えば、「C1-18アルキル基」、「C2-18アルケニル基」、「C2-18アルキニル基」、「C3-18脂環式基」、「C2-18アリール基」、「C7-18アラルキル基」等が挙げられる。
本明細書において「C1-18ヒドロカルビルオキシ基」とは、「C1-18ヒドロカルビル基」に酸素原子(-O-)が結合した基を意味する。
「C1-18ヒドロカルビルオキシ基」としては、特に限定されず、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、i-プロポキシ基、n-ブトキシ基、i-ブトキシ基、sec-ブトキシ基、t-ブトキシ基、n-ペントキシ基、i-ペントキシ基、sec-ペントキシ基、n-ヘキソキシ基、i-ヘキソキシ基、1,1-ジメチルプロピルオキシ基、1,2-ジメチルプロピルオキシ基、2,2-ジメチルプロピルオキシ基、1-メチル-2-エチルプロピルオキシ基、1-エチル-2-メチルプロピルオキシ基、1,1,2-トリメチルプロピルオキシ基、1,2,2-トリメチルプロピルオキシ基、1,1-ジメチルブチルオキシ基、1,2-ジメチルブチルオキシ基、2,2-ジメチルブチルオキシ基、2,3-ジメチルブチルオキシ基、1,3-ジメチルブチルオキシ基、2-エチルブチルオキシ基、2-メチルペンチルオキシ基、3-メチルペンチルオキシ基等の「C1-18アルコキシ基」;シクロプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、シクロヘプチルオキシ基、シクロオクチルオキシ基、1-メチルシクロペンチルオキシカルボニルメトキシ基、1-エチルシクロヘキシルオキシカルボニルメトキシ基、1-メチルアダマンチルオキシカルボニルメトキシ基等の「C3-18脂環式オキシ基」;フェニルオキシ基、1-ナフチルオキシ基、2-ナフチルオキシ基、アズレニルオキシ基、ペンタレニルオキシ基、ヘプタレニルオキシ基、インダセニルオキシ基、アセナフチルオキシ基、フェナントレニルオキシ基、アントラセニルオキシ基等の「C6-18アリールオキシ基」等が挙げられる。
「C1-18ヒドロカルビルオキシ基」としては、「C1-18ヒドロカルビル基」に含まれる末端を除く任意の位置の2価の炭素原子が、-O-、-C(=O)-、及び/又は-C(=O)O-に置き換わっていることが好ましく、「C1-18ヒドロカルビルオキシカルボニルアルキルオキシ基」がより好ましく、溶解性の観点で、当該ヒドロカルビルオキシの酸素原子に結合する炭素は三級炭素であることがさらに好ましい。当該ヒドロカルビルオキシの具体例としては置換されていてもよいエチルシクロペンチルオキシ、メチルアダマンチルオキシ、エチルアダマンチルオキシ、t-ブチルオキシ等が挙げられる。
「C1-18ヒドロカルビルオキシ基」としては、特に限定されず、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、i-プロポキシ基、n-ブトキシ基、i-ブトキシ基、sec-ブトキシ基、t-ブトキシ基、n-ペントキシ基、i-ペントキシ基、sec-ペントキシ基、n-ヘキソキシ基、i-ヘキソキシ基、1,1-ジメチルプロピルオキシ基、1,2-ジメチルプロピルオキシ基、2,2-ジメチルプロピルオキシ基、1-メチル-2-エチルプロピルオキシ基、1-エチル-2-メチルプロピルオキシ基、1,1,2-トリメチルプロピルオキシ基、1,2,2-トリメチルプロピルオキシ基、1,1-ジメチルブチルオキシ基、1,2-ジメチルブチルオキシ基、2,2-ジメチルブチルオキシ基、2,3-ジメチルブチルオキシ基、1,3-ジメチルブチルオキシ基、2-エチルブチルオキシ基、2-メチルペンチルオキシ基、3-メチルペンチルオキシ基等の「C1-18アルコキシ基」;シクロプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、シクロヘプチルオキシ基、シクロオクチルオキシ基、1-メチルシクロペンチルオキシカルボニルメトキシ基、1-エチルシクロヘキシルオキシカルボニルメトキシ基、1-メチルアダマンチルオキシカルボニルメトキシ基等の「C3-18脂環式オキシ基」;フェニルオキシ基、1-ナフチルオキシ基、2-ナフチルオキシ基、アズレニルオキシ基、ペンタレニルオキシ基、ヘプタレニルオキシ基、インダセニルオキシ基、アセナフチルオキシ基、フェナントレニルオキシ基、アントラセニルオキシ基等の「C6-18アリールオキシ基」等が挙げられる。
「C1-18ヒドロカルビルオキシ基」としては、「C1-18ヒドロカルビル基」に含まれる末端を除く任意の位置の2価の炭素原子が、-O-、-C(=O)-、及び/又は-C(=O)O-に置き換わっていることが好ましく、「C1-18ヒドロカルビルオキシカルボニルアルキルオキシ基」がより好ましく、溶解性の観点で、当該ヒドロカルビルオキシの酸素原子に結合する炭素は三級炭素であることがさらに好ましい。当該ヒドロカルビルオキシの具体例としては置換されていてもよいエチルシクロペンチルオキシ、メチルアダマンチルオキシ、エチルアダマンチルオキシ、t-ブチルオキシ等が挙げられる。
本明細書において「C1-18ヒドロカルビルカルボニル基」とは、「C1-18ヒドロカルビル基」にカルボニル基(-C(=O)-)が結合した基を意味する。
「C1-18ヒドロカルビルカルボニル基」としては、特に限定されず、例えば、アセチル基、プロピオニル基、イソプロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基、イソバレリル基、ペンタノイル基、3-メチルブタノイル基、ピバロイル基、ヘキサノイル基、ヘプタノイル基等の「C1-18アルキルカルボニル基」;シクロプロピルカルボニル基、シクロブチルカルボニル基、シクロペンチルカルボニル基、2-メチルシクロペンチルカルボニル基、3-メチルシクロペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、2-メチルシクロヘキシルカルボニル基、3-メチルシクロヘキシルカルボニル基、4-メチルシクロヘキシルカルボニル基、アダマンチルカルボニル基等の「C3-18脂環式カルボニル基」;ベンゾイル基、1-ナフトイル基、2-ナフトイル基等の「C6-18アリールカルボニル基」等が挙げられる。
「C1-18ヒドロカルビルカルボニル基」としては、特に限定されず、例えば、アセチル基、プロピオニル基、イソプロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基、イソバレリル基、ペンタノイル基、3-メチルブタノイル基、ピバロイル基、ヘキサノイル基、ヘプタノイル基等の「C1-18アルキルカルボニル基」;シクロプロピルカルボニル基、シクロブチルカルボニル基、シクロペンチルカルボニル基、2-メチルシクロペンチルカルボニル基、3-メチルシクロペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、2-メチルシクロヘキシルカルボニル基、3-メチルシクロヘキシルカルボニル基、4-メチルシクロヘキシルカルボニル基、アダマンチルカルボニル基等の「C3-18脂環式カルボニル基」;ベンゾイル基、1-ナフトイル基、2-ナフトイル基等の「C6-18アリールカルボニル基」等が挙げられる。
本明細書において「C1-18ヒドロカルビルカルボニルオキシ基」とは、「C1-18ヒドロカルビルカルボニル基」に酸素原子(-O-)が結合した基を意味する。
「C1-18ヒドロカルビルカルボニルオキシ基」としては、特に限定されず、例えば、メチルカルボニルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、n-プロピルカルボニルオキシ基、イソプロピルカルボニルオキシ基、n-ブチルカルボニルオキシ基、イソブチルカルボニルオキシ基、t-ブチルカルボニルオキシ基、n-ペンチルカルボニルオキシ基、イソペンチルカルボニルオキシ基、ヘキシルカルボニルオキシ基等の「C1-18アルキルカルボニルオキシ基」;シクロプロピルカルボニルオキシ基、シクロブチルカルボニルオキシ基、シクロペンチルカルボニルオキシ基、シクロヘキシルカルボニルオキシ基等の「C3-18脂環式カルボニルオキシ基」;フェニルカルボニルオキシ基、ナフチルカルボニルオキシ基、アセナフチルカルボニルオキシ基、フェナントレニルカルボニルオキシ基、アントラセニルカルボニルオキシ基等の「C6-18アリールカルボニルオキシ基」等が挙げられる。
「C1-18ヒドロカルビルカルボニルオキシ基」としては、特に限定されず、例えば、メチルカルボニルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、n-プロピルカルボニルオキシ基、イソプロピルカルボニルオキシ基、n-ブチルカルボニルオキシ基、イソブチルカルボニルオキシ基、t-ブチルカルボニルオキシ基、n-ペンチルカルボニルオキシ基、イソペンチルカルボニルオキシ基、ヘキシルカルボニルオキシ基等の「C1-18アルキルカルボニルオキシ基」;シクロプロピルカルボニルオキシ基、シクロブチルカルボニルオキシ基、シクロペンチルカルボニルオキシ基、シクロヘキシルカルボニルオキシ基等の「C3-18脂環式カルボニルオキシ基」;フェニルカルボニルオキシ基、ナフチルカルボニルオキシ基、アセナフチルカルボニルオキシ基、フェナントレニルカルボニルオキシ基、アントラセニルカルボニルオキシ基等の「C6-18アリールカルボニルオキシ基」等が挙げられる。
本明細書において「C1-18ヒドロカルビルオキシカルボニル基」とは、「C1-18ヒドロカルビルオキシ基」にカルボニル基(-C(=O)-)が結合した基を意味する。
「C1-18ヒドロカルビルオキシカルボニル基」としては、特に限定されず、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n-プロポキシカルボニル基、i-プロポキシカルボニル基、n-ブトキシカルボニル基、i-ブトキシカルボニル基、sec-ブトキシカルボニル基、t-ブトキシカルボニル基、n-ペントキシカルボニル基、ネオペンチルオキシカルボニル基等の「C1-18アルコキシカルボニル基」;シクロプロピルオキシカルボニル基、シクロブチルオキシカルボニル基、シクロペンチルオキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル基、2-メチルシクロペンチルオキシカルボニル基、3-メチルシクロペンチルオキシカルボニル基、2-メチルシクロヘキシルオキシカルボニル基、3-メチルシクロヘキシルオキシカルボニル基、4-メチルシクロヘキシルオキシカルボニル基等の「C3-18脂環式オキシカルボニル基」;フェノキシカルボニル基、ナフトキシカルボニル基、アセナフチルオキシカルボニル基、フェナントレニルオキシカルボニル基、アントラセニルオキシカルボニル基等の「C6-18アリールオキシカルボニル基」等が挙げられる。
「C1-18ヒドロカルビルオキシカルボニル基」としては、特に限定されず、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n-プロポキシカルボニル基、i-プロポキシカルボニル基、n-ブトキシカルボニル基、i-ブトキシカルボニル基、sec-ブトキシカルボニル基、t-ブトキシカルボニル基、n-ペントキシカルボニル基、ネオペンチルオキシカルボニル基等の「C1-18アルコキシカルボニル基」;シクロプロピルオキシカルボニル基、シクロブチルオキシカルボニル基、シクロペンチルオキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル基、2-メチルシクロペンチルオキシカルボニル基、3-メチルシクロペンチルオキシカルボニル基、2-メチルシクロヘキシルオキシカルボニル基、3-メチルシクロヘキシルオキシカルボニル基、4-メチルシクロヘキシルオキシカルボニル基等の「C3-18脂環式オキシカルボニル基」;フェノキシカルボニル基、ナフトキシカルボニル基、アセナフチルオキシカルボニル基、フェナントレニルオキシカルボニル基、アントラセニルオキシカルボニル基等の「C6-18アリールオキシカルボニル基」等が挙げられる。
本明細書において「C1-18ヒドロカルビルオキシカルボニルオキシ基」とは、「C1-18ヒドロカルビルオキシカルボニル基」に酸素原子(-O-)が結合した基を意味する。
「C1-18ヒドロカルビルオキシカルボニルオキシ基」としては、特に限定されず、例えば、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、n-プロピルオキシカルボニルオキシ基、i-プロピルオキシカルボニルオキシ基、n-ブトキシカルボニルオキシ基、i-ブトキシカルボニルオキシ基、sec-ブトキシカルボニルオキシ基、t-ブトキシカルボニルオキシ基、n-ペンチルオキシカルボニルオキシ基、i-ペンチルオキシカルボニルオキシ基、n-ヘキシルオキシカルボニルオキシ基等の「C1-18アルコキシカルボニルオキシ基」;シクロプロピルオキシカルボニルオキシ基、シクロブチルオキシカルボニルオキシ基、シクロペンチルオキシカルボニルオキシ基、シクロヘキシルオキシカルボニルオキシ基等の「C3-18脂環式オキシカルボニルオキシ基」;フェノキシカルボニルオキシ基、ナフトキシカルボニルオキシ基、アセナフチルオキシカルボニルオキシ基、フェナントレニルオキシカルボニルオキシ基、アントラセニルオキシカルボニルオキシ基等の「C6-18アリールオキシカルボニルオキシ基」等が挙げられる。
「C1-18ヒドロカルビルオキシカルボニルオキシ基」としては、特に限定されず、例えば、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、n-プロピルオキシカルボニルオキシ基、i-プロピルオキシカルボニルオキシ基、n-ブトキシカルボニルオキシ基、i-ブトキシカルボニルオキシ基、sec-ブトキシカルボニルオキシ基、t-ブトキシカルボニルオキシ基、n-ペンチルオキシカルボニルオキシ基、i-ペンチルオキシカルボニルオキシ基、n-ヘキシルオキシカルボニルオキシ基等の「C1-18アルコキシカルボニルオキシ基」;シクロプロピルオキシカルボニルオキシ基、シクロブチルオキシカルボニルオキシ基、シクロペンチルオキシカルボニルオキシ基、シクロヘキシルオキシカルボニルオキシ基等の「C3-18脂環式オキシカルボニルオキシ基」;フェノキシカルボニルオキシ基、ナフトキシカルボニルオキシ基、アセナフチルオキシカルボニルオキシ基、フェナントレニルオキシカルボニルオキシ基、アントラセニルオキシカルボニルオキシ基等の「C6-18アリールオキシカルボニルオキシ基」等が挙げられる。
本明細書において「C1-18ヒドロカルビルアミノ基」とは、1つの「C1-18ヒドロカルビル基」がアミノ基に結合した基を意味する。
「C1-18ヒドロカルビルアミノ基」としては、特に限定されず、例えば、メチルアミノ基、エチルアミノ基、n-プロピルアミノ基、i-プロピルアミノ基、n-ブチルアミノ基、i-ブチルアミノ基、sec-ブチルアミノ基、t-ブチルアミノ基、n-ペンチルアミノ基、i-ペンチルアミノ基、ネオペンチルアミノ基、n-ヘキシルアミノ基等の「C1-18アルキルアミノ基」;シクロプロピルアミノ基、シクロブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、2-メチルシクロペンチルアミノ基、3-メチルシクロペンチルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基、2-メチルシクロヘキシルアミノ基、3-メチルシクロヘキシルアミノ基、4-メチルシクロヘキシルアミノ基等の「C3-18脂環式アミノ基」;フェニルアミノ基、1-ナフチルアミノ基、2-ナフチルアミノ基等の「C6-18アリールアミノ基」等が挙げられる。
「C1-18ヒドロカルビルアミノ基」としては、特に限定されず、例えば、メチルアミノ基、エチルアミノ基、n-プロピルアミノ基、i-プロピルアミノ基、n-ブチルアミノ基、i-ブチルアミノ基、sec-ブチルアミノ基、t-ブチルアミノ基、n-ペンチルアミノ基、i-ペンチルアミノ基、ネオペンチルアミノ基、n-ヘキシルアミノ基等の「C1-18アルキルアミノ基」;シクロプロピルアミノ基、シクロブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、2-メチルシクロペンチルアミノ基、3-メチルシクロペンチルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基、2-メチルシクロヘキシルアミノ基、3-メチルシクロヘキシルアミノ基、4-メチルシクロヘキシルアミノ基等の「C3-18脂環式アミノ基」;フェニルアミノ基、1-ナフチルアミノ基、2-ナフチルアミノ基等の「C6-18アリールアミノ基」等が挙げられる。
本明細書において「ジC1-18ヒドロカルビルアミノ基」とは、同一又は異なる2つの「C1-18ヒドロカルビル基」がアミノ基に結合した基を意味する。
「ジC1-18ヒドロカルビルアミノ基」としては、特に限定されず、例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジ-n-プロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ジ-n-ブチルアミノ基、ジイソブチルアミノ基、ジ-t-ブチルアミノ基、ジ-n-ペンチルアミノ基、ジ-n-ヘキシルアミノ基、N-エチル-N-メチルアミノ基、N-メチル-N-n-プロピルアミノ基、N-イソプロピル-N-メチルアミノ基、N-n-ブチル-N-メチルアミノ基、N-イソブチル-N-メチルアミノ基、N-t-ブチル-N-メチルアミノ基、N-メチル-N-n-ペンチルアミノ基、N-n-ヘキシル-N-メチルアミノ基、N-エチル-N-n-プロピルアミノ基、N-エチル-N-イソプロピルアミノ基、N-n-ブチル-N-エチルアミノ基、N-エチル-N-イソブチルアミノ基、N-t-ブチル-N-エチルアミノ基、N-エチル-N-n-ペンチルアミノ基、N-エチル-N-n-ヘキシルアミノ基等の「ジC1-18アルキルアミノ基」;ジシクロプロピルアミノ基、ジシクロブチルアミノ基、ジシクロペンチルアミノ基、ジシクロヘキシルアミノ基等の「ジC3-18脂環式アミノ基」;ジフェニルアミノ基、フェニルナフチルアミノ基等の「ジC6-18アリールアミノ基」;N-メチルシクロペンタンアミノ基、N-メチルシクロヘキシルアミノ基等の「N-C1-18アルキル-N-C3-18シクロアルキルアミノ基」;N-メチル-2-フェニルエチルアミノ基、N-エチル-N-(4-メチルフェニル)アミノ基等の「N-C1-18アルキル-N-C6-18アリールアミノ基」等が挙げられる。
「ジC1-18ヒドロカルビルアミノ基」としては、特に限定されず、例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジ-n-プロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ジ-n-ブチルアミノ基、ジイソブチルアミノ基、ジ-t-ブチルアミノ基、ジ-n-ペンチルアミノ基、ジ-n-ヘキシルアミノ基、N-エチル-N-メチルアミノ基、N-メチル-N-n-プロピルアミノ基、N-イソプロピル-N-メチルアミノ基、N-n-ブチル-N-メチルアミノ基、N-イソブチル-N-メチルアミノ基、N-t-ブチル-N-メチルアミノ基、N-メチル-N-n-ペンチルアミノ基、N-n-ヘキシル-N-メチルアミノ基、N-エチル-N-n-プロピルアミノ基、N-エチル-N-イソプロピルアミノ基、N-n-ブチル-N-エチルアミノ基、N-エチル-N-イソブチルアミノ基、N-t-ブチル-N-エチルアミノ基、N-エチル-N-n-ペンチルアミノ基、N-エチル-N-n-ヘキシルアミノ基等の「ジC1-18アルキルアミノ基」;ジシクロプロピルアミノ基、ジシクロブチルアミノ基、ジシクロペンチルアミノ基、ジシクロヘキシルアミノ基等の「ジC3-18脂環式アミノ基」;ジフェニルアミノ基、フェニルナフチルアミノ基等の「ジC6-18アリールアミノ基」;N-メチルシクロペンタンアミノ基、N-メチルシクロヘキシルアミノ基等の「N-C1-18アルキル-N-C3-18シクロアルキルアミノ基」;N-メチル-2-フェニルエチルアミノ基、N-エチル-N-(4-メチルフェニル)アミノ基等の「N-C1-18アルキル-N-C6-18アリールアミノ基」等が挙げられる。
本明細書において「C1-18ヒドロカルビルアミノカルボニル基」とは、「C1-18ヒドロカルビルアミノ基」にカルボニル基(-C(=O)-)が結合した基を意味する。
「C1-18ヒドロカルビルアミノカルボニル基」としては、特に限定されず、例えば、メチルアミノカルボニル基、エチルアミノカルボニル基、n-プロピルアミノカルボニル基、i-プロピルアミノカルボニル基、n-ブチルアミノカルボニル基、sec-ブチルアミノカルボニル基、t-ブチルアミノカルボニル基、n-ペンチルアミノカルボニル基、2-ペンチルアミノカルボニル基、ネオペンチルアミノカルボニル基、4-メチル-2-ペンチルアミノカルボニル基、n-ヘキシルアミノカルボニル基、3-メチル-n-ペンチルアミノカルボニル基等の「C1-18アルキルアミノカルボニル基」;シクロプロピルアミノカルボニル基、シクロブチルアミノカルボニル基、シクロペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、2-メチルシクロペンチルアミノカルボニル基、3-メチルシクロペンチルアミノカルボニル基、2-メチルシクロヘキシルアミノカルボニル基、3-メチルシクロヘキシルアミノカルボニル基、4-メチルシクロヘキシルアミノカルボニル基等の「C3-18脂環式アミノカルボニル基」;フェニルアミノカルボニル基、1-ナフチルアミノカルボニル基、2-ナフチルアミノカルボニル基等の「C6-18アリールアミノカルボニル基」が挙げられる。
「C1-18ヒドロカルビルアミノカルボニル基」としては、特に限定されず、例えば、メチルアミノカルボニル基、エチルアミノカルボニル基、n-プロピルアミノカルボニル基、i-プロピルアミノカルボニル基、n-ブチルアミノカルボニル基、sec-ブチルアミノカルボニル基、t-ブチルアミノカルボニル基、n-ペンチルアミノカルボニル基、2-ペンチルアミノカルボニル基、ネオペンチルアミノカルボニル基、4-メチル-2-ペンチルアミノカルボニル基、n-ヘキシルアミノカルボニル基、3-メチル-n-ペンチルアミノカルボニル基等の「C1-18アルキルアミノカルボニル基」;シクロプロピルアミノカルボニル基、シクロブチルアミノカルボニル基、シクロペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、2-メチルシクロペンチルアミノカルボニル基、3-メチルシクロペンチルアミノカルボニル基、2-メチルシクロヘキシルアミノカルボニル基、3-メチルシクロヘキシルアミノカルボニル基、4-メチルシクロヘキシルアミノカルボニル基等の「C3-18脂環式アミノカルボニル基」;フェニルアミノカルボニル基、1-ナフチルアミノカルボニル基、2-ナフチルアミノカルボニル基等の「C6-18アリールアミノカルボニル基」が挙げられる。
本明細書において「ジC1-18ヒドロカルビルアミノカルボニル基」とは、「ジC1-18ヒドロカルビルアミノ基」にカルボニル基(-C(=O)-)が結合した基を意味する。
「ジC1-18ヒドロカルビルアミノカルボニル基」としては、特に限定されず、例えば、ジメチルアミノカルボニル基、ジエチルアミノカルボニル基、ジ-n-プロピルアミノカルボニル基、ジイソプロピルアミノカルボニル基、ジ-n-ブチルアミノカルボニル基、ジイソブチルアミノカルボニル基、ジ-t-ブチルアミノカルボニル基、ジ-n-ペンチルアミノカルボニル基、ジ-n-ヘキシルアミノカルボニル基、N-エチル-N-メチルアミノカルボニル基、N-メチル-N-n-プロピルアミノカルボニル基、N-イソプロピル-N-メチルアミノカルボニル基、N-n-ブチル-N-メチルアミノカルボニル基、N-イソブチル-N-メチルアミノカルボニル基、N-t-ブチル-N-メチルアミノカルボニル基、N-メチル-N-n-ペンチルアミノカルボニル基、N-n-ヘキシル-N-メチルアミノカルボニル基、N-エチル-N-n-プロピルアミノカルボニル基、N-エチル-N-イソプロピルアミノカルボニル基、N-n-ブチル-N-エチルアミノカルボニル基、N-エチル-N-イソブチルアミノカルボニル基、N-t-ブチル-N-エチルアミノカルボニル基、N-エチル-N-n-ペンチルアミノカルボニル基、N-エチル-N-n-ヘキシルアミノカルボニル基等の「ジC1-18アルキルアミノ基」;ジシクロプロピルアミノカルボニル基、ジシクロブチルアミノカルボニル基、ジシクロペンチルアミノカルボニル基、ジシクロヘキシルアミノカルボニル基等の「ジC3-18脂環式アミノカルボニル基」;ジフェニルアミノカルボニル基、フェニルナフチルアミノカルボニル基等の「ジC6-18アリールアミノカルボニル基」等が挙げられる。
「ジC1-18ヒドロカルビルアミノカルボニル基」としては、特に限定されず、例えば、ジメチルアミノカルボニル基、ジエチルアミノカルボニル基、ジ-n-プロピルアミノカルボニル基、ジイソプロピルアミノカルボニル基、ジ-n-ブチルアミノカルボニル基、ジイソブチルアミノカルボニル基、ジ-t-ブチルアミノカルボニル基、ジ-n-ペンチルアミノカルボニル基、ジ-n-ヘキシルアミノカルボニル基、N-エチル-N-メチルアミノカルボニル基、N-メチル-N-n-プロピルアミノカルボニル基、N-イソプロピル-N-メチルアミノカルボニル基、N-n-ブチル-N-メチルアミノカルボニル基、N-イソブチル-N-メチルアミノカルボニル基、N-t-ブチル-N-メチルアミノカルボニル基、N-メチル-N-n-ペンチルアミノカルボニル基、N-n-ヘキシル-N-メチルアミノカルボニル基、N-エチル-N-n-プロピルアミノカルボニル基、N-エチル-N-イソプロピルアミノカルボニル基、N-n-ブチル-N-エチルアミノカルボニル基、N-エチル-N-イソブチルアミノカルボニル基、N-t-ブチル-N-エチルアミノカルボニル基、N-エチル-N-n-ペンチルアミノカルボニル基、N-エチル-N-n-ヘキシルアミノカルボニル基等の「ジC1-18アルキルアミノ基」;ジシクロプロピルアミノカルボニル基、ジシクロブチルアミノカルボニル基、ジシクロペンチルアミノカルボニル基、ジシクロヘキシルアミノカルボニル基等の「ジC3-18脂環式アミノカルボニル基」;ジフェニルアミノカルボニル基、フェニルナフチルアミノカルボニル基等の「ジC6-18アリールアミノカルボニル基」等が挙げられる。
本明細書において「C1-18ヒドロカルビルカルボニルアミノ基」とは、「C1-18ヒドロカルビルカルボニル基」にアミノ基が結合した基を意味する。
「C1-18ヒドロカルビルカルボニルアミノ基」としては、特に限定されず、例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、n-プロピルカルボニルアミノ基、i-プロピルカルボニルアミノ基、n-ブチルカルボニルアミノ基、i-ブチルカルボニルアミノ基、sec-ブチルカルボニルアミノ基、t-ブチルカルボニルアミノ基、n-ペンチルカルボニルアミノ基、i-ペンチルカルボニルアミノ基、n-ヘキシルカルボニルアミノ基等の「C1-18アルキルカルボニルアミノ基」;シクロプロピルカルボニルアミノ基、シクロブチルカルボニルアミノ基、シクロペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基等の「C3-18脂環式カルボニルアミノ基」;フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基、アセナフチルカルボニルアミノ基、フェナントレニルカルボニルアミノ基、アントラセニルカルボニルアミノ基等の「C6-18アリールカルボニルアミノ基」等が挙げられる。
「C1-18ヒドロカルビルカルボニルアミノ基」としては、特に限定されず、例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、n-プロピルカルボニルアミノ基、i-プロピルカルボニルアミノ基、n-ブチルカルボニルアミノ基、i-ブチルカルボニルアミノ基、sec-ブチルカルボニルアミノ基、t-ブチルカルボニルアミノ基、n-ペンチルカルボニルアミノ基、i-ペンチルカルボニルアミノ基、n-ヘキシルカルボニルアミノ基等の「C1-18アルキルカルボニルアミノ基」;シクロプロピルカルボニルアミノ基、シクロブチルカルボニルアミノ基、シクロペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基等の「C3-18脂環式カルボニルアミノ基」;フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基、アセナフチルカルボニルアミノ基、フェナントレニルカルボニルアミノ基、アントラセニルカルボニルアミノ基等の「C6-18アリールカルボニルアミノ基」等が挙げられる。
本明細書において「C1-18ヒドロカルビルアミノカルボニルオキシ基」とは、「C1-18ヒドロカルビルアミノカルボニル基」に酸素原子(-O-)が結合した基を意味する。
「C1-18ヒドロカルビルアミノカルボニルオキシ基」としては、特に限定されず、例えば、メチルアミノカルボニルオキシ基、エチルアミノカルボニルオキシ基、n-プロピルアミノカルボニルオキシ基等の「C1-18アルキルアミノカルボニルオキシ基」;シクロプロピルアミノカルボニルオキシ基、シクロヘキシルアミノカルボニルオキシ基等の「C3-18脂環式アミノカルボニルオキシ基」;フェニルアミノカルボニルオキシ基、1-ナフチルアミノカルボニルオキシ基等の「C6-18アリールアミノカルボニルオキシ基」等が挙げられる。
「C1-18ヒドロカルビルアミノカルボニルオキシ基」としては、特に限定されず、例えば、メチルアミノカルボニルオキシ基、エチルアミノカルボニルオキシ基、n-プロピルアミノカルボニルオキシ基等の「C1-18アルキルアミノカルボニルオキシ基」;シクロプロピルアミノカルボニルオキシ基、シクロヘキシルアミノカルボニルオキシ基等の「C3-18脂環式アミノカルボニルオキシ基」;フェニルアミノカルボニルオキシ基、1-ナフチルアミノカルボニルオキシ基等の「C6-18アリールアミノカルボニルオキシ基」等が挙げられる。
本明細書において「ジC1-18ヒドロカルビルアミノカルボニルオキシ基」とは、「ジC1-18ヒドロカルビルアミノカルボニル基」に酸素原子(-O-)が結合した基を意味する。
「ジC1-18ヒドロカルビルアミノカルボニルオキシ基」としては、特に限定されず、例えば、ジメチルアミノカルボニルオキシ基、ジエチルアミノカルボニルオキシ基、ジ-n-プロピルアミノカルボニルオキシ基等の「ジC1-18アルキルアミノカルボニルオキシ基」等が挙げられる。
「ジC1-18ヒドロカルビルアミノカルボニルオキシ基」としては、特に限定されず、例えば、ジメチルアミノカルボニルオキシ基、ジエチルアミノカルボニルオキシ基、ジ-n-プロピルアミノカルボニルオキシ基等の「ジC1-18アルキルアミノカルボニルオキシ基」等が挙げられる。
本明細書において「C1-18ヒドロカルビルアミノカルボニルアミノ基」とは、「C1-18ヒドロカルビルアミノカルボニル基」がアミノ基に結合した基を意味する。
「C1-18ヒドロカルビルアミノカルボニルアミノ基」としては、特に限定されず、例えば、メチルアミノカルボニルアミノ基、エチルアミノカルボニルオキシ基、n-プロピルアミノカルボニルアミノ基等の「C1-18アルキルアミノカルボニルアミノ基」;シクロプロピルアミノカルボニルアミノ基、シクロヘキシルアミノカルボニルアミノ基等の「C3-18脂環式アミノカルボニルアミノ基」;フェニルアミノカルボニルアミノ基、1-ナフチルアミノカルボニルアミノ基等の「C6-18アリールアミノカルボニルアミノ基」等が挙げられる。
「C1-18ヒドロカルビルアミノカルボニルアミノ基」としては、特に限定されず、例えば、メチルアミノカルボニルアミノ基、エチルアミノカルボニルオキシ基、n-プロピルアミノカルボニルアミノ基等の「C1-18アルキルアミノカルボニルアミノ基」;シクロプロピルアミノカルボニルアミノ基、シクロヘキシルアミノカルボニルアミノ基等の「C3-18脂環式アミノカルボニルアミノ基」;フェニルアミノカルボニルアミノ基、1-ナフチルアミノカルボニルアミノ基等の「C6-18アリールアミノカルボニルアミノ基」等が挙げられる。
本明細書において「ジC1-18ヒドロカルビルアミノカルボニルアミノ基」とは、「ジC1-18ヒドロカルビルアミノカルボニル基」がアミノ基に結合した基を意味する。
「ジC1-18ヒドロカルビルアミノカルボニルアミノ基」としては、特に限定されず、例えば、ジメチルアミノカルボニルアミノ基、ジエチルアミノカルボニルアミノ基、ジ-n-プロピルアミノカルボニルアミノ基等の「ジC1-18アルキルアミノカルボニルアミノ基」等が挙げられる。
「ジC1-18ヒドロカルビルアミノカルボニルアミノ基」としては、特に限定されず、例えば、ジメチルアミノカルボニルアミノ基、ジエチルアミノカルボニルアミノ基、ジ-n-プロピルアミノカルボニルアミノ基等の「ジC1-18アルキルアミノカルボニルアミノ基」等が挙げられる。
本明細書において「C1-18ヒドロカルビルオキシカルボニルアミノ基」とは、「C1-18ヒドロカルビルオキシカルボニル基」がアミノ基に結合した基を意味する。
「C1-18ヒドロカルビルオキシカルボニルアミノ基」としては、特に限定されず、例えば、メトキシカルボニルアミノ基、エトキシカルボニルアミノ基、n-プロポキシカルボニルアミノ基、i-プロポキシカルボニルアミノ基、n-ブトキシカルボニルアミノ基、t-ブトキシカルボニルアミノ基等の「C1-18アルコキシカルボニルアミノ基」;シクロプロピルオキシカルボニルアミノ基、シクロヘキシルオキシカルボニルアミノ基等の「C3-18脂環式オキシカルボニルアミノ基」;フェニルオキシカルボニルアミノ基、1-ナフチルオキシカルボニルアミノ基等の「C6-18アリールオキシカルボニルアミノ基」等が挙げられる。
「C1-18ヒドロカルビルオキシカルボニルアミノ基」としては、特に限定されず、例えば、メトキシカルボニルアミノ基、エトキシカルボニルアミノ基、n-プロポキシカルボニルアミノ基、i-プロポキシカルボニルアミノ基、n-ブトキシカルボニルアミノ基、t-ブトキシカルボニルアミノ基等の「C1-18アルコキシカルボニルアミノ基」;シクロプロピルオキシカルボニルアミノ基、シクロヘキシルオキシカルボニルアミノ基等の「C3-18脂環式オキシカルボニルアミノ基」;フェニルオキシカルボニルアミノ基、1-ナフチルオキシカルボニルアミノ基等の「C6-18アリールオキシカルボニルアミノ基」等が挙げられる。
本明細書において「C1-18ヒドロカルビルチオ基」とは、「C1-18ヒドロカルビル基」に硫黄原子(-S-)が結合した基を意味する。
「C1-18ヒドロカルビルチオ基」としては、特に限定されず、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、n-プロピルチオ基、i-プロピルチオ基、n-ブチルチオ基、i-ブチルチオ基、t-ブチルチオ基、n-ペンチルチオ基、n-ヘキシルチオ基等の「C1-18アルキルチオ基」;シクロプロピルチオ基、シクロブチルチオ基、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基、2-メチルシクロペンチルチオ基、3-メチルシクロペンチルチオ基、2-メチルシクロヘキシルチオ基、3-メチルシクロヘキシルチオ基、4-メチルシクロヘキシルチオ基等の「C3-18脂環式チオ基」;フェニルチオ基、1-ナフチルチオ基、2-ナフチルチオ基、アセナフチルチオ基、フェナントレニルチオ基、アントラセニルチオ基等の「C6-18アリールチオ基」等が挙げられる。
「C1-18ヒドロカルビルチオ基」としては、特に限定されず、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、n-プロピルチオ基、i-プロピルチオ基、n-ブチルチオ基、i-ブチルチオ基、t-ブチルチオ基、n-ペンチルチオ基、n-ヘキシルチオ基等の「C1-18アルキルチオ基」;シクロプロピルチオ基、シクロブチルチオ基、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基、2-メチルシクロペンチルチオ基、3-メチルシクロペンチルチオ基、2-メチルシクロヘキシルチオ基、3-メチルシクロヘキシルチオ基、4-メチルシクロヘキシルチオ基等の「C3-18脂環式チオ基」;フェニルチオ基、1-ナフチルチオ基、2-ナフチルチオ基、アセナフチルチオ基、フェナントレニルチオ基、アントラセニルチオ基等の「C6-18アリールチオ基」等が挙げられる。
本明細書において「C1-18ヒドロカルビルスルフィニル基」とは、「C1-18ヒドロカルビル基」にスルフィニル基(-S(=O)-)が結合した基を意味する。
「C1-18ヒドロカルビルスルフィニル基」としては、特に限定されず、例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、n-プロピルスルフィニル基、i-プロピルスルフィニル基、n-ブチルスルフィニル基、t-ブチルスルフィニル基、ペンチルスルフィニル基、ヘキシルスルフィニル基等の「C1-18アルキルスルフィニル基」;シクロプロピルスルフィニル基、シクロブチルスルフィニル基、シクロペンチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、2-メチルシクロペンチルスルフィニル基、3-メチルシクロペンチルスルフィニル基、2-メチルシクロヘキシルスルフィニル基、3-メチルシクロヘキシルスルフィニル基、4-メチルシクロヘキシルスルフィニル基等の「C3-18脂環式スルフィニル基」;フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、アセナフチルスルフィニル基、フェナントレニルスルフィニル基、アントラセニルスルフィニル基等の「C6-18アリールスルフィニル基」等が挙げられる。
「C1-18ヒドロカルビルスルフィニル基」としては、特に限定されず、例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、n-プロピルスルフィニル基、i-プロピルスルフィニル基、n-ブチルスルフィニル基、t-ブチルスルフィニル基、ペンチルスルフィニル基、ヘキシルスルフィニル基等の「C1-18アルキルスルフィニル基」;シクロプロピルスルフィニル基、シクロブチルスルフィニル基、シクロペンチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、2-メチルシクロペンチルスルフィニル基、3-メチルシクロペンチルスルフィニル基、2-メチルシクロヘキシルスルフィニル基、3-メチルシクロヘキシルスルフィニル基、4-メチルシクロヘキシルスルフィニル基等の「C3-18脂環式スルフィニル基」;フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、アセナフチルスルフィニル基、フェナントレニルスルフィニル基、アントラセニルスルフィニル基等の「C6-18アリールスルフィニル基」等が挙げられる。
本明細書において「C1-18ヒドロカルビルスルホニル基」とは、「C1-18ヒドロカルビル基」にスルホニル基(-SO2-)が結合した基を意味する。
「C1-18ヒドロカルビルスルホニル基」としては、特に限定されず、例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、n-プロピルスルホニル基、i-プロピルスルホニル基、n-ブチルスルホニル基、t-ブチルスルホニル基、ペンチルスルホニル基等の「C1-18アルキルスルホニル基」;シクロプロピルスルホニル基、シクロブチルスルホニル基、シクロペンチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、2-メチルシクロペンチルスルホニル基、3-メチルシクロペンチルスルホニル基、2-メチルシクロヘキシルスルホニル基、3-メチルシクロヘキシルスルホニル基、4-メチルシクロヘキシル基等の「C3-18脂環式スルホニル基」;フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、アセナフチルスルホニル基、フェナントレニルスルホニル基、アントラセニルスルホニル基等の「C6-18アリールスルホニル基」等が挙げられる。
「C1-18ヒドロカルビルスルホニル基」としては、特に限定されず、例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、n-プロピルスルホニル基、i-プロピルスルホニル基、n-ブチルスルホニル基、t-ブチルスルホニル基、ペンチルスルホニル基等の「C1-18アルキルスルホニル基」;シクロプロピルスルホニル基、シクロブチルスルホニル基、シクロペンチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、2-メチルシクロペンチルスルホニル基、3-メチルシクロペンチルスルホニル基、2-メチルシクロヘキシルスルホニル基、3-メチルシクロヘキシルスルホニル基、4-メチルシクロヘキシル基等の「C3-18脂環式スルホニル基」;フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、アセナフチルスルホニル基、フェナントレニルスルホニル基、アントラセニルスルホニル基等の「C6-18アリールスルホニル基」等が挙げられる。
本明細書において「酸解離性基」とは、極性基であるヒドロキシ基(フェノール性水酸基等を含む。)、カルボキシ基、アミノ基、スルホ基等の水素原子を置換する基であって、酸の作用により解離する基を意味する。
上記酸解離性基を有する極性基を有する化合物は、酸の作用により酸解離性基が解離し、上記極性基が生じることで、化合物の極性を増大させることができる。これにより、化合物の現像液に対する溶解性を変化させることができる。より具体的には、現像液としてアルカリ性水溶液等の極性の高い現像液を用いた場合には、化合物の現像液に対する溶解性が相対的に上昇し、他方で現像液として極性の低い有機系現像液を用いた場合には、化合物の現像液に対する溶解性が相対的に減少する。
上記極性基としては、ヒドロキシ基(フェノール性水酸基等を含む。)、カルボキシ基が好ましい。
上記酸解離性基を有する極性基を有する化合物は、酸の作用により酸解離性基が解離し、上記極性基が生じることで、化合物の極性を増大させることができる。これにより、化合物の現像液に対する溶解性を変化させることができる。より具体的には、現像液としてアルカリ性水溶液等の極性の高い現像液を用いた場合には、化合物の現像液に対する溶解性が相対的に上昇し、他方で現像液として極性の低い有機系現像液を用いた場合には、化合物の現像液に対する溶解性が相対的に減少する。
上記極性基としては、ヒドロキシ基(フェノール性水酸基等を含む。)、カルボキシ基が好ましい。
上記酸解離性基としては、特に限定されず、化学増幅型レジストに使用可能な公知慣用の酸解離性基を用いることができる。酸解離性基としては、例えば、下記一般式(G-1)~(G-4)で表される酸解離性基を有する極性基に対する酸解離性基Gが挙げられる。
上記酸解離性基Gとしては、酸の作用により解離するものであれば、特に限定されず、公知慣用のものを用いることができる。酸解離性基Gとしては、例えば、下記一般式(g-1)で表される「第3級炭素型酸解離性基GA」、下記一般式(g-2)で表される「アリル型又はベンジル型酸解離性基GB」、下記一般式(g-3)で表される「アセタール型酸解離性基GC」等が挙げられる。以下それぞれについて順次説明する。
<第3級炭素型酸解離性基GA>
上記酸解離性基Gとしては、下記一般式(g-1)で表される「第3級炭素型酸解離性基GA」のように、極性基に直接結合する炭素であって、かつ、RA g1~RA g3の結合する炭素が、第3級炭素原子である酸解離性基を用いることができる。
上記酸解離性基Gとしては、下記一般式(g-1)で表される「第3級炭素型酸解離性基GA」のように、極性基に直接結合する炭素であって、かつ、RA g1~RA g3の結合する炭素が、第3級炭素原子である酸解離性基を用いることができる。
「RA
g1」は、置換基を有していてもよいC1-12ヒドロカルビル基であって、末端を除く任意の2価の炭素原子は、-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、NHCO-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよい(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。)。
RA
g1としては、置換基を有していてもよいC1-12アルキル基、C3-12脂環式基、C6-12アリール基、又は、C7-12アラルキル基であって、末端を除く任意の2価の炭素原子は、-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、NHCO-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよい(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。)ものが好ましく、
置換基を有していてもよいC1-12アルキル基、又は、C3-12脂環式基であって、末端を除く任意の2価の炭素原子は、-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、NHCO-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよい(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。)ものがより好ましい。
置換基を有していてもよいC1-12アルキル基、又は、C3-12脂環式基であって、末端を除く任意の2価の炭素原子は、-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、NHCO-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよい(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。)ものがより好ましい。
また「RA
g2」及び「RA
g3」は、それぞれ独立して置換基を有していてもよいC1-12ヒドロカルビル基であって、末端を除く任意の位置の2価の炭素原子は-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、NHCO-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよい(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。)ものであるか、又は、RA
g2及びRA
g3が組み合わさって、置換基を有していてもよいC3-18脂環式基、又は、3~18員環非芳香族複素環式基を形成しており、末端を除く任意の位置の2価の炭素原子は-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、NHCO-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよい(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。)ものであってもよい。
RA
g2及びRA
g3としては、RA
g2及びRA
g3が組み合わさって、置換基を有していてもよいC3-18脂環式基、又は、3~18員環非芳香族複素環式基を形成しており、末端を除く任意の位置の2価の炭素原子は-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、NHCO-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよい(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。)ものであることが好ましく、
さらに上記置換基を有していてもよいC3-18脂環式基、又は、3~18員環非芳香族複素環式基が、シクロペンタン骨格、シクロヘキサン骨格、シクロヘプタン骨格、シクロオクタン骨格、シクロノナン骨格、シクロデカン骨格、シクロドデカン骨格、シクロペンテン骨格、シクロヘキセン骨格、シクロヘプテン骨格、シクロオクテン骨格、シクロデセン骨格、ノルボルナン骨格、アダマンタン骨格、トリシクロデカン骨格、テトラシクロドデカン骨格、ノルボルネン骨格、トリシクロデセン骨格を含み、末端を除く任意の位置の2価の炭素原子は-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、NHCO-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよい(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。)ものであることがより好ましい。
さらに上記置換基を有していてもよいC3-18脂環式基、又は、3~18員環非芳香族複素環式基が、シクロペンタン骨格、シクロヘキサン骨格、シクロヘプタン骨格、シクロオクタン骨格、シクロノナン骨格、シクロデカン骨格、シクロドデカン骨格、シクロペンテン骨格、シクロヘキセン骨格、シクロヘプテン骨格、シクロオクテン骨格、シクロデセン骨格、ノルボルナン骨格、アダマンタン骨格、トリシクロデカン骨格、テトラシクロドデカン骨格、ノルボルネン骨格、トリシクロデセン骨格を含み、末端を除く任意の位置の2価の炭素原子は-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、NHCO-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよい(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。)ものであることがより好ましい。
一般式(g-1)で表される第3級炭素型酸解離性基GAとしては、例えば、t-ブチル基、t-アミル基、1,1-ジメチルプロピル基、1-メチル-1-シクロペンチル基、1-エチル-1-シクロペンチル基、1-メチル-1-シクロヘキシル基、1-エチル-1-シクロヘキシル基、2-メチル-2-アダマンチル基、2-エチル-2-アダマンチル基、1-(1-メトキシ-2-メチルプロパン-2-イル)シクロペンチル基、1-(1-エトキシ-2-メチルプロパン-2-イル)シクロペンチル基等が挙げられる。
一般式(g-1)で表される第3級炭素型酸解離性基GAとしては、例えば、以下の第3級炭素型酸解離性基が例示できる。
<<第3級炭素型酸解離性基GA1及びGA2>>
また一般式(g-1)で表される「第3級炭素型酸解離性基GA」において、RA g2及びRA g3が組み合わさって、置換基を有していてもよいC3-18脂環式基、又は、3~18員環非芳香族複素環式基を形成している場合として、例えば、下記一般式(g-1-1)で表される第3級炭素型酸解離性基GA1、及び、(g-1-2)で表される第3級炭素型酸素解離性基GA2等が挙げられる。
また一般式(g-1)で表される「第3級炭素型酸解離性基GA」において、RA g2及びRA g3が組み合わさって、置換基を有していてもよいC3-18脂環式基、又は、3~18員環非芳香族複素環式基を形成している場合として、例えば、下記一般式(g-1-1)で表される第3級炭素型酸解離性基GA1、及び、(g-1-2)で表される第3級炭素型酸素解離性基GA2等が挙げられる。
<<一般式(g-1-1)で表される第3級炭素型酸解離性基GA1>>
上記一般式(g-1-1)で表される第3級炭素型酸解離性基GA1において、RA g11は、置換基を有してもよいC1-12アルキル基、C3-12脂環式基、C6-12アリール基、又は、C7-12アラルキル基であって、末端を除く任意の2価の炭素原子は、-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、NHCO-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよい(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。)。
上記一般式(g-1-1)で表される第3級炭素型酸解離性基GA1において、RA g11は、置換基を有してもよいC1-12アルキル基、C3-12脂環式基、C6-12アリール基、又は、C7-12アラルキル基であって、末端を除く任意の2価の炭素原子は、-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、NHCO-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよい(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。)。
またCyA
g1は、上記第3級炭素原子と共に、置換基を有していてもよいC3-18脂環式基、又は、3~18員環非芳香族複素環式基を形成しており、任意の2価の炭素原子は、-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、NHCO-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよい(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。)。
CyA
g1としては、上記第3級炭素原子と共に、置換基を有していてもよいシクロペンタン骨格、シクロヘキサン骨格、シクロヘプタン骨格、シクロオクタン骨格、シクロノナン骨格、シクロデカン骨格、シクロドデカン骨格、シクロペンテン骨格、シクロヘキセン骨格、シクロヘプテン骨格、シクロオクテン骨格、シクロデセン骨格、ノルボルナン骨格、アダマンタン骨格、トリシクロデカン骨格、テトラシクロドデカン骨格、ノルボルネン骨格、トリシクロデセン骨格を形成しており、末端を除く任意の位置の2価の炭素原子は-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、NHCO-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよい(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。)ものが好ましい。
一般式(g-1-1)で表される第3級炭素型酸解離性基GA1としては、例えば、以下の第3級炭素型酸解離性基が例示できる。
<<一般式(g-1-2)で表される第3級炭素型酸解離性基GA2>>
上記一般式(g-1-2)中、RA g21~RA g23は、それぞれ独立して、ヒドロ基、又は、置換基を有していてもよいC1-12ヒドロカルビル基であって、末端を除く任意の2価の炭素原子は、-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、NHCO-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよく(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。)、RA g21及びRA g22、並びに/又は、RA g22及びRA g23が相互に単結合で直接、又は、二価の連結である-O-、-S-、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、-C(=O)O-、若しくは、C1-3アルキレン基を介して連結し環を形成していてもよい。
上記一般式(g-1-2)中、RA g21~RA g23は、それぞれ独立して、ヒドロ基、又は、置換基を有していてもよいC1-12ヒドロカルビル基であって、末端を除く任意の2価の炭素原子は、-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、NHCO-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよく(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。)、RA g21及びRA g22、並びに/又は、RA g22及びRA g23が相互に単結合で直接、又は、二価の連結である-O-、-S-、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、-C(=O)O-、若しくは、C1-3アルキレン基を介して連結し環を形成していてもよい。
RA
g21及びRA
g22、並びに/又は、RA
g22及びRA
g23がエチレン性不飽和二重結合に含まれる炭素原子と共に環を形成している場合として、例えば、置換基を有していてもよいシクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロペンチリデンエテニル基、シクロヘキシリデンエテニル基等を形成している場合が挙げられる。
またCyA
g2は、上記第3級炭素原子と共に、置換基を有していてもよいC3-18脂環式基、又は、3~18員環非芳香族複素環式基を形成しており、任意の2価の炭素原子は、-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、NHCO-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよい(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。)。
CyA
g2としては、上記第3級炭素原子と共に、置換基を有していてもよいシクロペンタン骨格、シクロヘキサン骨格、シクロヘプタン骨格、シクロオクタン骨格、シクロノナン骨格、シクロデカン骨格、シクロドデカン骨格、シクロペンテン骨格、シクロヘキセン骨格、シクロヘプテン骨格、シクロオクテン骨格、シクロデセン骨格、ノルボルナン骨格、アダマンタン骨格、トリシクロデカン骨格、テトラシクロドデカン骨格、ノルボルネン骨格、トリシクロデセン骨格を形成しており、末端を除く任意の位置の2価の炭素原子は-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、NHCO-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよい(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。)ものが好ましい。
一般式(g-1-2)で表される第3級炭素型酸解離性基GA2としては、例えば、以下の第3級炭素型酸解離性基が例示できる。
<アリル型又はベンジル型酸解離性基GB>
上記酸解離性基Gとしては、下記一般式(g-2)で表される「アリル型又はベンジル型酸解離性基GB」のように、極性基に直接結合する炭素が、アリル位又はベンジル位にあたる酸解離性基を用いることができる。
上記酸解離性基Gとしては、下記一般式(g-2)で表される「アリル型又はベンジル型酸解離性基GB」のように、極性基に直接結合する炭素が、アリル位又はベンジル位にあたる酸解離性基を用いることができる。
「RB
g1」は、置換基を有していてもよいC1-12ヒドロカルビル基であって、末端を除く任意の2価の炭素原子は、-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、NHCO-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよい(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。)。
RB
g1としては、置換基を有していてもよいC1-12アルキル基、C3-12脂環式基、C6-12アリール基、又は、C7-12アラルキル基であって、末端を除く任意の2価の炭素原子は、-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、NHCO-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよい(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。)ものが好ましく、
置換基を有していてもよいC1-12アルキル基、又は、C3-12脂環式基であって、末端を除く任意の2価の炭素原子は、-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、NHCO-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよい(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。)ものがより好ましい。
置換基を有していてもよいC1-12アルキル基、又は、C3-12脂環式基であって、末端を除く任意の2価の炭素原子は、-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、NHCO-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよい(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。)ものがより好ましい。
また「RB
g2」~「RB
g4」は、それぞれ独立して、ヒドロ基、又は、置換基を有していてもよいC1-12ヒドロカルビル基であって、末端を除く任意の2価の炭素原子は、-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、NHCO-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよい(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。)。
RB
g1及びRB
g2、RB
g2及びRB
g3、並びに/又は、RB
g3及びRB
g4が相互に単結合で直接、又は、二価の連結である-O-、-S-、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、-C(=O)O-、若しくは、C1-3アルキレン基を介して連結し環を形成していてもよい。
一般式(g-2)で表されるアリル型又はベンジル型酸解離性基GBにおいて、RB
g1及びRB
g2、RB
g2及びRB
g3、並びに/又は、RB
g3及びRB
g4がエチレン性不飽和二重結合に含まれる炭素原子と共に環を形成している場合として、例えば、置換基を有していてもよいシクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロペンチリデンエテニル基、シクロヘキシリデンエテニル基、ベンジル基、2,3-ジヒドロ-1H-インダニル基を形成している場合等が挙げられる。
一般式(g-2)で表されるアリル型又はベンジル型酸解離性基GBとしては、例えば、以下のアリル型又はベンジル型酸解離性基が例示できる。
<アセタール型酸解離性基GC>
上記酸解離性基Gとしては、下記一般式(g-3)で表される「アセタール型酸解離性基GC」のように、極性基に直接結合する炭素原子に酸素原子が結合している酸解離性基を用いることができる。
上記酸解離性基Gとしては、下記一般式(g-3)で表される「アセタール型酸解離性基GC」のように、極性基に直接結合する炭素原子に酸素原子が結合している酸解離性基を用いることができる。
「RC
g1」及び「RC
g3」は、それぞれ独立して、ヒドロ基、又は、置換基を有していてもよいC1-12ヒドロカルビル基であって、末端を除く任意の2価の炭素原子は、-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、NHCO-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよい(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。)。
RC
g1及びRC
g3としては、ヒドロ基、又は、置換基を有していてもよいC1-12アルキル基若しくはC3-12脂環式基であって、末端を除く任意の2価の炭素原子は、-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、NHCO-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよい(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。)ものが好ましく、
ヒドロ基、又は、置換基を有していてもよいC1-6アルキル基若しくはC3-8脂環式基であって、末端を除く任意の2価の炭素原子は、-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、NHCO-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよい(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。)ものがより好ましい。
ヒドロ基、又は、置換基を有していてもよいC1-6アルキル基若しくはC3-8脂環式基であって、末端を除く任意の2価の炭素原子は、-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、NHCO-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよい(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。)ものがより好ましい。
また「RC
g2」は、置換基を有していてもよいC1-12ヒドロカルビル基であって、末端を除く任意の2価の炭素原子は、-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、NHCO-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよい(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。)。
RC
g2としては、置換基を有していてもよいC1-12アルキル基又はC3-12脂環式基であって、末端を除く任意の2価の炭素原子は、-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、NHCO-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよい(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。)ものが好ましく、
置換基を有していてもよいC1-6アルキル基又はC3-8脂環式基であって、末端を除く任意の2価の炭素原子は、-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、NHCO-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよい(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。)ものがより好ましい。
置換基を有していてもよいC1-6アルキル基又はC3-8脂環式基であって、末端を除く任意の2価の炭素原子は、-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、NHCO-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよい(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。)ものがより好ましい。
一般式(g-3)で表されるアセタール型酸解離性基GCとしては、例えば、メトキシメトキシ基、エトキシメトキシ基、n-プロポキシメトキシ基、n-ブトキシメトキシ基、2,2-ジメチルプロポキシメトキシ基、2,2、-ジメチルブトキシメトキシ基、シクロヘキシルオキシメトキシ基、1-エトキシエトキシ基、1-n-ブトキシエトキシ基、1-シクロヘキシルオキシエトキシ基等が挙げられる。
本明細書において「保護基を有するヒドロキシ基又はカルボキシ基」とは、ヒドロキシ基(フェノール性水酸基を含む。)又はカルボキシ基が、エーテル系保護基、シリルエーテル系保護基、アシル系保護基、アミノカルボニル系保護基等により保護されているヒドロキシ基又はカルボキシ基を意味する。
エーテル系保護基としては、特に限定されず、例えば、メチル基、ベンジル基、p-メトキシベンジル基、t-ブチル基、トリフェニルメチル基、p-メトキシフェニルジフェニルメチル基、ジ(p-メトキシフェニル)フェニルメチル基等が挙げられる。
シリルエーテル系保護基としては、特に限定されず、例えば、t-ブチルジメチルシリル基(TBS)、トリイソプロピルシリル基(TIPS)、トリメチルシリル基(TMS)、トリエチルシリル基(TES)、t-ブチルジフェニルシリル基(TBDPS)等が挙げられる。
アシル系保護基としては、特に限定されず、例えば、アセチル基、ピバロイル基、ベンゾイル基等が挙げられる。
アミノカルボニル系保護基としては、特に限定されず、例えば、ジメチルアミノカルボニル基、ジエチルアミノカルボニル基、ジイソプロピルアミノカルボニル基、N-フェニル-N-メチル-アミノカルボニル基等が挙げられる。
シリルエーテル系保護基としては、特に限定されず、例えば、t-ブチルジメチルシリル基(TBS)、トリイソプロピルシリル基(TIPS)、トリメチルシリル基(TMS)、トリエチルシリル基(TES)、t-ブチルジフェニルシリル基(TBDPS)等が挙げられる。
アシル系保護基としては、特に限定されず、例えば、アセチル基、ピバロイル基、ベンゾイル基等が挙げられる。
アミノカルボニル系保護基としては、特に限定されず、例えば、ジメチルアミノカルボニル基、ジエチルアミノカルボニル基、ジイソプロピルアミノカルボニル基、N-フェニル-N-メチル-アミノカルボニル基等が挙げられる。
本明細書において「置換基を有していてもよい」とは、化学的に許容され、本発明の効果を有する限りにおいて、特に限定されない。
「置換基」としては、例えば、(1)ハロゲン原子、(2)ハロアルキル基、(3)ヒドロキシ基、(4)チオール基、(5)ニトロ基、(6)シアノ基、(7)カルボキシ基、(8)アミノ基、(9)スルホ基、(10)ビニル基、(11)アリル基、(12)(メタ)アクリロイル基、(13)(メタ)アクリロイルオキシ基、(14)(メタ)アクリルアミド基、(15)スチリル基、(16)エポキシ基、(17)グリシジル基、(18)アミド基、(19)保護基を有するヒドロキシ基若しくはカルボキシ基、(20)酸解離性基を有する極性基、又は、(21)水素原子の少なくとも1部が上記(1)~(20)で置換されていてもよいC1-18ヒドロカルビル基、C1-18ヒドロカルビルオキシ基、C1-18ヒドロカルビルカルボニル基、C1-18ヒドロカルビルカルボニルオキシ基、C1-18ヒドロカルビルオキシカルボニル基、C1-18ヒドロカルビルオキシカルボニルオキシ基、C1-18ヒドロカルビルアミノ基、ジC1-18ヒドロカルビルアミノ基、C1-18ヒドロカルビルアミノカルボニル基、ジC1-18ヒドロカルビルアミノカルボニル基、C1-18ヒドロカルビルカルボニルアミノ基、C1-18ヒドロカルビルアミノカルボニルオキシ基、ジC1-18ヒドロカルビルアミノカルボニルオキシ基、C1-18ヒドロカルビルアミノカルボニルアミノ基、ジC1-18ヒドロカルビルアミノカルボニルアミノ基、C1-18ヒドロカルビルオキシカルボニルアミノ基、C1-18ヒドロカルビルチオ基、C1-18ヒドロカルビルスルフィニル基、C1-18ヒドロカルビルスルホニル基であって、上記置換基の末端を除く任意の位置の2価の炭素原子は-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-NH(C=O)O-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよい(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。)等が挙げられる。
「置換基」としては、例えば、(1)ハロゲン原子、(2)ハロアルキル基、(3)ヒドロキシ基、(4)チオール基、(5)ニトロ基、(6)シアノ基、(7)カルボキシ基、(8)アミノ基、(9)スルホ基、(10)ビニル基、(11)アリル基、(12)(メタ)アクリロイル基、(13)(メタ)アクリロイルオキシ基、(14)(メタ)アクリルアミド基、(15)スチリル基、(16)エポキシ基、(17)グリシジル基、(18)アミド基、(19)保護基を有するヒドロキシ基若しくはカルボキシ基、(20)酸解離性基を有する極性基、又は、(21)水素原子の少なくとも1部が上記(1)~(20)で置換されていてもよいC1-18ヒドロカルビル基、C1-18ヒドロカルビルオキシ基、C1-18ヒドロカルビルカルボニル基、C1-18ヒドロカルビルカルボニルオキシ基、C1-18ヒドロカルビルオキシカルボニル基、C1-18ヒドロカルビルオキシカルボニルオキシ基、C1-18ヒドロカルビルアミノ基、ジC1-18ヒドロカルビルアミノ基、C1-18ヒドロカルビルアミノカルボニル基、ジC1-18ヒドロカルビルアミノカルボニル基、C1-18ヒドロカルビルカルボニルアミノ基、C1-18ヒドロカルビルアミノカルボニルオキシ基、ジC1-18ヒドロカルビルアミノカルボニルオキシ基、C1-18ヒドロカルビルアミノカルボニルアミノ基、ジC1-18ヒドロカルビルアミノカルボニルアミノ基、C1-18ヒドロカルビルオキシカルボニルアミノ基、C1-18ヒドロカルビルチオ基、C1-18ヒドロカルビルスルフィニル基、C1-18ヒドロカルビルスルホニル基であって、上記置換基の末端を除く任意の位置の2価の炭素原子は-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-NH(C=O)O-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよい(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。)等が挙げられる。
[1.レジスト材料]
本実施形態に係るレジスト材料は、金属オキソ酸アニオン、及び、オニウムカチオンを含有する。上記金属オキソ酸アニオンとオニウムカチオンとはイオン結合を形成していてもよい。
本実施形態に係るレジスト材料は、金属オキソ酸アニオン、及び、オニウムカチオンを含有する。上記金属オキソ酸アニオンとオニウムカチオンとはイオン結合を形成していてもよい。
[1-1.金属オキソ酸アニオン]
本実施形態に係る金属オキソ酸アニオンとしては、特に限定されず、公知慣用のものを用いることができる。金属オキソ酸アニオンとしては、例えば、MoO4 2-、WO4 2-、VO4 3-、NbO3 -、NbO4 3-、TaO3 2-、ZrO3 2-、CrO4 2-、MnO4 2-、SeO3 2-、SeO4 2-、TeO3 2-、TeO4 2-、AsO3 3-、AsO4 3-、NiO2 -、SbO3 3-、GeO4 4-等が挙げられる。
上記金属オキソ酸アニオンは、1種を単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本実施形態に係る金属オキソ酸アニオンとしては、特に限定されず、公知慣用のものを用いることができる。金属オキソ酸アニオンとしては、例えば、MoO4 2-、WO4 2-、VO4 3-、NbO3 -、NbO4 3-、TaO3 2-、ZrO3 2-、CrO4 2-、MnO4 2-、SeO3 2-、SeO4 2-、TeO3 2-、TeO4 2-、AsO3 3-、AsO4 3-、NiO2 -、SbO3 3-、GeO4 4-等が挙げられる。
上記金属オキソ酸アニオンは、1種を単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本実施形態に係る金属オキソ酸アニオンは、MoO4
2-、WO4
2-、VO4
3-、NbO3
-、NbO4
3-、TaO3
2-、ZrO3
2-、CrO4
2-、MnO4
2-、SeO3
2-、SeO4
2-、TeO3
2-、TeO4
2-、AsO3
3-、AsO4
3-、NiO2
-、SbO3
3-、及び、GeO4
4-からなる群から選択される少なくとも1種であればよい。
金属オキソ酸アニオンとしては、MoO4
2-、WO4
2-、VO4
3-、NbO3
-、NbO4
3-、TaO3
2-であることが好ましく、MoO4
2-、WO4
2-、VO4
3-、TaO3
2-であることがより好ましく、MoO4
2-、WO4
2-であることがさらに好ましい。
[1-2.オニウムカチオン]
本実施形態に係るオニウムカチオンとしては、特に限定されず、公知慣用のものを用いることができる。
オニウムカチオンとしては、例えば、スルホニウムカチオン、ヨードニウムカチオン等が挙げられる。
これらのオニウムカチオンは、1種を単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本実施形態に係るオニウムカチオンとしては、特に限定されず、公知慣用のものを用いることができる。
オニウムカチオンとしては、例えば、スルホニウムカチオン、ヨードニウムカチオン等が挙げられる。
これらのオニウムカチオンは、1種を単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記オニウムカチオンとしては、DUV、XUV、EUV、電子線等で露光した場合に、酸を発生させるビルディングブロックを提供するという観点から、スルホニウムカチオン、ヨードニウムカチオンであることが好ましい。
[1-2-1.スルホニウムカチオン]
スルホニウムカチオンとしては、特に限定されず、公知慣用のものを用いることができる。上記スルホニウムカチオンとしては、例えば、下記一般式(II-1)で表される有機スルホニウムカチオンが挙げられる。
スルホニウムカチオンとしては、特に限定されず、公知慣用のものを用いることができる。上記スルホニウムカチオンとしては、例えば、下記一般式(II-1)で表される有機スルホニウムカチオンが挙げられる。
一般式(II-1)中、R1A~R1Cは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよいC1-18ヒドロカルビル基、3~18員環非芳香族複素環式基、又は、5~18員環芳香族複素環式基を表し、
上記R1A~R1Cの末端を除く任意の位置の2価の炭素原子は-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-NH(C=O)O-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよく(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。);
上記R1A~R1Cに含まれる水素原子は、(a)ハロゲン原子、(b)ハロアルキル基、(c)ヒドロキシ基、(d)チオール基、(e)ニトロ基、(f)シアノ基、(g)カルボキシ基、(h)アミノ基、(i)スルホ基、(j)ビニル基、(k)アリル基、(l)(メタ)アクリロイル基、(m)(メタ)アクリロイルオキシ基、(n)(メタ)アクリルアミド基、(o)スチリル基、(p)エポキシ基、(q)グリシジル基、(r)アミド基、(s)保護基を有するヒドロキシ基若しくはカルボキシ基、(t)酸解離性基を有する極性基、又は、(u)水素原子の少なくとも1部が上記(a)~(t)で置換されていてもよいC1-18ヒドロカルビル基、C1-18ヒドロカルビルオキシ基、C1-18ヒドロカルビルカルボニル基、C1-18ヒドロカルビルカルボニルオキシ基、C1-18ヒドロカルビルオキシカルボニル基、C1-18ヒドロカルビルオキシカルボニルオキシ基、C1-18ヒドロカルビルアミノ基、ジC1-18ヒドロカルビルアミノ基、C1-18ヒドロカルビルアミノカルボニル基、ジC1-18ヒドロカルビルアミノカルボニル基、C1-18ヒドロカルビルカルボニルアミノ基、C1-18ヒドロカルビルアミノカルボニルオキシ基、ジC1-18ヒドロカルビルアミノカルボニルオキシ基、C1-18ヒドロカルビルアミノカルボニルアミノ基、ジC1-18ヒドロカルビルアミノカルボニルアミノ基、C1-18ヒドロカルビルオキシカルボニルアミノ基、又は、C1-18ヒドロカルビルチオ基に置き換わっていてもよく、これらの置換基の末端を除く任意の位置の2価の炭素原子は-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-NH(C=O)O-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよく(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。);
さらにR1A~R1Cのうちいずれか2つが相互に単結合で直接、又は、二価の連結基である-O-、-S-、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、-C(=O)O-、若しくは、C1-3アルキレン基を介して連結し、一般式(II-1)中の硫黄原子と共に環を形成していてもよい。
上記R1A~R1Cの末端を除く任意の位置の2価の炭素原子は-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-NH(C=O)O-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよく(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。);
上記R1A~R1Cに含まれる水素原子は、(a)ハロゲン原子、(b)ハロアルキル基、(c)ヒドロキシ基、(d)チオール基、(e)ニトロ基、(f)シアノ基、(g)カルボキシ基、(h)アミノ基、(i)スルホ基、(j)ビニル基、(k)アリル基、(l)(メタ)アクリロイル基、(m)(メタ)アクリロイルオキシ基、(n)(メタ)アクリルアミド基、(o)スチリル基、(p)エポキシ基、(q)グリシジル基、(r)アミド基、(s)保護基を有するヒドロキシ基若しくはカルボキシ基、(t)酸解離性基を有する極性基、又は、(u)水素原子の少なくとも1部が上記(a)~(t)で置換されていてもよいC1-18ヒドロカルビル基、C1-18ヒドロカルビルオキシ基、C1-18ヒドロカルビルカルボニル基、C1-18ヒドロカルビルカルボニルオキシ基、C1-18ヒドロカルビルオキシカルボニル基、C1-18ヒドロカルビルオキシカルボニルオキシ基、C1-18ヒドロカルビルアミノ基、ジC1-18ヒドロカルビルアミノ基、C1-18ヒドロカルビルアミノカルボニル基、ジC1-18ヒドロカルビルアミノカルボニル基、C1-18ヒドロカルビルカルボニルアミノ基、C1-18ヒドロカルビルアミノカルボニルオキシ基、ジC1-18ヒドロカルビルアミノカルボニルオキシ基、C1-18ヒドロカルビルアミノカルボニルアミノ基、ジC1-18ヒドロカルビルアミノカルボニルアミノ基、C1-18ヒドロカルビルオキシカルボニルアミノ基、又は、C1-18ヒドロカルビルチオ基に置き換わっていてもよく、これらの置換基の末端を除く任意の位置の2価の炭素原子は-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-NH(C=O)O-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよく(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。);
さらにR1A~R1Cのうちいずれか2つが相互に単結合で直接、又は、二価の連結基である-O-、-S-、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、-C(=O)O-、若しくは、C1-3アルキレン基を介して連結し、一般式(II-1)中の硫黄原子と共に環を形成していてもよい。
上記R1A~R1Cとしては、それぞれ独立して、置換基を有していてもよいC1-18ヒドロカルビル基であり;上記R1A~R1Cの末端を除く任意の位置の2価の炭素原子は-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-NH(C=O)O-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよく(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。);上記R1A~R1Cに含まれる水素原子は、(a)ハロゲン原子、(b)ハロアルキル基、(c)ヒドロキシ基、(d)チオール基、(e)ニトロ基、(f)シアノ基、(g)カルボキシ基、(h)アミノ基、(i)スルホ基、(j)ビニル基、(k)アリル基、(l)(メタ)アクリロイル基、(m)(メタ)アクリロイルオキシ基、(n)(メタ)アクリルアミド基、(o)スチリル基、(p)エポキシ基、(q)グリシジル基、(r)アミド基、(s)保護基を有するヒドロキシ基若しくはカルボキシ基、(t)酸解離性基を有する極性基、又は、(u)水素原子の少なくとも1部が上記(a)~(t)で置換されていてもよいC1-18ヒドロカルビル基、C1-18ヒドロカルビルオキシ基、C1-18ヒドロカルビルカルボニル基、C1-18ヒドロカルビルカルボニルオキシ基、C1-18ヒドロカルビルオキシカルボニル基、C1-18ヒドロカルビルオキシカルボニルオキシ基、又は、C1-18ヒドロカルビルチオ基に置き換わっていてもよく、これらの置換基の末端を除く任意の位置の2価の炭素原子は-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-NH(C=O)O-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよい(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。)ものが好ましく、
置換基を有していてもよいC1-18アルキル基、C3-18脂環式基、C6-18アリール基、又は、C7-18アラルキル基であり;上記R1A~R1Cの末端を除く任意の位置の2価の炭素原子は-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-NH(C=O)O-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよく(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。);上記R1A~R1Cに含まれる水素原子は、(a)ハロゲン原子、(b)ハロアルキル基、(c)ヒドロキシ基、(d)チオール基、(e)ニトロ基、(f)シアノ基、(g)カルボキシ基、(h)アミノ基、(i)スルホ基、(j)ビニル基、(k)アリル基、(l)(メタ)アクリロイル基、(m)(メタ)アクリロイルオキシ基、(n)(メタ)アクリルアミド基、(o)スチリル基、(p)エポキシ基、(q)グリシジル基、(r)アミド基、(s)保護基を有するヒドロキシ基若しくはカルボキシ基、(t)酸解離性基を有する極性基、又は、(u)水素原子の少なくとも1部が上記(a)~(t)で置換されていてもよいC1-18ヒドロカルビル基、C1-18ヒドロカルビルオキシ基、C1-18ヒドロカルビルカルボニル基、C1-18ヒドロカルビルカルボニルオキシ基、C1-18ヒドロカルビルオキシカルボニル基、C1-18ヒドロカルビルオキシカルボニルオキシ基、又は、C1-18ヒドロカルビルチオ基に置き換わっていてもよく、これらの置換基の末端を除く任意の位置の2価の炭素原子は-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-NH(C=O)O-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよい(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。)ものがより好ましい。
置換基を有していてもよいC1-18アルキル基、C3-18脂環式基、C6-18アリール基、又は、C7-18アラルキル基であり;上記R1A~R1Cの末端を除く任意の位置の2価の炭素原子は-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-NH(C=O)O-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよく(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。);上記R1A~R1Cに含まれる水素原子は、(a)ハロゲン原子、(b)ハロアルキル基、(c)ヒドロキシ基、(d)チオール基、(e)ニトロ基、(f)シアノ基、(g)カルボキシ基、(h)アミノ基、(i)スルホ基、(j)ビニル基、(k)アリル基、(l)(メタ)アクリロイル基、(m)(メタ)アクリロイルオキシ基、(n)(メタ)アクリルアミド基、(o)スチリル基、(p)エポキシ基、(q)グリシジル基、(r)アミド基、(s)保護基を有するヒドロキシ基若しくはカルボキシ基、(t)酸解離性基を有する極性基、又は、(u)水素原子の少なくとも1部が上記(a)~(t)で置換されていてもよいC1-18ヒドロカルビル基、C1-18ヒドロカルビルオキシ基、C1-18ヒドロカルビルカルボニル基、C1-18ヒドロカルビルカルボニルオキシ基、C1-18ヒドロカルビルオキシカルボニル基、C1-18ヒドロカルビルオキシカルボニルオキシ基、又は、C1-18ヒドロカルビルチオ基に置き換わっていてもよく、これらの置換基の末端を除く任意の位置の2価の炭素原子は-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-NH(C=O)O-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよい(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。)ものがより好ましい。
またR1A~R1Cのうちいずれか2つが相互に単結合で直接、又は、二価の連結基である-O-、-S-、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、-C(=O)O-、若しくは、C1-3アルキレン基を介して連結し、一般式(II-1)中の硫黄原子と共に環を形成している場合としては、例えば、チアン-1-イウム骨格、チオフェン-1-イウム骨格、1,4-オキサチアン-4-イウム骨格、1,4-ジチアン-1-イウム骨格、1H-チオフェン-1-イウム骨格、ベンゾ[b]チオフェン-1-イウム骨格、ジベンゾチオフェニウム骨格、9,10-ジヒドロチオキサンチリウム骨格、10H-フェノキサチイン-10-イウム骨格、5H-チアントレン-5-イウム骨格を形成しているもの等が挙げられ、以下のものが例示できる。なお、*は環の形成に関与していない、R1A、R1B又はR1Cとの結合部を意味する。
上記一般式(II-1)で表される有機スルホニウムカチオンとしては、特に限定されず、例えば、ジブチル(ペンチル)スルホニウムカチオン、トリエチルスルホニウムカチオン、(2-カルボキシエチル)ジメチルスルホニウムカチオン、トリメチルスルホニウムカチオン、ジメチルフェナシルスルホニウムカチオン、1-(4-ヒドロキシナフタレン-1-イル)ヘキサヒドロチオピリリウムカチオン、ジメチルフェニルスルホニウムカチオン、トリフェニルスルホニウムカチオン、トリス(4-メチルフェニル)スルホニウムカチオン、4-メトキシフェニルジフェニルスルホニウムカチオン、4-ヨードフェニルジフェニルスルホニウムカチオン、トリス(4-フルオロフェニル)スルホニウムカチオン、1-フェニルヘキサヒドロチオピリリウムカチオン、ジ(ナフタレン-1-イル)(フェニル)スルホニウムカチオン、フェニルビス(2-(トリフルオロメチル)フェニル)スルホニウムカチオン、メシチルビス(2-(トリフルオロメチル)フェニル)スルホニウムカチオン、ビス(3,5-ジフルオロフェニル)(フェニル)スルホニウムカチオン、トリス(3,5-ジフルオロフェニル)スルホニウムカチオン、(4-(ドデカノイルオキシ-3,5-ジメチルフェニル))ジフェニルスルホニウムカチオン、ジフェニル(3-(トリフルオロメトキシ)フェニル)スルホニウムカチオン、(4-(1-アダマンチルカルボニルオキシ)フェニル)ジフェニルスルホニウムカチオン、(4-フェニルチオフェニル)ジフェニルスルホニウムカチオン、5-フェニル-5H-チアントレン-5-イウムカチオン、5-(2,5-ジメチルフェニル)チアントレン-5-イウムカチオン、5-フェニル-5H-ジベンゾ[b,d]チオフェン-5-イウムカチオン、5-(3-(トリフルオロメチル)フェニル)-5H-ジベンゾ[b,d]チオフェン-5-イウムカチオン、1-(4-(t-ブチル)フェニル)-1H-ベンゾ[b]チオフェン-1-イウムカチオン、メチルジフェニルスルホニウムカチオン、(2-ブロモエチル)ジフェニルスルホニウムカチオン、(3-クロロプロピル)ジフェニルスルホニウムカチオン、ベンジル(4-ヒドロキシフェニル)メチルスルホニウムカチオン、(4-ヒドロキシフェニル)メチル(2-メチルベンジル)スルホニウムカチオン、4-ヒドロキシフェニルジメチルスルホニウムカチオン、ジフェニル(メチル)スルホニウムカチオン、ジフェニル(4-(フェニルチオ)フェニル)スルホニウムカチオン、(2-ブロモエチル)ジフェニルスルホニウムカチオン、ジメシチル(トリフルオロメチル)スルホニウムカチオン、トリ-p-トリルスルホニウムカチオン等が挙げられる。
[1-2-2.ヨードニウムカチオン]
ヨードニウムカチオンとしては、特に限定されず、公知慣用のものを用いることができる。ヨードニウムカチオンとしては、例えば、下記一般式(II-2)で表される有機ヨードニウムカチオンが挙げられる。
ヨードニウムカチオンとしては、特に限定されず、公知慣用のものを用いることができる。ヨードニウムカチオンとしては、例えば、下記一般式(II-2)で表される有機ヨードニウムカチオンが挙げられる。
一般式(II-2)中、R2A及びR2Bは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよいC1-18ヒドロカルビル基、3~18員環非芳香族複素環式基、又は、5~18員環芳香族複素環式基を表し、
上記R2A及びR2Bの末端を除く任意の位置の2価の炭素原子は-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-NH(C=O)O-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよく(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。);
上記R2A及びR2Bに含まれる水素原子は、(a)ハロゲン原子、(b)ハロアルキル基、(c)ヒドロキシ基、(d)チオール基、(e)ニトロ基、(f)シアノ基、(g)カルボキシ基、(h)アミノ基、(i)スルホ基、(j)ビニル基、(k)アリル基、(l)(メタ)アクリロイル基、(m)(メタ)アクリロイルオキシ基、(n)(メタ)アクリルアミド基、(o)スチリル基、(p)エポキシ基、(q)グリシジル基、(r)アミド基、(s)保護基を有するヒドロキシ基若しくはカルボキシ基、(t)酸解離性基を有する極性基、又は、(u)水素原子の少なくとも1部が上記(a)~(t)で置換されていてもよいC1-18ヒドロカルビル基、C1-18ヒドロカルビルオキシ基、C1-18ヒドロカルビルカルボニル基、C1-18ヒドロカルビルカルボニルオキシ基、C1-18ヒドロカルビルオキシカルボニル基、C1-18ヒドロカルビルオキシカルボニルオキシ基、C1-18ヒドロカルビルアミノ基、ジC1-18ヒドロカルビルアミノ基、C1-18ヒドロカルビルアミノカルボニル基、ジC1-18ヒドロカルビルアミノカルボニル基、C1-18ヒドロカルビルカルボニルアミノ基、C1-18ヒドロカルビルアミノカルボニルオキシ基、ジC1-18ヒドロカルビルアミノカルボニルオキシ基、C1-18ヒドロカルビルアミノカルボニルアミノ基、ジC1-18ヒドロカルビルアミノカルボニルアミノ基、C1-18ヒドロカルビルオキシカルボニルアミノ基、又は、C1-18ヒドロカルビルチオ基に置き換わっていてもよく、これらの置換基の末端を除く任意の位置の2価の炭素原子は-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-NH(C=O)O-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよく(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。);
さらにR2A及びR2Bは相互に単結合で直接、又は、二価の連結基である-O-、-S-、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、-C(=O)O-、若しくは、C1-3アルキレン基を介して連結し、一般式(II-2)中のヨウ素原子と共に環を形成していてもよい。
上記R2A及びR2Bの末端を除く任意の位置の2価の炭素原子は-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-NH(C=O)O-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよく(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。);
上記R2A及びR2Bに含まれる水素原子は、(a)ハロゲン原子、(b)ハロアルキル基、(c)ヒドロキシ基、(d)チオール基、(e)ニトロ基、(f)シアノ基、(g)カルボキシ基、(h)アミノ基、(i)スルホ基、(j)ビニル基、(k)アリル基、(l)(メタ)アクリロイル基、(m)(メタ)アクリロイルオキシ基、(n)(メタ)アクリルアミド基、(o)スチリル基、(p)エポキシ基、(q)グリシジル基、(r)アミド基、(s)保護基を有するヒドロキシ基若しくはカルボキシ基、(t)酸解離性基を有する極性基、又は、(u)水素原子の少なくとも1部が上記(a)~(t)で置換されていてもよいC1-18ヒドロカルビル基、C1-18ヒドロカルビルオキシ基、C1-18ヒドロカルビルカルボニル基、C1-18ヒドロカルビルカルボニルオキシ基、C1-18ヒドロカルビルオキシカルボニル基、C1-18ヒドロカルビルオキシカルボニルオキシ基、C1-18ヒドロカルビルアミノ基、ジC1-18ヒドロカルビルアミノ基、C1-18ヒドロカルビルアミノカルボニル基、ジC1-18ヒドロカルビルアミノカルボニル基、C1-18ヒドロカルビルカルボニルアミノ基、C1-18ヒドロカルビルアミノカルボニルオキシ基、ジC1-18ヒドロカルビルアミノカルボニルオキシ基、C1-18ヒドロカルビルアミノカルボニルアミノ基、ジC1-18ヒドロカルビルアミノカルボニルアミノ基、C1-18ヒドロカルビルオキシカルボニルアミノ基、又は、C1-18ヒドロカルビルチオ基に置き換わっていてもよく、これらの置換基の末端を除く任意の位置の2価の炭素原子は-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-NH(C=O)O-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよく(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。);
さらにR2A及びR2Bは相互に単結合で直接、又は、二価の連結基である-O-、-S-、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、-C(=O)O-、若しくは、C1-3アルキレン基を介して連結し、一般式(II-2)中のヨウ素原子と共に環を形成していてもよい。
R2A及びR2Bとしては、置換基を有していてもよいC1-18ヒドロカルビル基であり;上記R2A及びR2Bの末端を除く任意の位置の2価の炭素原子は-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-NH(C=O)O-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよく(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。);上記R2A及びR2Bに含まれる水素原子は、(a)ハロゲン原子、(b)ハロアルキル基、(c)ヒドロキシ基、(d)チオール基、(e)ニトロ基、(f)シアノ基、(g)カルボキシ基、(h)アミノ基、(i)スルホ基、(j)ビニル基、(k)アリル基、(l)(メタ)アクリロイル基、(m)(メタ)アクリロイルオキシ基、(n)(メタ)アクリルアミド基、(o)スチリル基、(p)エポキシ基、(q)グリシジル基、(r)アミド基、(s)保護基を有するヒドロキシ基若しくはカルボキシ基、(t)酸解離性基を有する極性基、又は、(u)水素原子の少なくとも1部が上記(a)~(t)で置換されていてもよいC1-18ヒドロカルビル基、C1-18ヒドロカルビルオキシ基、C1-18ヒドロカルビルカルボニル基、C1-18ヒドロカルビルカルボニルオキシ基、C1-18ヒドロカルビルオキシカルボニル基、C1-18ヒドロカルビルオキシカルボニルオキシ基、又は、C1-18ヒドロカルビルチオ基に置き換わっていてもよく、これらの置換基の末端を除く任意の位置の2価の炭素原子は-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-NH(C=O)O-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよい(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。)ものが好ましく、
置換基を有していてもよいC1-18アルキル基、C3-18脂環式基、C6-18アリール基、又は、C7-18アラルキル基であり;上記R2A及びR2Bの末端を除く任意の位置の2価の炭素原子は-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-NH(C=O)O-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよく(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。);上記R2A及びR2Bに含まれる水素原子は、(a)ハロゲン原子、(b)ハロアルキル基、(c)ヒドロキシ基、(d)チオール基、(e)ニトロ基、(f)シアノ基、(g)カルボキシ基、(h)アミノ基、(i)スルホ基、(j)ビニル基、(k)アリル基、(l)(メタ)アクリロイル基、(m)(メタ)アクリロイルオキシ基、(n)(メタ)アクリルアミド基、(o)スチリル基、(p)エポキシ基、(q)グリシジル基、(r)アミド基、(s)保護基を有するヒドロキシ基若しくはカルボキシ基、(t)酸解離性基を有する極性基、又は、(u)水素原子の少なくとも1部が上記(a)~(t)で置換されていてもよいC1-18ヒドロカルビル基、C1-18ヒドロカルビルオキシ基、C1-18ヒドロカルビルカルボニル基、C1-18ヒドロカルビルカルボニルオキシ基、C1-18ヒドロカルビルオキシカルボニル基、C1-18ヒドロカルビルオキシカルボニルオキシ基、又は、C1-18ヒドロカルビルチオ基に置き換わっていてもよく、これらの置換基の末端を除く任意の位置の2価の炭素原子は-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-NH(C=O)O-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよい(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。)ものがより好ましい。
置換基を有していてもよいC1-18アルキル基、C3-18脂環式基、C6-18アリール基、又は、C7-18アラルキル基であり;上記R2A及びR2Bの末端を除く任意の位置の2価の炭素原子は-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-NH(C=O)O-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよく(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。);上記R2A及びR2Bに含まれる水素原子は、(a)ハロゲン原子、(b)ハロアルキル基、(c)ヒドロキシ基、(d)チオール基、(e)ニトロ基、(f)シアノ基、(g)カルボキシ基、(h)アミノ基、(i)スルホ基、(j)ビニル基、(k)アリル基、(l)(メタ)アクリロイル基、(m)(メタ)アクリロイルオキシ基、(n)(メタ)アクリルアミド基、(o)スチリル基、(p)エポキシ基、(q)グリシジル基、(r)アミド基、(s)保護基を有するヒドロキシ基若しくはカルボキシ基、(t)酸解離性基を有する極性基、又は、(u)水素原子の少なくとも1部が上記(a)~(t)で置換されていてもよいC1-18ヒドロカルビル基、C1-18ヒドロカルビルオキシ基、C1-18ヒドロカルビルカルボニル基、C1-18ヒドロカルビルカルボニルオキシ基、C1-18ヒドロカルビルオキシカルボニル基、C1-18ヒドロカルビルオキシカルボニルオキシ基、又は、C1-18ヒドロカルビルチオ基に置き換わっていてもよく、これらの置換基の末端を除く任意の位置の2価の炭素原子は-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-NH(C=O)O-、-S-又は-SO2-に置き換わっていてもよい(ただし、隣り合う2価の炭素原子が同時に置き換わることはないものとする。)ものがより好ましい。
上記一般式(II-2)で表される有機ヨードニウムカチオンとしては、特に限定されず、例えば、エチニル(フェニル)ヨードニウムカチオン、ビス(ピリジン)ヨードニウムカチオン、ビス(2,4,6-トリメチルピリジン)ヨードニウムカチオン、ジフェニルヨードニウムカチオン、ビス(4-(t-ブチル)フェニル)ヨードニウムカチオン、(2-カルボキシフェニル)(フェニル)ヨードニウムカチオン、(4-ニトロフェニル)(フェニル)ヨードニウムカチオン、(3-(トリフルオロメチル)フェニル)(2,4,6-トリメチルフェニル)ヨードニウムカチオン、ビス(4-フルオロフェニル)ヨードニウムカチオン、(4-(ブロモメチル)フェニル)(2,4,6-トリメトキシフェニル)ヨードニウムカチオン、4-ビフェニルイル(2,4,6-トリメトキシフェニル)ヨードニウムカチオン、ビス(2,4,6-トリメチルフェニル)ヨードニウムカチオン、4-イソプロピル-4’-メチルジフェニルヨードニウムカチオン、(4-(トリフルオロメチル)フェニル)(2,4,6-トリメチルフェニル)ヨードニウムカチオン、((4-トリフルオロメチル)フェニル)(2,4,6-トリメトキシフェニル)ヨードニウムカチオン、(5-フルオロ-2-ニトロフェニル)(2,4,6-トリメトキシフェニル)ヨードニウムカチオン、(3-ブロモフェニル)(メシチル)ヨードニウムカチオン、ビス(4-ブロモフェニル)ヨードニウムカチオン、(3,5-ジクロロフェニル)(2,4,6-トリメトキシフェニル)ヨードニウムカチオン、(4-メチルフェニル)(2,4,6-トリメチルフェニル)ヨードニウムカチオン、(3-メチルフェニル)(2,4,6-トリメチルフェニル)ヨードニウムカチオン、(2-メチルフェニル)(2,4,6-トリメチルフェニル)ヨードニウムカチオン、フェニル(2,4,6-トリメトキシフェニル)ヨードニウムカチオン等が挙げられる。
[1-3.金属オキソ酸アニオンとオニウムカチオンとの塩又はその混合物]
別の実施形態に係るオキソ酸アニオン、及び、オニウムカチオンは、下記一般式(I)で表される金属オキソ酸アニオンとオニウムカチオンとの塩、又は、その混合物であってもよい。
(Am+)a(Bn+)b(C(am+bn)-) (I)
[式(I)中、
Am+は、それぞれ独立に、H+、又は、金属イオンを表し;
Bn+は、それぞれ独立に、スルホニウムカチオン、又は、ヨードニウムカチオンを表し;
C(am+bn)-は、金属オキソ酸アニオンを表し;
mは1~3の整数であり、nは1又は2の整数であり、aは実数であり、かつ、bは0.1より大きい実数である。]
別の実施形態に係るオキソ酸アニオン、及び、オニウムカチオンは、下記一般式(I)で表される金属オキソ酸アニオンとオニウムカチオンとの塩、又は、その混合物であってもよい。
(Am+)a(Bn+)b(C(am+bn)-) (I)
[式(I)中、
Am+は、それぞれ独立に、H+、又は、金属イオンを表し;
Bn+は、それぞれ独立に、スルホニウムカチオン、又は、ヨードニウムカチオンを表し;
C(am+bn)-は、金属オキソ酸アニオンを表し;
mは1~3の整数であり、nは1又は2の整数であり、aは実数であり、かつ、bは0.1より大きい実数である。]
上記一般式(I)で表される金属オキソ酸アニオンとオニウムカチオンとの塩、又は、その混合物において、「金属オキソ酸アニオン」、「スルホニウムカチオン」、「ヨードニウムカチオン」は、上述したものを適宜用いることができる。
[1-3-1.金属イオン]
本実施形態に係る金属イオンは、特に限定されず、公知慣用のものを用いることができる。上記金属イオンとしては、例えば、Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+、Be2+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Al3+、Co3+、Bi3+等が挙げられる。
金属イオンとしては、Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Al3+、Co3+が好ましく、Na+、K+、Rb+、Cs+、Ca2+、Al3+、Co3+がより好ましい。
これらの金属イオンは、1種を単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本実施形態に係る金属イオンは、特に限定されず、公知慣用のものを用いることができる。上記金属イオンとしては、例えば、Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+、Be2+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Al3+、Co3+、Bi3+等が挙げられる。
金属イオンとしては、Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Al3+、Co3+が好ましく、Na+、K+、Rb+、Cs+、Ca2+、Al3+、Co3+がより好ましい。
これらの金属イオンは、1種を単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
[1-3-2.一般式(I)で表される塩、又は、その混合物の構成]
一般式(I)で表される塩、又は、その混合物には、Am+とBn+の比率(a:b)が異なる複数の塩が含まれていてもよい。この場合に、上記aとbの値については、例えば、NMRによる分析、XRF分析、XPS分析等を行うことによって求めることができる。
一般式(I)で表される塩、又は、その混合物には、Am+とBn+の比率(a:b)が異なる複数の塩が含まれていてもよい。この場合に、上記aとbの値については、例えば、NMRによる分析、XRF分析、XPS分析等を行うことによって求めることができる。
aとbの比率(a:b)としては、金属オキソ酸アニオン、オニウムカチオンの種類等にもよるものの、a:b=0~8:1~10であることが好ましく、0~4:2~8であることがより好ましく、0~2:1~4であることがさらに好ましい。
とりわけ、am+bnの値が2~4の整数であり、かつ、m及びnが1である場合、aが0~3.9の実数であり、かつ、bが0.1~4の実数であることが好ましく、aが0~3.5の実数であり、かつ、bが0.5~4の実数であることがより好ましい。
とりわけ、am+bnの値が2~4の整数であり、かつ、m及びnが1である場合、aが0~3.9の実数であり、かつ、bが0.1~4の実数であることが好ましく、aが0~3.5の実数であり、かつ、bが0.5~4の実数であることがより好ましい。
[1-3-3.一般式(I)で表される塩、又は、その混合物の含有量]
レジスト材料中の一般式(I)で表される塩、又は、その混合物の含有量は、特に限定されず、基板等にレジスト材料を塗布する方法、塗布する膜厚等によって適宜設定できる。レジスト材料中一般式(I)で表される塩、又は、その混合物の含有量としては、露光部と未露光部とで金属オキソ酸アニオンとオニウムカチオンのモル比に差異を設ける、又は、ドライエッチング用レジスト材料として好適に用いる、という観点から、レジスト材料を100質量%とした場合に、0.005~8質量%であることが好ましく、0.01~5質量%であることがより好ましく、0.05~4質量%であることがさらに好ましい。
レジスト材料中の一般式(I)で表される塩、又は、その混合物の含有量は、特に限定されず、基板等にレジスト材料を塗布する方法、塗布する膜厚等によって適宜設定できる。レジスト材料中一般式(I)で表される塩、又は、その混合物の含有量としては、露光部と未露光部とで金属オキソ酸アニオンとオニウムカチオンのモル比に差異を設ける、又は、ドライエッチング用レジスト材料として好適に用いる、という観点から、レジスト材料を100質量%とした場合に、0.005~8質量%であることが好ましく、0.01~5質量%であることがより好ましく、0.05~4質量%であることがさらに好ましい。
[1-4.水及び/又は有機溶剤]
本実施形態に係るレジスト材料は、さらに水及び/又は有機溶剤を含有していてもよい。水としては、特に限定されず、公知慣用のものを用いることができる。また有機溶剤としては、特に限定されず、公知慣用のものを用いることができる。
本実施形態に係るレジスト材料は、さらに水及び/又は有機溶剤を含有していてもよい。水としては、特に限定されず、公知慣用のものを用いることができる。また有機溶剤としては、特に限定されず、公知慣用のものを用いることができる。
上記有機溶剤としては、金属オキソ酸アニオン、及び、オニウムカチオンを調製した際に均一に溶解又は分散させることができる有機溶剤であることが好ましい。
有機溶剤としては、極性溶剤として、例えば、アルコール系溶剤、エーテル系溶剤、ケトン系溶剤、アミド系溶剤、エステル系溶剤、ニトリル系溶剤、非プロトン系極性溶剤等が挙げられ、非極性溶剤として炭化水素系溶剤等が挙げられる。これらの有機溶剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記極性溶剤の具体例としては、例えば、
メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール(IPA)、ジアセトンアルコール(DAA)、3-メトキシブタノール、3-メチル-3-メトキシブタノール、1-メトキシ-2-プロパノール、4-メチル-2-ペンタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)等のアルコール系溶剤;
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、ジイソアミルエーテル、テトラヒドロフラン、アニソール、プロピレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等のエーテル系溶剤;
アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチル-n-ペンチルケトン、メチルイソペンチルケトン、2-ヘプタノン、アセトフェノン、プロピレンカーボネート、フルフラール等のケトン系溶剤;
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-メチルピロリドン、1-エチル-2-ピロリドン、1-ブチル-2-ピロリドン等のアミド系溶剤;
乳酸メチル、乳酸エチル(EL)、酢酸メチル、酢酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)等のエステル系溶剤;
アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル系溶剤:
γ-ブチロラクトン、δ-バレロラクトン、γ-ラクタム、δ-ラクタム、ジメチルスルホキシド(DMSO)、スルホラン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、テトラメチル尿素等の非プロトン系極性溶剤等が挙げられる。
また非極性溶剤としては、n-ペンタン、n-ヘキサン、トルエン、キシレン等の炭化水素系溶剤等が挙げられる。
上記有機溶剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール(IPA)、ジアセトンアルコール(DAA)、3-メトキシブタノール、3-メチル-3-メトキシブタノール、1-メトキシ-2-プロパノール、4-メチル-2-ペンタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)等のアルコール系溶剤;
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、ジイソアミルエーテル、テトラヒドロフラン、アニソール、プロピレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等のエーテル系溶剤;
アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチル-n-ペンチルケトン、メチルイソペンチルケトン、2-ヘプタノン、アセトフェノン、プロピレンカーボネート、フルフラール等のケトン系溶剤;
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-メチルピロリドン、1-エチル-2-ピロリドン、1-ブチル-2-ピロリドン等のアミド系溶剤;
乳酸メチル、乳酸エチル(EL)、酢酸メチル、酢酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)等のエステル系溶剤;
アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル系溶剤:
γ-ブチロラクトン、δ-バレロラクトン、γ-ラクタム、δ-ラクタム、ジメチルスルホキシド(DMSO)、スルホラン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、テトラメチル尿素等の非プロトン系極性溶剤等が挙げられる。
また非極性溶剤としては、n-ペンタン、n-ヘキサン、トルエン、キシレン等の炭化水素系溶剤等が挙げられる。
上記有機溶剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本実施形態に係るレジスト材料に含有させる有機溶剤としては、塗布性の点で、極性溶剤が好ましく、さらに溶解性の点でアミド系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、又は、ケトン系溶剤が含まれていることがより好ましい。上記アミド系溶剤としては、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジエチルホルムアミド、アセトアミド及びN-メチルピロリドンからなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。また上記エステル系溶剤又はアルコール系溶剤としては、溶解性の点で、エステル結合及び/又は水酸基を有していることが好ましく、前述の中でも、プロピレングリコールモノメチルエーテル、乳酸メチル、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、及び、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートからなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。
レジスト材料中の水及び/又は有機溶剤の含有量は、特に限定されず、基板等にレジスト材料を塗布する方法、塗布する膜厚等に応じて適宜設定できる。レジスト材料中の水及び/又は有機溶剤の含有量としては、レジスト材料の固形分濃度が0.01~20質量%になることが好ましく、0.05~15質量%になることがより好ましく、0.1~10質量%になることがさらに好ましく、0.1~8質量%の範囲になるように含有させることがさらにより好ましい。
[1-5.その他]
本実施形態に係るレジスト材料には、さらに所望により混和性のある添加剤として、例えば、レジスト膜の性能を改良するための付加的樹脂、溶解抑制剤、可塑剤、安定剤、着色剤、ハレーション防止剤、染料等を適宜、添加含有させることができる。また本実施形態に係るレジスト材料には、さらに酸発生剤、酸拡散制御剤等を添加してもよい。
本実施形態に係るレジスト材料には、エポキシ樹脂を含まない方が好ましい。また、過酸化水素を含まない方が好ましい。
本実施形態に係るレジスト材料には、さらに所望により混和性のある添加剤として、例えば、レジスト膜の性能を改良するための付加的樹脂、溶解抑制剤、可塑剤、安定剤、着色剤、ハレーション防止剤、染料等を適宜、添加含有させることができる。また本実施形態に係るレジスト材料には、さらに酸発生剤、酸拡散制御剤等を添加してもよい。
本実施形態に係るレジスト材料には、エポキシ樹脂を含まない方が好ましい。また、過酸化水素を含まない方が好ましい。
[2.パターン形成方法]
本実施形態に係るパターン形成方法は、基板にレジスト材料を塗布する工程と、上記塗布工程により形成されたレジスト膜を活性光線で露光する工程と、上記露光されたレジスト膜を現像する工程と、を備える。
また、上記塗布工程により形成されたレジスト膜を活性光線で露光する工程を行った後に、露光後加熱処理をする工程を有することが好ましい。
さらに、上記塗布工程により形成されたレジスト膜を活性光線で露光する工程を行った後に、当該レジスト膜を、水を含む現像液で現像する工程、又は、蒸気に曝露する工程を有していてもよい。なお、露光後のレジスト膜を、水を含む現像液で現像する工程、又は、蒸気に曝露する工程は、露光後加熱処理したレジスト膜に対して行ってもよい。
本実施形態に係るパターン形成方法は、基板にレジスト材料を塗布する工程と、上記塗布工程により形成されたレジスト膜を活性光線で露光する工程と、上記露光されたレジスト膜を現像する工程と、を備える。
また、上記塗布工程により形成されたレジスト膜を活性光線で露光する工程を行った後に、露光後加熱処理をする工程を有することが好ましい。
さらに、上記塗布工程により形成されたレジスト膜を活性光線で露光する工程を行った後に、当該レジスト膜を、水を含む現像液で現像する工程、又は、蒸気に曝露する工程を有していてもよい。なお、露光後のレジスト膜を、水を含む現像液で現像する工程、又は、蒸気に曝露する工程は、露光後加熱処理したレジスト膜に対して行ってもよい。
[2-1.塗布工程]
本実施形態に係るパターン形成方法は、基板にレジスト材料を塗布する工程を有する。
本実施形態に係るパターン形成方法は、基板にレジスト材料を塗布する工程を有する。
<基板>
本実施形態で使用する基板は、特に限定されず、公知慣用のものを用いることができる。基板としては、例えば、電子部品用の基板や、所定の配線パターンが形成された基板等を用いてもよい。
基板の材質としては、特に限定されず、例えば、シリコンウエハ、銅、クロム、鉄、アルミニウム等の金属製の基板、ガラス、酸化チタン、二酸化ケイ素等の無機物による基板等が挙げられる。
基板の大きさ、形状等は特に限定されず、基板の表面は平滑であっても、曲面、凹凸を有していてもよく、薄片形状の基板等であってもよい。
本実施形態で使用する基板は、特に限定されず、公知慣用のものを用いることができる。基板としては、例えば、電子部品用の基板や、所定の配線パターンが形成された基板等を用いてもよい。
基板の材質としては、特に限定されず、例えば、シリコンウエハ、銅、クロム、鉄、アルミニウム等の金属製の基板、ガラス、酸化チタン、二酸化ケイ素等の無機物による基板等が挙げられる。
基板の大きさ、形状等は特に限定されず、基板の表面は平滑であっても、曲面、凹凸を有していてもよく、薄片形状の基板等であってもよい。
基板の表面には、必要に応じて表面処理が施されていてもよい。基板の表層に水酸基を有する基板の場合には、水酸基と反応可能なシラン系カップリング剤を用いて基板の表面処理を行うことで、基板の表層を親水性から疎水性に変化させて、基板と金属元素を含有するレジスト膜との密着性を高めることができる。上記シラン系カップリング剤としては、例えば、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)等が挙げられる。
<塗布方法>
レジスト材料を基板上に塗布する方法としては、特に限定されず、公知慣用の方法を用いることができる。塗布方法としては、乾式法としては、例えば、例えば、熱CVD、プラズマCVD、光CVD等のCVD法(化学蒸着法);真空蒸着、プラズマ援用蒸着、スパッタリング、イオンプレティング等のPVD法(物理蒸着法)等を用いることができる。また湿式法としては、例えば、スピンコート、バーコート、ロールコート、フローコート、ディップコート、スプレーコート、インクジェット印刷、スクリーン印刷等の塗布法等を用いることができる。
レジスト材料を基板上に塗布する方法としては、特に限定されず、公知慣用の方法を用いることができる。塗布方法としては、乾式法としては、例えば、例えば、熱CVD、プラズマCVD、光CVD等のCVD法(化学蒸着法);真空蒸着、プラズマ援用蒸着、スパッタリング、イオンプレティング等のPVD法(物理蒸着法)等を用いることができる。また湿式法としては、例えば、スピンコート、バーコート、ロールコート、フローコート、ディップコート、スプレーコート、インクジェット印刷、スクリーン印刷等の塗布法等を用いることができる。
本実施形態に係るレジスト材料を基板上に塗布する方法としては、膜厚等を均一に形成するという観点から、スピンコート法、スクリーン印刷等の湿式法を用いることが好ましく、スピンコート法を用いることがより好ましい。塗布膜を形成後、エッジビードを除去するために、バックサイドリンス、エッジビード除去ステップなどを行うことができる。
レジスト材料を基板上に塗布して形成されるレジスト膜を乾燥させる方法としては、特に限定されず、例えば、ホットプレート等の加熱装置(ポストアプライベーク(PAB))、減圧装置等を用いて行うことができる。
ベーク条件は、特に限定されず、レジスト膜の種類、用途等に応じて適宜設定することができる。ベーク温度としては、80~300℃であることが好ましく、80~200℃であることがより好ましく、80~130℃であることがさらに好ましい。またベーク時間としては、10秒~300秒であることが好ましく、20秒~180秒であることがより好ましく、30秒~120秒であることがさらに好ましい。
ベーク条件は、特に限定されず、レジスト膜の種類、用途等に応じて適宜設定することができる。ベーク温度としては、80~300℃であることが好ましく、80~200℃であることがより好ましく、80~130℃であることがさらに好ましい。またベーク時間としては、10秒~300秒であることが好ましく、20秒~180秒であることがより好ましく、30秒~120秒であることがさらに好ましい。
レジスト膜の乾燥後における厚さは、特に限定されないが、0.5~100nmであることが好ましく、1~75nmであることがより好ましく、1~60nmであることがさらに好ましい。
[2-2.露光工程]
本実施形態に係るパターン形成方法は、上記塗布工程により形成されたレジスト膜を露光する工程を有する。
本実施形態に係るパターン形成方法は、上記塗布工程により形成されたレジスト膜を露光する工程を有する。
レジスト膜の露光工程における露光装置として、例えば、ArF露光装置、電子線描画装置、EUV露光装置等を用いることができる。また露光工程では、所定のパターンが形成されたマスク(マスクパターン)を介して露光を行ってもよく、又は、マスクパターンを介さずに電子線の直接照射による描画等によって選択的露光を行ってもよい。
露光に用いる活性光線は、特に限定されず、例えば、UV、DUV、XUV、EUV、BEUV、電子線、X線等であってもよい。
露光に用いる波長は、特に限定されず、ArFエキシマレーザー(波長193nm)、KrFエキシマレーザー(波長248nm)、F2エキシマレーザー(波長157nm)、EUV(極端紫外線(波長13.5nm))、BEUV(Beyond EUV(波長6.Xnm))VUV(真空紫外線)、EB(電子線)、X線、軟X線等の放射線を用いてもよい。
露光に用いる波長は、特に限定されず、ArFエキシマレーザー(波長193nm)、KrFエキシマレーザー(波長248nm)、F2エキシマレーザー(波長157nm)、EUV(極端紫外線(波長13.5nm))、BEUV(Beyond EUV(波長6.Xnm))VUV(真空紫外線)、EB(電子線)、X線、軟X線等の放射線を用いてもよい。
レジスト膜上への露光量としては、ArFエキシマレーザー又はKrFエキシマレーザーの場合、1~200mJ/cm2であることが好ましく、20~60mJ/cm2であることがより好ましい。また極端紫外線の場合、露光量が例えば、500mJ/cm2以下であり、0.1~200mJ/cm2であることが好ましく、3~100mJ/cm2であることがより好ましく、5~50mJ/cm2であることがさらに好ましい。さらにBEUVの場合、露光量が例えば、1000mJ/cm2以下であり、0.1~400mJ/cm2であることが好ましく、1~200mJ/cm2であることがより好ましく、5~150mJ/cm2であることがさらに好ましい。
電子線の場合、50kVにて3μC/cm2~2mC/cm2の線量で露光することが好ましく、10μC/cm2~1.5mC/cm2の線量で露光することがより好ましい。
電子線の場合、50kVにて3μC/cm2~2mC/cm2の線量で露光することが好ましく、10μC/cm2~1.5mC/cm2の線量で露光することがより好ましい。
ここで、レジスト膜の未露光部と露光部との化学的・物理的特性の差異については、例えば、金属オキソ酸アニオン中の原子の個数uと、当該金属オキソ酸アニオンとイオン結合しているオニウムカチオン等で形成されている金属酸化物中に含まれる水素原子を除く原子の個数vと、によって以下のように表されるX%の値を指標として用いることができる。
X%=(u)/(v)×100
X%=(u)/(v)×100
より具体的には、未露光部のX(未露光部)%に比べて、露光部のX(露光部)%の方がより大きい値を有しており(X(未露光部)%<X(露光部)%)、X(露光部)%の方がX(未露光部)%よりも1%以上大きい方がより好ましく、3%以上大きい方がさらに好ましく、5%以上大きい方がさらにより好ましい。
上記X(未露光部)%及びX(露光部)%については、特に限定されず、例えば、後述するXRF分析やXPF分析等を用いて求めることができる。
[2-3.露光後加熱処理工程]
レジスト膜に露光を行った後、露光後加熱(ポストエクスポージャーベーク(PEB))処理を行ってもよいし、行わなくてもよい。
露光後加熱処理(PEB)を行うことにより、露光部と未露光部とのエッチング選択性のコントラストを増大させることができる。そのメカニズムは定かではないものの、露光後に加熱処理(PEB)を行うことで、露光後の酸環境下におけるWO2-において脱水縮合反応等が生じて構造が変化したり、あるいは露光によって生じたスルフィドが気化・蒸発したり、また上記WO2-の脱水縮合反応等で生じた水又は残存水が気化・蒸発したり等することによる影響等が考えられる。
レジスト膜に露光を行った後、露光後加熱(ポストエクスポージャーベーク(PEB))処理を行ってもよいし、行わなくてもよい。
露光後加熱処理(PEB)を行うことにより、露光部と未露光部とのエッチング選択性のコントラストを増大させることができる。そのメカニズムは定かではないものの、露光後に加熱処理(PEB)を行うことで、露光後の酸環境下におけるWO2-において脱水縮合反応等が生じて構造が変化したり、あるいは露光によって生じたスルフィドが気化・蒸発したり、また上記WO2-の脱水縮合反応等で生じた水又は残存水が気化・蒸発したり等することによる影響等が考えられる。
より具体的には、露光後加熱処理を行うことにより、未露光部のレジスト膜に含まれる金属オキソ酸アニオン由来の金属元素を100モル%とした場合のオニウムカチオン由来のS又はIの元素のモル%(xモル%)と、露光部のレジスト膜に含まれる金属オキソ酸アニオン由来の金属元素を100モル%とした場合のオニウムカチオン由来のS又はIの元素のモル%(yモル%)とを比べた場合に、上記未露光部に比べて上記露光部のレジスト膜に含まれるオニウムカチオン由来のS又はIの元素のモル%((x-y)モル%)を減少させることができ、これによりレジスト膜の未露光部と露光部とで化学的・物理的特性に差異を設けることができる。
なお、露光後加熱処理をすることにより、レジスト膜の露光部の膜厚が減少することから、メカニズムは定かではないものの、当該加熱処理をすることでオニウムカチオン由来の物質が気化・蒸発していること等が推測される。
なお、露光後加熱処理をすることにより、レジスト膜の露光部の膜厚が減少することから、メカニズムは定かではないものの、当該加熱処理をすることでオニウムカチオン由来の物質が気化・蒸発していること等が推測される。
上記未露光部に比べた上記露光部のレジスト膜に含まれるオニウムカチオン由来のS又はIの元素のモル%の減少度合いは、露光後加熱処理のベーク温度、ベーク時間等の条件によって変化させることができ、(x-y)モル%が、5モル%以上であることが好ましく、10モル%以上であることがより好ましく、15モル%以上であることがさらに好ましい。また(x-y)モル%が、100モル%以下であることが好ましく、90モル%以下であることがより好ましく、80モル%以下であることがさらに好ましい。
上記金属オキソ酸アニオン由来の金属元素は、Mo、W、V、Nb、Ta、Zr、Cr、Mn、Se、Te、As、Ni、Sb、及び、Geからなる群から選択される少なくとも1種の元素である。
レジスト膜に含まれる金属オキソ酸アニオン由来の金属元素を100モル%とした場合の、オニウムカチオン由来のS又はIの元素のモル%は、XRF又はXPS分析により求めることができる。
XRF分析としては、公知慣用の方法を用いることができ、例えば、検量線法、又は、ファンダメンタルパラメータ(FP)法を用いたSQX分析等により、レジスト膜に含まれる上記金属元素とS又はIの元素のモル比率を求めることができる。
またXPS分析としては、公知慣用の方法を用いることができ、例えば、金属元素がWで、オニウムカチオン由来の元素がSの場合、W4f及びS2pのピーク面積に基づきそれぞれの元素のAtomic%を求めることで、レジスト膜に含まれる金属元素とS又はIの元素のモル比率を求めることができる。
露光後加熱処理により、レジスト膜の未露光部と露光部とで化学的・物理的特性に差異が生じるメカニズムは定かではないが、露光後加熱処理により金属オキソ酸アニオン由来の金属元素においてさらなる架橋が促進され、これに伴いオニウムカチオンが金属元素の架橋ネットワークから除去されやすくなることにより生じるものと推測される。
露光後加熱処理のベーク条件としては、特に限定されず、レジスト材料の種類、用途等に応じて適宜設定することができる。ベーク温度は、ホットプレート等の加熱装置を用いて、80~300℃であることが好ましく、80~200℃であることがより好ましく、80~130℃であることがさらに好ましい。またベーク時間としては、10~300秒であることが好ましく、20~180秒であることがより好ましく、30~120秒であることがさらに好ましい。
[2-4.現像工程]
本実施形態に係るパターン形成方法は、上記露光されたレジスト膜を現像する工程を有する。現像工程では、上記露光されたレジスト膜を現像液により現像することによりパターンを形成することができる。露光された領域が現像後にパターンとして残る場合がネガ型パターン形成プロセスとなり、露光された領域が現像後に除去される場合がポジ型パターン形成プロセスとなる。ポジ型又はネガ型いずれのパターンを形成するかはレジスト材料又は現像液によって適宜選択できる。また上記現像後は、リンス液で洗浄してから乾燥してもよく、場合によってはさらにベーク処理を行ってもよい。
本実施形態に係るパターン形成方法は、上記露光されたレジスト膜を現像する工程を有する。現像工程では、上記露光されたレジスト膜を現像液により現像することによりパターンを形成することができる。露光された領域が現像後にパターンとして残る場合がネガ型パターン形成プロセスとなり、露光された領域が現像後に除去される場合がポジ型パターン形成プロセスとなる。ポジ型又はネガ型いずれのパターンを形成するかはレジスト材料又は現像液によって適宜選択できる。また上記現像後は、リンス液で洗浄してから乾燥してもよく、場合によってはさらにベーク処理を行ってもよい。
本実施形態で用いる現像液としては、水現像プロセス用の現像液として水を含む現像液を用いてもよく、有機溶剤現像プロセス用の現像液として有機溶剤を含む現像液(有機系現像液)を用いてもよい。
<水現像プロセス>
従来のメタルオキサイドレジスト材料では、水現像プロセスによって良好な解像性を有するポジ型のパターン形成をすることが難しく課題であった。
これに対し、本実施形態に係るレジスト材料は水を含む現像液を用いて解像性良くパターン形成することが可能である。
従来のメタルオキサイドレジスト材料では、水現像プロセスによって良好な解像性を有するポジ型のパターン形成をすることが難しく課題であった。
これに対し、本実施形態に係るレジスト材料は水を含む現像液を用いて解像性良くパターン形成することが可能である。
水現像プロセスで用いる水を含む現像液としては、特に限定されず、公知慣用のものを用いることができる。上記現像液としては、純水を用いることができる。
上記水を含む現像液を使用して上記露光されたレジスト膜を現像する方法は、特に限定されず、公知慣用の方法を用いることができる。上記現像液を用いて現像する方法としては、例えば、露光後のレジスト膜を有する基板を、上記現像液中に一定時間浸漬する方法(ディップ法)、露光後のレジスト膜の表面に上記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の露光後のレジスト膜の表面に向けて、吐出ノズルから上記現像液を一定速度で吐出する方法(ダイナミックディスペンス法)等が挙げられる。
また水現像プロセスにおけるリンス液としては、純水を用いることができる。
<有機溶剤現像プロセス>
有機溶剤現像プロセスで用いる現像液としては、例えば、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、ニトリル系溶剤、アミド系溶剤、エーテル系溶剤等の極性溶剤、炭化水素系溶剤等の有機溶剤を1種以上含有する現像液が挙げられる。
有機溶剤現像プロセスで用いる現像液としては、例えば、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、ニトリル系溶剤、アミド系溶剤、エーテル系溶剤等の極性溶剤、炭化水素系溶剤等の有機溶剤を1種以上含有する現像液が挙げられる。
有機溶剤の具体例としては、例えば、
アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチル-n-ペンチルケトン、メチルイソペンチルケトン、2-ヘプタノン、アセトフェノン、プロピレンカーボネート、フルフラール等のケトン系溶剤;
乳酸メチル、乳酸エチル(EL)、酢酸メチル、酢酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)等のエステル系溶剤;
メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール(IPA)、ジアセトンアルコール(DAA)、3-メトキシブタノール、3-メチル-3-メトキシブタノール、1-メトキシ-2-プロパノール、4-メチル-2-ペンタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)等のアルコール系溶剤;
アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル系溶剤:
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-メチルピロリドン、1-エチル-2-ピロリドン、1-ブチル-2-ピロリドン等のアミド系溶剤;
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、ジイソアミルエーテル、テトラヒドロフラン、アニソール、プロピレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等のエーテル系溶剤;
n-ペンタン、n-ヘキサン、トルエン、キシレン等の炭化水素系溶剤;
等が挙げられる。これらは1種を単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチル-n-ペンチルケトン、メチルイソペンチルケトン、2-ヘプタノン、アセトフェノン、プロピレンカーボネート、フルフラール等のケトン系溶剤;
乳酸メチル、乳酸エチル(EL)、酢酸メチル、酢酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)等のエステル系溶剤;
メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール(IPA)、ジアセトンアルコール(DAA)、3-メトキシブタノール、3-メチル-3-メトキシブタノール、1-メトキシ-2-プロパノール、4-メチル-2-ペンタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)等のアルコール系溶剤;
アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル系溶剤:
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-メチルピロリドン、1-エチル-2-ピロリドン、1-ブチル-2-ピロリドン等のアミド系溶剤;
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、ジイソアミルエーテル、テトラヒドロフラン、アニソール、プロピレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等のエーテル系溶剤;
n-ペンタン、n-ヘキサン、トルエン、キシレン等の炭化水素系溶剤;
等が挙げられる。これらは1種を単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらの中でも、現像液に用いる有機溶剤としては、極性溶剤であることが好ましく、アミド系溶剤、アルコール系溶剤、エステル系溶剤を含んでいることが好ましく、アミド系溶剤又はエステル系溶剤とアルコール系溶剤が含まれていることがより好ましい。
アミド系溶剤としては、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、及び、N-メチルピロリドンからなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。
またエステル系溶剤としては、乳酸メチル、乳酸エチル(EL)、酢酸メチル、酢酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、及び、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートからなる群から選択される1種以上であることが好ましい。
そしてアルコール系溶剤としては、エタノール、イソプロピルアルコール(IPA)、ジアセトンアルコール(DAA)、3-メトキシブタノール、3-メチル-3-メトキシブタノール、1-メトキシ-2-プロパノール、4-メチル-2-ペンタノール、ベンジルアルコール、及び、4-メチルベンジルアルコールからなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。
アミド系溶剤としては、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、及び、N-メチルピロリドンからなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。
またエステル系溶剤としては、乳酸メチル、乳酸エチル(EL)、酢酸メチル、酢酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、及び、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートからなる群から選択される1種以上であることが好ましい。
そしてアルコール系溶剤としては、エタノール、イソプロピルアルコール(IPA)、ジアセトンアルコール(DAA)、3-メトキシブタノール、3-メチル-3-メトキシブタノール、1-メトキシ-2-プロパノール、4-メチル-2-ペンタノール、ベンジルアルコール、及び、4-メチルベンジルアルコールからなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。
現像液にアミド系溶剤又はエステル系溶剤とアルコール系溶剤のいずれもが含まれる場合、アミド系溶剤又はエステル系溶剤とアルコール系溶剤との配合比(重量比)としては、5:95~95:5であることが好ましく、10:90~90:10であることがより好ましい。
上記現像液を使用して上記露光されたレジスト膜を現像する方法は、特に限定されず、公知慣用の方法を用いることができる。上記現像液を用いて現像する方法としては、例えば、露光後のレジスト膜を有する基板を、上記現像液中に一定時間浸漬する方法(ディップ法)、露光後のレジスト膜の表面に上記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の露光後のレジスト膜の表面に向けて、吐出ノズルから上記現像液を一定速度で吐出する方法(ダイナミックディスペンス法)等が挙げられる。
上記現像液により現像した後に、リンス液によって洗浄する工程を有していてもよい。リンス液としては、特に限定されず、公知慣用のものを用いることができる。リンス液としては、上記現像液に含まれる有機溶剤のうち、レジストパターンを溶解しにくいものを適宜選択して使用することができる。
リンス液としては、特に限定されず、例えば、炭化水素系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤、及び、エーテル系溶剤からなる群から選択される少なくとも1種の有機溶剤を使用することができる。これらの中でも、リンス液としては、炭化水素系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、及び、アミド系溶剤からなる群から選択される少なくとも1種の有機溶剤を使用することが好ましく、アルコール系溶剤及びエステル系溶剤から成る群から選択される少なくとも1種を使用することがより好ましく、アルコール系溶剤を少なくとも1種使用することがさらに好ましい。
リンス液に用いるアルコール系溶剤としては、炭素数2~8の1価アルコールが好ましく、当該1価アルコールは直鎖状、分岐状又は環状のいずれであってもよい。上記1価アルコールの具体例としては、エタノール、イソプロピルアルコール(IPA)、ブタノール、1-ヘキサノール、1-ヘプタノール、1-オクタノール、2-ヘキサノール、2-ヘプタノール、2-オクタノール、3-ヘキサノール、3-ヘプタノール、3-オクタノール、4-オクタノール、ベンジルアルコール等が挙げられる。
これらの有機溶剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらの有機溶剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記リンス液によりレジストパターンを洗浄する方法は、特に限定されず、公知慣用の方法を用いることができる。上記リンス液を用いて洗浄する方法としては、例えば、レジストパターンを上記リンス液中に一定時間浸漬する方法(ディップ法)、レジストパターンの表面に上記リンス液を噴霧する方法(スプレー法)、一定速度で回転しているレジストパターンの表面に向けて、吐出ノズルから上記リンス液を一定速度で吐出する方法(ダイナミックディスペンス法)等が挙げられる。
<蒸気に曝露するプロセス>
レジスト膜に露光を行った後、露光後のレジスト膜を蒸気に曝露する処理を行ってもよいし、行わなくてもよい。
蒸気に曝露する工程を行うことにより、未露光部を選択的に減膜させることができる。このような現象が生じるメカニズムは定かではないが、金属オキソ酸アニオン由来の金属元素と水分子が反応することによるものと推測される。
レジスト膜に露光を行った後、露光後のレジスト膜を蒸気に曝露する処理を行ってもよいし、行わなくてもよい。
蒸気に曝露する工程を行うことにより、未露光部を選択的に減膜させることができる。このような現象が生じるメカニズムは定かではないが、金属オキソ酸アニオン由来の金属元素と水分子が反応することによるものと推測される。
ここで、蒸気としては、水蒸気を用いてもよく、またアルコール系溶剤、ケトン系溶剤、水、又は、酸等を含む溶剤の蒸気を用いることもできる。
アルコール系溶剤としては、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール(IPA)、ジアセトンアルコール(DAA)等が好ましい。
ケトン系溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等が好ましい。
酸としては、HCl、HBr、HI、ギ酸等が好ましい。
アルコール系溶剤としては、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール(IPA)、ジアセトンアルコール(DAA)等が好ましい。
ケトン系溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等が好ましい。
酸としては、HCl、HBr、HI、ギ酸等が好ましい。
「蒸気」は、気体状態であってもよく、担体気体(例えば、N2やAr等のような不活性ガス等)によって搬送可能な微細なミスト状にした液体状態であってもよい。
露光後のレジスト膜を蒸気に曝露する方法としては、特に限定されず、例えば、当該レジスト膜を蒸気雰囲気下に静置したり、蒸気気流中にレジスト膜を配置したり、あるいはレジスト膜に蒸気を含む不活性ガスをふきつけたりする方法等が挙げられる。レジスト膜を蒸気に曝露する簡便な方法としては、例えば、湯浴から生じる蒸気があたるように、基板上のレジスト膜表層を、湯浴方向を向かせて配置しておく方法等が挙げられる。
レジスト膜を蒸気に曝露する条件(基板の温度、曝露時間、圧力、ガス流量等)は、レジスト材料の種類・用途、蒸気の種類、蒸気に曝露する方法等に応じて適宜設定することができる。
上記「基板の温度」とは、レジスト膜を含む基板の少なくとも一部の温度、あるいはレジスト膜の表面の温度であってもよい。基板の温度としては、特に限定されず、1~80℃であることが好ましく、10~60℃であることがより好ましく、15~50℃であることがさらに好ましい。
上記「曝露時間」とは、レジスト膜を蒸気に曝露する時間のことで、蒸気に曝露する方法等に応じて適宜設定できる。曝露時間としては、5~300秒であることが好ましく、10~250秒であることがより好ましく、15~200秒であることがさらに好ましい。
上記「基板の温度」とは、レジスト膜を含む基板の少なくとも一部の温度、あるいはレジスト膜の表面の温度であってもよい。基板の温度としては、特に限定されず、1~80℃であることが好ましく、10~60℃であることがより好ましく、15~50℃であることがさらに好ましい。
上記「曝露時間」とは、レジスト膜を蒸気に曝露する時間のことで、蒸気に曝露する方法等に応じて適宜設定できる。曝露時間としては、5~300秒であることが好ましく、10~250秒であることがより好ましく、15~200秒であることがさらに好ましい。
<ドライエッチングによる現像>
レジスト膜の露光を行った後、又は、露光後加熱処理(PEB)を行った後、ドライエッチングにより現像することでパターン形成してもよい。異方性を有するドライエッチングによる現像をすることで、サイドエッチング量の少ない、より微細な加工が可能になる。
レジスト膜の露光を行った後、又は、露光後加熱処理(PEB)を行った後、ドライエッチングにより現像することでパターン形成してもよい。異方性を有するドライエッチングによる現像をすることで、サイドエッチング量の少ない、より微細な加工が可能になる。
ドライエッチングによる現像方法としては、特に限定されず、公知慣用の方法を用いることができる。ドライエッチングとしては、例えば、化学エッチング、物理スパッタリング、反応性イオンエッチング(RIE)等の公知の方法を用いることができる。
これらの中でも、ドライエッチングとしては、高いエッチングレイシオが得られる反応性イオンエッチング(RIE)を用いることが好ましい。
これらの中でも、ドライエッチングとしては、高いエッチングレイシオが得られる反応性イオンエッチング(RIE)を用いることが好ましい。
反応性イオンエッチング装置としては、容量結合型プラズマ(CCP)、電子サイクロトン共鳴プラズマ(ECP)、ヘリコン波励起プラズマ(HWP)、誘導結合型プラズマ(ICP)、マイクロ波励起表面波プラズマ(SWP)等の方式のプラズマエッチング装置を用いることができる。これらの中でもプラズマエッチング装置としては、誘導結合型プラズマエッチング装置、容量結合型プラズマエッチング装置を好適に用いることができる。
ドライエッチングは、上記露光後、又は、露光後加熱処理及び/若しくは露光後に水蒸気に曝露する処理を行った後のレジスト膜を用いて、プラズマエッチング装置に備えられているチャンバー内で行うことができる。
エッチングガスとしては、フルオロカーボン、ハイドロフルオロカーボン、フッ素系ガス、塩素系ガス、臭化物系ガス等のハロゲン含有ガスを用いることでエッチング速度を調整することができる。
フルオロカーボンとしては、例えば、CF4、C2F6、C3F6、C4F8等が挙げられ、またハイドロフルオロカーボンとしては、例えば、CF3H、CF2H2、CF4H2、C2F5H、C3F7H、C3F6H2、C3F5H3、C3F4H4、C3F3H5等が挙げられるが、これらに限定されない。
フッ素系ガスとしては、例えば、SF6、NF3、F2等が挙げられ、塩素系ガスとしては、例えば、Cl2、CHCl3、SiCl4、CCl4、BCl3等が挙げられ、臭化物系ガスとしては、Br2、HBr等が挙げられるが、これらに限定されない。
これらのハロゲン含有ガスは、1種を単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いもよい。
フルオロカーボンとしては、例えば、CF4、C2F6、C3F6、C4F8等が挙げられ、またハイドロフルオロカーボンとしては、例えば、CF3H、CF2H2、CF4H2、C2F5H、C3F7H、C3F6H2、C3F5H3、C3F4H4、C3F3H5等が挙げられるが、これらに限定されない。
フッ素系ガスとしては、例えば、SF6、NF3、F2等が挙げられ、塩素系ガスとしては、例えば、Cl2、CHCl3、SiCl4、CCl4、BCl3等が挙げられ、臭化物系ガスとしては、Br2、HBr等が挙げられるが、これらに限定されない。
これらのハロゲン含有ガスは、1種を単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いもよい。
またエッチングガスには、添加ガスとして、酸化性ガスや不活性ガス等が含まれていてもよい。酸化性ガスとしては、例えば、O2、O3、CO、CO2、COCl2、COF2、NO、NO2、SO、SO2、COS等が挙げられるが、これらに限定されない。また不活性ガスとしては、例えば、N2、He、Ar、Ne、Kr、Xe等が挙げられるが、これらに限定されない。酸化性ガスを添加することでエッチング速度を調整することができ、不活性ガスを添加することでエッチングガスの取扱いの安全性を向上させることができる。
エッチングガス中の、ハロゲン含有ガスと添加ガス(酸化性ガス及び/又は不活性ガス)の割合は、特に限定されず、0~10:0~10であってもよく、1~10:1~10であることが好ましく、1~5:1~5であることがより好ましい。
ドライエッチングによる現像の処理条件は、使用する装置の種類、エッチングガスの種類、レジスト膜中のポリ酸塩の種類等によって、未露光部と露光部とのエッチングレートの選択比が最適になるように適宜設定することができる。
エッチングガスの流量は、3~1000sccmであることが好ましく、5~800sccmであることがより好ましい。
ドライエッチング時の温度としては、特に限定されず、例えば、-50~300℃であることが好ましく、-20~200℃であることがより好ましく、-10~100℃であることがさらに好ましい。
チャンバー内の圧力としては、特に限定されず、例えば、0.01~300Paであることが好ましく、0.05~100Paであることがより好ましく、0.1~30Paであることがさらに好ましい。
高周波(RF)電力は、50~1500Wであることが好ましく、150~1000Wであることがより好ましい。
またバイアス電力は、10~1000Wであることが好ましく、20~500Wであることがより好ましい。
エッチングガスの流量は、3~1000sccmであることが好ましく、5~800sccmであることがより好ましい。
ドライエッチング時の温度としては、特に限定されず、例えば、-50~300℃であることが好ましく、-20~200℃であることがより好ましく、-10~100℃であることがさらに好ましい。
チャンバー内の圧力としては、特に限定されず、例えば、0.01~300Paであることが好ましく、0.05~100Paであることがより好ましく、0.1~30Paであることがさらに好ましい。
高周波(RF)電力は、50~1500Wであることが好ましく、150~1000Wであることがより好ましい。
またバイアス電力は、10~1000Wであることが好ましく、20~500Wであることがより好ましい。
ドライエッチング時間としては、貫通孔にエッチング残りやサイドエッチングが生じない程度にオーバーエッチングする範囲に適宜設定することができる。ドライエッチング時間としては、例えば、5~150秒であることが好ましく、8~125秒であることがより好ましく、10~100秒であることがさらに好ましい。
とりわけ、本実施形態に係るレジスト材料により形成されたレジスト膜の、未露光部と露光部のエッチングレイシオ(Etching Ratio)は、10~100秒の範囲で良好であり、それ以上の時間ドライエッチングした場合にエッチングレイシオが減少する傾向が見られた。
とりわけ、本実施形態に係るレジスト材料により形成されたレジスト膜の、未露光部と露光部のエッチングレイシオ(Etching Ratio)は、10~100秒の範囲で良好であり、それ以上の時間ドライエッチングした場合にエッチングレイシオが減少する傾向が見られた。
ドライエッチングにおけるレジスト膜の露光部と未露光部の選択比(エッチングレイシオ)については、下記式で表すことができる。
(選択比)=(未露光部におけるエッチング速度)/(露光部におけるエッチング速度)
未露光部又は露光部におけるエッチング速度は、t秒間のドライエッチング前後の膜厚差をΔh(nm)とした場合に、(エッチング速度(nm/min)=Δh×(60/t)として表すことができる。
上記場合の選択比としては、1.1以上であることが好ましく、1.2以上であることがより好ましく、1.5以上であることがさらに好ましい。
(選択比)=(未露光部におけるエッチング速度)/(露光部におけるエッチング速度)
未露光部又は露光部におけるエッチング速度は、t秒間のドライエッチング前後の膜厚差をΔh(nm)とした場合に、(エッチング速度(nm/min)=Δh×(60/t)として表すことができる。
上記場合の選択比としては、1.1以上であることが好ましく、1.2以上であることがより好ましく、1.5以上であることがさらに好ましい。
[3.ドライエッチング用レジスト材料]
本実施形態に係るレジスト材料により形成されたレジスト膜は、活性光線で露光する工程を経た後に、レジスト膜の未露光部と露光部とでドライエッチングを行った場合に、両者で有意な選択比(エッチングレイシオ)が認められた。
このため、本実施形態に係るレジスト材料はドライエッチング用レジスト材料として好適に用いることができる。
本実施形態に係るレジスト材料により形成されたレジスト膜は、活性光線で露光する工程を経た後に、レジスト膜の未露光部と露光部とでドライエッチングを行った場合に、両者で有意な選択比(エッチングレイシオ)が認められた。
このため、本実施形態に係るレジスト材料はドライエッチング用レジスト材料として好適に用いることができる。
[4.構造体]
本実施形態に係るレジスト材料により形成されたレジスト膜において、活性光線で露光する工程後、露光後加熱処理を行うことで、レジスト膜の未露光部と露光部とで、化学的・物理的特性が異なる構造体とすることができる。
本実施形態に係るレジスト材料により形成されたレジスト膜において、活性光線で露光する工程後、露光後加熱処理を行うことで、レジスト膜の未露光部と露光部とで、化学的・物理的特性が異なる構造体とすることができる。
すなわち、未露光部のレジスト膜に含まれる金属オキソ酸アニオン由来の金属元素を100モル%とした場合のオニウムカチオン由来のS又はIの元素のモル%(xモル%)と、露光部のレジスト膜に含まれる金属オキソ酸アニオン由来の金属元素を100モル%とした場合のオニウムカチオン由来のS又はIの元素のモル%(yモル%)とを比べた場合に、上記未露光部に比べて上記露光部のレジスト膜に含まれるオニウムカチオン由来のS又はIの元素のモル%が、5モル%以上(5モル%≦(x-y)モル%)減少している、構造体を与えることができる。
また、上記未露光部に比べた上記露光部のレジスト膜に含まれるオニウムカチオン由来のS又はIの元素のモル%の減少度合いは、露光後加熱処理のベーク温度、ベーク時間等の条件によって変化させることができ、(x-y)モル%が、5~100モル%、10~90モル%、15~80モル%等の範囲に調整することができる。
上記金属オキソ酸アニオン由来の金属元素、レジスト膜に含まれる所定の金属元素と、S又はIの元素のモル比率の求め方等は、上述のとおりである。
[5.パターン化構造体]
本実施形態に係るパターン化構造体は、基板上に上記レジスト材料を、上記パターン形成方法を用いてパターン形成させることにより得られる。
本実施形態に係るパターン化構造体は、基板上に上記レジスト材料を、上記パターン形成方法を用いてパターン形成させることにより得られる。
本実施形態に係るパターン化構造体の一部又は全部の平均厚さは、特に限定されず、使用目的等に応じて適宜設定することができる。パターン化構造体において、1~100nmの平均厚さ部分を有することが好ましく、5~75nmの平均厚さ部分を有することがより好ましく。10~60nmの平均厚さ部分を有することがさらに好ましい。
また本実施形態に係るパターン化構造体の一部又は全部のピッチは、特に限定されず、使用目的等に応じて適宜設定することができる。パターン化構造体において、ピッチが100nm以下である部分を有することが好ましく、ピッチが50nm以下である部分を有することがより好ましく、ピッチが20nm以下である部分を有することがさらに好ましい。
本実施形態に係るレジスト材料を、上記パターン形成方法を用いてパターン形成することにより、パターン化構造体の一部又は全部にピッチが、50nmの部分、20nmの部分、15nmの部分を作製することが可能となる。
本実施形態に係るレジスト材料を、上記パターン形成方法を用いてパターン形成することにより、パターン化構造体の一部又は全部にピッチが、50nmの部分、20nmの部分、15nmの部分を作製することが可能となる。
[6.EUV用、BEUV用、又は、電子線用レジスト材料]
本実施形態に係るレジスト材料は、金属オキソ酸アニオンとオニウムカチオンが含まれている。そして、当該金属オキソ酸アニオンには、Mo、W、V、Nb、Ta、Zr、Cr、Mn、Se、Te、As、Ni、Sb、及び、Geからなる群から選択される少なくとも1種の元素が含まれる。
とりわけ、上記金属オキソ酸アニオンが、Mo、W、V、Nb、Ta等の原子番号の大きな(高Z)重元素の多価イオンである場合には、EUV、BEUV、電子線等の活性光線を吸収することができる。
このため、本実施形態に係るレジスト材料は、EUV、BEUV、電子線等に対しての反応性が良好であり、EUV、BEUV又は電子線に感光するレジスト材料として、あるいはEUV用、BEUV用又は電子線用レジスト材料として好適に用いることができる。
本実施形態に係るレジスト材料は、金属オキソ酸アニオンとオニウムカチオンが含まれている。そして、当該金属オキソ酸アニオンには、Mo、W、V、Nb、Ta、Zr、Cr、Mn、Se、Te、As、Ni、Sb、及び、Geからなる群から選択される少なくとも1種の元素が含まれる。
とりわけ、上記金属オキソ酸アニオンが、Mo、W、V、Nb、Ta等の原子番号の大きな(高Z)重元素の多価イオンである場合には、EUV、BEUV、電子線等の活性光線を吸収することができる。
このため、本実施形態に係るレジスト材料は、EUV、BEUV、電子線等に対しての反応性が良好であり、EUV、BEUV又は電子線に感光するレジスト材料として、あるいはEUV用、BEUV用又は電子線用レジスト材料として好適に用いることができる。
以下、実施例を示して本発明について具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
[1.金属オキソ酸アニオンとオニウムカチオンとの塩の合成及び示差熱/熱重量測定]
金属オキソ酸アニオンとオニウムカチオンとの塩(A-1)を以下の方法により合成した。
金属オキソ酸アニオンとオニウムカチオンとの塩(A-1)を以下の方法により合成した。
<合成例:ビス(トリフェニルスルホニウム)タングステート(IV)(A-1)>
1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):δ(ppm)=7.93-7.88(m,12H)、7.88-7.82(m,6H)、7.82-7.74(m,12H).
ESI-MS:POSITIVE m/z 263.4([C18H15S]+)
NEGATIVE m/z 123.9(中央値)([WO4]2-)
1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):δ(ppm)=7.93-7.88(m,12H)、7.88-7.82(m,6H)、7.82-7.74(m,12H).
ESI-MS:POSITIVE m/z 263.4([C18H15S]+)
NEGATIVE m/z 123.9(中央値)([WO4]2-)
[2.試験用レジスト材料の調製]
試験用レジスト材料として、上記で合成した塩(A-1)を2質量部と、水と有機溶剤からなる溶剤(水:ジアセチルアセトン=97:3(w/w%))を98質量部と、試験用レジスト材料(R-1)を調整した。
試験用レジスト材料として、上記で合成した塩(A-1)を2質量部と、水と有機溶剤からなる溶剤(水:ジアセチルアセトン=97:3(w/w%))を98質量部と、試験用レジスト材料(R-1)を調整した。
[3.レジスト膜の形成、及び、露光後加熱処理後の未露光部と露光部のXPS分析]
<レジスト膜の形成>
ヘキサメチルジシラザン(HMDS)処理を施した8インチシリコン基板上に、レジスト材料(R-1)を、スピンナーを用いて塗布し、ホットプレート上で、温度120℃で60秒間のポストアプライベーク(PAB)処理を行い、乾燥することで、膜厚50nmのレジスト膜を形成した。なお、形成された膜の厚みは、膜厚測定装置(J.A.Woollam社製の「M-2000D」)で測定した。
<レジスト膜の形成>
ヘキサメチルジシラザン(HMDS)処理を施した8インチシリコン基板上に、レジスト材料(R-1)を、スピンナーを用いて塗布し、ホットプレート上で、温度120℃で60秒間のポストアプライベーク(PAB)処理を行い、乾燥することで、膜厚50nmのレジスト膜を形成した。なお、形成された膜の厚みは、膜厚測定装置(J.A.Woollam社製の「M-2000D」)で測定した。
<露光量の検討>
上記レジスト膜に、露光装置NSR-S203B(株式会社ニコン製 NA(開口数)=0.60、σ=0.68)により、KrFエキシマレーザー(248nm)を所定の露光量を選択的に照射した。その後、120℃で60秒間の露光後加熱(PEB)処理を行った。
レジスト膜に対するKrFエキシマレーザーの露光量(mJ/cm2)と、露光後加熱処理後の膜厚(nm)との関係を図1に示す。
図1のPEBシュリンク曲線から、レジスト材料(R-1)から形成されたレジスト膜にて50~60mJ/cm2の露光量で、レジスト膜の露光部での反応がおおむね完了するものと考えられた。そこで、以下のXPS分析では、KrFエキシマレーザーの露光量を100(mJ/cm2)の条件で行うことにした。
上記レジスト膜に、露光装置NSR-S203B(株式会社ニコン製 NA(開口数)=0.60、σ=0.68)により、KrFエキシマレーザー(248nm)を所定の露光量を選択的に照射した。その後、120℃で60秒間の露光後加熱(PEB)処理を行った。
レジスト膜に対するKrFエキシマレーザーの露光量(mJ/cm2)と、露光後加熱処理後の膜厚(nm)との関係を図1に示す。
図1のPEBシュリンク曲線から、レジスト材料(R-1)から形成されたレジスト膜にて50~60mJ/cm2の露光量で、レジスト膜の露光部での反応がおおむね完了するものと考えられた。そこで、以下のXPS分析では、KrFエキシマレーザーの露光量を100(mJ/cm2)の条件で行うことにした。
<XPS分析>
形成したレジスト膜に、KrFエキシマレーザーを100(mJ/cm2)照射し、その後、120℃で60秒間の露光後加熱(PEB)処理を行った。
レジスト膜の未露光部と露光部に含まれるW、S、C、及び、Oの元素について、X線光電子分光法(XPS)により定量分析した。
XPS分析装置として、Thermofisherscientific社製のK-ALPHAを用い、以下の条件のもと、W4f、S2p、C1s、及び、O1sのピーク面積に基づきそれぞれの元素のAtomic%を求めた結果を表1に示す。
X線源:単色化AlKα線
電圧:15kV
ビーム径:100μm
光電子取出角:45°
スキャン範囲:15.5~1100eV
形成したレジスト膜に、KrFエキシマレーザーを100(mJ/cm2)照射し、その後、120℃で60秒間の露光後加熱(PEB)処理を行った。
レジスト膜の未露光部と露光部に含まれるW、S、C、及び、Oの元素について、X線光電子分光法(XPS)により定量分析した。
XPS分析装置として、Thermofisherscientific社製のK-ALPHAを用い、以下の条件のもと、W4f、S2p、C1s、及び、O1sのピーク面積に基づきそれぞれの元素のAtomic%を求めた結果を表1に示す。
X線源:単色化AlKα線
電圧:15kV
ビーム径:100μm
光電子取出角:45°
スキャン範囲:15.5~1100eV
上記XPSによる定量分析の結果から、レジスト膜の未露光部に含まれる金属オキソ酸アニオン由来の金属元素Wを100モル%とした場合に、オニウムカチオン由来のSは128.4モル%含まれていることが分かる。
これに対して、レジスト膜の露光部に含まれる金属オキソ酸アニオン由来の金属元素Wを100モル%とした場合に、オニウムカチオン由来のSは58.9モル%含まれていることが分かる。
したがって、レジスト膜の未露光部に比べて露光部では、オニウムカチオン由来のSが、69.5モル%減少していることが分かる。
これに対して、レジスト膜の露光部に含まれる金属オキソ酸アニオン由来の金属元素Wを100モル%とした場合に、オニウムカチオン由来のSは58.9モル%含まれていることが分かる。
したがって、レジスト膜の未露光部に比べて露光部では、オニウムカチオン由来のSが、69.5モル%減少していることが分かる。
[4.水現像]
レジスト材料(R-1)を用いて上記と同様の方法でレジスト膜を形成した。レジスト膜に、KrFエキシマレーザーを100(mJ/cm2)照射し、その後、120℃で60秒間の露光後加熱(PEB)処理を行った。
レジスト材料(R-1)を用いて上記と同様の方法でレジスト膜を形成した。レジスト膜に、KrFエキシマレーザーを100(mJ/cm2)照射し、その後、120℃で60秒間の露光後加熱(PEB)処理を行った。
露光後加熱処理を行った後、レジスト膜を所定の時間、純水に浸漬し、N2ブローによって乾燥させた。純水への浸漬時間(s)とレジスト膜の未露光部と露光部の膜厚の変化及び減膜率(%)の関係について下記表2及び図2に示す。なお、減膜率とは、純水に浸漬する前の膜厚をm1とし、純水に浸漬後の膜厚をm2とした場合に以下の式により求められる。
(減膜率)=((m1-m2)/m1)×100(%)
(減膜率)=((m1-m2)/m1)×100(%)
表2及び図2の結果から、レジスト材料(R-1)から形成されたレジスト膜を露光後、加熱処理を行うことで、水に浸漬することによって未露光部を選択的に溶解し減膜させることができることが分かる。
[5.蒸気による曝露]
レジスト材料(R-1)を用いて上記と同様の方法でレジスト膜を形成した。レジスト膜に、KrFエキシマレーザーを100(mJ/cm2)照射し、その後、120℃で60秒間の露光後加熱(PEB)処理を行った。
その後、湯浴を85℃に設定し、基板上のレジスト膜表層を湯浴向きになるように下に向けて、水蒸気に曝露した。レジスト膜をN2ブローにより乾燥させた。
水蒸気への曝露時間(s)とレジスト膜の未露光部と露光部の膜厚の変化及び減膜率(%)との関係について下記表3及び図3に示す。
レジスト材料(R-1)を用いて上記と同様の方法でレジスト膜を形成した。レジスト膜に、KrFエキシマレーザーを100(mJ/cm2)照射し、その後、120℃で60秒間の露光後加熱(PEB)処理を行った。
その後、湯浴を85℃に設定し、基板上のレジスト膜表層を湯浴向きになるように下に向けて、水蒸気に曝露した。レジスト膜をN2ブローにより乾燥させた。
水蒸気への曝露時間(s)とレジスト膜の未露光部と露光部の膜厚の変化及び減膜率(%)との関係について下記表3及び図3に示す。
表3及び図3の結果から、レジスト材料(R-1)から形成されたレジスト膜を露光し、加熱処理を行った後に、水蒸気に曝露することによって、未露光部を選択的に減膜することができることが分かる。
[6.ドライエッチングによる現像]
レジスト材料(R-1)を用いて上記と同様の方法でレジスト膜を形成した。レジスト膜に、KrFエキシマレーザーを100(mJ/cm2)照射し、その後、120℃で60秒間の露光後加熱(PEB)処理を行った。
レジスト材料(R-1)を用いて上記と同様の方法でレジスト膜を形成した。レジスト膜に、KrFエキシマレーザーを100(mJ/cm2)照射し、その後、120℃で60秒間の露光後加熱(PEB)処理を行った。
<CF4 100%のエッチングガスによる現像>
上記露光後加熱処理を行ったレジスト膜を、CF4 100%のエッチングガス(CF4/O2=100/0)を用いて現像した。ドライエッチングによる現像には、プラズマエッチング装置(誘導結合型プラズマ(ICP)を用いた。
上記露光後加熱処理を行ったレジスト膜を、CF4 100%のエッチングガス(CF4/O2=100/0)を用いて現像した。ドライエッチングによる現像には、プラズマエッチング装置(誘導結合型プラズマ(ICP)を用いた。
上記ドライエッチングによる現像は、トータルのガス流量が100sccmになるように調整し、高周波(RF)電力100W、バイアス(Bias)電力25W、ステージ温度0℃、処理圧力2.4Paの条件下で行った。
ドライエッチング前のレジスト膜の未露光部と露光部の膜厚を計測した。その後、レジスト膜を上記条件にて、ドライエッチングによる現像を40秒間行った。ドライエッチングによる現像後のレジスト膜の未露光部と露光部との膜厚を計測した。図4-1に上記試験の概念図を、図4-2及び4-3にドライエッチングによる現像前後のレジスト膜の未露光部と露光部の膜厚の変化を示す。
図4-2及び4-3から、レジスト材料(R-1)を用いて形成されたレジスト膜において、ポジ型のドライエッチング現像ができることが分かる。
Claims (16)
- 基板、及び、前記基板の表面上にレジスト膜を有する構造体であって、
前記レジスト膜が、金属オキソ酸アニオン由来の金属元素、及び、オニウムカチオン由来のS又はIの元素を含有し、
前記レジスト膜が、活性光線による露光部と未露光部とを有し、
前記未露光部のレジスト膜に含まれる金属オキソ酸アニオン由来の金属元素を100モル%とした場合のオニウムカチオン由来のS又はIの元素のモル%(xモル%)と、前記露光部のレジスト膜に含まれる金属オキソ酸アニオン由来の金属元素を100モル%とした場合のオニウムカチオン由来のS又はIの元素のモル%(yモル%)とを比べた場合に、前記未露光部に比べて前記露光部のレジスト膜に含まれるオニウムカチオン由来のS又はIの元素のモル%が、5モル%以上(5モル%≦(x-y)モル%)減少していることを特徴とする、
構造体。 - 前記未露光部のレジスト膜に含まれる金属オキソ酸アニオン由来の金属元素を100モル%とした場合のオニウムカチオン由来のS又はIの元素のモル%(xモル%)と、前記露光部のレジスト膜に含まれる金属オキソ酸アニオン由来の金属元素を100モル%とした場合のオニウムカチオン由来のS又はIの元素のモル%(yモル%)とを比べた場合に、前記未露光部に比べて前記露光部のレジスト膜に含まれるオニウムカチオン由来のS又はIの元素のモル%が、10~100モル%(10モル%≦(x-y)モル%≦100モル%)減少していることを特徴とする、請求項1に記載の構造体。
- 前記金属オキソ酸アニオン由来の金属元素が、Mo、W、V、Nb、Ta、Zr、Cr、Mn、Se、Te、As、Ni、Sb、及び、Geからなる群から選択される少なくとも1種の元素である、請求項1に記載の構造体。
- 前記金属オキソ酸アニオンが、MoO4 2-、WO4 2-、VO4 3-、NbO3 -、NbO4 3-、TaO3 2-、ZrO3 2-、CrO4 2-、MnO4 2-、SeO3 2-、SeO4 2-、TeO3 2-、TeO4 2-、AsO3 3-、AsO4 3-、NiO2 -、SbO3 3-、及び、GeO4 4-からなる群から選択される少なくとも1種である、請求項1に記載の構造体。
- 前記オニウムカチオンが、スルホニウムカチオン、又は、ヨードニウムカチオンである、請求項1に記載の構造体。
- 金属オキソ酸アニオン、及び、オニウムカチオンを含有するレジスト材料を用いてレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜を活性光線で露光する工程と、
露光後加熱処理をする工程と、
を有するパターン形成方法。 - 前記露光後加熱処理をする工程後、レジスト膜を、現像液を用いて現像する工程を有する、請求項6に記載のパターン形成方法。
- 前記現像液が、水を含有する現像液である、請求項7に記載のパターン形成方法。
- 前記活性光線が、UV、DUV、XUV、EUV、BEUV、電子線、又は、X線である、請求項6に記載のパターン形成方法。
- 前記露光後加熱処理をする工程後、レジスト膜を、蒸気に曝露する工程を有する、請求項6に記載のパターン形成方法。
- 金属オキソ酸アニオン、及び、オニウムカチオンを含有する、レジスト材料。
- 前記金属オキソ酸アニオン、及び、オニウムカチオンが、一般式(I)で表される金属オキソ酸アニオンとオニウムカチオンの塩又はその混合物である、請求項11に記載のレジスト材料。
(Am+)a(Bn+)b(C(am+bn)-) (I)
[式(I)中、
Am+は、それぞれ独立に、H+、又は、金属イオンを表し;
Bn+は、それぞれ独立に、スルホニウムカチオン、ヨードニウムカチオンを表し;
C(am+bn)-は、金属オキソ酸アニオンを表し;
mは1~3の整数であり、nは1又は2の整数であり、aは実数であり、かつ、bは0.1より大きい実数である。] - 前記一般式(I)で表される金属オキソ酸アニオンとオニウムカチオンの塩又はその混合物を、0.01~5質量%含有する、請求項12に記載のレジスト材料。
- ドライエッチング用レジスト材料である、請求項11~13のいずれか1項に記載のレジスト材料。
- 請求項11~13のいずれか一項に記載のレジスト材料を用いてレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜を活性光線で露光する工程と、
前記露光されたレジスト膜を、ドライエッチングにより現像する工程と、
を有する、パターン形成方法。 - 前記ドライエッチングにより現像する工程において、エッチングガスとして、ハロゲン含有ガスを含むガスを用いる、請求項15に記載のパターン形成方法。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| JP2024-078941 | 2024-05-14 | ||
| JP2024078941A JP2025173382A (ja) | 2024-05-14 | 2024-05-14 | レジスト材料、ドライエッチング用レジスト材料、パターン形成方法、及び、構造体 |
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|---|---|
| WO2025239333A1 true WO2025239333A1 (ja) | 2025-11-20 |
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ID=97719963
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2025/017276 Pending WO2025239333A1 (ja) | 2024-05-14 | 2025-05-12 | レジスト材料、ドライエッチング用レジスト材料、パターン形成方法、及び、構造体 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2017146426A (ja) * | 2016-02-16 | 2017-08-24 | 株式会社Dnpファインケミカル | カラーフィルタ用着色樹脂組成物、カラーフィルタ、及び表示装置 |
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2024
- 2024-05-14 JP JP2024078941A patent/JP2025173382A/ja active Pending
-
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| JP2025173382A (ja) | 2025-11-27 |
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