パターン形成方法、化学増幅型レジスト組成物及びレジスト膜
【課題】高集積かつ高精度な電子デバイスを製造するための高精度な微細パターンをより安定的に形成するために、フォーカス余裕度（ＤＯＦ）が広く、線幅バラツキ（ＬＷＲ）が小さく、更にはブリッジ欠陥が低減されたパターンを形成できるパターン形成方法、これに用いる化学増幅型レジスト組成物、及び、該化学増幅型レジスト組成物により形成されるレジスト膜を提供する。
【解決手段】（ア）化学増幅型レジスト組成物により膜を形成する工程、（イ）該膜を露光する工程、（ウ）有機溶剤を含む現像液を用いて現像する工程、を含むパターン形成方法であり、前記レジスト組成物が、（Ａ）実質的にアルカリ不溶性である樹脂、（Ｂ）活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物、（Ｃ）架橋剤、（Ｄ）溶剤、を含有することを特徴とするパターン形成方法、該方法に用いる化学増幅型レジスト組成物、及び、該化学増幅型レジスト組成物により形成されるレジスト膜。
【解決手段】（ア）化学増幅型レジスト組成物により膜を形成する工程、（イ）該膜を露光する工程、（ウ）有機溶剤を含む現像液を用いて現像する工程、を含むパターン形成方法であり、前記レジスト組成物が、（Ａ）実質的にアルカリ不溶性である樹脂、（Ｂ）活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物、（Ｃ）架橋剤、（Ｄ）溶剤、を含有することを特徴とするパターン形成方法、該方法に用いる化学増幅型レジスト組成物、及び、該化学増幅型レジスト組成物により形成されるレジスト膜。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ア）化学増幅型レジスト組成物により膜を形成する工程、
（イ）該膜を露光する工程、及び
（ウ）有機溶剤を含む現像液を用いて現像する工程、
を含むパターン形成方法であり、
前記レジスト組成物が、
（Ａ）実質的にアルカリ不溶性である樹脂、
（Ｂ）活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物、
（Ｃ）架橋剤、及び
（Ｄ）溶剤、
を含有することを特徴とするパターン形成方法。
【請求項２】
樹脂（Ａ）が、アルコール性水酸基を有する繰り返し単位（ａ１）を有することを特徴とする、請求項１に記載のパターン形成方法。
【請求項３】
樹脂（Ａ）が、酸分解性基及びラクトン構造を含まない、一般式（４）又は一般式（５）で表される繰り返し単位を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載のパターン形成方法。
【化１】
上記一般式中、
Ｒ５は水酸基及びシアノ基のいずれも有さない炭化水素基を表す。
Ｒａは、複数存在する場合互いに独立に水素原子、水酸基、ハロゲン原子又はアルキル基を表す。
ｎは０〜２の整数を表す。
【請求項４】
樹脂（Ａ）が、ラクトン構造を有する繰り返し単位を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項５】
樹脂（Ａ）が、酸分解性基を有する繰り返し単位を有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項６】
樹脂（Ａ）が、酸分解性基を有する繰り返し単位を有しないことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項７】
前記架橋剤（Ｃ）が、メラミン系架橋剤、尿素系架橋剤、アルキレン尿素系架橋剤、及びグリコールウリル系架橋剤のうち少なくとも１種を含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項８】
前記現像液が、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選択される少なくとも１種類の有機溶剤を含有することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項９】
更に、（エ）リンス液を用いてリンスする工程を含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項１０】
前記リンス液が、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選択される少なくとも１種類の有機溶剤であることを特徴とする、請求項９に記載のパターン形成方法。
【請求項１１】
樹脂（Ａ）中の繰り返し単位のうち、酸基を有する繰り返し単位が５モル％以下であることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項１２】
前記工程（イ）における露光が、液浸露光であることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載のパターン形成方法に供せられる化学増幅型レジスト組成物。
【請求項１４】
請求項１３に記載の化学増幅型レジスト組成物により形成されたレジスト膜。
【請求項１５】
（Ａ）実質的にアルカリ不溶性である樹脂、
（Ｂ）活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物、
（Ｃ）架橋剤、及び
（Ｄ）溶剤、を含む化学増幅型レジスト組成物。
【請求項１６】
樹脂（Ａ）が、アルコール性水酸基を有する繰り返し単位（ａ１）を有することを特徴とする、請求項１５に記載の化学増幅型レジスト組成物。
【請求項１７】
樹脂（Ａ）が、酸分解性基及びラクトン構造を含まない、一般式（４）又は一般式（５）で表される繰り返し単位を有することを特徴とする、請求項１５又は１６に記載の化学増幅型レジスト組成物。
【化２】
上記一般式中、
Ｒ５は水酸基及びシアノ基のいずれも有さない炭化水素基を表す。
Ｒａは、複数存在する場合互いに独立に水素原子、水酸基、ハロゲン原子又はアルキル基を表す。
ｎは０〜２の整数を表す。
【請求項１８】
樹脂（Ａ）が、ラクトン構造を有する繰り返し単位を有することを特徴とする、請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の化学増幅型レジスト組成物。
【請求項１９】
樹脂（Ａ）が、酸分解性基を有する繰り返し単位を有することを特徴とする、請求項１５〜１８のいずれか１項に記載の化学増幅型レジスト組成物。
【請求項２０】
樹脂（Ａ）中の繰り返し単位のうち、酸基を有する繰り返し単位が５モル％以下であることを特徴とする、請求項１５〜１９のいずれか１項に記載の化学増幅型レジスト組成物。
【請求項１】
（ア）化学増幅型レジスト組成物により膜を形成する工程、
（イ）該膜を露光する工程、及び
（ウ）有機溶剤を含む現像液を用いて現像する工程、
を含むパターン形成方法であり、
前記レジスト組成物が、
（Ａ）実質的にアルカリ不溶性である樹脂、
（Ｂ）活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物、
（Ｃ）架橋剤、及び
（Ｄ）溶剤、
を含有することを特徴とするパターン形成方法。
【請求項２】
樹脂（Ａ）が、アルコール性水酸基を有する繰り返し単位（ａ１）を有することを特徴とする、請求項１に記載のパターン形成方法。
【請求項３】
樹脂（Ａ）が、酸分解性基及びラクトン構造を含まない、一般式（４）又は一般式（５）で表される繰り返し単位を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載のパターン形成方法。
【化１】
上記一般式中、
Ｒ５は水酸基及びシアノ基のいずれも有さない炭化水素基を表す。
Ｒａは、複数存在する場合互いに独立に水素原子、水酸基、ハロゲン原子又はアルキル基を表す。
ｎは０〜２の整数を表す。
【請求項４】
樹脂（Ａ）が、ラクトン構造を有する繰り返し単位を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項５】
樹脂（Ａ）が、酸分解性基を有する繰り返し単位を有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項６】
樹脂（Ａ）が、酸分解性基を有する繰り返し単位を有しないことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項７】
前記架橋剤（Ｃ）が、メラミン系架橋剤、尿素系架橋剤、アルキレン尿素系架橋剤、及びグリコールウリル系架橋剤のうち少なくとも１種を含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項８】
前記現像液が、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選択される少なくとも１種類の有機溶剤を含有することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項９】
更に、（エ）リンス液を用いてリンスする工程を含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項１０】
前記リンス液が、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選択される少なくとも１種類の有機溶剤であることを特徴とする、請求項９に記載のパターン形成方法。
【請求項１１】
樹脂（Ａ）中の繰り返し単位のうち、酸基を有する繰り返し単位が５モル％以下であることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項１２】
前記工程（イ）における露光が、液浸露光であることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載のパターン形成方法に供せられる化学増幅型レジスト組成物。
【請求項１４】
請求項１３に記載の化学増幅型レジスト組成物により形成されたレジスト膜。
【請求項１５】
（Ａ）実質的にアルカリ不溶性である樹脂、
（Ｂ）活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物、
（Ｃ）架橋剤、及び
（Ｄ）溶剤、を含む化学増幅型レジスト組成物。
【請求項１６】
樹脂（Ａ）が、アルコール性水酸基を有する繰り返し単位（ａ１）を有することを特徴とする、請求項１５に記載の化学増幅型レジスト組成物。
【請求項１７】
樹脂（Ａ）が、酸分解性基及びラクトン構造を含まない、一般式（４）又は一般式（５）で表される繰り返し単位を有することを特徴とする、請求項１５又は１６に記載の化学増幅型レジスト組成物。
【化２】
上記一般式中、
Ｒ５は水酸基及びシアノ基のいずれも有さない炭化水素基を表す。
Ｒａは、複数存在する場合互いに独立に水素原子、水酸基、ハロゲン原子又はアルキル基を表す。
ｎは０〜２の整数を表す。
【請求項１８】
樹脂（Ａ）が、ラクトン構造を有する繰り返し単位を有することを特徴とする、請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の化学増幅型レジスト組成物。
【請求項１９】
樹脂（Ａ）が、酸分解性基を有する繰り返し単位を有することを特徴とする、請求項１５〜１８のいずれか１項に記載の化学増幅型レジスト組成物。
【請求項２０】
樹脂（Ａ）中の繰り返し単位のうち、酸基を有する繰り返し単位が５モル％以下であることを特徴とする、請求項１５〜１９のいずれか１項に記載の化学増幅型レジスト組成物。
【公開番号】特開２０１１−１０００８９（Ｐ２０１１−１０００８９Ａ）
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８５５８４（Ｐ２００９−２８５５８４）
【出願日】平成２１年１２月１６日（２００９．１２．１６）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１６日（２００９．１２．１６）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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