説明

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】解像力に優れ、露光ラチチュード(EL)が広く、また線幅バラツキ(LWR)が小さい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レジスト組成物及びレジスト膜を提供する。
【解決手段】化学増幅型レジスト組成物により膜を形成する工程、該膜を露光する工程、及び、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、前記化学増幅型レジスト組成物が、(A)樹脂、(B)活性光線又は放射線の照射により下記一般式(I)で表される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。式(I)中、Aは、環状の有機基を表す。その他の各符号は所定の構造を表す。


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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、前記化学増幅型レジスト組成物が、
(A)樹脂、
(B)活性光線又は放射線の照射により、下記一般式(I)で表される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。
【化1】


式(I)中、
、Rは、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、又は、アルキル基を表し、複数存在する場合のR、Rは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
は、二価の連結基を表し、複数存在する場合のLは同一でも異なっていてもよい。
Aは、環状の有機基を表す。
xは0〜20の整数を表す。
yは0〜10の整数を表す。
【請求項2】
前記有機溶剤を含む現像液における有機溶剤の含有量が、前記現像液の全量に対して、90質量%以上100質量%以下であ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】
前記化合物(B)が、活性光線又は放射線の照射により下記一般式(II)又は(III)で表される酸を発生する化合物であ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2】

式(II)及び式(III)中、
Xfは、それぞれ独立に、フッ素原子、又は少なくとも1つのフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。
、Rは、それぞれ独立に、水素原子、又は、アルキル基を表し、複数存在する場合のR、Rは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
は、二価の連結基を表し、複数存在する場合のLは同一でも異なっていてもよい。
Aは、環状の有機基を表す。
x’は1〜20の整数を表す。
y’は0〜10の整数を表す。
z’は0〜10の整数を表す。
Arは、アリール基を表し、スルホン酸基及びR以外に置換基を有していてもよい。
は、炭化水素基を有する基を表す。
pは0以上の整数を表す。
【請求項4】
前記樹脂(A)が、酸分解性基を有する繰り返し単位を含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】
前記樹脂(A)が酸基を有する繰り返し単位を含有しない、又は、酸基を有する繰り返し単位の含有率が樹脂(A)の全繰り返し単位に対して10mol%以下であ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】
有機溶剤を含む現像液が、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種類の溶剤を含有する現像液であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のパターン形成方法。
【請求項7】
請求項1〜6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8】
(A)樹脂、
(B)活性光線又は放射線の照射により、下記一般式(I)で表される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化学増幅型レジスト組成物。
【化3】

式(I)中、
、Rは、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、又は、アルキル基を表し、複数存在する場合のR、Rは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
は、二価の連結基を表し、複数存在する場合のLは同一でも異なっていてもよい。
Aは、環状の有機基を表す。
xは0〜20の整数を表す。
yは0〜10の整数を表す。
【請求項9】
前記化合物(B)が、活性光線又は放射線の照射により下記一般式(II)及び(III)で表される酸を発生する化合物であることを特徴とする請求項8に記載の化学増幅型レジスト組成物。
【化4】

式(II)及び(III)中、
Xfは、それぞれ独立に、フッ素原子、又は少なくとも1つのフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。
、Rは、それぞれ独立に、水素原子、又は、アルキル基を表し、複数存在する場合のR、Rは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
は、二価の連結基を表し、複数存在する場合のLは同一でも異なっていてもよい。
Aは、環状の有機基を表す。
x’は1〜20の整数を表す。
y’は0〜10の整数を表す。
z’は0〜10の整数を表す。
Arは、アリール基を表し、スルホン酸基及びR以外にも更に置換基を有していてもよい。
は、炭化水素基を有する基を表す。
pは0以上の整数を表す。
【請求項10】
前記樹脂(A)が、酸分解性基を有する繰り返し単位を含有することを特徴とする請求項8又は9に記載の化学増幅型レジスト組成物。
【請求項11】
前記樹脂(A)が酸基を有する繰り返し単位を含有しない、又は、酸基を有する繰り返し単位の含有率が樹脂(A)の全繰り返し単位に対して10mol%以下を特徴とする請求項8〜10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12】
請求項8〜11のいずれか1項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。

【公開番号】特開2011−191753(P2011−191753A)
【公開日】平成23年9月29日(2011.9.29)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−31438(P2011−31438)
【出願日】平成23年2月16日(2011.2.16)
【出願人】(306037311)富士フイルム株式会社 (25,513)
【Fターム(参考)】