パターン形成方法及びレジスト組成物
【課題】 露光ラチチュード（ＥＬ）及びデフォーカス余裕度（ＤＯＦ）に優れたパターンを形成可能とするパターン形成方法並びにレジスト組成物を提供する。
【解決手段】 本発明に係るパターン形成方法は、（Ａ）レジスト組成物を用いて膜を形成することと、（Ｂ）前記膜を露光することと、（Ｃ）有機溶剤を含んだ現像液を用いて前記露光された膜を現像することとを含んでいる。上記レジスト組成物は、（ａ）酸の作用により分解する樹脂であって、下記式（１）により表されるΔＳＰが２．５（ＭＰａ）１／２以上である樹脂と、（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と、（ｃ）溶剤とを含有している。
【解決手段】 本発明に係るパターン形成方法は、（Ａ）レジスト組成物を用いて膜を形成することと、（Ｂ）前記膜を露光することと、（Ｃ）有機溶剤を含んだ現像液を用いて前記露光された膜を現像することとを含んでいる。上記レジスト組成物は、（ａ）酸の作用により分解する樹脂であって、下記式（１）により表されるΔＳＰが２．５（ＭＰａ）１／２以上である樹脂と、（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と、（ｃ）溶剤とを含有している。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）レジスト組成物を用いて膜を形成することと、
（Ｂ）前記膜を露光することと、
（Ｃ）有機溶剤を含んだ現像液を用いて前記露光された膜を現像して、ネガ型のパターンを形成することと
を含んだパターン形成方法であって、
前記レジスト組成物は、
（ａ）酸の作用により分解する樹脂であって、下記式（１）により表されるΔＳＰが２．５（ＭＰａ）１／２以上である樹脂と、
（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と、
（ｃ）溶剤と
を含有しているパターン形成方法。
【数１】
式中、
ＳＰＩは、分解前の前記樹脂の溶解パラメータを表す。
ＳＰＦは、分解後の前記樹脂の溶解パラメータを表す。
【請求項２】
前記ＳＰＦが２４．２（ＭＰａ）１／２以上である請求項１に記載のパターン形成方法。
【請求項３】
前記ＳＰＩが２３．０（ＭＰａ）１／２以下である請求項１又は２に記載のパターン形成方法。
【請求項４】
前記現像液の溶解パラメータが１５．０（ＭＰａ）１／２以上であり且つ２３．０（ＭＰａ）１／２より小さい請求項１乃至３の何れか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項５】
前記樹脂は下記一般式（ＡＩ）により表される繰り返し単位を含んでいる請求項１乃至４の何れか１項に記載のパターン形成方法。
【化１】
式（ＡＩ）中、
Ｘａ1は、水素原子、メチル基、又は−ＣＨ2−Ｒ9で表される基を表す。ここで、Ｒ9は、ヒドロキシ基又は１価の有機基を表す。
Ｔは、単結合又は２価の連結基を表す。
Ｒｘ1乃至Ｒｘ3は、各々独立に、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。Ｒｘ1乃至Ｒｘ3のうち少なくとも２つが互いに結合して、シクロアルキル基を形成していてもよい。
【請求項６】
前記樹脂は、酸の作用により分解してアルコール性ヒドロキシ基を生じる基を備えた繰り返し単位を含んでいる請求項１乃至４の何れか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか１項に記載のパターン形成方法に使用可能なレジスト組成物であって、
（ａ）酸の作用により分解して有機溶剤を含んだ現像液への溶解度が減少する樹脂であって、下記式（１）により表されるΔＳＰが２．５（ＭＰａ）１／２以上である樹脂と、
（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と、
（ｃ）溶剤と
を含有したレジスト組成物。
【数２】
式中、
ＳＰＩは、分解前の前記樹脂の溶解パラメータを表す。
ＳＰＦは、分解後の前記樹脂の溶解パラメータを表す。
【請求項８】
前記ＳＰＦが２４．２（ＭＰａ）１／２以上である請求項７に記載のレジスト組成物。
【請求項９】
前記ＳＰＩが２３．０（ＭＰａ）１／２以下である請求項７又は８に記載のレジスト組成物。
【請求項１０】
前記樹脂は下記一般式（ＡＩ）により表される繰り返し単位を含んでいる請求項７乃至９の何れか１項に記載の組成物。
【化２】
式（ＡＩ）中、
Ｘａ1は、水素原子、メチル基、又は−ＣＨ2−Ｒ9で表される基を表す。ここで、Ｒ9は、ヒドロキシ基又は１価の有機基を表す。
Ｔは、単結合又は２価の連結基を表す。
Ｒｘ1乃至Ｒｘ3は、各々独立に、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。Ｒｘ1乃至Ｒｘ3のうち少なくとも２つが互いに結合して、シクロアルキル基を形成していてもよい。
【請求項１１】
前記樹脂は、酸の作用により分解してアルコール性ヒドロキシ基を生じる基を備えた繰り返し単位を含んでいる請求項７乃至９の何れか１項に記載の組成物。
【請求項１２】
請求項７乃至１１の何れか１項に記載の組成物を用いて形成されたレジストパターン。
【請求項１３】
請求項１乃至６の何れか１項に記載のパターン形成方法を含んだ半導体デバイスの製造方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法により製造された半導体デバイス。
【請求項１】
（Ａ）レジスト組成物を用いて膜を形成することと、
（Ｂ）前記膜を露光することと、
（Ｃ）有機溶剤を含んだ現像液を用いて前記露光された膜を現像して、ネガ型のパターンを形成することと
を含んだパターン形成方法であって、
前記レジスト組成物は、
（ａ）酸の作用により分解する樹脂であって、下記式（１）により表されるΔＳＰが２．５（ＭＰａ）１／２以上である樹脂と、
（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と、
（ｃ）溶剤と
を含有しているパターン形成方法。
【数１】
式中、
ＳＰＩは、分解前の前記樹脂の溶解パラメータを表す。
ＳＰＦは、分解後の前記樹脂の溶解パラメータを表す。
【請求項２】
前記ＳＰＦが２４．２（ＭＰａ）１／２以上である請求項１に記載のパターン形成方法。
【請求項３】
前記ＳＰＩが２３．０（ＭＰａ）１／２以下である請求項１又は２に記載のパターン形成方法。
【請求項４】
前記現像液の溶解パラメータが１５．０（ＭＰａ）１／２以上であり且つ２３．０（ＭＰａ）１／２より小さい請求項１乃至３の何れか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項５】
前記樹脂は下記一般式（ＡＩ）により表される繰り返し単位を含んでいる請求項１乃至４の何れか１項に記載のパターン形成方法。
【化１】
式（ＡＩ）中、
Ｘａ1は、水素原子、メチル基、又は−ＣＨ2−Ｒ9で表される基を表す。ここで、Ｒ9は、ヒドロキシ基又は１価の有機基を表す。
Ｔは、単結合又は２価の連結基を表す。
Ｒｘ1乃至Ｒｘ3は、各々独立に、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。Ｒｘ1乃至Ｒｘ3のうち少なくとも２つが互いに結合して、シクロアルキル基を形成していてもよい。
【請求項６】
前記樹脂は、酸の作用により分解してアルコール性ヒドロキシ基を生じる基を備えた繰り返し単位を含んでいる請求項１乃至４の何れか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか１項に記載のパターン形成方法に使用可能なレジスト組成物であって、
（ａ）酸の作用により分解して有機溶剤を含んだ現像液への溶解度が減少する樹脂であって、下記式（１）により表されるΔＳＰが２．５（ＭＰａ）１／２以上である樹脂と、
（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と、
（ｃ）溶剤と
を含有したレジスト組成物。
【数２】
式中、
ＳＰＩは、分解前の前記樹脂の溶解パラメータを表す。
ＳＰＦは、分解後の前記樹脂の溶解パラメータを表す。
【請求項８】
前記ＳＰＦが２４．２（ＭＰａ）１／２以上である請求項７に記載のレジスト組成物。
【請求項９】
前記ＳＰＩが２３．０（ＭＰａ）１／２以下である請求項７又は８に記載のレジスト組成物。
【請求項１０】
前記樹脂は下記一般式（ＡＩ）により表される繰り返し単位を含んでいる請求項７乃至９の何れか１項に記載の組成物。
【化２】
式（ＡＩ）中、
Ｘａ1は、水素原子、メチル基、又は−ＣＨ2−Ｒ9で表される基を表す。ここで、Ｒ9は、ヒドロキシ基又は１価の有機基を表す。
Ｔは、単結合又は２価の連結基を表す。
Ｒｘ1乃至Ｒｘ3は、各々独立に、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。Ｒｘ1乃至Ｒｘ3のうち少なくとも２つが互いに結合して、シクロアルキル基を形成していてもよい。
【請求項１１】
前記樹脂は、酸の作用により分解してアルコール性ヒドロキシ基を生じる基を備えた繰り返し単位を含んでいる請求項７乃至９の何れか１項に記載の組成物。
【請求項１２】
請求項７乃至１１の何れか１項に記載の組成物を用いて形成されたレジストパターン。
【請求項１３】
請求項１乃至６の何れか１項に記載のパターン形成方法を含んだ半導体デバイスの製造方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法により製造された半導体デバイス。
【公開番号】特開２０１１−２２１５０９（Ｐ２０１１−２２１５０９Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５６７１２（Ｐ２０１１−５６７１２）
【出願日】平成２３年３月１５日（２０１１．３．１５）
【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１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１５日（２０１１．３．１５）
【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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