レジスト組成物及びレジストパターン形成方法、並びに重合体
【課題】リソグラフィー特性及びパターン形状に優れたレジスト組成物、該レジスト組成物用として有用な新規重合体、及び該レジスト組成物を用いるレジストパターン形成方法を提供すること。
【解決手段】酸の作用により現像液に対する溶解性が変化し、かつ、露光により酸を発生する基材成分（Ａ）を含有するレジスト組成物であって、前記基材成分（Ａ）は、主鎖の少なくとも一方の末端に露光により酸を発生するアニオン部位を有し、かつ、質量平均分子量が２００００以下である重合体を含有することを特徴とするレジスト組成物。
【解決手段】酸の作用により現像液に対する溶解性が変化し、かつ、露光により酸を発生する基材成分（Ａ）を含有するレジスト組成物であって、前記基材成分（Ａ）は、主鎖の少なくとも一方の末端に露光により酸を発生するアニオン部位を有し、かつ、質量平均分子量が２００００以下である重合体を含有することを特徴とするレジスト組成物。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸の作用により現像液に対する溶解性が変化し、かつ、露光により酸を発生する基材成分（Ａ）を含有するレジスト組成物であって、
前記基材成分（Ａ）は、主鎖の少なくとも一方の末端に露光により酸を発生するアニオン部位を有し、かつ、質量平均分子量が２００００以下である重合体を含有することを特徴とするレジスト組成物。
【請求項２】
前記重合体が、前記主鎖の少なくとも一方の末端に下記一般式（Ｉ−１）で表される基を有する、請求項１記載のレジスト組成物。
【化１】
［式中、Ｒ１は炭素数１〜１０の炭化水素基であり、Ｚは炭素数１〜１０の炭化水素基又はシアノ基であり、Ｒ１とＺとは相互に結合して環を形成していてもよい。Ｘは２価の連結基であって、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＮＨ−Ｃ（＝Ｏ）−、及び−ＮＨ−Ｃ（＝ＮＨ）−のいずれかを、少なくとも式中のＱと接する末端に有する。ｐは１〜３の整数である。Ｑは（ｐ＋１）価の炭化水素基であり、ｐが１の場合のみ、Ｑは単結合であってもよい。Ｒ２は単結合、置換基を有していてもよいアルキレン基、又は置換基を有していてもよい芳香族基であり、ｑは０又は１であり、ｒは０〜８の整数であり、Ｍ＋は有機カチオンである。］
【請求項３】
前記重合体が、下記一般式（Ｉ）で表される化合物からなるラジカル重合開始剤を用いたラジカル重合により得られるラジカル重合体である、請求項２記載のレジスト組成物。
【化２】
［式中、Ｒ１は炭素数１〜１０の炭化水素基であり、Ｚは炭素数１〜１０の炭化水素基又はシアノ基であり、Ｒ１とＺとは相互に結合して環を形成していてもよい。Ｘは２価の連結基であって、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＮＨ−Ｃ（＝Ｏ）−、及び−ＮＨ−Ｃ（＝ＮＨ）−のいずれかを、少なくとも式中のＱと接する末端に有する。ｐは１〜３の整数である。Ｑは（ｐ＋１）価の炭化水素基であり、ｐが１の場合のみ、Ｑは単結合であってもよい。Ｒ２は単結合、置換基を有していてもよいアルキレン基、又は置換基を有していてもよい芳香族基であり、ｑは０又は１であり、ｒは０〜８の整数であり、Ｍ＋は有機カチオンである。式中の複数のＲ１、Ｚ、Ｘ、ｐ、Ｑ、Ｒ２、ｑ、ｒ、Ｍ＋はそれぞれ同じであっても異なっていてもよい。］
【請求項４】
支持体上に、請求項１〜３のいずれか一項に記載のレジスト組成物を用いてレジスト膜を形成する工程、前記レジスト膜を露光する工程、及び前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程を含むレジストパターン形成方法。
【請求項５】
主鎖の少なくとも一方の末端に露光により酸を発生するアニオン部位を有し、かつ、質量平均分子量が２００００以下である重合体。
【請求項６】
前記主鎖の少なくとも一方の末端に下記一般式（Ｉ−１）で表される基を有する、請求項５記載の重合体。
【化３】
［式中、Ｒ１は炭素数１〜１０の炭化水素基であり、Ｚは炭素数１〜１０の炭化水素基又はシアノ基であり、Ｒ１とＺとは相互に結合して環を形成していてもよい。Ｘは２価の連結基であって、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＮＨ−Ｃ（＝Ｏ）−、及び−ＮＨ−Ｃ（＝ＮＨ）−のいずれかを、少なくとも式中のＱと接する末端に有する。ｐは１〜３の整数である。Ｑは（ｐ＋１）価の炭化水素基であり、ｐが１の場合のみ、Ｑは単結合であってもよい。Ｒ２は単結合、置換基を有していてもよいアルキレン基、又は置換基を有していてもよい芳香族基であり、ｑは０又は１であり、ｒは０〜８の整数であり、Ｍ＋は有機カチオンである。］
【請求項７】
下記一般式（Ｉ）で表される化合物からなるラジカル重合開始剤を用いたラジカル重合により得られるラジカル重合体である、請求項６記載の重合体。
【化４】
［式中、Ｒ１は炭素数１〜１０の炭化水素基であり、Ｚは炭素数１〜１０の炭化水素基又はシアノ基であり、Ｒ１とＺとは相互に結合して環を形成していてもよい。Ｘは２価の連結基であって、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＮＨ−Ｃ（＝Ｏ）−、及び−ＮＨ−Ｃ（＝ＮＨ）−のいずれかを、少なくとも式中のＱと接する末端に有する。ｐは１〜３の整数である。Ｑは（ｐ＋１）価の炭化水素基であり、ｐが１の場合のみ、Ｑは単結合であってもよい。Ｒ２は単結合、置換基を有していてもよいアルキレン基、又は置換基を有していてもよい芳香族基であり、ｑは０又は１であり、ｒは０〜８の整数であり、Ｍ＋は有機カチオンである。式中の複数のＲ１、Ｚ、Ｘ、ｐ、Ｑ、Ｒ２、ｑ、ｒ、Ｍ＋はそれぞれ同じであっても異なっていてもよい。］
【請求項１】
酸の作用により現像液に対する溶解性が変化し、かつ、露光により酸を発生する基材成分（Ａ）を含有するレジスト組成物であって、
前記基材成分（Ａ）は、主鎖の少なくとも一方の末端に露光により酸を発生するアニオン部位を有し、かつ、質量平均分子量が２００００以下である重合体を含有することを特徴とするレジスト組成物。
【請求項２】
前記重合体が、前記主鎖の少なくとも一方の末端に下記一般式（Ｉ−１）で表される基を有する、請求項１記載のレジスト組成物。
【化１】
［式中、Ｒ１は炭素数１〜１０の炭化水素基であり、Ｚは炭素数１〜１０の炭化水素基又はシアノ基であり、Ｒ１とＺとは相互に結合して環を形成していてもよい。Ｘは２価の連結基であって、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＮＨ−Ｃ（＝Ｏ）−、及び−ＮＨ−Ｃ（＝ＮＨ）−のいずれかを、少なくとも式中のＱと接する末端に有する。ｐは１〜３の整数である。Ｑは（ｐ＋１）価の炭化水素基であり、ｐが１の場合のみ、Ｑは単結合であってもよい。Ｒ２は単結合、置換基を有していてもよいアルキレン基、又は置換基を有していてもよい芳香族基であり、ｑは０又は１であり、ｒは０〜８の整数であり、Ｍ＋は有機カチオンである。］
【請求項３】
前記重合体が、下記一般式（Ｉ）で表される化合物からなるラジカル重合開始剤を用いたラジカル重合により得られるラジカル重合体である、請求項２記載のレジスト組成物。
【化２】
［式中、Ｒ１は炭素数１〜１０の炭化水素基であり、Ｚは炭素数１〜１０の炭化水素基又はシアノ基であり、Ｒ１とＺとは相互に結合して環を形成していてもよい。Ｘは２価の連結基であって、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＮＨ−Ｃ（＝Ｏ）−、及び−ＮＨ−Ｃ（＝ＮＨ）−のいずれかを、少なくとも式中のＱと接する末端に有する。ｐは１〜３の整数である。Ｑは（ｐ＋１）価の炭化水素基であり、ｐが１の場合のみ、Ｑは単結合であってもよい。Ｒ２は単結合、置換基を有していてもよいアルキレン基、又は置換基を有していてもよい芳香族基であり、ｑは０又は１であり、ｒは０〜８の整数であり、Ｍ＋は有機カチオンである。式中の複数のＲ１、Ｚ、Ｘ、ｐ、Ｑ、Ｒ２、ｑ、ｒ、Ｍ＋はそれぞれ同じであっても異なっていてもよい。］
【請求項４】
支持体上に、請求項１〜３のいずれか一項に記載のレジスト組成物を用いてレジスト膜を形成する工程、前記レジスト膜を露光する工程、及び前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程を含むレジストパターン形成方法。
【請求項５】
主鎖の少なくとも一方の末端に露光により酸を発生するアニオン部位を有し、かつ、質量平均分子量が２００００以下である重合体。
【請求項６】
前記主鎖の少なくとも一方の末端に下記一般式（Ｉ−１）で表される基を有する、請求項５記載の重合体。
【化３】
［式中、Ｒ１は炭素数１〜１０の炭化水素基であり、Ｚは炭素数１〜１０の炭化水素基又はシアノ基であり、Ｒ１とＺとは相互に結合して環を形成していてもよい。Ｘは２価の連結基であって、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＮＨ−Ｃ（＝Ｏ）−、及び−ＮＨ−Ｃ（＝ＮＨ）−のいずれかを、少なくとも式中のＱと接する末端に有する。ｐは１〜３の整数である。Ｑは（ｐ＋１）価の炭化水素基であり、ｐが１の場合のみ、Ｑは単結合であってもよい。Ｒ２は単結合、置換基を有していてもよいアルキレン基、又は置換基を有していてもよい芳香族基であり、ｑは０又は１であり、ｒは０〜８の整数であり、Ｍ＋は有機カチオンである。］
【請求項７】
下記一般式（Ｉ）で表される化合物からなるラジカル重合開始剤を用いたラジカル重合により得られるラジカル重合体である、請求項６記載の重合体。
【化４】
［式中、Ｒ１は炭素数１〜１０の炭化水素基であり、Ｚは炭素数１〜１０の炭化水素基又はシアノ基であり、Ｒ１とＺとは相互に結合して環を形成していてもよい。Ｘは２価の連結基であって、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＮＨ−Ｃ（＝Ｏ）−、及び−ＮＨ−Ｃ（＝ＮＨ）−のいずれかを、少なくとも式中のＱと接する末端に有する。ｐは１〜３の整数である。Ｑは（ｐ＋１）価の炭化水素基であり、ｐが１の場合のみ、Ｑは単結合であってもよい。Ｒ２は単結合、置換基を有していてもよいアルキレン基、又は置換基を有していてもよい芳香族基であり、ｑは０又は１であり、ｒは０〜８の整数であり、Ｍ＋は有機カチオンである。式中の複数のＲ１、Ｚ、Ｘ、ｐ、Ｑ、Ｒ２、ｑ、ｒ、Ｍ＋はそれぞれ同じであっても異なっていてもよい。］
【公開番号】特開２０１３−６８９０４（Ｐ２０１３−６８９０４Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０９１９１（Ｐ２０１１−２０９１９１）
【出願日】平成２３年９月２６日（２０１１．９．２６）
【出願人】（０００２２０２３９）東京応化工業株式会社 (1,407)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２６日（２０１１．９．２６）
【出願人】（０００２２０２３９）東京応化工業株式会社 (1,407)
【Ｆターム（参考）】
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