感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、並びに、これを用いたレジスト膜及びパターン形成方法
【課題】ラインウィズスラフネス、現像欠陥並びにパターン倒れが改善され、更に、液浸露光時に於ける液浸液に対する追随性が良好であるパターンを形成することが可能な感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、並びに、これを用いたレジスト膜及びパターン形成方法を提供する。
【解決手段】（Ａ）酸の作用により分解してアルカリ可溶性基を生じる構造部位（Ｓ１）と、アルカリ現像液の作用によりアルカリ現像液中への溶解速度が増大する構造部位（Ｓ２）とを備えた繰り返し単位を含んだ樹脂、
（Ｂ）フッ素原子及び珪素原子の少なくともいずれかを有する樹脂、及び、
（Ｃ）活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物
を含有した感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、並びに、これを用いたレジスト膜及びパターン形成方法。
【解決手段】（Ａ）酸の作用により分解してアルカリ可溶性基を生じる構造部位（Ｓ１）と、アルカリ現像液の作用によりアルカリ現像液中への溶解速度が増大する構造部位（Ｓ２）とを備えた繰り返し単位を含んだ樹脂、
（Ｂ）フッ素原子及び珪素原子の少なくともいずれかを有する樹脂、及び、
（Ｃ）活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物
を含有した感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、並びに、これを用いたレジスト膜及びパターン形成方法。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）酸の作用により分解してアルカリ可溶性基を生じる構造部位（Ｓ１）と、アルカリ現像液の作用によりアルカリ現像液中への溶解速度が増大する構造部位（Ｓ２）とを備えた繰り返し単位（ａ１）を含んだ樹脂、
（Ｂ）フッ素原子及び珪素原子の少なくともいずれかを有する樹脂、及び、
（Ｃ）活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物
を含有した感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【請求項２】
前記樹脂（Ｂ）が、下記（ｘ）〜（ｚ）からなる群から選ばれる少なくとも１つの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に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
（ｘ）アルカリ可溶基
（ｙ）アルカリ現像液の作用により分解してアルカリ現像液に対する溶解度が増大する基
（ｚ）酸の作用により分解してアルカリ現像液に対する溶解度が増大する基
【請求項３】
前記（ｘ）〜（ｚ）からなる群から選ばれる少なくとも１つの基を有する繰り返し単位が、フッ素原子及び珪素原子の少なくともいずれかを有することを特徴とする請求項２に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【請求項４】
前記樹脂（Ｂ）の前記（ｘ）〜（ｚ）からなる群から選ばれる少なくとも１つの基を有する繰り返し単位が、前記（ｙ）基を有する繰り返し単位（ｂｙ）であることを特徴とする請求項２又は３に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【請求項５】
前記繰り返し単位（ｂｙ）が、下記一般式（ＫＡ−１）及び（ＫＢ−１）で表される部分構造の少なくとも一つを有し、前記（ｙ）基が、下記一般式（ＫＡ−１）又は（ＫＢ−１）で表される部分構造中のＸで表されることを特徴とする請求項４に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【化１】
式中、Ｘは、カルボン酸エステル基、酸無水物基、酸イミド基、カルボン酸チオエステル基、炭酸エステル基、硫酸エステル基、又はスルホン酸エステル基を表す。
Ｙ１及びＹ２は、それぞれ同一でも異なっても良く、電子求引性基を表す。
【請求項６】
前記繰り返し単位（ｂｙ）が、上記一般式（ＫＡ−１）で表される部分構造を有するとともに、上記一般式（ＫＡ−１）におけるＸがカルボン酸エステル基であることを特徴とする請求項５に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【請求項７】
前記構造部位（Ｓ２）が、ラクトン構造を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【請求項８】
前記構造部位（Ｓ１）が、前記構造部位（Ｓ２）のラクトン構造を含む環構造に結合していることを特徴とする請求項７に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【請求項９】
前記繰り返し単位（ａ１）が、下記一般式（１）で表される構造部位を備えた繰り返し単位であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【化２】
一般式（１）中、
Ｌ１は、単結合、アルキレン基、アルケニレン基、２価の脂肪族炭化水素環基、２価の芳香環基、又はこれらの２以上を組み合わせた基を表し、複数存在する場合、互いに同じでも異なっていてもよい。
Ｒ３は、アルキル基又は１価の脂肪族炭化水素環基を表し、複数存在する場合、互いに同じでも異なっていてもよく、複数のＲ３は、互いに結合して、環を形成していてもよい。
Ｘは、アルキレン基、酸素原子又は硫黄原子を表す。
Ｙは、前記構造単位（Ｓ１）を表し、複数存在する場合、互いに同じでも異なっていてもよい。
Ｚ１２は、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＳＯ２−、−ＮＲ−、２価の窒素含有非芳香族複素環基、又は、これらを組み合わせた基を表し、複数存在する場合、互いに同じでも異なっていてもよい。
Ｒは水素原子又はアルキル基を表す。
ｋは、０〜５の整数を表す。
ｍは、ｍ＋ｋ≦６なる関係を満たす１〜５の整数を表す。
ｎは、０〜５の整数を表す。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物により形成されたレジスト膜。
【請求項１１】
請求項１０に記載のレジスト膜を露光、現像する工程を含むことを特徴とするパターン形成方法。
【請求項１２】
前記露光を液浸液を介して行うことを特徴とする請求項１１に記載のパターン形成方法。
【請求項１】
（Ａ）酸の作用により分解してアルカリ可溶性基を生じる構造部位（Ｓ１）と、アルカリ現像液の作用によりアルカリ現像液中への溶解速度が増大する構造部位（Ｓ２）とを備えた繰り返し単位（ａ１）を含んだ樹脂、
（Ｂ）フッ素原子及び珪素原子の少なくともいずれかを有する樹脂、及び、
（Ｃ）活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物
を含有した感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【請求項２】
前記樹脂（Ｂ）が、下記（ｘ）〜（ｚ）からなる群から選ばれる少なくとも１つの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に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
（ｘ）アルカリ可溶基
（ｙ）アルカリ現像液の作用により分解してアルカリ現像液に対する溶解度が増大する基
（ｚ）酸の作用により分解してアルカリ現像液に対する溶解度が増大する基
【請求項３】
前記（ｘ）〜（ｚ）からなる群から選ばれる少なくとも１つの基を有する繰り返し単位が、フッ素原子及び珪素原子の少なくともいずれかを有することを特徴とする請求項２に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【請求項４】
前記樹脂（Ｂ）の前記（ｘ）〜（ｚ）からなる群から選ばれる少なくとも１つの基を有する繰り返し単位が、前記（ｙ）基を有する繰り返し単位（ｂｙ）であることを特徴とする請求項２又は３に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【請求項５】
前記繰り返し単位（ｂｙ）が、下記一般式（ＫＡ−１）及び（ＫＢ−１）で表される部分構造の少なくとも一つを有し、前記（ｙ）基が、下記一般式（ＫＡ−１）又は（ＫＢ−１）で表される部分構造中のＸで表されることを特徴とする請求項４に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【化１】
式中、Ｘは、カルボン酸エステル基、酸無水物基、酸イミド基、カルボン酸チオエステル基、炭酸エステル基、硫酸エステル基、又はスルホン酸エステル基を表す。
Ｙ１及びＹ２は、それぞれ同一でも異なっても良く、電子求引性基を表す。
【請求項６】
前記繰り返し単位（ｂｙ）が、上記一般式（ＫＡ−１）で表される部分構造を有するとともに、上記一般式（ＫＡ−１）におけるＸがカルボン酸エステル基であることを特徴とする請求項５に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【請求項７】
前記構造部位（Ｓ２）が、ラクトン構造を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【請求項８】
前記構造部位（Ｓ１）が、前記構造部位（Ｓ２）のラクトン構造を含む環構造に結合していることを特徴とする請求項７に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【請求項９】
前記繰り返し単位（ａ１）が、下記一般式（１）で表される構造部位を備えた繰り返し単位であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【化２】
一般式（１）中、
Ｌ１は、単結合、アルキレン基、アルケニレン基、２価の脂肪族炭化水素環基、２価の芳香環基、又はこれらの２以上を組み合わせた基を表し、複数存在する場合、互いに同じでも異なっていてもよい。
Ｒ３は、アルキル基又は１価の脂肪族炭化水素環基を表し、複数存在する場合、互いに同じでも異なっていてもよく、複数のＲ３は、互いに結合して、環を形成していてもよい。
Ｘは、アルキレン基、酸素原子又は硫黄原子を表す。
Ｙは、前記構造単位（Ｓ１）を表し、複数存在する場合、互いに同じでも異なっていてもよい。
Ｚ１２は、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＳＯ２−、−ＮＲ−、２価の窒素含有非芳香族複素環基、又は、これらを組み合わせた基を表し、複数存在する場合、互いに同じでも異なっていてもよい。
Ｒは水素原子又はアルキル基を表す。
ｋは、０〜５の整数を表す。
ｍは、ｍ＋ｋ≦６なる関係を満たす１〜５の整数を表す。
ｎは、０〜５の整数を表す。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物により形成されたレジスト膜。
【請求項１１】
請求項１０に記載のレジスト膜を露光、現像する工程を含むことを特徴とするパターン形成方法。
【請求項１２】
前記露光を液浸液を介して行うことを特徴とする請求項１１に記載のパターン形成方法。
【公開番号】特開２０１１−１８０３９３（Ｐ２０１１−１８０３９３Ａ）
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４４７９７（Ｐ２０１０−４４７９７）
【出願日】平成２２年３月１日（２０１０．３．１）
【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９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１日（２０１０．３．１）
【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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