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】ブリッジ前寸法等の解像力、ＬＷＲ及びＤＯＦに優れると共に、感度及びＰＥＤ安定性も良好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の提供。
【解決手段】下記一般式（ＥＩ）で表される構造の繰り返し単位を有する樹脂（Ａ）を含有する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。
ＲＥ１、ＲＥ２及びＲＥ３は各々独立に、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。ＲＥ１とＲＥ２は結合して環を形成していても良い。ＲＥ４及びＲＥ５は各々独立に、水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。ＲＥ６及びＲＥ７は各々独立に、水素原子又は一価の有機基を表す。Ｂｃ１は単結合又は２価の連結基を表す。ＲＥ４、ＲＥ５、ＲＥ６、ＲＥ７及びＢＣ１はそれぞれ結合して環を形成していても良い。＊は前記樹脂（Ａ）の主鎖又は側鎖連結の結合手。
【解決手段】下記一般式（ＥＩ）で表される構造の繰り返し単位を有する樹脂（Ａ）を含有する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。
ＲＥ１、ＲＥ２及びＲＥ３は各々独立に、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。ＲＥ１とＲＥ２は結合して環を形成していても良い。ＲＥ４及びＲＥ５は各々独立に、水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。ＲＥ６及びＲＥ７は各々独立に、水素原子又は一価の有機基を表す。Ｂｃ１は単結合又は２価の連結基を表す。ＲＥ４、ＲＥ５、ＲＥ６、ＲＥ７及びＢＣ１はそれぞれ結合して環を形成していても良い。＊は前記樹脂（Ａ）の主鎖又は側鎖連結の結合手。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（ＥＩ）で表される構造を有する繰り返し単位を有する樹脂（Ａ）を含有する、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【化１】
一般式（ＥＩ）において、ＲＥ１、ＲＥ２及びＲＥ３は各々独立に、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。ＲＥ１とＲＥ２は結合して環を形成していても良い。
ＲＥ４及びＲＥ５は各々独立に、水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
ＲＥ６及びＲＥ７は各々独立に、水素原子又は一価の有機基を表す。
Ｂｃ１は単結合又は２価の連結基を表す。ＲＥ４、ＲＥ５、ＲＥ６、ＲＥ７及びＢＣ１はそれぞれ結合して環を形成していても良い。但し、ＢＣ１とＲＥ４、ＲＥ５、ＲＥ６又はＲＥ７とが結合して環を形成する場合、ＢＣ１は３価の連結基を表し、ＢＣ１とＲＥ４、ＲＥ５、ＲＥ６及びＲＥ７のいずれか２つとが結合して環を形成する場合、ＢＣ１は４価の連結基を表す。
＊は前記樹脂（Ａ）の主鎖又は側鎖に連結する結合手を表す。
【請求項２】
前記一般式（ＥＩ）で表される構造を有する繰り返し単位が、下記一般式（ＥＩＩ−１）又は（ＥＩＩ−２）で表される繰り返し単位である、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。
【化２】
一般式（ＥＩＩ−１）及び（ＥＩＩ−２）において、ＲＥ８は水素原子又はアルキル基を表す。
Ｗは各々独立に、アルキレン基、酸素原子及び硫黄原子のいずれかを表す。
ｎは０又は１を表す。
ｍは０又は１を表す。
ＲＥ１〜ＲＥ７及びＢｃ１は、前記一般式（ＥＩ）におけるＲＥ１〜ＲＥ７及びＢｃ１と同義である。
【請求項３】
前記樹脂（Ａ）が、前記一般式（ＥＩ）で表される構造を有する繰り返し単位以外に、更に下記一般式（ａ）〜（ｃ）のいずれかで表される構造を有する繰り返し単位を含有する、請求項１又は２に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【化３】
式中、Ｐ１及びＰ２は、それぞれ独立して、酸の作用により分解し脱離する１価の基を表す。
Ｐ３は、酸の作用により分解し脱離するｚ価の基を表す。ｚは２又は３を表す。
＊は前記樹脂（Ａ）の主鎖又は側鎖に連結する結合手を表す。
前記一般式（ａ）で表される構造は、酸の作用により分解してカルボキシル基を発生する。
前記一般式（ｂ）で表される構造は、酸の作用により分解して１個のアルコール性水酸基を発生する。
前記一般式（ｃ）で表される構造は、酸の作用により分解して２個又は３個のアルコール性水酸基を発生する。
【請求項４】
前記樹脂（Ａ）が更に、ラクトン構造を有する繰り返し単位を含有する、請求項１〜３のいずれか一項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】
前記樹脂（Ａ）が更に、水酸基又はシアノ基を有する繰り返し単位を含有する、請求項１〜４のいずれか一項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６】
前記水酸基又はシアノ基を有する繰り返し単位が、少なくとも一つの水酸基で置換されたアダマンチル基を有する繰り返し単位である、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】
更に、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する、請求項１〜６のいずれか一項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】
前記一般式（ＥＩ）において、ＲＥ３がアルキル基であり、ＲＥ１とＲＥ２とが結合して環を形成している、請求項１〜７のいずれか一項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】
更に、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疎水性樹脂（Ｅ）を含有する、請求項１〜８のいずれか一項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１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いて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する工程、及び現像液を用いて現像する工程を含むパターン形成方法。
【請求項１２】
有機溶剤を含む現像液で現像し、ネガ型パターンを形成する、請求項１１に記載のパターン形成方法。
【請求項１３】
前記露光する工程における露光が、液浸露光である、請求項１１又は１２に記載のパターン形成方法。
【請求項１】
下記一般式（ＥＩ）で表される構造を有する繰り返し単位を有する樹脂（Ａ）を含有する、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【化１】
一般式（ＥＩ）において、ＲＥ１、ＲＥ２及びＲＥ３は各々独立に、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。ＲＥ１とＲＥ２は結合して環を形成していても良い。
ＲＥ４及びＲＥ５は各々独立に、水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
ＲＥ６及びＲＥ７は各々独立に、水素原子又は一価の有機基を表す。
Ｂｃ１は単結合又は２価の連結基を表す。ＲＥ４、ＲＥ５、ＲＥ６、ＲＥ７及びＢＣ１はそれぞれ結合して環を形成していても良い。但し、ＢＣ１とＲＥ４、ＲＥ５、ＲＥ６又はＲＥ７とが結合して環を形成する場合、ＢＣ１は３価の連結基を表し、ＢＣ１とＲＥ４、ＲＥ５、ＲＥ６及びＲＥ７のいずれか２つとが結合して環を形成する場合、ＢＣ１は４価の連結基を表す。
＊は前記樹脂（Ａ）の主鎖又は側鎖に連結する結合手を表す。
【請求項２】
前記一般式（ＥＩ）で表される構造を有する繰り返し単位が、下記一般式（ＥＩＩ−１）又は（ＥＩＩ−２）で表される繰り返し単位である、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。
【化２】
一般式（ＥＩＩ−１）及び（ＥＩＩ−２）において、ＲＥ８は水素原子又はアルキル基を表す。
Ｗは各々独立に、アルキレン基、酸素原子及び硫黄原子のいずれかを表す。
ｎは０又は１を表す。
ｍは０又は１を表す。
ＲＥ１〜ＲＥ７及びＢｃ１は、前記一般式（ＥＩ）におけるＲＥ１〜ＲＥ７及びＢｃ１と同義である。
【請求項３】
前記樹脂（Ａ）が、前記一般式（ＥＩ）で表される構造を有する繰り返し単位以外に、更に下記一般式（ａ）〜（ｃ）のいずれかで表される構造を有する繰り返し単位を含有する、請求項１又は２に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【化３】
式中、Ｐ１及びＰ２は、それぞれ独立して、酸の作用により分解し脱離する１価の基を表す。
Ｐ３は、酸の作用により分解し脱離するｚ価の基を表す。ｚは２又は３を表す。
＊は前記樹脂（Ａ）の主鎖又は側鎖に連結する結合手を表す。
前記一般式（ａ）で表される構造は、酸の作用により分解してカルボキシル基を発生する。
前記一般式（ｂ）で表される構造は、酸の作用により分解して１個のアルコール性水酸基を発生する。
前記一般式（ｃ）で表される構造は、酸の作用により分解して２個又は３個のアルコール性水酸基を発生する。
【請求項４】
前記樹脂（Ａ）が更に、ラクトン構造を有する繰り返し単位を含有する、請求項１〜３のいずれか一項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】
前記樹脂（Ａ）が更に、水酸基又はシアノ基を有する繰り返し単位を含有する、請求項１〜４のいずれか一項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６】
前記水酸基又はシアノ基を有する繰り返し単位が、少なくとも一つの水酸基で置換されたアダマンチル基を有する繰り返し単位である、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】
更に、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する、請求項１〜６のいずれか一項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】
前記一般式（ＥＩ）において、ＲＥ３がアルキル基であり、ＲＥ１とＲＥ２とが結合して環を形成している、請求項１〜７のいずれか一項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】
更に、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疎水性樹脂（Ｅ）を含有する、請求項１〜８のいずれか一項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１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いて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する工程、及び現像液を用いて現像する工程を含むパターン形成方法。
【請求項１２】
有機溶剤を含む現像液で現像し、ネガ型パターンを形成する、請求項１１に記載のパターン形成方法。
【請求項１３】
前記露光する工程における露光が、液浸露光である、請求項１１又は１２に記載のパターン形成方法。
【公開番号】特開２０１２−１３７６９８（Ｐ２０１２−１３７６９８Ａ）
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９１３８１（Ｐ２０１０−２９１３８１）
【出願日】平成２２年１２月２７日（２０１０．１２．２７）
【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２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２７日（２０１０．１２．２７）
【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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