感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、及びそれを用いたパターン形成方法
【課題】 パターン形状及び露光ラチチュード（Exposure Latitude）の改善とブリッジ欠陥の低減との両立を可能とする感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、並びに、それを用いたパターン形成方法を提供する。
【解決手段】 本発明に係る感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、酸の作用により分解してアルカリ可溶性基を発生する構造部位（Ｓ１）と、アルカリ現像液の作用により分解して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（Ａ）を含んだ樹脂（Ｐ）と、プロトンアクセプター性官能基を有し、且つ、活性光線又は放射線の照射により分解して、プロトンアクセプター性が低下、消失、又はプロトンアクセプター性から酸性に変化した化合物を発生する化合物（ＰＤＡ）とを含有している。
【解決手段】 本発明に係る感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、酸の作用により分解してアルカリ可溶性基を発生する構造部位（Ｓ１）と、アルカリ現像液の作用により分解して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（Ａ）を含んだ樹脂（Ｐ）と、プロトンアクセプター性官能基を有し、且つ、活性光線又は放射線の照射により分解して、プロトンアクセプター性が低下、消失、又はプロトンアクセプター性から酸性に変化した化合物を発生する化合物（ＰＤＡ）とを含有している。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸の作用により分解してアルカリ可溶性基を発生する構造部位（Ｓ１）と、アルカリ現像液の作用により分解して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（Ａ）を含んだ樹脂（Ｐ）と、
プロトンアクセプター性官能基を有し、且つ、活性光線又は放射線の照射により分解して、プロトンアクセプター性が低下、消失、又はプロトンアクセプター性から酸性に変化した化合物を発生する化合物（ＰＤＡ）と
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】
前記化合物（ＰＤＡ）は、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、ジアゾスルホン、ジスルホン、イミドスルホネート、及びオキシムスルホネートからなる群より選択される少なくとも１種である請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記化合物（ＰＤＡ）は、スルホニウム塩及びヨードニウム塩の少なくとも一方である請求項２に記載の組成物。
【請求項４】
前記化合物（ＰＤＡ）はイオン性であり且つアニオン部位に前記プロトンアクセプター性官能基を有する請求項１乃至３の何れか１項に記載の組成物。
【請求項５】
前記化合物（ＰＤＡ）の前記活性光線又は放射線の照射による分解物は、下記一般式（ＰＤＡ−１）により表される請求項１乃至４の何れか１項に記載の組成物。
【化１】
一般式（ＰＤＡ−１）中、
Ｑは、−ＳＯ３Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、又は−Ｗ１ＮＨＷ２Ｒｆを表す。ここで、Ｒｆは、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表し、Ｗ１及びＷ２は、各々独立に、−ＳＯ２−又は−ＣＯ−を表す。
Ａは、単結合又は２価の連結基を表す。
Ｘは、−ＳＯ２−又は−ＣＯ−を表す。
ｎは、０又は１を表す。
Ｂは、単結合、酸素原子、又は−Ｎ（Ｒｘ）Ｒｙ−を表す。ここで、Ｒｘは水素原子又は１価の有機基を表し、Ｒｙは単結合又は２価の有機基を表す。Ｒｘは、Ｒｙと結合して環を形成していてもよく、Ｒと結合して環を形成していてもよい。
Ｒは、前記プロトンアクセプター性官能基を有する１価の有機基を表す。
【請求項６】
前記Ｑは−Ｗ１ＮＨＷ２Ｒｆを表す請求項５に記載の組成物。
【請求項７】
前記構造部位（Ｓ２）はラクトン構造を含んでいる請求項１乃至６の何れか１項に記載の組成物。
【請求項８】
前記構造部位（Ｓ１）は、前記ラクトン構造を構成しているエステル基に隣接した２つの炭素原子の少なくとも一方に結合している請求項７に記載の組成物。
【請求項９】
前記繰り返し単位（Ａ）は、下記一般式（１）により表される構造を備えている請求項１乃至８の何れか１項に記載の組成物。
【化２】
式中、
Ｒ３は、ｋ≧２の場合には各々独立に、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。ｋ≧２の場合、前記Ｒ３の少なくとも２つが互いに結合して、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、ｍ≧２の場合には各々独立に、前記構造単位（Ｓ１）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。
【請求項１０】
疎水性樹脂を更に含有した請求項１乃至９の何れか１項に記載の組成物。
【請求項１１】
請求項１乃至１０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膜。
【請求項１２】
請求項１乃至１０の何れか１項に記載の組成物を用いて膜を形成することと、
前記膜を露光することと、
前記露光した膜を現像することと
を含んだパターン形成方法。
【請求項１３】
前記露光は液浸液を介して行われる請求項１２に記載の方法。
【請求項１】
酸の作用により分解してアルカリ可溶性基を発生する構造部位（Ｓ１）と、アルカリ現像液の作用により分解して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（Ａ）を含んだ樹脂（Ｐ）と、
プロトンアクセプター性官能基を有し、且つ、活性光線又は放射線の照射により分解して、プロトンアクセプター性が低下、消失、又はプロトンアクセプター性から酸性に変化した化合物を発生する化合物（ＰＤＡ）と
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】
前記化合物（ＰＤＡ）は、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、ジアゾスルホン、ジスルホン、イミドスルホネート、及びオキシムスルホネートからなる群より選択される少なくとも１種である請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記化合物（ＰＤＡ）は、スルホニウム塩及びヨードニウム塩の少なくとも一方である請求項２に記載の組成物。
【請求項４】
前記化合物（ＰＤＡ）はイオン性であり且つアニオン部位に前記プロトンアクセプター性官能基を有する請求項１乃至３の何れか１項に記載の組成物。
【請求項５】
前記化合物（ＰＤＡ）の前記活性光線又は放射線の照射による分解物は、下記一般式（ＰＤＡ−１）により表される請求項１乃至４の何れか１項に記載の組成物。
【化１】
一般式（ＰＤＡ−１）中、
Ｑは、−ＳＯ３Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、又は−Ｗ１ＮＨＷ２Ｒｆを表す。ここで、Ｒｆは、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表し、Ｗ１及びＷ２は、各々独立に、−ＳＯ２−又は−ＣＯ−を表す。
Ａは、単結合又は２価の連結基を表す。
Ｘは、−ＳＯ２−又は−ＣＯ−を表す。
ｎは、０又は１を表す。
Ｂは、単結合、酸素原子、又は−Ｎ（Ｒｘ）Ｒｙ−を表す。ここで、Ｒｘは水素原子又は１価の有機基を表し、Ｒｙは単結合又は２価の有機基を表す。Ｒｘは、Ｒｙと結合して環を形成していてもよく、Ｒと結合して環を形成していてもよい。
Ｒは、前記プロトンアクセプター性官能基を有する１価の有機基を表す。
【請求項６】
前記Ｑは−Ｗ１ＮＨＷ２Ｒｆを表す請求項５に記載の組成物。
【請求項７】
前記構造部位（Ｓ２）はラクトン構造を含んでいる請求項１乃至６の何れか１項に記載の組成物。
【請求項８】
前記構造部位（Ｓ１）は、前記ラクトン構造を構成しているエステル基に隣接した２つの炭素原子の少なくとも一方に結合している請求項７に記載の組成物。
【請求項９】
前記繰り返し単位（Ａ）は、下記一般式（１）により表される構造を備えている請求項１乃至８の何れか１項に記載の組成物。
【化２】
式中、
Ｒ３は、ｋ≧２の場合には各々独立に、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。ｋ≧２の場合、前記Ｒ３の少なくとも２つが互いに結合して、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、ｍ≧２の場合には各々独立に、前記構造単位（Ｓ１）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。
【請求項１０】
疎水性樹脂を更に含有した請求項１乃至９の何れか１項に記載の組成物。
【請求項１１】
請求項１乃至１０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膜。
【請求項１２】
請求項１乃至１０の何れか１項に記載の組成物を用いて膜を形成することと、
前記膜を露光することと、
前記露光した膜を現像することと
を含んだパターン形成方法。
【請求項１３】
前記露光は液浸液を介して行われる請求項１２に記載の方法。
【公開番号】特開２０１１−２０３６４６（Ｐ２０１１−２０３６４６Ａ）
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７２８４２（Ｐ２０１０−７２８４２）
【出願日】平成２２年３月２６日（２０１０．３．２６）
【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１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２６日（２０１０．３．２６）
【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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