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】現像欠陥性能、液浸欠陥性能、及び限界解像力に優れ、且つ良好な形状を有したパターンを形成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コール性ヒドロキシ基を生じる基を備えた第１繰り返し単位を含み且つ酸の作用により有機溶剤を含んだ現像液に対する溶解度が減少する樹脂と、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、疎水性樹脂とを含有している。
【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コール性ヒドロキシ基を生じる基を備えた第１繰り返し単位を含み且つ酸の作用により有機溶剤を含んだ現像液に対する溶解度が減少する樹脂と、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、疎水性樹脂とを含有している。
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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コール性ヒドロキシ基を生じる基を備えた第１繰り返し単位を含み且つ酸の作用により有機溶剤を含んだ現像液に対する溶解度が減少する樹脂と、
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、
疎水性樹脂と
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】
前記疎水性樹脂は、フッ素原子及びケイ素原子の少なくとも一方を含んでいる請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
有機溶剤を含んだ現像液による現像に用いられる請求項１又は２に記載の組成物。
【請求項４】
前記疎水性樹脂は、カルボキシ基を備えた第２繰り返し単位を含んでいる請求項１乃至３の何れか１項に記載の組成物。
【請求項５】
前記疎水性樹脂は、酸の作用により分解する基を備えた第３繰り返し単位を含んでいないか、又は、前記第３繰り返し単位を含み且つその含有量が全繰り返し単位に対して２０ｍｏｌ％以下である請求項１乃至４の何れか１項に記載の組成物。
【請求項６】
溶剤を更に含み、前記溶剤は、標準沸点が１８０℃以上である液体を含んでいる請求項１乃至５の何れか１項に記載の組成物。
【請求項７】
前記第１繰り返し単位は、下記一般式（Ｉ−１）乃至（Ｉ−１０）からなる群より選択される少なくとも１つにより表される請求項１乃至６の何れか１項に記載の組成物。
【化１】
式中、
Ｒａは、各々独立に、水素原子、アルキル基又は−ＣＨ２−Ｏ−Ｒａ２により表される基を表す。ここで、Ｒａ２は、水素原子、アルキル基又はアシル基を表す。
Ｒ１は、（ｎ＋１）価の有機基を表す。
Ｒ２は、ｍ≧２の場合は各々独立に、単結合又は（ｎ＋１）価の有機基を表す。
ＯＰは、各々独立に、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前記基を表す。ｎ≧２及び／又はｍ≧２の場合、２以上のＯＰが互いに結合して、環を形成していてもよい。
Ｗは、メチレン基、酸素原子又は硫黄原子を表す。
ｎ及びｍは、１以上の整数を表す。
ｌは、０以上の整数を表す。
Ｌ１は、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＮＨ−、−Ｏ−、−Ａｒ−、−ＳＯ３−又は−ＳＯ２ＮＨ−により表される連結基を表す。ここで、Ａｒは、２価の芳香環基を表す。
Ｒは、各々独立に、水素原子又はアルキル基を表す。
Ｒ０は、水素原子又は有機基を表す。
Ｌ３は、（ｍ＋２）価の連結基を表す。
ＲＬは、ｍ≧２の場合は各々独立に、（ｎ＋１）価の連結基を表す。
ＲＳは、ｐ≧２の場合は各々独立に、置換基を表す。ｐ≧２の場合、複数のＲＳは、互いに結合して環を形成していてもよい。
ｐは、０〜３の整数を表す。
【請求項８】
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前記基は、下記一般式（ＩＩ−１）乃至（ＩＩ−９）からなる群より選択される少なくとも１つにより表される請求項１乃至７の何れか１項に記載の組成物。
【化２】
【化３】
式中、
Ｒ３は、各々独立に、水素原子又は１価の有機基を表す。２つのＲ３は、互いに結合して、環を形成していてもよい。
Ｒ４は、各々独立に、１価の有機基を表す。少なくとも２つのＲ４は、互いに結合して、環を形成していてもよい。Ｒ３とＲ４とは、互いに結合して、環を形成していてもよい。
Ｒ５は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルケニル基、又はアルキニル基を表す。少なくとも２つのＲ５は、互いに結合して、環を形成していてもよい。但し、３つの前記Ｒ５のうち１つ又は２つが水素原子である場合は、残りの前記Ｒ５のうち少なくとも１つは、アリール基、アルケニル基、又はアルキニル基を表す。
Ｒ６は、各々独立に、水素原子又は１価の有機基を表す。Ｒ６は、互いに結合して、環を形成していてもよい。
【請求項９】
前記繰り返し単位は、下記一般式（ＩＩＩ）により表される請求項１乃至８の何れか１項に記載の組成物。
【化４】
式中、
Ｒ１は、（ｎ＋１）価の有機基を表す。
Ｒａは、水素原子、アルキル基又は−ＣＨ２−Ｏ−Ｒａ２により表される基を表す。ここで、Ｒａ２は、水素原子、アルキル基又はアシル基を表す。
Ｒ３は、各々独立に、水素原子又は１価の有機基を表す。Ｒ３は、互いに結合して、環を形成していてもよい。
Ｒ４は、ｎ≧２の場合は各々独立に、１価の有機基を表す。Ｒ４は、互いに結合して、環を形成していてもよい。Ｒ３とＲ４とは、互いに結合して、環を形成していてもよい。
ｎは、１以上の整数を表す。
【請求項１０】
請求項１乃至９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１１】
（Ａ）請求項１乃至９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、
（Ｂ）前記膜を露光することと、
（Ｃ）前記露光され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１２】
前記露光は液浸液を介して行われる請求項１１に記載の方法。
【請求項１】
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第１繰り返し単位を含み且つ酸の作用により有機溶剤を含んだ現像液に対する溶解度が減少する樹脂と、
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、
疎水性樹脂と
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】
前記疎水性樹脂は、フッ素原子及びケイ素原子の少なくとも一方を含んでいる請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
有機溶剤を含んだ現像液による現像に用いられる請求項１又は２に記載の組成物。
【請求項４】
前記疎水性樹脂は、カルボキシ基を備えた第２繰り返し単位を含んでいる請求項１乃至３の何れか１項に記載の組成物。
【請求項５】
前記疎水性樹脂は、酸の作用により分解する基を備えた第３繰り返し単位を含んでいないか、又は、前記第３繰り返し単位を含み且つその含有量が全繰り返し単位に対して２０ｍｏｌ％以下である請求項１乃至４の何れか１項に記載の組成物。
【請求項６】
溶剤を更に含み、前記溶剤は、標準沸点が１８０℃以上である液体を含んでいる請求項１乃至５の何れか１項に記載の組成物。
【請求項７】
前記第１繰り返し単位は、下記一般式（Ｉ−１）乃至（Ｉ−１０）からなる群より選択される少なくとも１つにより表される請求項１乃至６の何れか１項に記載の組成物。
【化１】
式中、
Ｒａは、各々独立に、水素原子、アルキル基又は−ＣＨ２−Ｏ−Ｒａ２により表される基を表す。ここで、Ｒａ２は、水素原子、アルキル基又はアシル基を表す。
Ｒ１は、（ｎ＋１）価の有機基を表す。
Ｒ２は、ｍ≧２の場合は各々独立に、単結合又は（ｎ＋１）価の有機基を表す。
ＯＰは、各々独立に、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前記基を表す。ｎ≧２及び／又はｍ≧２の場合、２以上のＯＰが互いに結合して、環を形成していてもよい。
Ｗは、メチレン基、酸素原子又は硫黄原子を表す。
ｎ及びｍは、１以上の整数を表す。
ｌは、０以上の整数を表す。
Ｌ１は、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＮＨ−、−Ｏ−、−Ａｒ−、−ＳＯ３−又は−ＳＯ２ＮＨ−により表される連結基を表す。ここで、Ａｒは、２価の芳香環基を表す。
Ｒは、各々独立に、水素原子又はアルキル基を表す。
Ｒ０は、水素原子又は有機基を表す。
Ｌ３は、（ｍ＋２）価の連結基を表す。
ＲＬは、ｍ≧２の場合は各々独立に、（ｎ＋１）価の連結基を表す。
ＲＳは、ｐ≧２の場合は各々独立に、置換基を表す。ｐ≧２の場合、複数のＲＳは、互いに結合して環を形成していてもよい。
ｐは、０〜３の整数を表す。
【請求項８】
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前記基は、下記一般式（ＩＩ−１）乃至（ＩＩ−９）からなる群より選択される少なくとも１つにより表される請求項１乃至７の何れか１項に記載の組成物。
【化２】
【化３】
式中、
Ｒ３は、各々独立に、水素原子又は１価の有機基を表す。２つのＲ３は、互いに結合して、環を形成していてもよい。
Ｒ４は、各々独立に、１価の有機基を表す。少なくとも２つのＲ４は、互いに結合して、環を形成していてもよい。Ｒ３とＲ４とは、互いに結合して、環を形成していてもよい。
Ｒ５は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルケニル基、又はアルキニル基を表す。少なくとも２つのＲ５は、互いに結合して、環を形成していてもよい。但し、３つの前記Ｒ５のうち１つ又は２つが水素原子である場合は、残りの前記Ｒ５のうち少なくとも１つは、アリール基、アルケニル基、又はアルキニル基を表す。
Ｒ６は、各々独立に、水素原子又は１価の有機基を表す。Ｒ６は、互いに結合して、環を形成していてもよい。
【請求項９】
前記繰り返し単位は、下記一般式（ＩＩＩ）により表される請求項１乃至８の何れか１項に記載の組成物。
【化４】
式中、
Ｒ１は、（ｎ＋１）価の有機基を表す。
Ｒａは、水素原子、アルキル基又は−ＣＨ２−Ｏ−Ｒａ２により表される基を表す。ここで、Ｒａ２は、水素原子、アルキル基又はアシル基を表す。
Ｒ３は、各々独立に、水素原子又は１価の有機基を表す。Ｒ３は、互いに結合して、環を形成していてもよい。
Ｒ４は、ｎ≧２の場合は各々独立に、１価の有機基を表す。Ｒ４は、互いに結合して、環を形成していてもよい。Ｒ３とＲ４とは、互いに結合して、環を形成していてもよい。
ｎは、１以上の整数を表す。
【請求項１０】
請求項１乃至９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１１】
（Ａ）請求項１乃至９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、
（Ｂ）前記膜を露光することと、
（Ｃ）前記露光され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１２】
前記露光は液浸液を介して行われる請求項１１に記載の方法。
【図１】
【公開番号】特開２０１１−２０９５２０（Ｐ２０１１−２０９５２０Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７７４３２（Ｐ２０１０−７７４３２）
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【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２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【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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