感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物並びに該組成物を用いたレジスト膜及びパターン形成方法
【課題】本発明の目的は、液浸露光においてレジスト膜の露光部から酸が液浸液に溶出することを低減し、ウォーターマーク欠陥及び現像欠陥を抑制でき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）酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂、
（Ｂ）活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物、
（Ｃ）スルホンアミド構造を有する疎水性樹脂、及び、
（Ｄ）２種以上の溶剤からなり、沸点が２００℃以上の溶剤を含有する混合溶剤
を含有する感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、並びにそ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）酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂、
（Ｂ）活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物、
（Ｃ）スルホンアミド構造を有する疎水性樹脂、及び、
（Ｄ）２種以上の溶剤からなり、沸点が２００℃以上の溶剤を含有する混合溶剤
を含有する感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、並びにそ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）酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂、
（Ｂ）活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物、
（Ｃ）スルホンアミド構造を有する疎水性樹脂、及び、
（Ｄ）２種以上の溶剤からなり、前記２種以上の溶剤の内の少なくとも１種は沸点が２００℃以上の溶剤である混合溶剤
を含有する感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【請求項２】
前記組成物の全固形分に対する前記疎水性樹脂（Ｃ）の含有量が、０．０１〜２０質量％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。
【請求項３】
前記組成物の全固形分に対する前記疎水性樹脂（Ｃ）の含有量が、０．１〜１０質量％である、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】
前記疎水性樹脂（Ｃ）のスルホンアミド構造が下記一般式（１−１）又は（１−２）で表される構造である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
−ＮＨ−ＳＯ２−ＲＡ （１−１）
−ＳＯ２−ＮＨ−ＲＢ （１−２）
一般式（１−１）及び（１−２）において、ＲＡ及びＲＢは、各々独立して、フッ素化アルキル基を有する基、又は、脂環式炭化水素基を有する基を表す。
【請求項５】
前記疎水性樹脂（Ｃ）が前記一般式（１−１）で表されるスルホンアミド構造を有し、該一般式（１−１）で表されるスルホンアミド構造が下記一般式（１−１’）で表されるスルホンアミド構造である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
−ＮＨ−ＳＯ２−Ｌ１―ＲＡ’ （１−１’）
一般式（１−１’）において、Ｌ１は、単結合、又は、二価の連結基を表す。
ＲＡ’は、フッ素化アルキル基、又は、脂環式炭化水素基を表す。
【請求項６】
前記疎水性樹脂（Ｃ）が前記一般式（１−２）で表されるスルホンアミド構造を有し、該一般式（１−２）で表されるスルホンアミド構造が下記一般式（１−２’）で表されるスルホンアミド構造である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
−ＳＯ２−ＮＨ−Ｌ２―ＲＢ’ （１−２’）
一般式（１−２’）において、Ｌ２は、単結合、又は、二価の連結基を表す。
ＲＢ’は、フッ素化アルキル基、又は、脂環式炭化水素基を表す。
【請求項７】
前記疎水性樹脂（Ｃ）が、下記一般式（１）で表される単量体から形成される繰り返し単位を有する、請求項１〜５のいずれか１項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（１）中、
Ｒ１１は、水素原子、フッ素原子又は有機官能基を表す。
Ｒ１３は、酸素原子又は単結合を表す。
Ｒｆは、アルキレン基、シクロアルキレン基、又はアリーレン基を表す。
Ａはスチレン性二重結合を有する有機官能基を表す。
Ｂは、単結合、アルキレン基、シクロアルキレン基、又はスルホニル基を表す。ただし、前記アルキレン基は、少なくとも１つの炭素原子が酸素原子で置換されていてもよい。
【請求項８】
前記沸点が２００℃以上の溶剤が、下記一般式（Ｓ１）〜（Ｓ３）のいずれかで表される、請求項１〜７のいずれか１項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（Ｓ１）〜（Ｓ３）中、
Ｒ１〜Ｒ４及びＲ６〜Ｒ８は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、又はアリール基を表す。Ｒ１とＲ２、Ｒ３とＲ４、又はＲ７とＲ８は互いに連結して環を形成してもよい。
【請求項９】
前記沸点２００℃以上の溶剤の含有量が、前記混合溶剤の全量に対して、０．５質量％以上２０質量％以下である、請求項１〜８のいずれか１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１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１１に記載のレジスト膜を、露光、現像する工程を含むパターン形成方法。
【請求項１２】
前記露光が液浸露光である、請求項１１に記載のパターン形成方法。
【請求項１】
（Ａ）酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂、
（Ｂ）活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物、
（Ｃ）スルホンアミド構造を有する疎水性樹脂、及び、
（Ｄ）２種以上の溶剤からなり、前記２種以上の溶剤の内の少なくとも１種は沸点が２００℃以上の溶剤である混合溶剤
を含有する感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【請求項２】
前記組成物の全固形分に対する前記疎水性樹脂（Ｃ）の含有量が、０．０１〜２０質量％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。
【請求項３】
前記組成物の全固形分に対する前記疎水性樹脂（Ｃ）の含有量が、０．１〜１０質量％である、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】
前記疎水性樹脂（Ｃ）のスルホンアミド構造が下記一般式（１−１）又は（１−２）で表される構造である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
−ＮＨ−ＳＯ２−ＲＡ （１−１）
−ＳＯ２−ＮＨ−ＲＢ （１−２）
一般式（１−１）及び（１−２）において、ＲＡ及びＲＢは、各々独立して、フッ素化アルキル基を有する基、又は、脂環式炭化水素基を有する基を表す。
【請求項５】
前記疎水性樹脂（Ｃ）が前記一般式（１−１）で表されるスルホンアミド構造を有し、該一般式（１−１）で表されるスルホンアミド構造が下記一般式（１−１’）で表されるスルホンアミド構造である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
−ＮＨ−ＳＯ２−Ｌ１―ＲＡ’ （１−１’）
一般式（１−１’）において、Ｌ１は、単結合、又は、二価の連結基を表す。
ＲＡ’は、フッ素化アルキル基、又は、脂環式炭化水素基を表す。
【請求項６】
前記疎水性樹脂（Ｃ）が前記一般式（１−２）で表されるスルホンアミド構造を有し、該一般式（１−２）で表されるスルホンアミド構造が下記一般式（１−２’）で表されるスルホンアミド構造である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
−ＳＯ２−ＮＨ−Ｌ２―ＲＢ’ （１−２’）
一般式（１−２’）において、Ｌ２は、単結合、又は、二価の連結基を表す。
ＲＢ’は、フッ素化アルキル基、又は、脂環式炭化水素基を表す。
【請求項７】
前記疎水性樹脂（Ｃ）が、下記一般式（１）で表される単量体から形成される繰り返し単位を有する、請求項１〜５のいずれか１項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（１）中、
Ｒ１１は、水素原子、フッ素原子又は有機官能基を表す。
Ｒ１３は、酸素原子又は単結合を表す。
Ｒｆは、アルキレン基、シクロアルキレン基、又はアリーレン基を表す。
Ａはスチレン性二重結合を有する有機官能基を表す。
Ｂは、単結合、アルキレン基、シクロアルキレン基、又はスルホニル基を表す。ただし、前記アルキレン基は、少なくとも１つの炭素原子が酸素原子で置換されていてもよい。
【請求項８】
前記沸点が２００℃以上の溶剤が、下記一般式（Ｓ１）〜（Ｓ３）のいずれかで表される、請求項１〜７のいずれか１項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（Ｓ１）〜（Ｓ３）中、
Ｒ１〜Ｒ４及びＲ６〜Ｒ８は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、又はアリール基を表す。Ｒ１とＲ２、Ｒ３とＲ４、又はＲ７とＲ８は互いに連結して環を形成してもよい。
【請求項９】
前記沸点２００℃以上の溶剤の含有量が、前記混合溶剤の全量に対して、０．５質量％以上２０質量％以下である、請求項１〜８のいずれか１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１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１１に記載のレジスト膜を、露光、現像する工程を含むパターン形成方法。
【請求項１２】
前記露光が液浸露光である、請求項１１に記載のパターン形成方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−１３３０５３（Ｐ２０１２−１３３０５３Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８３８６７（Ｐ２０１０−２８３８６７）
【出願日】平成２２年１２月２０日（２０１０．１２．２０）
【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１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２０日（２０１０．１２．２０）
【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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