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】パターン倒れが良好であり、現像欠陥が少ないパターンを形成することが可能で、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、及び、該組成物を用いたパターン形成方法を提供する。
【解決手段】膜厚１００ｎｍにおける波長１９３ｎｍの光に対する透過率が５５％以上８０％以下であることを特徴とする感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、及び、該組成物を用いたパターン形成方法。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
膜厚１００ｎｍにおける波長１９３ｎｍの光に対する透過率が５５％以上８０％以下であることを特徴とする感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【請求項２】
液浸露光用であ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。
【請求項３】
（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、及び、（Ｃ）フッ素原子及びケイ素原子の少なくともいずれかと、極性変換基とを有する樹脂、を含有することを特徴とする請求項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。
【請求項４】
樹脂（Ｃ）が、２つ以上の極性変換基を有する繰り返し単位を含有することを特徴とする、請求項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】
樹脂（Ｃ）が、フッ素原子及びケイ素原子の少なくともいずれかと、極性変換基とを有する繰り返し単位を含有することを特徴とする、請求項３又は４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】
（Ｂ）成分が、下記一般式（１−１）又は（１−２）で表される化合物であることを特徴とする、請求項３〜５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】

一般式（１−１）中、
Ｒ_１３は、水素原子、フッ素原子、水酸基、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、又は単環若しくは多環のシクロアルキル骨格を有する基を表す。
Ｒ_１４は複数存在する場合は各々独立して、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルキルスルホニル基、シクロアルキルスルホニル基、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基、又は単環若しくは多環のシクロアルキル骨格を有するアルコキシ基を表す。
Ｒ_１５は各々独立して、アルキル基、シクロアルキル基又はナフチル基を表す。２個のＲ_１５が互いに結合して環を形成してもよい。
ｌは０〜２の整数を表す。
ｒは０〜８の整数を表す。
Ｘ⁻は、非求核性アニオンを表す。
一般式（１−２）中、
Ｍは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はベンジル基を表し、環構造を有するとき、環構造は、酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合、炭素−炭素二重結合を含んでいてもよい。
式中、Ｒ_１ｃ及びＲ_２ｃは、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアリール基を表す。Ｒ_１ｃとＲ_２ｃとが結合して環を形成してもよい。
Ｒｘ及びＲｙは、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、２−オキソアルキル基、アルコキシカルボニルアルキル基、アリル基、又はビニル基を表す。
Ｒ_ｘ及びＲ_ｙが結合して環を形成してもよい。また、Ｍ、Ｒ_１ｃ及びＲ_２ｃの少なくとも二つが結合して環を形成してもよく、該環構造に炭素−炭素二重結合を含んでいてもよい。
Ｘ⁻は、非求核性アニオンを表す。
【請求項７】
樹脂（Ａ）が、ラクトン構造を含む繰り返し単位を含有することを特徴とする、請求項３〜６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８】
樹脂（Ａ）が、単環又は多環の脂環構造を含有する酸分解性基を有する繰り返し単位を含有することを特徴とする、請求項３〜７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。
【請求項９】
前記極性変換基が、一般式（ＫＡ−１）又は（ＫＢ−１）で表される部分構造におけるＸで表される基であることを特徴とする、請求項３〜８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。
【化２】

上記一般式（ＫＡ−１）又は（ＫＢ−１）におけるＸは、カルボン酸エステル基（−ＣＯＯ−）、酸無水物基（−Ｃ（Ｏ）ＯＣ（Ｏ）−）、酸イミド基（−ＮＨＣＯＮＨ−）、カルボン酸チオエステル基（−ＣＯＳ−）、炭酸エステル基（−ＯＣ（Ｏ）Ｏ−）、硫酸エステル基（−ＯＳＯ_２Ｏ−）、又はスルホン酸エステル基（−ＳＯ_２Ｏ−）を表す。
Ｙ^１及びＹ^２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１０】
Ｙ^１及びＹ^２で表される電子求引性基が、下記式（ＥＷ）で示す部分構造であることを特徴とする、請求項９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（ＥＷ）中、
＊は一般式（ＫＡ−１）で表される部分構造又は一般式（ＫＢ−１）におけるＸに直結している結合手を表す。
ｎ_ｅｗは０又は１の整数を表す。
Ｙ_ｅｗ１は、ハロゲン原子、シアノ基、ニトリル基、ニトロ基、−Ｃ（Ｒ_ｆ１）（Ｒ_ｆ２）−Ｒ_ｆ３で表されるハロ（シクロ）アルキル基又はハロアリール基、オキシ基、カルボニル基、スルホニル基、スルフィニル基、又はこれらの組み合わせを表す。Ｒ_ｅｗ１、Ｒ_ｅｗ２は、各々独立して任意の置換基を表す。
Ｒ_ｅｗ１、Ｒ_ｅｗ２及びＹ_ｅｗ１の少なくとも２つが互いに連結して環を形成していてもよい。
Ｒ_ｆ１はハロゲン原子、パーハロアルキル基、パーハロシクロアルキル基、又はパーハロアリール基を表す。
Ｒ_ｆ２、Ｒ_ｆ３は各々独立して水素原子、ハロゲン原子又は有機基を表し、Ｒ_ｆ２とＲ_ｆ３とが連結して環を形成してもよい。
【請求項１１】
請求項１〜１０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膜を形成し、該膜を液浸露光、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】
膜厚１００ｎｍにおける波長１９３ｎｍの光に対する透過率が５５％以上８０％以下であることを特徴とする、請求項１〜１０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した膜。

【図１】