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公開番号2024080970
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-17
出願番号2022194347
出願日2022-12-05
発明の名称感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジスト膜、パターン形成方法、電子デバイスの製造方法
出願人富士フイルム株式会社
代理人個人,個人
主分類G03F 7/039 20060101AFI20240610BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】パターンを形成した際の膜べり及び残膜の双方を抑制できる感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の提供。
【解決手段】イオン性化合物(A)と、X線、電子線、又は、極紫外線の照射により主鎖が分解する樹脂(B)とを含み、樹脂(B)が、イオン性化合物(A)におけるイオン性基と相互作用する相互作用性基を有する繰り返し単位(b1)を有し、樹脂(B)の多分散度が1.06～1.48である、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
イオン性化合物（Ａ）と、
Ｘ線、電子線、又は、極紫外線の照射により主鎖が分解する樹脂（Ｂ）とを含み、
前記樹脂（Ｂ）が、前記イオン性化合物（Ａ）におけるイオン性基と相互作用する相互作用性基を有する繰り返し単位（ｂ１）を有し、
前記樹脂（Ｂ）の多分散度が１．０６～１．４８である、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記樹脂（Ｂ）の多分散度が１．１０～１．３０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】
前記樹脂（Ｂ）の重量平均分子量が５０００～１７００００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４】
前記樹脂（Ｂ）の重量平均分子量が１００００～１０００００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５】
前記樹脂（Ｂ）が、前記相互作用性基として、水酸基、スルホ基、カルボキシ基、アミノ基、アミド基、スルホンアミド基、及び、チオール基からなる群から選択される少なくとも１種の基を有する、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６】
前記樹脂（Ｂ）が、式（１）で表される繰り返し単位を有する、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。
TIFF
2024080970000014.tif
27
33
式（１）中、Ｘはハロゲン原子又はフッ化アルキル基を表す。
Ｒは水素原子又は１価の有機基を表す。
【請求項７】
前記式（１）中、Ｘがフッ素原子、塩素原子、又は臭素原子である、請求項６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】
前記繰り返し単位（ｂ１）が、式（３）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。
TIFF
2024080970000015.tif
26
43
式（３）中、Ｒ
３
は水素原子又はアルキル基を表す。
Ｘ
３
はベンゼン環、ナフタレン環、又は、アントラセン環から（ｎ＋１）個の水素原子を除去してなる（ｎ＋１）価の連結基を表す。
Ｃ
１
は、それぞれ独立に、前記相互作用性基を表す。Ｃ
１
が複数存在する場合、複数存在するＣ
１
は同一であっても異なっていてもよい。
ｎは１～９の整数を表す。
【請求項９】
前記イオン性化合物（Ａ）が、カルボン酸アニオン、スルホン酸アニオン、及び、スルホンアミドアニオンからなる群から選択される少なくとも１種のアニオンを有する、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】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジスト膜、パターン形成方法、及び、電子デバイスの製造方法に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体素子の製造には、フォトレジスト組成物を用いたリソグラフィーによる微細加工が行われている。近年では、半導体素子の微細化の要求に伴い、露光光源の短波長化及び投影レンズの高開口数（高ＮＡ）化が進み、ＫｒＦエキシマレーザー（２４８ｎｍ）の他、１９３ｎｍの波長を有するＡｒＦエキシマレーザーを光源とする露光機が開発されている。また、昨今では、極紫外線（ＥＵＶ光：ＥｘｔｒｅｍｅＵｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）及び電子線（ＥＢ：ＥｌｅｃｔｒｏｎＢｅａｍ）を光源としたパターン形成方法も検討されている。
上記のような活性光線又は電子線を光源としたフォトレジストにおいては、例えば、露光により低分子量化し、現像液に対する溶解性が変化する樹脂を含む感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物がポジ型レジストとして使用されている。
このような現状のもと、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物として、種々の構成が提案されている。
【０００３】
上記のような感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物として、例えば、特許文献１には、α－メチルスチレン単位と、α－クロロアクリル酸メチル単位とを含有し、分子量が６０００未満の成分の割合が８％以上であり、多分散度が１．２５未満である重合体を含む組成物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０１６／１３２７２８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者らが、特許文献１に記載の重合体を含む組成物を用いてパターンを形成したところ、膜べりの抑制と残膜の抑制との両立が困難であることを知見した。
なお、上記膜べりとは、現像処理後、レジスト膜が残るパターン部におけるレジスト膜の膜厚の減少を意図する。また、上記残膜とは、現像処理後、レジスト膜が除去される非パターン部におけるレジスト膜の膜残りを意図する。
【０００６】
そこで、本発明は、パターンを形成した際の膜べり及び残膜の双方を抑制できる感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の提供を課題とする。
また、上記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るレジスト膜、並びに、上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いたパターン形成方法及び電子デバイスの製造方法の提供も課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、以下の構成により課題を解決できることを見出した。
【０００８】
〔１〕イオン性化合物（Ａ）と、
Ｘ線、電子線、又は、極紫外線の照射により主鎖が分解する樹脂（Ｂ）とを含み、
上記樹脂（Ｂ）が、上記イオン性化合物（Ａ）におけるイオン性基と相互作用する相互作用性基を有する繰り返し単位（ｂ１）を有し、
上記樹脂（Ｂ）の多分散度が１．０６～１．４８である、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔２〕上記樹脂（Ｂ）の多分散度が１．１０～１．３０である、〔１〕に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔３〕上記樹脂（Ｂ）の重量平均分子量が５０００～１７００００である、〔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。
〔４〕上記樹脂（Ｂ）の重量平均分子量が１００００～１０００００である、〔１〕～〔３〕のいずれか１つに記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔５〕上記樹脂（Ｂ）が、上記相互作用性基として、水酸基、スルホ基、カルボキシ基、アミノ基、アミド基、スルホンアミド基、及び、チオール基からなる群から選択される少なくとも１種の基を有する、〔１〕～〔４〕のいずれか１つに記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔６〕上記樹脂（Ｂ）が、後述する式（１）で表される繰り返し単位を有する、〔１〕～〔５〕のいずれか１つに記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔７〕上記式（１）中、Ｘがフッ素原子、塩素原子、又は臭素原子である、〔６〕に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔８〕上記繰り返し単位（ｂ１）が、後述する式（３）で表される繰り返し単位である、〔１〕～〔７〕のいずれか１つに記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔９〕上記イオン性化合物（Ａ）が、カルボン酸アニオン、スルホン酸アニオン、及び、スルホンアミドアニオンからなる群から選択される少なくとも１種のアニオンを有する、〔１〕～〔８〕のいずれか１つに記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔１０〕〔１〕～〔９〕のいずれか１つ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。
〔１１〕〔１〕～〔９〕のいずれか１つ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基板上にレジスト膜を形成する工程１と、
上記レジスト膜をＸ線、電子線、又は、極紫外線を用いて露光する工程２と、
現像液を用いて、上記露光されたレジスト膜を現像して、レジストパターンを得る工程３と、を有する、パターン形成方法。
〔１２〕〔１１〕に記載のパターン形成方法を含む、電子デバイスの製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、パターンを形成した際の膜べり及び残膜の双方を抑制できる、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を提供できる。
また、本発明によれば、上記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るレジスト膜、並びに、上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いたパターン形成方法及び電子デバイスの製造方法も提供できる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明について詳述する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされる場合があるが、本発明はそのような実施態様に制限されない。
（【００１１】以降は省略されています）

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