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公開番号2024177294
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-19
出願番号2024172496,2022501692
出願日2024-10-01,2021-01-12
発明の名称レジストパターンの形成方法及び感放射線性樹脂組成物
出願人JSR株式会社
代理人弁理士法人ユニアス国際特許事務所
主分類G03F 7/004 20060101AFI20241212BHJP(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】次世代露光技術を適用した場合に露光工程における感度や解像度等において優れた性能を有するレジストパターンの形成方法及び感放射線性樹脂組成物を提供する。
【解決手段】(A2)EUV、又は、電子線(EB)露光により解離する基を含有する樹脂、(B)溶剤、及び、(C)感放射線性酸発生剤を含有し、前記感放射線性樹脂組成物中、前記(C)感放射線性酸発生剤は(B)溶剤以外の成分の合計に対して0.1質量%以下である、感放射線性樹脂組成物であって、
前記(A2)樹脂は、(A1)感放射線性酸発生剤の非存在下でのEUV、又は、電子線(EB)露光により解離する基を含む構造単位(a2)を有し、
前記構造単位(a2)は、三級アルキルエステル部分を有する構造単位である、
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】
（Ａ２）ＥＵＶ、又は、電子線（ＥＢ）露光により解離する基を含有する樹脂、（Ｂ）溶剤、及び、（Ｃ）感放射線性酸発生剤を含有し、前記感放射線性樹脂組成物中、前記（Ｃ）感放射線性酸発生剤は（Ｂ）溶剤以外の成分の合計に対して０．１質量％以下である、感放射線性樹脂組成物であって、
前記（Ａ２）樹脂は、（Ａ１）感放射線性酸発生剤の非存在下でのＥＵＶ、又は、電子線（ＥＢ）露光により解離する基を含む構造単位（ａ２）を有し、
前記構造単位（ａ２）は、三級アルキルエステル部分を有する構造単位である、
感放射線性樹脂組成物。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
（Ａ２）ＥＵＶ、又は、電子線（ＥＢ）露光により解離する基を含有する樹脂、及び（Ｂ）溶剤のみからなる、感放射線性樹脂組成物。
【請求項３】
前記（Ａ２）樹脂における電子線（ＥＢ）露光により解離する基は、第三級アルキルエステル部分を有する構造単位である、請求項２に記載の感放射線性樹脂組成物。
【請求項４】
前記（Ａ２）解離する基を含有する樹脂は、解離してカルボン酸構造を生じる基を含有する樹脂である、請求項１～３のいずれか１項に記載の感放射線性樹脂組成物。
【請求項５】
前記（Ａ２）解離する基を含有する樹脂は、下記式（２）で表される構造単位を含む、請求項１～４のいずれか１項に記載の感放射線性樹脂組成物。
JPEG
2024177294000023.jpg
81
170
前記式（２）中、Ｒ
７
は、水素原子、フッ素原子、メチル基、又はトリフルオロメチル基である。Ｒ
８
は、水素原子、又は炭素数１～２０の１価の炭化水素基である。Ｒ
９
及びＲ
１０
は、それぞれ独立して、フッ素原子で置換若しくは非置換の炭素数１～２０の１価の鎖状炭化水素基、フッ素原子で置換若しくは非置換の炭素数３～２０の１価の脂環式炭化水素基、若しくは炭素数５～２０の１価の芳香族炭化水素基であるか、又はこれらの基が互いに合わせられこれらが結合する炭素原子とともに構成される、フッ素原子で置換若しくは非置換の炭素数３～２０の２価の脂環式基を表す。また、Ｒ
８
～Ｒ
１０
のいずれか、及び／又は、前記脂環式基が存在する場合の当該脂環式基において、不飽和結合を有していてもよい。また、Ｒ
８
～Ｒ
１０
のいずれかのうち複数が、共に１つの脂環式構造を形成する場合も含む。
【請求項６】
前記Ｒ
９
及びＲ
１０
は、互いに合わせられこれらが結合する炭素原子とともに構成される、炭素数３～２０の２価の飽和又は不飽和の脂環式基である、請求項５に記載の感放射線性樹脂組成物。
【請求項７】
前記Ｒ
８
は、水素原子、フッ素原子で置換若しくは非置換の炭素数３～２０の１価の脂環式炭化水素基、又は、炭素数５～２０の１価の芳香族炭化水素基である、請求項５又は６に記載の感放射線性樹脂組成物。
【請求項８】
前記（Ａ２）解離する基を含有する樹脂は、解離してカルボン酸構造を生じる基を有する構造単位と、フェノール性水酸基を有する構造単位、及び、極性基を有する構造単位から選ばれる少なくとも一種の構造単位とを含有する、請求項１～７のいずれか１項に記載の感放射線性樹脂組成物。
【請求項９】
前記極性基を有する構造単位が、アルコール性水酸基を有する構造単位、ラクトン構造を有する構造単位、環状カーボネート構造を有する構造単位、及び、スルトン構造を有する構造単位から選ばれる少なくとも一種を含む、請求項８に記載の感放射線性樹脂組成物。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、レジストパターンの形成方法及びそれに用いることができる感放射線性樹脂組成物に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体素子における微細な回路形成にレジスト組成物を用いるフォトリソグラフィー技術が利用されている。代表的な手順として、例えば、レジスト組成物の被膜に対するマスクパターンを介した放射線照射による露光で酸を発生させ、その酸を触媒とする反応により露光部と未露光部とにおいて樹脂のアルカリ系や有機系の現像液に対する溶解度の差を生じさせることで、基板上にレジストパターンを形成する。
【０００３】
上記フォトリソグラフィー技術ではＡｒＦエキシマレーザー等の短波長の放射線を用いたり、この放射線と液浸露光法（リキッドイマージョンリソグラフィー）とを組み合わせたりしてパターン微細化を推進している。次世代技術として、電子線、Ｘ線及びＥＵＶ（極端紫外線）等のさらに短波長の放射線の利用が図られており、こうした放射線の吸収効率を高めたスチレン系の樹脂を含むレジスト材料も検討されつつある。（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１９－５２２９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の次世代技術においても、感度や解像度等の点で従来と同等以上のレジスト諸性能が要求される。しかしながら、既存の感放射線性樹脂組成物ではそれらの特性は十分なレベルで得られていない。
【０００６】
本発明は、次世代技術を適用した場合に感度や解像度を十分なレベルで発揮可能な感放射線性樹脂組成物及びレジストパターンの形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、本課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、下記構成を採用することにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、一実施形態において、
（Ｃ）感放射線性酸発生剤の含有量が０．１質量％以下であるレジスト膜を形成する工程（１）、
上記レジスト膜をＥＵＶ、又は、電子線（ＥＢ）露光する工程（２）、及び、
上記工程（２）で露光されたレジスト膜を現像する工程（３）を含む、レジストパターンの形成方法に関する。
【０００９】
本発明のレジストパターンの形成方法は、（Ｃ）感放射線性酸発生剤の含有量が０．１質量％以下であるレジスト膜を形成する工程（１）を含むため、露光工程における感度や解像度等を優れたレベルで発揮可能となる。上記効果発現の作用機序として、必ずしもこの推察によって本発明の権利範囲を限定するものではないが、レジスト膜における（Ｃ）感放射線性酸発生剤の含有量を０．１質量％以下とすることにより、レジスト膜の構成成分が単純化することで均一性が向上したり、露光工程時に発生した酸による露光部、未露光部境界面での悪影響が抑制されたりした結果、レジスト諸性能が向上したものと推察される。
【００１０】
また、本発明のレジストパターンの形成方法は、一実施形態において、
上記工程（１）において、レジスト膜は（Ａ）感放射線性樹脂組成物により形成され、上記感放射線性樹脂組成物は、（Ａ１）感放射線性酸発生剤の非存在下でのＥＵＶ、又は、電子線（ＥＢ）露光により可溶性が変化する樹脂を含むことが好ましい。上記構成を有することにより、従来のような（Ｃ）感放射線性酸発生剤を実質的に含まずとも従来の露光工程等でレジスト膜として機能することができ、その結果、より確実にレジスト諸性能が向上したものとなりうる。
（【００１１】以降は省略されています）

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