JP4530751B2 - ポジ型感光性組成物及びそれを用いたパターン形成方法 - Google Patents
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Description
た樹脂が157nmに十分な透明性を有することが非特許文献1(Proc. SPIE. Vol.3678. 13頁(1999))にて報告され、有効なフッ素樹脂の構造が非特許文献2(Proc. SPIE. Vol.3999. 330頁(2000))、非特許文献3(同357頁(2000))、非特許文献4(同365頁(2000))、特許文献1(WO−00/17712号)、特許文献2(独国特許第1005466号明細書)、特許文献3(米国特許出願公開第2001/0018162A2号明細書)等に提案されるに至っている。
(B)フッ素原子を有する繰り返し単位及びフッ素原子を有さない繰り返し単位を有し、該フッ素原子を有さない繰り返し単位として、(b)ラクトン構造を有する繰り返し単位を有し、フッ素原子を有し、酸の作用により分解してアルカリ現像液中での溶解度を増大させる基を有する樹脂100質量部を含有することを特徴とするArFエキシマレーザー露光用ポジ型感光性組成物(ただし、下記(イ)及び(ロ)は除く。)。
(イ)(a1)少なくとも1個のエチレン性不飽和化合物から誘導された反復単位を含むフッ素含有コポリマーであって、少なくとも1個のエチレン性不飽和化合物は多環式であり、かつ少なくとも1個のエチレン性不飽和化合物はエチレン性不飽和炭素原子に共有結合している少なくとも1個のフッ素原子を含むことを特徴とするフッ素含有コポリマーと(b1)少なくとも1個の光活性成分と、を含むホトレジストであって、前記フッ素含有コポリマーは芳香族官能基を含有せず、前記ホトレジストを365nmより小さい波長を有する紫外線の像露光によりレリーフ像を生成するように現像可能にするのに十分な官能基を含有することを特徴とするホトレジスト。
(ロ)外部からの刺激により酸又はラジカルを発生する下記一般式(I−a)又は(II−a)で表される化合物を含有することを特徴とする感刺激性組成物。
R1aは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アシル基、アルコキシカルボニル基又は酸の作用により分解する基を表す。
(a)単環又は多環の脂環炭化水素構造を有する酸分解性繰り返し単位
(c)単環又は多環の脂環炭化水素構造及び水酸基を有する繰り返し単位
(5)前記(a)単環又は多環の脂環炭化水素構造を有する酸分解性繰り返し単位が、下記一般式(pA)で表される繰り返し単位であることを特徴とする(4)に記載のArFエキシマレーザー露光用ポジ型感光性組成物。
Aは、単結合、アルキレン基、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、エステル基、アミド基、スルホンアミド基、ウレタン基、又はウレア基よりなる群から選択される単独あるいは2つ以上の基の組み合わせを表す。
Raは、一般式(pI)〜(pVI)のいずれかで表される基を表す。
R11は、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基又はsec−ブチル基を表し、Zは、炭素原子とともにシクロアルキル基を形成するのに必要な原子団を表す。
R12〜R16は、各々独立に、炭素数1〜4個の、直鎖もしくは分岐のアルキル基又はシクロアルキル基を表し、但し、R12〜R14のうち少なくとも1つ、もしくはR15、R16のいずれかはシクロアルキル基を表す。
R17〜R21は、各々独立に、水素原子、炭素数1〜4個の、直鎖もしくは分岐のアルキル基又はシクロアルキル基を表し、但し、R17〜R21のうち少なくとも1つはシクロアルキル基を表す。また、R19、R21のいずれかは炭素数1〜4個の、直鎖もしくは分岐のアルキル基又はシクロアルキル基を表す。
R22〜R25は、各々独立に、水素原子、炭素数1〜4個の、直鎖もしくは分岐のアルキル基又はシクロアルキル基を表し、但し、R22〜R25のうち少なくとも1つはシクロアルキル基を表す。また、R23とR24は、互いに結合して環を形成していてもよい。
(6)前記(b)ラクトン構造を有する繰り返し単位が、下記一般式(AI)で表される繰り返し単位であることを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載のArFエキシマレーザー露光用ポジ型感光性組成物。
一般式(V−1)〜(V−5)中、R1b〜R5bは、各々独立に、水素原子、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、アルキルスルホニルイミノ基又はアルケニル基を表す。R1b〜R5bの内の2つは、結合して環を形成してもよい。
(7)前記(c)単環又は多環の脂環炭化水素構造及び水酸基を有する繰り返し単位が、下記一般式(AII)で表される繰り返し単位であることを特徴とする(4)に記載のArFエキシマレーザー露光用ポジ型感光性組成物。
(9)前記露光が、液浸露光であることを特徴とする(8)に記載のパターン形成方法。
本発明は、上記(1)〜(11)に係る発明であるが、以下、それ以外の事項についても記載している。
尚、本明細書に於ける基(原子団)の表記に於いて、置換及び無置換を記していない表記は、置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。
像液中での溶解度を増大させる基を有する樹脂100質量部を含有する。
本発明において使用し得る活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物(光酸発生剤)としては、光カチオン重合の光開始剤、光ラジカル重合の光開始剤、色素類の光消色剤、光変色剤、あるいはマイクロレジスト等に使用されている好ましくは250nm以下、より好ましくは220nm以下の波長の遠紫外光、具体的には、KrF、ArF、F2エキシマレーザー、X線、電子ビーム等の活性光線又は放射線の照射により酸を発生する公知の化合物及びそれらの混合物を適宜に選択して使用することができる。
X-は、非求核性アニオンを表す。
R201、R202及びR203としての有機基の炭素数は、一般的に1〜30、好ましくは1〜20である。
また、R201〜R203のうち2つが結合して環構造を形成してもよく、環内に酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合、カルボニル基を含んでいてもよい。
R201〜R203の内の2つが結合して形成する基としては、アルキレン基(例えば、ブチレン基、ペンチレン基)を挙げることができる。
式(ZI)で表される化合物のR201〜R203の少なくともひとつが、一般式(ZI)で表されるもうひとつの化合物のR201〜R203の少なくともひとつと結合した構造を有する化合物であってもよい。
化合物(ZI−2)は、式(ZI)におけるR201〜R203が、各々独立に、芳香環を含有しない有機基を表す場合の化合物である。ここで芳香環とは、ヘテロ原子を含有する芳香族環も包含するものである。
R1c〜R5cは、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子を表す。
R6c及びR7cは、水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
Rx及びRyは、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリル基又はビニル基を表す。
R1c〜R5c中のいずれか2つ以上、及びRxとRyは、それぞれ結合して環構造を形成しても良く、この環構造は、酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合を含んでいてもよい。
Zc-は、非求核性アニオンを表し、一般式(ZI)に於けるX-の非求核性アニオンと同様のものである。
する化合物の中で、特に有効に用いられるものとして、下記式(ZIV)〜(ZVII)で表されるものが挙げられる。
Ar3、Ar4は、各々独立にアリール基を示す。
R206は、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を示す。
Aは、アルキレン基、アルケニレン基又はアリーレン基を示す。
Rは、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。
R207は、電子吸引性基を示し、好ましくはシアノ基またはフロロアルキル基を表す。
R208は、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。
本発明のポジ型感光性組成物は、フッ素原子を有し、酸の作用により分解してアルカリ現像液中での溶解度を増大させる基を有する樹脂(以下、「フッ素原子含有樹脂」ともいう)を含有する。
R1aは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アシル基、アルコキシカルボニル基又は酸の作用により分解する基を表す。
R1aは、好ましくは水素原子である。
R0、R1は、同じでも異なっていても良く、水素原子、フッ素原子、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。
R2〜R4は、同じでも異なっていても良く、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。
また、R0とR1、R0とR2、R3とR4が結合し環を形成しても良い。
R1aは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アシル基、アルコキシカルボニル基又は酸の作用により分解する基を表す。
R6、R7、R8は、同じでも異なっていても良く、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基又はアルコキシ基を表す。
R9、R10は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基又はアルキル基を表す。
R11、R12は、同じでも異なっていても良く、水素原子、ヒドロキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、アルコキシ基、アシル基、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基又はアリール基を表す。
R13、R14は、同じでも異なっていても良く、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基又はアルキル基を表す。
R15は、水素原子、ヒドロキシアルキル基、フッ素原子を有するアルキル基、フッ素原子を有するシクロアルキル基、フッ素原子を有するアルケニル基、フッ素原子を有するアラルキル基、フッ素原子を有するアリール基、−C(R36)(R37)(R38)、−C(R36)(R37)(OR39)又は下記一般式(XI)の基を表す。
R40は、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基又はアリール基を表す。
Zは、炭素原子とともに単環又は多環の脂環式基を構成する原子団を表す。
R16、R17、R18は、同じでも異なっていても良く、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルコキシ基、−CO−O−R15を表す。
R19、R20、R21は、同じでも異なっていても良く、水素原子、フッ素原子、フッ素原子を有するアルキル基、フッ素原子を有するシクロアルキル基、フッ素原子を有するアルケニル基、フッ素原子を有するアラルキル基、フッ素原子を有するアリール基、フッ素原子を有するアルコキシ基又はヒドロキシアルキル基を表す。
A1、A2は、単結合、アルキレン基、アルケニレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、2価の脂環基若しくはそれらを2個以上組み合わせてできる2価の連結基又は−O−CO−R22−、−CO−O−R23−、−CO−N(R24)−R25−を表す。
R22、R23、R25は、単結合、又はエーテル基、エステル基、アミド基、ウレタン基もしくはウレイド基を有しても良い、2価のアルキレン基、アルケニレン基、シクロアルキレン基又はアリーレン基を表す。
R24は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基又はアリール基を表す。
nは0又は1を表し、x、y、zは0〜4の整数を表し、mは1又は2を表す。
アルキル基としては、例えば炭素数1〜8個のアルキル基であって、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、t−ブチル基、ヘキシル基、
2−エチルヘキシル基、オクチル基を好ましく挙げることができる。
表す。nが2以上の場合に2つ以上あるRa4は同じでも異なっていてもよい。(Z)は、脂環式炭化水素基を表す。Qは、水酸基又は酸分解性基を表す。L1及びL2は、各々独立に、単結合又は2価の連結基を表す。
基、またはノルモルナン骨格、アダマンタン骨格等の多環の残基が挙げられる(炭素数5〜12)。
R42は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基又はアルキル基を表す。
A5は単結合、2価のアルキレン基、アルケニレン基、シクロアルキレン基もしくはアリーレン基、又は−O−CO−R22−、−CO−O−R23−、−CO−N(R24)−R25−を表す。
R22、R23、R25は同じでも異なっていてもよく、単結合、又はエーテル基、エステル基、アミド基、ウレタン基もしくはウレイド基を有してもよい、2価のアルキレン基、アルケニレン基、シクロアルキレン基又はアリーレン基を表す。
R24は水素原子、置換基を有していてもよい、アルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基又はアリール基を表す。
(a)単環又は多環の脂環炭化水素構造を有する酸分解性繰り返し単位
(b)ラクトン構造を有する繰り返し単位及び
(c)単環又は多環の脂環炭化水素構造及び水酸基を有する繰り返し単位
単環又は多環の脂環炭化水素構造を有する酸分解性繰り返し単位としては、下記一般式(pI)〜一般式(pVI)で示される脂環炭化水素構造を有する酸分解性繰り返し単位であることが好ましい。
R11は、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基又はsec−ブチル基を表し、Zは、炭素原子とともにシクロアルキル基を形成するのに必要な原子団を表す。
R12〜R16は、各々独立に、炭素数1〜4個の、直鎖もしくは分岐のアルキル基又はシクロアルキル基を表し、但し、R12〜R14のうち少なくとも1つ、もしくはR15、R16のいずれかはシクロアルキル基を表す。
R17〜R21は、各々独立に、水素原子、炭素数1〜4個の、直鎖もしくは分岐のアルキル基又はシクロアルキル基を表し、但し、R17〜R21のうち少なくとも1つはシクロアルキル基を表す。また、R19、R21のいずれかは炭素数1〜4個の、直鎖もしくは分岐のアルキル基又はシクロアルキル基を表す。
R22〜R25は、各々独立に、水素原子、炭素数1〜4個の、直鎖もしくは分岐のアルキル基又はシクロアルキル基を表し、但し、R22〜R25のうち少なくとも1つはシクロアルキル基を表す。また、R23とR24は、互いに結合して環を形成していてもよい。
基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、アシル基、アシロキシ基、シアノ基、水酸基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、ニトロ基等を挙げることができる。
Aは、単結合、アルキレン基、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、エステル基、アミド基、スルホンアミド基、ウレタン基、又はウレア基よりなる群から選択される単独あるいは2つ以上の基の組み合わせを表す。
Raは、上記式(pI)〜(pVI)のいずれかの基を表す。
ラクトン構造を有する繰り返し単位を有する繰り返し単位としては、例えば、下記一般式(Lc)又は下記一般式(V−1)〜(V−5)のいずれかで表されるラクトン構造を有する基を有する繰り返し単位を挙げることができる。
を表す。Rb0のアルキル基が有していてもよい好ましい置換基としては、前記一般式(V−1)〜(V−5)におけるR1bとしてのアルキル基が有していてもよい好ましい置換基として先に例示したものが挙げられる。
Rb0のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子を挙げることができる。Rb0は水素原子が好ましい。
Abは、単結合、エーテル基、エステル基、カルボニル基、アルキレン基、又はこれらを組み合わせた2価の基を表す。
Vは、一般式(Lc)又は一般式(V−1)〜(V−5)のうちのいずれかで示される基を表す。
単環又は多環の脂環炭化水素構造及び水酸基を有する基としては、例えば、アダマンタン骨格を有する下記一般式(VII)で表される基を挙げることができる。
される繰り返し単位を挙げることができる。
R2c〜R4cは、各々独立に水素原子又は水酸基を表す。ただし、R2c〜R4cのうち少なくとも1つは水酸基を表す。R2c〜R4cのうちの二つが水酸基であるものが好ましい。
で表される繰り返し単位の含量は、全ポリマー組成中に於いて、一般的に10〜70モル%、好ましくは20〜60モル%、より好ましくは30〜50モル%である。
フッ素原子含有樹脂が、フッ素原子を有する繰り返し単位と、フッ素原子を有さない繰り返し単位とを有する場合に、フッ素原子を有さない繰り返し単位の含量は、全ポリマー組成中に於いて、一般的に5〜70モル%、好ましくは10〜50モル%、より好ましくは10〜30モル%である。
される。
本発明のポジ型感光性組成物は、更に(C)フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤(フッ素系界面活性剤及びシリコン系界面活性剤、フッ素原子と珪素原子の両方を含有する界面活性剤)のいずれか、あるいは2種以上を含有することが好ましい。
キレンを有するようなユニットでもよい。さらに、フルオロ脂肪族基を有するモノマーと(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体は2元共重合体ばかりでなく、異なる2種以上のフルオロ脂肪族基を有するモノマーや、異なる2種以上の(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)などを同時に共重合した3元系以上の共重合体でもよい。
本発明のポジ型感光性組成物は、露光から加熱までの経時による性能変化を低減するために、(D)塩基性化合物を含有することが好ましい。
本発明のポジ型感光性組成物は、上記の成分を所定の有機溶剤に溶解して用いる。
以下、実施例で使用されるフッ素基含有樹脂(FII−1)〜(FII−40)の構造を示す。
<レジスト調製>
下記表3に示した成分を溶剤に溶解させて固形分濃度12質量%の溶液を調製し、これを0.1μmのポリテトラフルオロエチレンフィルターによりろ過してポジ型レジスト溶液を調製した。
DBN;1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ−5−エン
TPI;2,4,5−トリフェニルイミダゾール
TPSA;トリフェニルスルホニウムアセテート
HEP;N−ヒドロキシエチルピペリジン
DIA;2,6−ジイソプロピルアニリン
DCMA;ジシクロヘキシルメチルアミン
TPA;トリペンチルアミン
TOA;トリ−n−オクチルアミン
HAP;ヒドロキシアンチピリン
TBAH;テトラブチルアンモニウムヒドロキシド
TMEA;トリス(メトキシエトキシエチル)アミン
PEA;N−フェニルジエタノールアミン
W−1;メガファックF176(大日本インキ化学工業(株)製)(フッ素系)W−2;メガファックR08(大日本インキ化学工業(株)製)
(フッ素及びシリコン系)
W−3;ポリシロキサンポリマーKP−341(信越化学工業(株)製)
(シリコン系)
W‐4;トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)製)
A1;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
A2;エトキシプロピオン酸エチル
A3;γ−ブチロラクトン
B1;プロピレングリコールモノメチルエーテル
B2;シクロヘキサノン
B3;2−ヘプタノン
B4;乳酸エチル
スピンコーターにより各ポジ型レジスト溶液をヘキサメチルジシラザン処理を施したシリコンウエハーに塗布し、120℃で90秒間、真空密着型ホットプレートで加熱乾燥して膜厚100nmのレジスト膜を得た。
得られたパターンの断面形状を走査型電子顕微鏡で観察した。0.1μmのライン(ライン:スペース=1:1)を解像する時の最小エネルギーを感度とした。
ラインパターン(ライン幅100nm、ライン/スペース=1:1)の長手方向のエッジ5μmの範囲について、エッジがあるべき基準線からの距離を測長SEM(日立製作所社製S−8840)により50ポイント測定し、標準偏差を求め、3σを算出した。値が小さいほど良好な性能であることを示す。
<レジスト調製>
下記表4に示した成分を溶剤に溶解させて固形分濃度6質量%の溶液を調製し、これを0.1μmのポリエチレンフィルターによりろ過してポジ型レジスト溶液を調製した。調製したポジ型レジスト溶液を下記の方法で評価し、結果を表4に示した。
N−1;N,N−ジブチルアニリン
N−2;N,N−ジプロピルアニリン
N−3;N,N−ジヒドロキシエチルアニリン
N−4:2,4,5−トリフェニルイミダゾール
N−5;2,6−ジイソプロピルアニリン
N−6;ヒドロキシアンチピリン
N−7;トリブチルアミン
W−2;メガW−2;ファックR08(大日本インキ化学工業(株)製)(フッ素及びシリコン系)
W−3;ポリシロキサンポリマーKP−341(信越化学工業(株)製)(シリコン系)W−4;トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)製)
SL−2: シクロヘキサノン
SL−3: 2−メチルシクロヘキサノン
SL−4; プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
SL−5: 乳酸エチル
SL−6: プロピレングリコールモノメチルエーテル
SL−7: 2−ヘプタノン
SL−8: γ−ブチロラクトン
SL−9: プロピレンカーボネート
尚、表4に於いて溶剤を複数使用した場合の比は質量比である。
スピンコーターにてシリコンウエハ上にブリューワーサイエンス社製ARC29Aを78nm均一に塗布し、205℃で60秒間加熱乾燥を行い、反射防止膜を形成させた。その後、調製直後の各ポジ型レジスト組成物をスピンコーターで塗布し、115℃で90秒間乾燥(PB)を行い、170nmのレジスト膜を形成させた。
このレジスト膜に対し、マスクを通してArFエキシマレーザーステッパー(ASML社製 PAS5500/1100 NA=0.75(2/3輪帯照明))で露光し、露光後直ちに120℃で90秒間ホットプレート上で加熱(PEB)した。更に、2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で23℃で60秒間現像し、30秒間純水にてリンスした後、乾燥し、レジストパターンを得た。
80nmのラインアンドスペース1/1のマスクパターンを再現する露光量を感度とした。
ラインエッジラフネスの測定は、測長走査型電子顕微鏡(SEM)を使用して80nmのラインアンドスペース1/1のパターンを観察し、ラインパターンの長手方向のエッジが5μmの範囲についてエッジのあるべき基準線からの距離を測長SEM(日立製作所社製S−8840)により50ポイント測定し、標準偏差を求め、3σを算出した。値が小さいほど良好な性能であることを示す。
80nmのラインアンドスペース1/1のマスクパターンを再現する露光量に於ける断面形状を走査型電子顕微鏡で観察した。
<レジスト調製>
実施例21〜30の成分を溶剤に溶解させ固形分濃度6質量%の溶液を調製し、これを0.1μmのポリエチレンフィルターで濾過してポジ型レジスト組成物を調製した。調製したポジ型レジスト組成物を下記の方法で評価した。
シリコンウエハー上に有機反射防止膜ARC29A(日産化学社製)を塗布し、205℃、60秒間ベークを行い78nmの反射防止膜を形成した。その上に調製したポジ型レジスト組成物を塗布し、115℃で、60秒間ベークを行い、150nmのレジスト膜を形成した。こうして得られたウエハーを液浸液としては純水を使用し、図1に示すように2光束干渉露光を行った(ウェット露光)。尚、2光束干渉露光(ウエット)では、レーザー1、絞り2、シャッター3、3枚の反射ミラー4、5、6、集光レンズ7を使用し、プリズム8、液浸液(純水)9を介して反射防止膜及びレジスト膜を有するウエハー10に露光を行った。レーザー1の波長は、193nmを用い、65nmのラインアンドスペースパターンを形成するプリズム8を使用した。露光直後に115℃、90秒間加熱した後、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液(2.38質量%)で60秒間現像し、純水でリンスした後、スピン乾燥して得たレジストパターンについて走査型電子顕微鏡(日立製S−9260)を用い、観察したところ65nmのラインアンドスペースパターンが解像した。
本発明のポジ型感光性組成物は、液浸液を介した露光方法においても良好な画像形成能を有することが明らかである。
2 絞り
3 シャッター
4、5、6 反射ミラー
7 集光レンズ
8 プリズム
9 液浸液
10 反射防止膜及びレジスト膜を有するウエハー
11 ウエハーステージ
Claims (9)
- (A)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物5〜20質量部、及び、
(B)フッ素原子を有する繰り返し単位及びフッ素原子を有さない繰り返し単位を有し、該フッ素原子を有さない繰り返し単位として、(b)ラクトン構造を有する繰り返し単位を有し、酸の作用により分解してアルカリ現像液中での溶解度を増大させる基を有する樹脂100質量部を含有することを特徴とするArFエキシマレーザー露光用ポジ型感光性組成物(ただし、下記(イ)及び(ロ)は除く。)。
(イ)(a1)少なくとも1個のエチレン性不飽和化合物から誘導された反復単位を含むフッ素含有コポリマーであって、少なくとも1個のエチレン性不飽和化合物は多環式であり、かつ少なくとも1個のエチレン性不飽和化合物はエチレン性不飽和炭素原子に共有結合している少なくとも1個のフッ素原子を含むことを特徴とするフッ素含有コポリマーと(b1)少なくとも1個の光活性成分と、を含むホトレジストであって、前記フッ素含有コポリマーは芳香族官能基を含有せず、前記ホトレジストを365nmより小さい波長を有する紫外線の像露光によりレリーフ像を生成するように現像可能にするのに十分な官能基を含有することを特徴とするホトレジスト。
(ロ)外部からの刺激により酸又はラジカルを発生する下記一般式(I−a)又は(II−a)で表される化合物を含有することを特徴とする感刺激性組成物。
- (B)成分として、主鎖にフッ素原子を有する樹脂を含有することを特徴とする請求項1に記載のArFエキシマレーザー露光用ポジ型感光性組成物。
- 前記フッ素原子を有さない繰り返し単位として、更に下記(a)又は(c)から選ばれる少なくとも1種類の繰り返し単位を含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のArFエキシマレーザー露光用ポジ型感光性組成物。
(a)単環又は多環の脂環炭化水素構造を有する酸分解性繰り返し単位
(c)単環又は多環の脂環炭化水素構造及び水酸基を有する繰り返し単位 - 前記(a)単環又は多環の脂環炭化水素構造を有する酸分解性繰り返し単位が、下記一般式(pA)で表される繰り返し単位であることを特徴とする請求項4に記載のArFエキシマレーザー露光用ポジ型感光性組成物。
Aは、単結合、アルキレン基、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、エステル基、アミド基、スルホンアミド基、ウレタン基、又はウレア基よりなる群から選択される単独あるいは2つ以上の基の組み合わせを表す。
Raは、一般式(pI)〜(pVI)のいずれかで表される基を表す。
一般式(pI)〜(pVI)中、
R11は、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基又はsec−ブチル基を表し、Zは、炭素原子とともにシクロアルキル基を形成するのに必要な原子団を表す。
R12〜R16は、各々独立に、炭素数1〜4個の、直鎖もしくは分岐のアルキル基又はシクロアルキル基を表し、但し、R12〜R14のうち少なくとも1つ、もしくはR15、R16のいずれかはシクロアルキル基を表す。
R17〜R21は、各々独立に、水素原子、炭素数1〜4個の、直鎖もしくは分岐のアルキル基又はシクロアルキル基を表し、但し、R17〜R21のうち少なくとも1つはシクロアルキル基を表す。また、R19、R21のいずれかは炭素数1〜4個の、直鎖もしくは分岐のアルキル基又はシクロアルキル基を表す。
R22〜R25は、各々独立に、水素原子、炭素数1〜4個の、直鎖もしくは分岐のアルキル基又はシクロアルキル基を表し、但し、R22〜R25のうち少なくとも1つはシクロアルキル基を表す。また、R23とR24は、互いに結合して環を形成していてもよい。 - 前記(b)ラクトン構造を有する繰り返し単位が、下記一般式(AI)で表される繰り返し単位であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のArFエキシマレーザー露光用ポジ型感光性組成物。
一般式(V−1)〜(V−5)中、R1b〜R5bは、各々独立に、水素原子、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、アルキルスルホニルイミノ基又はアルケニル基を表す。R1b〜R5bの内の2つは、結合して環を形成してもよい。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載のArFエキシマレーザー露光用ポジ型レジスト組成物により、レジスト膜を形成し、該レジスト膜を、ArFエキシマレーザーにより露光、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。
- 前記露光が、液浸露光であることを特徴とする請求項8に記載のパターン形成方法。
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