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公開番号2025084699
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-03
出願番号2024194612
出願日2024-11-06
発明の名称感放射線性組成物及びパターン形成方法
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 7/039 20060101AFI20250527BHJP(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】LWR性能及びオーバー露光マージンを従来と同等以上のレベルで発揮し得る感放射線性組成物及びパターン形成方法を提供する。
【解決手段】酸解離性基を有する構造単位(I)を含む第1重合体と、下記式(f1)で表される構造単位(i)を含む第2重合体と、溶剤とを含有し、上記酸解離性基はヨード基を有する、感放射線性組成物。
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【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
酸解離性基を有する構造単位（Ｉ）を含む第１重合体と、
下記式（ｆ１）で表される構造単位（ｉ）を含む第２重合体と、
溶剤と
を含有し、
上記酸解離性基はヨード基を有する、感放射線性組成物。
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2025084699000058.jpg
65
160
(上記式（ｆ１）中、
Ｒ
Ｋ１
は、水素原子、フッ素原子、炭素数１～６のアルキル基、炭素数１～６のハロゲン化アルキル基又は－Ｒ
Ｋ２
－Ｘ－Ｒ
Ｋ３
で表される基である（ここで、Ｒ
Ｋ２
は単結合、炭素数１～６のアルカンジイル基又は炭素数１～６のハロゲン化アルカンジイル基であり、Ｘはヘテロ原子を有する２価の連結基であり、Ｒ
Ｋ３
は炭素数１～６のアルキル基又は炭素数１～６のハロゲン化アルキル基である）。
Ｌ
Ｙ１
は、炭素数１～１０の２価の炭化水素基である。
Ｌ
Ｙ２
は、－ＣＯＯ－
＊
又は－ＯＣＯ－
＊
である。
＊
はＲ
ｆ１
側の結合手である。
Ｒ
ｆ１
は、炭素数１～１０の１価の炭化水素基又は炭素数１～１０の１価のフッ素化炭化水素基である。
Ｒ
ｆ２
及びＲ
ｆ３
は、それぞれ独立して、フッ素原子又は炭素数１～１０の１価のフッ素化炭化水素基である。Ｒ
ｆ２
及びＲ
ｆ３
が複数存在する場合、複数のＲ
ｆ２
及びＲ
ｆ３
は、それぞれ同一又は異なる。
ｓは、０～３の整数である。ただし、Ｒ
ｆ１
が炭素数１～１０の１価の炭化水素基である場合、ｓは１～３の整数である。）
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
上記酸解離性基は、ヨード基含有芳香環構造を含む、請求項１に記載の感放射線性組成物。
【請求項３】
上記ヨード基含有芳香環構造における芳香環がベンゼン環である、請求項２に記載の感放射線性組成物。
【請求項４】
上記酸解離性基中のヨード基の数が１個、２個又は３個である、請求項１に記載の感放射線性組成物。
【請求項５】
上記構造単位（Ｉ）は下記式（１）で表される、請求項１～４のいずれか１項に記載の感放射線性組成物。
JPEG
2025084699000059.jpg
63
160
（式（１）中、
Ｒ
α
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。
Ｌ
１
は２価の連結基である。
Ｒ
１Ａ
及びＲ
１Ｂ
は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１～１０の１価の鎖状炭化水素基若しくは炭素数３～２０の１価の脂環式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共に構成される炭素数３～２０の２価の脂環式基を表す。ただし、Ｒ
１Ａ
及びＲ
１Ｂ
の両方が水素原子である場合はない。
Ｒ
１０１
は、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシ基、アルコキシ基又はアミノ基である。Ｒ
１０１
が複数存在する場合、複数のＲ
１０１
は互いに同一又は異なる。
ｍ１及びｍ２は、それぞれ独立して、０又は１である。ただし、ｍ１が１のとき、ｍ２は１である。
ｐは１～３の整数である。ｑは０～３の整数である。ただし、ｐ＋ｑは５以下である。）
【請求項６】
上記第１重合体を構成する全構造単位に占める上記構造単位（Ｉ）の含有割合が、２０モル％以上７０モル％以下である、請求項１～４のいずれか１項に記載の感放射線性組成物。
【請求項７】
上記第１重合体は、フェノール性水酸基を有する構造単位（ＩＩＩ）をさらに含む、請求項１～４のいずれか１項に記載の感放射線性組成物。
【請求項８】
上記式（ｆ１）中、Ｌ
Ｙ２
は、－ＣＯＯ－
＊
である、請求項１～４のいずれか１項に記載の感放射線性組成物。
【請求項９】
上記式（ｆ１）中、Ｒ
ｆ１
は、炭素数１～１０の１価のフッ素化炭化水素基であり、ｓは０である、請求項１～４のいずれか１項に記載の感放射線性組成物。
【請求項１０】
上記第２重合体を構成する全構造単位に占める上記構造単位（ｉ）の含有割合が、３０モル％以上１００モル％以下である、請求項１～４のいずれか１項に記載の感放射線性組成物。
（【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、感放射線性組成物及びパターン形成方法に関する。
続きを表示（約 1,900 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重合体のアルカリ系や有機溶剤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いる。
【０００４】
パターン微細化が進む中、レジスト膜の膜質の制御を目的として、レジスト組成物にフッ素含有重合体を添加する技術が提案されている（特許第５７１２２４７号公報）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第５７１２２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記次世代技術を展開するにあたり、感度、レジストパターンの線幅のバラつきを示すラインウィドゥスラフネス（ＬＷＲ）性能、オーバー露光時のスペース寸法の許容度を示すオーバー露光マージン（ＭａｘＣＤ）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。
【０００７】
本発明は、パターン形成の際に感度に優れるとともに、ＬＷＲ性能及びオーバー露光マージンを従来と同等以上のレベルで発揮し得る感放射線性組成物及びパターン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】
【０００８】
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。
【０００９】
本発明は、一実施形態において、
酸解離性基を有する構造単位（Ｉ）を含む第１重合体と、
下記式（ｆ１）で表される構造単位（ｉ）を含む第２重合体と、
溶剤と
を含有し、
上記酸解離性基はヨード基を有する、感放射線性組成物に関する。
JPEG
2025084699000001.jpg
83
151
(上記式（ｆ１）中、
Ｒ
Ｋ１
は、水素原子、フッ素原子、炭素数１～６のアルキル基、炭素数１～６のハロゲン化アルキル基又は－Ｒ
Ｋ２
－Ｘ－Ｒ
Ｋ３
で表される基である（ここで、Ｒ
Ｋ２
は単結合、炭素数１～６のアルカンジイル基又は炭素数１～６のハロゲン化アルカンジイル基であり、Ｘはヘテロ原子を有する２価の連結基であり、Ｒ
Ｋ３
は炭素数１～６のアルキル基又は炭素数１～６のハロゲン化アルキル基である）。
Ｌ
Ｙ１
は、炭素数１～１０の２価の炭化水素基である。
Ｌ
Ｙ２
は、－ＣＯＯ－
＊
又は－ＯＣＯ－
＊
である。
＊
はＲ
ｆ１
側の結合手である。
Ｒ
ｆ１
は、炭素数１～１０の１価の炭化水素基又は炭素数１～１０の１価のフッ素化炭化水素基である。
Ｒ
ｆ２
及びＲ
ｆ３
は、それぞれ独立して、フッ素原子又は炭素数１～１０の１価のフッ素化炭化水素基である。Ｒ
ｆ２
及びＲ
ｆ３
が複数存在する場合、複数のＲ
ｆ２
及びＲ
ｆ３
は、それぞれ同一又は異なる。
ｓは、０～３の整数である。ただし、Ｒ
ｆ１
が炭素数１～１０の１価の炭化水素基である場合、ｓは１～３の整数である。）
【００１０】
当該感放射線性組成物によれば、レジストパターン形成の際に優れた感度とともに、従来と同等以上のＬＷＲ性能及びオーバー露光マージンを発揮することができる。この理由は定かではないものの、以下のように推察される。
（【００１１】以降は省略されています）

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