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公開番号2025034990
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-13
出願番号2023141708
出願日2023-08-31
発明の名称レジスト組成物、レジストパターン形成方法、化合物、及び酸拡散制御剤
出願人東京応化工業株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G03F 7/004 20060101AFI20250306BHJP(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】良好なラフネスを維持しつつ、感度が向上されたなレジスト組成物等の提供する。
【解決手段】露光により酸を発生し、かつ、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化するレジスト組成物。酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分(A)と式(d0)で表される化合物(D0)とを含有する。Ar⁰¹は芳香環;X⁰¹はハロゲン原子;Rd⁰¹は置換基(ハロゲン原子及びヒドロキシ基を除く);Rx⁰は式(Rx0-1)で表される基;m01及びn01は原子価が許容する限り0以上の整数;M^m+は、m価のカチオン;Ar⁰²は芳香環;X⁰²はハロゲン原子;Ld⁰¹は単結合又はアルキレン基;Ld⁰²はアルキレン基;Rd⁰²はハロゲン原子以外の置換基;)
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【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
露光により酸を発生し、かつ、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化するレジスト組成物であって、
酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分（Ａ）と、
下記一般式（ｄ０）で表される化合物（Ｄ０）と、
を含有する、レジスト組成物。
TIFF
2025034990000106.tif
41
170
［式中、Ａｒ
０１
は、芳香環を表す。Ｘ
０１
は、ハロゲン原子を表す。Ｒｄ
０１
は、置換基を表す。但し、Ｒｄ
０１
がハロゲン原子及びヒドロキシ基になることはない。Ｒｘ
０
は、下記一般式（Ｒｘ０－１）で表される基を表す。ｍ０１、及びｎ０１は、それぞれ独立に、原子価が許容する限り０以上の整数を表す。但し、ｋ０個のＲｘ
０
が含むハロゲン原子の合計が０個のとき、ｍ０１≧１である。ｋ０は、原子価が許容する限り１以上の整数を表す。ｍ０１が２以上の整数のとき、２以上のＸ
０１
は相互に同じでもよく、異なってもよい。ｎ０１が２以上の整数のとき、２以上のＲｄ
０１
は相互に同じでもよく、異なってもよい。ｋ０が２以上の整数のとき、２以上のＲｘ
０
は相互に同じでもよく、異なってもよい。ｍは１以上の整数であり、Ｍ
ｍ＋
は、ｍ価のカチオンである。］
TIFF
2025034990000107.tif
61
170
［式中、Ａｒ
０２
は、芳香環を表す。Ｘ
０２
は、ハロゲン原子を表す。Ｌｄ
０１
は、単結合、又は炭素原子数１～５のアルキレン基を表す。Ｌｄ
０２
は、アルキレン基を表す。Ｒｄ
０２
は、ハロゲン原子以外の置換基を表す。ｍ０２、及びｎ０２は、それぞれ独立に、原子価が許容する限り０以上の整数を表す。但し、前記一般式（ｄ０）中のｍ０１が０のとき、ｋ０個のｍ０２の全てが０になることはない。ｍ０２が２以上の整数のとき、２以上のＸ
０２
は相互に同じでもよく、異なってもよい。ｎ０２が２以上の整数のとき、２以上のＲｄ
０２
は相互に同じでもよく、異なってもよい。＊は結合手を示す。］
続きを表示（約 3,900 文字）【請求項２】
前記化合物（Ｄ０）が、下記一般式（ｄ０－１）で表される化合物である、請求項１に記載のレジスト組成物。
TIFF
2025034990000108.tif
41
170
［式中、Ｘ
０１１
は、ハロゲン原子を表す。Ｒｄ
０１１
は、置換基を表す。但し、Ｒｄ
０１１
がハロゲン原子及びヒドロキシ基になることはない。Ｒｘ
０１
は、下記一般式（Ｒｘ０１－１）で表される基を表す。ｍ０１１及びｎ０１１は、それぞれ独立に、０～４の整数を表す。但し、ｋ０１個のＲｘ
０１
が含むハロゲン原子の合計が０個のとき、ｍ０１１≧１である。ｋ０１は、１～５の整数を表す。ｍ０１１＋ｎ０１１＋ｋ０１≦５である。ｍ０１１が２以上の整数のとき、２以上のＸ
０１１
は相互に同じでもよく、異なってもよい。ｎ０１１が２以上の整数のとき、２以上のＲｄ
０１１
は相互に同じでもよく、異なってもよい。ｋ０１が２以上の整数のとき、２以上のＲｘ
０１
は相互に同じでもよく、異なってもよい。ｍは１以上の整数であり、Ｍ
ｍ＋
は、ｍ価のカチオンである。］
TIFF
2025034990000109.tif
58
170
［式中、Ｘ
０１２
は、ハロゲン原子を表す。Ｌｄ
０１１
は、単結合、又は炭素原子数１～５のアルキレン基を表す。Ｌｄ
０２１
は、アルキレン基を表す。Ｒｄ
０１２
は、ハロゲン原子以外の置換基を表す。ｍ０１２、及びｎ０１２は、それぞれ独立に、０～５の整数を表す。但し、前記一般式（ｄ０－１）中のｍ０１１が０のとき、ｋ０１個のｍ０１２の全てが０になることはない。ｍ０１２が２以上の整数のとき、２以上のＸ
０１２
は相互に同じでもよく、異なってもよい。ｎ０１２が２以上の整数のとき、２以上のＲｄ
０１２
は相互に同じでもよく、異なってもよい。］
【請求項３】
前記一般式（ｄ０）中のｋ０個のＲｘ
０
のうちの１個と、－Ｃ（＝Ｏ）―Ｏ
－
とが、Ａｒ
０１
で表される芳香環の環骨格を構成する炭素原子のうち隣接する２個の炭素原子にそれぞれ結合している、請求項１に記載のレジスト組成物。
【請求項４】
前記一般式（ｄ０－１）で表される化合物が、下記一般式（ｄ０－１－１）で表される化合物である、請求項２に記載のレジスト組成物。
TIFF
2025034990000110.tif
45
170
［式中、Ｘ
０１１
は、ハロゲン原子を表す。Ｒｄ
０１１
は、置換基を表す。但し、Ｒｄ
０１１
がハロゲン原子及びヒドロキシ基になることはない。Ｒｘ
０１
は、前記一般式（Ｒｘ０１－１）で表される基を表す。ｍ０１１及びｎ０１１は、それぞれ独立に、０～４の整数を表す。但し、ｋ０１個のＲｘ
０１
が含むハロゲン原子の合計が０個のとき、ｍ０１１≧１である。ｋ０１は、１～５の整数を表す。ｍ０１１＋ｎ０１１＋ｋ０１≦５である。ｍ０１１が２以上の整数のとき、２以上のＸ
０１１
は相互に同じでもよく、異なってもよい。ｎ０１１が２以上の整数のとき、２以上のＲｄ
０１１
は相互に同じでもよく、異なってもよい。ｋ０１が２以上の整数のとき、２以上のＲｘ
０１
は相互に同じでもよく、異なってもよい。ｍは１以上の整数であり、Ｍ
ｍ＋
は、ｍ価のカチオンである。］
【請求項５】
前記一般式（ｄ０）中のｍ０１が１以上の整数であり、且つ前記一般式（Ｒｘ０－１）中のｍ０２が１以上の整数である、請求項１に記載のレジスト組成物。
【請求項６】
前記一般式（ｄ０－１）中のｍ０１１が１～４の整数であり、且つ前記一般式（Ｒｘ０１－１）中のｍ０１２が１～４の整数である、請求項２に記載のレジスト組成物。
【請求項７】
支持体上に、請求項１又は２に記載のレジスト組成物を用いてレジスト膜を形成する工程、前記レジスト膜を露光する工程、及び前記露光後のレジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程を有する、レジストパターン形成方法。
【請求項８】
下記一般式（ｄ０）で表される化合物。
TIFF
2025034990000111.tif
41
170
［式中、Ａｒ
０１
は、芳香環を表す。Ｘ
０１
は、ハロゲン原子を表す。Ｒｄ
０１
は、置換基を表す。但し、Ｒｄ
０１
がハロゲン原子及びヒドロキシ基になることはない。Ｒｘ
０
は、下記一般式（Ｒｘ０－１）で表される基を表す。ｍ０１、及びｎ０１は、それぞれ独立に、原子価が許容する限り０以上の整数を表す。但し、ｋ０個のＲｘ
０
が含むハロゲン原子の合計が０個のとき、ｍ０１≧１である。ｋ０は、原子価が許容する限り１以上の整数を表す。ｍ０１が２以上の整数のとき、２以上のＸ
０１
は相互に同じでもよく、異なってもよい。ｎ０１が２以上の整数のとき、２以上のＲｄ
０１
は相互に同じでもよく、異なってもよい。ｋ０が２以上の整数のとき、２以上のＲｘ
０
は相互に同じでもよく、異なってもよい。ｍは１以上の整数であり、Ｍ
ｍ＋
は、ｍ価のカチオンである。］
TIFF
2025034990000112.tif
61
170
［式中、Ａｒ
０２
は、芳香環を表す。Ｘ
０２
は、ハロゲン原子を表す。Ｌｄ
０１
は、単結合、又は炭素原子数１～５のアルキレン基を表す。Ｌｄ
０２
は、アルキレン基を表す。Ｒｄ
０２
は、ハロゲン原子以外の置換基を表す。ｍ０２、及びｎ０２は、それぞれ独立に、原子価が許容する限り０以上の整数を表す。但し、前記一般式（ｄ０）中のｍ０１が０のとき、ｋ０個のｍ０２の全てが０になることはない。ｍ０２が２以上の整数のとき、２以上のＸ
０２
は相互に同じでもよく、異なってもよい。ｎ０２が２以上の整数のとき、２以上のＲｄ
０２
は相互に同じでもよく、異なってもよい。＊は結合手を示す。］
【請求項９】
下記一般式（ｄ０－１）で表される、請求項８に記載の化合物。
TIFF
2025034990000113.tif
41
170
［式中、Ｘ
０１１
は、ハロゲン原子を表す。Ｒｄ
０１１
は、置換基を表す。但し、Ｒｄ
０１１
がハロゲン原子及びヒドロキシ基になることはない。Ｒｘ
０１
は、前記一般式（Ｒｘ０１－１）で表される基を表す。ｍ０１１及びｎ０１１は、それぞれ独立に、０～４の整数を表す。但し、ｋ０１個のＲｘ
０１
が含むハロゲン原子の合計が０個のとき、ｍ０１１≧１である。ｋ０１は、１～５の整数を表す。ｍ０１１＋ｎ０１１＋ｋ０１≦５である。ｍ０１１が２以上の整数のとき、２以上のＸ
０１１
は相互に同じでもよく、異なってもよい。ｎ０１１が２以上の整数のとき、２以上のＲｄ
０１１
は相互に同じでもよく、異なってもよい。ｋ０１が２以上の整数のとき、２以上のＲｘ
０１
は相互に同じでもよく、異なってもよい。ｍは１以上の整数であり、Ｍ
ｍ＋
は、ｍ価のカチオンである。］
TIFF
2025034990000114.tif
58
170
［式中、Ｘ
０１２
は、ハロゲン原子を表す。Ｌｄ
０１１
は、単結合、又は炭素原子数１～５のアルキレン基を表す。Ｌｄ
０２１
は、アルキレン基を表す。Ｒｄ
０１２
は、ハロゲン原子以外の置換基を表す。ｍ０１２、及びｎ０１２は、それぞれ独立に、０～５の整数を表す。但し、前記一般式（ｄ０－１）中のｍ０１１が０のとき、ｋ０１個のｍ０１２の全てが０になることはない。ｍ０１２が２以上の整数のとき、２以上のＸ
０１２
は相互に同じでもよく、異なってもよい。ｎ０１２が２以上の整数のとき、２以上のＲｄ
０１２
は相互に同じでもよく、異なってもよい。］
【請求項１０】
前記一般式（ｄ０）中のｋ０個のＲｘ
０
のうちの１個と、－Ｃ（＝Ｏ）―Ｏ
－
とが、Ａｒ
０１
で表される芳香環の環骨格を構成する炭素原子のうち隣接する２個の炭素原子にそれぞれ結合している、請求項８に記載の化合物。
（【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、レジスト組成物、レジストパターン形成方法、化合物、及び酸拡散制御剤に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、半導体素子や液晶表示素子の製造においては、リソグラフィー技術の進歩により急速にパターンの微細化が進んでいる。微細化の手法としては、一般に、露光光源の短波長化（高エネルギー化）が行われている。
【０００３】
レジスト材料には、これらの露光光源に対する感度、微細な寸法のパターンを再現できる解像性等のリソグラフィー特性が求められる。
このような要求を満たすレジスト材料として、従来、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分と、露光により酸を発生する酸発生剤成分と、を含有する化学増幅型レジスト組成物が用いられている。
【０００４】
レジストパターンの形成においては、露光により酸発生剤成分から発生する酸の挙動がリソグラフィー特性に大きな影響を与える一要素とされる。
これに対し、酸発生剤成分とともに、露光により該酸発生剤成分から発生する酸の拡散を制御する酸拡散制御剤を併有する化学増幅型レジスト組成物が提案されている。
例えば、特許文献１には、光崩壊性塩基を酸拡散制御剤成分として含有するレジスト組成物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２０－０８５９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
リソグラフィー技術のさらなる進歩、レジストパターンの微細化がますます進むなか、例えば、ＥＵＶやＥＢによるリソグラフィーでは、数十ｎｍの微細なパターン形成が目標とされる。このようにレジストパターン寸法が小さくなるほど、感度及びラフネス等のリソグラフィー特性を各々トレードオフすることなく、改善することが求められる。
しかしながら、これらのリソグラフィー特性はトレードオフの関係にあり、これらの特性をいずれも満足させることは困難である。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、良好なラフネスを維持しつつ、感度が向上されたレジスト組成物、前記レジスト組成物を用いたレジストパターン形成方法、前記レジスト組成物に利用可能な化合物、及び前記化合物を用いた酸拡散制御剤を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は以下の構成を採用した。
すなわち、本発明の第１の態様は、露光により酸を発生し、かつ、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化するレジスト組成物であって、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分（Ａ）と、下記一般式（ｄ０）で表される化合物（Ｄ０）と、を含有する、レジスト組成物である。
【０００９】
TIFF
2025034990000001.tif
41
170
［式中、Ａｒ
０１
は、芳香環を表す。Ｘ
０１
は、ハロゲン原子を表す。Ｒｄ
０１
は、置換基を表す。但し、Ｒｄ
０１
がハロゲン原子及びヒドロキシ基になることはない。Ｒｘ
０
は、下記一般式（Ｒｘ０－１）で表される基を表す。ｍ０１、及びｎ０１は、それぞれ独立に、原子価が許容する限り０以上の整数を表す。但し、ｋ０個のＲｘ
０
が含むハロゲン原子の合計が０個のとき、ｍ０１≧１である。ｋ０は、原子価が許容する限り１以上の整数を表す。ｍ０１が２以上の整数のとき、２以上のＸ
０１
は相互に同じでもよく、異なってもよい。ｎ０１が２以上の整数のとき、２以上のＲｄ
０１
は相互に同じでもよく、異なってもよい。ｋ０が２以上の整数のとき、２以上のＲｘ
０
は相互に同じでもよく、異なってもよい。ｍは１以上の整数であり、Ｍ
ｍ＋
は、ｍ価のカチオンである。］
【００１０】
TIFF
2025034990000002.tif
61
170
［式中、Ａｒ
０２
は、芳香環を表す。Ｘ
０２
は、ハロゲン原子を表す。Ｌｄ
０１
は、単結合、又は炭素原子数１～５のアルキレン基を表す。Ｌｄ
０２
は、アルキレン基を表す。Ｒｄ
０２
は、ハロゲン原子以外の置換基を表す。ｍ０２、及びｎ０２は、それぞれ独立に、原子価が許容する限り０以上の整数を表す。但し、前記一般式（ｄ０）中のｍ０１が０のとき、ｋ０個のｍ０２の全てが０になることはない。ｍ０２が２以上の整数のとき、２以上のＸ
０２
は相互に同じでもよく、異なってもよい。ｎ０２が２以上の整数のとき、２以上のＲｄ
０２
は相互に同じでもよく、異なってもよい。＊は結合手を示す。］
（【００１１】以降は省略されています）

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