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公開番号2025066054
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-22
出願番号2024147348
出願日2024-08-29
発明の名称レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法並びに化合物及び樹脂
出願人住友化学株式会社
代理人弁理士法人新樹グローバル・アイピー
主分類G03F 7/027 20060101AFI20250415BHJP(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】良好なラインエッジラフネスを有するレジストパターンを製造し得る化合物、樹脂及びレジスト組成物を提供する。
【解決手段】式(I)で表される化合物及び/又は式(I)で表される化合物に由来する構造単位を含む樹脂を含有するレジスト組成物。
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[式中、R¹⁰は式(ID)で表される基;R²は、*-L¹-OH、*-L¹-R¹⁰、*-X¹-Ph-L¹-OH等;X¹は単結合、置換/非置換のアルカンジイル基等を表す。但し、式(I)で表される化合物には1以上のハロゲン原子を有する。]
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
式（Ｉ）で表される化合物及び／又は式（Ｉ）で表される化合物に由来する構造単位を含む樹脂を含有するレジスト組成物。
TIFF
2025066054000157.tif
44
58
［式（Ｉ）中、
Ｒ
１０
は、式（ＩＤ）で表される基を表す。
Ｌ
１
は、単結合又は置換基を有してもよい炭素数１～６のアルカンジイル基を表す。
Ｒ
２
は、＊－Ｌ
１
－ＯＨ、＊－Ｌ
１
－Ｒ
１０
、＊－Ｘ
１
－Ｐｈ－Ｌ
１
－ＯＨ又は＊－Ｘ
１
－Ｐｈ－Ｌ
１
－Ｒ
１０
を表し、＊は、ベンゼン環との結合部位を表す。
Ｘ
1
は、単結合、置換基を有してもよい炭素数１～６のアルカンジイル基、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－、－ＳＯ－又は－ＳＯ
２
－を表し、該アルカンジイル基に含まれる－ＣＨ
2
－は、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－、－ＳＯ－又は－ＳＯ
２
－で置き換わっていてもよい。
Ｐｈは、置換基を有してもよいフェニレン基を表す。
ｍ２は、１～５のいずれかの整数を表し、ｍ２が１以上のとき、複数のＬ
１
及び複数のＲ
１
はそれぞれ互いに同一であっても異なってもよく、ｍ２が２以上のとき、複数のＲ
２
は互いに同一であっても異なってもよい。
Ｒ
３
は、ハロゲン原子、炭素数１～１２のハロアルキル基又は炭素数１～１２のアルキル基を表し、該アルキル基に含まれる－ＣＨ
2
－は、－Ｏ－又は－ＣＯ－で置き換わっていてもよい。
ｍ３は、０～４のいずれかの整数を表し、ｍ３が２以上のとき、複数のＲ
３
は互いに同一であっても異なってもよい。但し、０≦ｍ２＋ｍ３≦５である。
但し、式（Ｉ）で表される化合物は、少なくとも一つのハロゲン原子を有する。］
TIFF
2025066054000158.tif
31
61
［式（ＩＤ）中、
Ｒ
ｂｂ１
は、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有していてもよい炭素数１～６のアルキル基を表す。
Ｘ
１０
は、単結合、＊－Ｏ－＊＊、＊－ＣＯ－Ｏ－＊＊、＊－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－＊＊、＊－ＣＯ－ＮＲ
７
－＊＊、＊－ＮＲ
７
－ＣＯ－Ｏ－＊＊、＊－Ｏ－ＣＯ－ＮＲ
７
－＊＊又は＊－Ａｘ－Ｐｈ－Ａｙ－＊＊を表す。
Ｒ
７
は、水素原子又は炭素数１～６のアルキル基を表す。
Ｐｈは、置換基を有してもよいフェニレン基を表す。
Ａｘ及びＡｙは、それぞれ独立に、単結合、エーテル結合、チオエーテル結合、エステル結合、アミド結合及び炭酸エステル結合から構成される群から選択される１種の結合種を表す。
＊及び＊＊は、結合部位を表し、＊はＲ
ｂｂ１
が結合した炭素原子との結合部位を表す。
＊は、結合部位を表す。］
続きを表示（約 3,900 文字）【請求項２】
Ｌ
１
が、単結合又はハロゲン原子を有してもよい炭素数１～４のアルカンジイル基である請求項１に記載のレジスト組成物。
【請求項３】
Ｒ
２
が、＊－Ｌ
１
－Ｒ
１０
（＊は、ベンゼン環との結合部位を表す。）である請求項１又は２に記載のレジスト組成物。
【請求項４】
Ｘ
１０
が単結合又は式（Ｘ
１０
－１）～式（Ｘ
１０
－１０）のいずれかで表される基である請求項１又は２に記載のレジスト組成物。
TIFF
2025066054000159.tif
43
162
［式（Ｘ
１０
－１）～式（Ｘ
１０
－１０）中、
＊、＊＊は結合部位であり、＊はＲ
ｂｂ１
が結合した炭素原子との結合部位を表す。
Ｒｘは、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数１～６のフッ化アルキル基、炭素数１～１８のアルキル基又は炭素数１～６のアルコキシ基を表す。
ｍｘは、０～４のいずれかの整数を表す。
Ｘ
２０
は、－Ｏ－又は－ＮＲ
７
－を表す。
Ｒ
７
は、水素原子又は炭素数１～６のアルキル基を表す。］
【請求項５】
Ｒ
３
が、フッ素原子、ヨウ素原子、炭素数１～３のペルフルオロアルキル基、炭素数１～３のアルキル基又は炭素数１～３のアルコキシ基である請求項１又は２に記載のレジスト組成物。
【請求項６】
Ｒ
２
が、＊－Ｌ
１
－Ｒ
１０
（＊は、ベンゼン環との結合部位を表す。）であり、
Ｘ
１０
が、式（Ｘ
１０
－３）又は式（Ｘ
１０
－６）で表される基である請求項１又は２に記載のレジスト組成物。
TIFF
2025066054000160.tif
38
39
［式（Ｘ
１０
－３）及び式（Ｘ
１０
－６）中、
＊、＊＊は結合部位であり、＊はＲ
ｂｂ１
が結合した炭素原子との結合部位を表す。
Ｒｘは、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数１～６のフッ化アルキル基、炭素数１～１８のアルキル基又は炭素数１～６のアルコキシ基を表す。
ｍｘは、０～４のいずれかの整数を表す。］
【請求項７】
式（Ｉ）で表される化合物に由来する構造単位を含む樹脂及び式（Ｂ１）で表される塩を含む酸発生剤を含有する請求項１又は２に記載のレジスト組成物。
TIFF
2025066054000161.tif
13
95
［式（Ｂ１）中、
Ｌ
b1
は、単結合又は置換基を有してもよい（ｎｂ１＋１）価の炭化水素基を表し、該炭化水素基に含まれる－ＣＨ
2
－は、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－又は－ＳＯ
2
－に置き換わっていてもよい。
Ｌ
b2
は、単結合又は置換基を有してもよい炭素数１～２４の２価の炭化水素基を表し、該炭化水素基に含まれる－ＣＨ
2
－は、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－又は－ＳＯ
2
－で置き換わっていてもよい。
Ｙ
b1
は、置換基を有していてもよいメチル基又は置換基を有していてもよい炭素数３～２４の環状炭化水素基を表し、該環状炭化水素基に含まれる－ＣＨ
2
－は、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＳＯ
2
－又は－ＣＯ－に置き換わっていてもよい。
ｎｂ１は、１～６のいずれかの整数を表す。ｎｂ１が２以上のとき、複数の括弧内の基は、互いに同じであっても異なっていてもよい。
Ｚ１
＋
は、有機カチオンを表す。］
【請求項８】
式（Ｉ）で表される化合物に由来する構造単位を含む樹脂が、さらに、式（ａ１－０）で表される構造単位、式（ａ１－１）で表される構造単位、式（ａ１－２）で表される構造単位、式（ａ１－４）で表される構造単位、式（ａ１－５）で表される構造単位及び式（ａ１－６）で表される構造単位からなる群より選ばれる少なくとも１種を含む請求項１又は２に記載のレジスト組成物。
TIFF
2025066054000162.tif
45
144
［式（ａ１－０）、式（ａ１－１）及び式（ａ１－２）中、
Ｌ
a01
、Ｌ
ａ１
及びＬ
ａ２
は、それぞれ独立に、－Ｏ－又は＊－Ｏ－（ＣＨ
２
）
ｋ１
－ＣＯ－Ｏ－を表し、ｋ１は１～７のいずれかの整数を表し、＊は－ＣＯ－との結合部位を表す。
Ｒ
a01
、Ｒ
ａ４
及びＲ
ａ５
は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有していてもよい炭素数１～６のアルキル基を表す。
Ｒ
a02
、Ｒ
a03
及びＲ
a04
は、それぞれ独立に、炭素数１～８のアルキル基、炭素数３～１８の脂環式炭化水素基、炭素数６～１８の芳香族炭化水素基又はこれらを組み合わせた基を表す。該アルキル基、該脂環式炭化水素基及び該芳香族炭化水素基は、ハロゲン原子を有していてもよい。
Ｒ
ａ６
及びＲ
ａ７
は、それぞれ独立に、炭素数１～８のアルキル基、炭素数２～８のアルケニル基、炭素数３～１８の脂環式炭化水素基、炭素数６～１８の芳香族炭化水素基又はこれらを組合せることにより形成される基を表し、該アルキル基、該アルケニル基、該脂環式炭化水素基及び該芳香族炭化水素基は、ハロゲン原子を有してもよい。
ｍ１’は０～１４のいずれかの整数を表す。
ｎ１は０～１０のいずれかの整数を表す。
ｎ１’は０～３のいずれかの整数を表す。］
TIFF
2025066054000163.tif
31
119
［式（ａ１－４）中、
Ｒ
ａ１
は、水素原子、ハロゲン原子、又は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数１～６のアルキル基を表す。
Ｒ
ａ１７
は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数１～６のアルキル基、炭素数１～６のアルコキシ基、炭素数２～１２のアルコキシアルキル基、炭素数２～１２のアルコキシアルコキシ基、炭素数２～４のアルキルカルボニル基、炭素数２～４のアルキルカルボニルオキシ基、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を表す。
Ａ
ａ１１
は、単結合又は炭素数１～１２のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－、－ＣＯ－又は－ＮＲ
ａ１８
－に置き換わってもよい。
Ｒ
ａ１８
は、水素原子又は炭素数１～６のアルキル基を表す。
Ｘ
ａ１
は、単結合又はカルボニル基を表す。
Ｒ
a34
及びＲ
a35
は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数１～１２の炭化水素基を表し、Ｒ
a36
は、炭素数１～２０の炭化水素基を表すか、Ｒ
a35
及びＲ
a36
は互いに結合してそれらが結合する－Ｃ－Ｏ－とともに炭素数２～２０の２価の炭化水素基を形成し、該炭化水素基及び該２価の炭化水素基に含まれる－ＣＨ
2
－は、－Ｏ－又は－Ｓ－で置き換わってもよい。
ｎａ１は、１～５のいずれかの整数を表し、ｎａ１が、２以上のとき、複数の括弧内の基は、それぞれ互いに同一であっても異なっていてもよい。
ｎａ１１は、０～４のいずれかの整数を表し、ｎａ１１が２以上のとき、複数のＲ
ａ１７
は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
ｍｃは、０～２のいずれかの整数を表す。］
TIFF
2025066054000164.tif
45
58
［式（ａ１－５）中、
Ｒ
a8
は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数１～６のアルキル基、水素原子又はハロゲン原子を表す。
【請求項９】
酸発生剤から発生する酸よりも酸性度の弱い酸を発生する塩をさらに含有する請求項７に記載のレジスト組成物。
【請求項１０】
式（Ｉ）で表される化合物と、
アセトフェノン系光重合開始剤、ベンゾイン系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、チオキサントン系光重合開始剤又はトリアジン系光重合開始剤からなる群より選ばれる少なくとも１種である光重合開始剤を含む請求項１又は２に記載のレジスト組成物。
（【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、レジスト組成物及び該レジスト組成物を用いるレジストパターンの製造方法並びに化合物及び該化合物に由来する構造単位を含む樹脂等に関する。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、下記構造式の化合物に由来する構造単位を含む樹脂が記載されている。
TIFF
2025066054000001.tif
19
36
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開昭６０－１３８５４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記化合物に由来する構造単位を含む樹脂を含有するレジスト組成物から形成されたレジストパターンよりも、ラインエッジラフネス（ＬＥＲ）が良好なレジストパターンを形成するレジスト組成物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】
【０００５】
本発明は、以下の発明を含む。
〔１〕式（Ｉ）で表される化合物及び／又は式（Ｉ）で表される化合物に由来する構造単位を含む樹脂を含有するレジスト組成物。
TIFF
2025066054000002.tif
44
58
［式（Ｉ）中、
Ｒ
１０
は、式（ＩＤ）で表される基を表す。
Ｌ
１
は、単結合又は置換基を有してもよい炭素数１～６のアルカンジイル基を表す。
Ｒ
２
は、＊－Ｌ
１
－ＯＨ、＊－Ｌ
１
－Ｒ
１０
、＊－Ｘ
１
－Ｐｈ－Ｌ
１
－ＯＨ又は＊－Ｘ
１
－Ｐｈ－Ｌ
１
－Ｒ
１０
を表し、＊は、ベンゼン環との結合部位を表す。
Ｘ
1
は、単結合、置換基を有してもよい炭素数１～６のアルカンジイル基、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－、－ＳＯ－又は－ＳＯ
２
－を表し、該アルカンジイル基に含まれる－ＣＨ
2
－は、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－、－ＳＯ－又は－ＳＯ
２
－で置き換わっていてもよい。
Ｐｈは、置換基を有してもよいフェニレン基を表す。
ｍ２は、１～５のいずれかの整数を表し、ｍ２が１以上のとき、複数のＬ
１
及び複数のＲ
１
はそれぞれ互いに同一であっても異なってもよく、ｍ２が２以上のとき、複数のＲ
２
は互いに同一であっても異なってもよい。
Ｒ
３
は、ハロゲン原子、炭素数１～１２のハロアルキル基又は炭素数１～１２のアルキル基を表し、該アルキル基に含まれる－ＣＨ
2
－は、－Ｏ－又は－ＣＯ－で置き換わっていてもよい。
ｍ３は、０～４のいずれかの整数を表し、ｍ３が２以上のとき、複数のＲ
３
は互いに同一であっても異なってもよい。但し、０≦ｍ２＋ｍ３≦５である。
但し、式（Ｉ）で表される化合物は、少なくとも一つのハロゲン原子を有する。］
TIFF
2025066054000003.tif
31
61
［式（ＩＤ）中、
Ｒ
ｂｂ１
は、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有していてもよい炭素数１～６のアルキル基を表す。
Ｘ
１０
は、単結合、＊－Ｏ－＊＊、＊－ＣＯ－Ｏ－＊＊、＊－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－＊＊、＊－ＣＯ－ＮＲ
７
－＊＊、＊－ＮＲ
７
－ＣＯ－Ｏ－＊＊、＊－Ｏ－ＣＯ－ＮＲ
７
－＊＊又は＊－Ａｘ－Ｐｈ－Ａｙ－＊＊を表す。
Ｒ
７
は、水素原子又は炭素数１～６のアルキル基を表す。
Ｐｈは、置換基を有してもよいフェニレン基を表す。
Ａｘ及びＡｙは、それぞれ独立に、単結合、エーテル結合、チオエーテル結合、エステル結合、アミド結合及び炭酸エステル結合から構成される群から選択される１種の結合種を表す。
＊及び＊＊は、結合部位を表し、＊はＲ
ｂｂ１
が結合した炭素原子との結合部位を表す。
＊は、結合部位を表す。］
〔２〕Ｌ
１
【発明の効果】
【０００６】
本発明のレジスト組成物を用いることにより、良好なラインエッジラフネス（ＬＥＲ）でレジストパターンを製造することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本明細書において、「（メタ）アクリル系モノマー」とは、「アクリル系モノマー及びメタクリル系モノマーの少なくとも１種」を意味する。「（メタ）アクリレート」及び「（メタ）アクリル酸」等の記載も同様の意味を表す。本明細書中に記載する基において、直鎖構造と分岐構造の両方をとり得るものについては、そのいずれでもよい。炭化水素基等に含まれる－ＣＨ
2
－が－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－、－ＳＯ－又は－ＳＯ
２
－で置き換わる場合、各基において同様の例を適用するものとする。「組み合わせた基」とは、例示した基を２種以上結合させた基を意味し、それら基の価数は結合形態によって適宜変更してもよい。「由来する」又は「誘導される」とは、その分子中に含まれる重合性Ｃ＝Ｃ結合が重合により－Ｃ－Ｃ－基（単結合）となることを指す。立体異性体が存在する場合は、全ての立体異性体を含む。各基は、置換基の数等によって、その基に含まれる任意の位置及び数の水素原子が結合手に置き換わることがある。置換基における炭素数は、被置換基の炭素数には含めない。
本明細書において、「レジスト組成物の固形分」とは、レジスト組成物の総量から、後述する溶剤（Ｅ）を除いた成分の合計を意味する。
【０００８】
＜レジスト組成物＞
本発明のレジスト組成物は、式（Ｉ）で表される化合物（以下「化合物（Ｉ）」という場合がある）及び／又は式（Ｉ）で表される化合物に由来する構造単位を含む樹脂（以下「樹脂（Ａｐ）」という場合がある）を含有する。
本発明のレジスト組成物は、さらに、酸発生剤（以下、「酸発生剤（Ｂ）」という場合がある）、光重合開始剤（以下、「光重合開始剤（Ｆ）」という場合がある）、酸不安定基を有する構造単位を含む樹脂（Ａ）、樹脂（Ａ）以外の樹脂、酸発生剤から発生する酸よりも酸性度の弱い酸を発生する塩等のクエンチャー（以下「クエンチャー（Ｃ）」という場合がある）等を含有していてもよい。
本発明のレジスト組成物は、溶剤（以下「溶剤（Ｅ）」という場合がある）を含有することが好ましい。
【０００９】
〈化合物（Ｉ）〉
本発明のレジスト組成物は、化合物（Ｉ）を含有する。
TIFF
2025066054000013.tif
44
58
［式（Ｉ）中、全ての符号は、それぞれ前記と同じ意味を表す。］
【００１０】
Ｒ
１０
は、式（ＩＤ）で表される基である。
TIFF
2025066054000014.tif
31
61
［式（ＩＤ）中、全ての符号は、それぞれ前記と同じ意味を表す。］
（【００１１】以降は省略されています）

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