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公開番号2025090653
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-17
出願番号2025034462,2020164018
出願日2025-03-05,2020-09-29
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
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 7/004 20060101AFI20250610BHJP(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することができるレジスト組成物を提供する。
【解決手段】式(I)で表される塩を含有し、樹脂を含有しないレジスト組成物。
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[式中、R¹及びR²はそれぞれ式(1)で表される酸不安定基を有する基等;R³及びR⁴はそれぞれ式(IA)で表される基等;R⁵及びR⁶はそれぞれハロゲン原子、フッ化アルキル基等;m5、m6は0～5の整数;Q¹及びQ²はそれぞれフッ素原子又はペルフルオロアルキル基;L¹は飽和炭化水素基;Y¹は置換/非置換の脂環式炭化水素基;R^a1、R^a2及びR^a3はそれぞれアルキル基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基等又はこれらを組み合わせた基を表す。]
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
式（Ｉ）で表される塩を含有し、樹脂を含有しないレジスト組成物。
JPEG
2025090653000150.jpg
33
81
［式（Ｉ）中、
Ｒ
１
及びＲ
２
は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基又は式（１）で表される酸不安定基を有する基を表す。
Ｒ
３
及びＲ
４
は、それぞれ独立に、水素原子又は式（ＩＡ）で表される基を表す。但し、Ｒ
３
及びＲ
４
の少なくとも一方は式（ＩＡ）で表される基である。］
JPEG
2025090653000151.jpg
38
110
［式（ＩＡ）中、
Ｒ
５
及びＲ
６
は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素数１～６のフッ化アルキル基もしくは炭素数１～２８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－もしくは－ＣＯ－で置き換わっていてもよい、又は、Ｒ
５
とＲ
６
が一緒になって、それらが結合する炭素原子とともに、単結合もしくは炭素数１～６のアルカンジイルブリッジを形成してもよく、該アルカンジイルブリッジに含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－、－ＳＯ－もしくは－ＳＯ
２
－に置き換わっていてもよい。
ｍ５は、０～５のいずれかの整数を表し、ｍ５が２以上のとき、複数のＲ
５
は互いに同一であっても異なってもよい。
ｍ６は、０～５のいずれかの整数を表し、ｍ６が２以上のとき、複数のＲ
６
は互いに同一であっても異なってもよい。
Ｑ
１
及びＱ
２
は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数１～６のペルフルオロアルキル基を表す。
Ｌ
１
は、炭素数１～２４の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－又は－ＣＯ－に置き換わっていてもよく、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基で置換されていてもよい。
Ｙ
１
は、置換基を有していてもよい炭素数３～２４の脂環式炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－、－ＳＯ
２
－又は－ＣＯ－に置き換わっていてもよい。
＊は結合部位を表す。］
JPEG
2025090653000152.jpg
21
102
［式（１）中、Ｒ
ａ１
、Ｒ
ａ２
及びＲ
ａ３
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３～２０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。
ｍａ及びｎａは、それぞれ独立して、０又は１を表し、ｍａ及びｎａの少なくとも一方は１を表す。
＊は結合部位を表す。］
続きを表示（約 790 文字）【請求項２】
Ｒ
５
及びＲ
６
が、それぞれ独立に、ヒドロキシ基又は式（１）で表される酸不安定基を有する基である請求項１に記載のレジスト組成物。
【請求項３】
Ｒ
１
、Ｒ
２
、Ｒ
５
及びＲ
６
における酸不安定基を有する基が、式（ＩＢ－１）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。
JPEG
2025090653000153.jpg
26
105
［式（ＩＢ－１）中、
Ｌ
２
は、炭素数１～６のアルカンジイル基を表す。
Ｒ
ａ１
、Ｒ
ａ２
及びＲ
ａ３
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３～２０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か、Ｒ
a1
及びＲ
a2
は互いに結合してそれらが結合する炭素原子とともに炭素数３～２０の非芳香族炭化水素環を形成する。
＊は結合部位を表す。］
【請求項４】
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１～３のいずれかに記載のレジスト組成物。
【請求項５】
（１）請求項１～４のいずれかに記載のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
（２）塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
（３）組成物層に露光する工程、
（４）露光後の組成物層を加熱する工程、及び
（５）加熱後の組成物層を現像する工程、
を含むレジストパターンの製造方法。

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レジストパターンの製造方法に関する。
続きを表示（約 6,000 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、下記式で表される塩がそれぞれ記載されている。
TIFF
2025090653000001.tif
56
163
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２００９／０２００８９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記の塩を含有するレジスト組成物によって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塩を提供す
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）で表される塩。
TIFF
2025090653000002.tif
30
77
［式（Ｉ）中、
Ｒ
１
及びＲ
２
は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基又は酸不安定基を有する基を表す。
Ｒ
３
及びＲ
４
は、それぞれ独立に、水素原子又は式（ＩＡ）で表される基を表す。但し
、Ｒ
３
及びＲ
４
の少なくとも一方は式（ＩＡ）で表される基である。］
TIFF
2025090653000003.tif
34
97
［式（ＩＡ）中、
Ｒ
５
及びＲ
６
は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素数１～６のフッ化アルキル基も
しくは炭素数１～２８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－もしくは－ＣＯ－で置き換わっていてもよい、又は、Ｒ
５
とＲ
６
が一緒になっ
て、それらが結合する炭素原子とともに、単結合もしくは炭素数１～６のアルカンジイル
ブリッジを形成してもよく、該アルカンジイルブリッジに含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－
、－Ｓ－、－ＣＯ－、－ＳＯ－もしくは－ＳＯ
２
－に置き換わっていてもよい。
ｍ５は、０～５のいずれかの整数を表し、ｍ５が２以上のとき、複数のＲ
５
は互いに同
一であっても異なってもよい。
ｍ６は、０～５のいずれかの整数を表し、ｍ６が２以上のとき、複数のＲ
６
は互いに同
一であっても異なってもよい。
Ｑ
１
及びＱ
２
は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数１～６のペルフルオロアルキ
ル基を表す。
Ｌ
１
は、炭素数１～２４の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－又は－ＣＯ－に置き換わっていてもよく、該飽和炭化水素基に含まれる水
素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基で置換されていてもよい。
Ｙ
１
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の脂環式炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－、
－ＳＯ
２
－又は－ＣＯ－に置き換わっていてもよい。
＊は結合部位を表す。］
［２］Ｒ
５
及びＲ
【発明の効果】
【０００６】
本発明の塩を使用した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、「ＣＨ
2
＝ＣＨ－ＣＯ－」
の構造を有するモノマー及び「ＣＨ
2
＝Ｃ（ＣＨ
3
）－ＣＯ－」の構造を有するモノマーか
らなる群より選ばれる少なくとも１種を意味する。同様に「（メタ）アクリレート」及び
「（メタ）アクリル酸」とは、それぞれ「アクリレート及びメタクリレートからなる群よ
り選ばれる少なくとも１種」及び「アクリル酸及びメタクリル酸からなる群より選ばれる
少なくとも１種」を意味する。「ＣＨ
2
＝Ｃ（ＣＨ
3
）－ＣＯ－」又は「ＣＨ
2
＝ＣＨ－Ｃ
Ｏ－」を有する構造単位が例示されている場合には、双方の基を有する構造単位が同様に
例示されているものとする。また、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。「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－基となること
を指す。「組み合わせた基」とは、例示した基を２種以上、それらの価数を適宜変更して
結合させた基を意味する。立体異性体が存在する場合は、全ての立体異性体を含む。
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】
＜式（Ｉ）で表される塩＞
本発明は、式（Ｉ）で表される塩（以下「塩（Ｉ）」という場合がある）に関する。
塩（Ｉ）のうち、負電荷を有する側を「アニオン（Ｉ）」、正電荷を有する側を「カチ
オン（Ｉ）」と称することがある。
TIFF
2025090653000009.tif
28
72
［式（Ｉ）中、
Ｒ
１
及びＲ
２
は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基又は酸不安定基を有する基を表す。
Ｒ
３
及びＲ
４
は、それぞれ独立に、水素原子又は式（ＩＡ）で表される基を表す。但し
、Ｒ
３
及びＲ
４
の少なくとも一方は式（ＩＡ）で表される基である。］
TIFF
2025090653000010.tif
34
92
［式（ＩＡ）中、
Ｒ
５
及びＲ
６
は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素数１～６のフッ化アルキル基も
しくは炭素数１～２８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－もしくは－ＣＯ－で置き換わっていてもよい、又は、Ｒ
５
とＲ
６
が一緒になっ
て、それらが結合する炭素原子とともに、単結合もしくは炭素数１～６のアルカンジイル
ブリッジを形成してもよく、該アルカンジイルブリッジに含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－
、－Ｓ－、－ＣＯ－、－ＳＯ－もしくは－ＳＯ
２
－に置き換わっていてもよい。
ｍ５は、０～５のいずれかの整数を表し、ｍ５が２以上のとき、複数のＲ
５
は互いに同
一であっても異なってもよい。
ｍ６は、０～５のいずれかの整数を表し、ｍ６が２以上のとき、複数のＲ
６
は互いに同
一であっても異なってもよい。
Ｑ
１
及びＱ
２
は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数１～６のペルフルオロアルキ
ル基を表す。
Ｌ
１
は、炭素数１～２４の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－又は－ＣＯ－に置き換わっていてもよく、該飽和炭化水素基に含まれる水
素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基で置換されていてもよい。
Ｙ
１
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の脂環式炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－、
－ＳＯ
２
－又は－ＣＯ－に置き換わっていてもよい。
＊は結合部位を表す。］
【０００９】
Ｒ
１
及びＲ
２
の酸不安定基を有する基において、酸不安定基とは、脱離基を有し、酸と
の接触により脱離基が脱離して、親水性基（例えば、ヒドロキシ基又はカルボキシ基）を
形成する基を意味する。酸不安定基を有する基としては、式（１）で表される基を有する
基又は式（２）で表される基を有する基等が挙げられる。
TIFF
2025090653000011.tif
20
97
［式（１）中、Ｒ
ａ１
、Ｒ
ａ２
及びＲ
ａ３
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３～２０の脂環式炭化水素基、炭素数６～１
８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か、Ｒ
a1
及びＲ
a2
は互いに結合
してそれらが結合する炭素原子とともに炭素数３～２０の非芳香族炭化水素環を形成する
。
ｍａ及びｎａは、それぞれ独立して、０又は１を表し、ｍａ及びｎａの少なくとも一方
は１を表す。
＊は結合部位を表す。］
TIFF
2025090653000012.tif
23
79
［式（２）中、Ｒ
ａ１’
及びＲ
ａ２’
は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数１～１
２の炭化水素基を表し、Ｒ
ａ３’
は、炭素数１～２０の炭化水素基を表すか、Ｒ
ａ２’
及
びＲ
ａ３’
は互いに結合してそれらが結合する炭素原子及びＸとともに炭素数３～２０の
複素環を形成し、該炭化水素基及び該複素環に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－又は－Ｓ－
で置き換わってもよい。
Ｘは、酸素原子又は硫黄原子を表す。
ｎａ’は、０又は１を表す。
＊は結合部位を表す。］
【００１０】
Ｒ
ａ１
、Ｒ
ａ２
及びＲ
ａ３
におけるアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピ
ル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等が挙げられる。Ｒ
ａ１
、Ｒ
ａ２
及びＲ
ａ３
のアルキル基の炭素数は、好ましくは１～６であり、より好まし
くは１～３である。
Ｒ
ａ１
、Ｒ
ａ２
及びＲ
ａ３
におけるアルケニル基としては、エテニル基、プロペニル基
、イソプロペニル基、ブテニル基、イソブテニル基、ｔｅｒｔ－ブテニル基、ペンテニル
基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクチニル基、イソオクチニル基、ノネニル基が挙げ
られる。
Ｒ
ａ１
、Ｒ
ａ２
及びＲ
ａ３
における脂環式炭化水素基は、単環式及び多環式のいずれで
もよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シ
クロヘプチル基、シクロオクチル基等のシクロアルキル基が挙げられる。多環式の脂環式
炭化水素基としては、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基及び下記
の基（＊は結合部位を表す。）等が挙げられる。Ｒ
ａ１
、Ｒ
ａ２
及びＲ
ａ３
の脂環式炭化
水素基の炭素数は、好ましくは３～１６である。
TIFF
2025090653000013.tif
9
142
Ｒ
ａ１
、Ｒ
ａ２
及びＲ
ａ３
における芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル
基、アントリル基、ビフェニル基、フェナントリル基等のアリール基が挙げられる。
組み合わせた基としては、アルキル基と脂環式炭化水素基とを組み合わせた基（例えば
、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、メチルノルボルニル基、シクロ
ヘキシルメチル基、アダマンチルメチル基、アダマンチルジメチル基、ノルボルニルエチ
ル基等のアルキルシクロアルキル基又はシクロアルキルアルキル基）、ベンジル基等のア
ラルキル基、アルキル基を有する芳香族炭化水素基（ｐ－メチルフェニル基、ｐ－ｔｅｒ
ｔ－ブチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、２，６－ジエ
チルフェニル基、２－メチル－６－エチルフェニル基等）、脂環式炭化水素基を有する芳
香族炭化水素基（ｐ－シクロヘキシルフェニル基、ｐ－アダマンチルフェニル基等）、フ
ェニルシクロヘキシル基等のアリール－シクロアルキル基等が挙げられる。
好ましくは、ｍａは０であり、ｎａは１である。
Ｒ
a1
及びＲ
a2
が互いに結合して非芳香族炭化水素環を形成する場合、－Ｃ（Ｒ
a1
）（Ｒ
a2
）（Ｒ
a3
）としては、下記の環が挙げられる。非芳香族炭化水素環は、好ましくは炭素
（【００１１】以降は省略されています）

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