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公開番号2025100428
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-03
出願番号2024217434
出願日2024-12-12
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 7/039 20060101AFI20250626BHJP(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CD均一性を有するレジストパターンを製造し得るレジスト組成物、樹脂等を提供すること。
【解決手段】式(I)の構造単位と、式(a1-4)及び/又は式(a1-6)で表される構造単位とを含む樹脂。
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【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
式（Ｉ）で表される構造単位と、
式（ａ１－４）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種とを含む樹脂を含有するレジスト組成物。
TIFF
2025100428000159.tif
43
70
［式（Ｉ）中、
Ｒ
1
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
１１
は、単結合又は＊－Ａｒ－Ｏ－ＣＯ－を表す。＊は、Ｒ
１
が結合する炭素原子との結合部位を表す。
Ａｒは、置換基を有していてもよい炭素数６～２０の芳香族炭化水素基を表す。
Ｒ
ｃ１
、Ｒ
ｃ２
及びＲ
ｃ３
は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、又は炭素数１～４８の炭化水素基を表し、該炭化水素基は、置換基を有してもよく、該炭化水素基に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－、－ＣＯ－、－Ｓ－又は－ＳＯ
２
－に置き換わってもよい。］
TIFF
2025100428000160.tif
31
118
［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
2025100428000161.tif
34
79
［式（ａ１－６）中、
Ｒ
a61
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
a6２
、Ｒ
a63
及びＲ
a6４
は、それぞれ独立に、炭素数１～６のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素数３～１８の環状炭化水素基を表すか、Ｒ
a6２
及びＲ
a63
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の環を形成する。
Ｘ
続きを表示（約 5,200 文字）【請求項２】
構造単位（ａ１－４）及び構造単位（ａ１－６）のいずれか一方のみを含む請求項１に記載のレジスト組成物。
【請求項３】
Ａ
ａ１１
及びＸ
a61
は、単結合である請求項１に記載のレジスト組成物。
【請求項４】
前記樹脂が、式（ａ２－Ａ）で表される構造単位をさらに含む請求項１に記載のレジスト組成物。
TIFF
2025100428000162.tif
30
128
［式（ａ２－Ａ）中、
Ｒ
ａ２
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
ａ２７
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
ａ２１
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
ａ２８
－に置き換わってもよい。
Ｒ
ａ２８
は、水素原子又は炭素数１～６のアルキル基を表す。
Ｘ
ａ２
は、単結合又はカルボニル基を表す。
ｎＡ２は、１～５のいずれかの整数を表し、ｎＡ２が２以上のとき、複数の括弧内の基は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
ｎａ２１は、０～４のいずれかの整数を表し、ｎａ２１が２以上のとき、複数のＲ
ａ２７
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。］
【請求項５】
前記樹脂が、式（ａ２－Ｄ）で表される構造単位をさらに含む請求項１に記載のレジスト組成物。
TIFF
2025100428000163.tif
51
106
［式（ａ２－Ｄ）中、
Ｒ
ａ２
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
ａ２７
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
ａ２１
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
ａ２８
－に置き換わってもよい。
Ｒ
ａ２８
は、水素原子又は炭素数１～６のアルキル基を表す。
Ｒ
ａ２１
及びＲ
ａ２２
は、それぞれ独立に、炭素数１～４のフッ化アルキル基を表す。
Ｌ
ａ２４
は、単結合又は炭素数１～３のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基はフッ素原子が置換されていてもよい。
ｎＤ２は、１～４のいずれかの整数を表す。ｎＤ２が２以上のとき、複数の括弧内は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
ｎＤ２２は、０～４のいずれかの整数を表す。ｎＤ２２が２以上のとき、複数のＲ
ａ２７
は、互いに同一であっても異なっていてもよい。］
【請求項６】
前記樹脂が、式（ａ７－Ａ）で表される構造単位をさらに含む請求項１に記載のレジスト組成物。
TIFF
2025100428000164.tif
26
124
［式（ａ７－Ａ）中、
Ｒ
ａ７
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
ａ７１
は、単結合、＊－Ｏ－、＊－ＣＯ－Ｏ－、＊－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－＊＊、＊－ＣＯ－ＮＲ
ａ７１
－＊＊、＊－ＮＲ
ａ７１
－ＣＯ－Ｏ－＊＊、＊－Ｏ－ＣＯ－ＮＲ
ａ７１
－＊＊又は＊－Ａｘ－Ｐｈ－Ａｙ－＊＊を表す。
Ｒ
ａ７１
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、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種以上の結合種を表す。
＊及び＊＊は、結合部位を表し、＊はＲ
ａ７
が結合した炭素原子との結合部位を表す。
Ｌ
ａ７１
及びＬ
ａ７２
は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭素数１～２４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。
Ｘ
ａ７２
は、＊＊＊－ＣＯ－Ｏ－、＊＊＊－Ｏ－ＣＯ－、＊＊＊－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－、＊＊＊－Ｏ－を表し、＊＊＊は、Ｌ
ａ７１
との結合部位を表す。
ｎａ７は、０～２の整数を表し、ｎａ７が２以上のとき、複数の括弧内の基は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
ＲＡ
－
は、スルホン酸アニオン又はカルボン酸アニオンを表す。
ＺＡ
＋
は有機カチオンを表す。］
【請求項７】
酸発生剤をさらに含み、
該酸発生剤が、式（Ｂ１）で表される塩である請求項１に記載のレジスト組成物。
TIFF
2025100428000165.tif
13
92
［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】
前記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９】
（１）請求項１～８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）塗布後のレジスト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。
【請求項１０】
式（Ｉ）で表される構造単位と、
式（ａ１－４）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種とを含む樹脂。
TIFF
2025100428000166.tif
43
70
［式（Ｉ）中、
Ｒ
1
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
１１
は、単結合又は＊－Ａｒ－Ｏ－ＣＯ－を表す。＊は、Ｒ
１
が結合する炭素原子との結合部位を表す。
Ａｒは、置換基を有していてもよい炭素数６～２０の芳香族炭化水素基を表す。
Ｒ
ｃ１
、Ｒ
ｃ２
及びＲ
ｃ３
は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、又は炭素数１～４８の炭化水素基を表し、該炭化水素基は、置換基を有してもよく、該炭化水素基に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－、－ＣＯ－、－Ｓ－又は－ＳＯ
２
－に置き換わってもよい。］
TIFF
2025100428000167.tif
31
118
［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
2025100428000168.tif
34
79
［式（ａ１－６）中、
Ｒ
a61
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
a6２
、Ｒ
a63
及びＲ
a6４
は、それぞれ独立に、炭素数１～６のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素数３～１８の環状炭化水素基を表すか、Ｒ
a6２
及びＲ
a63
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の環を形成する。
Ｘ
（【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樹脂に関する。
続きを表示（約 3,400 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、下記構造単位を含む樹脂を含有するレジスト組成物が記載されている。
TIFF
2025100428000001.tif
27
100
【０００３】
特許文献２には、下記構造単位を含む樹脂が記載されている。
TIFF
2025100428000002.tif
27
100
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
ＵＳ２０２２－０２５９３５４号公報
特開２０２１－０２６２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の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、ＣＤ均一性（ＣＤＵ）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。
【０００６】
本発明は、以下の発明を含む。
［１］式（Ｉ）で表される構造単位と、
式（ａ１－４）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種とを含む樹脂を含有するレジスト組成物。
TIFF
2025100428000003.tif
43
70
［式（Ｉ）中、
Ｒ
1
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
１１
は、単結合又は＊－Ａｒ－Ｏ－ＣＯ－を表す。＊は、Ｒ
１
が結合する炭素原子との結合部位を表す。
Ａｒは、置換基を有していてもよい炭素数６～２０の芳香族炭化水素基を表す。
Ｒ
ｃ１
、Ｒ
ｃ２
及びＲ
ｃ３
は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、又は炭素数１～４８の炭化水素基を表し、該炭化水素基は、置換基を有してもよく、該炭化水素基に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－、－ＣＯ－、－Ｓ－又は－ＳＯ
２
－に置き換わってもよい。］
TIFF
2025100428000004.tif
31
118
［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
2025100428000005.tif
34
79
［式（ａ１－６）中、
Ｒ
a61
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
a6２
、Ｒ
a63
及びＲ
a6４
は、それぞれ独立に、炭素数１～６のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素数３～１８の環状炭化水素基を表すか、Ｒ
a6２
及びＲ
a63
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の環を形成する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のレジスト組成物を用いることにより、良好なＣＤ均一性（ＣＤＵ）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】
【０００８】
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－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し、置き換わる前の炭素数を炭化水素基等の炭素数とする。「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、結合形態等を適宜変更して結合させた基を意味する。「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結合が重合により単結合（－Ｃ－Ｃ－基）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。「酸不安定基」とは、脱離基を有し、酸（例えば、トリフルオロメタンスルホン酸等）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。塩基不安定基とは、後述するように、塩基（例えば、トリメチルアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド等）と接触すると、塩基不安定基が脱離して、カルボキシ基又はヒドロキシ基を形成する基を意味する。
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。
【０００９】
〔樹脂〕
本発明の樹脂は、式（Ｉ）で表される構造単位（以下、「構造単位（Ｉ）」という場合がある）と、式（ａ１－４）で表される構造単位（以下、「構造単位（ａ１－４）」という場合がある）及び式（ａ１－６）で表される構造単位（以下、「構造単位（ａ１－６）」という場合がある）からなる群より選ばれる少なくとも１種とを含む樹脂（以下「樹脂（Ａ）」という場合がある）である。
樹脂（Ａ）は、構造単位（Ｉ）、構造単位（ａ１－４）及び構造単位（ａ１－６）以外の当該分野で公知の構造単位を含んでいてもよい。
【００１０】
〈構造単位（Ｉ）〉
構造単位（Ｉ）は、以下の式（Ｉ）で示される構造単位であり、例えば、以下の式（Ｉ－ｓ）で表される化合物（以下、化合物（Ｉ－ｓ）という場合がある。）に由来し、化合物（Ｉ－ｓ）に含まれるＣＨ
2
＝Ｃ－Ｒ
1
の２重結合が開裂した状態である。
TIFF
2025100428000012.tif
49
91
［式（Ｉ）及び式（Ｉ－ｓ）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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