特許ウォッチ

公開番号2025104294
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-09
出願番号2024220551
出願日2024-12-17
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該化合物に由来する構造単位を含む樹脂
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 20060101AFI20250702BHJP(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。
【解決手段】式(I)で表される構造単位を含む樹脂を含有するレジスト組成物。
<com:Image com:imageContentCategory="Drawing"> <com:ImageFormatCategory>TIFF</com:ImageFormatCategory> <com:FileName>2025104294000256.tif</com:FileName> <com:HeightMeasure com:measureUnitCode="Mm">40</com:HeightMeasure> <com:WidthMeasure com:measureUnitCode="Mm">117</com:WidthMeasure> </com:Image>
[式中、X¹は、単結合、*-O-**、*-CO-O-**等;L¹は単結合又は置換/非置換の炭化水素基を表し、該基に含まれる-CH₂-は、-O-、-S-、-SO₂-又は-CO-に置き換わっていてもよい;Arはヨウ素原子を有する芳香族炭化水素基を表し、該基はヨウ素原子以外の置換基を有していてもよい;A¹は炭化水素基を表し、該基は置換基を有してもよく、該炭化水素基に含まれる-CH₂-は、-O-、-CO-、-S-又は-SO₂-で置き換わっていてもよい;R¹はH原子又は酸不安定基;R²はハロゲン原子、ハロアルキル基等を表す。]
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
式（Ｉ）で表される構造単位を含む樹脂を含有するレジスト組成物。
TIFF
2025104294000242.tif
40
117
［式（Ｉ）中、
Ｒ
０
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。
Ｘ
１
は、単結合、＊－Ｏ－＊＊、＊－ＣＯ－Ｏ－＊＊、＊－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－＊＊、＊－ＣＯ－ＮＲ
３
－＊＊、＊－ＮＲ
３
－ＣＯ－Ｏ－＊＊、＊－Ｏ－ＣＯ－ＮＲ
３
－＊＊又は＊－Ａｘ－Ｐｈ－Ａｙ－＊＊を表す。
Ｒ
３
は、水素原子又は炭素数１～６のアルキル基を表す。
Ｐｈは、置換基を有してい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種以上の結合種を表す。
＊及び＊＊は、結合部位を表し、＊は、Ｒ
０
が結合した炭素原子との結合部位を表す。
Ｌ
１
は、単結合又は置換基を有してもよい炭素数１～２８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－、－ＳＯ
２
－又は－ＣＯ－に置き換わっていてもよい。
Ａｒは、ヨウ素原子を有する炭素数６～１８の芳香族炭化水素基を表し、該芳香族炭化水素基は、ヨウ素原子以外の置換基を有していてもよい。
Ａ
１
は、炭素数１～２０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
－で置き換わっていてもよい。
Ｒ
１
は、水素原子又は酸不安定基を表す。
Ｒ
２
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１～１８の炭化水素基を表すか、Ｒ
１
と結合し、炭素数３～１２の環状炭化水素基を形成する。該炭化水素基及び環状炭化水素基は、置換基を有してもよく、該ハロアルキル基及び該炭化水素基に含まれる－ＣＨ
2
－は、－Ｏ－又は－ＣＯ－、－Ｓ－、－ＳＯ
２
－で置き換わっていてもよい。
ｍ２は、０～４のいずれかの整数を表し、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。
ｍ３は、０又は１を表す。
ｍ４は、１～４のいずれかの整数を表し、ｍ４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もよい。］
続きを表示（約 2,900 文字）【請求項２】
Ｘ
１
が、単結合又は式（Ｘ
１
－１）～式（Ｘ
１
－１０）で表される基のいずれかで表される基である請求項１に記載のレジスト組成物。
TIFF
2025104294000243.tif
44
166
［式（Ｘ
１
－１）～式（Ｘ
１
－１０）中、
＊、＊＊は結合部位であり、＊はＲ
０
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
３
－を表す。
Ｒ
３
は、水素原子又は炭素数１～６のアルキル基を表す。］
【請求項３】
Ｘ
１
が、単結合又は式（Ｘ
１
－１’）、式（Ｘ
１
－３’）～式（Ｘ
１
－１０’）で表される基のいずれかである請求項２に記載のレジスト組成物。
TIFF
2025104294000244.tif
43
120
［式（Ｘ
１
－１’）、式（Ｘ
１
－３’）～式（Ｘ
１
－１０’）中、
＊、＊＊は結合部位であり、＊＊はＬ
1
との結合部位を表す。］
【請求項４】
Ｌ
１
が、単結合、炭素数１～４の鎖式炭化水素基（該鎖式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い。）又は炭素数１～４の鎖式炭化水素基と炭素数３～１８の脂環式炭化水素基とを組み合わせてなる基（該鎖式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、該脂環式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い。）である請求項１又は２に記載のレジスト組成物。
【請求項５】
酸不安定基が、式（５ａ）で表される基を表すか、ＯＲ
１
とＲ
２
とが一緒になってアセタール環構造を有する基を形成する請求項１又は２に記載のレジスト組成物。
TIFF
2025104294000245.tif
33
102
［式（５ａ）中、
Ｌ
１０
は、単結合又は炭素数１～６のアルカンジイル基を表す。
ｍ５１及びｍ５２は、それぞれ独立に、０又は１を表す。
Ｒ
ａａ１
及びＲ
ａａ２
は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数１～２０の炭化水素基を表す。
Ｘ
ａ
は、単結合、酸素原子、硫黄原子又はメチレン基を表す。
Ｒ
ａａ３
は、炭素数１～２０の炭化水素基を表すか、又は、Ｒ
ａａ２
及びＲ
ａａ３
は、互いに結合し、－Ｃ－（Ｘ
ａ
）
ｍ５２
－と共に、炭素数３～２０の環を形成した基を表す。
前記炭化水素基及び前記環を形成した基に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－又は－Ｓ－で置き換わってもよく、前記炭化水素基及び前記環を形成した基は、置換基を有してもよい。
＊は、酸素原子との結合部位を表す。］
【請求項６】
Ａ
１
が、＊＊＊－Ｘ
０１
－Ｌ
０１
－又は＊＊＊－Ｌ
０１
－Ｘ
０１
－であり、
Ｘ
０１
は、－Ｏ－、－ＣＯ－、－Ｓ－又は－ＳＯ
２
－を表し、
Ｌ
０１
は、単結合又は素数１～１８の炭化水素基を表し、
＊＊＊は、Ａｒとの結合部位を表す請求項１又は２に記載のレジスト組成物。
【請求項７】
Ｘ
０１
が酸素原子である請求項６に記載のレジスト組成物。
【請求項８】
Ｌ
０１
が、炭素数１～６のアルカンジイル基である請求項６に記載のレジスト組成物。
【請求項９】
式（５ａ）で表される基が、
式（５ａ－Ａ）で表される基である請求項５に記載のレジスト組成物。
TIFF
2025104294000246.tif
31
72
［式（５ａ－Ａ）中、
Ｒ
ａａ１A
及びＲ
ａａ２A
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、
Ｘ
ａ
は、単結合、酸素原子、硫黄原子又はメチレン基を表す。
Ｒ
ａａ３A
は、炭素数１～２０の炭化水素基を表すか、又は、Ｒ
ａａ２A
及びＲ
ａａ３A
は、互いに結合し、－Ｃ－Ｘ
ａ
－と共に、炭素数３～２０の環を形成した基を表す。
前記炭化水素基及び前記環を形成した基に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－又は－Ｓ－で置き換わってもよく、前記炭化水素基及び前記環を形成した基は、置換基を有してもよい。
＊は、酸素原子との結合部位を表す。］
【請求項１０】
式（５ａ）で表される基が、
式（５ａ－Ｂ）で表される基である請求項５に記載のレジスト組成物。
TIFF
2025104294000247.tif
25
60
［式（５ａ－Ｂ）中、
Ｒ
ａａ１Ｂ
、Ｒ
ａａ２Ｂ
及びＲ
ａａ３Ｂ
は、それぞれ独立に、炭素数１～２０の炭化水素基を表すか、又は
Ｒ
ａａ２Ｂ
及びＲ
ａａ３Ｂ
が、互いに結合し、Ｒ
ａａ２Ｂ
及びＲ
ａａ３Ｂ
が結合する炭素原子と共に、炭素数３～２０の脂環式炭化水素基を形成する。
前記炭化水素基及び前記脂環式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く、前記炭化水素基及び前記脂環式炭化水素基は、置換基を有してもよい。
＊は、酸素原子との結合部位を表す。］
（【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 4,400 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、下記構造単位を有する樹脂を含有するレジスト組成物が、それぞれ記載されている。
TIFF
2025104294000001.tif
43
123
特許文献２には、下記構造単位を有する樹脂を含有するレジスト組成物が記載されている。
TIFF
2025104294000002.tif
43
34
特許文献３には、下記構造単位を有する樹脂を含有するレジスト組成物が記載されている。
TIFF
2025104294000003.tif
39
30
特許文献４には、下記構造単位を有する樹脂を含有するレジスト組成物が記載されている。
TIFF
2025104294000004.tif
23
60
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１３０８０７号公報
特開２０２２－０７５５５５号公報
特開２０２２－０７５５５７号公報
特開平０７－０３６１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記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、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）で表される構造単位を含む樹脂を含有するレジスト組成物。
TIFF
2025104294000005.tif
40
117
［式（Ｉ）中、
Ｒ
０
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。
Ｘ
１
は、単結合、＊－Ｏ－＊＊、＊－ＣＯ－Ｏ－＊＊、＊－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－＊＊、＊－ＣＯ－ＮＲ
３
－＊＊、＊－ＮＲ
３
－ＣＯ－Ｏ－＊＊、＊－Ｏ－ＣＯ－ＮＲ
３
－＊＊又は＊－Ａｘ－Ｐｈ－Ａｙ－＊＊を表す。
Ｒ
３
は、水素原子又は炭素数１～６のアルキル基を表す。
Ｐｈは、置換基を有してい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種以上の結合種を表す。
＊及び＊＊は、結合部位を表し、＊は、Ｒ
０
が結合した炭素原子との結合部位を表す。
Ｌ
１
は、単結合又は置換基を有してもよい炭素数１～２８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－、－ＳＯ
２
－又は－ＣＯ－に置き換わっていてもよい。
Ａｒは、ヨウ素原子を有する炭素数６～１８の芳香族炭化水素基を表し、該芳香族炭化水素基は、ヨウ素原子以外の置換基を有していてもよい。
Ａ
１
は、炭素数１～２０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
－で置き換わっていてもよい。
Ｒ
１
は、水素原子又は酸不安定基を表す。
Ｒ
２
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１～１８の炭化水素基を表すか、Ｒ
１
と結合し、炭素数３～１２の環状炭化水素基を形成する。該炭化水素基及び環状炭化水素基は、置換基を有してもよく、該ハロアルキル基及び該炭化水素基に含まれる－ＣＨ
2
－は、－Ｏ－又は－ＣＯ－、－Ｓ－、－ＳＯ
２
－で置き換わっていてもよい。
ｍ２は、０～４のいずれかの整数を表し、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。
ｍ３は、０又は１を表す。
ｍ４は、１～４のいずれかの整数を表し、ｍ４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もよい。］
〔２〕Ｘ
１
が、単結合又は式（Ｘ
１
－１）～式（Ｘ
１
－１０）のいずれかで表される基である〔１〕に記載のレジスト組成物。
TIFF
2025104294000006.tif
44
166
［式（Ｘ
１
－１）～式（Ｘ
１
－１０）中、
＊、＊＊は結合部位であり、＊はＲ
０
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
３
【発明の効果】
【０００６】
本発明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】
【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一種」を意味する。「（メタ）アクリレート」及び「（メタ）アクリル酸」等の表記も、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－、－ＮＲ
Ｘ
－（Ｘは任意の符号）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等）を形成する基を意味する。塩基不安定基とは、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、脱離基が脱離して、親水性基（例えば、カルボキシ基又はヒドロキシ基等）を形成する基を意味する。
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部位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）で表される構造単位（以下「構造単位（Ｉ）」という場合がある）を含む樹脂（以下「樹脂（Ａ）」という場合がある）を含む。さらに、酸発生剤（以下、「酸発生剤（Ｂ）」という場合がある。）を含有してもよい。
本発明のレジスト組成物は、さらに、樹脂（Ａ）以外の樹脂を含有していてもよい。
本発明のレジスト組成物は、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）を含有することが好ましく、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】
＜樹脂（Ａ）＞
樹脂（Ａ）は、構造単位（Ｉ）を含む樹脂である。
〈構造単位（Ｉ）〉
構造単位（Ｉ）は、以下の式で表される。
TIFF
2025104294000018.tif
40
117
［式（Ｉ）中、全ての符号は、それぞれ前記と同じ意味を表す。］
【００１０】
式（Ｉ）において、Ｒ
０
のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－ペンチル基及びｎ－ヘキシル基等が挙げられ、好ましくは、炭素数１～４のアルキル基であり、より好ましくは、炭素数１～３のアルキル基であり、さらに好ましくは、メチル基又はエチル基である。アルキル基の炭素数は、好ましくは１～４であり、より好ましくは１～３であり、さらに好ましくは１又は２である。
Ｒ
０
のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。
Ｒ
０
のハロゲン原子を有するアルキル基としては、フッ化アルキル基、塩化アルキル基、臭化アルキル基、ヨウ化アルキル基等が挙げられ、具体的には、トリフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロイソプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロｓｅｃ－ブチル基、ペルフルオロｔｅｒｔ－ブチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基、ペルクロロメチル基、ペルブロモメチル基及びペルヨードメチル基等が挙げられる。
Ｒ
０
は、水素原子又は炭素数１～４のアルキル基であることが好ましく、水素原子又は炭素数１～３のアルキル基であることがより好ましく、水素原子、メチル基又はエチル基であることがさらに好ましく、水素原子又はメチル基であることがさらにより好ましい。
Ｒ
３
のアルキル基は、Ｒ
０
のアルキル基と同様のアルキル基が挙げられる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許