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公開番号2025112270
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-31
出願番号2025002814
出願日2025-01-08
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 7/038 20060101AFI20250724BHJP(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レジスト組成物、樹脂等を提供することを目的とする。
【解決手段】式(I)で表される化合物又は式(IP)で表される構造単位を含有するレジスト組成物。
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【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
式（Ｉ）で表される化合物又は式（ＩＰ）で表される構造単位を含有するレジスト組成物。
TIFF
2025112270000221.tif
68
123
［式（Ｉ）及び式（ＩＰ）中、
Ｒ
０
、Ｒ
０Ａ
及びＲ
０Ｂ
は、それぞれ独立に、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
、Ｘ
１Ａ
及びＸ
１Ｂ
は、それぞれ独立に、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、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
＊及び＊＊は、結合部位を表し、＊は、Ｒ
０
、Ｒ
０Ａ
又はＲ
０Ｂ
が結合した炭素原子との結合部位を表す。
Ｌ
１
、Ｌ
１Ａ
及びＬ
１Ｂ
は、それぞれ独立に、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－、－ＳＯ
２
－、－ＮＲ
７
－又は－ＣＯ－に置き換わっていてもよい。
Ｒ
７
は、水素原子又は炭素数１～６のアルキル基を表す。
Ｒ
４
は、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－、－Ｓ－、－ＳＯ－、－ＳＯ
２
－、－ＮＲ
７
－又は－ＣＯ－で置き換わっていてもよい。
Ｒ
５
は、－Ｘ
１１
－Ｒ
１０
、又は－Ｘ
１１
－Ｌ
１０
－Ｘ
１２
－Ｒ
１０
を表す。
Ｘ
１１
及びＸ
１２
は、それぞれ独立に、＊－ＣＯ－Ｏ－、＊－Ｏ－ＣＯ－、＊－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－又は＊－Ｏ－（但し、＊は、ベンゼン環又はＬ
１０
との結合部位を表す。）を表す。
Ｌ
１０
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－、－ＳＯ
続きを表示（約 3,000 文字）【請求項２】
Ｘ
１
、Ｘ
１Ａ
及びＸ
１Ｂ
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
2025112270000223.tif
44
162
［式（Ｘ
１
－１）～式（Ｘ
１
－１０）中、
＊、＊＊は結合部位であり、＊はＲ
０
、Ｒ
０Ａ
又はＲ
０Ｂ
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
2025112270000224.tif
46
125
［式（Ｘ
１
－１’）、式（Ｘ
１
－３’）～式（Ｘ
１
－１０’）中、
＊、＊＊は結合部位であり、＊＊はＬ
1
、Ｌ
１Ａ
及びＬ
１Ｂ
との結合部位を表す。］
【請求項４】
Ｌ
１
、Ｌ
１Ａ
及びＬ
１Ｂ
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】
Ｘ
１１
が、＊－ＣＯ－Ｏ－又は＊－Ｏ－ＣＯ－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】
ｍ５が、２又は３である請求項１又は２に記載のレジスト組成物。
【請求項７】
式（Ｉ）で表される化合物を含有する請求項１又は２に記載のレジスト組成物。
【請求項８】
式（Ｉ）で表される化合物と、式（ａ２－Ａ）で表される構造単位又は式（ａ２－Ｄ）で表される構造単位を含む樹脂とを含有する請求項１又は２に記載のレジスト組成物。
TIFF
2025112270000225.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。］
TIFF
2025112270000226.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、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、１～５のいずれかの整数を表す。ｎＤ２が２以上のとき、複数の括弧内の基は、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。但し、１≦ｎＤ２＋ｎＤ２２≦５である。］
【請求項９】
式（Ｉ）で表される化合物と、
フェノール性水酸基もしくは安息香酸性カルボキシ基を有する化合物又はフェノール性水酸基の水酸基もしくは安息香酸性のカルボキシ基のカルボキシ基が酸不安定基で保護された化合物とを含有する請求項１又は２に記載のレジスト組成物。
【請求項１０】
式（ＩＰ）で表される構造単位を含む樹脂を含有する請求項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、化合物、該化合物に由来する構造単位を含む樹脂、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等に関する。
続きを表示（約 5,100 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
2025112270000001.tif
27
20
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
2025112270000002.tif
30
56
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
2025112270000003.tif
33
47
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－１１８０９６号公報
特開２０１９－２１４５５３号公報
特開２０２１－１７８９６４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、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）で表される化合物又は式（ＩＰ）で表される構造単位を含有するレジスト組成物。
TIFF
2025112270000004.tif
68
123
［式（Ｉ）及び式（ＩＰ）中、
Ｒ
０
、Ｒ
０Ａ
及びＲ
０Ｂ
は、それぞれ独立に、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
、Ｘ
１Ａ
及びＸ
１Ｂ
は、それぞれ独立に、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、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
、Ｒ
０Ａ
又はＲ
０Ｂ
が結合した炭素原子との結合部位を表す。
Ｌ
１
、Ｌ
１Ａ
及びＬ
１Ｂ
は、それぞれ独立に、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－、－ＳＯ
２
－、－ＮＲ
７
－又は－ＣＯ－に置き換わっていてもよい。
Ｒ
７
は、水素原子又は炭素数１～６のアルキル基を表す。
Ｒ
４
は、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－、－Ｓ－、－ＳＯ－、－ＳＯ
２
－、－ＮＲ
７
－又は－ＣＯ－で置き換わっていてもよい。
Ｒ
５
は、－Ｘ
１１
－Ｒ
１０
、又は－Ｘ
１１
－Ｌ
１０
－Ｘ
１２
－Ｒ
１０
を表す。
Ｘ
１１
及びＸ
１２
は、それぞれ独立に、＊－ＣＯ－Ｏ－、＊－Ｏ－ＣＯ－、＊－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－又は＊－Ｏ－（但し、＊は、ベンゼン環又はＬ
１０
との結合部位を表す。）を表す。
Ｌ
１０
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
【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－、－ＳＯ－、－ＣＯ－、－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」は、酸（例えば、トリフルオロメタンスルホン酸等）と接触すると、脱離基が脱離し、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、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、親水基（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。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】
〔式（Ｉ）で表される化合物〕
式（Ｉ）で表される化合物（以下「化合物（Ｉ）」という場合がある）は、以下の式で表される。
TIFF
2025112270000017.tif
26
74
［式（Ｉ）中、全ての符号は、それぞれ前記と同じ意味を表す。］
【０００９】
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。
【００１０】
Ｒ
３
のアルキル基としては、Ｒ
０
のアルキル基の例示と同様のアルキル基が挙げられる。
式（Ｉ）において、Ｘ
１
が、＊－Ａｘ－Ｐｈ－Ａｙ－＊＊で表される基の場合、以下の式（Ｘ１０）で表される連結基であることが好ましい。
TIFF
2025112270000018.tif
33
51
［式（Ｘ１０）中、
Ａｘは、Ｒ
０
が結合した炭素原子と結合種を表し、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。
Ａｙは、Ｌ
１
と結合する結合種を表し、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。
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し、ｍｘが２以上の整数の場合、複数のＲｘは互いに同じでも異なっていてもよい。］
Ａｘ及びＡｙのどちらかの一方が、単結合である場合、他方は、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種以上であることが好ましい。
Ａｘ及びＡｙのいずれかがアミド結合の場合、－ＣＯ－ＮＲ
３
－で表される結合であることが好ましい。
Ｒｘは、中でも、フッ素原子、ヨウ素原子、トリフルオロメチル基、メチル基又はエチル基が好ましい。
ｍｘは、０、１又は２が好ましい。
フェニレン基におけるＡｙの結合位置は、Ａｘの結合位置に対して、ｍ位又はｐ位であることが好ましく、ｐ位であることがより好ましい。
Ｘ
１
としては、例えば、単結合、以下の式（Ｘ
１
－１）～式（Ｘ
１
－１０）で表される基が挙げられる。＊は－Ｒ
０
が結合する炭素原子との結合位を表す。＊＊は、Ｌ
１
と結合する結合位を表す。
TIFF
2025112270000019.tif
44
162
［式（Ｘ
１
－１）～式（Ｘ
１
－１０）中、全ての符号は、それぞれ前記と同じ意味を表す。］
式（Ｘ
１
－１）～式（Ｘ
１
－１０）で表される基の具体例としては、以下の基が挙げられる。
TIFF
2025112270000020.tif
87
163
なかでも、Ｘ
１
は、単結合又は式（Ｘ
１
－１’）及び式（Ｘ
１
－３’）～式（Ｘ
１
－１０’）のいずれかで表される基であることが好ましく、単結合又は式（Ｘ
１
－１’）、式（Ｘ
１
－４’）、式（Ｘ
１
－５’）、式（Ｘ
１
－６’）及び式（Ｘ
１
－１０’）のいずれかで表される基であることがより好ましく、単結合、式（Ｘ
１
－１’）で表される基、式（Ｘ
１
－５’）で表される基又は式（Ｘ
１
－６’）で表される基であることがさらに好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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