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公開番号2025113997
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-04
出願番号2025008514
出願日2025-01-21
発明の名称レジスト組成物及びそれを利用したパターン形成方法
出願人三星電子株式会社,Samsung Electronics Co.,Ltd.
代理人個人,個人
主分類G03F 7/004 20060101AFI20250728BHJP(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】レジスト組成物及びそれを利用したパターン形成方法を提供する。
【解決手段】下記化学式1で表される有機金属化合物と、下記化学式2で表される添加剤と、を含む、レジスト組成物及びそれを利用したパターン形成方法である:
<com:Image com:imageContentCategory="Drawing"> <com:ImageFormatCategory>JPEG</com:ImageFormatCategory> <com:FileName>2025113997000044.jpg</com:FileName> <com:HeightMeasure com:measureUnitCode="Mm">53</com:HeightMeasure> <com:WidthMeasure com:measureUnitCode="Mm">170</com:WidthMeasure> </com:Image> 前記化学式1及び2において、M₁₁、R_x、R_y、n、m、A₂₁、L₂₁～L₂₃、a21～a23、R₂₁、R₂₂、b21、b22、X₂₁、o、p及びqに係わる説明は明細書を参照する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
下記化学式１で表される有機金属化合物と、
下記化学式２で表される添加剤と、を含む、レジスト組成物：
JPEG
2025113997000031.jpg
53
170
前記化学式１及び２において、
Ｍ
１１
は、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）、テルル（Ｔｅ）、タリウム（Ｔｌ）、鉛（Ｐｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、またはポロニウム（Ｐｏ）であり、
Ｒ
ｘ
は＊－（Ｌ
１
）
ａ１
－（Ｒ
１
）
ｂ１
であり、
Ｒ
ｙ
は＊－Ｙ
１
－Ｘ
１
であり、
ｎは１～６の整数であり、
ｍは０～６の整数であり、
ｍ－ｎは０以上であり、
複数個のＲ
ｘ
は、互いに同一であっても、異なっていてもよく、
複数個のＲ
ｙ
は、互いに同一であっても、異なっていてもよく、
Ｌ
１
は、単結合、あるいはヘテロ原子を任意選択により含有していてもよいＣ
１
－Ｃ
３０
の直鎖状、分枝状または環状の二価炭化水素基であり、
ａ１は１～４の整数であり、
Ｒ
１
は、置換もしくは非置換のＣ
１
－Ｃ
３０
アルキル基、置換もしくは非置換のＣ
３
－Ｃ
３０
シクロアルキル基、置換もしくは非置換のＣ
３
－Ｃ
３０
ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは非置換のＣ
２
－Ｃ
３０
アルケニル基、置換もしくは非置換のＣ
３
－Ｃ
３０
シクロアルケニル基、置換もしくは非置換のＣ
３
－Ｃ
３０
ヘテロシクロアルケニル基、置換もしくは非置換のＣ
２
－Ｃ
３０
アルキニル基、置換もしくは非置換のＣ
６
－Ｃ
３０
アリール基、置換もしくは非置換のＣ
７
－Ｃ
３０
アリールアルキル基、置換もしくは非置換のＣ
１
－Ｃ
３０
ヘテロアリール基、または置換もしくは非置換のＣ
２
－Ｃ
続きを表示（約 4,000 文字）【請求項２】
Ｍ
１１
はＩｎ、ＳｎまたはＳｂである、請求項１に記載のレジスト組成物。
【請求項３】
ｎは１～４の整数であり、
ｍは０～３の整数である、請求項１に記載のレジスト組成物。
【請求項４】
Ｌ
１
は、単結合、置換もしくは非置換のＣ
１
－Ｃ
３０
アルキレン基、置換もしくは非置換のＣ
３
－Ｃ
３０
シクロアルキレン基、置換もしくは非置換のＣ
３
－Ｃ
３０
ヘテロシクロアルキレン基、置換もしくは非置換のＣ
２
－Ｃ
３０
アルケニレン基、置換もしくは非置換のＣ
３
－Ｃ
３０
シクロアルケニレン基、置換もしくは非置換のＣ
３
－Ｃ
３０
ヘテロシクロアルケニレン基、置換もしくは非置換のＣ
６
－Ｃ
３０
アリーレン基、または置換もしくは非置換のＣ
１
－Ｃ
３０
ヘテロアリーレン基である、請求項１に記載のレジスト組成物。
【請求項５】
Ｒ
１
は、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、カルボン酸基、エーテルモイエティ、チオエーテルモイエティ、カルボニルモイエティ、エステルモイエティ、ホスホネートモイエティ、スルホネートモイエティ、カーボネートモイエティ、アミドモイエティ、ラクトンモイエティ、スルトンモイエティ、カルボン酸無水物モイエティ、Ｃ
１
－Ｃ
２０
アルキル基、Ｃ
１
－Ｃ
２０
ハロゲン化アルキル基、Ｃ
１
－Ｃ
２０
アルコキシ基、Ｃ
１
－Ｃ
２０
アルキルチオ基、Ｃ
１
－Ｃ
２０
ハロゲン化アルコキシ基、Ｃ
１
－Ｃ
２０
ハロゲン化アルキルチオ基、Ｃ
３
－Ｃ
２０
シクロアルキル基、Ｃ
３
－Ｃ
２０
シクロアルコキシ基、Ｃ
３
－Ｃ
２０
シクロアルキルチオ基、Ｃ
６
－Ｃ
２０
アリール基、Ｃ
１
－Ｃ
２０
ヘテロアリール基、Ｃ
６
－Ｃ
２０
アリールオキシ基、Ｃ
６
－Ｃ
２０
アリールチオ基、Ｃ
１
－Ｃ
２０
ヘテロアリールオキシ基、Ｃ
１
－Ｃ
２０
ヘテロアリールチオ基、またはそれらの任意の組み合わせで置換もしくは非置換の、Ｃ
１
－Ｃ
３０
アルキル基、Ｃ
３
－Ｃ
３０
シクロアルキル基、Ｃ
３
－Ｃ
３０
ヘテロシクロアルキル基、Ｃ
２
－Ｃ
３０
アルケニル基、Ｃ
３
－Ｃ
３０
シクロアルケニル基、Ｃ
３
－Ｃ
３０
ヘテロシクロアルケニル基、Ｃ
２
－Ｃ
３０
アルキニル基、Ｃ
６
－Ｃ
３０
アリール基、Ｃ
７
－Ｃ
３０
アリールアルキル基、Ｃ
１
【請求項６】
Ｙ
１
は、Ｏ、Ｏ（Ｃ＝Ｏ）、Ｓ、またはＳ（Ｃ＝Ｏ）である、請求項１に記載のレジスト組成物。
【請求項７】
Ｘ
１
及びＸ
１４
は、それぞれ独立して、水素；重水素；及び重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、カルボン酸基、エーテルモイエティ、チオエーテルモイエティ、カルボニルモイエティ、エステルモイエティ、ホスホネートモイエティ、スルホネートモイエティ、カーボネートモイエティ、アミドモイエティ、ラクトンモイエティ、スルトンモイエティ、カルボン酸無水物モイエティ、Ｃ
１
－Ｃ
２０
アルキル基、Ｃ
１
－Ｃ
２０
ハロゲン化アルキル基、Ｃ
１
－Ｃ
２０
アルコキシ基、Ｃ
１
－Ｃ
２０
アルキルチオ基、Ｃ
１
－Ｃ
２０
ハロゲン化アルコキシ基、Ｃ
１
－Ｃ
２０
ハロゲン化アルキルチオ基、Ｃ
３
－Ｃ
２０
シクロアルキル基、Ｃ
３
－Ｃ
２０
シクロアルコキシ基、Ｃ
３
－Ｃ
２０
シクロアルキルチオ基、Ｃ
６
－Ｃ
２０
アリール基、Ｃ
１
－Ｃ
２０
ヘテロアリール基、Ｃ
６
－Ｃ
２０
アリールオキシ基、Ｃ
６
－Ｃ
２０
アリールチオ基、Ｃ
１
－Ｃ
２０
ヘテロアリールオキシ基、Ｃ
１
－Ｃ
２０
ヘテロアリールチオ基、またはそれらの任意の組み合わせで置換もしくは非置換の、Ｃ
１
－Ｃ
３０
アルキル基、Ｃ
１
－Ｃ
３０
ハロゲン化アルキル基、Ｃ
１
－Ｃ
３０
アルコキシ基、Ｃ
１
－Ｃ
３０
アルキルチオ基、Ｃ
１
－Ｃ
３０
ハロゲン化アルコキシ基、Ｃ
１
－Ｃ
３０
ハロゲン化アルキルチオ基、Ｃ
３
－Ｃ
３０
シクロアルキル基、Ｃ
３
－Ｃ
３０
シクロアルコキシ基、Ｃ
３
－Ｃ
３０
【請求項８】
前記化学式１で表される有機金属化合物は、下記化学式１－１～１－４（［化１－１］～［化１－４］）のうちいずれか１つで表される、請求項１に記載のレジスト組成物：
JPEG
2025113997000032.jpg
76
170
前記化学式１－１～１－４において、
Ｍ
１１
は、前記化学式１中の定義と同様であり、
Ｌ
１１
～Ｌ
１４
は、それぞれ独立して、前記化学式１中のＬ
１
の定義と同様であり、
ａ１１～ａ１４は、それぞれ独立して、前記化学式１中のａ１の定義と同様であり、
Ｒ
１１
～Ｒ
１４
は、それぞれ独立して、前記化学式１中のＲ
１
の定義と同様であり、
ｂ１１～ｂ１４は、それぞれ独立して、前記化学式１中のｂ１の定義と同様であり、
Ｙ
１１
～Ｙ
１３
は、それぞれ独立して、前記化学式１中のＹ
１
の定義と同様であり、
Ｘ
１１
～Ｘ
１４
は、それぞれ独立して、前記化学式１中のＸ
１
の定義と同様である。
【請求項９】
前記化学式１で表される有機金属化合物は、下記グループＩから選択される、請求項１に記載のレジスト組成物：
＜グループＩ＞
JPEG
2025113997000033.jpg
100
170
JPEG
2025113997000034.jpg
101
170
JPEG
2025113997000035.jpg
100
170
JPEG
2025113997000036.jpg
88
170
JPEG
2025113997000037.jpg
90
170
JPEG
2025113997000038.jpg
100
170
JPEG
2025113997000039.jpg
102
170
JPEG
2025113997000040.jpg
59
170
前記グループＩにおいて、ｎは１～４の整数である。
【請求項１０】
Ａ
２１
は、単結合、置換もしくは非置換の炭素原子、並びに置換もしくは非置換の炭素原子及び置換もしくは非置換のベンゼンのうち少なくとも１つを反復単位として含む（ｐ＋ｑ）価結合単位から選択される、請求項１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それを利用したパターン形成方法に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体の製造時、微細パターンを形成するために、光に反応して物性が変化するレジストを使用している。そのうち、化学増幅型レジスト（chemically amplified resist）が広く使用されてきた。化学増幅型レジストは、光と光酸発生剤とが反応して形成された酸がベース樹脂と再び反応し、前記ベース樹脂の現像液に対する溶解度を変化させることにより、パターニングを可能にする。
【０００３】
しかし、化学増幅型レジストの場合、前記形成された酸が非露光領域まで拡散するにつれて、パターンの均一度が低くなったり、表面の粗さが増加したりするなどの問題が惹起される。また、半導体工程が次第に微細化されるにつれて、酸の拡散制御が容易でなく、新規の方式のレジスト開発が必要になった。
【０００４】
近年、化学増幅型レジストの限界を克服するために、露光によって物性が変化する素材を開発しようとする試みが行われている。しかし、まだ露光時に必要なドーズ（dose）が高いという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、向上した保管安定性を有し、低いドーズの露光によっても物性が変化し、向上した解像度のパターンを提供するレジスト組成物及びそれを利用したパターン形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一側面によって、下記化学式１で表される有機金属化合物と、下記化学式２で表される添加剤と、を含む、レジスト組成物が提供される：
JPEG
2025113997000002.jpg
59
170
前記化学式１及び２において、
Ｍ
１１
は、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）、テルル（Ｔｅ）、タリウム（Ｔｌ）、鉛（Ｐｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、またはポロニウム（Ｐｏ）であり、
Ｒ
ｘ
は＊－（Ｌ
１
）
ａ１
－（Ｒ
１
）
ｂ１
であり、
Ｒ
ｙ
は＊－Ｙ
１
－Ｘ
１
であり、
ｎは１～６の整数であり、
ｍは０～６の整数であり、
ｍ－ｎは０以上であり、
複数個のＲ
ｘ
は、互いに同一であっても、異なっていてもよく、
複数個のＲ
ｙ
は、互いに同一であっても、異なっていてもよく、
Ｌ
１
は、単結合、あるいはヘテロ原子を任意選択により含有していてもよいＣ
１
－Ｃ
３０
の直鎖状、分枝状または環状の二価炭化水素基であり、
ａ１は１～４の整数であり、
Ｒ
１
は、置換もしくは非置換のＣ
１
－Ｃ
３０
アルキル基、置換もしくは非置換のＣ
３
－Ｃ
３０
シクロアルキル基、置換もしくは非置換のＣ
３
－Ｃ
３０
ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは非置換のＣ
２
－Ｃ
３０
アルケニル基、置換もしくは非置換のＣ
３
－Ｃ
３０
シクロアルケニル基、置換もしくは非置換のＣ
３
－Ｃ
３０
ヘテロシクロアルケニル基、置換もしくは非置換のＣ
２
－Ｃ
３０
アルキニル基、置換もしくは非置換のＣ
６
－Ｃ
３０
アリール基、置換もしくは非置換のＣ
７
－Ｃ
３０
アリールアルキル基、置換もしくは非置換のＣ
１
－Ｃ
３０
ヘテロアリール基、または置換もしくは非置換のＣ
２
－Ｃ
３０
ヘテロアリールアルキル基であり、複数個のＲ
【０００７】
他の側面によって、前述のレジスト組成物を基板上に塗布してレジスト膜を形成する段階と、高エネルギー線で前記レジスト膜の少なくとも一部を露光する段階と、現像液を利用して、露光されたレジスト膜を現像する段階と、を含む、パターン形成方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の実施形態は、向上した保管安定性及び向上した感度を有し、向上した解像度のパターンを提供するレジスト組成物を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の一実施形態によるパターン形成方法を示すフローチャートである。
本発明の一実施形態によるパターン形成方法を示す側断面図である。
本発明の一実施形態によるパターン形成方法を示す側断面図である。
本発明の一実施形態によるパターン形成方法を示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、多様な変換を加えることができ、色々な実施形態を有することができるところ、特定の実施形態を図面に例示し、詳細な説明で詳細に説明する。しかし、これは、本発明を特定の実施形態について限定しようとするものではなく、本発明は、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変換、均等物ないし代替物を含むものと理解されなければならない。本発明を説明するにあたって関連した公知技術についての具体的な説明が、本発明の要旨を不明確にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。
（【００１１】以降は省略されています）

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