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公開番号2025154446
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024057450
出願日2024-03-29
発明の名称レジスト組成物、レジストパターン形成方法、化合物、および酸発生剤
出願人東京応化工業株式会社
代理人弁理士法人栄光事務所
主分類G03F 7/004 20060101AFI20251002BHJP(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】微細な寸法のパターンを再現できる解像性と、良好なレジストパターン形状と、優れたDOFマージンとを両立したレジストパターンを形成し得る化合物、酸発生剤、レジスト組成物およびレジストパターン形成方法を提供する。
【解決手段】露光により酸を発生し、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化するレジスト組成物であって、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分(A1)と、露光により酸を発生する酸発生剤成分(B)とを含有し、前記酸発生剤成分(B)は明細書中に記載の一般式(b-1)で表される化合物を含む、レジスト組成物。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
露光により酸を発生し、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化するレジスト組成物であって、
酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分（Ａ１）と、露光により酸を発生する酸発生剤成分（Ｂ）とを含有し、
前記酸発生剤成分（Ｂ）は下記一般式（ｂ－１）で表される化合物を含む、レジスト組成物。
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2025154446000082.tif
55
166
〔一般式（ｂ－１）中、Ｒａは、任意の有機基を表す。Ｒｂ
０１
は、置換基を有していてもよいアリール基である。Ｒｂ
０２
、及びＲｂ
０３
は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、又は、置換基を有していてもよいアルケニル基であり、炭素原子の一部がヘテロ原子で置換されていてもよい。Ｒｂ
０２
及びＲｂ
０３
は結合して式中のイオウ原子と共に環を形成してもよい。Ｌｂ
０１
は単結合、又は２価の連結基である。〕
続きを表示（約 2,600 文字）【請求項２】
アルカリ可溶性樹脂（Ａ２）を含む基材成分（Ａ２）と、露光により酸を発生する酸発生剤成分（Ｂ）と、架橋剤（Ｃ）とを含有し、
前記アルカリ可溶性樹脂（Ａ２）は下記一般式（ａ１０－１）で表される構成単位（ａ１０）を有し、
前記（Ｂ）成分は、下記一般式（ｂ－１）で表される化合物を含み、
前記架橋剤（Ｃ）は、メラミン系架橋剤、尿素系架橋剤、アルキレン尿素系架橋剤、グリコールウリル系架橋剤、およびエポキシ系架橋剤からなる群から選ばれる少なくとも１種の架橋剤を含む、
レジスト組成物。
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2025154446000083.tif
59
166
〔一般式（ａ１０－１）中、Ｒは、水素原子、炭素数１～５のアルキル基又は炭素数１～５のハロゲン化アルキル基である。Ｙａ
ｘ１
は、単結合又は２価の連結基である。Ｗａ
ｘ１
は、（ｎ
ａｘ１
＋１）価の芳香族炭化水素基である。ｎ
ａｘ１
は、１以上の整数である。〕
TIFF
2025154446000084.tif
55
166
〔一般式（ｂ－１）中、Ｒａは、任意の有機基を表す。Ｒｂ
０１
は、置換基を有していてもよいアリール基である。Ｒｂ
０２
、及びＲｂ
０３
は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、又は、置換基を有していてもよいアルケニル基であり、炭素原子の一部がヘテロ原子で置換されていてもよい。Ｒｂ
０２
及びＲｂ
０３
は結合して式中のイオウ原子と共に環を形成してもよい。Ｌｂ
０１
は単結合、又は２価の連結基である。〕
【請求項３】
前記一般式（ｂ－１）で表される化合物が、下記一般式（ｂ－２）で表される化合物である、請求項１又は２に記載のレジスト組成物。
TIFF
2025154446000085.tif
62
166
〔一般式（ｂ－２）中、Ｒａは、任意の有機基を表す。Ｒｂ
０１
は、置換基を有していてもよいアリール基である。Ｙｂ
０１
は式中のイオウ原子と共に脂肪族環を形成する基である。式中のイオウ原子とＹｂ
０１
とが形成する脂肪族環はエーテル結合を含んでいてもよく、置換基を有していてもよい。Ｌｂ
０１
は単結合又は２価の連結基である。〕
【請求項４】
前記一般式（ｂ－２）で表される化合物が、下記一般式（ｂ－３）で表される化合物である、請求項３に記載のレジスト組成物。
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2025154446000086.tif
55
166
〔一般式（ｂ－１）中、Ｒａは、任意の有機基である。Ｘ
＋
は下記式（Ｘ－１）又は（Ｘ－２）で表されるカチオンである。〕
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2025154446000087.tif
65
166
〔式中、Ｒｂ
０１
は、置換基を有していてもよいアリール基である。Ｙｂ
０１
は式中のイオウ原子と共に脂肪族環を形成する基である。式中のイオウ原子とＹｂ
０１
とが形成する脂肪族環はエーテル結合を含んでいてもよく、置換基を有していてもよい。Ｒ
１１
～Ｒ
１５
は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい炭化水素基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基、シクロアルキルカルボニルオキシ基、水酸基、ニトロ基、アルキルチオ基、又はアリールチオ基である。Ｒ
１１
～Ｒ
１５
のうちいずれか２以上は互いに結合して環を形成していてもよい。Ｒ
２１
、Ｒ
２２
は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、又は置換基を有していてもよい炭化水素基である。Ｒ
２１
及びＲ
２２
は互いに結合して環を形成していてもよい。〕
【請求項５】
支持体上に、請求項１又は２に記載のレジスト組成物を用いてレジスト膜を形成する工程、前記レジスト膜を露光する工程、および前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程を含む、レジストパターン形成方法。
【請求項６】
下記一般式（ｂ－１）で表される化合物。
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2025154446000088.tif
55
166
〔一般式（ｂ－１）中、Ｒａは、任意の有機基を表す。Ｒｂ
０１
は、置換基を有していてもよいアリール基である。Ｒｂ
０２
、及びＲｂ
０３
は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、又は、置換基を有していてもよいアルケニル基であり、炭素原子の一部がヘテロ原子で置換されていてもよい。Ｒｂ
０２
及びＲｂ
０３
は結合して式中のイオウ原子と共に環を形成してもよい。Ｌｂ
０１
は単結合、又は２価の連結基である。〕
【請求項７】
下記一般式（ｂ－１）で表される化合物を含有する酸発生剤。
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2025154446000089.tif
55
166
〔一般式（ｂ－１）中、Ｒａは、任意の有機基を表す。Ｒｂ
０１
は、置換基を有していてもよいアリール基である。Ｒｂ
０２
、及びＲｂ
０３
は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、又は、置換基を有していてもよいアルケニル基であり、炭素原子の一部がヘテロ原子で置換されていてもよい。Ｒｂ
０２
及びＲｂ
０３
は結合して式中のイオウ原子と共に環を形成してもよい。Ｌｂ
０１
は単結合、又は２価の連結基である。〕

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、レジスト組成物、レジストパターン形成方法、化合物、および酸発生剤に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
リソグラフィー技術においては、例えば基板の上にレジスト材料からなるレジスト膜を形成し、該レジスト膜に対して選択的露光を行い、現像処理を施すことにより、前記レジスト膜に所定形状のレジストパターンを形成する工程が行われる。レジスト膜の露光部が現像液に溶解する特性に変化するレジスト材料をポジ型、露光部が現像液に溶解しない特性に変化するレジスト材料をネガ型という。
近年、半導体素子や液晶表示素子の製造においては、リソグラフィー技術の進歩により急速にパターンの微細化が進んでいる。
微細化の手法としては、一般に、露光光源の短波長化（高エネルギー化）が行われている。具体的には、従来は、ｇ線、ｉ線に代表される紫外線が用いられていたが、現在では、ＫｒＦエキシマレーザーや、ＡｒＦエキシマレーザーを用いた半導体素子の量産が開始されている。また、これらエキシマレーザーより短波長（高エネルギー）のＥＵＶ（極紫外線）や、ＥＢ（電子線）、Ｘ線などについても検討が行われている。
【０００３】
このような状況において、レジスト材料には、これらの露光光源またはエネルギー源に対する感度、微細な寸法のパターンを再現できる解像性等のリソグラフィー特性が求められる。
【０００４】
このような要求を満たすレジスト材料として、従来、露光により酸を発生する酸発生剤成分と、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分と、を含有する化学増幅型レジスト組成物が用いられている。
【０００５】
例えば、特許文献１では、解像性、ＤＯＦ（ＤｅｐｔｈｏｆＦｏｃｕｓ：焦点深度）、及びパターン形状がいずれも良好なレジストパターンを形成することができるレジスト組成物およびレジストパターン形成方方法が検討されている。そして、特許文献１では、特定のモル吸光係数を有する酸発生剤成分を用いて、特定構造を有する構成単位を複数有する高分子化合物を採用したレジスト組成物等が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
国際公開第２０２３／１２７６９２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
リソグラフィー技術のさらなる進歩、レジストパターンの微細化がますます進むなか、レジスト組成物には、微細な寸法のパターンを再現できる解像性と、良好なレジストパターン形状と、優れたＤＯＦマージン等のリソグラフィー特性が要求される。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、微細な寸法のパターンを再現できる解像性と、良好なレジストパターン形状と、優れたＤＯＦマージンとを両立したレジストパターンを形成し得る化合物、酸発生剤、レジスト組成物およびレジストパターン形成方法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】
【０００９】
本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、以下の構成により、微細な寸法のパターンを再現できる解像性と、良好なレジストパターン形状と、優れたＤＯＦマージンとを両立したレジストパターンを形成し得る化合物、酸発生剤、レジスト組成物およびレジストパターン形成方法が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明は以下の通りである。
本発明の第１の実施形態に係るレジスト組成物は、露光により酸を発生し、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化するレジスト組成物であって、
酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分（Ａ１）と、露光により酸を発生する酸発生剤成分（Ｂ）とを含有し、
前記酸発生剤成分（Ｂ）は下記一般式（ｂ－１）で表される化合物を含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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