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公開番号2025158783
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-17
出願番号2024061658
出願日2024-04-05
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、及び酸拡散制御剤
出願人東京応化工業株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G03F 7/004 20060101AFI20251009BHJP(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】感度、及びラフネスいずれも良好なレジスト組成物等の提供。
【解決手段】露光により酸を発生し、かつ、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。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(A)と、式(d0)で表される化合物(D0)と、を含有する。式(d0)中、Ar⁰¹、Ar⁰²及びAr⁰³は、置換基を有してもよいアリール基を表す。但し、Ar⁰¹は、1個のヨウ素原子を含み、Ar⁰²及びAr⁰³は、合計で4個以上のフッ素原子を含む。Ar⁰は、芳香環を表す。Rd⁰は、ヒドロキシ基、アルキル基、アルコキシ基、ニトロ基、ハロゲン原子、又はハロゲン化アルキル基を表す。n0は、原子価が許容する限り、0以上の整数を表す。
[化1]
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特許請求の範囲【請求項１】
露光により酸を発生し、かつ、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（Ａ）と、
下記一般式（ｄ０）で表される化合物（Ｄ０）と、
を含有する、レジスト組成物。
TIFF
2025158783000094.tif
34
170
［式中、Ａｒ
０１
、Ａｒ
０２
及びＡｒ
０３
は、それぞれ独立に、置換基を有してもよいアリール基を表す。但し、Ａｒ
０１
は、１個のヨウ素原子を含み、Ａｒ
０２
及びＡｒ
０３
は、合計で４個以上のフッ素原子を含む。Ａｒ
０
は、芳香環を表す。Ｒｄ
０
は、ヒドロキシ基、アルキル基、アルコキシ基、ニトロ基、ハロゲン原子、又はハロゲン化アルキル基を表す。ｎ０は、原子価が許容する限り、０以上の整数を表す。ｎ０が２以上の整数である場合、２以上のＲｄ
０
は相互に同じでもよく、異なってもよい。］
続きを表示（約 2,500 文字）【請求項２】
前記一般式（ｄ０）におけるアニオン部が、下記一般式（ｄ０－ａｎ－１）で表されるアニオンである、請求項１に記載のレジスト組成物。
TIFF
2025158783000095.tif
42
170
［式中、Ａｒ
０
は、芳香環を表す。Ｘ
０
は、ヨウ素原子又は臭素原子を表す。Ｒｄ
０１
は、ヒドロキシ基、アルキル基、アルコキシ基、ニトロ基、フッ素原子、又はハロゲン化アルキル基を表す。ｐ０は、原子価が許容する限り、１以上の整数を表す。ｎ０１は、原子価が許容する限り、０以上の整数を表す。ｐ０が２以上の整数である場合、２以上のＸ
０
は、相互に同じでもよく、異なってもよい。ｎ０１が２以上の整数である場合、２以上のＲｄ
０１
は、相互に同じでもよく、異なってもよい。］
【請求項３】
前記一般式（ｄ０）におけるカチオン部が、下記一般式（ｄ０－ｃａ－１）で表されるカチオンである、請求項１又は２に記載のレジスト組成物。
TIFF
2025158783000096.tif
59
170
［式中、Ｒｃ
０１
、Ｒｃ
０２
、及びＲｃ
０３
は、それぞれ独立に、置換基を表す。但し、Ｒｃ
０１
、Ｒｃ
０２
、及びＲｃ
０３
が、ヨウ素原子及びフッ素原子となることはない。ｍ０２及びｍ０３は、０～５の整数を表し、ｍ０２＋ｍ０３≧４である。ｋ０１は、０～４の整数を表す。ｋ０２及びｋ０３は、それぞれ独立に、０～５の整数を表す。ｋ０２＋ｍ０２≦５であり、ｋ０３＋ｍ０３≦５である。ｋ０１が２以上の整数である場合、２以上のＲｃ
０１
は相互に同じでもよく、異なってもよい。ｋ０２が２以上の整数である場合、２以上のＲｃ
０２
は相互に同じでもよく、異なってもよい。ｋ０３が２以上の整数である場合、２以上のＲｃ
０３
は相互に同じでもよく、異なってもよい。］
【請求項４】
前記一般式（ｄ０－ｃａ－１）中、ｍ０２＝ｍ０３である、請求項３に記載のレジスト組成物。
【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、及び前記露光後の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有する、レジストパターン形成方法。
【請求項６】
下記一般式（ｄ０）で表される化合物。
TIFF
2025158783000097.tif
34
170
［式中、Ａｒ
０１
、Ａｒ
０２
及びＡｒ
０３
は、それぞれ独立に、置換基を有してもよいアリール基を表す。但し、Ａｒ
０１
は、１個のヨウ素原子を含み、Ａｒ
０２
及びＡｒ
０３
は、合計で４個以上のフッ素原子を含む。Ａｒ
０
は、芳香環を表す。Ｒｄ
０
は、ヒドロキシ基、アルキル基、アルコキシ基、ニトロ基、ハロゲン原子、又はハロゲン化アルキル基を表す。ｎ０は、原子価が許容する限り、０以上の整数を表す。ｎ０が２以上の整数である場合、２以上のＲｄ
０
は相互に同じでもよく、異なってもよい。］
【請求項７】
前記一般式（ｄ０）におけるアニオン部が、下記一般式（ｄ０－ａｎ－１）で表されるアニオンである、請求項６に記載の化合物。
TIFF
2025158783000098.tif
42
170
［式中、Ａｒ
０
は、芳香環を表す。Ｘ
０
は、ヨウ素原子又は臭素原子を表す。Ｒｄ
０１
は、ヒドロキシ基、アルキル基、アルコキシ基、ニトロ基、フッ素原子、又はハロゲン化アルキル基を表す。ｐ０は、原子価が許容する限り、１以上の整数を表す。ｎ０１は、原子価が許容する限り、０以上の整数を表す。ｐ０が２以上の整数である場合、２以上のＸ
０
は、相互に同じでもよく、異なってもよい。ｎ０１が２以上の整数である場合、２以上のＲｄ
０１
は、相互に同じでもよく、異なってもよい。］
【請求項８】
前記一般式（ｄ０）におけるカチオン部が、下記一般式（ｄ０－ｃａ－１）で表されるカチオンである、請求項６又は７に記載の化合物。
TIFF
2025158783000099.tif
59
170
［式中、Ｒｃ
０１
、Ｒｃ
０２
、及びＲｃ
０３
は、それぞれ独立に、置換基を表す。但し、Ｒｃ
０１
、Ｒｃ
０２
、及びＲｃ
０３
が、ヨウ素原子及びフッ素原子となることはない。ｍ０２及びｍ０３は、０～５の整数を表し、ｍ０２＋ｍ０３≧４である。ｋ０１は、０～４の整数を表す。ｋ０２及びｋ０３は、それぞれ独立に、０～５の整数を表す。ｋ０２＋ｍ０２≦５であり、ｋ０３＋ｍ０３≦５である。ｋ０１が２以上の整数である場合、２以上のＲｃ
０１
は相互に同じでもよく、異なってもよい。ｋ０２が２以上の整数である場合、２以上のＲｃ
０２
は相互に同じでもよく、異なってもよい。ｋ０３が２以上の整数である場合、２以上のＲｃ
０３
は相互に同じでもよく、異なってもよい。］
【請求項９】
前記一般式（ｄ０－ｃａ－１）中、ｍ０２＝ｍ０３である、請求項８に記載の化合物。
【請求項１０】
請求項６又は７に記載の化合物を含む、酸拡散制御剤。

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、及び酸拡散制御剤に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
レジスト材料には、これらの露光光源に対する感度、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。
このような要求を満たすレジスト材料として、従来、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、露光により酸を発生する酸発生剤成分と、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。
【０００４】
レジストパターンの形成においては、露光により酸発生剤成分から発生する酸の挙動がリソグラフィー特性に大きな影響を与える一要素とされる。これに対し、酸発生剤成分とともに、露光により該酸発生剤成分から発生する酸の拡散を制御する酸拡散制御剤を併有する化学増幅型レジスト組成物が提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、酸拡散制御剤として、スルホニウム塩を採用したレジスト組成物が開示されている。前記スルホニウム塩のカチオン部は、スルホニウム基に少なくとも２つのフェニル基が結合しており、前記フェニル基の特定の位置に、４個の電子吸引性基が導入されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１７－０１５７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
レジストパターンの微細化が進むなか、例えば、ＥＵＶやＥＢによるリソグラフィーでは、数十ｎｍの微細なパターン形成が目標とされる。このようなレジストパターンの微細化に伴い、感度、及びラフネス等のリソグラフィー特性の向上が課題となっている。従来のレジスト組成物では、感光に関する光子数が少ないことによるレジスト感度の低下、及びレジスト膜における酸の拡散及び酸の不均一性に起因するラフネスの増大等が問題となっている。そのため、感度の向上、及びラフネス改善が求められている。しかしながら、これらのリソグラフィー特性は、通常、トレードオフの関係にあり、いずれの特性の向上を図ると、他の特性が劣化する傾向にある。レジスト組成物においては、感度、及びラフネスのいずれもトレードオフさせることなく、これらを改善させることが求められている。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、感度、及びラフネスのいずれも良好なレジスト組成物、前記レジスト組成物を用いたレジストパターン形成方法、前記レジスト組成物に使用可能な、化合物、及び酸拡散制御剤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】
上記の課題を解決するために、本発明は以下の構成を採用した。
すなわち、本発明の第１の態様は、露光により酸を発生し、かつ、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（Ａ）と、下記一般式（ｄ０）で表される化合物（Ｄ０）と、を含有する、レジスト組成物である。
【００１０】
TIFF
2025158783000001.tif
34
170
［式中、Ａｒ
０１
、Ａｒ
０２
及びＡｒ
０３
は、それぞれ独立に、置換基を有してもよいアリール基を表す。但し、Ａｒ
０１
は、１個のヨウ素原子を含み、Ａｒ
０２
及びＡｒ
０３
は、合計で４個以上のフッ素原子を含む。Ａｒ
０
は、芳香環を表す。Ｒｄ
０
は、ヒドロキシ基、アルキル基、アルコキシ基、ニトロ基、ハロゲン原子、又はハロゲン化アルキル基を表す。ｎ０は、原子価が許容する限り、０以上の整数を表す。ｎ０が２以上の整数である場合、２以上のＲｄ
０
は相互に同じでもよく、異なってもよい。］
（【００１１】以降は省略されています）

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