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公開番号2024079160
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-11
出願番号2022191927
出願日2022-11-30
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 20060101AFI20240604BHJP(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】感度及びラフネスの低減化を更に高められ、かつ、現像時の膜減りを抑えられるレジスト組成物、そのレジスト組成物を用いたレジストパターン形成方法、及び、そのレジスト組成物に用いる酸拡散制御剤として有用な化合物を提供する。
【解決手段】露光により酸を発生し、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、酸により現像液に対する溶解性が変化する基材成分(A)と、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。[式(d0)中、Zは、ベンゼン環を含む多環の環式基である。R^d01は、置換基である。jは、原子価が許容する限り、0以上の整数である。X^d01は、ヨウ素原子又は臭素原子である。kは、原子価が許容する限り、1以上の整数である。mは1以上の整数であって、M^m+は、m価の有機カチオンを表す。]
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【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、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
2024079160000100.tif
40
170
［式中、Ｚは、ベンゼン環を含む多環の環式基である。Ｒ
ｄ０１
は、置換基である。ｊは、原子価が許容する限り、０以上の整数である。ｊが２以上の整数の場合、複数のＲ
ｄ０１
はそれぞれ同じでもよく異なってもよい。Ｘ
ｄ０１
は、ヨウ素原子又は臭素原子である。ｋは、原子価が許容する限り、１以上の整数である。ｋが２以上の整数の場合、複数のＸ
ｄ０１
はそれぞれ同じでもよく異なってもよい。ｍは１以上の整数であって、Ｍ
ｍ＋
は、ｍ価の有機カチオンを表す。］
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記化合物（Ｄ０）は、下記一般式（ｄ０－０）で表される化合物（Ｄ０－０）である、請求項１に記載のレジスト組成物。
TIFF
2024079160000101.tif
35
170
［式中、ｎは、１又は２である。ｊ
０
は０以上の整数である。ｋ
０
は１以上の整数である。１≦ｊ
０
＋ｋ
０
≦２ｎ＋５である。Ｒ
ｄ０１
、Ｘ
ｄ０１
及びＭ
ｍ＋
は、それぞれ、前記式（ｄ０）におけるＲ
ｄ０１
、Ｘ
ｄ０１
及びＭ
ｍ＋
と同一である。］
【請求項３】
前記一般式（ｄ０）におけるＸ
ｄ０１
は、ヨウ素原子である、請求項１又は２に記載のレジスト組成物。
【請求項４】
前記一般式（ｄ０）におけるＲ
ｄ０１
は、ヒドロキシ基又はアルコキシ基であり、
ｊは１以上の整数である、請求項１に記載のレジスト組成物。
【請求項５】
支持体上に、請求項１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】
前記のレジスト膜を露光する工程において、前記レジスト膜に、ＥＵＶ（極端紫外線）又はＥＢ（電子線）を露光する、請求項５に記載のレジストパターン形成方法。
【請求項７】
下記一般式（ｄ０）で表される化合物。
TIFF
2024079160000102.tif
40
170
［式中、Ｚは、ベンゼン環を含む多環の環式基である。Ｒ
ｄ０１
は、置換基である。ｊは、原子価が許容する限り、０以上の整数である。ｊが２以上の整数の場合、複数のＲ
ｄ０１
はそれぞれ同じでもよく、異なってもよい。Ｘ
ｄ０１
は、ヨウ素原子又は臭素原子である。ｋは、原子価が許容する限り、１以上の整数である。ｋが２以上の整数の場合、複数のＸ
ｄ０１
はそれぞれ同じでもよく、異なってもよい。ｍは１以上の整数であって、Ｍ
ｍ＋
は、ｍ価の有機カチオンを表す。］
【請求項８】
前記一般式（ｄ０）で表される化合物（Ｄ０）は、下記一般式（ｄ０－０）で表される化合物（Ｄ０－０）である、請求項７に記載の化合物。
TIFF
2024079160000103.tif
35
170
［式中、ｎは、１又は２である。ｊ
０
は０以上の整数である。ｋ
０
は１以上の整数である。１≦ｊ
０
＋ｋ
０
≦２ｎ＋５である。Ｒ
ｄ０１
、Ｘ
ｄ０１
及びＭ
ｍ＋
は、それぞれ、前記式（ｄ０）におけるＲ
ｄ０１
、Ｘ
ｄ０１
及びＭ
ｍ＋
と同一である。］
【請求項９】
前記一般式（ｄ０）におけるＸは、ヨウ素原子である、請求項７に記載の化合物。
【請求項１０】
前記一般式（ｄ０）におけるＲ
ｄ０１
は、ヒドロキシ基又はアルコキシ基であり、ｊは１以上の整数である、請求項７又は８に記載の化合物。
（【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、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 1,500 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、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する樹脂成分と、酸発生剤成分と、酸拡散制御剤として特定構造のカチオン部を有する光反応性クエンチャーと、を含有するレジスト組成物が開示されている。この光反応性クエンチャーは、酸発生剤成分から発生する酸とイオン交換反応を生じてクエンチング効果を発揮する成分とされ、かかる光反応性クエンチャーの配合により、酸発生剤成分から発生する酸のレジスト膜露光部から未露光部への拡散が制御されて、リソグラフィー特性の向上が図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２０－９１４０４号公報
【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、応用分野の拡大等が進み、急速にパターンの微細化が進んでいる。そして、これに伴い、半導体素子等を製造する際には、微細なパターンを良好な形状で形成できる技術が求められる。例えば、ＥＵＶ（極端紫外線）又はＥＢ（電子線）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。このようにパターン寸法が小さくなるほど、感度、ラフネスの低減等のリソグラフィー特性を各々トレードオフすることなく、向上させることが求められる。
【０００８】
これに対して、特許文献１の実施例に記載されているレジスト組成物においては、更なる高感度化、ラフネス低減化等が必要である。また、このようなレジスト組成物は、現像時に、レジスト膜の未露光部の現像ロス（膜減り）が問題となる場合がある。
【０００９】
そこで本発明は、感度及びラフネスの低減化を更に高められ、かつ、現像時の膜減りを抑えられるレジスト組成物、そのレジスト組成物を用いたレジストパターン形成方法、及び、そのレジスト組成物に用いる酸拡散制御剤として有用な化合物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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。
（【００１１】以降は省略されています）

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