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公開番号2024085693
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-27
出願番号2022200359
出願日2022-12-15
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 20060101AFI20240620BHJP(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】レジストパターンを形成する際、高感度化とラフネス低減との両立が図られるとともに、矩形性が高められた良好な形状のパターンを形成できるレジスト組成物、レジストパターン形成方法、当該レジスト組成物用の塩基成分として有用な化合物を提供する。
【解決手段】本発明は、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、一般式(d0)で表される化合物と、を含有するレジスト組成物を採用する。式(d0)中、Rfは、フッ素原子を有してもよい炭化水素基である。L²は、置換基を有してもよい2価の環式基である。L¹及びL³は、それぞれ独立に、2価の連結基である。xは、1～4の整数である。R^d0は、ヨウ素原子又は臭素原子である。yは、1～4の整数である。zは、0～3の整数である。ただし、2≦x+y+z≦5である。(M^m+)_1/mは、対カチオンである。mは1以上の整数である。
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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
2024085693000122.tif
45
170
［式中、Ｒｆは、フッ素原子を有してもよい炭化水素基である。Ｌ
２
は、置換基を有してもよい２価の環式基である。Ｌ
１
及びＬ
３
は、それぞれ独立に、２価の連結基である。ｘは、１～４の整数である。ｘが２以上の整数の場合、複数の－Ｌ
１
－Ｌ
２
－Ｌ
３
－Ｒｆは、それぞれ同じでもよく異なってもよい。Ｒ
ｄ０
は、ヨウ素原子又は臭素原子である。ｙは、１～４の整数である。ｙが２以上の整数の場合、複数のＲ
ｄ０
は、それぞれ同じでもよく異なってもよい。ｚは、０～３の整数である。ただし、２≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦５である。（Ｍ
ｍ＋
）
１／ｍ
は、対カチオンである。ｍは１以上の整数である。］
続きを表示（約 890 文字）【請求項２】
前記式（ｄ０）中、Ｒｆが、フッ素化炭化水素基である、請求項１に記載のレジスト組成物。
【請求項３】
前記式（ｄ０）中、ｘ個のＲｆに含まれるフッ素原子の総数が、５個以上９個以下である、請求項１又は２に記載のレジスト組成物。
【請求項４】
前記式（ｄ０）中、ｙ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
2024085693000123.tif
45
170
［式中、Ｒｆは、フッ素原子を有してもよい炭化水素基である。Ｌ
２
は、置換基を有してもよい２価の環式基である。Ｌ
１
及びＬ
３
は、それぞれ独立に、２価の連結基である。ｘは、１～４の整数である。ｘが２以上の整数の場合、複数の－Ｌ
１
－Ｌ
２
－Ｌ
３
－Ｒｆは、それぞれ同じでもよく異なってもよい。Ｒ
ｄ０
は、ヨウ素原子又は臭素原子である。ｙは、１～４の整数である。ｙが２以上の整数の場合、複数のＲ
ｄ０
は、それぞれ同じでもよく異なってもよい。ｚは、０～３の整数である。ただし、２≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦５である。（Ｍ
ｍ＋
）
１／ｍ
は、対カチオンである。ｍは１以上の整数である。］
【請求項８】
請求項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 2,200 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。
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。
【０００３】
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。
化学増幅型レジスト組成物において使用される酸発生剤としては、これまで多種多様なものが提案されている。例えば、ヨードニウム塩やスルホニウム塩などのオニウム塩系酸発生剤、オキシムスルホネート系酸発生剤、ジアゾメタン系酸発生剤、ニトロベンジルスルホネート系酸発生剤、イミノスルホネート系酸発生剤、ジスルホン系酸発生剤などが知られている。
オニウム塩系酸発生剤としては、一般的に、アルキルスルホン酸イオンやそのアルキル基の水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換されたフッ素化アルキルスルホン酸イオンがアニオン部に用いられている。オニウム塩系酸発生剤のカチオン部には、主に、トリフェニルスルホニウム等のオニウムイオンを有するものが用いられている。
【０００４】
また、レジスト材料としては、従来、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用する化学増幅型レジスト組成物が提案されている。
例えば、特許文献１には、酸拡散制御剤として、特定の構造をアニオン部に有するカルボン酸塩を選択したレジスト組成物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２２－１４７８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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、パターン形状、ラフネス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、よりいっそう向上させることが求められる。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、レジストパターンを形成する際、高感度化とラフネス低減との両立が図られるとともに、矩形性が高められた良好な形状のパターンを形成できるレジスト組成物、当該レジスト組成物を用いたレジストパターン形成方法、並びに、当該レジスト組成物に用いる塩基成分として有用な化合物を提供すること、を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。
【０００９】
TIFF
2024085693000001.tif
45
170
［式中、Ｒｆは、フッ素原子を有してもよい炭化水素基である。Ｌ
２
は、置換基を有してもよい２価の環式基である。Ｌ
１
及びＬ
３
は、それぞれ独立に、２価の連結基である。ｘは、１～４の整数である。ｘが２以上の整数の場合、複数の－Ｌ
１
－Ｌ
２
－Ｌ
３
－Ｒｆは、それぞれ同じでもよく異なってもよい。Ｒ
ｄ０
は、ヨウ素原子又は臭素原子である。ｙは、１～４の整数である。ｙが２以上の整数の場合、複数のＲ
ｄ０
は、それぞれ同じでもよく異なってもよい。ｚは、０～３の整数である。ただし、２≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦５である。（Ｍ
ｍ＋
）
１／ｍ
は、対カチオンである。ｍは１以上の整数である。］
【００１０】
本発明の第２の態様は、支持体上に、前記第１の態様に係る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である。
（【００１１】以降は省略されています）

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