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公開番号2024093000
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-08
出願番号2023218469
出願日2023-12-25
発明の名称塩、酸発生剤、レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
出願人住友化学株式会社
代理人個人,個人
主分類G03F 7/004 20060101AFI20240701BHJP(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】良好なラインエッジラフネス(LER)でレジストパターンを製造する。
【解決手段】式(I)で表される塩を含有する酸発生剤。
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【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
式（Ｉ）で表される塩を含有する酸発生剤。
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2024093000000179.jpg
25
170
［式（Ｉ）中、
Ｑ
１
及びＱ
２
は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、炭素数１～６のアルキル基又は炭素数１～６のペルフルオロアルキル基を表す。
Ｒ
１
及びＲ
２
は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、炭素数１～６のアルキル基又は炭素数１～６のペルフルオロアルキル基を表す。
ｚは、０～６のいずれかの整数を表し、ｚが２以上のとき、複数のＲ
１
及びＲ
２
は互いに同一であっても異なってもよい。
Ｘ
１
は、＊－ＣＯ－Ｏ－、＊－Ｏ－ＣＯ－、＊－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－又は＊－Ｏ－を表し、＊は、Ｃ（Ｒ
１
）（Ｒ
２
）又はＣ（Ｑ
１
）（Ｑ
２
）との結合部位を表す。
Ｌ
１
及びＬ
２
は、それぞれ独立に、単結合又は置換基を有してもよい炭素数１～２８の炭化水素基を表し、該炭化水素基に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＳＯ
２
－又は－ＣＯ－に置き換わっていてもよい。
Ａ
１
は、以下で表される環を表し、該環に含まれる－ＣＨ
２
－は、－ＣＯ－に置き換わっていてもよく、該環に含まれる水素原子は、炭素数１～６のアルキル基又はヒドロキシ基に置き換わっていてもよい。２つの＊は、一方がＬ
１
又はＸ
１
との結合部位を表し、他方がＬ
２
又はＡｒ
１
との結合部位を表す。
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2024093000000180.jpg
31
170
Ａｒ
１
は、炭素数６～１０の芳香族炭化水素基又は炭素数４～９の複素環式芳香族炭化水素基を表す。
Ｒ
３
は、＊－Ｏ－Ｒ
１０
、＊－Ｏ－ＣＯ－Ｒ
１０
、＊－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－Ｒ
１０
又は＊－Ｏ－Ｌ
１０
－ＣＯ－Ｏ－Ｒ
１０
を表し、＊は、Ａｒ
１
との結合部位を表す。
Ｌ
１０
は、炭素数１～６のアルカンジイル基を表す。
Ｒ
１０
は、置換基を有してもよい酸安定炭化水素基を表す。
Ｒ
４
は、ハロゲン原子、炭素数１～１２のハロアルキル基又は炭素数１～１８の炭化水素基を表し、該炭化水素基は、置換基を有してもよく、該ハロアルキル基及び該炭化水素基に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－、－ＣＯ－、－Ｓ－又は－ＳＯ
２
－で置き換わっていてもよい。
ｍ４は、０～８のいずれかの整数を表し、ｍ４が２以上のとき、複数のＲ
４
続きを表示（約 4,000 文字）【請求項２】
Ａｒ
１
が、ベンゼン環、ナフタレン環、フラン環又はチオフェン環に由来する基である請求項１に記載の酸発生剤。
【請求項３】
Ｘ
１
が、＊－ＣＯ－Ｏ－又は＊－Ｏ－ＣＯ－である請求項１に記載の酸発生剤。
【請求項４】
ｍ４が、１以上の整数であり、少なくとも１つのＲ
４
が、ヨウ素原子である請求項１に記載の酸発生剤。
【請求項５】
Ｒ
１０
の置換基を有してもよい酸安定炭化水素基が、式（１０ａ－１）で表される基である請求項１に記載の酸発生剤。
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2024093000000181.jpg
8
170
［式（１０ａ－１）中、
Ｌ
１１
は、単結合又は炭素数１～６のアルカンジイル基を表す。
Ａｒ
１１
は、炭素数６～１８芳香族炭化水素基を表す。
Ｒ
１１ａ
は、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有してもよい炭素数１～１２のアルキル基を表し、該アルキル基に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－又は－ＣＯ－に置き換わっていてもよい。
ｍ１１ａは、０～８のいずれかの整数を表す。
＊は、結合部位を表す。］
【請求項６】
Ｒ
１０
の置換基を有してもよい酸安定炭化水素基が、式（１０ａ－２）で表される基である請求項１に記載の酸発生剤。
JPEG
2024093000000182.jpg
16
170
［式（１０ａ－２）中、
Ｌ
１１
は、単結合又は炭素数１～６のアルカンジイル基を表す。
Ｒ
１１ｂ
、Ｒ
１１ｃ
及びＲ
１１ｄ
は、
Ｒ
１１ｂ
及びＲ
１１ｃ
が、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数１～１８の炭化水素基であり、Ｒ
１１ｄ
が、水素原子であるか、
Ｒ
１１ｂ
及びＲ
１１ｃ
が、互いに結合し、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有してもよい炭素数１～１２のアルキル基（該アルキル基に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－又は－ＣＯ－に置き換わっていてもよい。）を有してもよい炭素数３～３６の脂環式炭化水素基を形成し、Ｒ
１１ｄ
が、水素原子であるか、
Ｒ
１１ｂ
、Ｒ
１１ｃ
及びＲ
１１ｄ
が、互いに結合し、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有してもよい炭素数１～１２のアルキル基（該アルキル基に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－又は－ＣＯ－に置き換わっていてもよい。）を有してもよい炭素数３～３６の脂環式炭化水素基を形成する。
＊は、結合部位を表す。］
【請求項７】
請求項１～６のいずれか一項に記載の酸発生剤を含有するレジスト組成物。
【請求項８】
酸不安定基を有する構造単位を含む樹脂をさらに含有し、
酸不安定基を有する構造単位が、式（ａ１－０）で表される構造単位、式（ａ１－１）で表される構造単位及び式（ａ１－２）で表される構造単位からなる群より選ばれる少なくとも１種を含む請求項７に記載のレジスト組成物。
JPEG
2024093000000183.jpg
42
170
［式（ａ１－０）、式（ａ１－１）及び式（ａ１－２）中、
Ｌ
ａ０１
、Ｌ
ａ１
及びＬ
ａ２
は、それぞれ独立に、－Ｏ－又は＊－Ｏ－（ＣＨ
２
）
ｋ１
－ＣＯ－Ｏ－を表し、ｋ１は１～７のいずれかの整数を表し、＊は－ＣＯ－との結合部位を表す。
Ｒ
ａ０１
、Ｒ
ａ４
及びＲ
ａ５
は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有していてもよい炭素数１～６のアルキル基を表す。
Ｒ
ａ０２
、Ｒ
ａ０３
及びＲ
ａ０４
は、それぞれ独立に、炭素数１～８のアルキル基、炭素数３～１８の脂環式炭化水素基、炭素数６～１８の芳香族炭化水素基又はこれらを組み合わせた基を表す。
Ｒ
ａ６
及びＲ
ａ７
は、それぞれ独立に、炭素数１～８のアルキル基、炭素数２～８のアルケニル基、炭素数３～１８の脂環式炭化水素基、炭素数６～１８の芳香族炭化水素基又はこれらを組合せることにより形成される基を表す。
ｍ１′は、０～１４のいずれかの整数を表す。
ｎ１は、０～１０のいずれかの整数を表す。
ｎ１′は、０～３のいずれかの整数を表す。］
【請求項９】
酸不安定基を有する構造単位を含む樹脂をさらに含有し、
酸不安定基を有する構造単位を含む樹脂が、式（ａ２－Ａ）で表される構造単位をさらに含む請求項７に記載のレジスト組成物。
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2024093000000184.jpg
44
170
［式（ａ２－Ａ）中、
Ｒ
ａ５０
は、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有していてもよい炭素数１～６のアルキル基を表す。
Ｒ
ａ５１
は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数１～６のアルキル基、炭素数１～６のアルコキシ基、炭素数２～１２のアルコキシアルキル基、炭素数２～１２のアルコキシアルコキシ基、炭素数２～４のアルキルカルボニル基、炭素数２～４のアルキルカルボニルオキシ基、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を表す。
Ａ
ａ５０
は、単結合又は＊－Ｘ
ａ５１
－（Ａ
ａ５２
－Ｘ
ａ５２
）
ｎｂ
－を表し、＊は－Ｒ
ａ５０
が結合する炭素原子との結合部位を表す。
Ａ
ａ５２
は、炭素数１～８のアルカンジイル基を表す。
Ｘ
ａ５１
及びＸ
ａ５２
は、それぞれ独立に、－Ｏ－、－ＣＯ－Ｏ－又は－Ｏ－ＣＯ－を表す。
ｎｂは、０又は１を表す。
ｍｂは、０～４のいずれかの整数を表す。ｍｂが２以上のいずれかの整数である場合、複数のＲ
ａ５１
は互いに同一であっても異なっていてもよい。］
【請求項１０】
酸不安定基を有する構造単位を含む樹脂をさらに含有し、
酸不安定基を有する構造単位を含む樹脂が、
式（ａ３－１）で表される構造単位、式（ａ３－２）で表される構造単位、式（ａ３－３）で表される構造単位及び式（ａ３－４）で表される構造単位からなる群より選ばれる少なくとも１種をさらに含む請求項７に記載のレジスト組成物。
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2024093000000185.jpg
49
170
［式（ａ３－１）、式（ａ３－２）、式（ａ３－３）及び式（ａ３－４）中、
Ｌ
ａ４
、Ｌ
ａ５
及びＬ
ａ６
は、それぞれ独立に、－Ｏ－又は＊－Ｏ－（ＣＨ
２
）
ｋ３
－ＣＯ－Ｏ－（ｋ３は１～７のいずれかの整数を表す。）で表される基を表す。
Ｌ
ａ７
は、－Ｏ－、＊－Ｏ－Ｌ
ａ８
－Ｏ－、＊－Ｏ－Ｌ
ａ８
－ＣＯ－Ｏ－、＊－Ｏ－Ｌ
ａ８
－ＣＯ－Ｏ－Ｌ
ａ９
－ＣＯ－Ｏ－又は＊－Ｏ－Ｌ
ａ８
－Ｏ－ＣＯ－Ｌ
ａ９
－Ｏ－を表す。
Ｌ
ａ８
及びＬ
ａ９
は、それぞれ独立に、炭素数１～６のアルカンジイル基を表す。
＊はカルボニル基との結合部位を表す。
Ｒ
ａ１８
、Ｒ
ａ１９
、Ｒ
ａ２０
及びＲ
ａ２４
は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有していてもよい炭素数１～６のアルキル基を表す。
Ｘ
ａ３
は、－ＣＨ
２
－又は酸素原子を表す。
Ｒ
ａ２１
は炭素数１～４の脂肪族炭化水素基を表す。
Ｒ
ａ２２
、Ｒ
ａ２３
及びＲ
ａ２５
は、それぞれ独立に、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数１～４の脂肪族炭化水素基を表す。
ｐ１は０～５のいずれかの整数を表す。
ｑ１は、０～３のいずれかの整数を表す。
ｒ１は、０～３のいずれかの整数を表す。
ｗ１は、０～８のいずれかの整数を表す。
ｐ１、ｑ１、ｒ１及びｗ１から選ばれる少なくとも１種が２以上のとき、Ｒ
ａ２１
、Ｒ
ａ２２
、Ｒ
ａ２３
及びＲ
ａ２５
から選ばれる少なくとも１種の基であって、複数となる基の各々は互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。］
（【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、半導体の微細加工に用いられる酸発生剤用の塩、該塩を含む酸発生剤、レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法に関する。
続きを表示（約 1,000 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、下記式で表される塩、及び該塩を酸発生剤として含有する組成物が記載されている。
【０００３】
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2024093000000001.jpg
32
170
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１９－２１４５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
良好なラインエッジラフネス（ＬＥＲ）でレジストパターンを製造することができる技術が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下の発明を含む。
［発明１］
式（Ｉ）で表される塩を含有する酸発生剤。
【０００７】
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25
170
【０００８】
［式（Ｉ）中、
Ｑ
１
及びＱ
２
は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、炭素数１～６のアルキル基又は炭素数１～６のペルフルオロアルキル基を表す。
【０００９】
Ｒ
１
及びＲ
２
は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、炭素数１～６のアルキル基又は炭素数１～６のペルフルオロアルキル基を表す。
ｚは、０～６のいずれかの整数を表し、ｚが２以上のとき、複数のＲ
１
及びＲ
２
は互いに同一であっても異なってもよい。
【００１０】
Ｘ
１
は、＊－ＣＯ－Ｏ－、＊－Ｏ－ＣＯ－、＊－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－又は＊－Ｏ－を表し、＊は、Ｃ（Ｒ
１
）（Ｒ
２
）又はＣ（Ｑ
１
）（Ｑ
２
）との結合部位を表す。
Ｌ
１
及びＬ
２
は、それぞれ独立に、単結合又は置換基を有してもよい炭素数１～２８の炭化水素基を表し、該炭化水素基に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＳＯ
２
－又は－ＣＯ－に置き換わっていてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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