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公開番号2024115229
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-26
出願番号2023020817
出願日2023-02-14
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、酸発生剤
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 20060101AFI20240819BHJP(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】エッチング耐性をより高められるとともに、良好な形状の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、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、当該レジスト組成物用の酸発生剤として有用である新規な化合物、及び、当該化合物を用いた酸発生剤の提供。
【解決手段】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、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(b0)で表される化合物(B0)を含む、レジスト組成物。式中、M⁺は、下記一般式(m-01)～(m-03)のいずれかで表される有機カチオンである。
[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、
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（ｂ０）で表される化合物（Ｂ０）を含む、レジスト組成物。
TIFF
2024115229000093.tif
43
170
［式中、Ｒ
１
は、水素原子又はフッ素原子である。Ｌは、単結合、アルキレン基、又は、フッ素化アルキレン基である。但し、Ｒ
１
又はＬは、少なくとも１つの水素原子を有する。Ｑ
１
～Ｑ
３
は、それぞれ独立にフッ素原子又はトリフルオロメチル基である。ｎ０は、０～１０の整数である。ｎ０が２以上の整数である場合、複数のＱ
１
及びＱ
２
はそれぞれ同一であっても、異なっていてもよい。Ｍ
＋
は、下記一般式（ｍ－０１）～（ｍ－０３）のいずれかで表される有機カチオンである。］
TIFF
2024115229000094.tif
52
170
［式（ｍ－０１）中、Ｒ
０１
～Ｒ
０５
は、それぞれ独立に水素原子又は置換基である。但し、Ｒ
０１
～Ｒ
０５
のうち、少なくとも１つはアルキル基である。Ｒｂ
０１
及びＲｂ
０２
は、それぞれ独立に置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルキル基又は置換基を有してもよいアルケニル基である。Ｒｂ
０１
及びＲｂ
０２
は、相互に結合して式中のイオウ原子と共に環を形成してもよい。
式（ｍ－０２）中、Ｒ
０６
及びＲ
０７
は、それぞれ独立に置換基である。ｎ１は、０～４の整数である。ｎ２は、０～４の整数である。ｎ１が２以上の整数の場合、複数のＲ
０６
は同一であっても、異なっていてもよい。ｎ２が２以上の整数の場合、複数のＲ
０７
は同一であっても、異なっていてもよい。Ｒｂ
０３
は、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルキル基又は置換基を有してもよいアルケニル基である。
式（ｍ－０３）中、Ｒ
０８
は、置換基である。ｎ３は、０～７の整数である。ｎ３が２以上の整数の場合、複数のＲ
０８
は同一であっても、異なっていてもよい。］
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記一般式（ｂ０）中、Ｍ
＋
は、前記一般式（ｍ－０１）で表される有機カチオンである、請求項１に記載のレジスト組成物。
【請求項３】
前記一般式（ｂ０）中、Ｒ
１
は、水素原子である、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（ｂ０）中のアニオン部の水素原子数は、前記アニオン部の水素原子及びフッ素原子の合計数の１／３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（ｂ０）で表される、化合物。
TIFF
2024115229000095.tif
43
170
［式中、Ｒ
１
は、水素原子又はフッ素原子である。Ｌは、単結合、アルキレン基、又は、フッ素化アルキレン基である。但し、Ｒ
１
又はＬは、少なくとも１つの水素原子を有する。Ｑ
１
～Ｑ
３
は、それぞれ独立にフッ素原子又はトリフルオロメチル基である。ｎ０は、０～１０の整数である。ｎ０が２以上の整数である場合、複数のＱ
１
及びＱ
２
はそれぞれ同一であっても、異なっていてもよい。Ｍ
＋
は、下記一般式（ｍ－０１）～（ｍ－０３）のいずれかで表される有機カチオンである。］
TIFF
2024115229000096.tif
52
170
［式（ｍ－０１）中、Ｒ
０１
～Ｒ
０５
は、それぞれ独立に水素原子又は置換基である。但し、Ｒ
０１
～Ｒ
０５
のうち、少なくとも１つはアルキル基である。Ｒｂ
０１
及びＲｂ
０２
は、それぞれ独立に置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルキル基又は置換基を有してもよいアルケニル基である。Ｒｂ
０１
及びＲｂ
０２
は、相互に結合して式中のイオウ原子と共に環を形成してもよい。
式（ｍ－０２）中、Ｒ
０６
及びＲ
０７
は、それぞれ独立に置換基である。ｎ１は、０～４の整数である。ｎ２は、０～４の整数である。ｎ１が２以上の整数の場合、複数のＲ
０６
は同一であっても、異なっていてもよい。ｎ２が２以上の整数の場合、複数のＲ
０７
は同一であっても、異なっていてもよい。Ｒｂ
０３
は、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルキル基又は置換基を有してもよいアルケニル基である。
式（ｍ－０３）中、Ｒ
０８
は、置換基である。ｎ３は、０～７の整数である。ｎ３が２以上の整数の場合、複数のＲ
０８
は同一であっても、異なっていてもよい。］
【請求項７】
前記一般式（ｂ０）中、Ｍ
＋
は、前記一般式（ｍ－０１）で表される有機カチオンである、請求項６に記載の化合物。
【請求項８】
前記一般式（ｂ０）中、Ｒ
１
は、水素原子である、請求項６又は７に記載の化合物。
【請求項９】
前記一般式（ｂ０）中のアニオン部の水素原子数は、前記アニオン部の水素原子及びフッ素原子の合計数の１／３以下である、請求項６又は７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、酸発生剤。

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、酸発生剤に関する。
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。
【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】
例えば、特許文献１には、特定の環構造を有するスルホン酸塩系酸発生剤を含有するレジスト組成物が開示されている。このレジスト組成物によれば、良好なパターン形状が得られると開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００６－３０１２８８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。また、微細なパターンであっても、レジスト材料においては、レジストパターンをマスクとしてエッチングを行う際のエッチング耐性の向上がますます必要となる。
しかしながら、かかる要求に対して、特許文献１に記載された従来のレジスト組成物では、エッチング耐性を向上させつつ、良好なパターンを形成する点については必ずしも十分でなく、より高いレベルでの両立が必要である。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、エッチング耐性をより高められるとともに、良好な形状の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、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、当該レジスト組成物用の酸発生剤として有用である新規な化合物、及び、当該化合物を用いた酸発生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】
【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、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（ｂ０）で表される化合物（Ｂ０）を含む、レジスト組成物。
【０００９】
TIFF
2024115229000001.tif
43
170
［式中、Ｒ
１
は、水素原子又はフッ素原子である。Ｌは、単結合、アルキレン基、又は、フッ素化アルキレン基である。但し、Ｒ
１
又はＬは、少なくとも１つの水素原子を有する。Ｑ
１
～Ｑ
３
は、それぞれ独立にフッ素原子又はトリフルオロメチル基である。ｎ０は、０～１０の整数である。ｎ０が２以上の整数である場合、複数のＱ
１
及びＱ
２
はそれぞれ同一であっても、異なっていてもよい。Ｍ
＋
は、下記一般式（ｍ－０１）～（ｍ－０３）のいずれかで表される有機カチオンである。］
【００１０】
TIFF
2024115229000002.tif
52
170
［式（ｍ－０１）中、Ｒ
０１
～Ｒ
０５
は、それぞれ独立に水素原子又は置換基である。但し、Ｒ
０１
～Ｒ
０５
のうち、少なくとも１つはアルキル基である。Ｒｂ
０１
及びＲｂ
０２
は、それぞれ独立に置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルキル基又は置換基を有してもよいアルケニル基である。Ｒｂ
０１
及びＲｂ
０２
は、相互に結合して式中のイオウ原子と共に環を形成してもよい。
式（ｍ－０２）中、Ｒ
０６
及びＲ
０７
は、それぞれ独立に置換基である。ｎ１は、０～４の整数である。ｎ２は、０～４の整数である。ｎ１が２以上の整数の場合、複数のＲ
０６
は同一であっても、異なっていてもよい。ｎ２が２以上の整数の場合、複数のＲ
０７
は同一であっても、異なっていてもよい。Ｒｂ
０３
は、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルキル基又は置換基を有してもよいアルケニル基である。
式（ｍ－０３）中、Ｒ
０８
は、置換基である。ｎ３は、０～７の整数である。ｎ３が２以上の整数の場合、複数のＲ
０８
は同一であっても、異なっていてもよい。］
（【００１１】以降は省略されています）

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