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公開番号2024162396
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-21
出願番号2023077856
出願日2023-05-10
発明の名称レジスト組成物、レジストパターン形成方法、化合物及び高分子化合物
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 20060101AFI20241114BHJP(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】高感度化が図れ、かつ、パターン寸法の均一性等のリソグラフィー特性が良好なレジスト組成物、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に有用な高分子化合物、及び当該高分子化合物の合成に利用可能な化合物を提供する。
【解決手段】本発明は、一般式(a0-1)で表される構成単位を有する樹脂成分を含有するレジスト組成物を採用する。式(a0-1)中、R⁰¹は、2価の連結基又は単結合である。R⁰²は、酸解離性基である。Y⁰⁰は、2価の連結基又は単結合である。R⁰⁰は、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基である。Y⁰¹は、2価の連結基又は単結合である。M^m+は、m価のオニウムカチオンである。mは1以上の整数である。
[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樹脂成分（Ａ１）を含有し、
前記樹脂成分（Ａ１）は、下記一般式（ａ０－１）で表される構成単位（ａ０）を有する、レジスト組成物。
TIFF
2024162396000106.tif
27
170
［式中、Ｒ
０１
は、２価の連結基又は単結合である。Ｒ
０２
は、酸解離性基である。Ｙ
００
は、２価の連結基又は単結合である。Ｒ
００
は、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基である。Ｙ
０１
は、２価の連結基又は単結合である。Ｍ
ｍ＋
は、ｍ価のオニウムカチオンである。ｍは１以上の整数である。］
続きを表示（約 2,300 文字）【請求項２】
前記一般式（ａ０－１）におけるＲ
０２
は、下記一般式（ａ１－ｒ－２）で表される酸解離性基である、請求項１に記載のレジスト組成物。
TIFF
2024162396000107.tif
24
170
［式中、Ｒａ’
４
～Ｒａ’
６
はそれぞれ炭化水素基であって、Ｒａ’
５
とＲａ’
６
とは互いに結合して環を形成してもよい。＊は、前記一般式（ａ０－１）におけるＲ
０２
と結合する酸素原子との結合手を表す。］
【請求項３】
前記一般式（ａ０－１）におけるＲ
０２
は、下記一般式（ａ１－ｒ－４）で表される酸解離性基である、請求項１に記載のレジスト組成物。
TIFF
2024162396000108.tif
34
170
［式中、Ｒａ’
１０
は、炭化水素基である。Ｒａ’
１１ａ
及びＲａ’
１１ｂ
は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又はアルキル基である。Ｒａ’
１２
は、水素原子又は炭化水素基である。Ｒａ’
１０
と、Ｒａ’
１１ａ
又はＲａ’
１１ｂ
とは、互いに結合して環を形成してもよい。Ｒａ’
１１ａ
又はＲａ’
１１ｂ
と、Ｒａ’
１２
とは、互いに結合して環を形成してもよい。＊は、前記一般式（ａ０－１）におけるＲ
０２
と結合する酸素原子との結合手を表す。］
【請求項４】
前記一般式（ａ０－１）におけるＲ
００
は、置換基を有する芳香族炭化水素基であり、前記置換基は、ハロゲン原子、アルキル基及びアルコキシ基からなる群より選択される一種以上である、請求項１に記載のレジスト組成物。
【請求項５】
前記一般式（ａ０－１）におけるＲ
００
は、下記一般式（Ｒ
００
－１）で表される基である、請求項１に記載のレジスト組成物。
TIFF
2024162396000109.tif
43
170
［式中、Ｒ
ａ１
及びＲ
ａ２
は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基又はアルコキシ基である。ｍ０は、０以上２以下の整数である。０≦ｎ１≦ｍ０×２＋２である。０≦ｎ２≦４である。０≦ｎ１＋ｎ２≦ｍ０×２＋４である。＊１１及び＊１２のいずれか一方は、前記一般式（ａ０－１）におけるＹ
００
との結合手を表す。＊２１及び＊２２のいずれか一方は、前記一般式（ａ０－１）におけるＹ
０１
との結合手を表す。］
【請求項６】
前記樹脂成分（Ａ１）は、さらに、下記一般式（ａ１０－１）で表される構成単位（ａ１０）を有する、請求項１に記載のレジスト組成物。
TIFF
2024162396000110.tif
41
170
［式中、Ｒは、水素原子、炭素原子数１～５のアルキル基又は炭素原子数１～５のハロゲン化アルキル基である。Ｙａ
ｘ１
は、２価の連結基又は単結合である。Ｗａ
ｘ１
は、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基である。ｎ
ａｘ１
は、１以上の整数である。］
【請求項７】
さらに、露光により酸を発生する酸発生剤成分（Ｂ）を含有する、請求項１に記載のレジスト組成物。
【請求項８】
支持体上に、請求項１～７のいずれか一項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９】
下記一般式（ａ０－ｍ１）で表される化合物。
TIFF
2024162396000111.tif
26
170
［式中、Ｒ
０１
は、２価の連結基又は単結合である。Ｒ
０２
は、酸解離性基である。Ｙ
００
は、２価の連結基又は単結合である。Ｒ
００
は、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基である。Ｙ
０１
は、２価の連結基又は単結合である。Ｍ
ｍ＋
は、ｍ価のオニウムカチオンである。ｍは１以上の整数である。］
【請求項１０】
下記一般式（ａ０－１）で表される構成単位を有する、高分子化合物。
TIFF
2024162396000112.tif
27
170
［式中、Ｒ
０１
は、２価の連結基又は単結合である。Ｒ
０２
は、酸解離性基である。Ｙ
００
は、２価の連結基又は単結合である。Ｒ
００
は、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基である。Ｙ
０１
は、２価の連結基又は単結合である。Ｍ
ｍ＋
は、ｍ価のオニウムカチオンである。ｍは１以上の整数である。］
（【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、化合物及び高分子化合物に関する。
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。
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】
化学増幅型レジスト組成物においては、一般的に、リソグラフィー特性等の向上のために、前記基材成分として、複数の構成単位を有する樹脂が用いられている。前記酸発生剤成分としては、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。
【０００４】
また、化学増幅型レジスト組成物においては、酸発生剤成分として、露光により酸を発生する酸発生基を含む構成単位を導入した高分子化合物が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような高分子化合物は、酸発生剤としての機能と、基材成分としての機能とを併せ持つ。
【０００５】
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有する化学増幅型レジスト組成物も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１４－１５３４４０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更なる進歩、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。これに伴い、半導体素子等を製造する際には、微細な寸法のパターンを良好な形状で形成できる技術が求められる。そのため、レジスト組成物には、よりいっそうの高感度化と、パターン寸法の均一性等のリソグラフィー特性のさらなる向上とが求められる。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、高感度化が図れ、かつ、パターン寸法の均一性等のリソグラフィー特性が良好なレジスト組成物、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に有用な高分子化合物、及び当該高分子化合物の合成に利用可能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樹脂成分（Ａ１）を含有し、前記樹脂成分（Ａ１）は、下記一般式（ａ０－１）で表される構成単位（ａ０）を有することを特徴とする、レジスト組成物である。
【０００９】
TIFF
2024162396000001.tif
27
170
［式中、Ｒ
０１
は、２価の連結基又は単結合である。Ｒ
０２
は、酸解離性基である。Ｙ
００
は、２価の連結基又は単結合である。Ｒ
００
は、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基である。Ｙ
０１
は、２価の連結基又は単結合である。Ｍ
ｍ＋
は、ｍ価のオニウムカチオンである。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ことを特徴とする、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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