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公開番号2024173808
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-12
出願番号2024088245
出願日2024-05-30
発明の名称塩、酸発生剤、樹脂、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
代理人弁理士法人新樹グローバル・アイピー
主分類G03F 7/004 20060101AFI20241205BHJP(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を有するレジストパターンを製造し得る塩、酸発生剤、樹脂、レジスト組成物等を提供する。
【解決手段】式(I)で表される塩を含有する酸発生剤及びレジスト組成物等。
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[式中、m10は0又は1、m10が1の時XはS原子、m10が0の時XはI原子;R^1A及びR^1Bは其々-X¹-R¹⁰等、X¹は-CO-O-、-O-CO-等、R¹⁰は酸不安定基;Q^b1及びQ^b2は其々H原子、F原子等;L^b1は飽和炭化水素基;Y^b1は単結合又は置換/非置換の環状炭化水素基;R^bb1はH原子、ハロゲン原子等;X¹⁰は単結合、-O-等;L¹⁰は単結合又は置換/非置換の炭化水素基を表す。]
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
式（Ｉ）で表される塩又は式（ＩＰ）で表される構造単位を含有する酸発生剤。
TIFF
2024173808000241.tif
105
158
［式（Ｉ）及び式（ＩＰ）中、
Ｘは、硫黄原子又はヨウ素原子を表す。
ｍ１０は、０又は１を表し、Ｘが硫黄原子の場合、ｍ１０は１であり、Ｘがヨウ素原子の場合、ｍ１０は０である。
Ｒ
１Ａ
及びＲ
１Ｂ
は、それぞれ独立に、－Ｘ
１
－Ｒ
１０
、－Ｘ
１
－Ｌ
１１
－Ｘ
２
－Ｒ
１０
を表す。
Ｘ
１
及びＸ
２
は、それぞれ独立に、＊－ＣＯ－Ｏ－、＊－Ｏ－ＣＯ－、＊－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－又は＊－Ｏ－（但し、＊は、ベンゼン環又はＬ
１１
との結合部位を表す。）を表す。
Ｌ
１１
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。
Ｒ
１０
は、酸不安定基を表す。
Ｒ
４
、Ｒ
７
、Ｒ
８
及びＲ
９
は、それぞれ独立に、ハロゲン原子又は炭素数１～３６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、該炭化水素基に含まれる－ＣＨ
2
－は、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－、－ＳＯ－又は－ＳＯ
２
－で置き換わっていてもよい。Ｘが硫黄原子の場合、Ｒ
７
とＲ
８
又はＲ
８
とＲ
９
が結合して、Ｓ
＋
を含む環を形成してもよい。該環を形成するＲ
７
とＲ
８
又はＲ
８
とＲ
９
は、Ｓ
＋
と結合する２つのベンゼン環の間に形成される単結合であってもよい。該環に含まれる－ＣＨ
2
－は、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－、－ＳＯ－又は－ＳＯ
２
－で置き換わっていてもよい。
ｍ１Ａは、０～５のいずれかの整数を表し、ｍ１Ａが２以上のとき、複数のＲ
１Ａ
は互いに同一であっても異なってもよい。
ｍ１Ｂは、０～４のいずれかの整数を表し、ｍ１Ｂが２以上のとき、複数のＲ
１Ｂ
は互いに同一であっても異なってもよい。但し、ｍ１Ａ及びｍ１Ｂのいずれか一方は、少なくとも１以上の整数である。
ｍ４は、０～４のいずれかの整数を表し、ｍ４が２以上のとき、複数のＲ
４
は互いに同一であっても異なってもよく、０≦ｍ１Ａ＋ｍ４≦５を満たす。
ｍ７は、０～４のいずれかの整数を表し、ｍ７が２以上のとき、複数のＲ
７
は互いに同一であっても異なってもよく、０≦ｍ１Ｂ＋ｍ７≦４を満たす。
続きを表示（約 2,500 文字）【請求項２】
ｍ１Ａが、１～３のいずれかの整数であり、
Ｒ
１Ａ
が、－Ｏ－Ｒ
１０
又は－Ｏ－Ｌ
１１
－ＣＯ－Ｏ－Ｒ
１０
である請求項１に記載の酸発生剤。
【請求項３】
Ｒ
１０
の酸不安定基が、式（１ａ）で表される基又は式（２ａ）で表される基である請求項１に記載の酸発生剤。
TIFF
2024173808000242.tif
21
56
［式（１ａ）中、Ｒ
aa1
、Ｒ
aa2
及びＲ
aa3
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３～２０の脂環式炭化水素基、炭素数６～１８の芳香族炭化水素基もしくはこれらの基を組み合わせた基を表すか、又はＲ
aa1
及びＲ
aa2
は互いに結合してそれらが結合する炭素原子とともに炭素数３～２０の脂環式炭化水素基を形成し、該アルキル基、該アルケニル基、該脂環式炭化水素基及び該芳香族炭化水素基は、ハロゲン原子を有してもよい。
＊は結合部位を表す。］
TIFF
2024173808000243.tif
21
61
［式（２ａ）中、Ｒ
aa1’
及びＲ
aa2’
は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数１～１２の炭化水素基を表し、Ｒ
aa3’
は、炭素数１～２０の炭化水素基を表すか、又はＲ
aa2’
及びＲ
aa3’
は互いに結合してそれらが結合する－Ｃ－Ｘ
ａ
－とともに炭素数３～２０の複素環基を形成し、該炭化水素基及び該複素環基に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－又は－Ｓ－で置き換わってもよく、該炭化水素基及び該複素環基は、ハロゲン原子を有してもよい。
Ｘ
a
は、酸素原子又は硫黄原子を表す。
＊は結合部位を表す。］
【請求項４】
Ｙ
ｂ１
が、単結合又は置換基を有していてもよい炭素数３～１８の環状炭化水素基（該環状炭化水素基に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－、－ＣＯ－、－Ｓ－又は－ＳＯ
２
－に置き換わっていてもよい。）である請求項１に記載の酸発生剤。
【請求項５】
Ｙ
ｂ１
が、単結合であるか、炭素数５もしくは６のシクロアルカンジイル基、ノルボルナンジイル基又はアダマンタンジイル基であり、該シクロアルカンジイル基、該ノルボルナンジイル基及び該アダマンタンジイル基に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－又は－ＣＯ－に置き換わっていてもよく、該シクロアルカンジイル基、該ノルボルナンジイル基及び該アダマンタンジイル基は、置換基を有してもよい請求項１に記載の酸発生剤。
【請求項６】
Ｘ
１０
が、単結合又は式（Ｘ
１０
－１）～式（Ｘ
１０
－１０）のいずれかで表される基である請求項１に記載の酸発生剤。
TIFF
2024173808000244.tif
46
170
［式（Ｘ
１０
－１）～式（Ｘ
１０
－１０）中、
＊、＊＊は結合部位であり、＊はＲ
ｂｂ１
が結合した炭素原子との結合部位を表す。
Ｒｘは、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数１～６のフッ化アルキル基、炭素数１～１８のアルキル基又は炭素数１～６のアルコキシ基を表す。
ｍｘは、０～４のいずれかの整数を表す。
Ｘ
２０
は、－Ｏ－又は－ＮＲ
３
－を表す。
Ｒ
３
は、水素原子又は炭素数１～６のアルキル基を表す。］
【請求項７】
Ｘ
１０
が、単結合又は式（Ｘ
１０
－１’）、式（Ｘ
１０
－３’）～式（Ｘ
１０
－８’）及び式（Ｘ
１０
－１０’）のいずれかで表される基である請求項１に記載の酸発生剤。
TIFF
2024173808000245.tif
47
151
［式（Ｘ
１０
－１）、式（Ｘ
１０
－３’）～式（Ｘ
１０
－８’）及び式（Ｘ
１０
－１０’）中、
＊、＊＊は結合部位であり、＊はＲ
ｂｂ１
が結合した炭素原子との結合部位を表す。］
【請求項８】
Ｘ
１０
が、単結合又は式（Ｘ
１０
－１’）、式（Ｘ
１０
－５’）、式（Ｘ
１０
－６’）及び式（Ｘ
１０
－１０’）のいずれかで表される基である請求項７に記載の酸発生剤。
【請求項９】
Ｌ
１０
が、単結合、炭素数１～６のアルカンジイル基、炭素数３～１８の環状炭化水素基又は炭素数１～６のアルカンジイル基と炭素数３～１８の環状炭化水素基とを組み合わせてなる基であり、
該アルカンジイル基及び該環状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く、
該環状炭化水素基は、置換基を有してもよい請求項１に記載の酸発生剤。
【請求項１０】
請求項１～９のいずれかに記載の酸発生剤を含有するレジスト組成物。
（【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、塩、酸発生剤、樹脂、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 2,900 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、下記式で表される塩に由来する構造単位を含む樹脂を含有するレジスト組成物が記載されている。
TIFF
2024173808000001.tif
28
71
【０００３】
特許文献２には、下記式で表される塩に由来する構造単位を含む樹脂を含有するレジスト組成物が記載されている。
TIFF
2024173808000002.tif
28
72
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１０－７７４０４号公報
特開２００７－１９７７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記のレジスト組成物によって形成されたレジストパターンよりも、ラインエッジラフネス（ＬＥＲ）が良好なレジストパターンを形成する塩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】
【０００６】
本発明は、以下の発明を含む。
［１］式（Ｉ）で表される塩又は式（ＩＰ）で表される構造単位を含有する酸発生剤。
TIFF
2024173808000003.tif
103
159
［式（Ｉ）及び式（ＩＰ）中、
Ｘは、硫黄原子又はヨウ素原子を表す。
ｍ１０は、０又は１を表し、Ｘが硫黄原子の場合、ｍ１０は１であり、Ｘがヨウ素原子の場合、ｍ１０は０である。
Ｒ
１Ａ
及びＲ
１Ｂ
は、それぞれ独立に、－Ｘ
１
－Ｒ
１０
、－Ｘ
１
－Ｌ
１１
－Ｘ
２
－Ｒ
１０
を表す。
Ｘ
１
及びＸ
２
は、それぞれ独立に、＊－ＣＯ－Ｏ－、＊－Ｏ－ＣＯ－、＊－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－又は＊－Ｏ－（但し、＊は、ベンゼン環又はＬ
１１
との結合部位を表す。）を表す。
Ｌ
１１
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。
Ｒ
１０
は、酸不安定基を表す。
Ｒ
４
、Ｒ
７
、Ｒ
８
及びＲ
９
は、それぞれ独立に、ハロゲン原子又は炭素数１～３６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、該炭化水素基に含まれる－ＣＨ
2
－は、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－、－ＳＯ－又は－ＳＯ
２
－で置き換わっていてもよい。Ｘが硫黄原子の場合、Ｒ
７
とＲ
８
又はＲ
８
とＲ
９
が結合して、Ｓ
＋
を含む環を形成してもよい。該環を形成するＲ
７
とＲ
８
又はＲ
８
とＲ
９
は、Ｓ
＋
と結合する２つのベンゼン環の間に形成される単結合であってもよい。該環に含まれる－ＣＨ
2
－は、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－、－ＳＯ－又は－ＳＯ
２
－で置き換わっていてもよい。
ｍ１Ａは、０～５のいずれかの整数を表し、ｍ１Ａが２以上のとき、複数のＲ
１Ａ
は互いに同一であっても異なってもよい。
ｍ１Ｂは、０～４のいずれかの整数を表し、ｍ１Ｂが２以上のとき、複数のＲ
１Ｂ
は互いに同一であっても異なってもよい。但し、ｍ１Ａ及びｍ１Ｂのいずれか一方は、少なくとも１以上の整数である。
ｍ４は、０～４のいずれかの整数を表し、ｍ４が２以上のとき、複数のＲ
４
は互いに同一であっても異なってもよく、０≦ｍ１Ａ＋ｍ４≦５を満たす。
ｍ７は、０～４のいずれかの整数を表し、ｍ７が２以上のとき、複数のＲ
【発明の効果】
【０００７】
本発明のレジスト組成物を用いることにより、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。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本明細書において、「（メタ）アクリル系モノマー」とは、「アクリル系モノマー及びメタクリル系モノマーの少なくとも１種」を意味する。「（メタ）アクリレート」及び「（メタ）アクリル酸」等の表記も同様の意味を表す。本明細書中に記載する基において、直鎖構造と分岐構造の両方をとり得るものについては、そのいずれでもよい。炭化水素基等に含まれる－ＣＨ
2
－が－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－又は－ＳＯ
２
－で置き換わる場合、各基において同様の例を適用するものとし、置き換わる前の炭素数を炭化水素基等の炭素数とする。「組み合わせた基」とは、例示した基を２種以上結合させた基を意味し、それら基の価数は結合形態によって適宜変更してもよい。「由来する」又は「誘導される」とは、その分子中に含まれる重合性Ｃ＝Ｃ結合が重合により－Ｃ－Ｃ－基（単結合）となることを指す。立体異性体が存在する場合は、全ての立体異性体を含む。各基は、置換基の数等によって、その基に含まれる任意の位置及び数の水素原子が結合部位に置き換わることがある。置換基における炭素数は、被置換基の炭素数には含めない。酸不安定基とは、酸（例えば、トリフルオロメタンスルホン酸等）と接触すると、脱離基が脱離して、親水性基（例えば、ヒドロキシ基又はカルボキシ基等）を形成する基を意味する。塩基不安定基とは、塩基（例えば、トリメチルアミン等）と接触すると、脱離基が脱離して、親水性基（例えば、カルボキシ基又はヒドロキシ基等）を形成する基を意味する。
本明細書において、「レジスト組成物の固形分」とは、レジスト組成物の総量から、後述する溶剤（Ｅ）を除いた成分の合計を意味する。
【０００９】
〔式（Ｉ）で表される塩〕
本発明は、式（Ｉ）で表される塩（以下「塩（Ｉ）」という場合がある）に関する。
塩（Ｉ）のうち、正電荷を有する側を「カチオン（Ｉ）」、負電荷を有する側を「アニオン（Ｉ）」と称することがある。
【００１０】
〔カチオン（Ｉ）〕
式（Ｉ）で表される塩のカチオン（Ｉ）は、式（Ｉ－Ｃ）で表されるカチオンである。
TIFF
2024173808000014.tif
52
95
［式（Ｉ－Ｃ）中、全ての符号は、式（Ｉ）と同じ意味を表す。］
（【００１１】以降は省略されています）

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