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公開番号2025000900
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-07
出願番号2024172873,2020071681
出願日2024-10-02,2020-04-13
発明の名称レジスト組成物
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 20060101AFI20241224BHJP(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】良好なマスクエラーファクタ(MEF)でレジストパターンを製造できるレジスト組成物を提供する。
【解決手段】式(I)で表されるカルボン酸塩を含有するカルボン酸発生剤と、該カルボン酸発生剤以外の酸発生剤と、酸不安定基を有する構造単位及び式(a3-4)で表される構造単位を含む樹脂とを含有するレジスト組成物。
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【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
式（Ｉ）で表されるカルボン酸塩を含有するカルボン酸発生剤と、
該カルボン酸発生剤以外の酸発生剤と、
酸不安定基を有する構造単位及び式（ａ３－４）で表される構造単位を含む樹脂と、を含有するレジスト組成物。
JPEG
2025000900000172.jpg
49
113
［式（Ｉ）中、
Ｒ
１ａ
及びＲ
２ａ
は、それぞれ独立に、水素原子又はフッ素原子を有してもよい炭素数１～１８の炭化水素基（該炭化水素基に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－又は－ＳＯ
２
－に置き換わっていてもよい。）を表すか、Ｒ
１ａ
とＲ
２ａ
とが互いに結合し、フッ素原子又は炭素数１～１２のアルキル基を有してもよい炭素数３～３６の環（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く、該環に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－又は－ＳＯ
２
－に置き換わっていてもよい。）を形成する。
Ｒ
３ａ
は、水素原子を表すか、Ｒ
１ａ
とＲ
２ａ
とＲ
３ａ
とが互いに結合し、フッ素原子又は炭素数１～１２のアルキル基を有してもよい炭素数３～３６の環（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く、該環に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－又は－ＳＯ
２
－に置き換わっていてもよい。）を形成する。
Ｒ
４
は、ハロゲン原子、炭素数１～６のフッ化アルキル基又は炭素数１～１２のアルキル基を表し、該フッ化アルキル基及び該アルキル基に含まれる－ＣＨ
2
－は、－Ｏ－又は－ＣＯ－で置き換わっていてもよい。
Ｒ
５
は、ハロゲン原子、炭素数１～６のフッ化アルキル基、炭素数１～１２のアルキル基又は－Ｏ－ＣＯ－ＣＲ
１ｂ
Ｒ
２ｂ
Ｒ
３ｂ
を表し、該フッ化アルキル基及び該アルキル基に含まれる－ＣＨ
2
－は、－Ｏ－又は－ＣＯ－で置き換わっていてもよい。
Ｒ
１ｂ
及びＲ
２ｂ
は、それぞれ独立に、水素原子又はフッ素原子を有してもよい炭素数１～１８の炭化水素基（該炭化水素基に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－又は－ＳＯ
２
－に置き換わっていてもよい。）を表すか、Ｒ
１ｂ
とＲ
２ｂ
とが互いに結合し、フッ素原子又は炭素数１～１２のアルキル基を有してもよい炭素数３～３６の環（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く、該環に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－又は－ＳＯ
２
－に置き換わっていてもよい。）を形成する。
Ｒ
３ｂ
は、水素原子を表すか、Ｒ
１ｂ
とＲ
２ｂ
とＲ
３ｂ
とが互いに結合し、フッ素原子又は炭素数１～１２のアルキル基を有してもよい炭素数３～３６の環（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く、該環に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－又は－ＳＯ
２
－に置き換わっていてもよい。）を形成する。
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
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
Ｘ
０
が、フッ素原子又はヒドロキシ基を有してもよい脂環式炭化水素基（該脂環式炭化水素基に含まれる－ＣＨ
2
－は、－Ｏ－又は－ＣＯ－に置き換わっていてもよい。）又は脂環式炭化水素基と鎖式炭化水素基とを組み合わせた基（該脂環式炭化水素基及び該鎖式炭化水素基に含まれる－ＣＨ
2
－は、－Ｏ－又は－ＣＯ－に置き換わっていてもよく、該脂環式炭化水素基及び該鎖式炭化水素基は、フッ素原子又はヒドロキシ基を有してもよい。）である請求項１に記載のレジスト組成物。
【請求項３】
酸不安定基を有する樹脂が、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種を含む樹脂である請求項１又は２に記載のレジスト組成物。
JPEG
2025000900000174.jpg
46
102
［式（ａ１－１）及び式（ａ１－２）中、
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の整数を表し、＊は－ＣＯ－との結合手を表す。
Ｒ
ａ４
及びＲ
ａ５
は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
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３～１８の脂環式炭化水素基又はこれらを組合せた基を表す。
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４】
さらに、フッ素原子を有する構造単位を含む樹脂を含有する請求項１～３のいずれかに記載のレジスト組成物。
【請求項５】
前記カルボン酸発生剤以外の酸発生剤が、式（Ｂ１）で表される塩を含む請求項１～４のいずれかに記載のレジスト組成物。
JPEG
2025000900000175.jpg
29
62
［式（Ｂ１）中、
Ｑ
ｂ１
及びＱ
ｂ２
は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数１～６のペルフルオロアルキル基を表す。
Ｌ
ｂ１
は、炭素数１～２４の２価の飽和炭化水素基を表し、該２価の飽和炭化水素基に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－又は－ＣＯ－に置き換わっていてもよく、該２価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基で置換されていてもよい。
Ｙは、置換基を有していてもよいメチル基又は置換基を有していてもよい炭素数３～１８の脂環式炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－、－Ｓ（Ｏ）
２
－又は－ＣＯ－に置き換わっていてもよい。
Ｚ１
＋
は、有機カチオンを表す。］

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、レジスト組成物に関する。
続きを表示（約 4,300 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、下記式で表されるカルボン酸塩をカルボン酸発生剤として含有するレ
ジスト組成物が記載されている。
TIFF
2025000900000001.tif
30
50
特許文献２には、下記式で表されるカルボン酸塩をカルボン酸発生剤として含有するレ
ジスト組成物が記載されている。
TIFF
2025000900000002.tif
30
52
特許文献３には、下記式で表される塩が記載されている。
TIFF
2025000900000003.tif
17
50
【０００３】
特許文献４には、下記式で表される塩が記載されている。
TIFF
2025000900000004.tif
21
112
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１１－３９５０２号公報
特開２０１４－８８３６７号公報
特開昭４９－１２３８６０号公報
特開２０１８－０３０８３０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、上記のカルボン酸塩を含む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、マスクエラーファクタ（ＭＥＦ）が良好なレジストパターンを形成するカル
ボン酸塩を提供する。
【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）で表されるカルボン酸塩。
TIFF
2025000900000005.tif
48
113
［式（Ｉ）中、
Ｒ
１ａ
及びＲ
２ａ
は、それぞれ独立に、水素原子又はフッ素原子を有してもよい炭素数
１～１８の炭化水素基（該炭化水素基に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ
－又は－ＳＯ
２
－に置き換わっていてもよい。）を表すか、Ｒ
１ａ
とＲ
２ａ
とが互いに結
合し、フッ素原子又は炭素数１～１２のアルキル基を有してもよい炭素数３～３６の環（
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く、
該環に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－又は－ＳＯ
２
－に置き換わって
いてもよい。）を形成する。
Ｒ
３ａ
は、水素原子を表すか、Ｒ
１ａ
とＲ
２ａ
とＲ
３ａ
とが互いに結合し、フッ素原子
又は炭素数１～１２のアルキル基を有してもよい炭素数３～３６の環（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く、該環に含まれる－
ＣＨ
２
－は、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－又は－ＳＯ
２
－に置き換わっていてもよい。）を
形成する。
Ｒ
４
は、ハロゲン原子、炭素数１～６のフッ化アルキル基又は炭素数１～１２のアルキ
ル基を表し、該フッ化アルキル基及び該アルキル基に含まれる－ＣＨ
2
－は、－Ｏ－又は
－ＣＯ－で置き換わっていてもよい。
Ｒ
５
は、ハロゲン原子、炭素数１～６のフッ化アルキル基、炭素数１～１２のアルキル
基又は－Ｏ－ＣＯ－ＣＲ
１ｂ
Ｒ
２ｂ
Ｒ
３ｂ
を表し、該フッ化アルキル基及び該アルキル基
に含まれる－ＣＨ
2
－は、－Ｏ－又は－ＣＯ－で置き換わっていてもよい。
Ｒ
１ｂ
及びＲ
２ｂ
は、それぞれ独立に、水素原子又はフッ素原子を有してもよい炭素数
１～１８の炭化水素基（該炭化水素基に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ
－又は－ＳＯ
【発明の効果】
【０００７】
本発明のカルボン酸塩を使用したレジスト組成物を用いることにより、良好なマスクエ
ラーファクタ（ＭＥＦ）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、「ＣＨ
2
＝ＣＨ－ＣＯ－」
の構造を有するモノマー及び「ＣＨ
2
＝Ｃ（ＣＨ
3
）－ＣＯ－」の構造を有するモノマーか
らなる群より選ばれる少なくとも１種を意味する。同様に「（メタ）アクリレート」及び
「（メタ）アクリル酸」とは、それぞれ「アクリレート及びメタクリレートからなる群よ
り選ばれる少なくとも１種」及び「アクリル酸及びメタクリル酸からなる群より選ばれる
少なくとも１種」を意味する。「ＣＨ
2
＝Ｃ（ＣＨ
3
）－ＣＯ－」又は「ＣＨ
2
＝ＣＨ－Ｃ
Ｏ－」を有する構造単位が例示されている場合には、双方の基を有する構造単位が同様に
例示されているものとする。また、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。「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。
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）で表されるカルボン酸塩（以下「カルボン酸塩（Ｉ）」という場合
がある）に関する。
塩（Ｉ）のうち、負電荷を有する側を「アニオン（Ｉ）」、正電荷を有する側を「カチ
オン（Ｉ）」と称することがある。
TIFF
2025000900000007.tif
48
113
［式中、全ての符号は、それぞれ前記と同じ意味を表す。］
【００１０】
Ｒ
１ａ
、Ｒ
１ｂ
、Ｒ
２ａ
及びＲ
２b
の炭化水素基としては、アルキル基等の鎖式炭化水
素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基及びこれらを組み合わせることにより形成さ
れる基が挙げられる。
アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、
イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基等
のアルキル基が挙げられる。アルキル基の炭素数は、好ましくは１～１２であり、より好
ましくは１～９であり、さらに好ましくは１～６であり、より一層好ましくは１～４であ
り、さらに一層好ましくは１～２である。
脂環式炭化水素基は、単環式、多環式及びスピロ環のいずれでもよく、飽和及び不飽和
のいずれでもよい。脂環式炭化水素基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シ
クロペンチル基、シクロへキシル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル
基、シクロドデシル基等の単環式シクロアルキル基、ノルボルニル基、アダマンチル基等
の多環式シクロアルキル基が挙げられる。脂環式炭化水素基の炭素数は、好ましくは３～
１８であり、より好ましくは３～１６であり、さらに好ましくは３～１２である。
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。芳香族炭化水素
基の炭素数は、好ましくは６～１８であり、より好ましくは６～１４であり、さらに好ま
しくは６～１０である。
これらを組み合わせることにより形成される基としては、例えば、シクロペンチルメチ
ル基、アダマンチルメチル基等の、脂環式炭化水素基と鎖式炭化水素基とを組み合わせた
基、ベンジル基、フェネチル基等の、芳香族炭化水素基と鎖式炭化水素基とを組み合わせ
た基等が挙げられる。
組み合わせることにより形成される基の場合、上記の基において価数の異なる基等（２
価又は３価の基（鎖式炭化水素基、脂環式飽和炭化水素基、芳香族炭化水素基）等）が含
まれていてもよい。
Ｒ
１ａ
、Ｒ
２ａ
、Ｒ
１ｂ
及びＲ
２ｂ
で表される炭化水素基、Ｒ
１ａ
とＲ
２ａ
、Ｒ
１ｂ
と
Ｒ
２ｂ
、Ｒ
１ａ
とＲ
２ａ
とＲ
３ａ
又はＲ
１ｂ
とＲ
２ｂ
とＲ
３ｂ
とが互いに結合して形成さ
れた環に含まれる－ＣＨ
２
－が－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－又は－ＳＯ
２
－に置き換わって
いる場合、置き換わる前の炭素数を該炭化水素基又は該環の総炭素数とする。また、Ｒ
１
ａ
とＲ
２ａ
（【００１１】以降は省略されています）

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