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公開番号2025005025
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-16
出願番号2023105006
出願日2023-06-27
発明の名称レジスト組成物、レジストパターン形成方法、高分子化合物、及び化合物
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 7/039 20060101AFI20250108BHJP(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、LWRが低減されたレジストパターンを形成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に用いられる高分子化合物、及び該高分子化合物の製造に利用可能な化合物の提供。
【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)で表される化合物から誘導される構成単位(a0)を含む、レジスト組成物(式中、Iはヨウ素原子を表し;L⁰は、単結合又は2価の連結基を表し;Rpgは、酸解離性基を表す)。
[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）で表される化合物から誘導される構成単位（ａ０）を含む、レジスト組成物。
TIFF
2025005025000095.tif
25
170
［式中、Ｉはヨウ素原子を表し；Ｌ
０
は、単結合又は２価の連結基を表し；Ｒｐｇは、下記一般式（ａ０－ｒ－１）、下記一般式（ａ０－ｒ－２）、下記一般式（ａ０－ｒ－３）又は下記一般式（ａ０－ｒ－４）で表される酸解離性基である。］
TIFF
2025005025000096.tif
56
170
［式（ａ０－ｒ－１）中、Ｒａ
０１１
は、一部がハロゲン原子又はヘテロ原子含有基で置換されていてもよい直鎖状又は分岐鎖状の炭素原子数１～１２のアルキル基を示す。Ｒａ
０１２
はＲａ
０１１
が結合した炭素原子と共に単環の脂肪族環式基を形成する基を示す。式（ａ０－ｒ－２）中、Ｙａは第３級炭素原子である。Ｘａは、Ｙａと共に環式基を形成する基である。Ｒａ
０２１
～Ｒａ
０２３
は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数１～１０の１価の鎖状飽和炭化水素基又は炭素原子数３～２０の１価の脂肪族環状飽和炭化水素基である。この鎖状飽和炭化水素基及び脂肪族環状飽和炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。Ｒａ
０２１
～Ｒａ
０２３
の２つ以上が互いに結合して環状構造を形成していてもよい。式（ａ０－ｒ－３）中、Ｙａａは第３級炭素原子である。Ｘａａは、Ｙａａと共に環式基を形成する基である。Ｒａ
０３１
は、置換基を有してもよい芳香族基である。式（ａ０－ｒ－４）中、Ｒａ
０４１
は、炭化水素基である。Ｒａ
０４２
及びＲａ
０４３
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
０４４
は、水素原子又は炭化水素基である。Ｒａ
０４１
とＲａ
０４２
又はＲａ
０４３
とは、互いに結合して環を形成してもよい。Ｒａ
０４２
又はＲａ
０４３
と、Ｒａ
０４４
とは、互いに結合して環を形成してもよい。＊は一般式（ａ０－１）中のカルボニルオキシ基との結合手を示す。］
続きを表示（約 2,600 文字）【請求項２】
前記一般式（ａ０－１）中、Ｒｐｇが、前記一般式（ａ０－ｒ－２）、前記一般式（ａ０－ｒ－３）又は前記一般式（ａ０－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。
【請求項３】
支持体上に、請求項１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４】
下記一般式（ａ０－１）で表される化合物から誘導される構成単位（ａ０）を含む、高分子化合物。
TIFF
2025005025000097.tif
25
170
［式中、Ｉはヨウ素原子を表し；Ｌ
０
は、単結合又は２価の連結基を表し；Ｒｐｇは、下記一般式（ａ０－ｒ－１）、下記一般式（ａ０－ｒ－２）、下記一般式（ａ０－ｒ－３）又は下記一般式（ａ０－ｒ－４）で表される酸解離性基である。］
TIFF
2025005025000098.tif
56
170
［式（ａ０－ｒ－１）中、Ｒａ
０１１
は、一部がハロゲン原子又はヘテロ原子含有基で置換されていてもよい直鎖状又は分岐鎖状の炭素原子数１～１２のアルキル基を示す。Ｒａ
０１２
はＲａ
０１１
が結合した炭素原子と共に単環の脂肪族環式基を形成する基を示す。式（ａ０－ｒ－２）中、Ｙａは第３級炭素原子である。Ｘａは、Ｙａと共に環状の炭化水素基を形成する基である。この環状の炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。Ｒａ
０２１
～Ｒａ
０２３
は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数１～１０の１価の鎖状飽和炭化水素基又は炭素原子数３～２０の１価の脂肪族環状飽和炭化水素基である。この鎖状飽和炭化水素基及び脂肪族環状飽和炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。Ｒａ
０２１
～Ｒａ
０２３
の２つ以上が互いに結合して環状構造を形成していてもよい。式（ａ０－ｒ－３）中、Ｙａａは第３級炭素原子である。Ｘａａは、Ｙａａと共に環式基を形成する基である。Ｒａ
０３１
は、置換基を有してもよい芳香族基である。式（ａ０－ｒ－４）中、Ｒａ
０４１
は、炭化水素基である。Ｒａ
０４２
及びＲａ
０４３
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
０４４
は、水素原子又は炭化水素基である。Ｒａ
０４１
とＲａ
０４２
又はＲａ
０４３
とは、互いに結合して環を形成してもよい。Ｒａ
０４２
又はＲａ
０４３
と、Ｒａ
０４４
とは、互いに結合して環を形成してもよい。＊は一般式（ａ０－１）中のカルボニルオキシ基との結合手を示す。］
【請求項５】
前記一般式（ａ０－１）中、Ｒｐｇが、前記一般式（ａ０－ｒ－２）、前記一般式（ａ０－ｒ－３）又は前記一般式（ａ０－ｒ－４）で表される酸解離性基である、請求項４に記載の高分子化合物。
【請求項６】
下記一般式（ａ０－１）で表される化合物。
TIFF
2025005025000099.tif
25
170
［式中、Ｉはヨウ素原子を表し；Ｌ
０
は、単結合又は２価の連結基を表し；Ｒｐｇは、下記一般式（ａ０－ｒ－１）、下記一般式（ａ０－ｒ－２）、下記一般式（ａ０－ｒ－３）又は下記一般式（ａ０－ｒ－４）で表される酸解離性基である。］
TIFF
2025005025000100.tif
56
170
［式（ａ０－ｒ－１）中、Ｒａ
０１１
は、一部がハロゲン原子又はヘテロ原子含有基で置換されていてもよい直鎖状又は分岐鎖状の炭素原子数１～１２のアルキル基を示す。Ｒａ
０１２
はＲａ
０１１
が結合した炭素原子と共に単環の脂肪族環式基を形成する基を示す。式（ａ０－ｒ－２）中、Ｙａは第３級炭素原子である。Ｘａは、Ｙａと共に環状の炭化水素基を形成する基である。この環状の炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。Ｒａ
０２１
～Ｒａ
０２３
は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数１～１０の１価の鎖状飽和炭化水素基又は炭素原子数３～２０の１価の脂肪族環状飽和炭化水素基である。この鎖状飽和炭化水素基及び脂肪族環状飽和炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。Ｒａ
０２１
～Ｒａ
０２３
の２つ以上が互いに結合して環状構造を形成していてもよい。式（ａ０－ｒ－３）中、Ｙａａは第３級炭素原子である。Ｘａａは、Ｙａａと共に環式基を形成する基である。Ｒａ
０３１
は、置換基を有してもよい芳香族基である。式（ａ０－ｒ－４）中、Ｒａ
０４１
は、炭化水素基である。Ｒａ
０４２
及びＲａ
０４３
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
０４４
は、水素原子又は炭化水素基である。Ｒａ
０４１
とＲａ
０４２
又はＲａ
０４３
とは、互いに結合して環を形成してもよい。Ｒａ
０４２
又はＲａ
０４３
と、Ｒａ
０４４
とは、互いに結合して環を形成してもよい。＊は一般式（ａ０－１）中のカルボニルオキシ基との結合手を示す。］
【請求項７】
前記一般式（ａ０－１）中、Ｒｐｇが、前記一般式（ａ０－ｒ－２）、前記一般式（ａ０－ｒ－３）又は前記一般式（ａ０－ｒ－４）で表される酸解離性基である、請求項６に記載の化合物。

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、高分子化合物、及び化合物に関する。
続きを表示（約 2,100 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】
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、特定の構成単位を有する樹脂が用いられている。
例えば、特許文献１には、特定構造の酸解離性基を含む構成単位を有する樹脂成分を含有するレジスト組成物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２２－１００１８８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。例えば、ＥＵＶやＥＢによるリソグラフィーでは、数十ｎｍの微細なパターン形成が目標とされる。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、高感度化が図れ、かつ、ＬＷＲが低減されたレジストパターンを形成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に用いられる高分子化合物、及び該高分子化合物の製造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）で表される化合物から誘導される構成単位（ａ０）を含む、レジスト組成物である。
【０００９】
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2025005025000001.tif
25
170
［式中、Ｉはヨウ素原子を表し；Ｌ
０
は、単結合又は２価の連結基を表し；Ｒｐｇは、下記一般式（ａ０－ｒ－１）、下記一般式（ａ０－ｒ－２）、下記一般式（ａ０－ｒ－３）又は下記一般式（ａ０－ｒ－４）で表される酸解離性基である。］
【００１０】
TIFF
2025005025000002.tif
56
170
［式（ａ０－ｒ－１）中、Ｒａ
０１１
は、一部がハロゲン原子又はヘテロ原子含有基で置換されていてもよい直鎖状又は分岐鎖状の炭素原子数１～１２のアルキル基を示す。Ｒａ
０１２
はＲａ
０１１
が結合した炭素原子と共に単環の脂肪族環式基を形成する基を示す。式（ａ０－ｒ－２）中、Ｙａは第３級炭素原子である。Ｘａは、Ｙａと共に環式基を形成する基である。Ｒａ
０２１
～Ｒａ
０２３
は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数１～１０の１価の鎖状飽和炭化水素基又は炭素原子数３～２０の１価の脂肪族環状飽和炭化水素基である。この鎖状飽和炭化水素基及び脂肪族環状飽和炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。Ｒａ
０２１
～Ｒａ
０２３
の２つ以上が互いに結合して環状構造を形成していてもよい。式（ａ０－ｒ－３）中、Ｙａａは第３級炭素原子である。Ｘａａは、Ｙａａと共に環式基を形成する基である。Ｒａ
０３１
は、置換基を有してもよい芳香族基である。式（ａ０－ｒ－４）中、Ｒａ
０４１
は、炭化水素基である。Ｒａ
０４２
及びＲａ
０４３
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
０４４
は、水素原子又は炭化水素基である。Ｒａ
０４１
とＲａ
０４２
又はＲａ
０４３
とは、互いに結合して環を形成してもよい。Ｒａ
０４２
又はＲａ
０４３
と、Ｒａ
０４４
とは、互いに結合して環を形成してもよい。＊は一般式（ａ０－１）中のカルボニルオキシ基との結合手を示す。］
（【００１１】以降は省略されています）

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