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公開番号2025013053
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023116341
出願日2023-07-14
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 20060101AFI20250117BHJP(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】レジストパターン形成において、ラフネス低減及び膜減り抑制の効果がいずれも高められたレジスト組成物を提供する。
【解決手段】式(a0-m0)で表される化合物から誘導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。W⁰は、重合性基含有基を表す。R^ar1は、置換基を有してもよい芳香族基を表す。L⁰¹は、2価の連結基又は単結合を表す。Vb⁰は、アルキレン基、フッ素化アルキレン基又は単結合を表す。R⁰は、フッ素化アルキル基、フッ素原子又は水素原子を表す。L⁰²は、(p+1)価の連結基又は単結合を表す。pは、1以上の整数を表す。但し、L⁰²が単結合を表す場合、pは1である。R^ar2は、置換基を有してもよい芳香族基を表す。qは、1以上の整数を表す。
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【選択図】なし
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－ｍ０）で表される化合物から誘導される構成単位（ａ０）を有する、レジスト組成物。
TIFF
2025013053000115.tif
49
170
［式中、Ｗ
０
は、重合性基含有基を表す。Ｒ
ａｒ１
は、置換基を有してもよい芳香族基を表す。Ｌ
０１
は、２価の連結基又は単結合を表す。Ｖｂ
０
は、アルキレン基、フッ素化アルキレン基又は単結合を表す。Ｒ
０
は、炭素原子数１～５のフッ素化アルキル基、フッ素原子又は水素原子を表す。Ｌ
０２
は、（ｐ＋１）価の連結基又は単結合を表す。ｐは、１以上の整数を表す。但し、Ｌ
０２
が単結合を表す場合、ｐは１である。Ｒ
ａｒ２
は、置換基を有してもよい芳香族基を表す。ｑは、原子価が許容する限り、１以上の整数を表す。Ｍ
ｍ＋
は、ｍ価のオニウムカチオンを表す。ｍは１以上の整数を表す。］
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記一般式（ａ０－ｍ０）中のＲ
ａｒ２
が、置換基としてヨウ素原子が少なくとも結合した芳香族基である、請求項１に記載のレジスト組成物。
【請求項３】
前記一般式（ａ０－ｍ０）中のＭ
ｍ＋
が、フッ素原子を有するｍ価のオニウムカチオンである、請求項１又は２に記載のレジスト組成物。
【請求項４】
前記樹脂成分（Ａ１）は、さらに、酸の作用により極性が増大する酸分解性基を含む構成単位（ａ１）を有する、請求項１に記載のレジスト組成物。
【請求項５】
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６】
下記一般式（ａ０－ｍ０）で表される、化合物。
TIFF
2025013053000116.tif
49
170
［式中、Ｗ
０
は、重合性基含有基を表す。Ｒ
ａｒ１
は、置換基を有してもよい芳香族基を表す。Ｌ
０１
は、２価の連結基又は単結合を表す。Ｖｂ
０
は、アルキレン基、フッ素化アルキレン基又は単結合を表す。Ｒ
０
は、炭素原子数１～５のフッ素化アルキル基、フッ素原子又は水素原子を表す。Ｌ
０２
は、（ｐ＋１）価の連結基又は単結合を表す。ｐは、１以上の整数を表す。但し、Ｌ
０２
が単結合を表す場合、ｐは１である。Ｒ
ａｒ２
は、置換基を有してもよい芳香族基を表す。ｑは、原子価が許容する限り、１以上の整数を表す。Ｍ
ｍ＋
は、ｍ価のオニウムカチオンを表す。ｍは１以上の整数を表す。］
【請求項７】
前記一般式（ａ０－ｍ０）中のＲ
ａｒ２
が、置換基としてヨウ素原子が少なくとも結合した芳香族基である、請求項６に記載の化合物。
【請求項８】
前記一般式（ａ０－ｍ０）中のＭ
ｍ＋
が、フッ素原子を有するｍ価のオニウムカチオンである、請求項６又は７に記載の化合物。
【請求項９】
請求項６に記載の化合物から誘導される構成単位を有する、高分子化合物。
【請求項１０】
さらに、酸の作用により極性が増大する酸分解性基を含む構成単位を有する、請求項９に記載の高分子化合物。

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、化合物及び高分子化合物に関する。
続きを表示（約 2,000 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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１４－１９７１６８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、レジストパターンの微細化がますます進むなか、例えばＥＵＶ（極端紫外線）又はＥＢ（電子線）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。このようにパターン寸法が小さくなるほど、露光光源に対して高い感度、及びラフネス低減等のリソグラフィー特性のいずれもが要求される。これに加えて、レジストパターンの微細化に伴い、現像時に、レジスト膜の特に未露光部が現像液に対して過度に溶解することで、現像ロス（膜減り）が問題となる場合がある。
しかしながら、特許文献１に記載されているような従来のレジスト組成物においては、これらの要求特性の点で、更なる向上が必要である。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、レジストパターン形成において、ラフネス低減及び膜減り抑制の効果がいずれも高められたレジスト組成物、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－ｍ０）で表される化合物から誘導される構成単位（ａ０）を有する、レジスト組成物である。
【０００９】
TIFF
2025013053000001.tif
49
170
［式中、Ｗ
０
は、重合性基含有基を表す。Ｒ
ａｒ１
は、置換基を有してもよい芳香族基を表す。Ｌ
０１
は、２価の連結基又は単結合を表す。Ｖｂ
０
は、アルキレン基、フッ素化アルキレン基又は単結合を表す。Ｒ
０
は、炭素原子数１～５のフッ素化アルキル基、フッ素原子又は水素原子を表す。Ｌ
０２
は、（ｐ＋１）価の連結基又は単結合を表す。ｐは、１以上の整数を表す。但し、Ｌ
０２
が単結合を表す場合、ｐは１である。Ｒ
ａｒ２
は、置換基を有してもよい芳香族基を表す。ｑは、原子価が許容する限り、１以上の整数を表す。Ｍ
ｍ＋
は、ｍ価のオニウムカチオンを表す。ｍは１以上の整数を表す。］
【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、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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