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公開番号2025036329
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-14
出願番号2024147318
出願日2024-08-29
発明の名称塩、酸発生剤、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
代理人個人,個人
主分類G03F 7/004 20060101AFI20250306BHJP(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CD均一性(CDU)でレジストパターンを製造する。
【解決手段】式(I)で表される塩を含有する酸発生剤。
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【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
式（Ｉ）で表される塩を含有する酸発生剤。
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2025036329000205.jpg
49
170
［式（Ｉ）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
１０
－Ｘ
２
－Ｒ
１０
を表し、＊は、Ｒ
４
が結合するベンゼン環又はＲ
７
が結合するベンゼン環との結合部位を表す。
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
１０
との結合部位を表す。）を表す。
Ｌ
１０
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、１以上の置換基を有する炭素数３～３６の脂環式炭化水素基を表し、該置換基の少なくとも１つは、－ＯＲ
１１
又は－Ｉ基である。
Ｒ
１１
は、水素原子又は酸不安定基を表す。
Ｒ
４
は、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。
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
続きを表示（約 6,000 文字）【請求項２】
Ｒ
１０
が、－ＯＲ
１１
基を有する脂環式炭化水素基であり、
Ｒ
１１
が、水素原子又は酸不安定基であり、
Ｒ
１１
の前記酸不安定基が、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。
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2025036329000206.jpg
21
170
［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又はこれらを組み合わせた基を表すか、又はＲ
ａａ１
及びＲ
ａａ２
が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、且つＲ
ａａ３
は、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又はこれらを組み合わせた基を表し、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。
ｎａａは、０又は１を表す。
＊は、結合部位を表す。］
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2025036329000207.jpg
22
170
［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、且つ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′
が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、且つＲ
ａａ１′
は、水素原子又は炭素数１～１２の炭化水素基を表す。Ｒ
ａａ１′
、Ｒ
ａａ２′
及びＲ
ａａ３′
が有する炭化水素基及びＲ
ａａ２′
及びＲ
ａａ３′
が形成する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３】
ｍ１Ａが、１～３のいずれかの整数であり、
Ｒ
１Ａ
が、－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－Ｒ
１０
又は－Ｏ－Ｌ
１０
－ＣＯ－Ｏ－Ｒ
１０
である請求項１に記載の酸発生剤。
【請求項４】
ＡＩ
－
が、式（Ｉ－Ａ）で表されるアニオンである請求項１に記載の酸発生剤。
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2025036329000208.jpg
15
170
［式（Ｉ－Ａ）中、
Ｌ
ｂ１
は、単結合又は置換基を有してもよい（ｎｂ１＋１）価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－、－ＣＯ－又は－ＳＯ
２
－で置き換わっていてもよい。
Ｌ
ｂ２
は、単結合又は置換基を有してもよい炭素数１～２４の２価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－、－ＣＯ－又は－ＳＯ
２
－で置き換わっていてもよい。
Ｙ
ｂ１
は、置換基を有してもよいメチル基又は置換基を有してもよい炭素数３～２４の環状炭化水素基を表し、該環状炭化水素基に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－又は－ＳＯ
２
－で置き換わっていてもよい。
ｎｂ１は、１～６のいずれかの整数を表す。ｎｂ１が２以上のとき、複数の括弧内の基は、互いに同一であっても異なっていてもよい。］
【請求項５】
請求項１～４のいずれか１項に記載の酸発生剤を含有するレジスト組成物。
【請求項６】
酸不安定基を有する構造単位を含む樹脂をさらに含有し、
酸不安定基を有する前記構造単位が、式（ａ１－０）で表される構造単位、式（ａ１－１）で表される構造単位、式（ａ１－２）で表される構造単位、式（ａ１－４）で表される構造単位、式（ａ１－５）で表される構造単位及び式（ａ１－６）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種を含む請求項５に記載のレジスト組成物。
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2025036329000209.jpg
41
170
［式（ａ１－０）、式（ａ１－１）及び式（ａ１－２）中、
Ｌ
ａ０１
、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のいずれかの整数を表し、＊は－ＣＯ－との結合部位を表す。
Ｒ
ａ０１
、Ｒ
ａ４
及びＲ
ａ５
は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有していてもよい炭素数１～６のアルキル基を表す。
Ｒ
ａ０２
、Ｒ
ａ０３
及びＲ
ａ０４
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、炭素数６～１８の芳香族炭化水素基又はこれらを組み合わせた基を表し、該アルキル基、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。
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２～８のアルケニル基、炭素数３～１８の脂環式炭化水素基、炭素数６～１８の芳香族炭化水素基又はこれらを組合せることにより形成される基を表し、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。
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。］
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2025036329000210.jpg
29
170
［式（ａ１－４）中、
Ｒ
ａ１
は、水素原子、ハロゲン原子、又は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数１～６のアルキル基を表す。
Ｒ
ａ１７
は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数１～６のアルキル基、炭素数１～６のアルコキシ基、炭素数２～１２のアルコキシアルキル基、炭素数２～１２のアルコキシアルコキシ基、炭素数２～４のアルキルカルボニル基、炭素数２～４のアルキルカルボニルオキシ基、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を表す。
Ａ
ａ１１
は、単結合又は炭素数１～１２のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－、－ＣＯ－又は－ＮＲ
ａ１８
－に置き換わってもよい。
Ｒ
ａ１８
は、水素原子又は炭素数１～６のアルキル基を表す。
Ｘ
ａ１
は、単結合又はカルボニル基を表す。
Ｒ
ａ３４
及びＲ
ａ３５
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
ａ３６
は、炭素数１～２０の炭化水素基を表すか、Ｒ
ａ３５
及びＲ
ａ３６
は互いに結合してそれらが結合する－Ｃ－Ｏ－とともに炭素数２～２０の２価の炭化水素基を形成し、該炭化水素基及び該２価の炭化水素基に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－又は－Ｓ－で置き換わってもよい。
ｎａ１は、１～５のいずれかの整数を表し、ｎａ１が、２以上のとき、複数の括弧内の基は、それぞれ互いに同一であっても異なっていてもよい。
ｎａ１１は、０～４のいずれかの整数を表し、ｎａ１１が２以上のとき、複数のＲ
ａ１７
は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
ｍｃは、０～２のいずれかの整数を表す。］
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2025036329000211.jpg
43
170
【請求項７】
式（ａ２－Ａ）で表される構造単位を含む樹脂をさらに含有する請求項５に記載のレジスト組成物。
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2025036329000213.jpg
31
170
［式（ａ２－Ａ）中、
Ｒ
ａ２
は、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有していてもよい炭素数１～６のアルキル基を表す。
Ｒ
ａ２７
は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数１～６のアルキル基、炭素数１～６のアルコキシ基、炭素数２～１２のアルコキシアルキル基、炭素数２～１２のアルコキシアルコキシ基、炭素数２～４のアルキルカルボニル基、炭素数２～４のアルキルカルボニルオキシ基、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を表す。
Ａ
ａ２１
は、単結合又は炭素数１～１２のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－、－ＣＯ－又は－ＮＲ
ａ２８
－に置き換わってもよい。
Ｒ
ａ２８
は、水素原子又は炭素数１～６のアルキル基を表す。
Ｘ
ａ２
は、単結合又はカルボニル基を表す。
ｎＡ２は、１～５のいずれかの整数を表し、ｎＡ２が２以上のとき、複数の括弧内の基は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
ｎａ２１は、０～４のいずれかの整数を表し、ｎａ２１が２以上のとき、複数のＲ
ａ２７
は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
ｍｃは、０～２のいずれかの整数を表す。］
【請求項８】
前記酸発生剤から発生する酸よりも酸性度の弱い酸を発生する塩をさらに含有する請求項５に記載のレジスト組成物。
【請求項９】
（１）請求項５に記載のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
（２）塗布後のレジスト組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
（３）組成物層に露光する工程、
（４）露光後の組成物層を加熱する工程、及び
（５）加熱後の組成物層を現像する工程、
を含むレジストパターンの製造方法。
【請求項１０】
式（Ｉ）で表される塩。
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2025036329000214.jpg
49
170
［式（Ｉ）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
１０
－Ｘ
２
－Ｒ
１０
を表し、＊は、Ｒ
４
が結合するベンゼン環又はＲ
７
が結合するベンゼン環との結合部位を表す。
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
１０
との結合部位を表す。）を表す。
Ｌ
１０
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、１以上の置換基を有する炭素数３～３６の脂環式炭化水素基を表し、該置換基の少なくとも１つは、－ＯＲ
１１
又は－Ｉ基である。
Ｒ
１１
は、水素原子又は酸不安定基を表す。
Ｒ
４
は、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。
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
（【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、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 980 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、下記式で表される塩を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。
【０００３】
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2025036329000001.jpg
25
170
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１１－００６３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
良好なＣＤ均一性（ＣＤＵ）でレジストパターンを形成することができる技術が求められている。
【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。
［発明１］
式（Ｉ）で表される塩を含有する酸発生剤。
【０００７】
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2025036329000002.jpg
49
170
【０００８】
［式（Ｉ）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。
【０００９】
Ｒ
１Ａ
及びＲ
１Ｂ
は、それぞれ独立に、＊－Ｘ
１
－Ｒ
１０
、＊－Ｘ
１
－Ｌ
１０
－Ｘ
２
－Ｒ
１０
を表し、＊は、Ｒ
４
が結合するベンゼン環又はＲ
７
が結合するベンゼン環との結合部位を表す。
【００１０】
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
１０
との結合部位を表す。）を表す。
Ｌ
１０
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。
（【００１１】以降は省略されています）

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