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公開番号2025041750
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-26
出願番号2024224015,2020112052
出願日2024-12-19,2020-06-29
発明の名称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 20060101AFI20250318BHJP(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でレジストパターンを製造することができるレジスト組成物を提供する。
【解決手段】式(I)で表される塩を含有するカルボン酸発生剤及び酸不安定基を有する構造単位と、式(a2-A)で表される構造単位とを含む樹脂を含有するレジスト組成物。
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[式中、R^1a及びR^1bは水素原子又は酸不安定基を表す、等々。]
【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、及び
酸不安定基を有する構造単位と、式（ａ２－Ａ）で表される構造単位とを含む樹脂を含有するレジスト組成物。
JPEG
2025041750000193.jpg
43
114
［式（Ｉ）中、
Ｒ
１ａ
は、水素原子又は酸不安定基を表す。
Ｒ
２
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
３
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－Ｌ
11'
－Ｏ－Ｒ
１ｂ
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。
Ｌ
11
及びＬ
11'
は、それぞれ独立に、炭素数１～６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－又は－ＣＯ－に置き換わっていてもよい。
Ｒ
１ｂ
は、水素原子又は酸不安定基を表す。
ｍ２は、０～４のいずれかの整数を表し、ｍ２が２以上のとき、複数のＲ
２
は互いに同一であっても異なってもよい。
ｍ３は、０～５のいずれかの整数を表し、ｍ３が２以上のとき、複数のＲ
３
は互いに同一であっても異なってもよい。
Ｘ
０
は、置換基を有してもよい炭素数１～７２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
－に置き換わっていてもよい。］
JPEG
2025041750000194.jpg
45
51
［式（ａ２－Ａ）中、
Ｒ
a50
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
a51
は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、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２～４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
a50
は、単結合又は＊－Ｘ
a51
－（Ａ
a52
－Ｘ
a52
）
nｂ
－を表し、＊は－Ｒ
a50
が結合する炭素原子との結合部位を表す。
Ａ
a52
は、炭素数１～６のアルカンジイル基を表す。
Ｘ
a51
及びＸ
a52
は、それぞれ独立に、－Ｏ－、－ＣＯ－Ｏ－又は－Ｏ－ＣＯ－を表す。
ｎｂは、０又は１を表す。
ｍｂは０～４のいずれかの整数を表す。ｍｂが２以上のいずれかの整数である場合、複数のＲ
a51
は互いに同一であっても異なってもよい。］
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
Ｒ
１ａ
及びＲ
１ｂ
の酸不安定基が、それぞれ独立に、式（Ｒ１－１）又は式（Ｒ１－２）で表される基である請求項１に記載のレジスト組成物。
JPEG
2025041750000195.jpg
19
84
［式（Ｒ１－１）中、Ｒ
４
、Ｒ
５
及びＲ
６
は、それぞれ独立に、炭素数１～８のアルキル基、炭素数３～２０の脂環式炭化水素基又はこれらを組み合わせた基を表すか、Ｒ
４
及びＲ
５
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の非芳香族炭化水素環を形成する。
ｍは、０又は１を表す。
＊は結合部位を表す。］
JPEG
2025041750000196.jpg
21
81
［式（Ｒ１－２）中、Ｒ
７
及びＲ
８
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
９
は、炭素数１～２０の炭化水素基を表すか、Ｒ
８
及びＲ
９
は互いに結合してそれらが結合する炭素原子及びＸ
X
とともに炭素数３～２０の複素環を形成し、該炭化水素基及び該複素環に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－又は－Ｓ－で置き換わってもよい。
Ｘ
X
は、酸素原子又は硫黄原子を表す。
ｎは、０又は１を表す。
＊は結合部位を表す。］
【請求項３】
Ｘ
０
が、置換基を有してもよい炭素数１～７２の脂肪族炭化水素基（但し、該脂肪族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。）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】
Ｘ
０
が、フッ素原子もしく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、フッ素原子もしくはヒドロキシ基を有してもよい。）である請求項１～３のいずれかに記載のレジスト組成物。
【請求項５】
カルボン酸発生剤以外の酸発生剤をさらに含有する請求項１～４のいずれかに記載のレジスト組成物。
【請求項６】
酸不安定基を有する構造単位が、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１～５のいずれかに記載のレジスト組成物。
JPEG
2025041750000197.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のいずれかの整数を表し、＊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７】
（１）請求項１～６のいずれか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。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、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 4,500 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
2025041750000001.tif
24
39
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
2025041750000002.tif
25
43
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
2025041750000003.tif
17
64
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
2025041750000004.tif
13
72
特許文献５には、下記式で表される塩が記載されている。
TIFF
2025041750000005.tif
17
80
特許文献６には、下記式で表される塩がそれぞれ記載されている。
TIFF
2025041750000006.tif
21
141
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１１－３９５０２号公報
特開２０１４－８８３６７号公報
特開平０８－１６０６２０号公報
特開平０９－１２４５３３号公報
特開２０００－１４７７７２号公報
国際特許出願ＷＯ９９／４８９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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、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カル
ボン酸塩を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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
2025041750000007.tif
33
119
［式（Ｉ）中、
Ｒ
1a
は、水素原子又は酸不安定基を表す。
Ｒ
2
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
3
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－Ｌ
11'
－Ｏ－Ｒ
1b
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－Ｃ
Ｈ
2
－は、－Ｏ－又は－ＣＯ－で置き換わっていてもよい。
Ｌ
11
及びＬ
11'
は、それぞれ独立に、炭素数１～６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－又は－ＣＯ－に置き換わっていてもよい。
Ｒ
1b
は、水素原子又は酸不安定基を表す。
ｍ２は、０～４のいずれかの整数を表し、ｍ２が２以上のとき、複数のＲ
2
は互いに同
一であっても異なってもよい。
ｍ３は、０～５のいずれかの整数を表し、ｍ３が２以上のとき、複数のＲ
3
は互いに同
一であっても異なってもよい。
Ｘ
0
は、置換基を有してもよい炭素数１～７２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
－に置き換わっていてもよい
。］
［２］Ｒ
1a
及びＲ
1b
の酸不安定基が、それぞれ独立に、式（Ｒ１－１）又は式（Ｒ１－
２）で表される基である［１］記載のカルボン酸塩。
TIFF
2025041750000008.tif
19
81
［式（Ｒ１－１）中、Ｒ
4
、Ｒ
5
及びＲ
6
は、それぞれ独立に、炭素数１～８のアルキル
基、炭素数３～２０の脂環式炭化水素基又はこれらを組み合わせた基を表すか、Ｒ
4
及び
Ｒ
5
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の非芳香族炭化
水素環を形成する。
【発明の効果】
【０００６】
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】
【０００７】
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。
【０００８】
〔式（Ｉ）で表される塩〕
本発明は、式（Ｉ）で表される塩（以下「カルボン酸塩（Ｉ）」という場合がある）に
関する。
カルボン酸塩（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
2025041750000012.tif
33
119
［式中、全ての符号は、それぞれ前記と同じ意味を表す。］
【０００９】
Ｒ
1a
及びＲ
1b
の酸不安定基とは、酸と接触すると酸不安定基が脱離して、ヒドロキシ基
を形成する基を意味する。
酸不安定基としては、例えば、式（Ｒ１－１）で表される基（以下、場合により「酸不
安定基（Ｒ１－１）」という。）、及び式（Ｒ１－２）で表される基（以下、場合により
「酸不安定基（Ｒ１－２）」という。）が挙げられる。
TIFF
2025041750000013.tif
19
83
［式（Ｒ１－１）中、Ｒ
4
、Ｒ
5
及びＲ
6
は、それぞれ独立に、炭素数１～８のアルキル
基、炭素数３～２０の脂環式炭化水素基又はこれらを組み合わせた基を表すか、Ｒ
4
及び
Ｒ
5
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の非芳香族炭化
水素環を形成する。
ｍは、０又は１を表す。
＊は結合部位を表す。］
TIFF
2025041750000014.tif
23
89
［式（Ｒ１－２）中、Ｒ
7
及びＲ
8
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
9
は、炭素数１～２０の炭化水素基を表すか、Ｒ
8
及びＲ
9
は互いに
結合してそれらが結合する炭素原子及びＸ
X
とともに炭素数３～２０の複素環を形成し、
該炭化水素基及び該複素環に含まれる－ＣＨ
2
－は、－Ｏ－又は－Ｓ－で置き換わっても
よい。
Ｘ
X
は、酸素原子又は硫黄原子を表す。
ｎは、０又は１を表す。
＊は結合部位を表す。］
【００１０】
Ｒ
4
、Ｒ
5
及びＲ
6
で表されるアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、
ｎ－ブチル基、ｎ－ペンチル基、ｎ－ヘキシル基、ｎ－ヘプチル基、ｎ－オクチル基等が
挙げられる。
Ｒ
4
、Ｒ
5
及びＲ
6
で表される脂環式炭化水素基は、単環式及び多環式のいずれでもよい
。単環式の脂環式炭化水素基としては、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロヘ
プチル基、シクロオクチル基等のシクロアルキル基が挙げられる。多環式の脂環式炭化水
素基としては、例えば、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基及び下
記の基（＊は結合手を表す。）等が挙げられる。Ｒ
4
、Ｒ
5
及びＲ
6
の脂環式炭化水素基の
炭素数は、好ましくは３～１６である。
TIFF
2025041750000015.tif
10
150
（【００１１】以降は省略されています）

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