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公開番号2025048682
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-03
出願番号2023180470
出願日2023-10-19
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、酸発生剤、及び酸拡散制御剤
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 20060101AFI20250326BHJP(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】感度、ラフネス、及び解像性のいずれも良好なレジスト組成物等を提供する。
【解決手段】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。一般式(c0)で表されるカチオン(C0)を含む化合物を含有する。Y⁰は酸素原子含有極性基を表す。X⁰¹及びX⁰²は、ハロゲン原子又はハロゲン化アルキル基を表す。R⁰¹、R⁰²及びR⁰³は、置換基を表す。L⁰¹及びL⁰²は、水素原子又は置換基を表し、L⁰¹及びL⁰²は、相互に結合して、式中の硫黄原子と共に環を形成してもよい。n0及びm0は、1～4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、
下記一般式（ｃ０）で表されるカチオン（Ｃ０）を含む化合物を含有する、
レジスト組成物。
TIFF
2025048682000122.tif
58
170
［式中、Ｙ
０
は酸素原子含有極性基を表す。Ｘ
０１
及びＸ
０２
は、それぞれ独立に、ハロゲン原子又はハロゲン化アルキル基を表す。Ｒ
０１
、Ｒ
０２
及びＲ
０３
は、それぞれ独立に、置換基を表す。Ｌ
０１
及びＬ
０２
は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、Ｌ
０１
及びＬ
０２
は、相互に結合して、式中の硫黄原子と共に環を形成してもよい。ｎ０及びｍ０は、それぞれ独立に、１～４の整数を表し、ｐ０１は０～３の整数を表し、ｎ０＋ｍ０＋ｐ０１≦５である。ｐ０２、ｑ０１、ｐ０３及びｑ０２は、それぞれ独立に、０～４の整数を表し、ｐ０２＋ｑ０１≦４であり、ｐ０３＋ｑ０２≦４であり、ｑ０１＋ｑ０２≧１である。ｍ０が２以上の整数のとき、２以上のＹ
０
は相互に同じでもよく、異なってもよい。ｐ０１が２以上の整数のとき、２以上のＲ
０１
は相互に同じでもよく、異なってもよい。ｐ０２が２以上の整数のとき、２以上のＲ
０２
は相互に同じでもよく、異なってもよい。ｐ０３が２以上の整数のとき、２以上のＲ
０３
は相互に同じでもよく、異なってもよい。ｑ０１が２以上の整数のとき、２以上のＸ
０１
は相互に同じでもよく、異なってもよい。ｑ０２が２以上の整数のとき、２以上のＸ
０２
は相互に同じでもよく、異なってもよい。］
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
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）と、
露光により酸を発生する酸発生剤成分（Ｂ）と、を含有し、
前記酸発生剤成分（Ｂ）が、下記一般式（ｂ０）で表される化合物を含む、
請求項１に記載のレジスト組成物。
TIFF
2025048682000123.tif
13
170
［式中、Ｍｃ
＋
は、前記カチオン（Ｃ０）である。Ｘｂ
－
は、対アニオンである。］
【請求項３】
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）と、
露光により発生する酸の拡散を制御する、酸拡散制御剤成分（Ｄ）と、を含有し、
前記酸拡散制御剤成分（Ｄ）が、下記一般式（ｄ０）で表される化合物を含む、
請求項１に記載のレジスト組成物。
TIFF
2025048682000124.tif
13
170
［式中、Ｍｃ
＋
は、前記カチオン（Ｃ０）である。Ｘｄ
－
は、対アニオンである。］
【請求項４】
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）を含み、
前記樹脂成分（Ａ１）が、下記一般式（ａ０－１）で表される構成単位（ａ０）を有する、
請求項１に記載のレジスト組成物。
TIFF
2025048682000125.tif
32
170
［式中、Ｒは、水素原子、炭素原子、炭素原子数１～５のアルキル基又は炭素原子数１～５のハロゲン化アルキル基である。Ｍｃ
＋
は、前記カチオン（Ｃ０）である。Ｒｘ
０－
は、アニオンを含む基である。］
【請求項５】
支持体上に、請求項１～４のいずれか一項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（Ｍ０）で表される化合物。
TIFF
2025048682000126.tif
64
170
［式中、Ｙ
０
は酸素原子含有極性基を表す。Ｘ
０１
及びＸ
０２
は、それぞれ独立に、ハロゲン原子又はハロゲン化アルキル基を表す。Ｒ
０１
、Ｒ
０２
及びＲ
０３
は、それぞれ独立に、置換基を表す。Ｌ
０１
及びＬ
０２
は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、Ｌ
０１
及びＬ
０２
は、相互に結合して、式中の硫黄原子と共に環を形成してもよい。ｎ０及びｍ０は、それぞれ独立に、１～４の整数を表し、ｐ０１は０～３の整数を表し、ｎ０＋ｍ０＋ｐ０１≦５である。ｐ０２、ｑ０１、ｐ０３及びｑ０２は、それぞれ独立に、０～４の整数を表し、ｐ０２＋ｑ０１≦４であり、ｐ０３＋ｑ０２≦４であり、ｑ０１＋ｑ０２≧１である。ｍ０が２以上の整数のとき、２以上のＹ
０
は相互に同じでもよく、異なってもよい。ｐ０１が２以上の整数のとき、２以上のＲ
０１
は相互に同じでもよく、異なってもよい。ｐ０２が２以上の整数のとき、２以上のＲ
０２
は相互に同じでもよく、異なってもよい。ｐ０３が２以上の整数のとき、２以上のＲ
０３
は相互に同じでもよく、異なってもよい。ｑ０１が２以上の整数のとき、２以上のＸ
０１
は相互に同じでもよく、異なってもよい。ｑ０２が２以上の整数のとき、２以上のＸ
０２
は相互に同じでもよく、異なってもよい。Ｘ
－
は、対アニオンである。］
【請求項７】
請求項６に記載の化合物を含む酸発生剤。
【請求項８】
請求項６に記載の化合物を含む酸拡散制御剤。

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、酸発生剤、及び酸拡散制御剤に関する。
続きを表示（約 1,900 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】
レジストパターンの形成においては、露光により酸発生剤成分から発生する酸の挙動もリソグラフィー特性に大きな影響を与える一要素とされる。
これに対し、酸発生剤成分とともに、露光により該酸発生剤成分から発生する酸の拡散を制御する酸拡散制御剤を用いることが提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、酸発生剤及び酸拡散制御剤として、それぞれスルホニウム塩を採用した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】
【０００６】
特開２０１９－２１９４６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
レジストパターンの微細化が進むなか、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。このようなレジストパターンの微細化に伴い、感度、ラフネス、及び解像性等のリソグラフィー特定の向上が課題となっている。しかしながら、これらのリソグラフィー特性は、通常、トレードオフの関係にあり、いずれの特性の向上を図ると、他の特性が劣化する傾向にある。レジスト組成物においては、感度、ラフネス、及び解像性のいずれもトレードオフさせることなく、これらを改善させることが求められている。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、感度、ラフネス、及び解像性のいずれも良好なレジスト組成物、前記レジスト組成物を用いたレジストパターン形成方法、前記レジスト組成物に用いる、化合物、酸発生剤、及び酸拡散制御剤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】
【０００９】
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、下記一般式（ｃ０）で表されるカチオン（Ｃ０）を含む化合物を含有する、レジスト組成物である。
【００１０】
TIFF
2025048682000001.tif
58
170
［式中、Ｙ
０
は酸素原子含有極性基を表す。Ｘ
０１
及びＸ
０２
は、それぞれ独立に、ハロゲン原子又はハロゲン化アルキル基を表す。Ｒ
０１
、Ｒ
０２
及びＲ
０３
は、それぞれ独立に、置換基を表す。Ｌ
０１
及びＬ
０２
は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、Ｌ
０１
及びＬ
０２
は、相互に結合して、式中の硫黄原子と共に環を形成してもよい。ｎ０及びｍ０は、それぞれ独立に、１～４の整数を表し、ｐ０１は０～３の整数を表し、ｎ０＋ｍ０＋ｐ０１≦５である。ｐ０２、ｑ０１、ｐ０３及びｑ０２は、それぞれ独立に、０～４の整数を表し、ｐ０２＋ｑ０１≦４であり、ｐ０３＋ｑ０２≦４であり、ｑ０１＋ｑ０２≧１である。ｍ０が２以上の整数のとき、２以上のＹ
０
は相互に同じでもよく、異なってもよい。ｐ０１が２以上の整数のとき、２以上のＲ
０１
は相互に同じでもよく、異なってもよい。ｐ０２が２以上の整数のとき、２以上のＲ
０２
は相互に同じでもよく、異なってもよい。ｐ０３が２以上の整数のとき、２以上のＲ
０３
は相互に同じでもよく、異なってもよい。ｑ０１が２以上の整数のとき、２以上のＸ
０１
は相互に同じでもよく、異なってもよい。ｑ０２が２以上の整数のとき、２以上のＸ
０２
は相互に同じでもよく、異なってもよい。］
（【００１１】以降は省略されています）

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