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公開番号2025054216
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-07
出願番号2024162313
出願日2024-09-19
発明の名称有機金属化合物、それを含むレジスト組成物、及びそれを利用したパターン形成方法
出願人三星電子株式会社,Samsung Electronics Co.,Ltd.
代理人個人,個人
主分類C07F 7/22 20060101AFI20250328BHJP(有機化学)
要約【課題】有機金属化合物、それを含むレジスト組成物、及びそれを利用したパターン形成方法を提供する。
【解決手段】下記化学式1-1～1-4のうちいずれか1つで表される有機金属化合物、それを含むレジスト組成物、及びそれを利用したパターン形成方法である:
<com:Image com:imageContentCategory="Drawing"> <com:ImageFormatCategory>JPEG</com:ImageFormatCategory> <com:FileName>2025054216000046.jpg</com:FileName> <com:HeightMeasure com:measureUnitCode="Mm">72</com:HeightMeasure> <com:WidthMeasure com:measureUnitCode="Mm">170</com:WidthMeasure> </com:Image> 前記化学式1-1～1-4において、M₁₁、Q₁₁～Q₁₄、b11～b14、R₁₁～R₁₄、Y₁₁～Y₁₃、及びX₁₁～X₁₄に係わる説明は、明細書を参照する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
下記化学式１－１～１－４のうちいずれか１つで表される、有機金属化合物：
JPEG
2025054216000029.jpg
80
170
前記化学式１－１～１－４において、
Ｍ
１１
は、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）、テルル（Ｔｅ）、タリウム（Ｔｌ）、鉛（Ｐｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、またはポロニウム（Ｐｏ）であり、
Ｑ
１１
～Ｑ
１４
は、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のＣ
２
－Ｃ
３０
アルケニル基、置換もしくは非置換のＣ
３
－Ｃ
３０
シクロアルケニル基、置換もしくは非置換のＣ
３
－Ｃ
３０
ヘテロシクロアルケニル基、置換もしくは非置換のＣ
２
－Ｃ
３０
アルキニル基、置換もしくは非置換のＣ
６
－Ｃ
３０
アリール基、または置換もしくは非置換のＣ
１
－Ｃ
３０
ヘテロアリール基であり、
ｂ１１は、２または３であり、
ｂ１２～ｂ１４は、それぞれ独立して、０～３の整数であり、
Ｒ
１１
～Ｒ
１４
は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、カルボン酸基、置換もしくは非置換のＣ
１
－Ｃ
３０
アルキル基、置換もしくは非置換のＣ
３
－Ｃ
３０
シクロアルキル基、置換もしくは非置換のＣ
３
－Ｃ
３０
ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは非置換のＣ
２
－Ｃ
３０
アルケニル基、置換もしくは非置換のＣ
３
－Ｃ
３０
シクロアルケニル基、置換もしくは非置換のＣ
３
－Ｃ
３０
ヘテロシクロアルケニル基、置換もしくは非置換のＣ
２
－Ｃ
３０
アルキニル基、置換もしくは非置換のＣ
６
－Ｃ
３０
アリール基、または置換もしくは非置換のＣ
１
－Ｃ
３０
ヘテロアリール基であり、
Ｑ
１１
～Ｑ
１４
及びＲ
１１
～Ｒ
１４
のうち隣接した２つは選択的に互いに結合して環を形成することができ、
Ｙ
１１
～Ｙ
１３
は、それぞれ独立して、Ｏ、Ｏ（Ｃ＝Ｏ）、Ｓ、Ｓ（Ｃ＝Ｏ）、ＮＸ
続きを表示（約 6,400 文字）【請求項２】
前記有機金属化合物のＭ
１１
とＣとの結合の結合解離エネルギー（bond dissociation energy）（計算値）は、３０ｋｃａｌ／ｍｏｌ以下である、請求項１に記載の有機金属化合物。
【請求項３】
Ｍ
１１
は、Ｉｎ、ＳｎまたはＳｂである、請求項１に記載の有機金属化合物。
【請求項４】
Ｑ
１１
～Ｑ
１４
は、それぞれ独立して、重水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、カルボン酸基、エーテルモイエティ、エステルモイエティ、スルホン酸エステルモイエティ、カーボネートモイエティ、アミドモイエティ、ラクトンモイエティ、スルトンモイエティ、カルボン酸無水物モイエティ、Ｃ
１
－Ｃ
２０
アルキル基、Ｃ
１
－Ｃ
２０
ハロゲン化アルキル基、Ｃ
１
－Ｃ
２０
アルコキシ基、Ｃ
１
－Ｃ
２０
アルキルチオ基、Ｃ
１
－Ｃ
２０
ハロゲン化アルコキシ基、Ｃ
１
－Ｃ
２０
ハロゲン化アルキルチオ基、Ｃ
３
－Ｃ
２０
シクロアルキル基、Ｃ
３
－Ｃ
２０
シクロアルコキシ基、Ｃ
３
－Ｃ
２０
シクロアルキルチオ基、Ｃ
６
－Ｃ
２０
アリール基、Ｃ
１
－Ｃ
２０
ヘテロアリール基、Ｃ
６
－Ｃ
２０
アリールオキシ基、Ｃ
６
－Ｃ
２０
アリールチオ基、Ｃ
１
－Ｃ
２０
ヘテロアリールオキシ基、Ｃ
１
－Ｃ
２０
ヘテロアリールチオ基、またはその任意の組み合わせで置換もしくは非置換の、Ｃ
２
－Ｃ
３０
アルケニル基、Ｃ
３
－Ｃ
３０
シクロアルケニル基、Ｃ
３
－Ｃ
３０
ヘテロシクロアルケニル基、Ｃ
２
－Ｃ
３０
アルキニル基、Ｃ
６
－Ｃ
３０
アリール基、及びＣ
１
－Ｃ
３０
ヘテロアリール基から選択され、
Ｒ
１１
～Ｒ
１４
は、それぞれ独立して、水素；重水素；ハロゲン；ヒドロキシル基；シアノ基；ニトロ基；カルボン酸基；及び重水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、カルボン酸基、エーテルモイエティ、エステルモイエティ、スルホン酸エステルモイエティ、カーボネートモイエティ、アミドモイエティ、ラクトンモイエティ、スルトンモイエティ、カルボン酸無水物モイエティ、Ｃ
１
－Ｃ
２０
アルキル基、Ｃ
１
【請求項５】
ｂ１１は、２または３であり、
ｂ１２は、２または３であり、
ｂ１３は、２または３であり；あるいは
ｂ１４は、２または３である、請求項１に記載の有機金属化合物。
【請求項６】
JPEG
2025054216000030.jpg
10
170
は、下記化学式２－１１～２－１４のうちいずれか１つで表され、
JPEG
2025054216000031.jpg
10
170
は、下記化学式２－２１～２－３０のうちいずれか１つで表され、
JPEG
2025054216000032.jpg
10
170
は、下記化学式２－３１～２－４０のうちいずれか１つで表され、
JPEG
2025054216000033.jpg
9
170
は、下記化学式２－４１～２－５０のうちいずれか１つで表される、請求項１に記載の有機金属化合物：
JPEG
2025054216000034.jpg
216
170
JPEG
2025054216000035.jpg
141
170
前記化学式２－１１～２－１４及び２－２１～２－５０において、
Ｑ
１１ａ
～Ｑ
１１ｆ
、Ｑ
１２ａ
～Ｑ
１２ｆ
、Ｑ
１３ａ
～Ｑ
１３ｆ
及びＱ
１４ａ
～Ｑ
１４ｆ
は、それぞれ化学式１－１～１－４中のＱ
１１
の定義と同じであり、
Ｒ
１１ｃ
、Ｒ
１１ｄ
、Ｒ
１２ａ
～Ｒ
１２ｆ
、Ｒ
１３ａ
～Ｒ
１３ｆ
及びＲ
１４ａ
～Ｒ
１４ｆ
は、それぞれ化学式１－１～１－４中のＲ
１１
の定義と同じであり、
Ｌ
１１
～Ｌ
１４
は、それぞれ独立して、単結合、Ｏ、Ｓ、Ｃ
１
－Ｃ
１０
アルキレン基、またはＣ
２
－Ｃ
１０
アルケニレン基であり、
ａ１１～ａ１４は、それぞれ独立して、１～３の整数から選択され、
＊は、隣接する原子との結合サイトである。
【請求項７】
Ｑ
１１ａ
、Ｑ
１１ｂ
、Ｑ
１２ａ
、Ｑ
１２ｂ
、Ｑ
１３ａ
、Ｑ
１３ｂ
、Ｑ
１４ａ
、Ｑ
１４ｂ
、Ｒ
１２ａ
、Ｒ
１２ｂ
、Ｒ
１３ａ
、Ｒ
１３ｂ
、Ｒ
１４ａ
及びＲ
１４ｂ
は、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のＣ
３
－Ｃ
３０
シクロアルケニル基、置換もしくは非置換のＣ
３
－Ｃ
３０
ヘテロシクロアルケニル基、置換もしくは非置換のＣ
６
－Ｃ
３０
アリール基、または置換もしくは非置換のＣ
１
－Ｃ
３０
ヘテロアリール基である、請求項６に記載の有機金属化合物。
【請求項８】
JPEG
2025054216000036.jpg
10
170
は、下記化学式３－１１～３－１４のうちいずれか１つで表され、
JPEG
2025054216000037.jpg
10
170
は、下記化学式３－２１～３－２４のうちいずれか１つで表され、
JPEG
2025054216000038.jpg
10
170
は、下記化学式３－３１～３－３４のうちいずれか１つで表され、
JPEG
2025054216000039.jpg
10
170
は、下記化学式３－４１～３－４４のうちいずれか１つで表される、請求項１に記載の有機金属化合物：
JPEG
2025054216000040.jpg
227
170
前記化学式３－１１～３－１４、３－２１～３－２４、３－３１～３－３４及び３－４１～３－４４において、
Ｑ
１１ｃ
、Ｑ
１１ｆ
、Ｑ
１２ｃ
、Ｑ
１２ｆ
、Ｑ
１３ｃ
、Ｑ
１３ｆ
、Ｑ
１４ｃ
及びＱ
１４ｆ
は、それぞれ化学式１－１～１－４中のＱ
１１
の定義と同じであり、
Ｒ
１１ｃ
、Ｒ
１１ｄ
、Ｒ
１２ｃ
、Ｒ
１２ｆ
、Ｒ
１３ｃ
、Ｒ
１３ｆ
、Ｒ
１４ｃ
及びＲ
１４ｆ
は、それぞれ化学式１－１～１－４中のＲ
１１
の定義と同じであり、
Ｌ
１１
～Ｌ
１４
は、それぞれ独立して、単結合、Ｏ、Ｓ、Ｃ
１
－Ｃ
１０
アルキレン基、またはＣ
２
－Ｃ
１０
アルケニレン基であり、
ａ１１～ａ１４は、それぞれ独立して、１～３の整数から選択され、
Ａ
３１
及びＡ
３２
は、それぞれ独立して、Ｃ
３
－Ｃ
２０
シクロアルケニル基、Ｃ
３
－Ｃ
２０
ヘテロシクロアルケニル基、Ｃ
６
－Ｃ
２０
アリール基、またはＣ
１
－Ｃ
２０
ヘテロアリール基であり、
Ｒ
３１
～Ｒ
３６
は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、カルボン酸基、エーテルモイエティ、エステルモイエティ、スルホン酸エステルモイエティ、カーボネートモイエティ、アミドモイエティ、ラクトンモイエティ、スルトンモイエティ、カルボン酸無水物モイエティ、Ｃ
１
－Ｃ
【請求項９】
Ｘ
１１
～Ｘ
１４
は、それぞれ独立して、水素；重水素；及び重水素、ハロゲン、ヒドロキシ基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、カルボン酸基、エーテルモイエティ、エステルモイエティ、スルホン酸エステルモイエティ、カーボネートモイエティ、アミドモイエティ、ラクトンモイエティ、スルトンモイエティ、カルボン酸無水物モイエティ、Ｃ
１
－Ｃ
２０
アルキル基、Ｃ
１
－Ｃ
２０
ハロゲン化アルキル基、Ｃ
１
－Ｃ
２０
アルコキシ基、Ｃ
１
－Ｃ
２０
アルキルチオ基、Ｃ
１
－Ｃ
２０
ハロゲン化アルコキシ基、Ｃ
１
－Ｃ
２０
ハロゲン化アルキルチオ基、Ｃ
３
－Ｃ
２０
シクロアルキル基、Ｃ
３
－Ｃ
２０
シクロアルコキシ基、Ｃ
３
－Ｃ
２０
シクロアルキルチオ基、Ｃ
６
－Ｃ
２０
アリール基、またはその任意の組み合わせで置換もしくは非置換の、Ｃ
１
－Ｃ
２０
アルキル基、Ｃ
１
－Ｃ
２０
ハロゲン化アルキル基、Ｃ
３
－Ｃ
２０
シクロアルキル基、Ｃ
２
－Ｃ
３０
アルケニル基、Ｃ
３
－Ｃ
３０
シクロアルケニル基、Ｃ
３
－Ｃ
３０
ヘテロシクロアルケニル基、Ｃ
２
－Ｃ
３０
アルキニル基、Ｃ
６
－Ｃ
２０
アリール基、及びＣ
１
－Ｃ
２０
ヘテロアリール基；から選択される、請求項１に記載の有機金属化合物。
【請求項１０】
前記化学式１－１～１－４のうちいずれか１つで表される有機金属化合物が前記化学式１－２で表され、
JPEG
2025054216000041.jpg
10
170
は、下記化学式３－１１及び３－１３のうちいずれか１つで表され、
JPEG
2025054216000042.jpg
10
170
は、下記化学式３－２１及び３－２３のうちいずれか１つで表される、請求項１に記載の有機金属化合物：
JPEG
2025054216000043.jpg
55
170
前記化学式３－１１、３－１３、３－２１及び３－２３において、
Ｒ
１１ｃ
、Ｒ
１１ｄ
、Ｒ
１２ｃ
、Ｒ
１２ｆ
及びＲ
１３ｃ
は、それぞれ化学式１－１～１－４中のＲ
１１
の定義と同じであり、
Ｌ
１１
及びＬ
１２
は、それぞれ独立して、単結合、Ｏ、Ｓ、Ｃ
１
－Ｃ
１０
アルキレン基、またはＣ
２
－Ｃ
１０
アルケニレン基であり、
ａ１１及びａ１２は、それぞれ独立して、１～３の整数から選択され、
Ａ
３１
及びＡ
３２
は、それぞれ独立して、Ｃ
３
－Ｃ
２０
シクロアルケニル基、Ｃ
３
－Ｃ
２０
ヘテロシクロアルケニル基、Ｃ
６
－Ｃ
２０
アリール基、またはＣ
１
－Ｃ
２０
ヘテロアリール基であり、
Ｒ
３１
～Ｒ
３６
は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、カルボン酸基、エーテルモイエティ、エステルモイエティ、スルホン酸エステルモイエティ、カーボネートモイエティ、アミドモイエティ、ラクトンモイエティ、スルトンモイエティ、カルボン酸無水物モイエティ、Ｃ
１
－Ｃ
１０
アルキル基、Ｃ
１
－Ｃ
１０
ハロゲン化アルキル基、Ｃ
１
－Ｃ
１０
アルコキシ基、Ｃ
１
－Ｃ
１０
アルキルチオ基、Ｃ
１
－Ｃ
１０
ハロゲン化アルコキシ基、Ｃ
１
－Ｃ
１０
ハロゲン化アルキルチオ基、Ｃ
３
－Ｃ
１０
シクロアルキル基、Ｃ
３
－Ｃ
１０
シクロアルコキシ基、Ｃ
（【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、有機金属化合物、それを含むレジスト組成物、及びそれを利用したパターン形成方法に関する。
続きを表示（約 3,700 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体の製造時、微細パターンを形成するために、光に反応して物性が変化するレジストを使用している。そのうち、化学増幅型レジスト（chemically amplified resist）が広く使用されてきた。化学増幅型レジストは、光と光酸発生剤とが反応して形成された酸がベース樹脂と再び反応し、前記ベース樹脂の現像液に対する溶解度を変化させることにより、パターニングを可能にする。
【０００３】
しかし、化学増幅型レジストの場合、前記形成された酸が非露光領域まで拡散するにつれて、パターンの均一度が低くなったり、表面の粗さが増加したりするなどの問題が惹起される。また、半導体工程が次第に微細化されるにつれて、酸の拡散制御が容易でなく、新規の方式のレジスト開発が必要になった。
【０００４】
近年、化学増幅型レジストの限界を克服するために、露光によって物性が変化する素材を開発しようとする試みが行われている。しかし、まだ露光時に必要なドーズ（dose）が高いという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、低いドーズの露光によっても物性が変化し、向上した解像度のパターンを提供するレジスト組成物及びそれを利用したパターン形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一側面によって、下記化学式１－１～１－４のうちいずれか１つで表される有機金属化合物が提供される：
JPEG
2025054216000002.jpg
80
170
【０００７】
前記化学式１－１～１－４において、
Ｍ
１１
は、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）、テルル（Ｔｅ）、タリウム（Ｔｌ）、鉛（Ｐｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、またはポロニウム（Ｐｏ）であり、
Ｑ
１１
～Ｑ
１４
は、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のＣ
２
－Ｃ
３０
アルケニル基、置換もしくは非置換のＣ
３
－Ｃ
３０
シクロアルケニル基、置換もしくは非置換のＣ
３
－Ｃ
３０
ヘテロシクロアルケニル基、置換もしくは非置換のＣ
２
－Ｃ
３０
アルキニル基、置換もしくは非置換のＣ
６
－Ｃ
３０
アリール基、または置換もしくは非置換のＣ
１
－Ｃ
３０
ヘテロアリール基であり、
ｂ１１は、２または３であり、
ｂ１２～ｂ１４は、それぞれ独立して、０～３の整数であり、
Ｒ
１１
～Ｒ
１４
は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、カルボン酸基、置換もしくは非置換のＣ
１
－Ｃ
３０
アルキル基、置換もしくは非置換のＣ
３
－Ｃ
３０
シクロアルキル基、置換もしくは非置換のＣ
３
－Ｃ
３０
ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは非置換のＣ
２
－Ｃ
３０
アルケニル基、置換もしくは非置換のＣ
３
－Ｃ
３０
シクロアルケニル基、置換もしくは非置換のＣ
３
－Ｃ
３０
ヘテロシクロアルケニル基、置換もしくは非置換のＣ
２
－Ｃ
３０
アルキニル基、置換もしくは非置換のＣ
６
－Ｃ
３０
アリール基、または置換もしくは非置換のＣ
１
－Ｃ
３０
ヘテロアリール基であり、
Ｑ
１１
～Ｑ
１４
及びＲ
１１
～Ｒ
１４
のうち隣接した２つは選択的に互いに結合して環を形成することができ、
Ｙ
１１
～Ｙ
１３
は、それぞれ独立して、Ｏ、Ｏ（Ｃ＝Ｏ）、Ｓ、Ｓ（Ｃ＝Ｏ）、ＮＸ
１４
またはＮ（Ｃ＝Ｏ）Ｘ
１４
【０００８】
他の側面によって、前述の有機金属化合物を含むレジスト組成物が提供される。
さらに他の側面によって、前述のレジスト組成物を塗布してレジスト膜を形成する段階と、高エネルギー線で前記レジスト膜の少なくとも一部を露光する段階と、現像液を利用して、露光されたレジスト膜を現像する段階と、を含む、パターン形成方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の実施形態は、向上した感度を有し、向上した解像度のパターンを提供するレジスト組成物を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の一実施形態によるパターン形成方法を示すフローチャートである。
本発明の一実施形態によるパターン形成方法を示す側断面図である。
本発明の一実施形態によるパターン形成方法を示す側断面図である。
本発明の一実施形態によるパターン形成方法を示す側断面図である。
Ａ－２の
１
Ｈ－ＮＭＲデータを示す図面である。
Ａ－２の
１３
Ｃ－ＮＭＲデータを示す図面である。
Ａ－２の
１１９
Ｓｎ－ＮＭＲデータを示す図面である。
Ａ－１の
１
Ｈ－ＮＭＲデータを示す図面である。
Ａ－１の
１３
Ｃ－ＮＭＲデータを示す図面である。
Ａ－１の
１１９
Ｓｎ－ＮＭＲデータを示す図面である。
ＯＭ－Ａの
１
Ｈ－ＮＭＲデータを示す図面である。
ＯＭ－Ａの
１３
Ｃ－ＮＭＲデータを示す図面である。
ＯＭ－Ａの
１１９
Ｓｎ－ＮＭＲデータを示す図面である。
Ｂ－２の
１
Ｈ－ＮＭＲデータを示す図面である。
Ｂ－２の
１３
Ｃ－ＮＭＲデータを示す図面である。
Ｂ－２の
１１９
Ｓｎ－ＮＭＲデータを示す図面である。
Ｂ－１の
１
Ｈ－ＮＭＲデータを示す図面である。
Ｂ－１の
１３
Ｃ－ＮＭＲデータを示す図面である。
Ｂ－１の
１１９
Ｓｎ－ＮＭＲデータを示す図面である。
ＯＭ－Ｂの
１
Ｈ－ＮＭＲデータを示す図面である。
ＯＭ－Ｂの
１３
Ｃ－ＮＭＲデータを示す図面である。
ＯＭ－Ｂの
１１９
Ｓｎ－ＮＭＲデータを示す図面である。
実施例１－１のドーズによる現像後の膜厚変化を示す図面である。
実施例１－２のドーズによる現像後の膜厚変化を示す図面である。
実施例１－３のドーズによる現像後の膜厚変化を示す図面である。
実施例１－４のドーズによる現像後の膜厚変化を示す図面である。
実施例１－５のドーズによる現像後の膜厚変化を示す図面である。
実施例２－１のドーズによる現像後の膜厚変化を示す図面である。
比較例１のドーズによる現像後の膜厚変化を示す図面である。
比較例２のドーズによる現像後の膜厚変化を示す図面である。
比較例３のドーズによる現像後の膜厚変化を示す図面である。
本発明の一実施形態によるパターニング構造物を形成する方法を示す側断面図である。
本発明の一実施形態によるパターニング構造物を形成する方法を示す側断面図である。
本発明の一実施形態によるパターニング構造物を形成する方法を示す側断面図である。
本発明の一実施形態によるパターニング構造物を形成する方法を示す側断面図である。
本発明の一実施形態によるパターニング構造物を形成する方法を示す側断面図である。
実施形態による半導体素子の形成方法を示す側断面図である。
実施形態による半導体素子の形成方法を示す側断面図である。
実施形態による半導体素子の形成方法を示す側断面図である。
実施形態による半導体素子の形成方法を示す側断面図である。
実施形態による半導体素子の形成方法を示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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