特許ウォッチ

公開番号2025060725
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-10
出願番号2024221612,2020126709
出願日2024-12-18,2020-07-27
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 20060101AFI20250403BHJP(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】良好なパターン倒れ耐性(PCM)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。
<com:Image com:imageContentCategory="Drawing"> <com:ImageFormatCategory>JPEG</com:ImageFormatCategory> <com:FileName>2025060725000150.jpg</com:FileName> <com:HeightMeasure com:measureUnitCode="Mm">54</com:HeightMeasure> <com:WidthMeasure com:measureUnitCode="Mm">130</com:WidthMeasure> </com:Image>
[式中、L¹及びR¹は置換/非置換の炭化水素基、該基に含まれる-CH₂-は-O-、-S-等に置き換わっていてもよい;X¹は-CO-O-、-O-CO-等;R²はハロゲン原子又はアルキル基;m1は1～3、m2は0～4の整数;を表す。]
【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
2025060725000147.jpg
35
102
［式（Ｉ）中、
Ｌ
1
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。
Ｘ
1
は、＊－ＣＯ－Ｏ－、＊－Ｏ－ＣＯ－、＊－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－又は＊－Ｏ－を表し、＊は、Ｌ
1
との結合部位を表す。
Ｒ
1
は、置換基を有してもよい炭素数１～２４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。
ｍ１は、１～３のいずれかの整数を表し、ｍ１が２以上のとき、複数のＬ
1
、Ｘ
1
及びＲ
1
は、互いに同一であっても異なってもよい。
Ｒ
２
は、ハロゲン原子又は炭素数１～６のアルキル基を表す。
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。
Ｚ
＋
は、有機カチオンを表す。］
JPEG
2025060725000148.jpg
41
47
［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 1,000 文字）【請求項２】
Ｒ
1
が、炭素数３～１８の環状炭化水素基（該環状炭化水素基は置換基を有してもよい。）を含む炭化水素基（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。）である請求項１に記載のレジスト組成物。
【請求項３】
Ｌ
１
が炭素数１～４のアルカンジイル基である請求項１又は２に記載のレジスト組成物。
【請求項４】
ｍ１が２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】
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の少なくとも１種を含む請求項１～４のいずれかに記載のレジスト組成物。
JPEG
2025060725000149.jpg
41
89
［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－との結合部位を表す。
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６】
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１～５のいずれかに記載のレジスト組成物。
【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 5,500 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、下記式で表される塩及び該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。
TIFF
2025060725000001.tif
33
57
特許文献２には、下記式で表される塩及び該塩を酸発生剤として含有するレジスト組成
物がそれぞれ記載されている。
TIFF
2025060725000002.tif
33
127
特許文献３には、下記式で表される塩及び該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。
TIFF
2025060725000003.tif
28
54
特許文献４には、下記式で表される塩及び該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。
TIFF
2025060725000004.tif
33
62
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００４－２０３８５８号公報
特開２００５－０９７２５４号公報
特開平０９－２４４２３４号公報
特開２０１７－０８８８６５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、上記の塩を含有するレジスト組成物から形成されたレジストパターンよりも
、パターン倒れ耐性（ＰＣＭ）が良好なレジストパターンを形成するレジスト組成物を提
供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下の発明を含む。
［１］式（Ｉ）で表される塩。
TIFF
2025060725000005.tif
34
99
［式（Ｉ）中、
Ｌ
1
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。
Ｘ
1
は、＊－ＣＯ－Ｏ－、＊－Ｏ－ＣＯ－、＊－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－又は＊－Ｏ－を表し、
＊は、Ｌ
1
との結合部位を表す。
Ｒ
1
は、置換基を有してもよい炭素数１～２４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。
ｍ１は、１～３のいずれかの整数を表し、ｍ１が２以上のとき、複数のＬ
1
、Ｘ
1
及びＲ
1
は、互いに同一であっても異なってもよい。
Ｒ
２
は、ハロゲン原子又は炭素数１～６のアルキル基を表す。
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。
Ｚ
＋
は、有機カチオンを表す。］
［２］Ｒ
1
が、炭素数３～１８の環状炭化水素基（該環状炭化水素基は置換基を有して
もよい。）を含む炭化水素基（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。）である［１］記載の塩。
［３］Ｌ
１
が炭素数１～４のアルカンジイル基である［１］又は［２］に記載の塩。
［４］ｍ１が２である［１］～［３］のいずれかに記載の塩。
［５］［１］～［４］のいずれかに記載の塩を含有する酸発生剤。
［６］［５］記載の酸発生剤と酸不安定基を有する樹脂とを含有するレジスト組成物。
［７］酸不安定基を有する樹脂が、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［６］記載のレジ
スト組成物。
TIFF
2025060725000006.tif
42
91
［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
）
【発明の効果】
【０００６】
本発明の塩を含有するレジスト組成物を用いることにより、良好なパターン倒れ耐性（
ＰＣＭ）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、「アクリル系モノマー及び
メタクリル系モノマーの少なくとも一種」を意味する。「（メタ）アクリレート」及び「
（メタ）アクリル酸」等の表記も、同様の意味を表す。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、それらの価数を適宜変更して結合させた基を意
味する。「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。
【０００８】
〔式（Ｉ）で表される塩〕
本発明は、式（Ｉ）で表される塩（以下「塩（Ｉ）」という場合がある）に関する。
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
2025060725000008.tif
34
99
［式中、全ての符号は、それぞれ前記と同じ意味を表す。］
【０００９】
式（Ｉ）において、Ｌ
１
における２価の炭化水素基としては、アルカンジイル基等の２
価の鎖式炭化水素基、単環式又は多環式の２価の脂環式炭化水素基、２価の芳香族炭化水
素基が挙げられ、これらの基のうち２種以上を組み合わせた基（例えば脂環式炭化水素基
とアルカンジイル基とから形成される２価の炭化水素基）でもよい。
アルカンジイル基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン－１，３－ジイル基、
ブタン－１，４－ジイル基、ペンタン－１，５－ジイル基、ヘキサン－１，６－ジイル基
、ヘプタン－１，７－ジイル基、オクタン－１，８－ジイル基、ノナン－１，９－ジイル
基、デカン－１，１０－ジイル基、ウンデカン－１，１１－ジイル基、ドデカン－１，１
２－ジイル基、トリデカン－１，１３－ジイル基、テトラデカン－１，１４－ジイル基、
ペンタデカン－１，１５－ジイル基、ヘキサデカン－１，１６－ジイル基及びヘプタデカ
ン－１，１７－ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基；及び
エタン－１，１－ジイル基、プロパン－１，１－ジイル基、プロパン－１，２－ジイル
基、プロパン－２，２－ジイル基、ペンタン－２，４－ジイル基、２－メチルプロパン－
１，３－ジイル基、２－メチルプロパン－１，２－ジイル基、ペンタン－１，４－ジイル
基、２－メチルブタン－１，４－ジイル基等の分岐状アルカンジイル基が挙げられる。ア
ルカンジイル基の炭素数は、好ましくは１～１２であり、より好ましくは１～９であり、
さらに好ましくは１～６であり、より一層好ましくは１～４である。
単環式又は多環式の２価の脂環式飽和炭化水素基としては、シクロブタン－１，３－ジ
イル基、シクロペンタン－１，３－ジイル基、シクロヘキサン－１，４－ジイル基、シク
ロオクタン－１，５－ジイル基等のシクロアルカンジイル基である単環式の２価の脂環式
飽和炭化水素基；及び
ノルボルナン－１，４－ジイル基、ノルボルナン－２，５－ジイル基、アダマンタン－
１，５－ジイル基、アダマンタン－２，６－ジイル基等の多環式の２価の脂環式飽和炭化
水素基が挙げられる。脂環式炭化水素基の炭素数は、好ましくは３～１８であり、より好
ましくは３～１６であり、さらに好ましくは３～１２である。
２価の芳香族炭化水素基としては、フェニレン基、ナフチレン基、アントリレン基、ビ
フェニレン基、フェナントリレン基等のアリーレン基等の芳香族炭化水素基が挙げられる
。芳香族炭化水素基の炭素数は、好ましくは６～１８であり、より好ましくは６～１４で
あり、さらに好ましくは６～１０である。
２種以上を組み合わせた基としては、脂環式飽和炭化水素基とアルカンジイル基とを組
み合わせた基及び芳香族炭化水素基とアルカンジイル基とを組み合わせた基が挙げられる
。
脂環式飽和炭化水素基とアルカンジイル基とを組み合わせた基としては、例えば、－２
価の脂環式飽和炭化水素基－アルカンジイル基－、－アルカンジイル基－２価の脂環式飽
和炭化水素基－アルカンジイル基－、－アルカンジイル基－２価の脂環式飽和炭化水素基
－等が挙げられる。
芳香族炭化水素基とアルカンジイル基とを組み合わせた基としては、例えば、－２価の
芳香族炭化水素基－アルカンジイル基－、－アルカンジイル基－２価の芳香族炭化水素基
－アルカンジイル基－、－アルカンジイル基－２価の芳香族炭化水素基－等が挙げられる
。
Ｌ
１
の炭素数１～２８の２価の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。
Ｌ
１
の炭素数１～２８の炭化水素基に含まれる－ＣＨ
２
－が－Ｏ－、－Ｓ－、－ＳＯ
２
－又は－ＣＯ－に置き換わっている場合、置き換わる前の炭素数を該炭化水素基の炭素数
【００１０】
Ｌ
１
が有してもよい置換基としては、ヒドロキシ基、カルボキシ基、ハロゲン原子、シ
アノ基、炭素数１～１２のアルキル基、炭素数１～１２のアルコキシ基、炭素数２～１３
のアルコキシカルボニル基、炭素数２～１３のアルキルカルボニル基、炭素数２～１３の
アルキルカルボニルオキシ基又はこれらを組み合わせた基などが挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等が挙げられ
る。
炭素数１～１２のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピ
ル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチ
ル基、ノニル基等が挙げられる。アルキル基の炭素数は、好ましくは１～９であり、より
好ましくは１～６であり、さらに好ましくは１～４である。
炭素数１～１２のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブ
トキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、２－エチルヘキシ
ルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、ウンデシルオキシ基、ドデシルオキシ基
等が挙げられる。
炭素数２～１３のアルコキシカルボニル基、炭素数２～１３のアルキルカルボニル基及
び炭素数２～１３のアルキルカルボニルオキシ基は、上述したアルキル基又はアルコキシ
基にカルボニル基又はカルボニルオキシ基が結合した基を表す。
炭素数２～１３のアルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシ
カルボニル基、ブトキシカルボニル基等が挙げられ、炭素数２～１３のアルキルカルボニ
ル基としては、アセチル基、プロピオニル基及びブチリル基等が挙げられ、炭素数２～１
３のアルキルカルボニルオキシ基としては、アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基、
ブチリルオキシ基等が挙げられる。
置換基は、炭素数１～４のアルキル基、ヒドロキシ基又はハロゲン原子であることが好
ましく、炭素数１～４のアルキル基又はハロゲン原子であることがより好ましく、メチル
基又はフッ素原子であることがさらに好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許