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公開番号2025066645
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-23
出願番号2024147184
出願日2024-08-29
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 7/039 20060101AFI20250416BHJP(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均一性を有するレジストパターンを製造し得る樹脂を含むレジスト組成物を提供する。
【解決手段】特定の式で表されるフェノールを含む構造単位と、特定の式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。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
式（Ｉ１）で表される構造単位と、式（Ｉ２）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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2025066645000191.tif
79
110
［式（Ｉ１）及び式（Ｉ２）中、
Ｒ
ｂｂ１Ａ
及びＲ
ｂｂ１Ｂ
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。
Ｘ
１Ａ
及びＸ
１Ｂ
は、それぞれ独立に、単結合又は＊－ＣＯ－Ｏ－＊＊を表す。
＊及び＊＊は、結合部位を表し、＊はＲ
ｂｂ１Ａ
が結合した炭素原子との結合部位を表す。
Ａｒ
１Ａ
及びＡｒ
１Ｂ
は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭素数６～１８の芳香族炭化水素基を表す。
Ａ
１Ａ
及びＡ
１Ｂ
は、それぞれ独立に、炭素数１～２０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－、－ＣＯ－、－Ｓ－又は－ＳＯ
２
－で置き換わっていてもよい。
Ｒ
１Ａ
及びＲ
１Ｂ
は、ハロゲン原子又は炭素数１～１２のハロアルキル基を表し、該ハロアルキル基に含まれる－ＣＨ
2
－は、－Ｏ－、－ＣＯ－、－Ｓ－又は－ＳＯ
２
－で置き換わっていてもよい。
Ｒ
２Ａ
及びＲ
２Ｂ
は、それぞれ独立に、炭素数１～１８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－又は－ＣＯ－、－Ｓ－、－ＳＯ
２
－で置き換わっていてもよい。
Ｒ
３
は、式（５ａ）で表される基を表すか、ＯＲ
３
とＲ
２Ｂ
とが一緒になってアセタール環構造を有する基を形成していてもよい。
ｍ１０Ａ及びｍ１０Ｂは、それぞれ独立に、１～６のいずれかの整数を表し、ｍ１０Ａ又はｍ１０Ｂ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もよい。
ｍ１Ａ及びｍ１Ｂは、それぞれ独立に、０～４の整数を表し、ｍ１Ａ及びｍ１Ｂのいずれか一方は、１以上の整数である。
ｍ２Ａ及びｍ２Ｂは、それぞれ独立に、０～３のいずれかの整数を表し、０≦ｍ１Ａ＋ｍ２Ａ≦ｍ４、０≦ｍ１Ｂ＋ｍ２Ｂ≦４を満たし、ｍ２Ａが２以上のとき、複数のＲ
２Ａ
は互いに同一であっても異なってもよく、ｍ２Ｂが２以上のとき、複数のＲ
２Ｂ
は互いに同一であっても異なってもよい。］
TIFF
2025066645000192.tif
21
120
［式（５ａ）中、
Ｌ
１０
は、単結合又は炭素数１～６のアルカンジイル基を表す。
ｍ５１及びｍ５２は、それぞれ独立に、０又は１を表す。
Ｒ
ａａ１
及びＲ
ａａ２
は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数１～２０の炭化水素基を表す。
Ｘ
ａ
は、単結合、酸素原子、硫黄原子又はメチレン基を表す。
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
続きを表示（約 4,200 文字）【請求項２】
Ｘ
１Ａ
及びＸ
１Ｂ
が、単結合である請求項１に記載のレジスト組成物。
【請求項３】
Ａｒ
１Ａ
及びＡｒ
１Ｂ
が、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭素数６～１０の芳香族炭化水素基である請求項１又は２に記載のレジスト組成物。
【請求項４】
Ａ
１Ａ
及びＡ
１Ｂ
が、それぞれ独立に、＊＊＊－Ｘ
０１
－Ｌ
０１
－又は＊＊＊－Ｌ
０１
－Ｘ
０１
－であり、
Ｘ
０１
は、－Ｏ－、－ＣＯ－、－Ｓ－又は－ＳＯ
２
－を表し、
Ｌ
０１
は、単結合又は炭素数１～１８の炭化水素基を表し、
＊＊＊は、Ａｒ
１Ａ
又はＡｒ
１Ｂ
との結合部位を表す請求項１又は２に記載のレジスト組成物。
【請求項５】
Ｘ
０１
が、酸素原子である請求項４に記載のレジスト組成物。
【請求項６】
Ｌ
０１
が、炭素数１～６のアルカンジイル基である請求項４に記載のレジスト組成物。
【請求項７】
式（５ａ）で表される基が、式（５ａ－Ａ）で表される基である請求項１又は２に記載のレジスト組成物。
TIFF
2025066645000193.tif
31
72
［式（５ａ－Ａ）中、
Ｒ
ａａ１A
及びＲ
ａａ２A
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、
Ｘ
ａ
は、単結合、酸素原子、硫黄原子又はメチレン基を表す。
Ｒ
ａａ３A
は、炭素数１～２０の炭化水素基を表すか、又は、Ｒ
ａａ２A
及びＲ
ａａ３A
が互いに結合し、－Ｃ－Ｘ
ａ
－と共に、炭素数３～２０の環を形成した基を表す。前記炭化水素基及び前記環を形成した基に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－又は－Ｓ－で置き換わってもよく、前記炭化水素基及び前記環を形成した基は、置換基を有してもよい。
＊は、酸素原子との結合部位を表す。］
【請求項８】
式（５ａ）で表される基が、式（５ａ－Ｂ）で表される基である請求項１又は２に記載のレジスト組成物。
TIFF
2025066645000194.tif
31
92
［式（５ａ－Ｂ）中、
Ｌ
１０
は、式（５ａ）と同じ意味を表す。
Ｒ
ａａ１Ｂ
、Ｒ
ａａ２Ｂ
及びＲ
ａａ３Ｂ
は、それぞれ独立に、炭素数１～２０の炭化水素基を表すか、又はＲ
ａａ２Ｂ
及びＲ
ａａ３Ｂ
が互いに結合し、Ｒ
ａａ２Ｂ
及びＲ
ａａ３Ｂ
が結合する炭素原子と共に、炭素数３～２０の脂環式炭化水素基を形成した基を表す。前記炭化水素基及び前記脂環式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く、前記炭化水素基及び前記脂環式炭化水素基は、置換基を有してもよい。
＊は、酸素原子との結合部位を表す。］
【請求項９】
樹脂が、さらに、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１又は２に記載のレジスト組成物。
TIFF
2025066645000195.tif
44
145
［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す。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いてもよい。
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。］
TIFF
2025066645000196.tif
31
119
［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。］
TIFF
2025066645000197.tif
45
58
［式（ａ１－５）中、
Ｒ
a8
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、水素原子又はハロゲン原子を表す。
【請求項１０】
樹脂が、さらに、式（ａ２－Ａ）で表される構造単位を含む請求項１又は２に記載のレジスト組成物。
TIFF
2025066645000199.tif
31
127
［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、１～４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、レジスト組成物及び該レジスト組成物を用いるレジストパターンの製造方法に関する。
続きを表示（約 4,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、下記構造単位を含む樹脂を含有するレジスト組成物が、記載されている。
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2025066645000001.tif
44
84
特許文献２には、下記構造単位を含む樹脂を含有するレジスト組成物が、記載されている。
TIFF
2025066645000002.tif
44
89
特許文献３には、下記構造単位を含む樹脂を含有するレジスト組成物が、記載されている。
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2025066645000003.tif
38
84
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１３０８０７号公報
特開２０２２－０７５５５５号公報
特開２０２２－０７５５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記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、ＣＤ均一性（ＣＤＵ）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（Ｉ１）で表される構造単位と、式（Ｉ２）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。
TIFF
2025066645000004.tif
79
110
［式（Ｉ１）及び式（Ｉ２）中、
Ｒ
ｂｂ１Ａ
及びＲ
ｂｂ１Ｂ
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。
Ｘ
１Ａ
及びＸ
１Ｂ
は、それぞれ独立に、単結合又は＊－ＣＯ－Ｏ－＊＊を表す。
＊及び＊＊は、結合部位を表し、＊はＲ
ｂｂ１Ａ
が結合した炭素原子との結合部位を表す。
Ａｒ
１Ａ
及びＡｒ
１Ｂ
は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭素数６～１８の芳香族炭化水素基を表す。
Ａ
１Ａ
及びＡ
１Ｂ
は、それぞれ独立に、炭素数１～２０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－、－ＣＯ－、－Ｓ－又は－ＳＯ
２
－で置き換わっていてもよい。
Ｒ
１Ａ
及びＲ
１Ｂ
は、ハロゲン原子又は炭素数１～１２のハロアルキル基を表し、該ハロアルキル基に含まれる－ＣＨ
2
－は、－Ｏ－、－ＣＯ－、－Ｓ－又は－ＳＯ
２
－で置き換わっていてもよい。
Ｒ
２Ａ
及びＲ
２Ｂ
は、それぞれ独立に、炭素数１～１８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－又は－ＣＯ－、－Ｓ－、－ＳＯ
２
－で置き換わっていてもよい。
Ｒ
３
は、式（５ａ）で表される基を表すか、ＯＲ
３
とＲ
２Ｂ
とが一緒になってアセタール環構造を有する基を形成していてもよい。
ｍ１０Ａ及びｍ１０Ｂは、それぞれ独立に、１～６のいずれかの整数を表し、ｍ１０Ａ又はｍ１０Ｂ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もよい。
ｍ１Ａ及びｍ１Ｂは、それぞれ独立に、０～４の整数を表し、ｍ１Ａ及びｍ１Ｂのいずれか一方は、１以上の整数である。
ｍ２Ａ及びｍ２Ｂは、それぞれ独立に、０～３のいずれかの整数を表し、０≦ｍ１Ａ＋ｍ２Ａ≦ｍ４、０≦ｍ１Ｂ＋ｍ２Ｂ≦４を満たし、ｍ２Ａが２以上のとき、複数のＲ
２Ａ
は互いに同一であっても異なってもよく、ｍ２Ｂが２以上のとき、複数のＲ
２Ｂ
は互いに同一であっても異なってもよい。］
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2025066645000005.tif
21
120
［式（５ａ）中、
Ｌ
１０
は、単結合又は炭素数１～６のアルカンジイル基を表す。
ｍ５１及びｍ５２は、それぞれ独立に、０又は１を表す。
Ｒ
ａａ１
及びＲ
ａａ２
は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数１～２０の炭化水素基を表す。
Ｘ
ａ
は、単結合、酸素原子、硫黄原子又はメチレン基を表す。
Ｒ
ａａ３
は、炭素数１～２０の炭化水素基を表すか、又は、Ｒ
ａａ２
【発明の効果】
【０００６】
本発明レジスト組成物を用いることにより、良好なＣＤ均一性（ＣＤＵ）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。炭化水素基等に含まれる－ＣＨ
2
－が－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－又は－ＳＯ
２
－で置き換わる場合、各基において同様の例を適用するものとし、置き換わる前の炭素数を炭化水素基等の炭素数とする。「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結合が重合により単結合（－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。各基は、置換基の数等によって、その基に含まれる任意の位置及び数の水素原子が結合手に置き換わることがある。置換基における炭素数は、被置換基の炭素数には含めない。「塩基不安定基」とは、塩基（例えば、トリメチルアミン等）と接触すると、脱離基が脱離して、親水性基（例えば、カルボキシ基又はヒドロキシ基等）を形成する基を意味する。
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】
〔レジスト組成物〕
本発明のレジスト組成物は、式（Ｉ１）で表される構造単位（以下「構造単位（Ｉ１）」という場合がある）と、式（Ｉ２）で表される構造単位（以下「構造単位（Ｉ２）」という場合がある）を含む樹脂（以下「樹脂（Ａ）」という場合がある）を含有する。
本発明のレジスト組成物は、さらに、酸発生剤（以下、「酸発生剤（Ｂ）」という場合がある。）及び／又は樹脂（Ａ）以外の樹脂を含有していてもよい。
本発明のレジスト組成物は、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等のクエンチャー（以下「クエンチャー（Ｃ）」という場合がある）を含有することが好ましく、溶剤（以下「溶剤（Ｅ）」という場合がある）を含有することが好ましい。
【０００９】
＜樹脂（Ａ）＞
樹脂（Ａ）は、構造単位（Ｉ１）と、構造単位（Ｉ２）を含む樹脂を含む樹脂である。
〈構造単位（Ｉ１）及び構造単位（Ｉ２）〉
構造単位（Ｉ１）及び構造単位（Ｉ２）は、以下の式で表される。
TIFF
2025066645000014.tif
79
107
［式（Ｉ１）及び式（Ｉ２）中、全ての符号は、それぞれ前記と同じ意味を表す。］
【００１０】
式（Ｉ１）及び式（Ｉ２）において、Ｒ
ｂｂ１Ａ
及びＲ
ｂｂ１Ｂ
のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－ペンチル基及びｎ－ヘキシル基等が挙げられ、好ましくは、炭素数１～４のアルキル基であり、より好ましくは、炭素数１～３のアルキル基であり、さらに好ましくは、メチル基又はエチル基である。
Ｒ
ｂｂ１Ａ
及びＲ
ｂｂ１Ｂ
の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が挙げられる。
Ｒ
ｂｂ１Ａ
及びＲ
ｂｂ１Ｂ
のハロゲン原子を有するアルキル基としては、フッ化アルキル基、塩化アルキル基、臭化アルキル基、ヨウ化アルキル基等が挙げられ、具体的には、トリフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロイソプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロｓｅｃ－ブチル基、ペルフルオロｔｅｒｔ－ブチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基、ペルクロロメチル基、ペルブロモメチル基及びペルヨードメチル基等が挙げられる。
Ｒ
ｂｂ１Ａ
及びＲ
ｂｂ１Ｂ
は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基であることがさらにより好ましい。
式（Ｉ１）及び式（Ｉ２）において、Ｘ
１Ａ
及びＸ
１Ｂ
は、単結合であることが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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