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公開番号2025089287
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-12
出願番号2024208466
出願日2024-11-29
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
代理人個人,個人
主分類G03F 7/004 20060101AFI20250605BHJP(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】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。
【解決手段】式(I)で表される構造単位及び式(II-x)で表される基を有する構造単位を含む樹脂を含有するレジスト組成物。
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【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
式（Ｉ）で表される構造単位及び式（ＩＩ－ｘ）で表される基を有する構造単位を含む樹脂を含有するレジスト組成物。
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2025089287000180.jpg
45
170
［式（Ｉ）中、
Ｘ
０
は、単結合又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。
Ｌ
１０
は、単結合又は置換基を有してもよい炭素数１～３６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。
Ｒ
１０
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。
Ｘ
１０
は、単結合、＊－Ｏ－＊＊、＊－ＣＯ－Ｏ－＊＊、＊－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－＊＊、＊－ＣＯ－ＮＲ
９
－＊＊、＊－ＮＲ
９
－ＣＯ－Ｏ－＊＊、＊－Ｏ－ＣＯ－ＮＲ
９
－＊＊又は＊－Ａｘ－Ｐｈ－Ａｙ－＊＊を表す。
Ｒ
９
は、水素原子又は炭素数１～６のアルキル基を表す。
Ｐｈは、置換基を有していてもよいフェニレン基を表す。
Ａｘ及びＡｙは、それぞれ独立に、単結合、エーテル結合、チオエーテル結合、アミド結合、エステル結合又は炭酸エステル結合から構成される群から選択される１種以上の結合種を表す。
＊及び＊＊は、結合部位を表し、＊は、Ｒ
１０
が結合した炭素原子との結合部位を表す。
Ｒ
３
、Ｒ
４
、Ｒ
５
及びＲ
６
は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を有していてもよい炭素数１～２０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－、－ＮＲ
７
－、－ＳＯ
２
－又は－ＣＯ－に置き換わっていてもよく、Ｒ
３
とＲ
４
、Ｒ
５
とＲ
６
又はＲ
３
とＲ
４
とＲ
５
がそれぞれ結合して炭素数３～２０の環状炭化水素基を形成していてもよく、該環状炭化水素基は、１以上の隣接する二つの炭素原子間で二重結合を有していてもよく、該環状炭化水素基に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－、－ＣＯ－又は－ＮＲ
７
－に置き換わっていてもよく、該環状炭化水素基に含まれる－ＣＨ＝は、－Ｎ＝に置き換わっていてもよい。
Ｒ
７
は、水素原子又は置換基を有していてもよい炭素数１～２０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。］
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2025089287000181.jpg
26
170
［式（ＩＩ－ｘ）中、
環Ｗ
１
は、炭素数２～３６の複素環を表し、該複素環に含まれる水素原子は、ハロゲン原子又は炭素数１～２４の炭化水素基で置換されていてもよく、該複素環及び該炭化水素基に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－又は－ＮＲ
ｃ
続きを表示（約 5,200 文字）【請求項２】
Ｘ
１０
が、単結合又は式（Ｘ
１０
－１）～式（Ｘ
１０
－１０）のいずれかで表される基である請求項１に記載のレジスト組成物。
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2025089287000182.jpg
39
170
［式（Ｘ
１０
－１）～式（Ｘ
１０
－１０）中、
＊、＊＊は結合部位であり、＊はＲ
１０
が結合した炭素原子との結合部位を表す。
Ｒｘは、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数１～６のフッ化アルキル基、炭素数１～１８のアルキル基又は炭素数１～６のアルコキシ基を表す。
ｍｘは、０～４のいずれかの整数を表す。
Ｘ
２０
は、－Ｏ－又は－ＮＲ
９
－を表す。
Ｒ
９
は、式（Ｉ）と同じ意味を表す。］
【請求項３】
Ｌ
１０
が、単結合、置換基を有してもよい炭素数１～１０の鎖式炭化水素基（但し、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い。）、置換基を有してもよい炭素数３～２４の環状炭化水素基（但し、該環状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。）又は置換基を有してもよい炭素数１～８の鎖式炭化水素基と置換基を有してもよい炭素数３～２４の環状炭化水素基とを組み合わせてなる基（但し、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、該環状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４】
Ｘ
０
が、単結合、炭素数１～１８の鎖式炭化水素基、炭素数３～３６の脂環式炭化水素基、炭素数３～３６の脂環式炭化水素基と炭素数１～１８の鎖式炭化水素基とを組み合わせた基、炭素数６～３６の芳香族炭化水素基、又は、炭素数６～３６の芳香族炭化水素基と炭素数１～１８の鎖式炭化水素基とを組み合わせた基であり、
該鎖式炭化水素基及び該脂環式炭化水素基に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－又は－ＳＯ
２
－に置き換わってもよく、
該脂環式炭化水素基、該芳香族炭化水素基及び該鎖式炭化水素基は、ハロゲン原子、炭素数１～４のペルフルオロアルキル基又はヒドロキシ基を有してもよい請求項１に記載のレジスト組成物。
【請求項５】
式（ＩＩ－ｘ）で表される基を有する構造単位が、式（ＩＩＡ）で表される構造単位である請求項１に記載のレジスト組成物。
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2025089287000183.jpg
36
170
［式（ＩＩＡ）中、Ｒ
ｘ
は、ハロゲン原子を有してもよい炭素数１～６のアルキル基、水素原子又はハロゲン原子を表す。
Ａ
Ｘ
は、単結合、－Ａ
Ｘ１
－＊又は－ＣＯ－Ｏ－Ａ
Ｘ１
－＊（＊は、カルボニル基との結合部位を表す。）を表す。
Ａ
Ｘ１
は、炭素数１～１８の２価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－、－ＣＯ－又は－Ｎ（Ｒ
ｄ
）－に置き換わっていてもよい。
環Ｗ
１
は、炭素数２～３６の複素環を表し、該複素環に含まれる水素原子は、ハロゲン原子又は炭素数１～２４の炭化水素基で置換されていてもよく、該複素環及び該炭化水素基に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－又は－ＮＲ
ｃ
－基で置き換わっていてもよい。
Ｒ
ｃ
及びＲ
ｄ
は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数１～６のアルキル基を表す。］
【請求項６】
前記樹脂が、酸不安定基を有する構造単位をさらに含み、
前記酸不安定基を有する構造単位が、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に記載のレジスト組成物。
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2025089287000184.jpg
41
170
［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し、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た基を表し、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。］
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2025089287000185.jpg
29
170
［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、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。］
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2025089287000186.jpg
41
170
【請求項７】
前記樹脂が、式（ａ２－Ａ）で表される構造単位をさらに含む請求項１に記載のレジスト組成物。
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2025089287000188.jpg
27
170
［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、１～５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８】
酸発生剤をさらに含有し、
前記酸発生剤が、式（Ｂ１）で表される塩を含む請求項１に記載のレジスト組成物。
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2025089287000189.jpg
20
170
［式（Ｂ１）中、
Ｌ
ｂ１
は、単結合又は置換基を有してもよい（ｎｂ１＋１）価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。
Ｌ
ｂ２
は、単結合又は置換基を有してもよい炭素数１～２４の２価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
－で置き換わっていてもよい。
Ｙ
ｂ１
は、置換基を有していてもよいメチル基又は置換基を有していてもよい炭素数３～２４の環状炭化水素基を表し、該環状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。
ｎｂ１は、１～６のいずれかの整数を表す。ｎｂ１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。
Ｚ
＋
は、有機カチオンを表す。］
【請求項９】
（１）請求項１～８のいずれか１項に記載のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
（２）塗布後の前記レジスト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等に関する。
続きを表示（約 750 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。
【０００３】
JPEG
2025089287000001.jpg
25
170
【０００４】
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。
【０００５】
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2025089287000002.jpg
22
170
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２００８－２３９９１８号公報
特開２０２０－０３３５５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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ことができる技術が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以下の発明を含む。
［発明１］
式（Ｉ）で表される構造単位及び式（ＩＩ－ｘ）で表される基を有する構造単位を含む樹脂を含有するレジスト組成物。
【０００９】
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2025089287000003.jpg
45
170
【００１０】
［式（Ｉ）中、
Ｘ
０
は、単結合又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。
（【００１１】以降は省略されています）

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