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公開番号2025089709
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-16
出願番号2023204499
出願日2023-12-04
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 20060101AFI20250609BHJP(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】高感度であり、かつ、パターン寸法の均一性等のリソグラフィー特性が良好であるレジスト組成物、レジストパターン形成方法、及び酸拡散制御剤成分として有用な化合物の提供。
【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であって、一般式(d0)で表される化合物(D0)を含有するものを採用する。(式中、R^arは、置換基を有してもよい芳香環である。R⁰¹は、炭素原子数1～10の鎖状飽和炭化水素基である。R⁰²は、置換基を有してもよい炭素原子数1～10の鎖状飽和炭化水素基、又は水素原子である。R⁰³は、ハロゲン原子である。jは、原子価が許容する限り、1以上の整数である。kは、原子価が許容する限り、1以上の整数である。Y^d0は、2価の連結基又は単結合である。)
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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、
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（Ａ）と、
下記一般式（ｄ０）で表される化合物（Ｄ０）と、
を含有する、レジスト組成物。
TIFF
2025089709000105.tif
43
170
［式中、Ｒ
ａｒ
は、置換基を有してもよい芳香環である。Ｒ
０１
は、炭素原子数１～１０の鎖状飽和炭化水素基である。Ｒ
０２
は、置換基を有してもよい炭素原子数１～１０の鎖状飽和炭化水素基、又は水素原子である。Ｒ
０３
は、ハロゲン原子である。ｊは、原子価が許容する限り、１以上の整数である。ｊが２以上の整数である場合、複数の、Ｒ
０２
－Ｏ－Ｒ
０１
－Ｏ－で表される基はそれぞれ同じでもよく異なってもよい。ｋは、原子価が許容する限り、１以上の整数である。ｋが２以上の整数である場合、複数のＲ
０３
はそれぞれ同じでもよく異なってもよい。Ｙ
ｄ０
は、２価の連結基又は単結合である。ｍは１以上の整数であって、Ｍ
ｍ＋
は、ｍ価の有機カチオンを表す。］
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記化合物（Ｄ０）は、下記一般式（ｄ０－０）で表される化合物である、請求項１に記載のレジスト組成物。
TIFF
2025089709000106.tif
39
170
［式中、ｎは、０～２の整数である。Ｒ
０１
は、炭素原子数１～１０の鎖状飽和炭化水素基である。Ｒ
０２
は、置換基を有してもよい炭素原子数１～１０の鎖状飽和炭化水素基、又は水素原子である。Ｒ
０３０
は、ハロゲン原子である。ｊ０は、１～８の整数である。ｊ０が２以上の整数である場合、複数の、Ｒ
０２
－Ｏ－Ｒ
０１
－Ｏ－で表される基はそれぞれ同じでもよく異なってもよい。ｋ０は、１～８の整数である。ｋ０が２以上の整数である場合、複数のＲ
０３０
はそれぞれ同じでもよく異なってもよい。但し、２≦ｊ０＋ｋ０≦５＋２×ｎである。ｍは１以上の整数であって、Ｍ
ｍ＋
は、ｍ価の有機カチオンを表す。］
【請求項３】
さらに、露光により酸を発生する酸発生剤成分（但し、前記化合物（Ｄ０）を除く。）を含有する、請求項１に記載のレジスト組成物。
【請求項４】
支持体上に、請求項１～３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５】
下記一般式（ｄ０’）で表される化合物。
TIFF
2025089709000107.tif
41
170
［式中、Ｒ
ａｒ
は、置換基を有してもよい芳香環である。Ｒ
０１
は、炭素原子数１～１０の鎖状飽和炭化水素基である。Ｒ
０２
は、置換基を有してもよい炭素原子数１～１０の鎖状飽和炭化水素基、又は水素原子である。Ｒ
０３
は、ハロゲン原子である。ｊは、原子価が許容する限り、１以上の整数である。ｊが２以上の整数である場合、複数の、Ｒ
０２
－Ｏ－Ｒ
０１
－Ｏ－で表される基はそれぞれ同じでもよく異なってもよい。ｋは、原子価が許容する限り、１以上の整数である。ｋが２以上の整数である場合、複数のＲ
０３
はそれぞれ同じでもよく異なってもよい。Ｙ
ｄ０
は、２価の連結基又は単結合である。Ｘ
＋
は、対カチオンを表す。］
【請求項６】
下記一般式（ｄ０’－０）で表される化合物である、請求項５に記載の化合物。
TIFF
2025089709000108.tif
34
170
［式中、ｎは、０～２の整数である。Ｒ
０１
は、炭素原子数１～１０の鎖状飽和炭化水素基である。Ｒ
０２
は、置換基を有してもよい炭素原子数１～１０の鎖状飽和炭化水素基、又は水素原子である。Ｒ
０３０
は、ハロゲン原子である。ｊ０は、１～８の整数である。ｊ０が２以上の整数である場合、複数の、Ｒ
０２
－Ｏ－Ｒ
０１
－Ｏ－で表される基はそれぞれ同じでもよく異なってもよい。ｋ０は、１～８の整数である。ｋ０が２以上の整数である場合、複数のＲ
０３０
はそれぞれ同じでもよく異なってもよい。但し、２≦ｊ０＋ｋ０≦５＋２×ｎである。Ｘ
＋
は、対カチオンを表す。］
【請求項７】
請求項５又は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、化合物及び酸拡散制御剤に関する。
続きを表示（約 1,800 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が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併有する化学増幅型レジスト組成物が提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、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と、酸発生剤成分と、酸拡散制御剤として特定構造のアニオン部を有する光反応性クエンチャーと、を含有するレジスト組成物が開示されている。
この光反応性クエンチャーは、酸発生剤成分から発生する酸とイオン交換反応を生じてクエンチング効果を発揮する成分とされる。かかる光反応性クエンチャーの配合により、酸発生剤成分から発生する酸のレジスト膜露光部から未露光部への拡散が制御されて、リソグラフィー特性の向上が図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２２－０１４７８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
リソグラフィー技術の更なる進歩、応用分野の拡大等が進み、急速にパターンの微細化が進んでいる。これに伴い、半導体素子等を製造する際には、微細な寸法のパターンを良好な形状で形成できる技術が求められる。そのため、レジスト組成物には、高感度化とパターン寸法の均一性等のリソグラフィー特性の向上との両立が、よりいっそう必要である。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、レジストパターンの形成において、高感度であり、かつ、パターン寸法の均一性等のリソグラフィー特性が高められているレジスト組成物、当該レジスト組成物を用いたレジストパターン形成方法、並びに、当該レジスト組成物に用いる酸拡散制御剤成分として有用な化合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】
【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、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（Ａ）と、下記一般式（ｄ０）で表される化合物（Ｄ０）と、を含有する、レジスト組成物である。
【００１０】
TIFF
2025089709000001.tif
43
170
［式中、Ｒ
ａｒ
は、置換基を有してもよい芳香環である。Ｒ
０１
は、炭素原子数１～１０の鎖状飽和炭化水素基である。Ｒ
０２
は、置換基を有してもよい炭素原子数１～１０の鎖状飽和炭化水素基、又は水素原子である。Ｒ
０３
は、ハロゲン原子である。ｊは、原子価が許容する限り、１以上の整数である。ｊが２以上の整数である場合、複数の、Ｒ
０２
－Ｏ－Ｒ
０１
－Ｏ－で表される基はそれぞれ同じでもよく異なってもよい。ｋは、原子価が許容する限り、１以上の整数である。ｋが２以上の整数である場合、複数のＲ
０３
はそれぞれ同じでもよく異なってもよい。Ｙ
ｄ０
は、２価の連結基又は単結合である。ｍは１以上の整数であって、Ｍ
ｍ＋
は、ｍ価の有機カチオンを表す。］
（【００１１】以降は省略されています）

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