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公開番号2025108447
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-23
出願番号2025048015,2021010256
出願日2025-03-24,2021-01-26
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 20060101AFI20250715BHJP(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LERを有する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、酸不安定基を有する樹脂を含み、前記樹脂は、特定の構造単位を含むレジスト組成物。
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[式中、R¹は-O-L¹-CO-O-R⁵、L¹はアルカンジイル基、R⁵は式(1a)で表される基;R²-R⁴、R^f1及びR^f2はハロゲン原子、F化アルキル基等;m2は0～4、m3及びm4は0～5、sは1～4、mbは0～4の整数;Q¹及びQ²はF原子又はペルフルオロアルキル基;等を表す。]
【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と、酸不安定基を有する樹脂とを含有し、
前記酸不安定基を有する樹脂は、式（ａ２－Ａ）で表される構造単位を含むレジスト組成物。
JPEG
2025108447000170.jpg
46
150
［式（Ｉ）中、
Ｒ
１
は、－Ｏ－Ｌ
１
－ＣＯ－Ｏ－Ｒ
５
を表す。
Ｌ
１
は、炭素数１～６のアルカンジイル基を表す。
Ｒ
５
は、式（１ａ）で表される基である酸不安定基を表す。
Ｒ
２
、Ｒ
３
及びＲ
４
は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素数１～４のフッ素化アルキル基、炭素数１～１８の炭化水素基又は－Ｏ－Ｌ
１
－ＣＯ－Ｏ－Ｒ
５
を表し、該炭化水素基に含まれる－ＣＨ
2
－は、－Ｏ－又は－ＣＯ－で置き換わっていてもよい。
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。
ｍ３は、０～５のいずれかの整数を表し、ｍ３が２以上のとき、複数のＲ
３
は互いに同一であっても異なってもよい。
ｍ４は、０～５のいずれかの整数を表し、ｍ４が２以上のとき、複数のＲ
４
は互いに同一であっても異なってもよい。
Ｑ
1
及びＱ
2
は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数１～６のペルフルオロアルキル基を表す。
Ｒ
１１
及びＲ
１２
は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子又は炭素数１～６のペルフルオロアルキル基を表す。
ｚは、０又は１を表す。
Ｘ
1
は、＊－ＣＯ－Ｏ－、＊－Ｏ－ＣＯ－又は＊－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－（但し、＊は、Ｃ（Ｒ
１1
）（Ｒ
１2
）又はＣ（Ｑ
1
）（Ｑ
2
）との結合位を表す。）を表す。
Ｌ
２
は、単結合を表す。
環Ｗは、シクロヘキサン環又はアダマンタン環を表す。
Ｒ
f1
及びＲ
f2
は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数１～６のフッ化アルキル基を表す。
ｓは、１～４のいずれかの整数を表し、ｓが２以上のとき、複数のＲ
f1
及びＲ
f2
はそれぞれ同一又は相異なる。］
JPEG
2025108447000171.jpg
20
56
［式（１ａ）中、Ｒ
aa3
は、炭素数１～８のアルキル基を表し、Ｒ
aa1
及びＲ
aa2
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
式（Ｉ）におけるＸ
1
が、＊－ＣＯ－Ｏ－又は＊－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－（但し、＊は、Ｃ（Ｒ
１
）（Ｒ
２
）又はＣ（Ｑ
１
）（Ｑ
２
）との結合部位を表す。）である請求項１に記載のレジスト組成物。
【請求項３】
式（Ｉ）において、ｍ３が１～２のいずれかの整数であり、
ｍ４が０～２のいずれかの整数であり、
Ｒ
３
及びＲ
４
のうちいずれか一方は、フッ素原子、ヨウ素原子又はトリフルオロメチルである請求項１又は２に記載のレジスト組成物。
【請求項４】
式（Ｉ）において、ｍ３が１～２のいずれかの整数であり、
ｍ４が０～２のいずれかの整数であり、
Ｒ
３
及びＲ
４
のうちいずれか一方は、－Ｏ－Ｌ
１
－ＣＯ－Ｏ－Ｒ
５
であり、
複数のＲ
５
は、互いに同一であっても異なっていてもよい請求項１又は２に記載のレジスト組成物。
【請求項５】
式（Ｉ）において、ｍ２が１または２であり、
複数のＲ
２
のうち少なくとも１つは、－Ｏ－Ｌ
１
－ＣＯ－Ｏ－Ｒ
５
であり、
複数のＲ
５
は、互いに同一であっても異なっていてもよい請求項１～４のいずれかに記載のレジスト組成物。
【請求項６】
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種を含む請求項１～５のいずれかに記載のレジスト組成物。
JPEG
2025108447000173.jpg
39
85
［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－との結合手を表す。
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
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７】
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１～６のいずれかに記載のレジスト組成物。
【請求項８】
（１）請求項１～７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 3,800 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、下記式で表される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
2025108447000001.tif
33
78
特許文献２には、下記式で表される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
2025108447000002.tif
28
99
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１４－９７０７４号公報
特開２０１１－００６４００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
、ラインエッジラフネス（ＬＥＲ）が良好なレジストパターンを形成する塩を含有するレ
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
2025108447000003.tif
46
150
［式（Ｉ）中、
Ｒ
１
は、－Ｏ－Ｌ
１
－ＣＯ－Ｏ－Ｒ
５
を表す。
Ｌ
１
は、炭素数１～６のアルカンジイル基を表す。
Ｒ
５
は、酸不安定基を表す。
Ｒ
２
、Ｒ
３
及びＲ
４
は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素数１～４のフッ素化アル
キル基又は炭素数１～１８の炭化水素基を表し、該炭化水素基に含まれる－ＣＨ
2
－は、
－Ｏ－又は－ＣＯ－で置き換わっていてもよい。
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。
ｍ３は、０～５のいずれかの整数を表し、ｍ３が２以上のとき、複数のＲ
３
は互いに同
一であっても異なってもよい。
ｍ４は、０～５のいずれかの整数を表し、ｍ４が２以上のとき、複数のＲ
４
は互いに同
一であっても異なってもよい。
Ｑ
1
及びＱ
2
は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数１～６のペルフルオロアルキル
基を表す。
Ｒ
１１
及びＲ
１２
は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子又は炭素数１～６のペル
フルオロアルキル基を表す。
ｚは、０～６のいずれかの整数を表し、ｚが２以上のとき、複数のＲ
1１
及びＲ
１2
は互
いに同一であっても異なってもよい。
Ｘ
1
は、＊－ＣＯ－Ｏ－、＊－Ｏ－ＣＯ－、＊－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－又は＊－Ｏ－（但し、
＊は、Ｃ（Ｒ
１1
）（Ｒ
１2
）又はＣ（Ｑ
1
）（Ｑ
2
）との結合位を表す。）を表す。
Ｌ
２
は、単結合又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
【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、良好なラインエッジラフネ
ス（ＬＥＲ）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、「ＣＨ
2
＝ＣＨ－ＣＯ－」
の構造を有するモノマー及び「ＣＨ
2
＝Ｃ（ＣＨ
3
）－ＣＯ－」の構造を有するモノマーか
らなる群より選ばれる少なくとも１種を意味する。同様に「（メタ）アクリレート」及び
「（メタ）アクリル酸」とは、それぞれ「アクリレート及びメタクリレートからなる群よ
り選ばれる少なくとも１種」及び「アクリル酸及びメタクリル酸からなる群より選ばれる
少なくとも１種」を意味する。「ＣＨ
2
＝Ｃ（ＣＨ
3
）－ＣＯ－」又は「ＣＨ
2
＝ＣＨ－Ｃ
Ｏ－」を有する構造単位が例示されている場合には、双方の基を有する構造単位が同様に
例示されているものとする。また、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－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】
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
2025108447000009.tif
46
150
［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、Ｒ
１
を構成するＬ
１
における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。
Ｌ
１
は、炭素数１～３のアルカンジイル基であることが好ましく、メチレン基であるこ
とがより好ましい。
【００１０】
Ｒ
１
を構成するＲ
５
の酸不安定基とは、酸（例えばトリフルオロメタンスルホン酸）と
接触するとＲ
５
で表される基が脱離して、カルボキシ基を形成する基を意味する。
酸不安定基としては、式（１ａ）で表される基（以下、場合により「酸不安定基（１ａ
）」という。）、式（２ａ）で表される基（以下、場合により「酸不安定基（２ａ）」と
いう。）が好ましい。
TIFF
2025108447000010.tif
20
56
［式（１ａ）中、Ｒ
aa1
、Ｒ
aa2
及びＲ
aa3
は、それぞれ独立に、置換基を有していても
よい炭素数１～８のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数２～８のアルケニル基
、置換基を有していてもよい炭素数３～２０の脂環式炭化水素基もしくは置換基を有して
いてもよい炭素数６～１８の芳香族炭化水素基を表すか、又はＲ
aa1
及びＲ
aa2
は互いに結
合してそれらが結合する炭素原子とともに炭素数３～２０の脂環式炭化水素基を形成する
。
＊は結合手を表す。］
TIFF
2025108447000011.tif
20
59
［式（２ａ）中、Ｒ
aa1’
及びＲ
aa2’
は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数１～１
２の炭化水素基を表し、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’
は互いに結合してそれらが結合する－Ｃ－Ｘ
ａ
－とともに炭素数３～２０の
複素環基を形成し、該炭化水素基及び該複素環基に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－又は－
Ｓ－で置き換わってもよい。
Ｘ
a
は、酸素原子又は硫黄原子を表す。
＊は結合手を表す。］
（【００１１】以降は省略されています）

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