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公開番号2025134756
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-17
出願番号2025096928,2021041490
出願日2025-06-10,2021-03-15
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 20060101AFI20250909BHJP(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】良好なラインエッジラフネスを有するレジストパターンを製造し得るレジスト組成物の提供。
【解決手段】式(I)で表される化合物と、第1酸不安定基を有する樹脂とを含有するレジスト組成物であって、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種と、式(a3-4)で表される構造単位とを含むレジスト組成物。
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【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
式（Ｉ）で表される化合物と、
第１酸不安定基を有する樹脂とを含有するレジスト組成物であって、
前記第１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種と、式（ａ３－４）で表される構造単位とを含むレジスト組成物。
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2025134756000154.jpg
52
58
［式（Ｉ）中、
Ｌ
1
は、単結合又は置換基を有してもよい炭素数１～６のアルカンジイル基を表す。
Ｒ
１
は、第２酸不安定基を表す。
Ｒ
２
は、＊－Ｌ
１
－ＯＨ、＊－Ｌ
１
－Ｏ－Ｒ
１
、＊－Ｘ
１
－Ｐｈ－Ｌ
１
－ＯＨ又は＊－Ｘ
１
－Ｐｈ－Ｌ
１
－Ｏ－Ｒ
１
を表し、＊は、ベンゼン環との結合部位を表す。Ｒ
１
とＲ
２
は、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。
Ｘ
1
は、単結合、炭素数１～６のアルカンジイル基、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＳＯ－又は－ＳＯ
２
－を表す。
Ｐｈは、置換基を有してもよいフェニレン基を表す。
ｍ２は、０～３のいずれかの整数を表し、ｍ２が１以上のとき、複数のＬ
１
及び複数のＲ
１
はそれぞれ互いに同一であっても異なってもよく、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。
Ｒ
３
は、ハロゲン原子、炭素数１～６のフッ化アルキル基又は炭素数１～１２のアルキル基を表し、該アルキル基に含まれる－ＣＨ
2
－は、－Ｏ－又は－ＣＯ－で置き換わっていてもよい。
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。但し、０≦ｍ２＋ｍ３≦５である。］
JPEG
2025134756000155.jpg
38
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－との結合部位を表す。
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。］
JPEG
2025134756000156.jpg
47
42
［式（ａ３－４）中、
続きを表示（約 2,600 文字）【請求項２】
Ｌ
１
が、単結合又はハロゲン原子を有してもよい炭素数１～４のアルカンジイル基である請求項１に記載のレジスト組成物。
【請求項３】
Ｒ
１
が、式（１ａ）で表される基又は式（２ａ）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。
JPEG
2025134756000157.jpg
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。
ｎａａは、０又は１を表す。
＊は結合部位を表す。］
JPEG
2025134756000158.jpg
20
51
［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１～１２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。
＊は結合部位を表す。］
【請求項４】
Ｒ
１
が式（２ａ）で表される基であり、
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の複素環基を形成する請求項３に記載のレジスト組成物。
【請求項５】
ｍ２が１又は２であり、
少なくとも１つのＲ
２
は、＊－Ｌ
１
－ＯＨである請求項１～４のいずれかに記載のレジスト組成物。
【請求項６】
ｍ２が１又は２であり、
少なくとも１つのＲ
２
は、＊－Ｌ
１
－Ｏ－Ｒ
１
である請求項１～４のいずれかに記載のレジスト組成物。
【請求項７】
ｍ２が１又は２であり、
少なくとも１つのＲ
２
は、＊－Ｘ
１
－Ｐｈ－Ｌ
１
－Ｏ－Ｒ
１
である請求項１～４のいずれかに記載のレジスト組成物。
【請求項８】
ｍ３が１又は２であり、
Ｒ
３
が、ハロゲン原子である請求項１～７のいずれかに記載のレジスト組成物。
【請求項９】
酸不安定基を有する樹脂が、さらに、式（ａ２－Ａ）で表される構造単位を含む請求項１～８のいずれかに記載のレジスト組成物。
JPEG
2025134756000159.jpg
38
43
［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２～１２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
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。］
【請求項１０】
さらに、式（Ｂ１）で表される酸発生剤を含有する請求項１～９のいずれかに記載のレジスト組成物。
JPEG
2025134756000160.jpg
28
59
［式（Ｂ１）中、
Ｑ
ｂ１
及びＱ
ｂ２
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。
Ｌ
ｂ１
は、炭素数１～２４の２価の飽和炭化水素基を表し、該２価の飽和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２価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基で置換されていてもよい。
Ｙは、置換基を有していてもよい炭素数３～２４の脂環式炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－、－ＳＯ
２
－又は－ＣＯ－に置き換わっていてもよい。
Ｚ
＋
は、有機カチオンを表す。］
（【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
等に関する。
続きを表示（約 4,800 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、下記構造式の化合物と、下記構造式の樹脂と、酸発生剤とを含有する
レジスト組成物が記載されている。
TIFF
2025134756000001.tif
27
89
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００２－２５８４８３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、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）で表される化合物と、第１酸不安定基を有する樹脂と、酸発生剤とを含
有するレジスト組成物であって、前記第１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種を含むレジスト組成物。
JPEG
2025134756000002.jpg
52
58
［式（Ｉ）中、
Ｌ
1
は、単結合又は置換基を有してもよい炭素数１～６のアルカンジイル基を表す。
Ｒ
１
は、第２酸不安定基を表す。
Ｒ
２
は、＊－Ｌ
１
－ＯＨ、＊－Ｌ
１
－Ｏ－Ｒ
１
、＊－Ｘ
１
－Ｐｈ－Ｌ
１
－ＯＨ又は＊－
Ｘ
１
－Ｐｈ－Ｌ
１
－Ｏ－Ｒ
１
を表し、＊は、ベンゼン環との結合部位を表す。Ｒ
１
とＲ
２
は、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。
Ｘ
1
は、単結合、炭素数１～６のアルカンジイル基、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＳＯ－又は－
ＳＯ
２
－を表す。
Ｐｈは、置換基を有してもよいフェニレン基を表す。
ｍ２は、０～３のいずれかの整数を表し、ｍ２が１以上のとき、複数のＬ
１
及び複数の
Ｒ
１
はそれぞれ互いに同一であっても異なってもよく、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。
Ｒ
３
は、ハロゲン原子、炭素数１～６のフッ化アルキル基又は炭素数１～１２のアルキ
ル基を表し、該アルキル基に含まれる－ＣＨ
2
－は、－Ｏ－又は－ＣＯ－で置き換わって
いてもよい。
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。但し、０≦ｍ２＋ｍ３≦５である。］
JPEG
2025134756000003.jpg
38
84
［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。
【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。
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（Ｉ）で表される化合物（以下「化合物（Ｉ）」という
場合がある）と、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種を含む酸不安定基を有する樹脂（以下「樹脂
（Ａ）」という場合がある）と、酸発生剤（以下、「酸発生剤（Ｂ）」という場合がある
。）とを含有する。ここでの「酸不安定基」は、脱離基を有し、酸との接触により脱離基
が脱離して、親水性基（例えば、ヒドロキシ基又はカルボキシ基）を有する構成単位に変
換する基を意味する。
本発明のレジスト組成物は、さらに、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】
〈化合物（Ｉ）〉
本発明のレジスト組成物は、化合物（Ｉ）を含有する。
TIFF
2025134756000008.tif
51
58
［式（Ｉ）中、全ての符号は、それぞれ前記と同じ意味を表す。］
【００１０】
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。ア
ルカンジイル基の炭素数は、好ましくは１～４であり、より好ましくは１～３である。
Ｌ
1
のアルカンジイル基が有してもよい置換基としては、ハロゲン原子、ヒドロキシ基
、シアノ基、カルボキシ基、炭素数１～１２のアルキル基、炭素数１～６のフッ化アルキ
ル基、炭素数１～１２のアルコキシ基及びこれらの基のうち２種以上を組み合わせた基が
挙げられる。
上述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等が挙
げられる。
上述の炭素数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であり、さらにより好ましくは
１～３である。
上述の炭素数１～６のフッ化アルキル基としては、トリフルオロメチル基、ジフルオロ
メチル基、ペルフルオロエチル基、２，２，２－トリフルオロエチル基、１，１，２，２
－テトラフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、２，２，３，３，３－ペンタフル
オロプロピル基、ペルフルオロブチル基、１，１，２，２，３，３，４，４－オクタフル
オロブチル基、ペルフルオロペンチル基、２，２，３，３，４，４，５，５，５－ノナフ
ルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基等のフッ化アルキル基が挙げられる。フッ化
アルキル基の炭素数は、好ましくは１～４であり、より好ましくは１～３である。
上述の炭素数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。アルコキシ基の炭素数は、好ましくは１～４であり、より好まし
くは１～３である。
上述の２種以上を組み合わせた基としては、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等は、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。
Ｌ
1
は、単結合又は置換基を有してもよい炭素数１～４のアルカンジイル基であること
が好ましく、単結合又はハロゲン原子を有してもよい炭素数１～４のアルカンジイル基で
あることがより好ましく、単結合又は－（ＣＦ
３
）
２
Ｃ－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）

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