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公開番号2025138306
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-25
出願番号2024037319
出願日2024-03-11
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、及び酸発生剤
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 20060101AFI20250917BHJP(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】レジストパターンの形成において、感度を高められ、かつ、現像後の欠陥を低減できるレジスト組成物の提供。
【解決手段】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、一般式(b01)～(b04)で表される化合物(B0)を含有する、レジスト組成物(式中、Ar¹及びAr²は、芳香環を含む環式基である。Rb²¹～Rb²⁴は、水素原子又は置換基を表す。Lb³¹及びLb³²は、単結合又は直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基を表す。Lb⁴¹及びLb⁴²は、直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基を表す。Lb⁴³は、単結合又は芳香環若しくは脂肪族環を含む環式基を表す。mは1以上の整数であり、M1^m+～M4^m+はm価のカチオンを表す。ただし、-SO₃ ^-はSO₃Hと水素結合を形成する距離に位置している)。
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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（ｂ０１）で表される化合物（Ｂ０１）、下記一般式（ｂ０２）で表される化合物（Ｂ０２）、下記一般式（ｂ０３）で表される化合物（Ｂ０３）及び下記一般式（ｂ０４）で表される化合物（Ｂ０４）からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物（Ｂ０）
を含有する、レジスト組成物。
TIFF
2025138306000089.tif
120
170
［前記一般式（ｂ０１）中、Ａｒ
１
及びＡｒ
２
は、それぞれ独立に、芳香環を含む環式基である。Ｌｂ
１
は、単結合又は２価の連結基を表す。ただし、Ａｒ
１
とＡｒ
２
とが縮合して縮合環を形成することはない。ｍは１以上の整数であり、Ｍ１
ｍ＋
はｍ価のカチオンを表す。
前記一般式（ｂ０２）中、Ｒｂ
２１
～Ｒｂ
２４
は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。Ｒｂ
２１
とＲｂ
２２
、Ｒｂ
２２
とＲｂ
２３
又はＲｂ
２３
とＲｂ
２４
は相互に結合して芳香環を形成してもよい。ｍは１以上の整数であり、Ｍ２
ｍ＋
はｍ価のカチオンを表す。
前記一般式（ｂ０３）中、Ｌｂ
３１
及びＬｂ
３２
は、それぞれ独立に単結合又は直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基を表す。Ｒｂ
３１
は、１価の有機基を表す。Ｒｂ
３２
は、原子価が許容する限り、水素原子又は１価の有機基を表す。ｍは１以上の整数であり、Ｍ３
ｍ＋
はｍ価のカチオンを表す。
前記一般式（ｂ０４）中、Ｌｂ
４１
及びＬｂ
４２
は、それぞれ独立に水素原子の一部が芳香族基で置換されてもよい直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基を表す。Ｌｂ
４３
は、単結合又は芳香環若しくは脂肪族環を含む環式基を表す。ただし、Ｌｂ
４３
が単結合を表す場合、Ｌｂ
４１
及びＬｂ
４２
は、それぞれ独立に水素原子の一部が芳香族基で置換された直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基を表す。Ｌｂ
４１
及びＬｂ
４２
は、Ｌｂ
４３
と相互に結合して脂肪族環の一部を形成してもよい。ｍは１以上の整数であり、Ｍ４
ｍ＋
はｍ価のカチオンを表す。ただし、前記一般式（ｂ０１）～（ｂ０４）中、－ＳＯ
３
－
はＳＯ
３
Ｈと水素結合を形成する距離に位置している。］
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記化合物（Ｂ０）が、前記化合物（Ｂ０１）及び前記化合物（Ｂ０２）からなる群より選ばれる少なくとも１種である、請求項１に記載のレジスト組成物。
【請求項３】
支持体上に、請求項１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４】
下記一般式（ｂ０１）で表される化合物（Ｂ０１）、下記一般式（ｂ０２）で表される化合物（Ｂ０２）、下記一般式（ｂ０３）で表される化合物（Ｂ０３）及び下記一般式（ｂ０４）で表される化合物（Ｂ０４）からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物。
TIFF
2025138306000090.tif
120
170
［前記一般式（ｂ０１）中、Ａｒ
１
及びＡｒ
２
は、それぞれ独立に、芳香環を含む環式基である。Ｌｂ
１
は、単結合又は２価の連結基を表す。ただし、Ａｒ
１
とＡｒ
２
とが縮合して縮合環を形成することはない。ｍは１以上の整数であり、Ｍ１
ｍ＋
はｍ価のカチオンを表す。
前記一般式（ｂ０２）中、Ｒｂ
２１
～Ｒｂ
２４
は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。Ｒｂ
２１
とＲｂ
２２
、Ｒｂ
２２
とＲｂ
２３
又はＲｂ
２３
とＲｂ
２４
は相互に結合して芳香環を形成してもよい。ｍは１以上の整数であり、Ｍ２
ｍ＋
はｍ価のカチオンを表す。
前記一般式（ｂ０３）中、Ｌｂ
３１
及びＬｂ
３２
は、それぞれ独立に単結合又は直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基を表す。Ｒｂ
３１
は、１価の有機基を表す。Ｒｂ
３２
は、原子価が許容する限り、水素原子又は１価の有機基を表す。ｍは１以上の整数であり、Ｍ３
ｍ＋
はｍ価のカチオンを表す。
前記一般式（ｂ０４）中、Ｌｂ
４１
及びＬｂ
４２
は、それぞれ独立に水素原子の一部が芳香族基で置換されてもよい直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基を表す。Ｌｂ
４３
は、単結合又は芳香環若しくは脂肪族環を含む環式基を表す。ただし、Ｌｂ
４３
が単結合を表す場合、Ｌｂ
４１
及びＬｂ
４２
は、それぞれ独立に水素原子の一部が芳香族基で置換された直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基を表す。Ｌｂ
４１
及びＬｂ
４２
は、Ｌｂ
４３
と相互に結合して脂肪族環の一部を形成してもよい。ｍは１以上の整数であり、Ｍ４
ｍ＋
はｍ価のカチオンを表す。ただし、前記一般式（ｂ０１）～（ｂ０４）中、－ＳＯ
３
－
はＳＯ
３
Ｈと水素結合を形成する距離に位置している。］
【請求項５】
前記化合物（Ｂ０１）及び前記化合物（Ｂ０２）からなる群より選ばれる少なくとも１種である、請求項４に記載の化合物。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の化合物を含む、酸発生剤。

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、及び酸発生剤に関する。
続きを表示（約 1,600 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】
化学増幅型レジスト組成物においては、一般的に、リソグラフィー特性等の向上のために、特定の構成単位を有する樹脂が基材成分として用いられている。
また、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も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。
化学増幅型レジスト組成物において使用される酸発生剤としては、これまで多種多様なものが提案されている。例えば、ヨードニウム塩やスルホニウム塩などのオニウム塩系酸発生剤、オキシムスルホネート系酸発生剤、ジアゾメタン系酸発生剤、ニトロベンジルスルホネート系酸発生剤、イミノスルホネート系酸発生剤、ジスルホン系酸発生剤などが知られている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、スルホ基に隣接する炭素原子にフッ素原子が導入された化合物をオニウム塩系酸発生剤として採用したレジスト組成物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許第５１４９２３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
レジストパターンの微細化が進むなか、例えば、極端紫外線（ＥＵＶ）や電子線（ＥＢ）によるリソグラフィーでは、数十ｎｍの微細なパターン形成が目標とされる。このようなレジストパターンの微細化に伴い、感度の向上が課題となっている。
【０００８】
また、さらなる環境意識の高まりにより、フルオロアルキルスルホン酸骨格を有する化合物の製造及び使用が規制される可能性がある。そのため、フルオロアルキルスルホン酸骨格を有さない酸発生剤の開発が望まれている。しかしながら、フルオロアルキルスルホン酸骨格を有さない化合物を酸発生剤として採用したレジスト組成物では、微細なレジストパターンの形成において必要な感度を得ることが難しい。
また、レジストパターンの微細化に伴い、現像後のレジストパターン上に生じる異物等の欠陥も課題となっている。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、レジストパターンの形成において、感度を高められ、かつ、現像後の欠陥を低減できるレジスト組成物、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使用可能な化合物、前記化合物を含む酸発生剤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】
【００１０】
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（ｂ０１）で表される化合物（Ｂ０１）、下記一般式（ｂ０２）で表される化合物（Ｂ０２）、下記一般式（ｂ０３）で表される化合物（Ｂ０３）及び下記一般式（ｂ０４）で表される化合物（Ｂ０４）からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物（Ｂ０）を含有する、レジスト組成物である。
（【００１１】以降は省略されています）

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