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公開番号2025138552
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-25
出願番号2024176486
出願日2024-10-08
発明の名称レジスト組成物、レジストパターン形成方法、及び光酸発生剤
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】感度が良好なレジスト組成物、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、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(b0)で表される化合物(B0)と、を含有する、レジスト組成物。X⁰は、窒素原子又はCR^X0を表す。Y⁰は、窒素原子又はCR^Y0を表す。Z⁰は、窒素原子又はCR^Z0を表す。Cは炭素原子を表す。R^X0、R^Y0、R^Z0及びR⁰は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。R^X0、R^Y0、R^Z0及びR⁰の2以上は、相互に結合して環構造を形成してもよい。
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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（ｂ０）で表される化合物（Ｂ０）と、
を含有する、レジスト組成物。
TIFF
2025138552000112.tif
33
170
［式中、Ｘ
０
は、窒素原子又はＣＲ
Ｘ０
を表す。Ｙ
０
は、窒素原子又はＣＲ
Ｙ０
を表す。Ｚ
０
は、窒素原子又はＣＲ
Ｚ０
を表す。Ｃは炭素原子を表す。Ｒ
Ｘ０
、Ｒ
Ｙ０
、Ｒ
Ｚ０
及びＲ
０
は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。Ｒ
Ｘ０
、Ｒ
Ｙ０
、Ｒ
Ｚ０
及びＲ
０
の２以上は、相互に結合して環構造を形成してもよい。ｍは１以上の整数であり、Ｍ
ｍ＋
はｍ価のカチオンを表す。］
続きを表示（約 2,800 文字）【請求項２】
前記化合物（Ｂ０）が、下記一般式（ｂ０－１）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
2025138552000113.tif
34
170
［式中、Ｒ
０１
は、置換基を表す。ｎ０１は、０～６の整数を表す。ｎ０１が２以上の整数のとき、複数存在するＲ
０１
は、相互に同じでもよく、異なってもよい。ｍは１以上の整数であり、Ｍ
ｍ＋
はｍ価のカチオンを表す。］
【請求項３】
前記化合物（Ｂ０）が、下記一般式（ｂ０－２）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
2025138552000114.tif
42
170
［式中、Ｒ
０２
は、置換基を表す。ｎ０２は、０～４の整数を表す。ｎ０２が２以上の整数のとき、複数存在するＲ
０２
は、相互に同じでもよく、異なってもよく、２以上のＲ
０２
が相互に結合して環構造を形成してもよい。ｍは１以上の整数であり、Ｍ
ｍ＋
はｍ価のカチオンを表す。］
【請求項４】
前記化合物（Ｂ０）が、下記一般式（ｂ０－３）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
2025138552000115.tif
52
170
［式中、Ｒ
０３１
及びＲ
０３２
は、それぞれ独立に、置換基を表す。ｎ０３１及びｎ０３２は、それぞれ独立に、０～４の整数を表す。ｎ０３１が２以上の整数のとき、複数存在するＲ
０３１
は、相互に同じでもよく、異なってもよい。ｎ０３２が２以上の整数のとき、複数存在するＲ
０３２
は、相互に同じでもよく、異なってもよい。ｍは１以上の整数であり、Ｍ
ｍ＋
はｍ価のカチオンを表す。］
【請求項５】
前記化合物（Ｂ０）が、下記一般式（ｂ０－４）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
2025138552000116.tif
33
170
［式中、Ｘ
０４
は、窒素原子又はＣＲ
Ｘ０４
を表す。Ｙ
０４
は、窒素原子又はＣＲ
Ｙ０４
を表す。Ｚ
０４
は、窒素原子又はＣＲ
Ｚ０４
を表す。Ｃは炭素原子を表す。Ｒ
Ｘ０４
、Ｒ
Ｙ０４
、Ｒ
Ｚ０４
及びＲ
０４
は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。Ｒ
Ｘ０４
、Ｒ
Ｙ０４
、Ｒ
Ｚ０４
及びＲ
０４
の２以上は、相互に結合して環構造を形成してもよい。但し、Ｘ
０４
、Ｙ
０４
、及びＺ
０４
の少なくとも１つは、窒素原子である。ｍは１以上の整数であり、Ｍ
ｍ＋
はｍ価のカチオンを表す。］
【請求項６】
支持体上に、請求項１～５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７】
下記一般式（ｂ０）で表される化合物。
TIFF
2025138552000117.tif
33
170
［式中、Ｘ
０
は、窒素原子又はＣＲ
Ｘ０
を表す。Ｙ
０
は、窒素原子又はＣＲ
Ｙ０
を表す。Ｚ
０
は、窒素原子又はＣＲ
Ｚ０
を表す。Ｃは炭素原子を表す。Ｒ
Ｘ０
、Ｒ
Ｙ０
、Ｒ
Ｚ０
及びＲ
０
は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。Ｒ
Ｘ０
、Ｒ
Ｙ０
、Ｒ
Ｚ０
及びＲ
０
の２以上は、相互に結合して環構造を形成してもよい。ｍは１以上の整数であり、Ｍ
ｍ＋
はｍ価のカチオンを表す。］
【請求項８】
下記一般式（ｂ０－１）で表される化合物である、請求項７に記載の化合物。
TIFF
2025138552000118.tif
34
170
［式中、Ｒ
０１
は、置換基を表す。ｎ０１は、０～６の整数を表す。ｎ０１が２以上の整数のとき、複数存在するＲ
０１
は、相互に同じでもよく、異なってもよい。ｍは１以上の整数であり、Ｍ
ｍ＋
はｍ価のカチオンを表す。］
【請求項９】
下記一般式（ｂ０－２）で表される化合物である、請求項７に記載の化合物。
TIFF
2025138552000119.tif
42
170
［式中、Ｒ
０２
は、置換基を表す。ｎ０２は、０～４の整数を表す。ｎ０２が２以上の整数のとき、複数存在するＲ
０２
は、相互に同じでもよく、異なってもよく、２以上のＲ
０２
が相互に結合して環構造を形成してもよい。ｍは１以上の整数であり、Ｍ
ｍ＋
はｍ価のカチオンを表す。］
【請求項１０】
下記一般式（ｂ０－３）で表される化合物である、請求項７に記載の化合物。
TIFF
2025138552000120.tif
52
170
［式中、Ｒ
０３１
及びＲ
０３２
は、それぞれ独立に、置換基を表す。ｎ０３１及びｎ０３２は、それぞれ独立に、０～４の整数を表す。ｎ０３１が２以上の整数のとき、複数存在するＲ
０３１
は、相互に同じでもよく、異なってもよい。ｎ０３２が２以上の整数のとき、複数存在するＲ
０３２
は、相互に同じでもよく、異なってもよい。ｍは１以上の整数であり、Ｍ
ｍ＋
はｍ価のカチオンを表す。］
（【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、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 1,400 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。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、感度が良好なレジスト組成物、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（ｂ０）で表される化合物（Ｂ０）と、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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