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公開番号2025172020
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-20
出願番号2025077594
出願日2025-05-07
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並びに化合物
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 20060101AFI20251113BHJP(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】良好な解像度を有するレジストパターンを製造することができる化合物、レジスト組成物を提供することを目的とする。
【解決手段】式(I)で表される化合物を含有するレジスト組成物。
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[R^5Aは-X^1A-R^10A等;R^5Bは-X^1B-R^10B等;X^1A、X^1Bはそれぞれ-CO-O-、-O-CO-等;R^10A及びR^10Bは式(IC)で表される基;L^1A及びL^1Bはそれぞれ単結合又は置換/非置換のアルカンジイル基;Ar¹及びAr²はそれぞれ置換/非置換の芳香族炭化水素基;X¹は-CO-又は-SO₂-;X²は-O-又は-NR¹-、R¹は水素原子又は置換/非置換の炭化水素基を表す。]
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
式（Ｉ）で表される化合物を含有するレジスト組成物。
TIFF
2025172020000181.tif
44
92
［式（Ｉ）中、
Ｒ
５Ａ
は、－Ｘ
１Ａ
－Ｒ
１０Ａ
又は－Ｘ
１Ａ
－Ｌ
１０Ａ
－Ｘ
２Ａ
－Ｒ
１０Ａ
を表す。
Ｒ
５Ｂ
は、－Ｘ
１Ｂ
－Ｒ
１０Ｂ
又は－Ｘ
１Ｂ
－Ｌ
１０Ｂ
－Ｘ
２Ｂ
－Ｒ
１０Ｂ
を表す。
Ｘ
１Ａ
、Ｘ
２Ａ
、Ｘ
１Ｂ
及びＸ
２Ｂ
は、それぞれ独立に、＊－ＣＯ－Ｏ－、＊－Ｏ－ＣＯ－、＊－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－又は＊－Ｏ－（但し、＊は、Ｌ
１Ａ
、Ｌ
１Ｂ
、Ａｒ
１
、Ａｒ
２
、Ｌ
１０Ａ
及びＬ
１０Ｂ
のいずれかとの結合部位を表す。）を表す。
Ｌ
１０Ａ
及びＬ
１０Ｂ
は、それぞれ独立に、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－、－ＳＯ
２
－、－ＮＲ
７
－又は－ＣＯ－に置き換わっていてもよい。
Ｒ
７
は、水素原子又は炭素数１～６のアルキル基を表す。
Ｒ
１０Ａ
及びＲ
１０Ｂ
は、それぞれ独立に、式（ＩＣ）で表される基を表す。
Ｌ
１Ａ
及びＬ
１Ｂ
は、それぞれ独立に、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。
Ａｒ
１
及びＡｒ
２
は、それぞれ独立に、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し、少なくとも一方は、置換基を有していてもよい多環式芳香族炭化水素基を表す。
Ｘ
１
は、－ＣＯ－又は－ＳＯ
２
－を表す。
Ｘ
続きを表示（約 6,100 文字）【請求項２】
Ｌ
１Ａ
及びＬ
１Ｂ
は、それぞれ独立に、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】
Ａｒ
１
及びＡｒ
２
は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいナフタレン環に由来する基である請求項１又は２に記載のレジスト組成物。
【請求項４】
さらに、酸発生剤を含有し、酸発生剤が、式（Ｂ１）で表される塩又は式（Ｂ２）で表される塩を含む請求項１又は２に記載のレジスト組成物。
TIFF
2025172020000183.tif
13
94
［式（Ｂ１）中、
Ｌ
b1
は、単結合又は置換基を有してもよい（ｎｂ１＋１）価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－、－ＣＯ－、－ＳＯ－又は－ＳＯ
2
－に置き換わっていてもよい。
Ｌ
b2
は、単結合又は置換基を有してもよい炭素数１～２４の２価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－、－ＣＯ－、－ＳＯ－又は－ＳＯ
2
－で置き換わっていてもよい。
Ｙ
b1
は、置換基を有していてもよいメチル基又は置換基を有していてもよい炭素数３～２４の環状炭化水素基を表し、該環状炭化水素基に含まれる－ＣＨ
2
－は、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＳＯ－、－ＳＯ
2
－又は－ＣＯ－に置き換わっていてもよい。
ｎｂ１は、１～６のいずれかの整数を表す。ｎｂ１が２以上のとき、複数の括弧内の基は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
Ｚ１
＋
は、有機カチオンを表す。］
TIFF
2025172020000184.tif
10
92
［式（Ｂ２）中、
Ａ
１
は、窒素原子又は炭素原子を表す。
Ｌ
ｂ２’
は、単結合又は置換基を有してもよい炭素数１～２４の２価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－、－ＣＯ－、－ＳＯ－又は－ＳＯ
2
－で置き換わっていてもよい。
Ｙ
ｂ１’
は、置換基を有してもよいメチル基又は置換基を有してもよい炭素数３～２４の環状炭化水素基を表し、該環状炭化水素基に含まれる－ＣＨ
2
－は、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－、－ＳＯ－又は－ＳＯ
2
－で置き換わっていてもよい。
ｎｂ５は、２又は３の整数を表す。Ａ
１
が窒素原子の場合、ｎｂ５が２であり、Ａ
１
が炭素原子の場合、ｎｂ５が３である。複数の括弧内の基は、互いに同一であっても異なっていてもよく、２つの括弧内の基が結合してＡ
１
を含む環を形成してもよい。
Ｚ２
＋
は、有機カチオンを表す。］
【請求項５】
さらに、フェノール性ヒドロキシ基もしくは安息香酸性カルボキシ基を有する化合物又は該化合物のフェノール性ヒドロキシ基もしくは安息香酸性カルボキシ基が酸不安定基で保護された化合物を含有する請求項１又は２に記載のレジスト組成物。
【請求項６】
フェノール性ヒドロキシ基もしくは安息香酸性カルボキシ基を有する化合物又は該化合物のフェノール性ヒドロキシ基もしくは安息香酸性カルボキシ基が酸不安定基で保護された化合物が、樹脂であり、該樹脂が、式（ａ２－Ａ）で表される構造単位又は式（ａ１－４）で表される構造単位を含む請求項５に記載のレジスト組成物。
TIFF
2025172020000185.tif
31
127
［式（ａ２－Ａ）中、
Ｒ
ａ２
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
ａ２７
は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、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、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
ａ２１
は、単結合又は炭素数１～１２のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－、－ＣＯ－又は－ＮＲ
ａ２８
－に置き換わってもよい。
Ｒ
ａ２８
は、水素原子又は炭素数１～６のアルキル基を表す。
Ｘ
ａ２
は、単結合又は－ＣＯ－を表す。
ｎＡ２は、１～５のいずれかの整数を表し、ｎＡ２が２以上のとき、複数の括弧内の基は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
ｎａ２１は、０～４のいずれかの整数を表し、ｎａ２１が２以上のとき、複数のＲ
ａ２７
は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
ｍｃは、０～２のいずれかの整数を表す。］
TIFF
2025172020000186.tif
31
118
［式（ａ１－４）中、
Ｒ
ａ１
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
ａ１７
は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、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、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
ａ１１
は、単結合又は炭素数１～１２のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基に含まれる－ＣＨ
２
－は、－Ｏ－、－ＣＯ－又は－ＮＲ
ａ１８
－に置き換わってもよい。
Ｒ
ａ１８
は、水素原子又は炭素数１～６のアルキル基を表す。
Ｘ
ａ１
は、単結合又は－ＣＯ－を表す。
ｎａ１は、１～５のいずれかの整数を表し、ｎａ１が２以上のとき、複数の括弧内の基は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
ｎａ１１は、０～４のいずれかの整数を表し、ｎａ１１が２以上のとき、複数のＲ
ａ１７
は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
Ｒ
a34
及びＲ
a35
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
a36
は、炭素数１～２０の炭化水素基を表すか、Ｒ
a35
及びＲ
a36
は互いに結合してそれらが結合する－Ｃ－Ｏ－とともに炭素数２～２０の２価の炭化水素基を形成し、該炭化水素基及び該２価の炭化水素基に含まれる－ＣＨ
2
－は、－Ｏ－又は－Ｓ－で置き換わってもよい。
ｍｃは、０～２のいずれかの整数を表す。］
【請求項７】
樹脂が、さらに、式（ａ１－４）で表される構造単位以外の酸不安定基を有する構造単位を含み、式（ａ１－４）で表される構造単位以外の酸不安定基を有する構造単位が、式（ａ１－０）で表される構造単位、式（ａ１－１）で表される構造単位、式（ａ１－２）で表される構造単位、式（ａ１－５）で表される構造単位及び式（ａ１－６）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６に記載のレジスト組成物。
TIFF
2025172020000187.tif
44
143
［式（ａ１－０）、式（ａ１－１）及び式（ａ１－２）中、
Ｌ
a01
、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
a01
、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
a02
、Ｒ
a03
及びＲ
a04
は、それぞれ独立に、炭素数１～８のアルキル基、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み合わせた基を表し、該アルキル基、該脂環式炭化水素基及び該芳香族炭化水素基は、ハロゲン原子を有してもよい。
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ることにより形成される基を表し、該アルキル基、該アルケニル基、該脂環式炭化水素基及び該芳香族炭化水素基は、ハロゲン原子を有してもよい。
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。］
TIFF
2025172020000188.tif
45
58
［式（ａ１－５）中、
Ｒ
a8
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、水素原子又はハロゲン原子を表す。
Ｚ
a1
は、単結合又は＊－（ＣＨ
2
）
h3
－ＣＯ－Ｌ
54
－を表し、ｈ３は１～４のいずれかの整数を表し、＊は、Ｌ
51
との結合部位を表す。
Ｌ
51
、Ｌ
52
、Ｌ
53
及びＬ
54
は、それぞれ独立に、－Ｏ－又は－Ｓ－を表す。
ｓ１は、１～３のいずれかの整数を表す。
ｓ１’は、０～３のいずれかの整数を表す。］
TIFF
2025172020000189.tif
36
82
［式（ａ１－６）中、
Ｒ
a61
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
a6２
、Ｒ
a63
及びＲ
a6４
は、それぞれ独立に、炭素数１～６のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素数３～１８の環状炭化水素基を表すか、Ｒ
a6２
及びＲ
a63
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の環を形成する。
Ｘ
a61
は、単結合、－ＣＯ－Ｏ－＊又は－ＣＯ－ＮＲ
【請求項８】
（１）請求項１又は２に記載のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
（２）塗布後のレジスト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。
【請求項９】
式（Ｉ）で表される化合物。
TIFF
2025172020000190.tif
44
92
［式（Ｉ）中、
Ｒ
５Ａ
は、－Ｘ
１Ａ
－Ｒ
１０Ａ
又は－Ｘ
１Ａ
－Ｌ
１０Ａ
－Ｘ
２Ａ
－Ｒ
１０Ａ
を表す。
Ｒ
５Ｂ
は、－Ｘ
１Ｂ
－Ｒ
１０Ｂ
又は－Ｘ
１Ｂ
－Ｌ
１０Ｂ
－Ｘ
２Ｂ
－Ｒ
１０Ｂ
を表す。
Ｘ
１Ａ
、Ｘ
２Ａ
、Ｘ
１Ｂ
及びＸ
２Ｂ
は、それぞれ独立に、＊－ＣＯ－Ｏ－、＊－Ｏ－ＣＯ－、＊－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－又は＊－Ｏ－（但し、＊は、Ｌ
１Ａ
、Ｌ
１Ｂ
、Ａｒ
１
、Ａｒ
２
、Ｌ
１０Ａ
及びＬ
１０Ｂ
のいずれかとの結合部位を表す。）を表す。
Ｌ
１０Ａ
及びＬ
１０Ｂ
は、それぞれ独立に、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－、－ＳＯ
２
－、－ＮＲ
７
－又は－ＣＯ－に置き換わっていてもよい。
Ｒ
７
は、水素原子又は炭素数１～６のアルキル基を表す。
Ｒ
１０Ａ
及びＲ
１０Ｂ
は、それぞれ独立に、式（ＩＣ）で表される基を表す。
Ｌ
１Ａ
及びＬ
１Ｂ
は、それぞれ独立に、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。
Ａｒ
１
及びＡｒ
２
は、それぞれ独立に、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し、少なくとも一方は、置換基を有していてもよい多環式芳香族炭化水素基を表す。
Ｘ
１
は、－ＣＯ－又は－ＳＯ
２
－を表す。
Ｘ

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、化合物、該化合物を含む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 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、下記構造式の化合物が記載されている。
TIFF
2025172020000001.tif
29
54
【０００３】
特許文献２には、下記構造式の化合物が記載されている。
TIFF
2025172020000002.tif
29
54
【０００４】
非特許文献１には、下記構造式の化合物が記載されている。
TIFF
2025172020000003.tif
29
54
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開昭４８－０２６３００号公報
ＷＯ２０２０／１７５０３７号公報
【非特許文献】
【０００６】
ACS Appl. Mater. Interfaces 2022, 14, 55004-55016
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記化合物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、解像度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】
【０００８】
本発明は、以下の発明を含む。
〔１〕式（Ｉ）で表される化合物を含有するレジスト組成物。
TIFF
2025172020000004.tif
44
92
［式（Ｉ）中、
Ｒ
５Ａ
は、－Ｘ
１Ａ
－Ｒ
１０Ａ
又は－Ｘ
１Ａ
－Ｌ
１０Ａ
－Ｘ
２Ａ
－Ｒ
１０Ａ
を表す。
Ｒ
５Ｂ
は、－Ｘ
１Ｂ
－Ｒ
１０Ｂ
又は－Ｘ
１Ｂ
－Ｌ
１０Ｂ
－Ｘ
２Ｂ
－Ｒ
１０Ｂ
を表す。
Ｘ
１Ａ
、Ｘ
２Ａ
、Ｘ
１Ｂ
及びＸ
２Ｂ
は、それぞれ独立に、＊－ＣＯ－Ｏ－、＊－Ｏ－ＣＯ－、＊－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－又は＊－Ｏ－（但し、＊は、Ｌ
１Ａ
、Ｌ
１Ｂ
、Ａｒ
１
、Ａｒ
２
、Ｌ
１０Ａ
及びＬ
１０Ｂ
のいずれかとの結合部位を表す。）を表す。
Ｌ
１０Ａ
及びＬ
１０Ｂ
は、それぞれ独立に、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－、－ＳＯ
２
－、－ＮＲ
７
－又は－ＣＯ－に置き換わっていてもよい。
Ｒ
７
は、水素原子又は炭素数１～６のアルキル基を表す。
Ｒ
１０Ａ
及びＲ
１０Ｂ
は、それぞれ独立に、式（ＩＣ）で表される基を表す。
Ｌ
１Ａ
及びＬ
１Ｂ
は、それぞれ独立に、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。
Ａｒ
１
及びＡｒ
２
は、それぞれ独立に、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し、少なくとも一方は、置換基を有していてもよい多環式芳香族炭化水素基を表す。
Ｘ
１
は、－ＣＯ－又は－ＳＯ
２
－を表す。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のレジスト組成物を用いることにより、良好な解像度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】
【００１０】
本明細書において、「（メタ）アクリル系モノマー」とは、「アクリル系モノマー及びメタクリル系モノマーの少なくとも１種」を意味する。「（メタ）アクリレート」及び「（メタ）アクリル酸」等の記載も同様の意味を表す。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。炭化水素基等に含まれる－ＣＨ
2
－が－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－、－ＳＯ－、－ＮＲ
Ｘ
－（Ｘは任意の符号）又は－ＳＯ
２
－で置き換わる場合、各基において同様の例を適用するものとし、置き換わる前の炭素数を炭化水素基等の炭素数とする。「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（単結合）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。各基は、置換基の数等によって、その基に含まれる任意の位置及び数の水素原子が結合部位に置き換わることがある。置換基における炭素数は、被置換基の炭素数には含めない。「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等）と接触すると、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等）を形成する基を意味する。「塩基不安定基」とは、塩基（例えば、トリメチルアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド等）と接触すると、脱離基が脱離して、親水性基（例えば、カルボキシ基又はヒドロキシ基等）を形成する基を意味する。
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。
（【００１１】以降は省略されています）

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