JP4880652B2 - Pattern formation method - Google Patents

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本発明は、1回目の露光でパターンを形成し、1回目に形成されたパターンのスペース部分に2回目の露光でラインパターンを形成して、パターン間の距離を縮小するパターン形成方法を利用して、より微細なパタ−ンを基板上に形成する方法に関するものである。   The present invention utilizes a pattern forming method in which a pattern is formed by a first exposure, a line pattern is formed by a second exposure in a space portion of the pattern formed at the first time, and a distance between the patterns is reduced. The present invention relates to a method for forming a finer pattern on a substrate.

近年、LSIの高集積化と高速度化に伴い、パターンルールの微細化が求められている中、現在汎用技術として用いられている光露光では、光源の波長に由来する本質的な解像度の限界に近づきつつある。   In recent years, with the higher integration and higher speed of LSIs, there is a demand for finer pattern rules. In light exposure currently used as a general-purpose technology, the intrinsic resolution limit derived from the wavelength of the light source Is approaching.

レジストパターン形成の際に使用する露光光として、1980年代には水銀灯のg線(436nm)もしくはi線(365nm)を光源とする光露光が広く用いられた。更なる微細化のための手段として、露光波長を短波長化する方法が有効とされ、1990年代の64Mビット(加工寸法が0.25μm以下)DRAM(ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリー)以降の量産プロセスには、露光光源としてi線(365nm)に代わって短波長のKrFエキシマレーザー(248nm)が利用された。しかし、更に微細な加工技術(加工寸法が0.2μm以下)を必要とする集積度256M及び1G以上のDRAMの製造には、より短波長の光源が必要とされ、10年ほど前からArFエキシマレーザー(193nm)を用いたフォトリソグラフィーが本格的に検討されてきた。   As exposure light used for forming a resist pattern, light exposure using g-ray (436 nm) or i-line (365 nm) of a mercury lamp as a light source was widely used in the 1980s. As a means for further miniaturization, the method of shortening the exposure wavelength is effective, and mass production after 64 Mbit (process size is 0.25 μm or less) DRAM (Dynamic Random Access Memory) in the 1990s In the process, a KrF excimer laser (248 nm) having a short wavelength was used as an exposure light source instead of i-line (365 nm). However, in order to manufacture DRAMs with a density of 256M and 1G or more that require finer processing technology (processing dimensions of 0.2 μm or less), a light source with a shorter wavelength is required, and an ArF excimer has been used for about 10 years. Photolithography using a laser (193 nm) has been studied in earnest.

当初ArFリソグラフィーは180nmノードのデバイス作製から適用されるはずであったが、KrFエキシマリソグラフィーは130nmノードデバイス量産まで延命され、ArFリソグラフィーの本格適用は90nmノードからである。更に、NAを0.9にまで高めたレンズと組み合わせて65nmノードデバイスの検討が行われている。次の45nmノードデバイスには露光波長の短波長化が推し進められ、波長157nmのFリソグラフィーが候補に挙がった。しかしながら、投影レンズに高価なCaF単結晶を大量に用いることによるスキャナーのコストアップ、ソフトペリクルの耐久性が極めて低いためのハードペリクル導入に伴う光学系の変更、レジストのエッチング耐性低下等の種々問題により、Fリソグラフィーの先送りと、ArF液浸リソグラフィーの早期導入が提唱された(非特許文献1)。 Initially, ArF lithography was supposed to be applied from the device fabrication of the 180 nm node, but KrF excimer lithography was extended to 130 nm node device mass production, and full-scale application of ArF lithography is from the 90 nm node. Further, a 65 nm node device is being studied in combination with a lens whose NA is increased to 0.9. For the next 45 nm node device, the shortening of the exposure wavelength was promoted, and F 2 lithography with a wavelength of 157 nm was nominated. However, the cost of the scanner is increased by using a large amount of expensive CaF 2 single crystal for the projection lens, the optical system is changed due to the introduction of the hard pellicle because the durability of the soft pellicle is extremely low, and the etching resistance of the resist is reduced. Due to problems, it was proposed that F 2 lithography be advanced and early introduction of ArF immersion lithography (Non-Patent Document 1).

ArF液浸リソグラフィーにおいて、投影レンズとウェーハの間に水を含浸させることが提案されている。193nmにおける水の屈折率は1.44であり、NA(開口数)1.0以上のレンズを使ってもパターン形成が可能で、理論上はNAを1.44近くにまで上げることができる。当初、水温変化に伴う屈折率変化による解像性の劣化やフォーカスのシフトが指摘された。水温を1/100℃以内にコントロールすることと、露光によるレジストからの発熱による影響もほぼ心配ないことが確認され、屈折率変化の問題が解決された。水中のマイクロバブルがパターン転写されることも危惧されたが、水の脱気を十分に行うことと、露光によるレジストからのバブル発生の心配がないことが確認された。1980年代の液浸リソグラフィーの初期段階では、ステージを全て水に浸ける方式が提案されていたが、高速スキャナーの動作に対応するために投影レンズとウェーハの間のみに水を挿入し、水の給排水ノズルを備えたパーシャルフィル方式が採用された。しかし、水を用いた液浸によって原理的にはNAが1以上のレンズ設計が可能になったが、従来の屈折率系による光学系では巨大なレンズになってしまい、レンズが自身の自重によって変形してしまう問題が生じた。よりコンパクトなレンズ設計のために反射屈折(Catadioptric)光学系が提案され、NA1.0以上のレンズ設計が加速された。NA1.2以上のレンズと強い超解像技術の組み合わせで45nmノードの可能性が示され(非特許文献2)、更にはNA1.35のレンズの開発も行われている。   In ArF immersion lithography, it has been proposed to impregnate water between the projection lens and the wafer. The refractive index of water at 193 nm is 1.44, and pattern formation is possible even with a lens having an NA (numerical aperture) of 1.0 or more. Theoretically, the NA can be increased to near 1.44. Initially, it was pointed out that the resolution was deteriorated and the focus shifted due to the change in refractive index accompanying the change in water temperature. It was confirmed that the water temperature was controlled within 1/100 ° C. and the influence of the heat generated from the resist due to the exposure was almost no worry, and the problem of refractive index change was solved. It was feared that microbubbles in the water could be transferred to the pattern, but it was confirmed that the water was sufficiently degassed and that there was no worry of bubble formation from the resist due to exposure. In the early stage of immersion lithography in the 1980s, a method of immersing the entire stage in water was proposed, but water was inserted only between the projection lens and the wafer to accommodate the operation of the high-speed scanner, and water was supplied and drained. A partial fill system with a nozzle was adopted. However, in principle, a lens design with an NA of 1 or more became possible by immersion in water. However, the conventional optical system based on the refractive index system has become a huge lens, and the lens is caused by its own weight. There was a problem of deformation. A catadioptric optical system has been proposed for a more compact lens design, and a lens design with NA of 1.0 or more has been accelerated. The possibility of a 45 nm node is shown by the combination of a lens with NA 1.2 or higher and strong super-resolution technology (Non-Patent Document 2), and a lens with NA 1.35 has also been developed.

32nmノードのリソグラフィー技術としては、波長13.5nmの真空紫外光(EUV)リソグラフィーが候補に挙げられている。EUVリソグラフィーの問題点としてはレーザーの高出力化、レジストの高感度化、高解像度化、低ラインエッジラフネス(LWR)化、無欠陥MoSi積層マスク、反射ミラーの低収差化などが挙げられ、克服すべき問題が山積している。   As a lithography technique for the 32 nm node, vacuum ultraviolet light (EUV) lithography with a wavelength of 13.5 nm is cited as a candidate. Problems with EUV lithography include high laser output, high resist sensitivity, high resolution, low line edge roughness (LWR), defect-free MoSi laminated mask, and low reflection mirror aberration. There are many problems to be solved.

NA1.35レンズを使った水液浸リソグラフィーの最高NAで到達できる解像度は40〜38nmであり、32nmには到達できない。そこで更にNAを高めるための高屈折率材料の開発が行われている。レンズのNAの限界を決めるのは投影レンズ、液体、レジストの中で最小の屈折率である。水液浸の場合、投影レンズ(合成石英で屈折率1.5)、レジスト(従来のメタクリレート系で屈折率1.7)に比べて水の屈折率が最も低く、水の屈折率によって投影レンズのNAが決まっていた。最近、屈折率1.65の高透明な液体が開発されてきている。この場合、合成石英による投影レンズの屈折率が最も低く、屈折率の高い投影レンズ材料を開発する必要がある。LUAG(LuAl12)ガーネットは屈折率が2以上であり、最も期待される材料ではあるが、副屈折率と吸収が大きい問題を持っている。また、屈折率1.8以上の投影レンズ材料が開発されたとしても屈折率1.65の液体ではNAは1.55止まりであり、32nmを解像できない。32nmを解像するには屈折率1.8以上の液体が必要である。今のところ吸収と屈折率がトレードオフの関係にあり、この様な材料は未だ見つかっていない。アルカン系化合物の場合、屈折率を上げるためには直鎖状よりは有機環式化合物の方が好ましいが、環式化合物は粘度が高いために露光装置ステージの高速スキャンに追随できない問題も孕んでいる。また、屈折率1.8の液体が開発された場合、屈折率の最小がレジストになるために、レジストも1.8以上に高屈折率化する必要がある。 The resolution that can be reached with the highest NA of water immersion lithography using an NA 1.35 lens is 40 to 38 nm and cannot reach 32 nm. Therefore, development of a high refractive index material for further increasing NA is being carried out. It is the minimum refractive index among the projection lens, liquid, and resist that determines the limit of the NA of the lens. In the case of water immersion, the refractive index of water is the lowest compared to the projection lens (refractive index of 1.5 for synthetic quartz) and resist (refractive index of 1.7 for the conventional methacrylate system). NA was decided. Recently, highly transparent liquids having a refractive index of 1.65 have been developed. In this case, it is necessary to develop a projection lens material having the lowest refractive index and a high refractive index of the projection lens made of synthetic quartz. LUAG (Lu 3 Al 5 O 12 ) garnet has a refractive index of 2 or more and is the most promising material, but has a problem of large secondary refractive index and absorption. Even if a projection lens material having a refractive index of 1.8 or higher is developed, the NA of the liquid having a refractive index of 1.65 is only 1.55, and 32 nm cannot be resolved. In order to resolve 32 nm, a liquid having a refractive index of 1.8 or more is required. At present, there is a trade-off between absorption and refractive index, and no such material has yet been found. In the case of alkane compounds, organic cyclic compounds are preferred to linear compounds to increase the refractive index. However, since cyclic compounds have high viscosity, there is a problem that they cannot follow high-speed scanning of the exposure apparatus stage. Yes. In addition, when a liquid having a refractive index of 1.8 is developed, since the minimum refractive index becomes a resist, the resist also needs to have a high refractive index of 1.8 or more.

ここで最近注目を浴びているのは1回目の露光と現像でパターンを形成し、2回目の露光で1回目のパターンの丁度間にパターンを形成するダブルパターニングプロセスである(非特許文献3)。ダブルパターニングの方法としては多くのプロセスが提案されている。例えば、(1)1回目の露光と現像でラインとスペースが1:3の間隔のフォトレジストパターンを形成し、ドライエッチングで下層のハードマスクを加工し、その上にハードマスクをもう1層敷いて1回目の露光のスペース部分にフォトレジストの露光と現像でラインパターンを形成してハードマスクをドライエッチングで加工して初めのパターンのピッチの半分のラインアンドスペースパターンを形成する方法である。また、(2)1回目の露光と現像でスペースとラインが1:3の間隔のフォトレジストパターンを形成し、ドライエッチングで下層のハードマスクをドライエッチングで加工し、その上にフォトレジストを塗布してハードマスクが残っている部分に2回目のスペースパターンを露光しハードマスクをドライエッチングで加工する方法である。(1)、(2)いずれの方法においても、2回のドライエッチングでハードマスクを加工する必要がある。   Recently, a double patterning process in which a pattern is formed by the first exposure and development, and a pattern is formed just between the first pattern by the second exposure (Non-patent Document 3). . Many processes have been proposed as a double patterning method. For example: (1) Form a photoresist pattern with 1: 3 line and space spacing in the first exposure and development, process the underlying hard mask by dry etching, and lay another hard mask on top of it In this method, a line pattern is formed by exposing and developing a photoresist in the space portion of the first exposure, and a hard mask is processed by dry etching to form a line and space pattern that is half the pitch of the first pattern. (2) First exposure and development form a photoresist pattern with a space and line spacing of 1: 3, and dry etching etches the underlying hard mask and coats the photoresist on it. Then, the second space pattern is exposed to the portion where the hard mask remains, and the hard mask is processed by dry etching. In both methods (1) and (2), it is necessary to process the hard mask by two dry etchings.

このように(1)の方法では、ハードマスクを2回敷く必要があり、(2)の方法ではハードマスクが1層で済むがラインパターンに比べて解像が困難なトレンチパターンを形成する必要がある。(2)の方法では、トレンチパターンの形成にネガレジストを使う方法があるが、この場合、ポジパターンでラインを形成するのと同じ高コントラストの光を用いることが出来る。しかしながら、ポジ型レジストに比べてネガ型レジストでは溶解コントラストが低いので、ポジレジストでラインを形成する場合に比較して、ネガレジストで同じ寸法のトレンチパターンを形成しようとすると、ネガレジストでは解像性が低くなる。   As described above, in the method (1), it is necessary to lay a hard mask twice. In the method (2), only one hard mask is required, but it is necessary to form a trench pattern that is difficult to resolve compared to the line pattern. There is. In the method (2), there is a method in which a negative resist is used to form a trench pattern. In this case, the same high contrast light as that used to form a line with a positive pattern can be used. However, since the dissolution contrast of the negative resist is lower than that of the positive resist, if the trench pattern having the same dimensions is formed with the negative resist as compared with the case of forming the line with the positive resist, the resolution is not obtained with the negative resist. Low.

一方、(2)の方法で、ポジ型レジストを用いて広いトレンチパターンを形成してから、基板を加熱してトレンチパターンをシュリンクさせるサーマルフロー法や、現像後のトレンチパターンの上に水溶性膜をコートしてから加熱してレジスト表面を架橋させることによってトレンチをシュリンクさせるRELAX法を適用させることも考えられるが、プロキシミティーバイアスが劣化するという欠点やプロセスが更に煩雑化し、スループットが低下する欠点が生じる。   On the other hand, after forming a wide trench pattern using a positive resist by the method (2), the substrate is heated to shrink the trench pattern, or a water-soluble film is formed on the developed trench pattern. It is possible to apply the RELAX method in which the trench is shrunk by coating the resist surface by heating and then shrinking the resist surface. Occurs.

(1)、(2)いずれの方法においても、基板加工のエッチングは2回必要なため、スループットの低下と2回のエッチングによるパターンの変形や位置ずれが生じる問題がある。そこでエッチングを1回で済ませるために、1回目の露光でネガレジストを用い、2回目の露光でポジレジストを用いる方法がある。1回目の露光でポジ型レジストを用い、2回目の露光でポジ型レジストが溶解しない炭素4以上の高級アルコールに溶解させたネガレジストを用いる方法もある。これらの場合、解像性が低いネガレジストを使うため解像性の劣化が生じる可能性が高い。   In both methods (1) and (2), etching for substrate processing is required twice, so that there is a problem in that throughput is reduced and pattern deformation and displacement occur due to the two etchings. In order to complete the etching once, there is a method in which a negative resist is used in the first exposure and a positive resist is used in the second exposure. There is also a method in which a positive resist is used in the first exposure, and a negative resist dissolved in a higher alcohol having 4 or more carbon atoms that does not dissolve in the second exposure. In these cases, since a negative resist having low resolution is used, there is a high possibility that degradation of resolution will occur.

1回目の露光と2回目の露光の間にPEB、現像を行わない方法は、最もシンプルな方法である。例えば、1回目の露光を行った後、位置をずらしたパターンが描画されたマスクに交換して2回目の露光を行い、PEB、現像、ドライエッチングを行う。1回の露光毎にマスクを交換するとスループットが非常に低下するので、ある程度まとめて1回目の露光を行った後に2回目の露光を行う。そうすると1回目の露光と2回目の露光の間の放置時間によっては酸の拡散による寸法変動やT−top形状発生などの形状の変化が生じる場合がある。このようなT−topの発生を抑えるためにはレジスト保護膜の適用は効果的である。   A method in which PEB and development are not performed between the first exposure and the second exposure is the simplest method. For example, after performing the first exposure, the mask is drawn with a shifted pattern and the second exposure is performed, and PEB, development, and dry etching are performed. If the mask is changed for each exposure, the throughput is greatly reduced. Therefore, the second exposure is performed after the first exposure is performed to some extent. Then, depending on the standing time between the first exposure and the second exposure, there may be a change in shape such as dimensional variation due to acid diffusion or generation of a T-top shape. In order to suppress the occurrence of such T-top, application of a resist protective film is effective.

例えば、液浸用レジスト保護膜を適用することによって、2回の露光と1回のPEB、現像、ドライエッチングを行うプロセスを行うことが出来る。2台のスキャナーを並べて1回目の露光と2回目の露光を連続して行うことも出来る。この場合は2台のスキャナー間のレンズの収差によって生じる位置ズレや、スキャナーコストが倍になる問題が生じる。1回目の露光と2回目の露光をピッチの半分だけずらして同一レジスト面を露光すると、1回目の光と2回目の光とが相殺して通常ではパターンが形成されない。   For example, by applying an immersion resist protective film, a process of performing two exposures, one PEB, development, and dry etching can be performed. Two scanners can be arranged side by side to perform the first exposure and the second exposure in succession. In this case, there arises a problem that the positional deviation caused by the lens aberration between the two scanners and the scanner cost is doubled. If the same resist surface is exposed by shifting the first exposure and the second exposure by half the pitch, the first light and the second light cancel each other, and a pattern is not normally formed.

ところが、コントラスト増強膜(CEL)を適用すると、レジストに入射する光が非線形になることによってコントラストが増加し、ピッチの半分だけずらした露光においても相殺されることがない。ダブルパターニング用のレジスト保護膜としては、CELとしての機能を有していることが望ましい。また、二光子吸収による非線形の酸発生剤を用いた場合はCELなしのレジストだけで上記ダブルパターニング露光を行うことは理論的には可能である。しかしながら、波長200nm以下の露光で、二光子吸収の酸発生剤はまだ報告されていない。   However, when a contrast enhancement film (CEL) is applied, the contrast is increased by non-linearity of the light incident on the resist, and it is not canceled out even with exposure shifted by half the pitch. It is desirable that the resist protective film for double patterning has a function as a CEL. In addition, when a non-linear acid generator based on two-photon absorption is used, it is theoretically possible to perform the double patterning exposure only with a resist without CEL. However, no two-photon absorption acid generator has been reported yet for exposure at a wavelength of 200 nm or less.

ダブルパターニングにおいて最もクリティカルな問題となるのは、1回目のパターンと2回目のパターンの合わせ精度である。位置ずれの大きさがラインの寸法のバラツキとなるために、例えば32nmのラインを10%の精度で形成しようとすると3.2nm以内の合わせ精度が必要となる。現状のスキャナーの合わせ精度が8nm程度であるので、大幅な精度の向上が必要である。   The most critical problem in double patterning is the alignment accuracy of the first and second patterns. Since the size of the positional deviation is a variation in line dimensions, for example, if it is attempted to form a 32 nm line with an accuracy of 10%, an alignment accuracy within 3.2 nm is required. Since the alignment accuracy of the current scanner is about 8 nm, a significant improvement in accuracy is necessary.

また、レジストパターンのラインエッジラフネスの問題が深刻になっている。ゲート電極の寸法バラツキはトランジスタの性能を左右する問題であるが、微細化の進行と共にラインエッジラフネスの大きさがトランジスタの閾値電流のバラツキを生む要因になってきている。レジスト材料や、ドライエッチング技術の改良によって、あるいはプロセスの改良によってラフネスの低減が図られている。レジスト材料については、酸発生剤とクエンチャー両方の添加量の増大によるコントラスト増大や、フルオロアルコールやラクトンなどの密着性基導入によるアルカリ現像中の膨潤低減などがラフネス低減に寄与した。フォトレジストプロセスにおいては、現像後の熱フローや、臭素プラズマ処理などのフロープロセスが効果的であった。但しフロープロセスはパターンの変形やパターンのシュリンクによって寸法が変化してしまう問題があった。   Further, the problem of line edge roughness of the resist pattern has become serious. The dimensional variation of the gate electrode is a problem that influences the performance of the transistor. However, as the miniaturization progresses, the size of the line edge roughness has become a factor causing the variation in the threshold current of the transistor. The roughness is reduced by improving the resist material, the dry etching technique, or improving the process. Concerning the resist material, the increase in contrast due to the increase in the addition amount of both the acid generator and the quencher, and the reduction in swelling during alkali development due to the introduction of adhesive groups such as fluoroalcohol and lactone contributed to the reduction in roughness. In the photoresist process, a heat flow after development and a flow process such as bromine plasma treatment were effective. However, the flow process has a problem that the dimensions change due to pattern deformation or pattern shrinkage.

Proc.SPIE Vol.4690xxixProc. SPIE Vol. 4690xxix Proc.SPIE Vol.5040p724Proc. SPIE Vol. 5040p724 Proc.SPIE Vol.5992,p557(2005)Proc. SPIE Vol. 5992, p557 (2005)

前述のように、2回の露光と現像により作成したレジストパターンを、2回のドライエッチングで基板に加工を行おうとすると、スループットが半分に低下する。また、ドライエッチングによるパターンの位置ずれの問題が生じる。本発明においては、1回のドライエッチングで基板を加工するダブルパターニングプロセスを可能にするパターン形成方法を提案することを目的とする。   As described above, when a resist pattern created by two exposures and developments is processed into a substrate by two dry etchings, the throughput is reduced by half. In addition, there arises a problem of pattern displacement due to dry etching. An object of the present invention is to propose a pattern forming method that enables a double patterning process in which a substrate is processed by one dry etching.

本発明者らは、上記の課題を以下のような工程を含むパターン形成方法により解決した。
すなわち、本発明ではリソグラフィーにより基板にパターンを形成する方法において、少なくとも、基板上に有機下層膜を成膜し、該有機下層膜上に第1のケイ素含有膜を成膜し、該第1のケイ素含有膜の上に主要構成成分にケイ素含有樹脂を含まないレジストを第1のレジスト膜として成膜して、露光、現像により第1のレジストパターンを形成する工程と、該工程で形成された前記第1のレジストパターンの上に第2のケイ素含有膜を成膜して、更に該第2のケイ素含有膜の上に主要構成成分にケイ素含有樹脂を含まないレジストを第2のレジスト膜として成膜し、露光、現像により第2のレジストパターンを形成する工程と、該工程で形成された前記第2のレジストパターンをエッチングマスクとしてドライエッチングにより前記第2のケイ素含有膜をエッチングすると共に、同時に露出する前記第1のレジストパターンをエッチングマスクとして前記第1のケイ素含有膜をエッチングして、前記第1のレジストパターンと前記第2のレジストパターンを併せたパターンを前記第1および第2のケイ素含有膜に転写してケイ素含有膜パターンを形成する工程と、更に得られた前記ケイ素含有膜パターンをエッチングマスクとしてドライエッチングにより前記有機下層膜にパターンを転写して有機下層膜パターンを形成する工程と、更に得られた前記有機下層膜パターンをエッチングマスクとしてドライエッチングにより前記基板を加工する工程を行うことによって基板にパターンを形成することを特徴とするパターン形成方法を提供する(請求項1)。
The present inventors have solved the above problems by a pattern forming method including the following steps.
That is, in the present invention, in a method of forming a pattern on a substrate by lithography, at least an organic underlayer film is formed on the substrate, a first silicon-containing film is formed on the organic underlayer film, and the first Formed on the silicon-containing film is a resist containing no silicon-containing resin as a main component as a first resist film, and a first resist pattern is formed by exposure and development. A second silicon-containing film is formed on the first resist pattern, and a resist that does not contain a silicon-containing resin as a main component is further formed on the second silicon-containing film as a second resist film. Forming a second resist pattern by film formation, exposure and development; and second etching by dry etching using the second resist pattern formed in the step as an etching mask. Etching the silicon-containing film and simultaneously etching the first silicon-containing film using the first resist pattern exposed at the same time as an etching mask to combine the first resist pattern and the second resist pattern Transferring the pattern to the first and second silicon-containing films to form a silicon-containing film pattern, and further transferring the pattern to the organic underlayer film by dry etching using the obtained silicon-containing film pattern as an etching mask. Forming a pattern on the substrate by performing a step of forming the organic underlayer film pattern and further processing the substrate by dry etching using the obtained organic underlayer film pattern as an etching mask. A method is provided (claim 1).

このように、上記のような工程を含む本発明のパターン形成方法によれば、ダブルパターニングにおいて2回の露光、現像によって作製されたレジストパターンを1回のドライエッチングで基板に加工することが可能となり、スループットの低下やパターンのずれが生じることなく、解像度や精度を高くすることができ、より微細なパターンを基板上に形成することができる。   As described above, according to the pattern forming method of the present invention including the steps as described above, it is possible to process a resist pattern formed by two exposures and developments in double patterning into a substrate by one dry etching. Thus, the resolution and accuracy can be increased without causing a decrease in throughput or pattern shift, and a finer pattern can be formed on the substrate.

また、前記第2のケイ素含有膜を成膜して、該第2のケイ素含有膜の上に第2のレジスト膜を成膜する前に、前記第2のケイ素含有膜の上に、第3のケイ素含有膜を成膜することが好ましい(請求項2)。   Further, before forming the second silicon-containing film and forming the second resist film on the second silicon-containing film, a third silicon-containing film is formed on the second silicon-containing film. It is preferable to form a silicon-containing film.

このように、第2のケイ素含有膜上に第3のケイ素含有膜を成膜することによって、第2のケイ素含有膜と第1のレジストパターンによって形成された膜に対しての反射率制御が可能になり、より微細なパターンを基板上に形成することができる。   In this way, by forming the third silicon-containing film on the second silicon-containing film, the reflectance control for the film formed by the second silicon-containing film and the first resist pattern can be performed. And a finer pattern can be formed on the substrate.

前記第3のケイ素含有膜を形成するためのケイ素含有膜形成用組成物として、前記第1のケイ素含有膜を形成するためのケイ素含有膜形成用組成物を用いることが好ましい(請求項3)。   As the silicon-containing film forming composition for forming the third silicon-containing film, it is preferable to use a silicon-containing film forming composition for forming the first silicon-containing film (Claim 3). .

このように、第3のケイ素含有膜を形成するためのケイ素含有膜形成用組成物として第1のケイ素含有膜を形成するためのケイ素含有膜形成用組成物を用いることによって、パターン形成工程で使用する材料数を削減出来るため、経済的である。   Thus, by using the silicon-containing film forming composition for forming the first silicon-containing film as the silicon-containing film forming composition for forming the third silicon-containing film, in the pattern forming step, Since the number of materials used can be reduced, it is economical.

また、前記第1、第2及び第3のケイ素含有膜を形成するためのケイ素含有膜形成用組成物として、酸を触媒として用いて加水分解性ケイ素化合物を加水分解縮合することにより得られるケイ素含有化合物を用いることが好ましい(請求項4)。   Further, as a silicon-containing film-forming composition for forming the first, second and third silicon-containing films, silicon obtained by hydrolytic condensation of a hydrolyzable silicon compound using an acid as a catalyst It is preferable to use a containing compound (claim 4).

このように、前記第1、第2及び第3のケイ素含有膜を形成するためのケイ素含有膜形成用組成物として、酸を触媒として用いて加水分解性ケイ素化合物を加水分解縮合することにより得られるケイ素含有化合物を用いることによって、寸法変動や、T−top形状発生などの形状変化を効果的に防止することができ、解像性が高く、より微細なパターンを基板上に形成することができる。   As described above, the silicon-containing film forming composition for forming the first, second and third silicon-containing films is obtained by hydrolytic condensation of a hydrolyzable silicon compound using an acid as a catalyst. By using the silicon-containing compound, it is possible to effectively prevent dimensional variation and shape change such as T-top shape generation, and to form a finer pattern on the substrate with high resolution. it can.

また、前記ケイ素含有化合物の加水分解縮合触媒として、無機酸及びスルホン酸誘導体から選ばれる1種類以上の化合物を用いることが好ましい(請求項5)。   Moreover, it is preferable to use at least one compound selected from inorganic acids and sulfonic acid derivatives as the hydrolysis-condensation catalyst for the silicon-containing compound.

このように、前記ケイ素含有化合物の加水分解触媒として、無機酸及びスルホン酸誘導体から選ばれる1種類以上の化合物を用いると、矩形製の良いレジストパターンを形成することができる。   Thus, when one or more kinds of compounds selected from inorganic acids and sulfonic acid derivatives are used as the hydrolysis catalyst for the silicon-containing compound, a good rectangular resist pattern can be formed.

また、前記ケイ素含有膜形成用組成物は、前記ケイ素含有化合物に、更に、少なくとも熱架橋促進剤と有機溶剤を配合してなるものとするのが好ましい(請求項6)。   The silicon-containing film-forming composition preferably further comprises at least a thermal crosslinking accelerator and an organic solvent in the silicon-containing compound.

このように、前記ケイ素含有膜形成用組成物として前記ケイ素含有化合物に、更に、熱架橋促進剤と有機溶剤を配合してなるものを用いれば、塗布性を向上させたり、塗布後のベーク等により、ケイ素含有膜内での架橋反応を促進させたりすることができる。従って、このような組成物から形成されたケイ素含有膜は、膜厚均一性が良くレジスト膜とのインターミキシングの恐れが少なく、レジスト膜等への低分子成分の拡散が少ないものとすることができる。   Thus, if the silicon-containing compound is further blended with a thermal crosslinking accelerator and an organic solvent as the silicon-containing film forming composition, the coating properties can be improved, baking after coating, etc. Thus, the crosslinking reaction in the silicon-containing film can be promoted. Therefore, a silicon-containing film formed from such a composition should have good film thickness uniformity, less risk of intermixing with a resist film, and less diffusion of low molecular components into the resist film. it can.

また、前記熱架橋促進剤は、少なくとも下記一般式(1)又は(2)で表わされる1種以上の化合物とするのが好ましい(請求項7)。
X (1)
(式中、Lはリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム又はセシウム、Xは水酸基、又は炭素数1〜30の1価又は2価以上の有機酸基、aは1以上の整数、bは0又は1以上の整数で、a+bは水酸基又は有機酸基の価数である。)
MA (2)
(式中、Mはスルホニウム、ヨードニウム又はアンモニウムであり、Aは非求核性対向イオンである。)
The thermal crosslinking accelerator is preferably at least one compound represented by the following general formula (1) or (2) (Claim 7).
L a H b X (1)
(Wherein L is lithium, sodium, potassium, rubidium or cesium, X is a hydroxyl group, or a monovalent or divalent or higher organic acid group having 1 to 30 carbon atoms, a is an integer of 1 or more, b is 0 or 1 In the above integers, a + b is a valence of a hydroxyl group or an organic acid group.)
MA (2)
(Wherein M is sulfonium, iodonium or ammonium, and A is a non-nucleophilic counterion.)

このように、前記熱架橋促進剤として、少なくとも上記一般式(1)又は(2)で表わされる1種以上の化合物を用いれば、より効果的にケイ素含有膜形成時の架橋反応を促進することができ、効果的にレジスト膜とのインターミキシングを防ぐことができる。更に、第2、第3のケイ素含有膜形成時には、パターン形成されたフォトレジストのシュリンクを防止するため、低温硬化が必要となるが、本架橋促進剤を添加することで、硬化温度の低減化を達成できる。   As described above, when at least one compound represented by the general formula (1) or (2) is used as the thermal crosslinking accelerator, the crosslinking reaction during the formation of the silicon-containing film can be more effectively promoted. And can effectively prevent intermixing with the resist film. Further, when forming the second and third silicon-containing films, low-temperature curing is necessary to prevent shrinking of the patterned photoresist. However, the addition of this crosslinking accelerator reduces the curing temperature. Can be achieved.

また、前記ケイ素含有膜形成用組成物は、前記ケイ素含有化合物に、更に、炭素数が1〜30の1価又は2価以上の有機酸を配合してなるものとするのが好ましい(請求項8)。   The silicon-containing film-forming composition is preferably formed by further blending the silicon-containing compound with a monovalent or divalent organic acid having 1 to 30 carbon atoms (claims). 8).

このように、炭素数が1〜30の1価又は2価以上の有機酸を添加することにより、保存安定性の良いケイ素含有化合物を得ることが出来る。   Thus, a silicon-containing compound with good storage stability can be obtained by adding a monovalent or divalent or higher organic acid having 1 to 30 carbon atoms.

また、前記加水分解縮合することにより得られるケイ素含有化合物の反応混合物から酸触媒を実質的に除去して得られるケイ素含有化合物を用いることが好ましい(請求項9)。   Moreover, it is preferable to use the silicon-containing compound obtained by substantially removing the acid catalyst from the reaction mixture of the silicon-containing compound obtained by the hydrolysis condensation.

このように反応触媒を除去することにより、保存安定性の良いケイ素含有化合物を得ることが出来る。   By removing the reaction catalyst in this way, a silicon-containing compound with good storage stability can be obtained.

また、本発明のパターン形成方法において、前記ケイ素含有樹脂を含まないレジストとして、ポジ型の化学増幅型レジストを用いるのが好ましい(請求項10)。   In the pattern forming method of the present invention, it is preferable to use a positive chemically amplified resist as the resist not containing the silicon-containing resin.

このように、主要構成成分にケイ素含有樹脂を含まないレジストとしてポジ型の化学増幅型レジストを用いて、すなわち上記の第1及び第2のレジスト膜をポジ型の化学増幅型レジスト膜とすることで、解像度を効果的に高め、基板上により微細なパターンを形成することができる。   Thus, using a positive chemically amplified resist as a resist that does not contain a silicon-containing resin as a main component, that is, the first and second resist films described above are used as positive chemically amplified resist films. Thus, the resolution can be effectively increased and a finer pattern can be formed on the substrate.

さらに、前記有機下層膜は、芳香族骨格を有する有機膜とするのが好ましい(請求項11)。   Furthermore, the organic underlayer film is preferably an organic film having an aromatic skeleton.

このように、基板とケイ素含有膜との間に成膜される有機下層膜を、芳香族骨格を有する有機膜とすれば、ケイ素含有膜が高いエッチング耐性を示すエッチング条件でエッチング加工できるという特性を持つと共に、基板をエッチング加工する条件に対しては高いエッチング耐性を持つ有機下層膜とすることができ、解像性が高く、基板上により微細なパターンを形成することができる。   Thus, if the organic underlayer film formed between the substrate and the silicon-containing film is an organic film having an aromatic skeleton, the silicon-containing film can be etched under etching conditions exhibiting high etching resistance. In addition, the organic underlayer film having high etching resistance to the conditions for etching the substrate can be obtained, the resolution is high, and a finer pattern can be formed on the substrate.

本発明の2重露光プロセスを使えば、2回の露光と1回のエッチングで解像度を2倍(パターン幅を半分)することが可能である。したがって、スループットの低下やパターンのずれが生じることなく、解像度や精度を高くすることができ、より微細なパターンを基板上に形成することができる。   If the double exposure process of the present invention is used, it is possible to double the resolution (half the pattern width) by two exposures and one etching. Therefore, the resolution and accuracy can be increased without lowering throughput or pattern deviation, and a finer pattern can be formed on the substrate.

本発明は、リソグラフィーにより基板にパターンを形成する方法において、少なくとも、基板上に有機下層膜を成膜し、該有機下層膜上に第1のケイ素含有膜を成膜し、該第1のケイ素含有膜の上に主要構成成分にケイ素含有樹脂を含まないレジストを第1のレジスト膜として成膜して、露光、現像により第1のレジストパターンを形成する工程と、該工程で形成された前記第1のレジストパターンの上に第2のケイ素含有膜を成膜して、更に該第2のケイ素含有膜の上に主要構成成分にケイ素含有樹脂を含まないレジストを第2のレジスト膜として成膜し、露光、現像により第2のレジストパターンを形成する工程と、該工程で形成された前記第2のレジストパターンをエッチングマスクとしてドライエッチングにより前記第2のケイ素含有膜をエッチングすると共に、同時に露出する前記第1のレジストパターンをエッチングマスクとして前記第1のケイ素含有膜をエッチングして、前記第1のレジストパターンと前記第2のレジストパターンを併せたパターンを前記第1および第2のケイ素含有膜に転写してケイ素含有膜パターンを形成する工程と、更に得られた前記ケイ素含有膜パターンをエッチングマスクとしてドライエッチングにより前記有機下層膜にパターンを転写して有機下層膜パターンを形成する工程と、更に得られた前記有機下層膜パターンをエッチングマスクとしてドライエッチングにより前記基板を加工する工程を行うことによって基板にパターンを形成することを特徴とするパターン形成方法である。   The present invention provides a method for forming a pattern on a substrate by lithography, wherein at least an organic underlayer film is formed on the substrate, a first silicon-containing film is formed on the organic underlayer film, and the first silicon Forming a resist containing no silicon-containing resin as a main component on the containing film as a first resist film, forming a first resist pattern by exposure and development, and the step formed in the step A second silicon-containing film is formed on the first resist pattern, and a resist that does not contain a silicon-containing resin as a main constituent component is further formed on the second silicon-containing film as a second resist film. Forming a second resist pattern by exposure, development, and dry etching using the second resist pattern formed in the step as an etching mask. Etching the film and simultaneously etching the first silicon-containing film using the first resist pattern exposed at the same time as an etching mask to form a pattern combining the first resist pattern and the second resist pattern. A step of transferring the first and second silicon-containing films to form a silicon-containing film pattern, and further transferring the pattern to the organic underlayer film by dry etching using the obtained silicon-containing film pattern as an etching mask. A pattern forming method characterized in that a pattern is formed on a substrate by performing a step of forming a lower layer film pattern and a step of processing the substrate by dry etching using the obtained organic lower layer film pattern as an etching mask. is there.

上記本発明の一態様を、図を用いて説明する。図1は本発明に係るパターン形成方法の一例を示す説明図である。
まず、図1(a)〜(f)に示されるように、基板1上に有機下層膜2を形成し、その有機下層膜2上に第1のケイ素含有膜3を成膜し、第1のケイ素含有膜3の上に第1のレジスト膜4として主要構成成分にケイ素含有樹脂を含まないレジストを成膜して露光、現像により第1のレジストパターン4’を形成する工程を行う。
次に図1(g)〜(j)に示されるように、上記工程で形成された第1のレジストパターン4’の上に第2のケイ素含有膜5を成膜して、更に第2のケイ素含有膜5の上に第2のレジスト膜6として主要構成成分にケイ素含有樹脂を含まないレジスト膜を形成、露光現像により第2のレジストパターン6’を形成する工程を行う。
次に図1(k)に示されるように、上記工程で形成された第2のレジストパターン6’をマスクとしてドライエッチングにより第2のケイ素含有膜5をエッチングすると共に、同時に露出する第1のレジストパターン4’をエッチングマスクとして第1のケイ素含有膜3をエッチングして第1のレジストパターン4’と第2のレジストパターン6’を併せたパターンを第1および第2のケイ素含有膜に転写してケイ素含有膜パターン7を形成する工程を行う。
さらに、図1(l)に示されるように、上記工程で得られたケイ素含有膜パターン7をエッチングマスクとしてドライエッチングにより有機下層膜2にパターンを転写し、有機下層膜パターン8を形成する工程を行う。
そして、図1(l)〜(n)に示されるように、上記工程で得られた有機下層膜パターンをエッチングマスクとしてドライエッチングにより基板1を加工する工程を行い、基板上にパターン1’を形成する。なお、以上の工程によって基板上にパターンを形成した後、最終的に基板上に残っている有機下層膜2’は、例えば酸素ガスプラズマ、あるいは水素−窒素によるエッチング等により除去することができる。
One embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory view showing an example of a pattern forming method according to the present invention.
First, as shown in FIGS. 1A to 1F, an organic underlayer film 2 is formed on a substrate 1, a first silicon-containing film 3 is formed on the organic underlayer film 2, and the first On the silicon-containing film 3, a resist containing no silicon-containing resin as a main constituent is formed as a first resist film 4, and a first resist pattern 4 ′ is formed by exposure and development.
Next, as shown in FIGS. 1G to 1J, a second silicon-containing film 5 is formed on the first resist pattern 4 ′ formed in the above step, and the second A step of forming a second resist film 6 on the silicon-containing film 5 and forming a second resist pattern 6 ′ by exposure and development is performed.
Next, as shown in FIG. 1 (k), the second silicon-containing film 5 is etched by dry etching using the second resist pattern 6 ′ formed in the above step as a mask, and the first exposed at the same time. Using the resist pattern 4 ′ as an etching mask, the first silicon-containing film 3 is etched, and a pattern in which the first resist pattern 4 ′ and the second resist pattern 6 ′ are combined is transferred to the first and second silicon-containing films. Then, a step of forming the silicon-containing film pattern 7 is performed.
Further, as shown in FIG. 1L, the organic underlayer film pattern 8 is formed by transferring the pattern to the organic underlayer film 2 by dry etching using the silicon-containing film pattern 7 obtained in the above step as an etching mask. I do.
Then, as shown in FIGS. 1L to 1N, a process of processing the substrate 1 by dry etching using the organic underlayer film pattern obtained in the above process as an etching mask is performed, and a pattern 1 ′ is formed on the substrate. Form. Note that after the pattern is formed on the substrate by the above steps, the organic underlayer film 2 ′ finally remaining on the substrate can be removed by, for example, oxygen gas plasma or etching with hydrogen-nitrogen.

以下、各工程を具体的に説明する。
図1(a)→(b)基板1に有機下層膜2を回転塗布焼成により形成する工程。
図1(b)→(c)第1のケイ素含有膜3を回転塗布焼成により形成する工程。
図1(c)→(d)第1のフォトレジスト膜4を回転塗布により形成する工程。
図1(d)→(e)第一の露光をする工程。
図1(e)→(f)第一の現像により第1のレジストパターン4’を形成する工程。
図1(f)→(g)第2のケイ素含有膜形成材料で第1のレジストパターン4’を回転塗布により埋め込み、焼成により第2のケイ素含有膜5を形成する工程。
図1(g)→(h)第2のフォトレジスト膜6を回転塗布により形成する工程。
図1(h)→(i)第二の露光をする工程。
図1(i)→(j)第二の現像により第2のレジストパターン6’を形成する工程。
図1(j)→(k)第1のレジストパターン4’および第2のレジストパターン6’をエッチングマスクとして第1及び第2のケイ素含有膜3、5を反応性エッチングで加工し、ケイ素含有膜パターン7を形成する工程。
図1(k)→(l)上記工程で形成されたケイ素含有膜パターン7をエッチングマスクとして有機下層膜2を反応性エッチングで加工し、有機下層膜パターン8を形成する工程。
図1(l)→(m)上記工程で形成された有機下層膜パターン8をエッチングマスクとして基板をエッチング加工し、基板上にパターン1’を形成する工程。
図1(m)→(n)残った有機下層膜2’を除去する工程。
Hereafter, each process is demonstrated concretely.
1 (a) → (b) A step of forming an organic underlayer film 2 on a substrate 1 by spin coating and baking.
1 (b) → (c) A step of forming the first silicon-containing film 3 by spin coating and baking.
1 (c) → (d) A step of forming a first photoresist film 4 by spin coating.
FIG. 1 (d) → (e) First exposure step.
FIG. 1 (e) → (f) A step of forming a first resist pattern 4 ′ by first development.
FIG. 1 (f) → (g) Step of filling the first resist pattern 4 ′ with the second silicon-containing film forming material by spin coating and forming the second silicon-containing film 5 by baking.
FIG. 1 (g) → (h) A step of forming a second photoresist film 6 by spin coating.
FIG. 1 (h) → (i) Step of performing second exposure.
FIG. 1 (i) → (j) Step of forming a second resist pattern 6 ′ by second development.
1 (j) → (k) Using the first resist pattern 4 ′ and the second resist pattern 6 ′ as an etching mask, the first and second silicon-containing films 3 and 5 are processed by reactive etching to contain silicon. Forming the film pattern 7;
FIG. 1 (k) → (l) A step of forming the organic underlayer film pattern 8 by processing the organic underlayer film 2 by reactive etching using the silicon-containing film pattern 7 formed in the above step as an etching mask.
FIG. 1 (l) → (m) A step of etching the substrate using the organic underlayer film pattern 8 formed in the above step as an etching mask to form a pattern 1 ′ on the substrate.
FIG. 1 (m) → (n) A step of removing the remaining organic underlayer film 2 ′.

このように、本発明では2回の露光、現像によって作製されたレジストパターンを1回のドライエッチングで基板に加工することが可能となり、スループットの低下やパターンのずれが生じることなく、解像度や精度を高くすることができ、より微細なパターンを基板上に形成することができる。   As described above, in the present invention, it is possible to process a resist pattern produced by two exposures and developments into a substrate by one dry etching, and resolution and accuracy without causing a decrease in throughput and pattern deviation. And a finer pattern can be formed on the substrate.

さらに、第2のケイ素含有膜を成膜して、第2のケイ素含有膜の上に第2のレジスト膜を成膜する前に、第2のケイ素含有膜の上に、第3のケイ素含有膜を成膜することによって、より微細なパターンを形成することができる。図2は、第3のケイ素含有膜を成膜する工程を含むパターン形成方法の一例を示す説明図であり、以下に工程を説明する。
まず、図2(a)〜(f)に示されるように、基板1上に有機下層膜2を形成し、その有機下層膜2上に第1のケイ素含有膜3を成膜し、第1のケイ素含有膜3の上に第1のレジスト膜4として主要構成成分にケイ素含有樹脂を含まないレジストを成膜して露光、現像により第1のレジストパターン4’を形成する工程を行う。
次に図2(g)〜(j)に示されるように、上記工程で形成された第1のレジストパターン4’の上に第2のケイ素含有膜5を成膜して、第2のケイ素含有膜5の上に第3のケイ素含有膜9を成膜し、更に第3のケイ素含有膜9の上に第2のレジスト膜6として主要構成成分にケイ素含有樹脂を含まないレジスト膜を形成、露光現像により第2のレジストパターン6’を形成する工程を行う。
次に図2(k)に示されるように、上記工程で形成された第2のレジストパターン6’をマスクとしてドライエッチングにより第2のケイ素含有膜5と第3のケイ素含有膜9をエッチングすると共に、同時に露出する第1のレジストパターン4’をエッチングマスクとして第1のケイ素含有膜3をエッチングして第1のレジストパターン4’と第2のレジストパターン6’を併せたパターンを第1および第2のケイ素含有膜に転写してケイ素含有膜パターン7を形成する工程を行う。
さらに、図2(l)に示されるように、上記工程で得られたケイ素含有膜パターン7をエッチングマスクとしてドライエッチングにより有機下層膜2にパターンを転写し、有機下層膜パターン8を形成する工程を行う。
そして、図2(l)〜(n)に示されるように、上記工程で得られた有機下層膜パターンをエッチングマスクとしてドライエッチングにより基板1を加工する工程を行い、基板上にパターン1’を形成する。なお、以上の工程によって基板上にパターンを形成した後、最終的に基板上に残っている有機下層膜2’は、例えば酸素ガスプラズマ、あるいは水素−窒素によるエッチング等により除去することができる。
Further, the second silicon-containing film is formed, and the third silicon-containing film is formed on the second silicon-containing film before the second resist film is formed on the second silicon-containing film. By forming a film, a finer pattern can be formed. FIG. 2 is an explanatory view showing an example of a pattern forming method including a step of forming a third silicon-containing film, and the steps will be described below.
First, as shown in FIGS. 2A to 2F, an organic underlayer film 2 is formed on a substrate 1, a first silicon-containing film 3 is formed on the organic underlayer film 2, and the first On the silicon-containing film 3, a resist containing no silicon-containing resin as a main constituent is formed as a first resist film 4, and a first resist pattern 4 ′ is formed by exposure and development.
Next, as shown in FIGS. 2G to 2J, a second silicon-containing film 5 is formed on the first resist pattern 4 ′ formed in the above-described process, and the second silicon is formed. A third silicon-containing film 9 is formed on the containing film 5, and a resist film that does not contain a silicon-containing resin as a main component is formed on the third silicon-containing film 9 as a second resist film 6. Then, a step of forming a second resist pattern 6 ′ by exposure and development is performed.
Next, as shown in FIG. 2 (k), the second silicon-containing film 5 and the third silicon-containing film 9 are etched by dry etching using the second resist pattern 6 ′ formed in the above step as a mask. At the same time, the first silicon-containing film 3 is etched using the first resist pattern 4 ′ exposed at the same time as an etching mask, and a pattern obtained by combining the first resist pattern 4 ′ and the second resist pattern 6 ′ is first and A step of transferring to the second silicon-containing film to form the silicon-containing film pattern 7 is performed.
Further, as shown in FIG. 2 (l), a process of transferring the pattern to the organic underlayer film 2 by dry etching using the silicon-containing film pattern 7 obtained in the above step as an etching mask to form an organic underlayer film pattern 8 I do.
Then, as shown in FIGS. 2L to 2N, a step of processing the substrate 1 by dry etching using the organic underlayer film pattern obtained in the above step as an etching mask is performed, and the pattern 1 ′ is formed on the substrate. Form. Note that after the pattern is formed on the substrate by the above steps, the organic underlayer film 2 ′ finally remaining on the substrate can be removed by, for example, oxygen gas plasma or etching with hydrogen-nitrogen.

以下、各工程を具体的に説明する。
図2(a)→(b)基板1に有機下層膜2を回転塗布焼成により形成する工程。
図2(b)→(c)第1のケイ素含有膜3を回転塗布焼成により形成する工程。
図2(c)→(d)第1のフォトレジスト膜4を回転塗布により形成する工程。
図2(d)→(e)第一の露光をする工程。
図2(e)→(f)第一の現像により第1のレジストパターン4’を形成する工程。
図2(f)→(g)第2のケイ素含有膜形成材料で第1のレジストパターン4’を回転塗布により埋め込み、焼成により第2のケイ素含有膜5を形成する工程、更に第3のケイ素含有膜9を回転塗布焼成により形成する工程。
図2(g)→(h)第2のフォトレジスト膜6を回転塗布により形成する工程。
図2(h)→(i)第二の露光をする工程。
図2(i)→(j)第二の現像により第2のレジストパターン6’を形成する工程。
図2(j)→(k)第1のレジストパターン4’および第2のレジストパターン6’をエッチングマスクとして第1、第2及び第3のケイ素含有膜3、5、9を反応性エッチングで加工し、ケイ素含有膜パターン7を形成する工程。
図2(k)→(l)上記工程で形成されたケイ素含有膜パターン7をエッチングマスクとして有機下層膜2を反応性エッチングで加工し、有機下層膜パターン8を形成する工程。
図2(l)→(m)上記工程で形成された有機下層膜パターン8をエッチングマスクとして基板をエッチング加工し、基板上にパターン1’を形成する工程。
図2(m)→(n)残った有機下層膜2’を除去する工程。
Hereafter, each process is demonstrated concretely.
2 (a) → (b) A step of forming the organic underlayer film 2 on the substrate 1 by spin coating and baking.
2 (b) → (c) A step of forming the first silicon-containing film 3 by spin coating and baking.
FIG. 2 (c) → (d) A step of forming the first photoresist film 4 by spin coating.
FIG. 2 (d) → (e) First exposure step.
FIG. 2 (e) → (f) A step of forming a first resist pattern 4 ′ by first development.
2 (f) → (g) a step of filling the first resist pattern 4 ′ with the second silicon-containing film forming material by spin coating and forming the second silicon-containing film 5 by baking; A step of forming the containing film 9 by spin coating baking.
2 (g) → (h) Step of forming the second photoresist film 6 by spin coating.
FIG. 2 (h) → (i) Step of performing second exposure.
FIG. 2 (i) → (j) Step of forming a second resist pattern 6 ′ by second development.
2 (j) → (k) The first, second, and third silicon-containing films 3, 5, and 9 are reactively etched using the first resist pattern 4 ′ and the second resist pattern 6 ′ as an etching mask. Processing to form a silicon-containing film pattern 7;
2 (k) → (l) A step of forming the organic underlayer film pattern 8 by processing the organic underlayer film 2 by reactive etching using the silicon-containing film pattern 7 formed in the above step as an etching mask.
2 (l) → (m) A step of etching the substrate using the organic underlayer film pattern 8 formed in the above step as an etching mask to form a pattern 1 ′ on the substrate.
2 (m) → (n) A step of removing the remaining organic lower layer film 2 ′.

このように、第2のケイ素含有膜上に、第3のケイ素含有膜を形成することで、第2のケイ素含有膜と第1のレジストパターンによって形成された膜に対しての反射率制御が可能になり、より微細なパターンを形成することができる。なお、第3のケイ素含有膜を形成するためのケイ素含有組成物として、第1のケイ素含有膜を形成するためのケイ素含有形成組成物を用いることで材料数の削減が可能になる。   As described above, by forming the third silicon-containing film on the second silicon-containing film, the reflectance control for the film formed by the second silicon-containing film and the first resist pattern can be performed. Therefore, a finer pattern can be formed. Note that the number of materials can be reduced by using the silicon-containing composition for forming the first silicon-containing film as the silicon-containing composition for forming the third silicon-containing film.

上記本発明のリソグラフィーにより基板にパターンを形成する方法において、エッチングマスク用として有効なケイ素含有膜は、ケイ素含有膜形成用組成物からフォトレジスト膜と同様にスピンコート法等で基板上に作製することが可能である。スピンコート後、溶剤を蒸発させ、上層レジスト膜とのミキシング防止のため、架橋反応を促進させるためにベークをすることが望ましい。ベーク温度は50〜400℃の範囲内で、10〜300秒の範囲内が好ましく用いられる。特に好ましい温度範囲は、第1のケイ素含有膜では下層の有機下層膜への熱ダメージを少なくするため、300℃以下が好ましい。第2、第3のケイ素含有膜では耐熱性の劣るフォトレジスト膜が形成されているため、特に好ましい温度範囲は200℃以下である。   In the method of forming a pattern on a substrate by lithography according to the present invention, a silicon-containing film effective as an etching mask is formed on the substrate from the silicon-containing film-forming composition by spin coating or the like, similar to a photoresist film. It is possible. After spin coating, it is desirable to evaporate the solvent and bake to promote the crosslinking reaction in order to prevent mixing with the upper resist film. The baking temperature is preferably in the range of 50 to 400 ° C. and in the range of 10 to 300 seconds. The particularly preferable temperature range is preferably 300 ° C. or lower in order to reduce thermal damage to the lower organic underlayer film in the first silicon-containing film. In the second and third silicon-containing films, since a photoresist film having poor heat resistance is formed, a particularly preferable temperature range is 200 ° C. or less.

ここで、本発明においては、基板の被加工部分の上に有機下層膜を介して上記ケイ素含有膜を形成し、その上にフォトレジスト膜を形成して、パタ−ン形成を行うことができる。
この場合、基板の被加工部分としては、k値が3以下の低誘電率絶縁膜、一次加工された低誘電率絶縁膜、窒素及び/又は酸素含有無機膜、金属膜等を挙げることができる。
Here, in the present invention, the silicon-containing film can be formed on the processed portion of the substrate via the organic underlayer film, and a photoresist film can be formed thereon to perform pattern formation. .
In this case, examples of the processed portion of the substrate include a low dielectric constant insulating film having a k value of 3 or less, a primary processed low dielectric constant insulating film, a nitrogen and / or oxygen-containing inorganic film, a metal film, and the like. .

更に詳しくは、基板は、ベース基板上に被加工層(被加工部分)を形成したものとすることができる。ベース基板としては、特に限定されるものではなく、Si、アモルファスシリコン(α−Si)、p−Si、SiO、SiN、SiON、W、TiN、Al等で被加工層と異なる材質のものが用いられてもよい。被加工層としては、Si、SiO、SiN、SiON、p−Si、α−Si、W、W−Si、Al、Cu、Al−Si等及び種々の低誘電膜及びそのエッチングストッパー膜が用いられ、通常50〜10,000nm、特に100〜5,000nmの厚さに形成し得る。 More specifically, the substrate can be a substrate in which a layer to be processed (processed portion) is formed on a base substrate. The base substrate is not particularly limited, and may be made of Si, amorphous silicon (α-Si), p-Si, SiO 2 , SiN, SiON, W, TiN, Al, or the like, which is different from the layer to be processed. May be used. The layer to be processed, Si, SiO 2, SiN, SiON, p-Si, α-Si, W, W-Si, Al, Cu, Al-Si , etc. and various low dielectric films and etching stopper film is used In general, it can be formed to a thickness of 50 to 10,000 nm, particularly 100 to 5,000 nm.

本発明では、上記ケイ素含有膜と上層のレジスト膜の間に市販の有機反射防止膜を形成してもよい。このとき、反射防止膜の構造としては芳香族置換基を有する化合物となる。本反射防止膜は上層レジスト膜のパターンをドライエッチングで転写する際に上層レジスト膜に対してエッチング負荷とならないようにすることが好ましい。例えば、上層レジスト膜に対して、厚さで80%以下、好ましくは50%以下の膜厚であれば、ドライエッチング時の負荷としては非常に小さなものになる。また、この場合、反射防止膜は、最低反射が2%以下、好ましくは1%以下、より好ましくは0.5%以下になるように調整するのが好ましい。   In the present invention, a commercially available organic antireflection film may be formed between the silicon-containing film and the upper resist film. At this time, the structure of the antireflection film is a compound having an aromatic substituent. It is preferable that the antireflection film does not cause an etching load on the upper resist film when the pattern of the upper resist film is transferred by dry etching. For example, if the thickness is 80% or less, preferably 50% or less of the upper resist film, the load during dry etching becomes very small. In this case, the antireflection film is preferably adjusted so that the minimum reflection is 2% or less, preferably 1% or less, more preferably 0.5% or less.

本発明において使用されるレジストは、ケイ素含有レジストを除けば、一般的な有機系レジストが使用可能であり、基本的にはネガ型でもポジ型でも良く、また、化学増幅型でも、そうでないものでも良いが、本発明のリソグラフィーにより基板にパターンを形成する方法において使用されるレジストは、化学増幅型レジストとするのが好ましく、ポジ型の化学増幅型レジストとするのがより好ましい。化学増幅型レジストとしては、KeFエキシマレーザーによる露光に用いられる芳香族骨格を樹脂中に持つものや、ArFエキシマレーザーによる露光に用いられる脂肪族多環状化合物骨格を樹脂中に持つものが、何れのものについても多数開示されているが、本発明のパターン形成方法においては、いずれのレジストも使用し得るが、100nm以下のパターンルールで用いるためには、事実上、ArF露光が必要になる。   As the resist used in the present invention, a general organic resist can be used except for a silicon-containing resist. Basically, a negative type or a positive type may be used, and a chemical amplification type or not. However, the resist used in the method of forming a pattern on the substrate by lithography according to the present invention is preferably a chemically amplified resist, and more preferably a positive chemically amplified resist. As the chemically amplified resist, any one having an aromatic skeleton used for exposure by a KeF excimer laser in a resin or one having an aliphatic polycyclic compound skeleton used for exposure by an ArF excimer laser in any of the resins is used. Although many are disclosed, any resist can be used in the pattern forming method of the present invention, but in order to use it with a pattern rule of 100 nm or less, ArF exposure is actually required.

本発明のケイ素含有膜をArFエキシマレーザー光による露光プロセスに使用する場合、上層のレジスト膜としては、通常のArFエキシマレーザー光用レジスト組成物はいずれも使用可能である。ArFエキシマレーザー光用レジスト組成物は多数の候補がすでに公知であり、ポジ型であれば、酸の作用により酸不安定基が分解してアルカリ水溶液に可溶性となる樹脂と光酸発生剤及び酸の拡散を制御するための塩基性物質が、ネガ型であれば、酸の作用により架橋剤と反応してアルカリ水溶液に不溶性になる樹脂と光酸発生剤、架橋剤及び酸の拡散を制御するための塩基性物質が主要成分であるが、どのような樹脂を使用するかにより特性に差がある。すでに公知の樹脂を大別すると、ポリ(メタ)アクリル系、COMA(CycloOlefinMaleicAnhydride)系、COMA−(メタ)アクリルハイブリッド系、ROMP(RingOpeningMethathesisPolymerization)系、ポリノルボルネン系等があるが、このうち、ポリ(メタ)アクリル系樹脂を使用したレジスト組成物は、側鎖に脂環式骨格を導入することでエッチング耐性を確保しているため、解像性能は、他の樹脂系に比較して優れる。   When the silicon-containing film of the present invention is used in an exposure process with ArF excimer laser light, any of the usual resist compositions for ArF excimer laser light can be used as the upper resist film. Many candidates for ArF excimer laser light resist compositions are already known. If the resist composition is positive, a resin, a photoacid generator and an acid, which are soluble in an alkaline aqueous solution due to the action of an acid, the acid labile group decomposes. If the basic substance for controlling the diffusion of the resin is a negative type, it controls the diffusion of the resin, photoacid generator, crosslinking agent and acid that reacts with the crosslinking agent by the action of an acid and becomes insoluble in an alkaline aqueous solution. However, there are differences in characteristics depending on what kind of resin is used. Already known resins can be broadly classified into poly (meth) acrylic, COMA (CycloOlefin Maleic Anhydride), COMA- (meth) acrylic hybrid, ROMP (RingOpeningMethationPolymerization), polynorbornene, and the like. Since a resist composition using a (meth) acrylic resin ensures etching resistance by introducing an alicyclic skeleton into the side chain, the resolution performance is superior to other resin systems.

ポリ(メタ)アクリル系樹脂を使用したArFエキシマレーザー用レジスト組成物は多数のものが公知になっているが、ポジ型用としては、いずれも主要機能としてエッチング耐性を確保するためのユニット、酸の作用により分解してアルカリ可溶性に変化するユニット、密着性を確保するためのユニット等の組み合わせ、あるいは場合により1つのユニットが上記の機能の2以上を兼ねるユニットを含む組み合わせによりポリマーが構成される。このうち、酸によりアルカリ溶解性が変化するユニットとしては、アダマンタン骨格を持つ酸不安定基を持つ(メタ)アクリル酸エステル(特開平9−73173号公報)や、ノルボルナンやテトラシクロドデカン骨格を持つ酸不安定基を有する(メタ)アクリル酸エステル(特開2003−84438号公報)は高い解像性とエッチング耐性を与え、特に好ましく使用される。また、密着性を確保するためのユニットとしては、ラクトン環を持つノルボルナン側鎖を有する(メタ)アクリル酸エステル(国際公開第00/01684号パンフレット)、オキサノルボルナン側鎖を有する(メタ)アクリル酸エステル(特開2000−159758号公報)や、ヒドロキシアダマンチル側鎖を有する(メタ)アクリル酸エステル(特開平8−12626号公報)が良好なエッチング耐性と高い解像性を与えることから特に好ましく使用できる。また、更に隣接位がフッ素置換されることにより酸性を示すアルコールを官能基として持つユニット(例えば、Polym.Mater.Sci.Eng.1997.77.pp449)をポリマーが含有するものは、ポリマーに膨潤を抑制する物性を与え、高い解像性を与えることから、特に近年注目されているイマージョン法に対応するレジストポリマーとして注目されているが、ポリマー中にフッ素が含有されることにより、エッチング耐性が低下することが問題になっている。本発明のエッチングマスク用ケイ素含有膜は、このようなエッチング耐性が確保しにくい有機レジスト材料に対して特に有効に使用することができる。   Many resist compositions for ArF excimer lasers using poly (meth) acrylic resins are known. For positive type resist compositions, a unit for ensuring etching resistance as a main function, an acid, The polymer is composed of a combination of a unit that decomposes by alkalinity to change to alkali-soluble, a unit for ensuring adhesion, or a combination in which one unit also has two or more of the above functions. . Among these, as the unit whose alkali solubility is changed by acid, (meth) acrylic acid ester having an acid labile group having an adamantane skeleton (Japanese Patent Laid-Open No. 9-73173), norbornane or tetracyclododecane skeleton is used. A (meth) acrylic acid ester having an acid labile group (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-84438) gives high resolution and etching resistance, and is particularly preferably used. Moreover, as a unit for ensuring adhesiveness, (meth) acrylic acid ester having a norbornane side chain having a lactone ring (WO 00/01684 pamphlet), (meth) acrylic acid having an oxanorbornane side chain An ester (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-159758) and a (meth) acrylic acid ester having a hydroxyadamantyl side chain (Japanese Patent Laid-Open No. 8-12626) are particularly preferred because they provide good etching resistance and high resolution. it can. Further, a polymer containing a unit (for example, Polym. Mater. Sci. Eng. 1997. 77. pp449) having an alcohol that exhibits acidity by substitution with fluorine at the adjacent position as a functional group swells in the polymer. In particular, it has been attracting attention as a resist polymer corresponding to the immersion method, which has been attracting attention in recent years, because it has high resolving properties. Decreasing is a problem. The silicon-containing film for an etching mask of the present invention can be used particularly effectively for such an organic resist material that is difficult to secure etching resistance.

上記ポリマーを含有するArFエキシマレーザー用レジスト組成物には、他に酸発生剤、塩基性化合物等が含有されるが、酸発生剤は、本発明のケイ素含有膜形成用組成物に添加可能なものとほぼ同一のものが使用でき、特にオニウム塩が、感度や解像性の点から有利である。また、塩基性物質についても多数のものが公知であり、最近公開となった特開2005−146252号公報に多数例示されており、それらから有利に選択し得る。   The ArF excimer laser resist composition containing the above polymer contains an acid generator, a basic compound, and the like, but the acid generator can be added to the silicon-containing film-forming composition of the present invention. Almost the same ones can be used, and onium salts are particularly advantageous in terms of sensitivity and resolution. A large number of basic substances are also known and exemplified in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-146252 recently published, and can be advantageously selected from them.

エッチングマスク用ケイ素含有膜層を作製した後、その上にフォトレジスト組成物溶液を用いてフォトレジスト層を作製するが、エッチングマスク用ケイ素含有膜層と同様にスピンコート法が好ましく用いられる。レジスト組成物をスピンコート後、プリベークを行うが、80〜180℃で10〜300秒の範囲が好ましい。その後露光を行い、ポストエクスポジュアーベーク(PEB)、現像を行い、レジストパタ−ンを得る。   After producing a silicon-containing film layer for an etching mask, a photoresist layer is produced thereon using a photoresist composition solution, and a spin coating method is preferably used in the same manner as the silicon-containing film layer for an etching mask. Pre-baking is performed after spin-coating the resist composition, and a range of 10 to 300 seconds at 80 to 180 ° C. is preferable. Thereafter, exposure is performed, post-exposure baking (PEB), and development is performed to obtain a resist pattern.

エッチングマスク用ケイ素含有膜のエッチングは、フロン系ガス、窒素ガス、炭酸ガス等を使ってエッチングを行う。本発明のエッチングマスク用ケイ素含有膜は前記ガスに対するエッチング速度が速く、上層のレジスト膜の膜減りが小さいという特徴がある。   Etching of the silicon-containing film for the etching mask is performed using a chlorofluorocarbon gas, nitrogen gas, carbon dioxide gas, or the like. The silicon-containing film for an etching mask of the present invention is characterized in that the etching rate with respect to the gas is high and the film loss of the upper resist film is small.

また、本発明のケイ素含有膜を用いる多層レジスト法では、本発明のケイ素含有膜と基板の間に有機下層膜を設ける。有機下層膜を基板のエッチングマスクとする場合には、有機下層膜は芳香族骨格を有する有機膜であることが好ましいが、有機下層膜が犠牲膜である場合等は、有機膜だけではなく、ケイ素含量が15質量%以下のものであればケイ素含有材料であってもよい。   In the multilayer resist method using the silicon-containing film of the present invention, an organic underlayer film is provided between the silicon-containing film of the present invention and the substrate. When the organic underlayer film is used as an etching mask for the substrate, the organic underlayer film is preferably an organic film having an aromatic skeleton. A silicon-containing material may be used as long as the silicon content is 15% by mass or less.

有機下層膜として基板のエッチングマスクとなる有機膜を使用した多層レジスト法の場合、有機膜には、パターン形成されたレジストパターンをケイ素含有膜に転写した後、更にそのパターンをもう一度転写させる膜であり、ケイ素含有膜が高いエッチング耐性を示すエッチング条件でエッチング加工できるという特性を持つと共に、基板をエッチング加工する条件に対しては高いエッチング耐性を持つという特性が要求される。   In the case of a multilayer resist method using an organic film as an etching mask for a substrate as an organic underlayer film, the organic film is a film that transfers a patterned resist pattern to a silicon-containing film and then transfers the pattern once again. In addition, the silicon-containing film has a characteristic that it can be etched under an etching condition exhibiting high etching resistance, and a characteristic that the silicon-containing film has a high etching resistance is required for the condition for etching the substrate.

そのような下層膜としての有機膜は既に3層レジスト法用、あるいはシリコンレジスト組成物を使用した2層レジスト法用の下層膜として多数公知であり、特開2005−128509号公報記載の4,4’−(9H−フルオレン−9−イリデン)ビスフェノールノボラック樹脂(分子量11,000)の他、ノボラック樹脂をはじめとする多数の樹脂が、2層レジスト法や3層レジスト法のレジスト下層膜材料として公知であり、それらをいずれも使用することができる。また、通常のノボラックよりも耐熱性を上げたい場合には、4,4’−(9H−フルオレン−9−イリデン)ビスフェノールノボラック樹脂のような多環式骨格を入れることもでき、更にポリイミド系樹脂を選択することもできる(例えば、特開2004−153125号公報)。また、低温で有機膜を形成する場合であれば、ヒドロキシスチレン系樹脂も選択することができるが、これのエッチング耐性を高めるためにも多環式骨格の導入効果があり、例えばインデン、フルオレン等を共重合することができる。また、有機膜の成膜等で特に耐熱性が要求されるようなケースでは、ポリイミド系樹脂を使用することもできる(特開2004−153124)。   Many organic films as such lower layer films are already known as lower layer films for a three-layer resist method or a two-layer resist method using a silicon resist composition, and disclosed in JP-A-2005-128509. In addition to 4 ′-(9H-fluorene-9-ylidene) bisphenol novolac resin (molecular weight 11,000), a number of resins including novolak resin are used as resist underlayer film materials for two-layer resist method and three-layer resist method. Any of them can be used. In addition, when it is desired to increase the heat resistance as compared with a normal novolac, a polycyclic skeleton such as 4,4 ′-(9H-fluorene-9-ylidene) bisphenol novolac resin can be added. Can also be selected (for example, JP-A-2004-153125). Further, if the organic film is formed at a low temperature, a hydroxystyrene-based resin can also be selected, but there is also an effect of introducing a polycyclic skeleton in order to increase the etching resistance thereof, for example, indene, fluorene, etc. Can be copolymerized. Further, in a case where heat resistance is particularly required for forming an organic film, a polyimide resin can be used (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-153124).

樹脂の溶解に使用する溶剤は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートの他ジエチレングリコールジメチルエーテルや1−エトキシ−2−プロパノール、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテル及びこれらの混合溶剤等も用いることができ、樹脂100部に対して200〜10,000部、特に300〜5,000部程度の量を用いて溶解され、塗布される。   As the solvent used for dissolving the resin, diethylene glycol dimethyl ether, 1-ethoxy-2-propanol, ethyl lactate, propylene glycol monomethyl ether, and mixed solvents thereof can be used in addition to propylene glycol monomethyl ether acetate. On the other hand, it is dissolved and applied in an amount of about 200 to 10,000 parts, particularly about 300 to 5,000 parts.

上記有機下層膜は、組成物溶液を用い、フォトレジスト組成物と同様にスピンコート法等で基板上に形成することが可能である。スピンコート法等でレジスト下層膜を形成した後、有機溶剤を蒸発させるためベークをすることが望ましい。ベーク温度は80〜300℃の範囲内で、10〜300秒の範囲内が好ましく用いられる。   The organic underlayer film can be formed on a substrate by spin coating or the like, similar to the photoresist composition, using a composition solution. After forming the resist underlayer film by spin coating or the like, it is desirable to bake to evaporate the organic solvent. The baking temperature is preferably in the range of 80 to 300 ° C. and in the range of 10 to 300 seconds.

なお、特に限定されるものではないが、エッチング加工条件により異なるが有機下層膜の厚さは10nm以上、特に50nm以上であり、50,000nm以下であることが好ましい。有機下層膜の膜厚幅が大きくとれることは一般的多層レジスト法の利点であるが、本発明のパターン形成方法でも、基板の材料、加工条件等にもよるが、30〜20000nm特に50〜15000nmの範囲で良好な結果が得られる。また、本発明に係るケイ素含有膜の厚さは1nm以上200nm以下であるのが好ましく、フォトレジスト膜の厚さは1nm以上300nm以下であることが好ましい。   Although not particularly limited, the thickness of the organic underlayer film is 10 nm or more, particularly 50 nm or more, and preferably 50,000 nm or less, although it varies depending on etching processing conditions. Although it is an advantage of a general multilayer resist method that the film thickness width of the organic underlayer film can be increased, it is 30 to 20000 nm, particularly 50 to 15000 nm, depending on the material of the substrate, processing conditions, etc. in the pattern forming method of the present invention. Good results are obtained in the range of. The thickness of the silicon-containing film according to the present invention is preferably 1 nm to 200 nm, and the thickness of the photoresist film is preferably 1 nm to 300 nm.

また、本発明に用いられるケイ素含有膜形成用組成物に含まれるケイ素含有化合物は、たとえば酸触媒でモノマー(加水分解性ケイ素化合物)を加水分解縮合して得られる。好ましいケイ素含有化合物の製造方法として以下の方法が例示できるが、この方法に限られるものではない。
出発物質となるモノマーは、下記一般式(3)で表すことができる。
m1 m2 m3Si(OR)(4−m1−m2−m3) (3)
(Rは炭素数1〜3のアルキル基であり、R、R、Rはそれぞれ独立して水素原子、又は炭素数1〜30の1価の有機基であり、m1、m2、m3は独立して0又は1である。)
本発明に用いられるケイ素含有膜形成用組成物に含まれるケイ素含有化合物としては、この一般式(3)で示されるモノマーから選ばれる1種又は2種以上の混合物を加水分解縮合したものを用いることができる。
The silicon-containing compound contained in the composition for forming a silicon-containing film used in the present invention can be obtained, for example, by hydrolytic condensation of a monomer (hydrolyzable silicon compound) with an acid catalyst. Although the following method can be illustrated as a manufacturing method of a preferable silicon-containing compound, it is not restricted to this method.
The monomer used as a starting material can be represented by the following general formula (3).
R 1 m1 R 2 m2 R 3 m3 Si (OR) (4-m1-m2-m3) (3)
(R is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, R 1 , R 2 , and R 3 are each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms, m1, m2, m3 Are independently 0 or 1.)
As the silicon-containing compound contained in the silicon-containing film-forming composition used in the present invention, one obtained by hydrolytic condensation of one or two or more mixtures selected from the monomers represented by the general formula (3) is used. be able to.

ここで、有機基は炭素を含む基の意味であり、更に水素を含み、また窒素、酸素、硫黄、ケイ素等を含んでもよい。R,R,Rの有機基としては、直鎖状、分岐状、環状のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アラルキル基等の非置換の1価炭化水素基、及びこれらの基の水素原子の1個又はそれ以上がエポキシ基、エステル基、アルコキシ基、ヒドロキシ基等で置換された基や、−O−,−CO−,−OCO−,−COO−,−OCOO−が介在された基等の後述する一般式(4)で示される基、ケイ素−ケイ素結合を含む有機基等を挙げることができる。 Here, the organic group means a group containing carbon, further contains hydrogen, and may contain nitrogen, oxygen, sulfur, silicon and the like. Examples of the organic group for R 1 , R 2 , and R 3 include linear, branched, and cyclic alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, aryl groups, aralkyl groups, and other unsubstituted monovalent hydrocarbon groups, and these A group in which one or more hydrogen atoms of the group are substituted with an epoxy group, an ester group, an alkoxy group, a hydroxy group, or the like, -O-, -CO-, -OCO-, -COO-, -OCOO- And a group represented by the following general formula (4), such as a group having an intervening group, an organic group containing a silicon-silicon bond, and the like.

一般式(3)で示されるモノマーのR、R、Rとして好ましいものは、水素原子、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、2−エチルブチル基、3−エチルブチル基、2,2−ジエチルプロピル基、シクロペンチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基等のアルキル基、ビニル基、アリル基等のアルケニル基、エチニル基等のアルキニル基、更に光吸収性基としてフェニル基、トリル基等のアリ−ル基、ベンジル基、フェニチル基等のアラルキル基が挙げられる。 Preferred as R 1 , R 2 , R 3 of the monomer represented by the general formula (3) are hydrogen atom, methyl group, ethyl group, n-propyl group, iso-propyl group, n-butyl group, iso-butyl. Group, sec-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, 2-ethylbutyl group, 3-ethylbutyl group, 2,2-diethylpropyl group, cyclopentyl group, n-hexyl group, cyclohexyl group and other alkyl groups, Examples thereof include alkenyl groups such as vinyl groups and allyl groups, alkynyl groups such as ethynyl groups, and aryl groups such as phenyl groups and tolyl groups as light absorbing groups, and aralkyl groups such as benzyl groups and phenethyl groups.

例えば、m1=0、m2=0、m3=0であるテトラアルコキシシランとして、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−n−プロポキシシラン、テトラ−iso−プロポキシシランをモノマーとして例示できる。好ましくは、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシランである。   For example, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-n-propoxysilane, and tetra-iso-propoxysilane can be exemplified as monomers as the tetraalkoxysilane in which m1 = 0, m2 = 0, and m3 = 0. Tetramethoxysilane and tetraethoxysilane are preferable.

例えば、m1=1、m2=0、m3=0であるトリアルコキシシランとして、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、トリ−n−プロポキシシラン、トリ−iso−プロポキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリ−n−プロポキシシラン、メチルトリ−iso−プロポキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリ−n−プロポキシシラン、エチルトリ−iso−プロポキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリ−n−プロポキシシラン、ビニルトリ−iso−プロポキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラン、n−プロピルトリ−n−プロポキシシラン、n−プロピルトリ−iso−プロポキシシラン、i−プロピルトリメトキシシラン、i−プロピルトリエトキシシラン、i−プロピルトリ−n−プロポキシシラン、i−プロピルトリ−iso−プロポキシシラン、n−ブチルトリメトキシシラン、n−ブチルトリエトキシシラン、n−ブチルトリ−nプロポキシシラン、n−ブチルトリ−iso−プロポキシシラン、sec−ブチルトリメトキシシラン、sec−ブチル−トリエトキシシラン、sec−ブチル−トリ−n−プロポキシシラン、sec−ブチル−トリ−iso−プロポキシシラン、t−ブチルトリメトキシシラン、t−ブチルトリエトキシシラン、t−ブチルトリ−nプロポキシシラン、t−ブチルトリ−iso−プロポキシシラン、シクロプロピルトリメトキシシラン、シクロプロピルトリエトキシシラン、シクロプロピル−トリ−n−プロポキシシラン、シクロプロピル−トリ−iso−プロポキシシラン、シクロブチルトリメトキシシラン、シクロブチルトリエトキシシラン、シクロブチル−トリ−n−プロポキシシラン、シクロブチル−トリ−iso−プロポキシシラン、シクロペンチルトリメトキシシラン、シクロペンチルトリエトキシシラン、シクロペンチル−トリ−n−プロポキシシラン、シクロペンチル−トリ−iso−プロポキシシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン、シクロヘキシルトリエトキシシラン、シクロヘキシル−トリ−n−プロポキシシラン、シクロヘキシル−トリ−iso−プロポキシシラン、シクロヘキセニルトリメトキシシラン、シクロヘキセニルトリエトキシシラン、シクロヘキセニル−トリ−n−プロポキシシラン、シクロヘキセニル−トリ−iso−プロポキシシラン、シクロヘキセニルエチルトリメトキシシラン、シクロヘキセニルエチルトリエトキシシラン、シクロヘキセニルエチル−トリ−n−プロポキシシラン、シクロヘキセニルエチルトリ−iso−プロポキシシラン、シクロオクタニルトリメトキシシラン、シクロオクタニルトリエトキシシラン、シクロオクタニル−トリ−n−プロポキシシラン、シクロオクタニル−トリ−iso−プロポキシシラン、シクロペンタジエニルプロピルトリメトキシシラン、シクロペンタジエニルプロピルトリエトキシシラン、シクロペンタジエニルプロピル−トリ−n−プロポキシシラン、シクロペンタジエニルプロピル−トリ−iso−プロポキシシラン、ビシクロヘプテニルトリメトキシシラン、ビシクロヘプテニルトリエトキシシラン、ビシクロヘプテニル−トリ−n−プロポキシシラン、ビシクロヘプテニル−トリ−iso−プロポキシシラン、ビシクロヘプチルトリメトキシシラン、ビシクロヘプチルトリエトキシシラン、ビシクロヘプチル−トリ−n−プロポキシシラン、ビシクロヘプチル−トリ−iso−プロポキシシラン、アダマンチルトリメトキシシラン、アダマンチルトリエトキシシラン、アダマンチル−トリ−n−プロポキシシラン、アダマンチル−トリ−iso−プロポキシシラン等を例示できる。また、光吸収性モノマーとして、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリ−n−プロポキシシラン、フェニルトリ−iso−プロポキシシラン、ベンジルトリメトキシシラン、ベンジルトリエトキシシラン、ベンジルトリ−n−プロポキシシラン、ベンジルトリ−iso−プロポキシシラン、トリルトリメトキシシラン、トリルトリエトキシシラン、トリルトリ−n−プロポキシシラン、トリルトリ−iso−プロポキシシラン、フェネチルトリメトキシシラン、フェネチルトリエトキシシラン、フェネチルトリ−n−プロポキシシラン、フェネチルトリ−iso−プロポキシシラン、ナフチルトリメトキシシラン、ナフチルトリエトキシシラン、ナフチルトリ−n−プロポキシシラン、ナフチルトリ−iso−プロポキシシラン等を例示できる。   For example, as trialkoxysilane in which m1 = 1, m2 = 0, m3 = 0, trimethoxysilane, triethoxysilane, tri-n-propoxysilane, tri-iso-propoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxy Silane, methyltri-n-propoxysilane, methyltri-iso-propoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, ethyltri-n-propoxysilane, ethyltri-iso-propoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, Vinyltri-n-propoxysilane, vinyltri-iso-propoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, n-propyltri-n-propoxysilane, n-propyltri-i o-propoxysilane, i-propyltrimethoxysilane, i-propyltriethoxysilane, i-propyltri-n-propoxysilane, i-propyltri-iso-propoxysilane, n-butyltrimethoxysilane, n-butyltri Ethoxysilane, n-butyltri-npropoxysilane, n-butyltri-iso-propoxysilane, sec-butyltrimethoxysilane, sec-butyl-triethoxysilane, sec-butyl-tri-n-propoxysilane, sec-butyl- Tri-iso-propoxysilane, t-butyltrimethoxysilane, t-butyltriethoxysilane, t-butyltri-npropoxysilane, t-butyltri-iso-propoxysilane, cyclopropyltrimethoxysilane, cyclopropyltrieth Sisilane, cyclopropyl-tri-n-propoxysilane, cyclopropyl-tri-iso-propoxysilane, cyclobutyltrimethoxysilane, cyclobutyltriethoxysilane, cyclobutyl-tri-n-propoxysilane, cyclobutyl-tri-iso-propoxy Silane, cyclopentyltrimethoxysilane, cyclopentyltriethoxysilane, cyclopentyl-tri-n-propoxysilane, cyclopentyl-tri-iso-propoxysilane, cyclohexyltrimethoxysilane, cyclohexyltriethoxysilane, cyclohexyl-tri-n-propoxysilane, cyclohexyl -Tri-iso-propoxysilane, cyclohexenyltrimethoxysilane, cyclohexenyltriethoxysilane, cyclohexenyl-to Ri-n-propoxysilane, cyclohexenyl-tri-iso-propoxysilane, cyclohexenylethyltrimethoxysilane, cyclohexenylethyltriethoxysilane, cyclohexenylethyl-tri-n-propoxysilane, cyclohexenylethyltri-iso-propoxy Silane, cyclooctanyltrimethoxysilane, cyclooctanyltriethoxysilane, cyclooctanyl-tri-n-propoxysilane, cyclooctanyl-tri-iso-propoxysilane, cyclopentadienylpropyltrimethoxysilane, cyclopentadi Enylpropyltriethoxysilane, cyclopentadienylpropyl-tri-n-propoxysilane, cyclopentadienylpropyl-tri-iso-propoxysilane, bicyclohepteni Trimethoxysilane, bicycloheptenyltriethoxysilane, bicycloheptenyl-tri-n-propoxysilane, bicycloheptenyl-tri-iso-propoxysilane, bicycloheptyltrimethoxysilane, bicycloheptyltriethoxysilane, bicycloheptyl-tri- Examples thereof include n-propoxysilane, bicycloheptyl-tri-iso-propoxysilane, adamantyltrimethoxysilane, adamantyltriethoxysilane, adamantyl-tri-n-propoxysilane, adamantyl-tri-iso-propoxysilane and the like. Further, as a light absorbing monomer, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenyltri-n-propoxysilane, phenyltri-iso-propoxysilane, benzyltrimethoxysilane, benzyltriethoxysilane, benzyltri-n-propoxysilane Benzyltri-iso-propoxysilane, tolyltrimethoxysilane, tolyltriethoxysilane, tolyltri-n-propoxysilane, tolyltri-iso-propoxysilane, phenethyltrimethoxysilane, phenethyltriethoxysilane, phenethyltri-n-propoxysilane, Phenethyl tri-iso-propoxysilane, naphthyltrimethoxysilane, naphthyltriethoxysilane, naphthyltri-n-propoxysilane, naphthyltri-i It can be exemplified o- propoxy silane.

好ましくは、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラン、iso−プロピルトリメトキシシラン、iso−プロピルトリエトキシシラン、n−ブチルトリメトキシシラン、n−ブチルトリエトキシシラン、iso−ブチルトリメトキシシラン、iso−ブチルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、シクロペンチルトリメトキシシラン、シクロペンチルトリエトキシシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン、シクロヘキシルトリエトキシシラン、シクロヘキセニルトリメトキシシラン、シクロヘキセニルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ベンジルトリメトキシシラン、ベンジルトリエトキシシラン、フェネチルトリメトキシシラン、フェネチルトリエトキシシランである。   Preferably, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, iso-propyl Trimethoxysilane, iso-propyltriethoxysilane, n-butyltrimethoxysilane, n-butyltriethoxysilane, iso-butyltrimethoxysilane, iso-butyltriethoxysilane, allyltrimethoxysilane, allyltriethoxysilane, cyclopentyl Trimethoxysilane, cyclopentyltriethoxysilane, cyclohexyltrimethoxysilane, cyclohexyltriethoxysilane, cyclohexenyltrimethoxysilane, cyclohex Cycloalkenyl triethoxysilane, phenyl trimethoxysilane, phenyl triethoxysilane, benzyl trimethoxysilane, benzyl triethoxysilane, phenethyl trimethoxysilane, phenethyl triethoxysilane.

例えば、m1=1、m2=1、m3=0であるジアルコキシシランとして、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルエチルジメトキシシラン、メチルエチルジエトキシシラン、ジメチル−ジ−n−プロポキシシラン、ジメチル−ジ−iso−プロポキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジエチル−ジ−n−プロポキシシラン、ジエチル−ジ−iso−プロポキシシラン、ジ−n−プロピルジメトキシシラン、ジ−n−プロピルジエトキシシラン、ジ−n−プロピル−ジ−n−プロポキシシラン、ジ−n−プロピル−ジ−iso−プロポキシシラン、ジ−iso−プロピルジメトキシシラン、ジ−iso−プロピルジエトキシシラン、ジiso−プロピル−ジ−n−プロポキシシラン、ジ−iso−プロピル−ジ−iso−プロポキシシラン、ジ−n−ブチルジメトキシシラン、ジ−n−ブチルジエトキシシラン、ジ−n−ブチルジ−n−プロポキシシラン、ジ−n−ブチル−ジ−iso−プロポキシシラン、ジ−sec−ブチルジメトキシシラン、ジ−sec−ブチルジエトキシシラン、ジ−sec−ブチル−ジ−n−プロポキシシラン、ジ−sec−ブチル−ジ−iso−プロポキシシラン、ジ−t−ブチルジメトキシシラン、ジ−t−ブチルジエトキシシラン、ジ−t−ブチル−ジ−n−プロポキシシラン、ジ−t−ブチル−ジ−iso−プロポキシシラン、ジ−シクロプロピルジメトキシシラン、ジ−シクロプロピルジエトキシシラン、ジ−シクロプロピル−ジ−n−プロポキシシラン、ジ−シクロプロピル−ジ−iso−プロポキシシラン、ジ−シクロブチルジメトキシシラン、ジ−シクロブチルジエトキシシラン、ジ−シクロブチル−ジ−n−プロポキシシラン、ジ−シクロブチル−ジ−iso−プロポキシシラン、ジ−シクロペンチルジメトキシシラン、ジ−シクロペンチルジエトキシシラン、ジ−シクロペンチル−ジ−n−プロポキシシラン、ジ−シクロペンチル−ジ−iso−プロポキシシラン、ジ−シクロヘキシルジメトキシシラン、ジ−シクロヘキシルジエトキシシラン、ジ−シクロヘキシル−ジ−n−プロポキシシラン、ジ−シクロヘキシル−ジ−iso−プロポキシシラン、ジ−シクロヘキセニルジメトキシシラン、ジ−シクロヘキセニルジエトキシシラン、ジ−シクロヘキセニル−ジ−n−プロポキシシラン、ジ−シクロヘキセニル−ジ−iso−プロポキシシラン、ジ−シクロヘキセニルエチルジメトキシシラン、ジ−シクロヘキセニルエチルジエトキシシラン、ジ−シクロヘキセニルエチル−ジ−n−プロポキシシラン、ジ−シクロヘキセニルエチル−ジ−iso−プロポキシシラン、ジ−シクロオクタニルジメトキシシラン、ジ−シクロオクタニルジエトキシシラン、ジ−シクロオクタニル−ジ−n−プロポキシシラン、ジ−シクロオクタニル−ジ−iso−プロポキシシラン、ジ−シクロペンタジエニルプロピルジメトキシシラン、ジ−シクロペンタジエニルプロピルジエトキシシラン、ジ−シクロペンタジエニルプロピル−ジ−n−プロポキシシラン、ジ−シクロペンタジエニルプロピル−ジ−iso−プロポキシシラン、ビス−ビシクロヘプテニルジメトキシシラン、ビス−ビシクロヘプテニルジエトキシシラン、ビス−ビシクロヘプテニル−ジ−n−プロポキシシラン、ビス−ビシクロヘプテニル−ジ−iso−プロポキシシラン、ビス−ビシクロヘプチルジメトキシシラン、ビス−ビシクロヘプチルジエトキシシラン、ビス−ビシクロヘプチル−ジ−n−プロポキシシラン、ビス−ビシクロヘプチル−ジ−iso−プロポキシシラン、ビス−アダマンチルジメトキシシラン、ビス−アダマンチルジエトキシシラン、ビス−アダマンチル−ジ−n−プロポキシシラン、ビス−アダマンチル−ジ−iso−プロポキシシラン等を例示できる。また、光吸収性モノマーとして、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニル−ジ−エトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、メチルフェニルジエトキシシラン、ジフェニル−ジ−nプロポキシシラン、ジフェニル−ジ−iso−プロポキシシラン等を例示できる。   For example, as dialkoxysilane in which m1 = 1, m2 = 1, m3 = 0, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, methylethyldimethoxysilane, methylethyldiethoxysilane, dimethyl-di-n-propoxysilane, dimethyl -Di-iso-propoxysilane, diethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, diethyl-di-n-propoxysilane, diethyl-di-iso-propoxysilane, di-n-propyldimethoxysilane, di-n-propyldiethoxy Silane, di-n-propyl-di-n-propoxysilane, di-n-propyl-di-iso-propoxysilane, di-iso-propyldimethoxysilane, di-iso-propyldiethoxysilane, diiso-propyl- Di-n-propoxysilane, -Iso-propyl-di-iso-propoxysilane, di-n-butyldimethoxysilane, di-n-butyldiethoxysilane, di-n-butyldi-n-propoxysilane, di-n-butyl-di-iso- Propoxysilane, di-sec-butyldimethoxysilane, di-sec-butyldiethoxysilane, di-sec-butyl-di-n-propoxysilane, di-sec-butyl-di-iso-propoxysilane, di-t- Butyldimethoxysilane, di-t-butyldiethoxysilane, di-t-butyl-di-n-propoxysilane, di-t-butyl-di-iso-propoxysilane, di-cyclopropyldimethoxysilane, di-cyclopropyl Diethoxysilane, di-cyclopropyl-di-n-propoxysilane, di-cyclopropyl-di-i o-propoxysilane, di-cyclobutyldimethoxysilane, di-cyclobutyldiethoxysilane, di-cyclobutyl-di-n-propoxysilane, di-cyclobutyl-di-iso-propoxysilane, di-cyclopentyldimethoxysilane, di- Cyclopentyldiethoxysilane, di-cyclopentyl-di-n-propoxysilane, di-cyclopentyl-di-iso-propoxysilane, di-cyclohexyldimethoxysilane, di-cyclohexyldiethoxysilane, di-cyclohexyl-di-n-propoxysilane Di-cyclohexyl-di-iso-propoxysilane, di-cyclohexenyl dimethoxysilane, di-cyclohexenyl diethoxysilane, di-cyclohexenyl-di-n-propoxysilane, di-cyclohexenyl-di -Iso-propoxysilane, di-cyclohexenylethyldimethoxysilane, di-cyclohexenylethyldiethoxysilane, di-cyclohexenylethyl-di-n-propoxysilane, di-cyclohexenylethyl-di-iso-propoxysilane, di -Cyclooctanyldimethoxysilane, di-cyclooctanyldiethoxysilane, di-cyclooctanyl-di-n-propoxysilane, di-cyclooctanyl-di-iso-propoxysilane, di-cyclopentadienylpropyldimethoxy Silane, di-cyclopentadienylpropyldiethoxysilane, di-cyclopentadienylpropyl-di-n-propoxysilane, di-cyclopentadienylpropyl-di-iso-propoxysilane, bis-bicycloheptenyl dimethoxysila Bis-bicycloheptenyldiethoxysilane, bis-bicycloheptenyl-di-n-propoxysilane, bis-bicycloheptenyl-di-iso-propoxysilane, bis-bicycloheptyldimethoxysilane, bis-bicycloheptyldiethoxysilane Bis-bicycloheptyl-di-n-propoxysilane, bis-bicycloheptyl-di-iso-propoxysilane, bis-adamantyldimethoxysilane, bis-adamantyldiethoxysilane, bis-adamantyl-di-n-propoxysilane, bis -Adamantyl-di-iso-propoxysilane etc. can be illustrated. Examples of the light absorbing monomer include diphenyldimethoxysilane, diphenyl-di-ethoxysilane, methylphenyldimethoxysilane, methylphenyldiethoxysilane, diphenyl-di-npropoxysilane, diphenyl-di-iso-propoxysilane, and the like. .

好ましくは、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、メチルエチルジメトキシシラン、メチルエチルジエトキシシラン、ジ−n−プロピル−ジ−メトキシシラン、ジ−n−ブチルジ−メトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、メチルフェニルジエトキシシラン等を例示できる。   Preferably, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, methylethyldimethoxysilane, methylethyldiethoxysilane, di-n-propyl-di-methoxysilane, di-n-butyldi-methoxy Examples include silane, methylphenyldimethoxysilane, and methylphenyldiethoxysilane.

例えば、m1=1、m2=1、m3=1であるモノアルコキシシランとして、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルエチルメトキシシラン、ジメチルエチルエトキシシラン等を例示できる。また、光吸収性モノマーとして、ジメチルフェニルメトキシシラン、ジメチルフェニルエトキシシラン、ジメチルベンジルメトキシシラン、ジメチルベンジルエトキシシラン、ジメチルフェネチルメトキシシラン、ジメチルフェネチルエトキシシラン等を例示できる。   For example, examples of the monoalkoxysilane in which m1 = 1, m2 = 1, and m3 = 1 include trimethylmethoxysilane, trimethylethoxysilane, dimethylethylmethoxysilane, and dimethylethylethoxysilane. Examples of the light absorbing monomer include dimethylphenylmethoxysilane, dimethylphenylethoxysilane, dimethylbenzylmethoxysilane, dimethylbenzylethoxysilane, dimethylphenethylmethoxysilane, dimethylphenethylethoxysilane, and the like.

好ましくは、トリメチルメトキシシラン、ジメチルエチルメトキシシラン、ジメチルフェニルメトキシシラン、ジメチルベンジルメトキシシラン、ジメチルフェネチルメトキシシラン等を例示できる。   Preferable examples include trimethylmethoxysilane, dimethylethylmethoxysilane, dimethylphenylmethoxysilane, dimethylbenzylmethoxysilane, dimethylphenethylmethoxysilane and the like.

上記R,R,Rで表される有機基の別の例として、炭素−酸素単結合又は炭素−酸素二重結合を1以上有する有機基を挙げることができる。具体的には、エポキシ基、エステル基、アルコキシ基、ヒドロキシ基からなる群から選択される1以上の基を有する有機基である。一般式(3)中の炭素−酸素単結合、炭素−酸素二重結合の1以上を有する有機基は、例として次の一般式(4)で示されるものを挙げることができる。 Another example of the organic group represented by R 1 , R 2 , or R 3 is an organic group having one or more carbon-oxygen single bonds or carbon-oxygen double bonds. Specifically, it is an organic group having one or more groups selected from the group consisting of an epoxy group, an ester group, an alkoxy group, and a hydroxy group. Examples of the organic group having at least one carbon-oxygen single bond and carbon-oxygen double bond in the general formula (3) include those represented by the following general formula (4).

(P−Q−(Sv1−Q−)−(T)v2−Q−(Sv3−Q− (4)
(上記式中、Pは水素原子、ヒドロキシル基、下記式で示されるエポキシ環を有する基、

Figure 0004880652
炭素数1〜4のアルコキシ基、炭素数1〜6のアルキルカルボニルオキシ基、又は炭素数1〜6のアルキルカルボニル基であり、Q1と2と3とは各々独立して−CqH(2q−p)−(式中、Pは上記と同様であり、pは0〜3の整数であり、qは0〜10の整数である。)、uは0〜3の整数であり、S1と2は各々独立して−O−、−CO−、−OCO−、−COO−又は−OCOO−を表す。v1、v2、v3は、各々独立して0又は1を表す。これらとともに、Tは脂環又は芳香環からなる2価の基であり、Tの例を以下に示す。TにおいてQ2とと結合する位置は、特に限定されないが、立体的な要因による反応性や反応に用いる市販試薬の入手性等を考慮して適宜選択できる。) (P-Q 1 - (S 1) v1 -Q 2 -) u - (T) v2 -Q 3 - (S 2) v3 -Q 4 - (4)
(In the above formula, P is a hydrogen atom, a hydroxyl group, a group having an epoxy ring represented by the following formula,
Figure 0004880652
An alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, an alkylcarbonyloxy group having 1 to 6 carbon atoms, or an alkylcarbonyl group having 1 to 6 carbon atoms, and Q 1, Q 2, Q 3, and Q 4 are each independently- CqH (2q-p) P p- (wherein P is the same as above, p is an integer of 0 to 3, q is an integer of 0 to 10), u is an integer of 0 to 3 S 1 and S 2 each independently represent —O—, —CO—, —OCO—, —COO— or —OCOO—. v1, v2, and v3 each independently represent 0 or 1. Together with these, T is a divalent group consisting of an alicyclic ring or an aromatic ring, and examples of T are shown below. The position at which Q 2 and Q 3 are bonded to each other in T is not particularly limited, but can be appropriately selected in consideration of reactivity due to steric factors, availability of commercially available reagents used in the reaction, and the like. )

Figure 0004880652
Figure 0004880652

一般式(3)中の炭素−酸素単結合又は炭素−酸素二重結合を1以上有する有機基の好ましい例として、以下のものが挙げられる。なお、下記式中において、(Si)はSiとの結合箇所を示すために記載した。   Preferable examples of the organic group having one or more carbon-oxygen single bonds or carbon-oxygen double bonds in the general formula (3) include the following. In addition, in the following formula, (Si) is described in order to indicate the bonding site with Si.

Figure 0004880652
Figure 0004880652

Figure 0004880652
Figure 0004880652

Figure 0004880652
Figure 0004880652

また、R,R,Rの有機基の例として、ケイ素−ケイ素結合を含む有機基を用いることもできる。具体的には下記のものを挙げることができる。 Moreover, the organic group containing a silicon- silicon bond can also be used as an example of the organic group of R < 1 >, R < 2 >, R < 3 >. Specifically, the following can be mentioned.

Figure 0004880652
Figure 0004880652

これらのモノマーから1種又は2種類以上を選択して、反応前又は反応中に混ぜてケイ素含有化合物を形成する反応原料とすることができる。   One or two or more of these monomers can be selected and used as a reaction raw material to form a silicon-containing compound by mixing before or during the reaction.

ケイ素含有化合物は、好ましくは無機酸及びスルホン酸誘導体から選ばれる一種以上の化合物を酸触媒として用いて、モノマーを加水分解縮合することで製造することが好ましい。
このとき使用される酸触媒として好ましくは、フッ酸、塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸、過塩素酸、リン酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸を挙げることができる。触媒の使用量は、ケイ素モノマー1モルに対して10−6モル〜10モル、好ましくは10−5モル〜5モル、より好ましくは10−4モル〜1モルである。
The silicon-containing compound is preferably produced by hydrolytic condensation of monomers using at least one compound selected from inorganic acids and sulfonic acid derivatives as an acid catalyst.
Preferable examples of the acid catalyst used at this time include hydrofluoric acid, hydrochloric acid, hydrobromic acid, sulfuric acid, nitric acid, perchloric acid, phosphoric acid, methanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, and toluenesulfonic acid. The catalyst is used in an amount of 10 −6 mol to 10 mol, preferably 10 −5 mol to 5 mol, more preferably 10 −4 mol to 1 mol, relative to 1 mol of silicon monomer.

これらのモノマーから加水分解縮合によりケイ素含有化合物を得るときの水の量は、モノマーに結合している加水分解性置換基1モル当たり0.01〜100モル、より好ましくは0.05〜50モル、更に好ましくは0.1〜30モルを添加することが好ましい。このように0.01〜100モルの範囲内で添加すれば、反応に使用する装置が過大になる恐れがなく経済的である。   The amount of water when obtaining a silicon-containing compound by hydrolysis condensation from these monomers is 0.01 to 100 mol, more preferably 0.05 to 50 mol, per mol of hydrolyzable substituent bonded to the monomer. More preferably, 0.1 to 30 mol is added. Thus, if it adds within the range of 0.01-100 mol, there is no possibility that the apparatus used for reaction may become excessive, and it is economical.

操作方法として、触媒水溶液にモノマーを添加して加水分解縮合反応を開始させる。このとき、触媒水溶液に有機溶剤を加えてもよいし、モノマーを有機溶剤で希釈しておいてもよいし、両方行っても良い。反応温度は0〜100℃、好ましくは5〜80℃である。モノマーの滴下時に5〜80℃に温度を保ち、その後20〜80℃で熟成させる方法が好ましい。   As an operation method, a monomer is added to an aqueous catalyst solution to start a hydrolysis condensation reaction. At this time, an organic solvent may be added to the catalyst aqueous solution, the monomer may be diluted with the organic solvent, or both may be performed. The reaction temperature is 0 to 100 ° C, preferably 5 to 80 ° C. A method in which the temperature is maintained at 5 to 80 ° C. when the monomer is dropped and then ripened at 20 to 80 ° C. is preferable.

触媒水溶液に加えることのできる、又はモノマーを希釈することのできる有機溶剤としては、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、2−メチル−1−プロパノール、アセトン、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、トルエン、ヘキサン、酢酸エチル、シクロヘキサノン、メチル−2−n−アミルケトン、ブタンジオールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、ブタンジオールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ピルビン酸エチル、酢酸ブチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、酢酸tert−ブチル、プロピオン酸tert−ブチル、プロピレングリコールモノtert−ブチルエーテルアセテート、γ−ブチルラクトン及びこれらの混合物等が好ましい。   Examples of organic solvents that can be added to the catalyst aqueous solution or that can dilute the monomer include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 2-methyl-1-propanol, and acetone. , Acetonitrile, tetrahydrofuran, toluene, hexane, ethyl acetate, cyclohexanone, methyl-2-n-amyl ketone, butanediol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, butanediol monoethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, ethylene Glycol monoethyl ether, propylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monomethyl ether Acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, ethyl pyruvate, butyl acetate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, tert-butyl acetate, tert-butyl propionate, propylene glycol mono tert-butyl ether acetate, γ-Butyllactone and mixtures thereof are preferred.

これらの溶剤の中で好ましいものは水可溶性のものである。例えば、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール等のアルコール類、エチレングリコール、プロピレングリコール等の多価アルコール、ブタンジオールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、ブタンジオールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ブタンジオールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル等の多価アルコール縮合物誘導体、アセトン、アセトニトリル、テトラヒドロフラン等を挙げることができる。
この中で特に好ましいのは、沸点が100℃以下のものである。
Among these solvents, preferred are water-soluble ones. For example, alcohols such as methanol, ethanol, 1-propanol and 2-propanol, polyhydric alcohols such as ethylene glycol and propylene glycol, butanediol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, butanediol monoethyl ether, Examples thereof include polyhydric alcohol condensate derivatives such as propylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, butanediol monopropyl ether, propylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, acetone, acetonitrile, tetrahydrofuran and the like.
Among these, those having a boiling point of 100 ° C. or less are particularly preferable.

なお、有機溶剤の使用量は、モノマー1モルに対して0〜1,000ml、特に0〜500mlが好ましい。有機溶剤の使用量が1,000ml以下であれば反応容器が過大となる恐れがなく経済的である。   In addition, the usage-amount of an organic solvent is 0-1,000 ml with respect to 1 mol of monomers, Especially 0-500 ml is preferable. If the amount of the organic solvent used is 1,000 ml or less, there is no fear that the reaction vessel becomes excessive, and it is economical.

その後、必要であれば触媒の中和反応を行い、加水分解縮合反応で生成したアルコールを減圧除去し、反応混合物水溶液を得る。このとき、中和に使用することのできるアルカリ性物質の量は、触媒で使用された酸に対して0.1〜2当量が好ましい。このアルカリ性物質は水中でアルカリ性を示すものであれば、任意の物質でよい。   Thereafter, if necessary, a neutralization reaction of the catalyst is performed, and the alcohol generated by the hydrolysis condensation reaction is removed under reduced pressure to obtain an aqueous reaction mixture solution. At this time, the amount of the alkaline substance that can be used for neutralization is preferably 0.1 to 2 equivalents relative to the acid used in the catalyst. The alkaline substance may be any substance as long as it shows alkalinity in water.

続いて、反応混合物から加水分解縮合反応で生成したアルコールを取り除く。このとき反応混合物を加熱する温度は、添加した有機溶剤と反応で発生したアルコールの種類に依るが、好ましくは0〜100℃、より好ましくは10〜90℃、更に好ましくは15〜80℃である。またこのときの減圧度は、除去すべき有機溶剤及びアルコールの種類、排気装置、凝縮装置及び加熱温度により異なるが、好ましくは大気圧以下、より好ましくは絶対圧で80kPa以下、更に好ましくは絶対圧で50kPa以下である。この際除去されるアルコール量を正確に知ることは難しいが、生成したアルコールのおよそ80質量%以上が除かれることが望ましい。   Subsequently, the alcohol produced by the hydrolytic condensation reaction is removed from the reaction mixture. The temperature at which the reaction mixture is heated at this time depends on the added organic solvent and the type of alcohol generated by the reaction, but is preferably 0 to 100 ° C, more preferably 10 to 90 ° C, and even more preferably 15 to 80 ° C. . The degree of vacuum at this time varies depending on the type of organic solvent and alcohol to be removed, the exhaust device, the condensing device, and the heating temperature, but is preferably atmospheric pressure or lower, more preferably absolute pressure of 80 kPa or lower, and still more preferably absolute pressure. Is 50 kPa or less. Although it is difficult to accurately know the amount of alcohol removed at this time, it is desirable to remove approximately 80% by mass or more of the alcohol produced.

次に、反応混合物から加水分解縮合に使用した酸触媒を除去するため、ケイ素含有化合物を有機溶剤で抽出する。このとき使用する有機溶剤としては、ケイ素含有化合物を溶解でき、水と混合させると2層分離するものが好ましい。例えばメタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、2−メチル−1−プロパノール、アセトン、テトラヒドロフラン、トルエン、ヘキサン、酢酸エチル、シクロヘキサノン、メチル−2−n−アミルケトン、ブタンジオールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、ブタンジオールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ブタンジオールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ピルビン酸エチル、酢酸ブチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、酢酸tert−ブチル、プロピオン酸tert−ブチル、プロピレングリコールモノtert−ブチルエーテルアセテート、γ−ブチルラクトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンチルメチルエーテル等及びこれらの混合物を挙げることができる。   Next, in order to remove the acid catalyst used for the hydrolysis condensation from the reaction mixture, the silicon-containing compound is extracted with an organic solvent. The organic solvent used at this time is preferably one that can dissolve the silicon-containing compound and separates into two layers when mixed with water. For example, methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 2-methyl-1-propanol, acetone, tetrahydrofuran, toluene, hexane, ethyl acetate, cyclohexanone, methyl-2-n-amyl ketone, Butanediol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, butanediol monoethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, butanediol monopropyl ether, propylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monopropyl ether , Propylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, propylene Recall monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, ethyl pyruvate, butyl acetate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, tert-butyl acetate, tert-butyl propionate, propylene glycol mono tert-butyl ether Examples include acetate, γ-butyl lactone, methyl isobutyl ketone, cyclopentyl methyl ether, and the like, and mixtures thereof.

更に、水溶性有機溶剤と水難溶性有機溶剤の混合物を使用することも可能である。例えばメタノール+酢酸エチル、エタノール+酢酸エチル、1−プロパノール+酢酸エチル、2−プロパノール+酢酸エチル、ブタンジオールモノメチルエーテル+酢酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテル+酢酸エチル、エチレングリコールモノメチルエーテル+酢酸エチル、ブタンジオールモノエチルエーテル+酢酸エチル、プロピレングリコールモノエチルエーテル+酢酸エチル、エチレングリコールモノエチルエーテル+酢酸エチル、ブタンジオールモノプロピルエーテル+酢酸エチル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル+酢酸エチル、エチレングリコールモノプロピルエーテル+酢酸エチル、メタノール+メチルイソブチルケトン、エタノール+メチルイソブチルケトン、1−プロパノール+メチルイソブチルケトン、2−プロパノール+メチルイソブチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル+メチルイソブチルケトン、エチレングリコールモノメチルエーテル+メチルイソブチルケトン、プロピレングリコールモノエチルエーテル+メチルイソブチルケトン、エチレングリコールモノエチルエーテル+メチルイソブチルケトン、プロピレングリコールモノプロピルエーテル+メチルイソブチルケトン、エチレングリコールモノプロピルエーテル+メチルイソブチルケトン、メタノール+シクロペンチルメチルエーテル、エタノール+シクロペンチルメチルエーテル、1−プロパノール+シクロペンチルメチルエーテル、2−プロパノール+シクロペンチルメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル+シクロペンチルメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル+シクロペンチルメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル+シクロペンチルメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル+シクロペンチルメチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル+シクロペンチルメチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル+シクロペンチルメチルエーテル、メタノール+プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、エタノール+プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、1−プロパノール+プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、2−プロパノール+プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル+プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテル+プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテル+プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテル+プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテル+プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノプロピルエーテル+プロピレングリコールメチルエーテルアセテートなどの組合せを上げることが出来る。   It is also possible to use a mixture of a water-soluble organic solvent and a poorly water-soluble organic solvent. For example, methanol + ethyl acetate, ethanol + ethyl acetate, 1-propanol + ethyl acetate, 2-propanol + ethyl acetate, butanediol monomethyl ether + ethyl acetate, propylene glycol monomethyl ether + ethyl acetate, ethylene glycol monomethyl ether + ethyl acetate, butane Diol monoethyl ether + ethyl acetate, propylene glycol monoethyl ether + ethyl acetate, ethylene glycol monoethyl ether + ethyl acetate, butanediol monopropyl ether + ethyl acetate, propylene glycol monopropyl ether + ethyl acetate, ethylene glycol monopropyl ether + Ethyl acetate, methanol + methyl isobutyl ketone, ethanol + methyl isobutyl ketone, 1-propanol + methyl isobutyl Ketone, 2-propanol + methyl isobutyl ketone, propylene glycol monomethyl ether + methyl isobutyl ketone, ethylene glycol monomethyl ether + methyl isobutyl ketone, propylene glycol monoethyl ether + methyl isobutyl ketone, ethylene glycol monoethyl ether + methyl isobutyl ketone, propylene glycol Monopropyl ether + methyl isobutyl ketone, ethylene glycol monopropyl ether + methyl isobutyl ketone, methanol + cyclopentyl methyl ether, ethanol + cyclopentyl methyl ether, 1-propanol + cyclopentyl methyl ether, 2-propanol + cyclopentyl methyl ether, propylene glycol monomethyl ether + Cyclopen Methyl ether, ethylene glycol monomethyl ether + cyclopentyl methyl ether, propylene glycol monoethyl ether + cyclopentyl methyl ether, ethylene glycol monoethyl ether + cyclopentyl methyl ether, propylene glycol monopropyl ether + cyclopentyl methyl ether, ethylene glycol monopropyl ether + cyclopentyl Methyl ether, methanol + propylene glycol methyl ether acetate, ethanol + propylene glycol methyl ether acetate, 1-propanol + propylene glycol methyl ether acetate, 2-propanol + propylene glycol methyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether + propylene glycol Methyl ether acetate, ethylene glycol monomethyl ether + propylene glycol methyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether + propylene glycol methyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether + propylene glycol methyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether + propylene glycol methyl Combinations of ether acetate, ethylene glycol monopropyl ether + propylene glycol methyl ether acetate, and the like can be raised.

更に、炭素数が4以上の高級アルコールと水難容性有機溶剤の混合物も使用することが可能である。炭素数が4以上の高級アルコールとしては、1−ブタノール、2−ブタノール、2−メチル−1−プロパノール、2−メチル−2−プロパノール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、2−メチル−1−ブタノール、3−メチル−1−ブタノール、3−メチル−2−ブタノール、1、1−ジメチル−1−プロパノール、2、2−ジメチル−1−プロパノール、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、3−ヘキサノール、2−メチル−1−ペンタノール、3−メチル−1−ペンタノール、4−メチル−1−ペンタノール、2−メチル−2−ペンタノール、3−メチル−2−ペンタノール、4−メチル−2−ペンタノール、2−メチル−3−ペンタノール、3−メチル−3−ペンタノール、2、2−ジメチル−1−ブタノール、2、3−ジメチル−1−ブタノール、2、3−ジメチル−2−ブタノール、3、3−ジメチル−1−ブタノール、3、3−ジメチル−2−ブタノール、2−エチル−1−ブタノール、1−ヘプタノール、2−ヘプタノール、3−ヘプタノール、4−ヘプタノール、2−メチル−1−ヘキサノール、3−メチル−1−ヘキサノール、4−メチル−1−ヘキサノール、5−メチル−1−ヘキサノール、2−メチル−2−ヘキサノール、3−メチル−2−ヘキサノール、4−メチル−2−ヘキサノール、5−メチル−2−ヘキサノール、2−メチル−3−ヘキサノール、3−メチル−3−ヘキサノール、4−メチル−3−ヘキサノール、5−メチル−3−ヘキサノール、2、2−ジメチル−1−ペンタノール、2、3−ジメチル−1−ペンタノール、2、4−ジメチル−1−ペンタノール、2−エチル−1−ペンタノール、3−エチル−1−ペンタノール、2、3−ジメチル−2−ペンタノール、2、4−ジメチル−2−ペンタノール、3、3−ジメチル−2−ペンタノール、3、4−ジメチル−2−ペンタノール、4、4−ジメチル−2−ペンタノール、3−エチル−2−ペンタノール、2、2−ジメチル−3−ペンタノール、2、3−ジメチル−3−ペンタノール、2、4−ジメチル−3−ペンタノール、3−エチル−3−ペンタノール、1−オクタノール、2−オクタノール、3−オクタノール、4−オクタノール、2−メチル−1−ヘプタノール、3−メチル−1−ヘプタノール、4−メチル−1−ヘプタノール、5−メチル−1−ヘプタノール、6−メチル−1−ヘプタノール、2−メチル−2−ヘプタノール、3−メチル−2−ヘプタノール、4−メチル−2−ヘプタノール、5−メチル−2−ヘプタノール、6−メチル−2−ヘプタノール、2−メチル−3−ヘプタノール、3−メチル−3−ヘプタノール、4−メチル−3−ヘプタノール、5−メチル−3−ヘプタノール、6−メチル−3−ヘプタノール、2、2−ジメチル−1−ヘキサノール、2、3−ジメチル−1−ヘキサノール、2、4−ジメチル−1−ヘキサノール、2、5−ジメチル−1−ヘキサノール、2−エチル−1−ヘキサノール、3−エチル−1−ヘキサノール、4−エチル−1−ヘキサノール、2、3−ジメチル−2−ヘキサノール、2、4−ジメチル−2−ヘキサノール、2、5−ジメチル−2−ヘキサノール、3、3−ジメチル−2−ヘキサノール、3、4−ジメチル−2−ヘキサノール、3、5−ジメチル−2−ヘキサノール、4、4−ジメチル−2−ヘキサノール、4、5−ジメチル−2−ヘキサノール、3−エチル−2−ヘキサノール、4−エチル−2−ヘキサノール、2、2−ジメチル−3−ヘキサノール、2、3−ジメチル−3−ヘキサノール、2、4−ジメチル−3−ヘキサノール、2、5−ジメチル−3−ヘキサノール、3−エチル−3−ヘキサノール、4−エチル−3−ヘキサノール、2、2、3−トリメチル−1−ペンタノール、2、2、4−トリメチル−1−ペンタノール、2、3、3−トリメチル−1−ペンタノール、2、3、4−トリメチル−1−ペンタノール、2、4、4−トリメチル−1−ペンタノール、3、3、4−トリメチル−1−ペンタノール、3、4、4−トリメチル−1−ペンタノール、2−エチル−2−メチル−1−ペンタノール、2−エチル−3−メチル−1−ペンタノール、2−エチル−4−メチル−1−ペンタノール、3−エチル−2−メチル−1−ペンタノール、3−エチル−3−メチル−1−ペンタノール、3−エチル−4−メチル−1−ペンタノール、3−エチル−3−メチル−2−ペンタノール、3−エチル−4−メチル−2−ペンタノール、2−プロピル−1−ペンタノール、1−ノナノール、2−ノナノール、3−ノナノール、3、5、5−トリメチル−1−ヘキサノール、2、6−ジメチル−4−ヘプタノール、3−エチル−2、2−ジメチル−3−ペンタノール、1−デカノール、2−デカノール、3−デカノール、4−デカノール、3、7−ジメチル−1−オクタノール、3、7−ジメチル−3−オクタノール、1−ウンデカノール、2−ウンデカノール、1−ドデカノール、2−ドデカノール、1−トリデカノール、1−テトラデカノール、1−ペンタデカノールなどが例示される。これらの高級アルコールと酢酸エチル、メチルイソブチルケトン、シクロペンチルメチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートなどの組合せにより得られる混合溶剤が好ましいが、これらに限定されることはない。   Furthermore, it is also possible to use a mixture of a higher alcohol having 4 or more carbon atoms and a poorly water-soluble organic solvent. Examples of the higher alcohol having 4 or more carbon atoms include 1-butanol, 2-butanol, 2-methyl-1-propanol, 2-methyl-2-propanol, 1-pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol, 2-methyl-1-butanol, 3-methyl-1-butanol, 3-methyl-2-butanol, 1,1-dimethyl-1-propanol, 2,2-dimethyl-1-propanol, 1-hexanol, 2- Hexanol, 3-hexanol, 2-methyl-1-pentanol, 3-methyl-1-pentanol, 4-methyl-1-pentanol, 2-methyl-2-pentanol, 3-methyl-2-pentanol 4-methyl-2-pentanol, 2-methyl-3-pentanol, 3-methyl-3-pentanol, 2,2-dimethyl-1-butanol 2,3-dimethyl-1-butanol, 2,3-dimethyl-2-butanol, 3,3-dimethyl-1-butanol, 3,3-dimethyl-2-butanol, 2-ethyl-1-butanol, 1, -Heptanol, 2-heptanol, 3-heptanol, 4-heptanol, 2-methyl-1-hexanol, 3-methyl-1-hexanol, 4-methyl-1-hexanol, 5-methyl-1-hexanol, 2-methyl 2-hexanol, 3-methyl-2-hexanol, 4-methyl-2-hexanol, 5-methyl-2-hexanol, 2-methyl-3-hexanol, 3-methyl-3-hexanol, 4-methyl-3 -Hexanol, 5-methyl-3-hexanol, 2,2-dimethyl-1-pentanol, 2,3-dimethyl-1-pentano 2,4-dimethyl-1-pentanol, 2-ethyl-1-pentanol, 3-ethyl-1-pentanol, 2,3-dimethyl-2-pentanol, 2,4-dimethyl-2- Pentanol, 3,3-dimethyl-2-pentanol, 3,4-dimethyl-2-pentanol, 4,4-dimethyl-2-pentanol, 3-ethyl-2-pentanol, 2,2-dimethyl -3-pentanol, 2,3-dimethyl-3-pentanol, 2,4-dimethyl-3-pentanol, 3-ethyl-3-pentanol, 1-octanol, 2-octanol, 3-octanol, 4 -Octanol, 2-methyl-1-heptanol, 3-methyl-1-heptanol, 4-methyl-1-heptanol, 5-methyl-1-heptanol, 6-methyl-1-heptanol 2-methyl-2-heptanol, 3-methyl-2-heptanol, 4-methyl-2-heptanol, 5-methyl-2-heptanol, 6-methyl-2-heptanol, 2-methyl-3-heptanol, 3-methyl-3-heptanol, 4-methyl-3-heptanol, 5-methyl-3-heptanol, 6-methyl-3-heptanol, 2,2-dimethyl-1-hexanol, 2,3-dimethyl-1- Hexanol, 2,4-dimethyl-1-hexanol, 2,5-dimethyl-1-hexanol, 2-ethyl-1-hexanol, 3-ethyl-1-hexanol, 4-ethyl-1-hexanol, 2, 3- Dimethyl-2-hexanol, 2,4-dimethyl-2-hexanol, 2,5-dimethyl-2-hexanol, 3,3-dimethyl-2 Hexanol, 3,4-dimethyl-2-hexanol, 3,5-dimethyl-2-hexanol, 4,4-dimethyl-2-hexanol, 4,5-dimethyl-2-hexanol, 3-ethyl-2-hexanol, 4-ethyl-2-hexanol, 2,2-dimethyl-3-hexanol, 2,3-dimethyl-3-hexanol, 2,4-dimethyl-3-hexanol, 2,5-dimethyl-3-hexanol, 3- Ethyl-3-hexanol, 4-ethyl-3-hexanol, 2,2,3-trimethyl-1-pentanol, 2,2,4-trimethyl-1-pentanol, 2,3,3-trimethyl-1- Pentanol, 2,3,4-trimethyl-1-pentanol, 2,4,4-trimethyl-1-pentanol, 3,3,4-trimethyl-1-pen Nord, 3, 4, 4-trimethyl-1-pentanol, 2-ethyl-2-methyl-1-pentanol, 2-ethyl-3-methyl-1-pentanol, 2-ethyl-4-methyl-1 -Pentanol, 3-ethyl-2-methyl-1-pentanol, 3-ethyl-3-methyl-1-pentanol, 3-ethyl-4-methyl-1-pentanol, 3-ethyl-3-methyl 2-pentanol, 3-ethyl-4-methyl-2-pentanol, 2-propyl-1-pentanol, 1-nonanol, 2-nonanol, 3-nonanol, 3,5,5-trimethyl-1- Hexanol, 2,6-dimethyl-4-heptanol, 3-ethyl-2, 2-dimethyl-3-pentanol, 1-decanol, 2-decanol, 3-decanol, 4-decanol, 3,7-di Examples include methyl-1-octanol, 3,7-dimethyl-3-octanol, 1-undecanol, 2-undecanol, 1-dodecanol, 2-dodecanol, 1-tridecanol, 1-tetradecanol, 1-pentadecanol and the like. Is done. A mixed solvent obtained by combining these higher alcohols with ethyl acetate, methyl isobutyl ketone, cyclopentyl methyl ether, propylene glycol methyl ether acetate, and the like is preferable, but is not limited thereto.

なお、水溶性有機溶剤または高級アルコールと水難溶性有機溶剤との混合割合は、適宜選定されるが、水難溶性有機溶剤100質量部に対して、水溶性有機溶剤または高級アルコールは0.1〜1,000質量部、好ましくは1〜500質量部、更に好ましくは2〜100質量部である。   The mixing ratio of the water-soluble organic solvent or higher alcohol and the poorly water-soluble organic solvent is appropriately selected. 1,000 parts by mass, preferably 1 to 500 parts by mass, and more preferably 2 to 100 parts by mass.

続いて、中性水で洗浄して酸触媒を除去することができる。この水は、通常脱イオン水や超純水と呼ばれているものを使用すればよい。この水の量は、ケイ素含有化合物溶液1Lに対して、0.01〜100L、好ましくは0.05〜50L、より好ましくは0.1〜5Lである。この洗浄の方法は、両方を同一の容器にいれ掻き混ぜ後、静置して水層を分離すればよい。洗浄回数は、1回以上あればよいが、10回以上洗浄しても洗浄しただけの効果は得られないため、好ましくは1〜5回程度である。   Subsequently, the acid catalyst can be removed by washing with neutral water. As this water, what is usually called deionized water or ultrapure water may be used. The amount of this water is 0.01 to 100 L, preferably 0.05 to 50 L, more preferably 0.1 to 5 L with respect to 1 L of the silicon-containing compound solution. In this washing method, both may be placed in the same container, stirred, and allowed to stand to separate the aqueous layer. The number of times of washing may be one or more, but it is preferably about 1 to 5 times because the effect of washing only is not obtained even after washing 10 times or more.

その他に酸触媒を除去する方法として、イオン交換樹脂による方法や、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等のエポキシ化合物で中和したのち除去する方法を挙げることができる。これらの方法は、反応に使用された酸触媒に合わせて適宜選択することができる。   Other methods for removing the acid catalyst include a method using an ion exchange resin and a method of removing the acid catalyst after neutralization with an epoxy compound such as ethylene oxide or propylene oxide. These methods can be appropriately selected according to the acid catalyst used in the reaction.

なお、本発明において、酸触媒が実質的に除去されたとは、反応に使用された酸触媒がケイ素含有化合物中10質量%以下、好ましくは5質量%以下程度残存しているものは許容されることを意味する。   In the present invention, the fact that the acid catalyst is substantially removed means that the acid catalyst used in the reaction remains in the silicon-containing compound at 10% by mass or less, preferably 5% by mass or less. Means that.

このときの水洗操作により、ケイ素含有化合物の一部が水層に逃げ、実質的に分画操作と同等の効果が得られている場合があるため、水洗回数や洗浄水の量は触媒除去効果と分画効果を鑑みて適宜選択すれば良い。   The washing operation at this time may cause a part of the silicon-containing compound to escape to the aqueous layer and may have substantially the same effect as the fractionation operation. In view of the fractionation effect, it may be selected as appropriate.

このように酸触媒が実質的に除去されることで、保存安定性の良いケイ素含有化合物を得ることができる。   Thus, a silicon-containing compound with good storage stability can be obtained by substantially removing the acid catalyst.

酸触媒が除去されたケイ素含有化合物溶液に最終的な溶剤を加え、減圧で溶剤交換することでケイ素含有化合物溶液を得る。このときの溶剤交換の温度は、除去すべき抽出溶剤の種類に依るが、好ましくは0〜100℃、より好ましくは10〜90℃、更に好ましくは15〜80℃である。またこのときの減圧度は、除去すべき抽出溶剤の種類、排気装置、凝縮装置及び加熱温度により異なるが、好ましくは大気圧以下、より好ましくは絶対圧で80kPa以下、更に好ましくは絶対圧で50kPa以下である。   The final solvent is added to the silicon-containing compound solution from which the acid catalyst has been removed, and the solvent is exchanged under reduced pressure to obtain a silicon-containing compound solution. The temperature of solvent exchange at this time depends on the type of extraction solvent to be removed, but is preferably 0 to 100 ° C, more preferably 10 to 90 ° C, and further preferably 15 to 80 ° C. The degree of reduced pressure at this time varies depending on the type of the extraction solvent to be removed, the exhaust device, the condensing device, and the heating temperature, but is preferably atmospheric pressure or lower, more preferably 80 kPa or lower, more preferably 50 kPa in absolute pressure. It is as follows.

このとき、溶剤が変わることによりケイ素含有化合物が不安定になる場合がある。これは最終的な溶剤とケイ素含有化合物との相性により発生するが、これを防止するため、安定剤として後述する炭素数が1〜30の1価又は2価以上の有機酸を加えてもよい。加える量としては溶剤交換前の溶液中のケイ素含有化合物100質量部に対して0〜25質量部、好ましくは0〜15質量部、より好ましくは0〜5質量部であるが、添加する場合は0.5質量部以上が好ましい。溶剤交換前の溶液に必要であれば、酸を添加して溶剤交換操作を行えばよい。   At this time, the silicon-containing compound may become unstable by changing the solvent. Although this occurs due to the compatibility between the final solvent and the silicon-containing compound, in order to prevent this, a monovalent or divalent or higher organic acid having 1 to 30 carbon atoms, which will be described later, may be added as a stabilizer. . The amount to be added is 0 to 25 parts by weight, preferably 0 to 15 parts by weight, more preferably 0 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the silicon-containing compound in the solution before the solvent exchange. 0.5 parts by mass or more is preferable. If necessary for the solution before the solvent exchange, an acid may be added to perform the solvent exchange operation.

ケイ素含有化合物溶液に加える最終的な溶剤として好ましいものはアルコール系溶剤であり、特に第2のケイ素含有膜形成組成物に使用される溶剤はレジストパターンを溶解しない溶剤、例えば、炭素数が4個以上の高級アルコールが好ましい。具体的には、1−ブタノール、2−ブタノール、2−メチル−1−プロパノール、2−メチル−2−プロパノール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、2−メチル−1−ブタノール、3−メチル−1−ブタノール、3−メチル−2−ブタノール、1、1−ジメチル−1−プロパノール、2、2−ジメチル−1−プロパノール、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、3−ヘキサノール、2−メチル−1−ペンタノール、3−メチル−1−ペンタノール、4−メチル−1−ペンタノール、2−メチル−2−ペンタノール、3−メチル−2−ペンタノール、4−メチル−2−ペンタノール、2−メチル−3−ペンタノール、3−メチル−3−ペンタノール、2、2−ジメチル−1−ブタノール、2、3−ジメチル−1−ブタノール、2、3−ジメチル−2−ブタノール、3、3−ジメチル−1−ブタノール、3、3−ジメチル−2−ブタノール、2−エチル−1−ブタノール、1−ヘプタノール、2−ヘプタノール、3−ヘプタノール、4−ヘプタノール、2−メチル−1−ヘキサノール、3−メチル−1−ヘキサノール、4−メチル−1−ヘキサノール、5−メチル−1−ヘキサノール、2−メチル−2−ヘキサノール、3−メチル−2−ヘキサノール、4−メチル−2−ヘキサノール、5−メチル−2−ヘキサノール、2−メチル−3−ヘキサノール、3−メチル−3−ヘキサノール、4−メチル−3−ヘキサノール、5−メチル−3−ヘキサノール、2、2−ジメチル−1−ペンタノール、2、3−ジメチル−1−ペンタノール、2、4−ジメチル−1−ペンタノール、2−エチル−1−ペンタノール、3−エチル−1−ペンタノール、2、3−ジメチル−2−ペンタノール、2、4−ジメチル−2−ペンタノール、3、3−ジメチル−2−ペンタノール、3、4−ジメチル−2−ペンタノール、4、4−ジメチル−2−ペンタノール、3−エチル−2−ペンタノール、2、2−ジメチル−3−ペンタノール、2、3−ジメチル−3−ペンタノール、2、4−ジメチル−3−ペンタノール、3−エチル−3−ペンタノール、1−オクタノール、2−オクタノール、3−オクタノール、4−オクタノール、2−メチル−1−ヘプタノール、3−メチル−1−ヘプタノール、4−メチル−1−ヘプタノール、5−メチル−1−ヘプタノール、6−メチル−1−ヘプタノール、2−メチル−2−ヘプタノール、3−メチル−2−ヘプタノール、4−メチル−2−ヘプタノール、5−メチル−2−ヘプタノール、6−メチル−2−ヘプタノール、2−メチル−3−ヘプタノール、3−メチル−3−ヘプタノール、4−メチル−3−ヘプタノール、5−メチル−3−ヘプタノール、6−メチル−3−ヘプタノール、2、2−ジメチル−1−ヘキサノール、2、3−ジメチル−1−ヘキサノール、2、4−ジメチル−1−ヘキサノール、2、5−ジメチル−1−ヘキサノール、2−エチル−1−ヘキサノール、3−エチル−1−ヘキサノール、4−エチル−1−ヘキサノール、2、3−ジメチル−2−ヘキサノール、2、4−ジメチル−2−ヘキサノール、2、5−ジメチル−2−ヘキサノール、3、3−ジメチル−2−ヘキサノール、3、4−ジメチル−2−ヘキサノール、3、5−ジメチル−2−ヘキサノール、4、4−ジメチル−2−ヘキサノール、4、5−ジメチル−2−ヘキサノール、3−エチル−2−ヘキサノール、4−エチル−2−ヘキサノール、2、2−ジメチル−3−ヘキサノール、2、3−ジメチル−3−ヘキサノール、2、4−ジメチル−3−ヘキサノール、2、5−ジメチル−3−ヘキサノール、3−エチル−3−ヘキサノール、4−エチル−3−ヘキサノール、2、2、3−トリメチル−1−ペンタノール、2、2、4−トリメチル−1−ペンタノール、2、3、3−トリメチル−1−ペンタノール、2、3、4−トリメチル−1−ペンタノール、2、4、4−トリメチル−1−ペンタノール、3、3、4−トリメチル−1−ペンタノール、3、4、4−トリメチル−1−ペンタノール、2−エチル−2−メチル−1−ペンタノール、2−エチル−3−メチル−1−ペンタノール、2−エチル−4−メチル−1−ペンタノール、3−エチル−2−メチル−1−ペンタノール、3−エチル−3−メチル−1−ペンタノール、3−エチル−4−メチル−1−ペンタノール、3−エチル−3−メチル−2−ペンタノール、3−エチル−4−メチル−2−ペンタノール、2−プロピル−1−ペンタノール、1−ノナノール、2−ノナノール、3−ノナノール、3、5、5−トリメチル−1−ヘキサノール、2、6−ジメチル−4−ヘプタノール、3−エチル−2、2−ジメチル−3−ペンタノール、1−デカノール、2−デカノール、3−デカノール、4−デカノール、3、7−ジメチル−1−オクタノール、3、7−ジメチル−3−オクタノール、1−ウンデカノール、2−ウンデカノール、1−ドデカノール、2−ドデカノール、1−トリデカノール、1−テトラデカノール、1−ペンタデカノールなどである。   Preferred as the final solvent to be added to the silicon-containing compound solution is an alcohol solvent, and particularly the solvent used in the second silicon-containing film-forming composition is a solvent that does not dissolve the resist pattern, for example, having 4 carbon atoms. The above higher alcohols are preferred. Specifically, 1-butanol, 2-butanol, 2-methyl-1-propanol, 2-methyl-2-propanol, 1-pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol, 2-methyl-1- Butanol, 3-methyl-1-butanol, 3-methyl-2-butanol, 1,1-dimethyl-1-propanol, 2,2-dimethyl-1-propanol, 1-hexanol, 2-hexanol, 3-hexanol, 2-methyl-1-pentanol, 3-methyl-1-pentanol, 4-methyl-1-pentanol, 2-methyl-2-pentanol, 3-methyl-2-pentanol, 4-methyl-2 -Pentanol, 2-methyl-3-pentanol, 3-methyl-3-pentanol, 2,2-dimethyl-1-butanol, 2,3-dimethyl-1-butyl 2,3-dimethyl-2-butanol, 3,3-dimethyl-1-butanol, 3,3-dimethyl-2-butanol, 2-ethyl-1-butanol, 1-heptanol, 2-heptanol, 3- Heptanol, 4-heptanol, 2-methyl-1-hexanol, 3-methyl-1-hexanol, 4-methyl-1-hexanol, 5-methyl-1-hexanol, 2-methyl-2-hexanol, 3-methyl- 2-hexanol, 4-methyl-2-hexanol, 5-methyl-2-hexanol, 2-methyl-3-hexanol, 3-methyl-3-hexanol, 4-methyl-3-hexanol, 5-methyl-3- Hexanol, 2,2-dimethyl-1-pentanol, 2,3-dimethyl-1-pentanol, 2,4-dimethyl-1- Butanol, 2-ethyl-1-pentanol, 3-ethyl-1-pentanol, 2,3-dimethyl-2-pentanol, 2,4-dimethyl-2-pentanol, 3,3-dimethyl-2- Pentanol, 3,4-dimethyl-2-pentanol, 4,4-dimethyl-2-pentanol, 3-ethyl-2-pentanol, 2,2-dimethyl-3-pentanol, 2,3-dimethyl -3-pentanol, 2,4-dimethyl-3-pentanol, 3-ethyl-3-pentanol, 1-octanol, 2-octanol, 3-octanol, 4-octanol, 2-methyl-1-heptanol, 3-methyl-1-heptanol, 4-methyl-1-heptanol, 5-methyl-1-heptanol, 6-methyl-1-heptanol, 2-methyl-2-heptano 3-methyl-2-heptanol, 4-methyl-2-heptanol, 5-methyl-2-heptanol, 6-methyl-2-heptanol, 2-methyl-3-heptanol, 3-methyl-3-heptanol 4-methyl-3-heptanol, 5-methyl-3-heptanol, 6-methyl-3-heptanol, 2,2-dimethyl-1-hexanol, 2,3-dimethyl-1-hexanol, 2,4-dimethyl -1-hexanol, 2,5-dimethyl-1-hexanol, 2-ethyl-1-hexanol, 3-ethyl-1-hexanol, 4-ethyl-1-hexanol, 2,3-dimethyl-2-hexanol, 2 4-dimethyl-2-hexanol, 2,5-dimethyl-2-hexanol, 3,3-dimethyl-2-hexanol, 3,4-dimethyl Lu-2-hexanol, 3,5-dimethyl-2-hexanol, 4,4-dimethyl-2-hexanol, 4,5-dimethyl-2-hexanol, 3-ethyl-2-hexanol, 4-ethyl-2- Hexanol, 2,2-dimethyl-3-hexanol, 2,3-dimethyl-3-hexanol, 2,4-dimethyl-3-hexanol, 2,5-dimethyl-3-hexanol, 3-ethyl-3-hexanol, 4-ethyl-3-hexanol, 2,2,3-trimethyl-1-pentanol, 2,2,4-trimethyl-1-pentanol, 2,3,3-trimethyl-1-pentanol, 2, 3 4-trimethyl-1-pentanol, 2,4,4-trimethyl-1-pentanol, 3,3,4-trimethyl-1-pentanol, 3,4,4-trime 1-pentanol, 2-ethyl-2-methyl-1-pentanol, 2-ethyl-3-methyl-1-pentanol, 2-ethyl-4-methyl-1-pentanol, 3-ethyl- 2-methyl-1-pentanol, 3-ethyl-3-methyl-1-pentanol, 3-ethyl-4-methyl-1-pentanol, 3-ethyl-3-methyl-2-pentanol, 3- Ethyl-4-methyl-2-pentanol, 2-propyl-1-pentanol, 1-nonanol, 2-nonanol, 3-nonanol, 3,5,5-trimethyl-1-hexanol, 2,6-dimethyl- 4-heptanol, 3-ethyl-2, 2-dimethyl-3-pentanol, 1-decanol, 2-decanol, 3-decanol, 4-decanol, 3, 7-dimethyl-1-octanol, 3 7-dimethyl-3-octanol, 1-undecanol, 2-undecanol, 1-dodecanol, 2-dodecanol, 1-tridecanol, 1-tetradecanol, 1-pentadecanol and the like.

一方、第1と第3のケイ素含有膜形成用組成物に加える最終的な溶剤として好ましいものはアルコール系溶剤であり、特に好ましいものはエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブタンジオールなどのモノアルキルエーテル誘導体である。具体的には、ブタンジオールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、ブタンジオールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ブタンジオールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル等が好ましい。これらの溶剤のうち第1のレジストパーンを溶解させないものであれば、第2のケイ素含有膜形成用組成物の最終溶剤として使用しても良い。
On the other hand, alcohol solvents are preferable as the final solvent added to the first and third silicon-containing film forming compositions, and ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol are particularly preferable. And monoalkyl ether derivatives such as butanediol. Specifically, butanediol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, butanediol monoethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, butanediol monopropyl ether, propylene glycol monopropyl ether, Ethylene glycol monopropyl ether and the like are preferable. Any one of these solvents that does not dissolve the first resist pattern may be used as the final solvent of the second silicon-containing film-forming composition.

また、別の反応操作としては、モノマー又はモノマーの有機溶液に、水又は含水有機溶剤を添加し、加水分解反応を開始させる。このとき触媒はモノマー又はモノマーの有機溶液に添加しても良いし、水又は含水有機溶剤に添加しておいてもよい。反応温度は0〜100℃、好ましくは10〜80℃である。水の滴下時に10〜50℃に加熱し、その後20〜80℃に昇温させて熟成させる方法が好ましい。   Moreover, as another reaction operation, water or a water-containing organic solvent is added to a monomer or an organic solution of the monomer to start a hydrolysis reaction. At this time, the catalyst may be added to the monomer or the organic solution of the monomer, or may be added to water or a water-containing organic solvent. The reaction temperature is 0 to 100 ° C, preferably 10 to 80 ° C. A method of heating to 10 to 50 ° C. at the time of dropping the water and then raising the temperature to 20 to 80 ° C. for aging is preferable.

有機溶剤を使用する場合は、水溶性のものが好ましく、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、2−メチル−1−プロパノール、アセトン、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、ブタンジオールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、ブタンジオールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ブタンジオールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテル等の多価アルコール縮合物誘導体及びこれらの混合物等を挙げることができる。   When an organic solvent is used, water-soluble ones are preferable, and methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 2-methyl-1-propanol, acetone, tetrahydrofuran, acetonitrile, butane Diol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, butanediol monoethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, butanediol monopropyl ether, propylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, Propylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monomethyl Chromatography ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, a polyhydric alcohol condensate derivatives such as propylene glycol monopropyl ether and the like can be given a mixture thereof.

有機溶剤の使用量は、前記の量と同様で良い。得られた反応混合物の後処理は、前記の方法と同様で後処理し、ケイ素含有化合物を得る。   The amount of the organic solvent used may be the same as the above amount. The resulting reaction mixture is post-treated in the same manner as described above to obtain a silicon-containing compound.

得られるケイ素含有化合物の分子量は、モノマーの選択だけでなく、重合時の反応条件制御により調整することができるが、質量平均分子量が100,000以下のものを用いれば、異物の発生や塗布斑が生じる恐れが少ない。従って、100,000以下、より好ましくは200〜50,000、更に好ましくは300〜30,000のものを用いることが好ましい。なお、上記質量平均分子量に関するデ−タは、検出器としてRIを用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により、標準物質としてポリスチレンを用いて、ポリスチレン換算で分子量を表したものである。   The molecular weight of the obtained silicon-containing compound can be adjusted not only by the selection of the monomer but also by controlling the reaction conditions during the polymerization. Is less likely to occur. Therefore, it is preferable to use a material having 100,000 or less, more preferably 200 to 50,000, and still more preferably 300 to 30,000. The data relating to the mass average molecular weight represents molecular weight in terms of polystyrene by gel permeation chromatography (GPC) using RI as a detector and polystyrene as a standard substance.

本発明のケイ素含有膜形成用組成物は、酸性条件下で製造されたものであれば、組成及び/又は反応条件が異なる2種類以上のケイ素含有化合物を含んでいても良い。   The silicon-containing film-forming composition of the present invention may contain two or more types of silicon-containing compounds having different compositions and / or reaction conditions as long as they are produced under acidic conditions.

上記ケイ素含有化合物に、更に、熱架橋促進剤、炭素数が1〜30の1価又は2価以上の有機酸及び有機溶剤を配合してケイ素含有膜形成用組成物を作ることができる。   A silicon-containing film-forming composition can be prepared by further blending the silicon-containing compound with a thermal crosslinking accelerator, a monovalent or divalent organic acid having 1 to 30 carbon atoms, and an organic solvent.

本発明ではケイ素含有膜形成時の架橋反応を更に促進させるため、熱架橋促進剤を含有するのが好ましい。このようなものとして、一般式(1)及び(2)で示される化合物を挙げることが出来る。
X (1)
(式中、Lはリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム又はセシウム、Xは水酸基、又は炭素数1〜30の1価又は2価以上の有機酸基、であり、aは1以上の整数、bは0又は1以上の整数で、a+bは水酸基又は有機酸基の価数である。)
MA(2)
(式中、Mはスルホニウム、ヨードニウム又はアンモニウムであり、Aは非求核性対向イオンである。)
In the present invention, it is preferable to contain a thermal crosslinking accelerator in order to further accelerate the crosslinking reaction during the formation of the silicon-containing film. As such a thing, the compound shown by General formula (1) and (2) can be mentioned.
L a H b X (1)
(Wherein L is lithium, sodium, potassium, rubidium or cesium, X is a hydroxyl group, or a monovalent or divalent or higher organic acid group having 1 to 30 carbon atoms, a is an integer of 1 or more, and b is 0 or an integer of 1 or more, and a + b is a valence of a hydroxyl group or an organic acid group.)
MA (2)
(Wherein M is sulfonium, iodonium or ammonium, and A is a non-nucleophilic counterion.)

一般式(1)で示される化合物として、アルカリ金属有機酸塩を例示できる。例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウムの水酸塩、ギ酸塩、酢酸塩、プロピオン酸塩、ブタン酸塩、ペンタン酸塩、ヘキサン酸塩、ヘプタン酸塩、オクタン酸塩、ノナン酸塩、デカン酸塩、オレイン酸塩、ステアリン酸塩、リノール酸塩、リノレン酸塩、安息香酸塩、フタル酸塩、イソフタル酸塩、テレフタル酸塩、サリチル酸塩、トリフルオロ酢酸塩、モノクロロ酢酸塩、ジクロロ酢酸塩、トリクロロ酢酸塩等の1価の塩、1価または2価のシュウ酸塩、マロン酸塩、メチルマロン酸塩、エチルマロン酸塩、プロピルマロン酸塩、ブチルマロン酸塩、ジメチルマロン酸塩、ジエチルマロン酸塩、コハク酸塩、メチルコハク酸塩、グルタル酸塩、アジピン酸塩、イタコン酸塩、マレイン酸塩、フマル酸塩、シトラコン酸塩、クエン酸塩、炭酸塩等が挙げられる。   Examples of the compound represented by the general formula (1) include alkali metal organic acid salts. For example, lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium hydrochloride, formate, acetate, propionate, butanoate, pentanoate, hexanoate, heptanoate, octanoate, nonanoate, Decanoate, oleate, stearate, linoleate, linolenate, benzoate, phthalate, isophthalate, terephthalate, salicylate, trifluoroacetate, monochloroacetate, dichloroacetate Salt, monovalent salt such as trichloroacetate, monovalent or divalent oxalate, malonate, methylmalonate, ethylmalonate, propylmalonate, butylmalonate, dimethylmalonate , Diethyl malonate, succinate, methyl succinate, glutarate, adipate, itaconate, maleate, fumarate, citraco Salt, citric acid, and carbonic acid.

具体的には、ギ酸リチウム、酢酸リチウム、プロピオン酸リチウム、ブタン酸リチウム、ペンタン酸リチウム、ヘキサン酸リチウム、ヘプタン酸リチウム、オクタン酸リチウム、ノナン酸リチウム、デカン酸リチウム、オレイン酸リチウム、ステアリン酸リチウム、リノール酸リチウム、リノレン酸リチウム、安息香酸リチウム、フタル酸リチウム、イソフタル酸リチウム、テレフタル酸リチウム、サリチル酸リチウム、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム、トリフルオロ酢酸リチウム、モノクロロ酢酸リチウム、ジクロロ酢酸リチウム、トリクロロ酢酸リチウム、水酸化リチウム、シュウ酸水素リチウム、マロン酸水素リチウム、メチルマロン酸水素リチウム、エチルマロン酸水素リチウム、プロピルマロン酸水素リチウム、ブチルマロン酸水素リチウム、ジメチルマロン酸水素リチウム、ジエチルマロン酸水素リチウム、コハク酸水素リチウム、メチルコハク酸水素リチウム、グルタル酸水素リチウム、アジピン酸水素リチウム、イタコン酸水素リチウム、マレイン酸水素リチウム、フマル酸水素リチウム、シトラコン酸水素リチウム、クエン酸水素リチウム、炭酸水素リチウム、シュウ酸リチウム、マロン酸リチウム、メチルマロン酸リチウム、エチルマロン酸リチウム、プロピルマロン酸リチウム、ブチルマロン酸リチウム、ジメチルマロン酸リチウム、ジエチルマロン酸リチウム、コハク酸リチウム、メチルコハク酸リチウム、グルタル酸リチウム、アジピン酸リチウム、イタコン酸リチウム、マレイン酸リチウム、フマル酸リチウム、シトラコン酸リチウム、クエン酸リチウム、炭酸リチウム、ギ酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、プロピオン酸ナトリウム、ブタン酸ナトリウム、ペンタン酸ナトリウム、ヘキサン酸ナトリウム、ヘプタン酸ナトリウム、オクタン酸ナトリウム、ノナン酸ナトリウム、デカン酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、リノール酸ナトリウム、リノレン酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、フタル酸ナトリウム、イソフタル酸ナトリウム、テレフタル酸ナトリウム、サリチル酸ナトリウム、トリフルオロメタンスルホン酸ナトリウム、トリフルオロ酢酸ナトリウム、モノクロロ酢酸ナトリウム、ジクロロ酢酸ナトリウム、トリクロロ酢酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、シュウ酸水素ナトリウム、マロン酸水素ナトリウム、メチルマロン酸水素ナトリウム、エチルマロン酸水素ナトリウム、プロピルマロン酸水素ナトリウム、ブチルマロン酸水素ナトリウム、ジメチルマロン酸水素ナトリウム、ジエチルマロン酸水素ナトリウム、コハク酸水素ナトリウム、メチルコハク酸水素ナトリウム、グルタル酸水素ナトリウム、アジピン酸水素ナトリウム、イタコン酸水素ナトリウム、マレイン酸水素ナトリウム、フマル酸水素ナトリウム、シトラコン酸水素ナトリウム、クエン酸水素ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、シュウ酸ナトリウム、マロン酸ナトリウム、メチルマロン酸ナトリウム、エチルマロン酸ナトリウム、プロピルマロン酸ナトリウム、ブチルマロン酸ナトリウム、ジメチルマロン酸ナトリウム、ジエチルマロン酸ナトリウム、コハク酸ナトリウム、メチルコハク酸ナトリウム、グルタル酸ナトリウム、アジピン酸ナトリウム、イタコン酸ナトリウム、マレイン酸ナトリウム、フマル酸ナトリウム、シトラコン酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、ギ酸カリウム、酢酸カリウム、プロピオン酸カリウム、ブタン酸カリウム、ペンタン酸カリウム、ヘキサン酸カリウム、ヘプタン酸カリウム、オクタン酸カリウム、ノナン酸カリウム、デカン酸カリウム、オレイン酸カリウム、ステアリン酸カリウム、リノール酸カリウム、リノレン酸カリウム、安息香酸カリウム、フタル酸カリウム、イソフタル酸カリウム、テレフタル酸カリウム、サリチル酸カリウム、トリフルオロメタンスルホン酸カリウム、トリフルオロ酢酸カリウム、モノクロロ酢酸カリウム、ジクロロ酢酸カリウム、トリクロロ酢酸カリウム、水酸化カリウム、シュウ酸水素カリウム、マロン酸水素カリウム、メチルマロン酸水素カリウム、エチルマロン酸水素カリウム、プロピルマロン酸水素カリウム、ブチルマロン酸水素カリウム、ジメチルマロン酸水素カリウム、ジエチルマロン酸水素カリウム、コハク酸水素カリウム、メチルコハク酸水素カリウム、グルタル酸水素カリウム、アジピン酸水素カリウム、イタコン酸水素カリウム、マレイン酸水素カリウム、フマル酸水素カリウム、シトラコン酸水素カリウム、クエン酸水素カリウム、炭酸水素カリウム、シュウ酸カリウム、マロン酸カリウム、メチルマロン酸カリウム、エチルマロン酸カリウム、プロピルマロン酸カリウム、ブチルマロン酸カリウム、ジメチルマロン酸カリウム、ジエチルマロン酸カリウム、コハク酸カリウム、メチルコハク酸カリウム、グルタル酸カリウム、アジピン酸カリウム、イタコン酸カリウム、マレイン酸カリウム、フマル酸カリウム、シトラコン酸カリウム、クエン酸カリウム、炭酸カリウムなどを例示できる。   Specifically, lithium formate, lithium acetate, lithium propionate, lithium butanoate, lithium pentanoate, lithium hexanoate, lithium heptanoate, lithium octanoate, lithium nonanoate, lithium decanoate, lithium oleate, lithium stearate , Lithium linoleate, lithium linolenate, lithium benzoate, lithium phthalate, lithium isophthalate, lithium terephthalate, lithium salicylate, lithium trifluoromethanesulfonate, lithium trifluoroacetate, lithium monochloroacetate, lithium dichloroacetate, lithium trichloroacetate , Lithium hydroxide, lithium hydrogen oxalate, lithium hydrogen malonate, lithium methyl malonate, lithium hydrogen ethylmalonate, lithium hydrogen propylmalonate, Lithium hydrogen phosphate, lithium dimethyl malonate, lithium diethyl malonate, lithium hydrogen succinate, lithium hydrogen methyl succinate, lithium hydrogen glutarate, lithium hydrogen adipate, lithium hydrogen itaconate, lithium hydrogen maleate, hydrogen fumarate Lithium, lithium hydrogen citrate, lithium hydrogen citrate, lithium hydrogen carbonate, lithium oxalate, lithium malonate, lithium methylmalonate, lithium ethylmalonate, lithium propylmalonate, lithium butylmalonate, lithium dimethylmalonate, diethyl Lithium malonate, lithium succinate, lithium methyl succinate, lithium glutarate, lithium adipate, lithium itaconate, lithium maleate, lithium fumarate, lithium citraconic acid, que Lithium acid, lithium carbonate, sodium formate, sodium acetate, sodium propionate, sodium butanoate, sodium pentanoate, sodium hexanoate, sodium heptanoate, sodium octanoate, sodium nonanoate, sodium decanoate, sodium oleate, stearic acid Sodium, sodium linoleate, sodium linolenate, sodium benzoate, sodium phthalate, sodium isophthalate, sodium terephthalate, sodium salicylate, sodium trifluoromethanesulfonate, sodium trifluoroacetate, sodium monochloroacetate, sodium dichloroacetate, trichloroacetic acid Sodium, sodium hydroxide, sodium hydrogen oxalate, sodium hydrogen malonate, sodium hydrogen malonate Sodium hydrogen ethylmalonate, sodium propylmalonate, sodium butylmalonate, sodium dimethylmalonate, sodium diethylmalonate, sodium succinate, sodium methylsuccinate, sodium hydrogenglutarate, hydrogen adipate Sodium, sodium hydrogen itaconate, sodium hydrogen maleate, sodium hydrogen fumarate, sodium citraconic acid, sodium hydrogen citrate, sodium bicarbonate, sodium oxalate, sodium malonate, sodium methylmalonate, sodium ethylmalonate, propyl Sodium malonate, sodium butylmalonate, sodium dimethylmalonate, sodium diethylmalonate, sodium succinate, sodium methylsuccinate, Sodium oxalate, sodium adipate, sodium itaconate, sodium maleate, sodium fumarate, sodium citraconic acid, sodium citrate, sodium carbonate, potassium formate, potassium acetate, potassium propionate, potassium butanoate, potassium pentanoate, hexane Potassium acetate, potassium heptanoate, potassium octanoate, potassium nonanoate, potassium decanoate, potassium oleate, potassium stearate, potassium linoleate, potassium linolenate, potassium benzoate, potassium phthalate, potassium isophthalate, potassium terephthalate , Potassium salicylate, potassium trifluoromethanesulfonate, potassium trifluoroacetate, potassium monochloroacetate, potassium dichloroacetate, potassium trichloroacetate, water Potassium hydrogen oxalate, potassium hydrogen oxalate, potassium hydrogen malonate, potassium hydrogen methyl malonate, potassium hydrogen ethyl malonate, potassium hydrogen propylmalonate, potassium hydrogen butylmalonate, potassium hydrogen dimethylmalonate, potassium hydrogen diethylmalonate, succinic acid Potassium hydrogen hydrogen, potassium hydrogen succinate, potassium hydrogen glutarate, hydrogen hydrogen adipate, potassium hydrogen itaconate, potassium hydrogen maleate, potassium hydrogen fumarate, potassium hydrogen citrate, potassium hydrogen citrate, potassium hydrogen carbonate, oxalic acid Potassium, potassium malonate, potassium methylmalonate, potassium ethylmalonate, potassium propylmalonate, potassium butylmalonate, potassium dimethylmalonate, potassium diethylmalonate, potassium succinate Examples thereof include potassium methyl succinate, potassium glutarate, potassium adipate, potassium itaconate, potassium maleate, potassium fumarate, potassium citraconic acid, potassium citrate, potassium carbonate and the like.

一般式(2)で示される化合物として、(Q−1)、(Q−2)及び(Q−3)で示されるスルホニウム化合物、ヨードニウム化合物、アンモニウム化合物を挙げることが出来る。   Examples of the compound represented by the general formula (2) include sulfonium compounds, iodonium compounds, and ammonium compounds represented by (Q-1), (Q-2), and (Q-3).

Figure 0004880652
(式中、R204、R205、R206はそれぞれ炭素数1〜12の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基、アルケニル基、オキソアルキル基又はオキソアルケニル基、炭素数6〜20の置換あるいは非置換のアリール基、又は炭素数7〜12のアラルキル基又はアリールオキソアルキル基を示し、これらの基の水素原子の一部又は全部がアルコキシ基等によって置換されていてもよい。また、R205とR206とは環を形成してもよく、環を形成する場合には、R205、R206はそれぞれ炭素数1〜6のアルキレン基を示す。Aは非求核性対向イオンを表す。R207、R208、R209、R210は、R204、R205、R206と同様であるが、水素原子であってもよい。R207とR208、R207とR208とR209とは環を形成してもよく、環を形成する場合には、R207とR208及びR207とR208とR209は炭素数3〜10のアルキレン基を示す。)
Figure 0004880652
Wherein R 204 , R 205 and R 206 are each a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkenyl group, an oxoalkyl group or an oxoalkenyl group, and a substitution having 6 to 20 carbon atoms. Alternatively, it represents an unsubstituted aryl group, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, or an aryloxoalkyl group, and part or all of the hydrogen atoms of these groups may be substituted with an alkoxy group or the like. 205 and R 206 may form a ring, and in the case of forming a ring, R 205 and R 206 each represent an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, A represents a non-nucleophilic counter ion. represents .R 207, R 208, R 209 , R 210 is, R 204, R 205, is similar to R 206, which may be a hydrogen atom .R 207 and R 208, R 20 And the R 208 and R 209 may form a ring, when they form a ring, R 207 and R 208 and R 207, R 208 and R 209 represents an alkylene group having 3 to 10 carbon atoms. )

上記R204、R205、R206、R207、R208、R209、R210は互いに同一であっても異なっていてもよく、具体的にはアルキル基として、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロプロピルメチル基、4−メチルシクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、ノルボルニル基、アダマンチル基等が挙げられる。アルケニル基としては、ビニル基、アリル基、プロぺニル基、ブテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基等が挙げられる。オキソアルキル基としては、2−オキソシクロペンチル基、2−オキソシクロヘキシル基等が挙げられ、2−オキソプロピル基、2−シクロペンチル−2−オキソエチル基、2−シクロヘキシル−2−オキソエチル基、2−(4−メチルシクロヘキシル)−2−オキソエチル基等を挙げることができる。アリ−ル基としては、フェニル基、ナフチル基等や、p−メトキシフェニル基、m−メトキシフェニル基、o−メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、p−tert−ブトキシフェニル基、m−tert−ブトキシフェニル基等のアルコキシフェニル基、2−メチルフェニル基、3−メチルフェニル基、4−メチルフェニル基、エチルフェニル基、4−tert−ブチルフェニル基、4−ブチルフェニル基、ジメチルフェニル基等のアルキルフェニル基、メチルナフチル基、エチルナフチル基等のアルキルナフチル基、メトキシナフチル基、エトキシナフチル基等のアルコキシナフチル基、ジメチルナフチル基、ジエチルナフチル基等のジアルキルナフチル基、ジメトキシナフチル基、ジエトキシナフチル基等のジアルコキシナフチル基等が挙げられる。アラルキル基としてはベンジル基、フェニルエチル基、フェネチル基等が挙げられる。アリ−ルオキソアルキル基としては、2−フェニル−2−オキソエチル基、2−(1−ナフチル)−2−オキソエチル基、2−(2−ナフチル)−2−オキソエチル基等の2−アリ−ル−2−オキソエチル基等が挙げられる。 R 204 , R 205 , R 206 , R 207 , R 208 , R 209 , and R 210 may be the same as or different from each other. Specifically, as an alkyl group, a methyl group, an ethyl group, a propyl group , Isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclopropylmethyl group, 4-methylcyclohexyl Group, cyclohexylmethyl group, norbornyl group, adamantyl group and the like. Examples of the alkenyl group include a vinyl group, an allyl group, a propenyl group, a butenyl group, a hexenyl group, and a cyclohexenyl group. Examples of the oxoalkyl group include 2-oxocyclopentyl group, 2-oxocyclohexyl group, and the like. 2-oxopropyl group, 2-cyclopentyl-2-oxoethyl group, 2-cyclohexyl-2-oxoethyl group, 2- (4 -Methylcyclohexyl) -2-oxoethyl group and the like can be mentioned. Examples of aryl groups include phenyl group, naphthyl group, p-methoxyphenyl group, m-methoxyphenyl group, o-methoxyphenyl group, ethoxyphenyl group, p-tert-butoxyphenyl group, m-tert-butoxy. Alkyl such as alkoxyphenyl group such as phenyl group, 2-methylphenyl group, 3-methylphenyl group, 4-methylphenyl group, ethylphenyl group, 4-tert-butylphenyl group, 4-butylphenyl group and dimethylphenyl group Alkyl naphthyl groups such as phenyl group, methyl naphthyl group and ethyl naphthyl group, alkoxy naphthyl groups such as methoxy naphthyl group and ethoxy naphthyl group, dialkyl naphthyl groups such as dimethyl naphthyl group and diethyl naphthyl group, dimethoxy naphthyl group and diethoxy naphthyl group Dialkoxynaphthyl groups such as And the like. Examples of the aralkyl group include a benzyl group, a phenylethyl group, and a phenethyl group. Examples of the aryloxoalkyl group include 2-aryl-2-oxoethyl group, 2- (1-naphthyl) -2-oxoethyl group, 2- (2-naphthyl) -2-oxoethyl group and the like. And 2-oxoethyl group.

の非求核性対向イオンとしては水酸イオン、ギ酸イオン、酢酸イオン、プロピオン酸イオン、ブタン酸イオン、ペンタン酸イオン、ヘキサン酸イオン、ヘプタン酸イオン、オクタン酸イオン、ノナン酸イオン、デカン酸イオン、オレイン酸イオン、ステアリン酸イオン、リノール酸イオン、リノレン酸イオン、安息香酸イオン、p−メチル安息香酸イオン、p−t−ブチル安息香酸イオン、フタル酸イオン、イソフタル酸イオン、テレフタル酸イオン、サリチル酸イオン、トリフルオロ酢酸イオン、モノクロロ酢酸イオン、ジクロロ酢酸イオン、トリクロロ酢酸イオン、フッ化物イオン、塩化物イオン、臭素化物イオン、ヨウ素化物イオン、硝酸イオン、塩素酸イオン、過塩素酸イオン、臭素酸イオン、ヨウ素酸イオン等の1価のイオン、1価または2価のシュウ酸イオン、マロン酸イオン、メチルマロン酸イオン、エチルマロン酸イオン、プロピルマロン酸イオン、ブチルマロン酸イオン、ジメチルマロン酸イオン、ジエチルマロン酸イオン、コハク酸イオン、メチルコハク酸イオン、グルタル酸イオン、アジピン酸イオン、イタコン酸イオン、マレイン酸イオン、フマル酸イオン、シトラコン酸イオン、クエン酸イオン、炭酸イオン等が挙げられる。 A - of the non-nucleophilic counter hydroxide ions as an ion, formate ion, acetate ion, propionate ion, butanoate ion, pentanoate ion, hexanoate ion, heptanoate ion, octanoate ion, nonanoate ion, decanoate Acid ion, oleate ion, stearate ion, linoleate ion, linolenate ion, benzoate ion, p-methylbenzoate ion, pt-butylbenzoate ion, phthalate ion, isophthalate ion, terephthalate ion , Salicylate ion, trifluoroacetate ion, monochloroacetate ion, dichloroacetate ion, trichloroacetate ion, fluoride ion, chloride ion, bromide ion, iodide ion, nitrate ion, chlorate ion, perchlorate ion, bromine Monovalent ions such as acid ions and iodate ions Monovalent or divalent oxalate ion, malonate ion, methylmalonate ion, ethylmalonate ion, propylmalonate ion, butylmalonate ion, dimethylmalonate ion, diethylmalonate ion, succinate ion, methylsuccinate Acid ion, glutarate ion, adipate ion, itaconic acid ion, maleate ion, fumarate ion, citraconic acid ion, citrate ion, carbonate ion and the like can be mentioned.

具体的には、スルホニウム化合物として、ギ酸トリフェニルスルホニウム、酢酸トリフェニルスルホニウム、プロピオン酸トリフェニルスルホニウム、ブタン酸トリフェニルスルホニウム、ペンタン酸トリフェニルスルホニウム、ヘキサン酸トリフェニルスルホニウム、ヘプタン酸トリフェニルスルホニウム、オクタン酸トリフェニルスルホニウム、ノナン酸トリフェニルスルホニウム、デカン酸トリフェニルスルホニウム、オレイン酸トリフェニルスルホニウム、ステアリン酸トリフェニルスルホニウム、リノール酸トリフェニルスルホニウム、リノレン酸トリフェニルスルホニウム、安息香酸トリフェニルスルホニウム、p−メチル安息香酸トリフェニルスルホニウム、p−t−ブチル安息香酸トリフェニルスルホニウム、フタル酸トリフェニルスルホニウム、イソフタル酸トリフェニルスルホニウム、テレフタル酸トリフェニルスルホニウム、サリチル酸トリフェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、トリフルオロ酢酸トリフェニルスルホニウム、モノクロロ酢酸トリフェニルスルホニウム、ジクロロ酢酸トリフェニルスルホニウム、トリクロロ酢酸トリフェニルスルホニウム、水酸化トリフェニルスルホニウム、シュウ酸トリフェニルスルホニウム、マロン酸トリフェニルスルホニウム、メチルマロン酸トリフェニルスルホニウム、エチルマロン酸トリフェニルスルホニウム、プロピルマロン酸トリフェニルスルホニウム、ブチルマロン酸トリフェニルスルホニウム、ジメチルマロン酸トリフェニルスルホニウム、ジエチルマロン酸トリフェニルスルホニウム、コハク酸トリフェニルスルホニウム、メチルコハク酸トリフェニルスルホニウム、グルタル酸トリフェニルスルホニウム、アジピン酸トリフェニルスルホニウム、イタコン酸トリフェニルスルホニウム、マレイン酸トリフェニルスルホニウム、フマル酸トリフェニルスルホニウム、シトラコン酸トリフェニルスルホニウム、クエン酸トリフェニルスルホニウム、炭酸トリフェニルスルホニウム、塩化トリフェニルスルホニウム、臭化トリフェニルスルホニウム、ヨウ化トリフェニルスルホニウム、硝酸トリフェニルスルホニウム、塩素酸トリフェニルスルホニウム、過塩素酸トリフェニルスルホニウム、臭素酸トリフェニルスルホニウム、ヨウ素酸トリフェニルスルホニウム、シュウ酸ビストリフェニルスルホニウム、マロン酸ビストリフェニルスルホニウム、メチルマロン酸ビストリフェニルスルホニウム、エチルマロン酸ビストリフェニルスルホニウム、プロピルマロン酸ビストリフェニルスルホニウム、ブチルマロン酸ビストリフェニルスルホニウム、ジメチルマロン酸ビストリフェニルスルホニウム、ジエチルマロン酸ビストリフェニルスルホニウム、コハク酸ビストリフェニルスルホニウム、メチルコハク酸ビストリフェニルスルホニウム、グルタル酸ビストリフェニルスルホニウム、アジピン酸ビストリフェニルスルホニウム、イタコン酸ビストリフェニルスルホニウム、マレイン酸ビストリフェニルスルホニウム、フマル酸ビストリフェニルスルホニウム、シトラコン酸ビストリフェニルスルホニウム、クエン酸ビストリフェニルスルホニウム、炭酸ビストリフェニルスルホニウムなどが挙げられる。   Specifically, as the sulfonium compound, triphenylsulfonium formate, triphenylsulfonium acetate, triphenylsulfonium propionate, triphenylsulfonium butanoate, triphenylsulfonium pentanoate, triphenylsulfonium hexanoate, triphenylsulfonium heptanoate, octane Triphenylsulfonium acid, triphenylsulfonium nonanoate, triphenylsulfonium decanoate, triphenylsulfonium oleate, triphenylsulfonium stearate, triphenylsulfonium linoleate, triphenylsulfonium linolenate, triphenylsulfonium benzoate, p-methyl Triphenylsulfonium benzoate, triphenylsulfonium pt-butylbenzoate, triphthalate phthalate Phenylsulfonium, triphenylsulfonium isophthalate, triphenylsulfonium terephthalate, triphenylsulfonium salicylate, triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium trifluoroacetate, triphenylsulfonium monochloroacetate, triphenylsulfonium dichloroacetate, triphenylsulfonium trichloroacetate Phenylsulfonium, triphenylsulfonium hydroxide, triphenylsulfonium oxalate, triphenylsulfonium malonate, triphenylsulfonium methylmalonate, triphenylsulfonium ethylmalonate, triphenylsulfonium propylmalonate, triphenylsulfonium butylmalonate, dimethyl Triphenylsulfonium malonate, diethylmalon Triphenylsulfonium, triphenylsulfonium succinate, triphenylsulfonium methylsuccinate, triphenylsulfonium glutarate, triphenylsulfonium adipate, triphenylsulfonium itaconate, triphenylsulfonium maleate, triphenylsulfonium fumarate, triphenylcitraconic acid Sulfonium, triphenylsulfonium citrate, triphenylsulfonium carbonate, triphenylsulfonium chloride, triphenylsulfonium bromide, triphenylsulfonium iodide, triphenylsulfonium nitrate, triphenylsulfonium chlorate, triphenylsulfonium perchlorate, bromic acid Triphenylsulfonium, triphenylsulfonium iodate, bistriphenylsulfonium oxalate Bistriphenylsulfonium malonate, bistriphenylsulfonium methylmalonate, bistriphenylsulfonium methylmalonate, bistriphenylsulfonium dimethylmalonate, bistriphenylsulfonium dimethylmalonate, Bistriphenylsulfonium succinate, bistriphenylsulfonium methyl succinate, bistriphenylsulfonium glutarate, bistriphenylsulfonium adipate, bistriphenylsulfonium itaconate, bistriphenylsulfonium maleate, bistriphenylsulfonium fumarate, bistriphenylsulfonium citraconic acid, citric acid Bistriphenylsulfo Um, and the like carbonate, bis triphenylsulfonium.

また、ヨードニウム化合物として具体的には、ギ酸ジフェニルヨードニウム、酢酸ジフェニルヨードニウム、プロピオン酸ジフェニルヨードニウム、ブタン酸ジフェニルヨードニウム、ペンタン酸ジフェニルヨードニウム、ヘキサン酸ジフェニルヨードニウム、ヘプタン酸ジフェニルヨードニウム、オクタン酸ジフェニルヨードニウム、ノナン酸ジフェニルヨードニウム、デカン酸ジフェニルヨードニウム、オレイン酸ジフェニルヨードニウム、ステアリン酸ジフェニルヨードニウム、リノール酸ジフェニルヨードニウム、リノレン酸ジフェニルヨードニウム、安息香酸ジフェニルヨードニウム、p−メチル安息香酸ジフェニルヨードニウム、p−t−ブチル安息香酸ジフェニルヨードニウム、フタル酸ジフェニルヨードニウム、イソフタル酸ジフェニルヨードニウム、テレフタル酸ジフェニルヨードニウム、サリチル酸ジフェニルヨードニウム、トリフルオロメタンスルホン酸ジフェニルヨードニウム、トリフルオロ酢酸ジフェニルヨードニウム、モノクロロ酢酸ジフェニルヨードニウム、ジクロロ酢酸ジフェニルヨードニウム、トリクロロ酢酸ジフェニルヨードニウム、水酸化ジフェニルヨードニウム、シュウ酸ジフェニルヨードニウム、マロン酸ジフェニルヨードニウム、メチルマロン酸ジフェニルヨードニウム、エチルマロン酸ジフェニルヨードニウム、プロピルマロン酸ジフェニルヨードニウム、ブチルマロン酸ジフェニルヨードニウム、ジメチルマロン酸ジフェニルヨードニウム、ジエチルマロン酸ジフェニルヨードニウム、コハク酸ジフェニルヨードニウム、メチルコハク酸ジフェニルヨードニウム、グルタル酸ジフェニルヨードニウム、アジピン酸ジフェニルヨードニウム、イタコン酸ジフェニルヨードニウム、マレイン酸ジフェニルヨードニウム、フマル酸ジフェニルヨードニウム、シトラコン酸ジフェニルヨードニウム、クエン酸ジフェニルヨードニウム、炭酸ジフェニルヨードニウム、塩化ジフェニルヨードニウム、臭化ジフェニルヨードニウム、ヨウ化ジフェニルヨードニウム、硝酸ジフェニルヨードニウム、塩素酸ジフェニルヨードニウム、過塩素酸ジフェニルヨードニウム、臭素酸ジフェニルヨードニウム、ヨウ素酸ジフェニルヨードニウム、シュウ酸ビスジフェニルヨードニウム、マロン酸ビスジフェニルヨードニウム、メチルマロン酸ビスジフェニルヨードニウム、エチルマロン酸ビスジフェニルヨードニウム、プロピルマロン酸ビスジフェニルヨードニウム、ブチルマロン酸ビスジフェニルヨードニウム、ジメチルマロン酸ビスジフェニルヨードニウム、ジエチルマロン酸ビスジフェニルヨードニウム、コハク酸ビスジフェニルヨードニウム、メチルコハク酸ビスジフェニルヨードニウム、グルタル酸ビスジフェニルヨードニウム、アジピン酸ビスジフェニルヨードニウム、イタコン酸ビスジフェニルヨードニウム、マレイン酸ビスジフェニルヨードニウム、フマル酸ビスジフェニルヨードニウム、シトラコン酸ビスジフェニルヨードニウム、クエン酸ビスジフェニルヨードニウム、炭酸ビスジフェニルヨードニウムなどが挙げられる。   Specific examples of the iodonium compound include diphenyliodonium formate, diphenyliodonium acetate, diphenyliodonium propionate, diphenyliodonium butanoate, diphenyliodonium pentanoate, diphenyliodonium hexanoate, diphenyliodonium heptanoate, diphenyliodonium octoate, and nonanoic acid. Diphenyliodonium, diphenyliodonium decanoate, diphenyliodonium oleate, diphenyliodonium stearate, diphenyliodonium linoleate, diphenyliodonium linolenate, diphenyliodonium benzoate, diphenyliodonium p-methylbenzoate, diphenyliodonium p-t-butylbenzoate , Diphenyliodonium phthalate, isophthalate Diphenyliodonium, diphenyliodonium terephthalate, diphenyliodonium salicylate, diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, diphenyliodonium trifluoroacetate, diphenyliodonium monochloroacetate, diphenyliodonium dichloroacetate, diphenyliodonium trichloroacetate, diphenyliodonium hydroxide, diphenyliodonium oxalate, Diphenyliodonium malonate, diphenyliodonium methylmalonate, diphenyliodonium ethylmalonate, diphenyliodonium propylmalonate, diphenyliodonium butylmalonate, diphenyliodonium dimethylmalonate, diphenyliodonium diethylmalonate, diphenyliodonium succinate, methyl Diphenyliodonium succinate, diphenyliodonium glutarate, diphenyliodonium adipate, diphenyliodonium itaconate, diphenyliodonium maleate, diphenyliodonium fumarate, diphenyliodonium citrate, diphenyliodonium citrate, diphenyliodonium carbonate, diphenyliodonium chloride, bromide Diphenyliodonium, diphenyliodonium iodide, diphenyliodonium nitrate, diphenyliodonium chlorate, diphenyliodonium perchlorate, diphenyliodonium bromate, diphenyliodonium iodate, bisdiphenyliodonium oxalate, bisdiphenyliodonium malonate, bisdiphenyl methylmalonate Iodonium, bisdiethylmalonate Phenyliodonium, Bisdiphenyliodonium propylmalonate, Bisdiphenyliodonium butylmalonate, Bisdiphenyliodonium dimethylmalonate, Bisdiphenyliodonium diethylmalonate, Bisdiphenyliodonium succinate, Bisdiphenyliodonium methylsuccinate, Bisdiphenyliodonium glutarate, Adipine Examples thereof include bisdiphenyliodonium acid, bisdiphenyliodonium itaconate, bisdiphenyliodonium maleate, bisdiphenyliodonium fumarate, bisdiphenyliodonium citraconic acid, bisdiphenyliodonium citrate, and bisdiphenyliodonium carbonate.

一方、アンモニウム化合物として具体的には、ギ酸テトラメチルアンモニウム、酢酸テトラメチルアンモニウム、プロピオン酸テトラメチルアンモニウム、ブタン酸テトラメチルアンモニウム、ペンタン酸テトラメチルアンモニウム、ヘキサン酸テトラメチルアンモニウム、ヘプタン酸テトラメチルアンモニウム、オクタン酸テトラメチルアンモニウム、ノナン酸テトラメチルアンモニウム、デカン酸テトラメチルアンモニウム、オレイン酸テトラメチルアンモニウム、ステアリン酸テトラメチルアンモニウム、リノール酸テトラメチルアンモニウム、リノレン酸テトラメチルアンモニウム、安息香酸テトラメチルアンモニウム、p−メチル安息香酸テトラメチルアンモニウム、p−t−ブチル安息香酸テトラメチルアンモニウム、フタル酸テトラメチルアンモニウム、イソフタル酸テトラメチルアンモニウム、テレフタル酸テトラメチルアンモニウム、サリチル酸テトラメチルアンモニウム、トリフルオロメタンスルホン酸テトラメチルアンモニウム、トリフルオロ酢酸テトラメチルアンモニウム、モノクロロ酢酸テトラメチルアンモニウム、ジクロロ酢酸テトラメチルアンモニウム、トリクロロ酢酸テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラメチルアンモニウム、シュウ酸テトラメチルアンモニウム、マロン酸テトラメチルアンモニウム、メチルマロン酸テトラメチルアンモニウム、エチルマロン酸テトラメチルアンモニウム、プロピルマロン酸テトラメチルアンモニウム、ブチルマロン酸テトラメチルアンモニウム、ジメチルマロン酸テトラメチルアンモニウム、ジエチルマロン酸テトラメチルアンモニウム、コハク酸テトラメチルアンモニウム、メチルコハク酸テトラメチルアンモニウム、グルタル酸テトラメチルアンモニウム、アジピン酸テトラメチルアンモニウム、イタコン酸テトラメチルアンモニウム、マレイン酸テトラメチルアンモニウム、フマル酸テトラメチルアンモニウム、シトラコン酸テトラメチルアンモニウム、クエン酸テトラメチルアンモニウム、炭酸テトラメチルアンモニウム、塩化テトラメチルアンモニウム、臭化テトラメチルアンモニウム、ヨウ化テトラメチルアンモニウム、硝酸テトラメチルアンモニウム、塩素酸テトラメチルアンモニウム、過塩素酸テトラメチルアンモニウム、臭素酸テトラメチルアンモニウム、ヨウ素酸テトラメチルアンモニウム、シュウ酸ビステトラメチルアンモニウム、マロン酸ビステトラメチルアンモニウム、メチルマロン酸ビステトラメチルアンモニウム、エチルマロン酸ビステトラメチルアンモニウム、プロピルマロン酸ビステトラメチルアンモニウム、ブチルマロン酸ビステトラメチルアンモニウム、ジメチルマロン酸ビステトラメチルアンモニウム、ジエチルマロン酸ビステトラメチルアンモニウム、コハク酸ビステトラメチルアンモニウム、メチルコハク酸ビステトラメチルアンモニウム、グルタル酸ビステトラメチルアンモニウム、アジピン酸ビステトラメチルアンモニウム、イタコン酸ビステトラメチルアンモニウム、マレイン酸ビステトラメチルアンモニウム、フマル酸ビステトラメチルアンモニウム、シトラコン酸ビステトラメチルアンモニウム、クエン酸ビステトラメチルアンモニウム、炭酸ビステトラメチルアンモニウム、ギ酸テトラプロピルアンモニウム、酢酸テトラプロピルアンモニウム、プロピオン酸テトラプロピルアンモニウム、ブタン酸テトラプロピルアンモニウム、ペンタン酸テトラプロピルアンモニウム、ヘキサン酸テトラプロピルアンモニウム、ヘプタン酸テトラプロピルアンモニウム、オクタン酸テトラプロピルアンモニウム、ノナン酸テトラプロピルアンモニウム、デカン酸テトラプロピルアンモニウム、オレイン酸テトラプロピルアンモニウム、ステアリン酸テトラプロピルアンモニウム、リノール酸テトラプロピルアンモニウム、リノレン酸テトラプロピルアンモニウム、安息香酸テトラプロピルアンモニウム、p−メチル安息香酸テトラプロピルアンモニウム、p−t−ブチル安息香酸テトラプロピルアンモニウム、フタル酸テトラプロピルアンモニウム、イソフタル酸テトラプロピルアンモニウム、テレフタル酸テトラプロピルアンモニウム、サリチル酸テトラプロピルアンモニウム、トリフルオロメタンスルホン酸テトラプロピルアンモニウム、トリフルオロ酢酸テトラプロピルアンモニウム、モノクロロ酢酸テトラプロピルアンモニウム、ジクロロ酢酸テトラプロピルアンモニウム、トリクロロ酢酸テトラプロピルアンモニウム、水酸化テトラプロピルアンモニウム、シュウ酸テトラプロピルアンモニウム、マロン酸テトラプロピルアンモニウム、メチルマロン酸テトラプロピルアンモニウム、エチルマロン酸テトラプロピルアンモニウム、プロピルマロン酸テトラプロピルアンモニウム、ブチルマロン酸テトラプロピルアンモニウム、ジメチルマロン酸テトラプロピルアンモニウム、ジエチルマロン酸テトラプロピルアンモニウム、コハク酸テトラプロピルアンモニウム、メチルコハク酸テトラプロピルアンモニウム、グルタル酸テトラプロピルアンモニウム、アジピン酸テトラプロピルアンモニウム、イタコン酸テトラプロピルアンモニウム、マレイン酸テトラプロピルアンモニウム、フマル酸テトラプロピルアンモニウム、シトラコン酸テトラプロピルアンモニウム、クエン酸テトラプロピルアンモニウム、炭酸テトラプロピルアンモニウム、塩化テトラプロピルアンモニウム、臭化テトラプロピルアンモニウム、ヨウ化テトラプロピルアンモニウム、硝酸テトラプロピルアンモニウム、塩素酸テトラプロピルアンモニウム、過塩素酸テトラプロピルアンモニウム、臭素酸テトラプロピルアンモニウム、ヨウ素酸テトラプロピルアンモニウム、シュウ酸ビステトラプロピルアンモニウム、マロン酸ビステトラプロピルアンモニウム、メチルマロン酸ビステトラプロピルアンモニウム、エチルマロン酸ビステトラプロピルアンモニウム、プロピルマロン酸ビステトラプロピルアンモニウム、ブチルマロン酸ビステトラプロピルアンモニウム、ジメチルマロン酸ビステトラプロピルアンモニウム、ジエチルマロン酸ビステトラプロピルアンモニウム、コハク酸ビステトラプロピルアンモニウム、メチルコハク酸ビステトラプロピルアンモニウム、グルタル酸ビステトラプロピルアンモニウム、アジピン酸ビステトラプロピルアンモニウム、イタコン酸ビステトラプロピルアンモニウム、マレイン酸ビステトラプロピルアンモニウム、フマル酸ビステトラプロピルアンモニウム、シトラコン酸ビステトラプロピルアンモニウム、クエン酸ビステトラプロピルアンモニウム、炭酸ビステトラプロピルアンモニウム、ギ酸テトラブチルアンモニウム、酢酸テトラブチルアンモニウム、プロピオン酸テトラブチルアンモニウム、ブタン酸テトラブチルアンモニウム、ペンタン酸テトラブチルアンモニウム、ヘキサン酸テトラブチルアンモニウム、ヘプタン酸テトラブチルアンモニウム、オクタン酸テトラブチルアンモニウム、ノナン酸テトラブチルアンモニウム、デカン酸テトラブチルアンモニウム、オレイン酸テトラブチルアンモニウム、ステアリン酸テトラブチルアンモニウム、リノール酸テトラブチルアンモニウム、リノレン酸テトラブチルアンモニウム、安息香酸テトラブチルアンモニウム、p−メチル安息香酸テトラブチルアンモニウム、p−t−ブチル安息香酸テトラブチルアンモニウム、フタル酸テトラブチルアンモニウム、イソフタル酸テトラブチルアンモニウム、テレフタル酸テトラブチルアンモニウム、サリチル酸テトラブチルアンモニウム、トリフルオロメタンスルホン酸テトラブチルアンモニウム、トリフルオロ酢酸テトラブチルアンモニウム、モノクロロ酢酸テトラブチルアンモニウム、ジクロロ酢酸テトラブチルアンモニウム、トリクロロ酢酸テトラブチルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウム、シュウ酸テトラブチルアンモニウム、マロン酸テトラブチルアンモニウム、メチルマロン酸テトラブチルアンモニウム、エチルマロン酸テトラブチルアンモニウム、プロピルマロン酸テトラブチルアンモニウム、ブチルマロン酸テトラブチルアンモニウム、ジメチルマロン酸テトラブチルアンモニウム、ジエチルマロン酸テトラブチルアンモニウム、コハク酸テトラブチルアンモニウム、メチルコハク酸テトラブチルアンモニウム、グルタル酸テトラブチルアンモニウム、アジピン酸テトラブチルアンモニウム、イタコン酸テトラブチルアンモニウム、マレイン酸テトラブチルアンモニウム、フマル酸テトラブチルアンモニウム、シトラコン酸テトラブチルアンモニウム、クエン酸テトラブチルアンモニウム、炭酸テトラブチルアンモニウム、塩化テトラブチルアンモニウム、臭化テトラブチルアンモニウム、ヨウ化テトラブチルアンモニウム、硝酸テトラブチルアンモニウム、塩素酸テトラブチルアンモニウム、過塩素酸テトラブチルアンモニウム、臭素酸テトラブチルアンモニウム、ヨウ素酸テトラブチルアンモニウム、シュウ酸ビステトラブチルアンモニウム、マロン酸ビステトラブチルアンモニウム、メチルマロン酸ビステトラブチルアンモニウム、エチルマロン酸ビステトラブチルアンモニウム、プロピルマロン酸ビステトラブチルアンモニウム、ブチルマロン酸ビステトラブチルアンモニウム、ジメチルマロン酸ビステトラブチルアンモニウム、ジエチルマロン酸ビステトラブチルアンモニウム、コハク酸ビステトラブチルアンモニウム、メチルコハク酸ビステトラブチルアンモニウム、グルタル酸ビステトラブチルアンモニウム、アジピン酸ビステトラブチルアンモニウム、イタコン酸ビステトラブチルアンモニウム、マレイン酸ビステトラブチルアンモニウム、フマル酸ビステトラブチルアンモニウム、シトラコン酸ビステトラブチルアンモニウム、クエン酸ビステトラブチルアンモニウム、炭酸ビステトラブチルアンモニウム、等を例示することが出来る。   On the other hand, specific examples of ammonium compounds include tetramethylammonium formate, tetramethylammonium acetate, tetramethylammonium propionate, tetramethylammonium butanoate, tetramethylammonium pentanoate, tetramethylammonium hexanoate, tetramethylammonium heptanoate, Tetramethylammonium octoate, tetramethylammonium nonanoate, tetramethylammonium decanoate, tetramethylammonium oleate, tetramethylammonium stearate, tetramethylammonium linoleate, tetramethylammonium linolenate, tetramethylammonium benzoate, p- Tetramethylammonium methylbenzoate, tetramethylammonium pt-butylbenzoate, phthalic acid Tramethylammonium, tetramethylammonium isophthalate, tetramethylammonium terephthalate, tetramethylammonium salicylate, tetramethylammonium trifluoromethanesulfonate, tetramethylammonium trifluoroacetate, tetramethylammonium monochloroacetate, tetramethylammonium dichloroacetate, trichloroacetic acid Tetramethylammonium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide, tetramethylammonium oxalate, tetramethylammonium malonate, tetramethylammonium methylmalonate, tetramethylammonium ethylmalonate, tetramethylammonium propylmalonate, tetramethylammonium butylmalonate, Tetramethylammonium dimethylmalonate Tetramethylammonium acid, tetramethylammonium succinate, tetramethylammonium methylsuccinate, tetramethylammonium glutarate, tetramethylammonium adipate, tetramethylammonium itaconate, tetramethylammonium maleate, tetramethylammonium fumarate, citraconic acid Tetramethylammonium, tetramethylammonium citrate, tetramethylammonium carbonate, tetramethylammonium chloride, tetramethylammonium bromide, tetramethylammonium iodide, tetramethylammonium nitrate, tetramethylammonium chlorate, tetramethylammonium perchlorate, Tetramethylammonium bromate, tetramethylammonium iodate, bistetramethylan oxalate Monium, bistetramethylammonium malonate, bistetramethylammonium methylmalonate, bistetramethylammonium ethylmalonate, bistetramethylammonium propylmalonate, bistetramethylammonium butylmalonate, bistetramethylammonium dimethylmalonate, diethyl Bistetramethylammonium malonate, bistetramethylammonium succinate, bistetramethylammonium methylsuccinate, bistetramethylammonium glutarate, bistetramethylammonium adipate, bistetramethylammonium itaconate, bistetramethylammonium maleate, fumarate Bistetramethylammonium acid, Bistetramethylammonium citraconic acid, Bistetramethylammonium citrate Monium, Bistetramethylammonium carbonate, Tetrapropylammonium formate, Tetrapropylammonium acetate, Tetrapropylammonium propionate, Tetrapropylammonium butanoate, Tetrapropylammonium pentanoate, Tetrapropylammonium hexanoate, Tetrapropylammonium heptanoate, Octanoic acid Tetrapropylammonium, tetrapropylammonium nonanoate, tetrapropylammonium decanoate, tetrapropylammonium oleate, tetrapropylammonium stearate, tetrapropylammonium linoleate, tetrapropylammonium linolenate, tetrapropylammonium benzoate, p-methylbenzoic acid Tetrapropylammonium acid, pt-butylbenzoic acid Tetrapropylammonium, tetrapropylammonium phthalate, tetrapropylammonium isophthalate, tetrapropylammonium terephthalate, tetrapropylammonium salicylate, tetrapropylammonium trifluoromethanesulfonate, tetrapropylammonium trifluoroacetate, tetrapropylammonium monochloroacetate, dichloroacetic acid Tetrapropylammonium, tripropylacetate tetrapropylammonium hydroxide, tetrapropylammonium oxalate, tetrapropylammonium oxalate, tetrapropylammonium malonate, tetrapropylammonium methylmalonate, tetrapropylammonium ethylmalonate, tetrapropylammonium propylmalonate, butyl Malonic acid tetrapropi Ruammonium, tetrapropylammonium dimethylmalonate, tetrapropylammonium diethylmalonate, tetrapropylammonium succinate, tetrapropylammonium methylsuccinate, tetrapropylammonium glutarate, tetrapropylammonium adipate, tetrapropylammonium itaconate, tetramaleic acid tetra Propyl ammonium, tetrapropyl ammonium fumarate, tetrapropyl ammonium citrate, tetrapropyl ammonium citrate, tetrapropyl ammonium carbonate, tetrapropyl ammonium chloride, tetrapropyl ammonium bromide, tetrapropyl ammonium iodide, tetrapropyl ammonium nitrate, chloric acid Tetrapropylammonium, tetrapropylaperchlorate Monium, tetrapropylammonium bromate, tetrapropylammonium iodate, bistetrapropylammonium oxalate, bistetrapropylammonium malonate, bistetrapropylammonium methylmalonate, bistetrapropylammonium ethylmalonate, bistetrapropyl propylmalonate Ammonium, bistetrapropylammonium butylmalonate, bistetrapropylammonium dimethylmalonate, bistetrapropylammonium diethylmalonate, bistetrapropylammonium succinate, bistetrapropylammonium methylsuccinate, bistetrapropylammonium glutarate, bisadipate Tetrapropylammonium, bistetrapropylammonium itaconate, maleic acid Stetrapropylammonium, bistetrapropylammonium fumarate, bistetrapropylammonium citraconic acid, bistetrapropylammonium citrate, bistetrapropylammonium carbonate, tetrabutylammonium formate, tetrabutylammonium acetate, tetrabutylammonium propionate, butanoic acid Tetrabutylammonium, tetrabutylammonium pentanoate, tetrabutylammonium hexanoate, tetrabutylammonium heptanoate, tetrabutylammonium octanoate, tetrabutylammonium nonanoate, tetrabutylammonium decanoate, tetrabutylammonium oleate, tetrabutyl stearate Ammonium, tetrabutylammonium linoleate, tetrabutyl linolenate Ammonium, tetrabutylammonium benzoate, tetrabutylammonium p-methylbenzoate, tetrabutylammonium benzoate, tetrabutylammonium phthalate, tetrabutylammonium isophthalate, tetrabutylammonium terephthalate, tetrabutylammonium salicylate , Tetrabutylammonium trifluoromethanesulfonate, tetrabutylammonium trifluoroacetate, tetrabutylammonium monochloroacetate, tetrabutylammonium dichloroacetate, tetrabutylammonium trichloroacetate, tetrabutylammonium hydroxide, tetrabutylammonium oxalate, tetrabutyl malonate Ammonium, tetrabutylammonium methylmalonate, tetrabutylethylmalonate Ammonium, tetrabutylammonium propylmalonate, tetrabutylammonium butylmalonate, tetrabutylammonium dimethylmalonate, tetrabutylammonium diethylmalonate, tetrabutylammonium succinate, tetrabutylammonium methylsuccinate, tetrabutylammonium glutarate, adipic acid Tetrabutylammonium, tetrabutylammonium itaconate, tetrabutylammonium maleate, tetrabutylammonium fumarate, tetrabutylammonium citraconic acid, tetrabutylammonium citrate, tetrabutylammonium carbonate, tetrabutylammonium chloride, tetrabutylammonium bromide, Tetrabutylammonium iodide, tetrabutylammonium nitrate, chlorate Butylammonium, tetrabutylammonium perchlorate, tetrabutylammonium bromate, tetrabutylammonium iodate, bistetrabutylammonium oxalate, bistetrabutylammonium malonate, bistetrabutylammonium methylmalonate, bistetrabutyl ethylmalonate Ammonium, bistetrabutylammonium propylmalonate, bistetrabutylammonium butylmalonate, bistetrabutylammonium dimethylmalonate, bistetrabutylammonium diethylmalonate, bistetrabutylammonium succinate, bistetrabutylammonium methylsuccinate, glutaric acid Bistetrabutylammonium, bistetrabutylammonium adipate, bistetrabutylammonium itaconate Examples thereof include bistetrabutylammonium maleate, bistetrabutylammonium fumarate, bistetrabutylammonium citraconic acid, bistetrabutylammonium citrate, and bistetrabutylammonium carbonate.

なお、上記熱架橋促進剤は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。熱架橋促進剤の添加量は、ベースポリマー(上記方法で得られたケイ素含有化合物)100質量部に対して、好ましくは0.01〜50質量部、より好ましくは0.1〜40質量部である。   In addition, the said thermal crosslinking promoter can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. The amount of the thermal crosslinking accelerator added is preferably 0.01 to 50 parts by mass, more preferably 0.1 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base polymer (silicon-containing compound obtained by the above method). is there.

本発明のケイ素含有膜形成用組成物の安定性を確保するため、ケイ素含有化合物に炭素数が1〜30の1価又は2価以上の有機酸を添加するのが好ましい。このとき添加する酸としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、オレイン酸、ステアリン酸、リノール酸、リノレン酸、安息香酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、サリチル酸、トリフルオロ酢酸、モノクロロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、シュウ酸、マロン酸、メチルマロン酸、エチルマロン酸、プロピルマロン酸、ブチルマロン酸、ジメチルマロン酸、ジエチルマロン酸、コハク酸、メチルコハク酸、グルタル酸、アジピン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、クエン酸等を例示することができる。特にシュウ酸、マレイン酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、クエン酸等が好ましい。また、安定性を保つため、2種類以上の酸を混合して使用しても良い。添加量は組成物に含まれるケイ素含有化合物100質量部に対して0.001〜25質量部、好ましくは0.01〜15質量部、より好ましくは0.1〜5質量部である。あるいは、上記有機酸を組成物のpHに換算して、好ましくは0≦pH≦7、より好ましくは0.3≦pH≦6.5、更に好ましくは0.5≦pH≦6となるように配合することがよい。   In order to ensure the stability of the composition for forming a silicon-containing film of the present invention, it is preferable to add a monovalent or divalent or higher organic acid having 1 to 30 carbon atoms to the silicon-containing compound. Acids added at this time include formic acid, acetic acid, propionic acid, butanoic acid, pentanoic acid, hexanoic acid, heptanoic acid, octanoic acid, nonanoic acid, decanoic acid, oleic acid, stearic acid, linoleic acid, linolenic acid, benzoic acid , Phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, salicylic acid, trifluoroacetic acid, monochloroacetic acid, dichloroacetic acid, trichloroacetic acid, oxalic acid, malonic acid, methylmalonic acid, ethylmalonic acid, propylmalonic acid, butylmalonic acid, dimethylmalonic acid , Diethylmalonic acid, succinic acid, methylsuccinic acid, glutaric acid, adipic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, citric acid and the like. In particular, oxalic acid, maleic acid, formic acid, acetic acid, propionic acid, citric acid and the like are preferable. Moreover, in order to maintain stability, you may mix and use two or more types of acids. The addition amount is 0.001 to 25 parts by mass, preferably 0.01 to 15 parts by mass, and more preferably 0.1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the silicon-containing compound contained in the composition. Alternatively, the organic acid is preferably converted into the pH of the composition so that 0 ≦ pH ≦ 7, more preferably 0.3 ≦ pH ≦ 6.5, and even more preferably 0.5 ≦ pH ≦ 6. It is good to mix.

本発明のプロセスを達成するために使用されるケイ素含有組成物を製造する際に添加される有機溶剤としては、レジストパターンを溶解しない溶剤、例えば、炭素数が4個以上の高級アルコールが好ましい。具体的には、1−ブタノール、2−ブタノール、2−メチル−1−プロパノール、2−メチル−2−プロパノール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、2−メチル−1−ブタノール、3−メチル−1−ブタノール、3−メチル−2−ブタノール、1、1−ジメチル−1−プロパノール、2、2−ジメチル−1−プロパノール、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、3−ヘキサノール、2−メチル−1−ペンタノール、3−メチル−1−ペンタノール、4−メチル−1−ペンタノール、2−メチル−2−ペンタノール、3−メチル−2−ペンタノール、4−メチル−2−ペンタノール、2−メチル−3−ペンタノール、3−メチル−3−ペンタノール、2、2−ジメチル−1−ブタノール、2、3−ジメチル−1−ブタノール、2、3−ジメチル−2−ブタノール、3、3−ジメチル−1−ブタノール、3、3−ジメチル−2−ブタノール、2−エチル−1−ブタノール、1−ヘプタノール、2−ヘプタノール、3−ヘプタノール、4−ヘプタノール、2−メチル−1−ヘキサノール、3−メチル−1−ヘキサノール、4−メチル−1−ヘキサノール、5−メチル−1−ヘキサノール、2−メチル−2−ヘキサノール、3−メチル−2−ヘキサノール、4−メチル−2−ヘキサノール、5−メチル−2−ヘキサノール、2−メチル−3−ヘキサノール、3−メチル−3−ヘキサノール、4−メチル−3−ヘキサノール、5−メチル−3−ヘキサノール、2、2−ジメチル−1−ペンタノール、2、3−ジメチル−1−ペンタノール、2、4−ジメチル−1−ペンタノール、2−エチル−1−ペンタノール、3−エチル−1−ペンタノール、2、3−ジメチル−2−ペンタノール、2、4−ジメチル−2−ペンタノール、3、3−ジメチル−2−ペンタノール、3、4−ジメチル−2−ペンタノール、4、4−ジメチル−2−ペンタノール、3−エチル−2−ペンタノール、2、2−ジメチル−3−ペンタノール、2、3−ジメチル−3−ペンタノール、2、4−ジメチル−3−ペンタノール、3−エチル−3−ペンタノール、1−オクタノール、2−オクタノール、3−オクタノール、4−オクタノール、2−メチル−1−ヘプタノール、3−メチル−1−ヘプタノール、4−メチル−1−ヘプタノール、5−メチル−1−ヘプタノール、6−メチル−1−ヘプタノール、2−メチル−2−ヘプタノール、3−メチル−2−ヘプタノール、4−メチル−2−ヘプタノール、5−メチル−2−ヘプタノール、6−メチル−2−ヘプタノール、2−メチル−3−ヘプタノール、3−メチル−3−ヘプタノール、4−メチル−3−ヘプタノール、5−メチル−3−ヘプタノール、6−メチル−3−ヘプタノール、2、2−ジメチル−1−ヘキサノール、2、3−ジメチル−1−ヘキサノール、2、4−ジメチル−1−ヘキサノール、2、5−ジメチル−1−ヘキサノール、2−エチル−1−ヘキサノール、3−エチル−1−ヘキサノール、4−エチル−1−ヘキサノール、2、3−ジメチル−2−ヘキサノール、2、4−ジメチル−2−ヘキサノール、2、5−ジメチル−2−ヘキサノール、3、3−ジメチル−2−ヘキサノール、3、4−ジメチル−2−ヘキサノール、3、5−ジメチル−2−ヘキサノール、4、4−ジメチル−2−ヘキサノール、4、5−ジメチル−2−ヘキサノール、3−エチル−2−ヘキサノール、4−エチル−2−ヘキサノール、2、2−ジメチル−3−ヘキサノール、2、3−ジメチル−3−ヘキサノール、2、4−ジメチル−3−ヘキサノール、2、5−ジメチル−3−ヘキサノール、3−エチル−3−ヘキサノール、4−エチル−3−ヘキサノール、2、2、3−トリメチル−1−ペンタノール、2、2、4−トリメチル−1−ペンタノール、2、3、3−トリメチル−1−ペンタノール、2、3、4−トリメチル−1−ペンタノール、2、4、4−トリメチル−1−ペンタノール、3、3、4−トリメチル−1−ペンタノール、3、4、4−トリメチル−1−ペンタノール、2−エチル−2−メチル−1−ペンタノール、2−エチル−3−メチル−1−ペンタノール、2−エチル−4−メチル−1−ペンタノール、3−エチル−2−メチル−1−ペンタノール、3−エチル−3−メチル−1−ペンタノール、3−エチル−4−メチル−1−ペンタノール、3−エチル−3−メチル−2−ペンタノール、3−エチル−4−メチル−2−ペンタノール、2−プロピル−1−ペンタノール、1−ノナノール、2−ノナノール、3−ノナノール、3、5、5−トリメチル−1−ヘキサノール、2、6−ジメチル−4−ヘプタノール、3−エチル−2、2−ジメチル−3−ペンタノール、1−デカノール、2−デカノール、3−デカノール、4−デカノール、3、7−ジメチル−1−オクタノール、3、7−ジメチル−3−オクタノール、1−ウンデカノール、2−ウンデカノール、1−ドデカノール、2−ドデカノール、1−トリデカノール、1−テトラデカノール、1−ペンタデカノールである。   As the organic solvent added when producing the silicon-containing composition used for achieving the process of the present invention, a solvent that does not dissolve the resist pattern, for example, a higher alcohol having 4 or more carbon atoms is preferable. Specifically, 1-butanol, 2-butanol, 2-methyl-1-propanol, 2-methyl-2-propanol, 1-pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol, 2-methyl-1- Butanol, 3-methyl-1-butanol, 3-methyl-2-butanol, 1,1-dimethyl-1-propanol, 2,2-dimethyl-1-propanol, 1-hexanol, 2-hexanol, 3-hexanol, 2-methyl-1-pentanol, 3-methyl-1-pentanol, 4-methyl-1-pentanol, 2-methyl-2-pentanol, 3-methyl-2-pentanol, 4-methyl-2 -Pentanol, 2-methyl-3-pentanol, 3-methyl-3-pentanol, 2,2-dimethyl-1-butanol, 2,3-dimethyl-1-butyl 2,3-dimethyl-2-butanol, 3,3-dimethyl-1-butanol, 3,3-dimethyl-2-butanol, 2-ethyl-1-butanol, 1-heptanol, 2-heptanol, 3- Heptanol, 4-heptanol, 2-methyl-1-hexanol, 3-methyl-1-hexanol, 4-methyl-1-hexanol, 5-methyl-1-hexanol, 2-methyl-2-hexanol, 3-methyl- 2-hexanol, 4-methyl-2-hexanol, 5-methyl-2-hexanol, 2-methyl-3-hexanol, 3-methyl-3-hexanol, 4-methyl-3-hexanol, 5-methyl-3- Hexanol, 2,2-dimethyl-1-pentanol, 2,3-dimethyl-1-pentanol, 2,4-dimethyl-1- Butanol, 2-ethyl-1-pentanol, 3-ethyl-1-pentanol, 2,3-dimethyl-2-pentanol, 2,4-dimethyl-2-pentanol, 3,3-dimethyl-2- Pentanol, 3,4-dimethyl-2-pentanol, 4,4-dimethyl-2-pentanol, 3-ethyl-2-pentanol, 2,2-dimethyl-3-pentanol, 2,3-dimethyl -3-pentanol, 2,4-dimethyl-3-pentanol, 3-ethyl-3-pentanol, 1-octanol, 2-octanol, 3-octanol, 4-octanol, 2-methyl-1-heptanol, 3-methyl-1-heptanol, 4-methyl-1-heptanol, 5-methyl-1-heptanol, 6-methyl-1-heptanol, 2-methyl-2-heptano 3-methyl-2-heptanol, 4-methyl-2-heptanol, 5-methyl-2-heptanol, 6-methyl-2-heptanol, 2-methyl-3-heptanol, 3-methyl-3-heptanol 4-methyl-3-heptanol, 5-methyl-3-heptanol, 6-methyl-3-heptanol, 2,2-dimethyl-1-hexanol, 2,3-dimethyl-1-hexanol, 2,4-dimethyl -1-hexanol, 2,5-dimethyl-1-hexanol, 2-ethyl-1-hexanol, 3-ethyl-1-hexanol, 4-ethyl-1-hexanol, 2,3-dimethyl-2-hexanol, 2 4-dimethyl-2-hexanol, 2,5-dimethyl-2-hexanol, 3,3-dimethyl-2-hexanol, 3,4-dimethyl Lu-2-hexanol, 3,5-dimethyl-2-hexanol, 4,4-dimethyl-2-hexanol, 4,5-dimethyl-2-hexanol, 3-ethyl-2-hexanol, 4-ethyl-2- Hexanol, 2,2-dimethyl-3-hexanol, 2,3-dimethyl-3-hexanol, 2,4-dimethyl-3-hexanol, 2,5-dimethyl-3-hexanol, 3-ethyl-3-hexanol, 4-ethyl-3-hexanol, 2,2,3-trimethyl-1-pentanol, 2,2,4-trimethyl-1-pentanol, 2,3,3-trimethyl-1-pentanol, 2, 3 4-trimethyl-1-pentanol, 2,4,4-trimethyl-1-pentanol, 3,3,4-trimethyl-1-pentanol, 3,4,4-trime 1-pentanol, 2-ethyl-2-methyl-1-pentanol, 2-ethyl-3-methyl-1-pentanol, 2-ethyl-4-methyl-1-pentanol, 3-ethyl- 2-methyl-1-pentanol, 3-ethyl-3-methyl-1-pentanol, 3-ethyl-4-methyl-1-pentanol, 3-ethyl-3-methyl-2-pentanol, 3- Ethyl-4-methyl-2-pentanol, 2-propyl-1-pentanol, 1-nonanol, 2-nonanol, 3-nonanol, 3,5,5-trimethyl-1-hexanol, 2,6-dimethyl- 4-heptanol, 3-ethyl-2, 2-dimethyl-3-pentanol, 1-decanol, 2-decanol, 3-decanol, 4-decanol, 3, 7-dimethyl-1-octanol, 3 7-dimethyl-3-octanol, 1-undecanol, 2-undecanol, 1-dodecanol, 2-dodecanol, 1-tridecanol, 1-tetradecanol, 1-pentadecanol.

更に、これらの有機溶剤に安定剤として以下の有機溶剤を添加すると安定性を向上させることができる。例えば、分子内に1個以上の水酸基又はニトリル基を有する水溶性有機溶剤(添加溶剤)を添加することが好ましい。この有機溶剤としては、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、イソブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、1,2−エタンジオール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、グリセリン、2−メトキシエタノール、2−エトキシエタノール、2−(メトキシメトキシ)エタノール、2−プロポキシエタノール、2−イソプロポキシエタノール、2−ブトキシエタノール、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、1−メトキシ−2−プロパノール、1−エトキシ−2−プロパノール、1−プロポキシ−2−プロパノール、1−イソプロポキシ−2−プロパノール、2−メトキシ−1−プロパノール、2−エトキシ−1−プロパノール、2−プロポキシ−1−プロパノール、2−イソプロポキシ−1−プロパノール、ジプロピレングリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノイソプロピルエーテル、フルフリルアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコール、ジアセトンアルコール、トリフルオロエタノール、乳酸メチル、乳酸エチル、アセトニトリル等が挙げられる。   Furthermore, the stability can be improved by adding the following organic solvents as stabilizers to these organic solvents. For example, it is preferable to add a water-soluble organic solvent (addition solvent) having one or more hydroxyl groups or nitrile groups in the molecule. Examples of the organic solvent include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, isobutyl alcohol, tert-butyl alcohol, 1,2-ethanediol, 1,2-propanediol, 1, 3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, 1,5-pentanediol, glycerin, 2-methoxyethanol, 2-ethoxy Ethanol, 2- (methoxymethoxy) ethanol, 2-propoxyethanol, 2-isopropoxyethanol, 2-butoxyethanol, diethylene glycol, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monopropyl Pill ether, diethylene glycol monoisopropyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, 1-methoxy-2-propanol, 1-ethoxy-2-propanol, 1-propoxy-2 -Propanol, 1-isopropoxy-2-propanol, 2-methoxy-1-propanol, 2-ethoxy-1-propanol, 2-propoxy-1-propanol, 2-isopropoxy-1-propanol, dipropylene glycol, di Propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, dipropylene glycol monoisopropyl Pills ether, furfuryl alcohol, tetrahydrofurfuryl alcohol, diacetone alcohol, trifluoroethanol, methyl lactate, ethyl lactate, acetonitrile, and the like.

更に、以下の構造で示されるエーテル化合物も安定剤として添加することによりケイ素含有膜形成用組成物の安定性を向上させることができる。即ち、分子内に1個以上の水酸基を置換基として持つ環状エーテル化合物である。このようなものとして、下記で示される化合物を挙げることが出来る。   Furthermore, the stability of the silicon-containing film forming composition can be improved by adding an ether compound represented by the following structure as a stabilizer. That is, it is a cyclic ether compound having one or more hydroxyl groups as substituents in the molecule. As such a thing, the compound shown below can be mentioned.

Figure 0004880652
Figure 0004880652

ここで、R90aは、水素原子、炭素数1から10の直鎖状、枝分状、環状炭化水素基、R91O−(CHCHO)n1−(CHn2−(ここで、0≦n1≦5、0≦n2≦3、R91は水素原子またはメチル基)、R92O−〔CH(CH)CHO〕n3−(CHn4−(ここで、0≦n3≦5、0≦n4≦3、R92は水素原子またはメチル基)、であり、R90bは、水酸基、1個または2個以上の水酸基を有する炭素数1から10の直鎖状、枝分状、環状炭化水素基、HO−(CHCHO)n5−(CHn6−(ここで、1≦n5≦5、1≦n6≦3)、HO−〔CH(CH)CHO〕n7−(CHn8−(ここで、1≦n7≦5、1≦n8≦3)である。 Here, R 90a is a hydrogen atom, a linear, branched, or cyclic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, R 91 O— (CH 2 CH 2 O) n1 — (CH 2 ) n2 — (here 0 ≦ n1 ≦ 5, 0 ≦ n2 ≦ 3, R 91 is a hydrogen atom or a methyl group), R 92 O— [CH (CH 3 ) CH 2 O] n3 — (CH 2 ) n4 — (where, 0 ≦ n3 ≦ 5, 0 ≦ n4 ≦ 3, R 92 is a hydrogen atom or a methyl group), and R 90b is a linear group having 1 to 10 carbon atoms having a hydroxyl group, one or more hydroxyl groups , Branched, cyclic hydrocarbon group, HO— (CH 2 CH 2 O) n5 — (CH 2 ) n6 — (where 1 ≦ n5 ≦ 5, 1 ≦ n6 ≦ 3), HO— [CH (CH 3) CH 2 O] n7 - (CH 2) n8 - ( wherein a 1 ≦ n7 ≦ 5,1 ≦ n8 ≦ 3).

なお、上記安定剤は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。酸安定剤の添加量は、ベースポリマー(上記方法で得られたケイ素含有化合物)100質量部に対して、好ましくは0.001〜50質量部、より好ましくは0.01〜40質量部である。また、これらの酸安定剤は1種を単独で又は2種以上を混合して使用することができる。このような酸安定剤を添加すると、酸の電荷がより安定化し、組成物中のケイ素含有化合物の安定化に寄与する。   In addition, the said stabilizer can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. The addition amount of the acid stabilizer is preferably 0.001 to 50 parts by mass, more preferably 0.01 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base polymer (silicon-containing compound obtained by the above method). . Moreover, these acid stabilizers can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types. When such an acid stabilizer is added, the charge of the acid is further stabilized and contributes to the stabilization of the silicon-containing compound in the composition.

本発明では組成物に水を添加しても良い。水を添加すると、ケイ素含有化合物が水和されるため、リソグラフィー性能が向上する。組成物の溶剤成分における水の含有率は0%を超え50%未満であり、特に好ましくは0.3〜30%、更に好ましくは0.5〜20%である。それぞれの成分は、添加量が多すぎると、塗布膜の均一性が悪くなり、最悪の場合はじきが発生してしまう。一方、添加量が少ないとリソグラフィー性能が低下するため好ましくない。なお、水を含む全溶剤の使用量は、ベースポリマー100質量部に対して500〜100,000質量部、特に400〜50,000質量部が好適である。   In the present invention, water may be added to the composition. When water is added, the silicon-containing compound is hydrated, so that the lithography performance is improved. The content of water in the solvent component of the composition is more than 0% and less than 50%, particularly preferably 0.3 to 30%, more preferably 0.5 to 20%. If each component is added in an excessive amount, the uniformity of the coating film is deteriorated, and in the worst case, repelling occurs. On the other hand, if the addition amount is small, the lithography performance deteriorates, which is not preferable. In addition, the usage-amount of all the solvents containing water is 500-100,000 mass parts with respect to 100 mass parts of base polymers, Especially 400-50,000 mass parts is suitable.

本発明では、ケイ素含有膜形成用組成物に光酸発生剤を添加しても良い。本発明で使用される光酸発生剤としては、
(A−I)下記一般式(P1a−1),(P1a−2)又は(P1b)のオニウム塩、
(A−II)下記一般式(P2)のジアゾメタン誘導体、
(A−III)下記一般式(P3)のグリオキシム誘導体、
(A−IV)下記一般式(P4)のビススルホン誘導体、
(A−V)下記一般式(P5)のN−ヒドロキシイミド化合物のスルホン酸エステル、
(A−VI)β−ケトスルホン酸誘導体、
(A−VII)ジスルホン誘導体、
(A−VIII)ニトロベンジルスルホネート誘導体、
(A−IX)スルホン酸エステル誘導体
等が挙げられる。
In the present invention, a photoacid generator may be added to the silicon-containing film forming composition. As the photoacid generator used in the present invention,
(AI) Onium salt of the following general formula (P1a-1), (P1a-2) or (P1b),
(A-II) a diazomethane derivative represented by the following general formula (P2):
(A-III) a glyoxime derivative of the following general formula (P3),
(A-IV) A bissulfone derivative of the following general formula (P4),
(AV) a sulfonic acid ester of an N-hydroxyimide compound of the following general formula (P5),
(A-VI) β-ketosulfonic acid derivative,
(A-VII) disulfone derivative,
(A-VIII) nitrobenzyl sulfonate derivative,
(A-IX) sulfonic acid ester derivatives and the like.

Figure 0004880652
(式中、R101a、R101b、R101cはそれぞれ炭素数1〜12の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基、アルケニル基、オキソアルキル基又はオキソアルケニル基、炭素数6〜20の置換あるいは非置換のアリール基、又は炭素数7〜12のアラルキル基又はアリールオキソアルキル基を示し、これらの基にある水素原子の一部又は全部がアルコキシ基等によって置換されていてもよい。また、R101bと101cとは環を形成してもよく、環を形成する場合には、R101b、R101cはそれぞれ炭素数1〜6のアルキレン基を示す。Kは非求核性対向イオンを表す。)
Figure 0004880652
Wherein R 101a , R 101b and R 101c are each a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkenyl group, an oxoalkyl group or an oxoalkenyl group, and a substitution having 6 to 20 carbon atoms. Alternatively, it represents an unsubstituted aryl group, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, or an aryloxoalkyl group, and part or all of hydrogen atoms in these groups may be substituted with an alkoxy group or the like. R 101b and R 101c may form a ring, and in the case of forming a ring, R 101b and R 101c each represent an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and K represents a non-nucleophilic counter ion. Represents.)

上記R101a、R101b、R101cは互いに同一であっても異なっていてもよく、具体的にはアルキル基として、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロプロピルメチル基、4−メチルシクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、ノルボルニル基、アダマンチル基等が挙げられる。アルケニル基としては、ビニル基、アリル基、プロぺニル基、ブテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基等が挙げられる。オキソアルキル基としては、2−オキソシクロペンチル基、2−オキソシクロヘキシル基等が挙げられ、2−オキソプロピル基、2−シクロペンチル−2−オキソエチル基、2−シクロヘキシル−2−オキソエチル基、2−(4−メチルシクロヘキシル)−2−オキソエチル基等を挙げることができる。アリ−ル基としては、フェニル基、ナフチル基等や、p−メトキシフェニル基、m−メトキシフェニル基、o−メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、p−tert−ブトキシフェニル基、m−tert−ブトキシフェニル基等のアルコキシフェニル基、2−メチルフェニル基、3−メチルフェニル基、4−メチルフェニル基、エチルフェニル基、4−tert−ブチルフェニル基、4−ブチルフェニル基、ジメチルフェニル基等のアルキルフェニル基、メチルナフチル基、エチルナフチル基等のアルキルナフチル基、メトキシナフチル基、エトキシナフチル基等のアルコキシナフチル基、ジメチルナフチル基、ジエチルナフチル基等のジアルキルナフチル基、ジメトキシナフチル基、ジエトキシナフチル基等のジアルコキシナフチル基等が挙げられる。アラルキル基としてはベンジル基、フェニルエチル基、フェネチル基等が挙げられる。アリールオキソアルキル基としては、2−フェニル−2−オキソエチル基、2−(1−ナフチル)−2−オキソエチル基、2−(2−ナフチル)−2−オキソエチル基等の2−アリール−2−オキソエチル基等が挙げられる。Kの非求核性対向イオンとしては塩化物イオン、臭化物イオン等のハライドイオン、トリフレ−ト、1,1,1−トリフルオロエタンスルホネート、ノナフルオロブタンスルホネート等のフルオロアルキルスルホネート、トシレート、ベンゼンスルホネート、4−フルオロベンゼンスルホネート、1,2,3,4,5−ペンタフルオロベンゼンスルホネート等のアリ−ルスルホネート、メシレート、ブタンスルホネート等のアルキルスルホネートが挙げられる。 R 101a , R 101b and R 101c may be the same as or different from each other. Specifically, the alkyl group includes a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group. Group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclopropylmethyl group, 4-methylcyclohexyl group, cyclohexylmethyl group, norbornyl group, adamantyl group, etc. Is mentioned. Examples of the alkenyl group include a vinyl group, an allyl group, a propenyl group, a butenyl group, a hexenyl group, and a cyclohexenyl group. Examples of the oxoalkyl group include 2-oxocyclopentyl group, 2-oxocyclohexyl group, and the like. 2-oxopropyl group, 2-cyclopentyl-2-oxoethyl group, 2-cyclohexyl-2-oxoethyl group, 2- (4 -Methylcyclohexyl) -2-oxoethyl group and the like can be mentioned. Examples of aryl groups include phenyl group, naphthyl group, p-methoxyphenyl group, m-methoxyphenyl group, o-methoxyphenyl group, ethoxyphenyl group, p-tert-butoxyphenyl group, m-tert-butoxy. Alkyl such as alkoxyphenyl group such as phenyl group, 2-methylphenyl group, 3-methylphenyl group, 4-methylphenyl group, ethylphenyl group, 4-tert-butylphenyl group, 4-butylphenyl group and dimethylphenyl group Alkyl naphthyl groups such as phenyl group, methyl naphthyl group and ethyl naphthyl group, alkoxy naphthyl groups such as methoxy naphthyl group and ethoxy naphthyl group, dialkyl naphthyl groups such as dimethyl naphthyl group and diethyl naphthyl group, dimethoxy naphthyl group and diethoxy naphthyl group Dialkoxynaphthyl groups such as And the like. Examples of the aralkyl group include a benzyl group, a phenylethyl group, and a phenethyl group. As the aryloxoalkyl group, 2-aryl-2-oxoethyl group such as 2-phenyl-2-oxoethyl group, 2- (1-naphthyl) -2-oxoethyl group, 2- (2-naphthyl) -2-oxoethyl group and the like Groups and the like. K - non-nucleophilic counter chloride ions as the ion, halide ions such as bromide ion, Torifure of - DOO, 1,1,1-trifluoroethane sulfonate, fluoroalkyl sulfonate such as nonafluorobutanesulfonate, tosylate, benzene Examples thereof include aryl sulfonates such as sulfonate, 4-fluorobenzene sulfonate and 1,2,3,4,5-pentafluorobenzene sulfonate, and alkyl sulfonates such as mesylate and butane sulfonate.

Figure 0004880652
(式中、R102a、R102bはそれぞれ炭素数1〜8の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。R103は炭素数1〜10の直鎖状、分岐状又は環状のアルキレン基を示す。R104a、R104bはそれぞれ炭素数3〜7の2−オキソアルキル基を示す。Kは非求核性対向イオンを表す。)
Figure 0004880652
(Wherein R 102a and R 102b each represent a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. R 103 is a linear, branched or cyclic alkylene having 1 to 10 carbon atoms. R 104a and R 104b each represent a 2-oxoalkyl group having 3 to 7 carbon atoms, and K represents a non-nucleophilic counter ion.)

上記R102a、R102bとして具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロプロピルメチル基、4−メチルシクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基等が挙げられる。R103としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、へキシレン基、へプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、1,4−シクロへキシレン基、1,2−シクロへキシレン基、1,3−シクロペンチレン基、1,4−シクロオクチレン基、1,4−シクロヘキサンジメチレン基等が挙げられる。R104a、R104bとしては、2−オキソプロピル基、2−オキソシクロペンチル基、2−オキソシクロヘキシル基、2−オキソシクロヘプチル基等が挙げられる。Kは式(P1a−1)、(P1a−2)及び(P1a−3)で説明したものと同様のものを挙げることができる。 Specific examples of R 102a and R 102b include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, and an octyl group. , Cyclopentyl group, cyclohexyl group, cyclopropylmethyl group, 4-methylcyclohexyl group, cyclohexylmethyl group and the like. R 103 is methylene group, ethylene group, propylene group, butylene group, pentylene group, hexylene group, heptylene group, octylene group, nonylene group, 1,4-cyclohexylene group, 1,2-cyclohexylene. Group, 1,3-cyclopentylene group, 1,4-cyclooctylene group, 1,4-cyclohexanedimethylene group and the like. Examples of R 104a and R 104b include a 2-oxopropyl group, a 2-oxocyclopentyl group, a 2-oxocyclohexyl group, and a 2-oxocycloheptyl group. Examples of K include the same ones as described in the formulas (P1a-1), (P1a-2), and (P1a-3).

Figure 0004880652
(式中、R105、R106は炭素数1〜12の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基又はハロゲン化アルキル基、炭素数6〜20の置換あるいは非置換のアリ−ル基又はハロゲン化アリール基、又は炭素数7〜12のアラルキル基を示す。)
Figure 0004880652
Wherein R 105 and R 106 are linear, branched or cyclic alkyl groups or halogenated alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, substituted or unsubstituted aryl groups or halogen atoms having 6 to 20 carbon atoms. An aryl group or an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms.)

105、R106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、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、アミル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、ノルボルニル基、アダマンチル基等が挙げられる。ハロゲン化アルキル基としてはトリフルオロメチル基、1,1,1−トリフルオロエチル基、1,1,1−トリクロロエチル基、ノナフルオロブチル基等が挙げられる。アリール基としてはフェニル基、p−メトキシフェニル基、m−メトキシフェニル基、o−メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、p−tert−ブトキシフェニル基、m−tert−ブトキシフェニル基等のアルコキシフェニル基、2−メチルフェニル基、3−メチルフェニル基、4−メチルフェニル基、エチルフェニル基、4−tert−ブチルフェニル基、4−ブチルフェニル基、ジメチルフェニル基等のアルキルフェニル基が挙げられる。ハロゲン化アリール基としてはフルオロフェニル基、クロロフェニル基、1,2,3,4,5−ペンタフルオロフェニル基等が挙げられる。アラルキル基としてはベンジル基、フェネチル基等が挙げられる。 Examples of the alkyl group of R 105 and R 106 include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, amyl Group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, norbornyl group, adamantyl group and the like. Examples of the halogenated alkyl group include a trifluoromethyl group, a 1,1,1-trifluoroethyl group, a 1,1,1-trichloroethyl group, and a nonafluorobutyl group. As the aryl group, an alkoxyphenyl group such as a phenyl group, p-methoxyphenyl group, m-methoxyphenyl group, o-methoxyphenyl group, ethoxyphenyl group, p-tert-butoxyphenyl group, m-tert-butoxyphenyl group, Examples thereof include alkylphenyl groups such as 2-methylphenyl group, 3-methylphenyl group, 4-methylphenyl group, ethylphenyl group, 4-tert-butylphenyl group, 4-butylphenyl group, and dimethylphenyl group. Examples of the halogenated aryl group include a fluorophenyl group, a chlorophenyl group, and 1,2,3,4,5-pentafluorophenyl group. Examples of the aralkyl group include a benzyl group and a phenethyl group.

Figure 0004880652
(式中、R107、R108、R109は炭素数1〜12の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基又はハロゲン化アルキル基、炭素数6〜20のアリール基又はハロゲン化アリール基、又は炭素数7〜12のアラルキル基を示す。R108、R109は互いに結合して環状構造を形成してもよく、環状構造を形成する場合、R108、R109はそれぞれ炭素数1〜6の直鎖状又は分岐状のアルキレン基を示す。)
Figure 0004880652
(Wherein R 107 , R 108 and R 109 are each a linear, branched or cyclic alkyl group or halogenated alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group or halogenated aryl group having 6 to 20 carbon atoms, Or an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, R 108 and R 109 may be bonded to each other to form a cyclic structure, and in the case of forming a cyclic structure, R 108 and R 109 each have 1 to 6 carbon atoms. Represents a linear or branched alkylene group.)

107、R108、R109のアルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基、ハロゲン化アリール基、アラルキル基としては、R105、R106で説明したものと同様の基が挙げられる。なお、R108、R109のアルキレン基としてはメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基等が挙げられる。 Examples of the alkyl group, halogenated alkyl group, aryl group, halogenated aryl group, and aralkyl group of R 107 , R 108 , and R 109 include the same groups as those described for R 105 and R 106 . Examples of the alkylene group for R 108 and R 109 include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, and a hexylene group.

Figure 0004880652
(式中、R101a、R101bは上記と同様である。)
Figure 0004880652
(In the formula, R 101a and R 101b are the same as above.)

Figure 0004880652
(式中、R110は炭素数6〜10のアリーレン基、炭素数1〜6のアルキレン基又は炭素数2〜6のアルケニレン基を示し、これらの基に含まれる水素原子の一部又は全部は更に炭素数1〜4の直鎖状又は分岐状のアルキル基又はアルコキシ基、ニトロ基、アセチル基、又はフェニル基で置換されていてもよい。R111は炭素数1〜8の直鎖状、分岐状又は置換のアルキル基、アルケニル基又はアルコキシアルキル基、フェニル基、又はナフチル基を示し、これらの基の水素原子の一部又は全部は更に炭素数1〜4のアルキル基又はアルコキシ基;炭素数1〜4のアルキル基、アルコキシ基、ニトロ基又はアセチル基で置換されていてもよいフェニル基;炭素数3〜5のヘテロ芳香族基;又は塩素原子、フッ素原子で置換されていてもよい。)
Figure 0004880652
(In the formula, R 110 represents an arylene group having 6 to 10 carbon atoms, an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, or an alkenylene group having 2 to 6 carbon atoms, and part or all of the hydrogen atoms contained in these groups are Further, it may be substituted with a linear or branched alkyl group or alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a nitro group, an acetyl group, or a phenyl group, and R 111 is a straight chain having 1 to 8 carbon atoms, A branched or substituted alkyl group, an alkenyl group or an alkoxyalkyl group, a phenyl group, or a naphthyl group, wherein some or all of the hydrogen atoms of these groups are further an alkyl group or alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms; carbon A phenyl group which may be substituted with an alkyl group, alkoxy group, nitro group or acetyl group of 1 to 4; a heteroaromatic group of 3 to 5 carbon atoms; or a substituent with a chlorine atom or a fluorine atom It has.)

ここで、R110のアリーレン基としては、1,2−フェニレン基、1,8−ナフチレン基等が、アルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、フェニルエチレン基、ノルボルナン−2,3−ジイル基等が、アルケニレン基としては、1,2−ビニレン基、1−フェニル−1,2−ビニレン基、5−ノルボルネン−2,3−ジイル基等が挙げられる。R111のアルキル基としては、R101a〜R101cと同様のものが、アルケニル基としては、ビニル基、1−プロペニル基、アリル基、1−ブテニル基、3−ブテニル基、イソプレニル基、1−ペンテニル基、3−ペンテニル基、4−ペンテニル基、ジメチルアリル基、1−ヘキセニル基、3−ヘキセニル基、5−ヘキセニル基、1−ヘプテニル基、3−ヘプテニル基、6−ヘプテニル基、7−オクテニル基等が、アルコキシアルキル基としては、メトキシメチル基、エトキシメチル基、プロポキシメチル基、ブトキシメチル基、ペンチロキシメチル基、ヘキシロキシメチル基、ヘプチロキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシエチル基、プロポキシエチル基、ブトキシエチル基、ペンチロキシエチル基、ヘキシロキシエチル基、メトキシプロピル基、エトキシプロピル基、プロポキシプロピル基、ブトキシプロピル基、メトキシブチル基、エトキシブチル基、プロポキシブチル基、メトキシペンチル基、エトキシペンチル基、メトキシヘキシル基、メトキシヘプチル基等が挙げられる。 Here, as the arylene group of R 110 , 1,2-phenylene group, 1,8-naphthylene group, etc., and as the alkylene group, methylene group, ethylene group, trimethylene group, tetramethylene group, phenylethylene group, norbornane Examples of the alkenylene group such as -2,3-diyl group include 1,2-vinylene group, 1-phenyl-1,2-vinylene group, 5-norbornene-2,3-diyl group and the like. The alkyl group of R 111 is the same as R 101a to R 101c, and the alkenyl group is a vinyl group, 1-propenyl group, allyl group, 1-butenyl group, 3-butenyl group, isoprenyl group, 1- Pentenyl group, 3-pentenyl group, 4-pentenyl group, dimethylallyl group, 1-hexenyl group, 3-hexenyl group, 5-hexenyl group, 1-heptenyl group, 3-heptenyl group, 6-heptenyl group, 7-octenyl Groups such as alkoxyalkyl groups include methoxymethyl, ethoxymethyl, propoxymethyl, butoxymethyl, pentyloxymethyl, hexyloxymethyl, heptyloxymethyl, methoxyethyl, ethoxyethyl, Propoxyethyl group, butoxyethyl group, pentyloxyethyl group, hexyloxyethyl group Methoxypropyl group, ethoxypropyl group, propoxypropyl group, butoxypropyl group, methoxybutyl group, ethoxybutyl group, propoxybutyl group, methoxypentyl group, ethoxypentyl group, methoxyhexyl group, methoxyheptyl group and the like.

なお、更に置換されていてもよい炭素数1〜4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、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基等が、炭素数1〜4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、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、tert−ブトキシ基等が、炭素数1〜4のアルキル基、アルコキシ基、ニトロ基又はアセチル基で置換されていてもよいフェニル基としては、フェニル基、トリル基、p−tert−ブトキシフェニル基、p−アセチルフェニル基、p−ニトロフェニル基等が、炭素数3〜5のヘテロ芳香族基としては、ピリジル基、フリル基等が挙げられる。   In addition, examples of the optionally substituted alkyl group having 1 to 4 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, and a tert-butyl group. As the alkoxy group of ˜4, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group, an isobutoxy group, a tert-butoxy group and the like are an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group, and a nitro group. As the phenyl group which may be substituted with an acetyl group, a phenyl group, a tolyl group, a p-tert-butoxyphenyl group, a p-acetylphenyl group, a p-nitrophenyl group, etc. are heterocycles having 3 to 5 carbon atoms. Examples of the aromatic group include a pyridyl group and a furyl group.

具体的には、例えば下記の光酸発生剤が挙げられる。トリフルオロメタンスルホン酸ジフェニルヨードニウム、トリフルオロメタンスルホン酸(p−tert−ブトキシフェニル)フェニルヨードニウム、p−トルエンスルホン酸ジフェニルヨードニウム、p−トルエンスルホン酸(p−tert−ブトキシフェニル)フェニルヨードニウム、トリフルオロメタンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸(p−tert−ブトキシフェニル)ジフェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸ビス(p−tert−ブトキシフェニル)フェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸トリス(p−tert−ブトキシフェニル)スルホニウム、p−トルエンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、p−トルエンスルホン酸(p−tert−ブトキシフェニル)ジフェニルスルホニウム、p−トルエンスルホン酸ビス(p−tert−ブトキシフェニル)フェニルスルホニウム、p−トルエンスルホン酸トリス(p−tert−ブトキシフェニル)スルホニウム、ノナフルオロブタンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、ブタンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸トリメチルスルホニウム、p−トルエンスルホン酸トリメチルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸シクロヘキシルメチル(2−オキソシクロヘキシル)スルホニウム、p−トルエンスルホン酸シクロヘキシルメチル(2−オキソシクロヘキシル)スルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸ジメチルフェニルスルホニウム、p−トルエンスルホン酸ジメチルフェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸ジシクロヘキシルフェニルスルホニウム、p−トルエンスルホン酸ジシクロヘキシルフェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸トリナフチルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸シクロヘキシルメチル(2−オキソシクロヘキシル)スルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸(2−ノルボルニル)メチル(2−オキソシクロヘキシル)スルホニウム、エチレンビス[メチル(2−オキソシクロペンチル)スルホニウムトリフルオロメタンスルホナ−ト]、1,2’−ナフチルカルボニルメチルテトラヒドロチオフェニウムトリフレ−ト等のオニウム塩。   Specific examples include the following photoacid generators. Diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, trifluoromethanesulfonic acid (p-tert-butoxyphenyl) phenyliodonium, p-toluenesulfonic acid diphenyliodonium, p-toluenesulfonic acid (p-tert-butoxyphenyl) phenyliodonium, trifluoromethanesulfonic acid Triphenylsulfonium, trifluoromethanesulfonic acid (p-tert-butoxyphenyl) diphenylsulfonium, trifluoromethanesulfonic acid bis (p-tert-butoxyphenyl) phenylsulfonium, trifluoromethanesulfonic acid tris (p-tert-butoxyphenyl) sulfonium, p-Toluenesulfonic acid triphenylsulfonium, p-toluenesulfonic acid (p-tert-butoxyv Nyl) diphenylsulfonium, bis (p-tert-butoxyphenyl) phenylsulfonium p-toluenesulfonate, tris (p-tert-butoxyphenyl) sulfonium p-toluenesulfonate, triphenylsulfonium nonafluorobutanesulfonate, butanesulfonic acid Triphenylsulfonium, trimethylsulfonium trifluoromethanesulfonate, trimethylsulfonium p-toluenesulfonate, cyclohexylmethyl (2-oxocyclohexyl) sulfonium trifluoromethanesulfonate, cyclohexylmethyl (2-oxocyclohexyl) sulfonium p-toluenesulfonate, trifluoromethane Dimethylphenylsulfonium sulfonate, dimethylphenylsulfonium p-toluenesulfonate Dicyclohexylphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, dicyclohexylphenylsulfonium p-toluenesulfonate, trinaphthylsulfonium trifluoromethanesulfonate, cyclohexylmethyl (2-oxocyclohexyl) sulfonium trifluoromethanesulfonate, (2-norbornyl) methyl trifluoromethanesulfonate ( Onium salts such as 2-oxocyclohexyl) sulfonium, ethylenebis [methyl (2-oxocyclopentyl) sulfonium trifluoromethanesulfonate], 1,2'-naphthylcarbonylmethyltetrahydrothiophenium triflate.

ビス(ベンゼンスルホニル)ジアゾメタン、ビス(p−トルエンスルホニル)ジアゾメタン、ビス(キシレンスルホニル)ジアゾメタン、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(シクロペンチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(n−ブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(イソブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(sec−ブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(n−プロピルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(イソプロピルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(tert−ブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(n−アミルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(イソアミルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(sec−アミルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(tert−アミルスルホニル)ジアゾメタン、1−シクロヘキシルスルホニル−1−(tert−ブチルスルホニル)ジアゾメタン、1−シクロヘキシルスルホニル−1−(tert−アミルスルホニル)ジアゾメタン、1−tert−アミルスルホニル−1−(tert−ブチルスルホニル)ジアゾメタン等のジアゾメタン誘導体。   Bis (benzenesulfonyl) diazomethane, bis (p-toluenesulfonyl) diazomethane, bis (xylenesulfonyl) diazomethane, bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, bis (cyclopentylsulfonyl) diazomethane, bis (n-butylsulfonyl) diazomethane, bis (isobutylsulfonyl) ) Diazomethane, bis (sec-butylsulfonyl) diazomethane, bis (n-propylsulfonyl) diazomethane, bis (isopropylsulfonyl) diazomethane, bis (tert-butylsulfonyl) diazomethane, bis (n-amylsulfonyl) diazomethane, bis (isoamylsulfonyl) ) Diazomethane, bis (sec-amylsulfonyl) diazomethane, bis (tert-amylsulfonyl) diazomethane, B hexylsulfonyl-1-(tert-butylsulfonyl) diazomethane, 1-cyclohexyl sulfonyl-1-(tert-amylsulfonyl) diazomethane, 1-tert-amylsulfonyl-1-(tert-butylsulfonyl) diazomethane derivatives such as diazomethane.

ビス−O−(p−トルエンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−O−(p−トルエンスルホニル)−α−ジフェニルグリオキシム、ビス−O−(p−トルエンスルホニル)−α−ジシクロヘキシルグリオキシム、ビス−O−(p−トルエンスルホニル)−2,3−ペンタンジオングリオキシム、ビス−O−(p−トルエンスルホニル)−2−メチル−3,4−ペンタンジオングリオキシム、ビス−O−(n−ブタンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−O−(n−ブタンスルホニル)−α−ジフェニルグリオキシム、ビス−O−(n−ブタンスルホニル)−α−ジシクロヘキシルグリオキシム、ビス−O−(n−ブタンスルホニル)−2,3−ペンタンジオングリオキシム、ビス−O−(n−ブタンスルホニル)−2−メチル−3,4−ペンタンジオングリオキシム、ビス−O−(メタンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−O−(トリフルオロメタンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−O−(1,1,1−トリフルオロエタンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−O−(tert−ブタンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−O−(パ−フルオロオクタンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−O−(シクロヘキサンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−O−(ベンゼンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−O−(p−フルオロベンゼンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−O−(p−tert−ブチルベンゼンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−O−(キシレンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−O−(カンファースルホニル)−α−ジメチルグリオキシム等のグリオキシム誘導体。   Bis-O- (p-toluenesulfonyl) -α-dimethylglyoxime, bis-O- (p-toluenesulfonyl) -α-diphenylglyoxime, bis-O- (p-toluenesulfonyl) -α-dicyclohexylglyoxime Bis-O- (p-toluenesulfonyl) -2,3-pentanedione glyoxime, bis-O- (p-toluenesulfonyl) -2-methyl-3,4-pentanedione glyoxime, bis-O- ( n-butanesulfonyl) -α-dimethylglyoxime, bis-O- (n-butanesulfonyl) -α-diphenylglyoxime, bis-O- (n-butanesulfonyl) -α-dicyclohexylglyoxime, bis-O— (N-butanesulfonyl) -2,3-pentanedione glyoxime, bis-O- (n-butanesulfonyl) -2- Til-3,4-pentanedione glyoxime, bis-O- (methanesulfonyl) -α-dimethylglyoxime, bis-O- (trifluoromethanesulfonyl) -α-dimethylglyoxime, bis-O- (1,1 , 1-trifluoroethanesulfonyl) -α-dimethylglyoxime, bis-O- (tert-butanesulfonyl) -α-dimethylglyoxime, bis-O- (perfluorooctanesulfonyl) -α-dimethylglyoxime, Bis-O- (cyclohexanesulfonyl) -α-dimethylglyoxime, bis-O- (benzenesulfonyl) -α-dimethylglyoxime, bis-O- (p-fluorobenzenesulfonyl) -α-dimethylglyoxime, bis- O- (p-tert-butylbenzenesulfonyl) -α-dimethylglyoxime, Scan -O- (xylene sulfonyl)-.alpha.-dimethylglyoxime, bis -O- (camphorsulfonyl)-.alpha.-glyoxime derivatives such as dimethylglyoxime.

ビスナフチルスルホニルメタン、ビストリフルオロメチルスルホニルメタン、ビスメチルスルホニルメタン、ビスエチルスルホニルメタン、ビスプロピルスルホニルメタン、ビスイソプロピルスルホニルメタン、ビス−p−トルエンスルホニルメタン、ビスベンゼンスルホニルメタン等のビススルホン誘導体。   Bissulfone derivatives such as bisnaphthylsulfonylmethane, bistrifluoromethylsulfonylmethane, bismethylsulfonylmethane, bisethylsulfonylmethane, bispropylsulfonylmethane, bisisopropylsulfonylmethane, bis-p-toluenesulfonylmethane, and bisbenzenesulfonylmethane.

2−シクロヘキシルカルボニル−2−(p−トルエンスルホニル)プロパン、2−イソプロピルカルボニル−2−(p−トルエンスルホニル)プロパン等のβ−ケトスルホン酸誘導体。   Β-ketosulfonic acid derivatives such as 2-cyclohexylcarbonyl-2- (p-toluenesulfonyl) propane and 2-isopropylcarbonyl-2- (p-toluenesulfonyl) propane.

ジフェニルジスルホン、ジシクロヘキシルジスルホン等のジスルホン誘導体。
p−トルエンスルホン酸2,6−ジニトロベンジル、p−トルエンスルホン酸2,4−ジニトロベンジル等のニトロベンジルスルホネ−ト誘導体。
Disulfone derivatives such as diphenyldisulfone and dicyclohexyldisulfone.
Nitrobenzyl sulfonate derivatives such as p-toluenesulfonic acid 2,6-dinitrobenzyl and p-toluenesulfonic acid 2,4-dinitrobenzyl.

1,2,3−トリス(メタンスルホニルオキシ)ベンゼン、1,2,3−トリス(トリフルオロメタンスルホニルオキシ)ベンゼン、1,2,3−トリス(p−トルエンスルホニルオキシ)ベンゼン等のスルホン酸エステル誘導体。   Sulfonic acid ester derivatives such as 1,2,3-tris (methanesulfonyloxy) benzene, 1,2,3-tris (trifluoromethanesulfonyloxy) benzene, 1,2,3-tris (p-toluenesulfonyloxy) benzene .

N−ヒドロキシスクシンイミドメタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシンイミドトリフルオロメタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシンイミドエタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシンイミド1−プロパンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシンイミド2−プロパンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシンイミド1−ペンタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシンイミド1−オクタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシンイミドp−トルエンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシンイミドp−メトキシベンゼンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシンイミド2−クロロエタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシンイミドベンゼンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシンイミド−2,4,6−トリメチルベンゼンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシンイミド1−ナフタレンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシンイミド2−ナフタレンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシ−2−フェニルスクシンイミドメタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシマレイミドメタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシマレイミドエタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシ−2−フェニルマレイミドメタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシグルタルイミドメタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシグルタルイミドベンゼンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシフタルイミドメタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシフタルイミドベンゼンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシフタルイミドトリフルオロメタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシフタルイミドp−トルエンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシナフタルイミドメタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシナフタルイミドベンゼンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシ−5−ノルボルネン−2,3−ジカルボキシイミドメタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシ−5−ノルボルネン−2,3−ジカルボキシイミドトリフルオロメタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシ−5−ノルボルネン−2,3−ジカルボキシイミドp−トルエンスルホン酸エステル等のN−ヒドロキシイミド化合物のスルホン酸エステル誘導体等。   N-hydroxysuccinimide methanesulfonic acid ester, N-hydroxysuccinimide trifluoromethanesulfonic acid ester, N-hydroxysuccinimide ethanesulfonic acid ester, N-hydroxysuccinimide 1-propanesulfonic acid ester, N-hydroxysuccinimide 2-propanesulfonic acid ester, N-hydroxysuccinimide 1-pentanesulfonic acid ester, N-hydroxysuccinimide 1-octanesulfonic acid ester, N-hydroxysuccinimide p-toluenesulfonic acid ester, N-hydroxysuccinimide p-methoxybenzenesulfonic acid ester, N-hydroxysuccinimide 2 -Chloroethane sulfonic acid ester, N-hydroxysuccinimide benzene sulfonic acid ester, N- Droxysuccinimide-2,4,6-trimethylbenzenesulfonate, N-hydroxysuccinimide 1-naphthalenesulfonate, N-hydroxysuccinimide 2-naphthalenesulfonate, N-hydroxy-2-phenylsuccinimide methanesulfonate N-hydroxymaleimide methanesulfonic acid ester, N-hydroxymaleimide ethanesulfonic acid ester, N-hydroxy-2-phenylmaleimide methanesulfonic acid ester, N-hydroxyglutarimide methanesulfonic acid ester, N-hydroxyglutarimide benzenesulfonic acid Esters, N-hydroxyphthalimide methanesulfonate, N-hydroxyphthalimidebenzenesulfonate, N-hydroxyphthalate Imidotrifluoromethanesulfonic acid ester, N-hydroxyphthalimide p-toluenesulfonic acid ester, N-hydroxynaphthalimide methanesulfonic acid ester, N-hydroxynaphthalimide benzenesulfonic acid ester, N-hydroxy-5-norbornene-2,3- Dicarboximide methanesulfonate, N-hydroxy-5-norbornene-2,3-dicarboximide trifluoromethanesulfonate, N-hydroxy-5-norbornene-2,3-dicarboximide p-toluenesulfonate Sulfonic acid ester derivatives of N-hydroxyimide compounds such as

これらの中で、特にトリフルオロメタンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸(p−tert−ブトキシフェニル)ジフェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸トリス(p−tert−ブトキシフェニル)スルホニウム、p−トルエンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、p−トルエンスルホン酸(p−tert−ブトキシフェニル)ジフェニルスルホニウム、p−トルエンスルホン酸トリス(p−tert−ブトキシフェニル)スルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸トリナフチルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸シクロヘキシルメチル(2−オキソシクロヘキシル)スルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸(2−ノルボルニル)メチル(2−オキソシクロヘキシル)スルホニウム、1,2’−ナフチルカルボニルメチルテトラヒドロチオフェニウムトリフレ−ト等のオニウム塩、ビス(ベンゼンスルホニル)ジアゾメタン、ビス(p−トルエンスルホニル)ジアゾメタン、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(n−ブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(イソブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(sec−ブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(n−プロピルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(イソプロピルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(tert−ブチルスルホニル)ジアゾメタン等のジアゾメタン誘導体、ビス−O−(p−トルエンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−O−(n−ブタンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム等のグリオキシム誘導体、ビスナフチルスルホニルメタン等のビススルホン誘導体、N−ヒドロキシスクシンイミドメタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシンイミドトリフルオロメタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシンイミド1−プロパンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシンイミド2−プロパンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシンイミド1−ペンタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシンイミドp−トルエンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシナフタルイミドメタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシナフタルイミドベンゼンスルホン酸エステル等のN−ヒドロキシイミド化合物のスルホン酸エステル誘導体が好ましく用いられる。   Among these, in particular, triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, trifluoromethanesulfonic acid (p-tert-butoxyphenyl) diphenylsulfonium, trifluoromethanesulfonic acid tris (p-tert-butoxyphenyl) sulfonium, p-toluenesulfonic acid tri Phenylsulfonium, p-toluenesulfonic acid (p-tert-butoxyphenyl) diphenylsulfonium, p-toluenesulfonic acid tris (p-tert-butoxyphenyl) sulfonium, trifluoromethanesulfonic acid trinaphthylsulfonium, trifluoromethylsulfonic acid cyclohexylmethyl ( 2-oxocyclohexyl) sulfonium, trifluoromethanesulfonic acid (2-norbornyl) methyl (2-oxocyclohexyl) ) Sulfonium, onium salts such as 1,2'-naphthylcarbonylmethyltetrahydrothiophenium triflate, bis (benzenesulfonyl) diazomethane, bis (p-toluenesulfonyl) diazomethane, bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, bis (n -Diazomethane derivatives such as -butylsulfonyl) diazomethane, bis (isobutylsulfonyl) diazomethane, bis (sec-butylsulfonyl) diazomethane, bis (n-propylsulfonyl) diazomethane, bis (isopropylsulfonyl) diazomethane, bis (tert-butylsulfonyl) diazomethane , Glyoxime derivatives such as bis-O- (p-toluenesulfonyl) -α-dimethylglyoxime, bis-O- (n-butanesulfonyl) -α-dimethylglyoxime Bissulfone derivatives such as bisnaphthylsulfonylmethane, N-hydroxysuccinimide methanesulfonate, N-hydroxysuccinimide trifluoromethanesulfonate, N-hydroxysuccinimide 1-propanesulfonate, N-hydroxysuccinimide 2-propanesulfonate N-hydroxysuccinimide 1-pentanesulfonic acid ester, N-hydroxysuccinimide p-toluenesulfonic acid ester, N-hydroxynaphthalimide methanesulfonic acid ester, N-hydroxynaphthalimide benzenesulfonic acid ester, etc. A sulfonic acid ester derivative is preferably used.

なお、上記光酸発生剤は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。酸発生剤の添加量は、ベースポリマー(上記方法で得られたケイ素含有化合物)100質量部に対して、好ましくは0.01〜50質量部、より好ましくは0.05〜40質量部である。   In addition, the said photo-acid generator can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. The addition amount of the acid generator is preferably 0.01 to 50 parts by mass, more preferably 0.05 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base polymer (silicon-containing compound obtained by the above method). .

更に、本発明ではケイ素含有膜形成用組成物に、改質剤として、必要に応じて界面活性剤を配合することが可能である。ここで、界面活性剤としては非イオン性のものが好ましく、パーフルオロアルキルポリオキシエチレンエタノール、フッ素化アルキルエステル、パーフルオロアルキルアミンオキサイド、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、含フッ素オールガノシロキサン系化合物が挙げられる。例えばフロラード「FC−430」「FC−431」、「FC−4430」(いずれも住友スリーエム(株)製)、サーフロン「S−141」、「S−145」、「KH−10」、「KH−20」、「KH−30」、「KH−40」(いずれも旭硝子(株)製)、ユニダイン「DS−401」、「DS−403」、「DS−451」(いずれもダイキン工業(株)製)、メガファック「F−8151」(大日本インキ工業(株)製)、「X−70−092」、「X−70−093」(いずれも信越化学工業(株)製)等を挙げることができる。好ましくは、フロラード「FC−4430」、「KH−20」、「KH−30」、「X−70−093」が挙げられる。
なお、界面活性剤の添加量は、本発明の効果を妨げない範囲で通常量とすることができ、ベースポリマー100質量部に対し、0〜10質量部、特に0〜1質量部とすることが好ましい。
Furthermore, in this invention, it is possible to mix | blend surfactant as a modifier with a silicon-containing film formation composition as needed. Here, the surfactant is preferably a nonionic one, such as perfluoroalkyl polyoxyethylene ethanol, fluorinated alkyl ester, perfluoroalkylamine oxide, perfluoroalkylethylene oxide adduct, fluorine-containing allganosiloxane compound. Is mentioned. For example, Florard “FC-430”, “FC-431”, “FC-4430” (all manufactured by Sumitomo 3M Limited), Surflon “S-141”, “S-145”, “KH-10”, “KH” -20 "," KH-30 "," KH-40 "(all manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), Unidyne" DS-401 "," DS-403 "," DS-451 "(all Daikin Industries, Ltd.) ), MegaFuck “F-8151” (Dainippon Ink Industries Co., Ltd.), “X-70-092”, “X-70-093” (all manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), etc. Can be mentioned. Preferably, Florard “FC-4430”, “KH-20”, “KH-30”, and “X-70-093” are mentioned.
In addition, the addition amount of surfactant can be made into a normal amount in the range which does not prevent the effect of this invention, and shall be 0-10 mass parts with respect to 100 mass parts of base polymers, especially 0-1 mass part. Is preferred.

なお、上記のタイプの他、ケイ素含有膜を形成する材料はすでに多数公知になっており、基本的には何れの公知のものを使用できるが、次の2つ機能を持つものである必要がある。一つは露光光を吸収する機能であり、屈折率の光吸収能と膜厚の調整により、最適化する必要がある。もう一つは、反射防止膜上にレジストを塗布した際、レジスト樹脂と界面付近で交じり合ってしまう、所謂インターミキシングを起こさないよう、レジスト溶剤に不溶化されていることである。通常この不溶化は樹脂間の架橋により行う。一般にケイ素含有反射防止膜を形成する材料は、上記のような成膜工程中シラノール基同士で架橋反応の起きるSOGタイプの他に側鎖間、あるいは側鎖とシラノール間で架橋反応が起こるタイプがあり、いずれのタイプも使用できる。   In addition to the above types, many materials for forming a silicon-containing film are already known, and basically any known material can be used, but it must have the following two functions. is there. One is a function of absorbing exposure light, which needs to be optimized by adjusting the light absorption ability of the refractive index and the film thickness. The other is that when a resist is applied on the antireflection film, it is insolubilized in the resist solvent so as not to cause so-called intermixing that crosses the resist resin near the interface. This insolubilization is usually performed by cross-linking between resins. In general, the material for forming a silicon-containing antireflection film has a type in which a cross-linking reaction occurs between side chains or between a side chain and silanol in addition to the SOG type in which a cross-linking reaction occurs between silanol groups during the film forming process as described above. Yes, either type can be used.

以下に本発明の実施例および比較例をあげてさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples.

合成例(1)
メタノール60g、イオン交換水200g、35%塩酸1gを1,000mlガラスフラスコに仕込み、テトラエトキシシラン50g、メチルトリメトキシシラン50g及びフェニルトリメトキシシラン10gの混合物を室温で加えた。そのまま、8時間室温で加水分解縮合させた後、メタノール及び副生エタノールを減圧で留去した。そこにプロピレングリコールプロピルエーテル300mlを加え、減圧で濃縮してケイ素含有化合物のプロピレングリコールプロピルエーテル溶液300g(ポリマー濃度20%)を得た。このもののポリスチレン換算分子量を測定したところMw=2,000であった。
Synthesis example (1)
60 g of methanol, 200 g of ion-exchanged water and 1 g of 35% hydrochloric acid were charged into a 1,000 ml glass flask, and a mixture of 50 g of tetraethoxysilane, 50 g of methyltrimethoxysilane and 10 g of phenyltrimethoxysilane was added at room temperature. The product was subjected to hydrolysis and condensation for 8 hours at room temperature, and then methanol and by-product ethanol were distilled off under reduced pressure. Thereto was added 300 ml of propylene glycol propyl ether, and the mixture was concentrated under reduced pressure to obtain 300 g of a propylene glycol propyl ether solution of a silicon-containing compound (polymer concentration 20%). When the molecular weight of this in terms of polystyrene was measured, it was Mw = 2,000.

合成例(2)
合成例1で示した製造方法のうち、プロピレングリコールプロピルエーテルを4−メチル−2−ペンタノールに代えた以外は同様の方法でケイ素含有化合物の4−メチル−2−ペンタノール溶液300g(ポリマー濃度20%)を得た。得られた溶液をイオンクロマトグラフでクロルイオンを分析したところ、検出されなかった。このもののポリスチレン換算分子量を測定したところMw=2,500であった。
Synthesis example (2)
Of the production method shown in Synthesis Example 1, 300 g of a 4-methyl-2-pentanol solution of a silicon-containing compound (polymer concentration) except that propylene glycol propyl ether was replaced with 4-methyl-2-pentanol. 20%). When the resulting solution was analyzed for chloro ions by ion chromatography, it was not detected. When the molecular weight of this in terms of polystyrene was measured, it was Mw = 2,500.

合成例(3)
メタノール60g、イオン交換水200g、35%塩酸1gを1,000mlガラスフラスコに仕込み、テトラエトキシシラン50g、メチルトリメトキシシラン100g及びフェニルトリメトキシシラン10gの混合物を室温で加えた。そのまま、8時間室温で加水分解縮合させた後、メタノール及び副生エタノールを減圧で留去した。そこに、酢酸エチル800ml及び4−メチル−2−ペンタノール300mlを加え、水層を分液し、反応で使用した塩酸を除去した。残った有機層に1%マレイン酸水溶液100mlを加えて撹拌、静置、分液した。これを2回繰り返した後、イオン交換水100mlを加えて撹拌、静置、分液した。これを3回繰返した。残った有機層に4−メチル−2−ペンタノールを200ml加えて、減圧で濃縮してケイ素含有化合物の4−メチル−2−ペンタノール溶液300g(ポリマー濃度20%)を得た。得られた溶液をイオンクロマトグラフでクロルイオンを分析したところ、検出されなかった。このもののポリスチレン換算分子量を測定したところMw=2,800であった。
Synthesis example (3)
60 g of methanol, 200 g of ion-exchanged water and 1 g of 35% hydrochloric acid were charged into a 1,000 ml glass flask, and a mixture of 50 g of tetraethoxysilane, 100 g of methyltrimethoxysilane and 10 g of phenyltrimethoxysilane was added at room temperature. The product was subjected to hydrolysis and condensation for 8 hours at room temperature, and then methanol and by-product ethanol were distilled off under reduced pressure. Thereto, 800 ml of ethyl acetate and 300 ml of 4-methyl-2-pentanol were added, the aqueous layer was separated, and hydrochloric acid used in the reaction was removed. To the remaining organic layer, 100 ml of a 1% maleic acid aqueous solution was added, stirred, allowed to stand, and separated. After repeating this twice, 100 ml of ion-exchanged water was added, stirred, allowed to stand, and separated. This was repeated three times. 200 ml of 4-methyl-2-pentanol was added to the remaining organic layer and concentrated under reduced pressure to obtain 300 g of a 4-methyl-2-pentanol solution of a silicon-containing compound (polymer concentration 20%). When the resulting solution was analyzed for chloro ions by ion chromatography, it was not detected. When the molecular weight of this in terms of polystyrene was measured, it was Mw = 2,800.

(実施例1)
まず、基板上に4,4’−(9H−フルオレン−9−イリデン)ビスフェノールノボラック樹脂(分子量11000)(特開2005−128509)のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液(樹脂28質量部、溶剤100部)を回転塗布し、300℃、1分間、加熱成膜して、膜厚300nmの有機下層膜を形成した。
次に、上記有機下層膜上に第1のケイ素含有樹脂膜を成膜した。第1のケイ素含有膜形成用組成物として、合成例1の樹脂を用いた。
Example 1
First, a propylene glycol monomethyl ether acetate solution of 4,4 ′-(9H-fluorene-9-ylidene) bisphenol novolak resin (molecular weight 11000) (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-128509) on a substrate (resin 28 parts by mass, solvent 100 parts) Was spin-coated and heated to 300 ° C. for 1 minute to form a 300 nm-thick organic underlayer film.
Next, a first silicon-containing resin film was formed on the organic underlayer film. The resin of Synthesis Example 1 was used as the first silicon-containing film forming composition.

合成例1の樹脂:10質量部(溶液としては50質量部)
熱架橋促進剤:塩化トリフェニルスルホニウム 1質量部
有機溶剤:プロピレングリコールプロピルエーテル 200質量部
Resin of Synthesis Example 1: 10 parts by mass (50 parts by mass as a solution)
Thermal crosslinking accelerator: Triphenylsulfonium chloride 1 part by mass Organic solvent: Propylene glycol propyl ether 200 parts by mass

上記組成物を上記有機下層膜上に回転塗布し、ホットプレ−ト上、250℃で60秒間加熱し、200nmのケイ素含有反射防止膜を形成した。   The composition was spin-coated on the organic underlayer film and heated on a hot plate at 250 ° C. for 60 seconds to form a 200 nm silicon-containing antireflection film.

更に上記ケイ素含有反射防止膜上に第1のレジスト膜をArFエキシマレーザー光露光用レジスト組成物を用いて形成した。
樹脂

Figure 0004880652
10質量部
光酸発生剤:トリフェニルスルホニウムノナフルオロブタンスルホネート 0.2質量部
塩基性添加物:トリエタノールアミン 0.02質量部
溶剤:プロピレングリコールメチルエーテルアセテート 800質量部 Further, a first resist film was formed on the silicon-containing antireflection film using an ArF excimer laser light exposure resist composition.
resin
Figure 0004880652
10 parts by mass Photoacid generator: Triphenylsulfonium nonafluorobutanesulfonate 0.2 parts by mass Basic additive: Triethanolamine 0.02 parts by mass Solvent: Propylene glycol methyl ether acetate 800 parts by mass

上記組成物を、第1のケイ素含有樹脂膜を成膜した基板上に回転塗布し、120℃で60秒間加熱し、膜厚150nmの第1のレジスト膜を成膜した。   The composition was spin-coated on a substrate on which a first silicon-containing resin film was formed, and heated at 120 ° C. for 60 seconds to form a first resist film having a thickness of 150 nm.

次に、第1のレジスト膜は、定法に従い、レジストに応じた光源、例えばKrFエキシマレーザー光や、ArFエキシマレーザー光、あるいはFレーザー光を用いて、パターン露光後、個々のレジストに合わせて、必要な処理の後、現像操作を行うことでレジストパターンを得ることができる。 Next, the first resist film is subjected to pattern exposure using a light source corresponding to the resist, for example, KrF excimer laser light, ArF excimer laser light, or F 2 laser light, according to a conventional method, and is adjusted to each resist. The resist pattern can be obtained by performing a developing operation after necessary processing.

上記レジストの場合、例えばArF露光装置(ニコン社製;S307E、NA0.85、σ0.93、通常照明、6%ハーフトーン位相シフトマスク)で露光し、110℃で60秒間加熱後、2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液で現像し、280nmのピッチで、70nmのラインと210nmのスペースパターンの繰り返しパターンを得た。得られたポジ型の第1のレジストパターンには、フッティング等は観察されなかった。   In the case of the resist, for example, it is exposed with an ArF exposure apparatus (Nikon Corp .; S307E, NA0.85, σ0.93, normal illumination, 6% halftone phase shift mask), heated at 110 ° C. for 60 seconds, and then 2.38. Development was performed with an aqueous solution of% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) to obtain a repeating pattern of 70 nm lines and 210 nm space patterns at a pitch of 280 nm. No footing or the like was observed in the obtained positive first resist pattern.

次に、この第1のレジストパターンを第2のケイ素含有膜形成用組成物で埋め込む。第2のケイ素含有膜形成用組成物として、前記合成例2で示した樹脂を用いた。
合成例2の樹脂:20質量部(溶液としては100質量部)
熱架橋促進剤:塩化トリフェニルスルホニウム 1質量部
有機溶剤:4−メチル−2−ペンタノール 100質量部
Next, the first resist pattern is embedded with the second silicon-containing film forming composition. The resin shown in Synthesis Example 2 was used as the second silicon-containing film forming composition.
Resin of Synthesis Example 2: 20 parts by mass (100 parts by mass as a solution)
Thermal crosslinking accelerator: Triphenylsulfonium chloride 1 part by mass Organic solvent: 4-methyl-2-pentanol 100 parts by mass

上記組成物を上記で得られた第1のレジストパターン上に回転塗布し、ホットプレート上で、150℃で60秒間加熱し、200nmの第2のケイ素含有反射防止膜を形成した。   The composition was spin-coated on the first resist pattern obtained above and heated at 150 ° C. for 60 seconds on a hot plate to form a 200 nm second silicon-containing antireflection film.

最後に第2のケイ素含有膜上に第1のレジスト膜を成膜したレジスト組成物と同じ組成物を回転塗布し、120℃で60秒間加熱し、膜厚150nmの第2のレジスト膜を成膜した。
第1のレジストパタ−ン形成時と同様に、ArF露光装置で露光し、同様の手順を経て現像し、280nmのピッチで、70nmのラインと210nmのスペースパターンの繰り返しパターンを得た。この時、第1のレジストパターンのスペース部分の中央に第2のレジストパターンが形成出来るように露光マスクを調整した。出来上がったポジ型のパターンには、フッティング等は観察されなかった。
Finally, the same composition as the resist composition in which the first resist film is formed on the second silicon-containing film is spin-coated and heated at 120 ° C. for 60 seconds to form a second resist film having a thickness of 150 nm. Filmed.
As in the first resist pattern formation, exposure was performed with an ArF exposure apparatus, development was performed through the same procedure, and a repeated pattern of 70 nm lines and 210 nm space patterns was obtained at a pitch of 280 nm. At this time, the exposure mask was adjusted so that the second resist pattern could be formed in the center of the space portion of the first resist pattern. No footing or the like was observed in the completed positive pattern.

(実施例2)
まず、基板上に実施例1と同様に、膜厚300nmの有機下層膜を成膜した。次に、上記有機下層膜上に、第1のケイ素含有膜を成膜した。第1のケイ素含有膜形成用組成物として、合成例1の樹脂を用いた。
(Example 2)
First, an organic underlayer film having a thickness of 300 nm was formed on the substrate in the same manner as in Example 1. Next, a first silicon-containing film was formed on the organic underlayer film. The resin of Synthesis Example 1 was used as the first silicon-containing film forming composition.

合成例1の樹脂:10質量部(溶液としては50質量部)
熱架橋促進剤:塩化トリフェニルスルホニウム 1質量部
有機溶剤:プロピレングリコールプロピルエーテル 200質量部
Resin of Synthesis Example 1: 10 parts by mass (50 parts by mass as a solution)
Thermal crosslinking accelerator: Triphenylsulfonium chloride 1 part by mass Organic solvent: Propylene glycol propyl ether 200 parts by mass

上記組成物を上記有機下層膜上に回転塗布し、ホットプレート上、250℃で60秒間加熱し、200nmのケイ素含有反射防止膜を成膜した。   The composition was spin-coated on the organic underlayer film and heated on a hot plate at 250 ° C. for 60 seconds to form a 200 nm silicon-containing antireflection film.

更に上記ケイ素含有反射防止膜上に実施例1と同じ第1のレジスト組成物を、第1のケイ素含有樹脂膜上に回転塗布し、120℃で60秒間加熱し、膜厚150nmの第1のレジスト膜を成膜した   Further, the same first resist composition as that of Example 1 was spin-coated on the silicon-containing antireflection film on the first silicon-containing resin film, heated at 120 ° C. for 60 seconds, and a first film having a thickness of 150 nm was formed. A resist film was formed

実施例1と同様の処理により、280nmのピッチで、70nmのラインと210nmのスペースパターンの繰り返しパターンを得た。得られたポジ型の第1のレジストパターンには、フッティング等は観察されなかった。   By the same treatment as in Example 1, a repeated pattern of a 70 nm line and a 210 nm space pattern was obtained at a pitch of 280 nm. No footing or the like was observed in the obtained positive first resist pattern.

次に、この第1のレジストパターンを第2のケイ素含有膜形成用組成物で埋め込む。第2のケイ素含有膜形成用組成物として、前記合成例3で示した樹脂を用いた。
合成例3の樹脂:20質量部(溶液としては100質量部)
熱架橋促進剤:塩化トリフェニルスルホニウム 2質量部
有機溶剤:4−メチル−2−ペンタノール 100質量部
Next, the first resist pattern is embedded with the second silicon-containing film forming composition. The resin shown in Synthesis Example 3 was used as the second silicon-containing film forming composition.
Resin of Synthesis Example 3: 20 parts by mass (100 parts by mass as a solution)
Thermal crosslinking accelerator: Triphenylsulfonium chloride 2 parts by mass Organic solvent: 4-methyl-2-pentanol 100 parts by mass

上記組成物を上記で得られた第1のレジストパターン上に回転塗布し、ホットプレート上で、150℃で60秒間加熱し、200nmの第2のケイ素含有反射防止膜を形成した。   The composition was spin-coated on the first resist pattern obtained above and heated at 150 ° C. for 60 seconds on a hot plate to form a 200 nm second silicon-containing antireflection film.

次に、この第2のケイ素含有膜上に、第3のケイ素含有樹脂膜を成膜した。第3のケイ素含有膜形成用組成物として、合成例1の樹脂を用いた。   Next, a third silicon-containing resin film was formed on the second silicon-containing film. The resin of Synthesis Example 1 was used as the third silicon-containing film forming composition.

合成例1の樹脂:10質量部(溶液としては50質量部)
熱架橋促進剤:塩化トリフェニルスルホニウム 1質量部
有機溶剤:プロピレングリコールプロピルエーテル 200質量部
Resin of Synthesis Example 1: 10 parts by mass (50 parts by mass as a solution)
Thermal crosslinking accelerator: Triphenylsulfonium chloride 1 part by mass Organic solvent: Propylene glycol propyl ether 200 parts by mass

最後に第3のケイ素含有膜上に第1のレジスト膜を成膜したレジスト組成物と同じ組成物を回転塗布し、120℃で60秒間加熱し、膜厚150nmの第2のレジスト膜を成膜した。
第1のレジストパタ−ン形成時と同様に、ArF露光装置で露光し、同様の手順を経て現像し、280nmのピッチで、70nmのラインと210nmのスペースパターンの繰り返しパターンを得た。この時、第1のレジストパターンのスペース部分の中央に第2のレジストパターンが形成出来るように露光マスクを調整した。出来上がったポジ型のパターンには、フッティング等は観察されなかった。
Finally, the same composition as the resist composition in which the first resist film is formed on the third silicon-containing film is spin-coated and heated at 120 ° C. for 60 seconds to form a second resist film having a thickness of 150 nm. Filmed.
As in the first resist pattern formation, exposure was performed with an ArF exposure apparatus, development was performed through the same procedure, and a repeated pattern of 70 nm lines and 210 nm space patterns was obtained at a pitch of 280 nm. At this time, the exposure mask was adjusted so that the second resist pattern could be formed in the center of the space portion of the first resist pattern. No footing or the like was observed in the completed positive pattern.

上記、実施例1及び2で得られた基板を下記の操作でドライエッチング加工した。
まず、第2のレジストパターンをエッチングマスクとして、有機物材料に対し、酸化ケイ素のエッチング速度が優位に高いドライエッチング条件でのエッチングを行った。条件として、東京エレクトロン社製ドライエッチング装置TE−8500Pを用い、チャンバー圧力40Pa、RFパワー1300W、ギャップ9mm、CHF3ガス流量30ml/min、CFガス流量30ml/min、ArFガス流量100ml/minを使用した。このドライエッチングにより、第2、第3のケイ素含有膜をエッチング加工すると、レジスト膜のサイドエッチングによるパターン変化の影響を殆ど受けずに、ケイ素含有膜パターンを得ることができる。すなわち、第1のレジストパターンの方がケイ素含有膜に比べてエッチング速度が遅いため、第2のレジストパターンのスペース部分に第1のレジストパターンが残ってくる。更にエッチングを続けて、第1のケイ素含有膜をエッチング加工することで、露光時に形成されたパターンの半分のピッチでエッチングパターンが形成される。
The substrates obtained in Examples 1 and 2 were dry etched by the following operation.
First, using the second resist pattern as an etching mask, the organic material was etched under dry etching conditions where the etching rate of silicon oxide was significantly high. As conditions, a dry etching apparatus TE-8500P manufactured by Tokyo Electron Co., Ltd., chamber pressure 40 Pa, RF power 1300 W, gap 9 mm, CHF 3 gas flow rate 30 ml / min, CF 4 gas flow rate 30 ml / min, ArF gas flow rate 100 ml / min are used. did. When the second and third silicon-containing films are etched by this dry etching, a silicon-containing film pattern can be obtained almost without being affected by the pattern change caused by the side etching of the resist film. That is, since the first resist pattern has a slower etching rate than the silicon-containing film, the first resist pattern remains in the space portion of the second resist pattern. Further, the etching is continued and the first silicon-containing film is etched to form an etching pattern with a half pitch of the pattern formed at the time of exposure.

次に上記で得たパターン転写されたケイ素含有膜を持つ基板に対し、さらにケイ素に対し、有機下層膜材料のエッチング速度が優位に高いドライエッチング条件として、上記酸素プラズマによる反応性ドライエッチング(チャンバー圧力60Pa、RFパワー600W、Arガス流量40sccm、Oガス流量60sccm、ギャップ9mm)により、有機膜をエッチング加工し、レジストパターンとして得られた露光パターンが半分のピッチで有機下層膜に転写させた。 Next, with respect to the substrate having the pattern-transferred silicon-containing film obtained above, as a dry etching condition in which the etching rate of the organic underlayer film material is significantly higher than that of silicon, reactive dry etching (chamber The organic film was etched by pressure 60 Pa, RF power 600 W, Ar gas flow rate 40 sccm, O 2 gas flow rate 60 sccm, gap 9 mm), and the exposure pattern obtained as a resist pattern was transferred to the organic underlayer film at half the pitch. .

この際使用されるドライエッチング条件例としては、上記酸素を含有するガスプラズマによる方法の他、水素−窒素を含有するガスプラズマによる方法等が使用できる。このエッチング工程により有機下層膜のパターンが得られるが、同時に最上層のレジスト膜層は、通常失われ、最表層は反射防止膜あるいはより強いエッチングを行なった場合には、酸化ケイ素膜となる。   As examples of dry etching conditions used at this time, in addition to the above-described method using gas plasma containing oxygen, a method using gas plasma containing hydrogen-nitrogen can be used. Although the pattern of the organic lower layer film is obtained by this etching process, the uppermost resist film layer is usually lost at the same time, and the outermost layer becomes a silicon oxide film when an antireflection film or stronger etching is performed.

さらにここで得られた有機下層膜パターンをエッチングマスクとして、基板のドライエッチングを行った。ここでは、例えば、上記フッ素系ドライエッチング条件を再び使用すると、基板である、酸化ケイ素あるいは金属ケイ素等にパターンが高精度に転写される。このエッチングは、基本的には単グ条件を何れも使用することができ、例えば塩素系ドライエッチングを行っても良い層レジスト法に使用するドライエッチン。なお、このドライエッチング条件を例えばフッ素系ガスプラズマを使用した場合には、基板のエッチングと同時に、有機下層膜上に残っている反射防止膜および酸化ケイ素膜はエッチング除去される。   Further, the substrate was dry-etched using the organic underlayer film pattern obtained here as an etching mask. Here, for example, when the above-described fluorine-based dry etching conditions are used again, the pattern is transferred to the substrate, such as silicon oxide or metal silicon, with high accuracy. This etching can basically use any single conditions, for example, dry etching used in a layer resist method in which chlorine-based dry etching may be performed. Note that, for example, when fluorine gas plasma is used as the dry etching condition, the antireflection film and the silicon oxide film remaining on the organic underlayer film are removed by etching simultaneously with the etching of the substrate.

以上の工程の後に、基板へのパターン転写が終了するが、最終的に基板上に残っている有機下層膜は、例えば酸素ガスプラズマ、あるいは水素−窒素によるエッチング等によって除去できる。このように、本発明のパターン形成方法によれば、露光時に形成されたパタ−ンのピッチを1回のエッチング工程で2倍の密度で形成出来るようになる。   After the above steps, the pattern transfer to the substrate is completed, but the organic underlayer film finally remaining on the substrate can be removed by, for example, oxygen gas plasma or etching with hydrogen-nitrogen. As described above, according to the pattern forming method of the present invention, the pitch of the pattern formed at the time of exposure can be formed with a double density in one etching process.

本発明に係るパターン形成プロセスの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the pattern formation process which concerns on this invention. 第3のケイ素含有膜を形成する工程を含んだ本発明に係るパターン形成プロセスの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the pattern formation process which concerns on this invention including the process of forming a 3rd silicon-containing film.

符号の説明Explanation of symbols

1…基板、 2、2’…有機下層膜、 3…第1のケイ素含有膜、
4…第1のレジスト膜、 4’…第1のレジストパターン、
5…第2のケイ素含有膜、 6…第2のレジスト膜、
6’…第2のレジストパターン、 7…ケイ素含有膜パターン、
8…有機下層膜パターン、 9…第3のケイ素含有膜
1’…基板に形成されるパターン。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Board | substrate, 2, 2 '... Organic underlayer film, 3 ... 1st silicon containing film | membrane,
4 ... 1st resist film, 4 '... 1st resist pattern,
5 ... second silicon-containing film, 6 ... second resist film,
6 '... second resist pattern, 7 ... silicon-containing film pattern,
8 ... Organic underlayer film pattern, 9 ... Third silicon-containing film
1 '... A pattern formed on the substrate.

Claims (11)

リソグラフィーにより基板にパタ−ンを形成する方法において、少なくとも、基板上に有機下層膜を成膜し、該有機下層膜上に第1のケイ素含有膜を成膜し、該第1のケイ素含有膜の上に主要構成成分にケイ素含有樹脂を含まないレジストを第1のレジスト膜として成膜して、露光、現像により第1のレジストパターンを形成する工程と、該工程で形成された前記第1のレジストパターンの上に第2のケイ素含有膜を成膜して、更に該第2のケイ素含有膜の上に主要構成成分にケイ素含有樹脂を含まないレジストを第2のレジスト膜として成膜し、露光、現像により第2のレジストパターンを形成する工程と、該工程で形成された前記第2のレジストパターンをエッチングマスクとしてドライエッチングにより前記第2のケイ素含有膜をエッチングすると共に、同時に露出する前記第1のレジストパターンをエッチングマスクとして前記第1のケイ素含有膜をエッチングして、前記第1のレジストパターンと前記第2のレジストパターンを併せたパターンを前記第1および第2のケイ素含有膜に転写してケイ素含有膜パターンを形成する工程と、更に得られた前記ケイ素含有膜パターンをエッチングマスクとしてドライエッチングにより前記有機下層膜にパターンを転写して有機下層膜パタ−ンを形成する工程と、更に得られた前記有機下層膜パターンをエッチングマスクとしてドライエッチングにより前記基板を加工する工程を行うことによって基板にパターンを形成することを特徴とするパタ−ン形成方法。   In a method of forming a pattern on a substrate by lithography, at least an organic underlayer film is formed on the substrate, a first silicon-containing film is formed on the organic underlayer film, and the first silicon-containing film is formed A resist containing no silicon-containing resin as a main constituent is formed as a first resist film, and a first resist pattern is formed by exposure and development; and the first resist formed in the step A second silicon-containing film is formed on the resist pattern, and a resist that does not contain a silicon-containing resin as a main constituent component is further formed on the second silicon-containing film as a second resist film. Forming a second resist pattern by exposure and development, and etching the second silicon-containing film by dry etching using the second resist pattern formed in the step as an etching mask. And etching the first silicon-containing film using the first resist pattern exposed at the same time as an etching mask to form a pattern in which the first resist pattern and the second resist pattern are combined. And a step of forming a silicon-containing film pattern by transferring to the second silicon-containing film, and further transferring the pattern to the organic underlayer film by dry etching using the obtained silicon-containing film pattern as an etching mask. The pattern formation is characterized in that a pattern is formed on the substrate by performing a pattern forming step and a step of processing the substrate by dry etching using the obtained organic underlayer film pattern as an etching mask. Method. 前記第2のケイ素含有膜を成膜して、該第2のケイ素含有膜の上に第2のレジスト膜を成膜する前に、前記第2のケイ素含有膜の上に、第3のケイ素含有膜を成膜することを特徴とする請求項1に記載のパターン形成方法。   Before forming the second silicon-containing film and forming the second resist film on the second silicon-containing film, a third silicon is formed on the second silicon-containing film. The pattern forming method according to claim 1, wherein a containing film is formed. 前記第3のケイ素含有膜を形成するためのケイ素含有膜形成用組成物として、前記第1のケイ素含有膜を形成するためのケイ素含有膜形成用組成物を用いることを特徴とする請求項2に記載のパターン形成方法。   3. The silicon-containing film forming composition for forming the first silicon-containing film is used as the silicon-containing film forming composition for forming the third silicon-containing film. The pattern forming method according to 1. 前記第1、第2及び第3のケイ素含有膜を形成するためのケイ素含有膜形成用組成物として、酸を触媒として用いて加水分解性ケイ素化合物を加水分解縮合することにより得られるケイ素含有化合物を用いることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のパターン形成方法。   A silicon-containing compound obtained by hydrolytic condensation of a hydrolyzable silicon compound using an acid as a catalyst as the silicon-containing film-forming composition for forming the first, second and third silicon-containing films The pattern forming method according to claim 1, wherein the pattern forming method is used. 前記ケイ素含有化合物の加水分解縮合触媒として、無機酸及びスルホン酸誘導体から選ばれる1種類以上の化合物を用いることを特徴とする請求項4に記載のパターン形成方法。   The pattern formation method according to claim 4, wherein at least one compound selected from inorganic acids and sulfonic acid derivatives is used as a hydrolysis-condensation catalyst for the silicon-containing compound. 前記ケイ素含有膜形成用組成物は、前記ケイ素含有化合物に、更に、少なくとも熱架橋促進剤と有機溶剤を配合してなるものとすることを特徴とする請求項4または請求項5に記載のパターン形成方法。   The pattern according to claim 4 or 5, wherein the silicon-containing film-forming composition is obtained by further blending the silicon-containing compound with at least a thermal crosslinking accelerator and an organic solvent. Forming method. 前記熱架橋促進剤は、少なくとも下記一般式(1)又は(2)で表わされる1種以上の化合物とすることを特徴とする請求項6に記載のパターン形成方法。
X (1)
(式中、Lはリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム又はセシウム、Xは水酸基、又は炭素数1〜30の1価又は2価以上の有機酸基、aは1以上の整数、bは0又は1以上の整数で、a+bは水酸基又は有機酸基の価数である。)
MA (2)
(式中、Mはスルホニウム、ヨードニウム又はアンモニウムであり、Aは非求核性対向イオンである。)
The pattern forming method according to claim 6, wherein the thermal crosslinking accelerator is at least one compound represented by the following general formula (1) or (2).
L a H b X (1)
(Wherein L is lithium, sodium, potassium, rubidium or cesium, X is a hydroxyl group, or a monovalent or divalent or higher organic acid group having 1 to 30 carbon atoms, a is an integer of 1 or more, b is 0 or 1 In the above integers, a + b is a valence of a hydroxyl group or an organic acid group.)
MA (2)
(Wherein M is sulfonium, iodonium or ammonium, and A is a non-nucleophilic counterion.)
前記ケイ素含有膜形成組成物は、更に、炭素数が1〜30の1価または2価以上の有機酸を配合してなるものとすることを特徴とする請求項3乃至7のいずれか一項に記載のパターン形成方法。   The silicon-containing film-forming composition is further formed by blending a monovalent or divalent or higher organic acid having 1 to 30 carbon atoms. The pattern forming method according to 1. 前記加水分解縮合することにより得られるケイ素含有化合物の反応混合物から酸触媒を実質的に除去して得られるケイ素含有化合物を用いることを特徴とする請求項4乃至8のいずれか一項に記載のパターン形成方法。   The silicon-containing compound obtained by substantially removing the acid catalyst from the reaction mixture of the silicon-containing compound obtained by the hydrolytic condensation is used. Pattern forming method. 前記ケイ素含有樹脂を含まないレジストとして、ポジ型の化学増幅型レジストを用いることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載のパターン形成方法。   The pattern forming method according to claim 1, wherein a positive chemically amplified resist is used as the resist not including the silicon-containing resin. 前記有機下層膜は、芳香族骨格を有する有機膜とすることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一項に記載のパターン形成方法。

The pattern formation method according to claim 1, wherein the organic underlayer film is an organic film having an aromatic skeleton.

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