JP6332113B2 - Shrink material and pattern forming method - Google Patents

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Description

本発明は、レジストパターンの寸法を効果的に縮小することができるシュリンク材料、及びこれを用いたパターン形成方法に関する。   The present invention relates to a shrink material capable of effectively reducing the size of a resist pattern, and a pattern forming method using the shrink material.

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を打ち破るために、ArFエキシマレーザー液浸リソグラフィーにダブルパターニングを組み合わせた微細加工が行われている。ダブルパターニングの方法としては、エッチングによって露光したパターンを基板のハードマスクに転写し、ピッチを半分ずらした位置に2回目の露光を行い、ハードマスクを加工するLELE(Litho-Etch-Litho-Etch)法が挙げられる。この方法は、2回の露光の位置ズレが生じる問題を有している。一方、レジストパターンをハードマスクに転写し、ハードマスクの両側の側壁に膜を付けて、これによってパターンを倍加するSADP(Self-Aligned Double Patterning)法は、露光が1回で済むために位置ズレの問題を低減できる。プロセスを簡略化するために、ハードマスクの側壁ではなく現像後のレジストパターンの側壁に酸化ケイ素膜を形成してこれによってパターンを倍加するSADP法も提案されている。SADP法によってラインパターンのピッチを半分にすることが可能であり、SADPを2回繰り返しすることによってピッチを1/4に縮小することが可能である。   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 In order to overcome this problem, microfabrication in which double patterning is combined with ArF excimer laser immersion lithography is performed. LELE (Litho-Etch-Litho-Etch) is a double patterning method in which the pattern exposed by etching is transferred to the hard mask of the substrate, and the second exposure is performed at a position shifted by half the pitch to process the hard mask. Law. This method has a problem of causing a positional deviation between two exposures. On the other hand, the SADP (Self-Aligned Double Patterning) method, in which a resist pattern is transferred to a hard mask and a film is formed on both side walls of the hard mask, thereby doubling the pattern, requires only one exposure so that the position is shifted. Problem can be reduced. In order to simplify the process, a SADP method has also been proposed in which a silicon oxide film is formed not on the side wall of the hard mask but on the side wall of the resist pattern after development, thereby doubling the pattern. The pitch of the line pattern can be halved by the SADP method, and the pitch can be reduced to ¼ by repeating SADP twice.

ラインパターンの縮小とともに、ホールパターンの縮小も必要である。ホールパターンの縮小がないと、チップ全体の縮小として不完全である。ホールパターンのシュリンク方法としては、特許文献1記載のRELACS法が挙げられる。現像後のレジストパターン上に架橋剤を含む水溶性材料を塗布し、ベークによってレジスト表面を架橋させてレジストパターンを厚膜化することによって、ホールパターンの寸法を縮小させる方法である。特許文献2には、レジスト表面のカルボキシル基に中和反応しながら付着することによって厚膜化する材料として、アミノ基を有する高分子材料やポリアミンを含むシュリンク材料が報告されている。更には、ブロックコポリマーの自己配列技術(Direct self assembly;DSA)を用いてホールパターンをシュリンクさせる方法も提案されている(非特許文献1)。   Along with the reduction of the line pattern, it is also necessary to reduce the hole pattern. Without the reduction of the hole pattern, the reduction of the entire chip is incomplete. As a hole pattern shrinking method, the RELACS method described in Patent Document 1 can be cited. In this method, the dimension of the hole pattern is reduced by applying a water-soluble material containing a crosslinking agent onto the resist pattern after development and crosslinking the resist surface by baking to increase the thickness of the resist pattern. Patent Document 2 reports a polymer material having an amino group and a shrink material containing a polyamine as a material that is thickened by adhering to a carboxyl group on the resist surface while performing a neutralization reaction. Furthermore, a method of shrinking a hole pattern using a block copolymer self-alignment technique (DSA) has also been proposed (Non-patent Document 1).

RELACS法によるシュリンクでは、レジスト内の酸触媒による架橋剤を用いる場合、酸の拡散が不均一なことによってシュリンク後のホールの寸法が不均一になる問題が生じる。アミノポリマーの中和付着によるシュリンクでは、レジスト表面の凹凸をそのまま反映してパターンが厚膜化されるために、現像後のレジストパターンの寸法ばらつきとシュリンク後の寸法ばらつきが同じである。ブロックコポリマーを用いたDSAによるシュリンクでは、シュリンク量が大きくてシュリンク後の寸法ばらつきが小さいメリットがある。しかしながら、寸法の異なるホールにDSAを適用させると、ブロックコポリマーの配列に矛盾が生じるホール寸法ではシュリンクができないとか、トレンチパターンにDSAを適用させると複数のホールパターンになってしまう等の形状が変形してしまう問題が指摘されている。   In shrinking by the RELACS method, when an acid-catalyzed cross-linking agent in a resist is used, there is a problem that the size of holes after shrinking becomes non-uniform due to non-uniform acid diffusion. In shrink due to neutralization adhesion of amino polymer, the pattern thickness is increased by directly reflecting the unevenness of the resist surface, so that the resist pattern dimensional variation after development and the dimensional variation after shrink are the same. In shrinking by DSA using a block copolymer, there is an advantage that the shrink amount is large and the dimensional variation after shrinking is small. However, if DSA is applied to holes with different dimensions, the shape of the block copolymer may be shrunk when the hole dimensions cause inconsistencies in the arrangement of the block copolymer, or multiple hole patterns may be formed when DSA is applied to the trench pattern. It has been pointed out the problem.

そのため、形状を変化させずにホールパターンをシュリンクさせることができ、現像後のレジストパターンの寸法ばらつきやエッジラフネス(LWR)を改善し得るシュリンク材料の開発が求められている。   Therefore, there is a demand for the development of a shrink material that can shrink the hole pattern without changing the shape and can improve the dimensional variation and edge roughness (LWR) of the resist pattern after development.

特開平10−73927号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-73927 特開2008−275995号公報JP 2008-275995 A 特開2007−293294号公報JP 2007-293294 A

Proc. SPIE, Vol. 8323, p83230W-1 (2012)Proc. SPIE, Vol. 8323, p83230W-1 (2012)

前述したように、レジストパターン上に架橋型あるいは中和反応の付着型のRELACS剤を適用する方法では、形状の変形はないもののレジストパターンの寸法変動を低減させることができない。また、特許文献3ではアルカリ現像で形成したポジティブトーンのレジストパターンに対するアルカリ水溶液処理型のシュリンク材料が提案されているが、狭ピッチのホールパターンのパターンシュリンクに関しては、十分なシュリンク量と良好な寸法ばらつきを得ることができない。   As described above, the method of applying a crosslinking type or neutralization reaction type RELACS agent on the resist pattern cannot reduce the dimensional variation of the resist pattern, although the shape is not deformed. Further, Patent Document 3 proposes an alkaline aqueous solution type shrink material for a positive tone resist pattern formed by alkali development. However, with respect to pattern shrink of a narrow pitch hole pattern, a sufficient shrink amount and good dimensions are proposed. Variations cannot be obtained.

本発明は、前記事情に鑑みなされたもので、寸法ばらつきを改善しながらホールパターンをシュリンクすることが可能であるシュリンク材料、及びこれを用いたパターン形成方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a shrink material capable of shrinking a hole pattern while improving dimensional variations, and a pattern forming method using the shrink material.

本発明者らは、前記目的を達成するため、現像後のレジストパターンを効率的に縮小できるシュリンク材料、及びこれを用いたパターン形成方法の検討を行った。その結果、酸不安定基で置換されたカルボキシル基を有する高分子化合物と酸発生剤とをベースとするレジスト膜に露光と有機溶剤現像で形成したネガティブトーンのレジストパターン上に、所定の高分子化合物と現像後のレジストパターンを消失させない溶剤を含む溶剤とを含むシュリンク材料を塗布し、更にベークし、有機溶剤によって余分な該材料を剥離することで、レジストパターンのホール及び/又はスリット部分の寸法を制御よく縮小させることを見出し、本発明を完成させた。   In order to achieve the above object, the present inventors have studied a shrink material that can efficiently reduce a resist pattern after development, and a pattern forming method using the shrink material. As a result, a predetermined polymer is formed on a negative tone resist pattern formed by exposure and organic solvent development on a resist film based on a polymer compound having a carboxyl group substituted with an acid labile group and an acid generator. A shrink material containing a compound and a solvent containing a solvent that does not erase the resist pattern after development is applied, further baked, and the excess material is peeled off with an organic solvent, so that the hole and / or slit portion of the resist pattern is removed. The inventors have found that the dimensions can be reduced with good control, and have completed the present invention.

したがって、本発明は、下記シュリンク材料及びこれを用いたパターン形成方法を提供する。
[1]下記式(1a)及び(1b)で表される繰り返し単位から選ばれる少なくとも1つの単位を含む高分子化合物と、現像後のレジストパターンを消失させない溶剤を含む溶剤とを含むことを特徴とするシュリンク材料。

Figure 0006332113
(式中、Aは、単結合、又は鎖の中間にエーテル性酸素原子を含んでもよい炭素数1〜10のアルキレン基を表す。R1は、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基を表す。R2は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ハロゲン置換されていてもよい炭素数2〜8の直鎖状、分岐状若しくは環状のアシルオキシ基、ハロゲン置換されていてもよい炭素数1〜6の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、又はハロゲン置換されていてもよい炭素数1〜6の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルコキシ基を表す。Lは、水素原子、鎖の中間にエーテル性酸素原子、カルボニル基若しくはカルボニルオキシ基を含んでもよい炭素数1〜10の直鎖状、分岐状若しくは環状の1価脂肪族炭化水素基、又は置換基を有してもよい1価芳香環含有基を表す。Zは、これが結合する炭素原子と共に形成される炭素数5〜15の脂環基を表す。Rx及びRyは、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基若しくはアルコキシ基で置換されていてもよい炭素数1〜15の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基であるが、Rx及びRyの少なくとも一方は、炭素数5〜15の環状のアルキル基である。fは1〜3の整数を表し、sは0〜2の整数を表し、aは(5+2s−f)である。mは0又は1を表す。)
[2]前記高分子化合物が、更に、下記式(2)で表される繰り返し単位を含む[1]のシュリンク材料。
Figure 0006332113
(式中、Bは、単結合、又は鎖の中間にエーテル性酸素原子を含んでもよい炭素数1〜10のアルキレン基を表す。R1は前記と同じ。R3は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ハロゲン置換されていてもよい炭素数2〜8の直鎖状、分岐状若しくは環状のアシルオキシ基、ハロゲン置換されていてもよい炭素数1〜6の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、又はハロゲン置換されていてもよい炭素数1〜6の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルコキシ基を表す。gは0〜3の整数を表し、tは0〜2の整数を表し、bは(5+2t−g)である。nは0又は1を表す。)
]前記高分子化合物が、更に、下記式(4)及び(5)で表される繰り返し単位から選ばれる少なくとも1つを含む[1]又は2]のシュリンク材料。
Figure 0006332113
(式中、R5及びR6は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ハロゲン置換されていてもよい炭素数2〜8の直鎖状、分岐状若しくは環状のアシルオキシ基、ハロゲン置換されていてもよい炭素数1〜6の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、又はハロゲン置換されていてもよい炭素数1〜6の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルコキシ基を表す。i及びjは、それぞれ独立に0〜2の整数である。dは(6−i)である。eは(4−j)である。)
]前記高分子化合物が、更に、下記式(A)〜(E)で表される繰り返し単位から選ばれる少なくとも1つを含む[1]〜[]のいずれかのシュリンク材料。
Figure 0006332113
(式中、R1は、前記と同じ。XAは、酸不安定基を表す。XB及びXCは、それぞれ独立に、単結合、又は炭素数1〜4の直鎖状若しくは分岐状の2価炭化水素基を表す。XDは、炭素数1〜16の直鎖状、分岐状又は環状の2〜5価の脂肪族炭化水素基を表し、該炭化水素基を構成する−CH2−が−O−又は−C(=O)−に置換されていてもよい。XEは、酸不安定基を表す。YAは、ラクトン、スルトン又はカーボネート構造を有する置換基を示す。ZAは、水素原子、又は炭素数1〜30のフルオロアルキル基又は炭素数1〜15のフルオロアルコール含有置換基を示す。k1Aは、1〜3の整数を示す。k1Bは、1〜4の整数を表す。)
]前記高分子化合物が、更に、下記式(F)で表される繰り返し単位を含む[1]〜[]のいずれかのシュリンク材料。
Figure 0006332113
(式中、R101は、水素原子又はメチル基である。Xは、単結合、−C(=O)−、−C(=O)−O−又は−C(=O)−NH−である。R102は、単結合、又は炭素数1〜10の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキレン基であり、エーテル基、エステル基、カルボニル基、−N=又は−S−を有していてもよく、又はフェニレン基若しくはナフチレン基である。R103及びR104は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜4の直鎖状又は分岐状のアルキル基又は酸不安定基であり、R103とR104とが結合してこれらが結合する窒素原子と共に環を形成してもよく、環の中にエーテル結合を有していてもよく、R103及びR104のどちらか一方がR102と結合してこれらが結合する窒素原子と共に環を形成してもよい。k1Cは1又は2である。)
]更に、下記式(9)で表される塩を含む[1]〜[]のいずれかのシュリンク材料。
Figure 0006332113
(式中、R11は、炭素数1〜20の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、炭素数2〜20の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルケニル基、又は炭素数6〜20の1価芳香環含有基を表し、これらの基の炭素原子に結合する水素原子の一部又は全部が、フッ素原子、ラクトン環含有基、ラクタム環含有基又はヒドロキシ基で置換されていてもよく、これらの基の炭素−炭素結合間に、エーテル基、エステル基又はカルボニル基が介在していてもよい。M+は、スルホニウムカチオン、ヨードニウムカチオン又はアンモニウムカチオンを表す。)
]更に、下記式(10)で表される塩を含む[1]〜[]のいずれかのシュリンク材料。
Figure 0006332113
(式中、R12は、酸素原子を含んでもよい炭素数1〜35の直鎖状、分岐状又は環状の1価炭化水素基を表し、この基の炭素原子に結合する水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換されていてもよいが、スルホン酸のα位の炭素原子に結合する水素原子はフッ素原子で置換されない。M+は、スルホニウムカチオン、ヨードニウムカチオン又はアンモニウムカチオンを表す。)
]更に、第1級、第2級及び第3級の脂肪族アミン類、混成アミン類、芳香族アミン類、複素環アミン類、カルボキシル基を有する含窒素化合物、スルホニル基を有する含窒素化合物、ヒドロキシ基を有する含窒素化合物、ヒドロキシフェニル基を有する含窒素化合物、アルコール性含窒素化合物、アミド誘導体、イミド誘導体並びにカーバメート類から選ばれる少なくとも1種の塩基性化合物を含む[1]〜[]のいずれかのシュリンク材料。
]前記現像後のレジストパターンを消失させない溶剤が、炭素数7〜16のエステル系溶剤、炭素数8〜16のケトン系溶剤又は炭素数4〜10のアルコール系溶剤である[1]〜[]のいずれかのシュリンク材料。
[1]前記炭素数7〜16のエステル系溶剤が、酢酸ペンチル、酢酸イソペンチル、酢酸2−メチルブチル、酢酸ヘキシル、酢酸2−エチルヘキシル、酢酸シクロヘキシル、酢酸メチルシクロヘキシル、ギ酸ヘキシル、吉草酸エチル、吉草酸プロピル、吉草酸イソプロピル、吉草酸ブチル、吉草酸イソブチル、吉草酸t−ブチル、吉草酸ペンチル、吉草酸イソペンチル、イソ吉草酸エチル、イソ吉草酸プロピル、イソ吉草酸イソプロピル、イソ吉草酸ブチル、イソ吉草酸イソブチル、イソ吉草酸t−ブチル、イソ吉草酸イソペンチル、2−メチル吉草酸エチル、2−メチル吉草酸ブチル、ピバル酸エチル、ピバル酸プロピル、ピバル酸イソプロピル、ピバル酸ブチル、ピバル酸t−ブチル、ペンテン酸エチル、ペンテン酸プロピル、ペンテン酸イソプロピル、ペンテン酸ブチル、ペンテン酸t−ブチル、クロトン酸プロピル、クロトン酸イソプロピル、クロトン酸ブチル、クロトン酸t−ブチル、プロピオン酸ブチル、プロピオン酸イソブチル、プロピオン酸t−ブチル、プロピオン酸ベンジル、ヘキサン酸エチル、ヘキサン酸アリル、酪酸プロピル、酪酸ブチル、酪酸イソブチル、酪酸3−メチルブチル、酪酸t−ブチル、2−メチル酪酸エチル、2−メチル酪酸イソプロピル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ブチル、酢酸フェニル、酢酸ベンジル、フェニル酢酸メチル、ギ酸ベンジル、ギ酸フェニルエチル、3−フェニルプロピオン酸メチル、フェニル酢酸エチル及び酢酸2−フェニルエチルから選ばれる1種以上の溶剤であり、前記炭素数8〜16のケトン系溶剤が、2−オクタノン、3−オクタノン、4−オクタノン、2−ノナノン、3−ノナノン、4−ノナノン、5−ノナノン、ジイソブチルケトン、エチルシクロヘキサノン、エチルアセトフェノン、エチル−n−ブチルケトン、ジ−n−ブチルケトン及びジイソブチルケトンから選ばれる1種以上の溶剤であり、前記炭素数4〜10のアルコール系溶剤が、1−ブタノール、2−ブタノール、イソブチルアルコール、t−ブチルアルコール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、t−ペンチルアルコール、ネオペンチルアルコール、2−メチル−1−ブタノール、3−メチル−1−ブタノール、3−メチル−3−ペンタノール、シクロペンタノール、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、3−ヘキサノール、2,3−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、2,2−ジエチル−1−ブタノール、2−メチル−1−ペンタノール、2−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−1−ペンタノール、3−メチル−2−ペンタノール、3−メチル−3−ペンタノール、4−メチル−1−ペンタノール、4−メチル−2−ペンタノール、4−メチル−3−ペンタノール、シクロヘキサノール及び1−オクタノールから選ばれる1種以上の溶剤である[]のシュリンク材料。
[1]前記溶剤が、前記現像後のレジストパターンを消失させない溶剤に加えて、更に2−オクタノン、2−ノナノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、2−ヘキサノン、3−ヘキサノン、ジイソブチルケトン、メチルシクロヘキサノン、アセトフェノン、メチルアセトフェノン、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ペンチル、酢酸ブテニル、酢酸イソペンチル、ギ酸プロピル、ギ酸ブチル、ギ酸イソブチル、ギ酸ペンチル、ギ酸イソペンチル、吉草酸メチル、ペンテン酸メチル、クロトン酸メチル、クロトン酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸ブチル、乳酸イソブチル、乳酸ペンチル、乳酸イソペンチル、2−ヒドロキシイソ酪酸メチル、2−ヒドロキシイソ酪酸エチル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、酢酸フェニル、酢酸ベンジル、フェニル酢酸メチル、ギ酸ベンジル、ギ酸フェニルエチル、3−フェニルプロピオン酸メチル、プロピオン酸ベンジル、フェニル酢酸エチル及び酢酸2−フェニルエチルから選ばれる1種以上の溶剤を含む[1]〜[1]のいずれかのシュリンク材料。
[1]カルボキシル基が酸不安定基で置換された繰り返し単位を含むベース樹脂と、酸発生剤と、有機溶剤とを含むレジスト材料を基板上に塗布し、加熱処理をする工程;
高エネルギー線で前記レジスト膜を露光し、加熱処理をする工程;
現像液として有機溶剤を用いてネガティブレジストパターンを形成する工程;
[1]〜[1]のいずれかのシュリンク材料を塗布し、加熱処理をする工程;及び
余分なシュリンク材料を有機溶剤で除去する工程
を含むことを特徴とするパターン形成方法。
[1]前記ベース樹脂が、下記式(11)で表される、カルボキシル基が酸不安定基で置換された繰り返し単位aを含むものである[1]のパターン形成方法。
Figure 0006332113
(式中、R21は、水素原子又はメチル基を表す。R22は酸不安定基を表す。Zは、単結合又は−C(=O)−O−R23−を表し、R23は、炭素数1〜10の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキレン基、又はナフチレン基を表し、前記アルキレン基においては、炭素−炭素結合間に、エーテル結合又はエステル結合が介在していてもよい。)
[1]前記現像液として用いる有機溶剤が、2−オクタノン、2−ノナノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、2−ヘキサノン、3−ヘキサノン、ジイソブチルケトン、メチルシクロヘキサノン、アセトフェノン、メチルアセトフェノン、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ペンチル、酢酸ブテニル、酢酸イソペンチル、ギ酸プロピル、ギ酸ブチル、ギ酸イソブチル、ギ酸ペンチル、ギ酸イソペンチル、吉草酸メチル、ペンテン酸メチル、クロトン酸メチル、クロトン酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸ブチル、乳酸イソブチル、乳酸ペンチル、乳酸イソペンチル、2−ヒドロキシイソ酪酸メチル、2−ヒドロキシイソ酪酸エチル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、酢酸フェニル、酢酸ベンジル、フェニル酢酸メチル、ギ酸ベンジル、ギ酸フェニルエチル、3−フェニルプロピオン酸メチル、プロピオン酸ベンジル、フェニル酢酸エチル及び酢酸2−フェニルエチルから選ばれる少なくとも1種である[1]又は[1]のパターン形成方法。
[1]前記シュリンク材料を除去する工程において用いる有機溶剤が、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ブテニル、酢酸ペンチル、酢酸イソペンチル、酢酸2−メチルブチル、酢酸ヘキシル、酢酸2−エチルヘキシル、酢酸シクロヘキシル、酢酸メチルシクロヘキシル、ギ酸プロピル、ギ酸ブチル、ギ酸イソブチル、ギ酸ペンチル、ギ酸イソペンチル、ギ酸ヘキシル、吉草酸メチル、吉草酸エチル、吉草酸プロピル、吉草酸イソプロピル、吉草酸ブチル、吉草酸イソブチル、吉草酸t−ブチル、吉草酸ペンチル、吉草酸イソペンチル、イソ吉草酸エチル、イソ吉草酸プロピル、イソ吉草酸イソプロピル、イソ吉草酸ブチル、イソ吉草酸イソブチル、イソ吉草酸t−ブチル、イソ吉草酸イソペンチル、2−メチル吉草酸エチル、2−メチル吉草酸ブチル、クロトン酸メチル、クロトン酸エチル、クロトン酸プロピル、クロトン酸イソプロピル、クロトン酸ブチル、クロトン酸t−ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、ペンテン酸メチル、ペンテン酸エチル、ペンテン酸プロピル、ペンテン酸イソプロピル、ペンテン酸ブチル、ペンテン酸t−ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸ブチル、乳酸イソブチル、乳酸ペンチル、乳酸イソペンチル、2−ヒドロキシイソ酪酸メチル、2−ヒドロキシイソ酪酸エチル、ピバル酸エチル、ピバル酸プロピル、ピバル酸イソプロピル、ピバル酸ブチル、ピバル酸t−ブチル、プロピオン酸ブチル、プロピオン酸イソブチル、プロピオン酸t−ブチル、プロピオン酸ベンジル、3−エトキシプロピオン酸エチル、ヘキサン酸エチル、ヘキサン酸アリル、酪酸プロピル、酪酸ブチル、酪酸イソブチル、酪酸3−メチルブチル、酪酸t−ブチル、2−メチル酪酸エチル、2−メチル酪酸イソプロピル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ブチル、酢酸フェニル、酢酸ベンジル、フェニル酢酸メチル、ギ酸ベンジル、ギ酸フェニルエチル、3−フェニルプロピオン酸メチル、フェニル酢酸エチル、酢酸2−フェニルエチル、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、2−ヘキサノン、3−ヘキサノン、2−オクタノン、3−オクタノン、4−オクタノン、2−ノナノン、3−ノナノン、4−ノナノン、5−ノナノン、メチルシクロヘキサノン、エチルシクロヘキサノン、アセトフェノン、メチルアセトフェノン、エチルアセトフェノン、エチル−n−ブチルケトン、ジ−n−ブチルケトン、ジイソブチルケトン、1−ブタノール、2−ブタノール、イソブチルアルコール、t−ブチルアルコール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、t−ペンチルアルコール、ネオペンチルアルコール、2−メチル−1−ブタノール、3−メチル−1−ブタノール、3−メチル−3−ペンタノール、シクロペンタノール、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、3−ヘキサノール、2,3−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、2,2−ジエチル−1−ブタノール、2−メチル−1−ペンタノール、2−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−1−ペンタノール、3−メチル−2−ペンタノール、3−メチル−3−ペンタノール、4−メチル−1−ペンタノール、4−メチル−2−ペンタノール、4−メチル−3−ペンタノール、シクロヘキサノール及び1−オクタノールから選ばれる少なくとも1種である[1]〜[1]のいずれかのパターン形成方法。
[1]高エネルギー線が、波長364nmのi線、波長248nmのKrFエキシマレーザー、波長193nmのArFエキシマレーザー、波長13.5nmの極端紫外線、又は電子線である[1]〜[1]のいずれかのパターン形成方法。 Accordingly, the present invention provides the following shrink material and a pattern forming method using the shrink material.
[1] A polymer compound containing at least one unit selected from repeating units represented by the following formulas (1a) and (1b), and a solvent containing a solvent that does not erase the resist pattern after development. And shrink material.
Figure 0006332113
(In the formula, A represents a single bond or an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms which may contain an etheric oxygen atom in the middle of the chain. R 1 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or trifluoromethyl. R 2 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a linear, branched or cyclic acyloxy group having 2 to 8 carbon atoms which may be halogen-substituted, or halogen-substituted. A straight-chain, branched or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a straight-chain, branched or cyclic alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms which may be halogen-substituted, L represents hydrogen Having an etheric oxygen atom, a carbonyl group or a carbonyloxy group in the middle of the atom or chain, a linear, branched or cyclic monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, or a substituent Even Represents a good monovalent aromatic ring-containing group, Z represents an alicyclic group having 5 to 15 carbon atoms formed together with the carbon atom to which R is bonded, and R x and R y each independently represent a hydrogen atom, a hydroxy group Or a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 15 carbon atoms which may be substituted with an alkoxy group, and at least one of R x and R y is a cyclic alkyl group having 5 to 15 carbon atoms. F represents an integer of 1 to 3, s represents an integer of 0 to 2, a represents (5 + 2s−f), and m represents 0 or 1.)
[2] The shrink material according to [1], wherein the polymer compound further includes a repeating unit represented by the following formula (2).
Figure 0006332113
(In the formula, B represents a single bond or an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms that may contain an etheric oxygen atom in the middle of the chain. R 1 is the same as above. R 3 is independently hydrogen. Atom, halogen atom, C2-C8 linear, branched or cyclic acyloxy group which may be halogen-substituted, C1-C6 linear, branched or cyclic which may be halogen-substituted A cyclic alkyl group, or a C1-C6 linear, branched or cyclic alkoxy group which may be halogen-substituted, g represents an integer of 0 to 3, and t represents an integer of 0 to 2 And b is (5 + 2t-g). N represents 0 or 1.)
[ 3 ] The shrink material according to [1] or [ 2], wherein the polymer compound further includes at least one selected from repeating units represented by the following formulas (4) and (5).
Figure 0006332113
Wherein R 5 and R 6 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a linear, branched or cyclic acyloxy group having 2 to 8 carbon atoms that may be halogen-substituted, or halogen-substituted. Represents a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a linear, branched or cyclic alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms which may be halogen-substituted. And j are each independently an integer of 0 to 2. d is (6-i), and e is (4-j).)
[ 4 ] The shrink material according to any one of [1] to [ 3 ], wherein the polymer compound further includes at least one selected from repeating units represented by the following formulas (A) to (E).
Figure 0006332113
(In the formula, R 1 is the same as described above. X A represents an acid labile group. X B and X C are each independently a single bond or a linear or branched group having 1 to 4 carbon atoms. X D represents a linear, branched or cyclic 2- to 5-valent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 16 carbon atoms, and —CH constituting the hydrocarbon group 2 — may be substituted with —O— or —C (═O) —, X E represents an acid labile group, and Y A represents a substituent having a lactone, sultone or carbonate structure. Z A represents a hydrogen atom, a fluoroalkyl group having 1 to 30 carbon atoms, or a fluoroalcohol-containing substituent having 1 to 15 carbon atoms, k 1A represents an integer of 1 to 3. k 1B represents 1 to 1 Represents an integer of 4.)
[ 5 ] The shrink material according to any one of [1] to [ 4 ], wherein the polymer compound further includes a repeating unit represented by the following formula (F).
Figure 0006332113
(In the formula, R 101 represents a hydrogen atom or a methyl group. X represents a single bond, —C (═O) —, —C (═O) —O— or —C (═O) —NH—). R 102 is a single bond or a linear, branched or cyclic alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and has an ether group, an ester group, a carbonyl group, —N═ or —S—. R 103 and R 104 are each independently a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an acid labile group, and a phenylene group or a naphthylene group. R 103 and R 104 may be bonded to form a ring together with the nitrogen atom to which they are bonded, and the ring may have an ether bond, and either R 103 or R 104 is R 102 and combined with good .k 1C to form a ring together with the nitrogen atom to which they are attached is 1 or 2.)
[ 6 ] The shrink material according to any one of [1] to [ 5 ], further comprising a salt represented by the following formula (9).
Figure 0006332113
(In the formula, R 11 represents a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a linear, branched or cyclic alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, or 6 to 20 carbon atoms. A part or all of hydrogen atoms bonded to the carbon atoms of these groups may be substituted with a fluorine atom, a lactone ring-containing group, a lactam ring-containing group or a hydroxy group. An ether group, an ester group or a carbonyl group may be interposed between the carbon-carbon bonds of these groups, and M + represents a sulfonium cation, an iodonium cation or an ammonium cation.)
[ 7 ] The shrink material according to any one of [1] to [ 6 ], further including a salt represented by the following formula (10).
Figure 0006332113
(In the formula, R 12 represents a straight, branched or cyclic monovalent hydrocarbon group having 1 to 35 carbon atoms which may contain an oxygen atom, and a part of hydrogen atoms bonded to the carbon atom of this group. Alternatively, all of them may be substituted with fluorine atoms, but the hydrogen atom bonded to the carbon atom at the α-position of the sulfonic acid is not substituted with a fluorine atom, and M + represents a sulfonium cation, an iodonium cation or an ammonium cation.)
[ 8 ] Further, primary, secondary and tertiary aliphatic amines, hybrid amines, aromatic amines, heterocyclic amines, nitrogen-containing compounds having a carboxyl group, nitrogen-containing compounds having a sulfonyl group [1] to [1] including at least one basic compound selected from a compound, a nitrogen-containing compound having a hydroxy group, a nitrogen-containing compound having a hydroxyphenyl group, an alcoholic nitrogen-containing compound, an amide derivative, an imide derivative and carbamates 7 ] The shrink material in any one of.
[ 9 ] The solvent that does not erase the resist pattern after development is an ester solvent having 7 to 16 carbon atoms, a ketone solvent having 8 to 16 carbon atoms, or an alcohol solvent having 4 to 10 carbon atoms. The shrink material according to any one of [ 8 ].
[1 0] ester solvent of the 7-16 carbon atoms, pentyl acetate, isopentyl acetate, acetic acid 2-methylbutyl, hexyl acetate, 2-ethylhexyl acetate, cyclohexyl acetate, methyl acetate cyclohexyl, hexyl formate, ethyl valerate, Gil Propyl herbate, isopropyl valerate, butyl valerate, isobutyl valerate, t-butyl valerate, pentyl valerate, isopentyl valerate, ethyl isovalerate, propyl isovalerate, isopropyl isovalerate, butyl isovalerate, iso Isobutyl valerate, t-butyl isovalerate, isopentyl isovalerate, ethyl 2-methylvalerate, butyl 2-methylvalerate, ethyl pivalate, propyl pivalate, isopropyl pivalate, butyl pivalate, t-pivalate Butyl, ethyl pentenoate, propyl pentenoate, pen Isopropyl acetate, butyl pentenoate, t-butyl pentenoate, propyl crotonate, isopropyl crotonate, butyl crotonate, t-butyl crotonate, butyl propionate, isobutyl propionate, t-butyl propionate, benzyl propionate, Ethyl hexanoate, allyl hexanoate, propyl butyrate, butyl butyrate, isobutyl butyrate, 3-methylbutyl butyrate, t-butyl butyrate, ethyl 2-methylbutyrate, isopropyl 2-methylbutyrate, methyl benzoate, ethyl benzoate, propyl benzoate One or more solvents selected from butyl benzoate, phenyl acetate, benzyl acetate, methyl phenylacetate, benzyl formate, phenylethyl formate, methyl 3-phenylpropionate, ethyl phenylacetate and 2-phenylethyl acetate, Carbon number 8 to 16 ketone solvents are 2-octanone, 3-octanone, 4-octanone, 2-nonanone, 3-nonanone, 4-nonanone, 5-nonanone, diisobutylketone, ethylcyclohexanone, ethylacetophenone, ethyl-n- It is at least one solvent selected from butyl ketone, di-n-butyl ketone and diisobutyl ketone, and the alcohol solvent having 4 to 10 carbon atoms is 1-butanol, 2-butanol, isobutyl alcohol, t-butyl alcohol, 1 -Pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol, t-pentyl alcohol, neopentyl alcohol, 2-methyl-1-butanol, 3-methyl-1-butanol, 3-methyl-3-pentanol, cyclopent Tanol, 1-hexanol, 2-hexanol, 3-hex Diol, 2,3-dimethyl-2-butanol, 3,3-dimethyl-1-butanol, 3,3-dimethyl-2-butanol, 2,2-diethyl-1-butanol, 2-methyl-1-pentanol 2-methyl-2-pentanol, 2-methyl-3-pentanol, 3-methyl-1-pentanol, 3-methyl-2-pentanol, 3-methyl-3-pentanol, 4-methyl- The shrink material according to [ 9 ], which is one or more solvents selected from 1-pentanol, 4-methyl-2-pentanol, 4-methyl-3-pentanol, cyclohexanol, and 1-octanol.
[1 1 ] In addition to the solvent that does not erase the developed resist pattern, the solvent further comprises 2-octanone, 2-nonanone, 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone, 2-hexanone, and 3-hexanone. , Diisobutyl ketone, methylcyclohexanone, acetophenone, methyl acetophenone, propyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, pentyl acetate, butenyl acetate, isopentyl acetate, propyl formate, butyl formate, isobutyl formate, pentyl formate, isopentyl formate, methyl valerate, pentene Methyl acid, Methyl crotonate, Ethyl crotonate, Methyl propionate, Ethyl propionate, Ethyl 3-ethoxypropionate, Methyl lactate, Ethyl lactate, Propyl lactate, Butyl lactate, Isobutyl lactate, Pentyl lactate, Isope lactate Chill, methyl 2-hydroxyisobutyrate, ethyl 2-hydroxyisobutyrate, methyl benzoate, ethyl benzoate, phenyl acetate, benzyl acetate, methyl phenylacetate, benzyl formate, phenylethyl formate, methyl 3-phenylpropionate, propionic acid The shrink material according to any one of [1] to [1 0 ], which contains at least one solvent selected from benzyl, phenylethyl acetate, and 2-phenylethyl acetate.
[1 2 ] A step of applying a heat treatment to a base resin containing a repeating unit in which a carboxyl group is substituted with an acid labile group, an acid generator, and an organic solvent.
Exposing the resist film with a high energy beam and performing a heat treatment;
Forming a negative resist pattern using an organic solvent as a developer;
A pattern forming method comprising: a step of applying the shrink material according to any one of [1] to [1 1 ] and performing a heat treatment; and a step of removing excess shrink material with an organic solvent.
[1 3 ] The pattern forming method according to [1 2 ], wherein the base resin includes a repeating unit a represented by the following formula (11), wherein a carboxyl group is substituted with an acid labile group.
Figure 0006332113
(In the formula, R 21 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 22 represents an acid labile group. Z represents a single bond or —C (═O) —O—R 23 —, and R 23 represents Represents a linear, branched or cyclic alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, or a naphthylene group, and in the alkylene group, an ether bond or an ester bond may be interposed between carbon-carbon bonds. .)
[1 4 ] The organic solvent used as the developer is 2-octanone, 2-nonanone, 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone, 2-hexanone, 3-hexanone, diisobutyl ketone, methylcyclohexanone, acetophenone, methyl Acetophenone, propyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, pentyl acetate, butenyl acetate, isopentyl acetate, propyl formate, butyl formate, isobutyl formate, pentyl formate, isopentyl formate, methyl valerate, methyl pentenoate, methyl crotonic acid, ethyl crotonic acid , Methyl propionate, ethyl propionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl lactate, ethyl lactate, propyl lactate, butyl lactate, isobutyl lactate, pentyl lactate, isopentyl lactate, methyl 2-hydroxyisobutyrate, -Ethyl hydroxyisobutyrate, methyl benzoate, ethyl benzoate, phenyl acetate, benzyl acetate, methyl phenyl acetate, benzyl formate, phenyl ethyl formate, methyl 3-phenylpropionate, benzyl propionate, ethyl phenylacetate and 2-phenyl acetate The pattern forming method of [1 2 ] or [1 3 ], which is at least one selected from ethyl.
[ 15 ] The organic solvent used in the step of removing the shrink material is propyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, butenyl acetate, pentyl acetate, isopentyl acetate, 2-methylbutyl acetate, hexyl acetate, 2-ethylhexyl acetate, cyclohexyl acetate. Methyl cyclohexyl acetate, propyl formate, butyl formate, isobutyl formate, pentyl formate, isopentyl formate, hexyl formate, methyl valerate, ethyl valerate, propyl valerate, isopropyl valerate, butyl valerate, isobutyl valerate, t -Butyl, pentyl valerate, isopentyl valerate, ethyl isovalerate, propyl isovalerate, isopropyl isovalerate, butyl isovalerate, isobutyl isovalerate, t-butyl isovalerate, isopentyl isovalerate, 2- Methyl valerate Butyl 2-methylvalerate, methyl crotonate, ethyl crotonate, propyl crotonate, isopropyl crotonate, butyl crotonate, t-butyl crotonate, methyl propionate, ethyl propionate, methyl pentenoate, ethyl pentenoate , Propyl pentenoate, isopropyl pentenoate, butyl pentenoate, t-butyl pentenoate, methyl lactate, ethyl lactate, propyl lactate, butyl lactate, isobutyl lactate, pentyl lactate, isopentyl lactate, methyl 2-hydroxyisobutyrate, 2-hydroxy Ethyl isobutyrate, ethyl pivalate, propyl pivalate, isopropyl pivalate, butyl pivalate, t-butyl pivalate, butyl propionate, isobutyl propionate, t-butyl propionate, benzyl propionate, 3-ethoxypropiate Ethyl onate, ethyl hexanoate, allyl hexanoate, propyl butyrate, butyl butyrate, isobutyl butyrate, 3-methylbutyl butyrate, t-butyl butyrate, ethyl 2-methylbutyrate, isopropyl 2-methylbutyrate, methyl benzoate, ethyl benzoate , Propyl benzoate, butyl benzoate, phenyl acetate, benzyl acetate, methyl phenylacetate, benzyl formate, phenylethyl formate, methyl 3-phenylpropionate, ethyl phenylacetate, 2-phenylethyl acetate, 2-heptanone, 3-heptanone 4-heptanone, 2-hexanone, 3-hexanone, 2-octanone, 3-octanone, 4-octanone, 2-nonanone, 3-nonanone, 4-nonanone, 5-nonanone, methylcyclohexanone, ethylcyclohexanone, acetophenone, methylacetophene Non, ethyl acetophenone, ethyl n-butyl ketone, di-n-butyl ketone, diisobutyl ketone, 1-butanol, 2-butanol, isobutyl alcohol, t-butyl alcohol, 1-pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol T-pentyl alcohol, neopentyl alcohol, 2-methyl-1-butanol, 3-methyl-1-butanol, 3-methyl-3-pentanol, cyclopentanol, 1-hexanol, 2-hexanol, 3-hexanol 2,3-dimethyl-2-butanol, 3,3-dimethyl-1-butanol, 3,3-dimethyl-2-butanol, 2,2-diethyl-1-butanol, 2-methyl-1-pentanol, 2-methyl-2-pentanol, 2-methyl-3-pentanol, 3-methyl 1-pentanol, 3-methyl-2-pentanol, 3-methyl-3-pentanol, 4-methyl-1-pentanol, 4-methyl-2-pentanol, 4-methyl-3-pentanol, The pattern formation method according to any one of [1 2 ] to [1 4 ], which is at least one selected from cyclohexanol and 1-octanol.
[1 6 ] The high-energy rays are i-rays with a wavelength of 364 nm, KrF excimer lasers with a wavelength of 248 nm, ArF excimer lasers with a wavelength of 193 nm, extreme ultraviolet rays with a wavelength of 13.5 nm, or electron beams [1 2 ] to [1 5 ] The pattern formation method in any one of.

本発明のシュリンク材料を用いると、酸不安定基で置換されたカルボキシル基を有する高分子化合物と酸発生剤とを有するレジスト膜上に有機溶剤現像によって得られたネガティブトーンパターンのホール及び/又はスリット部分の寸法を、制御よく縮小させることができる。   When the shrink material of the present invention is used, a negative tone pattern hole obtained by organic solvent development on a resist film having a polymer compound having a carboxyl group substituted with an acid labile group and an acid generator and / or The dimension of the slit portion can be reduced with good control.

本発明のパターン形成方法(シュリンク方法)を説明する模式図である。(A)は、基板上にハードマスクを介してレジスト膜を形成した状態の断面図、(B)は、レジスト膜を露光した状態の断面図、(C)は、ポストエクスポージャーベーク(PEB)後レジスト膜を現像した状態の断面図、(D)は、シュリンク材料を塗布した状態の断面図、(E)は、ベークし、余分なシュリンク材料を除去してレジストのスペースパターンを縮小した状態の断面図、(F)は、シュリンクしたスペースパターンをマスクにして基板をドライエッチングして加工した状態の断面図である。It is a schematic diagram explaining the pattern formation method (shrink method) of this invention. (A) is a cross-sectional view of a state where a resist film is formed on a substrate via a hard mask, (B) is a cross-sectional view of a state where the resist film is exposed, and (C) is after post-exposure baking (PEB) (D) is a cross-sectional view of a state in which a shrink material is applied, and (E) is a state in which the resist space pattern is reduced by baking and removing excess shrink material. Cross-sectional view (F) is a cross-sectional view in a state where the substrate is dry-etched using the shrinked space pattern as a mask.

[シュリンク材料]
本発明のシュリンク材料に含まれる高分子化合物(以下、シュリンク材料用高分子化合物ともいう。)は、下記式(1a)及び(1b)で表される繰り返し単位から選ばれる少なくとも1つの単位を含むものである。

Figure 0006332113
[Shrink material]
The polymer compound contained in the shrink material of the present invention (hereinafter also referred to as polymer compound for shrink material) contains at least one unit selected from repeating units represented by the following formulas (1a) and (1b). It is a waste.
Figure 0006332113

式(1a)及び(1b)中、Aは、単結合、又は鎖の中間にエーテル性酸素原子を含んでもよい炭素数1〜10のアルキレン基を表す。前記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、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、及び分岐又は環構造を持つこれらの構造異性体が挙げられる。これらのうち、Aは、単結合、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基等であることが好ましい。Aがエーテル性酸素原子を含む場合には、式(1)中のmが1である場合には、エステル酸素に対してα位の炭素とβ位の炭素の間を除くいずれの箇所に入ってもよい。また、mが0である場合には、主鎖と結合する原子がエーテル性酸素原子となり、該エーテル性酸素原子に対してα位の炭素とβ位の炭素の間を除くいずれの箇所に第2のエーテル性酸素原子が入ってもよい。   In formulas (1a) and (1b), A represents a single bond or an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms which may contain an etheric oxygen atom in the middle of the chain. Examples of the alkylene group include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a trimethylene group, a tetramethylene group, a pentamethylene group, a hexamethylene group, a cyclopentylene group, a cyclohexylene group, and those structural isomers having a branched or ring structure. The body is mentioned. Among these, A is preferably a single bond, a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a trimethylene group or the like. When A contains an etheric oxygen atom, when m in the formula (1) is 1, it enters any position except between the α-position carbon and the β-position carbon with respect to the ester oxygen. May be. In addition, when m is 0, the atom bonded to the main chain is an etheric oxygen atom, and is located at any position except between the α-position carbon and the β-position carbon with respect to the etheric oxygen atom. Two etheric oxygen atoms may enter.

式(1)中、R1は、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基を表す。R2は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ハロゲン置換されていてもよい炭素数2〜8の直鎖状、分岐状若しくは環状のアシルオキシ基、ハロゲン置換されていてもよい炭素数1〜6の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、又はハロゲン置換されていてもよい炭素数1〜6の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルコキシ基を表す。 In formula (1), R 1 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group. R 2 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a linear, branched or cyclic acyloxy group having 2 to 8 carbon atoms which may be halogen-substituted, or 1 to 1 carbon atoms which may be halogen-substituted. 6 linear, branched or cyclic alkyl groups, or a linear, branched or cyclic alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms which may be halogen-substituted.

前記ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。   Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.

前記アシルオキシ基としては、アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基、ピバロイルオキシ基、シクロヘキシルカルボニルオキシ基等が挙げられる。   Examples of the acyloxy group include an acetoxy group, a propionyloxy group, a butyryloxy group, a pivaloyloxy group, a cyclohexylcarbonyloxy group, and the like.

前記アルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、へプチル基、オクチル基、ノニル基、デカニル基、ウンデシル基、ドデシル基、ノルボルニル基、アダマンチル基等が挙げられる。   Examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, s-butyl group, t-butyl group, pentyl group, cyclopentyl group, hexyl group, cyclohexyl group, and heptyl group. Octyl group, nonyl group, decanyl group, undecyl group, dodecyl group, norbornyl group, adamantyl group and the like.

前記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、s−ブトキシ基、t−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、1−メチル−1−シクロペンチルオキシ基、1−エチル−1−シクロペンチルオキシ基、1−メチル−1−シクロヘキシルオキシ基、1−エチル−1−シクロヘキシルオキシ基等が挙げられる。   Examples of the alkoxy group include methoxy group, ethoxy group, propoxy group, isopropoxy group, n-butoxy group, s-butoxy group, t-butoxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, cyclopentyloxy group, cyclohexyloxy group, Examples include 1-methyl-1-cyclopentyloxy group, 1-ethyl-1-cyclopentyloxy group, 1-methyl-1-cyclohexyloxy group, 1-ethyl-1-cyclohexyloxy group, and the like.

式(1)中、Lは、水素原子、鎖の中間にエーテル性酸素原子、カルボニル基若しくはカルボニルオキシ基を含んでもよい炭素数1〜10の直鎖状、分岐状若しくは環状の1価脂肪族炭化水素基、又は置換基を有してもよい1価芳香環含有基である。   In formula (1), L is a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic monovalent aliphatic having 1 to 10 carbon atoms which may contain an etheric oxygen atom, a carbonyl group or a carbonyloxy group in the middle of the chain. It is a monovalent aromatic ring-containing group which may have a hydrocarbon group or a substituent.

前記1価脂肪族炭化水素基としては、直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基、アルケニル基及びアルキニル基が挙げられる。アルキル基としては、前述したもののうち、炭素数1〜10のものが挙げられる。アルケニル基としては、ビニル基、アリル基、プロぺニル基、シクロプロペニル基、ブテニル基、シクロブテニル基、シクロペンテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基、ヘプテニル基、シクロヘプテニル基、メチルシクロヘキセニル基、オクテニル基、ジメチルシクロヘキセニル基、シクロオクテニル基等が挙げられる。アルキニル基としては、エチニル基、プロピニル基、ブチニル基、ペンチニル基、ヘキシニル基、ヘプチニル基、オクチニル基等が挙げられる。   Examples of the monovalent aliphatic hydrocarbon group include linear, branched or cyclic alkyl groups, alkenyl groups, and alkynyl groups. As an alkyl group, a C1-C10 thing is mentioned among what was mentioned above. As the alkenyl group, vinyl group, allyl group, propenyl group, cyclopropenyl group, butenyl group, cyclobutenyl group, cyclopentenyl group, pentenyl group, hexenyl group, cyclohexenyl group, heptenyl group, cycloheptenyl group, methylcyclohexenyl group Octenyl group, dimethylcyclohexenyl group, cyclooctenyl group and the like. Examples of the alkynyl group include ethynyl group, propynyl group, butynyl group, pentynyl group, hexynyl group, heptynyl group, octynyl group and the like.

前記1価芳香環含有基としては、フェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、アントリル基、ピレニル基、ビフェニリル基、アセナフテニル基、フルオレニル基等が挙げられる。   Examples of the monovalent aromatic ring-containing group include a phenyl group, a naphthyl group, a phenanthryl group, an anthryl group, a pyrenyl group, a biphenylyl group, an acenaphthenyl group, and a fluorenyl group.

Lとして好ましくは、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、メチルカルボニル基、フェニル基等が挙げられる。   L is preferably a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, an adamantyl group, a methylcarbonyl group, a phenyl group, or the like.

Zは、これが結合する炭素原子と共に形成される炭素数5〜15の脂環基を表す。このような脂環基としては、以下の基が挙げられるが、これらに限定されない。

Figure 0006332113
Z represents a C5-C15 alicyclic group formed with the carbon atom to which it is bonded. Examples of such alicyclic groups include, but are not limited to, the following groups.
Figure 0006332113

式(1b)中、Rx及びRyは、それぞれ独立に、水素原子、又はヒドロキシ基若しくはアルコキシ基で置換されていてもよい炭素数1〜15の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基であるが、Rx及びRyのうち少なくとも一方は、炭素数5〜15の環状アルキル基である。 In the formula (1b), R x and R y are each independently a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 15 carbon atoms which may be substituted with a hydroxy group or an alkoxy group. However, at least one of R x and R y is a cyclic alkyl group having 5 to 15 carbon atoms.

x及びRyとして好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロへプチル基、シクロオクチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基等、及び更にこれらにヒドロキシ基又はアルコキシ基が置換されたものが挙げられる。 R x and R y are preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, an adamantyl group, a norbornyl group, and the like, and further a hydroxy group or The thing by which the alkoxy group was substituted is mentioned.

式(1a)及び(1b)中、fは1〜3の整数を表し、sは0〜2の整数を表し、aは(5+2s−f)である。mは0又は1を表す。   In formulas (1a) and (1b), f represents an integer of 1 to 3, s represents an integer of 0 to 2, and a is (5 + 2s−f). m represents 0 or 1;

式(1a)及び(1b)で表される繰り返し単位の中でも、特に、それぞれ下記式(1a')及び(1b')で表されるものが好ましい。

Figure 0006332113
(式中、R1、Rx、Ry、L及びfは前記と同じ。) Among the repeating units represented by the formulas (1a) and (1b), those represented by the following formulas (1a ′) and (1b ′) are particularly preferable.
Figure 0006332113
(In the formula, R 1 , R x , R y , L and f are the same as above.)

式(1a)及び(1b)で表される繰り返し単位の好ましい例を以下に示すが、これらに限定されない。なお、下記例中、Meはメチル基、Acはアセチル基を表す。   Although the preferable example of the repeating unit represented by Formula (1a) and (1b) is shown below, it is not limited to these. In the following examples, Me represents a methyl group, and Ac represents an acetyl group.

Figure 0006332113
Figure 0006332113

Figure 0006332113
Figure 0006332113

Figure 0006332113
Figure 0006332113

前記シュリンク材料用高分子化合物は、レジストパターンへ十分なアタッチ量と基板密着性を得るために、式(1a)又は(1b)で表される繰り返し単位に含まれる酸不安定基の脱離に伴うシュリンク材料剥離液への不溶化反応を有利に進めることができる、適度なポリマーの熱振動を許容する単位である下記式(2)及び/又は(3)で表される繰り返し単位を含むことが好ましいが、特に下記式(2)で表される繰り返し単位を含むことが好ましい。

Figure 0006332113
In order to obtain a sufficient amount of attachment to the resist pattern and substrate adhesion, the polymer compound for shrink material can be used to remove acid labile groups contained in the repeating unit represented by formula (1a) or (1b). It includes a repeating unit represented by the following formula (2) and / or (3), which is a unit allowing an appropriate thermal vibration of a polymer, which can advantageously proceed with the insolubilization reaction to the shrink material peeling solution. Although it is preferable, it is particularly preferable to include a repeating unit represented by the following formula (2).
Figure 0006332113

式(2)中、Bは、単結合、又は鎖の中間にエーテル性酸素原子を含んでもよい炭素数1〜10のアルキレン基を表す。前記アルキレン基として具体的には、前記Aの説明において述べたものと同様のものが挙げられる。   In the formula (2), B represents a single bond or an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms which may contain an etheric oxygen atom in the middle of the chain. Specific examples of the alkylene group are the same as those described in the description of A above.

式(2)中、R1は前記と同じ。R3は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ハロゲン置換されていてもよい炭素数2〜8の直鎖状、分岐状若しくは環状のアシルオキシ基、ハロゲン置換されていてもよい炭素数1〜6の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、又はハロゲン置換されていてもよい炭素数1〜6の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルコキシ基を表す。前記アシルオキシ基、アルキル基及びアルコキシ基として具体的には、前記R2の説明において述べたものと同様のものが挙げられる。 In formula (2), R 1 is the same as described above. R 3 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a linear, branched or cyclic acyloxy group having 2 to 8 carbon atoms that may be halogen-substituted, or 1 to 1 carbon atoms that may be halogen-substituted. 6 linear, branched or cyclic alkyl groups, or a linear, branched or cyclic alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms which may be halogen-substituted. Specific examples of the acyloxy group, alkyl group, and alkoxy group include the same as those described in the description of R 2 .

式(2)中、gは0〜3の整数を表し、tは0〜2の整数を表し、bは(5+2t−g)である。nは0又は1を表す。   In formula (2), g represents an integer of 0 to 3, t represents an integer of 0 to 2, and b is (5 + 2t−g). n represents 0 or 1.

式(2)中、gは芳香環に結合するヒドロキシ基の数を表す。式(1a)又は(1b)で表される繰り返し単位に含まれる酸不安定基の脱離に伴う現像液への不溶化反応に対して高い活性を確保することで十分なシュリンク量を得るためには、gが1以上であることが好ましい。更に、式(2)で表される繰り返し単位中にgが1以上のものが50モル%以上含まれることが好ましい。また、gが0のものは、溶解速度の調整と、ポリマーの熱振動の許容性の調整に用いることができるが、設計によっては含まれなくてもよい。   In formula (2), g represents the number of hydroxy groups bonded to the aromatic ring. In order to obtain a sufficient amount of shrinkage by ensuring high activity against the insolubilization reaction in the developer accompanying the elimination of the acid labile group contained in the repeating unit represented by the formula (1a) or (1b) Is preferably 1 or more in g. Furthermore, it is preferable that 50 mol% or more of g is 1 or more in the repeating unit represented by Formula (2). In addition, g having 0 can be used for adjusting the dissolution rate and adjusting the tolerance of thermal vibration of the polymer, but may not be included depending on the design.

式(2)で表される繰り返し単位のうち、gが1以上であり、nが0かつBが単結合である場合、つまり芳香環が高分子化合物の主鎖に直接結合したもの、すなわちリンカーのない場合は、このような単位は、ヒドロキシスチレン単位に代表されるヒドロキシ基が置換された芳香環に1位置換あるいは非置換のビニル基が結合したモノマーに由来する単位である。このような単位として、好ましくは、3−ヒドロキシスチレン、4−ヒドロキシスチレン、5−ヒドロキシ−2−ビニルナフタレン、6−ヒドロキシ−2−ビニルナフタレン等に由来するものが挙げられ、より好ましくは、下記式(2')で表される3−ヒドロキシスチレン又は4−ヒドロキシスチレン等に由来するものが挙げられる。   Of the repeating units represented by the formula (2), when g is 1 or more, n is 0 and B is a single bond, that is, an aromatic ring is directly bonded to the main chain of the polymer compound, that is, a linker When there is no such unit, such a unit is a unit derived from a monomer in which a 1-position substituted or unsubstituted vinyl group is bonded to an aromatic ring substituted with a hydroxy group represented by a hydroxystyrene unit. Examples of such a unit include those derived from 3-hydroxystyrene, 4-hydroxystyrene, 5-hydroxy-2-vinylnaphthalene, 6-hydroxy-2-vinylnaphthalene, and more preferably Examples thereof include those derived from 3-hydroxystyrene or 4-hydroxystyrene represented by the formula (2 ′).

Figure 0006332113
(式中、R1は前記と同じ。kは1〜3の整数である。)
Figure 0006332113
(In the formula, R 1 is the same as described above. K is an integer of 1 to 3.)

また、nが1である場合、つまりリンカーとしてエステル骨格を有する場合は、式(2)で表される繰り返し単位は、(メタ)アクリル酸エステルに代表される、カルボニル基が置換したビニルモノマー単位である。   In addition, when n is 1, that is, when having an ester skeleton as a linker, the repeating unit represented by the formula (2) is a vinyl monomer unit substituted with a carbonyl group represented by (meth) acrylic acid ester It is.

(メタ)アクリル酸エステル由来のリンカー(−CO−O−B−)を含む式(2)で表される繰り返し単位のうち、gが1以上であるものの好ましい例を以下に示すが、これらに限定されない。   Of the repeating units represented by the formula (2) including a linker (—CO—O—B—) derived from a (meth) acrylic acid ester, preferable examples in which g is 1 or more are shown below. It is not limited.

Figure 0006332113
Figure 0006332113

式(2)で表される繰り返し単位のうち、gが0であるものとしては、スチレン、ビニルナフタレン、ビニルアントラセン及びこれらの芳香環にハロゲン原子、アシルオキシ基、アルキル基、アルコキシ基等が置換したものが挙げられる。また、gが0であり、(メタ)アクリル酸エステル由来のリンカー(−CO−O−B−)を含むものとしては、前述したgが1以上である場合の好ましい例から、ヒドロキシ基を除いたのもの、ヒドロキシ基の水素原子がアシル基あるいはアルキル基で置換されたもの等が挙げられる。   Among the repeating units represented by the formula (2), those in which g is 0 are substituted with halogen atoms, acyloxy groups, alkyl groups, alkoxy groups or the like on styrene, vinyl naphthalene, vinyl anthracene and their aromatic rings. Things. Moreover, as a thing containing g (0) and the linker (-CO-O-B-) derived from (meth) acrylic acid ester, a hydroxy group is remove | excluded from the preferable example in case g mentioned above is 1 or more. And those in which a hydrogen atom of a hydroxy group is substituted with an acyl group or an alkyl group.

式(3)中、Cは、単結合、又は鎖の中間にエーテル性酸素原子を含んでもよい炭素数1〜10のアルキレン基を表す。前記アルキレン基として具体的には、前記Aの説明において述べたものと同様のものが挙げられる。   In Formula (3), C represents a C1-C10 alkylene group which may contain an etheric oxygen atom in the middle of a single bond or a chain | strand. Specific examples of the alkylene group are the same as those described in the description of A above.

式(3)中、R1は前記と同じ。R4は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ハロゲン置換されていてもよい炭素数2〜8の直鎖状、分岐状若しくは環状のアシルオキシ基、ハロゲン置換されていてもよい炭素数1〜6の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、又はハロゲン置換されていてもよい炭素数1〜6の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルコキシ基を表す。前記アシルオキシ基、アルキル基及びアルコキシ基として具体的には、前記R2の説明において述べたものと同様のものが挙げられる。 In formula (3), R 1 is the same as described above. R 4 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a linear, branched or cyclic acyloxy group having 2 to 8 carbon atoms that may be halogen-substituted, or 1 to 1 carbon atoms that may be halogen-substituted. 6 linear, branched or cyclic alkyl groups, or a linear, branched or cyclic alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms which may be halogen-substituted. Specific examples of the acyloxy group, alkyl group, and alkoxy group include the same as those described in the description of R 2 .

式(3)中、Dは、単結合、又は鎖の中間にエーテル性酸素原子、カルボニル基若しくはカルボニルオキシ基を含んでもよい炭素数1〜10の直鎖状、分岐状若しくは環状の(v+1)価の炭化水素基を表し、この基の炭素原子に結合する水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換されていてもよい。前記炭化水素基としては、脂肪族炭化水素基が好ましく、具体的には、Lとして例示した前記1価脂肪族炭化水素基から水素原子をv個除いた基等が挙げられる。   In the formula (3), D is a single bond or a linear, branched or cyclic (v + 1) having 1 to 10 carbon atoms which may contain an etheric oxygen atom, a carbonyl group or a carbonyloxy group in the middle of the chain. Represents a valent hydrocarbon group, and part or all of the hydrogen atoms bonded to the carbon atoms of this group may be substituted with fluorine atoms. The hydrocarbon group is preferably an aliphatic hydrocarbon group, and specific examples include a group obtained by removing v hydrogen atoms from the monovalent aliphatic hydrocarbon group exemplified as L.

式(3)中、Rf1及びRf2は、それぞれ独立に、少なくとも1つのフッ素原子を有する炭素数1〜6のアルキル基を表す。Rf1は、Dと結合してこれらが結合する炭素原子と共に環を形成してもよい。少なくとも1つのフッ素原子を有するアルキル基としては、モノフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、1,1,2,2,2−ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロエチル基、2,2,2−トリフルオロ−1−トリフルオロメチル−エチル基、パーフルオロイソプロピル基、ヘプタフルオロプロピル基、2,2,3,3−テトラフルオロプロピル基、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル基、3,3,3−トリフルオロ−2−トリフルオロメチル−プロピル基、ノナフルオロブチル基、1H,1H,5H−オクタフルオロペンチル基、1H,1H−ノナフルオロペンチル基、パーフルオロペンチル基、1H,1H−4−トリフルオロメチルパーフルオロペンチル基、パーフルオロヘキシル基、4−ペンタフルオロエチルパーフルオロシクロヘキシル基、1H,1H,2H,2H−パーフルオロヘキシル基、パーフルオロシクロヘキシル基等が挙げられる。 In formula (3), Rf 1 and Rf 2 each independently represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms having at least one fluorine atom. Rf 1 may be bonded to D to form a ring together with the carbon atom to which they are bonded. Examples of the alkyl group having at least one fluorine atom include monofluoromethyl group, difluoromethyl group, trifluoromethyl group, 2,2,2-trifluoroethyl group, 1,1,2,2,2-pentafluoroethyl. Group, pentafluoroethyl group, 2,2,2-trifluoro-1-trifluoromethyl-ethyl group, perfluoroisopropyl group, heptafluoropropyl group, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl group, 2, 2,3,3,3-pentafluoropropyl group, 3,3,3-trifluoro-2-trifluoromethyl-propyl group, nonafluorobutyl group, 1H, 1H, 5H-octafluoropentyl group, 1H, 1H -Nonafluoropentyl group, perfluoropentyl group, 1H, 1H-4-trifluoromethylperfluoropentyl group, perfluorohexyl group, 4 Pentafluoroethyl perfluoro cyclohexyl, IH, IH, 2H, 2H-perfluorohexyl group, a perfluoro cyclohexyl group.

式(3)中、hは1〜3の整数を表し、uは0〜2の整数を表し、cは(5+2u−h)である。   In formula (3), h represents an integer of 1 to 3, u represents an integer of 0 to 2, and c represents (5 + 2u−h).

式(3)中、rは0又は1である。rが1の場合は、ポリマー主鎖と、隣接位炭素がフッ素原子含有基で置換された炭素に結合したヒドロキシ基との間に芳香環が入る場合である。このとき、Dの置換数vは1又は2である。ここで、Dが単結合でない場合、Dは、隣接位炭素がフッ素原子含有基で置換された炭素に結合したヒドロキシ基を1又は2個持つ(すなわち、vは1又は2である)。   In formula (3), r is 0 or 1. When r is 1, an aromatic ring is inserted between the polymer main chain and a hydroxy group bonded to carbon in which the adjacent carbon is substituted with a fluorine atom-containing group. At this time, the substitution number v of D is 1 or 2. Here, when D is not a single bond, D has one or two hydroxy groups bonded to carbon in which the adjacent carbon is substituted with a fluorine atom-containing group (that is, v is 1 or 2).

rが0である場合には、hは1かつCは単結合であるが、Dは単結合ではない。このとき、Dは、ポリマー主鎖にカルボニルオキシ基を介して結合する。この場合も、Dは、隣接位炭素がフッ素原子含有基で置換された炭素に結合したヒドロキシ基を1又は2個持つ。   When r is 0, h is 1 and C is a single bond, but D is not a single bond. At this time, D is bonded to the polymer main chain via a carbonyloxy group. In this case as well, D has one or two hydroxy groups bonded to carbon in which the adjacent carbon is substituted with a fluorine atom-containing group.

式(3)で表される繰り返し単位の好ましい例としては、下記式で表されるものが挙げられるが、これらに限定されない。   Preferable examples of the repeating unit represented by the formula (3) include, but are not limited to, those represented by the following formula.

Figure 0006332113
Figure 0006332113

Figure 0006332113
Figure 0006332113

式(2)又は(3)で表される繰り返し単位は、1種単独でも2種以上を組み合わせて用いてもよい。   The repeating unit represented by formula (2) or (3) may be used singly or in combination of two or more.

前記シュリンク材料用高分子化合物は、更に、ポリマーの主要構成単位として、下記式(4)及び(5)で表される繰り返し単位から選ばれる少なくとも1つを含んでもよい。この場合、芳香環が持つエッチング耐性に加えて主鎖に環構造が加わることにより、シュリンクさせたレジストパターンにドライエッチング耐性を与えることができる。

Figure 0006332113
The polymer compound for shrink material may further contain at least one selected from repeating units represented by the following formulas (4) and (5) as a main structural unit of the polymer. In this case, by adding a ring structure to the main chain in addition to the etching resistance of the aromatic ring, it is possible to impart dry etching resistance to the shrinked resist pattern.
Figure 0006332113

式中、R5及びR6は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ハロゲン置換されていてもよい炭素数2〜8の直鎖状、分岐状若しくは環状のアシルオキシ基、ハロゲン置換されていてもよい炭素数1〜6の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、又はハロゲン置換されていてもよい炭素数1〜6の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルコキシ基を表す。前記アシルオキシ基、アルキル基及びアルコキシ基として具体的には、前記R2の説明において述べたものと同様のものが挙げられる。 In the formula, R 5 and R 6 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a linear, branched or cyclic acyloxy group having 2 to 8 carbon atoms which may be halogen-substituted, or halogen-substituted. Or a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a linear, branched or cyclic alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms which may be halogen-substituted. Specific examples of the acyloxy group, alkyl group, and alkoxy group include the same as those described in the description of R 2 .

式中、i及びjは、それぞれ独立に0〜2の整数である。dは(6−i)である。eは(4−j)である。   In the formula, i and j are each independently an integer of 0 to 2. d is (6-i). e is (4-j).

式(4)又は(5)で表される繰り返し単位は、1種単独でも2種以上を組み合わせて用いてもよい。   The repeating unit represented by formula (4) or (5) may be used singly or in combination of two or more.

前記シュリンク材料用高分子化合物を構成する他の繰り返し単位との関係から高分子化合物のエッチング耐性を上げるためにi及びjが1以上のものを使用する場合、下記誘導体は入手容易であり、目的の効果を好ましく達成することができる。

Figure 0006332113
When i and j are 1 or more in order to increase the etching resistance of the polymer compound from the relationship with other repeating units constituting the polymer compound for shrink material, the following derivatives are easily available, The effect of can be preferably achieved.
Figure 0006332113

前記シュリンク材料用高分子化合物は、更に下記式(A)〜(E)で示される繰り返し単位から選ばれる少なくとも1種を含んでもよい。これらの単位は、シュリンク材料用高分子化合物のレジストパターンに対する密着性を与える単位として補助的に用いたり、シュリンク材料用高分子化合物自体の溶剤に対する溶解性を調整したりする目的で使用できる。

Figure 0006332113
The polymer compound for shrink material may further contain at least one selected from repeating units represented by the following formulas (A) to (E). These units can be used supplementarily as a unit that provides adhesion of the polymer compound for shrink material to the resist pattern, or for the purpose of adjusting the solubility of the polymer compound for shrink material itself in a solvent.
Figure 0006332113

式中、R1は、前記と同じ。XAは、酸不安定基を表す。XB及びXCは、それぞれ独立に、単結合、又は炭素数1〜4の直鎖状若しくは分岐状の2価炭化水素基を表す。XDは、炭素数1〜16の直鎖状、分岐状又は環状の2〜5価の脂肪族炭化水素基を表し、該炭化水素基を構成する−CH2−が−O−又は−C(=O)−に置換されていてもよい。XEは、酸不安定基を表す。YAは、ラクトン、スルトン又はカーボネート構造を有する置換基を示す。ZAは、水素原子、又は炭素数1〜30のフルオロアルキル基又は炭素数1〜15のフルオロアルコール含有置換基を示す。k1Aは、1〜3の整数を示す。k1Bは、1〜4の整数を表す。 In the formula, R 1 is the same as described above. X A represents an acid labile group. X B and X C each independently represent a single bond or a linear or branched divalent hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms. X D represents a linear, branched or cyclic divalent to pentavalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 16 carbon atoms, and —CH 2 — constituting the hydrocarbon group is —O— or —C. (= O)-may be substituted. X E represents an acid labile group. Y A represents a substituent having a lactone, sultone or carbonate structure. Z A represents a hydrogen atom, a fluoroalkyl group having 1 to 30 carbon atoms, or a fluoroalcohol-containing substituent having 1 to 15 carbon atoms. k 1A represents an integer of 1 to 3. k 1B represents an integer of 1 to 4.

式(A)で表される繰り返し単位は、酸の作用で分解してカルボン酸を発生する単位である。この単位によって、前記シュリンク材料用高分子化合物の有機溶剤現像液に対する溶解性を調整することができる。酸不安定基XAとしては種々用いることができるが、具体的には、下記式(L1)〜(L4)のいずれかで表される基、炭素数4〜20、好ましくは4〜15の3級アルキル基、各アルキル基がそれぞれ炭素数1〜6のトリアルキルシリル基、炭素数4〜20のオキソアルキル基等が挙げられる。 The repeating unit represented by the formula (A) is a unit that decomposes by the action of an acid to generate a carboxylic acid. By this unit, the solubility of the polymer compound for shrink material in an organic solvent developer can be adjusted. The acid labile group X A can be variously used, and specifically, a group represented by any one of the following formulas (L1) to (L4), having 4 to 20 carbon atoms, preferably 4 to 15 carbon atoms. Examples include tertiary alkyl groups, trialkylsilyl groups having 1 to 6 carbon atoms, and oxoalkyl groups having 4 to 20 carbon atoms.

Figure 0006332113
Figure 0006332113

式中、RL01及びRL02は、水素原子、又は炭素数1〜18、好ましくは1〜10の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基を表す。RL03は、炭素数1〜18、好ましくは炭素数1〜10の酸素原子等のヘテロ原子を有してもよい1価炭化水素基を表し、例えば、直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基、これらの水素原子の一部がヒドロキシ基、アルコキシ基、オキソ基、アミノ基、アルキルアミノ基等に置換されたもの、エーテル性酸素原子が介在したもの等が挙げられる。RL04は、炭素数4〜20、好ましくは炭素数4〜15の3級アルキル基、各アルキル基がそれぞれ炭素数1〜6のアルキル基であるトリアルキルシリル基、炭素数4〜20のオキソアルキル基、又は式(L1)で表される基を表す。RL05は、置換されていてもよい炭素数1〜10の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、又は置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基を表す。RL06は、置換されていてもよい炭素数1〜10の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、又は置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基を表す。RL07〜RL16は、それぞれ独立に、水素原子、又は置換されていてもよい炭素数1〜15の1価炭化水素基を表す。xは0〜6の整数である。yは0又は1、zは0〜3の整数であり、2y+z=2又は3である。なお、破線は結合手を表す。 In the formula, R L01 and R L02 represent a hydrogen atom or a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms. R L03 represents a monovalent hydrocarbon group which may have a hetero atom such as an oxygen atom having 1 to 18 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms. For example, linear, branched or cyclic alkyl And a group in which a part of these hydrogen atoms are substituted with a hydroxy group, an alkoxy group, an oxo group, an amino group, an alkylamino group, or the like, or an ether oxygen atom intervening. R L04 is a tertiary alkyl group having 4 to 20 carbon atoms, preferably 4 to 15 carbon atoms, a trialkylsilyl group in which each alkyl group is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or an oxo group having 4 to 20 carbon atoms. An alkyl group or a group represented by the formula (L1) is represented. R L05 represents an optionally substituted linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an optionally substituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms. R L06 represents an optionally substituted linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an optionally substituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms. R L07 to R L16 each independently represent a hydrogen atom or an optionally substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms. x is an integer of 0-6. y is 0 or 1, z is an integer of 0 to 3, and 2y + z = 2 or 3. The broken line represents a bond.

式(L1)中、RL01及びRL02で表される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、s−ブチル基、t−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、2−エチルヘキシル基、n−オクチル基、アダマンチル基等が挙げられる。 In formula (L1), examples of the alkyl group represented by R L01 and R L02 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a s-butyl group, a t-butyl group, a cyclopentyl group, Examples include cyclohexyl group, 2-ethylhexyl group, n-octyl group, adamantyl group and the like.

L03で表される1価炭化水素基としては、RL01及びRL02で表されるアルキル基として前述したものと同様のものが挙げられる。また、RL03で表される置換アルキル基としては、以下に示す基等が挙げられる。 Examples of the monovalent hydrocarbon group represented by R L03 include the same groups as those described above as the alkyl group represented by R L01 and R L02 . Examples of the substituted alkyl group represented by R L03 include the groups shown below.

Figure 0006332113
Figure 0006332113

L01とRL02と、RL01とRL03と、又はRL02とRL03とは、互いに結合してこれらが結合する炭素原子や酸素原子と共に環を形成してもよく、環を形成する場合には環の形成に関与するRL01、RL02及びRL03は、それぞれ炭素数1〜18、好ましくは炭素数1〜10の直鎖状又は分岐状のアルキレン基を表す。 R L01 and R L02 , R L01 and R L03 , or R L02 and R L03 may be bonded to each other to form a ring together with the carbon atom or oxygen atom to which they are bonded. In the formula, R L01 , R L02 and R L03 involved in ring formation each represent a linear or branched alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms.

式(L2)中、RL04で表される3級アルキル基の具体例としては、t−ブチル基、t−ペンチル基、1,1−ジエチルプロピル基、2−シクロペンチルプロパン−2−イル基、2−シクロヘキシルプロパン−2−イル基、2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イル)プロパン−2−イル基、2−(アダマンタン−1−イル)プロパン−2−イル基、1−エチルシクロペンチル基、1−ブチルシクロペンチル基、1−エチルシクロヘキシル基、1−ブチルシクロヘキシル基、1−エチル−2−シクロペンテニル基、1−エチル−2−シクロヘキセニル基、2−メチル−2−アダマンチル基、2−エチル−2−アダマンチル基等が挙げられる。RL04で表されるトリアルキルシリル基の具体例としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ジメチル−t−ブチルシリル基等が挙げられる。RL04で表されるオキソアルキル基の具体例としては、3−オキソシクロヘキシル基、4−メチル−2−オキソオキサン−4−イル基、5−メチル−2−オキソオキソラン−5−イル基等が挙げられる。 In the formula (L2), specific examples of the tertiary alkyl group represented by R L04 include a t-butyl group, a t-pentyl group, a 1,1-diethylpropyl group, a 2-cyclopentylpropan-2-yl group, 2-cyclohexylpropan-2-yl group, 2- (bicyclo [2.2.1] heptan-2-yl) propan-2-yl group, 2- (adamantan-1-yl) propan-2-yl group, 1-ethylcyclopentyl group, 1-butylcyclopentyl group, 1-ethylcyclohexyl group, 1-butylcyclohexyl group, 1-ethyl-2-cyclopentenyl group, 1-ethyl-2-cyclohexenyl group, 2-methyl-2- Examples thereof include an adamantyl group and a 2-ethyl-2-adamantyl group. Specific examples of the trialkylsilyl group represented by R L04 include a trimethylsilyl group, a triethylsilyl group, a dimethyl-t-butylsilyl group, and the like. Specific examples of the oxoalkyl group represented by R L04 include a 3-oxocyclohexyl group, a 4-methyl-2-oxooxan-4-yl group, and a 5-methyl-2-oxooxolan-5-yl group. Can be mentioned.

式(L3)中、RL05で表されるアルキル基の具体例としては、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、s−ブチル基、t−ブチル基、t−ペンチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基等の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基、これらの水素原子の一部が水酸基、アルコキシ基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、オキソ基、アミノ基、アルキルアミノ基、シアノ基、メルカプト基、アルキルチオ基、スルホ基等に置換されたもの、又はこれらのメチレン基の一部が酸素原子又は硫黄原子に置換されたもの等が挙げられる。RL05で表されるアリール基の具体例としては、フェニル基、メチルフェニル基、ナフチル基、アンスリル基、フェナンスリル基、ピレニル基等が挙げられる。 Specific examples of the alkyl group represented by R L05 in the formula (L3) include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, s-butyl group, t-butyl group, and t-pentyl. A linear, branched or cyclic alkyl group such as a group, n-pentyl group, n-hexyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, bicyclo [2.2.1] heptyl group, and a part of these hydrogen atoms A hydroxyl group, an alkoxy group, a carboxyl group, an alkoxycarbonyl group, an oxo group, an amino group, an alkylamino group, a cyano group, a mercapto group, an alkylthio group, a sulfo group, etc., or a part of these methylene groups is oxygen The thing substituted by the atom or the sulfur atom etc. are mentioned. Specific examples of the aryl group represented by R L05 include a phenyl group, a methylphenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a phenanthryl group, and a pyrenyl group.

式(L4)中、RL06で表されるアルキル基及びアリール基の具体例としては、それぞれRL05で表されるものとして説明したものと同様のものが挙げられる。 Specific examples of the alkyl group and aryl group represented by R L06 in the formula (L4) include the same examples as those described as represented by R L05 .

L07〜RL16で表される炭素数1〜15の1価炭化水素基の具体例としては、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、s−ブチル基、t−ブチル基、t−ペンチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロペンチルメチル基、シクロペンチルエチル基、シクロペンチルブチル基、シクロヘキシルメチル基、シクロヘキシルエチル基、シクロヘキシルブチル基等の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基、これらの水素原子の一部が水酸基、アルコキシ基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、オキソ基、アミノ基、アルキルアミノ基、シアノ基、メルカプト基、アルキルチオ基、スルホ基等に置換されたもの等が挙げられる。 Specific examples of the monovalent hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms represented by R L07 to R L16 include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, s-butyl group, t- Butyl group, t-pentyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cyclopentylmethyl group, cyclopentylethyl group, cyclopentylbutyl group A linear, branched or cyclic alkyl group such as a cyclohexylmethyl group, a cyclohexylethyl group, and a cyclohexylbutyl group, and some of these hydrogen atoms are a hydroxyl group, an alkoxy group, a carboxyl group, an alkoxycarbonyl group, an oxo group, an amino group, Groups substituted by alkyl groups, alkylamino groups, cyano groups, mercapto groups, alkylthio groups, sulfo groups, etc. It is.

L07〜RL16は、互いに結合してこれらが結合する炭素原子と共に環を形成していてもよく(例えば、RL07とRL08、RL07とRL09、RL08とRL10、RL09とRL10、RL11とRL12、RL13とRL14等)、その場合には環の形成に関与する基は炭素数1〜15のアルキレン基等の2価炭化水素基を表す。前記2価炭化水素基の具体例としては、前記1価炭化水素基として挙げたものから水素原子を1個除いたもの等が挙げられる。また、RL07〜RL16は、隣接する炭素に結合するもの同士で何も介さずに結合し、二重結合を形成してもよい(例えば、RL07とRL09、RL09とRL15、RL13とRL15等)。 R L07 to R L16 may be bonded to each other to form a ring together with the carbon atom to which they are bonded (for example, R L07 and R L08 , R L07 and R L09 , R L08 and R L10 , R L09 and R L10 , R L11 and R L12 , R L13 and R L14, etc.), in which case the group involved in ring formation represents a divalent hydrocarbon group such as an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms. Specific examples of the divalent hydrocarbon group include those obtained by removing one hydrogen atom from those mentioned as the monovalent hydrocarbon group. R L07 to R L16 may be bonded to each other adjacent to each other to form a double bond (for example, R L07 and R L09 , R L09 and R L15 , R L13 and R L15 etc.).

式(L1)で表される酸不安定基のうち直鎖状又は分岐状のものとしては、以下に示す基が挙げられるが、これらに限定されない。なお、破線は結合手を表す。

Figure 0006332113
Among the acid labile groups represented by the formula (L1), examples of the linear or branched group include, but are not limited to, the following groups. The broken line represents a bond.
Figure 0006332113

Figure 0006332113
Figure 0006332113

式(L1)で表される酸不安定基のうち環状のものとしては、テトラヒドロフラン−2−イル基、2−メチルテトラヒドロフラン−2−イル基、テトラヒドロピラン−2−イル基、2−メチルテトラヒドロピラン−2−イル基等が挙げられる。   Among the acid labile groups represented by the formula (L1), examples of the cyclic group include tetrahydrofuran-2-yl group, 2-methyltetrahydrofuran-2-yl group, tetrahydropyran-2-yl group, and 2-methyltetrahydropyran. And 2-yl group.

式(L2)で表される酸不安定基としては、t−ブトキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニルメチル基、t−アミロキシカルボニル基、t−アミロキシカルボニルメチル基、1,1−ジエチルプロピルオキシカルボニル基、1,1−ジエチルプロピルオキシカルボニルメチル基、1−エチルシクロペンチルオキシカルボニル基、1−エチルシクロペンチルオキシカルボニルメチル基、1−エチル−2−シクロペンテニルオキシカルボニル基、1−エチル−2−シクロペンテニルオキシカルボニルメチル基、1−エトキシエトキシカルボニルメチル基、2−テトラヒドロピラニルオキシカルボニルメチル基、2−テトラヒドロフラニルオキシカルボニルメチル基等が挙げられる。   Examples of the acid labile group represented by the formula (L2) include t-butoxycarbonyl group, t-butoxycarbonylmethyl group, t-amyloxycarbonyl group, t-amyloxycarbonylmethyl group, and 1,1-diethylpropyloxy. Carbonyl group, 1,1-diethylpropyloxycarbonylmethyl group, 1-ethylcyclopentyloxycarbonyl group, 1-ethylcyclopentyloxycarbonylmethyl group, 1-ethyl-2-cyclopentenyloxycarbonyl group, 1-ethyl-2-cyclo Examples include pentenyloxycarbonylmethyl group, 1-ethoxyethoxycarbonylmethyl group, 2-tetrahydropyranyloxycarbonylmethyl group, 2-tetrahydrofuranyloxycarbonylmethyl group and the like.

式(L3)で表される酸不安定基としては、1−メチルシクロペンチル基、1−エチルシクロペンチル基、1−n−プロピルシクロペンチル基、1−イソプロピルシクロペンチル基、1−n−ブチルシクロペンチル基、1−s−ブチルシクロペンチル基、1−シクロヘキシルシクロペンチル基、1−(4−メトキシ−n−ブチル)シクロペンチル基、1−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イル)シクロペンチル基、1−(7−オキサビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イル)シクロペンチル基、1−メチルシクロヘキシル基、1−エチルシクロヘキシル基、3−メチル−1−シクロペンテン−3−イル基、3−エチル−1−シクロペンテン−3−イル基、3−メチル−1−シクロヘキセン−3−イル基、3−エチル−1−シクロヘキセン−3−イル基等が挙げられる。   Examples of the acid labile group represented by the formula (L3) include 1-methylcyclopentyl group, 1-ethylcyclopentyl group, 1-n-propylcyclopentyl group, 1-isopropylcyclopentyl group, 1-n-butylcyclopentyl group, 1 -S-butylcyclopentyl group, 1-cyclohexylcyclopentyl group, 1- (4-methoxy-n-butyl) cyclopentyl group, 1- (bicyclo [2.2.1] heptan-2-yl) cyclopentyl group, 1- ( 7-oxabicyclo [2.2.1] heptan-2-yl) cyclopentyl group, 1-methylcyclohexyl group, 1-ethylcyclohexyl group, 3-methyl-1-cyclopenten-3-yl group, 3-ethyl-1 -Cyclopenten-3-yl group, 3-methyl-1-cyclohexen-3-yl group, 3-ethyl-1-cyclohexen-3-yl Etc. The.

式(L4)で表される酸不安定基としては、下記式(L4−1)〜(L4−4)で表される基が特に好ましい。

Figure 0006332113
(式中、RL41は、それぞれ独立に、炭素数1〜10の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基等の1価炭化水素基を表す。破線は結合手を表し、その方向は結合方向を表す。) As the acid labile group represented by the formula (L4), groups represented by the following formulas (L4-1) to (L4-4) are particularly preferable.
Figure 0006332113
(In the formula, R L41 each independently represents a monovalent hydrocarbon group such as a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. The broken line represents a bond, and its direction is a bond. Represents the direction.)

式(L4−1)〜(L4−4)中、前記1価炭化水素基の具体例としては、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、s−ブチル基、t−ブチル基、t−ペンチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。   In the formulas (L4-1) to (L4-4), specific examples of the monovalent hydrocarbon group include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, s-butyl group, t- Examples thereof include a butyl group, a t-pentyl group, an n-pentyl group, an n-hexyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group.

式(L4−1)〜(L4−4)で表される基には、立体異性体(エナンチオマー又はジアステレオマー)が存在し得るが、式(L4−1)〜(L4−4)をもってこれらの立体異性体の全てを代表して表す。酸不安定基XAが式(L4)で表される基である場合は、複数の立体異性体が含まれていてもよい。 In the groups represented by the formulas (L4-1) to (L4-4), stereoisomers (enantiomers or diastereomers) may exist, but these are represented by the formulas (L4-1) to (L4-4). All the stereoisomers are represented as representatives. When the acid labile group X A is a group represented by the formula (L4), a plurality of stereoisomers may be contained.

例えば、式(L4−3)は、下記式(L4−3−1)及び(L4−3−2)で表される基から選ばれる1種又は2種の混合物を代表して表すものとする。

Figure 0006332113
(式中、RL41は、前記と同じ。) For example, the formula (L4-3) represents one or a mixture of two selected from the groups represented by the following formulas (L4-3-1) and (L4-3-2). .
Figure 0006332113
(In the formula, R L41 is the same as described above.)

また、式(L4−4)は、下記式(L4−4−1)〜(L4−4−4)で表される基から選ばれる1種又は2種以上の混合物を代表して表すものとする。

Figure 0006332113
(式中、RL41は、前記と同じ。) The formula (L4-4) represents one or a mixture of two or more selected from groups represented by the following formulas (L4-4-1) to (L4-4-4). To do.
Figure 0006332113
(In the formula, R L41 is the same as described above.)

式(L4−1)〜(L4−4)、(L4−3−1)、(L4−3−2)、及び式(L4−4−1)〜(L4−4−4)は、それらのエナンチオマー及びエナンチオマーの混合物をも代表して示すものとする。   Formulas (L4-1) to (L4-4), (L4-3-1), (L4-3-2), and formulas (L4-4-1) to (L4-4-4) Enantiomers and mixtures of enantiomers are also shown representatively.

なお、式(L4−1)〜(L4−4)、(L4−3−1)、(L4−3−2)、及び式(L4−4−1)〜(L4−4−4)の結合方向が、それぞれビシクロ[2.2.1]ヘプタン環に対してexo側であることによって、酸触媒脱離反応における高反応性が実現される(特開2000−336121号公報参照)。これらビシクロ[2.2.1]ヘプタン骨格を有する3級exo−アルキル基を置換基とする単量体の製造において、下記式(L4−1−endo)〜(L4−4−endo)で示されるendo−アルキル基で置換された単量体を含む場合があるが、良好な反応性の実現のためにはexo比率が50%以上であることが好ましく、exo比率が80%以上であることが更に好ましい。   In addition, the coupling | bonding of Formula (L4-1)-(L4-4), (L4-3-1), (L4-3-2), and Formula (L4-4-1)-(L4-4-4) High reactivity in the acid-catalyzed elimination reaction is realized when the direction is on the exo side with respect to the bicyclo [2.2.1] heptane ring, respectively (see JP 2000-336121 A). In the production of a monomer having a tertiary exo-alkyl group having a bicyclo [2.2.1] heptane skeleton as a substituent, it is represented by the following formulas (L4-1-endo) to (L4-4-endo). In some cases, the exo ratio is preferably 50% or more, and the exo ratio is 80% or more in order to achieve good reactivity. Is more preferable.

Figure 0006332113
(式中、RL41は、前記と同じ。)
Figure 0006332113
(In the formula, R L41 is the same as described above.)

式(L4)で表される酸不安定基としては、以下に示す基が挙げられるが、これらに限定されない。なお、破線は結合手を表し、その方向は結合方向を表す。

Figure 0006332113
Examples of the acid labile group represented by formula (L4) include, but are not limited to, the groups shown below. In addition, a broken line represents a joining hand and the direction represents a joining direction.
Figure 0006332113

また、XAで表される炭素数4〜20の3級アルキル基、各アルキル基がそれぞれ炭素数1〜6のアルキル基であるトリアルキルシリル基、及び炭素数4〜20のオキソアルキル基としては、それぞれRL04の説明において挙げたものと同様のものが挙げられる。 Further, as a tertiary alkyl group having 4 to 20 carbon atoms represented by X A , a trialkylsilyl group in which each alkyl group is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and an oxoalkyl group having 4 to 20 carbon atoms, Are the same as those described in the description of R L04 .

式(A)で表される繰り返し単位としては、以下に示すものが挙げられるが、これらに限定されない。なお、下記式中、R1は前記と同じである。 Examples of the repeating unit represented by the formula (A) include, but are not limited to, those shown below. In the following formulae, R 1 is the same as described above.

Figure 0006332113
Figure 0006332113

Figure 0006332113
Figure 0006332113

Figure 0006332113
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Figure 0006332113
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Figure 0006332113
Figure 0006332113

Figure 0006332113
Figure 0006332113

式(B)で表される繰り返し単位としては、以下に示すものが挙げられるが、これらに限定されない。なお、下記式中、R1は前記と同じである。 Examples of the repeating unit represented by the formula (B) include, but are not limited to, those shown below. In the following formulae, R 1 is the same as described above.

Figure 0006332113
Figure 0006332113

Figure 0006332113
Figure 0006332113

式(C)で表される繰り返し単位としては、以下に示すものが挙げられるが、これらに限定されない。なお、下記式中、R1は前記と同じである。 Examples of the repeating unit represented by the formula (C) include, but are not limited to, those shown below. In the following formulae, R 1 is the same as described above.

Figure 0006332113
Figure 0006332113

Figure 0006332113
Figure 0006332113

Figure 0006332113
Figure 0006332113

Figure 0006332113
Figure 0006332113

式(D)で表される繰り返し単位としては、以下に示すものが挙げられるが、これらに限定されない。なお、下記式中、R1は前記と同じである。 Examples of the repeating unit represented by the formula (D) include, but are not limited to, those shown below. In the following formulae, R 1 is the same as described above.

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式(E)で表される繰り返し単位を含む重合体は、酸の作用で分解してヒドロキシ基を生じ、これによって各種溶剤への溶解性が変化する。式(E)中、酸不安定基XEとしては種々用いることができるが、前記酸不安定基XAと同様に、式(L1)〜(L4)で表される基、炭素数4〜20の3級アルキル基、各アルキル基がそれぞれ炭素数1〜6のアルキル基であるトリアルキルシリル基、炭素数4〜20のオキソアルキル基等が挙げられる。 The polymer containing the repeating unit represented by the formula (E) is decomposed by the action of an acid to produce a hydroxy group, thereby changing the solubility in various solvents. In the formula (E), the acid labile group X E can be variously used. As in the case of the acid labile group X A , groups represented by the formulas (L1) to (L4) and a carbon number of 4 to 20 tertiary alkyl groups, trialkylsilyl groups in which each alkyl group is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, oxoalkyl groups having 4 to 20 carbon atoms, and the like.

式(E)で表される繰り返し単位としては、以下に示すものが挙げられるが、これらに限定されない。なお、下記式中、R1は前記と同じである。 Examples of the repeating unit represented by the formula (E) include, but are not limited to, those shown below. In the following formulae, R 1 is the same as described above.

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式(A)〜(E)で表される繰り返し単位の中でも、特に、式(A)〜(C)で表される単位が、溶剤溶解性や密着性を容易に調整できるため、好ましい。   Among the repeating units represented by the formulas (A) to (E), the units represented by the formulas (A) to (C) are particularly preferable because solvent solubility and adhesion can be easily adjusted.

前記シュリンク材料用高分子化合物は、更に下記式(F)で表される繰り返し単位を含んでもよい。この単位は、シュリンク剤を適用させるレジストパターン膜の表面に存在するカルボキシル基と中和反応を起こしうる。その結果、レジスト膜表面に高分子化合物が付着するため、アタッチ量を増加させることができる。

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The polymer compound for shrink material may further contain a repeating unit represented by the following formula (F). This unit can cause a neutralization reaction with a carboxyl group present on the surface of the resist pattern film to which the shrink agent is applied. As a result, the polymer compound adheres to the resist film surface, so that the amount of attachment can be increased.
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式中、R101は、水素原子又はメチル基である。Xは、単結合、−C(=O)−、−C(=O)−O−又は−C(=O)−NH−である。R102は、単結合、又は炭素数1〜10の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキレン基であり、エーテル基、エステル基、カルボニル基、−N=又は−S−を有していてもよく、又はフェニレン基若しくはナフチレン基である。R103及びR104は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜4の直鎖状又は分岐状のアルキル基又は酸不安定基であり、R103とR104とが結合してこれらが結合する窒素原子と共に環を形成してもよく、環の中にエーテル結合を有していてもよく、R103及びR104のどちらか一方がR102と結合してこれらが結合する窒素原子と共に環を形成してもよい。k1Cは1又は2である。 In the formula, R 101 is a hydrogen atom or a methyl group. X is a single bond, —C (═O) —, —C (═O) —O— or —C (═O) —NH—. R102 is a single bond or a linear, branched or cyclic alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and may have an ether group, an ester group, a carbonyl group, -N = or -S-. Or a phenylene group or a naphthylene group. R 103 and R 104 are each independently a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an acid labile group, and R 103 and R 104 are bonded to form a bond. May form a ring together with the nitrogen atom to be bonded, and may have an ether bond in the ring, and either R 103 or R 104 is bonded to R 102 and the ring is bonded to the nitrogen atom to which these are bonded May be formed. k 1C is 1 or 2.

式(F)で表される繰り返し単位を得るためのモノマーとしては、下記式(Fa)で表されるものが挙げられる。式中、R101〜R104、X、k1Cは前記と同じである。

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Examples of the monomer for obtaining the repeating unit represented by the formula (F) include those represented by the following formula (Fa). In the formula, R 101 to R 104 , X, and k 1C are the same as described above.
Figure 0006332113

式(Fa)で表されるモノマーとしては、以下に示すものが挙げられるが、これらに限定されない。なお、下記式中、R101〜R104は前記と同じである。 Examples of the monomer represented by the formula (Fa) include, but are not limited to, those shown below. In the following formulae, R 101 to R 104 are the same as described above.

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前記シュリンク材料用高分子化合物は、2種以上の高分子化合物を混合して用いることもできるが、混合しない場合には、それぞれの前記機能を持つ繰り返し単位を決定した後、それぞれの繰り返し単位の構成比を、シュリンク材料とした際に好ましいシュリンク量と寸法均一性を与えるよう設計される。   The polymer compound for shrink material can be used by mixing two or more kinds of polymer compounds, but if not mixed, after determining the repeating unit having the respective functions, The composition ratio is designed to give a preferable shrink amount and dimensional uniformity when a shrink material is used.

前記シュリンク材料用高分子化合物は、公知の方法によって、必要に応じて保護、脱保護反応を組み合わせて、各繰り返し単位を与える単量体を共重合させることで得られる。共重合反応は特に限定されないが、ラジカル重合が好ましい。   The polymer compound for shrink material can be obtained by a known method by combining monomers giving each repeating unit by combining protection and deprotection reactions as necessary. The copolymerization reaction is not particularly limited, but radical polymerization is preferred.

前記シュリンク材料用高分子化合物中、式(1a)及び/又は(1b)で表される繰り返し単位の含有量は、全繰り返し単位中5モル%以上が好ましく、10モル%以上がより好ましい。   In the polymer compound for shrink material, the content of the repeating unit represented by the formula (1a) and / or (1b) is preferably 5 mol% or more, more preferably 10 mol% or more in all repeating units.

式(2)で表される繰り返し単位の含有量は、全繰り返し単位中0〜90モル%が好ましいが、レジストパターンへ十分なアタッチ量と基板密着性を得るためには、5〜85モル%が好ましく、10〜80モル%がより好ましい。   The content of the repeating unit represented by the formula (2) is preferably 0 to 90 mol% in all repeating units, but in order to obtain a sufficient amount of attachment to the resist pattern and substrate adhesion, 5 to 85 mol%. Is preferable, and 10 to 80 mol% is more preferable.

式(3)で表される繰り返し単位の含有量は、全繰り返し単位中0〜90モル%が好ましいが、レジストパターンへ十分なアタッチ量と基板密着性を得るためには、5〜85モル%が好ましく、10〜80モル%がより好ましい。   The content of the repeating unit represented by the formula (3) is preferably 0 to 90 mol% in all repeating units. However, in order to obtain a sufficient amount of attachment to the resist pattern and substrate adhesion, 5 to 85 mol%. Is preferable, and 10 to 80 mol% is more preferable.

式(4)又は(5)で表される繰り返し単位の含有量は、全繰り返し単位中0〜30モル%が好ましいが、エッチング耐性を向上させるという効果を得るためには、5〜30モル%が好ましく、5〜20モル%がより好ましい。   The content of the repeating unit represented by the formula (4) or (5) is preferably 0 to 30 mol% in all repeating units, but in order to obtain an effect of improving etching resistance, 5 to 30 mol%. Is preferable, and 5 to 20 mol% is more preferable.

式(A)〜(E)で表される繰り返し単位の含有量は、全繰り返し単位中0〜30モル%が好ましいが、密着性や溶解性の調整という効果を得るためには、1〜30モル%が好ましく、5〜20モル%がより好ましい。   The content of the repeating units represented by the formulas (A) to (E) is preferably 0 to 30 mol% in all the repeating units, but in order to obtain the effect of adjusting the adhesion and solubility, 1 to 30 is preferable. Mol% is preferable, and 5 to 20 mol% is more preferable.

式(F)で表される繰り返し単位の含有量は、全繰り返し単位中0〜30モル%が好ましいが、アタッチ量を増加させるという効果を得るためには、1〜30モル%が好ましく、1〜20モル%がより好ましい。   The content of the repeating unit represented by the formula (F) is preferably 0 to 30 mol% in all repeating units, but in order to obtain an effect of increasing the amount of attachment, 1 to 30 mol% is preferable, and 1 -20 mol% is more preferable.

また、前記シュリンク材料用高分子化合物において、式(1a)及び/又は(1b)で表される繰り返し単位並びに式(2)、(4)及び(5)で表される繰り返し単位から選ばれる単位は、高分子化合物を構成する全繰り返し単位の60モル%以上を占めることが好ましい。これによって本発明のシュリンク材料の特性が確実に得られる。式(1a)及び/又は(1b)、(2)、(4)並びに(5)で表される繰り返し単位は、全繰り返し単位の70モル%以上を占めることがより好ましく、85モル%以上を占めることが更に好ましい。   In the polymer compound for shrink material, a unit selected from the repeating unit represented by the formula (1a) and / or (1b) and the repeating unit represented by the formulas (2), (4) and (5) Preferably accounts for 60 mol% or more of all repeating units constituting the polymer compound. This ensures the properties of the shrink material of the present invention. It is more preferable that the repeating units represented by the formula (1a) and / or (1b), (2), (4) and (5) occupy 70 mol% or more of all repeating units, and 85 mol% or more. It is more preferable to occupy.

また、全構成単位が式(1a)及び/又は(1b)、(2)、(4)並びに(5)で表される繰り返し単位から選ばれたものであるシュリンク材料用高分子化合物を用いた場合は、高いエッチング耐性と解像性の両立に優れる。式(1a)及び/又は(1b)、(2)、(4)並びに(5)で表される繰り返し単位以外の単位としては、常用される酸不安定基で保護された(メタ)アクリル酸エステル単位や、ラクトン構造等の密着性基を持つ(メタ)アクリル酸エステル単位等が使用可能である。これらのその他の繰り返し単位によってレジスト膜の特性の微調整を行ってもよいが、これらの単位を含まなくてもよい。   Moreover, the high molecular compound for shrink material whose all structural units are selected from the repeating unit represented by Formula (1a) and / or (1b), (2), (4) and (5) was used. In this case, it is excellent in both high etching resistance and resolution. Units other than the repeating units represented by formula (1a) and / or (1b), (2), (4) and (5) include (meth) acrylic acid protected with a commonly used acid labile group An ester unit or a (meth) acrylic acid ester unit having an adhesive group such as a lactone structure can be used. Although these other repeating units may finely adjust the characteristics of the resist film, these units may not be included.

前記シュリンク材料用高分子化合物の重量平均分子量(Mw)は、1,000〜500,000が好ましく、2,000〜100,000がより好ましく、2,000〜20,000が更に好ましい。Mwが小さすぎると、酸拡散距離が伸びてシュリンク量が多くなりすぎてコントロールできない場合がある。Mwが大きすぎると、剥離用溶剤への溶解性が低下して剥離プロセス後のスペース部分にスカムが生じる場合があり、裾引き現象が生じ易くなる場合がある。なお、本発明においてMwとは、テトラヒドロフラン(THF)を溶剤として用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算測定値である。   The weight average molecular weight (Mw) of the polymer compound for shrink material is preferably 1,000 to 500,000, more preferably 2,000 to 100,000, and still more preferably 2,000 to 20,000. If Mw is too small, the acid diffusion distance may increase and the amount of shrinkage may become too large to control. If Mw is too large, the solubility in the peeling solvent may be reduced, and scum may be generated in the space portion after the peeling process, which may cause a skirting phenomenon. In the present invention, Mw is a measured value in terms of polystyrene by gel permeation chromatography (GPC) using tetrahydrofuran (THF) as a solvent.

更に、前記シュリンク材料用高分子化合物においては、分子量分布(Mw/Mn、Mnは数平均分子量)が広い場合は低分子量や高分子量のポリマーが存在するために、露光後、パターン上に異物が見られたり、パターンの形状が悪化したりすることがある。それゆえ、パターンルールが微細化するに従ってこのような分子量、分子量分布の影響が大きくなり易いことから、微細なパターン寸法に好適に用いられるシュリンク材料を得るには、使用する多成分共重合体の分子量分布は1.0〜2.0、特に1.0〜1.5と狭分散であることが好ましい。   Further, in the polymer compound for shrink material, when the molecular weight distribution (Mw / Mn, Mn is the number average molecular weight) is wide, there is a low molecular weight or high molecular weight polymer. It may be seen or the shape of the pattern may deteriorate. Therefore, since the influence of such molecular weight and molecular weight distribution tends to increase as the pattern rule becomes finer, in order to obtain a shrink material suitably used for fine pattern dimensions, the multi-component copolymer used is used. The molecular weight distribution is preferably 1.0 to 2.0, particularly 1.0 to 1.5 and narrow dispersion.

また、前記シュリンク材料用高分子化合物としては、組成比率や分子量分布や分子量が異なる2つ以上のポリマーをブレンドしたものも使用可能である。   Moreover, as the polymer compound for shrink material, a blend of two or more polymers having different composition ratios, molecular weight distributions and molecular weights can be used.

本発明のシュリンク材料は、現像後のレジストパターンを消失させない溶剤を含む。このような溶剤としては、炭素数6〜12のエーテル系溶剤、炭素数6〜12の炭化水素系溶剤、炭素数7〜16のエステル系溶剤、炭素数8〜16のケトン系溶剤、炭素数4〜10のアルコール系溶剤、水等が挙げられる。しかし、現像後のレジストパターンを消失させない溶剤が全溶剤中50質量%以上含まれるのであれば、現像後のレジストパターンを消失させる溶剤が含まれていても構わない。   The shrink material of this invention contains the solvent which does not lose | disappear the resist pattern after image development. Examples of such solvents include ether solvents having 6 to 12 carbon atoms, hydrocarbon solvents having 6 to 12 carbon atoms, ester solvents having 7 to 16 carbon atoms, ketone solvents having 8 to 16 carbon atoms, and carbon numbers. 4-10 alcohol solvents, water, etc. are mentioned. However, as long as the solvent that does not erase the resist pattern after development is contained in an amount of 50% by mass or more of the total solvent, a solvent that eliminates the resist pattern after development may be contained.

水溶剤ベースのシュリンク材料は、これまでに多くの材料が提案されているが、水は表面張力が高いために大口径ウェハーに素早く塗布するのが困難である。特に、ネガ現像で形成した微細なホールパターンにおいては、スピンコートでシュリンク材料を埋め込むときに表面張力が高い水溶剤を用いた場合は、ホールの底までシュリンク材料が埋め込まれない問題が生じることがある。ここで、水よりも表面張力が低い有機溶剤に溶解したシュリンク材料を適用することによって、ホールの底への埋め込み特性が向上する。シュリンク材料に用いる有機溶剤としては、シュリンク材料の高分子化合物を溶解させる必要もある。   Many water-based shrink materials have been proposed so far, but water is difficult to apply quickly to large diameter wafers due to its high surface tension. In particular, in a fine hole pattern formed by negative development, when an aqueous solvent having a high surface tension is used when embedding the shrink material by spin coating, there is a problem that the shrink material is not embedded to the bottom of the hole. is there. Here, by applying a shrink material dissolved in an organic solvent having a surface tension lower than that of water, the filling property to the bottom of the hole is improved. As an organic solvent used for the shrink material, it is necessary to dissolve the polymer compound of the shrink material.

このため、本発明のシュリンク材料に用いる溶剤としては、前記シュリンク材料用高分子化合物に対する溶解力が大きい、炭素数7〜16のエステル系溶剤、炭素数8〜16のケトン系溶剤、炭素数4〜10のアルコール系溶剤等が好ましい。   For this reason, as a solvent used for the shrink material of the present invention, an ester solvent having 7 to 16 carbon atoms, a ketone solvent having 8 to 16 carbon atoms, and a carbon number of 4 having a high dissolving power for the polymer compound for shrink material. 10 to 10 alcohol solvents are preferred.

前記炭素数7〜16のエステル系溶剤としては、酢酸ペンチル、酢酸イソペンチル、酢酸2−メチルブチル、酢酸ヘキシル、酢酸2−エチルヘキシル、酢酸シクロヘキシル、酢酸メチルシクロヘキシル、ギ酸ヘキシル、吉草酸エチル、吉草酸プロピル、吉草酸イソプロピル、吉草酸ブチル、吉草酸イソブチル、吉草酸t−ブチル、吉草酸ペンチル、吉草酸イソペンチル、イソ吉草酸エチル、イソ吉草酸プロピル、イソ吉草酸イソプロピル、イソ吉草酸ブチル、イソ吉草酸イソブチル、イソ吉草酸t−ブチル、イソ吉草酸イソペンチル、2−メチル吉草酸エチル、2−メチル吉草酸ブチル、ピバル酸エチル、ピバル酸プロピル、ピバル酸イソプロピル、ピバル酸ブチル、ピバル酸t−ブチル、ペンテン酸エチル、ペンテン酸プロピル、ペンテン酸イソプロピル、ペンテン酸ブチル、ペンテン酸t−ブチル、クロトン酸プロピル、クロトン酸イソプロピル、クロトン酸ブチル、クロトン酸t−ブチル、プロピオン酸ブチル、プロピオン酸イソブチル、プロピオン酸t−ブチル、プロピオン酸ベンジル、ヘキサン酸エチル、ヘキサン酸アリル、酪酸プロピル、酪酸ブチル、酪酸イソブチル、酪酸3−メチルブチル、酪酸t−ブチル、2−メチル酪酸エチル、2−メチル酪酸イソプロピル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ブチル、酢酸フェニル、酢酸ベンジル、フェニル酢酸メチル、ギ酸ベンジル、ギ酸フェニルエチル、3−フェニルプロピオン酸メチル、フェニル酢酸エチル、酢酸2−フェニルエチル等が挙げられる。   Examples of the ester solvent having 7 to 16 carbon atoms include pentyl acetate, isopentyl acetate, 2-methylbutyl acetate, hexyl acetate, 2-ethylhexyl acetate, cyclohexyl acetate, methyl cyclohexyl acetate, hexyl formate, ethyl valerate, propyl valerate, Isopropyl valerate, butyl valerate, isobutyl valerate, t-butyl valerate, pentyl valerate, isopentyl valerate, ethyl isovalerate, isopropyl isovalerate, isopropyl isovalerate, butyl isovalerate, isobutyl isovalerate , T-butyl isovalerate, isopentyl isovalerate, ethyl 2-methylvalerate, butyl 2-methylvalerate, ethyl pivalate, propyl pivalate, isopropyl pivalate, butyl pivalate, t-butyl pivalate, pentene Ethyl acetate, propyl pentenoate, pentene Isopropyl, butyl pentenoate, t-butyl pentenoate, propyl crotonate, isopropyl crotonate, butyl crotonate, t-butyl crotonate, butyl propionate, isobutyl propionate, t-butyl propionate, benzyl propionate, hexanoic acid Ethyl, allyl hexanoate, propyl butyrate, butyl butyrate, isobutyl butyrate, 3-methylbutyl butyrate, t-butyl butyrate, ethyl 2-methylbutyrate, isopropyl 2-methylbutyrate, methyl benzoate, ethyl benzoate, propyl benzoate, benzoate Examples include butyl acid, phenyl acetate, benzyl acetate, methyl phenylacetate, benzyl formate, phenylethyl formate, methyl 3-phenylpropionate, ethyl phenylacetate, 2-phenylethyl acetate, and the like.

前記炭素数8〜16のケトン系溶剤としては、2−オクタノン、3−オクタノン、4−オクタノン、2−ノナノン、3−ノナノン、4−ノナノン、5−ノナノン、ジイソブチルケトン、エチルシクロヘキサノン、エチルアセトフェノン、エチル−n−ブチルケトン、ジ−n−ブチルケトン、ジイソブチルケトン等が挙げられる。   Examples of the ketone solvent having 8 to 16 carbon atoms include 2-octanone, 3-octanone, 4-octanone, 2-nonanone, 3-nonanone, 4-nonanone, 5-nonanone, diisobutylketone, ethylcyclohexanone, ethylacetophenone, Examples include ethyl-n-butyl ketone, di-n-butyl ketone, and diisobutyl ketone.

前記炭素数4〜10のアルコール系溶剤としては、1−ブタノール、2−ブタノール、イソブチルアルコール、t−ブチルアルコール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、t−ペンチルアルコール、ネオペンチルアルコール、2−メチル−1−ブタノール、3−メチル−1−ブタノール、3−メチル−3−ペンタノール、シクロペンタノール、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、3−ヘキサノール、2,3−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、2,2−ジエチル−1−ブタノール、2−メチル−1−ペンタノール、2−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−1−ペンタノール、3−メチル−2−ペンタノール、3−メチル−3−ペンタノール、4−メチル−1−ペンタノール、4−メチル−2−ペンタノール、4−メチル−3−ペンタノール、シクロヘキサノール、1−オクタノール等が挙げられる。   Examples of the alcohol solvent having 4 to 10 carbon atoms include 1-butanol, 2-butanol, isobutyl alcohol, t-butyl alcohol, 1-pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol, t-pentyl alcohol, neo Pentyl alcohol, 2-methyl-1-butanol, 3-methyl-1-butanol, 3-methyl-3-pentanol, cyclopentanol, 1-hexanol, 2-hexanol, 3-hexanol, 2,3-dimethyl- 2-butanol, 3,3-dimethyl-1-butanol, 3,3-dimethyl-2-butanol, 2,2-diethyl-1-butanol, 2-methyl-1-pentanol, 2-methyl-2-pen Butanol, 2-methyl-3-pentanol, 3-methyl-1-pentanol, 3-methyl-2-pentanol, 3 -Methyl-3-pentanol, 4-methyl-1-pentanol, 4-methyl-2-pentanol, 4-methyl-3-pentanol, cyclohexanol, 1-octanol and the like.

これらの溶剤は、1種単独でも2種以上を混合して用いてもよい。   These solvents may be used alone or in combination of two or more.

シュリンク材料とレジストパターンとのミキシングを防止するために、前記溶剤に加えて、炭素数8〜12のエーテル系溶剤、炭素数6〜12のアルカン、アルケン又はアルキン、芳香族系溶剤等を添加することもできる。   In order to prevent mixing of the shrink material and the resist pattern, in addition to the solvent, an ether solvent having 8 to 12 carbon atoms, an alkane having 6 to 12 carbon atoms, an alkene or alkyne, an aromatic solvent, or the like is added. You can also.

具体的に、炭素数8〜12のエーテル系溶剤としては、ジ−n−ブチルエーテル、ジイソブチルエーテル、ジ−s−ブチルエーテル、ジ−n−ペンチルエーテル、ジイソペンチルエーテル、ジ−s−ペンチルエーテル、ジ−t−ペンチルエーテル、ジ−n−ヘキシルエーテル等が挙げられる。炭素数6〜12のアルカンとしては、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、メチルシクロペンタン、ジメチルシクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、シクロノナン等が挙げられる。炭素数6〜12のアルケンとしては、ヘキセン、ヘプテン、オクテン、シクロヘキセン、メチルシクロヘキセン、ジメチルシクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテン等が挙げられる。炭素数6〜12のアルキンとしては、ヘキシン、ヘプチン、オクチン等が挙げられる。芳香族系溶剤としては、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、t−ブチルベンゼン、メシチレン、アニソール等が挙げられる。これらの溶媒は、1種単独でも2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Specific examples of the ether solvent having 8 to 12 carbon atoms include di-n-butyl ether, diisobutyl ether, di-s-butyl ether, di-n-pentyl ether, diisopentyl ether, di-s-pentyl ether, Examples include di-t-pentyl ether and di-n-hexyl ether. Examples of the alkane having 6 to 12 carbon atoms include hexane, heptane, octane, nonane, decane, undecane, dodecane, methylcyclopentane, dimethylcyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, dimethylcyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, and cyclononane. It is done. Examples of the alkene having 6 to 12 carbon atoms include hexene, heptene, octene, cyclohexene, methylcyclohexene, dimethylcyclohexene, cycloheptene, and cyclooctene. Examples of the alkyne having 6 to 12 carbon atoms include hexyne, heptin, octyne and the like. Examples of the aromatic solvent include toluene, xylene, ethylbenzene, isopropylbenzene, t-butylbenzene, mesitylene, anisole and the like. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

本発明のシュリンク材料は、現像後のレジストパターンを消失させない溶剤に加えて、更に2−オクタノン、2−ノナノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、2−ヘキサノン、3−ヘキサノン、ジイソブチルケトン、メチルシクロヘキサノン、アセトフェノン、メチルアセトフェノン、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ペンチル、酢酸ブテニル、酢酸イソペンチル、ギ酸プロピル、ギ酸ブチル、ギ酸イソブチル、ギ酸ペンチル、ギ酸イソペンチル、吉草酸メチル、ペンテン酸メチル、クロトン酸メチル、クロトン酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸ブチル、乳酸イソブチル、乳酸ペンチル、乳酸イソペンチル、2−ヒドロキシイソ酪酸メチル、2−ヒドロキシイソ酪酸エチル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、酢酸フェニル、酢酸ベンジル、フェニル酢酸メチル、ギ酸ベンジル、ギ酸フェニルエチル、3−フェニルプロピオン酸メチル、プロピオン酸ベンジル、フェニル酢酸エチル及び酢酸2−フェニルエチルから選ばれる1種以上の溶剤(以下、その他の溶剤という。)を含んでもよい。その他の溶剤が含まれる場合、その配合量は、全溶剤中50質量%未満であることが好ましい。   The shrink material of the present invention includes 2-octanone, 2-nonanone, 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone, 2-hexanone, 3-hexanone and diisobutyl, in addition to a solvent that does not erase the resist pattern after development. Ketone, methylcyclohexanone, acetophenone, methyl acetophenone, propyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, pentyl acetate, butenyl acetate, isopentyl acetate, propyl formate, butyl formate, isobutyl formate, pentyl formate, isopentyl formate, methyl valerate, methyl pentenoate , Methyl crotonate, ethyl crotonate, methyl propionate, ethyl propionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl lactate, ethyl lactate, propyl lactate, butyl lactate, isobutyl lactate, pentyl lactate, isope lactate Chill, methyl 2-hydroxyisobutyrate, ethyl 2-hydroxyisobutyrate, methyl benzoate, ethyl benzoate, phenyl acetate, benzyl acetate, methyl phenylacetate, benzyl formate, phenylethyl formate, methyl 3-phenylpropionate, propionic acid One or more solvents selected from benzyl, ethyl phenylacetate and 2-phenylethyl acetate (hereinafter referred to as other solvents) may also be included. When other solvents are included, the blending amount is preferably less than 50% by mass in the total solvent.

前記溶剤の配合量は、シュリンク材料用高分子化合物100質量部に対して100〜100,000質量部が好ましく、200〜50,000質量部がより好ましい。   The blending amount of the solvent is preferably 100 to 100,000 parts by mass, more preferably 200 to 50,000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer compound for shrink material.

本発明のシュリンク材料は、必要に応じて、塩、塩基性化合物、界面活性剤等を含んでもよい。添加できる塩としては、レジスト材料の添加剤として公知のスルホニウム塩、ヨードニウム塩、アンモニウム塩等が挙げられる。添加できる塩基性化合物としても、レジスト材料の添加剤として公知の第1級、第2級又は第3級の脂肪族アミン類、混成アミン類、芳香族アミン類、複素環アミン類、カルボキシル基を有する含窒素化合物、スルホニル基を有する含窒素化合物、ヒドロキシ基を有する含窒素化合物、ヒドロキシフェニル基を有する含窒素化合物、アルコール性含窒素化合物、アミド誘導体、イミド誘導体、カーバメート類等が挙げられる。前記塩や塩基性化合物を添加することによってレジスト膜からの過剰な酸の拡散を抑え、シュリンク量をコントロールすることができる。界面活性剤も、レジスト材料の添加剤として公知のものを添加することができる。   The shrink material of the present invention may contain a salt, a basic compound, a surfactant and the like as necessary. Examples of salts that can be added include known sulfonium salts, iodonium salts, ammonium salts, and the like as additives for resist materials. As basic compounds that can be added, known primary, secondary or tertiary aliphatic amines, mixed amines, aromatic amines, heterocyclic amines, carboxyl groups as additives for resist materials are added. A nitrogen-containing compound having a sulfonyl group, a nitrogen-containing compound having a hydroxy group, a nitrogen-containing compound having a hydroxyphenyl group, an alcoholic nitrogen-containing compound, an amide derivative, an imide derivative, and carbamates. By adding the salt or the basic compound, diffusion of excessive acid from the resist film can be suppressed, and the shrink amount can be controlled. As the surfactant, a known additive as a resist material can be added.

具体的に、前記塩としては、下記式(9)で表されるカルボン酸塩が好ましい。

Figure 0006332113
(式中、R11は、炭素数1〜20の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、炭素数2〜20の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルケニル基、又は炭素数6〜20の1価芳香環含有基を表し、これらの基の炭素原子に結合する水素原子の一部又は全部が、フッ素原子、ラクトン環含有基、ラクタム環含有基又はヒドロキシ基で置換されていてもよく、これらの基の炭素−炭素結合間に、エーテル基、エステル基又はカルボニル基が介在していてもよい。M+は、スルホニウムカチオン、ヨードニウムカチオン又はアンモニウムカチオンを表す。) Specifically, the salt is preferably a carboxylate represented by the following formula (9).
Figure 0006332113
(In the formula, R 11 represents a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a linear, branched or cyclic alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, or 6 to 20 carbon atoms. A part or all of hydrogen atoms bonded to the carbon atoms of these groups may be substituted with a fluorine atom, a lactone ring-containing group, a lactam ring-containing group or a hydroxy group. An ether group, an ester group or a carbonyl group may be interposed between the carbon-carbon bonds of these groups, and M + represents a sulfonium cation, an iodonium cation or an ammonium cation.)

前記アルキル基、アルケニル基及び1価芳香環含有基の具体例としては、前述したものと同様のものが挙げられる。   Specific examples of the alkyl group, alkenyl group and monovalent aromatic ring-containing group include the same groups as described above.

前記スルホニウムカチオン、ヨードニウムカチオン及びアンモニウムカチオンとしては、それぞれ下記式(P1)〜(P3)で表されるものが好ましい。このようなカチオンを有するカルボン酸塩を添加することによって、効果的に酸拡散をコントロールすることができる。

Figure 0006332113
(式中、R101〜R109は、それぞれ独立に、炭素数1〜12の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基若しくはオキソアルキル基、炭素数2〜12の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルケニル基若しくはオキソアルケニル基、炭素数6〜20の1価芳香環含有基、又は炭素数7〜12のアラルキル基若しくはアリールオキソアルキル基を表し、これらの基の水素原子の一部又は全部が、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基等によって置換されていてもよい。また、R101とR102と又はR106とR107とは、互いに結合してこれらが結合する硫黄原子又は窒素原子とともに環を形成してもよく、環を形成する場合には、これらが結合して形成される基は、炭素数1〜10のアルキレン基又はアリーレン基であり、環の中にエーテル基、エステル基、スルトン基又はアミノ基を有していてもよい。) As the sulfonium cation, iodonium cation and ammonium cation, those represented by the following formulas (P1) to (P3) are preferable. By adding a carboxylate having such a cation, acid diffusion can be effectively controlled.
Figure 0006332113
(Wherein R 101 to R 109 are each independently a linear, branched or cyclic alkyl or oxoalkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a linear or branched chain having 2 to 12 carbon atoms, or Represents a cyclic alkenyl group or an oxoalkenyl group, a monovalent aromatic ring-containing group having 6 to 20 carbon atoms, or an aralkyl group or aryloxoalkyl group having 7 to 12 carbon atoms, and part or all of the hydrogen atoms of these groups May be substituted by a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, etc. Also, R 101 and R 102 or R 106 and R 107 are bonded to each other together with a sulfur atom or a nitrogen atom to which they are bonded. A ring may be formed, and in the case of forming a ring, the group formed by combining these is an alkylene group or an arylene group having 1 to 10 carbon atoms, and an ether group, (It may have a tellurium group, a sultone group or an amino group.)

前記アルキル基、アルケニル基及び1価芳香環含有基の具体例としては、前述したものと同様のものが挙げられる。前記オキソアルキル基及びオキソアルケニル基としては、それぞれ前述したアルキル基及びアルケニル基の炭素原子にオキソ基が結合したものが挙げられる。前記アラルキル基としては、ベンジル基、1−フェニルエチル基、2−フェニルエチル基等が挙げられる。前記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。   Specific examples of the alkyl group, alkenyl group and monovalent aromatic ring-containing group include the same groups as described above. Examples of the oxoalkyl group and oxoalkenyl group include those in which an oxo group is bonded to the carbon atom of the aforementioned alkyl group and alkenyl group. Examples of the aralkyl group include a benzyl group, a 1-phenylethyl group, and a 2-phenylethyl 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. An oxoethyl group etc. are mentioned.

前記カルボン酸塩のアニオンとしては、特許第3991462号公報に記載されたカルボン酸のアニオンや、以下に示すものが好ましいが、これらに限定されない。

Figure 0006332113
As the anion of the carboxylate, the anion of carboxylic acid described in Japanese Patent No. 3991462, and those shown below are preferable, but are not limited thereto.
Figure 0006332113

Figure 0006332113
Figure 0006332113

Figure 0006332113
Figure 0006332113

前記カルボン酸塩のカチオンとしては、以下に示すものが好ましいが、これらに限定されない。

Figure 0006332113
As the cation of the carboxylate, those shown below are preferable, but are not limited thereto.
Figure 0006332113

また、前記塩として、下記式(10)で表されるスルホン酸塩を添加してもよい。

Figure 0006332113
(式中、M+は前記と同じ。R12は、酸素原子を含んでもよい炭素数1〜35の直鎖状、分岐状又は環状の1価炭化水素基を表す。また、炭素原子に結合する水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換されていてもよいが、スルホン酸のα位の炭素原子に結合する水素原子はフッ素原子で置換されない。) Moreover, you may add the sulfonate represented by following formula (10) as said salt.
Figure 0006332113
(In the formula, M + is the same as above. R 12 represents a linear, branched or cyclic monovalent hydrocarbon group having 1 to 35 carbon atoms which may contain an oxygen atom. Some or all of the hydrogen atoms may be substituted with fluorine atoms, but the hydrogen atoms bonded to the α-position carbon atom of the sulfonic acid are not substituted with fluorine atoms.)

式(10)で表されるスルホン酸塩としては、下記式(10')で表されるものが好ましい。

Figure 0006332113
(式中、M+は前記と同じ。R110及びR111は、それぞれ独立に、水素原子又はトリフルオロメチル基を表す。lは1〜3の整数である。) As the sulfonate represented by the formula (10), those represented by the following formula (10 ′) are preferable.
Figure 0006332113
(In the formula, M + is the same as above. R 110 and R 111 each independently represents a hydrogen atom or a trifluoromethyl group. L is an integer of 1 to 3.)

前記塩の配合量は、シュリンク材料用高分子化合物100質量部に対して0〜50質量部が好ましく、0.1〜20質量部がより好ましい。   0-50 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of high molecular compounds for shrink materials, and, as for the compounding quantity of the said salt, 0.1-20 mass parts is more preferable.

前記塩基性化合物としては、特開2008−111103号公報の段落[0146]〜[0164]に記載の第1級、第2級、第3級のアミン化合物、特には、ヒドロキシ基、エーテル基、エステル基、ラクトン環、シアノ基、スルホン酸エステル基を有するアミン化合物、特許第3790649号公報に記載のカーバメート基を有する化合物等が挙げられる。   Examples of the basic compound include primary, secondary, and tertiary amine compounds described in paragraphs [0146] to [0164] of JP-A-2008-111103, particularly a hydroxy group, an ether group, Examples thereof include an amine compound having an ester group, a lactone ring, a cyano group, and a sulfonic acid ester group, and a compound having a carbamate group described in Japanese Patent No. 3790649.

これらのうち、第3級アミン化合物、特には、ヒドロキシ基、エーテル基、エステル基、ラクトン環を有するアミン化合物、及びカーバメート基を有する化合物が好ましい。   Of these, tertiary amine compounds, particularly amine compounds having a hydroxy group, an ether group, an ester group, a lactone ring, and a compound having a carbamate group are preferred.

塩基性化合物の配合量は、シュリンク材料用高分子化合物100質量部に対して0〜30質量部が好ましく、0.1〜20質量部がより好ましい。   0-30 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of high molecular compounds for shrink materials, and, as for the compounding quantity of a basic compound, 0.1-20 mass parts is more preferable.

前記界面活性剤としては、特開2008−111103号公報の段落[0165]〜[0166]に記載のものを用いることができる。界面活性剤の配合量は、シュリンク材料用高分子化合物100質量部に対して0〜10質量部が好ましく、0.1〜5質量部がより好ましい。   As the surfactant, those described in paragraphs [0165] to [0166] of JP-A-2008-111103 can be used. 0-10 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of high molecular compounds for shrink materials, and, as for the compounding quantity of surfactant, 0.1-5 mass parts is more preferable.

[レジスト材料]
本発明のパターン形成方法に用いられるレジスト材料は、ベース樹脂、高エネルギー線に感応して酸を発生する化合物(酸発生剤)及び有機溶剤、並びに必要に応じて塩基性化合物、溶解制御剤、界面活性剤、アセチレンアルコール類及びその他の成分を含んでもよい。
[Resist material]
The resist material used in the pattern forming method of the present invention includes a base resin, a compound that generates an acid in response to high energy rays (an acid generator) and an organic solvent, and, if necessary, a basic compound, a dissolution controller, A surfactant, acetylene alcohols and other components may be included.

前記ベース樹脂は、下記式(11)で表される、カルボキシル基が酸不安定基で置換された繰り返し単位aを含むものが好ましい。

Figure 0006332113
(式中、R21は、水素原子又はメチル基を表す。R22は酸不安定基を表す。Zは、単結合又は−C(=O)−O−R23−を表し、R23は、炭素数1〜10の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキレン基、又はナフチレン基を表し、前記アルキレン基においては、炭素−炭素結合間に、エーテル結合又はエステル結合が介在していてもよい。) The base resin preferably includes a repeating unit a represented by the following formula (11) in which a carboxyl group is substituted with an acid labile group.
Figure 0006332113
(In the formula, R 21 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 22 represents an acid labile group. Z represents a single bond or —C (═O) —O—R 23 —, and R 23 represents Represents a linear, branched or cyclic alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, or a naphthylene group, and in the alkylene group, an ether bond or an ester bond may be interposed between carbon-carbon bonds. .)

前記アルキレン基としては、前述したものと同様のものが挙げられる。前記酸不安定基としては、特開2014−088557号公報の段落[0039]〜[0044]に記載された基等が挙げられる。   Examples of the alkylene group are the same as those described above. Examples of the acid labile group include groups described in paragraphs [0039] to [0044] of JP-A-2014-088557.

前記ベース樹脂は、基板への密着性を向上させてパターン倒れを防止するため、ヒドロキシ基、ラクトン環、エーテル基、エステル基、カルボニル基及びシアノ基から選ばれる密着性基を含む繰り返し単位bを含んでもよい。前記ベース樹脂は、更に、特開2012−37867号公報の段落[0085]に記載のインデン類、アセナフチレン類、クロモン類、クマリン類又はノルボルナジエン類に由来する繰り返し単位cや、段落[0088]に記載のスチレン類、ビニルナフタレン類、ビニルアントラセン類、ビニルピレン類又はメチレンインダン類に由来する繰り返し単位dを含んでもよく、更に、同公報の段落[0089]〜[0091]に記載の、酸発生剤として機能する、重合性オレフィンを有するオニウム塩に由来する繰り返し単位eを含んでもよい。   The base resin has a repeating unit b containing an adhesive group selected from a hydroxy group, a lactone ring, an ether group, an ester group, a carbonyl group and a cyano group in order to improve the adhesion to the substrate and prevent pattern collapse. May be included. The base resin further includes a repeating unit c derived from indene, acenaphthylene, chromones, coumarins or norbornadiene described in paragraph [0085] of JP 2012-37867 A, and paragraph [0088]. As an acid generator described in paragraphs [0089] to [0091] of the same publication, and may contain a repeating unit d derived from styrenes, vinylnaphthalenes, vinylanthracenes, vinylpyrenes or methyleneindanes. It may contain a repeating unit e derived from an onium salt having a polymerizable olefin that functions.

前記ベース樹脂中、繰り返し単位aの含有量は、全繰り返し単位中0モル%を超え100モル%以下が好ましく、1モル%以上100モル%未満が好ましく、20〜90モル%がより好ましい。繰り返し単位bの含有量は、全繰り返し単位中、0モル%以上100モル%未満が好ましく、10〜80モル%がより好ましい。特に、繰り返し単位a及びbの合計が、30〜100モル%が好ましい。また、繰り返し単位c〜eを含む場合、繰り返し単位cの含有量は0〜40モル%が好ましく、繰り返し単位dの含有量は0〜20モル%が好ましく、繰り返し単位eの含有量は0〜30モル%が好ましく、これらの合計は0〜70モル%が好ましい。   In the base resin, the content of the repeating unit a is more than 0 mol% in all repeating units, preferably 100 mol% or less, preferably 1 mol% or more and less than 100 mol%, and more preferably 20 to 90 mol%. The content of the repeating unit b is preferably 0 mol% or more and less than 100 mol%, and more preferably 10 to 80 mol% in all repeating units. In particular, the total of repeating units a and b is preferably 30 to 100 mol%. When repeating units c to e are included, the content of repeating unit c is preferably 0 to 40 mol%, the content of repeating unit d is preferably 0 to 20 mol%, and the content of repeating unit e is 0 to 30 mol% is preferable, and the total of these is preferably 0 to 70 mol%.

前記ベース樹脂のMwは、1,000〜500,000が好ましく、2,000〜100,000がより好ましく、2,000〜20,000が更に好ましい。Mwが小さすぎると、酸発生剤から発生した酸の拡散距離が大きくなりすぎて解像性が低下する場合がある。Mwが大きすぎると、現像液に対する溶解性が小さくなりすぎ、解像性が低下する場合がある。   The Mw of the base resin is preferably 1,000 to 500,000, more preferably 2,000 to 100,000, and still more preferably 2,000 to 20,000. If Mw is too small, the diffusion distance of the acid generated from the acid generator becomes too long, and the resolution may decrease. If Mw is too large, the solubility in the developer becomes too small, and the resolution may be lowered.

更に、前記ベース樹脂においては、分子量分布(Mw/Mn)が広い場合は低分子量や高分子量のポリマーが存在するために、露光後、パターン上に異物が見られたり、パターンの形状が悪化したりするおそれがある。それゆえ、パターンルールが微細化するに従ってこのような分子量、分子量分布の影響が大きくなり易いことから、微細なパターン寸法に好適に用いられるレジスト材料を得るには、前記ベース樹脂の分子量分布は1.0〜2.0、特に1.0〜1.5と狭分散であることが好ましい。   Furthermore, in the base resin, when the molecular weight distribution (Mw / Mn) is wide, low molecular weight or high molecular weight polymers exist, so that foreign matter is seen on the pattern after exposure or the shape of the pattern deteriorates. There is a risk of Therefore, since the influence of such molecular weight and molecular weight distribution tends to increase as the pattern rule becomes finer, the molecular weight distribution of the base resin is 1 in order to obtain a resist material suitably used for fine pattern dimensions. It is preferably a narrow dispersion of 0.0 to 2.0, particularly 1.0 to 1.5.

また、前記ベース樹脂としては、組成比率や分子量分布や分子量が異なる2つ以上のポリマーをブレンドしたもの使用可能である。   As the base resin, a blend of two or more polymers having different composition ratios, molecular weight distributions, and molecular weights can be used.

前記レジスト材料は、特に化学増幅ポジ型レジスト材料として機能させるために酸発生剤を含んでもよく、例えば、活性光線又は放射線に感応して酸を発生する化合物(光酸発生剤)を含んでもよい。この場合、光酸発生剤の配合量は、ベース樹脂100質量部に対して0.5〜30質量部が好ましく、1〜20質量部がより好ましい。光酸発生剤としては、高エネルギー線照射により酸を発生する化合物であればいずれでも構わない。好適な光酸発生剤としては、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、スルホニルジアゾメタン、N−スルホニルオキシイミド、オキシム−O−スルホネート型酸発生剤等がある。これらは、1種単独でも2種以上を組み合せて用いてもよい。酸発生剤から発生する酸としては、スルホン酸、イミド酸、メチド酸等が挙げられる。これらのうち、α位がフッ素化されたスルホン酸が最も一般的に用いられるが、ベース樹脂に含まれる酸不安定基が脱保護し易いアセタール基の場合は必ずしもα位がフッ素化されている必要はない。ベース樹脂が酸発生剤の繰り返し単位を含んでいる場合は、添加型の酸発生剤は必ずしも必須ではない。   In particular, the resist material may contain an acid generator for functioning as a chemically amplified positive resist material. For example, the resist material may contain a compound that generates an acid in response to actinic rays or radiation (photoacid generator). . In this case, 0.5-30 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of base resin, and, as for the compounding quantity of a photo-acid generator, 1-20 mass parts is more preferable. Any photoacid generator may be used as long as it is a compound that generates an acid upon irradiation with high energy rays. Suitable photoacid generators include sulfonium salts, iodonium salts, sulfonyldiazomethane, N-sulfonyloxyimide, oxime-O-sulfonate type acid generators, and the like. These may be used singly or in combination of two or more. Examples of the acid generated from the acid generator include sulfonic acid, imide acid, and methide acid. Of these, sulfonic acids in which the α-position is fluorinated are most commonly used. However, when the acid labile group contained in the base resin is an acetal group that is easily deprotected, the α-position is not necessarily fluorinated. There is no need. When the base resin contains an acid generator repeating unit, an additive type acid generator is not always essential.

前記有機溶剤としては、シクロヘキサノン、メチル−2−n−ペンチルケトン等のケトン類;3−メトキシブタノール、3−メチル−3−メトキシブタノール、1−メトキシ−2−プロパノール、1−エトキシ−2−プロパノール等のアルコール類;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、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等のエーテル類;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、乳酸エチル、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t−ブチル、プロピオン酸t−ブチル、プロピレングリコールモノt−ブチルエーテルアセテート等のエステル類;γ−ブチロラクトン等のラクトン類等、及びこれらの混合溶剤が挙げられる。アセタール系の酸不安定基を用いる場合は、アセタール基の脱保護反応を加速させるために高沸点のアルコール系溶剤、例えば、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール等を加えることもできる。   Examples of the organic solvent include ketones such as cyclohexanone and methyl-2-n-pentyl ketone; 3-methoxybutanol, 3-methyl-3-methoxybutanol, 1-methoxy-2-propanol, 1-ethoxy-2-propanol Alcohols such as propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol dimethyl ether, and diethylene glycol dimethyl ether; propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate , Ethyl lactate, ethyl pyruvate, butyl acetate, methyl 3-methoxypropionate, 3-ethoxypropion Ethyl acetate t-butyl, t- butyl propionate, and propylene glycol monobutyl t-butyl ether acetate; .gamma.-butyrolactone lactones such as such, and a mixed solvent thereof and the like. When an acetal acid labile group is used, a high-boiling alcohol solvent such as diethylene glycol, propylene glycol, glycerin, 1,4-butanediol, 1,3-butanediol is used to accelerate the deprotection reaction of the acetal group. Butanediol and the like can also be added.

前記有機溶剤の配合量は、ベース樹脂100質量部に対して100〜10,000質量部が好ましく、300〜8,000質量部がより好ましい。   The blending amount of the organic solvent is preferably 100 to 10,000 parts by mass, more preferably 300 to 8,000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base resin.

前記塩基性化合物としては、特開2008−111103号公報の段落[0146]〜[0164]に記載の第1級、第2級、第3級のアミン化合物、特に、ヒドロキシ基、エーテル基、エステル基、ラクトン環、シアノ基、スルホン酸エステル基を有するアミン化合物あるいは特許第3790649号公報に記載のカーバメート基を有する化合物が挙げられる。   Examples of the basic compound include primary, secondary, and tertiary amine compounds described in paragraphs [0146] to [0164] of JP-A-2008-111103, particularly hydroxy groups, ether groups, and esters. And an amine compound having a group, a lactone ring, a cyano group, and a sulfonic acid ester group, or a compound having a carbamate group described in Japanese Patent No. 3790649.

また、特開2008−158339号公報に記載されているα位がフッ素化されていないスルホン酸、特許第3991462号公報、特許第426803号公報に記載のカルボン酸のスルホニウム塩、ヨードニウム塩、アンモニウム塩等のオニウム塩をクエンチャーとして併用することもできる。これらのクエンチャーはシュリンク材料に添加することもできる。   Further, a sulfonic acid which is not fluorinated at the α-position described in JP 2008-158339 A, a sulfonium salt, an iodonium salt, and an ammonium salt of a carboxylic acid described in Japanese Patent No. 3991462 and Japanese Patent No. 426803. Etc. can also be used together as a quencher. These quenchers can also be added to the shrink material.

前記酸不安定基が酸に対して特に敏感なアセタール基である場合は、保護基を脱離させるための酸は必ずしもα位がフッ素化されたスルホン酸、イミド酸、メチド酸等でなくてもよく、α位がフッ素化されていないスルホン酸でも脱保護反応が進行する場合がある。この時のクエンチャーとしてはスルホン酸のオニウム塩を用いることができないため、このような場合は、イミド酸のオニウム塩単独で用いることが好ましい。   When the acid labile group is an acetal group that is particularly sensitive to an acid, the acid for removing the protecting group is not necessarily a sulfonic acid, imide acid, methido acid or the like fluorinated at the α-position. In some cases, the deprotection reaction may proceed even with a sulfonic acid in which the α-position is not fluorinated. Since the onium salt of sulfonic acid cannot be used as the quencher at this time, in such a case, it is preferable to use the onium salt of imido acid alone.

塩基性化合物の配合量は、ベース樹脂100質量部に対して0.0001〜30質量部が好ましく、0.001〜20質量部がより好ましい。   0.0001-30 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of base resins, and, as for the compounding quantity of a basic compound, 0.001-20 mass parts is more preferable.

前記界面活性剤は特開2008−111103号公報の段落[0165]〜[0166]に記載のものを、前記溶解制御剤は特開2008−122932号公報の段落[0155]〜[0178]に記載のものを、前記アセチレンアルコール類は特開2008−122932号公報の段落[0179]〜[0182]に記載のものを用いることができる。   The surfactant is described in paragraphs [0165] to [0166] of JP-A-2008-111103, and the dissolution controller is described in paragraphs [0155] to [0178] of JP-A-2008-122932. As the acetylene alcohols, those described in paragraphs [0179] to [0182] of JP-A-2008-122932 can be used.

前記界面活性剤、溶解制御剤及びアセチレンアルコール類の配合量は、その配合目的に応じて適宜選定し得る。   The blending amounts of the surfactant, the dissolution control agent and the acetylene alcohols can be appropriately selected according to the blending purpose.

前記レジスト材料には、スピンコート後のレジスト表面の撥水性を向上させるための高分子化合物(撥水性向上剤)を添加することもできる。撥水性向上剤は、トップコートを用いない液浸リソグラフィーに用いることができる。前記撥水性向上剤は、特定構造の1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロパノール残基を有するものが好ましく、特開2007−297590号公報、特開2008−111103号公報等に例示されている。前記撥水性向上剤は、有機溶剤現像液に溶解する必要がある。前述の特定の1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロパノール残基を有する撥水性向上剤は、現像液への溶解性が良好である。撥水性の添加剤として、アミノ基やアミン塩を繰り返し単位として共重合した高分子化合物は、PEB中の酸の蒸発を防いで現像後のホールパターンの開口不良を防止する効果が高い。撥水性向上剤の配合量は、レジスト材料のベース樹脂100質量部に対して0.1〜20質量部が好ましく、0.5〜10質量部がより好ましい。   A polymer compound (water repellency improver) for improving the water repellency of the resist surface after spin coating can also be added to the resist material. The water repellency improver can be used in immersion lithography that does not use a top coat. The water repellency improver preferably has a 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol residue having a specific structure. JP-A-2007-297590, JP-A-2008-111103 It is illustrated in the gazette etc. The water repellency improver needs to be dissolved in an organic solvent developer. The above-mentioned water repellency improver having a specific 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol residue has good solubility in a developer. As a water-repellent additive, a polymer compound copolymerized with amino groups or amine salts as a repeating unit has a high effect of preventing the evaporation of an acid in PEB and preventing a defective opening of a hole pattern after development. 0.1-20 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of base resin of a resist material, and, as for the compounding quantity of a water repellency improving agent, 0.5-10 mass parts is more preferable.

[パターン形成方法]
本発明のパターン形成方法は、
前述したレジスト材料を基板上に塗布し、加熱処理をする工程;
高エネルギー線で前記レジスト膜を露光し、加熱処理をする工程;
現像液として有機溶剤を用いてネガティブレジストパターンを形成する工程;
本発明のシュリンク材料を塗布し、加熱処理をする工程;及び
余分なシュリンク材料を有機溶剤で除去する工程
を含むものである。
[Pattern formation method]
The pattern forming method of the present invention comprises:
Applying the above-described resist material onto a substrate and performing a heat treatment;
Exposing the resist film with a high energy beam and performing a heat treatment;
Forming a negative resist pattern using an organic solvent as a developer;
A step of applying the shrink material of the present invention and heat-treating; and a step of removing excess shrink material with an organic solvent.

本発明のパターン形成方法の具体例を図1に示す。まず、基板10上の被加工膜20上に、必要によりハードマスク層を介して化学増幅ポジ型レジスト材料によるレジスト膜30を形成する(A)。次いで、レジスト膜30を常法により露光し(B)、PEBし、現像し、レジストパターン30aを形成する(C)。得られたレジストパターン30a上にシュリンク材料40を塗布する(D)。次いでベークし、その熱によってレジストパターン30aからシュリンク材料40へ酸の拡散を生じさせる。これによって、シュリンク材料の高分子化合物に脱保護反応を生じさせ、溶剤剥離によって余分なシュリンク材料40を除去してレジストパターン30aを厚膜化することによってレジストパターンのスペースの幅を細らせる(E)。シュリンクしたパターンをマスクにしてドライエッチングによって被加工膜を加工する(F)。   A specific example of the pattern forming method of the present invention is shown in FIG. First, a resist film 30 made of a chemically amplified positive resist material is formed on the processing film 20 on the substrate 10 through a hard mask layer as necessary (A). Next, the resist film 30 is exposed by a conventional method (B), PEB, developed, and a resist pattern 30a is formed (C). A shrink material 40 is applied on the obtained resist pattern 30a (D). Next, baking is performed, and acid is diffused from the resist pattern 30a to the shrink material 40 by the heat. As a result, a deprotection reaction is caused in the polymer compound of the shrink material, and the resist pattern 30a is thickened by removing the excess shrink material 40 by solvent peeling, thereby narrowing the width of the resist pattern space ( E). The film to be processed is processed by dry etching using the shrinked pattern as a mask (F).

この場合、基板としては、シリコン基板が一般的に用いられる。被加工膜としては、SiO2、SiN、SiON、SiOC、p−Si、α−Si、TiN、WSi、BPSG、SOG、Cr、CrO、CrON、MoSi、低誘電膜及びそのエッチングストッパー膜等が挙げられる。また、ハードマスクとしては、SiO2、SiN、SiON、p−Si等が用いられる。ハードマスクの代わりにカーボン膜による下層膜とケイ素含有中間膜を敷いてもよく、ハードマスクとレジスト膜との間に有機反射防止膜を敷いてもよい。 In this case, a silicon substrate is generally used as the substrate. The film to be processed, SiO 2, SiN, SiON, SiOC, p-Si, α-Si, TiN, WSi, BPSG, SOG, Cr, CrO, CrON, MoSi, low dielectric films and etching stop film or the like can be mentioned It is done. As the hard mask, SiO 2, SiN, SiON, p-Si or the like is used. Instead of the hard mask, an underlayer film made of a carbon film and a silicon-containing intermediate film may be laid, and an organic antireflection film may be laid between the hard mask and the resist film.

本発明のパターン形成方法においては、前記被加工膜上に直接又は前記中間介在層を介してポジ型レジスト材料によるレジスト膜を形成するが、レジスト膜の厚さは、10〜1,000nmが好ましく、20〜500nmがより好ましい。前記レジスト膜は、露光前に加熱処理(プリベーク)されるが、処理温度及び時間は、50〜180℃、10〜300秒間が好ましく、60〜150℃、15〜200秒間がより好ましい。   In the pattern forming method of the present invention, a resist film made of a positive resist material is formed directly on the film to be processed or via the intermediate intervening layer. The thickness of the resist film is preferably 10 to 1,000 nm. 20-500 nm is more preferable. The resist film is heat-treated (prebaked) before exposure, and the processing temperature and time are preferably 50 to 180 ° C. and 10 to 300 seconds, more preferably 60 to 150 ° C. and 15 to 200 seconds.

露光は、波長400nm以下の高エネルギー線や電子線を用いて行う。前記高エネルギー線としては、波長364nmのi線、波長248nmのKrFエキシマレーザー、波長193nmのArFエキシマレーザー、波長13.5nmの極端紫外線等が挙げられる。その中でもArFエキシマレーザーによる193nmの露光が最も好ましく用いられる。露光は、大気中や窒素気流中のドライ雰囲気でもよく、水中の液浸露光であってもよい。ArF液浸リソグラフィーにおいては、液浸溶剤として純水又はアルカン等の屈折率が1以上で露光波長に高透明の液体が用いられる。液浸リソグラフィーでは、プリベーク後のレジスト膜と投影レンズの間に、純水やその他の液体を挿入する。これによってNAが1.0以上のレンズ設計が可能となり、より微細なパターン形成が可能になる。液浸リソグラフィーは、ArFリソグラフィーを延命させるための重要な技術である。液浸露光の場合は、レジスト膜上に残った水滴残りを除去するための露光後の純水リンス(ポストソーク)を行ってもよいし、レジスト膜からの溶出物を防ぎ、膜表面の滑水性を上げるために、プリベーク後のレジスト膜上に保護膜を形成してもよい。液浸リソグラフィーに用いられるレジスト保護膜としては、例えば、水に不溶でアルカリ現像液に溶解する1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロパノール残基を有する高分子化合物をベースとし、炭素数4〜10のアルコール系溶剤、炭素数8〜12のエーテル系溶剤、及びこれらの混合溶剤に溶解させた材料から形成されることが好ましい。レジスト膜形成後に、純水リンス(ポストソーク)を行うことによって膜表面からの酸発生剤等の抽出、あるいはパーティクルの洗い流しを行ってもよいし、露光後に膜上に残った水を取り除くためのリンス(ポストソーク)を行ってもよい。   The exposure is performed using a high energy beam or electron beam having a wavelength of 400 nm or less. Examples of the high energy ray include i-line having a wavelength of 364 nm, KrF excimer laser having a wavelength of 248 nm, ArF excimer laser having a wavelength of 193 nm, and extreme ultraviolet light having a wavelength of 13.5 nm. Among them, exposure at 193 nm with an ArF excimer laser is most preferably used. The exposure may be a dry atmosphere in the air or a nitrogen stream, or may be immersion exposure in water. In ArF immersion lithography, a highly transparent liquid having a refractive index of 1 or more such as pure water or alkane is used as an immersion solvent. In immersion lithography, pure water or other liquid is inserted between a pre-baked resist film and a projection lens. As a result, it is possible to design a lens having an NA of 1.0 or more, and a finer pattern can be formed. Immersion lithography is an important technique for extending the life of ArF lithography. In the case of immersion exposure, pure water rinsing (post-soak) after exposure to remove the water droplet residue remaining on the resist film may be performed, and elution from the resist film is prevented, and the surface lubricity of the film is prevented. In order to increase the thickness, a protective film may be formed on the resist film after pre-baking. As a resist protective film used for immersion lithography, for example, a polymer compound having a 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol residue that is insoluble in water and dissolved in an alkaline developer is used. The base is preferably formed from a material dissolved in an alcohol solvent having 4 to 10 carbon atoms, an ether solvent having 8 to 12 carbon atoms, and a mixed solvent thereof. After the resist film is formed, pure water rinsing (post-soak) may be performed to extract the acid generator or the like from the film surface or to wash out particles, or to remove water remaining on the film after exposure. (Post-soak) may be performed.

露光における露光量は、1〜200mJ/cm2程度が好ましく、10〜100mJ/cm2程度がより好ましい。次に、ホットプレート上で、好ましくは50〜150℃で30秒〜5分間、より好ましくは60〜120℃で30秒〜3分間PEBする。 Exposure amount in exposure is preferably about 1 to 200 mJ / cm 2, about 10 to 100 mJ / cm 2 is more preferable. Next, PEB is preferably performed at 50 to 150 ° C. for 30 seconds to 5 minutes, more preferably at 60 to 120 ° C. for 30 seconds to 3 minutes on a hot plate.

現像液として有機溶剤を用いて、0.1〜3分間、好ましくは0.5〜2分間、浸漬(dip)法、パドル(puddle)法、スプレー(spray)法等の常法によって現像し、基板上にネガティブレジストパターンを形成する。現像液に用いる有機溶剤としては、2−オクタノン、2−ノナノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、2−ヘキサノン、3−ヘキサノン、ジイソブチルケトン、メチルシクロヘキサノン、アセトフェノン、メチルアセトフェノン、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ペンチル、酢酸ブテニル、酢酸イソペンチル、ギ酸プロピル、ギ酸ブチル、ギ酸イソブチル、ギ酸ペンチル、ギ酸イソペンチル、吉草酸メチル、ペンテン酸メチル、クロトン酸メチル、クロトン酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸ブチル、乳酸イソブチル、乳酸ペンチル、乳酸イソペンチル、2−ヒドロキシイソ酪酸メチル、2−ヒドロキシイソ酪酸エチル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、酢酸フェニル、酢酸ベンジル、フェニル酢酸メチル、ギ酸ベンジル、ギ酸フェニルエチル、3−フェニルプロピオン酸メチル、プロピオン酸ベンジル、フェニル酢酸エチル、酢酸2−フェニルエチル等が好ましい。これらの溶剤は、1種単独でも2種以上を混合して用いてもよい。   Using an organic solvent as a developer, development is performed for 0.1 to 3 minutes, preferably 0.5 to 2 minutes, by a conventional method such as a dip method, a puddle method, or a spray method. A negative resist pattern is formed on the substrate. Organic solvents used in the developer include 2-octanone, 2-nonanone, 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone, 2-hexanone, 3-hexanone, diisobutyl ketone, methylcyclohexanone, acetophenone, methyl acetophenone, propyl acetate , Butyl acetate, isobutyl acetate, pentyl acetate, butenyl acetate, isopentyl acetate, propyl formate, butyl formate, isobutyl formate, pentyl formate, isopentyl formate, methyl valerate, methyl pentenoate, methyl crotonate, ethyl crotonate, methyl propionate , Ethyl propionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl lactate, ethyl lactate, propyl lactate, butyl lactate, isobutyl lactate, pentyl lactate, isopentyl lactate, methyl 2-hydroxyisobutyrate, 2-hydroxy Ethyl isobutyrate, methyl benzoate, ethyl benzoate, phenyl acetate, benzyl acetate, methyl phenylacetate, benzyl formate, phenylethyl formate, methyl 3-phenylpropionate, benzyl propionate, ethyl phenylacetate, 2-phenylethyl acetate, etc. Is preferred. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

現像の終了時にはリンスを行うことができる。リンス液としては、現像液と混溶し、レジスト膜を溶解させない溶剤が好ましい。このような溶剤としては、炭素数3〜10のアルコール系溶剤、炭素数8〜12のエーテル系溶剤、炭素数6〜12のアルカン、アルケン及びアルキン、芳香族系溶剤等が好ましく用いられる。   Rinsing can be performed at the end of development. As the rinsing liquid, a solvent which is mixed with the developer and does not dissolve the resist film is preferable. As such a solvent, an alcohol solvent having 3 to 10 carbon atoms, an ether solvent having 8 to 12 carbon atoms, an alkane, alkene and alkyne having 6 to 12 carbon atoms, an aromatic solvent, or the like is preferably used.

具体的に、炭素数3〜10のアルコール系溶剤としては、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、1−ブチルアルコール、2−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、t−ブチルアルコール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、t−ペンチルアルコール、ネオペンチルアルコール、2−メチル−1−ブタノール、3−メチル−1−ブタノール、3−メチル−3−ペンタノール、シクロペンタノール、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、3−ヘキサノール、2,3−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、2−メチル−1−ペンタノール、2−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−1−ペンタノール、3−メチル−2−ペンタノール、3−メチル−3−ペンタノール、4−メチル−1−ペンタノール、4−メチル−2−ペンタノール、4−メチル−3−ペンタノール、シクロヘキサノール、1−オクタノール等が挙げられる。炭素数6〜12のアルカンとしては、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、メチルシクロペンタン、ジメチルシクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、シクロノナン等が挙げられる。炭素数6〜12のアルケンとしては、ヘキセン、ヘプテン、オクテン、シクロヘキセン、メチルシクロヘキセン、ジメチルシクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテン等が挙げられる。炭素数6〜12のアルキンとしては、ヘキシン、ヘプチン、オクチン等が挙げられる。炭素数8〜12のエーテル系溶剤としては、ジ−n−ブチルエーテル、ジイソブチルエーテル、ジ−s−ブチルエーテル、ジ−n−ペンチルエーテル、ジイソペンチルエーテル、ジ−s−ペンチルエーテル、ジ−t−ペンチルエーテル、ジ−n−ヘキシルエーテル等が挙げられる。芳香族系溶剤としては、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、t−ブチルベンゼン、メシチレン等が挙げられる。これらの溶剤は、1種単独でも2種以上混合して用いてもよい。   Specific examples of the alcohol solvent having 3 to 10 carbon atoms include n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, 1-butyl alcohol, 2-butyl alcohol, isobutyl alcohol, t-butyl alcohol, 1-pentanol, and 2-pen. Tanol, 3-pentanol, t-pentyl alcohol, neopentyl alcohol, 2-methyl-1-butanol, 3-methyl-1-butanol, 3-methyl-3-pentanol, cyclopentanol, 1-hexanol, 2 -Hexanol, 3-hexanol, 2,3-dimethyl-2-butanol, 3,3-dimethyl-1-butanol, 3,3-dimethyl-2-butanol, 2-ethyl-1-butanol, 2-methyl-1 -Pentanol, 2-methyl-2-pentanol, 2-methyl-3-pentanol, -Methyl-1-pentanol, 3-methyl-2-pentanol, 3-methyl-3-pentanol, 4-methyl-1-pentanol, 4-methyl-2-pentanol, 4-methyl-3- Examples include pentanol, cyclohexanol, and 1-octanol. Examples of the alkane having 6 to 12 carbon atoms include hexane, heptane, octane, nonane, decane, undecane, dodecane, methylcyclopentane, dimethylcyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, dimethylcyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, and cyclononane. It is done. Examples of the alkene having 6 to 12 carbon atoms include hexene, heptene, octene, cyclohexene, methylcyclohexene, dimethylcyclohexene, cycloheptene, and cyclooctene. Examples of the alkyne having 6 to 12 carbon atoms include hexyne, heptin, octyne and the like. Examples of the ether solvent having 8 to 12 carbon atoms include di-n-butyl ether, diisobutyl ether, di-s-butyl ether, di-n-pentyl ether, diisopentyl ether, di-s-pentyl ether, di-t- Examples include pentyl ether and di-n-hexyl ether. Examples of the aromatic solvent include toluene, xylene, ethylbenzene, isopropylbenzene, t-butylbenzene, mesitylene and the like. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

リンス液をかけた後はスピンドライとベークによって乾燥を行う。リンスは必ずしも必要ではなく、現像後スピンドライによって乾燥を行い、リンスを省略することもできる。   After applying the rinse solution, drying is performed by spin drying and baking. Rinsing is not always necessary, and drying can be performed by spin drying after development, and rinsing can be omitted.

現像後、得られたレジストパターンの上に、本発明のシュリンク材料を塗布する。塗布後、40〜180℃で5〜300秒間ベークを行う。ベークによって溶剤を蒸発させるだけでなく、レジスト膜からシュリンク材料への酸の拡散と酸脱離反応とシュリンク材料膜中に発生したオレフィンや架橋構造によって極性変化が起こり、有機溶剤現像液に不溶化する。シュリンク材料膜の膜厚は、1〜150nmが好ましく、30〜80nmがより好ましい。   After development, the shrink material of the present invention is applied on the obtained resist pattern. After application, baking is performed at 40 to 180 ° C. for 5 to 300 seconds. Not only does the solvent evaporate by baking, but also changes in polarity due to the diffusion of acid from the resist film to the shrink material, the acid desorption reaction, and the olefin and cross-linked structure generated in the shrink material film, which makes it insoluble in organic solvent developers. . The thickness of the shrink material film is preferably 1 to 150 nm, and more preferably 30 to 80 nm.

シュリンク材料の剥離は、有機溶剤によって行われることが好ましい。このような有機溶剤としては、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ブテニル、酢酸ペンチル、酢酸イソペンチル、酢酸2−メチルブチル、酢酸ヘキシル、酢酸2−エチルヘキシル、酢酸シクロヘキシル、酢酸メチルシクロヘキシル、ギ酸プロピル、ギ酸ブチル、ギ酸イソブチル、ギ酸ペンチル、ギ酸イソペンチル、ギ酸ヘキシル、吉草酸メチル、吉草酸エチル、吉草酸プロピル、吉草酸イソプロピル、吉草酸ブチル、吉草酸イソブチル、吉草酸t−ブチル、吉草酸ペンチル、吉草酸イソペンチル、イソ吉草酸エチル、イソ吉草酸プロピル、イソ吉草酸イソプロピル、イソ吉草酸ブチル、イソ吉草酸イソブチル、イソ吉草酸t−ブチル、イソ吉草酸イソペンチル、2−メチル吉草酸エチル、2−メチル吉草酸ブチル、クロトン酸メチル、クロトン酸エチル、クロトン酸プロピル、クロトン酸イソプロピル、クロトン酸ブチル、クロトン酸t−ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、ペンテン酸メチル、ペンテン酸エチル、ペンテン酸プロピル、ペンテン酸イソプロピル、ペンテン酸ブチル、ペンテン酸t−ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸ブチル、乳酸イソブチル、乳酸ペンチル、乳酸イソペンチル、2−ヒドロキシイソ酪酸メチル、2−ヒドロキシイソ酪酸エチル、ピバル酸エチル、ピバル酸プロピル、ピバル酸イソプロピル、ピバル酸ブチル、ピバル酸t−ブチル、プロピオン酸ブチル、プロピオン酸イソブチル、プロピオン酸t−ブチル、プロピオン酸ベンジル、3−エトキシプロピオン酸エチル、ヘキサン酸エチル、ヘキサン酸アリル、酪酸プロピル、酪酸ブチル、酪酸イソブチル、酪酸3−メチルブチル、酪酸t−ブチル、2−メチル酪酸エチル、2−メチル酪酸イソプロピル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ブチル、酢酸フェニル、酢酸ベンジル、フェニル酢酸メチル、ギ酸ベンジル、ギ酸フェニルエチル、3−フェニルプロピオン酸メチル、フェニル酢酸エチル、酢酸2−フェニルエチル、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、2−ヘキサノン、3−ヘキサノン、2−オクタノン、3−オクタノン、4−オクタノン、2−ノナノン、3−ノナノン、4−ノナノン、5−ノナノン、メチルシクロヘキサノン、エチルシクロヘキサノン、アセトフェノン、メチルアセトフェノン、エチルアセトフェノン、エチル−n−ブチルケトン、ジ−n−ブチルケトン、ジイソブチルケトン、1−ブタノール、2−ブタノール、イソブチルアルコール、t−ブチルアルコール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、t−ペンチルアルコール、ネオペンチルアルコール、2−メチル−1−ブタノール、3−メチル−1−ブタノール、3−メチル−3−ペンタノール、シクロペンタノール、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、3−ヘキサノール、2,3−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、2,2−ジエチル−1−ブタノール、2−メチル−1−ペンタノール、2−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−1−ペンタノール、3−メチル−2−ペンタノール、3−メチル−3−ペンタノール、4−メチル−1−ペンタノール、4−メチル−2−ペンタノール、4−メチル−3−ペンタノール、シクロヘキサノール、1−オクタノール等が挙げられる。   Peeling of the shrink material is preferably performed with an organic solvent. Examples of such organic solvents include propyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, butenyl acetate, pentyl acetate, isopentyl acetate, 2-methylbutyl acetate, hexyl acetate, 2-ethylhexyl acetate, cyclohexyl acetate, methylcyclohexyl acetate, propyl formate, formic acid Butyl, isobutyl formate, pentyl formate, isopentyl formate, hexyl formate, methyl valerate, ethyl valerate, propyl valerate, isopropyl valerate, butyl valerate, isobutyl valerate, t-butyl valerate, pentyl valerate, valeric acid Isopentyl, ethyl isovalerate, propyl isovalerate, isopropyl isovalerate, butyl isovalerate, isobutyl isovalerate, t-butyl isovalerate, isopentyl isovalerate, ethyl 2-methylvalerate, 2-methylvaleric Butyl herbate, crotonic acid Chill, ethyl crotonate, propyl crotonate, isopropyl crotonate, butyl crotonate, t-butyl crotonate, methyl propionate, ethyl propionate, methyl pentenoate, ethyl pentenoate, propyl pentenoate, isopropyl pentenoate, pentenoic acid Butyl, t-butyl pentenoate, methyl lactate, ethyl lactate, propyl lactate, butyl lactate, isobutyl lactate, pentyl lactate, isopentyl lactate, methyl 2-hydroxyisobutyrate, ethyl 2-hydroxyisobutyrate, ethyl pivalate, propyl pivalate Isopropyl pivalate, butyl pivalate, t-butyl pivalate, butyl propionate, isobutyl propionate, t-butyl propionate, benzyl propionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl hexanoate, hexa Allyl acid, propyl butyrate, butyl butyrate, isobutyl butyrate, 3-methylbutyl butyrate, t-butyl butyrate, ethyl 2-methylbutyrate, isopropyl 2-methylbutyrate, methyl benzoate, ethyl benzoate, propyl benzoate, butyl benzoate, Phenyl acetate, benzyl acetate, methyl phenylacetate, benzyl formate, phenylethyl formate, methyl 3-phenylpropionate, ethyl phenylacetate, 2-phenylethyl acetate, 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone, 2-hexanone, 3-hexanone, 2-octanone, 3-octanone, 4-octanone, 2-nonanone, 3-nonanone, 4-nonanone, 5-nonanone, methylcyclohexanone, ethylcyclohexanone, acetophenone, methylacetophenone, ethylacetophenone, ethyl-n -Butyl ketone, di-n-butyl ketone, diisobutyl ketone, 1-butanol, 2-butanol, isobutyl alcohol, t-butyl alcohol, 1-pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol, t-pentyl alcohol, neopentyl Alcohol, 2-methyl-1-butanol, 3-methyl-1-butanol, 3-methyl-3-pentanol, cyclopentanol, 1-hexanol, 2-hexanol, 3-hexanol, 2,3-dimethyl-2 -Butanol, 3,3-dimethyl-1-butanol, 3,3-dimethyl-2-butanol, 2,2-diethyl-1-butanol, 2-methyl-1-pentanol, 2-methyl-2-pentanol 2-methyl-3-pentanol, 3-methyl-1-pentanol, 3-methyl-2-pen Examples include butanol, 3-methyl-3-pentanol, 4-methyl-1-pentanol, 4-methyl-2-pentanol, 4-methyl-3-pentanol, cyclohexanol, 1-octanol and the like.

また、シュリンク材料の剥離に用いる有機溶剤は、現像液として用いる有機溶剤と同一であってもよい。これによって有機溶剤の現像と、シュリンク材料の剥離が同一溶剤で行われることが可能となり、ノズルが1本で済むメリットがある。   Moreover, the organic solvent used for peeling of shrink material may be the same as the organic solvent used as a developing solution. As a result, the development of the organic solvent and the peeling of the shrink material can be performed with the same solvent, and there is an advantage that only one nozzle is required.

本発明のシュリンク材料を用いたパターン形成方法によって、現像によって得られたネガティブトーンパターンのホール及び/又はスリット部分の寸法を、制御よく縮小させることができる。   By the pattern forming method using the shrink material of the present invention, the size of the hole and / or slit portion of the negative tone pattern obtained by development can be reduced with good control.

以下、合成例、実施例及び比較例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されない。なお、Mwは、GPCによるポリスチレン換算測定値である。   EXAMPLES Hereinafter, although a synthesis example, an Example, and a comparative example are shown and this invention is demonstrated concretely, this invention is not limited to the following Example. In addition, Mw is a polystyrene conversion measured value by GPC.

[1]ポリマーの合成
[合成例1]ポリマー1の合成
窒素雰囲気下、200mLの滴下シリンダーに、4−アセトキシスチレン37.43g、アセナフチレン5.85g、4−(1−ヒドロキシ−1−シクロプロピル)スチレン21.72g、ジメチル−2,2'−アゾビス−(2−メチルプロピオネート)(和光純薬工業(株)製、商品名V601)7.08g、及び溶剤としてメチルエチルケトン60gを加え、溶液を調製した。更に、窒素雰囲気下とした別の500mL重合用フラスコに、メチルエチルケトン48gを加え、80℃に加温した状態で、前述の溶液を4時間かけて滴下した。滴下終了後、重合温度を80℃に維持しながら18時間攪拌を続け、次いで室温まで冷却した。得られた重合液を1,000gのヘキサンに滴下し、析出した共重合体を濾別した。濾別した共重合体をヘキサン200gで2回洗浄した。得られた共重合体を、窒素雰囲気下で、1Lフラスコ中、テトラヒドロフラン126gとメタノール42gとの混合溶剤に溶解し、エタノールアミン16.9gを加え、60℃で3時間攪拌した。この反応溶液を減圧濃縮し、得られた濃縮物を300gの酢酸エチルと水80gとの混合溶剤に溶解させ、得られた溶液を分液ロートに移し、酢酸8.5gを加え、分液操作を行った。下層を除去し、得られた有機層に水80g及びピリジン11.3gを加え、分液操作を行った。下層を除去し、更に得られた有機層に水80gを添加して水洗分液を行った。水洗分液は計5回行った。分液後の有機層を濃縮後、アセトン140gに溶解し、得られたアセトン溶液を水2,500gに滴下した。得られた晶出沈澱物を濾過、水洗浄を行い、2時間吸引濾過を行った。再度得られた濾別体をアセトン150gに溶解し、得られたアセトン溶液を水2,800gに滴下した。得られた晶出沈澱物を濾過、水洗浄、乾燥を行い、白色重合体を45.0g得た。得られた重合体を13C−NMR、1H−NMR及びGPCで測定したところ、以下の分析結果となった。
ヒドロキシスチレン:アセナフチレン:4−(1−ヒドロキシ−1−シクロプロピル)スチレン=60.0:10.0:30.0
Mw=4,000
Mw/Mn=1.66
[1] Synthesis of Polymer [Synthesis Example 1] Synthesis of Polymer 1 Under a nitrogen atmosphere, in a 200 mL dropping cylinder, 37.43 g of 4-acetoxystyrene, 5.85 g of acenaphthylene, 4- (1-hydroxy-1-cyclopropyl) 21.72 g of styrene, 7.08 g of dimethyl-2,2′-azobis- (2-methylpropionate) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., trade name V601), and 60 g of methyl ethyl ketone as a solvent were added, and the solution was dissolved. Prepared. Further, 48 g of methyl ethyl ketone was added to another 500 mL polymerization flask under a nitrogen atmosphere, and the above solution was added dropwise over 4 hours in a state heated to 80 ° C. After completion of dropping, stirring was continued for 18 hours while maintaining the polymerization temperature at 80 ° C., and then cooled to room temperature. The obtained polymerization solution was added dropwise to 1,000 g of hexane, and the precipitated copolymer was separated by filtration. The copolymer separated by filtration was washed twice with 200 g of hexane. The obtained copolymer was dissolved in a mixed solvent of 126 g of tetrahydrofuran and 42 g of methanol in a 1 L flask under a nitrogen atmosphere, 16.9 g of ethanolamine was added, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 3 hours. The reaction solution was concentrated under reduced pressure, the resulting concentrate was dissolved in a mixed solvent of 300 g of ethyl acetate and 80 g of water, the resulting solution was transferred to a separatory funnel, 8.5 g of acetic acid was added, and a liquid separation operation was performed. Went. The lower layer was removed, and 80 g of water and 11.3 g of pyridine were added to the obtained organic layer to carry out a liquid separation operation. The lower layer was removed, and 80 g of water was further added to the obtained organic layer, followed by washing with water. The washing was performed 5 times in total. The separated organic layer was concentrated and then dissolved in 140 g of acetone, and the obtained acetone solution was added dropwise to 2500 g of water. The resulting crystallized precipitate was filtered, washed with water, and suction filtered for 2 hours. The filter separated product obtained again was dissolved in 150 g of acetone, and the obtained acetone solution was added dropwise to 2,800 g of water. The resulting crystallized precipitate was filtered, washed with water, and dried to obtain 45.0 g of a white polymer. When the obtained polymer was measured by 13 C-NMR, 1 H-NMR and GPC, the following analysis results were obtained.
Hydroxystyrene: Acenaphthylene: 4- (1-Hydroxy-1-cyclopropyl) styrene = 60.0: 10.0: 300.0
Mw = 4,000
Mw / Mn = 1.66

[合成例2〜22、比較合成例1〜3]ポリマー2〜22、比較ポリマー1〜3の合成
各単量体の種類、配合比を変えた以外は、合成例1と同様の手順により、表1に示した樹脂を製造した。なお、下記表1において、導入比はモル比を示す。
[Synthesis Examples 2 to 22 and Comparative Synthesis Examples 1 to 3] Synthesis of Polymers 2 to 22 and Comparative Polymers 1 to 3 Except for changing the type and blending ratio of each monomer, the same procedure as in Synthesis Example 1 was performed. Resins shown in Table 1 were produced. In Table 1 below, the introduction ratio indicates a molar ratio.

Figure 0006332113
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表1中、各単位の構造を表2〜5に示す。   In Table 1, the structure of each unit is shown in Tables 2-5.

Figure 0006332113
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Figure 0006332113
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[合成例23、24]レジストポリマー1、撥水性ポリマー1の合成
各々のモノマーを組み合わせてテトラヒドロフラン溶剤下で共重合反応を行い、メタノールに晶出し、更にヘキサンで洗浄を繰り返した後に単離、乾燥して、以下に示す組成のランダムコポリマーのレジストポリマー1、及び撥水性ポリマー1を得た。得られた重合体を1H−NMR及びGPCで測定したところ、以下の分析結果となった。
[Synthesis Examples 23 and 24] Synthesis of Resist Polymer 1 and Water-Repellent Polymer 1 Each monomer is combined and subjected to a copolymerization reaction in a tetrahydrofuran solvent, crystallized in methanol, and further washed with hexane, then isolated and dried. As a result, a resist copolymer 1 and a water-repellent polymer 1 of random copolymers having the following compositions were obtained. When the obtained polymer was measured by 1 H-NMR and GPC, the following analysis results were obtained.

レジストポリマー1
Mw=7,500
Mw/Mn=1.61

Figure 0006332113
撥水性ポリマー1
Mw=7,800
Mw/Mn=1.55
Figure 0006332113
Resist polymer 1
Mw = 7,500
Mw / Mn = 1.61
Figure 0006332113
Water repellent polymer 1
Mw = 7,800
Mw / Mn = 1.55
Figure 0006332113

[2]シュリンク材料の調製
[実施例1〜42、比較例1〜6]
下記表6及び7に示す組成にしたがって、ポリマー1〜22、比較ポリマー1〜3、酸発生剤、オニウム塩、塩基性化合物、及び溶剤を混合し、0.2μmのテフロン(登録商標)フィルターで濾過し、シュリンク材料を調製した。なお、表6及び7中、スルホニウム塩1〜15、ヨードニウム塩1、アンモニウム塩1、アミンクエンチャー1、及びアミンクエンチャー2は、以下のとおりである。
[2] Preparation of shrink material [Examples 1-42, Comparative Examples 1-6]
According to the compositions shown in Tables 6 and 7 below, Polymers 1-22, Comparative Polymers 1-3, acid generator, onium salt, basic compound, and solvent are mixed, and a 0.2 μm Teflon (registered trademark) filter is used. Filter to prepare a shrink material. In Tables 6 and 7, sulfonium salts 1 to 15, iodonium salt 1, ammonium salt 1, amine quencher 1 and amine quencher 2 are as follows.

Figure 0006332113
Figure 0006332113

Figure 0006332113
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Figure 0006332113
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Figure 0006332113
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Figure 0006332113
Figure 0006332113

[3]レジスト材料の調製
下記表8に示す組成にしたがって、各成分を混合し、そこに3M社製界面活性剤FC−4430を100ppmとなるように添加し、得られた溶液を0.2μmサイズのフィルターで濾過してレジスト材料を調製した。なお、表8中、PGMEA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である。また、表8中、PAG1は以下のとおりである。

Figure 0006332113
[3] Preparation of resist material According to the composition shown in Table 8 below, each component was mixed, and 3M surfactant FC-4430 was added to 100 ppm, and the resulting solution was 0.2 μm. A resist material was prepared by filtering through a size filter. In Table 8, PGMEA is propylene glycol monomethyl ether acetate. In Table 8, PAG1 is as follows.
Figure 0006332113

Figure 0006332113
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[4]ArF露光パターニング評価
シリコンウエハーに信越化学工業(株)製スピンオンカーボン膜ODL-101を180nm、その上にケイ素含有スピンオンハードマスクSHB-A940を40nmの膜厚で成膜したトライレイヤープロセス用の基板上に、前記レジスト材料をスピンコーティングし、ホットプレートを用いて100℃で60秒間ベークし、厚み90nmのレジスト膜を得た。これをArFエキシマレーザー液浸スキャナー((株)ニコン製NSR-610C、NA1.30、σ0.90/0.70、アニュラー照明、6%ハーフトーン位相シフトマスク)を用いて露光量を変化させながら露光を行い、露光後90℃で60秒間PEBし、酢酸n−ブチルで30秒間パドル現像して、ピッチが150nmで50nmのホールパターンを形成した。前記レジストパターン上に表6及び7に記載のシュリンク材料を塗布し、表9及び10に記載の温度で60秒間ベークし、4−メチル−2−ペンタノールで10秒間パドル現像して余分なシュリンク材料を剥離した。現像後及びシュリンク処理後のピッチ150nmのホールの寸法ばらつきを測長SEM((株)日立製作所製CG-4000)で測定した。結果を表9及び10に示す。
[4] ArF exposure patterning evaluation For a trilayer process in which a spin-on carbon film ODL-101 made by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. is 180 nm on a silicon wafer and a silicon-containing spin-on hard mask SHB-A940 is formed on the silicon wafer to a thickness of 40 nm. The resist material was spin-coated on the substrate and baked at 100 ° C. for 60 seconds using a hot plate to obtain a resist film having a thickness of 90 nm. While changing the exposure using an ArF excimer laser immersion scanner (Nikon NSR-610C, NA 1.30, σ 0.90 / 0.70, annular illumination, 6% halftone phase shift mask) After exposure, PEB was carried out at 90 ° C. for 60 seconds, followed by paddle development with n-butyl acetate for 30 seconds to form a hole pattern with a pitch of 150 nm and 50 nm. The shrink material shown in Tables 6 and 7 is applied on the resist pattern, baked at the temperature shown in Tables 9 and 10 for 60 seconds, and paddle-developed with 4-methyl-2-pentanol for 10 seconds. The material was peeled off. The dimensional variation of holes with a pitch of 150 nm after development and after shrink treatment was measured with a length measurement SEM (CG-4000 manufactured by Hitachi, Ltd.). The results are shown in Tables 9 and 10.

Figure 0006332113
Figure 0006332113

Figure 0006332113
Figure 0006332113

なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではない。前記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。   The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and this embodiment has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present embodiment. It is included in the technical scope of the invention.

10 基板
20 被加工膜
30 レジスト膜
30a レジストパターン
40 シュリンク材料
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Substrate 20 Processed film 30 Resist film 30a Resist pattern 40 Shrink material

Claims (16)

下記式(1a)及び(1b)で表される繰り返し単位から選ばれる少なくとも1つの単位を含む高分子化合物と、現像後のレジストパターンを消失させない溶剤を含む溶剤とを含むことを特徴とするシュリンク材料。
Figure 0006332113
(式中、Aは、単結合、又は鎖の中間にエーテル性酸素原子を含んでもよい炭素数1〜10のアルキレン基を表す。R1は、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基を表す。R2は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ハロゲン置換されていてもよい炭素数2〜8の直鎖状、分岐状若しくは環状のアシルオキシ基、ハロゲン置換されていてもよい炭素数1〜6の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、又はハロゲン置換されていてもよい炭素数1〜6の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルコキシ基を表す。Lは、水素原子、鎖の中間にエーテル性酸素原子、カルボニル基若しくはカルボニルオキシ基を含んでもよい炭素数1〜10の直鎖状、分岐状若しくは環状の1価脂肪族炭化水素基、又は置換基を有してもよい1価芳香環含有基を表す。Zは、これが結合する炭素原子と共に形成される炭素数5〜15の脂環基を表す。Rx及びRyは、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基若しくはアルコキシ基で置換されていてもよい炭素数1〜15の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基であるが、Rx及びRyの少なくとも一方は、炭素数5〜15の環状のアルキル基である。fは1〜3の整数を表し、sは0〜2の整数を表し、aは(5+2s−f)である。mは0又は1を表す。)
The shrink containing the high molecular compound containing the at least 1 unit chosen from the repeating unit represented by following formula (1a) and (1b), and the solvent containing the solvent which does not lose | disappear the resist pattern after image development. material.
Figure 0006332113
(In the formula, A represents a single bond or an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms which may contain an etheric oxygen atom in the middle of the chain. R 1 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or trifluoromethyl. R 2 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a linear, branched or cyclic acyloxy group having 2 to 8 carbon atoms which may be halogen-substituted, or halogen-substituted. A straight-chain, branched or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a straight-chain, branched or cyclic alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms which may be halogen-substituted, L represents hydrogen Having an etheric oxygen atom, a carbonyl group or a carbonyloxy group in the middle of the atom or chain, a linear, branched or cyclic monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, or a substituent Even Represents a good monovalent aromatic ring-containing group, Z represents an alicyclic group having 5 to 15 carbon atoms formed together with the carbon atom to which R is bonded, and R x and R y each independently represent a hydrogen atom, a hydroxy group Or a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 15 carbon atoms which may be substituted with an alkoxy group, and at least one of R x and R y is a cyclic alkyl group having 5 to 15 carbon atoms. F represents an integer of 1 to 3, s represents an integer of 0 to 2, a represents (5 + 2s−f), and m represents 0 or 1.)
前記高分子化合物が、更に、下記式(2)で表される繰り返し単位を含む請求項1記載のシュリンク材料。
Figure 0006332113
(式中、Bは、単結合、又は鎖の中間にエーテル性酸素原子を含んでもよい炭素数1〜10のアルキレン基を表す。R1は前記と同じ。R3は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ハロゲン置換されていてもよい炭素数2〜8の直鎖状、分岐状若しくは環状のアシルオキシ基、ハロゲン置換されていてもよい炭素数1〜6の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、又はハロゲン置換されていてもよい炭素数1〜6の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルコキシ基を表す。gは0〜3の整数を表し、tは0〜2の整数を表し、bは(5+2t−g)である。nは0又は1を表す。)
The shrink material of Claim 1 in which the said high molecular compound further contains the repeating unit represented by following formula (2).
Figure 0006332113
(In the formula, B represents a single bond or an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms that may contain an etheric oxygen atom in the middle of the chain. R 1 is the same as above. R 3 is independently hydrogen. Atom, halogen atom, C2-C8 linear, branched or cyclic acyloxy group which may be halogen-substituted, C1-C6 linear, branched or cyclic which may be halogen-substituted A cyclic alkyl group, or a C1-C6 linear, branched or cyclic alkoxy group which may be halogen-substituted, g represents an integer of 0 to 3, and t represents an integer of 0 to 2 And b is (5 + 2t-g). N represents 0 or 1.)
前記高分子化合物が、更に、下記式(4)及び(5)で表される繰り返し単位から選ばれる少なくとも1つを含む請求項1又は2記載のシュリンク材料。
Figure 0006332113
(式中、R5及びR6は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ハロゲン置換されていてもよい炭素数2〜8の直鎖状、分岐状若しくは環状のアシルオキシ基、ハロゲン置換されていてもよい炭素数1〜6の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、又はハロゲン置換されていてもよい炭素数1〜6の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルコキシ基を表す。i及びjは、それぞれ独立に0〜2の整数である。dは(6−i)である。eは(4−j)である。)
The shrink material according to claim 1 or 2 , wherein the polymer compound further contains at least one selected from repeating units represented by the following formulas (4) and (5).
Figure 0006332113
Wherein R 5 and R 6 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a linear, branched or cyclic acyloxy group having 2 to 8 carbon atoms that may be halogen-substituted, or halogen-substituted. Represents a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a linear, branched or cyclic alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms which may be halogen-substituted. And j are each independently an integer of 0 to 2. d is (6-i), and e is (4-j).)
前記高分子化合物が、更に、下記式(A)〜(E)で表される繰り返し単位から選ばれる少なくとも1つを含む請求項1〜のいずれか1項記載のシュリンク材料。
Figure 0006332113
(式中、R1は、前記と同じ。XAは、酸不安定基を表す。XB及びXCは、それぞれ独立に、単結合、又は炭素数1〜4の直鎖状若しくは分岐状の2価炭化水素基を表す。XDは、炭素数1〜16の直鎖状、分岐状又は環状の2〜5価の脂肪族炭化水素基を表し、該炭化水素基を構成する−CH2−が−O−又は−C(=O)−に置換されていてもよい。XEは、酸不安定基を表す。YAは、ラクトン、スルトン又はカーボネート構造を有する置換基を示す。ZAは、水素原子、又は炭素数1〜30のフルオロアルキル基又は炭素数1〜15のフルオロアルコール含有置換基を示す。k1Aは、1〜3の整数を示す。k1Bは、1〜4の整数を表す。)
The shrink material according to any one of claims 1 to 3 , wherein the polymer compound further includes at least one selected from repeating units represented by the following formulas (A) to (E).
Figure 0006332113
(In the formula, R 1 is the same as described above. X A represents an acid labile group. X B and X C are each independently a single bond or a linear or branched group having 1 to 4 carbon atoms. X D represents a linear, branched or cyclic 2- to 5-valent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 16 carbon atoms, and —CH constituting the hydrocarbon group 2 — may be substituted with —O— or —C (═O) —, X E represents an acid labile group, and Y A represents a substituent having a lactone, sultone or carbonate structure. Z A represents a hydrogen atom, a fluoroalkyl group having 1 to 30 carbon atoms, or a fluoroalcohol-containing substituent having 1 to 15 carbon atoms, k 1A represents an integer of 1 to 3. k 1B represents 1 to 1 Represents an integer of 4.)
前記高分子化合物が、更に、下記式(F)で表される繰り返し単位を含む請求項1〜のいずれか1項記載のシュリンク材料。
Figure 0006332113
(式中、R101は、水素原子又はメチル基である。Xは、単結合、−C(=O)−、−C(=O)−O−又は−C(=O)−NH−である。R102は、単結合、又は炭素数1〜10の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキレン基であり、エーテル基、エステル基、カルボニル基、−N=又は−S−を有していてもよく、又はフェニレン基若しくはナフチレン基である。R103及びR104は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜4の直鎖状又は分岐状のアルキル基又は酸不安定基であり、R103とR104とが結合してこれらが結合する窒素原子と共に環を形成してもよく、環の中にエーテル結合を有していてもよく、R103及びR104のどちらか一方がR102と結合してこれらが結合する窒素原子と共に環を形成してもよい。k1Cは1又は2である。)
The shrink material according to any one of claims 1 to 4 , wherein the polymer compound further includes a repeating unit represented by the following formula (F).
Figure 0006332113
(In the formula, R 101 represents a hydrogen atom or a methyl group. X represents a single bond, —C (═O) —, —C (═O) —O— or —C (═O) —NH—). R 102 is a single bond or a linear, branched or cyclic alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and has an ether group, an ester group, a carbonyl group, —N═ or —S—. R 103 and R 104 are each independently a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an acid labile group, and a phenylene group or a naphthylene group. R 103 and R 104 may be bonded to form a ring together with the nitrogen atom to which they are bonded, and the ring may have an ether bond, and either R 103 or R 104 is R 102 and combined with good .k 1C to form a ring together with the nitrogen atom to which they are attached is 1 or 2.)
更に、下記式(9)で表される塩を含む請求項1〜のいずれか1項記載のシュリンク材料。
Figure 0006332113
(式中、R11は、炭素数1〜20の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、炭素数2〜20の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルケニル基、又は炭素数6〜20の1価芳香環含有基を表し、これらの基の炭素原子に結合する水素原子の一部又は全部が、フッ素原子、ラクトン環含有基、ラクタム環含有基又はヒドロキシ基で置換されていてもよく、これらの基の炭素−炭素結合間に、エーテル基、エステル基又はカルボニル基が介在していてもよい。M+は、スルホニウムカチオン、ヨードニウムカチオン又はアンモニウムカチオンを表す。)
Furthermore, the shrink material of any one of Claims 1-5 containing the salt represented by following formula (9).
Figure 0006332113
(In the formula, R 11 represents a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a linear, branched or cyclic alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, or 6 to 20 carbon atoms. A part or all of hydrogen atoms bonded to the carbon atoms of these groups may be substituted with a fluorine atom, a lactone ring-containing group, a lactam ring-containing group or a hydroxy group. An ether group, an ester group or a carbonyl group may be interposed between the carbon-carbon bonds of these groups, and M + represents a sulfonium cation, an iodonium cation or an ammonium cation.)
更に、下記式(10)で表される塩を含む請求項1〜のいずれか1項記載のシュリンク材料。
Figure 0006332113
(式中、R12は、酸素原子を含んでもよい炭素数1〜35の直鎖状、分岐状又は環状の1価炭化水素基を表し、この基の炭素原子に結合する水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換されていてもよいが、スルホン酸のα位の炭素原子に結合する水素原子はフッ素原子で置換されない。M+は、スルホニウムカチオン、ヨードニウムカチオン又はアンモニウムカチオンを表す。)
Furthermore, the shrink material of any one of Claims 1-6 containing the salt represented by following formula (10).
Figure 0006332113
(In the formula, R 12 represents a straight, branched or cyclic monovalent hydrocarbon group having 1 to 35 carbon atoms which may contain an oxygen atom, and a part of hydrogen atoms bonded to the carbon atom of this group. Alternatively, all of them may be substituted with fluorine atoms, but the hydrogen atom bonded to the carbon atom at the α-position of the sulfonic acid is not substituted with a fluorine atom, and M + represents a sulfonium cation, an iodonium cation or an ammonium cation.)
更に、第1級、第2級及び第3級の脂肪族アミン類、混成アミン類、芳香族アミン類、複素環アミン類、カルボキシル基を有する含窒素化合物、スルホニル基を有する含窒素化合物、ヒドロキシ基を有する含窒素化合物、ヒドロキシフェニル基を有する含窒素化合物、アルコール性含窒素化合物、アミド誘導体、イミド誘導体並びにカーバメート類から選ばれる少なくとも1種の塩基性化合物を含む請求項1〜のいずれか1項記載のシュリンク材料。 Further, primary, secondary and tertiary aliphatic amines, hybrid amines, aromatic amines, heterocyclic amines, nitrogen-containing compounds having a carboxyl group, nitrogen-containing compounds having a sulfonyl group, hydroxy nitrogen-containing compound having a group, nitrogen-containing compounds having hydroxyphenyl group, alcoholic nitrogen-containing compounds, amide derivatives, claim 1-7 comprising at least one basic compound selected from imide derivatives, and carbamates The shrink material according to 1. 前記現像後のレジストパターンを消失させない溶剤が、炭素数7〜16のエステル系溶剤、炭素数8〜16のケトン系溶剤又は炭素数4〜10のアルコール系溶剤である請求項1〜のいずれか1項記載のシュリンク材料。 Solvent wherein not abolished the resist pattern after development, ester solvent 7-16 carbon atoms, more of claims 1-8 is an alcohol-based solvent a ketone solvent or 4 to 10 carbon atoms of 8 to 16 carbon atoms The shrink material of Claim 1. 前記炭素数7〜16のエステル系溶剤が、酢酸ペンチル、酢酸イソペンチル、酢酸2−メチルブチル、酢酸ヘキシル、酢酸2−エチルヘキシル、酢酸シクロヘキシル、酢酸メチルシクロヘキシル、ギ酸ヘキシル、吉草酸エチル、吉草酸プロピル、吉草酸イソプロピル、吉草酸ブチル、吉草酸イソブチル、吉草酸t−ブチル、吉草酸ペンチル、吉草酸イソペンチル、イソ吉草酸エチル、イソ吉草酸プロピル、イソ吉草酸イソプロピル、イソ吉草酸ブチル、イソ吉草酸イソブチル、イソ吉草酸t−ブチル、イソ吉草酸イソペンチル、2−メチル吉草酸エチル、2−メチル吉草酸ブチル、ピバル酸エチル、ピバル酸プロピル、ピバル酸イソプロピル、ピバル酸ブチル、ピバル酸t−ブチル、ペンテン酸エチル、ペンテン酸プロピル、ペンテン酸イソプロピル、ペンテン酸ブチル、ペンテン酸t−ブチル、クロトン酸プロピル、クロトン酸イソプロピル、クロトン酸ブチル、クロトン酸t−ブチル、プロピオン酸ブチル、プロピオン酸イソブチル、プロピオン酸t−ブチル、プロピオン酸ベンジル、ヘキサン酸エチル、ヘキサン酸アリル、酪酸プロピル、酪酸ブチル、酪酸イソブチル、酪酸3−メチルブチル、酪酸t−ブチル、2−メチル酪酸エチル、2−メチル酪酸イソプロピル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ブチル、酢酸フェニル、酢酸ベンジル、フェニル酢酸メチル、ギ酸ベンジル、ギ酸フェニルエチル、3−フェニルプロピオン酸メチル、フェニル酢酸エチル及び酢酸2−フェニルエチルから選ばれる1種以上の溶剤であり、前記炭素数8〜16のケトン系溶剤が、2−オクタノン、3−オクタノン、4−オクタノン、2−ノナノン、3−ノナノン、4−ノナノン、5−ノナノン、ジイソブチルケトン、エチルシクロヘキサノン、エチルアセトフェノン、エチル−n−ブチルケトン、ジ−n−ブチルケトン及びジイソブチルケトンから選ばれる1種以上の溶剤であり、前記炭素数4〜10のアルコール系溶剤が、1−ブタノール、2−ブタノール、イソブチルアルコール、t−ブチルアルコール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、t−ペンチルアルコール、ネオペンチルアルコール、2−メチル−1−ブタノール、3−メチル−1−ブタノール、3−メチル−3−ペンタノール、シクロペンタノール、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、3−ヘキサノール、2,3−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、2,2−ジエチル−1−ブタノール、2−メチル−1−ペンタノール、2−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−1−ペンタノール、3−メチル−2−ペンタノール、3−メチル−3−ペンタノール、4−メチル−1−ペンタノール、4−メチル−2−ペンタノール、4−メチル−3−ペンタノール、シクロヘキサノール及び1−オクタノールから選ばれる1種以上の溶剤である請求項記載のシュリンク材料。 The ester solvent having 7 to 16 carbon atoms is pentyl acetate, isopentyl acetate, 2-methylbutyl acetate, hexyl acetate, 2-ethylhexyl acetate, cyclohexyl acetate, methyl cyclohexyl acetate, hexyl formate, ethyl valerate, propyl valerate, Isopropyl herbate, butyl valerate, isobutyl valerate, t-butyl valerate, pentyl valerate, isopentyl valerate, ethyl isovalerate, propyl isovalerate, isopropyl isovalerate, butyl isovalerate, isobutyl isovalerate, T-butyl isovalerate, isopentyl isovalerate, ethyl 2-methylvalerate, butyl 2-methylvalerate, ethyl pivalate, propyl pivalate, isopropyl pivalate, butyl pivalate, t-butyl pivalate, pentenoic acid Ethyl, propyl pentenoate, pentenoic acid iso Lopyl, butyl pentenoate, t-butyl pentenoate, propyl crotonic acid, isopropyl crotonic acid, butyl crotonic acid, t-butyl crotonic acid, butyl propionate, isobutyl propionate, t-butyl propionate, benzyl propionate, hexanoic acid Ethyl, allyl hexanoate, propyl butyrate, butyl butyrate, isobutyl butyrate, 3-methylbutyl butyrate, t-butyl butyrate, ethyl 2-methylbutyrate, isopropyl 2-methylbutyrate, methyl benzoate, ethyl benzoate, propyl benzoate, benzoate One or more solvents selected from butyl acid, phenyl acetate, benzyl acetate, methyl phenylacetate, benzyl formate, phenylethyl formate, methyl 3-phenylpropionate, ethyl phenylacetate and 2-phenylethyl acetate, and the carbon number 8-16 The ketone solvent is 2-octanone, 3-octanone, 4-octanone, 2-nonanone, 3-nonanone, 4-nonanone, 5-nonanone, diisobutylketone, ethylcyclohexanone, ethylacetophenone, ethyl-n-butylketone, di- One or more solvents selected from n-butyl ketone and diisobutyl ketone, wherein the alcohol solvent having 4 to 10 carbon atoms is 1-butanol, 2-butanol, isobutyl alcohol, t-butyl alcohol, 1-pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol, t-pentyl alcohol, neopentyl alcohol, 2-methyl-1-butanol, 3-methyl-1-butanol, 3-methyl-3-pentanol, cyclopentanol, 1- Hexanol, 2-hexanol, 3-hexanol, 2,3-dimethyl-2-butanol, 3,3-dimethyl-1-butanol, 3,3-dimethyl-2-butanol, 2,2-diethyl-1-butanol, 2-methyl-1-pentanol, 2 -Methyl-2-pentanol, 2-methyl-3-pentanol, 3-methyl-1-pentanol, 3-methyl-2-pentanol, 3-methyl-3-pentanol, 4-methyl-1- The shrink material according to claim 9, which is one or more solvents selected from pentanol, 4-methyl-2-pentanol, 4-methyl-3-pentanol, cyclohexanol and 1-octanol. 前記溶剤が、前記現像後のレジストパターンを消失させない溶剤に加えて、更に2−オクタノン、2−ノナノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、2−ヘキサノン、3−ヘキサノン、ジイソブチルケトン、メチルシクロヘキサノン、アセトフェノン、メチルアセトフェノン、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ペンチル、酢酸ブテニル、酢酸イソペンチル、ギ酸プロピル、ギ酸ブチル、ギ酸イソブチル、ギ酸ペンチル、ギ酸イソペンチル、吉草酸メチル、ペンテン酸メチル、クロトン酸メチル、クロトン酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸ブチル、乳酸イソブチル、乳酸ペンチル、乳酸イソペンチル、2−ヒドロキシイソ酪酸メチル、2−ヒドロキシイソ酪酸エチル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、酢酸フェニル、酢酸ベンジル、フェニル酢酸メチル、ギ酸ベンジル、ギ酸フェニルエチル、3−フェニルプロピオン酸メチル、プロピオン酸ベンジル、フェニル酢酸エチル及び酢酸2−フェニルエチルから選ばれる1種以上の溶剤を含む請求項1〜1のいずれか1項記載のシュリンク材料。 In addition to the solvent that does not erase the resist pattern after development, the solvent further includes 2-octanone, 2-nonanone, 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone, 2-hexanone, 3-hexanone, diisobutyl ketone, Methylcyclohexanone, acetophenone, methylacetophenone, propyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, pentyl acetate, butenyl acetate, isopentyl acetate, propyl formate, butyl formate, isobutyl formate, pentyl formate, isopentyl formate, methyl valerate, methyl pentenoate, croton Methyl acetate, ethyl crotonate, methyl propionate, ethyl propionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl lactate, ethyl lactate, propyl lactate, butyl lactate, isobutyl lactate, pentyl lactate, isopentyl lactate, 2 Methyl hydroxyisobutyrate, ethyl 2-hydroxyisobutyrate, methyl benzoate, ethyl benzoate, phenyl acetate, benzyl acetate, methyl phenylacetate, benzyl formate, phenylethyl formate, methyl 3-phenylpropionate, benzylpropionate, phenylacetic acid The shrink material according to any one of claims 1 to 10 , comprising at least one solvent selected from ethyl and 2-phenylethyl acetate. カルボキシル基が酸不安定基で置換された繰り返し単位を含むベース樹脂と、酸発生剤と、有機溶剤とを含むレジスト材料を基板上に塗布し、加熱処理をする工程;
高エネルギー線で前記レジスト膜を露光し、加熱処理をする工程;
現像液として有機溶剤を用いてネガティブレジストパターンを形成する工程;
請求項1〜1のいずれか1項記載のシュリンク材料を塗布し、加熱処理をする工程;及び
余分なシュリンク材料を有機溶剤で除去する工程
を含むことを特徴とするパターン形成方法。
Applying a base resin containing a repeating unit in which a carboxyl group is substituted with an acid labile group, an acid generator and an organic solvent onto a substrate, followed by heat treatment;
Exposing the resist film with a high energy beam and performing a heat treatment;
Forming a negative resist pattern using an organic solvent as a developer;
The pattern formation method characterized by including the process of apply | coating the shrink material of any one of Claims 1-11, and heat-processing; and the process of removing excess shrink material with an organic solvent.
前記ベース樹脂が、下記式(11)で表される、カルボキシル基が酸不安定基で置換された繰り返し単位aを含むものである請求項1記載のパターン形成方法。
Figure 0006332113
(式中、R21は、水素原子又はメチル基を表す。R22は酸不安定基を表す。Zは、単結合又は−C(=O)−O−R23−を表し、R23は、炭素数1〜10の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキレン基、又はナフチレン基を表し、前記アルキレン基においては、炭素−炭素結合間に、エーテル結合又はエステル結合が介在していてもよい。)
Wherein the base resin is represented by the following formula (11) The pattern forming method according to claim 1 wherein the carboxyl group are those comprising recurring units (a) substituted with an acid labile group.
Figure 0006332113
(In the formula, R 21 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 22 represents an acid labile group. Z represents a single bond or —C (═O) —O—R 23 —, and R 23 represents Represents a linear, branched or cyclic alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, or a naphthylene group, and in the alkylene group, an ether bond or an ester bond may be interposed between carbon-carbon bonds. .)
前記現像液として用いる有機溶剤が、2−オクタノン、2−ノナノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、2−ヘキサノン、3−ヘキサノン、ジイソブチルケトン、メチルシクロヘキサノン、アセトフェノン、メチルアセトフェノン、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ペンチル、酢酸ブテニル、酢酸イソペンチル、ギ酸プロピル、ギ酸ブチル、ギ酸イソブチル、ギ酸ペンチル、ギ酸イソペンチル、吉草酸メチル、ペンテン酸メチル、クロトン酸メチル、クロトン酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸ブチル、乳酸イソブチル、乳酸ペンチル、乳酸イソペンチル、2−ヒドロキシイソ酪酸メチル、2−ヒドロキシイソ酪酸エチル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、酢酸フェニル、酢酸ベンジル、フェニル酢酸メチル、ギ酸ベンジル、ギ酸フェニルエチル、3−フェニルプロピオン酸メチル、プロピオン酸ベンジル、フェニル酢酸エチル及び酢酸2−フェニルエチルから選ばれる少なくとも1種である請求項1又は1記載のパターン形成方法。 The organic solvent used as the developer is 2-octanone, 2-nonanone, 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone, 2-hexanone, 3-hexanone, diisobutyl ketone, methylcyclohexanone, acetophenone, methyl acetophenone, propyl acetate , Butyl acetate, isobutyl acetate, pentyl acetate, butenyl acetate, isopentyl acetate, propyl formate, butyl formate, isobutyl formate, pentyl formate, isopentyl formate, methyl valerate, methyl pentenoate, methyl crotonate, ethyl crotonate, methyl propionate , Ethyl propionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl lactate, ethyl lactate, propyl lactate, butyl lactate, isobutyl lactate, pentyl lactate, isopentyl lactate, methyl 2-hydroxyisobutyrate, 2-hydro From ethyl isoisobutyrate, methyl benzoate, ethyl benzoate, phenyl acetate, benzyl acetate, methyl phenylacetate, benzyl formate, phenylethyl formate, methyl 3-phenylpropionate, benzyl propionate, ethyl phenylacetate and 2-phenylethyl acetate at least one of claims 1 2 or 1 3 the pattern forming method according chosen. 前記シュリンク材料を除去する工程において用いる有機溶剤が、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ブテニル、酢酸ペンチル、酢酸イソペンチル、酢酸2−メチルブチル、酢酸ヘキシル、酢酸2−エチルヘキシル、酢酸シクロヘキシル、酢酸メチルシクロヘキシル、ギ酸プロピル、ギ酸ブチル、ギ酸イソブチル、ギ酸ペンチル、ギ酸イソペンチル、ギ酸ヘキシル、吉草酸メチル、吉草酸エチル、吉草酸プロピル、吉草酸イソプロピル、吉草酸ブチル、吉草酸イソブチル、吉草酸t−ブチル、吉草酸ペンチル、吉草酸イソペンチル、イソ吉草酸エチル、イソ吉草酸プロピル、イソ吉草酸イソプロピル、イソ吉草酸ブチル、イソ吉草酸イソブチル、イソ吉草酸t−ブチル、イソ吉草酸イソペンチル、2−メチル吉草酸エチル、2−メチル吉草酸ブチル、クロトン酸メチル、クロトン酸エチル、クロトン酸プロピル、クロトン酸イソプロピル、クロトン酸ブチル、クロトン酸t−ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、ペンテン酸メチル、ペンテン酸エチル、ペンテン酸プロピル、ペンテン酸イソプロピル、ペンテン酸ブチル、ペンテン酸t−ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸ブチル、乳酸イソブチル、乳酸ペンチル、乳酸イソペンチル、2−ヒドロキシイソ酪酸メチル、2−ヒドロキシイソ酪酸エチル、ピバル酸エチル、ピバル酸プロピル、ピバル酸イソプロピル、ピバル酸ブチル、ピバル酸t−ブチル、プロピオン酸ブチル、プロピオン酸イソブチル、プロピオン酸t−ブチル、プロピオン酸ベンジル、3−エトキシプロピオン酸エチル、ヘキサン酸エチル、ヘキサン酸アリル、酪酸プロピル、酪酸ブチル、酪酸イソブチル、酪酸3−メチルブチル、酪酸t−ブチル、2−メチル酪酸エチル、2−メチル酪酸イソプロピル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ブチル、酢酸フェニル、酢酸ベンジル、フェニル酢酸メチル、ギ酸ベンジル、ギ酸フェニルエチル、3−フェニルプロピオン酸メチル、フェニル酢酸エチル、酢酸2−フェニルエチル、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、2−ヘキサノン、3−ヘキサノン、2−オクタノン、3−オクタノン、4−オクタノン、2−ノナノン、3−ノナノン、4−ノナノン、5−ノナノン、メチルシクロヘキサノン、エチルシクロヘキサノン、アセトフェノン、メチルアセトフェノン、エチルアセトフェノン、エチル−n−ブチルケトン、ジ−n−ブチルケトン、ジイソブチルケトン、1−ブタノール、2−ブタノール、イソブチルアルコール、t−ブチルアルコール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、t−ペンチルアルコール、ネオペンチルアルコール、2−メチル−1−ブタノール、3−メチル−1−ブタノール、3−メチル−3−ペンタノール、シクロペンタノール、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、3−ヘキサノール、2,3−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、2,2−ジエチル−1−ブタノール、2−メチル−1−ペンタノール、2−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−1−ペンタノール、3−メチル−2−ペンタノール、3−メチル−3−ペンタノール、4−メチル−1−ペンタノール、4−メチル−2−ペンタノール、4−メチル−3−ペンタノール、シクロヘキサノール及び1−オクタノールから選ばれる少なくとも1種である請求項1〜1のいずれか1項記載のパターン形成方法。 The organic solvent used in the step of removing the shrink material is propyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, butenyl acetate, pentyl acetate, isopentyl acetate, 2-methylbutyl acetate, hexyl acetate, 2-ethylhexyl acetate, cyclohexyl acetate, methylcyclohexyl acetate. Propyl formate, butyl formate, isobutyl formate, pentyl formate, isopentyl formate, hexyl formate, methyl valerate, ethyl valerate, propyl valerate, isopropyl valerate, butyl valerate, isobutyl valerate, t-butyl valerate, valeric acid Pentyl herbate, isopentyl valerate, ethyl isovalerate, propyl isovalerate, isopropyl isovalerate, butyl isovalerate, isobutyl isovalerate, t-butyl isovalerate, isopentyl isovalerate, ethyl 2-methylvalerate , 2- Butyl tilvalate, methyl crotonate, ethyl crotonate, propyl crotonate, isopropyl crotonate, butyl crotonate, t-butyl crotonate, methyl propionate, ethyl propionate, methyl pentenoate, ethyl pentenoate, propyl pentenoate , Isopropyl pentenoate, butyl pentenoate, t-butyl pentenoate, methyl lactate, ethyl lactate, propyl lactate, butyl lactate, isobutyl lactate, pentyl lactate, isopentyl lactate, methyl 2-hydroxyisobutyrate, ethyl 2-hydroxyisobutyrate, Ethyl pivalate, propyl pivalate, isopropyl pivalate, butyl pivalate, t-butyl pivalate, butyl propionate, isobutyl propionate, t-butyl propionate, benzyl propionate, 3-ethoxypropionate , Ethyl hexanoate, allyl hexanoate, propyl butyrate, butyl butyrate, isobutyl butyrate, 3-methylbutyl butyrate, t-butyl butyrate, ethyl 2-methylbutyrate, isopropyl 2-methylbutyrate, methyl benzoate, ethyl benzoate, benzoic acid Propyl acid, butyl benzoate, phenyl acetate, benzyl acetate, methyl phenylacetate, benzyl formate, phenylethyl formate, methyl 3-phenylpropionate, ethyl phenylacetate, 2-phenylethyl acetate, 2-heptanone, 3-heptanone, 4 -Heptanone, 2-hexanone, 3-hexanone, 2-octanone, 3-octanone, 4-octanone, 2-nonanone, 3-nonanone, 4-nonanone, 5-nonanone, methylcyclohexanone, ethylcyclohexanone, acetophenone, methylacetophenone, D Tylacetophenone, ethyl-n-butyl ketone, di-n-butyl ketone, diisobutyl ketone, 1-butanol, 2-butanol, isobutyl alcohol, t-butyl alcohol, 1-pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol, t -Pentyl alcohol, neopentyl alcohol, 2-methyl-1-butanol, 3-methyl-1-butanol, 3-methyl-3-pentanol, cyclopentanol, 1-hexanol, 2-hexanol, 3-hexanol, 2 , 3-dimethyl-2-butanol, 3,3-dimethyl-1-butanol, 3,3-dimethyl-2-butanol, 2,2-diethyl-1-butanol, 2-methyl-1-pentanol, 2- Methyl-2-pentanol, 2-methyl-3-pentanol, 3-methyl-1-pen Butanol, 3-methyl-2-pentanol, 3-methyl-3-pentanol, 4-methyl-1-pentanol, 4-methyl-2-pentanol, 4-methyl-3-pentanol, cyclohexanol and at least one kind of claim 1 2-1 4 pattern forming method according to any one of selected from 1-octanol. 高エネルギー線が、波長364nmのi線、波長248nmのKrFエキシマレーザー、波長193nmのArFエキシマレーザー、波長13.5nmの極端紫外線、又は電子線である請求項1〜1のいずれか1項記載のパターン形成方法。 High-energy rays, i-rays of wavelength 364 nm, KrF excimer laser having a wavelength of 248 nm, ArF excimer laser with a wavelength of 193 nm, extreme ultraviolet, or any one of claims 1 2 to 1 5 is an electron beam with a wavelength of 13.5nm The pattern formation method as described.
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