KR101811064B1 - Process for forming pattern, process for forming resist lower layer film, composition for forming resist lower layer film and resist lower layer film - Google Patents

Process for forming pattern, process for forming resist lower layer film, composition for forming resist lower layer film and resist lower layer film Download PDF

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Abstract

본 발명은 굴곡 내성이 우수하고, 패턴 전사 성능이 높고, 에칭 내성도 우수한 레지스트 하층막을 형성할 수 있고, 하층막 형성시의 아웃 가스의 악취를 억제할 수 있는 레지스트 하층막 형성용 조성물의 제공을 목적으로 한다.
본 발명은 [A] 하기 화학식 1로 표시되는 기를 갖는 화합물을 함유하는 레지스트 하층막 형성용 조성물이다. 하기 화학식 1 중, R은 탄소수 1 내지 30의 1가의 유기기이다. 다만, 이 유기기는 인접하는 황 원자측의 말단에 산소 원자를 포함하지 않는다. [A] 화합물이 방향환 및 헤테로 방향환으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 환을 갖고, 상기 화학식 1로 표시되는 기의 * 로 표시되는 결합손이 이들 환에 직접 또는 산소 원자를 통해 결합되어 있는 것이 바람직하다.
<화학식 1>

Figure 112011075725923-pat00022
Provided is a composition for forming a resist lower layer film which can form a resist lower layer film excellent in bending resistance, high in pattern transfer performance, and excellent in etching resistance, and can suppress odor of outgas upon formation of a lower layer film The purpose.
The present invention relates to [A] a composition for forming a resist lower layer film containing a compound having a group represented by the following formula (1). In the formula (1), R is a monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms. However, this organic group does not contain an oxygen atom at the terminal of the adjacent sulfur atom. The compound [A] has at least one ring selected from the group consisting of an aromatic ring and a heteroaromatic ring, and the bond represented by * in the group represented by the formula (1) is bonded directly to these rings or via an oxygen atom .
&Lt; Formula 1 >
Figure 112011075725923-pat00022

Description

패턴형성 방법, 레지스트 하층막의 형성 방법, 레지스트 하층막 형성용 조성물 및 레지스트 하층막 {PROCESS FOR FORMING PATTERN, PROCESS FOR FORMING RESIST LOWER LAYER FILM, COMPOSITION FOR FORMING RESIST LOWER LAYER FILM AND RESIST LOWER LAYER FILM}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a pattern forming method, a method for forming a resist underlayer film, a composition for forming a resist underlayer film, and a resist underlayer film,

본 발명은 레지스트 하층막 형성용 조성물, 이 조성물로부터 형성되는 레지스트 하층막 및 그의 형성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for forming a resist lower layer film, a resist lower layer film formed from the composition, and a method for forming the same.

집적 회로 소자의 제조에 있어서, 오늘날에는 보다 높은 집적도를 얻기 위해서 다층 레지스트 공정이 이용되고 있다. 이 공정을 간단히 설명하면, 우선 레지스트 하층막 형성용 조성물을 피가공 기판 상에 도포하여 레지스트 하층막을 형성하고, 그 위에 레지스트 조성물을 도포하여 레지스트 피막을 형성하고, 이어서 축소 투영 노광 장치(스테퍼(stepper)) 등에 의해서 마스크 패턴을 레지스트 피막에 전사하여, 적당한 현상액으로 현상함으로써 레지스트 패턴을 얻는다. 그 후, 드라이 에칭에 의해 이 레지스트 패턴을 레지스트 하층막에 전사한다. 마지막으로 드라이 에칭에 의해 레지스트 하층막 패턴을 피가공 기판에 전사함으로써, 원하는 패턴이 형성된 기판을 얻을 수 있다.In the manufacture of integrated circuit devices, multilayer resist processes have been used today to achieve higher integration. This step will be briefly described. First, a resist undercoat film is formed by applying a composition for forming a resist lower layer film on a substrate to form a resist film thereon, and then a resist film is formed by a stepper )) Or the like to transfer the mask pattern onto a resist film, and the resist pattern is obtained by developing with a suitable developer. Thereafter, this resist pattern is transferred onto the resist lower layer film by dry etching. Finally, the resist underlayer film pattern is transferred onto the substrate to be processed by dry etching to obtain a substrate having a desired pattern formed thereon.

상술한 다층 레지스트 공정에 있어서는 형성 패턴의 미세화가 더욱 진행되고 있기 때문에, 상기 레지스트 하층막에는 패턴 전사 성능 및 에칭 내성의 추가적인 향상이 요구되고 있다. 그와 같은 요구에 대하여, 레지스트 하층막 형성용 조성물에 함유되는 중합체 등의 구조나 포함되는 관능기에 대해서 다양한 검토가 행해지고 있다(일본 특허 공개 제2004-177668호 공보 참조).In the above-described multilayer resist process, since the formation pattern is further miniaturized, the lower layer resist film is required to further improve the pattern transfer performance and the etching resistance. With respect to such a demand, various studies have been made on the structure of the polymer or the like contained in the composition for forming a resist lower layer film and the functional groups contained therein (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-177668).

한편, 형성 패턴의 미세화와 함께 상기 드라이 에칭의 방법으로서 RIE(Reactive Ion Etching)가 보급되어 있고, 그 때문에 레지스트 하층막을 마스크로 하여 피가공 기판을 에칭할 때에, 하층막 패턴의 절곡이나, 물결 형상이 되는 등의 변형이 생긴다는 문제점이 현저화되고 있다. 레지스트 하층막이 변형되면, 상기 피가공 기판에 대한 패턴 전사 성능의 저하가 부득이해 진다. 이에 대하여, 레지스트 하층막을 형성하는 중합체에 알킬티에닐기를 도입함으로써 굴곡 내성을 향상시키는 것이 보고되어 있다(일본 특허 공개 제2010-107790호 공보 참조). 그러나, 이 기술에서는 레지스트 하층막 형성시의 아웃 가스 중에 황 성분이 증대하여 악취가 증가한다는 문제점이 있다.On the other hand, RIE (Reactive Ion Etching) is widely used as the above-mentioned dry etching method in addition to the miniaturization of the formation pattern. Therefore, when etching the substrate to be processed using the resist lower layer film as a mask, And the like. If the resist underlayer film is deformed, the pattern transfer performance with respect to the substrate to be processed is inevitably lowered. On the other hand, it has been reported that the bending resistance is improved by introducing an alkylthienyl group into a polymer forming a resist underlayer film (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-107790). However, this technique has a problem that the sulfur component increases in the outgas at the time of formation of the resist lower layer film, and the odor increases.

일본 특허 공개 제2004-177668호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-177668 일본 특허 공개 제2010-107790호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-107790

본 발명은 이들 문제점에 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은 굴곡 내성이 우수하고, 패턴 전사 성능이 높고, 에칭 내성도 우수한 레지스트 하층막을 형성할 수 있고, 레지스트 하층막 형성시의 아웃 가스의 악취를 억제할 수 있는 레지스트 하층막 형성용 조성물을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of these problems, and an object of the present invention is to provide a resist underlayer film having excellent bending resistance, high pattern transfer performance and excellent etching resistance, And to provide a composition for forming a resist lower layer film which can be formed.

상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 발명은In order to solve the above problems,

[A] 하기 화학식 1로 표시되는 기를 갖는 화합물(이하, 「[A] 화합물」이라고도 함)을 함유하는 레지스트 하층막 형성용 조성물이다.[A] A composition for forming a resist lower layer film containing a compound having a group represented by the following formula (hereinafter also referred to as "[A] compound").

<화학식 1>&Lt; Formula 1 >

Figure 112011075725923-pat00001
Figure 112011075725923-pat00001

(화학식 1 중, R은 탄소수 1 내지 30의 1가의 유기기이되, 다만 이 유기기는 인접하는 황 원자측의 말단에 산소 원자를 포함하지 않고, *는 결합손을 나타냄)(Wherein R is a monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms, provided that the organic group does not contain an oxygen atom at the terminal of the adjacent sulfur atom and * indicates a bond)

본 발명의 레지스트 하층막 형성용 조성물은 상기 화학식 1로 표시되는 기(이하, 「유기 술포닐기」라고도 함)를 갖는 [A] 화합물을 함유함으로써, 굴곡 내성 및 에칭 내성이 우수한 레지스트 하층막을 형성할 수 있다. 또한, 그 결과, 피가공 기판에 대한 패턴 전사 성능을 높일 수 있다. 해당 레지스트 하층막 형성용 조성물이 유기 술포닐기를 갖는 [A] 화합물을 함유함으로써 상기 특성을 발휘하는 이유에 대해서는, 반드시 분명한 것은 아니지만 이 유기 술포닐기의 존재가 레지스트 하층막의 에칭 가스에 대한 강도를 향상시키는 것을 알 수 있었다.The composition for forming a resist lower layer film of the present invention contains a [A] compound having a group represented by the formula (1) (hereinafter also referred to as an "organic sulfonyl group") to form a resist underlayer film excellent in bending resistance and etching resistance . As a result, the pattern transfer performance with respect to the substrate to be processed can be enhanced. The reason why the composition for forming a resist lower layer film contains the [A] compound having an organic sulfonyl group exhibits the above properties is not necessarily clear, but the presence of the organic sulfonyl group improves the strength of the resist underlayer film against the etching gas .

또한, 해당 레지스트 하층막 형성용 조성물에 따르면, 레지스트 하층막 형성시의 아웃 가스의 악취를 억제할 수 있다. 이것은 [A] 중합체 중에 황 원자가 산소 원자와 결합한 술포닐기로서 포함됨으로써, 휘발성이 높은 황 함유 물질을 생성하기 어렵기 때문이라고 생각된다.Further, according to the composition for forming a resist lower layer film, it is possible to suppress odor of the outgas upon formation of the resist lower layer film. This is presumably because the sulfur atom contained in the [A] polymer is included as a sulfonyl group bonded to oxygen atoms, and thus it is difficult to generate a sulfur-containing substance having high volatility.

[A] 화합물이 방향환 및 헤테로 방향환으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 환을 갖고, 상기 화학식 1로 표시되는 기의 *로 표시되는 결합손이 이들 환에 직접 또는 산소 원자를 통해 결합되어 있는 것이 바람직하다. 해당 레지스트 하층막 형성용 조성물에 따르면, 유기 술포닐기가 상기 특정한 위치에 결합하고 있음으로써, 얻어지는 레지스트 하층막의 굴곡 내성 및 에칭 내성이 보다 향상된다. 또한, 상기 구조를 갖는 [A] 화합물은 열경화성 수지나 가교성 화합물로서 널리 이용되고 있는 페놀성 화합물 등으로부터 간편히 합성할 수 있다.The compound [A] has at least one ring selected from the group consisting of an aromatic ring and a heteroaromatic ring, and the bond represented by * in the group represented by the formula (1) is bonded directly to these rings or via an oxygen atom . According to the composition for forming a resist lower layer film, since the organic sulfonyl group is bonded at the specific position, the bending resistance and the etching resistance of the resulting resist lower layer film are further improved. The compound [A] having the above structure can be easily synthesized from a phenolic compound widely used as a thermosetting resin or a crosslinking compound.

상기 화학식 1에 있어서의 R은 치환기를 가질 수도 있는 아릴기 및 치환기를 가질 수도 있는 헤테로아릴기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 기인 것이 바람직하다. 해당 레지스트 하층막 형성용 조성물에 따르면, [A] 화합물이 상기 특정 구조의 기를 포함하는 유기 술포닐기를 가짐으로써, 얻어지는 레지스트 하층막의 굴곡 내성 및 에칭 내성을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한 상기 구조를 갖는 [A] 화합물은, 입수 용이한 유기 술포닐화 시약을 이용하여 간편히 합성할 수 있다.R in Formula 1 is preferably at least one group selected from the group consisting of an aryl group which may have a substituent and a heteroaryl group which may have a substituent. According to the composition for forming a resist lower layer film, the compound [A] has an organic sulfonyl group containing a group having the specific structure described above, whereby the bending resistance and the etching resistance of the obtained resist lower layer film can be further improved. The compound [A] having the above structure can be easily synthesized using an easily available organic sulfonylating reagent.

[A] 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 부분 구조를 갖는 것이 바람직하다.The compound [A] preferably has a partial structure represented by the following formula (2).

<화학식 2>(2)

Figure 112011075725923-pat00002
Figure 112011075725923-pat00002

(화학식 2 중, Q는 방향환 또는 헤테로 방향환이고, R은 상기 화학식 1과 동의이고, Y는 단결합 또는 산소 원자이고, n0은 1 이상의 정수이고, R1은 1가의 유기기이고, m0은 0 이상의 정수이되, 다만 R, Y 및 R1이 각각 복수인 경우, 복수의 R, Y 및 R1은 각각 동일하거나 상이할 수 있음)(Wherein, Q is an aromatic ring or heteroaromatic ring, R is the same as that in Formula 1, Y is a single bond or an oxygen atom, n0 is an integer of 1 or more, R 1 is a monovalent organic group, And R &lt; 1 &gt; may be the same or different from each other when R, Y and R &lt; 1 &gt; are each a plurality)

해당 레지스트 하층막 형성용 조성물에 따르면, [A] 화합물이 상기 화학식 2로 표시되는 부분 구조를 가짐으로써, 얻어지는 레지스트 하층막의 굴곡 내성 및 에칭 내성을 더욱 향상시킬 수 있다.According to the composition for forming a resist lower layer film, the compound [A] has a partial structure represented by the above formula (2), whereby the bending resistance and the etching resistance of the resulting resist lower layer film can be further improved.

[A] 화합물은 중합체인 것이 바람직하다. [A] 화합물이 중합체이면, 얻어지는 레지스트 하층막의 굴곡 내성 및 에칭 내성이 더욱 향상된다.The [A] compound is preferably a polymer. If the compound [A] is a polymer, the bending resistance and the etching resistance of the obtained resist underlayer film are further improved.

상기 중합체는 노볼락 수지, 레졸 수지, 스티렌 수지, 아세나프틸렌 수지 및 폴리아릴렌 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 수지인 것이 바람직하다. [A] 화합물인 중합체가 상기 특정한 수지임이면, 탄소 함유율을 높일 수 있고, 굴곡 내성 및 에칭 내성을 더욱 향상시킬 수 있다.The polymer is preferably at least one resin selected from the group consisting of a novolak resin, a resol resin, a styrene resin, an acenaphthylene resin and a polyarylene resin. When the polymer as the [A] compound is the above-mentioned specific resin, the carbon content can be increased, and the bending resistance and the etching resistance can be further improved.

[A] 화합물은 가교성 화합물인 것도 바람직하다. [A] 화합물이 가교성 화합물이면, 가교 반응에 의해서 강도가 우수한 레지스트 하층막을 형성할 수 있고, 그 결과 레지스트 하층막의 굴곡 내성 및 에칭 내성을 더욱 향상시킬 수 있다.The [A] compound is also preferably a crosslinking compound. If the compound [A] is a crosslinking compound, a crosslinked resist underlayer film having excellent strength can be formed, and as a result, the bending resistance and the etching resistance of the resist underlayer film can be further improved.

해당 레지스트 하층막 형성용 조성물은 [B] 용매를 추가로 함유하는 것이 바람직하다. 해당 레지스트 하층막 형성용 조성물은 [B] 용매를 추가로 함유함으로써, 레지스트 하층막 형성시의 작업성을 향상시킬 수 있다.It is preferable that the resist underlayer film forming composition further contains a [B] solvent. The composition for forming a resist lower layer film further contains a [B] solvent, so that workability in forming a resist lower layer film can be improved.

본 발명의 레지스트 하층막은 해당 레지스트 하층막 형성용 조성물로부터 형성된다. 따라서 해당 레지스트 하층막은 굴곡 내성 및 에칭 내성이 우수하고, 그 결과 피가공 기판에 대한 패턴 전사 성능도 우수하다.The resist underlayer film of the present invention is formed from the resist underlayer film forming composition. Therefore, the resist underlayer film is excellent in bending resistance and etching resistance, and as a result, pattern transfer performance to the substrate to be processed is also excellent.

본 발명의 레지스트 하층막의 형성 방법은The method of forming a resist lower layer film of the present invention

(1) 해당 레지스트 하층막 형성용 조성물을 피가공 기판의 상측에 도포하여 도막을 형성하는 공정, 및(1) a step of applying a composition for forming a resist lower layer film on the upper side of the processed substrate to form a coated film, and

(2) 상기 도막을 가열하여 레지스트 하층막을 형성하는 공정(2) a step of forming the resist underlayer film by heating the above-mentioned coating film

을 갖는다.Respectively.

(1) 레지스트 하층막 형성 공정과 (2) 레지스트 피막 형성 공정 사이에,(1) between the resist lower layer film forming process and (2) the resist film forming process,

(1') 상기 레지스트 하층막의 상면측에 중간층을 형성하는 중간층 형성 공정(1 ') an intermediate layer forming step of forming an intermediate layer on the upper surface side of the resist lower layer film

을 추가로 갖고,Lt; / RTI &gt;

(5) 패턴 형성 공정에서, 추가로 중간층을 드라이 에칭할 수도 있다.(5) In the pattern formation step, the intermediate layer may be further subjected to dry etching.

해당 레지스트 하층막의 형성 방법에 따르면, 굴곡 내성, 에칭 내성 및 패턴 전사 성능이 우수한 레지스트 하층막을, 하층막 형성시의 아웃 가스의 악취를 억제하면서 형성할 수 있다.According to the method for forming the resist lower layer film, it is possible to form the resist lower layer film which is excellent in bending resistance, etching resistance and pattern transfer performance while suppressing odor of outgas upon forming the lower layer film.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 레지스트 하층막 형성용 조성물에 따르면, 굴곡 내성이 우수하고, 패턴 전사 성능이 높고, 에칭 내성도 우수한 레지스트 하층막을, 레지스트 하층막 형성시의 아웃 가스의 악취를 억제하면서 형성할 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, according to the composition for forming a resist lower layer film of the present invention, it is possible to provide a resist underlayer film excellent in bending resistance, high pattern transfer performance and excellent etching resistance, .

이하, 본 발명의 레지스트 하층막 형성용 조성물, 레지스트 하층막 및 레지스트 하층막의 형성 방법의 실시 형태에 대해서 이 순서대로 설명한다.Hereinafter, embodiments of the composition for forming a resist lower layer film, the method for forming a resist lower layer film and a resist lower layer film of the present invention will be described in this order.

<레지스트 하층막 형성용 조성물>&Lt; Composition for forming a resist lower layer film &

해당 레지스트 하층막 형성용 조성물은 [A] 화합물을 함유하고, [B] 용매를 적합 성분으로서 함유하고, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서 그 밖의 임의 성분을 함유하고 있을 수도 있다. 이하, 각 성분에 대해서 설명한다.The resist underlayer film forming composition may contain other optional components as long as it contains the [A] compound, the [B] solvent as a suitable component, and does not impair the effects of the present invention. Each component will be described below.

<[A] 화합물><[A] compound>

[A] 화합물은 상기 화학식 1로 표시되는 기를 갖는 화합물이다. 해당 레지스트 하층막 형성용 조성물은 상기 화학식 1로 표시되는 유기 술포닐기를 갖는 [A] 화합물을 함유함으로써, 굴곡 내성 및 패턴 전사 성능이 우수하고, 에칭 내성도 우수한 레지스트 하층막을 형성할 수 있다. 또한, 레지스트 하층막의 형성시에 발생하는 아웃 가스 중의 황 함유 성분을 감소시킬 수 있어, 악취를 억제할 수 있다.The [A] compound is a compound having a group represented by the above formula (1). The composition for forming a resist lower layer film contains a [A] compound having an organic sulfonyl group represented by the above formula (1), whereby a resist underlayer film excellent in bending resistance and pattern transfer performance and excellent in etching resistance can be formed. Further, it is possible to reduce the sulfur-containing component in the outgas which is generated at the time of forming the resist lower layer film, and it is possible to suppress odor.

해당 레지스트 하층막 형성용 조성물이 [A] 화합물을 함유함으로써 상기 특성을 발휘하는 이유에 대해서는, 반드시 분명한 것은 아니지만 [A] 화합물에 포함되는 유기 술포닐기의 존재가 레지스트 하층막의 에칭 가스에 대한 강도를 향상시킨다는 것을 알 수 있었다. 또한, 해당 레지스트 하층막 형성용 조성물에 따르면, 레지스트 하층막 형성시의 아웃 가스의 악취를 감소시킬 수 있다. 이것은 [A] 중합체가 황분으로서 티오펜 골격 등을 갖는 유기기가 아니라, 황 원자가 술포닐기로서 포함되기 때문에, 휘발성이 높은 황 함유 물질을 생성하기 어렵기 때문이라고 생각된다.The reason why the resist lower layer film forming composition exhibits the above properties by containing the [A] compound is not necessarily clear, but the presence of the organic sulfonyl group contained in the compound [A] . Further, according to the composition for forming a resist lower layer film, odor of the outgas upon formation of the resist lower layer film can be reduced. It is considered that this is because the [A] polymer is not an organic group having a thiophene skeleton or the like as sulfur, but a sulfur-containing substance is difficult to be produced because a sulfur atom is contained as a sulfonyl group.

상기 화학식 1 중, R은 탄소수 1 내지 30의 1가의 유기기이다. 다만, 이 유기기는 인접하는 황 원자측의 말단에 산소 원자를 포함하지 않는다. *는 결합손을 나타낸다.In the above formula (1), R is a monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms. However, this organic group does not contain an oxygen atom at the terminal of the adjacent sulfur atom. * Indicates a combined hand.

상기 R로 표시되는 1가의 유기기로서는, 예를 들면 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 탄소수 2 내지 30의 알키닐기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알케닐기, 탄소수 8 내지 30의 시클로알키닐기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 7 내지 30의 아르알킬기, 탄소수 3 내지 30의 복소환식기 등을 들 수 있다. 이들 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 시클로알킬기, 시클로알케닐기, 시클로알키닐기, 아릴기, 아르알킬기 및 복소환식기의 수소 원자의 일부 또는 전부가 치환기로 치환되어 있을 수도 있다. 상기 치환기로서는, 예를 들면 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 3 내지 10의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 15의 아릴기, 탄소수 7 내지 15의 아르알킬기, 탄소수 3 내지 15의 복소환식기, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등의 할로겐 원자, 수산기, 아미노기, 카르복실기, 알콕시기, 알킬카르보닐기, 알콕시카르보닐기, 아릴카르복시기, 아릴옥시카르보닐기, 아미드기, 알킬아미드기, 아릴아미드기 등을 들 수 있다.Examples of the monovalent organic group represented by R include an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms A cycloalkenyl group having 8 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 30 carbon atoms, a heterocyclic group having 3 to 30 carbon atoms, and the like. Some or all of the hydrogen atoms of these alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, cycloalkyl groups, cycloalkenyl groups, cycloalkynyl groups, aryl groups, aralkyl groups and heterocyclic groups may be substituted with substituents. Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 15 carbon atoms, a heterocyclic group having 3 to 15 carbon atoms, An alkoxy group, an alkylcarbonyl group, an alkoxycarbonyl group, an arylcarboxy group, an aryloxycarbonyl group, an amide group, an alkylamido group and an arylamido group such as a halogen atom such as a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, a hydroxyl group, an amino group, a carboxyl group, .

상기 탄소수 1 내지 30의 알킬기로서는, 예를 들면 메틸기, 에틸기, 직쇄상 또는 분지상의 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 도데실기, 테트라데실기, 헥사데실기, 이코실기 등을 들 수 있다.Examples of the alkyl group having 1 to 30 carbon atoms include methyl, ethyl, straight or branched propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, A decyl group, a hexadecyl group, and an icosyl group.

상기 탄소수 2 내지 30의 알케닐기로서는, 예를 들면 에테닐기, 직쇄상 또는 분지상의 프로페닐기, 부테닐기, 펜테닐기, 헥세닐기, 헵테닐기, 옥테닐기, 노네닐기, 데세닐기, 도데세닐기, 테트라데세닐기, 헥사데세닐기, 이코세닐기 등을 들 수 있다.Examples of the alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms include an ethenyl group, a linear or branched propenyl group, a butenyl group, a pentenyl group, a hexenyl group, a heptenyl group, an octenyl group, a nonenyl group, A tetradecenyl group, a hexadecenyl group, an icosenyl group, and the like.

상기 탄소수 2 내지 30의 알키닐기로서는, 예를 들면 에티닐기, 직쇄상 또는 분지상의 프로피닐기, 부티닐기, 펜티닐기, 헥시닐기, 헵티닐기, 옥티닐기, 노니닐기, 데시닐기, 도데시닐기, 테트라데시닐기, 헥사데시닐기, 이코시닐기 등을 들 수 있다.Examples of the alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms include an ethynyl group, a linear or branched propynyl group, a butynyl group, a pentynyl group, a hexynyl group, a heptynyl group, an octynyl group, a nonynyl group, a decynyl group, a dodecenyl group, A tetradecyl group, a hexadecyl group, an icosinyl group and the like.

상기 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기로서는, 예를 들면 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로펜틸기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기, 시클로데실기, 시클로이코실기 등의 단환식기, 디시클로펜틸기, 디시클로헥실기, 노르보르닐기, 아다만틸기, 트리시클로데실기, 테트라시클로도데실 등의 다환식기를 들 수 있다.Examples of the cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cyclopentyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a cyclodecyl group, A polycyclic group such as a monocyclic group, dicyclopentyl group, dicyclohexyl group, norbornyl group, adamantyl group, tricyclodecyl group and tetracyclododecyl group.

상기 탄소수 3 내지 30의 시클로알케닐기로서는, 예를 들면 시클로프로페닐기, 시클로부테닐기, 시클로펜테닐기, 시클로헥세닐기, 시클로헵테닐기, 시클로옥테닐기, 시클로데세닐기, 시클로이코세닐기 등의 단환식기; 디시클로펜테닐기, 디시클로헥세닐기, 노르보르네닐기, 트리시클로데시닐기, 테트라시클로도데카닐기 등의 다환식기를 들 수 있다.Examples of the cycloalkenyl group having 3 to 30 carbon atoms include a cyclopropenyl group such as a cyclopropenyl group, a cyclobutenyl group, a cyclopentenyl group, a cyclohexenyl group, a cycloheptenyl group, a cyclooctenyl group, a cyclodecenyl group, Monocyclic tableware; And polycyclic groups such as a dicyclopentenyl group, a dicyclohexenyl group, a norbornenyl group, a tricyclodecynyl group, and a tetracyclododecanyl group.

상기 탄소수 8 내지 30의 시클로알키닐기로서는, 예를 들면 시클로옥티닐기, 시클로데시닐기, 시클로이코시닐기 등의 단환식기; 테트라시클로도데시닐기 등의 다환식기를 들 수 있다.Examples of the cycloalkynyl group having 8 to 30 carbon atoms include monocyclic groups such as a cyclooctinyl group, a cyclodecinyl group, and a cyclocyclynyl group; And a polycyclic group such as a tetracyclododecinyl group.

상기 탄소수 6 내지 30의 아릴기로서는, 예를 들면 페닐기, o-톨릴기, m-톨릴기, p-톨릴기, o-에틸페닐기, m-에틸페닐기, p-에틸페닐기, 크실릴기, 쿠메닐기, 메시틸기, 나프틸기, 안트릴기, 페난트릴기 등을 들 수 있다.Examples of the aryl group having 6 to 30 carbon atoms include a phenyl group, o-tolyl group, m-tolyl group, p-tolyl group, o-ethylphenyl group, m-ethylphenyl group, A naphthyl group, an anthryl group, a phenanthryl group and the like.

상기 탄소수 7 내지 30의 아르알킬기로서는, 예를 들면 벤질기, 페네틸기 등을 들 수 있다.Examples of the aralkyl group having 7 to 30 carbon atoms include a benzyl group and a phenethyl group.

상기 탄소수 3 내지 30의 복소환식기로서는, 예를 들면 푸라닐기, 푸르푸릴기, 이소벤조푸라닐기, 피롤릴기, 인돌릴기, 이소인돌릴기, 이미다졸릴기, 티오페닐기, 포스포릴기, 피라졸릴기, 피리디닐기, 퀴놀리닐기, 피라닐기, 옥사졸릴기, 이소옥사졸릴기, 티아졸릴기, 벤조푸라닐기, 벤조티오페닐기, 벤조포스포릴기, 벤조이미다졸릴기, 벤조옥사졸릴기, 벤조이소옥사졸릴기, 벤조티아졸릴기 등의 헤테로아릴기; 테트라히드로푸라닐기, 테트라히드로푸르푸릴기, 테트라히드로피라닐기, 피라닐메틸기, 테트라히드로피라닐메틸기, 테트라히드로티오페닐기, 피롤리디닐기, 피페리디닐기 등의 비헤테로 방향족계 복소환식기 등을 들 수 있다.Examples of the heterocyclic group having 3 to 30 carbon atoms include a furanyl group, a furfuryl group, an isobenzofuranyl group, a pyrrolyl group, an indolyl group, an isoindolyl group, an imidazolyl group, a thiophenyl group, A thiazolyl group, a benzofuranyl group, a benzothiophenyl group, a benzo phosphoryl group, a benzoimidazolyl group, a benzooxazolyl group, a benzothiazolyl group, a benzothiazolyl group, , A heteroaryl group such as a benzoisooxazolyl group or a benzothiazolyl group; A non-aromatic aromatic heterocyclic group such as a tetrahydrofuranyl group, a tetrahydrofurfuryl group, a tetrahydropyranyl group, a pyranylmethyl group, a tetrahydropyranylmethyl group, a tetrahydrothiophenyl group, a pyrrolidinyl group, a piperidinyl group, .

이들 R 중에서, 상술한 레지스트 하층막의 에칭 가스에 대한 강도가 효과적으로 향상된다고 생각되고, 얻어지는 레지스트 하층막의 굴곡 내성 및 에칭 내성이 향상된다는 관점에서, 치환기를 가질 수도 있는 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 7 내지 30의 아르알킬기, 탄소수 3 내지 30의 복소환식기가 바람직하고, 치환기를 가질 수도 있는 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 치환기를 가질 수도 있는 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴기가 보다 바람직하고, [A] 화합물의 합성 용이성 측면에서는 페닐기, 톨릴기, 나프틸기, 티오페닐기가 더욱 바람직하다.Among these R's, from the viewpoint that the strength of the above-mentioned resist underlayer film against the etching gas is effectively improved, and the bending resistance and the etching resistance of the resulting resist underlayer film are improved, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, An aralkyl group having 7 to 30 carbon atoms and a heterocyclic group having 3 to 30 carbon atoms are preferable, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms which may have a substituent, and a heteroaryl group having 3 to 30 carbon atoms, which may have a substituent, In view of ease of synthesis of the compound [A], a phenyl group, a tolyl group, a naphthyl group and a thiophenyl group are more preferable.

상기 화학식 1로 표시되는 유기 술포닐기의 구체예로서는, 예를 들면Specific examples of the organic sulfonyl group represented by the formula (1) include, for example,

메틸술포닐기, 에틸술포닐기, 프로필술포닐기, 부틸술포닐기, 프로필술포닐기, 헥실술포닐기, 옥틸술포닐기, 데실술포닐기, 헥사데실술포닐기, 이코실술포닐기 등의 알킬술포닐기; 에테닐술포닐기, 프로페닐술포닐기 등의 알케닐술포닐기;Alkylsulfonyl groups such as methylsulfonyl, ethylsulfonyl, propylsulfonyl, butylsulfonyl, propylsulfonyl, hexylsulfonyl, octylsulfonyl, decylsulfonyl, hexadecylsulfonyl and icosylsulfonyl groups; An alkenylsulfonyl group such as an ethenylsulfonyl group and a propenylsulfonyl group;

에티닐술포닐기, 프로피닐술포닐기 등의 알키닐술포닐기;An alkynylsulfonyl group such as an ethynylsulfonyl group and a propynylsulfonyl group;

시클로부틸술포닐기, 시클로펜틸술포닐기, 시클로헥실술포닐기, 시클로옥틸술포닐기, 노르보르닐술포닐기, 아다만틸술포닐기 등의 시클로알킬술포닐기; 시클로펜티닐술포닐기, 시클로옥티닐술포닐기, 노르보르네닐술포닐기 등의 시클로알케닐술포닐기; 시클로도데시닐술포닐기, 시클로도데시닐술포닐기 등의 시클로알키닐술포닐기; 페닐술포닐기, o-톨릴술포닐기, m-톨릴술포닐기, p-톨릴술포닐기, 에틸페닐술포닐기, 크실릴술포닐기, 메시틸술포닐기, 나프틸술포닐기, 안트릴술포닐기, 페난트릴술포닐기 등의 아릴술포닐기; 벤질술포닐기, 페네틸술포닐기 등의 아르알킬술포닐기;A cycloalkylsulfonyl group such as a cyclobutylsulfonyl group, a cyclopentylsulfonyl group, a cyclohexylsulfonyl group, a cyclooctylsulfonyl group, a norbornylsulfonyl group and an adamantylsulfonyl group; A cycloalkenylsulfonyl group such as a cyclopentylsulfonyl group, a cyclooctynylsulfonyl group and a norbornenylsulfonyl group; A cycloalkynylsulfonyl group such as a cyclopentylsulfonyl group, a cyclododecylsulfonyl group, and a cyclododecylsulfonyl group; An arylsulfonyl group, an anthrylsulfonyl group, an anthrylsulfonyl group, an anthrylosulfonyl group, an anthrylosulfonyl group, an anthrylosulfonyl group, an anthrylosulfonyl group, an anthrylosulfonyl group, an anthrylosulfonyl group, an anthrylosulfonyl group, An arylsulfonyl group such as a naphthyl group; Aralkylsulfonyl groups such as benzylsulfonyl and phenethylsulfonyl;

푸라닐술포닐기, 푸르푸릴술포닐기, 이소벤조푸라닐술포닐기, 피롤릴술포닐기, 인돌릴술포닐기, 이소인돌릴술포닐기, 이미다졸릴술포닐기, 티오페닐술포닐기, 포스포릴술포닐기, 피라졸릴술포닐기, 피리디닐술포닐기, 퀴놀리닐술포닐기, 피라닐술포닐기, 옥사졸릴술포닐기, 이소옥사졸릴술포닐기, 티아졸릴술포닐기, 벤조푸라닐술포닐기, 벤조티오페닐술포닐기, 벤조포스포릴술포닐기, 벤조이미다졸릴술포닐기, 벤조옥사졸릴술포닐기, 벤조이소옥사졸릴술포닐기, 벤조티아졸릴술포닐기 등의 헤테로아릴술포닐기; 테트라히드로푸라닐술포닐기, 테트라히드로푸르푸릴술포닐기, 테트라히드로피라닐술포닐기, 피라닐메틸술포닐기, 테트라히드로피라닐메틸술포닐기, 테트라히드로티오페닐술포닐기, 피롤리디닐술포닐기, 피페리디닐술포닐기 등의 비헤테로아릴술포닐기 등의 복소환식기 치환 술포닐기 등을 들 수 있다.An isoindolylsulfonyl group, an imidazolylsulfonyl group, a thiophenylsulfonyl group, a phosphorylsulfonyl group, a pyrazolylsulfonyl group, an imidazolylsulfonyl group, an imidazolylsulfonyl group, a thiophenylsulfonyl group, a phosphorylsulfonyl group, a pyrazolylsulfonyl group, A thiazolylsulfonyl group, a benzofuranylsulfonyl group, a benzothiophenylsulfonyl group, a benzothiophenylsulfonyl group, a benzothiophenylsulfonyl group, a benzothiophenylsulfonyl group, a benzothiophenylsulfonyl group, a benzothiophenylsulfonyl group, a benzothiophenylsulfonyl group, Heteroarylsulfonyl groups such as a phthalylsulfonyl group, a benzimidazolylsulfonyl group, a benzoxazolylsulfonyl group, a benzoisooxazolylsulfonyl group and a benzothiazolylsulfonyl group; A tetrahydrofuranylsulfonyl group, a tetrahydrofuranylsulfonyl group, a tetrahydrofurfurylsulfonyl group, a tetrahydropyranylsulfonyl group, a pyranylmethylsulfonyl group, a tetrahydropyranylmethylsulfonyl group, a tetrahydrothiophenylsulfonyl group, a pyrrolidinylsulfonyl group, And a heteroarylsulfonyl group such as a phenylsulfonyl group and a nonylsulfonyl group.

이들 중에서, 아릴술포닐기, 알케닐술포닐기, 헤테로아릴술포닐기가 바람직하고, 아릴술포닐기, 헤테로아릴술포닐기가 보다 바람직하고, 그 중에서도 페닐술포닐기, p-톨릴술포닐기, 나프틸술포닐기 및 티오페닐술포닐기가 더욱 바람직하다.Of these, an arylsulfonyl group, an alkenylsulfonyl group, and a heteroarylsulfonyl group are preferable, and an arylsulfonyl group and a heteroarylsulfonyl group are more preferable, and a phenylsulfonyl group, a p-tolylsulfonyl group, a naphthylsulfonyl group, More preferred is a thiophenylsulfonyl group.

[A] 화합물 중의 상기 유기 술포닐기의 수는 특별히 한정되지 않으며, 1개이거나, 2개 이상일 수도 있다. 굴곡 내성 및 에칭 내성을 보다 향상시킨다는 관점에서는, [A] 화합물 중의 상기 유기 술포닐기의 존재 비율의 하한으로서 0.0005 몰/g이 바람직하고, 0.001 몰/g이 보다 바람직하고, 0.003 몰/g이 더욱 바람직하고, 0.005 몰/g이 특히 바람직하다. [A] 화합물이 갖는 상기 유기 술포닐기는 1종이거나, 복수종일 수도 있다.The number of the organic sulfonyl groups in the [A] compound is not particularly limited, and may be one, or two or more. The lower limit of the amount of the organic sulfonyl group present in the compound [A] is preferably 0.0005 mol / g, more preferably 0.001 mol / g, and more preferably 0.003 mol / g, from the viewpoint of further improving the bending resistance and the etching resistance And particularly preferably 0.005 mol / g. The organic sulfonyl group in the [A] compound may be one kind or plural kinds.

[A] 화합물 중, 상기 유기 술포닐기의 결합 위치로서는 특별히 한정되지 않지만, 굴곡 내성, 패턴 전사 성능 및 에칭 내성이 향상된다는 관점에서, [A] 화합물이 방향환 및 헤테로 방향환으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 환을 갖고, 상기 화학식 1로 표시되는 기의 *로 표시되는 결합손이 이들 환에 직접 또는 산소 원자를 통해 결합되어 있는 것이 바람직하다. 즉, [A] 화합물은 상기 화학식 2로 표시되는 부분 구조를 갖는 것이 바람직하다.The bonding position of the organic sulfonyl group in the [A] compound is not particularly limited, but from the viewpoint of improving the bending resistance, pattern transfer performance and etching resistance, the compound [A] is selected from the group consisting of aromatic rings and heteroaromatic rings , And it is preferable that the bonding hand represented by * in the group represented by the formula (1) is directly bonded to these rings via an oxygen atom. That is, it is preferable that the [A] compound has a partial structure represented by the general formula (2).

상기 화학식 2 중, Q는 방향환 또는 헤테로 방향환이다. R은 상기 화학식 1과 동의이다. Y는 단결합 또는 산소 원자이다. n0은 1 이상의 정수이다. R1은 1가의 유기기이다. m0은 0 이상의 정수이다. 다만, R, Y 및 R1이 각각 복수인 경우, 복수의 R, Y 및 R1은 각각 동일하거나 상이할 수 있다.In the above formula (2), Q is an aromatic ring or a hetero aromatic ring. R is synonymous with the above formula (1). Y is a single bond or an oxygen atom. n0 is an integer of 1 or more. R 1 is a monovalent organic group. m0 is an integer of 0 or more. Provided that when R, Y and R 1 are each plural, plural R, Y and R 1 may be the same or different.

상기 Q로 표시되는 방향환으로서는, 예를 들면 벤젠환을 들 수 있다. 또한, 상기 Q로 표시되는 헤테로 방향환으로서는, 예를 들면 푸란환, 피롤환, 티오펜환, 포스폴(phosphole)환, 피라졸환, 옥사졸환, 이소옥사졸환, 티아졸환, 피리딘환, 피라진환, 피리미딘환, 피리다진환, 트리아진환 등을 들 수 있다.The aromatic ring represented by Q may be, for example, a benzene ring. Examples of the heteroaromatic ring represented by Q include a furan ring, a pyrrole ring, a thiophen ring, a phosphole ring, a pyrazole ring, an oxazole ring, an isoxazole ring, a thiazole ring, a pyridine ring, , Pyrimidine ring, pyridazin ring, triazine ring and the like.

상기 n0으로서는 1 내지 5의 정수가 바람직하고, 1 내지 3의 정수가 보다 바람직하고, 1 또는 2가 더욱 바람직하다.As n0, an integer of 1 to 5 is preferable, an integer of 1 to 3 is more preferable, and 1 or 2 is more preferable.

상기 m0으로서는 0 내지 5의 정수가 바람직하고, 0 내지 3의 정수가 보다 바람직하고, 0 내지 2의 정수가 더욱 바람직하다.M0 is preferably an integer of 0 to 5, more preferably an integer of 0 to 3, and still more preferably an integer of 0 to 2.

상기 R1로 표시되는 1가의 유기기의 예로서는, 예를 들면 상기 화학식 1의 R로 표시되는 1가의 유기기의 예를 들 수 있다.Examples of the monovalent organic group represented by R 1 include monovalent organic groups represented by R in the above formula (1).

상기 화학식 2로 표시되는 부분 구조에 있어서의 방향환 및 헤테로 방향환은, 이 부분 구조 이외의 다른 부분 구조와 공유 결합을 형성하고 있을 수도 있고, 다른 부분 구조 중의 벤젠환 또는 헤테로 방향환 등과 축환하고 있을 수도 있다.The aromatic ring and the heteroaromatic ring in the partial structure represented by the general formula (2) may form a covalent bond with a partial structure other than the partial structure, or may be condensed with a benzene ring or a heteroaromatic ring in another partial structure It is possible.

[A] 화합물로서는 중합체(이하, 「[A1] 중합체」라고도 함)인 것이 바람직하다. 또한, 가교성 화합물(이하, 「[A2] 가교성 화합물」이라고도 함)인 것도 바람직하다. 이하, [A1] 중합체, [A2] 가교성 화합물의 순으로 설명한다.The compound [A] is preferably a polymer (hereinafter also referred to as &quot; [A1] polymer &quot;). Further, a crosslinkable compound (hereinafter also referred to as &quot; [A2] crosslinkable compound &quot;) is also preferable. Hereinafter, [A1] polymer and [A2] crosslinkable compound will be described in this order.

<[A1] 중합체><[A1] Polymer>

[A1] 중합체는 상기 화학식 1로 표시되는 기를 갖는 중합체이다. [A1] 중합체가 상기 유기 술포닐기를 가짐으로써, 얻어지는 레지스트 하층막의 강도가 향상되고, 그 결과 굴곡 내성 및 에칭 내성이 보다 향상된다.The [A1] polymer is a polymer having a group represented by the above formula (1). When the [A1] polymer has the above organic sulfonyl group, the strength of the obtained resist underlayer film is improved, and as a result, the bending resistance and the etching resistance are further improved.

[A1] 중합체로서는 유기 술포닐기를 갖는 중합체이면 특별히 한정되지 않지만, 탄소 함유율을 높일 수 있고, 굴곡 내성 및 에칭 내성이 보다 향상된다는 관점에서, 방향환을 포함하는 중합체가 바람직하다.The polymer [A1] is not particularly limited as long as it is a polymer having an organic sulfonyl group, but a polymer containing an aromatic ring is preferable from the viewpoint that the carbon content can be increased and the bending resistance and the etching resistance are further improved.

상기 방향환을 포함하는 중합체로서는, 예를 들면 노볼락 수지, 레졸 수지, 스티렌 수지, 아세나프틸렌 수지, 폴리아릴렌 수지 등을 들 수 있다.Examples of the polymer containing the aromatic ring include novolak resins, resol resins, styrene resins, acenaphthylene resins, polyarylene resins, and the like.

노볼락 수지로서는, 예를 들면 페놀, 크레졸, 크실레놀, 레조르시놀, 비스페놀 A, p-tert-부틸페놀, p-옥틸페놀 등의 페놀류, α-나프톨, β-나프톨, 1,5-디히드록시나프탈렌, 2,7-디히드록시나프탈렌 등의 나프톨류로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 페놀성 화합물과, 알데히드류 또는 디비닐 화합물 등을 산성 촉매 등을 이용하여 반응시켜 얻어지는 수지를 들 수 있다.Examples of the novolac resin include phenols such as phenol, cresol, xylenol, resorcinol, bisphenol A, p-tert-butylphenol and p-octylphenol,? -Naphthol,? -Naphthol, Dihydroxynaphthalene, and 2,7-dihydroxynaphthalene, an aldehyde or a divinyl compound, or the like with an acidic catalyst or the like And a resin to be obtained.

상기 알데히드류로서는 포름알데히드 등의 알데히드; 파라포름알데히드, 트리옥산 등의 알데히드 공급원 등을 들 수 있다.Examples of the aldehydes include aldehydes such as formaldehyde; Paraformaldehyde, trioxane, and other aldehyde sources.

디비닐 화합물류로서는, 예를 들면 디비닐벤젠, 디시클로펜타디엔, 테트라히드로인덴, 4-비닐시클로헥센, 5-비닐노르보르나-2-엔, α-피넨, β-피넨, 리모넨, 5-비닐노르보르나디엔 등을 들 수 있다.Examples of the divinyl compounds include divinylbenzene, dicyclopentadiene, tetrahydroindene, 4-vinylcyclohexene, 5-vinylnorborna- 2-ene,? -Pinene,? -Pinene, limonene, 5-vinylnorbornadiene, and the like.

상기 방향환을 포함하는 중합체로서는, 예를 들면 하기 화학식 a로 표시되는 구조 단위를 갖는 중합체 등을 들 수 있다.Examples of the polymer containing the aromatic ring include a polymer having a structural unit represented by the following formula (a).

<화학식 a><Formula a>

Figure 112011075725923-pat00003
Figure 112011075725923-pat00003

상기 화학식 a 중, Ar은 (m0+n0+p0+1)가의 방향족기를 나타낸다.In the formula (a), Ar represents (m0 + n0 + p0 + 1) valent aromatic group.

Y0은 각각 독립적으로 단결합, 산소 원자 또는 -NR'-이다. 상기 R'은 수소 원자 또는 1가의 유기기이다.Y 0 each independently represents a single bond, an oxygen atom or -NR'-. R 'is a hydrogen atom or a monovalent organic group.

R10은 상기 화학식 1의 R과 동의이다.R 10 is the same as R in the above formula (1).

R20은 각각 독립적으로 히드록실기, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 1 내지 6의 알콕시기, 탄소수 2 내지 10의 알콕시카르보닐기, 탄소수 6 내지 14의 아릴기, 글리시딜에테르기 또는 알킬글리시딜에테르기이다. 이 알킬글리시딜에테르기의 알킬 부위의 탄소수는 1 내지 6이다. 이들 알킬기, 알콕시기, 알콕시카르보닐기, 아릴기, 글리시딜에테르기 및 알킬글리시딜에테르기의 수소 원자의 일부 또는 전부는 치환기로 치환되어 있을 수도 있다.R 20 each independently represents a group selected from the group consisting of a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, a glycidyl ether group, Lt; / RTI &gt; The alkyl group of the alkyl glycidyl ether group has 1 to 6 carbon atoms. Some or all of the hydrogen atoms of these alkyl groups, alkoxy groups, alkoxycarbonyl groups, aryl groups, glycidyl ether groups and alkyl glycidyl ether groups may be substituted with substituents.

Z0은 단결합, 메틸렌기, 탄소수 2 내지 20의 알킬렌기, 탄소수 6 내지 14의 아릴렌기, 또는 옥시알킬렌기이다. 이들 메틸렌기, 알킬렌기, 아릴렌기 및 옥시알킬렌기의 수소 원자의 일부 또는 전부는 치환기로 치환되어 있을 수도 있다.Z 0 is a single bond, a methylene group, an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, an arylene group having 6 to 14 carbon atoms, or an oxyalkylene group. Some or all of the hydrogen atoms of these methylene, alkylene, arylene and oxyalkylene groups may be substituted with substituents.

p0은 Z0이 Ar에 결합하고 있는 결합수를 나타내고, 1 내지 6의 정수이다. m0은 0 내지 6의 정수이다. n0은 1 내지 6의 정수이다. *는 결합손을 나타낸다.p0 represents a number of bonds in which Z 0 is bonded to Ar, and is an integer of 1 to 6; m0 is an integer of 0 to 6; n0 is an integer of 1 to 6; * Indicates a combined hand.

Ar로 표시되는 적어도 (m0+n0+p0+1)가의 방향족기로서는 벤젠환, 나프탈렌환, 안트라센환, 인덴환, 플루오레닐리덴비페닐환 등의 벤젠계 방향환, 푸란환, 피롤환, 티오펜환, 포스폴환, 피라졸환, 옥사졸환, 이소옥사졸환, 티아졸환, 피리딘환, 피라진환, 피리미딘환, 피리다진환, 트리아진환 등의 복소 방향환 등으로부터 (m0+n0+p0+1)개의 수소 원자를 제거한 기를 들 수 있다.Examples of the aromatic group having at least (m0 + n0 + p0 + 1) valences represented by Ar include a benzene ring aromatic ring such as a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, a phosphorus ring and a fluorenylidenebiphenyl ring, a furan ring, (M0 + n0 + p0 + 1) from a heterocyclic ring such as an oxadiazole ring, an oxazole ring, an oxazole ring, an oxazole ring, a pyrazine ring, ) Hydrogen atoms are removed.

상기 화학식 a로 표시되는 구조 단위를 갖는 중합체로서는, 예를 들면 하기 화학식 a1로 표시되는 구조 단위, 화학식 a2로 표시되는 구조 단위를 갖는 중합체 등을 들 수 있다.Examples of the polymer having a structural unit represented by the formula (a) include a polymer having a structural unit represented by the following formula (a1) and a structural unit represented by the formula (a2).

<화학식 a1><Formula a1>

Figure 112011075725923-pat00004
Figure 112011075725923-pat00004

<화학식 a2><Formula a2>

Figure 112011075725923-pat00005
Figure 112011075725923-pat00005

상기 화학식 a1 및 a2 중,Of the above formulas (a1) and (a2)

Y1 및 Y2는 각각 독립적으로 단결합, 산소 원자 또는 -NR'-이다. 상기 R'은 수소 원자 또는 1가의 유기기이다. R11 및 R12는 상기 화학식 1의 R과 동의이다. n1은 1 내지 6의 정수이다. n2는 1 내지 4의 정수이다. n1 및 n2가 각각 2 이상인 경우, 복수의 Y1 및 R11 및 Y2 및 R12는 각각 동일하거나 상이할 수 있다.Y 1 and Y 2 are each independently a single bond, an oxygen atom or -NR'-. R 'is a hydrogen atom or a monovalent organic group. R &lt; 11 &gt; and R &lt; 12 &gt; n1 is an integer of 1 to 6; n2 is an integer of 1 to 4; When n1 and n2 are each 2 or more, plural Y 1 and R 11 and Y 2 and R 12 may be the same or different.

R21 및 R22는 각각 독립적으로 히드록실기, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 1 내지 6의 알콕시기, 탄소수 2 내지 10의 알콕시카르보닐기, 탄소수 6 내지 14의 아릴기, 글리시딜에테르기 또는 알킬글리시딜에테르기이다. 이 알킬글리시딜에테르기의 알킬 부위의 탄소수는 1 내지 6이다. 이들 알킬기, 알콕시기, 알콕시카르보닐기, 아릴기, 글리시딜에테르기 및 알킬글리시딜에테르기의 수소 원자의 일부 또는 전부는 치환기로 치환되어 있을 수도 있다.R 21 and R 22 each independently represent a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, a glycidyl ether group, Alkyl glycidyl ether group. The alkyl group of the alkyl glycidyl ether group has 1 to 6 carbon atoms. Some or all of the hydrogen atoms of these alkyl groups, alkoxy groups, alkoxycarbonyl groups, aryl groups, glycidyl ether groups and alkyl glycidyl ether groups may be substituted with substituents.

m1은 0 내지 6의 정수이다. m2는 0 내지 4의 정수이다. 다만, m1 및 m2가 각각 2 이상인 경우, 복수의 R21 및 R22는 각각 동일하거나 상이할 수 있다.m1 is an integer of 0 to 6; m2 is an integer of 0 to 4; However, it may be the same or different, respectively m1 and m2, if there are more than 2, respectively, a plurality of R 21 and R 22.

Z1 및 Z2는 단결합, 메틸렌기, 탄소수 2 내지 20의 알킬렌기, 탄소수 6 내지 14의 아릴렌기, 또는 옥시알킬렌기이다. 이들 메틸렌기, 알킬렌기, 아릴렌기 및 옥시알킬렌기의 수소 원자의 일부 또는 전부는 치환기로 치환되어 있을 수도 있다. p1은 Z1이 방향환에 결합하고 있는 결합수를 나타내고, 1 내지 6의 정수이다. p2는 Z2가 방향환에 결합하고 있는 결합수를 나타내고, 1 내지 4의 정수이다. p1 및 p2가 각각 2 이상인 경우, 복수의 Z1 및 Z2는 각각 동일하거나 상이할 수 있다. 또한, p1 및 p2가 각각 2 이상인 경우, Z1 및 Z2가 방향환에 2개 이상 결합하고 있는 것을 나타내고, 방향환을 갖는 중합체가 분지 구조 또는 망상 구조를 갖는 것을 나타낸다.Z 1 and Z 2 are a single bond, a methylene group, an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, an arylene group having 6 to 14 carbon atoms, or an oxyalkylene group. Some or all of the hydrogen atoms of these methylene, alkylene, arylene and oxyalkylene groups may be substituted with substituents. p1 represents a number of coupling which Z 1 is bonded to the aromatic ring and is an integer of 1-6. p2 represents a number of bonds in which Z 2 is bonded to an aromatic ring and is an integer of 1 to 4; When p1 and p2 are each 2 or more, plural Z &lt; 1 &gt; and Z &lt; 2 &gt; may be the same or different. When p1 and p2 are each 2 or more, Z 1 and Z 2 are bonded to two or more aromatic rings, and the polymer having an aromatic ring has a branched structure or a network structure.

n1, m1 및 p1은 1≤n1+m1+p1≤7을 만족시키고, n2, m2 및 p2는 1≤n2+m2+m2≤7을 만족시킨다. *는 결합손을 나타낸다.n1, m1 and p1 satisfy 1? n1 + m1 + p1? 7, and n2, m2 and p2 satisfy 1? n2 + m2 + m2? 7. * Indicates a combined hand.

상기 Y1 및 Y2의 -NR'-에 있어서의 R'으로 표시되는 1가의 유기기로서는, 예를 들면 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 3 내지 10의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아르알킬기 등을 들 수 있다.Examples of the monovalent organic group represented by R 'in the -NR'- of Y 1 and Y 2 include an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms , An aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, and the like.

상기 R21 및 R22로 표시되는 탄소수 1 내지 6의 알킬기로서는, 예를 들면 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-부틸기, 2-메틸프로필기, 1-메틸프로필기, t-부틸기 등을 들 수 있다.Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms represented by R 21 and R 22 include a methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, 2- , t-butyl group and the like.

상기 R21 및 R22로 표시되는 탄소수 1 내지 6의 알콕시기로서는, 예를 들면 메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, i-프로폭시기, n-부톡시기, 2-메틸프로폭시기, 1-메틸프로폭시기, t-부톡시기, 2-프로피닐옥시기 등을 들 수 있다.Examples of the alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms represented by R 21 and R 22 include a methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, i-propoxy group, n-butoxy group, , 1-methylpropoxy group, t-butoxy group, 2-propynyloxy group and the like.

상기 R21 및 R22로 표시되는 탄소수 2 내지 10의 알콕시카르보닐기로서는, 예를 들면 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기, n-프로폭시카르보닐기, i-프로폭시카르보닐기, n-부톡시카르보닐기, 2-메틸프로폭시카르보닐기, 1-메틸프로폭시카르보닐기, t-부톡시카르보닐기 등을 들 수 있다.Examples of the alkoxycarbonyl group having 2 to 10 carbon atoms represented by R 21 and R 22 include a methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, n-propoxycarbonyl group, i-propoxycarbonyl group, n-butoxycarbonyl group, Propoxycarbonyl group, 1-methylpropoxycarbonyl group, t-butoxycarbonyl group and the like.

상기 R21 및 R22로 표시되는 탄소수 6 내지 14의 아릴기로서는, 예를 들면 페닐기, 나프틸기 등을 들 수 있다.Examples of the aryl group having 6 to 14 carbon atoms represented by R 21 and R 22 include a phenyl group and a naphthyl group.

상기 R21 및 R22로 표시되는 알킬글리시딜에테르기로서는, 예를 들면 메틸글리시딜에테르기, 에틸글리시딜에테르기, 프로필글리시딜에테르기, 부틸글리시딜에테르기 등을 들 수 있다.Examples of the alkyl glycidyl ether group represented by R 21 and R 22 include a methyl glycidyl ether group, an ethyl glycidyl ether group, a propyl glycidyl ether group, and a butyl glycidyl ether group. .

상기 Z1 및 Z2로 표시되는 탄소수 2 내지 20의 알킬렌기로서는, 예를 들면 에틸렌기; 1,3-프로필렌기, 1,2-프로필렌기 등의 프로필렌기; 테트라메틸렌기, 펜타메틸렌기, 헥사메틸렌기, 1-메틸-1,3-프로필렌기, 2-메틸-1,3-프로필렌기, 2-메틸-1,2-프로필렌기, 1-메틸-1,4-부틸렌기, 2-메틸-1,4-부틸렌기 등을 들 수 있다.The alkylene group having 2 to 20 carbon atoms represented by Z 1 and Z 2 includes, for example, an ethylene group; A propylene group such as a 1,3-propylene group and a 1,2-propylene group; Propylene group, a 2-methyl-1,2-propylene group, a 1-methyl-1, 3-propylene group, , 4-butylene group, 2-methyl-1,4-butylene group and the like.

상기 Z1 및 Z2로 표시되는 탄소수 6 내지 14의 아릴렌기로서는 페닐렌기, 나프틸렌기, 안트릴렌기, 페난트릴렌기 등을 들 수 있다.Examples of the arylene group having 6 to 14 carbon atoms represented by Z 1 and Z 2 include a phenylene group, a naphthylene group, an anthrylene group, and a phenanthrylene group.

상기 Z1 및 Z2로 표시되는 옥시알킬렌기의 알킬렌쇄의 탄소수는 2 내지 20이 바람직하다. 이러한 옥시알킬렌기로서는, 예를 들면 옥시에틸렌기; 1,3-옥시프로필렌기, 1,2-옥시프로필렌기 등의 옥시프로필렌기; 옥시테트라메틸렌기, 옥시펜타메틸렌기, 옥시헥사메틸렌기 등을 들 수 있다.The alkylene chain of the oxyalkylene group represented by Z 1 and Z 2 preferably has 2 to 20 carbon atoms. Examples of such an oxyalkylene group include an oxyethylene group; An oxypropylene group such as a 1,3-oxypropylene group and a 1,2-oxypropylene group; An oxytetramethylene group, an oxypentamethylene group, an oxyhexamethylene group, and the like.

상기 R20, R21, R22, Z0, Z1 및 Z2는 치환기를 가질 수도 있다. 이 치환기로서는, 예를 들면 할로겐 원자, 히드록실기, 탄소수 1 내지 9의 알킬기, 탄소수 6 내지 22의 아릴기 등을 들 수 있다. 상기 할로겐 원자로서는, 예를 들면 불소, 염소, 브롬, 요오드 등을 들 수 있다. 상기 탄소수 1 내지 9의 알킬기로서는, 예를 들면 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-부틸기, 2-메틸프로필기, 1-메틸프로필기, t-부틸기 등을 들 수 있다. 상기 탄소수 6 내지 22의 아릴기로서는, 예를 들면 페닐기, 나프틸기 등을 들 수 있다.R 20 , R 21 , R 22 , Z 0 , Z 1 and Z 2 may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 22 carbon atoms. Examples of the halogen atom include fluorine, chlorine, bromine, and iodine. Examples of the alkyl group having 1 to 9 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, a 2-methylpropyl group, . Examples of the aryl group having 6 to 22 carbon atoms include a phenyl group and a naphthyl group.

레졸 수지로서는, 예를 들면 상기 페놀성 화합물과 상기 알데히드류를 알칼리성 촉매를 이용하여 반응시켜 얻어지는 중합체 등을 들 수 있다.As the resole resin, for example, a polymer obtained by reacting the phenolic compound with the aldehyde using an alkaline catalyst can be given.

스티렌 수지로서는, 예를 들면 하기 화학식 a3으로 표시되는 구조 단위를 갖는 중합체 등을 들 수 있다.As the styrene resin, for example, a polymer having a structural unit represented by the following formula (a3) may be mentioned.

<화학식 a3><Formula a3>

Figure 112011075725923-pat00006
Figure 112011075725923-pat00006

상기 화학식 a3 중, Y3은 단결합, 산소 원자 또는 -NR'-이다. R'은 1가의 유기기이다. R13은 상기 화학식 1에 있어서의 R과 동의이다. n3은 1 내지 5의 정수이다. n3이 2 이상인 경우, 복수의 Y3 및 R13은 각각 동일하거나 상이할 수 있다.In the formula (a3), Y3 is a single bond, an oxygen atom or -NR'-. R 'is a monovalent organic group. R 13 is synonymous with R in the above formula (1). n3 is an integer of 1 to 5; When n3 is 2 or more, a plurality of Y &lt; 3 &gt; And R &lt; 13 &gt; may be the same or different.

R23은 각각 독립적으로 알킬기, 아릴기, 히드록실기, 알콕시기, 아릴옥시기, 알콕시카르보닐기 또는 아릴옥시카르보닐기이다. m3은 0 내지 4의 정수이다. m3이 2 이상인 경우, 복수의 R23은 동일하거나 상이할 수 있다.R 23 each independently represents an alkyl group, an aryl group, a hydroxyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an alkoxycarbonyl group or an aryloxycarbonyl group. m 3 is an integer of 0 to 4; When m &lt; 3 &gt; is 2 or more, plural R &lt; 23 &gt; may be the same or different.

n3 및 m3은 1≤n3+m3≤5를 만족시킨다.n3 and m3 satisfy 1? n3 + m3? 5.

상기 Y3의 -NR'-에 있어서의 R'으로 표시되는 1가의 유기기의 예로서는, 예를 들면 상기 화학식 a2에 있어서의 Y1의 R'과 동일한 기 등을 들 수 있다.Examples of the monovalent organic group represented by R 'in -NR'- of Y 3 include groups similar to those of R 1 in Y 1 in the above formula (a2).

상기 R23으로 표시되는 알킬기로서는, 예를 들면 탄소수 1 내지 10의 알킬기를 들 수 있고, 예를 들면 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-부틸기, 2-메틸프로필기, 1-메틸프로필기, t-부틸기 등을 들 수 있다.Examples of the alkyl group represented by R 23 include alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, and examples thereof include a methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, , 1-methylpropyl group, t-butyl group and the like.

상기 R23으로 표시되는 아릴기로서는 탄소수 6 내지 30의 아릴기를 들 수 있고, 예를 들면 페닐기, 나프틸기 등을 들 수 있다.Examples of the aryl group represented by R 23 include an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl group and a naphthyl group.

상기 스티렌 수지는 상기 화학식 a3으로 표시되는 구조 단위 이외에, 다른 구조 단위를 가질 수도 있다. 또한, 다른 구조 단위가 상기 유기 술포닐기를 가질 수도 있다.The styrene resin may have another structural unit other than the structural unit represented by the above formula (a3). Further, another structural unit may have the above organic sulfonyl group.

상기 다른 구조 단위를 제공하는 단량체로서는 특별히 한정되지 않으며, 다양한 중합성 불포화 결합을 갖는 화합물을 들 수 있다. 이러한 중합성 불포화 결합을 갖는 화합물로서는, 예를 들면 α-메틸스티렌 등의 스티렌계 단량체, (메트)아크릴로니트릴, (메트)아크릴산, (메트)아크릴산메틸 등의 (메트)아크릴산에스테르, (메트)아크릴아미드 등의 아크릴계 단량체; 에틸비닐에테르 등의 비닐에테르류, 무수 말레산, 아세트산비닐, 비닐피리딘 등을 들 수 있다. 또한, 이들에 유기 술포닐기가 결합한 단량체도 바람직하게 이용된다.The monomer providing the above other structural unit is not particularly limited, and examples thereof include compounds having various polymerizable unsaturated bonds. (Meth) acrylonitrile, (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid esters such as methyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid esters such as ) Acrylamide; Vinyl ethers such as ethyl vinyl ether, maleic anhydride, vinyl acetate, and vinyl pyridine. Monomers having an organic sulfonyl group bonded thereto are also preferably used.

상기 스티렌 수지 중의 다른 구조 단위의 함유 비율로서는, 스티렌 수지를 구성하는 전체 구조 단위에 대하여 50 몰% 미만인 것이 바람직하고, 40 몰% 미만인 것이 더욱 바람직하다.The content of the other structural units in the styrene resin is preferably less than 50 mol%, more preferably less than 40 mol% based on the total structural units constituting the styrene resin.

상기 스티렌 수지의 중합도, 즉 상기 화학식 a3으로 표시되는 구조 단위 및 다른 구조 단위의 총 개수로서는 5 이상 200 이하가 바람직하고, 10 이상 150 이하가 보다 바람직하다.The degree of polymerization of the styrene resin, that is, the total number of structural units and other structural units represented by the formula (a3) is preferably 5 or more and 200 or less, more preferably 10 or more and 150 or less.

상기 스티렌 수지(특히 폴리비닐페놀계의 중합체)를 형성하기 위한 전구 중합체로서는 시판품을 이용할 수도 있고, 예를 들면 마루젠 세끼유 가가꾸 제조의 「마루카 링커 M」(폴리-p-비닐페놀), 「링커 MB」(브롬화폴리-p-비닐페놀), 「링커 CMM」(p-비닐페놀/메타크릴산메틸 공중합체), 「링커 CHM」(p-비닐페놀/메타크릴산 2-히드록시에틸 공중합체), 「링커 CST」(p-비닐페놀/스티렌 공중합체) 등을 들 수 있다.As the precursor polymer for forming the above styrene resin (particularly polyvinyl phenol-based polymer), commercially available products may be used. For example, "Maruka Linker M" (poly-p-vinylphenol) manufactured by Maruzen Co., Linker MB (brominated poly-p-vinylphenol), Linker CMM (p-vinylphenol / methyl methacrylate copolymer), Linker CHM (p-vinylphenol / methacrylic acid 2-hydroxy Ethyl copolymer), "Linker CST" (p-vinylphenol / styrene copolymer), and the like.

아세나프틸렌 수지로서는, 예를 들면 하기 화학식 a4로 표시되는 구조 단위를 갖는 중합체 등을 들 수 있다.As the acenaphthylene resin, for example, a polymer having a structural unit represented by the following formula (a4) may, for example, be mentioned.

<화학식 a4><Formula a4>

Figure 112011075725923-pat00007
Figure 112011075725923-pat00007

상기 화학식 a4 중,In the above formula (a4)

Y4는 단결합, 산소 원자 또는 -NR'-이다. R'은 1가의 유기기이다. R14는 상기 화학식 1에 있어서의 R과 동의이다. n4는 1 내지 6의 정수이다. n4가 2 이상인 경우, 복수의 Y4 및 R14는 각각 동일하거나 상이할 수 있다.Y 4 is a single bond, an oxygen atom or -NR'-. R 'is a monovalent organic group. R 14 is synonymous with R in the above formula (1). n4 is an integer of 1 to 6; When n4 is 2 or more, a plurality of Y 4 and R 14 may be the same or different.

R24 및 R25는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 1 내지 6의 알콕시기, 탄소수 2 내지 10의 알콕시카르보닐기 또는 탄소수 6 내지 14의 아릴기이다. 이들 알킬기, 알콕시기, 알콕시카르보닐기 및 아릴기의 수소 원자의 일부 또는 전부는 치환기로 치환되어 있을 수도 있다.R 24 and R 25 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 14 carbon atoms. Some or all of the hydrogen atoms of these alkyl groups, alkoxy groups, alkoxycarbonyl groups and aryl groups may be substituted with substituents.

R26은 수소 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 1 내지 6의 알콕시기, 탄소수 2 내지 10의 알콕시카르보닐기 또는 탄소수 6 내지 14의 아릴기이다. 이들 알킬기, 알콕시기, 알콕시카르보닐기 및 아릴기의 수소 원자의 일부 또는 전부는 치환기로 치환되어 있을 수도 있다. m4는 0 내지 5의 정수이다. m4가 2 이상인 경우, 복수의 R26은 동일하거나 상이할 수 있다.R 26 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 14 carbon atoms. Some or all of the hydrogen atoms of these alkyl groups, alkoxy groups, alkoxycarbonyl groups and aryl groups may be substituted with substituents. m4 is an integer of 0 to 5; When m4 is 2 or more, plural R &lt; 26 &gt; may be the same or different.

상기 R24 내지 R26으로 표시되는 탄소수 1 내지 6의 알킬기로서는, 예를 들면 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-부틸기, 2-메틸프로필기, 1-메틸프로필기, t-부틸기 등을 들 수 있다.Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms represented by R 24 to R 26 include a methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, 2- , t-butyl group and the like.

상기 R24 내지 R26으로 표시되는 탄소수 1 내지 6의 알콕시기로서는, 예를 들면 메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, i-프로폭시기, n-부톡시기, 2-메틸프로폭시기, 1-메틸프로폭시기, t-부톡시기 등을 들 수 있다.Examples of the alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms represented by R 24 to R 26 include a methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, i-propoxy group, n-butoxy group, , 1-methylpropoxy group, t-butoxy group and the like.

상기 R24 내지 R26으로 표시되는 탄소수 2 내지 10의 알콕시카르보닐기로서는, 예를 들면 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기, n-프로폭시카르보닐기, i-프로폭시카르보닐기, n-부톡시카르보닐기, 2-메틸프로폭시카르보닐기, 1-메틸프로폭시카르보닐기, t-부톡시카르보닐기 등을 들 수 있다.Examples of the alkoxycarbonyl group having 2 to 10 carbon atoms represented by R 24 to R 26 include a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, an n-propoxycarbonyl group, an i-propoxycarbonyl group, an n-butoxycarbonyl group, Propoxycarbonyl group, 1-methylpropoxycarbonyl group, t-butoxycarbonyl group and the like.

상기 R24 내지 R26으로 표시되는 탄소수 6 내지 14의 아릴기로서는, 예를 들면, 페닐기, 나프틸기 등을 들 수 있다.Examples of the aryl group having 6 to 14 carbon atoms represented by R 24 to R 26 include a phenyl group and a naphthyl group.

상기 R24 및 R25로 표시되는 할로겐 원자로서는, 예를 들면 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등을 들 수 있다.Examples of the halogen atom represented by R 24 and R 25 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom.

상기 R24 내지 R26이 가질 수도 있는 치환기로서는, 예를 들면 할로겐 원자, 히드록실기, 탄소수 1 내지 9의 알킬기, 탄소수 6 내지 22의 아릴기 등을 들 수 있다.Examples of the substituent which R 24 to R 26 may have include a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 22 carbon atoms.

상기 할로겐 원자로서는, 예를 들면 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등을 들 수 있다.Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.

상기 탄소수 1 내지 9의 알킬기로서는, 예를 들면 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-부틸기, 2-메틸프로필기, 1-메틸프로필기, t-부틸기 등을 들 수 있다.Examples of the alkyl group having 1 to 9 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, a 2-methylpropyl group, .

상기 탄소수 6 내지 22의 아릴기로서는, 예를 들면 페닐기, 나프틸기 등을 들 수 있다.Examples of the aryl group having 6 to 22 carbon atoms include a phenyl group and a naphthyl group.

상기 아세나프틸렌 수지는 아세나프틸렌 골격을 갖는 화합물을 라디칼 중합, 음이온 중합, 양이온 중합 등에 의해 괴상 중합, 용액 중합 등의 적절한 중합 형태로 중합함으로써 얻을 수 있다. 또한, 일본 특허 공개 제2002-296789호 공보의 단락 [0008] 내지 [0031]에 기재되어 있는 바와 같이, 아세나프틸렌 골격을 갖는 화합물의 중합체에, 산성 조건하에서 파라포름알데히드를 반응시키는 등으로 하여 얻을 수도 있다.The above-mentioned acenaphthylene resin can be obtained by polymerizing a compound having an acenaphthylene skeleton with an appropriate polymerization form such as bulk polymerization, solution polymerization, etc. by radical polymerization, anion polymerization, cation polymerization or the like. [0008] Further, as described in paragraphs [0008] to [0031] of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-296789, paraformaldehyde is reacted with a polymer of a compound having an acenaphthylene skeleton under acidic conditions You can get it.

상기 폴리아릴렌 수지로서는 폴리아릴렌에테르, 폴리아릴렌술피드, 폴리아릴렌에테르술폰, 폴리아릴렌에테르케톤 등을 들 수 있다.Examples of the polyarylene resin include polyarylene ether, polyarylene sulfide, polyarylene ether sulfone, and polyarylene ether ketone.

[A1] 중합체의 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량(Mw)으로서는 500 내지 100,000이 바람직하고, 1,000 내지 50,000이 보다 바람직하고, 1,200 내지 40,000이 더욱 바람직하다.The weight average molecular weight (Mw) of the [A1] polymer in terms of polystyrene is preferably 500 to 100,000, more preferably 1,000 to 50,000, and even more preferably 1,200 to 40,000.

[A1] 중합체의 폴리스티렌 환산 수 평균 분자량(Mn)으로서는 400 내지 80,000이 바람직하고, 800 내지 40,000이 보다 바람직하고, 1,000 내지 35,000이 더욱 바람직하다.The polystyrene reduced number average molecular weight (Mn) of the [A1] polymer is preferably 400 to 80,000, more preferably 800 to 40,000, and still more preferably 1,000 to 35,000.

[A1] 중합체의 Mw와 Mn의 비(Mw/Mn비)는 통상 1 내지 5이고, 보다 바람직하게는 1 내지 3이다. 또한, 이들 Mw 및 Mn의 값은 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의해 단분산 폴리스티렌을 표준 시료로서 측정함으로써 구할 수 있다.[A1] The ratio of Mw to Mn (Mw / Mn ratio) of the polymer is usually 1 to 5, and more preferably 1 to 3. The values of Mw and Mn can be obtained by measuring monodispersed polystyrene as a standard sample by gel permeation chromatography (GPC).

또한, 본 발명의 레지스트 하층막 형성용 수지 조성물은 [A1] 중합체를 1종만 함유하고 있을 수도 있고, 2종 이상 함유하고 있을 수도 있다.The resist underlayer film-forming resin composition of the present invention may contain only one kind of the [A1] polymer, or may contain two or more kinds of the [A1] polymers.

<[A2] 가교성 화합물><[A2] Crosslinkable compound>

[A2] 가교성 화합물은 상기 화학식 1로 표시되는 기를 갖는 가교성 화합물이다. [A2] 가교성 화합물은 상기 유기 술포닐기를 가짐으로써, 얻어지는 레지스트 하층막의 강도가 가교 반응에 의해 향상되고, 그 결과 굴곡 내성 및 에칭 내성이 보다 향상된다.[A2] The crosslinkable compound is a crosslinkable compound having a group represented by the above formula (1). [A2] Since the crosslinkable compound has the above organic sulfonyl group, the strength of the obtained resist lower layer film is improved by the crosslinking reaction, and as a result, the bending resistance and the etching resistance are further improved.

[A2] 가교성 화합물은 상기 유기 술포닐기를 갖고, 가교성 관능기를 적어도 1개 갖는 한 특별히 한정되지 않는다. 「가교성 관능기」란, 가교성 관능기끼리, 또는 가교성 관능기와 다른 관능기의 반응에 의해서, 가교성 화합물끼리, 또는 가교성 화합물과 다른 화합물 사이를 가교하는 가교 결합을 형성할 수 있는 관능기를 의미한다.[A2] The crosslinking compound is not particularly limited as long as it has the above organic sulfonyl group and at least one crosslinkable functional group. Means a functional group capable of forming a crosslinking between the crosslinking compound or the crosslinking compound and the other compound by the reaction of the crosslinking functional group or the functional group with the crosslinking functional group do.

상기 가교성 관능기로서는, 예를 들면 메틸올기, 알콕시메틸기 및 아실옥시메틸기로부터 선택되는 적어도 1종의 기가 결합한 아미노기 등의 질소 원자 함유기; 에폭시기, 티오에폭시기 등의 복소 3원환 및 복소 4원환 함유기; 이소시아네이트기, 아지드기, 알케닐에테르기 등의 불포화 결합을 갖는 기; 히드록시아릴기 등의 히드록실기 함유기 등을 들 수 있다.Examples of the crosslinkable functional group include a nitrogen atom-containing group such as an amino group in which at least one group selected from a methylol group, an alkoxymethyl group and an acyloxymethyl group is bonded; A heterocyclic 3-membered ring such as an epoxy group and a thioepoxy group, and a heterocyclic 4-membered ring containing group; A group having an unsaturated bond such as an isocyanate group, an azide group or an alkenyl ether group; And a hydroxyl group-containing group such as a hydroxyaryl group.

상기 가교성 화합물로서는 상기 메틸올기 등이 질소 원자에 결합한 멜라민 화합물, 구아나민 화합물, 글리콜우릴 화합물 및 우레아 화합물, 에폭시 화합물, 티오에폭시 화합물, 이소시아네이트 화합물, 아지드 화합물, 알케닐에테르 화합물, 페놀성 화합물 등을 들 수 있다. 상기 가교성 화합물은 저분자량 화합물일 수도 있지만, 중합체의 측쇄에 팬던트기로서 가교성 관능기를 도입한 것일 수도 있다.Examples of the crosslinkable compound include a melamine compound in which the methylol group is bonded to a nitrogen atom, a guanamine compound, a glycoluril compound and a urea compound, an epoxy compound, a thioepoxy compound, an isocyanate compound, an azide compound, an alkenyl ether compound, And the like. The crosslinkable compound may be a low molecular weight compound, but it may be one in which a crosslinkable functional group is introduced as a pendant group into the side chain of the polymer.

[A2] 가교성 화합물로서는, 예를 들면 하기 화학식으로 표시되는 화합물 등을 들 수 있다.[A2] Examples of the crosslinkable compound include compounds represented by the following formulas.

Figure 112011075725923-pat00008
Figure 112011075725923-pat00008

상기 화학식 중, R은 상기 화학식 1과 동의이다.In the above formula, R is synonymous with the above formula (1).

해당 레지스트 하층막 형성용 수지 조성물은 [A2] 가교성 화합물을 1종만 함유하고 있을 수도 있고, 2종 이상 함유하고 있을 수도 있다.The resin composition for forming a resist lower layer film may contain only one kind of [A2] crosslinkable compound, or may contain two or more kinds.

해당 레지스트 하층막 형성용 조성물에 있어서는 [A1] 중합체와 [A2] 가교성 화합물을 병용할 수도 있다.[A1] polymer and [A2] crosslinkable compound may be used in combination in the resist underlayer film forming composition.

해당 레지스트 하층막 형성용 조성물에 있어서 [A] 화합물의 함유량으로서는, 얻어지는 레지스트 하층막의 강도를 향상시킨다는 관점에서, 해당 레지스트 하층막 형성용 조성물 중의 전체 고형분, 즉 후술하는 [B] 용매 이외의 성분의 합계 함유량에 대하여 [A] 화합물의 함유량의 비율이 10 질량% 이상인 것이 바람직하고, 30 질량% 이상인 것이 보다 바람직하다.The content of the [A] compound in the composition for forming a resist lower layer film is preferably in a range of 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the total solids in the resist underlayer film forming composition, The ratio of the content of the [A] compound to the total content is preferably 10 mass% or more, more preferably 30 mass% or more.

<[A] 화합물의 합성 방법>&Lt; Synthesis method of [A] compound >

상기 유기 술포닐기를 갖는 [A] 화합물은, 예를 들면 히드록실기를 갖는 화합물과 유기 술포닐화용 화합물을 피리딘 등의 염기의 존재하에 반응시킴으로써 얻을 수 있다.The [A] compound having an organic sulfonyl group can be obtained, for example, by reacting a compound having a hydroxyl group and a compound for an organic sulfonylation in the presence of a base such as pyridine.

Figure 112011075725923-pat00009
Figure 112011075725923-pat00009

상기 반응식 (r-1) 및 (r-2) 중, R은 상기 화학식 1과 동의이다. X는 할로겐 원자 또는 히드록실기이다.Among the above-mentioned reaction formulas (r-1) and (r-2), R is synonymous with the above formula (1). X is a halogen atom or a hydroxyl group.

상기 반응식 (r-1) 중, Rx는 중합체의 구조 단위를 나타낸다. n은 1 이상의 정수이다. na 및 nb는 각각 독립적으로 0 이상의 정수이다. na 및 nb는 na+nb=n을 만족시킨다.In the above reaction formula (r-1), R x represents a structural unit of the polymer. n is an integer of 1 or more. na and nb are each independently an integer of 0 or more. na and nb satisfy na + nb = n.

상기 반응식 (r-2) 중, Ry는 1가의 유기기이다.In the above reaction formula (r-2), R y is a monovalent organic group.

[A1] 중합체는, 예를 들면 상기 반응식 (r-1)로 표시되는 바와 같이, 히드록실기를 갖는 중합체에 R-SO2-X로 표시되는 유기 술포닐화 시약을 반응시킴으로써 얻을 수 있다. 또한 [A2] 가교성 화합물 등은, 예를 들면 상기 반응식 (r-2)로 표시되는 바와 같이, 히드록실기를 갖는 화합물 Ry-OH에 R-SO2-X로 표시되는 유기 술포닐화 시약을 반응시킴으로써 얻을 수 있다.The [A1] polymer can be obtained, for example, by reacting a polymer having a hydroxyl group with an organic sulfonylating reagent represented by R-SO 2 -X as shown in the above reaction formula (r-1). Further, the [A2] crosslinkable compound can be prepared by reacting an organic sulfonylating reagent represented by R-SO 2 -X with a compound R y -OH having a hydroxyl group, as shown by the above reaction formula (r-2) In an organic solvent.

상기 히드록실기를 갖는 화합물 대신에, 예를 들면 아미노기, 알킬아미노기, 메틸올기 또는 알콕시메틸기가 결합한 아미노기 등을 갖는 화합물을 이용함으로써, 질소 원자에 유기 술포닐기가 결합한 [A] 화합물을 얻을 수 있다.The compound [A] wherein an organic sulfonyl group is bonded to a nitrogen atom can be obtained by using, for example, a compound having an amino group, an alkylamino group, a methylol group or an alkoxymethyl group-bonded amino group instead of the compound having a hydroxyl group .

또한, [A1] 중합체는 상기 반응식 (r-2)에 있어서, 불포화 결합 등의 중합성 관능기를 포함하는 Ry를 갖는 히드록실 화합물을 이용하여 유기 술포닐기 함유 단량체를 얻고, 그것을 라디칼 중합 등에 의해 중합시킴으로써 합성할 수 있다.The polymer [A1] is obtained by obtaining a monomer containing an organic sulfonyl group by using a hydroxyl compound having R y , which contains a polymerizable functional group such as an unsaturated bond, in the reaction formula (r-2) Can be synthesized by polymerization.

<[B] 용매><[B] Solvent>

해당 레지스트 하층막 형성용 조성물은 통상 용매를 함유한다. [B] 용매로서는 [A] 화합물을 용해할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않는다.The resist underlayer film-forming composition usually contains a solvent. The solvent [B] is not particularly limited as long as it can dissolve the [A] compound.

[B] 용매로서는, 예를 들면As the [B] solvent, for example,

에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노-n-프로필에테르, 에틸렌글리콜모노-n-부틸에테르 등의 에틸렌글리콜모노알킬에테르류;Ethylene glycol monoalkyl ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono-n-propyl ether and ethylene glycol mono-n-butyl ether;

에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노-n-프로필에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노-n-부틸에테르아세테이트 등의 에틸렌글리콜모노알킬에테르아세테이트류;Ethylene glycol monoalkyl ether acetates such as ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol mono-n-propyl ether acetate and ethylene glycol mono-n-butyl ether acetate;

디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디-n-프로필에테르, 디에틸렌글리콜디-n-부틸에테르 등의 디에틸렌글리콜디알킬에테르류;Diethylene glycol dialkyl ethers such as diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol di-n-propyl ether and diethylene glycol di-n-butyl ether;

트리에틸렌글리콜디메틸에테르, 트리에틸렌글리콜디에틸에테르 등의 트리에틸렌글리콜디알킬에테르류;Triethylene glycol dialkyl ethers such as triethylene glycol dimethyl ether and triethylene glycol diethyl ether;

프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노-n-프로필에테르, 프로필렌글리콜모노-n-부틸에테르 등의 프로필렌글리콜모노알킬에테르류;Propylene glycol monoalkyl ethers such as propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol mono-n-propyl ether and propylene glycol mono-n-butyl ether;

프로필렌글리콜디메틸에테르, 프로필렌글리콜디에틸에테르, 프로필렌글리콜디-n-프로필에테르, 프로필렌글리콜디-n-부틸에테르 등의 프로필렌글리콜디알킬에테르류;Propylene glycol dialkyl ethers such as propylene glycol dimethyl ether, propylene glycol diethyl ether, propylene glycol di-n-propyl ether and propylene glycol di-n-butyl ether;

프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노-n-프로필에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노-n-부틸에테르아세테이트 등의 프로필렌글리콜모노알킬에테르아세테이트류;Propylene glycol monoalkyl ether acetates such as propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol mono-n-propyl ether acetate and propylene glycol mono-n-butyl ether acetate;

락트산메틸, 락트산에틸, 락트산n-프로필, 락트산i-프로필, 락트산n-부틸, 락트산i-부틸 등의 락트산에스테르류;Lactic acid esters such as methyl lactate, ethyl lactate, n-propyl lactate, i-propyl lactate, n-butyl lactate and i-butyl lactate;

포름산메틸, 포름산에틸, 포름산n-프로필, 포름산i-프로필, 포름산n-부틸, 포름산i-부틸, 포름산n-아밀, 포름산i-아밀, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산n-프로필, 아세트산i-프로필, 아세트산n-부틸, 아세트산i-부틸, 아세트산n-아밀, 아세트산i-아밀, 아세트산n-헥실, 프로피온산메틸, 프로피온산에틸, 프로피온산n-프로필, 프로피온산i-프로필, 프로피온산n-부틸, 프로피온산i-부틸, 부티르산메틸, 부티르산에틸, 부티르산n-프로필, 부티르산i-프로필, 부티르산n-부틸, 부티르산i-부틸 등의 지방족 카르복실산에스테르류;Butyl formate, n-amyl formate, i-amyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate, i-butyl acetate, isopropyl myristate, isopropyl myristate, Amyl acetate, n-hexyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, n-propyl propionate, n-butyl propionate, n-butyl propionate, propionic acid i Aliphatic carboxylic acid esters such as butyl, methyl butyrate, ethyl butyrate, n-propyl butyrate, i-propyl butyrate, n-butyl butyrate and i-butyl butyrate;

히드록시아세트산에틸, 2-히드록시-2-메틸프로피온산에틸, 3-메톡시-2-메틸프로피온산메틸, 2-히드록시-3-메틸부티르산메틸, 메톡시아세트산에틸, 에톡시아세트산에틸, 3-메톡시프로피온산메틸, 3-에톡시프로피온산에틸, 3-메톡시프로피온산에틸, 3-메톡시프로필아세테이트, 3-메톡시부틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시부틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시부틸프로피오네이트, 3-메틸-3-메톡시부틸부티레이트, 아세토아세트산메틸, 피루브산메틸, 피루브산에틸 등의 다른 에스테르류;Methyl propionate, methyl 2-hydroxy-3-methylbutyrate, ethyl methoxyacetate, ethyl ethoxyacetate, 3- (2-hydroxyethyl) -2-methylpropionate, Methyl-3-methoxybutylacetate, 3-methyl-3-methoxybutylacetate, 3-methoxypropionyl acetate, Methoxybutyl propionate, 3-methyl-3-methoxybutyl butyrate, methyl acetoacetate, methyl pyruvate and ethyl pyruvate;

톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소류;Aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene;

메틸에틸케톤, 메틸-n-프로필케톤, 메틸-n-부틸케톤, 2-헵타논, 3-헵타논, 4-헵타논, 시클로헥사논 등의 케톤류;Ketones such as methyl ethyl ketone, methyl n-propyl ketone, methyl n-butyl ketone, 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone and cyclohexanone;

N-메틸포름아미드, N,N-디메틸포름아미드, N-메틸아세트아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈 등의 아미드류;Amides such as N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide and N-methylpyrrolidone;

γ-부티로락톤 등의 락톤류 등을 들 수 있다.and lactones such as? -butyrolactone.

이들 [B] 용매 중에서도, 에틸렌글리콜모노알킬에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노알킬에테르, 락트산에스테르류, 지방족 카르복실산에스테르류, 다른 에스테르류, 케톤류, 락톤류가 바람직하고, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 락트산에틸, 아세트산 n-부틸, 3-에톡시프로피온산에틸, 3-메톡시프로피온산메틸, 2-헵타논, 시클로헥사논, γ-부티로락톤이 보다 바람직하고, 시클로헥사논이 더욱 바람직하다. 또한, [B] 용매는 1종 단독으로 이용할 수도 있고, 2종 이상을 조합하여 이용할 수도 있다.Of these solvents, ethylene glycol monoalkyl ether acetate, propylene glycol monoalkyl ether, lactic acid esters, aliphatic carboxylic acid esters, other esters, ketones and lactones are preferable, and ethylene glycol monoethyl ether acetate, Propylene glycol monomethyl ether, ethyl lactate, n-butyl acetate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl 3-methoxypropionate, 2-heptanone, cyclohexanone, Is more preferable. The solvent [B] may be used alone, or two or more solvents may be used in combination.

해당 레지스트 하층막 형성용 조성물에 있어서 [B] 용매의 함유량으로서는, 얻어지는 레지스트 하층막 형성용 조성물의 전체 고형분 농도가 통상 1 내지 80 질량%, 바람직하게는 3 내지 40 질량%, 더욱 바람직하게는 5 내지 30 질량%가 되는 범위이다.The content of the solvent [B] in the composition for forming a resist lower layer film is preferably 1 to 80 mass%, more preferably 3 to 40 mass%, still more preferably 5 By mass to 30% by mass.

<그 밖의 임의 성분><Other optional components>

해당 레지스트 하층막 형성용 수지 조성물에는 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 한, 필요에 따라서 추가로 [C] 그 밖의 가교제, [D] 산 발생제, [E] 촉진제, [F] 첨가제 등을 함유시킬 수 있다. 이들 중에서도, [E] 촉진제가 배합되어 있는 것이 바람직하다.The resin composition for forming a resist lower layer film may further contain [C] other crosslinking agent, [D] acid generator, [E] accelerator, [F] additive and the like, if necessary, as long as the effect of the present invention is not impaired . Among these, it is preferable that an [E] promoter is blended.

<[C] 그 밖의 가교제><[C] other crosslinking agent>

해당 레지스트 하층막 형성용 조성물은 상기 [A2] 가교성 화합물 이외에 그 밖의 가교제를 함유할 수 있다.The resist underlayer film forming composition may contain other crosslinking agent in addition to the [A2] crosslinkable compound.

[C] 그 밖의 가교제의 예로서는, 예를 들면 상기 [A2] 가교성 화합물에서의 예에서 상기 화학식 1로 표시되는 유기 술포닐기를 갖지 않는 화합물 등을 들 수 있다.[C] Examples of other crosslinking agents include, for example, compounds having no organic sulfonyl group represented by the above formula (1) in the examples of the [A2] crosslinkable compound.

<[D] 산 발생제>&Lt; [D] acid generator >

[D] 산 발생제는 노광 또는 가열에 의해 산을 발생하는 성분이다. 해당 레지스트 하층막 형성용 조성물은 이 [D] 산 발생제를 함유함으로써, 상온을 포함하는 비교적 저온에서 [A] 화합물의 분자쇄 사이에 보다 유효하게 가교 반응을 진행시키는 것이 가능해진다.[D] The acid generator is a component which generates an acid by exposure or heating. The composition for forming a resist lower layer film contains the [D] acid generator, thereby enabling the cross-linking reaction to proceed more effectively between molecular chains of the [A] compound at a relatively low temperature including room temperature.

노광에 의해 산을 발생하는 산 발생제(이하, 「광산 발생제」라고도 함)로서는, 예를 들면 일본 특허 공개 제2004-168748호 공보에 있어서 단락 [0077] 내지 [0081]에 기재된 것 등을 들 수 있다.Examples of the acid generator (hereinafter also referred to as "photo acid generator") that generates an acid upon exposure include those described in paragraphs [0077] to [0081] in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-168748 .

이들 광산 발생제 중에서도, 디페닐요오도늄트리플루오로메탄술포네이트, 디페닐요오도늄노나플루오로-n-부탄술포네이트, 디페닐요오도늄피렌술포네이트, 디페닐요오도늄n-도데실벤젠술포네이트, 디페닐요오도늄10-캄포술포네이트, 디페닐요오도늄나프탈렌술포네이트, 비스(4-t-부틸페닐)요오도늄트리플루오로메탄술포네이트, 비스(4-t-부틸페닐)요오도늄노나플루오로-n-부탄술포네이트, 비스(4-t-부틸페닐)요오도늄n-도데실벤젠술포네이트, 비스(4-t-부틸페닐)요오도늄10-캄포술포네이트, 비스(4-t-부틸페닐)요오도늄나프탈렌술포네이트가 바람직하다.Of these photoacid generators, diphenyl iodonium trifluoromethanesulfonate, diphenyl iodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, diphenyl iodonium pyrenesulfonate, diphenyl iodonium n-dodecane Bis (4-t-butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate, diphenyliodonium 10-camphorsulfonate, diphenyliodonium naphthalenesulfonate, bis (4- Butylphenyl) iodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium n-dodecylbenzenesulfonate, bis (4- Camphorsulfonate, and bis (4-t-butylphenyl) iodonium naphthalenesulfonate are preferable.

또한, 이들 광산 발생제는 1종 단독으로 이용할 수도 있고, 2종 이상을 조합하여 이용할 수도 있다.These photoacid generators may be used alone or in combination of two or more.

또한, 가열에 의해 산을 발생하는 산 발생제(이하, 「열산 발생제」라고 함)로서는, 예를 들면 2,4,4,6-테트라브로모시클로헥사디에논, 벤조인토실레이트, 2-니트로벤질토실레이트, 알킬술포네이트류 등을 들 수 있다.Examples of the acid generator (hereinafter referred to as &quot; thermal acid generator &quot;) that generates an acid upon heating include 2,4,4,6-tetrabromocyclohexadienone, benzoin tosylate, 2 - nitrobenzyl tosylate, alkyl sulfonates and the like.

또한, 이들 열산 발생제는 1종 단독으로 이용할 수도 있고, 2종 이상을 조합하여 이용할 수도 있다. 또한, [D] 산 발생제로서는 광산 발생제와 열산 발생제를 병용할 수도 있다.These thermal acid generators may be used alone or in combination of two or more. As the acid generator [D], a photoacid generator and a thermal acid generator may be used in combination.

해당 레지스트 하층막 형성용 조성물에 있어서 [D] 산 발생제의 함유량으로서는, [A] 화합물 100 질량부에 대하여 통상 5,000 질량부 이하, 바람직하게는 0.1 질량부 내지 1,000 질량부, 더욱 바람직하게는 0.1 질량부 내지 100 질량부이다.The content of the [D] acid generator in the composition for forming a resist lower layer film is generally 5,000 parts by mass or less, preferably 0.1 parts by mass to 1,000 parts by mass, more preferably 0.1 Parts by mass to 100 parts by mass.

<[E] 촉진제><[E] Accelerator>

[E] 촉진제로서는 산화 가교에 필요한 탈수소 반응을 충분히 야기하기 위한 1전자 산화제 등을 들 수 있다. 1전자 산화제란, 그 자신이 1전자 이동을 받는 산화제를 의미한다. 예를 들면, 질산세륨(IV)암모늄의 경우, 세륨이온(IV)이 1전자를 얻어 세륨이온(III)으로 변화한다. 또한, 할로겐 등의 라디칼성 산화제는 1전자를 얻어 음이온으로 전화된다. 이와 같이, 1전자를 피산화물(기질이나 촉매 등)로부터 끌어옴으로써 피산화물을 산화시키는 현상을 1전자 산화라고 칭하고, 이 때 1전자를 수취하는 성분을 1전자 산화제라고 한다.As the [E] promoter, there may be mentioned one electron oxidizer for sufficiently causing a dehydrogenation reaction required for oxidation crosslinking. 1 An electron oxidant means an oxidant that itself undergoes one electron transfer. For example, in the case of cerium (IV) nitrate ammonium, the cerium ion (IV) changes into cerium ion (III) by obtaining one electron. Further, a radical oxidizing agent such as a halogen produces one electron and is converted into an anion. As described above, the phenomenon of oxidizing the oxides by drawing one electron from the oxides (substrates, catalysts, etc.) is referred to as one electron oxidation, and the component that receives one electron at this time is referred to as one electron oxidizer.

1전자 산화제의 예로서 (a) 금속 화합물, (b) 과산화물, (c) 디아조 화합물, (d) 할로겐 또는 할로겐산 등을 들 수 있다.Examples of the 1-electron oxidizing agent include (a) a metal compound, (b) a peroxide, (c) a diazo compound, and (d) a halogen or a halogen acid.

상기 (a) 금속 화합물로서는, 예를 들면 세륨, 납, 은, 망간, 오스뮴, 루테늄, 바나듐, 탈륨, 구리, 철, 비스무스, 니켈을 포함하는 금속 화합물 등을 들 수 있다. 이러한 금속 화합물로서는, 예를 들면 (a1) 질산세륨(IV)암모늄(CAN; 헥사니트라트세륨(IV)산암모늄), 아세트산세륨(IV), 질산세륨(IV), 황산세륨(IV) 등의 세륨염(예를 들면, 4가의 세륨염), (a2) 사아세트산납, 산화납(IV) 등의 납 화합물(예를 들면, 4가의 납 화합물), (a3) 산화은(I), 산화은(II), 탄산은(Fetizon 시약), 질산은 등의 은 화합물, (a4) 과망간산염, 활성 이산화망간, 망간(III)염 등의 망간 화합물, (a5) 사산화오스뮴 등의 오스뮴 화합물, (a6) 사산화루테늄 등의 루테늄 화합물, (a7) VOCl3, VOF3, V2O5, NH4VO3, NaVO3 등의 바나듐 화합물, (a8) 아세트산탈륨(III), 트리플루오로아세트산탈륨(III), 질산탈륨(III) 등의 탈륨 화합물, (a9) 아세트산구리(II), 구리(II)트리플루오로메탄술포네이트, 구리(II)트리플루오로보레이트, 염화구리(II), 아세트산구리(I) 등의 구리 화합물, (a10) 염화철(III), 헥사시아노철(III)산칼륨 등의 철 화합물, (a11) 비스무스산나트륨 등의 비스무스 화합물, (a12) 과산화니켈 등의 니켈 화합물 등을 들 수 있다.Examples of the metal compound (a) include metal compounds including cerium, lead, silver, manganese, osmium, ruthenium, vanadium, thallium, copper, iron, bismuth and nickel. Examples of such a metal compound include (a1) ammonium cerium (IV) nitrate (CAN), cerium (IV) acetate, cerium (IV) nitrate and cerium (IV) (For example, tetravalent lead compounds) such as cerium salts (for example, tetravalent cerium salts), (a2) lead tetraacetate and lead oxide (IV), (a3) silver oxide (I) (A4) manganese compounds such as permanganate, active manganese dioxide and manganese (III) salt, (a5) osmium compounds such as osmium tetraoxide, (a6) Ruthenium compounds such as ruthenium oxide, (a7) vanadium compounds such as VOCl 3 , VOF 3 , V 2 O 5 , NH 4 VO 3 and NaVO 3 , (a8) thallium acetylacetonate, (II) trifluoromethanesulfonate, copper (II) trifluoroborate, copper (II) chloride, copper (II) acetate and copper ) Copper combination Water, iron compounds such as (a10) iron (III) chloride and potassium hexacyanoferrate (III), bismuth compounds such as (a11) sodium bismuthate, and (a12) nickel compounds such as nickel peroxide.

상기 (b) 과산화물로서는, 예를 들면 과아세트산, m-클로로과벤조산 등의 과산; 과산화수소나, t-부틸히드로퍼옥시드 등의 알킬히드록시퍼옥시드 등의 히드록시퍼옥시드류; 과산화디아실, 과산에스테르, 과산케탈, 퍼옥시이탄산염, 과산화디알킬, 과산케톤 등을 들 수 있다.Examples of the peroxide (b) include peracids such as peracetic acid, m-chloroperbenzoic acid and the like; Hydroperoxides such as hydrogen peroxide and alkyl hydroperoxides such as t-butyl hydroperoxide; Diacyl peroxide, peracid ester, peracetic ketal, peroxyacetate, dialkyl peroxide, peracetic ketone and the like.

상기 (c) 디아조 화합물로서는, 예를 들면 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 등을 들 수 있다.As the diazo compound (c), for example, 2,2'-azobisisobutyronitrile and the like can be given.

상기 (d) 할로겐 또는 할로겐산으로서는, 예를 들면 염소, 브롬, 요오드 등의 할로겐; 과할로겐산, 할로겐산, 아할로겐산, 차아할로겐산 및 이들 염 등을 들 수 있다. 또한, 할로겐산에 있어서 할로겐으로서는 염소, 브롬, 요오드 등을 들 수 있다. 또한, 할로겐산 또는 그의 염이 되는 화합물로서는, 예를 들면 과염소산나트륨, 브롬산나트륨 등을 들 수 있다.Examples of the halogen or the halogen acid (d) include halogens such as chlorine, bromine and iodine; And halogen acids, halogen acids, halogenated acids, halogenated acids and salts thereof. Examples of the halogen in the halogen acid include chlorine, bromine and iodine. Examples of the compound to be a halogen acid or a salt thereof include sodium perchlorate and sodium bromate.

이들 1전자 산화제 중에서도 (b) 과산화물, (c) 디아조 화합물이 바람직하고, 특히 m-클로로과벤조산, t-부틸히드로퍼옥시드, 2,2'-아조비스이소부티로니트릴이 바람직하다. 이들을 이용한 경우에는, 기판 상에 금속 잔류물 등이 부착될 우려가 없기 때문에 바람직하다. 또한, [E] 촉진제는 1종 단독으로 이용할 수도 있고, 2종 이상을 조합하여 이용할 수도 있다.Of these one electron oxidizing agent, (b) peroxide and (c) diazo compound are preferable, and m-chloro benzoic acid, t-butyl hydroperoxide and 2,2'-azobisisobutyronitrile are particularly preferable. When these are used, it is preferable because there is no possibility that metal residues adhere to the substrate. The [E] promoter may be used alone or in combination of two or more.

해당 레지스트 하층막 형성용 조성물에 있어서 [E] 촉진제의 함유량으로서는, [A] 화합물 100 질량부에 대하여 통상 1,000 질량부 이하, 바람직하게는 0.01 질량부 내지 500 질량부, 보다 바람직하게는 0.1 질량부 내지 100 질량부이다.The content of the [E] promoter in the composition for forming a resist lower layer film is generally 1,000 parts by mass or less, preferably 0.01 parts by mass to 500 parts by mass, more preferably 0.1 parts by mass To 100 parts by mass.

<[F] 첨가제><[F] Additive>

[F] 첨가제로서는, 예를 들면 일본 특허 공개 제2004-168748호 공보에 있어서의 단락 [0088] 내지 [0093]에 기재된 것 등을 사용할 수 있다. [F] 첨가제로서는, 예를 들면 결합제 수지, 방사선 흡수제, 계면활성제, 보존 안정제, 소포제, 접착 보조제 등을 들 수 있다.As the [F] additive, for example, those described in paragraphs [0088] to [0093] in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-168748 can be used. As the [F] additive, for example, a binder resin, a radiation absorber, a surfactant, a storage stabilizer, a defoaming agent, and an adhesion aid may be mentioned.

결합제 수지로서는 다양한 열가소성 수지나 열경화성 수지([A1] 중합체를 제외함)를 사용할 수 있다. 열가소성 수지는 첨가한 열가소성 수지의 유동성이나 기계적 특성 등을 하층막에 부여하는 작용을 갖는 성분이다. 또한, 열경화성 수지는 가열에 의해 경화하여 용매에 대해 불용이 되어, 얻어지는 레지스트 하층막과 그 위에 형성되는 레지스트 피막 사이의 인터믹싱을 방지하는 작용을 갖는 성분이고, 결합제 수지로서 바람직하게 사용할 수 있다. 이들 중에서도 요소 수지류, 멜라민 수지류, 방향족 탄화수소 수지류 등의 열경화성 수지가 바람직하다. 이들 결합제 수지는 1종 단독으로 이용할 수도 있고, 2종 이상을 조합하여 이용할 수도 있다.As the binder resin, various thermoplastic resins and thermosetting resins (excluding the [A1] polymer) can be used. The thermoplastic resin is a component having an action to impart fluidity and mechanical properties of the added thermoplastic resin to the underlayer film. The thermosetting resin is a component which is cured by heating to be insoluble in a solvent and has a function of preventing intermixing between the resulting resist undercoat film and a resist film formed thereon, and can be preferably used as a binder resin. Of these, thermosetting resins such as urea resins, melamine resins, and aromatic hydrocarbon resins are preferred. These binder resins may be used alone or in combination of two or more.

결합제 수지의 함유량으로서는, 레지스트 하층막 형성용 조성물에 있어서의 [A] 화합물 100 질량부에 대하여 통상 20 질량부 이하, 바람직하게는 10 질량부 이하이다.The content of the binder resin is generally 20 parts by mass or less, preferably 10 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the [A] compound in the composition for forming a resist lower layer film.

상기 방사선 흡수제의 함유량으로서는, 레지스트 하층막 형성용 조성물의 [A] 화합물 100 질량부에 대하여 통상 100 질량부 이하, 바람직하게는 50 질량부 이하이다.The content of the radiation absorbing agent is generally 100 parts by mass or less, preferably 50 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the [A] compound of the composition for forming a resist lower layer film.

상기 계면활성제는 도포성, 스트리에이션, 습윤성, 현상성 등을 개량하는 작용을 갖는 성분이다. 이들 계면활성제는 1종 단독으로 이용할 수도 있고, 2종 이상을 조합하여 이용할 수도 있다.The surfactant is a component having an action to improve coating properties, stretching, wettability, developability and the like. These surfactants may be used alone or in combination of two or more.

계면활성제의 함유량으로서는, 레지스트 하층막 형성용 수지 조성물의 [A] 중합체 100 질량부당 통상 15 질량부 이하, 바람직하게는 10 질량부 이하이다.The content of the surfactant is usually 15 parts by mass or less, preferably 10 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the polymer [A] in the resist underlayer film-forming resin composition.

<레지스트 하층막 형성용 조성물의 제조 방법>&Lt; Process for producing a composition for forming a resist lower layer film &

해당 레지스트 하층막 형성용 조성물은, 예를 들면 [A] 중합체 및 필요에 따라서 임의 성분을 [B] 용매에 용해시킴으로써 제조할 수 있다. 용해 후, 얻어진 용액을 공경 0.1 ㎛ 정도의 멤브레인 필터 등으로 여과하는 것이 바람직하다.The resist underlayer film forming composition can be produced, for example, by dissolving the [A] polymer and optional components as needed in the [B] solvent. After dissolution, the obtained solution is preferably filtered with a membrane filter having a pore size of about 0.1 占 퐉.

<레지스트 하층막><Lower resist film>

본 발명의 레지스트 하층막은 해당 레지스트 하층막 형성용 조성물로부터 형성된다. 해당 레지스트 하층막은 굴곡 내성 및 에칭 내성이 우수하고, 그 결과 피가공 기판에 대한 패턴 전사 성능도 우수하다.The resist underlayer film of the present invention is formed from the resist underlayer film forming composition. The resist underlayer film is excellent in bending resistance and etching resistance, and as a result, has excellent pattern transfer performance to the substrate to be processed.

이 레지스트 하층막은 다층 레지스트 공정에 바람직하게 사용될 수 있다. 다층 레지스트 공정은 피가공 기판 상에 레지스트 하층막을 형성하고, 레지스트 하층막 상에 레지스트 패턴을 형성한 후, 레지스트 패턴을 일단 레지스트 하층막에 전사하여 레지스트 하층막 패턴을 형성한 후, 이 레지스트 하층막 패턴을 에칭 마스크로서 이용하여 피가공 기판에 전사하는 것이다.This resist undercoat film can be preferably used for a multilayer resist process. In the multilayer resist process, a resist undercoat film is formed on a substrate to be processed, a resist pattern is formed on the resist undercoat film, the resist pattern is once transferred to a resist undercoat film to form a resist undercoat film pattern, And transfers the pattern to the substrate to be processed using the pattern as an etching mask.

레지스트 하층막의 수소 원자 함량으로서는 0 내지 50 원자%가 바람직하고, 0 내지 35 원자%가 보다 바람직하다. 또한, 레지스트 하층막에 있어서의 수소 원자 함량은 레지스트 하층막의 탄소, 수소 및 질소에 대한 원소 조성 측정에 의해서 구할 수 있다.The hydrogen atom content of the resist underlayer film is preferably 0 to 50 atomic%, more preferably 0 to 35 atomic%. The hydrogen atom content in the resist underlayer film can be obtained by measuring the element composition of the resist underlayer film with respect to carbon, hydrogen and nitrogen.

<레지스트 하층막의 형성 방법>&Lt; Method of forming lower resist film &

본 발명의 레지스트 하층막의 형성 방법은 (1) 해당 레지스트 하층막 형성용 조성물을 피가공 기판 상에 도포하여 도막을 형성하는 공정, 및 (2) 상기 도막을 가열하여 레지스트 하층막을 형성하는 공정을 갖는다.The method for forming a resist underlayer film of the present invention comprises the steps of (1) applying a composition for forming a resist lower layer film on a substrate to form a coating film, and (2) heating the coating film to form a resist underlayer film .

상기 피가공 기판으로서는, 예를 들면 실리콘 웨이퍼, 알루미늄으로 피복한 웨이퍼 등을 사용할 수 있다. 또한, 피가공 기판에 대한 레지스트 하층막 형성용 조성물의 도포 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 회전 도포, 유연 도포, 롤 도포 등의 적절한 방법으로 실시할 수 있다.As the substrate to be processed, for example, a silicon wafer, a wafer coated with aluminum, or the like can be used. The method of applying the composition for forming a resist lower layer film on the substrate to be processed is not particularly limited and may be carried out by any appropriate method such as spin coating, soft coating or roll coating.

상기 도막의 가열은 통상 대기하에서 행해진다. 가열 온도로서는, 통상 300 ℃ 내지 500 ℃이고, 바람직하게는 350 ℃ 내지 450 ℃ 정도이다. 가열 온도가 300 ℃ 미만인 경우 산화 가교가 충분히 진행되지 않고, 레지스트 하층막으로서 필요한 특성이 발현되지 않을 우려가 있다. 가열 시간은 통상 30초 내지 1200초이고, 바람직하게는 60초 내지 600초이다.The heating of the coating film is usually carried out in the atmosphere. The heating temperature is usually 300 ° C to 500 ° C, preferably 350 ° C to 450 ° C or so. If the heating temperature is lower than 300 占 폚, the oxidation crosslinking does not proceed sufficiently and the properties required for the resist underlayer film may not be exhibited. The heating time is usually 30 seconds to 1200 seconds, preferably 60 seconds to 600 seconds.

도막 경화시의 산소 농도는 5 용량% 이상인 것이 바람직하다. 도막 형성시의 산소 농도가 낮은 경우, 레지스트 하층막의 산화 가교가 충분히 진행되지 않고, 레지스트 하층막으로서 필요한 특성이 발현되지 못할 우려가 있다.The oxygen concentration at the time of coating film curing is preferably 5 vol% or more. When the oxygen concentration at the time of coating film formation is low, oxidation crosslinking of the resist lower layer film does not progress sufficiently, and there is a fear that required properties as a resist lower layer film may not be developed.

상기 도막을 300 ℃ 내지 500 ℃의 온도에서 가열하기 전에, 60 ℃ 내지 250 ℃의 온도에서 예비 가열해 놓을 수도 있다. 예비 가열에 있어서의 가열 시간은 특별히 한정되지 않지만, 10초 내지 300초인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 30초 내지 180초이다. 이 예비 가열을 행함으로써 용매를 미리 기화시켜 막을 치밀하게 해 두기 때문에, 탈수소 반응을 효율적으로 진행시킬 수 있다.The coating film may be preliminarily heated at a temperature of 60 ° C to 250 ° C before being heated at a temperature of 300 ° C to 500 ° C. The heating time in the preliminary heating is not particularly limited, but is preferably 10 seconds to 300 seconds, and more preferably 30 seconds to 180 seconds. By carrying out the preliminary heating, the solvent is vaporized in advance and the film is made dense, so that the dehydrogenation reaction can proceed efficiently.

해당 레지스트 하층막의 형성 방법에 있어서는, 통상 상기 도막의 가열에 의해 도막이 경화되어 레지스트 하층막이 형성되지만, 레지스트 하층막 형성용 조성물에 소정의 광 경화제(가교제)를 함유시킴으로써, 가열된 도막에 대한 광 조사 공정을 마련하여 광 경화시켜 레지스트 하층막을 형성할 수도 있다. 이 때에 노광되는 방사선은 레지스트 하층막 형성용 조성물에 배합되어 있는 [D] 산 발생제의 종류 등에 따라서 가시광선, 자외선, 원자외선, X선, 전자선, γ선, 분자선, 이온빔 등으로부터 적절하게 선택된다.In the method of forming the resist underlayer film, the coating film is usually cured by heating the coating film to form a resist underlayer film. However, by containing a predetermined photo-curing agent (crosslinking agent) in the resist underlayer film forming composition, A resist undercoat film may be formed by photocuring the resist film. The radiation exposed at this time is appropriately selected from visible light, ultraviolet light, far ultraviolet ray, X-ray, electron beam, γ-ray, molecular beam, ion beam, etc. depending on the kind of the acid generator [D] do.

<패턴 형성 방법>&Lt; Pattern formation method >

해당 레지스트 하층막 형성용 조성물을 이용하는 패턴 형성 방법은, (1) 해당 레지스트 하층막 형성용 조성물을 이용하여 피가공 기판의 상측에 레지스트 하층막을 형성하는 레지스트 하층막 형성 공정(이하, 「공정 (1)」이라고도 함), (2) 상기 레지스트 하층막 상에 레지스트 조성물을 도포하여 레지스트 피막을 형성하는 레지스트 피막 형성 공정(이하, 「공정 (2)」라고도 함), (3) 상기 레지스트 피막에 선택적으로 방사선을 조사하여 레지스트 피막을 노광하는 노광 공정(이하, 「공정 (3)」이라고도 함), (4) 노광된 상기 레지스트 피막을 현상하여 레지스트 패턴을 형성하는 레지스트 패턴 형성 공정(이하, 「공정 (4)」라고도 함), 및 (5) 상기 레지스트 패턴을 마스크로서 이용하고, 상기 레지스트 하층막 및 상기 피가공 기판을 순차 드라이 에칭하여 상기 피가공 기판에 소정의 패턴을 형성하는 패턴 형성 공정(이하, 「공정 (5)」라고도 함)을 갖는다.(1) a resist lower layer film forming step (hereinafter referred to as &quot; step (1) &quot;) for forming a resist lower layer film on the upper side of the substrate to be processed by using the composition for lower layer film formation; ) (2) a resist film forming step (hereinafter, also referred to as "step (2)") in which a resist composition is applied on the resist lower layer film to form a resist film; (3) (Hereinafter, also referred to as &quot; process (3) &quot;) for exposing a resist film by irradiating the resist film with radiation, (4) a step of forming a resist pattern by developing the exposed resist film (4) "), and (5) the resist pattern is used as a mask, and the resist lower layer film and the substrate to be processed are sequentially dry- It has the pattern forming process (hereinafter also referred to as "step (5)") for forming a predetermined pattern on a substrate to be processed.

공정 (1)에서는, 피가공 기판의 상측에 레지스트 하층막 형성용 조성물을 이용하여 레지스트 하층막을 형성한다. 또한, 이 레지스트 하층막의 형성 방법에 대해서는 상술한 설명을 그대로 적용할 수 있다. 이 공정 (1)에서 형성되는 레지스트 하층막의 막 두께는 통상 0.05 ㎛ 내지 5 ㎛이다.In step (1), a resist underlayer film is formed on the upper side of the substrate to be processed by using a composition for forming a resist lower layer film. The method for forming the resist lower layer film can be applied to the above description as it is. The film thickness of the resist lower layer film formed in this step (1) is usually 0.05 탆 to 5 탆.

또한, 이 패턴 형성 방법에 있어서는 공정 (1)의 이후에, 필요에 따라서 레지스트 하층막 상에 중간층(중간 피막)을 형성하는 공정 (1')을 추가로 가질 수도 있다. 이 중간층은 레지스트 패턴 형성에 있어서 레지스트 하층막 및/또는 레지스트 피막이 갖는 기능을 더욱 보충하거나, 이들이 갖고 있지 않은 기능을 이들에 제공하기 위해서 이러한 기능이 부여된 층이다. 예를 들면, 반사 방지막을 중간층으로서 형성한 경우, 레지스트 하층막의 반사 방지 기능을 더욱 보충할 수 있다.Further, in this pattern forming method, after the step (1), it may further have a step (1 ') of forming an intermediate layer (intermediate coating film) on the resist lower layer film if necessary. This intermediate layer is a layer imparted with such a function to further supplement the functions of the resist underlayer film and / or the resist coat in forming a resist pattern, or to provide them with a function not possessed by them. For example, when the antireflection film is formed as an intermediate layer, the antireflection function of the resist underlayer film can be further supplemented.

이 중간층은 유기 화합물이나 무기 산화물에 의해 형성할 수 있다. 상기 유기 화합물로서는 시판품으로서, 예를 들면 「DUV-42」, 「DUV-44」, 「ARC-28」, 「ARC-29」(이상, Brewer Science 제조); 「AR-3」, 「AR-19」(이상, 롬 앤드 하스 제조) 등을 들 수 있다. 상기 무기 산화물로서는 시판품으로서, 예를 들면 「NFC SOG01」, 「NFC SOG04」, 「NFC SOG080」(이상, JSR 제조) 등을 들 수 있다. 또한, CVD법에 의해 형성되는 폴리실록산, 산화티탄, 산화알루미나, 산화텅스텐 등을 사용할 수 있다.The intermediate layer may be formed of an organic compound or an inorganic oxide. DUV-42, DUV-44, ARC-28, and ARC-29 (manufactured by Brewer Science, Inc.); AR-3 &quot;, &quot; AR-19 &quot; (manufactured by Rohm and Haas), and the like. Examples of the inorganic oxide include commercially available products such as "NFC SOG01", "NFC SOG04", and "NFC SOG080" (manufactured by JSR Corporation). In addition, polysiloxane, titanium oxide, alumina oxide, tungsten oxide, or the like formed by the CVD method can be used.

중간층을 형성하기 위한 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 도포법이나 CVD법 등을 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 도포법이 바람직하다. 도포법을 이용한 경우, 레지스트 하층막을 형성한 후 중간층을 연속하여 형성할 수 있다.The method for forming the intermediate layer is not particularly limited, and for example, a coating method, a CVD method, or the like can be used. Of these, a coating method is preferable. When the coating method is used, the intermediate layer can be formed continuously after the resist lower layer film is formed.

또한, 중간층의 막 두께로서는 특별히 한정되지 않으며, 중간층에 요구되는 기능에 따라서 적절하게 선택되지만, 10 nm 내지 3,000 nm가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 20 nm 내지 300 nm이다.The thickness of the intermediate layer is not particularly limited and is appropriately selected according to the function required for the intermediate layer, but is preferably from 10 nm to 3,000 nm, more preferably from 20 nm to 300 nm.

공정 (2)에서는, 레지스트 하층막 상에 레지스트 조성물을 도포하여 레지스트 피막을 형성한다. 구체적으로는, 얻어지는 레지스트 피막이 소정의 막 두께가 되도록 레지스트 조성물을 도포한 후, 프리베이킹함으로써 도막 중의 용매를 휘발시킴으로써 레지스트 피막이 형성된다.In the step (2), a resist composition is applied on the resist underlayer film to form a resist film. Specifically, a resist composition is applied so that the obtained resist coating film has a predetermined film thickness, and then the resist film is baked by volatilizing the solvent in the coating film by prebaking.

상기 레지스트 조성물로서는, 예를 들면 광산 발생제를 함유하는 포지티브형 또는 네가티브형의 화학 증폭형 레지스트 조성물, 알칼리 가용성 수지와 퀴논디아지드계 감광제를 포함하는 포지티브형 레지스트 조성물, 알칼리 가용성 수지와 가교제를 포함하는 네가티브형 레지스트 조성물 등을 들 수 있다.Examples of the resist composition include a positive-type or negative-type chemically amplified resist composition containing a photoacid generator, a positive resist composition containing an alkali-soluble resin and a quinonediazide-based photosensitizer, an alkali-soluble resin and a crosslinking agent , And the like.

상기 레지스트 조성물의 전체 고형분 농도는 통상 1 내지 50 질량% 정도이다. 또한, 상기 레지스트 조성물은 일반적으로, 예를 들면 공경 0.2 ㎛ 정도의 필터로 여과하여 레지스트 피막의 형성에 제공된다. 또한, 이 공정에서는 시판되고 있는 레지스트 조성물을 그대로 사용할 수도 있다.The total solid concentration of the resist composition is usually about 1 to 50% by mass. Further, the resist composition is generally provided for forming a resist coating film by, for example, filtration through a filter having a pore size of about 0.2 mu m. In this step, commercially available resist compositions may be used as they are.

레지스트 조성물의 도포 방법으로서는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 스핀 코팅법 등을 들 수 있다. 또한 프리베이킹의 온도로서는, 사용되는 레지스트 조성물의 종류 등에 따라서 적절하게 조정되지만, 통상 30 ℃ 내지 200 ℃ 정도, 바람직하게는 50 ℃ 내지 150 ℃이다.The method of applying the resist composition is not particularly limited, and for example, a spin coating method and the like can be given. The temperature for prebaking is appropriately adjusted according to the type of the resist composition to be used, and is usually about 30 to 200 캜, preferably 50 to 150 캜.

공정 (3)에서는, 상기 레지스트 피막에 선택적으로 방사선을 조사하여 레지스트 피막을 노광한다. 노광에 이용되는 방사선으로서는, 레지스트 조성물에 사용되는 광산 발생제의 종류에 따라서 가시광선, 자외선, 원자외선, X선, 전자선, γ선, 분자선, 이온빔 등으로부터 적절히 선택된다. 이들 중에서, 원자외선이 바람직하고, KrF 엑시머 레이저광(248 nm), ArF 엑시머 레이저광(193 nm), F2 엑시머 레이저광(파장 157 nm), Kr2 엑시머 레이저광(파장 147 nm), ArKr 엑시머 레이저광(파장 134 nm), 극자외선(파장 13 nm 등) 등이 보다 바람직하다. 또한, 상기 레지스트 패턴 형성 방법은 나노 임프린트법 등의 현상 공정을 거치지 않는 것일 수도 있다.In the step (3), the resist film is selectively irradiated with radiation to expose the resist film. The radiation used for the exposure is appropriately selected from visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, X-ray, electron beam,? -Ray, molecular beam, ion beam and the like depending on the kind of the photoacid generator used in the resist composition. Of these, far ultraviolet light is preferable and KrF excimer laser light (248 nm), ArF excimer laser light (193 nm), F 2 excimer laser light (157 nm wavelength), Kr 2 excimer laser light Excimer laser light (wavelength: 134 nm), and ultraviolet light (wavelength: 13 nm). In addition, the resist pattern forming method may not be a developing step such as a nanoimprint method.

상기 노광 후, 해상도, 패턴 프로파일, 현상성 등을 향상시키기 위해서 포스트 베이킹을 행할 수 있다. 이 포스트 베이킹의 온도는 사용되는 레지스트 조성물의 종류 등에 따라서 적절하게 조정되지만, 통상 50 ℃ 내지 200 ℃ 정도, 바람직하게는 70 ℃ 내지 150 ℃이다.Post-baking can be performed after the exposure in order to improve resolution, pattern profile, developability and the like. The post baking temperature is appropriately adjusted according to the type of the resist composition to be used, and is usually about 50 캜 to 200 캜, preferably 70 캜 to 150 캜.

공정 (4)에서는 노광된 상기 레지스트 피막을 현상하여 레지스트 패턴을 형성한다. 이 공정에서 이용되는 현상액은 사용되는 레지스트 조성물의 종류에 따라서 적절하게 선택된다. 현상액으로서는, 예를 들면 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨, 규산나트륨, 메타규산나트륨, 암모니아, 에틸아민, n-프로필아민, 디에틸아민, 디-n-프로필아민, 트리에틸아민, 메틸디에틸아민, 디메틸에탄올아민, 트리에탄올아민, 테트라메틸암모늄히드록시드, 테트라에틸암모늄히드록시드, 피롤, 피페리딘, 콜린, 1,8-디아자비시클로[5.4.0]-7-운데센, 1,5-디아자비시클로[4.3.0]-5-노넨 등의 알칼리성 수용액을 들 수 있다. 이들 알칼리성 수용액에는, 예를 들면 메탄올, 에탄올 등의 알코올류 등의 수용성 유기 용매, 계면활성제 등을 적량 첨가할 수도 있다.In step (4), the exposed resist film is developed to form a resist pattern. The developer used in this step is appropriately selected depending on the kind of the resist composition to be used. Examples of the developer include aqueous solutions such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, ammonia, ethylamine, n-propylamine, diethylamine, di-n-propylamine, Diethanolamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, pyrrole, piperidine, choline, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7- undecene, And alkaline aqueous solutions such as 5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene and the like. To these alkaline aqueous solutions, water-soluble organic solvents such as alcohols such as methanol and ethanol, surfactants and the like may be added in an appropriate amount.

상기 현상액에서의 현상 후 세정하고, 건조함으로써 소정의 레지스트 패턴이 형성된다.After development in the developer, the resist is washed and dried to form a predetermined resist pattern.

공정 (5)에서는 상기 레지스트 패턴을 마스크로서 이용하고, 상기 레지스트 하층막 및 상기 피가공 기판을 순차 드라이 에칭하여, 상기 피가공 기판에 소정의 패턴을 형성한다. 이 드라이 에칭에는, 예를 들면 산소 플라즈마 등의 가스 플라즈마 등이 이용된다. 레지스트 하층막의 드라이 에칭 후, 상기 피가공 기판을 드라이 에칭함으로써 소정의 패턴을 갖는 피가공 기판이 얻어진다.In step (5), the resist underlayer film and the substrate to be processed are sequentially dry-etched using the resist pattern as a mask to form a predetermined pattern on the substrate to be processed. For this dry etching, for example, gas plasma such as oxygen plasma is used. After dry etching of the resist lower layer film, the substrate to be processed is dry-etched to obtain a processed substrate having a predetermined pattern.

또한, 해당 레지스트 하층막 형성용 조성물을 이용하는 패턴 형성 방법으로서는 상술한 패턴 형성 방법 이외에도, 예를 들면 나노 임프린트법 등을 이용한 패턴 형성 방법 등을 들 수 있다.As a pattern forming method using the composition for forming a resist lower layer film, a pattern forming method using, for example, a nanoimprint method or the like can be mentioned in addition to the pattern forming method described above.

[실시예][Example]

이하, 본 발명을 실시예에 기초하여 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다. 본 실시예에 있어서의 물성치의 측정은 하기 방법에 따라서 행하였다.Hereinafter, the present invention will be described concretely based on examples, but the present invention is not limited to these examples. The measurement of the physical properties in this example was carried out according to the following method.

[중량 평균 분자량(Mw)][Weight average molecular weight (Mw)]

중합체의 Mw는 GPC 칼럼(G2000HXL: 2개, G3000HXL: 1개(도소 제조))을 이용하여, 유량 1.0 mL/분, 용출 용매 테트라히드로푸란, 칼럼 온도 40 ℃, 검출기: 시차 굴절계의 분석 조건으로, 단분산 폴리스티렌을 표준으로 하는 겔 투과 크로마토그래프에 의해 측정하였다.The Mw of the polymer was measured using a GPC column (G2000HXL: 2, G3000HXL: 1 (manufactured by Tosoh Corporation)) at a flow rate of 1.0 mL / min, an eluting solvent of tetrahydrofuran, a column temperature of 40 DEG C, , And a gel permeation chromatograph using monodispersed polystyrene as a standard.

<[A] 화합물의 합성>&Lt; Synthesis of [A] compound >

[합성예 1][Synthesis Example 1]

컨덴서, 온도계 및 교반 장치를 구비한 반응 장치에 2,7-디히드록시나프탈렌 100 질량부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 200 질량부 및 파라포름알데히드 50 질량부를 투입하고, 옥살산 2 질량부를 첨가하고, 탈수하면서 120 ℃로 승온시킨 후, 5시간 반응시킴으로써 중합체 (a1-1)을 얻었다. 그 후, 염화파라톨루엔술포닐 300 질량부 및 피리딘 50 질량부를 가함으로써, 축합 반응물인 하기 화학식 (A1-1)로 표시되는 구조를 갖는 중합체 (A1-1)을 얻었다. 이 중합체 (A1-1)의 Mw는 3,000이었다.100 parts by mass of 2,7-dihydroxynaphthalene, 200 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate and 50 parts by mass of paraformaldehyde were fed into a reaction apparatus equipped with a condenser, a thermometer and a stirrer, 2 parts by mass of oxalic acid was added, After raising the temperature to 120 캜 while dehydrating, the reaction was carried out for 5 hours to obtain a polymer (a1-1). Thereafter, 300 parts by mass of paratoluene sulfonyl chloride and 50 parts by mass of pyridine were added to obtain a polymer (A1-1) having a structure represented by the following formula (A1-1) as a condensation reaction product. The Mw of this polymer (A1-1) was 3,000.

Figure 112011075725923-pat00010
Figure 112011075725923-pat00010

[합성예 2][Synthesis Example 2]

컨덴서, 온도계 및 교반 장치를 구비한 반응 장치에 2-히드록시나프탈렌 100 질량부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 200 질량부 및 파라포름알데히드 50 질량부를 투입하고, 옥살산 2 질량부를 첨가하고, 탈수하면서 120 ℃로 승온시킨 후, 5시간 반응시켰다. 그 후, 염화파라톨루엔술포닐 300 질량부 및 피리딘을 50 질량부를 가함으로써, 축합 반응물인 하기 화학식 (A1-2)로 표시되는 구조를 갖는 중합체 (A1-2)를 얻었다. 이 중합체 (A1-2)의 Mw는 3,000이었다.100 parts by mass of 2-hydroxynaphthalene, 200 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate and 50 parts by mass of paraformaldehyde were charged into a reaction apparatus equipped with a condenser, a thermometer and a stirrer, 2 parts by mass of oxalic acid was added, Lt; 0 &gt; C, and reacted for 5 hours. Thereafter, 300 parts by mass of para-toluene sulfonyl chloride and 50 parts by mass of pyridine were added to obtain a polymer (A1-2) having a structure represented by the following formula (A1-2) as a condensation reaction product. The Mw of this polymer (A1-2) was 3,000.

Figure 112011075725923-pat00011
Figure 112011075725923-pat00011

[합성예 3][Synthesis Example 3]

컨덴서, 온도계 및 교반 장치를 구비한 반응 장치에 페놀 100 질량부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 200 질량부 및 파라포름알데히드 50 질량부를 투입하고, 옥살산 2 질량부를 첨가하고, 탈수하면서 120 ℃로 승온시킨 후, 5시간 반응시킴으로써 중합체 (a1-2)를 얻었다. 그 후, 염화파라톨루엔술포닐 300 질량부 및 피리딘을 50 질량부를 가함으로써, 축합 반응물인 하기 화학식 (A1-3)으로 표시되는 구조를 갖는 중합체 (A1-3)을 얻었다. 이 중합체 (A1-3)의 Mw는 5,000이었다.100 parts by mass of phenol, 200 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate and 50 parts by mass of paraformaldehyde were fed into a reactor equipped with a condenser, a thermometer and a stirring device, 2 parts by mass of oxalic acid was added, Thereafter, reaction was carried out for 5 hours to obtain a polymer (a1-2). Thereafter, 300 parts by mass of paratoluene sulfonyl chloride and 50 parts by mass of pyridine were added to obtain a polymer (A1-3) having a structure represented by the following formula (A1-3) which is a condensation reaction product. The Mw of this polymer (A1-3) was 5,000.

Figure 112011075725923-pat00012
Figure 112011075725923-pat00012

[합성예 4][Synthesis Example 4]

컨덴서, 온도계 및 교반 장치를 구비한 반응 장치에 페놀 100 질량부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 200 질량부 및 파라포름알데히드 50 질량부를 투입하고, 옥살산 2 질량부를 첨가하고, 탈수하면서 120 ℃로 승온시킨 후, 5시간 반응시켰다. 그 후, 2-티오펜술포닐클로라이드 300 질량부 및 피리딘 50 질량부를 가함으로써, 축합 반응물인 하기 화학식 (A1-4)로 표시되는 구조를 갖는 중합체 (A1-4)를 얻었다. 이 중합체 (A1-4)의 Mw는 5,000이었다.100 parts by mass of phenol, 200 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate and 50 parts by mass of paraformaldehyde were fed into a reactor equipped with a condenser, a thermometer and a stirring device, 2 parts by mass of oxalic acid was added, Then, the reaction was carried out for 5 hours. Thereafter, 300 parts by mass of 2-thiophenesulfonyl chloride and 50 parts by mass of pyridine were added to obtain a polymer (A1-4) having a structure represented by the following formula (A1-4) as a condensation reaction product. The Mw of this polymer (A1-4) was 5,000.

Figure 112011075725923-pat00013
Figure 112011075725923-pat00013

[합성예 5][Synthesis Example 5]

컨덴서, 온도계 및 교반 장치를 구비한 반응 장치에 p-히드록시스티렌 100 질량부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 200 질량부 및 파라포름알데히드 50 질량부를 투입하고, 옥살산 2 질량부를 첨가하고, 탈수하면서 120 ℃로 승온시킨 후, 5시간 반응시켰다. 그 후, 2-티오펜술포닐클로라이드 300 질량부 및 피리딘 50 질량부를 가함으로써, 축합 반응물인 하기 화학식 (A1-5)로 표시되는 구조를 갖는 중합체 (A1-5)를 얻었다. 이 중합체 (A1-5)의 Mw는 5,000이었다.100 parts by mass of p-hydroxystyrene, 200 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether and 50 parts by mass of paraformaldehyde were fed into a reaction apparatus equipped with a condenser, a thermometer and a stirrer, 2 parts by mass of oxalic acid was added, And allowed to react for 5 hours. Thereafter, 300 parts by mass of 2-thiophenesulfonyl chloride and 50 parts by mass of pyridine were added to obtain a polymer (A1-5) having a structure represented by the following formula (A1-5) which is a condensation reaction product. The Mw of this polymer (A1-5) was 5,000.

Figure 112011075725923-pat00014
Figure 112011075725923-pat00014

[합성예 6][Synthesis Example 6]

컨덴서, 온도계 및 교반 장치를 구비한 반응 장치에 4,4'-[1-[4-[2-(4-히드록시페닐)프로판-2-일]페닐]에틸리덴]디페놀페놀 100 질량부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 200 질량부 및 파라포름알데히드 50 질량부를 투입하고, 옥살산 2 질량부를 첨가하고, 탈수하면서 120 ℃로 승온시킨 후, 5시간 반응시켰다. 그 후, 2-티오펜술포닐클로라이드 300 질량부 및 피리딘 50 질량부를 가함으로써, 하기 화학식 (A2-1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물 (A2-1)을 얻었다.A reactor equipped with a condenser, a thermometer and a stirrer was charged with 100 parts by mass of 4,4 '- [1- [4- [2- (4-hydroxyphenyl) propan-2- yl] phenyl] ethylidene] , 200 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate and 50 parts by mass of paraformaldehyde were charged, and 2 parts by mass of oxalic acid was added. The mixture was heated to 120 DEG C while dehydrating, and reacted for 5 hours. Thereafter, 300 parts by mass of 2-thiophenesulfonyl chloride and 50 parts by mass of pyridine were added to obtain a compound (A2-1) having a structure represented by the following formula (A2-1).

Figure 112011075725923-pat00015
Figure 112011075725923-pat00015

[합성예 7][Synthesis Example 7]

컨덴서, 온도계 및 교반 장치를 구비한 반응 장치에, 합성예 1에서 중간체로서 얻어진 중합체 (a1-1) 125 질량부, 티오펜메탄올 25 질량부, p-톨루엔술폰산 20 질량부 및 메틸이소부틸케톤 150 질량부를 투입하고, 100 ℃로 승온시킨 후, 4시간 반응시킴으로써 하기 화학식 (a1-3)으로 표시되는 구조를 갖는 중합체 (a1-3)을 얻었다. 이 중합체 (a1-3)의 Mw는 3,000이었다.125 parts by mass of the polymer (a1-1) obtained as an intermediate in Synthesis Example 1, 25 parts by mass of thiophene methanol, 20 parts by mass of p-toluenesulfonic acid and 150 parts by mass of methyl isobutyl ketone 150 And the mixture was heated to 100 캜 and reacted for 4 hours to obtain a polymer (a1-3) having a structure represented by the following formula (a1-3). The Mw of this polymer (a1-3) was 3,000.

Figure 112011075725923-pat00016
Figure 112011075725923-pat00016

<레지스트 하층막 형성용 조성물의 제조>&Lt; Preparation of a composition for forming a resist lower layer film &

[실시예 1][Example 1]

[A] 화합물로서의 중합체 (A1-1) 100 질량부 및 계면활성제 0.005 질량부를 [B] 용매로서의 시클로헥사논 450 질량부에 용해하였다. 그 후, 이 용액을 공경 0.1 ㎛의 멤브레인 필터로 여과함으로써, 실시예 1의 레지스트 하층막 형성용 조성물을 제조하였다.100 parts by mass of the polymer (A1-1) as the [A] compound and 0.005 parts by mass of the surfactant were dissolved in 450 parts by mass of cyclohexanone as the [B] solvent. Thereafter, this solution was filtered with a membrane filter having a pore size of 0.1 탆 to prepare a composition for forming a resist lower layer film of Example 1.

[실시예 2 내지 7 및 비교예 1 내지 3][Examples 2 to 7 and Comparative Examples 1 to 3]

실시예 1에 있어서, [A] 화합물의 종류 및 배합량을 하기 표 1에 기재된 대로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 각 실시예 및 비교예의 레지스트 하층막 형성용 조성물을 제조하였다. 또한, 실시예 6 및 비교예 1에서 이용한 중합체 (a1-1)은 합성예 1에서 중간체로서 나타낸 것이고, 실시예 7 및 비교예 2에서 이용한 중합체 (a1-2)는 합성예 3에서 중간체로서 나타낸 것이다.A composition for forming a resist lower layer film in each of Examples and Comparative Examples was prepared in the same manner as in Example 1 except that the kind and the amount of the compound [A] in Example 1 were changed as shown in Table 1 below. The polymer (a1-1) used in Example 6 and Comparative Example 1 was shown as an intermediate in Synthesis Example 1, and the polymer (a1-2) used in Example 7 and Comparative Example 2 was the same as that shown in Synthesis Example 3 will be.

<평가><Evaluation>

상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 각 레지스트 하층막 형성용 조성물을 이용하여, 하기 방법으로 레지스트 하층막을 형성하고, 원소 조성, 패턴 전사 성능, 에칭 내성 및 황 함유 아웃 가스 억제성을 하기의 방법으로 측정하여 평가하였다. 얻어진 평가 결과를 표 1에 나타내었다.Using the compositions for forming the resist lower layer films obtained in the above Examples and Comparative Examples, a resist lower layer film was formed by the following method, and element composition, pattern transfer performance, etching resistance and sulfur-containing outgassing resistance were measured by the following methods Respectively. The evaluation results are shown in Table 1.

[레지스트 하층막의 형성][Formation of resist lower layer film]

직경 8인치의 실리콘 웨이퍼 상에, 상기 얻어진 레지스트 하층막 형성용 조성물을 스핀 코팅법에 의해 도포하였다. 그 후, 산소 농도 20 용량%의 핫 플레이트 내에서, 180 ℃에서 60초간 가열하였다. 계속해서, 350 ℃에서 120초간 가열하여, 막 두께 0.3 ㎛의 레지스트 하층막을 형성하였다.On the silicon wafer having a diameter of 8 inches, the obtained composition for forming a resist lower layer film was applied by spin coating. Then, it was heated at 180 캜 for 60 seconds in a hot plate with an oxygen concentration of 20% by volume. Subsequently, the resist underlayer was heated at 350 DEG C for 120 seconds to form a resist undercoat film having a thickness of 0.3 mu m.

[굴곡 내성][Bending resistance]

상기 형성한 레지스트 하층막 상에, 3층 레지스트 공정용 규소 함유 중간층 형성 조성물(NFC SOG080, JSR 제조)을 스핀 코팅하여, 300 ℃의 핫 플레이트 상에서 60초간 가열하고, 막 두께 0.05 ㎛의 중간층 피막을 형성하였다. 그 후, 이 중간층 피막 상에 ArF용 레지스트 조성물(ARF AR2772JN, JSR 제조)을 스핀 코팅하고, 130 ℃의 핫 플레이트 상에서 90초간 프리베이킹하여, 막 두께 0.2 ㎛의 레지스트 피막을 형성하였다.A silicon-containing intermediate layer-forming composition (NFC SOG080, manufactured by JSR Corporation) for three-layer resist processing was spin-coated on the formed resist underlayer film and heated on a hot plate at 300 캜 for 60 seconds to form an intermediate layer coating film having a thickness of 0.05 탆 . Subsequently, a resist composition for ArF (ARF AR2772JN, manufactured by JSR) was spin coated on the intermediate layer coating and prebaked on a hot plate at 130 캜 for 90 seconds to form a resist coating film having a thickness of 0.2 탆.

그 후, ArF 엑시머 레이저 노광 장치(NSR-S610C, NIKON 제조, 렌즈 개구수: 1.30, 노광 파장: 193 nm)를 이용하여, 소정의 마스크 패턴이 형성된 포토마스크를 통해 레지스트 피막을 노광하였다. 그 후, 130 ℃의 핫 플레이트 상에서 90초간 포스트 베이킹하였다. 다음으로, 2.38% 농도의 테트라메틸암모늄히드록시드 수용액을 이용하여, 25 ℃에서 1분간 현상하였다. 그 후, 수세하고 건조하여 포지티브형 레지스트 패턴(선폭 40 nm의 라인 앤드 스페이스 패턴(1L/1S))을 얻었다. 이 레지스트 패턴을 마스크로서 이용하고, 에칭 장치(Telius SCCM, 도쿄 일렉트론 제조, 조건: 에칭 가스 CF4/Ar(CF4: 200 mL/분, RF 파워: 300 W))을 이용하여 드라이 에칭을 행하고, 중간층 피막에 레지스트 패턴을 전사하였다.Thereafter, the resist film was exposed through a photomask having a predetermined mask pattern formed thereon using an ArF excimer laser exposure apparatus (NSR-S610C, manufactured by NIKON, lens numerical aperture: 1.30, exposure wavelength: 193 nm). Thereafter, post baking was performed for 90 seconds on a hot plate at 130 캜. Next, using a tetramethylammonium hydroxide aqueous solution having a concentration of 2.38%, it was developed at 25 占 폚 for 1 minute. Thereafter, the resist pattern was washed with water and dried to obtain a positive resist pattern (line and space pattern (1L / 1S) having a line width of 40 nm). Using this resist pattern as a mask, dry etching was performed using an etching apparatus (Telius SCCM, Tokyo Electron, conditions: etching gas CF 4 / Ar (CF 4 : 200 mL / min, RF power: 300 W) , And the resist pattern was transferred to the intermediate layer coating.

다음으로, 상기 레지스트 패턴이 전사된 중간 피막을 마스크로서 이용하고, 상기 에칭 장치를 이용하여 에칭 가스 O2/N2(O2: 50 mL/분, N2: 50 mL/분, RF 파워: 700 W)의 조건으로 에칭 처리를 행하여, 레지스트 하층막에 패턴을 전사하였다. 계속해서, 이 패턴을 전사한 레지스트 하층막을 마스크로서 이용하고, 상기 에칭 장치를 이용하여 에칭 가스 CF4/Ar(CF4: 200 mL/분, Ar: 400 mL/분, RF 파워: 1000 W)의 조건으로 에칭 처리를 행하여, SiO2 기판(직경 8인치의 실리콘 웨이퍼)에 패턴을 전사하였다.Next, an etching gas O 2 / N 2 (O 2 : 50 mL / min, N 2 : 50 mL / min, RF power: 700 W), and the pattern was transferred to the resist lower layer film. Subsequently, an etching gas CF 4 / Ar (CF 4 : 200 mL / min, Ar: 400 mL / min, RF power: 1000 W) was etched using the above etching apparatus, , And the pattern was transferred to a SiO 2 substrate (silicon wafer having a diameter of 8 inches).

SiO2 기판에 대한 에칭 조작의 전후 각각에 있어서, 레지스트 하층막의 패턴 형상을 상측 방향으로부터 주사형 전자 현미경(SEM)(CG-4000, 히다치 하이테크놀로지사 제조)에 의해 관찰하였다. 각각의 패턴에 있어서의 선폭을 임의의 포인트 10점에서 측정하고, 그 선폭의 변동을 3시그마로 표현한 값을 LWR(Line Width Roughness)로 하였다. 레지스트 하층막의 굴곡 내성에 대해서, 이하의 기준으로 평가하였다.The pattern shape of the resist underlayer film was observed with a scanning electron microscope (SEM) (CG-4000, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) from the upper side before and after the etching operation on the SiO 2 substrate. The line width in each pattern was measured at 10 points at arbitrary points, and the value obtained by expressing the variation of the line width with 3 sigma was defined as LWR (Line Width Roughness). The bending resistance of the resist underlayer film was evaluated by the following criteria.

A: SiO2 기판에 대한 에칭 전과 비교하여, 에칭 후에 레지스트 하층막 패턴의 LWR이 동등 또는 양호화됨A: The LWR of the resist underlayer film pattern after etching is equal to or better than that before etching for the SiO 2 substrate

B: SiO2 기판에 대한 에칭 전과 비교하여, 에칭 후에 레지스트 하층막 패턴의 LWR이 악화됨B: LWR of the resist underlayer film pattern deteriorated after etching, as compared with before etching for SiO 2 substrate

[에칭 내성][Etching Resistance]

상기 형성한 레지스트 하층막을, 에칭 장치(EXAM, 신꼬 세이끼 제조)를 사용하여 CF4/Ar(CF4: 40 mL/분, Ar: 20 mL/분; RF 파워: 200 W)의 조건으로 에칭 처리를 행하였다. 이 때 에칭 처리 전후의 막 두께 측정치로부터, 에칭 속도(단위: nm/분)를 산출하여, 에칭 내성을 평가하였다.The formed resist lower layer film was etched under the conditions of CF 4 / Ar (CF 4 : 40 mL / min, Ar: 20 mL / min; RF power: 200 W) using an etching apparatus (EXAM, Treatment. At this time, the etching rate (unit: nm / minute) was calculated from the film thickness measurement values before and after the etching treatment, and the etching resistance was evaluated.

[황 함유 아웃 가스 억제성][Sulfur Containing Outgass Repellency]

직경 8인치의 실리콘 웨이퍼 상에, 레지스트 하층막 형성용 조성물을 스핀 코팅법에 의해 도포하였다. 이 레지스트 하층막 형성용 조성물이 도포된 웨이퍼를, 헤드 스페이스 가스 크로마토그래피(HS-GC)를 이용하여, 250 ℃까지 가열하면서, 레지스트 하층막 형성시에 발생하는 아웃 가스 중의 악취 성분인 술피드류 또는 티올류로서 함유되어 있는 황 함유량(질량%)을 측정하였다.On the silicon wafer having a diameter of 8 inches, a composition for forming a resist lower layer film was applied by spin coating. The wafer coated with the composition for forming a resist lower layer film was heated to 250 DEG C by using headspace gas chromatography (HS-GC), and the sulfide Or the sulfur content (% by mass) contained as thiols was measured.

상기 얻어진 아웃 가스 중의 황 함유량에 기초하여, 황 함유 아웃 가스 억제성을 이하의 기준으로 평가하였다.Based on the sulfur content in the obtained outgas, the sulfur-containing outgas suppressibility was evaluated according to the following criteria.

A: 비교예 3에 비하여 아웃 가스 중의 황 함유량이 적음A: The sulfur content in the outgass was lower than that in Comparative Example 3

B: 비교예 3에 비하여 아웃 가스 중의 황 함유량이 동등 또는 많음B: The sulfur content in the outgas was equal to or higher than that in Comparative Example 3

상기 평가에서 얻어진 결과를 하기 표 1에 나타내었다.The results obtained in the above evaluation are shown in Table 1 below.

Figure 112011075725923-pat00017
Figure 112011075725923-pat00017

상기 실시예 및 비교예의 결과로부터, 본 발명의 하층막 형성용 조성물이 RIE에 있어서 굴곡 내성 및 패턴 전사 성능이 우수하고, 에칭 내성도 우수한 레지스트 하층막을 형성할 수 있다는 것이 나타났다. 또한, 비교예 3의 티오펜계 하층막 재료와 비교하여, 하층막 형성시의 아웃 가스의 악취할 수 있는 것도 나타났다.From the results of the above Examples and Comparative Examples, it was found that the lower layer film forming composition of the present invention can form a resist lower layer film having excellent bend tolerance and pattern transfer performance in RIE and excellent etching resistance. In addition, as compared with the thiophene lower layer film material of Comparative Example 3, outgas at the time of forming the lower layer film could be stinked.

본 발명의 레지스트 하층막 형성용 조성물은 리소그래피 공정에 있어서의 미세 가공, 특히 고집적 회로 소자의 제조에 바람직한 다층 레지스트 공정에 이용되는 레지스트 하층막을 형성하기 위한 재료로서 바람직하다.The composition for forming a resist lower layer film of the present invention is preferably used as a material for forming a resist lower layer film used in a multilayer resist process preferable for microfabrication in the lithography process, particularly in the manufacture of highly integrated circuit devices.

Claims (14)

(1) [A] 하기 화학식 1로 표시되는 기와, 방향환 및 헤테로 방향환으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 환을 갖고, 하기 화학식 1로 표시되는 기의 *로 표시되는 결합손이 이들 환에 산소 원자를 통해 결합되어 있는 화합물을 함유하는 레지스트 하층막 형성용 조성물을 이용하여, 피가공 기판의 상측에 레지스트 하층막을 형성하는 레지스트 하층막 형성 공정,
(2) 상기 레지스트 하층막 상에 레지스트 조성물을 도포하여 레지스트 피막
을 형성하는 레지스트 피막 형성 공정,
(3) 상기 레지스트 피막에 선택적으로 방사선을 조사하여 레지스트 피막을 노광하는 노광 공정,
(4) 노광된 상기 레지스트 피막을 현상하여 레지스트 패턴을 형성하는 레지스트 패턴 형성 공정, 및
(5) 상기 레지스트 패턴을 마스크로서 이용하고, 상기 레지스트 하층막 및 상기 피가공 기판을 순차 드라이 에칭하여, 상기 피가공 기판에 소정의 패턴을 형성하는 패턴 형성 공정
을 갖는 패턴 형성 방법.
<화학식 1>
Figure 112017074743119-pat00018

(화학식 1 중, R은 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 3 내지 10의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 15의 아릴기, 탄소수 7 내지 15의 아르알킬기, 탄소수 3 내지 15의 복소환식기, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자, 수산기, 아미노기, 카르복실기, 알콕시기, 알킬카르보닐기, 알콕시카르보닐기, 아릴카르복시기, 아릴옥시카르보닐기, 아미드기, 알킬아미드기 또는 아릴아미드기를 치환기로서 가질 수도 있는 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 및 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 3 내지 10의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 15의 아릴기, 탄소수 7 내지 15의 아르알킬기, 탄소수 3 내지 15의 복소환식기, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자, 수산기, 아미노기, 카르복실기, 알콕시기, 알킬카르보닐기, 알콕시카르보닐기, 아릴카르복시기, 아릴옥시카르보닐기, 아미드기, 알킬아미드기 또는 아릴아미드기를 치환기로서 가질 수도 있는 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 기이고, *는 결합손을 나타냄)
(A) a compound represented by the following general formula (1), at least one ring selected from the group consisting of aromatic rings and heteroaromatic rings, A resist underlayer film forming step of forming a resist underlayer film on the upper side of the substrate to be processed by using a composition for forming a resist lower layer film containing a compound bonded to the ring via an oxygen atom,
(2) Applying a resist composition onto the resist lower layer film to form a resist film
A resist film forming step of forming a resist film,
(3) an exposure step for selectively exposing the resist film to radiation to expose the resist film,
(4) a resist pattern forming step of developing the exposed resist film to form a resist pattern, and
(5) a pattern forming step of using the resist pattern as a mask, successively dry-etching the resist underlayer film and the substrate to form a predetermined pattern on the substrate to be processed
&Lt; / RTI >
&Lt; Formula 1 &gt;
Figure 112017074743119-pat00018

(Wherein R represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 15 carbon atoms, a heterocyclic group having 3 to 15 carbon atoms, An alkoxy group, an alkoxy group, an alkoxy group, an alkoxy group, an alkoxy group, an aryloxy group, an aryloxy carbonyl group, an amide group, an alkyl amide group or an aryl amide group of 6 to 30 A cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 15 carbon atoms, a heterocyclic group having 3 to 15 carbon atoms, a fluorine atom, a chlorine atom , Bromine atom, iodine atom, hydroxyl group, amino group, carboxyl group, alkoxy group, alkylcarbonyl group, alkoxycarbonyl group, arylcarboxy group, aryloxycarbonyl , An amide group, and at least one kind of group that is an alkyl amide group or aryl amide group selected from the group consisting of groups 3 to 30 in carbon number can also have a heteroaryl as a substituent, and * represents a bonding hand)
제1항에 있어서, (1) 레지스트 하층막 형성 공정과 (2) 레지스트 피막 형성 공정 사이에,
(1') 상기 레지스트 하층막의 상면측에 중간층을 형성하는 중간층 형성 공정
을 추가로 갖고,
(5) 패턴 형성 공정에서, 추가로 중간층을 드라이 에칭하는 패턴 형성 방법.
The method according to claim 1, further comprising: (1) between the resist lower layer film forming step and (2)
(1 ') an intermediate layer forming step of forming an intermediate layer on the upper surface side of the resist lower layer film
Lt; / RTI &gt;
(5) In the pattern forming step, the intermediate layer is further subjected to dry etching.
삭제delete 삭제delete 제1항 또는 제2항에 있어서, [A] 화합물이 하기 화학식 2로 표시되는 부분 구조를 갖는 것인 패턴 형성 방법.
<화학식 2>
Figure 112017074743119-pat00019

(화학식 2 중, Q는 방향환 또는 헤테로 방향환이고, R은 상기 화학식 1과 동의이고, Y는 산소 원자이고, n0은 1 이상의 정수이고, R1은 1가의 유기기이고, m0은 0 이상의 정수이되, 다만 R, Y 및 R1이 각각 복수인 경우, 복수의 R, Y 및 R1은 각각 동일하거나 상이할 수 있음)
The pattern forming method according to claim 1 or 2, wherein the compound [A] has a partial structure represented by the following formula (2).
(2)
Figure 112017074743119-pat00019

(Wherein, Q is an aromatic ring or heteroaromatic ring, R is the same as in the above formula (1), Y is an oxygen atom, n0 is an integer of 1 or more, R 1 is a monovalent organic group, Provided that when R, Y and R 1 are each plural, plural R, Y and R 1 may be the same or different,
제5항에 있어서, [A] 화합물이 중합체인 패턴 형성 방법. 6. The method according to claim 5, wherein the [A] compound is a polymer. 제6항에 있어서, 상기 중합체가 노볼락 수지, 레졸 수지, 스티렌 수지, 아세나프틸렌 수지 및 폴리아릴렌 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 수지인 패턴 형성 방법. The pattern forming method according to claim 6, wherein the polymer is at least one resin selected from the group consisting of a novolac resin, a resol resin, a styrene resin, an acenaphthylene resin and a polyarylene resin. 제5항에 있어서, [A] 화합물이 가교성 화합물인 패턴 형성 방법. The pattern forming method according to claim 5, wherein the [A] compound is a crosslinkable compound. 제1항 또는 제2항에 있어서, [B] 용매를 추가로 함유하는 패턴 형성 방법. The pattern forming method according to claim 1 or 2, further comprising a [B] solvent. (1) [A] 하기 화학식 1로 표시되는 기와, 방향환 및 헤테로 방향환으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 환을 갖고, 하기 화학식 1로 표시되는 기의 *로 표시되는 결합손이 이들 환에 산소 원자를 통해 결합되어 있는 화합물을 함유하는 레지스트 하층막 형성용 조성물을 피가공 기판 상에 도포하여 도막을 형성하는 공정, 및
(2) 상기 도막을 가열하여 레지스트 하층막을 형성하는 공정
을 갖는 레지스트 하층막의 형성 방법.
<화학식 1>
Figure 112017074743119-pat00020

(화학식 1 중, R은 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 3 내지 10의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 15의 아릴기, 탄소수 7 내지 15의 아르알킬기, 탄소수 3 내지 15의 복소환식기, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자, 수산기, 아미노기, 카르복실기, 알콕시기, 알킬카르보닐기, 알콕시카르보닐기, 아릴카르복시기, 아릴옥시카르보닐기, 아미드기, 알킬아미드기 또는 아릴아미드기를 치환기로서 가질 수도 있는 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 및 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 3 내지 10의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 15의 아릴기, 탄소수 7 내지 15의 아르알킬기, 탄소수 3 내지 15의 복소환식기, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자, 수산기, 아미노기, 카르복실기, 알콕시기, 알킬카르보닐기, 알콕시카르보닐기, 아릴카르복시기, 아릴옥시카르보닐기, 아미드기, 알킬아미드기 또는 아릴아미드기를 치환기로서 가질 수도 있는 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 기이고, *는 결합손을 나타냄)
(A) a compound represented by the following general formula (1), at least one ring selected from the group consisting of aromatic rings and heteroaromatic rings, A step of applying a composition for forming a resist lower layer film containing a compound bonded to a ring through an oxygen atom to form a coating film on the substrate;
(2) a step of forming the resist underlayer film by heating the above-mentioned coating film
Of the resist underlayer film.
&Lt; Formula 1 >
Figure 112017074743119-pat00020

(Wherein R represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 15 carbon atoms, a heterocyclic group having 3 to 15 carbon atoms, An alkoxy group, an alkoxy group, an alkoxy group, an alkoxy group, an alkoxy group, an aryloxy group, an aryloxy carbonyl group, an amide group, an alkyl amide group or an aryl amide group of 6 to 30 A cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 15 carbon atoms, a heterocyclic group having 3 to 15 carbon atoms, a fluorine atom, a chlorine atom , Bromine atom, iodine atom, hydroxyl group, amino group, carboxyl group, alkoxy group, alkylcarbonyl group, alkoxycarbonyl group, arylcarboxy group, aryloxycarbonyl , An amide group, and at least one kind of group that is an alkyl amide group or aryl amide group selected from the group consisting of groups 3 to 30 in carbon number can also have a heteroaryl as a substituent, and * represents a bonding hand)
[A] 하기 화학식 1로 표시되는 기와, 방향환 및 헤테로 방향환으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 환을 갖고, 하기 화학식 1로 표시되는 기의 *로 표시되는 결합손이 이들 환에 산소 원자를 통해 결합되어 있는 화합물을 함유하는 레지스트 하층막 형성용 조성물.
<화학식 1>
Figure 112017074743119-pat00021

(화학식 1 중, R은 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 3 내지 10의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 15의 아릴기, 탄소수 7 내지 15의 아르알킬기, 탄소수 3 내지 15의 복소환식기, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자, 수산기, 아미노기, 카르복실기, 알콕시기, 알킬카르보닐기, 알콕시카르보닐기, 아릴카르복시기, 아릴옥시카르보닐기, 아미드기, 알킬아미드기 또는 아릴아미드기를 치환기로서 가질 수도 있는 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 및 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 3 내지 10의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 15의 아릴기, 탄소수 7 내지 15의 아르알킬기, 탄소수 3 내지 15의 복소환식기, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자, 수산기, 아미노기, 카르복실기, 알콕시기, 알킬카르보닐기, 알콕시카르보닐기, 아릴카르복시기, 아릴옥시카르보닐기, 아미드기, 알킬아미드기 또는 아릴아미드기를 치환기로서 가질 수도 있는 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 기이고, *는 결합손을 나타냄)
[A] a compound represented by the following formula (1), at least one ring selected from the group consisting of an aromatic ring and a heteroaromatic ring and having a bond represented by * in the group represented by the following formula (1) A composition for forming a resist lower layer film containing a compound bonded via an atom.
&Lt; Formula 1 >
Figure 112017074743119-pat00021

(Wherein R represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 15 carbon atoms, a heterocyclic group having 3 to 15 carbon atoms, An alkoxy group, an alkoxy group, an alkoxy group, an alkoxy group, an alkoxy group, an aryloxy group, an aryloxy carbonyl group, an amide group, an alkyl amide group or an aryl amide group of 6 to 30 A cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 15 carbon atoms, a heterocyclic group having 3 to 15 carbon atoms, a fluorine atom, a chlorine atom , Bromine atom, iodine atom, hydroxyl group, amino group, carboxyl group, alkoxy group, alkylcarbonyl group, alkoxycarbonyl group, arylcarboxy group, aryloxycarbonyl , An amide group, and at least one kind of group that is an alkyl amide group or aryl amide group selected from the group consisting of groups 3 to 30 in carbon number can also have a heteroaryl as a substituent, and * represents a bonding hand)
삭제delete 삭제delete 제11항에 기재된 레지스트 하층막 형성용 조성물로부터 형성되는 레지스트 하층막. A resist underlayer film formed from the composition for forming a resist lower layer film according to claim 11.
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