JP2004317575A

JP2004317575A - ヒドロキシ酸化合物製造法、ネガ型レジスト材料、および、配線形成方法

Info

Publication number: JP2004317575A
Application number: JP2003107908A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Yokoyama; 義之横山; Koji Hattori; 孝司服部; Atsushi Iwashita; 淳岩下; Toshikazu Tachikawa; 俊和立川
Original assignee: Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 2003-04-11
Filing date: 2003-04-11
Publication date: 2004-11-11

Abstract

【課題】ラクトン環の開環を有機アルカリを用いることによって行ない、金属不純物の含有量を少なくするとともに、良好なレジストパターンを得ることができるヒドロキシ酸化合物の製造法を提供する。
【解決手段】本発明のレジスト材料に用いて好適な、金属不純物含量が低減されたヒドロキシ酸化合物の製造法は、ラクトン部分を側鎖に有する原料化合物中に含まれる金属不純物を低減化する金属不純物除去工程と、有機アルカリを用いて、前記原料化合物のラクトン部分を開環させ、ヒドロキシ酸化合物を得る有機アルカリ加水分解処理工程とを含むことを特徴とする。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レジスト材料の製造方法に関し、さらに詳しくはレジスト材料に用いて好適な、金属不純物含量が低減されたヒドロキシ酸化合物の製造法に関する。また、該ヒドロキシ酸化合物を用いたネガ型レジスト材料および配線形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のとおり、ネガ型レジストは、放射線の照射により生じた酸の作用により、アルカリ可溶性樹脂が架橋反応を起こし、露光部分をアルカリ不溶性に変化させ、未露光部分をアルカリで溶解して、ネガ型のパターンを形成させるものである。
【０００３】
従来から用いられている酸発生剤とアルカリ可溶性樹脂とアミノ樹脂との組合せからなる化学増幅型のネガ型レジストは、ｉ線やＫｒＦエキシマレーザー光（２４８ｎｍ）を光源とするプロセスには十分使用しうるが、近年半導体素子の高集積化に対応すべく開発されたＡｒＦ用のレジストとしては、必ずしも満足しうるものとはいえない。
【０００４】
そこで現在、半導体素子の高集積化に対応するものとして、ヒドロキシ酸化合物を原料として用いたＡｒＦ用ネガレジストが有望と考えられ、実用化に向けての研究がなされている。この研究において、ヒドロキシ酸化合物は、ラクトン部分を側鎖に有する原料化合物（以下、「原料化合物」という）の化学合成後に、以下に述べる金属不純物除去工程と加水分解処理工程という大きく分けて２つの工程を経ることによって製造されている。
【０００５】
すなわち、まず、金属不純物除去工程では、化学合成により得られた原料化合物中に含まれる触媒由来の金属不純物を除去するために、原料化合物を溶剤に溶解し、イオン交換樹脂中を通すことによって金属不純物と分離する洗浄処理、および／または、テトラヒドロキシフラン（ＴＨＦ）若しくはメチルエチルケトン（ＭＥＫ）に溶解後、水と混合させて、油層中の原料化合物から金属不純物を水層に分別する処理を複数回行なう分別洗浄処理が行われる。
【０００６】
上記金属不純物除去工程は、金属不純物が後工程において様々な弊害を引き起こす原因であるため、原料化合物に混入している触媒由来の金属不純物を除去する目的で行なわれる。金属不純物が原因となって起こる弊害とは、例えばアルカリ金属によるＳｉ熱酸化の増速、フラットバンド電圧の変動、Ａｌ配線層の腐蝕、絶縁膜の耐圧不良、リーク電流不良などが挙げられ、重金属によるウエハ結晶欠陥やライフタイムの劣化等も報告されている（例えば、非特許文献１など）。
【０００７】
次いで、加水分解処理工程では、金属不純物の除去がなされた原料化合物にＫＯＨ、ＮａＯＨ等の無機アルカリを作用させ、ラクトン部分を開環さることによりヒドロキシ酸化合物を製造する。
【０００８】
上述のようにして得られたヒドロキシ酸化合物は、金属不純物除去工程を行なったのにも関わらず、その後の加水分解処理で無機アルカリを作用させるため、金属不純物、特にＫやＮａ等の含有量が低減されず、かえって増加していた。そこで、その問題を解決するために、さらなるイオン交換樹脂を用いた洗浄処理や水洗処理等の金属不純物を除去するための洗浄処理を必要としていた。
【０００９】
【非特許文献１】
ＵＬＴＲＡＣＬＥＡＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ第３巻第１号１９９１（第２〜８頁、第７９〜８１頁、第８２〜８３頁、第９４〜９７頁、第１０６〜１１１頁、）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、加水分解処理後のさらなるイオン交換樹脂を用いたイオン交換処理や水洗処理等の洗浄処理では金属不純物、特にＫやＮａ等を十分に除去することは困難であった。また、このようにして得られたヒドロキシ酸化合物を用いてレジストを形成すると原因不明のパターニング不良を生じていた。
【００１１】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、ラクトン部分の開環を有機アルカリを用いることによって行ない、金属不純物の低減化を実現するとともに、良好なレジストパターンを得ることができるヒドロキシ酸化合物の製造法を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記従来の問題点を解決するために、鋭意、実験検討を重ねたところ、原因不明のパターニング不良は、金属不純物が原因ではなく、金属不純物除去のために行なわれるさらなるイオン交換樹脂を用いたイオン交換処理や水洗処理等の洗浄処理に起因するものであることを解明した。
【００１３】
本発明が対象とするヒドロキシ酸化合物は、ネガ型レジスト組成物のベースポリマーを構成するためのものである。従って、ヒドロキシ酸部分は開環した状態で使用に供され、露光後に露光部分のヒドロキシ酸部分が閉環し、アルカリ不溶性にならなければならない。しかしながら、前記従来のヒドロキシ酸化合物の製造工程では、無機アルカリを用いた加水分解処理によって混入した金属酸化物を除去するために行なわれるさらなるイオン交換処理や水洗等の洗浄処理により、開環したラクトン（ヒドロキシ酸）部分がラクトン環へもどるという逆反応が起こり、ヒドロキシ酸化合物の純度（ヒドロキシ酸部分の割合）が下がっていることによるものであることを、本発明者らは解明した。
【００１４】
そこで、本発明者らは、この知見に基づき検討を重ねた結果、ラクトン部分の開環反応を有機アルカリを用いることによって行なえば、その前工程の除去処理により達成した金属不純物の低含有量を維持することができ、また、開環反応後にさらなるイオン交換処理や水洗処理等の洗浄処理の必要もないため、ヒドロキシ酸化合物の純度または化合物中のヒドロキシ酸部分の割合が下がらず、得られたヒドロキシ酸化合物を用いたレジスト材料は良好なレジストパターンを示すことを知るに至った。
【００１５】
本発明はかかる知見に基づいて成されたもので、原料化合物中に含まれる金属不純物を低減化する金属不純物除去工程と、有機アルカリを用いて、前記原料化合物のラクトン部分を開環させ、ヒドロキシ酸化合物を得る有機アルカリ加水分解処理工程とを含むことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係るネガ型レジスト材料は、ラクトン部分を側鎖に有する原料化合物に金属不純物除去処理を行なって、その中に含まれる金属不純物を所定値以下に低減し、続いて有機アルカリを用いて、前記原料化合物のラクトン部分を開環させることにより得られるヒドロキシ酸化合物を樹脂成分として含有してなるネガ型レジスト材料であることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る配線形成方法は、少なくとも前記ヒドロキシ酸化合物を含有してなる樹脂と酸発生剤とからネガ型レジスト組成物を構成し、少なくとも基板上に前記ネガ型レジスト組成物を用いてホトレジスト層を形成し、このホトレジスト層に露光および現像処理を施して、所定のホトレジストパターンを形成するホトレジストパターン形成工程と、前記ホトレジストパターンをマスクとして、前記基板をエッチングして所定の配線パターンを形成する配線パターン形成工程と、前記配線パターン形成後の基板上に残留するホトレジストパターンを除去するレジストパターン除去工程とを含むことを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明するが、各材料については特に断らない限りは市販のものを用いることができる。
【００１９】
１）金属不純物除去工程
本発明のヒドロキシ酸化合物の製造法では、まず、原料化合物の金属不純物除去工程が行なわれる。ここで、原料化合物は、ラクトン部分を側鎖に有していればいかなる化合物でもよいが、例えば多環式を含む化合物、ビニル化合物、アクリル系化合物、アンドロステロン系化合物、ポリシクロオレフィン系化合物、ノルボルネン−無水マレイン酸系化合物、ノルボルネン−無水マレイン酸−アクリル共重合系化合物等が挙げられる。モノマーであるかポリマーであるかには限定されない。好ましくは一般式（４）に示される化合物である。
【００２０】
【化４】

【００２１】
一般式（４）中、Ａは窒素原子、硫黄原子、または炭素原子数１〜２１のアルキル基を示す。アルキル基としては、炭素原子数１〜１０のアルキル基がより好ましい。原料化合物として、より好適であるためである。ｍは１以上の整数を示す。
【００２２】
前記多環式を含む化合物として、より好ましくは、一般式（５）〜（７）に挙げる化合物であり、同様にビニル系化合物としては一般式（８）に、アクリル系化合物としては一般式（９）に、アンドロステロン系化合物としては一般式（１０）に、ポリシクロオレフィン系化合物としては一般式（１１）および（１２）に、ノルボルネン−無水マレイン酸系化合物としては一般式（１３）に、ノルボルネン−無水マレイン酸−アクリル共重合系化合物としては一般式（１４）に挙げる化合物である。
【００２３】
【化５】

【００２４】
【化６】

【００２５】
【化７】

【００２６】
【化８】

【００２７】
【化９】

【００２８】
一般式（１１）中、ｎは、３以上の整数を示す。また、一般式（１２）中、ｎ：ｍ＝９：１〜５：５である。
【００２９】
【化１０】

【００３０】
一般式（１３）中、ｎは、３以上の整数を示す。
【００３１】
【化１１】

【００３２】
一般式（１４）中、ｌ：（ｎ＋ｍ）＝９：１〜５：５である。
【００３３】
さらに好ましくは下記一般式（１）〜（３）に表されるヒドロキシ酸化合物である。ネガ型レジスト材料として好適に用いられるヒドロキシ酸化合物であるためである。
【００３４】
【化１２】

【００３５】
一般式（１）中、Ａは窒素原子、硫黄原子、または炭素原子数１〜２１のアルキル基である。アルキル基としては、炭素原子数１〜１０のアルキル基がより好ましい。ネガ型レジスト材料として、より好適であるためである。ここでのアルキル基は、広義のアルキル基の意であり、一般的に用いられるアルキル基の意の他に、一部または全部の水素原子がフッ素原子に置換されたフルオロアルキル基等も含む。
【００３６】
【化１３】

【００３７】
一般式（２）中、Ａは窒素原子、硫黄原子、または炭素原子数１〜２１のアルキル基である。アルキル基としては、炭素原子数１〜１０のアルキル基がより好ましい。ネガ型レジスト材料として、より好適であるためである。ここでのアルキル基は、広義のアルキル基の意であり、一般的に用いられるアルキル基の意の他に、一部または全部の水素原子がフッ素原子に置換されたフルオロアルキル基等も含む。また、ｍは、０〜３の整数である。前記アルキル基がフルオロアルキル基である場合、照射光に対する透明性が増し、レジスト層の底面部分まで照射光が届く結果、解像性が向上する。
【００３８】
【化１４】

【００３９】
一般式（３）中、Ａは窒素原子、硫黄原子、または炭素原子数１〜２１のアルキル基である。アルキル基としては、炭素原子数１〜１０のアルキル基がより好ましい。ネガ型レジスト材料として、より好適であるためである。ここでのアルキル基は、広義のアルキル基の意であり、一般的に用いられるアルキル基の意の他に、一部または全部の水素原子がフッ素原子に置換されたフルオロアルキル基等も含む。また、ｍは、０〜３の整数である。前記アルキル基がフルオロアルキル基である場合、照射光に対する透明性が増し、レジスト層の底面部分まで照射光が届く結果、解像性が向上する。
【００４０】
金属不純物除去の処理としては、好ましくは原料化合物を適当な溶剤に溶解し、イオン交換樹脂を通すイオン交換処理、および／またはテトラヒドロキシフラン（ＴＨＦ）若しくはメチルエチルケトン（ＭＥＫ）に溶解後に、水と混合させて分別する処理を複数回行なう分別洗浄処理が用いられる。以下、イオン交換処理および分別洗浄処理について説明する。
【００４１】
Ｉ）イオン交換処理
イオン交換処理に用いられるイオン交換樹脂は、原料化合物が吸着すれば、陽イオン交換樹脂であっても陰イオン交換樹脂であってもよい。
【００４２】
イオン交換処理は、カラムにイオン交換樹脂をつめて行なっても良いし、バッチ法でおこなってもよい。
【００４３】
ＩＩ）分別洗浄処理
分別洗浄処理は、通常の分別洗浄の方法によって行なわれる。
【００４４】
化学合成により、混入する金属不純物としては、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｓｉ等が挙げられる。特に含有量の多いＮａの含有量が、この本工程で好ましくは１００ｐｐｂ、更に好ましくは８０ｐｐｂ以下になっていることが望ましい。この段階での金属不純物の量が、最終的に得られるヒドロキシ酸化合物中に含まれる金属不純物に影響するためである。
【００４５】
２）有機アルカリ加水分解処理工程
上記で得られた原料化合物をテトラヒドロキシフラン（ＴＨＦ）に溶解し、有機アルカリ加水分解処理が行なわれる。
【００４６】
この処理によって、原料化合物中のラクトン環が開環し、アルカリ可溶性のヒドロキシ酸化合物が得られる。このヒドロキシ酸化合物は、後にネガ型レジストのベースポリマーを構成し、光の照射を受けた部分の末端基が酸の作用により脱水し閉環してアルカリ不溶となる。レジスト層は配線層等になる金属層に接するので、その主成分であるベースポリマーを構成するヒドロキシ酸化合物には可能な限り金属不純物を含まないことが必要であるのは前述の通りである。
【００４７】
本工程に用いられる有機アルカリは、メタルが含まれていなければよく、例えばテトラメチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチル（２−ヒドロキシエチル）アンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、メチルトリプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、メチルトリブチルアンモニウムヒドロキシド、セチルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、ヘキサン−１，６−ビストリブチルアンモニウムヒドロキシド等が挙げられる。好ましくはテトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）である。常温で揮発性が少なく、また、安価で、入手が容易であるためである。
【００４８】
有機アルカリは、水溶液として用いられ、有機アルカリの濃度は、好ましくは０．０１〜１０Ｎ、特に好ましくは０．０５〜５Ｎである。作業効率がよいためである。また、有機アルカリは、１種類の有機アルカリを用いても、２種以上の有機アルカリを混合して用いてもよい。
【００４９】
有機アルカリ加水分解処理の反応時間は１時間以上であればよく、現実的には４〜６時間程度が適当とされる。反応温度については、常温（２５℃）付近であれば良い。回収方法としては、例えば希塩酸等の弱酸を加えてｐＨ＝４〜６程度とし、酢酸エチルおよびＴＨＦ（テトラヒドロフラン）を加えて、水層と油層を分離させ、油層を乾固させて、さらにＴＨＦに溶解させ、ヘプタンにて析出させ結晶として取り出すことにより行うことができる。
【００５０】
本工程により得られるヒドロキシ酸化合物の純度（ヒドロキシ酸部分の割合）は、５０％以上であり、好ましくは６０％以上である。
【００５１】
【実施例】
以下、本発明の実施例を示し、本発明について更に詳細に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【００５２】
（実施例１）
一般式（１５）に示すヒドロキシ酸化合物を得るために、一般式（１６）に示す原料化合物に含まれる金属不純物の除去を行なった。
一般式（１６）に示す原料化合物（１ｇ）をメタノール５０Ｋｇに溶解し、アンバーライト（オルガノ社製）に原料化合物を通す処理を行い、続いて乾固させた。Ｎａの含有量が、この段階で１４ｐｐｂになっていた。
【００５３】
その後、原料化合物（３０ｇ）を、ＴＨＦ６００ｍＬに溶解し、０．１３ＮのＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムヒドロキシド）を３００ｍｌ加えて６時間攪拌して加水分解処理を行ない、続いて０．０５Ｎ希塩酸８００ｍｌを加えて溶液のｐＨを４．０とし、さらに酢酸エチル１０００ｍｌ、及びＴＨＦ６００ｍｌを加えて油層を抽出し、乾固させた。これをさらにＴＨＦ２５０ｍｌに溶解させて、その後、ヘプタン１０００ｍｌに析出させて結晶として取り出し、一般式（１５）に示すヒドロキシ酸化合物を得た。
【００５４】
【化１５】

【００５５】
【化１６】

【００５６】
一般式（１６）に示す原料化合物は、重量平均分子量が２０００〜３０００程度のものを用いた。
【００５７】
次に、得られた化合物を用いてレジストパターンの形成を行なった。具体的には、まず、有機系反射防止膜組成物「ＡＲ−１９」（商品名、Ｓｈｉｐｌｅｙ社製）をスピンナーを用いてシリコンウェーハ上に塗布し、ホットプレート上で２１５℃、６０秒間焼成して乾燥させることにより、膜厚８２ｎｍの有機系反射防止膜を形成した。そして、上記化合物を溶剤（プロピレングリコールモノメチルエーテル／Ｈ_２Ｏ＝１２／１）に溶解し、酸発生剤（樹脂１００質量部に対して、ＴＰＳ−Ｃ１を０．６７質量％、ＴＰＳ−Ｃ４を１．０質量％）とアミン（４−Ｐｈｅｎｙｌｐｙｒｉｄｉｎｅを樹脂１００質量部に対して０．２質量％）を加えて、スピンナーを用いて反射防止膜上に塗布し、ホットプレート上で１００℃、９０秒間プレベークして乾燥させることにより、反射防止膜上に膜厚３００ｎｍのレジスト層を形成した。
【００５８】
次に、マスクパターンを介して、露光装置ＮＳＲ−Ｓ３０２（ニコン社製）により、ＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）を用いて、パターン光を照射（露光）した。
【００５９】
次いで、１２０℃、６０秒間の条件でＰＥＢ処理した。現像処理は、２．３８質量％ＴＭＡＨ水溶液を水で５０倍希釈した現像液を用いて３０秒間処理することによって行なった。その後、１００℃で６０秒間ポストベークを行なった。
【００６０】
レジストパターンを形成し、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を観察したところ、パターン解像性能は十分なものであった。
【００６１】
前記良好なレジストパターンを形成したヒドロキシ酸化合物の金属不純物含有量を測定したところ、表１に示すような結果が得られ、表２に示す業界標準を完全にクリアーするものであった。
【００６２】
（実施例２）
実施例１と同様の方法にて、下記一般式（１７）にて表されるヒドロキシ酸化合物を得るために、重量平均分子量２０００〜３０００程度の下記一般式（１８）にて表される原料化合物に含まれる金属化合物の除去処理を行い、さらに実施例１と同様の操作にてレジストパターンを形成し、ＳＥＭにて観察したところパターン解像性能は十分なものだった。
【００６３】
【化１７】

【００６４】
（実施例３）
実施例１と同様の方法にて、下記一般式（１９）にて表されるヒドロキシ酸化合物を得るために、重量平均分子量２０００〜３０００程度の下記一般式（２０）にて表される原料化合物に含まれる金属化合物の除去処理を行い、さらに実施例１と同様の操作にてレジストパターンを形成し、ＳＥＭにて観察したところパターン解像性能は十分なものだった。
【００６５】
【化１８】

【００６６】
【表１】

【００６７】
【表２】

【００６８】
（比較例１）
一般式（１５）に示す化合物を得るために、まず、一般式（１６）に示す原料化合物中に含まれる金属不純物の除去を実施例１と同様の方法で行なった。その後、原料化合物（３０ｇ）をＴＨＦ６００ｍＬに溶解し、０．２ＮのＮａＯＨを３００ｍｌ加えて６時間攪拌して加水分解処理を行ない、続いて０．０５Ｎ希塩酸８００ｍｌを加えて溶液のｐＨを４．０とし、さらに酢酸エチル１０００ｍｌ、及びＴＨＦ６００ｍｌを加えて油層を抽出し、乾固させた。これをさらにＴＨＦ２５０ｍｌに溶解させて、その後、ヘプタン１０００ｍｌに析出させて結晶として取り出た。次いで、ヒドロキシ酸化合物中に含まれる金属不純物含有量を実施例１と同様の方法で測定した。その後、得られたヒドロキシ酸化合物を用いて、実施例１と同様の方法でレジストパターンを形成し、ＳＥＭ写真を観察した。
【００６９】
ＮａＯＨを使用し加水分解処理を施した実験では、パターン解像能は得られるものの、このレジスト組成物の金属不純物の含有値は表３に示しすように業界標準（表２）を満たすものではなかった。
【００７０】
【表３】

【００７１】
（比較例２）
一般式（１５）に示す化合物を得るために、実施例１と同様の方法で一般式（１６）に示す原料化合物中に含まれる金属不純物の除去を行ない、実施例１と同様の方法で金属不純物含有量を測定した。その後、原料化合物（３０ｇ）をＴＨＦ６００ｍＬに溶解し、０．２ＮのＮａＯＨを用いて加水分解処理を行なった。次に、さらなる洗浄処理（イオン交換樹脂を用いたイオン交換処理）、すなわち試料をメタノール５０Ｋｇに溶解し、アンバーライト（オルガノ社製）に試料を通す処理を行い、続いて乾固させた。次いで、得られたヒドロキシ酸化合物を用いて、実施例１と同様の方法でレジストパターンを形成し、ＳＥＭ写真を観察した。
【００７２】
その結果、前記表３に示すようにメタル含有量の画期的な低減には至らず、それどころかパターン解像性能が落ちていることがＳＥＭ写真から明らかとなった。これは、ヒドロキシ酸化合物の純度（ヒドロキシ酸部分の割合）が低いことに起因すると考えられた。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のヒドロキシ酸化合物製造法は、ラクトン部分を側鎖に有する原料化合物中に含まれる金属不純物を低減化する金属不純物除去工程と、有機アルカリを用いて、前記原料化合物のラクトン部分を開環させ、ヒドロキシ酸化合物を得る加水分解処理工程とを含むことを特徴とする。係る構成によって、本発明は以下のような効果を得ることができる。
【００７４】
本発明のヒドロキシ酸化合物製造法は、デバイスの信頼性不良につながる金属不純物を低減することができる。また、ヒドロキシ酸化合物の純度または割合を下げないので、良好なレジストパターンを得ることが可能なヒドロキシ酸化合物を提供することができる。すなわち、金属不純物の除去と、良好なレジストパターンを得ることができるヒドロキシ酸化合物の提供とを両立することができる。
【００７５】
また、加水分解処理後にさらなるイオン交換樹脂を用いたイオン交換樹脂を用いた洗浄処理や水洗処理を行なう必要がないため、ヒドロキシ酸化合物製造工程が簡略化できる。その結果、製造コストを小さくできる。
【００７６】
また、加水分解処理にＮａＯＨ等の無機アルカリを用いないので、環境汚染を引き起こさない。
【００７７】
本発明のネガ型レジスト材料は、良好なレジストパターンを形成することができる。また、金属不純物の含有量が小さいので信頼性の高い半導体製品を製造することができる。

Claims

レジスト材料に用いて好適な、金属不純物含量が低減されたヒドロキシ酸化合物の製造法であって、
ラクトン部分を側鎖に有する原料化合物中に含まれる金属不純物を低減化する金属不純物除去工程と、
有機アルカリを用いて、前記原料化合物のラクトン部分を開環させ、ヒドロキシ酸化合物を得る有機アルカリ加水分解処理工程と、
を含むことを特徴とするヒドロキシ酸化合物製造法。
前記有機アルカリが、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドであることを特徴とする請求項１に記載のヒドロキシ酸化合物製造法。
ラクトン部分を側鎖に有する原料化合物に金属不純物除去処理を行なって、その中に含まれる金属不純物を所定値以下に低減し、続いて有機アルカリを用いて、前記原料化合物のラクトン部分を開環させることにより得られたヒドロキシ酸化合物を樹脂成分として含有してなるネガ型レジスト材料。
前記樹脂成分に含まれるヒドロキシ酸化合物が少なくとも下記一般式（１）

（一般式（１）中、Ａは窒素原子、硫黄原子、または炭素原子数１〜２１のアルキル基である）で表される化合物であることを特徴とした請求項３に記載のネガ型レジスト材料。
前記樹脂成分に含まれるヒドロキシ酸化合物が少なくとも下記一般式（２）

（一般式（２）中、Ａは窒素原子、硫黄原子、または炭素原子数１〜２１のアルキル基であり、ｍは１以上の整数である）で表される化合物であることを特徴とした請求項３に記載のネガ型レジスト材料。
前記樹脂成分として含まれるヒドロキシ酸化合物が少なくとも下記一般式（３）

（一般式（３）中、Ｒ_１は水素原子、又は炭素原子数１〜５のアルキル基であり、Ａは窒素原子、硫黄原子、または炭素原子数１〜２１のアルキル基であり、ｍは１以上の整数である）で表される化合物であることを特徴とした請求項３に記載のネガ型レジスト材料。
前記金属不純物がＮａであり、その含有量が１００ｐｐｂ以下であることを特徴とする請求項３〜６のいずれか１項に記載のネガ型レジスト材料。
少なくとも請求項１または２に記載のヒドロキシ酸化合物製造方法によって得られたヒドロキシ酸化合物を含有してなる樹脂と酸発生剤とからネガ型レジスト組成物を構成し、
少なくとも基板上に前記ネガ型レジスト組成物を用いてホトレジスト層を形成し、このホトレジスト層に露光および現像処理を施して、所定のホトレジストパターンを形成するホトレジストパターン形成工程と、
前記ホトレジストパターンをマスクとして、前記基板をエッチングして所定の配線パターンを形成する配線パターン形成工程と、
前記配線パターン形成後の基板上に残留するホトレジストパターンを除去するレジストパターン除去工程と、
を含むことを特徴とする配線形成方法。