JP2011095702A - Pattern forming material, negative resist composition, and pattern forming method and electronic component using the negative resist composition - Google Patents

Pattern forming material, negative resist composition, and pattern forming method and electronic component using the negative resist composition Download PDF

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健一 奥山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pattern forming material allowing formation of a pattern excellent in sensitivity and resolution in pattern formation by irradiation with electron beams or EUV, and to provide a negative resist composition using the pattern forming material, and a pattern forming method and an electronic component using the negative resist composition. <P>SOLUTION: The pattern forming material includes a cyclic polyphenol derivative expressed by chemical formula (1). In chemical formula (1), each code has a specific meaning. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、微細加工に有用なレジストを形成するためのパターン形成材料、及び当該パターン形成材料を用いたネガ型レジスト組成物、並びに、当該ネガ型レジスト組成物を用いたパターン形成方法及び電子部品に関する。   The present invention relates to a pattern forming material for forming a resist useful for microfabrication, a negative resist composition using the pattern forming material, and a pattern forming method and electronic component using the negative resist composition About.

近年、半導体素子や液晶表示素子の製造においては、リソグラフィー技術の進歩により急速にパターンの微細化が進んでおり、例えば寸法幅50nm以下の高解像力が求められている。
微細化の手法としては、一般に、露光光源の短波長化が行われており、現在用いられているKrFエキシマレーザー光に加え、ArF、F、EUV、X線、電子線やその他の荷電粒子線等を露光光として用いたリソグラフィーが提案されている。
In recent years, in the manufacture of semiconductor elements and liquid crystal display elements, pattern miniaturization has rapidly progressed due to advances in lithography technology. For example, high resolution with a dimension width of 50 nm or less is required.
As a technique for miniaturization, the wavelength of an exposure light source is generally shortened, and in addition to the currently used KrF excimer laser light, ArF, F 2 , EUV, X-rays, electron beams, and other charged particles Lithography using lines as exposure light has been proposed.

特に電子線およびEUV露光によるパターン形成は、次世代もしくは次々世代リソグラフィー技術として位置づけられており、半導体集積回路のゲート層作成用、ガラス基板上に形成されるマスクパターン加工用として高感度、高解像かつ低ラインエッジラフネス(Line Edge Roughness、LER)全ての要求を満たすネガ型レジストの開発が望まれている。
これらに対するレジスト材料としては、感度の向上を目的として、酸の触媒反応を利用した化学増幅型感光性組成物が用いられている。ネガ型の化学増幅型感光性組成物は、アルカリ可溶性樹脂と露光光の照射によって酸を発生する酸発生剤成分と架橋剤、塩基性化合物等を含有している。かかる感光性組成物は、露光により酸発生剤成分から発生した酸の作用により樹脂と架橋剤との間で架橋が生じ、アルカリ可溶性からアルカリ不溶性に変化する。また、架橋反応の際に生じる酸が触媒的に反応を繰り返すことで、より少ない露光量でのパターン露光が可能となる。一方で、化学増幅型の感光性組成物においては、感度と解像力、LERは相反関係にあり、これらを如何に両立し得るかが課題である。
In particular, pattern formation by electron beam and EUV exposure is positioned as next-generation or next-generation lithography technology, and it has high sensitivity and high resolution for creating gate layers of semiconductor integrated circuits and processing mask patterns formed on glass substrates. Development of a negative resist that satisfies all the requirements of image and low line edge roughness (LER) is desired.
As a resist material for these, a chemically amplified photosensitive composition using an acid catalytic reaction is used for the purpose of improving sensitivity. The negative chemically amplified photosensitive composition contains an alkali-soluble resin, an acid generator component that generates an acid upon irradiation with exposure light, a crosslinking agent, a basic compound, and the like. In such a photosensitive composition, cross-linking occurs between the resin and the cross-linking agent due to the action of the acid generated from the acid generator component by exposure, and the alkali-soluble composition changes from alkali-soluble to alkali-insoluble. In addition, since the acid generated during the crosslinking reaction is catalytically repeated, pattern exposure with a smaller exposure amount is possible. On the other hand, in a chemically amplified photosensitive composition, sensitivity, resolving power, and LER are in a reciprocal relationship, and how to make them compatible is a problem.

従来、半導体のリソグラフィーには、重量平均分子量が約10000以上の高分子をベースとしたレジスト材料が使用されてきた。しかしながら、このような高分子材料は分子量が大きく且つ分子量分布が広いため、解像力やLERの低減には限界がある。
そこで、低分子量で分子量分布を持たない低分子材料の開発が行われている。低分子材料は、高分子材料に比べて解像力に優れ、更に、LER増大への寄与は小さいものと期待される。このような低分子材料をベースとしたネガ型レジストの例としては、低分子ポリフェノール化合物誘導体を用いたレジスト(非特許文献1)、環状ポリフェノール化合物誘導体を用いたレジスト(特許文献1)、カリックスアレン、カリックスレゾルシンアレンおよびその誘導体を用いたレジスト(特許文献2、非特許文献2)等が挙げられる。
Conventionally, resist materials based on polymers having a weight average molecular weight of about 10,000 or more have been used for semiconductor lithography. However, since such a polymer material has a large molecular weight and a wide molecular weight distribution, there is a limit in reducing resolution and LER.
Therefore, low molecular weight materials having no molecular weight distribution have been developed. The low molecular weight material is expected to be superior in resolving power as compared with the high molecular weight material, and further contribute little to the increase in LER. Examples of negative resists based on such low-molecular materials include resists using low-molecular polyphenol compound derivatives (Non-patent Document 1), resists using cyclic polyphenol compound derivatives (Patent Document 1), and calixarene. And resists using calixresorcinarene and derivatives thereof (Patent Document 2, Non-Patent Document 2) and the like.

また最近、ネガ型の化学増幅型レジスト組成物において、カチオン重合系の分子性レジストが報告されている(非特許文献3)。非特許文献3のカチオン重合系の分子性レジストはエポキシ基の架橋性を用いるので従来用いられていた架橋剤を必要としない。非特許文献3においては、当該カチオン重合系分子性レジストは、高感度、高解像かつ低ラインエッジラフネスが得られる旨が記載されている。
また、非特許文献4及び5には、フェノール化合物から誘導されたカリックスアレン誘導体を用いたレジストとして、エポキシ基を有する分子性レジストが報告されている。
しかしながら、上記文献に記載されている化合物は、解像力、レジスト形状、及びパターン寸法の安定性のそれぞれの要求を十分に満たすものではなかった。
Recently, in a negative chemically amplified resist composition, a cationic polymerization type molecular resist has been reported (Non-patent Document 3). The cationic polymerization type molecular resist of Non-Patent Document 3 does not require a conventionally used crosslinking agent because it uses the crosslinkability of an epoxy group. Non-Patent Document 3 describes that the cationic polymerization molecular resist can obtain high sensitivity, high resolution, and low line edge roughness.
Non-Patent Documents 4 and 5 report a molecular resist having an epoxy group as a resist using a calixarene derivative derived from a phenol compound.
However, the compounds described in the above documents do not sufficiently satisfy the respective requirements of resolution, resist shape, and pattern size stability.

特開平11−153863号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-153863 特開平10−239843号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-239843

Chemistry of Materials 2006,18,3404−3411Chemistry of Materials 2006, 18, 3404-3411 Journal of Photopolymer Science and Technology Volume21,Number3(2008)443−449Journal of Photopolymer Science and Technology Volume 21, Number 3 (2008) 443-449 Proc. of SPIE Volume7273,(2009),72733E1−10Proc. of SPIE Volume 7273, (2009), 72733E1-10 Microelectronic Engineering 73−74(2004)228−232Microelectronic Engineering 73-74 (2004) 228-232 J.Vac.Sci.Technol.B Vol.22, No.6 (2004)3485−3488J. et al. Vac. Sci. Technol. B Vol. 22, no. 6 (2004) 3485-3488

具体的には、非特許文献3に記載されている化合物は、後述する比較例で示すように、パターン形成するための塗膜を形成する段階(プリべーク時)に、脱濡れ現象(dewetting)が起こり、均一なレジスト膜を形成できず、良好なパターンが得られないという問題や、パターン寸法の安定性に問題があることがわかった。また、非特許文献4及び5に記載されているフェノール化合物から誘導されたカリックスアレン誘導体は、感度が悪く、しかも後述する比較例で示すように溶剤溶解性が悪いために実際にレジストとして用いるには限界があり、問題があった。   Specifically, the compound described in Non-Patent Document 3 has a dewetting phenomenon (during prebaking) at the stage of forming a coating film for pattern formation (as shown in a comparative example described later). It was found that there was a problem that a uniform resist film could not be formed due to dewetting), and a good pattern could not be obtained, and there was a problem in the stability of pattern dimensions. In addition, calixarene derivatives derived from phenolic compounds described in Non-Patent Documents 4 and 5 have poor sensitivity and have poor solvent solubility as shown in Comparative Examples described later. There were limitations and problems.

上記実情に鑑み、本発明の目的は、半導体素子の微細加工における性能向上及び技術の課題を解決することであり、電子線又はEUVの照射によるパターン形成において、脱濡れ現象が起こらず、パターン寸法の安定性が高く、解像力及び感度が向上したレジスト組成物を得ることができるパターン形成材料、当該パターン形成材料を用いたネガ型レジスト組成物、並びに、当該ネガ型レジスト組成物を用いたパターン形成方法及び電子部品を提供することである。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to solve the performance improvement and technical problems in microfabrication of semiconductor elements, and in pattern formation by electron beam or EUV irradiation, dewetting phenomenon does not occur, and pattern dimensions Pattern forming material capable of obtaining a resist composition with high stability and improved resolution and sensitivity, negative resist composition using the pattern forming material, and pattern formation using the negative resist composition A method and electronic component are provided.

本発明に係るパターン形成材料は、下記化学式(1)で表される環状ポリフェノール誘導体からなることを特徴とする。   The pattern forming material according to the present invention comprises a cyclic polyphenol derivative represented by the following chemical formula (1).

Figure 2011095702
[化学式(1)中、Rは、置換基を有していても良いアルキル基、置換基を有していても良いシクロアルキル基、置換基を有していても良いアリール基、及び下記化学式(2)に示す基からなる群より選ばれる基であり、エポキシ基及び/又はオキセタニル基を有していてもよい。
Figure 2011095702
[In the chemical formula (1), R 1 represents an alkyl group which may have a substituent, a cycloalkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, and the following: It is a group selected from the group consisting of groups represented by chemical formula (2) and may have an epoxy group and / or an oxetanyl group.

Figure 2011095702
(化学式(2)中、R及びRは、各々独立に、水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基であり、Qは、置換基を有していても良いアリール基又は置換基を有していても良いシクロアルキル基であり、mは1又は2を表す。)
は、各々独立に、エポキシ基及び/又はオキセタニル基を有していてもよい1価の有機基である。Rは、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アシル基、シアノ基、ニトロ基、又は−ORであり、Rはエポキシ基及び/又はオキセタニル基を有していてもよい1価の有機基である。Rは、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アシル基、シアノ基、又はニトロ基である。
但し、R、R及び/又はRにおいて、エポキシ基及び/又はオキセタニル基が1分子中合計4〜16個含まれる。また、化学式(1)に含まれる同一符号で表される基は、互いに同じでも異なっていてもよい。]
Figure 2011095702
(In the chemical formula (2), R 5 and R 6 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and Q is an aryl group or substituent which may have a substituent. (It is a cycloalkyl group that may be present, and m represents 1 or 2.)
R 2 is each independently a monovalent organic group which may have an epoxy group and / or an oxetanyl group. R 3 is a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkoxy group, an acyl group, a cyano group, a nitro group, or —OR 7 , and R 7 is an epoxy group and / or an oxetanyl group. It is a monovalent organic group that may have. R 4 is a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkoxy group, an acyl group, a cyano group, or a nitro group.
However, in R 1 , R 2 and / or R 3 , a total of 4 to 16 epoxy groups and / or oxetanyl groups are contained in one molecule. In addition, the groups represented by the same symbols included in the chemical formula (1) may be the same as or different from each other. ]

本発明のパターン形成材料は、上記特定の構造を有することにより、脱濡れ現象の問題を生じず、パターン寸法の安定性が高く、解像度を低下させることなく、高感度で形状が良好なパターンを得ることができる。   Since the pattern forming material of the present invention has the above specific structure, it does not cause a problem of dewetting phenomenon, has high pattern dimension stability, and does not reduce resolution, and has a high sensitivity and good shape pattern. Obtainable.

本発明のパターン形成材料においては、前記化学式(1)において、Rは、各々独立に、エポキシ基及び/又はオキセタニル基を有するアルキル基であり、エポキシ基及び/又はオキセタニル基が1分子中合計8〜16個含まれることが、解像度を低下させることなく、高感度で形状が良好なパターンを得ることができ、また溶剤溶解性が良好な点から好ましい。 In the pattern forming material of the present invention, in the chemical formula (1), each R 2 is independently an alkyl group having an epoxy group and / or an oxetanyl group, and the total number of epoxy groups and / or oxetanyl groups in one molecule. The inclusion of 8 to 16 is preferable from the standpoint that a highly sensitive and good pattern can be obtained without lowering the resolution, and the solvent solubility is good.

本発明のパターン形成材料においては、前記化学式(1)において、Rが、エポキシ基及び/又はオキセタニル基を有していてもよい前記化学式(2)に示す基からなる群より選ばれる基であることが、解像度を低下させることなく、高感度で形状が良好なパターンを得ることができ、また溶剤溶解性が良好な点から好ましい。 In the pattern forming material of the present invention, in the chemical formula (1), R 1 is a group selected from the group consisting of groups represented by the chemical formula (2) which may have an epoxy group and / or an oxetanyl group. It is preferable that a pattern with high sensitivity and good shape can be obtained without lowering the resolution and the solvent solubility is good.

本発明のパターン形成材料においては、前記化学式(2)に示す基からなる群より選ばれる基が、下記化学式(2’)に示す基からなる群より選ばれる基も好適に用いられる。   In the pattern forming material of the present invention, a group selected from the group consisting of groups represented by the following chemical formula (2 ') is also preferably used.

Figure 2011095702
(化学式(2’)中、Qは、置換基を有していても良いアリール基又は置換基を有していても良いシクロアルキル基であり、mは1又は2を表す。)
Figure 2011095702
(In the chemical formula (2 ′), Q represents an aryl group which may have a substituent or a cycloalkyl group which may have a substituent, and m represents 1 or 2.)

本発明に係るネガ型レジスト組成物は、前記本発明に係る上記化学式(1)で表される環状ポリフェノール誘導体からなるパターン形成材料(A)、及び活性エネルギー線を照射することで酸を発生する酸発生剤(B)を含有することを特徴とする。   The negative resist composition according to the present invention generates an acid by irradiating the pattern forming material (A) composed of the cyclic polyphenol derivative represented by the chemical formula (1) according to the present invention and active energy rays. It contains an acid generator (B).

本発明によれば、ネガ型レジスト組成物中に、本発明に係る上記特定の構造を有するパターン形成材料(A)を含有することにより、脱濡れ現象の問題を生じず、パターン寸法の安定性が高く、解像度を低下させることなく、高感度で形状が良好なパターンを得ることができる。   According to the present invention, by including the pattern forming material (A) having the specific structure according to the present invention in the negative resist composition, the problem of dewetting phenomenon does not occur, and the pattern dimension stability Therefore, it is possible to obtain a pattern with high sensitivity and good shape without reducing the resolution.

また、本発明は、
(i)前記本発明に係るネガ型レジスト組成物を基板上に塗布した後、加熱処理し、レジスト膜を形成する工程、及び
(ii)前記レジスト膜を電子線、EUV、又はX線で露光し、現像する工程、
を含むことを特徴とするパターン形成方法を提供する。
更に、本発明は、前記本発明に係るネガ型レジスト組成物又はその硬化物により少なくとも一部分が形成されている電子部品を提供する。
The present invention also provides:
(I) applying a negative resist composition according to the present invention on a substrate and then heat-treating to form a resist film; and (ii) exposing the resist film with an electron beam, EUV, or X-ray. And developing step,
A pattern forming method is provided.
Furthermore, the present invention provides an electronic component that is at least partially formed from the negative resist composition according to the present invention or a cured product thereof.

本発明によれば、ガラス転移温度が高く、脱濡れ現象の問題を生じず、パターン寸法の安定性が高く、解像度を低下させることなく、高感度で形状が良好なパターンを得ることができるパターン形成材料、当該パターン形成材料を用いたネガ型レジスト組成物、並びに、当該ネガ型レジスト組成物を用いたパターン形成方法及び電子部品を提供することができる。   According to the present invention, the glass transition temperature is high, the problem of dewetting phenomenon does not occur, the pattern dimension is highly stable, and a pattern with high sensitivity and good shape can be obtained without reducing the resolution. It is possible to provide a forming material, a negative resist composition using the pattern forming material, and a pattern forming method and electronic component using the negative resist composition.

I.パターン形成材料
本発明に係るパターン形成材料は、下記化学式(1)で表される環状ポリフェノール誘導体からなることを特徴とする。
I. Pattern Forming Material A pattern forming material according to the present invention is characterized by comprising a cyclic polyphenol derivative represented by the following chemical formula (1).

Figure 2011095702
[化学式(1)中、Rは、置換基を有していても良いアルキル基、置換基を有していても良いシクロアルキル基、置換基を有していても良いアリール基、及び下記化学式(2)に示す基からなる群より選ばれる基であり、エポキシ基及び/又はオキセタニル基を有していてもよい。
Figure 2011095702
[In the chemical formula (1), R 1 represents an alkyl group which may have a substituent, a cycloalkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, and the following: It is a group selected from the group consisting of groups represented by chemical formula (2) and may have an epoxy group and / or an oxetanyl group.

Figure 2011095702
(化学式(2)中、R及びRは、各々独立に、水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基であり、Qは、置換基を有していても良いアリール基又は置換基を有していても良いシクロアルキル基であり、mは1又は2を表す。)
は、各々独立に、エポキシ基及び/又はオキセタニル基を有していてもよい1価の有機基である。Rは、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アシル基、シアノ基、ニトロ基、又は−ORであり、Rはエポキシ基及び/又はオキセタニル基を有していてもよい1価の有機基である。Rは、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アシル基、シアノ基、又はニトロ基である。
但し、R、R及び/又はRにおいて、エポキシ基及び/又はオキセタニル基が1分子中合計4〜16個含まれる。また、化学式(1)に含まれる同一符号で表される基は、互いに同じでも異なっていてもよい。]
Figure 2011095702
(In the chemical formula (2), R 5 and R 6 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and Q is an aryl group or substituent which may have a substituent. (It is a cycloalkyl group that may be present, and m represents 1 or 2.)
R 2 is each independently a monovalent organic group which may have an epoxy group and / or an oxetanyl group. R 3 is a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkoxy group, an acyl group, a cyano group, a nitro group, or —OR 7 , and R 7 is an epoxy group and / or an oxetanyl group. It is a monovalent organic group that may have. R 4 is a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkoxy group, an acyl group, a cyano group, or a nitro group.
However, in R 1 , R 2 and / or R 3 , a total of 4 to 16 epoxy groups and / or oxetanyl groups are contained in one molecule. In addition, the groups represented by the same symbols included in the chemical formula (1) may be the same as or different from each other. ]

本発明における基(原子団)の表記において、「置換基を有していても良い」は、置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含する。例えば、「置換基を有していても良いアルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含する。また、アルキル基、シクロアルキル基は、飽和炭化水素の他、二重結合、三重結合等を有する不飽和炭化水素を含む。シクロアルキル基は、単環式の他、2環性、3環性等の多環性炭化水素も含む。   In the notation of a group (atomic group) in the present invention, “may have a substituent” includes those having a substituent as well as those having no substituent. For example, “an alkyl group which may have a substituent” includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group). To do. Moreover, an alkyl group and a cycloalkyl group include unsaturated hydrocarbons having double bonds, triple bonds and the like in addition to saturated hydrocarbons. Cycloalkyl groups include monocyclic as well as polycyclic hydrocarbons such as bicyclic and tricyclic.

本発明者らの実験の結果、非特許文献3に開示されているカチオン重合性分子性レジストは、後述の比較例においても示したように、パターン形成するための塗膜を形成する段階(プリべーク時)に、脱濡れ現象(dewetting)が起こる、すなわち、基板上で塗り広げた塗膜が乾燥時に溶解して、はじきが生じ、均一に膜を形成できずに、パターンが得られないという問題があることがわかった。これは、非特許文献3に記載されている化合物のガラス転移温度が、47℃と低く、塗膜形成時に溶剤を除去する通常のプリベーク温度で加熱することによりレジスト膜の溶解が生じ、脱濡れ現象が生じるのではないかと推定された。
一方、脱濡れを起こさないため低温でプリベークを行った場合、レジスト膜に含まれる残留溶剤の量が多くなる。これにより特に真空下で描画(露光)を行う電子線、EUVにおいては、描画中に残留溶剤量が変動するため、パターン寸法の安定性が低下する。
As a result of the experiments by the present inventors, the cationic polymerizable molecular resist disclosed in Non-Patent Document 3 has a step of forming a coating film for forming a pattern (preliminary) as shown in Comparative Examples described later. Dewetting occurs during baking), that is, the coating spread on the substrate dissolves upon drying and repelling occurs, resulting in a pattern that cannot be formed uniformly. I found that there was no problem. This is because the glass transition temperature of the compound described in Non-Patent Document 3 is as low as 47 ° C., and the resist film dissolves when heated at a normal pre-baking temperature to remove the solvent during coating film formation, and dewetting It was estimated that a phenomenon would occur.
On the other hand, when prebaking is performed at a low temperature in order to prevent dewetting, the amount of residual solvent contained in the resist film increases. As a result, particularly in an electron beam or EUV that performs drawing (exposure) under vacuum, the amount of residual solvent fluctuates during drawing, so that the stability of the pattern dimensions decreases.

そこで、本発明者は、環状ポリフェノール誘導体骨格に、カチオン重合性官能基を適宜導入することにより、高いガラス転移温度を実現しつつ高感度及び高解像度が得られるカチオン重合系の分子性レジストが得られるのではないかと考え、構造の最適化を行った。環状ポリフェノール誘導体骨格の中でも、原料にフェノールを用いたカリックスアレン誘導体は、一般的にレジストに用いられる安全溶媒への溶解性が低いため良好なレジスト膜を得難いといった問題が発生しやすい。それに対し、水酸基から誘導される官能基を2個又は3個有するレゾルシンアレン誘導体やピロガロールアレン誘導体の場合には、高いガラス転移温度を有しつつ、溶剤溶解性の高いパターン形成材料を得ることができることがわかった。   Therefore, the present inventor obtained a cationic polymerization type molecular resist capable of obtaining high sensitivity and high resolution while realizing a high glass transition temperature by appropriately introducing a cationic polymerizable functional group into the cyclic polyphenol derivative skeleton. The structure was optimized. Among cyclic polyphenol derivative skeletons, calixarene derivatives using phenol as a raw material are likely to have a problem that it is difficult to obtain a good resist film because of their low solubility in a safe solvent generally used for resists. On the other hand, in the case of resorcinarene derivatives or pyrogallol allene derivatives having two or three functional groups derived from hydroxyl groups, it is possible to obtain a pattern forming material with high solvent solubility while having a high glass transition temperature. I understood that I could

本発明のパターン形成材料は、水酸基から誘導される官能基を2個又は3個有するレゾルシンアレン誘導体やピロガロールアレン誘導体に、エポキシ基及び/又はオキセタニル基が1分子中合計4〜16個含まれるような上記特定の構造を有することにより、ガラス転移温度が高く、脱濡れ現象の問題を生じず、また残留溶剤の問題も生じずパターン寸法の安定性が高くなり、解像度を低下させることなく、高感度で形状が良好なパターンを得ることができる。   In the pattern forming material of the present invention, a total of 4 to 16 epoxy groups and / or oxetanyl groups are contained in one molecule in a resorcinarene derivative or pyrogallol allene derivative having two or three functional groups derived from a hydroxyl group. By having the above-mentioned specific structure, the glass transition temperature is high, the problem of dewetting phenomenon does not occur, the problem of residual solvent does not occur, the stability of the pattern dimension is increased, the resolution is not lowered, and the high A pattern with good sensitivity and shape can be obtained.

上記化学式(1)で表される化合物において、Rのアルキル基としては、特に制限はないが、炭素数1〜18のアルキル基が好ましい。当該アルキル基は、直鎖でも、分岐状でも良い。例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、i−プロピル基、i−ブチル基、t−ブチル基、i−ペンチル基、t−ペンチル基、ヘキサデシル基等が挙げられる。また、二重結合、三重結合等の不飽和結合を有していても良い。 In the compound represented by the chemical formula (1), the alkyl group for R 1 is not particularly limited, but an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms is preferable. The alkyl group may be linear or branched. For example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, i-propyl group, i-butyl group, t-butyl group, i-pentyl group, t-pentyl group, hexadecyl group and the like can be mentioned. Moreover, you may have unsaturated bonds, such as a double bond and a triple bond.

アルキル基が有していても良い置換基としては、エポキシ基及び/又はオキセタニル基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、ハロゲン原子等が挙げられる。   Examples of the substituent that the alkyl group may have include an epoxy group and / or an oxetanyl group, a hydroxyl group, an alkoxy group, and a halogen atom.

のシクロアルキル基としては、特に制限はなく、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等が挙げられる。また、二重結合、三重結合等の不飽和結合を有していてもよく、単環性、多環性のどちらでもよい。
シクロアルキル基としては、シクロヘキシル基が好ましい。
The cycloalkyl group of R 1, is not particularly limited, cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group and the like. Further, it may have an unsaturated bond such as a double bond or a triple bond, and may be monocyclic or polycyclic.
As the cycloalkyl group, a cyclohexyl group is preferable.

シクロアルキル基が有していても良い置換基としては、特に制限はないが、例えば、エポキシ基及び/又はオキセタニル基、炭素数1〜5のアルキル基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アルコキシアルキル基、ハロゲン原子、ハロゲノアルキル基等が挙げられる。   The substituent that the cycloalkyl group may have is not particularly limited, and examples thereof include an epoxy group and / or an oxetanyl group, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a hydroxyl group, an alkoxy group, an alkoxyalkyl group, A halogen atom, a halogenoalkyl group, etc. are mentioned.

また、Rのアリール基としては、特に制限はないが、好ましくは炭素数6〜14、更に好ましくは炭素数6〜10であり、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、ビフェニル基等が挙げられる。 The aryl group for R 1 is not particularly limited, but preferably has 6 to 14 carbon atoms, more preferably 6 to 10 carbon atoms. Examples thereof include a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, and a biphenyl group. Can be mentioned.

また、アリール基が有していても良い置換基としては、エポキシ基及び/又はオキセタニル基、シクロアルキル基、炭素数1〜5のアルキル基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アルコキシアルキル基、ハロゲン原子、ハロゲノアルキル基等が挙げられる。   Examples of the substituent that the aryl group may have include an epoxy group and / or an oxetanyl group, a cycloalkyl group, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a hydroxyl group, an alkoxy group, an alkoxyalkyl group, a halogen atom, Examples include halogenoalkyl groups.

上記置換基として有していても良いエポキシ基としては、グリシジル基、3,4−エポキシシクロヘキシル基、下記化学式(3−1)で表される基等が挙げられる。中でも、反応性の点から、グリシジル基が好ましい。また、上記オキセタニル基としては、下記化学式(3−2)で表わされる基が導入されていることが好ましい。また、Rに導入されているエポキシ基及び/又はオキセタニル基としては、水酸基を介して導入された構造である酸素原子(−O−)を含む構造であることが好ましい。 Examples of the epoxy group that may be present as the substituent include a glycidyl group, a 3,4-epoxycyclohexyl group, and a group represented by the following chemical formula (3-1). Among these, a glycidyl group is preferable from the viewpoint of reactivity. In addition, as the oxetanyl group, a group represented by the following chemical formula (3-2) is preferably introduced. The epoxy group and / or oxetanyl group introduced into R 1 is preferably a structure containing an oxygen atom (—O—) that is a structure introduced through a hydroxyl group.

Figure 2011095702
(式中、Rは炭素数1〜6のアルキル基である。R8’は水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基である。)
Figure 2011095702
(In the formula, R 8 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. R 8 ′ is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.)

上記化学式(3−1)においてRは、分岐鎖であってもよい炭素数1〜6のアルキル基であるが、中でもメチル基が好ましい。また、R8’としては、水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基であるが、水素原子又はメチル基、エチル基が好ましい。 In the above chemical formula (3-1), R 8 is a C 1-6 alkyl group which may be a branched chain, and among them, a methyl group is preferable. R 8 ′ is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, preferably a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group.

上記置換基としての炭素数1〜5のアルキル基としては、直鎖又は分岐状のいずれでもよい。直鎖アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基等が挙げられる。分岐状アルキル基としては、例えば、i−プロピル基、i−ブチル基、t−ブチル基、i−ペンチル基、t−ペンチル基等が挙げられる。アリール基が有する置換基としてのシクロアルキル基は、上記のシクロアルキル基と同様のものが挙げられる。また、当該シクロアルキル基は、置換基を有していてもよく、置換基としては、炭素数1〜5のアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシル基、アルコキシ基等が挙げられる。   The alkyl group having 1 to 5 carbon atoms as the substituent may be linear or branched. As a linear alkyl group, a methyl group, an ethyl group, n-propyl group, n-butyl group etc. are mentioned, for example. Examples of the branched alkyl group include i-propyl group, i-butyl group, t-butyl group, i-pentyl group, t-pentyl group and the like. Examples of the cycloalkyl group as a substituent that the aryl group has are the same as those described above. In addition, the cycloalkyl group may have a substituent, and examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a halogen atom, a cyano group, a hydroxyl group, and an alkoxy group.

上記アルコキシ基としては、特に制限はないが、炭素数1〜8のアルコキシ基が好ましく、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基等が挙げられる。   Although there is no restriction | limiting in particular as said alkoxy group, A C1-C8 alkoxy group is preferable, For example, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, 2-ethylhexyloxy group etc. are mentioned.

上記アルコキシアルキル基としては、特に制限はないが、炭素数1〜8のアルコキシアルキル基が好ましく、例えば、メトキシメチル基、エトキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシエチル基、メトキシプロピル基等が挙げられる。   Although there is no restriction | limiting in particular as said alkoxyalkyl group, A C1-C8 alkoxyalkyl group is preferable, For example, a methoxymethyl group, an ethoxymethyl group, a methoxyethyl group, an ethoxyethyl group, a methoxypropyl group etc. are mentioned. .

上記ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
上記ハロゲノアルキル基としては、特に制限はないが、炭素数1〜8のハロゲノアルキル基が好ましく、例えば、クロロメチル基、ジクロロメチル基、トリクロロメチル基、ブロモメチル基、ジブロモメチル基、トリブロモメチル基、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、1−クロロエチル基、1−ブロモエチル基、1−フルオロエチル基、1,2−ジクロロエチル基、1,1,2,2−テトラクロロエチル基等が挙げられる。
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
The halogenoalkyl group is not particularly limited, but is preferably a halogenoalkyl group having 1 to 8 carbon atoms, for example, a chloromethyl group, a dichloromethyl group, a trichloromethyl group, a bromomethyl group, a dibromomethyl group, or a tribromomethyl group. , Fluoromethyl group, difluoromethyl group, trifluoromethyl group, 1-chloroethyl group, 1-bromoethyl group, 1-fluoroethyl group, 1,2-dichloroethyl group, 1,1,2,2-tetrachloroethyl group, etc. Is mentioned.

上記化学式(2)中、R及びRは、各々独立に、水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基である。炭素数1〜3のアルキル基としては、直鎖又は分岐状のいずれでもよいが、中でもメチル基、エチル基が、エッチング耐性の点から好ましい。mが2の場合、2つのR又はRはそれぞれ、同一であっても異なっていても良い。 In the chemical formula (2), R 5 and R 6 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. The alkyl group having 1 to 3 carbon atoms may be either linear or branched, and among them, a methyl group and an ethyl group are preferable from the viewpoint of etching resistance. When m is 2, two R 5 or R 6 may be the same or different.

上記化学式(2)中、R及びRのいずれも水素原子である下記化学式(2’)に示す基からなる群より選ばれる基も好適に用いられる。 In the chemical formula (2), a group selected from the group consisting of groups represented by the following chemical formula (2 ′) in which both R 5 and R 6 are hydrogen atoms is also preferably used.

Figure 2011095702
(化学式(2’)中、Qは、置換基を有していても良いアリール基又は置換基を有していても良いシクロアルキル基であり、mは1又は2を表す。)
Figure 2011095702
(In the chemical formula (2 ′), Q represents an aryl group which may have a substituent or a cycloalkyl group which may have a substituent, and m represents 1 or 2.)

上記化学式(2)及び(2’)中、mは、エッチング耐性の点から、1又は2である。mが3以上の場合、エッチング耐性が低下する恐れがある。   In the above chemical formulas (2) and (2 ′), m is 1 or 2 from the viewpoint of etching resistance. When m is 3 or more, the etching resistance may be reduced.

上記化学式(2)及び(2’)中のQのアリール基としては、上記アリール基と同様のものが挙げられる。Qのアリール基が有する置換基は、上記アリール基が有する置換基と同様のものが挙げられる。また、上記化学式(2)及び(2’)中のQのシクロアルキル基としては、上記シクロアルキル基と同様のものが挙げられる。Qのシクロアルキル基が有する置換基は、上記シクロアルキル基が有する置換基と同様のものが挙げられる。   Examples of the aryl group for Q in the chemical formulas (2) and (2 ′) include the same aryl groups as those described above. Examples of the substituent that the aryl group of Q has are the same as the substituents that the aryl group has. Further, examples of the cycloalkyl group of Q in the chemical formulas (2) and (2 ′) include the same cycloalkyl groups as those described above. Examples of the substituent that the cycloalkyl group of Q has are the same as the substituents that the cycloalkyl group has.

が、エポキシ基及び/又はオキセタニル基を有していてもよい前記化学式(2)に示す基からなる群より選ばれる基である場合には、解像度を低下させることなく、高感度で形状が良好なパターンを得ることができ、また、特に溶剤溶解性が良好な点から好ましい。
溶剤溶解性が良好な場合には、レジスト膜形成時にパターン形成材料の凝集が起こりにくく均一なレジスト膜が形成できるため、ラインエッジラフネスが低減しやすい。
When R 1 is a group selected from the group consisting of the group represented by the chemical formula (2), which may have an epoxy group and / or an oxetanyl group, the shape is highly sensitive without reducing the resolution. Can be obtained, and is particularly preferable from the viewpoint of good solvent solubility.
When the solvent solubility is good, the pattern forming material does not easily aggregate during the formation of the resist film, and a uniform resist film can be formed. Therefore, the line edge roughness is easily reduced.

は、各々独立に、エポキシ基及び/又はオキセタニル基を有していてもよい1価の有機基である。エポキシ基及び/又はオキセタニル基としては、上記Rにおいて説明したものと同様のものを用いることができる。 R 2 is each independently a monovalent organic group which may have an epoxy group and / or an oxetanyl group. As the epoxy group and / or oxetanyl group, the same groups as those described for R 1 can be used.

において、有機基としては、特に制限はないが、置換基を有していても良いアルキル基、置換基を有していても良いシクロアルキル基、置換基を有していても良いアリール基等が挙げられる。
のアルキル基としては、上記Rと同様のものが挙げられる。Rのアルキル基の有する置換基としては、上記Rのものと同様のものが挙げられる。
のシクロアルキル基、及びシクロアルキル基の有する置換基としては、上記Rのものと同様のものとすることができる。Rのアリール基、及びアリール基が有する置換基としては、上記Rのものと同様のものとすることができる。
In R 2 , the organic group is not particularly limited, but may be an alkyl group that may have a substituent, a cycloalkyl group that may have a substituent, or an aryl that may have a substituent. Groups and the like.
Examples of the alkyl group for R 2 include the same as those for R 1 . Examples of the substituent that the alkyl group of R 2 has are the same as those of R 1 described above.
The cycloalkyl group of R 2 and the substituent that the cycloalkyl group has can be the same as those of R 1 described above. The aryl group of R 2 and the substituent that the aryl group has can be the same as those of R 1 described above.

は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アシル基、シアノ基、ニトロ基、又は−ORであり、Rはエポキシ基及び/又はオキセタニル基を有していてもよい1価の有機基である。
のハロゲン原子やRのアルキル基としては、上記Rと同様のものが挙げられる。
としてのアルキル基が有していても良い置換基は、シクロアルキル基、アリール基、アミノ基、アミド基、ウレイド基、ウレタン基、ヒドロキシル基、カルボキシ基、ハロゲン原子、アルコキシ基、チオエーテル基、アシル基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基、ニトロ基等が挙げられる。
R 3 is a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkoxy group, an acyl group, a cyano group, a nitro group, or —OR 7 , and R 7 is an epoxy group and / or an oxetanyl group. It is a monovalent organic group that may have.
Examples of the alkyl group halogen atom and R 3 in R 3, are the same as those for the R 1.
The substituent that the alkyl group as R 3 may have is a cycloalkyl group, an aryl group, an amino group, an amide group, a ureido group, a urethane group, a hydroxyl group, a carboxy group, a halogen atom, an alkoxy group, or a thioether group. , Acyl group, acyloxy group, alkoxycarbonyl group, cyano group, nitro group and the like.

のシクロアルキル基、及びアリール基としては、上記Rのものと同様のものとすることができる。Rのシクロアルキル基及びアリール基が有する置換基としては、上記Rのものや上記Rのアルキル基の置換基と同様のものとすることができる。
また、Rのアルコキシ基としては、上記Rと同様のものが挙げられる。
The cycloalkyl group and aryl group for R 3 can be the same as those for R 1 described above. Examples of the substituent which the cycloalkyl group and the aryl group R 3 has, can be similar to the substituent of the alkyl group of one or the R 3 of said R 1.
In addition, examples of the alkoxy group for R 3 include the same groups as those described above for R 1 .

のアシル基としては、特に制限はないが、炭素数1〜8のアシル基が好ましく、例えば、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、バレリル基、ピバロイル基、ベンゾイル基等が挙げられる。
また、Rが−OR(Rはエポキシ基及び/又はオキセタニル基を有していてもよい1価の有機基)の場合、Rは上記Rと同様であって良い。
The acyl group of R 3, is not particularly limited, preferably an acyl group having 1 to 8 carbon atoms, e.g., formyl group, acetyl group, propionyl group, butyryl group, valeryl group, a pivaloyl group, include benzoyl group and the like It is done.
Further, when R 3 is -OR 7 (R 7 is an epoxy group and / or optionally may be a monovalent organic group having an oxetanyl group), R 7 may be the same as the R 2.

は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アシル基、シアノ基、又はニトロ基である。Rにおいてハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アシル基は、上記Rにおける、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アシル基と同様のものが挙げられる。 R 4 is a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkoxy group, an acyl group, a cyano group, or a nitro group. In R 4 , the halogen atom, alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, alkoxy group and acyl group are the same as the halogen atom, alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, alkoxy group and acyl group in R 3 above. Is mentioned.

化学式(1)で表される環状ポリフェノール誘導体は、R、R及び/又はRにおいて、エポキシ基及び/又はオキセタニル基が1分子中合計4〜16個含まれるものである。このようにすることにより、架橋剤を併用しなくても、エポキシ基及び/又はオキセタニル基をカチオン重合性官能基として反応させることによって三次元的な架橋が可能となり、パターン強度が向上し、現像後に生じるパターン倒れによる解像力低下を抑制できるため、解像力がより向上する。例えば、反応部位が多数存在することで隣接する反応部位間の距離が短くなり、連鎖的な架橋反応が起こりやすくなる。これにより、高感度でありながら高解像度で形状が良好なパターンを形成することが可能になる。中でも、反応部位が多数存在することで隣接する反応部位間の距離が短くなり、連鎖的な架橋反応が起こりやすくなる点から、エポキシ基及び/又はオキセタニル基は、1分子中合計8〜16個含まれることが好ましい。 The cyclic polyphenol derivative represented by the chemical formula (1) contains 4 to 16 epoxy groups and / or oxetanyl groups in total in R 1 , R 2 and / or R 3 . In this way, three-dimensional crosslinking can be achieved by reacting an epoxy group and / or oxetanyl group as a cationic polymerizable functional group without using a crosslinking agent in combination, thereby improving pattern strength and developing. Since it is possible to suppress a decrease in resolution due to pattern collapse that occurs later, the resolution is further improved. For example, the presence of a large number of reaction sites shortens the distance between adjacent reaction sites and facilitates a chain crosslinking reaction. As a result, it is possible to form a pattern with high sensitivity and good shape while having high sensitivity. Among them, since there are a large number of reaction sites, the distance between adjacent reaction sites is shortened, and a chain cross-linking reaction is likely to occur. Therefore, a total of 8 to 16 epoxy groups and / or oxetanyl groups are contained in one molecule. It is preferably included.

前記化学式(1)で表される化合物は、エポキシ基及び/又はオキセタニル基が1分子中合計4〜16個含まれれば、4つの繰り返し単位の同一符号で示される置換基はそれぞれ、同じであっても異なっていても良い。4つの繰り返し単位の構造は、全て同じであっても、互いに異なっていても良い。   In the compound represented by the chemical formula (1), when 4 to 16 total epoxy groups and / or oxetanyl groups are contained in one molecule, the substituents represented by the same reference numerals of the four repeating units are the same. Or different. The structures of the four repeating units may all be the same or different from each other.

中でも、前記化学式(1)において、Rは、各々独立に、エポキシ基及び/又はオキセタニル基を有するアルキル基であり、エポキシ基及び/又はオキセタニル基が1分子中合計8〜16個含まれる構造であることが、溶剤溶解性に優れ、高感度でありながら高解像度で形状が良好なパターンを形成する点から好ましい。 Among them, in the chemical formula (1), each R 2 is independently an alkyl group having an epoxy group and / or oxetanyl group, and a structure containing 8 to 16 total epoxy groups and / or oxetanyl groups. It is preferable from the viewpoint of forming a pattern having excellent solvent solubility, high sensitivity, high resolution and good shape.

上記構造の中でも、前記化学式(1)が下記化学式(1’)であり、エポキシ基及び/又はオキセタニル基が1分子中合計8〜16個含まれる構造である場合には、溶剤溶解性に優れ、高感度でありながら高解像度で形状が良好なパターンを形成する点から好ましい。   Among the above structures, when the chemical formula (1) is the following chemical formula (1 ′) and the structure includes a total of 8 to 16 epoxy groups and / or oxetanyl groups, the solvent solubility is excellent. It is preferable from the viewpoint of forming a pattern with high resolution and good shape while having high sensitivity.

Figure 2011095702
[化学式(1’)中、R、R、及びRは、化学式(1)と同じである。]
Figure 2011095702
[In the chemical formula (1 ′), R 1 , R 3 and R 4 are the same as those in the chemical formula (1). ]

本発明に係るパターン形成材料としては、例えば以下のような構造が挙げられるが、これらに限定されるものではない。   Examples of the pattern forming material according to the present invention include the following structures, but are not limited thereto.

Figure 2011095702
Figure 2011095702

Figure 2011095702
Figure 2011095702

Figure 2011095702
Figure 2011095702

本発明に係るパターン形成材料は、上記のように化学式(1)で表される環状ポリフェノール誘導体からなるため、高いガラス転移温度を達成することができる。本発明に係るパターン形成材料は、ガラス転移温度(Tg)が90℃以上、更に100℃以上であることが好ましい。ガラス転移温度が90℃以上であると、塗膜を形成する際に、脱濡れ現象(dewetting)が起こり難くなり、均一な膜が得られやすくなる。
通常、レジスト組成物用の溶剤としては、低沸点の溶剤を用いるとレジスト膜が急激に乾燥して均一な膜が得られないことから、スピンコート法などで塗布する際に均一なレジスト膜を得るために、一般的に沸点80℃以上の高沸点溶剤が使用される。スピンコート法で形成されたレジスト膜は溶媒を含んでいるため、この溶剤を除き安定なレジスト膜を形成するため、レジスト基板をホットプレート等により90℃以上の温度で加熱する(プリベーク)。ところが、ガラス転移温度が90℃未満のポリフェノール誘導体を用いると、ガラス転移温度以上の温度でのプリベーク工程においてレジスト膜の脱濡れ現象(dewetting)が起こり、均一な膜が得られなくなる恐れがある。或いは、脱濡れを起こさないため比較的低沸点の溶剤を用いて低温でプリベークを行った場合、レジスト膜に含まれる残留溶剤の量が多くなる。これにより特に真空下で描画(露光)を行う電子線、EUVにおいては、描画中に残留溶剤量が変動するため、パターン寸法の安定性が低下し、製造上大きな問題となる恐れがある。
それに対し、ガラス転移温度が90℃以上のポリフェノール誘導体を用いる場合には、高温でのプリベークが可能となり、残留溶媒量が少ない均一な膜が得られ、パターンの寸法安定性が高くなるほか、環境耐性(ポストコーティングディレイ:PCD)に優れたレジスト膜が得られる。更に、レジストパターン形成後のドライエッチング工程において、エッチング耐性に優れたパターンが得られる。
なお、ここでのガラス転移温度は、示差走査熱量計(DSC)により測定したものである。
Since the pattern forming material according to the present invention is composed of the cyclic polyphenol derivative represented by the chemical formula (1) as described above, a high glass transition temperature can be achieved. The pattern forming material according to the present invention preferably has a glass transition temperature (Tg) of 90 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher. When the glass transition temperature is 90 ° C. or higher, a dewetting phenomenon hardly occurs when forming a coating film, and a uniform film is easily obtained.
Usually, as a solvent for a resist composition, when a low boiling point solvent is used, the resist film is dried rapidly and a uniform film cannot be obtained. In order to obtain, a high boiling point solvent having a boiling point of 80 ° C. or higher is generally used. Since the resist film formed by the spin coating method contains a solvent, the resist substrate is heated at a temperature of 90 ° C. or higher by a hot plate or the like (pre-baking) in order to form a stable resist film by removing this solvent. However, when a polyphenol derivative having a glass transition temperature of less than 90 ° C. is used, a dewetting phenomenon of the resist film occurs in a pre-baking process at a temperature higher than the glass transition temperature, and a uniform film may not be obtained. Alternatively, in order to prevent dewetting, when prebaking is performed at a low temperature using a solvent having a relatively low boiling point, the amount of residual solvent contained in the resist film increases. As a result, particularly in an electron beam or EUV that performs drawing (exposure) under vacuum, the amount of residual solvent varies during drawing, so that the stability of the pattern dimension is lowered, which may cause a serious problem in manufacturing.
On the other hand, when a polyphenol derivative having a glass transition temperature of 90 ° C. or higher is used, pre-baking at a high temperature is possible, a uniform film with a small amount of residual solvent is obtained, and the dimensional stability of the pattern is increased. A resist film having excellent resistance (post coating delay: PCD) can be obtained. Furthermore, a pattern having excellent etching resistance can be obtained in the dry etching process after the formation of the resist pattern.
The glass transition temperature here is measured by a differential scanning calorimeter (DSC).

また、本発明に係るパターン形成材料は、上記のように化学式(1)で表される環状ポリフェノール誘導体からなるため、良好な溶剤溶解性を達成することができる。本発明に係るパターン形成材料は、沸点が80〜180℃の有機溶剤に対して、23℃で0.5重量%以上の溶解性を有していることが好ましい。このような場合には、スピンコート時に急激なレジスト膜の乾燥を防ぐことが可能となり、均一なレジスト膜が得られるというメリットがある。沸点が80〜180℃の有機溶剤の代表例としては、シクロペンタノン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、シクロヘキサノン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、乳酸エチル、2−ヘプタノン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、1−エトキシ−2−プロパノール等が挙げられる。
中でも、本発明に係るパターン形成材料は、ガラス転移温度(Tg)が90℃以上であり、且つ、沸点が80〜180℃の有機溶剤に対して、23℃で0.5重量%以上の溶解性を有していることが好ましい。
Moreover, since the pattern formation material which concerns on this invention consists of a cyclic polyphenol derivative represented by Chemical formula (1) as mentioned above, favorable solvent solubility can be achieved. The pattern forming material according to the present invention preferably has a solubility of not less than 0.5% by weight at 23 ° C. in an organic solvent having a boiling point of 80 to 180 ° C. In such a case, it is possible to prevent the resist film from being rapidly dried during spin coating, and there is an advantage that a uniform resist film can be obtained. Typical examples of organic solvents having a boiling point of 80 to 180 ° C. include cyclopentanone, propylene glycol monomethyl ether, cyclohexanone, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl lactate, 2-heptanone, diethylene glycol dimethyl ether, 1-ethoxy-2-propanol, and the like. Is mentioned.
Among them, the pattern forming material according to the present invention has a glass transition temperature (Tg) of 90 ° C. or higher and a melting point of 0.5% by weight or higher at 23 ° C. in an organic solvent having a boiling point of 80 to 180 ° C. It is preferable to have the property.

上記化学式(1)で表される環状ポリフェノール誘導体は、例えば、各種(ポリ)フェノール類と各種アルデヒド類とを酸性触媒下で付加縮合により合成することができる。化学式(1)で表される環状ポリフェノール誘導体において、−ORのRが有機基である場合の有機基の導入は、各種(ポリ)フェノール類を各種アルデヒド等と縮合する前に導入しても良い。また、各種(ポリ)フェノール類と各種アルデヒド等とを縮合した後に、フェノール性水酸基にハロゲン化アルキル等のハロゲン化物を反応させることにより有機基を導入したり、フェノール性水酸基にエピクロロヒドリンやエピブロモヒドリン等を反応させることによりエポキシ基を導入したりしても良い。オキセタニル基は、例えば、フェノール水酸基に
3−クロロメチル−3−エチルオキセタン等を反応させることにより導入することができる。
The cyclic polyphenol derivative represented by the chemical formula (1) can be synthesized, for example, by addition condensation of various (poly) phenols and various aldehydes under an acidic catalyst. In the cyclic polyphenol derivative represented by the chemical formula (1), when R 2 of —OR 2 is an organic group, the introduction of the organic group is carried out before condensing various (poly) phenols with various aldehydes and the like. Also good. In addition, after condensing various (poly) phenols and various aldehydes, an organic group is introduced by reacting a phenolic hydroxyl group with a halide such as an alkyl halide, or epichlorohydrin or the like is added to the phenolic hydroxyl group. An epoxy group may be introduced by reacting epibromohydrin or the like. The oxetanyl group can be introduced, for example, by reacting a phenol hydroxyl group with 3-chloromethyl-3-ethyloxetane or the like.

前記化学式(1)で表される環状ポリフェノール誘導体の分子量は、300〜3500であることが好ましい。分子量は、好ましくは500〜3500、さらに好ましくは、800〜3000である。   The molecular weight of the cyclic polyphenol derivative represented by the chemical formula (1) is preferably 300 to 3500. The molecular weight is preferably 500-3500, and more preferably 800-3000.

II.ネガ型レジスト組成物
本発明に係るネガ型レジスト組成物は、前記本発明に係るパターン形成材料(A)、及び活性エネルギー線を照射することで酸を発生する酸発生剤(B)を含有することを特徴とする。
II. Negative resist composition The negative resist composition according to the present invention comprises a pattern forming material (A) according to the present invention and an acid generator (B) that generates an acid upon irradiation with active energy rays. It is characterized by containing.

本発明によれば、ネガ型レジスト組成物中において、前記本発明に係るパターン形成材料(A)を含有することにより、脱濡れ現象が起こらず、パターンの寸法安定性が高く、また、感度を低下させることなく、解像力が向上したパターンを形成することができる。   According to the present invention, in the negative resist composition, by including the pattern forming material (A) according to the present invention, the dewetting phenomenon does not occur, the dimensional stability of the pattern is high, and the sensitivity is increased. A pattern with improved resolution can be formed without reduction.

上記ネガ型レジスト組成物は、レジストパターン形成時に露光(露光光の照射)により酸発生剤(B)から酸が発生すると、当該酸が作用して、上記本発明に係るパターン形成材料(A)が有するエポキシ基及び/又はオキセタニル基がカチオン重合反応をして、架橋結合が形成され、特定の有機溶剤に不溶性となる。そのため、レジストパターン形成において、当該ネガ型レジスト組成物からなるレジスト膜を選択的に露光すると、或いは露光に加えて露光後加熱すると、露光部は特定の有機溶剤に不溶性となる。一方、未露光部は可溶性のまま変化しないので、特定の有機溶剤を現像液として用いて現像することによりネガ型のレジストパターンを形成することができる。   In the negative resist composition, when an acid is generated from the acid generator (B) by exposure (irradiation with exposure light) at the time of forming a resist pattern, the acid acts to form the pattern forming material (A) according to the present invention. The epoxy group and / or oxetanyl group possessed by cation undergoes a cationic polymerization reaction to form a cross-linked bond and become insoluble in a specific organic solvent. Therefore, in resist pattern formation, when a resist film made of the negative resist composition is selectively exposed or heated after exposure in addition to exposure, the exposed portion becomes insoluble in a specific organic solvent. On the other hand, since the unexposed portion remains soluble and does not change, a negative resist pattern can be formed by developing using a specific organic solvent as a developer.

以下、このような本発明のネガ型レジスト組成物の各構成について順に詳細に説明する。尚、本発明において「活性エネルギー線」とは、KrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザー、及びFエキシマレーザー等の遠紫外線、電子線、EUV、X線等を意味する。 Hereinafter, each structure of such a negative resist composition of this invention is demonstrated in detail in order. In the present invention, “active energy rays” mean far ultraviolet rays such as KrF excimer laser, ArF excimer laser, and F 2 excimer laser, electron beams, EUV, X-rays and the like.

<パターン形成材料(A)>
前記本発明に係るパターン形成材料(A)については、上記で説明したものと同様であるので、ここでの説明を省略する。
本発明に係るネガ型レジスト組成物において、パターン形成材料(A)は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、本発明に係るネガ型レジスト組成物において、パターン形成材料(A)の含有量は、ネガ型レジスト組成物中に含まれる全固形分に対して、60〜97重量%であることが好ましく、更に好ましくは70〜95重量%である。なお、本発明において、固形分とは、ネガ型レジスト組成物中に含まれる成分のうち有機溶剤以外のものを意味する。
<Pattern forming material (A)>
Since the pattern forming material (A) according to the present invention is the same as that described above, the description thereof is omitted here.
In the negative resist composition according to the present invention, one type of pattern forming material (A) may be used alone, or two or more types may be used in combination. In the negative resist composition according to the present invention, the content of the pattern forming material (A) is preferably 60 to 97% by weight with respect to the total solid content in the negative resist composition. More preferably, it is 70 to 95% by weight. In addition, in this invention, solid content means things other than an organic solvent among the components contained in a negative resist composition.

<活性エネルギー線を照射することで酸を発生する酸発生剤(B)>
本発明において用いられる活性エネルギー線を照射することで酸を発生する酸発生剤(B)は、組成物中のエポキシ基及び/又はオキセタニル基のカチオン開環重合を誘発するように作用するものである。酸発生剤(B)としては、エポキシ基及び/又はオキセタニル基の開環を誘発し得る限り、従来の化学増幅型レジスト組成物において使用されている公知の酸発生剤や、光カチオン重合開始剤から特に限定せずに用いることができる。本発明において用いられる酸発生剤は、活性エネルギー線を照射することで直接又は間接的に酸を発生するものが含まれる。ここで、間接的に酸を発生する場合には、活性エネルギー線の照射により酸発生剤以外のパターン形成材料等に一度エネルギーが吸収されて発生したプロトンにより酸が発生する酸発生ルートも知られており、このような態様で酸を発生する場合が含まれる。
本発明の酸発生剤としては、波長248nm以下の活性エネルギー線を照射することで直接又は間接的に酸を発生する酸発生剤であることが好ましい。
<Acid generator (B) that generates acid by irradiating active energy rays>
The acid generator (B) that generates an acid upon irradiation with active energy rays used in the present invention acts to induce cationic ring-opening polymerization of an epoxy group and / or an oxetanyl group in the composition. is there. As the acid generator (B), known acid generators and photocationic polymerization initiators used in conventional chemically amplified resist compositions as long as ring opening of an epoxy group and / or oxetanyl group can be induced. Can be used without any particular limitation. The acid generator used in the present invention includes those that generate an acid directly or indirectly by irradiation with active energy rays. Here, in the case of indirectly generating an acid, there is also known an acid generation route in which an acid is generated by protons generated once energy is absorbed by a pattern forming material other than an acid generator by irradiation with an active energy ray. And the case of generating an acid in such a manner is included.
The acid generator of the present invention is preferably an acid generator that generates an acid directly or indirectly by irradiation with an active energy ray having a wavelength of 248 nm or less.

上記酸発生剤(B)としては、下記化学式(4)〜(9)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1種類であることが好ましい。   The acid generator (B) is preferably at least one selected from the group consisting of compounds represented by the following chemical formulas (4) to (9).

Figure 2011095702
Figure 2011095702

化学式(4)中、R12は同一でも異なっていてもよく、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜12の直鎖状アルキル基、炭素数3〜12の分枝状アルキル基、炭素数3〜12の環状アルキル基、炭素数1〜12の直鎖状アルコキシ基、炭素数3〜12の分枝状アルコキシ基、炭素数3〜12の環状アルコキシ基、ヒドロキシル基、又はハロゲン原子であり、Xは、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数1〜12のハロゲン置換アルキル基、若しくは炭素数6〜12のハロゲン置換アリール基を有するスルホン酸イオン、又はハロゲン化物イオンである。 In chemical formula (4), R 12 may be the same or different and each independently represents a hydrogen atom, a linear alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 12 carbon atoms, or a carbon number. A cyclic alkyl group having 3 to 12 carbon atoms, a linear alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, a branched alkoxy group having 3 to 12 carbon atoms, a cyclic alkoxy group having 3 to 12 carbon atoms, a hydroxyl group, or a halogen atom. , X - represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, sulfonate ion having an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, a halogen-substituted alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or a halogen-substituted aryl group having 6 to 12 carbon atoms Or a halide ion.

上記化学式(4)で表される化合物としては、例えば、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメチルスルホネート、トリフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムシクロヘキサフルオロプロパン−1,3−ビス(スルホニル)イミド、トリフェニルスルホニウムノナフルオロブタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、ジフェニル−4−メチルフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニル−2,4,6−トリメチルフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニル−2,4,6−トリメチルフェニルスルホニウムp−トルエンスルホナート、ジフェニル−4−t−ブトキシフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニル−4−t−ブトキシフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ジフェニル−4−ヒドロキシフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス(4−フルオロフェニル)−4−ヒドロキシフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニル−4−ヒドロキシフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ビス(4−ヒドロキシフェニル)−フェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリス(4−メトキシフェニル)スルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリス(4−フルオロフェニル)スルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム−p−トルエンスルホネート、トリフェニルスルホニウムベンゼンスルホネート、ジフェニル−2,4,6−トリメチルフェニル−p−トルエンスルホネート、ジフェニル−2,4,6−トリメチルフェニルスルホニウム−2−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、ジフェニル−2,4,6−トリメチルフェニルスルホニウム−4−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、ジフェニル−2,4,6−トリメチルフェニルスルホニウム−2,4−ジフルオロベンゼンスルホネート、ジフェニル−2,4,6−トリメチルフェニルスルホニウムヘキサフルオロベンゼンスルホネート、ジフェニルナフチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニル−4−ヒドロキシフェニルスルホニウム−p−トルエンスルホネート、トリフェニルスルホニウム10−カンファースルホネート、ジフェニル−4−ヒドロキシフェニルスルホニウム10−カンファースルホネート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、ジフェニル−4−(フェニルチオ)フェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート等が挙げられる。   Examples of the compound represented by the chemical formula (4) include triphenylsulfonium trifluoromethylsulfonate, triphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, triphenylsulfonium cyclohexafluoropropane-1,3-bis (sulfonyl). Imido, triphenylsulfonium nonafluorobutanesulfonate, triphenylsulfonium perfluoro-n-octanesulfonate, diphenyl-4-methylphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, diphenyl-2,4,6-trimethylphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, diphenyl-2 , 4,6-Trimethylphenylsulfonium p-toluenesulfonate, diphenyl-4-t-butoxyphenylsulfonium Fluoromethanesulfonate, diphenyl-4-t-butoxyphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, diphenyl-4-hydroxyphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, bis (4-fluorophenyl) -4-hydroxyphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, diphenyl -4-hydroxyphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, bis (4-hydroxyphenyl) -phenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, tris (4-methoxyphenyl) sulfonium trifluoromethanesulfonate, tris (4-fluorophenyl) sulfonium trifluoromethane Sulfonate, triphenylsulfonium-p-toluenesulfonate, trifer Rusulfonium benzene sulfonate, diphenyl-2,4,6-trimethylphenyl-p-toluenesulfonate, diphenyl-2,4,6-trimethylphenylsulfonium-2-trifluoromethylbenzenesulfonate, diphenyl-2,4,6-trimethyl Phenylsulfonium-4-trifluoromethylbenzenesulfonate, diphenyl-2,4,6-trimethylphenylsulfonium-2,4-difluorobenzenesulfonate, diphenyl-2,4,6-trimethylphenylsulfonium hexafluorobenzenesulfonate, diphenylnaphthylsulfonium Trifluoromethanesulfonate, diphenyl-4-hydroxyphenylsulfonium-p-toluenesulfonate, triphenylsulfonium 10-camphor Sulfonate, diphenyl-4-hydroxyphenylsulfonium 10-camphorsulfonate, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate, triphenylsulfonium hexafluorophosphate, diphenyl-4- (phenylthio) phenylsulfonium hexafluoroantimonate, triphenylsulfonium tetrakis (pentafluoro) Phenyl) borate and the like.

Figure 2011095702
Figure 2011095702

化学式(5)中、X及びR13は、化学式(4)のX及びR12と同様である。 In the chemical formula (5), X and R 13 are the same as X and R 12 in the chemical formula (4).

上記化学式(5)で表される化合物としては、例えば、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムp−トルエンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムベンゼンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム−2−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム−4−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム−2,4−ジフルオロベンゼンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロベンゼンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム10−カンファースルホネート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムp−トルエンスルホネート、ジフェニルヨードニウムベンゼンスルホネート、ジフェニルヨードニウム10−カンファースルホネート、ジフェニルヨードニウム−2−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、ジフェニルヨードニウム−4−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、ジフェニルヨードニウム−2,4−ジフルオロベンゼンスルホネート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロベンゼンスルホネート、ビス(4−トリフルオロメチルフェニル)ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス(4−トリフルオロメチルフェニル)ヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ビス(4−トリフルオロメチルフェニル)ヨードニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、ビス(4−トリフルオロメチルフェニル)ヨードニウムp−トルエンスルホネート、ビス(4−トリフルオロメチルフェニル)ヨードニウムベンゼンスルホネート、ビス(4−トリフルオロメチルフェニル)ヨードニウム10−カンファースルホネート等が挙げられる。   Examples of the compound represented by the chemical formula (5) include bis (4-t-butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, bis (4 -T-butylphenyl) iodonium perfluoro-n-octanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium p-toluenesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodoniumbenzenesulfonate, bis (4-t-butyl) Phenyl) iodonium-2-trifluoromethylbenzenesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium-4-trifluoromethylbenzenesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium-2,4-difluorobenzenes Phonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium hexafluorobenzenesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium 10-camphorsulfonate, diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, diphenyliodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, diphenyliodonium Perfluoro-n-octanesulfonate, diphenyliodonium p-toluenesulfonate, diphenyliodoniumbenzenesulfonate, diphenyliodonium10-camphorsulfonate, diphenyliodonium-2-trifluoromethylbenzenesulfonate, diphenyliodonium-4-trifluoromethylbenzenesulfonate, diphenyl Iodonium-2,4-difluorobenze Sulfonate, diphenyliodonium hexafluorobenzenesulfonate, bis (4-trifluoromethylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate, bis (4-trifluoromethylphenyl) iodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, bis (4-trifluoromethylphenyl) Iodonium perfluoro-n-octanesulfonate, bis (4-trifluoromethylphenyl) iodonium p-toluenesulfonate, bis (4-trifluoromethylphenyl) iodoniumbenzenesulfonate, bis (4-trifluoromethylphenyl) iodonium 10-camphor Examples include sulfonates.

Figure 2011095702
Figure 2011095702

化学式(6)中、Lは炭素数1〜12のアルキレン基、炭素数6〜12のアリーレン基、又は炭素数1〜12のアルキレンオキシ基(−R’−O−、但し、R’は炭素数1〜12のアルキレン基)であり、R14は炭素数1〜12のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数1〜12のハロゲン置換アルキル基、又は炭素数6〜12のハロゲン置換アリール基である。 In the chemical formula (6), L is an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, an arylene group having 6 to 12 carbon atoms, or an alkyleneoxy group having 1 to 12 carbon atoms (—R′—O—, where R ′ is carbon. R 14 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, a halogen-substituted alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or a C 6 to 12 carbon group. A halogen-substituted aryl group.

上記化学式(6)で表される化合物としては、例えば、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)フタルイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]へプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(10−カンファースルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(10−カンファースルホニルオキシ)フタルイミド、N−(10−カンファースルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N−(10−カンファースルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]へプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(10−カンファースルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(n−オクタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]へプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(n−オクタンスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(p−トルエンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]へプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(p−トルエンスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(2−トリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]へプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(2−トリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(4−トリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]へプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(4−トリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(パーフルオロベンゼンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]へプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(パーフルオロベンゼンスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(1−ナフタレンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]へプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(1−ナフタレンスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(ノナフルオロ−n−ブタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]へプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(ノナフルオロ−n−ブタンスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(パーフルオロ−n−オクタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]へプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(パーフルオロ−n−オクタンスルホニルオキシ)ナフチルイミド等が挙げられる。   Examples of the compound represented by the chemical formula (6) include N- (trifluoromethylsulfonyloxy) succinimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) phthalimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) diphenylmaleimide, N -(Trifluoromethylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) naphthylimide, N- (10-camphorsulfonyl) Oxy) succinimide, N- (10-camphorsulfonyloxy) phthalimide, N- (10-camphorsulfonyloxy) diphenylmaleimide, N- (10-camphorsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene -2,3-dicarboxyimi N- (10-camphorsulfonyloxy) naphthylimide, N- (n-octanesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (n -Octanesulfonyloxy) naphthylimide, N- (p-toluenesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (p-toluenesulfonyloxy) naphthyl Imido, N- (2-trifluoromethylbenzenesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (2-trifluoromethylbenzenesulfonyloxy) naphthyl Imido, N- (4-trifluoromethylbenzenesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboxyl Imido, N- (4-trifluoromethylbenzenesulfonyloxy) naphthylimide, N- (perfluorobenzenesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N -(Perfluorobenzenesulfonyloxy) naphthylimide, N- (1-naphthalenesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (1-naphthalenesulfonyl) Oxy) naphthylimide, N- (nonafluoro-n-butanesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (nonafluoro-n-butanesulfonyloxy) Naphthylimide, N- (perfluoro-n-octanesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-e 2,3-dicarboximide, N- (perfluoro--n- octane sulfonyloxy) naphthylimide, and the like.

Figure 2011095702
Figure 2011095702

化学式(7)中、R15は同一でも異なっていてもよく、それぞれ独立に、炭素数1〜12の直鎖状アルキル基、炭素数3〜12の分枝状アルキル基、炭素数3〜12の環状アルキル基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数3〜12のヘテロアリール基、又は炭素数7〜12のアラルキル基である。前記各置換基は、炭素数1〜12のアルキル基、ヒドロキシル基、ハロゲン原子、炭素数1〜12のハロアルキル基で置換されていてもよい。 In chemical formula (7), R 15 may be the same or different and each independently represents a linear alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 12 carbon atoms, or 3 to 12 carbon atoms. A cyclic alkyl group, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, a heteroaryl group having 3 to 12 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms. Each of the substituents may be substituted with an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a hydroxyl group, a halogen atom, or a haloalkyl group having 1 to 12 carbon atoms.

上記化学式(7)で表される化合物としては、例えば、ジフェニルジスルフォン、ジ(4−メチルフェニル)ジスルフォン、ジナフチルジスルフォン、ジ(4−t−ブチルフェニル)ジスルフォン、ジ(4−ヒドロキシフェニル)ジスルフォン、ジ(3−ヒドロキシナフチル)ジスルフォン、ジ(4−フルオロフェニル)ジスルフォン、ジ(2−フルオロフェニル)ジスルフォン、ジ(4−トリフルオロメチルフェニル)ジスルフォン等が挙げられる。   Examples of the compound represented by the chemical formula (7) include diphenyl disulfone, di (4-methylphenyl) disulfone, dinaphthyl disulfone, di (4-t-butylphenyl) disulfone, and di (4-hydroxyphenyl). ) Disulfone, di (3-hydroxynaphthyl) disulfone, di (4-fluorophenyl) disulfone, di (2-fluorophenyl) disulfone, di (4-trifluoromethylphenyl) disulfone and the like.

Figure 2011095702
Figure 2011095702

化学式(8)中、R16は同一でも異なっていてもよく、それぞれ独立に、炭素数1〜12の直鎖状アルキル基、炭素数3〜12の分枝状アルキル基、炭素数3〜12の環状アルキル基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数3〜12のヘテロアリール基、又は炭素数7〜12のアラルキル基である。前記各置換基は、炭素数1〜12のアルキル基、ハロゲン原子、炭素数1〜12のアルコキシ基で置換されていてもよい。 In chemical formula (8), R 16 may be the same or different and each independently represents a linear alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 12 carbon atoms, or 3 to 12 carbon atoms. A cyclic alkyl group, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, a heteroaryl group having 3 to 12 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms. Each of the substituents may be substituted with an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a halogen atom, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.

上記化学式(8)で表される化合物としては、例えば、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−フェニルアセトニトリル、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシフェニルアセトニトリル、α−(トリフルオロメチルスルホニルオキシイミノ)−フェニルアセトニトリル、α−(トリフルオロメチルスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシフェニルアセトニトリル、α−(エチルスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシフェニルアセトニトリル、α−(プロピルスルホニルオキシイミノ)−4−メチルフェニルアセトニトリル、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−4−ブロモフェニルアセトニトリル等が挙げられる。   Examples of the compound represented by the chemical formula (8) include α- (methylsulfonyloxyimino) -phenylacetonitrile, α- (methylsulfonyloxyimino) -4-methoxyphenylacetonitrile, α- (trifluoromethylsulfonyloxy). Imino) -phenylacetonitrile, α- (trifluoromethylsulfonyloxyimino) -4-methoxyphenylacetonitrile, α- (ethylsulfonyloxyimino) -4-methoxyphenylacetonitrile, α- (propylsulfonyloxyimino) -4-methyl Examples include phenylacetonitrile and α- (methylsulfonyloxyimino) -4-bromophenylacetonitrile.

Figure 2011095702
Figure 2011095702

化学式(9)中、R17は同一でも異なっていてもよく、それぞれ独立に、1以上の塩素原子及び1以上の臭素原子を有するハロゲン化アルキル基である。ハロゲン化アルキル基の炭素数は1〜5が好ましい。 In chemical formula (9), R 17 may be the same or different and each independently represents a halogenated alkyl group having one or more chlorine atoms and one or more bromine atoms. The halogenated alkyl group preferably has 1 to 5 carbon atoms.

上記化学式(9)で表される化合物としては、例えば、モノクロロイソシアヌール酸、モノブロモイソシアヌール酸、ジクロロイソシアヌール酸、ジブロモイソシアヌール酸、トリクロロイソシアヌール酸、トリブロモイソシアヌール酸等が挙げられる。   Examples of the compound represented by the chemical formula (9) include monochloroisocyanuric acid, monobromoisocyanuric acid, dichloroisocyanuric acid, dibromoisocyanuric acid, trichloroisocyanuric acid, and tribromoisocyanuric acid. .

その他の酸発生剤(B)としては、例えば、ビス(p−トルエンスルホニル)ジアゾメタン、ビス(2,4−ジメチルフェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(t−ブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(n−ブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(イソブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(イソプロピルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(n−プロピルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン等のビススルホニルジアゾメタン類、2−(4−メトキシフェニル)−4,6−(ビストリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−メトキシナフチル)−4,6−(ビストリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、トリス(2,3−ジブロモプロピル)−1,3,5−トリアジン、トリス(2,3−ジブロモプロピル)イソシアヌレート等のハロゲン含有トリアジン誘導体が挙げられる。また、光カチオン重合開始剤として用いられる有機金属錯体類である、鉄−アレン錯体、チタノセン錯体およびアリールシラノール−アルミニウム錯体などが挙げられる。例えば、市販品であるオプトマーSP−150{商品名、旭電化工業(株)製}、オプトマーSP−170{商品名、旭電化工業(株)製}、UVE−1014(商品名、ゼネラルエレクトロニクス社製)およびCD−1012(商品名、サートマー社製)などを利用することもできる。   Examples of the other acid generator (B) include bis (p-toluenesulfonyl) diazomethane, bis (2,4-dimethylphenylsulfonyl) diazomethane, bis (t-butylsulfonyl) diazomethane, and bis (n-butylsulfonyl). Bissulfonyldiazomethanes such as diazomethane, bis (isobutylsulfonyl) diazomethane, bis (isopropylsulfonyl) diazomethane, bis (n-propylsulfonyl) diazomethane, bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, 2- (4-methoxyphenyl) -4,6 -(Bistrichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-methoxynaphthyl) -4,6- (bistrichloromethyl) -1,3,5-triazine, tris (2,3-dibromopropyl) ) -1,3,5-triazine, And halogen-containing triazine derivatives such as tris (2,3-dibromopropyl) isocyanurate. In addition, iron-allene complexes, titanocene complexes, arylsilanol-aluminum complexes, and the like, which are organometallic complexes used as a photocationic polymerization initiator, can be mentioned. For example, commercially available Optomer SP-150 {trade name, manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.}, Optomer SP-170 {trade name, manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.}, UVE-1014 (trade name, General Electronics Co., Ltd.) And CD-1012 (trade name, manufactured by Sartomer Co., Ltd.) can be used.

酸発生剤(B)においては、中でも、アニオン成分がSbF6、AsF6 、B(C654 、及びPF6 よりなる群から選ばれる一種以上であるオニウム塩が、感度が良好な点から好ましい。 In the acid generator (B), among them, an onium salt whose anion component is at least one selected from the group consisting of SbF6 , AsF 6 , B (C 6 F 5 ) 4 , and PF 6 is used. Is preferable from the viewpoint of good.

これらの酸発生剤(B)は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよく、また、その含有量は、前記パターン形成材料(A)100重量部に対し、1〜30重量部、好ましくは3〜20重量部である。この範囲よりも少なくなると像形成ができず、多くなると、均一な溶液とならず、保存安定性が低下する。   These acid generators (B) may be used alone or in combination of two or more, and the content thereof is 100 parts by weight of the pattern forming material (A). 1 to 30 parts by weight, preferably 3 to 20 parts by weight. When the amount is less than this range, image formation cannot be performed, and when the amount is larger, a uniform solution is not obtained and the storage stability is lowered.

<有機塩基性化合物>
本発明のネガ型レジスト組成物においては更に有機塩基性化合物を含んでいても良い。有機塩基性化合物は、レジストパターン形状、保管状態での経時安定性などを向上させるために、公知の有機塩基性化合物の中から任意のものを選択して使用することができる。
<Organic basic compound>
The negative resist composition of the present invention may further contain an organic basic compound. As the organic basic compound, any one of known organic basic compounds can be selected and used in order to improve the resist pattern shape, stability over time in storage conditions, and the like.

上記有機塩基性化合物としては、含窒素有機化合物が挙げられ、例えば、窒素原子を有する含窒素化合物、アミド基含有化合物、ウレア化合物、及び含窒素複素環式化合物等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。   Examples of the organic basic compound include nitrogen-containing organic compounds such as nitrogen-containing compounds having a nitrogen atom, amide group-containing compounds, urea compounds, and nitrogen-containing heterocyclic compounds, but are not limited thereto. Is not to be done.

含窒素有機化合物としては、例えば、n−ヘキシルアミン、n−ヘプチルアミン、n−オクチルアミン、n−ノニルアミン、n−デシルアミン、n−ドデシルアミン、シクロヘキシルアミン等のモノ(シクロ)アルキルアミン類;ジ−n−ブチルアミン、ジ−n−ペンチルアミン、ジ−n−ヘキシルアミン、ジ−n−ヘプチルアミン、ジ−n−オクチルアミン、ジ−n−ノニルアミン、ジ−n−デシルアミン、メチル−n−ドデシルアミン、ジ−n−ドデシルメチルアミン、シクロヘキシルメチルアミン、ジシクロヘキシルアミン等のジ(シクロ)アルキルアミン類;トリエチルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−n−ブチルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、トリ−n−ヘキシルアミン、トリ−n−ヘプチルアミン、トリ−n−オクチルアミン、トリ−n−ノニルアミン、トリ−n−デシルアミン、ジメチル−n−ドデシルアミン、ジ−n−ドデシルメチルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、トリシクロヘキシルアミン等のトリ(シクロ)アルキルアミン類;モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン類;アニリン、N−メチルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、2−メチルアニリン、3−メチルアニリン、4−メチルアニリン、4−ニトロアニリン、ジフェニルアミン、トリフェニルアミン、トリベンジルアミン、1−ナフチルアミン等の芳香族アミン類;エチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラキス(2−ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノジフェニルアミン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、2−(3−アミノフェニル)−2−(4−アミノフェニル)プロパン、2−(4−アミノフェニル)−2−(3−ヒドロキシフェニル)プロパン、2−(4−アミノフェニル)−2−(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,4−ビス[1−(4−アミノフェニル)−1−メチルエチル]ベンゼン、1,3−ビス[1−(4−アミノフェニル)−1−メチルエチル]ベンゼン、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミン、N−(2−ジメチルアミノエチル)アクリルアミドの重合体等が挙げられる。   Examples of the nitrogen-containing organic compound include mono (cyclo) alkylamines such as n-hexylamine, n-heptylamine, n-octylamine, n-nonylamine, n-decylamine, n-dodecylamine, cyclohexylamine; -N-butylamine, di-n-pentylamine, di-n-hexylamine, di-n-heptylamine, di-n-octylamine, di-n-nonylamine, di-n-decylamine, methyl-n-dodecyl Di (cyclo) alkylamines such as amine, di-n-dodecylmethylamine, cyclohexylmethylamine, dicyclohexylamine; triethylamine, tri-n-propylamine, tri-n-butylamine, tri-n-pentylamine, tri- n-hexylamine, tri-n-heptylamine, tri-n- Tri (cyclo) alkylamines such as cutylamine, tri-n-nonylamine, tri-n-decylamine, dimethyl-n-dodecylamine, di-n-dodecylmethylamine, dicyclohexylmethylamine, tricyclohexylamine; monoethanolamine, Alkanolamines such as diethanolamine and triethanolamine; aniline, N-methylaniline, N, N-dimethylaniline, 2-methylaniline, 3-methylaniline, 4-methylaniline, 4-nitroaniline, diphenylamine, triphenylamine , Aromatic amines such as tribenzylamine, 1-naphthylamine; ethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetrakis (2-hydroxypropyl) ethylene Amine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminobenzophenone, 4,4′-diaminodiphenylamine, 2,2-bis (4- Aminophenyl) propane, 2- (3-aminophenyl) -2- (4-aminophenyl) propane, 2- (4-aminophenyl) -2- (3-hydroxyphenyl) propane, 2- (4-aminophenyl) ) -2- (4-hydroxyphenyl) propane, 1,4-bis [1- (4-aminophenyl) -1-methylethyl] benzene, 1,3-bis [1- (4-aminophenyl) -1 -Methylethyl] benzene, polyethyleneimine, polyallylamine, N- (2-dimethylaminoethyl) acrylamide Coalescence, and the like.

アミド基含有化合物としては、例えば、ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、プロピオンアミド、ベンズアミド、ピロリドン、N−メチルピロリドン等が挙げられる。   Examples of the amide group-containing compound include formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, propionamide, benzamide, pyrrolidone, N-methylpyrrolidone and the like. Can be mentioned.

ウレア化合物としては、例えば、尿素、メチルウレア、1,1−ジメチルウレア、1,3−ジメチルウレア、1,1,3,3−テトラメチルウレア、1,3−ジフェニルウレア、トリ−n−ブチルチオウレア等が挙げられる。   Examples of urea compounds include urea, methylurea, 1,1-dimethylurea, 1,3-dimethylurea, 1,1,3,3-tetramethylurea, 1,3-diphenylurea, tri-n-butylthiourea. Etc.

含窒素複素環式化合物としては、例えば、イミダゾール、ベンズイミダゾール、4−メチルイミダゾール、4−メチル−2−フェニルイミダゾール、2−フェニルベンズイミダゾール、4,5−ジフェニルイミダゾール、2,4,5−トリフェニルイミダゾール等のイミダゾール類;ピリジン、2−メチルピリジン、4−メチルピリジン、2−エチルピリジン、4−エチルピリジン、2−フェニルピリジン、4−フェニルピリジン、2−メチル−4−フェニルピリジン、ニコチン、ニコチン酸、ニコチン酸アミド、キノリン、8−オキシキノリン、アクリジン等のピリジン類;及び、ピラジン、ピラゾール、ピリダジン、キノザリン、プリン、ピロリジン、ピペリジン、モルホリン、4−メチルモルホリン、ピペラジン、1,4−ジメチルピペラジン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン等が挙げられる。   Examples of the nitrogen-containing heterocyclic compound include imidazole, benzimidazole, 4-methylimidazole, 4-methyl-2-phenylimidazole, 2-phenylbenzimidazole, 4,5-diphenylimidazole, 2,4,5-trimethyl. Imidazoles such as phenylimidazole; pyridine, 2-methylpyridine, 4-methylpyridine, 2-ethylpyridine, 4-ethylpyridine, 2-phenylpyridine, 4-phenylpyridine, 2-methyl-4-phenylpyridine, nicotine, Pyridines such as nicotinic acid, nicotinic amide, quinoline, 8-oxyquinoline, acridine; and pyrazine, pyrazole, pyridazine, quinosaline, purine, pyrrolidine, piperidine, morpholine, 4-methylmorpholine, piperazine, 1,4-dimethylpipe Razine, 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane and the like can be mentioned.

これらの有機塩基性化合物は、単独であるいは2種以上組み合わせて用いることができる。有機塩基性化合物の含有量は、前記特定の構造を有するパターン形成材料(A)100重量部に対し、0.01〜10重量部、好ましくは0.1〜5重量部である。0.01重量部未満ではその添加の効果が得られない恐れがある。一方、10重量部を超えると感度の低下や未露光部の現像性が悪化する恐れがある。   These organic basic compounds can be used alone or in combination of two or more. Content of an organic basic compound is 0.01-10 weight part with respect to 100 weight part of pattern formation materials (A) which have the said specific structure, Preferably it is 0.1-5 weight part. If it is less than 0.01 part by weight, the effect of the addition may not be obtained. On the other hand, if it exceeds 10 parts by weight, the sensitivity may be lowered and the developability of the unexposed part may deteriorate.

<その他の成分>
本発明のネガ型レジスト組成物には、本発明の効果を損なわない限り、さらに所望により、添加剤、例えばレジスト膜の性能を改良するための付加的樹脂、塗布性を向上させるための界面活性剤、溶解抑制剤、可塑剤、安定剤、着色剤、ハレーション防止剤などを適宜、添加含有させることができる。
<Other ingredients>
In the negative resist composition of the present invention, as long as the effects of the present invention are not impaired, an additive, for example, an additional resin for improving the performance of the resist film, and a surface activity for improving the coating property are optionally added. An agent, a dissolution inhibitor, a plasticizer, a stabilizer, a colorant, an antihalation agent, and the like can be appropriately added and contained.

<ネガ型レジスト組成物の調製>
本発明に係るネガ型レジスト組成物は、通常、有機溶剤に上記の特定の構造を有するパターン形成材料(A)、酸発生剤(B)、及び必要に応じてその他の添加剤を均一に混合することにより調製される。
<Preparation of negative resist composition>
The negative resist composition according to the present invention is generally uniformly mixed with an organic solvent, the pattern forming material (A) having the specific structure described above, an acid generator (B), and other additives as required. To be prepared.

有機溶剤としては、化学増幅型レジスト用の溶剤として一般に用いられているものが使用できる。例えば、エチレンジクロライド、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、2−ヘプタノン、γ−ブチロラクトン、メチルエチルケトン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、2−メトキシエチルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、トルエン、乳酸メチル、乳酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、テトラヒドロフラン等が好ましく、これらの溶媒を単独あるいは混合して使用することができる。さらにイソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、s−ブチルアルコール、t−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、2−メチル−1−ペンタノール、4−メチル−2−ペンタノール、2−メトキシエタノール、2−エトキシエタノール、1−エトキシ−2−プロパノール、1−メトキシ−2−プロパノールなどのアルコールや、トルエン、キシレンなどの芳香族溶媒が含有されていても構わない。本発明では、これらの有機溶剤の中でもレジスト成分中の酸発生剤の溶解性が最も優れているジエチレングリコールジメチルエーテルやシクロヘキサノン、シクロペンタノン、1−エトキシ−2−プロパノール、乳酸エチルの他、安全溶剤であるプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート及びその混合溶剤が好ましく使用される。
レジスト組成分中の溶剤量は特に限定されず、基板等に塗布可能な濃度で、塗布膜厚に応じて適宜設定される。一般的には、溶剤は、レジスト組成物の固形分濃度が好ましくは0.5〜20重量%、より好ましくは1〜15重量%の範囲内となる様に用いられる。
As the organic solvent, those generally used as solvents for chemically amplified resists can be used. For example, ethylene dichloride, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-heptanone, γ-butyrolactone, methyl ethyl ketone, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, 2-methoxyethyl acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, Propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether propionate, toluene, methyl lactate, ethyl lactate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, propyl pyruvate, N, N-dimethylformamide , Dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone, tetrahydrofuran, etc. are preferred. Ku, may be to use these solvents singly or in combination. Furthermore, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, s-butyl alcohol, t-butyl alcohol, isobutyl alcohol, 2-methyl-1-pentanol, 4-methyl-2-pentanol, 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, Alcohols such as 1-ethoxy-2-propanol and 1-methoxy-2-propanol, and aromatic solvents such as toluene and xylene may be contained. In the present invention, among these organic solvents, diethylene glycol dimethyl ether, cyclohexanone, cyclopentanone, 1-ethoxy-2-propanol, and ethyl lactate, which have the highest solubility of the acid generator in the resist component, are used as safety solvents. Certain propylene glycol monomethyl ether acetates and mixed solvents thereof are preferably used.
The amount of the solvent in the resist composition is not particularly limited, and is a concentration that can be applied to a substrate or the like and is appropriately set according to the coating film thickness. Generally, the solvent is used so that the solid content concentration of the resist composition is preferably in the range of 0.5 to 20% by weight, more preferably 1 to 15% by weight.

本発明のネガ型レジスト組成物は、半導体集積回路のゲート層作成用、ガラス基板上に形成されるマスクパターン加工用などの微細化された電子部品を製造するためのマイクロリソグラフィプロセスに好適に使用することができる。   The negative resist composition of the present invention is suitably used in a microlithography process for manufacturing miniaturized electronic components such as for forming a gate layer of a semiconductor integrated circuit and for processing a mask pattern formed on a glass substrate. can do.

本発明は、上記本発明に係るネガ型レジスト組成物又はその硬化物により少なくとも一部分が形成されている、電子部品をも提供する。本発明に係る電子部品は、レジスト組成物又はその硬化物が含まれる構成のいずれかに、上記本発明に係るネガ型レジスト組成物又はその硬化物を含めば、他の構成は、従来公知と同様のものとすることができる。本発明に係る電子部品としては、例えば、MEMS(マイクロ電気機械装置)部品、マイクロ機械部品、マイクロ流体工学部品、μ−TAS(マイクロ全分析装置)部品、インクジェット・プリンター部品、マイクロ反応器部品、電気伝導性層、金属バンプ接続部、LIGA(リソグラフィー電鋳成形)部品、マイクロ射出成形及びマイクロ圧印加工のための鋳型及び押型、精密印刷用スクリーン又はステンシル、MEMS及び半導体パッケージ用部品、及び紫外線(UV)リトグラフにより処理することができるプリント配線基板等が挙げられる。   The present invention also provides an electronic component that is at least partially formed of the negative resist composition according to the present invention or a cured product thereof. The electronic component according to the present invention includes a resist composition or a cured product thereof, and includes the negative resist composition or the cured product thereof according to the present invention. It can be similar. Examples of the electronic component according to the present invention include a MEMS (micro electro mechanical device) component, a micro mechanical component, a micro fluid engineering component, a μ-TAS (micro total analysis device) component, an inkjet printer component, a micro reactor component, Electrically conductive layers, metal bump connections, LIGA (lithography electroforming) parts, molds and molds for micro injection molding and micro coining, precision printing screens or stencils, MEMS and semiconductor package parts, and ultraviolet ( Examples thereof include a printed wiring board that can be processed by UV) lithography.

III.パターン形成方法
本発明に係るパターン形成方法は、
(i)本発明に係るネガ型レジスト組成物を基板上に塗布した後、加熱処理し、レジスト膜を形成する工程、及び
(ii)前記レジスト膜を電子線、EUV、又はX線で露光し、現像する工程、を含むことを特徴とする。
本発明に係るパターン形成方法によれば、高解像度且つ高感度で形状が良好なパターンを形成することができる。
III. Pattern Forming Method A pattern forming method according to the present invention includes:
(I) a step of applying a negative resist composition according to the present invention on a substrate and then heat-treating to form a resist film; and (ii) exposing the resist film with an electron beam, EUV, or X-ray. And a developing step.
According to the pattern forming method of the present invention, it is possible to form a pattern with high resolution, high sensitivity and good shape.

以下、各工程についてそれぞれ説明する。
(i)本発明に係るネガ型レジスト組成物を基板上に塗布した後、加熱処理し、レジスト膜を形成する工程
本工程においては、まず、上記のネガ型レジスト組成物を基板上に塗布する。
塗布方法は、基板表面に当該ネガ型レジスト組成物を均一に塗布することができる方法であれば特に限定されるものではなく、スプレー法、ロールコート法、スリットコート法、回転塗布等の各種方法を用いることができる。
Hereinafter, each step will be described.
(I) Step of applying a negative resist composition according to the present invention on a substrate and then heat-treating to form a resist film In this step, first, the above negative resist composition is applied on a substrate. .
The coating method is not particularly limited as long as the negative resist composition can be uniformly coated on the substrate surface, and various methods such as a spray method, a roll coating method, a slit coating method, and a spin coating method. Can be used.

次に、当該基板上に塗布した当該ネガ型レジスト組成物にプリベーク(PAB)を行い、有機溶剤を除去して、レジスト膜を形成する。
プリベークの温度は、当該組成物の成分、使用割合、有機溶剤の種類等により適宜決めればよく、通常、70〜160℃、好ましくは80〜150℃である。また、プリベーク時間は、通常、30秒〜15分程度である。
Next, the negative resist composition applied on the substrate is pre-baked (PAB) to remove the organic solvent to form a resist film.
The prebaking temperature may be appropriately determined depending on the components of the composition, the ratio of use, the type of the organic solvent, and the like, and is usually 70 to 160 ° C, preferably 80 to 150 ° C. The pre-bake time is usually about 30 seconds to 15 minutes.

(ii)前記レジスト膜を電子線、EUV、又はX線で露光し、現像する工程
本工程においては、まず、前記レジスト膜を、例えば、電子線描画装置、EUV露光装置等の露光装置を用いて、所定のパターン形状を有するマスクを介した露光、又は当該マスクを介さない電子線の直接照射による描画等により、選択的に露光を行う。
露光光源は、特に限定されず、ArFエキシマレーザー、KrFエキシマレーザー、Fエキシマレーザー、EUV(Extreme Ultraviolet:極紫外線)、電子線、X線等を用いて行うことができる。
(Ii) Step of exposing and developing the resist film with an electron beam, EUV, or X-ray In this step, first, the resist film is used, for example, by using an exposure apparatus such as an electron beam drawing apparatus or an EUV exposure apparatus. Then, exposure is selectively performed by exposure through a mask having a predetermined pattern shape, drawing by direct irradiation of an electron beam not through the mask, or the like.
The exposure light source is not particularly limited, and can be performed using an ArF excimer laser, a KrF excimer laser, an F 2 excimer laser, EUV (Extreme Ultraviolet), an electron beam, an X-ray, or the like.

次いで露光後に、露光後加熱(Post Exposure Bake、PEB)を行っても良い。露光後加熱(PEB)を行う場合には、発生した酸が拡散し、増幅反応をするので感度が向上するというメリットがある。一方、露光後加熱(PEB)を行わない場合、行う場合に比べて感度は低下するが、形状が良いパターンを得ることができるというメリットがある。
PEB処理の条件は、通常、50〜160℃の温度で、0.1〜15分程度の時間である。
Next, after the exposure, post-exposure heating (Post Exposure Bake, PEB) may be performed. In the case of performing post-exposure heating (PEB), the generated acid diffuses and undergoes an amplification reaction, so that there is an advantage that sensitivity is improved. On the other hand, when post-exposure heating (PEB) is not performed, the sensitivity is lowered as compared with the case where it is performed, but there is an advantage that a pattern having a good shape can be obtained.
The PEB treatment is usually performed at a temperature of 50 to 160 ° C. for a time of about 0.1 to 15 minutes.

次に、上記でPEB処理された基板を、現像液を用いて現像処理し、露光光の未照射部分を除去する。
現像方法としては、スプレー法、液盛り法、ディッピング法、揺同浸漬法等が挙げられる。
また、現像液として用いる特定の有機溶剤としては、上記組成物の調製に用いる有機溶剤を適宜選択して用いることができる。
Next, the substrate subjected to the PEB treatment is developed using a developing solution, and an unirradiated portion of the exposure light is removed.
Examples of the developing method include a spray method, a liquid piling method, a dipping method, and a shaking dipping method.
Moreover, as a specific organic solvent used as a developing solution, the organic solvent used for preparation of the said composition can be selected suitably, and can be used.

現像処理した後、リンス処理を行い、基板上の現像液及び現像液によって溶解したレジスト組成物を洗い流し、乾燥させて、レジストパターンを得る。   After the development treatment, a rinsing treatment is performed, and the resist composition dissolved in the developer on the substrate and the developer is washed away and dried to obtain a resist pattern.

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

以下、本発明について実施例を示して具体的に説明する。これらの記載により本発明を制限するものではない。
なお、製造例における、構造及び物性の確認は以下の装置を用いて行った。
MALDI−TOF MS:BRUKER 製、REFLEX II
H‐NMR:日本電子製、JEOL JNM−LA400WB
純度:高速液体クロマトグラフィー(HPLC)(島津製作所製LC−10ADvp)を用いて、以下の条件(温度:40℃、流速:1.0mL/分、カラム:VP−ODS(4.7mm×150mm)、検出器SPD−M10Avp、移動相:アセトニトリル/水=7/3)により測定した。
ガラス転移温度(Tg):示差熱分析装置(島津製作所 製「DSC−60」)を用い、パターン形成材料約4mgを10℃/分の速度で200℃まで昇温し室温まで冷却した後、再度、10℃/分の速度で200℃まで昇温したときのDTA曲線の変曲温度部の前後の滑らかな曲線の両接線の交点をもってガラス転移温度とした。200℃までにガラス転移温度に相当するDTA曲線の変曲点が観察されない場合に、Tgは200℃以上と判断した。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples. These descriptions do not limit the present invention.
In addition, the structure and physical properties in the production examples were confirmed using the following apparatuses.
MALDI-TOF MS: manufactured by BRUKER, REFLEX II
1 H-NMR: JEOL JNM-LA400WB, manufactured by JEOL Ltd.
Purity: Using high performance liquid chromatography (HPLC) (LC-10ADvp manufactured by Shimadzu Corporation), the following conditions (temperature: 40 ° C., flow rate: 1.0 mL / min, column: VP-ODS (4.7 mm × 150 mm), Detector SPD-M10Avp, mobile phase: acetonitrile / water = 7/3).
Glass transition temperature (Tg): Using a differential thermal analyzer (“DSC-60” manufactured by Shimadzu Corporation), about 4 mg of the pattern forming material was heated to 200 ° C. at a rate of 10 ° C./min, cooled to room temperature, and then again. The glass transition temperature was defined as the intersection of both tangents of the smooth curve before and after the inflection temperature part of the DTA curve when the temperature was raised to 200 ° C. at a rate of 10 ° C./min. When the inflection point of the DTA curve corresponding to the glass transition temperature was not observed by 200 ° C., Tg was determined to be 200 ° C. or higher.

<製造例1>
窒素雰囲気下、300mL三口フラスコ中、レゾルシノール11.0g(0.1mol)をエタノール400mLに溶解した。これを氷浴下で冷却しながら2−ナフトアルデヒド15.6g(0.1mol)を加え、次いで、濃塩酸20mLをゆっくりと滴下し、75℃で12時間反応させた。反応後、反応溶液を室温まで冷却し、析出した固体をろ別した。この固体を蒸留水およびエタノールにより洗浄し、減圧乾燥し、白色の化合物(Pre−1)を11.2g得た。構造確認は、MALDI−TOF MS、及びH‐NMRスペクトルにより行い、下記化学式(10)で表わされる構造を有することが確認できた。分析結果を表1に示す。
○質量分析(MALDI−TOF−MS)
実測値(m/z)993.45[M+H]
計算値(m/z)993.34[M+H]
<Production Example 1>
Under a nitrogen atmosphere, 11.0 g (0.1 mol) of resorcinol was dissolved in 400 mL of ethanol in a 300 mL three-necked flask. While this was cooled in an ice bath, 15.6 g (0.1 mol) of 2-naphthaldehyde was added, and then 20 mL of concentrated hydrochloric acid was slowly added dropwise and reacted at 75 ° C. for 12 hours. After the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature, and the precipitated solid was filtered off. This solid was washed with distilled water and ethanol and dried under reduced pressure to obtain 11.2 g of a white compound (Pre-1). The structure was confirmed by MALDI-TOF MS and 1 H-NMR spectrum and confirmed to have a structure represented by the following chemical formula (10). The analysis results are shown in Table 1.
-Mass spectrometry (MALDI-TOF-MS)
Actual value (m / z) 993.45 [M + H] +
Calculated value (m / z) 993.34 [M + H] +

Figure 2011095702
Figure 2011095702

上記で得た化合物(Pre−01)1.0g(1.0mmol)および炭酸セシウム3.9g(12.0mmol)にNMP30mLを加え、窒素雰囲気下、50℃で2時間攪拌した。その後、エピブロモヒドリン2.0mL(24mmol)を滴下し、50℃で48時間攪拌した。反応後、反応溶液から副生成物のCsBrをろ別し、反応溶液にクロロホルムを加えて蒸留水で3回洗浄した。続いて、クロロホルム相を無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、クロロホルム相を濃縮し、濃縮液をメタノールに投じることで白色の固体を得た。さらに、得られた固体をクロロホルムに溶解させ、メタノールを貧溶剤とした再沈殿により精製を行い、パターン形成材料1((A)−1)を0.9g得た。構造確認は、MALDI−TOF−MS、及びH‐NMRスペクトルにより行い、下記化学式(11)で表わされる構造を有することが確認できた。化学式(11)中のH〜Hは水素原子である。分析結果を表1に示す。
○質量分析(MALDI−TOF−MS)
実測値(m/z)1441.69[M+H]
計算値(m/z)1441.55[M+H]
30 mL of NMP was added to 1.0 g (1.0 mmol) of the compound (Pre-01) obtained above and 3.9 g (12.0 mmol) of cesium carbonate, and the mixture was stirred at 50 ° C. for 2 hours in a nitrogen atmosphere. Thereafter, 2.0 mL (24 mmol) of epibromohydrin was added dropwise and stirred at 50 ° C. for 48 hours. After the reaction, by-product CsBr was filtered off from the reaction solution, chloroform was added to the reaction solution, and the mixture was washed 3 times with distilled water. Subsequently, after the chloroform phase was dried over anhydrous magnesium sulfate, the chloroform phase was concentrated, and the concentrate was poured into methanol to obtain a white solid. Furthermore, the obtained solid was dissolved in chloroform and purified by reprecipitation using methanol as a poor solvent to obtain 0.9 g of pattern forming material 1 ((A) -1). The structure was confirmed by MALDI-TOF-MS and 1 H-NMR spectrum and confirmed to have a structure represented by the following chemical formula (11). H a to H e in formula (11) is a hydrogen atom. The analysis results are shown in Table 1.
-Mass spectrometry (MALDI-TOF-MS)
Actual value (m / z) 1441.69 [M + H] +
Calculated value (m / z) 1441.55 [M + H] +

Figure 2011095702
Figure 2011095702

<製造例2>
窒素雰囲気下、300mL三口フラスコ中、1,3−ジプロポキシベンゼン19.4g(0.1mol)をエタノール400mLに溶解した。これを氷浴下で冷却しながら4−ヒドロキシベンズアルデヒド12.2g(0.1mol)を加え、次いで、濃塩酸20mLをゆっくりと滴下し、75℃で12時間反応させた。反応後、反応溶液を蒸留水500mL中に注ぎ込み、生じた沈殿(黄色固体)をろ過した後、中性になるまで蒸留水で洗浄、乾燥した。精製は、エタノールを溶剤とした再結晶により行い、淡黄色の化合物(Pre−2)を8.3g得た。構造確認は、MALDI−TOF MS、及びH‐NMRスペクトルにより行い、下記化学式(12)で表わされる構造を有することが確認できた。分析結果を表1に示す。
○質量分析(MALDI−TOF−MS)
実測値(m/z)1193.76[M+H]
計算値(m/z)1193.64[M+H]
<Production Example 2>
Under a nitrogen atmosphere, 19.4 g (0.1 mol) of 1,3-dipropoxybenzene was dissolved in 400 mL of ethanol in a 300 mL three-necked flask. While this was cooled in an ice bath, 12.2 g (0.1 mol) of 4-hydroxybenzaldehyde was added, and then 20 mL of concentrated hydrochloric acid was slowly added dropwise and reacted at 75 ° C. for 12 hours. After the reaction, the reaction solution was poured into 500 mL of distilled water, the resulting precipitate (yellow solid) was filtered, washed with distilled water until neutral, and dried. Purification was performed by recrystallization using ethanol as a solvent to obtain 8.3 g of a pale yellow compound (Pre-2). The structure was confirmed by MALDI-TOF MS and 1 H-NMR spectrum and confirmed to have a structure represented by the following chemical formula (12). The analysis results are shown in Table 1.
-Mass spectrometry (MALDI-TOF-MS)
Actual value (m / z) 1193.76 [M + H] +
Calculated value (m / z) 1193.64 [M + H] +

Figure 2011095702
Figure 2011095702

上記で得た化合物(Pre−02)1.2g(1.0mmol)および炭酸セシウム3.9g(12.0mmol)にNMP30mLを加え、窒素雰囲気下、50℃で2時間攪拌した。その後、エピブロモヒドリン2.0mL(24mmol)を滴下し、50℃で48時間攪拌した。反応後、反応溶液から副生成物のCsBrをろ別し、反応溶液にクロロホルムを加えて蒸留水で3回洗浄した。続いて、クロロホルム相を無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、クロロホルム相を濃縮し、濃縮液をメタノールに投じることで白色の固体を得た。さらに、得られた固体をクロロホルムに溶解させ、メタノールを貧溶剤とした再沈殿により精製を行い、パターン形成材料2((A)−2)を1.1g得た。構造確認は、MALDI−TOF−MS、及びH‐NMRスペクトルにより行い、下記化学式(13)で表わされる構造を有することが確認できた。化学式(13)中のH〜Hは水素原子である。分析結果を表1に示す。
○質量分析(MALDI−TOF−MS)
実測値(m/z)1417.84[M+H]
計算値(m/z)1417.74[M+H]
30 mL of NMP was added to 1.2 g (1.0 mmol) of the compound (Pre-02) obtained above and 3.9 g (12.0 mmol) of cesium carbonate, and the mixture was stirred at 50 ° C. for 2 hours in a nitrogen atmosphere. Thereafter, 2.0 mL (24 mmol) of epibromohydrin was added dropwise and stirred at 50 ° C. for 48 hours. After the reaction, by-product CsBr was filtered off from the reaction solution, chloroform was added to the reaction solution, and the mixture was washed 3 times with distilled water. Subsequently, after the chloroform phase was dried over anhydrous magnesium sulfate, the chloroform phase was concentrated, and the concentrate was poured into methanol to obtain a white solid. Furthermore, the obtained solid was dissolved in chloroform and purified by reprecipitation using methanol as a poor solvent, to obtain 1.1 g of pattern forming material 2 ((A) -2). The structure was confirmed by MALDI-TOF-MS and 1 H-NMR spectrum and confirmed to have a structure represented by the following chemical formula (13). H a to H e in formula (13) is a hydrogen atom. The analysis results are shown in Table 1.
-Mass spectrometry (MALDI-TOF-MS)
Actual value (m / z) 1417.84 [M + H] +
Calculated value (m / z) 1417.74 [M + H] +

Figure 2011095702
Figure 2011095702

<製造例3>
前記製造例1において、アルデヒド化合物としてフェニルプロピオンアルデヒド13.4g(0.1mol)を用いた以外は、製造例1の製造方法に従って、下記化学式(Pre−3)を合成した。その結果、淡黄色の化合物を9.1g得た。構造確認は、MALDI−TOF MS、及びH‐NMRスペクトルにより行い、下記化学式(14)で表わされる構造を有することが確認できた。分析結果を表1に示す。
○質量分析(MALDI−TOF−MS)
実測値(m/z)905.50[M+H]
計算値(m/z)905.40[M+H]
<Production Example 3>
The following chemical formula (Pre-3) was synthesized according to the production method of Production Example 1 except that 13.4 g (0.1 mol) of phenylpropionaldehyde was used as the aldehyde compound in Production Example 1. As a result, 9.1 g of a pale yellow compound was obtained. The structure was confirmed by MALDI-TOF MS and 1 H-NMR spectrum and confirmed to have a structure represented by the following chemical formula (14). The analysis results are shown in Table 1.
-Mass spectrometry (MALDI-TOF-MS)
Actual value (m / z) 905.50 [M + H] +
Calculated value (m / z) 905.40 [M + H] +

Figure 2011095702
Figure 2011095702

上記で得た化合物へのエポキシ基の導入は、原料としてPre−3 0.9g(1.0mmol)を用いた以外は、製造例1の製造方法に従って、パターン形成材料3((A)−3)を合成した。その結果、淡黄色の化合物を1.1g得た。構造確認は、MALDI−TOF MS、及びH‐NMRスペクトルにより行い、下記化学式(15)で表わされる構造を有することが確認できた。分析結果を表1に示す。化学式(15)中のH〜Hは水素原子である。分析結果を表1に示す。
○質量分析(MALDI−TOF−MS)
実測値(m/z)1353.71[M+H]
計算値(m/z)1353.61[M+H]
The epoxy group was introduced into the compound obtained above according to the production method of Production Example 1 except that Pre-3 0.9 g (1.0 mmol) was used as a raw material. ) Was synthesized. As a result, 1.1 g of a pale yellow compound was obtained. The structure was confirmed by MALDI-TOF MS and 1 H-NMR spectrum, and confirmed to have a structure represented by the following chemical formula (15). The analysis results are shown in Table 1. H a to H e in formula (15) is a hydrogen atom. The analysis results are shown in Table 1.
-Mass spectrometry (MALDI-TOF-MS)
Actual value (m / z) 1353.71 [M + H] +
Calculated value (m / z) 1353.61 [M + H] +

Figure 2011095702
Figure 2011095702

<製造例4>
窒素雰囲気下、300mL三口フラスコ中、3−メトキシフェノール12.4g(0.1mol)をエタノール200mLに溶解した。これを氷浴下で冷却しながら4−tert−ブチルベンズアルデヒド16.2g(0.1mol)を加え、次いで、濃塩酸25mLをゆっくりと滴下し、70℃で12時間反応させた。反応後、反応溶液を蒸留水500mL中に注ぎ込み、生じた沈殿(黄色固体)をろ過した後、中性になるまで蒸留水で洗浄、乾燥した。精製は、高速液体クロマトグラフィーにより行い、下記化学式(Pre−4)で表される白色の化合物7.2gを得た。構造確認は、MALDI−TOF MS、及びH‐NMRスペクトルにより行い、下記化学式(16)で表わされる構造を有することが確認できた。分析結果を表1に示す。
○質量分析(MALDI−TOF−MS)
実測値(m/z)1073.70[M+H]
計算値(m/z)1073.59[M+H]
<Production Example 4>
Under a nitrogen atmosphere, 12.4 g (0.1 mol) of 3-methoxyphenol was dissolved in 200 mL of ethanol in a 300 mL three-necked flask. While this was cooled in an ice bath, 16.2 g (0.1 mol) of 4-tert-butylbenzaldehyde was added, and then 25 mL of concentrated hydrochloric acid was slowly added dropwise and reacted at 70 ° C. for 12 hours. After the reaction, the reaction solution was poured into 500 mL of distilled water, the resulting precipitate (yellow solid) was filtered, washed with distilled water until neutral, and dried. Purification was performed by high performance liquid chromatography to obtain 7.2 g of a white compound represented by the following chemical formula (Pre-4). The structure was confirmed by MALDI-TOF MS and 1 H-NMR spectrum and confirmed to have a structure represented by the following chemical formula (16). The analysis results are shown in Table 1.
-Mass spectrometry (MALDI-TOF-MS)
Actual value (m / z) 1073.70 [M + H] +
Calculated value (m / z) 1073.59 [M + H] +

Figure 2011095702
Figure 2011095702

上記で得た化合物へのエポキシ基の導入は、原料としてPre−4 1.1g(1.0mmol)を用いた以外は、製造例1の製造方法に従って、パターン形成材料4((A)−4)を合成した。その結果、淡黄色の化合物を0.9g得た。構造確認は、MALDI−TOF MS、及びH‐NMRスペクトルにより行い、下記化学式(17)で表わされる構造を有することが確認できた。分析結果を表1に示す。化学式(17)中のH〜Hは水素原子である。分析結果を表1に示す。
○質量分析(MALDI−TOF−MS)
実測値(m/z)1297.79[M+H]
計算値(m/z)1297.69[M+H]
The epoxy group was introduced into the compound obtained above according to the production method of Production Example 1 except that Pre-4 1.1 g (1.0 mmol) was used as a raw material. ) Was synthesized. As a result, 0.9 g of a pale yellow compound was obtained. The structure was confirmed by MALDI-TOF MS and 1 H-NMR spectrum and confirmed to have a structure represented by the following chemical formula (17). The analysis results are shown in Table 1. H a to H e in formula (17) is a hydrogen atom. The analysis results are shown in Table 1.
-Mass spectrometry (MALDI-TOF-MS)
Actual value (m / z) 1297.79 [M + H] +
Calculated value (m / z) 1297.69 [M + H] +

Figure 2011095702
Figure 2011095702

Figure 2011095702
Figure 2011095702

比較例に用いるパターン形成材料として、下記化学式(18)で表されるパターン形成材料(TEP−G:Ref−1)を旭有機材工業株式会社から入手し、高速液体クロマトグラフィーで純度99%以上に精製した。なお、比較例に用いるパターン形成材料(Ref−1)のガラス転移温度は47℃であった。   As a pattern forming material used in the comparative example, a pattern forming material (TEP-G: Ref-1) represented by the following chemical formula (18) is obtained from Asahi Organic Materials Co., Ltd., and the purity is 99% or more by high performance liquid chromatography. To be purified. In addition, the glass transition temperature of the pattern formation material (Ref-1) used for a comparative example was 47 degreeC.

Figure 2011095702
Figure 2011095702

<比較製造例1>
4−tert−ブチルカリックス[4]アレーン1.3g(2.0mmol)および炭酸セシウム3.9g(12.0mmol)にNMP60mLを加え、窒素雰囲気下、50℃で2時間攪拌した。その後、エピブロモヒドリン2.0mL(24mmol)を滴下し、50℃で48時間攪拌した。反応後、反応溶液から副生成物のCsBrをろ別し、反応溶液にクロロホルムを加えて蒸留水で3回洗浄した。続いて、クロロホルム相を無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、クロロホルム相を濃縮し、濃縮液をメタノールに投じることで白色の固体を得た。さらに、得られた固体をクロロホルムに溶解させ、メタノールを貧溶剤とした再沈殿により精製を行い、パターン形成材料(Ref−2)を1.1g得た。構造確認は、MALDI−TOF−MS、及びH‐NMRスペクトルにより行い、下記化学式(19)で表わされる構造を有することが確認できた。化学式(19)中のH〜Hは水素原子である。分析結果を表1に示す。
○質量分析(MALDI−TOF−MS)
実測値(m/z)873.65[M+H]
計算値(m/z)873.53[M+H]
<Comparative Production Example 1>
60 mL of NMP was added to 1.3 g (2.0 mmol) of 4-tert-butylcalix [4] arene and 3.9 g (12.0 mmol) of cesium carbonate, and the mixture was stirred at 50 ° C. for 2 hours in a nitrogen atmosphere. Thereafter, 2.0 mL (24 mmol) of epibromohydrin was added dropwise and stirred at 50 ° C. for 48 hours. After the reaction, by-product CsBr was filtered off from the reaction solution, chloroform was added to the reaction solution, and the mixture was washed 3 times with distilled water. Subsequently, after the chloroform phase was dried over anhydrous magnesium sulfate, the chloroform phase was concentrated, and the concentrate was poured into methanol to obtain a white solid. Furthermore, the obtained solid was dissolved in chloroform and purified by reprecipitation using methanol as a poor solvent to obtain 1.1 g of a pattern forming material (Ref-2). The structure was confirmed by MALDI-TOF-MS and 1 H-NMR spectrum and confirmed to have a structure represented by the following chemical formula (19). H a to H e in formula (19) is a hydrogen atom. The analysis results are shown in Table 1.
-Mass spectrometry (MALDI-TOF-MS)
Actual value (m / z) 873.65 [M + H] +
Calculated value (m / z) 873.53 [M + H] +

Figure 2011095702
Figure 2011095702

<パターン形成材料の溶剤溶解性の評価>
上記製造例1及び2で得られたパターン形成材料1((A)−1)〜パターン形成材料4((A)−4)と、比較例に用いるパターン形成材料(TEP−G:Ref−1)と比較製造例1で得られたパターン形成材料(Ref−2)を代表的な下記レジスト用溶剤に23℃で1wt%又は3wt%の濃度になるよう加え、攪拌を行った。3wt%の濃度でパターン形成材料が溶解したものを◎、1wt%の濃度でパターン形成材料が溶解したものを○、不溶であったものを×として評価した。なお、結果を表2に示す。
(C)−1 : シクロペンタノン
(C)−2 : シクロヘキサノン
(C)−3 : プロピレングリコールモノメチルエーテル
(C)−4 : プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
(C)−5 : 乳酸エチル
<Evaluation of solvent solubility of pattern forming material>
The pattern forming material 1 ((A) -1) to the pattern forming material 4 ((A) -4) obtained in Production Examples 1 and 2 and the pattern forming material used in the comparative example (TEP-G: Ref-1) The pattern forming material (Ref-2) obtained in Comparative Production Example 1 was added to a typical resist solvent shown below at a concentration of 1 wt% or 3 wt% at 23 ° C. and stirred. The case where the pattern forming material was dissolved at a concentration of 3 wt% was evaluated as ◎, the case where the pattern forming material was dissolved at a concentration of 1 wt%, and the case where it was insoluble as x. The results are shown in Table 2.
(C) -1: cyclopentanone (C) -2: cyclohexanone (C) -3: propylene glycol monomethyl ether (C) -4: propylene glycol monomethyl ether acetate (C) -5: ethyl lactate

Figure 2011095702
Figure 2011095702

表2に示されるように、本発明のパターン形成材料1((A)−1)、パターン形成材料3((A)−3)、及びパターン形成材料4((A)−4)は、レジスト用溶剤に対する溶解性に優れていることが明らかにされた。またパターン形成材料2((A)−2)は、(C)−3に不溶であったもののレジスト用溶剤に対して良好な溶解性を有することが明らかにされた。本発明のパターン形成材料3((A)−3)は、レジスト用溶剤に対する溶解性が、中でも特に優れていることが明らかにされた。
一方、化学式(18)で表されるパターン形成材料(TEP−G:Ref−1)は特定の溶剤にしか溶けず、化学式(19)で表されるパターン形成材料(Ref−2)は溶剤溶解性が非常に悪く、レジスト組成物を調製することが困難なことが明らかにされた。
As shown in Table 2, the pattern forming material 1 ((A) -1), the pattern forming material 3 ((A) -3), and the pattern forming material 4 ((A) -4) of the present invention are resists. It was clarified that it was excellent in solubility in the solvent. Further, it was revealed that the pattern forming material 2 ((A) -2) had good solubility in the resist solvent although it was insoluble in (C) -3. It was revealed that the pattern forming material 3 ((A) -3) of the present invention is particularly excellent in solubility in a resist solvent.
On the other hand, the pattern forming material (TEP-G: Ref-1) represented by the chemical formula (18) is soluble only in a specific solvent, and the pattern forming material (Ref-2) represented by the chemical formula (19) is dissolved in the solvent. It was revealed that the resist composition was very bad and it was difficult to prepare a resist composition.

(実施例1〜14及び比較例1〜2)
パターン形成材料(A)、酸発生剤(B)及び有機溶剤(C)を表3記載の配合量で均一溶液にし、各試料溶液を0.1μmのテフロン(登録商標)フィルターでろ過して、本発明のネガ型レジスト組成物を調整した。
なお、表3中の略号は以下の意味を有する。
(B)−1:下記化学式(20)で表されるTPS−103(みどり化学株式会社)
(B)−2:下記化学式(21)で表されるTPS−102(みどり化学株式会社)
(B)−3:下記化学式(22)で表されるDTS−103(みどり化学株式会社)
(B)−4:下記化学式(23)で表されるPHOTOINITIATOR2074(ローディアジャパン株式会社)
(C)−1 : シクロペンタノン
(C)−6 : トルエン
(C)−7 : 2−ヘプタノン
(C)−8 : ブチルアセテート
(Examples 1-14 and Comparative Examples 1-2)
The pattern forming material (A), the acid generator (B), and the organic solvent (C) are made into uniform solutions with the blending amounts shown in Table 3, and each sample solution is filtered through a 0.1 μm Teflon (registered trademark) filter. A negative resist composition of the present invention was prepared.
The abbreviations in Table 3 have the following meanings.
(B) -1: TPS-103 (Midori Chemical Co., Ltd.) represented by the following chemical formula (20)
(B) -2: TPS-102 (Midori Chemical Co., Ltd.) represented by the following chemical formula (21)
(B) -3: DTS-103 (Midori Chemical Co., Ltd.) represented by the following chemical formula (22)
(B) -4: PHOTOINITIATOR 2074 (Rhodia Japan Co., Ltd.) represented by the following chemical formula (23)
(C) -1: cyclopentanone (C) -6: toluene (C) -7: 2-heptanone (C) -8: butyl acetate

Figure 2011095702
Figure 2011095702

Figure 2011095702
Figure 2011095702

<レジストパターンの作成及び評価方法>
上記実施例1〜14、及び比較例1及び2で得られたレジスト組成物を用いて、以下に示す方法でレジストパターンを作成し、評価を行った。なお、結果を表4に示す。
<Resist pattern creation and evaluation method>
Using the resist compositions obtained in Examples 1 to 14 and Comparative Examples 1 and 2, a resist pattern was created by the following method and evaluated. The results are shown in Table 4.

(1)レジストの塗布
各レジスト組成物を、6インチシリコン基板上にスピンナーを用いて、均一に塗布し、90℃で60秒間プリベーク処理(PAB)を行い、膜厚50nmのレジスト膜を形成した。実施例13においては、プリベーク処理100℃で行い、同様にレジスト膜を形成した。
比較例1では、プリベーク処理中に溶解(脱濡れ)が起こり、均一なレジスト膜を形成できず、その後の評価ができなかった。そこで、比較例2では、プリベーク温度を60℃と低温にしてレジスト膜を形成した。
(1) Application of resist Each resist composition was uniformly applied on a 6-inch silicon substrate using a spinner, and pre-baked (PAB) at 90 ° C. for 60 seconds to form a resist film having a thickness of 50 nm. . In Example 13, the prebaking process was performed at 100 ° C., and a resist film was formed in the same manner.
In Comparative Example 1, dissolution (dewetting) occurred during the prebaking process, and a uniform resist film could not be formed, and subsequent evaluation could not be performed. Therefore, in Comparative Example 2, the resist film was formed at a prebaking temperature of 60 ° C.

(2)レジストパターンの作成
上記の各レジスト膜に対し、電子線描画装置(加速電圧100KeV)を用いて描画を行った。実施例1〜8、10、11、13、14、及び比較例2においては、描画終了後、60℃で60秒間露光後ベーク処理(PEB)を施し、実施例12においては、描画終了後、90℃で60秒間露光後ベーク処理(PEB)を施し、実施例9には露光後べーク処理を施さなかった。その後、実施例1〜14及び比較例2のレジスト膜について、種々の有機溶剤(23℃)で60秒間現像処理し、イソプロピルアルコール(IPA)にて60秒間リンス処理を行い、ラインアンドスペース(L/S)パターンを形成した。
(2) Creation of resist pattern Drawing was performed on each of the above resist films using an electron beam drawing apparatus (acceleration voltage 100 KeV). In Examples 1-8, 10, 11, 13, 14 and Comparative Example 2, after drawing, a post-exposure bake treatment (PEB) was performed at 60 ° C. for 60 seconds. In Example 12, after drawing, A post-exposure bake treatment (PEB) was performed at 90 ° C. for 60 seconds, and Example 9 was not subjected to a post-exposure bake treatment. Thereafter, the resist films of Examples 1 to 14 and Comparative Example 2 were developed with various organic solvents (23 ° C.) for 60 seconds, rinsed with isopropyl alcohol (IPA) for 60 seconds, and line and space (L / S) A pattern was formed.

(3)評価方法
〔感度及び解像力〕
感度は100nmのL/Sパターンが1:1に形成される最少照射量を感度としてμC/cm単位で測定した。また、その照射量における限界解像力(ライン及びスペースが分離解像)を解像力とした。解像性の確認は、ホロン製の測長SEMにより判断した。
(3) Evaluation method [sensitivity and resolution]
Sensitivity was measured in units of μC / cm 2 with sensitivity as the minimum dose at which a 100 nm L / S pattern was formed 1: 1. Further, the limit resolution (the line and space are separated and resolved) at the irradiation amount was defined as the resolution. The confirmation of the resolution was judged by a length measurement SEM made by Holon.

〔パターン寸法安定性〕
レジストパターンを形成する際に、電子線描画装置内で高真空下5時間、各レジスト組成物を放置した後、描画する工程を加える以外は上記「(2)レジストパターンの作成」と同様の方法でレジストパターンを形成した。高真空下で5時間放置する前の各レジスト組成物を用いて上記「感度及び解像力」の方法により求めた最小照射量と同一の照射量で、設計線幅が100nmのL/Sパターンの線幅を測定した。高真空下で5時間放置する前の各レジスト組成物で得られたパターン線幅に対し、高真空下5時間放置後の各レジスト組成物で得られたパターン線幅の変化が、5%以内であるものを○、5%を超えるものを×とした。
[Pattern dimension stability]
When forming a resist pattern, the same method as the above “(2) Creation of resist pattern”, except that each resist composition is allowed to stand for 5 hours in a high vacuum in an electron beam drawing apparatus and then a drawing step is added. A resist pattern was formed. An L / S pattern line having a design line width of 100 nm with the same dose as the minimum dose determined by the above-described method of “sensitivity and resolution” using each resist composition before being left for 5 hours under high vacuum. The width was measured. The change in pattern line width obtained with each resist composition after standing for 5 hours under high vacuum is within 5% of the pattern line width obtained with each resist composition before leaving for 5 hours under high vacuum. Those that were ◯ were rated as x and those that exceeded 5%.

〔ラインエッジラフネス〕
ラインエッジラフネス(LER)は、走査型電子顕微鏡(SEM)(ホロン社製)により測定した。LERは、100nmのL/Sパターンの長手方向のエッジ0.7μmの範囲について、ライン幅を500ポイント測定し、標準偏差を求め、3σを算出した。
[Line edge roughness]
Line edge roughness (LER) was measured with a scanning electron microscope (SEM) (manufactured by Holon). For LER, 500 points of line width were measured for a range of edge of 0.7 μm in the longitudinal direction of an L / S pattern of 100 nm, a standard deviation was obtained, and 3σ was calculated.

Figure 2011095702
Figure 2011095702

<結果のまとめ>
比較例1に用いたパターン形成材料は、プリベーク処理中に溶解(脱濡れ)が起こり、均一なレジスト膜を形成できなかった。比較例1に用いたパターン形成材料は、ガラス転移温度が47℃と低いため、脱濡れ現象が起こったと推定される。また、60℃にてプリベーク処理を施した比較例2においては真空保管時の安定性が悪く、パターン線幅の変動が大きく、パターン寸法の安定性が悪いことが明らかになった。これは低温でのプリベーク処理によりレジスト膜内に残留する溶剤量が多くなり、真空保管中にその量が変化したためと推察される。このようにパターンの線幅が安定しないとパターン形成材料としては実用的に用いることができない。
一方、上記表4に示す結果から、実施例1〜14では、感度及び解像力が高く、且つ形状が良好なパターンが得られ、且ついずれもパターン寸法安定性が優れていた。また、実施例1〜14では、ラインエッジラフネスも改善していることが明らかにされた。中でも、パターン形成材料((A)−3)及び((A)−4)を用いた実施例11〜14では、特にラインエッジラフネスが低減していた。パターン形成材料((A)−3)及び((A)−4)では、式(1)のRにアルキル鎖を含むことから、特に溶剤溶解性が優れるとともに、分子が凝集し難くなり、特にラインエッジラフネスが低減したのではないかと推定される。パターン形成材料((A)−3)は、中でも感度及び解像力も良好で、バランスに優れたパターン形成材料であることが明らかにされた。
また、実施例1と9の比較により、描画終了後露光後ベーク処理を行った方が、より感度が向上し、露光後ベーク処理を行わない方が解像力は向上し、パターン形状は良好となることが明らかにされた。
<Summary of results>
The pattern forming material used in Comparative Example 1 was dissolved (de-wetted) during the pre-baking process, and a uniform resist film could not be formed. Since the pattern forming material used in Comparative Example 1 has a low glass transition temperature of 47 ° C., it is estimated that a dewetting phenomenon occurred. Further, in Comparative Example 2 in which the pre-bake treatment was performed at 60 ° C., it was revealed that the stability during vacuum storage was poor, the fluctuation of the pattern line width was large, and the stability of the pattern dimension was poor. This is presumably because the amount of the solvent remaining in the resist film increased due to the pre-baking treatment at a low temperature, and the amount changed during vacuum storage. Thus, if the line width of a pattern is not stabilized, it cannot be used practically as a pattern forming material.
On the other hand, from the results shown in Table 4, in Examples 1 to 14, a pattern with high sensitivity and resolving power and a good shape was obtained, and all of them had excellent pattern dimension stability. Moreover, in Examples 1-14, it became clear that the line edge roughness was also improved. In particular, in Examples 11 to 14 using the pattern forming materials ((A) -3) and ((A) -4), the line edge roughness was particularly reduced. In the pattern forming materials ((A) -3) and ((A) -4), since R 1 in the formula (1) contains an alkyl chain, the solvent solubility is particularly excellent, and the molecules are less likely to aggregate, In particular, it is estimated that the line edge roughness has been reduced. It was revealed that the pattern forming material ((A) -3) is a pattern forming material having excellent balance and excellent sensitivity and resolution.
Further, by comparing Examples 1 and 9, the sensitivity is improved more when the post-exposure baking process is performed after the drawing is completed, and the resolution is improved and the pattern shape is improved when the post-exposure baking process is not performed. It was revealed.

Claims (7)

下記化学式(1)で表される環状ポリフェノール誘導体からなる、パターン形成材料。
Figure 2011095702
[化学式(1)中、Rは、置換基を有していても良いアルキル基、置換基を有していても良いシクロアルキル基、置換基を有していても良いアリール基、及び下記化学式(2)に示す基からなる群より選ばれる基であり、エポキシ基及び/又はオキセタニル基を有していてもよい。
Figure 2011095702
(化学式(2)中、R及びRは、各々独立に、水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基であり、Qは、置換基を有していても良いアリール基又は置換基を有していても良いシクロアルキル基であり、mは1又は2を表す。)
は、各々独立に、エポキシ基及び/又はオキセタニル基を有していてもよい1価の有機基である。Rは、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アシル基、シアノ基、ニトロ基、又は−ORであり、Rはエポキシ基及び/又はオキセタニル基を有していてもよい1価の有機基である。Rは、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アシル基、シアノ基、又はニトロ基である。
但し、R、R及び/又はRにおいて、エポキシ基及び/又はオキセタニル基が1分子中合計4〜16個含まれる。また、化学式(1)に含まれる同一符号で表される基は、互いに同じでも異なっていてもよい。]
A pattern forming material comprising a cyclic polyphenol derivative represented by the following chemical formula (1).
Figure 2011095702
[In the chemical formula (1), R 1 represents an alkyl group which may have a substituent, a cycloalkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, and the following: It is a group selected from the group consisting of groups represented by chemical formula (2) and may have an epoxy group and / or an oxetanyl group.
Figure 2011095702
(In the chemical formula (2), R 5 and R 6 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and Q is an aryl group or substituent which may have a substituent. (It is a cycloalkyl group that may be present, and m represents 1 or 2.)
R 2 is each independently a monovalent organic group which may have an epoxy group and / or an oxetanyl group. R 3 is a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkoxy group, an acyl group, a cyano group, a nitro group, or —OR 7 , and R 7 is an epoxy group and / or an oxetanyl group. It is a monovalent organic group that may have. R 4 is a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkoxy group, an acyl group, a cyano group, or a nitro group.
However, in R 1 , R 2 and / or R 3 , a total of 4 to 16 epoxy groups and / or oxetanyl groups are contained in one molecule. In addition, the groups represented by the same symbols included in the chemical formula (1) may be the same as or different from each other. ]
前記化学式(1)において、Rは、各々独立に、エポキシ基及び/又はオキセタニル基を有するアルキル基であり、エポキシ基及び/又はオキセタニル基が1分子中合計8〜16個含まれる、請求項1に記載のパターン形成材料。 In the chemical formula (1), each R 2 is independently an alkyl group having an epoxy group and / or an oxetanyl group, and a total of 8 to 16 epoxy groups and / or oxetanyl groups are contained in one molecule. 2. The pattern forming material according to 1. 前記化学式(1)において、Rが、エポキシ基及び/又はオキセタニル基を有していてもよい前記化学式(2)に示す基からなる群より選ばれる基である、請求項1又は2に記載のパターン形成材料。 3. The chemical formula (1), wherein R 1 is a group selected from the group consisting of groups represented by the chemical formula (2), which may have an epoxy group and / or an oxetanyl group. Pattern forming material. 前記化学式(2)に示す基からなる群より選ばれる基が、下記化学式(2’)に示す基からなる群より選ばれる基である、請求項1乃至3のいずれかに記載のパターン形成材料。
Figure 2011095702
(化学式(2’)中、Qは、置換基を有していても良いアリール基又は置換基を有していても良いシクロアルキル基であり、mは1又は2を表す。)
The pattern forming material according to claim 1, wherein the group selected from the group consisting of the group represented by the chemical formula (2) is a group selected from the group consisting of the group represented by the following chemical formula (2 ′). .
Figure 2011095702
(In the chemical formula (2 ′), Q represents an aryl group which may have a substituent or a cycloalkyl group which may have a substituent, and m represents 1 or 2.)
請求項1乃至4のいずれかに記載のパターン形成材料(A)、及び活性エネルギー線を照射することで酸を発生する酸発生剤(B)を含有することを特徴とするネガ型レジスト組成物。   A negative resist composition comprising the pattern forming material (A) according to any one of claims 1 to 4 and an acid generator (B) that generates an acid upon irradiation with active energy rays. . (i)請求項5に記載のネガ型レジスト組成物を基板上に塗布した後、加熱処理し、レジスト膜を形成する工程、及び
(ii)前記レジスト膜を電子線、EUV、又はX線で露光し、現像する工程、を含むことを特徴とするパターン形成方法。
(I) a step of applying a negative resist composition according to claim 5 on a substrate and then heat-treating to form a resist film; and (ii) applying the resist film with an electron beam, EUV, or X-ray. A pattern forming method comprising: exposing and developing.
請求項5に記載のネガ型レジスト組成物又はその硬化物により少なくとも一部分が形成されている、電子部品。   An electronic component, at least part of which is formed of the negative resist composition according to claim 5 or a cured product thereof.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2017026377A1 (en) * 2015-08-07 2017-02-16 国立大学法人山口大学 Cyclic compound, method for producing same, photoresist composition including said cyclic compound and method for producing same, and resist pattern formation method using said composition

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