JP2011168578A - フェノール置換基を含む化合物、その製造方法、およびそれを含むレジスト組成物 - Google Patents

フェノール置換基を含む化合物、その製造方法、およびそれを含むレジスト組成物 Download PDF

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Abstract

【課題】高感度のレジスト組成物に好適な新規化合物を提供。
【解決手段】式1で表されるフェノール置換基を含む新規な化合物、それを製造する方法、およびそれを含むレジスト組成物。
Figure 2011168578

前記化学式1で表される置換基は酸解離性官能基を含む。式1で表されるフェノール置換基を含む化合物は、光酸発生剤と共にレジスト組成物を構成し、超微細パターンの描画が可能でありながらも、感度、解像度、およびラインエッジラフネスに優れたレジスト組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は、フェノール置換基を含む化合物、その製造方法、およびそれを含むレジスト組成物に関し、フェノール性ヒドロキシ基に酸解離性官能基を含む特定の置換基を含む新規なフェノール置換基を含む化合物からなる化合物とその製造方法およびリソグラフィーを用いた微細加工分野に有用なレジスト組成物、特に極紫外線(EUV)用レジストの組成物として有用なフェノール置換基を含む化合物を含むレジスト組成物に関する。
最近、リソグラフィーを用いた半導体などの微細加工分野において、素子の高集積化に伴い、超LSI(large−scale integration)などの製造に0.10ミクロン以下の超微細パターンが求められている。そのため、露光波長も従来から用いていたg線やi線の領域からより短波長化され、遠紫外線、KrFエキシマレーザ、ArFエキシマレーザ、EUV(extreme ultraviolet、極紫外線)、X線、および電子ビームを用いたリソグラフィーに対する研究が注目を浴びている。
特に、EUVリソグラフィーは次世代または次次世代のパターン形成技術として開発されており、高感度、高解像性のポジティブ型レジストの開発が求められている。
感度が良いほど、少ないエネルギーの光源によってもパターンを形成することができるが、感度が良くなければより高いエネルギーの光源が必要であるという点で、レジストの高感度化に対する要求はEUVの光源と関連がある。また、ウェハーの処理速度とも直接的な関連があり、これは、光源の性能向上に困難があるためである。具体的には、電子線の光は全ての物質に吸収される特性があるため、EUVにおいては反射鏡を使っているが、その反射鏡も反射効率が100%にならないために光源の性能向上に大きな困難がある。よって、ウェハー処理時間を短縮するためにレジストの高感度化は非常に重要な課題である。
EUV用ポジティブ型レジストにおいて、感度、解像度、ラインエッジラフネス(line edge roughness)はトレードオフ(trade−off)関係にあるため、高感度化を追求しようとすると、解像度の低下だけでなく、ラインエッジラフネスの悪化を招く。そのため、感度、解像度、およびラインエッジラフネスなどの特性を同時に満足するレジストおよび前記レジストに含まれる化合物の開発が強く求められている。
g線、i線、KrF、そしてArFの一般的なレジスト材料に用いられる化合物としては、CAR(Chemically Amplified Resist)型のラジカル重合による共重合体が主なものであった。例えば、ポリメチルメタクリレート、酸解離性反応基を有するポリヒドロキシスチレンまたはポリアルキルメタクリレートなどの高分子レジスト材料の溶液を基板上に塗布することによって製作したレジスト薄膜に紫外線、遠紫外線、電子線、EUV、X線などを照射することにより、45〜100nm程度のラインパターンを形成している。
しかし、共重合体による高分子系レジストは、分子量が1万〜10万程度と分子量の大きさが大きく、分子量分布も広い。よって、高分子系レジストを用いるリソグラフィー工程においては、現像されたレジストの微細パターンにラインエッジラフネスが大きくなってパターン寸法を制御するのが困難である短所があり、その影響で製品の収率が低下する。したがって、従来の高分子系レジスト材料を用いるリソグラフィーにおいてはパターンの微細化に限界がある。
EUVを用いてより微細なパターンを実現するために色々な材料を用いているが、既存の共重合体によって分子量を下げた高分子系、光酸発生剤(photoacid generator、PAG)の均一な分布によって解像度を高めようとしたPAGバインディング(binding)ポリマーと、そして比較的低分子量の単分子物質を用いる分子ガラスレジスト(molecular glass resist)があり、その中、単分子レジスト材料としてのカリックスアレーン系化合物、その製造方法、その中間体、およびその組成物に関する発明である特許文献1などが開示されている。
しかし、現在開示されている前記化合物を含むレジストは、エッチング耐性が低く、排出ガス量が多く、半導体製造過程に用いられる安全溶媒に対して溶解性が低く、レジストパターン形状が悪いなどの問題点がある。特に、高感度および高解像度を有する良好なパターン形状および良好なラインエッジラフネスは相補関係にあるため、これらの特性を同時に満足させられる新規な材料の開発が求められている。
韓国特許出願公開第10−2006−0132922号明細書
本発明は、高感度のレジスト組成物に好適な少なくとも1個のフェノール性ヒドロキシ基に酸解離性官能基を導入したフェノール置換基を含む新規な化合物を提供することを目的とする。また、本発明は、前記フェノール置換基を含む化合物の製造方法を提供することを他の目的とする。さらに、本発明は、前記フェノール置換基を含む化合物と光酸発生剤を含むレジスト組成物を提供することをまた他の目的とする。
本発明は、下記の化学式1で表されるフェノール置換基を含む新規な化合物、それを製造する方法、およびそれを含むレジスト組成物を提供する。
Figure 2011168578
前記化学式1において、R〜Rおよびnは本願明細書下記で定義した通りである。前記化学式1で表される置換基は酸解離性官能基を含む。前記化学式1で表されるフェノール置換基を含む化合物は、光酸発生剤と共にレジスト組成物を構成し、超微細パターンの描画が可能でありながらも、感度、解像度、およびラインエッジラフネスに優れたレジスト組成物を提供する。
本発明のフェノール置換基を含む化合物は高い耐熱性と非晶質性を有するものであって、製膜性を有しつつも、昇華性を有しているため、レジスト組成物の主成分として有用である。また、本発明のフェノール置換基を含む化合物の製造方法を利用して高収率で前記フェノール置換基を含む化合物を製造することができる。
前記フェノール置換基を含む化合物を含むレジスト組成物は、製膜性に優れ、アルカリ現像性、エッチング耐性などに優れる。特に超微細パターン形成のためのEUV光源を用いたリソグラフィーに有用に用いることができ、前記レジスト組成物を用いたパターンは感度、解像度、ラインエッジラフネスに全て優れる。
以下、本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者が容易に実施できるように詳しく説明する。但し、本発明は様々な形態で実現することができ、ここで説明する実施形態に限定されない。
本明細書に用いられる用語の定義は下記の通りである。
本明細書で特に言及しない限り、ハロゲン原子は、フルオロ、塩素、臭素、ヨウ素からなる群から選択されたいずれか1つを意味する。
本明細書で特に言及しない限り、接頭語「ハロゲン化」は置換基としてハロゲン原子を含む。
本明細書で特に言及しない限り、アルキル基は、1級アルキル基、2級アルキル基、および3級アルキル基を含む。
本明細書で特に言及しない限り、接頭語「アル」は置換基としてアリール基を含む。例えば、アラルキル基はアルキル基の水素がアリール基で置換されているものを意味する。
本明細書で特に言及しない限り、アリール基は、1または2以上の芳香族環を含む炭化水素を意味する。例えば、ベンジル、ナフチル基などを意味する。
本明細書で言及される全ての化合物または置換基は特に言及しない限り、非置換もしくは置換されたものであってもよい。ここで、「置換された」とは、水素が、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アルコキシ基、ニトリル基、アルデヒド基、エポキシ基、エーテル基、エステル基、カルボニル基、アセタール基、ケトン基、アルキル基、ペルフルオロアルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリル基、ベンジル基、アリール基、ヘテロアリール基、アラルキル基、ヘテロアラルキル基、これらの誘導体、およびこれらの組み合わせからなる群から選択されたいずれか1つで置き換えられていることを意味する。
本明細書で特に言及しない限り、接頭語「ヘテロ」は、N、O、S、およびPからなる群から選択された1〜3個のヘテロ原子が炭素原子を置換しているものを意味する。例えば、ヘテロアルキル基はアルキル基の炭素原子のうち1〜3個の炭素原子をヘテロ原子が置換しているものを意味し、ヘテロアリール基はアリール基内の炭素原子のうち1〜3個をヘテロ原子が置換しているものを意味する。
本明細書で特に言及しない限り、アルキル基は直鎖もしくは分枝鎖状の炭素数1〜30のアルキル基、シクロアルキル基は炭素数3〜32のシクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基は炭素数2〜32のヘテロシクロアルキル基、アリール基は炭素数6〜30のアリール基、ヘテロアリール基は炭素数2〜30のヘテロアリール基、アラルキル基は炭素数7〜30のアラルキル基、ヘテロアラルキル基は炭素数3〜30のヘテロアラルキル基を意味する。
本明細書で特に言及しない限り、脂肪族化合物は分子内の炭素原子が環状の構造を有しない炭素数1〜30の有機化合物であって、炭素原子が一列で並んで結合している鎖状の構造を有し、鎖が単結合だけからなるアルカン、二重結合を有するアルケン、三重結合を有するアルキンなどにも分類され、鎖状の炭化水素、高級脂肪酸、およびこれらのエステルなどがその例として挙げられる。
脂肪族環状化合物は、炭素原子が環状に結合している化合物のうち芳香族化合物ではないものであって、飽和であるか不飽和である炭素環を1つ以上含んでおり、炭素数は3〜30である。
芳香族化合物は分子の中にベンゼン環を有した炭素数6〜30の有機化合物であって、ベンゼンの誘導体である。前記芳香族化合物は、ベンゼン、キシレンまたはトルエンなどを始めとして、ベンゼン環を2つ以上含有するものも多数存在し、ビフェニルまたはジフェニルメタンなどのように2つ以上のベンゼン環が各々独立に離れているものと、ナフタレンまたはアントラセンなどのように縮合環式構造を有したものがある。
本明細書で特に言及しない限り、エーテルは炭素数2〜30のエーテル、アルデヒドは炭素数1〜20のアルデヒド、ケトンは炭素数1〜20のケトン、エステルは炭素数1〜20のエステル、アミドは炭素数1〜20のアミド、酸無水物は炭素数2〜20の酸無水物、ハライドは炭素数1〜20のハライド、およびアルコールは炭素数1〜20のアルコールを意味する。
本発明の一実施例によれば、下記化学式1で表されるフェノール置換基を含む化合物を提供する。
Figure 2011168578
前記化学式1において、前記RおよびRは、各々独立に、水素、ハロゲン原子、カルボキシ基、ニトリル基、アルデヒド基、エポキシ基、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、ヘテロアリール基、およびヘテロアラルキル基からなる群から選択されたいずれか1つである。
前記R〜Rは、各々独立に、水素、ハロゲン原子、カルボキシ基、ヒドロキシ基、ニトリル基、アルデヒド基、エポキシ基、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、ヘテロアリール基、およびヘテロアラルキル基からなる群から選択されたいずれか1つである。
前記nは1〜30の整数であり、好ましくは1〜15の整数であり、より好ましくは1〜5の整数である。
前記RおよびRは各々独立に酸解離性官能基である。
前記化学式1で表されるフェノール置換基を含む化合物は、具体的には、下記化学式2で表されるものであるフェノール置換基を含む化合物である。
下記化学式2において、nは、下記Xの水素中のn個が前記化学式1で表されるフェノール置換基で置換されたものであることを意味する。
Figure 2011168578
前記化学式2において、前記RおよびRは、各々独立に、水素、ハロゲン原子、カルボキシ基、ニトリル基、アルデヒド基、エポキシ基、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、ヘテロアリール基、およびヘテロアラルキル基からなる群から選択されたいずれか1つであり、前記R〜Rは、各々独立に、水素、ハロゲン原子、カルボキシ基、ヒドロキシ基、ニトリル基、アルデヒド基、エポキシ基、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、ヘテロアリール基、およびヘテロアラルキル基からなる群から選択されたいずれか1つであり、前記nは、1〜30の整数であり、好ましくは1〜15の整数であり、より好ましくは1〜5の整数である。
前記nは1〜30の整数であり、好ましくは1〜14であり、より好ましくは1〜8である。
前記RおよびRは各々独立に酸解離性官能基である。
前記Xは、脂肪族化合物、脂肪族環状化合物、芳香族化合物、エーテル、アルデヒド、ケトン、カルボン酸、エステル、アミド、酸無水物、ハライド、およびアルコールからなる群から選択されたいずれか1つの化合物である。
前記化学式2において、Xは、炭素数3〜30の脂肪族化合物、炭素数3〜30の脂肪族環状化合物、炭素数6〜30の芳香族化合物、エーテル、アルデヒド、ケトン、カルボン酸、エステル、アミド、酸無水物、ハライド、およびアルコールからなる群から選択されたいずれか1つの化合物からなる群から選択されたいずれか1つであることが好ましい。
前記化学式2において、Xは置換されてもよく、置換されなくてもよいものであることは前記本明細書で用いられる定義で言及した通りである。具体的には、前記Xは、前記Xに含まれる水素が炭素数1〜20のアルキル、炭素数1〜20のアルコキシ、炭素数1〜4のペルフルオロアルキル、炭素数1〜10のヒドロキシアルキル、および炭素数1〜10のシアノ基からなる群から選択されたいずれか1つで置換されたものであってもよく、また、前記Xに含まれる水素が置換された置換基は置換基内の水素が前記本明細書で用いられる定義で言及した置換基で置換されたものであってもよく、エーテル基、エステル基、カルボニル基、アセタール基、エポキシ基、ニトリル基、およびアルデヒド基からなる群から選択されたいずれか1つで置換されたものであってもよい。
前記Xは、例えば、1,3−プロパンジオール(1,3−propanediol)、ペンタエリスリトール(pentaerythritol)、ジペンタエリスリトール(dipentaerythritol)、1,4−ベンゼンジメタノール(1,4−benzenedimethanol)、フロログルシノール(Phloroglucinol)、1,3−ジヒドロキシプロパン−2−オン(1,3−dihydroxyacetone dimer、1,3−dihydroxypropan−2−one)、2,5−ジヒドロキシジオキサンダイマー(2,5−dihydroxydioxane dimer)などであってもよく、前記Xの水素のうちの一部または全部が前記化学式1で表されるフェノール置換基で置換されたものであってもよい。
前記化学式1および前記化学式2において、前記酸解離性官能基は酸によって化合物から解離される特性を有する官能基を意味する。
前記酸解離性官能基は、前記フェノール置換基を含む化合物をアルカリ水溶液において不溶化させる役割をする。それと同時に、前記酸解離性官能基は、露光によって光酸発生剤から発生した酸によってフェノール置換基から解離され、アルカリ水溶液において前記フェノール置換基を含む化合物の溶解度を高める役割をする。
前記酸解離性置換基は、前記フェノール置換基の水素の全部または一部と置換されてもよく、好ましくは、前記フェノール置換基内のヒドロキシ基の水素の全部または一部と置換されてもよい。
前記フェノール置換基は、前記フェノール置換基内の水素の5%〜100%が前記酸解離性置換基で置換されてもよく、前記フェノール置換基内の水素の20%〜100%が前記酸解離性置換基で置換されてもよい。また、前記フェノール置換基は、前記フェノール置換基内のヒドロキシ基の水素の5%〜100%が前記酸解離性置換基で置換されてもよく、前記フェノール置換基内のヒドロキシ基の水素の20%〜100%が前記酸解離性置換基で置換されてもよい。前記範囲内で酸解離性置換基が含まれる場合、露光後、アルカリ水溶液における溶解度を適切な範囲に調節することができる。
酸解離性置換基としては、レジスト組成物に含まれる化合物において酸解離性置換基として用いられるものであればいずれも用いることができる。前記酸解離性置換基としては、良好な酸解離性、耐熱性、およびパターニングされたレジスト層の断面形状などを考慮して適切なものを選択して用いることができる。
前記化学式1で表されるフェノール置換基を含む化合物において、前記RおよびRは、各々独立に、下記の化学式3aおよび化学式3bからなる群から選択されたいずれか1つであってもよい。
Figure 2011168578
Figure 2011168578
前記化学式3aおよび化学式3bにおいて、前記nおよびnは各々独立に0〜10の整数であり、好ましくは、各々独立に0〜3の整数である。
前記R32、R33、R35、およびR36は、各々独立に、水素、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、ヘテロアリール基、およびヘテロアラルキル基からなる群から選択されたいずれか1つであり、好ましくは、水素、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のヘテロアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数1〜10のヘテロシクロアルキル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数6〜20のアラルキル基、炭素数3〜20のヘテロアリール基、および炭素数3〜30のヘテロアラルキル基からなる群から選択されたいずれか1つであってもよく、より好ましくは、水素、炭素数1〜5のアルキル基、および炭素数1〜5のヘテロアルキル基からなる群から選択されたいずれか1つであってもよい。
前記R31およびR34は、各々独立に、水素、アルキル基、ヘテロアルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、ヘテロアリール基、およびヘテロアラルキル基からなる群から選択されたいずれか1つであり、好ましくは、前記R31およびR34は、各々独立に、水素、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のヘテロアルキル基、炭素数3〜13のシクロアルキル基、および炭素数3〜13のヘテロシクロアルキル基からなる群から選択されたいずれか1つであってもよく、より好ましくは、水素、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数4〜8のヘテロアルキル基、炭素数4〜13のシクロアルキル基、および炭素数4〜13のヘテロシクロアルキル基からなる群から選択されたいずれか1つであってもよい。
具体的には、前記R31およびR34が、各々独立に、アルキル基である場合には、イソブチル基、tert−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert−ペンチル基、イソヘキシル基、ネオヘキシル基などであってもよく、ヘテロアルキル基である場合には、イソブチル基、tert−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert−ペンチル基、イソヘキシル基、ネオヘキシル基などにおいて炭素原子の1〜3個が酸素で置換されたものであってもよい。
また、前記R31およびR34は、各々独立に、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基である場合には、単環または多環であってもよく、前記シクロアルキル基またはヘテロシクロアルキル基の炭素数が3〜20であってもよく、炭素数が4〜14であってもよく、炭素数が5〜12であってもよい。
前記R31およびR34に含まれる水素は、各々独立に、前記本明細書で用いられる定義で定義した通り、置換されたものであってもよく、置換されないものであってもよく、置換されたものである場合には、前記R31およびR34に含まれた水素を置換する置換基は、好ましくは、ハロゲン原子、炭素数1〜5のアルキル基、ハロゲン化アルキル基、ケトン基、およびこれらの組み合わせからなる群から選択されたいずれか1つであってもよい。
具体的には、前記化学式3aで表される置換基は、下記化学式3a−1〜化学式3a−9からなる群から選択されたいずれか1つであってもよい。
Figure 2011168578
Figure 2011168578
Figure 2011168578
Figure 2011168578
Figure 2011168578
Figure 2011168578
Figure 2011168578
Figure 2011168578
Figure 2011168578
前記化学式3a−1〜化学式3a−9において、前記nは0〜10の整数であり、好ましくは0〜5の整数であり、より好ましくは0〜3の整数である。
前記R32およびR33は、各々独立に、水素、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、ヘテロアリール基、およびヘテロアラルキル基からなる群から選択されたいずれか1つであり、好ましくは、各々独立に、水素、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のヘテロアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数1〜10のヘテロシクロアルキル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数6〜20のアラルキル基、炭素数3〜20のヘテロアリール基、および炭素数3〜20のヘテロアラルキル基からなる群から選択されたいずれか1つであってもよく、より好ましくは、各々独立に、水素、炭素数1〜5のアルキル基からなる群から選択されたいずれか1つであってもよい。
前記R37およびR38は、各々独立に、水素および炭素数1〜10のアルキル基からなる群から選択されたいずれか1つであってもよく、好ましくは、水素および炭素数1〜5のアルキル基からなる群から選択されたいずれか1つであってもよい。
前記R37およびR38は、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基などの直鎖状もしくは分枝状のアルキル基であってもよい。
また、前記化学式3bで表される置換基は、下記化学式3b−1〜化学式3b−13からなる群から選択されたいずれか1つであってもよい。
Figure 2011168578
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前記化学式3b−1〜化学式3b−13において、前記nは0〜10の整数であり、好ましくは、nは0〜5の整数である。
前記R35およびR36は、各々独立に、水素、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、ヘテロアリール基、およびヘテロアラルキル基からなる群から選択されたいずれか1つである。
前記化学式2において、前記化学式1で表されるフェノール置換基は、Xの水素であれば、いずれの位置の水素とも置換されてもよく、前記Xの水素中の全部または一部と置換されてもよく、好ましくは、Xの主鎖や分枝鎖の末端に位置する水素と置換されてもよい。
前記フェノール置換基を含む化合物は、耐熱性が高く、非晶質性を有し、昇華性を有しない特徴がある。
本発明の他の一実施形態によれば、下記化学式4で表される化合物と下記化学式5で表される化合物をエステル化反応させ、下記化学式2で表される化合物を製造するフェノール置換基を含む化合物の製造方法を提供する。
以下で説明する内容中、前記本発明の一実施形態によるフェノール置換基を含む化合物に関する内容と同一な文字や記号を付したものは、本発明の一実施形態によるフェノール置換基を含む化合物に関する内容が適用される。
下記化学式4で表される化合物は、下記Xの水素中のn個がヒドロキシ基(−OH)で置換されることを示す。
Figure 2011168578
Figure 2011168578
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前記化学式4、化学式5、および化学式2において、前記nは1〜30の整数であり、好ましくは1〜15の整数であり、より好ましくは1〜5の整数である。
前記nは1〜30の整数であり、好ましくは1〜14であり、より好ましくは1〜8である。
前記RおよびRは各々独立に酸解離性官能基である。
前記Xは、脂肪族化合物、脂肪族環状化合物、芳香族化合物、エーテル、アルデヒド、ケトン、カルボン酸、エステル、アミド、酸無水物、ハライド、およびアルコールからなる群から選択されたいずれか1つの化合物であり、前記RおよびRは、各々独立に、水素、ハロゲン原子、カルボキシ基、ニトリル基、アルデヒド基、エポキシ基、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、ヘテロアリール基、およびヘテロアラルキル基からなる群から選択されたいずれか1つであり、前記R〜Rは、各々独立に、水素、ハロゲン原子、カルボキシ基、ヒドロキシ基、ニトリル基、アルデヒド基、エポキシ基、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、ヘテロアリール基、およびヘテロアラルキル基からなる群から選択されたいずれか1つである。
前記nは1〜30の整数であり、好ましくは1〜14であり、より好ましく1〜8である。
前記化学式4で表される化合物は2価以上のアルコールであってもよく、具体的には、1,3−プロパンジオール(1,3−propanediol)、ペンタエリスリトール(pentaerythritol)、ジペンタエリスリトール(dipentaerythritol)、1,4−ベンゼンジメタノール(1,4−benzenedimethanol)、フロログルシノール(Phloroglucinol)、1,3−ジヒドロキシプロパン−2−オン(1,3−dihydroxyacetone dimer、1,3−dihydroxypropan−2−one)、および2,5−ジヒドロキシジオキサンダイマー(2,5−dihydroxydioxane dimer)からなる群から選択されたいずれか1つであってもよい。
前記エステル化反応において、前記化学式5の化合物は、前記化学式4に含まれるヒドロキシ基の水素の一部と反応して前記化学式1のフェノール置換基を含む化合物を構成することができ、前記化学式5は、前記化学式4に含まれるヒドロキシ基の水素の全部と反応して前記化学式1のフェノール置換基を含む化合物を構成することができる。
前記エステル化反応に用いられる前記化学式4および前記化学式5で表される化合物の使用比率はnの数に応じて適切に調節することができる。
前記エステル化反応は、溶媒存在下で、カップリング剤を添加して行うことができる。
前記溶媒は、エステル化反応に用いることのできる溶媒であればいずれも用いることができる。具体的には、ジクロロメタン(dichloromethane、MC、CHCl)、クロロホルム(Chloroform、CHCl)、ジメチルホルムアミド(dimethylformamide、DMF)、テトラヒドロフラン(tetrahydrofuran、THF)、ジメチルスルホキシド(dimethylsulfoxide、DMSO)、およびこれらの組み合わせからなる群から選択されたいずれか1つを用いることができる。
前記カップリング剤としては、4−ジメチルアミノピリジン(4−dimethylaminopyridine、DMAP)、カルボジイミド系化合物(carbodiimide、「−HN=C=NH−」を分子内に含む化合物)などを用いることができる。
前記カップリング剤としては、好ましくは、N−(3−ジメチルアミノプロピル)−N’−エチルカルボジイミド(N−(3−dimethylaminopropyl)−N’−ethylcarbodiimide、EDCI)、N,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド(N,N’−dicyclohexylcarbodiimide、DCC)、N,N’−ジフェニルカルボジイミド(N,N’−diphenylcarbodiimide)、N,N’−ジ−tert−ブチルカルボジイミド(N,N’−di−tert−butylcarbodiimide)、N,N’−ジイソプロピルカルボジイミド(N,N’−diisopropylcarbodiimide)、1,3−ジ−p−トリルカルボジイミド(1,3−di−p−tolylcarbodiimide)、4−ジメチルアミノピリジン(4−dimethylaminopyridine、DMAP)、およびこれらの組み合わせからなる群から選択されたいずれか1つを用いることができる。
前記カップリング剤は、前記化学式5で表される化合物を基準に0.20〜1.3のモル比で用いることができ、0.25〜0.5のモル比で用いることができる。前記比率で用いる場合、前記エステル化反応後の精製に有利である。
また、前記エステル化反応は、溶媒存在下で、第三級アミンを添加して行うことができる。
前記第三級アミンは、トリメチルアミン、トリエチルアミン、N,N−ジエチルプロパン−2−アミン、N−エチル−N−イソプロピルプロパン−2−アミン、N−エチル−N−イソプロピルブタン−2−アミン、N−イソプロピル−N−プロピルプロパン−2−アミン、ピリジン、1−メチルピペリジン、およびこれらの組み合わせからなる群から選択されたいずれか1つであってもよく、好ましくはトリエチルアミンを用いることができるが、これに限定されない。
前記エステル化反応は、15℃〜80℃の温度で6〜48時間進行する場合に反応の収率を高めることができる。
前記フェノール置換基を含む化合物の製造方法は濃縮および精製過程をさらに含んでもよい。
前記濃縮および精製過程は、一般的な化合物の製造に用いる通常の濃縮および精製方法であればいずれも用いることができ、好ましくは、生成された化合物をジクロロメタンで抽出した後に乾燥して反応濃縮液を形成し、前記反応濃縮液をシリカカラムで精製する過程であってもよい。
前記化学式5で表される化合物は、下記化学式6で表される化合物を溶媒と共に攪拌して反応混合液を製造し、前記反応混合液に化学式7a、化学式7b、およびこれらの組み合わせからなる群から選択された化合物を加えて反応させて製造する。
前記反応混合液にはカップリング剤をさらに含ませて反応を進行させることができる。また、前記反応混合液に第三級アミンをさらに含ませて反応を進行させることができる。
Figure 2011168578
前記化学式6において、前記n、R、R、R、R、およびRの定義は上記の通りである。
Figure 2011168578
Figure 2011168578
前記化学式7aおよび化学式7bにおいて、前記Xは水素およびハロゲン元素からなる群から選択されたいずれか1つであり、前記R21、R22、およびR23は各々独立に酸解離性官能基である。
前記R21、R22、およびR23は、好ましくは、前記化学式3aおよび化学式3bからなる群から選択されたいずれか1つであってもよく、より好ましくは、前記化学式3a−1〜化学式3a−9および化学式3b−1〜化学式3b−13からなる群から選択されたいずれか1つであってもよい。
前記溶媒は、水、テトラヒドロフラン(tetrahydrofuran、THF)、ジクロロメタン(dichloromethane、MC、CHCl)、クロロホルム(Chloroform、CHCl)、ジメチルホルムアミド(dimethylformamide、DMF)、ジメチルスルホキシド(dimethylsulfoxide、DMSO)、およびこれらの組み合わせからなる群から選択されたいずれか1つを用いることができる。
前記カップリング剤としては、4−ジメチルアミノピリジン(4−dimethylaminopyridine、DMAP)、カルボジイミド系化合物(carbodiimide、「−HN=C=NH−」を分子内に含む化合物)などを用いることができる。
前記カップリング剤としては、好ましくは、N−(3−ジメチルアミノプロピル)−N’−エチルカルボジイミド(N−(3−dimethylaminopropyl)−N’−ethylcarbodiimide、EDCI)、N,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド(N,N’−dicyclohexylcarbodiimide、DCC)、N,N’−ジフェニルカルボジイミド(N,N’−diphenylcarbodiimide)、N,N’−ジ−tert−ブチルカルボジイミド(N,N’−di−tert−butylcarbodiimide)、N,N’−ジイソプロピルカルボジイミド(N,N’−diisopropylcarbodiimide)、1,3−ジ−p−トリルカルボジイミド(1,3−di−p−tolylcarbodiimide)、4−ジメチルアミノピリジン(4−dimethylaminopyridine、DMAP)、およびこれらの組み合わせからなる群から選択されたいずれか1つを用いることができ、好ましくは、4−ジメチルアミノピリジン(4−dimethylaminopyridine、DMAP)を用いることができるが、これに限定されない。
前記第三級アミンは、トリメチルアミン、トリエチルアミン、N,N−ジエチルプロパン−2−アミン、N−エチル−N−イソプロピルプロパン−2−アミン、N−エチル−N−イソプロピルブタン−2−アミン、N−イソプロピル−N−プロピルプロパン−2−アミン、ピリジン、1−メチルピペリジン、およびこれらの組み合わせからなる群から選択されたいずれか1つであってもよく、好ましくはトリエチルアミンを用いることができるが、これに限定されない。
前記化学式5で表される化合物を製造する反応は、0℃〜50℃の温度で3〜10時間進行することが不純物の生成を減らせるという点で好ましい。
前記化学式5で表される化合物を製造する反応は濃縮および精製過程をさらに経ることができる。前記濃縮および精製過程は、一般的な化合物の製造に用いられる通常の濃縮および精製方法であればいずれも用いることができるが、好ましくは、生成された化合物をジクロロメタンで抽出した後に乾燥して反応濃縮液を形成し、得られた反応濃縮液をシリカカラムで精製する過程であってもよい。
前記フェノール化合物の製造方法は、エステル化反応を利用し、化学式2で表されるフェノール置換基を含む化合物を高収率で製造できるという点で有利な効果がある。
本発明のまた他の一実施形態によれば、フェノール置換基を含む化合物、および光酸発生剤を含むレジスト組成物を提供する。前記レジスト組成物は、前記フェノール置換基を含む化合物、光酸発生剤、および添加剤を溶剤下で混合して製造することができる。
前記フェノール置換基を含む化合物としては、前記化学式1で表されるフェノール置換基を含む化合物が用いられる。
前記光酸発生剤は、化学増幅型レジスト用光酸発生剤として用いられるものであればいずれも用いることができる。ヨウ素塩やスルホニウム塩などのオニウム塩系光酸発生剤、オキシムスルホネート系光酸発生剤、ジアゾメタン系光酸発生剤、ニトロベンジルスルホネート系光酸発生剤、イミノスルホネート系光酸発生剤、ジスルホン系光酸発生剤、およびこれらの組み合わせからなる群から選択されたいずれか1つであってもよい。
前記オニウム塩系光酸発生剤は、具体的には、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ブタンスルホネート、トリ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ヘプタフルオロプロパンスルホネート、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(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、トリ(4−メチルフェニル)スルホニウムヘプタフルオロプロパンスルホネート、トリ(4−メチルフェニル)スルホニウムノナフルオロブタンスルホネート、ジメチル(4−ヒドロキシナフチル)スルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジメチル(4−ヒドロキシナフチル)スルホニウムヘプタフルオロプロパンスルホネート、ジメチル(4−ヒドロキシナフチル)スルホニウムノナフルオロブタンスルホネート、モノフェニルジメチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、モノフェニルジメチルスルホニウムヘプタフルオロプロパンスルホネート、モノフェニルジメチルスルホニウムノナフルオロブタンスルホネート、ジフェニルモノメチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニルモノメチルスルホニウムヘプタフルオロプロパンスルホネート、ジフェニルモノメチルスルホニウムノナフルオロブタンスルホネート、(4−メチルフェニル)ジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、(4−メチルフェニル)ジフェニルスルホニウムヘプタフルオロプロパンスルホネート、(4−メチルフェニル)ジ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、(4−メトキシフェニル)ジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、(4−メトキシフェニル)ジフェニルスルホニウムヘプタフルオロプロパンスルホネート、(4−メトキシフェニル)ジ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(4−tert−ブチル)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、トリ(4−tert−ブチル)フェニルスルホニウムヘプタフルオロプロパンスルホネート、トリ(4−tert−ブチル)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などであってもよい。
前記オキシムスルホネート系光酸発生剤としては、具体的には、α−(p−トルエンスルホニルオキシイミノ)−ベンジルシアニド、α−(p−クロロベンゼンスルホニルオキシイミノ)−ベンジルシアニド、α−(4−ニトロベンゼンスルホニルオキシイミノ)−ベンジルシアニド、α−(4−ニトロ−2−トリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシイミノ)−ベンジルシアニド、α−(ベンゼンスルホニルオキシイミノ)−4−クロロベンジルシアニド、α−(ベンゼンスルホニルオキシイミノ)−2,4−ジクロロベンジルシアニド、α−(ベンゼンスルホニルオキシイミノ)−2,6−ジクロロベンジルシアニド、α−(ベンゼンスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシベンジルシアニド、α−(2−クロロベンゼンスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシベンジルシアニド、α−(ベンゼンスルホニルオキシイミノ)−チエン−2−イルアセトニトリル、α−(4−ドデシルベンゼンスルホニルオキシイミノ)−ベンジルシアニド、α−((p−トルエン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−((ドデシルベンゼン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−(トシルオキシイミノ)−4−チエニルシアニド、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロペンテニルアセトニトリル、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロヘキセニルアセトニトリル、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロヘプテニルアセトニトリル、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロオクテ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)−1−シクロペンテ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)−シクロヘキシルアセトニトリル、α−(エチルスルホニルオキシイミノ)−エチルアセトニトリル、α−(プロピルスルホニルオキシイミノ)−プロピルアセトニトリル、α−(シクロヘキシルスルホニルオキシイミノ)−シクロペンチルアセトニトリル、α−(シクロヘキシルスルホニルオキシイミノ)−シクロヘキシルアセトニトリル、α−(シクロヘキシルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロペンテニルアセトニトリル、α−(エチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロペンテニルアセトニトリル、α−(イソプロピルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロペンテニルアセトニトリル、α−(n−ブチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロペンテニルアセトニトリル、α−(エチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロヘキセニルアセトニトリル、α−(イソプロピルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロヘキセニルアセトニトリル、α−(n−ブチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロヘキセニルアセトニトリル、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)−p−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)−p−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)−p−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)−p−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)−p−ブロモフェニルアセトニトリルなどが挙げられる。
前記ジアゾメタン系光酸発生剤としては、ビスアルキルスルホニルジアゾメタン類、ビスアリールスルホニルジアゾメタン類、ポリ(ビススルホニル)ジアゾメタン類などを用いることができる。前記ビスアルキルまたはビスアリールスルホニルジアゾメタン類の具体例としては、ビス(イソプロピルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(p−トルエンスルホニル)ジアゾメタン、ビス(1,1−ジメチルエチルスルホニル)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、ビス(2,4−ジメチルフェニルスルホニル)ジアゾメタンなどが挙げられる。前記ポリ(ビススルホニル)ジアゾメタン類としては、具体的には、1,3−ビス(フェニルスルホニルジアゾメチルスルホニル)プロパン、1,4−ビス(フェニルスルホニルジアゾメチルスルホニル)ブタン、1,6−ビス(フェニルスルホニルジアゾメチルスルホニル)ヘキサン、1,10−ビス(フェニルスルホニルジアゾメチルスルホニル)デカン、1,2−ビス(シクロヘキシルスルホニルジアゾメチルスルホニル)エタン、1,3−ビス(シクロヘキシルスルホニルジアゾメチルスルホニル)プロパン、1,6−ビス(シクロヘキシルスルホニルジアゾメチルスルホニル)ヘキサン、1,10−ビス(シクロヘキシルスルホニルジアゾメチルスルホニル)デカンなどを用いることができる。
前記光酸発生剤は、光源の露光エネルギーやレジスト組成物の特性などを考慮して適切な量に調節して用いることができる。
前記フェノール置換基を含む化合物が前記光酸発生剤と共にレジスト組成物として配合される場合、露光によって前記光酸発生剤から発生した酸によって酸解離性官能基が解離され、それによって露光部分の溶解度が増加して非露光部分の溶解度に差が発生し、その特性により、特にポジティブ型レジストの組成物として用いることができる。
前記溶剤としてはレジスト組成物に用いられる通常の溶剤を用いることができ、具体的には、アルコール系溶媒、エーテル系溶媒、エステル系溶媒、アセテート系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、アミド系溶媒、ハロゲン化炭化水素系溶媒、およびこれらの組み合わせからなる群から選択されたいずれか1つを用いることができる。
前記アルコール系溶媒としては、エチレングリコール、エチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノアセテート、ジプロピレングリコール、またはジプロピレングリコールモノアセテートのモノメチルエーテル、モノエチルエーテル、モノプロピルエーテル、モノブチルエーテルまたはモノフェニルエーテルなどの多価アルコール類およびその誘導体を用いることができ、前記エーテル系溶媒としては、ジオキサンのような環状エーテル類や、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エチルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテルなどのプロピレングリコールモノアルキルエーテルなどを用いることができる。前記エステル系溶媒としては、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸n−プロピル、乳酸i−プロピルなどの乳酸エステル類、ギ酸n−アミル、ギ酸i−アミル、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸i−プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、酢酸n−アミル、酢酸i−アミル、プロピオン酸i−プロピル、プロピオン酸n−ブチル、プロピオン酸i−ブチルなどの脂肪族カルボン酸エステル類、ヒドロキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、2−ヒドロキシ−3−メチル酪酸メチル、メトキシ酢酸エチル、エトキシ酢酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネート、3−メチル−3−メトキシブチルブチレート、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチルなどのその他のエステル類を用いることができ、乳酸メチル、乳酸エチル(EL)、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、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などのエステル類も用いることができる。前記アセテート系溶媒としては、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノ−n−プロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテルアセテートなどのエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテルアセテートなどのプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類などを用いることができ、前記芳香族炭化水素系溶媒としては、トルエン、キシレンなどを用いることができる。前記アミド系溶媒としては、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドンなどを用いることができ、この他にもアセトン、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、メチルブチルケトン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、シクロヘキサノン、メチルイソアミルケトンなどのケトン類、γ−ブチロラクトンなどのラクトン類などを用いることができる。
前記添加剤としては酸拡散抑制剤、溶解抑制剤、界面活性剤、増感剤、脂肪族添加剤、アルカリ可溶性樹脂、保存安定化剤、消泡剤などを用いることができ、レジスト組成物に用いられるものであればいずれを用いてもよい。
前記酸拡散抑制剤としては、窒素含有有機化合物や感光性塩基性化合物を用いることができる。窒素含有有機化合物としては、アミド基含有化合物、尿素化合物、同一分子内に窒素原子を1または2以上有する化合物などが含まれる。
具体的には、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、シクロヘキシルアミンなどのモノ(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、シクロヘキシルメチルアミン、ジシクロヘキシルアミンなどのジ(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、シクロヘキシルジメチルアミン、メチルジシクロヘキシルアミン、トリシクロヘキシルアミンなどのトリ(シクロ)アルキルアミン類、トリエタノールアミンなどの置換アルキルアミン、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、ナフチルアミン、2,4,6−トリ−tert−ブチル−N−メチルアニリン、N−フェニルジエタノールアミン、2,6−ジイソプロピルアニリンなどの芳香族アミン類、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、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、ビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル、ビス(2−ジエチルアミノエチル)エーテル、1−(2−ヒドロキシエチル)−2−イミダゾリジノン、2−キノキサリノール、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、N,N,N’,N’’,N’’−ペンタメチルジエチレントリアミンなどを用いることができる。
前記酸拡散抑制剤は、光酸発生剤から発生した酸がレジスト組成物で形成した膜中に拡散する現象を制御して、非露光部分での化学反応を抑制する作用をする。このような酸拡散抑制剤は貯蔵安定性の向上にも寄与することができる。また、露光後遅延時間によるレジストパターンの線幅変化を抑制することができる。
前記界面活性剤は、レジスト組成物に一般的に用いられる界面活性剤であればいずれを用いてもよい。
具体的には、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンn−オクチルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンn−ノニルフェノールエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート、およびこれらの組み合わせからなる群から選択されたいずれか1つを用いることができる。
前記増感剤としては、カルバゾール類、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ナフタレン類、フェノール類、ビアセチル、エオシン、ローズベンガル、ピレン類、アントラセン類、フェノチアジン類、およびこれらの組み合わせからなる群から選択されたいずれか1つを用いることができる。
前記レジスト組成物はレジスト膜の形成に用いられる通常の方法を利用してフィルム形態のレジストとして形成され、感光性レジスト組成物としてフォトレジスト工程に利用可能であり、特にポジティブ型レジスト組成物として有用である。
前記レジスト組成物でパターンを形成する方法は、前記レジスト組成物で基板上にレジスト膜を形成する工程、前記レジスト膜を露光する工程、前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程を含む。
前記レジスト膜を形成する工程は、前記レジスト組成物が固形である場合には、0.2μm以下のフィルタで濾過したものを用いることができる。前記レジスト組成物は、回転塗布、流廷塗布、ロール塗布などの適切な塗布手段によって基板上に塗布される。前記基板は、シリコンウェハー、アルミニウムで被覆されたウェハーなどの基板であってもよい。前記基板上には有機系または無機系の反射防止膜を形成することもでき、レジスト被膜上に保護膜を形成することもできる。また、選択的に前加熱処理(PB)を行うことができる。
前記レジスト膜を露光する工程に用いられる光源としては、露光過程で一般的に利用する光源であれば特に制限されることなく用いることができるが、ArFエキシマレーザ、KrFエキシマレーザ、F2エキシマレーザ、EUV、VUV(真空紫外線)、電子線、X線などの放射線を光源として用いることができる。前記光源としては、電子線またはEUVを利用することが好ましく、特にEUVを利用することが好ましい。また、露光量などの露光条件は、レジスト組成物の配合や、添加剤の種類や量に応じて適切に調節することができる。液浸露光の方式も可能である。
前記レジスト膜を露光する工程は、露光後加熱処理(PEB)という過程をさらに含んでもよい。前記PEB工程により、前記フェノール置換基を含む化合物の酸解離性基の離脱を促進させることができる。前記PEB過程の加熱条件は、レジスト組成物の配合組成に応じて適切に調節することができる。前記加熱条件は、好ましくは30〜200℃であり、より好ましくは50〜170℃である。
用いるアルカリ現像液としては、レジスト現像液として用いられるものであれば特に制限されることなく用いることができる。具体的には、前記アルカリ現像液としては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)、トリメチルモノエチルアンモニウムヒドロキシド、ジメチルジエチルアンモニウムヒドロキシド、モノメチルトリエチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルモノプロピルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルモノブチルアンモニウムヒドロキシドなどの有機アルカリを水に溶解したアルカリ水溶液が挙げられる。
アルカリ現像液中のアルカリ濃度は、一般的に現像液として用いられる程度の濃度であれば特に限定されることなく用いることができ、レジストの種類に応じて適切に調節して用いることができる。パターンの崩壊を抑制しつつ微細なパターンを形成できるという点で、前記アルカリ現像液中のアルカリ濃度は0.1〜10質量%が好ましく、0.5〜5質量%がより好ましい。
前記アルカリ現像液は、必要により、従来レジスト用のアルカリ現像液に用いられる添加物、例えば、湿潤剤、安定剤、溶解補助剤、界面活性剤などをさらに含んでもよい。これらの添加物は、各々単独で、または2種以上を組み合わせてさらに含ませることができる。
また、前記アルカリ現像液で現像した後に純水で洗浄して乾燥することができる。
前記レジスト組成物は、耐熱性が高いつつも非晶質性を有する本発明のフェノール置換基を含む化合物を用いることにより、製膜性に優れ、アルカリ現像性、エッチング耐性などに優れる。
また、前記レジスト組成物は、g線やi線の領域だけでなく、遠紫外線、KrFエキシマレーザ、ArFエキシマレーザ、EUV、X線、および電子ビームなどの光源を利用して露光することができ、特に超微細パターンの形成のためのEUV光源用として有用である。
本発明の単なる変形または変更は全てこの分野の通常の知識を有した者によって容易に実施することができ、このような変形や変更は全て本発明の領域に含まれるとみなすことができる。
以下、本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者が容易に実施できるように本発明の実施例について詳しく説明する。但し、本発明は、色々な他の形態で実現することができ、ここで説明する実施例に限定されない。
(合成例:フェノール置換基を含む化合物の製造)
(合成例1)
4,4−ビス(4−ヒドロキシフェニル)吉草酸(4,4−bis(4−hydroxyphenyl)valeric acid)50g、トリエチルアミン(triethyl amine、EtN)50g、および4−ジメチルアミノピリジン(4−dimethylaminopyridine、DMAP)10.7gを、反応器に各々250mlずつ準備したテトラヒドロフラン(tetrahydrofuran、THF)と水に溶かして攪拌した。
ジ−tert−ブチルジカーボネート(di−tert−butyl dicarbonate、(Boc)O)107gを250mlテトラヒドロフラン(THF)に溶かして反応混合液に徐々に滴加し、常温で5時間攪拌しながら反応させた。
前記反応が終結すれば、有機溶媒を除去した後、ジクロロメタンに溶かして抽出し、1%塩化水素(HCl)水溶液で洗浄し、硫酸マグネシウム(MgSO)に乾燥した後に濾過濃縮した。
反応濃縮液をシリカカラム(Silica column、Hex/EA=3:1)で精製し、白色固体である4,4−ビス(4−(tert−ブトキシカルボニルオキシ)フェニル)吉草酸(4,4−bis(4−(tert−butoxycarbonyloxy)phenyl)valeric acid)76.2g(白色固体、収率:90%)を収得した。
H−NMR (DMSO−d): (ppm) 7.35(d, 4H), 7.16(d, 4H), 2.48(m, 2H) 2.12(m, 2H), 1.68(s, 3H), 1.51(s, 18H)
Figure 2011168578
(実施例1)
反応器に1,3−プロパンジオール(1,3−propanediol)18gを200mlジメチルホルムアミド(dimethylformamide、DMF)に溶かし、前記合成例1で製造した4,4−ビス(4−(tert−ブトキシカルボニルオキシ)フェニル)吉草酸(4,4−bis(4−(tert−butoxycarbonyloxy)phenyl)valeric acid)253gと500mlジクロロメタンを滴加した。反応混合液にDMAP 58gを添加し、3−(ジメチルアミノ)プロピルエチルカルボジイミドヒドロクロライド((3−(dimethylamino)propyl)ethyl carbodiimide hydrochloride、EDCI)100gを500mlジクロロメタンに溶かして滴加した後、常温で12時間攪拌した。
反応終結後、500mlジクロロメタンを添加し、1%塩化水素(HCl)水溶液で3回洗浄後、有機層を硫酸ナトリウム(NaSO)で乾燥して濃縮した。
反応濃縮液をシリカカラム(Silica column、Hex/EA=1:4)で精製し、下記の化学式8の物質194g(白色固体、収率:80%)を収得した。
Tm: 151℃, Tg: 47.4, 質量分析: Maldi TOF C577216(M)についての計算値 1012.17, H−NMR (CDCl): (ppm) 7.19(d, 8H), 7.05(d, 8H), 4.05(t, 4H), 2.42(m, 4H), 2.09(m, 4H), 1.77(q, 2H), 1.60(s, 6H), 1.55(s, 36H)
Figure 2011168578
(実施例2)
反応器にペンタエリスリトール(pentaerythritol)5gを100ml DMFに溶かし、合成例1で製造した4,4−ビス(4−(tert−ブトキシカルボニルオキシ)フェニル)吉草酸(4,4−bis(4−(tert−butoxycarbonyloxy)phenyl)valeric acid)78.6gと400mlジクロロメタンを滴加した。反応混合液にDMAP 3.9gを添加し、EDCI 31gを400mlジクロロメタンに溶かして滴加した後、常温で12時間攪拌した。
反応終結後、400mlジクロロメタンを添加し、1%塩化水素(HCl)水溶液で3回洗浄後、有機層を硫酸ナトリウム(NaSO)で乾燥して濃縮した。
反応濃縮液をシリカカラム(Silica column、Hex/EA=1:3)で精製し、下記化学式9の物質57.3g(白色固体、収率:77%)を収得した。
Tm: 85℃, Tg: 70.1℃, 質量分析: Maldi TOF C11414231(M)についての計算値 2007.33, H−NMR (CDCl): (ppm) 7.19(d, 16H), 7.05(d, 16H), 3.95(s, 8H), 2.38(m, 8H), 2.04(m, 8H), 1.58(s, 12H), 1.76(s, 72H)
Figure 2011168578
(実施例3)
反応器にジペンタエリスリトール(dipentaerythritol、2,2’−oxybis(methylene)bis(2−(hydroxymethyl)propane−1,3−diol))20gを200ml DMFに溶かし、4,4−ビス(4−(tert−ブトキシカルボニルオキシ)フェニル)吉草酸(4,4−bis(4−(tert−butoxycarbonyloxy)phenyl)valeric acid)253gと600mlジクロロメタンを滴加した。反応混合液にDMAP 29gを添加し、EDCI 100gを600mlジクロロメタンに溶かして滴加した後、常温で12時間攪拌した。
反応終結後、600mlジクロロメタンを添加し、1%塩化水素(HCl)水溶液で3回洗浄後、有機層を硫酸ナトリウム(NaSO)で乾燥して濃縮した。
反応濃縮液をシリカカラム(Silica column、Hex/EA=1:3)で精製し、下記の化学式10の物質185.5g(白色固体、収率:77%)を収得した。
Tm: 100℃, Tg: 74.1℃, 質量分析: HRMS(ESI) C17221449(M)についての計算値 3064.51, H−NMR (DO): (ppm) 7.18(d, 24H), 7.05(d, 24H), 3.92(s, 12H), 3.25(s, 4H), 2.38(m, 12H), 2.06(m, 12H), 1.58(s, 18H), 1.56(s, 108H)
Figure 2011168578
(前記化学式において、Bocはtert−ブチルオキシカルボニル(tert−butyl oxycarbonyl)基を意味する)
(実施例4)
反応器に1,4−ベンゼンジメタノール(1,4−benzenedimethanol)38gを300ml DMFに溶かし、合成例1で製造した4,4−ビス(4−(tert−ブトキシカルボニルオキシ)フェニル)吉草酸(4,4−bis(4−(tert−butoxycarbonyloxy)phenyl)valeric acid)294gと600mlジクロロメタンを滴加した。反応混合液にDMAP 67gを添加し、EDCI 116gを600mlジクロロメタンに溶かして滴加した後、常温で12時間攪拌した。
反応終結後、600mlジクロロメタンを添加し、1%塩化水素(HCl)水溶液で3回洗浄後、有機層を硫酸ナトリウム(NaSO)で乾燥して濃縮した。
反応濃縮液をシリカカラム(Silica column、Hex/EA=1:3)で精製し、下記の化学式11の物質242.5g(白色固体、収率:82%)を収得した。
Tm: 170℃, Tg: ND, 質量分析: Maldi TOF C627416(M)についての計算値 1074.24, H−NMR (CDCl): (ppm) 7.35(s, 4H), 7.19(d, 8H), 7.05(d, 8H), 4.05(s, 4H), 2.42(m, 4H), 2.09(m, 4H), 1.60(s, 6H), 1.55(s, 36H)
Figure 2011168578
(実施例5)
反応器にフロログルシノール(Phloroglucinol、benzene−1,3,5−triol)40gを300ml DMFに溶かし、合成例1で製造した4,4−ビス(4−(tert−ブトキシカルボニルオキシ)フェニル)吉草酸(4,4−bis(4−(tert−butoxycarbonyloxy)phenyl)valeric acid)509gと600mlジクロロメタンを滴加した。反応混合液にDMAP 77gを添加し、EDCI 201gを600mlジクロロメタンに溶かして滴加した後、常温で12時間攪拌した。
反応終結後、600mlジクロロメタンを添加し、1%塩化水素(HCl)水溶液で3回洗浄後、有機層を硫酸ナトリウム(NaSO)で乾燥して濃縮した。
反応濃縮液をシリカカラム(Silica column、Hex/EA=1:3)で精製し、下記の化学式12の物質364.2g(白色固体、収率:75%)を収得した。
Tm: 93℃, Tg: 70.5℃, 質量分析: Maldi TOF C8710224(M)についての計算値 1530.73, H−NMR (CDCl): (ppm) 7.12(d, 12H), 7.05(d, 12H), 2.45(m, 6H), 2.15(m, 6H), 1.62(s, 8H), 1.57(s, 27H)
Figure 2011168578
(実施例6)
反応器に2,5−ジヒドロキシジオキサンダイマー(2,5−dihydroxydioxane dimer)20gを150ml DMFに溶かし、合成例1で製造した4,4−ビス(4−(tert−ブトキシカルボニルオキシ)フェニル)吉草酸(4,4−bis(4−(tert−butoxycarbonyloxy)phenyl)valeric acid)128gと300mlジクロロメタンを滴加した。
反応混合液にDMAP 27gを添加し、EDCI 97gを300mlジクロロメタンに溶かして滴加した後、常温で12時間攪拌した。
反応終結後、300mlジクロロメタンを添加し、1%塩化水素(HCl)水溶液で3回洗浄後、有機層を硫酸ナトリウム(NaSO)で乾燥して濃縮した。
反応濃縮液をシリカカラム(Silica column、Hex/EA=1:3)で精製し、下記の化学式13の物質175.2g(白色固体、収率:77%)を収得した。
Tm: 72℃, Tg: 45℃, 質量分析: Maldi TOF C577017(M)についての計算値 1026.16, H−NMR (DO): (ppm) 7.19(d, 8H), 7.05(d, 8H), 4.62(s, 4H), 2.42(m, 4H), 2.21(m, 4H), 1.60(s, 6H), 1.58(s, 36H)
Figure 2011168578
(合成例2)
反応器に4,4−ビス(4−ヒドロキシフェニル)吉草酸(4,4−bis(4−hydroxyphenyl)valeric acid)50g(0.18mol)とトリエチルアミン50g(0.5mol)およびDMAP 10.7g(0.09mol)を、テトラヒドロフランと水、各々、250mlに溶かして攪拌した。
クロロメチルエチルエーテル(Chloromethyl ethyl ether)47g(0.5mol)を250mlジクロロメタンに溶かして反応混合液に徐々に滴加し、常温で5時間攪拌した。
反応終結後、水を添加して抽出し、1%塩化水素(HCl)水溶液で洗浄し、硫酸マグネシウム(MgSO)で乾燥した後に濾過濃縮した。
反応濃縮液をシリカカラム(Silica column、Hex/EA=4:1)で精製し、白色固体である4,4−ビス−(4−エトキシメトキシ−フェニル)−ペンタン酸(4,4−Bis−(4−ethoxymethoxy−phenyl)−pentanoic acid)67g(白色固体、収率:92%)を収得した。
H−NMR (DMSO−d): (ppm) 7.25(d, 4H), 7.06(d, 4H), 6.03(s, 4H), 3.44(q, 4H), 2.43(m, 2H), 2.15(m, 2H), 1.12(t, 6H)
Figure 2011168578
(実施例7)
反応器に1,3−プロパンジオール(1,3−propanediol)18g(0.24mol)を200ml DMFに溶かし、合成例2で製造した4,4−ビス−(4−エトキシメトキシ−フェニル)−ペンタン酸(4,4−Bis−(4−ethoxymethoxy−phenyl)−pentanoic acid)212.5g(0.53mol)と500mlジクロロメタンを滴加した。
反応混合液にDMAP 58g(0.47mol)を添加し、EDCI 100g(0.52mol)を500mlジクロロメタンに溶かして滴加した後、常温で12時間攪拌した。
反応終結後、500mlジクロロメタンを添加し、1%塩化水素(HCl)水溶液で3回洗浄後、有機層を硫酸マグネシウム(MgSO)で乾燥して濃縮した。
反応濃縮液をシリカカラム(Silica column、Hex/EA=1:3)で精製し、下記化学式14の物質164.3g(白色固体、収率:81%)を収得した。
Tm: 141℃, Tg: 45.4℃, 質量分析: Maldi TOF C577216(M)についての計算値 844.03, H−NMR (CDCl): (ppm) 7.22(d, 8H), 7.07(d, 8H), 6.05(s, 8H), 4.02(t, 4H), 3.42(q, 8H), 2.45(m, 4H), 2.18(m, 4H), 1.82(q, 2H), 1.12(t, 12H)
Figure 2011168578
(製造例:レジストパターンの形成)
前記実施例1で製造したフェノール置換基を含む化合物100重量部と、光酸発生剤としてトリ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5重量部、および酸拡散抑制剤としてトリ−n−オクチルアミン1重量部を、溶剤であるプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート1500重量部に溶解した後、0.2μm膜フィルタで濾過してレジスト組成物を製造した。
前記実施例2〜7で製造した各々のフェノール置換基を含む化合物に対しも同じ方式でレジスト組成物を製造した。
(比較例1)
特開2003−107708号公報に記載された方法により合成された2−エチル−2−アダマンチルメタクリレートとp−ヒドロキシスチレンの共重合体(2−エチル−2−アダマンチルメタクリレート/p−ヒドロキシスチレン比率=20/80)5重量部、および2−エチル−2−アダマンチルメタクリレートとp−ヒドロキシスチレンの共重合体(2−エチル−2−アダマンチルメタクリレート/p−ヒドロキシスチレン比率=30/70)5重量部を、光酸発生剤であるトリ(4−メチルフェニル)ジ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1重量部と共に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320重量部に溶解した後、0.2μm膜フィルタで濾過してレジスト組成物を製造した。
(比較例2)
反応器に1,3,5−トリス(4−ヒドロキシフェニル)ベンゼン3.5gとトリエチルアミン1.0gおよび4−ジメチルアミノピリジン1.2gをテトラヒドロフラン200mlに溶かして攪拌した。
ジ−tert−ブチル−ジカーボネート2.2gをテトラヒドロフラン20mlに溶かして反応混合液に徐々に滴加し、常温で5時間攪拌した。
反応終結後、テトラヒドロフランを減圧蒸留して除去した後、ジクロロメタン200mlで抽出して抽出液を形成した。前記抽出液をシリカカラムで精製し、下記化学式15で表される化合物0.7gを得た。
Figure 2011168578
前記化学式15で表される化合物100重量部と、光酸発生剤としてトリ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10重量部、および酸拡散抑制剤としてトリ−n−オクチルアミン0.3重量部を、溶剤である乳酸エチル1200重量部およびプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート600重量部に溶解した後、0.2μmの膜フィルタで濾過してレジスト組成物を製造した。
(比較例3)
反応器にポリヒドロキシスチレン10gとジ−tert−ブチル−ジカーボネート5.50gおよびトリエチルアミン2.80gを酢酸ブチル20%溶液に溶かし、60℃で7時間攪拌した。前記反応液に水を加え、精製過程を経て、ポリヒドロキシスチレン内のヒドロキシ基の30%がtert−ブチルオキシカルボニルで保護された酸解離性官能基を含有した樹脂12.0gを得た。
前記酸解離性官能基含有樹脂100重量部と、光酸発生剤としてトリ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9重量部、および酸拡散抑制剤としてトリ−n−オクチルアミン1重量部を、溶剤である乳酸エチル600重量部およびプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート1500重量部に溶解した後、0.2μmの膜フィルタで濾過してレジスト組成物を製造した。
(実験例:製造されたレジストの物性評価)
前記実施例1〜7および比較例1〜3で製造されたレジスト組成物をシリコンウェハー上に、東京エレクトロン社製の商品名「クリーントラックACT−8」を用いてスピンコーティングし、90℃で90秒間前加熱処理(PB)をして膜厚さ100nmのレジスト膜を形成した。前記レジスト膜に、簡易型の電子線描画装置(HL800D、日立製作所社製、出力:50KeV、電流密度:5.0A/cm)を使って電子線を照射して露光した。90℃で90秒間露光した後、加熱処理(PEB)を行った後、2.38質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用いて23℃で1分間パドル法で現像した。純水で洗浄した後に乾燥してレジストパターンを形成した。
−感度:形成されたレジストパターンにおいて、線幅200nmのラインアンドスペースパターン(1L1S)を1:1の線幅で形成する露光量を最適露光量とし、この最適露光量を感度(μC/cm)として測定した。
−解像度:ラインアンドスペースパターンにおいて、最適露光量によって解像されるライン部の最小線幅を解像度として示した。
−LWR(ラインエッジラフネス特性):上述した感度(L/S)において、解像度にした線幅をラインパターンの長さ方向に50μm、任意の30点に対し、半導体用走査電子顕微鏡(商品名:S−9220高分解能FEB長さ測定装置、日立製作所社製)を使って長さを測定した。長さを測定した線幅変動の分散を3σ(nm)で算出した。
前記基準によって測定されたレジストの物性を下記表1に示す。
Figure 2011168578
前記実施例1〜7のレジスト組成物は、EUV光源を用いた露光の結果、感度や解像度およびラインエッジラフネスの面で比較例2のレジスト組成物を用いた場合より優れた効果があることが分かる。
以上、本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、以下の請求範囲で定義する本発明の基本概念を利用した当業者の色々な変形および改良形態も本発明の権利範囲に属するものである。

Claims (6)

  1. 下記の化学式1で表されるフェノール置換基を含む化合物。
    Figure 2011168578
    (前記化学式1において、前記RおよびRは、各々独立に、水素、ハロゲン原子、カルボキシ基、ニトリル基、アルデヒド基、エポキシ基、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、ヘテロアリール基、およびヘテロアラルキル基からなる群から選択されたいずれか1つであり、前記R〜Rは、各々独立に、水素、ハロゲン原子、カルボキシ基、ヒドロキシ基、ニトリル基、アルデヒド基、エポキシ基、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、ヘテロアリール基、およびヘテロアラルキル基からなる群から選択されたいずれか1つであり、前記nは1〜30の整数であり、前記RおよびRは各々独立に酸解離性官能基である。)
  2. 前記フェノール置換基を含む化合物は下記化学式2で表されるものである、請求項1に記載のフェノール置換基を含む化合物。
    Figure 2011168578
    (前記化学式2において、前記RおよびRは、各々独立に、水素、ハロゲン原子、カルボキシ基、ニトリル基、アルデヒド基、エポキシ基、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、ヘテロアリール基、およびヘテロアラルキル基からなる群から選択されたいずれか1つであり、前記R〜Rは、各々独立に、水素、ハロゲン原子、カルボキシ基、ヒドロキシ基、ニトリル基、アルデヒド基、エポキシ基、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、ヘテロアリール基、およびヘテロアラルキル基からなる群から選択されたいずれか1つであり、前記nは1〜30の整数であり、前記nは1〜30の整数であり、前記RおよびRは、各々独立に、酸解離性官能基であり、前記Xは、脂肪族化合物、脂肪族環状化合物、芳香族化合物、エーテル、アルデヒド、ケトン、カルボン酸、エステル、アミド、酸無水物、ハライド、およびアルコールからなる群から選択されたいずれか1つの化合物である。)
  3. 前記RおよびRは、各々独立に、下記の化学式3aおよび化学式3bからなる群から選択されたいずれか1つの酸解離性官能基である、請求項1または2に記載のフェノール置換基を含む化合物。
    Figure 2011168578
    Figure 2011168578
    (前記化学式3aおよび化学式3bにおいて、前記nおよびnは、各々独立に、0〜10の整数であり、前記R32、R33、R35、およびR36は、各々独立に、水素、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、ヘテロアリール基、およびヘテロアラルキル基からなる群から選択されたいずれか1つであり、前記R31およびR34は、各々独立に、水素、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、ヘテロアリール基、およびヘテロアラルキル基からなる群から選択されたいずれか1つである。)
  4. 前記化学式3aで表される置換基は、下記化学式3a−1〜化学式3a−9からなる群から選択されたいずれか1つで表される置換基である、請求項3に記載のフェノール置換基を含む化合物。
    Figure 2011168578
    Figure 2011168578
    Figure 2011168578
    Figure 2011168578
    Figure 2011168578
    Figure 2011168578
    Figure 2011168578
    Figure 2011168578
    Figure 2011168578
    (前記化学式3a−1〜化学式3a−9において、前記nは0〜10の整数であり、前記R32およびR33は、各々独立に、水素、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、ヘテロアリール基、およびヘテロアラルキル基からなる群から選択されたいずれか1つであり、前記R37およびR38は、各々独立に、水素および炭素数1〜10のアルキル基からなる群から選択されたいずれか1つである。)
  5. 下記化学式4で表される化合物と下記化学式5で表される化合物をエステル化反応させて下記化学式2で表される化合物を製造するフェノール置換基を含む化合物の製造方法。
    Figure 2011168578
    Figure 2011168578
    Figure 2011168578
    (前記化学式4、化学式5、および化学式2において、前記nは1〜30の整数であり、前記nは1〜30の整数であり、前記nは1〜30の整数であり、前記RおよびRは、各々独立に、酸解離性官能基であり、前記Xは、脂肪族化合物、脂肪族環状化合物、芳香族化合物、エーテル、アルデヒド、ケトン、カルボン酸、エステル、アミド、酸無水物、ハライド、およびアルコールからなる群から選択されたいずれか1つの化合物であり、前記RおよびRは、各々独立に、水素、ハロゲン原子、カルボキシ基、ニトリル基、アルデヒド基、エポキシ基、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、ヘテロアリール基、およびヘテロアラルキル基からなる群から選択されたいずれか1つであり、前記R〜Rは、各々独立に、水素、ハロゲン原子、カルボキシ基、ヒドロキシ基、ニトリル基、アルデヒド基、エポキシ基、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、ヘテロアリール基、およびヘテロアラルキル基からなる群から選択されたいずれか1つである。)
  6. 下記化学式1で表されるフェノール置換基を含む化合物、および光酸発生剤を含むレジスト組成物。
    Figure 2011168578
    (前記化学式1において、前記RおよびRは、各々独立に、水素、ハロゲン原子、カルボキシ基、ニトリル基、アルデヒド基、エポキシ基、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、ヘテロアリール基、およびヘテロアラルキル基からなる群から選択されたいずれか1つであり、前記R〜Rは、各々独立に、水素、ハロゲン原子、カルボキシ基、ヒドロキシ基、ニトリル基、アルデヒド基、エポキシ基、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、ヘテロアリール基、およびヘテロアラルキル基からなる群から選択されたいずれか1つであり、前記nは1〜30の整数であり、前記RおよびRは、各々独立に、酸解離性官能基である。)
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