JP4758303B2 - Photoresist film rework method - Google Patents

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Description

本発明は、反射防止用ケイ素樹脂膜、その上にフォトレジスト膜を順次形成した基板のフォトレジスト膜をリワークする方法に関する。   The present invention relates to a method for reworking a photoresist film on a substrate on which an antireflection silicon resin film and a photoresist film are sequentially formed.

近年、LSIの高集積化と高速度化に伴い、パターンルールの微細化が求められている中、現在汎用技術として用いられている光露光を用いたリソグラフィーにおいては、光源の波長に由来する本質的な解像度の限界に近づきつつある。   In recent years, with the increasing integration and speed of LSIs, there is a need for finer pattern rules. In lithography using light exposure, which is currently used as a general-purpose technology, the essence derived from the wavelength of the light source The resolution limit is approaching.

レジストパターン形成の際に使用するリソグラフィー用の光源として、水銀灯のg線(436nm)もしくはi線(365nm)を光源とする光露光が広く用いられているが、更なる微細化のための手段として、露光光を短波長化する方法が有効とされてきた。このため、例えば64MビットDRAM加工方法の量産プロセスには、露光光源としてi線(365nm)に代わって短波長のKrFエキシマレーザー(248nm)が利用された。しかし、更に微細な加工技術(例えば、加工寸法が0.13μm以下)を必要とする集積度1G以上のDRAMの製造には、より短波長の光源が必要とされ、特にArFエキシマレーザー(193nm)を用いたリソグラフィーが検討されてきている。   As a light source for lithography used in forming a resist pattern, light exposure using a g-ray (436 nm) or i-line (365 nm) of a mercury lamp as a light source is widely used, but as a means for further miniaturization. A method of shortening the wavelength of exposure light has been considered effective. For this reason, for example, in a mass production process of a 64-Mbit DRAM processing method, a short wavelength KrF excimer laser (248 nm) is used as an exposure light source instead of i-line (365 nm). However, in order to manufacture a DRAM having a degree of integration of 1G or more, which requires a finer processing technique (for example, a processing dimension of 0.13 μm or less), a light source with a shorter wavelength is required, particularly an ArF excimer laser (193 nm). Lithography using a material has been studied.

このようなリソグラフィー技術を用いて基板にパターンを形成する方法として、多層レジストプロセスがある。
例えば、ハレーションや定在波などの影響でレジストパターンが劣化するのを防ぐために、基板とフォトレジスト膜の間に、反射防止膜(Anti−Reflecting Coating)を設ける方法が知られている。
As a method of forming a pattern on a substrate using such a lithography technique, there is a multilayer resist process.
For example, in order to prevent the resist pattern from deteriorating due to the influence of halation or standing waves, a method of providing an anti-reflection coating (Anti-Reflective Coating) between the substrate and the photoresist film is known.

さらに、段差のある基板に高アスペクト比のパターンを形成するために、基板の上に、有機膜、その上にケイ素含有膜、さらにその上にフォトレジスト膜を順次設けた基板を用いる方法が知られている(例えば、非特許文献1参照)。解像度の観点からは、フォトレジスト膜は薄い方が望ましい。一方、基板段差の埋め込み特性の観点や基板エッチング耐性の観点からは、フォトレジスト膜は厚い方が望ましい。そこで、上記のように3層とすることで、基板段差の埋め込み特性やドライエッチング耐性の高い層と、解像度の高い層とに分けることができ、段差のある基板に高アスペクト比のパターンを形成することができる。
ここで、ケイ素含有膜としては、例えばスピオングラス(SOG)膜を挙げることができ、多くのSOG膜が提案されている。
Further, in order to form a pattern with a high aspect ratio on a stepped substrate, a method is known that uses a substrate in which an organic film is formed on the substrate, a silicon-containing film is formed thereon, and a photoresist film is formed thereon. (See, for example, Non-Patent Document 1). From the viewpoint of resolution, a thinner photoresist film is desirable. On the other hand, it is desirable that the photoresist film is thicker from the viewpoint of the embedding characteristics of the substrate step and the resistance to substrate etching. Therefore, by using three layers as described above, it is possible to divide into a layer with high embedding characteristics of substrate steps and high resistance to dry etching and a layer with high resolution, and a pattern with a high aspect ratio is formed on a substrate with steps. can do.
Here, examples of the silicon-containing film include a spion glass (SOG) film, and many SOG films have been proposed.

そして、このような基板を用いて基板にパターンを形成するためには、先ず、フォトレジスト膜のパターン回路領域を露光した後、現像液で現像してフォトレジスト膜にレジストパターンを形成する。さらに、フォトレジスト膜をマスクにして反射防止膜あるいはSOG膜にパターンを形成する。このようにしてレジストパターンを次々と転写し、最終的に、基板にパターンを形成する。   In order to form a pattern on the substrate using such a substrate, first, the pattern circuit region of the photoresist film is exposed, and then developed with a developer to form a resist pattern on the photoresist film. Further, a pattern is formed on the antireflection film or the SOG film using the photoresist film as a mask. In this way, the resist pattern is transferred one after another, and finally a pattern is formed on the substrate.

しかしながら、レジスト液塗布時のストリエーションや露光後のレジストパターンにずれが生じるなど、レジストパターンの形成に失敗することがある。このような場合に、レジストパターンがずれたままで、基板にまでパターンを転写してしまうと、基板自体が不良となるとともにそこまでの時間と労力が無駄になる。   However, resist pattern formation may fail, for example, due to striations at the time of applying the resist solution or deviations in the resist pattern after exposure. In such a case, if the pattern is transferred to the substrate while the resist pattern is shifted, the substrate itself becomes defective and the time and labor to that point are wasted.

そこで、このような場合、レジストパターンにずれが生じるなどしたフォトレジスト膜とその下の反射防止膜あるいはSOG膜を除去し、再び、反射防止膜あるいはSOG膜を形成し、さらにその上にフォトレジスト膜を形成する、所謂、フォトレジスト膜のリワークが行われている。
ところが、このような従来のフォトレジスト膜のリワーク方法は、煩雑で、しかもコストがかさむという問題があった。
Therefore, in such a case, the photoresist film and the antireflection film or SOG film below it are removed, the antireflection film or SOG film is formed again, and the photoresist is further formed thereon. A so-called photoresist film rework is performed to form a film.
However, such a conventional method of reworking a photoresist film has a problem that it is complicated and costly.

J.Vac.Sci.Technol.,16(6),Nov./Dec.1979J. et al. Vac. Sci. Technol. , 16 (6), Nov. / Dec. 1979

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、より簡単かつ低コストで行うことのできるフォトレジスト膜のリワーク方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a method for reworking a photoresist film that can be performed more simply and at low cost.

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、少なくとも、反射防止用ケイ素樹脂膜、その上にフォトレジスト膜を順次形成した基板のフォトレジスト膜をリワークする方法であって、少なくとも、溶剤で前記ケイ素樹脂膜を残したまま前記フォトレジスト膜を除去し、前記ケイ素樹脂膜の上に再びフォトレジスト膜を形成することを特徴とするフォトレジスト膜のリワーク方法を提供する。 The present invention has been made to solve the above problems, and is a method of reworking at least a silicon film for antireflection, and a photoresist film of a substrate on which a photoresist film is sequentially formed, and at least, wherein a solvent while leaving the silicon resin film photoresist film is removed, that provide rework method of a photoresist film, and forming again a photoresist film on the silicone resin film.

このように、溶剤でケイ素樹脂膜を残したままフォトレジスト膜を除去し、ケイ素樹脂膜の上に再びフォトレジスト膜を形成するようにすれば、ケイ素樹脂膜は除去しなくてすむので、従来と比べてより簡単かつ低コストでフォトレジスト膜をリワークすることができる。   Thus, if the photoresist film is removed while leaving the silicon resin film in the solvent, and the photoresist film is formed again on the silicon resin film, the silicon resin film does not need to be removed. Compared to the above, the photoresist film can be reworked more easily and at a lower cost.

そして、本発明のフォトレジスト膜のリワーク方法では、前記反射防止用ケイ素樹脂膜を、ケイ素樹脂の側鎖とケイ素樹脂の側鎖間、ケイ素樹脂の側鎖とケイ素樹脂のシラノール基間のいずれか1以上で架橋を形成しているものとするのが好ましい。そして、この場合、前記ケイ素樹脂膜の架橋は、ケイ素樹脂の側鎖の架橋可能な水酸基、エポキシ基のいずれか1以上により形成されているものとするのが好ましい。 In the photoresist film rework method of the present invention, the anti-reflection silicon resin film is either between the side chain of the silicon resin and the side chain of the silicon resin, or between the side chain of the silicon resin and the silanol group of the silicon resin. It is not preferable to those which form the cross-linked with 1 or more. In this case, cross-linking of the silicone resin film is cross-linkable hydroxyl groups of the side chains of the silicone resin, that is assumed to be formed by any one or more epoxy groups have preferred.

反射防止用ケイ素樹脂膜が、このようにケイ素樹脂の側鎖とケイ素樹脂の側鎖間、ケイ素樹脂の側鎖とケイ素樹脂のシラノール基間のいずれか1以上で架橋を形成しているものであれば、このケイ素樹脂膜の上に再形成したフォトレジスト膜にレジストパターンを形成したときに、より良好なレジストパターンを得ることができる。   The silicon resin film for antireflection is such that one or more crosslinks are formed between the side chain of the silicon resin and the side chain of the silicon resin, or between the side chain of the silicon resin and the silanol group of the silicon resin. If present, a better resist pattern can be obtained when a resist pattern is formed on the photoresist film re-formed on the silicon resin film.

また、本発明のフォトレジスト膜のリワーク方法では、前記フォトレジスト膜を除去するための溶剤を、プロピレングリコールアルキルエーテル誘導体、炭素数が5個以上の飽和アルキルケトンのうち1つを50質量%以上含むもの、又はプロピレングリコールアルキルエーテル誘導体、炭素数が5個以上の飽和アルキルケトンのうち2つ以上を合計で50質量%以上含むものとするのが好ましい。そして、この場合、前記プロピレングリコールアルキルエーテル誘導体を、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートから選択されるいずれか1以上のものとすることができる。また、前記炭素数が5個以上の飽和アルキルケトンを、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、5−メチル−2−ヘキサノンから選択されるいずれか1以上のものとすることができる。 In the method for reworking a photoresist film of the present invention, the solvent for removing the photoresist film is a propylene glycol alkyl ether derivative, and one of saturated alkyl ketones having 5 or more carbon atoms is 50% by mass or more. including those, or propylene glycol alkyl ether derivative, it has the preferred to as the number of carbon atoms containing a total of two or more of the five or more saturated alkyl ketone 50 mass% or more. In this case, the propylene glycol alkyl ether derivative, propylene glycol methyl ether, Ru can be made any one or more selected from propylene glycol methyl ether acetate. Further, the carbon number of 5 or more saturated alkyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, Ru can be made any one or more selected from 5-methyl-2-hexanone.

プロピレングリコールアルキルエーテル誘導体、炭素数が5個以上の飽和アルキルケトンのうち1つを50質量%以上含む溶剤、又はプロピレングリコールアルキルエーテル誘導体、炭素数が5個以上の飽和アルキルケトンのうち2つ以上を合計で50質量%以上含む溶剤を用いれば、その下のケイ素樹脂膜をほとんど傷めずにフォトレジスト膜だけをより綺麗に除去することができる。   Propylene glycol alkyl ether derivative, solvent containing 50% by mass or more of one of saturated alkyl ketones having 5 or more carbon atoms, or propylene glycol alkyl ether derivative, two or more of saturated alkyl ketones having 5 or more carbon atoms If a solvent containing a total of 50% by mass or more is used, only the photoresist film can be removed more beautifully without damaging the underlying silicon resin film.

また、本発明のフォトレジスト膜のリワーク方法では、前記フォトレジスト膜をリワークする基板は、前記ケイ素樹脂膜の下に、有機膜を形成したものとすることができる。 Further, in the rework process of the photoresist film of the present invention, a substrate for rework of the photoresist film, under the silicone resin film, Ru can be obtained by forming an organic film.

近年、有機膜の上に、反射防止用ケイ素樹脂膜、さらにその上にフォトレジスト膜を順次形成した基板を用いて基板にパターンを形成する方法の開発が進められている。本発明のフォトレジスト膜のリワーク方法は、このような基板のフォトレジスト膜をリワークするのに用いることができる。   In recent years, development of a method for forming a pattern on a substrate using a substrate in which a silicon resin film for antireflection on an organic film and a photoresist film on the organic film are sequentially formed has been advanced. The method of reworking a photoresist film of the present invention can be used to rework the photoresist film of such a substrate.

また、本発明は、少なくとも、前記本発明のリワーク方法によりケイ素樹脂膜の上に再びフォトレジスト膜を形成した後、該フォトレジスト膜にレジストパターンを形成し、該レジストパターンが形成されたフォトレジスト膜をマスクにして前記ケイ素樹脂膜にパターンを形成し、該パターンが形成されたケイ素樹脂膜をマスクにして前記基板にパターンを形成することを特徴とするパターン形成方法を提供する。また、有機膜がある場合は、本発明は、少なくとも、前記本発明のリワーク方法によりケイ素樹脂膜の上に再びフォトレジスト膜を形成した後、該フォトレジスト膜にレジストパターンを形成し、該レジストパターンが形成されたフォトレジスト膜をマスクにして前記ケイ素樹脂膜にパターンを形成し、該パターンが形成されたケイ素樹脂膜をマスクにして前記有機膜にパターンを形成し、該パターンが形成された有機膜をマスクにして前記基板にパターンを形成することを特徴とするパターン形成方法を提供する。 Further, the present invention provides a photoresist in which a resist film is formed on the photoresist film after forming a photoresist film again on the silicon resin film by at least the rework method of the present invention, and the resist pattern is formed. film forming a pattern on the silicone resin film as a mask, that provides a pattern forming method of a silicon resin film having the pattern formed in the mask and forming a pattern on the substrate. In the case where there is an organic film, the present invention at least forms a photoresist film on the silicon resin film again by the rework method of the present invention, and then forms a resist pattern on the photoresist film. A pattern was formed on the silicon resin film using the photoresist film on which the pattern was formed as a mask, and a pattern was formed on the organic film using the silicon resin film on which the pattern was formed as a mask. that provides a pattern forming method of the organic film as a mask and forming a pattern on the substrate.

レジストパターンがずれたときなどに、本発明のリワーク方法により溶剤でケイ素樹脂膜を残したままフォトレジスト膜を除去し、ケイ素樹脂膜の上に再びフォトレジスト膜を形成し、その後、基板にパターンを形成するようにすれば、レジストパターンがずれたままで、基板にまでパターンを転写してしまうのを避けることができる。そのため、高品質の基板が得られるとともに、そこまでの時間と労力を無駄にするということがなく、コストも低く抑えられる。   When the resist pattern is shifted, etc., the photoresist film is removed while leaving the silicon resin film with a solvent by the rework method of the present invention, and a photoresist film is formed again on the silicon resin film, and then the pattern is formed on the substrate. If the pattern is formed, it is possible to avoid transferring the pattern to the substrate while the resist pattern remains shifted. As a result, a high-quality substrate can be obtained, and the time and labor up to that time can be avoided and the cost can be kept low.

また、本発明は、前記本発明のパターン形成方法でパターンを形成した基板を提供する。 Further, the present invention is that provides a substrate on which a pattern was formed in the pattern forming method of the present invention.

前記本発明のパターン形成方法で基板にパターンを形成するようにすれば、高精度のパターンが形成された基板を歩留り良く製造することができる。   If a pattern is formed on a substrate by the pattern forming method of the present invention, a substrate on which a highly accurate pattern is formed can be manufactured with high yield.

さらに、本発明は、フォトレジスト膜を溶解除去するための剥離溶剤であって、少なくとも、反射防止用ケイ素樹脂膜上のフォトレジスト膜を、該ケイ素樹脂膜を残したまま除去するものであることを特徴とする溶剤を提供する。 Furthermore, the present invention is a stripping solvent for dissolving and removing a photoresist film, and at least removes the photoresist film on the antireflection silicon resin film while leaving the silicon resin film. that provides solvent characterized by.

このような溶剤でケイ素樹脂膜を残したままフォトレジスト膜を除去し、ケイ素樹脂膜の上に再びフォトレジスト膜を形成するようにすれば、より簡単かつ低コストでフォトレジスト膜をリワークすることができる。   If the photoresist film is removed while leaving the silicon resin film in such a solvent, and the photoresist film is formed again on the silicon resin film, the photoresist film can be reworked more easily and at a lower cost. Can do.

この場合、前記溶剤は、プロピレングリコールアルキルエーテル誘導体、炭素数が5個以上の飽和アルキルケトンのうち1つを50質量%以上含むもの、又はプロピレングリコールアルキルエーテル誘導体、炭素数が5個以上の飽和アルキルケトンのうち2つ以上を合計で50質量%以上含むものであるのが好ましい。そして、この場合、前記プロピレングリコールアルキルエーテル誘導体が、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートから選択されるいずれか1以上であって良い。また、前記炭素数が5個以上の飽和アルキルケトンが、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、5−メチル−2−ヘキサノンから選択されるいずれか1以上であって良い。
In this case, the solvent is a propylene glycol alkyl ether derivative, one containing 50 mass% or more of a saturated alkyl ketone having 5 or more carbon atoms, or a propylene glycol alkyl ether derivative, saturated having 5 or more carbon atoms. the in total of two or more of the alkyl ketones is intended to include at least 50 mass% is not preferable. In this case, the propylene glycol alkyl ether derivative of propylene glycol methyl ether, have good based on any one or more selected from propylene glycol methyl ether acetate. Further, the carbon number is 5 or more saturated alkyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, have good based on any one or more selected from 5-methyl-2-hexanone.

このようにプロピレングリコールアルキルエーテル誘導体、炭素数が5個以上の飽和アルキルケトンのうち1つを50質量%以上含む溶剤、又はプロピレングリコールアルキルエーテル誘導体、炭素数が5個以上の飽和アルキルケトンのうち2つ以上を合計で50質量%以上含む溶剤を用いることで、ケイ素樹脂膜をほとんど傷めずにフォトレジスト膜をより綺麗に除去することができる。   Thus, among the propylene glycol alkyl ether derivatives, the solvent containing 50% by mass or more of one of the saturated alkyl ketones having 5 or more carbon atoms, or the propylene glycol alkyl ether derivatives and the saturated alkyl ketones having 5 or more carbon atoms By using a solvent containing two or more in total of 50% by mass or more, the photoresist film can be removed more beautifully without damaging the silicon resin film.

以上説明したように、本発明によれば、溶剤でケイ素樹脂膜を残したままフォトレジスト膜を除去し、ケイ素樹脂膜の上に再びフォトレジスト膜を形成するので、従来と比べてより簡単かつ低コストでフォトレジスト膜をリワークすることができる。   As described above, according to the present invention, the photoresist film is removed while leaving the silicon resin film in the solvent, and the photoresist film is formed again on the silicon resin film. The photoresist film can be reworked at a low cost.

以下、本発明について、さらに詳しく説明する。
前述のように、従来、レジストパターンにずれなどが生じた場合、フォトレジスト膜をリワークするのに、フォトレジスト膜とその下の反射防止膜等を全て除去し、再び、反射防止膜等を形成し、さらにその上にフォトレジスト膜を形成していた。これに習い、反射防止用ケイ素樹脂膜、その上にフォトレジスト膜を順次形成した基板の場合にも、フォトレジスト膜をリワークするのに、ケイ素樹脂膜とフォトレジスト膜の両方を除去し、再び、ケイ素樹脂膜とフォトレジスト膜を形成し直すのが常識として行われていた。
本発明者らは、このように煩雑でコストのかさむフォトレジスト膜のリワークを、より単純に、より低コストで行うことのできる方法を開発すべく鋭意検討を重ねた。
その結果、本発明らは、溶剤で反射防止用ケイ素樹脂膜を残したままフォトレジスト膜だけを除去し、ケイ素樹脂膜の上に再びフォトレジスト膜を形成するようにすれば、従来と比べてより簡単かつ低コストでフォトレジスト膜をリワークすることができることに想到し、本発明を完成させた。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
As described above, conventionally, when a shift occurs in the resist pattern, in order to rework the photoresist film, all of the photoresist film and the antireflection film under it are removed and an antireflection film is formed again. Further, a photoresist film is formed thereon. In accordance with this, in the case of a substrate in which an antireflection silicon resin film and a photoresist film are sequentially formed thereon, in order to rework the photoresist film, both the silicon resin film and the photoresist film are removed, and then again. The common practice is to re-form the silicon resin film and the photoresist film.
The inventors of the present invention have intensively studied to develop a method capable of performing such complicated and expensive reworking of the photoresist film more simply and at a lower cost.
Compared result, the present inventors found that only the photoresist film leaving the antireflection silicone resin film by the solvent is removed, if so as to form again the photoresist film on the silicone resin film, the conventional The present invention has been completed by conceiving that the photoresist film can be reworked more easily and at a lower cost.

以下、本発明の実施形態を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
図1は、本発明のフォトレジスト膜のリワーク方法の一例を示す説明図である。
先ず、フォトレジスト膜のリワークに用いる基板は、レジストパターンの形成に失敗したものなどである(図1(a)参照)。図1(a)の基板10は、有機膜11の上に、反射防止用ケイ素樹脂膜12、その上にフォトレジスト膜13を順次形成した基板であるが、レジストパターンの形成に失敗している。
レジストパターンの形成に失敗したものとは、例えば、パターン寸法が規格の範囲外であったり、パターンずれが生じたもののことである。
レジストパターンの寸法変動等は、例えば、予め走査電子顕微鏡(SEM:Scanning Electron Microscope)で寸法を確認するダミーパターンや1カセット内に寸法測定用のダミーウエーハを入れておくことで管理する。そして、パターン寸法が規格範囲外であったり、パターンずれが生じたものなど、レジストパターンの形成に失敗したものを抜き出して、フォトレジスト膜をリワークする。
Hereinafter, although embodiment of this invention is described, this invention is not limited to these.
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of a method for reworking a photoresist film according to the present invention.
First, the substrate used for the rework of the photoresist film is one that failed to form a resist pattern (see FIG. 1A). A substrate 10 in FIG. 1A is a substrate in which an antireflection silicon resin film 12 and a photoresist film 13 are sequentially formed on an organic film 11, but the formation of the resist pattern has failed. .
The failure in forming the resist pattern means, for example, a case where the pattern dimension is out of the standard range or a pattern deviation occurs.
For example, the dimension variation of the resist pattern is managed by, for example, placing a dummy pattern for checking dimensions with a scanning electron microscope (SEM) or a dummy wafer for dimension measurement in one cassette. Then, those that fail to form the resist pattern, such as those whose pattern dimensions are out of the standard range or in which pattern deviation has occurred, are extracted, and the photoresist film is reworked.

次に、溶剤でケイ素樹脂膜12を残したままフォトレジスト膜13を除去する(図1(b)参照)。
フォトレジスト膜を溶解除去するための剥離溶剤は、少なくとも、反射防止用ケイ素樹脂膜上のフォトレジスト膜を、該ケイ素樹脂膜を残したまま除去することのできるものであれば良い。そのような溶剤としては、例えば、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、5−メチル−2−ヘキサノン、エチル2−n−アミルケトン、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン等のケトン類、3−メトキシブタノール、3−エチル3−メトキシブタノール、1−メトキシ−2−プロパノール、1−エトキシ−2−プロパノール等のアルコール類、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル等のエーテル類、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、乳酸エチル、ピルビン酸エチル、酢酸ブチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、酢酸tert−ブチル、プロピオン酸tert―ブチル、プロピレングリコールモノtert−ブチルエーテルアセテート等のエステル類、γ―ブチロラクトン等のラクトン類が挙げられ、これらの1種を単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
Next, the photoresist film 13 is removed with the solvent leaving the silicon resin film 12 (see FIG. 1B).
The stripping solvent for dissolving and removing the photoresist film may be any solvent that can remove at least the photoresist film on the antireflection silicon resin film while leaving the silicon resin film. Examples of such solvents include ketones such as cyclopentanone, cyclohexanone, 5-methyl-2-hexanone, ethyl 2-n-amyl ketone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, and 3-methoxybutanol. , Alcohols such as 3-ethyl 3-methoxybutanol, 1-methoxy-2-propanol, 1-ethoxy-2-propanol, propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol ethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, Ethers such as propylene glycol diethyl ether and diethylene glycol diethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, lactic acid ester , Ethyl pyruvate, butyl acetate, ethyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, tert-butyl acetate, tert-butyl propionate, propylene glycol mono tert-butyl ether acetate, γ-butyrolactone, etc. These lactones can be mentioned, and one of these can be used alone or in admixture of two or more.

中でも、プロピレングリコールアルキルエーテル誘導体、炭素数が5個以上の飽和アルキルケトンのうち1つを50質量%以上含む溶剤、又はプロピレングリコールアルキルエーテル誘導体、炭素数が5個以上の飽和アルキルケトンのうち2つ以上を合計で50質量%以上含む溶剤を用いることで、下のケイ素樹脂膜をほとんど傷めずにフォトレジスト膜をより綺麗に除去することができる。この場合、前記プロピレングリコールアルキルエーテル誘導体が、プロピレングリコールメチルエーテル(1−メトキシ−2−プロパノール)、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートから選択されるいずれか1以上であって良い。また、前記炭素数が5個以上の飽和アルキルケトンが、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、5−メチル−2−ヘキサノンから選択されるいずれか1以上であって良い。
尚、溶剤は、取り扱い易さの観点から、引火点が40度以上のものであるのが好ましい。また、単独では引火点が40度以下であっても、2種以上を混合した時に引火点が40度以であれば、取り扱いが容易になるため好ましく使用できる。
Among them, a propylene glycol alkyl ether derivative, a solvent containing 50% by mass or more of one of saturated alkyl ketones having 5 or more carbon atoms, or a propylene glycol alkyl ether derivative or 2 of saturated alkyl ketones having 5 or more carbon atoms. By using a solvent containing at least 50% by mass of one or more, the photoresist film can be removed more neatly with almost no damage to the underlying silicon resin film. In this case, the propylene glycol alkyl ether derivative may be any one or more selected from propylene glycol methyl ether (1-methoxy-2-propanol) and propylene glycol methyl ether acetate. Further, the saturated alkyl ketone having 5 or more carbon atoms may be any one or more selected from cyclopentanone, cyclohexanone, and 5-methyl-2-hexanone.
In addition, it is preferable that a solvent has a flash point of 40 degree | times or more from a viewpoint of the ease of handling. Further, alone even less flash point 40 °, if the flash point when a mixture of two or more of 40 degrees or preferably be used for easier handling.

次に、ケイ素樹脂膜12の上に再びフォトレジスト膜13を形成する(図1(c)参照)。
このように、溶剤でケイ素樹脂膜12を残したままフォトレジスト膜13を除去し、ケイ素樹脂膜の上に再びフォトレジスト膜を形成するようにすることで、ケイ素樹脂膜を除去しなくてすむので、従来と比べてより簡単かつ低コストでフォトレジスト膜をリワークすることができる。
Next, a photoresist film 13 is formed again on the silicon resin film 12 (see FIG. 1C).
In this way, the photoresist film 13 is removed while leaving the silicon resin film 12 with a solvent, and the photoresist film is formed again on the silicon resin film, so that the silicon resin film need not be removed. Therefore, the photoresist film can be reworked more easily and at a lower cost than in the past.

ここで、基板10、有機膜11、反射防止用ケイ素樹脂膜12、フォトレジスト膜13について説明する。
有機膜11は、基板10上にスピンコート法などで形成する。この有機膜は、基板10をエッチングするときのマスクとして作用するので、エッチング耐性が高いことが望ましく、上層の反射防止用ケイ素樹脂膜12とミキシングしないことが求められるので、スピンコート等で塗布した後に熱あるいは酸によって架橋することが望ましい。
Here, the substrate 10, the organic film 11, the antireflection silicon resin film 12, and the photoresist film 13 will be described.
The organic film 11 is formed on the substrate 10 by a spin coat method or the like. Since this organic film acts as a mask when etching the substrate 10, it is desirable that the etching resistance is high, and it is required not to mix with the antireflection silicon resin film 12 on the upper layer. It is desirable to crosslink later with heat or acid.

また、反射防止用ケイ素樹脂膜12も、有機膜11と同様にスピンコート法などで有機膜11上に塗布して形成することが可能である。スピンコートなどで塗布後、有機溶剤を蒸発し、上層となるフォトレジスト膜13とのミキシング防止のため、ベークして架橋反応を促進させることが望ましい。ベーク温度は80〜300℃の範囲内で、ベーク時間は10秒から300秒の範囲内が好ましく用いられる。   Further, the antireflection silicon resin film 12 can also be formed on the organic film 11 by spin coating or the like, as with the organic film 11. After application by spin coating or the like, it is desirable to evaporate the organic solvent and to bake to promote the crosslinking reaction in order to prevent mixing with the upper photoresist film 13. The baking temperature is preferably in the range of 80 to 300 ° C., and the baking time is preferably in the range of 10 to 300 seconds.

さらに、反射防止用ケイ素樹脂膜12を形成した後、その上にフォトレジスト膜13を形成するが、有機膜11や反射防止用ケイ素樹脂膜12の形成時と同様にスピンコート法が好ましく用いられる。フォトレジスト膜材料をスピンコート法などで塗布後、プリベークを行うのが好ましい。プリベーク条件としては、80℃から180℃の温度範囲で10秒から300秒の時間範囲が好ましい。   Further, after the antireflection silicon resin film 12 is formed, a photoresist film 13 is formed thereon, and the spin coating method is preferably used as in the formation of the organic film 11 and the antireflection silicon resin film 12. . It is preferable to pre-bake after applying the photoresist film material by spin coating or the like. As prebaking conditions, a time range of 10 seconds to 300 seconds in a temperature range of 80 ° C. to 180 ° C. is preferable.

反射防止用ケイ素樹脂膜としては、ケイ素樹脂の側鎖とケイ素樹脂の側鎖間、ケイ素樹脂の側鎖とケイ素樹脂のシラノール基間のいずれか1以上で架橋を形成しているものが挙げられる。そして、この場合、ケイ素樹脂膜の架橋は、ケイ素樹脂の側鎖の架橋可能な水酸基、エポキシ基のいずれか1以上により形成されているものとするのが好ましい。   Examples of the silicon resin film for antireflection include those in which a cross-linkage is formed by any one or more between the side chain of the silicon resin and the side chain of the silicon resin, or between the side chain of the silicon resin and the silanol group of the silicon resin. . In this case, the silicon resin film is preferably cross-linked by at least one of a cross-linkable hydroxyl group and epoxy group in the side chain of the silicon resin.

このようなケイ素樹脂は、例えば、下記一般式(1)で示されるケイ素含有化合物の1種又は2種以上の混合物を加水分解、縮合して得ることができる。   Such a silicon resin can be obtained, for example, by hydrolyzing and condensing one kind or a mixture of two or more kinds of silicon-containing compounds represented by the following general formula (1).

Figure 0004758303
(上記式中、R1aは炭素−酸素単結合、炭素−酸素二重結合のうち少なくとも1つを有する有機基であり、Rは光吸収基を有する1価の有機基であり、Xは同一又は異種のハロゲン原子、水素原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルコキシ基、又は炭素数1〜6のアルキルカルボニルオキシ基である。mとnは各々0〜3の整数であって、0<(4−m−n)≦4の関係を満足する。)
Figure 0004758303
(In the above formula, R 1a is an organic group having at least one of a carbon-oxygen single bond and a carbon-oxygen double bond, R 2 is a monovalent organic group having a light absorbing group, and X is The same or different halogen atom, hydrogen atom, hydroxy group, alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or alkylcarbonyloxy group having 1 to 6 carbon atoms, m and n are each an integer of 0 to 3, (The relationship 0 <(4-mn) ≦ 4 is satisfied.)

一般式(1)で示されるケイ素含有化合物から得られるケイ素樹脂の好ましい質量平均分子量は、GPC(ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィ)に基づく測定でポリスチレン換算で500〜100万、より好ましくは1000〜50万である。   The preferable mass average molecular weight of the silicon resin obtained from the silicon-containing compound represented by the general formula (1) is 500 to 1,000,000, more preferably 1000 to 50 in terms of polystyrene as measured based on GPC (gel permeation chromatography). Ten thousand.

一般式(1)中の炭素−酸素単結合、炭素−酸素二重結合のうち少なくとも1つを有する有機基は、好ましくは炭素数2〜30であり、さらに好ましくは、エポキシ基とエステル基とアルコキシ基とヒドロキシ基から選ばれる一種以上の有機基である。有機基は、炭素を含む基の意味であり、水素、窒素、硫黄等を含んでもよい。一般式(1)中の炭素−酸素単結合、炭素−酸素二重結合のうち少なくとも1つを有する有機基は、例として次のものを挙げることができる。   The organic group having at least one of a carbon-oxygen single bond and a carbon-oxygen double bond in the general formula (1) preferably has 2 to 30 carbon atoms, and more preferably an epoxy group, an ester group, One or more organic groups selected from an alkoxy group and a hydroxy group. The organic group means a group containing carbon and may contain hydrogen, nitrogen, sulfur and the like. Examples of the organic group having at least one of a carbon-oxygen single bond and a carbon-oxygen double bond in the general formula (1) include the following.

(P−Q−(S)v1−Q−)−(T)v2−Q−(S)v3−Q
(上記式中、Pは水素原子、ヒドロキシル基、エポキシ環(OCHCH−)、炭素数1〜4のアルコキシ基、炭素数1〜6のアルキルカルボニルオキシ基、又は炭素数1〜6のアルキルカルボニル基であり、QとQとQとQは各々独立して−C2q−(式中、Pは上記と同様であり、pは0〜3の整数であり、qは0〜10の整数である。)、uは0〜3の整数であり、SとSは各々独立して−O−、−CO−、−OCO−、−COO−又はOCOOを表す。v1、v2、v3は、各々独立して0又は1を表す。これらとともに、Tの例を以下に示す。TにおいてQとQと結合する位置は、特に限定されないが、立体的な要因による反応性や反応に用いる市販試薬の入手性等を考慮して適宜選択できる。)
(P-Q 1 - (S 1) v1 -Q 2 -) u - (T) v2 -Q 3 - (S 2) v3 -Q 4 -
(In the above formula, P is a hydrogen atom, a hydroxyl group, an epoxy ring (OCH 2 CH—), an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, an alkylcarbonyloxy group having 1 to 6 carbon atoms, or an alkyl having 1 to 6 carbon atoms. Q 1 , Q 2 , Q 3 and Q 4 are each independently —C q H 2q -p P p — (wherein P is the same as above, p is an integer of 0 to 3) Q is an integer from 0 to 10), u is an integer from 0 to 3, and S 1 and S 2 are each independently —O—, —CO—, —OCO—, —COO—. Or v0, v2 and v3 each independently represents 0 or 1. An example of T together with these is shown below, although the position where Q 2 and Q 3 are bonded to each other in T is not particularly limited. Select as appropriate considering the reactivity due to steric factors and the availability of commercially available reagents used in the reaction. Kill.)

Figure 0004758303
Figure 0004758303

一般式(1)中の炭素−酸素単結合、炭素−酸素二重結合のうち少なくとも1つを有する有機基の好ましい例として、以下のものが挙げられる。なお、下記式中において、(Si)はSiとの結合箇所を示すために記載した。   Preferable examples of the organic group having at least one of a carbon-oxygen single bond and a carbon-oxygen double bond in the general formula (1) include the following. In addition, in the following formula, (Si) is described in order to indicate the bonding site with Si.

Figure 0004758303
Figure 0004758303

Figure 0004758303
Figure 0004758303

次に、一般式(1)中の光吸収基は、波長150〜300nmの間で吸収を有する基であり、好ましくは、アントラセン環、ナフタレン環、ベンゼン環のいずれか1以上を含むものである。又は、これらの環に一個以上の置換基があってもよい。置換基としては炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数1〜6のアシロキシ基又は炭素数1〜6のアセタール基が好ましく、より好ましくは、メチル基、メトキシ基、t−ブトキシ基、t−アミロキシ基、アセトキシ基、1−エトキシエトキシ基等である。この例を以下に挙げることができる。   Next, the light absorbing group in the general formula (1) is a group having absorption at a wavelength of 150 to 300 nm, and preferably contains one or more of an anthracene ring, a naphthalene ring, and a benzene ring. Or these rings may have one or more substituents. The substituent is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an acyloxy group having 1 to 6 carbon atoms, or an acetal group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably a methyl group or a methoxy group. Group, t-butoxy group, t-amyloxy group, acetoxy group, 1-ethoxyethoxy group and the like. An example of this can be given below.

Figure 0004758303
Figure 0004758303

上記光吸収基のメトキシ基、アセトキシ基、アセタール基は、重合中あるいは重合後脱保護化して、ヒドロキシ基にすることも可能である。
特に波長200nm以下のリソグラフィ用には、上記光吸収基がべンゼン環を含むものであることが好ましい。
The methoxy group, acetoxy group, and acetal group of the light absorbing group can be deprotected during polymerization or after polymerization to form a hydroxy group.
In particular, for lithography with a wavelength of 200 nm or less, the light absorbing group preferably contains a benzene ring.

また、上記芳香族系の光吸収基の他に、Si−Si結合を持つ光吸収基を用いることもできる。具体的には下記のものを挙げることができる。   In addition to the aromatic light absorbing group, a light absorbing group having a Si—Si bond can also be used. Specifically, the following can be mentioned.

Figure 0004758303
Figure 0004758303

反射防止用ケイ素樹脂膜のケイ素樹脂は、一般式(1)で示されるケイ素含有化合物(モノマー)を加水分解による共縮合を行うことで合成することができる。
加水分解反応における水の量は、モノマー1モル当たり0.2〜10モルを添加することが好ましい。この時に、触媒を用いることもでき、酢酸、プロピオン酸、オレイン酸、ステアリン酸、リノール酸、サリチル酸、安息香酸、ギ酸、マロン酸、フタル酸、フマル酸、クエン酸、酒石酸、塩酸、硫酸、硝酸、スルホン酸、メチルスルホン酸、トシル酸、トリフルオロメタンスルホン酸などの酸、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化バリウム、水酸化カルシウム、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、コリンヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシドなどの塩基、テトラアルコキシチタン、トリアルコキシモノ(アセチルアセトナート)チタン、テトラアルコキシジルコニウム、トリアルコキシ
モノ(アセチルアセトナート)ジルコニウムなどの金属キレート化合物を挙げることができる。
The silicon resin of the silicon resin film for antireflection can be synthesized by co-condensing the silicon-containing compound (monomer) represented by the general formula (1) by hydrolysis.
The amount of water in the hydrolysis reaction is preferably 0.2 to 10 moles per mole of monomer. At this time, a catalyst can also be used. Acetic acid, propionic acid, oleic acid, stearic acid, linoleic acid, salicylic acid, benzoic acid, formic acid, malonic acid, phthalic acid, fumaric acid, citric acid, tartaric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid Acids such as sulfonic acid, methylsulfonic acid, tosylic acid, trifluoromethanesulfonic acid, ammonia, sodium hydroxide, potassium hydroxide, barium hydroxide, calcium hydroxide, trimethylamine, triethylamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide , Bases such as choline hydroxide and tetrabutylammonium hydroxide, tetraalkoxytitanium, trialkoxymono (acetylacetonato) titanium, tetraalkoxyzirconium, trialkoxymono (acetylacetonato) zirconium Which metal chelate compound can be mentioned.

反応操作としては、有機溶媒に水及び触媒を溶解させ、そこにモノマーを添加してもよい。このとき、モノマーは有機溶媒で希釈してもおいてもよい。反応温度は0〜100℃、好ましくは10〜80℃である。モノマーの滴下時に10〜50℃に加熱し、その後40〜80℃に昇温させて熟成させる方法が好ましい。   As a reaction operation, water and a catalyst may be dissolved in an organic solvent, and a monomer may be added thereto. At this time, the monomer may be diluted with an organic solvent. The reaction temperature is 0 to 100 ° C, preferably 10 to 80 ° C. A method of heating to 10 to 50 ° C. when dropping the monomer and then raising the temperature to 40 to 80 ° C. for aging is preferable.

別の操作としては、有機溶媒に水分を含まない触媒を溶解させ、そこに水又は有機溶媒で希釈した水を添加しても良い。反応温度は0〜100℃、好ましくは10〜80℃である。モノマーの滴下時に10〜50℃に加熱し、その後40〜80℃に昇温させて熟成させる方法が好ましい。
有機溶媒としては、水溶性のものが好ましく、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、2−メチル−1−プロパノール、アセトン、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、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プロピルエーテル及びこれらの混合物などが好ましい。
As another operation, a water-free catalyst may be dissolved in an organic solvent, and water or water diluted with an organic solvent may be added thereto. The reaction temperature is 0 to 100 ° C, preferably 10 to 80 ° C. A method of heating to 10 to 50 ° C. when dropping the monomer and then raising the temperature to 40 to 80 ° C. for aging is preferable.
As an organic solvent, a water-soluble thing is preferable, methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 2-methyl-1-propanol, acetone, tetrahydrofuran, acetonitrile, propylene glycol monomethyl ether Ethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether and mixtures thereof are preferred.

その後、記の水に難溶又は不溶の有機溶媒を添加し、有機溶媒層を分別、水洗して加水分解縮合に使用した触媒を除去する。このとき、必要に応じて触媒を中和してもよい。
Thereafter, flame soluble or water below SL is adding an organic solvent insoluble, separating the organic solvent layer, removing the washing to used in hydrolytic condensation catalyst. At this time, the catalyst may be neutralized as necessary.

有機溶媒としては、水に難溶あるいは不溶のものが好ましく、テトラヒドロフラン、トルエン、ヘキサン、酢酸エチル、シクロヘキサノン、メチル−2−n−アミルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、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、ピルビン酸エチル、酢酸ブチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、酢酸tert−ブチル、プロピオン酸tert―ブチル、プロピレングリコールモノtert−ブチルエーテルアセテート、γ―ブチルラクトン及びこれらの混合物などが好ましい。   As the organic solvent, those hardly soluble or insoluble in water are preferable, tetrahydrofuran, toluene, hexane, ethyl acetate, cyclohexanone, methyl-2-n-amyl ketone, propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, Ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, ethyl pyruvate, butyl acetate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, tert-acetate Butyl, tert-butyl propionate, propylene glycol mono tert Butyl ether acetate, γ- butyrolactone, and mixtures thereof.

その後、有機溶媒層を分別し脱水する。水分の残存は、残存したシラノールの縮合反応を進行させるため、十分に行う必要がある。硫酸マグネシウムなどの塩やモレキュラーシーブによる吸着法や、溶媒を除去しながらの共沸脱水法が好ましく挙げられる。   Thereafter, the organic solvent layer is separated and dehydrated. It is necessary to sufficiently perform the remaining of water in order to advance the condensation reaction of the remaining silanol. Preferable examples include an adsorption method using a salt such as magnesium sulfate and molecular sieve, and an azeotropic dehydration method while removing the solvent.

また、別の操作方法として、モノマーの加水分解縮合に用いる有機溶媒として、水に難溶あるいは不溶のものを使用することもできる。例えば、テトラヒドロフラン、トルエン、ヘキサン、酢酸エチル、シクロヘキサノン、メチル−2−n−アミルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、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、ピルビン酸エチル、酢酸ブチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、酢酸tert−ブチル、プロピオン酸tert―ブチル、プロピレングリコールモノtert−ブチルエーテルアセテート、γ―ブチルラクトン及びこれらの混合物などが好ましい。   As another operation method, an organic solvent that is hardly soluble or insoluble in water can also be used as the organic solvent used for the hydrolysis and condensation of the monomer. For example, tetrahydrofuran, toluene, hexane, ethyl acetate, cyclohexanone, methyl-2-n-amyl ketone, propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, propylene Glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, ethyl pyruvate, butyl acetate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, tert-butyl acetate, tert-butyl propionate, propylene glycol mono tert-butyl ether Acetate, γ-butyl lactone and A mixture thereof are preferred.

モノマーをこの有機溶媒に溶解させ、水を添加し加水分解反応を開始させる。
触媒は水に添加していても良いし、有機溶媒中に添加しておいても良い。反応温度は0〜100℃、好ましくは10〜80℃である。水の滴下時に10〜50℃に加熱し、その後40〜80℃に昇温させて熟成させる方法が好ましい。
The monomer is dissolved in the organic solvent, and water is added to initiate the hydrolysis reaction.
The catalyst may be added to water or may be added to an organic solvent. The reaction temperature is 0 to 100 ° C, preferably 10 to 80 ° C. A method of heating to 10 to 50 ° C. at the time of dropping the water and then raising the temperature to 40 to 80 ° C. for aging is preferable.

このときの反応条件を調整することにより、末端がSi−OH及び/又はSi−ORになっているケイ素原子の割合が0.1〜50モル%となるシリコーン樹脂を得ることができる。このときの末端基は29Si−NMRを使用することで簡単に求めることができる。末端がSi−OH及び/又はSi−ORになっているケイ素原子の割合をA(モル%)とすると、下記の式となる。 By adjusting the reaction conditions at this time, it is possible to obtain a silicone resin in which the proportion of silicon atoms whose terminals are Si—OH and / or Si—OR is 0.1 to 50 mol%. The terminal group at this time can be easily obtained by using 29 Si-NMR. When the ratio of silicon atoms whose ends are Si—OH and / or Si—OR is A (mol%), the following formula is obtained.

Figure 0004758303
Figure 0004758303

ここで、Q,Q,Q,Qは4官能Si原子が形成しているシロキサン結合の数、T,T,Tは3官能Si原子が形成しているシロキサン結合の数、D,Dは2官能Si原子が形成しているシロキサン結合の数を表す。それぞれの結合の量は29Si−NMRのピーク値を積分したものを使用して計算する。 Here, Q 1 , Q 2 , Q 3 , and Q 4 are the number of siloxane bonds formed by tetrafunctional Si atoms, and T 1 , T 2 , and T 3 are the siloxane bonds formed by trifunctional Si atoms. The numbers D 1 and D 2 represent the number of siloxane bonds formed by the bifunctional Si atom. The amount of each bond is calculated by integrating the 29 Si-NMR peak values.

このとき、Aが0.1モル%以下では、樹脂の架橋に使用される末端SiOH、SiORの数が少なすぎて、塗布膜が十分に硬化しきれず、次工程で使用されるレジストとのインターミキシングが発生し、矩形性のよいレジストパターンを得ることができない場合がある。一方、Aが50モル%以上あると、縮合が不十分であり、強度的に弱い塗布膜しか得られず、レジストパターンの倒れなどが発生して好ましくない場合がある。   At this time, when A is 0.1 mol% or less, the number of terminal SiOH and SiOR used for crosslinking of the resin is too small, and the coating film cannot be sufficiently cured, and the resist is used in the next step. Mixing may occur and a resist pattern with good rectangularity may not be obtained. On the other hand, if A is 50 mol% or more, condensation may be insufficient, and only a coating film having a weak strength may be obtained, and a resist pattern may collapse, which may be undesirable.

更に、Aが0.1モル%以上50モル%以下の間であり、Si−OHとSi−ORの比率が所定の割合であれば、より十分に硬化した塗布膜を得ることができる。すなわち、さらに好ましくは、Si−OH/Si−OR=(100/0)〜(20/80)の割合とする。このとき、−SiOH/−SiORの比率は、13C−NMRを用いてSi原子のα位の炭素原子1個当りの積分強度(B)を内部標準として用いて求めることができる。即ち、−SiORのRをRx−CHとすると−SiO−Rxとなり、下線部の炭素原子の積分強度の比からSi−OR量(B)を求める。 Furthermore, when A is between 0.1 mol% and 50 mol% and the ratio of Si—OH and Si—OR is a predetermined ratio, a more fully cured coating film can be obtained. That is, more preferably, the ratio is Si—OH / Si—OR = (100/0) to (20/80). At this time, the ratio of —SiOH / —SiOR can be determined using 13 C-NMR, using the integrated intensity (B) per one carbon atom at the α-position of the Si atom as an internal standard. That is, determined -SiO C H 2 -Rx next when the R of -SiOR and Rx-CH 2, Si-OR content from the ratio of integrated intensity of the carbon atoms of the underlined portion (B).

29Si−NMRでは、Si−OH及びSi−ORの合算量(C)が求まるので、SiOHとSiORの比率は、Si−OH/Si−OR=(C−B)/Bとなる。
Si−OH/Si−OR=20/80よりSi−ORの割合が少なければ、Si−OH同士の縮合やSi−OHとSi−OR間での縮合が容易に進行し、十分な強度があり、インターミキシングのほとんど発生しない塗布膜を得ることができる。
In 29 Si-NMR, since the total amount (C) of Si—OH and Si—OR is determined, the ratio of SiOH and SiOR is Si—OH / Si—OR = (C—B) / B.
If the ratio of Si-OR is less than Si-OH / Si-OR = 20/80, condensation between Si-OH and condensation between Si-OH and Si-OR proceed easily and there is sufficient strength. A coating film that hardly generates intermixing can be obtained.

更に、炭素−酸素結合を含有する有機基にエポキシ基が含まれている場合、ケイ素樹脂(シリコーン樹脂)を形成した後、変性反応させることにより種類の異なる炭素−酸素結合を有する有機基を持つ変性ケイ素樹脂(シリコーン樹脂)に変換することができる。変性ケイ素樹脂(シリコーン樹脂)の繰り返し単位の例を以下に挙げる。   Further, when an epoxy group is contained in an organic group containing a carbon-oxygen bond, it has an organic group having different types of carbon-oxygen bonds by forming a silicon resin (silicone resin) and then performing a modification reaction. It can be converted into a modified silicon resin (silicone resin). Examples of the repeating unit of the modified silicon resin (silicone resin) are given below.

Figure 0004758303
Figure 0004758303

ここで、Y、Zは、各々独立に、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜8のアルキルカルボニル基、炭素数1〜6のアルコキシカルボニル基であり、具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、2−エチルブチル基、3−エチルブチル基、2,2−ジエチルプロピル基、シクロペンチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基、イソバレリル基、ピバロイル基、シクロヘキシルカルボニル基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基などを例示することができる。   Here, Y and Z are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkylcarbonyl group having 1 to 8 carbon atoms, or an alkoxycarbonyl group having 1 to 6 carbon atoms. Specifically, , Methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, sec-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, 2-ethylbutyl group, 3-ethylbutyl Group, 2,2-diethylpropyl group, cyclopentyl group, n-hexyl group, cyclohexyl group, formyl group, acetyl group, propionyl group, butyryl group, isobutyryl group, valeryl group, isovaleryl group, pivaloyl group, cyclohexylcarbonyl group, methoxy group Examples include carbonyl group, ethoxycarbonyl group, propoxycarbonyl group, butoxycarbonyl group, t-butoxycarbonyl group, etc. It can be.

もとのケイ素樹脂からの変換は、一般に知られている方法で可能である。例えば、酸、アルカリ又は4級アンモニウム触媒の存在下でアルコール類やカルボン酸類とを加熱することにより変性ケイ素樹脂に容易に変換することができる。また、カルボン酸類との反応では、カルボン酸自身が触媒となるので、触媒を添加する必要がない。   The conversion from the original silicon resin is possible by a generally known method. For example, it can be easily converted into a modified silicon resin by heating alcohols or carboxylic acids in the presence of an acid, alkali or quaternary ammonium catalyst. In the reaction with carboxylic acids, carboxylic acid itself becomes a catalyst, so there is no need to add a catalyst.

このとき使用される酸触媒として、塩酸、硝酸、硫酸、リン酸、過塩素酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、トリフルオロ酢酸、トリフルオロメタンスルホン酸、シュウ酸、酢酸、プロピオン酸、オレイン酸、ステアリン酸、リノール酸、サリチル酸、安息香酸、ギ酸、マロン酸、フタル酸、フマル酸、クエン酸、酒石酸などの酸を使用することができる。またアルカリ触媒としては、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化バリウム、水酸化カルシウム、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、ベンジルジエチルアミン、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、コリンヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシドなどの塩基、四級アンモニウム触媒として塩化ベンジルトリエチルアンモニウム、臭化ベンジルトリエチルアンモニウム等を挙げることができる。   Acid catalysts used at this time include hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, perchloric acid, methanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, toluenesulfonic acid, trifluoroacetic acid, trifluoromethanesulfonic acid, oxalic acid, acetic acid, propionic acid Acids such as oleic acid, stearic acid, linoleic acid, salicylic acid, benzoic acid, formic acid, malonic acid, phthalic acid, fumaric acid, citric acid and tartaric acid can be used. Examples of the alkali catalyst include bases such as ammonia, sodium hydroxide, potassium hydroxide, barium hydroxide, calcium hydroxide, triethylamine, triethanolamine, benzyldiethylamine, tetraethylammonium hydroxide, choline hydroxide, and tetrabutylammonium hydroxide. Examples of the quaternary ammonium catalyst include benzyltriethylammonium chloride and benzyltriethylammonium bromide.

このようにして得られる元のケイ素樹脂及び変性ケイ素樹脂(以下、両者及び両者のブレンド物を含んでケイ素樹脂と呼ぶ。)をブレンドして用いることもできる。このときのブレンド比は、得られる反射防止用ケイ素樹脂膜材料の性能に大きく影響するため、性能が最高になるように任意の割合でブレンドすることができる。得られた混合物中を、加熱、攪拌、超音波照射、混練などの操作での高分子化合物を均一な組成にすると、より好ましい。   The original silicon resin and modified silicon resin thus obtained (hereinafter referred to as silicon resin including both and a blend of both) can also be used by blending. Since the blend ratio at this time greatly affects the performance of the resulting anti-reflection silicon resin film material, it can be blended at an arbitrary ratio so that the performance is maximized. In the obtained mixture, it is more preferable to make the polymer compound into a uniform composition by operations such as heating, stirring, ultrasonic irradiation, and kneading.

また、反射防止用ケイ素樹脂膜材料に用いる有機溶剤としては、ケイ素樹脂(シリコーン樹脂)、酸発生剤、その他の添加剤等が溶解可能な有機溶剤であればいずれでもよい。このような有機溶剤としては、例えば、シクロヘキサノン、エチル2−n−アミルケトン等のケトン類、3−メトキシブタノール、3−エチル3−メトキシブタノール、1−メトキシ−2−プロパノール、1−エトキシ−2−プロパノール等のアルコール類、プロピレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル等のエーテル類、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、乳酸エチル、ピルビン酸エチル、酢酸ブチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、酢酸tert−ブチル、プロピオン酸tert―ブチル、プロピレングリコールモノtert−ブチルエーテルアセテート等のエステル類、γ―ブチロラクトン等のラクトン類が挙げられ、これらの1種を単独で又は2種以上を混合して使用することができるが、これらに限定されるものではない。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エチルエーテルや1−エトキシ−2−プロパノール、プロピレングリコールモノエ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。   The organic solvent used for the antireflection silicon resin film material may be any organic solvent that can dissolve silicon resin (silicone resin), acid generator, other additives, and the like. Examples of such organic solvents include ketones such as cyclohexanone and ethyl 2-n-amyl ketone, 3-methoxybutanol, 3-ethyl-3-methoxybutanol, 1-methoxy-2-propanol, 1-ethoxy-2- Alcohols such as propanol, propylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol diethyl ether, ethers such as diethylene glycol diethyl ether, propylene glycol monoethyl ether acetate, Propylene glycol monoethyl ether acetate, ethyl lactate, ethyl pyruvate, butyl acetate, ethyl 3-methoxypropionate, 3-ethoxypropyl Examples include esters such as ethyl pionate, tert-butyl acetate, tert-butyl propionate, propylene glycol mono tert-butyl ether acetate, and lactones such as γ-butyrolactone. One of these may be used alone or two or more may be used. Although it can be used in mixture, it is not limited to these. Of these organic solvents, diethylene glycol diethyl ether, 1-ethoxy-2-propanol, propylene glycol monoethyl ether acetate, and mixed solvents thereof, which have the highest solubility of the acid generator in the resist component, are preferably used.

有機溶剤の使用量は、ケイ素樹脂100質量部に対して400〜10,000質量部、特に500〜5,000質量部が好適である。   The amount of the organic solvent used is preferably 400 to 10,000 parts by mass, particularly 500 to 5,000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the silicon resin.

反射防止用ケイ素樹脂膜には、熱による架橋反応を更に促進させるために酸発生剤を添加することができる。酸発生剤は、熱分解によって酸を発生するものや、光照射によって酸を発生するものがあるが、いずれのものも添加することができる。   An acid generator can be added to the antireflection silicon resin film in order to further accelerate the crosslinking reaction by heat. The acid generator includes those that generate acid by thermal decomposition and those that generate acid by light irradiation, and any of them can be added.

添加する酸発生剤としては、
i.下記一般式(P1a−1)、(P1a−2)、(P1a−3)又は(P1b)のオニウム塩、
ii.下記一般式(P2)のジアゾメタン誘導体、
iii.下記一般式(P3)のグリオキシム誘導体、
iv.下記一般式(P4)のビススルホン誘導体、
v.下記一般式(P5)のN−ヒドロキシイミド化合物のスルホン酸エステル、
vi.β−ケトスルホン酸誘導体、
vii.ジスルホン誘導体、
viii.ニトロベンジルスルホネート誘導体、
ix.スルホン酸エステル誘導体
等が挙げられる。
As an acid generator to be added,
i. An onium salt of the following general formula (P1a-1), (P1a-2), (P1a-3) or (P1b),
ii. A diazomethane derivative of the following general formula (P2):
iii. A glyoxime derivative of the following general formula (P3):
iv. A bissulfone derivative of the following general formula (P4):
v. A sulfonic acid ester of an N-hydroxyimide compound of the following general formula (P5),
vi. β-ketosulfonic acid derivatives,
vii. Disulfone derivatives,
viii. Nitrobenzyl sulfonate derivatives,
ix. Examples thereof include sulfonic acid ester derivatives.

Figure 0004758303
Figure 0004758303

(上記式中、R101a、R101b、R101cはそれぞれ炭素数1〜12の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基、アルケニル基、オキソアルキル基又はオキソアルケニル基、炭素数6〜20のアリール基、又は炭素数7〜12のアラルキル基又はアリールオキソアルキル基を示し、これらの基の水素原子の一部又は全部がアルコキシ基等によって置換されていてもよい。また、R101bとR101cとは環を形成してもよく、環を形成する場合には、R101b、R101cはそれぞれ炭素数1〜6のアルキレン基を示す。K-は非求核性対向イオンを表す。R101d、R101e、R101f、R101gは、R101a、R101b、R101cに水素原子を加えて示される。R101dとR101e、R101dとR101eとR101fとは環を形成してもよく、環を形成する場合には、R101dとR101e及びR101dとR101eとR101fは炭素数3〜10のアルキレン基を示す。) (In the above formula, R 101a , R 101b and R 101c are each a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkenyl group, an oxoalkyl group or an oxoalkenyl group, and having 6 to 20 carbon atoms. An aryl group, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, or an aryloxoalkyl group, part or all of hydrogen atoms of which may be substituted with an alkoxy group, etc. R 101b and R 101c and may form a ring, when they form a ring, R 101b, .K indicating each is R 101c alkylene group having 1 to 6 carbon atoms - .R 101d is representative of a non-nucleophilic counter ion R 101e , R 101f and R 101g are represented by adding a hydrogen atom to R 101a , R 101b and R 101c , R 101d and R 101e , and R 101d , R 101e and R 101f may form a ring. Well, when forming a ring, R 101d and R 101e and R 101d and R 101e and R 101f represent an alkylene group having 3 to 10 carbon atoms.

上記R101a、R101b、R101c、R101d、R101e、R101f、R101gは、互いに同一であっても異なっていてもよく、具体的には、アルキル基として、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、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロプロピルエチル基、4−エチルシクロヘキシル基、シクロヘキシルエチル基、ノルボルニル基、アダマンチル基等が挙げられる。アルケニル基としては、ビニル基、アリル基、プロぺニル基、ブテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基等が挙げられる。オキソアルキル基としては、2−オキソシクロペンチル基、2−オキソシクロヘキシル基等が挙げられ、2−オキソプロピル基、2−シクロペンチル−2−オキソエチル基、2−シクロヘキシル−2−オキソエチル基、2−(4−エチルシクロヘキシル)−2−オキソエチル基等を挙げることができる。アリール基としては、フェニル基、ナフチル基等や、p−メトキシフェニル基、m−メトキシフェニル基、o−メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、p−tert−ブトキシフェニル基、m−tert−ブトキシフェニル基等のアルコキシフェニル基、2−メチルフェニル基、3−メチルフェニル基、4−メチルフェニル基、エチルフェニル基、4−tert−ブチルフェニル基、4−ブチルフェニル基、ジエチルフェニル基等のアルキルフェニル基、メチルナフチル基、エチルナフチル基等のアルキルナフチル基、メトキシナフチル基、エトキシナフチル基等のアルコキシナフチル基、ジメチルナフチル基、ジエチルナフチル基等のジアルキルナフチル基、ジメトキシナフチル基、ジエトキシナフチル基等のジアルコキシナフチル基等が挙げられる。アラルキル基としてはベンジル基、フェニルエチル基、フェネチル基等が挙げられる。アリールオキソアルキル基としては、2−フェニル−2−オキソエチル基、2−(1−ナフチル)−2−オキソエチル基、2−(2−ナフチル)−2−オキソエチル基等の2−アリール−2−オキソエチル基等が挙げられる。 R 101a , R 101b , R 101c , R 101d , R 101e , R 101f and R 101g may be the same as or different from each other. Specifically, as the alkyl group, a methyl group, an ethyl group, Propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclopropylethyl, 4- Examples thereof include an ethylcyclohexyl group, a cyclohexylethyl group, a norbornyl group, an adamantyl group and the like. Examples of the alkenyl group include a vinyl group, an allyl group, a propenyl group, a butenyl group, a hexenyl group, and a cyclohexenyl group. Examples of the oxoalkyl group include 2-oxocyclopentyl group, 2-oxocyclohexyl group, and the like. 2-oxopropyl group, 2-cyclopentyl-2-oxoethyl group, 2-cyclohexyl-2-oxoethyl group, 2- (4 -Ethylcyclohexyl) -2-oxoethyl group and the like can be mentioned. Examples of the aryl group include a phenyl group, a naphthyl group, a p-methoxyphenyl group, an m-methoxyphenyl group, an o-methoxyphenyl group, an ethoxyphenyl group, a p-tert-butoxyphenyl group, and an m-tert-butoxyphenyl group. Alkylphenyl groups such as alkoxyphenyl groups, 2-methylphenyl groups, 3-methylphenyl groups, 4-methylphenyl groups, ethylphenyl groups, 4-tert-butylphenyl groups, 4-butylphenyl groups, diethylphenyl groups, etc. Alkyl naphthyl groups such as methyl naphthyl group and ethyl naphthyl group, alkoxy naphthyl groups such as methoxy naphthyl group and ethoxy naphthyl group, dialkyl naphthyl groups such as dimethyl naphthyl group and diethyl naphthyl group, dimethoxy naphthyl group and diethoxy naphthyl group Dialkoxynaphthyl group And the like. Examples of the aralkyl group include a benzyl group, a phenylethyl group, and a phenethyl group. As the aryloxoalkyl group, 2-aryl-2-oxoethyl group such as 2-phenyl-2-oxoethyl group, 2- (1-naphthyl) -2-oxoethyl group, 2- (2-naphthyl) -2-oxoethyl group and the like Groups and the like.

-の非求核性対向イオンとしては、塩化物イオン、臭化物イオン等のハライドイオン、トリフレート、1,1,1−トリフルオロエタンスルホネート、ノナフルオロブタンスルホネート等のフルオロアルキルスルホネート、トシレート、ベンゼンスルホネート、4−フルオロベンゼンスルホネート、1,2,3,4,5−ペンタフルオロベンゼンスルホネート等のアリールスルホネート、メシレート、ブタンスルホネート等のアルキルスルホネートが挙げられる。 Non-nucleophilic counter ions of K include halide ions such as chloride ions and bromide ions, triflate, fluoroalkyl sulfonates such as 1,1,1-trifluoroethanesulfonate, nonafluorobutanesulfonate, tosylate, and benzene. Examples thereof include aryl sulfonates such as sulfonate, 4-fluorobenzene sulfonate and 1,2,3,4,5-pentafluorobenzene sulfonate, and alkyl sulfonates such as mesylate and butane sulfonate.

(P1a−1)と(P1a−2)は光酸発生剤、熱酸発生剤の両方の効果があるが、(P1a−3)は熱酸発生剤として作用する。   (P1a-1) and (P1a-2) have the effects of both a photoacid generator and a thermal acid generator, while (P1a-3) acts as a thermal acid generator.

Figure 0004758303
Figure 0004758303

(上記式中、R102aとR102bはそれぞれ独立して炭素数1〜8の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。R103は炭素数1〜10の直鎖状、分岐状又は環状のアルキレン基を示す。R104aとR104bはそれぞれ独立して炭素数3〜7の2−オキソアルキル基を示す。K-は非求核性対向イオンを表す。) (In the above formula, R 102a and R 102b each independently represent a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. R 103 is a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. R 104a and R 104b each independently represents a 2-oxoalkyl group having 3 to 7 carbon atoms, and K represents a non-nucleophilic counter ion.

102aとR102bとして、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、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロプロピルエチル基、4−エチルシクロヘキシル基、シクロヘキシルエチル基等が挙げられる。 Specific examples of R 102a and R 102b include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group. , Cyclopentyl group, cyclohexyl group, cyclopropylethyl group, 4-ethylcyclohexyl group, cyclohexylethyl group and the like.

103としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、へキシレン基、へプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、1,4−シクロへキシレン基、1,2−シクロへキシレン基、1,3−シクロペンチレン基、1,4−シクロオクチレン基、1,4−シクロヘキサンジメチレン基等が挙げられる。 R 103 is methylene group, ethylene group, propylene group, butylene group, pentylene group, hexylene group, heptylene group, octylene group, nonylene group, 1,4-cyclohexylene group, 1,2-cyclohexylene. Group, 1,3-cyclopentylene group, 1,4-cyclooctylene group, 1,4-cyclohexanedimethylene group and the like.

104aとR104bとしては、2−オキソプロピル基、2−オキソシクロペンチル基、2−オキソシクロヘキシル基、2−オキソシクロヘプチル基等が挙げられる。 Examples of R 104a and R 104b include a 2-oxopropyl group, a 2-oxocyclopentyl group, a 2-oxocyclohexyl group, and a 2-oxocycloheptyl group.

-は、式(P1a−1)、(P1a−2)及び(P1a−3)で説明したものと同様のものを挙げることができる。 Examples of K are the same as those described in the formulas (P1a-1), (P1a-2), and (P1a-3).

Figure 0004758303
Figure 0004758303

(上記式中、R105、R106は独立して炭素数1〜12の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基又はハロゲン化アルキル基、炭素数6〜20のアリール基又はハロゲン化アリール基、又は炭素数7〜12のアラルキル基を示す。) (In the above formula, R 105 and R 106 are each independently a linear, branched or cyclic alkyl group or halogenated alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, aryl group or halogenated aryl group having 6 to 20 carbon atoms. Or an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms.)

105とR106のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、アミル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、ノルボルニル基、アダマンチル基等が挙げられる。 Examples of the alkyl group of R 105 and R 106 include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, Examples include amyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, norbornyl group, adamantyl group and the like.

105とR106のハロゲン化アルキル基としては、トリフルオロエチル基、1,1,1−トリフルオロエチル基、1,1,1−トリクロロエチル基、ノナフルオロブチル基等が挙げられる。アリール基としてはフェニル基、p−メトキシフェニル基、m−メトキシフェニル基、o−メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、p−tert−ブトキシフェニル基、m−tert−ブトキシフェニル基等のアルコキシフェニル基、2−エチルフェニル基、3−エチルフェニル基、4−エチルフェニル基、メチルフェニル基、4−tert−ブチルフェニル基、4−ブチルフェニル基、ジエチルフェニル基等のアルキルフェニル基が挙げられる。 Examples of the halogenated alkyl group for R 105 and R 106 include a trifluoroethyl group, a 1,1,1-trifluoroethyl group, a 1,1,1-trichloroethyl group, a nonafluorobutyl group, and the like. As the aryl group, an alkoxyphenyl group such as a phenyl group, p-methoxyphenyl group, m-methoxyphenyl group, o-methoxyphenyl group, ethoxyphenyl group, p-tert-butoxyphenyl group, m-tert-butoxyphenyl group, Examples thereof include alkylphenyl groups such as 2-ethylphenyl group, 3-ethylphenyl group, 4-ethylphenyl group, methylphenyl group, 4-tert-butylphenyl group, 4-butylphenyl group and diethylphenyl group.

105とR106のハロゲン化アリール基としてはフルオロフェニル基、クロロフェニル基、1,2,3,4,5−ペンタフルオロフェニル基等が挙げられる。
105とR106のアラルキル基としてはベンジル基、フェネチル基等が挙げられる。
Examples of the halogenated aryl group for R 105 and R 106 include a fluorophenyl group, a chlorophenyl group, and 1,2,3,4,5-pentafluorophenyl group.
Examples of the aralkyl group for R 105 and R 106 include a benzyl group and a phenethyl group.

Figure 0004758303
Figure 0004758303

(上記式中、R107とR108とR109は独立して炭素数1〜12の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基又はハロゲン化アルキル基、炭素数6〜20のアリール基又はハロゲン化アリール基、又は炭素数7〜12のアラルキル基を示す。R108とR109は互いに結合して環状構造を形成してもよく、環状構造を形成する場合、R108とR109はそれぞれ独立して炭素数1〜6の直鎖状又は分岐状のアルキレン基を示す。R105は、P2で説明したものと同様である。) (In the above formula, R 107 , R 108 and R 109 are each independently a linear, branched or cyclic alkyl group or halogenated alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, aryl group or halogen having 6 to 20 carbon atoms. An aryl group or an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, R 108 and R 109 may be bonded to each other to form a cyclic structure, and when forming a cyclic structure, R 108 and R 109 are each independently And represents a linear or branched alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and R 105 is the same as described for P2.)

107、R108、R109のアルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基、ハロゲン化アリール基、アラルキル基としては、R105、R106で説明したものと同様の基が挙げられる。なお、R108、R109のアルキレン基としてはメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基等が挙げられる。 Examples of the alkyl group, halogenated alkyl group, aryl group, halogenated aryl group, and aralkyl group of R 107 , R 108 , and R 109 include the same groups as those described for R 105 and R 106 . Examples of the alkylene group for R 108 and R 109 include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, and a hexylene group.

Figure 0004758303
(上記式中、R101a、R101bは前記と同様である。)
Figure 0004758303
(In the above formula, R 101a and R 101b are the same as described above.)

Figure 0004758303
Figure 0004758303

(上記式中、R110は炭素数6〜10のアリーレン基、炭素数1〜6のアルキレン基又は炭素数2〜6のアルケニレン基を示し、これらの基の水素原子の一部又は全部は更に炭素数1〜4の直鎖状又は分岐状のアルキル基若しくはアルコキシ基、ニトロ基、アセチル基、又はフェニル基で置換されていてもよい。R111は炭素数1〜8の直鎖状、分岐状又は置換のアルキル基、アルケニル基若しくはアルコキシアルキル基、フェニル基、又はナフチル基を示し、これらの基の水素原子の一部又は全部は更に炭素数1〜4のアルキル基又はアルコキシ基;炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、ニトロ基又はアセチル基で置換されていてもよいフェニル基;炭素数3〜5のヘテロ芳香族基;又は塩素原子、フッ素原子で置換されていてもよい。) (In the above formula, R 110 represents an arylene group having 6 to 10 carbon atoms, an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, or an alkenylene group having 2 to 6 carbon atoms, and some or all of the hydrogen atoms of these groups are further It may be substituted with a linear or branched alkyl or alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a nitro group, an acetyl group, or a phenyl group, and R 111 is a linear or branched group having 1 to 8 carbon atoms. Or a substituted alkyl group, an alkenyl group or an alkoxyalkyl group, a phenyl group, or a naphthyl group, and part or all of the hydrogen atoms of these groups are further an alkyl group or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms; A phenyl group optionally substituted with an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a nitro group or an acetyl group; a heteroaromatic group having 3 to 5 carbon atoms; or substituted with a chlorine atom or a fluorine atom The Even if it is.)

110のアリーレン基としては、1,2−フェニレン基、1,8−ナフチレン基等が挙げられ、アルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、フェニルエチレン基、ノルボルナン−2,3−ジイル基等が挙げられ、アルケニレン基としては、1,2−ビニレン基、1−フェニル−1,2−ビニレン基、5−ノルボルネン−2,3−ジイル基等が挙げられる。 Examples of the arylene group for R 110 include a 1,2-phenylene group and a 1,8-naphthylene group. Examples of the alkylene group include a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, a tetramethylene group, a phenylethylene group, and a norbornane- 2,3-diyl group etc. are mentioned, As the alkenylene group, 1,2-vinylene group, 1-phenyl-1,2-vinylene group, 5-norbornene-2,3-diyl group and the like can be mentioned.

111のアルキル基としては、R101a〜R101cと同様のものが挙げられ、アルケニル基としては、ビニル基、1−プロペニル基、アリル基、1−ブテニル基、3−ブテニル基、イソプレニル基、1−ペンテニル基、3−ペンテニル基、4−ペンテニル基、ジエチルアリル基、1−ヘキセニル基、3−ヘキセニル基、5−ヘキセニル基、1−ヘプテニル基、3−ヘプテニル基、6−ヘプテニル基、7−オクテニル基等が挙げられ、アルコキシアルキル基としては、メトキシエチル基、エトキシエチル基、プロポキシエチル基、ブトキシエチル基、ペンチロキシエチル基、ヘキシロキシエチル基、ヘプチロキシエチル基、メトキシプロピル基、エトキシプロピル基、プロポキシプロピル基、ブトキシプロピル基、メトキシブチル基、エトキシブチル基、プロポキシブチル基、メトキシペンチル基、エトキシペンチル基、メトキシヘキシル基、メトキシヘプチル基等が挙げられる。 Examples of the alkyl group of R 111 include the same groups as R 101a to R 101c, and examples of the alkenyl group include a vinyl group, 1-propenyl group, allyl group, 1-butenyl group, 3-butenyl group, isoprenyl group, 1-pentenyl group, 3-pentenyl group, 4-pentenyl group, diethylallyl group, 1-hexenyl group, 3-hexenyl group, 5-hexenyl group, 1-heptenyl group, 3-heptenyl group, 6-heptenyl group, 7 -Octenyl group and the like, and the alkoxyalkyl group includes methoxyethyl group, ethoxyethyl group, propoxyethyl group, butoxyethyl group, pentyloxyethyl group, hexyloxyethyl group, heptyloxyethyl group, methoxypropyl group, Ethoxypropyl group, propoxypropyl group, butoxypropyl group, methoxybutyl group, ethoxybutyl , Propoxybutyl group, a methoxy pentyl group, an ethoxy pentyl group, a methoxy hexyl group, a methoxy heptyl group.

なお、更に置換されていてもよい炭素数1〜4のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基等が挙げられ、炭素数1〜4のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、tert−ブトキシ基等が挙げられる。
炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、ニトロ基又はアセチル基で置換されていてもよいフェニル基としては、フェニル基、トリル基、p−tert−ブトキシフェニル基、p−アセチルフェニル基、p−ニトロフェニル基等が挙げられ、炭素数3〜5のヘテロ芳香族基としては、ピリジル基、フリル基等が挙げられる。
Examples of the optionally substituted alkyl group having 1 to 4 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, and a tert-butyl group. Examples of the alkoxy group having 1 to 4 include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group, an isobutoxy group, and a tert-butoxy group.
Examples of the phenyl group which may be substituted with an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a nitro group or an acetyl group include a phenyl group, a tolyl group, a p-tert-butoxyphenyl group, p -Acetylphenyl group, p-nitrophenyl group, etc. are mentioned, As a C3-C5 heteroaromatic group, a pyridyl group, a furyl group, etc. are mentioned.

具体的には、オニウム塩として、例えばトリフルオロメタンスルホン酸テトラエチルアンモニウム、ノナフルオロブタンスルホン酸テトラエチルアンモニウム、ノナフルオロブタンスルホン酸テトラn−ブチルアンモニウム、ノナフルオロブタンスルホン酸テトラフェニルアンモニウム、p−トルエンスルホン酸テトラエチルアンモニウム、トリフルオロメタンスルホン酸ジフェニルヨードニウム、トリフルオロメタンスルホン酸(p−tert−ブトキシフェニル)フェニルヨードニウム、p−トルエンスルホン酸ジフェニルヨードニウム、p−トルエンスルホン酸(p−tert−ブトキシフェニル)フェニルヨードニウム、トリフルオロメタンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸(p−tert−ブトキシフェニル)ジフェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸ビス(p−tert−ブトキシフェニル)フェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸トリス(p−tert−ブトキシフェニル)スルホニウム、p−トルエンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、p−トルエンスルホン酸(p−tert−ブトキシフェニル)ジフェニルスルホニウム、p−トルエンスルホン酸ビス(p−tert−ブトキシフェニル)フェニルスルホニウム、p−トルエンスルホン酸トリス(p−tert−ブトキシフェニル)スルホニウム、ノナフルオロブタンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、ブタンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸トリエチルスルホニウム、p−トルエンスルホン酸トリエチルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸シクロヘキシルエチル(2−オキソシクロヘキシル)スルホニウム、p−トルエンスルホン酸シクロヘキシルエチル(2−オキソシクロヘキシル)スルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸ジエチルフェニルスルホニウム、p−トルエンスルホン酸ジエチルフェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸ジシクロヘキシルフェニルスルホニウム、p−トルエンスルホン酸ジシクロヘキシルフェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸トリナフチルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸(2−ノルボニル)エチル(2−オキソシクロヘキシル)スルホニウム、エチレンビス[エチル(2−オキソシクロペンチル)スルホニウムトリフルオロメタンスルホナート]、1,2'−ナフチルカルボニルエチルテトラヒドロチオフェニウムトリフレート等が挙げられる。   Specific examples of onium salts include tetraethylammonium trifluoromethanesulfonate, tetraethylammonium nonafluorobutanesulfonate, tetra-n-butylammonium nonafluorobutanesulfonate, tetraphenylammonium nonafluorobutanesulfonate, and p-toluenesulfonic acid. Tetraethylammonium, trifluoromethanesulfonic acid diphenyliodonium, trifluoromethanesulfonic acid (p-tert-butoxyphenyl) phenyliodonium, p-toluenesulfonic acid diphenyliodonium, p-toluenesulfonic acid (p-tert-butoxyphenyl) phenyliodonium, trifluoro Triphenylsulfonium lomethanesulfonate, trifluoromethanesulfonic acid (p-tert-butyl) Xylphenyl) diphenylsulfonium, bis (p-tert-butoxyphenyl) phenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, tris (p-tert-butoxyphenyl) sulfonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium p-toluenesulfonate, p-toluenesulfonic acid (P-tert-butoxyphenyl) diphenylsulfonium, p-toluenesulfonic acid bis (p-tert-butoxyphenyl) phenylsulfonium, p-toluenesulfonic acid tris (p-tert-butoxyphenyl) sulfonium, nonafluorobutanesulfonic acid tri Phenylsulfonium, butanesulfonic acid triphenylsulfonium, trifluoromethanesulfonic acid triethylsulfonium, p-toluenesulfonic acid Liethylsulfonium, cyclohexylethyl trifluoromethanesulfonate (2-oxocyclohexyl) sulfonium, cyclohexylethyl p-toluenesulfonate (2-oxocyclohexyl) sulfonium, diethylphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, diethylphenylsulfonium p-toluenesulfonate, Dicyclohexylphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, dicyclohexylphenylsulfonium p-toluenesulfonate, trinaphthylsulfonium trifluoromethanesulfonate, (2-norbornyl) ethyl (2-oxocyclohexyl) sulfonium trifluoromethanesulfonate, ethylenebis [ethyl (2- Oxocyclopentyl) sulfonium trifluoromethanesulfona And 1,2′-naphthylcarbonylethyltetrahydrothiophenium triflate.

ジアゾメタン誘導体としては、ビス(ベンゼンスルホニル)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(キシレンスルホニル)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(シクロペンチルスルホニル)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(sec−ブチルスルホニル)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(イソプロピルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(tert−ブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(n−アミルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(イソアミルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(sec−アミルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(tert−アミルスルホニル)ジアゾメタン、1−シクロヘキシルスルホニル−1−(tert−ブチルスルホニル)ジアゾメタン、1−シクロヘキシルスルホニル−1−(tert−アミルスルホニル)ジアゾメタン、1−tert−アミルスルホニル−1−(tert−ブチルスルホニル)ジアゾメタン等が挙げられる。   Diazomethane derivatives include bis (benzenesulfonyl) diazomethane, bis (p-toluenesulfonyl) diazomethane, bis (xylenesulfonyl) diazomethane, bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, bis (cyclopentylsulfonyl) diazomethane, bis (n-butylsulfonyl) diazomethane Bis (isobutylsulfonyl) diazomethane, bis (sec-butylsulfonyl) diazomethane, bis (n-propylsulfonyl) diazomethane, bis (isopropylsulfonyl) diazomethane, bis (tert-butylsulfonyl) diazomethane, bis (n-amylsulfonyl) diazomethane Bis (isoamylsulfonyl) diazomethane, bis (sec-amylsulfonyl) diazomethane, bis (tert-amylsulfur) Nyl) diazomethane, 1-cyclohexylsulfonyl-1- (tert-butylsulfonyl) diazomethane, 1-cyclohexylsulfonyl-1- (tert-amylsulfonyl) diazomethane, 1-tert-amylsulfonyl-1- (tert-butylsulfonyl) diazomethane Etc.

グリオキシム誘導体としては、ビス−O−(p−トルエンスルホニル)−α−ジエチルグリオキシム、ビス−O−(p−トルエンスルホニル)−α−ジフェニルグリオキシム、ビス−O−(p−トルエンスルホニル)−α−ジシクロヘキシルグリオキシム、ビス−O−(p−トルエンスルホニル)−2,3−ペンタンジオングリオキシム、ビス−O−(p−トルエンスルホニル)−2−エチル3,4−ペンタンジオングリオキシム、ビス−O−(n−ブタンスルホニル)−α−ジエチルグリオキシム、ビス−O−(n−ブタンスルホニル)−α−ジフェニルグリオキシム、ビス−O−(n−ブタンスルホニル)−α−ジシクロヘキシルグリオキシム、ビス−O−(n−ブタンスルホニル)−2,3−ペンタンジオングリオキシム、ビス−O−(n−ブタンスルホニル)−2−エチル3,4−ペンタンジオングリオキシム、ビス−O−(メタンスルホニル)−α−ジエチルグリオキシム、ビス−O−(トリフルオロメタンスルホニル)−α−ジエチルグリオキシム、ビス−O−(1,1,1−トリフルオロエタンスルホニル)−α−ジエチルグリオキシム、ビス−O−(tert−ブタンスルホニル)−α−ジエチルグリオキシム、ビス−O−(パーフルオロオクタンスルホニル)−α−ジエチルグリオキシム、ビス−O−(シクロヘキサンスルホニル)−α−ジエチルグリオキシム、ビス−O−(ベンゼンスルホニル)−α−ジエチルグリオキシム、ビス−O−(p−フルオロベンゼンスルホニル)−α−ジエチルグリオキシム、ビス−O−(p−tert−ブチルベンゼンスルホニル)−α−ジエチルグリオキシム、ビス−O−(キシレンスルホニル)−α−ジエチルグリオキシム、ビス−O−(カンファースルホニル)−α−ジエチルグリオキシム等が挙げられる。   Examples of glyoxime derivatives include bis-O- (p-toluenesulfonyl) -α-diethylglyoxime, bis-O- (p-toluenesulfonyl) -α-diphenylglyoxime, bis-O- (p-toluenesulfonyl)- α-dicyclohexylglyoxime, bis-O- (p-toluenesulfonyl) -2,3-pentanedione glyoxime, bis-O- (p-toluenesulfonyl) -2-ethyl3,4-pentanedione glyoxime, bis -O- (n-butanesulfonyl) -α-diethylglyoxime, bis-O- (n-butanesulfonyl) -α-diphenylglyoxime, bis-O- (n-butanesulfonyl) -α-dicyclohexylglyoxime, Bis-O- (n-butanesulfonyl) -2,3-pentanedione glyoxime, bis-O- (n Butanesulfonyl) -2-ethyl 3,4-pentanedione glyoxime, bis-O- (methanesulfonyl) -α-diethylglyoxime, bis-O- (trifluoromethanesulfonyl) -α-diethylglyoxime, bis-O -(1,1,1-trifluoroethanesulfonyl) -α-diethylglyoxime, bis-O- (tert-butanesulfonyl) -α-diethylglyoxime, bis-O- (perfluorooctanesulfonyl) -α- Diethylglyoxime, bis-O- (cyclohexanesulfonyl) -α-diethylglyoxime, bis-O- (benzenesulfonyl) -α-diethylglyoxime, bis-O- (p-fluorobenzenesulfonyl) -α-diethylglyoxime Oxime, bis-O- (p-tert-butylbenzenesulfonyl) -α Diethyl glyoxime, bis -O- (xylene sulfonyl)-.alpha.-diethyl glyoxime, bis -O- (camphorsulfonyl)-.alpha.-diethyl glyoxime, and the like.

ビススルホン誘導体としては、ビスナフチルスルホニルメタン、ビストリフルオロエチルスルホニルメタン、ビスエチルスルホニルメタン、ビスプロピルスルホニルメタン、ビスイソプロピルスルホニルメタン、ビス−p−トルエンスルホニルメタン、ビスベンゼンスルホニルメタン等が挙げられる。   Examples of the bissulfone derivative include bisnaphthylsulfonylmethane, bistrifluoroethylsulfonylmethane, bisethylsulfonylmethane, bispropylsulfonylmethane, bisisopropylsulfonylmethane, bis-p-toluenesulfonylmethane, and bisbenzenesulfonylmethane.

β−ケトスルホン誘導体としては、2−シクロヘキシルカルボニル−2−(p−トルエンスルホニル)プロパン、2−イソプロピルカルボニル−2−(p−トルエンスルホニル)プロパン等が挙げられる。
ジスルホン誘導体としては、ジフェニルジスルホン誘導体、ジシクロヘキシルジスルホン誘導体等のジスルホン誘導体を挙げることができる。
Examples of the β-ketosulfone derivative include 2-cyclohexylcarbonyl-2- (p-toluenesulfonyl) propane and 2-isopropylcarbonyl-2- (p-toluenesulfonyl) propane.
Examples of the disulfone derivative include disulfone derivatives such as diphenyl disulfone derivatives and dicyclohexyl disulfone derivatives.

ニトロベンジルスルホネート誘導体としては、p−トルエンスルホン酸2,6−ジニトロベンジル、p−トルエンスルホン酸2,4−ジニトロベンジル等が挙げられる。   Examples of the nitrobenzyl sulfonate derivative include 2,6-dinitrobenzyl p-toluenesulfonate and 2,4-dinitrobenzyl p-toluenesulfonate.

スルホン酸エステル誘導体としては、1,2,3−トリス(メタンスルホニルオキシ)ベンゼン、1,2,3−トリス(トリフルオロメタンスルホニルオキシ)ベンゼン、1,2,3−トリス(p−トルエンスルホニルオキシ)ベンゼン等が挙げられる。   Examples of sulfonic acid ester derivatives include 1,2,3-tris (methanesulfonyloxy) benzene, 1,2,3-tris (trifluoromethanesulfonyloxy) benzene, 1,2,3-tris (p-toluenesulfonyloxy). Examples include benzene.

N−ヒドロキシイミド化合物のスルホン酸エステル誘導体としては、N−ヒドロキシスクシンイミドメタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシンイミドトリフルオロメタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシンイミドエタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシンイミド1−プロパンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシンイミド2−プロパンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシンイミド1−ペンタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシンイミド1−オクタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシンイミドp−トルエンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシンイミドp−メトキシベンゼンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシンイミド2−クロロエタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシンイミドベンゼンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシンイミド−2,4,6−トリエチルベンゼンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシンイミド1−ナフタレンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシンイミド2−ナフタレンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシ−2−フェニルスクシンイミドメタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシマレイミドメタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシマレイミドエタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシ−2−フェニルマレイミドメタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシグルタルイミドメタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシグルタルイミドベンゼンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシフタルイミドメタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシフタルイミドベンゼンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシフタルイミドトリフルオロメタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシフタルイミドp−トルエンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシナフタルイミドメタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシナフタルイミドベンゼンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシ−5−ノルボルネン−2,3−ジカルボキシイミドメタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシ−5−ノルボルネン−2,3−ジカルボキシイミドトリフルオロメタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシ−5−ノルボルネン−2,3−ジカルボキシイミドp−トルエンスルホン酸エステル等が挙げられる。   Examples of sulfonic acid ester derivatives of N-hydroxyimide compounds include N-hydroxysuccinimide methanesulfonic acid ester, N-hydroxysuccinimide trifluoromethanesulfonic acid ester, N-hydroxysuccinimide ethanesulfonic acid ester, N-hydroxysuccinimide 1-propanesulfonic acid. Ester, N-hydroxysuccinimide 2-propanesulfonic acid ester, N-hydroxysuccinimide 1-pentanesulfonic acid ester, N-hydroxysuccinimide 1-octanesulfonic acid ester, N-hydroxysuccinimide p-toluenesulfonic acid ester, N-hydroxysuccinimide p-methoxybenzenesulfonic acid ester, N-hydroxysuccinimide 2-chloroethanesulfonic acid ester N-hydroxysuccinimide benzenesulfonic acid ester, N-hydroxysuccinimide-2,4,6-triethylbenzenesulfonic acid ester, N-hydroxysuccinimide 1-naphthalenesulfonic acid ester, N-hydroxysuccinimide 2-naphthalenesulfonic acid ester, N- Hydroxy-2-phenylsuccinimide methanesulfonate, N-hydroxymaleimide methanesulfonate, N-hydroxymaleimide ethanesulfonate, N-hydroxy-2-phenylmaleimide methanesulfonate, N-hydroxyglutarimide methanesulfonate Ester, N-hydroxyglutarimide benzenesulfonic acid ester, N-hydroxyphthalimide methanesulfonic acid ester, N-hydro Siphthalimidobenzenesulfonic acid ester, N-hydroxyphthalimide trifluoromethanesulfonic acid ester, N-hydroxyphthalimide p-toluenesulfonic acid ester, N-hydroxynaphthalimide methanesulfonic acid ester, N-hydroxynaphthalimide benzenesulfonic acid ester, N- Hydroxy-5-norbornene-2,3-dicarboximide methanesulfonate, N-hydroxy-5-norbornene-2,3-dicarboximide trifluoromethanesulfonate, N-hydroxy-5-norbornene-2,3 -Dicarboximide p-toluenesulfonic acid ester etc. are mentioned.

好ましくは、トリフルオロメタンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸(p−tert−ブトキシフェニル)ジフェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸トリス(p−tert−ブトキシフェニル)スルホニウム、p−トルエンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、p−トルエンスルホン酸(p−tert−ブトキシフェニル)ジフェニルスルホニウム、p−トルエンスルホン酸トリス(p−tert−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ン酸トリナフチルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸シクロヘキシルエチル(2−オキソシクロヘキシル)スルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸(2−ノルボニル)エチル(2−オキソシクロヘキシル)スルホニウム、1,2'−ナフチルカルボニルエチルテトラヒドロチオフェニウムトリフレート等のオニウム塩、
ビス(ベンゼンスルホニル)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(シクロヘキシルスルホニル)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(sec−ブチルスルホニル)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(イソプロピルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(tert−ブチルスルホニル)ジアゾメタン等のジアゾメタン誘導体、
ビス−O−(p−トルエンスルホニル)−α−ジエチルグリオキシム、ビス−O−(n−ブタンスルホニル)−α−ジエチルグリオキシム等のグリオキシム誘導体、
ビスナフチルスルホニルメタン等のビススルホン誘導体、
N−ヒドロキシスクシンイミドメタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシンイミドトリフルオロメタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシンイミド1−プロパンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシンイミド2−プロパンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシンイミド1−ペンタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシスクシンイミドp−トルエンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシナフタルイミドメタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシナフタルイミドベンゼンスルホン酸エステル等のN−ヒドロキシイミド化合物のスルホン酸エステル誘導体が用いられる。
Preferably, triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, trifluoromethanesulfonic acid (p-tert-butoxyphenyl) diphenylsulfonium, trifluoromethanesulfonic acid tris (p-tert-butoxyphenyl) sulfonium, p-toluenesulfonic acid triphenylsulfonium, p-toluenesulfonic acid (p-tert-butoxyphenyl) diphenylsulfonium, p-toluenesulfonic acid tris (p-tert-butoxyphenyl) sulfonium, trifluoromethanesulfonic acid trinaphthylsulfonium, trifluoromethanesulfonic acid cyclohexylethyl (2-oxo) (Cyclohexyl) sulfonium, trifluoromethanesulfonic acid (2-norbornyl) ethyl (2-oxocyclohexyl) sulfur Chloride, 1,2'-naphthyl carbonyl ethyl tetrahydrothiophenium triflate onium salts such as,
Bis (benzenesulfonyl) diazomethane, bis (p-toluenesulfonyl) diazomethane, bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, bis (n-butylsulfonyl) diazomethane, bis (isobutylsulfonyl) diazomethane, bis (sec-butylsulfonyl) diazomethane, bis ( diazomethane derivatives such as n-propylsulfonyl) diazomethane, bis (isopropylsulfonyl) diazomethane, bis (tert-butylsulfonyl) diazomethane,
Glyoxime derivatives such as bis-O- (p-toluenesulfonyl) -α-diethylglyoxime, bis-O- (n-butanesulfonyl) -α-diethylglyoxime,
Bissulfone derivatives such as bisnaphthylsulfonylmethane,
N-hydroxysuccinimide methanesulfonic acid ester, N-hydroxysuccinimide trifluoromethanesulfonic acid ester, N-hydroxysuccinimide 1-propanesulfonic acid ester, N-hydroxysuccinimide 2-propanesulfonic acid ester, N-hydroxysuccinimide 1-pentanesulfonic acid A sulfonic acid ester derivative of an N-hydroxyimide compound such as an ester, N-hydroxysuccinimide p-toluenesulfonic acid ester, N-hydroxynaphthalimide methanesulfonic acid ester, or N-hydroxynaphthalimide benzenesulfonic acid ester is used.

なお、上記酸発生剤は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
酸発生剤の添加量は、ケイ素樹脂100質量部に対して好ましくは0.1〜50質量部、より好ましくは0.3〜40質量部である。0.1質量部以上であれば酸発生量が十分であり、架橋反応がより十分になる。また、50重量部以下であれば上層のフォトレジスト膜へ酸が移動することによるミキシング現象が起こる可能性がより小さい。
In addition, the said acid generator can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
The addition amount of the acid generator is preferably 0.1 to 50 parts by mass, more preferably 0.3 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the silicon resin. If it is 0.1 mass part or more, the amount of acid generation is sufficient, and the crosslinking reaction becomes more sufficient. On the other hand, if the amount is 50 parts by weight or less, the possibility of mixing phenomenon due to the transfer of acid to the upper photoresist film is smaller.

また、反射防止用ケイ素樹脂膜には、中和剤を添加することもできる。中和剤は、発生した酸が次工程で塗布されるフォトレジスト膜へ拡散していくのを防止するための材料であり、例えば、メチロール基、アルコキシエチル基、アシロキシエチル基から選ばれる少なくとも一つの基で置換されたエポキシ化合物、メラミン化合物、グアナミン化合物、グリコールウリル化合物又はウレア化合物、などを挙げることができる。   Moreover, a neutralizing agent can also be added to the silicon resin film for antireflection. The neutralizing agent is a material for preventing the generated acid from diffusing into the photoresist film applied in the next step, for example, at least selected from a methylol group, an alkoxyethyl group, and an acyloxyethyl group. An epoxy compound, a melamine compound, a guanamine compound, a glycoluril compound or a urea compound substituted with one group can be exemplified.

中和剤のうち、エポキシ化合物を例示すると、トリス(2,3−エポキシプロピル)イソシアヌレート、トリメチロールメタントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、トリエチロールエタントリグリシジルエーテルなどが例示される。   Examples of the neutralizing agent include epoxy compounds such as tris (2,3-epoxypropyl) isocyanurate, trimethylolmethane triglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, triethylolethane triglycidyl ether, and the like.

中和剤のうち、メラミン化合物を具体的に例示すると、ヘキサメチロールメラミン、ヘキサメトキシエチルメラミン、ヘキサメチロールメラミンのメチロール基の1から6個がメトキシエチル化した化合物及びその混合物、ヘキサメトキシエチルメラミン、ヘキサアシロキシエチルメラミン、ヘキサメチロールメラミンのメチロール基の1〜5個がアシロキシエチル化した化合物又はその混合物が挙げられる。   Specific examples of the melamine compound among the neutralizing agents include hexamethylol melamine, hexamethoxyethyl melamine, a compound in which 1 to 6 methylol groups of hexamethylol melamine are methoxyethylated and a mixture thereof, hexamethoxyethyl melamine, Examples include hexaacyloxyethyl melamine, compounds in which 1 to 5 methylol groups of hexamethylol melamine are acyloxyethylated, or mixtures thereof.

中和剤のうち、グアナミン化合物としては、テトラメチロールグアナミン、テトラメトキシエチルグアナミン、テトラメチロールグアナミンの1〜4個のメチロール基がメトキシエチル化した化合物及びその混合物、テトラメトキシエチルグアナミン、テトラアシロキシグアナミン、テトラメチロールグアナミンの1〜4個のメチロール基がアシロキシエチル化した化合物及びその混合物が挙げられる。   Among the neutralizing agents, guanamine compounds include tetramethylolguanamine, tetramethoxyethylguanamine, compounds in which 1 to 4 methylol groups of tetramethylolguanamine are methoxyethylated, and mixtures thereof, tetramethoxyethylguanamine, tetraacyloxyguanamine. And compounds in which 1 to 4 methylol groups of tetramethylolguanamine are acyloxyethylated, and mixtures thereof.

中和剤のうち、グリコールウリル化合物としては、テトラメチロールグリコールウリル、テトラメトキシグリコールウリル、テトラメトキシエチルグリコールウリル、テトラメチロールグリコールウリルのメチロール基の1〜4個がメトキシエチル基化した化合物、又はその混合物、テトラメチロールグリコールウリルのメチロール基の1〜4個がアシロキシエチル化した化合物又はその混合物が挙げられる。   Among the neutralizing agents, as the glycoluril compound, tetramethylol glycoluril, tetramethoxyglycoluril, tetramethoxyethylglycoluril, a compound in which 1 to 4 of the methylol groups of tetramethylolglycoluril are methoxyethylated, or its Examples thereof include a mixture, a compound in which 1 to 4 methylol groups of tetramethylol glycoluril are acyloxyethylated, or a mixture thereof.

中和剤のうち、ウレア化合物としては、テトラメチロールウレア、テトラメトキシメチルウレア、テトラメトキシエチルウレア、テトラメチロールウレアの1〜4個のメチロール基がメトキシエチル基化した化合物、又はその混合物などが挙げられる。
中和剤の添加量は、ケイ素樹脂100部(質量部、以下同様)に対して好ましくは0〜50部、より好ましくは0〜40部である。
Among the neutralizing agents, examples of the urea compound include tetramethylol urea, tetramethoxymethyl urea, tetramethoxyethyl urea, a compound in which 1 to 4 methylol groups of tetramethylol urea are converted to methoxyethyl group, or a mixture thereof. It is done.
The addition amount of the neutralizing agent is preferably 0 to 50 parts, more preferably 0 to 40 parts with respect to 100 parts (parts by mass) of the silicon resin.

次に、フォトレジスト膜の形成に用いるフォトレジスト膜材料は、公知のものを使用でき、例えば、べース樹脂と有機溶媒と酸発生剤の組み合わせを用いることができる。べース樹脂としては、ポリヒドロキシスチレン及びその誘導体、ポリアクリル酸及びその誘導体、ポリメタクリル酸及びその誘導体、ヒドロキシスチレンとアクリル酸とメタクリル酸とそれらの誘導体から選ばれ形成される共重合体、シクロオレフィン及びその誘導体と無水マレイン酸とアクリル酸及びその誘導体から選ばれる3以上の共重合体、シクロオレフィン及びその誘導体とマレイミドとアクリル酸及びその誘導体から選ばれる3以上の共重合体、ポリノルボルネン、及びメタセシス開環重合体からなる一群から選択される1種以上の重合体が挙げられる。なお、ここにいう誘導体は、アクリル酸誘導体にはアクリル酸エステル等、メタクリル酸誘導体にはメタクリル酸エステル等、ヒドロキシスチレン誘導体にはアルコキシスチレン等が含まれるように、主要な骨格が誘導後に残っているものを意味する。   Next, a known photoresist film material can be used for forming the photoresist film, and for example, a combination of a base resin, an organic solvent, and an acid generator can be used. As the base resin, polyhydroxystyrene and derivatives thereof, polyacrylic acid and derivatives thereof, polymethacrylic acid and derivatives thereof, a copolymer selected from hydroxystyrene, acrylic acid, methacrylic acid and derivatives thereof, Three or more copolymers selected from cycloolefin and derivatives thereof and maleic anhydride and acrylic acid and derivatives thereof, three or more copolymers selected from cycloolefin and derivatives thereof and maleimide and acrylic acid and derivatives thereof, polynorbornene And one or more polymers selected from the group consisting of metathesis ring-opening polymers. In addition, the main skeleton remains after the induction, such as acrylic acid derivatives such as acrylic acid esters, methacrylic acid derivatives such as methacrylic acid derivatives, and alkoxystyrenes such as hydroxystyrene derivatives. Means what

特に、KrFエキシマレーザー用のフォトレジスト膜材料としては、ポリヒドロキシスチレン(PHS)、ヒドロキシスチレンとスチレンとアクリル酸エステルとメタクリル酸エステルとマレイミドNカルボン酸エステルとから選ばれて形成される共重合体、ArFエキシマレーザー用のフォトレジスト膜材料としては、ポリアクリル酸エステル系、ポリメタクリル酸エステル系、ノルボルネンと無水マレイン酸との交互共重合系、テトラシクロドデセンと無水マレイン酸との交互共重合系、ポリノルボルネン系、開環重合によるメタセシス重合系があげられるが、これらの重合系ポリマーに限定されることはない。   In particular, as a photoresist film material for KrF excimer laser, polyhydroxystyrene (PHS), a copolymer selected from hydroxystyrene, styrene, acrylic acid ester, methacrylic acid ester, and maleimide N carboxylic acid ester Photoresist film materials for ArF excimer laser include polyacrylate ester, polymethacrylate ester, alternating copolymer of norbornene and maleic anhydride, alternating copolymer of tetracyclododecene and maleic anhydride Systems, polynorbornene systems, and metathesis polymerization systems based on ring-opening polymerization, but are not limited to these polymerization polymers.

ポジ型のフォトレジスト膜材料の場合、フェノールあるいはカルボキシル基の水酸基を酸不安定基で置換することによって、未露光部の溶解速度を下げるのが一般的である。即ち、カルボキシル基の水素原子又はフェノール性水酸基の水素原子がアルカリ溶解制御能を有する酸不安定基で置換され、露光により発生した酸の作用により該酸不安定基が解離しアルカリ水溶液への溶解度が増大するべース樹脂と組み合わせてポジ型のフォトレジスト膜材料として用いることができる。   In the case of a positive type photoresist film material, it is common to lower the dissolution rate of the unexposed area by replacing the hydroxyl group of the phenol or carboxyl group with an acid labile group. That is, a hydrogen atom of a carboxyl group or a hydrogen atom of a phenolic hydroxyl group is substituted with an acid labile group having an alkali dissolution control ability, and the acid labile group is dissociated by the action of an acid generated by exposure to dissolve in an aqueous alkali solution. Can be used as a positive-type photoresist film material in combination with a base resin that increases the thickness.

フォトレジスト膜材料に用いる有機溶剤と酸発生剤としては、前述のケイ素樹脂膜材料の有機溶剤と酸発生剤と同様なものが挙げられる。フォトレジスト膜材料の各成分の添加量は、例えば、べース樹脂の添加量は、ケイ素樹脂膜材料中のケイ素樹脂の添加量と同様であり、フォトレジスト膜材料に用いる有機溶剤と酸発生剤の添加量も、ケイ素樹脂膜材料の有機溶剤と酸発生剤と同様である。   Examples of the organic solvent and acid generator used for the photoresist film material include the same organic solvent and acid generator as those described above for the silicon resin film material. The added amount of each component of the photoresist film material, for example, the added amount of the base resin is the same as the added amount of the silicon resin in the silicon resin film material, and the organic solvent and acid generation used for the photoresist film material The addition amount of the agent is also the same as that of the organic solvent and the acid generator of the silicon resin film material.

また、有機膜の樹脂としては、クレゾールノボラック、ナフトールノボラック、カトールジシクロペンタジエンノボラック、アモルファスカーボン、ポリヒドロキシスチレン、アクリレート、メタクリレート、ポリイミド、ポリスルフォン等の樹脂が挙げられる。   Examples of the resin for the organic film include resins such as cresol novolak, naphthol novolak, catol dicyclopentadiene novolak, amorphous carbon, polyhydroxystyrene, acrylate, methacrylate, polyimide, and polysulfone.

さらに、このとき使用される基板10としては、特に限定されず、シリコンウエーハ等が用いられる。尚、図1に示す例では、基板10は、下地層10b上の被加工層10aで構成されている。   Further, the substrate 10 used at this time is not particularly limited, and a silicon wafer or the like is used. In the example shown in FIG. 1, the substrate 10 is composed of a layer to be processed 10a on a base layer 10b.

各膜の厚さは、例えば、有機膜11が50〜2000nm、反射防止用ケイ素樹脂膜12が10〜2000nm、フォトレジスト膜13が0.1〜1μm(好ましくは100〜500nm)であるが、これに限定されるものではない。   The thickness of each film is, for example, 50 to 2000 nm for the organic film 11, 10 to 2000 nm for the antireflection silicon resin film 12, and 0.1 to 1 μm (preferably 100 to 500 nm) for the photoresist film 13. It is not limited.

次に、本発明のパターン形成方法について説明する。
図2は、本発明のパターン形成方法の一例を示す説明図である。
図1(c)に示したように、本発明のリワーク方法によりケイ素樹脂膜12の上に再びフォトレジスト膜13を形成した後、先ず、図2(a)に示すように、パターン回路領域の露光、ポストエクスポジュアーベーク(PEB)、現像液での現像によってフォトレジスト膜13にレジストパターンを形成する。
Next, the pattern forming method of the present invention will be described.
FIG. 2 is an explanatory view showing an example of the pattern forming method of the present invention.
As shown in FIG. 1C, after the photoresist film 13 is formed again on the silicon resin film 12 by the rework method of the present invention, first, as shown in FIG. A resist pattern is formed on the photoresist film 13 by exposure, post-exposure baking (PEB), and development with a developer.

次に、図2(b)に示すように、パターンが形成されたフォトレジスト膜13をマスクとしてケイ素樹脂膜12のエッチングを行い、レジストパターンをケイ素樹脂膜12に転写し、ケイ素樹脂膜12にパターンを形成する。
フォトレジスト膜13をマスクとしてケイ素樹脂膜12をエッチングするには、フロン系ガス、窒素ガス、炭酸ガスなどを使ってエッチングを行う。ケイ素樹脂膜12は、これらのガスに対するエッチング速度が速く、上層のフォトレジスト膜13の膜減りが小さいものが好ましい。
Next, as shown in FIG. 2B, the silicon resin film 12 is etched using the patterned photoresist film 13 as a mask, and the resist pattern is transferred to the silicon resin film 12. Form a pattern.
In order to etch the silicon resin film 12 using the photoresist film 13 as a mask, etching is performed using a chlorofluorocarbon gas, nitrogen gas, carbon dioxide gas, or the like. The silicon resin film 12 preferably has a high etching rate with respect to these gases and a small film loss of the upper photoresist film 13.

次に、図2(c)に示すように、ケイ素樹脂膜12に形成されたパターンを酸素プラズマエッチングなどによって有機膜11に転写し、有機膜11にパターンを形成する。この時、フォトレジスト膜13も同時にエッチング除去され、最表層がケイ素樹脂膜12になる。
尚、ドライエッチング条件としては、上記酸素を含有するプラズマによる方法の他、水素−窒素を含有するガスプラズマによる方法等が使用できる。
Next, as shown in FIG. 2C, the pattern formed on the silicon resin film 12 is transferred to the organic film 11 by oxygen plasma etching or the like, and the pattern is formed on the organic film 11. At this time, the photoresist film 13 is also etched away, and the outermost layer becomes the silicon resin film 12.
As the dry etching conditions, in addition to the above-described method using oxygen-containing plasma, a method using hydrogen-nitrogen-containing gas plasma can be used.

次に、図2(d)に示すように、パターンが形成された有機膜11をマスクにして下地層10bの上の被加工層10aのエッチングを行い、基板10にパターンを転写し、基板10にパターンを形成する。
例えば、被加工層10aが、酸化ケイ素、金属ケイ素等であれば、フッ素系ドライエッチング条件を用いるのが良い。フッ素系ドライエッチング条件を用いれば、基板のエッチングと同時に、有機膜11上に残っているケイ素樹脂膜12も除去される。しかしながら、これに制限されず、単層レジスト法で使用されるエッチング条件のいずれもを用いることができ、例えば、塩素系ドライエッチングで行っても良い。
尚、以上の工程により基板10にパターンを形成した後、基板10の上に残っている有機膜11は、例えば、酸素プラズマ、あるいは水素−窒素によるエッチング等により除去することができる。
Next, as shown in FIG. 2D, the processed layer 10a on the base layer 10b is etched using the organic film 11 on which the pattern is formed as a mask, and the pattern is transferred to the substrate 10. A pattern is formed.
For example, if the layer to be processed 10a is silicon oxide, metal silicon, or the like, fluorine-based dry etching conditions may be used. If fluorine-based dry etching conditions are used, the silicon resin film 12 remaining on the organic film 11 is also removed simultaneously with the etching of the substrate. However, the present invention is not limited to this, and any of the etching conditions used in the single-layer resist method can be used. For example, chlorine-based dry etching may be performed.
Note that after the pattern is formed on the substrate 10 by the above steps, the organic film 11 remaining on the substrate 10 can be removed by, for example, etching with oxygen plasma or hydrogen-nitrogen.

例えば、レジストパターンがずれたときなどに、本発明のリワーク方法により溶剤でケイ素樹脂膜を残したままフォトレジスト膜を除去し、ケイ素樹脂膜の上に再びフォトレジスト膜を形成し、その後、このように基板にパターンを形成するようにすれば、レジストパターンがずれたままで、基板にまでパターンを転写してしまうのを避けることができるとともに、低コストでリワークすることができる。そのため、そこまでの時間と労力が無駄になることもない。   For example, when the resist pattern is shifted, the photoresist film is removed with the solvent by the rework method of the present invention while leaving the silicon resin film, and a photoresist film is formed again on the silicon resin film. If the pattern is formed on the substrate as described above, it is possible to avoid transferring the pattern to the substrate while the resist pattern is shifted, and it is possible to perform rework at a low cost. Therefore, the time and labor up to that time will not be wasted.

次に、本発明のパターン形成方法の別の例を、図3を参照して説明する。
この基板30は、反射防止用ケイ素樹脂膜32、その上にフォトレジスト膜33を順次形成したものであるが、基板30と反射防止用ケイ素樹脂膜32の間に有機膜を形成していない。
本発明のフォトレジスト膜のリワーク方法によりケイ素樹脂膜32の上に再びフォトレジスト膜33を形成した後、先ず、図3(a)に示すように、パターン回路領域の露光、ポストエクスポジュアーベーク(PEB)、現像液での現像によってフォトレジスト膜33にレジストパターンを形成する。
Next, another example of the pattern forming method of the present invention will be described with reference to FIG.
The substrate 30 is formed by sequentially forming an antireflection silicon resin film 32 and a photoresist film 33 thereon, but no organic film is formed between the substrate 30 and the antireflection silicon resin film 32.
After the photoresist film 33 is formed again on the silicon resin film 32 by the photoresist film reworking method of the present invention, first, as shown in FIG. 3A, the pattern circuit region is exposed and post-exposure baking is performed. (PEB) A resist pattern is formed on the photoresist film 33 by development with a developer.

次に、図3(b)に示すように、レジストパターンが形成されたフォトレジスト膜33をマスクとしてケイ素樹脂膜32をエッチングし、レジストパターンをケイ素樹脂膜32に転写し、ケイ素樹脂膜32にパターンを形成する。レジストパターンが形成されたフォトレジスト膜33をマスクとしてケイ素樹脂膜32をエッチングするには、フロン系ガス、窒素ガス、炭酸ガスなどを使ってエッチングを行う。   Next, as shown in FIG. 3B, the silicon resin film 32 is etched using the photoresist film 33 on which the resist pattern is formed as a mask, and the resist pattern is transferred to the silicon resin film 32. Form a pattern. In order to etch the silicon resin film 32 using the photoresist film 33 on which the resist pattern is formed as a mask, etching is performed using a chlorofluorocarbon gas, nitrogen gas, carbon dioxide gas, or the like.

次に、図3(c)に示すように、パターンが形成されたケイ素樹脂膜32をマスクにして基板30をエッチングし、基板30にパターンを転写し、基板30にパターンを形成する。パターンが形成されたケイ素樹脂膜32をマスクにして基板30をエッチングするには、下地層30b上の被加工層30aがSiO、SiNであればフロン系ガスを主体としたエッチング、p−Si(p型Si)やAl、Wでは塩素系、臭素系ガスを主体としたエッチングを行う。ケイ素樹脂膜32は、塩素、臭素に対するエッチング耐性に優れ、特に被加工層30aがp−SiやAl、Wなどの場合、ハードマスクとして適用可能であるのが好ましい。被加工層30aがSiO、SiN膜の場合においては、ケイ素樹脂膜32は、フォトレジスト膜33よりはエッチング速度が速いが、基板30よりはエッチング速度が遅く、ハードマスクとして機能し得るものが好ましい。 Next, as shown in FIG. 3C, the substrate 30 is etched using the silicon resin film 32 on which the pattern is formed as a mask, the pattern is transferred to the substrate 30, and the pattern is formed on the substrate 30. In order to etch the substrate 30 using the silicon resin film 32 on which the pattern is formed as a mask, if the layer 30a to be processed on the base layer 30b is SiO 2 or SiN, etching mainly using a fluorocarbon gas, p-Si For (p-type Si), Al, and W, etching is mainly performed using a chlorine-based or bromine-based gas. The silicon resin film 32 is excellent in etching resistance to chlorine and bromine, and is preferably applicable as a hard mask, particularly when the layer 30a to be processed is p-Si, Al, W, or the like. In the case where the layer 30a to be processed is a SiO 2 or SiN film, the silicon resin film 32 has a higher etching rate than the photoresist film 33 but is slower than the substrate 30 and can function as a hard mask. preferable.

基板30の被加工層30aをエッチング除去してパターンを作成する場合、フォトレジスト膜33をマスクとしてもよいし、パターンが形成されたケイ素樹脂膜32をマスクとして加工するようにしてもよい。   When a pattern is created by etching away the layer 30a to be processed of the substrate 30, the photoresist film 33 may be used as a mask, or the silicon resin film 32 on which the pattern is formed may be processed as a mask.

以下、実施例、比較例を示して本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの記載によって限定されるものではない。
(実施例1)
[ケイ素樹脂膜材料の調製]
3000mlのガラス製のフラスコに、エタノール1400g、純水700g及び25質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液50gを仕込み、攪拌した。この混合物に、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン139gとフェニルトリメトキシシラン32gの混合物を、液温40℃で滴下し、その後40℃、2時間攪拌した。反応終了後、酢酸を35g加えて反応を停止させ、減圧でエタノールを留去した。得られた液に、酢酸エチル2000ml加え水層を分別し、有機液層を超純水で2回洗浄、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)を600g加え、液温を40℃に加熱しながらの減圧下で、ポリマー1(Polymer1)を得た。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are shown and this invention is demonstrated further more concretely, this invention is not limited by these description.
Example 1
[Preparation of silicon resin film material]
A 3000 ml glass flask was charged with 1400 g of ethanol, 700 g of pure water, and 50 g of a 25 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution and stirred. To this mixture, a mixture of 139 g of 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane and 32 g of phenyltrimethoxysilane was added dropwise at a liquid temperature of 40 ° C., and then stirred at 40 ° C. for 2 hours. After completion of the reaction, 35 g of acetic acid was added to stop the reaction, and ethanol was distilled off under reduced pressure. To the obtained liquid, 2000 ml of ethyl acetate was added, the aqueous layer was separated, the organic liquid layer was washed twice with ultrapure water, 600 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) was added, and the liquid temperature was heated to 40 ° C. Under reduced pressure, Polymer 1 was obtained.

ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によってポリスチレン換算の質量平均分子量(Mw)を求め、13C−NMRによって共重合比を下記の通りに求めた。
続いて、29Si−NMRで末端基の割合を測定し、Aを計算したところA=3.2%であり、13C−NMRでSi−OH/Si−ORを計算したところSi−OH/Si−OR=100/0になった。
The weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene was determined by gel permeation chromatography (GPC), and the copolymerization ratio was determined by 13 C-NMR as follows.
Subsequently, the ratio of terminal groups was measured by 29 Si-NMR, and A was calculated to be A = 3.2%. Si-OH / Si-OR was calculated by 13 C-NMR, and Si-OH / Si-OR = 100/0.

Figure 0004758303
Figure 0004758303

そして、上記のように合成したポリマー1を、ポリマー1:100質量部、有機溶剤:2000質量部、酸発生剤:0.3質量部、界面活性剤:0.5質量部、の割合で溶解させ、0.1μmの弗素樹脂製のフィルターでろ過することによってケイ素樹脂膜材料を調製した。   The polymer 1 synthesized as described above is dissolved in a ratio of polymer 1: 100 parts by mass, organic solvent: 2000 parts by mass, acid generator: 0.3 parts by mass, and surfactant: 0.5 parts by mass. A silicon resin film material was prepared by filtering through a 0.1 μm fluororesin filter.

上記ケイ素樹脂膜材料中の各組成は次の通りである。
有機溶剤:PGMEA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)
酸発生剤:AG1(下記構造式参照)

Figure 0004758303
界面活性剤:FC−430(住友スリーエム社製) Each composition in the silicon resin film material is as follows.
Organic solvent: PGMEA (propylene glycol monomethyl ether acetate)
Acid generator: AG1 (see structural formula below)
Figure 0004758303
Surfactant: FC-430 (manufactured by Sumitomo 3M)

[フォトレジスト膜材料の調製]
以下の樹脂、光酸発生剤、塩基性添加物を、FC−430(住友スリーエム(株)製)0.1質量%含有する有機溶剤中に溶解させ、0.1μmの弗素樹脂製のフィルターでろ過することによって、ArFエキシマレーザー光露光用のフォトレジスト膜材料を調製した。
[Preparation of photoresist film material]
The following resin, photoacid generator and basic additive are dissolved in an organic solvent containing 0.1% by mass of FC-430 (manufactured by Sumitomo 3M Ltd.) and filtered with a 0.1 μm fluororesin filter. By filtering, a photoresist film material for ArF excimer laser light exposure was prepared.

樹脂:ポリマー2(下記構造式参照) 10質量部

Figure 0004758303
光酸発生剤: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
0.2質量部
塩基性添加物:トリエタノールアミン 0.02質量部
有機溶剤:PGMEA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)
200質量部 Resin: Polymer 2 (see structural formula below) 10 parts by mass
Figure 0004758303
Photoacid generator: Triphenylsulfonium nonafluorobutanesulfonate
0.2 parts by mass Basic additive: Triethanolamine 0.02 parts by mass Organic solvent: PGMEA (propylene glycol monomethyl ether acetate)
200 parts by mass

[有機膜材料の調製]
有機膜材料として、4,4’−(9H−フルオレン−9−イリデン)ビスフェノールノボラック樹脂(分子量11000)含有材料(樹脂28質量部、溶剤100質量部)を調製した。
[Preparation of organic film materials]
As an organic film material, a 4,4 ′-(9H-fluorene-9-ylidene) bisphenol novolac resin (molecular weight 11000) -containing material (resin 28 parts by mass, solvent 100 parts by mass) was prepared.

[パターンの形成]
先ず、基板上に、上記調製した有機膜材料を回転塗布し、200℃、1分間、加熱成膜して、膜厚300nmの有機膜を形成した。
次に、有機膜上に、上記調製したケイ素樹脂膜材料を回転塗布して180℃で60秒間ベークして膜厚100nmのケイ素樹脂膜を形成した。
更に、ケイ素樹脂膜の上に、上記調製したフォトレジスト材料を塗布し、130℃、60秒間ベークして膜厚200nmのフォトレジスト膜を形成した。
このようにして、有機膜の上に、反射防止用ケイ素樹脂膜、その上にフォトレジスト膜を順次形成した基板を準備した。
[Pattern formation]
First, the above-prepared organic film material was spin-coated on a substrate and heated to 200 ° C. for 1 minute to form an organic film having a thickness of 300 nm.
Next, the prepared silicon resin film material was spin-coated on the organic film and baked at 180 ° C. for 60 seconds to form a silicon resin film having a thickness of 100 nm.
Further, the prepared photoresist film material was applied on the silicon resin film and baked at 130 ° C. for 60 seconds to form a 200 nm-thick photoresist film.
Thus, a substrate was prepared in which an antireflection silicon resin film was formed on an organic film and a photoresist film was formed thereon.

次いで、ArF露光装置(ニコン社製;S305B、NA0.68、σ0.85、2/3輪体照明、Crマスク)で露光し、110℃で90秒間ベーク(PEB)し、2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液で現像し、ポジ型のパターンを得た。
得られた90nmL/Sのレジストパターンを観察したところ、パターン寸法が規格の寸法と異なるものが見つかった。
また、同時に、パターン寸法が規格内のものについては、ケイ素樹脂膜付近での裾引きやアンダーカット、インターミキシング現象の有無を観察したが、裾引き、アンダーカット、インターミキシング現象がなくレジストパターン形状は良好であることが確認できた。
Next, the film was exposed with an ArF exposure apparatus (Nikon Corp .; S305B, NA 0.68, σ 0.85, 2/3 ring illumination, Cr mask), baked at 110 ° C. for 90 seconds (PEB), and 2.38% by mass. Development was performed with an aqueous tetramethylammonium hydroxide (TMAH) solution to obtain a positive pattern.
Observation of the obtained 90 nm L / S resist pattern revealed that the pattern dimension was different from the standard dimension.
At the same time, we observed the presence or absence of skirting, undercut, and intermixing phenomena near the silicon resin film for those with pattern dimensions within the standards, but there was no skirting, undercutting, or intermixing phenomenon, and the resist pattern shape Was confirmed to be good.

次に、パターン寸法が規格の寸法と異なるものを抜き出し、溶剤でケイ素樹脂膜を残したままフォトレジスト膜を除去した。この時、用いた溶剤は、プロピレングリコールメチルエーテル70質量%、シクロヘキサノンを30質量%含む溶剤である。
そして、ケイ素樹脂膜の上に、再び、上記調製したフォトレジスト材料を塗布し、130℃、60秒間ベークして膜厚200nmのフォトレジスト膜を形成した。
ケイ素樹脂膜を除去する必要がないので、簡単かつ低コストでフォトレジスト膜をリワークすることができた。
Next, the pattern dimension different from the standard dimension was extracted, and the photoresist film was removed while leaving the silicon resin film with a solvent. At this time, the solvent used is a solvent containing 70% by mass of propylene glycol methyl ether and 30% by mass of cyclohexanone.
Then, the prepared photoresist film material was again applied on the silicon resin film, and baked at 130 ° C. for 60 seconds to form a 200 nm-thick photoresist film.
Since it was not necessary to remove the silicon resin film, the photoresist film could be reworked easily and at low cost.

次に、リワークしたフォトレジスト膜に前記と同様にしてレジストパターンを形成した。
得られたレジストパターンを観察したところ、今度は、パターン寸法が規格の寸法内であった。
そこで、ケイ素樹脂膜付近での裾引きやアンダーカット、インターミキシング現象の有無を観察した。その結果、リワーク前後でのパターン形状は、いずれも裾引きやアンダーカット、インターミキシング現象がなく良好であることが判った。
Next, a resist pattern was formed on the reworked photoresist film in the same manner as described above.
When the obtained resist pattern was observed, the pattern dimension was within the standard dimension.
Therefore, the presence or absence of tailing, undercut, and intermixing phenomenon in the vicinity of the silicon resin film was observed. As a result, it was found that the pattern shapes before and after reworking were good without any tailing, undercutting, or intermixing phenomenon.

次に、このレジストパターンをエッチングマスクとして、有機系材料に対しケイ素樹脂膜のエッチング速度が優位に高いドライエッチング条件でのエッチングを行った。条件として、東京エレクトロン社製ドライエッチング装置TE−8500Pを用い、チャンバー圧力40Pa、RFパワー1300W、ギャップ9mm、CHFガス流量30ml/min、CFガス流量30ml/min、ArFガス流量100ml/minを使用した。このドライエッチングにより反射防止用ケイ素樹脂膜をエッチング加工することで、フォトレジスト膜のサイドエッチングによるパターン変化の影響を殆ど受けずに、反射防止用ケイ素樹脂膜にパターンを形成することができた。
次に、このようにしてパターンが転写されたケイ素樹脂膜を持つ基板に対し、さらに、ケイ素樹脂膜に対し下層有機膜のエッチング速度が優位に高いドライエッチングを行った。条件として、酸素プラズマによる反応性ドライエッチング(チャンバー圧力60Pa、RFパワー600W、Arガス流量40sccm、Oガス流量60sccm、ギャップ9mm)を使用した。この反応性ドライエッチングにより、レジストパターンとして得られた露光パターンが高精度で下層有機膜に転写された。
次に、このようにしてパターンが転写された有機膜をエッチングマスクにして、基板のエッチングを行い、基板にパターンを形成した。この時、基板の被加工層が、酸化ケイ素であったので、フッ素系ドライエッチング条件を使用した。このドライエッチング条件により、基板の被加工層と同時に有機膜上の反射防止用ケイ素樹脂膜がエッチング除去された。
その後、基板上に残っていた有機膜を、酸素ガスプラズマによるエッチングで除去した。
基板に形成されたパターンを観察したところ、良好なパターンが形成されていることが判った。
Next, using this resist pattern as an etching mask, etching was performed under dry etching conditions in which the etching rate of the silicon resin film was superior to the organic material. As conditions, a dry etching apparatus TE-8500P manufactured by Tokyo Electron Co., Ltd. was used, chamber pressure 40 Pa, RF power 1300 W, gap 9 mm, CHF 3 gas flow rate 30 ml / min, CF 4 gas flow rate 30 ml / min, ArF gas flow rate 100 ml / min. used. By etching the antireflection silicon resin film by this dry etching, it was possible to form a pattern on the antireflection silicon resin film with almost no influence of the pattern change due to the side etching of the photoresist film.
Next, the substrate having the silicon resin film to which the pattern was transferred in this manner was further subjected to dry etching in which the etching rate of the lower organic film was significantly higher than the silicon resin film. As conditions, reactive dry etching using oxygen plasma (chamber pressure 60 Pa, RF power 600 W, Ar gas flow rate 40 sccm, O 2 gas flow rate 60 sccm, gap 9 mm) was used. By this reactive dry etching, the exposure pattern obtained as a resist pattern was transferred to the lower organic film with high accuracy.
Next, the substrate was etched using the organic film having the pattern transferred in this way as an etching mask to form a pattern on the substrate. At this time, since the layer to be processed of the substrate was silicon oxide, fluorine dry etching conditions were used. Under the dry etching conditions, the antireflection silicon resin film on the organic film was removed by etching simultaneously with the processed layer of the substrate.
Thereafter, the organic film remaining on the substrate was removed by etching with oxygen gas plasma.
When the pattern formed on the substrate was observed, it was found that a good pattern was formed.

(実施例2)
実施例1において、フォトレジスト膜のリワークの際にフォトレジスト膜を除去するために用いる溶剤として、プロピレングリコールメチルエーテル70質量%、シクロヘキサノンを30質量%を含む溶剤の代わりに、プロピレングリコールメチルエーテル30質量%、シクロヘキサノンを40質量%、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン30質量%を含む溶剤を用いた以外は実施例1と同様の方法で、フォトレジスト膜のリワーク、レジストパターンの形成、基板へのパターン形成等を行った。
その結果、リワークの際にケイ素樹脂膜を除去する必要がないので、簡単かつ低コストでフォトレジスト膜をリワークすることができた。
また、得られたレジストパターンを観察したところ、リワーク前後でのパターン形状は、いずれも裾引きやアンダーカット、インターミキシング現象がなく良好であることが判った。
さらに、基板に形成されたパターンを観察したところ、良好なパターンが形成されていることが判った。
(Example 2)
In Example 1, as a solvent used for removing the photoresist film at the time of reworking the photoresist film, instead of the solvent containing 70% by mass of propylene glycol methyl ether and 30% by mass of cyclohexanone, propylene glycol methyl ether 30 Rework of photoresist film and formation of resist pattern in the same manner as in Example 1 except that a solvent containing 40% by mass, 40% by mass of cyclohexanone, and 30% by mass of 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone was used. Then, pattern formation on the substrate was performed.
As a result, since it is not necessary to remove the silicon resin film during rework, the photoresist film can be reworked easily and at low cost.
Further, when the obtained resist pattern was observed, it was found that the pattern shapes before and after reworking were all good without any tailing, undercutting, or intermixing phenomenon.
Furthermore, when the pattern formed on the substrate was observed, it was found that a good pattern was formed.

(実施例3)
実施例1において、フォトレジスト膜のリワークの際にフォトレジスト膜を除去するために用いる溶剤として、プロピレングリコールメチルエーテル70質量%、シクロヘキサノンを30質量%を含む溶剤の代わりに、プロピレングリコールメチルエーテル30質量%、シクロヘキサノンを40質量%、乳酸エチル30質量%を含む溶剤を用いた以外は、実施例1と同様の方法で、フォトレジスト膜のリワーク、レジストパターンの形成、基板へのパターン形成等を行った。
その結果、リワークの際にケイ素樹脂膜を除去する必要がないので、簡単かつ低コストでフォトレジスト膜をリワークすることができた。
また、得られたレジストパターンを観察したところ、リワーク前後でのパターン形状は、いずれも裾引きやアンダーカット、インターミキシング現象がなく良好であることが判った。
さらに、基板に形成されたパターンを観察したところ、良好なパターンが形成されていることが判った。
(Example 3)
In Example 1, as a solvent used for removing the photoresist film at the time of reworking the photoresist film, instead of the solvent containing 70% by mass of propylene glycol methyl ether and 30% by mass of cyclohexanone, propylene glycol methyl ether 30 Except for using a solvent containing 40% by mass, 40% by mass of cyclohexanone, and 30% by mass of ethyl lactate, reworking a photoresist film, forming a resist pattern, forming a pattern on a substrate, etc. in the same manner as in Example 1. went.
As a result, since it is not necessary to remove the silicon resin film during rework, the photoresist film can be reworked easily and at low cost.
Further, when the obtained resist pattern was observed, it was found that the pattern shapes before and after reworking were all good without any tailing, undercutting, or intermixing phenomenon.
Furthermore, when the pattern formed on the substrate was observed, it was found that a good pattern was formed.

(実施例4)
実施例1において、フォトレジスト膜のリワークの際にフォトレジスト膜を除去するために用いる溶剤として、プロピレングリコールメチルエーテル70質量%、シクロヘキサノンを30質量%を含む溶剤の代わりに、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート70質量%、シクロヘキサノンを30質量%を含む溶剤を用いた以外は、実施例1と同様の方法で、フォトレジスト膜のリワーク、レジストパターンの形成、基板へのパターン形成等を行った。
その結果、リワークの際にケイ素樹脂膜を除去する必要がないので、簡単かつ低コストでフォトレジスト膜をリワークすることができた。
また、得られたレジストパターンを観察したところ、リワーク前後でのパターン形状は、いずれも裾引きやアンダーカット、インターミキシング現象がなく良好であることが判った。
さらに、基板に形成されたパターンを観察したところ、良好なパターンが形成されていることが判った。
Example 4
In Example 1, as a solvent used for removing the photoresist film during rework of the photoresist film, instead of a solvent containing 70% by mass of propylene glycol methyl ether and 30% by mass of cyclohexanone, propylene glycol methyl ether acetate Except for using a solvent containing 70% by mass and 30% by mass of cyclohexanone, rework of a photoresist film, formation of a resist pattern, pattern formation on a substrate, and the like were performed in the same manner as in Example 1.
As a result, since it is not necessary to remove the silicon resin film during rework, the photoresist film can be reworked easily and at low cost.
Further, when the obtained resist pattern was observed, it was found that the pattern shapes before and after reworking were all good without any tailing, undercutting, or intermixing phenomenon.
Furthermore, when the pattern formed on the substrate was observed, it was found that a good pattern was formed.

(比較例1)
基板の上に、ケイ素樹脂ではない市販の反射防止膜材料であるARC29A(Brewer Science社製)を回転塗布して、200℃で、60秒間ベークして膜厚80nmの反射防止膜を形成した。ARC29Aは、ArFフォトレジスト用の反射防止膜として従来良く用いられてきた製品である。
次に、この反射防止膜の上に、実施例1で用いたのと同じフォトレジスト膜材料を塗布し、130℃、60秒間ベークして膜厚200nmのフォトレジスト膜を形成した。
このようにして、反射防止膜、その上にフォトレジスト膜を順次形成した基板を準備した。
(Comparative Example 1)
On the substrate, ARC29A (manufactured by Brewer Science), which is a commercially available antireflection film material that is not a silicon resin, was spin-coated and baked at 200 ° C. for 60 seconds to form an antireflection film having a thickness of 80 nm. ARC29A is a product that has been frequently used as an antireflection film for ArF photoresist.
Next, the same photoresist film material as used in Example 1 was applied on the antireflection film, and baked at 130 ° C. for 60 seconds to form a 200 nm-thick photoresist film.
In this way, a substrate on which an antireflection film and a photoresist film were sequentially formed thereon was prepared.

次いで、ArF露光装置(ニコン社製;S305B、NA0.68、σ0.85、2/3輪体照明、Crマスク)で露光し、110℃で90秒間ベーク(PEB)し、2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液で現像し、ポジ型のパターンを得た。
得られた90nmL/Sのレジストパターンを観察したところ、パターン寸法が規格の寸法と異なるものが見つかった。
Next, the film was exposed with an ArF exposure apparatus (Nikon Corp .; S305B, NA 0.68, σ 0.85, 2/3 ring illumination, Cr mask), baked at 110 ° C. for 90 seconds (PEB), and 2.38% by mass. Development was performed with an aqueous tetramethylammonium hydroxide (TMAH) solution to obtain a positive pattern.
Observation of the obtained 90 nm L / S resist pattern revealed that the pattern dimension was different from the standard dimension.

次に、パターン寸法が規格の寸法と異なるものを抜き出し、反射防止膜とフォトレジスト膜の両方を除去した。
そして、基板の上に、再び、反射防止膜、フォトレジスト膜を形成した。
この方法は、フォトレジスト膜をリワークするのに、反射防止膜まで除去するものであり、煩雑で、コストがかさんだ。
Next, a pattern having a pattern size different from the standard size was extracted, and both the antireflection film and the photoresist film were removed.
Then, an antireflection film and a photoresist film were formed again on the substrate.
This method removes even the antireflection film to rework the photoresist film, and is complicated and expensive.

尚、パターン寸法が規格の寸法と異なるもののうちからさらに一部を抜き出し、シクロヘキサノンでフォトレジスト膜のみを除去した。
そして、反射防止膜の上に、再び、フォトレジスト膜を形成した。
次に、リワークしたフォトレジスト膜に前記と同様にしてレジストパターンを形成した。
得られたレジストパターンの形状を観察したところ、反射防止膜付近でのフッティングがひどいことが観察された。
このため、ARC29を用いて形成した反射防止膜の場合には、基板に良好なパターンを形成するためには、反射防止膜とフォトレジスト膜の両方を除去する必要があることが判った。
A part of the pattern having a pattern size different from the standard size was extracted, and only the photoresist film was removed with cyclohexanone.
Then, a photoresist film was formed again on the antireflection film.
Next, a resist pattern was formed on the reworked photoresist film in the same manner as described above.
When the shape of the obtained resist pattern was observed, it was observed that the footing near the antireflection film was severe.
For this reason, it was found that in the case of an antireflection film formed using ARC29, it is necessary to remove both the antireflection film and the photoresist film in order to form a good pattern on the substrate.

尚、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 substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.

本発明のフォトレジスト膜のリワーク方法の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the rework method of the photoresist film of this invention. 本発明のパターン形成方法の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the pattern formation method of this invention. 本発明のパターン形成方法の別の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows another example of the pattern formation method of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10、30…基板、 10a,30a…被加工層、 10b,30b…下地層
11…有機膜、 12、32…反射防止用ケイ素樹脂膜、
13,33…フォトレジスト膜。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 30 ... Board | substrate, 10a, 30a ... Processed layer, 10b, 30b ... Underlayer 11 ... Organic film | membrane 12, 32 ... Silicon resin film for reflection prevention,
13, 33 ... Photoresist film.

Claims (5)

少なくとも、反射防止用ケイ素樹脂膜、その上にフォトレジスト膜を順次形成した基板のフォトレジスト膜をリワークする方法であって、
前記反射防止用ケイ素樹脂膜を、ケイ素樹脂の側鎖とケイ素樹脂の側鎖間、ケイ素樹脂の側鎖とケイ素樹脂のシラノール基間のいずれか1以上で架橋を形成しているものとし、前記ケイ素樹脂を、下記一般式(1)で示されるケイ素含有化合物の1種又は2種以上の混合物を加水分解、縮合して得るものとし、
Figure 0004758303
(上記式中、R 1a は炭素−酸素単結合、炭素−酸素二重結合のうち少なくとも1つを有する有機基であり、R は光吸収基を有する1価の有機基であり、Xは同一又は異種のハロゲン原子、水素原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルコキシ基、又は炭素数1〜6のアルキルカルボニルオキシ基である。mとnは各々0〜3の整数であって、0<(4−m−n)≦4の関係を満足する。)
前記フォトレジスト膜を、ポリヒドロキシスチレン及びその誘導体、ポリアクリル酸及びその誘導体、ポリメタクリル酸及びその誘導体、ヒドロキシスチレンとアクリル酸とメタクリル酸とそれらの誘導体から選ばれ形成される共重合体、シクロオレフィン及びその誘導体と無水マレイン酸とアクリル酸及びその誘導体から選ばれる3以上の共重合体、シクロオレフィン及びその誘導体とマレイミドとアクリル酸及びその誘導体から選ばれる3以上の共重合体、ポリノルボルネン、及びメタセシス開環重合体からなる一群から選択される1種以上の重合体からなるベース樹脂と有機溶剤と酸発生剤の組み合わせであるフォトレジスト膜材料から得られるものとし、
少なくとも、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートから選択されるいずれか1以上のプロピレングリコールアルキルエーテル誘導体及びシクロペンタノン、シクロヘキサノン、5−メチル−2−ヘキサノンから選択されるいずれか1以上の炭素数が5個以上の飽和アルキルケトンからなる溶剤で前記ケイ素樹脂膜を残したまま前記フォトレジスト膜を除去し、前記ケイ素樹脂膜の上に再びフォトレジスト膜を形成することを特徴とするフォトレジスト膜のリワーク方法。
At least a method of reworking a photoresist film on a substrate in which an antireflection silicon resin film and a photoresist film are sequentially formed thereon,
The antireflection silicon resin film has a cross-link formed between any one side chain of the silicon resin and the side chain of the silicon resin, between the side chain of the silicon resin and the silanol group of the silicon resin, and A silicon resin is obtained by hydrolyzing and condensing a mixture of one or more of the silicon-containing compounds represented by the following general formula (1),
Figure 0004758303
(In the above formula, R 1a is an organic group having at least one of a carbon-oxygen single bond and a carbon-oxygen double bond, R 2 is a monovalent organic group having a light absorbing group, and X is The same or different halogen atom, hydrogen atom, hydroxy group, alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or alkylcarbonyloxy group having 1 to 6 carbon atoms, m and n are each an integer of 0 to 3, (The relationship 0 <(4-mn) ≦ 4 is satisfied.)
The photoresist film is made of polyhydroxystyrene and derivatives thereof, polyacrylic acid and derivatives thereof, polymethacrylic acid and derivatives thereof, a copolymer formed by hydroxystyrene, acrylic acid, methacrylic acid and derivatives thereof, Three or more copolymers selected from olefins and derivatives thereof and maleic anhydride and acrylic acid and derivatives thereof, three or more copolymers selected from cycloolefin and derivatives thereof and maleimide and acrylic acid and derivatives thereof, polynorbornene, And a photo resist film material which is a combination of a base resin consisting of one or more polymers selected from the group consisting of a metathesis ring-opening polymer, an organic solvent and an acid generator,
At least one propylene glycol alkyl ether derivative selected from propylene glycol methyl ether, propylene glycol methyl ether acetate, and one or more carbons selected from cyclopentanone, cyclohexanone, and 5-methyl-2-hexanone. The photoresist film is removed while leaving the silicon resin film in a solvent composed of a saturated alkyl ketone having 5 or more, and a photoresist film is formed again on the silicon resin film. Membrane rework method.
前記フォトレジスト膜をリワークする基板は、前記ケイ素樹脂膜の下に、有機膜を形成したものとすることを特徴とする請求項1に記載のフォトレジスト膜のリワーク方法。 The method for reworking a photoresist film according to claim 1 , wherein an organic film is formed under the silicon resin film on the substrate on which the photoresist film is reworked. 少なくとも、請求項1に記載のリワーク方法によりケイ素樹脂膜の上に再びフォトレジスト膜を形成した後、該フォトレジスト膜にレジストパターンを形成し、該レジストパターンが形成されたフォトレジスト膜をマスクにして前記ケイ素樹脂膜にパターンを形成し、該パターンが形成されたケイ素樹脂膜をマスクにして前記基板にパターンを形成することを特徴とするパターン形成方法。 At least after forming a photoresist film again on the silicon resin film by the rework method according to claim 1 , a resist pattern is formed on the photoresist film, and the photoresist film on which the resist pattern is formed is used as a mask. Forming a pattern on the silicon resin film, and forming the pattern on the substrate using the silicon resin film on which the pattern is formed as a mask. 少なくとも、請求項2に記載のリワーク方法によりケイ素樹脂膜の上に再びフォトレジスト膜を形成した後、該フォトレジスト膜にレジストパターンを形成し、該レジストパターンが形成されたフォトレジスト膜をマスクにして前記ケイ素樹脂膜にパターンを形成し、該パターンが形成されたケイ素樹脂膜をマスクにして前記有機膜にパターンを形成し、該パターンが形成された有機膜をマスクにして前記基板にパターンを形成することを特徴とするパターン形成方法。 At least after forming a photoresist film again on the silicon resin film by the rework method according to claim 2, a resist pattern is formed on the photoresist film, and the photoresist film on which the resist pattern is formed is used as a mask. A pattern is formed on the silicon resin film, a pattern is formed on the organic film using the silicon resin film on which the pattern is formed as a mask, and a pattern is formed on the substrate using the organic film on which the pattern is formed as a mask. A pattern forming method comprising forming the pattern. ポリヒドロキシスチレン及びその誘導体、ポリアクリル酸及びその誘導体、ポリメタクリル酸及びその誘導体、ヒドロキシスチレンとアクリル酸とメタクリル酸とそれらの誘導体から選ばれ形成される共重合体、シクロオレフィン及びその誘導体と無水マレイン酸とアクリル酸及びその誘導体から選ばれる3以上の共重合体、シクロオレフィン及びその誘導体とマレイミドとアクリル酸及びその誘導体から選ばれる3以上の共重合体、ポリノルボルネン、及びメタセシス開環重合体からなる一群から選択される1種以上の重合体からなるベース樹脂と有機溶剤と酸発生剤の組み合わせであるフォトレジスト膜材料から得られるフォトレジスト膜を溶解除去するための剥離溶剤であって、
少なくとも、ケイ素樹脂の側鎖とケイ素樹脂の側鎖間、ケイ素樹脂の側鎖とケイ素樹脂のシラノール基間のいずれか1以上で架橋を形成しているものであり、前記ケイ素樹脂は下記一般式(1)で示されるケイ素含有化合物の1種又は2種以上の混合物を加水分解、縮合して得るものである反射防止用ケイ素樹脂膜上のフォトレジスト膜を、該ケイ素樹脂膜を残したまま除去するものであり、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートから選択されるいずれか1以上のプロピレングリコールアルキルエーテル誘導体及びシクロペンタノン、シクロヘキサノン、5−メチル−2−ヘキサノンから選択されるいずれか1以上の炭素数が5個以上の飽和アルキルケトンからなるものであることを特徴とする溶剤。
Figure 0004758303
(上記式中、R 1a は炭素−酸素単結合、炭素−酸素二重結合のうち少なくとも1つを有する有機基であり、R は光吸収基を有する1価の有機基であり、Xは同一又は異種のハロゲン原子、水素原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルコキシ基、又は炭素数1〜6のアルキルカルボニルオキシ基である。mとnは各々0〜3の整数であって、0<(4−m−n)≦4の関係を満足する。)
Polyhydroxystyrene and its derivatives, polyacrylic acid and its derivatives, polymethacrylic acid and its derivatives, copolymers formed from hydroxystyrene, acrylic acid, methacrylic acid and their derivatives, cycloolefin and its derivatives and anhydrous Three or more copolymers selected from maleic acid and acrylic acid and derivatives thereof, cycloolefin and derivatives thereof and three or more copolymers selected from maleimide and acrylic acid and derivatives thereof, polynorbornene, and metathesis ring-opening polymers A stripping solvent for dissolving and removing a photoresist film obtained from a photoresist film material that is a combination of a base resin composed of one or more polymers selected from the group consisting of: an organic solvent and an acid generator ,
At least one of the side chains of the silicon resin and the side chains of the silicon resin, or between the side chain of the silicon resin and the silanol group of the silicon resin forms a cross-link. A photoresist film on an antireflective silicon resin film obtained by hydrolysis and condensation of one or a mixture of two or more silicon-containing compounds represented by (1), leaving the silicon resin film intact Any one or more of propylene glycol alkyl ether derivatives selected from propylene glycol methyl ether and propylene glycol methyl ether acetate and selected from cyclopentanone, cyclohexanone and 5-methyl-2-hexanone and characterized in that the one or more carbon atoms composed of 5 or more saturated alkyl ketones Solvents that.
Figure 0004758303
(In the above formula, R 1a is an organic group having at least one of a carbon-oxygen single bond and a carbon-oxygen double bond, R 2 is a monovalent organic group having a light absorbing group, and X is The same or different halogen atom, hydrogen atom, hydroxy group, alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or alkylcarbonyloxy group having 1 to 6 carbon atoms, m and n are each an integer of 0 to 3, (The relationship 0 <(4-mn) ≦ 4 is satisfied.)
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