JP6415374B2 - Photolithographic developer and resist pattern forming method - Google Patents

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Description

本発明は、フォトリソグラフィ用現像液及び該フォトリソグラフィ用現像液を用いたレジストパターン形成方法に関する。   The present invention relates to a photolithography developer and a resist pattern forming method using the photolithography developer.

種々の電子機器の小型や高性能化の要求に応じて、プリント配線基板や種々の電気・電子素子の小型化・高集積化が進んでいる。このため、プリント配線基板や電気・電子素子では、金属配線の薄膜化や、配線間の間隔も狭小化が進んでいる。かかるプリント配線基板や種々の電気・電子素子では、導電性や加工性に優れることから、基板や配線の材料としては、例えば、銅、銀、錫、鉛、亜鉛、アルミニウム、ニッケル、金やこれらの合金等の金属が広く使用されている。   In response to demands for miniaturization and high performance of various electronic devices, miniaturization and high integration of printed wiring boards and various electric / electronic elements are progressing. For this reason, in printed wiring boards and electrical / electronic elements, metal wiring is becoming thinner and the spacing between wirings is becoming narrower. Such printed wiring boards and various electric / electronic elements are excellent in conductivity and workability. For example, copper, silver, tin, lead, zinc, aluminum, nickel, gold, and these are used as materials for the board and wiring. Metals such as these alloys are widely used.

プリント配線基板や電気・電子素子を種々の装置に加工する際、金属からなる基板や配線は、例えば、表面実装や、回路上に感光性組成物等を用いてレジストパターンを形成する際、現像後の硬化のため加熱されることが多い。金属からなる基板や配線の加熱には以下のような問題がある。   When processing printed wiring boards and electrical / electronic elements into various devices, metal substrates and wiring are developed when, for example, surface mounting or resist patterns are formed on a circuit using a photosensitive composition or the like. Often heated for later curing. There are the following problems in heating a metal substrate and wiring.

まず、基板や配線の表面が加熱によって酸化されてしまう問題がある。金属と、金属酸化物とでは抵抗値が大きく異なるため、薄い回路の表面が酸化されてしまうと、回路の電気抵抗にばらつきが生じやすい。回路の電気抵抗のばらつきは、製品の性能に大きく影響する。また、回路の表面が酸化された場合、回路の表面とハンダとの濡れ性が悪化し、回路上でのハンダ付けが困難である。   First, there is a problem that the surface of the substrate or wiring is oxidized by heating. Since resistance values differ greatly between metal and metal oxide, if the surface of a thin circuit is oxidized, the electrical resistance of the circuit tends to vary. Variations in the electrical resistance of the circuit greatly affect product performance. Further, when the circuit surface is oxidized, the wettability between the circuit surface and the solder deteriorates, and soldering on the circuit is difficult.

また、金属からなる基板や配線が加熱される場合、基板等の表面の水分による基板表面での金属イオンの溶出(マイグレーション)によって、基板や配線の表面に金属化合物からなる樹状結晶が生じやすい。配線間の間隔が狭小である場合には、マイグレーションによって生じる金属化合物の樹状結晶の生成によって、配線の短絡が生じやすい問題がある。   In addition, when a substrate or wiring made of metal is heated, dendritic crystals made of a metal compound are likely to be formed on the surface of the substrate or wiring due to elution (migration) of metal ions on the surface of the substrate by moisture on the surface of the substrate or the like. . In the case where the distance between the wirings is narrow, there is a problem that the wiring is likely to be short-circuited due to generation of a dendritic crystal of a metal compound caused by migration.

上記の問題を解決するために、加熱の前に、金属を表面処理する方法が提案されている。具体的には、イミダゾール化合物と、鉄イオンと、ホスホン酸系キレート剤とを含む表面処理液を用いて銅又は銅を含む合金からなる配線を表面処理する方法(特許文献1)や、アゾール化合物の水溶液を表面処理液として用いて、銅又は銅を含む合金からなる配線を表面処理する方法(特許文献2)が提案されている。   In order to solve the above problem, a method of surface-treating a metal before heating has been proposed. Specifically, a method of surface-treating a wiring made of copper or an alloy containing copper using a surface treatment liquid containing an imidazole compound, iron ions, and a phosphonic acid chelating agent (Patent Document 1), an azole compound There has been proposed a method (Patent Document 2) for surface-treating a wiring made of copper or an alloy containing copper using an aqueous solution of the above.

特開2014−101554号公報JP 2014-101554 A 特開2012−244005号公報JP 2012-244005 A

しかし、特許文献1及び2に記載されるような表面処理液による処理でも、配線が加熱される温度や加熱回数によっては、マイグレーションや配線表面の酸化を良好に抑制できない場合がある。また、マイグレーションや配線表面の酸化の抑制効果が、レジストパターンの硬化の前に使用される現像液によってもたらすことができれば、望ましい。   However, even with the treatment with the surface treatment liquid as described in Patent Documents 1 and 2, migration and wiring surface oxidation may not be satisfactorily suppressed depending on the temperature at which the wiring is heated and the number of times of heating. It is also desirable if the effect of inhibiting migration and wiring surface oxidation can be brought about by the developer used before the resist pattern is cured.

本発明は、以上の問題に鑑みてなされたものであり、マイグレーション又は基板や配線の表面の酸化の抑制効果に優れるフォトリソグラフィ用現像液を提供すること、及び、当該フォトリソグラフィ用現像液を用いるレジストパターン形成方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides a developer for photolithography excellent in the effect of suppressing migration or oxidation of the surface of a substrate or wiring, and uses the developer for photolithography. An object of the present invention is to provide a resist pattern forming method.

本発明者らは、所定の位置が、所定の構造の芳香族基と、置換基を有していてもよいイミダゾリル基とで置換されている、特定の構造の飽和脂肪酸又は飽和脂肪酸エステルを含むフォトリソグラフィ用現像液を用いて、金属からなる基板や配線上に形成した感光性樹脂組成物層を現像することにより、上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明は以下のものを提供する。   The present inventors include a saturated fatty acid or a saturated fatty acid ester having a specific structure in which a predetermined position is substituted with an aromatic group having a predetermined structure and an imidazolyl group which may have a substituent. It has been found that the above-mentioned problems can be solved by developing a photosensitive resin composition layer formed on a metal substrate or wiring using a developer for photolithography, and the present invention has been completed. Specifically, the present invention provides the following.

本発明の第一の態様は、下記式(1)で表されるイミダゾール化合物と(B)水及び/又は有機溶剤とを含むフォトリソグラフィ用現像液である。

Figure 0006415374
(式中、Rは水素原子又はアルキル基であり、Rは置換基を有してもよい芳香族基であり、Rは置換基を有してもよいアルキレン基であり、Rは、それぞれ独立にハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、スルフィド基、シリル基、シラノール基、ニトロ基、ニトロソ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホナト基、又は有機基であり、nは0〜3の整数である。) A first aspect of the present invention is a photolithography developer containing an imidazole compound represented by the following formula (1) and (B) water and / or an organic solvent.
Figure 0006415374
(Wherein R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group, R 2 is an aromatic group that may have a substituent, R 3 is an alkylene group that may have a substituent, and R 4 Are each independently a halogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group, a sulfide group, a silyl group, a silanol group, a nitro group, a nitroso group, a sulfonate group, a phosphino group, a phosphinyl group, a phosphonate group, or an organic group. It is an integer of 3.)

本発明の第二の態様は、本発明の第一の態様のフォトリソグラフィ用現像液を用いたレジストパターン形成方法である。   The second aspect of the present invention is a resist pattern forming method using the photolithography developer according to the first aspect of the present invention.

本発明によれば、マイグレーション又は基板や配線の表面の酸化の抑制効果に優れるフォトリソグラフィ用現像液を提供すること、及び、当該フォトリソグラフィ用現像液を用いるレジストパターン形成方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a photolithography developer excellent in the effect of suppressing migration or oxidation of the surface of a substrate or wiring, and to provide a resist pattern forming method using the photolithography developer. .

≪フォトリソグラフィ用現像液≫
本発明のフォトリソグラフィ用現像液は、(A)下記式(1)で表されるイミダゾール化合物と(B)水及び/又は有機溶剤とを含む。
≪Developer for photolithography≫
The developer for photolithography of the present invention contains (A) an imidazole compound represented by the following formula (1) and (B) water and / or an organic solvent.

(A)式(1)で表されるイミダゾール化合物
式(1)で表されるイミダゾール化合物(以下、「イミダゾール化合物」と略称することがある。)を金属と接触させる場合、式(1)で表されるイミダゾール化合物と、金属イオンとが反応して金属の表面に、化成被膜が形成される。金属からなる配線の表面に化成被膜が形成される場合、金属のマイグレーションによる配線間の短絡や、金属の酸化が抑制される。
(A) Imidazole compound represented by the formula (1) When the imidazole compound represented by the formula (1) (hereinafter sometimes abbreviated as “imidazole compound”) is contacted with a metal, the formula (1) The represented imidazole compound reacts with metal ions to form a chemical conversion film on the surface of the metal. When a chemical conversion film is formed on the surface of a wiring made of metal, a short circuit between wirings due to metal migration and oxidation of the metal are suppressed.

Figure 0006415374
(式(1)中、Rは水素原子又はアルキル基であり、Rは置換基を有してもよい芳香族基であり、Rは置換基を有してもよいアルキレン基であり、Rは、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、スルフィド基、シリル基、シラノール基、ニトロ基、ニトロソ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホナト基、又は有機基であり、nは0〜3の整数である。)
Figure 0006415374
(In Formula (1), R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group, R 2 is an aromatic group that may have a substituent, and R 3 is an alkylene group that may have a substituent. , R 4 is a halogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group, a sulfide group, a silyl group, a silanol group, a nitro group, a nitroso group, a sulfonate group, a phosphino group, a phosphinyl group, a phosphonate group, or an organic group, and n is 0 to 0 It is an integer of 3.)

式(1)中、Rは水素原子又はアルキル基である。Rがアルキル基である場合、当該アルキル基は、直鎖アルキル基であっても、分岐鎖アルキル基であってもよい。当該アルキル基の炭素原子数は特に限定されないが、1〜20が好ましく、1〜10が好ましく、1〜5がより好ましい。 In formula (1), R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group. When R 1 is an alkyl group, the alkyl group may be a linear alkyl group or a branched alkyl group. Although the carbon atom number of the said alkyl group is not specifically limited, 1-20 are preferable, 1-10 are preferable and 1-5 are more preferable.

として好適なアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、tert−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、2−エチル−n−ヘキシル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基、n−トリデシル基、n−テトラデシル基、n−ペンタデシル基、n−ヘキサデシル基、n−ヘプタデシル基、n−オクタデシル基、n−ノナデシル基、及びn−イコシル基が挙げられる。 Specific examples of the alkyl group suitable as R 1 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, Isopentyl group, tert-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, 2-ethyl-n-hexyl group, n-nonyl group, n-decyl group, n-undecyl group, n-dodecyl group Group, n-tridecyl group, n-tetradecyl group, n-pentadecyl group, n-hexadecyl group, n-heptadecyl group, n-octadecyl group, n-nonadecyl group, and n-icosyl group.

式(1)中、Rは、置換基を有してもよい芳香族基である。置換基を有してもよい芳香族基は、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基でもよく、置換基を有してもよい芳香族複素環基でもよい。 In Formula (1), R 2 is an aromatic group that may have a substituent. The aromatic group that may have a substituent may be an aromatic hydrocarbon group that may have a substituent, or an aromatic heterocyclic group that may have a substituent.

芳香族炭化水素基の種類は、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されない。芳香族炭化水素基は、単環式の芳香族基であってもよく、2以上の芳香族炭化水素基が縮合して形成されたものであってもよく、2以上の芳香族炭化水素基が単結合により結合して形成されたものであってもよい。芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、ビフェニリル基、アンスリル基、フェナンスレニル基が好ましい。   The type of the aromatic hydrocarbon group is not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired. The aromatic hydrocarbon group may be a monocyclic aromatic group, may be formed by condensation of two or more aromatic hydrocarbon groups, and may be two or more aromatic hydrocarbon groups. May be formed by a single bond. As the aromatic hydrocarbon group, a phenyl group, a naphthyl group, a biphenylyl group, an anthryl group, and a phenanthrenyl group are preferable.

芳香族複素環基の種類は、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されない。芳香族複素環基は、単環式基であってもよく、多環式基であってもよい。芳香族複素環基としては、ピリジル基、フリル基、チエニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、及びベンゾイミダゾリル基が好ましい。   The kind of the aromatic heterocyclic group is not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired. The aromatic heterocyclic group may be a monocyclic group or a polycyclic group. As the aromatic heterocyclic group, a pyridyl group, a furyl group, a thienyl group, an imidazolyl group, a pyrazolyl group, an oxazolyl group, a thiazolyl group, an isoxazolyl group, an isothiazolyl group, a benzoxazolyl group, a benzothiazolyl group, and a benzoimidazolyl group are preferable.

フェニル基、多環芳香族炭化水素基、又は芳香族複素環基が有してもよい置換基としては、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、スルフィド基、シリル基、シラノール基、ニトロ基、ニトロソ基、スルフィノ基、スルホ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホノ基、ホスホナト基、アミノ基、アンモニオ基、及び有機基が挙げられる。フェニル基、多環芳香族炭化水素基、又は芳香族複素環基が複数の置換基を有する場合、当該複数の置換基は、同一であっても異なっていてもよい。   Examples of the substituent that the phenyl group, polycyclic aromatic hydrocarbon group, or aromatic heterocyclic group may have include a halogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group, a sulfide group, a silyl group, a silanol group, a nitro group, and a nitroso group. , Sulfino group, sulfo group, sulfonate group, phosphino group, phosphinyl group, phosphono group, phosphonate group, amino group, ammonio group, and organic group. When a phenyl group, a polycyclic aromatic hydrocarbon group, or an aromatic heterocyclic group has a plurality of substituents, the plurality of substituents may be the same or different.

芳香族基が有する置換基が有機基である場合、当該有機基としては、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、アリール基、及びアラルキル基等が挙げられる。この有機基は、該有機基中にヘテロ原子等の炭化水素基以外の結合や置換基を含んでいてもよい。また、この有機基は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれでもよい。この有機基は、通常は1価であるが、環状構造を形成する場合等には、2価以上の有機基となり得る。   When the substituent that the aromatic group has is an organic group, examples of the organic group include an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, a cycloalkenyl group, an aryl group, and an aralkyl group. This organic group may contain a bond or substituent other than a hydrocarbon group such as a hetero atom in the organic group. The organic group may be linear, branched or cyclic. This organic group is usually monovalent, but can be a divalent or higher organic group when a cyclic structure is formed.

芳香族基が隣接する炭素原子上に置換基を有する場合、隣接する炭素原子上に結合する2つの置換基はそれが結合して環状構造を形成してもよい。環状構造としては、脂肪族炭化水素環や、ヘテロ原子を含む脂肪族環が挙げられる。   When the aromatic group has a substituent on the adjacent carbon atom, the two substituents bonded on the adjacent carbon atom may combine to form a cyclic structure. Examples of the cyclic structure include an aliphatic hydrocarbon ring and an aliphatic ring containing a hetero atom.

芳香族基が有する置換基が有機基である場合に、当該有機基に含まれる結合は本発明の効果が損なわれない限り特に限定されず、有機基は、酸素原子、窒素原子、珪素原子等のヘテロ原子を含む結合を含んでいてもよい。ヘテロ原子を含む結合の具体例としては、エーテル結合、チオエーテル結合、カルボニル結合、チオカルボニル結合、エステル結合、アミド結合、ウレタン結合、イミノ結合(−N=C(−R)−、−C(=NR)−:Rは水素原子又は有機基を示す)、カーボネート結合、スルホニル結合、スルフィニル結合、アゾ結合等が挙げられる。   When the substituent that the aromatic group has is an organic group, the bond contained in the organic group is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired, and the organic group includes an oxygen atom, a nitrogen atom, a silicon atom, and the like. A bond containing a hetero atom may be included. Specific examples of the bond containing a hetero atom include an ether bond, a thioether bond, a carbonyl bond, a thiocarbonyl bond, an ester bond, an amide bond, a urethane bond, and an imino bond (—N═C (—R) —, —C (= NR)-: R represents a hydrogen atom or an organic group), carbonate bond, sulfonyl bond, sulfinyl bond, azo bond and the like.

有機基が有してもよいヘテロ原子を含む結合としては、式(1)で表されるイミダゾール化合物の耐熱性の観点から、エーテル結合、チオエーテル結合、カルボニル結合、チオカルボニル結合、エステル結合、アミド結合、アミノ結合(−NR−:Rは水素原子又は1価の有機基を示す)ウレタン結合、イミノ結合(−N=C(−R)−、−C(=NR)−:Rは水素原子又は1価の有機基を示す)、カーボネート結合、スルホニル結合、スルフィニル結合が好ましい。   As the bond containing a hetero atom which the organic group may have, from the viewpoint of heat resistance of the imidazole compound represented by the formula (1), an ether bond, a thioether bond, a carbonyl bond, a thiocarbonyl bond, an ester bond, an amide Bond, amino bond (—NR—: R represents a hydrogen atom or a monovalent organic group) urethane bond, imino bond (—N═C (—R) —, —C (═NR) —: R represents a hydrogen atom Or a monovalent organic group), a carbonate bond, a sulfonyl bond, or a sulfinyl bond.

有機基が炭化水素基以外の置換基である場合、炭化水素基以外の置換基の種類は本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されない。炭化水素基以外の置換基の具体例としては、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、スルフィド基、シアノ基、イソシアノ基、シアナト基、イソシアナト基、チオシアナト基、イソチオシアナト基、シリル基、シラノール基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アミノ基、モノアルキルアミノ基、ジアルキルアルミ基、モノアリールアミノ基、ジアリールアミノ基、カルバモイル基、チオカルバモイル基、ニトロ基、ニトロソ基、カルボキシラート基、アシル基、アシルオキシ基、スルフィノ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホナト基、アルキルエーテル基、アルケニルエーテル基、アルキルチオエーテル基、アルケニルチオエーテル基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基等が挙げられる。上記置換基に含まれる水素原子は、炭化水素基によって置換されていてもよい。また、上記置換基に含まれる炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状、及び環状のいずれでもよい。   When the organic group is a substituent other than a hydrocarbon group, the type of substituent other than the hydrocarbon group is not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired. Specific examples of substituents other than hydrocarbon groups include halogen atoms, hydroxyl groups, mercapto groups, sulfide groups, cyano groups, isocyano groups, cyanato groups, isocyanato groups, thiocyanato groups, isothiocyanato groups, silyl groups, silanol groups, alkoxy groups. , Alkoxycarbonyl group, amino group, monoalkylamino group, dialkylaluminum group, monoarylamino group, diarylamino group, carbamoyl group, thiocarbamoyl group, nitro group, nitroso group, carboxylate group, acyl group, acyloxy group, sulfino Group, sulfonate group, phosphino group, phosphinyl group, phosphonate group, alkyl ether group, alkenyl ether group, alkyl thioether group, alkenyl thioether group, aryl ether group, aryl thioether group and the like. The hydrogen atom contained in the substituent may be substituted with a hydrocarbon group. Further, the hydrocarbon group contained in the substituent may be linear, branched, or cyclic.

フェニル基、多環芳香族炭化水素基、又は芳香族複素環基が有する置換基としては、炭素原子数1〜12のアルキル基、炭素原子数1〜12のアリール基、炭素原子数1〜12のアルコキシ基、炭素原子数1〜12のアリールオキシ基、炭素原子数1〜12のアリールアミノ基、及びハロゲン原子が好ましい。   Examples of the substituent that the phenyl group, the polycyclic aromatic hydrocarbon group, or the aromatic heterocyclic group has include an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group having 1 to 12 carbon atoms, and 1 to 12 carbon atoms. Are preferably an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aryloxy group having 1 to 12 carbon atoms, an arylamino group having 1 to 12 carbon atoms, and a halogen atom.

としては、式(1)で表されるイミダゾール化合物を安価且つ容易に合成でき、イミダゾール化合物の水や有機溶剤に対する溶解性が良好であることから、それぞれ置換基を有してもよいフェニル基、フリル基、チエニル基が好ましい。 As R 2 , the imidazole compound represented by the formula (1) can be synthesized inexpensively and easily, and the solubility of the imidazole compound in water or an organic solvent is good. Group, furyl group and thienyl group are preferred.

式(1)中、Rは、置換基を有してもよいアルキレン基である。アルキレン基が有していてもよい置換基は、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されない。アルキレン基が有していてもよい置換基の具体例としては、水酸基、アルコキシ基、アミノ基、シアノ基、及びハロゲン原子等が挙げられる。アルキレン基は、直鎖アルキレン基であっても、分岐鎖アルキレン基であってもよく、直鎖アルキレン基が好ましい。アルキレン基の炭素原子数は特に限定されないが、1〜20が好ましく、1〜10が好ましく、1〜5がより好ましい。なお、アルキレン基の炭素原子数には、アルキレン基に結合する置換基の炭素原子を含まない。 In formula (1), R 3 is an alkylene group which may have a substituent. The substituent which the alkylene group may have is not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired. Specific examples of the substituent that the alkylene group may have include a hydroxyl group, an alkoxy group, an amino group, a cyano group, and a halogen atom. The alkylene group may be a linear alkylene group or a branched alkylene group, and a linear alkylene group is preferred. Although the carbon atom number of an alkylene group is not specifically limited, 1-20 are preferable, 1-10 are preferable and 1-5 are more preferable. The number of carbon atoms of the alkylene group does not include the carbon atom of the substituent that is bonded to the alkylene group.

アルキレン基に結合する置換基としてのアルコキシ基は、直鎖アルコキシ基であっても、分岐鎖アルコキシ基であってもよい。置換基としてのアルコキシ基の炭素原子数は特に限定されないが、1〜10が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3が特に好ましい。   The alkoxy group as a substituent bonded to the alkylene group may be a linear alkoxy group or a branched alkoxy group. Although the carbon atom number of the alkoxy group as a substituent is not specifically limited, 1-10 are preferable, 1-6 are more preferable, and 1-3 are especially preferable.

アルキレン基に結合する置換基としてのアミノ基は、モノアルキルアミノ基又はジアルキルアミノ基であってもよい。モノアルキルアミノ基又はジアルキルアミノ基に含まれるアルキル基は、直鎖アルキル基であっても分岐鎖アルキル基であってもよい。モノアルキルアミノ基又はジアルキルアミノ基に含まれるアルキル基の炭素原子数は特に限定されないが、1〜10が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3が特に好ましい。   The amino group as a substituent bonded to the alkylene group may be a monoalkylamino group or a dialkylamino group. The alkyl group contained in the monoalkylamino group or dialkylamino group may be a linear alkyl group or a branched alkyl group. The number of carbon atoms of the alkyl group contained in the monoalkylamino group or dialkylamino group is not particularly limited, but is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 6, and particularly preferably 1 to 3.

として好適なアルキレン基の具体例としては、メチレン基、エタン−1,2−ジイル基、n−プロパン−1,3−ジイル基、n−プロパン−2,2−ジイル基、n−ブタン−1,4−ジイル基、n−ペンタン−1,5−ジイル基、n−ヘキサン−1,6−ジイル基、n−ヘプタン−1,7−ジイル基、n−オクタン−1,8−ジイル基、n−ノナン−1,9−ジイル基、n−デカン−1,10−ジイル基、n−ウンデカン−1,11−ジイル基、n−ドデカン−1,12−ジイル基、n−トリデカン−1,13−ジイル基、n−テトラデカン−1,14−ジイル基、n−ペンタデカン−1,15−ジイル基、n−ヘキサデカン−1,16−ジイル基、n−ヘプタデカン−1,17−ジイル基、n−オクタデカン−1,18−ジイル基、n−ノナデカン−1,19−ジイル基、及びn−イコサン−1,20−ジイル基が挙げられる。 Specific examples of the alkylene group suitable as R 3 include methylene group, ethane-1,2-diyl group, n-propane-1,3-diyl group, n-propane-2,2-diyl group, and n-butane. -1,4-diyl group, n-pentane-1,5-diyl group, n-hexane-1,6-diyl group, n-heptane-1,7-diyl group, n-octane-1,8-diyl Group, n-nonane-1,9-diyl group, n-decane-1,10-diyl group, n-undecane-1,11-diyl group, n-dodecane-1,12-diyl group, n-tridecane- 1,13-diyl group, n-tetradecane-1,14-diyl group, n-pentadecane-1,15-diyl group, n-hexadecane-1,16-diyl group, n-heptadecane-1,17-diyl group N-octadecane-1,18-diyl group, n -Nonadecane-1,19-diyl group and n-icosane-1,20-diyl group are mentioned.

は、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、スルフィド基、シリル基、シラノール基、ニトロ基、ニトロソ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホナト基、又は有機基であり、nは0〜3の整数である。nが2〜3の整数である場合、複数のRは、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。 R 4 is a halogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group, a sulfide group, a silyl group, a silanol group, a nitro group, a nitroso group, a sulfonate group, a phosphino group, a phosphinyl group, a phosphonate group, or an organic group, and n is 0 to 3 Is an integer. When n is an integer of 2 to 3, the plurality of R 4 may be the same or different.

が有機基である場合、当該有機基は、Rについて、芳香族基が置換基として有していてもよい有機基と同様である。 When R 4 is an organic group, the organic group is the same as the organic group that the aromatic group may have as a substituent for R 2 .

が有機基である場合、有機基としては、アルキル基、芳香族炭化水素基、及び芳香族複素環基が好ましい。アルキル基としては、炭素原子数1〜8の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、n−プロピル基、及びイソプロピル基がより好ましい。芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、ビフェニリル基、アンスリル基、及びフェナンスレニル基が好ましく、フェニル基、及びナフチル基がより好ましく、フェニル基が特に好ましい。芳香族複素環基としては、ピリジル基、フリル基、チエニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、及びベンゾイミダゾリル基が好ましく、フリル基、及びチエニル基がより好ましい。 When R 4 is an organic group, the organic group is preferably an alkyl group, an aromatic hydrocarbon group, or an aromatic heterocyclic group. As the alkyl group, a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms is preferable, and a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and an isopropyl group are more preferable. As the aromatic hydrocarbon group, a phenyl group, a naphthyl group, a biphenylyl group, an anthryl group, and a phenanthrenyl group are preferable, a phenyl group and a naphthyl group are more preferable, and a phenyl group is particularly preferable. As the aromatic heterocyclic group, a pyridyl group, a furyl group, a thienyl group, an imidazolyl group, a pyrazolyl group, an oxazolyl group, a thiazolyl group, an isoxazolyl group, an isothiazolyl group, a benzoxazolyl group, a benzothiazolyl group, and a benzoimidazolyl group are preferable. A furyl group and a thienyl group are more preferable.

がアルキル基である場合、アルキル基のイミダゾール環上での結合位置は、2位、4位、5位のいずれも好ましく、2位がより好ましい。Rが芳香族炭化水素基及び芳香族複素環基である場合、これらの基のイミダゾール上での結合位置は、2位が好ましい。 When R 4 is an alkyl group, the bonding position of the alkyl group on the imidazole ring is preferably any of the 2-position, 4-position, and 5-position, and more preferably the 2-position. When R 4 is an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group, the bonding position of these groups on imidazole is preferably the 2-position.

上記式(1)で表されるイミダゾール化合物の中では、安価且つ容易に合成可能であり、水や有機溶剤に対する溶解性に優れる点から、下記式(1−1)で表される化合物が好ましく、式(1−1)で表され、Rがメチレン基である化合物がより好ましい。 Among the imidazole compounds represented by the above formula (1), the compounds represented by the following formula (1-1) are preferable because they can be synthesized inexpensively and easily and have excellent solubility in water and organic solvents. And a compound represented by formula (1-1), wherein R 3 is a methylene group is more preferable.

Figure 0006415374
(式(1−1)中、R、R、R、及びnは、式(1)と同様であり、R、R、R、R、及びRは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、スルフィド基、シリル基、シラノール基、ニトロ基、ニトロソ基、スルフィノ基、スルホ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホノ基、ホスホナト基、アミノ基、アンモニオ基、又は有機基であり、ただし、R、R、R、R、及びRのうち少なくとも1つは水素原子以外の基である。)
Figure 0006415374
(In Formula (1-1), R 1 , R 3 , R 4 , and n are the same as in Formula (1), and R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , and R 9 are each independently selected. Hydrogen atom, halogen atom, hydroxyl group, mercapto group, sulfide group, silyl group, silanol group, nitro group, nitroso group, sulfino group, sulfo group, sulfonate group, phosphino group, phosphinyl group, phosphono group, phosphonate group, amino group A group, an ammonio group, or an organic group, provided that at least one of R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , and R 9 is a group other than a hydrogen atom.)

、R、R、R、及びRが有機基である場合、当該有機基は、式(1)におけるRが置換基として有する有機基と同様である。R、R、R、及びRは、イミダゾール化合物の溶媒に対する溶解性の点から水素原子であるのが好ましい。 When R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , and R 9 are organic groups, the organic group is the same as the organic group that R 2 in Formula (1) has as a substituent. R 5 , R 6 , R 7 and R 8 are preferably a hydrogen atom from the viewpoint of solubility of the imidazole compound in a solvent.

中でも、R、R、R、R、及びRのうち少なくとも1つは、下記置換基であることが好ましく、R9が下記置換基であるのが特に好ましい。Rが下記置換基である場合、R、R、R、及びRは水素原子であるのが好ましい。
−O−R10
(R10は水素原子又は有機基である。)
Among them, at least one of R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , and R 9 is preferably the following substituent, and R 9 is particularly preferably the following substituent. When R 9 is the following substituent, R 5 , R 6 , R 7 and R 8 are preferably hydrogen atoms.
-O-R 10
(R 10 is a hydrogen atom or an organic group.)

10が有機基である場合、当該有機基は、式(1)におけるRが置換基として有する有機基と同様である。R10としては、アルキル基が好ましく、炭素原子数1〜8のアルキル基がより好ましく、炭素原子数1〜3のアルキル基が特に好ましく、メチル基が最も好ましい。 When R 10 is an organic group, the organic group is the same as the organic group that R 2 in Formula (1) has as a substituent. R 10 is preferably an alkyl group, more preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, particularly preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and most preferably a methyl group.

上記式(1−1)で表される化合物の中では、下記式(1−1−1)で表される化合物が好ましい。

Figure 0006415374
(式(1−1−1)において、R、R、及びnは、式(1)と同様であり、R11、R12、R13、R14、及びR15は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、メルカプト基、スルフィド基、シリル基、シラノール基、ニトロ基、ニトロソ基、スルフィノ基、スルホ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホノ基、ホスホナト基、アミノ基、アンモニオ基、又は有機基であり、ただし、R11、R12、R13、R14、及びR15のうち少なくとも1つは水素原子以外の基である。) Among the compounds represented by the formula (1-1), a compound represented by the following formula (1-1-1) is preferable.
Figure 0006415374
(In Formula (1-1-1), R 1 , R 4 and n are the same as in Formula (1), and R 11 , R 12 , R 13 , R 14 and R 15 are each independently , Hydrogen atom, hydroxyl group, mercapto group, sulfide group, silyl group, silanol group, nitro group, nitroso group, sulfino group, sulfo group, sulfonate group, phosphino group, phosphinyl group, phosphono group, phosphonato group, amino group, ammonio group Or an organic group, provided that at least one of R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , and R 15 is a group other than a hydrogen atom.)

式(1−1−1)で表される化合物の中でも、R11、R12、R13、R14、及びR15のうち少なくとも1つが、前述の−O−R10で表される基であることが好ましく、R15が−O−R10で表される基であるのが特に好ましい。R15が−O−R10で表される基である場合、R11、R12、R13、及びR14は水素原子であるのが好ましい。 Among the compounds represented by formula (1-1-1), at least one of R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , and R 15 is a group represented by the aforementioned —O—R 10. It is preferable that R 15 is a group represented by —O—R 10 . When R 15 is a group represented by —O—R 10 , R 11 , R 12 , R 13 , and R 14 are preferably hydrogen atoms.

上記式(1)で表されるイミダゾール化合物の合成方法は特に限定されない。例えば、下記式(I)で表されるハロゲン含有カルボン酸誘導体と、下記式(II)で表されるイミダゾール化合物とを、常法に従って反応させてイミダゾリル化を行うことによって、上記式(1)で表されるイミダゾール化合物を合成することができる。   The method for synthesizing the imidazole compound represented by the above formula (1) is not particularly limited. For example, the halogen-containing carboxylic acid derivative represented by the following formula (I) and the imidazole compound represented by the following formula (II) are reacted according to a conventional method to perform imidazolylation, whereby the above formula (1) The imidazole compound represented by can be synthesized.

Figure 0006415374
(式(I)及び式(II)中、R、R、R、R及びnは、式(1)と同様である。式(I)において、Halはハロゲン原子である。)
Figure 0006415374
(In formula (I) and formula (II), R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and n are the same as in formula (1). In formula (I), Hal is a halogen atom.)

また、イミダゾール化合物が、式(1)で表され、且つRがメチレン基である化合物である場合、即ち、イミダゾール化合物が下記式(1−2)で表される化合物である場合、以下に説明するMichael付加反応による方法によっても、イミダゾール化合物を合成することができる。 When the imidazole compound is a compound represented by the formula (1) and R 3 is a methylene group, that is, when the imidazole compound is a compound represented by the following formula (1-2), The imidazole compound can also be synthesized by the method using the Michael addition reaction described.

Figure 0006415374
(式(1−2)中、R、R、R及びnは、式(1)と同様である。)
Figure 0006415374
(In formula (1-2), R 1 , R 2 , R 4 and n are the same as in formula (1).)

具体的には、例えば、下記式(III)で表される3−置換アクリル酸誘導体と、上記式(II)で表されるイミダゾール化合物とを溶媒中で混合してMichael付加反応を生じさせることによって、上記式(1−2)で表されるイミダゾール化合物が得られる。   Specifically, for example, the Michael addition reaction is caused by mixing a 3-substituted acrylic acid derivative represented by the following formula (III) and an imidazole compound represented by the above formula (II) in a solvent. The imidazole compound represented by the above formula (1-2) is obtained.

Figure 0006415374
(式(III)中、R、R、R及びnは、式(1)と同様である。)
Figure 0006415374
(In formula (III), R 1 , R 2 , R 4 and n are the same as in formula (1).)

また、下記式(IV)で表される、イミダゾリル基を含む3−置換アクリル酸誘導体を、水を含む溶媒中に加えることによって、下記式(1−3)で表されるイミダゾール化合物が得られる。   Moreover, the imidazole compound represented by a following formula (1-3) is obtained by adding the 3-substituted acrylic acid derivative containing the imidazolyl group represented by the following formula (IV) in the solvent containing water. .

Figure 0006415374
(式(IV)及び式(1−3)中、R、R及びnは、式(1)と同様である。)
Figure 0006415374
(In formula (IV) and formula (1-3), R 2 , R 4 and n are the same as in formula (1).)

この場合、上記式(IV)で表される3−置換アクリル酸誘導体の加水分解により、上記式(II)で表されるイミダゾール化合物と、下記式(V)で表される3−置換アクリル酸とが生成する。そして、下記式(V)で表される3−置換アクリル酸と、上記式(II)で表されるイミダゾール化合物との間でMichael付加反応が生じ、上記式(1−3)で表されるイミダゾール化合物が生成する。   In this case, by hydrolysis of the 3-substituted acrylic acid derivative represented by the above formula (IV), the imidazole compound represented by the above formula (II) and the 3-substituted acrylic acid represented by the following formula (V) And generate. A Michael addition reaction occurs between the 3-substituted acrylic acid represented by the following formula (V) and the imidazole compound represented by the above formula (II), and is represented by the above formula (1-3). An imidazole compound is formed.

Figure 0006415374
(式(V)中、Rは、式(1)と同様である。)
Figure 0006415374
(In formula (V), R 2 is the same as in formula (1).)

式(1)で表されるイミダゾール化合物の好適な具体例としては、以下のものが挙げられる。

Figure 0006415374
Preferable specific examples of the imidazole compound represented by the formula (1) include the following.
Figure 0006415374

(B)水及び/又は有機溶剤
本発明のフォトリソグラフィ用現像液は、(A)上記式(1)で表されるイミダゾール化合物に加え、(B)水及び/又は有機溶剤を含む。
(B) Water and / or Organic Solvent The developer for photolithography of the present invention contains (B) water and / or an organic solvent in addition to (A) the imidazole compound represented by the above formula (1).

〔有機溶剤〕
露光部が有機溶剤に不溶化するようなフォトリソグラフィーのシステムにおいてネガ型現像を行う場合や、未露光部が有機溶剤に不溶であるようなフォトリソグラフィーのシステムにおいてポジ型現像を行う場合には、現像液として有機溶剤を含有する有機系現像液を使用することができる。
溶剤現像を行う際に使用し得る有機系現像液としては、ケトン系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤等の極性溶剤及び炭化水素系溶剤を用いることができる。
〔Organic solvent〕
When performing negative development in a photolithography system where the exposed area is insoluble in an organic solvent, or when performing positive development in a photolithography system where the unexposed area is insoluble in an organic solvent An organic developer containing an organic solvent can be used as the liquid.
As an organic developing solution that can be used for solvent development, polar solvents such as ketone solvents, alcohol solvents, amide solvents, ether solvents, ester solvents, and hydrocarbon solvents can be used.

本発明において、ケトン系溶剤とは分子内にケトン基を有する溶剤のことであり、エステル系溶剤とは分子内にエステル基を有する溶剤のことであり、アルコール系溶剤とは分子内にアルコール性水酸基を有する溶剤のことであり、アミド系溶剤とは分子内にアミド基を有する溶剤のことであり、エーテル系溶剤とは分子内にエーテル結合を有する溶剤のことである。これらの中には、1分子内に上記官能基を複数種類有する溶剤も存在するが、その場合は、その溶剤の有する官能基を含むいずれの溶剤種にも該当するものとする。例えば、ジエチレングリコールモノメチルエーテルは、上記分類中の、アルコール系溶剤、エーテル系溶剤いずれにも該当するものとする。また、炭化水素系溶剤とは置換基を有さない炭化水素溶剤のことである。   In the present invention, the ketone solvent is a solvent having a ketone group in the molecule, the ester solvent is a solvent having an ester group in the molecule, and the alcohol solvent is alcoholic in the molecule. It is a solvent having a hydroxyl group, an amide solvent is a solvent having an amide group in the molecule, and an ether solvent is a solvent having an ether bond in the molecule. Among these, there is a solvent having a plurality of types of the above functional groups in one molecule. In that case, it corresponds to any solvent type including the functional group of the solvent. For example, diethylene glycol monomethyl ether corresponds to both alcohol solvents and ether solvents in the above classification. Further, the hydrocarbon solvent is a hydrocarbon solvent having no substituent.

ケトン系溶剤としては、例えば、1−オクタノン、2−オクタノン、1−ノナノン、2−ノナノン、アセトン、2−ヘプタノン(メチルアミルケトン)、4−ヘプタノン、1−ヘキサノン、2−ヘキサノン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、フェニルアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセチルアセトン、アセトニルアセトン、イオノン、ジアセトニルアルコール、アセチルカービノール、アセトフェノン、メチルナフチルケトン、イソホロン、プロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン等を挙げることができる。   Examples of the ketone solvent include 1-octanone, 2-octanone, 1-nonanone, 2-nonanone, acetone, 2-heptanone (methyl amyl ketone), 4-heptanone, 1-hexanone, 2-hexanone, diisobutyl ketone, Examples include cyclohexanone, methylcyclohexanone, phenylacetone, methylethylketone, methylisobutylketone, acetylacetone, acetonylacetone, ionone, diacetylalcohol, acetylcarbinol, acetophenone, methylnaphthylketone, isophorone, propylene carbonate, γ-butyrolactone, etc. it can.

エステル系溶剤としては、例えば、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ペンチル、酢酸イソペンチル、酢酸アミル、酢酸イソアミル、メトキシ酢酸エチル、エトキシ酢酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチル−3−エトキシプロピオネート、2−メトキシブチルアセテート、3−メトキシブチルアセテート、4−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、3−エチル−3−メトキシブチルアセテート、2−エトキシブチルアセテート、4−エトキシブチルアセテート、4−プロポキシブチルアセテート、2−メトキシペンチルアセテート、3−メトキシペンチルアセテート、4−メトキシペンチルアセテート、2−メチル−3−メトキシペンチルアセテート、3−メチル−3−メトキシペンチルアセテート、3−メチル−4−メトキシペンチルアセテート、4−メチル−4−メトキシペンチルアセテート、プロピレングリコールジアセテート、蟻酸メチル、蟻酸エチル、蟻酸ブチル、蟻酸プロピル、乳酸エチル、乳酸ブチル、乳酸プロピル、炭酸エチル、炭酸プロピル、炭酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、ピルビン酸ブチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、プロピオン酸イソプロピル、2−ヒドロキシプロピオン酸メチル、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、メチル−3−メトキシプロピオネート、エチル−3−メトキシプロピオネート、エチル−3−エトキシプロピオネート、プロピル−3−メトキシプロピオネート、γ−ブチロラクトン等を挙げることができる。   Examples of the ester solvent include methyl acetate, butyl acetate, ethyl acetate, isopropyl acetate, pentyl acetate, isopentyl acetate, amyl acetate, isoamyl acetate, ethyl methoxyacetate, ethyl ethoxyacetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl. Ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, ethylene glycol monopropyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, ethylene glycol monophenyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monopropyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monopheny Ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, ethyl-3-ethoxypropionate, 2-methoxybutyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, 4-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate 3-ethyl-3-methoxybutyl acetate, 2-ethoxybutyl acetate, 4-ethoxybutyl acetate, 4-propoxybutyl acetate, 2-methoxypentyl acetate, 3-methoxypentyl acetate, 4-methoxypentyl acetate, 2-methyl -3-methoxypentyl acetate, 3-methyl-3-methoxypentyl acetate, 3-methyl-4-methoxypentyl acetate, 4-methyl-4 Methoxypentyl acetate, propylene glycol diacetate, methyl formate, ethyl formate, butyl formate, propyl formate, ethyl lactate, butyl lactate, propyl lactate, ethyl carbonate, propyl carbonate, butyl carbonate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, propyl pyruvate Butyl pyruvate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl propionate, ethyl propionate, propyl propionate, isopropyl propionate, methyl 2-hydroxypropionate, ethyl 2-hydroxypropionate, methyl-3-methoxypropio And ethyl-3-methoxypropionate, ethyl-3-ethoxypropionate, propyl-3-methoxypropionate, and γ-butyrolactone.

アルコール系溶剤としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、n−ヘキシルアルコール、n−ヘプチルアルコール、n−オクチルアルコール、n−デカノール、4−メチル−2−ペンタノール(MIBC:メチルイソブチルカルビノール)、3−メトキシ−1−ブタノール等のアルコールや、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール等のグリコール系溶剤や、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、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、メトキシメチルブタノール、エチ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プロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノフェニルエーテル等の水酸基を含有するグリコールエーテル系溶剤等を挙げることができる。これらの中でもグリコールエーテル系溶剤を用いることが好ましい。   Examples of the alcohol solvent include methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, isobutyl alcohol, n-hexyl alcohol, n-heptyl alcohol, Alcohols such as n-octyl alcohol, n-decanol, 4-methyl-2-pentanol (MIBC: methyl isobutyl carbinol), 3-methoxy-1-butanol, and glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol and triethylene glycol Solvents, ethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether Contains hydroxyl groups such as methoxymethyl butanol, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monophenyl ether Examples include glycol ether solvents. Among these, it is preferable to use a glycol ether solvent.

エーテル系溶剤としては、例えば、上記水酸基を含有するグリコールエーテル系溶剤の他、ジブチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、プロピ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ジエチルエーテル、ジエチ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エチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル等の水酸基を含有しないグリコールエーテル系溶剤、ジイソペンチルエーテル、ジイソブチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、アニソール、パーフルオロ−2−ブチルテトラヒドロフラン、パーフルオロテトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等が挙げられる。好ましくは、グリコールエーテル系溶剤を用いる。   Examples of the ether solvent include a hydroxyl group such as dibutyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, propylene glycol dimethyl ether, propylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, and diethylene glycol dibutyl ether in addition to the above-described glycol ether solvent containing the hydroxyl group. Glycol ether solvents that do not contain diisopentyl ether, diisobutyl ether, dioxane, tetrahydrofuran, anisole, perfluoro-2-butyltetrahydrofuran, perfluorotetrahydrofuran, 1,4-dioxane and the like. Preferably, a glycol ether solvent is used.

アミド系溶剤としては、例えば、ジメチルスルホキシド、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルホスホリックトリアミド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等が使用できる。   Examples of the amide solvent include dimethyl sulfoxide, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, hexamethylphosphoric triamide, 1,3-dimethyl-2-imidazolide. Non etc. can be used.

炭化水素系溶剤としては、例えば、ペンタン、ヘキサン、オクタン、デカン、2,2,4−トリメチルペンタン、2,2,3−トリメチルヘキサン、パーフルオロヘキサン、パーフルオロヘプタン、リモネン、及びピネン等の脂肪族炭化水素系溶剤、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、プロピルベンゼン、1−メチルプロピルベンゼン、2−メチルプロピルベンゼン、ジメチルベンゼン、ジエチルベンゼン、エチルメチルベンゼン、トリメチルベンゼン、1,2,4−トリメチルベンゼン、エチルジメチルベンゼン、ジプロピルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤が挙げられる。
上記の溶剤は、複数混合してもよいし、上記以外の溶剤や水と混合し使用してもよい。
Examples of hydrocarbon solvents include fats such as pentane, hexane, octane, decane, 2,2,4-trimethylpentane, 2,2,3-trimethylhexane, perfluorohexane, perfluoroheptane, limonene, and pinene. Group hydrocarbon solvents, toluene, xylene, ethylbenzene, propylbenzene, 1-methylpropylbenzene, 2-methylpropylbenzene, dimethylbenzene, diethylbenzene, ethylmethylbenzene, trimethylbenzene, 1,2,4-trimethylbenzene, ethyldimethyl Aromatic hydrocarbon solvents such as benzene and dipropylbenzene are listed.
A plurality of the above solvents may be mixed, or may be used by mixing with a solvent other than those described above or water.

これらの中でも、エステル系溶剤が好ましい。エステル系溶剤としては、後述する一般式(4)で表される溶剤又は後述する一般式(5)で表される溶剤を用いることが好ましく、一般式(5)で表される溶剤を用いることがより好ましい。   Among these, ester solvents are preferable. As the ester solvent, a solvent represented by general formula (4) described later or a solvent represented by general formula (5) described later is preferably used, and a solvent represented by general formula (5) is used. Is more preferable.

溶剤現像を行う際に使用し得る現像液として、下記一般式(4)で表される溶剤を用いることが好ましい。   It is preferable to use a solvent represented by the following general formula (4) as a developer that can be used when performing solvent development.

Figure 0006415374
Figure 0006415374

一般式(4)において、
S1及びRS2は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、シアノ基又はハロゲン原子を表す。RS1及びRS2は、互いに結合して環を形成してもよい。RS1及びRS2としては水素原子又はアルキル基が好ましく、RS1及びRS2の有するアルキル基は、水酸基やカルボニル基、シアノ基等で置換されていてもよい。
In general formula (4),
R S1 and R S2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxyl group, an alkoxycarbonyl group, a carboxyl group, a hydroxyl group, a cyano group, or a halogen atom. R S1 and R S2 may combine with each other to form a ring. R S1 and R S2 are preferably a hydrogen atom or an alkyl group, and the alkyl group of R S1 and R S2 may be substituted with a hydroxyl group, a carbonyl group, a cyano group, or the like.

一般式(4)で表される溶剤としては、例えば、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸アミル、酢酸イソアミル、蟻酸メチル、蟻酸エチル、蟻酸ブチル、蟻酸プロピル、乳酸エチル、乳酸ブチル、乳酸プロピル、炭酸エチル、炭酸プロピル、炭酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、ピルビン酸ブチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、プロピオン酸イソプロピル、2−ヒドロキシプロピオン酸メチル、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル等を挙げることができる。   Examples of the solvent represented by the general formula (4) include methyl acetate, butyl acetate, ethyl acetate, isopropyl acetate, amyl acetate, isoamyl acetate, methyl formate, ethyl formate, butyl formate, propyl formate, ethyl lactate, and butyl lactate. , Propyl lactate, ethyl carbonate, propyl carbonate, butyl carbonate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, propyl pyruvate, butyl pyruvate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl propionate, ethyl propionate, propyl propionate, propion Examples include isopropyl acid, methyl 2-hydroxypropionate, ethyl 2-hydroxypropionate, and the like.

これらの中でも、一般式(4)で表される溶剤は、RS1及びRS2が無置換のアルキル基であることが好ましく、酢酸アルキルであることがより好ましく、酢酸ブチルであることが特に好ましい。 Among these, in the solvent represented by the general formula (4), R S1 and R S2 are preferably unsubstituted alkyl groups, more preferably alkyl acetates, and particularly preferably butyl acetate. .

一般式(4)で表される溶剤は他の溶剤1種以上と併用して用いてもよい。この場合の併用溶剤としては、一般式(4)で表される溶剤に分離することなく混合できれば特に制限は無く、一般式(4)で表される溶剤同士を併用して用いてもよいし、一般式(4)で表される溶剤を他のエステル系溶剤、ケトン系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤、エーテル系溶剤及び炭化水素系溶剤から選択される溶剤に混合して用いてもよい。併用溶剤は1種以上用いることができるが、安定した性能を得る上では、1種であることが好ましい。併用溶剤1種を混合して用いる場合の、一般式(4)で表される溶剤と併用溶剤の混合比は、通常20:80〜99:1、好ましくは50:50〜97:3、より好ましくは60:40〜95:5、最も好ましくは60:40〜90:10である。   The solvent represented by the general formula (4) may be used in combination with one or more other solvents. The combined solvent in this case is not particularly limited as long as it can be mixed without being separated into the solvent represented by the general formula (4), and the solvents represented by the general formula (4) may be used in combination. The solvent represented by the general formula (4) may be used by mixing with a solvent selected from other ester solvents, ketone solvents, alcohol solvents, amide solvents, ether solvents and hydrocarbon solvents. Good. One or more solvents can be used in combination, but it is preferable to use one solvent in order to obtain stable performance. The mixing ratio of the solvent represented by the general formula (4) and the combined solvent when the combined solvent is used is usually 20:80 to 99: 1, preferably 50:50 to 97: 3. Preferably it is 60: 40-95: 5, Most preferably, it is 60: 40-90: 10.

溶剤現像を行う際に使用し得る現像液としては、下記一般式(5)で表される溶剤を用いることが好ましい。   As a developer that can be used for solvent development, a solvent represented by the following general formula (5) is preferably used.

Figure 0006415374
Figure 0006415374

一般式(5)において、
S3及びRS5は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、シアノ基又はハロゲン原子を表す。RS3及びRS5は、互いに結合して環を形成してもよい。
S3及びRS5は、水素原子又はアルキル基であることが好ましい。
S4は、アルキレン基又はシクロアルキレン基を表す。RS4は、水素原子又はアルキル基であることが好ましい。
S3、RS4及びRS5が有するアルキル基は、水酸基やカルボニル基、シアノ基等で置換されていてもよい。
In general formula (5),
R S3 and R S5 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxyl group, an alkoxycarbonyl group, a carboxyl group, a hydroxyl group, a cyano group, or a halogen atom. R S3 and R S5 may be bonded to each other to form a ring.
R S3 and R S5 are preferably a hydrogen atom or an alkyl group.
R S4 represents an alkylene group or a cycloalkylene group. R S4 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group.
The alkyl group possessed by R S3 , R S4 and R S5 may be substituted with a hydroxyl group, a carbonyl group, a cyano group or the like.

一般式(5)に於ける、RS4のアルキレン基は、アルキレン鎖中にエーテル結合を有していてもよい。 In the general formula (5), the alkylene group represented by R S4 may have an ether bond in the alkylene chain.

一般式(5)で表される溶剤としては、例えば、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、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アセテート、メチル−3−メトキシプロピオネート、エチル−3−メトキシプロピオネート、エチル−3−エトキシプロピオネート、プロピル−3−メトキシプロピオネート、メトキシ酢酸エチル、エトキシ酢酸エチル、2−メトキシブチルアセテート、3−メトキシブチルアセテート、4−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、3−エチル−3−メトキシブチルアセテート、2−エトキシブチルアセテート、4−エトキシブチルアセテート、4−プロポキシブチルアセテート、2−メトキシペンチルアセテート、3−メトキシペンチルアセテート、4−メトキシペンチルアセテート、2−メチル−3−メトキシペンチルアセテート、3−メチル−3−メトキシペンチルアセテート、3−メチル−4−メトキシペンチルアセテート、4−メチル−4−メトキシペンチルアセテート、等を挙げることができる。   Examples of the solvent represented by the general formula (5) include ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monopropyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, ethylene glycol monophenyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monopropyl. Ether acetate, diethylene glycol monophenyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, methyl-3-methoxy Lopionate, ethyl-3-methoxypropionate, ethyl-3-ethoxypropionate, propyl-3-methoxypropionate, ethyl methoxyacetate, ethyl ethoxyacetate, 2-methoxybutyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, 4 -Methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, 3-ethyl-3-methoxybutyl acetate, 2-ethoxybutyl acetate, 4-ethoxybutyl acetate, 4-propoxybutyl acetate, 2-methoxypentyl acetate, 3 -Methoxypentyl acetate, 4-methoxypentyl acetate, 2-methyl-3-methoxypentyl acetate, 3-methyl-3-methoxypentyl acetate, 3-methyl-4-methoxypentyl acetate, 4-methyl -4-methoxy pentyl acetate, and the like.

これらの中でも、一般式(5)で表される溶剤は、RS2、RS4及びRS5が無置換のアルキル基であることが好ましく、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)が特に好ましい。 Among these, as for the solvent represented by General formula (5), it is preferable that R S2 , R S4 and R S5 are unsubstituted alkyl groups, and propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) is particularly preferable.

一般式(5)で表される溶剤は他の溶剤1種以上と併用して用いてもよい。この場合の併用溶剤としては、一般式(5)で表される溶剤に分離することなく混合できれば特に制限は無く、一般式(5)で表される溶剤同士を併用して用いてもよいし、一般式(5)で表される溶剤を他のエステル系溶剤、ケトン系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤、エーテル系溶剤及び炭化水素系溶剤から選択される溶剤に混合して用いてもよい。併用溶剤は1種以上用いることができるが、安定した性能を得る上では、1種であることが好ましい。併用溶剤1種を混合して用いる場合の、一般式(5)で表される溶剤と併用溶剤の混合比は、通常20:80〜99:1、好ましくは50:50〜97:3、より好ましくは60:40〜95:5、最も好ましくは60:40〜90:10である。   The solvent represented by the general formula (5) may be used in combination with one or more other solvents. The combined solvent in this case is not particularly limited as long as it can be mixed without being separated into the solvent represented by the general formula (5), and the solvents represented by the general formula (5) may be used in combination. The solvent represented by the general formula (5) may be used by mixing with a solvent selected from other ester solvents, ketone solvents, alcohol solvents, amide solvents, ether solvents and hydrocarbon solvents. Good. One or more solvents can be used in combination, but it is preferable to use one solvent in order to obtain stable performance. When mixing and using 1 type of combined use solvent, the mixing ratio of the solvent represented by General formula (5) and a combined use solvent is 20: 80-99: 1 normally, Preferably it is 50: 50-97: 3, Preferably it is 60: 40-95: 5, Most preferably, it is 60: 40-90: 10.

また、溶剤現像を行う際に使用し得る現像液としては、下記一般式(6)で表される化合物(S)からなる溶剤を用いることが好ましい。

Figure 0006415374

(式(6)中、RS6及びRS7は、それぞれ独立に炭素原子数1〜3のアルキル基であり、RS8は下式(6−1)又は下式(6−2):
Figure 0006415374

で表される基である。式(6−1)中、RS9は、水素原子又は水酸基であり、RS10及びRS11は、それぞれ独立に炭素原子数1〜3のアルキル基である。式(6−2)中、RS12及びRS13は、それぞれ独立に水素原子、又は炭素原子数1〜3のアルキル基である。) Moreover, it is preferable to use the solvent which consists of a compound (S) represented by following General formula (6) as a developing solution which can be used when performing solvent image development.
Figure 0006415374

(In formula (6), R S6 and R S7 are each independently an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and R S8 represents the following formula (6-1) or the following formula (6-2):
Figure 0006415374

It is group represented by these. In formula (6-1), R S9 is a hydrogen atom or a hydroxyl group, and R S10 and R S11 are each independently an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. In formula (6-2), R S12 and R S13 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. )

式(6)で表される化合物(S)のうち、RS8が式(6−1)で表される基である場合の具体例としては、N,N,2−トリメチルプロピオンアミド、N−エチル,N,2−ジメチルプロピオンアミド、N,N−ジエチル−2−メチルプロピオンアミド、N,N,2−トリメチル−2−ヒドロキシプロピオンアミド、N−エチル−N,2−ジメチル−2−ヒドロキシプロピオンアミド、及びN,N−ジエチル−2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオンアミド等が挙げられる。 Specific examples of the compound (S) represented by the formula (6) when R S8 is a group represented by the formula (6-1) include N, N, 2-trimethylpropionamide, N— Ethyl, N, 2-dimethylpropionamide, N, N-diethyl-2-methylpropionamide, N, N, 2-trimethyl-2-hydroxypropionamide, N-ethyl-N, 2-dimethyl-2-hydroxypropion Amides, N, N-diethyl-2-hydroxy-2-methylpropionamide and the like.

式(6)で表される化合物(S)のうち、RS8が式(6−2)で表される基である場合の具体例としては、N,N,N’,N’−テトラメチルウレア、N,N,N’,N’−テトラエチルウレア等が挙げられる。 Specific examples of the compound (S) represented by formula (6) when R S8 is a group represented by formula (6-2) include N, N, N ′, N′-tetramethyl. Urea, N, N, N ′, N′-tetraethylurea and the like can be mentioned.

上記の化合物(S)の例のうち、特に好ましいものとしては、N,N,2−トリメチルプロピオンアミド(DMIB)、及びN,N,N’,N’−テトラメチルウレア(TMU)が好ましい。   Among the examples of the compound (S), N, N, 2-trimethylpropionamide (DMIB) and N, N, N ′, N′-tetramethylurea (TMU) are particularly preferable.

一般式(6)で表される化合物(S)からなる溶剤は他の溶剤1種以上と併用して用いてもよい。この場合の併用溶剤としては、一般式(6)で表される溶剤に分離することなく混合できれば特に制限は無く、一般式(6)で表される溶剤同士を併用して用いてもよいし、一般式(6)で表される溶剤を他のエステル系溶剤、ケトン系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤、エーテル系溶剤及び炭化水素系溶剤から選択される溶剤に混合して用いてもよい。併用溶剤は1種以上用いることができるが、安定した性能を得る上では、1種であることが好ましい。併用溶剤1種を混合して用いる場合の、一般式(6)で表される溶剤と併用溶剤の混合比は、通常20:80〜99:1、好ましくは50:50〜97:3、より好ましくは60:40〜95:5、最も好ましくは60:40〜90:10である。   The solvent composed of the compound (S) represented by the general formula (6) may be used in combination with one or more other solvents. The combined solvent in this case is not particularly limited as long as it can be mixed without being separated into the solvent represented by the general formula (6), and the solvents represented by the general formula (6) may be used in combination. The solvent represented by the general formula (6) may be used by mixing with a solvent selected from other ester solvents, ketone solvents, alcohol solvents, amide solvents, ether solvents and hydrocarbon solvents. Good. One or more solvents can be used in combination, but it is preferable to use one solvent in order to obtain stable performance. The mixing ratio of the solvent represented by the general formula (6) and the combined solvent when the combined solvent is used is usually 20:80 to 99: 1, preferably 50:50 to 97: 3. Preferably it is 60: 40-95: 5, Most preferably, it is 60: 40-90: 10.

化合物(S)からなる溶剤とともに使用することができる有機溶剤としては、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、ヘキサメチルホスホルアミド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等の含窒素極性溶剤;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、及びイソホロン等のケトン類;γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、γ−カプロラクトン、ε−カプロラクトン、α−メチル−γ−ブチロラクトン、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、及び酢酸−n−ブチル等のエステル類;ジオキサン、及びテトラヒドロフラン等の環状エーテル類;エチレンカーボネート、及びプロピレンカーボネート等の環状エステル類;トルエン、及びキシレン等の芳香族炭化水素類;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類が挙げられる。   Examples of the organic solvent that can be used with the solvent comprising the compound (S) include N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, hexamethylphosphoramide, 1,3- Nitrogen-containing polar solvents such as dimethyl-2-imidazolidinone; ketones such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, and isophorone; γ-butyrolactone, γ-valerolactone, δ-valerolactone, γ-caprolactone, ε-caprolactone , Α-methyl-γ-butyrolactone, esters such as ethyl lactate, methyl acetate, ethyl acetate, and n-butyl acetate; cyclic ethers such as dioxane and tetrahydrofuran; cyclic esters such as ethylene carbonate and propylene carbonate ;toluene, Aromatic hydrocarbons such as fine xylene; sulfoxides such as dimethyl sulfoxide.

溶剤現像の際に使用する溶剤としては、現像に用いる溶剤のコスト削減の観点から、ハロゲン原子を含まない有機溶剤を用いることが好ましい。溶剤現像の際に使用する全溶剤の総重量に占めるハロゲン原子を含まない有機溶剤の含有量は、通常60質量%以上であり、好ましくは80質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上、特に好ましくは97質量%以上である。   As the solvent used in the solvent development, an organic solvent containing no halogen atom is preferably used from the viewpoint of cost reduction of the solvent used for the development. The content of the organic solvent not containing a halogen atom in the total weight of all the solvents used in the solvent development is usually 60% by mass or more, preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, particularly Preferably it is 97 mass% or more.

溶剤現像の際に使用する溶剤の沸点は、50℃以上、250℃未満が望ましい。
溶剤現像の際に使用する溶剤の発火点は、200℃以上が望ましい。
The boiling point of the solvent used in the solvent development is desirably 50 ° C. or higher and lower than 250 ° C.
The ignition point of the solvent used for solvent development is preferably 200 ° C. or higher.

〔水〕
本発明のフォトリソグラフィ用現像液に含有される(B)水及び/又は有機溶剤としては、水を用いることが好ましく、水と有機溶剤との混合物であってもよいが、溶剤としては水のみを用いることがより好ましい。本発明のフォトリソグラフィ用現像液は、水を用いる場合、特に、溶剤として水のみを用いる場合、通常、下記(C)塩基性化合物をも含有するものであり、(C)塩基性化合物を含有することにより、アルカリ現像液として用いることができる。かかるアルカリ現像液は、露光部がアルカリ現像液に不溶化するようなフォトリソグラフィーのシステムにおいてネガ型現像を行う場合や、未露光部がアルカリ現像液に不溶であるようなフォトリソグラフィーのシステムにおいてポジ型現像を行う場合に好適に用いることができる。
〔water〕
(B) Water and / or an organic solvent contained in the developer for photolithography of the present invention is preferably water, and may be a mixture of water and an organic solvent. It is more preferable to use The developer for photolithography of the present invention, when water is used, particularly when only water is used as a solvent, usually contains the following (C) basic compound, and also contains (C) the basic compound. By doing so, it can be used as an alkali developer. Such an alkaline developer is used in negative development in a photolithography system in which an exposed portion is insoluble in an alkaline developer, or in a photolithography system in which an unexposed portion is insoluble in an alkaline developer. It can be suitably used when developing.

(C)塩基性化合物
本発明のフォトリソグラフィ用現像液は、(A)上記式(1)で表されるイミダゾール化合物と(B)水及び/又は有機溶剤とを含み、さらに、(C)塩基性化合物を含むものであってもよい。本発明のフォトリソグラフィ用現像液は、(C)塩基性化合物を含むものである場合、通常、アルカリ現像液として用いることができ、上述の(B)水及び/又は有機溶剤としては水が好ましく用いられる。
(C)塩基性化合物としては従来公知の塩基性化合物を用いることができる。このような塩基性化合物として、アルカリ金属を含む塩基性化合物及び金属イオンを含まない有機塩基が挙げられる。
(C) Basic compound The developer for photolithography of the present invention comprises (A) an imidazole compound represented by the above formula (1) and (B) water and / or an organic solvent, and (C) a base. It may contain an ionic compound. When the developer for photolithography of the present invention contains (C) a basic compound, it can usually be used as an alkali developer, and water is preferably used as the above-mentioned (B) water and / or organic solvent. .
(C) A conventionally well-known basic compound can be used as a basic compound. Examples of such a basic compound include a basic compound containing an alkali metal and an organic base containing no metal ion.

アルカリ金属を含む塩基性化合物の例として、リチウム、ナトリウム、カリウム等アルカリ金属の水酸化物、炭酸塩、重炭酸塩、リン酸塩、ピロリン酸塩が挙げられ、具体的には、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア水等の無機アルカリ類等が挙げられる。   Examples of basic compounds containing alkali metals include hydroxides, carbonates, bicarbonates, phosphates, pyrophosphates of alkali metals such as lithium, sodium, and potassium. Specifically, sodium hydroxide And inorganic alkalis such as potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, and aqueous ammonia.

金属イオンを含まない有機塩基の例として、エチルアミン、n−プロピルアミン等の第一アミン類;ジエチルアミン、ジ−n−ブチルアミン等の第二アミン類;トリエチルアミン、メチルジエチルアミン等の第三アミン類;テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、水酸化テトラブチルアンモニウム(TBAH)、トリメチル(2−ヒドロキシエチル)アンモニウムヒドロキシド、トリエチル(2−ヒドロキシエチル)アンモニウムヒドロキシド、トリプロピル(2−ヒドロキシエチル)アンモニウムヒドロキシド、トリメチル(1−ヒドロキシプロピル)アンモニウムヒドロキシド等の第四級アンモニウム塩;ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルコールアミン類;等が挙げられる。また、置換基が直鎖状、分枝状又は環状の第一級、第二級、第三級アミンを含むアミン類、具体的には1,3−ジアミノプロパン等のジアミノアルカン、4,4’−ジアミノジフェニルアミン等のアリールアミン、N,N’−ジアミノジアルキルアミン等のアルキルアミン等も挙げられる。また、環骨格に3〜5個の炭素原子と窒素、酸素、イオウの中から選ばれたヘテロ原子1又は2個とを有する複素環式塩基、具体的にはピロール、ピリジン、ピラジン、ピロリジン、ピペリジン、ピロリドン、モルホリン、オキサゾール、チアゾール等が挙げられ、ピロール、ピペリジン等の環状アミン類が好ましい。これらの有機塩基の中では第四級アンモニウム化合物、特にテトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)が好ましい。これらの有機塩基は、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上混合して用いてもよい。   Examples of organic bases not containing metal ions include primary amines such as ethylamine and n-propylamine; secondary amines such as diethylamine and di-n-butylamine; tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine; Methylammonium hydroxide (TMAH), tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide (TBAH), trimethyl (2-hydroxyethyl) ammonium hydroxide, triethyl (2-hydroxyethyl) ammonium hydroxide, Quaternary ammonium salts such as tripropyl (2-hydroxyethyl) ammonium hydroxide, trimethyl (1-hydroxypropyl) ammonium hydroxide; dimethylethanolamine; Alcohol amines such as triethanolamine; and the like. In addition, amines containing linear, branched or cyclic primary, secondary and tertiary amines, specifically diaminoalkanes such as 1,3-diaminopropane, 4,4 Examples also include arylamines such as' -diaminodiphenylamine, alkylamines such as N, N'-diaminodialkylamine, and the like. Further, a heterocyclic base having 3 to 5 carbon atoms and 1 or 2 heteroatoms selected from nitrogen, oxygen and sulfur in the ring skeleton, specifically pyrrole, pyridine, pyrazine, pyrrolidine, Examples include piperidine, pyrrolidone, morpholine, oxazole and thiazole, and cyclic amines such as pyrrole and piperidine are preferred. Among these organic bases, quaternary ammonium compounds, particularly tetramethylammonium hydroxide (TMAH) is preferable. These organic bases may be used alone or in combination of two or more.

さらに、上記アルカリ性水溶液にアルコール類、界面活性剤を適当量添加して使用することもできる。
アルカリ現像液のアルカリ濃度は、通常0.1〜20質量%である。
アルカリ現像液のpHは、通常10.0〜15.0である。
特に、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)の2.38%の水溶液が望ましい。
Furthermore, alcohols and surfactants can be added in appropriate amounts to the alkaline aqueous solution.
The alkali concentration of the alkali developer is usually from 0.1 to 20% by mass.
The pH of the alkali developer is usually from 10.0 to 15.0.
In particular, a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (TMAH) is desirable.

その他の成分
有機溶剤現像液には、必要に応じて公知の添加剤を配合できる。添加剤としては例えば界面活性剤が挙げられる。界面活性剤としては、特に限定されないが、例えばイオン性や非イオン性のフッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤等を用いることができる。
Other Components Known additives can be added to the organic solvent developer as necessary. Examples of the additive include a surfactant. The surfactant is not particularly limited. For example, ionic or nonionic fluorine-based and / or silicon-based surfactants can be used.

アニオン系界面活性剤としては特に限定されるものではなく、アニオン性基を有する従来公知の界面活性剤を用いることができる。そのようなアニオン系界面活性剤としては、例えば、アニオン性基として、カルボン酸基、スルホン酸基、又はリン酸基を有する界面活性剤を挙げることができる。   The anionic surfactant is not particularly limited, and a conventionally known surfactant having an anionic group can be used. Examples of such an anionic surfactant include a surfactant having a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, or a phosphoric acid group as an anionic group.

具体的には、炭素数8〜20のアルキル基を有する高級脂肪酸、高級アルキル硫酸エステル、高級アルキルスルホン酸、高級アルキルアリールスルホン酸、スルホン酸基を有するその他の界面活性剤、若しくは高級アルコールリン酸エステル、又はそれらの塩等を挙げることができる。ここで、上記アニオン系界面活性剤の有するアルキル基は、直鎖状又は分枝鎖状のいずれでもよく、分枝鎖中にフェニレン基又は酸素原子等が介在してもよいし、アルキル基が有する水素原子の一部が水酸基やカルボキシル基で置換されてもよい。   Specifically, higher fatty acids having an alkyl group having 8 to 20 carbon atoms, higher alkyl sulfates, higher alkyl sulfonic acids, higher alkyl aryl sulfonic acids, other surfactants having sulfonic acid groups, or higher alcohol phosphoric acids Examples thereof include esters or salts thereof. Here, the alkyl group possessed by the anionic surfactant may be either linear or branched, and a phenylene group or an oxygen atom may be interposed in the branched chain. Some of the hydrogen atoms may be substituted with a hydroxyl group or a carboxyl group.

上記の高級脂肪酸の具体例としては、ドデカン酸、テトラデカン酸、ステアリン酸等を挙げることができ、高級アルキル硫酸エステルの具体例としては、デシル硫酸エステル、ドデシル硫酸エステル等を挙げることができる。また、上記高級アルキルスルホン酸の例としては、デカンスルホン酸、ドデカンスルホン酸、テトラデカンスルホン酸、ペンタデカンスルホン酸、ステアリン酸スルホン酸等を挙げることができる。   Specific examples of the higher fatty acid include dodecanoic acid, tetradecanoic acid and stearic acid. Specific examples of the higher alkyl sulfate include decyl sulfate and dodecyl sulfate. Examples of the higher alkyl sulfonic acid include decane sulfonic acid, dodecane sulfonic acid, tetradecane sulfonic acid, pentadecane sulfonic acid, and stearic acid sulfonic acid.

また、高級アルキルアリールスルホン酸の具体例としては、ドデシルベンゼンスルホン酸、デシルナフタレンスルホン酸等を挙げることができる。   Specific examples of higher alkylaryl sulfonic acids include dodecylbenzene sulfonic acid and decylnaphthalene sulfonic acid.

さらに、スルホン酸基を有するその他の界面活性剤としては、例えば、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸等のアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸、ジオクチルスルホサクシネート等のジアルキルスルホサクシネート等を挙げることができる。   Furthermore, examples of other surfactants having a sulfonic acid group include alkyl diphenyl ether disulfonic acids such as dodecyl diphenyl ether disulfonic acid, and dialkyl sulfosuccinates such as dioctyl sulfosuccinate.

高級アルコールリン酸エステルの例としては、例えば、パルミチルリン酸エステル、ヒマシ油アルキルリン酸エステル、ヤシ油アルキルリン酸エステル等を挙げることができる。   Examples of higher alcohol phosphates include palmityl phosphate, castor oil alkyl phosphate, coconut oil alkyl phosphate, and the like.

以上のアニオン性界面活性剤の中でも、スルホン酸基を有する界面活性剤を用いることが好ましく、具体的には、アルキルスルホン酸、アルキルベンゼンスルホン酸、オレフィンスルホン酸、アルキルジフェニルエーテルスルホン酸、アルキルナフタレンスルホン酸、ジアルキルスルホサクシネート等が挙げられる。これらの中でも、アルキルスルホン酸、アルキルベンゼンスルホン酸、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸、ジアルキルスルホサクシネートを用いることが好ましい。アルキルスルホン酸のアルキル基の平均炭素数は9〜21であることが好ましく、12〜18であることがより好ましい。また、アルキルベンゼンスルホン酸のアルキル基の平均炭素数は、6〜18であることが好ましく、9〜15であることがより好ましい。アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸のアルキル基の平均炭素数は、6〜18であることが好ましく、9〜15であることがより好ましい。さらに、ジアルキルスルホサクシネートのアルキル基の平均炭素数は、4〜12が好ましく、6〜10がより好ましい。   Among the above anionic surfactants, it is preferable to use a surfactant having a sulfonic acid group. Specifically, alkylsulfonic acid, alkylbenzenesulfonic acid, olefinsulfonic acid, alkyldiphenylethersulfonic acid, alkylnaphthalenesulfonic acid. And dialkylsulfosuccinate. Among these, it is preferable to use alkylsulfonic acid, alkylbenzenesulfonic acid, alkyldiphenyl ether disulfonic acid, and dialkylsulfosuccinate. The average carbon number of the alkyl group of the alkyl sulfonic acid is preferably 9 to 21, and more preferably 12 to 18. Moreover, it is preferable that it is 6-18, and, as for the average carbon number of the alkyl group of alkylbenzenesulfonic acid, it is more preferable that it is 9-15. The average carbon number of the alkyl group of the alkyldiphenyl ether disulfonic acid is preferably 6-18, and more preferably 9-15. Furthermore, 4-12 are preferable and, as for the average carbon number of the alkyl group of dialkyl sulfosuccinate, 6-10 are more preferable.

ノニオン系界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、アセチレン系ノニオン界面活性剤等が例示される。ノニオン系界面活性剤としては水溶性を有するものが望ましい。HLB7〜17の範囲が良い。HLBが小さく水溶性が足りない場合は他の活性剤と混ぜる等して水溶性を持たせてもよい。   Examples of nonionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ethers and acetylenic nonionic surfactants. As the nonionic surfactant, those having water solubility are desirable. The range of HLB7-17 is good. When HLB is small and water solubility is insufficient, it may be made water-soluble by mixing with other active agents.

使用できる市販の界面活性剤として、例えばエフトップEF301、EF303、(新秋田化成(株)製)、フロラードFC430、431(住友スリーエム(株)製)、メガファックF171、F173、F176、F189、R08(大日本インキ化学工業(株)製)、サーフロンS−382、SC101、102、103、104、105、106(旭硝子(株)製)、トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)製)等のフッ素系界面活性剤又はシリコン系界面活性剤を挙げることができる。また、ポリシロキサンポリマーKP−341(信越化学工業(株)製)もシリコン系界面活性剤として用いることができる。   Examples of commercially available surfactants that can be used include F-top EF301 and EF303 (manufactured by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.), Florard FC430 and 431 (manufactured by Sumitomo 3M Ltd.), MegaFuck F171, F173, F176, F189, and R08. (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.), Surflon S-382, SC101, 102, 103, 104, 105, 106 (Asahi Glass Co., Ltd.), Troisol S-366 (Troy Chemical Co., Ltd.), etc. Fluorine type surfactant or silicon type surfactant can be mentioned. Polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) can also be used as a silicon surfactant.

また、界面活性剤としては、前述の公知のものの他に、テロメリゼーション法(テロマー法ともいわれる)若しくはオリゴメリゼーション法(オリゴマー法ともいわれる)により製造されたフルオロ脂肪族化合物から導かれたフルオロ脂肪族基を有する重合体を用いた界面活性剤を用いることが出来る。   In addition to the above-mentioned known surfactants, surfactants include fluoro derivatives derived from fluoro aliphatic compounds produced by the telomerization method (also referred to as telomer method) or the oligomerization method (also referred to as oligomer method). A surfactant using a polymer having an aliphatic group can be used.

フルオロ脂肪族基を有する重合体としては、フルオロ脂肪族基を有するモノマーと(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート及び/又は(ポリ(オキシアルキレン))メタクリレートとの共重合体が好ましく、不規則に分布しているものでも、ブロック共重合していてもよい。また、ポリ(オキシアルキレン)基としては、ポリ(オキシエチレン)基、ポリ(オキシプロピレン)基、ポリ(オキシブチレン)基等が挙げられ、また、ポリ(オキシエチレンとオキシプロピレンとオキシエチレンとのブロック連結体)やポリ(オキシエチレンとオキシプロピレンとのブロック連結体)基等同じ鎖長内に異なる鎖長のアルキレンを有するようなユニットでもよい。さらに、フルオロ脂肪族基を有するモノマーと(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体は2元共重合体ばかりでなく、異なる2種以上のフルオロ脂肪族基を有するモノマーや、異なる2種以上の(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)等を同時に共重合した3元系以上の共重合体でもよい。   As the polymer having a fluoroaliphatic group, a copolymer of a monomer having a fluoroaliphatic group and (poly (oxyalkylene)) acrylate and / or (poly (oxyalkylene)) methacrylate is preferable and distributed irregularly. Or may be block copolymerized. Examples of the poly (oxyalkylene) group include a poly (oxyethylene) group, a poly (oxypropylene) group, a poly (oxybutylene) group, and the like, and a poly (oxyethylene, oxypropylene, and oxyethylene group). A unit having different chain length alkylenes in the same chain length, such as a block linked body) or a poly (block linked body of oxyethylene and oxypropylene) groups, may be used. Furthermore, a copolymer of a monomer having a fluoroaliphatic group and (poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate) is not only a binary copolymer but also a monomer having two or more different fluoroaliphatic groups, Further, it may be a ternary or higher copolymer obtained by simultaneously copolymerizing two or more different (poly (oxyalkylene)) acrylates (or methacrylates).

例えば、市販の界面活性剤として、メガファックF178、F−470、F−473、F−475、F−476、F−472(大日本インキ化学工業(株)製)を挙げられる。さらに、C13基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、C13基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシエチレン))アクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシプロピレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、C17基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、C17基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシエチレン))アクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシプロピレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、等を挙げることができる。 For example, Megafac F178, F-470, F-473, F-475, F-476, and F-472 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.) are mentioned as commercially available surfactants. Further, a copolymer of an acrylate (or methacrylate) having a C 6 F 13 group and (poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate), an acrylate (or methacrylate) having a C 6 F 13 group and (poly (oxy Copolymer) of (ethylene)) acrylate (or methacrylate) and (poly (oxypropylene)) acrylate (or methacrylate), acrylate (or methacrylate) and (poly (oxyalkylene)) acrylate having C 8 F 17 groups (or Copolymer of acrylate (or methacrylate), (poly (oxyethylene)) acrylate (or methacrylate), and (poly (oxypropylene)) acrylate (or methacrylate) having a C 8 F 17 group. Coalescence And the like can be given.

界面活性剤としては、非イオン性の界面活性剤が好ましく、フッ素系界面活性剤又はシリコン系界面活性剤がより好ましい。   As the surfactant, a nonionic surfactant is preferable, and a fluorine-based surfactant or a silicon-based surfactant is more preferable.

界面活性剤を配合する場合、その配合量は、有機溶剤現像液の全質量に対して、通常、0.001〜5質量%であり、0.005〜2質量%が好ましく、0.01〜0.5質量%がより好ましい。   When the surfactant is blended, the blending amount is usually 0.001 to 5% by mass, preferably 0.005 to 2% by mass, and 0.01 to 0.5 mass% is more preferable.

現像液の調製法
本発明のフォトリソグラフィ用現像液は、任意の順番で、(A)上記一般式(1)で表されるイミダゾール化合物、(B)水及び/又は有機溶剤、必要に応じ(C)塩基性化合物等の各種添加成分を混合して均一にすることで得ることができる。
Preparation Method of Developer The developer for photolithography of the present invention is (A) an imidazole compound represented by the general formula (1), (B) water and / or an organic solvent, in any order. C) It can be obtained by mixing and mixing various additive components such as a basic compound.

≪レジストパターン形成方法≫
本発明は、第二の態様として、上述した本発明の第一の態様であるフォトリソグラフィ用現像液を用いたレジストパターン形成方法である。レジストパターン形成方法は、通常、
基板上にフォトレジスト組成物を塗布して塗布膜を形成する工程と、
塗布膜を位置選択的に露光する工程と、
露光された塗布膜中の非レジスト部を上述した本発明のフォトリソグラフィ用現像液に溶解させてレジストパターンを現像する工程と、
を含む方法によってレジストパターンを形成する方法である。本発明のレジストパターン形成方法は、現像する工程において、上述した本発明の第一の態様のフォトリソグラフィ用現像液を用いること以外は、従来公知の方法により行うことができる。このように、本発明の第一の態様のフォトリソグラフィ用現像液は、汎用性があり、従来のレジストパターン形成方法において従来の現像液に代えて好適に用いることができる。
≪Resist pattern formation method≫
The present invention, as a second aspect, is a resist pattern forming method using the photolithography developer according to the first aspect of the present invention described above. The resist pattern forming method is usually
Applying a photoresist composition on a substrate to form a coating film;
A step of selectively exposing the coating film;
A step of developing a resist pattern by dissolving the non-resist portion in the exposed coating film in the above-described developer for photolithography of the present invention;
A method of forming a resist pattern by a method including: The resist pattern forming method of the present invention can be carried out by a conventionally known method except that the developing solution for photolithography according to the first aspect of the present invention described above is used in the developing step. As described above, the photolithography developer according to the first aspect of the present invention is versatile and can be suitably used in place of the conventional developer in the conventional resist pattern forming method.

本発明の第一の態様のフォトリソグラフィ用現像液は、ネガ型、ポジ型のいずれかを問わず、種々レジストに対して使用することができる。具体的にはナフトキノンジアジド化合物とノボラック樹脂とを含有するポジ型レジスト、露光により酸を発生する化合物と酸により分解してアルカリ水溶液への溶解度が増大する化合物とアルカリ可溶性樹脂とを含有する化学増幅型レジスト、露光により酸を発生する化合物と酸により分解してアルカリ水溶液への溶解度が増大する基を有するアルカリ可溶性樹脂とを含有する化学増幅型レジスト、露光により酸を発生する化合物と酸により架橋反応を開始する架橋剤とアルカリ可溶性樹脂とを含有するネガ型レジスト、露光により酸を発生する化合物と酸により重合反応を開始する化合物とアルカリ可溶性樹脂とを含有するネガ型レジスト等が挙げられる。   The developer for photolithography according to the first aspect of the present invention can be used for various resists regardless of whether the developer is negative or positive. Specifically, a positive resist containing a naphthoquinonediazide compound and a novolak resin, a chemical amplification containing a compound that generates an acid upon exposure, a compound that decomposes with the acid and increases its solubility in an alkaline aqueous solution, and an alkali-soluble resin Type resist, chemically amplified resist containing a compound that generates an acid upon exposure and an alkali-soluble resin having a group that decomposes by acid and increases the solubility in an alkaline aqueous solution, and is cross-linked by a compound that generates an acid upon exposure and an acid Examples thereof include a negative resist containing a crosslinking agent that initiates a reaction and an alkali-soluble resin, and a negative resist containing a compound that generates an acid upon exposure, a compound that initiates a polymerization reaction with an acid, and an alkali-soluble resin.

フォトレジスト組成物は、例えば、(B)有機溶剤を含有する本発明の第一の態様のフォトリソグラフィ用現像液を用いるいわゆる「ネガ型溶剤現像」に用いられるネガ型フォトレジスト組成物として好適なものとしては、特に限定されないが、例えば、ノボラック樹脂、ポリヒドロキシスチレン樹脂、又はアクリル樹脂を主成分とするもの等が挙げられる。   The photoresist composition is suitable, for example, as a negative photoresist composition used in so-called “negative solvent development” using the photolithography developer according to the first aspect of the present invention containing (B) an organic solvent. Although it does not specifically limit as a thing, For example, the thing etc. which have a novolak resin, a polyhydroxy styrene resin, or an acrylic resin as a main component are mentioned.

好適なネガ型フォトレジスト組成物の一例としては、(a)多官能エポキシ樹脂、(b)カチオン重合開始剤、及び(c)溶剤を含有する感光性樹脂組成物が挙げられる。
(a)多官能エポキシ樹脂は、特に限定されず、従来から種々の用途で用いられている多官能エポキシ樹脂から適宜選択することができ、エポキシ当量は、1000以下が好ましく、500以下がより好ましい。(a)多官能エポキシ樹脂の好適な例としては、多官能フェノール・ノボラック型エポキシ樹脂、多官能オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、多官能トリフェニル型ノボラック型エポキシ樹脂、及び多官能ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられる。これらの中では、多官能ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂が好ましい。(a)多官能エポキシ樹脂の官能性は2官能以上であり、4官能以上が好ましい。
(b)カチオン重合開始剤としては、例えば、ヨードニウム塩やスルホニウム塩のようなオニウム塩型のカチオン重合開始剤を用いることができる。(c)溶剤は特に限定されない。
An example of a suitable negative photoresist composition includes a photosensitive resin composition containing (a) a polyfunctional epoxy resin, (b) a cationic polymerization initiator, and (c) a solvent.
(A) The polyfunctional epoxy resin is not particularly limited, and can be appropriately selected from polyfunctional epoxy resins conventionally used for various applications. The epoxy equivalent is preferably 1000 or less, more preferably 500 or less. . (A) As a suitable example of a polyfunctional epoxy resin, a polyfunctional phenol novolak type epoxy resin, a polyfunctional orthocresol novolak type epoxy resin, a polyfunctional triphenyl type novolac type epoxy resin, and a polyfunctional bisphenol A novolak type epoxy resin Examples thereof include resins. In these, a polyfunctional bisphenol A novolak type epoxy resin is preferable. (A) The functionality of the polyfunctional epoxy resin is bifunctional or higher, preferably tetrafunctional or higher.
(B) As the cationic polymerization initiator, for example, an onium salt type cationic polymerization initiator such as an iodonium salt or a sulfonium salt can be used. (C) The solvent is not particularly limited.

フォトレジスト組成物は、また、(B)水を含有する本発明の第一の態様のフォトリソグラフィ用現像液を用いるいわゆる「ポジ型現像」に用いられるポジ型フォトレジスト組成物としては、アルカリ性の現像液によって現像可能なものであれば特に限定されず、i、g線用ポジ型フォトレジスト組成物、KrF、ArF、F等のエキシマレーザー用ポジ型フォトレジスト組成物、さらにはEB(電子線)用ポジ型フォトレジスト組成物、EUV用ポジ型フォトレジスト等、広く一般的に用いられるポジ型フォトレジスト組成物を用いることができる。好適なものとしては、1,2−ナフトキノンジアジドスルホニル基等のキノンジアジド基で置換されているアルカリ可溶性ノボラック樹脂を含有する組成物、キノンジアジド基含有化合物とアルカリ可溶性ノボラック樹脂等のアルカリ可溶性樹脂とを含有する組成物等が挙げられる。 The photoresist composition is also alkaline (B) as a positive photoresist composition used for so-called “positive development” using the developer for photolithography according to the first aspect of the present invention containing water. It not particularly limited as long as it can be developed by the developing solution, i, g-line positive photoresist composition, KrF, ArF, positive excimer laser, such as F 2 photoresist composition, more EB (electron A widely used positive photoresist composition such as a positive photoresist composition for (line) and a positive photoresist for EUV can be used. Preferred examples include a composition containing an alkali-soluble novolak resin substituted with a quinonediazide group such as 1,2-naphthoquinonediazidesulfonyl group, and a quinonediazide group-containing compound and an alkali-soluble resin such as an alkali-soluble novolak resin. And the like.

フォトレジスト組成物は、化学増幅型フォトレジスト組成物として好適なものとしては、酸の作用により有機溶剤現像液に対する溶解度が減少する樹脂(a’)と、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物(b’)と、有機溶剤(c’)とを含むものが挙げられる。このようなフォトレジスト組成物は、例えば、前述の特許文献1に記載されている。   As a photoresist composition suitable as a chemically amplified photoresist composition, a resin (a ′) whose solubility in an organic solvent developer is reduced by the action of an acid, and an acid generated upon irradiation with actinic rays or radiation. And a compound containing the compound (b ′) and the organic solvent (c ′). Such a photoresist composition is described, for example, in Patent Document 1 described above.

酸の作用により有機溶剤現像液に対する溶解度が減少する樹脂(a’)としては、樹脂の主鎖又は側鎖、あるいは、主鎖及び側鎖の両方に、酸の作用により分解し、アルカリ可溶性基を生じる基(以下、「酸分解性基」ともいう)を有する樹脂が挙げられる。アルカリ可溶性基としては、フェノール性水酸基、カルボン酸基、フッ素化アルコール基、スルホン酸基、スルホンアミド基、スルホニルイミド基、(アルキルスルホニル)(アルキルカルボニル)メチレン基、(アルキルスルホニル)(アルキルカルボニル)イミド基、ビス(アルキルカルボニル)メチレン基、ビス(アルキルカルボニル)イミド基、ビス(アルキルスルホニル)メチレン基、ビス(アルキルスルホニル)イミド基、トリス(アルキルカルボニル)メチレン基、及びトリス(アルキルスルホニル)メチレン基等が挙げられ、カルボン酸基、フッ素化アルコール基(好ましくはヘキサフルオロイソプロパノール)、及びスルホン酸基が好ましい。   As the resin (a ′) whose solubility in an organic solvent developer is reduced by the action of an acid, the main chain or side chain of the resin, or both the main chain and the side chain are decomposed by the action of an acid, and an alkali-soluble group And a resin having a group (hereinafter also referred to as “acid-decomposable group”). Alkali-soluble groups include phenolic hydroxyl groups, carboxylic acid groups, fluorinated alcohol groups, sulfonic acid groups, sulfonamido groups, sulfonylimide groups, (alkylsulfonyl) (alkylcarbonyl) methylene groups, (alkylsulfonyl) (alkylcarbonyl) Imido group, bis (alkylcarbonyl) methylene group, bis (alkylcarbonyl) imide group, bis (alkylsulfonyl) methylene group, bis (alkylsulfonyl) imide group, tris (alkylcarbonyl) methylene group, and tris (alkylsulfonyl) methylene A carboxylic acid group, a fluorinated alcohol group (preferably hexafluoroisopropanol), and a sulfonic acid group are preferable.

酸分解性基において、酸の作用によってアルカリ可溶性基から脱離する酸解離性基は、化学増幅型レジスト用の樹脂において酸解離性基として提案されている基から、適宜選択できる。一般的には、(メタ)アクリル酸等におけるカルボキシ基のようなアルカリ可溶性基と環状又は鎖状の第3級アルキルエステルを形成する基や、アルコキシアルキル基等のアセタール型酸解離性基等が広く知られている。   In the acid-decomposable group, the acid-dissociable group that is eliminated from the alkali-soluble group by the action of an acid can be appropriately selected from groups proposed as acid-dissociable groups in the resin for chemically amplified resist. Generally, a group that forms a cyclic or chain tertiary alkyl ester with an alkali-soluble group such as a carboxy group in (meth) acrylic acid or the like, an acetal type acid dissociable group such as an alkoxyalkyl group, or the like Widely known.

活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物(b’)としては特に限定されず、従来からフォトレジスト組成物に使用されている化合物を種々使用することができる。このような化合物の具体例としては、ジアゾニウム塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、イミドスルホネート、オキシムスルホネート、ジアゾジスルホン、ジスルホン、o−ニトロベンジルスルホネートを挙げることができる。   The compound (b ') that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation is not particularly limited, and various compounds conventionally used in photoresist compositions can be used. Specific examples of such compounds include diazonium salts, phosphonium salts, sulfonium salts, iodonium salts, imide sulfonates, oxime sulfonates, diazodisulfones, disulfones, and o-nitrobenzyl sulfonates.

フォトレジスト組成物は、また、感光性ポリイミド樹脂、感光性ポリベンゾオキサゾール樹脂等の感光性樹脂を含有する組成物であってもよい。かかるフォトレジスト組成物に対する本発明の第一の態様であるフォトリソグラフィ用現像液は、特に好適な有機溶剤としてN,N,N’,N’−テトラメチルウレア(TMU)、N,N,2−トリメチルプロパンアミド(DMIB)等を含有するもの等が挙げられる。感光性ポリイミド樹脂の前駆体であるポリアミド酸を含有するフォトレジスト組成物に対する本発明のフォトリソグラフィ用現像液としては、TMU、DMIB等の有機溶剤のほか、水を含有するアルカリ現像液を含有する組成物を好適に用いることができる。   The photoresist composition may also be a composition containing a photosensitive resin such as a photosensitive polyimide resin or a photosensitive polybenzoxazole resin. The developer for photolithography which is the first aspect of the present invention for such a photoresist composition is N, N, N ′, N′-tetramethylurea (TMU), N, N, 2 as a particularly suitable organic solvent. -What contains trimethylpropanamide (DMIB) etc. are mentioned. The developer for photolithography of the present invention for a photoresist composition containing a polyamic acid which is a precursor of a photosensitive polyimide resin contains an organic developer such as TMU and DMIB, as well as an alkaline developer containing water. A composition can be used suitably.

以上説明した成分を含むようなフォトレジスト組成物が基板表面に塗布され、基板上に塗布膜が形成される。フォトレジスト組成物を基板上に、塗布する方法は、フォトレジスト組成物を、所望の膜厚で基板上に良好に塗布することができれば特に限定されない。塗布方法の具体例としては、スピンコート法、スプレー法、ローラーコート法、浸漬法等が挙げられ、スピンコート法がより好ましい。   A photoresist composition containing the components described above is applied to the substrate surface, and a coating film is formed on the substrate. The method for applying the photoresist composition on the substrate is not particularly limited as long as the photoresist composition can be satisfactorily applied on the substrate with a desired film thickness. Specific examples of the coating method include a spin coating method, a spray method, a roller coating method, and an immersion method, and the spin coating method is more preferable.

塗布膜の形成に用いる基板の種類は特に限定されず、例えば、シリコン、SiOやSiN等の無機基板、SOG等の塗布系無機基板等、IC等の半導体製造工程、液晶、サーマルヘッド等の回路基板の製造工程、さらにはその他のフォトアプリケーションのリソグラフィー工程で一般的に用いられる基板を用いることができるが、本発明の第一の態様であるフォトリソグラフィ用現像液を用いるレジストパターン形成方法においては、金属からなる基板、金属からなる配線等を備えた基板のように金属からなる部分を表面に有する被塗物を特に好適に用いることができる。基板、配線等を構成する金属としては、例えば金、銅、ニッケル、パラジウム等が挙げられ、本発明の目的が特に効果的に達成される観点及び高汎用性である観点から、特に銅を好適に用いることができる。 The type of the substrate used for forming the coating film is not particularly limited. For example, silicon, an inorganic substrate such as SiO 2 or SiN, a coating inorganic substrate such as SOG, a semiconductor manufacturing process such as an IC, a liquid crystal, a thermal head, etc. In a resist pattern forming method using a developer for photolithography, which is a first aspect of the present invention, a substrate generally used in a circuit board manufacturing process and further in a lithography process of other photo applications can be used. In particular, an object to be coated having a portion made of metal on the surface, such as a substrate made of metal, a substrate provided with a wire made of metal, or the like can be particularly preferably used. Examples of the metal constituting the substrate, wiring, and the like include gold, copper, nickel, palladium, and the like. From the viewpoint of achieving the object of the present invention particularly effectively and high versatility, copper is particularly preferable. Can be used.

金属からなる配線を支持する基板は、通常、絶縁基板である。絶縁基板としては、有機基板、セラミック基板、シリコン基板、ガラス基板等が挙げられる。有機基板の材料は特に限定されず、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂や、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、アラミド樹脂、液晶ポリマー等の熱可塑性樹脂を用いることができる。また、ガラス繊維、アラミド繊維、芳香族ポリアミド繊維等の織布又は不織布に熱硬化性樹脂を含浸させた後に硬化させた材料も基板として好適に用いられる。   The substrate that supports the wiring made of metal is usually an insulating substrate. Examples of the insulating substrate include an organic substrate, a ceramic substrate, a silicon substrate, and a glass substrate. The material of the organic substrate is not particularly limited, and heat such as thermosetting resin such as phenol resin, urea resin, melamine resin, alkyd resin epoxy resin, polyimide resin, polyphenylene oxide resin, polyphenylene sulfide resin, aramid resin, liquid crystal polymer, etc. A plastic resin can be used. Moreover, the material hardened after impregnating a thermosetting resin to woven fabrics or nonwoven fabrics, such as glass fiber, an aramid fiber, and an aromatic polyamide fiber, is also used suitably as a board | substrate.

フォトレジスト組成物を基板上に塗布して塗布膜を形成した後、必要に応じて基板上の塗布膜を加熱(プリベーク)してもよい。これにより、不溶な溶剤の除去された膜を均一に形成することができる。プリベーク条件は、組成物中の各成分の種類、配合割合、塗布膜厚等によって異なるが、通常は、50℃〜160℃が好ましく、60℃〜140℃がより好まし、2〜60分間程度である。また、得られた塗布膜の膜厚は1〜150μm、好ましくは10〜150μm、より好ましくは20〜120μm、さらに好ましくは20〜75μmの範囲である。   After coating a photoresist composition on a substrate to form a coating film, the coating film on the substrate may be heated (prebaked) as necessary. Thereby, the film | membrane from which the insoluble solvent was removed can be formed uniformly. The pre-baking conditions vary depending on the type of each component in the composition, the blending ratio, the coating film thickness, and the like, but usually 50 ° C to 160 ° C is preferable, 60 ° C to 140 ° C is more preferable, and about 2 to 60 minutes. It is. Moreover, the film thickness of the obtained coating film is 1-150 micrometers, Preferably it is 10-150 micrometers, More preferably, it is 20-120 micrometers, More preferably, it is the range of 20-75 micrometers.

次いで、形成された塗布膜は、所望のパターンが形成されるように、紫外線や電子線等の活性エネルギー線により位置選択的に露光される。露光方法は特に限定されず、従来から知られる種々の方法から適宜選択できる。好適な方法としては、塗布膜に、所定のマスクを通して紫外線や電子線等の活性エネルギー線を照射する方法が挙げられる。   Next, the formed coating film is selectively exposed with active energy rays such as ultraviolet rays and electron beams so that a desired pattern is formed. The exposure method is not particularly limited, and can be appropriately selected from various conventionally known methods. As a suitable method, there is a method of irradiating the coating film with an active energy ray such as an ultraviolet ray or an electron beam through a predetermined mask.

かかる露光により、塗布膜中に、露光部と、未露光部とが形成される。ポジ型フォトレジスト組成物を用いた場合は露光部、ネガ型フォトレジスト組成物を用いた場合は非露光部がそれぞれ非レジスト部となり、本発明のフォトリソグラフィ用現像液に接触させることにより溶解することができる。化学増幅型フォトレジスト組成物を用いた場合、塗布膜中において、露光部では、露光による酸発生に伴い、樹脂の酸解離性保護基が外れ、樹脂中に極性基が生じ、(B)水を含有する本発明のフォトリソグラフィ用現像液で溶解することでポジ型レジストパターンを形成することができ、一方、未露光部では、樹脂の酸解離性保護基が外れないことにより低極性の状態が維持され、(B)有機溶剤を含有する本発明のフォトリソグラフィ用現像液で溶解することでネガ型レジストパターンを形成することができる。   By this exposure, an exposed portion and an unexposed portion are formed in the coating film. When a positive photoresist composition is used, the exposed portion is used, and when a negative photoresist composition is used, the non-exposed portion becomes a non-resist portion, which is dissolved by being brought into contact with the photolithography developer of the present invention. be able to. In the case where the chemically amplified photoresist composition is used, the acid dissociable protecting group of the resin is removed in the exposed portion of the coating film as the acid is generated by exposure, and a polar group is generated in the resin. A positive resist pattern can be formed by dissolving with the developer for photolithography of the present invention containing, while in the unexposed part, the acid dissociable protective group of the resin does not come off and the state of low polarity And (B) a negative resist pattern can be formed by dissolving with the developer for photolithography of the present invention containing an organic solvent.

活性エネルギー線としては、赤外光、可視光、紫外光、遠紫外光、X線、電子線等が挙げられる。なかでも、通常、好ましくは波長が300〜500nmの紫外光又は可視光を照射することができ、照射放射線の線源としては、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、アルゴンガスレーザー等を用いることができる。放射線照射量は、組成物中の各成分の種類、配合量、塗布膜の膜厚等によって異なるが、例えば超高圧水銀灯使用の場合、100〜2000mJ/cmである。化学増幅型フォトレジスト組成物を用いた場合、波長が250nm以下、好ましくは220nm以下、より好ましくは1〜200nmである、遠紫外光が好ましい。遠紫外光の具体例としては、ArFエキシマレーザー、Fエキシマレーザー、EUV(13nm)等が挙げられる。 Examples of the active energy ray include infrared light, visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, X-ray, and electron beam. Among them, it is usually possible to irradiate ultraviolet light or visible light having a wavelength of 300 to 500 nm. As a radiation source of irradiation radiation, a low pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, a metal halide lamp, an argon gas laser, etc. Can be used. The amount of radiation irradiation varies depending on the type of each component in the composition, the blending amount, the thickness of the coating film, and the like, but is, for example, 100 to 2000 mJ / cm 2 when using an ultrahigh pressure mercury lamp. When a chemically amplified photoresist composition is used, far ultraviolet light having a wavelength of 250 nm or less, preferably 220 nm or less, more preferably 1 to 200 nm is preferred. Specific examples of the far ultraviolet light include ArF excimer laser, F 2 excimer laser, EUV (13 nm), and the like.

露光工程では、必要に応じ、光学レンズ部とレジスト膜との間を液浸媒体で満たして露光を行う液浸露光法を適用することもできる。液浸媒体としては、空気の屈折率よりも大きく、且つ、使用される塗布膜の屈折率よりも小さい屈折率を有する液体であれば特に限定されるものではない。このような液浸媒体としては、水(純水、脱イオン水)、水に各種添加剤を配合して高屈折率化した液体、フッ素系不活性液体、シリコン系不活性液体、炭化水素系液体等が挙げられるが、近い将来に開発が見込まれる高屈折率特性を有する液浸媒体も使用可能である。フッ素系不活性液体としては、CHCl、COCH、COC、C等のフッ素系化合物を主成分とする液体が挙げられる。これらのうち、コスト、安全性、環境問題、及び汎用性の観点から、193nmの波長の露光光(ArFエキシマレーザー等)を用いる場合には水(純水、脱イオン水)が好ましく、157nmの波長の露光光(Fエキシマレーザー等)を用いる場合にはフッ素系不活性溶剤が好ましい。 In the exposure step, an immersion exposure method in which exposure is performed by filling the space between the optical lens portion and the resist film with an immersion medium as necessary. The immersion medium is not particularly limited as long as it is a liquid having a refractive index larger than the refractive index of air and smaller than the refractive index of the coating film to be used. As such an immersion medium, water (pure water, deionized water), a liquid in which various additives are added to water to increase the refractive index, a fluorine-based inert liquid, a silicon-based inert liquid, a hydrocarbon-based liquid An immersion medium having a high refractive index characteristic, which is expected to be developed in the near future, can be used. Examples of the fluorine-based inert liquid include liquids mainly composed of fluorine-based compounds such as C 3 HCl 2 F 5 , C 4 F 9 OCH 3 , C 4 F 9 OC 2 H 5 , and C 5 H 3 F 7. It is done. Among these, water (pure water, deionized water) is preferable when using exposure light (ArF excimer laser or the like) having a wavelength of 193 nm from the viewpoint of cost, safety, environmental problems, and versatility. When using exposure light having a wavelength (such as F 2 excimer laser), a fluorine-based inert solvent is preferable.

露光後、公知の方法を用いてベーク(PEB)を行ってもよい。例えば、化学増幅型フォトレジスト組成物を用いた場合、PEBにより、酸の発生と拡散を促進させて、露光部分の塗布膜のアルカリ溶解性の変化を促進することができる。PEBの温度は、良好なレジストパターンが得られる限り特に限定されるものではなく、通常40℃〜160℃である。   After exposure, baking (PEB) may be performed using a known method. For example, in the case of using a chemically amplified photoresist composition, PEB can promote the generation and diffusion of acid to promote the change in alkali solubility of the coating film at the exposed portion. The temperature of PEB is not particularly limited as long as a good resist pattern can be obtained, and is usually 40 ° C to 160 ° C.

露光に次いで、露光された塗布膜と、本発明のフォトリソグラフィ用現像液とを接触させることによるレジストパターンの現像を行い、不要な部分(非レジスト部)を溶解、除去して所定のレジストパターンを得る。現像時間は、フォトレジスト組成物の各成分の種類、配合割合、フォトレジスト組成物の乾燥膜厚によって異なるが、通常1〜30分間である。   Following the exposure, the resist pattern is developed by bringing the exposed coating film into contact with the photolithography developer of the present invention, and unnecessary portions (non-resist portions) are dissolved and removed to form a predetermined resist pattern. Get. The development time varies depending on the type of each component of the photoresist composition, the blending ratio, and the dry film thickness of the photoresist composition, but is usually 1 to 30 minutes.

フォトリソグラフィ用現像液によりレジストパターンを現像する方法は、特に限定されず、公知の現像方法から適宜選択して実施できる。好適な現像方法としては、例えば、フォトリソグラフィ用現像液中に露光された塗布膜を備える基板を一定時間浸漬する方法(ディップ法)、露光された塗布膜の表面にフォトリソグラフィ用現像液を表面張力によって盛り上げて一定時間静止する方法(パドル法)、露光された塗布膜の表面にフォトリソグラフィ用現像液を噴霧する方法(スプレー法)、一定速度で回転している基板に対して、露光された塗布膜に向けて一定速度でフォトリソグラフィ用現像液塗出ノズルをスキャンしながらフォトリソグラフィ用現像液を塗出しつづける方法(ダイナミックディスペンス法)等が挙げられる。   The method of developing the resist pattern with a photolithography developer is not particularly limited, and can be appropriately selected from known developing methods. As a suitable developing method, for example, a method of immersing a substrate having an exposed coating film in a photolithography developer for a certain period of time (dip method), a photolithography developer on the surface of the exposed coating film is used. A method of raising by tension and resting for a certain period of time (paddle method), a method of spraying a developer for photolithography on the surface of an exposed coating film (spray method), and a substrate rotating at a constant speed. For example, a method of continuously applying the photolithography developer while scanning the developer coating nozzle for photolithography at a constant speed toward the coating film (dynamic dispensing method) may be used.

また、現像を行う工程の後に、フォトリソグラフィ用現像液を他の溶媒に置換しながら、現像を停止する工程を行ってもよい。   In addition, after the step of performing the development, a step of stopping the development may be performed while replacing the photolithography developer with another solvent.

現像後には、リンス液を用いてレジストパターンを洗浄するリンス工程を行ってもよい。リンス液は、レジストパターンを溶解しなければ特に限定されず、本発明の第一の態様のフォトリソグラフィ用現像液において(B)水を用いた場合、水を用いることができ、(B)有機溶剤を用いた場合、一般的な有機溶剤を含む溶液を使用することができる。リンス液として使用できる有機溶媒としては、フォトリソグラフィ用現像液が含んでいてもよい有機溶剤と同様のものが挙げられる。リンス液は、上記の有機溶剤を複数含んでいてもよく、上記以外の有機溶剤を含むものであってもよい。
リンス液には、界面活性剤を適当量添加して使用することもできる。
After the development, a rinsing step of cleaning the resist pattern using a rinsing liquid may be performed. The rinsing liquid is not particularly limited as long as it does not dissolve the resist pattern. When (B) water is used in the photolithography developer according to the first aspect of the present invention, water can be used, and (B) organic When a solvent is used, a solution containing a general organic solvent can be used. Examples of the organic solvent that can be used as the rinsing liquid include the same organic solvents that may be contained in the photolithography developer. The rinse liquid may contain a plurality of the above organic solvents, or may contain an organic solvent other than those described above.
An appropriate amount of a surfactant can be added to the rinse solution.

現像後、又はリンス後に、必要に応じて、エアーガンや、オーブン等を用いる周知の方法により、レジストパターンを備える基板を乾燥させることが好ましい。   After development or rinsing, it is preferable to dry the substrate provided with the resist pattern by a known method using an air gun, an oven, or the like, if necessary.

本発明のレジストパターン形成方法は、本発明の第一の態様のフォトリソグラフィ用現像液を用いて現像することにより、プリベークやPEB、特にPEBによって、金属からなる基板や配線を加熱する場合であっても、かかる基板や配線において、マイグレーションにより生じる金属化合物の樹状結晶のレジストパターンへの浸潤や、基板や配線の金属表面の酸化ないし酸化層形成を抑制することができる。この点で、本発明のフォトリソグラフィ用現像液は、金属からなる基板や配線等の保護、特に防蝕を可能にするものである。   The resist pattern forming method of the present invention is a case where a metal substrate or wiring is heated by pre-baking or PEB, particularly PEB, by developing using the photolithography developer of the first aspect of the present invention. However, in such a substrate or wiring, infiltration of the dendritic crystal of the metal compound caused by migration into the resist pattern and oxidation of the metal surface of the substrate or wiring or formation of an oxide layer can be suppressed. In this respect, the developer for photolithography of the present invention enables protection, particularly corrosion prevention, of a metal substrate or wiring.

以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples.

[実施例、比較例]
<イミダゾール化合物>
下記構造の化合物1、比較化合物1及び比較化合物2を用いた。
[Examples and Comparative Examples]
<Imidazole compound>
Compound 1, Comparative Compound 1 and Comparative Compound 2 having the following structure were used.

Figure 0006415374
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Figure 0006415374
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〔合成例1〕
上記イミダゾール化合物のうち、上記化合物1は以下の方法により合成した。
まず、下記式の構造の桂皮酸誘導体30gをメタノール200gに溶解させた後、メタノール中に水酸化カリウム7gを添加した。次いで、メタノール溶液を40℃で撹拌した。メタノールを留去し、残渣を水200gに懸濁させた。得られた懸濁液にテトラヒドロフラン200gを混合、撹拌し、水相を分液した。氷冷下、塩酸4gを添加、撹拌した後に酢酸エチル100gを混合、撹拌した。混合液を静置した後、油相を分取した。油相から目的物を晶析させ、析出物を回収して、上記構造のイミダゾール化合物(化合物1)を得た。

Figure 0006415374
[Synthesis Example 1]
Of the imidazole compounds, Compound 1 was synthesized by the following method.
First, 30 g of cinnamic acid derivative having the structure of the following formula was dissolved in 200 g of methanol, and then 7 g of potassium hydroxide was added to the methanol. The methanol solution was then stirred at 40 ° C. Methanol was distilled off and the residue was suspended in 200 g of water. To the obtained suspension, 200 g of tetrahydrofuran was mixed and stirred, and the aqueous phase was separated. Under ice cooling, 4 g of hydrochloric acid was added and stirred, and then 100 g of ethyl acetate was mixed and stirred. After allowing the mixture to stand, the oil phase was collected. The target product was crystallized from the oil phase, and the precipitate was collected to obtain an imidazole compound (compound 1) having the above structure.
Figure 0006415374

上記構造のイミダゾール化合物(化合物1)のH−NMRの測定結果は以下の通りである。
H−NMR(DMSO):11.724(s,1H),7.838(s,1H),7.340(d,2H,J=4.3Hz),7.321(d,1H,J=7.2Hz),6.893(d,2H,J=4.3Hz),6.876(d,1H,J=6.1Hz),5.695(dd,1H,J=4.3J,3.2J),3.720(s,3H),3.250(m,2H)
The measurement result of 1 H-NMR of the imidazole compound (compound 1) having the above structure is as follows.
1 H-NMR (DMSO): 11.724 (s, 1H), 7.838 (s, 1H), 7.340 (d, 2H, J = 4.3 Hz), 7.321 (d, 1H, J = 7.2 Hz), 6.893 (d, 2H, J = 4.3 Hz), 6.876 (d, 1H, J = 6.1 Hz), 5.695 (dd, 1H, J = 4.3 J, 3.2J), 3.720 (s, 3H), 3.250 (m, 2H)

〔現像液の調製例〕
表1に示すように、イミダゾール化合物を含有するアルカリ現像液を調製した。アルカリ現像液の溶剤としては、表1に示すように、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)の2.38%の水溶液、水酸化カリウム(KOH)の0.04%水溶液、水酸化ナトリウム(NaOH)の0.1%水溶液を、有機溶剤現像の溶剤としては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)を用いた。表1における各成分の含有量を表す数値の単位は質量%である。
[Example of preparation of developer]
As shown in Table 1, an alkaline developer containing an imidazole compound was prepared. As shown in Table 1, the solvent for the alkaline developer is a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (TMAH), a 0.04% aqueous solution of potassium hydroxide (KOH), and sodium hydroxide (NaOH). As a solvent for organic solvent development, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) was used. The unit of the numerical value representing the content of each component in Table 1 is mass%.

〔レジストパターンの形成〕
銅基板上に、フォトレジスト組成物を所定の方法により塗布し、膜厚1μmの塗布膜を形成して、露光を行った。フォトレジスト組成物として、3種のレジスト組成物(OFPR、PMER P、TMMR;いずれも東京応化工業社製)のいずれかを表1に示すように用いた。
[Formation of resist pattern]
A photoresist composition was applied on a copper substrate by a predetermined method to form a coating film having a thickness of 1 μm, and exposure was performed. As a photoresist composition, one of three types of resist compositions (OFPR, PMER P, TMMR; all manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) was used as shown in Table 1.

露光された塗布膜を、上記調製例により得た各現像液を用いて現像した。現像後、基板を230℃で20分間ポストベークして、所定のパターンのレジストパターンを形成した。   The exposed coating film was developed using each developer obtained in the above preparation example. After the development, the substrate was post-baked at 230 ° C. for 20 minutes to form a resist pattern having a predetermined pattern.

ポストベーク後、走査型電子顕微鏡を用いて基板の断面を観察し、酸化層の形成の有無を観察した。酸化層が形成されている場合、基板の断面において、基板と酸化層との界面が明確に観察された。走査型電子顕微鏡画像から、形成された酸化層の膜厚を求め、酸化層の形成及びマイグレーションの発生状況を、以下の基準に従って評価した。結果を表1に記す。
<評価基準>
◎:酸化層の形成又はマイグレーションが起きていない。
○:膜厚50nm未満の酸化層の形成又はマイグレーションが起きている。
×:膜厚50nm以上の酸化層の形成又はマイグレーションが起きている。
After the post-baking, the cross section of the substrate was observed using a scanning electron microscope, and the presence or absence of the oxide layer was observed. When the oxide layer was formed, the interface between the substrate and the oxide layer was clearly observed in the cross section of the substrate. The thickness of the formed oxide layer was obtained from the scanning electron microscope image, and the formation of the oxide layer and the occurrence of migration were evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 1.
<Evaluation criteria>
A: Formation or migration of an oxide layer has not occurred.
○: Formation or migration of an oxide layer having a thickness of less than 50 nm occurs.
X: Formation or migration of an oxide layer having a thickness of 50 nm or more occurs.

Figure 0006415374
Figure 0006415374

表1から、化合物1を含有するフォトリソグラフィ用現像液を用いて現像した場合、現像後のポストベーク(PEB)により銅基板が加熱されても、銅基板における酸化層の形成及びマイグレーションの発生が抑制されることがわかった。   From Table 1, when developed using a photolithography developer containing Compound 1, even if the copper substrate is heated by post-baking (PEB) after development, formation of an oxide layer and occurrence of migration in the copper substrate It was found to be suppressed.

Claims (5)

(A)下記一般式(1)で表されるイミダゾール化合物と(B)水及び/又は有機溶剤とを含むフォトリソグラフィ用現像液。
Figure 0006415374
(式中、Rは水素原子又はアルキル基であり、Rは置換基を有してもよい芳香族基であり、Rは置換基を有してもよいアルキレン基であり、Rは、それぞれ独立にハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、スルフィド基、シリル基、シラノール基、ニトロ基、ニトロソ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホナト基、又は有機基であり、nは0〜3の整数である。)
(A) A developer for photolithography containing an imidazole compound represented by the following general formula (1) and (B) water and / or an organic solvent.
Figure 0006415374
(Wherein R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group, R 2 is an aromatic group that may have a substituent, R 3 is an alkylene group that may have a substituent, and R 4 Are each independently a halogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group, a sulfide group, a silyl group, a silanol group, a nitro group, a nitroso group, a sulfonate group, a phosphino group, a phosphinyl group, a phosphonate group, or an organic group. It is an integer of 3.)
さらに、(C)塩基性化合物を含む、請求項1記載のフォトリソグラフィ用現像液。   The developer for photolithography according to claim 1, further comprising (C) a basic compound. 前記(C)塩基性化合物は、無機アルカリ、アミン化合物及び第四級アンモニウム塩からなる群から選択される少なくとも1つである、請求項2記載のフォトリソグラフィ用現像液。   The developer for photolithography according to claim 2, wherein the basic compound (C) is at least one selected from the group consisting of an inorganic alkali, an amine compound, and a quaternary ammonium salt. 前記(B)有機溶剤は、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤、エーテル系溶剤及び炭化水素系溶剤からなる群から選択される少なくとも1つである、請求項1〜3の何れか1項記載のフォトリソグラフィ用現像液。   The organic solvent (B) is at least one selected from the group consisting of ketone solvents, ester solvents, alcohol solvents, amide solvents, ether solvents, and hydrocarbon solvents. The developer for photolithography according to any one of the above. 請求項1〜4の何れか1項記載のフォトリソグラフィ用現像液を用いたレジストパターン形成方法。   A resist pattern forming method using the photolithography developer according to claim 1.
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