JP6641879B2 - Composition for forming resist underlayer film, method for producing resist underlayer film and patterned substrate - Google Patents

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本発明は、レジスト下層膜形成用組成物、レジスト下層膜及びパターニングされた基板の製造方法に関する。   The present invention relates to a composition for forming a resist underlayer film, a resist underlayer film, and a method for producing a patterned substrate.

半導体デバイスの製造にあっては、高い集積度を得るために多層レジストプロセスが用いられている。このプロセスでは、まず基板の一方の面側にレジスト下層膜形成用組成物を塗布してレジスト下層膜を形成し、このレジスト下層膜の基板とは反対の面側にレジスト組成物を塗布してレジスト膜を形成する。そして、このレジスト膜をマスクパターン等を介して露光し、適当な現像液で現像することによりレジストパターンを形成する。そして、このレジストパターンをマスクとしてレジスト下層膜をドライエッチングし、得られたレジスト下層膜パターンをマスクとしてさらに基板をエッチングすることで、基板に所望のパターンを形成し、パターニングされた基板を得ることができる。かかる多層レジストプロセスに用いられるレジスト下層膜には、屈折率、吸光係数等の光学特性、溶媒耐性、エッチング耐性などの一般特性が要求される。   In the manufacture of semiconductor devices, a multilayer resist process is used to obtain a high degree of integration. In this process, first, a composition for forming a resist underlayer film is applied to one surface side of a substrate to form a resist underlayer film, and a resist composition is applied to a surface of the resist underlayer film opposite to the substrate. A resist film is formed. Then, the resist film is exposed through a mask pattern or the like, and is developed with an appropriate developer to form a resist pattern. Then, the resist underlayer film is dry-etched using the resist pattern as a mask, and the substrate is further etched using the obtained resist underlayer film pattern as a mask, thereby forming a desired pattern on the substrate and obtaining a patterned substrate. Can be. The resist underlayer film used in such a multilayer resist process is required to have general characteristics such as optical characteristics such as a refractive index and an absorption coefficient, solvent resistance, and etching resistance.

近年、より集積度を高めるためパターンの微細化がさらに進んでおり、上述の多層レジストプロセスにおいても、レジスト下層膜やこれを形成するための組成物には以下のような様々な特性に優れることが要求される。この要求に対し、組成物に含有される化合物等の構造や含まれる官能基について種々の検討が行われている(特開2004−177668号公報参照)。   In recent years, pattern miniaturization has been further advanced in order to further increase the degree of integration, and even in the above-described multilayer resist process, the resist underlayer film and the composition for forming the same have excellent various characteristics as follows. Is required. In response to this requirement, various studies have been made on the structure of the compound and the like contained in the composition and the functional groups contained therein (see JP-A-2004-177668).

上記従来のレジスト下層膜形成用組成物では、一般的に、含有する化合物がその構造等に起因して、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)等の溶媒に対する溶解性が低い。そのため、基板への塗布性が悪く、結果として、均一なレジスト下層膜を形成することが困難であるという不都合がある。   In the above-described conventional composition for forming a resist underlayer film, the compound contained therein generally has low solubility in a solvent such as propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) due to its structure and the like. Therefore, there is a disadvantage that the coatability to the substrate is poor, and as a result, it is difficult to form a uniform resist underlayer film.

また、最近では、上記多層レジストプロセスにおいて、レジスト下層膜上に、中間層として、ハードマスクを形成する方法が検討されている。この方法では具体的には、レジスト下層膜上にCVD法で無機ハードマスクを形成するため、特に窒化物系の無機ハードマスクの場合、最低300℃、通常400℃以上の高温となり、そのため、レジスト下層膜には高い耐熱性が必要となる。しかし、上記従来のレジスト下層膜形成用組成物から形成されたレジスト下層膜は耐熱性が不十分であり、レジスト下層膜の成分が昇華し、この昇華した成分が基板へ再付着して半導体デバイスの製造歩留まりが低下する不都合がある。   Recently, in the above-described multilayer resist process, a method of forming a hard mask as an intermediate layer on a resist underlayer film has been studied. Specifically, in this method, an inorganic hard mask is formed on the resist underlayer film by a CVD method. In particular, in the case of a nitride-based inorganic hard mask, the temperature is at least 300 ° C., usually 400 ° C. or higher. The lower layer film requires high heat resistance. However, the resist underlayer film formed from the above conventional composition for forming a resist underlayer film has insufficient heat resistance, the components of the resist underlayer film sublimate, and the sublimated components are re-adhered to the substrate, and the semiconductor device There is a disadvantage that the production yield is reduced.

さらに、最近では、複数種のトレンチ、特に互いに異なるアスペクト比を有するトレンチを有する基板にパターンを形成する場合が増えてきており、形成されるレジスト下層膜には、これらのトレンチを十分に埋め込んだものであることが要求される。しかし、上記従来のレジスト下層膜形成用組成物では、このような埋め込み性が不十分であり、形成されるレジスト下層膜や上記ハードマスクが空洞(ボイド)を有し、不均一なものとなるため、結果として、得られるレジストパターンのリソグラフィー特性が低下する不都合がある。   Further, recently, patterns have been increasingly formed on a substrate having a plurality of types of trenches, particularly trenches having different aspect ratios from each other, and the formed resist underlayer film has been sufficiently filled with these trenches. Is required. However, in the above-described conventional composition for forming a resist underlayer film, such a filling property is insufficient, and the formed resist underlayer film and the hard mask have voids and are not uniform. Therefore, as a result, there is a disadvantage that the lithography characteristics of the obtained resist pattern are reduced.

特開2004−177668号公報JP 2004-177668 A

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、溶媒としてPGMEA等を用いることができ、溶媒耐性、エッチング耐性、耐熱性及び埋め込み性に優れるレジスト下層膜を形成できるレジスト下層膜形成用組成物、レジスト下層膜並びにパターニングされた基板の製造方法を提供することにある。   The present invention has been made based on the above circumstances, and an object of the present invention is to form a resist underlayer film having excellent solvent resistance, etching resistance, heat resistance, and embedding property by using PGMEA or the like as a solvent. An object of the present invention is to provide a composition for forming a resist underlayer film, a resist underlayer film, and a method for producing a patterned substrate.

上記課題を解決するためになされた発明は、炭素−炭素三重結合を含む基(以下、「特定基(A)」ともいう)を有し、かつ芳香環(以下、「芳香環(A)」ともいう)を含む部分構造(以下、「部分構造(A)」ともいう)を有し、上記芳香環(A)を構成するベンゼン核の上記部分構造(A)中の合計数が4以上である化合物(以下、「[A]化合物」ともいう)、及び溶媒(以下、「[B]溶媒」ともいう)を含有するレジスト下層膜形成用組成物である。   The invention made to solve the above problem has a group containing a carbon-carbon triple bond (hereinafter, also referred to as “specific group (A)”) and an aromatic ring (hereinafter, “aromatic ring (A)”). (Hereinafter also referred to as "partial structure (A)"), and the total number of benzene nuclei constituting the aromatic ring (A) in the partial structure (A) is 4 or more. It is a composition for forming a resist underlayer film containing a certain compound (hereinafter, also referred to as “[A] compound”) and a solvent (hereinafter, also referred to as “[B] solvent”).

上記課題を解決するためになされた別の発明は、当該レジスト下層膜形成用組成物から形成されるレジスト下層膜である。   Another invention made to solve the above problem is a resist underlayer film formed from the composition for forming a resist underlayer film.

上記課題を解決するためになされたさらに別の発明は、基板の一方の面側にレジスト下層膜を形成する工程、上記レジスト下層膜の基板とは反対の面側にレジストパターンを形成する工程、及び上記レジストパターンをマスクとした複数回のエッチングにより基板にパターンを形成する工程を備え、上記レジスト下層膜を当該レジスト下層膜形成用組成物により形成するパターンニングされた基板の製造方法である。   Yet another invention made in order to solve the above problem, a step of forming a resist underlayer film on one surface side of the substrate, a step of forming a resist pattern on the surface of the resist underlayer film opposite to the substrate, And a step of forming a pattern on the substrate by performing etching a plurality of times using the resist pattern as a mask, wherein the resist underlayer film is formed by the resist underlayer film forming composition.

ここで、「部分構造」とは、[A]化合物の合成に用いる前駆体化合物(後述する連結基を与える化合物を除く)に由来する構造をいう。「ベンゼン核」とは、芳香族性をもつ炭素6員環をいう。縮合環を構成する個々の6員環もベンゼン核といい、例えばナフタレン環中のベンゼン核の数は2である。   Here, the “partial structure” refers to a structure derived from a precursor compound (excluding a compound that provides a linking group described later) used in the synthesis of the compound [A]. "Benzene nucleus" refers to a 6-membered carbon ring having aromaticity. Each 6-membered ring constituting the condensed ring is also called a benzene nucleus. For example, the number of benzene nuclei in a naphthalene ring is 2.

本発明のレジスト下層膜形成用組成物によれば、溶媒としてPGMEA等を用いることができ、溶媒耐性、エッチング耐性、耐熱性及び埋め込み性に優れるレジスト下層膜を形成することができる。本発明のレジスト下層膜は、溶媒耐性、エッチング耐性、耐熱性及び埋め込み性に優れている。本発明のパターニングされた基板の製造方法によれば、上記形成された優れたレジスト下層膜を用いることにより、優れたパターン形状を有するパターニングされた基板を得ることができる。従って、これらは、今後さらに微細化が進行すると予想される半導体デバイスの製造等に好適に用いることができる。   According to the composition for forming a resist underlayer film of the present invention, PGMEA or the like can be used as a solvent, and a resist underlayer film having excellent solvent resistance, etching resistance, heat resistance, and embedding property can be formed. The resist underlayer film of the present invention is excellent in solvent resistance, etching resistance, heat resistance and burying property. According to the method for manufacturing a patterned substrate of the present invention, a patterned substrate having an excellent pattern shape can be obtained by using the formed excellent resist underlayer film. Therefore, they can be suitably used for the manufacture of semiconductor devices, which are expected to be further miniaturized in the future.

<レジスト下層膜形成用組成物>
当該レジスト下層膜形成用組成物は、[A]化合物及び[B]溶媒を含有する。当該レジスト下層膜形成用組成物は、好適成分として、[C]酸発生剤を含有していてもよく、本発明の効果を損なわない範囲において、その他の任意成分を含有していてもよい。以下、各成分について説明する。
<Composition for forming resist underlayer film>
The resist underlayer film forming composition contains the compound [A] and the solvent [B]. The composition for forming a resist underlayer film may contain [C] an acid generator as a suitable component, and may contain other optional components as long as the effects of the present invention are not impaired. Hereinafter, each component will be described.

<[A]化合物>
[A]化合物は、特定基(A)を有し、かつ部分構造(A)を有する化合物である。当該レジスト下層膜形成用組成物は、[A]化合物が特定基(A)を有し、かつ部分構造(A)を有することで、溶媒としてPGMEA等を用いることができ、溶媒耐性、エッチング耐性、耐熱性及び埋め込み性に優れるレジスト下層膜を形成することができる。[A]化合物が上記構成を有することで、当該レジスト下層膜形成用組成物が上記効果を奏する理由については必ずしも明確ではないが、例えば以下のように推察することができる。すなわち、[A]化合物は、炭素−炭素三重結合を含む特定基(A)を有し、かつ芳香環(A)を含む部分構造(A)を有し、部分構造(A)中のベンゼン核の合計数を一定以上とすることにより、PGMEA等の溶媒への溶解性が高くなる。当該レジスト下層膜形成用組成物がこのような溶媒を用いることができ、かつ[A]化合物の部分構造(A)が一定数以上のベンゼン核を有することで、レジスト下層膜の埋め込み性を向上させることができる。また、[A]化合物が特定基(A)を有することで、レジスト下層膜形成時に、高次の架橋構造を形成することができると考えられる。その結果、レジスト下層膜は、溶媒耐性及びエッチング耐性に優れるものとなり、加えて[A]化合物の部分構造(A)が一定数以上のベンゼン核を有することで、レジスト下層膜の耐熱性も優れたものとなる。
<[A] compound>
[A] The compound is a compound having the specific group (A) and the partial structure (A). When the compound [A] has the specific group (A) and the partial structure (A), the composition for forming a resist underlayer film can use PGMEA or the like as a solvent, and has solvent resistance and etching resistance. And a resist underlayer film having excellent heat resistance and burying property can be formed. [A] The reason that the composition for forming a resist underlayer film exhibits the above-mentioned effects when the compound has the above-mentioned structure is not necessarily clear, but can be guessed as follows, for example. That is, the compound [A] has a specific group (A) containing a carbon-carbon triple bond, has a partial structure (A) containing an aromatic ring (A), and has a benzene nucleus in the partial structure (A). The solubility in a solvent such as PGMEA is increased by making the total number of the compounds equal to or more than a certain value. The composition for forming a resist underlayer film can use such a solvent, and the partial structure (A) of the compound (A) has a certain number or more of benzene nuclei, thereby improving the filling property of the resist underlayer film. Can be done. In addition, it is considered that when the compound [A] has the specific group (A), a higher-order crosslinked structure can be formed when the resist underlayer film is formed. As a result, the resist underlayer film has excellent solvent resistance and etching resistance. In addition, since the partial structure (A) of the compound (A) has a certain number or more of benzene nuclei, the heat resistance of the resist underlayer film is also excellent. It will be.

[A]化合物は、部分構造(A)以外にも、部分構造(A)以外の他の部分構造を有していてもよい。また、[A]化合物が複数の上記部分構造を有する場合、この複数の部分構造が連結基(以下、「連結基(a)」ともいう)を介して結合していてもよい。以下、特定基(A)、部分構造(A)、他の部分構造及び連結基(a)について説明する。   [A] The compound may have a partial structure other than the partial structure (A) in addition to the partial structure (A). When the compound [A] has a plurality of the above partial structures, the plurality of partial structures may be bonded via a linking group (hereinafter, also referred to as “linking group (a)”). Hereinafter, the specific group (A), the partial structure (A), other partial structures, and the linking group (a) will be described.

[特定基(A)]
特定基(A)は、炭素−炭素三重結合を含む基である。特定基(A)は[A]化合物中にあればよく、その結合位置については特定に限定されない。また、特定基(A)は、1価の基であってもよく、2価以上の基であってもよい。特定基(A)は、例えば後述する部分構造(A)中にあっても、連結基中にあってもよいが、レジスト下層膜の耐熱性及び埋め込み性をより高める観点からは、部分構造(A)中にあることが好ましく、後述する部分構造(I)及び部分構造(II)中にあることがより好ましく、部分構造(I)中にあることがさらに好ましい。
[Specific group (A)]
The specific group (A) is a group containing a carbon-carbon triple bond. The specific group (A) may be present in the compound [A], and the bonding position is not particularly limited. Further, the specific group (A) may be a monovalent group or a divalent or higher group. The specific group (A) may be present, for example, in the partial structure (A) described later or in the linking group. However, from the viewpoint of further improving the heat resistance and the embedding property of the resist underlayer film, It is preferably in A), more preferably in the partial structure (I) and the partial structure (II) described below, and still more preferably in the partial structure (I).

特定基(A)としては、例えば
エチニル基、プロピン−1−イル基、プロパルギル基、ブチン−1−イル基、ブチン−3−イル基、ブチン−4−イル基等のアルキニル基;
フェニルエチニル基、フェニルプロパルギル基等の芳香環及び三重結合を含む基などが挙げられる。特定基(A)としては、[A]化合物の架橋容易性を高める観点から、アルキニル基が好ましく、プロパルギル基がより好ましい。
Examples of the specific group (A) include alkynyl groups such as an ethynyl group, a propyn-1-yl group, a propargyl group, a butyn-1-yl group, a butyn-3-yl group, and a butyn-4-yl group;
Examples include an aromatic ring such as a phenylethynyl group and a phenylpropargyl group, and a group having a triple bond. The specific group (A) is preferably an alkynyl group, and more preferably a propargyl group, from the viewpoint of increasing the ease of crosslinking of the compound [A].

特定基(A)の含有数の下限としては、[A]化合物を構成する全部分構造1モルに対して、0.1モルが好ましく、0.5モルがより好ましく、0.8モルがさらに好ましく、1.1モルが特に好ましい。上記含有数の上限としては、5モルが好ましく、4モルがより好ましく、3モルがさらに好ましく、2.5モルが特に好ましい。特定基(A)の含有数を上記範囲とすることで、レジスト下層膜形成の際の[A]化合物の架橋性をより適度なものに調整することができ、その結果、レジスト下層膜の溶媒耐性、エッチング耐性、耐熱性及び埋め込み性をより高めることができる。[A]化合物は特定基(A)を1種又は2種以上有することができる。   The lower limit of the number of the specific group (A) to be contained is preferably 0.1 mol, more preferably 0.5 mol, and further preferably 0.8 mol, per 1 mol of all partial structures constituting the compound [A]. Preferably, 1.1 mol is particularly preferred. The upper limit of the number is preferably 5 mol, more preferably 4 mol, still more preferably 3 mol, and particularly preferably 2.5 mol. By setting the content number of the specific group (A) in the above range, the crosslinking property of the compound [A] at the time of forming the resist underlayer film can be adjusted to a more appropriate level, and as a result, the solvent of the resist underlayer film can be adjusted. Resistance, etching resistance, heat resistance and burying property can be further improved. [A] The compound may have one or more specific groups (A).

[部分構造(A)]
部分構造(A)は、芳香環(A)を含む。芳香環(A)を構成するベンゼン核の部分構造(A)中の合計数は4以上である。
[Partial structure (A)]
The partial structure (A) contains an aromatic ring (A). The total number of benzene nuclei constituting the aromatic ring (A) in the partial structure (A) is 4 or more.

(芳香環(A))
芳香環(A)は、芳香族性を有する炭素環である。芳香環(A)としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、クリセン環、テトラセン環、ペリレン環、ペンタセン環が上げられる。
(Aromatic ring (A))
The aromatic ring (A) is a carbon ring having aromaticity. Examples of the aromatic ring (A) include a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, a phenanthrene ring, a pyrene ring, a chrysene ring, a tetracene ring, a perylene ring, and a pentacene ring.

芳香環(A)の炭素数の下限としては、通常6であり、8が好ましく、10がより好ましい。上記炭素数の上限としては、30が好ましく、24がより好ましく、18がさらに好ましい。   The lower limit of the number of carbon atoms of the aromatic ring (A) is usually 6, preferably 8, and more preferably 10. The upper limit of the number of carbon atoms is preferably 30, more preferably 24, and even more preferably 18.

部分構造(A)が含む芳香環(A)の数の下限は、通常1であり、2が好ましく、3がより好ましく、4がさらに好ましい。上記数の上限としては、8が好ましく、6がより好ましい。   The lower limit of the number of aromatic rings (A) contained in the partial structure (A) is usually 1, preferably 2, more preferably 3, and even more preferably 4. As the upper limit of the above number, 8 is preferable, and 6 is more preferable.

芳香環(A)の炭素数の部分構造(A)中の合計数の下限としては、通常16であり、20が好ましく、24がより好ましい。上記合計数の上限としては、50が好ましく、40がより好ましく、32がさらに好ましい。   The lower limit of the total number of carbon atoms of the aromatic ring (A) in the partial structure (A) is usually 16, preferably 20 and more preferably 24. As a maximum of the above-mentioned total number, 50 is preferred, 40 is more preferred, and 32 is still more preferred.

芳香環(A)を構成するベンゼン核の部分構造(A)中の合計数の下限は4であり、5が好ましく、6がより好ましい。上記合計数の上限としては、12が好ましく、10がより好ましく、8がさらに好ましい。ベンゼン核の合計数を上記範囲とすることで、レジスト下層膜の溶媒耐性、エッチング耐性及び耐熱性をさらに高めることができる。[A]化合物は芳香環(A)を1種又は2種以上有することができる。   The lower limit of the total number of the benzene nuclei constituting the aromatic ring (A) in the partial structure (A) is 4, preferably 5 and more preferably 6. The upper limit of the total number is preferably 12, more preferably 10, and still more preferably 8. When the total number of benzene nuclei is in the above range, solvent resistance, etching resistance and heat resistance of the resist underlayer film can be further increased. [A] The compound may have one or more aromatic rings (A).

芳香環(A)の環を構成する炭素原子には、例えば特定基(A)、炭素−炭素二重結合を含む基、アルキル基、ヒドロキシ基、アルコキシ基等の水素原子以外の基が結合していてもよい。   A group other than a hydrogen atom such as a specific group (A), a group containing a carbon-carbon double bond, an alkyl group, a hydroxy group, or an alkoxy group is bonded to a carbon atom constituting the ring of the aromatic ring (A). May be.

部分構造(A)としては、例えば下記式(1)で表される第1部分構造(以下、「部分構造(I)」ともいう)、下記式(2)で表される第2部分構造(以下、「部分構造(II)」ともいう)等が挙げられる。   As the partial structure (A), for example, a first partial structure represented by the following formula (1) (hereinafter also referred to as “partial structure (I)”), a second partial structure represented by the following formula (2) ( Hereinafter, also referred to as “partial structure (II)”).

Figure 0006641879
Figure 0006641879

上記式(1)中、R〜Rは、それぞれ独立して、水素原子、炭素−炭素三重結合を含む1価の基又は炭素−炭素二重結合を含む1価の基である。m1及びm2は、それぞれ独立して、0〜2の整数である。a1及びa2は、それぞれ独立して、0〜9の整数である。n1及びn2は、それぞれ独立して、0〜2の整数である。a3及びa4は、それぞれ独立して、0〜8の整数である。R〜Rがそれぞれ複数の場合、複数のRは同一でも異なっていてもよく、複数のRは同一でも異なっていてもよく、複数のRは同一でも異なっていてもよく、複数のRは同一でも異なっていてもよい。p1及びp2は、それぞれ独立して、0〜9の整数である。p3及びp4は、それぞれ独立して、0〜8の整数である。p1+p2+p3+p4は0以上である。a1+p1及びa2+p2はそれぞれ9以下である。a3+p3及びa4+p4はそれぞれ8以下である。*は、[A]化合物における部分構造(I)以外の部分との結合部位を示す。 In the above formula (1), R 1 to R 4 are each independently a hydrogen atom, a monovalent group containing a carbon-carbon triple bond or a monovalent group containing a carbon-carbon double bond. m1 and m2 are each independently an integer of 0 to 2. a1 and a2 are each independently an integer of 0 to 9. n1 and n2 are each independently an integer of 0 to 2. a3 and a4 are each independently an integer of 0 to 8; When each of R 1 to R 4 is plural, plural R 1 may be the same or different, plural R 2 may be the same or different, plural R 3 may be the same or different, A plurality of R 4 may be the same or different. p1 and p2 are each independently an integer of 0 to 9. p3 and p4 are each independently an integer of 0 to 8; p1 + p2 + p3 + p4 is 0 or more. a1 + p1 and a2 + p2 are each 9 or less. a3 + p3 and a4 + p4 are each 8 or less. * Indicates a binding site to a portion other than the partial structure (I) in the compound [A].

Figure 0006641879
Figure 0006641879

上記式(2)中、R〜Rは、それぞれ独立して、アルキル基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、炭素−炭素三重結合を含む1価の基又は炭素−炭素二重結合を含む1価の基である。b1及びb3は、それぞれ独立して、0〜2の整数である。b2及びb4は、それぞれ独立して、0〜3の整数である。R〜Rがそれぞれ複数の場合、複数のRは同一でも異なっていてもよく、複数のRは同一でも異なっていてもよく、複数のRは同一でも異なっていてもよく、複数のRは同一でも異なっていてもよい。q1及びq3は、それぞれ独立して、0〜2の整数である。q2及びq4は、それぞれ独立して、0〜3の整数である。q1+q2+q3+q4は0以上である。b1+q1及びb3+q3はそれぞれ2以下である。b2+q2及びb4+q4はそれぞれ3以下である。*は、[A]化合物における部分構造(II)以外の部分との結合部位を示す。 In the formula (2), R 5 to R 8 each independently represent an alkyl group, a hydroxy group, an alkoxy group, a monovalent group containing a carbon-carbon triple bond, or a monovalent group containing a carbon-carbon double bond. It is a group of. b1 and b3 are each independently an integer of 0 to 2. b2 and b4 are each independently an integer of 0 to 3. When each of R 5 to R 8 is plural, plural R 5 may be the same or different, plural R 6 may be the same or different, plural R 7 may be the same or different, A plurality of R 8 may be the same or different. q1 and q3 are each independently an integer of 0 to 2. q2 and q4 are each independently an integer of 0 to 3. q1 + q2 + q3 + q4 is 0 or more. b1 + q1 and b3 + q3 are each 2 or less. b2 + q2 and b4 + q4 are each 3 or less. * Indicates a binding site to a part other than the partial structure (II) in the compound [A].

上記式(1)のR〜Rで表される炭素−炭素三重結合を含む1価の基としては、例えば特定基(A)として例示した基のうち1価のもの等が挙げられる。これらの中で、アルキニル基が好ましく、プロパルギル基がより好ましい。 Examples of the monovalent group containing a carbon-carbon triple bond represented by R 1 to R 4 in the formula (1) include monovalent groups among the groups exemplified as the specific group (A). Among these, an alkynyl group is preferred, and a propargyl group is more preferred.

〜Rで表される炭素−炭素二重結合を含む1価の基としては、例えば
エテニル基、プロペン−1−イル基、プロペン−2−イル基、プロペン−3−イル基、ブテン−1−イル基、ブテン−2−イル基、ブテン−3−イル基、ブテン−4−イル基等のアルケニル基;
フェニルエテニル基、フェニルプロペニル基等の芳香環及び二重結合を含む基などが挙げられる。
Examples of the monovalent group containing a carbon-carbon double bond represented by R 1 to R 4 include an ethenyl group, a propen-1-yl group, a propen-2-yl group, a propen-3-yl group, a butene Alkenyl groups such as -1-yl, buten-2-yl, buten-3-yl and buten-4-yl;
Examples include a group containing an aromatic ring and a double bond such as a phenylethenyl group and a phenylpropenyl group.

〜Rの少なくとも1つが炭素−炭素三重結合を含む基であることが好ましく、R及びRが炭素−炭素三重結合を含む基であることがより好ましい。このように、部分構造(I)中に特定基(A)を含むことで、[A]化合物の架橋性がより向上し、その結果、レジスト下層膜の溶媒耐性、エッチング耐性、耐熱性及び埋め込み性をより向上させることができる。 Preferably, at least one of R 1 to R 4 is a group containing a carbon-carbon triple bond, and more preferably, R 1 and R 2 are groups containing a carbon-carbon triple bond. As described above, by including the specific group (A) in the partial structure (I), the crosslinkability of the compound [A] is further improved, and as a result, the solvent resistance, etching resistance, heat resistance, and burying of the resist underlayer film are improved. Properties can be further improved.

m1及びm2としては、0及び1が好ましい。a1及びa2としては、0〜2の整数が好ましく、0及び1がより好ましく、1がさらに好ましい。a3及びa4としては、0〜2の整数が好ましく、0及び1がより好ましく、0がさらに好ましい。p1及びp2としては、0〜2の整数が好ましく、0及び1がより好ましく、1がさらに好ましい。p3及びp4としては、0〜2の整数が好ましく、0及び1がより好ましく、0がさらに好ましい。p1+p2+p3+p4の下限としては、1が好ましい。p1+p2+p3+p4の上限としては、34が好ましく、18がより好ましく、8がさらに好ましく、4が特に好ましく、3がさらに特に好ましく、2が最も好ましい。   As m1 and m2, 0 and 1 are preferable. a1 and a2 are preferably integers of 0 to 2, more preferably 0 and 1, and still more preferably 1. a3 and a4 are preferably integers of 0 to 2, more preferably 0 and 1, and even more preferably 0. p1 and p2 are preferably integers of 0 to 2, more preferably 0 and 1, and still more preferably 1. p3 and p4 are preferably integers of 0 to 2, more preferably 0 and 1, and still more preferably 0. The lower limit of p1 + p2 + p3 + p4 is preferably 1. As an upper limit of p1 + p2 + p3 + p4, 34 is preferable, 18 is more preferable, 8 is further preferable, 4 is particularly preferable, 3 is particularly preferable, and 2 is most preferable.

上記式(2)のR〜Rで表されるアルキル基としては、例えば炭素数1〜20のアルキル基等が挙げられ、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基等が挙げられる。 Examples of the alkyl group represented by R 5 to R 8 in the above formula (2) include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, and a hexyl group. Group, octyl group, decyl group and the like.

〜Rは表されるアルコキシ基としては、例えば炭素数1〜20のアルコキシ基等が挙げられ、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基等が挙げられる。 Examples of the alkoxy group represented by R 5 to R 8 include an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms and the like, and include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a pentyloxy group, a hexyloxy group, and an octyloxy group. And a decyloxy group.

〜Rで表される炭素−炭素三重結合を含む1価の基としては、例えば特定基(A)として例示したもののうちの1価の基、この基の結合手側の末端に酸素原子を有する基等が挙げられる。 Examples of the monovalent group containing a carbon-carbon triple bond represented by R 5 to R 8 include a monovalent group among those exemplified as the specific group (A), and an oxygen atom at the terminal of the bond side of this group. Examples include groups having atoms.

〜Rで表される炭素−炭素二重結合を含む基としては、例えば上記式(1)のR〜Rの炭素−炭素二重結合を含む基として例示した基と同様の基、この基の結合手側の末端に酸素原子を有する基等が挙げられる。 The group containing a carbon-carbon double bond represented by R 5 to R 8 is, for example, the same as the group exemplified as the group containing a carbon-carbon double bond of R 1 to R 4 in the above formula (1). And a group having an oxygen atom at the terminal on the bond side of the group.

b1及びb3としては、0及び1が好ましく、0がより好ましい。b2及びb4としては、0〜2の整数が好ましく、0及び1がより好ましく、0がさらに好ましい。q1及びq3としては、0及び1が好ましく、1がより好ましい。q2及びq4としては、0〜2の整数が好ましく、0及び1がより好ましく、0がさらに好ましい。q1+q2+q3+q4の下限としては、1が好ましい。q1+q2+q3+q4の上限としては、10が好ましく、8がより好ましく、6がさらに好ましく、4が特に好ましく、3がさらに特に好ましく、2が最も好ましい。   As b1 and b3, 0 and 1 are preferable, and 0 is more preferable. As b2 and b4, an integer of 0 to 2 is preferable, 0 and 1 are more preferable, and 0 is further preferable. As q1 and q3, 0 and 1 are preferable, and 1 is more preferable. q2 and q4 are preferably integers of 0 to 2, more preferably 0 and 1, and even more preferably 0. The lower limit of q1 + q2 + q3 + q4 is preferably 1. As an upper limit of q1 + q2 + q3 + q4, 10 is preferable, 8 is more preferable, 6 is further preferable, 4 is particularly preferable, 3 is further preferable, and 2 is most preferable.

〜Rとしては、アルキル基、ヒドロキシ基及び炭素−炭素三重結合を含む1価の基が好ましく、ヒドロキシ基及び炭素−炭素三重結合を含む1価の基がより好ましく、ヒドロキシ基及びアルキニルオキシ基がさらに好ましく、ヒドロキシ基及びプロパルギルオキシ基が特に好ましい。 As R 5 to R 8 , a monovalent group containing an alkyl group, a hydroxy group and a carbon-carbon triple bond is preferable, a monovalent group containing a hydroxy group and a carbon-carbon triple bond is more preferable, and a hydroxy group and an alkynyl are preferable. Oxy groups are more preferred, hydroxy and propargyloxy groups are particularly preferred.

部分構造(I)としては、例えば下記式(1−1)〜(1−6)で表される部分構造(以下、「部分構造(I−1)〜(I−6)」ともいう)等が挙げられる。部分構造(II)としては、例えば下記式(2−1)〜(2−6)で表される部分構造(以下、「部分構造(II−1)〜(II−6)」ともいう)等が挙げられる。   Examples of the partial structure (I) include partial structures represented by the following formulas (1-1) to (1-6) (hereinafter, also referred to as “partial structures (I-1) to (I-6)”) and the like. Is mentioned. As the partial structure (II), for example, partial structures represented by the following formulas (2-1) to (2-6) (hereinafter, also referred to as “partial structures (II-1) to (II-6)”) and the like Is mentioned.

Figure 0006641879
Figure 0006641879

上記式(1−1)〜(1−6)中、Rは、1価の特定基(A)である。Rは、炭素−炭素二重結合を含む1価の基である。p1〜p4は、上記式(1)と同義である。*は[A]化合物における部分構造(I−1)〜(I−6)以外の部分との結合部位を示す。 In the above formulas (1-1) to (1-6), RA is a monovalent specific group (A). R B is a carbon - is a monovalent group containing a carbon double bond. p1 to p4 have the same meaning as in the above formula (1). * Indicates a binding site to a portion other than the partial structures (I-1) to (I-6) in the compound [A].

Figure 0006641879
Figure 0006641879

上記式(2−1)〜(2−6)中、Rは、1価の特定基(A)である。Rは、炭素−炭素二重結合を含む1価の基である。q1〜q4は、上記式(2)と同義である。*は[A]化合物における部分構造(II−1)〜(II−6)以外の部分との結合部位を示す。 In the above formulas (2-1) to (2-6), RA is a monovalent specific group (A). R B is a carbon - is a monovalent group containing a carbon double bond. q1 to q4 have the same meanings as in the above formula (2). * Indicates a binding site to a portion other than the partial structures (II-1) to (II-6) in the compound [A].

部分構造(I)としては、部分構造(I−1)、(I−2)及び(I−4)が好ましく、部分構造(I−1)及び(I−2)がより好ましい。部分構造(II)としては、部分構造(II−1)及び(II−2)が好ましく、部分構造(II−1)がより好ましい。   As the partial structure (I), the partial structures (I-1), (I-2) and (I-4) are preferable, and the partial structures (I-1) and (I-2) are more preferable. As the partial structure (II), the partial structures (II-1) and (II-2) are preferable, and the partial structure (II-1) is more preferable.

[A]化合物は、部分構造(A)として、部分構造(I)及び部分構造(II)のうちの少なくとも一方を有することが好ましく、部分構造(I)を有することがより好ましく、部分構造(I)と部分構造(II)とを有することがさらに好ましい。[A]化合物は、上記部分構造を有することで、溶媒への溶解性がより高くなり、その結果、レジスト下層膜の埋め込み性がより向上する。   [A] The compound preferably has at least one of the partial structure (I) and the partial structure (II) as the partial structure (A), more preferably has the partial structure (I), and has a partial structure ( More preferably, it has I) and partial structure (II). The compound [A], having the above partial structure, has higher solubility in a solvent, and as a result, the filling property of the resist underlayer film is further improved.

[A]化合物が部分構造(I)を有する場合、部分構造(I)の含有割合の下限としては、[A]化合物を構成する全部分構造(A)に対して、10モル%が好ましく、30モル%がより好ましく、50モル%がさらに好ましい。上記含有割合の上限としては、100モル%が好ましく、95モル%がより好ましく、75モル%がさらに好ましい。部分構造(I)の含有割合を上記範囲とすることで、[A]化合物の溶媒への溶解性をより高めることができ、その結果、レジスト下層膜の耐熱性及び埋め込み性をより高いレベルで両立させることができる。   When the compound [A] has the partial structure (I), the lower limit of the content ratio of the partial structure (I) is preferably 10 mol% based on the total partial structure (A) constituting the compound [A]. 30 mol% is more preferable, and 50 mol% is still more preferable. The upper limit of the content ratio is preferably 100 mol%, more preferably 95 mol%, and still more preferably 75 mol%. By setting the content ratio of the partial structure (I) in the above range, the solubility of the compound [A] in the solvent can be further increased, and as a result, the heat resistance and the burying property of the resist underlayer film can be increased at a higher level. Can be compatible.

[A]化合物が部分構造(II)を有する場合、部分構造(II)の含有割合の下限としては、[A]化合物を構成する全部分構造(A)に対して、10モル%が好ましく、20モル%がより好ましく、30モル%がさらに好ましい。上記含有割合の上限としては、100モル%が好ましく、80モル%がより好ましく、50モル%がさらに好ましい。部分構造(II)の含有割合を上記範囲とすることで、[A]化合物中の多環構造の含有率を高めることができ、その結果、レジスト下層膜の耐熱性及び埋め込み性をより高いレベルで両立させることができる。[A]化合物は部分構造(A)を1種又は2種以上有していてもよい。   When the compound [A] has the partial structure (II), the lower limit of the content ratio of the partial structure (II) is preferably 10 mol% based on all partial structures (A) constituting the compound [A]. 20 mol% is more preferable, and 30 mol% is still more preferable. As a maximum of the above-mentioned content rate, 100 mol% is preferred, 80 mol% is more preferred, and 50 mol% is still more preferred. By setting the content of the partial structure (II) in the above range, the content of the polycyclic structure in the compound [A] can be increased, and as a result, the heat resistance and the burying property of the resist underlayer film can be increased to a higher level. Can be compatible. [A] The compound may have one or more partial structures (A).

[他の部分構造]
[A]化合物における部分構造(A)以外の他の部分構造としては、例えば下記式(3)〜(6)で表される部分構造、芳香環を含まない部分構造等が挙げられる。
[Other partial structures]
[A] Examples of the partial structure other than the partial structure (A) in the compound include partial structures represented by the following formulas (3) to (6), partial structures not containing an aromatic ring, and the like.

Figure 0006641879
Figure 0006641879

上記式(3)中、Rは、アルキル基、ヒドロキシ基、炭素−炭素三重結合を含む1価の基又は炭素−炭素二重結合を含む1価の基である。c1は、0〜5の整数である。c1が2以上の場合、複数のRは同一でも異なっていてもよい。r1は、1〜6の整数である。c1+r1は6以下である。
上記式(4)中、R10は、アルキル基、ヒドロキシ基、炭素−炭素三重結合を含む1価の基又は炭素−炭素二重結合を含む1価の基である。c2は、0〜7の整数である。c2が2以上の場合、複数のR10は同一でも異なっていてもよい。r2は、1〜8の整数である。c2+r2は8以下である。
上記式(5)中、R11は、アルキル基、ヒドロキシ基、炭素−炭素三重結合を含む1価の基又は炭素−炭素二重結合を含む1価の基である。c3は、0〜9の整数である。c3が2以上の場合、複数のR11は同一でも異なっていてもよい。r3は、1〜10の整数である。c3+r3は10以下である。
上記式(6)中、R12は、アルキル基、ヒドロキシ基、炭素−炭素三重結合を含む1価の基又は炭素−炭素二重結合を含む1価の基である。c4は、0〜9の整数である。c4が2以上の場合、複数のR12は同一でも異なっていてもよい。r4は、1〜10の整数である。c4+r4は10以下である。
In the above formula (3), R 9 is an alkyl group, a hydroxy group, a monovalent group containing a carbon-carbon triple bond, or a monovalent group containing a carbon-carbon double bond. c1 is an integer of 0 to 5. When c1 is 2 or more, a plurality of R 9 may be the same or different. r1 is an integer of 1 to 6. c1 + r1 is 6 or less.
In the above formula (4), R 10 is an alkyl group, a hydroxy group, a monovalent group containing a carbon-carbon triple bond, or a monovalent group containing a carbon-carbon double bond. c2 is an integer of 0 to 7. When c2 is 2 or more, a plurality of R 10 may be the same or different. r2 is an integer of 1 to 8. c2 + r2 is 8 or less.
In the above formula (5), R 11 is an alkyl group, a hydroxy group, a monovalent group containing a carbon-carbon triple bond, or a monovalent group containing a carbon-carbon double bond. c3 is an integer of 0-9. When c3 is 2 or more, a plurality of R 11 may be the same or different. r3 is an integer of 1 to 10. c3 + r3 is 10 or less.
In the above formula (6), R 12 is an alkyl group, a hydroxy group, a monovalent group containing a carbon-carbon triple bond, or a monovalent group containing a carbon-carbon double bond. c4 is an integer of 0-9. When c4 is 2 or more, a plurality of R 12 may be the same or different. r4 is an integer of 1 to 10. c4 + r4 is 10 or less.

上記式(3)のRとしては、炭素−炭素三重結合を含む1価の基及びヒドロキシ基が好ましく、炭素−炭素三重結合を含む1価の基がより好ましく、アルキニルオキシ基がさらに好ましく、プロパルギルオキシ基が特に好ましい。c1としては、1が好ましい。r1としては、1〜3が好ましく、2がより好ましい。 As R 9 in the above formula (3), a monovalent group containing a carbon-carbon triple bond and a hydroxy group are preferred, a monovalent group containing a carbon-carbon triple bond is more preferred, and an alkynyloxy group is still more preferred. Propargyloxy groups are particularly preferred. c1 is preferably 1. r1 is preferably 1 to 3, and more preferably 2.

上記式(4)のR10としては、炭素−炭素三重結合を含む1価の基及びヒドロキシ基が好ましく、炭素−炭素三重結合を含む1価の基がより好ましく、アルキニルオキシ基がさらに好ましく、プロパルギルオキシ基が特に好ましい。c2としては、1が好ましい。r2としては、1〜3が好ましく、2がより好ましい。 As R 10 in the above formula (4), a monovalent group containing a carbon-carbon triple bond and a hydroxy group are preferred, a monovalent group containing a carbon-carbon triple bond is more preferred, and an alkynyloxy group is still more preferred. Propargyloxy groups are particularly preferred. c2 is preferably 1. r2 is preferably 1 to 3, and more preferably 2.

上記式(5)のR11としては、炭素−炭素三重結合を含む1価の基及びヒドロキシ基が好ましく、炭素−炭素三重結合を含む1価の基がより好ましく、アルキニルオキシ基がさらに好ましく、プロパルギルオキシ基が特に好ましい。c3としては0及び1が好ましく、0がより好ましい。r3としては、1〜3が好ましく、2がより好ましい。 As R 11 in the above formula (5), a monovalent group containing a carbon-carbon triple bond and a hydroxy group are preferred, a monovalent group containing a carbon-carbon triple bond is more preferred, and an alkynyloxy group is still more preferred. Propargyloxy groups are particularly preferred. As c3, 0 and 1 are preferable, and 0 is more preferable. r3 is preferably 1 to 3, and more preferably 2.

上記式(6)のR12としては、炭素−炭素三重結合を含む1価の基及びヒドロキシ基が好ましく、炭素−炭素三重結合を含む1価の基がより好ましく、アルキニルオキシ基がさらに好ましく、プロパルギルオキシ基が特に好ましい。c4としては0及び1が好ましく、0がより好ましい。r4としては、1〜3が好ましく、2がより好ましい。 As R 12 in the above formula (6), a monovalent group containing a carbon-carbon triple bond and a hydroxy group are preferred, a monovalent group containing a carbon-carbon triple bond is more preferred, and an alkynyloxy group is still more preferred. Propargyloxy groups are particularly preferred. As c4, 0 and 1 are preferable, and 0 is more preferable. r4 is preferably 1 to 3, and more preferably 2.

芳香環を含まない部分構造としては、例えば置換又は非置換の鎖状炭化水素基からなる部分構造、置換又は非置換の脂環式炭化水素基からなる部分構造等が挙げられる。   Examples of the partial structure not containing an aromatic ring include a partial structure composed of a substituted or unsubstituted chain hydrocarbon group and a partial structure composed of a substituted or unsubstituted alicyclic hydrocarbon group.

部分構造(A)の含有割合の下限としては、[A]化合物を構成する全部分構造に対して、40モル%が好ましく、50モル%がより好ましく、60モル%がさらに好ましく、70モル%が特に好ましい。上記含有割合の上限としては、100モル%が好ましく、95モル%がより好ましく、90モル%がさらに好ましい。部分構造(A)の含有割合を上記範囲とすることで、レジスト下層膜の耐熱性及び埋め込み性をさらに向上させることができる。   The lower limit of the content ratio of the partial structure (A) is preferably 40 mol%, more preferably 50 mol%, still more preferably 60 mol%, and more preferably 70 mol%, based on all partial structures constituting the compound [A]. Is particularly preferred. The upper limit of the content ratio is preferably 100 mol%, more preferably 95 mol%, and still more preferably 90 mol%. By setting the content ratio of the partial structure (A) within the above range, the heat resistance and the burying property of the resist underlayer film can be further improved.

[A]化合物が他の部分構造を有する場合、他の部分構造の含有割合の下限としては、[A]化合物を構成する全部分構造に対して、1モル%が好ましく、5モル%がより好ましく、10モル%がさらに好ましい。上記含有割合の上限としては、60モル%が好ましく、50モル%がより好ましく、40モル%がさらに好ましく、30モル%が特に好ましい。他の部分構造の含有割合を上記範囲とすることで、レジスト下層膜の溶媒耐性、エッチング耐性、耐熱性及び埋め込み性をさらに向上させることができる。   When the compound [A] has another partial structure, the lower limit of the content ratio of the other partial structure is preferably 1 mol%, more preferably 5 mol%, based on all the partial structures constituting the compound [A]. Preferably, 10 mol% is more preferable. As a maximum of the above-mentioned content rate, 60 mol% is preferred, 50 mol% is more preferred, 40 mol% is still more preferred, and 30 mol% is especially preferred. By setting the content of the other partial structure in the above range, the solvent resistance, etching resistance, heat resistance, and burying property of the resist underlayer film can be further improved.

[連結基]
[A]化合物が複数の部分構造を有する場合、この部分構造は連結基(a)を介して結合していてもよい。また、[A]化合物が複数の部分構造(A)を有する場合、この複数の部分構造(A)は連結基(a)を介して結合していてもよい。
[Linking group]
[A] When the compound has a plurality of partial structures, these partial structures may be bonded via the linking group (a). When the compound [A] has a plurality of partial structures (A), the plurality of partial structures (A) may be bonded via a linking group (a).

連結基(a)としては、例えばアルデヒドに由来する連結基等が挙げられる。アルデヒドに由来する連結基は、1つのアルデヒド基を含む化合物に由来する場合、通常、−CHR−(Rは、1価の炭化水素基である)の構造を有する。Rとしては、水素原子及びアリール基が好ましく、水素原子及びピレニル基がより好ましく、水素原子がさらに好ましい。ホルムアルデヒドに由来する連結基は、通常−CH−である。 Examples of the linking group (a) include a linking group derived from an aldehyde. When the linking group derived from an aldehyde is derived from a compound containing one aldehyde group, it usually has a structure of -CHR- (R is a monovalent hydrocarbon group). As R, a hydrogen atom and an aryl group are preferable, a hydrogen atom and a pyrenyl group are more preferable, and a hydrogen atom is further preferable. Linking groups derived from formaldehyde, typically -CH 2 - is.

アルデヒドとして、
1つのアルデヒド基を含む化合物としては、例えばホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、ベンズアルデヒド、ナフトアルデヒド、ホルミルピレン等が挙げられる。
2つ以上のアルデヒド基を含む化合物としては、例えば1,4−フェニレンジアルデヒド、4,4’−ビフェニレンジアルデヒド等が挙げられる。
As an aldehyde,
Examples of the compound containing one aldehyde group include formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, butyraldehyde, benzaldehyde, naphthaldehyde, and formylpyrene.
Examples of the compound containing two or more aldehyde groups include 1,4-phenylenedialdehyde and 4,4′-biphenylenedialdehyde.

[A]化合物が連結基(a)を有する場合、[A]化合物を構成する全部分構造1モルに対する連結基(a)の含有割合の下限としては、0.1モルが好ましく、0.3モルがより好ましく、0.5モルがさらに好ましい。上記含有割合の上限としては、3モルが好ましく、2モルがより好ましく、1.5モルがさらに好ましい。連結基(a)の含有割合を上記範囲とすることで、連結基(a)による[A]化合物の架橋密度をより適度に調整することができ、その結果、レジスト下層膜の溶媒耐性、エッチング耐性、耐熱性及び埋め込み性をより向上させることができる。   When the compound [A] has a linking group (a), the lower limit of the content ratio of the linking group (a) to 1 mole of all partial structures constituting the compound [A] is preferably 0.1 mol, and 0.3 mol. Mole is more preferred, and 0.5 mole is even more preferred. The upper limit of the content ratio is preferably 3 mol, more preferably 2 mol, and still more preferably 1.5 mol. By setting the content of the linking group (a) in the above range, the crosslinking density of the compound [A] by the linking group (a) can be more appropriately adjusted, and as a result, the solvent resistance of the resist underlayer film and the etching can be improved. Resistance, heat resistance and embeddability can be further improved.

[A]化合物としては、例えば下記式(A−1)〜(A−11)で表される構造を有する化合物(以下、「化合物(A1)〜(A11)」ともいう)等が挙げられる。   Examples of the compound [A] include compounds having structures represented by the following formulas (A-1) to (A-11) (hereinafter, also referred to as “compounds (A1) to (A11)”).

Figure 0006641879
Figure 0006641879

Figure 0006641879
Figure 0006641879

上記式(A−1)〜(A−11)中、Rは、1価の特定基(A)である。 In the above formulas (A-1) to (A-11), RA is a monovalent specific group (A).

これらの中で、[A]化合物としては、化合物(A1)〜(A5)及び(A7)〜(A11)が好ましく、化合物(A1)、(A3)〜(A5)及び(A7)〜(A11)がより好ましく、化合物(A1)及び(A7)〜(A11)がさらに好ましい。   Among these, as the [A] compound, compounds (A1) to (A5) and (A7) to (A11) are preferable, and compounds (A1), (A3) to (A5) and (A7) to (A11) are preferable. Is more preferable, and the compounds (A1) and (A7) to (A11) are still more preferable.

[A]化合物の含有量の下限としては、当該レジスト下層膜形成用組成物中の全固形分(溶媒以外の成分)に対して、70質量%が好ましく、80質量%がより好ましく、85質量%がさらに好ましい。   The lower limit of the content of the compound (A) is preferably 70% by mass, more preferably 80% by mass, and 85% by mass based on the total solids (components other than the solvent) in the composition for forming a resist underlayer film. % Is more preferred.

<[A]化合物の合成方法>
[A]化合物は、公知の方法により合成することができる。[A]化合物が部分構造(A)を与える化合物をアルデヒドで架橋した重合体である場合、まず、例えば下記式(1−m)で表されるフェノール性水酸基含有化合物、下記式(2−m)で表される化合物等の前駆体化合物と、アルデヒドとを、酸の存在下、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等の溶媒中で反応させて、フェノール性水酸基を有する重合体を得る。次に、得られた重合体と、臭化プロパルギル等の特定基(A)を形成する化合物とを、塩基存在下、N,N−ジメチルアセトアミド等の溶媒中で反応させることにより、[A]化合物を合成することができる。上記前駆体化合物は1種又は2種以上用いることができ、その使用比率は、レジスト下層膜の所望の性能等により適宜選択することができる。また、上記前駆体化合物とアルデヒドとの使用比率も、レジスト下層膜の所望の性能等により、適宜選択することができる。
<Synthesis method of [A] compound>
[A] The compound can be synthesized by a known method. [A] When the compound is a polymer obtained by crosslinking a compound giving the partial structure (A) with an aldehyde, first, for example, a phenolic hydroxyl group-containing compound represented by the following formula (1-m); ) Is reacted with an aldehyde in the presence of an acid in a solvent such as propylene glycol monomethyl ether acetate to obtain a polymer having a phenolic hydroxyl group. Next, the obtained polymer is reacted with a compound that forms a specific group (A) such as propargyl bromide in a solvent such as N, N-dimethylacetamide in the presence of a base to obtain [A]. Compounds can be synthesized. One or more of the above-mentioned precursor compounds can be used, and the use ratio thereof can be appropriately selected depending on the desired performance of the resist underlayer film and the like. Further, the usage ratio of the precursor compound and the aldehyde can be appropriately selected depending on the desired performance of the resist underlayer film and the like.

Figure 0006641879
Figure 0006641879

上記式(1−m)中、m1、m2、n1、n2及びa1〜a4は、上記式(1)と同義である。
上記式(2−m)中、R〜R及びb1〜b4は、上記式(2)と同義である。
In the above formula (1-m), m1, m2, n1, n2 and a1 to a4 have the same meanings as in the above formula (1).
In the formula (2-m), R 5 to R 8 and b1 to b4 have the same meanings as in the formula (2).

アルデヒドとしては、例えばホルムアルデヒド(パラホルムアルデヒド)、アセトアルデヒド(パラアルデヒド)、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、ベンズアルデヒド、ナフトアルデヒド、ホルミルピレン等の1つのアルデヒド基を含む化合物;1,4−フェニレンジアルデヒド、4,4’−ビフェニレンジアルデヒド等の2つ以上のアルデヒド基を含む化合物などが挙げられる。これらの中で、[A]化合物がより適度な架橋構造を有することで、レジスト下層膜の溶媒耐性、エッチング耐性、耐熱性及び埋め込み性がより向上する観点から、1つのアルデヒド基を含む化合物が好ましく、ホルムアルデヒド及びホルミルピレンがより好ましく、ホルムアルデヒドがさらに好ましい。   Examples of the aldehyde include compounds containing one aldehyde group such as formaldehyde (paraformaldehyde), acetaldehyde (paraaldehyde), propionaldehyde, butyraldehyde, benzaldehyde, naphthaldehyde, and formylpyrene; 1,4-phenylenedialdehyde, Compounds containing two or more aldehyde groups such as 4'-biphenylenedialdehyde are exemplified. Among these, the compound having one aldehyde group is preferred from the viewpoint that the compound [A] has a more appropriate cross-linked structure, so that the solvent resistance, etching resistance, heat resistance, and filling property of the resist underlayer film are further improved. Preferably, formaldehyde and formylpyrene are more preferred, and formaldehyde is even more preferred.

酸としては、例えばp−トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸等のスルホン酸;硫酸、塩酸、硝酸等の無機酸などが挙げられる。これらの中で、スルホン酸が好ましく、p−トルエンスルホン酸がより好ましい。   Examples of the acid include sulfonic acids such as p-toluenesulfonic acid and benzenesulfonic acid; and inorganic acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, and nitric acid. Of these, sulfonic acid is preferred, and p-toluenesulfonic acid is more preferred.

酸の使用量の下限としては、アルデヒド1モルに対して、1モルが好ましく、5モルがより好ましい。上記使用量の上限としては、20モルが好ましく、10モルがより好ましい。   The lower limit of the amount of the acid used is preferably 1 mol, more preferably 5 mol, per 1 mol of the aldehyde. The upper limit of the amount used is preferably 20 mol, more preferably 10 mol.

フェノール性水酸基を有する重合体の合成反応の反応温度の下限としては、60℃が好ましく、80℃がより好ましい。上記反応温度の上限としては、150℃が好ましく、120℃がより好ましい。上記反応の反応時間の下限としては、1時間が好ましく、4時間がより好ましい。上記反応時間の上限としては、24時間が好ましく、12時間がより好ましい。   The lower limit of the reaction temperature for the synthesis reaction of the polymer having a phenolic hydroxyl group is preferably 60 ° C, more preferably 80 ° C. The upper limit of the reaction temperature is preferably 150 ° C, more preferably 120 ° C. The lower limit of the reaction time of the above reaction is preferably 1 hour, more preferably 4 hours. The upper limit of the reaction time is preferably 24 hours, and more preferably 12 hours.

塩基としては、例えば炭酸カリウム、炭酸ナトリウム等のアルカリ金属炭酸塩;炭酸水素リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等のアルカリ金属炭酸水素塩;水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等のアルカリ金属水酸化物;水素化リチウム、水素化ナトリウム、水素化カリウム等のアルカリ金属水素化物などが挙げられる。これらの中で、アルカリ金属炭酸塩が好ましく、炭酸カリウムがより好ましい。   Examples of the base include alkali metal carbonates such as potassium carbonate and sodium carbonate; alkali metal hydrogen carbonates such as lithium hydrogen carbonate, sodium hydrogen carbonate and potassium hydrogen carbonate; alkali metal hydroxides such as potassium hydroxide and sodium hydroxide An alkali metal hydride such as lithium hydride, sodium hydride and potassium hydride; Of these, alkali metal carbonates are preferred, and potassium carbonate is more preferred.

塩基の使用量の下限としては、上記特定基(A)を形成する化合物1モルに対して、0.1モルが好ましく、0.5モルがより好ましく、0.8モルがさらに好ましい。上記使用量の上限としては、3モルが好ましく、2モルがより好ましく、1.5モルがさらに好ましい。   The lower limit of the amount of the base used is preferably 0.1 mol, more preferably 0.5 mol, and still more preferably 0.8 mol, per 1 mol of the compound forming the specific group (A). The upper limit of the amount used is preferably 3 mol, more preferably 2 mol, and still more preferably 1.5 mol.

上記特定基(A)を形成する化合物を反応させて[A]化合物を得る反応の反応温度の下限としては、50℃が好ましく、60℃がより好ましい。上記反応温度の上限としては、130℃が好ましく、100℃がより好ましい。上記反応の反応時間の下限としては、1時間が好ましく、4時間がより好ましい。上記反応時間の上限としては、24時間が好ましく、12時間がより好ましい。   The lower limit of the reaction temperature of the reaction for obtaining the compound [A] by reacting the compound forming the specific group (A) is preferably 50 ° C, more preferably 60 ° C. The upper limit of the reaction temperature is preferably 130 ° C, more preferably 100 ° C. The lower limit of the reaction time of the above reaction is preferably 1 hour, more preferably 4 hours. The upper limit of the reaction time is preferably 24 hours, and more preferably 12 hours.

合成して得た[A]化合物は、反応液から、分液操作、再沈殿、再結晶、蒸留等により精製することができる。上記以外の[A]化合物についても、上記同様に合成することができる。   The compound [A] obtained by the synthesis can be purified from the reaction solution by a liquid separation operation, reprecipitation, recrystallization, distillation, or the like. Compounds [A] other than those described above can be synthesized in the same manner as described above.

[A]化合物の分子量の下限としては、250が好ましく、1,000がより好ましく、2,000がさらに好ましく、3,000が特に好ましい。上記分子量の上限としては、10,000が好ましく、7,000がより好ましく、6,000がさらに好ましく、5,000が特に好ましい。   [A] The lower limit of the molecular weight of the compound is preferably 250, more preferably 1,000, still more preferably 2,000, and particularly preferably 3,000. The upper limit of the molecular weight is preferably 10,000, more preferably 7,000, still more preferably 6,000, and particularly preferably 5,000.

[A]化合物が重合体である場合、[A]化合物の重量平均分子量(Mw)の下限としては、1,000が好ましく、2,000がより好ましく、3,000がさらに好ましく、4,000が特に好ましい。上記Mwの上限としては、15,000が好ましく、10,000がより好ましく、8,500がさらに好ましく、7,000が特に好ましい。   When the compound [A] is a polymer, the lower limit of the weight average molecular weight (Mw) of the compound [A] is preferably 1,000, more preferably 2,000, still more preferably 3,000, and 4,000. Is particularly preferred. The upper limit of Mw is preferably 15,000, more preferably 10,000, further preferably 8,500, and particularly preferably 7,000.

[A]化合物の分子量を上記範囲とすることで、レジスト下層膜の溶媒耐性、エッチング耐性、耐熱性及び埋め込み性をさらに向上させることができる。   By setting the molecular weight of the compound (A) within the above range, the solvent resistance, etching resistance, heat resistance, and filling property of the resist underlayer film can be further improved.

[A]化合物が重合体である場合、[A]化合物のMwの数平均分子量(Mn)に対する比(Mw/Mn比)の上限としては、5が好ましく、3がより好ましく、2がさらに好ましく、1.8が特に好ましい。上記比の下限としては、通常1であり、1.2が好ましい。[A]化合物のMw/Mn比を上記範囲とすることで、レジスト下層膜の埋め込み性をより向上させることができる。   When the compound [A] is a polymer, the upper limit of the ratio (Mw / Mn ratio) of Mw of the compound [A] to the number average molecular weight (Mn) is preferably 5, more preferably 3, and still more preferably 2. And 1.8 are particularly preferred. The lower limit of the above ratio is usually 1 and preferably 1.2. By setting the Mw / Mn ratio of the compound [A] in the above range, the filling property of the resist underlayer film can be further improved.

<[B]溶媒>
当該レジスト下層膜形成用組成物は、[B]溶媒を含有する。[B]溶媒としては、[A]化合物及び必要に応じて含有する任意成分を溶解又は分散することができれば特に限定されない。
<[B] solvent>
The composition for forming a resist underlayer film contains a solvent [B]. [B] The solvent is not particularly limited as long as it can dissolve or disperse the compound [A] and optional components contained as necessary.

[B]溶媒としては、例えばアルコール系溶媒、ケトン系溶媒、アミド系溶媒、エーテル系溶媒、エステル系溶媒等が挙げられる。[B]溶媒は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   [B] The solvent includes, for example, alcohol solvents, ketone solvents, amide solvents, ether solvents, ester solvents and the like. [B] The solvent can be used alone or in combination of two or more.

上記アルコール系溶媒としては、例えば
メタノール、エタノール、n−プロパノール、iso−プロパノール、n−ブタノール、iso−ブタノール、sec−ブタノール、t−ブタノール、n−ペンタノール、iso−ペンタノール、sec−ペンタノール、t−ペンタノール等のモノアルコール系溶媒;
エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、2,4−ペンタンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、2,5−ヘキサンジオール、2,4−ヘプタンジオール等の多価アルコール系溶媒などが挙げられる。
Examples of the alcohol solvent include methanol, ethanol, n-propanol, iso-propanol, n-butanol, iso-butanol, sec-butanol, t-butanol, n-pentanol, iso-pentanol, and sec-pentanol. Monoalcohol solvents such as, t-pentanol;
Such as ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-butylene glycol, 2,4-pentanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, 2,5-hexanediol, and 2,4-heptanediol; And polyhydric alcohol solvents.

上記ケトン系溶媒としては、例えば
アセトン、メチルエチルケトン、メチル−n−プロピルケトン、メチル−n−ブチルケトン、ジエチルケトン、メチル−iso−ブチルケトン、メチル−n−ペンチルケトン、エチル−n−ブチルケトン、メチル−n−ヘキシルケトン、ジ−iso−ブチルケトン、トリメチルノナノン等の脂肪族ケトン系溶媒;
シクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノン、シクロオクタノン、メチルシクロヘキサノン等の環状ケトン系溶媒;
2,4−ペンタンジオン、アセトニルアセトン、ジアセトンアルコール、アセトフェノン、メチルn−アミルケトンなどが挙げられる。
Examples of the ketone solvent include acetone, methyl ethyl ketone, methyl-n-propyl ketone, methyl-n-butyl ketone, diethyl ketone, methyl-iso-butyl ketone, methyl-n-pentyl ketone, ethyl-n-butyl ketone, methyl-n Aliphatic ketone solvents such as hexyl ketone, di-iso-butyl ketone and trimethylnonanone;
Cyclic ketone solvents such as cyclopentanone, cyclohexanone, cycloheptanone, cyclooctanone and methylcyclohexanone;
Examples thereof include 2,4-pentanedione, acetonylacetone, diacetone alcohol, acetophenone, and methyl n-amyl ketone.

上記アミド系溶媒としては、例えば
1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、N−メチル−2−ピロリドン等の環状アミド系溶媒;
ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、アセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルプロピオンアミド等の鎖状アミド系溶媒などが挙げられる。
Examples of the amide solvent include cyclic amide solvents such as 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone and N-methyl-2-pyrrolidone;
Chain amide solvents such as formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N, N-diethylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpropionamide and the like. Can be

上記エーテル系溶媒としては、例えば
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル等の多価アルコール部分エーテル系溶媒;
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、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)、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等の多価アルコール部分エーテルアセテート系溶媒;
ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ブチルメチルエーテル、ブチルエチルエーテル、ジイソアミルエーテル等のジ脂肪族エーテル系溶媒;
アニソール、フェニルエチルエーテル等の脂肪族−芳香族エーテル系溶媒;
テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、ジオキサン等の環状エーテル系溶媒などが挙げられる。
Examples of the ether solvent include polyether alcohol partial ether solvents such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, and ethylene glycol dimethyl ether;
Polyhydric alcohol partial ether acetate solvents such as ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), and propylene glycol monoethyl ether acetate;
Dialiphatic ether solvents such as diethyl ether, dipropyl ether, dibutyl ether, butyl methyl ether, butyl ethyl ether, diisoamyl ether;
Aliphatic-aromatic ether solvents such as anisole and phenylethyl ether;
Cyclic ether solvents such as tetrahydrofuran, tetrahydropyran, and dioxane;

上記エステル系溶媒としては、例えば
乳酸メチル、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸iso−プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸iso−ブチル、酢酸sec−ブチル、酢酸n−ペンチル、酢酸sec−ペンチル、酢酸3−メトキシブチル、酢酸メチルペンチル、酢酸2−エチルブチル、酢酸2−エチルヘキシル、酢酸ベンジル、酢酸シクロヘキシル、酢酸メチルシクロヘキシル、酢酸n−ノニル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル等のカルボン酸エステル系溶媒;
γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等のラクトン系溶媒;
ジエチルカーボネート、プロピレンカーボネート等の炭酸エステル系溶媒などが挙げられる。
Examples of the ester solvent include methyl lactate, ethyl lactate, methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate, iso-propyl acetate, n-butyl acetate, iso-butyl acetate, sec-butyl acetate, n-pentyl acetate, Sec-pentyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, methylpentyl acetate, 2-ethylbutyl acetate, 2-ethylhexyl acetate, benzyl acetate, cyclohexyl acetate, methylcyclohexyl acetate, n-nonyl acetate, methyl acetoacetate, methyl acetoacetate, etc. Acid ester solvents;
lactone solvents such as γ-butyrolactone and γ-valerolactone;
Examples thereof include carbonate solvents such as diethyl carbonate and propylene carbonate.

これらの中で、エーテル系溶媒、ケトン系溶媒及びエステル系溶媒が好ましく、エーテル系溶媒がより好ましい。エーテル系溶媒としては、多価アルコール部分エーテルアセテート系溶媒及びジ脂肪族エーテル系溶媒が好ましく、多価アルコール部分エーテルアセテート系溶媒がより好ましく、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテートがさらに好ましく、PGMEAが特に好ましい。ケトン系溶媒としては、環状ケトン系溶媒が好ましく、シクロヘキサノン及びシクロペンタノンがより好ましい。エステル系溶媒としては、カルボン酸エステル系溶媒及びラクトン系溶媒が好ましく、カルボン酸エステル系溶媒がより好ましく、乳酸エチルがさらに好ましい。   Among them, ether solvents, ketone solvents and ester solvents are preferred, and ether solvents are more preferred. As the ether solvent, a polyhydric alcohol partial ether acetate solvent and a dialiphatic ether solvent are preferable, a polyhydric alcohol partial ether acetate solvent is more preferable, propylene glycol monoalkyl ether acetate is more preferable, and PGMEA is particularly preferable. . As the ketone solvent, a cyclic ketone solvent is preferable, and cyclohexanone and cyclopentanone are more preferable. As the ester-based solvent, a carboxylate-based solvent and a lactone-based solvent are preferred, a carboxylate-based solvent is more preferred, and ethyl lactate is still more preferred.

多価アルコール部分エーテルアセテート系溶媒、その中でもプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、特にPGMEAは、[B]溶媒に含まれることで、当該レジスト下層膜形成用組成物のシリコンウエハ等の基板への塗布性を向上させることができることから好ましい。当該レジスト下層膜形成用組成物に含有される[A]化合物はPGMEA等への溶解性が高くなっていることから、[B]溶媒に多価アルコール部分エーテルアセテート系溶媒を含めることで、当該レジスト下層膜形成用組成物は優れた塗布性を発揮させることができ、その結果、レジスト下層膜の埋め込み性をより向上させることができる。[B]溶媒中の多価アルコール部分エーテルアセテート系溶媒の含有率の下限としては、20質量%が好ましく、60質量%がより好ましく、90質量%がさらに好ましく、100質量%が特に好ましい。   The polyhydric alcohol partial ether acetate solvent, especially propylene glycol monoalkyl ether acetate, particularly PGMEA, is contained in the solvent [B], so that the composition for forming a resist underlayer film can be applied to a substrate such as a silicon wafer. Is preferred because it is possible to improve Since the compound [A] contained in the composition for forming a resist underlayer film has high solubility in PGMEA and the like, by adding a polyhydric alcohol partial ether acetate solvent to the solvent [B], The composition for forming a resist underlayer film can exhibit excellent coating properties, and as a result, the filling property of the resist underlayer film can be further improved. [B] The lower limit of the content of the polyhydric alcohol partial ether acetate solvent in the solvent is preferably 20% by mass, more preferably 60% by mass, still more preferably 90% by mass, and particularly preferably 100% by mass.

<[C]酸発生剤>
[C]酸発生剤は、熱や光の作用により酸を発生し、[A]化合物の架橋を促進する成分である。当該レジスト下層膜形成用組成物が[C]酸発生剤を含有することで[A]化合物の架橋反応が促進され、形成される膜の硬度をより高めることができる。[C]酸発生剤は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
<[C] acid generator>
[C] The acid generator is a component that generates an acid by the action of heat or light and promotes the crosslinking of the compound [A]. When the composition for forming a resist underlayer film contains the acid generator [C], the crosslinking reaction of the compound [A] is promoted, and the hardness of the formed film can be further increased. [C] The acid generator can be used alone or in combination of two or more.

[C]酸発生剤としては、例えばオニウム塩化合物、N−スルホニルオキシイミド化合物等が挙げられる。   [C] Examples of the acid generator include an onium salt compound and an N-sulfonyloxyimide compound.

上記オニウム塩化合物としては、例えばスルホニウム塩、テトラヒドロチオフェニウム塩、ヨードニウム塩等が挙げられる。   Examples of the onium salt compound include a sulfonium salt, a tetrahydrothiophenium salt, and an iodonium salt.

スルホニウム塩としては、例えばトリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム2−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、4−シクロヘキシルフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、4−シクロヘキシルフェニルジフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、4−シクロヘキシルフェニルジフェニルスルホニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、4−シクロヘキシルフェニルジフェニルスルホニウム2−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、4−メタンスルホニルフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、4−メタンスルホニルフェニルジフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、4−メタンスルホニルフェニルジフェニルスルホニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、4−メタンスルホニルフェニルジフェニルスルホニウム2−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート等が挙げられる。   Examples of the sulfonium salt include triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, triphenylsulfonium perfluoro-n-octanesulfonate, and triphenylsulfonium 2-bicyclo [2.2.1] hept-. 2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, 4-cyclohexylphenyldiphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 4-cyclohexylphenyldiphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, 4-cyclohexylphenyldiphenylsulfonium perfluoro- n-octanesulfonate, 4-cyclohexylphenyldiphenylsulfonium 2-bicyclo [2.2.1] hept- -Yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, 4-methanesulfonylphenyldiphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 4-methanesulfonylphenyldiphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, 4-methanesulfonylphenyldiphenylsulfonium par Fluoro-n-octanesulfonate, 4-methanesulfonylphenyldiphenylsulfonium 2-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate and the like can be mentioned.

テトラヒドロチオフェニウム塩としては、例えば1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウム2−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、1−(6−n−ブトキシナフタレン−2−イル)テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、1−(6−n−ブトキシナフタレン−2−イル)テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、1−(6−n−ブトキシナフタレン−2−イル)テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、1−(6−n−ブトキシナフタレン−2−イル)テトラヒドロチオフェニウム2−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウム2−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート等が挙げられる。   Examples of the tetrahydrothiophenium salt include 1- (4-n-butoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate and 1- (4-n-butoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophenium nona Fluoro-n-butanesulfonate, 1- (4-n-butoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophenium perfluoro-n-octanesulfonate, 1- (4-n-butoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophene Ium 2-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, 1- (6-n-butoxynaphthalen-2-yl) tetrahydrothiophenium trifluoromethane Sulfonate, 1- (6-n-butoxynaphthalene-2) Yl) tetrahydrothiophenium nonafluoro-n-butanesulfonate, 1- (6-n-butoxynaphthalen-2-yl) tetrahydrothiophenium perfluoro-n-octanesulfonate, 1- (6-n-butoxynaphthalene- 2-yl) tetrahydrothiophenium 2-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, 1- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) ) Tetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 1- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) tetrahydrothiophenium nonafluoro-n-butanesulfonate, 1- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) tetrahydro Thiophenium perfluoro-n-octance Honate, 1- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) tetrahydrothiophenium 2-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate and the like No.

ヨードニウム塩としては、例えばジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、ジフェニルヨードニウム2−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム2−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート等が挙げられる。   Examples of the iodonium salt include diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, diphenyliodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, diphenyliodonium perfluoro-n-octanesulfonate, and diphenyliodonium 2-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl-. 1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, bis (4-t -Butylphenyl) iodonium perfluoro-n-octanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium 2-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl-1,1,2,2-tetra Le Oro ethanesulfonate.

N−スルホニルオキシイミド化合物としては、例えばN−(トリフルオロメタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(ノナフルオロ−n−ブタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(パーフルオロ−n−オクタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(2−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド等が挙げられる。   Examples of the N-sulfonyloxyimide compound include N- (trifluoromethanesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide and N- (nonafluoro-n-butanesulfonyloxy) ) Bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (perfluoro-n-octanesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2 , 3-dicarboximide, N- (2-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept- 5-ene-2,3-dicarboximide and the like.

これらの中で、[C]酸発生剤としては、オニウム塩化合物が好ましく、ヨードニウム塩がより好ましく、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネートがさらに好ましい。   Among these, as the [C] acid generator, an onium salt compound is preferable, an iodonium salt is more preferable, and bis (4-t-butylphenyl) iodonium nonafluoro-n-butanesulfonate is more preferable.

当該レジスト下層膜形成用組成物が[C]酸発生剤を含有する場合、[C]酸発生剤の含有量の下限としては、[A]化合物100質量部に対して、0.1質量部が好ましく、
1質量部がより好ましく、3質量部がさらに好ましい。上記含有量の上限としては、20質量部が好ましく、15質量部がより好ましく、10質量部がさらに好ましい。[C]酸発生剤の含有量を上記範囲とすることで、[A]化合物の架橋反応をより効果的に促進させることができる。
When the composition for forming a resist underlayer film contains [C] an acid generator, the lower limit of the content of the [C] acid generator is 0.1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the [A] compound. Is preferred,
1 part by mass is more preferable, and 3 parts by mass is further preferable. The upper limit of the content is preferably 20 parts by mass, more preferably 15 parts by mass, and still more preferably 10 parts by mass. By setting the content of the acid generator [C] in the above range, the crosslinking reaction of the compound [A] can be more effectively promoted.

<その他の任意成分>
当該レジスト下層膜形成用組成物は、その他の任意成分として、例えば架橋剤、界面活性剤、密着助剤等が挙げられる。
<Other optional ingredients>
The composition for forming a resist underlayer film includes, as other optional components, for example, a crosslinking agent, a surfactant, an adhesion aid, and the like.

[架橋剤]
架橋剤は、熱や酸の作用により、当該レジスト下層膜形成用組成物中の[A]化合物等の成分同士の架橋結合を形成する成分である。当該レジスト下層膜形成用組成物が架橋剤を含有することで、形成される膜の硬度を高めることができる。架橋剤は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
[Crosslinking agent]
The crosslinking agent is a component that forms a cross-linking between components such as the compound [A] in the composition for forming a resist underlayer film by the action of heat or an acid. When the composition for forming a resist underlayer film contains a crosslinking agent, the hardness of the formed film can be increased. The crosslinking agent can be used alone or in combination of two or more.

架橋剤としては、例えば多官能(メタ)アクリレート化合物、エポキシ化合物、ヒドロキシメチル基置換フェノール化合物、アルコキシアルキル基含有フェノール化合物、アルコキシアルキル化されたアミノ基を有する化合物、下記式(7−P)で表されるアセナフチレンとヒドロキシメチルアセナフチレンとのランダム共重合体、下記式(7−1)〜(7−12)で表される化合物等が挙げられる。   Examples of the crosslinking agent include a polyfunctional (meth) acrylate compound, an epoxy compound, a hydroxymethyl group-substituted phenol compound, an alkoxyalkyl group-containing phenol compound, a compound having an alkoxyalkylated amino group, and a compound represented by the following formula (7-P). And a random copolymer of acenaphthylene and hydroxymethylacenaphthylene represented by the following formulas (7-1) to (7-12).

上記多官能(メタ)アクリレート化合物としては、例えばトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ビス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Examples of the polyfunctional (meth) acrylate compound include trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (Meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, glycerin tri (meth) acrylate, tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate tri (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, 1,3-butanediol Di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) Acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, dipropylene glycol di (meth) acrylate, bis (2-hydroxyethyl) isocyanurate di (meth) acrylate.

上記エポキシ化合物としては、例えばノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂等が挙げられる。   Examples of the epoxy compound include a novolak epoxy resin, a bisphenol epoxy resin, an alicyclic epoxy resin, and an aliphatic epoxy resin.

上記ヒドロキシメチル基置換フェノール化合物としては、例えば2−ヒドロキシメチル−4,6−ジメチルフェノール、1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼン、3,5−ジヒドロキシメチル−4−メトキシトルエン[2,6−ビス(ヒドロキシメチル)−p−クレゾール]等が挙げられる。   Examples of the hydroxymethyl group-substituted phenol compound include 2-hydroxymethyl-4,6-dimethylphenol, 1,3,5-trihydroxymethylbenzene, 3,5-dihydroxymethyl-4-methoxytoluene [2,6- Bis (hydroxymethyl) -p-cresol].

上記アルコキシアルキル基含有フェノール化合物としては、例えばメトキシメチル基含有フェノール化合物、エトキシメチル基含有フェノール化合物等が挙げられる。   Examples of the alkoxyalkyl group-containing phenol compound include a methoxymethyl group-containing phenol compound and an ethoxymethyl group-containing phenol compound.

上記アルコキシアルキル化されたアミノ基を有する化合物としては、例えば(ポリ)メチロール化メラミン、(ポリ)メチロール化グリコールウリル、(ポリ)メチロール化ベンゾグアナミン、(ポリ)メチロール化ウレア等の一分子内に複数個の活性メチロール基を有する含窒素化合物であって、そのメチロール基の水酸基の水素原子の少なくとも一つが、メチル基やブチル基等のアルキル基によって置換された化合物等が挙げられる。なお、アルコキシアルキル化されたアミノ基を有する化合物は、複数の置換化合物を混合した混合物でもよく、一部自己縮合してなるオリゴマー成分を含むものであってもよい。   Examples of the compound having an alkoxyalkylated amino group include a plurality of compounds in one molecule such as (poly) methylolated melamine, (poly) methylolated glycoluril, (poly) methylolated benzoguanamine, (poly) methylolated urea, and the like. A nitrogen-containing compound having two active methylol groups, wherein at least one of the hydroxyl group hydrogen atoms of the methylol group is substituted by an alkyl group such as a methyl group or a butyl group. The compound having an alkoxyalkylated amino group may be a mixture of a plurality of substituted compounds, or may contain an oligomer component obtained by partially self-condensing.

Figure 0006641879
Figure 0006641879

Figure 0006641879
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上記式(7−6)、(7−8)、(7−11)及び(7−12)中、Acは、アセチル基を示す。   In the above formulas (7-6), (7-8), (7-11) and (7-12), Ac represents an acetyl group.

なお、上記式(7−1)〜(7−12)で表される化合物は、それぞれ、以下の文献を参考に合成することができる。
式(7−1)で表される化合物:
Guo,Qun−Sheng;Lu,Yong−Na;Liu,Bing;Xiao,Jian;Li,Jin−Shan Journal of Organometallic Chemistry,2006,vol.691,#6 p.1282−1287
式(7−2)で表される化合物:
Badar,Y.et al. Journal of the Chemical Society,1965,p.1412−1418
式(7−3)で表される化合物:
Hsieh,Jen−Chieh;Cheng,Chien−Hong Chemical Communications(Cambridge,United Kingdom),2008,#26 p.2992−2994
式(7−4)で表される化合物:
特開平5−238990号公報
式(7−5)で表される化合物:
Bacon,R.G.R.;Bankhead,R. Journal of the Chemical Society,1963,p.839−845
式(7−6)、(7−8)、(7−11)及び(7−12)で表される化合物:
Macromolecules 2010,vol43,p2832−2839
式(7−7)、(7−9)及び(7−10)で表される化合物:
Polymer Journal 2008,vol.40,No.7,p645−650、及びJournal of Polymer Science:Part A,Polymer Chemistry,Vol 46,p4949−4968
The compounds represented by the above formulas (7-1) to (7-12) can be respectively synthesized with reference to the following documents.
Compound represented by formula (7-1):
Guo, Qun-Sheng; Lu, Young-Na; Liu, Bing; Xiao, Jian; Li, Jin-Shan Journal of Organometallic Chemistry, 2006, vol. 691, # 6 p. 1282-1287
Compound represented by formula (7-2):
Badar, Y .; et al. Journal of the Chemical Society, 1965, p. 1412-1418
Compound represented by formula (7-3):
Hsieh, Jen-Chieh; Cheng, Chien-Hong Chemical Communications (Cambridge, United Kingdom), 2008, # 26 p. 2992-2994
Compound represented by formula (7-4):
JP, 5-238990, A compound denoted by a formula (7-5):
Bacon, R .; G. FIG. R. Bankhead, R .; Journal of the Chemical Society, 1963, p. 839-845
Compounds represented by formulas (7-6), (7-8), (7-11) and (7-12):
Macromolecules 2010, vol 43, p 2832-2839
Compounds represented by formulas (7-7), (7-9) and (7-10):
Polymer Journal 2008, vol. 40, no. 7, p645-650, and Journal of Polymer Science: Part A, Polymer Chemistry, Vol 46, p4949-4968.

これらの架橋剤の中で、メトキシメチル基含有フェノール化合物、アルコキシアルキル化されたアミノ基を有する化合物及びアセナフチレンとヒドロキシメチルアセナフチレンとのランダム共重合体が好ましく、アルコキシアルキル化されたアミノ基を有する化合物がより好ましく、1,3,4,6−テトラ(メトキシメチル)グリコールウリルがさらに好ましい。   Among these crosslinking agents, a methoxymethyl group-containing phenol compound, a compound having an alkoxyalkylated amino group and a random copolymer of acenaphthylene and hydroxymethylacenaphthylene are preferable, and the alkoxyalkylated amino group is preferably used. Are more preferred, and 1,3,4,6-tetra (methoxymethyl) glycoluril is even more preferred.

当該レジスト下層膜形成用組成物が架橋剤を含有する場合、架橋剤の含有量の下限としては、[A]化合物100質量部に対して、0.1質量部が好ましく、0.5質量部がより好ましく、1質量部がさらに好ましく、3質量部が特に好ましい。上記含有量の上限としては、100質量部が好ましく、50質量部がより好ましく、30質量部がさらに好ましく、20質量部が特に好ましい。架橋剤の含有量を上記範囲とすることで、[A]化合物の架橋反応をより効果的に起こさせることができる。   When the composition for forming a resist underlayer film contains a crosslinking agent, the lower limit of the content of the crosslinking agent is preferably 0.1 part by mass, and more preferably 0.5 part by mass with respect to 100 parts by mass of the compound [A]. Is more preferably 1 part by mass, and particularly preferably 3 parts by mass. The upper limit of the content is preferably 100 parts by mass, more preferably 50 parts by mass, still more preferably 30 parts by mass, and particularly preferably 20 parts by mass. By setting the content of the crosslinking agent in the above range, the crosslinking reaction of the compound [A] can be caused more effectively.

[界面活性剤]
当該レジスト下層膜形成用組成物は、界面活性剤を含有することで塗布性を向上させることができ、その結果、形成される膜の塗布面均一性が向上し、かつ塗布斑の発生を抑制することができる。界面活性剤は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
[Surfactant]
The composition for forming a resist underlayer film can improve coatability by containing a surfactant, and as a result, coating surface uniformity of a formed film is improved and generation of coating unevenness is suppressed. can do. Surfactants can be used alone or in combination of two or more.

界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレン−n−オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン−n−ノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等のノニオン系界面活性剤等が挙げられる。また、市販品としては、KP341(信越化学工業社)、ポリフローNo.75、同No.95(以上、共栄社油脂化学工業社)、エフトップEF101、同EF204、同EF303、同EF352(以上、トーケムプロダクツ社)、メガファックF171、同F172、同F173(以上、DIC社)、フロラードFC430、同FC431、同FC135、同FC93(以上、住友スリーエム社)、アサヒガードAG710、サーフロンS382、同SC101、同SC102、同SC103、同SC104、同SC105、同SC106(以上、旭硝子社)等が挙げられる。   Examples of the surfactant include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene-n-octylphenyl ether, polyoxyethylene-n-nonylphenyl ether, polyethylene glycol dilaurate, and polyethylene. Nonionic surfactants such as glycol distearate and the like can be mentioned. Commercial products include KP341 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and Polyflow No. 75; 95 (Kyoeisha Yushi Kagaku Kogyo), F-Top EF101, EF204, EF303, EF352 (Tochem Products), MegaFac F171, F172, F173 (DIC, DIC), Florard FC430 FC431, FC135, FC93 (Sumitomo 3M), Asahi Guard AG710, Surflon S382, SC101, SC102, SC103, SC104, SC105, SC106 (Asahi Glass) Can be

当該レジスト下層膜形成用組成物が界面活性剤を含有する場合、界面活性剤の含有量の下限としては、[A]化合物100質量部に対して、0.01質量部が好ましく、0.05質量部がより好ましく、0.1質量部がさらに好ましい。上記含有量の上限としては、10質量部が好ましく、5質量部がより好ましく、1質量部がさらに好ましい。界面活性剤の含有量を上記範囲とすることで、当該レジスト下層膜形成用組成物の塗布性をより向上させることができる。   When the composition for forming a resist underlayer film contains a surfactant, the lower limit of the content of the surfactant is preferably 0.01 part by mass with respect to 100 parts by mass of the compound [A], and is preferably 0.05 part by mass. A part by mass is more preferred, and 0.1 part by mass is even more preferred. The upper limit of the content is preferably 10 parts by mass, more preferably 5 parts by mass, and still more preferably 1 part by mass. By setting the content of the surfactant in the above range, the coating property of the composition for forming a resist underlayer film can be further improved.

[密着助剤]
密着助剤は、下地との密着性を向上させる成分である。当該レジスト下層膜形成用組成物が密着助剤を含有することで、形成されるレジスト下層膜と、下地としての基板等との密着性を向上させることができる。密着助剤は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
[Adhesion aid]
The adhesion aid is a component that improves the adhesion to the base. When the composition for forming a resist underlayer film contains an adhesion aid, the adhesion between the formed resist underlayer film and a substrate or the like as a base can be improved. The adhesion aid can be used alone or in combination of two or more.

密着助剤としては、例えば公知の密着助剤を用いることができる。   As the adhesion aid, for example, a known adhesion aid can be used.

当該レジスト下層膜形成用組成物が密着助剤を含有する場合、密着助剤の含有量の下限としては、[A]化合物100質量部に対して、0.01質量部が好ましく、0.05質量部がより好ましく、0.1質量部がさらに好ましい。上記含有量の上限としては、10質量部が好ましく、10質量部がより好ましく、5質量部がさらに好ましい。   When the composition for forming a resist underlayer film contains an adhesion aid, the lower limit of the content of the adhesion aid is preferably 0.01 part by mass with respect to 100 parts by mass of the compound [A], and is preferably 0.05 part by mass. A part by mass is more preferred, and 0.1 part by mass is even more preferred. The upper limit of the content is preferably 10 parts by mass, more preferably 10 parts by mass, and still more preferably 5 parts by mass.

<レジスト下層膜形成用組成物の調製方法>
当該レジスト下層膜形成用組成物は、[A]化合物、[B]溶媒、必要に応じて、[C]酸発生剤及びその他の任意成分を所定の割合で混合し、好ましくは得られた混合物を0.1μm程度のメンブランフィルター等でろ過することにより調製できる。当該レジスト下層膜形成用組成物の固形分濃度の下限としては、0.1質量%が好ましく、1質量%がより好ましく、2質量%がさらに好ましく、4質量%が特に好ましい。上記固形分濃度の上限としては、50質量%が好ましく、30質量%がより好ましく、15質量%がさらに好ましく、8質量%が特に好ましい。
<Method of preparing composition for forming resist underlayer film>
The composition for forming a resist underlayer film is obtained by mixing the compound [A], the solvent [B], and if necessary, the acid generator [C] and other optional components at a predetermined ratio, and preferably obtains a mixture. Is filtered through a membrane filter of about 0.1 μm or the like. The lower limit of the solid content concentration of the composition for forming a resist underlayer film is preferably 0.1% by mass, more preferably 1% by mass, still more preferably 2% by mass, and particularly preferably 4% by mass. The upper limit of the solid content concentration is preferably 50% by mass, more preferably 30% by mass, still more preferably 15% by mass, and particularly preferably 8% by mass.

<パターニングされた基板の製造方法>
本発明のパターニングされた基板の製造方法は、
基板の一方の面側にレジスト下層膜を形成する工程(以下、「レジスト下層膜形成工程」ともいう)、
上記レジスト下層膜の基板とは反対の面側にレジストパターンを形成する工程(以下、「レジストパターン形成工程」ともいう)、及び
上記レジストパターンをマスクとした複数回のエッチングにより基板にパターンを形成する工程(以下、「基板パターン形成工程」ともいう)を備える。当該パターニングされた基板の製造方法においては、上記レジスト下層膜を上述の当該レジスト下層膜形成用組成物により形成する。
<Method of manufacturing patterned substrate>
The method for producing a patterned substrate of the present invention comprises:
A step of forming a resist underlayer film on one side of the substrate (hereinafter, also referred to as a “resist underlayer film forming step”);
A step of forming a resist pattern on the surface of the resist underlayer film opposite to the substrate (hereinafter, also referred to as a “resist pattern forming step”), and forming a pattern on the substrate by performing etching multiple times using the resist pattern as a mask (Hereinafter, also referred to as a “substrate pattern forming step”). In the method for manufacturing a patterned substrate, the resist underlayer film is formed using the above-described composition for forming a resist underlayer film.

当該パターニングされた基板の製造方法によれば、上述の当該レジスト下層膜形成用組成物を用いるので、溶媒耐性、エッチング耐性、耐熱性及び埋め込み性に優れるレジスト下層膜を形成することができ、この優れたレジスト下層膜を用いることにより、優れたパターン形状を有するパターニングされた基板を得ることができる。   According to the method for producing a patterned substrate, since the above-described composition for forming a resist underlayer film is used, it is possible to form a resist underlayer film having excellent solvent resistance, etching resistance, heat resistance, and embedding property. By using an excellent resist underlayer film, a patterned substrate having an excellent pattern shape can be obtained.

[レジスト下層膜形成工程]
本工程では、基板の一方の面側に当該レジスト下層膜形成用組成物によりレジスト下層膜を形成する。このレジスト下層膜の形成は、通常、当該レジスト下層膜形成用組成物を基板の一方の面側に塗布して塗膜を形成し、この塗膜を加熱することにより行われる。
[Resist underlayer film forming step]
In this step, a resist underlayer film is formed on one surface side of the substrate using the composition for forming a resist underlayer film. The formation of the resist underlayer film is usually performed by applying the composition for forming a resist underlayer film to one surface side of a substrate to form a coating film, and heating the coating film.

上記基板としては、例えばシリコンウエハ、アルミニウムで被覆したウエハ等が挙げられる。また、基板等への当該レジスト下層膜形成用組成物の塗布方法は特に限定されず、例えば、回転塗布、流延塗布、ロール塗布等の適宜の方法で実施することができる。   Examples of the substrate include a silicon wafer and a wafer coated with aluminum. The method for applying the composition for forming a resist underlayer film to a substrate or the like is not particularly limited, and for example, can be carried out by an appropriate method such as spin coating, casting coating, or roll coating.

上記塗膜の加熱は、通常、大気下で行われる。加熱温度の下限としては、150℃が好ましく、180℃がより好ましく、200℃がさらに好ましい。加熱温度の上限としては、500℃が好ましく、380℃がより好ましく、300℃がさらに好ましい。加熱温度が150℃未満の場合、酸化架橋が十分に進行せず、レジスト下層膜として必要な特性が発現しないおそれがある。加熱時間の下限としては、15秒が好ましく、30秒がより好ましく、45秒がさらに好ましい。加熱時間の上限としては、1,200秒が好ましく、600秒がより好ましく、300秒がさらに好ましい。   The heating of the coating film is usually performed in the atmosphere. As a minimum of heating temperature, 150 ° C is preferred, 180 ° C is more preferred, and 200 ° C is still more preferred. As a maximum of heating temperature, 500 ° C is preferred, 380 ° C is more preferred, and 300 ° C is still more preferred. When the heating temperature is lower than 150 ° C., oxidative crosslinking does not proceed sufficiently, and the properties required as a resist underlayer film may not be exhibited. The lower limit of the heating time is preferably 15 seconds, more preferably 30 seconds, and even more preferably 45 seconds. The upper limit of the heating time is preferably 1,200 seconds, more preferably 600 seconds, and even more preferably 300 seconds.

加熱時の酸素濃度の下限としては、5容量%が好ましい。加熱時の酸素濃度が低い場合、レジスト下層膜の酸化架橋が十分に進行せず、レジスト下層膜として必要な特性が発現できないおそれがある。   The lower limit of the oxygen concentration during heating is preferably 5% by volume. When the oxygen concentration at the time of heating is low, oxidative crosslinking of the resist underlayer film does not sufficiently proceed, and the properties required for the resist underlayer film may not be exhibited.

上記塗膜を150℃以上500℃以下の温度で加熱する前に、60℃以上250℃以下の温度で予備加熱しておいてもよい。予備加熱における加熱時間の下限としては、10秒が好ましく、30秒がより好ましい。上記加熱時間の上限としては、300秒が好ましく、180秒がより好ましい。この予備加熱を行うことにより、溶媒を予め気化させて膜を緻密にしておくことで、脱水素反応を効率良く進めることができる。   Before heating the coating film at a temperature of 150 ° C or more and 500 ° C or less, it may be preheated at a temperature of 60 ° C or more and 250 ° C or less. The lower limit of the heating time in the preheating is preferably 10 seconds, and more preferably 30 seconds. The upper limit of the heating time is preferably 300 seconds, and more preferably 180 seconds. By performing the preheating, the solvent is vaporized in advance and the film is made dense, so that the dehydrogenation reaction can efficiently proceed.

なお、当該レジスト下層膜形成方法においては、通常、上記塗膜を加熱してレジスト下層膜を形成するが、当該レジスト下層膜形成用組成物が感放射線性酸発生剤を含有する場合にあっては、露光と加熱とを組み合わせることにより塗膜を硬化させてレジスト下層膜を形成することもできる。この露光に用いられる放射線としては、感放射線性酸発生剤の種類に応じ、可視光線、紫外線、遠紫外線、X線、γ線等の電磁波;電子線、分子線、イオンビーム等の粒子線から適宜選択される。   In the method of forming a resist underlayer film, usually, the coating film is heated to form a resist underlayer film. However, when the composition for forming a resist underlayer film contains a radiation-sensitive acid generator, Alternatively, the resist underlayer film can be formed by curing the coating film by combining exposure and heating. The radiation used for this exposure may be, depending on the type of the radiation-sensitive acid generator, electromagnetic waves such as visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, X-rays, and γ-rays; and electron beams, molecular beams, and particle beams such as ion beams. It is appropriately selected.

形成されるレジスト下層膜の平均厚みとの下限としては、0.05μmが好ましく、0.1μmがより好ましく、0.5μmがさらに好ましい。上記平均厚みの上限としては、5μmが好ましく、3μmがより好ましく、2μmがさらに好ましい。   The lower limit of the average thickness of the formed resist underlayer film is preferably 0.05 μm, more preferably 0.1 μm, and still more preferably 0.5 μm. The upper limit of the average thickness is preferably 5 μm, more preferably 3 μm, and still more preferably 2 μm.

このレジスト下層膜形成工程の後に、必要に応じて、上記レジスト下層膜の基板とは反対の面側に中間層(中間膜)を形成する工程をさらに有していてもよい。この中間層は、レジストパターン形成において、レジスト下層膜及び/又はレジスト膜が有する機能をさらに補ったり、これらが有していない機能を与えたりするために上記機能が付与された層のことである。例えば、反射防止膜を中間層として形成した場合、レジスト下層膜の反射防止機能をさらに補うことができる。   After the step of forming a resist underlayer film, a step of forming an intermediate layer (intermediate film) on the surface of the resist underlayer film opposite to the substrate, if necessary, may be further provided. This intermediate layer is a layer provided with the above functions in order to further supplement the functions of the resist underlayer film and / or the resist film in the formation of the resist pattern, or to provide functions which these do not have. . For example, when the antireflection film is formed as an intermediate layer, the antireflection function of the resist underlayer film can be further supplemented.

この中間層は、有機化合物や無機酸化物により形成することができる。上記有機化合物としては、市販品として、例えば「DUV−42」、「DUV−44」、「ARC−28」、「ARC−29」(以上、Brewer Science社);「AR−3」、「AR−19」(以上、ローム アンド ハース社)等が挙げられる。上記無機酸化物としては、市販品として、例えば「NFC SOG01」、「NFC SOG04」、「NFC SOG080」(以上、JSR社)等が挙げられる。また、CVD法により形成されるポリシロキサン、酸化チタン、酸化アルミナ、酸化タングステン等を用いることができる。   This intermediate layer can be formed of an organic compound or an inorganic oxide. Examples of the organic compound include commercially available products such as “DUV-42”, “DUV-44”, “ARC-28”, and “ARC-29” (above, Brewer Science); “AR-3”, “AR -19 "(above, Rohm and Haas Company) and the like. As the inorganic oxide, commercially available products include, for example, “NFC SOG01”, “NFC SOG04”, “NFC SOG080” (above, JSR). Alternatively, polysiloxane, titanium oxide, alumina oxide, tungsten oxide, or the like formed by a CVD method can be used.

中間層の形成方法は特に限定されないが、例えば塗布法やCVD法等を用いることができる。これらの中でも、塗布法が好ましい。塗布法を用いた場合、レジスト下層膜を形成後、中間層を連続して形成することができる。また、中間層の平均厚みは、中間層に求められる機能に応じて適宜選択されるが、中間層の平均厚みの下限としては、10nmが好ましく、20nmがより好ましい。上記平均厚みの上限としては、3,000nmが好ましく、300nmがより好ましい。   The method for forming the intermediate layer is not particularly limited, and for example, a coating method, a CVD method, or the like can be used. Among these, the coating method is preferred. When the coating method is used, the intermediate layer can be continuously formed after the formation of the resist underlayer film. Further, the average thickness of the intermediate layer is appropriately selected according to the function required of the intermediate layer, but the lower limit of the average thickness of the intermediate layer is preferably 10 nm, more preferably 20 nm. The upper limit of the average thickness is preferably 3,000 nm, more preferably 300 nm.

[レジストパターン形成工程]
本工程では上記レジスト下層膜の基板とは反対の面側にレジストパターンを形成する。この工程を行う方法としては、例えばレジスト組成物を用いる方法等が挙げられる。
[Resist pattern formation step]
In this step, a resist pattern is formed on the surface of the resist underlayer film opposite to the substrate. As a method for performing this step, for example, a method using a resist composition and the like can be mentioned.

上記レジスト組成物を用いる方法では、具体的には、得られるレジスト膜が所定の厚みとなるようにレジスト組成物を塗布した後、プレベークすることによって塗膜中の溶媒を揮発させることにより、レジスト膜を形成する。   In the method using the resist composition, specifically, after applying the resist composition so that the obtained resist film has a predetermined thickness, by pre-baking to evaporate the solvent in the coating film, the resist Form a film.

上記レジスト組成物としては、例えば感放射線性酸発生剤を含有するポジ型又はネガ型の化学増幅型レジスト組成物、アルカリ可溶性樹脂とキノンジアジド系感光剤とからなるポジ型レジスト組成物、アルカリ可溶性樹脂と架橋剤とからなるネガ型レジスト組成物等が挙げられる。   Examples of the resist composition include a positive or negative chemically amplified resist composition containing a radiation-sensitive acid generator, a positive resist composition comprising an alkali-soluble resin and a quinonediazide-based photosensitizer, and an alkali-soluble resin. And a cross-linking agent.

上記レジスト組成物の固形分濃度の下限としては、0.3質量%が好ましく、1質量%がより好ましい。上記固形分濃度の上限としては、50質量%が好ましく、30質量%がより好ましい。また、上記レジスト組成物は、一般に、例えば孔径0.2μm程度のフィルターでろ過して、レジスト膜の形成に供される。なお、この工程では、市販のレジスト組成物をそのまま使用することもできる。   As a minimum of solid concentration of the above-mentioned resist composition, 0.3 mass% is preferred and 1 mass% is more preferred. The upper limit of the solid content concentration is preferably 50% by mass, and more preferably 30% by mass. The resist composition is generally filtered through a filter having a pore size of about 0.2 μm, for example, and used for forming a resist film. In this step, a commercially available resist composition can be used as it is.

レジスト組成物の塗布方法としては特に限定されず、例えばスピンコート法等が挙げられる。また、プレベークの温度としては、使用されるレジスト組成物の種類等に応じて適宜調整されるが、上記温度の下限としては、30℃が好ましく、50℃がより好ましい。上記温度の上限としては、200℃が好ましく、150℃がより好ましい。プレベークの時間の下限としては、10秒が好ましく、30秒がより好ましい。上記時間の上限としては、600秒が好ましく、300秒がより好ましい。   The method for applying the resist composition is not particularly limited, and examples thereof include a spin coating method. The prebaking temperature is appropriately adjusted according to the type of the resist composition used, etc., but the lower limit of the temperature is preferably 30 ° C, more preferably 50 ° C. The upper limit of the temperature is preferably 200 ° C, more preferably 150 ° C. The lower limit of the pre-bake time is preferably 10 seconds, and more preferably 30 seconds. As an upper limit of the above-mentioned time, 600 seconds are preferred and 300 seconds are more preferred.

次に、選択的な放射線照射により上記形成されたレジスト膜を露光する。露光に用いられる放射線としては、レジスト組成物に使用される感放射線性酸発生剤の種類に応じて、可視光線、紫外線、遠紫外線、X線、γ線等の電磁波;電子線、分子線、イオンビーム等の粒子線から適切に選択される。これらの中で、遠紫外線が好ましく、KrFエキシマレーザー光(248nm)、ArFエキシマレーザー光(193nm)、Fエキシマレーザー光(波長157nm)、Krエキシマレーザー光(波長147nm)、ArKrエキシマレーザー光(波長134nm)及び極端紫外線(波長13.5nm等、EUV)がより好ましく、KrFエキシマレーザー光、ArFエキシマレーザー光及びEUVがさらに好ましい。 Next, the resist film formed above is exposed by selective radiation irradiation. As the radiation used for the exposure, depending on the type of radiation-sensitive acid generator used in the resist composition, visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, X-rays, electromagnetic waves such as γ-rays; electron beams, molecular beams, It is appropriately selected from particle beams such as an ion beam. Among them, far ultraviolet rays are preferable, and KrF excimer laser light (248 nm), ArF excimer laser light (193 nm), F 2 excimer laser light (wavelength 157 nm), Kr 2 excimer laser light (wavelength 147 nm), and ArKr excimer laser light (Wavelength 134 nm) and extreme ultraviolet rays (wavelength 13.5 nm and the like, EUV) are more preferable, and KrF excimer laser light, ArF excimer laser light and EUV are further preferable.

上記露光後、解像度、パターンプロファイル、現像性等を向上させるためポストベークを行うことができる。このポストベークの温度としては、使用されるレジスト組成物の種類等に応じて適宜調整されるが、上記温度の下限としては、50℃が好ましく、70℃がより好ましい。上記温度の上限としては、200℃が好ましく、150℃がより好ましい。ポストベークの時間の下限としては、10秒が好ましく、30秒がより好ましい。上記時間の上限としては、600秒が好ましく、300秒がより好ましい。   After the above exposure, post baking can be performed to improve resolution, pattern profile, developability, and the like. The temperature of the post-baking is appropriately adjusted according to the type of the resist composition used, etc., and the lower limit of the temperature is preferably 50 ° C., more preferably 70 ° C. The upper limit of the temperature is preferably 200 ° C, more preferably 150 ° C. The lower limit of the post-baking time is preferably 10 seconds, and more preferably 30 seconds. As an upper limit of the above-mentioned time, 600 seconds are preferred and 300 seconds are more preferred.

次に、上記露光されたレジスト膜を現像液で現像してレジストパターンを形成する。この現像は、アルカリ現像であっても有機溶媒現像であってもよい。現像液としては、アルカリ現像の場合、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、珪酸ナトリウム、メタ珪酸ナトリウム、アンモニア、エチルアミン、n−プロピルアミン、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、ピロール、ピペリジン、コリン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン等のアルカリ性水溶液が挙げられる。これらのアルカリ性水溶液には、例えばメタノール、エタノール等のアルコール類などの水溶性有機溶媒、界面活性剤等を適量添加することもできる。また、有機溶媒現像の場合、現像液としては、例えば上述の[B]溶媒として例示した種々の有機溶媒等が挙げられる。   Next, the exposed resist film is developed with a developer to form a resist pattern. This development may be an alkali development or an organic solvent development. As the developer, in the case of alkali development, for example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, ammonia, ethylamine, n-propylamine, diethylamine, di-n-propylamine, triethylamine, methyl Diethylamine, dimethylethanolamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, pyrrole, piperidine, choline, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene, 1,5-diazabicyclo [ 4.3.0] -5-nonene and the like. An appropriate amount of a water-soluble organic solvent such as alcohols such as methanol and ethanol, a surfactant, and the like can be added to these alkaline aqueous solutions. In the case of organic solvent development, examples of the developer include various organic solvents exemplified as the above-mentioned [B] solvent.

上記現像液での現像後、洗浄し、乾燥することによって、所定のレジストパターンが形成される。   After development with the above-mentioned developer, washing and drying are performed to form a predetermined resist pattern.

本レジストパターン形成工程を行う方法として、上述のレジスト組成物を用いる方法以外にも、ナノインプリント法を用いる方法、自己組織化組成物を用いる方法等も用いることができる。   As a method of performing the resist pattern forming step, a method using a nanoimprint method, a method using a self-assembled composition, or the like can be used other than the method using the above-described resist composition.

[基板パターン形成工程]
本工程では、レジストパターンをマスクとした複数回のエッチングにより基板にパターンを形成する。上記中間層を有さない場合はレジスト下層膜、基板の順に順次エッチングし、上記中間層を有する場合は中間層、レジスト下層膜、基板の順に順次エッチングを行う。このエッチングの方法としては、ドライエッチング、ウエットエッチング等が挙げられる。これらの中で、基板パターンの形状をより優れたものとする観点から、ドライエッチングが好ましい。このドライエッチングには、例えば酸素プラズマ等のガスプラズマ等が用いられる。上記エッチングの後、所定のパターンを有する基板が得られる。
[Substrate pattern formation process]
In this step, a pattern is formed on the substrate by etching a plurality of times using the resist pattern as a mask. When the intermediate layer is not provided, etching is performed in the order of the resist underlayer film and the substrate. When the intermediate layer is provided, the etching is performed in the order of the intermediate layer, the resist underlayer film, and the substrate. Examples of the etching method include dry etching and wet etching. Among these, dry etching is preferable from the viewpoint of improving the shape of the substrate pattern. For this dry etching, for example, gas plasma such as oxygen plasma or the like is used. After the above etching, a substrate having a predetermined pattern is obtained.

<レジスト下層膜>
本発明のレジスト下層膜は、当該レジスト下層膜形成用組成物から形成される。当該レジスト下層膜は、上述の当該レジスト下層膜形成用組成物から形成されるので、溶媒耐性、エッチング耐性、耐熱性及び埋め込み性に優れている。
<Resist underlayer film>
The resist underlayer film of the present invention is formed from the composition for forming a resist underlayer film. Since the resist underlayer film is formed from the above-described composition for forming a resist underlayer film, the resist underlayer film has excellent solvent resistance, etching resistance, heat resistance, and embedding property.

以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

[Mw及びMn]
[A]化合物のMw及びMnは、東ソー社のGPCカラム(「G2000HXL」2本、及び「G3000HXL」1本)を用い、流量:1.0mL/分、溶出溶媒:テトラヒドロフラン、カラム温度:40℃の分析条件で、単分散ポリスチレンを標準とするゲルパーミエーションクロマトグラフ(検出器:示差屈折計)により測定した。
[Mw and Mn]
[A] The compound Mw and Mn were measured using Tosoh's GPC columns (two G2000HXL and one G3000HXL) at a flow rate of 1.0 mL / min, an eluting solvent of tetrahydrofuran, and a column temperature of 40 ° C. The measurement was performed by a gel permeation chromatograph (detector: differential refractometer) using monodisperse polystyrene as a standard under the analysis conditions described in (1).

[膜の平均厚み]
膜の平均厚みは、分光エリプソメータ(J.A.WOOLLAM社の「M2000D」)を用いて測定した。
[Average film thickness]
The average thickness of the film was measured using a spectroscopic ellipsometer (“M2000D” manufactured by JA WOLLAM).

<[A]化合物の合成>
[合成例1]
温度計、コンデンサー及び機械式攪拌機を備えた3口フラスコに、窒素下で9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン37.16g(0.11mol)及びパラホルムアルデヒド2.84g(0.095mol)を仕込んだ。次に、p−トルエンスルホン酸一水和物0.153g(0.80mmol)を58gの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)に溶解させた後、この溶液を3口フラスコ中に投入し、95℃で6時間攪拌して重合した。その後、重合反応液を多量のヘキサン中に投入し、沈殿した重合体をろ過して、化合物(PA−1)を得た。
<Synthesis of [A] compound>
[Synthesis Example 1]
In a three-necked flask equipped with a thermometer, condenser and mechanical stirrer, under nitrogen, 37.16 g (0.11 mol) of 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene and 2.84 g (0.095 mol) of paraformaldehyde. Was charged. Next, 0.153 g (0.80 mmol) of p-toluenesulfonic acid monohydrate was dissolved in 58 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA). With stirring for 6 hours. Thereafter, the polymerization reaction solution was poured into a large amount of hexane, and the precipitated polymer was filtered to obtain a compound (PA-1).

次に、温度計、コンデンサー及び機械式攪拌機を備えた3口フラスコに、窒素下で上記得られた化合物(PA−1)20g、N,N−ジメチルアセトアミド80g及び炭酸カリウム16.68g(0.12mol)を仕込んだ。次に80℃に加温し、臭化プロパルギル14.36g(0.12mol)を添加した後、6時間攪拌して反応を行った。その後、反応溶液にメチルイソブチルケトン40g及び水80gを添加して分液操作を行った後、有機相を多量のメタノール中に投入し、沈殿した化合物をろ過することで化合物(A−1)を得た。得られた化合物(A−1)のMwは4,500であった。   Next, in a three-necked flask equipped with a thermometer, a condenser and a mechanical stirrer, 20 g of the compound (PA-1) obtained above, 80 g of N, N-dimethylacetamide and 16.68 g of potassium carbonate (0.1 g) were placed under nitrogen. 12 mol). Next, the mixture was heated to 80 ° C., and after adding 14.36 g (0.12 mol) of propargyl bromide, the mixture was stirred for 6 hours to carry out a reaction. Thereafter, 40 g of methyl isobutyl ketone and 80 g of water were added to the reaction solution to carry out a liquid separation operation. The organic phase was poured into a large amount of methanol, and the precipitated compound was filtered to obtain the compound (A-1). Obtained. Mw of the obtained compound (A-1) was 4,500.

[合成例2]
温度計、コンデンサー及び機械式攪拌機を備えた3口フラスコに、窒素下で9,9−ビス(ヒドロキシナフチル)フルオレン37.75g(0.084mol)及びパラホルムアルデヒド2.25g(0.075mol)を仕込んだ。次に、p−トルエンスルホン酸一水和物0.121g(0.63mmol)を58gの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)に溶解させた後、この溶液を3口フラスコに投入し、95℃で6時間攪拌して重合した。その後、重合反応液を多量のメタノール中に投入し、沈殿した化合物をろ過して、化合物(PA−2)を得た。
[Synthesis Example 2]
In a three-necked flask equipped with a thermometer, a condenser and a mechanical stirrer, 37.75 g (0.084 mol) of 9,9-bis (hydroxynaphthyl) fluorene and 2.25 g (0.075 mol) of paraformaldehyde were charged under nitrogen. It is. Next, after dissolving 0.121 g (0.63 mmol) of p-toluenesulfonic acid monohydrate in 58 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), this solution was charged into a three-necked flask and heated at 95 ° C. Polymerization was carried out with stirring for 6 hours. Thereafter, the polymerization reaction solution was poured into a large amount of methanol, and the precipitated compound was filtered to obtain a compound (PA-2).

次に、温度計、コンデンサー及び機械式攪拌機を備えた3口フラスコに、窒素下で上記得られた重合体(PA−2)20g、N,N’−ジメチルアセトアミド80g及び炭酸カリウム13.09g(0.095mol)を仕込んだ。次に80℃に加温し、臭化プロパルギル11.27g(0.095mol)を添加した後、6時間攪拌して反応を行った。その後、反応溶液にメチルイソブチルケトン40g及び水80gを添加して分液操作を行った後、有機相を多量のメタノール中に投入し、沈殿した化合物をろ過することで化合物(A−2)を得た。得られた化合物(A−2)のMwは4,500であった。   Next, in a three-necked flask equipped with a thermometer, a condenser and a mechanical stirrer, 20 g of the polymer (PA-2) obtained above, 80 g of N, N'-dimethylacetamide and 13.09 g of potassium carbonate under nitrogen were added. 0.095 mol). Next, the mixture was heated to 80 ° C., and after adding 11.27 g (0.095 mol) of propargyl bromide, the mixture was stirred and reacted for 6 hours. Thereafter, 40 g of methyl isobutyl ketone and 80 g of water were added to the reaction solution to carry out a liquid separation operation. The organic phase was poured into a large amount of methanol, and the precipitated compound was filtered to obtain the compound (A-2). Obtained. Mw of the obtained compound (A-2) was 4,500.

[合成例3]
温度計、コンデンサー及び機械式攪拌機を備えた3口フラスコに、窒素下で1−ヒドロキシピレン35.16g(0.16mol)及びパラホルムアルデヒド4.84g(0.16mol)を仕込んだ。次に、p−トルエンスルホン酸一水和物0.245g(1.29mmol)を58gの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)に溶解させた後、この溶液を3口フラスコに投入し、95℃で6時間攪拌して重合した。その後、反応溶液を多量のメタノール中に投入し、沈殿した化合物をろ過して、化合物(PA−3)を得た。
[Synthesis Example 3]
A 3-neck flask equipped with a thermometer, a condenser and a mechanical stirrer was charged with 35.16 g (0.16 mol) of 1-hydroxypyrene and 4.84 g (0.16 mol) of paraformaldehyde under nitrogen. Next, after dissolving 0.245 g (1.29 mmol) of p-toluenesulfonic acid monohydrate in 58 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), this solution was charged into a three-necked flask and heated at 95 ° C. Polymerization was carried out with stirring for 6 hours. Thereafter, the reaction solution was poured into a large amount of methanol, and the precipitated compound was filtered to obtain a compound (PA-3).

次に、温度計、コンデンサー及び機械式攪拌機を備えた3口フラスコに、窒素下で上記得られた化合物(PA−3)20g、N,N−ジメチルアセトアミド80g及び炭酸カリウム13.09g(0.095mol)を仕込んだ。次に80℃に加温し、臭化プロパルギル11.27g(0.095mol)を添加した後、6時間攪拌して反応を行った。その後、反応溶液にメチルイソブチルケトン40g及び水80gを添加して分液操作を行った後、有機相を多量のメタノール中に投入し、沈殿した化合物をろ過することで化合物(A−3)を得た。得られた化合物(A−3)のMwは5,400であった。   Next, in a three-necked flask equipped with a thermometer, a condenser, and a mechanical stirrer, 20 g of the compound (PA-3) obtained above, 80 g of N, N-dimethylacetamide, and 13.09 g of potassium carbonate (0. 095 mol). Next, the mixture was heated to 80 ° C., and after adding 11.27 g (0.095 mol) of propargyl bromide, the mixture was stirred and reacted for 6 hours. Thereafter, 40 g of methyl isobutyl ketone and 80 g of water were added to the reaction solution to carry out a liquid separation operation. The organic phase was poured into a large amount of methanol, and the precipitated compound was filtered to obtain the compound (A-3). Obtained. Mw of the obtained compound (A-3) was 5,400.

[合成例4]
温度計、コンデンサー及び機械式攪拌機を備えた3口フラスコに、窒素下で9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン26.42g(0.075mol)、ピレン10.19g(0.050mol)及びパラホルムアルデヒド3.40g(0.113mol)を仕込んだ。次に、p−トルエンスルホン酸一水和物0.182g(0.96mmol)を58gの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)に溶解させた後、この溶液を3口フラスコに投入し、95℃で6時間攪拌して重合した。その後、反応溶液を多量のヘキサン中に投入し、沈殿した重合体をろ過して、化合物(PA−4)を得た。
[Synthesis Example 4]
In a three-necked flask equipped with a thermometer, a condenser and a mechanical stirrer, 26.42 g (0.075 mol) of 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene, 10.19 g (0.050 mol) of pyrene and 3.40 g (0.113 mol) of paraformaldehyde was charged. Next, after dissolving 0.182 g (0.96 mmol) of p-toluenesulfonic acid monohydrate in 58 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), this solution was charged into a three-necked flask and heated at 95 ° C. Polymerization was carried out with stirring for 6 hours. Thereafter, the reaction solution was poured into a large amount of hexane, and the precipitated polymer was filtered to obtain a compound (PA-4).

次に、温度計、コンデンサー及び機械式攪拌機を備えた3口フラスコに、窒素下で上記得られた化合物(PA−4)20g、N,N−ジメチルアセトアミド80g及び炭酸カリウム11.96g(0.087mol)を仕込んだ。次に80℃に加温し、臭化プロパルギル10.29g(0.087mol)を添加した後、6時間攪拌して反応を行った。その後、反応溶液にメチルイソブチルケトン40g及び水80gを添加して分液操作を行った後、有機相を多量のメタノール中に投入し、沈殿した化合物をろ過することで化合物(A−4)を得た。得られた化合物(A−4)のMwは3,500であった。   Next, in a three-necked flask equipped with a thermometer, a condenser and a mechanical stirrer, 20 g of the compound (PA-4) obtained above, 80 g of N, N-dimethylacetamide and 11.96 g of potassium carbonate (0.1 g) were placed under nitrogen. 087 mol). Next, the mixture was heated to 80 ° C., and after adding 10.29 g (0.087 mol) of propargyl bromide, the mixture was stirred and reacted for 6 hours. Thereafter, 40 g of methyl isobutyl ketone and 80 g of water were added to the reaction solution to carry out a liquid separation operation. The organic phase was poured into a large amount of methanol, and the precipitated compound was filtered to obtain the compound (A-4). Obtained. Mw of the obtained compound (A-4) was 3,500.

[合成例5]
温度計、コンデンサー及び機械式攪拌機を備えた3口フラスコに、窒素下で9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン19.26g(0.055mol)、1−ヒドロキシピレン8.0g(0.037mol)、フェノール8.62g(0.092mol)及びパラホルムアルデヒド4.13g(0.137mol)を仕込んだ。次に、p−トルエンスルホン酸一水和物0.30g(1.58mmol)を58gの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)に溶解させた後、この溶液を3口フラスコに投入し、95℃で6時間攪拌して重合した。その後、反応溶液を多量のメタノール/水(70/30(質量比))混合溶液中に投入し、沈殿した重合体をろ過して、化合物(PA−5)を得た。
[Synthesis Example 5]
In a three-necked flask equipped with a thermometer, a condenser and a mechanical stirrer, 19.26 g (0.055 mol) of 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene and 8.0 g of 1-hydroxypyrene (0. 037 mol), 8.62 g (0.092 mol) of phenol, and 4.13 g (0.137 mol) of paraformaldehyde. Next, after dissolving 0.30 g (1.58 mmol) of p-toluenesulfonic acid monohydrate in 58 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), this solution was charged into a three-necked flask and heated at 95 ° C. Polymerization was carried out with stirring for 6 hours. Thereafter, the reaction solution was poured into a large amount of a mixed solution of methanol / water (70/30 (mass ratio)), and the precipitated polymer was filtered to obtain a compound (PA-5).

次に、温度計、コンデンサー及び機械式攪拌機を備えた3口フラスコに、窒素下で上記得られた化合物(PA−5)20g、N,N−ジメチルアセトアミド80g及び炭酸カリウム18.92g(0.137mol)を仕込んだ。次に80℃に加温し、臭化プロパルギル16.29g(0.137mol)を添加した後、6時間攪拌して反応を行った。その後、反応溶液にメチルイソブチルケトン40g及び水80gを添加して分液操作を行った後、有機相を多量のメタノール中に投入し、沈殿した化合物をろ過することで化合物(A−5)を得た。得られた化合物(A−5)のMwは7,600であった。   Next, in a three-necked flask equipped with a thermometer, a condenser, and a mechanical stirrer, 20 g of the compound (PA-5) obtained above, 80 g of N, N-dimethylacetamide, and 18.92 g of potassium carbonate (0. (137 mol). Next, the mixture was heated to 80 ° C., and after adding 16.29 g (0.137 mol) of propargyl bromide, the mixture was stirred and reacted for 6 hours. Thereafter, 40 g of methyl isobutyl ketone and 80 g of water were added to the reaction solution to carry out a liquid separation operation. The organic phase was poured into a large amount of methanol, and the precipitated compound was filtered to obtain the compound (A-5). Obtained. Mw of the obtained compound (A-5) was 7,600.

[合成例6]
温度計、コンデンサー及び機械式攪拌機を備えた3口フラスコに、窒素下で9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン16.15g(0.046mol)、1−ヒドロキシピレン6.7g(0.031mol)、アントラセン13.69g(0.077mol)及びパラホルムアルデヒド3.46g(0.115mol)を仕込んだ。次に、p−トルエンスルホン酸一水和物0.182g(0.96mmol)を58gの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)に溶解させた後、この溶液を3口フラスコに投入し、95℃で6時間攪拌して重合した。その後、反応溶液を多量のメタノール/水(70/30(質量比))混合溶液中に投入し、沈殿した重合体をろ過して、化合物(PA−6)を得た。
[Synthesis Example 6]
In a three-necked flask equipped with a thermometer, a condenser and a mechanical stirrer, 16.15 g (0.046 mol) of 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene and 6.7 g of 1-hydroxypyrene (0.06 mol) under nitrogen. 031 mol), 13.69 g (0.077 mol) of anthracene and 3.46 g (0.115 mol) of paraformaldehyde. Next, after dissolving 0.182 g (0.96 mmol) of p-toluenesulfonic acid monohydrate in 58 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), this solution was charged into a three-necked flask and heated at 95 ° C. Polymerization was carried out with stirring for 6 hours. Thereafter, the reaction solution was poured into a large amount of a mixed solution of methanol / water (70/30 (mass ratio)), and the precipitated polymer was filtered to obtain a compound (PA-6).

次に、温度計、コンデンサー及び機械式攪拌機を備えた3口フラスコに、窒素下で上記得られた化合物(PA−6)20g、N,N−ジメチルアセトアミド80g及び炭酸カリウム18.92g(0.137mol)を仕込んだ。次に80℃に加温し、臭化プロパルギル16.29g(0.137mol)を添加した後、6時間攪拌して反応を行った。その後、反応溶液にメチルイソブチルケトン40g及び水80gを添加して分液操作を行った後、有機相を多量のメタノール中に投入し、沈殿した化合物をろ過することで化合物(A−6)を得た。得られた化合物(A−6)のMwは3,200であった。   Next, in a three-necked flask equipped with a thermometer, a condenser and a mechanical stirrer, 20 g of the compound (PA-6) obtained above, 80 g of N, N-dimethylacetamide and 18.92 g of potassium carbonate (0.10 g) were placed under nitrogen. (137 mol). Next, the mixture was heated to 80 ° C., and after adding 16.29 g (0.137 mol) of propargyl bromide, the mixture was stirred and reacted for 6 hours. Thereafter, 40 g of methyl isobutyl ketone and 80 g of water were added to the reaction solution to carry out a liquid separation operation. The organic phase was poured into a large amount of methanol, and the precipitated compound was filtered to obtain the compound (A-6). Obtained. Mw of the obtained compound (A-6) was 3,200.

[合成例7]
温度計、コンデンサー及び機械式攪拌機を備えた3口フラスコに、窒素下で9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン17.07g(0.049mol)、1−ヒドロキシピレン7.09g(0.032mol)、1−ナフトール11.71g(0.081mol)及びパラホルムアルデヒド4.14g(0.138mol)を仕込んだ。次に、p−トルエンスルホン酸一水和物0.266g(1.4mmol)を58gの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)に溶解させた後、この溶液を3口フラスコに投入し、95℃で6時間攪拌して重合した。その後、反応溶液を多量のメタノール/水(70/30(質量比))混合溶液中に投入し、沈殿した重合体をろ過して、化合物(PA−7)を得た。
[Synthesis Example 7]
In a three-necked flask equipped with a thermometer, a condenser and a mechanical stirrer, under nitrogen, 9.09 g (0.049 mol) of 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene and 7.09 g (0.09 g) of 1-hydroxypyrene. 032 mol), 11.71 g (0.081 mol) of 1-naphthol, and 4.14 g (0.138 mol) of paraformaldehyde. Next, after dissolving 0.266 g (1.4 mmol) of p-toluenesulfonic acid monohydrate in 58 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), this solution was charged into a three-necked flask and heated at 95 ° C. Polymerization was carried out with stirring for 6 hours. Thereafter, the reaction solution was poured into a large amount of a mixed solution of methanol / water (70/30 (mass ratio)), and the precipitated polymer was filtered to obtain a compound (PA-7).

次に、温度計、コンデンサー及び機械式攪拌機を備えた3口フラスコに、窒素下で上記得られた化合物(PA−7)20g、N,N−ジメチルアセトアミド80g及び炭酸カリウム16.90g(0.122mol)を仕込んだ。次に80℃に加温し、臭化プロパルギル14.55g(0.122mol)を添加した後、6時間攪拌して反応を行った。その後、反応溶液にメチルイソブチルケトン40g及び水80gを添加して分液操作を行った後、有機相を多量のメタノール中に投入し、沈殿した化合物をろ過することで化合物(A−7)を得た。得られた化合物(A−7)のMwは3,900であった。   Next, in a three-necked flask equipped with a thermometer, a condenser and a mechanical stirrer, 20 g of the compound (PA-7) obtained above, 80 g of N, N-dimethylacetamide and 16.90 g of potassium carbonate (0.1 g) were placed under nitrogen. 122 mol). Next, the mixture was heated to 80 ° C., and 14.55 g (0.122 mol) of propargyl bromide was added, followed by stirring for 6 hours to carry out a reaction. Thereafter, 40 g of methyl isobutyl ketone and 80 g of water were added to the reaction solution to carry out a liquid separation operation. The organic phase was poured into a large amount of methanol, and the precipitated compound was filtered to obtain the compound (A-7). Obtained. Mw of the obtained compound (A-7) was 3,900.

[合成例8]
温度計、コンデンサー及び機械式攪拌機を備えた3口フラスコに、窒素下で9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン21.49g(0.061mol)、ピレン12.41g(0.061mol)、フェノール2.89g(0.031mol)及びパラホルムアルデヒド3.22g(0.107mol)を仕込んだ。次に、p−トルエンスルホン酸一水和物0.251g(1.32mmol)を58gの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)に溶解させた後、この溶液を3口フラスコに投入し、95℃で6時間攪拌して重合した。その後、反応溶液を多量のメタノール/水(70/30(質量比))混合溶液中に投入し、沈殿した重合体をろ過して、化合物(PA−8)を得た。
[Synthesis Example 8]
In a three-necked flask equipped with a thermometer, a condenser and a mechanical stirrer, under nitrogen, 9.49 g (0.061 mol) of 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene, 12.41 g (0.061 mol) of pyrene, 2.89 g (0.031 mol) of phenol and 3.22 g (0.107 mol) of paraformaldehyde were charged. Next, after dissolving 0.251 g (1.32 mmol) of p-toluenesulfonic acid monohydrate in 58 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), this solution was charged into a three-necked flask and heated at 95 ° C. Polymerization was carried out with stirring for 6 hours. Thereafter, the reaction solution was poured into a large amount of a mixed solution of methanol / water (70/30 (mass ratio)), and the precipitated polymer was filtered to obtain a compound (PA-8).

次に、温度計、コンデンサー及び機械式攪拌機を備えた3口フラスコに、窒素下で上記得られた化合物(PA−8)20g、N,N−ジメチルアセトアミド80g及び炭酸カリウム11.99g(0.087mol)を仕込んだ。次に80℃に加温し、臭化プロパルギル10.32g(0.087mol)を添加した後、6時間攪拌して反応を行った。その後、反応溶液にメチルイソブチルケトン40g及び水80gを添加して分液操作を行った後、有機相を多量のメタノール中に投入し、沈殿した化合物をろ過することで化合物(A−8)を得た。得られた化合物(A−8)のMwは5,600であった。   Next, in a three-necked flask equipped with a thermometer, a condenser and a mechanical stirrer, 20 g of the compound (PA-8) obtained above, 80 g of N, N-dimethylacetamide, and 11.99 g of potassium carbonate (0.1 g) under nitrogen. 087 mol). Next, the mixture was heated to 80 ° C., and after adding 10.32 g (0.087 mol) of propargyl bromide, the mixture was stirred and reacted for 6 hours. Thereafter, 40 g of methyl isobutyl ketone and 80 g of water were added to the reaction solution to carry out a liquid separation operation. The organic phase was poured into a large amount of methanol, and the precipitated compound was filtered to obtain the compound (A-8). Obtained. Mw of the obtained compound (A-8) was 5,600.

[合成例9]
温度計、コンデンサー及び機械式攪拌機を備えた3口フラスコに、窒素下で9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン9.57g(0.027mol)、1−ヒドロキシピレン3.97g(0.018mol)、1−ナフトール6.56g(0.046mol)及び1−ホルミルピレン19.9g(0.086mol)を仕込んだ。次に、p−トルエンスルホン酸一水和物5.19g(27.3mmol)を58gのγ−ブチロラクトンに溶解させた後、この溶液を3口フラスコに投入し、130℃で9時間攪拌して重合した。その後、反応溶液を多量のメタノール/水(70/30(質量比))混合溶液中に投入し、沈殿した重合体をろ過して、化合物(PA−9)を得た。
[Synthesis Example 9]
In a three-necked flask equipped with a thermometer, a condenser and a mechanical stirrer, under nitrogen, 9.57 g (0.027 mol) of 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene and 3.97 g (0.07 mol) of 1-hydroxypyrene. 018 mol), 6.56 g (0.046 mol) of 1-naphthol and 19.9 g (0.086 mol) of 1-formylpyrene. Next, after dissolving 5.19 g (27.3 mmol) of p-toluenesulfonic acid monohydrate in 58 g of γ-butyrolactone, this solution was charged into a three-necked flask, and stirred at 130 ° C. for 9 hours. Polymerized. Thereafter, the reaction solution was poured into a large amount of a mixed solution of methanol / water (70/30 (mass ratio)), and the precipitated polymer was filtered to obtain a compound (PA-9).

次に、温度計、コンデンサー及び機械式攪拌機を備えた3口フラスコに、窒素下で上記得られた化合物(PA−9)20g、N,N−ジメチルアセトアミド80g及び炭酸カリウム18.92g(0.137mol)を仕込んだ。次に80℃に加温し、臭化プロパルギル16.29g(0.137mol)を添加した後、6時間攪拌して反応を行った。その後、反応溶液にメチルイソブチルケトン40g及び水80gを添加して分液操作を行った後、有機相を多量のメタノール中に投入し、沈殿した化合物をろ過することで化合物(A−9)を得た。得られた化合物(A−9)のMwは1,500であった。   Next, in a three-necked flask equipped with a thermometer, a condenser, and a mechanical stirrer, 20 g of the compound (PA-9) obtained above, 80 g of N, N-dimethylacetamide, and 18.92 g of potassium carbonate (0. (137 mol). Next, the mixture was heated to 80 ° C., and after adding 16.29 g (0.137 mol) of propargyl bromide, the mixture was stirred and reacted for 6 hours. Thereafter, 40 g of methyl isobutyl ketone and 80 g of water were added to the reaction solution to carry out a liquid separation operation. The organic phase was poured into a large amount of methanol, and the precipitated compound was filtered to obtain the compound (A-9). Obtained. Mw of the obtained compound (A-9) was 1,500.

[合成例10]
温度計、コンデンサー及び機械式攪拌機を備えた3口フラスコに、窒素下で9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン26.42g(0.075mol)、ピレン10.19g(0.050mol)及びパラホルムアルデヒド3.40g(0.113mol)を仕込んだ。次に、p−トルエンスルホン酸一水和物0.182g(0.96mmol)を58gの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)に溶解させた後、この溶液を3口フラスコに投入し、95℃で6時間攪拌して重合した。その後、重合反応液を多量のヘキサン中に投入し、沈殿した化合物をろ過して、化合物(Pa−1)を得た。
[Synthesis Example 10]
In a three-necked flask equipped with a thermometer, a condenser and a mechanical stirrer, 26.42 g (0.075 mol) of 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene, 10.19 g (0.050 mol) of pyrene and 3.40 g (0.113 mol) of paraformaldehyde was charged. Next, after dissolving 0.182 g (0.96 mmol) of p-toluenesulfonic acid monohydrate in 58 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), this solution was charged into a three-necked flask and heated at 95 ° C. Polymerization was carried out with stirring for 6 hours. Thereafter, the polymerization reaction solution was poured into a large amount of hexane, and the precipitated compound was filtered to obtain a compound (Pa-1).

次に、温度計、コンデンサー及び機械式攪拌機を備えた3口フラスコに、窒素下で化合物(Pa−1)20g、N,N−ジメチルアセトアミド80g及び炭酸カリウム11.96g(0.087mol)を仕込んだ。次に80℃に加温し、4−ブロモ−1−ブテン11.68g(0.087mol)を添加した後、6時間攪拌して反応を行った。その後、反応溶液にメチルイソブチルケトン40g及び水80gを添加して分液操作を行った後、有機相を多量のメタノール中に投入し、沈殿した化合物をろ過して、化合物(a−1)を得た。得られた化合物(a−1)のMwは4,000であった。   Next, in a three-necked flask equipped with a thermometer, a condenser and a mechanical stirrer, 20 g of the compound (Pa-1), 80 g of N, N-dimethylacetamide and 11.96 g (0.087 mol) of potassium carbonate were charged under nitrogen. It is. Next, the mixture was heated to 80 ° C., and 11.68 g (0.087 mol) of 4-bromo-1-butene was added, followed by stirring for 6 hours to carry out a reaction. Thereafter, 40 g of methyl isobutyl ketone and 80 g of water were added to the reaction solution to carry out a liquid separation operation. Then, the organic phase was poured into a large amount of methanol, and the precipitated compound was filtered to obtain the compound (a-1). Obtained. Mw of the obtained compound (a-1) was 4,000.

[合成例11]
温度計、コンデンサー及び機械式攪拌機を備えた3口フラスコに、窒素下で9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン25.83g(0.074mol)、ピレン9.96g(0.049mol)及びパラホルムアルデヒド4.21g(0.14mol)を仕込んだ。次に、p−トルエンスルホン酸一水和物0.20g(1.05mmol)を58gの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)に溶解させた後、この溶液を3口フラスコに投入し、95℃で6時間攪拌して重合した。その後、重合反応液を多量のメタノール中に投入し、沈殿した化合物をろ過して、化合物(CA−1)を得た。得られた化合物(CA−1)のMwは11,000であった。
[Synthesis Example 11]
In a three-necked flask equipped with a thermometer, a condenser, and a mechanical stirrer, under nitrogen, 25.83 g (0.074 mol) of 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene, 9.96 g (0.049 mol) of pyrene and 4.21 g (0.14 mol) of paraformaldehyde was charged. Next, after dissolving 0.20 g (1.05 mmol) of p-toluenesulfonic acid monohydrate in 58 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), this solution was charged into a three-necked flask and heated at 95 ° C. Polymerization was carried out with stirring for 6 hours. Thereafter, the polymerization reaction solution was poured into a large amount of methanol, and the precipitated compound was filtered to obtain a compound (CA-1). Mw of the obtained compound (CA-1) was 11,000.

[合成例12]
温度計、コンデンサー及び機械式攪拌機を備えた3口フラスコに、窒素下で1−ヒドロキシピレン18.18g(0.083mol)、1−ナフトール12.85g(0.089mol)、フェノール3.35g(0.036mol)及びパラホルムアルデヒド5.62g(0.19mol)を仕込んだ。次に、p−トルエンスルホン酸一水和物0.30g(1.58mmol)を58gの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)に溶解させた後、この溶液を3口フラスコに投入し、95℃で6時間攪拌して重合した。その後、重合反応液を多量のメタノール/水(90/10(質量比))混合溶液中に投入し、沈殿した化合物をろ過して、化合物(CA−2)を得た。得られた化合物(CA−2)のMwは5,800であった。
[Synthesis Example 12]
In a three-necked flask equipped with a thermometer, a condenser and a mechanical stirrer, under nitrogen, 18.18 g (0.083 mol) of 1-hydroxypyrene, 12.85 g (0.089 mol) of 1-naphthol, and 3.35 g (0. 0.036 mol) and 5.62 g (0.19 mol) of paraformaldehyde. Next, after dissolving 0.30 g (1.58 mmol) of p-toluenesulfonic acid monohydrate in 58 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), this solution was charged into a three-necked flask and heated at 95 ° C. Polymerization was carried out with stirring for 6 hours. Thereafter, the polymerization reaction solution was poured into a large amount of a mixed solution of methanol / water (90/10 (mass ratio)), and the precipitated compound was filtered to obtain a compound (CA-2). Mw of the obtained compound (CA-2) was 5,800.

[合成例13]
温度計、コンデンサー及び機械式攪拌機を備えた3口フラスコに、窒素下で9,9−ビス(ヒドロキシナフチル)フルオレン49.54g(0.11mol)及びパラホルムアルデヒド2.84g(0.095mol)を仕込んだ。次に、p−トルエンスルホン酸一水和物0.153g(0.80mmol)を58gの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)に溶解させた後、この溶液を3口フラスコに投入し、95℃で6時間攪拌して重合した。その後、重合反応液を多量のメタノール中に投入し、沈殿した化合物をろ過して、化合物(CA−3)を得た。得られた化合物(CA−3)のMwは5,200であった。
[Synthesis Example 13]
In a three-necked flask equipped with a thermometer, a condenser, and a mechanical stirrer, 49.54 g (0.11 mol) of 9,9-bis (hydroxynaphthyl) fluorene and 2.84 g (0.095 mol) of paraformaldehyde were charged under nitrogen. It is. Next, after dissolving 0.153 g (0.80 mmol) of p-toluenesulfonic acid monohydrate in 58 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), this solution was charged into a three-necked flask, and heated at 95 ° C. Polymerization was carried out with stirring for 6 hours. Thereafter, the polymerization reaction solution was poured into a large amount of methanol, and the precipitated compound was filtered to obtain a compound (CA-3). Mw of the obtained compound (CA-3) was 5,200.

<レジスト下層膜形成用組成物の調製>
レジスト下層膜形成用組成物の調製に用いた[A]重合体以外の成分について以下に示す。
<Preparation of composition for forming resist underlayer film>
Components other than the polymer [A] used for preparing the composition for forming a resist underlayer film are shown below.

[[B]溶媒)
B−1:酢酸プロピレングリコールモノメチルエーテル
B−2:シクロヘキサノン
[[B] solvent)
B-1: Propylene glycol monomethyl ether acetate B-2: Cyclohexanone

([C]酸発生剤)
C−1:ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート(下記式(C−1)で表される化合物)
([C] acid generator)
C-1: bis (4-t-butylphenyl) iodonium nonafluoro-n-butanesulfonate (compound represented by the following formula (C-1))

Figure 0006641879
Figure 0006641879

[実施例1]
[A]重合体としての(A−1)5質量部を[B]溶媒としての(B−1)95質量部に溶解した。得られた溶液を孔径0.1μmのメンブランフィルターでろ過して、レジスト下層膜形成用組成物(J−1)を調製した。
[Example 1]
[A] 5 parts by mass of (A-1) as a polymer was dissolved in 95 parts by mass of (B-1) as a solvent [B]. The resulting solution was filtered through a membrane filter having a pore size of 0.1 μm to prepare a resist underlayer film forming composition (J-1).

[実施例2〜13、参考例1及び比較例1〜3]
表1に示す種類及び量の各成分を使用した以外は実施例1と同様に操作して、各レジスト下層膜形成用組成物を調製した。表1中、「−」は該当する成分を使用しなかったことを示す。
[Examples 2 to 13, Reference Example 1 and Comparative Examples 1 to 3]
Each composition for forming a resist underlayer film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the components and amounts shown in Table 1 were used. In Table 1, "-" indicates that the corresponding component was not used.

Figure 0006641879
Figure 0006641879

[実施例14〜31、参考例2及び比較例4〜9]
(レジスト下層膜の形成)
上記調製した各レジスト下層膜形成用組成物を、シリコンウエハ基板上に、スピンコート法により塗布した。その後、大気雰囲気下にて、220℃で60秒間加熱(焼成)し、厚み200nmのレジスト下層膜を形成して、基板上にレジスト下層膜が形成されたレジスト下層膜付き基板をそれぞれ得た(実施例14〜26及び比較例4〜6)。[A]化合物が炭素−炭素三重結合を含む基を有さず、炭素−炭素二重結合を含む基を有するものである参考例1で調製したレジスト下層膜形成用組成物(j−1)を用いた場合は、参考例2とした。また、実施例9〜13及び比較例1〜3で調製したレジスト下層膜形成用組成物(J−9)〜(J−13)及び(CJ−1)〜(CJ−3)については、400℃で90秒間加熱(焼成)を行ったレジスト下層膜付き基板も得た(実施例27〜31及び比較例7〜9)。
[Examples 14 to 31, Reference Example 2 and Comparative Examples 4 to 9]
(Formation of resist underlayer film)
Each of the prepared compositions for forming a resist underlayer film was applied on a silicon wafer substrate by a spin coating method. Thereafter, the substrate was heated (baked) at 220 ° C. for 60 seconds in an air atmosphere to form a resist underlayer film having a thickness of 200 nm, and a substrate with a resist underlayer film having a resist underlayer film formed on the substrate was obtained. Examples 14 to 26 and Comparative Examples 4 to 6). [A] The composition for forming a resist underlayer film (j-1) prepared in Reference Example 1 in which the compound has no group having a carbon-carbon triple bond and has a group having a carbon-carbon double bond When was used, it was referred to as Reference Example 2. The compositions (J-9) to (J-13) and (CJ-1) to (CJ-3) for forming a resist underlayer film prepared in Examples 9 to 13 and Comparative Examples 1 to 3 were 400 Substrates with a resist underlayer film heated (baked) at 90 ° C. for 90 seconds were also obtained (Examples 27 to 31 and Comparative Examples 7 to 9).

(段差基板上でのレジスト下層膜の形成)
上記調製した各レジスト下層膜形成用組成物を、70nmCH、500nmdepthのシリコンウエハ段差基板(被加工基板)上に、スピンコート法により塗布した。その後、大気雰囲気下にて、220℃で60秒間加熱(焼成)し、厚み200nmのレジスト下層膜を形成して、基板上にレジスト下層膜が形成されたレジスト下層膜付き段差基板をそれぞれ得た(実施例14〜26及び比較例4〜6)。また、実施例9〜13及び比較例1〜3で調製したレジスト下層膜形成用組成物(J−9)〜(J−13)及び(CJ−1)〜(CJ−3)については、400℃で90秒間加熱(焼成)を行ったレジスト下層膜付き段差基板も得た(実施例27〜31及び比較例7〜9)。
(Formation of resist underlayer film on stepped substrate)
Each of the prepared compositions for forming a resist underlayer film was applied to a 70 nm CH, 500 nm depth silicon wafer stepped substrate (substrate to be processed) by a spin coating method. Thereafter, the substrate was heated (baked) at 220 ° C. for 60 seconds in an air atmosphere to form a resist underlayer film having a thickness of 200 nm, thereby obtaining step substrates with a resist underlayer film having a resist underlayer film formed on a substrate. (Examples 14 to 26 and Comparative Examples 4 to 6). The compositions (J-9) to (J-13) and (CJ-1) to (CJ-3) for forming a resist underlayer film prepared in Examples 9 to 13 and Comparative Examples 1 to 3 were 400 Step substrates with a resist underlayer film heated (baked) at 90 ° C. for 90 seconds were also obtained (Examples 27 to 31 and Comparative Examples 7 to 9).

<評価>
上記得られたレジスト下層膜付き基板及びレジスト下層膜付き段差基板について以下の手順で各種評価を行った。評価結果を表2に示す。表2中の「−」は、レジスト下層膜の性能が低く、評価することが困難であったため、評価を行わなかったことを示す。
<Evaluation>
Various evaluations were performed on the obtained substrate with a resist underlayer film and the stepped substrate with a resist underlayer film according to the following procedures. Table 2 shows the evaluation results. "-" In Table 2 indicates that evaluation was not performed because the performance of the resist underlayer film was low and evaluation was difficult.

[溶媒耐性]
上記得られたレジスト下層膜付き基板をシクロヘキサノン(室温)に1分間浸漬した。浸漬前後の平均膜厚を測定し、浸漬前の平均膜厚をX0、浸漬後の平均膜厚をXとして、(X−X0)×100/X0で求められる数値の絶対値を算出し、膜厚変化率(%)とした。溶媒耐性は、膜厚変化率が1%未満の場合は「A」(良好)と、1%以上5%未満の場合は「B」(やや良好)と、5%以上の場合は「C」(不良)と評価した。
[Solvent resistance]
The obtained substrate with a resist underlayer film was immersed in cyclohexanone (room temperature) for 1 minute. The average film thickness before and after immersion was measured, and the absolute value of the numerical value obtained by (X−X0) × 100 / X0 was calculated, where X0 is the average film thickness before immersion, and X is the average film thickness after immersion. The thickness change rate (%) was used. The solvent resistance is “A” (good) when the film thickness change rate is less than 1%, “B” (slightly good) when it is 1% or more and less than 5%, and “C” when it is 5% or more. (Poor).

[エッチング耐性]
上記得られたレジスト下層膜付き基板について、エッチング装置(東京エレクトロン社の「TACTRAS」)を用いて、CF/Ar=110/440sccm、PRESS.=30MT、HF RF=500W、LF RF=3000W、DCS=−150V、RDC=50%、30sec条件にて処理し、処理前後の平均膜厚から(nm/分)を算出し、比較例4に対する比率を算出した。エッチング耐性は、上記比率が0.95以上0.98未満の場合は「A」(極めて良好)と、0.98以上1.00未満の場合は「B」(良好)と、1.0以上の場合は「C」(不良)と評価した。
[Etching resistance]
Using the etching apparatus ("TACTRAS" manufactured by Tokyo Electron Ltd.), CF 4 / Ar = 110/440 sccm, PRESS. = 30 MT, HF RF = 500 W, LF RF = 3000 W, DCS = -150 V, RDC = 50%, 30 sec, and calculated (nm / min) from the average film thickness before and after the process. The ratio was calculated. The etching resistance is “A” (very good) when the ratio is 0.95 or more and less than 0.98, and “B” (good) when the ratio is 0.98 or more and less than 1.00. Was evaluated as "C" (defective).

[耐熱性]
上記調製したレジスト下層膜形成用組成物を、直径8インチのシリコンウエハ上にスピンコートしてレジスト下層膜を形成し、次に、このレジスト下層膜を400℃で150秒間加熱した。その基板より粉体を回収した後、TG−DTA装置を用いて、窒素雰囲気下で10℃/分の昇温速度にて加熱した際の質量減少(%)を耐熱性とした。耐熱性の値が小さいほど、レジスト下層膜の加熱時に発生する昇華物やレジスト下層膜の分解物が少なく、良好(高い耐熱性)であることを示す。耐熱性は、上記質量減少率が、0%以上5%未満の場合は「A」(極めて良好)と、5%以上10%未満の場合は「B」(良好)と、10%以上の場合は「C」(不良)と評価した。
[Heat-resistant]
The above prepared composition for forming a resist underlayer film was spin-coated on a silicon wafer having a diameter of 8 inches to form a resist underlayer film, and then the resist underlayer film was heated at 400 ° C. for 150 seconds. After the powder was recovered from the substrate, the mass loss (%) when heated at a rate of 10 ° C./min in a nitrogen atmosphere using a TG-DTA apparatus was defined as heat resistance. The smaller the heat resistance value, the smaller the sublimate and the decomposition product of the resist underlayer film generated when the resist underlayer film is heated, indicating good (high heat resistance). The heat resistance is “A” (very good) when the above-mentioned mass loss rate is 0% or more and less than 5%, “B” (good) when it is 5% or more and less than 10%, and 10% or more. Was evaluated as "C" (poor).

[埋め込み性]
上記得られたレジスト下層膜付き段差基板について、ボイドの有無を評価した。ボイドが認められないものを「A」(良好)と、ボイドが認められるものを「B」(不良)と評価した。
[Embedding property]
The resulting step substrate with a resist underlayer film was evaluated for the presence or absence of voids. Those with no voids were rated "A" (good), and those with voids were rated "B" (poor).

Figure 0006641879
Figure 0006641879

表2の結果から分かるように、実施例のレジスト下層膜形成用組成物によれば、PGMEA等を溶媒として用いることができ、溶媒耐性、エッチング耐性、耐熱性及び埋め込み性に優れるレジスト下層膜を形成することができる。   As can be seen from the results in Table 2, according to the composition for forming a resist underlayer film of Example, PGMEA or the like can be used as a solvent, and a resist underlayer film having excellent solvent resistance, etching resistance, heat resistance, and embedding property can be obtained. Can be formed.

本発明のレジスト下層膜形成用組成物によれば、溶媒としてPGMEA等を用いることができ、溶媒耐性、エッチング耐性、耐熱性及び埋め込み性に優れるレジスト下層膜を形成することができる。本発明のレジスト下層膜は、溶媒耐性、エッチング耐性、耐熱性及び埋め込み性に優れている。本発明のパターニングされた基板の製造方法によれば、上記形成された優れたレジスト下層膜を用いることにより、優れたパターン形状を有するパターニングされた基板を得ることができる。従って、これらは、今後さらに微細化が進行すると予想される半導体デバイスの製造等に好適に用いることができる。   According to the composition for forming a resist underlayer film of the present invention, PGMEA or the like can be used as a solvent, and a resist underlayer film having excellent solvent resistance, etching resistance, heat resistance, and embedding property can be formed. The resist underlayer film of the present invention is excellent in solvent resistance, etching resistance, heat resistance and burying property. According to the method for manufacturing a patterned substrate of the present invention, a patterned substrate having an excellent pattern shape can be obtained by using the formed excellent resist underlayer film. Therefore, they can be suitably used for the manufacture of semiconductor devices, which are expected to be further miniaturized in the future.

Claims (11)

炭素−炭素三重結合を含む基を有し、かつ芳香環を含む部分構造を有し、上記芳香環を構成するベンゼン核の上記部分構造中の合計数が4以上である化合物、及び
溶媒
を含有し、
上記部分構造として、下記式(1)で表される第1部分構造を有するレジスト下層膜形成用組成物。
Figure 0006641879
(式(1)中、R 〜R は、それぞれ独立して、水素原子、炭素−炭素三重結合を含む1価の基又は炭素−炭素二重結合を含む1価の基である。R 〜R の少なくとも1つが炭素−炭素三重結合を含む1価の基である。m1及びm2は、それぞれ独立して、0〜2の整数である。a1及びa2は、それぞれ独立して、0〜9の整数である。n1及びn2は、それぞれ独立して、0〜2の整数である。a3及びa4は、それぞれ独立して、0〜8の整数である。R 〜R がそれぞれ複数の場合、複数のR は同一でも異なっていてもよく、複数のR は同一でも異なっていてもよく、複数のR は同一でも異なっていてもよく、複数のR は同一でも異なっていてもよい。p1及びp2は、それぞれ独立して、0〜9の整数である。p3及びp4は、それぞれ独立して、0〜8の整数である。p1+p2+p3+p4は1以上である。a1+p1及びa2+p2はそれぞれ9以下である。a3+p3及びa4+p4はそれぞれ8以下である。*は、上記化合物における式(1)で表される部分構造以外の部分との結合部位を示す。)
A compound having a group containing a carbon-carbon triple bond and having a partial structure containing an aromatic ring, wherein the total number of benzene nuclei constituting the aromatic ring in the partial structure is 4 or more; and a solvent. And
A composition for forming a resist underlayer film having a first partial structure represented by the following formula (1) as the partial structure .
Figure 0006641879
(In the formula (1), R 1 to R 4 are each independently a hydrogen atom, a monovalent group containing a carbon-carbon triple bond, or a monovalent group containing a carbon-carbon double bond. R At least one of 1 to R 4 is a monovalent group containing a carbon-carbon triple bond, m1 and m2 are each independently an integer of 0 to 2. a1 and a2 are each independently It is an integer of 0 to 9. n1 and n2 are each independently an integer of 0 to 2. a3 and a4 are each independently an integer of 0 to 8. R 1 to R 4 are each an integer of 0 to 8. In the case of a plurality of R 1 , a plurality of R 1 may be the same or different, a plurality of R 2 may be the same or different, a plurality of R 3 may be the same or different, and a plurality of R 4 may be the same P1 and p2 are each independently an integer of 0 to 9; P3 and p4 are each independently an integer from 0 to 8. p1 + p2 + p3 + p4 is not less than 1. a1 + p1 and a2 + p2 are each not more than 9. a3 + p3 and a4 + p4 are each not more than 8. It shows a binding site with a part other than the partial structure represented by the formula (1) in the compound.
上記炭素−炭素三重結合を含む1価の基がプロパルギル基である請求項1に記載のレジスト下層膜形成用組成物。 The composition for forming a resist underlayer film according to claim 1, wherein the monovalent group containing a carbon-carbon triple bond is a propargyl group. 上記部分構造として、下記式(2)で表される第2部分構造を有する請求項1又は請求項2に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
Figure 0006641879
(式(2)中、R〜Rは、それぞれ独立して、アルキル基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、炭素−炭素三重結合を含む1価の基又は炭素−炭素二重結合を含む1価の基である。b1及びb3は、それぞれ独立して、0〜2の整数である。b2及びb4は、それぞれ独立して、0〜3の整数である。R〜Rがそれぞれ複数の場合、複数のRは同一でも異なっていてもよく、複数のRは同一でも異なっていてもよく、複数のRは同一でも異なっていてもよく、複数のRは同一でも異なっていてもよい。q1及びq3は、それぞれ独立して、0〜2の整数である。q2及びq4は、それぞれ独立して、0〜3の整数である。q1+q2+q3+q4は0以上である。b1+q1及びb3+q3はそれぞれ2以下である。b2+q2及びb4+q4はそれぞれ3以下である。*は、上記化合物における式(2)で表される部分構造以外の部分との結合部位を示す。)
The composition for forming a resist underlayer film according to claim 1 or 2 , wherein the composition has a second partial structure represented by the following formula (2) as the partial structure.
Figure 0006641879
(In the formula (2), R 5 to R 8 each independently represent an alkyl group, a hydroxy group, an alkoxy group, a monovalent group containing a carbon-carbon triple bond, or a monovalent group containing a carbon-carbon double bond. B1 and b3 are each independently an integer of 0 to 2. b2 and b4 are each independently an integer of 0 to 3. R 5 to R 8 are each a plurality of groups. In this case, a plurality of R 5 may be the same or different, a plurality of R 6 may be the same or different, a plurality of R 7 may be the same or different, and a plurality of R 8 may be the same or different. Q1 and q3 are each independently an integer of 0 to 2. q2 and q4 are each independently an integer of 0 to 3. q1 + q2 + q3 + q4 is equal to or greater than 0. b1 + q1 and b3 + q3. Is not more than 2. b2 + Q2 and b4 + q4 are each equal to or less than 3. * indicates a binding site to a portion of the compound other than the partial structure represented by the formula (2).)
上記化合物が、上記第1部分構造と上記第2部分構造とを有する請求項3に記載のレジスト下層膜形成用組成物。 The composition for forming a resist underlayer film according to claim 3 , wherein the compound has the first partial structure and the second partial structure. 上記式(2)におけるq1+q2+q3+q4が1以上であり、R〜Rの少なくとも1つが炭素−炭素三重結合を含む1価の基である請求項3又は請求項4に記載のレジスト下層膜形成用組成物。 The resist underlayer film formation according to claim 3 or 4 , wherein q1 + q2 + q3 + q4 in the formula (2) is 1 or more, and at least one of R 5 to R 8 is a monovalent group containing a carbon-carbon triple bond. Composition. 上記炭素−炭素三重結合を含む1価の基がプロパルギルオキシ基である請求項5に記載のレジスト下層膜形成用組成物。 6. The composition for forming a resist underlayer film according to claim 5 , wherein the monovalent group containing a carbon-carbon triple bond is a propargyloxy group. 上記化合物が複数の上記部分構造を有し、この複数の部分構造がアルデヒドに由来する連結基を介して結合している請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のレジスト下層膜形成用組成物。 The resist underlayer film formation according to any one of claims 1 to 6 , wherein the compound has a plurality of the partial structures, and the plurality of partial structures are bonded via a linking group derived from an aldehyde. Composition. 上記化合物の分子量が、1,000以上10,000以下である請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のレジスト下層膜形成用組成物。 The composition for forming a resist underlayer film according to any one of claims 1 to 7 , wherein the compound has a molecular weight of 1,000 or more and 10,000 or less. 上記溶媒が、多価アルコール部分エーテルアセテート系溶媒を含む請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のレジスト下層膜形成用組成物。 The composition for forming a resist underlayer film according to any one of claims 1 to 8 , wherein the solvent includes a polyhydric alcohol partially ether acetate-based solvent. 請求項1から請求項9のいずれか1項に記載のレジスト下層膜形成用組成物から形成されるレジスト下層膜。 A resist underlayer film formed from the composition for forming a resist underlayer film according to claim 1 . 基板の一方の面側にレジスト下層膜を形成する工程、
上記レジスト下層膜の基板とは反対の面側にレジストパターンを形成する工程、及び
上記レジストパターンをマスクとした複数回のエッチングにより基板にパターンを形成する工程を備え、
上記レジスト下層膜を請求項1から請求項9のいずれか1項に記載のレジスト下層膜形成用組成物により形成するパターニングされた基板の製造方法。
Forming a resist underlayer film on one side of the substrate,
A step of forming a resist pattern on the side of the resist underlayer film opposite to the substrate, and a step of forming a pattern on the substrate by performing etching multiple times using the resist pattern as a mask
A method for producing a patterned substrate, wherein the resist underlayer film is formed using the composition for forming a resist underlayer film according to any one of claims 1 to 9 .
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