JPH10310642A - Novel high-molecular silicone compound, chemically amplified positive resist material, and pattern formation method - Google Patents
Novel high-molecular silicone compound, chemically amplified positive resist material, and pattern formation methodInfo
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- JPH10310642A JPH10310642A JP10058946A JP5894698A JPH10310642A JP H10310642 A JPH10310642 A JP H10310642A JP 10058946 A JP10058946 A JP 10058946A JP 5894698 A JP5894698 A JP 5894698A JP H10310642 A JPH10310642 A JP H10310642A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、1種又は2種以上
の酸不安定基を有する高分子シリコーン化合物が更に分
子内及び/又は分子間でC−O−C基を有する架橋基に
より架橋されていることを特徴とし、化学増幅ポジ型レ
ジスト材料のベース樹脂として有用な新規高分子シリコ
ーン化合物、及びこの高分子シリコーン化合物をベース
樹脂として含有し、遠紫外線、電子線、X線等の高エネ
ルギー線に対して高い感度を有し、アルカリ水溶液で現
像することによりレジストパターンを形成することがで
きる、微細加工技術に適した化学増幅ポジ型レジスト材
料及びパターン形成方法に関する。The present invention relates to a polymer silicone compound having one or more acid labile groups, which is further cross-linked by a cross-linking group having a C--O--C group within and / or between molecules. A novel polymer silicone compound useful as a base resin for a chemically amplified positive resist material, and containing this polymer silicone compound as a base resin, which can be used for high ultraviolet rays, electron beams, X-rays and the like. The present invention relates to a chemically amplified positive resist material and a pattern forming method which have high sensitivity to energy rays and can form a resist pattern by developing with an alkaline aqueous solution and which is suitable for fine processing technology.
【0002】[0002]
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
LSIの高集積化と高速度化に伴い、パターンルールの
微細化が求められている中、現在汎用技術として用いら
れている光露光では、光源の波長に由来する本質的な解
像度の限界に近づきつつある。g線(436nm)もし
くはi線(365nm)を光源とする光露光では、およ
そ0.5μmのパターンルールが限界とされており、こ
れを用いて製作したLSIの集積度は、16MビットD
RAM相当までとなる。しかし、LSIの試作はすでに
この段階まできており、更なる微細化技術の開発が急務
となっている。2. Description of the Related Art In recent years,
As the integration and speed of LSIs increase, the pattern rule is required to be finer. With the light exposure currently used as a general-purpose technology, the essential resolution limit derived from the wavelength of the light source is approaching. It is getting. In light exposure using a g-line (436 nm) or an i-line (365 nm) as a light source, a pattern rule of about 0.5 μm is limited, and the integration degree of an LSI manufactured using this is 16 Mbit D
Up to RAM equivalent. However, LSI prototypes have already been made at this stage, and there is an urgent need to develop further miniaturization techniques.
【0003】そのため、イトー(Ito)らが、ポリヒ
ドロキシスチレンの水酸基をtert−ブトキシカルボ
ニルオキシ基(t−Boc基)で保護したPBOCST
という樹脂にオニウム塩の酸発生剤を加えた化学増幅ポ
ジ型レジスト材料を提案して以来、種々の高感度で高解
像度のレジスト材料が開発されている。しかし、これら
の化学増幅ポジ型レジスト材料は、いずれも高感度で高
解像度のものではあるが、微細な高アスペクト比のパタ
ーンを形成することは、これらから得られるパターンの
機械的強度を鑑みると困難であった。[0003] For this reason, Ito et al. Proposed PBOCST in which the hydroxyl group of polyhydroxystyrene was protected with a tert-butoxycarbonyloxy group (t-Boc group).
Since the proposal of a chemically amplified positive resist material in which an acid generator of an onium salt is added to such a resin, various high-sensitivity and high-resolution resist materials have been developed. However, although all of these chemically amplified positive resist materials have high sensitivity and high resolution, forming a fine pattern with a high aspect ratio is difficult in view of the mechanical strength of the pattern obtained from them. It was difficult.
【0004】また、上記のようなポリヒドロキシスチレ
ンをベース樹脂として使用し、遠紫外線、電子線及びX
線に対して感度を有する化学増幅ポジ型レジスト材料
は、従来より数多く提案されている。しかし、段差基板
上に高アスペクト比のパターンを形成するには、2層レ
ジスト法が優れているのに対し、上記レジスト材料はい
ずれも単層レジスト法によるものであり、未だ基板段差
の問題、基板からの光反射の問題、高アスペクト比のパ
ターン形成が困難な問題があり、実用に供することが難
しいのが現状である。[0004] Further, the above polyhydroxystyrene is used as a base resin,
Many chemically amplified positive resist materials having sensitivity to radiation have been proposed. However, in order to form a pattern having a high aspect ratio on a stepped substrate, a two-layer resist method is excellent, whereas all of the above resist materials are based on a single-layer resist method, and the problem of a substrate step difference still exists. At present, there is a problem of light reflection from the substrate and a problem of difficulty in forming a pattern having a high aspect ratio.
【0005】一方、従来より、段差基板上に高アスペク
ト比のパターンを形成するのには2層レジスト法が優れ
ていることが知られており、更に、2層レジスト膜を一
般的なアルカリ現像液で現像するためには、ヒドロキシ
基やカルボキシル基等の親水基を有するシリコーンポリ
マーであることが必要ということが知られている。しか
し、シリコーンに直接水酸基が結合したシラノールの場
合、酸により架橋反応が生じるため、化学増幅ポジ型レ
ジスト材料への適用は困難であった。On the other hand, conventionally, it has been known that a two-layer resist method is excellent for forming a pattern having a high aspect ratio on a stepped substrate. It is known that a silicone polymer having a hydrophilic group such as a hydroxy group or a carboxyl group is required for developing with a liquid. However, in the case of silanol in which a hydroxyl group is directly bonded to silicone, a cross-linking reaction occurs due to an acid, so that application to a chemically amplified positive resist material has been difficult.
【0006】近年、これらの問題を解決するシリコーン
系化学増幅ポジ型レジスト材料として、安定なアルカリ
可溶性シリコーンポリマーであるポリヒドロキシベンジ
ルシルセスキオキサンのフェノール性水酸基の一部をt
−Boc基で保護したものをベース樹脂として使用し、
これと酸発生剤とを組み合わせた化学増幅のシリコーン
系ポジ型レジスト材料が提案されている(特開平6−1
18651号、SPIE vol.1952(199
3)377等)。In recent years, as a silicone-based chemically amplified positive resist material which solves these problems, a part of the phenolic hydroxyl group of polyhydroxybenzylsilsesquioxane, which is a stable alkali-soluble silicone polymer, is t-substituted.
Using the one protected with -Boc group as the base resin,
A chemically amplified silicone-based positive resist material combining this with an acid generator has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 6-1 / 1994).
No. 18651, SPIE vol. 1952 (199
3) 377 etc.).
【0007】しかしながら、これらポリヒドロキシベン
ジルシルセスキオキサンのヒドロキシ基の一部をt−B
oc基で保護したシリコーンポリマーをベースとしたレ
ジスト材料は、下層膜との界面に裾引きの現象が生じた
り、上層のシリコーン系レジスト膜に表面難溶層が生じ
易いといった問題を有している。この裾引きや表面難溶
層は、レジスト膜のパターンの寸法精度を制御できなく
するため微細加工に適さない。However, some of the hydroxy groups of these polyhydroxybenzylsilsesquioxanes are replaced with tB
A resist material based on a silicone polymer protected by an oc group has a problem that a tailing phenomenon occurs at an interface with a lower layer film, and a surface insoluble layer is easily formed on an upper silicone resist film. . The tailing and the poorly soluble surface layer are not suitable for fine processing because the dimensional accuracy of the pattern of the resist film cannot be controlled.
【0008】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、高感度、高解像度を有し、特に高アスペクト比のパ
ターンを形成するのに適した2層レジスト法の材料とし
て好適に使用できるのみならず、耐熱性に優れたパター
ンを形成することができる化学増幅ポジ型レジスト材料
のベースポリマーとして有用な新規高分子シリコーン化
合物及び該化合物をベースポリマーとして含有する化学
増幅ポジ型レジスト材料及びパターン形成方法を提供す
ることを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and has only high sensitivity and high resolution, and can be suitably used as a material for a two-layer resist method particularly suitable for forming a pattern having a high aspect ratio. Novel polymeric silicone compound useful as a base polymer of a chemically amplified positive resist material capable of forming a pattern having excellent heat resistance, a chemically amplified positive resist material containing the compound as a base polymer, and pattern formation The aim is to provide a method.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を行った
結果、フェノール性水酸基を有し、このフェノール性水
酸基の水素原子の一部が少なくとも1種の酸不安定基で
置換された高分子シリコーン化合物が残りのフェノール
性水酸基の一部において更に分子内及び/又は分子間で
C−O−C基を有する架橋基で架橋されている重量平均
分子量5,000〜50,000の高分子シリコーン化
合物、特に下記一般式(1)、好ましくは一般式
(2)、更に好ましくは一般式(3)で示される繰り返
し単位を有する、酸不安定基と上記架橋基を有する高分
子シリコーン化合物をベース樹脂に用い、これに酸発生
剤を添加した化学増幅ポジ型レジスト材料、特に酸発生
剤に加え、溶解制御剤を配合した化学増幅ポジ型レジス
ト材料やこれらに塩基性化合物を更に配合してなる化学
増幅ポジ型レジスト材料が、レジスト溶解コントラスト
を高め、特に露光後の溶解速度を増大させる効果を発揮
し、高解像度、露光余裕度、プロセス適応性に優れ、実
用性が高く、精密な微細加工に有利な超LSI用レジス
ト材料に非常に有効であることを知見した。Means for Solving the Problems and Embodiments of the Invention The present inventors have conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, have a phenolic hydroxyl group. Part is substituted with at least one kind of acid labile group, and a part of the remaining phenolic hydroxyl groups is further cross-linked with a cross-linking group having an intramolecular and / or intermolecular C—O—C group. Having a repeating unit represented by the following general formula (1), preferably the general formula (2), more preferably the general formula (3), A high-molecular-weight silicone compound having an acid labile group and the above-mentioned crosslinking group is used as a base resin, and an acid generator is added thereto. The combined chemically amplified positive resist material and the chemically amplified positive resist material further mixed with a basic compound enhances the resist dissolution contrast, and especially exhibits the effect of increasing the dissolution rate after exposure, resulting in high resolution. It has been found that it is excellent in exposure latitude and process adaptability, has high practicality, and is very effective as a resist material for VLSI which is advantageous for precise fine processing.
【0010】また、分子内及び/又は分子間、特に分子
間で架橋した高分子シリコーン化合物をベース樹脂に用
いることにより、分子量が大きくなり、軟化点も上がる
ため、耐熱性が向上したことにより2層レジスト法に好
適であることを知見した。[0010] Further, the use of a polymer silicone compound crosslinked intramolecularly and / or intermolecularly, in particular, intermolecularly, as the base resin increases the molecular weight and the softening point, thereby improving heat resistance. It has been found that it is suitable for the layer resist method.
【0011】即ち、本発明は下記の新規高分子シリコー
ン化合物及びこれを配合した化学増幅ポジ型レジスト材
料並びにパターン形成方法を提供する。That is, the present invention provides the following novel high molecular silicone compound, a chemically amplified positive resist material containing the same, and a pattern forming method.
【0012】請求項1:フェノール性水酸基を有し、こ
のフェノール性水酸基の水素原子の一部が少なくとも1
種の酸不安定基で置換された高分子シリコーン化合物が
残りのフェノール性水酸基の一部において更に分子内及
び/又は分子間でC−O−C基を有する架橋基で架橋さ
れている重量平均分子量5,000〜50,000の高
分子シリコーン化合物。Claim 1: A phenolic hydroxyl group has at least one hydrogen atom in the phenolic hydroxyl group.
Weight average of a high molecular weight silicone compound substituted with a kind of acid labile group, which is further crosslinked with a crosslinkable group having a C—O—C group in a part of the remaining phenolic hydroxyl groups. A high molecular weight silicone compound having a molecular weight of 5,000 to 50,000.
【0013】請求項2:下記一般式(1)で示される繰
り返し単位を有する高分子シリコーン化合物のフェノー
ル性水酸基の一部の水素原子が酸不安定基により部分置
換され、かつ残りのフェノール性水酸基の一部とアルケ
ニルエーテル化合物もしくはハロゲン化アルキルエーテ
ル化合物との反応により得られる分子内及び/又は分子
間でC−O−C基を有する架橋基により架橋されてお
り、上記酸不安定基と架橋基との合計量がフェノール性
水酸基の水素原子全体の平均0モル%を超え80モル%
以下の割合である請求項1記載の高分子シリコーン化合
物。In a preferred embodiment, the phenolic hydroxyl group of the high molecular silicone compound having a repeating unit represented by the following general formula (1) is partially substituted with an acid labile group, and the remaining phenolic hydroxyl group is partially substituted. Are cross-linked by a cross-linking group having a C—O—C group in a molecule and / or between molecules obtained by reacting a part of the compound with an alkenyl ether compound or a halogenated alkyl ether compound. The total amount of the phenolic hydroxyl groups is more than 0 mol% and more than 80 mol%
The polymer silicone compound according to claim 1, wherein the ratio is as follows.
【0014】[0014]
【化7】 (式中、Meはメチル基を示し、xは1〜5の整数であ
り、yは0.001≦y≦0.05を満足する正数、z
は1〜3の整数である。)Embedded image (In the formula, Me represents a methyl group, x is an integer of 1 to 5, y is a positive number satisfying 0.001 ≦ y ≦ 0.05, z
Is an integer of 1 to 3. )
【0015】請求項3:下記一般式(2)で示される繰
り返し単位を有する高分子シリコーン化合物のRで示さ
れるフェノール性水酸基とアルケニルエーテル化合物も
しくはハロゲン化アルキルエーテル化合物との反応によ
り得られる分子内及び/又は分子間でC−O−C基を有
する架橋基により架橋されている請求項2記載の高分子
シリコーン化合物。In a preferred embodiment, the phenolic hydroxyl group represented by R of the high molecular silicone compound having a repeating unit represented by the following general formula (2) is reacted with an alkenyl ether compound or a halogenated alkyl ether compound. The polymer silicone compound according to claim 2, wherein the polymer silicone compound is cross-linked by a cross-linking group having a C-O-C group between molecules.
【0016】[0016]
【化8】 (式中、Meはメチル基、Rは水酸基又はOR1基を示
し、少なくとも1個は水酸基である。また、R1は酸不
安定基を示し、mは0又は1〜5の整数、nは1〜5の
整数であり、m+n≦5を満足する数である。xは1〜
5の整数であり、yは0.001≦y≦0.05を満足
する正数、zは1〜3の整数である。p、qは正数であ
り、p+q=1を満足する数である。)Embedded image (Wherein Me is a methyl group, R is a hydroxyl group or an OR 1 group, at least one is a hydroxyl group. R 1 is an acid labile group, m is 0 or an integer of 1 to 5, n Is an integer of 1 to 5, and is a number satisfying m + n ≦ 5, and x is 1 to 5.
5, y is a positive number satisfying 0.001 ≦ y ≦ 0.05, and z is an integer of 1 to 3. p and q are positive numbers and satisfy p + q = 1. )
【0017】請求項4:下記一般式(3)で示される繰
り返し単位を有する高分子シリコーン化合物のRで示さ
れるフェノール性水酸基の水素原子がとれてその酸素原
子が下記一般式(4a)又は(4b)で示されるC−O
−C基を有する架橋基により分子内及び/又は分子間で
架橋されている請求項3記載の高分子シリコーン化合
物。In a preferred embodiment, the hydrogen atom of the phenolic hydroxyl group represented by R in the high molecular silicone compound having a repeating unit represented by the following general formula (3) is removed, and the oxygen atom is converted into the following general formula (4a) or (4a). CO represented by 4b)
The polymer silicone compound according to claim 3, which is crosslinked intra- and / or intermolecularly by a cross-linking group having a -C group.
【0018】[0018]
【化9】 (式中、Meはメチル基、Rは水酸基又はOR1基を示
し、少なくとも1個は水酸基である。また、R1は酸不
安定基を示し、R2、R3は水素原子又は炭素数1〜8の
直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示し、R4は炭
素数1〜18のヘテロ原子を有していてもよい1価の炭
化水素基を示し、R2とR3、R2とR4、R3とR4とは環
を形成してもよく、環を形成する場合にはR2、R3、R
4はそれぞれ炭素数1〜18の直鎖状又は分岐状のアル
キレン基を示す。R5は炭素数4〜20の3級アルキル
基、各アルキル基がそれぞれ炭素数1〜6のトリアルキ
ルシリル基、炭素数4〜20のオキソアルキル基又は−
CR2R3OR4で示される基を示す。p1、p2は正
数、q1、q2は0又は正数であり、0<p1/(p1
+p2+q1+q2)≦0.8、0≦q1/(p1+p
2+q1+q2)≦0.8、0≦q2/(p1+p2+
q1+q2)≦0.8、p1+p2+q1+q2=1を
満足する数であるが、q1とq2が同時に0となること
はない。aは0又は1〜6の整数である。m、n、x、
y、zはそれぞれ上記と同様の意味を示す。)Embedded image (Wherein Me is a methyl group, R is a hydroxyl group or an OR 1 group, at least one is a hydroxyl group, R 1 is an acid labile group, R 2 and R 3 are a hydrogen atom or a carbon atom 1-8 linear, branched or cyclic alkyl group, R 4 represents a may monovalent which may have a hetero atom of a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, R 2 and R 3 , R 2 and R 4 , and R 3 and R 4 may form a ring, and when forming a ring, R 2 , R 3 , R
4 represents a linear or branched alkylene group having 1 to 18 carbon atoms. R 5 is a tertiary alkyl group, each alkyl moiety has trialkylsilyl group having 1 to 6 carbon atoms having 4 to 20 carbon atoms, or oxoalkyl groups of 4 to 20 carbon atoms -
And a group represented by CR 2 R 3 OR 4 . p1 and p2 are positive numbers, q1 and q2 are 0 or positive numbers, and 0 <p1 / (p1
+ P2 + q1 + q2) ≦ 0.8, 0 ≦ q1 / (p1 + p
2 + q1 + q2) ≦ 0.8, 0 ≦ q2 / (p1 + p2 +
q1 + q2) ≦ 0.8, which satisfies p1 + p2 + q1 + q2 = 1, but q1 and q2 do not become 0 at the same time. a is 0 or an integer of 1 to 6. m, n, x,
y and z each have the same meaning as described above. )
【0019】[0019]
【化10】 (式中、R6、R7は水素原子又は炭素数1〜8の直鎖
状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。又は、R6と
R7とは環を形成してもよく、環を形成する場合には
R6、R7は炭素数1〜8の直鎖状又は分岐状のアルキレ
ン基を示す。R8は炭素数1〜10の直鎖状、分岐状又
は環状のアルキレン基、dは0又は1〜10の整数であ
る。Aは、c価の炭素数1〜50の脂肪族もしくは脂環
式飽和炭化水素基、芳香族炭化水素基又はヘテロ環基を
示し、これらの基はヘテロ原子を介在していてもよく、
またその炭素原子に結合する水素原子の一部が水酸基、
カルボキシル基、アシル基又はフッ素原子によって置換
されていてもよい。Bは−CO−O−、−NHCO−O
−又は−NHCONH−を示す。cは2〜8、c’は1
〜7の整数である。)Embedded image (Wherein, R 6 and R 7 represent a hydrogen atom or a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. Alternatively, R 6 and R 7 may form a ring, When a ring is formed, R 6 and R 7 each represent a linear or branched alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, and R 8 represents a linear, branched or cyclic alkylene group having 1 to 10 carbon atoms. And d is 0 or an integer of 1 to 10. A represents a c-valent aliphatic or alicyclic saturated hydrocarbon group having 1 to 50 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group or a heterocyclic group, May have a heteroatom interposed,
Some of the hydrogen atoms bonded to the carbon atoms are hydroxyl groups,
It may be substituted by a carboxyl group, an acyl group or a fluorine atom. B is -CO-O-, -NHCO-O
-Or -NHCONH-. c is 2 to 8, c 'is 1
-7. )
【0020】請求項5:一般式(4a)又は(4b)で
示されるC−O−C基を有する架橋基が、下記一般式
(4a’)又は(4b’)で示される請求項4記載の化
学増幅ポジ型レジスト材料。Claim 5: The crosslinking group having a C—O—C group represented by the general formula (4a) or (4b) is represented by the following general formula (4a ′) or (4b ′) Chemically amplified positive resist material.
【0021】[0021]
【化11】 (式中、R6、R7は水素原子又は炭素数1〜8の直鎖
状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。又は、R6と
R7とは環を形成してもよく、環を形成する場合には
R6、R7は炭素数1〜8の直鎖状又は分岐状のアルキレ
ン基を示す。R8は炭素数1〜10の直鎖状、分岐状又
は環状のアルキレン基、dは0又は1〜5の整数であ
る。A’は、c’’価の炭素数1〜20の直鎖状、分岐
状又は環状のアルキレン基、アルキルトリイル基、アル
キルテトライル基又は炭素数6〜30のアリーレン基を
示し、これらの基はヘテロ原子を介在していてもよく、
またその炭素原子に結合する水素原子の一部が水酸基、
カルボキシル基、アシル基又はフッ素原子によって置換
されていてもよい。Bは−CO−O−、−NHCO−O
−又は−NHCONH−を示す。c’’は2〜4、
c’’’は1〜3の整数である。)Embedded image (Wherein, R 6 and R 7 represent a hydrogen atom or a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. Alternatively, R 6 and R 7 may form a ring, When a ring is formed, R 6 and R 7 each represent a linear or branched alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, and R 8 represents a linear, branched or cyclic alkylene group having 1 to 10 carbon atoms. And d is an integer of 0 or 1 to 5. A ′ is a linear, branched or cyclic alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, an alkyltriyl group or an alkyltetrayl group having a c ″ valency. Or an arylene group having 6 to 30 carbon atoms, and these groups may have a hetero atom interposed;
Some of the hydrogen atoms bonded to the carbon atoms are hydroxyl groups,
It may be substituted by a carboxyl group, an acyl group or a fluorine atom. B is -CO-O-, -NHCO-O
-Or -NHCONH-. c '' is 2 to 4,
c ″ ′ is an integer of 1 to 3. )
【0022】請求項6: (A):有機溶剤 (B):ベース樹脂として請求項1乃至5のいずれか1
項記載の高分子シリコーン化合物 (C):酸発生剤 を含有してなることを特徴とする化学増幅ポジ型レジス
ト材料。Claim 6: (A): an organic solvent (B): any one of claims 1 to 5 as a base resin
4. A chemically amplified positive resist material comprising the polymer silicone compound (C): an acid generator according to the above item (1).
【0023】請求項7:更に、(D):溶解制御剤を配
合したことを特徴とする請求項6記載の化学増幅ポジ型
レジスト材料。(7) The chemically amplified positive resist material according to (6), further comprising (D) a dissolution controlling agent.
【0024】請求項8:更に、(E):添加剤として塩
基性化合物を配合したことを特徴とする請求項6又は7
記載の化学増幅ポジ型レジスト材料。In a preferred embodiment, the composition further comprises (E) a basic compound as an additive.
The positive resist composition according to any one of the preceding claims.
【0025】請求項9:更に、(F):(B)成分とは
別のベース樹脂として、下記一般式(1)で示される繰
り返し単位を有する高分子シリコーン化合物のフェノー
ル性水酸基の水素原子を1種又は2種以上の酸不安定基
により全体として平均0モル%以上80モル%以下の割
合で部分置換した重量平均分子量3,000〜300,
000の高分子シリコーン化合物を配合したことを特徴
とする請求項6乃至8のいずれか1項記載の化学増幅ポ
ジ型レジスト材料。Claim 9: Further, as a base resin different from the components (F) and (B), a hydrogen atom of a phenolic hydroxyl group of a high molecular silicone compound having a repeating unit represented by the following general formula (1) is used. A weight average molecular weight of 3,000 to 300, partially substituted by one or two or more acid labile groups in a proportion of 0 to 80 mol% on average as a whole.
9. The chemically amplified positive resist material according to claim 6, wherein 000 high molecular silicone compounds are blended.
【0026】[0026]
【化12】 (式中、Meはメチル基を示し、xは1〜5の整数であ
り、yは0.001≦y≦0.05を満足する正数、z
は1〜3の整数である。)Embedded image (In the formula, Me represents a methyl group, x is an integer of 1 to 5, y is a positive number satisfying 0.001 ≦ y ≦ 0.05, z
Is an integer of 1 to 3. )
【0027】請求項10: (i)請求項6乃至9のいずれか1項に記載の化学増幅
ポジ型レジスト材料を基板上に塗布する工程と、(i
i)次いで加熱処理後、フォトマスクを介して波長30
0nm以下の高エネルギー線もしくは電子線で露光する
工程と、(iii)必要に応じて加熱処理した後、現像
液を用いて現像する工程とを含むことを特徴とするパタ
ーン形成方法。Claim 10: (i) a step of applying the chemically amplified positive resist material according to any one of claims 6 to 9 onto a substrate;
i) Next, after the heat treatment, a wavelength of 30
A pattern forming method, comprising: a step of exposing to a high-energy ray or an electron beam of 0 nm or less; and (iii) a step of performing a heat treatment as necessary and then developing with a developer.
【0028】ここで、上記高分子シリコーン化合物は、
そのフェノール性水酸基の一部とアルケニルエーテル化
合物もしくはハロゲン化アルキルエーテル化合物との反
応により得られる分子内及び/又は分子間でC−O−C
基を有する架橋基により架橋されているものである。こ
のような高分子シリコーン化合物をベース樹脂としてレ
ジスト材料に配合した場合、特にC−O−C基を有する
架橋基によって架橋されているため、溶解阻止性が大き
く、露光後での溶解コントラストが大きい利点を有して
いる。Here, the high molecular silicone compound is
The intramolecular and / or intermolecular C-O-C obtained by the reaction of a part of the phenolic hydroxyl group with an alkenyl ether compound or a halogenated alkyl ether compound.
It is cross-linked by a cross-linking group having a group. When such a high molecular silicone compound is blended in a resist material as a base resin, in particular, since it is crosslinked by a crosslinking group having a C—O—C group, the dissolution inhibiting property is large and the dissolution contrast after exposure is large. Has advantages.
【0029】即ち、一般に、ポリシロキサンがポジ型レ
ジスト材料として使用されるためには、ポリシロキサン
骨格がアルカリ可溶性であって、アルカリ可溶性の官能
基を酸に不安定な保護基で保護したものとなる。安定に
供給されるアルカリ可溶性ポリシロキサンとしては、例
えば下記式(1)で示される単位からなる、ポリ(p−
ヒドロキシベンジルシルセスキオキサン)が挙げられ
る。That is, generally, in order for polysiloxane to be used as a positive resist material, a polysiloxane skeleton having an alkali-soluble property and an alkali-soluble functional group protected by an acid-labile protecting group must be used. Become. As the alkali-soluble polysiloxane that is stably supplied, for example, a poly (p-) comprising a unit represented by the following formula (1):
Hydroxybenzylsilsesquioxane).
【0030】[0030]
【化13】 Embedded image
【0031】一方、アルカリ可溶性の官能基、即ち、こ
の場合、水酸基を保護するための酸に不安定な保護基と
しては、t−Boc基(tert−ブトキシカルボニル
基)が挙げられ、このような点からポジ型レジスト材料
に用いられるポリシロキサン化合物としては、下記式
(5)で示されるものが使用される(特開平6−118
651号公報)。On the other hand, an alkali-soluble functional group, that is, an acid-labile protecting group for protecting a hydroxyl group in this case, includes a t-Boc group (tert-butoxycarbonyl group). From the viewpoint, a polysiloxane compound used in a positive resist material is represented by the following formula (5) (JP-A-6-118).
No. 651).
【0032】[0032]
【化14】 (式中、t−Buはtert−ブチル基を示す。)Embedded image (In the formula, t-Bu represents a tert-butyl group.)
【0033】ここで、保護基として用いられたt−Bo
c基は、エネルギー線の照射によって酸発生剤から生じ
る酸の作用により脱離し、ポリシロキサンはアルカリ可
溶性となり、現像可能となる。Here, t-Bo used as a protecting group was used.
The c group is eliminated by the action of an acid generated from the acid generator upon irradiation with energy rays, and the polysiloxane becomes alkali-soluble and can be developed.
【0034】このような状況において、本発明者らは、
2層レジスト法に用いられるシリコーン系レジスト材料
と下層との界面に生じる裾引きや、表面に発現する難溶
層の問題を解決するため鋭意検討したところ、上述のt
−Boc基のレジスト膜中での脱離反応において、下記
のような副反応が生じていることをFT−IRによる分
析などから確認し、その副反応が、裾引きや、表面難溶
層の発現に起因していることを見出した。In such a situation, the present inventors:
In order to solve the problem of the tailing generated at the interface between the silicone-based resist material used in the two-layer resist method and the lower layer and the problem of the hardly soluble layer appearing on the surface, the above-mentioned t
In the elimination reaction of the -Boc group in the resist film, it was confirmed from the analysis by FT-IR and the like that the following side reaction had occurred. It was found that it was due to expression.
【0035】[0035]
【化15】 Embedded image
【0036】即ち、t−Boc基が酸で脱離して生じた
tert−ブチルカチオンがフェノール性水酸基へ再反
応することより、フェノール性水酸基が再度保護された
形となり、所望のアルカリ可溶性が阻害されるため、下
層と界面で裾引き、膜表面で難溶層を発現することを確
認した。That is, the tert-butyl cation generated by the elimination of the t-Boc group with an acid reacts with the phenolic hydroxyl group again, so that the phenolic hydroxyl group is again protected and the desired alkali solubility is inhibited. For this reason, it was confirmed that the bottom layer was skirted at the interface with the lower layer, and a poorly soluble layer was developed on the film surface.
【0037】また、t−Boc基は、種々の水酸基の保
護基の中で酸による脱離の活性化エネルギーが極めて高
く、脱離しにくい保護基の一つである。そのため、t−
Boc基の脱離には、トリフルオロメタンスルホン酸の
ような強酸が必要となる。トリフルオロメタンスルホン
酸以外の弱酸を用いた場合、脱離反応の進行を促すこと
ができず、レジストの感度が悪くなる問題が生じる。The t-Boc group is one of various hydroxyl-protecting groups that has an extremely high activation energy for elimination by an acid and is difficult to be eliminated. Therefore, t-
Removal of the Boc group requires a strong acid such as trifluoromethanesulfonic acid. When a weak acid other than trifluoromethanesulfonic acid is used, the progress of the elimination reaction cannot be promoted, and the sensitivity of the resist deteriorates.
【0038】レジスト膜中で、t−Boc基の脱保護基
のために生じるトリフルオロメタンスルホン酸は、下層
膜へ拡散したり、下層膜からのコンタミネーションによ
る失活が生じたりするため、下層との界面において、酸
濃度が低下するので、脱保護基反応は十分に進行せず、
アルカリ可溶性にならない部分が生じ、裾引きを発現す
る。一方、レジスト膜表面では、トリフルオロメタンス
ルホン酸は、蒸散したり、大気からのコンタミネーショ
ンによって失活したりするため、レジスト膜表面でも酸
濃度が低下し、このため脱保護基反応が十分に進行せ
ず、アルカリ可溶性にならない部分が生じ、表面難溶層
を発現する。In the resist film, trifluoromethanesulfonic acid generated due to the deprotection of the t-Boc group diffuses into the lower layer film or is deactivated due to contamination from the lower layer film. At the interface, the acid concentration decreases, so the deprotection reaction does not proceed sufficiently,
A portion that does not become alkali-soluble occurs, and a tailing occurs. On the other hand, on the resist film surface, trifluoromethanesulfonic acid evaporates or is deactivated due to contamination from the atmosphere, so that the acid concentration decreases also on the resist film surface, and thus the deprotection group reaction sufficiently proceeds. However, a portion that does not become alkali-soluble is formed, and a surface hardly soluble layer is developed.
【0039】上記裾引きや表面難溶層の発現の問題を解
決する手段として、フェノール性水酸基へのアセタール
基の導入が挙げられる。単独でアセタール基がポリマー
に付加した場合、上述したような脱離基の再反応が起こ
らず、弱い酸と敏感に反応して脱離反応が進行すること
から表面難溶層や裾引きは生じない。Means for solving the above-mentioned problems of tailing and the formation of a poorly soluble surface layer include introduction of an acetal group into a phenolic hydroxyl group. When the acetal group alone is added to the polymer, the above-mentioned re-reaction of the leaving group does not occur, and the elimination reaction proceeds sensitively with a weak acid, so that a hardly soluble surface layer or tailing occurs. Absent.
【0040】しかしながら、弱い酸と敏感に反応してし
まうことより露光から加熱処理までの時間経過に伴って
パターン形状が著しく細るという欠点を有している。ま
た、アルカリに対する溶解阻止効果が低いため、溶解コ
ントラストを得るためには高置換体を使用しなければな
らず、そのため、耐熱性に劣るという欠点を有する。However, there is a disadvantage that the pattern shape becomes extremely thin with the lapse of time from exposure to heat treatment due to the sensitive reaction with a weak acid. In addition, since the dissolution inhibiting effect on alkali is low, a highly substituted product must be used in order to obtain a dissolution contrast, and therefore, there is a disadvantage that heat resistance is poor.
【0041】このようなポリマーに対して、上述したよ
うにフェノール性水酸基とアルケニルエーテル化合物及
び/又はハロゲン化アルキルエーテル化合物の反応によ
って得られるC−O−C基を有する架橋基によって分子
内及び/又は分子間で架橋させた高分子シリコーン化合
物を用いたレジスト材料は、少量の架橋で溶解阻止性を
発揮し、かつ架橋による分子量の増大によって耐熱性が
向上する。しかも、露光前よりも露光後に架橋基の脱離
が生じるので、ポリマーの分子量が小さくなることによ
り、レジスト膜の溶解コントラストを高めることが可能
で、結果的に高感度及び高解像性を有する。また、表面
難溶層や裾引き発現の問題も少ないことから、パターン
の寸法制御、パターンの形状のコントロールを組成によ
り任意に行うことが可能であり、プロセス適応性にも優
れた化学増幅ポジ型レジスト材料となることを知見し、
本発明をなすに至ったものである。As described above, such a polymer has an intramolecular and / or a crosslinkable group having a C—O—C group obtained by the reaction of a phenolic hydroxyl group with an alkenyl ether compound and / or a halogenated alkyl ether compound. Alternatively, a resist material using a high molecular silicone compound cross-linked between molecules exhibits dissolution inhibition with a small amount of cross-linking, and improves heat resistance due to an increase in molecular weight due to cross-linking. In addition, since the cross-linking group is eliminated after exposure rather than before exposure, the dissolution contrast of the resist film can be increased by reducing the molecular weight of the polymer, resulting in high sensitivity and high resolution. . In addition, since there are few problems with the surface hardly soluble layer and the occurrence of tailing, it is possible to arbitrarily control the pattern dimension and the pattern shape by the composition, and it is a chemically amplified positive type with excellent process adaptability. Knowing that it will be a resist material,
The present invention has been accomplished.
【0042】以下、本発明につき更に詳細に説明する
と、本発明の新規高分子シリコーン化合物は、フェノー
ル性水酸基を有し、このフェノール性水酸基の水素原子
の一部が少なくとも1種の酸不安定基で置換された高分
子シリコーン化合物が残りのフェノール性水酸基の一部
において更に分子内及び/又は分子間でC−O−C基を
有する架橋基で架橋されている重量平均分子量5,00
0〜50,000ののものである。Now, the present invention will be described in more detail. The novel high molecular silicone compound of the present invention has a phenolic hydroxyl group, and a part of hydrogen atoms of the phenolic hydroxyl group is at least one kind of acid labile group. Is further cross-linked with a cross-linking group having a C—O—C group in a part of the remaining phenolic hydroxyl group and a C—O—C group.
0 to 50,000.
【0043】上記高分子シリコーン化合物としては、下
記一般式(1)で示される繰り返し単位を有する高分子
シリコーン化合物のフェノール性水酸基の一部の水素原
子が酸不安定基により部分置換され、かつ残りのフェノ
ール性水酸基の一部とアルケニルエーテル化合物もしく
はハロゲン化アルキルエーテル化合物との反応により得
られる分子内及び/又は分子間でC−O−C基を有する
架橋基により架橋されており、上記酸不安定基と架橋基
との合計量がフェノール性水酸基の水素原子全体の平均
0モル%を超え80モル%以下の割合で置換された高分
子シリコーン化合物とすることができる。As the high molecular silicone compound, a part of hydrogen atoms of a phenolic hydroxyl group of the high molecular silicone compound having a repeating unit represented by the following general formula (1) is partially substituted by an acid labile group, and Is cross-linked by a cross-linking group having a C—O—C group within and / or between molecules obtained by reacting a part of the phenolic hydroxyl group with an alkenyl ether compound or a halogenated alkyl ether compound. A high molecular silicone compound substituted with a total amount of the stable group and the cross-linking group of more than 0 mol% and not more than 80 mol% of the average of all hydrogen atoms of the phenolic hydroxyl group can be obtained.
【0044】[0044]
【化16】 (式中、Meはメチル基を示し、xは1〜5の整数であ
り、yは0.001≦y≦0.05を満足する正数、z
は1〜3の整数である。)Embedded image (In the formula, Me represents a methyl group, x is an integer of 1 to 5, y is a positive number satisfying 0.001 ≦ y ≦ 0.05, z
Is an integer of 1 to 3. )
【0045】このような高分子シリコーン化合物として
具体的には、下記一般式(2)で示される繰り返し単位
を有する高分子シリコーン化合物のRで示されるフェノ
ール性水酸基とアルケニルエーテル化合物もしくはハロ
ゲン化アルキルエーテル化合物との反応により得られる
分子内及び/又は分子間でC−O−C基を有する架橋基
により架橋されており、酸不安定基と架橋基との合計量
が式(1)におけるフェノール性水酸基全体の平均0モ
ル%を超え80モル%以下の割合である高分子シリコー
ン化合物とすることができる。Specific examples of such a high molecular silicone compound include a phenolic hydroxyl group represented by R and an alkenyl ether compound or a halogenated alkyl ether of a high molecular silicone compound having a repeating unit represented by the following general formula (2). It is cross-linked by a cross-linking group having a C—O—C group in the molecule and / or between the molecules obtained by the reaction with the compound, and the total amount of the acid labile group and the cross-linking group is phenolic in the formula (1). It can be a high molecular weight silicone compound having a ratio of more than 0 mol% and not more than 80 mol% of the average of all hydroxyl groups.
【0046】[0046]
【化17】 (式中、Meはメチル基、Rは水酸基又はOR1基を示
し、少なくとも1個は水酸基である。また、R1は酸不
安定基を示し、mは0又は1〜5の整数、nは1〜5の
整数であり、m+n≦5を満足する数である。xは1〜
5の整数であり、yは0.001≦y≦0.05を満足
する正数、zは1〜3の整数である。p、qは正数であ
り、p+q=1を満足する数である。)Embedded image (Wherein Me is a methyl group, R is a hydroxyl group or an OR 1 group, at least one is a hydroxyl group. R 1 is an acid labile group, m is 0 or an integer of 1 to 5, n Is an integer of 1 to 5, and is a number satisfying m + n ≦ 5, and x is 1 to 5.
5, y is a positive number satisfying 0.001 ≦ y ≦ 0.05, and z is an integer of 1 to 3. p and q are positive numbers and satisfy p + q = 1. )
【0047】上記フェノール性水酸基の水素原子と置換
される酸不安定基あるいはR1の酸不安定基としては、
種々選定されるが、特に下記一般式(6)で示される
基、下記一般式(7)で示される基、炭素数4〜20の
3級アルキル基、各アルキル基がそれぞれ炭素数1〜6
のトリアルキルシリル基、炭素数4〜20のオキソアル
キル基等であることが好ましい。The acid labile group substituted with the hydrogen atom of the phenolic hydroxyl group or the acid labile group of R 1 includes:
Although various selections are made, in particular, a group represented by the following general formula (6), a group represented by the following general formula (7), a tertiary alkyl group having 4 to 20 carbon atoms, and each alkyl group having 1 to 6 carbon atoms
And an oxoalkyl group having 4 to 20 carbon atoms.
【0048】[0048]
【化18】 (R2、R3は水素原子又は炭素数1〜8、好ましくは1
〜6、更に好ましくは1〜5の直鎖状、分岐状又は環状
のアルキル基を示し、R4は炭素数1〜18、好ましく
は1〜12、更に好ましくは1〜8の酸素原子等のヘテ
ロ原子を有してもよい1価の炭化水素基を示し、R2と
R3、R2とR4、R3とR4とは環を形成してもよく、環
を形成する場合にはR2、R3、R4はそれぞれ炭素数1
〜18、好ましくは1〜10、更に好ましくは1〜8の
直鎖状又は分岐状のアルキレン基を示す。R5は炭素数
4〜20、好ましくは4〜15、更に好ましくは4〜1
0の3級アルキル基、各アルキル基がそれぞれ炭素数1
〜6のトリアルキルシリル基、炭素数4〜20、好まし
くは4〜15、更に好ましくは4〜10のオキソアルキ
ル基又は上記一般式(6)で示される基を示す。aは0
又は1〜6の正の整数である。)Embedded image (R 2 and R 3 are each a hydrogen atom or a group having 1 to 8 carbon atoms, preferably 1
Represents a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably 1 to 5 carbon atoms, preferably 1 to 12, more preferably 1 to 12, more preferably 1 to 8 carbon atoms. A monovalent hydrocarbon group which may have a hetero atom, wherein R 2 and R 3 , R 2 and R 4 , and R 3 and R 4 may form a ring; Is R 2 , R 3 and R 4 each have 1 carbon atom
To 18, preferably 1 to 10, more preferably 1 to 8, linear or branched alkylene groups. R 5 has 4 to 20 carbon atoms, preferably 4 to 15, more preferably 4 to 1 carbon atoms.
0 tertiary alkyl group, each alkyl group has 1 carbon atom
And oxoalkyl groups having 4 to 20 carbon atoms, preferably 4 to 15 carbon atoms, more preferably 4 to 10 carbon atoms, or groups represented by the above general formula (6). a is 0
Or a positive integer of 1 to 6. )
【0049】R2、R3の炭素数1〜8、好ましくは1〜
5、更に好ましくは1〜3の直鎖状、分岐状又は環状の
アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル
基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t
ert−ブチル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル
基等を例示できる。R 2 and R 3 have 1 to 8 carbon atoms, preferably 1 to
5, more preferably 1 to 3, linear, branched or cyclic alkyl groups include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, t
Examples thereof include an tert-butyl group, a cyclohexyl group, and a cyclopentyl group.
【0050】R4としては、直鎖状、分岐状又は環状の
アルキル基、フェニル基、p−メチルフェニル基、p−
エチルフェニル基、p−メトキシフェニル基等のアルコ
キシ置換フェニル基等の非置換又は置換アリール基、ベ
ンジル基、フェネチル基等のアラルキル基等や、これら
の基に酸素原子が介在した或いは炭素原子に結合する水
素原子が水酸基に置換されたり、2個の水素原子が酸素
原子で置換されてカルボニル基を形成する下記式で示さ
れるようなアルキル基等の基を挙げることができる。R 4 represents a linear, branched or cyclic alkyl group, phenyl group, p-methylphenyl group, p-
An unsubstituted or substituted aryl group such as an alkoxy-substituted phenyl group such as an ethylphenyl group or a p-methoxyphenyl group, an aralkyl group such as a benzyl group or a phenethyl group, or an oxygen atom interposed in these groups or bonded to a carbon atom Examples of such groups include an alkyl group represented by the following formula, in which a hydrogen atom is substituted by a hydroxyl group, or two hydrogen atoms are substituted by an oxygen atom to form a carbonyl group.
【0051】[0051]
【化19】 Embedded image
【0052】また、R5の炭素数4〜20の3級アルキ
ル基としては、tert−ブチル基、1−メチルシクロ
ヘキシル基、2−(2−メチル)アダマンチル基、te
rt−アミル基等を挙げることができる。Examples of the tertiary alkyl group having 4 to 20 carbon atoms for R 5 include a tert-butyl group, a 1-methylcyclohexyl group, a 2- (2-methyl) adamantyl group and a te-butyl group.
An rt-amyl group and the like can be mentioned.
【0053】R5の各アルキル基がそれぞれ炭素数1〜
6のトリアルキルシリル基としては、トリメチルシリル
基、トリエチルシリル基、ジメチル−tert−ブチル
シリル基等が挙げられる。R5の炭素数4〜20のオキ
ソアルキル基としては、3−オキソアルキル基、又は下
記式で示される基等が挙げられる。Each alkyl group of R 5 has 1 to 1 carbon atoms.
Examples of the trialkylsilyl group 6 include a trimethylsilyl group, a triethylsilyl group, and a dimethyl-tert-butylsilyl group. The oxoalkyl group of 4 to 20 carbon atoms R 5, 3- oxoalkyl group, or a group, and the like represented by the following formula.
【0054】[0054]
【化20】 Embedded image
【0055】上記式(6)で示される酸不安定基とし
て、具体的には、例えば1−メトキシエチル基、1−エ
トキシエチル基、1−n−プロポキシエチル基、1−イ
ソプロポキシエチル基、1−n−ブトキシエチル基、1
−イソブトキシエチル基、1−sec−ブトキシエチル
基、1−tert−ブトキシエチル基、1−tert−
アミロキシエチル基、1−エトキシ−n−プロピル基、
1−シクロヘキシロキシエチル基、1−メトキシプロピ
ル基、1−エトキシプロピル基、1−メトキシ−1−メ
チル−エチル基、1−エトキシ−1−メチル−エチル基
等の直鎖状もしくは分岐状アセタール基、2−テトラヒ
ドロフラニル基、2−テトラヒドロピラニル基等の環状
アセタール基などが挙げられ、好ましくは1−エトキシ
エチル基、1−n−ブトキシエチル基、1−エトキシプ
ロピル基が挙げられる。一方、上記式(7)の酸不安定
基として、例えばtert−ブトキシカルボニル基、t
ert−ブトキシカルボニルメチル基、tert−アミ
ロキシカルボニル基、tert−アミロキシカルボニル
メチル基、1−エトキシエトキシカルボニルメチル基、
2−テトラヒドロピラニルオキシカルボニルメチル基、
2−テトラヒドロフラニルオキシカルボニルメチル基等
が挙げられる。また、酸不安定基としての炭素数4〜2
0の3級アルキル基、各アルキル基がそれぞれ炭素数1
〜6のトリアルキルシリル基、下記式で示される炭素数
4〜20のオキソアルキル基が挙げられる。As the acid labile group represented by the above formula (6), specifically, for example, 1-methoxyethyl group, 1-ethoxyethyl group, 1-n-propoxyethyl group, 1-isopropoxyethyl group, 1-n-butoxyethyl group, 1
-Isobutoxyethyl group, 1-sec-butoxyethyl group, 1-tert-butoxyethyl group, 1-tert-
An amyloxyethyl group, a 1-ethoxy-n-propyl group,
Linear or branched acetal groups such as 1-cyclohexyloxyethyl group, 1-methoxypropyl group, 1-ethoxypropyl group, 1-methoxy-1-methyl-ethyl group, 1-ethoxy-1-methyl-ethyl group And a cyclic acetal group such as a 2-tetrahydrofuranyl group and a 2-tetrahydropyranyl group, and preferably a 1-ethoxyethyl group, a 1-n-butoxyethyl group and a 1-ethoxypropyl group. On the other hand, examples of the acid labile group of the above formula (7) include a tert-butoxycarbonyl group,
tert-butoxycarbonylmethyl group, tert-amyloxycarbonyl group, tert-amyloxycarbonylmethyl group, 1-ethoxyethoxycarbonylmethyl group,
2-tetrahydropyranyloxycarbonylmethyl group,
And a 2-tetrahydrofuranyloxycarbonylmethyl group. Further, the acid labile group has 4 to 2 carbon atoms.
0 tertiary alkyl group, each alkyl group has 1 carbon atom
And an oxoalkyl group having 4 to 20 carbon atoms represented by the following formula.
【0056】[0056]
【化21】 Embedded image
【0057】[0057]
【化22】 Embedded image
【0058】更に、上記C−O−C基を有する架橋基と
しては、下記一般式(4a)又は(4b)で示される基
を挙げることができる。Further, examples of the crosslinking group having a C—O—C group include groups represented by the following general formula (4a) or (4b).
【0059】[0059]
【化23】 (式中、R6、R7は水素原子又は炭素数1〜8の直鎖
状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。又は、R6と
R7とは環を形成してもよく、環を形成する場合には
R6、R7は炭素数1〜8の直鎖状又は分岐状のアルキレ
ン基を示す。R8は炭素数1〜10の直鎖状、分岐状又
は環状のアルキレン基、dは0又は1〜10の整数であ
る。Aは、c価の炭素数1〜50の脂肪族もしくは脂環
式飽和炭化水素基、芳香族炭化水素基又はヘテロ環基を
示し、これらの基はヘテロ原子を介在していてもよく、
またその炭素原子に結合する水素原子の一部が水酸基、
カルボキシル基、アシル基又はフッ素原子によって置換
されていてもよい。Bは−CO−O−、−NHCO−O
−又は−NHCONH−を示す。cは2〜8、c’は1
〜7の整数である。)Embedded image (Wherein, R 6 and R 7 represent a hydrogen atom or a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. Alternatively, R 6 and R 7 may form a ring, When a ring is formed, R 6 and R 7 each represent a linear or branched alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, and R 8 represents a linear, branched or cyclic alkylene group having 1 to 10 carbon atoms. And d is 0 or an integer of 1 to 10. A represents a c-valent aliphatic or alicyclic saturated hydrocarbon group having 1 to 50 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group or a heterocyclic group, May have a heteroatom interposed,
Some of the hydrogen atoms bonded to the carbon atoms are hydroxyl groups,
It may be substituted by a carboxyl group, an acyl group or a fluorine atom. B is -CO-O-, -NHCO-O
-Or -NHCONH-. c is 2 to 8, c 'is 1
-7. )
【0060】ここで、R6、R7の炭素数1〜8の直鎖
状、分岐状又は環状のアルキル基としては上述したもの
と同様のものを例示することができる。R8の炭素数1
〜10の直鎖状、分岐状又は環状のアルキレン基として
は、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロ
ピレン基、n−ブチレン基、イソブチレン基、シクロヘ
キシレン基、シクロペンチレン基等を例示することがで
きる。なお、Aの具体例は後述する。この架橋基(4
a)、(4b)は、後述するアルケニルエーテル化合
物、ハロゲン化アルキルエーテル化合物に由来する。Here, as the linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 8 carbon atoms for R 6 and R 7 , the same as those described above can be exemplified. R 8 carbon number 1
Examples of the linear, branched or cyclic alkylene group of 10 to 10 include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, an isopropylene group, an n-butylene group, an isobutylene group, a cyclohexylene group and a cyclopentylene group. be able to. A specific example of A will be described later. This crosslinking group (4
a) and (4b) are derived from alkenyl ether compounds and halogenated alkyl ether compounds described below.
【0061】架橋基は、上記式(4a)、(4b)の
c’の値から明らかなように、2価に限られず、3価〜
8価の基でもよい。例えば、2価の架橋基としては、下
記式(4a’’)、(4b’’)、3価の架橋基として
は、下記式(4a’’’)、(4b’’’)で示される
ものが挙げられる。As is apparent from the value of c ′ in the above formulas (4a) and (4b), the crosslinking group is not limited to divalent but trivalent to trivalent.
It may be an octavalent group. For example, divalent crosslinking groups are represented by the following formulas (4a ″) and (4b ″), and trivalent crosslinking groups are represented by the following formulas (4a ′ ″) and (4b ′ ″) Things.
【0062】[0062]
【化24】 なお、好ましい架橋基は下記一般式(4a’)又は(4
b’)である。Embedded image Preferred crosslinking groups are those represented by the following general formula (4a ′) or (4a ′).
b ′).
【0063】[0063]
【化25】 (式中、R6、R7は水素原子又は炭素数1〜8の直鎖
状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。又は、R6と
R7とは環を形成してもよく、環を形成する場合には
R6、R7は炭素数1〜8の直鎖状又は分岐状のアルキレ
ン基を示す。R8は炭素数1〜10の直鎖状、分岐状又
は環状のアルキレン基、dは0又は1〜5の整数であ
る。A’は、c’’価の炭素数1〜20の直鎖状、分岐
状又は環状のアルキレン基、アルキルトリイル基、アル
キルテトライル基又は炭素数6〜30のアリーレン基を
示し、これらの基はヘテロ原子を介在していてもよく、
またその炭素原子に結合する水素原子の一部が水酸基、
カルボキシル基、アシル基又はフッ素原子によって置換
されていてもよい。Bは−CO−O−、−NHCO−O
−又は−NHCONH−を示す。c’’は2〜4、
c’’’は1〜3の整数である。)Embedded image (Wherein, R 6 and R 7 represent a hydrogen atom or a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. Alternatively, R 6 and R 7 may form a ring, When a ring is formed, R 6 and R 7 each represent a linear or branched alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, and R 8 represents a linear, branched or cyclic alkylene group having 1 to 10 carbon atoms. And d is an integer of 0 or 1 to 5. A ′ is a linear, branched or cyclic alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, an alkyltriyl group or an alkyltetrayl group having a c ″ valency. Or an arylene group having 6 to 30 carbon atoms, and these groups may have a hetero atom interposed;
Some of the hydrogen atoms bonded to the carbon atoms are hydroxyl groups,
It may be substituted by a carboxyl group, an acyl group or a fluorine atom. B is -CO-O-, -NHCO-O
-Or -NHCONH-. c '' is 2 to 4,
c ″ ′ is an integer of 1 to 3. )
【0064】本発明の高分子シリコーン化合物として
は、具体的な例として、下記一般式(3)で示される繰
り返し単位を有する高分子シリコーン化合物のRで示さ
れるフェノール性水酸基の水素原子がとれてその末端酸
素原子が上記一般式(4a)又は(4b)で示されるC
−O−C基を有する2価以上の架橋基により分子内及び
/又は分子間で架橋されており、酸不安定基と架橋基と
の合計量が式(1)におけるフェノール性水酸基全体の
平均0モル%を超え80モル%以下の割合である高分子
シリコーン化合物を挙げることができる。As a specific example of the high molecular silicone compound of the present invention, a hydrogen atom of a phenolic hydroxyl group represented by R of a high molecular silicone compound having a repeating unit represented by the following general formula (3) can be obtained. The terminal oxygen atom is a C represented by the above general formula (4a) or (4b)
It is cross-linked intramolecularly and / or intermolecularly by a divalent or higher valent cross-linking group having a -OC group, and the total amount of the acid labile group and the cross-linking group is the average of all phenolic hydroxyl groups in the formula (1). High molecular silicone compounds having a ratio of more than 0 mol% and 80 mol% or less can be mentioned.
【0065】[0065]
【化26】 (式中、Meはメチル基、Rは水酸基又はOR1基を示
し、少なくとも1個は水酸基である。また、R1は酸不
安定基を示し、R2、R3は水素原子又は炭素数1〜8の
直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示し、R4は炭
素数1〜18のヘテロ原子を有していてもよい1価の炭
化水素基を示し、R2とR3、R2とR4、R3とR4とは環
を形成してもよく、環を形成する場合にはR2、R3、R
4はそれぞれ炭素数1〜18の直鎖状又は分岐状のアル
キレン基を示す。R5は炭素数4〜20の3級アルキル
基、各アルキル基がそれぞれ炭素数1〜6のトリアルキ
ルシリル基、炭素数4〜20のオキソアルキル基又は−
CR2R3OR4で示される基を示す。p1、p2は正
数、q1、q2は0又は正数であり、0<p1/(p1
+p2+q1+q2)≦0.8、0≦q1/(p1+p
2+q1+q2)≦0.8、0≦q2/(p1+p2+
q1+q2)≦0.8、p1+p2+q1+q2=1を
満足する数であるが、q1とq2が同時に0となること
はない。aは0又は1〜6の整数である。m、n、x、
y、zはそれぞれ上記と同様の意味を示す。)Embedded image (Wherein Me is a methyl group, R is a hydroxyl group or an OR 1 group, at least one is a hydroxyl group, R 1 is an acid labile group, R 2 and R 3 are a hydrogen atom or a carbon atom 1-8 linear, branched or cyclic alkyl group, R 4 represents a may monovalent which may have a hetero atom of a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, R 2 and R 3 , R 2 and R 4 , and R 3 and R 4 may form a ring, and when forming a ring, R 2 , R 3 , R
4 represents a linear or branched alkylene group having 1 to 18 carbon atoms. R 5 is a tertiary alkyl group, each alkyl moiety has trialkylsilyl group having 1 to 6 carbon atoms having 4 to 20 carbon atoms, or oxoalkyl groups of 4 to 20 carbon atoms -
And a group represented by CR 2 R 3 OR 4 . p1 and p2 are positive numbers, q1 and q2 are 0 or positive numbers, and 0 <p1 / (p1
+ P2 + q1 + q2) ≦ 0.8, 0 ≦ q1 / (p1 + p
2 + q1 + q2) ≦ 0.8, 0 ≦ q2 / (p1 + p2 +
q1 + q2) ≦ 0.8, which satisfies p1 + p2 + q1 + q2 = 1, but q1 and q2 do not become 0 at the same time. a is 0 or an integer of 1 to 6. m, n, x,
y and z each have the same meaning as described above. )
【0066】上記一般式(3)において、p1、p2は
正数、q1、q2は0又は正数であり、p1+p2=
p、q1+q2=qである。この場合、p1は、0<p
1/(p1+p2+q1+q2)≦0.8であり、好ま
しくは0.02<p1/(p1+p2+q1+q2)≦
0.4を満足することが良い。p1が小さすぎると架橋
基の効果が発揮されず、大きい場合は高分子シリコーン
化合物の製造にあたってゲル化する可能性が生じる。ま
た、q1、q2は、0≦q1/(p1+p2+q1+q
2)≦0.8、0≦q2/(p1+p2+q1+q2)
≦0.8、p1+p2+q1+q2=1を満足する数で
あり、q1とq2が同時に0となることはない。より好
ましくは0≦q1/(p1+p2+q1+q2)≦0.
5、0≦q2/(p1+p2+q1+q2)≦0.3が
良い。このとき、q1、q2の割合が大きくなると、ア
ルカリに対して溶解性が無くなったり、アルカリ現像の
際に膜厚変化や膜内応力又は気泡の発生を引き起こした
り、親水性の基が少なくなるために下層膜との密着性に
劣る場合がある。q1とq2の合計が0<(q1+q
2)/(p1+p2+q1+q2)≦0.3、特に0.
05≦(q1+q2)/(p1+p2+q1+q2)≦
0.3であることが好ましい。更にp1、q1とq2は
その値を上記範囲内で適宜選定することによってパター
ンの寸法制御、パターンの形状コントロールを任意に行
うことができる。In the general formula (3), p1 and p2 are positive numbers, q1 and q2 are 0 or positive numbers, and p1 + p2 =
p, q1 + q2 = q. In this case, p1 is 0 <p
1 / (p1 + p2 + q1 + q2) ≦ 0.8, preferably 0.02 <p1 / (p1 + p2 + q1 + q2) ≦
0.4 should be satisfied. If p1 is too small, the effect of the crosslinking group is not exhibited, and if p1 is too large, gelation may occur in the production of the high molecular silicone compound. Also, q1 and q2 are 0 ≦ q1 / (p1 + p2 + q1 + q
2) ≦ 0.8, 0 ≦ q2 / (p1 + p2 + q1 + q2)
≦ 0.8, which satisfies p1 + p2 + q1 + q2 = 1, and q1 and q2 never become 0 at the same time. More preferably, 0 ≦ q1 / (p1 + p2 + q1 + q2) ≦ 0.
5, 0 ≦ q2 / (p1 + p2 + q1 + q2) ≦ 0.3 is good. At this time, if the ratio of q1 and q2 is large, the solubility in alkali is lost, the film thickness is changed during alkali development, the stress in the film or the generation of bubbles is generated, and the number of hydrophilic groups is reduced. In some cases, the adhesion to the lower layer film is poor. The sum of q1 and q2 is 0 <(q1 + q
2) / (p1 + p2 + q1 + q2) ≦ 0.3, especially 0.
05 ≦ (q1 + q2) / (p1 + p2 + q1 + q2) ≦
It is preferably 0.3. Further, by appropriately selecting the values of p1, q1 and q2 within the above range, the pattern size control and the pattern shape control can be arbitrarily performed.
【0067】本発明の高分子シリコーン化合物におい
て、上記C−O−C基を有する架橋基及び酸不安定基の
含有量は、レジスト膜の溶解速度のコントラストに影響
し、パターンの寸法制御、パターンの形状コントロール
などのレジスト材料の特性にかかわるものである。In the high molecular silicone compound of the present invention, the content of the above-mentioned crosslinkable group having a C—O—C group and the acid labile group affects the dissolution rate contrast of the resist film, and controls the dimension of the pattern and the pattern. This is related to the characteristics of the resist material such as shape control of the resist.
【0068】ここで、上記一般式(1)、(2)、
(3)におけるyについて説明すると、yは、0.00
1≦y≦0.05を満足する正数であり、この(OSi
Me3)yは上記一般式(1)、(2)、(3)で示され
るポリシロキサンの末端シラノールを封鎖する。末端シ
ラノールの封鎖を行わない場合、レジスト材料は保存中
にパーティクルの増加や、感度劣化が生じるといった安
定性にかけるので好ましくない。Here, the general formulas (1), (2),
Explaining y in (3), y is 0.00
It is a positive number satisfying 1 ≦ y ≦ 0.05.
Me 3 ) y blocks the terminal silanol of the polysiloxane represented by the general formulas (1), (2) and (3). If the terminal silanol is not blocked, the resist material is not preferred because it exerts stability such as an increase in particles during storage and deterioration in sensitivity.
【0069】この高分子シリコーン化合物の例として
は、下記式(3’−1)、(3’−2)で示されるもの
を挙げることができる。Examples of the high molecular silicone compound include those represented by the following formulas (3′-1) and (3′-2).
【0070】[0070]
【化27】 Embedded image
【0071】[0071]
【化28】 Embedded image
【0072】なお、式(3’−1)は分子間結合、式
(3’−2)は分子内結合をしている状態を示し、これ
らはそれぞれ単独で又は混在していてもよい。The formula (3′-1) shows an intermolecular bond, and the formula (3′-2) shows an intramolecular bond, and these may be used alone or in combination.
【0073】R2〜R5、p1、p2、q1、q2、m、
n、x、y、zはそれぞれ上記と同様の意味を示す。R 2 to R 5 , p1, p2, q1, q2, m,
n, x, y, and z have the same meanings as above.
【0074】但し、QはC−O−C基を有する架橋基、
典型的には上記式(4a)又は(4b)で示される架橋
基、特に式(4a’’)、(4b’’)や式(4
a’’’)、(4b’’’)、最も好ましくは式(4
a’)、(4b’)で示される架橋基である。この場
合、架橋基が3価以上の場合、上記式(3)において、
下記の単位の3個以上にQが結合したものとなる。Wherein Q is a crosslinking group having a C—O—C group,
Typically, the crosslinking group represented by the above formula (4a) or (4b), particularly the formula (4a ″), (4b ″) or the formula (4)
a '''),(4b'''), most preferably the formula (4
a ′) and (4b ′). In this case, when the crosslinking group is trivalent or more, in the above formula (3),
Q is bonded to three or more of the following units.
【0075】[0075]
【化29】 (式中、R、x、y、zはそれぞれ上記と同様の意味を
示す。)Embedded image (In the formula, R, x, y, and z each have the same meaning as described above.)
【0076】本発明の高分子シリコ−ン化合物は、その
フェノール性水酸基の水素原子の一部が酸不安定基及び
上記C−O−C基を有する架橋基で置換されているもの
であるが、より好ましくは、式(1)の高分子シリコ−
ン化合物のフェノール性水酸基の水素原子全体に対して
酸不安定基と架橋基との合計が平均0モル%を超え80
モル%以下、特に2〜50モル%であることが好まし
い。In the polymer silicone compound of the present invention, the hydrogen atom of the phenolic hydroxyl group is partially substituted with an acid labile group and the above-mentioned C—O—C group crosslinking group. , More preferably, a polymer silicone of the formula (1)
The total of the acid labile groups and the cross-linking groups exceeds an average of 0 mol% with respect to all the hydrogen atoms of the phenolic hydroxyl groups of the phenolic compound.
It is preferably at most mol%, particularly preferably 2 to 50 mol%.
【0077】この場合、C−O−C基を有する架橋基の
割合は平均0モル%を超え80モル%以下、特に0.2
〜20モル%が好ましい。0モル%となると、アルカリ
溶解速度のコントラストが小さくなり、架橋基の長所を
引き出すことができなくなり、解像度が悪くなる。一
方、80モル%を超えると、架橋しすぎてゲル化し、ア
ルカリに対して溶解性がなくなったり、アルカリ現像の
際に膜厚変化や膜内応力又は気泡の発生を引き起こした
り、親水基が少なくなるために基板との密着性に劣る場
合がある。In this case, the proportion of the crosslinking group having a C—O—C group is more than 0 mol% on average and not more than 80 mol%, especially 0.2 mol%.
~ 20 mol% is preferred. When the content is 0 mol%, the contrast of the alkali dissolution rate becomes small, and the advantage of the cross-linking group cannot be brought out, resulting in poor resolution. On the other hand, if it exceeds 80 mol%, it crosslinks too much and gels, loses its solubility in alkali, causes a change in film thickness, the generation of stress in the film or the generation of bubbles during alkali development, and the reduction of hydrophilic groups. Therefore, the adhesion to the substrate may be poor.
【0078】また、酸不安定基の割合は、平均0モル%
を超え80モル%以下、特に10〜50モル%が好まし
い。0モル%になるとアルカリ溶解速度のコントラスト
が小さくなり、解像度が悪くなる。一方、80モル%を
超えるとアルカリに対する溶解性がなくなったり、アル
カリ現像の際に現像液との親和性が低くなり、解像性が
劣る場合がある。The ratio of acid labile groups is 0 mol% on average.
Is more than 80 mol%, especially 10 to 50 mol%. At 0 mol%, the contrast of the alkali dissolution rate becomes small, and the resolution becomes poor. On the other hand, if it exceeds 80 mol%, the solubility in alkali may be lost, or the affinity with a developing solution may be reduced during alkali development, resulting in poor resolution.
【0079】なお、C−O−C基を有する架橋基及び酸
不安定基はその値を上記範囲内で適宜選定することによ
りパターンの寸法制御、パターンの形状コントロールを
任意に行うことができる。本発明の高分子シリコ−ン化
合物において、C−O−C基を有する架橋基及び酸不安
定基の含有量は、レジスト膜の溶解速度のコントラスト
に影響し、パターン寸法制御、パターン形状等のレジス
ト材料の特性にかかわるものである。The dimensions of the pattern and the shape of the pattern can be controlled arbitrarily by appropriately selecting the values of the crosslinking group having a C—O—C group and the acid labile group within the above ranges. In the polymer silicone compound of the present invention, the content of the crosslinking group having a C—O—C group and the content of an acid labile group affect the contrast of the dissolution rate of the resist film, and control the pattern dimension, the pattern shape and the like. It is related to the characteristics of the resist material.
【0080】本発明の高分子シリコーン化合物は、それ
ぞれ重量平均分子量が、5,000〜50,000、好
ましくは5,000〜10,000である。重量平均分
子量が5,000に満たないと所望のプラズマエッチン
グ耐性が得られなかったりアルカリ水溶液に対する溶解
阻止効果が低くなる場合があり、50,000を超える
と汎用なレジスト溶剤に溶け難くなる場合がある。The polymer silicone compound of the present invention has a weight average molecular weight of 5,000 to 50,000, preferably 5,000 to 10,000. If the weight average molecular weight is less than 5,000, the desired plasma etching resistance may not be obtained or the effect of inhibiting dissolution in an alkaline aqueous solution may be reduced. If it exceeds 50,000, it may be difficult to dissolve in a general-purpose resist solvent. is there.
【0081】本発明の高分子シリコーン化合物を製造す
る方法として、例えば一般式(1)で示される繰り返し
単位を有する高分子シリコーン化合物のフェノール性水
酸基に一般式(6)で示される酸不安定基を導入し、単
離後、アルケニルエーテル化合物もしくはハロゲン化ア
ルキルエーテル化合物との反応により分子内及び/又は
分子間でC−O−C基を有する架橋基により架橋させる
方法、あるいはアルケニルエーテル化合物もしくはハロ
ゲン化アルキルエーテル化合物との反応により分子内及
び/又は分子間でC−O−C基を有する架橋基により架
橋させ、単離後、一般式(6)で示される酸不安定基を
導入する方法が挙げられるが、アルケニルエーテル化合
物もしくはハロゲン化アルキルエーテル化合物との反応
と一般式(6)で示される酸不安定基の導入を一括で行
う方法が好ましい。また、これによって得られた高分子
化合物に、必要に応じて一般式(7)で示される酸不安
定基、3級アルキル基、トリアルキルシリル基、オキソ
アルキル基等の導入を行うことも可能である。As a method for producing the high molecular silicone compound of the present invention, for example, a phenolic hydroxyl group of a high molecular silicone compound having a repeating unit represented by the general formula (1) is added to an acid labile group represented by the general formula (6). And then, after isolation, a reaction with an alkenyl ether compound or a halogenated alkyl ether compound to crosslink with a crosslinking group having a C—O—C group in the molecule and / or between the molecules, By cross-linking with a cross-linking group having a C—O—C group in a molecule and / or between molecules by reaction with an alkylated alkyl ether compound, and after isolation, introducing an acid labile group represented by the general formula (6) And the reaction with an alkenyl ether compound or a halogenated alkyl ether compound and a compound represented by the general formula (6) Method of performing bulk introduction of acid labile groups are preferred. It is also possible to introduce an acid labile group represented by the general formula (7), a tertiary alkyl group, a trialkylsilyl group, an oxoalkyl group or the like into the polymer compound obtained as required. It is.
【0082】具体的には、第1方法として、式(1’)
で示される繰り返し単位を有する高分子化合物と、下記
一般式(I)又は(II)で示されるアルケニル化合物
と、下記一般式(6a)で示される化合物を用いる方
法、第2方法として、式(1’)で示される繰り返し単
位を有する高分子化合物と、下記一般式(VI)又は
(VII)で示されるハロゲン化アルキルエーテル化合
物と、下記一般式(6b)で示される化合物を用いる方
法が挙げられる。Specifically, as a first method, the formula (1 ′)
A method using a polymer compound having a repeating unit represented by the following formula, an alkenyl compound represented by the following general formula (I) or (II), and a compound represented by the following general formula (6a). A method using a polymer compound having a repeating unit represented by 1 ′), a halogenated alkyl ether compound represented by the following general formula (VI) or (VII), and a compound represented by the following general formula (6b) Can be
【0083】[0083]
【化30】 Embedded image
【0084】ここで、x、y、z、p1、p2、q1、
q2は上記と同様の意味を示し、p1+p2+q1+q
2=1である。Here, x, y, z, p1, p2, q1,
q2 has the same meaning as above, and p1 + p2 + q1 + q
2 = 1.
【0085】上記式(1)乃至式(1’)のポリシロキ
サンは、以下の合成方法により得ることができる。The polysiloxanes of the above formulas (1) to (1 ′) can be obtained by the following synthesis method.
【0086】まず、p−メトキシベンジルクロロシラン
等を加水分解し、その加水分解縮合物を更に熱縮合して
得られる下記一般式(8)で示される繰り返し単位から
なるポリシロキサンの主鎖末端をシラノール基を保護す
るためにトリメチルシリル化して下記一般式(9)で示
される繰り返し単位からなるポリシロキサンを製造す
る。ここで、トリメチルシリル化はこのポリシロキサン
をトルエンなどの有機溶剤に溶解し、シリル化剤として
ヘキサメチルジシラザンを用いることが好ましい。この
場合、反応温度は0℃〜室温、反応時間は2〜5時間と
することが好ましい。この方法では、トリメチルシリル
化した後に、副生するアンモニアが反応系に残存しない
ことから、反応後、反応溶媒を減圧下ストリップするこ
とで精製を行うことができ、容易に目的のトリメチルシ
リル化を行うことができる利点がある。なお、有機溶剤
に溶解した後、塩基存在下、トリメチルシリルクロライ
ドと反応させることによってトリメチルシリル化するこ
とも可能であるが、この場合、生じる塩酸塩の除去が困
難となることがあり、特に、塩酸塩を水中に溶解分離す
る方法は、トリメチルシリル基の加水分解が生じ、再
度、ポリマー中にシラノール基が生成する場合があるの
で、上述したヘキサメチルジシラザンを用いる方法を採
用することが推奨される。このように式(8)の繰り返
し単位からなるポリシロキサンを主鎖末端のシラノール
基保護にヘキサメチルジシラザン又はトリメチルクロラ
イドを用いて反応させることにより、残存シラノール基
の非常に少ないポリシロキサン(1)を得ることができ
る。First, p-methoxybenzylchlorosilane or the like is hydrolyzed, and a polysiloxane comprising a repeating unit represented by the following general formula (8) obtained by further subjecting the hydrolyzed condensate to thermal condensation is used to terminate the main chain terminal of silanol. The polysiloxane comprising a repeating unit represented by the following general formula (9) is produced by trimethylsilylation for protecting the group. Here, for trimethylsilylation, it is preferable to dissolve the polysiloxane in an organic solvent such as toluene and use hexamethyldisilazane as a silylating agent. In this case, the reaction temperature is preferably 0 ° C. to room temperature, and the reaction time is preferably 2 to 5 hours. In this method, since the by-product ammonia does not remain in the reaction system after the trimethylsilylation, purification can be performed by stripping the reaction solvent under reduced pressure after the reaction, and the desired trimethylsilylation can be easily performed. There are advantages that can be. In addition, after dissolving in an organic solvent, trimethylsilylation can be performed by reacting with trimethylsilyl chloride in the presence of a base.However, in this case, it may be difficult to remove the resulting hydrochloride, and in particular, the hydrochloride may be difficult to remove. Is dissolved in water, the trimethylsilyl group is hydrolyzed, and silanol groups may be generated again in the polymer. Therefore, it is recommended to employ the above-mentioned method using hexamethyldisilazane. By reacting the polysiloxane composed of the repeating unit of the formula (8) with the hexamethyldisilazane or trimethyl chloride for protecting the silanol group at the terminal of the main chain, the polysiloxane (1) having very few residual silanol groups is obtained. Can be obtained.
【0087】次に、ポリシロキサンの主鎖末端のシラノ
ール基の水素原子がトリメチルシリル化されたポリシロ
キサン(9)は、トリメチルシリルアイオダイドを用い
てフェノール性水酸基の保護を行ったメチル基をトリメ
チルシリル基に置換して、下記一般式(10)で示され
る繰り返し単位からなるポリシロキサン製造する。この
トリメチルシリル化反応は、上記有機溶剤中にトリメチ
ルシリルアイオダイドを滴下し、反応温度を20〜30
℃とし、反応時間を8〜10時間とすることが好まし
い。Next, the polysiloxane (9) in which the hydrogen atom of the silanol group at the terminal of the main chain of the polysiloxane is trimethylsilylated, is converted from a methyl group whose phenolic hydroxyl group is protected with trimethylsilyl iodide to a trimethylsilyl group. By substitution, a polysiloxane comprising a repeating unit represented by the following general formula (10) is produced. In the trimethylsilylation reaction, trimethylsilyl iodide is dropped into the organic solvent, and the reaction temperature is adjusted to 20 to 30.
C. and the reaction time is preferably 8 to 10 hours.
【0088】次いで、加水分解を行い、フェノール性水
酸基を保護しているトリメチルシリル基を脱離し、フェ
ノール性水酸基を生じさせ、下記一般式(1)の繰り返
し単位からなるポリシロキサンを得る。ここで、加水分
解条件は脱シリル化の公知の条件を採用することがで
き、例えば水冷下、発熱に注意しながら30〜45℃の
温度で水を添加する。Next, hydrolysis is carried out to remove the trimethylsilyl group protecting the phenolic hydroxyl group to generate a phenolic hydroxyl group, thereby obtaining a polysiloxane comprising a repeating unit represented by the following general formula (1). Here, as the hydrolysis conditions, known conditions for desilylation can be adopted. For example, water is added at a temperature of 30 to 45 ° C. while paying attention to heat generation under water cooling.
【0089】[0089]
【化31】 Embedded image
【0090】また、上記式(I)、(II)、(6a)
において、R2aは水素原子又は炭素数1〜7の直鎖状、
分岐状又は環状のアルキル基、R3は水素原子又は炭素
数1〜8の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基、R4
は炭素数1〜18のヘテロ原子を有していてもよい1価
の炭化水素基を示し、R2aとR3、R2aとR4、R3とR4
とは環を形成してもよく、環を形成する場合にはR2aは
炭素数1〜7の直鎖状又は分岐状のアルキレン基、
R3、R4はそれぞれ炭素数1〜8の直鎖状又は分岐状の
アルキレン基を示す。The above formulas (I), (II) and (6a)
In the formula, R 2a represents a hydrogen atom or a linear group having 1 to 7 carbon atoms,
A branched or cyclic alkyl group, R 3 is a hydrogen atom or a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, R 4
Represents a monovalent hydrocarbon group which may have a heteroatom having 1 to 18 carbon atoms, wherein R 2a and R 3 , R 2a and R 4 , R 3 and R 4
May form a ring, and when forming a ring, R 2a represents a linear or branched alkylene group having 1 to 7 carbon atoms;
R 3 and R 4 each represent a linear or branched alkylene group having 1 to 8 carbon atoms.
【0091】R6aは水素原子又は炭素数1〜7の直鎖
状、分岐状又は環状のアルキル基、R7は炭素数1〜8
の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示すが、R6a
とR7とは環を形成してもよく、環を形成する場合には
R6aは炭素数1〜7の直鎖状又は分岐状のアルキレン
基、R7は炭素数1〜8の直鎖状又は分岐状のアルキレ
ン基を示す。R11は炭素数1〜10の直鎖状又は分岐状
のアルキレン基を示す。R 6a is a hydrogen atom or a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, and R 7 is a C 1 to C 8 alkyl group.
Linear, but an alkyl group branched or cyclic, R 6a
And R 7 may form a ring, and in the case of forming a ring, R 6a is a linear or branched alkylene group having 1 to 7 carbon atoms, and R 7 is a linear alkylene group having 1 to 8 carbon atoms. It represents a branched or branched alkylene group. R 11 represents a linear or branched alkylene group having 1 to 10 carbon atoms.
【0092】更に、式(I)又は(II)で示されるビ
ニルエーテル化合物において、Aはc価(cは2〜8を
示す)の炭素数1〜50の脂肪族もしくは脂環式飽和炭
化水素基、芳香族炭化水素基又はヘテロ環基を示し、B
は−CO−O−、−NHCOO−又は−NHCONH−
を示し、R13は炭素数1〜10の直鎖状又は分岐状のア
ルキレン基を示し、dは0又は1〜10の整数を示す。Further, in the vinyl ether compound represented by the formula (I) or (II), A is a c-valent (c is 2 to 8) aliphatic or alicyclic saturated hydrocarbon group having 1 to 50 carbon atoms. Represents an aromatic hydrocarbon group or a heterocyclic group,
Is -CO-O-, -NHCOO- or -NHCONH-
R 13 represents a linear or branched alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and d represents 0 or an integer of 1 to 10.
【0093】具体的には、Aのc価の脂肪族もしくは脂
環式飽和炭化水素基、芳香族炭化水素基としては、好ま
しくは炭素数1〜50、特に1〜40のO、NH、N
(CH3)、S、SO2等のヘテロ原子が介在してもよい
非置換又は水酸基、カルボキシル基、アシル基又はフッ
素原子置換のアルキレン基、好ましくは炭素数6〜5
0、特に6〜40のアリーレン基、これらアルキレン基
とアリーレン基とが結合した基、上記各基の炭素原子に
結合した水素原子が脱離したc’’価(c’’は3〜8
の整数)の基が挙げられ、更にc価のヘテロ環基、この
ヘテロ環基と上記炭化水素基とが結合した基などが挙げ
られる。Specifically, the c-valent aliphatic or alicyclic saturated hydrocarbon group and aromatic hydrocarbon group of A are preferably C 1 to C 50, especially 1 to 40 carbon atoms such as O, NH, N
(CH 3), S, unsubstituted or hydroxyl or may be heteroatoms interposed such SO 2, a carboxyl group, an acyl group or a fluorine atom-substituted alkylene group, preferably having a carbon number of 6-5
0, especially 6 to 40 arylene groups, a group in which these alkylene groups and arylene groups are bonded, and a c ″ value (c ″ is 3 to 8) in which a hydrogen atom bonded to a carbon atom of each of the above groups is eliminated.
And a group in which this heterocyclic group is bonded to the above-mentioned hydrocarbon group.
【0094】具体的に例示すると、Aとして下記のもの
が挙げられる。Specific examples include the following as A.
【0095】[0095]
【化32】 Embedded image
【0096】[0096]
【化33】 Embedded image
【0097】[0097]
【化34】 Embedded image
【0098】[0098]
【化35】 Embedded image
【0099】一般式(I)で示される化合物は、例え
ば、Stephen.C.Lapin,Polymer
s Paint Colour Journal.17
9(4237)、321(1988)に記載されている
方法、即ち多価アルコールもしくは多価フェノールとア
セチレンとの反応、又は多価アルコールもしくは多価フ
ェノールとハロゲン化アルキルビニルエーテルとの反応
により合成することができる。The compound represented by the general formula (I) is described, for example, in Stephen. C. Lapin, Polymer
s Paint Color Journal. 17
9 (4237) and 321 (1988), that is, by a reaction between a polyhydric alcohol or polyhydric phenol and acetylene, or a reaction between a polyhydric alcohol or polyhydric phenol and a halogenated alkyl vinyl ether. Can be.
【0100】式(I)の化合物の具体例として、エチレ
ングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコー
ルジビニルエーテル、1,2−プロパンジオールジビニ
ルエーテル、1,3−プロパンジオールジビニルエーテ
ル、1,3−ブタンジオールジビニルエーテル、1,4
−ブタンジオールジビニルエーテル、テトラメチレング
リコールジビニルエーテル、ネオペンチルグリコールジ
ビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエ
ーテル、トリメチロールエタントリビニルエーテル、ヘ
キサンジオールジビニルエーテル、1,4−シクロヘキ
サンジオールジビニルエーテル、テトラエチレングリコ
ールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールジビニル
エーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、
ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、ソルビト
ールテトラビニルエーテル、ソルビトールペンタビニル
エーテル、エチレングリコールジエチレンビニルエーテ
ル、トリエチレングリコールジエチレンビニルエーテ
ル、エチレングリコールジプロピレンビニルエーテル、
トリエチレングリコールジエチレンビニルエーテル、ト
リメチロールプロパントリエチレンビニルエーテル、ト
リメチロールプロパンジエチレンビニルエーテル、ペン
タエリスリトールジエチレンビニルエーテル、ペンタエ
リスリトールトリエチレンビニルエーテル、ペンタエリ
スリトールテトラエチレンビニルエーテル並びに以下の
式(I−1)〜(I−31)で示される化合物を挙げる
ことができるが、これらに限定されるものではない。Specific examples of the compound of the formula (I) include ethylene glycol divinyl ether, triethylene glycol divinyl ether, 1,2-propanediol divinyl ether, 1,3-propanediol divinyl ether and 1,3-butanediol divinyl ether. Vinyl ether, 1,4
-Butanediol divinyl ether, tetramethylene glycol divinyl ether, neopentyl glycol divinyl ether, trimethylolpropane trivinyl ether, trimethylolethane trivinyl ether, hexanediol divinyl ether, 1,4-cyclohexanediol divinyl ether, tetraethylene glycol divinyl ether, Pentaerythritol divinyl ether, pentaerythritol trivinyl ether,
Pentaerythritol tetravinyl ether, sorbitol tetravinyl ether, sorbitol pentavinyl ether, ethylene glycol diethylene vinyl ether, triethylene glycol diethylene vinyl ether, ethylene glycol dipropylene vinyl ether,
Triethylene glycol diethylene vinyl ether, trimethylolpropane triethylene vinyl ether, trimethylolpropane diethylene vinyl ether, pentaerythritol diethylene vinyl ether, pentaerythritol triethylene vinyl ether, pentaerythritol tetraethylene vinyl ether, and the following formulas (I-1) to (I-31) However, the present invention is not limited thereto.
【0101】[0101]
【化36】 Embedded image
【0102】[0102]
【化37】 Embedded image
【0103】[0103]
【化38】 Embedded image
【0104】[0104]
【化39】 Embedded image
【0105】[0105]
【化40】 Embedded image
【0106】一方、Bが−CO−O−の場合の上記一般
式(II)で示される化合物は、多価カルボン酸とハロ
ゲン化アルキルビニルエーテルとの反応により製造する
ことができる。Bが−CO−O−の場合の式(II)で
示される化合物の具体例としては、テレフタル酸ジエチ
レンビニルエーテル、フタル酸ジエチレンビニルエーテ
ル、イソフタル酸ジエチレンビニルエーテル、フタル酸
ジプロピレンビニルエーテル、テレフタル酸ジプロピレ
ンビニルエーテル、イソフタル酸ジプロピレンビニルエ
ーテル、マレイン酸ジエチレンビニルエーテル、フマル
酸ジエチレンビニルエーテル、イタコン酸ジエチレンビ
ニルエーテル等を挙げることができるが、これらに限定
されるものではない。On the other hand, when B is -CO-O-, the compound represented by the above general formula (II) can be produced by reacting a polyvalent carboxylic acid with a halogenated alkyl vinyl ether. Specific examples of the compound represented by the formula (II) when B is -CO-O- include diethylene vinyl ether terephthalate, diethylene vinyl ether phthalate, diethylene vinyl ether isophthalate, dipropylene vinyl ether phthalate, and dipropylene vinyl ether terephthalate. Diethylene vinyl ether isophthalate, diethylene vinyl ether maleate, diethylene vinyl ether fumarate, diethylene vinyl ether itaconate, and the like, but are not limited thereto.
【0107】更に、本発明において好適に用いられるア
ルケニルエーテル基含有化合物としては、下記一般式
(III)、(IV)又は(V)等で示される活性水素
を有するアルケニルエーテル化合物とイソシアナート基
を有する化合物との反応により合成されるアルケニルエ
ーテル基含有化合物を挙げることができる。The alkenyl ether group-containing compound preferably used in the present invention includes an alkenyl ether compound having an active hydrogen represented by the following general formula (III), (IV) or (V) and an isocyanate group. Alkenyl ether group-containing compounds synthesized by a reaction with a compound having the alkenyl ether group.
【0108】[0108]
【化41】 (R6a、R7、R11は上記と同様の意味を示す。)Embedded image (R 6a , R 7 and R 11 have the same meaning as described above.)
【0109】Bが−NHCO−O−又は−NHCONH
−の場合の上記一般式(II)で示されるイソシアナー
ト基を有する化合物としては、例えば架橋剤ハンドブッ
ク(大成社刊、1981年発行)に記載の化合物を用い
ることができる。具体的には、トリフェニルメタントリ
イソシアナート、ジフェニルメタンジイソシアナート、
トリレンジイソシアナート、2,4−トリレンジイソシ
アナートの二量体、ナフタレン−1,5−ジイソシアナ
ート、o−トリレンジイソシアナート、ポリメチレンポ
リフェニルイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシア
ナート等のポリイソシアナート型、トリレンジイソシア
ナートとトリメチロールプロパンの付加体、ヘキサメチ
レンジイソシアナートと水との付加体、キシレンジイソ
シアナートとトリメチロールプロパンとの付加体等のポ
リイソシアナートアダクト型等を挙げることができる。
上記イソシアナート基含有化合物と活性水素含有アルケ
ニルエーテル化合物とを反応させることにより末端にア
ルケニルエーテル基を持つ種々の化合物ができる。この
ような化合物として以下の式(II−1)〜(II−1
1)で示されるものを挙げることができるが、これらに
限定されるものではない。B is -NHCO-O- or -NHCONH
In the case of-, as the compound having an isocyanate group represented by the above general formula (II), for example, the compounds described in Crosslinking Agent Handbook (published by Taiseisha, 1981) can be used. Specifically, triphenylmethane triisocyanate, diphenylmethane diisocyanate,
Polyisomer such as tolylene diisocyanate, dimer of 2,4-tolylene diisocyanate, naphthalene-1,5-diisocyanate, o-tolylene diisocyanate, polymethylene polyphenyl isocyanate, hexamethylene diisocyanate, etc. Polyisocyanate adducts such as isocyanate type, adducts of tolylene diisocyanate and trimethylolpropane, adducts of hexamethylene diisocyanate and water, adducts of xylene diisocyanate and trimethylolpropane, etc. be able to.
By reacting the above-mentioned isocyanate group-containing compound with an active hydrogen-containing alkenyl ether compound, various compounds having an alkenyl ether group at a terminal can be obtained. Such compounds are represented by the following formulas (II-1) to (II-1)
Examples shown in 1) can be cited, but are not limited thereto.
【0110】[0110]
【化42】 Embedded image
【0111】[0111]
【化43】 Embedded image
【0112】上記第1方法においては、重量平均分子量
が5,000〜50,000であり、好ましくは一般式
(1’)で示される高分子シリコーン化合物のフェノー
ル性水酸基の1モルに対してp1モルの一般式(I)又
は(II)で示されるアルケニルエーテル化合物及びq
1モルの一般式(6a)で示される化合物を反応させ
て、例えば下記一般式(3a’−1)、(3a’−2)
で示される高分子化合物を得ることができる。In the first method, the weight average molecular weight is from 5,000 to 50,000, and preferably p1 to 1 mol of the phenolic hydroxyl group of the high molecular silicone compound represented by the general formula (1 ′). Mole of the alkenyl ether compound represented by the general formula (I) or (II) and q
By reacting 1 mol of the compound represented by the general formula (6a), for example, the following general formulas (3a′-1) and (3a′-2)
Can be obtained.
【0113】[0113]
【化44】 Embedded image
【0114】[0114]
【化45】 上記式において、x、y、z、p1、p2、q1、q
2、m、n、R2、R3、R4、Qはそれぞれ上記と同様
であるが、但しm+n=xである。Embedded image In the above formula, x, y, z, p1, p2, q1, q
2, m, n, R 2 , R 3 , R 4 , and Q are the same as above, except that m + n = x.
【0115】第1の方法において、反応溶媒としては、
ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、テトラ
ヒドロフラン、酢酸エチル等の非プロトン性極性溶媒が
好ましく、単独でも2種以上混合して使用してもかまわ
ない。In the first method, the reaction solvent is
Aprotic polar solvents such as dimethylformamide, dimethylacetamide, tetrahydrofuran, and ethyl acetate are preferred, and they may be used alone or as a mixture of two or more.
【0116】触媒の酸としては、塩酸、硫酸、トリフル
オロメタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、メタ
ンスルホン酸、トリフルオロ酢酸、p−トルエンスルホ
ン酸ピリジニウム塩等が好ましく、その使用量は反応す
る一般式(1’)で示される高分子化合物のフェノール
性水酸基の1モルに対して0.1〜10モル%であるこ
とが好ましい。As the acid of the catalyst, hydrochloric acid, sulfuric acid, trifluoromethanesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, methanesulfonic acid, trifluoroacetic acid, pyridinium p-toluenesulfonic acid and the like are preferably used. It is preferable that the content is 0.1 to 10 mol% based on 1 mol of the phenolic hydroxyl group of the polymer compound represented by the formula (1 ′).
【0117】反応温度としては−20〜100℃、好ま
しくは0〜60℃であり、反応時間としては0.2〜1
00時間、好ましくは0.5〜20時間である。The reaction temperature is -20 to 100 ° C, preferably 0 to 60 ° C, and the reaction time is 0.2 to 1
00 hours, preferably 0.5 to 20 hours.
【0118】上記反応を単離せずに一括して行う場合、
一般式(I)又は(II)で示されるアルケニルエーテ
ル化合物と一般式(6a)で示される化合物の添加する
順序は特に限定しないが、初めに一般式(6a)で示さ
れる化合物を添加し、反応が十分進行した後に一般式
(I)又は(II)で示されるアルケニルエーテル化合
物を添加するのが好ましい。例えば一般式(I)又は
(II)で示されるアルケニルエーテル化合物と一般式
(6a)で示される化合物を同時に添加したり、一般式
(I)又は(II)で示されるアルケニルエーテル化合
物を先に添加した場合には、一般式(I)又は(II)
で示されるアルケニルエーテル化合物の反応点の一部が
反応系中の水分により加水分解され、生成した高分子化
合物の構造が複雑化し、物性の制御が困難となる場合が
ある。When the above reactions are carried out collectively without isolation,
The order in which the alkenyl ether compound represented by the general formula (I) or (II) and the compound represented by the general formula (6a) are added is not particularly limited. First, the compound represented by the general formula (6a) After the reaction has sufficiently proceeded, it is preferable to add the alkenyl ether compound represented by the general formula (I) or (II). For example, the alkenyl ether compound represented by the general formula (I) or (II) and the compound represented by the general formula (6a) are added simultaneously, or the alkenyl ether compound represented by the general formula (I) or (II) is added first. When added, the compound represented by the general formula (I) or (II)
In some cases, a part of the reaction points of the alkenyl ether compound represented by the formula (1) is hydrolyzed by water in the reaction system, the structure of the produced polymer compound becomes complicated, and the control of physical properties may be difficult.
【0119】[0119]
【化46】 (式中、x、y、z、p1、p2、q1、q2、R2a、
R3、R4、R6、R7、R11、A、B、c、dはそれぞれ
上記と同様の意味を示し、Zはハロゲン原子(CI、B
r及びI)である。)Embedded image (Where x, y, z, p1, p2, q1, q2, R 2a ,
R 3 , R 4 , R 6 , R 7 , R 11 , A, B, c, and d each have the same meaning as described above, and Z represents a halogen atom (CI, B
r and I). )
【0120】なお、上記式(VI)、(VII)の化合
物や式(6b)の化合物は、上記式(I)、(II)の
化合物や式(6a)の化合物に塩化水素、臭化水素また
はヨウ化水素を反応することにより得ることができる。The compounds of the above formulas (VI) and (VII) and the compound of the formula (6b) are the same as the compounds of the above formulas (I) and (II) and the compound of the formula (6a) except for hydrogen chloride and hydrogen bromide. Alternatively, it can be obtained by reacting hydrogen iodide.
【0121】上記第2方法は、重量平均分子量が5,0
00〜50,000であり、好ましくは一般式(1’)
で示される繰り返し単位を有する高分子化合物のフェノ
ール性水酸基の1モルに対してp1モルの一般式(V
I)又は(VII)で示されるハロゲン化アルキルエー
テル化合物及びq1モルの一般式(6b)で示される化
合物を反応させて、例えば上記式(3a’−1)、(3
a’−2)で示される高分子化合物を得ることができ
る。In the second method, the weight average molecular weight is 5,0
00 to 50,000, preferably of the general formula (1 ′)
In the high molecular compound having a repeating unit represented by the formula (1), 1 mol of the phenolic hydroxyl group is added in an amount of 1 mol of the general formula (V
The halogenated alkyl ether compound represented by the formula (I) or (VII) is reacted with q1 mol of the compound represented by the general formula (6b) to form, for example, the above formula (3a′-1), (3
The polymer compound represented by a'-2) can be obtained.
【0122】上記製造方法は、溶媒中において塩基の存
在下で行うことが好ましい。反応溶媒としては、アセト
ニトリル、アセトン、ジメチルホルムアミド、ジメチル
アセトアミド、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキ
シド等の非プロトン性極性溶媒が好ましく、単独でも2
種以上混合して使用してもかまわない。The above production method is preferably carried out in a solvent in the presence of a base. As the reaction solvent, aprotic polar solvents such as acetonitrile, acetone, dimethylformamide, dimethylacetamide, tetrahydrofuran and dimethylsulfoxide are preferable.
A mixture of more than one species may be used.
【0123】塩基としては、トリエチルアミン、ピリジ
ン、ジイソプロピルアミン、炭酸カリウム等が好まし
く、その使用量は反応する一般式(1’)で示される高
分子化合物のフェノール性水酸基の1モルに対して1モ
ル倍以上、特に5モル倍以上であることが好ましい。The base is preferably triethylamine, pyridine, diisopropylamine, potassium carbonate or the like. The amount of the base used is 1 mol per 1 mol of the phenolic hydroxyl group of the polymer compound represented by the general formula (1 ′) to be reacted. It is preferably at least 2 times, particularly preferably at least 5 times.
【0124】反応温度としては−50〜100℃、好ま
しくは0〜60℃であり、反応時間としては0.5〜1
00時間、好ましくは1〜20時間である。The reaction temperature is -50 to 100 ° C, preferably 0 to 60 ° C, and the reaction time is 0.5 to 1
00 hours, preferably 1 to 20 hours.
【0125】なお、上述したように、式(1’)で示さ
れる繰り返し単位を有する高分子化合物に式(6a)又
は(6b)の化合物を反応させて、下記式(11)で示
される化合物を得た後、これを単離し、次いで式
(I)、(II)或いは(VI)、(VII)で示され
る化合物を用いて架橋を行うようにしてもよい。As described above, the polymer having the repeating unit represented by the formula (1 ') is reacted with the compound represented by the formula (6a) or (6b) to obtain a compound represented by the following formula (11). After having been obtained, it may be isolated and then crosslinked using a compound of formula (I), (II) or (VI), (VII).
【0126】[0126]
【化47】 (式中、R2〜R4、x、y、z、m、n、p1、p2、
q1、q2はそれぞれ上記と同様の意味を示す。)Embedded image (Wherein, R 2 to R 4 , x, y, z, m, n, p1, p2,
q1 and q2 each have the same meaning as described above. )
【0127】上記第1又は第2方法により得られた例え
ば式(3a’−1)、(3a’−2)で示されるような
高分子化合物に、必要に応じて元の一般式(1’)で示
される高分子化合物のフェノール性水酸基の1モルに対
してq2モルの二炭酸ジアルキル化合物、アルコキシカ
ルボニルアルキルハライド等を反応させて一般式(6)
で示される酸不安定基を導入したり、3級アルキルハラ
イド、トリアルキルシリルハライド、オキソアルキル化
合物等を反応させて、例えば一般式(3b’−1)、
(3b’−2)で示される高分子化合物を得ることがで
きる。The polymer compound represented by, for example, the formula (3a′-1) or (3a′-2) obtained by the above first or second method may be added to the original formula (1 ′) if necessary. ) Is reacted with q2 mol of a dialkyl dicarbonate compound, an alkoxycarbonylalkyl halide or the like with respect to 1 mol of the phenolic hydroxyl group of the polymer compound represented by the general formula (6).
Or by reacting a tertiary alkyl halide, a trialkylsilyl halide, an oxoalkyl compound, or the like, for example, with the general formula (3b′-1):
A polymer compound represented by (3b′-2) can be obtained.
【0128】[0128]
【化48】 Embedded image
【0129】[0129]
【化49】 (式中、R2〜R5、Q、x、y、z、m、n、p1、p
2、q1、q2はそれぞれ上記と同様の意味を示す。)Embedded image (Wherein, R 2 to R 5 , Q, x, y, z, m, n, p1, p
2, q1 and q2 each have the same meaning as described above. )
【0130】上記式(7)の酸不安定基の導入方法は、
溶媒中において塩基の存在下で行うことが好ましい。The method for introducing the acid labile group of the above formula (7) is as follows.
It is preferable to carry out the reaction in a solvent in the presence of a base.
【0131】反応溶媒としては、アセトニトリル、アセ
トン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、
テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド等の非プロ
トン性極性溶媒が好ましく、単独でも2種以上混合して
使用してもかまわない。Examples of the reaction solvent include acetonitrile, acetone, dimethylformamide, dimethylacetamide,
Aprotic polar solvents such as tetrahydrofuran and dimethylsulfoxide are preferred, and they may be used alone or as a mixture of two or more.
【0132】塩基としては、トリエチルアミン、ピリジ
ン、イミダゾール、ジイソプロピルアミン、炭酸カリウ
ム等が好ましく、その使用量は元の一般式(1’)で示
される高分子化合物のフェノール性水酸基の1モルに対
して1モル倍以上、特に5モル倍以上であることが好ま
しい。As the base, triethylamine, pyridine, imidazole, diisopropylamine, potassium carbonate and the like are preferable, and the amount of the base is based on 1 mol of the phenolic hydroxyl group of the original polymer compound represented by the general formula (1 ′). It is preferably at least 1 mol times, particularly preferably at least 5 mol times.
【0133】反応温度としては0〜100℃、好ましく
は0〜60℃である。反応時間としては0.2〜100
時間、好ましくは1〜10時間である。The reaction temperature is 0-100 ° C, preferably 0-60 ° C. The reaction time is 0.2 to 100
Hours, preferably 1 to 10 hours.
【0134】二炭酸ジアルキル化合物としては二炭酸ジ
−tert−ブチル、二炭酸ジ−tert−アミル等が
挙げられ、アルコキシカルボニルアルキルハライドとし
てはtert−ブトキシカルボニルメチルクロライド、
tert−アミロキシカルボニルメチルクロライド、t
ert−ブトキシカルボニルメチルブロマイド、ter
t−ブトキシカルボニルエチルクロライド、エトキシエ
トキシカルボニルメチルクロライド、エトキシエトキシ
カルボニルメチルブロライド、テトラヒドロピラニルオ
キシカルボニルメチルクロライド、テトラヒドロピラニ
ルオキシカルボニルメチルブロライド、テトラヒドロフ
ラニルオキシカルボニルメチルクロライド、テトラヒド
ロフラニルオキシカルボニルメチルブロライド等が挙げ
られ、トリアルキルシリルハライドとしてはトリメチル
シリルクロライド、トリエチルシリルクロライド、ジメ
チル−tert−ブチルシリルクロライド等が挙げられ
る。Examples of the dialkyl dicarbonate compound include di-tert-butyl dicarbonate and di-tert-amyl dicarbonate. Examples of the alkoxycarbonylalkyl halide include tert-butoxycarbonyl methyl chloride and
tert-amyloxycarbonylmethyl chloride, t
tert-butoxycarbonylmethyl bromide, ter
t-butoxycarbonylethyl chloride, ethoxyethoxycarbonylmethyl chloride, ethoxyethoxycarbonylmethyl chloride, tetrahydropyranyloxycarbonylmethyl chloride, tetrahydropyranyloxycarbonylmethyl chloride, tetrahydrofuranyloxycarbonylmethyl chloride, tetrahydrofuranyloxycarbonylmethyl bromide And trialkylsilyl halides such as trimethylsilyl chloride, triethylsilyl chloride and dimethyl-tert-butylsilyl chloride.
【0135】また、上記第1又は第2の方法により得ら
れた一般式(3a’−1)、(3a’−2)で示される
高分子化合物に、必要に応じて元の一般式(1’)で示
される高分子化合物のフェノール性水酸基の1モルに対
してq2モルの3級アルキル化剤、オキソアルキル化合
物を反応させて3級アルキル化又はオキソアルキル化す
ることができる。The polymer compound represented by the general formula (3a′-1) or (3a′-2) obtained by the above first or second method may be added to the original compound represented by the general formula (1) if necessary. The tertiary alkylation or oxoalkylation can be performed by reacting q2 mol of a tertiary alkylating agent and an oxoalkyl compound with respect to 1 mol of the phenolic hydroxyl group of the polymer compound represented by ').
【0136】上記方法は、溶媒中において酸の存在下で
行うことが好ましい。反応溶媒としては、ジメチルホル
ムアミド、ジメチルアセトアミド、テトラヒドロフラ
ン、酢酸エチル等の非プロトン性極性溶媒が好ましく、
単独でも2種以上混合して使用してもかまわない。The above method is preferably carried out in a solvent in the presence of an acid. As the reaction solvent, dimethylformamide, dimethylacetamide, tetrahydrofuran, aprotic polar solvents such as ethyl acetate are preferred,
They may be used alone or in combination of two or more.
【0137】触媒の酸としては、塩酸、硫酸、トリフル
オロメタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、メタ
ンスルホン酸、トリフルオロ酢酸、p−トルエンスルホ
ン酸ピリジニウム塩等が好ましく、その使用量は元の一
般式(1’)で示される高分子合物のフェノール性水酸
基の1モルに対して0.1〜10モル%であることが好
ましい。As the acid of the catalyst, hydrochloric acid, sulfuric acid, trifluoromethanesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, methanesulfonic acid, trifluoroacetic acid, pyridinium p-toluenesulfonate and the like are preferable. It is preferably 0.1 to 10 mol% with respect to 1 mol of the phenolic hydroxyl group of the polymer compound represented by the formula (1 ′).
【0138】反応温度としては−20〜100℃、好ま
しくは0〜60℃であり、反応時間としては0.2〜1
00時間、好ましくは0.5〜20時間である。The reaction temperature is -20 to 100 ° C, preferably 0 to 60 ° C, and the reaction time is 0.2 to 1
00 hours, preferably 0.5 to 20 hours.
【0139】3級アルキル化剤としてはイソブテン、2
−メチル−1−ブテン、2−メチル−2−ブテン等が挙
げられ、オキソアルキル化合物としてはα−アンジェリ
カラクトン、2−シクロヘキセン−1−オン、5,6−
ジヒドロ−2H−ピラン−2−オン等が挙げられる。As the tertiary alkylating agent, isobutene, 2
-Methyl-1-butene, 2-methyl-2-butene and the like, and the oxoalkyl compound is α-angelicalactone, 2-cyclohexen-1-one, 5,6-
And dihydro-2H-pyran-2-one.
【0140】なお、一般式(3a’−1)、(3a’−
2)で示される高分子化合物を経由せずに直接下記一般
式(3c’−1)又は(3c’−2)で示される繰り返
し単位を有する高分子化合物に一般式(7)で示される
酸不安定基、3級アルキル基、トリアルキルシリル基、
オキソアルキル基等を導入後、必要に応じて一般式
(6)で示される酸不安定基を導入することもできる。The formulas (3a'-1) and (3a'-
2) The polymer compound having a repeating unit represented by the following general formula (3c′-1) or (3c′-2) directly without passing through the polymer compound represented by the formula (7) An unstable group, a tertiary alkyl group, a trialkylsilyl group,
After the introduction of an oxoalkyl group or the like, an acid labile group represented by the general formula (6) can be introduced as necessary.
【0141】[0141]
【化50】 Embedded image
【0142】[0142]
【化51】 (式中、Q、x、y、z、p1、p2、q1、q2はそ
れぞれ上記と同様の意味を示す。)Embedded image (In the formula, Q, x, y, z, p1, p2, q1, and q2 each have the same meaning as described above.)
【0143】本発明の高分子シリコーン化合物におい
て、R1の酸不安定基としては1種に限られず、2種以
上を導入することができる。この場合、式(1’)の高
分子化合物の全水酸基1モルに対してq1モルの酸不安
定基を上記のようにして導入した後、これと異なる酸不
安定基を上記と同様の方法でp2モル導入することによ
って、かかる酸不安定基を2種又は適宜かかる操作を繰
り返してそれ以上導入した高分子化合物を得ることがで
きる。In the high molecular silicone compound of the present invention, the acid labile group of R 1 is not limited to one type, and two or more types can be introduced. In this case, q1 mol of the acid labile group is introduced as described above with respect to 1 mol of all hydroxyl groups of the polymer compound of the formula (1 ′), and then a different acid labile group is introduced in the same manner as described above. By introducing p2 mol of the above, a polymer compound in which two or more such acid labile groups are introduced or more operations are appropriately introduced can be obtained.
【0144】本発明の高分子シリコーン化合物は、化学
増幅ポジ型レジスト材料のベースポリマーとして有効で
あり、本発明は、この高分子化合物をベースポリマーと
する下記成分を含有する化学増幅ポジ型レジスト材料を
提供する。 (A)有機溶剤 (B)ベース樹脂として上記高分子シリコーン化合物 (C)酸発生剤 更に必要により (D)溶解制御剤 (E)塩基性化合物 (F)(B)成分とは別のベース樹脂 (G)アセチレンアルコール誘導体The polymer silicone compound of the present invention is effective as a base polymer of a chemically amplified positive resist material. The present invention provides a chemically amplified positive resist material containing the following components which uses this polymer compound as a base polymer. I will provide a. (A) Organic solvent (B) High molecular silicone compound as base resin (C) Acid generator Further if necessary (D) Dissolution controller (E) Basic compound (F) Base resin different from component (B) (G) acetylene alcohol derivative
【0145】ここで、本発明で使用される(A)有機溶
剤としては、酸発生剤、ベース樹脂、溶解制御剤等が溶
解可能な有機溶媒であれば何れでも良い。このような有
機溶剤としては、例えばシクロヘキサノン、メチル−2
−n−アミルケトン等のケトン類、3−メトキシブタノ
ール、3−メチル−3−メトキシブタノール、1−メト
キシ−2−プロパノール、1−エトキシ−2−プロパノ
ール等のアルコール類、プロピレングリコールモノメチ
ルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、
プロピレングリコールモノエチルエーテル、エチレング
リコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールジ
メチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエー
テル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエー
テル類、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセ
テート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセ
テート、乳酸エチル、ピルビン酸エチル、酢酸ブチル、
3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピ
オン酸エチル、酢酸tert−ブチル、プロピオン酸t
ert−ブチル、プロピレングリコール−モノ−ter
t−ブチルエーテルアセテート等のエステル類が挙げら
れ、これらの1種を単独で又は2種以上を混合して使用
することができるが、これらに限定されるものではな
い。本発明では、これらの有機溶剤の中でもレジスト成
分中の酸発生剤の溶解性が最も優れているジエチレング
リコールジメチルエーテルや1−エトキシ−2−プロパ
ノールの他、安全溶剤であるプロピレングリコールモノ
メチルエーテルアセテート及びその混合溶剤が好ましく
使用される。The organic solvent (A) used in the present invention may be any organic solvent in which the acid generator, the base resin, the dissolution controlling agent and the like can be dissolved. Such organic solvents include, for example, cyclohexanone, methyl-2
Ketones such as -n-amyl ketone, alcohols such as 3-methoxybutanol, 3-methyl-3-methoxybutanol, 1-methoxy-2-propanol, 1-ethoxy-2-propanol, propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol Monomethyl ether,
Ethers such as propylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, ethyl lactate, ethyl pyruvate, butyl acetate,
Methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, tert-butyl acetate, t-propionic acid
tert-butyl, propylene glycol-mono-ter
Esters such as t-butyl ether acetate are mentioned, and one of these can be used alone or a mixture of two or more thereof, but is not limited thereto. In the present invention, among these organic solvents, in addition to diethylene glycol dimethyl ether and 1-ethoxy-2-propanol, which have the highest solubility of the acid generator in the resist component, propylene glycol monomethyl ether acetate as a safe solvent and a mixture thereof Solvents are preferably used.
【0146】有機溶剤の使用量は、(B)成分のベース
樹脂100部(重量部、以下同様)に対して200〜
1,000部、特に400〜800部が好適である。The amount of the organic solvent used is 200 to 100 parts (parts by weight, hereinafter the same) of the base resin of the component (B).
1,000 parts, especially 400 to 800 parts, are suitable.
【0147】(C)成分の酸発生剤としては、下記一般
式(12)のオニウム塩、式(13)のジアゾメタン誘
導体、式(14)のグリオキシム誘導体、β−ケトスル
ホン誘導体、ジスルホン誘導体、ニトロベンジルスルホ
ネート誘導体、スルホン酸エステル誘導体、イミド−イ
ルスルホネート誘導体等が挙げられる。The acid generator of the component (C) includes an onium salt of the following general formula (12), a diazomethane derivative of the formula (13), a glyoxime derivative of the formula (14), a β-ketosulfone derivative, a disulfone derivative, and nitrobenzyl. Sulfonate derivatives, sulfonic acid ester derivatives, imido-yl sulfonate derivatives, and the like.
【0148】 (R30)bM+K- (12) (但し、R30は炭素数1〜12の直鎖状、分岐状又は環
状のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基又は炭素
数7〜12のアラルキル基を表し、M+はヨードニウ
ム、スルホニウムを表し、K-は非求核性対向イオンを
表し、bは2又は3である。)(R 30 ) b M + K − (12) (where R 30 is a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms or carbon number Represents 7 to 12 aralkyl groups, M + represents iodonium or sulfonium, K − represents a non-nucleophilic counter ion, and b is 2 or 3.)
【0149】R30のアルキル基としてはメチル基、エチ
ル基、プロピル基、ブチル基、シクロヘキシル基、2−
オキソシクロヘキシル基、ノルボルニル基、アダマンチ
ル基等が挙げられる。アリール基としてはフェニル基、
p−メトキシフェニル基、m−メトキシフェニル基、o
−メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、p−te
rt−ブトキシフェニル基、m−tert−ブトキシフ
ェニル基等のアルコキシフェニル基、2−メチルフェニ
ル基、3−メチルフェニル基、4−メチルフェニル基、
エチルフェニル基、4−tert−ブチルフェニル基、
4−ブチルフェニル基、ジメチルフェニル基等のアルキ
ルフェニル基が挙げられる。アラルキル基としてはベン
ジル基、フェネチル基等が挙げられる。K-の非求核性
対向イオンとしては塩化物イオン、臭化物イオン等のハ
ライドイオン、トリフレート、1,1,1−トリフルオ
ロエタンスルホネート、ノナフルオロブタンスルホネー
ト等のフルオロアルキルスルホネート、トシレート、ベ
ンゼンスルホネート、4−フルオロベンゼンスルホネー
ト、1,2,3,4,5−ペンタフルオロベンゼンスル
ホネート等のアリールスルホネート、メシレート、ブタ
ンスルホネート等のアルキルスルホネートが挙げられ
る。As the alkyl group for R 30, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a cyclohexyl group, a 2-
An oxocyclohexyl group, a norbornyl group, an adamantyl group and the like can be mentioned. As the aryl group, a phenyl group,
p-methoxyphenyl group, m-methoxyphenyl group, o
-Methoxyphenyl group, ethoxyphenyl group, p-te
an alkoxyphenyl group such as an rt-butoxyphenyl group, an m-tert-butoxyphenyl group, a 2-methylphenyl group, a 3-methylphenyl group, a 4-methylphenyl group,
Ethylphenyl group, 4-tert-butylphenyl group,
Examples thereof include an alkylphenyl group such as a 4-butylphenyl group and a dimethylphenyl group. Examples of the aralkyl group include a benzyl group and a phenethyl group. K - a non-nucleophilic counter chloride ions as the ion, halide ions such as bromide ion, triflate, 1,1,1-trifluoroethane sulfonate, fluoroalkyl sulfonate such as nonafluorobutanesulfonate, tosylate, benzenesulfonate , 4-fluorobenzenesulfonate, arylsulfonates such as 1,2,3,4,5-pentafluorobenzenesulfonate, and alkylsulfonates such as mesylate and butanesulfonate.
【0150】[0150]
【化52】 (但し、R31、R32は炭素数1〜12の直鎖状、分岐状
又は環状のアルキル基又はハロゲン化アルキル基、炭素
数6〜12のアリール基又はハロゲン化アリール基又は
炭素数7〜12のアラルキル基を表す。)Embedded image (However, R 31 and R 32 are a linear, branched or cyclic alkyl group or halogenated alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group or halogenated aryl group having 6 to 12 carbon atoms, or a C 7 to C 12 12 represents an aralkyl group)
【0151】R31、R32のアルキル基としてはメチル
基、エチル基、プロピル基、ブチル基、アミル基、シク
ロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基、ア
ダマンチル基等が挙げられる。ハロゲン化アルキル基と
してはトリフルオロメチル基、1,1,1−トリフルオ
ロエチル基、1,1,1−トリクロロエチル基、ノナフ
ルオロブチル基等が挙げられる。アリール基としてはフ
ェニル基、p−メトキシフェニル基、m−メトキシフェ
ニル基、o−メトキシフェニル基、エトキシフェニル
基、p−tert−ブトキシフェニル基、m−tert
−ブトキシフェニル基等のアルコキシフェニル基、2−
メチルフェニル基、3−メチルフェニル基、4−メチル
フェニル基、エチルフェニル基、4−tert−ブチル
フェニル基、4−ブチルフェニル基、ジメチルフェニル
基等のアルキルフェニル基が挙げられる。ハロゲン化ア
リール基としてはフルオロベンゼン基、クロロベンゼン
基、1,2,3,4,5−ペンタフルオロベンゼン基等
が挙げられる。アラルキル基としてはベンジル基、フェ
ネチル基等が挙げられる。Examples of the alkyl group for R 31 and R 32 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, an amyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a norbornyl group and an adamantyl group. Examples of the halogenated alkyl group include a trifluoromethyl group, a 1,1,1-trifluoroethyl group, a 1,1,1-trichloroethyl group, a nonafluorobutyl group, and the like. Examples of the aryl group include phenyl, p-methoxyphenyl, m-methoxyphenyl, o-methoxyphenyl, ethoxyphenyl, p-tert-butoxyphenyl, and m-tert.
An alkoxyphenyl group such as -butoxyphenyl group, 2-
Examples thereof include an alkylphenyl group such as a methylphenyl group, a 3-methylphenyl group, a 4-methylphenyl group, an ethylphenyl group, a 4-tert-butylphenyl group, a 4-butylphenyl group, and a dimethylphenyl group. Examples of the halogenated aryl group include a fluorobenzene group, a chlorobenzene group, a 1,2,3,4,5-pentafluorobenzene group, and the like. Examples of the aralkyl group include a benzyl group and a phenethyl group.
【0152】[0152]
【化53】 (但し、R33、R34、R35は炭素数1〜12の直鎖状、
分岐状又は環状のアルキル基又はハロゲン化アルキル
基、炭素数6〜12のアリール基又はハロゲン化アリー
ル基又は炭素数7〜12のアラルキル基を表す。また、
R34、R35は互いに結合して環状構造を形成してもよ
く、環状構造を形成する場合、R34、R35はそれぞれ炭
素数1〜6の直鎖状又は分岐状のアルキレン基を表
す。)Embedded image (However, R 33 , R 34 , and R 35 are linear having 1 to 12 carbon atoms;
It represents a branched or cyclic alkyl group or a halogenated alkyl group, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, an aryl halide group or an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms. Also,
R 34 and R 35 may combine with each other to form a cyclic structure, and when forming a cyclic structure, R 34 and R 35 each represent a linear or branched alkylene group having 1 to 6 carbon atoms. . )
【0153】R33、R34、R35のアルキル基、ハロゲン
化アルキル基、アリール基、ハロゲン化アリール基、ア
ラルキル基としては、R31、R32で説明したものと同様
の基が挙げられる。なお、R34、R35のアルキレン基と
してはメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレ
ン基、ヘキシレン基等が挙げられる。As the alkyl group, halogenated alkyl group, aryl group, halogenated aryl group and aralkyl group represented by R 33 , R 34 and R 35 , the same groups as those described for R 31 and R 32 can be mentioned. The alkylene group for R 34 and R 35 includes a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a hexylene group and the like.
【0154】具体的には、例えばトリフルオロメタンス
ルホン酸ジフェニルヨードニウム、トリフルオロメタン
スルホン酸(p−tert−ブトキシフェニル)フェニ
ルヨードニウム、p−トルエンスルホン酸ジフェニルヨ
ードニウム、p−トルエンスルホン酸(p−tert−
ブトキシフェニル)フェニルヨードニウム、トリフルオ
ロメタンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、トリフ
ルオロメタンスルホン酸(p−tert−ブトキシフェ
ニル)ジフェニルスルホニウム、トリフルオロメタンス
ルホン酸ビス(p−tert−ブトキシフェニル)フェ
ニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸トリ
ス(p−tert−ブトキシフェニル)スルホニウム、
p−トルエンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、p
−トルエンスルホン酸(p−tert−ブトキシフェニ
ル)ジフェニルスルホニウム、p−トルエンスルホン酸
ビス(p−tert−ブトキシフェニル)フェニルスル
ホニウム、p−トルエンスルホン酸トリス(p−ter
t−ブトキシフェニル)スルホニウム、ノナフルオロブ
タンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、ブタンスル
ホン酸トリフェニルスルホニウム、トリフルオロメタン
スルホン酸トリメチルスルホニウム、p−トルエンスル
ホン酸トリメチルスルホニウム、トリフルオロメタンス
ルホン酸シクロヘキシルメチル(2−オキソシクロヘキ
シル)スルホニウム、p−トルエンスルホン酸シクロヘ
キシルメチル(2−オキソシクロヘキシル)スルホニウ
ム、トリフルオロメタンスルホン酸ジメチルフェニルス
ルホニウム、p−トルエンスルホン酸ジメチルフェニル
スルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸ジシクロ
ヘキシルフェニルスルホニウム、p−トルエンスルホン
酸ジシクロヘキシルフェニルスルホニウム等のオニウム
塩、ビス(ベンゼンスルホニル)ジアゾメタン、ビス
(p−トルエンスルホニル)ジアゾメタン、ビス(キシ
レンスルホニル)ジアゾメタン、ビス(シクロヘキシル
スルホニル)ジアゾメタン、ビス(シクロペンチルスル
ホニル)ジアゾメタン、ビス(n−ブチルスルホニル)
ジアゾメタン、ビス(イソブチルスルホニル)ジアゾメ
タン、ビス(sec−ブチルスルホニル)ジアゾメタ
ン、ビス(n−プロピルスルホニル)ジアゾメタン、ビ
ス(イソプロピルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(t
ert−ブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(n−
アミルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(イソアミルス
ルホニル)ジアゾメタン、ビス(sec−アミルスルホ
ニル)ジアゾメタン、ビス(tert−アミルスルホニ
ル)ジアゾメタン、1−シクロヘキシルスルホニル−1
−(tert−ブチルスルホニル)ジアゾメタン、1−
シクロヘキシルスルホニル−1−(tert−アミルス
ルホニル)ジアゾメタン、1−tert−アミルスルホ
ニル−1−(tert−ブチルスルホニル)ジアゾメタ
ン等のジアゾメタン誘導体、ビス−o−(p−トルエン
スルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−o−
(p−トルエンスルホニル)−α−ジフェニルグリオキ
シム、ビス−o−(p−トルエンスルホニル)−α−ジ
シクロヘキシルグリオキシム、ビス−o−(p−トルエ
ンスルホニル)−2,3−ペンタンジオングリオキシ
ム、ビス−o−(p−トルエンスルホニル)−2−メチ
ル−3,4−ペンタンジオングリオキシム、ビス−o−
(n−ブタンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシ
ム、ビス−o−(n−ブタンスルホニル)−α−ジフェ
ニルグリオキシム、ビス−o−(n−ブタンスルホニ
ル)−α−ジシクロヘキシルグリオキシム、ビス−o−
(n−ブタンスルホニル)−2,3−ペンタンジオング
リオキシム、ビス−o−(n−ブタンスルホニル)−2
−メチル−3,4−ペンタンジオングリオキシム、ビス
−o−(メタンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシ
ム、ビス−o−(トリフルオロメタンスルホニル)−α
−ジメチルグリオキシム、ビス−o−(1,1,1−ト
リフルオロエタンスルホニル)−α−ジメチルグリオキ
シム、ビス−o−(tert−ブタンスルホニル)−α
−ジメチルグリオキシム、ビス−o−(パーフルオロオ
クタンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス
−o−(シクロヘキサンスルホニル)−α−ジメチルグ
リオキシム、ビス−o−(ベンゼンスルホニル)−α−
ジメチルグリオキシム、ビス−o−(p−フルオロベン
ゼンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−
o−(p−tert−ブチルベンゼンスルホニル)−α
−ジメチルグリオキシム、ビス−o−(キシレンスルホ
ニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−o−(カン
ファースルホニル)−α−ジメチルグリオキシム等のグ
リオキシム誘導体、2−シクロヘキシルカルボニル−2
−(p−トルエンスルホニル)プロパン、2−イソプロ
ピルカルボニル−2−(p−トルエンスルホニル)プロ
パン等のβ−ケトスルホン誘導体、ジフェニルジスルホ
ン、ジシクロヘキシルジスルホン等のジスルホン誘導
体、p−トルエンスルホン酸2,6−ジニトロベンジ
ル、p−トルエンスルホン酸2,4−ジニトロベンジル
等のニトロベンジルスルホネート誘導体、1,2,3−
トリス(メタンスルホニルオキシ)ベンゼン、1,2,
3−トリス(トリフルオロメタンスルホニルオキシ)ベ
ンゼン、1,2,3−トリス(p−トルエンスルホニル
オキシ)ベンゼン等のスルホン酸エステル誘導体、フタ
ルイミド−イル−トリフレート、フタルイミド−イル−
トシレート、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボキシ
イミド−イル−トリフレート、5−ノルボルネン−2,
3−ジカルボキシイミド−イル−トシレート、5−ノル
ボルネン−2,3−ジカルボキシイミド−イル−n−ブ
チルスルホネート等のイミド−イル−スルホネート誘導
体等が挙げられるが、トリフルオロメタンスルホン酸ト
リフェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン
酸(p−tert−ブトキシフェニル)ジフェニルスル
ホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸トリス(p−
tert−ブトキシフェニル)スルホニウム、p−トル
エンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、p−トルエ
ンスルホン酸(p−tert−ブトキシフェニル)ジフ
ェニルスルホニウム、p−トルエンスルホン酸トリス
(p−tert−ブトキシフェニル)スルホニウム等の
オニウム塩、ビス(ベンゼンスルホニル)ジアゾメタ
ン、ビス(p−トルエンスルホニル)ジアゾメタン、ビ
ス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス
(n−ブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(イソブ
チルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(sec−ブチル
スルホニル)ジアゾメタン、ビス(n−プロピルスルホ
ニル)ジアゾメタン、ビス(イソプロピルスルホニル)
ジアゾメタン、ビス(tert−ブチルスルホニル)ジ
アゾメタン等のジアゾメタン誘導体、ビス−o−(p−
トルエンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビ
ス−o−(n−ブタンスルホニル)−α−ジメチルグリ
オキシム等のグリオキシム誘導体が好ましく用いられ
る。なお、上記酸発生剤は1種を単独で又は2種以上を
組み合わせて用いることができる。オニウム塩は矩形性
向上効果に優れ、ジアゾメタン誘導体及びグリオキシム
誘導体は定在波低減効果に優れるが、両者を組み合わせ
ることにより、プロファイルの微調整を行うことが可能
である。More specifically, for example, diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, phenyliodonium trifluoromethanesulfonate (p-tert-butoxyphenyl), diphenyliodonium p-toluenesulfonate, p-toluenesulfonic acid (p-tert-
(Butoxyphenyl) phenyliodonium, triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, trifluoromethanesulfonic acid (p-tert-butoxyphenyl) diphenylsulfonium, bis (p-tert-butoxyphenyl) phenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, tris trifluoromethanesulfonate (P-tert-butoxyphenyl) sulfonium,
triphenylsulfonium p-toluenesulfonate, p
-(P-tert-butoxyphenyl) diphenylsulfonium toluenesulfonate, bis (p-tert-butoxyphenyl) phenylsulfonium p-toluenesulfonate, tris (p-tert-toluenesulfonate)
(t-butoxyphenyl) sulfonium, triphenylsulfonium nonafluorobutanesulfonate, triphenylsulfonium butanesulfonate, trimethylsulfonium trifluoromethanesulfonate, trimethylsulfonium p-toluenesulfonate, cyclohexylmethyl trifluoromethanesulfonate (2-oxocyclohexyl) Sulfonium, cyclohexylmethyl p-toluenesulfonate (2-oxocyclohexyl) sulfonium, dimethylphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, dimethylphenylsulfonium p-toluenesulfonate, dicyclohexylphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, dicyclohexylphenylsulfonium p-toluenesulfonate Onium salts such as bis (benze) Sulfonyl) diazomethane, bis (p- toluenesulfonyl) diazomethane, bis (xylene sulfonyl) diazomethane, bis (cyclohexyl sulfonyl) diazomethane, bis (cyclopentyl sulfonyl) diazomethane, bis (n- butylsulfonyl)
Diazomethane, bis (isobutylsulfonyl) diazomethane, bis (sec-butylsulfonyl) diazomethane, bis (n-propylsulfonyl) diazomethane, bis (isopropylsulfonyl) diazomethane, bis (t
tert-butylsulfonyl) diazomethane, bis (n-
Amylsulfonyl) diazomethane, bis (isoamylsulfonyl) diazomethane, bis (sec-amylsulfonyl) diazomethane, bis (tert-amylsulfonyl) diazomethane, 1-cyclohexylsulfonyl-1
-(Tert-butylsulfonyl) diazomethane, 1-
Diazomethane derivatives such as cyclohexylsulfonyl-1- (tert-amylsulfonyl) diazomethane and 1-tert-amylsulfonyl-1- (tert-butylsulfonyl) diazomethane; bis-o- (p-toluenesulfonyl) -α-dimethylglyoxime , Bis-o-
(P-toluenesulfonyl) -α-diphenylglyoxime, bis-o- (p-toluenesulfonyl) -α-dicyclohexylglyoxime, bis-o- (p-toluenesulfonyl) -2,3-pentanedione glyoxime, Bis-o- (p-toluenesulfonyl) -2-methyl-3,4-pentanedione glyoxime, bis-o-
(N-butanesulfonyl) -α-dimethylglyoxime, bis-o- (n-butanesulfonyl) -α-diphenylglyoxime, bis-o- (n-butanesulfonyl) -α-dicyclohexylglyoxime, bis-o −
(N-butanesulfonyl) -2,3-pentanedione glyoxime, bis-o- (n-butanesulfonyl) -2
-Methyl-3,4-pentanedione glyoxime, bis-o- (methanesulfonyl) -α-dimethylglyoxime, bis-o- (trifluoromethanesulfonyl) -α
-Dimethylglyoxime, bis-o- (1,1,1-trifluoroethanesulfonyl) -α-dimethylglyoxime, bis-o- (tert-butanesulfonyl) -α
-Dimethylglyoxime, bis-o- (perfluorooctanesulfonyl) -α-dimethylglyoxime, bis-o- (cyclohexanesulfonyl) -α-dimethylglyoxime, bis-o- (benzenesulfonyl) -α-
Dimethylglyoxime, bis-o- (p-fluorobenzenesulfonyl) -α-dimethylglyoxime, bis-
o- (p-tert-butylbenzenesulfonyl) -α
Glyoxime derivatives such as -dimethylglyoxime, bis-o- (xylenesulfonyl) -α-dimethylglyoxime, bis-o- (camphorsulfonyl) -α-dimethylglyoxime, 2-cyclohexylcarbonyl-2
Β-ketosulfone derivatives such as-(p-toluenesulfonyl) propane and 2-isopropylcarbonyl-2- (p-toluenesulfonyl) propane; disulfone derivatives such as diphenyldisulfone and dicyclohexyldisulfone; 2,6-dinitrop-toluenesulfonate Nitrobenzylsulfonate derivatives such as benzyl and 2,4-dinitrobenzyl p-toluenesulfonate;
Tris (methanesulfonyloxy) benzene, 1,2,2
Sulfonate derivatives such as 3-tris (trifluoromethanesulfonyloxy) benzene and 1,2,3-tris (p-toluenesulfonyloxy) benzene, phthalimido-yl-triflate, phthalimido-yl-
Tosylate, 5-norbornene-2,3-dicarboximido-yl-triflate, 5-norbornene-2,
Imido-yl-sulfonate derivatives such as 3-dicarboximido-yl-tosylate and 5-norbornene-2,3-dicarboximido-yl-n-butylsulfonate; and triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate; Triphenylmethanesulfonic acid (p-tert-butoxyphenyl) diphenylsulfonium, trifluoromethanesulfonic acid tris (p-
Onium such as tert-butoxyphenyl) sulfonium, triphenylsulfonium p-toluenesulfonate, diphenylsulfonium p-toluenesulfonate (p-tert-butoxyphenyl), and tris (p-tert-butoxyphenyl) sulfonium p-toluenesulfonate Salt, bis (benzenesulfonyl) diazomethane, bis (p-toluenesulfonyl) diazomethane, bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, bis (n-butylsulfonyl) diazomethane, bis (isobutylsulfonyl) diazomethane, bis (sec-butylsulfonyl) diazomethane, Bis (n-propylsulfonyl) diazomethane, bis (isopropylsulfonyl)
Diazomethane derivatives such as diazomethane and bis (tert-butylsulfonyl) diazomethane; bis-o- (p-
Glyoxime derivatives such as toluenesulfonyl) -α-dimethylglyoxime and bis-o- (n-butanesulfonyl) -α-dimethylglyoxime are preferably used. In addition, the said acid generator can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. The onium salt is excellent in the effect of improving the rectangularity, and the diazomethane derivative and the glyoxime derivative are excellent in the standing wave reducing effect. However, by combining the two, fine adjustment of the profile can be performed.
【0155】酸発生剤の添加量は、ベース樹脂100部
に対して好ましくは0.5〜15部、より好ましくは1
〜8部である。0.5部より少ないと感度が悪い場合が
あり、15部より多いとアルカリ溶解速度が低下するこ
とによってレジスト材料の解像性が低下する場合があ
り、またモノマー成分が過剰となるために耐熱性が低下
する場合がある。The amount of the acid generator is preferably 0.5 to 15 parts, more preferably 1 to 100 parts of the base resin.
~ 8 parts. If the amount is less than 0.5 part, the sensitivity may be poor. If the amount is more than 15 parts, the resolution of the resist material may decrease due to a decrease in the alkali dissolution rate. Performance may be reduced.
【0156】本発明のレジスト材料は、溶解制御剤
(D)を配合した3成分系のものとしても好適であり、
この溶解制御剤(D)としては、分子内に一つ以上の酸
不安定基を有するものであれば、低分子量の化合物や高
分子量の化合物のいずれであってもよく、公知のポジ型
レジスト用溶解制御剤を使用することができる。ここ
で、酸不安定基としては上記一般式(6)、(7)と同
様のものが挙げられる。このような溶解制御剤(D)と
して、例えばビスフェノールAの水酸基をtert−B
oc化した化合物や、フロログルシンやテトラヒドロキ
シベンゾフェノン等をtert−Boc化した化合物等
を挙げることができる。The resist material of the present invention is also suitable as a three-component system containing a dissolution controlling agent (D).
The dissolution controlling agent (D) may be a low molecular weight compound or a high molecular weight compound as long as it has one or more acid labile groups in the molecule. Dissolution control agents can be used. Here, examples of the acid labile group include those similar to the general formulas (6) and (7). As such a dissolution controlling agent (D), for example, the hydroxyl group of bisphenol A is replaced with tert-B
Examples of the compound include an oc-converted compound, and a compound in which phloroglucin and tetrahydroxybenzophenone are tert-Boc-modified.
【0157】溶解制御剤(D)としては、平均分子量が
100〜1,000、好ましくは150〜800で、か
つ分子内にフェノール性水酸基を2つ以上有する化合物
の該フェノール性水酸基の水素原子を酸不安定基により
全体として平均0〜100モル%の割合で置換した化合
物を配合する。即ち、フェノール性水酸基の水素原子の
酸不安定基による置換率は、平均でフェノール性水酸基
全体の0モル%以上、好ましくは30モル%以上であ
り、また、その上限は100モル%、より好ましくは8
0モル%である。As the dissolution controlling agent (D), a hydrogen atom of the phenolic hydroxyl group of a compound having an average molecular weight of 100 to 1,000, preferably 150 to 800 and having two or more phenolic hydroxyl groups in the molecule is used. A compound substituted by an acid labile group at a ratio of 0 to 100 mol% on average as a whole is blended. That is, the substitution rate of the hydrogen atom of the phenolic hydroxyl group by the acid labile group is 0 mol% or more, preferably 30 mol% or more of the entire phenolic hydroxyl group, and the upper limit is 100 mol%, more preferably. Is 8
0 mol%.
【0158】この場合、かかるフェノール性水酸基を2
つ以上有する化合物としては、下記式(i)〜(xi)
で示されるものが好ましい。In this case, the phenolic hydroxyl group is
Compounds having one or more of the following formulas (i) to (xi)
Are preferred.
【0159】[0159]
【化54】 Embedded image
【0160】[0160]
【化55】 Embedded image
【0161】[0161]
【化56】 (但し、式中R51、R52はそれぞれ水素原子又は炭素数
1〜8の直鎖状又は分岐状のアルキル基又はアルケニル
基であり、R53は水素原子又は炭素数1〜8の直鎖状又
は分岐状のアルキル基又はアルケニル基、あるいは−
(R57)h−COOHであり、R54は−(CH2)i−
(i=2〜10)、炭素数6〜10のアリーレン基、カ
ルボニル基、スルホニル基、酸素原子又は硫黄原子、R
55は炭素数1〜10のアルキレン基、炭素数6〜10の
アリーレン基、カルボニル基、スルホニル基、酸素原子
又は硫黄原子、R56は水素原子又は炭素数1〜8の直鎖
状又は分岐状のアルキル基、アルケニル基、それぞれ水
酸基で置換されたフェニル基又はナフチル基であり、R
57は炭素数1〜10の直鎖状又は分岐状のアルキレン基
である。また、jは0〜5の整数であり、h、uは0又
は1である。s、t、s’、t’、s’’、t’’はそ
れぞれs+t=8、s’+t’=5、s’’+t’’=
4を満足し、かつ各フェニル骨格中に少なくとも1つの
水酸基を有するような数である。αは式(viii)、
(ix)の化合物の分子量を100〜1,000とする
数である。)Embedded image (Where R 51 and R 52 are each a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group or alkenyl group having 1 to 8 carbon atoms, and R 53 is a hydrogen atom or a linear chain having 1 to 8 carbon atoms. Or branched alkyl or alkenyl group, or-
(R 57 ) h —COOH, and R 54 is — (CH 2 ) i —
(I = 2 to 10), an arylene group having 6 to 10 carbon atoms, a carbonyl group, a sulfonyl group, an oxygen atom or a sulfur atom, R
55 is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, an arylene group having 6 to 10 carbon atoms, a carbonyl group, a sulfonyl group, an oxygen atom or a sulfur atom, and R56 is a hydrogen atom or a linear or branched chain having 1 to 8 carbon atoms. An alkyl group, an alkenyl group, a phenyl group or a naphthyl group each substituted with a hydroxyl group,
57 is a linear or branched alkylene group having 1 to 10 carbon atoms. J is an integer of 0 to 5, and h and u are 0 or 1. s, t, s ′, t ′, s ″, and t ″ are s + t = 8, s ′ + t ′ = 5, and s ″ + t ″ =
It is a number satisfying 4 and having at least one hydroxyl group in each phenyl skeleton. α is the formula (viii),
It is a number that makes the molecular weight of the compound (ix) 100 to 1,000. )
【0162】上記式中R51、R52としては、例えば水素
原子、メチル基、エチル基、ブチル基、プロピル基、エ
チニル基、シクロヘキシル基、R53としては、例えばR
51、R52と同様なもの、あるいは−COOH、−CH2
COOH、R54としては、例えばエチレン基、フェニレ
ン基、カルボニル基、スルホニル基、酸素原子、硫黄原
子等、R55としては、例えばメチレン基、あるいはR54
と同様なもの、R56としては例えば水素原子、メチル
基、エチル基、ブチル基、プロピル基、エチニル基、シ
クロヘキシル基、それぞれ水酸基で置換されたフェニル
基、ナフチル基等が挙げられる。In the above formula, R 51 and R 52 are, for example, hydrogen atom, methyl group, ethyl group, butyl group, propyl group, ethynyl group, cyclohexyl group, and R 53 are, for example, R
51 , the same as R 52 , or —COOH, —CH 2
COOH and R 54 include, for example, an ethylene group, a phenylene group, a carbonyl group, a sulfonyl group, an oxygen atom and a sulfur atom, and R 55 includes, for example, a methylene group or R 54
Examples of R56 include a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a butyl group, a propyl group, an ethynyl group, a cyclohexyl group, a phenyl group substituted with a hydroxyl group, a naphthyl group, and the like.
【0163】ここで、溶解制御剤の酸不安定基として
は、上記一般式(6)で示される基、上記一般式(7)
で示される基、炭素数4〜20の3級アルキル基、各ア
ルキル基がそれぞれ炭素数1〜6のトリアルキルシリル
基、炭素数4〜20のオキソアルキル基等が挙げられ
る。Here, the acid labile group of the dissolution controlling agent includes a group represented by the above general formula (6) and a group represented by the above general formula (7)
Or a tertiary alkyl group having 4 to 20 carbon atoms, a trialkylsilyl group having 1 to 6 carbon atoms each, or an oxoalkyl group having 4 to 20 carbon atoms.
【0164】上記溶解制御剤の配合量は、ベース樹脂1
00部に対し、0〜50部、好ましくは5〜50部、よ
り好ましくは10〜30部であり、単独又は2種以上を
混合して使用できる。配合量が5部に満たないと解像性
の向上がない場合があり、50部を超えるとパターンの
膜減りが生じ、解像度が低下する場合がある。The compounding amount of the above-mentioned dissolution controlling agent is as follows.
It is 0 to 50 parts, preferably 5 to 50 parts, more preferably 10 to 30 parts with respect to 00 parts, and can be used alone or in combination of two or more. If the amount is less than 5 parts, the resolution may not be improved. If the amount is more than 50 parts, the pattern may be reduced in film thickness and the resolution may be reduced.
【0165】なお、上記のような溶解制御剤はフェノー
ル性水酸基を有する化合物にベース樹脂と同様に酸不安
定基を化学反応させることにより合成することができ
る。The dissolution controlling agent as described above can be synthesized by chemically reacting a compound having a phenolic hydroxyl group with an acid labile group as in the case of the base resin.
【0166】本発明のレジスト材料は、上記溶解制御剤
の代わりに又はこれに加えて別の溶解制御剤として重量
平均分子量が1,000未満で、かつ分子内にフェノー
ル性水酸基を有する化合物の該フェノール性水酸基の水
素原子を酸不安定基により全体として平均0%以上10
0%以下の割合で部分置換した化合物を配合することが
できる。The resist composition of the present invention may be a compound having a weight average molecular weight of less than 1,000 and having a phenolic hydroxyl group in the molecule as another dissolution controlling agent instead of or in addition to the dissolution controlling agent. The hydrogen atom of the phenolic hydroxyl group is occupied by an acid labile group on average of 0% or more.
A partially substituted compound can be blended at a ratio of 0% or less.
【0167】この場合、かかる酸不安定基でフェノール
性水酸基の水素原子が部分置換された化合物としては、
下記一般式(15)で示される繰り返し単位を有し、重
量平均分子量が1,000を超え3,000以下である
化合物から選ばれる1種又は2種以上の化合物が好まし
い。In this case, as the compound in which the hydrogen atom of the phenolic hydroxyl group is partially substituted with such an acid labile group,
One or more compounds selected from compounds having a repeating unit represented by the following general formula (15) and having a weight average molecular weight of more than 1,000 and not more than 3,000 are preferred.
【0168】[0168]
【化57】 (但し、式中R1は酸不安定基を示し、v、wはそれぞ
れ0≦v/(v+w)≦0.6を満足する数である。)Embedded image (Wherein, R 1 represents an acid labile group, and v and w are numbers satisfying 0 ≦ v / (v + w) ≦ 0.6, respectively)
【0169】ここで、上記溶解制御剤の酸不安定基とし
ては、上記一般式(6)で示される基、上記一般式
(7)で示される基、炭素数4〜20の3級アルキル
基、各アルキル基がそれぞれ炭素数1〜6のトリアルキ
ルシリル基、炭素数4〜20のオキソアルキル基等が挙
げられる。Here, the acid labile group of the dissolution controlling agent includes a group represented by the general formula (6), a group represented by the general formula (7), and a tertiary alkyl group having 4 to 20 carbon atoms. And each alkyl group includes a trialkylsilyl group having 1 to 6 carbon atoms and an oxoalkyl group having 4 to 20 carbon atoms.
【0170】上記別の溶解制御剤の配合量は、上記溶解
制御剤と合計した溶解制御剤全体としてベース樹脂10
0部に対し0〜50部、特に0〜30部、好ましくは1
部以上用いるような範囲であることが好ましい。The compounding amount of the above-mentioned another dissolution controlling agent is based on the total amount of the dissolution controlling agent and the base resin 10
0 to 50 parts, especially 0 to 30 parts, preferably 1 to 0 parts
It is preferable that the amount be in a range such that at least one part is used.
【0171】なお、上記のような別の溶解制御剤は、フ
ェノール性水酸基を有する化合物にベース樹脂と同様に
酸不安定基を化学反応させることにより合成することが
できる。The above-mentioned other dissolution controlling agent can be synthesized by chemically reacting a compound having a phenolic hydroxyl group with an acid labile group in the same manner as in the base resin.
【0172】また、溶解制御剤(D)としては酸素プラ
ズマエッチング耐性を損わないために、シリコーン化合
物が好ましく使用できる。シリコーン化合物の溶解制御
剤としては、下記一般式(16)〜(18)で示される
シリコーン化合物のカルボキシル基又はヒドロキシル基
をtert−ブチル基又はtert−ブトキシカルボニ
ルメチル基で保護したものを使用することができる。As the dissolution controlling agent (D), a silicone compound can be preferably used so as not to impair oxygen plasma etching resistance. As the dissolution controlling agent for the silicone compound, use is made of a silicone compound represented by the following general formulas (16) to (18) in which a carboxyl group or a hydroxyl group is protected with a tert-butyl group or a tert-butoxycarbonylmethyl group. Can be.
【0173】[0173]
【化58】 (式中、R12はメチル基又はフェニル基を示し、R13は
カルボキシエチル基又はp−ヒドロキシフェニルアルキ
ル基を示す。Xはトリメチルシリル基、トリフェニルシ
リル基又は−SiR12R13(R12、R13は上記と同様の
意味を示す)基を示す。eは0〜50の整数、fは1〜
50の整数、gは3〜10の整数を示す。)Embedded image (Wherein, R 12 represents a methyl group or a phenyl group, R 13 represents a carboxyethyl group or a p-hydroxyphenylalkyl group. X represents a trimethylsilyl group, a triphenylsilyl group, or —SiR 12 R 13 (R 12 , R 13 has the same meaning as described above), e is an integer of 0 to 50, f is 1 to
Integer of 50 and g show the integer of 3-10. )
【0174】ここで、上記式(16)〜(18)のシリ
コーン化合物のカルボキシル基又はヒドロキシル基をア
ルカリ可溶性基(tert−ブチル基又はtert−ブ
トキシカルボニルメチル基)で保護したシリコーン化合
物としては、それぞれ下記A〜C群の化合物が例示され
る。なお、Meはメチル基、t−Buはtert−ブチ
ル基を示す。The silicone compounds of the formulas (16) to (18) in which the carboxyl group or hydroxyl group is protected with an alkali-soluble group (tert-butyl group or tert-butoxycarbonylmethyl group) include The compounds of the following groups A to C are exemplified. Here, Me represents a methyl group, and t-Bu represents a tert-butyl group.
【0175】[0175]
【化59】 Embedded image
【0176】[0176]
【化60】 Embedded image
【0177】[0177]
【化61】 Embedded image
【0178】上記シリコーン化合物の溶解制御剤を使用
する場合の含量は、ベース樹脂100部に対して0〜6
0部、特に0〜50部とすることが好ましい。60部よ
り多くては、レジスト膜の酸素プラズマエッチング耐性
が著しく低下するため、2層レジストとして使用できな
くなるおそれがある。When the dissolution controlling agent of the silicone compound is used, the content is from 0 to 6 based on 100 parts of the base resin.
It is preferably 0 parts, particularly preferably 0 to 50 parts. If it exceeds 60 parts, the resistance of the resist film to oxygen plasma etching is remarkably reduced, so that the resist film may not be usable as a two-layer resist.
【0179】更に、本発明のレジスト材料には、(E)
成分として塩基性化合物を配合することができる。The resist composition of the present invention further comprises (E)
A basic compound can be blended as a component.
【0180】この(E)添加剤として配合される塩基性
化合物は、酸発生剤より発生する酸がレジスト膜中に拡
散する際の拡散速度を抑制することができる化合物が適
しており、このような塩基性化合物の配合により、レジ
スト膜中での酸の拡散速度が抑制されて解像度が向上
し、露光後の感度変化を抑制したり、基板や環境依存性
を少なくし、露光余裕度やパターンプロファイル等を向
上することができる。As the basic compound to be added as the (E) additive, a compound capable of suppressing the diffusion rate when the acid generated from the acid generator diffuses into the resist film is suitable. Incorporation of a basic compound suppresses the diffusion rate of acid in the resist film to improve resolution, suppresses sensitivity changes after exposure, reduces substrate and environment dependency, reduces exposure margin and pattern Profiles and the like can be improved.
【0181】このような塩基性化合物としては、第1
級、第2級、第3級の脂肪族アミン類、混成アミン類、
芳香族アミン類、複素環アミン類、カルボキシ基を有す
る含窒素化合物、スルホニル基を有する含窒素化合物、
ヒドロキシ基を有する含窒素化合物、ヒドロキシフェニ
ル基を有する含窒素化合物、アルコール性含窒素化合
物、アミド誘導体、イミド誘導体等が挙げられる。Examples of such a basic compound include:
Primary, secondary, tertiary aliphatic amines, mixed amines,
Aromatic amines, heterocyclic amines, nitrogen-containing compounds having a carboxy group, nitrogen-containing compounds having a sulfonyl group,
Examples include a nitrogen-containing compound having a hydroxy group, a nitrogen-containing compound having a hydroxyphenyl group, an alcoholic nitrogen-containing compound, an amide derivative, and an imide derivative.
【0182】具体的には、第1級の脂肪族アミン類とし
て、アンモニア、メチルアミン、エチルアミン、n−プ
ロピルアミン、イソプロピルアミン、n−ブチルアミ
ン、イソブチルアミン、sec−ブチルアミン、ter
t−ブチルアミン、ペンチルアミン、tert−アミル
アミン、シクロペンチルアミン、ヘキシルアミン、シク
ロヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、
ノニルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、セチル
アミン、メチレンジアミン、エチレンジアミン、テトラ
エチレンペンタミン等が例示され、第2級の脂肪族アミ
ン類として、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジ−n
−プロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ジ−n−ブ
チルアミン、ジイソブチルアミン、ジ−sec−ブチル
アミン、ジペンチルアミン、ジシクロペンチルアミン、
ジヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、ジヘプチ
ルアミン、ジオクチルアミン、ジノニルアミン、ジデシ
ルアミン、ジドデシルアミン、ジセチルアミン、N,N
−ジメチルメチレンジアミン、N,N−ジメチルエチレ
ンジアミン、N,N−ジメチルテトラエチレンペンタミ
ン等が例示され、第3級の脂肪族アミン類として、トリ
メチルアミン、トリエチルアミン、トリ−n−プロピル
アミン、トリイソプロピルアミン、トリ−n−ブチルア
ミン、トリイソブチルアミン、トリ−sec−ブチルア
ミン、トリペンチルアミン、トリシクロペンチルアミ
ン、トリヘキシルアミン、トリシクロヘキシルアミン、
トリヘプチルアミン、トリオクチルアミン、トリノニル
アミン、トリデシルアミン、トリドデシルアミン、トリ
セチルアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルメチ
レンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチ
レンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルテト
ラエチレンペンタミン等が例示される。Specifically, examples of primary aliphatic amines include ammonia, methylamine, ethylamine, n-propylamine, isopropylamine, n-butylamine, isobutylamine, sec-butylamine, tertiary aliphatic amines.
t-butylamine, pentylamine, tert-amylamine, cyclopentylamine, hexylamine, cyclohexylamine, heptylamine, octylamine,
Nonylamine, decylamine, dodecylamine, cetylamine, methylenediamine, ethylenediamine, tetraethylenepentamine and the like are exemplified. As secondary aliphatic amines, dimethylamine, diethylamine, di-n
-Propylamine, diisopropylamine, di-n-butylamine, diisobutylamine, di-sec-butylamine, dipentylamine, dicyclopentylamine,
Dihexylamine, dicyclohexylamine, diheptylamine, dioctylamine, dinonylamine, didecylamine, didodecylamine, dicetylamine, N, N
-Dimethylmethylenediamine, N, N-dimethylethylenediamine, N, N-dimethyltetraethylenepentamine, and the like. Examples of the tertiary aliphatic amines include trimethylamine, triethylamine, tri-n-propylamine, and triisopropylamine. , Tri-n-butylamine, triisobutylamine, tri-sec-butylamine, tripentylamine, tricyclopentylamine, trihexylamine, tricyclohexylamine,
Triheptylamine, trioctylamine, trinonylamine, tridecylamine, tridodecylamine, tricetylamine, N, N, N ', N'-tetramethylmethylenediamine, N, N, N', N'-tetra Examples include methylethylenediamine, N, N, N ', N'-tetramethyltetraethylenepentamine and the like.
【0183】また、混成アミン類としては、例えばジメ
チルエチルアミン、メチルエチルプロピルアミン、ベン
ジルアミン、フェネチルアミン、ベンジルジメチルアミ
ン等が例示される。芳香族アミン類及び複素環アミン類
の具体例としては、アニリン誘導体(例えばアニリン、
N−メチルアニリン、N−エチルアニリン、N−プロピ
ルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、2−メチルア
ニリン、3−メチルアニリン、4−メチルアニリン、エ
チルアニリン、プロピルアニリン、トリメチルアニリ
ン、2−ニトロアニリン、3−ニトロアニリン、4−ニ
トロアニリン、2,4−ジニトロアニリン、2,6−ジ
ニトロアニリン、3,5−ジニトロアニリン、N,N−
ジメチルトルイジン等)、ジフェニル(p−トリル)ア
ミン、メチルジフェニルアミン、トリフェニルアミン、
フェニレンジアミン、ナフチルアミン、ジアミノナフタ
レン、ピロール誘導体(例えばピロール、2H−ピロー
ル、1−メチルピロール、2,4−ジメチルピロール、
2,5−ジメチルピロール、N−メチルピロール等)、
オキサゾール誘導体(例えばオキサゾール、イソオキサ
ゾール等)、チアゾール誘導体(例えばチアゾール、イ
ソチアゾール等)、イミダゾール誘導体(例えばイミダ
ゾール、4−メチルイミダゾール、4−メチル−2−フ
ェニルイミダゾール等)、ピラゾール誘導体、フラザン
誘導体、ピロリン誘導体(例えばピロリン、2−メチル
−1−ピロリン等)、ピロリジン誘導体(例えばピロリ
ジン、N−メチルピロリジン、ピロリジノン、N−メチ
ルピロリドン等)、イミダゾリン誘導体、イミダゾリジ
ン誘導体、ピリジン誘導体(例えばピリジン、メチルピ
リジン、エチルピリジン、プロピルピリジン、ブチルピ
リジン、4−(1−ブチルペンチル)ピリジン、ジメチ
ルピリジン、トリメチルピリジン、トリエチルピリジ
ン、フェニルピリジン、3−メチル−2−フェニルピリ
ジン、4−tert−ブチルピリジン、ジフェニルピリ
ジン、ベンジルピリジン、メトキシピリジン、ブトキシ
ピリジン、ジメトキシピリジン、1−メチル−2−ピリ
ドン、4−ピロリジノピリジン、1−メチル−4−フェ
ニルピリジン、2−(1−エチルプロピル)ピリジン、
アミノピリジン、ジメチルアミノピリジン等)、ピリダ
ジン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、ピラ
ゾリン誘導体、ピラゾリジン誘導体、ピペリジン誘導
体、ピペラジン誘導体、モルホリン誘導体、インドール
誘導体、イソインドール誘導体、1H−インダゾール誘
導体、インドリン誘導体、キノリン誘導体(例えばキノ
リン、3−キノリンカルボニトリル等)、イソキノリン
誘導体、シンノリン誘導体、キナゾリン誘導体、キノキ
サリン誘導体、フタラジン誘導体、プリン誘導体、プテ
リジン誘導体、カルバゾール誘導体、フェナントリジン
誘導体、アクリジン誘導体、フェナジン誘導体、1,1
0−フェナントロリン誘導体、アデニン誘導体、アデノ
シン誘導体、グアニン誘導体、グアノシン誘導体、ウラ
シル誘導体、ウリジン誘導体等が例示される。Examples of the mixed amines include dimethylethylamine, methylethylpropylamine, benzylamine, phenethylamine and benzyldimethylamine. Specific examples of aromatic amines and heterocyclic amines include aniline derivatives (for example, aniline,
N-methylaniline, N-ethylaniline, N-propylaniline, N, N-dimethylaniline, 2-methylaniline, 3-methylaniline, 4-methylaniline, ethylaniline, propylaniline, trimethylaniline, 2-nitroaniline , 3-nitroaniline, 4-nitroaniline, 2,4-dinitroaniline, 2,6-dinitroaniline, 3,5-dinitroaniline, N, N-
Dimethyl toluidine, etc.), diphenyl (p-tolyl) amine, methyl diphenylamine, triphenylamine,
Phenylenediamine, naphthylamine, diaminonaphthalene, pyrrole derivatives (e.g., pyrrole, 2H-pyrrole, 1-methylpyrrole, 2,4-dimethylpyrrole,
2,5-dimethylpyrrole, N-methylpyrrole, etc.),
Oxazole derivatives (eg, oxazole, isoxazole, etc.), thiazole derivatives (eg, thiazole, isothiazole, etc.), imidazole derivatives (eg, imidazole, 4-methylimidazole, 4-methyl-2-phenylimidazole, etc.), pyrazole derivatives, furazane derivatives, Pyrroline derivatives (eg, pyrroline, 2-methyl-1-pyrroline, etc.), pyrrolidine derivatives (eg, pyrrolidine, N-methylpyrrolidine, pyrrolidinone, N-methylpyrrolidone, etc.), imidazoline derivatives, imidazolidine derivatives, pyridine derivatives (eg, pyridine, methyl) Pyridine, ethylpyridine, propylpyridine, butylpyridine, 4- (1-butylpentyl) pyridine, dimethylpyridine, trimethylpyridine, triethylpyridine, phenylpyridyl , 3-methyl-2-phenylpyridine, 4-tert-butylpyridine, diphenylpyridine, benzylpyridine, methoxypyridine, butoxypyridine, dimethoxypyridine, 1-methyl-2-pyridone, 4-pyrrolidinopyridine, 1-methyl- 4-phenylpyridine, 2- (1-ethylpropyl) pyridine,
Aminopyridine, dimethylaminopyridine, etc.), pyridazine derivatives, pyrimidine derivatives, pyrazine derivatives, pyrazoline derivatives, pyrazolidine derivatives, piperidine derivatives, piperazine derivatives, morpholine derivatives, indole derivatives, isoindole derivatives, 1H-indazole derivatives, indoline derivatives, quinoline derivatives (For example, quinoline, 3-quinolinecarbonitrile, etc.), isoquinoline derivatives, cinnoline derivatives, quinazoline derivatives, quinoxaline derivatives, phthalazine derivatives, purine derivatives, pteridine derivatives, carbazole derivatives, phenanthridine derivatives, acridine derivatives, phenazine derivatives, 1,1
Examples thereof include 0-phenanthroline derivatives, adenine derivatives, adenosine derivatives, guanine derivatives, guanosine derivatives, uracil derivatives, uridine derivatives and the like.
【0184】更に、カルボキシ基を有する含窒素化合物
としては、例えばアミノ安息香酸、インドールカルボン
酸、アミノ酸誘導体(例えばニコチン酸、アラニン、ア
ルギニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、グリシン、
ヒスチジン、イソロイシン、グリシルロイシン、ロイシ
ン、メチオニン、フェニルアラニン、スレオニン、リジ
ン、3−アミノピラジン−2−カルボン酸、メトキシア
ラニン)等が例示され、スルホニル基を有する含窒素化
合物として3−ピリジンスルホン酸、p−トルエンスル
ホン酸ピリジニウム等が例示され、ヒドロキシ基を有す
る含窒素化合物、ヒドロキシフェニル基を有する含窒素
化合物、アルコール性含窒素化合物としては、2−ヒド
ロキシピリジン、アミノクレゾール、2,4−キノリン
ジオール、3−インドールメタノールヒドレート、モノ
エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノー
ルアミン、N−エチルジエタノールアミン、N,N−ジ
エチルエタノールアミン、トリイソプロパノールアミ
ン、2,2’−イミノジエタノール、2−アミノエタノ
−ル、3−アミノ−1−プロパノール、4−アミノ−1
−ブタノール、4−(2−ヒドロキシエチル)モルホリ
ン、2−(2−ヒドロキシエチル)ピリジン、1−(2
−ヒドロキシエチル)ピペラジン、1−[2−(2−ヒ
ドロキシエトキシ)エチル]ピペラジン、ピペリジンエ
タノール、1−(2−ヒドロキシエチル)ピロリジン、
1−(2−ヒドロキシエチル)−2−ピロリジノン、3
−ピペリジノ−1,2−プロパンジオール、3−ピロリ
ジノ−1,2−プロパンジオール、8−ヒドロキシユロ
リジン、3−クイヌクリジノール、3−トロパノール、
1−メチル−2−ピロリジンエタノール、1−アジリジ
ンエタノール、N−(2−ヒドロキシエチル)フタルイ
ミド、N−(2−ヒドロキシエチル)イソニコチンアミ
ド等が例示される。アミド誘導体としては、ホルムアミ
ド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルム
アミド、アセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,
N−ジメチルアセトアミド、プロピオンアミド、ベンズ
アミド等が例示される。イミド誘導体としては、フタル
イミド、サクシンイミド、マレイミド等が例示される。Further, examples of the nitrogen-containing compound having a carboxy group include aminobenzoic acid, indolecarboxylic acid, and amino acid derivatives (eg, nicotinic acid, alanine, arginine, aspartic acid, glutamic acid, glycine,
Histidine, isoleucine, glycylleucine, leucine, methionine, phenylalanine, threonine, lysine, 3-aminopyrazine-2-carboxylic acid, methoxyalanine) and the like, and 3-pyridinesulfonic acid as a nitrogen-containing compound having a sulfonyl group; Pyridinium p-toluenesulfonate and the like are exemplified. Examples of the nitrogen-containing compound having a hydroxy group, the nitrogen-containing compound having a hydroxyphenyl group, and the alcoholic nitrogen-containing compound include 2-hydroxypyridine, aminocresol, and 2,4-quinolinediol. , 3-indolemethanol hydrate, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, N-ethyldiethanolamine, N, N-diethylethanolamine, triisopropanolamine, 2,2'-imino Diethanol, 2-aminoethanol, 3-amino-1-propanol, 4-amino-1
-Butanol, 4- (2-hydroxyethyl) morpholine, 2- (2-hydroxyethyl) pyridine, 1- (2
-Hydroxyethyl) piperazine, 1- [2- (2-hydroxyethoxy) ethyl] piperazine, piperidineethanol, 1- (2-hydroxyethyl) pyrrolidine,
1- (2-hydroxyethyl) -2-pyrrolidinone, 3
-Piperidino-1,2-propanediol, 3-pyrrolidino-1,2-propanediol, 8-hydroxyurolidine, 3-quinuclidinol, 3-tropanol,
Examples thereof include 1-methyl-2-pyrrolidineethanol, 1-aziridineethanol, N- (2-hydroxyethyl) phthalimide, and N- (2-hydroxyethyl) isonicotinamide. Examples of amide derivatives include formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, acetamido, N-methylacetamido,
N-dimethylacetamide, propionamide, benzamide and the like are exemplified. Examples of the imide derivative include phthalimide, succinimide, and maleimide.
【0185】更に、下記一般式(19)及び(20)で
示される塩基性化合物を配合することもできる。Further, basic compounds represented by the following general formulas (19) and (20) can be blended.
【0186】[0186]
【化62】 (式中、R41、R42、R43、R47、R48はそれぞれ独立
して直鎖状、分岐鎖状又は環状の炭素数1〜20のアル
キレン基、R44、R45、R46、R49、R50は水素原子、
炭素数1〜20のアルキル基又はアミノ基を示し、R44
とR45、R45とR46、R44とR46、R44とR45とR46、
R49とR50はそれぞれ結合して環を形成してもよい。
S、T、Uはそれぞれ0〜20の整数を示す。但し、
S、T、U=0のとき、R44、R45、R46、R49、R50
は水素原子を含まない。)Embedded image (Wherein, R 41 , R 42 , R 43 , R 47 and R 48 are each independently a linear, branched or cyclic alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, R 44 , R 45 and R 46) , R 49 and R 50 are hydrogen atoms,
An alkyl group or an amino group having 1 to 20 carbon atoms, R 44
And R 45 , R 45 and R 46 , R 44 and R 46 , R 44 and R 45 and R 46 ,
R 49 and R 50 may be combined with each other to form a ring.
S, T, and U each represent an integer of 0 to 20. However,
When S, T, U = 0, R 44 , R 45 , R 46 , R 49 , R 50
Does not contain a hydrogen atom. )
【0187】ここで、R41、R42、R43、R47、R48の
アルキレン基としては、炭素数1〜20、好ましくは1
〜10、更に好ましくは1〜8のものであり、具体的に
は、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、イソ
プロピレン基、n−ブチレン基、イソブチレン基、n−
ペンチレン基、イソペンチレン基、ヘキシレン基、ノニ
レン基、デシレン基、シクロペンチレン基、シクロへキ
シレン基等が挙げられる。The alkylene group represented by R 41 , R 42 , R 43 , R 47 and R 48 has 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 carbon atom.
-10, more preferably 1-8, and specifically, methylene, ethylene, n-propylene, isopropylene, n-butylene, isobutylene, n-
Examples include a pentylene group, an isopentylene group, a hexylene group, a nonylene group, a decylene group, a cyclopentylene group, and a cyclohexylene group.
【0188】また、R44、R45、R46、R49、R50のア
ルキル基としては、炭素数1〜20、好ましくは1〜
8、更に好ましくは1〜6のものであり、これらは直鎖
状、分岐状、環状のいずれであってもよい。具体的に
は、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピ
ル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル
基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、ノ
ニル基、デシル基、ドデシル基、トリデシル基、シクロ
ペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。The alkyl group of R 44 , R 45 , R 46 , R 49 and R 50 has 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 20 carbon atoms.
8, more preferably 1 to 6, which may be linear, branched, or cyclic. Specifically, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, tert-butyl, n-pentyl, isopentyl, hexyl, nonyl, decyl, dodecyl Group, tridecyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group and the like.
【0189】更に、R44とR45、R45とR46、R44とR
46、R44とR45とR46、R49とR50が環を形成する場
合、その環の炭素数は1〜20、より好ましくは1〜
8、更に好ましくは1〜6であり、またこれらの環は炭
素数1〜6、特に1〜4のアルキル基が分岐していても
よい。Furthermore, R 44 and R 45 , R 45 and R 46 , R 44 and R 46
46, if R 44 and R 45 and R 46, R 49 and R 50 form rings, the number of carbon atoms in the ring is 1 to 20, more preferably 1 to
8, more preferably 1 to 6, and in these rings, an alkyl group having 1 to 6, particularly 1 to 4 carbon atoms may be branched.
【0190】S、T、Uはそれぞれ0〜20の整数であ
り、より好ましくは1〜10、更に好ましくは1〜8の
整数である。S, T and U are each an integer of 0 to 20, more preferably 1 to 10, and further preferably an integer of 1 to 8.
【0191】上記(19)、(20)の化合物として具
体的には、トリス{2−(メトキシメトキシ)エチル}
アミン、トリス{2−(メトキシエトキシ)エチル}ア
ミン、トリス[2−{(2−メトキシエトキシ)メトキ
シ}エチル]アミン、トリス{2−(2−メトキシエト
キシ)エチル}アミン、トリス{2−(1−メトキシエ
トキシ)エチル}アミン、トリス{2−(1−エトキシ
エトキシ)エチル}アミン、トリス{2−(1−エトキ
シプロポキシ)エチル}アミン、トリス[2−{(2−
ヒドロキシエトキシ)エトキシ}エチル]アミン、4,
7,13,16,21,24−ヘキサオキサ−1,10
−ジアザビシクロ[8.8.8]ヘキサコサン、4,
7,13,18−テトラオキサ−1,10−ジアザビシ
クロ[8.5.5]エイコサン、1,4,10,13−
テトラオキサ−7,16−ジアザビシクロオクタデカ
ン、1−アザ−12−クラウン−4、1−アザ−15−
クラウン−5、1−アザ−18−クラウン−6等が挙げ
られる。特に第3級アミン、アニリン誘導体、ピロリジ
ン誘導体、ピリジン誘導体、キノリン誘導体、アミノ酸
誘導体、ヒドロキシ基を有する含窒素化合物、ヒドロキ
シフェニル基を有する含窒素化合物、アルコール性含窒
素化合物、アミド誘導体、イミド誘導体、トリス{2−
(メトキシメトキシ)エチル}アミン、トリス{(2−
(2−メトキシエトキシ)エチル}アミン、トリス[2
−{(2−メトキシエトキシ)メチル}エチル]アミ
ン、1−アザ−15−クラウン−5等が好ましい。Specific examples of the compounds of the above (19) and (20) include tris {2- (methoxymethoxy) ethyl}
Amine, tris {2- (methoxyethoxy) ethyl} amine, tris [2-{(2-methoxyethoxy) methoxy} ethyl] amine, tris {2- (2-methoxyethoxy) ethyl} amine, tris {2- ( 1-methoxyethoxy) ethyl} amine, tris {2- (1-ethoxyethoxy) ethyl} amine, tris {2- (1-ethoxypropoxy) ethyl} amine, tris [2-{(2-
Hydroxyethoxy) ethoxydiethyl] amine, 4,
7,13,16,21,24-hexaoxa-1,10
-Diazabicyclo [8.8.8] hexacosan, 4,
7,13,18-tetraoxa-1,10-diazabicyclo [8.5.5] eicosan, 1,4,10,13-
Tetraoxa-7,16-diazabicyclooctadecane, 1-aza-12-crown-4, 1-aza-15-
Crown-5, 1-aza-18-crown-6 and the like. In particular, tertiary amines, aniline derivatives, pyrrolidine derivatives, pyridine derivatives, quinoline derivatives, amino acid derivatives, nitrogen-containing compounds having a hydroxy group, nitrogen-containing compounds having a hydroxyphenyl group, alcoholic nitrogen-containing compounds, amide derivatives, imide derivatives, Tris {2-
(Methoxymethoxy) ethyl {amine, tris} (2-
(2-methoxyethoxy) ethyldiamine, tris [2
-{(2-methoxyethoxy) methyl} ethyl] amine, 1-aza-15-crown-5 and the like are preferred.
【0192】なお、上記塩基性化合物は1種を単独で又
は2種以上を組み合わせて用いることができ、その配合
量はベース樹脂100部に対して0〜2部、特に0.0
1〜1部を混合したものが好適である。配合量が2部を
超えると感度が低下しすぎる場合がある。The above basic compounds can be used alone or in combination of two or more. The compounding amount is 0 to 2 parts, especially 0.0 to 2 parts with respect to 100 parts of the base resin.
A mixture of 1 to 1 part is preferred. If the amount exceeds 2 parts, the sensitivity may be too low.
【0193】(F)成分の上記(B)成分に係る架橋さ
れている高分子化合物とは別のベース樹脂としては、特
に下記一般式(21)で示される繰り返し単位を有する
重量平均分子量が3,000〜300,000の高分子
化合物が好適に使用される。As the base resin other than the crosslinked polymer compound relating to the component (B) of the component (F), in particular, a resin having a weight average molecular weight of 3 having a repeating unit represented by the following general formula (21) is preferred. 2,000 to 300,000 high molecular compounds are preferably used.
【0194】更に(F)成分を配合することにより、パ
ターンの寸法制御、パターンの形状コントロールを任意
に行うことができ、有利である。Further, by blending the component (F), the dimension of the pattern and the shape of the pattern can be arbitrarily controlled, which is advantageous.
【0195】[0195]
【化63】 Embedded image
【0196】上記式において、Me、R2〜R4、y、z
はそれぞれ上記と同様の意味を示し、R1は上記式
(6)とは異なる酸不安定基であり、例えば上記式
(7)で示される基、炭素数4〜20の3級アルキル
基、各アルキル基がそれぞれ炭素数1〜6のトリアルキ
ルシリル基、炭素数4〜20のオキソアルキル基等であ
る。In the above formula, Me, R 2 -R 4 , y, z
Each represents the same meaning as described above, and R 1 is an acid labile group different from the above formula (6), for example, a group represented by the above formula (7), a tertiary alkyl group having 4 to 20 carbon atoms, Each alkyl group is a trialkylsilyl group having 1 to 6 carbon atoms, an oxoalkyl group having 4 to 20 carbon atoms, or the like.
【0197】e、fはそれぞれ0又は正数であり、e、
fが同時に0となることがあり、gは正数であり、e+
f+g=1である。これらの組成比は0≦e/(e+f
+g)≦0.5、好ましくは0.1≦e/(e+f+
g)≦0.4、0≦f/(e+f+g)≦0.5、好ま
しくは0≦f/(e+f+g)≦0.2、0.4≦g/
(e+f+g)≦0.9、好ましくは0.6≦g/(e
+f+g)≦0.8である。eの全体(e+f+g、以
下同様)に対する割合が0.5を超え、fの全体に対す
る割合が0.5を超え、gの全体に対する割合が0.9
を超えるか、或いはgの全体に対する割合が0.4に満
たないと、アルカリ溶解速度のコントラストが小さくな
り、解像度が悪くなる場合がある。e、f、gはその値
を上記範囲内で適宜選定することによりパターンの寸法
制御、パターンの形状コントロールを任意に行うことが
できる。E and f are each 0 or a positive number;
f may be 0 at the same time, g is a positive number, and e +
f + g = 1. These composition ratios are 0 ≦ e / (e + f
+ G) ≦ 0.5, preferably 0.1 ≦ e / (e + f +
g) ≦ 0.4, 0 ≦ f / (e + f + g) ≦ 0.5, preferably 0 ≦ f / (e + f + g) ≦ 0.2, 0.4 ≦ g /
(E + f + g) ≦ 0.9, preferably 0.6 ≦ g / (e
+ F + g) ≦ 0.8. The ratio of e to the whole (e + f + g, the same applies hereinafter) exceeds 0.5, the ratio of f to the whole exceeds 0.5, and the ratio of g to the whole is 0.9
Or the ratio of g to the whole is less than 0.4, the contrast of the alkali dissolution rate becomes small and the resolution may be deteriorated. By appropriately selecting the values of e, f, and g within the above range, the dimension of the pattern and the shape of the pattern can be arbitrarily controlled.
【0198】このような高分子化合物は、重量平均分子
量が3,000〜300,000、好ましくは5,00
0〜30,000である必要がある。重量平均分子量が
3,000に満たないとレジスト材料が耐熱性に劣るも
のとなり、300,000を超えるとアルカリ溶解性が
低下し、解像性が悪くなる。Such a high molecular compound has a weight average molecular weight of 3,000 to 300,000, preferably 5,000.
It must be between 0 and 30,000. If the weight average molecular weight is less than 3,000, the resist material will have poor heat resistance. If it exceeds 300,000, the alkali solubility will be reduced and the resolution will be poor.
【0199】なお、(F)成分のベース樹脂の配合量と
(B)成分のベース樹脂(架橋されている高分子化合
物)との配合割合は、0:100〜90:10の重量比
が好ましく、特に0:100〜50:50が好適であ
る。上記(F)成分のベース樹脂の配合量が上記重量比
より多いと、(B)成分のベース樹脂(架橋されている
高分子化合物)による所望の効果が得られない場合があ
る。The compounding ratio of the base resin (F) to the base resin (crosslinked polymer compound) of the component (B) is preferably 0: 100 to 90:10 by weight. In particular, 0: 100 to 50:50 is preferable. If the amount of the base resin (F) is greater than the above weight ratio, the desired effect of the base resin (crosslinked polymer compound) of the component (B) may not be obtained.
【0200】更に、本発明のレジスト材料には、(G)
成分としてアセチレンアルコール誘導体を配合すること
ができ、これにより保存安定性を向上させることができ
る。The resist composition of the present invention further comprises (G)
An acetylene alcohol derivative can be blended as a component, which can improve the storage stability.
【0201】アセチレンアルコール誘導体としては、下
記一般式(22)、(23)で示されるものを好適に使
用することができる。As the acetylene alcohol derivative, those represented by the following formulas (22) and (23) can be suitably used.
【0202】[0202]
【化64】 (式中、R71、R72、R73、R74、R75はそれぞれ水素
原子、又は炭素数1〜8の直鎖状、分岐状又は環状のア
ルキル基であり、X、Yは0又は正数を示し、下記値を
満足する。0≦X≦30、0≦Y≦30、0≦X+Y≦
40である。)Embedded image (Wherein, R 71 , R 72 , R 73 , R 74 , and R 75 are each a hydrogen atom or a linear, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and X and Y are 0 or Indicates a positive number and satisfies the following values: 0 ≦ X ≦ 30, 0 ≦ Y ≦ 30, 0 ≦ X + Y ≦
40. )
【0203】アセチレンアルコール誘導体として好まし
くは、サーフィノール61、サーフィノール82、サー
フィノール104、サーフィノール104E、サーフィ
ノール104H、サーフィノール104A、サーフィノ
ールTG、サーフィノールPC、サーフィノール44
0、サーフィノール465、サーフィノール485(A
ir Products and Chemicals
Inc.製)、サーフィノールE1004(日信化学
工業(株)製)等が挙げられる。As acetylene alcohol derivatives, Surfynol 61, Surfynol 82, Surfynol 104, Surfynol 104E, Surfynol 104H, Surfynol 104A, Surfynol TG, Surfynol PC, Surfynol 44 are preferred.
0, Surfynol 465, Surfynol 485 (A
ir Products and Chemicals
Inc. And Surfynol E1004 (manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.).
【0204】上記アセチレンアルコール誘導体の添加量
は、レジスト組成物100重量%中0.01〜2重量
%、より好ましくは0.02〜1重量%である。0.0
1重量%より少ないと塗布性及び保存安定性の改善効果
が十分に得られない場合があり、2重量%より多いとレ
ジスト材料の解像性が低下する場合がある。The amount of the acetylene alcohol derivative to be added is 0.01 to 2% by weight, more preferably 0.02 to 1% by weight, based on 100% by weight of the resist composition. 0.0
If the amount is less than 1% by weight, the effect of improving coating properties and storage stability may not be sufficiently obtained, and if the amount is more than 2% by weight, the resolution of the resist material may decrease.
【0205】本発明のレジスト材料には、上記成分以外
に任意成分として塗布性を向上させるために慣用されて
いる界面活性剤を添加することができる。なお、任意成
分の添加量は、本発明の効果を妨げない範囲で通常量と
することができる。The resist composition of the present invention may contain, as an optional component, other than the above components, a surfactant which is commonly used to improve coating properties. In addition, the addition amount of the optional component can be a normal amount as long as the effect of the present invention is not impaired.
【0206】ここで、界面活性剤としては非イオン性の
ものが好ましく、パーフルオロアルキルポリオキシエチ
レンエタノール、フッ素化アルキルエステル、パーフル
オロアルキルアミンオキサイド、パーフルオロアルキル
EO付加物、含フッ素オルガノシロキサン系化合物など
が挙げられる。例えばフロラード「FC−430」、
「FC−431」(いずれも住友スリーエム(株)
製)、サーフロン「S−141」、「S−145」(い
ずれも旭硝子(株)製)、ユニダイン「DS−40
1」、「DS−403」、「DS−451」(いずれも
ダイキン工業(株)製)、メガファック「F−815
1」(大日本インキ工業(株)製)、「X−70−09
2」、「X−70−093」(いずれも信越化学工業
(株)製)等を挙げることができる。好ましくは、フロ
ラード「FC−430」(住友スリーエム(株)製)、
「X−70−093」(信越化学工業(株)製)が挙げ
られる。The surfactant is preferably a nonionic surfactant, and is preferably a perfluoroalkylpolyoxyethylene ethanol, a fluorinated alkyl ester, a perfluoroalkylamine oxide, a perfluoroalkylEO adduct, or a fluorine-containing organosiloxane-based surfactant. And the like. For example, Florard "FC-430",
"FC-431" (all are Sumitomo 3M Limited)
), Surflon "S-141", "S-145" (all manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), Unidyne "DS-40"
1 "," DS-403 "," DS-451 "(all manufactured by Daikin Industries, Ltd.), MegaFac" F-815 "
1 "(manufactured by Dainippon Ink Industries, Ltd.)," X-70-09 "
2 "," X-70-093 "(all manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and the like. Preferably, Florado “FC-430” (manufactured by Sumitomo 3M Limited),
"X-70-093" (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
【0207】本発明の化学増幅ポジ型レジスト材料を使
用してパターンを形成するには、公知のリソグラフィー
技術を採用して行うことができ、例えばシリコンウエハ
ー等の基板上にスピンコーティング等の手法で膜厚が
0.5〜2.0μmとなるように塗布し、これをホット
プレート上で60〜150℃、1〜10分間、好ましく
は80〜120℃、1〜5分間プリベークする。次いで
目的のパターンを形成するためのマスクを上記のレジス
ト膜上にかざし、波長300nm以下の遠紫外線、エキ
シマレーザー、X線等の高エネルギー線もしくは電子線
を露光量1〜200mJ/cm2程度、好ましくは10
〜100mJ/cm2程度となるように照射した後、ホ
ットプレート上で60〜150℃、1〜5分間、好まし
くは80〜120℃、1〜3分間ポストエクスポージャ
ベーク(PEB)する。更に、0.1〜5%、好ましく
は2〜3%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイ
ド(TMAH)等のアルカリ水溶液の現像液を用い、
0.1〜3分間、好ましくは0.5〜2分間、浸漬(d
ip)法、パドル(puddle)法、スプレー(sp
ray)法等の常法により現像することにより基板上に
目的のパターンが形成される。なお、本発明材料は、特
に高エネルギー線の中でも254〜193nmの遠紫外
線又はエキシマレーザー、X線及び電子線による微細パ
ターンニングに最適である。また、上記範囲を上限及び
下限から外れる場合は、目的のパターンを得ることがで
きない場合がある。A pattern can be formed using the chemically amplified positive resist material of the present invention by employing a known lithography technique. For example, a pattern such as spin coating is applied onto a substrate such as a silicon wafer. The film is applied so as to have a thickness of 0.5 to 2.0 μm, and is prebaked on a hot plate at 60 to 150 ° C. for 1 to 10 minutes, preferably at 80 to 120 ° C. for 1 to 5 minutes. Next, a mask for forming a target pattern is held over the resist film, and a deep ultraviolet ray having a wavelength of 300 nm or less, an excimer laser, a high energy ray such as an X-ray or an electron beam is exposed at a dose of about 1 to 200 mJ / cm 2 . Preferably 10
After irradiating to about 100 mJ / cm 2 , post-exposure bake (PEB) is performed on a hot plate at 60 to 150 ° C. for 1 to 5 minutes, preferably 80 to 120 ° C. for 1 to 3 minutes. Further, using a developer of an aqueous alkali solution such as 0.1 to 5%, preferably 2 to 3% tetramethylammonium hydroxide (TMAH),
Dipping for 0.1 to 3 minutes, preferably 0.5 to 2 minutes (d
ip) method, paddle method, spray method (sp
(ray) method to form a target pattern on the substrate by performing development. The material of the present invention is particularly suitable for fine patterning using 254 to 193 nm far ultraviolet rays or excimer lasers, X-rays and electron beams among high energy rays. Further, when the above range is out of the upper limit and the lower limit, a desired pattern may not be obtained.
【0208】また、本発明のレジスト材料はシリコーン
ポリマーをベース樹脂としたことにより、酸素プラズマ
エッチング耐性に優れているので2層レジスト材料とし
ても有用である。The resist material of the present invention is useful as a two-layer resist material because it has excellent oxygen plasma etching resistance by using a silicone polymer as a base resin.
【0209】即ち、常法に従い、基板上に下層レジスト
として厚い有機ポリマー層を形成後、本発明のレジスト
溶液をその上にスピン塗布する。上層の本発明のレジス
ト層は上記と同様の方法でパターン形成を行った後、エ
ッチングを行うことにより下層レジストが選択的にエッ
チングされるため、上層のレジストパターンを下層に形
成することができる。That is, after forming a thick organic polymer layer as a lower resist on a substrate according to a conventional method, the resist solution of the present invention is spin-coated thereon. The upper resist layer of the present invention is patterned by the same method as described above, and then the lower resist is selectively etched by etching, so that the upper resist pattern can be formed in the lower layer.
【0210】なお、下層レジストには、ノボラック樹脂
系ポジ型レジストを使用することができ、基板上に塗布
した後、200℃で1時間ハードベークすることによ
り、シリコーン系レジストとのインターミキシングを防
ぐことができる。A novolak resin-based positive resist can be used as the lower resist, and after coating on a substrate, hard baking is performed at 200 ° C. for 1 hour to prevent intermixing with a silicone-based resist. be able to.
【0211】[0211]
【発明の効果】本発明の高分子シリコーン化合物をベー
ス樹脂としたポジ型レジスト材料は、高エネルギー線に
感応し、感度、解像性に優れているため、電子線や遠紫
外線による微細加工に有用である。特にKrFエキシマ
レーザーの露光波長での吸収が小さいため、微細でしか
も基板に対して垂直なパターンを容易に形成することが
できるという特徴を有する。また、酸素プラズマエッチ
ング耐性に優れているため、下層レジストの上に本発明
のレジスト膜を塗布した2層レジストは、微細なパター
ンを高アスペクト比で形成し得るという特徴も有する。The positive resist material based on the high molecular silicone compound of the present invention is sensitive to high energy rays, and has excellent sensitivity and resolution. Useful. In particular, since the absorption at the exposure wavelength of the KrF excimer laser is small, a fine pattern perpendicular to the substrate can be easily formed. Further, because of its excellent oxygen plasma etching resistance, the two-layer resist obtained by applying the resist film of the present invention on the lower resist has a feature that a fine pattern can be formed with a high aspect ratio.
【0212】[0212]
【実施例】以下、合成例及び実施例、比較例を示して本
発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限
されるものではない。EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to Synthesis Examples, Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.
【0213】[合成例1]ポリ(p−ヒドロキシベンジ
ルシルセスキオキサン)の合成 反応器に1,200mLの水を仕込み、30℃で撹拌し
ながらp−メトキシベンジルトリクロロシラン487.
2g(2.0mol)及びトルエン600mLの混合液
を2時間かけて滴下し、加水分解を行った。その後分液
操作により水層を除去し、有機層は水層が中性になるま
で水洗を行った。有機層へヘキサメチルシラザン80g
を添加し5時間還流を行った。冷却後、トルエン並びに
未反応のヘキサメチルシラザンをエバポレーターによっ
て留去し、次いで、アセトニトリル400gに溶解し
た。この溶液中に60℃以下でトリメチルシリルアイオ
ダイド480gを滴下し、60℃で10時間反応させ
た。反応終了後、水200gを加えて加水分解を行い、
次いでデカントによりポリマー層を得た。溶媒をエバポ
レーターで除去後、ポリマーを真空乾燥することによ
り、ポリ(p−ヒドロキシベンジルシルセスキオキサ
ン)330gを得た。このポリマーの分子量をGPC
(ゲルパーミエィションクロマトグラフィー)によって
測定したところ、ポリスチレン換算でMw=3,500
であった。また、29Si−NMRの分析において、−6
2ppmにSiOH基に起因するピークが観測されなか
ったことより、SiOH基をトリメチルシリル基で封止
したことを確認した。[Synthesis Example 1] Synthesis of poly (p-hydroxybenzylsilsesquioxane) 1,200 mL of water was charged into a reactor, and p-methoxybenzyltrichlorosilane 487.
A mixed solution of 2 g (2.0 mol) and 600 mL of toluene was added dropwise over 2 hours to perform hydrolysis. Thereafter, the aqueous layer was removed by a liquid separation operation, and the organic layer was washed with water until the aqueous layer became neutral. 80 g of hexamethylsilazane to organic layer
Was added and refluxed for 5 hours. After cooling, toluene and unreacted hexamethylsilazane were distilled off by an evaporator, and then dissolved in 400 g of acetonitrile. 480 g of trimethylsilyl iodide was dropped into the solution at a temperature of 60 ° C. or lower, and the mixture was reacted at 60 ° C. for 10 hours. After completion of the reaction, hydrolysis was performed by adding 200 g of water,
Next, a polymer layer was obtained by decanting. After the solvent was removed by an evaporator, the polymer was dried under vacuum to obtain 330 g of poly (p-hydroxybenzylsilsesquioxane). The molecular weight of this polymer is determined by GPC
(Gel permeation chromatography), Mw = 3,500 in terms of polystyrene.
Met. In the analysis of 29 Si-NMR, -6
Since no peak due to the SiOH group was observed at 2 ppm, it was confirmed that the SiOH group was sealed with a trimethylsilyl group.
【0214】[合成例2]2Lのフラスコに合成例1で
得られたポリ(p−ヒドロキシベンジルシルセスキオキ
サン)160gをジメチルホルムアミド1,000mL
に溶解させ、触媒量のp−トルエンスルホン酸を添加し
た後、20℃で撹拌しながらエチルビニルエーテル1
9.0g、トリエチレングリコールジビニルエーテル
6.0gを添加した。1時間反応させた後、濃アンモニ
ア水により中和し、水10Lに中和反応液を滴下したと
ころ、白色固体が得られた。これを濾過後、アセトン5
00mLに溶解させ、水10Lに滴下し、濾過後、真空
乾燥した。得られたポリマーは、1H−NMRからポリ
(p−ヒドロキシベンジルシルセスキオキサン)の水酸
基の水素原子が20%エトキシエチル化され、3%が架
橋されたことが確認された(Polym.1)。[Synthesis Example 2] 160 g of the poly (p-hydroxybenzylsilsesquioxane) obtained in Synthesis Example 1 was added to 1,000 mL of dimethylformamide in a 2 L flask.
And a catalytic amount of p-toluenesulfonic acid was added thereto.
9.0 g and 6.0 g of triethylene glycol divinyl ether were added. After reacting for 1 hour, the mixture was neutralized with concentrated aqueous ammonia, and the neutralized reaction solution was added dropwise to 10 L of water to obtain a white solid. After filtering this, acetone 5
It was dissolved in 00 mL, added dropwise to 10 L of water, filtered, and dried under vacuum. From the 1 H-NMR, it was confirmed from the 1 H-NMR that the hydrogen atom of the hydroxyl group of poly (p-hydroxybenzylsilsesquioxane) was 20% ethoxyethylated and 3% was crosslinked (Polym. 1). ).
【0215】[合成例3]合成例2において、トリエチ
レングリコールジビニルエーテルを1,4−ジ(ビニル
エーテル)シクロヘキサノン5.0gに代えた以外は同
様な方法でポリマーを得た。得られたポリマーは、1H
−NMRからポリ(p−ヒドロキシベンジルシルセスキ
オキサン)の水酸基の水素原子が20%エトキシエチル
化され、2.5%が架橋されたことが確認された(Po
lym.2)。[Synthesis Example 3] A polymer was obtained in the same manner as in Synthesis Example 2, except that triethylene glycol divinyl ether was replaced with 5.0 g of 1,4-di (vinyl ether) cyclohexanone. The resulting polymer has 1 H
-NMR confirmed that the hydrogen atom of the hydroxyl group of poly (p-hydroxybenzylsilsesquioxane) was ethoxyethylated by 20% and 2.5% was crosslinked (Po).
lym. 2).
【0216】[合成例4]合成例2において、トリエチ
レングリコールジビニルエーテルを1,4−ジ(ビニル
エーテル)シクロヘキサノン10.0gに代えた以外は
同様な方法でポリマーを得た。得られたポリマーは、1
H−NMRからポリ(p−ヒドロキシベンジルシルセス
キオキサン)の水酸基の水素原子が19%エトキシエチ
ル化され、4.8%が架橋されたことが確認された(P
olym.3)。[Synthesis Example 4] A polymer was obtained in the same manner as in Synthesis Example 2, except that 10.0 g of 1,4-di (vinyl ether) cyclohexanone was used instead of triethylene glycol divinyl ether. The resulting polymer is 1
From H-NMR, it was confirmed that the hydrogen atom of the hydroxyl group of poly (p-hydroxybenzylsilsesquioxane) was ethoxyethylated by 19% and 4.8% was crosslinked (P
olym. 3).
【0217】[合成例5]合成例2において、エチルビ
ニルエーテルを1−エトキシプロペン27.0gに代え
た以外は同様な方法でポリマーを得た。得られたポリマ
ーは、1H−NMRからポリ(p−ヒドロキシベンジル
シルセスキオキサン)の水酸基の水素原子が20%エト
キシプロピル化され、2.9%が架橋されたことが確認
された(Polym.4)。[Synthesis Example 5] A polymer was obtained in the same manner as in Synthesis Example 2, except that ethyl vinyl ether was changed to 27.0 g of 1-ethoxypropene. From the 1 H-NMR of the obtained polymer, it was confirmed that the hydrogen atom of the hydroxyl group of poly (p-hydroxybenzylsilsesquioxane) was ethoxypropylated by 20% and 2.9% was crosslinked (Polym). .4).
【0218】[合成例6]合成例3において、エチルビ
ニルエーテルを1−エトキシプロペン35.0gに代え
た以外は同様な方法でポリマーを得た。得られたポリマ
ーは、1H−NMRからポリ(p−ヒドロキシベンジル
シルセスキオキサン)の水酸基の水素原子が19.5%
エトキシプロピル化され、2.8%が架橋されたことが
確認された(Polym.5)。[Synthesis Example 6] A polymer was obtained in the same manner as in Synthesis Example 3, except that 35.0 g of 1-ethoxypropene was used in place of ethyl vinyl ether. From the 1 H-NMR, the obtained polymer had 19.5% of hydrogen atoms of hydroxyl groups of poly (p-hydroxybenzylsilsesquioxane).
It was confirmed that ethoxypropylation was performed and 2.8% of the product was crosslinked (Polym. 5).
【0219】[合成例7]合成例2において、エチルビ
ニルエーテルを2,3−ジヒドロフラン30.0gに代
えた以外は同様な方法でポリマーを得た。得られたポリ
マーは、1H−NMRからポリ(p−ヒドロキシベンジ
ルシルセスキオキサン)の水酸基の水素原子が19.0
%テトラヒドロフラニル化され、3%が架橋されたこと
が確認された(Polym.6)。[Synthesis Example 7] A polymer was obtained in the same manner as in Synthesis Example 2, except that ethyl vinyl ether was replaced with 30.0 g of 2,3-dihydrofuran. The obtained polymer was found to have 19.0 hydrogen atoms of hydroxyl groups of poly (p-hydroxybenzylsilsesquioxane) by 1 H-NMR.
% Tetrahydrofuranylated and 3% crosslinked (Polym. 6).
【0220】[合成例8]合成例2で得られた部分架橋
されたエトキシエチル化ポリ(p−ヒドロキシベンジル
シルセスキオキサン)(Polym.1)150gをピ
リジン1,200mLに溶解させ、45℃で撹拌しなが
ら二炭酸ジ−tert−ブチル6.5gを添加した。1
時間反応させた後、水10Lに反応液を滴下したところ
白色固体が得られた。これを濾過後、アセトン500m
Lに溶解させ、水10Lに滴下し、濾過後、真空乾燥し
た。得られたポリマーは、1H−NMRからポリ(p−
ヒドロキシベンジルシルセスキオキサン)の水酸基の水
素原子が20%エトキシエチル化され、3%が架橋さ
れ、かつt−Boc化率が3.0%であることが確認さ
れた(Polym.7)。[Synthesis Example 8] 150 g of the partially crosslinked ethoxyethylated poly (p-hydroxybenzylsilsesquioxane) (Polym. 1) obtained in Synthesis Example 2 was dissolved in 1,200 mL of pyridine. While stirring with, 6.5 g of di-tert-butyl dicarbonate was added. 1
After reacting for an hour, the reaction solution was added dropwise to 10 L of water to obtain a white solid. After filtering this, acetone 500m
L, added dropwise to 10 L of water, filtered and dried in vacuo. The obtained polymer was analyzed by 1 H-NMR for poly (p-
It was confirmed that 20% of the hydrogen atom of the hydroxyl group of hydroxybenzylsilsesquioxane) was ethoxyethylated, 3% was crosslinked, and the t-Boc conversion ratio was 3.0% (Polym. 7).
【0221】[合成例9〜13]合成例8と同様な方法
により、Polym.2〜6をt−Boc化し、Pol
ym.8〜12を得た。[Synthesis Examples 9 to 13] In the same manner as in Synthesis Example 8, Polym. 2 to 6 are converted to t-Boc and Pol
ym. 8-12 were obtained.
【0222】[合成例14]合成例2において、トリエ
チレングリコールジビニルエーテルをN,N’−ビス
(ヒドロキシエトキシカルボニル)フェニレンジアミン
20.0gに代えた以外は同様な方法でポリマーを得
た。得られたポリマーは、1H−NMRからポリ(p−
ヒドロキシベンジルシルセスキオキサン)の水酸基の水
素原子が18.0%エトキシエチル化され、1.9%が
架橋されたことが確認された。[Synthesis Example 14] A polymer was obtained in the same manner as in Synthesis Example 2, except that triethylene glycol divinyl ether was changed to 20.0 g of N, N'-bis (hydroxyethoxycarbonyl) phenylenediamine. The obtained polymer was analyzed by 1 H-NMR for poly (p-
It was confirmed that the hydrogen atom of the hydroxyl group of hydroxybenzylsilsesquioxane) was ethoxyethylated at 18.0% and 1.9% was crosslinked.
【0223】合成例8と同様な方法により、得られたポ
リマーをt−Boc化し、Polym.13を得た。According to a method similar to that of Synthesis Example 8, the obtained polymer was converted to t-Boc, 13 was obtained.
【0224】得られたポリマーの構造は下記示性式の通
りであり、それぞれのポリ(p−ヒドロキシベンジルシ
ルセスキオキサン)の水酸基の水素原子の置換率は表1
に示す通りであった。The structure of the obtained polymer is as shown in the following descriptive formula, and the substitution rate of the hydrogen atom of the hydroxyl group of each poly (p-hydroxybenzylsilsesquioxane) is shown in Table 1.
As shown in FIG.
【0225】なお、下記式において、Rは下記単位を分
子間又は分子内架橋している基を示し、(R)は架橋基
Rが結合している状態を示す。In the following formula, R represents a group in which the following units are cross-linked to each other between molecules or within a molecule, and (R) represents a state in which a cross-linking group R is bonded.
【0226】[0226]
【化65】 Embedded image
【0227】[0227]
【表1】 [Table 1]
【0228】[0228]
【化66】 Embedded image
【0229】[0229]
【化67】 Embedded image
【0230】[0230]
【化68】 Embedded image
【0231】[0231]
【化69】 Embedded image
【0232】[0232]
【化70】 Embedded image
【0233】[0233]
【化71】 Embedded image
【0234】[実施例、比較例]上記合成例で得られた
ポリマー(Polym.1〜13)をベース樹脂として
使用し、下記式(PAG.1〜7)で示される酸発生
剤、下記式(DRR.1〜6)で示される溶解制御剤、
塩基性化合物を表2〜4に示す組成でプロピレングリコ
ールモノエ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/乳
酸エチル(PGMEA/EL)、ジエチレングリコール
モノメチルエーテル(DGLM)に溶解してレジスト材
料を調合し、更に各組成物を0.2μmのテフロン製フ
ィルターで濾過することにより、レジスト液をそれぞれ
調製した。Examples and Comparative Examples Using the polymers (Polyms. 1 to 13) obtained in the above Synthesis Examples as base resins, acid generators represented by the following formulas (PAG. 1 to 7), (DRR.1-6) dissolution controlling agent represented by
The basic compound was dissolved in propylene glycol monoethyl ether acetate (PGMEA), propylene glycol monoethyl ether acetate / ethyl lactate (PGMEA / EL), and diethylene glycol monomethyl ether (DGLM) in the composition shown in Tables 2 to 4 to form a resist material. After the preparation, each composition was filtered through a 0.2 μm Teflon filter to prepare resist solutions.
【0235】また、比較のため下記示性式(Poly
m.14,15)で示されるポリマーをベース樹脂とし
て使用して上記と同様にレジスト液を調製した。For comparison, the following chemical formula (Poly) was used.
m. A resist solution was prepared in the same manner as described above using the polymer represented by (14, 15) as a base resin.
【0236】得られたレジスト液をシリコンウエハー上
へスピンコーティングし、0.4μmの厚さに塗布し
た。次いで、このシリコンウエハーをホットプレートを
用いて100℃で90秒間ベークした。これをエキシマ
レーザーステッパー(ニコン社、NSR−2005EX
8A,NA=0.5)を用いて露光し、110℃で90
秒間ベークを施し、2.38%のテトラメチルアンモニ
ウムヒドロキシドの水溶液で現像を行うと、ポジ型のパ
ターンを得ることができた。得られたレジストパターン
を次のように評価した。結果を表2〜4に示す。評価方法 :まず、感度(Eth)を求めた。次に0.2
4μmのラインアンドスペースを1:1で解像する露光
量を最適露光量(Eop)として、この露光量における
分離しているラインアンドスペースの最小線幅を評価レ
ジストの解像度とした。解像したレジストパターンの形
状は、走査型電子顕微鏡を用いて観察した。また、0.
25μmラインアンドスペースの凹凸(エッジラフネ
ス)を走査型電子顕微鏡にて測定した。The obtained resist solution was spin-coated on a silicon wafer and applied to a thickness of 0.4 μm. Next, the silicon wafer was baked at 100 ° C. for 90 seconds using a hot plate. Use an excimer laser stepper (Nikon Corporation, NSR-2005EX)
8A, NA = 0.5) and exposed at 110 ° C. for 90
After baking for 2 seconds and developing with an aqueous solution of 2.38% tetramethylammonium hydroxide, a positive pattern could be obtained. The obtained resist pattern was evaluated as follows. The results are shown in Tables 2 to 4. Evaluation method : First, the sensitivity (Eth) was determined. Then 0.2
The exposure amount at which a 4 μm line and space was resolved at a ratio of 1: 1 was defined as the optimum exposure amount (Eop), and the minimum line width of the separated line and space at this exposure amount was defined as the resolution of the evaluation resist. The shape of the resolved resist pattern was observed using a scanning electron microscope. Also, 0.
The unevenness (edge roughness) of the 25 μm line and space was measured with a scanning electron microscope.
【0237】表2〜4の結果より、本発明の化学増幅型
レジスト材料は、高い解像力と凹凸のない(エッジラフ
ネスの小さい)パターンとなることが確認された。From the results of Tables 2 to 4, it was confirmed that the chemically amplified resist material of the present invention had a pattern with high resolution and no irregularities (small edge roughness).
【0238】[0238]
【化72】 Embedded image
【0239】[0239]
【化73】 Embedded image
【0240】[0240]
【化74】 Embedded image
【0241】[0241]
【化75】 Embedded image
【0242】[0242]
【表2】 [Table 2]
【0243】[0243]
【表3】 * TMMEA:トリス{(2−メトキシメトキシ)エ
チル}アミン ** TMEMEA:トリス[2−{(2−メトキシエ
トキシ)メトキシ}エチル]アミン[Table 3] * TMMEA: Tris {(2-methoxymethoxy) ethyl} amine ** TMMEA: Tris [2-{(2-methoxyethoxy) methoxy} ethyl] amine
【0244】[0244]
【表4】 [Table 4]
【0245】[実施例36]シリコンウエハーに下層レ
ジスト材料として、OFPR800(東京応化社製)を
2.0μmの厚さに塗布し、200℃で5分間加熱し、
硬化させた。この下層レジスト膜上に実施例1で用いた
レジスト材料を上述と同様な方法で約0.35μmの厚
さで塗布し、プリベークした。次いでKrFエキシマレ
ーザー露光、現像を行い、パターンを下層レジスト膜上
に形成した。この時、下層レジスト膜に対して垂直なパ
ターンを得ることができ、裾引きの発現を認めることは
なかった。Example 36 OFPR800 (manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.) was applied as a lower resist material to a silicon wafer to a thickness of 2.0 μm, and heated at 200 ° C. for 5 minutes.
Cured. The resist material used in Example 1 was applied on the lower resist film to a thickness of about 0.35 μm in the same manner as described above, and prebaked. Next, KrF excimer laser exposure and development were performed to form a pattern on the lower resist film. At this time, a pattern perpendicular to the lower resist film could be obtained, and the occurrence of footing was not recognized.
【0246】その後、平行平板型スパッタエッチング装
置で酸素ガスをエッチャントガスとしてエッチングを行
った。下層レジスト膜のエッチング速度が150nm/
minであるのに対し、本レジスト膜は3nm/min
以下であった。15分間エッチングすることによって本
レジスト膜に覆われていない部分の下層レジスト膜は完
全に消失し、2μm以上の厚さの2層レジストパターン
が形成できた。このエッチング条件を以下に示す。 ガス流量:50sccm, ガス圧:1.3Pa, rfパワー:50W, dcバイアス:450VThereafter, etching was performed with a parallel plate type sputter etching apparatus using oxygen gas as an etchant gas. The etching rate of the lower resist film is 150 nm /
min, whereas the present resist film has a thickness of 3 nm / min.
It was below. By etching for 15 minutes, the lower resist film that was not covered by the present resist film completely disappeared, and a two-layer resist pattern having a thickness of 2 μm or more was formed. The etching conditions are shown below. Gas flow rate: 50 sccm, gas pressure: 1.3 Pa, rf power: 50 W, dc bias: 450 V
─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成10年4月1日[Submission date] April 1, 1998
【手続補正1】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】請求項5[Correction target item name] Claim 5
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【化5】 (式中、R6、R7は水素原子又は炭素数1〜8の直鎖
状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。又は、R6と
R7とは環を形成してもよく、環を形成する場合にはR
6、R7は炭素数1〜8の直鎖状又は分岐状のアルキレ
ン基を示す。R8は炭素数1〜10の直鎖状、分岐状又
は環状のアルキレン基、dは0又は1〜5の整数であ
る。A’は、c’’価の炭素数1〜20の直鎖状、分岐
状又は環状のアルキレン基、アルキルトリイル基、アル
キルテトライル基又は炭素数6〜30のアリーレン基を
示し、これらの基はヘテロ原子を介在していてもよく、
またその炭素原子に結合する水素原子の一部が水酸基、
カルボキシル基、アシル基又はフッ素原子によって置換
されていてもよい。Bは−CO−O−、−NHCO−O
−又は−NHCONH−を示す。c’’は2〜4、
c’’’は1〜3の整数である。)Embedded image (Wherein, R 6 and R 7 represent a hydrogen atom or a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. Alternatively, R 6 and R 7 may form a ring, When forming a ring, R
6, R 7 is a straight or branched alkylene group having 1 to 8 carbon atoms. R 8 is a linear, branched or cyclic alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and d is 0 or an integer of 1 to 5. A ′ is a c ″ -valent linear, branched or cyclic alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, an alkyltriyl group, an alkyltetrayl group or an arylene group having 6 to 30 carbon atoms; The group may be intervening with a heteroatom,
Some of the hydrogen atoms bonded to the carbon atoms are hydroxyl groups,
It may be substituted by a carboxyl group, an acyl group or a fluorine atom. B is -CO-O-, -NHCO-O
-Or -NHCONH-. c '' is 2 to 4,
c ″ ′ is an integer of 1 to 3. )
【手続補正2】[Procedure amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0020[Correction target item name] 0020
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0020】請求項5:一般式(4a)又は(4b)で
示されるC−O−C基を有する架橋基が、下記一般式
(4a’)又は(4b’)で示される請求項4記載の高
分子シリコーン化合物。Claim 5: The crosslinking group having a C—O—C group represented by the general formula (4a) or (4b) is represented by the following general formula (4a ′) or (4b ′) High molecular silicone compound.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石原 俊信 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28−1 信越化学工業株式会社合成技術研究所内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Toshinobu Ishihara 28-1 Nishifukushima, Oku-ku, Nakakushiro-gun, Niigata Pref. Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
Claims (10)
ール性水酸基の水素原子の一部が少なくとも1種の酸不
安定基で置換された高分子シリコーン化合物が残りのフ
ェノール性水酸基の一部において更に分子内及び/又は
分子間でC−O−C基を有する架橋基で架橋されている
重量平均分子量5,000〜50,000の高分子シリ
コーン化合物。1. A high-molecular silicone compound having a phenolic hydroxyl group, wherein a part of hydrogen atoms of the phenolic hydroxyl group is substituted with at least one kind of acid labile group, further comprises a phenolic hydroxyl group. A high molecular weight silicone compound having a weight average molecular weight of 5,000 to 50,000, which is crosslinked with a crosslinking group having a C—O—C group within and / or between molecules.
位を有する高分子シリコーン化合物のフェノール性水酸
基の一部の水素原子が酸不安定基により部分置換され、
かつ残りのフェノール性水酸基の一部とアルケニルエー
テル化合物もしくはハロゲン化アルキルエーテル化合物
との反応により得られる分子内及び/又は分子間でC−
O−C基を有する架橋基により架橋されており、上記酸
不安定基と架橋基との合計量がフェノール性水酸基の水
素原子全体の平均0モル%を超え80モル%以下の割合
である請求項1記載の高分子シリコーン化合物。 【化1】 (式中、Meはメチル基を示し、xは1〜5の整数であ
り、yは0.001≦y≦0.05を満足する正数、z
は1〜3の整数である。)2. A polymer silicone compound having a repeating unit represented by the following general formula (1), wherein a part of hydrogen atoms of a phenolic hydroxyl group is partially substituted by an acid labile group;
In addition, C- and C-forms within and / or between molecules obtained by reacting a part of the remaining phenolic hydroxyl groups with an alkenyl ether compound or a halogenated alkyl ether compound.
Cross-linked by a cross-linking group having an OC group, and the total amount of the acid labile group and the cross-linking group is more than 0 mol% on average and 80 mol% or less of all hydrogen atoms of the phenolic hydroxyl group. Item 7. The polymeric silicone compound according to Item 1. Embedded image (In the formula, Me represents a methyl group, x is an integer of 1 to 5, y is a positive number satisfying 0.001 ≦ y ≦ 0.05, z
Is an integer of 1 to 3. )
位を有する高分子シリコーン化合物のRで示されるフェ
ノール性水酸基とアルケニルエーテル化合物もしくはハ
ロゲン化アルキルエーテル化合物との反応により得られ
る分子内及び/又は分子間でC−O−C基を有する架橋
基により架橋されている請求項2記載の高分子シリコー
ン化合物。 【化2】 (式中、Meはメチル基、Rは水酸基又はOR1基を示
し、少なくとも1個は水酸基である。また、R1は酸不
安定基を示し、mは0又は1〜5の整数、nは1〜5の
整数であり、m+n≦5を満足する数である。xは1〜
5の整数であり、yは0.001≦y≦0.05を満足
する正数、zは1〜3の整数である。p、qは正数であ
り、p+q=1を満足する数である。)3. An intramolecular and / or intramolecular compound obtained by reacting a phenolic hydroxyl group represented by R with an alkenyl ether compound or a halogenated alkyl ether compound of a polymer silicone compound having a repeating unit represented by the following general formula (2): 3. The high molecular silicone compound according to claim 2, which is crosslinked by a crosslinking group having a C--O--C group between molecules. Embedded image (Wherein Me is a methyl group, R is a hydroxyl group or an OR 1 group, at least one is a hydroxyl group. R 1 is an acid labile group, m is 0 or an integer of 1 to 5, n Is an integer of 1 to 5, and is a number satisfying m + n ≦ 5, and x is 1 to 5.
5, y is a positive number satisfying 0.001 ≦ y ≦ 0.05, and z is an integer of 1 to 3. p and q are positive numbers and satisfy p + q = 1. )
位を有する高分子シリコーン化合物のRで示されるフェ
ノール性水酸基の水素原子がとれてその酸素原子が下記
一般式(4a)又は(4b)で示されるC−O−C基を
有する架橋基により分子内及び/又は分子間で架橋され
ている請求項3記載の高分子シリコーン化合物。 【化3】 (式中、Meはメチル基、Rは水酸基又はOR1基を示
し、少なくとも1個は水酸基である。また、R1は酸不
安定基を示し、R2、R3は水素原子又は炭素数1〜8の
直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示し、R4は炭
素数1〜18のヘテロ原子を有していてもよい1価の炭
化水素基を示し、R2とR3、R2とR4、R3とR4とは環
を形成してもよく、環を形成する場合にはR2、R3、R
4はそれぞれ炭素数1〜18の直鎖状又は分岐状のアル
キレン基を示す。R5は炭素数4〜20の3級アルキル
基、各アルキル基がそれぞれ炭素数1〜6のトリアルキ
ルシリル基、炭素数4〜20のオキソアルキル基又は−
CR2R3OR4で示される基を示す。p1、p2は正
数、q1、q2は0又は正数であり、0<p1/(p1
+p2+q1+q2)≦0.8、0≦q1/(p1+p
2+q1+q2)≦0.8、0≦q2/(p1+p2+
q1+q2)≦0.8、p1+p2+q1+q2=1を
満足する数であるが、q1とq2が同時に0となること
はない。aは0又は1〜6の整数である。m、n、x、
y、zはそれぞれ上記と同様の意味を示す。) 【化4】 (式中、R6、R7は水素原子又は炭素数1〜8の直鎖
状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。又は、R6と
R7とは環を形成してもよく、環を形成する場合には
R6、R7は炭素数1〜8の直鎖状又は分岐状のアルキレ
ン基を示す。R8は炭素数1〜10の直鎖状、分岐状又
は環状のアルキレン基、dは0又は1〜10の整数であ
る。Aは、c価の炭素数1〜50の脂肪族もしくは脂環
式飽和炭化水素基、芳香族炭化水素基又はヘテロ環基を
示し、これらの基はヘテロ原子を介在していてもよく、
またその炭素原子に結合する水素原子の一部が水酸基、
カルボキシル基、アシル基又はフッ素原子によって置換
されていてもよい。Bは−CO−O−、−NHCO−O
−又は−NHCONH−を示す。cは2〜8、c’は1
〜7の整数である。)4. A high molecular silicone compound having a repeating unit represented by the following general formula (3), wherein a hydrogen atom of a phenolic hydroxyl group represented by R is removed and its oxygen atom is converted to the following general formula (4a) or (4b) The polymer silicone compound according to claim 3, which is crosslinked intra- and / or intermolecularly by a cross-linking group having a C-O-C group represented by the formula: Embedded image (Wherein Me is a methyl group, R is a hydroxyl group or an OR 1 group, at least one is a hydroxyl group, R 1 is an acid labile group, R 2 and R 3 are a hydrogen atom or a carbon atom 1-8 linear, branched or cyclic alkyl group, R 4 represents a may monovalent which may have a hetero atom of a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, R 2 and R 3 , R 2 and R 4 , and R 3 and R 4 may form a ring, and when forming a ring, R 2 , R 3 , R
4 represents a linear or branched alkylene group having 1 to 18 carbon atoms. R 5 is a tertiary alkyl group, each alkyl moiety has trialkylsilyl group having 1 to 6 carbon atoms having 4 to 20 carbon atoms, or oxoalkyl groups of 4 to 20 carbon atoms -
And a group represented by CR 2 R 3 OR 4 . p1 and p2 are positive numbers, q1 and q2 are 0 or positive numbers, and 0 <p1 / (p1
+ P2 + q1 + q2) ≦ 0.8, 0 ≦ q1 / (p1 + p
2 + q1 + q2) ≦ 0.8, 0 ≦ q2 / (p1 + p2 +
q1 + q2) ≦ 0.8, which satisfies p1 + p2 + q1 + q2 = 1, but q1 and q2 do not become 0 at the same time. a is 0 or an integer of 1 to 6. m, n, x,
y and z each have the same meaning as described above. ) (Wherein, R 6 and R 7 represent a hydrogen atom or a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. Alternatively, R 6 and R 7 may form a ring, When a ring is formed, R 6 and R 7 each represent a linear or branched alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, and R 8 represents a linear, branched or cyclic alkylene group having 1 to 10 carbon atoms. And d is 0 or an integer of 1 to 10. A represents a c-valent aliphatic or alicyclic saturated hydrocarbon group having 1 to 50 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group or a heterocyclic group, May have a heteroatom interposed,
Some of the hydrogen atoms bonded to the carbon atoms are hydroxyl groups,
It may be substituted by a carboxyl group, an acyl group or a fluorine atom. B is -CO-O-, -NHCO-O
-Or -NHCONH-. c is 2 to 8, c 'is 1
-7. )
C−O−C基を有する架橋基が、下記一般式(4a’)
又は(4b’)で示される請求項4記載の化学増幅ポジ
型レジスト材料。 【化5】 (式中、R6、R7は水素原子又は炭素数1〜8の直鎖
状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。又は、R6と
R7とは環を形成してもよく、環を形成する場合には
R6、R7は炭素数1〜8の直鎖状又は分岐状のアルキレ
ン基を示す。R8は炭素数1〜10の直鎖状、分岐状又
は環状のアルキレン基、dは0又は1〜5の整数であ
る。A’は、c’’価の炭素数1〜20の直鎖状、分岐
状又は環状のアルキレン基、アルキルトリイル基、アル
キルテトライル基又は炭素数6〜30のアリーレン基を
示し、これらの基はヘテロ原子を介在していてもよく、
またその炭素原子に結合する水素原子の一部が水酸基、
カルボキシル基、アシル基又はフッ素原子によって置換
されていてもよい。Bは−CO−O−、−NHCO−O
−又は−NHCONH−を示す。c’’は2〜4、
c’’’は1〜3の整数である。)5. The crosslinking group having a C—O—C group represented by the general formula (4a) or (4b) is represented by the following general formula (4a ′)
Or the chemically amplified positive resist material according to claim 4, which is represented by (4b '). Embedded image (Wherein, R 6 and R 7 represent a hydrogen atom or a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. Alternatively, R 6 and R 7 may form a ring, When a ring is formed, R 6 and R 7 each represent a linear or branched alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, and R 8 represents a linear, branched or cyclic alkylene group having 1 to 10 carbon atoms. And d is an integer of 0 or 1 to 5. A ′ is a linear, branched or cyclic alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, an alkyltriyl group or an alkyltetrayl group having a c ″ valency. Or an arylene group having 6 to 30 carbon atoms, and these groups may have a hetero atom interposed;
Some of the hydrogen atoms bonded to the carbon atoms are hydroxyl groups,
It may be substituted by a carboxyl group, an acyl group or a fluorine atom. B is -CO-O-, -NHCO-O
-Or -NHCONH-. c '' is 2 to 4,
c ″ ′ is an integer of 1 to 3. )
項記載の高分子シリコーン化合物 (C):酸発生剤 を含有してなることを特徴とする化学増幅ポジ型レジス
ト材料。6. An organic solvent according to claim 1, wherein (A) is an organic solvent and (B) is a base resin.
4. A chemically amplified positive resist material comprising the polymer silicone compound (C): an acid generator according to the above item (1).
とを特徴とする請求項6記載の化学増幅ポジ型レジスト
材料。7. The chemically amplified positive resist material according to claim 6, further comprising (D) a dissolution controlling agent.
物を配合したことを特徴とする請求項6又は7記載の化
学増幅ポジ型レジスト材料。8. The chemically amplified positive resist composition according to claim 6, further comprising (E) a basic compound as an additive.
ス樹脂として、下記一般式(1)で示される繰り返し単
位を有する高分子シリコーン化合物のフェノール性水酸
基の水素原子を1種又は2種以上の酸不安定基により全
体として平均0モル%以上80モル%以下の割合で部分
置換した重量平均分子量3,000〜300,000の
高分子シリコーン化合物を配合したことを特徴とする請
求項6乃至8のいずれか1項記載の化学増幅ポジ型レジ
スト材料。 【化6】 (式中、Meはメチル基を示し、xは1〜5の整数であ
り、yは0.001≦y≦0.05を満足する正数、z
は1〜3の整数である。)9. Further, as a base resin different from the component (F) :( B), one hydrogen atom of a phenolic hydroxyl group of a high molecular silicone compound having a repeating unit represented by the following general formula (1) may be used. Alternatively, a high molecular weight silicone compound having a weight average molecular weight of 3,000 to 300,000 partially substituted by two or more kinds of acid labile groups at an average ratio of 0 mol% to 80 mol% as a whole is compounded. The chemically amplified positive resist material according to claim 6. Embedded image (In the formula, Me represents a methyl group, x is an integer of 1 to 5, y is a positive number satisfying 0.001 ≦ y ≦ 0.05, z
Is an integer of 1 to 3. )
に記載の化学増幅ポジ型レジスト材料を基板上に塗布す
る工程と、(ii)次いで加熱処理後、フォトマスクを
介して波長300nm以下の高エネルギー線もしくは電
子線で露光する工程と、(iii)必要に応じて加熱処
理した後、現像液を用いて現像する工程とを含むことを
特徴とするパターン形成方法。10. A step of (i) applying the chemically amplified positive resist material according to any one of claims 6 to 9 onto a substrate, and (ii) subsequently applying a wavelength through a photomask after a heat treatment. A pattern forming method, comprising: a step of exposing with a high energy beam or an electron beam of 300 nm or less; and (iii) a step of performing a heat treatment as necessary and then developing with a developer.
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---|---|---|---|
JP05894698A JP3666550B2 (en) | 1997-03-10 | 1998-02-24 | Novel polymeric silicone compound, chemically amplified positive resist material and pattern forming method |
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JP9-72702 | 1997-03-10 | ||
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000219743A (en) * | 1999-02-01 | 2000-08-08 | Fuji Photo Film Co Ltd | Polysiloxane and positive photoresist composition |
JP2002055452A (en) * | 2000-08-09 | 2002-02-20 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | Positive resist composition and base material with resist layer of the same |
JP2004038143A (en) * | 2002-03-03 | 2004-02-05 | Shipley Co Llc | Method for preparing silane monomer and polymer, and photoresist composition containing same |
US7005231B2 (en) | 2001-07-24 | 2006-02-28 | Jsr Corporation | Positive type radiosensitive composition and method for forming pattern |
-
1998
- 1998-02-24 JP JP05894698A patent/JP3666550B2/en not_active Expired - Lifetime
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US7005231B2 (en) | 2001-07-24 | 2006-02-28 | Jsr Corporation | Positive type radiosensitive composition and method for forming pattern |
JP2004038143A (en) * | 2002-03-03 | 2004-02-05 | Shipley Co Llc | Method for preparing silane monomer and polymer, and photoresist composition containing same |
JP4557497B2 (en) * | 2002-03-03 | 2010-10-06 | ローム・アンド・ハース・エレクトロニック・マテリアルズ,エル.エル.シー. | Method for producing silane monomer and polymer and photoresist composition comprising the same |
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