JPH1090908A - Composition for reflection preventing film material - Google Patents

Composition for reflection preventing film material

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JPH1090908A
JPH1090908A JP24512696A JP24512696A JPH1090908A JP H1090908 A JPH1090908 A JP H1090908A JP 24512696 A JP24512696 A JP 24512696A JP 24512696 A JP24512696 A JP 24512696A JP H1090908 A JPH1090908 A JP H1090908A
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Japan
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group
compound
composition
general formula
groups
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JP24512696A
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Japanese (ja)
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Kazuyoshi Mizutani
一良 水谷
Hiroshi Yoshimoto
洋 吉本
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a composition having a high reflection preventing effect, capable of providing an excellent resist pattern without causing the intermixing with a resist layer, and having a high dry etching speed by containing a polymer compound having a specified repeat unit and a specified melamine compound. SOLUTION: This composition contains a polymer compound having a repeat unit represented by the formula, and a melamine compound, guanamine compound, glycol uril compound or urea compound substituted by a group selected from methylol group, alkoxymethyl group, and acyloxymethyl group. In the formula, R<1> represent hydrogen atom, methyl group, cholorine atom, bromine atom or cyano group, X represent a divalent connecting group, P represents 6-14 (n+1)-valent aromatic ring groups or 5-membered to 14-membered heteroaromatic cyclic groups, Y represents an electron donating group, and Z represents a monovalent organic group. (n) represents an integer of 0-3, and when (n) is 2 or more, Y may be the same or different.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、各種放射線を用い
るリソグラフィープロセスにおいて、下地基板からの反
射による悪影響の低減に有効な反射防止膜材料用組成
物、ならびに該反射防止膜材料用組成物を用いるレジス
トパターン形成方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a composition for an antireflection film material, which is effective for reducing the adverse effect of reflection from an underlying substrate, and a composition for an antireflection film material in a lithography process using various radiations. The present invention relates to a method for forming a resist pattern.

【0002】[0002]

【従来の技術】フォトレジストは、半導体ウエファー、
ガラス、セラミックもしくは金属等の基板上にスピン塗
布法もしくはローラー塗布法で0.5〜2μmの厚みに
塗布される。その後、加熱、乾燥し、露光マスクを介し
て回路パターン等を紫外線等の放射線により焼き付け、
必要により露光後ベークを施してから現像して画像が形
成される。さらにこの画像をマスクとしてエッチングす
ることにより、基板上にパターン状の加工を施すことが
できる。代表的な応用分野にはIC等の半導体製造工
程、液晶、サーマルヘッド等の回路基板の製造、その他
のフォトファブリケーション工程等がある。
2. Description of the Related Art A photoresist is a semiconductor wafer,
It is applied to a substrate of glass, ceramic or metal by a spin coating method or a roller coating method to a thickness of 0.5 to 2 μm. After that, it is heated and dried, and the circuit pattern and the like are baked with radiation such as ultraviolet rays through an exposure mask,
An image is formed by performing baking after exposure if necessary and then developing. Further, by etching using this image as a mask, a pattern-like processing can be performed on the substrate. Typical application fields include semiconductor manufacturing processes such as ICs, manufacturing of circuit boards such as liquid crystals and thermal heads, and other photofabrication processes.

【0003】フォトレジストを用いた半導体の微細加工
において、寸法の微細化に伴い基板面からの光反射の防
止が重要課題になってきている。従来この目的には吸光
剤入りフォトレジストが用いられてきたが、解像力を損
なうという問題があった。そこでフォトレジストと基板
の間に反射防止膜(Bottom Anti-Reflective Coating、
BARC)を設ける方法が広く検討されるようになってき
た。反射防止膜としては、チタン、二酸化チタン、窒化
チタン、酸化クロム、カーボン、α−シリコン等の無機
膜型と、吸光剤とポリマー材料とからなる有機膜型が知
られている。前者は膜形成に真空蒸着装置、CVD装
置、スパッタリング装置等の設備を必要とするのに対
し、後者は特別の設備を必要としない点で有利とされ、
数多くの検討が行われている。例えば、特公平7−69
611号公報記載のジフェニルアミン誘導体とホルムア
ルデヒド変性メラミン樹脂との縮合体、アルカリ可溶樹
脂、吸光剤からなるものや、米国特許第5294680
号明細書記載の無水マレイン酸共重合体とジアミン型吸
光剤の反応物、特開平6−118631号公報記載の樹
脂バインダーとメチロールメラミン系熱架橋剤を含有す
るもの、特開平6−118656号公報記載のカルボン
酸基とエポキシ基と吸光基を同一分子内に有するアクリ
ル樹脂型反射防止膜、特開平8−87115号公報記載
のメチロールメラミンとベンゾフェノン系吸光剤からな
るもの、特開平8−179509号公報記載のポリビニ
ルアルコール樹脂に低分子吸光剤を添加したもの等が挙
げられる。
In microfabrication of a semiconductor using a photoresist, prevention of light reflection from a substrate surface has become an important issue with miniaturization of dimensions. Conventionally, a photoresist containing a light absorbing agent has been used for this purpose, but there is a problem that the resolution is impaired. Therefore, an anti-reflective coating (Bottom Anti-Reflective Coating,
BARC) has been widely considered. As the antireflection film, an inorganic film type such as titanium, titanium dioxide, titanium nitride, chromium oxide, carbon, and α-silicon, and an organic film type including a light absorbing agent and a polymer material are known. The former requires equipment such as a vacuum deposition apparatus, a CVD apparatus, and a sputtering apparatus for film formation, whereas the latter is advantageous in that it does not require special equipment,
A number of considerations have been made. For example, Tokiko 7-69
No. 611, comprising a condensate of a diphenylamine derivative and a formaldehyde-modified melamine resin, an alkali-soluble resin, a light absorbing agent, and US Pat. No. 5,294,680.
Reaction product of a maleic anhydride copolymer and a diamine type light absorber described in JP-A-6-118631, a resin containing a resin binder and a methylolmelamine-based thermal crosslinking agent described in JP-A-6-118631, JP-A-6-118656. Acrylic resin type anti-reflection coating having a carboxylic acid group, an epoxy group and a light absorbing group in the same molecule as described above, a composition comprising a methylolmelamine and a benzophenone-based light absorbing agent described in JP-A-8-87115, JP-A-8-179509 Examples thereof include those obtained by adding a low-molecular-weight light absorber to the polyvinyl alcohol resin described in the publication.

【0004】有機系反射防止膜用材料として望まれる物
性として、放射線に対して大きな吸光度を有すること、
レジスト溶剤に不溶であること(レジスト層とのインタ
ーミキシングが起こらないこと)、塗布時または加熱乾
燥時に反射防止膜用材料から上塗りレジスト中への低分
子拡散物がないこと、レジストに比べて大きなドライエ
ッチング速度を有すること等があり、それらは例えばPr
oc.SPIE,Vol.2195,225-229(1994)にも記載されている。
[0004] Physical properties desired as a material for an organic antireflection film include having a large absorbance against radiation,
Insoluble in resist solvent (intermixing with resist layer does not occur), no low molecular diffusion material from anti-reflective coating material into overcoated resist during coating or heating and drying, larger than resist May have a dry etching rate, etc.
oc. SPIE, Vol. 2195, 225-229 (1994).

【0005】しかしながら、前出の特許公報記載の化合
物はこれらの要求のすべてを満たすものではなく、その
改良が望まれていた。例えば、これまでの反射防止膜で
はバインダーの光吸収能力が十分でなく別途吸光剤の増
量が必要であった。また、レジスト層とのインターミキ
シングを防ぐため反射防止膜には熱架橋性機能の導入が
必要となり、熱架橋性機能が吸光性基とは独立に導入さ
れていたため、架橋性を高めようとすると吸光度の低下
を招くという問題があった。また、架橋系にカルボン酸
基のようなアルカリ浸透性を高める官能基を含むもの
は、アルカリ性水溶液による現像を行った場合、反射防
止膜の膨潤を招き、レジストパターン形状の悪化を招く
という問題があった。
[0005] However, the compounds described in the above-mentioned patent publications do not satisfy all of these requirements, and improvements thereof have been desired. For example, in the conventional antireflection films, the light absorbing ability of the binder is not sufficient, and it is necessary to separately increase the amount of the light absorbing agent. Also, in order to prevent intermixing with the resist layer, it is necessary to introduce a thermal crosslinkable function into the antireflection film, and since the thermal crosslinkable function was introduced independently of the light-absorbing group, it was attempted to increase the crosslinkability. There is a problem that the absorbance decreases. Further, when the crosslinking system contains a functional group that enhances alkali permeability such as a carboxylic acid group, the development of an alkaline aqueous solution causes a problem that the antireflection film swells and the resist pattern shape is deteriorated. there were.

【0006】[0006]

【発明が解決しよとする課題】したがって、本発明の目
的は、反射防止効果に優れ、レジスト層とのインターミ
キシングが起こらず、優れたレジストパターンが得ら
れ、レジストに比べて大きなドライエッチング速度を有
するとともに、吸光度の低下や現像による反射防止膜の
膨潤を招くことのない反射防止膜材料用組成物、ならび
にそれを用いたレジストパターン形成方法を提供するこ
とにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an excellent anti-reflection effect, no intermixing with a resist layer, an excellent resist pattern, and a high dry etching rate as compared with a resist. Another object of the present invention is to provide a composition for an antireflection film material which does not cause a decrease in absorbance or swelling of the antireflection film due to development, and a method for forming a resist pattern using the same.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は以下
の構成によって達成される。 (1) (a)下記一般式(1)で表される繰り返し単
位を有する高分子化合物、および(b)メチロール基、
アルコキシメチル基、アシロキシメチル基から選ばれた
少なくとも一つの基で置換されたメラミン化合物、グア
ナミン化合物、グリコールウリル化合物またはウレア化
合物を含有することを特徴とする反射防止膜材料用組成
物。
The above object of the present invention is attained by the following constitutions. (1) (a) a polymer compound having a repeating unit represented by the following general formula (1), and (b) a methylol group,
A composition for an antireflection film material, comprising a melamine compound, a guanamine compound, a glycoluril compound or a urea compound substituted with at least one group selected from an alkoxymethyl group and an acyloxymethyl group.

【0008】[0008]

【化3】 Embedded image

【0009】式(1)中、R1 は水素原子、メチル基、
塩素原子、臭素原子又はシアノ基、Xは2価の連結基、
Pは炭素数6〜14個の(n+1)価の芳香環基または
5員環〜14員環のヘテロ芳香環基、Yは電子供与性
基、Zは1価の有機基、nは0〜3の整数を表し、nが
2以上の場合Yは同じであっても異なっていてもよい。 (2) 一般式(1)において、Xが単結合、−O−、
アルキレン基、アリーレン基、アラルキレン基、−CO
2 −E−、−CONH−E−、−O−E−、−CO−E
−、−SO2 −E−(Eは置換基を有していてもよい炭
素数6〜14個の2価の芳香環基を表す。)から選ばれ
た連結基であって、いずれも途中に−CO 2 −、−CO
NH−、−O−、−CO−、−SO2 −を一つ以上有し
ていてもよく、Pが(n+1)価のフェニレン基、ナフ
チレン基、アンスリレン基、チオフェン基から選ばれた
基であり、Yが−OH、−OR4 、−SR4 、−N(R
5 )(R6 )から選ばれた連結基(R4 は炭素数1〜2
0個の炭化水素基を表し、R 5 、R6 は同じであっても
異なっていてもよく、水素原子、炭素数1〜20個の炭
化水素基を表す。)であることを特徴とする上記(1)
に記載の反射防止膜材料用組成物。
In the formula (1), R1Is a hydrogen atom, a methyl group,
A chlorine atom, a bromine atom or a cyano group, X is a divalent linking group,
P is an (n + 1) -valent aromatic ring group having 6 to 14 carbon atoms or
5-membered to 14-membered heteroaromatic ring group, Y is electron donating
A group, Z is a monovalent organic group, n represents an integer of 0 to 3, and n is
In the case of two or more, Y may be the same or different. (2) In the general formula (1), X is a single bond, -O-,
Alkylene group, arylene group, aralkylene group, -CO
Two-E-, -CONH-E-, -OE-, -CO-E
-, -SOTwo-E- (E is a carbon which may have a substituent
Represents a divalent aromatic ring group having 6 to 14 prime numbers. )
All of which have -CO Two-, -CO
NH-, -O-, -CO-, -SOTwoHaving one or more
P may be a (n + 1) -valent phenylene group, naph
Selected from Tylene, Anthrylene, and Thiophene
Y is -OH, -ORFour, -SRFour, -N (R
Five) (R6A linking group (RFourIs carbon number 1-2
Represents zero hydrocarbon groups; Five, R6Is the same
May be different, a hydrogen atom, a carbon having 1 to 20 carbons
Represents a hydride group. (1).
3. The composition for an antireflection film material according to item 1.

【0010】(3) (a)上記(1)に記載の一般式
(1)で表される繰り返し単位を有する高分子化合物、
および(c)メチロール基、アルコキシメチル基、アシ
ロキシメチル基から選ばれた少なくとも一つの基によっ
て2つ以上置換されたフェノール化合物、ナフトール化
合物またはヒドロキシアントラセン化合物を含有するこ
とを特徴とする反射防止膜材料用組成物。 (4) 一般式(1)において、Yが−OH、−O
4 、−N(R5 )(R6 )、−S(R4 )(R4 は炭
素数1〜20個の炭化水素基を表し、R5 、R6 は同じ
であっても異なっていてもよく、水素原子、炭素数1〜
20個の炭化水素基を表す。)から選ばれる基であるこ
とを特徴とする上記(3)に記載の反射防止膜材料用組
成物。 (5) 上記(c)成分が、下記一般式(2)で表され
る化合物であることを特徴とする上記(3)又は(4)
に記載の反射防止膜材料用組成物。
(3) (a) a polymer compound having a repeating unit represented by the general formula (1) described in the above (1),
And (c) an antireflection film containing a phenol compound, a naphthol compound or a hydroxyanthracene compound substituted by at least two groups selected from a methylol group, an alkoxymethyl group and an acyloxymethyl group. Material composition. (4) In the general formula (1), Y is -OH, -O
R 4 , -N (R 5 ) (R 6 ), -S (R 4 ) (R 4 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and R 5 and R 6 are the same or different. Hydrogen atom, carbon number 1 to
Represents 20 hydrocarbon groups. The composition for an antireflection film material according to the above (3), which is a group selected from the group consisting of: (5) The above (3) or (4), wherein the component (c) is a compound represented by the following general formula (2).
3. The composition for an antireflection film material according to item 1.

【0011】一般式(2)General formula (2)

【化4】 Embedded image

【0012】式(2)中、Yは一般式(1)のYと同義
であり、Pは炭素数6〜14の3価あるいは4価の芳香
環基または5〜14員環のヘテロ芳香環を表す。Bは同
じであっても異なっていてもよく、メチロール基、アル
コキシメチル基、アシロキシメチル基から選ばれた少な
くとも一つの基を表し、mは1〜2の整数を表す。 (6) 一般式(2)において、Yが−OH、−O
4 、−N(R5 )(R6 )又は−S(R4 )(R4
炭素数1〜20個の炭化水素基を表し、R5 、R6 は同
じであっても異なっていてもよく、水素原子、炭素数1
〜20個の炭化水素基を表す。)であることを特徴とす
る上記(5)に記載の反射防止膜材料用組成物。 (7) 上記(1)〜(6)のいずれか1つに記載の反
射防止膜材料用組成物を基板上に塗布後ベークして反射
防止膜を硬化させた後、その上にパターン状にフォトレ
ジスト層を形成することを特徴とするレジストパターン
形成方法。
In the formula (2), Y has the same meaning as Y in the formula (1), and P is a trivalent or tetravalent aromatic ring group having 6 to 14 carbon atoms or a 5- to 14-membered heteroaromatic ring. Represents B may be the same or different and represents at least one group selected from a methylol group, an alkoxymethyl group and an acyloxymethyl group, and m represents an integer of 1-2. (6) In the general formula (2), Y is -OH, -O
R 4 , —N (R 5 ) (R 6 ) or —S (R 4 ) (R 4 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and R 5 and R 6 are the same or different. Hydrogen atom, carbon number 1
Represents up to 20 hydrocarbon groups. The composition for an antireflection film material according to the above (5), wherein (7) The composition for an anti-reflective coating material according to any one of the above (1) to (6) is applied on a substrate, baked to cure the anti-reflective film, and then formed into a pattern thereon. A method for forming a resist pattern, comprising forming a photoresist layer.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明の反射防止膜材料用組成物
に含有される(a)成分としての一般式(1)で表され
る繰り返し単位を有する高分子化合物は吸光剤として機
能するものである。一般式(1)において、R1 は水素
原子、メチル基、塩素原子、臭素原子、シアノ基を表
す。Xは2価の連結基を表す。Xは好ましくは単結合、
−O−、アルキレン基、アリーレン基、アラルキレン
基、−CO2 −E−、−CONH−E−、−O−E−、
−CO−E−、−SO2 −E−であり、途中に−CO2
−、−CONH−、−O−、−CO−、−SO2 −を一
つ以上有していてもよい。ただし、Eは置換基を有して
いてもよい炭素数6〜14個の2価の芳香環基(ベンゼ
ン環、ナフタレン環、アントラセン環等)を表す。ここ
で、アリーレン基としては、フェニレン基、ナフチレン
基、アンスリレン基等が挙げられる。アラルキレン基と
しては、−C6 4 −CH2 −、−C10 6 −CH
2 −、−C148 −CH2 −等が挙げられる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The composition for an antireflection film material of the present invention
Represented by the general formula (1) as the component (a) contained in
Polymer compounds having repeating units
It works. In the general formula (1), R1Is hydrogen
Atom, methyl group, chlorine atom, bromine atom, cyano group
You. X represents a divalent linking group. X is preferably a single bond,
-O-, alkylene group, arylene group, aralkylene
Group, -COTwo-E-, -CONH-E-, -OE-,
-CO-E-, -SOTwo-E-, and -COTwo
-, -CONH-, -O-, -CO-, -SOTwo-One
You may have more than one. Provided that E has a substituent
A divalent aromatic ring group having 6 to 14 carbon atoms (Benze
Ring, naphthalene ring, anthracene ring, etc.). here
The arylene group includes phenylene group, naphthylene
And anthrylene groups. Aralkylene group and
So, -C6HFour-CHTwo-, -CTenH 6-CH
Two-, -C14H8-CHTwo-And the like.

【0014】Pは炭素数6〜14個である(n+1)価
の芳香環基または5員環〜14員環のヘテロ芳香環基を
表す。芳香環の例にはベンゼン環、ナフタレン環、アン
トラセン環が挙げられる。ヘテロ芳香環の例にはチオフ
ェン環、フラン環、ピロール環、イミダゾイル環、イソ
チアゾイル環、ピラゾイル環、イソキサゾイル環、イン
ドール環、インダゾール環等の酸素、窒素、イオウ原子
を環内に有する5員環〜14員環のヘテロ芳香環が挙げ
られ、なかでも膜屈折率を上げることができるという理
由でチオフェン環などのイオウ原子を含むものが好まし
い。
P represents an (n + 1) -valent aromatic ring group having 6 to 14 carbon atoms or a 5- to 14-membered heteroaromatic ring group. Examples of the aromatic ring include a benzene ring, a naphthalene ring and an anthracene ring. Examples of the heteroaromatic ring include a thiophene ring, a furan ring, a pyrrole ring, an imidazoyl ring, an isothiazoyl ring, a pyrazoyl ring, an isoxazoyl ring, an indole ring, and a five-membered ring having a sulfur atom in the ring such as an indazole ring. Examples thereof include a 14-membered heteroaromatic ring, and among them, those containing a sulfur atom such as a thiophene ring are preferable because the film refractive index can be increased.

【0015】Yは電子供与性基を表す。電子供与性基と
はハメットの置換基定数σpが負の値を示すものをい
う。Yは好ましくは−OH、−OR4 、−SR4 、−N
(R5)(R6 )である。ただし、R4 は炭素数が1〜
20個の炭化水素基を表す。R4 としては、メチル基、
エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチ
ル基、i−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、
n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、n−オクチル基、
2−エチルヘキシル基、n−ノニル基、n−デシル基、
n−ラウリル基、n−ステアリル基が好ましく、ドライ
エッチング速度を低下させないという理由でメチル基、
エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチ
ル基、i−ブチル基、t−ブチル基n−ペンチル基、n
−ヘキシル基等の非環状の炭素数1〜6個の炭化水素
基、2−ヒドロキシエチル基、アリル基、2,3−ジク
ロロプロピル基、2,3−ジブロモプロピル基が特に好
ましい。R4 は必ずしもすべて同じでなくてもよく、異
なるものが複数混ざっていてもよい。
Y represents an electron donating group. The electron donating group refers to a group having a negative Hammett's substituent constant σp. Y is preferably -OH, -OR 4, -SR 4, -N
(R 5 ) and (R 6 ). However, R 4 has 1 to 1 carbon atoms.
Represents 20 hydrocarbon groups. R 4 is a methyl group,
Ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group,
n-hexyl group, cyclohexyl group, n-octyl group,
2-ethylhexyl group, n-nonyl group, n-decyl group,
An n-lauryl group or an n-stearyl group is preferable, and a methyl group because it does not lower the dry etching rate,
Ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, t-butyl group n-pentyl group, n
Particularly preferred are non-cyclic hydrocarbon groups having 1 to 6 carbon atoms such as hexyl group, 2-hydroxyethyl group, allyl group, 2,3-dichloropropyl group and 2,3-dibromopropyl group. R 4 does not necessarily have to be the same, and a plurality of different ones may be mixed.

【0016】R5 、R6 は同じであっても異なっていて
もよく、水素原子、炭素数1〜20個の炭化水素基を表
す。R5 、R6 としてはメチル基、エチル基、n−プロ
ピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル
基、t−ブチル基が好ましく、また−N(R5
(R6 )がモルホリノ基であるものも好適である。
R 5 and R 6 may be the same or different and represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. As R 5 and R 6 , a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, an i-butyl group and a t-butyl group are preferable, and —N (R 5 )
Those in which (R 6 ) is a morpholino group are also suitable.

【0017】Zは1価の有機基を表し、好ましくは途中
に−CO2 −、−CONH−、−O−、−CO−、−S
2 −を一つ以上有していてもよいアルキル基、炭素数
6〜14個の芳香環基(上記と同じ具体例が挙げられ
る)である。nは0〜3の整数を表し、nが2以上の場
合、Yは同じであっても異なっていてもよい。
Z represents a monovalent organic group, preferably -CO 2- , -CONH-, -O-, -CO-, -S
An alkyl group which may have one or more O 2 — and an aromatic ring group having 6 to 14 carbon atoms (the same specific examples as described above are mentioned). n represents an integer of 0 to 3, and when n is 2 or more, Y may be the same or different.

【0018】本発明の一般式(I)で示される繰り返し
単位には、非架橋性のモノマーを共重合することも可能
であり、これによりドライエッチング速度、反射率等の
微調整が行える。このような共重合モノマーとしては以
下のものが挙げられる。例えば、アクリル酸エステル
類、アクリルアミド類、メタクリル酸エステル類、メタ
クリルアミド類、アリル化合物、ビニルエーテル類、ビ
ニルエステル類、スチレン類、クロトン酸エステル類な
どから選ばれる付加重合性不飽和結合を1個有する化合
物である。
The repeating unit represented by the general formula (I) of the present invention can be copolymerized with a non-crosslinkable monomer, whereby fine adjustment of the dry etching rate, the reflectance and the like can be performed. The following are mentioned as such a copolymerization monomer. For example, it has one addition-polymerizable unsaturated bond selected from acrylates, acrylamides, methacrylates, methacrylamides, allyl compounds, vinyl ethers, vinyl esters, styrenes, crotonates, and the like. Compound.

【0019】具体的には、例えばアクリル酸エステル
類、例えばアルキル(アルキル基の炭素原子数は1〜1
0のものが好ましい)アクリレート(例えば、アクリル
酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、ア
クリル酸t−ブチル、アクリル酸アミル、アクリル酸シ
クロヘキシル、アクリル酸エチルヘキシル、アクリル酸
オクチル、アクリル酸−t−オクチル、クロルエチルア
クリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート2,2
−ジメチルヒドロキシプロピルアクリレート、5−ヒド
ロキシペンチルアクリレート、トリメチロールプロパン
モノアクリレート、ペンタエリスリトールモノアクリレ
ート、ベンジルアクリレート、メトキシベンジルアクリ
レート、フルフリルアクリレート、テトラヒドロフルフ
リルアクリレートなど)アリールアクリレート(例えば
フェニルアクリレート、ヒドロキシフェニルアクリレー
トなど);
Specifically, for example, acrylates such as alkyl (the alkyl group has 1 to 1 carbon atoms)
Acrylates (eg, methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, t-butyl acrylate, amyl acrylate, cyclohexyl acrylate, ethylhexyl acrylate, octyl acrylate, tert-octyl acrylate) , Chloroethyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate 2,2
-Dimethylhydroxypropyl acrylate, 5-hydroxypentyl acrylate, trimethylolpropane monoacrylate, pentaerythritol monoacrylate, benzyl acrylate, methoxybenzyl acrylate, furfuryl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, etc.) aryl acrylate (for example, phenyl acrylate, hydroxyphenyl acrylate) Such);

【0020】メタクリル酸エステル類、例えばアルキル
(アルキル基の炭素原子数は1〜10のものが好まし
い。)メタクリレート(例えばメチルメタクリレート、
エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、イソ
プロピルメタクリレート、t−ブチルメタクリレート、
アミルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、シク
ロヘキシルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、
クロルベンジルメタクリレート、オクチルメタクリレー
ト、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、4−ヒドロ
キシブチルメタクリレート、5−ヒドロキシペンチルメ
タクリレート、2,2−ジメチル−3−ヒドロキシプロ
ピルメタクリレート、トリメチロールプロパンモノメタ
クリレート、ペンタエリスリトールモノメタクリレー
ト、フルフリルメタクリレート、テトラヒドロフルフリ
ルメタクリレートなど)、アリールメタクリレート(例
えばフェニルメタクリレート、ヒドロキシフェニルメタ
クリレート、クレジルメタクリレート、ナフチルメタク
リレートなど);
Methacrylic acid esters such as alkyl (alkyl having preferably 1 to 10 carbon atoms) methacrylate (for example, methyl methacrylate,
Ethyl methacrylate, propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, t-butyl methacrylate,
Amyl methacrylate, hexyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, benzyl methacrylate,
Chlorbenzyl methacrylate, octyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate, 5-hydroxypentyl methacrylate, 2,2-dimethyl-3-hydroxypropyl methacrylate, trimethylolpropane monomethacrylate, pentaerythritol monomethacrylate, furfuryl Methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, etc.), aryl methacrylate (eg, phenyl methacrylate, hydroxyphenyl methacrylate, cresyl methacrylate, naphthyl methacrylate, etc.);

【0021】アクリルアミド類、例えばアクリルアミ
ド、N−アルキルアクリルアミド、(アルキル基として
は炭素原子数1〜10のもの、例えばメチル基、エチル
基、プロピル基、ブチル基、t−ブチル基、ヘプチル
基、オクチル基、シクロヘキシル基、ベンジル基、ヒド
ロキシエチル基、ベンジル基などがある。)、N−アリ
ールアクリルアミド(アリール基としては例えばフェニ
ル基、トリル基、ニトロフェニル基、ナフチル基、シア
ノフェニル基、ヒドロキシフェニル基、カルボキシフェ
ニル基などがある。)、N,N−ジアルキルアクリルア
ミド(アルキル基としては炭素原子数1〜10のもの、
例えばメチル基、エチル基、ブチル基、イソブチル基、
エチルヘキシル基、シクロヘキシル基などがある。)、
N,N−アリールアクリルアミド(アリール基としては
例えばフェニル基などがある。)、N−メチル−N−フ
ェニルアクリルアミド、N−ヒドロキシエチル−N−メ
チルアクリルアミド、N−2−アセトアミドエチル−N
−アセチルアクリルアミドなど;
Acrylamides, for example, acrylamide, N-alkylacrylamide, wherein the alkyl group has 1 to 10 carbon atoms, for example, methyl, ethyl, propyl, butyl, t-butyl, heptyl, octyl Group, cyclohexyl group, benzyl group, hydroxyethyl group, benzyl group, etc.), N-arylacrylamide (for example, phenyl group, tolyl group, nitrophenyl group, naphthyl group, cyanophenyl group, hydroxyphenyl group as the aryl group) , A carboxyphenyl group, etc.), N, N-dialkylacrylamide (an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms,
For example, methyl group, ethyl group, butyl group, isobutyl group,
Examples include an ethylhexyl group and a cyclohexyl group. ),
N, N-arylacrylamide (an aryl group includes, for example, a phenyl group), N-methyl-N-phenylacrylamide, N-hydroxyethyl-N-methylacrylamide, N-2-acetamidoethyl-N
-Acetylacrylamide and the like;

【0022】メタクリルアミド類、例えばメタクリルア
ミド、N−アルキルメタクリルアミド(アルキル基とし
ては炭素原子数1〜10のもの、例えばメチル基、エチ
ル基、t−ブチル基、エチルヘキシル基、ヒドロキシエ
チル基、シクロヘキシル基などがある。)、N−アリー
ルメタクリルアミド(アリール基としてはフェニル基、
ヒドロキシフェニル基、カルボキシフェニル基などがあ
る。)、N,N−ジアルキルメタクリルアミド(アルキ
ル基としてはエチル基、プロピル基、ブチル基などがあ
る。)、N,N−ジアリールメタクリルアミド(アリー
ル基としてはフェニル基などがある。)、N−ヒドロキ
シエチル−N−メチルメタクリルアミド、N−メチル−
N−フェニルメタクリルアミド、N−エチル−N−フェ
ニルメタクリルアミドなど;
Methacrylamides, for example, methacrylamide, N-alkyl methacrylamide (where the alkyl group has 1 to 10 carbon atoms, for example, methyl, ethyl, t-butyl, ethylhexyl, hydroxyethyl, cycloethyl) Group), N-arylmethacrylamide (the aryl group is a phenyl group,
Examples include a hydroxyphenyl group and a carboxyphenyl group. ), N, N-dialkylmethacrylamide (an alkyl group includes an ethyl group, a propyl group, and a butyl group), N, N-diarylmethacrylamide (an aryl group includes a phenyl group, and the like), and N-. Hydroxyethyl-N-methylmethacrylamide, N-methyl-
N-phenylmethacrylamide, N-ethyl-N-phenylmethacrylamide and the like;

【0023】アリル化合物、例えばアリルエステル類
(例えば酢酸アリル、カプロン酸アリル、カプリル酸ア
リル、ラウリン酸アリル、パルミチン酸アリル、ステア
リン酸アリル、安息香酸アリル、アセト酢酸アリル、乳
酸アリルなど)、アリルオキシエタノールなど;
Allyl compounds such as allyl esters (eg, allyl acetate, allyl caproate, allyl caprylate, allyl laurate, allyl palmitate, allyl stearate, allyl benzoate, allyl acetoacetate, allyl lactate), allyloxy Ethanol, etc .;

【0024】ビニルエーテル類、例えばアルキルビニル
エーテル(例えばヘキシルビニルエーテル、オクチルビ
ニルエーテル、デシルビニルエーテル、エチルヘキシル
ビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、エト
キシエチルビニルエーテル、クロルエチルビニルエーテ
ル、1−メチル−2,2−ジメチルプロピルビニルエー
テル、2−エチルブチルビニルエーテル、ヒドロキシエ
チルビニルエーテル、ジエチレングリコールビニルエー
テル、ジメチルアミノエチルビニルエーテル、ジエチル
アミノエチルビニルエーテル、ブチルアミノエチルビニ
ルエーテル、ベンジルビニルエーテル、テトラヒドロフ
ルフリルビニルエーテルなど)、ビニルアリールエーテ
ル(例えばビニルフェニルエーテル、ビニルトリルエー
テル、ビニルクロルフェニルエーテル、ビニル−2,4
−ジクロルフェニルエーテル、ビニルナフチルエーテ
ル、ビニルアントラニルエーテルなど);
Vinyl ethers such as alkyl vinyl ethers (eg, hexyl vinyl ether, octyl vinyl ether, decyl vinyl ether, ethylhexyl vinyl ether, methoxyethyl vinyl ether, ethoxyethyl vinyl ether, chloroethyl vinyl ether, 1-methyl-2,2-dimethylpropyl vinyl ether, 2-ethyl Butyl vinyl ether, hydroxyethyl vinyl ether, diethylene glycol vinyl ether, dimethylaminoethyl vinyl ether, diethylaminoethyl vinyl ether, butylaminoethyl vinyl ether, benzyl vinyl ether, tetrahydrofurfuryl vinyl ether, etc.), vinyl aryl ether (for example, vinyl phenyl ether, vinyl tolyl ether, vinyl chloride) Phenyl ether, vinyl 2,4
-Dichlorophenyl ether, vinyl naphthyl ether, vinyl anthranyl ether, etc.);

【0025】ビニルエステル類、例えばビニルブチレー
ト、ビニルイソブチレート、ビニルトリメチルアセテー
ト、ビニルジエチルアセテート、ビニルバレート、ビニ
ルカプロエート、ビニルクロルアセテート、ビニルジク
ロルアセテート、ビニルメトキシアセテート、ビニルブ
トキシアセテート、ビニルフェニルアセテート、ビニル
アセトアセテート、ビニルラクテート、ビニル−β−フ
ェニルブチレート、ビニルシクロヘキシルカルボキシレ
ート、安息香酸ビニル、サルチル酸ビニル、クロル安息
香酸ビニル、テトラクロル安息香酸ビニル、ナフトエ酸
ビニルなど;
Vinyl esters such as vinyl butyrate, vinyl isobutyrate, vinyl trimethyl acetate, vinyl diethyl acetate, vinyl valate, vinyl caproate, vinyl chloroacetate, vinyl dichloroacetate, vinyl methoxy acetate, vinyl butoxy acetate, Vinylphenyl acetate, vinyl acetoacetate, vinyl lactate, vinyl-β-phenylbutyrate, vinylcyclohexylcarboxylate, vinyl benzoate, vinyl salicylate, vinyl chlorobenzoate, vinyl tetrachlorobenzoate, vinyl naphthoate, and the like;

【0026】スチレン類、例えばスチレン、アルキルス
チレン(例えばメチルスチレン、ジメチルスチレン、ト
リメチルスチレン、エチルスチレン、ジエチルスチレ
ン、イソプロピルスチレン、ブチルスチレン、ヘキシル
スチレン、シクロヘキシルスチレン、デシルスチレン、
ベンジルスチレン、クロルメチルスチレン、トリフルオ
ルメチルスチレン、エトキシメチルスチレン、アセトキ
シメチルスチレンなど)、アルコキシスチレン(例えば
メトキシスチレン、4−メトキシ−3−メチルスチレ
ン、ジメトキシスチレンなど)、ハロゲンスチレン(例
えばクロルスチレン、ジクロルスチレン、トリクロルス
チレン、テトラクロルスチレン、ペンタクロルスチレ
ン、ブロムスチレン、ジブロムスチレン、ヨードスチレ
ン、フルオルスチレン、トリフルオルスチレン、2−ブ
ロム−4−トリフルオルメチルスチレン、4−フルオル
−3−トリフルオルメチルスチレンなど)、ヒドロキシ
スチレン(例えば4−ヒドロキシスチレン、3−ヒドロ
キシスチレン、2−ヒドロキシスチレン、4−ヒドロキ
シ−3−メチルスチレン、4−ヒドロキシ−3,5−ジ
メチルスチレン、4−ヒドロキシ−3−メトキシスチレ
ン、4−ヒドロキシ−3−(2−ヒドロキシベンジル)
スチレンなど)、カルボキシスチレン;
Styrenes such as styrene, alkyl styrene (eg, methyl styrene, dimethyl styrene, trimethyl styrene, ethyl styrene, diethyl styrene, isopropyl styrene, butyl styrene, hexyl styrene, cyclohexyl styrene, decyl styrene,
Benzylstyrene, chloromethylstyrene, trifluoromethylstyrene, ethoxymethylstyrene, acetoxymethylstyrene, etc., alkoxystyrene (eg, methoxystyrene, 4-methoxy-3-methylstyrene, dimethoxystyrene, etc.), halogen styrene (eg, chlorostyrene, Dichlorostyrene, trichlorostyrene, tetrachlorostyrene, pentachlorostyrene, bromostyrene, dibromostyrene, iodostyrene, fluorostyrene, trifluorostyrene, 2-bromo-4-trifluoromethylstyrene, 4-fluoro-3- Trifluoromethylstyrene, etc.), hydroxystyrene (for example, 4-hydroxystyrene, 3-hydroxystyrene, 2-hydroxystyrene, 4-hydroxy-3-methylstyrene) , 4-hydroxy-3,5-dimethylstyrene, 4-hydroxy-3-methoxystyrene, 4-hydroxy-3- (2-hydroxybenzyl)
Styrene), carboxystyrene;

【0027】クロトン酸エステル類、例えばクロトン酸
アルキル(例えばクロトン酸ブチル、クロトン酸ヘキシ
ル、グリセリンモノクロトネートなど);
Crotonic esters, such as alkyl crotonates (eg butyl crotonate, hexyl crotonate, glycerin monocrotonate, etc.);

【0028】イタコン酸ジアルキル類(例えばイタコン
酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジブチル
など);マレイン酸あるいはフマール酸のジアルキルエ
ステル類(例えばジメチルマレレート、ジブチルフマレ
ートなど)又はモノアルキルエステル類;
Dialkyl itaconates (eg, dimethyl itaconate, diethyl itaconate, dibutyl itaconate, etc.); dialkyl esters of maleic acid or fumaric acid (eg, dimethyl maleate, dibutyl fumarate, etc.) or monoalkyl esters;

【0029】アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、
イタコン酸、無水マレイン酸、マレイミド、アクリロニ
トリル、メタクリロニトリル、マレイロニトリル等があ
る。
Acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid,
Examples include itaconic acid, maleic anhydride, maleimide, acrylonitrile, methacrylonitrile, maleilenitrile, and the like.

【0030】その他、一般式(I)で示される繰り返し
単位と共重合可能である付加重合性不飽和化合物であれ
ばよい。
In addition, any addition-polymerizable unsaturated compound copolymerizable with the repeating unit represented by the formula (I) may be used.

【0031】一般式(I)で示される繰り返し単位と他
の共重合成分の高分子吸光剤中の含有比としては、モル
比で1:9〜9:1が好ましく、より好ましくは2:8
〜8:2、さらに好ましくは2.5:7.5〜7.5:
2.5である。
The content ratio of the repeating unit represented by the general formula (I) to the other copolymer component in the polymer light-absorbing agent is preferably 1: 9 to 9: 1 in terms of molar ratio, more preferably 2: 8.
~ 8: 2, more preferably 2.5: 7.5 to 7.5:
2.5.

【0032】本発明の高分子吸光剤に含まれる一般式
(I)で示される繰り返し単位の含有量は10〜99重
量%、好ましくは30〜97重量%、さらに好ましくは
50〜95重量%である。
The content of the repeating unit represented by the general formula (I) contained in the polymer light absorbing agent of the present invention is 10 to 99% by weight, preferably 30 to 97% by weight, more preferably 50 to 95% by weight. is there.

【0033】以下に、一般式(I)で示される繰り返し
単位を有する高分子化合物の具体例を示すが、これらに
限定されるものではない。
Hereinafter, specific examples of the polymer compound having a repeating unit represented by the general formula (I) are shown, but the invention is not limited thereto.

【0034】[0034]

【化5】 Embedded image

【0035】[0035]

【化6】 Embedded image

【0036】[0036]

【化7】 Embedded image

【0037】[0037]

【化8】 Embedded image

【0038】[0038]

【化9】 Embedded image

【0039】本発明の上記高分子化合物は、ランダム共
重合体、ブロック共重合体あるいはグラフト共重合体で
もいずれの構造でもよい。本発明の反射防止膜を形成す
る高分子化合物は、ラジカル重合、アニオン重合、カチ
オン重合等の方法により合成することができる。その形
態は溶液重合、懸濁重合、乳化重合、塊状重合など種々
の方法が可能である。
The polymer compound of the present invention may be a random copolymer, a block copolymer, a graft copolymer or any structure. The polymer compound forming the antireflection film of the present invention can be synthesized by a method such as radical polymerization, anionic polymerization, or cationic polymerization. Various forms such as solution polymerization, suspension polymerization, emulsion polymerization and bulk polymerization are possible.

【0040】本発明の反射防止膜を形成する高分子化合
物の分子量は、使用する塗布溶剤、要求される溶液粘
度、要求される膜形状等により変動するが、重量平均と
して1000〜1000000、好ましくは2000〜
300000、さらに好ましくは3000〜20000
0である。
The molecular weight of the polymer compound forming the antireflection film of the present invention varies depending on the coating solvent used, the required solution viscosity, the required film shape, and the like. 2000
300,000, more preferably 3000 to 20,000
0.

【0041】本発明の反射防止膜材料用組成物において
(a)成分とともに、(b)成分として含有されるメチ
ロール基、アルコキシメチル基、アシロキシメチル基か
ら選ばれた少なくとも一つの置換基で置換されたメラミ
ン化合物、グアナミン化合物、グリコールウリル化合物
またはウレア化合物は、(a)成分の高分子吸光剤を加
熱により架橋し、上塗りするフォトレジストとのインタ
ーミキシングを抑えるためのものである。これらの化合
物中のメチロール基、アルコキシメチル基、アシロキシ
メチル基のうち少なくとも一種の基の含有量は、メラミ
ンの場合は2〜6個、グリコールウリル、グアナミン、
ウレア化合物の場合は2〜4個であるが、好ましくはメ
ラミンの場合は5〜6個、グリコールウリル、グアナミ
ン、ウレア化合物の場合は3〜4個である。
In the composition for an antireflection coating material of the present invention, the component (a) is substituted with at least one substituent selected from the group consisting of a methylol group, an alkoxymethyl group and an acyloxymethyl group. The melamine compound, guanamine compound, glycoluril compound or urea compound is used to crosslink the polymer light absorbing agent of the component (a) by heating to suppress intermixing with the overcoated photoresist. The content of at least one group among methylol group, alkoxymethyl group and acyloxymethyl group in these compounds is 2 to 6 in the case of melamine, glycoluril, guanamine,
The number of urea compounds is 2 to 4, preferably 5 to 6 for melamine, and 3 to 4 for glycoluril, guanamine and urea compounds.

【0042】これらのメチロール基含有化合物はいずれ
もメラミン、グリコールウリル、グアナミンあるいはウ
レアを水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニ
ア、テトラアルキルアンモニウムヒドロキシド等の塩基
性触媒の存在下でホルマリンと反応させることにより得
られる.また、アルコキシメチル基含有化合物はメチロ
ール基含有化合物をアルコール中で塩酸、硫酸、硝酸、
メタンスルホン酸等の酸触媒の存在下で加熱することに
より得られる。アシロキシメチル基含有化合物はメチロ
ール基含有化合物を塩基性触媒存在下アシルクロリドと
混合攪拌することにより得られる。
All of these methylol group-containing compounds are obtained by reacting melamine, glycoluril, guanamine or urea with formalin in the presence of a basic catalyst such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia, tetraalkylammonium hydroxide and the like. Obtained by Further, the alkoxymethyl group-containing compound is a compound containing a methylol group-containing compound in alcohol with hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid,
It is obtained by heating in the presence of an acid catalyst such as methanesulfonic acid. The acyloxymethyl group-containing compound can be obtained by mixing and stirring the methylol group-containing compound with the acyl chloride in the presence of a basic catalyst.

【0043】以下、これらの上記置換基を有する化合物
の具体例を挙げる。メラミン化合物として、例えばヘキ
サメチロールメラミン、ヘキサメトキシメチルメラミ
ン、ヘキサメチロールメラミンのメチロール基の1〜5
個がメトキシメチル化した化合物またはその混合物、ヘ
キサメトキシエチルメラミン、ヘキサアシロキシメチル
メラミン、ヘキサメチロールメラミンのメチロール基の
1〜5個がアシロキシメチル化した化合物またはその混
合物などが挙げられる。グアナミン化合物として、例え
ばテトラメチロールグアナミン、テトラメトキシメチル
グアナミン、テトラメチロールグアナミンの1〜3個の
メチロール基がメトキシメチル化した化合物またはその
混合物、テトラメトキシエチルグアナミン、テトラアシ
ロキシメチルグアナミン、テトラメチロールグアナミン
の1〜3個のメチロール基がアシロキシメチル化した化
合物又はその混合物などが挙げられる。
Hereinafter, specific examples of the compounds having the above substituents will be described. Examples of the melamine compound include hexamethylol melamine, hexamethoxymethyl melamine, and 1 to 5 of the methylol group of hexamethylol melamine.
Examples thereof include a compound or a mixture thereof in which methoxymethylation is performed, a compound in which 1 to 5 methylol groups of hexamethoxyethylmelamine, hexaacyloxymethylmelamine, and hexamethylolmelamine are acyloxymethylated or a mixture thereof. As the guanamine compound, for example, tetramethylolguanamine, tetramethoxymethylguanamine, a compound in which 1 to 3 methylol groups of tetramethylolguanamine are methoxymethylated or a mixture thereof, tetramethoxyethylguanamine, tetraacyloxymethylguanamine, tetramethylolguanamine, A compound in which 1 to 3 methylol groups are acyloxymethylated, a mixture thereof, and the like.

【0044】グリコールウリル化合物としては、例えば
テトラメチロールグリコールウリル、テトラメトキシメ
チルグリコールウリル、テトラメチロールグリコールウ
リルのメチロール基の1〜3個がメトキシメチル化した
化合物またはその混合物、テトラメチロールグリコール
ウリルのメチロール基の1〜3個がアシロキシメチル化
した化合物またはその混合物等が挙げられる。
Examples of the glycoluril compound include tetramethylolglycoluril, tetramethoxymethylglycoluril, a compound in which one to three methylol groups of tetramethylolglycoluril are methoxymethylated or a mixture thereof, and a methylol group of tetramethylolglycoluril. Or a mixture thereof in which 1 to 3 are acyloxymethylated, or a mixture thereof.

【0045】ウレア化合物としては、例えばテトラメチ
ロールウレア、テトラメトキシメチルウレア、テトラメ
チロールウレアの1〜3個のメチロール基がメトキシメ
チル化した化合物またはその混合物、テトラメトキシエ
チルウレアなどが挙げられる。
Examples of the urea compound include tetramethylol urea, tetramethoxymethyl urea, a compound in which one to three methylol groups of tetramethylol urea are methoxymethylated or a mixture thereof, and tetramethoxyethyl urea.

【0046】本発明の反射防止膜材料用組成物における
(b)成分の含有量は全固形分に対して2〜50重量
%、好ましくは5〜30重量%である。
The content of the component (b) in the composition for an antireflective coating material of the present invention is 2 to 50% by weight, preferably 5 to 30% by weight, based on the total solid content.

【0047】次に、本発明の反射防止膜材料用組成物に
おいて(a)成分とともに、(c)成分として含有され
るメチロール基、アルコキシメチル基、アシロキシメチ
ル基から選ばれた少なくとも一つの基で置換されたフェ
ノール化合物、ナフトール化合物またはヒドロキシアン
トラセン化合物は、(b)成分の場合と同様、熱架橋に
より(a)成分と上塗りフォトレジストとのインターミ
キシングを抑制するとともに、更に反射防止膜組成物の
吸光度をさらに高めるものである。
Next, in the composition for an antireflection film material of the present invention, at least one group selected from the group consisting of a methylol group, an alkoxymethyl group and an acyloxymethyl group, which is contained as the component (c) together with the component (a) The phenolic compound, the naphthol compound or the hydroxyanthracene compound substituted with the compound suppresses the intermixing between the component (a) and the overcoated photoresist by thermal crosslinking similarly to the case of the component (b), and further comprises an antireflective coating composition. To further increase the absorbance of

【0048】(c)成分に含まれるメチロール基、アシ
ロキシメチル基またはアルコキシメチル基の数は1分子
当り少なくとも2個必要であり、熱架橋性および保存安
定性の観点からフェノール性OH基の2位、4位がすべ
て置換された化合物が好ましい。また、骨格となるナフ
トール化合物、ヒドロキシアントラセン化合物は、OH
基の2位が未置換のものが好ましい。骨格となるフェノ
ール化合物の3位又は5位は未置換であっても置換基を
有していてもよい。骨格となるナフトール化合物におい
てもOH基の2位以外は未置換であっても置換基を有し
ていてもよい。
The number of methylol groups, acyloxymethyl groups or alkoxymethyl groups contained in the component (c) is required to be at least two per molecule. From the viewpoint of thermal crosslinkability and storage stability, two of the phenolic OH groups are required. Compounds in which all of the 4- and 4-positions are substituted are preferred. The naphthol compound and the hydroxyanthracene compound serving as the skeleton are OH
Those in which the 2-position of the group is unsubstituted are preferred. The 3- or 5-position of the phenol compound serving as a skeleton may be unsubstituted or may have a substituent. The naphthol compound serving as the skeleton may be unsubstituted or may have a substituent other than the 2-position of the OH group.

【0049】これらのメチロール基含有化合物はフェノ
ール性OH基の2位または4位が水素原子であるフェノ
ール性OH基含有化合物を原料に用い、これを水酸化ナ
トリウム、水酸化カリウム、アンモニア、テトラアルキ
ルアンモニウムヒドロキシド等の塩基性触媒の存在下で
ホルマリンと反応させることにより得られる。また、ア
ルコキシメチル基含有化合物は上記メチロール基含有化
合物をアルコール中で塩酸、硫酸、硝酸、メタンスルホ
ン酸等の酸触媒の存在下で加熱することにより得られ
る。アシロキシメチル基含有化合物は、上記メチロール
基含有化合物を塩基性触媒存在下アシルクロリドと反応
させることにより得られる。
These methylol group-containing compounds use, as a raw material, a phenolic OH group-containing compound in which the 2- or 4-position of the phenolic OH group is a hydrogen atom, and use this compound as sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia, or tetraalkyl. It is obtained by reacting with formalin in the presence of a basic catalyst such as ammonium hydroxide. Further, the alkoxymethyl group-containing compound can be obtained by heating the above-mentioned methylol group-containing compound in alcohol in the presence of an acid catalyst such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, and methanesulfonic acid. The acyloxymethyl group-containing compound is obtained by reacting the methylol group-containing compound with an acyl chloride in the presence of a basic catalyst.

【0050】骨格化合物としてはフェノール性OH基の
2位または4位が未置換のフェノール化合物、ナフトー
ル、ヒドロキシアントラセン化合物、例えばフェノー
ル、o−、m−、p−クレゾール、2,3−キシレノー
ル、2,5−キシレノール、3,4−キシレノール、
3,5−キシレノール、ビスフェノール−Aなどのビス
フェノール類、4,4’−ビスヒドロキシビフェニル、
TrisP−PA(本州化学工業(株)製品)、ジヒド
ロキシナフタレン、2,7−ジヒドロキシアントラセン
等が使用される。
Examples of the skeleton compound include a phenolic compound in which the 2- or 4-position of the phenolic OH group is unsubstituted, naphthol, a hydroxyanthracene compound such as phenol, o-, m-, p-cresol, 2,3-xylenol, , 5-xylenol, 3,4-xylenol,
Bisphenols such as 3,5-xylenol and bisphenol-A, 4,4′-bishydroxybiphenyl,
TrisP-PA (a product of Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), dihydroxynaphthalene, 2,7-dihydroxyanthracene and the like are used.

【0051】(c)成分の具体例としては、例えばトリ
メチロールフェノール、トリ(メトキシメチル)フェノ
ール、トリメチロールフェノールの1〜2個のメチロー
ル基がメトキシメチル化した化合物、トリメチロール−
3−クレゾール、トリ(メトキシメチル)−3−クレゾ
ール、トリメチロール−3−クレゾールの1〜2個のメ
チロール基がメトキシメチル化した化合物、2,6−ジ
メチロール−4−クレゾール等のジメチロールクレゾー
ル、テトラメチロールビスフェノール−A、テトラメト
キシメチルビスフェノール−Aテトラメチロールビスフ
ェノール−Aの1〜3個のメチロール基がメトキシメチ
ル化した化合物、テトラメチロール−4,4’−ビスヒ
ドロキシビフェニル、テトラメトキシメチル−4,4’
−ビスヒドロキシビフェニル、TrisP−PAのヘキ
サメチロール体、TrisP−PAのヘキサメトキシメ
チル体、TrisP−PAのヘキサメチロール体の1〜
5個のメチロール基がメトキシメチル化した化合物、ビ
スヒドロキシメチルナフタレンジオール等がある。ヒド
ロキシアントラセン化合物としては、例えば1,6−ジ
ヒドロキシメチル−2,7−ジヒドロキシアントラセン
等が挙げられる。アシロキシメチル基含有化合物として
は、例えば上記メチロール基含有化合物のメチロール基
を一部又は全部アシロキシメチル化した化合物が挙げら
れる。
Specific examples of the component (c) include trimethylolphenol, tri (methoxymethyl) phenol, a compound in which one or two methylol groups of trimethylolphenol are methoxymethylated, and trimethylol-
A compound in which one or two methylol groups of 3-cresol, tri (methoxymethyl) -3-cresol and trimethylol-3-cresol are methoxymethylated, dimethylol cresol such as 2,6-dimethylol-4-cresol, Tetramethylol bisphenol-A, tetramethoxymethylbisphenol-A A compound in which 1 to 3 methylol groups of tetramethylolbisphenol-A have been methoxymethylated, tetramethylol-4,4′-bishydroxybiphenyl, tetramethoxymethyl-4, 4 '
-Bishydroxybiphenyl, hexamethylol form of TrisP-PA, hexamethoxymethyl form of TrisP-PA, 1 to 3 of hexamethylol form of TrisP-PA
Compounds in which five methylol groups are methoxymethylated, such as bishydroxymethylnaphthalenediol. Examples of the hydroxyanthracene compound include 1,6-dihydroxymethyl-2,7-dihydroxyanthracene. As the acyloxymethyl group-containing compound, for example, a compound in which the methylol group of the methylol group-containing compound is partially or entirely acyloxymethylated is exemplified.

【0052】これらの化合物の中で好ましいのはトリメ
チロールフェノール、ビスヒドロキシメチル−p−クレ
ゾール、テトラメチロールビスフェノールA、Tris
P−PA(本州化学工業(株)製品)のヘキサメチロー
ルまたはそれらのメチロール基がアルコキシメチル基、
およびメチロール基とアルコキシメチル基の両方で置換
されたフェノール化合物である。
Preferred among these compounds are trimethylolphenol, bishydroxymethyl-p-cresol, tetramethylolbisphenol A, Tris
Hexamethylol of P-PA (product of Honshu Chemical Industry Co., Ltd.) or those methylol groups are alkoxymethyl groups,
And a phenol compound substituted with both a methylol group and an alkoxymethyl group.

【0053】吸光度を高めるのに特に有効な(c)成分
は、上記一般式(2)で表される化合物である。一般式
(2)において、Yは一般式(1)のYと同義であり、
Yは好ましくは−OH、−OCH3 、−N(R5 )(R
6 )、−SR4 である(ここで、R4 、R5 、R6 は上
記と同義である)。mは1〜2の整数を表す。Pは好ま
しくは3又は4価のフェニレン基、ナフチレン基、アン
スリレン基、チオフェン基であり、Bはメチロール基、
アルコキシメチル基、アシロキシメチル基から選ばれた
少なくとも一つの基を示す。アルコキシ基としては炭素
数1〜4個のものが好ましく、さらに好ましくはメトキ
シ基、エトキシ基である。アシロキシメチル基として
は、特にアセトキシメチル基が好ましい。
The component (c) particularly effective for increasing the absorbance is a compound represented by the above formula (2). In the general formula (2), Y has the same meaning as Y in the general formula (1),
Y is preferably -OH, -OCH 3, -N (R 5) (R
6), - SR is 4 (wherein, R 4, R 5, R 6 are as defined above). m represents an integer of 1 to 2. P is preferably a trivalent or tetravalent phenylene group, a naphthylene group, an anthrylene group, a thiophene group, B is a methylol group,
It represents at least one group selected from an alkoxymethyl group and an acyloxymethyl group. The alkoxy group is preferably one having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methoxy group or an ethoxy group. As the acyloxymethyl group, an acetoxymethyl group is particularly preferable.

【0054】一般式(2)の化合物は、対応する骨格を
有するフェノール化合物を原料として(b)成分と同様
な方法により合成することができる。
The compound of the general formula (2) can be synthesized from a phenol compound having a corresponding skeleton as a raw material in the same manner as the component (b).

【0055】本発明の反射防止膜用組成物における
(c)成分の含有量は全固形分に対して2〜50重量
%、好ましくは5〜30重量%である
The content of the component (c) in the composition for an antireflection film of the present invention is 2 to 50% by weight, preferably 5 to 30% by weight based on the total solid content.

【0056】本発明の反射防止膜を形成する共重合体に
は、必要に応じて更なる吸光剤、接着助剤、界面活性剤
を添加することができる。
The copolymer forming the antireflection film of the present invention may further contain a light absorbing agent, an adhesion aid and a surfactant, if necessary.

【0057】更なる吸光剤としては例えば、「工業用色
素の技術と市場」(CMC出版)や、染料便覧(有機合
成化学協会編)に記載の市販の吸光剤、例えば、C.
I.Disperse Yellow 1,3,4,
5,7,8,13,23,31,49,50,51,5
4,60,64,66,68,79,82,88,9
0,93,102,114及び124、C.I.Dいs
perse Orange1,5,13,25,29,
30,31,44,57,72及び73、C.I.Di
sperse Red 1,5,7,13,17,1
9,43,50,54,58,65,72,73,8
8,117,137,143,199及び210、C.
I.Disperse Violet 43、C.I.
DisperseBlue 96、C.I.Fluor
escent BrighteningAgent 1
12,135及び163、C.I.Solvent O
renge2及び45、C.I.Solvent Re
d 1,3,8,23,24,25,27及び49、
C.I.Pigment Green 10、C.I.
Pigment Brown 2等を好適に用いること
ができる。吸光剤は通常、反射防止膜材料用組成物10
0重量部に対し、50重量部以下、好ましくは30重量
部以下の割合で配合される。
Further light absorbing agents include, for example, commercially available light absorbing agents described in "Technology and Market of Industrial Dyes" (CMC Publishing) and Dye Handbook (edited by Organic Synthetic Chemistry Association), for example, C.I.
I. Disperse Yellow 1,3,4
5,7,8,13,23,31,49,50,51,5
4,60,64,66,68,79,82,88,9
0, 93, 102, 114 and 124, C.I. I. D is
perse Orange1,5,13,25,29,
30, 31, 44, 57, 72 and 73, C.I. I. Di
sperse Red 1,5,7,13,17,1
9, 43, 50, 54, 58, 65, 72, 73, 8
8, 117, 137, 143, 199 and 210;
I. Disperse Violet 43, C.I. I.
Disperse Blue 96, C.I. I. Fluor
escent Brightening Agent 1
12, 135 and 163, C.I. I. Solvent O
renge2 and 45, C.I. I. Solvent Re
d 1, 3, 8, 23, 24, 25, 27 and 49;
C. I. Pigment Green 10, C.I. I.
Pigment Brown 2 or the like can be suitably used. The light absorbing agent is usually used in the composition 10
It is blended in an amount of 50 parts by weight or less, preferably 30 parts by weight or less based on 0 parts by weight.

【0058】接着助剤は、主に、基板あるいはレジスト
と反射防止膜材料用組成物の密着性を向上させ、特にエ
ッチング工程においてレジストが剥離しないようにする
ために添加される。具体例としては、トリメチルクロロ
シラン、ジメチルビニルクロロシラン、メチルジフエニ
ルクロロシラン、クロロメチルジメチルクロロシラン等
のクロロシラン類、トリメチルメトキシシラン、ジメチ
ルジエトキシシラン、メチルジメトキシシラン、ジメチ
ルビニルエトキシシラン、ジフエニルジメトキシシラ
ン、フエニルトリエトキシシラン等のアルコキシシラン
類、ヘキサメチルジシラザン、N,N’ービス(トリメ
チルシリン)ウレア、ジメチルトリメチルシリルアミ
ン、トリメチルシリルイミダゾール等のシラザン類、ビ
ニルトリクロロシラン、γークロロプロピルトリメトキ
シシラン、γーアミノプロピルトリエトキシシラン、γ
ーグリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のシラン
類、ベンゾトリアゾール、ベンゾイミダゾール、インダ
ゾール、イミダゾール、2ーメルカプトベンズイミダゾ
ール、2ーメルカプトベンズチアゾール、2ーメルカプ
トベンズオキサゾール、ウラゾールチオウラシル、メル
カプトイミダゾール、メルカプトピリミジン等の複素環
状化合物や、1,1ージメチルウレア、1,3ージメチ
ルウレア等の尿素、又はチオ尿素化合物を挙げることが
できる。これらの接着助剤は、反射防止膜材料用組成物
100重量部に対し、通常10重量部未満、好ましくは
5重量部未満の割合で配合される。
The adhesion aid is mainly added to improve the adhesion between the substrate or the resist and the composition for the antireflection film material, and particularly to prevent the resist from peeling off in the etching step. Specific examples include chlorosilanes such as trimethylchlorosilane, dimethylvinylchlorosilane, methyldiphenylchlorosilane, chloromethyldimethylchlorosilane, trimethylmethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, methyldimethoxysilane, dimethylvinylethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, and phenylsilane. Alkoxysilanes such as enyltriethoxysilane, silazane such as hexamethyldisilazane, N, N'-bis (trimethylsilin) urea, dimethyltrimethylsilylamine and trimethylsilylimidazole, vinyltrichlorosilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ -Aminopropyltriethoxysilane, γ
Silanes such as glycidoxypropyltrimethoxysilane, benzotriazole, benzimidazole, indazole, imidazole, 2-mercaptobenzimidazole, 2-mercaptobenzthiazole, 2-mercaptobenzoxazole, urazole thiouracil, mercaptoimidazole, mercapto Examples include a heterocyclic compound such as pyrimidine, a urea such as 1,1-dimethylurea and 1,3-dimethylurea, and a thiourea compound. These adhesion aids are usually added in a proportion of less than 10 parts by weight, preferably less than 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the composition for an antireflection film material.

【0059】本発明の反射防止膜材料用組成物には、ス
トリエーシヨン等の塗布性をさらに向上させるために、
界面活性剤を配合することができる。界面活性剤として
は、例えばポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリ
オキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレ
ンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテ
ル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオ
キシエチレンオクチルフエノールエーテル、ポリオキシ
エチレンノニルフエノールエーテル等のポリオキシエチ
レンアルキルアリルエーテル類、ポリオキシエチレン・
ポリオキシプロピレンブロツクコポリマー類、ソルビタ
ンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソル
ビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、
ソルビタントリオレエート、ソルビタントリステアレー
ト等のソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレ
ンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソル
ビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタ
ンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタント
リオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリステ
アレート等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エス
テル類等のノニオン系界面活性剤、エフトツプEF30
1,EF303,EF352(新秋田化成(株)製)、
メガフアツクF171,F173(大日本インキ(株)
製)、フロラードFC430,FC431(住友スリー
エム(株)製)、アサヒガードAG710,サーフロン
Sー382,SC101,SC102,SC103,S
C104,SC105,SC106(旭硝子(株)製)
等のフツ素系界面活性剤、オルガノシロキサンポリマー
KP341(信越化学工業(株)製)やアクリル酸系も
しくはメタクリル酸系(共)重合ポリフローNo.7
5,No.95(共栄社油脂化学工業(株)製)等を挙
げることができる。これらの界面活性剤のうち、特にフ
ッ素系界面活性剤、シリコン系界面活性剤が好ましい。
これらの界面活性剤は単独で添加してもよいし、また、
いくつかの組み合わせで添加することもできる。これら
の界面活性剤の配合量は、本発明の反射防止膜材料用組
成物中の固形分100重量部当たり通常2重量部以下、
好ましくは1重量部以下である。
The composition for an anti-reflective coating material of the present invention is used in order to further improve the coating properties of a striation and the like.
Surfactants can be included. Examples of the surfactant include polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octyl phenol ether, and polyoxyethylene nonyl. Polyoxyethylene alkyl allyl ethers such as phenol ether, polyoxyethylene
Polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate,
Sorbitan fatty acid esters such as sorbitan trioleate and sorbitan tristearate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan trioleate, polyoxyethylene sorbitan Nonionic surfactants such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as tristearate;
1, EF303, EF352 (manufactured by Shin-Akita Chemical Co., Ltd.),
MegaFuck F171, F173 (Dainippon Ink Co., Ltd.)
), Florado FC430, FC431 (manufactured by Sumitomo 3M Limited), Asahi Guard AG710, Surflon S-382, SC101, SC102, SC103, S
C104, SC105, SC106 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.)
Such as fluorine-based surfactants, organosiloxane polymer KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), and acrylic or methacrylic (co) polymerized polyflow Nos. 7
5, No. 95 (manufactured by Kyoeisha Yushi Kagaku Kogyo KK) and the like. Among these surfactants, fluorine surfactants and silicon surfactants are particularly preferred.
These surfactants may be added alone, or
It can also be added in several combinations. The amount of these surfactants is usually 2 parts by weight or less per 100 parts by weight of the solid content in the composition for an antireflection film material of the present invention,
It is preferably at most 1 part by weight.

【0060】本発明の反射防止膜材料用組成物を溶解さ
せる溶剤としては、エチレングリコールモノメチルエー
テル、エチレングリコールモノエチルエーテル、メチル
セロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、
ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレン
グリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコール
メチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロ
ピルエーテルアセテート、トルエン、キシレン、メチル
エチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、
2ーヒドロキシプロピオン酸エチル、2ーヒドロキシー
2ーメチルプロピオン酸エチル、エトシキ酢酸エチル、
ヒドロキシ酢酸エチル、2ーヒドロキシー3ーメチルブ
タン酸メチル、3ーメトキシプロピオン酸メチル、3ー
メトキシプロピオン酸エチル、3ーエトキシプロピオン
酸エチル、3ーエトキシプロピオン酸メチル、ピルビン
酸メチル、ピルビン酸エチル、酢酸エチル、酢酸ブチル
等を用いることができる。これらの有機溶剤は単独で、
又は2種以上の組み合わせで使用される。 更に、N−
メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、
N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミ
ド、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、ベ
ンジルエチルエーテル等の高沸点溶剤を混合して使用す
ることができる。これらの溶剤の中で、シクロペンタノ
ン、シクロヘキサノン、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がレジストとのイ
ンターミキシングを一層防止できる点で好ましい。
Solvents for dissolving the composition for an antireflective coating material of the present invention include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate,
Diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol methyl ether acetate, propylene glycol propyl ether acetate, toluene, xylene, methyl ethyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone,
Ethyl 2-hydroxypropionate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethyl ethoxyacetate,
Ethyl hydroxyacetate, methyl 2-hydroxy-3-methylbutanoate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, ethyl acetate, Butyl acetate and the like can be used. These organic solvents alone,
Alternatively, they are used in combination of two or more. Furthermore, N-
Methylformamide, N, N-dimethylformamide,
High-boiling solvents such as N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, dimethylsulfoxide, and benzylethyl ether can be used as a mixture. Among these solvents, cyclopentanone, cyclohexanone, methyl 3-methoxypropionate, and ethyl 3-ethoxypropionate are preferred because intermixing with the resist can be further prevented.

【0061】本発明において、本発明の組成物による反
射防止膜の上に塗布されるレジストとしては、ネガ、ポ
ジ型いずれも使用できるが、ノボラック樹脂と1,2−
ナフトキノンジアジドスルホン酸エステルからなるポジ
型レジスト、光酸発生剤と酸により分解してアルカリ溶
解速度を上昇させる基を有するバインダーからなる化学
増幅型レジスト、もしくはアルカリ可溶性バインダーと
光酸発生剤と酸により分解してレジストのアルカリ溶解
速度を上昇させる低分子化合物からなる化学増幅型レジ
スト、もしくは光酸発生剤と酸により分解してアルカリ
溶解速度を上昇させる基を有するバインダーと酸により
分解してレジストのアルカリ溶解速度を上昇させる低分
子化合物からなる化学増幅型レジストがあり、例えば富
士ハントマイクロエレクトロニクス社製FHi−620
BC、ARCH−2が挙げられる。
In the present invention, as the resist applied on the antireflection film made of the composition of the present invention, both negative and positive resists can be used.
Positive resist composed of naphthoquinonediazide sulfonic acid ester, chemically amplified resist composed of a photoacid generator and a binder having a group capable of decomposing by acid to increase the alkali dissolution rate, or alkali-soluble binder and photoacid generator and acid Chemically amplified resist composed of a low molecular weight compound that decomposes and increases the alkali dissolution rate of the resist, or a binder having a group that decomposes with a photoacid generator and an acid to increase the alkali dissolution rate and a binder that decomposes with an acid to form a resist There is a chemically amplified resist composed of a low molecular compound that increases the alkali dissolution rate. For example, there is FHi-620 manufactured by Fuji Hunt Microelectronics.
BC and ARCH-2.

【0062】本発明の反射防止膜材料用組成物を使用し
たポジ型フオトレジスト組成物の現像液としては、水酸
化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ
酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア水等
の無機アルカリ類、エチルアミン、n−プロピルアミン
等の第一アミン類、ジエチルアミン、ジーn−プチルア
ミン等の第二アミン類、トリエチルアミン、メチルジエ
チルアミン等の第三アミン類、ジメチルエタノールアミ
ン、トリエタノールアミン等のアルコールアミン類、テ
トラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルア
ンモニウムヒドロキシド、コリン等の第四級アンモニウ
ム塩、ピロール、ピペリジン等の環状アミン類、等のア
ルカリ類の水溶液を使用することができる。更に、上記
アルカリ類の水溶液にイソプロピルアルコール等のアル
コール類、ゾニオン系等の界面活性剤を適当量添加して
使用することもできる。これらの現像液の中で好ましい
のは第四級アンモニウム塩、さらに好ましくは、テトラ
メチルアンモニウムヒドロオキシド、コリンである。
Examples of the developing solution for the positive photoresist composition using the composition for an antireflection film material of the present invention include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, aqueous ammonia and the like. Inorganic alkalis, primary amines such as ethylamine and n-propylamine, secondary amines such as diethylamine and di-n-butylamine, tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine, dimethylethanolamine, triethanolamine and the like Aqueous solutions of alkali amines such as alcohol amines, quaternary ammonium salts such as tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide and choline, and cyclic amines such as pyrrole and piperidine can be used. Further, an appropriate amount of an alcohol such as isopropyl alcohol or a surfactant such as a zonion may be added to an aqueous solution of the above alkalis. Preferred among these developers are quaternary ammonium salts, and more preferred are tetramethylammonium hydroxide and choline.

【0063】次に、本発明のレジストパターン形成法に
ついて説明すると、精密集積回路素子の製造に使用され
るような基板(例:シリコン/二酸化シリコン皮覆、ガ
ラス基板、ITO基板等の透明基板等)上にスピナー、
コーター等の適当な塗布方法により反射防止膜材料用組
成物を塗布後ベークして硬化させ反射防止膜を作成す
る。ここで、反射防止膜の膜厚としては0.01〜3.
0μmが好ましい。また塗布後ベークする条件としては
80〜250℃で1〜120分間である。その後フォト
レジストを塗布し、所定のマスクを通して露光し、現
像、リンス、乾燥することにより良好なレジストを得る
ことができる。必要に応じて露光後加熱(PEB:Po
stExposure Bake)を行うこともでき
る。
Next, a method of forming a resist pattern according to the present invention will be described. A substrate (eg, a transparent substrate such as a silicon / silicon dioxide cover, a glass substrate, an ITO substrate, etc.) used for manufacturing a precision integrated circuit device will be described. ) Spinner on,
The composition for an antireflection film material is applied and baked and cured by an appropriate application method such as a coater to form an antireflection film. Here, the thickness of the antireflection film is 0.01 to 3.
0 μm is preferred. The conditions for baking after application are 80 to 250 ° C. for 1 to 120 minutes. Thereafter, a good resist can be obtained by applying a photoresist, exposing through a predetermined mask, developing, rinsing and drying. Heat after exposure if necessary (PEB: Po
stExposure Bake) can also be performed.

【0064】本発明の一般式(1)で表される繰り返し
単位を有する高分子吸光剤を用いることにより、反射防
止膜に含まれる吸光性基について高い吸光度とともに、
芳香環状炭素原子の導入量が抑制されているため大きな
ドライエッチング速度を実現できる。そして本発明の反
射防止膜材料用組成物は、吸光部が高分子樹脂側鎖に連
結しているため加熱乾燥時にレジスト中への拡散物がな
く、またその吸光部は十分に大きな吸光係数を有してい
るため反射光防止効果に優れ、また吸光部に含まれる芳
香環等の環状炭素の含有率(重量分率)が小さいため、
吸光度を高めるために吸光部の添加量を多くしてもドラ
イエッチング速度の低下が少ない。
By using the polymer light-absorbing agent having a repeating unit represented by the general formula (1) of the present invention, the light-absorbing group contained in the anti-reflection film can have high absorbance and
A large dry etching rate can be realized because the amount of the aromatic cyclic carbon atoms introduced is suppressed. The composition for an anti-reflection coating material of the present invention has no light diffusion part in the resist at the time of heating and drying because the light absorbing part is connected to the polymer resin side chain, and the light absorbing part has a sufficiently large absorption coefficient. It has an excellent anti-reflection effect because it has, and the content (weight fraction) of cyclic carbon such as aromatic ring contained in the light absorbing part is small,
Even if the amount of the light-absorbing portion is increased to increase the absorbance, the decrease in the dry etching rate is small.

【0065】[0065]

【実施例】以下に、本発明の実施例を示すが、本発明の
内容がこれらに限定されるものではない。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below, but the content of the present invention is not limited to these examples.

【0066】合成例1 アセトアセトキシエチルメタクリレート(日本合成化学
工業(株)製品)214gにメタノール600mlを添
加した後、4−ヒドロキシベンズアルデヒド122gと
メタンスルホン酸10gを添加した.60℃で4時間反
応させた後、蒸留水1lを添加し、析出した粗結晶を濾
過により集めた。粗結晶はエタノール−水にて再結晶し
た。収率74%、λmax338nm(メタノール)。
Synthesis Example 1 To 214 g of acetoacetoxyethyl methacrylate (a product of Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.) was added 600 ml of methanol, and then 122 g of 4-hydroxybenzaldehyde and 10 g of methanesulfonic acid were added. After reacting at 60 ° C. for 4 hours, 1 liter of distilled water was added, and the precipitated crude crystals were collected by filtration. The crude crystals were recrystallized with ethanol-water. Yield 74%, λmax 338 nm (methanol).

【0067】[0067]

【化10】 Embedded image

【0068】合成例2 アセトアセトキシエチルメタクリレート(日本合成化学
工業(株)製品)214gをメタノール600mlに添
加した後、3−メトキシ−4−ヒドロキシベンズアルデ
ヒド152gとピペリジン5gを添加した.60℃で4
時間反応させた後、蒸留水1lを添加し、析出した粗結
晶を濾過により集めた。粗結晶はエタノール−水にて再
結晶した。収率83%、λmax358nm(メタノー
ル)。
Synthesis Example 2 214 g of acetoacetoxyethyl methacrylate (a product of Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.) was added to 600 ml of methanol, and then 152 g of 3-methoxy-4-hydroxybenzaldehyde and 5 g of piperidine were added. 4 at 60 ° C
After reacting for an hour, 1 liter of distilled water was added, and the precipitated crude crystals were collected by filtration. The crude crystals were recrystallized with ethanol-water. Yield 83%, λmax 358 nm (methanol).

【0069】[0069]

【化11】 Embedded image

【0070】合成例3(ビス(4−ヒドロキシ、3、5
−ジヒドロキシメチルスチリル)ケトン) 4−ヒドロキシベンズアルデヒド122g、アセトン3
0gをメタノール300mlに添加した後、ピペリジン
5gを添加し70℃にて4時間撹拌した。反応液に蒸留
水1000mlをゆっくり添加していくことにより、ビ
ス(4−ヒドロキシスチリル)ケトンの黄色結晶を得
た。この黄色結晶50gをメタノール200mlに溶か
した後、水酸化ナトリウム水溶液(10%)100ml
を添加した。そこにホルマリン(37%水溶液)50m
lを30分かけて(反応液温が40℃以上にならないよ
う)滴下した。反応液を10時間撹拌した後、酢酸にて
中和し、析出した黄色粉末を濾過して集めた。この粗結
晶はメタノールにて再結晶した。収率54%。
Synthesis Example 3 (bis (4-hydroxy, 3,5
-Dihydroxymethylstyryl) ketone 122 g of 4-hydroxybenzaldehyde, acetone 3
After 0 g was added to 300 ml of methanol, 5 g of piperidine was added and the mixture was stirred at 70 ° C. for 4 hours. By slowly adding 1000 ml of distilled water to the reaction solution, yellow crystals of bis (4-hydroxystyryl) ketone were obtained. After dissolving 50 g of these yellow crystals in 200 ml of methanol, 100 ml of an aqueous sodium hydroxide solution (10%)
Was added. There formalin (37% aqueous solution) 50m
1 was added dropwise over 30 minutes (so that the reaction solution temperature did not rise to 40 ° C. or higher). After stirring the reaction solution for 10 hours, it was neutralized with acetic acid, and the precipitated yellow powder was collected by filtration. The crude crystals were recrystallized from methanol. Yield 54%.

【0071】[0071]

【化12】 Embedded image

【0072】合成例4(具体例(1)の合成) 合成例1で得られたメタクリルモノマー 14gと メチルメタクリレート 6gを メタノール 60g に溶解させた後、反応液中に窒素を30分ながした。反
応液を65℃に保ちながら重合開始剤としてV−65
(和光純薬(株)製品)50mgを2時間ごとに3回添
加した。反応物は蒸留水1l中に再沈することにより粉
体として回収した。得られたポリマーのGPC分析を行
ったところ、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量
は4300であった。
Synthesis Example 4 (Synthesis of Specific Example (1)) After 14 g of the methacrylic monomer obtained in Synthesis Example 1 and 6 g of methyl methacrylate were dissolved in 60 g of methanol, nitrogen was removed from the reaction solution for 30 minutes. While maintaining the reaction solution at 65 ° C, V-65 was used as a polymerization initiator.
(Product of Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 50 mg was added three times every two hours. The reaction product was recovered as a powder by reprecipitation in 1 L of distilled water. GPC analysis of the obtained polymer showed that the weight average molecular weight was 4,300 in terms of standard polystyrene.

【0073】合成例5(具体例(2)の合成) 合成例2で得られたメタクリルモノマー 20gと 2−ヒドロキシエチルアクリレート 8gを メタノール 60g に溶解させた後、反応液中に窒素を30分ながした。反
応液を65℃に保ちながら重合開始剤としてV−65
(和光純薬(株)製品)50mgを2時間ごとに3回添
加した。反応物は蒸留水1l中に再沈することにより粉
体として回収した。得られたポリマーのGPC分析を行
ったところ、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量
は6300であった。
Synthesis Example 5 (Synthesis of Specific Example (2)) After dissolving 20 g of the methacrylic monomer obtained in Synthesis Example 2 and 8 g of 2-hydroxyethyl acrylate in 60 g of methanol, nitrogen was added to the reaction solution for 30 minutes. I did. While maintaining the reaction solution at 65 ° C, V-65 was used as a polymerization initiator.
(Product of Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 50 mg was added three times every two hours. The reaction product was recovered as a powder by reprecipitation in 1 L of distilled water. The obtained polymer was subjected to a GPC analysis and was found to have a weight average molecular weight, converted into that of standard polystyrene, of 6,300.

【0074】比較例1の樹脂の合成 4’−(3−メチル−4−メトキシシンナモイル)フェ
ニルアクリレート18gとメタクリル酸4.5gとメタ
クリル酸グリシジル9gをDMF60gに溶解させた
後、反応液を65℃に加温し、同時に反応液中に窒素を
30分ながした。重合開始剤としてV−65(和光純薬
(株)製品) 50mgを2時間ごとに3回添加した。
反応物は蒸留水1l中に再沈することにより粉体として
回収した。得られたポリマーのGPC分析を行ったとこ
ろ、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量は900
0であった。
Synthesis of Resin of Comparative Example 1 After dissolving 18 g of 4 '-(3-methyl-4-methoxycinnamoyl) phenyl acrylate, 4.5 g of methacrylic acid and 9 g of glycidyl methacrylate in 60 g of DMF, the reaction solution was treated with 65 g of DMF. C., and at the same time, nitrogen was passed through the reaction solution for 30 minutes. As a polymerization initiator, 50 mg of V-65 (a product of Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added three times every two hours.
The reaction product was recovered as a powder by reprecipitation in 1 L of distilled water. GPC analysis of the obtained polymer showed that the weight average molecular weight was 900 in terms of standard polystyrene.
It was 0.

【0075】[0075]

【化13】 Embedded image

【0076】実施例1〜2及び比較例1 合成例4〜5で得た高分子吸光剤18gとヘキサメトキ
シメチロールメラミン2gをプロピオン酸エトキシエチ
ルに溶解させ10%溶液とした後、孔径0.10μmの
テフロン製ミクロフィルターを用いて濾過し、反射防止
膜溶液を調製した。比較例1は、上記実施例1〜2の高
分子吸光剤に代えて、上記比較例1の樹脂20gを用い
て、実施例1〜2と同様に反射防止膜溶液を調製した。
Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 18 g of the polymer light absorbing agent obtained in Synthesis Examples 4 and 5 and 2 g of hexamethoxymethylolmelamine were dissolved in ethoxyethyl propionate to form a 10% solution, and the pore diameter was 0.10 μm. Was filtered using a Teflon microfilter to prepare an antireflection coating solution. In Comparative Example 1, an antireflection coating solution was prepared in the same manner as in Examples 1 and 2, except that 20 g of the resin of Comparative Example 1 was used instead of the polymer light absorbing agents of Examples 1 and 2.

【0077】実施例3〜4 実施例1〜2のヘキサメトキシメチロールメラミンに代
えて、テトラメチロールビスフェノールA2.0gを用
い、実施例1〜2と同様にして反射防止膜溶液を得た。
Examples 3 and 4 An antireflection coating solution was obtained in the same manner as in Examples 1 and 2, except that 2.0 g of tetramethylol bisphenol A was used instead of hexamethoxymethylol melamine of Examples 1 and 2.

【0078】実施例5〜6 実施例1〜2のヘキサメトキシメチロールメラミンに代
えて、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジヒドロキシメ
チルスチリル)ケトン2.0gを用い、実施例1〜2と
同様にして反射防止膜溶液を得た。
Examples 5 to 6 In the same manner as in Examples 1 and 2 except that 2.0 g of bis (4-hydroxy-3,5-dihydroxymethylstyryl) ketone was used instead of hexamethoxymethylolmelamine of Examples 1 and 2. Thus, an antireflection coating solution was obtained.

【0079】(評価試験)実施例1〜6および比較例1
の反射防止膜溶液は孔径0.10μmのテフロン製ミク
ロフィルターを用いて濾過した後、これをスピナーを用
いてシリコンウエファー上に塗布した。真空密着式ホッ
トプレート上で170℃3分間加熱し、反射防止膜を形
成した。上記反射防止膜の膜厚はすべて0.17μmに
そろえた。ついでこれらの反射防止膜をレジストに使用
する塗布溶剤、例えばγ−ブチロラクトン、プロピオン
酸エトキシエチルに浸漬し、その溶剤に不溶であること
を確認した。
(Evaluation Test) Examples 1 to 6 and Comparative Example 1
Was filtered using a Teflon microfilter having a pore size of 0.10 μm, and then applied to a silicon wafer using a spinner. Heating was performed at 170 ° C. for 3 minutes on a vacuum contact hot plate to form an antireflection film. The thickness of the antireflection film was all set to 0.17 μm. Then, these antireflection films were immersed in a coating solvent used for the resist, for example, γ-butyrolactone or ethoxyethyl propionate, and were confirmed to be insoluble in the solvent.

【0080】得られた反射防止膜上にポジ型フォトレジ
ストとしてFHi−620BC(フジハントエレクトロ
ニクステクノロジー(株)製品)を塗布した後(レジス
ト膜厚0.85μm)、縮小投影露光装置(ニコン
(株)製NSR−2005i9C)を用い露光した後、
2.38%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水
溶液で1分間現像し、30秒間乾燥した。このようにし
て得られたシリコンウエファー上のレジストパターンを
走査型電子顕微鏡で観察して、限界解像力および膜厚依
存性を調べた。また、365nmの膜吸光度とドライエ
ッチ速度も評価した。
After applying FHi-620BC (a product of Fuji Hunt Electronics Technology Co., Ltd.) as a positive photoresist on the obtained anti-reflection film (resist film thickness 0.85 μm), a reduction projection exposure apparatus (Nikon Corporation) After exposure using NSR-2005i9C)
It was developed with a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide for 1 minute and dried for 30 seconds. The resist pattern on the silicon wafer thus obtained was observed with a scanning electron microscope, and the critical resolution and the film thickness dependency were examined. The film absorbance at 365 nm and the dry etch rate were also evaluated.

【0081】ここで、365nmの膜吸光度は石英板上
に反射防止膜組成物を塗布、加熱乾燥して膜を形成し、
それを(株)島津製作所性分光光度計UV−240によ
り測定した。限界解像力は膜厚0.85μmにおいて、
0.50μmのマスクパターンを再現する露光量におけ
る限界解像力を意味する。膜厚依存性はレジスト膜厚
0.85μmにおける感度と膜厚0.87μmにおける
感度の比により評価した。この値が1.0に近いほど好
ましい。ドライエッチ速度は日本真空技術(株)製CS
E−1110によりCF4 /O 2 の条件下で測定した。
評価の結果を表1に示した。
Here, the film absorbance at 365 nm was measured on a quartz plate.
Apply an anti-reflective coating composition to the film, heat and dry to form a film,
It was measured by Shimadzu Corporation spectrophotometer UV-240.
Measured. The limit resolution is 0.85 μm
0.50μm mask exposure pattern
Means the maximum resolution. Film thickness dependence is resist film thickness
Sensitivity at 0.85 μm and thickness at 0.87 μm
It was evaluated by the sensitivity ratio. The closer this value is to 1.0, the better
Good. Dry etch speed is CS manufactured by Japan Vacuum Engineering Co., Ltd.
CF by E-1110Four/ O TwoWas measured under the following conditions.
Table 1 shows the results of the evaluation.

【0082】[0082]

【表1】 [Table 1]

【0083】この結果から、本発明の反射防止膜材料用
組成物は、膜吸光度が高く、フォトレジストの限界解像
力に優れ、基板からの反射光低減による定在波起因の感
度の膜厚依存性が低減しており、またドライエッチング
速度も十分であることがわかる。また、比較例1ではレ
ジストプロファイルの下部にアンダーカット形状が認め
られるのに対して、実施例1〜6ではレジストプロファ
イルに関してアンダーカットや裾ひきがなく良好なもの
であった。
From these results, it is clear that the composition for an antireflection film material of the present invention has a high film absorbance, is excellent in the limit resolution of a photoresist, and has a film thickness dependence of a sensitivity caused by a standing wave due to a reduction in reflected light from a substrate. It can be seen that the dry etching rate is sufficient. In Comparative Example 1, an undercut shape was observed at the lower portion of the resist profile, whereas in Examples 1 to 6, the resist profile was excellent without undercut or skirting.

【0084】合成例9 アセトアセトキシエチルメタクリレート(日本合成化学
工業(株)製品)214gをメタノール600mlに添
加した後、9−アントラアルデヒド206gとピペリジ
ン5gを添加した。60℃で4時間反応させた後、蒸留
水1lを添加し、析出した粗結晶を濾過により集めた。
粗結晶はエタノール−水にて再結晶した。収率85%。
Synthesis Example 9 After adding 214 g of acetoacetoxyethyl methacrylate (a product of Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.) to 600 ml of methanol, 206 g of 9-anthraldehyde and 5 g of piperidine were added. After reacting at 60 ° C. for 4 hours, 1 liter of distilled water was added, and the precipitated crude crystals were collected by filtration.
The crude crystals were recrystallized with ethanol-water. Yield 85%.

【0085】[0085]

【化14】 Embedded image

【0086】合成例10 アセトアセトキシエチルメタクリレート(日本合成化学
工業(株)製品)214gをメタノール600mlに添
加した後、5−ヒドロキシ−2−ナフトアルデヒド17
3gとピペリジン5gを添加した.60℃で4時間反応
させた後、蒸留水1lを添加し、析出した粗結晶を濾過
により集めた。粗結晶はエタノール−水にて再結晶し
た。収率85%。
Synthesis Example 10 After adding 214 g of acetoacetoxyethyl methacrylate (manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.) to 600 ml of methanol, 5-hydroxy-2-naphthaldehyde 17 was added.
3 g and 5 g of piperidine were added. After reacting at 60 ° C. for 4 hours, 1 liter of distilled water was added, and the precipitated crude crystals were collected by filtration. The crude crystals were recrystallized with ethanol-water. Yield 85%.

【0087】[0087]

【化15】 Embedded image

【0088】合成例11(具体例(13)の合成) 合成例9で得られたメタクリルモノマー 4g、 メチルメタクリレート 12gを DMF 60g に溶解させた後、反応液を65℃に加温し、同時に反応
液中に窒素を30分ながした。重合開始剤としてV−6
5(和光純薬(株)製品)50mgを2時間ごとに3回
添加した。反応物は蒸留水1l中に再沈することにより
粉体として回収した。得られたポリマーのGPC分析を
行ったところ、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子
量は4000であった。
Synthesis Example 11 (Synthesis of Specific Example (13)) After dissolving 4 g of the methacrylic monomer and 12 g of methyl methacrylate obtained in Synthesis Example 9 in 60 g of DMF, the reaction solution was heated to 65 ° C. and reacted simultaneously. Nitrogen was passed through the liquid for 30 minutes. V-6 as a polymerization initiator
5 (product of Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added three times every two hours. The reaction product was recovered as a powder by reprecipitation in 1 L of distilled water. GPC analysis of the obtained polymer showed a weight average molecular weight of 4,000 in terms of standard polystyrene.

【0089】合成例12(具体例(10)の合成) 合成例10で得られたメタクリルモノマー 4g、 エチルメタクリレート 8g、 アクリロニトリル 4gを DMF 60g に溶解させた後、反応液を65℃に加温し、同時に反応
液中に窒素を30分ながした。重合開始剤としてV−6
5(和光純薬(株)製品)50mgを2時間ごとに3回
添加した。反応物は蒸留水1l中に再沈することにより
粉体として回収した。得られたポリマーのGPC分析を
行ったところ、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子
量は4000であった。
Synthesis Example 12 (Synthesis of Specific Example (10)) After dissolving 4 g of the methacrylic monomer, 8 g of ethyl methacrylate and 4 g of acrylonitrile obtained in Synthesis Example 10 in 60 g of DMF, the reaction solution was heated to 65 ° C. At the same time, nitrogen was passed through the reaction solution for 30 minutes. V-6 as a polymerization initiator
5 (product of Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added three times every two hours. The reaction product was recovered as a powder by reprecipitation in 1 L of distilled water. GPC analysis of the obtained polymer showed a weight average molecular weight of 4,000 in terms of standard polystyrene.

【0090】比較例2の樹脂の合成 9−ヒドロキシメチルアントラセン 208g、 トリエチルアミン 101gと ハイドロキノン 1gを DMF 1リットル に溶解させた。そこに塩化アクリロイル90gを反応液
液温が30℃を超えないようにして2時間かけて滴下し
た。蒸留水2lを添加し、析出した粗結晶を濾過により
集めた。粗結晶はエタノール−水にて再結晶した。収率
75%。得られたアクリルモノマー7gとメチルアクリ
レート12gをDMF60gに溶解させた後、反応液を
65℃に加温し、同時に反応液中に窒素を30分ながし
た。重合開始剤としてV−65(和光純薬(株)製品)
50mgを2時間ごとに3回添加した。反応物は蒸留水
1l中に再沈することにより粉体として回収した。得ら
れたポリマーのGPC分析を行ったところ、標準ポリス
チレン換算にて重量平均分子量は4000であった。
Synthesis of Resin of Comparative Example 2 208 g of 9-hydroxymethylanthracene, 101 g of triethylamine and 1 g of hydroquinone were dissolved in 1 liter of DMF. 90 g of acryloyl chloride was added dropwise thereto over 2 hours so that the temperature of the reaction solution did not exceed 30 ° C. 2 L of distilled water was added, and the precipitated crude crystals were collected by filtration. The crude crystals were recrystallized with ethanol-water. Yield 75%. After dissolving 7 g of the obtained acrylic monomer and 12 g of methyl acrylate in 60 g of DMF, the reaction solution was heated to 65 ° C., and nitrogen was simultaneously passed through the reaction solution for 30 minutes. V-65 as a polymerization initiator (product of Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
50 mg was added three times every two hours. The reaction product was recovered as a powder by reprecipitation in 1 L of distilled water. GPC analysis of the obtained polymer showed a weight average molecular weight of 4,000 in terms of standard polystyrene.

【0091】[0091]

【化16】 Embedded image

【0092】実施例7〜8および比較例2 合成例11〜12で得た高分子吸光剤18gとヘキサメ
トキシメチロールメラミン2gをプロピオン酸エトキシ
エチルに溶解させ10%溶液とした後、孔径0.10μ
mのテフロン製ミクロフィルターを用いて濾過し、反射
防止膜溶液を調製した。これをスピナーを用い、シリコ
ンウエファー上に塗布した。真空密着式ホットプレート
上で170℃3分間加熱し、反射防止膜を形成した。比
較例2は、上記実施例7〜8の高分子吸光剤に代えて、
比較例2の樹脂20gを用いて、上記実施例7〜8と同
様に反射防止膜溶液を調製した。
Examples 7 to 8 and Comparative Example 2 18 g of the polymer light absorbing agent obtained in Synthesis Examples 11 to 12 and 2 g of hexamethoxymethylolmelamine were dissolved in ethoxyethyl propionate to form a 10% solution, and the pore size was 0.10 μm.
Then, filtration was performed using a Teflon microfilter made of m to prepare an antireflection film solution. This was applied on a silicon wafer using a spinner. Heating was performed at 170 ° C. for 3 minutes on a vacuum contact hot plate to form an antireflection film. Comparative Example 2 is different from the polymer light absorbing agents of Examples 7 and 8 described above,
Using 20 g of the resin of Comparative Example 2, an antireflection coating solution was prepared in the same manner as in Examples 7 and 8 above.

【0093】実施例9〜10 実施例7〜8のヘキサメトキシメチロールメラミンに代
えて、TrisP−PAのヘキサメチロール体(本州化
学工業(株)製品)2.0gを用い、実施例1〜2と同
様にして反射防止膜溶液を得た。
Examples 9 to 10 Instead of hexamethoxymethylol melamine of Examples 7 and 8, 2.0 g of a hexamethylol derivative of TrisP-PA (a product of Honshu Chemical Industry Co., Ltd.) was used. Similarly, an antireflection coating solution was obtained.

【0094】(評価試験)実施例7〜10および比較例
2の反射防止膜溶液を孔径0.10μmのテフロン製ミ
クロフィルターを用いて濾過した後、これをスピナーを
用いてシリコンウエファー上に塗布した。真空密着式ホ
ットプレート上で170℃3分間加熱し、反射防止膜を
形成した。
(Evaluation Test) The antireflection coating solutions of Examples 7 to 10 and Comparative Example 2 were filtered using a Teflon microfilter having a pore diameter of 0.10 μm, and then applied to a silicon wafer using a spinner. . Heating was performed at 170 ° C. for 3 minutes on a vacuum contact hot plate to form an antireflection film.

【0095】上記反射防止膜の膜厚はすべて0.17μ
mにそろえた。次いで、これらの反射防止膜をレジスト
に使用する塗布溶剤、例えばγ−ブチロラクトン、プロ
ピオン酸エトキシエチルに浸漬し、その溶剤に不溶であ
ることを確認した。得られた反射防止膜上にKrFエキ
シマーレーザー用ポジ型フォトレジストとしてARCH
−2(フジハントエレクトロニクステクノロジー(株)
製品)を塗布した後(膜厚0.85μm)、縮小投影露
光装置(ニコン(株)製NSR−2005i9C)を用
い露光した後、露光後加熱として110℃で60秒処理
した後、2.38%のテトラメチルアンモニウムヒドロ
キシド水溶液で1分間現像し、30秒間乾燥した。この
ようにして得られたシリコンウエファー上のレジストパ
ターンを走査型電子顕微鏡で観察して、限界解像力およ
び膜厚依存性を調べた。また、248nmの膜吸光度と
ドライエッチ速度も評価した。
The thickness of each of the antireflection films was 0.17 μm.
m. Next, these antireflection films were immersed in a coating solvent used for the resist, for example, γ-butyrolactone or ethoxyethyl propionate, and were confirmed to be insoluble in the solvent. ARCH as a positive photoresist for KrF excimer laser on the obtained antireflection film
-2 (Fuji Hunt Electronics Technology Co., Ltd.)
Product) (film thickness 0.85 μm), exposure using a reduced projection exposure apparatus (NSR-2005i9C, manufactured by Nikon Corporation), post-exposure heating at 110 ° C. for 60 seconds, and 2.38 % Of tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 1 minute and dried for 30 seconds. The resist pattern on the silicon wafer thus obtained was observed with a scanning electron microscope, and the critical resolution and the film thickness dependency were examined. The film absorbance at 248 nm and the dry etch rate were also evaluated.

【0096】ここで、248nmの吸光度は石英板上に
反射防止膜組成物を塗布、加熱乾燥して膜を形成し、そ
れを(株)島津製作所性分光光度計UV−240により
測定した。限界解像力は膜厚0.85μmにおいて、
0.50μmのマスクパターンを再現する露光量におけ
る限界解像力を意味する。膜厚依存性はレジスト膜厚
0.85μmにおける解像力と膜厚0.87μmにおけ
る解像力の比により評価した。この値が1.0に近いほ
ど好ましい。ドライエッチ速度は日本真空技術(株)製
CSE−1110によりCF4 /O 2 の条件下で測定し
た。評価の結果を表2に示した。
Here, the absorbance at 248 nm was measured on a quartz plate.
An anti-reflective coating composition is applied and dried by heating to form a film.
By using Shimadzu Corporation spectrophotometer UV-240
It was measured. The limit resolution is 0.85 μm
0.50μm mask exposure pattern
Means the maximum resolution. Film thickness dependence is resist film thickness
Resolution at 0.85μm and thickness at 0.87μm
It was evaluated by the ratio of the resolving power. As this value approaches 1.0,
Which is preferable. Dry etch speed is manufactured by Japan Vacuum Engineering Co., Ltd.
CF by CSE-1110Four/ O TwoUnder the conditions of
Was. Table 2 shows the results of the evaluation.

【0097】[0097]

【表2】 [Table 2]

【0098】この結果から、本発明の反射防止膜材料用
組成物は膜吸光度が高く、フォトレジストの限界解像力
に優れ、基板からの反射光低減による定在波起因の感度
の膜厚依存性が低減しているのがわかる。
From these results, it is clear that the composition for an antireflection coating material of the present invention has a high film absorbance, is excellent in the limit resolution of a photoresist, and has a dependency on the film thickness of the sensitivity caused by the standing wave due to the reduction of the reflected light from the substrate. It can be seen that it has been reduced.

【0099】[0099]

【発明の効果】以上説明したように本発明により、反射
防止効果に優れ、レジスト層とのインターミキシングが
起こらず、優れたレジストパターンが得られ、レジスト
に比べて大きなドライエッチング速度を有するととも
に、吸光度の低下や現像による反射防止膜の膨潤を招く
ことのない反射防止膜材料用組成物、ならびにそれを用
いたレジストパターン形成方法を提供ことができる。
As described above, according to the present invention, an excellent antireflection effect, no intermixing with a resist layer occurs, an excellent resist pattern can be obtained, and a high dry etching rate as compared with a resist can be obtained. It is possible to provide a composition for an antireflection film material that does not cause a decrease in absorbance or swelling of the antireflection film due to development, and a method for forming a resist pattern using the same.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (a)下記一般式(1)で表される繰り
返し単位を有する高分子化合物、および(b)メチロー
ル基、アルコキシメチル基、アシロキシメチル基から選
ばれた少なくとも一つの基で置換されたメラミン化合
物、グアナミン化合物、グリコールウリル化合物または
ウレア化合物を含有することを特徴とする反射防止膜材
料用組成物。 【化1】 式(1)中、R1 は水素原子、メチル基、塩素原子、臭
素原子又はシアノ基、Xは2価の連結基、Pは炭素数6
〜14個の(n+1)価の芳香環基または5員環〜14
員環のヘテロ芳香環基、Yは電子供与性基、Zは1価の
有機基、nは0〜3の整数を表し、nが2以上の場合Y
は同じであっても異なっていてもよい。
(1) a polymer compound having a repeating unit represented by the following general formula (1), and (b) at least one group selected from a methylol group, an alkoxymethyl group, and an acyloxymethyl group. A composition for an antireflection film material, comprising a substituted melamine compound, a guanamine compound, a glycoluril compound or a urea compound. Embedded image In the formula (1), R 1 is a hydrogen atom, a methyl group, a chlorine atom, a bromine atom or a cyano group, X is a divalent linking group, and P is C 6
~ 14 (n + 1) -valent aromatic ring groups or 5-membered rings ~ 14
A membered heteroaromatic group, Y is an electron donating group, Z is a monovalent organic group, n is an integer of 0 to 3, and when n is 2 or more,
May be the same or different.
【請求項2】 一般式(1)において、Xが単結合、−
O−、アルキレン基、アリーレン基、アラルキレン基、
−CO2 −E−、−CONH−E−、−O−E−、−C
O−E−、−SO2 −E−(Eは置換基を有していても
よい炭素数6〜14個の2価の芳香環基を表す。)から
選ばれた連結基であって、いずれも途中に−CO2 −、
−CONH−、−O−、−CO−、−SO2 −を一つ以
上有していてもよく、Pが(n+1)価のフェニレン
基、ナフチレン基、アンスリレン基、チオフェン基から
選ばれた基であり、Yが−OH、−OR4 、−SR4
−N(R5 )(R6 )から選ばれた連結基(R4 は炭素
数1〜20個の炭化水素基を表し、R5 、R6 は同じで
あっても異なっていてもよく、水素原子、炭素数1〜2
0個の炭化水素基を表す。)であることを特徴とする請
求項1に記載の反射防止膜材料用組成物。
2. In the general formula (1), X is a single bond,-
O-, an alkylene group, an arylene group, an aralkylene group,
-CO 2 -E -, - CONH- E -, - O-E -, - C
O-E -, - SO 2 -E- (E represents a divalent aromatic ring group which may be several 6 to 14 carbon substituted.) A linking group selected from, In any case, -CO 2- ,
-CONH -, - O -, - CO -, - SO 2 - may have one or more, P is (n + 1) valent phenylene group, naphthylene group, anthrylene group, selected from thiophene group group in it, Y is -OH, -OR 4, -SR 4,
-N (R 5) linking group selected from (R 6) (R 4 represents 1-20 hydrocarbon group having a carbon number, R 5, R 6 may be different even in the same, Hydrogen atom, carbon number 1-2
Represents 0 hydrocarbon groups. 2. The composition for an antireflective coating material according to claim 1, wherein
【請求項3】 (a)請求項1に記載の一般式(1)で
表される繰り返し単位を有する高分子化合物、および
(c)メチロール基、アルコキシメチル基、アシロキシ
メチル基から選ばれた少なくとも一つの基によって2つ
以上置換されたフェノール化合物、ナフトール化合物ま
たはヒドロキシアントラセン化合物を含有することを特
徴とする反射防止膜材料用組成物。
3. A compound selected from (a) a polymer compound having a repeating unit represented by the general formula (1) according to claim 1, and (c) a methylol group, an alkoxymethyl group, or an acyloxymethyl group. A composition for an anti-reflective coating material, comprising a phenol compound, a naphthol compound or a hydroxyanthracene compound substituted by at least two groups with at least two groups.
【請求項4】 一般式(1)において、Yが−OH、−
OR4 、−N(R5)(R6 )、−S(R4 )(R4
炭素数1〜20個の炭化水素基を表し、R5、R6 は同
じであっても異なっていてもよく、水素原子、炭素数1
〜20個の炭化水素基を表す。)から選ばれる基である
ことを特徴とする請求項3に記載の反射防止膜材料用組
成物。
4. In the general formula (1), Y is -OH,-
OR 4 , -N (R 5 ) (R 6 ), -S (R 4 ) (R 4 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and R 5 and R 6 are different even if they are the same. Hydrogen atom, carbon number 1
Represents up to 20 hydrocarbon groups. 4. The composition for an anti-reflective coating material according to claim 3, which is a group selected from the group consisting of:
【請求項5】 上記(c)成分が、下記一般式(2)で
表される化合物であることを特徴とする請求項3又は4
に記載の反射防止膜材料用組成物。 一般式(2) 【化2】 式(2)中、Yは一般式(1)のYと同義であり、Pは
炭素数6〜14の3価あるいは4価の芳香環基または5
〜14員環のヘテロ芳香環を表す。Bは同じであっても
異なっていてもよく、メチロール基、アルコキシメチル
基、アシロキシメチル基から選ばれた少なくとも一つの
基を表し、mは1〜2の整数を表す。
5. The composition according to claim 3, wherein the component (c) is a compound represented by the following general formula (2).
3. The composition for an antireflection film material according to item 1. General formula (2) In the formula (2), Y has the same meaning as Y in the general formula (1), and P is a trivalent or tetravalent aromatic ring group having 6 to 14 carbon atoms or 5
Represents a 14-membered heteroaromatic ring. B may be the same or different and represents at least one group selected from a methylol group, an alkoxymethyl group and an acyloxymethyl group, and m represents an integer of 1-2.
【請求項6】 一般式(2)において、Yが−OH、−
OR4 、−N(R5)(R6 )又は−S(R4 )(R4
は炭素数1〜20個の炭化水素基を表し、R 5 、R6
同じであっても異なっていてもよく、水素原子、炭素数
1〜20個の炭化水素基を表す。)であることを特徴と
する請求項5に記載の反射防止膜材料用組成物。
6. In the general formula (2), Y is -OH,-
ORFour, -N (RFive) (R6) Or -S (RFour) (RFour
Represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms; Five, R6Is
Same or different, hydrogen atom, carbon number
Represents 1 to 20 hydrocarbon groups. )
The composition for an antireflection film material according to claim 5, wherein
【請求項7】 請求項1〜6のいずれか1項に記載の反
射防止膜材料用組成物を基板上に塗布後ベークして反射
防止膜を硬化させた後、その上にパターン状にフォトレ
ジスト層を形成することを特徴とするレジストパターン
形成方法。
7. The composition for an anti-reflective coating material according to claim 1, applied to a substrate, baked to cure the anti-reflective coating, and then patterned in a photolithographic manner. A method for forming a resist pattern, comprising forming a resist layer.
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