KR20130009774A - Silicon-containing resist underlayer-forming composition containing amic acid - Google Patents

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Abstract

[과제] 하드 마스크로서 사용할 수 있는 레지스트 하층막을 형성하기 위한 리소그래피용 레지스트 하층막 형성 조성물을 제공한다.
[해결수단] 실란 화합물로서 가수분해성 오가노실란, 그 가수분해물, 또는 그 가수분해 축합물을 포함하는 조성물에 있어서, 상기 실란 화합물은 그 분자 중에 아미드 결합과, 카르본산 부분 혹은 카르본산에스테르 부분 또는 이들 두 부분을 포함하는 유기기를 포함하는 실란 화합물을 포함하는 리소그래피용 레지스트 하층막 형성 조성물. 상기 실란 화합물 전체 중에, 아미드 결합과, 카르본산 부분 혹은 카르본산에스테르 부분 또는 이들 두 부분을 포함하는 유기기를 포함하는 실란 화합물의 비율이 5몰% 미만의 비율로 존재하는 리소그래피용 레지스트 하층막 형성 조성물. 상기 실란 화합물 전체 중에, 아미드 결합과, 카르본산 부분 혹은 카르본산에스테르 부분 또는 이들 두 부분을 포함하는 유기기를 포함하는 실란 화합물의 비율이 0.5 내지 4.9몰%의 비율로 존재하는 리소그래피용 레지스트 하층막 형성 조성물.
[PROBLEMS] To provide a resist underlayer film forming composition for lithography for forming a resist underlayer film that can be used as a hard mask.
[Solution] A composition comprising a hydrolyzable organosilane, a hydrolyzate thereof, or a hydrolyzate condensate thereof as a silane compound, wherein the silane compound includes an amide bond, a carboxylic acid moiety or a carboxylic acid moiety in the molecule; A resist underlayer film forming composition for lithography comprising a silane compound comprising an organic group comprising these two parts. The resist underlayer film forming composition for lithography in which the ratio of the silane compound containing the amide bond and the carboxylic acid moiety or the carboxylic acid ester moiety or the organic group including these two parts is present in the ratio of less than 5 mol% in the entire silane compound. . Formation of the resist underlayer film for lithography in which the ratio of the amide compound and the silane compound containing the carboxylic acid part or the carboxylic acid ester part or the organic group containing these two parts exists in the ratio of 0.5-4.9 mol% in the said silane compound whole. Composition.

Description

아믹산을 포함하는 실리콘 함유 레지스트 하층막 형성 조성물{SILICON-CONTAINING RESIST UNDERLAYER-FORMING COMPOSITION CONTAINING AMIC ACID}Silicon-containing resist underlayer film-forming composition containing amic acid {SILICON-CONTAINING RESIST UNDERLAYER-FORMING COMPOSITION CONTAINING AMIC ACID}

본 발명은, 반도체 장치의 제조에 사용되는 기판과 레지스트(예를 들면, 포토 레지스트, 전자선 레지스트) 사이에 하층막을 형성하기 위한 조성물에 관한 것이다. 상세하게는, 반도체 장치 제조의 리소그래피 공정에 있어서 포토 레지스트의 하층에 사용되는 하층막을 형성하기 위한 리소그래피용 레지스트 하층막 형성 조성물에 관한 것이다. 또한, 상기 하층막 형성 조성물을 이용한 레지스트 패턴의 형성 방법에 관한 것이다.
This invention relates to the composition for forming an underlayer film between the board | substrate used for manufacture of a semiconductor device, and a resist (for example, photoresist, an electron beam resist). Specifically, it relates to the resist underlayer film forming composition for lithography for forming the underlayer film used for the underlayer of a photoresist in the lithographic process of semiconductor device manufacture. Moreover, it is related with the formation method of the resist pattern using the said underlayer film forming composition.

종래부터 반도체 장치의 제조에 있어서, 포토 레지스트를 이용한 리소그래피에 의한 미세 가공이 이루어지고 있다. 상기 미세 가공은 실리콘 웨이퍼 등의 반도체 기판 상에 포토 레지스트의 박막을 형성하고, 그 위에 반도체 디바이스의 패턴이 그려진 마스크 패턴을 통해 자외선 등의 활성광선을 조사하고, 현상하여, 얻어진 포토 레지스트 패턴을 보호막으로 하여 기판을 에칭 처리함으로써, 기판 표면에, 상기 패턴에 대응하는 미세 요철을 형성하는 가공법이다. 그런데, 최근, 반도체 디바이스의 고집적도화가 진행됨에 따라, 사용되는 활성광선도 KrF 엑시머 레이저(248nm)에서 ArF 엑시머 레이저(193nm)로 단파장화 되고 있는 추세이다. 이에 따라 활성광선의 반도체 기판으로부터의 반사의 영향이 커다란 문제가 되어 왔다.
Background Art Conventionally, in manufacturing semiconductor devices, fine processing by lithography using photoresist has been performed. The fine processing is performed by forming a thin film of photoresist on a semiconductor substrate such as a silicon wafer, irradiating and developing active light such as ultraviolet rays through a mask pattern on which a pattern of a semiconductor device is drawn thereon, and developing a photoresist pattern obtained by a protective film. It is the processing method of forming the fine unevenness | corrugation corresponding to the said pattern on the surface of a board | substrate by etching a board | substrate. By the way, as the integration of semiconductor devices has increased in recent years, the active light used has also become a short wavelength from an KrF excimer laser (248 nm) to an ArF excimer laser (193 nm). Accordingly, the influence of the reflection of the actinic light from the semiconductor substrate has been a major problem.

또한, 반도체 기판과 포토 레지스트 사이의 하층막으로서, 실리콘이나 티타늄 등의 금속원소를 포함하는 하드 마스크로 알려진 막이 사용되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 이 경우, 레지스트와 하드 마스크에서는, 그 구성성분에 큰 차이가 있으므로, 이들의 드라이 에칭에 의해 제거되는 속도는, 드라이 에칭에 사용되는 가스종에 크게 의존한다. 그리고, 가스종을 적절히 선택함으로써, 포토 레지스트의 막두께를 크게 감소시키는 일 없이, 하드 마스크를 드라이 에칭에 의해 제거할 수 있게 된다. 이와 같이, 최근의 반도체 장치의 제조에서는, 반사방지 효과를 비롯한 여러 효과를 달성하기 위하여, 반도체 기판과 포토 레지스트 사이에 레지스트 하층막이 배치되게 되었다. 그리고, 지금까지도 레지스트 하층막용 조성물의 검토가 이루어져 왔지만, 그 요구되는 특성의 다양성 등으로 인해 레지스트 하층막용의 새로운 재료의 개발이 요구되고 있다.
As the underlayer film between the semiconductor substrate and the photoresist, a film known as a hard mask containing a metal element such as silicon or titanium is used (see Patent Document 1, for example). In this case, there is a big difference in the constituents between the resist and the hard mask, so the rate of removal by these dry etching greatly depends on the gas species used for the dry etching. By appropriately selecting the gas species, the hard mask can be removed by dry etching without greatly reducing the film thickness of the photoresist. As described above, in the recent manufacture of semiconductor devices, in order to achieve various effects including antireflection effects, a resist underlayer film is arranged between the semiconductor substrate and the photoresist. And although the composition of the resist underlayer film was examined until now, development of the new material for a resist underlayer film is calculated | required by the diversity of the characteristic calculated | required.

반도체 기판과 포토 레지스트 사이의 하층막으로서, 실리콘이나 티타늄 등의 금속원소를 포함하는 하드 마스크로 알려진 막이 사용되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 이 경우, 레지스트와 하드 마스크에서는, 그 구성성분에 큰 차이가 있으므로, 이들의 드라이 에칭에 의해 제거되는 속도는, 드라이 에칭에 사용되는 가스종에 크게 의존한다. 그리고, 가스종을 적절히 선택함으로써, 포토 레지스트의 막두께를 크게 감소시키는 일 없이, 하드 마스크를 드라이 에칭에 의해 제거할 수 있게 된다. 이와 같이, 최근의 반도체 장치의 제조에서는, 반사방지 효과를 비롯한 여러 효과를 달성하기 위하여, 반도체 기판과 포토 레지스트 사이에 레지스트 하층막이 배치되게 되었다. 그리고, 지금까지도 레지스트 하층막용 조성물의 검토가 이루어져 왔지만, 그 요구되는 특성의 다양성 등으로 인해 레지스트 하층막용의 새로운 재료의 개발이 요구되고 있다.As the underlayer film between the semiconductor substrate and the photoresist, a film known as a hard mask containing a metal element such as silicon or titanium is used (see Patent Document 1, for example). In this case, there is a big difference in the constituents between the resist and the hard mask, so the rate of removal by these dry etching greatly depends on the gas species used for the dry etching. By appropriately selecting the gas species, the hard mask can be removed by dry etching without greatly reducing the film thickness of the photoresist. As described above, in the recent manufacture of semiconductor devices, in order to achieve various effects including antireflection effects, a resist underlayer film is arranged between the semiconductor substrate and the photoresist. And although the composition of the resist underlayer film was examined until now, development of the new material for a resist underlayer film is calculated | required by the diversity of the characteristic calculated | required.

실리콘과 실리콘의 결합을 가지는 화합물을 이용한 조성물이나 패턴 형성 방법이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 2 참조).A composition and a pattern formation method using the compound which has the bond of silicone and silicone are known (for example, refer patent document 2).

또한, 디카르복시이미드 구조를 가지는 실리콘 함유 상면 반사방지막이 기재되어 있다(예를 들면, 특허문헌 3 참조).
Moreover, the silicon containing upper surface antireflection film which has a dicarboxyimide structure is described (for example, refer patent document 3).

일본특허공개 H11-258813호 공보Japanese Patent Laid-Open No. H11-258813 일본특허공개 H10-209134호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-209134 일본특허공표 2008-519297호 공보Japanese Patent Publication No. 2008-519297

본 발명의 목적은, 반도체 장치의 제조에 이용할 수 있는 리소그래피용 레지스트 하층막 형성 조성물을 제공하는 것에 있다. 상세하게는, 하드 마스크로서 사용할 수 있는 레지스트 하층막을 형성하기 위한 리소그래피용 레지스트 하층막 형성 조성물을 제공하는 것에 있다. 또한, 반사방지막으로서 사용할 수 있는 레지스트 하층막을 형성하기 위한 리소그래피용 레지스트 하층막 형성 조성물을 제공하는 것에 있다. 또한, 레지스트와의 인터믹싱을 일으키지 않으며, 레지스트에 비해 큰 드라이 에칭 속도를 갖는 리소그래피용 레지스트 하층막 및 상기 하층막을 형성하기 위한 레지스트 하층막 형성 조성물을 제공하는 것에 있다.The objective of this invention is providing the resist underlayer film forming composition for lithography which can be used for manufacture of a semiconductor device. Specifically, it is to provide a resist underlayer film forming composition for lithography for forming a resist underlayer film that can be used as a hard mask. Moreover, it is providing the resist underlayer film forming composition for lithography for forming the resist underlayer film which can be used as an antireflection film. Moreover, it is providing the resist underlayer film for lithography which does not produce intermixing with a resist, and has a large dry etching rate compared with a resist, and the resist underlayer film forming composition for forming the said underlayer film.

그리고, 본 발명의 목적은 상기 리소그래피용 레지스트 하층막 형성 조성물을 이용한 레지스트 패턴의 형성 방법을 제공하는 것에 있다.
An object of the present invention is to provide a method of forming a resist pattern using the resist underlayer film forming composition for lithography.

본 발명은, 제1의 관점으로서, 실란 화합물로서, 가수분해성 오가노실란, 그 가수분해물, 그 가수분해 축합물 또는 이들 혼합물을 포함하는 리소그래피용 레지스트 하층막 형성 조성물에 있어서, 상기 실란 화합물은 그 분자 중에 아미드 결합과, 카르본산 부분 혹은 카르본산에스테르 부분 또는 이들 두 부분을 포함하는 유기기를 포함하는 실란 화합물을 포함하는 리소그래피용 레지스트 하층막 형성 조성물,In a first aspect, the present invention provides a resist underlayer film-forming composition for lithography comprising, as a silane compound, a hydrolyzable organosilane, a hydrolyzate thereof, a hydrolysis condensate thereof, or a mixture thereof. A resist underlayer film-forming composition for lithography comprising an amide compound in a molecule and a silane compound containing a carboxylic acid moiety or a carboxylic acid moiety or an organic group comprising these two moieties,

제2의 관점으로서, 상기 실란 화합물 전체 중에, 아미드 결합과, 카르본산 부분 혹은 카르본산에스테르 부분 또는 이들 두 부분을 포함하는 유기기를 포함하는 실란 화합물의 비율이 5몰% 미만인 제1의 관점에 기재된 리소그래피용 레지스트 하층막 형성 조성물,As a 2nd viewpoint, the ratio of the silane compound containing the amide bond and the carboxylic acid part, the carboxylic acid ester part, or the organic group containing these two parts in all the said silane compounds is less than 5 mol%, The description of the 1st viewpoint A resist underlayer film forming composition for lithography,

제3의 관점으로서, 상기 실란 화합물 전체 중에, 아미드 결합과, 카르본산 부분 혹은 카르본산에스테르 부분 또는 이들 두 부분을 포함하는 유기기를 포함하는 실란 화합물의 비율이 0.5 내지 4.9몰%인 제1의 관점에 기재된 리소그래피용 레지스트 하층막 형성 조성물,As a 3rd viewpoint, the 1st viewpoint that the ratio of the silane compound containing the amide bond and the carboxylic acid part, the carboxylic acid ester part, or the organic group containing these two parts in the said silane compound whole is 0.5-4.9 mol%. The resist underlayer film forming composition for lithography described in

제4의 관점으로서, 상기 가수분해성 오가노실란이 식(1): As a fourth aspect, the hydrolyzable organosilane is represented by Formula (1):

[화학식 1][Formula 1]

Figure pct00001
Figure pct00001

(식 중, R3은, 아미드 결합과, 카르본산 부분 혹은 카르본산에스테르 부분 또는 이들 두 부분을 포함하는 유기기이면서, Si-C 결합에 의해 규소 원자와 결합되어 있는 기를 나타낸다. R1은 알킬기, 아릴기, 할로겐화 알킬기, 할로겐화 아릴기, 알케닐기, 또는 에폭시기, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 메르캅토기, 혹은 시아노기를 갖는 유기기이면서 Si-C 결합에 의해 규소 원자와 결합되어 있는 기를 나타낸다. R2는 알콕시기, 아실옥시기, 또는 할로겐 원자를 나타낸다. a는 0 또는 1의 정수를 나타내고, b는 1 또는 2의 정수를 나타낸다.)으로 표시되는 화합물인 제1의 관점 내지 제3의 관점 중 어느 하나에 기재된 조성물,(In formula, R <3> is an organic group containing an amide bond, a carboxylic acid part, a carboxylic acid ester part, or these two parts, and shows the group couple | bonded with the silicon atom by Si-C bond. R <1> is an alkyl group , An organic group having an aryl group, a halogenated alkyl group, a halogenated aryl group, an alkenyl group, or an epoxy group, an acryloyl group, a methacryloyl group, a mercapto group, or a cyano group, and bonded to a silicon atom by a Si-C bond. R <2> represents an alkoxy group, an acyloxy group, or a halogen atom. An integer of 0 or 1, and b represents an integer of 1 or 2.), the composition according to any one of the first to third aspects, which is a compound represented by

제5의 관점으로서, 식(2): As a fifth aspect, Equation (2):

[화학식 2][Formula 2]

Figure pct00002
Figure pct00002

(식 중, R4는 알킬기, 아릴기, 할로겐화 알킬기, 할로겐화 아릴기, 알케닐기, 또는 에폭시기, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 메르캅토기, 알콕시아릴기, 아실옥시아릴기, 혹은 시아노기를 갖는 유기기이면서 Si-C 결합에 의해 규소 원자와 결합되어 있는 기를 나타내고, R5는 알콕시기, 아실옥시기, 또는 할로겐 원자를 나타내고, a는 0 내지 3의 정수를 나타낸다.)으로 표시되는 유기 규소 화합물,(Wherein R 4 is an alkyl group, an aryl group, a halogenated alkyl group, a halogenated aryl group, an alkenyl group, or an epoxy group, acryloyl group, methacryloyl group, mercapto group, alkoxyaryl group, acyloxyaryl group, or cyano group) And an organic group having a group bonded to a silicon atom by a Si-C bond, R 5 represents an alkoxy group, an acyloxy group, or a halogen atom, and a represents an integer of 0 to 3). Organosilicon compounds,

및 식(3): And formula (3):

[화학식 3](3)

Figure pct00003
Figure pct00003

(식 중, R6은 알킬기를 나타내고, R7은 알콕시기, 아실옥시기, 또는 할로겐 원자를 나타내고, Y는 알킬렌기 또는 아릴렌기를 나타내고, b는 0 또는 1의 정수를 나타내고, c는 0 또는 1의 정수를 나타낸다.)으로 표시되는 유기 규소 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종과,(Wherein R 6 represents an alkyl group, R 7 represents an alkoxy group, acyloxy group, or halogen atom, Y represents an alkylene group or arylene group, b represents an integer of 0 or 1, c is 0 Or at least one selected from the group consisting of organosilicon compounds represented by

상기 식(1)으로 표시되는 가수분해성 오가노실란의 조합, 그 가수분해물, 또는 그 가수분해 축합물을 포함하는, 제1의 관점 내지 제4의 관점 중 어느 하나에 기재된 조성물,The composition as described in any one of a 1st viewpoint thru | or a 4th viewpoint containing the combination of the hydrolysable organosilane represented by said formula (1), its hydrolyzate, or its hydrolysis condensate,

제6의 관점으로서, 상기 식(1)으로 표시되는 가수분해성 오가노실란의 가수분해 축합물, 또는 상기 식(1)으로 표시되는 가수분해성 오가노실란과 식(2)으로 표시되는 화합물의 가수분해 축합물을 폴리머로서 포함하는 제1의 관점 내지 제5의 관점 중 어느 하나에 기재된 조성물,As a 6th viewpoint, the hydrolysis-condensation product of the hydrolyzable organosilane represented by said Formula (1), or the hydrolyzable organosilane represented by said Formula (1), and the valence of the compound represented by Formula (2) The composition according to any one of the first to fifth aspects comprising a decomposition condensate as a polymer,

제7의 관점으로서, 가수분해 촉매로서 산을 더 포함하는 제1의 관점 내지 제6의 관점 중 어느 하나에 기재된 조성물,As a seventh aspect, the composition according to any one of the first to sixth aspects, further comprising an acid as a hydrolysis catalyst,

제8의 관점으로서, 물을 더 포함하는 제1의 관점 내지 제7의 관점 중 어느 하나에 기재된 조성물,As a 8th viewpoint, the composition in any one of the 1st thru | or 7th viewpoint which further contains water,

제9의 관점으로서, 제1의 관점 내지 제8의 관점 중 어느 하나에 기재된 레지스트 하층막 형성 조성물을 반도체 기판 상에 도포하고 소성함으로써 얻어지는 레지스트 하층막,As a 9th viewpoint, the resist underlayer film obtained by apply | coating and baking the resist underlayer film forming composition in any one of a 1st viewpoint thru | or an 8th viewpoint on a semiconductor substrate,

제10의 관점으로서, 제1의 관점 내지 제8의 관점 중 어느 한 관점에 기재된 레지스트 하층막 형성 조성물을 반도체 기판 상에 도포하고, 소성하여 레지스트 하층막을 형성하는 공정, 상기 하층막 위에 레지스트용 조성물을 도포하여 레지스트막을 형성하는 공정, 상기 레지스트막을 노광하는 공정, 노광 후에 상기 레지스트막을 현상하여 패턴화된 레지스트막을 얻는 공정, 상기 패턴화된 레지스트막에 의해 레지스트 하층막을 에칭하는 공정, 및 패턴화된 레지스트막과 레지스트 하층막에 의해 반도체 기판을 가공하는 공정을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법, 및10th viewpoint WHEREIN: The process of apply | coating the resist underlayer film forming composition in any one of a 1st viewpoint thru | or 8 viewpoint on a semiconductor substrate, baking, and forming a resist underlayer film, and the composition for resist on the said underlayer film Forming a resist film by coating a film; exposing the resist film; developing the resist film after exposure to obtain a patterned resist film; etching a resist underlayer film with the patterned resist film; and patterning A method for manufacturing a semiconductor device, comprising the step of processing a semiconductor substrate with a resist film and a resist underlayer film, and

제11의 관점으로서, 반도체 기판 상에 유기 하층막을 형성하는 공정, 그 위에 제1의 관점 내지 제8의 관점 중 어느 한 관점에 기재된 레지스트 하층막 형성 조성물을 도포하고 소성하여 레지스트 하층막을 형성하는 공정, 상기 레지스트 하층막 위에 레지스트용 조성물을 도포하여 레지스트막을 형성하는 공정, 상기 레지스트막을 노광하는 공정, 노광 후에 상기 레지스트막을 현상하여 패턴화된 레지스트막을 얻는 공정, 상기 패턴화된 레지스트막에 의해 레지스트 하층막을 에칭하는 공정, 패턴화된 레지스트 하층막에 의해 유기 하층막을 에칭하는 공정, 및 패턴화된 유기 하층막에 의해 반도체 기판을 가공하는 공정을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법이다.
As an 11th viewpoint, the process of forming an organic underlayer film on a semiconductor substrate, The process of apply | coating and baking the resist underlayer film forming composition in any one of a 1st viewpoint thru | or an 8th viewpoint on it, and baking it to form a resist underlayer film Applying a resist composition on the resist underlayer film to form a resist film; exposing the resist film; developing the resist film after exposure to obtain a patterned resist film; resist underlayer with the patterned resist film A method of manufacturing a semiconductor device including a step of etching a film, a step of etching an organic underlayer film by a patterned resist underlayer film, and a step of processing a semiconductor substrate by a patterned organic underlayer film.

상기 식(1)으로 표시되는 화합물 중의 알콕시기나 아실옥시기, 할로겐 원자 등의 가수분해성기는 가수분해 내지 부분 가수분해되고, 그 후의 실라놀기의 축합 반응에 의해, 주쇄로서 폴리실록산 구조를 가지는 폴리머를 형성한다. 이 폴리실록산 구조에 의해, 상기 폴리머를 포함하는 레지스트 하층막은 산소계 드라이 에칭 가스에 대하여 드라이 에칭내성이 높은 것이다. 또한, 이 폴리머는, 탄소-질소 결합이나, 탄소-산소 결합을 가지는 것이다. 상기 구성에 의해, 상기 폴리머를 포함하는 막은 할로겐계 가스에 의한 드라이 에칭 속도가 빠르므로, 상층 레지스트 패턴을 이 막에 전사할 수 있다. 이들 특성에 따라, 상기 폴리머를 함유하는 본 발명의 레지스트 하층막 형성 조성물로부터 형성된 레지스트 하층막은 하드 마스크로서 기능할 수 있다.Hydrolyzable groups, such as an alkoxy group, an acyloxy group, and a halogen atom, in a compound represented by the said Formula (1) are hydrolyzed or partially hydrolyzed, and the condensation reaction of a subsequent silanol group forms the polymer which has a polysiloxane structure as a principal chain. do. By this polysiloxane structure, the resist underlayer film containing the said polymer has a high dry etching resistance with respect to an oxygen type dry etching gas. In addition, this polymer has a carbon-nitrogen bond or a carbon-oxygen bond. With the above structure, the film containing the polymer has a high dry etching rate by the halogen-based gas, so that the upper resist pattern can be transferred to the film. According to these characteristics, the resist underlayer film formed from the resist underlayer film forming composition of this invention containing the said polymer can function as a hard mask.

또한, 본 발명의 반도체 장치의 제조 방법에 따르면, 종래의 레지스트 하층막을 이용한 경우보다 상층의 레지스트 패턴을 레지스트 하층막에 정확하게 전사할 수 있게 되므로, 양호한 레지스트 패턴의 형상이 얻어진다.
In addition, according to the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, since the upper resist pattern can be transferred to the resist underlayer film more accurately than the conventional resist underlayer film, a good resist pattern shape can be obtained.

본 발명에서는 기판 상에 레지스트 하층막을 도포법에 의해 형성하거나, 또는 기판 상의 유기 하층막을 통해 그 위에 레지스트 하층막을 도포법에 의해 형성하고, 그 레지스트 하층막 상에 레지스트막(예를 들면, 포토 레지스트, 전자선 레지스트)를 형성한다. 그리고, 노광과 현상에 의해 레지스트 패턴을 형성하고, 그 레지스트 패턴을 이용하여 레지스트 하층막을 드라이 에칭하여 패턴을 전사하고, 그 패턴에 따라 기판을 가공하거나, 또는 유기 하층막을 에칭에 의해 패턴 전사하고 그 유기 하층막에 의해 기판의 가공을 행한다.In the present invention, a resist underlayer film is formed on the substrate by a coating method, or a resist underlayer film is formed on the substrate through an organic underlayer film on the substrate by a coating method, and a resist film (for example, a photoresist is formed on the resist underlayer film). And electron beam resist). Then, a resist pattern is formed by exposure and development, and the resist underlayer film is dry-etched using the resist pattern to transfer the pattern, and the substrate is processed according to the pattern, or the organic underlayer film is pattern-transferred by etching. The substrate is processed by the organic underlayer film.

미세한 패턴을 형성하고 나서, 패턴 붕괴를 방지하기 위해 레지스트막 두께가 얇아지는 경향이 있다. 레지스트의 박막화에 의해 그 하층에 존재하는 막에 패턴을 전사하기 위한 드라이 에칭은, 상층의 막보다 에칭 속도가 높아야만 패턴을 전사할 수 있다. 본 발명에서는 기판 상에 유기 하층막을 사이에 두거나, 또는 유기 하층막을 사이에 두지 않고, 그 위에 본 발명의 레지스트 하층막(무기계 실리콘계 화합물 함유)을 피복하고, 그 위에 레지스트막(유기 레지스트막) 순으로 피복된다. 유기계 성분의 막과 무기계 성분의 막은 에칭 가스의 선택에 따라 드라이 에칭 속도가 크게 상이하므로, 유기계 성분의 막은 산소계 가스로 드라이 에칭 속도가 높아지고, 무기계 성분의 막은 할로겐 함유 가스로 드라이 에칭 속도가 빨라진다.After forming a fine pattern, the resist film thickness tends to be thin in order to prevent pattern collapse. Dry etching for transferring a pattern to a film present in the lower layer by thinning the resist can transfer the pattern only when the etching rate is higher than that of the upper layer film. In the present invention, a resist underlayer film (containing an inorganic silicon-based compound) of the present invention is coated on the substrate without interposing an organic underlayer film or an organic underlayer film therebetween, followed by a resist film (organic resist film). Covered with Since the dry etching rate of the organic component film and the inorganic component film are greatly different depending on the selection of the etching gas, the dry etching rate of the organic component film is increased by the oxygen-based gas, and the film of the inorganic component is faster by the halogen-containing gas.

예를 들면, 레지스트 패턴이 형성되고, 그 하층에 존재해 있는 본 발명의 레지스트 하층막을 할로겐 함유 가스로 드라이 에칭하여 레지스트 하층막에 패턴을 전사하고, 그 레지스트 하층막에 전사된 패턴으로 할로겐 함유 가스를 이용하여 기판 가공을 행한다. 혹은, 패턴 전사된 레지스트 하층막을 이용하여, 그 하층의 유기 하층막을 산소계 가스로 드라이 에칭하여 유기 하층막에 패턴을 전사하여, 그 패턴 전사된 유기 하층막으로, 할로겐 함유 가스를 이용하여 기판 가공을 행한다.For example, a resist pattern is formed, and the resist underlayer film of this invention which exists in the lower layer is dry-etched with a halogen containing gas, the pattern is transferred to a resist underlayer film, and the halogen containing gas is carried out by the pattern transferred to the resist underlayer film. Substrate processing is carried out using. Alternatively, the organic underlayer film of the lower layer is dry-etched with an oxygen-based gas by using a pattern transferred resist underlayer film, the pattern is transferred to the organic underlayer film, and the substrate transfer is performed on the pattern transferred organic underlayer film using a halogen-containing gas. Do it.

본 발명에서는 상기 레지스트 하층막이 하드 마스크로서 기능하는 것이며,In the present invention, the resist underlayer film functions as a hard mask.

상기 식(1)의 구조 중의 알콕시기나 아실옥시기, 할로겐 원자 등의 가수분해성기는 가수분해 내지 부분 가수분해되고, 그 후에 실라놀기의 축합 반응에 의해 폴리실록산 구조의 폴리머를 형성한다. 이 폴리오가노실록산 구조는 하드 마스크로서의 충분한 기능을 가지고 있다.Hydrolyzable groups, such as an alkoxy group, an acyloxy group, and a halogen atom, in the structure of said Formula (1) hydrolyze to partial hydrolysis, and form a polymer of a polysiloxane structure by condensation reaction of a silanol group after that. This polyorganosiloxane structure has sufficient function as a hard mask.

또한, 폴리오가노실록산에 포함되는 이들 결합부위는 탄소-질소 결합이나, 탄소-산소 결합을 가지고 있어서, 탄소-탄소 결합보다 할로겐계 가스에 의한 드라이 에칭 속도가 빠르므로, 상층 레지스트 패턴을 이 레지스트 하층막에 전사하는 경우에 유효하다.In addition, since these bonding sites included in the polyorganosiloxane have carbon-nitrogen bonds or carbon-oxygen bonds, the dry etching rate of the halogen-based gas is faster than that of the carbon-carbon bonds. It is available when transferring to the membrane.

그리고, 폴리오가노실록산 구조(중간막)는, 그 아래에 존재하는 유기 하층막의 에칭이나, 기판의 가공(에칭)에 하드 마스크로서 유효하다. 즉, 기판 가공시나 유기 하층막의 산소계 드라이 에칭 가스에 대하여 충분한 내드라이 에칭성을 가지는 것이다.And a polyorganosiloxane structure (intermediate film) is effective as a hard mask for the etching of the organic underlayer film which exists under it, and the process (etching) of a board | substrate. That is, it has sufficient dry etching resistance with respect to the oxygen type dry etching gas of a board | substrate process or an organic underlayer film.

본 발명의 레지스트 하층막이 이들 상층 레지스트에 대한 드라이 에칭 속도의 향상과, 기판 가공시 등의 내드라이 에칭성을 구비하는 것이다.The resist underlayer film of this invention is equipped with the improvement of the dry etching rate with respect to these upper layer resists, and dry etching resistance at the time of a board | substrate process.

그리고 양호한 레지스트 패턴 형상을 형성할 수 있다.
And a favorable resist pattern shape can be formed.

본 발명은 실란 화합물로서 가수분해성 오가노실란, 그 가수분해물, 또는 그 가수분해 축합물을 포함하는 리소그래피용 레지스트 하층막 형성 조성물로서, 상기 실란 화합물은 그 분자 중에 아미드 결합과, 카르본산 부분 혹은 카르본산에스테르 부분 또는 이들 두 부분을 포함하는 유기기를 포함하는 실란 화합물을 포함하는 리소그래피용 레지스트 하층막 형성 조성물이다.The present invention provides a resist underlayer film-forming composition for lithography comprising a hydrolyzable organosilane, a hydrolyzate, or a hydrolyzed condensate thereof as a silane compound, wherein the silane compound has an amide bond, a carboxylic acid moiety or a carboxylic acid moiety in its molecule. A resist underlayer film forming composition for lithography comprising a silane compound containing a main acid ester moiety or an organic group comprising these two parts.

상기 가수분해성 오가노실란은 그 분자 중에 아미드 결합과, 카르본산 부분 혹은 카르본산에스테르 부분 또는 이들 두 부분을 포함하는 유기기를 갖는다고 기재되어 있지만, 이는 그 실란 분자 중에 아미드 결합과 카르본산 부분의 조합(아믹산 구조), 또는 아미드 결합과 카르본산에스테르 부분(아믹산에스테르 구조) 중 하나, 또는 둘 모두를 갖는 것이다.
The hydrolyzable organosilane is described as having an amide bond in its molecule and an organic group comprising a carboxylic acid moiety or a carboxylic acid ester moiety or two parts thereof, but this is a combination of an amide bond and a carboxylic acid moiety in the silane molecule. (Amic acid structure) or an amide bond and a carboxylic acid ester moiety (amic acid ester structure), or both.

상기 실란 화합물 전체 중에, 아미드 결합과, 카르본산 부분 혹은 카르본산에스테르 부분 또는 이들 두 부분을 포함하는 유기기를 포함하는 실란 화합물은, 5몰% 미만, 예를 들면, 0.5 내지 4.9몰%, 0.5 내지 1.0몰%, 또는 0.5 내지 0.999몰%의 비율로 함유할 수 있다.The silane compound which contains the amide bond and the carboxylic acid part, the carboxylic acid ester part, or the organic group containing these two parts in all the said silane compounds is less than 5 mol%, for example, 0.5-4.9 mol%, 0.5- 1.0 mol% or 0.5 to 0.999 mol%.

그리고 상술한 가수분해성 오가노실란, 그 가수분해물, 및 그 가수분해 축합물은 이들 혼합물로서 이용할 수도 있다. 가수분해성 오가노실란을 가수분해하고, 얻어진 가수분해물을 축합한 축합물로 이용할 수 있다. 가수분해 축합물을 얻을 때에 가수분해가 완전히 완료되지 않는 부분 가수분해물이나 실란 화합물이 가수분해 축합물에 혼합되어, 그 혼합물을 이용할 수도 있다. 이 축합물은 폴리실록산 구조를 가지는 폴리머이다. 이 폴리실록산에는 아미드 결합과, 카르본산 부분 혹은 카르본산에스테르 부분 또는 이들 두 부분을 포함하는 유기기가 결합되어 있다.
And the hydrolyzable organosilane mentioned above, its hydrolyzate, and its hydrolysis condensate can also be used as these mixture. The hydrolyzable organosilane can be hydrolyzed and the resulting hydrolyzate can be used as a condensate. When obtaining a hydrolysis condensate, the partial hydrolyzate or silane compound which hydrolysis is not fully completed may be mixed with a hydrolysis condensate, and the mixture may be used. This condensate is a polymer having a polysiloxane structure. The polysiloxane is bonded to an amide bond and an organic group comprising a carboxylic acid moiety or a carboxylic acid ester moiety or two parts thereof.

본 발명의 레지스트 하층막 형성 조성물은, 아미드 결합과, 카르본산 부분 혹은 카르본산에스테르 부분 또는 이들 두 부분을 포함하는 유기기를 갖는 가수분해성 오가노실란, 그 가수분해물, 또는 그 가수분해 축합물과, 용제를 포함한다. 그리고, 임의 성분으로서 산, 물, 알코올, 경화 촉매, 산발생제, 다른 유기 폴리머, 흡광성 화합물 및 계면활성제 등을 포함할 수 있다.The resist underlayer film-forming composition of the present invention comprises a hydrolyzable organosilane having a amide bond, an carboxylic acid moiety, a carboxylic acid ester moiety, or an organic group comprising these two parts, a hydrolyzate thereof, or a hydrolytic condensate thereof, Contains a solvent. And as an optional component, an acid, water, alcohol, a curing catalyst, an acid generator, another organic polymer, a light absorbing compound, surfactant, etc. can be included.

본 발명의 레지스트 하층막 형성 조성물에서의 고형분은, 예를 들면, 0.5 내지 50질량%, 또는 1 내지 30질량%, 1 내지 25질량%이다. 여기서, 고형분이란, 레지스트 하층막 형성 조성물의 전체 성분에서 용제 성분을 제외한 것이다.Solid content in the resist underlayer film forming composition of this invention is 0.5-50 mass%, or 1-30 mass%, 1-25 mass%, for example. Here, solid content remove | excludes a solvent component from all the components of the resist underlayer film forming composition.

고형분 중에 차지하는 가수분해성 오가노실란, 그 가수분해물, 및 그 가수분해 축합물의 비율은, 20질량% 이상이며, 예를 들면, 50 내지 100질량%, 60 내지 100질량%, 70 내지 100질량%이다.
The ratio of the hydrolyzable organosilane, the hydrolyzate, and the hydrolyzate condensate in the solid content is 20% by mass or more, for example, 50 to 100% by mass, 60 to 100% by mass, 70 to 100% by mass. .

본 발명에 이용되는 가수분해성 오가노실란은 식(1)으로 표시되는 구조를 갖는다.The hydrolyzable organosilane used for this invention has a structure represented by Formula (1).

R3은 아미드 결합과, 카르본산 부분 혹은 카르본산에스테르 부분 또는 이들 두 부분을 포함하는 유기기이면서, Si-C 결합에 의해 규소 원자와 결합되어 있는 기를 나타낸다. R1은 알킬기, 아릴기, 할로겐화 알킬기, 할로겐화 아릴기, 알케닐기, 또는 에폭시기, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 메르캅토기, 혹은 시아노기를 갖는 유기기이면서 Si-C 결합에 의해 규소 원자와 결합되어 있는 기를 나타낸다. R2는 알콕시기, 아실옥시기, 또는 할로겐 원자기를 나타낸다. a는 0 또는 1의 정수를 나타내고, b는 1 또는 2의 정수를 나타낸다.
R 3 represents an amide bond, an organic group comprising a carboxylic acid moiety or a carboxylic acid ester moiety, or two parts thereof, and represents a group bonded to a silicon atom by a Si—C bond. R 1 is an organic group having an alkyl group, an aryl group, a halogenated alkyl group, a halogenated aryl group, an alkenyl group, or an epoxy group, an acryloyl group, a methacryloyl group, a mercapto group, or a cyano group and a silicon atom by a Si-C bond. Group is combined with. R 2 represents an alkoxy group, acyloxy group, or halogen atom group. a represents the integer of 0 or 1, and b represents the integer of 1 or 2.

식(1) 중 R1에서 알킬기는 직쇄 또는 분지를 가지는 탄소 원자수 1 내지 10의 알킬기인데, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-부틸기, i-부틸기, s-부틸기, t-부틸기, n-펜틸기, 1-메틸-n-부틸기, 2-메틸-n-부틸기, 3-메틸-n-부틸기, 1,1-디메틸-n-프로필기, 1,2-디메틸-n-프로필기, 2,2-디메틸-n-프로필기, 1-에틸-n-프로필기, n-헥실기, 1-메틸-n-펜틸기, 2-메틸-n-펜틸기, 3-메틸-n-펜틸기, 4-메틸-n-펜틸기, 1,1-디메틸-n-부틸기, 1,2-디메틸-n-부틸기, 1,3-디메틸-n-부틸기, 2,2-디메틸-n-부틸기, 2,3-디메틸-n-부틸기, 3,3-디메틸-n-부틸기, 1-에틸-n-부틸기, 2-에틸-n-부틸기, 1,1,2-트리메틸-n-프로필기, 1,2,2-트리메틸-n-프로필기, 1-에틸-1-메틸-n-프로필기 및 1-에틸-2-메틸-n-프로필기 등을 들 수 있다.
In formula (1), the alkyl group in R 1 is a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i- Butyl group, s-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, 1-methyl-n-butyl group, 2-methyl-n-butyl group, 3-methyl-n-butyl group, 1,1-dimethyl -n-propyl group, 1,2-dimethyl-n-propyl group, 2,2-dimethyl-n-propyl group, 1-ethyl-n-propyl group, n-hexyl group, 1-methyl-n-pentyl group , 2-methyl-n-pentyl group, 3-methyl-n-pentyl group, 4-methyl-n-pentyl group, 1,1-dimethyl-n-butyl group, 1,2-dimethyl-n-butyl group, 1,3-dimethyl-n-butyl group, 2,2-dimethyl-n-butyl group, 2,3-dimethyl-n-butyl group, 3,3-dimethyl-n-butyl group, 1-ethyl-n- Butyl group, 2-ethyl-n-butyl group, 1,1,2-trimethyl-n-propyl group, 1,2,2-trimethyl-n-propyl group, 1-ethyl-1-methyl-n-propyl group And a 1-ethyl-2-methyl-n-propyl group.

또한, 알킬기로는 환상 알킬기를 사용할 수도 있는데, 예를 들면, 탄소 원자수 1 내지 10의 환상 알킬기로는, 시클로프로필기, 시클로부틸기, 1-메틸-시클로프로필기, 2-메틸-시클로프로필기, 시클로펜틸기, 1-메틸-시클로부틸기, 2-메틸-시클로부틸기, 3-메틸-시클로부틸기, 1,2-디메틸-시클로프로필기, 2,3-디메틸-시클로프로필기, 1-에틸-시클로프로필기, 2-에틸-시클로프로필기, 시클로헥실기, 1-메틸-시클로펜틸기, 2-메틸-시클로펜틸기, 3-메틸-시클로펜틸기, 1-에틸-시클로부틸기, 2-에틸-시클로부틸기, 3-에틸-시클로부틸기, 1,2-디메틸-시클로부틸기, 1,3-디메틸-시클로부틸기, 2,2-디메틸-시클로부틸기, 2,3-디메틸-시클로부틸기, 2,4-디메틸-시클로부틸기, 3,3-디메틸-시클로부틸기, 1-n-프로필-시클로프로필기, 2-n-프로필-시클로프로필기, 1-i-프로필-시클로프로필기, 2-i-프로필-시클로프로필기, 1,2,2-트리메틸-시클로프로필기, 1,2,3-트리메틸-시클로프로필기, 2,2,3-트리메틸-시클로프로필기, 1-에틸-2-메틸-시클로프로필기, 2-에틸-1-메틸-시클로프로필기, 2-에틸-2-메틸-시클로프로필기 및 2-에틸-3-메틸-시클로프로필기 등을 들 수 있다.
Moreover, although an cyclic alkyl group can also be used as an alkyl group, For example, as a cyclic alkyl group of 1-10 carbon atoms, a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, 1-methyl- cyclopropyl group, 2-methyl- cyclopropyl Group, cyclopentyl group, 1-methyl-cyclobutyl group, 2-methyl-cyclobutyl group, 3-methyl-cyclobutyl group, 1,2-dimethyl-cyclopropyl group, 2,3-dimethyl-cyclopropyl group, 1-ethyl-cyclopropyl group, 2-ethyl-cyclopropyl group, cyclohexyl group, 1-methyl-cyclopentyl group, 2-methyl-cyclopentyl group, 3-methyl-cyclopentyl group, 1-ethyl-cyclobutyl Group, 2-ethyl-cyclobutyl group, 3-ethyl-cyclobutyl group, 1,2-dimethyl-cyclobutyl group, 1,3-dimethyl-cyclobutyl group, 2,2-dimethyl-cyclobutyl group, 2, 3-dimethyl-cyclobutyl group, 2,4-dimethyl-cyclobutyl group, 3,3-dimethyl-cyclobutyl group, 1-n-propyl-cyclopropyl group, 2-n-propyl-cyclopropyl group, 1- i-propyl-cyclopropyl , 2-i-propyl-cyclopropyl group, 1,2,2-trimethyl-cyclopropyl group, 1,2,3-trimethyl-cyclopropyl group, 2,2,3-trimethyl-cyclopropyl group, 1-ethyl 2-methyl-cyclopropyl group, 2-ethyl-1-methyl-cyclopropyl group, 2-ethyl-2-methyl-cyclopropyl group, 2-ethyl-3-methyl-cyclopropyl group, etc. are mentioned.

아릴기로는 탄소 원자수 6 내지 20의 아릴기를 들 수 있는데, 예를 들면, 페닐기, o-메틸페닐기, m-메틸페닐기, p-메틸페닐기, o-클로로페닐기, m-클로로페닐기, p-클로로페닐기, o-플루오로페닐기, p-메르캅토페닐기, o-메톡시페닐기, p-메톡시페닐기, p-아미노페닐기, p-시아노페닐기, α-나프틸기, β-나프틸기, o-비페닐릴기, m-비페닐릴기, p-비페닐릴기, 1-안트릴기, 2-안트릴기, 9-안트릴기, 1-페난트릴기, 2-페난트릴기, 3-페난트릴기, 4-페난트릴기 및 9-페난트릴기를 들 수 있다.
Examples of the aryl group include aryl groups having 6 to 20 carbon atoms, for example, a phenyl group, o-methylphenyl group, m-methylphenyl group, p-methylphenyl group, o-chlorophenyl group, m-chlorophenyl group and p-chloro Phenyl group, o-fluorophenyl group, p-mercaptophenyl group, o-methoxyphenyl group, p-methoxyphenyl group, p-aminophenyl group, p-cyanophenyl group, α-naphthyl group, β-naphthyl group, o-bi Phenylyl group, m-biphenylyl group, p-biphenylyl group, 1-anthryl group, 2-anthryl group, 9-anthryl group, 1-phenanthryl group, 2-phenanthryl group, 3-phenanthryl group , 4-phenanthryl group and 9-phenanthryl group.

알케닐기로는 탄소 원자수 2 내지 10의 알케닐기를 들 수 있는데, 예를 들면, 에테닐기, 1-프로페닐기, 2-프로페닐기, 1-메틸-1-에테닐기, 1-부테닐기, 2-부테닐기, 3-부테닐기, 2-메틸-1-프로페닐기, 2-메틸-2-프로페닐기, 1-에틸에테닐기, 1-메틸-1-프로페닐기, 1-메틸-2-프로페닐기, 1-펜테닐기, 2-펜테닐기, 3-펜테닐기, 4-펜테닐기, 1-n-프로필에테닐기, 1-메틸-1-부테닐기, 1-메틸-2-부테닐기, 1-메틸-3-부테닐기, 2-에틸-2-프로페닐기, 2-메틸-1-부테닐기, 2-메틸-2-부테닐기, 2-메틸-3-부테닐기, 3-메틸-1-부테닐기, 3-메틸-2-부테닐기, 3-메틸-3-부테닐기, 1,1-디메틸-2-프로페닐기, 1-i-프로필에테닐기, 1,2-디메틸-1-프로페닐기, 1,2-디메틸-2-프로페닐기, 1-시클로펜테닐기, 2-시클로펜테닐기, 3-시클로펜테닐기, 1-헥세닐기, 2-헥세닐기, 3-헥세닐기, 4-헥세닐기, 5-헥세닐기, 1-메틸-1-펜테닐기, 1-메틸-2-펜테닐기, 1-메틸-3-펜테닐기, 1-메틸-4-펜테닐기, 1-n-부틸에테닐기, 2-메틸-1-펜테닐기, 2-메틸-2-펜테닐기, 2-메틸-3-펜테닐기, 2-메틸-4-펜테닐기, 2-n-프로필-2-프로페닐기, 3-메틸-1-펜테닐기, 3-메틸-2-펜테닐기, 3-메틸-3-펜테닐기, 3-메틸-4-펜테닐기, 3-에틸-3-부테닐기, 4-메틸-1-펜테닐기, 4-메틸-2-펜테닐기, 4-메틸-3-펜테닐기, 4-메틸-4-펜테닐기, 1,1-디메틸-2-부테닐기, 1,1-디메틸-3-부테닐기, 1,2-디메틸-1-부테닐기, 1,2-디메틸-2-부테닐기, 1,2-디메틸-3-부테닐기, 1-메틸-2-에틸-2-프로페닐기, 1-s-부틸에테닐기, 1,3-디메틸-1-부테닐기, 1,3-디메틸-2-부테닐기, 1,3-디메틸-3-부테닐기, 1-i-부틸에테닐기, 2,2-디메틸-3-부테닐기, 2,3-디메틸-1-부테닐기, 2,3-디메틸-2-부테닐기, 2,3-디메틸-3-부테닐기, 2-i-프로필-2-프로페닐기, 3,3-디메틸-1-부테닐기, 1-에틸-1-부테닐기, 1-에틸-2-부테닐기, 1-에틸-3-부테닐기, 1-n-프로필-1-프로페닐기, 1-n-프로필-2-프로페닐기, 2-에틸-1-부테닐기, 2-에틸-2-부테닐기, 2-에틸-3-부테닐기, 1,1,2-트리메틸-2-프로페닐기, 1-t-부틸에테닐기, 1-메틸-1-에틸-2-프로페닐기, 1-에틸-2-메틸-1-프로페닐기, 1-에틸-2-메틸-2-프로페닐기, 1-i-프로필-1-프로페닐기, 1-i-프로필-2-프로페닐기, 1-메틸-2-시클로펜테닐기, 1-메틸-3-시클로펜테닐기, 2-메틸-1-시클로펜테닐기, 2-메틸-2-시클로펜테닐기, 2-메틸-3-시클로펜테닐기, 2-메틸-4-시클로펜테닐기, 2-메틸-5-시클로펜테닐기, 2-메틸렌-시클로펜틸기, 3-메틸-1-시클로펜테닐기, 3-메틸-2-시클로펜테닐기, 3-메틸-3-시클로펜테닐기, 3-메틸-4-시클로펜테닐기, 3-메틸-5-시클로펜테닐기3-메틸렌-시클로펜틸기, 1-시클로헥세닐기, 2-시클로헥세닐기 및 3-시클로헥세닐기 등을 들 수 있다.Alkenyl groups include alkenyl groups having 2 to 10 carbon atoms, for example, ethenyl group, 1-propenyl group, 2-propenyl group, 1-methyl-1-ethenyl group, 1-butenyl group, 2 -Butenyl group, 3-butenyl group, 2-methyl-1-propenyl group, 2-methyl-2-propenyl group, 1-ethylethenyl group, 1-methyl-1-propenyl group, 1-methyl-2-prop Phenyl group, 1-pentenyl group, 2-pentenyl group, 3-pentenyl group, 4-pentenyl group, 1-n-propylethenyl group, 1-methyl-1-butenyl group, 1-methyl-2-butenyl group, 1 -Methyl-3-butenyl group, 2-ethyl-2-propenyl group, 2-methyl-1-butenyl group, 2-methyl-2-butenyl group, 2-methyl-3-butenyl group, 3-methyl-1- Butenyl, 3-methyl-2-butenyl, 3-methyl-3-butenyl, 1,1-dimethyl-2-propenyl, 1-i-propylethenyl, 1,2-dimethyl-1-prop Phenyl group, 1,2-dimethyl-2-propenyl group, 1-cyclopentenyl group, 2-cyclopentenyl group, 3-cyclopentenyl group, 1-hexenyl group, 2-hexenyl group, 3-hexenyl group, 4 -Hexenyl group, 5-hexenyl group, 1-methyl-1-phene Neyl group, 1-methyl-2-pentenyl group, 1-methyl-3-pentenyl group, 1-methyl-4-pentenyl group, 1-n-butylethenyl group, 2-methyl-1-pentenyl group, 2-methyl -2-pentenyl group, 2-methyl-3-pentenyl group, 2-methyl-4-pentenyl group, 2-n-propyl-2-propenyl group, 3-methyl-1-pentenyl group, 3-methyl-2- Pentenyl, 3-methyl-3-pentenyl, 3-methyl-4-pentenyl, 3-ethyl-3-butenyl, 4-methyl-1-pentenyl, 4-methyl-2-pentenyl, 4- Methyl-3-pentenyl group, 4-methyl-4-pentenyl group, 1,1-dimethyl-2-butenyl group, 1,1-dimethyl-3-butenyl group, 1,2-dimethyl-1-butenyl group, 1 , 2-dimethyl-2-butenyl group, 1,2-dimethyl-3-butenyl group, 1-methyl-2-ethyl-2-propenyl group, 1-s-butylethenyl group, 1,3-dimethyl-1 -Butenyl group, 1,3-dimethyl-2-butenyl group, 1,3-dimethyl-3-butenyl group, 1-i-butylethenyl group, 2,2-dimethyl-3-butenyl group, 2,3- Dimethyl-1-butenyl group, 2,3-dimethyl-2-butenyl group, 2,3-dimethyl-3-butenyl group, 2-i-propyl-2-propenyl group, 3,3-dimethyl-1-butenyl group , 1-ethyl-1-butenyl group, 1-ethyl-2-butenyl group, 1-ethyl-3-butenyl group, 1-n-propyl-1-propenyl group, 1-n-propyl-2-propenyl group, 2-ethyl-1-butenyl group, 2 -Ethyl-2-butenyl group, 2-ethyl-3-butenyl group, 1,1,2-trimethyl-2-propenyl group, 1-t-butylethenyl group, 1-methyl-1-ethyl-2-prop Phenyl group, 1-ethyl-2-methyl-1-propenyl group, 1-ethyl-2-methyl-2-propenyl group, 1-i-propyl-1-propenyl group, 1-i-propyl-2-propenyl group, 1-methyl-2-cyclopentenyl group, 1-methyl-3-cyclopentenyl group, 2-methyl-1-cyclopentenyl group, 2-methyl-2-cyclopentenyl group, 2-methyl-3-cyclopentenyl group, 2-methyl-4-cyclopentenyl group, 2-methyl-5-cyclopentenyl group, 2-methylene-cyclopentyl group, 3-methyl-1-cyclopentenyl group, 3-methyl-2-cyclopentenyl group, 3- Methyl-3-cyclopentenyl group, 3-methyl-4-cyclopentenyl group, 3-methyl-5-cyclopentenyl group 3-methylene-cyclopentyl group, 1-cyclohexenyl group, 2-cyclohexenyl group, and 3 A cyclohexenyl group etc. are mentioned.

또한, 이들에 불소, 염소, 브롬, 또는 요오드 등의 할로겐 원자가 치환된 유기기를 들 수 있다.
Moreover, the organic group in which halogen atoms, such as fluorine, chlorine, bromine, or iodine, were substituted to these is mentioned.

에폭시기를 갖는 유기기로는, 글리시독시메틸기, 글리시독시에틸기, 글리시독시프로필기, 글리시독시부틸기, 에폭시시클로헥실기 등을 들 수 있다.Examples of the organic group having an epoxy group include glycidoxymethyl group, glycidoxyethyl group, glycidoxypropyl group, glycidoxybutyl group, epoxycyclohexyl group, and the like.

아크릴로일기를 갖는 유기기로는, 아크릴로일메틸기, 아크릴로일에틸기, 아크릴로일프로필기 등을 들 수 있다.Examples of the organic group having an acryloyl group include acryloylmethyl group, acryloylethyl group, acryloylpropyl group, and the like.

메타크릴로일기를 갖는 유기기로는, 메타크릴로일메틸, 메타크릴로일에틸기, 메타크릴로일프로필기 등을 들 수 있다.Examples of the organic group having a methacryloyl group include methacryloylmethyl, methacryloylethyl group, methacryloylpropyl group, and the like.

메르캅토기를 갖는 유기기로는, 에틸메르캅토기, 부틸메르캅토기, 헥실메르캅토기, 옥틸메르캅토기 등을 들 수 있다.As an organic group which has a mercapto group, an ethyl mercapto group, a butyl mercapto group, a hexyl mercapto group, an octyl mercapto group, etc. are mentioned.

시아노기를 갖는 유기기로는, 시아노에틸기, 시아노프로필기 등을 들 수 있다.
Cyanoethyl group, cyanopropyl group, etc. are mentioned as an organic group which has a cyano group.

식(1)의 R2에서 탄소 원자수 1 내지 20의 알콕시기로는, 탄소 원자수 1 내지 20의 직쇄, 분지, 환상의 알킬 부분을 가지는 알콕시기를 들 수 있는데, 예를 들면, 메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, i-프로폭시기, n-부톡시기, i-부톡시기, s-부톡시기, t-부톡시기, n-펜틸옥시기, 1-메틸-n-부톡시기, 2-메틸-n-부톡시기, 3-메틸-n-부톡시기, 1,1-디메틸-n-프로폭시기, 1,2-디메틸-n-프로폭시기, 2,2-디메틸-n-프로폭시기, 1-에틸-n-프로폭시기, n-헥실옥시기, 1-메틸-n-펜틸옥시기, 2-메틸-n-펜틸옥시기, 3-메틸-n-펜틸옥시기, 4-메틸-n-펜틸옥시기, 1,1-디메틸-n-부톡시기, 1,2-디메틸-n-부톡시기, 1,3-디메틸-n-부톡시기, 2,2-디메틸-n-부톡시기, 2,3-디메틸-n-부톡시기, 3,3-디메틸-n-부톡시기, 1-에틸-n-부톡시기, 2-에틸-n-부톡시기, 1,1,2-트리메틸-n-프로폭시기, 1,2,2-트리메틸-n-프로폭시기, 1-에틸-1-메틸-n-프로폭시기 및 1-에틸-2-메틸-n-프로폭시기 등을 들 수 있고, 또, 환상의 알콕시기로는 시클로프로폭시기, 시클로부톡시기, 1-메틸-시클로프로폭시기, 2-메틸-시클로프로폭시기, 시클로펜틸옥시기, 1-메틸-시클로부톡시기, 2-메틸-시클로부톡시기, 3-메틸-시클로부톡시기, 1,2-디메틸-시클로프로폭시기, 2,3-디메틸-시클로프로폭시기, 1-에틸-시클로프로폭시기, 2-에틸-시클로프로폭시기, 시클로헥실옥시기, 1-메틸-시클로펜틸옥시기, 2-메틸-시클로펜틸옥시기, 3-메틸-시클로펜틸옥시기, 1-에틸-시클로부톡시기, 2-에틸-시클로부톡시기, 3-에틸-시클로부톡시기, 1,2-디메틸-시클로부톡시기, 1,3-디메틸-시클로부톡시기, 2,2-디메틸-시클로부톡시기, 2,3-디메틸-시클로부톡시기, 2,4-디메틸-시클로부톡시기, 3,3-디메틸-시클로부톡시기, 1-n-프로필-시클로프로폭시기, 2-n-프로필-시클로프로폭시기, 1-i-프로필-시클로프로폭시기, 2-i-프로필-시클로프로폭시기, 1,2,2-트리메틸-시클로프로폭시기, 1,2,3-트리메틸-시클로프로폭시기, 2,2,3-트리메틸-시클로프로폭시기, 1-에틸-2-메틸-시클로프로폭시기, 2-에틸-1-메틸-시클로프로폭시기, 2-에틸-2-메틸-시클로프로폭시기 및 2-에틸-3-메틸-시클로프로폭시기 등을 들 수 있다.
Examples of the alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms in R 2 of formula (1) include alkoxy groups having a straight, branched, and cyclic alkyl moiety having 1 to 20 carbon atoms, for example, a methoxy group and an ethoxy group. Period, n-propoxy group, i-propoxy group, n-butoxy group, i-butoxy group, s-butoxy group, t-butoxy group, n-pentyloxy group, 1-methyl-n-butoxy group, 2 -Methyl-n-butoxy group, 3-methyl-n-butoxy group, 1,1-dimethyl-n-propoxy group, 1,2-dimethyl-n-propoxy group, 2,2-dimethyl-n-prop Fox group, 1-ethyl-n-propoxy group, n-hexyloxy group, 1-methyl-n-pentyloxy group, 2-methyl-n-pentyloxy group, 3-methyl-n-pentyloxy group, 4 -Methyl-n-pentyloxy group, 1,1-dimethyl-n-butoxy group, 1,2-dimethyl-n-butoxy group, 1,3-dimethyl-n-butoxy group, 2,2-dimethyl-n- Butoxy group, 2,3-dimethyl-n-butoxy group, 3,3-dimethyl-n-butoxy group, 1-ethyl-n-butoxy group, 2-ethyl-n-butoxy group, 1,1,2-trimethyl -n-propoxy, 1,2,2-trimethyl-n-propoxy, 1- Butyl-1-methyl-n-propoxy group, 1-ethyl-2-methyl-n-propoxy group, and the like, and the cyclic alkoxy group includes cyclopropoxy group, cyclobutoxy group, 1-methyl -Cyclopropoxy group, 2-methyl-cyclopropoxy group, cyclopentyloxy group, 1-methyl-cyclobutoxy group, 2-methyl-cyclobutoxy group, 3-methyl-cyclobutoxy group, 1,2-dimethyl- Cyclopropoxy group, 2,3-dimethyl-cyclopropoxy group, 1-ethyl-cyclopropoxy group, 2-ethyl-cyclopropoxy group, cyclohexyloxy group, 1-methyl-cyclopentyloxy group, 2- Methyl-cyclopentyloxy group, 3-methyl-cyclopentyloxy group, 1-ethyl-cyclobutoxy group, 2-ethyl-cyclobutoxy group, 3-ethyl-cyclobutoxy group, 1,2-dimethyl-cyclobutoxy group, 1,3-dimethyl-cyclobutoxy group, 2,2-dimethyl-cyclobutoxy group, 2,3-dimethyl-cyclobutoxy group, 2,4-dimethyl-cyclobutoxy group, 3,3-dimethyl-cyclobutoxy group, 1-n-propyl-cycloprop Period, 2-n-propyl-cyclopropoxy, 1-i-propyl-cyclopropoxy, 2-i-propyl-cyclopropoxy, 1,2,2-trimethyl-cyclopropoxy, 1, 2,3-trimethyl-cyclopropoxy group, 2,2,3-trimethyl-cyclopropoxy group, 1-ethyl-2-methyl-cyclopropoxy group, 2-ethyl-1-methyl-cyclopropoxy group, 2-ethyl-2-methyl-cyclopropoxy group, 2-ethyl-3-methyl-cyclopropoxy group, etc. are mentioned.

식(1)의 R2에서 탄소 원자수 1 내지 20의 아실옥시기는, 예를 들면, 메틸카보닐옥시기, 에틸카보닐옥시기, n-프로필카보닐옥시기, i-프로필카보닐옥시기, n-부틸카보닐옥시기, i-부틸카보닐옥시기, s-부틸카보닐옥시기, t-부틸카보닐옥시기, n-펜틸카보닐옥시기, 1-메틸-n-부틸카보닐옥시기, 2-메틸-n-부틸카보닐옥시기, 3-메틸-n-부틸카보닐옥시기, 1,1-디메틸-n-프로필카보닐옥시기, 1,2-디메틸-n-프로필카보닐옥시기, 2,2-디메틸-n-프로필카보닐옥시기, 1-에틸-n-프로필카보닐옥시기, n-헥실카보닐옥시기, 1-메틸-n-펜틸카보닐옥시기, 2-메틸-n-펜틸카보닐옥시기, 3-메틸-n-펜틸카보닐옥시기, 4-메틸-n-펜틸카보닐옥시기, 1,1-디메틸-n-부틸카보닐옥시기, 1,2-디메틸-n-부틸카보닐옥시기, 1,3-디메틸-n-부틸카보닐옥시기, 2,2-디메틸-n-부틸카보닐옥시기, 2,3-디메틸-n-부틸카보닐옥시기, 3,3-디메틸-n-부틸카보닐옥시기, 1-에틸-n-부틸카보닐옥시기, 2-에틸-n-부틸카보닐옥시기, 1,1,2-트리메틸-n-프로필카보닐옥시기, 1,2,2-트리메틸-n-프로필카보닐옥시기, 1-에틸-1-메틸-n-프로필카보닐옥시기, 1-에틸-2-메틸-n-프로필카보닐옥시기, 페닐카보닐옥시기 및 토실카보닐옥시기 등을 들 수 있다.The acyloxy group having 1 to 20 carbon atoms in R 2 of formula (1) is, for example, methylcarbonyloxy group, ethylcarbonyloxy group, n-propylcarbonyloxy group, i-propylcarbonyloxy group, n-butyl Carbonyloxy group, i-butylcarbonyloxy group, s-butylcarbonyloxy group, t-butylcarbonyloxy group, n-pentylcarbonyloxy group, 1-methyl-n-butylcarbonyloxy group, 2-methyl-n-butyl Carbonyloxy group, 3-methyl-n-butylcarbonyloxy group, 1,1-dimethyl-n-propylcarbonyloxy group, 1,2-dimethyl-n-propylcarbonyloxy group, 2,2-dimethyl-n-propyl Carbonyloxy group, 1-ethyl-n-propylcarbonyloxy group, n-hexylcarbonyloxy group, 1-methyl-n-pentylcarbonyloxy group, 2-methyl-n-pentylcarbonyloxy group, 3-methyl-n- Pentylcarbonyloxy group, 4-methyl-n-pentylcarbonyloxy group, 1,1-dimethyl-n-butylcarbonyloxy group, 1,2-dimethyl-n-butylcarbonyloxy group, 1,3-dimethyl-n- Butylcarbonyloxy group, 2,2-dimethyl-n-butylcarbonyloxy group, 2,3-dimethyl-n-butylcarbon Nyloxy group, 3,3-dimethyl-n-butylcarbonyloxy group, 1-ethyl-n-butylcarbonyloxy group, 2-ethyl-n-butylcarbonyloxy group, 1,1,2-trimethyl-n-propyl carbono Nyloxy group, 1,2,2-trimethyl-n-propylcarbonyloxy group, 1-ethyl-1-methyl-n-propylcarbonyloxy group, 1-ethyl-2-methyl-n-propylcarbonyloxy group, phenylcarbon And a silyloxy group and a tosylcarbonyloxy group.

식(1) 중 R2의 할로겐 원자로는 불소, 염소, 브롬, 요오드 등을 들 수 있다.
Examples of the halogen atom of R 2 in formula (1) include fluorine, chlorine, bromine and iodine.

식(1)으로 표시되는 가수분해성 오가노실란은 이하와 같이 예시할 수 있다.The hydrolyzable organosilane represented by Formula (1) can be illustrated as follows.

[화학식 4][Formula 4]

Figure pct00004

Figure pct00004

[화학식 5][Chemical Formula 5]

Figure pct00005

Figure pct00005

[화학식 6][Formula 6]

Figure pct00006

Figure pct00006

식(1)으로 표시되는 가수분해성 오가노실란은, 시판품을 이용할 수 있지만 합성할 수도 있다.Although a commercial item can be used for the hydrolysable organosilane represented by Formula (1), it can also synthesize | combine it.

예를 들면, 아미노실란과 산무수물의 반응에 의해 합성할 수 있다.For example, it can synthesize | combine by reaction of an aminosilane and an acid anhydride.

본 발명에서는 식(1)으로 표시되는 가수분해성 오가노실란과, 식(2) 및 식(3)으로 표시되는 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 유기 규소 화합물을 병용하여 사용할 수 있다.
In the present invention, at least one organosilicon compound selected from the group consisting of a hydrolyzable organosilane represented by formula (1) and a compound represented by formulas (2) and (3) can be used in combination.

즉, 식(1)으로 표시되는 가수분해성 오가노실란, 그 가수분해물, 또는 그 가수분해 축합물과, 식(2)으로 표시되는 유기 규소 화합물 및 식(3)으로 표시되는 유기 규소 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 유기 규소 화합물, 그 가수분해물 및 그 가수분해 축합물을 병용하여 사용할 수 있다.That is, it consists of the hydrolyzable organosilane represented by Formula (1), its hydrolyzate, or its hydrolyzed condensate, the organosilicon compound represented by Formula (2), and the organosilicon compound represented by Formula (3) At least one organosilicon compound selected from the group, its hydrolyzate and its hydrolyzed condensate can be used in combination.

상기 식(1)으로 표시되는 가수분해성 오가노실란과, 식(2)으로 표시되는 유기 규소 화합물 및/또는 식(3)으로 표시되는 유기 규소 화합물의 비율은 몰비로 1:0 내지 1:200의 범위로 사용할 수 있다. 양호한 레지스트 형상을 얻기 위해서는 식(1)으로 표시되는 가수분해성 오가노실란과, 식(2)으로 표시되는 유기 규소 화합물 및/또는 식(3)으로 표시되는 유기 규소 화합물의 비율은 몰비로 1:199 내지 1:19의 범위로 이용할 수 있다.
The ratio of the hydrolyzable organosilane represented by said Formula (1), the organosilicon compound represented by Formula (2), and / or the organosilicon compound represented by Formula (3) is 1: 0-1: 200 by molar ratio. Can be used in the range of. In order to obtain a good resist shape, the ratio of the hydrolyzable organosilane represented by the formula (1) and the organosilicon compound represented by the formula (2) and / or the organosilicon compound represented by the formula (3) is 1: 1 in molar ratio. It can be used in the range of 199 to 1:19.

식(2)으로 표시되는 유기 규소 화합물 및 식(3)으로 표시되는 유기 규소 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 유기 규소 화합물은 식(2)으로 표시되는 유기 규소 화합물을 사용하는 것이 바람직하다.It is preferable to use the organosilicon compound represented by Formula (2) as the organosilicon compound selected from the group which consists of the organosilicon compound represented by Formula (2) and the organosilicon compound represented by Formula (3).

이들은 가수분해 축합물(폴리오가노실록산의 폴리머)로서 사용하는 것이 바람직하고, 식(1)으로 표시되는 가수분해성 오가노실란과 식(2)으로 표시되는 유기 규소 화합물의 가수분해 축합물(폴리오가노실록산의 폴리머)을 이용하는 것이 바람직하다.It is preferable to use these as a hydrolysis-condensation product (polymer of polyorganosiloxane), and the hydrolysis-condensation product (polyorgano) of the hydrolysable organosilane represented by Formula (1) and the organosilicon compound represented by Formula (2) Polymers of siloxanes).

식(2)으로 표시되는 유기 규소 화합물 및 식(3)으로 표시되는 유기 규소 화합물 중의 R4, R5, R6 및 R7으로 표시되는 알킬기, 아릴기, 할로겐화 알킬기, 할로겐화 아릴기, 알케닐기, 또는 에폭시기, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 메르캅토기, 혹은 시아노기를 갖는 유기기, 나아가, 가수분해성기에 포함되는 알콕시기, 아실옥시기, 또는 할로겐 원자는, 상술한 식(1)에 기재된 것을 예시할 수 있다. 알콕시아릴기, 아실옥시아릴기를 갖는 유기기는 상기 알콕시기나 아실옥시기와 아릴기의 조합을 이용할 수 있다.
In the organosilicon compound represented by formula (2) and the organosilicon compound represented by formula (3), the alkyl group, aryl group, halogenated alkyl group, halogenated aryl group, alkenyl group represented by R 4 , R 5 , R 6 and R 7 Or an alkoxy group, acyloxy group, or halogen atom contained in an organic group having an epoxy group, acryloyl group, methacryloyl group, mercapto group, or cyano group, and further a hydrolyzable group, is represented by the formula (1) What was described in can be illustrated. The organic group which has an alkoxyaryl group and an acyloxyaryl group can use the combination of the said alkoxy group, an acyloxy group, and an aryl group.

식(2)으로 표시되는 유기 규소 화합물은 예를 들면, 테트라메톡시실란, 테트라클로로실란, 테트라아세톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라n-프로폭시실란, 테트라이소프로폭시실란, 테트라n-부톡시실란, 테트라아세톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리클로로실란, 메틸트리아세톡시실란, 메틸트리프로폭시실란, 메틸트리아세톡시실란, 메틸트리부톡시실란, 메틸트리아밀옥시실란, 메틸트리페녹시실란, 메틸트리벤질옥시실란, 메틸트리펜에틸옥시실란, 글리시독시메틸트리메톡시실란, 글리시독시메틸트리에톡시실란, α-글리시독시에틸트리메톡시실란, α-글리시독시에틸트리에톡시실란, β-글리시독시에틸트리메톡시실란, β-글리시독시에틸트리에톡시실란, α-글리시독시프로필트리메톡시실란, α-글리시독시프로필트리에톡시실란, β-글리시독시프로필트리메톡시실란, β-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리프로폭시실란, γ-글리시독시프로필트리부톡시실란, γ-글리시독시프로필트리페녹시실란, α-글리시독시부틸트리메톡시실란, α-글리시독시부틸트리에톡시실란, β-글리시독시부틸트리에톡시실란, γ-글리시독시부틸트리메톡시실란, γ-글리시독시부틸트리에톡시실란, δ-글리시독시부틸트리메톡시실란, δ-글리시독시부틸트리에톡시실란, (3,4-에폭시시클로헥실)메틸트리메톡시실란, (3,4-에폭시시클로헥실)메틸트리에톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리에톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리프로폭시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리부톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리페녹시실란, γ-(3,4-에폭시시클로헥실)프로필트리메톡시실란, γ-(3,4-에폭시시클로헥실)프로필트리에톡시실란, δ-(3,4-에폭시시클로헥실)부틸트리메톡시실란, δ-(3,4-에폭시시클로헥실)부틸트리에톡시실란, 글리시독시메틸메틸디메톡시실란, 글리시독시메틸메틸디에톡시실란, α-글리시독시에틸메틸디메톡시실란, α-글리시독시에틸메틸디에톡시실란, β-글리시독시에틸메틸디메톡시실란, β-글리시독시에틸메틸디메톡시실란, α-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, α-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, β-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, β-글리시독시프로필에틸디메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디프로폭시실란, γ-글리시독시프로필메틸디부톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디페녹시실란, γ-글리시독시프로필에틸디메톡시실란, γ-글리시독시프로필에틸디에톡시실란, γ-글리시독시프로필비닐디메톡시실란, γ-글리시독시프로필비닐디에톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 에틸트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리클로로실란, 비닐트리아세톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리아세톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리클로로실란, 페닐트리아세톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 페닐트리아세톡시실란, 메톡시페닐트리메톡시실란, 메톡시페닐트리에톡시실란, 메톡시페닐트리아세톡시실란, 메톡시페닐트리클로로실란, 메톡시벤질트리메톡시실란, 메톡시벤질트리에톡시실란, 메톡시벤질트리아세톡시실란, 메톡시벤질트리클로로실란, 메톡시펜에틸트리메톡시실란, 메톡시펜에틸트리에톡시실란, 메톡시펜에틸트리아세톡시실란, 메톡시펜에틸트리클로로실란, 에톡시페닐트리메톡시실란, 에톡시페닐트리에톡시실란, 에톡시페닐트리아세톡시실란, 에톡시페닐트리클로로실란, 에톡시벤질트리메톡시실란, 에톡시벤질트리에톡시실란, 에톡시벤질트리아세톡시실란, 에톡시벤질트리클로로실란, 이소프로폭시페닐트리메톡시실란, 이소프로폭시페닐트리에톡시실란, 이소프로폭시페닐트리아세톡시실란, 이소프로폭시페닐트리클로로실란, 이소프로폭시벤질트리메톡시실란, 이소프로폭시벤질트리에톡시실란, 이소프로폭시벤질트리아세톡시실란, 이소프로폭시벤질트리클로로실란, t-부톡시페닐트리메톡시실란, t-부톡시페닐트리에톡시실란, t-부톡시페닐트리아세톡시실란, t-부톡시페닐트리클로로실란, t-부톡시벤질트리메톡시실란, t-부톡시벤질트리에톡시실란, t-부톡시벤질트리아세톡시실란, t-부톡시벤질트리클로로실란, 메톡시나프틸트리메톡시실란, 메톡시나프틸트리에톡시실란, 메톡시나프틸트리아세톡시실란, 메톡시나프틸트리클로로실란, 에톡시나프틸트리메톡시실란, 에톡시나프틸트리에톡시실란, 에톡시나프틸트리아세톡시실란, 에톡시나프틸트리클로로실란, 아세톡시페닐트리메톡시실란, 아세톡시페닐트리에톡시실란, γ-클로로프로필트리메톡시실란, γ-클로로프로필트리에톡시실란, γ-클로로프로필트리아세톡시실란, 3,3,3-트리클로로프로필트리메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, γ-메르캅토프로필트리메톡시실란, γ-메르캅토프로필트리에톡시실란, β-시아노에틸트리에톡시실란, 클로로메틸트리메톡시실란, 클로로메틸트리에톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 페닐메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 페닐메틸디에톡시실란, γ-클로로프로필메틸디메톡시실란, γ-클로로프로필메틸디에톡시실란, 디메틸디아세톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필메틸디메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필메틸디에톡시실란, γ-메르캅토프로필메틸디메톡시실란, γ-메르캅토메틸디에톡시실란, 메틸비닐디메톡시실란, 메틸비닐디에톡시실란 등을 들 수 있다.
The organosilicon compound represented by Formula (2) is, for example, tetramethoxysilane, tetrachlorosilane, tetraacetoxysilane, tetraethoxysilane, tetran-propoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetran- Butoxysilane, tetraacetoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltrichlorosilane, methyltriacetoxysilane, methyltripropoxysilane, methyltriacetoxysilane, methyltributoxysilane, methyltriamyloxysilane, Methyltriphenoxysilane, Methyltribenzyloxysilane, Methyltriphenethyloxysilane, Glycidoxymethyltrimethoxysilane, Glycidoxymethyltriethoxysilane, α-Glycidoxyethyltrimethoxysilane, α- Glycidoxyethyltriethoxysilane, β-glycidoxyethyltrimethoxysilane, β-glycidoxyethyltriethoxysilane, α-glycidoxypropyltrimethoxysilane, α-glycidoxypropyltrie Oxysilane, β-glycidoxy Cipropyltrimethoxysilane, β-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltripropoxysilane , γ-glycidoxypropyltributoxysilane, γ-glycidoxypropyltriphenoxysilane, α-glycidoxybutyltrimethoxysilane, α-glycidoxybutyltriethoxysilane, β-glycidoxy Butyl triethoxysilane, γ-glycidoxy butyl trimethoxysilane, γ-glycidoxy butyl triethoxy silane, δ-glycidoxy butyl trimethoxy silane, δ-glycidoxy butyl triethoxy silane, (3,4-epoxycyclohexyl) methyltrimethoxysilane, (3,4-epoxycyclohexyl) methyltriethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, β- ( 3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltripropoxysilane, β- (3,4-epoxycyclo Hexyl) ethyltributoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriphenoxysilane, γ- (3,4-epoxycyclohexyl) propyltrimethoxysilane, γ- (3,4-epoxy Cyclohexyl) propyltriethoxysilane, δ- (3,4-epoxycyclohexyl) butyltrimethoxysilane, δ- (3,4-epoxycyclohexyl) butyltriethoxysilane, glycidoxymethylmethyldimethoxy Silane, glycidoxymethylmethyldiethoxysilane, α-glycidoxyethylmethyldimethoxysilane, α-glycidoxyethylmethyldiethoxysilane, β-glycidoxyethylmethyldimethoxysilane, β-glycidoxyethyl Methyldimethoxysilane, α-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, α-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, β-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, β-glycidoxypropylethyldimethoxysilane, γ Glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldi Propoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldibutoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiphenoxysilane, γ-glycidoxypropylethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylethyldiethoxysilane, γ -Glycidoxy propyl vinyl dimethoxy silane, γ- glycidoxy propyl vinyl diethoxy silane, ethyl trimethoxy silane, ethyl triethoxy silane, vinyl trimethoxy silane, vinyl trichlorosilane, vinyl triacetoxy silane, Vinyltriethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltrichlorosilane, phenyltriacetoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenyltriacetoxysilane, methoxyphenyltrimethoxysilane, methoxy Methoxyphenyltriethoxysilane, methoxyphenyltriacetoxysilane, methoxyphenyltrichlorosilane, methoxybenzyltrimethoxysilane, methoxybenzyltriethoxysilane, methoxybenzyltriacetoxysilane, methoxybenzyl trichloro in Silane, methoxyphenethyltrimethoxysilane, methoxyphenethyltriethoxysilane, methoxyphenethyltriacetoxysilane, methoxyphenethyltrichlorosilane, ethoxyphenyltrimethoxysilane, ethoxyphenyltrie Methoxysilane, ethoxyphenyltriacetoxysilane, ethoxyphenyltrichlorosilane, ethoxybenzyltrimethoxysilane, ethoxybenzyltriethoxysilane, ethoxybenzyltriacetoxysilane, ethoxybenzyltrichlorosilane, iso Propoxyphenyltrimethoxysilane, isopropoxyphenyltriethoxysilane, isopropoxyphenyltriacetoxysilane, isopropoxyphenyltrichlorosilane, isopropoxybenzyltrimethoxysilane, isopropoxybenzyltriethoxy Silane, isopropoxybenzyltriacetoxysilane, isopropoxybenzyltrichlorosilane, t-butoxyphenyltrimethoxysilane, t-butoxyphenyltriethoxysilane, t-butoxyphenyltriacetoxysilane, t Butock Phenyltrichlorosilane, t-butoxybenzyltrimethoxysilane, t-butoxybenzyltriethoxysilane, t-butoxybenzyltriacetoxysilane, t-butoxybenzyltrichlorosilane, methoxynaphthyltrimethoxy Silane, methoxynaphthyltriethoxysilane, methoxynaphthyltriacetoxysilane, methoxynaphthyltrichlorosilane, ethoxynaphthyltrimethoxysilane, ethoxynaphthyltriethoxysilane, ethoxynaphthyltriacetoxy Silane, ethoxynaphthyltrichlorosilane, acetoxyphenyltrimethoxysilane, acetoxyphenyltriethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-chloropropyltriethoxysilane, γ-chloropropyltriace Oxysilane, 3,3,3-trichloropropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltriethoxysilane, β- Cyanoethyltriethoxysilane, Chloromethyl Trimethoxysilane, chloromethyltriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, phenylmethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, phenylmethyldiethoxysilane, γ-chloropropylmethyldimethoxysilane, γ-chloropropylmethyldiethoxy Silane, dimethyldiacetoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, γ-mercaptomethyldiethoxysilane, methyl Vinyldimethoxysilane, methyl vinyl diethoxysilane, etc. are mentioned.

식(3)으로 표시되는 유기 규소 화합물은 예를 들면, 메틸렌비스트리메톡시실란, 메틸렌비스트리클로로실란, 메틸렌비스트리아세톡시실란, 에틸렌비스트리에톡시실란, 에틸렌비스트리클로로실란, 에틸렌비스트리아세톡시실란, 프로필렌비스트리에톡시실란, 부틸렌비스트리메톡시실란, 페닐렌비스트리메톡시실란, 페닐렌비스트리에톡시실란, 페닐렌비스메틸디에톡시실란, 페닐렌비스메틸디메톡시실란, 나프틸렌비스트리메톡시실란, 비스트리메톡시디실란, 비스트리에톡시디실란, 비스에틸디에톡시디실란, 비스메틸디메톡시디실란 등을 들 수 있다.
The organosilicon compound represented by Formula (3) is, for example, methylenebistrimethoxysilane, methylenebistrichlorosilane, methylenebistriacetoxysilane, ethylenebistriethoxysilane, ethylenebistrichlorosilane and ethylene bistria. Cetoxysilane, Propylenebistriethoxysilane, Butylenebistrimethoxysilane, Phenylenebistrimethoxysilane, Phenylenebistriethoxysilane, Phenylenebismethyldiethoxysilane, Phenylenebismethyldimethoxysilane, Naph Tylene bistrimethoxysilane, bistrimethoxydisilane, bistriethoxydisilane, bisethyl diethoxydisilane, bismethyldimethoxydisilane, etc. are mentioned.

식(1)으로 표시되는 가수분해성 오가노실란과 식(2)으로 표시되는 유기 규소 화합물의 가수분해 축합물의 구체예로서, 이하의 단위구조를 가지는 축합물이 예시된다.As a specific example of the hydrolysis-condensation product of the hydrolyzable organosilane represented by Formula (1), and the organosilicon compound represented by Formula (2), the condensate which has the following unit structure is illustrated.

[화학식 7][Formula 7]

Figure pct00007

Figure pct00007

식(1)으로 표시되는 가수분해성 오가노실란의 가수분해 축합물(폴리오가노실록산), 또는 식(1)의 가수분해성 오가노실란과 식(2)으로 표시되는 유기 규소 화합물 및/또는 식(3)으로 표시되는 유기 규소 화합물의 가수분해 축합물(폴리오가노실록산)은, 중량평균분자량 1000 내지 1000000, 또는 1000 내지 100000의 축합물로서 얻을 수 있다. 이들 분자량은 GPC 분석을 통한 폴리스티렌 환산으로 얻어지는 분자량이다.Hydrolyzed condensate (polyorganosiloxane) of hydrolyzable organosilane represented by formula (1), or organosilicon compound represented by formula (2) and / or formula (2) with hydrolyzable organosilane of formula (1) The hydrolyzed condensate (polyorganosiloxane) of the organosilicon compound represented by 3) can be obtained as a condensate having a weight average molecular weight of 1000 to 1000000 or 1000 to 100000. These molecular weights are molecular weights obtained by polystyrene conversion through GPC analysis.

GPC의 측정 조건은, 예를 들면, GPC 장치(상품명: HLC-8220GPC, TOSOH CORPORATION제), GPC 컬럼(상품명: Shodex KF803L, KF802, KF801, Showa Denko K.K.제), 컬럼 온도는 40℃, 용리액(용출 용매)은 테트라하이드로퓨란, 유량(유속)은 1.0ml/min, 표준시료는 폴리스티렌(Showa Denko K.K.제)을 이용하여 행할 수 있다.
The measurement conditions of GPC are, for example, a GPC device (trade name: HLC-8220GPC, manufactured by TOSOH CORPORATION), a GPC column (trade name: Shodex KF803L, KF802, KF801, manufactured by Showa Denko KK), and the column temperature is 40 ° C, eluent ( Elution solvent) can be performed using tetrahydrofuran, a flow rate (flow rate) of 1.0 ml / min, and a standard sample using polystyrene (manufactured by Showa Denko KK).

알콕시실릴기, 아실옥시실릴기, 또는 할로겐화실릴기의 가수분해에는, 가수분해성기의 1몰당, 0.5 내지 100몰, 바람직하게는 1 내지 10몰의 물을 이용한다.For hydrolysis of the alkoxysilyl group, acyloxysilyl group, or halogenated silyl group, 0.5 to 100 moles, preferably 1 to 10 moles of water is used per mole of the hydrolyzable group.

또한, 가수분해성기의 1몰당 0.001 내지 10몰, 바람직하게는 0.001 내지 1몰의 가수분해 촉매를 이용할 수 있다.Further, 0.001 to 10 mol, preferably 0.001 to 1 mol of hydrolysis catalyst can be used per mol of the hydrolyzable group.

가수분해와 축합을 행할 때의 반응온도는, 통상 20 내지 80℃이다.The reaction temperature at the time of performing hydrolysis and condensation is 20-80 degreeC normally.

가수분해는 완전 가수분해를 행할 수도 있고, 부분 가수분해를 행할 수도 있다. 즉, 가수분해 축합물 중에 가수분해물이나 모노머가 잔존해 있을 수도 있다.The hydrolysis may be completely hydrolyzed or partially hydrolyzed. That is, the hydrolyzate or monomer may remain in the hydrolysis condensate.

가수분해하여 축합시킬 때에 촉매를 이용할 수 있다.A catalyst may be used for hydrolysis and condensation.

가수분해 촉매로는, 금속킬레이트 화합물, 유기산, 무기산, 유기염기, 무기염기를 들 수 있다.
Examples of the hydrolysis catalyst include metal chelate compounds, organic acids, inorganic acids, organic bases, and inorganic bases.

가수분해 촉매로서의 금속킬레이트 화합물은, 예를 들면, 트리에톡시·모노(아세틸아세토네이트)티탄, 트리-n-프로폭시·모노(아세틸아세토네이트)티탄, 트리-i-프로폭시·모노(아세틸아세토네이트)티탄, 트리-n-부톡시·모노(아세틸아세토네이트)티탄, 트리-sec-부톡시·모노(아세틸아세토네이트)티탄, 트리-t-부톡시·모노(아세틸아세토네이트)티탄, 디에톡시·비스(아세틸아세토네이트)티탄, 디-n-프로폭시·비스(아세틸아세토네이트)티탄, 디-i-프로폭시·비스(아세틸아세토네이트)티탄, 디-n-부톡시·비스(아세틸아세토네이트)티탄, 디-sec-부톡시·비스(아세틸아세토네이트)티탄, 디-t-부톡시·비스(아세틸아세토네이트)티탄, 모노에톡시·트리스(아세틸아세토네이트)티탄, 모노-n-프로폭시·트리스(아세틸아세토네이트)티탄, 모노-i-프로폭시·트리스(아세틸아세토네이트)티탄, 모노-n-부톡시·트리스(아세틸아세토네이트)티탄, 모노-sec-부톡시·트리스(아세틸아세토네이트)티탄, 모노-t-부톡시·트리스(아세틸아세토네이트)티탄, 테트라키스(아세틸아세토네이트)티탄, 트리에톡시·모노(에틸아세토아세테이트)티탄, 트리-n-프로폭시·모노(에틸아세토아세테이트)티탄, 트리-i-프로폭시·모노(에틸아세토아세테이트)티탄, 트리-n-부톡시·모노(에틸아세토아세테이트)티탄, 트리-sec-부톡시·모노(에틸아세토아세테이트)티탄, 트리-t-부톡시·모노(에틸아세토아세테이트)티탄, 디에톡시·비스(에틸아세토아세테이트)티탄, 디-n-프로폭시·비스(에틸아세토아세테이트)티탄, 디-i-프로폭시·비스(에틸아세토아세테이트)티탄, 디-n-부톡시·비스(에틸아세토아세테이트)티탄, 디-sec-부톡시·비스(에틸아세토아세테이트)티탄, 디-t-부톡시·비스(에틸아세토아세테이트)티탄, 모노에톡시·트리스(에틸아세토아세테이트)티탄, 모노-n-프로폭시·트리스(에틸아세토아세테이트)티탄, 모노-i-프로폭시·트리스(에틸아세토아세테이트)티탄, 모노-n-부톡시·트리스(에틸아세토아세테이트)티탄, 모노-sec-부톡시·트리스(에틸아세토아세테이트)티탄, 모노-t-부톡시·트리스(에틸아세토아세테이트)티탄, 테트라키스(에틸아세토아세테이트)티탄, 모노(아세틸아세토네이트)트리스(에틸아세토아세테이트)티탄, 비스(아세틸아세토네이트)비스(에틸아세토아세테이트)티탄, 트리스(아세틸아세토네이트)모노(에틸아세토아세테이트)티탄 등의 티타늄킬레이트 화합물; 트리에톡시·모노(아세틸아세토네이트)지르코늄, 트리-n-프로폭시·모노(아세틸아세토네이트)지르코늄, 트리-i-프로폭시·모노(아세틸아세토네이트)지르코늄, 트리-n-부톡시·모노(아세틸아세토네이트)지르코늄, 트리-sec-부톡시·모노(아세틸아세토네이트)지르코늄, 트리-t-부톡시·모노(아세틸아세토네이트)지르코늄, 디에톡시·비스(아세틸아세토네이트)지르코늄, 디-n-프로폭시·비스(아세틸아세토네이트)지르코늄, 디-i-프로폭시·비스(아세틸아세토네이트)지르코늄, 디-n-부톡시·비스(아세틸아세토네이트)지르코늄, 디-sec-부톡시·비스(아세틸아세토네이트)지르코늄, 디-t-부톡시·비스(아세틸아세토네이트)지르코늄, 모노에톡시·트리스(아세틸아세토네이트)지르코늄, 모노-n-프로폭시·트리스(아세틸아세토네이트)지르코늄, 모노-i-프로폭시·트리스(아세틸아세토네이트)지르코늄, 모노-n-부톡시·트리스(아세틸아세토네이트)지르코늄, 모노-sec-부톡시·트리스(아세틸아세토네이트)지르코늄, 모노-t-부톡시·트리스(아세틸아세토네이트)지르코늄, 테트라키스(아세틸아세토네이트)지르코늄, 트리에톡시·모노(에틸아세토아세테이트)지르코늄, 트리-n-프로폭시·모노(에틸아세토아세테이트)지르코늄, 트리-i-프로폭시·모노(에틸아세토아세테이트)지르코늄, 트리-n-부톡시·모노(에틸아세토아세테이트)지르코늄, 트리-sec-부톡시·모노(에틸아세토아세테이트)지르코늄, 트리-t-부톡시·모노(에틸아세토아세테이트)지르코늄, 디에톡시·비스(에틸아세토아세테이트)지르코늄, 디-n-프로폭시·비스(에틸아세토아세테이트)지르코늄, 디-i-프로폭시·비스(에틸아세토아세테이트)지르코늄, 디-n-부톡시·비스(에틸아세토아세테이트)지르코늄, 디-sec-부톡시·비스(에틸아세토아세테이트)지르코늄, 디-t-부톡시·비스(에틸아세토아세테이트)지르코늄, 모노에톡시·트리스(에틸아세토아세테이트)지르코늄, 모노-n-프로폭시·트리스(에틸아세토아세테이트)지르코늄, 모노-i-프로폭시·트리스(에틸아세토아세테이트)지르코늄, 모노-n-부톡시·트리스(에틸아세토아세테이트)지르코늄, 모노-sec-부톡시·트리스(에틸아세토아세테이트)지르코늄, 모노-t-부톡시·트리스(에틸아세토아세테이트)지르코늄, 테트라키스(에틸아세토아세테이트)지르코늄, 모노(아세틸아세토네이트)트리스(에틸아세토아세테이트)지르코늄, 비스(아세틸아세토네이트)비스(에틸아세토아세테이트)지르코늄, 트리스(아세틸아세토네이트)모노(에틸아세토아세테이트)지르코늄 등의 지르코늄 킬레이트 화합물; 트리스(아세틸아세토네이트)알루미늄, 트리스(에틸아세토아세테이트)알루미늄 등의 알루미늄 킬레이트 화합물; 등을 들 수 있다.
The metal chelate compound as the hydrolysis catalyst is, for example, triethoxy mono (acetylacetonate) titanium, tri-n-propoxy mono (acetylacetonate) titanium, tri-i-propoxy mono (acetyl Acetonate) titanium, tri-n-butoxy mono (acetylacetonate) titanium, tri-sec-butoxy mono (acetylacetonate) titanium, tri-t-butoxy mono (acetylacetonate) titanium, Diethoxy bis (acetylacetonate) titanium, di-n-propoxy bis (acetylacetonate) titanium, di-i-propoxy bis (acetylacetonate) titanium, di-n-butoxy bis ( Acetylacetonate) titanium, di-sec-butoxy bis (acetylacetonate) titanium, di-t-butoxy bis (acetylacetonate) titanium, monoethoxy tris (acetylacetonate) titanium, mono- n-propoxy tris (acetylacetonate) titanium, mono-i-propoxy tris (acetyl Setonate) titanium, mono-n-butoxy tris (acetylacetonate) titanium, mono-sec-butoxy tris (acetylacetonate) titanium, mono-t-butoxy tris (acetylacetonate) titanium, Tetrakis (acetylacetonate) titanium, triethoxy mono (ethylacetoacetate) titanium, tri-n-propoxy mono (ethylacetoacetate) titanium, tri-i-propoxy mono (ethylacetoacetate) titanium , Tri-n-butoxy mono (ethylacetoacetate) titanium, tri-sec-butoxy mono (ethylacetoacetate) titanium, tri-t-butoxy mono (ethylacetoacetate) titanium, diethoxy bis (Ethyl aceto acetate) Titanium, di-n-propoxy bis (ethyl aceto acetate) Titanium, di-i-propoxy bis (ethyl aceto acetate) Titanium, di-n-butoxy bis (ethyl aceto acetate) Titanium, di-sec-butoxy bis (ethylacetoacetate) titanium, -t-butoxy bis (ethylacetoacetate) titanium, monoethoxy tris (ethylacetoacetate) titanium, mono-n-propoxy tris (ethylacetoacetate) titanium, mono-i-propoxy tris ( Ethylacetoacetate) titanium, mono-n-butoxytris (ethylacetoacetate) titanium, mono-sec-butoxytris (ethylacetoacetate) titanium, mono-t-butoxytris (ethylacetoacetate) titanium , Tetrakis (ethylacetoacetate) titanium, mono (acetylacetonate) tris (ethylacetoacetate) titanium, bis (acetylacetonate) bis (ethylacetoacetate) titanium, tris (acetylacetonate) mono (ethylacetoacetate) Titanium chelate compounds such as titanium; Triethoxy mono (acetylacetonate) zirconium, tri-n-propoxy mono (acetylacetonate) zirconium, tri-i-propoxy mono (acetylacetonate) zirconium, tri-n-butoxy mono (Acetylacetonate) zirconium, tri-sec-butoxy mono (acetylacetonate) zirconium, tri-t-butoxy mono (acetylacetonate) zirconium, diethoxy bis (acetylacetonate) zirconium, di- n-propoxy bis (acetylacetonate) zirconium, di-i-propoxy bis (acetylacetonate) zirconium, di-n-butoxy bis (acetylacetonate) zirconium, di-sec-butoxy Bis (acetylacetonate) zirconium, di-t-butoxy bis (acetylacetonate) zirconium, monoethoxy tris (acetylacetonate) zirconium, mono-n-propoxy tris (acetylacetonate) zirconium, Mono-i-propoxy tris Cetylacetonate) zirconium, mono-n-butoxy tris (acetylacetonate) zirconium, mono-sec-butoxy tris (acetylacetonate) zirconium, mono-t-butoxy tris (acetylacetonate) zirconium , Tetrakis (acetylacetonate) zirconium, triethoxy mono (ethylacetoacetate) zirconium, tri-n-propoxy mono (ethylacetoacetate) zirconium, tri-i-propoxy mono (ethylacetoacetate) Zirconium, tri-n-butoxy mono (ethylacetoacetate) zirconium, tri-sec-butoxy mono (ethylacetoacetate) zirconium, tri-t-butoxy mono (ethylacetoacetate) zirconium, diethoxy Bis (ethylacetoacetate) zirconium, di-n-propoxy bis (ethylacetoacetate) zirconium, di-i-propoxy bis (ethylacetoacetate) zirconium, di-n-butoxy bis (ethylace Acetate) zirconium, di-sec-butoxybis (ethylacetoacetate) zirconium, di-t-butoxybis (ethylacetoacetate) zirconium, monoethoxytris (ethylacetoacetate) zirconium, mono-n- Propoxy tris (ethylacetoacetate) zirconium, mono-i-propoxy tris (ethylacetoacetate) zirconium, mono-n-butoxy tris (ethylacetoacetate) zirconium, mono-sec-butoxy tris ( Ethylacetoacetate) zirconium, mono-t-butoxytris (ethylacetoacetate) zirconium, tetrakis (ethylacetoacetate) zirconium, mono (acetylacetonate) tris (ethylacetoacetate) zirconium, bis (acetylacetonate) Zirconium chelate compounds such as bis (ethylacetoacetate) zirconium and tris (acetylacetonate) mono (ethylacetoacetate) zirconium; Aluminum chelate compounds such as tris (acetylacetonate) aluminum and tris (ethylacetoacetate) aluminum; And the like.

가수분해 촉매로서의 유기산은, 예를 들면, 아세트산, 프로피온산, 부탄산, 펜탄산, 헥산산, 헵탄산, 옥탄산, 노난산, 데칸산, 옥살산, 말레산, 메틸말론산, 아디프산, 세바스산, 몰식자산, 부티르산, 멜리트산, 아라키돈산, 시키미산, 2-에틸헥산산, 올레인산, 스테아린산, 리놀레산, 리놀렌산, 살리실산, 안식향산, p-아미노안식향산, p-톨루엔설폰산, 벤젠설폰산, 모노클로로아세트산, 디클로로아세트산, 트리클로로아세트산, 트리플루오로아세트산, 포름산, 말론산, 설폰산, 프탈산, 푸마르산, 구연산, 주석산 등을 들 수 있다.The organic acid as the hydrolysis catalyst is, for example, acetic acid, propionic acid, butanoic acid, pentanic acid, hexanoic acid, heptanoic acid, octanoic acid, nonanoic acid, decanoic acid, oxalic acid, maleic acid, methylmalonic acid, adipic acid, seba Succinic acid, acetic acid, butyric acid, metic acid, arachidonic acid, succinic acid, 2-ethylhexanoic acid, oleic acid, stearic acid, linoleic acid, linolenic acid, salicylic acid, benzoic acid, p-aminobenzoic acid, p-toluenesulfonic acid, benzenesulfonic acid, monochloro Acetic acid, dichloroacetic acid, trichloroacetic acid, trifluoroacetic acid, formic acid, malonic acid, sulfonic acid, phthalic acid, fumaric acid, citric acid, tartaric acid and the like.

가수분해 촉매로서의 무기산은, 예를 들면, 염산, 질산, 황산, 불산, 인산 등을 들 수 있다.
Examples of the inorganic acid as the hydrolysis catalyst include hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, hydrofluoric acid, phosphoric acid, and the like.

가수분해 촉매로서의 유기염기는, 예를 들면, 피리딘, 피롤, 피페라진, 피롤리딘, 피페리딘, 피콜린, 트리메틸아민, 트리에틸아민, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 디메틸모노에탄올아민, 모노메틸디에탄올아민, 트리에탄올아민, 디아자비시클로옥탄, 디아자비시클로노난, 디아자비시클로운데센, 테트라메틸암모늄하이드로옥사이드 등을 들 수 있다. 무기염기로는, 예를 들면, 암모니아, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화바륨, 수산화칼슘 등을 들 수 있다. 이들 촉매 중, 금속킬레이트 화합물, 유기산, 무기산이 바람직하고, 이들은 1종 혹은 2종 이상을 동시에 사용할 수도 있다.
The organic base as the hydrolysis catalyst is, for example, pyridine, pyrrole, piperazine, pyrrolidine, piperidine, picoline, trimethylamine, triethylamine, monoethanolamine, diethanolamine, dimethyl monoethanolamine, Monomethyl diethanolamine, triethanolamine, diazabicyclooctane, diazabicyclononane, diazabicyclo undecene, tetramethylammonium hydrooxide, etc. are mentioned. As an inorganic base, ammonia, sodium hydroxide, potassium hydroxide, barium hydroxide, calcium hydroxide, etc. are mentioned, for example. Among these catalysts, metal chelate compounds, organic acids and inorganic acids are preferable, and these may be used alone or in combination of two or more.

가수분해에 이용되는 유기용매로는, 예를 들면, n-펜탄, i-펜탄, n-헥산, i-헥산, n-헵탄, i-헵탄, 2,2,4-트리메틸펜탄, n-옥탄, i-옥탄, 시클로헥산, 메틸시클로헥산 등의 지방족 탄화수소계 용매;Examples of the organic solvent used for hydrolysis include n-pentane, i-pentane, n-hexane, i-hexane, n-heptane, i-heptane, 2,2,4-trimethylpentane and n-octane. aliphatic hydrocarbon solvents such as i-octane, cyclohexane and methylcyclohexane;

벤젠, 톨루엔, 자일렌, 에틸벤젠, 트리메틸벤젠, 메틸에틸벤젠, n-프로필벤젠, i-프로필벤젠, 디에틸벤젠, i-부틸벤젠, 트리에틸벤젠, 디-i-프로필벤젠, n-아밀나프탈렌, 트리메틸벤젠 등의 방향족 탄화수소계 용매;Benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, trimethylbenzene, methylethylbenzene, n-propylbenzene, i-propylbenzene, diethylbenzene, i-butylbenzene, triethylbenzene, di-i-propylbenzene, n-amyl Aromatic hydrocarbon solvents such as naphthalene and trimethylbenzene;

메탄올, 에탄올, n-프로판올, i-프로판올, n-부탄올, i-부탄올, sec-부탄올, t-부탄올, n-펜탄올, i-펜탄올, 2-메틸부탄올, sec-펜탄올, t-펜탄올, 3-메톡시부탄올, n-헥산올, 2-메틸펜탄올, sec-헥산올, 2-에틸부탄올, sec-헵탄올, 헵탄올-3, n-옥탄올, 2-에틸헥산올, sec-옥탄올, n-노닐알코올, 2,6-디메틸헵탄올-4, n-데칸올, sec-운데실알코올, 트리메틸노닐알코올, sec-테트라데실알코올, sec-헵타데실알코올, 페놀, 시클로헥산올, 메틸시클로헥산올, 3,3,5-트리메틸시클로헥산올, 벤질알코올, 페닐메틸카르비놀, 디아세톤알코올, 크레졸 등의 모노알코올계 용매;Methanol, ethanol, n-propanol, i-propanol, n-butanol, i-butanol, sec-butanol, t-butanol, n-pentanol, i-pentanol, 2-methylbutanol, sec-pentanol, t- Pentanol, 3-methoxybutanol, n-hexanol, 2-methylpentanol, sec-hexanol, 2-ethylbutanol, sec-heptanol, heptanol-3, n-octanol, 2-ethylhexanol , sec-octanol, n-nonyl alcohol, 2,6-dimethylheptanol-4, n-decanol, sec-undecyl alcohol, trimethylnonyl alcohol, sec- tetradecyl alcohol, sec-heptadecyl alcohol, phenol, Monoalcohol solvents such as cyclohexanol, methylcyclohexanol, 3,3,5-trimethylcyclohexanol, benzyl alcohol, phenylmethylcarbinol, diacetone alcohol and cresol;

에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,3-부틸렌글리콜, 펜탄디올-2,4, 2-메틸펜탄디올-2,4, 헥산디올-2,5, 헵탄디올-2,4, 2-에틸헥산디올-1,3, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 글리세린 등의 다가 알코올계 용매;Ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-butylene glycol, pentanediol-2,4, 2-methylpentanediol-2,4, hexanediol-2,5, heptanediol-2,4, 2-ethylhexanediol Polyhydric alcohol solvents such as -1,3, diethylene glycol, dipropylene glycol, triethylene glycol, tripropylene glycol, glycerin;

아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸-n-프로필케톤, 메틸-n-부틸케톤, 디에틸케톤, 메틸-i-부틸케톤, 메틸-n-펜틸케톤, 에틸-n-부틸케톤, 메틸-n-헥실케톤, 디-i-부틸케톤, 트리메틸노나논, 시클로헥사논, 메틸시클로헥사논, 2,4-펜탄디온, 아세토닐아세톤, 디아세톤알코올, 아세토페논, 펜촌 등의 케톤계 용매;Acetone, methyl ethyl ketone, methyl-n-propyl ketone, methyl-n-butyl ketone, diethyl ketone, methyl-i-butyl ketone, methyl-n-pentyl ketone, ethyl-n-butyl ketone, methyl-n-hexyl Ketone solvents such as ketone, di-i-butyl ketone, trimethylnonanone, cyclohexanone, methylcyclohexanone, 2,4-pentanedione, acetonyl acetone, diacetone alcohol, acetophenone and phenchon;

에틸에테르, i-프로필에테르, n-부틸에테르, n-헥실에테르, 2-에틸헥실에테르, 에틸렌옥사이드, 1,2-프로필렌옥사이드, 디옥솔란, 4-메틸디옥솔란, 디옥산, 디메틸디옥산, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜디에틸에테르, 에틸렌글리콜모노-n-부틸에테르, 에틸렌글리콜모노-n-헥실에테르, 에틸렌글리콜모노페닐에테르, 에틸렌글리콜모노-2-에틸부틸에테르, 에틸렌글리콜디부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노-n-부틸에테르, 디에틸렌글리콜디-n-부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노-n-헥실에테르, 에톡시트리글리콜, 테트라에틸렌글리콜디-n-부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노프로필에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노에틸에테르, 디프로필렌글리콜모노프로필에테르, 디프로필렌글리콜모노부틸에테르, 트리프로필렌글리콜모노메틸에테르, 테트라하이드로퓨란, 2-메틸테트라하이드로퓨란 등의 에테르계 용매;Ethyl ether, i-propyl ether, n-butyl ether, n-hexyl ether, 2-ethylhexyl ether, ethylene oxide, 1,2- propylene oxide, dioxolane, 4-methyldioxolane, dioxane, Ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol mono-n-butyl ether, ethylene glycol mono-n-hexyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, Ether, ethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol mono-n-butyl ether, diethylene glycol di- Ethylene glycol mono-n-hexyl ether, ethoxy triglycol, tetraethylene glycol di-n-butyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, Glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, tetrahydrofuran, Ether solvents such as 2-methyltetrahydrofuran;

디에틸카보네이트, 아세트산메틸, 아세트산에틸, γ-부티로락톤, γ-발레로락톤, 아세트산n-프로필, 아세트산i-프로필, 아세트산n-부틸, 아세트산i-부틸, 아세트산sec-부틸, 아세트산n-펜틸, 아세트산sec-펜틸, 아세트산 3-메톡시부틸, 아세트산메틸펜틸, 아세트산2-에틸부틸, 아세트산2-에틸헥실, 아세트산벤질, 아세트산시클로헥실, 아세트산메틸시클로헥실, 아세트산n-노닐, 아세토아세트산메틸, 아세토아세트산에틸, 아세트산에틸렌글리콜모노메틸에테르, 아세트산에틸렌글리콜모노에틸에테르, 아세트산디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 아세트산디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 아세트산디에틸렌글리콜모노-n-부틸에테르, 아세트산프로필렌글리콜모노메틸에테르, 아세트산프로필렌글리콜모노에틸에테르, 아세트산프로필렌글리콜모노프로필에테르, 아세트산프로필렌글리콜모노부틸에테르, 아세트산디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 아세트산디프로필렌글리콜모노에틸에테르, 디아세트산글리콜, 아세트산메톡시트리글리콜, 프로피온산에틸, 프로피온산n-부틸, 프로피온산i-아밀, 옥살산디에틸, 옥살산디-n-부틸, 유산메틸, 유산에틸, 유산n-부틸, 유산n-아밀, 말론산디에틸, 프탈산디메틸, 프탈산디에틸 등의 에스테르계 용매;Diethyl carbonate, methyl acetate, ethyl acetate, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, n-propyl acetate, i-propyl acetate, n-butyl acetate, i-butyl acetate, sec-butyl acetate, n-acetic acid Pentyl, sec-pentyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, methyl pentyl acetate, 2-ethylbutyl, 2-ethylhexyl acetate, benzyl acetate, cyclohexyl acetate, methylcyclohexyl acetate, n-nonyl acetate, methyl acetoacetate Ethyl acetoacetate, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol mono-n-butyl ether, propylene glycol monoacetate Methyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, a Propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether acetate, glycol diacetate, methoxytriglycol acetate, ethyl propionate, n-butyl propionate, i-amyl propionate, diethyl oxalate, Ester solvents such as di-n-butyl oxalate, methyl lactate, ethyl lactate, n-butyl lactate, n-amyl lactate, diethyl malonate, dimethyl phthalate, and diethyl phthalate;

N-메틸포름아미드, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디에틸포름아미드, 아세트아미드, N-메틸아세트아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸프로피온아미드, N-메틸피롤리돈 등의 함질소계 용매;N, N-dimethylformamide, N, N-diethylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpropionamide, Nitrogen-containing solvents such as pyrrolidone;

황화디메틸, 황화디에틸, 티오펜, 테트라하이드로티오펜, 디메틸설폭시드, 설포란, 1,3-프로판술톤 등의 황함유계 용매 등을 들 수 있다. 이들 용제는 1종 또는 2종 이상의 조합으로 이용할 수 있다.And sulfur-containing solvents such as dimethyl sulfide, diethyl sulfide, thiophene, tetrahydrothiophene, dimethyl sulfoxide, sulfolane and 1,3-propanesultone. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

특히, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸-n-프로필케톤, 메틸-n-부틸케톤, 디에틸케톤, 메틸-i-부틸케톤, 메틸-n-펜틸케톤, 에틸-n-부틸케톤, 메틸-n-헥실케톤, 디-i-부틸케톤, 트리메틸노나논, 시클로헥사논, 메틸시클로헥사논, 2,4-펜탄디온, 아세토닐아세톤, 디아세톤알코올, 아세토페논, 펜촌(1,1,3-트리메틸-2-노보넨) 등의 케톤계 용매가 용액의 보존안정성의 면에서 바람직하다.
In particular, acetone, methyl ethyl ketone, methyl-n-propyl ketone, methyl-n-butyl ketone, diethyl ketone, methyl-i-butyl ketone, methyl-n-pentyl ketone, ethyl-n-butyl ketone, methyl-n -Hexyl ketone, di-i-butyl ketone, trimethylnonanone, cyclohexanone, methylcyclohexanone, 2,4-pentanedione, acetonyl acetone, diacetone alcohol, acetophenone, phenchon (1,1,3- Ketone solvents, such as trimethyl-2- norbornene), are preferable at the point of storage stability of a solution.

본 발명의 레지스트 하층막 형성 조성물은 경화 촉매를 함유할 수 있다. 경화 촉매는, 가수분해 축합물로 이루어진 폴리오가노실록산을 함유하는 도포막을 가열하여 경화시킬 때에 경화 촉매의 기능을 한다.The resist underlayer film forming composition of this invention can contain a curing catalyst. The curing catalyst functions as a curing catalyst when heating and curing a coating film containing a polyorganosiloxane made of a hydrolysis condensate.

경화 촉매로는, 암모늄염, 포스핀류, 포스포늄염, 설포늄염을 이용할 수 있다.As the curing catalyst, ammonium salts, phosphines, phosphonium salts, and sulfonium salts can be used.

암모늄염으로는, 식(D-1): As an ammonium salt, Formula (D-1):

[화학식 8][Formula 8]

Figure pct00008
Figure pct00008

(단, m은 2 내지 11, n은 2 내지 3의 정수를, R11은 알킬기 또는 아릴기를, YA -는 음이온을 나타낸다.)으로 표시되는 구조를 가지는 제4급 암모늄염, 식(D-2): A quaternary ammonium salt having the structure represented by formula (m is 2 to 11, n is an integer of 2 to 3, R 11 is an alkyl group or an aryl group, and Y A - is an anion.) 2):

[화학식 9][Chemical Formula 9]

Figure pct00009
Figure pct00009

(단, R12, R13, R14 및 R15는 각각 독립적으로 알킬기 또는 아릴기를, N은 질소 원자를, YA -는 음이온을 나타내고, 또한 R12, R13, R14 및 R15는 각각 독립적으로 C-N 결합에 의해 질소 원자와 결합되어 있는 것이다)으로 표시되는 구조를 가지는 제4급 암모늄염,(Where, R 12, R 13, R 14 and R 15 is an alkyl group or an aryl group, each independently, N is a nitrogen atom, Y A - denotes an anion, and R 12, R 13, R 14 and R 15 is Quaternary ammonium salts each independently having a structure represented by a CN bond);

식(D-3): Formula (D-3):

[화학식 10][Formula 10]

Figure pct00010
Figure pct00010

(단, R16 및 R17은 각각 독립적으로 알킬기 또는 아릴기를, YA -는 음이온을 나타낸다)의 구조를 가지는 제4급 암모늄염,(Wherein R 16 and R 17 each independently represents an alkyl group or an aryl group, Y A represents an anion), and a quaternary ammonium salt,

식(D-4): Formula (D-4):

[화학식 11][Formula 11]

Figure pct00011
Figure pct00011

(단, R18은 알킬기 또는 아릴기를 나타내고, YA -는 음이온을 나타낸다)의 구조를 가지는 제4급 암모늄염, A quaternary ammonium salt having a structure of which R 18 represents an alkyl group or an aryl group, and Y A represents an anion,

식(D-5): Formula (D-5):

[화학식 12][Chemical Formula 12]

Figure pct00012
Figure pct00012

(단, R19 및 R20은 알킬기 또는 아릴기를, YA -는 음이온을 나타낸다)의 구조를 가지는 제4급 암모늄염, A quaternary ammonium salt having a structure of (wherein R 19 and R 20 represent an alkyl group or an aryl group, and Y A represents an anion),

식(D-6): Formula (D-6):

[화학식 13][Chemical Formula 13]

Figure pct00013
Figure pct00013

(단, m은 2 내지 11을 나타내고, n은 2 내지 3의 정수를 나타내고, H는 수소 원자를 나타내고, YA -는 음이온을 나타낸다)의 구조를 가지는 제3급 암모늄염을 들 수 있다.
And tertiary ammonium salts having a structure of (m represents 2 to 11, n represents an integer of 2 to 3, H represents a hydrogen atom, and Y A represents an anion).

또한, 포스포늄염으로는, 식(D-7): In addition, as a phosphonium salt, Formula (D-7):

[화학식 14][Formula 14]

Figure pct00014
Figure pct00014

(단, R21, R22, R23 및 R24는 각각 독립적으로 알킬기 또는 아릴기를 나타내고, P는 인원자를 나타내고, YA -는 음이온을 나타내고, 또한 R21, R22, R23 및 R24는 각각 독립적으로 C-P 결합에 의해 인 원자와 결합되어 있는 것이다)으로 표시되는 제4급 포스포늄염을 들 수 있다.
(However, R 21 , R 22 , R 23 and R 24 each independently represent an alkyl group or an aryl group, P represents a person group, Y A represents an anion, and R 21 , R 22 , R 23 and R 24 respectively. Is a quaternary phosphonium salt represented by each independently bonded to a phosphorus atom by a CP bond).

또한, 설포늄염으로는, 식(D-8): In addition, as a sulfonium salt, Formula (D-8):

[화학식 15][Formula 15]

Figure pct00015
Figure pct00015

(단, R25, R26 및 R27은 각각 독립적으로 알킬기 또는 아릴기를 나타내고, S는 황 원자를 나타내고, YA -는 음이온을 나타내고, 또한 R25, R26 및 R27은 각각 독립적으로 C-S 결합에 의해 황 원자와 결합되어 있는 것이다)으로 표시되는 제3급 설포늄염을 들 수 있다.
(Wherein R 25 , R 26 and R 27 each independently represent an alkyl group or an aryl group, S represents a sulfur atom, Y A represents an anion, and R 25 , R 26 and R 27 each independently represent CS). And a tertiary sulfonium salt represented by) bonded to a sulfur atom by a bond).

상기 식(D-1)으로 표시되는 화합물은, 아민으로부터 유도되는 제4급 암모늄염을 나타내고, m은 2 내지 11을 나타내고, n은 2 내지 3의 정수를 나타낸다. 이 제4급 암모늄염의 R11은 탄소 원자수 1 내지 18의 알킬기 또는 아릴기를 나타내고, 바람직하게는 2 내지 10의 알킬기 또는 탄소 원자수 6 내지 18의 아릴기를 나타내고, 예를 들면, 에틸기, 프로필기, 부틸기 등의 직쇄알킬기, 또는, 벤질기, 시클로헥실기, 시클로헥실메틸기, 디시클로펜타디에닐기 등을 들 수 있다. 또한, 음이온(YA -)으로는, 염소 이온(Cl-), 브롬 이온(Br-), 요오드 이온(I-) 등의 할로겐 이온이나, 카르복실레이트(-COO-), 설포네이트(-SO3 -), 알코올레이트(-O-) 등의 산기를 들 수 있다.
The compound represented by said formula (D-1) shows the quaternary ammonium salt derived from an amine, m shows 2-11, n shows the integer of 2-3. R 11 of this quaternary ammonium salt represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms or an aryl group, preferably an alkyl group having 2 to 10 carbon atoms or an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, for example, an ethyl group or a propyl group And linear alkyl groups such as a butyl group, or a benzyl group, a cyclohexyl group, a cyclohexylmethyl group, a dicyclopentadienyl group, and the like. Further, the anion (Y A -), the chloride ions (Cl -), bromide ion (Br -), iodide ion (I -), such as a halogen ion or a carboxylate (-COO -), sulfonate (- SO 3 -), an alcoholate (-O - can be an acid group, etc.).

상기 식(D-2)으로 표시되는 화합물은, R12R13R14R15N+ YA -으로 표시되는 제4급 암모늄염이다. 이 제4급 암모늄염의 R12, R13, R14 및 R15는 각각 독립적으로 탄소 원자수 1 내지 18의 알킬기 또는 탄소 원자수 6 내지 18의 아릴기를 나타내거나, (D-2)으로 표시되는 화합물은 Si-C 결합에 의해 규소 원자와 결합되어 있는 실란 화합물을 나타낸다. 음이온(YA -)은, 염소 이온(Cl-), 브롬 이온(Br-), 요오드 이온(I-) 등의 할로겐 이온이나, 카르복실레이트(-COO-), 설포네이트(-SO3 -), 알코올레이트(-O-) 등의 산기를 들 수 있다. 이 제4급 암모늄염은, 시판품으로 입수할 수 있는데, 예를 들면, 테트라메틸암모늄아세테이트, 테트라부틸암모늄아세테이트, 염화트리에틸벤질암모늄, 브롬화트리에틸벤질암모늄, 염화트리옥틸메틸암모늄, 염화트리부틸벤질암모늄, 염화트리메틸벤질암모늄 등이 예시된다.
Compounds represented by the formula (D-2) is, R 12 R 13 R 14 R 15 N + Y A - is a quaternary ammonium salt represented by the following. R 12 , R 13 , R 14 and R 15 of this quaternary ammonium salt each independently represent an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms or an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, or are represented by (D-2) A compound represents the silane compound couple | bonded with the silicon atom by Si-C bond. Anion (Y A -) is a chloride ion (Cl -), bromide ion (Br -), iodide ion (I -), such as a halogen ion or a carboxylate (-COO -), sulfonate (-SO 3 - ), an alcoholate (-O -), there may be mentioned an acid group and the like. This quaternary ammonium salt can be obtained as a commercial item, for example, tetramethylammonium acetate, tetrabutylammonium acetate, triethylbenzyl ammonium chloride, triethylbenzyl ammonium chloride, trioctylmethylammonium chloride, tributylbenzyl chloride Ammonium, trimethylbenzyl ammonium chloride, etc. are illustrated.

상기 식(D-3)으로 표시되는 화합물은, 1-치환 이미다졸로부터 유도되는 제4급 암모늄염을 나타내고, R16 및 R17의 탄소 원자수는 1 내지 18이고, R16 및 R17의 탄소 원자수의 총합이 7 이상인 것이 바람직하다. 예를 들면, R16으로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 페닐기, 벤질기를, R17로는 벤질기, 옥틸기, 옥타데실기를 예시할 수 있다. 음이온(YA -)으로는, 염소 이온(Cl-), 브롬 이온(Br-), 요오드 이온(I-) 등의 할로겐 이온이나, 카르복실레이트(-COO-), 설포네이트(-SO3 -), 알코올레이트(-O-) 등의 산기를 들 수 있다. 이 화합물은, 시판품으로 입수할 수도 있는데, 예를 들면, 1-메틸이미다졸, 1-벤질이미다졸 등의 이미다졸계 화합물과, 브롬화벤질, 브롬화메틸 등의 할로겐화 알킬이나 할로겐화 아릴을 반응시켜 제조할 수 있다.
The compound represented by the formula (D-3) represents a quaternary ammonium salt derived from 1-substituted imidazole, the number of carbon atoms of R 16 and R 17 is 1-18, and the carbon of R 16 and R 17 It is preferable that the sum total of atom number is seven or more. For example, methyl group, ethyl group, propyl group, phenyl group, benzyl group may be mentioned as R <16> , and benzyl group, octyl group, and octadecyl group are mentioned as R <17> . Anion (Y A -), the chloride ions (Cl -), bromide ion (Br -), iodide ion (I -), such as a halogen ion or a carboxylate (-COO -), sulfonate (-SO 3 -), an alcoholate (-O -), there may be mentioned an acid group and the like. Although this compound can also be obtained as a commercial item, For example, imidazole type compounds, such as 1-methylimidazole and 1-benzylimidazole, and halogenated alkyl, such as benzyl bromide and methyl bromide, and a halogenated aryl are reacted. Can be prepared.

상기 식(D-4)으로 표시되는 화합물은, 피리딘으로부터 유도되는 제4급 암모늄염이고, R18은 탄소 원자수 1 내지 18, 바람직하게는 탄소 원자수 4 내지 18의 알킬기 또는 탄소 원자수 6 내지 18의 아릴기를 나타내고, 예를 들면, 부틸기, 옥틸기, 벤질기, 라우릴기를 예시할 수 있다. 음이온(YA -)으로는, 염소 이온(Cl-), 브롬 이온(Br-), 요오드 이온(I-) 등의 할로겐 이온이나, 카르복실레이트(-COO-), 설포네이트(-SO3 -), 알코올레이트(-O-) 등의 산기를 들 수 있다. 이 화합물은, 시판품으로 입수할 수도 있는데, 예를 들면, 피리딘과, 염화라우릴, 염화벤질, 브롬화벤질, 브롬화메틸, 브롬화옥틸 등의 할로겐화 알킬, 또는 할로겐화 아릴을 반응시켜 제조할 수 있다. 이 화합물은 예를 들면, 염화N-라우릴피리디늄, 브롬화N-벤질피리디늄 등을 예시할 수 있다.
The compound represented by the formula (D-4) is a quaternary ammonium salt derived from pyridine, and R 18 is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, preferably an alkyl group having 4 to 18 carbon atoms or 6 to 6 carbon atoms. The aryl group of 18 is shown and a butyl group, an octyl group, a benzyl group, and a lauryl group can be illustrated, for example. Anion (Y A -), the chloride ions (Cl -), bromide ion (Br -), iodide ion (I -), such as a halogen ion or a carboxylate (-COO -), sulfonate (-SO 3 -), an alcoholate (-O -), there may be mentioned an acid group and the like. This compound can also be obtained as a commercial item, for example, can be manufactured by making pyridine, halogenated alkyl, such as lauryl chloride, benzyl chloride, benzyl bromide, methyl bromide, and octyl bromide, or aryl halide react. This compound can illustrate, for example, N-laurylpyridinium chloride, N-benzylpyridinium bromide, and the like.

상기 식(D-5)으로 표시되는 화합물은, 피콜린 등으로 대표되는 치환 피리딘으로부터 유도되는 제4급 암모늄염이고, R19는 탄소 원자수 1 내지 18, 바람직하게는 4 내지 18의 알킬기 또는 탄소 원자수 6 내지 18의 아릴기를 나타내고, 예를 들면, 메틸기, 옥틸기, 라우릴기, 벤질기 등을 예시할 수 있다. R20은 탄소 원자수 1 내지 18의 알킬기 또는 탄소 원자수 6 내지 18의 아릴기를 나타내고, 예를 들면, 피콜린으로부터 유도되는 제4급 암모늄인 경우, R20은 메틸기를 나타낸다. 음이온(YA -)으로는, 염소 이온(Cl-), 브롬 이온(Br-), 요오드 이온(I-) 등의 할로겐 이온이나, 카르복실레이트(-COO-), 설포네이트(-SO3 -), 알코올레이트(-O-) 등의 산기를 들 수 있다. 이 화합물은 시판품으로 입수할 수도 있는데, 예를 들면, 피콜린 등의 치환 피리딘과, 브롬화메틸, 브롬화옥틸, 염화라우릴, 염화벤질, 브롬화벤질 등의 할로겐화 알킬, 또는 할로겐화 아릴을 반응시켜 제조할 수 있다. 이 화합물은 예를 들면, N-벤질피콜리늄클로라이드, N-벤질피콜리늄브로마이드, N-라우릴피콜리늄클로라이드 등을 예시할 수 있다.
The compound represented by the above formula (D-5) is a quaternary ammonium salt derived from substituted pyridine represented by picoline and the like, and R 19 is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, preferably 4 to 18 carbon atoms or carbon. An aryl group having 6 to 18 atoms is represented, and examples thereof include methyl group, octyl group, lauryl group, benzyl group and the like. R 20 represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms or an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, for example, when quaternary ammonium derived from picoline, R 20 represents a methyl group. Anion (Y A -), the chloride ions (Cl -), bromide ion (Br -), iodide ion (I -), such as a halogen ion or a carboxylate (-COO -), sulfonate (-SO 3 -), an alcoholate (-O -), there may be mentioned an acid group and the like. This compound can be obtained as a commercial item, and can be prepared by, for example, reacting a substituted pyridine such as picoline with a halogenated alkyl such as methyl bromide, octyl bromide, lauryl chloride, benzyl chloride or benzyl bromide, or an aryl halide. Can be. This compound can illustrate N-benzyl picolinium chloride, N-benzyl picolinium bromide, N-lauryl picolinium chloride, etc., for example.

상기 식(D-6)으로 표시되는 화합물은, 아민으로부터 유도되는 제3급 암모늄염이고, m은 2 내지 11, n은 2 내지 3의 정수를 나타낸다. 또한, 음이온(YA -)으로는, 염소 이온(Cl-), 브롬 이온(Br-), 요오드 이온(I-) 등의 할로겐 이온이나, 카르복실레이트(-COO-), 설포네이트(-SO3 -), 알코올레이트(-O-) 등의 산기를 들 수 있다. 식(D-6)으로 표시되는 화합물은, 아민과 카르본산이나 페놀 등의 약산과의 반응에 의해 제조할 수 있다. 카르본산으로는 포름산이나 아세트산을 들 수 있고, 포름산을 사용한 경우에는, 음이온(YA -)은 (HCOO-)을 나타내고, 아세트산을 사용한 경우에는, 음이온(YA -)은 (CH3COO-)를 나타낸다. 또한, 페놀을 사용한 경우에는, 음이온(YA -)은 (C6H5O-)를 나타낸다.
The compound represented by the formula (D-6) is a tertiary ammonium salt derived from an amine, m is 2 to 11 and n represents an integer of 2 to 3. Further, the anion (Y A -), the chloride ions (Cl -), bromide ion (Br -), iodide ion (I -), such as a halogen ion or a carboxylate (-COO -), sulfonate (- SO 3 -), an alcoholate (-O - can be an acid group, etc.). The compound represented by a formula (D-6) can be manufactured by reaction of an amine and weak acids, such as carboxylic acid and a phenol. If represents the (HCOO-), with acetic acid, the anion-carboxylic acid in the case of using formic acid can be exemplified by formic acid or acetic acid, the anion (Y A) (A Y -) is (CH 3 COO - ). In addition, when using the phenol anion represents a (Y A - -) is (C 6 H 5 O).

상기 식(D-7)으로 표시되는 화합물은, R21R22R23R24P+ YA -으로 표시되는 구조를 가지는 제4급 포스포늄염이다. R21, R22, R23 및 R24는 탄소 원자수 1 내지 18의 알킬기 또는 탄소 원자수 6 내지 18의 아릴기, 또는 Si-C 결합에 의해 규소 원자와 결합되어 있는 실란 화합물을 나타내지만, 바람직하게는 R21 내지 R24의 4개의 치환기 중에서 3개가 페닐기 또는 치환된 페닐기를 나타내고, 이 3개의 치환기로는 예를 들면, 페닐기나 톨릴기를 예시할 수 있으며, 또한, 나머지 1개의 치환기는 탄소 원자수 1 내지 18의 알킬기, 탄소 원자수 6 내지 18의 아릴기, 또는 Si-C 결합에 의해 규소 원자와 결합되어 있는 실릴기이다. 또한, 음이온(YA -)으로는, 염소 이온(Cl-), 브롬 이온(Br-), 요오드 이온(I-) 등의 할로겐 이온이나, 카르복실레이트(-COO-), 설포네이트(-SO3 -), 알코올레이트(-O-) 등의 산기를 들 수 있다. 이 화합물은 시판품으로 입수할 수 있는데, 예를 들면, 할로겐화 테트라n-부틸포스포늄, 할로겐화 테트라n-프로필포스포늄 등의 할로겐화 테트라알킬포스포늄, 할로겐화 트리에틸벤질포스포늄 등의 할로겐화 트리알킬벤질포스포늄, 할로겐화 트리페닐메틸포스포늄, 할로겐화 트리페닐에틸포스포늄 등의 할로겐화 트리페닐모노알킬포스포늄, 할로겐화 트리페닐벤질포스포늄, 할로겐화 테트라페닐포스포늄, 할로겐화 트리톨릴모노아릴포스포늄, 혹은, 할로겐화 트리톨릴모노알킬포스포늄(할로겐 원자는 염소 원자 또는 브롬 원자)을 들 수 있다. 특히, 할로겐화 트리페닐메틸포스포늄, 할로겐화 트리페닐에틸포스포늄 등의 할로겐화 트리페닐모노알킬포스포늄, 할로겐화 트리페닐벤질포스포늄 등의 할로겐화 트리페닐모노아릴포스포늄, 할로겐화 트리톨릴모노페닐포스포늄 등의 할로겐화 트리톨릴모노아릴포스포늄이나, 할로겐화 트리톨릴모노메틸포스포늄 등의 할로겐화 트리톨릴모노알킬포스포늄(할로겐 원자는 염소 원자 또는 브롬 원자)이 바람직하다.
Compounds represented by the formula (D-7) is, R 21 R 22 R 23 R 24 P + Y A - is a quaternary phosphonium salt having a structure represented by. R 21 , R 22 , R 23 and R 24 represent a silane compound bonded to a silicon atom by an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms or an aryl group having 6 to 18 carbon atoms or a Si-C bond, Preferably, three out of four substituents of R 21 to R 24 represent a phenyl group or a substituted phenyl group, and as these three substituents, for example, a phenyl group or a tolyl group can be exemplified, and the remaining one substituent is carbon. It is a silyl group couple | bonded with the silicon atom by the C1-C18 alkyl group, the C6-C18 aryl group, or Si-C bond. Further, the anion (Y A -), the chloride ions (Cl -), bromide ion (Br -), iodide ion (I -), such as a halogen ion or a carboxylate (-COO -), sulfonate (- SO 3 -), an alcoholate (-O - can be an acid group, etc.). This compound can be obtained as a commercial item, For example, Halogenated trialkyl benzyl phosphide, such as halogenated tetraalkyl phosphonium, such as a halogenated tetran- butyl phosphonium, a halogenated tetra n-propyl phosphonium, and a halogenated triethylbenzyl phosphonium Halogenated triphenyl monoalkyl phosphonium, halogenated triphenylbenzyl phosphonium, halogenated tetraphenyl phosphonium, halogenated tritolyl monoaryl phosphonium, or halogenated triphenyl, such as phosphium, halogenated triphenylmethyl phosphonium, and halogenated triphenylethyl phosphonium Tolyl monoalkyl phosphonium (The halogen atom is a chlorine atom or a bromine atom) is mentioned. In particular, halogenated triphenyl monoalkyl phosphonium, such as halogenated triphenylmethyl phosphonium and halogenated triphenyl ethyl phosphonium, halogenated triphenyl monoaryl phosphonium, such as halogenated triphenyl benzyl phosphonium, halogenated tritolyl monophenyl phosphonium, etc. The halogenated tritolyl monoalkyl phosphonium (halogen atom is a chlorine atom or a bromine atom), such as a halogenated tritolyl monoaryl phosphonium and a halogenated tritolyl monomethyl phosphonium, is preferable.

또한, 포스핀류로는, 메틸포스핀, 에틸포스핀, 프로필포스핀, 이소프로필포스핀, 이소부틸포스핀, 페닐포스핀 등의 제1포스핀, 디메틸포스핀, 디에틸포스핀, 디이소프로필포스핀, 디이소아밀포스핀, 디페닐포스핀 등의 제2포스핀, 트리메틸포스핀, 트리에틸포스핀, 트리페닐포스핀, 메틸디페닐포스핀, 디메틸페닐포스핀 등의 제3포스핀을 들 수 있다.
Moreover, as phosphines, 1st phosphines, such as methyl phosphine, ethyl phosphine, propyl phosphine, isopropyl phosphine, isobutyl phosphine, and phenyl phosphine, dimethyl phosphine, diethyl phosphine, diiso Third phosphines such as propyl phosphine, diisoamyl phosphine, diphenyl phosphine, triphosphophosphine, triethyl phosphine, triphenyl phosphine, methyl diphenyl phosphine, dimethyl phenyl phosphine A pin.

상기 식(D-8)으로 표시되는 화합물은, R25R26R27S+ YA -으로 표시되는 구조를 가지는 제3급 설포늄염이다. R25, R26 및 R27은 탄소 원자수 1 내지 18의 알킬기 또는 탄소 원자수 6 내지 18의 아릴기, 또는 Si-C 결합에 의해 규소 원자와 결합되어 있는 기를 나타내는데, 바람직하게는 R25 내지 R27의 4개의 치환기 중에서 3개가 페닐기 또는 치환된 페닐기이고, 이 3개의 치환기로는 예를 들면, 페닐기나 톨릴기를 예시할 수 있으며, 또한, 나머지 1개의 치환기는 탄소 원자수 1 내지 18의 알킬기, 또는 탄소 원자수 6 내지 18의 아릴기이다. 이들 알킬기, 아릴기는 상술한 예시물의 해당 탄소 원자수의 관능기를 예시할 수 있다. 또한, 음이온(YA -)으로는, 염소 이온(Cl-), 브롬 이온(Br-), 요오드 이온(I-) 등의 할로겐 이온이나, 카르복실레이트(-COO-), 설포네이트(-SO3 -), 알코올레이트(-O-) 등의 산기를 들 수 있다. 이 화합물은 시판품으로 입수할 수 있는데, 예를 들면, 할로겐화 트리n-부틸설포늄, 할로겐화 트리n-프로필설포늄 등의 할로겐화 테트라알킬포스포늄, 할로겐화디에틸벤질설포늄 등의 할로겐화 트리알킬벤질설포늄, 할로겐화디페닐메틸설포늄, 할로겐화디페닐에틸설포늄 등의 할로겐화디페닐모노알킬설포늄, 할로겐화 트리페닐설포늄, (할로겐 원자는 염소 원자 또는 브롬 원자), 트리n-부틸설포늄카르복실레이트, 트리n-프로필설포늄카르복실레이트 등의 테트라알킬포스포늄카르복실레이트, 디에틸벤질설포늄카르복실레이트 등의 트리알킬벤질설포늄카르복실레이트, 디페닐메틸설포늄카르복실레이트, 디페닐에틸설포늄카르복실레이트 등의 디페닐모노알킬설포늄카르복실레이트, 트리페닐설포늄카르복실레이트를 들 수 있다. 특히, 할로겐화 트리페닐설포늄, 트리페닐설포늄카르복실레이트가 바람직하다.
Compounds represented by the formula (D-8) is, R 25 R 26 R 27 S + Y A - is a tertiary sulfonium salt having a structure represented by. R 25 , R 26 and R 27 represent an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms or an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, or a group bonded to a silicon atom by a Si-C bond, preferably R 25 to Of the four substituents of R 27 , three are phenyl groups or substituted phenyl groups, and examples of the three substituents may include, for example, a phenyl group and a tolyl group, and the remaining one substituent may be an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms. Or an aryl group having 6 to 18 carbon atoms. These alkyl groups and aryl groups can illustrate the functional group of the said carbon atom number of the above-mentioned illustration. Further, the anion (Y A -), the chloride ions (Cl -), bromide ion (Br -), iodide ion (I -), such as a halogen ion or a carboxylate (-COO -), sulfonate (- SO 3 -), an alcoholate (-O - can be an acid group, etc.). This compound can be obtained as a commercial item, for example, halogenated trialkylbenzyl sulfide, such as halogenated tetraalkyl phosphonium, such as a halogenated trin-butyl sulfonium, a halogenated trin-propyl sulfonium, and a halogenated diethyl benzyl sulfonium. Halogenated diphenyl monoalkylsulfonium, halogenated triphenylsulfonium, such as phonium, a halogenated diphenyl methyl sulfonium, and a halogenated diphenyl ethyl sulfonium, (halogen atom is a chlorine atom or a bromine atom), trin- butylsulfonium carboxyl Trialkylbenzylsulfonium carboxylates, such as the tetraalkyl phosphonium carboxylates, such as the rate and a trin- propylsulfonium carboxylate, diethylbenzylsulfonium carboxylate, diphenylmethylsulfonium carboxylate, di Diphenyl monoalkyl sulfonium carboxylates, such as phenyl ethyl sulfonium carboxylate, and a triphenyl sulfonium carboxylate are mentioned. In particular, halogenated triphenylsulfonium and triphenylsulfonium carboxylate are preferable.

경화 촉매의 양은 폴리오가노실록산 100질량부에 대하여, 0.01 내지 10질량부, 또는 0.01 내지 5질량부, 또는 0.01 내지 3질량부이다.The quantity of a curing catalyst is 0.01-10 mass parts, 0.01-5 mass parts, or 0.01-3 mass parts with respect to 100 mass parts of polyorganosiloxane.

가수분해성 오가노실란을 용매 중에서 촉매를 이용하여 가수분해하여 축합하고, 얻어진 가수분해 축합물(폴리머)은, 감압 증류 등을 실시함으로써 부생성물인 알코올이나, 이용된 가수분해 촉매나, 물을 동시에 제거할 수 있다. 또한, 가수분해에 이용된 산이나 염기촉매는, 중화나 이온교환에 의해 제거할 수 있다. 그리고, 본 발명의 리소그래피용 레지스트 하층막 형성 조성물에서는, 그 가수분해 축합물을 포함하는 레지스트 하층막 형성 조성물의 안정화를 위해 유기산, 물, 알코올, 또는 이들 조합을 첨가할 수 있다.
The hydrolyzable organosilane is condensed by hydrolysis using a catalyst in a solvent, and the obtained hydrolysis condensate (polymer) is subjected to distillation under reduced pressure or the like to simultaneously produce an alcohol, a hydrolysis catalyst and water used as a byproduct. Can be removed In addition, the acid and base catalyst used for hydrolysis can be removed by neutralization or ion exchange. And in the resist underlayer film forming composition for lithography of this invention, organic acid, water, alcohol, or these combination can be added for stabilization of the resist underlayer film forming composition containing this hydrolysis-condensation product.

상기 유기산으로는, 예를 들면, 옥살산, 말론산, 메틸말론산, 숙신산, 말레산, 사과산, 주석산, 프탈산, 구연산, 글루타르산, 구연산, 유산, 살리실산 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 옥살산, 말레산 등이 바람직하다. 첨가하는 유기산은 축합물(폴리오가노실록산) 100질량부에 대하여 0.5 내지 5.0질량부이다. 또한, 첨가하는 물은 순수, 초순수, 이온교환수 등을 이용할 수 있으며, 그 첨가량은 레지스트 하층막 형성 조성물 100질량부에 대하여 1 내지 20질량부로 할 수 있다.Examples of the organic acid include oxalic acid, malonic acid, methylmalonic acid, succinic acid, maleic acid, malic acid, tartaric acid, phthalic acid, citric acid, glutaric acid, citric acid, lactic acid, salicylic acid, and the like. Especially, oxalic acid and a maleic acid are preferable. The organic acid to add is 0.5-5.0 mass parts with respect to 100 mass parts of condensates (polyorganosiloxane). In addition, pure water, ultrapure water, ion-exchange water, etc. can be used for the water to add, The addition amount can be 1-20 mass parts with respect to 100 mass parts of resist underlayer film forming compositions.

또한, 첨가하는 알코올로는 도포 후의 가열에 의해 비산되기 쉬운 것이 바람직하고, 예를 들면, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올 등을 들 수 있다. 첨가하는 알코올은 레지스트 하층막 형성 조성물 100질량부에 대하여 1 내지 20질량부로 할 수 있다.
Moreover, as alcohol to add, what is easy to scatter by heating after application | coating is preferable, For example, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, etc. are mentioned. The alcohol to add can be 1-20 mass parts with respect to 100 mass parts of resist underlayer film forming compositions.

본 발명의 리소그래피용 하층막 형성 조성물은, 상기 성분 이외에, 필요에 따라 유기 폴리머 화합물, 광산발생제 및 계면활성제 등을 포함할 수 있다.The underlayer film-forming composition for lithography of the present invention may contain, in addition to the above components, an organic polymer compound, a photoacid generator, a surfactant, and the like as necessary.

유기 폴리머 화합물을 사용함으로써, 본 발명의 리소그래피용 하층막 형성 조성물로부터 형성되는 레지스트 하층막의 드라이 에칭 속도(단위시간당 막두께의 감소량), 감쇠계수 및 굴절률 등을 조정할 수 있다.By using the organic polymer compound, the dry etching rate (reduced amount of film thickness per unit time), attenuation coefficient and refractive index of the resist underlayer film formed from the underlayer film forming composition for lithography of the present invention can be adjusted.

유기 폴리머 화합물로는 특별한 제한은 없지만, 각종 유기 폴리머를 사용할 수 있다. 축중합 폴리머 및 부가중합 폴리머 등을 사용할 수 있다. 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리이미드, 아크릴폴리머, 메타크릴폴리머, 폴리비닐에테르, 페놀노볼락, 나프톨노볼락, 폴리에테르, 폴리아미드, 폴리카보네이트 등의 부가중합 폴리머 및 축중합 폴리머를 사용할 수 있다. 흡광 부위로서 기능하는 벤젠환, 나프탈렌환, 안트라센환, 트리아진환, 퀴놀린환 및 퀴녹살린환 등의 방향환 구조를 가지는 유기 폴리머가 바람직하게 사용된다.
Although there is no restriction | limiting in particular as an organic polymer compound, Various organic polymers can be used. A polycondensation polymer, an addition polymerization polymer, etc. can be used. Addition polymers and polycondensation polymers such as polyester, polystyrene, polyimide, acrylic polymer, methacryl polymer, polyvinyl ether, phenol novolac, naphthol novolac, polyether, polyamide, polycarbonate and the like can be used. Organic polymers having an aromatic ring structure, such as a benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, triazine ring, quinoline ring and quinoxaline ring, which function as light absorption sites, are preferably used.

이와 같은 유기 폴리머 화합물로는, 예를 들면, 벤질아크릴레이트, 벤질메타크릴레이트, 페닐아크릴레이트, 나프틸아크릴레이트, 안트릴메타크릴레이트, 안트릴메틸메타크릴레이트, 스티렌, 히드록시스티렌, 벤질비닐에테르 및 N-페닐말레이미드 등의 부가중합성 모노머를 그 구조단위로서 포함하는 부가중합 폴리머나, 페놀노볼락 및 나프톨노볼락 등의 축중합 폴리머를 들 수 있다.
As such an organic polymer compound, for example, benzyl acrylate, benzyl methacrylate, phenyl acrylate, naphthyl acrylate, anthryl methacrylate, anthryl methyl methacrylate, styrene, hydroxy styrene, benzyl Addition polymers containing addition polymerizable monomers such as vinyl ether and N-phenylmaleimide as structural units, and polycondensation polymers such as phenol novolak and naphthol novolak.

유기 폴리머 화합물로서 부가중합 폴리머가 사용되는 경우, 그 폴리머 화합물은 단독 중합체일 수도 있고 공중합체일 수도 있다. 부가중합 폴리머의 제조에는 부가중합성 모노머가 사용된다. 이와 같은 부가중합성 모노머로는 아크릴산, 메타크릴산, 아크릴산에스테르 화합물, 메타크릴산에스테르 화합물, 아크릴아미드 화합물, 메타크릴아미드 화합물, 비닐 화합물, 스티렌 화합물, 말레이미드 화합물, 말레산 무수물, 아크릴로니트릴 등을 들 수 있다.When an addition polymer is used as the organic polymer compound, the polymer compound may be a homopolymer or a copolymer. An addition polymerizable monomer is used for manufacture of an addition polymerization polymer. Such addition polymerizable monomers include acrylic acid, methacrylic acid, acrylic acid ester compounds, methacrylic acid ester compounds, acrylamide compounds, methacrylamide compounds, vinyl compounds, styrene compounds, maleimide compounds, maleic anhydride and acrylonitrile. Etc. can be mentioned.

아크릴산에스테르 화합물로는, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 노말헥실아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, 시클로헥실아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 페닐아크릴레이트, 안트릴메틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 3-클로로-2-히드록시프로필아크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 2,2,2-트리플루오로에틸아크릴레이트, 2,2,2-트리클로로에틸아크릴레이트, 2-브로모에틸아크릴레이트, 4-히드록시부틸아크릴레이트, 2-메톡시에틸아크릴레이트, 테트라하이드로푸르푸릴아크릴레이트, 2-메틸-2-아다만틸아크릴레이트, 5-아크릴로일옥시-6-히드록시노보넨-2-카르복실릭-6-락톤, 3-아크릴옥시프로필트리에톡시실란 및 글리시딜아크릴레이트 등을 들 수 있다.
As an acrylate ester compound, methyl acrylate, ethyl acrylate, normal hexyl acrylate, isopropyl acrylate, cyclohexyl acrylate, benzyl acrylate, phenyl acrylate, anthryl methyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate , 3-chloro-2-hydroxypropylacrylate, 2-hydroxypropylacrylate, 2,2,2-trifluoroethylacrylate, 2,2,2-trichloroethylacrylate, 2-bromo Ethyl acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, 2-methoxyethyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, 2-methyl-2-adamantyl acrylate, 5-acryloyloxy-6-hydroxy Norbornene-2-carboxylic-6-lactone, 3-acryloxypropyltriethoxysilane, glycidyl acrylate, and the like.

메타크릴산에스테르 화합물로는, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 노말헥실메타크릴레이트, 이소프로필메타크릴레이트, 시클로헥실메타크릴레이트, 벤질메타크릴레이트, 페닐메타크릴레이트, 안트릴메틸메타크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 2-히드록시프로필메타크릴레이트, 2,2,2-트리플루오로에틸메타크릴레이트, 2,2,2-트리클로로에틸메타크릴레이트, 2-브로모에틸메타크릴레이트, 4-히드록시부틸메타크릴레이트, 2-메톡시에틸메타크릴레이트, 테트라하이드로푸르푸릴메타크릴레이트, 2-메틸-2-아다만틸메타크릴레이트, 5-메타크릴로일옥시-6-히드록시노보넨-2-카르복실릭-6-락톤, 3-메타크릴옥시프로필트리에톡시실란, 글리시딜메타크릴레이트, 2-페닐에틸메타크릴레이트, 히드록시페닐메타크릴레이트 및 브로모페닐메타크릴레이트 등을 들 수 있다.
As methacrylic acid ester compound, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, normal hexyl methacrylate, isopropyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, benzyl methacrylate, phenyl methacrylate, anthryl methyl methacrylate Acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, 2,2,2-trifluoroethyl methacrylate, 2,2,2-trichloroethyl methacrylate, 2- Bromoethyl methacrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate, 2-methoxyethyl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, 2-methyl-2-adamantyl methacrylate, 5-methacryl Royloxy-6-hydroxynorbornene-2-carboxylic-6-lactone, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, glycidyl methacrylate, 2-phenylethyl methacrylate, hydroxyphenyl Methacrylate and bromophenyl meth There may be mentioned acrylate and the like.

아크릴아미드 화합물로는, 아크릴아미드, N-메틸아크릴아미드, N-에틸아크릴아미드, N-벤질아크릴아미드, N-페닐아크릴아미드, N,N-디메틸아크릴아미드 및 N-안트릴아크릴아미드 등을 들 수 있다.As acrylamide compound, acrylamide, N-methyl acrylamide, N-ethyl acrylamide, N-benzyl acrylamide, N-phenyl acrylamide, N, N- dimethyl acrylamide, N- anthryl acrylamide, etc. are mentioned. Can be.

메타크릴아미드 화합물, 메타크릴아미드, N-메틸메타크릴아미드, N-에틸메타크릴아미드, N-벤질메타크릴아미드, N-페닐메타크릴아미드, N,N-디메틸메타크릴아미드 및 N-안트릴아크릴아미드 등을 들 수 있다. Methacrylamide compounds, methacrylamide, N-methylmethacrylamide, N-ethylmethacrylamide, N-benzylmethacrylamide, N-phenylmethacrylamide, N, N-dimethylmethacrylamide and N-anthryl Acrylamide etc. are mentioned.

비닐 화합물로는, 비닐알코올, 2-히드록시에틸비닐에테르, 메틸비닐에테르, 에틸비닐에테르, 벤질비닐에테르, 비닐아세트산, 비닐트리메톡시실란, 2-클로로에틸비닐에테르, 2-메톡시에틸비닐에테르, 비닐나프탈렌 및 비닐안트라센 등을 들 수 있다. As a vinyl compound, vinyl alcohol, 2-hydroxyethyl vinyl ether, methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, benzyl vinyl ether, vinyl acetic acid, vinyl trimethoxysilane, 2-chloroethyl vinyl ether, 2-methoxyethyl vinyl Ether, vinyl naphthalene, vinyl anthracene and the like.

스티렌 화합물로는, 스티렌, 히드록시스티렌, 클로로스티렌, 브로모스티렌, 메톡시스티렌, 시아노스티렌 및 아세틸스티렌 등을 들 수 있다.Examples of the styrene compound include styrene, hydroxy styrene, chlorostyrene, bromostyrene, methoxy styrene, cyano styrene, acetyl styrene and the like.

말레이미드 화합물로는, 말레이미드, N-메틸말레이미드, N-페닐말레이미드, N-시클로헥실말레이미드, N-벤질말레이미드 및 N-히드록시에틸말레이미드 등을 들 수 있다.
As a maleimide compound, maleimide, N-methyl maleimide, N-phenyl maleimide, N-cyclohexyl maleimide, N-benzyl maleimide, N-hydroxyethyl maleimide, etc. are mentioned.

폴리머로서 축중합 폴리머가 사용되는 경우, 이와 같은 폴리머로는, 예를 들면, 글리콜 화합물과 디카르본산 화합물과의 축중합 폴리머를 들 수 있다. 글리콜 화합물로는 디에틸렌글리콜, 헥사메틸렌글리콜, 부틸렌글리콜 등을 들 수 있다. 디카르본산 화합물로는, 숙신산, 아디프산, 테레프탈산, 무수말레산 등을 들 수 있다. 또한, 예를 들면, 폴리피로멜리트이미드, 폴리(p-페닐렌테레프탈아미드), 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리이미드를 들 수 있다.
When a polycondensation polymer is used as a polymer, such a polymer is, for example, a polycondensation polymer of a glycol compound and a dicarboxylic acid compound. Diethylene glycol, hexamethylene glycol, butylene glycol etc. are mentioned as a glycol compound. Succinic acid, adipic acid, terephthalic acid, maleic anhydride etc. are mentioned as a dicarboxylic acid compound. Moreover, polyester, such as polypyromelitimide, poly (p-phenylene terephthalamide), polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polyamide, polyimide is mentioned, for example.

유기 폴리머 화합물에 히드록실기가 함유되어 있는 경우에는, 이 히드록실기는 폴리오가노실록산과 가교 반응을 형성할 수 있다.When the hydroxyl group is contained in the organic polymer compound, the hydroxyl group can form a crosslinking reaction with the polyorganosiloxane.

유기 폴리머 화합물로는, 중량평균분자량이, 예를 들면, 1000 내지 1000000이고, 또는 3000 내지 300000이고, 또는 5000 내지 200000이고, 또는 10000 내지 100000인 폴리머 화합물을 사용할 수 있다.As the organic polymer compound, for example, a polymer compound having a weight average molecular weight of 1000 to 1000000, 3000 to 300000, 5000 to 200000, or 10000 to 100000 can be used.

유기 폴리머 화합물은 1종만을 사용할 수 있고, 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.Only 1 type can be used for an organic polymer compound, or can be used for it in combination of 2 or more type.

유기 폴리머 화합물이 사용되는 경우, 그 비율로는, 축합물(폴리오가노실록산) 100질량부에 대하여, 1 내지 200질량부, 또는 5 내지 100질량부, 또는 10 내지 50질량부, 또는 20 내지 30질량부이다.
When the organic polymer compound is used, the ratio is 1 to 200 parts by mass, 5 to 100 parts by mass, or 10 to 50 parts by mass, or 20 to 30 parts by mass based on 100 parts by mass of the condensate (polyorganosiloxane). It is a mass part.

본 발명의 레지스트 하층막 형성 조성물에서는 산발생제를 함유할 수 있다.The resist underlayer film forming composition of this invention can contain an acid generator.

산발생제로는, 열산발생제나 광산발생제를 들 수 있다.Examples of the acid generator include a thermal acid generator and a photoacid generator.

광산발생제는, 레지스트의 노광시에 산을 발생한다. 이에 따라, 하층막의 산성도의 조정이 가능해진다. 이는, 하층막의 산성도를 상층의 레지스트와의 산성도에 맞추기 위한 방법 중 하나이다. 또한, 하층막의 산성도의 조정에 따라, 상층에 형성되는 레지스트의 패턴 형상의 조정이 가능해진다.The photoacid generator generates an acid upon exposure of the resist. This makes it possible to adjust the acidity of the underlayer film. This is one of the methods for matching the acidity of the lower layer film with the acidity of the upper layer resist. In addition, by adjusting the acidity of the lower layer film, the pattern shape of the resist formed on the upper layer can be adjusted.

본 발명의 레지스트 하층막 형성 조성물에 포함되는 광산발생제로는, 오늄염 화합물, 설폰이미드 화합물 및 디설포닐디아조메탄 화합물 등을 들 수 있다.
An onium salt compound, a sulfonimide compound, a disulfonyl diazomethane compound, etc. are mentioned as a photo-acid generator contained in the resist underlayer film forming composition of this invention.

오늄염 화합물로는 디페닐요오도늄헥사플루오로포스페이트, 디페닐요오도늄트리플루오로메탄설포네이트, 디페닐요오도늄노나플루오로노말부탄설포네이트, 디페닐요오도늄퍼플루오로노말옥탄설포네이트, 디페닐요오도늄캠퍼설포네이트, 비스(4-tert-부틸페닐)요오도늄캠퍼설포네이트 및 비스(4-tert-부틸페닐)요오도늄트리플루오로메탄설포네이트 등의 요오도늄염 화합물 및 트리페닐설포늄헥사플루오로안티모네이트, 트리페닐설포늄노나플루오로노말부탄설포네이트, 트리페닐설포늄캠퍼설포네이트 및 트리페닐설포늄트리플루오로메탄설포네이트 등의 설포늄염 화합물 등을 들 수 있다.
As onium salt compound, diphenyl iodonium hexafluorophosphate, diphenyl iodonium trifluoromethanesulfonate, diphenyl iodonium nonafluoro normal butane sulfonate, diphenyl iodonium perfluoro normal octane Iodo such as sulfonate, diphenyl iodonium camphor sulfonate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium camphor sulfonate and bis (4-tert-butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate Nium salt compounds and sulfonium salt compounds such as triphenylsulfonium hexafluoroantimonate, triphenylsulfonium nonafluoro normal butanesulfonate, triphenylsulfonium camphorsulfonate and triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate Can be mentioned.

설폰이미드 화합물로는, 예를 들면, N-(트리플루오로메탄설포닐옥시)석신이미드, N-(노나플루오로노말부탄설포닐옥시)석신이미드, N-(캠퍼설포닐옥시)석신이미드 및 N-(트리플루오로메탄설포닐옥시)나프탈이미드 등을 들 수 있다.Examples of the sulfonimide compound include N- (trifluoromethanesulfonyloxy) succinimide, N- (nonnafluoronormalbutanesulfonyloxy) succinimide, and N- (camphorsulfonyloxy). Succinimide, N- (trifluoromethanesulfonyloxy) naphthalimide, etc. are mentioned.

디설포닐디아조메탄 화합물로는, 예를 들면, 비스(트리플루오로메틸설포닐)디아조메탄, 비스(시클로헥실설포닐)디아조메탄, 비스(페닐설포닐)디아조메탄, 비스(p-톨루엔설포닐)디아조메탄, 비스(2,4-디메틸벤젠설포닐)디아조메탄 및 메틸설포닐-p-톨루엔설포닐디아조메탄 등을 들 수 있다. Examples of the disulfonyldiazomethane compound include bis (trifluoromethylsulfonyl) diazomethane, bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, bis (phenylsulfonyl) diazomethane and bis (p). Toluenesulfonyl) diazomethane, bis (2,4-dimethylbenzenesulfonyl) diazomethane, methylsulfonyl-p-toluenesulfonyldiazomethane, and the like.

광산발생제는 1종만을 사용할 수 있고, 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.Only 1 type can be used for a photo-acid generator, or can be used for it in combination of 2 or more type.

광산발생제가 사용되는 경우, 그 비율은, 축합물(폴리오가노실록산) 100질량부에 대하여, 0.01 내지 5질량부, 또는 0.1 내지 3질량부, 또는 0.5 내지 1질량부이다.
When a photo-acid generator is used, the ratio is 0.01-5 mass parts, 0.1-3 mass parts, or 0.5-1 mass part with respect to 100 mass parts of condensates (polyorganosiloxane).

계면활성제는, 본 발명의 리소그래피용 레지스트 하층막 형성 조성물을 기판에 도포한 후에, 핀홀 및 스트리에이션(striation) 등의 발생을 억제하는데 유효하다.The surfactant is effective for suppressing the occurrence of pinholes and striation after applying the resist underlayer film-forming composition for lithography of the present invention to a substrate.

본 발명의 레지스트 하층막 형성 조성물에 포함되는 계면활성제로는, 예를 들면, 폴리옥시에틸렌라우릴에테르, 폴리옥시에틸렌스테아릴에테르, 폴리옥시에틸렌세틸에테르, 폴리옥시에틸렌올레일에테르 등의 폴리옥시에틸렌알킬에테르류, 폴리옥시에틸렌옥틸페놀에테르, 폴리옥시에틸렌노닐페놀에테르 등의 폴리옥시에틸렌알킬알릴에테르류, 폴리옥시에틸렌·폴리옥시프로필렌 블록 코폴리머류, 솔비탄모노라우레이트, 솔비탄모노팔미테이트, 솔비탄모노스테아레이트, 솔비탄모노올레이트, 솔비탄트리올레이트, 솔비탄트리스테아레이트 등의 솔비탄 지방산 에스테르류, 폴리옥시에틸렌솔비탄모노라우레이트, 폴리옥시에틸렌솔비탄모노팔미테이트, 폴리옥시에틸렌솔비탄모노스테아레이트, 폴리옥시에틸렌솔비탄트리올레이트, 폴리옥시에틸렌솔비탄트리스테아레이트 등의 폴리옥시에틸렌솔비탄 지방산 에스테르류 등의 비이온계 계면활성제, 상품명 EFTOP EF301, EF303, EF352(Tohkem products Corporation제), 상품명 MEGAFAC F171, F173, R-08, R-30(Dainippon Ink and Chemicals, Inc.제), FLUORAD FC430, FC431(Sumitomo 3M Limited제), 상품명 ASAHI GUARD AG710, SURFLON S-382, SC101, SC102, SC103, SC104, SC105, SC106(Asahi Glass Co., Ltd.제) 등의 불소계 계면활성제 및 오가노실록산 폴리머 KP341(Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.제) 등을 들 수 있다. 이들 계면활성제는 단독으로 사용할 수도 있으며, 2종 이상의 조합으로 사용할 수도 있다. 계면활성제가 사용되는 경우, 그 비율로는, 축합물(폴리오가노실록산) 100질량부에 대하여 0.0001 내지 5질량부, 또는 0.001 내지 1질량부, 또는 0.01 내지 0.5질량부이다.
As surfactant contained in the resist underlayer film forming composition of this invention, For example, polyoxy, such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, etc. Polyoxyethylene alkyl allyl ethers such as ethylene alkyl ethers, polyoxyethylene octyl phenol ethers and polyoxyethylene nonyl phenol ethers, polyoxyethylene polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurates and sorbitan monopalmi Sorbitan fatty acid esters such as tate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan trioleate, sorbitan tristearate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitate , Polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan trioleate, polyoxyethylene Nonionic surfactants, such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, such as a sorbitan tristearate, brand names EFTOP EF301, EF303, EF352 (made by Tohkem products Corporation), brand names MEGAFAC F171, F173, R-08, R-30 (Dainippon Ink and Chemicals, Inc.), FLUORAD FC430, FC431 (manufactured by Sumitomo 3M Limited), trade names ASAHI GUARD AG710, SURFLON S-382, SC101, SC102, SC103, SC104, SC105, SC106 (Asahi Glass Co., Ltd And fluorine-based surfactants and the like, and organosiloxane polymer KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.). These surfactants may be used alone or in combination of two or more thereof. When surfactant is used, it is 0.0001-5 mass parts, 0.001-1 mass part, or 0.01-0.5 mass part with respect to 100 mass parts of condensates (polyorganosiloxane) as the ratio.

또한, 본 발명의 레지스트 하층막 형성 조성물에는, 레올로지 조정제 및 접착보조제 등을 첨가할 수 있다. 레올로지 조정제는, 하층막 형성 조성물의 유동성을 향상시키는데 유효하다. 접착보조제는, 반도체 기판 또는 레지스트와 하층막의 밀착성을 향상시키는데 유효하다.In addition, a rheology modifier, an adhesion aid, and the like may be added to the resist lower layer film forming composition of the present invention. The rheology modifier is effective for improving the fluidity of the underlayer film forming composition. An adhesion aid is effective in improving the adhesiveness of a semiconductor substrate or a resist and an underlayer film.

레올로지 조정제로는, 예를 들면, 디메틸프탈레이트, 디에틸프탈레이트, 디이소부틸프탈레이트, 디헥실프탈레이트, 부틸이소데실프탈레이트 등의 프탈산 유도체, 디노말부틸아디페이트, 디이소부틸아디페이트, 디이소옥틸아디페이트, 옥틸데실아디페이트 등의 아디프산 유도체, 디노말부틸말레이트, 디에틸말레이트, 디노닐말레이트 등의 말레산 유도체, 메틸올레이트, 부틸올레이트, 테트라하이드로푸르푸릴올레이트 등의 올레인산 유도체, 또는 노말부틸스테아레이트, 글리세릴스테아레이트 등의 스테아린산 유도체를 들 수 있다. 이들 레올로지 조정제는, 레지스트 하층막 형성 조성물의 전체 조성물 100질량%에 대하여 통상 30질량% 미만의 비율로 배합된다.
As a rheology regulator, For example, phthalic acid derivatives, such as dimethyl phthalate, diethyl phthalate, diisobutyl phthalate, dihexyl phthalate, and butyl isodecyl phthalate, dinormal butyl adipate, diisobutyl adipate, and diisooctyl Adipic acid derivatives such as adipate and octyldecyl adipate, maleic acid derivatives such as dinomal butyl maleate, diethyl maleate and dinonyl maleate, methyl oleate, butyl oleate and tetrahydrofurfuryl oleate Oleic acid derivatives or stearic acid derivatives such as normal butyl stearate and glyceryl stearate. These rheology modifiers are mix | blended normally with the ratio of less than 30 mass% with respect to 100 mass% of all compositions of a resist underlayer film forming composition.

접착보조제로는, 예를 들면, 트리메틸클로로실란, 디메틸비닐클로로실란, 메틸디페닐클로로실란, 클로로메틸디메틸클로로실란 등의 클로로실란류, 트리메틸메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 메틸디메톡시실란, 디메틸비닐에톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 페닐트리에톡시실란 등의 알콕시실란류, 헥사메틸디실라잔, N,N’-비스(트리메틸실릴)우레아, 디메틸트리메틸실릴아민, 트리메틸실릴이미다졸 등의 실라잔류, 비닐트리클로로실란, γ-클로로프로필트리메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란 등의 실란류, 벤조트리아졸, 벤즈이미다졸, 인다졸, 이미다졸, 2-메르캅토벤즈이미다졸, 2-메르캅토벤조티아졸, 2-메르캅토벤조옥사졸, 우라졸, 티오우라실, 메르캅토이미다졸, 메르캅토피리미딘 등의 복소환식 화합물, 1,1-디메틸우레아, 1,3-디메틸우레아 등의 요소 또는 티오요소 화합물을 들 수 있다. 접착보조제는, 레지스트 하층막 형성 조성물의 전체 조성물 100질량%에 대하여 통상 5질량% 미만, 바람직하게는 2질량% 미만의 비율로 배합된다.
As the adhesion aid, for example, chlorosilanes such as trimethylchlorosilane, dimethylvinylchlorosilane, methyldiphenylchlorosilane, chloromethyldimethylchlorosilane, trimethylmethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, methyldimethoxysilane, Alkoxysilanes such as dimethylvinylethoxysilane, diphenyldimethoxysilane and phenyltriethoxysilane, hexamethyldisilazane, N, N'-bis (trimethylsilyl) urea, dimethyltrimethylsilylamine, trimethylsilylimida Silanes such as sol, silanes such as vinyltrichlorosilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, and γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, benzotriazole and benzimi Dazole, indazole, imidazole, 2-mercaptobenzimidazole, 2-mercaptobenzothiazole, 2-mercaptobenzoxazole, urasol, thiouracil, mercaptoimidazole, mercaptopyrimidine, etc. Heterocyclicization Urea or thiourea compounds, such as a compound, 1, 1- dimethyl urea and 1, 3- dimethyl urea, are mentioned. An adhesive aid is normally mix | blended in the ratio of less than 5 mass%, Preferably it is less than 2 mass% with respect to 100 mass% of all compositions of a resist underlayer film forming composition.

본 발명의 레지스트 하층막 형성 조성물에 사용되는 용제로는, 상기 고형분을 용해할 수 있는 용제라면 특별한 제한 없이 사용할 수 있다. 이와 같은 용제로는, 예를 들면, 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 프로필렌글리콜, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 메틸이소부틸카르비놀, 프로필렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 톨루엔, 자일렌, 메틸에틸케톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 2-히드록시프로피온산에틸, 2-히드록시-2-메틸프로피온산에틸, 에톡시아세트산에틸, 히드록시아세트산에틸, 2-히드록시-3-메틸부탄산메틸, 3-메톡시프로피온산메틸, 3-메톡시프로피온산에틸, 3-에톡시프로피온산에틸, 3-에톡시프로피온산메틸, 피루브산메틸, 피루브산에틸, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디프로필에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜디메틸에테르, 프로필렌글리콜디에틸에테르, 프로필렌글리콜디프로필에테르, 프로필렌글리콜디부틸에테르, 유산에틸, 유산프로필, 유산이소프로필, 유산부틸, 유산이소부틸, 포름산메틸, 포름산에틸, 포름산프로필, 포름산이소프로필, 포름산부틸, 포름산이소부틸, 포름산아밀, 포름산이소아밀, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산아밀, 아세트산이소아밀, 아세트산헥실, 프로피온산메틸, 프로피온산에틸, 프로피온산프로필, 프로피온산이소프로필, 프로피온산부틸, 프로피온산이소부틸, 부티르산메틸, 부티르산에틸, 부티르산프로필, 부티르산이소프로필, 부티르산부틸, 부티르산이소부틸, 히드록시아세트산에틸, 2-히드록시-2-메틸프로피온산에틸, 3-메톡시-2-메틸프로피온산메틸, 2-히드록시-3-메틸부티르산메틸, 메톡시아세트산에틸, 에톡시아세트산에틸, 3-메톡시프로피온산메틸, 3-에톡시프로피온산에틸, 3-메톡시프로피온산에틸, 3-메톡시부틸아세테이트, 3-메톡시프로필아세테이트, 3-메틸-3-메톡시부틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시부틸프로피오네이트, 3-메틸-3-메톡시부틸부티레이트, 아세토아세트산메틸, 톨루엔, 자일렌, 메틸에틸케톤, 메틸프로필케톤, 메틸부틸케톤, 2-헵타논, 3-헵타논, 4-헵타논, 시클로헥사논, N,N-디메틸포름아미드, N-메틸아세트아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈 및 γ-부티로락톤 등을 들 수 있다. 이들 용제는 단독으로, 또는 2종 이상의 조합으로 사용할 수 있다.
As a solvent used for the resist underlayer film forming composition of this invention, if the solvent which can melt | dissolve the said solid content can be used without a restriction | limiting in particular. Examples of such a solvent include methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, methyl isobutyl carbinol, propylene glycol monobutyl ether, and propylene. Glycol Monomethyl Ether Acetate, Propylene Glycol Monoethyl Ether Acetate, Propylene Glycol Monopropyl Ether Acetate, Propylene Glycol Monobutyl 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, 3- Ethyl ethoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, ethylene glycol Nomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monopropyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, Diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dipropyl ether, diethylene glycol dibutyl ether propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol dimethyl ether, propylene glycol diethyl ether, propylene glycol dipropyl ether, propylene Glycol dibutyl ether, ethyl lactate, propyl lactate, isopropyl lactate, butyl lactate, isobutyl lactate, methyl formate, ethyl formate, propyl formate, isopropyl formate, butyl formate, isobutyl formate, amyl formate, isoam formate, Methyl acetate, ethyl acetate, amyl acetate, isoamyl acetate, hexyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, propyl propionate, isopropyl propionate, butyl propionate, isobutyl propionate, methyl butyrate, ethyl butyrate, propyl butyrate and isopropyl propyl butyrate Butyl butyrate, isobutyl butyrate, ethyl hydroxyacetate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, methyl 3-methoxy-2-methylpropionate, methyl 2-hydroxy-3-methylbutyrate, ethyl methoxyacetate Ethyl ethoxyacetate, 3-methoxy methyl propionate, 3-ethoxy propionate ethyl, 3-methoxy ethylpropionate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methoxypropyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl Acetate, 3-methyl-3-methoxybutylpropionate, 3-methyl-3-methoxybutylbutyrate, methyl acetoacetate, toluene, xylene, methylethylketone, Methylpropyl ketone, methyl butyl ketone, 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone, cyclohexanone, N, N-dimethylformamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, N -Methylpyrrolidone, gamma -butyrolactone, etc. are mentioned. These solvents can be used individually or in combination of 2 or more types.

이하, 본 발명의 레지스트 하층막 형성 조성물의 사용에 대하여 설명한다.Hereinafter, use of the resist underlayer film forming composition of this invention is demonstrated.

반도체 장치의 제조에 사용되는 기판(예를 들면, 실리콘 웨이퍼 기판, 실리콘/이산화 실리콘 피복 기판, 실리콘나이트라이드 기판, 유리 기판, ITO 기판, 폴리이미드 기판, 및 저유전율 재료(low-k 재료)피복 기판 등) 위에, 스피너, 코터 등의 적당한 도포 방법에 의해 본 발명의 레지스트 하층막 형성 조성물이 도포되고, 그 후, 소성함으로써 레지스트 하층막이 형성된다. 소성하는 조건으로는, 소성 온도 80℃ 내지 250℃, 소성 시간 0.3 내지 60분에서 적당히 선택된다. 바람직하게는, 소성 온도 150℃ 내지 250℃, 소성 시간 0.5 내지 2분이다. 여기서, 형성되는 하층막의 막두께로는, 예를 들면, 10 내지 1000nm이고, 또는 20 내지 500nm이고, 또는 50 내지 300nm이고, 또는 100 내지 200nm이다.Substrates (eg, silicon wafer substrates, silicon / silicon dioxide coated substrates, silicon nitride substrates, glass substrates, ITO substrates, polyimide substrates, and low dielectric constant materials (low-k materials) coatings used in the manufacture of semiconductor devices The resist underlayer film forming composition of this invention is apply | coated by suitable coating methods, such as a spinner and a coater, on a board | substrate etc.) and after that, a resist underlayer film is formed by baking. As conditions for baking, it selects from the baking temperature of 80 degreeC-250 degreeC, and baking time 0.3-60 minutes suitably. Preferably, the baking temperature is 150 ° C to 250 ° C and the baking time is 0.5 to 2 minutes. Here, as a film thickness of the underlayer film formed, it is 10-1000 nm, 20-500 nm, 50-300 nm, or 100-200 nm, for example.

그 다음, 그 레지스트 하층막 위에, 예를 들면, 포토 레지스트의 층이 형성된다. 포토 레지스트의 층의 형성은, 주지의 방법, 즉, 포토 레지스트 조성물 용액의 하층막 상으로의 도포 및 소성을 통해 행할 수 있다. 포토 레지스트의 막두께로는, 예를 들면, 50 내지 10000nm이고, 또는 100 내지 2000nm이고, 또는 200 내지 1000nm이다.
Then, for example, a layer of photoresist is formed on the resist underlayer film. Formation of the layer of a photoresist can be performed by a well-known method, ie, application | coating and baking on the underlayer film of a photoresist composition solution. As a film thickness of a photoresist, it is 50-10000 nm, 100-2000 nm, or 200-1000 nm, for example.

본 발명에서는 기판 상에 유기 하층막을 성막한 후, 이 위에 본 발명의 레지스트 하층막을 성막하고, 다시 그 위에 포토 레지스트를 피복할 수 있다. 이에 따라 포토 레지스트의 패턴폭이 좁아져서, 패턴 붕괴를 막기 위해 포토 레지스트를 얇게 피복한 경우에도, 적절한 에칭 가스를 선택함으로써 기판의 가공이 가능해진다. 예를 들면, 포토 레지스트에 대하여 충분히 빠른 에칭 속도가 되는 불소계 가스를 에칭 가스로 하여 본 발명의 레지스트 하층막으로 가공할 수 있고, 또한, 본 발명의 레지스트 하층막에 대하여 충분히 빠른 에칭 속도가 되는 산소계 가스를 에칭 가스로 하여 유기 하층막을 가공할 수 있고, 나아가, 유기 하층막에 대하여 충분히 빠른 에칭 속도가 되는 불소계 가스를 에칭 가스로 하여 기판의 가공을 행할 수 있다.
In this invention, after forming an organic underlayer film on a board | substrate, the resist underlayer film of this invention can be formed on it, and a photoresist can be coat | covered on it again. As a result, the pattern width of the photoresist becomes narrow, and even when the photoresist is thinly coated to prevent the pattern collapse, the substrate can be processed by selecting an appropriate etching gas. For example, an oxygen-based gas that can be processed into a resist underlayer film of the present invention using a fluorine-based gas that has a sufficiently fast etching rate with respect to a photoresist as an etching gas, and that has a sufficiently fast etching rate with respect to a resist underlayer film of the present invention. The organic underlayer film can be processed by using the gas as an etching gas, and further, the substrate can be processed by using a fluorine-based gas that has a sufficiently fast etching rate with respect to the organic underlayer film as the etching gas.

본 발명의 레지스트 하층막 위에 형성되는 포토 레지스트로는 노광에 사용되는 광에 감광하는 것이라면 특별한 한정은 없다. 네가티브형 포토 레지스트 및 포지티브형 포토 레지스트 모두 사용할 수 있다. 노볼락 수지와 1,2-나프토퀴논디아지드설폰산에스테르로 이루어진 포지티브형 포토 레지스트, 산에 의해 분해되어 알칼리 용해 속도를 상승시키는 기를 갖는 바인더와 광산발생제로 이루어진 화학증폭형 포토 레지스트, 산에 의해 분해되어 포토 레지스트의 알칼리 용해 속도를 상승시키는 저분자 화합물과 알칼리 가용성 바인더와 광산발생제로 이루어진 화학증폭형 포토 레지스트 및 산에 의해 분해되어 알칼리 용해 속도를 상승시키는 기를 갖는 바인더와 산에 의해 분해되어 포토 레지스트의 알칼리 용해 속도를 상승시키는 저분자 화합물과 광산발생제로 이루어진 화학증폭형 포토 레지스트 등이 있다. 예를 들면, Shipley Company Inc.제의 상품명 APEX-E, Sumitomo Chemical Company제의 상품명 PAR710 및 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.제의 상품명 SEPR430 등을 들 수 있다. 또한, 예를 들면, Proc. SPIE, Vol.3999, 330-334(2000), Proc. SPIE, Vol.3999, 357-364(2000)이나 Proc. SPIE, Vol.3999, 365-374(2000)에 기재되어 있는 바와 같은, 함불소 원자 폴리머계 포토 레지스트를 들 수 있다.The photoresist formed on the resist underlayer film of the present invention is not particularly limited as long as it is photosensitive to light used for exposure. Both negative photoresist and positive photoresist can be used. Positive photoresist consisting of a novolak resin and 1,2-naphthoquinonediazidesulfonic acid ester, chemically amplified photoresist composed of a binder having a group which is decomposed by acid to increase the alkali dissolution rate, and a photoacid generator, It is decomposed by a low molecular weight compound to increase the alkali dissolution rate of the photoresist, a chemically amplified photoresist consisting of an alkali-soluble binder and a photoacid generator, and an acid to decompose by a binder and an acid having a group to increase the alkali dissolution rate. And chemically amplified photoresists comprising low molecular weight compounds and photoacid generators that increase the alkali dissolution rate of the resist. For example, the brand name APEX-E by Shipley Company Inc., the brand name PAR710 by Sumitomo Chemical Company, and the brand name SEPR430 by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. etc. are mentioned. Also, for example, Proc. SPIE, Vol. 3999, 330-334 (2000), Proc. SPIE, Vol. 3999, 357-364 (2000) or Proc. And fluorine-containing polymer-based photoresists, as described in SPIE, Vol. 3999, 365-374 (2000).

그 다음, 소정의 마스크를 통해 노광이 이루어진다. 노광에는, KrF 엑시머 레이저(파장 248nm), ArF 엑시머 레이저(파장 193nm) 및 F2 엑시머 레이저(파장 157nm) 등을 사용할 수 있다. 노광 후, 필요에 따라 노광 후 가열(post exposure bake)을 행하는 것도 가능하다. 노광 후 가열은, 가열 온도 70℃ 내지 150℃, 가열 시간 0.3 내지 10분간에서 적당히 선택된 조건으로 행해진다.
Then, exposure is performed through a predetermined mask. A KrF excimer laser (wavelength 248 nm), an ArF excimer laser (wavelength 193 nm), an F 2 excimer laser (wavelength 157 nm), etc. can be used for exposure. After exposure, it is also possible to perform post exposure bake if necessary. Post-exposure heating is performed on conditions suitably selected at the heating temperature of 70 degreeC-150 degreeC, and heating time of 0.3 to 10 minutes.

또한, 본 발명에서는 레지스트로서 포토 레지스트 대신에 전자선 리소그래피용 레지스트를 이용할 수 있다. 전자선 레지스트로는 네가티브형, 포지티브형을 모두 사용할 수 있다. 산발생제와 산에 의해 분해되어 알칼리 용해 속도를 변화시키는 기를 갖는 바인더로 이루어진 화학증폭형 레지스트, 알칼리 가용성 바인더와 산발생제와 산에 의해 분해되어 레지스트의 알칼리 용해 속도를 변화시키는 저분자 화합물로 이루어진 화학증폭형 레지스트, 산발생제와 산에 의해 분해되어 알칼리 용해 속도를 변화시키는 기를 갖는 바인더와 산에 의해 분해되어 레지스트의 알칼리 용해 속도를 변화시키는 저분자 화합물로 이루어진 화학증폭형 레지스트, 전자선에 의해 분해되어 알칼리 용해 속도를 변화시키는 기를 갖는 바인더로 이루어진 비화학증폭형 레지스트, 전자선에 의해 절단되어 알칼리 용해 속도를 변화시키는 부위를 가지는 바인더로 이루어진 비화학증폭형 레지스트 등이 있다. 이들 전자선 레지스트를 이용한 경우에도 조사원을 전자선으로 하여 포토 레지스트를 이용한 경우와 마찬가지로 레지스트 패턴을 형성할 수 있다.
In the present invention, a resist for electron beam lithography can be used instead of a photoresist as a resist. As the electron beam resist, both negative and positive types can be used. A chemically amplified resist consisting of a binder having a group which is decomposed by an acid generator and an acid to change an alkali dissolution rate, an alkali-soluble binder and a low molecular compound which is decomposed by an acid generator and an acid to change an alkali dissolution rate of a resist Chemically amplified resist, a chemically amplified resist composed of a binder having a group which is decomposed by an acid generator and an acid to change the alkali dissolution rate, and a low molecular compound which is decomposed by an acid to change the alkali dissolution rate of the resist. And a non-chemically amplified resist composed of a binder having a group for changing the alkali dissolution rate, a non-chemically amplified resist composed of a binder having a site that is cleaved by an electron beam to change the alkali dissolution rate. Even when these electron beam resists are used, a resist pattern can be formed similarly to the case where a photoresist is used with an irradiation source as an electron beam.

계속해서, 현상액에 의해 현상이 이루어진다. 이에 따라, 예를 들면, 포지티브형 포토 레지스트가 사용된 경우에는, 노광된 부분의 포토 레지스트가 제거되어, 포토 레지스트의 패턴이 형성된다.Then, image development is performed with a developing solution. Thus, for example, when a positive photoresist is used, the photoresist of the exposed portion is removed, thereby forming a pattern of the photoresist.

현상액으로는, 수산화칼륨, 수산화나트륨 등의 알칼리 금속 수산화물의 수용액, 수산화테트라메틸암모늄, 수산화테트라에틸암모늄, 콜린 등의 수산화 4급 암모늄의 수용액, 에탄올아민, 프로필아민, 에틸렌디아민 등의 아민 수용액 등의 알칼리성 수용액을 예로 들 수 있다. 추가로, 이들 현상액에 계면활성제 등을 첨가할 수도 있다. 현상의 조건으로는, 온도 5 내지 50℃, 시간 10 내지 600초에서 적당히 선택된다.
As a developing solution, aqueous solution of alkali metal hydroxides, such as potassium hydroxide and sodium hydroxide, aqueous solution of quaternary ammonium hydroxides, such as tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, choline, amine aqueous solution, such as ethanolamine, propylamine, and ethylenediamine, etc. An alkaline aqueous solution of is mentioned. Furthermore, surfactant etc. can also be added to these developing solutions. As conditions for image development, it selects from the temperature of 5-50 degreeC, and time 10-600 second suitably.

그리고, 이처럼 형성된 포토 레지스트(상층)의 패턴을 보호막으로 하여 본 발명의 레지스트 하층막(중간층)의 제거가 이루어지고, 이어서, 패턴화된 포토 레지스트 및 본 발명의 레지스트 하층막(중간층)으로 이루어진 막을 보호막으로 하여, 유기 하층막(하층)의 제거가 이루어진다. 마지막으로, 패턴화된 본 발명의 레지스트 하층막(중간층) 및 유기 하층막(하층)을 보호막으로 하여, 반도체 기판의 가공이 이루어진다.
Then, the resist underlayer film (middle layer) of the present invention is removed using the pattern of the photoresist (upper layer) thus formed as a protective film, and then a film composed of the patterned photoresist and the resist underlayer film (middle layer) of the present invention is removed. As a protective film, the organic underlayer film (lower layer) is removed. Finally, the semiconductor substrate is processed using the patterned resist underlayer film (middle layer) and the organic underlayer film (lower layer) of the present invention as protective films.

우선, 포토 레지스트가 제거된 부분의 본 발명의 레지스트 하층막(중간층)을 드라이 에칭에 의해 제거하여, 반도체 기판을 노출시킨다. 본 발명의 레지스트 하층막의 드라이 에칭에는 테트라플루오로메탄(CF4), 퍼플루오로시클로부탄(C4F8), 퍼플루오로프로판(C3F8), 트리플루오로메탄, 일산화탄소, 아르곤, 산소, 질소, 6플루오르화황, 디플루오로메탄, 삼플루오르화질소 및 삼플루오르화염소, 염소, 트리클로로보란 및 디클로로보란 등의 가스를 사용할 수 있다. 레지스트 하층막의 드라이 에칭에는 할로겐계 가스를 사용하는 것이 바람직하다. 할로겐계 가스에 의한 드라이 에칭에서는, 기본적으로 유기물질로 이루어진 포토 레지스트는 잘 제거되지 않는다. 이에 반해, 실리콘원자를 많이 포함하는 본 발명의 레지스트 하층막은 할로겐계 가스에 의해 신속하게 제거된다. 이에 따라, 레지스트 하층막의 드라이 에칭에 따른 포토 레지스트의 막두께의 감소를 억제할 수 있다. 그리고, 그 결과, 포토 레지스트를 박막으로 사용할 수 있게 된다. 레지스트 하층막의 드라이 에칭은 불소계 가스에 의한 것이 바람직하고, 불소계 가스로는, 예를 들면, 테트라플루오로메탄(CF4), 퍼플루오로시클로부탄(C4F8), 퍼플루오로프로판(C3F8), 트리플루오로메탄 및 디플루오로메탄(CH2F2) 등을 들 수 있다.
First, the resist underlayer film (middle layer) of this invention in the part from which the photoresist was removed is removed by dry etching, and a semiconductor substrate is exposed. Dry etching of the resist underlayer film of the present invention includes tetrafluoromethane (CF 4 ), perfluorocyclobutane (C 4 F 8 ), perfluoropropane (C 3 F 8 ), trifluoromethane, carbon monoxide, argon, Gases such as oxygen, nitrogen, sulfur hexafluoride, difluoromethane, nitrogen trifluoride and chlorine trifluoride, chlorine, trichloroborane and dichloroborane can be used. It is preferable to use a halogen gas for the dry etching of the resist underlayer film. In dry etching with a halogen-based gas, a photoresist basically made of an organic material is hardly removed. In contrast, the resist underlayer film of the present invention containing a large amount of silicon atoms is quickly removed by a halogen gas. Thereby, the reduction of the film thickness of the photoresist by the dry etching of the resist underlayer film can be suppressed. As a result, the photoresist can be used as a thin film. Dry etching of the resist underlayer film is preferably made of fluorine-based gas, and examples of the fluorine-based gas include tetrafluoromethane (CF 4 ), perfluorocyclobutane (C 4 F 8 ), and perfluoropropane (C 3). F 8 ), trifluoromethane, difluoromethane (CH 2 F 2 ), and the like.

그 후, 패턴화된 포토 레지스트 및 본 발명의 레지스트 하층막으로 이루어진 막을 보호막으로 하여 유기 하층막의 제거가 이루어진다. 유기 하층막(하층)은 산소계 가스에 의한 드라이 에칭에 의해 이루어지는 것이 바람직하다. 실리콘원자를 많이 포함하는 본 발명의 레지스트 하층막은, 산소계 가스에 의한 드라이 에칭에서는 잘 제거되지 않기 때문이다.Thereafter, the organic underlayer film is removed by using the patterned photoresist and the resist underlayer film of the present invention as a protective film. It is preferable that an organic underlayer film (lower layer) is formed by dry etching with an oxygen-based gas. It is because the resist underlayer film of this invention which contains many silicon atoms is hard to remove by the dry etching by oxygen type gas.

마지막으로, 반도체 기판의 가공이 이루어진다. 반도체 기판의 가공은 불소계 가스에 의한 드라이 에칭에 의해 이루어지는 것이 바람직하다.Finally, the semiconductor substrate is processed. Processing of the semiconductor substrate is preferably performed by dry etching with a fluorine-based gas.

불소계 가스로는, 예를 들면, 테트라플루오로메탄(CF4), 퍼플루오로시클로부탄(C4F8), 퍼플루오로프로판(C3F8), 트리플루오로메탄 및 디플루오로메탄(CH2F2) 등을 들 수 있다.
Examples of the fluorine-based gas include tetrafluoromethane (CF 4 ), perfluorocyclobutane (C 4 F 8 ), perfluoropropane (C 3 F 8 ), trifluoromethane and difluoromethane ( CH 2 F 2 ) and the like.

또한, 본 발명의 레지스트 하층막의 상층에는, 포토 레지스트의 형성 전에 유기계의 반사방지막을 형성할 수 있다. 여기서 사용되는 반사방지막 조성물로는 특별한 제한은 없지만, 지금까지 리소그래피 프로세스에서 관용되고 있는 것 중에서 임의로 선택하여 사용할 수 있고, 또한, 관용되고 있는 방법, 예를 들면, 스피너, 코터에 의한 도포 및 소성을 통해 반사방지막을 형성할 수 있다.In addition, an organic antireflection film can be formed on the upper layer of the resist underlayer film of the present invention before the photoresist is formed. The anti-reflective coating composition used herein is not particularly limited, but may be arbitrarily selected and used from those conventionally used in the lithography process, and furthermore, coating and firing by conventional methods such as spinners and coaters Through the anti-reflection film can be formed.

또한, 본 발명의 레지스트 하층막 형성 조성물이 도포되는 기판은, 그 표면에 CVD법 등으로 형성된 유기계 또는 무기계의 반사방지막을 가지는 것일 수도 있으며, 그 위에 본 발명의 하층막을 형성하는 것도 가능하다.
The substrate on which the resist underlayer film forming composition of the present invention is applied may have an organic or inorganic antireflective film formed on the surface thereof by CVD or the like, and the underlayer film of the present invention may be formed thereon.

본 발명의 레지스트 하층막 형성 조성물로부터 형성되는 레지스트 하층막은, 또한, 리소그래피 프로세스에서 사용되는 광의 파장에 따라서는, 그 광에 대한 흡수를 가지는 경우가 있다. 그리고, 이러한 경우에는, 기판으로부터의 반사광을 방지하는 효과를 가지는 반사방지막으로서 기능할 수 있다. 그리고, 본 발명의 하층막은, 기판과 포토 레지스트 간의 상호 작용을 방지하기 위한 층, 포토 레지스트에 이용되는 재료 또는 포토 레지스트로의 노광시에 생성되는 물질의 기판으로의 악작용을 방지하는 기능을 갖는 층, 가열 소성시에 기판으로부터 생성되는 물질의 상층 포토 레지스트로의 확산을 방지하는 기능을 갖는 층, 및 반도체 기판 유전체층에 의한 포토 레지스트층의 포이즈닝 효과를 감소시키기 위한 배리어층 등으로서 사용할 수도 있다.The resist underlayer film formed from the resist underlayer film forming composition of this invention may have absorption with respect to the light further, depending on the wavelength of the light used by a lithographic process. In this case, it can function as an antireflection film having an effect of preventing the reflected light from the substrate. And the underlayer film of this invention has a function which prevents the bad effect to the board | substrate of the layer which prevents interaction between a board | substrate and a photoresist, the material used for a photoresist, or the substance produced at the time of exposure to a photoresist. It can also be used as a layer, a layer having a function of preventing the diffusion of a material generated from the substrate into the upper photoresist upon heating and baking, and a barrier layer for reducing the poisoning effect of the photoresist layer by the semiconductor substrate dielectric layer. .

또한, 레지스트 하층막 형성 조성물로부터 형성되는 레지스트 하층막은, 듀얼 다마신 프로세스에서 이용되는 비아홀이 형성된 기판에 적용되어, 홀을 간극없이 충진할 수 있는 매립재로 사용할 수 있다. 또한, 요철이 있는 반도체 기판의 표면을 평탄화하기 위한 평탄화재로서 사용할 수도 있다.
In addition, the resist underlayer film formed from the resist underlayer film forming composition is applied to the substrate on which the via hole used in the dual damascene process is formed, and can be used as a buried material which can fill the hole without gaps. Moreover, it can also be used as a planarization material for planarizing the surface of the uneven semiconductor substrate.

이하, 본 발명을 실시예를 들어 더욱 구체적으로 설명하지만, 이에 따라 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated further more concretely, this invention is not limited by this.

실시예Example

우선, 원료로 이용하는 식(1)으로 표시되는 가수분해성 실란을 합성하였다. 얻어진 화합물에 관해서는, 1H-NMR 측정을 통해 식별하였다. 시료관: 5mm, 용매: 중수소화 클로로포름, 측정 온도: 실온, 펄스 간격: 5초, 적산 횟수: 32회, 기준 시료: 테트라메틸실란(TMS)을 이용하여 행하였다.
First, the hydrolyzable silane represented by Formula (1) used as a raw material was synthesize | combined. The obtained compound was identified by 1 H-NMR measurement. Sample tube: 5 mm, solvent: deuterated chloroform, measurement temperature: room temperature, pulse interval: 5 seconds, integration count: 32 times, reference sample: tetramethylsilane (TMS).

(화합물 1의 합성)(Synthesis of Compound 1)

메커니컬 스터러(Mechanical Stirrer)를 장착한 200ml의 3구 플라스크에, 아미노프로필트리에톡시실란 20.00g을 넣고, 수욕(水浴; water bath)에서 식히면서 분말의 숙신산 무수물 9.04g을 넣어, 실온에서 하루동안 교반하였다. 그 후, 얻어진 조생성물을 헥산으로 정제하여, 목적물인 화합물 1을 얻었다. 얻어진 화합물 1은 식(1-1)으로 표시되는 화합물에 상당하는 것이었다.Into a 200 ml three-necked flask equipped with a mechanical stirrer, 20.00 g of aminopropyltriethoxysilane was added and 9.04 g of powdered succinic anhydride was added while cooling in a water bath. Stirred. Then, the obtained crude product was refine | purified with hexane and the compound 1 which is a target object was obtained. Obtained compound 1 was corresponded to the compound represented by Formula (1-1).

1H-NMR(400MHz): 0.64ppm(t, 2H), 1.23ppm(t, 9H), 1.63ppm(quint, 2H), 2.51ppm(t, 2H), 2.68ppm(t, 2H), 3.24ppm(q, 2H), 3.82ppm(q, 6H), 6.42ppm(s, 1H).
1 H-NMR (400 MHz): 0.64 ppm (t, 2H), 1.23 ppm (t, 9H), 1.63 ppm (quint, 2H), 2.51 ppm (t, 2H), 2.68 ppm (t, 2H), 3.24 ppm (q, 2H), 3.82 ppm (q, 6H), 6.42 ppm (s, 1H).

(화합물 2의 합성)(Synthesis of Compound 2)

메커니컬 스터러를 장착한 200ml의 3구 플라스크에, 아미노프로필트리에톡시실란 20.00g을 넣고, 수욕에서 식히면서 분말의 말레산 무수물 8.86g을 넣어, 실온에서 하루동안 교반하였다. 그 후, 얻어진 조생성물을 헥산으로 정제하여, 목적물인 화합물 2를 얻었다. 얻어진 화합물 2는 식(1-5)으로 표시되는 화합물에 상당하는 것이었다.Into a 200 ml three-necked flask equipped with a mechanical stirrer, 20.00 g of aminopropyltriethoxysilane was added, 8.86 g of powdered maleic anhydride was added while cooling in a water bath, followed by stirring at room temperature for one day. Then, the obtained crude product was refine | purified with hexane and the compound 2 which is a target object was obtained. Obtained compound 2 was corresponded to the compound represented by Formula (1-5).

1H-NMR(400MHz): 0.68ppm(t, 2H), 1.23ppm(t, 9H), 1.74ppm(quint, 2H), 3.38ppm(q, 2H), 3.82ppm(q, 6H), 6.29~6.47ppm(dd, 2H), 8.22ppm(s, 1H).
1 H-NMR (400 MHz): 0.68 ppm (t, 2H), 1.23 ppm (t, 9H), 1.74 ppm (quint, 2H), 3.38 ppm (q, 2H), 3.82 ppm (q, 6H), 6.29- 6.47 ppm (dd, 2H), 8.22 ppm (s, 1H).

(화합물 3의 합성)(Synthesis of Compound 3)

200ml의 3구 플라스크에, 아미노프로필트리에톡시실란 20.00g, 트리에틸아민 11.43g, 테트라하이드로퓨란 30.00g을 넣고, 수욕에서 식히면서 에틸숙신산클로라이드 14.87g, 테트라하이드로퓨란 20.00g의 혼합 용액을 적하하고, 0℃에서 1시간 교반한 후, 실온에서 6시간 교반하였다. 반응 후, 용액을 여과하고, 테트라하이드로퓨란을 증발기로 감압 제거하였다. 디클로로에탄 100ml를 첨가하여, 물로 수회 세정하였다. 그 후, 황산마그네슘으로 건조, 여과하고, 용매를 감압 제거하여, 목적물인 화합물 3의 조생성물을 얻었다. 감압 증류에 의해 정제한 후, 목적물인 화합물 3을 얻었다. 얻어진 화합물 3은 식(1-3)으로 표시되는 화합물에 상당하는 것이었다.20.00 g of aminopropyltriethoxysilane, 11.43 g of triethylamine, and 30.00 g of tetrahydrofuran were added to a 200 ml three-necked flask, and a mixed solution of 14.87 g of ethyl succinate chloride and 20.00 g of tetrahydrofuran was added dropwise while cooling in a water bath. After stirring at 0 degreeC for 1 hour, it stirred at room temperature for 6 hours. After the reaction, the solution was filtered, and tetrahydrofuran was removed under reduced pressure with an evaporator. 100 ml of dichloroethane was added and washed several times with water. Thereafter, the mixture was dried over magnesium sulfate, filtered, and the solvent was removed under reduced pressure to obtain a crude product of compound 3 as a target product. After distillation under reduced pressure, Compound 3 was obtained as a target. Obtained compound 3 was corresponded to the compound represented by Formula (1-3).

1H-NMR(400MHz): 0.59ppm(t, 2H), 1.16~1.24ppm(m, 12H), 1.60ppm(quint, 2H), 2.40~2.67ppm(dt, 4H), 3.22ppm(q, 2H), 3.78ppm(q, 6H), 4.11ppm(q, 2H), 6.00ppm(s, 1H).
1 H-NMR (400 MHz): 0.59 ppm (t, 2H), 1.16-1.24 ppm (m, 12H), 1.60 ppm (quint, 2H), 2.40-2.67 ppm (dt, 4H), 3.22 ppm (q, 2H) ), 3.78 ppm (q, 6H), 4.11 ppm (q, 2H), 6.00 ppm (s, 1H).

(합성예 1)(Synthesis Example 1)

0.32g의 화합물 1, 14.58g의 테트라에톡시실란(TEOS), 0.99g의 페닐트리메톡시실란(PhTMOS), 4.28g의 메틸트리에톡시실란(MeTEOS), 30.26g의 아세톤을 100mL의 플라스크에 넣어 용해하고, 얻어진 혼합 용액을 자석 교반기로 교반하면서 가온하여, 환류시켰다. 그 다음, 0.01M의 염산 수용액 6.67g을 혼합 용액에 첨가하였다. 240분간 반응시킨 후, 얻어진 반응 용액을 실온까지 냉각시켰다. 그 후, 반응 용액에 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 20.00g을 첨가하여, 반응 부생물인 에탄올, 물, 염산을 감압 유거하여, 가수분해 축합물 용액을 얻었다. 그 후, 가수분해 축합물 용액에 프로필렌글리콜디에틸에테르를 첨가하여, 최종적으로, 15%의 가수분해 축합물 용액을 얻었다. 얻어진 폴리머의 GPC에 의한 중량평균분자량은 폴리스티렌 환산으로 Mw 1600이었다. 얻어진 폴리머는 식(2-1)으로 표시되는 단위구조를 가지는 폴리머에 상당하는 것이었다.
0.32 g of compound 1, 14.58 g of tetraethoxysilane (TEOS), 0.99 g of phenyltrimethoxysilane (PhTMOS), 4.28 g of methyltriethoxysilane (MeTEOS), and 30.26 g of acetone were added to a 100 mL flask. It put and melt | dissolved, the obtained mixed solution was heated while stirring with a magnetic stirrer, and it refluxed. Then, 6.67 g of 0.01 M aqueous hydrochloric acid solution was added to the mixed solution. After reacting for 240 minutes, the obtained reaction solution was cooled to room temperature. Thereafter, 20.00 g of propylene glycol monomethyl ether acetate was added to the reaction solution, ethanol, water, and hydrochloric acid as reaction by-products were distilled off under reduced pressure to obtain a hydrolysis condensate solution. Thereafter, propylene glycol diethyl ether was added to the hydrolysis condensate solution to finally obtain a 15% hydrolysis condensate solution. The weight average molecular weight by GPC of the obtained polymer was Mw 1600 in polystyrene conversion. The obtained polymer was corresponded to the polymer which has a unit structure represented by Formula (2-1).

합성예 1에서 사용한 화합물 1 대신 화합물 2를 사용하고, 동일한 조작을 통해 합성예 2를 얻었다. 합성예 1에서 사용한 화합물 1 대신 화합물 3을 사용하고, 동일한 조작을 통해 합성예 3을 얻었다. 또한, 합성예 1에서 사용한 화합물 1에 상당하는 화합물을 사용하지 않고, 동일한 조작을 통해 비교합성예 1 내지 2를 얻었다. 합성예 1 내지 3 및 비교합성예 1 내지 2의 조성물 중의 실란 화합물의 배합 비율을 표 1에 나타낸다.The compound 2 was used instead of the compound 1 used by the synthesis example 1, and the synthesis example 2 was obtained through the same operation. The compound 3 was used instead of the compound 1 used by the synthesis example 1, and the synthesis example 3 was obtained through the same operation. In addition, Comparative Synthesis Examples 1-2 were obtained through the same operation without using the compound corresponding to Compound 1 used in Synthesis Example 1. Table 1 shows the compounding ratios of the silane compounds in the compositions of Synthesis Examples 1-3 and Comparative Synthesis Examples 1-2.

합성예 2에서는 얻어진 폴리머가 식(2-2)으로 표시되는 단위구조를 가지는 폴리머에 상당하였으며, 합성예 3에서는 얻어진 폴리머가 식(2-3)으로 표시되는 단위구조를 가지는 폴리머에 상당하였다.In Synthesis Example 2, the obtained polymer was equivalent to a polymer having a unit structure represented by Formula (2-2), and in Synthesis Example 3, the obtained polymer was equivalent to a polymer having a unit structure represented by Formula (2-3).

또한, 비교합성예 1 내지 2로부터 얻은 폴리머는 하기 식(3-1)으로 표시되는 단위구조를 가지는 폴리머에 상당하는 것이었다.In addition, the polymer obtained from the comparative synthesis examples 1-2 was corresponded to the polymer which has a unit structure represented by following formula (3-1).

[화학식 16][Chemical Formula 16]

Figure pct00016

Figure pct00016

[표 1][Table 1]

Figure pct00017

Figure pct00017

(실시예 1)(Example 1)

합성예 1에서 얻은 폴리머 용액(고형분 15.00질량%) 20.00g에, 말레산 0.03g, 초순수 19.36g, 벤질트리에틸암모늄클로라이드 0.01g, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 7.02g, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 14.89g, 프로필렌글리콜모노에틸에테르 90.64g을 첨가하여 레지스트 하층막 재료를 조제하였다.To 20.00 g of the polymer solution (15.00 mass% solids) obtained in Synthesis Example 1, 0.03 g of maleic acid, 19.36 g of ultrapure water, 0.01 g of benzyltriethylammonium chloride, 7.02 g of propylene glycol monomethyl ether acetate, and 14.89 g of propylene glycol monomethyl ether And 90.64 g of propylene glycol monoethyl ether were added to prepare a resist underlayer film material.

(실시예 2)(Example 2)

합성예 1에서 얻은 폴리머 대신 합성예 2에서 얻은 폴리머 용액(고형분 15.00질량%)을 이용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조작을 통해 레지스트 하층막 재료를 조제하였다.A resist underlayer film material was prepared in the same manner as in Example 1 except that the polymer solution (solid content of 15.00% by mass) obtained in Synthesis Example 2 was used instead of the polymer obtained in Synthesis Example 1.

(실시예 3)(Example 3)

합성예 1에서 얻은 폴리머 대신 합성예 3에서 얻은 폴리머 용액(고형분 15.00질량%)을 이용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조작을 통해 레지스트 하층막 재료를 조제하였다.
A resist underlayer film material was prepared in the same manner as in Example 1 except that the polymer solution (solid content of 15.00% by mass) obtained in Synthesis Example 3 was used instead of the polymer obtained in Synthesis Example 1.

(실시예 4)(Example 4)

합성예 1에서 얻은 폴리머 용액(고형분 15.00질량%) 20.00g에, 말레산 0.03g, 초순수 19.36g, 트리페닐설포늄클로라이드 0.01g, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 7.02g, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 14.89g, 프로필렌글리콜모노에틸에테르 90.64g을 첨가하여 레지스트 하층막 재료를 조제하였다.
To 20.00 g of the polymer solution (15.00 mass% solids) obtained in Synthesis Example 1, 0.03 g of maleic acid, 19.36 g of ultrapure water, 0.01 g of triphenylsulfonium chloride, 7.02 g of propylene glycol monomethyl ether acetate, and 14.89 g of propylene glycol monomethyl ether And 90.64 g of propylene glycol monoethyl ether were added to prepare a resist underlayer film material.

(실시예 5)(Example 5)

합성예 1에서 얻은 폴리머 용액(고형분 15.00질량%) 20.00g에, 말레산 0.03g, 초순수 19.36g, 트리페닐설포늄말레산염 0.01g, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 7.02g, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 14.89g, 프로필렌글리콜모노에틸에테르 90.64g을 첨가하여 레지스트 하층막 재료를 조제하였다.
To 20.00 g of the polymer solution (15.00 mass% solids) obtained in Synthesis Example 1, 0.03 g of maleic acid, 19.36 g of ultrapure water, 0.01 g of triphenylsulfonium maleate, 7.02 g of propylene glycol monomethyl ether acetate, and propylene glycol monomethyl ether 14.89 g and propylene glycol monoethyl ether 90.64 g were added to prepare a resist underlayer film material.

(실시예 6)(Example 6)

합성예 1에서 얻은 폴리머 용액(고형분 15.00질량%) 20.00g에, 말레산 0.03g, 초순수 19.36g, N-(3-트리에톡시실릴프로필)-4,5-디하이드로이미다졸 0.01g, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 7.02g, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 14.89g, 프로필렌글리콜모노에틸에테르 90.64g을 첨가하여 레지스트 하층막 재료를 조제하였다.
To 20.00 g of the polymer solution (15.00 mass% solids) obtained in Synthesis Example 1, 0.03 g of maleic acid, 19.36 g of ultrapure water, 0.01 g of N- (3-triethoxysilylpropyl) -4,5-dihydroimidazole, and propylene 7.02 g of glycol monomethyl ether acetate, 14.89 g of propylene glycol monomethyl ether, and 90.64 g of propylene glycol monoethyl ether were added to prepare a resist underlayer film material.

(비교예 1)(Comparative Example 1)

합성예 1에서 얻은 폴리머 대신 비교합성예 1에서 얻은 폴리머 용액(고형분 15.00질량%)을 이용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조작을 통해 레지스트 하층막 재료를 조제하였다.
A resist underlayer film material was prepared in the same manner as in Example 1 except that the polymer solution (solid content of 15.00% by mass) obtained in Comparative Synthesis Example 1 was used instead of the polymer obtained in Synthesis Example 1.

(비교예 2)(Comparative Example 2)

합성예 1에서 얻은 폴리머 대신 비교합성예 2에서 얻은 폴리머 용액(고형분 15.00질량%)을 이용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조작을 통해 레지스트 하층막 재료를 조제하였다.
A resist underlayer film material was prepared in the same manner as in Example 1 except that the polymer solution (solid content of 15.00% by mass) obtained in Comparative Synthesis Example 2 was used instead of the polymer obtained in Synthesis Example 1.

(내용제성 시험)(Solvent resistance test)

실리콘 웨이퍼 상에 레지스트 하층막 형성 조성물을 스핀코팅법으로 각각 도포하고, 140℃의 핫플레이트 상에서 1분간 소성시켜 레지스트 하층막을 형성하였다. 그 후, 상도 레지스트 조성물의 용제에 이용되는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트에 1분간 침지하여, 침지 전후로 레지스트 하층막의 막두께의 변화가 1nm 이하인 경우에는 「양호」하다고 판단하여 「○」를 표시하고, 막두께 변화가 그 이상인 경우에는 「불량」하다고 판단하여 「×」를 표시하였다. 결과를 표 2에 나타내었다.The resist underlayer film-forming composition was applied onto the silicon wafer by spin coating, respectively, and baked on a hot plate at 140 ° C. for 1 minute to form a resist underlayer film. Subsequently, it is immersed in propylene glycol monomethyl ether acetate used for the solvent of the top coat resist composition for 1 minute, and when the change of the film thickness of the resist underlayer film is 1 nm or less before and after immersion, it is judged as "good" and displays "○", When the change in the film thickness was more than that, it was judged as "defective" and "x" was displayed. The results are shown in Table 2.

이하, 실시예 1 내지 6의 레지스트 하층막 형성 조성물로부터 얻은 레지스트 하층막을 실시예 레지스트 하층막 1 내지 6으로 나타내었다. 비교예 1 내지 2의 레지스트 하층막 형성 조성물로부터 얻은 레지스트 하층막을 비교예 레지스트 하층막 1 내지 2로 나타내었다.
Hereinafter, the resist underlayer film obtained from the resist underlayer film forming composition of Examples 1-6 is shown as Example resist underlayer film 1-6. The resist underlayer film obtained from the resist underlayer film forming composition of Comparative Examples 1-2 was shown as Comparative Example resist underlayer film 1-2.

[표 2][Table 2]

Figure pct00018

Figure pct00018

(광학상수 측정)(Optical constant measurement)

레지스트 하층막 형성 조성물을 스피너를 이용하여, 실리콘 웨이퍼 상에 각각 도포하였다. 핫플레이트 상 240℃에서 1분간 가열하여, 레지스트 하층막(막두께 0.09㎛)을 형성하였다. 그리고, 이들 레지스트 하층막을 분광엘립소미터(J.A.Woollam Co., Inc., VUV-VASE VU-302)를 이용하여, 파장 193nm에서의 굴절률(n값) 및 광학흡광계수(k값, 감쇠계수라고도 함)를 측정하였다. 결과를 표 3에 나타낸다.
The resist underlayer film forming composition was apply | coated on a silicon wafer using the spinner, respectively. It heated at 240 degreeC on the hotplate for 1 minute, and formed the resist underlayer film (film thickness 0.09 micrometer). The resist underlayer films were also referred to as refractive index (n value) and optical absorption coefficient (k value, attenuation coefficient) at a wavelength of 193 nm using a spectroscopic ellipsometer (JAWoollam Co., Inc., VUV-VASE VU-302). ) Was measured. The results are shown in Table 3.

[표 3][Table 3]

Figure pct00019

Figure pct00019

(드라이 에칭 속도의 측정)(Measurement of dry etching rate)

드라이 에칭 속도의 측정에 이용한 에처 및 에칭 가스는 이하와 같다.The etchant and etching gas used for the measurement of a dry etching rate are as follows.

에처는 ES401(상품명, Nippon Scientific Co., Ltd.제)을 이용하였으며, CF4가스로 에칭을 행하였다.Etcher was used ES401 (trade name, Nippon Scientific Co., Ltd. agent), it was subjected to etching with a CF 4 gas.

또한, 에처는 RIE-10NR(상품명, SAMCO International Inc.제)을 이용하였으며, O2가스로 에칭을 행하였다.Further, etcher was used for RIE-10NR (trade name, SAMCO International Inc. agent), it was subjected to etching with O 2 gas.

실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 2에서 조제한 레지스트 하층막 형성 조성물의 용액을 각각 스피너를 이용하여, 실리콘 웨이퍼 상에 도포하였다. 핫플레이트 상 240℃에서 1분간 가열하여, 레지스트 하층막을 형성하고, 각 에칭 가스를 이용하여 에칭 속도를 측정하였다. 레지스트 하층막의 막두께 0.20㎛에서 에칭 가스로서 CF4가스를 이용하여 에칭 속도를 측정하고, 레지스트 하층막의 막두께 0.08㎛에서 에칭 가스로서 O2가스를 이용하여 에칭 속도를 측정하였다.The solutions of the resist underlayer film forming compositions prepared in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2 were each applied onto a silicon wafer using a spinner. It heated at 240 degreeC on the hotplate for 1 minute, the resist underlayer film was formed, and the etching rate was measured using each etching gas. The etching rate was measured using CF 4 gas as an etching gas at the film thickness of the resist underlayer film, and the etching rate was measured using an O 2 gas as the etching gas at a film thickness of 0.08 μm of the resist underlayer film.

또한, 마찬가지로 포토 레지스트 용액(Shipley Company Inc., 상품명 UV113)을 스피너를 이용하여, 실리콘 웨이퍼 상에 0.20㎛의 레지스트막을 형성하였다. 에칭 가스로서 CF4가스 및 O2가스를 사용하여 드라이 에칭 속도를 측정하였다. 그리고, 레지스트 하층막과 레지스트막의 드라이 에칭 속도를 비교하였다. 결과를 표 4에 나타낸다. 속도비는 (레지스트 하층막)/(레지스트)의 드라이 에칭 속도비이다.
Similarly, a photoresist solution (Shipley Company Inc., trade name UV113) was formed using a spinner to form a resist film of 0.20 mu m on the silicon wafer. Dry etching rate was measured using CF 4 gas and O 2 gas as etching gas. And the dry etching rate of the resist underlayer film and the resist film was compared. The results are shown in Table 4. The speed ratio is a dry etching speed ratio of (resist underlayer film) / (resist).

[표 4][Table 4]

Figure pct00020

Figure pct00020

(유기 하층막의 제조)(Manufacture of organic underlayer film)

200mL의 플라스크에 아세나프틸렌을 16.5g, 4-히드록시스티렌을 1.5g, 용매로서 1,2-디클로로에탄을 60g첨가하였다. 중합개시제로서 트리플루오로붕소를 1g넣어, 60℃까지 승온한 후, 24시간 반응시켰다. 이 용액에 메탄올 1L, 물 500g을 첨가하여 재침전 정제를 하고, 얻어진 백색고체를 여과한 후, 건조하여, 백색 중합체 11g을 얻었다.Into a 200 mL flask was added 16.5 g of acenaphthylene, 1.5 g of 4-hydroxystyrene and 60 g of 1,2-dichloroethane as a solvent. 1 g of trifluoroboron was added as a polymerization initiator, and it heated up to 60 degreeC, and made it react for 24 hours. Methanol 1L and water 500g were added to this solution, reprecipitation purification was carried out, and the obtained white solid was filtered and dried to obtain 11 g of a white polymer.

얻어진 폴리머(식(3-2))를 13C, 1H-NMR 및 GPC 측정한 결과, 아세나프틸렌:4-히드록시스티렌의 몰비는 86:14였다.When the obtained polymer (formula (3-2)) was measured by 13 C, 1 H-NMR and GPC, the molar ratio of acenaphthylene: 4-hydroxystyrene was 86:14.

중량평균분자량 Mw 는 6000, 중량평균분자량 Mw/수평균분자량 Mn=1.5였다.
The weight average molecular weight Mw was 6000 and the weight average molecular weight Mw / number average molecular weight Mn = 1.5.

[화학식 17][Chemical Formula 17]

Figure pct00021
Figure pct00021

얻어진 10g의 폴리머(식(3-2))에 테트라메톡시메틸글리콜우릴(Mitsui Cytec Ltd.제, 상품명 POWDERLINK 1174) 1.0g, 가교 촉매로서 파라톨루엔설폰산을 0.01g, 계면활성제로서 MEGAFAC R-30(Dainippon Ink and Chemicals, Inc., 상품명)을 0.03g을 첨가하여, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 101.57g, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 25.39g에 용해시켰다. 그 후, 구멍직경 0.10㎛의 폴리에틸렌제 마이크로 필터를 이용하여 여과하고, 다시, 구멍직경 0.05㎛의 폴리에틸렌제 마이크로 필터를 이용하여 여과하여, 다층막에 의한 리소그래피 프로세스에 이용하는 유기 하층막 형성 조성물의 용액을 조제하였다.
1.0 g of tetramethoxymethylglycoluril (manufactured by Mitsui Cytec Ltd., trade name POWDERLINK 1174) to the obtained 10 g polymer (formula (3-2)), 0.01 g of paratoluenesulfonic acid as a crosslinking catalyst, and MEGAFAC R- as a surfactant. 0.03g of 30 (Dainippon Ink and Chemicals, Inc., brand name) was added, and it dissolved in 101.57g of propylene glycol monomethyl ether acetates and 25.39g of propylene glycol monomethyl ethers. Thereafter, the resultant was filtered using a polyethylene microfilter having a pore diameter of 0.10 mu m, and again filtered using a polyethylene micro filter having a pore diameter of 0.05 mu m, and a solution of the organic underlayer film forming composition used in the lithography process by a multilayer film. It prepared.

(레지스트 패터닝 평가)(Resist patterning evaluation)

상기 폴리머(식(3-2))를 포함하는 유기 하층막(A층) 형성 조성물을 실리콘 웨이퍼 상에 도포하고, 핫플레이트 상 240℃에서 1분간 가열하여, 막두께 250nm의 유기 하층막(A층)을 얻었다. 그 위에, 실시예 1 내지 실시예 6 및 비교예 1 내지 실시예 2에서 얻은 Si 함유 레지스트 하층막(B층) 조성을 각각 도포하고, 핫플레이트 상 240℃에서 1분간 가열하여, 막두께 35nm의 Si 함유 레지스트 하층막(B층)을 얻었다. 그 위에 시판 중인 포토 레지스트 용액(Sumitomo Chemical Company제, 상품명 PAR 855)을 스피너를 이용하여 각각 도포하고, 핫플레이트 상 100℃에서 1분간 가열하여, 막두께 150nm의 포토 레지스트막(C층)을 형성하였다. 레지스트의 패터닝은 ASML사의 액침 노광기 TWIN SCAN XT:1900Gi scanner(파장 193nm, NA, σ: 1.20, 0.94/0.74(C-quad) 액침액: 물)를 이용하여 행하였다. 타겟은 현상 후에 포토 레지스트의 라인폭 및 그 라인간 폭이 0.05㎛인, 이른바 라인 앤 스페이스(dense line)로, 라인 개수가 15개 형성되도록 설정된 마스크를 통해 노광하였다. 그 후, 핫플레이트 상 105℃에서 60초간 베이크하고, 냉각 후, 공업규격의 60초 싱글 패들식 공정으로 2.38% 테트라메틸암모늄히드록시드 현상액으로 현상하였다.
The organic underlayer film (A layer) forming composition containing the polymer (formula (3-2)) was applied onto a silicon wafer, heated at 240 ° C. on a hot plate for 1 minute, and an organic underlayer film (A) having a film thickness of 250 nm. Layer). The Si-containing resist underlayer film (B layer) compositions obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2 were respectively applied thereon, and heated at 240 ° C. on a hot plate for 1 minute to form a Si having a thickness of 35 nm. A containing resist underlayer film (B layer) was obtained. Commercially available photoresist solution (trade name PAR 855, manufactured by Sumitomo Chemical Company) was applied thereon using a spinner, and heated at 100 ° C. on a hot plate for 1 minute to form a photoresist film (C layer) having a thickness of 150 nm. It was. The resist was patterned using an ASML immersion exposure machine TWIN SCAN XT: 1900Gi scanner (wavelength 193 nm, NA, sigma: 1.20, 0.94 / 0.74 (C-quad) immersion liquid: water). The target was exposed through a mask set so that 15 lines were formed in so-called dense lines, in which the line width of the photoresist and the line-to-line width thereof were 0.05 µm after development. Thereafter, the plate was baked at 105 DEG C on a hot plate for 60 seconds, and after cooling, developed with a 2.38% tetramethylammonium hydroxide developer in an industrial standard 60 second single paddle process.

[표 5][Table 5]

Figure pct00022

Figure pct00022

푸팅은 레지스트 패턴 형상에 있어서 패턴 하부의 헤밍 보텀(hemming bottom) 현상이고, 언더컷은 레지스트 패턴 형상에 있어서 패턴 하부의 얇은 현상으로, 둘다 직사각형의 패턴 형상을 나타내지 않으므로 바람직하지 않다.Footing is a hemming bottom phenomenon at the bottom of the pattern in the resist pattern shape, and undercut is a thin phenomenon at the bottom of the pattern in the resist pattern shape, and both are undesirable because they do not exhibit a rectangular pattern shape.

본 발명에 따른 아믹산, 또는 아믹산에스테르 구조를 가지는 레지스트 하층막 형성 조성물로부터 얻은 레지스트 하층막은, 헤테로 원소를 많이 포함하므로, 포토 레지스트막에 대하여 충분히 높은 드라이 에칭 속도를 가지고 있다. 실시예 1 내지 6은, 비교예 1 내지 2에 비해 불소계 가스에 의한 에칭 속도가 향상되고 있다는 점으로부터, 본 발명의 레지스트 하층막의 상층의 레지스트 패턴을 본 발명의 레지스트 하층막에 정확하게 전사 가능하다.
Since the resist underlayer film obtained from the amic acid or the resist underlayer film forming composition which has an amic acid ester structure contains many hetero elements, it has a sufficiently high dry etching rate with respect to a photoresist film. In Examples 1-6, since the etching rate by a fluorine-type gas improves compared with Comparative Examples 1-2, the resist pattern of the upper layer of the resist underlayer film of this invention can be correctly transferred to the resist underlayer film of this invention.

또한, 실시예 1 내지 6의 레지스트 하층막 형성 조성물로부터 얻은 레지스트 하층막은, 비교예 1 내지 2의 레지스트 하층막 형성 조성물로부터 얻은 레지스트 하층막에 비해 산소가스에 의한 에칭내성은 동등하다는 점에서, 본 발명의 레지스트 하층막의 보다 더 하층인 유기 하층막이나 기판을 가공할 때의 하드 마스크로서 충분히 높은 기능을 갖는 것이다.In addition, since the resist underlayer film obtained from the resist underlayer film forming composition of Examples 1-6 is the same as the etching resistance by oxygen gas compared with the resist underlayer film obtained from the resist underlayer film forming composition of Comparative Examples 1-2, It has a sufficiently high function as a hard mask at the time of processing the organic underlayer film and board | substrate which are the lower layer of the resist underlayer film of this invention.

또한, 0.08㎛의 레지스트 패터닝의 경우, 실시예 1, 4 내지 6과 비교예 1을 비교했을 때, 굴절률 n, 광학흡광계수 k가 동등한 값이지만(광학흡광계수 k가 낮은 레지스트 하층막), 성막시에 말단 카르본산 부위가 폐환되지 않는 실시예 1, 4 내지 6에서는, 레지스트의 헤밍 보텀 저감에 효과가 있다는 것을 알 수 있다.
In the case of resist patterning of 0.08 mu m, when Examples 1, 4 to 6 and Comparative Example 1 were compared, the refractive index n and the optical absorption coefficient k were equal values (resist underlayer film having a low optical absorption coefficient k). In Examples 1, 4 to 6, in which the terminal carboxylic acid moiety is not closed, it is found that it is effective in reducing the hemming bottom of the resist.

한편, 실시예 2 내지 3과 비교예 2를 비교하면, 굴절률 n, 광학흡광계수 k가 동등한 값이지만(광학흡광계수 k가 높은 레지스트 하층막), 성막시에 말단 카르본산이 폐환되어, 이미드 구조를 형성하는 실시예 2, 아미드카르본산에스테르인 실시예 3에서는 양호한 인 특성(밀착성)을 나타내고 있으므로, 레지스트와의 밀착성 향상에 효과가 있다는 것을 알 수 있다.On the other hand, when Examples 2 to 3 and Comparative Example 2 are compared, although the refractive index n and the optical absorption coefficient k are equal values (resist underlayer film having a high optical absorption coefficient k), the terminal carboxylic acid is closed during the film formation and the imide In Example 2 which forms a structure, and Example 3 which is an amide carboxylic acid ester, since the favorable phosphorus characteristic (adhesiveness) is shown, it turns out that it is effective in improving adhesiveness with a resist.

본 발명에 따른 아믹산, 또는 아믹산에스테르 구조를 가지는 레지스트 하층막 형성 조성물은, 성막시 상기 구조의 변화 여부에 따라, 레지스트 형상을 컨트롤할 수 있게 된다.The resist underlayer film forming composition having the amic acid or the amic acid ester structure according to the present invention can control the resist shape depending on whether or not the structure is changed during film formation.

Claims (11)

실란 화합물로서, 가수분해성 오가노실란, 그 가수분해물, 그 가수분해 축합물 또는 이들 혼합물을 포함하는 리소그래피용 레지스트 하층막 형성 조성물에 있어서, 상기 실란 화합물은 그 분자 중에 아미드 결합과, 카르본산 부분 혹은 카르본산에스테르 부분 또는 이들 두 부분을 포함하는 유기기를 포함하는 실란 화합물을 포함하는 리소그래피용 레지스트 하층막 형성 조성물.
In the resist underlayer film forming composition for lithography containing a hydrolyzable organosilane, its hydrolyzate, its hydrolysis condensate, or a mixture thereof as a silane compound, the said silane compound contains an amide bond, a carboxylic acid moiety or A resist underlayer film forming composition for lithography comprising a silane compound comprising a carboxylic acid ester moiety or an organic group comprising these two moieties.
제1항에 있어서,
상기 실란 화합물 전체 중에, 아미드 결합과, 카르본산 부분 혹은 카르본산에스테르 부분 또는 이들 두 부분을 포함하는 유기기를 포함하는 실란 화합물의 비율이 5몰% 미만인 리소그래피용 레지스트 하층막 형성 조성물.
The method of claim 1,
The resist underlayer film forming composition for lithography in which the ratio of the silane compound and the silane compound which contains an amide bond and an organic group containing a carboxylic acid part, a carboxylic acid ester part, or these two parts in all the said silane compounds is less than 5 mol%.
제1항에 있어서,
상기 실란 화합물 전체 중에, 아미드 결합과, 카르본산 부분 혹은 카르본산에스테르 부분 또는 이들 두 부분을 포함하는 유기기를 포함하는 실란 화합물의 비율이 0.5 내지 4.9몰%인 리소그래피용 레지스트 하층막 형성 조성물.
The method of claim 1,
The resist underlayer film forming composition for lithography in which the ratio of the silane compound and the silane compound containing the carboxylic acid moiety, the carboxylic acid ester moiety, or the organic group containing these two parts in the whole silane compound is 0.5-4.9 mol%.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가수분해성 오가노실란이 식(1):
[화학식 1]
Figure pct00023

(식 중, R3은, 아미드 결합과, 카르본산 부분 혹은 카르본산에스테르 부분 또는 이들 두 부분을 포함하는 유기기이면서, Si-C 결합에 의해 규소 원자와 결합되어 있는 기를 나타낸다. R1은 알킬기, 아릴기, 할로겐화 알킬기, 할로겐화 아릴기, 알케닐기, 또는 에폭시기, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 메르캅토기, 혹은 시아노기를 갖는 유기기이면서 Si-C 결합에 의해 규소 원자와 결합되어 있는 기를 나타낸다. R2는 알콕시기, 아실옥시기, 또는 할로겐 원자를 나타낸다. a는 0 또는 1의 정수를 나타내고, b는 1 또는 2의 정수를 나타낸다.)으로 표시되는 화합물인 리소그래피용 레지스트 하층막 형성 조성물.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The hydrolyzable organosilane is of formula (1):
[Formula 1]
Figure pct00023

(In formula, R <3> is an organic group containing an amide bond, a carboxylic acid part, a carboxylic acid ester part, or these two parts, and shows the group couple | bonded with the silicon atom by Si-C bond. R <1> is an alkyl group , An organic group having an aryl group, a halogenated alkyl group, a halogenated aryl group, an alkenyl group, or an epoxy group, an acryloyl group, a methacryloyl group, a mercapto group, or a cyano group, and bonded to a silicon atom by a Si-C bond. R <2> represents an alkoxy group, an acyloxy group, or a halogen atom. The resist underlayer film forming composition for lithography which is a compound represented by the integer of 0 or 1, and b represents the integer of 1 or 2.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
식(2):
[화학식 2]
Figure pct00024

(식 중, R4는 알킬기, 아릴기, 할로겐화 알킬기, 할로겐화 아릴기, 알케닐기, 또는 에폭시기, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 메르캅토기, 알콕시아릴기, 아실옥시아릴기, 혹은 시아노기를 갖는 유기기이면서 Si-C 결합에 의해 규소 원자와 결합되어 있는 기를 나타내고, R5는 알콕시기, 아실옥시기, 또는 할로겐 원자를 나타내고, a는 0 내지 3의 정수를 나타낸다.)으로 표시되는 유기 규소 화합물,
및 식(3):
[화학식 3]
Figure pct00025

(식 중, R6은 알킬기를 나타내고, R7은 알콕시기, 아실옥시기, 또는 할로겐 원자를 나타내고, Y는 알킬렌기 또는 아릴렌기를 나타내고, b는 0 또는 1의 정수를 나타내고, c는 0 또는 1의 정수를 나타낸다.)으로 표시되는 유기 규소 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종과,
상기 식(1)으로 표시되는 가수분해성 오가노실란의 조합, 그 가수분해물, 또는 그 가수분해 축합물을 포함하는 리소그래피용 레지스트 하층막 형성 조성물.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Equation (2):
(2)
Figure pct00024

(Wherein R 4 is an alkyl group, an aryl group, a halogenated alkyl group, a halogenated aryl group, an alkenyl group, or an epoxy group, acryloyl group, methacryloyl group, mercapto group, alkoxyaryl group, acyloxyaryl group, or cyano group) And an organic group having a group bonded to a silicon atom by a Si-C bond, R 5 represents an alkoxy group, an acyloxy group, or a halogen atom, and a represents an integer of 0 to 3). Organosilicon compounds,
And formula (3):
(3)
Figure pct00025

(Wherein R 6 represents an alkyl group, R 7 represents an alkoxy group, acyloxy group, or halogen atom, Y represents an alkylene group or arylene group, b represents an integer of 0 or 1, c is 0 Or at least one selected from the group consisting of organosilicon compounds represented by
The resist underlayer film forming composition for lithography containing the combination of hydrolysable organosilane represented by said Formula (1), its hydrolyzate, or its hydrolysis condensate.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 식(1)으로 표시되는 가수분해성 오가노실란의 가수분해 축합물, 또는 상기 식(1)으로 표시되는 가수분해성 오가노실란과 식(2)으로 표시되는 화합물의 가수분해 축합물을 폴리머로서 포함하는 리소그래피용 레지스트 하층막 형성 조성물.
The method according to any one of claims 1 to 5,
Hydrolysis-condensation product of the hydrolyzable organosilane represented by said Formula (1), or hydrolysis-condensation product of the hydrolyzable organosilane represented by said Formula (1), and the compound represented by Formula (2) as a polymer A resist underlayer film forming composition for lithography.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
가수분해 촉매로서 산을 더 포함하는 리소그래피용 레지스트 하층막 형성 조성물.
7. The method according to any one of claims 1 to 6,
A resist underlayer film forming composition for lithography, further comprising an acid as a hydrolysis catalyst.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
물을 더 포함하는 리소그래피용 레지스트 하층막 형성 조성물.
8. The method according to any one of claims 1 to 7,
The resist underlayer film forming composition for lithography which further contains water.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 레지스트 하층막 형성 조성물을 반도체 기판 상에 도포하고 소성함으로써 얻어지는 레지스트 하층막.
The resist underlayer film obtained by apply | coating and baking the resist underlayer film forming composition in any one of Claims 1-8 on a semiconductor substrate.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 레지스트 하층막 형성 조성물을 반도체 기판 상에 도포하고, 소성하여 레지스트 하층막을 형성하는 공정, 상기 하층막 위에 레지스트용 조성물을 도포하여 레지스트막을 형성하는 공정, 상기 레지스트막을 노광하는 공정, 노광 후에 상기 레지스트막을 현상하여 패턴화된 레지스트막을 얻는 공정, 상기 패턴화된 레지스트막에 의해 레지스트 하층막을 에칭하는 공정, 및 패턴화된 레지스트막과 레지스트 하층막에 의해 반도체 기판을 가공하는 공정을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
The process of apply | coating the resist underlayer film forming composition in any one of Claims 1-8 on a semiconductor substrate, baking, and forming a resist underlayer film, The process of apply | coating a resist composition on the said underlayer film, and forming a resist film. Exposing the resist film; developing the resist film after exposure to obtain a patterned resist film; etching the resist underlayer film with the patterned resist film; and patterning the resist film and resist underlayer film The manufacturing method of a semiconductor device including the process of processing a semiconductor substrate.
반도체 기판 상에 유기 하층막을 형성하는 공정, 그 위에 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 레지스트 하층막 형성 조성물을 도포하고 소성하여 레지스트 하층막을 형성하는 공정, 상기 레지스트 하층막 위에 레지스트용 조성물을 도포하여 레지스트막을 형성하는 공정, 상기 레지스트막을 노광하는 공정, 노광 후에 상기 레지스트막을 현상하여 패턴화된 레지스트막을 얻는 공정, 상기 패턴화된 레지스트막에 의해 레지스트 하층막을 에칭하는 공정, 패턴화된 레지스트 하층막에 의해 유기 하층막을 에칭하는 공정, 및 패턴화된 유기 하층막에 의해 반도체 기판을 가공하는 공정을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.A process of forming an organic underlayer film on a semiconductor substrate, The process of apply | coating and baking the resist underlayer film forming composition of any one of Claims 1-8 on it, and forming a resist underlayer film on the said resist underlayer film for resists Applying a composition to form a resist film, exposing the resist film, developing the resist film after exposure to obtain a patterned resist film, etching the resist underlayer film with the patterned resist film, patterning A method of manufacturing a semiconductor device, comprising a step of etching an organic underlayer film by a resist underlayer film, and a step of processing a semiconductor substrate by a patterned organic underlayer film.
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