WO2017188451A1 - レジスト下層膜形成用組成物、リソグラフィー用下層膜、及び、パターン形成方法 - Google Patents

レジスト下層膜形成用組成物、リソグラフィー用下層膜、及び、パターン形成方法 Download PDF

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牧野嶋 高史
佐藤 隆
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    • C08G2650/64Monomer containing functional groups not involved in polymerisation

Definitions

  • the present invention relates to a resist underlayer film forming composition using a compound or resin having a specific structure, a lithography resist underlayer film obtained from the composition, and a pattern forming method using the composition.
  • the light source for lithography used for resist pattern formation is shortened from KrF excimer laser (248 nm) to ArF excimer laser (193 nm).
  • KrF excimer laser 248 nm
  • ArF excimer laser (193 nm)
  • problems such as resolution problems and collapse of the resist pattern after development occur.
  • it has been desired to reduce the thickness of the resist.
  • the thickness of the resist is simply reduced, it becomes difficult to obtain a resist pattern film thickness sufficient for substrate processing. For this reason, not only a resist pattern, but also a process in which a resist underlayer film is produced between the resist and a semiconductor substrate to be processed, and this resist underlayer film also has a function as a mask during substrate processing is required. I came.
  • a terminal layer is removed by applying a predetermined energy as a resist underlayer film for lithography having a dry etching rate selection ratio close to that of a resist.
  • a material for forming a lower layer film for a multilayer resist process has been proposed which contains at least a resin component having a substituent that generates a sulfonic acid residue and a solvent (see, for example, Patent Document 1).
  • resist underlayer film materials containing a polymer having a specific repeating unit have been proposed as a material for realizing a resist underlayer film for lithography having a lower dry etching rate selectivity than resist (for example, Patent Documents). 2). Furthermore, in order to realize a resist underlayer film for lithography having a low dry etching rate selection ratio compared with a semiconductor substrate, a repeating unit of acenaphthylenes and a repeating unit having a substituted or unsubstituted hydroxy group are copolymerized. A resist underlayer film material containing a polymer is proposed (see, for example, Patent Document 3).
  • an amorphous carbon underlayer film formed by CVD (chemical vapor deposition) using methane gas, ethane gas, acetylene gas or the like as a raw material is well known.
  • CVD chemical vapor deposition
  • methane gas, ethane gas, acetylene gas or the like is well known.
  • a resist underlayer film material capable of forming a resist underlayer film by a wet process such as spin coating or screen printing is required from the viewpoint of the process.
  • a resist underlayer film forming composition for lithography containing a naphthalene formaldehyde polymer containing a specific structural unit and an organic solvent as a material that is excellent in optical properties and etching resistance and is soluble in a solvent and applicable to a wet process. It has been proposed (see, for example, Patent Documents 4 and 5).
  • the formation method of the intermediate layer used in forming the resist underlayer film in the three-layer process for example, a silicon nitride film formation method (see Patent Document 6) or a silicon nitride film CVD formation method (see Patent Document 7).
  • a silicon nitride film formation method see Patent Document 6
  • a silicon nitride film CVD formation method see Patent Document 7
  • an intermediate layer material for a three-layer process a material containing a silsesquioxane-based silicon compound is known (see Patent Documents 8 and 9).
  • the resist underlayer film forming composition When used in wet processes such as spin coating and screen printing, the resist underlayer film forming composition is required to have high solvent solubility applicable to these processes. On the other hand, it is desired that the resist underlayer film forming composition is excellent not only in solvent solubility but also in heat resistance and etching resistance.
  • a resist underlayer film forming composition that has been conventionally used for many lithography has been proposed, but only has high solvent solubility to which a wet process such as spin coating or screen printing can be applied.
  • the resist layer (resist underlayer film) disposed on the substrate side has a high demand.
  • the present invention can be applied to a wet process, and is useful for forming a photoresist underlayer film that is excellent in heat resistance, etching resistance, embedding in a stepped substrate, and film flatness.
  • the object is to provide a resist underlayer film forming composition, a resist underlayer film for lithography obtained from the composition, and a pattern forming method using the composition.
  • the present inventors have found that the above problems can be solved by using a compound or resin having a specific structure in the composition for the lower layer film, and completed the present invention. I arrived. That is, the present invention is as follows.
  • X is a 2m-valent group having 0 to 60 carbon atoms including tellurium
  • Z is an oxygen atom, sulfur atom or non-bridged
  • R 0 is independently
  • m is an integer of 1 to 4
  • p Are each independently an integer of 0 to 2
  • n are each independently an integer of 0 to (5 + 2 ⁇ p).
  • X is a 2m valent group having 0 to 60 carbon atoms including tellurium
  • Z is an oxygen atom, a sulfur atom, a single bond or non-bridged
  • R 0A is Independently, a hydrocarbon group, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, an amino group, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 40 carbon atoms, Selected from the group consisting of a hydroxyl group or a group in which a hydrogen atom of a hydroxyl group is substituted with an acid crosslinkable reactive group or an acid dissociable reactive group, and combinations thereof, wherein the alkyl group, the alkenyl group, and the aryl group are
  • X 0 is a 2 m-valent group having 0 to 30 carbon atoms including tellurium
  • Z is an oxygen atom, a sulfur atom or non-bridged
  • R 0B is independently selected.
  • X, Z, m and p have the same meanings as those in the formula (A-1), and R 1 each independently represents an alkyl group, an aryl group, an alkenyl group or a halogen atom.
  • R 2 each independently represents a hydrogen atom or an acid dissociable reactive group, n 1 each independently represents an integer of 0 to (5 + 2 ⁇ p), and n 2 each independently represents 0 to (It is an integer of 5 + 2 ⁇ p, where at least one n 2 is an integer of 1 to (5 + 2 ⁇ p).)
  • composition for forming a resist underlayer film according to ⁇ 4> wherein the tellurium-containing compound is represented by the following formula (1B).
  • X 0 , Z, m and p have the same meanings as those in the formula (A-3), and R 1A each independently represents an alkyl group, an aryl group, an alkenyl group or a halogen atom.
  • R 2 are each independently a hydrogen atom, an acid crosslinkable reactive group or an acid dissociable reactive group
  • n 1 is each independently an integer of 0 to (5 + 2 ⁇ p)
  • n 2 is Each independently represents an integer of 0 to (5 + 2 ⁇ p), provided that at least one n 2 is an integer of 1 to (5 + 2 ⁇ p).
  • composition for forming a resist underlayer film according to ⁇ 6> wherein the tellurium-containing compound is represented by the following formula (2A).
  • Z, R 1A , R 2 , p, n 1 , and n 2 have the same meaning as in the formula (1B), and X 1 each independently represents a monovalent group containing an oxygen atom, A monovalent group containing a sulfur atom, a monovalent group containing a nitrogen atom, a hydrocarbon group, a hydrogen atom, or a halogen atom.
  • R 1B and R 1B ′ are each independently an alkyl group, an aryl group, an alkenyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, or a hydrogen atom of a hydroxyl group, an acid crosslinkable reactive group or an acid dissociable reactive group.
  • X 1 is the formula and X 1 in (2A)
  • n 1 and n 1 ' is the formula and n 1 of (2A)
  • p and p' p of the formula (2A) has the same meaning as, R 1B and R 1B ', n 1 and n 1', p and p ', the substitution positions and R 1B of R 1B' substitution position of at least one of the different.
  • composition for forming a resist underlayer film according to ⁇ 6> wherein the tellurium-containing compound is represented by the following formula (2B).
  • Z, R 1A , R 2 , p, n 1 and n 2 have the same meanings as the formula (1B).
  • composition for forming a resist underlayer film according to ⁇ 10> wherein the tellurium-containing compound is represented by the following formula (2B ′).
  • R 1B and R 1B ′ each independently represent an alkyl group, an aryl group, an alkenyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, or a hydrogen atom of a hydroxyl group, an acid crosslinkable reactive group or an acid dissociable reaction.
  • n 1 and n 1 ' is the formula and n 1 of (2B)
  • p and p' have the same meaning as p in the formula (2B)
  • the tellurium-containing compound has at least one acid-dissociable reactive group as R 2 in the above formula, ⁇ 5> to ⁇ 7>, ⁇ 9> to ⁇ 11>, ⁇ 13> to ⁇ 14>
  • the compound containing tellurium is any one of the above items ⁇ 5> to ⁇ 7>, ⁇ 9> to ⁇ 11>, ⁇ 13> to ⁇ 14>, wherein all R 2 in the formula is a hydrogen atom.
  • A-1 X is a 2m-valent group having 0 to 60 carbon atoms including tellurium
  • Z is an oxygen atom, sulfur atom or non-bridged
  • R 0 is independently
  • m is 1
  • each p is independently an integer of 0 to 2
  • n is each independently an integer of 0 to (5 + 2 ⁇ p).
  • A-2 X is a 2m valent group having 0 to 60 carbon atoms including tellurium
  • Z is an oxygen atom, a sulfur atom, a single bond or non-bridged
  • R 0A is Independently, a hydrocarbon group, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, an amino group, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 40 carbon atoms, Selected from the group consisting of a hydroxyl group or a group in which a hydrogen atom of a hydroxyl group is substituted with an acid crosslinkable reactive group or an acid dissociable reactive group, and combinations thereof, wherein the alkyl group, the
  • the tellurium-containing resin is a resin including a structural unit derived from a compound represented by the following formula (A-3).
  • X 0 is a 2 m-valent group having 0 to 30 carbon atoms including tellurium
  • Z is an oxygen atom, a sulfur atom or non-bridged
  • R 0B is independently selected.
  • each X 2 independently represents a monovalent group containing an oxygen atom, a monovalent group containing a sulfur atom, a monovalent group containing a nitrogen atom, a hydrocarbon group, or a hydrogen atom.
  • R 3 is independently a monovalent group containing an oxygen atom, a monovalent group containing a sulfur atom, a monovalent group containing a nitrogen atom, a hydrocarbon group, or a halogen atom.
  • R 5 represents a substituted or unsubstituted linear alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, a branched alkylene group having 3 to 20 carbon atoms, or a cyclic alkylene group having 3 to 20 carbon atoms, or A substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 20 carbon atoms, and each R 5 ′ is independently any one of the above formulas (5 ′), wherein * is the same as R 5 Indicates that you are connected.
  • R 7 represents a substituted or unsubstituted linear alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, a branched alkylene group having 3 to 20 carbon atoms, or a cyclic alkylene group having 3 to 20 carbon atoms, or A substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 20 carbon atoms, and each R 7 ′ is independently any one of the above formulas (6 ′), wherein * is the same as R 7 Indicates that you are connected.
  • composition for forming a resist underlayer film according to ⁇ 1> wherein the resin containing tellurium is a resin including a structural unit represented by the following formula (C1).
  • X 4 each independently represents a monovalent group containing an oxygen atom, a monovalent group containing a sulfur atom, a monovalent group containing a nitrogen atom, a hydrocarbon group, a hydrogen atom, or
  • Each of R 6 is independently a monovalent group containing an oxygen atom, a monovalent group containing a sulfur atom, a monovalent group containing a nitrogen atom, a hydrocarbon group, or a halogen atom; r is an integer from 0 to 2, and n 6 is from 2 to (4 + 2 ⁇ r).
  • each R 3 independently represents a monovalent group containing an oxygen atom, a monovalent group containing a sulfur atom, a monovalent group containing a nitrogen atom, a hydrocarbon group, or a halogen atom.
  • R 4 is a single bond or any structure represented by the following general formula (5) .
  • R 5 represents a substituted or unsubstituted linear alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, a branched alkylene group having 3 to 20 carbon atoms, or a cyclic alkylene group having 3 to 20 carbon atoms, or A substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 20 carbon atoms
  • each R 5 ′ is independently any one of the above formulas (5 ′), wherein * is the same as R 5 (In the formula (5 ′), * indicates that it is connected to R 5. )
  • composition for forming a resist underlayer film according to ⁇ 24> wherein the resin containing tellurium is a resin including a structural unit represented by the following formula (B4-M ′).
  • the resin containing tellurium is a resin including a structural unit represented by the following formula (B4-M ′).
  • R 3 , q, and n 3 have the same meanings as the formula (B3-M)
  • R 6 has any structure represented by the following general formula (6).
  • R 7 represents a substituted or unsubstituted linear alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, a branched alkylene group having 3 to 20 carbon atoms, or a cyclic alkylene group having 3 to 20 carbon atoms, or A substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 20 carbon atoms, and each R 7 ′ is independently any one of the above formulas (6 ′), wherein * is the same as R 7 Indicates that you are connected.)
  • each R 6 independently represents a monovalent group containing an oxygen atom, a monovalent group containing a sulfur atom, a monovalent group containing a nitrogen atom, a hydrocarbon group, or a halogen atom.
  • r is an integer from 0 to 2
  • n 6 is from 2 to (4 + 2 ⁇ r).
  • ⁇ 28> A method for producing a composition for forming a resist underlayer film according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 27>, wherein tellurium halide and a substituted or unsubstituted phenol derivative are used as a base catalyst.
  • the manufacturing method of the composition for resist underlayer film formation including the process of making it react in presence and synthesize
  • composition for forming a resist underlayer film according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 28> further including a solvent.
  • composition for forming a resist underlayer film according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 29> further comprising an acid generator.
  • composition for forming a resist underlayer film according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 30> further including an acid crosslinking agent.
  • a resist underlayer film is formed on the substrate using the resist underlayer film forming composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 31>, and at least 1 is formed on the resist underlayer film.
  • a pattern forming method in which, after forming a photoresist layer, a predetermined region of the photoresist layer is irradiated with radiation and developed.
  • a resist underlayer film is formed on the substrate using the resist underlayer film forming composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 31>, and a resist intermediate film is formed on the resist underlayer film.
  • a resist intermediate layer film is formed using a layer film material, and at least one photoresist layer is formed on the resist intermediate layer film, and then a predetermined region of the photoresist layer is irradiated with radiation and developed. Then, the resist intermediate layer film is etched using the resist pattern as a mask, and the resist lower layer film is etched using the obtained intermediate layer film pattern as an etching mask.
  • a composition for forming a resist underlayer film is applicable for forming a photoresist underlayer film that can be applied with a wet process and is excellent in heat resistance, etching resistance, step-filling characteristics, and film flatness. And a resist underlayer film for lithography obtained from the composition and a pattern forming method using the composition.
  • the resist underlayer film forming composition of the present invention is a resist underlayer film forming composition containing a tellurium-containing compound or a tellurium-containing resin.
  • the composition for forming a resist underlayer film of the present invention can be applied to a wet process, and is a resist underlayer film forming composition useful for forming a photoresist underlayer film having excellent heat resistance, step filling characteristics and flatness. Can be realized.
  • this resist underlayer film forming composition uses a compound or resin having a specific structure that has a relatively high carbon concentration, a relatively low oxygen concentration, and a high solvent solubility.
  • the composition for forming a resist underlayer film of the present invention is particularly excellent in heat resistance, step filling characteristics and flatness, for example, it can be used as a composition for forming a resist underlayer film provided in the lowest layer among a plurality of resist layers. Can do.
  • the resist underlayer film formed using the resist underlayer film forming composition of the present invention may further include another resist underlayer between the substrate and the substrate.
  • the resist underlayer film forming composition is obtained, for example, by using a compound represented by the following formula (A-1) and a monomer thereof (that is, a structural unit derived from the compound represented by the formula (A-1)). 1 type or more chosen from resin.
  • the resist underlayer film forming composition of the present embodiment can contain a tellurium-containing compound represented by the following formula (A-1).
  • X is a 2m-valent group having 0 to 60 carbon atoms including tellurium
  • Z is an oxygen atom, sulfur atom or non-bridged
  • R 0 is independently
  • a monovalent group containing an oxygen atom a monovalent group containing a sulfur atom, a monovalent group containing a nitrogen atom, a hydrocarbon group, a halogen atom, and combinations thereof
  • m is 1
  • Each is an integer of 0 to 4
  • each p is independently an integer of 0 to 2
  • n is each independently an integer of 0 to (5 + 2 ⁇ p).
  • the compound contained in the resist underlayer film forming composition of the present embodiment contains tellurium as represented by the formula (A-1), a sensitization effect can be expected particularly in lithography using EUV (Extreme Ultraviolet). Moreover, since it has a benzene skeleton or a naphthalene skeleton, it has excellent heat resistance.
  • the compound has a relatively low molecular weight and low viscosity, even a stepped substrate (particularly, a fine space or a hole pattern) can be uniformly filled to every corner of the step.
  • the composition for forming a resist underlayer film using the composition can be relatively advantageously enhanced in embedding characteristics.
  • it is a compound having a relatively high carbon concentration, high etching resistance is also imparted.
  • m is an integer of 1 to 4.
  • the structural formulas of the m repeating units may be the same or different.
  • m is preferably 1 to 3 from the viewpoint of resist properties such as heat resistance, resolution, and roughness.
  • structural formula of repeating unit hereinafter referred to as “structural formula of repeating unit”. The same applies to the formula).
  • the ring structure A is preferably a benzene structure or a naphthalene structure from the viewpoint of solubility.
  • X, Z and R 0 are bonded to any bondable site on the ring structure A.
  • X is a 2 m-valent group having 0 to 60 carbon atoms and containing tellurium.
  • Examples of X include a single bond containing tellurium or a 2 m-valent hydrocarbon group having 0 to 60 carbon atoms and containing tellurium.
  • Examples of the 2m-valent group include those having a linear, branched or cyclic structure.
  • the 2m-valent hydrocarbon group may have an alicyclic hydrocarbon group, a double bond, a hetero atom, or an aromatic group having 6 to 60 carbon atoms.
  • the alicyclic hydrocarbon group includes a bridged alicyclic hydrocarbon group.
  • X preferably has a condensed polycyclic aromatic group (especially a condensed ring structure having 2 to 4 rings) from the viewpoint of heat resistance.
  • polyphenyl such as a biphenyl group is preferable. It preferably has a group.
  • 2 m-valent group having 0 to 60 carbon atoms and including tellurium represented by X include the following groups.
  • Z represents an oxygen atom, a sulfur atom or no bridge.
  • each Z may be the same or different.
  • structural formulas of different repeating units may be bonded via Z.
  • structural formulas of different repeating units may be bonded via Z, and the structural formulas of the plurality of repeating units may constitute a cup-type structure.
  • Z is preferably an oxygen atom or a sulfur atom from the viewpoint of heat resistance.
  • R 0 is a monovalent group containing an oxygen atom, a monovalent group containing a sulfur atom, a monovalent group containing a nitrogen atom, a halogen atom, or a combination thereof.
  • the monovalent group containing an oxygen atom is not limited to the following, but examples thereof include an acyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 20 carbon atoms, and a straight chain having 1 to 6 carbon atoms.
  • acyl group having 1 to 20 carbon atoms examples include, but are not limited to, for example, methanoyl group (formyl group), ethanoyl group (acetyl group), propanoyl group, butanoyl group, pentanoyl group, hexanoyl group, octanoyl group, decanoyl group And benzoyl group.
  • alkoxycarbonyl group having 2 to 20 carbon atoms examples include, but are not limited to, methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, propoxycarbonyl group, butoxycarbonyl group, pentyloxycarbonyl group, hexyloxycarbonyl group, octyloxycarbonyl group And decyloxycarbonyl group.
  • linear alkyloxy group having 1 to 6 carbon atoms examples include, but are not limited to, for example, methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, n-butoxy group, n-pentyloxy group, n-hexyloxy group Etc.
  • Examples of the branched alkyloxy group having 3 to 20 carbon atoms include, but are not limited to, an isopropoxy group, an isobutoxy group, a tert-butoxy group, and the like.
  • Examples of the C3-C20 cyclic alkyloxy group include, but are not limited to, a cyclopropoxy group, a cyclobutoxy group, a cyclopentyloxy group, a cyclohexyloxy group, a cyclooctyloxy group, and a cyclodecyloxy group. .
  • linear alkenyloxy group having 2 to 6 carbon atoms examples include, but are not limited to, vinyloxy group, 1-propenyloxy group, 2-propenyloxy group, 1-butenyloxy group, 2-butenyloxy group and the like. It is done.
  • Examples of the branched alkenyloxy group having 3 to 6 carbon atoms include, but are not limited to, an isopropenyloxy group, an isobutenyloxy group, an isopentenyloxy group, and an isohexenyloxy group.
  • Examples of the cyclic alkenyloxy group having 3 to 10 carbon atoms include, but are not limited to, for example, cyclopropenyloxy group, cyclobutenyloxy group, cyclopentenyloxy group, cyclohexenyloxy group, cyclooctenyloxy group, cyclodecenyloxy group, and the like. Nyloxy group etc. are mentioned.
  • aryloxy group having 6 to 10 carbon atoms examples include, but are not limited to, phenyloxy group (phenoxy group), 1-naphthyloxy group, 2-naphthyloxy group, and the like.
  • acyloxy group having 1 to 20 carbon atoms examples include, but are not limited to, formyloxy group, acetyloxy group, propionyloxy group, butyryloxy group, isobutyryloxy group, and benzoyloxy group.
  • alkoxycarbonyloxy group having 2 to 20 carbon atoms examples include, but are not limited to, for example, methoxycarbonyloxy group, ethoxycarbonyloxy group, propoxycarbonyloxy group, butoxycarbonyloxy group, octyloxycarbonyloxy group, decyloxycarbonyl An oxy group etc. are mentioned.
  • alkoxycarbonylalkyl group having 2 to 20 carbon atoms examples include, but are not limited to, for example, methoxycarbonylmethyl group, ethoxycarbonylmethyl group, n-propoxycarbonylmethyl group, isopropoxycarbonylmethyl group, n-butoxycarbonylmethyl group Etc.
  • Examples of the 1-substituted alkoxymethyl group having 2 to 20 carbon atoms include, but are not limited to, for example, 1-cyclopentylmethoxymethyl group, 1-cyclopentylethoxymethyl group, 1-cyclohexylmethoxymethyl group, 1-cyclohexylethoxymethyl group 1-cyclooctylmethoxymethyl group, 1-adamantylmethoxymethyl group and the like.
  • Examples of the cyclic etheroxy group having 2 to 20 carbon atoms include, but are not limited to, tetrahydropyranyloxy group, tetrahydrofuranyloxy group, tetrahydrothiopyranyloxy group, tetrahydrothiofuranyloxy group, 4-methoxytetrahydro Examples include a pyranyloxy group and a 4-methoxytetrahydrothiopyranyloxy group.
  • alkoxyalkyloxy group having 2 to 20 carbon atoms examples include, but are not limited to, methoxymethoxy group, ethoxyethoxy group, cyclohexyloxymethoxy group, cyclohexyloxyethoxy group, phenoxymethoxy group, phenoxyethoxy group, and the like. .
  • the (meth) acryl group is not limited to the following, and examples thereof include an acryloyloxy group and a methacryloyloxy group.
  • the glycidyl acrylate group is not particularly limited as long as it can be obtained by reacting glycidyloxy group with acrylic acid.
  • the glycidyl methacrylate group is not particularly limited as long as it can be obtained by reacting glycidyloxy group with methacrylic acid.
  • Examples of the monovalent group containing a sulfur atom include, but are not limited to, a thiol group.
  • the monovalent group containing a sulfur atom is preferably a group in which a sulfur atom is directly bonded to the carbon atom constituting the ring structure (A-1) in the formula (A-1).
  • Examples of the monovalent group containing a nitrogen atom include, but are not limited to, a nitro group, an amino group, and a diazo group.
  • the monovalent group containing a nitrogen atom is preferably a group in which a nitrogen atom is directly bonded to the carbon atom constituting the ring structure (A-1) in the formula (A-1).
  • hydrocarbon group examples include, but are not limited to, straight chain alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, branched alkyl groups having 3 to 6 carbon atoms, cyclic alkyl groups having 3 to 10 carbon atoms, and 2 carbon atoms. And a straight chain alkenyl group having 6 to 6 carbon atoms, a branched alkenyl group having 3 to 6 carbon atoms, a cyclic alkenyl group having 3 to 10 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 10 carbon atoms.
  • linear alkyl group having 1 to 6 carbon atoms examples include, but are not limited to, methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group and the like. It is done.
  • Examples of the branched alkyl group having 3 to 6 carbon atoms include, but are not limited to, isopropyl group, isobutyl group, tert-butyl group, neopentyl group, and 2-hexyl group.
  • Examples of the cyclic alkyl group having 3 to 10 carbon atoms include, but are not limited to, a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cyclooctyl group, and a cyclodecyl group.
  • straight chain alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms examples include, but are not limited to, vinyl group, 1-propenyl group, 2-propenyl group (allyl group), 1-butenyl group, 2-butenyl group, 2 -Pentenyl group, 2-hexenyl group and the like.
  • Examples of the branched alkenyl group having 3 to 6 carbon atoms include, but are not limited to, an isopropenyl group, an isobutenyl group, an isopentenyl group, and an isohexenyl group.
  • Examples of the cyclic alkenyl group having 3 to 10 carbon atoms include, but are not limited to, a cyclopropenyl group, a cyclobutenyl group, a cyclopentenyl group, a cyclohexenyl group, a cyclohexenyl group, a cyclooctenyl group, and a cyclodecynyl group.
  • aryl group having 6 to 10 carbon atoms examples include, but are not limited to, a phenyl group and a naphthyl group.
  • halogen atom examples include, but are not limited to, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
  • each n is independently an integer of 0 to (5 + 2 ⁇ p).
  • at least one of n in the formula (A-1) is an integer of 1 to 4.
  • At least one of R 0 in the above formula (A-1) is preferably a monovalent group containing an oxygen atom.
  • the tellurium-containing compound represented by the formula (A-1) is preferably a tellurium-containing compound represented by the following formula (A-2) from the viewpoint of curability.
  • X is a 2m valent group having 0 to 60 carbon atoms including tellurium
  • Z is an oxygen atom, a sulfur atom, a single bond or non-bridged
  • R 0A is Independently, a hydrocarbon group, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, an amino group, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 40 carbon atoms, Selected from the group consisting of a hydroxyl group or a group in which a hydrogen atom of a hydroxyl group is substituted with an acid crosslinkable reactive group or an acid dissociable reactive group, and combinations thereof, wherein the alkyl group, the alkenyl group, and the aryl group are , Ether bond, ketone bond or ester bond, m is an integer of 1 to 4, p is independently an integer of 0 to 2, and n is
  • the tellurium-containing compound represented by the formula (A-1) is preferably a tellurium-containing compound represented by the following formula (A-3) from the viewpoint of solubility in a safe solvent.
  • X 0 is a 2 m-valent group having 0 to 30 carbon atoms including tellurium
  • Z is an oxygen atom, a sulfur atom or non-bridged
  • R 0B is independently selected.
  • p is each independently an integer of 0 to 2
  • n is each independently an integer of 0 to (5 + 2 ⁇ p).
  • the compound containing tellurium represented by the formula (A-1) is preferably a compound other than BMPT, BHPT, and TDP described later.
  • the tellurium-containing compound represented by the formula (A-1) is preferably a tellurium-containing compound represented by the following formula (1A).
  • X, Z, m and p are as defined in the formula (A-1), and each R 1 independently represents a hydrocarbon group, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, an amino group.
  • n 1 is each independently an integer of 0 to (5 + 2 ⁇ p)
  • n 2 is each independently an integer of 0 to (5 + 2 ⁇ p) provided that at least one n 2 is 1 to (It is an integer of 5 + 2 ⁇ p).
  • n 1 is each independently an integer of 0 to (5 + 2 ⁇ p)
  • n 2 is each independently an integer of 0 to (5 + 2 ⁇ p).
  • At least one n 2 is an integer of 1 to (5 + 2 ⁇ p). That is, the compound containing tellurium of the general formula (1) has at least one “—OR 2 ” for one ring structure A.
  • X, Z, R 1 and —OR 2 are bonded to any bondable site on the ring structure A. For this reason, the upper limit of n 1 + n 2 in one ring structure A coincides with the upper limit of the number of sites capable of binding in ring structure A after taking into account X and Z and the binding sites.
  • R 1 each independently represents a hydrocarbon group, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, an amino group, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, or 6 to 6 carbon atoms. Selected from the group consisting of 40 aryl groups, and combinations thereof, wherein the alkyl group, the alkenyl group and the aryl group may comprise an ether bond, a ketone bond or an ester bond.
  • examples of the hydrocarbon group represented by R 1 include a substituted or unsubstituted linear, substituted or unsubstituted branched or substituted or unsubstituted cyclic hydrocarbon group.
  • linear, branched or cyclic hydrocarbon group examples include, but are not limited to, for example, a linear alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 30 carbon atoms, and 3 to 3 carbon atoms. There are 30 cyclic alkyl groups.
  • linear alkyl group having 1 to 30 carbon atoms examples include, but are not limited to, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, an n-pentyl group, and an n-hexyl group. It is done.
  • Examples of the branched alkyl group having 3 to 30 carbon atoms include, but are not limited to, isopropyl group, isobutyl group, tert-butyl group, neopentyl group, 2-hexyl group and the like.
  • Examples of the cyclic alkyl group having 3 to 30 carbon atoms include, but are not limited to, a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cyclooctyl group, and a cyclodecyl group.
  • the aryl group represented by R 1 includes, but is not limited to, an aryl group having 6 to 40 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl group and a naphthyl group.
  • examples of the alkenyl group represented by R 1 include, but are not limited to, a substituted or unsubstituted alkenyl group, such as a linear alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, 30 branched alkenyl groups, and cyclic alkenyl groups having 3 to 30 carbon atoms.
  • linear alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms examples include, but are not limited to, vinyl group, 1-propenyl group, 2-propenyl group (allyl group), 1-butenyl group, 2-butenyl group, 2 -Pentenyl group, 2-hexenyl group and the like.
  • Examples of the branched alkenyl group having 3 to 30 carbon atoms include, but are not limited to, an isopropenyl group, an isobutenyl group, an isopentenyl group, and an isohexenyl group.
  • Examples of the cyclic alkenyl group having 3 to 30 carbon atoms include, but are not limited to, a cyclopropenyl group, a cyclobutenyl group, a cyclopentenyl group, a cyclohexenyl group, a cyclohexenyl group, a cyclooctenyl group, and a cyclodecynyl group.
  • halogen atom examples include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
  • substitution means that, unless otherwise defined, one or more hydrogen atoms in a functional group are a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, a nitro group, a heterocyclic group, or a carbon number of 1 -20 linear aliphatic hydrocarbon group, branched aliphatic hydrocarbon group having 3-20 carbon atoms, cyclic aliphatic hydrocarbon group having 3-20 carbon atoms, aryl group having 6-20 carbon atoms, carbon number 7-30 aralkyl groups, alkoxy groups having 1-20 carbon atoms, amino groups having 0-20 carbon atoms, alkenyl groups having 2-20 carbon atoms, acyl groups having 1-20 carbon atoms, alkoxy groups having 2-20 carbon atoms It means substituted with a carbonyl group, an alkyloyloxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryloyloxy group having 7 to 30 carbon atoms, or an alkylsily
  • the unsubstituted straight-chain aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms is, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, decyl group, dodecyl group, hexadecyl group. Group, octadecyl group and the like.
  • Examples of the substituted linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms include a fluoromethyl group, a 2-hydroxyethyl group, a 3-cyanopropyl group, and a 20-nitrooctadecyl group.
  • the unsubstituted branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms is, for example, isopropyl group, isobutyl group, tertiary butyl group, neopentyl group, 2-hexyl group, 2-octyl group, 2-decyl group, 2 -Dodecyl group, 2-hexadecyl group, 2-octadecyl group and the like.
  • Examples of the substituted aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms include 1-fluoroisopropyl group and 1-hydroxy-2-octadecyl group.
  • Examples of the unsubstituted C3-C20 cyclic aliphatic hydrocarbon group include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cyclooctyl group, a cyclodecyl group, a cyclododecyl group, a cyclohexadecyl group, a cyclohexyl group, and the like.
  • An octadecyl group etc. are mentioned.
  • Examples of the substituted cyclic aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms include a 2-fluorocyclopropyl group and a 4-cyanocyclohexyl group.
  • Examples of the unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms include a phenyl group and a naphthyl group.
  • Examples of the substituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms include 4-isopropylphenyl group, 4-cyclohexylphenyl group, 4-methylphenyl group, 6-fluoronaphthyl group and the like.
  • Examples of the unsubstituted alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms include vinyl group, propynyl group, butynyl group, pentynyl group, hexynyl group, octynyl group, decynyl group, dodecynyl group, hexadecynyl group, and octadecynyl group.
  • Examples of the substituted alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms include a chloropropynyl group.
  • halogen atom examples include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
  • each R 2 independently represents a hydrogen atom, an acid crosslinkable reactive group or an acid dissociable reactive group.
  • the “acid-crosslinkable group” refers to a characteristic group that reacts in the presence of a radical or an acid / alkali, and changes in solubility in an acid, an alkali, or an organic solvent used in a coating solvent or a developer.
  • the acid crosslinkable group include an allyl group, a (meth) acryloyl group, a vinyl group, an epoxy group, an alkoxymethyl group, and a cyanato group, but if they react in the presence of a radical or an acid / alkali, It is not limited.
  • the acid crosslinkable group preferably has a property of causing a chain cleavage reaction in the presence of an acid from the viewpoint of improving productivity.
  • the “acid-dissociable reactive group” refers to a characteristic group that is cleaved in the presence of an acid to cause a change in an alkali-soluble group or the like.
  • an alkali-soluble group For example, a phenolic hydroxyl group, a carboxyl group, a sulfonic acid group, a hexafluoroisopropanol group etc. are mentioned, A phenolic hydroxyl group and a carboxyl group are preferable, and a phenolic hydroxyl group is especially preferable.
  • the acid-dissociable reactive group is not particularly limited, and examples thereof include those proposed in hydroxystyrene resins and (meth) acrylic acid resins used for chemically amplified resist compositions for KrF and ArF. Can be appropriately selected and used.
  • Preferred examples of the acid dissociable reactive group include a substituted methyl group, a 1-substituted ethyl group, a 1-substituted n-propyl group, a 1-branched alkyl group, a silyl group, and an acyl group, which have a property of being dissociated by an acid.
  • the acid dissociable reactive group preferably has no crosslinkable functional group.
  • the substituted methyl group is not particularly limited, it can usually be a substituted methyl group having 2 to 20 carbon atoms, preferably a substituted methyl group having 4 to 18 carbon atoms, and preferably a substituted methyl group having 6 to 16 carbon atoms. More preferred.
  • substituted methyl group examples include, but are not limited to, a methoxymethyl group, a methylthiomethyl group, an ethoxymethyl group, an n-propoxymethyl group, an isopropoxymethyl group, an n-butoxymethyl group, a t-butoxymethyl group, 2-methylpropoxymethyl group, ethylthiomethyl group, methoxyethoxymethyl group, phenyloxymethyl group, 1-cyclopentyloxymethyl group, 1-cyclohexyloxymethyl group, benzylthiomethyl group, phenacyl group, 4-bromophenacyl group, 4 -Methoxyphenacyl group, piperonyl group, substituent group represented by the following formula (13-1), and the like.
  • R 2 in the following formula (13-1) include, but are not limited to, methyl group, ethyl group, isopropyl group, n-propyl group, t-butyl group, n-butyl group and the like. Can be mentioned.
  • R 2A is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • the 1-substituted ethyl group is not particularly limited, it can usually be a 1-substituted ethyl group having 3 to 20 carbon atoms, preferably a 1-substituted ethyl group having 5 to 18 carbon atoms, 16 substituted ethyl groups are more preferred.
  • 1-substituted ethyl group examples include, but are not limited to, 1-methoxyethyl group, 1-methylthioethyl group, 1,1-dimethoxyethyl group, 1-ethoxyethyl group, 1-ethylthioethyl group, 1,1-diethoxyethyl group, n-propoxyethyl group, isopropoxyethyl group, n-butoxyethyl group, t-butoxyethyl group, 2-methylpropoxyethyl group, 1-phenoxyethyl group, 1-phenylthioethyl Group, 1,1-diphenoxyethyl group, 1-cyclopentyloxyethyl group, 1-cyclohexyloxyethyl group, 1-phenylethyl group, 1,1-diphenylethyl group, and the following formula (13-2) And the like.
  • R 2A has the same meaning as the above (13-1).
  • the 1-substituted-n-propyl group is not particularly limited, it can usually be a 1-substituted-n-propyl group having 4 to 20 carbon atoms, and a 1-substituted-n-group having 6 to 18 carbon atoms.
  • a propyl group is preferred, and a 1-substituted n-propyl group having 8 to 16 carbon atoms is more preferred.
  • Specific examples of the 1-substituted-n-propyl group include, but are not limited to, 1-methoxy-n-propyl group and 1-ethoxy-n-propyl group.
  • the 1-branched alkyl group is not particularly limited, but can be usually a 1-branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, preferably a 1-branched alkyl group having 5 to 18 carbon atoms, 16 branched alkyl groups are more preferred.
  • Specific examples of the 1-branched alkyl group include, but are not limited to, isopropyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, 1,1-dimethylpropyl group, 1-methylbutyl group, 1,1-dimethylbutyl group. , 2-methyladamantyl group, 2-ethyladamantyl group and the like.
  • the silyl group is not particularly limited, but can usually be a silyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably a silyl group having 3 to 18 carbon atoms, and more preferably a silyl group having 5 to 16 carbon atoms.
  • Specific examples of the silyl group include, but are not limited to, trimethylsilyl group, ethyldimethylsilyl group, methyldiethylsilyl group, triethylsilyl group, tert-butyldimethylsilyl group, tert-butyldiethylsilyl group, tert-butyldiphenylsilyl. Group, tri-tert-butylsilyl group, triphenylsilyl group and the like.
  • the acyl group is not particularly limited, but can usually be an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, preferably an acyl group having 4 to 18 carbon atoms, and more preferably an acyl group having 6 to 16 carbon atoms.
  • Specific examples of the acyl group include, but are not limited to, acetyl group, phenoxyacetyl group, propionyl group, butyryl group, heptanoyl group, hexanoyl group, valeryl group, pivaloyl group, isovaleryl group, laurylyl group, adamantylcarbonyl group, benzoyl group Groups and naphthoyl groups.
  • the 1-substituted alkoxymethyl group is not particularly limited, but can be usually a 1-substituted alkoxymethyl group having 2 to 20 carbon atoms, preferably a 1-substituted alkoxymethyl group having 4 to 18 carbon atoms, A 1-substituted alkoxymethyl group having a number of 6 to 16 is more preferred.
  • Specific examples of the 1-substituted alkoxymethyl group include, but are not limited to, 1-cyclopentylmethoxymethyl group, 1-cyclopentylethoxymethyl group, 1-cyclohexylmethoxymethyl group, 1-cyclohexylethoxymethyl group, 1-cyclooctyl. Examples thereof include a methoxymethyl group and a 1-adamantylmethoxymethyl group.
  • the cyclic ether group is not particularly limited, but can usually be a cyclic ether group having 2 to 20 carbon atoms, preferably a cyclic ether group having 4 to 18 carbon atoms, and a cyclic ether group having 6 to 16 carbon atoms. More preferred. Specific examples of the cyclic ether group include, but are not limited to, a tetrahydropyranyl group, a tetrahydrofuranyl group, a tetrahydrothiopyranyl group, a tetrahydrothiofuranyl group, a 4-methoxytetrahydropyranyl group, and a 4-methoxytetrahydrothiopyranyl group. And the like.
  • the alkoxycarbonyl group can usually be an alkoxycarbonyl group having 2 to 20 carbon atoms, preferably an alkoxycarbonyl group having 4 to 18 carbon atoms, and more preferably an alkoxycarbonyl group having 6 to 16 carbon atoms.
  • the alkoxycarbonylalkyl group is not particularly limited, but can usually be an alkoxycarbonylalkyl group having 2 to 20 carbon atoms, preferably an alkoxycarbonylalkyl group having 4 to 18 carbon atoms, and an alkoxycarbonyl group having 6 to 16 carbon atoms. More preferred is a carbonylalkyl group.
  • R 3A is a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and n is an integer of 0 to 4.
  • a substituted methyl group, a 1-substituted ethyl group, a 1-substituted alkoxymethyl group, a cyclic ether group, an alkoxycarbonyl group, and an alkoxycarbonylalkyl group are preferable, and a viewpoint of expressing higher sensitivity.
  • a substituted methyl group, a 1-substituted ethyl group, an alkoxycarbonyl group and an alkoxycarbonylalkyl group are more preferable, and an acid having a structure selected from a cycloalkane having 3 to 12 carbon atoms, a lactone and an aromatic ring having 6 to 12 carbon atoms.
  • the cycloalkane having 3 to 12 carbon atoms may be monocyclic or polycyclic, but is preferably polycyclic. Specific examples of the cycloalkane having 3 to 12 carbon atoms include, but are not limited to, monocycloalkane, bicycloalkane, tricycloalkane, tetracycloalkane, and the like. More specifically, the cycloalkane is not limited to the following.
  • Monocycloalkanes such as cyclopropane, cyclobutane, cyclopentane and cyclohexane, and polycycloalkanes such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane and tetracyclodecane.
  • adamantane, tricyclodecane, and tetracyclodecane are preferable, and adamantane and tricyclodecane are more preferable.
  • the cycloalkane having 3 to 12 carbon atoms may have a substituent.
  • lactone examples include, but are not limited to, butyrolactone or a cycloalkane group having 3 to 12 carbon atoms having a lactone group.
  • 6-12 aromatic ring examples include, but are not limited to, a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, a phenanthrene ring, a pyrene ring, and the like.
  • a benzene ring and a naphthalene ring are preferable, and a naphthalene ring is more preferable.
  • an acid dissociable reactive group selected from the group consisting of groups represented by the following formula (13-4) is preferable because of its high resolution.
  • R 5A is a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms
  • R 6A is a hydrogen atom, a linear or branched group having 1 to 4 carbon atoms, or A branched alkyl group, a cyano group, a nitro group, a heterocyclic group, a halogen atom or a carboxyl group
  • n 1A is an integer from 0 to 4
  • n 2A is an integer from 1 to 5
  • n 0A is from 0 to It is an integer of 4.
  • the compound represented by the formula (1A) has high heat resistance due to its rigidity even though it has a low molecular weight, and can be used under high-temperature baking conditions. Further, the composition for forming a resist underlayer film according to the present embodiment has such a low molecular weight and is highly sensitive since it contains a compound containing tellurium while being able to be baked at high temperature. A pattern shape can be imparted.
  • the compound represented by the formula (1A) is preferably a compound represented by the following formula (1B) from the viewpoint of solubility in a safe solvent.
  • R 1A each independently represents an alkyl group, an aryl group, an alkenyl group or a halogen atom.
  • R 2 are each independently a hydrogen atom, an acid crosslinkable reactive group or an acid dissociable reactive group
  • n 1 is each independently an integer of 0 to (5 + 2 ⁇ p)
  • n 2 is Each independently represents an integer of 0 to (5 + 2 ⁇ p), provided that at least one n 2 is an integer of 1 to (5 + 2 ⁇ p).
  • the compound represented by the formula (1B) is preferably a compound represented by the following formula (2A) from the viewpoints of solubility in a safe solvent and characteristics of the resist pattern.
  • Z, R 1 , R 2 , p, n 1 and n 2 have the same meaning as in the formula (1B), and X 1 each independently represents a monovalent group containing an oxygen atom, A monovalent group containing a sulfur atom, a monovalent group containing a nitrogen atom, a hydrocarbon group, a hydrogen atom, or a halogen atom.
  • the compound represented by the formula (2A) is preferably a compound represented by the following formula (2A ′) from the viewpoint of easy physical property control.
  • R 1B and R 1B ′ are each independently an alkyl group, an aryl group, an alkenyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, or a hydrogen atom of a hydroxyl group, an acid crosslinkable reactive group or an acid dissociable reactive group.
  • X 1 is the formula and X 1 in (2A), n 1 and n 1 'is the formula and n 1 of (2A), p and p' p of the formula (2A) (That is, X 1 is independently a monovalent group containing an oxygen atom, a monovalent group containing a sulfur atom, a monovalent group containing a nitrogen atom, a hydrocarbon group, a hydrogen atom or a halogen atom) And at least one of R 1B and R 1B ′ , n 1 and n 1 ′ , p and p ′, R 1B substitution position and R 1B ′ substitution position is different.
  • the compound represented by the formula (2A) is preferably a compound represented by the following formula (3A) from the viewpoint of heat resistance.
  • R 1A , R 2 , X 1 , n 1 , and n 2 have the same meanings as those in formula (2A).
  • the compound represented by the formula (3A) is preferably a compound represented by the following general formula (4A) from the viewpoint of ease of production.
  • X 1 in Formula (2A), Formula (2A ′), Formula (3A), and Formula (4A) is more preferably a halogen atom from the viewpoint of ease of production.
  • the compound represented by the formula (1B) is preferably a compound represented by the following formula (2B) from the viewpoint of the solubility in a safe solvent and the characteristics of the resist pattern.
  • the compound represented by the formula (2B) is preferably a compound represented by the following formula (2B ′) from the viewpoint of easy physical property control.
  • R 1B and R 1B ′ each independently represent an alkyl group, an aryl group, an alkenyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, or a hydrogen atom of a hydroxyl group, an acid crosslinkable reactive group or an acid dissociable reaction.
  • n 1 and n 1 ' is the formula and n 1 of (2B)
  • p and p' have the same meaning as p in the formula (2B) (i.e., p, and p ' Are each independently an integer of 0 to 2
  • n 1 and n 1 ′ are each independently an integer of 0 to (5 + 2 ⁇ p), or 0 to (5 + 2 ⁇ p ′))
  • At least one of R 1B and R 1B ′ , n 1 and n 1 ′ , p and p ′, R 1B substitution position and R 1B ′ substitution position is different.
  • the compound represented by the formula (2B) is preferably a compound represented by the following formula (3B) from the viewpoint of heat resistance.
  • the compound represented by the formula (3B) is preferably a compound represented by the following general formula (4B) from the viewpoint of ease of production.
  • the compound represented by the formula (1A) when a positive pattern is formed by alkali development or a negative pattern is formed by organic development, the compound represented by the formula (1A) is at least one acid dissociable as R 2 ′. It preferably has a reactive group.
  • a compound containing tellurium having at least one acid-dissociable reactive group a compound containing tellurium represented by the following formula (1A ′) can be given.
  • R 2 ′ each independently represents a hydrogen atom or an acid bridge. And at least one R 2 ′ is an acid dissociable reactive group.
  • a compound containing tellurium in which R 2 is all hydrogen atoms can be used as the compound represented by the formula (1A).
  • Examples of such a compound include compounds represented by the following general formula (1A ′′).
  • the compound represented by the formula (1B) is at least one acid dissociable as R 2 ′. It preferably has a reactive group.
  • a compound containing tellurium having at least one acid-dissociable reactive group a compound containing tellurium represented by the following formula (1B ′) can be given.
  • X 0 , Z, m, p, R 1A , n 1 , and n 2 have the same meanings as those in Formula (1B), and R 2 ′ is independently a hydrogen atom or An acid dissociable reactive group, and at least one R 2 ′ is an acid dissociable reactive group.
  • a compound containing tellurium in which R 2 is all hydrogen atoms can be used as the compound represented by the formula (1B).
  • An example of such a compound is a compound represented by the following general formula (1B ′′).
  • the method for producing the compound represented by the formula (A-1) is not particularly limited.
  • a polyalkoxybenzene compound is obtained by reacting an alkoxybenzene with a corresponding tellurium halide. Subsequently, by performing a reduction reaction with a reducing agent such as boron tribromide to obtain a polyphenol compound, by introducing an acid dissociable reactive group into at least one phenolic hydroxyl group of the obtained polyphenol compound by a known method A compound represented by the formula (A-1) can be obtained.
  • a phenol or thiophenol is reacted with a corresponding tellurium halide to obtain a polyphenol compound, and an acid-dissociable reactive group is introduced into at least one phenolic hydroxyl group of the obtained polyphenol compound by a known method.
  • the compound represented by the formula (A-1) can be obtained.
  • a phenol or thiophenol and a corresponding aldehyde containing tellurium or a ketone containing tellurium are reacted in the presence of an acid or base catalyst to obtain a polyphenol compound, and at least one of the obtained polyphenol compounds is obtained.
  • the compound represented by the above formula (A-1) can be obtained.
  • tellurium halide such as tellurium tetrachloride (tellurium (IV) tetrachloride) and a substituted or unsubstituted phenol derivative in the presence of a base catalyst.
  • a compound containing the tellurium can be synthesized by reaction. That is, the resist underlayer film forming composition of the present embodiment comprises a step of synthesizing the tellurium-containing compound by reacting halogenated tellurium with a substituted or unsubstituted phenol derivative in the presence of a base catalyst. It can manufacture with the manufacturing method of the composition for resist underlayer film forming containing.
  • the reaction intermediate is separated and reacted with phenols using only the reaction intermediate. Is desirable.
  • the reaction intermediate can be separated by a known method.
  • the method for separating the reaction intermediate is not particularly limited, and can be separated by filtration, for example.
  • 3 mol or more of phenols may be used per mol of tellurium halide in the reaction for obtaining a tellurium-containing resin from tellurium halide and phenols from the viewpoint of yield improvement.
  • the production method using 3 mol or more of phenols per 1 mol of tellurium halide in the reaction for obtaining a tellurium-containing resin from halogenated tellurium and phenols is the production method of formulas (C1) and (C2). Is particularly preferred.
  • the tellurium halide is not particularly limited, and examples thereof include tellurium (IV) tetrafluoride, tellurium (IV) tetrachloride, tellurium (IV) tetrabromide, tellurium (IV) tetraiodide and the like.
  • the alkoxybenzenes are not particularly limited. For example, methoxybenzene, dimethoxybenzene, methylmethoxybenzene, methyldimethoxybenzene, phenylmethoxybenzene, phenyldimethoxybenzene, methoxynaphthalene, dimethoxynaphthalene, ethoxybenzene, diethoxybenzene, methyl Examples include ethoxybenzene, methyldiethoxybenzene, phenylethoxybenzene, phenyldiethoxybenzene, ethoxynaphthalene, and diethoxynaphthalene.
  • a reaction solvent may be used.
  • the reaction solvent is not particularly limited as long as the reaction between the alkoxybenzene used and the corresponding tellurium halide proceeds.
  • water, methylene chloride, methanol, ethanol, propanol, butanol, tetrahydrofuran, dioxane, dimethylacetamide, N -Methylpyrrolidone or a mixed solvent thereof can be used.
  • the amount of the solvent is not particularly limited, and can be, for example, in the range of 0 to 2000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the reaction raw material.
  • the reaction temperature is not particularly limited and can be appropriately selected according to the reactivity of the reaction raw material, but is preferably in the range of 10 to 200 ° C.
  • the method for producing the polyalkoxybenzene is not particularly limited, and examples thereof include a method in which halogenated tellurium corresponding to the alkoxybenzenes is charged at once, and a method in which the halogenated tellurium corresponding to the alkoxybenzenes is dropped. .
  • the temperature of the reaction vessel can be raised to 130 to 230 ° C., and volatile matter can be removed at about 1 to 50 mmHg.
  • the amount of the raw material for producing the polyalkoxybenzene compound is not particularly limited. For example, 1 mol to excess of alkoxybenzene is used with respect to 1 mol of tellurium halide, and 20 to 150 ° C. at normal pressure. The reaction can be carried out by reacting for about 20 minutes to 100 hours.
  • the desired product can be isolated by a known method after completion of the reaction.
  • the method for isolating the target product is not particularly limited.
  • the reaction solution is concentrated, pure water is added to precipitate the reaction product, the solution is cooled to room temperature, filtered, and separated to obtain a solid product. After filtering and drying, a method of separating and purifying from by-products by column chromatography, evaporating the solvent, filtering and drying to obtain the target compound can be mentioned.
  • the polyphenol compound can be obtained by reducing a polyalkoxybenzene compound.
  • the reduction reaction can be performed using a reducing agent such as boron tribromide.
  • a reaction solvent may be used.
  • the reaction time, reaction temperature, amount of raw material, and isolation method are not particularly limited as long as the polyphenol compound is obtained.
  • the phenols are not particularly limited, and examples thereof include phenol, dihydroxybenzenes, trihydroxybenzenes, naphthols, dihydroxynaphthalenes, trihydroxyanthracenes, hydroxybiphenols, dihydroxybiphenols, and a side chain having 1 carbon atom. Examples thereof include phenols having 1 to 4 alkyl groups and / or phenyl groups, and naphthols having 1 to 4 carbon atoms and / or phenyl groups in the side chain.
  • an acid dissociable reactive group can be introduced into at least one phenolic hydroxyl group of the polyphenol compound as follows.
  • a compound for introducing an acid dissociable reactive group can be synthesized or easily obtained by a known method.
  • an active carboxylic acid derivative compound such as acid chloride, acid anhydride, dicarbonate, alkyl halide, vinyl alkyl ether, Examples include dihydropyran and halocarboxylic acid alkyl esters, but are not particularly limited.
  • the polyphenol compound is dissolved or suspended in an aprotic solvent such as acetone, tetrahydrofuran (THF), propylene glycol monomethyl ether acetate, dimethylacetamide, or N-methylpyrrolidone.
  • an aprotic solvent such as acetone, tetrahydrofuran (THF), propylene glycol monomethyl ether acetate, dimethylacetamide, or N-methylpyrrolidone.
  • vinyl alkyl ether such as ethyl vinyl ether or dihydropyran
  • the reaction solution is neutralized with an alkali compound and added to distilled water to precipitate a white solid, and then the separated white solid is washed with distilled water and dried to obtain the compound represented by the formula (A-1). be able to.
  • the acid catalyst is not particularly limited, and as the known acid catalyst, inorganic acids and organic acids are widely known.
  • inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, hydrobromic acid, hydrofluoric acid, , Oxalic acid, malonic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, citric acid, fumaric acid, maleic acid, formic acid, p-toluenesulfonic acid, methanesulfonic acid, trifluoroacetic acid, dichloroacetic acid, trichloroacetic acid, trifluoromethanesulfone Acids, organic acids such as benzene sulfonic acid, naphthalene sulfonic acid, naphthalene disulfonic acid, Lewis acids such as zinc chloride, aluminum chloride, iron chloride, boron trifluoride, silicotungstic acid, phosphotungstic acid, silicomolybdic acid or Although solid acids,
  • an organic acid and a solid acid are preferable from the viewpoint of production, and hydrochloric acid or sulfuric acid is preferably used from the viewpoint of production such as availability and ease of handling.
  • hydrochloric acid or sulfuric acid is preferably used from the viewpoint of production such as availability and ease of handling.
  • 1 type can be used individually or in combination of 2 or more types.
  • the polyphenol compound is dissolved or suspended in an aprotic solvent such as acetone, THF, propylene glycol monomethyl ether acetate, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone or the like.
  • an alkyl halide such as ethyl chloromethyl ether or a halocarboxylic acid alkyl ester such as methyl adamantyl bromoacetate is added, and the reaction is performed at 20 to 110 ° C. for 6 to 72 hours at atmospheric pressure in the presence of an alkali catalyst such as potassium carbonate.
  • the base catalyst is not particularly limited and can be appropriately selected from known base catalysts.
  • Examples thereof include metal hydrides (alkali metal hydrides such as sodium hydride and potassium hydride), metal alcohol salts (sodium methoxy). Alkali metal alcohol salts such as potassium and potassium ethoxide), metal hydroxides (alkali metal or alkaline earth metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide), metal carbonates (sodium carbonate, potassium carbonate) Alkali metals such as alkali metal or alkaline earth metal carbonate, etc.), inorganic bases such as alkali metal or alkaline earth metal hydrogen carbonate such as sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, and amines (for example, tertiary amines (triethylamine) Trialkylamines such as N, N-dimethylaniline and the like tertiary amines such as 1-methyli Examples include organic bases such as carboxylic acid metal salts (sodium acetate, calcium
  • the acid dissociable reactive group preferably has a property of causing a chain cleavage reaction in the presence of an acid in order to enable pattern formation with higher sensitivity and higher resolution.
  • the composition for forming a resist underlayer film of this embodiment contains a resin containing a structural unit derived from the formula (A-1) instead of or together with the tellurium-containing compound represented by the formula (A-1) You may do it.
  • the resist underlayer film forming composition of the present embodiment can contain a resin obtained using the compound represented by the formula (A-1) as a monomer.
  • the resin of this embodiment can be obtained, for example, by reacting a compound represented by the formula (A-1) with a compound having crosslinking reactivity.
  • known compounds can be used without particular limitation as long as the compound represented by the formula (A-1) can be oligomerized or polymerized.
  • Specific examples thereof include, but are not particularly limited to, aldehydes, ketones, carboxylic acids, carboxylic acid halides, halogen-containing compounds, amino compounds, imino compounds, isocyanates, unsaturated hydrocarbon group-containing compounds, and the like.
  • the resin containing tellurium examples include a resin containing a compound derived from the compound represented by the above formula (A-1) (for example, a compound derived from the compound represented by the above formula (A-2)).
  • a resin containing a structural unit represented by the following formula may be used.
  • each X 2 independently represents a monovalent group containing an oxygen atom, a monovalent group containing a sulfur atom, a monovalent group containing a nitrogen atom, a hydrocarbon group, or a hydrogen atom.
  • R 3 is independently a monovalent group containing an oxygen atom, a monovalent group containing a sulfur atom, a monovalent group containing a nitrogen atom, a hydrocarbon group, or a halogen atom.
  • q is an integer of 0 to 2
  • n 3 is 0 to (4 + 2 ⁇ q)
  • R 4 is a single bond or any structure represented by the following general formula (5).
  • R 5 represents a substituted or unsubstituted linear alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, a branched alkylene group having 3 to 20 carbon atoms, or a cyclic alkylene group having 3 to 20 carbon atoms, or A substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 20 carbon atoms, and each R 5 ′ is independently any one of the above formulas (5 ′), wherein * is the same as R 5 Indicates that you are connected.
  • Resin containing a structural unit represented by the following formula (B1-M ′) (resin in which R 4 is a single bond in formula (B1-M))
  • X 2 each independently represents a monovalent group containing an oxygen atom, a monovalent group containing a sulfur atom, a monovalent group containing a nitrogen atom, a hydrocarbon group, hydrogen An atom or a halogen atom
  • each R 3 independently represents a monovalent group containing an oxygen atom, a monovalent group containing a sulfur atom, a monovalent group containing a nitrogen atom, a hydrocarbon group, or a halogen atom.
  • Q is an integer from 0 to 2
  • n 3 is from 0 to (4 + 2 ⁇ q).
  • Resin containing a structural unit represented by the following formula (B2-M) (resin containing a structural unit in which R 4 is any structure represented by the general formula (5) in formula (B1-M))
  • R 4 is any structure represented by the general formula (5) in formula (B1-M)
  • X 2 , R 3 , q, and n 3 have the same meanings as in the formula (B1-M)
  • R 4 has any structure shown in the general formula (5). is there.
  • Resin containing a structural unit represented by the following formula (B2-M ′) (In the formula (B2-M ′), X 2 , R 3 , q, and n 3 have the same meanings as in the formula (B1-M), and R 6 represents any structure represented by the following general formula (6).
  • R 7 represents a substituted or unsubstituted linear alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, a branched alkylene group having 3 to 20 carbon atoms, or a cyclic alkylene group having 3 to 20 carbon atoms, or A substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 20 carbon atoms, and each R 7 ′ is independently any one of the above formulas (6 ′), wherein * is the same as R 7 Indicates that you are connected.
  • Resin containing a structural unit represented by the following formula (C1) (In formula (C1), X 4 each independently represents a monovalent group containing an oxygen atom, a monovalent group containing a sulfur atom, a monovalent group containing a nitrogen atom, a hydrocarbon group, a hydrogen atom, or Each of R 6 is independently a monovalent group containing an oxygen atom, a monovalent group containing a sulfur atom, a monovalent group containing a nitrogen atom, a hydrocarbon group, or a halogen atom; r is an integer from 0 to 2, and n 6 is from 2 to (4 + 2 ⁇ r).)
  • each R 3 independently represents a monovalent group containing an oxygen atom, a monovalent group containing a sulfur atom, a monovalent group containing a nitrogen atom, a hydrocarbon group, or a halogen atom.
  • R 4 is a single bond or any structure represented by the following general formula (5) .
  • R 5 represents a substituted or unsubstituted linear alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, a branched alkylene group having 3 to 20 carbon atoms, or a cyclic alkylene group having 3 to 20 carbon atoms, or A substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 20 carbon atoms
  • each R 5 ′ is independently any one of the above formulas (5 ′), wherein * is the same as R 5 Indicates that you are connected.
  • each R 3 independently represents a monovalent group containing an oxygen atom, a monovalent group containing a sulfur atom, a monovalent group containing a nitrogen atom, a hydrocarbon group, or A halogen atom, q is an integer of 0 to 2, and n 3 is 0 to (4 + 2 ⁇ q).
  • Resin containing a structural unit represented by the following formula (B4-M) (resin containing a structural unit in which R 4 is any structure represented by the general formula (5) in formula (B3-M)) (In the formula (B4-M), R 3 , q and n 3 have the same meanings as in the formula (B3-M), and R 4 has any structure shown in the general formula (5). )
  • R 3 , q, and n 3 have the same meanings as the formula (B3-M)
  • R 6 has any structure represented by the following general formula (6).
  • R 7 represents a substituted or unsubstituted linear alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, a branched alkylene group having 3 to 20 carbon atoms, or a cyclic alkylene group having 3 to 20 carbon atoms, or A substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 20 carbon atoms, and each R 7 ′ is independently any one of the above formulas (6 ′), wherein * is the same as R 7 Indicates that you are connected.)
  • each R 6 independently represents a monovalent group containing an oxygen atom, a monovalent group containing a sulfur atom, a monovalent group containing a nitrogen atom, a hydrocarbon group, or a halogen atom.
  • r is an integer from 0 to 2
  • n 6 is from 2 to (4 + 2 ⁇ r).
  • each substituent may differ between structural units.
  • R 5 in the case where R 4 in the formula (B1-M) or (B3-M) is the general formula (5), or the general formula (6 in the formula (B2-M ′) or (B4-M ′)) R 6 may be the same or different between the respective structural units.
  • the resin in the present embodiment may be a homopolymer of the compound represented by the formula (A-1), or may be a copolymer with other phenols.
  • the copolymerizable phenols include phenol, cresol, dimethylphenol, trimethylphenol, butylphenol, phenylphenol, diphenylphenol, naphthylphenol, resorcinol, methylresorcinol, catechol, butylcatechol, methoxyphenol, methoxyphenol, Although propylphenol, pyrogallol, thymol, etc. are mentioned, it is not specifically limited to these.
  • the resin in the present embodiment may be copolymerized with a polymerizable monomer other than the above-described phenols.
  • the copolymerization monomer include naphthol, methylnaphthol, methoxynaphthol, dihydroxynaphthalene, indene, hydroxyindene, benzofuran, hydroxyanthracene, acenaphthylene, biphenyl, bisphenol, trisphenol, dicyclopentadiene, tetrahydroindene, 4-vinylcyclohexene. , Norbornadiene, vinylnorbornaene, pinene, limonene and the like, but are not particularly limited thereto.
  • the resin in the present embodiment may be a binary or more (for example, a quaternary system) copolymer of the compound represented by the formula (A-1) and the above-described phenols. Even a binary or more (for example, 2-4 quaternary) copolymer of the compound represented by the formula (A-1) and the above-described copolymerization monomer is represented by the formula (A-1). It may be a ternary or higher (for example, ternary to quaternary) copolymer of the compound, the above-described phenols, and the above-mentioned copolymerization monomer.
  • the molecular weight of the resin in the present embodiment is not particularly limited, but the polystyrene-equivalent weight average molecular weight (Mw) is preferably 500 to 30,000, more preferably 750 to 20,000. Further, from the viewpoint of increasing the crosslinking efficiency and suppressing the volatile components in the baking, the resin in this embodiment has a dispersity (weight average molecular weight Mw / number average molecular weight Mn) in the range of 1.2 to 7. preferable. The Mn can be obtained by the method described in Examples described later.
  • the compound represented by the above formula (A-1) and / or the resin obtained by using the compound as a constituent unit has high solubility in a solvent from the viewpoint of easier application of a wet process. It is preferable. More specifically, when these compounds and / or resins use 1-methoxy-2-propanol (PGME) and / or propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) as a solvent, the solubility in the solvent is 10% by mass or more. It is preferable that Here, the solubility in PGM and / or PGMEA is defined as “resin mass ⁇ (resin mass + solvent mass) ⁇ 100 (mass%)”.
  • the compound represented by the formula (A-1) and / or the compound represented by the formula (A-1) is evaluated that 10 g of the resin obtained using the compound as a monomer is dissolved in 90 g of PGMEA. And / or the solubility of the resin obtained using the compound as a monomer with respect to PGMEA is “3% by mass or more”, and it is evaluated that the resin does not dissolve when the solubility is “less than 3% by mass”. is there.
  • the compound or resin of this embodiment can be purified by a purification method including the following steps. That is, in the purification method, a compound represented by the formula (A-1) or a resin containing a structural unit derived from the formula (A-1) is dissolved in a solvent containing an organic solvent that is not arbitrarily miscible with water. A step of obtaining a solution (A), and contacting the obtained solution (A) with an acidic aqueous solution to extract impurities in the compound represented by the formula (A-1) or the resin And a process.
  • the resin is preferably a resin obtained by a reaction between a compound represented by the formula (A-1) and a compound having crosslinking reactivity. According to the purification method of the present embodiment, the content of various metals that can be contained as impurities in the compound or resin having the specific structure described above can be effectively reduced.
  • the metal component contained in the solution (A) containing the compound represented by the formula (A-1) or the resin containing the structural unit derived from the compound represented by the formula (A-1) is transferred to the aqueous phase, It is possible to obtain a resin containing a structural unit derived from a compound represented by the formula (A-1) or a compound represented by the formula (A-1) having a reduced metal content by separating a phase and an aqueous phase it can.
  • the compound represented by the formula (A-1) or the resin containing the structural unit derived from the compound represented by the formula (A-1) used in the purification method of the present embodiment may be used alone, or two or more types may be mixed. You can also.
  • a resin containing a compound represented by the formula (A-1) or a structural unit derived from the compound represented by the formula (A-1) includes various surfactants, various crosslinking agents, various acid generators, and various stabilizers. In addition, it may be applied to the manufacturing method of the present embodiment.
  • the “organic solvent that is not arbitrarily miscible with water” used in the purification method of the present embodiment means an organic solvent that does not mix uniformly with water at an arbitrary ratio.
  • Such an organic solvent is not particularly limited, but an organic solvent that can be safely applied to a semiconductor manufacturing process is preferable, and specifically, an organic solvent having a solubility in water at room temperature of less than 30%, more
  • the organic solvent is preferably less than 20%, particularly preferably less than 10%.
  • the amount of the organic solvent used is 1 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin containing the compound represented by formula (A-1) and the structural unit derived from the compound represented by formula (A-1). Part.
  • one or more organic solvents selected from the group consisting of toluene, 2-heptanone, cyclohexanone, cyclopentanone, methyl isobutyl ketone, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl acetate and the like are preferable, methyl isobutyl ketone, ethyl acetate Cyclohexanone and propylene glycol monomethyl ether acetate are more preferable, and methyl isobutyl ketone and ethyl acetate are still more preferable. Methyl isobutyl ketone, ethyl acetate, etc.
  • the “acidic aqueous solution” used in the purification method of the present embodiment is appropriately selected from aqueous solutions in which generally known organic compounds or inorganic compounds are dissolved in water.
  • the acidic aqueous solution is not limited to the following, but for example, a mineral acid aqueous solution in which a mineral acid such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid or the like is dissolved in water, or acetic acid, propionic acid, succinic acid, malonic acid, succinic acid, Examples include organic acid aqueous solutions in which organic acids such as fumaric acid, maleic acid, tartaric acid, citric acid, methanesulfonic acid, phenolsulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, and trifluoroacetic acid are dissolved in water.
  • acidic aqueous solutions can be used alone or in combination of two or more.
  • one or more mineral acid aqueous solutions selected from the group consisting of hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid and phosphoric acid, or acetic acid, propionic acid, succinic acid, malonic acid, succinic acid, fumaric acid, maleic acid,
  • One or more organic acid aqueous solutions selected from the group consisting of tartaric acid, citric acid, methanesulfonic acid, phenolsulfonic acid, p-toluenesulfonic acid and trifluoroacetic acid are preferred, and sulfuric acid, nitric acid, acetic acid, oxalic acid,
  • An aqueous solution of carboxylic acid such as tartaric acid and citric acid is more preferable
  • an aqueous solution of sulfuric acid, succinic acid, tartaric acid and citric acid is more preferable
  • the water used here is preferably water having a low metal content, such as ion-exchanged water, in accordance with the purpose of the purification method of the present embodiment.
  • the pH of the acidic aqueous solution used in the purification method of the present embodiment is not particularly limited.
  • To the resin containing a compound represented by the formula (A-1) or a structural unit derived from the compound represented by the formula (A-1) It is preferable to adjust the acidity of the aqueous solution in consideration of the influence of the above.
  • the pH range of an acidic aqueous solution is about 0 to 5, preferably about 0 to 3.
  • the amount of acidic aqueous solution used in the purification method of the present embodiment is not particularly limited, but from the viewpoint of reducing the number of extractions for metal removal and securing the operability in consideration of the total liquid amount, It is preferable to adjust the amount used. From the above viewpoint, the amount of the acidic aqueous solution used is preferably 10 to 200% by mass, and more preferably 20 to 100% by mass with respect to 100% by mass of the solution (A).
  • the acidic aqueous solution as described above, a compound represented by the formula (A-1) and a resin containing a structural unit derived from the compound represented by the formula (A-1) are selected.
  • a metal component can be extracted from the compound or the resin in the solution (A) by contacting the solution (A) containing one or more kinds and an organic solvent which is not arbitrarily miscible with water.
  • the method for adding an organic solvent arbitrarily mixed with water is not particularly limited.
  • any of a method of adding to a solution containing an organic solvent in advance, a method of adding to water or an acidic aqueous solution in advance, and a method of adding after bringing a solution containing an organic solvent into contact with water or an acidic aqueous solution may be used.
  • the method of adding to the solution containing an organic solvent in advance is preferable from the viewpoint of the workability of the operation and the ease of management of the charged amount.
  • the organic solvent arbitrarily mixed with water used in the purification method of the present embodiment is not particularly limited, but an organic solvent that can be safely applied to a semiconductor manufacturing process is preferable.
  • the amount of the organic solvent arbitrarily mixed with water is not particularly limited as long as the solution phase and the aqueous phase are separated from each other, but the compound represented by the formula (A-1) and the formula (A-1)
  • the amount is preferably 0.1 to 100 parts by weight, more preferably 0.1 to 50 parts by weight, and more preferably 0.1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin including the structural unit derived from the compound to be obtained. More preferably, it is part.
  • organic solvent arbitrarily mixed with water used in the purification method of the present embodiment include, but are not limited to, ethers such as tetrahydrofuran and 1,3-dioxolane; alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol Ketones such as acetone and N-methylpyrrolidone; aliphatic hydrocarbons such as glycol ethers such as ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether (PGME) and propylene glycol monoethyl ether Can be mentioned.
  • ethers such as tetrahydrofuran and 1,3-dioxolane
  • alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol Ketones such as acetone and N-methylpyrrolidone
  • aliphatic hydrocarbons such as glycol ethers such as ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl
  • N-methylpyrrolidone, propylene glycol monomethyl ether and the like are preferable, and N-methylpyrrolidone and propylene glycol monomethyl ether are more preferable.
  • These solvents can be used alone or in combination of two or more.
  • the temperature when the solution (A) is contacted with the acidic aqueous solution is preferably 20 to 90 ° C., more preferably 30 to 80 ° C. It is a range.
  • extraction operation is not specifically limited, For example, after mixing a solution (A) and acidic aqueous solution thoroughly by stirring etc., it is performed by leaving the obtained mixed solution still. As a result, a solution (A) containing at least one selected from a compound represented by the formula (A-1) and a resin containing a structural unit derived from the compound represented by the formula (A-1) and an organic solvent is obtained. The metal content contained is transferred to the aqueous phase. This operation also reduces the acidity of the solution (A) and suppresses the alteration of the resin containing the compound represented by the formula (A-1) and the structural unit derived from the compound represented by the formula (A-1). can do.
  • a solution phase containing an organic solvent can be recovered.
  • the time for allowing the mixed solution to stand is not particularly limited, but it is preferable to adjust the time for standing from the viewpoint of improving the separation between the solution phase containing the organic solvent and the aqueous phase. Usually, the time for standing is 1 minute or longer, preferably 10 minutes or longer, more preferably 30 minutes or longer.
  • the extraction process may be performed only once, but it is also effective to repeat the operations of mixing, standing, and separation a plurality of times.
  • the solution phase containing the compound or the resin is further brought into contact with water to extract impurities in the compound or the resin (second extraction step).
  • second extraction step Is preferably included.
  • the compound represented by the formula (A-1) extracted from the aqueous solution and recovered and the compound represented by the formula (A-1) are recovered.
  • the solution phase containing one or more selected from resins containing a structural unit derived from a compound and an organic solvent is not particularly limited. For example, after the solution phase and water are mixed well by stirring or the like, the obtained mixed solution can be left still.
  • the mixed solution after standing includes one or more selected from a compound represented by the formula (A-1) and a resin containing a structural unit derived from the compound represented by the formula (A-1), and an organic solvent.
  • One or more kinds selected from a compound represented by the formula (A-1) and a resin containing a structural unit derived from the compound represented by the formula (A-1) by decantation because it is separated into a solution phase and an aqueous phase And a solution phase containing an organic solvent can be recovered.
  • the water used here is water with a low metal content, for example, ion-exchanged water or the like, in accordance with the purpose of the present embodiment.
  • the extraction process may be performed only once, but it is also effective to repeat the operations of mixing, standing, and separation a plurality of times. Further, the use ratio of both in the extraction process, conditions such as temperature and time are not particularly limited, but they may be the same as those in the contact process with the acidic aqueous solution.
  • the method for isolating at least one selected from the compound represented by -1) and the resin containing the structural unit derived from the compound represented by the formula (A-1) is not particularly limited, and is by removal under reduced pressure or reprecipitation. Separation and combinations thereof can be performed by known methods. If necessary, known processes such as a concentration operation, a filtration operation, a centrifugal separation operation, and a drying operation can be performed.
  • the resist underlayer film forming composition may further include a tellurium-containing compound or a tellurium-containing resin, a solvent, an acid generator, an acid crosslinking agent, and the like. Furthermore, as an optional component, a basic compound, other water, alcohol, a curing catalyst, and the like can be included.
  • the compound represented by the above formula (A-1) and / or a compound containing tellurium such as a resin obtained by using the compound as a constituent unit or a resin containing tellurium is from the viewpoint of coatability and quality stability.
  • the content is preferably 0.1 to 70% by mass, more preferably 0.5 to 50% by mass, and particularly preferably 3.0 to 40% by mass.
  • solvent As the solvent used in the present embodiment, at least a compound represented by the above formula (A-1) and / or a compound containing tellurium such as a resin obtained using the compound as a structural unit or a resin containing tellurium is dissolved. If it does, a well-known thing can be used suitably.
  • solvents include ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone; cellosolv solvents such as propylene glycol monomethyl ether and propylene glycol monomethyl ether acetate; ethyl lactate, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, Ester solvents such as isoamyl acetate, ethyl lactate, methyl methoxypropionate and methyl hydroxyisobutyrate; alcohol solvents such as methanol, ethanol, isopropanol and 1-ethoxy-2-propanol; aromatic solvents such as toluene, xylene and anisole Although hydrocarbon etc. are mentioned, it is not specifically limited to these. These organic solvents can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • cyclohexanone propylene glycol monomethyl ether
  • propylene glycol monomethyl ether acetate propylene glycol monomethyl ether acetate
  • ethyl lactate propylene glycol monomethyl ether acetate
  • ethyl lactate methyl hydroxyisobutyrate
  • 1-methoxy-2-propanol and anisole are particularly preferable from the viewpoint of safety.
  • the content of the solvent is not particularly limited, but from the viewpoint of solubility and film formation, it is 100 to 10,000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total solid content of the resist underlayer film forming composition. It is preferably 200 to 5,000 parts by mass, more preferably 200 to 1,000 parts by mass.
  • the resist underlayer film forming composition of the present embodiment may contain an acid crosslinking agent as necessary from the viewpoint of suppressing intermixing.
  • the acid crosslinking agent that can be used in this embodiment include double bonds such as melamine compounds, epoxy compounds, guanamine compounds, glycoluril compounds, urea compounds, thioepoxy compounds, isocyanate compounds, azide compounds, and alkenyl ether groups.
  • the compound include those having at least one group selected from a methylol group, an alkoxymethyl group, and an acyloxymethyl group as a substituent (crosslinkable group), but are not particularly limited thereto.
  • these acid crosslinking agents can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. Moreover, you may use these as an additive.
  • the crosslinkable group may be introduced as a pendant group into a polymer side chain in a resin containing tellurium such as a resin obtained using the compound represented by the above formula (A-1) as a structural unit.
  • a compound containing a hydroxy group can also be used as a crosslinking agent.
  • Specific examples of the acid crosslinking agent include those described in International Publication No. WO2013 / 024779.
  • the content of the acid crosslinking agent is not particularly limited, but is 5 to 50 parts by mass with respect to 100 mass of the total solid content of the resist underlayer film forming composition. It is preferably 10 to 40 parts by mass.
  • the resist underlayer film forming composition of the present embodiment may contain an acid generator as necessary from the viewpoint of further promoting the crosslinking reaction by heat.
  • an acid generator those that generate an acid by thermal decomposition and those that generate an acid by light irradiation are known, and any of them can be used.
  • the acid generator for example, those described in International Publication No. WO2013 / 024779 can be used.
  • the content of the acid generator is not particularly limited, but is 0.1 to 50 with respect to 100 parts by mass of the total solid content of the resist underlayer film forming composition.
  • the amount is preferably part by mass, more preferably 0.5 to 40 parts by mass.
  • the resist underlayer film forming composition of the present embodiment may contain a basic compound from the viewpoint of improving storage stability.
  • the basic compound serves as a quencher for the acid to prevent the acid generated in a trace amount from the acid generator from causing the crosslinking reaction to proceed.
  • Examples of such basic compounds include primary, secondary or tertiary aliphatic amines, hybrid amines, aromatic amines, heterocyclic amines, nitrogen-containing compounds having a carboxyl group, A nitrogen-containing compound having a sulfonyl group, a nitrogen-containing compound having a hydroxyl group, a nitrogen-containing compound having a hydroxyphenyl group, an alcoholic nitrogen-containing compound, an amide derivative, an imide derivative, and the like are exemplified, but not limited thereto. Specific examples of the basic compound include those described in International Publication WO2013 / 024779.
  • the content of the basic compound is not particularly limited, but is 0.001 to 2 with respect to 100 parts by mass of the total solid content of the resist underlayer film forming composition.
  • the amount is preferably part by mass, more preferably 0.01 to 1 part by mass.
  • the resist underlayer film forming composition of the present embodiment may contain other resins and / or compounds for the purpose of imparting thermosetting properties and controlling absorbance.
  • other resins and / or compounds include naphthol resins, xylene resins, naphthol-modified resins, phenol-modified resins of naphthalene resins, polyhydroxystyrene, dicyclopentadiene resins, (meth) acrylates, dimethacrylates, trimethacrylates, tetra Resins containing no heterocyclic ring or aromatic ring such as methacrylate, vinyl naphthalene, polyacenaphthylene and other naphthalene rings, phenanthrenequinone, biphenyl rings such as fluorene, hetero rings having hetero atoms such as thiophene and indene; rosin resins; Examples thereof include resins or compounds containing an alicyclic structure such as cyclodextrin,
  • the resist underlayer film for lithography of this embodiment is formed using the resist underlayer film forming composition of this embodiment.
  • the pattern formed in the present embodiment can be used as a resist pattern or a circuit pattern, for example.
  • the pattern forming method of the present embodiment includes a step of forming a resist underlayer film on the substrate using the resist underlayer film forming composition of the present embodiment (step A-1), and a step of forming the resist underlayer film on the resist underlayer film.
  • a developing step (A-3 step).
  • the “photoresist layer” means an outermost layer of the resist layer, that is, a layer provided on the most front side (the side opposite to the substrate) in the resist layer.
  • another pattern forming method of this embodiment includes a step of forming a resist underlayer film on a substrate using the resist underlayer film forming composition of this embodiment (step B-1),
  • a resist intermediate layer material for example, a silicon-containing resist layer
  • the resist intermediate layer film was etched using the resist pattern as a mask.
  • the underlying film is etched as the etching mask, it has a step of forming a pattern on a substrate by etching the substrate the lower layer pattern obtained as an etch mask (B-5 step), the.
  • the formation method of the resist underlayer film for lithography of the present embodiment is not particularly limited as long as it is formed from the composition for forming a resist underlayer film of the present embodiment, and a known method can be applied.
  • a known method can be applied.
  • the organic solvent is volatilized and removed.
  • a resist underlayer film can be formed.
  • the baking temperature is not particularly limited, but is preferably in the range of 80 to 450 ° C., more preferably 200 to 400 ° C.
  • the baking time is not particularly limited, but is preferably within a range of 10 seconds to 300 seconds.
  • the thickness of the resist underlayer film can be appropriately selected according to the required performance, and is not particularly limited, but is usually preferably about 30 to 20,000 nm, more preferably 50 to 15,000 nm. It is preferable to do.
  • a resist intermediate layer film can be provided between the photoresist layer and the resist underlayer film.
  • a silicon-containing resist layer or a single layer resist made of ordinary hydrocarbon can be provided as a resist intermediate layer film on the resist underlayer film.
  • the photoresist material for forming the photoresist layer, the resist intermediate layer film, and the resist layer provided between these layers known materials can be used.
  • a silicon-containing resist material for a two-layer process a silicon atom-containing polymer such as a polysilsesquioxane derivative or a vinylsilane derivative is used as a base polymer from the viewpoint of oxygen gas etching resistance, and an organic solvent or acid generator is used.
  • a positive type photoresist material containing an agent and, if necessary, a basic compound is preferably used.
  • the silicon atom-containing polymer a known polymer used in this type of resist material can be used.
  • a polysilsesquioxane-based intermediate layer is preferably used as the silicon-containing intermediate layer for the three-layer process.
  • the resist intermediate layer film With an effect as an antireflection film, reflection tends to be effectively suppressed.
  • the k value increases and the substrate reflection tends to increase. By suppressing this, the substrate reflection can be reduced to 0.5% or less.
  • the intermediate layer having such an antireflection effect is not limited to the following, but for 193 nm exposure, a polysilsesquioxy crosslinked with acid or heat into which a light absorbing group having a phenyl group or a silicon-silicon bond is introduced. Sun is preferably used.
  • a resist intermediate layer film formed by a Chemical-Vapor-deposition (CVD) method can be used.
  • the intermediate layer having a high effect as an antireflection film produced by the CVD method is not limited to the following, but for example, a SiON film is known.
  • the formation of the resist intermediate layer film by a wet process such as spin coating or screen printing has a simpler and more cost-effective advantage than the CVD method.
  • the upper layer resist in the three-layer process may be either a positive type or a negative type, and the same one as a commonly used single layer resist can be used.
  • the resist underlayer film of this embodiment can also be used as an antireflection film for a normal single layer resist or a base material for suppressing pattern collapse. Since the resist underlayer film of this embodiment is excellent in etching resistance for base processing, it can also be expected to function as a hard mask for base processing.
  • a wet process such as spin coating or screen printing is preferably used as in the case of forming the resist underlayer film.
  • prebaking is usually performed, but this prebaking is preferably performed at a baking temperature of 80 to 180 ° C. and a baking time of 10 seconds to 300 seconds.
  • a resist pattern can be obtained by performing exposure, post-exposure baking (PEB), and development.
  • the thickness of each resist film is not particularly limited, but is generally preferably 30 nm to 500 nm, and more preferably 50 nm to 400 nm.
  • the exposure light may be appropriately selected and used according to the photoresist material to be used.
  • high energy rays having a wavelength of 300 nm or less, specifically, 248 nm, 193 nm, 157 nm excimer laser, 3 to 20 nm soft X-ray, electron beam, X-ray and the like can be mentioned.
  • the resist pattern formed by the above-described method is one in which pattern collapse is suppressed by the resist underlayer film of this embodiment. Therefore, a finer pattern can be obtained by using the resist underlayer film of the present embodiment, and the exposure amount necessary for obtaining the resist pattern can be reduced.
  • gas etching is preferably used as the etching of the resist underlayer film in the two-layer process.
  • gas etching etching using oxygen gas is suitable.
  • an inert gas such as He or Ar, or CO, CO 2 , NH 3 , SO 2 , N 2 , NO 2 , or H 2 gas.
  • gas etching can be performed only with CO, CO 2 , NH 3 , N 2 , NO 2 , and H 2 gas without using oxygen gas.
  • the latter gas is preferably used for side wall protection for preventing undercut of the pattern side wall.
  • gas etching is also preferably used in the etching of the intermediate layer (the layer located between the photoresist layer and the resist underlayer film) in the three-layer process.
  • the gas etching the same gas etching as described in the above two-layer process can be applied.
  • the processing of the intermediate layer in the three-layer process is preferably performed using a fluorocarbon gas and a resist pattern as a mask.
  • the resist underlayer film can be processed by, for example, oxygen gas etching using the intermediate layer pattern as a mask.
  • a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a silicon oxynitride film is formed by a CVD method, an ALD method, or the like.
  • the method for forming the nitride film is not limited to the following, but for example, the methods described in JP-A-2002-334869 and WO2004 / 066377 can be used.
  • a photoresist film can be formed directly on such an intermediate film, but an organic antireflection film (BARC) is formed on the intermediate film by spin coating, and a photoresist film is formed thereon. May be.
  • an intermediate layer based on polysilsesquioxane is also preferably used.
  • the resist intermediate film By giving the resist intermediate film an effect as an antireflection film, reflection tends to be effectively suppressed.
  • Specific materials of the polysilsesquioxane-based intermediate layer are not limited to the following, but for example, those described in JP2007-226170A and JP2007-226204A can be used.
  • the etching of the substrate may also be performed by a conventional method, for example, etching the substrate mainly composed of fluorocarbon gas if SiO 2, SiN, p-Si and Al, chlorine in is W, the bromine-based gas Etching mainly can be performed.
  • the substrate is etched with a chlorofluorocarbon gas, the silicon-containing resist of the two-layer resist process and the silicon-containing intermediate layer of the three-layer process are peeled off simultaneously with the substrate processing.
  • the silicon-containing resist layer or the silicon-containing intermediate layer is separately peeled, and generally, dry etching peeling with a chlorofluorocarbon-based gas is performed after the substrate is processed. .
  • the resist underlayer film of this embodiment is excellent in the etching resistance of these substrates.
  • known substrates can be appropriately selected and used, and are not particularly limited. Examples thereof include Si, ⁇ -Si, p-Si, SiO 2 , SiN, SiON, W, TiN, and Al. It is done.
  • the substrate may be a laminate having a film to be processed (substrate to be processed) on a base material (support). Examples of such processed films include various low-k films such as Si, SiO 2 , SiON, SiN, p-Si, ⁇ -Si, W, W-Si, Al, Cu, and Al-Si, and their stopper films. In general, a material different from the base material (support) is used.
  • the thickness of the substrate to be processed or the film to be processed is not particularly limited, but is usually preferably about 50 nm to 10,000 nm, and more preferably 75 nm to 5,000 nm.
  • the resist underlayer film of this embodiment is excellent in flatness of embedding in a substrate having a step.
  • a method for evaluating the embedding flatness can be selected and used as appropriate, and is not particularly limited. For example, a solution of each compound adjusted to a predetermined concentration on a silicon substrate having a step is used. Applying by spin coating, solvent removal drying at 110 ° C. for 90 seconds, forming a tellurium-containing underlayer film to a predetermined thickness, and then baking the line after baking for a predetermined time at a temperature of about 240 to 300 ° C. By measuring the difference ( ⁇ T) in the thickness of the lower layer film between the space region and the open region without the pattern with an ellipsometer, the embedded flatness with respect to the stepped substrate can be evaluated.
  • solubility Regarding the solubility of the obtained compound in a safe solvent, the solubility in propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) was measured. The solubility was evaluated according to the following criteria using the amount dissolved in PGMEA. In addition, the measurement of the amount dissolved in PGMEA was precisely weighed in a test tube at 23 ° C., PGMEA was added to a predetermined concentration, and ultrasonic waves were applied for 30 minutes with an ultrasonic washer. The state was visually observed and evaluated based on the concentration of the completely dissolved amount. ⁇ Standard> A: 5.0% by mass ⁇ dissolved amount B: 3.0% by mass ⁇ dissolved amount ⁇ 5.0% by mass C: Dissolution amount ⁇ 3.0% by mass
  • Ph-BHPT bis (3-phenyl4-hydroxyphenyl) tellurium dichloride
  • LC-MS measurement method described above.
  • the obtained compound (Ph-BHPT) was subjected to NMR measurement under the above-mentioned measurement conditions. As a result, the following peaks were found and confirmed to have the chemical structure of the compound (Ph-BHPT) shown below. did. ⁇ (ppm) 9.0 (2H, —OH), 7.0 to 7.5 (16H, Ph—H)
  • Production Example 11 Synthesis of Compound (Ph-TDP-BOC) Production Example 3 was used except that Compound (Ph-TDP) 4.7 g (10 mmol) was used instead of Compound (BHPT) 3.9 g (10 mmol). By the same operation, 1.14 g of a compound (Ph-TDP-BOC) having the structure shown below was obtained. As a result of measuring the molecular weight of the obtained compound (Ph-TDP-BOC) by the above-described measuring method (LC-MS), it was 666. The obtained compound (Ph-TDP-BOC) was subjected to NMR measurement under the measurement conditions described above.
  • Production Example 12 Synthesis of Compound (Ph-TDP-EE) Production Example 4 was used except that 4.7 g (10 mmol) of Compound (Ph-TDP) was used instead of 3.9 g (10 mmol) of Compound (BHPT). By the same operation, 1.16 g of a compound (Ph-TDP-EE) having the structure shown below was obtained.
  • the obtained compound (Ph-TDP-EE) was measured to have a molecular weight of 610 by the measurement method (LC-MS) described above.
  • the obtained compound (Ph-TDP-EE) was subjected to NMR measurement under the measurement conditions described above. As a result, the following peaks were found, and the chemical structure of the compound (Ph-TDP-EE) shown below was determined.
  • the obtained solid was filtered and dried, followed by separation and purification by column chromatography to obtain 5.6 g of a target resin (R1-BHPT) having a structure represented by the following formula.
  • R1-BHPT the molecular weight in terms of polystyrene was measured by the aforementioned method.
  • Mn was 587, Mw: 1216, and Mw / Mn: 2.07.
  • the obtained resin (R1-BHPT) was subjected to NMR measurement under the above measurement conditions. As a result, the following peak was found, and it was confirmed that it had a chemical structure of the following formula (R1-BHPT).
  • the obtained resin (R2-BHPT-ADBAC) was subjected to NMR measurement under the above measurement conditions. As a result, the following peak was found, and it was confirmed that it had a chemical structure of the following formula (R2-BHPT-ADBAC). . ⁇ (ppm) 6.8 to 8.1 (17H, Ph—H), 4.7 to 5.0 (4H, O—CH 2 —C ( ⁇ O) —), 1.2 to 2.7 ( 34H, C / H / Adamantane of methylene and methine), 4.5 (1H, -CH)
  • Production Example 17 Synthesis of R1-BHPT-BOC By operating in the same manner as in Production Example 13, except that 12.3 g of compound resin (BHPT-BOC) was used instead of 8.1 g (21 mmol) of compound (BHPT). As a result, 7.6 g of a target compound resin (R1-BHPT-BOC) having a structure represented by the following formula was obtained.
  • the obtained resin (R1-BHPT-BOC) was measured for polystyrene-reduced molecular weight by the method described above, and the results were Mn: 768, Mw: 1846, and Mw / Mn: 2.40.
  • the obtained compound resin (R1-BHPT-BOC) was subjected to NMR measurement under the above-described measurement conditions.
  • the obtained compound resin (R1-Ph-BHPT-ADBAC) was subjected to NMR measurement under the measurement conditions. As a result, the following peak was found, and the chemical structure of the following formula (R1-Ph-BHPT-ADBAC) It was confirmed to have ⁇ (ppm) 6.8 to 8.1 (8H, Ph—H), 4.7 to 5.0 (4H, O—CH 2 —C ( ⁇ O) —), 1.2 to 2.7 ( 34H, C / H / Adamantane of methylene and methine), 4.1 (2H, -CH 2 )
  • Production Example 29 Synthesis of R1-TDP-ADBAC By operating in the same manner as in Production Example 13, except that 15.3 g of compound resin (TDP-ADBAC) was used instead of 8.1 g (21 mmol) of compound (BHPT). As a result, 11.4 g of a target compound resin (R1-TDP-ADBAC) having a structure represented by the following formula was obtained.
  • the obtained resin (R1-TDP-ADBAC) was measured for polystyrene-equivalent molecular weight by the above-described method, and was found to be Mn: 954, Mw: 2148, and Mw / Mn: 2.25.
  • the obtained compound resin (R1-Ph-PTDP-ADBAC) was subjected to NMR measurement under the measurement conditions. As a result, the following peak was found, and the chemical structure of the following formula (R1-Ph-TDP-ADBAC) It was confirmed to have ⁇ (ppm) 7.1 to 7.7 (16H, Ph—H), 5.0 (4H, O—CH 2 —C ( ⁇ O) —), 1.0 to 2.6 (34H, C— H / Adamantane of methylene and methine), 4.1 (2H, -CH2)
  • the obtained reaction product was added dropwise to 1N HCl to obtain brown crystals.
  • the crystals were filtered and dried under reduced pressure to obtain 0.40 g of the target resin (BHPT-co-ADTBA).
  • the obtained resin (BHPT-co-ADTBA) was measured for polystyrene-equivalent molecular weight by the above-described method, and was found to be Mn: 750, Mw: 1350, and Mw / Mn: 1.80.
  • the obtained resin (BHPT-co-ADTBA) was subjected to NMR measurement under the above measurement conditions. As a result, the following peak was found, and it was confirmed that it had a chemical structure of the following formula (BHPT-co-ADTBA). .
  • the obtained resin (DBM-co-TeCl2) was measured for polystyrene-equivalent molecular weight by the above-described method. As a result, Mn: 39820, Mw: 62910, and Mw / Mn: 1.58.
  • the obtained resin (DMB-co-TeCl2) was subjected to NMR measurement under the above-mentioned measurement conditions. As a result, the following peak was found, and it was confirmed that it had a chemical structure of the following formula (DMB-co-TeCl2). . ⁇ (ppm) 6.0 to 7.2 (2H, Ph—H), 3.6 (6H, —CH 3 )
  • the obtained brown solid was put into a container with an internal volume of 100 mL equipped with a stirrer, a condenser tube and a burette, and 10 ml of ethyl acetate and 13.0 g (60 mmol) of copper powder were added and reacted at 80 ° C. for 24 hours under reflux conditions. Went.
  • the obtained reaction solution was concentrated twice and added dropwise to chloroform.
  • the resulting precipitate was filtered and dried to obtain 0.2 g of a black brown resin (Re-co-Te).
  • Re-co-Te the molecular weight in terms of polystyrene was measured by the method described above.
  • the obtained brown solid was put into a container with a volume of 100 mL equipped with a stirrer, a condenser tube and a burette, dissolved by adding 20 ml of ethyl acetate, added with 38.0 g (600 mmol) of copper powder, and refluxed at 80 ° C. The reaction was performed for 24 hours.
  • the obtained reaction solution was concentrated twice, and the resulting precipitate was added dropwise to hexane, and the resulting precipitate was filtered and dried to obtain 0.11 g of a red resin (DPE-co-Te).
  • the obtained resin (DPE-co-Te) was measured for polystyrene-reduced molecular weight by the above-described method.
  • the solvent of the reaction solution was distilled off and dried under reduced pressure to obtain 2.0 g of methylteranylstyrene.
  • 3.2 g (25 mmol) of tellurium and 25 ml of THF were added to a 200 mL container, and the mixture was stirred and suspended.
  • 30 ml of methyllithium solution (1 mol / l, diethyl ether solution) was added dropwise under ice cooling, and the mixture was stirred at 0 ° C. for 1 hour. did.
  • 20 ml of 0.5 mol / l ammonium chloride aqueous solution was added, and the mixture was stirred at 25 ° C. for 2 hours to be reacted.
  • the aqueous layer was separated and extracted three times with diethyl ether.
  • the solvent of the extracted organic layer was distilled off and dried under reduced pressure to obtain 2.2 g of dimethyl ditelluride.
  • 80 g of chlorobenzene, 2.6 g (10 mmol) of the above methylteranyl styrene, 0.7 g (2.5 mmol) of dimethylditelluride, azobisiso Butyronitrile 0.4g (2.5mmol) was added, and it stirred at 110 degreeC for 1 hour in nitrogen stream.
  • CCHT ((2,4-dihydroxyphenyl) (4-hydroxyphenyl) tellurium dichloride).
  • the molecular weight was measured by the aforementioned measuring method (LC-MS), and as a result, it was 401.
  • LC-MS aforementioned measuring method
  • a four-necked flask having an internal volume of 0.5 L equipped with a Dimroth condenser, a thermometer, and a stirring blade was prepared.
  • This four-necked flask was charged with 100 g (0.51 mol) of the dimethylnaphthalene formaldehyde resin obtained as described above and 0.05 g of paratoluenesulfonic acid in a nitrogen stream, and the temperature was raised to 190 ° C. Stir after heating for hours. Thereafter, 52.0 g (0.36 mol) of 1-naphthol was further added, and the temperature was further raised to 220 ° C. to react for 2 hours.
  • the obtained resin (CR-1) was Mn: 885, Mw: 2220, and Mw / Mn: 4.17. Further, as a result of evaluating the solubility of the obtained resin (CR-1) in PGMEA by the above-described measurement method, it was evaluated to be 5% by mass or more (Evaluation A).
  • a resist underlayer film forming composition was prepared so as to have the composition shown in Table 1 or 2 below.
  • the following materials were used for the composition.
  • Acid generator “Ditertiary butyldiphenyliodonium nonafluoromethanesulfonate (DTDDPI)” manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.
  • Acid cross-linking agent “Nicarac MX270 (Nicarac)” manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.
  • Organic solvent Propylene glycol monomethyl ether acetate acetate (PGMEA)
  • PMEA Propylene glycol monomethyl ether acetate acetate
  • Novolak “PSM4357” manufactured by Gunei Chemical Co., Ltd.
  • the composition for forming a resist underlayer film in Examples 1 to 48 and Comparative Example 1 is spin-coated on a silicon substrate, and then baked at 240 ° C. for 60 seconds (Examples 1 to 42, Comparative Example 1), or Baking was performed at 300 ° C. for 60 seconds (Examples 43 to 48), and 200 nm-thick underlayer films were respectively produced. And the etching test was done on the conditions shown below, and etching tolerance was evaluated. The evaluation results are shown in Table 1 or 2.
  • Etching system “RIE-10NR” manufactured by Samco International Output: 50W Pressure: 20Pa Time: 2min Etching gas
  • Ar gas flow rate: CF 4 gas flow rate: O 2 gas flow rate 50: 5: 5 (sccm)
  • Etching resistance was evaluated according to the following procedure. First, a novolak underlayer film was produced under the same conditions as in Example 1 except that novolak (“PSM4357” manufactured by Gunei Chemical Co., Ltd.) was used instead of the compound used in Example 1. And the above-mentioned etching test was done for the lower layer film of this novolak, and the etching rate at that time was measured. Next, the etching test was similarly performed on the lower layer films of Examples 1 to 48 and Comparative Example 1, and the etching rate at that time was measured. Then, the etching resistance was evaluated according to the following evaluation criteria based on the etching rate of the novolak underlayer film.
  • Example 49 the resist underlayer film forming composition of Example 1 was applied onto a 300 nm thick SiO 2 substrate, and baked at 240 ° C. for 60 seconds and further at 400 ° C. for 120 seconds to obtain a resist having a film thickness of 85 nm. A lower layer film was formed. On this lower layer film, an ArF resist solution was applied and baked at 130 ° C. for 60 seconds to form a 140 nm-thick photoresist layer.
  • the compound represented by the formula (CR-1A) was synthesized as follows.
  • An autoclave with a magnetic stirrer with an internal volume of 500 mL (manufactured by SUS316L) capable of controlling the temperature was charged with 74.3 g (3.71 mol) of anhydrous HF and 50.5 g (0.744 mol) of BF 3 and the contents were stirred.
  • the pressure was increased to 2 MPa with carbon monoxide while maintaining the liquid temperature at ⁇ 30 ° C.
  • the molecular weight 188 of the target 4-cyclohexylbenzaldehyde (hereinafter referred to as “CHBAL”) was shown. That is, the molecular weight was measured using GC-MS QP2010 Ultra manufactured by Shimadzu Corporation.
  • the chemical shift value ( ⁇ ppm, TMS standard) of 1 H-NMR in deuterated chloroform solvent is 1.0 to 1.6 (m, 10H), 2.6 (m, 1H), 7.4 (d , 2H), 7.8 (d, 2H), 10.0 (s, 1H).
  • the photoresist layer was exposed using an electron beam drawing apparatus (ELIONX, ELS-7500, 50 keV), baked at 115 ° C. for 90 seconds (PEB), and 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (A positive resist pattern was obtained by developing with an aqueous solution of TMAH for 60 seconds.
  • ELIONX electron beam drawing apparatus
  • ELS-7500 ELS-7500, 50 keV
  • PEB baked at 115 ° C. for 90 seconds
  • TMAH 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide
  • Example 49 and Comparative Example 2 For each of Example 49 and Comparative Example 2, the obtained resist pattern shapes of 45 nm L / S (1: 1) and 80 nm L / S (1: 1) were analyzed using an electron microscope (S-4800) manufactured by Hitachi, Ltd. Was observed. As for the shape of the resist pattern after development, the resist pattern was not collapsed and the rectangularity was “good”, and the resist pattern was evaluated as “bad”. As a result of the observation, the minimum line width with no pattern collapse and good rectangularity was used as an evaluation index as the resolution. Furthermore, the minimum amount of electron beam energy that can draw a good pattern shape is used as an evaluation index as sensitivity. The results are shown in Table 3.
  • the resist underlayer film in Example 49 using the composition for forming a resist underlayer film of the present invention is significantly superior in both resolution and sensitivity as compared with Comparative Example 2.
  • the resist pattern shape after development also has no pattern collapse and has good rectangularity, it was confirmed that the pattern does not sag during heating and has excellent heat resistance.
  • the composition for forming a resist underlayer film in Example 49 is excellent in the embedding property in the stepped substrate and the flatness of the film, and has good adhesion to the resist material. Indicated.
  • Example 50 The resist underlayer film forming composition used in Example 1 was applied onto a 300 nm thick SiO 2 substrate and baked at 240 ° C. for 60 seconds and further at 400 ° C. for 120 seconds, thereby forming a resist underlayer film having a thickness of 90 nm. A film was formed. On this resist underlayer film, a silicon-containing intermediate layer material was applied and baked at 200 ° C. for 60 seconds to form a resist intermediate layer film having a thickness of 35 nm. Further, the ArF resist solution was applied on the resist intermediate layer film and baked at 130 ° C. for 60 seconds to form a 150 nm-thick photoresist layer.
  • the silicon-containing intermediate layer material As the silicon-containing intermediate layer material, a silicon atom-containing polymer described in ⁇ Production Example 1> of JP 2007-226170 A was used. Next, the photoresist layer was subjected to mask exposure using an electron beam lithography apparatus (ELIONX, ELS-7500, 50 keV), baked at 115 ° C. for 90 seconds (PEB), and 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide. A positive resist pattern of 45 nm L / S (1: 1) was obtained by developing with an aqueous solution of (TMAH) for 60 seconds.
  • TMAH aqueous solution of
  • the silicon-containing intermediate layer film (SOG) was dry-etched using the obtained resist pattern as a mask, and then the obtained silicon-containing intermediate layer film pattern was Dry etching of the resist underlayer film using the mask and dry etching of the SiO 2 film using the obtained resist underlayer film pattern as a mask were sequentially performed.
  • the compound and resin in the present invention are excellent in embedding characteristics with respect to a stepped substrate, have a relatively high carbon concentration, a relatively low oxygen concentration, a relatively high solvent solubility, and can be applied to a wet process. Therefore, the composition for forming a resist underlayer film and the resist underlayer film using the compound or resin in the present invention can be widely and effectively used in various applications requiring these performances. Further, the present invention can be used particularly effectively in the fields of lithography resist underlayer films, multilayer resist underlayer films, and pattern formation methods.

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Abstract

テルルを含有する化合物又はテルルを含有する樹脂を含有するレジスト下層膜形成用組成物。

Description

レジスト下層膜形成用組成物、リソグラフィー用下層膜、及び、パターン形成方法
 本発明は、特定の構造を有する化合物又は樹脂を用いたレジスト下層膜形成用組成物、並びに、前記組成物から得られるリソグラフィー用レジスト下層膜及び前記組成物を用いるパターン形成方法に関する。
 半導体デバイスの製造において、フォトレジスト材料を用いたリソグラフィーによる微細加工が行われている。近年では、さらにLSIの高集積化と高速度化とに伴い、パターンルールによる更なる微細化が求められている。そして、現在汎用技術として用いられている光露光を用いたリソグラフィーにおいては、光源の波長に由来する本質的な解像度の限界に近づきつつある。
 レジストパターン形成の際に使用するリソグラフィー用の光源は、KrFエキシマレーザー(248nm)からArFエキシマレーザー(193nm)へと短波長化されている。しかしながら、レジストパターンの微細化が進むと、解像度の問題や現像後にレジストパターンが倒れるといった問題が生じてくる。このような背景から、近年ではレジストの薄膜化が望まれているが、単にレジストの薄膜化を行うと、基板加工に十分なレジストパターンの膜厚を得ることが難しくなる。このため、レジストパターンだけではなく、レジストと加工対象となる半導体基板との間にレジスト下層膜を作製し、このレジスト下層膜にも基板加工時のマスクとしての機能を持たせるプロセスが必要になってきた。
 現在、このようなプロセス用のレジスト下層膜として、種々のものが知られている。例えば、従来のエッチング速度の速いレジスト下層膜とは異なり、レジストに近いドライエッチング速度の選択比を持つリソグラフィー用レジスト下層膜を実現するものとして、所定のエネルギーが印加されることにより末端基が脱離してスルホン酸残基を生じる置換基を少なくとも有する樹脂成分と溶媒とを含有する多層レジストプロセス用下層膜形成材料が提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、レジストに比べて小さいドライエッチング速度の選択比を持つリソグラフィー用レジスト下層膜を実現するものとして、特定の繰り返し単位を有する重合体を含むレジスト下層膜材料が提案されている(例えば、特許文献2参照)。さらに、半導体基板に比べて小さいドライエッチング速度の選択比を持つリソグラフィー用レジスト下層膜を実現するものとして、アセナフチレン類の繰り返し単位と、置換又は非置換のヒドロキシ基を有する繰り返し単位とを共重合してなる重合体を含むレジスト下層膜材料が提案されている(例えば、特許文献3参照)。
 一方、この種のレジスト下層膜において高いエッチング耐性を持つ材料としては、メタンガス、エタンガス、アセチレンガスなどを原料に用いたCVD(chemical vapor deposition)によって形成されたアモルファスカーボン下層膜がよく知られている。このようなアモルファスカーボン下層膜は、プロセス上の観点から、スピンコート法やスクリーン印刷等の湿式プロセスでレジスト下層膜を形成できるレジスト下層膜材料が求められている。
 また、光学特性及びエッチング耐性に優れるとともに、溶媒に可溶で湿式プロセスが適用可能な材料として、特定の構成単位を含むナフタレンホルムアルデヒド重合体及び有機溶媒を含有するリソグラフィー用レジスト下層膜形成組成物が提案されている(例えば、特許文献4及び5を参照。)。
 更に、3層プロセスにおけるレジスト下層膜の形成において用いられる中間層の形成方法に関しては、例えば、シリコン窒化膜の形成方法(特許文献6参照)や、シリコン窒化膜のCVD形成方法(特許文献7参照)が知られている。また、3層プロセス用の中間層材料としては、シルセスキオキサンベースの珪素化合物を含む材料が知られている(特許文献8及び9参照)。
特開2004-177668号公報 特開2004-271838号公報 特開2005-250434号公報 国際公開第2009/072465 国際公開第2011/034062 特開2002-334869号公報 国際公開第2004/066377 特開2007-226170号公報 特開2007-226204号公報
 スピンコート法やスクリーン印刷等の湿式プロセスに用いられる場合、レジスト下層膜形成用組成物には、これらプロセスに適用可能な高い溶媒溶解性を有することが求められる。一方、レジスト下層膜形成用組成物には、溶媒溶解性のみならず耐熱性やエッチング耐性に優れていることが望まれる。しかし、上述したように、従来数多くのリソグラフィー用に用いられるレジスト下層膜形成用組成物が提案されているが、スピンコート法やスクリーン印刷等の湿式プロセスが適用可能な高い溶媒溶解性を有するのみならず、耐熱性、エッチング耐性を高い次元で両立させたものはなく、新たな材料の開発が求められている。
 また、近年はパターンの微細化の進行に伴い、段差を有する基板(特に、微細なスペースやホールパターン等)であっても、その段差の隅々まで均一に充填させることが可能な段差埋め込み特性、及び形成された膜の平坦化性が求められている。特に、基板側に配置されるレジスト層(レジスト下層膜)は当該要求が高い。
 本発明は、上述の課題を解決すべく、湿式プロセスが適用可能であり、耐熱性、エッチング耐性、段差基板への埋め込み特性及び膜の平坦性に優れるフォトレジスト下層膜を形成するために有用なレジスト下層膜形成用組成物並びに、前記組成物から得られるリソグラフィー用レジスト下層膜及び前記組成物を用いるパターン形成方法を提供することにある。
 本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、特定構造を有する化合物又は樹脂を下層膜用組成物に用いることにより、前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに到った。すなわち、本発明は、次のとおりである。
 <1> テルルを含有する化合物又はテルルを含有する樹脂を含むレジスト下層膜形成用組成物。
 <2> 前記テルルを含有する化合物が、下記式(A-1)で示される前記<1>に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
(式(A-1)中、Xは、テルルを含む炭素数0~60の2m価の基であり、Zは、酸素原子、硫黄原子又は無架橋であり、Rは、各々独立して、酸素原子を含む1価の基、硫黄原子を含む1価の基、窒素原子を含む1価の基、炭化水素基、又はハロゲン原子であり、mは、1~4の整数であり、pは、各々独立して0~2の整数であり、nは、各々独立して0~(5+2×p)の整数である。)
 <3> 前記テルルを含有する化合物が、下記式(A-2)で示される前記<2>に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
(式(A-2)中、Xは、テルルを含む炭素数0~60の2m価の基であり、Zは、酸素原子、硫黄原子、単結合又は無架橋であり、R0Aは、各々独立して、炭化水素基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、炭素原子数1~30のアルキル基、炭素原子数2~30のアルケニル基、炭素原子数6~40のアリール基、水酸基又は水酸基の水素原子が酸架橋性反応基又は酸解離性反応基で置換された基、及びそれらの組み合わせからなる群より選択され、ここで、前記アルキル基、該アルケニル基及び該アリール基は、エーテル結合、ケトン結合又はエステル結合を含んでいてもよく、mは、1~4の整数であり、pは、各々独立して0~2の整数であり、nは、各々独立して0~(5+2×p)の整数である。)
 <4> 前記テルルを含有する化合物が、下記式(A-3)で示される前記<2>に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
(式(A-3)中、Xは、テルルを含む炭素数0~30の2m価の基であり、Zは、酸素原子、硫黄原子又は無架橋であり、R0Bは、各々独立して、酸素原子を含む1価の基、硫黄原子を含む1価の基、窒素原子を含む1価の基、炭化水素基、又はハロゲン原子であり、mは、1~4の整数であり、pは、各々独立して0~2の整数であり、nは、各々独立して0~(5+2×p)の整数である。)
 <5> 前記テルルを含有する化合物が、下記式(1A)で示される前記<2>に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
(式(1A)中、X、Z、m、pは前記式(A-1)と同義であり、Rは、各々独立して、アルキル基、アリール基、アルケニル基又はハロゲン原子であり、Rは、各々独立して、水素原子又は酸解離性反応基であり、nは各々独立して、0~(5+2×p)の整数であり、nは各々独立して、0~(5+2×p)の整数である。但し、少なくとも一つのnは1~(5+2×p)の整数である。)
 <6> 前記テルルを含有する化合物が、下記式(1B)で示される前記<4>に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
(式(1B)中、X、Z、m、pは前記式(A-3)と同義であり、R1Aは、各々独立して、アルキル基、アリール基、アルケニル基又はハロゲン原子であり、Rは、各々独立して、水素原子、酸架橋性反応基又は酸解離性反応基であり、nは各々独立して、0~(5+2×p)の整数であり、nは各々独立して、0~(5+2×p)の整数である。但し、少なくとも一つのnは1~(5+2×p)の整数である。)
 <7> 前記テルルを含有する化合物が、下記式(2A)で示される前記<6>に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
(式(2A)中、Z、R1A、R、p、n、nは前記式(1B)と同義であり、Xは、各々独立して酸素原子を含む1価の基、硫黄原子を含む1価の基、窒素原子を含む1価の基、炭化水素基、水素原子、又はハロゲン原子である。)
 <8> 前記テルルを含有する化合物が、下記式(2A')で示される前記<7>に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
(式(2A')中、R1B及びR1B'は各々独立して、アルキル基、アリール基、アルケニル基、ハロゲン原子、水酸基又は水酸基の水素原子が酸架橋性反応基又は酸解離性反応基で置換された基であり、Xは前記式(2A)のXと、n及びn1'は前記式(2A)のnと、p及びp'は前記式(2A)のpと同義であり、R1BとR1B'、nとn1'、pとp'、R1Bの置換位置とR1B'の置換位置、のうち少なくとも一つは異なる。)
 <9> 前記テルルを含有する化合物が、下記式(3A)で示される前記<7>に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
(式(3A)中、R1A、R、X、n、nは前記式(2A)と同義である。)
 <10> 前記テルルを含有する化合物が、下記式(4A)で示される前記<9>に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
(式(4A)中、R1A、R、Xは前記式(3A)と同義である。)
 <11> 前記テルルを含有する化合物が、下記式(2B)で示される前記<6>に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
(式(2B)中、Z、R1A、R、p、n、nは前記式(1B)と同義である。)
 <12> 前記テルルを含有する化合物が、下記式(2B')で示される前記<10>に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
(式(2B')中、R1B、及びR1B'は各々独立して、アルキル基、アリール基、アルケニル基、ハロゲン原子、水酸基又は水酸基の水素原子が酸架橋性反応基又は酸解離性反応基で置換された基であり、n及びn1'は前記式(2B)のnと、p及びp'は前記式(2B)のpと同義であり、R1BとR1B'、nとn1'、pとp'、R1Bの置換位置とR1B'の置換位置、のうち少なくとも一つは異なる。)
 <13> 前記テルルを含有する化合物が、下記式(3B)で示される前記<11>に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
(式(3B)中、R1A、R、n、nは前記式(2B)と同義である。)
 <14> 前記テルルを含有する化合物が、下記式(4B)で示される前記<13>に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
(式(4B)中、R、R、Xは前記式(3B)と同義である。)
 <15> 前記テルルを含有する化合物は、前記式におけるRとして、少なくとも一つの酸解離性反応基を有する前記<5>~<7>,<9>~<11>,<13>~<14>のいずれか1つに記載のレジスト下層膜形成用組成物。
 <16> 前記テルルを含有する化合物は、前記式におけるRが全て水素原子である前記<5>~<7>,<9>~<11>,<13>~<14>のいずれか1つに記載のレジスト下層膜形成用組成物。
 <17> 前記テルルを含有する樹脂が、下記式(A-1)で示される化合物に由来する構成単位を含む樹脂である前記<1>に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
(式(A-1)中、Xは、テルルを含む炭素数0~60の2m価の基であり、Zは、酸素原子、硫黄原子又は無架橋であり、Rは、各々独立して、酸素原子を含む1価の基、硫黄原子を含む1価の基、窒素原子を含む1価の基、炭化水素基、ハロゲン原子、及びそれらの組み合わせからなる群より選択され、mは、1~4の整数であり、pは、各々独立して0~2の整数であり、nは、各々独立して0~(5+2×p)の整数である。)
 <18> 前記テルルを含有する樹脂が、下記式(A-2)で示される化合物に由来する構成単位を含む樹脂である前記<1>に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
(式(A-2)中、Xは、テルルを含む炭素数0~60の2m価の基であり、Zは、酸素原子、硫黄原子、単結合又は無架橋であり、R0Aは、各々独立して、炭化水素基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、炭素原子数1~30のアルキル基、炭素原子数2~30のアルケニル基、炭素原子数6~40のアリール基、水酸基又は水酸基の水素原子が酸架橋性反応基又は酸解離性反応基で置換された基、及びそれらの組み合わせからなる群より選択され、ここで、前記アルキル基、該アルケニル基及び該アリール基は、エーテル結合、ケトン結合又はエステル結合を含んでいてもよく、mは、1~4の整数であり、pは、各々独立して0~2の整数であり、nは、各々独立して0~(5+2×p)の整数である。)
 <19> 前記テルルを含有する樹脂が、下記式(A-3)で示される化合物に由来する構成単位を含む樹脂である前記<1>に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
(式(A-3)中、Xは、テルルを含む炭素数0~30の2m価の基であり、Zは、酸素原子、硫黄原子又は無架橋であり、R0Bは、各々独立して、酸素原子を含む1価の基、硫黄原子を含む1価の基、窒素原子を含む1価の基、炭化水素基、又はハロゲン原子であり、mは、1~4の整数であり、pは、各々独立して0~2の整数であり、nは、各々独立して0~(5+2×p)の整数である。)
 <20> 前記テルルを含有する樹脂が、下記式(B1-M)で示される構成単位を含む樹脂である前記<1>に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
(式(B1-M)中、Xは、各々独立して酸素原子を含む1価の基、硫黄原子を含む1価の基、窒素原子を含む1価の基、炭化水素基、水素原子、又はハロゲン原子であり、Rは、各々独立して酸素原子を含む1価の基、硫黄原子を含む1価の基、窒素原子を含む1価の基、炭化水素基、又はハロゲン原子であり、qは0~2の整数であり、nは0~(4+2×q)である。Rは、単結合又は下記一般式(5)で示されたいずれかの構造である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
(一般式(5)中において、Rは、置換又は無置換の炭素数1~20の直鎖状、炭素数3~20の分岐状若しくは炭素数3~20の環状のアルキレン基、或いは、置換又は無置換の炭素数6~20のアリーレン基であり、R'は各々独立して、前記式(5')のいずれかである。式(5')中において、*はRに接続していることを表す。)
 <21> 前記テルルを含有する樹脂は、前記Rが前記一般式(5)で示されたいずれかの構造である前記<20>に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
 <22> 前記テルルを含有する樹脂が、下記式(B2-M')で示される構成単位を含む樹脂である前記<20>に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
(式(B2-M')中、X、R、q、nは式(B1-M)と同義であり、Rは、下記一般式(6)で示されたいずれかの構造である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
(一般式(6)中において、Rは、置換又は無置換の炭素数1~20の直鎖状、炭素数3~20の分岐状若しくは炭素数3~20の環状のアルキレン基、或いは、置換又は無置換の炭素数6~20のアリーレン基であり、R7'は各々独立して、前記式(6')のいずれかである。式(6')中において、*はRに接続していることを表す。)
 <23> 前記テルルを含有する樹脂が、下記式(C1)で示される構成単位を含む樹脂である前記<1>に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
(式(C1)中、Xは、各々独立して酸素原子を含む1価の基、硫黄原子を含む1価の基、窒素原子を含む1価の基、炭化水素基、水素原子、又はハロゲン原子であり、Rは、各々独立して酸素原子を含む1価の基、硫黄原子を含む1価の基、窒素原子を含む1価の基、炭化水素基、又はハロゲン原子であり、rは0~2の整数であり、nは2~(4+2×r)である。)
 <24> 前記テルルを含有する樹脂が、下記式(B3-M)で示される構成単位を含む樹脂である前記<1>に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000048
(式(B3-M)中、Rは、各々独立して酸素原子を含む1価の基、硫黄原子を含む1価の基、窒素原子を含む1価の基、炭化水素基、又はハロゲン原子であり、qは0~2の整数であり、nは0~(4+2×q)である。Rは、単結合又は下記一般式(5)で示されたいずれかの構造である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000049
(一般式(5)中において、Rは、置換又は無置換の炭素数1~20の直鎖状、炭素数3~20の分岐状若しくは炭素数3~20の環状のアルキレン基、或いは、置換又は無置換の炭素数6~20のアリーレン基であり、R'は各々独立して、前記式(5')のいずれかである。式(5')中において、*はRに接続していることを表す。式(5')中において、*はRに接続していることを表す。)
 <25> 前記テルルを含有する樹脂は、前記Rが前記一般式(5)で示されたいずれかの構造である前記<24>に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
 <26> 前記テルルを含有する樹脂が、下記式(B4-M')で示される構成単位を含む樹脂である前記<24>に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000050
(式(B4-M')中、R、q、nは式(B3-M)と同義であり、Rは、下記一般式(6)で示されたいずれかの構造である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000051
(一般式(6)中において、Rは、置換又は無置換の炭素数1~20の直鎖状、炭素数3~20の分岐状若しくは炭素数3~20の環状のアルキレン基、或いは、置換又は無置換の炭素数6~20のアリーレン基であり、R7'は各々独立して、前記式(6')のいずれかである。式(6')中において、*はRに接続していることを表す。)
 <27> 前記テルルを含有する樹脂が、下記式(C2)で示される構成単位を含む樹脂である前記<1>に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000052
(式(C2)中、Rは、各々独立して酸素原子を含む1価の基、硫黄原子を含む1価の基、窒素原子を含む1価の基、炭化水素基、又はハロゲン原子であり、rは0~2の整数であり、nは2~(4+2×r)である。)
 <28> 前記<1>~<27>のいずれか1つに記載のレジスト下層膜形成用組成物の製造方法であって、ハロゲン化テルルと、置換又は無置換のフェノール誘導体とを、塩基触媒存在下にて反応させて前記テルルを含有する化合物を合成する工程を含む、レジスト下層膜形成用組成物の製造方法。
 <29> 溶媒を更に含む前記<1>~前記<28>のいずれか1つに記載のレジスト下層膜形成用組成物。
 <30> 酸発生剤を更に含有する前記<1>~前記<29>のいずれか1つに記載のレジスト下層膜形成用組成物。
 <31> 酸架橋剤を更に含有する前記<1>~前記<30>のいずれか1つに記載のレジスト下層膜形成用組成物。
 <32> 前記<1>~前記<31>のいずれか1つに記載のレジスト下層膜形成用組成物を用いて形成されたリソグラフィー用レジスト下層膜。
 <33> 基板上に、前記<1>~前記<31>のいずれか1つに記載のレジスト下層膜形成用組成物を用いてレジスト下層膜を形成し、前記レジスト下層膜上に、少なくとも1層のフォトレジスト層を形成した後、前記フォトレジスト層の所定の領域に放射線を照射し、現像を行うパターン形成方法。
 <34> 基板上に、前記<1>~前記<31>のいずれか1つに記載のレジスト下層膜形成用組成物を用いてレジスト下層膜を形成し、前記レジスト下層膜上に、レジスト中間層膜材料を用いてレジスト中間層膜を形成し、前記レジスト中間層膜上に、少なくとも1層のフォトレジスト層を形成した後、前記フォトレジスト層の所定の領域に放射線を照射し、現像してレジストパターンを形成し、その後、前記レジストパターンをマスクとして前記レジスト中間層膜をエッチングし、得られた中間層膜パターンをエッチングマスクとして前記レジスト下層膜をエッチングし、得られた下層膜パターンをエッチングマスクとして基板をエッチングすることで基板にパターンを形成するパターン形成方法。
 本発明によれば、湿式プロセスが適用可能であり、耐熱性、エッチング耐性、段差基板への埋め込み特性及び膜の平坦性に優れるフォトレジスト下層膜を形成するために有用なレジスト下層膜形成用組成物並びに、前記組成物から得られるリソグラフィー用レジスト下層膜及び前記組成物を用いるパターン形成方法を提供することができる。
 以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明はその実施の形態のみに限定されない。
[レジスト下層膜形成用組成物]
 本発明のレジスト下層膜形成用組成物は、テルルを含有する化合物又はテルルを含有する樹脂を含有するレジスト下層膜形成用組成物である。
 本発明のレジスト下層膜形成用組成物は、湿式プロセスが適用可能であり、耐熱性、段差埋め込み特性及び平坦性に優れるフォトレジスト下層膜を形成するために有用なレジスト下層膜形成用組成物を実現することができる。そして、このレジスト下層膜形成用組成物は、炭素濃度が比較的に高く、酸素濃度が比較的に低く、溶媒溶解性も高い、特定構造を有する化合物又は樹脂を用いているため、ベーク時の膜の劣化が抑制され、フッ素ガス系プラズマエッチング等に対するエッチング耐性にも優れた下層膜を形成することができる。さらには、レジスト層との密着性にも優れるので、優れたレジストパターンを形成することができる。本発明のレジスト下層膜形成用組成物は、特に耐熱性、段差埋め込み特性及び平坦性に優れるため、例えば、複数のレジスト層のうち最下層に設けられるレジスト下層膜形成用の組成物として用いることができる。ただし、本発明のレジスト下層膜形成用組成物を用いて形成されたレジスト下層膜は、更に基板との間に他のレジスト下層を含むものであってもよい。
 前記レジスト下層膜形成用組成物は、例えば、後述の式(A-1)で示される化合物及びこれをモノマーとして得られる(即ち、式(A-1)で示される化合物に由来する構成単位を含む)樹脂から選ばれる1種以上を含有する。
(式(A-1)で示されるテルルを含有する化合物)
 本実施形態のレジスト下層膜形成用組成物は、下記式(A-1)で示されるテルルを含有する化合物を含有することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000053
(式(A-1)中、Xは、テルルを含む炭素数0~60の2m価の基であり、Zは、酸素原子、硫黄原子又は無架橋であり、Rは、各々独立して、酸素原子を含む1価の基、硫黄原子を含む1価の基、窒素原子を含む1価の基、炭化水素基、ハロゲン原子、及びそれらの組み合わせからなる群より選択され、mは、1~4の整数であり、pは、各々独立して0~2の整数であり、nは、各々独立して0~(5+2×p)の整数である。)
 本実施形態のレジスト下層膜形成用組成物に含有させる前記化合物は、前記式(A-1)のとおり、テルルを含むため、特にEUV(Extreme Ultraviolet)によるリソグラフィーにおいて増感効果が期待できる。また、ベンゼン骨格又はナフタレン骨格等を有するため、耐熱性に優れる。
 さらに、前記化合物は比較的に低分子量で低粘度であることから、段差を有する基板(特に、微細なスペースやホールパターン等)であっても、その段差の隅々まで均一に充填させることが容易であり、その結果、これを用いたレジスト下層膜形成用組成物は埋め込み特性が比較的に有利に高められ得る。また、比較的に高い炭素濃度を有する化合物であることから、高いエッチング耐性をも付与される。
 前記式(A-1)中、mは1~4の整数である。mが2以上の整数の場合、m個の繰り返し単位の構造式は同一であっても、異なっていてもよい。耐熱性や解像度、ラフネス等のレジスト特性の点から、前記式(A-1)中、mは1~3であることが好ましい。
 なお、本実施形態の化合物はポリマーではないが、便宜上、前記式(A-1)中のXに結合する[ ](括弧)部内の構造を、"繰り返し単位の構造式"と称する(以下、式についても同様である)。
 前記式(A-1)中、pは、各々独立して0~2の整数であり、付属する環構造(式(A-1)においてナフタレンで示される環構造(以下、当該環構造を単に"環構造A"と称することがある。))の構造を決定する値である。即ち、下記に示すように、式(A-1)において、p=0の場合には環構造Aはベンゼン構造を示し、p=1の場合には環構造Aはナフタレン構造を示し、p=2の場合には環構造Aはアントラセン又はフェナントレン等の三環構造を示す。特に限定されるものではないが、前記環構造Aとしては、溶解性の観点からベンゼン構造又はナフタレン構造が好ましい。式(A-1)において、X、Z及びRは環構造A上の任意の結合可能部位に結合される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000054
 前記式(A-1)中、Xは、テルルを含む炭素数0~60の2m価の基である。Xとしては、テルルを含む単結合、又はテルルを含む炭素数0~60の2m価の炭化水素基が挙げられる。
 前記2m価の基とは、例えば、m=1のときには、炭素数1~60のアルキレン基、m=2のときには、炭素数1~60のアルカンテトライル基、m=3のときには、炭素数2~60のアルカンヘキサイル基、m=4のときには、炭素数3~60のアルカンオクタイル基のことを示す。前記2m価の基としては、例えば、直鎖状、分岐状又は環状構造を有するものが挙げられる。
 また、前記2m価の炭化水素基は、脂環式炭化水素基、二重結合、ヘテロ原子若しくは炭素数6~60の芳香族基を有していてもよい。ここで、前記脂環式炭化水素基については、有橋脂環式炭化水素基も含まれる。
 Xは、耐熱性の点から、縮合多環芳香基(特に2~4環の縮合環構造)を有することが好ましく、安全溶媒への溶解性や耐熱性の点から、ビフェニル基等のポリフェニル基を有することが好ましい。
 Xで示される、テルルを含む炭素数0~60の2m価の基の具体例としては、例えば、下記の基が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000055
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000056
 前記式(A-1)中、Zは、酸素原子、硫黄原子又は無架橋であることを示す。mが2以上の場合、それぞれのZは同一であってもよいし異なっていてもよい。また、mが2以上場合、異なる繰り返し単位の構造式間がZを介して結合されていてもよい。例えば、mが2以上の場合に、異なる繰り返し単位の構造式間がZを介して結合され、複数の繰り返し単位の構造式がカップ型等の構造を構成していてもよい。特に限定されるものではないが、Zとしては、耐熱性の観点から酸素原子又は硫黄原子であることが好ましい。
 前記式(A-1)中、Rは、酸素原子を含む1価の基、硫黄原子を含む1価の基、窒素原子を含む1価の基、ハロゲン原子及びそれらの組み合わせである。
 ここで、酸素原子を含む1価の基としては、以下に限定されないが、例えば、炭素数1~20のアシル基、炭素数2~20のアルコキシカルボニル基、炭素数1~6の直鎖状アルキルオキシ基、炭素数3~20の分岐状アルキルオキシ基、炭素数3~20の環状アルキルオキシ基、炭素数2~6の直鎖状アルケニルオキシ基、炭素数3~6の分岐状アルケニルオキシ基、炭素数3~10の環状アルケニルオキシ基、炭素数6~10のアリールオキシ基、炭素数1~20のアシルオキシ基、炭素数2~20のアルコキシカルボニルオキシ基、炭素数2~20のアルコキシカルボニルアルキル基、炭素数2~20の1-置換アルコキシメチル基、炭素数2~20の環状エーテルオキシ基、炭素数2~20のアルコキシアルキルオキシ基、グリシジルオキシ基、アリルオキシ基、(メタ)アクリル基、グリシジルアクリレート基、グリシジルメタクリレート基及び水酸基等が挙げられる。
 炭素数1~20のアシル基としては、以下に限定されないが、例えば、メタノイル基(ホルミル基)、エタノイル基(アセチル基)、プロパノイル基、ブタノイル基、ペンタノイル基、ヘキサノイル基、オクタノイル基、デカノイル基、ベンゾイル基等が挙げられる。
 炭素数2~20のアルコキシカルボニル基としては、以下に限定されないが、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、ペンチルオキシカルボニル基、ヘキシルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、デシルオキシカルボニル基等が挙げられる。
 炭素数1~6の直鎖状アルキルオキシ基としては、以下に限定されないが、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、n-ブトキシ基、n-ペンチルオキシ基、n-ヘキシルオキシ基等が挙げられる。
 炭素数3~20の分岐状アルキルオキシ基としては、以下に限定されないが、例えば、イソプロポキシ基、イソブトキシ基、tert-ブトキシ基等が挙げられる。
 炭素数3~20の環状アルキルオキシ基としては、以下に限定されないが、例えば、シクロプロポキシ基、シクロブトキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、シクロオクチルオキシ基、シクロデシルオキシ基等が挙げられる。
 炭素数2~6の直鎖状アルケニルオキシ基としては、以下に限定されないが、例えば、ビニルオキシ基、1-プロペニルオキシ基、2-プロペニルオキシ基、1-ブテニルオキシ基、2-ブテニルオキシ基等が挙げられる。
 炭素数3~6の分岐状アルケニルオキシ基としては、以下に限定されないが、例えば、イソプロペニルオキシ基、イソブテニルオキシ基、イソペンテニルオキシ基、イソヘキセニルオキシ基等が挙げられる。
 炭素数3~10の環状アルケニルオキシ基としては、以下に限定されないが、例えば、シクロプロペニルオキシ基、シクロブテニルオキシ基、シクロペンテニルオキシ基、シクロヘキセニルオキシ基、シクロオクテニルオキシ基、シクロデシニルオキシ基等が挙げられる。
 炭素数6~10のアリールオキシ基としては、以下に限定されないが、例えば、フェニルオキシ基(フェノキシ基)、1-ナフチルオキシ基、2-ナフチルオキシ基等が挙げられる。
 炭素数1~20のアシルオキシ基としては、以下に限定されないが、例えば、ホルミルオキシ基、アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基、イソブチリルオキシ基、ベンゾイルオキシ基等が挙げられる。
 炭素数2~20のアルコキシカルボニルオキシ基としては、以下に限定されないが、例えば、メトキシカルボニルオキシ基、エトキシカルボニルオキシ基、プロポキシカルボニルオキシ基、ブトキシカルボニルオキシ基、オクチルオキシカルボニルオキシ基、デシルオキシカルボニルオキシ基等が挙げられる。
 炭素数2~20のアルコキシカルボニルアルキル基としては、以下に限定されないが、例えば、メトキシカルボニルメチル基、エトキシカルボニルメチル基、n-プロポキシカルボニルメチル基、イソプロポキシカルボニルメチル基、n-ブトキシカルボニルメチル基等が挙げられる。
 炭素数2~20の1-置換アルコキシメチル基としては、以下に限定されないが、例えば、1-シクロペンチルメトキシメチル基、1-シクロペンチルエトキシメチル基、1-シクロヘキシルメトキシメチル基、1-シクロヘキシルエトキシメチル基、1-シクロオクチルメトキシメチル基及び1-アダマンチルメトキシメチル基等が挙げられる。
 炭素数2~20の環状エーテルオキシ基としては、以下に限定されないが、例えば、テトラヒドロピラニルオキシ基、テトラヒドロフラニルオキシ基、テトラヒドロチオピラニルオキシ基、テトラヒドロチオフラニルオキシ基、4-メトキシテトラヒドロピラニルオキシ基及び4-メトキシテトラヒドロチオピラニルオキシ基等が挙げられる。
 炭素数2~20のアルコキシアルキルオキシ基としては、以下に限定されないが、例えば、メトキシメトキシ基、エトキシエトキシ基、シクロヘキシルオキシメトキシ基、シクロヘキシルオキシエトキシ基、フェノキシメトキシ基、フェノキシエトキシ基等が挙げられる。
 (メタ)アクリル基としては、以下に限定されないが、例えば、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基等が挙げられる。また、グリシジルアクリレート基は、グリシジルオキシ基にアクリル酸を反応させて得ることができるものであれば特に限定されない。更に、グリシジルメタクリレート基としては、グリシジルオキシ基にメタクリル酸を反応させて得ることができるものであれば特に限定されない。
 硫黄原子を含む1価の基としては、以下に限定されないが、例えば、チオール基等が挙げられる。硫黄原子を含む1価の基としては、式(A-1)における環構造(A-1)を構成する炭素原子に硫黄原子が直接結合した基であることが好ましい。
 窒素原子を含む1価の基としては、以下に限定されないが、例えば、ニトロ基、アミノ基、ジアゾ基等が挙げられる。窒素原子を含む1価の基としては、式(A-1)における環構造(A-1)を構成する炭素原子に窒素原子が直接結合した基であることが好ましい。
 炭化水素基としては、以下に限定されないが、例えば、炭素数1~6の直鎖状アルキル基、炭素数3~6の分岐状アルキル基、炭素数3~10の環状アルキル基、炭素数2~6の直鎖状アルケニル基、炭素数3~6の分岐状アルケニル基、炭素数3~10の環状アルケニル基、炭素数6~10のアリール基等が挙げられる。
 炭素数1~6の直鎖状アルキル基としては、以下に限定されないが、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基等が挙げられる。
 炭素数3~6の分岐状アルキル基としては、以下に限定されないが、例えば、イソプロピル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ネオペンチル基、2-ヘキシル基等が挙げられる。
 炭素数3~10の環状アルキル基としては、以下に限定されないが、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基、シクロデシル基等が挙げられる。
 炭素数2~6の直鎖状アルケニル基としては、以下に限定されないが、例えば、ビニル基、1-プロペニル基、2-プロペニル基(アリル基)、1-ブテニル基、2-ブテニル基、2-ペンテニル基、2-ヘキセニル基等が挙げられる。
 炭素数3~6の分岐状アルケニル基としては、以下に限定されないが、例えば、イソプロペニル基、イソブテニル基、イソペンテニル基、イソヘキセニル基等が挙げられる。
 炭素数3~10の環状アルケニル基としては、以下に限定されないが、例えば、シクロプロペニル基、シクロブテニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘキセニル基、シクロオクテニル基、シクロデシニル基等が挙げられる。
 炭素数6~10のアリール基としては、以下に限定されないが、例えば、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。
 ハロゲン原子としては、以下に限定されないが、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
 前記式(1)において、nは各々独立して、0~(5+2×p)の整数である。本実施形態においては、溶媒に対する溶解性の観点から、前記式(A-1)中のnの少なくとも1つが、1~4の整数であることが好ましい。
 本実施形態において、溶媒に対する溶解性と架橋性の導入との観点から、上記式(A-1)中のRの少なくとも1つが、酸素原子を含む1価の基であることが好ましい。
 前記式(A-1)で示されるテルルを含有する化合物は、硬化性の観点から下記式(A-2)で示されるテルル含有化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000057
(式(A-2)中、Xは、テルルを含む炭素数0~60の2m価の基であり、Zは、酸素原子、硫黄原子、単結合又は無架橋であり、R0Aは、各々独立して、炭化水素基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、炭素原子数1~30のアルキル基、炭素原子数2~30のアルケニル基、炭素原子数6~40のアリール基、水酸基又は水酸基の水素原子が酸架橋性反応基又は酸解離性反応基で置換された基、及びそれらの組み合わせからなる群より選択され、ここで、前記アルキル基、該アルケニル基及び該アリール基は、エーテル結合、ケトン結合又はエステル結合を含んでいてもよく、mは、1~4の整数であり、pは、各々独立して0~2の整数であり、nは、各々独立して0~(5+2×p)の整数である。)
 R0Aにおける「酸架橋性基」及び「酸解離性反応基」については後述する。
 前記式(A-1)で示されるテルルを含有する化合物は、安全溶媒への溶解性の観点から下記式(A-3)で示されるテルル含有化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000058
(式(A-3)中、Xは、テルルを含む炭素数0~30の2m価の基であり、Zは、酸素原子、硫黄原子又は無架橋であり、R0Bは、各々独立して、酸素原子を含む1価の基、硫黄原子を含む1価の基、窒素原子を含む1価の基、炭化水素基、又はハロゲン原子であり、mは、1~4の整数であり、pは、各々独立して0~2の整数であり、nは、各々独立して0~(5+2×p)の整数である。)
 本実施形態において、得られるレジストのパターン形状の観点から、前記式(A-1)で示されるテルルを含有する化合物は、後述するBMPT、BHPT、TDP以外の化合物であることが好ましい。
-式(1A)で示されるテルル含有化合物-
 前記式(A-1)で示されるテルルを含有する化合物は、下記式(1A)で示されるテルル含有化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000059
(式(1A)中、X、Z、m、pは前記式(A-1)と同義であり、Rは、各々独立して、炭化水素基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、炭素原子数1~30のアルキル基、炭素原子数2~30のアルケニル基、炭素原子数6~40のアリール基、及びそれらの組み合わせからなる群より選択され、ここで、該アルキル基、該アルケニル基及び該アリール基は、エーテル結合、ケトン結合又はエステル結合を含んでいてもよく、Rは、各々独立して、水素原子、酸架橋性反応基又は酸解離性反応基であり、nは各々独立して、0~(5+2×p)の整数であり、nは各々独立して、0~(5+2×p)の整数である。但し、少なくとも一つのnは1~(5+2×p)の整数である。)
 式(1A)において、nは各々独立して、0~(5+2×p)の整数であり、nは各々独立して、0~(5+2×p)の整数である。また、少なくとも一つのnは1~(5+2×p)の整数である。即ち、一般式(1)のテルルを含有する化合物は、一つの環構造Aに対して、少なくとも一つの「-OR」を有する。式(1)において、X、Z、R及び-ORは環構造A上の任意の結合可能部位に結合される。このため、一つの環構造Aにおけるn+nの上限は、X及びZと結合部位を考慮に入れた後の環構造Aの結合可能部位数の上限と一致する。
 Rは、各々独立して、炭化水素基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、炭素原子数1~30のアルキル基、炭素原子数2~30のアルケニル基、炭素原子数6~40のアリール基、及びそれらの組み合わせからなる群より選択され、ここで、該アルキル基、該アルケニル基及び該アリール基は、エーテル結合、ケトン結合又はエステル結合を含んでいてもよい。
 上述のように、Rで示される炭化水素基としては、置換又は無置換の直鎖状、置換又は無置換の分岐状若しくは置換又は無置換の環状の炭化水素基が挙げられる。
 直鎖状、分岐状若しくは環状の炭化水素基としては、以下に限定されないが、例えば、炭素数1~30の直鎖状アルキル基、炭素数3~30の分岐状アルキル基、炭素数3~30の環状アルキル基が挙げられる。
 炭素数1~30の直鎖状アルキル基としては、以下に限定されないが、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基等が挙げられる。
 炭素数3~30の分岐状アルキル基としては、以下に限定されないが、例えば、イソプロピル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ネオペンチル基、2-ヘキシル基等が挙げられる。
 炭素数3~30の環状アルキル基としては、以下に限定されないが、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基、シクロデシル基等が挙げられる。
 上述のように、Rで示されるアリール基としては、以下に限定されないが、炭素数6~40のアリール基が挙げられ、例えば、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。
 上述のように、Rで示されるアルケニル基としては、以下に限定されないが、置換又は無置換のアルケニル基が挙げられ、例えば、炭素数2~30の直鎖状アルケニル基、炭素数3~30の分岐状アルケニル基、炭素数3~30の環状アルケニル基が挙げられる。
 炭素数2~30の直鎖状アルケニル基としては、以下に限定されないが、例えば、ビニル基、1-プロペニル基、2-プロペニル基(アリル基)、1-ブテニル基、2-ブテニル基、2-ペンテニル基、2-ヘキセニル基等が挙げられる。
 炭素数3~30の分岐状アルケニル基としては、以下に限定されないが、例えば、イソプロペニル基、イソブテニル基、イソペンテニル基、イソヘキセニル基等が挙げられる。
 炭素数3~30の環状アルケニル基としては、以下に限定されないが、例えば、シクロプロペニル基、シクロブテニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘキセニル基、シクロオクテニル基、シクロデシニル基等が挙げられる。
 ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
 なお、本明細書での「置換」とは、別途の定義がない限り、官能基中の一つ以上の水素原子が、ハロゲン原子、水酸基、シアノ基、ニトロ基、複素環基、炭素数1~20の直鎖状脂肪族炭化水素基、炭素数3~20の分岐状脂肪族炭化水素基、炭素数3~20の環状脂肪族炭化水素基、炭素数6~20のアリール基、炭素数7~30のアラルキル基、炭素数1~20のアルコキシ基、炭素数0~20のアミノ基、炭素数2~20のアルケニル基、炭素数1~20のアシル基、炭素数2~20のアルコキシカルボニル基、炭素数1~20のアルキロイルオキシ基、炭素数7~30のアリーロイルオキシ基又は炭素数1~20のアルキルシリル基で置換されていることを意味する。
 無置換の炭素数1~20の直鎖状脂肪族炭化水素基とは、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基等が挙げられる。
 置換の炭素数1~20の直鎖状脂肪族炭化水素基とは、例えば、フルオロメチル基、2-ヒドロキシエチル基、3-シアノプロピル基及び20-ニトロオクタデシル基等が挙げられる。
 無置換の炭素数3~20の分岐脂肪族炭化水素基とは、例えば、イソプロピル基、イソブチル基、ターシャリーブチル基、ネオペンチル基、2-ヘキシル基、2-オクチル基、2-デシル基、2-ドデシル基、2-ヘキサデシル基、2-オクタデシル基等が挙げられる。
 置換の炭素数3~20の分岐脂肪族炭化水素基とは、例えば、1-フルオロイソプロピル基及び1-ヒドロキシ-2-オクタデシル基等が挙げられる。
 無置換の炭素数3~20の環状脂肪族炭化水素基とは、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基、シクロデシル基、シクロドデシル基、シクロヘキサデシル基、シクロオクタデシル基等が挙げられる。
 置換の炭素数3~20の環状脂肪族炭化水素基とは、例えば、2-フルオロシクロプロピル基及び4-シアノシクロヘキシル基等が挙げられる。
 無置換の炭素数6~20のアリール基とは、例えば、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。
 置換の炭素数6~20のアリール基とは、例えば、4-イソプロピルフェニル基、4-シクロヘキシルフェニル基、4-メチルフェニル基、6-フルオロナフチル基等が挙げられる。
 無置換の炭素数2~20のアルケニル基とは、例えば、ビニル基、プロピニル基、ブチニル基、ペンチニル基、ヘキシニル基、オクチニル基、デシニル基、ドデシニル基、ヘキサデシニル基、オクタデシニル基等が挙げられる。
 置換の炭素数2~20のアルケニル基とは、例えば、クロロプロピニル基等が挙げられる。
 ハロゲン原子とは、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
 式(1A)において、Rは、各々独立して、水素原子、酸架橋性反応基又は酸解離性反応基である。
 本実施形態において「酸架橋性基」とは、ラジカル又は酸/アルカリの存在下で反応し、塗布溶媒や現像液に使用される酸、アルカリ又は有機溶媒に対する溶解性が変化する特性基をいう。酸架橋性基としては、例えば、アリル基、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、エポキシ基、アルコキシメチル基、シアナト基が挙げられるが、ラジカル又は酸/アルカリの存在下で反応すれば、これらに限定されない。酸架橋性基は、生産性を向上させる観点から、酸の存在下で連鎖的に開裂反応を起こす性質を有することが好ましい。
 本実施形態において「酸解離性反応基」とは、酸の存在下で開裂して、アルカリ可溶性基等の変化を生じる特性基をいう。アルカリ可溶性基としては、特に限定されないが、例えば、フェノール性水酸基、カルボキシル基、スルホン酸基、ヘキサフルオロイソプロパノール基などが挙げられ、フェノール性水酸基及びカルボキシル基が好ましく、フェノール性水酸基が特に好ましい。前記酸解離性反応基としては、特に限定されないが、例えば、KrFやArF用の化学増幅型レジスト組成物に用いられるヒドロキシスチレン系樹脂、(メタ)アクリル酸系樹脂等において提案されているもののなかから適宜選択して用いることができる。
 前記酸解離性反応基の好ましい例としては、酸により解離する性質を有する、置換メチル基、1-置換エチル基、1-置換-n-プロピル基、1-分岐アルキル基、シリル基、アシル基、1-置換アルコキシメチル基、環状エーテル基、アルコキシカルボニル基及びアルコキシカルボニルアルキル基からなる群より選ばれる基が挙げられる。なお、前記酸解離性反応基は、架橋性官能基を有さないことが好ましい。
 置換メチル基としては、特に限定されないが、通常、炭素数2~20の置換メチル基とすることができ、炭素数4~18の置換メチル基が好ましく、炭素数6~16の置換メチル基がより好ましい。置換メチル基の具体例としては、以下に限定されないが、メトキシメチル基、メチルチオメチル基、エトキシメチル基、n-プロポキシメチル基、イソプロポキシメチル基、n-ブトキシメチル基、t-ブトキシメチル基、2-メチルプロポキシメチル基、エチルチオメチル基、メトキシエトキシメチル基、フェニルオキシメチル基、1-シクロペンチルオキシメチル基、1-シクロヘキシルオキシメチル基、ベンジルチオメチル基、フェナシル基、4-ブロモフェナシル基、4-メトキシフェナシル基、ピペロニル基、及び下記式(13-1)で表される置換基群等を挙げることができる。なお、下記式(13-1)中のRの具体例としては、以下に限定されないが、メチル基、エチル基、イソプロピル基、n-プロピル基、t-ブチル基、n-ブチル基等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000060
 前記式(13-1)中、R2Aは、炭素数1~4のアルキル基である。
 1-置換エチル基としては、特に限定されないが、通常、炭素数3~20の1-置換エチル基とすることができ、炭素数5~18の1-置換エチル基が好ましく、炭素数7~16の置換エチル基がより好ましい。1-置換エチル基の具体例としては、以下に限定されないが、1-メトキシエチル基、1-メチルチオエチル基、1,1-ジメトキシエチル基、1-エトキシエチル基、1-エチルチオエチル基、1,1-ジエトキシエチル基、n-プロポキシエチル基、イソプロポキシエチル基、n-ブトキシエチル基、t-ブトキシエチル基、2-メチルプロポキシエチル基、1-フェノキシエチル基、1-フェニルチオエチル基、1,1-ジフェノキシエチル基、1-シクロペンチルオキシエチル基、1-シクロヘキシルオキシエチル基、1-フェニルエチル基、1,1-ジフェニルエチル基、及び下記式(13-2)で表される置換基群等を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000061
 前記式(13-2)中、R2Aは、前記(13-1)と同義である。
 1-置換-n-プロピル基としては、特に限定されないが、通常、炭素数4~20の1-置換-n-プロピル基とすることができ、炭素数6~18の1-置換-n-プロピル基が好ましく、炭素数8~16の1-置換-n-プロピル基がより好ましい。1-置換-n-プロピル基の具体例としては、以下に限定されないが、1-メトキシ-n-プロピル基及び1-エトキシ-n-プロピル基等を挙げることができる。
 1-分岐アルキル基としては、特に限定されないが、通常、炭素数3~20の1-分岐アルキル基とすることができ、炭素数5~18の1-分岐アルキル基が好ましく、炭素数7~16の分岐アルキル基がより好ましい。1-分岐アルキル基の具体例としては、以下に限定されないが、イソプロピル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、1,1-ジメチルプロピル基、1-メチルブチル基、1,1-ジメチルブチル基、2-メチルアダマンチル基、及び2-エチルアダマンチル基等を挙げることができる。
 シリル基としては、特に限定されないが、通常、炭素数1~20のシリル基とすることができ、炭素数3~18のシリル基が好ましく、炭素数5~16のシリル基がより好ましい。シリル基の具体例としては、以下に限定されないが、トリメチルシリル基、エチルジメチルシリル基、メチルジエチルシリル基、トリエチルシリル基、tert-ブチルジメチルシリル基、tert-ブチルジエチルシリル基、tert-ブチルジフェニルシリル基、トリ-tert-ブチルシリル基及びトリフェニルシリル基等を挙げることができる。
 アシル基としては、特に限定されないが、通常、炭素数2~20のアシル基とすることができ、炭素数4~18のアシル基が好ましく、炭素数6~16のアシル基がより好ましい。アシル基の具体例としては、以下に限定されないが、アセチル基、フェノキシアセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、ヘプタノイル基、ヘキサノイル基、バレリル基、ピバロイル基、イソバレリル基、ラウリロイル基、アダマンチルカルボニル基、ベンゾイル基及びナフトイル基等を挙げることができる。
 1-置換アルコキシメチル基としては、特に限定されないが、通常、炭素数2~20の1-置換アルコキシメチル基とすることができ、炭素数4~18の1-置換アルコキシメチル基が好ましく、炭素数6~16の1-置換アルコキシメチル基がより好ましい。1-置換アルコキシメチル基の具体例としては、以下に限定されないが、1-シクロペンチルメトキシメチル基、1-シクロペンチルエトキシメチル基、1-シクロヘキシルメトキシメチル基、1-シクロヘキシルエトキシメチル基、1-シクロオクチルメトキシメチル基及び1-アダマンチルメトキシメチル基等を挙げることができる。
 環状エーテル基としては、特に限定されないが、通常、炭素数2~20の環状エーテル基とすることができ、炭素数4~18の環状エーテル基が好ましく、炭素数6~16の環状エーテル基がより好ましい。環状エーテル基の具体例としては、以下に限定されないが、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロチオピラニル基、テトラヒドロチオフラニル基、4-メトキシテトラヒドロピラニル基及び4-メトキシテトラヒドロチオピラニル基等を挙げることができる。
 アルコキシカルボニル基としては、通常、炭素数2~20のアルコキシカルボニル基とすることができ、炭素数4~18のアルコキシカルボニル基が好ましく、炭素数6~16のアルコキシカルボニル基が更に好ましい。アルコキシカルボニル基の具体例としては、以下に限定されないが、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n-プロポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、n-ブトキシカルボニル基、tert-ブトキシカルボニル基又は下記式(13-3)のn=0で表される酸解離性反応基群等を挙げることができる。
 アルコキシカルボニルアルキル基としては、特に限定されないが、通常、炭素数2~20のアルコキシカルボニルアルキル基とすることができ、炭素数4~18のアルコキシカルボニルアルキル基が好ましく、炭素数6~16のアルコキシカルボニルアルキル基が更に好ましい。アルコキシカルボニルアルキル基の具体例としては、以下に限定されないが、メトキシカルボニルメチル基、エトキシカルボニルメチル基、n-プロポキシカルボニルメチル基、イソプロポキシカルボニルメチル基、n-ブトキシカルボニルメチル基又は下記式(13-3)のn=1~4で表される酸解離性反応基群等を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000062
 前記式(13-3)中、R3Aは水素原子又は炭素数1~4の直鎖状若しくは分岐状アルキル基であり、nは0~4の整数である。
 これらの酸解離性反応基のうち、置換メチル基、1-置換エチル基、1-置換アルコキシメチル基、環状エーテル基、アルコキシカルボニル基、及びアルコキシカルボニルアルキル基が好ましく、より高い感度を発現する観点から、置換メチル基、1-置換エチル基、アルコキシカルボニル基及びアルコキシカルボニルアルキル基がより好ましく、更に炭素数3~12のシクロアルカン、ラクトン及び6~12の芳香族環から選ばれる構造を有する酸解離性反応基が更に好ましい。炭素数3~12のシクロアルカンとしては、単環でも多環でもよいが、多環であることが好ましい。炭素数3~12のシクロアルカンの具体例としては、以下に限定されないが、モノシクロアルカン、ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカン等が挙げられ、より具体的には、以下に限定されないが、シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン等のモノシクロアルカンや、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロデカン等のポリシクロアルカンが挙げられる。これらの中でも、アダマンタン、トリシクロデカン、テトラシクロデカンが好ましく、アダマンタン、トリシクロデカンがより好ましい。炭素数3~12のシクロアルカンは置換基を有してもよい。ラクトンとしては、以下に限定されないが、例えば、ブチロラクトン又はラクトン基を有する炭素数3~12のシクロアルカン基が挙げられる。6~12の芳香族環としては、以下に限定されないが、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環等が挙げられ、ベンゼン環、ナフタレン環が好ましく、ナフタレン環がより好ましい。
 特に下記式(13-4)で表される各基からなる群から選ばれる酸解離性反応基群が、解像性が高く好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000063
 前記式(13-4)中、R5Aは、水素原子又は炭素数1~4の直鎖状若しくは分岐状アルキル基であり、R6Aは、水素原子、炭素数1~4の直鎖状若しくは分岐状アルキル基、シアノ基、ニトロ基、複素環基、ハロゲン原子又はカルボキシル基であり、n1Aは0~4の整数であり、n2Aは1~5の整数であり、n0Aは0~4の整数である。
 上述の構造的特徴により、前記式(1A)で示される化合物は、低分子量ながらも、その剛直さにより高い耐熱性を有し、高温ベーク条件でも使用可能である。また、本実施形態のレジスト下層膜形成用組成物は、このような低分子量であり、高温ベークが可能でありながら更にテルルを含有する化合物を含むことから高感度であり、更に、良好なレジストパターン形状を付与できる。
 本実施形態において、前記式(1A)で示される化合物は、安全溶媒への溶解性の点から、下記式(1B)で示される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000064
(式(1B)中、X、Z、m、pは前記式(A-3)と同義であり、R1Aは、各々独立して、アルキル基、アリール基、アルケニル基又はハロゲン原子であり、Rは、各々独立して、水素原子、酸架橋性反応基又は酸解離性反応基であり、nは各々独立して、0~(5+2×p)の整数であり、nは各々独立して、0~(5+2×p)の整数である。但し、少なくとも一つのnは1~(5+2×p)の整数である。)
 本実施形態において、前記式(1B)で示される化合物は、安全溶媒への溶解性やレジストパターンの特性の点から、下記式(2A)で示される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000065
(式(2A)中、Z、R、R、p、n、nは前記式(1B)と同義であり、Xは、各々独立して酸素原子を含む1価の基、硫黄原子を含む1価の基、窒素原子を含む1価の基、炭化水素基、水素原子、又はハロゲン原子である。)
 本実施形態において、前記式(2A)で示される化合物は、物性制御の容易性の点から、下記式(2A')で示される化合物であることが好ましい。記式(2A')で示される化合物は非対称の化合物であり、R1BとR1B'、nとn1' 、pとp'、R1Bの置換位置とR1B'の置換位置、の組み合わせのうち少なくとも一つの組み合わせにおいて互いに異なる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000066
(式(2A')中、R1B及びR1B'は各々独立して、アルキル基、アリール基、アルケニル基、ハロゲン原子、水酸基又は水酸基の水素原子が酸架橋性反応基又は酸解離性反応基で置換された基であり、Xは前記式(2A)のXと、n及びn1'は前記式(2A)のnと、p及びp'は前記式(2A)のpと同義(即ち、Xは、各々独立して酸素原子を含む1価の基、硫黄原子を含む1価の基、窒素原子を含む1価の基、炭化水素基、水素原子又はハロゲン原子)であり、R1BとR1B'、nとn1' 、pとp'、R1Bの置換位置とR1B'の置換位置、のうち少なくとも一つは異なる。)
 本実施形態において、前記式(2A)で示される化合物は、耐熱性の点から、下記式(3A)で示される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000067
(式(3A)中、R1A、R、X、n、nは前記式(2A)と同義である。)
 本実施形態において、前記式(3A)で示される化合物は、製造容易性の点から、下記一般式(4A)で示される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000068
(式(4A)中、R、R、Xは前記と同様である。)
 本実施形態において、式(2A)、式(2A')、式(3A)、式(4A)中のXは、製造容易性の点から、ハロゲン原子であることがより好ましい。
 本実施形態において、前記式(1B)で示される化合物は、安全溶媒への溶解性やレジストパターンの特性の点から、下記式(2B)で示される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000069
(式(2B)中、Z、R1A、R、p、n、nは前記式(1B)と同義である。)
 本実施形態において、前記式(2B)で示される化合物は、物性制御の容易性の点から、下記式(2B')で示される化合物であることが好ましい。記式(2B')で示される化合物は非対称の化合物であり、R1BとR1B'、nとn1' 、pとp'、R1Bの置換位置とR1B'の置換位置、の組み合わせのうち少なくとも一つの組み合わせにおいて互いに異なる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000070
(式(2B')中、R1B、及びR1B'は各々独立して、アルキル基、アリール基、アルケニル基、ハロゲン原子、水酸基又は水酸基の水素原子が酸架橋性反応基又は酸解離性反応基で置換された基であり、n及びn1'は前記式(2B)のnと、p及びp'は前記式(2B)のpと同義であり(即ち、p、及びp'は、各々独立して0~2の整数であり、n及びn1'は、各々独立して、0~(5+2×p)、又は0~(5+2×p')の整数である)、R1BとR1B'、nとn1'、pとp'、R1Bの置換位置とR1B'の置換位置、のうち少なくとも一つは異なる。)
 本実施形態において、前記式(2B)で示される化合物は、耐熱性の点から、下記式(3B)で示される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000071
(式(3B)中、R1A、R、n、nは前記式(2B)と同義である。)
 本実施形態において、前記式(3B)で示される化合物は、製造容易性の点から、下記一般式(4B)で示される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000072
(式(4B)中、R、R、Xは前記式(3B)と同義である。)
 本実施形態において、アルカリ現像によりポジ型パターンを形成する場合又は有機現像によりネガ型パターンを形成する場合は、前記式(1A)で示される化合物は、R'として、少なくとも一つの酸解離性反応基を有することが好ましい。このように少なくとも一つの酸解離性反応基を有するテルルを含有する化合物としては、下記式(1A')で示されるテルルを含有する化合物を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000073
(式(1A')中、X、Z、m、p、R、n、nは前記式(1A)と同義であり、R2'は、各々独立して、水素原子、酸架橋性反応基又は酸解離性反応基であり、少なくともひとつのR2'は、酸解離性反応基である。)
 本実施形態において、アルカリ現像によりネガ型パターンを形成する場合は、前記式(1A)で示される化合物は、Rが全て水素原子であるテルルを含有する化合物を用いることができる。このような化合物としては、下記一般式(1A'')で示される化合物を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000074
(前記式(1A'')において、X、Z、R、m、p、n、nは、式(1A)と同様のものを表す。)
 本実施形態において、アルカリ現像によりポジ型パターンを形成する場合又は有機現像によりネガ型パターンを形成する場合は、前記式(1B)で示される化合物は、R'として、少なくとも一つの酸解離性反応基を有することが好ましい。このように少なくとも一つの酸解離性反応基を有するテルルを含有する化合物としては、下記式(1B')で示されるテルルを含有する化合物を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000075
(式(1B')中、X、Z、m、p、R1A、n、nは、前記式(1B)と同義であり、R'は、各々独立して、水素原子又は酸解離性反応基であり、少なくとも一つのR'は、酸解離性反応基である。)
 本実施形態において、アルカリ現像によりネガ型パターンを形成する場合は、前記式(1B)で示される化合物は、Rが全て水素原子であるテルルを含有する化合物を用いることができる。このような化合物としては、下記一般式(1B'')で示される化合物を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000076
(式(1B'')中、X、Z、m、p、R1A、n、nは、前記式(1B)と同義である。)
 本実施形態において、前記式(A-1)で示される化合物の製造方法は、特に限定されず、例えば、アルコキシベンゼン類と対応するハロゲン化テルルを、反応させることによってポリアルコキシベンゼン化合物を得て、続いて三臭化ホウ素等の還元剤で還元反応を行い、ポリフェノール化合物を得て、得られたポリフェノール化合物の少なくとも1つのフェノール性水酸基に公知の方法により酸解離性反応基を導入することにより前記式(A-1)で示される化合物を得ることができる。
 また、フェノール類或いはチオフェノール類と対応するハロゲン化テルルを、反応させることによってポリフェノール化合物を得て、得られたポリフェノール化合物の少なくとも1つのフェノール性水酸基に公知の方法により酸解離性反応基を導入することにより前記式(A-1)で示される化合物を得ることができる。
 更には、フェノール類或いはチオフェノール類と対応するテルルを含むアルデヒド類或いはテルルを含むケトン類を、酸又は塩基触媒下にて反応させることによってポリフェノール化合物を得て、得られたポリフェノール化合物の少なくとも1つのフェノール性水酸基に公知の方法により酸解離性反応基を導入することにより前記式(A-1)で示される化合物を得ることができる。
 特に限定されるものではないが、例えば、後述のように、四塩化テルル(テルル(IV)テトラクロライド)等のハロゲン化テルルと、置換又は無置換のフェノール誘導体とを、塩基触媒存在下にて反応させて前記テルルを含有する化合物を合成することができる。即ち、本実施形態のレジスト下層膜形成用組成物は、ハロゲン化テルルと、置換又は無置換のフェノール誘導体とを、塩基触媒存在下にて反応させて前記テルルを含有する化合物を合成する工程を含むレジスト下層膜形成用組成物の製造方法によって製造することができる。
 ハロゲン化テルルとフェノール類を反応させて式(A-1)等で示される化合物を合成する際、例えば、ハロゲン化テルルとフェノール類とを反応させ、反応終了後に、フェノール類を追加反応させる方法を用いてもよい。当該方法によると、ポリアルコキシベンゼン化合物を経由しないため、高純度のポリフェノール化合物を得ることができる。
 当該方法においては、高収率で目的のポリフェノール化合物を得るための観点からは、例えば、ハロゲン化テルルとフェノール類とを、ハロゲン化テルル1モルあたりフェノール類0.4~1.2モルで反応させ、反応終了後に、フェノール類を追加反応させることができる。
 また、このような方法においては、異なるフェノール類を反応させることによって、得ることができるポリフェノール化合物の種類を増加するための観点から、ハロゲン化テルルとフェノール類[I]とを反応させ、反応終了後に、フェノール類[II]を追加反応させ、フェノール類[I]及びフェノール類[II]として異なるフェノール類を用いる方法とすることもできる。
 このような方法においては、ポリフェノール化合物を高純度で得るための観点から、ハロゲン化テルルとフェノール類の反応終了後に、反応中間体を分離し、反応中間体のみを用いてフェノール類と反応させることが望ましい。反応中間体は公知の方法により分離することができる。反応中間体の分離方法は、特に限定されず、例えば、ろ過により分離することが出来る。
 さらに、収率向上の観点から、ハロゲン化テルルとフェノール類とからテルル含有樹脂を得る反応で、ハロゲン化テルル1モルあたりフェノール類3モル以上を用いてもよい。限定されないが、ハロゲン化テルルとフェノール類とからテルル含有樹脂を得る反応で、ハロゲン化テルル1モルあたりフェノール類3モル以上を用いる製造方法は、式(C1)、及び式(C2)の製造方法として特に好ましい。
 前記ハロゲン化テルルとしては、特に限定されず、例えば、テルル(IV)テトラフルオライド、テルル(IV)テトラクロライド、テルル(IV)テトラブロマイド、テルル(IV)テトラヨーダイド等が挙げられる。
 前記アルコキシベンゼン類としては、特に限定されず、例えば、メトキシベンゼン、ジメトキシベンゼン、メチルメトキシベンゼン、メチルジメトキシベンゼン、フェニルメトキシベンゼン、フェニルジメトキシベンゼン、メトキシナフタレン、ジメトキシナフタレン、エトキシベンゼン、ジエトキシベンゼン、メチルエトキシベンゼン、メチルジエトキシベンゼン、フェニルエトキシベンゼン、フェニルジエトキシベンゼン、エトキシナフタレン、ジエトキシナフタレン等が挙げられる。
 前記ポリアルコキシベンゼン化合物を製造する際、反応溶媒を用いてもよい。反応溶媒としては、用いるアルコキシベンゼン類と対応するハロゲン化テルルとの反応が進行すれば特に限定されないが、例えば、水、塩化メチレン、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン又はこれらの混合溶媒を用いることができる。
 前記溶媒の量は、特に限定されず、例えば、反応原料100質量部に対して0~2000質量部の範囲とすることができる。
 前記テルルを含むポリフェノール化合物を製造する際、反応温度は、特に限定されず、反応原料の反応性に応じて適宜選択することができるが、10~200℃の範囲であることが好ましい。
 前記ポリアルコキシベンゼンの製造方法は、特に限定されないが、例えば、アルコキシベンゼン類と対応するハロゲン化テルルを一括で仕込む方法や、アルコキシベンゼン類と対応するハロゲン化テルルを滴下していく方法が挙げられる。反応終了後、系内に存在する未反応原料等を除去するために、反応釜の温度を130~230℃にまで上昇させ、1~50mmHg程度で揮発分を除去することもできる。
 前記ポリアルコキシベンゼン化合物を製造する際の原料の量は、特に限定されないが、例えば、ハロゲン化テルル1モルに対し、アルコキシベンゼン類を1モル~過剰量使用し、常圧で、20~150℃で20分間~100時間程度反応させることにより進行させることができる。
 前記ポリアルコキシベンゼン化合物を製造する際、前記反応終了後、公知の方法により目的物を単離することができる。目的物の単離方法は、特に限定されず、例えば、反応液を濃縮し、純水を加えて反応生成物を析出させ、室温まで冷却した後、濾過を行って分離、得られた固形物を濾過し、乾燥させた後、カラムクロマトにより、副生成物と分離精製し、溶媒留去、濾過、乾燥を行って目的化合物を得る方法が挙げられる。
 前記ポリフェノール化合物は、ポリアルコキシベンゼン化合物を還元して得ることができる。還元反応は、三臭化ホウ素等の還元剤を用いて行うことができる。前記ポリフェノール化合物を製造する際、反応溶媒を用いてもよい。また反応時間、反応温度、原料の量及び単離の方法は、前記ポリフェノール化合物が得られる限りにおいて特に限定されない。
 前記フェノール類としては、特に限定されず、例えば、フェノール、ジヒドロキシベンゼン類、トリヒドロキシベンゼン類、ナフトール類、ジヒドロキシナフタレン類、トリヒドロキシアントラセン類、ヒドロキシビフェノール類、ジヒドロキシビフェノール類、側鎖に炭素数1~4のアルキル基及び/又はフェニル基を持つフェノール類、側鎖に炭素数1~4のアルキル基及び/又はフェニル基を持つナフトール類等が挙げられる。
 前記ポリフェノール化合物の少なくとも1つのフェノール性水酸基に酸解離性反応基を導入する方法は公知の方法を用いることができる。例えば以下のようにして、前記ポリフェノール化合物の少なくとも1つのフェノール性水酸基に酸解離性反応基を導入することができる。酸解離性反応基を導入するための化合物は、公知の方法で合成若しくは容易に入手でき、例えば、酸クロライド、酸無水物、ジカーボネートなどの活性カルボン酸誘導体化合物、アルキルハライド、ビニルアルキルエーテル、ジヒドロピラン、ハロカルボン酸アルキルエステルなどが挙げられるが特に限定はされない。
 例えば、アセトン、テトラヒドロフラン(THF)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン等の非プロトン性溶媒に前記ポリフェノール化合物を溶解又は懸濁させる。続いて、エチルビニルエーテル等のビニルアルキルエーテル又はジヒドロピランを加え、ピリジニウム p-トルエンスルホナート等の酸触媒の存在下、常圧で、20~60℃、6~72時間反応させる。反応液をアルカリ化合物で中和し、蒸留水に加え白色固体を析出させた後、分離した白色固体を蒸留水で洗浄し、乾燥することにより前記式(A-1)で示される化合物を得ることができる。
 前記酸触媒は、特に限定されず、周知の酸触媒としては、無機酸や有機酸が広く知られており、例えば、塩酸、硫酸、リン酸、臭化水素酸、フッ酸等の無機酸や、シュウ酸、マロン酸、こはく酸、アジピン酸、セバシン酸、クエン酸、フマル酸、マレイン酸、蟻酸、p-トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、トリフルオロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロメタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、ナフタレンジスルホン酸等の有機酸や、塩化亜鉛、塩化アルミニウム、塩化鉄、三フッ化ホウ素等のルイス酸、或いはケイタングステン酸、リンタングステン酸、ケイモリブデン酸又はリンモリブデン酸等の固体酸等が挙げられるが、これらに特に限定されない。これらのなかでも、製造上の観点から、有機酸及び固体酸が好ましく、入手の容易さや取り扱い易さ等の製造上の観点から、塩酸又は硫酸を用いることが好ましい。なお、酸触媒については、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
 また、例えば、アセトン、THF、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン等の非プロトン性溶媒にポリフェノール化合物を溶解又は懸濁させる。続いて、エチルクロロメチルエーテル等のアルキルハライド又はブロモ酢酸メチルアダマンチル等のハロカルボン酸アルキルエステルを加え、炭酸カリウム等のアルカリ触媒の存在下、常圧で、20~110℃、6時間~72時間反応させる。反応液を塩酸等の酸で中和し、蒸留水に加え白色固体を析出させた後、分離した白色固体を蒸留水で洗浄し、乾燥することにより前記式(A-1)で示される化合物を得ることができる。
 前記塩基触媒は、特に限定されず、周知の塩基触媒より適宜選択することができ、例えば、金属水素化物(水素化ナトリウム、水素化カリウム等のアルカリ金属水素化物等)、金属アルコール塩(ナトリウムメトキシドやカリウムエトキシド等のアルカリ金属のアルコール塩)、金属水酸化物(水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属水酸化物等)、金属炭酸塩(炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属炭酸塩等)、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属炭酸水素塩等の無機塩基、アミン類(例えば、第3級アミン類(トリエチルアミン等のトリアルキルアミン、N,N-ジメチルアニリン等の芳香族第3級アミン、1-メチルイミダゾール等の複素環式第3級アミン)等、カルボン酸金属塩(酢酸ナトリウム、酢酸カルシウム等の酢酸アルカリ金属又はアルカリ土類金属塩等)等の有機塩基が挙げられる。入手の容易さや取り扱い易さ等の製造上の観点から、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムが好ましい。また、塩基触媒として1種類又は2種類以上を用いることができる。
 前記酸解離性反応基は、更に高感度・高解像度なパターン形成を可能にするために、酸の存在下で連鎖的に開裂反応を起こす性質を有することが好ましい。
 式(A-1)で表されるテルルを含有する化合物の具体例としては、例えば、以下を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000077
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000078
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000079
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000080
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000081
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000082
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000083
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000084
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000085
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000086
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000087
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000088
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000089
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000090
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000091
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000092
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000093
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000094
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000095
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000096
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000097
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000098
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000099
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000100
(式(A-1)に由来する構成単位を含む樹脂)
 本実施形態のレジスト下層膜形成用組成物は、式(A-1)で示されるテルルを含有する化合物に代えて又はこれと共に、式(A-1)に由来する構成単位を含む樹脂を含有していてもよい。換言すると、本実施形態のレジスト下層膜形成用組成物は、式(A-1)で示される化合物をモノマーとして得られる樹脂を含有することができる。
 また、本実施形態の樹脂は、例えば、式(A-1)で示される化合物と架橋反応性を有する化合物とを反応させることによって得ることができる。
 架橋反応性を有する化合物としては、式(A-1)で示される化合物をオリゴマー化又はポリマー化し得るものである限り、公知のものを特に制限なく使用することができる。その具体例としては、例えば、アルデヒド、ケトン、カルボン酸、カルボン酸ハライド、ハロゲン含有化合物、アミノ化合物、イミノ化合物、イソシアネート、不飽和炭化水素基含有化合物等が挙げられるが、これらに特に限定されない。
 前記テルルを含有する樹脂としては、例えば、上述の式(A-1)で示される化合物に由来する化合物を含む樹脂(例えば、上述の式(A-2)で示される化合物に由来する化合物を含む樹脂、上述の式(A-3)で示される化合物に由来する化合物を含む樹脂を含む)の他、以下の式で示される構成単位を含む樹脂を用いてもよい。
 下記式(B1-M)で示される構成単位を含む樹脂
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000101
(式(B1-M)中、Xは、各々独立して酸素原子を含む1価の基、硫黄原子を含む1価の基、窒素原子を含む1価の基、炭化水素基、水素原子、又はハロゲン原子であり、Rは、各々独立して酸素原子を含む1価の基、硫黄原子を含む1価の基、窒素原子を含む1価の基、炭化水素基、又はハロゲン原子であり、qは0~2の整数であり、nは0~(4+2×q)である。Rは、単結合又は下記一般式(5)で示されたいずれかの構造である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000102
(一般式(5)中において、Rは、置換又は無置換の炭素数1~20の直鎖状、炭素数3~20の分岐状若しくは炭素数3~20の環状のアルキレン基、或いは、置換又は無置換の炭素数6~20のアリーレン基であり、R'は各々独立して、前記式(5')のいずれかである。式(5')中において、*はRに接続していることを表す。)
 下記式(B1-M')で示される構成単位を含む樹脂(式(B1-M)において前記Rが単結合である樹脂)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000103
(式(B1-M')中、Xは、各々独立して酸素原子を含む1価の基、硫黄原子を含む1価の基、窒素原子を含む1価の基、炭化水素基、水素原子、又はハロゲン原子であり、Rは、各々独立して酸素原子を含む1価の基、硫黄原子を含む1価の基、窒素原子を含む1価の基、炭化水素基、又はハロゲン原子であり、qは0~2の整数であり、nは0~(4+2×q)である。)
 下記式(B2-M)で示される構成単位を含む樹脂(式(B1-M)において前記Rが前記一般式(5)で示されたいずれかの構造である構成単位を含む樹脂)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000104
(式(B2-M)中、X、R、q、nは式(B1-M)と同義であり、Rは、前記一般式(5)で示されたいずれかの構造である。)
 下記式(B2-M')で示される構成単位を含む樹脂
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000105
(式(B2-M')中、X、R、q、nは式(B1-M)と同義であり、Rは、下記一般式(6)で示されたいずれかの構造である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000106
(一般式(6)中において、Rは、置換又は無置換の炭素数1~20の直鎖状、炭素数3~20の分岐状若しくは炭素数3~20の環状のアルキレン基、或いは、置換又は無置換の炭素数6~20のアリーレン基であり、R7'は各々独立して、前記式(6')のいずれかである。式(6')中において、*はRに接続していることを表す。)
 下記式(C1)で示される構成単位を含む樹脂
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000107
(式(C1)中、Xは、各々独立して酸素原子を含む1価の基、硫黄原子を含む1価の基、窒素原子を含む1価の基、炭化水素基、水素原子、又はハロゲン原子であり、Rは、各々独立して酸素原子を含む1価の基、硫黄原子を含む1価の基、窒素原子を含む1価の基、炭化水素基、又はハロゲン原子であり、rは0~2の整数であり、nは2~(4+2×r)である。)
 下記式(B3-M)で示される構成単位を含む樹脂
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000108
(式(B3-M)中、Rは、各々独立して酸素原子を含む1価の基、硫黄原子を含む1価の基、窒素原子を含む1価の基、炭化水素基、又はハロゲン原子であり、qは0~2の整数であり、nは0~(4+2×q)である。Rは、単結合又は下記一般式(5)で示されたいずれかの構造である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000109
(一般式(5)中において、Rは、置換又は無置換の炭素数1~20の直鎖状、炭素数3~20の分岐状若しくは炭素数3~20の環状のアルキレン基、或いは、置換又は無置換の炭素数6~20のアリーレン基であり、R'は各々独立して、前記式(5')のいずれかである。式(5')中において、*はRに接続していることを表す。)
 下記式(B3-M')で示される構成単位を含む樹脂(式(B3-M)において前記Rが単結合である樹脂)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000110
(式(B3-M')中、Rは、各々独立して酸素原子を含む1価の基、硫黄原子を含む1価の基、窒素原子を含む1価の基、炭化水素基、又はハロゲン原子であり、qは0~2の整数であり、nは0~(4+2×q)である。)
 下記式(B4-M)で示される構成単位を含む樹脂(式(B3-M)において前記Rが前記一般式(5)で示されたいずれかの構造である構成単位を含む樹脂)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000111
(式(B4-M)中、R、q、nは式(B3-M)と同義であり、Rは、上述の一般式(5)で示されたいずれかの構造である。)
 下記式(B4-M')で示される構成単位を含む樹脂。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000112
(式(B4-M')中、R、q、nは式(B3-M)と同義であり、Rは、下記一般式(6)で示されたいずれかの構造である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000113
(一般式(6)中において、Rは、置換又は無置換の炭素数1~20の直鎖状、炭素数3~20の分岐状若しくは炭素数3~20の環状のアルキレン基、或いは、置換又は無置換の炭素数6~20のアリーレン基であり、R7'は各々独立して、前記式(6')のいずれかである。式(6')中において、*はRに接続していることを表す。)
 下記式(C2)で示される構成単位を含む樹脂
(式(C2)中、Rは、各々独立して酸素原子を含む1価の基、硫黄原子を含む1価の基、窒素原子を含む1価の基、炭化水素基、又はハロゲン原子であり、rは0~2の整数であり、nは2~(4+2×r)である。)
 尚、上述の各構成単位を含む樹脂は、構成単位間で各置換基が異なっていてもよい。例えば、式(B1-M)又は(B3-M)におけるRが一般式(5)である場合におけるRや、式(B2-M')又は(B4-M')における一般式(6)中のRは、それぞれの構成単位間において同じであってもよいし異なっていてもよい。
 式(A-1)に由来する構成単位としては、具体例としては例えば以下を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000115
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000116
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000117
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000118
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000119
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000120
 ここで、本実施形態における樹脂は、前記式(A-1)で表される化合物の単独重合体であってもよいが、他のフェノール類との共重合体であってもよい。ここで共重合可能なフェノール類としては、例えば、フェノール、クレゾール、ジメチルフェノール、トリメチルフェノール、ブチルフェノール、フェニルフェノール、ジフェニルフェノール、ナフチルフェノール、レゾルシノール、メチルレゾルシノール、カテコール、ブチルカテコール、メトキシフェノール、メトキシフェノール、プロピルフェノール、ピロガロール、チモール等が挙げるが、これらに特に限定されない。
 また、本実施形態における樹脂は、上述した他のフェノール類以外に、重合可能なモノマーと共重合させたものであってもよい。かかる共重合モノマーとしては、例えば、ナフトール、メチルナフトール、メトキシナフトール、ジヒドロキシナフタレン、インデン、ヒドロキシインデン、ベンゾフラン、ヒドロキシアントラセン、アセナフチレン、ビフェニル、ビスフェノール、トリスフェノール、ジシクロペンタジエン、テトラヒドロインデン、4-ビニルシクロヘキセン、ノルボルナジエン、ビニルノルボルナエン、ピネン、リモネン等が挙げられるが、これらに特に限定されない。なお、本実施形態における樹脂は、前記式(A-1)で表される化合物と上述したフェノール類との2元以上の(例えば、2~4元系)共重合体であっても、前記式(A-1)で表される化合物と上述した共重合モノマーとの2元以上(例えば、2~4元系)共重合体であっても、前記式(A-1)で表される化合物と上述したフェノール類と上述した共重合モノマーとの3元以上の(例えば、3~4元系)共重合体であっても構わない。
 なお、本実施形態における樹脂の分子量は、特に限定されないが、ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)が500~30,000であることが好ましく、より好ましくは750~20,000である。また、架橋効率を高めるとともにベーク中の揮発成分を抑制する観点から、本実施形態における樹脂は、分散度(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)が1.2~7の範囲内のものが好ましい。なお、前記Mnは、後述する実施例に記載の方法により求めることができる。
 上述した式(A-1)で表される化合物及び/又は該化合物を構成単位として得られる樹脂は、湿式プロセスの適用がより容易になる等の観点から、溶媒に対する溶解性が高いものであることが好ましい。より具体的には、これら化合物及び/又は樹脂は、1-メトキシ-2-プロパノール(PGME)及び/又はプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)を溶媒とする場合、当該溶媒に対する溶解度が10質量%以上であることが好ましい。ここで、PGME及び/又はPGMEAに対する溶解度は、「樹脂の質量÷(樹脂の質量+溶媒の質量)×100(質量%)」と定義される。例えば、前記式(A-1)で表される化合物及び/又は該化合物をモノマーとして得られる樹脂10gがPGMEA90gに対して溶解すると評価されるのは、式(A-1)で表される化合物及び/又は該化合物をモノマーとして得られる樹脂のPGMEAに対する溶解度が「3質量%以上」となる場合であり、溶解しないと評価されるのは、当該溶解度が「3質量%未満」となる場合である。
[化合物又は樹脂の精製方法]
 本実施形態の化合物又は樹脂は、以下の工程を含む精製方法によって精製することができる。
 即ち、前記精製方法は、式(A-1)で示される化合物、又は、式(A-1)に由来する構成単位を含む樹脂を、水と任意に混和しない有機溶媒を含む溶媒に溶解させて溶液(A)を得る工程と、得られた溶液(A)と酸性の水溶液とを接触させて、前記式(A-1)で示される化合物又は前記樹脂中の不純物を抽出する第一抽出工程と、を含む。
 また、本実施形態の精製方法を適用する場合、前記樹脂は、式(A-1)で示される化合物と架橋反応性を有する化合物との反応によって得られる樹脂であることが好ましい。
 本実施形態の精製方法によれば、上述した特定の構造を有する化合物又は樹脂に不純物として含まれうる種々の金属の含有量を効果的に低減することができる。
 式(A-1)で示される化合物又は式(A-1)で示される化合物に由来する構成単位を含む樹脂を含む溶液(A)に含まれる金属分を水相に移行させたのち、有機相と水相とを分離して金属含有量の低減された、式(A-1)で示される化合物又は式(A-1)で示される化合物に由来する構成単位を含む樹脂を得ることができる。
 本実施形態の精製方法で使用する式(A-1)で示される化合物又は式(A-1)で示される化合物に由来する構成単位を含む樹脂は単独でもよいが、2種以上混合することもできる。また、式(A-1)で示される化合物又は式(A-1)で示される化合物に由来する構成単位を含む樹脂は、各種界面活性剤、各種架橋剤、各種酸発生剤、各種安定剤と共に本実施形態の製造方法に適用されてもよい。
 本実施形態の精製方法で使用される「水と任意に混和しない有機溶媒」とは、水に対し任意の割合で均一に混ざり合わない有機溶媒を意味する。このような有機溶媒としては、特に限定されないが、半導体製造プロセスに安全に適用できる有機溶媒が好ましく、具体的には、室温下における水への溶解度が30%未満である有機溶媒であり、より好ましくは20%未満であり、特に好ましくは10%未満である有機溶媒が好ましい。当該有機溶媒の使用量は、使用する式(A-1)で示される化合物及び式(A-1)で示される化合物に由来する構成単位を含む樹脂100質量部に対して、1~100質量部であることが好ましい。
 水と任意に混和しない有機溶媒の具体例としては、以下に限定されないが、例えば、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル類;酢酸エチル、酢酸n-ブチル、酢酸イソアミル等のエステル類;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、エチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン(CHN)、シクロペンタノン、2-ヘプタノン、2-ペンタノン等のケトン類;エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のグリコールエーテルアセテート類;n-ヘキサン、n-ヘプタン等の脂肪族炭化水素類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素類等が挙げられる。これらの中でも、トルエン、2-ヘプタノン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、メチルイソブチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、酢酸エチル等からなる群より選ばれる1種以上の有機溶媒が好ましく、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、シクロヘキサノン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートがより好ましく、メチルイソブチルケトン、酢酸エチルがより更に好ましい。メチルイソブチルケトン、酢酸エチル等は式(A-1)で示される化合物又は式(A-1)で示される化合物に由来する構成単位を含む樹脂の飽和溶解度が比較的高く、沸点が比較的低いことから、工業的に溶媒を留去する場合や乾燥により除去する工程での負荷を低減することが可能となる。
 これらの有機溶媒はそれぞれ単独で用いることもできるし、また2種以上を混合して用いることもできる。
 本実施形態の精製方法で使用される"酸性の水溶液"としては、一般に知られる有機系化合物若しくは無機系化合物を水に溶解させた水溶液の中から適宜選択される。酸性の水溶液は、以下に限定されないが、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸等の鉱酸を水に溶解させた鉱酸水溶液、又は、酢酸、プロピオン酸、蓚酸、マロン酸、コハク酸、フマル酸、マレイン酸、酒石酸、クエン酸、メタンスルホン酸、フェノールスルホン酸、p-トルエンスルホン酸、トリフルオロ酢酸等の有機酸を水に溶解させた有機酸水溶液が挙げられる。これら酸性の水溶液は、それぞれ単独で用いることもできるし、また2種以上を組み合わせて用いることもできる。これら酸性の水溶液の中でも、塩酸、硫酸、硝酸及びリン酸からなる群より選ばれる1種以上の鉱酸水溶液、又は、酢酸、プロピオン酸、蓚酸、マロン酸、コハク酸、フマル酸、マレイン酸、酒石酸、クエン酸、メタンスルホン酸、フェノールスルホン酸、p-トルエンスルホン酸及びトリフルオロ酢酸からなる群より選ばれる1種以上の有機酸水溶液であることが好ましく、硫酸、硝酸、及び酢酸、蓚酸、酒石酸、クエン酸等のカルボン酸の水溶液がより好ましく、硫酸、蓚酸、酒石酸、クエン酸の水溶液が更に好ましく、蓚酸の水溶液がより更に好ましい。蓚酸、酒石酸、クエン酸等の多価カルボン酸は金属イオンに配位し、キレート効果が生じるために、より効果的に金属を除去できる傾向にあるものと考えられる。また、ここで用いる水は、本実施形態の精製方法の目的に沿って、金属含有量の少ない水、例えばイオン交換水等を用いることが好ましい。
 本実施形態の精製方法で使用する酸性の水溶液のpHは特に限定されないが、式(A-1)で示される化合物又は式(A-1)で示される化合物に由来する構成単位を含む樹脂への影響を考慮し、水溶液の酸性度を調整することが好ましい。通常、酸性の水溶液のpH範囲は0~5程度であり、好ましくはpH0~3程度である。
 本実施形態の精製方法で使用する酸性の水溶液の使用量は特に限定されないが、金属除去のための抽出回数を低減する観点及び全体の液量を考慮して操作性を確保する観点から、当該使用量を調整することが好ましい。前記観点から、酸性の水溶液の使用量は、前記溶液(A)100質量%に対して、好ましくは10~200質量%であり、より好ましくは20~100質量%である。
 本実施形態の精製方法においては、前記のような酸性の水溶液と、式(A-1)で示される化合物及び式(A-1)で示される化合物に由来する構成単位を含む樹脂から選ばれる1種以上及び水と任意に混和しない有機溶媒を含む溶液(A)とを接触させることにより、溶液(A)中の前記化合物又は前記樹脂から金属分を抽出することができる。
 水と任意に混和する有機溶媒を含むと、式(A-1)で示される化合物又は式(A-1)で示される化合物に由来する構成単位を含む樹脂の仕込み量を増加させることができ、また分液性が向上し、高い釜効率で精製を行うことができる傾向にある。水と任意に混和する有機溶媒を加える方法は特に限定されない。例えば、予め有機溶媒を含む溶液に加える方法、予め水又は酸性の水溶液に加える方法、有機溶媒を含む溶液と水又は酸性の水溶液とを接触させた後に加える方法のいずれでもよい。これらの中でも、予め有機溶媒を含む溶液に加える方法が操作の作業性や仕込み量の管理のし易さの点で好ましい。
 本実施形態の精製方法で使用される水と任意に混和する有機溶媒としては、特に限定されないが、半導体製造プロセスに安全に適用できる有機溶媒が好ましい。水と任意に混和する有機溶媒の使用量は、溶液相と水相とが分離する範囲であれば特に限定されないが、式(A-1)で示される化合物及び式(A-1)で示される化合物に由来する構成単位を含む樹脂100質量部に対して、0.1~100質量部であることが好ましく、0.1~50質量部であることがより好ましく、0.1~20質量部であることが更に好ましい。
 本実施形態の精製方法において使用される水と任意に混和する有機溶媒の具体例としては、以下に限定されないが、テトラヒドロフラン、1,3-ジオキソラン等のエーテル類;メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類;アセトン、N-メチルピロリドン等のケトン類;エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、プロピレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル類等の脂肪族炭化水素類が挙げられる。これらの中でも、N-メチルピロリドン、プロピレングリコールモノメチルエーテル等が好ましく、N-メチルピロリドン、プロピレングリコールモノメチルエーテルがより好ましい。これらの溶媒はそれぞれ単独で用いることもできるし、また2種以上を混合して用いることもできる。
 本実施形態の精製方法において、溶液(A)と酸性の水溶液との接触の際、すなわち、抽出処理を行う際の温度は、好ましくは20~90℃であり、より好ましくは30~80℃の範囲である。抽出操作は、特に限定されないが、例えば、溶液(A)と酸性の水溶液とを、撹拌等により、よく混合させたあと、得られた混合溶液を静置することにより行われる。これにより、式(A-1)で示される化合物及び式(A-1)で示される化合物に由来する構成単位を含む樹脂から選ばれる1種以上と、有機溶媒とを含む溶液(A)に含まれていた金属分が水相に移行する。また、本操作により、溶液(A)の酸性度が低下し、式(A-1)で示される化合物及び式(A-1)で示される化合物に由来する構成単位を含む樹脂の変質を抑制することができる。
 前記混合溶液の静置により、式(A-1)で示される化合物及び式(A-1)で示される化合物に由来する構成単位を含む樹脂から選ばれる1種以上と有機溶媒を含む溶液相と、水相とに分離するので、デカンテーション等により式(A-1)で示される化合物及び式(A-1)で示される化合物に由来する構成単位を含む樹脂から選ばれる1種以上と有機溶媒とを含む溶液相を回収することができる。混合溶液を静置する時間は特に限定されないが、有機溶媒を含む溶液相と水相との分離をより良好にする観点から、当該静置する時間を調整することが好ましい。通常、静置する時間は1分間以上であり、好ましくは10分間以上であり、より好ましくは30分間以上である。また、抽出処理は1回だけでもかまわないが、混合、静置、分離という操作を複数回繰り返して行うのも有効である。
 本実施形態の精製方法において、前記第一抽出工程後、前記化合物又は前記樹脂を含む溶液相を、更に水に接触させて、前記化合物又は前記樹脂中の不純物を抽出する工程(第二抽出工程)を含むことが好ましい。
 具体的には、例えば、酸性の水溶液を用いて前記抽出処理を行った後に、該水溶液から抽出され、回収された式(A-1)で示される化合物及び式(A-1)で示される化合物に由来する構成単位を含む樹脂から選ばれる1種以上と有機溶媒を含む溶液相を、更に水による抽出処理に供することが好ましい。前記の水による抽出処理は、特に限定されないが、例えば、前記溶液相と水とを、撹拌等により、よく混合させたあと、得られた混合溶液を、静置することにより行うことができる。当該静置後の混合溶液は、式(A-1)で示される化合物及び式(A-1)で示される化合物に由来する構成単位を含む樹脂から選ばれる1種以上と有機溶媒とを含む溶液相と、水相とに分離するのでデカンテーション等により式(A-1)で示される化合物及び式(A-1)で示される化合物に由来する構成単位を含む樹脂から選ばれる1種以上と有機溶媒とを含む溶液相を回収することができる。
 また、ここで用いられる水は、本実施形態の目的に沿って、金属含有量の少ない水、例えばイオン交換水等であることが好ましい。抽出処理は1回だけでもかまわないが、混合、静置、分離という操作を複数回繰り返して行うのも有効である。また、抽出処理における両者の使用割合や、温度、時間等の条件は特に限定されないが、先の酸性の水溶液との接触処理の場合と同様で構わない。
 こうして得られた式(A-1)で示される化合物及び式(A-1)で示される化合物に由来する構成単位を含む樹脂から選ばれる1種以上と有機溶媒を含む溶液に混入しうる水分については、減圧蒸留等の操作を施すことにより容易に除去できる。また、必要により前記溶液に有機溶媒を加え、式(A-1)で示される化合物及び式(A-1)で示される化合物に由来する構成単位を含む樹脂の濃度を任意の濃度に調整することができる。
 得られた式(A-1)で示される化合物及び式(A-1)で示される化合物に由来する構成単位を含む樹脂から選ばれる1種以上と有機溶媒を含む溶液から、前記式(A-1)で示される化合物及び式(A-1)で示される化合物に由来する構成単位を含む樹脂から選ばれる1種以上を単離する方法は、特に限定されず、減圧除去、再沈殿による分離、及びそれらの組み合わせ等、公知の方法で行うことができる。必要に応じて、濃縮操作、ろ過操作、遠心分離操作、乾燥操作等の公知の処理を行うことができる。
(他の成分)
 本実施形態においてレジスト下層膜形成用組成物は、テルルを含有する化合物又はテルルを含有する樹脂と、溶媒、酸発生剤、酸架橋剤など、を更に含むことができる。更に、任意成分として、塩基性化合物、その他、水、アルコール、及び硬化触媒等を含むことができる。
 上述した式(A-1)で表される化合物及び/又は該化合物を構成単位として得られる樹脂等のテルルを含有する化合物又はテルルを含有する樹脂は、塗布性及び品質安定性の点から、レジスト下層膜形成用組成物中、0.1~70質量%であることが好ましく、0.5~50質量%であることがより好ましく、3.0~40質量%であることが特に好ましい。
[溶媒]
 本実施形態において用いる溶媒としては、上述した式(A-1)で表される化合物及び/又は該化合物を構成単位として得られる樹脂等のテルルを含有する化合物又はテルルを含有する樹脂が少なくとも溶解するものであれば、公知のものを適宜用いることができる。
 溶媒の具体例としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒;プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のセロソルブ系溶媒;乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソアミル、乳酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、ヒドロキシイソ酪酸メチル等のエステル系溶媒;メタノール、エタノール、イソプロパノール、1-エトキシ-2-プロパノール等のアルコール系溶媒;トルエン、キシレン、アニソール等の芳香族系炭化水素等が挙げられるが、これらに特に限定されない。これらの有機溶媒は、1種を単独で、或いは2種以上を組み合わせて用いることができる。
 前記溶媒の中で、安全性の点から、シクロヘキサノン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、乳酸エチル、ヒドロキシイソ酪酸メチル、1-メトキシ-2-プロパノール、アニソールが特に好ましい。
 溶媒の含有量は、特に限定されないが、溶解性及び製膜上の観点から、前記レジスト下層膜形成用組成物の全固形分100質量部に対して、100~10,000質量部であることが好ましく、200~5,000質量部であることがより好ましく、200~1,000質量部であることがさらに好ましい。
[酸架橋剤]
 上述のように本実施形態のレジスト下層膜形成用組成物は、インターミキシングを抑制する等の観点から、必要に応じて酸架橋剤を含有していてもよい。本実施形態で使用可能な酸架橋剤としては、例えば、メラミン化合物、エポキシ化合物、グアナミン化合物、グリコールウリル化合物、ウレア化合物、チオエポキシ化合物、イソシアネート化合物、アジド化合物、アルケニルエーテル基などの2重結合を含む化合物であって、メチロール基、アルコキシメチル基、アシロキシメチル基から選ばれる少なくとも一つの基を置換基(架橋性基)として有するものなどが挙げられるが、これらに特に限定されない。なお、これらの酸架橋剤は、1種を単独で、或いは2種以上を組み合わせて用いることができる。また、これらは添加剤として用いてもよい。なお、前記架橋性基を上述した式(A-1)で表される化合物を構成単位として得られる樹脂等のテルルを含有する樹脂におけるポリマー側鎖にペンダント基として導入してもよい。また、ヒドロキシ基を含む化合物も架橋剤として用いることができる。
 前記酸架橋剤の具体例としては、例えば、国際公開WO2013/024779号に記載のものが挙げられる。
 本実施形態のレジスト下層膜形成用組成物において、酸架橋剤の含有量は、特に限定されないが、前記レジスト下層膜形成用組成物の全固形分100質量に対して、5~50質量部であることが好ましく、より好ましくは10~40質量部である。上述の好ましい範囲にすることで、レジスト層とのミキシング現象の発生が抑制される傾向にあり、また、反射防止効果が高められ、架橋後の膜形成性が高められる傾向にある。
[酸発生剤]
 本実施形態のレジスト下層膜形成用組成物は、熱による架橋反応をさらに促進させるなどの観点から、必要に応じて酸発生剤を含有していてもよい。酸発生剤としては、熱分解によって酸を発生するもの、光照射によって酸を発生するものなどが知られているが、いずれのものも使用することができる。前記酸発生剤としては、例えば、国際公開WO2013/024779号に記載のものを用いることができる。
 本実施形態のレジスト下層膜形成用組成物において、酸発生剤の含有量は、特に限定されないが、前記レジスト下層膜形成用組成物の全固形分100質量部に対して、0.1~50質量部であることが好ましく、より好ましくは0.5~40質量部である。上述の好ましい範囲にすることで、酸発生量が多くなって架橋反応が高められる傾向にあり、また、レジスト層とのミキシング現象の発生が抑制される傾向にある。
[塩基性化合物]
 さらに、本実施形態のレジスト下層膜形成用組成物は、保存安定性を向上させる等の観点から、塩基性化合物を含有していてもよい。
 塩基性化合物は、酸発生剤より微量に発生した酸が架橋反応を進行させるのを防ぐための、酸に対するクエンチャーの役割を果たす。このような塩基性化合物としては、例えば、第一級、第二級又は第三級の脂肪族アミン類、混成アミン類、芳香族アミン類、複素環アミン類、カルボキシル基を有する含窒素化合物、スルホニル基を有する含窒素化合物、水酸基を有する含窒素化合物、ヒドロキシフェニル基を有する含窒素化合物、アルコール性含窒素化合物、アミド誘導体、イミド誘導体等が挙げられるが、これらに特に限定されない。
 塩基性化合物の具体例としては、例えば、国際公開WO2013/024779号に記載のものが挙げられる。
 本実施形態のレジスト下層膜形成用組成物において、塩基性化合物の含有量は、特に限定されないが、前記レジスト下層膜形成用組成物の全固形分100質量部に対して、0.001~2質量部であることが好ましく、より好ましくは0.01~1質量部である。上述の好ましい範囲にすることで、架橋反応を過度に損なうことなく保存安定性が高められる傾向にある。
 また、本実施形態のレジスト下層膜形成用組成物は、熱硬化性の付与や吸光度をコントロールする目的で、他の樹脂及び/又は化合物を含有していてもよい。このような他の樹脂及び/又は化合物としては、ナフトール樹脂、キシレン樹脂ナフトール変性樹脂、ナフタレン樹脂のフェノール変性樹脂、ポリヒドロキシスチレン、ジシクロペンタジエン樹脂、(メタ)アクリレート、ジメタクリレート、トリメタクリレート、テトラメタクリレート、ビニルナフタレン、ポリアセナフチレンなどのナフタレン環、フェナントレンキノン、フルオレンなどのビフェニル環、チオフェン、インデンなどのヘテロ原子を有する複素環を含む樹脂や芳香族環を含まない樹脂;ロジン系樹脂、シクロデキストリン、アダマンタン(ポリ)オール、トリシクロデカン(ポリ)オール及びそれらの誘導体等の脂環構造を含む樹脂又は化合物等が挙げられるが、これらに特に限定されない。さらに、本実施形態のレジスト下層膜形成用組成物は、公知の添加剤を含有していてもよい。前記公知の添加剤としては、以下に限定されないが、例えば、紫外線吸収剤、界面活性剤、着色剤、ノニオン系界面活性剤が挙げられる。
[リソグラフィー用レジスト下層膜及びパターンの形成方法]
 本実施形態のリソグラフィー用レジスト下層膜は、本実施形態のレジスト下層膜形成用組成物を用いて形成される。本実施形態において形成されたパターンは、例えば、レジストパターンや回路パターンとして用いることができる。
 また、本実施形態のパターン形成方法は、基板上に、本実施形態のレジスト下層膜形成用組成物を用いてレジスト下層膜を形成する工程(A-1工程)と、前記レジスト下層膜上に、少なくとも1層のフォトレジスト層を形成する工程(A-2工程)と、前記A-2工程において少なくとも1層のフォトレジスト層を形成した後、前記フォトレジスト層の所定の領域に放射線を照射し、現像を行う工程(A-3工程)と、を有する。尚、"フォトレジスト層"とは、レジスト層の最外層、即ちレジスト層中最も表側(基板とは逆側)に設けられる層を意味する。
 さらに、本実施形態の他のパターン形成方法は、基板上に、本実施形態のレジスト下層膜形成用組成物を用いてレジスト下層膜を形成する工程(B-1工程)と、前記下層膜上に、レジスト中間層膜材料(例えば、珪素含有レジスト層)を用いてレジスト中間層膜を形成する工程(B-2工程)と、前記レジスト中間層膜上に、少なくとも1層のフォトレジスト層を形成する工程(B-3工程)と、前記B-3工程において少なくとも1層のフォトレジスト層を形成した後、前記フォトレジスト層の所定の領域に放射線を照射し、現像してレジストパターンを形成する工程(B-4工程)と、前記B-4工程においてレジストパターンが形成された後、前記レジストパターンをマスクとして前記レジスト中間層膜をエッチングし、得られた中間層膜パターンをエッチングマスクとして前記下層膜をエッチングし、得られた下層膜パターンをエッチングマスクとして基板をエッチングすることで基板にパターンを形成する工程(B-5工程)と、を有する。
 本実施形態のリソグラフィー用レジスト下層膜は、本実施形態のレジスト下層膜形成用組成物から形成されるものであれば、その形成方法は特に限定されず、公知の手法を適用することができる。例えば、本実施形態のレジスト下層膜形成用組成物をスピンコートやスクリーン印刷等の公知の塗布法或いは印刷法などで基板上に付与した後、有機溶媒を揮発させるなどして除去することで、レジスト下層膜を形成することができる。
 レジスト下層膜の形成時には、上層レジスト(例えば、フォトレジスト層やレジスト中間層膜)とのミキシング現象の発生を抑制するとともに架橋反応を促進させるために、ベーク処理を施すことが好ましい。この場合、ベーク温度は、特に限定されないが、80~450℃の範囲内であることが好ましく、より好ましくは200~400℃である。また、ベーク時間も、特に限定されないが、10秒間~300秒間の範囲内であることが好ましい。なお、レジスト下層膜の厚さは、要求性能に応じて適宜選定することができ、特に限定されないが、通常、30~20,000nm程度であることが好ましく、より好ましくは50~15,000nmとすることが好ましい。
 基板上にレジスト下層膜を作製した後、フォトレジスト層とレジスト下層膜との間にレジスト中間層膜を設けることができる。例えば、2層プロセスの場合はレジスト下層膜の上に珪素含有レジスト層又は通常の炭化水素からなる単層レジスト等をレジスト中間層膜として設けることができる。また、例えば、3層プロセスの場合は、レジスト中間層膜とフォトレジスト層と間に珪素含有中間層、さらにその上に珪素を含まない単層レジスト層を作製することが好ましい。これらフォトレジスト層、レジスト中間層膜、及びこれら層の間に設けられるレジスト層を形成するためのフォトレジスト材料としては公知のものを使用することができる。
 例えば、2層プロセス用の珪素含有レジスト材料としては、酸素ガスエッチング耐性の観点から、ベースポリマーとしてポリシルセスキオキサン誘導体又はビニルシラン誘導体等の珪素原子含有ポリマーを使用し、さらに有機溶媒、酸発生剤、必要により塩基性化合物等を含むポジ型のフォトレジスト材料が好ましく用いられる。ここで珪素原子含有ポリマーとしては、この種のレジスト材料において用いられている公知のポリマーを使用することができる。
 また、例えば、3層プロセス用の珪素含有中間層としてはポリシルセスキオキサンベースの中間層が好ましく用いられる。レジスト中間層膜に反射防止膜として効果を持たせることによって、効果的に反射を抑えることができる傾向にある。例えば、193nm露光用プロセスにおいて、レジスト下層膜として芳香族基を多く含み基板エッチング耐性が高い材料を用いると、k値が高くなり、基板反射が高くなる傾向にあるが、レジスト中間層膜で反射を抑えることによって、基板反射を0.5%以下にすることができる。このような反射防止効果がある中間層としては、以下に限定されないが、193nm露光用としてはフェニル基又は珪素-珪素結合を有する吸光基を導入された、酸或いは熱で架橋するポリシルセスキオキサンが好ましく用いられる。
 また、Chemical Vapour Deposition(CVD)法で形成したレジスト中間層膜を用いることもできる。CVD法で作製した反射防止膜としての効果が高い中間層としては、以下に限定されないが、例えば、SiON膜が知られている。一般的には、CVD法よりスピンコート法やスクリーン印刷等の湿式プロセスによるレジスト中間層膜の形成の方が、簡便でコスト的なメリットがある。なお、3層プロセスにおける上層レジストは、ポジ型でもネガ型でもどちらでもよく、また、通常用いられている単層レジストと同じものを用いることができる。
 さらに、本実施形態のレジスト下層膜は、通常の単層レジスト用の反射防止膜或いはパターン倒れ抑制のための下地材として用いることもできる。本実施形態のレジスト下層膜は、下地加工のためのエッチング耐性に優れるため、下地加工のためのハードマスクとしての機能も期待できる。
 上述の公知のフォトレジスト材料によりレジスト層を形成する場合においては、前記レジスト下層膜を形成する場合と同様に、スピンコート法やスクリーン印刷等の湿式プロセスが好ましく用いられる。また、レジスト材料をスピンコート法などで塗布した後、通常、プリベークが行われるが、このプリベークは、ベーク温度80~180℃、及び、ベーク時間10秒間~300秒間の範囲で行うことが好ましい。その後、常法にしたがい、露光を行い、ポストエクスポジュアーベーク(PEB)、現像を行うことで、レジストパターンを得ることができる。なお、各レジスト膜の厚さは特に制限されないが、一般的には、30nm~500nmが好ましく、より好ましくは50nm~400nmである。
 また、露光光は、使用するフォトレジスト材料に応じて適宜選択して用いればよい。一般的には、波長300nm以下の高エネルギー線、具体的には248nm、193nm、157nmのエキシマレーザー、3~20nmの軟X線、電子ビーム、X線等を挙げることができる。
 上述の方法により形成されるレジストパターンは、本実施形態のレジスト下層膜によってパターン倒れが抑制されたものとなる。そのため、本実施形態のレジスト下層膜を用いることで、より微細なパターンを得ることができ、また、そのレジストパターンを得るために必要な露光量を低下させることができる。
 次に、得られたレジストパターンをマスクにしてエッチングを行う。2層プロセスにおけるレジスト下層膜のエッチングとしては、ガスエッチングが好ましく用いられる。ガスエッチングとしては、酸素ガスを用いたエッチングが好適である。酸素ガスに加えて、He、Arなどの不活性ガスや、CO、CO2、NH3、SO2、N2、NO2、H2ガスを加えることも可能である。また、酸素ガスを用いずに、CO、CO2、NH3、N2、NO2、H2ガスだけでガスエッチングを行うこともできる。特に後者のガスは、パターン側壁のアンダーカット防止のための側壁保護のために好ましく用いられる。
 一方、3層プロセスにおける中間層(フォトレジスト層とレジスト下層膜との間に位置する層)のエッチングにおいても、ガスエッチングが好ましく用いられる。ガスエッチングとしては、上述の2層プロセスにおいて説明したものと同様のものが適用可能である。とりわけ、3層プロセスにおける中間層の加工は、フロン系のガスを用いてレジストパターンをマスクにして行うことが好ましい。その後、上述したように中間層パターンをマスクにして、例えば酸素ガスエッチングを行うことで、レジスト下層膜の加工を行うことができる。
 ここで、中間層として無機ハードマスク中間層膜を形成する場合は、CVD法やALD法等で、珪素酸化膜、珪素窒化膜、珪素酸化窒化膜(SiON膜)が形成される。窒化膜の形成方法としては、以下に限定されないが、例えば、特開2002-334869号公報、WO2004/066377に記載された方法を用いることができる。このような中間層膜の上に直接フォトレジスト膜を形成することができるが、中間層膜の上に有機反射防止膜(BARC)をスピンコートで形成して、その上にフォトレジスト膜を形成してもよい。
 中間層として、ポリシルセスキオキサンベースの中間層も好ましく用いられる。レジスト中間膜に反射防止膜として効果を持たせることによって、効果的に反射を抑えることができる傾向にある。ポリシルセスキオキサンベースの中間層の具体的な材料については、以下に限定されないが、例えば、特開2007-226170号、特開2007-226204号に記載されたものを用いることができる。
 また、基板のエッチングも、常法によって行うことができ、例えば、基板がSiO2、SiNであればフロン系ガスを主体としたエッチング、p-SiやAl、Wでは塩素系、臭素系ガスを主体としたエッチングを行うことができる。基板をフロン系ガスでエッチングする場合、2層レジストプロセスの珪素含有レジストと3層プロセスの珪素含有中間層は、基板加工と同時に剥離される。一方、塩素系或いは臭素系ガスで基板をエッチングした場合は、珪素含有レジスト層又は珪素含有中間層の剥離が別途行われ、一般的には、基板加工後にフロン系ガスによるドライエッチング剥離が行われる。
 本実施形態のレジスト下層膜は、これら基板のエッチング耐性に優れる。なお、基板としては、公知のものを適宜選択して使用することができ、特に限定されないが、Si、α-Si、p-Si、SiO2、SiN、SiON、W、TiN、Al等が挙げられる。また、基板は、基材(支持体)上に被加工膜(被加工基板)を有する積層体であってもよい。このような被加工膜としては、Si、SiO2、SiON、SiN、p-Si、α-Si、W、W-Si、Al、Cu、Al-Si等種々のLow-k膜及びそのストッパー膜等が挙げられ、通常、基材(支持体)とは異なる材質のものが用いられる。なお、加工対象となる基板或いは被加工膜の厚さは、特に限定されないが、通常、50nm~10,000nm程度であることが好ましく、より好ましくは75nm~5,000nmである。
 本実施形態のレジスト下層膜は段差を有する基板への埋め込み平坦性に優れる。埋め込み平坦性の評価方法としては、公知のものを適宜選択して使用することができ、特に限定はされないが、例えば、段差を有するシリコン製基板上に所定の濃度に調整した各化合物の溶液をスピンコートにより塗布し、110℃にて90秒間の溶媒除去乾燥を行い、所定の厚みとなるようにテルル含有下層膜を形成した後、240~300℃程度の温度で所定時間ベーク後のライン&スペース領域とパターンのない開放領域との下層膜厚みの差(ΔT)をエリプソメーターにより測定することにより、段差基板に対する埋め込み平坦性を評価することができる。
 以下、本発明を製造例及び実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
[測定方法]
(化合物の構造)
 化合物の構造は、Bruker社製「Advance600II spectrometer」を用いて、以下の条件で、H-NMR測定を行い、確認した。
 周波数:400MHz
 溶媒:d6-DMSO
 内部標準:TMS
 測定温度:23℃
(分子量)
 LC-MS分析により、Water社製「Acquity UPLC/MALDI-Synapt HDMS」を用いて測定した。
(ポリスチレン換算分子量)
 ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)分析により、ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)を求め、分散度(Mw/Mn)を求めた。
 装置:Shodex GPC-101型(昭和電工(株)製)
 カラム:KF-80M×3
 溶離液:THF 1ml/min
 温度:40℃
(溶解性)
 得られた化合物の安全溶媒への溶解性について、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)に対する溶解性を測定した。当該溶解性は、PGMEAへの溶解量を用いて以下の基準に従って評価した。なお、PGMEAに対する溶解量の測定は23℃にて、化合物を試験管に精秤し、PGMEAを所定の濃度となるよう加え、超音波洗浄機にて30分間超音波をかけ、その後の液の状態を目視にて観察し、完全に溶解した溶解量の濃度を基準として評価した。
〈基準〉
 A:5.0質量%≦溶解量
 B:3.0質量%≦溶解量<5.0質量%
 C:       溶解量<3.0質量%
(製造例1)化合物(BHPT)の合成
 グローブボックス中で、50mL容器に四塩化テルル(5.39g、20mmol)を仕込み、アニソール10.8g(100mmol)を加え還流条件下で160℃、6時間反応を行った。得られた生成物を減圧乾燥し、アセトニトリルを用いて再結晶を二回行い、濾過後橙色結晶を得た。得られた結晶を24時間減圧乾燥し、BMPT(ビス(4-メトキシフェニル)テルルジクロライド)を5.95g得た。
 得られた化合物(BMPT)について、上述の測定方法(LC-MS)によって分子量を測定した結果、414であった。
 得られた化合物(BMPT)について、上述の測定条件で、NMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記で示される化合物(BMPT)の化学構造を有することを確認した。
 δ(ppm)7.0~7.9(8H,Ph-H)、3.8(6H,-CH
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000121
 続いて、攪拌機、冷却管及びビュレットを備えた内容積100mLの容器にビス(4-メトキシフェニル)テルルジクロライド1.1g(2.8mmol)、メチレンジクロライドを18ml加え、三臭化ホウ素3.9g(15.75mmol)を滴下し、-20℃で48時間で反応を行った。反応後の溶液を氷浴中で0.5N塩酸溶液に滴下し、濾過後、黄色固体を回収した。酢酸エチルで溶解させ、硫酸マグネシウムを加え、脱水処理後、濃縮を行い、カラムクロマトグラフィーによる分離精製を行うことで、BHPT(ビス(4-ヒドロキシフェニル)テルルジクロライド)を0.1g得た。
 得られた化合物(BHPT)について、上述の測定方法(LC-MS)によって分子量を測定した結果、386であった。
 得られた化合物(BHPT)について、上述の測定条件で、NMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記で示される化合物(BHPT)の化学構造を有することを確認した。
 δ(ppm)10.2(2H,-OH)、6.8~7.8(8H,Ph-H)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000122
 得られた化合物について、上述の測定方法によってPGMEAへの溶解性を評価した結果、5質量%以上(評価A)であり、上記化合物は優れた溶解性を有するものと評価された。そのため、上記化合物は溶液状態で高い保存安定性を有し、半導体微細加工プロセスで広く用いられるエッジビートリンス液にも十分に適用できるものと評価された。
(製造例2)化合物(BHPT-ADBAC)の合成
 攪拌機、冷却管及びビュレットを備えた内容積200mLの容器において、上述から得られた化合物(BHPT)3.9g(10mmol)、炭酸カリウム0.30g(22mmol)、テトラブチルアンモニウムブロマイド0.64g(2mmol)を、N-メチルピロリドン50mlに溶解させ、2時間撹拌した。撹拌後、更にブロモ酢酸-2-メチルアダマンタン-2-イル6.3g(22mmol)を加え、100℃にて24時間反応させた。反応終了後、1N塩酸水溶液に滴下し、生じた黒色固体をろ別し、カラムクロマトグラフィーによる分離精製を行うことで、下記化合物(BHPT-ADBAC:ビス(4-(2-メチル-2-アダマンチルオキシカルボニルメトキシ)フェニル)テルル ジクロライド)を1.9g得た。
 得られた化合物(BHPT-ADBAC)について、上述の測定方法(LC-MS)によって分子量を測定した結果、798であった。
 得られた化合物(BHPT-ADBAC)について、上述の測定条件で、NMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記で示される化合物(BHPT-ADBAC)の化学構造を有することを確認した。
 δ(ppm)6.8~8.1(8H,Ph-H)、4.7~5.0(4H,O-CH-C(=O)-)、1.2~2.7(34H,C-H/Adamantane of methylene and methine)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000123
 得られた化合物について、上述の測定方法によってPGMEAへの溶解性を評価した結果、5質量%以上(評価A)であり、上記化合物は優れた溶解性を有するものと評価された。そのため、上記化合物は溶液状態で高い保存安定性を有し、半導体微細加工プロセスで広く用いられるエッジビートリンス液にも十分に適用できるものと評価された。
(製造例3)化合物(BHPT-BOC)の合成
 攪拌機、冷却管及びビュレットを備えた内容積200mLの容器において、上述から得られた化合物(BHPT)3.9g(10mmol)とジ-t-ブチルジカーボネート(アルドリッチ社製)5.5g(25mmol)とを、N-メチルピロリドン50mlに溶解させ、炭酸カリウム0.30g(22mmol)を加えて、100℃にて24時間反応させた。反応終了後、1N塩酸水溶液に滴下し、生じた黒色固体をろ別し、カラムクロマトグラフィーによる分離精製を行うことで、下記化合物(BHPT-BOC:ビス(tert-ブトキシカルボキシフェニル)テルル ジクロライド)を1.0g得た。
 得られた化合物(BHPT-BOC)について、上述の測定方法(LC-MS)によって分子量を測定した結果、585であった。
 得られた化合物(BHPT-BOC)について、上述の測定条件で、NMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記で示される化合物(BHPT-BOC)の化学構造を有することを確認した。
 δ(ppm)7.1~7.3(8H,Ph-H)、1.4(18H,C-C
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000124
 得られた化合物について、上述の測定方法によってPGMEAへの溶解性を評価した結果、5質量%以上(評価A)であり、上記化合物は優れた溶解性を有するものと評価された。そのため、上記化合物は溶液状態で高い保存安定性を有し、半導体微細加工プロセスで広く用いられるエッジビートリンス液にも十分に適用できるものと評価された。
(製造例4)化合物(BHPT-EE)の合成
 攪拌機、冷却管及びビュレットを備えた内容積200mLの容器において、上述から得られた化合物(BHPT)3.9g(10mmol)とエチルビニルエーテル(東京化成工業社製)1.8g(25mmol)とを、N-メチルピロリドン50mlに溶解させ、炭酸カリウム0.30g(22mmol)を加えて、100℃にて24時間反応させた。反応終了後、1N塩酸水溶液に滴下し、生じた黒色固体をろ別し、カラムクロマトグラフィーによる分離精製を行うことで、下記化合物(BHPT-EE:ビス(エトキシエチルフェニル)テルル ジクロライド)を1.0g得た。
 得られた化合物(BHPT-EE)について、上述の測定方法(LC-MS)によって分子量を測定した結果、529であった。
 得られた化合物(BHPT-EE)について、上述の測定条件で、NMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記で示される化合物(BHPT-EE)の化学構造を有することを確認した。
 δ(ppm)6.9~7.4(8H,Ph-H)、5.6(2H,C)、1.6(6H,-C )、3.9(4H,O-C 2-)、1.2(6H,-C
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000125
 得られた化合物について、上述の測定方法によってPGMEAへの溶解性を評価した結果、5質量%以上(評価A)であり、上記化合物は優れた溶解性を有するものと評価された。そのため、上記化合物は溶液状態で高い保存安定性を有し、半導体微細加工プロセスで広く用いられるエッジビートリンス液にも十分に適用できるものと評価された。
(製造例5)化合物(Ph-BHPT)の合成
 グローブボックス中で、50mL容器に四塩化テルル(5.39g、20mmol)を仕込み、2-フェニルアニソール7.37g(40mmol)を加え還流条件下で160℃、6時間反応を行った。得られた生成物を減圧乾燥し、アセトニトリルを用いて再結晶を二回行い、濾過後橙色結晶を得た。得られた結晶を24時間減圧乾燥し、Ph-BMPT(ビス(3-フェニル4-メトキシフェニル)テルルジクロライド)を3.91g得た。
 得られた化合物(Ph-BMPT)について、上述の測定方法(LC-MS)によって分子量を測定した結果、465であった。
 得られた化合物(Ph-BMPT)について、上述の測定条件で、NMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記で示される化合物(Ph-BMPT)の化学構造を有することを確認した。
 δ(ppm)7.0~8.1(16H,Ph-H)、3.8(6H,-CH
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000126
 続いて、攪拌機、冷却管及びビュレットを備えた内容積100mLの容器にPh-BMPT1.6g(2.8mmol)、メチレンジクロライドを25ml加え、三臭化ホウ素3.9g(15.75mmol)を滴下し、-20℃で48時間で反応を行った。反応後の溶液を氷浴中で0.5N塩酸溶液に滴下し、濾過後、黄色固体を回収した。酢酸エチルで溶解させ、硫酸マグネシウムを加え、脱水処理後、濃縮を行い、カラムクロマトグラフィーによる分離精製を行うことで、Ph-BHPT(ビス(3-フェニル4-ヒドロキシフェニル)テルルジクロライド)を0.2g得た。
 得られた化合物(Ph-BHPT)について、上述の測定方法(LC-MS)によって分子量を測定した結果、537であった。
 得られた化合物(Ph-BHPT)について、上述の測定条件で、NMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記で示される化合物(Ph-BHPT)の化学構造を有することを確認した。
 δ(ppm)9.0(2H,-OH)、7.0~7.5(16H,Ph-H)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000127
 得られた化合物について、上述の測定方法によってPGMEAへの溶解性を評価した結果、5質量%以上(評価A)であり、上記化合物は優れた溶解性を有するものと評価された。そのため、上記化合物は溶液状態で高い保存安定性を有し、半導体微細加工プロセスで広く用いられるエッジビートリンス液にも十分に適用できるものと評価された。
(製造例6)化合物(TDP)の合成
 グローブボックス中で、50mL容器に四塩化テルル(6.74g、25mmol)を仕込み、フェノール3.29g(35mmol)を加え還流条件下で160℃、6時間反応を行った。得られた生成物を減圧乾燥し、アセトニトリルを用いて再結晶を二回行い、濾過後かっ色結晶を得た。得られた結晶を24時間減圧乾燥し、TDP(4,4'-テルルジフェノール)を3.60g得た。
 得られた化合物(TDP)について、上述の測定方法(LC-MS)によって分子量を測定した結果、314であった。
 得られた化合物(TDP)について、上述の測定条件で、NMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記で示される化合物(TDP)の化学構造を有することを確認した。
 δ(ppm)6.8~7.7(8H,Ph-H)、9.8(2H,-OH)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000128
 得られた化合物について、上述の測定方法によってPGMEAへの溶解性を評価した結果、5質量%以上(評価A)であり、上記化合物は優れた溶解性を有するものと評価された。そのため、上記化合物は溶液状態で高い保存安定性を有し、半導体微細加工プロセスで広く用いられるエッジビートリンス液にも十分に適用できるものと評価された。
(製造例7)化合物(Ph-TDP)の合成
 グローブボックス中で、50mL容器に四塩化テルル(6.74g、25mmol)を仕込み、2-フェノール6.96g(35mmol)を加え還流条件下で160℃、6時間反応を行った。得られた生成物を減圧乾燥し、アセトニトリルを用いて再結晶を二回行い、濾過後かっ色結晶を得た。得られた結晶を24時間減圧乾燥し、Ph-TDP(ビス(3-フェニル4-ヒドロキシフェニル)テルル)を2.46g得た。
 得られた化合物(Ph-TDP)について、上述の測定方法(LC-MS)によって分子量を測定した結果、466であった。
 得られた化合物(Ph-TDP)について、上述の測定条件で、NMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記で示される化合物(Ph-TDP)の化学構造を有することを確認した。
 δ(ppm)6.8~7.7(16H,Ph-H)、9.8(2H,-OH)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000129
 得られた化合物について、上述の測定方法によってPGMEAへの溶解性を評価した結果、5質量%以上(評価A)であり、上記化合物は優れた溶解性を有するものと評価された。そのため、上記化合物は溶液状態で高い保存安定性を有し、半導体微細加工プロセスで広く用いられるエッジビートリンス液にも十分に適用できるものと評価された。
(製造例8)化合物(Ph-BHPT-ADBAC)の合成
 化合物(BHPT)3.9g(10mmol)に代えて化合物(Ph-BHPT)5.4g(10mmol)を用いること以外は、製造例2と同様に操作することにより、下記で示される構造を有する化合物(Ph-BHPT-ADBAC)が1.28g得られた。
 得られた化合物(Ph-BHPT-ADBAC)について、上述の測定方法(LC-MS)によって分子量を測定した結果、537であった。
 得られた化合物(Ph-BHPT-ADBAC)について、上述の測定条件で、NMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記で示される化合物(BHPT-ADBAC)の化学構造を有することを確認した。
 δ(ppm)7.1~7.7(16H,Ph-H)、5.0(4H,O-CH-C(=O)-)、1.0~2.6(34H,C-H/Adamantane of methylene and methine)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000130
 得られた化合物について、上述の測定方法によってPGMEAへの溶解性を評価した結果、5質量%以上(評価A)であり、上記化合物は優れた溶解性を有するものと評価された。そのため、上記化合物は溶液状態で高い保存安定性を有し、半導体微細加工プロセスで広く用いられるエッジビートリンス液にも十分に適用できるものと評価された。
(製造例9)化合物(TDP-ADBAC)の合成
 化合物(BHPT)3.9g(10mmol)に代えて化合物(TDP)3.2g(10mmol)を用いること以外は、製造例2と同様に操作することにより、下記で示される構造を有する化合物(TDP-ADBAC)が1.46g得られた。
 得られた化合物(TDP-ADBAC)について、上述の測定方法(LC-MS)によって分子量を測定した結果、726であった。
 得られた化合物(TDP-ADBAC)について、上述の測定条件で、NMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記で示される化合物(TDP-ADBAC)の化学構造を有することを確認した。
 δ(ppm)7.0~7.4(8H,Ph-H)、5.0(4H,O-CH-C(=O)-)、1.0~2.6(34H,C-H/Adamantane of methylene and methine)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000131
 得られた化合物について、上述の測定方法によってPGMEAへの溶解性を評価した結果、5質量%以上(評価A)であり、上記化合物は優れた溶解性を有するものと評価された。そのため、上記化合物は溶液状態で高い保存安定性を有し、半導体微細加工プロセスで広く用いられるエッジビートリンス液にも十分に適用できるものと評価された。
(製造例10)化合物(Ph-TDP-ADBAC)の合成
 化合物(BHPT)3.9g(10mmol)に代えて化合物(Ph-TDP)4.7g(10mmol)を用いること以外は、製造例2と同様に操作することにより、下記で示される構造を有する化合物(Ph-TDP-ADBAC)が1.70g得られた。
 得られた化合物(Ph-TDP-ADBAC)について、上述の測定方法(LC-MS)によって分子量を測定した結果、879であった。
 得られた化合物(Ph-TDP-ADBAC)について、上述の測定条件で、NMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記で示される化合物(Ph-TDP-ADBAC)の化学構造を有することを確認した。
 δ(ppm)7.1~7.7(16H,Ph-H)、5.0(4H,O-CH-C(=O)-)、1.0~2.6(34H,C-H/Adamantane of methylene and methine)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000132
 得られた化合物について、上述の測定方法によってPGMEAへの溶解性を評価した結果、5質量%以上(評価A)であり、上記化合物は優れた溶解性を有するものと評価された。そのため、上記化合物は溶液状態で高い保存安定性を有し、半導体微細加工プロセスで広く用いられるエッジビートリンス液にも十分に適用できるものと評価された。
(製造例11)化合物(Ph-TDP-BOC)の合成
 化合物(BHPT)3.9g(10mmol)に代えて化合物(Ph-TDP)4.7g(10mmol)を用いること以外は、製造例3と同様に操作することにより、下記で示される構造を有する化合物(Ph-TDP-BOC)が1.14g得られた。
 得られた化合物(Ph-TDP-BOC)について、上述の測定方法(LC-MS)によって分子量を測定した結果、666であった。
 得られた化合物(Ph-TDP-BOC)について、上述の測定条件で、NMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記で示される化合物(Ph-TDP-BOC)の化学構造を有することを確認した。
 δ(ppm)7.3~7.7(8H,Ph-H)、1.4(18H,C-C
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000133
 得られた化合物について、上述の測定方法によってPGMEAへの溶解性を評価した結果、5質量%以上(評価A)であり、上記化合物は優れた溶解性を有するものと評価された。そのため、上記化合物は溶液状態で高い保存安定性を有し、半導体微細加工プロセスで広く用いられるエッジビートリンス液にも十分に適用できるものと評価された。
(製造例12)化合物(Ph-TDP-EE)の合成
 化合物(BHPT)3.9g(10mmol)に代えて化合物(Ph-TDP)4.7g(10mmol)を用いること以外は、製造例4と同様に操作することにより、下記で示される構造を有する化合物(Ph-TDP-EE)が1.16g得られた。
 得られた化合物(Ph-TDP-EE)について、上述の測定方法(LC-MS)によって分子量を測定した結果、610であった。
 得られた化合物(Ph-TDP-EE)について、上述の測定条件で、NMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記で示される化合物(Ph-TDP-EE)の化学構造を有することを確認した。
 δ(ppm)7.1~7.7(16H,Ph-H)、5.6(2H,C)、1.6(6H,-C )、3.9(4H,O-C 2-)、1.2(6H,-C
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000134
 得られた化合物について、上述の測定方法によってPGMEAへの溶解性を評価した結果、5質量%以上(評価A)であり、上記化合物は優れた溶解性を有するものと評価された。そのため、上記化合物は溶液状態で高い保存安定性を有し、半導体微細加工プロセスで広く用いられるエッジビートリンス液にも十分に適用できるものと評価された。
(製造例13)R1-BHPTの合成
 攪拌機、冷却管及びビュレットを備えた内容積100mlの容器に、化合物(BHPT)8.1g(21mmol)と、パラホルムアルデヒド0.7g(42mmol)、氷酢酸50mlとPGME50mlとを仕込み、95%の硫酸8mlを加えて、反応液を100℃で6時間撹拌して反応を行った。次に、反応液を濃縮し、メタノール1000mlを加えて反応生成物を析出させ、室温まで冷却した後、濾過を行って分離した。得られた固形物を濾過し、乾燥させた後、カラムクロマトによる分離精製を行うことにより、下記式で示される構造を有する目的樹脂(R1-BHPT)5.6gを得た。
 得られた樹脂(R1-BHPT)について、上述の方法によりポリスチレン換算分子量を測定した結果、Mn:587、Mw:1216、Mw/Mn:2.07であった。
 得られた樹脂(R1-BHPT)について、前記測定条件でNMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記式(R1-BHPT)の化学構造を有することを確認した。
 δ(ppm)10.2(2H,-OH)、6.8~7.8(8H,Ph-H)、4.1(2H,-CH
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000135
 得られた化合物について、上述の測定方法によってPGMEAへの溶解性を評価した結果、5質量%以上(評価A)であり、上記化合物は優れた溶解性を有するものと評価された。そのため、上記化合物は溶液状態で高い保存安定性を有し、半導体微細加工プロセスで広く用いられるエッジビートリンス液にも十分に適用できるものと評価された。
(製造例14)R2-BHPTの合成
 パラホルムアルデヒド 0.7g(42mmol)に代えて4-ビフェニルカルボキシアルデヒド(三菱瓦斯化学社製)7.6g(42mmol)用いること以外は、製造例13と同様に操作することにより、下記式で示される構造を有する目的樹脂(R2-BHPT)を5.7g得た。
 得られた樹脂(R2-BHPT)について、上述の方法によりポリスチレン換算分子量を測定した結果、Mn:405、Mw:880、Mw/Mn:2.17であった。
 得られた樹脂(R2-BHPT)について、前記測定条件でNMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記式(R2-BHPT)の化学構造を有することを確認した。
 δ(ppm)10.2(2H,-OH)、6.8~7.8(17H,Ph-H)、4.5(1H,-CH)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000136
 得られた化合物について、上述の測定方法によってPGMEAへの溶解性を評価した結果、5質量%以上(評価A)であり、上記化合物は優れた溶解性を有するものと評価された。そのため、上記化合物は溶液状態で高い保存安定性を有し、半導体微細加工プロセスで広く用いられるエッジビートリンス液にも十分に適用できるものと評価された。
(製造例15)R1-BHPT-ADBACの合成
 化合物(BHPT) 8.1g(21mmol)に代えて化合物樹脂(BHPT-ADBAC)16.8gを用いること以外は製造例13と同様に操作することにより、下記式で示される構造を有する目的化合物樹脂(R1-BHPT-ADBAC)を5.0g得た。
 得られた樹脂(R1-BHPT-ADBAC)について、上述の方法によりポリスチレン換算分子量を測定した結果、Mn:1045、Mw:2330、Mw/Mn:2.23であった。
 得られた化合物樹脂(R1-BHPT-ADBAC)について、前記測定条件で、NMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記式(R1-BHPT-ADBAC)の化学構造を有することを確認した。
 δ(ppm)6.8~8.1(8H,Ph-H)、4.7~5.0(4H,O-CH-C(=O)-)、1.2~2.7(34H,C-H/Adamantane of methylene and methine)、4.1(2H,-CH
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000137
 得られた化合物について、上述の測定方法によってPGMEAへの溶解性を評価した結果、5質量%以上(評価A)であり、上記化合物は優れた溶解性を有するものと評価された。そのため、上記化合物は溶液状態で高い保存安定性を有し、半導体微細加工プロセスで広く用いられるエッジビートリンス液にも十分に適用できるものと評価された。
(製造例16)R2-BHPT-ADBACの合成
 パラホルムアルデヒド 0.7g(42mmol)に代えて4-ビフェニルカルボキシアルデヒド(三菱瓦斯化学社製)7.6g(42mmol)用いること以外は、製造例15と同様に操作することにより、下記式で示される構造を有する目的樹脂(R2-BHPT-ADBAC)を10.4g得た。
 得られた樹脂(R2-BHPT-ADBAC)について、上述の方法によりポリスチレン換算分子量を測定した結果、Mn:840、Mw:1819、Mw/Mn:2.16であった。
 得られた樹脂(R2-BHPT-ADBAC)について、前記測定条件でNMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記式(R2-BHPT-ADBAC)の化学構造を有することを確認した。
 δ(ppm)6.8~8.1(17H,Ph-H)、4.7~5.0(4H,O-CH-C(=O)-)、1.2~2.7(34H,C-H/Adamantane of methylene and methine)、4.5(1H,-CH)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000138
 得られた化合物について、上述の測定方法によってPGMEAへの溶解性を評価した結果、5質量%以上(評価A)であり、上記化合物は優れた溶解性を有するものと評価された。そのため、上記化合物は溶液状態で高い保存安定性を有し、半導体微細加工プロセスで広く用いられるエッジビートリンス液にも十分に適用できるものと評価された。
(製造例17)R1-BHPT-BOCの合成
 化合物(BHPT) 8.1g(21mmol)に代えて化合物樹脂(BHPT-BOC)12.3gを用いること以外は製造例13と同様に操作することにより、下記式で示される構造を有する目的化合物樹脂(R1-BHPT-BOC)を7.6g得た。
 得られた樹脂(R1-BHPT-BOC)について、上述の方法によりポリスチレン換算分子量を測定した結果、Mn:768、Mw:1846、Mw/Mn:2.40であった。
 得られた化合物樹脂(R1-BHPT-BOC)について、前記測定条件で、NMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記式(R1-BHPT-BOC)の化学構造を有することを確認した。
 δ(ppm)7.1~7.3(8H,Ph-H)、1.4(18H,C-C )、4.1(2H,-CH
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000139
 得られた化合物について、上述の測定方法によってPGMEAへの溶解性を評価した結果、5質量%以上(評価A)であり、上記化合物は優れた溶解性を有するものと評価された。そのため、上記化合物は溶液状態で高い保存安定性を有し、半導体微細加工プロセスで広く用いられるエッジビートリンス液にも十分に適用できるものと評価された。
(製造例18)R2-BHPT-BOCの合成
 パラホルムアルデヒド 0.7g(42mmol)に代えて4-ビフェニルカルボキシアルデヒド(三菱瓦斯化学社製)7.6g(42mmol)用いること以外は、製造例17と同様に操作することにより、下記式で示される構造を有する目的樹脂(R2-BHPT-BOC)を3.7g得た。
 得られた樹脂(R2-BHPT-BOC)について、上述の方法によりポリスチレン換算分子量を測定した結果、Mn:620、Mw:1336、Mw/Mn:2.15であった。
 得られた樹脂(R2-BHPT-BOC)について、前記測定条件でNMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記式(R2-BHPT-BOC)の化学構造を有することを確認した。
 δ(ppm)7.1~7.3(17H,Ph-H)、1.4(18H,C-C )、4.5(1H,-CH)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000140
 得られた化合物について、上述の測定方法によってPGMEAへの溶解性を評価した結果、5質量%以上(評価A)であり、上記化合物は優れた溶解性を有するものと評価された。そのため、上記化合物は溶液状態で高い保存安定性を有し、半導体微細加工プロセスで広く用いられるエッジビートリンス液にも十分に適用できるものと評価された。
(製造例19)R1-BHPT-EEの合成
 化合物(BHPT) 8.1g(21mmol)に代えて化合物樹脂(BHPT-EE)11.1gを用いること以外は製造例13と同様に操作することにより、下記式で示される構造を有する目的化合物樹脂(R1-BHPT-EE)を7.8g得た。
 得られた樹脂(R1-BHPT-EE)について、上述の方法によりポリスチレン換算分子量を測定した結果、Mn:694、Mw:1548、Mw/Mn:2.23であった。
 得られた化合物樹脂(R1-BHPT-EE)について、前記測定条件で、NMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記式(R1-BHPT-EE)の化学構造を有することを確認した。
 δ(ppm)6.9~7.4(8H,Ph-H)、5.6(2H,C)、1.6(6H,-C )、3.9(4H,O-C 2-)、1.2(6H,-C )、4.1(2H,-CH
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000141
 得られた化合物について、上述の測定方法によってPGMEAへの溶解性を評価した結果、5質量%以上(評価A)であり、上記化合物は優れた溶解性を有するものと評価された。そのため、上記化合物は溶液状態で高い保存安定性を有し、半導体微細加工プロセスで広く用いられるエッジビートリンス液にも十分に適用できるものと評価された。
(製造例20)R2-BHPT-EEの合成
 パラホルムアルデヒド 0.7g(42mmol)に代えて4-ビフェニルカルボキシアルデヒド(三菱瓦斯化学社製)7.6g(42mmol)用いること以外は、製造例19と同様に操作することにより、下記式で示される構造を有する目的樹脂(R2-BHPT-EE)を3.6g得た。
 得られた樹脂(R2-BHPT-EE)について、上述の方法によりポリスチレン換算分子量を測定した結果、Mn:610、Mw:1208、Mw/Mn:1.98であった。
 得られた樹脂(R2-BHPT-EE)について、前記測定条件でNMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記式(R2-BHPT-EE)の化学構造を有することを確認した。
 δ(ppm)6.9~7.4(17H,Ph-H)、5.6(2H,C)、1.6(6H,-C )、3.9(4H,O-C 2-)、1.2(6H,-C )、4.5(1H,-CH)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000142
 得られた化合物について、上述の測定方法によってPGMEAへの溶解性を評価した結果、5質量%以上(評価A)であり、上記化合物は優れた溶解性を有するものと評価された。そのため、上記化合物は溶液状態で高い保存安定性を有し、半導体微細加工プロセスで広く用いられるエッジビートリンス液にも十分に適用できるものと評価された。
(製造例21)R1-Ph-BHPTの合成
 化合物(BHPT) 8.1g(21mmol)に代えて化合物(Ph-BHPT)11.3gを用いること以外は製造例13と同様に操作することにより、下記式で示される構造を有する目的化合物樹脂(R1-Ph-BHPT)を7.0g得た。
 得られた樹脂(R1-Ph-BHPT)について、上述の方法によりポリスチレン換算分子量を測定した結果、Mn:764、Mw:1695、Mw/Mn:2.22であった。
 得られた化合物樹脂(R1-Ph-BHPT)について、前記測定条件で、NMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記式(R1-Ph-BHPT)の化学構造を有することを確認した。
 δ(ppm)9.0(2H,-OH)、7.0~7.5(16H,Ph-H)、4.1(2H,-CH
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000143
 得られた化合物について、上述の測定方法によってPGMEAへの溶解性を評価した結果、5質量%以上(評価A)であり、上記化合物は優れた溶解性を有するものと評価された。そのため、上記化合物は溶液状態で高い保存安定性を有し、半導体微細加工プロセスで広く用いられるエッジビートリンス液にも十分に適用できるものと評価された。
(製造例22)R2-Ph-BHPTの合成
 パラホルムアルデヒド 0.7g(42mmol)に代えて4-ビフェニルカルボキシアルデヒド(三菱瓦斯化学社製)7.6g(42mmol)用いること以外は、製造例21と同様に操作することにより、下記式で示される構造を有する目的樹脂(R2-Ph-BHPT)を3.4g得た。
 得られた樹脂(R2-Ph-BHPT)について、上述の方法によりポリスチレン換算分子量を測定した結果、Mn:672、Mw:1345、Mw/Mn:2.00であった。
 得られた樹脂(R2-Ph-BHPT)について、前記測定条件でNMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記式(R2-Ph-BHPT)の化学構造を有することを確認した。
 δ(ppm)9.0(2H,-OH)、7.0~7.5(25H,Ph-H)、4.5(1H,-CH)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000144
 得られた化合物について、上述の測定方法によってPGMEAへの溶解性を評価した結果、5質量%以上(評価A)であり、上記化合物は優れた溶解性を有するものと評価された。そのため、上記化合物は溶液状態で高い保存安定性を有し、半導体微細加工プロセスで広く用いられるエッジビートリンス液にも十分に適用できるものと評価された。
(製造例23)R1-TDPの合成
 化合物(BHPT) 8.1g(21mmol)に代えて化合物(TDP)6.6gを用いること以外は製造例13と同様に操作することにより、下記式で示される構造を有する目的化合物樹脂(R1-TDP)を4.6g得た。
 得られた樹脂(R1-TDP)について、上述の方法によりポリスチレン換算分子量を測定した結果、Mn:449、Mw:995、Mw/Mn:2.22であった。
 得られた化合物樹脂(R1-TDP)について、前記測定条件で、NMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記式(R1-TDP)の化学構造を有することを確認した。
 δ(ppm)6.8~7.7(8H,Ph-H)、9.8(2H,-OH)、4.1(2H,-CH
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000145
 得られた化合物について、上述の測定方法によってPGMEAへの溶解性を評価した結果、5質量%以上(評価A)であり、上記化合物は優れた溶解性を有するものと評価された。そのため、上記化合物は溶液状態で高い保存安定性を有し、半導体微細加工プロセスで広く用いられるエッジビートリンス液にも十分に適用できるものと評価された。
(製造例24)R2-TDPの合成
 パラホルムアルデヒド 0.7g(42mmol)に代えて4-ビフェニルカルボキシアルデヒド(三菱瓦斯化学社製)7.6g(42mmol)用いること以外は、製造例23と同様に操作することにより、下記式で示される構造を有する目的樹脂(R2-TDP)を2.0g得た。
 得られた樹脂(R2-TDP)について、上述の方法によりポリスチレン換算分子量を測定した結果、Mn:414、Mw:922、Mw/Mn:2.23であった。
 得られた樹脂(R2-TDP)について、前記測定条件でNMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記式(R2-TDP)の化学構造を有することを確認した。
 δ(ppm)6.8~7.7(17H,Ph-H)、9.8(2H,-OH)、4.5(1H,-CH)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000146
 得られた化合物について、上述の測定方法によってPGMEAへの溶解性を評価した結果、5質量%以上(評価A)であり、上記化合物は優れた溶解性を有するものと評価された。そのため、上記化合物は溶液状態で高い保存安定性を有し、半導体微細加工プロセスで広く用いられるエッジビートリンス液にも十分に適用できるものと評価された。
(製造例25)R1-Ph-TDPの合成
 化合物(BHPT) 8.1g(21mmol)に代えて化合物(Ph-TDP)9.8gを用いること以外は製造例13と同様に操作することにより、下記式で示される構造を有する目的化合物樹脂(R1-Ph-TDP)を6.9g得た。
 得られた樹脂(R1-Ph-TDP)について、上述の方法によりポリスチレン換算分子量を測定した結果、Mn:665、Mw:1474、Mw/Mn:2.22であった。
 得られた化合物樹脂(R1-Ph-TDP)について、前記測定条件で、NMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記式(R1-Ph-TDP)の化学構造を有することを確認した。
 δ(ppm)6.8~7.7(16H,Ph-H)、9.8(2H,-OH)、4.1(2H,-CH
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000147
 得られた化合物について、上述の測定方法によってPGMEAへの溶解性を評価した結果、5質量%以上(評価A)であり、上記化合物は優れた溶解性を有するものと評価された。そのため、上記化合物は溶液状態で高い保存安定性を有し、半導体微細加工プロセスで広く用いられるエッジビートリンス液にも十分に適用できるものと評価された。
(製造例26)R2-Ph-TDPの合成
 パラホルムアルデヒド 0.7g(42mmol)に代えて4-ビフェニルカルボキシアルデヒド(三菱瓦斯化学社製)7.6g(42mmol)用いること以外は、製造例25と同様に操作することにより、下記式で示される構造を有する目的樹脂(R2-Ph-TDP)を3.2g得た。
 得られた樹脂(R2-Ph-TDP)について、上述の方法によりポリスチレン換算分子量を測定した結果、Mn:608、Mw:1395、Mw/Mn:2.29であった。
 得られた樹脂(R2-Ph-TDP)について、前記測定条件でNMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記式(R2-Ph-TDP)の化学構造を有することを確認した。
 δ(ppm)6.8~7.7(25H,Ph-H)、9.8(2H,-OH)、4.5(1H,-CH)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000148
 得られた化合物について、上述の測定方法によってPGMEAへの溶解性を評価した結果、5質量%以上(評価A)であり、上記化合物は優れた溶解性を有するものと評価された。そのため、上記化合物は溶液状態で高い保存安定性を有し、半導体微細加工プロセスで広く用いられるエッジビートリンス液にも十分に適用できるものと評価された。
(製造例27)R1-Ph-BHPT-ADBACの合成
 化合物(BHPT) 8.1g(21mmol)に代えて化合物樹脂(Ph-BHPT-ADBAC)20.0gを用いること以外は製造例13と同様に操作することにより、下記式で示される構造を有する目的化合物樹脂(R1-Ph-BHPT-ADBAC)を5.0g得た。
 得られた樹脂(R1-Ph-BHPT-ADBAC)について、上述の方法によりポリスチレン換算分子量を測定した結果、Mn:1045、Mw:2330、Mw/Mn:2.23であった。
 得られた化合物樹脂(R1-Ph-BHPT-ADBAC)について、前記測定条件で、NMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記式(R1-Ph-BHPT-ADBAC)の化学構造を有することを確認した。
 δ(ppm)6.8~8.1(8H,Ph-H)、4.7~5.0(4H,O-CH-C(=O)-)、1.2~2.7(34H,C-H/Adamantane of methylene and methine)、4.1(2H,-CH
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000149
 得られた化合物について、上述の測定方法によってPGMEAへの溶解性を評価した結果、5質量%以上(評価A)であり、上記化合物は優れた溶解性を有するものと評価された。そのため、上記化合物は溶液状態で高い保存安定性を有し、半導体微細加工プロセスで広く用いられるエッジビートリンス液にも十分に適用できるものと評価された。
(製造例28)R2-Ph-BHPT-ADBACの合成
 パラホルムアルデヒド 0.7g(42mmol)に代えて4-ビフェニルカルボキシアルデヒド(三菱瓦斯化学社製)7.6g(42mmol)用いること以外は、製造例27と同様に操作することにより、下記式で示される構造を有する目的樹脂(R2-Ph-BHPT-ADBAC)を6.0g得た。
 得られた樹脂(R2-Ph-BHPT-ADBAC)について、上述の方法によりポリスチレン換算分子量を測定した結果、Mn:1188、Mw:2394、Mw/Mn:2.02であった。
 得られた樹脂(R2-Ph-BHPT-ADBAC)について、前記測定条件でNMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記式(R2-Ph-BHPT-ADBAC)の化学構造を有することを確認した。
 δ(ppm)7.1~7.7(25H,Ph-H)、5.0(4H,O-CH2-C(=O)-)、1.0~2.6(34H,C-H/Adamantane of methylene and methine)、4.5(1H,-CH)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000150
 得られた化合物について、上述の測定方法によってPGMEAへの溶解性を評価した結果、5質量%以上(評価A)であり、上記化合物は優れた溶解性を有するものと評価された。そのため、上記化合物は溶液状態で高い保存安定性を有し、半導体微細加工プロセスで広く用いられるエッジビートリンス液にも十分に適用できるものと評価された。
(製造例29)R1-TDP-ADBACの合成
 化合物(BHPT) 8.1g(21mmol)に代えて化合物樹脂(TDP-ADBAC)15.3gを用いること以外は製造例13と同様に操作することにより、下記式で示される構造を有する目的化合物樹脂(R1-TDP-ADBAC)を11.4g得た。
 得られた樹脂(R1-TDP-ADBAC)について、上述の方法によりポリスチレン換算分子量を測定した結果、Mn:954、Mw:2148、Mw/Mn:2.25であった。
 得られた化合物樹脂(R1-TDP-ADBAC)について、前記測定条件で、NMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記式(R1-TDP-ADBAC)の化学構造を有することを確認した。
 δ(ppm)7.0~7.4(8H,Ph-H)、5.0(4H,O-CH2-C(=O)-)、1.0~2.6(34H,C-H/Adamantane of methylene and methine)、4.1(2H,-CH2)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000151
 得られた化合物について、上述の測定方法によってPGMEAへの溶解性を評価した結果、5質量%以上(評価A)であり、上記化合物は優れた溶解性を有するものと評価された。そのため、上記化合物は溶液状態で高い保存安定性を有し、半導体微細加工プロセスで広く用いられるエッジビートリンス液にも十分に適用できるものと評価された。
(製造例30)R2-TDP-ADBACの合成
 パラホルムアルデヒド 0.7g(42mmol)に代えて4-ビフェニルカルボキシアルデヒド(三菱瓦斯化学社製)7.6g(42mmol)用いること以外は、製造例29と同様に操作することにより、下記式で示される構造を有する目的樹脂(R2-TDP-ADBAC)を4.6g得た。
 得られた樹脂(R2-TDP-ADBAC)について、上述の方法によりポリスチレン換算分子量を測定した結果、Mn:910、Mw:1805、Mw/Mn:1.98であった。
 得られた樹脂(R2-TDP-ADBAC)について、前記測定条件でNMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記式(R2-TDP-ADBAC)の化学構造を有することを確認した。
 δ(ppm)7.0~7.4(17H,Ph-H)、5.0(4H,O-CH2-C(=O)-)、1.0~2.6(34H,C-H/Adamantane of methylene and methine)、4.5(1H,-CH)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000152
 得られた化合物について、上述の測定方法によってPGMEAへの溶解性を評価した結果、5質量%以上(評価A)であり、上記化合物は優れた溶解性を有するものと評価された。そのため、上記化合物は溶液状態で高い保存安定性を有し、半導体微細加工プロセスで広く用いられるエッジビートリンス液にも十分に適用できるものと評価された。
(製造例31)R1-Ph-TDP-ADBACの合成
 化合物(BHPT) 8.1g(21mmol)に代えて化合物樹脂(Ph-TDP-ADBAC)18.5gを用いること以外は製造例13と同様に操作することにより、下記式で示される構造を有する目的化合物樹脂(R1-Ph-TDP-ADBAC)を12.0g得た。
 得られた樹脂(R1-Ph-TDP-ADBAC)について、上述の方法によりポリスチレン換算分子量を測定した結果、Mn:1152、Mw:2570、Mw/Mn:2.23であった。
 得られた化合物樹脂(R1-Ph-PTDP-ADBAC)について、前記測定条件で、NMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記式(R1-Ph-TDP-ADBAC)の化学構造を有することを確認した。
 δ(ppm)7.1~7.7(16H,Ph-H)、5.0(4H,O-CH-C(=O)-)、1.0~2.6(34H,C-H/Adamantane of methylene and methine)、4.1(2H,-CH2)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000153
 得られた化合物について、上述の測定方法によってPGMEAへの溶解性を評価した結果、5質量%以上(評価A)であり、上記化合物は優れた溶解性を有するものと評価された。そのため、上記化合物は溶液状態で高い保存安定性を有し、半導体微細加工プロセスで広く用いられるエッジビートリンス液にも十分に適用できるものと評価された。
(製造例32)R2-Ph-TDP-ADBACの合成
 パラホルムアルデヒド 0.7g(42mmol)に代えて4-ビフェニルカルボキシアルデヒド(三菱瓦斯化学社製)7.6g(42mmol)用いること以外は、製造例31と同様に操作することにより、下記式で示される構造を有する目的樹脂(R2-Ph-TDP-ADBAC)を5.6g得た。
 得られた樹脂(R2-Ph-TDP-ADBAC)について、上述の方法によりポリスチレン換算分子量を測定した結果、Mn:1100、Mw:2205、Mw/Mn:2.004であった。
 得られた樹脂(R2-Ph-TDP-ADBAC)について、前記測定条件でNMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記式(R2-Ph-TDP-ADBAC)の化学構造を有することを確認した。
 δ(ppm)7.1~7.7(25H,Ph-H)、5.0(4H,O-CH-C(=O)-)、1.0~2.6(34H,C-H/Adamantane of methylene and methine)、4.5(1H,-CH)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000154
 得られた化合物について、上述の測定方法によってPGMEAへの溶解性を評価した結果、5質量%以上(評価A)であり、上記化合物は優れた溶解性を有するものと評価された。そのため、上記化合物は溶液状態で高い保存安定性を有し、半導体微細加工プロセスで広く用いられるエッジビートリンス液にも十分に適用できるものと評価された。
(製造例33)樹脂(BHPT-co-ADTBA)の合成
 100mL容器に化合物(BHPT)0.58g(1.5mmol)を入れ、テトラブチルアンモニウムブロマイド0.05g(0.15mmol)、炭酸カリウム0.28g(2mmol)、N-メチルピロリドン2mlを加え80℃、2時間攪拌した。次に、ADTBA(1,3,5-アダマンタントリブロモアセテート)0.547g(1.0mmol)をN-メチルピロリドン1mlに溶解させて加え80℃、48時間反応させた。得られた反応物を1N-HClに滴下し、茶色結晶を得た。結晶をろ過後、減圧乾燥し目的樹脂(BHPT-co-ADTBA)を0.40g得た。
 得られた樹脂(BHPT-co-ADTBA)について、上述の方法によりポリスチレン換算分子量を測定した結果、Mn:750、Mw:1350、Mw/Mn:1.80であった。
 得られた樹脂(BHPT-co-ADTBA)について、前記測定条件でNMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記式(BHPT-co-ADTBA)の化学構造を有することを確認した。
 δ(ppm)6.9~7.4(4H,Ph-H)、4.6(4H,-O-CH-CO-)、4.3(2H,-CH-Br)、1.2~3.4(13H,C-H/Adamantane of methylene and methine)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000155
 得られた化合物について、上述の測定方法によってPGMEAへの溶解性を評価した結果、5質量%以上(評価A)であり、上記化合物は優れた溶解性を有するものと評価された。そのため、上記化合物は溶液状態で高い保存安定性を有し、半導体微細加工プロセスで広く用いられるエッジビートリンス液にも十分に適用できるものと評価された。
(製造例34)樹脂(TDP-co-ADTBA)の合成
 化合物(BHPT)0.58g(1.5mmol)に代えて化合物(TDP)0.47gを用いること以外は、製造例33と同様に操作することにより、下記式で示される構造を有する目的樹脂(TDP-co-ADTBA)を0.36g得た。
 得られた樹脂(TDP-co-ADTBA)について、上述の方法によりポリスチレン換算分子量を測定した結果、Mn:680、Mw:1238、Mw/Mn:1.82であった。
 得られた樹脂(TDP-co-ADTBA)について、前記測定条件でNMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記式(TDP-co-ADTBA)の化学構造を有することを確認した。
 δ(ppm)6.9~7.4(4H,Ph-H)、4.6(4H,-O-CH-CO-)、4.3(2H,-CH-Br)、1.2~3.4(13H,C-H/Adamantane of methylene and methine)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000156
 得られた化合物について、上述の測定方法によってPGMEAへの溶解性を評価した結果、5質量%以上(評価A)であり、上記化合物は優れた溶解性を有するものと評価された。そのため、上記化合物は溶液状態で高い保存安定性を有し、半導体微細加工プロセスで広く用いられるエッジビートリンス液にも十分に適用できるものと評価された。
(製造例35)樹脂(DMB-co-TeCl2-OH)の合成
 グローブボックス中で、100ml容器に四塩化テルル5.39g(20mmol)を仕込み、1,3-ジメトキシベンゼン2.8g(20mmol)、三塩化アルミニウム5.9g(44mmol)、クロロホルム20mlを加え、氷冷下で24時間反応を行った。得られた生成物を減圧乾燥し、アセトニトリルを用いて再結晶を二回行い、ろ過して得られた結晶を24時間減圧乾燥し、樹脂(DMB-co-TeCl2)を3.0g得た。
 得られた樹脂(DBM-co-TeCl2)について、上述の方法によりポリスチレン換算分子量を測定した結果、Mn:39820、Mw:62910、Mw/Mn:1.58であった。
 得られた樹脂(DMB-co-TeCl2)について、前記測定条件でNMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記式(DMB-co-TeCl2)の化学構造を有することを確認した。
 δ(ppm)6.0~7.2(2H,Ph-H)、3.6(6H,-CH
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000157
 得られた化合物について、上述の測定方法によってPGMEAへの溶解性を評価した結果、5質量%以上(評価A)であり、上記化合物は優れた溶解性を有するものと評価された。そのため、上記化合物は溶液状態で高い保存安定性を有し、半導体微細加工プロセスで広く用いられるエッジビートリンス液にも十分に適用できるものと評価された。
 続いて、攪拌機、冷却管及びビュレットを備えた内容積100mLの容器に樹脂(DMB-co-TeCl2)0.78g、クロロホルムを15ml加え、三臭化ホウ素3.9g(15.75mmol)を滴下し、-20℃で48時間反応を行った。反応後の溶液を氷浴中で1.0N塩酸溶液に滴下し、濾過後、黒色固体を回収した。酢酸エチルで溶解させ、硫酸マグネシウムを加え、脱水処理後、濃縮を行い、カラムクロマトグラフィーによる分離精製を行うことで、樹脂(DMB-co-TeCl2-OH)を0.4g得た。
 得られた樹脂(DMB-co-TeCl2-OH)について、上述の方法によりポリスチレン換算分子量を測定した結果、Mn:39800、Mw:62880、Mw/Mn:1.58であった。
 得られた樹脂(DMB-co-TeCl2-OH)について、上述の測定条件で、NMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記で示される樹脂(DMB-co-TeCl2-OH)の化学構造を有することを確認した。
 δ(ppm)9.0(2H,-OH)、6.4~7.0(2H,Ph-H)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000158
 得られた化合物について、上述の測定方法によってPGMEAへの溶解性を評価した結果、5質量%以上(評価A)であり、上記化合物は優れた溶解性を有するものと評価された。そのため、上記化合物は溶液状態で高い保存安定性を有し、半導体微細加工プロセスで広く用いられるエッジビートリンス液にも十分に適用できるものと評価された。
(製造例36)樹脂(Re-co-Te)の合成
 グローブボックス中で、100mL容器に四塩化テルル(7.54g、28mmol)を仕込み、レゾルシノール1.54g(14mmol)、四塩化炭素20mlを加え還流条件下で80℃、24時間反応を行った。得られた反応液にジクロロメタンを加えて洗浄し、ろ過して得られた固体を減圧乾燥した。
 続いて、300ml容器中にアスコルビン酸ナトリウム13.0g(66mmol)を水25mlに溶解し、酢酸エチル60mlに溶解した前述の固体を滴下し、25℃、24時間反応した。反応後の溶液を酢酸エチルで15回抽出した後に、有機溶媒を留去し茶色固体を得た。
 さらに、攪拌機、冷却管及びビュレットを備えた内容積100mLの容器に得られた茶色固体を入れ、酢酸エチル10ml、銅粉13.0g(60mmol)を加えて還流条件下で80℃、24時間反応を行った。得られた反応液を2倍に濃縮し、クロロホルムに滴下して得られた沈殿物をろ過し乾燥して、黒茶色の樹脂(Re-co-Te)0.2gを得た。
 得られた樹脂(Re-co-Te)について、上述の方法によりポリスチレン換算分子量を測定した結果、Mn:21500、Mw:41500、Mw/Mn:1.93であった。
 得られた樹脂(Re-co-Te)について、上述の測定条件で、NMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記で示される樹脂(Re-co-Te)の化学構造を有することを確認した。
 δ(ppm)9.1(2H,-OH)、6.1~7.0(2H,Ph-H)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000159
 得られた化合物について、上述の測定方法によってPGMEAへの溶解性を評価した結果、5質量%以上(評価A)であり、上記化合物は優れた溶解性を有するものと評価された。そのため、上記化合物は溶液状態で高い保存安定性を有し、半導体微細加工プロセスで広く用いられるエッジビートリンス液にも十分に適用できるものと評価された。
(製造例37)樹脂(DMB-co-TeCl2-ADBAC)の合成
 攪拌機、冷却管及びビュレットを備えた内容積200mLの容器において、樹脂(DMB-co-TeCl2-OH)3.7g、炭酸カリウム0.30g(22mmol)、ブロモ酢酸-2-メチルアダマンタン-2-イル6.3g(22mmol)を、N-メチルピロリドン50mlに溶解させ、2時間撹拌した。撹拌後、更にブロモ酢酸アダマンタン5.7g(22mmol)を加え、100℃にて24時間反応させた。反応終了後、1N塩酸水溶液に滴下し、生じた黒色固体をろ別し、乾燥後、下記樹脂(DMB-co-TeCl2-ADBAC)を5.3g得た。
 得られた樹脂(DMB-co-TeCl2-ADBAC)について、上述の測定条件で、NMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記で示される樹脂(DMB-co-TeCl2-ADBAC)の化学構造を有することを確認した。
 δ(ppm)6.5~7.2(2H,Ph-H)、4.9~5.0(4H,-CH-)、1.0~2.6(34H,C-H/Adamantane of methylene and methine)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000160
 得られた化合物について、上述の測定方法によってPGMEAへの溶解性を評価した結果、5質量%以上(評価A)であり、上記化合物は優れた溶解性を有するものと評価された。そのため、上記化合物は溶液状態で高い保存安定性を有し、半導体微細加工プロセスで広く用いられるエッジビートリンス液にも十分に適用できるものと評価された。
(製造例38)樹脂(Re-co-Te-ADBAC)の合成
 攪拌機、冷却管及びビュレットを備えた内容積200mLの容器において、樹脂(Re-co-Te)2.7g、炭酸カリウム0.30g(22mmol)、テトラブチルアンモニウムブロマイド0.64g(2mmol)を、N-メチルピロリドン50mlに溶解させ、2時間撹拌した。撹拌後、更にブロモ酢酸-2-メチルアダマンタン-2-イル6.3g(22mmol)を加え、100℃にて24時間反応させた。反応終了後、1N塩酸水溶液に滴下し、生じた黒色固体をろ別し、乾燥後、下記樹脂(Re-co-Te-ADBAC)を4.6g得た。
 得られた樹脂(Re-co-Te-ADBAC)について、上述の測定条件で、NMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記で示される樹脂(Re-co-Te-ADBAC)の化学構造を有することを確認した。
 δ(ppm)6.5~7.2(2H,Ph-H)、4.9~5.0(4H,-CH-)、1.0~2.6(34H,C-H/Adamantane of methylene and methine)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000161
 得られた化合物について、上述の測定方法によってPGMEAへの溶解性を評価した結果、5質量%以上(評価A)であり、上記化合物は優れた溶解性を有するものと評価された。そのため、上記化合物は溶液状態で高い保存安定性を有し、半導体微細加工プロセスで広く用いられるエッジビートリンス液にも十分に適用できるものと評価された。
(製造例39)樹脂(DPE-co-Te)の合成
 グローブボックス中で、300ml容器に四塩化テルル(75g、280mmol)を仕込み、四塩化炭素100ml、ジフェニルエーテル15g(140mmol)を加え還流条件下で80℃、24時間反応を行った。得られた反応液にジクロロメタンを加えて洗浄し、ろ過して得られた固体を減圧乾燥した。
 続いて、1000ml容器中にアスコルビン酸ナトリウム130g(66mmol)を水250mlに溶解し、酢酸エチル120mlに溶解した前述の固体を滴下し、25℃、24時間反応した。反応後の溶液を酢酸エチルで5回抽出した後に、有機溶媒を留去し茶色固体を得た。
 さらに、攪拌機、冷却管及びビュレットを備えた内容積100mLの容器に得られた茶色固体を入れ、酢酸エチル20mlを加えて溶、銅粉38.0g(600mmol)を加えて還流条件下で80℃、24時間反応を行った。得られた反応液を2倍に濃縮し、ヘキサンに滴下して得られた沈殿物をろ過し乾燥して、赤色の樹脂(DPE-co-Te)0.11gを得た。
 得られた樹脂(DPE-co-Te)について、上述の方法によりポリスチレン換算分子量を測定した結果、Mn:1280、Mw:2406、Mw/Mn:1.88であった。
 得られた樹脂(DPE-co-Te)について、上述の測定条件で、NMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記で示される樹脂(DPE-co-Te)の化学構造を有することを確認した。
 δ(ppm)6.9~8.8(8H,Ph-H)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000162
 得られた化合物について、上述の測定方法によってPGMEAへの溶解性を評価した結果、5質量%以上(評価A)であり、上記化合物は優れた溶解性を有するものと評価された。そのため、上記化合物は溶液状態で高い保存安定性を有し、半導体微細加工プロセスで広く用いられるエッジビートリンス液にも十分に適用できるものと評価された。
(製造例40)テルル含有コアシェル型ハイパーブランチポリマーの合成
 200mLの容器にテルル3.2g(25mmol)とTHF25mlを加え攪拌し懸濁させ、氷冷下でメチルリチウム溶液(1mol/l、ジエチルエーテル溶液)30mlを滴下し、0℃、1時間攪拌した。さらに、クロロメチルスチレン6.1g(40mmol)を加え、さらに25℃、2時間攪拌し、反応させた。次に反応液の溶媒を留去し、減圧乾燥して、メチルテラニルスチレン2.0gを得た。
 また、200mLの容器にテルル3.2g(25mmol)とTHF25mlを加え攪拌し懸濁させ、氷冷下でメチルリチウム溶液(1mol/l、ジエチルエーテル溶液)30mlを滴下し、0℃、1時間攪拌した。次に、0.5mol/l塩化アンモニウム水溶液20mlを加え、25℃、2時間攪拌し、反応させた。反応後、水層を分液しジエチルエーテルで3回抽出した。抽出した有機層の溶媒を留去し、減圧乾燥してジメチルジテルリド2.2gを得た。
 さらに、攪拌機、冷却管及びビュレットを備えた内容積500mLの容器に、クロロベンゼン80g、上述のメチルテラニルスチレン2.6g(10mmol)、ジメチルジテルリド0.7g(2.5mmol)、アゾビスイソブチロニトリル0.4g(2.5mmol)を加え、窒素気流中で110℃、1時間攪拌した。攪拌後、ベンゼン90g、アクリル酸0.4g、アクリル酸t-ブチル4.35gを加え、さらに110℃、5時間攪拌し、反応した。反応終了後、反応液に水1500mlを加えてろ過し乾燥してテルル含有コアシェル型ハイパーブランチポリマー2.0gを得た(尚、表2では"Te含有ハイパーブランチポリマー"と表する)。
 得られたテルル含有コアシェル型ハイパーブランチポリマーについて、上述の方法によりポリスチレン換算分子量を測定した結果、Mn:3260、Mw:5800、Mw/Mn:1.78であった。
 得られた化合物について、上述の測定方法によってPGMEAへの溶解性を評価した結果、5質量%以上(評価A)であり、上記化合物は優れた溶解性を有するものと評価された。そのため、上記化合物は溶液状態で高い保存安定性を有し、半導体微細加工プロセスで広く用いられるエッジビートリンス液にも十分に適用できるものと評価された。
(製造例41)化合物(CCHT)の合成
 グローブボックス中で、50mL容器に四塩化テルル(0.27g、1.0mmol)と、レゾルシノール(0.15g、1.36mmol)を仕込み、溶媒として四塩化炭素5mLを加え、還流条件化で6時間反応を行った。得られた生成物をろ過し、ジクロロメタンを用いて二回洗浄し、減圧乾燥して淡黄色固体を得た。この固体を50mL容器に入れ、レゾルシノール(1.10g、10mmmol)を加えた後、170℃、24時間反応を行った。得られた反応液を酢酸エチルに溶解させ、n-ヘキサンで再沈殿生成をすることにより、CCHT((2,4-ジヒドロキシフェニル)(4-ヒドロキシフェニル)テルルジクロライド)を得た。
 得られた化合物(CCHT)について、上述の測定方法(LC-MS)によって分子量を測定した結果、401であった。
 得られた化合物(CCHT)について、上述の測定条件で、NMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記で示される化合物(CCHT)の化学構造を有することを確認した。
 δ(ppm)9.5~9.9(3H,-OH)、6.3~7.2(7H,Ph-H)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000163
 得られた化合物について、上述の測定方法によってPGMEAへの溶解性を評価した結果、5質量%以上(評価A)であり、上記化合物は優れた溶解性を有するものと評価された。そのため、上記化合物は溶液状態で高い保存安定性を有し、半導体微細加工プロセスで広く用いられるエッジビートリンス液にも十分に適用できるものと評価された。
(製造例42)化合物(CCHT-ADBAC)の合成
 化合物(BHPT)3.9g(10mmol)に代えて化合物(CCHT)2.7g(6.7mmol)を用いること以外は、製造例2と同様に操作することにより、下記で示される構造を有する化合物(CCHT-ADBAC)が1.09g得られた。
 得られた化合物(Ph-BHPT-ADBAC)について、上述の測定方法(LC-MS)によって分子量を測定した結果、537であった。
 得られた化合物(CCHT-ADBAC)について、上述の測定条件で、NMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記で示される化合物(CCHT-ADBAC)の化学構造を有することを確認した。
 δ(ppm)6.5~7.0(7H,Ph-H)、5.0(6H,O-CH2-C(=O)-)、1.0~2.6(51H,C-H/Adamantane of methylene and methine)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000164
 得られた化合物について、上述の測定方法によってPGMEAへの溶解性を評価した結果、5質量%以上(評価A)であり、上記化合物は優れた溶解性を有するものと評価された。そのため、上記化合物は溶液状態で高い保存安定性を有し、半導体微細加工プロセスで広く用いられるエッジビートリンス液にも十分に適用できるものと評価された。
[比較製造例1]
 ジムロート冷却管、温度計及び攪拌翼を備えた、底抜きが可能な内容積10Lの四つ口フラスコを準備した。この四つ口フラスコに、窒素気流中、1,5-ジメチルナフタレン1.09kg(7mol、三菱ガス化学(株)製)、40質量%ホルマリン水溶液2.1kg(ホルムアルデヒドとして28mol、三菱ガス化学(株)製)及び98質量%硫酸(関東化学(株)製)0.97mLを仕込み、常圧下、100℃で還流させながら7時間反応させた。その後、希釈溶媒としてエチルベンゼン(和光純薬工業(株)製、試薬特級)1.8kgを反応液に加え、静置後、下相の水相を除去した。さらに、中和及び水洗を行い、エチルベンゼン及び未反応の1,5-ジメチルナフタレンを減圧下で留去することにより、淡褐色固体のジメチルナフタレンホルムアルデヒド樹脂1.25kgを得た。
 得られたジメチルナフタレンホルムアルデヒドの分子量は、Mn:562、Mw:1168、Mw/Mn:2.08であった。
 続いて、ジムロート冷却管、温度計及び攪拌翼を備えた内容積0.5Lの四つ口フラスコを準備した。この四つ口フラスコに、窒素気流下で、上述のようにして得られたジメチルナフタレンホルムアルデヒド樹脂100g(0.51mol)とパラトルエンスルホン酸0.05gとを仕込み、190℃まで昇温させて2時間加熱した後、攪拌した。その後さらに、1-ナフトール52.0g(0.36mol)を加え、さらに220℃まで昇温させて2時間反応させた。溶剤希釈後、中和及び水洗を行い、溶剤を減圧下で除去することにより、黒褐色固体の変性樹脂(CR-1)126.1gを得た。
 得られた樹脂(CR-1)は、Mn:885、Mw:2220、Mw/Mn:4.17であった。また、得られた樹脂(CR-1)のPGMEAへの溶解性を上述の測定方法によって評価した結果、5質量%以上(評価A)であると評価された。
[実施例1~48、比較例1]
 下記表1又は2に示す組成となるように、レジスト下層膜形成用組成物を調製した。当該組成物には下記材料を用いた。
 酸発生剤:みどり化学社製「ジターシャリーブチルジフェニルヨードニウムノナフルオロメタンスルホナート(DTDPI)」
 酸架橋剤:三和ケミカル社製「ニカラックMX270(ニカラック)」
 有機溶媒:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートアセテート(PGMEA)
 ノボラック:群栄化学社製「PSM4357」
 次に、実施例1~48、比較例1におけるレジスト下層膜形成用組成物をシリコン基板上に回転塗布し、その後、240℃で60秒間ベーク(実施例1~42、比較例1)、又は300℃で60秒間ベーク(実施例43~48)して、膜厚200nmの下層膜を各々作製した。
 そして、下記に示す条件でエッチング試験を行い、エッチング耐性を評価した。評価結果を表1又は2に示す。
[エッチング試験]
 エッチング装置:サムコインターナショナル社製「RIE-10NR」
 出力:50W
 圧力:20Pa
 時間:2min
 エッチングガス
 Arガス流量:CF4ガス流量:O2ガス流量=50:5:5(sccm)
[エッチング耐性の評価]
 エッチング耐性の評価は、以下の手順で行った。
 まず、実施例1で用いた化合物に代えてノボラック(群栄化学社製「PSM4357」)を用いること以外は、実施例1と同様の条件で、ノボラックの下層膜を作製した。そして、このノボラックの下層膜を対象として、上述のエッチング試験を行い、そのときのエッチングレートを測定した。
 次に、実施例1~48及び比較例1の下層膜を対象として、前記エッチング試験を同様に行い、そのときのエッチングレートを測定した。
 そして、ノボラックの下層膜のエッチングレートを基準として、以下の評価基準でエッチング耐性を評価した。
[評価基準]
 A:ノボラックの下層膜に比べてエッチングレートが、-10%未満
 B:ノボラックの下層膜に比べてエッチングレートが、-10%~+5%
 C:ノボラックの下層膜に比べてエッチングレートが、+5%超
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000165
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000166
[実施例49]
 次に、実施例1のレジスト下層膜形成用組成物を膜厚300nmのSiO基板上に塗布して、240℃で60秒間、さらに400℃で120秒間ベークすることにより、膜厚85nmのレジスト下層膜を形成した。この下層膜上に、ArF用レジスト溶液を塗布し、130℃で60秒間ベークすることにより、膜厚140nmのフォトレジスト層を形成した。
 なお、ArF用レジスト溶液としては、下記式(CR-1A)で示される化合物:1質量部、トリフェニルスルホニウムノナフルオロメタンスルホナート:1質量部、トリブチルアミン:2質量部、及びプロピレングリコールモノメチルエーテル:30質量部を配合して調製したものを用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000167
 式(CR-1A)で示される化合物は下記のように合成した。
 温度を制御できる内容積500mLの電磁撹拌装置付オートクレーブ(SUS316L製)に、無水HF 74.3g(3.71モル)、BF 50.5g(0.744モル)を仕込み、内容物を撹拌し、液温を-30℃に保ったまま一酸化炭素により2MPaまで昇圧した。その後、圧力を2MPa、液温を-30℃に保ったまま、4-シクロヘキシルベンゼン57.0g(0.248モル)とn-ヘプタン50.0gとを混合した原料を供給し、1時間保った。その後、内容物を採取し氷の中にいれ、ベンゼンで希釈後、中和処理をして得られた油層をガスクロマトグラフィーで分析した。反応成績を求めたところ、4-シクロヘキシルベンゼンは転化率100%、4-シクロヘキシルベンズアルデヒドは選択率97.3%であった。
 単蒸留により目的成分を単離し、GC-MSで分析した結果、目的物の4-シクロヘキシルベンズアルデヒド(以下、「CHBAL」と示す)の分子量188を示した。すなわち、上記分子量は、島津製鉄所製社製GC-MS QP2010 Ultraを用いて測定した。また重クロロホルム溶媒中でのH-NMRのケミカルシフト値(δppm,TMS基準)は、1.0~1.6(m,10H)、2.6(m,1H)、7.4(d,2H)、7.8(d,2H)、10.0(s,1H)であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000168
 十分乾燥し、窒素置換した、滴下漏斗、ジム・ロート氏冷却管、温度計、攪拌翼を設置した四つ口フラスコ(1000mL)に、窒素気流下で、関東化学社製レゾルシノール(22g、0.2mol)と、前記4-シクロヘキシルベンズアルデヒド(46.0g,0.2mol)と、脱水エタノール(200mL)を投入し、エタノール溶液を調製した。この溶液を攪拌しながらマントルヒーターで85℃まで加熱した。次いで濃塩酸(35%)75mLを、滴下漏斗により30分間かけて滴下した後、引き続き85℃で3時間攪拌した。反応終了後、放冷し、室温に到達させた後、氷浴で冷却した。1時間静置後、淡黄色の目的粗結晶が生成し、これを濾別した。粗結晶をメタノール500mLで2回洗浄し、濾別、真空乾燥させることにより、50gの生成物(CR-1A)で示される化合物を得た。
 この生成物の構造は、LC-MSで分析した結果、分子量1121を示した。また重クロロホルム溶媒中でのH-NMRのケミカルシフト値(δppm,TMS基準)は0.8~1.9(m,44H)、5.5,5.6(d,4H)、6.0~6.8(m,24H)、8.4,8.5(m,8H)であった。これらの結果から、得られた生成物を目的化合物(CR-1A)と同定した(収率91%)。
 次いで、電子線描画装置(エリオニクス社製;ELS-7500,50keV)を用いて、フォトレジスト層を露光し、115℃で90秒間ベーク(PEB)し、2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液で60秒間現像することにより、ポジ型のレジストパターンを得た。
[比較例2]
 レジスト下層膜の形成を行わないこと以外は、実施例49と同様にして、フォトレジスト層をSiO基板上に直接形成し、ポジ型のレジストパターンを得た。
[評価]
 実施例49及び比較例2のそれぞれについて、得られた45nmL/S(1:1)及び80nmL/S(1:1)のレジストパターンの形状を(株)日立製作所製電子顕微鏡(S-4800)を用いて観察した。現像後のレジストパターンの形状については、パターン倒れがなく、矩形性が"良好"なものを良好とし、そうでないものを"不良"として評価した。また、当該観察の結果、パターン倒れが無く、矩形性が良好な最小の線幅を解像性として評価の指標とした。さらに、良好なパターン形状を描画可能な最小の電子線エネルギー量を感度として、評価の指標とした。その結果を、表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000169
 表3から明らかなように、本発明のレジスト下層膜形成用組成物を用いた実施例49におけるレジスト下層膜は、比較例2に比して、解像性及び感度ともに有意に優れていることが確認された。また、現像後のレジストパターン形状もパターン倒れがなく、矩形性が良好であることから、パターンが加熱時にだれず耐熱性に優れていることが確認された。さらに、現像後のレジストパターン形状の相違から、実施例49におけるレジスト下層膜形成用組成物は、段差基板への埋め込み特性及び膜の平坦性に優れておりレジスト材料との密着性がよいことが示された。
[実施例50]
 実施例1で用いたレジスト下層膜形成用組成物を膜厚300nmのSiO基板上に塗布して、240℃で60秒間、さらに400℃で120秒間ベークすることにより、膜厚90nmのレジスト下層膜を形成した。このレジスト下層膜上に、珪素含有中間層材料を塗布し、200℃で60秒間ベークすることにより、膜厚35nmのレジスト中間層膜を形成した。さらに、このレジスト中間層膜上に、前記ArF用レジスト溶液を塗布し、130℃で60秒間ベークすることにより、膜厚150nmのフォトレジスト層を形成した。なお、珪素含有中間層材料としては、特開2007-226170号公報の<製造例1>に記載の珪素原子含有ポリマーを用いた。
 次いで、電子線描画装置(エリオニクス社製;ELS-7500,50keV)を用いて、フォトレジスト層をマスク露光し、115℃で90秒間ベーク(PEB)し、2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液で60秒間現像することにより、45nmL/S(1:1)のポジ型のレジストパターンを得た。
 その後、サムコインターナショナル社製 RIE-10NRを用いて、得られたレジストパターンをマスクにして珪素含有中間層膜(SOG)のドライエッチング加工を行い、続いて、得られた珪素含有中間層膜パターンをマスクにしたレジスト下層膜のドライエッチング加工と、得られたレジスト下層膜パターンをマスクにしたSiO膜のドライエッチング加工とを順次行った。
 各々のエッチング条件は、下記に示すとおりである。
(レジストパターンのレジスト中間層膜へのエッチング条件)
   出力:50W
   圧力:20Pa
   時間:1min
   エッチングガス
   Arガス流量:CF4ガス流量:O2ガス流量=50:8:2(sccm)
(レジスト中間層膜パターンのレジスト下層膜へのエッチング条件)
   出力:50W
   圧力:20Pa
   時間:2min
   エッチングガス
   Arガス流量:CF4ガス流量:O2ガス流量=50:5:5(sccm)
(レジスト下層膜パターンのSiO膜へのエッチング条件)
   出力:50W
   圧力:20Pa
   時間:2min
   エッチングガス
   Arガス流量:C12ガス流量:Cガス流量:O2ガス流量
          =50:4:3:1(sccm)
[評価]
 上述のようにして得られた実施例50のパターン断面(エッチング後のSiO膜の形状)を、(株)日立製作所製電子顕微鏡(S-4800)を用いて観察したところ、多層レジスト加工におけるエッチング後のSiO膜の形状は矩形であり、欠陥も認められず良好であることが確認された。
 本発明における化合物及び樹脂は、段差基板に対する埋め込み特性に優れ、炭素濃度が比較的に高く、酸素濃度が比較的に低く、溶媒溶解性も比較的に高く、湿式プロセスが適用可能である。そのため、本発明における化合物又は樹脂を用いるレジスト下層膜形成用組成物及びレジスト下層膜はこれらの性能が要求される各種用途において、広く且つ有効に利用可能である。また、本発明はリソグラフィー用レジスト下層膜及び多層レジスト用下層膜、並びに、パターン形成方法の分野において、特に有効に利用可能である。
 2016年4月28日に出願された日本国特許出願2016-091797号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。
 また、明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

Claims (34)

  1.  テルルを含有する化合物又はテルルを含有する樹脂を含むレジスト下層膜形成用組成物。
  2.  前記テルルを含有する化合物が、下記式(A-1)で示される請求項1に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001

    (式(A-1)中、Xは、テルルを含む炭素数0~60の2m価の基であり、Zは、酸素原子、硫黄原子又は無架橋であり、Rは、各々独立して、酸素原子を含む1価の基、硫黄原子を含む1価の基、窒素原子を含む1価の基、炭化水素基、又はハロゲン原子であり、mは、1~4の整数であり、pは、各々独立して0~2の整数であり、nは、各々独立して0~(5+2×p)の整数である。)
  3.  前記テルルを含有する化合物が、下記式(A-2)で示される請求項2に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (式(A-2)中、Xは、テルルを含む炭素数0~60の2m価の基であり、Zは、酸素原子、硫黄原子、単結合又は無架橋であり、R0Aは、各々独立して、炭化水素基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、炭素原子数1~30のアルキル基、炭素原子数2~30のアルケニル基、炭素原子数6~40のアリール基、水酸基又は水酸基の水素原子が酸架橋性反応基又は酸解離性反応基で置換された基、及びそれらの組み合わせからなる群より選択され、ここで、前記アルキル基、該アルケニル基及び該アリール基は、エーテル結合、ケトン結合又はエステル結合を含んでいてもよく、mは、1~4の整数であり、pは、各々独立して0~2の整数であり、nは、各々独立して0~(5+2×p)の整数である。)
  4.  前記テルルを含有する化合物が、下記式(A-3)で示される請求項2に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    (式(A-3)中、Xは、テルルを含む炭素数0~30の2m価の基であり、Zは、酸素原子、硫黄原子又は無架橋であり、R0Bは、各々独立して、酸素原子を含む1価の基、硫黄原子を含む1価の基、窒素原子を含む1価の基、炭化水素基、又はハロゲン原子であり、mは、1~4の整数であり、pは、各々独立して0~2の整数であり、nは、各々独立して0~(5+2×p)の整数である。)
  5.  前記テルルを含有する化合物が、下記式(1A)で示される請求項2に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    (式(1A)中、X、Z、m、pは前記式(A-1)と同義であり、Rは、各々独立して、アルキル基、アリール基、アルケニル基又はハロゲン原子であり、Rは、各々独立して、水素原子又は酸解離性反応基であり、nは各々独立して、0~(5+2×p)の整数であり、nは各々独立して、0~(5+2×p)の整数である。但し、少なくとも一つのnは1~(5+2×p)の整数である。)
  6.  前記テルルを含有する化合物が、下記式(1B)で示される請求項4に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    (式(1B)中、X、Z、m、pは前記式(A-3)と同義であり、R1Aは、各々独立して、アルキル基、アリール基、アルケニル基又はハロゲン原子であり、Rは、各々独立して、水素原子、酸架橋性反応基又は酸解離性反応基であり、nは各々独立して、0~(5+2×p)の整数であり、nは各々独立して、0~(5+2×p)の整数である。但し、少なくとも一つのnは1~(5+2×p)の整数である。)
  7.  前記テルルを含有する化合物が、下記式(2A)で示される請求項6に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
    (式(2A)中、Z、R1A、R、p、n、nは前記式(1B)と同義であり、Xは、各々独立して酸素原子を含む1価の基、硫黄原子を含む1価の基、窒素原子を含む1価の基、炭化水素基、水素原子、又はハロゲン原子である。)
  8.  前記テルルを含有する化合物が、下記式(2A')で示される請求項7に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
    (式(2A')中、R1B及びR1B'は各々独立して、アルキル基、アリール基、アルケニル基、ハロゲン原子、水酸基又は水酸基の水素原子が酸架橋性反応基又は酸解離性反応基で置換された基であり、Xは前記式(2A)のXと、n及びn1'は前記式(2A)のnと、p及びp'は前記式(2A)のpと同義であり、R1BとR1B'、nとn1'、pとp'、R1Bの置換位置とR1B'の置換位置、のうち少なくとも一つは異なる。)
  9.  前記テルルを含有する化合物が、下記式(3A)で示される請求項7に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
    (式(3A)中、R1A、R、X、n、nは前記式(2A)と同義である。)
  10.  前記テルルを含有する化合物が、下記式(4A)で示される請求項9に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
    (式(4A)中、R1A、R、Xは前記式(3A)と同義である。)
  11.  前記テルルを含有する化合物が、下記式(2B)で示される請求項6に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
    (式(2B)中、Z、R1A、R、p、n、nは前記式(1B)と同義である。)
  12.  前記テルルを含有する化合物が、下記式(2B')で示される請求項10に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
    (式(2B')中、R1B、及びR1B'は各々独立して、アルキル基、アリール基、アルケニル基、ハロゲン原子、水酸基又は水酸基の水素原子が酸架橋性反応基又は酸解離性反応基で置換された基であり、n及びn1'は前記式(2B)のnと、p及びp'は前記式(2B)のpと同義であり、R1BとR1B'、nとn1'、pとp'、R1Bの置換位置とR1B'の置換位置、のうち少なくとも一つは異なる。)
  13.  前記テルルを含有する化合物が、下記式(3B)で示される請求項11に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
    (式(3B)中、R1A、R、n、nは前記式(2B)と同義である。)
  14.  前記テルルを含有する化合物が、下記式(4B)で示される請求項13に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
    (式(4B)中、R、R、Xは前記式(3B)と同義である。)
  15.  前記テルルを含有する化合物は、前記式におけるRとして、少なくとも一つの酸解離性反応基を有する請求項5~7,9~11,13~14のいずれか一項に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
  16.  前記テルルを含有する化合物は、前記式におけるRが全て水素原子である請求項5~7,9~11,13~14のいずれか一項に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
  17.  前記テルルを含有する樹脂が、下記式(A-1)で示される化合物に由来する構成単位を含む樹脂である請求項1に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
    (式(A-1)中、Xは、テルルを含む炭素数0~60の2m価の基であり、Zは、酸素原子、硫黄原子又は無架橋であり、Rは、各々独立して、酸素原子を含む1価の基、硫黄原子を含む1価の基、窒素原子を含む1価の基、炭化水素基、ハロゲン原子、及びそれらの組み合わせからなる群より選択され、mは、1~4の整数であり、pは、各々独立して0~2の整数であり、nは、各々独立して0~(5+2×p)の整数である。)
  18.  前記テルルを含有する樹脂が、下記式(A-2)で示される化合物に由来する構成単位を含む樹脂である請求項1に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
    (式(A-2)中、Xは、テルルを含む炭素数0~60の2m価の基であり、Zは、酸素原子、硫黄原子、単結合又は無架橋であり、R0Aは、各々独立して、炭化水素基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、炭素原子数1~30のアルキル基、炭素原子数2~30のアルケニル基、炭素原子数6~40のアリール基、水酸基又は水酸基の水素原子が酸架橋性反応基又は酸解離性反応基で置換された基、及びそれらの組み合わせからなる群より選択され、ここで、前記アルキル基、該アルケニル基及び該アリール基は、エーテル結合、ケトン結合又はエステル結合を含んでいてもよく、mは、1~4の整数であり、pは、各々独立して0~2の整数であり、nは、各々独立して0~(5+2×p)の整数である。)
  19.  前記テルルを含有する樹脂が、下記式(A-3)で示される化合物に由来する構成単位を含む樹脂である請求項1に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
    (式(A-3)中、Xは、テルルを含む炭素数0~30の2m価の基であり、Zは、酸素原子、硫黄原子又は無架橋であり、R0Bは、各々独立して、酸素原子を含む1価の基、硫黄原子を含む1価の基、窒素原子を含む1価の基、炭化水素基、又はハロゲン原子であり、mは、1~4の整数であり、pは、各々独立して0~2の整数であり、nは、各々独立して0~(5+2×p)の整数である。)
  20.  前記テルルを含有する樹脂が、下記式(B1-M)で示される構成単位を含む樹脂である請求項1に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
    (式(B1-M)中、Xは、各々独立して酸素原子を含む1価の基、硫黄原子を含む1価の基、窒素原子を含む1価の基、炭化水素基、水素原子、又はハロゲン原子であり、Rは、各々独立して酸素原子を含む1価の基、硫黄原子を含む1価の基、窒素原子を含む1価の基、炭化水素基、又はハロゲン原子であり、qは0~2の整数であり、nは0~(4+2×q)である。Rは、単結合又は下記一般式(5)で示されたいずれかの構造である。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
    (一般式(5)中において、Rは、置換又は無置換の炭素数1~20の直鎖状、炭素数3~20の分岐状若しくは炭素数3~20の環状のアルキレン基、或いは、置換又は無置換の炭素数6~20のアリーレン基であり、R'は各々独立して、前記式(5')のいずれかである。式(5')中において、*はRに接続していることを表す。)
  21.  前記テルルを含有する樹脂は、前記Rが前記一般式(5)で示されたいずれかの構造である請求項20に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
  22.  前記テルルを含有する樹脂が、下記式(B2-M')で示される構成単位を含む樹脂である請求項20に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
    (式(B2-M')中、X、R、q、nは式(B1-M)と同義であり、Rは、下記一般式(6)で示されたいずれかの構造である。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
    (一般式(6)中において、Rは、置換又は無置換の炭素数1~20の直鎖状、炭素数3~20の分岐状若しくは炭素数3~20の環状のアルキレン基、或いは、置換又は無置換の炭素数6~20のアリーレン基であり、R7'は各々独立して、前記式(6')のいずれかである。式(6')中において、*はRに接続していることを表す。)
  23.  前記テルルを含有する樹脂が、下記式(C1)で示される構成単位を含む樹脂である請求項1に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
    (式(C1)中、Xは、各々独立して酸素原子を含む1価の基、硫黄原子を含む1価の基、窒素原子を含む1価の基、炭化水素基、水素原子、又はハロゲン原子であり、Rは、各々独立して酸素原子を含む1価の基、硫黄原子を含む1価の基、窒素原子を含む1価の基、炭化水素基、又はハロゲン原子であり、rは0~2の整数であり、nは2~(4+2×r)である。)
  24.  前記テルルを含有する樹脂が、下記式(B3-M)で示される構成単位を含む樹脂である請求項1に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
    (式(B3-M)中、Rは、各々独立して酸素原子を含む1価の基、硫黄原子を含む1価の基、窒素原子を含む1価の基、炭化水素基、又はハロゲン原子であり、qは0~2の整数であり、nは0~(4+2×q)である。Rは、単結合又は下記一般式(5)で示されたいずれかの構造である。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
    (一般式(5)中において、Rは、置換又は無置換の炭素数1~20の直鎖状、炭素数3~20の分岐状若しくは炭素数3~20の環状のアルキレン基、或いは、置換又は無置換の炭素数6~20のアリーレン基であり、R'は各々独立して、前記式(5')のいずれかである。式(5')中において、*はRに接続していることを表す。式(5')中において、*はRに接続していることを表す。)
  25.  前記テルルを含有する樹脂は、前記Rが前記一般式(5)で示されたいずれかの構造である請求項24に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
  26.  前記テルルを含有する樹脂が、下記式(B4-M')で示される構成単位を含む樹脂である請求項24に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
    (式(B4-M')中、R、q、nは式(B3-M)と同義であり、Rは、下記一般式(6)で示されたいずれかの構造である。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
    (一般式(6)中において、Rは、置換又は無置換の炭素数1~20の直鎖状、炭素数3~20の分岐状若しくは炭素数3~20の環状のアルキレン基、或いは、置換又は無置換の炭素数6~20のアリーレン基であり、R7'は各々独立して、前記式(6')のいずれかである。式(6')中において、*はRに接続していることを表す。)
  27.  前記テルルを含有する樹脂が、下記式(C2)で示される構成単位を含む樹脂である請求項1に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
    (式(C2)中、Rは、各々独立して酸素原子を含む1価の基、硫黄原子を含む1価の基、窒素原子を含む1価の基、炭化水素基、又はハロゲン原子であり、rは0~2の整数であり、nは2~(4+2×r)である。)
  28.  請求項1~27のいずれか一項に記載のレジスト下層膜形成用組成物の製造方法であって、ハロゲン化テルルと、置換又は無置換のフェノール誘導体とを、塩基触媒存在下にて反応させて前記テルルを含有する化合物を合成する工程を含む、レジスト下層膜形成用組成物の製造方法。
  29.  溶媒を更に含む請求項1~請求項28のいずれか一項に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
  30.  酸発生剤を更に含有する請求項1~請求項29のいずれか一項に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
  31.  酸架橋剤を更に含有する請求項1~請求項30のいずれか一項に記載のレジスト下層膜形成用組成物。
  32.  請求項1~請求項31のいずれか一項に記載のレジスト下層膜形成用組成物を用いて形成されたリソグラフィー用レジスト下層膜。
  33.  基板上に、請求項1~請求項31のいずれか一項に記載のレジスト下層膜形成用組成物を用いてレジスト下層膜を形成し、前記レジスト下層膜上に、少なくとも1層のフォトレジスト層を形成した後、前記フォトレジスト層の所定の領域に放射線を照射し、現像を行うパターン形成方法。
  34.  基板上に、請求項1~請求項31のいずれか一項に記載のレジスト下層膜形成用組成物を用いてレジスト下層膜を形成し、前記レジスト下層膜上に、レジスト中間層膜材料を用いてレジスト中間層膜を形成し、前記レジスト中間層膜上に、少なくとも1層のフォトレジスト層を形成した後、前記フォトレジスト層の所定の領域に放射線を照射し、現像してレジストパターンを形成し、その後、前記レジストパターンをマスクとして前記レジスト中間層膜をエッチングし、得られた中間層膜パターンをエッチングマスクとして前記レジスト下層膜をエッチングし、得られた下層膜パターンをエッチングマスクとして基板をエッチングすることで基板にパターンを形成するパターン形成方法。
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