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JP7658255B2 - Resist Composition - Google Patents
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JP7658255B2 - Resist Composition - Google Patents

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Description

本発明は、レジスト組成物に関する。さらに詳しくは、電子線、極端紫外線のような放射線を用いたリソグラフィーに適するレジスト組成物、レジスト膜、パターン形成方法及び電子デバイスの製造方法に関する。 The present invention relates to a resist composition. More specifically, the present invention relates to a resist composition, a resist film, a pattern forming method, and a method for manufacturing an electronic device that are suitable for lithography using radiation such as electron beams and extreme ultraviolet rays.

近年、IC、LSI等の半導体デバイスの微細加工の分野においては、集積回路の高集積化に伴い、サブミクロン領域やクオーターミクロン領域での微細パターン形成が要求されている。それに伴い、露光波長もg線から、i線、KrFエキシマレーザー光、ArFエキシマレ―ザー光へと短波長化している。また、最近では、エキシマレーザー光以外に、電子線(EB)や極端紫外線(EUV)のような放射線を用いたリソグラフィー技術の開発が進められている(特許文献1)。 In recent years, in the field of microfabrication of semiconductor devices such as ICs and LSIs, the increasing integration of integrated circuits has led to a demand for the formation of fine patterns in the submicron and quarter-micron regions. Accordingly, the exposure wavelength has also become shorter, from g-line to i-line, KrF excimer laser light, and ArF excimer laser light. Recently, development of lithography techniques using radiation such as electron beams (EB) and extreme ultraviolet rays (EUV) other than excimer laser light has also been progressing (Patent Document 1).

上記の放射線を用いたリソグラフィー技術は、幅が数nmである超微細パターンの形成が可能な次世代のパターン技術として期待されている。しかしながら、該放射線を用いた露光においては、露光光源のパワーが低いためスループットが低いという欠点があり、重要な課題となっている。この課題を解決するために光源出力の向上等、装置面の改良が検討されている一方で、リソグラフィー用レジスト樹脂の高感度化が求められている。 Lithography technology using the above-mentioned radiation is expected to be the next-generation pattern technology capable of forming ultra-fine patterns with widths of a few nm. However, exposure using this radiation has the drawback of low throughput due to the low power of the exposure light source, which is a major issue. To solve this issue, improvements to the equipment, such as increasing the output of the light source, are being considered, while there is also a demand for higher sensitivity in lithography resist resins.

高感度化の手法として、金属酸化物粒子を用いることが検討されている(特許文献2)。この手法では、粒子径が20nm以下の金属酸化物ナノ粒子が放射線を吸収することで、レジスト組成物中のポリマー等から二次電子が発生する。二次電子が光酸発生剤に吸収され、光酸発生剤の分解をより促進することで、優れたポジ型フォトレジストとして機能する。
しかしながら、特許文献2のフォトレジスト組成物は、金属酸化物ナノ粒子の凝集により徐々に放射線の吸収効率が低下するという問題があった。
The use of metal oxide particles has been considered as a method for increasing sensitivity (Patent Document 2). In this method, metal oxide nanoparticles with a particle size of 20 nm or less absorb radiation, and secondary electrons are generated from polymers and the like in the resist composition. The secondary electrons are absorbed by a photoacid generator, which further promotes the decomposition of the photoacid generator, thereby functioning as an excellent positive photoresist.
However, the photoresist composition of Patent Document 2 has a problem in that the efficiency of absorbing radiation gradually decreases due to aggregation of metal oxide nanoparticles.

上記問題を解決するために、凝集抑制剤の添加も検討されているが、十分な分散安定性と感度は得られていないのが実情である(特許文献3)。
また、粒子凝集の発生する金属酸化物ナノ粒子ではなく、金属錯体を用いた放射線用フォトレジストの開発も検討されている(特許文献4)。特許文献4のネガ型フォトレジスト組成物は、ジルコニウム又はハフニウムのアルコキシド、及び、メタクリル酸系化合物からなる金属錯体化合物と光重合開始剤の混合物であり、該金属錯体がEUVを吸収することで露光部が有機系現像液に対して不溶化し、未露光部が除去されたレジストパターンを得ることができる。
しかしながら、特許文献4の組成物では、十分な放射線の吸収効率が得られず、また、金属部から発生した二次電子の光重合開始剤への移動効率が十分でないため、満足な感度が得られなかった。
以上のように、EBやEUV用のフォトレジスト組成物には、スループット向上の点から、更なる高感度化や超微細パターン作製に適した組成物の開発が求められている。
In order to solve the above problems, the addition of an aggregation inhibitor has been considered, but the reality is that sufficient dispersion stability and sensitivity are not obtained (Patent Document 3).
In addition, the development of a radiation photoresist using a metal complex instead of metal oxide nanoparticles that cause particle aggregation is also being considered (Patent Document 4). The negative photoresist composition of Patent Document 4 is a mixture of a metal complex compound consisting of an alkoxide of zirconium or hafnium and a methacrylic acid compound, and a photopolymerization initiator, and the metal complex absorbs EUV, making the exposed areas insoluble in an organic developer, thereby obtaining a resist pattern in which the unexposed areas have been removed.
However, the composition of Patent Document 4 does not provide sufficient radiation absorption efficiency, and the efficiency of transfer of secondary electrons generated from the metal part to the photopolymerization initiator is insufficient, so that satisfactory sensitivity cannot be obtained.
As described above, for photoresist compositions for EB or EUV, there is a demand for the development of compositions that have even higher sensitivity and are suitable for producing ultrafine patterns in order to improve throughput.

特開2006-171440号公報JP 2006-171440 A WO2016/088655号WO2016/088655 WO2017/204090号WO2017/204090 特開2015-108781号公報JP 2015-108781 A

本発明の目的は、従来のEB、EUVのような放射線用のフォトレジスト組成物にはない、高い吸収感度を持つレジスト組成物を提供することである。 The object of the present invention is to provide a resist composition with high absorption sensitivity not found in conventional photoresist compositions for radiation such as EB and EUV.

本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、カルボン酸含有三核体モノマーと金属アルコキシドから得られる金属錯体が、高いEB及びEUV吸収特性を持ち、また、効率良く光酸発生剤に電子を渡し、発生した酸が多官能メチロール架橋剤と三核体モノマーの架橋構造を形成することにより、高い放射線吸収感度を有するレジスト膜となることを見出し、本発明を完成させた。 As a result of intensive research to solve the above problems, the inventors discovered that a metal complex obtained from a carboxylic acid-containing trinuclear monomer and a metal alkoxide has high EB and EUV absorption properties, and that it efficiently transfers electrons to a photoacid generator, and the generated acid forms a crosslinked structure between a polyfunctional methylol crosslinker and the trinuclear monomer, resulting in a resist film with high radiation absorption sensitivity, thus completing the present invention.

すなわち、本発明は下記成分(A)~(E)を含有する、レジスト組成物に関する。
(A)下記式(1)で表されるフェノール三核体モノマー
(B)金属アルコキシド
(C)光酸発生剤
(D)多官能メチロール架橋剤
(E)溶剤

Figure 0007658255000001
[式(1)中、R及びRは、それぞれ独立に、炭素原子数1~9の脂肪族炭化水素基、アルコキシ基、アリール基、アラルキル基又はハロゲン原子を表す。m、n及びpは、それぞれ独立に、0~4の整数を表す。Rが複数ある場合、複数のRは互いに同じでも異なってもよい。Rが複数ある場合、複数のRは互いに同じでも異なってもよい。Rは、水素原子、炭素原子数1~9の脂肪族炭化水素基、又は炭化水素基上にアルコキシ基、ハロゲン基及び水酸基から選択される置換基を1以上有する構造部位を表す。Rは、水酸基、炭素原子数1~9の脂肪族炭化水素基、アルコキシ基又はハロゲン原子を表す。Rが複数ある場合、複数のRは互いに同じでも異なってもよい。] That is, the present invention relates to a resist composition comprising the following components (A) to (E):
(A) a phenol trinuclear monomer represented by the following formula (1): (B) a metal alkoxide; (C) a photoacid generator; (D) a polyfunctional methylol crosslinking agent; and (E) a solvent.
Figure 0007658255000001
[In formula (1), R 1 and R 2 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 9 carbon atoms, an alkoxy group, an aryl group, an aralkyl group, or a halogen atom. m, n, and p each independently represent an integer of 0 to 4. When there are multiple R 1s , the multiple R 1s may be the same as or different from each other. When there are multiple R 2s , the multiple R 2s may be the same as or different from each other. R 3 represents a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 9 carbon atoms, or a structural portion having one or more substituents selected from an alkoxy group, a halogen group, and a hydroxyl group on a hydrocarbon group. R 4 represents a hydroxyl group, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 9 carbon atoms, an alkoxy group, or a halogen atom. When there are multiple R 4s , the multiple R 4s may be the same as or different from each other.]

また、本発明は上記レジスト組成物から得られるレジスト膜に関する。
また、本発明は上記レジスト組成物を用いてレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜を露光する工程と、前記露光されたレジスト膜を、現像液を用いて現像してパターンを形成する工程とを含む、パターン形成方法に関する。
また、本発明は上記パターン形成方法を含む、電子デバイスの製造方法に関する。
The present invention also relates to a resist film obtained from the above resist composition.
The present invention also relates to a pattern forming method, comprising the steps of forming a resist film using the above resist composition, exposing the resist film to light, and developing the exposed resist film with a developer to form a pattern.
The present invention also relates to a method for producing an electronic device, which includes the above-mentioned pattern forming method.

本発明によれば、EB、EUVのような放射線に対し、高い吸収感度を持つレジスト組成物を提供することができる。 The present invention provides a resist composition that has high absorption sensitivity to radiation such as EB and EUV.

実施例1で合成したフェノール三核体モノマー(A)のGPCチャートである。1 is a GPC chart of the phenol trinuclear monomer (A) synthesized in Example 1. 実施例1で合成したフェノール三核体モノマー(A)の13C-NMRチャートである。1 is a 13 C-NMR chart of the phenol trinuclear monomer (A) synthesized in Example 1. 実施例1で調製した金属錯体溶液のFT-IRスペクトルである。1 is an FT-IR spectrum of the metal complex solution prepared in Example 1.

以下に発明を実施するための形態について説明する。
なお、本明細書において、「x~y」は「x以上、y以下」の数値範囲を表すものとする。数値範囲に関して記載された上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。
また、以下に記載される本発明の個々の形態を2つ以上組み合わせた形態もまた、本発明の形態である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The following describes an embodiment of the invention.
In this specification, "x to y" represents a numerical range of "not less than x and not more than y." The upper and lower limit values described in relation to the numerical ranges can be combined in any combination.
In addition, any combination of two or more of the individual aspects of the present invention described below is also an aspect of the present invention.

本発明の一実施形態に係るレジスト組成物は、下記成分(A)~(E)を含有する。
(A)下記式(1)で表されるフェノール三核体モノマー
(B)金属アルコキシド
(C)光酸発生剤
(D)多官能メチロール架橋剤
(E)溶剤

Figure 0007658255000002
[式(1)中、R及びRは、それぞれ独立に、炭素原子数1~9の脂肪族炭化水素基、アルコキシ基、アリール基、アラルキル基又はハロゲン原子を表す。m、n及びpは、それぞれ独立に、0~4の整数を表す。Rが複数ある場合、複数のRは互いに同じでも異なってもよい。Rが複数ある場合、複数のRは互いに同じでも異なってもよい。Rは、水素原子、炭素原子数1~9の脂肪族炭化水素基、又は炭化水素基上にアルコキシ基、ハロゲン基及び水酸基から選択される置換基を1以上有する構造部位を表す。Rは、水酸基、炭素原子数1~9の脂肪族炭化水素基、アルコキシ基又はハロゲン原子を表す。Rが複数ある場合、複数のRは互いに同じでも異なってもよい。] A resist composition according to one embodiment of the present invention contains the following components (A) to (E).
(A) a phenol trinuclear monomer represented by the following formula (1): (B) a metal alkoxide; (C) a photoacid generator; (D) a polyfunctional methylol crosslinking agent; and (E) a solvent.
Figure 0007658255000002
[In formula (1), R 1 and R 2 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 9 carbon atoms, an alkoxy group, an aryl group, an aralkyl group, or a halogen atom. m, n, and p each independently represent an integer of 0 to 4. When there are multiple R 1s , the multiple R 1s may be the same as or different from each other. When there are multiple R 2s , the multiple R 2s may be the same as or different from each other. R 3 represents a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 9 carbon atoms, or a structural portion having one or more substituents selected from an alkoxy group, a halogen group, and a hydroxyl group on a hydrocarbon group. R 4 represents a hydroxyl group, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 9 carbon atoms, an alkoxy group, or a halogen atom. When there are multiple R 4s , the multiple R 4s may be the same as or different from each other.]

本実施形態では、上記成分(A)と成分(B)から得られる金属錯体が、高い放射線吸収特性を有するため、効率良く光酸発生剤(成分(C))に電子を渡す。これにより発生した酸が、多官能メチロール架橋剤(成分(D))と成分(A)の架橋構造を形成することで、高い放射光感度を有するレジスト組成物(レジスト膜)が得られる。
以下、成分(A)~(E)について説明する。
In this embodiment, the metal complex obtained from the above components (A) and (B) has high radiation absorption properties and efficiently transfers electrons to the photoacid generator (component (C)). The acid thus generated forms a crosslinked structure between the polyfunctional methylol crosslinker (component (D)) and component (A), thereby obtaining a resist composition (resist film) having high radiation sensitivity.
Components (A) to (E) will be described below.

・成分(A):式(1)で表されるフェノール三核体モノマー
上記式(1)で表されるフェノール三核体モノマーについて、式(1)中、R及びRは、それぞれ独立に、炭素原子数1~9の脂肪族炭化水素基、アルコキシ基、アリール基、アラルキル基又はハロゲン原子を表す。脂肪族炭化水素基は直鎖型でもよいし、分岐構造を有していてもよい。また、シクロ環構造を有していてもよい。
より具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、t-ブチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基等が挙げられる。前記アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等が挙げられる。
Component (A): Phenol trinuclear monomer represented by formula (1) In the above phenol trinuclear monomer represented by formula (1), R1 and R2 in formula (1) each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 9 carbon atoms, an alkoxy group, an aryl group, an aralkyl group, or a halogen atom. The aliphatic hydrocarbon group may be linear or may have a branched structure. It may also have a cyclocyclic structure.
More specific examples of the alkoxy group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a t-butyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, etc. Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propyloxy group, a butoxy group, a pentyloxy group, a hexyloxy group, a cyclohexyloxy group, etc.

アリール基としては、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基等が挙げられる。
アラルキル基としては、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、ナフチルメチル基等が挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。
Examples of the aryl group include a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, a naphthyl group, and an anthryl group.
Examples of the aralkyl group include a benzyl group, a phenylethyl group, a phenylpropyl group, and a naphthylmethyl group.
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.

中でも、レジスト材料として用いた際の微細なパターンの形成能に優れることから、R及びRは炭素原子数1~4のアルキル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。
また、式(1)中のm及びnは0~4の整数であるが、それぞれ1~3の整数であることがより好ましく、特に2であることが好ましい。この時、2つのR及び2つのRは、それぞれフェノール性水酸基の2,5-位に結合していることが好ましい。
Among these, R 1 and R 2 are preferably alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, and particularly preferably methyl groups, because they are excellent in the ability to form fine patterns when used as a resist material.
In addition, m and n in formula (1) are integers of 0 to 4, and are more preferably integers of 1 to 3, and particularly preferably 2. In this case, it is preferable that the two R1s and the two R2s are bonded to the 2,5-positions of the phenolic hydroxyl group, respectively.

式(1)中、Rは、水素原子、炭素原子数1~9の脂肪族炭化水素基、又は炭化水素基上にアルコキシ基、ハロゲン基及び水酸基から選択される置換基を1以上有する構造部位を表す。
炭素原子数1~9の脂肪族炭化水素基としては、R及びRとして例示したものが挙げられる。また、「炭化水素基上にアルコキシ基、ハロゲン基及び水酸基から選択される置換基を1以上有する構造部位」としては、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基、2-メトキシエトキシ基、2-エトキシエトキシ基等のアルコキシアルコキシ基、ヒドロキシ基で置換されたアルキルアルコキシ基等が挙げられる。中でも、Rが水素原子であることが好ましい。
In formula (1), R3 represents a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 9 carbon atoms, or a structural portion having, on a hydrocarbon group, one or more substituents selected from an alkoxy group, a halogen group, and a hydroxyl group.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group having 1 to 9 carbon atoms include those exemplified as R1 and R2 . Examples of the "structural portion having one or more substituents selected from an alkoxy group, a halogen group, and a hydroxyl group on the hydrocarbon group" include a halogenated alkyl group, a halogenated aryl group, an alkoxyalkoxy group such as a 2-methoxyethoxy group or a 2-ethoxyethoxy group, an alkylalkoxy group substituted with a hydroxy group, etc. Of these, it is preferable that R3 is a hydrogen atom.

式(1)中、Rは、水酸基、炭素原子数1~9の脂肪族炭化水素基、アルコキシ基又はハロゲン原子を表す。それぞれの具体例は、R及びRとして例示したものが挙げられる。
また、pは0~4の整数を表す。中でも、pが0であるものが好ましい。
In formula (1), R4 represents a hydroxyl group, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 9 carbon atoms, an alkoxy group, or a halogen atom. Specific examples of each include those exemplified for R1 and R2 .
Furthermore, p represents an integer of 0 to 4. Among these, p is preferably 0.

本実施形態では、成分(A)として、同一構造のものを単独で用いてもよいし、異なる分子構造を有する複数の化合物を用いてもよい。 In this embodiment, component (A) may be a single compound having the same structure, or multiple compounds having different molecular structures.

成分(A)は、どのような方法にて製造されたものであってもよい。例えば、フェノール化合物(a1)とホルミル安息香酸類(a2)とを酸触媒存在下で、必要に応じて溶媒を用いて、60~140℃の範囲で加熱し、重縮合することにより得ることができる。 Component (A) may be produced by any method. For example, it can be obtained by heating a phenol compound (a1) and a formylbenzoic acid (a2) in the presence of an acid catalyst, optionally using a solvent, at a temperature in the range of 60 to 140°C to polycondense them.

フェノール化合物(a1)は、フェノールの他、フェノールの芳香環上に炭素原子数1~9の脂肪族炭化水素基、アルコキシ基、アリール基、アラルキル基又はハロゲン原子等の置換基を、一つないし複数有する化合物が挙げられる。これらの置換基の具体例としては、上記式(1)中のR、Rとして例示したもの等が挙げられる。中でも、レジスト材料として用いた際の微細なパターンの形成能に優れることから、炭素原子数1~4のアルキル基を1つ乃至3つ有することが好ましく、2つ有することが特に好ましい。この時、2つのアルキル基は、それぞれフェノール性水酸基の2,5-位に結合していることが好ましい。また、アルキル基としては、メチル基が特に好ましい。 The phenol compound (a1) may be a compound having one or more substituents such as an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 9 carbon atoms, an alkoxy group, an aryl group, an aralkyl group, or a halogen atom on the aromatic ring of the phenol, in addition to phenol. Specific examples of these substituents include those exemplified as R 1 and R 2 in the above formula (1). Among them, it is preferable that the compound has one to three alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, and particularly preferably has two alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, because the compound has excellent ability to form a fine pattern when used as a resist material. In this case, it is preferable that the two alkyl groups are bonded to the 2,5-positions of the phenolic hydroxyl group, respectively. In addition, the alkyl group is particularly preferably a methyl group.

ホルミル安息香酸類(a2)は、例えば、ホルミル安息香酸や、その芳香環上に水酸基、炭素原子数1~9の脂肪族炭化水素基、アルコキシ基又はハロゲン原子を一つ乃至複数有する化合物、アセチル安息香酸等のカルボキシ基を有する芳香族ケトン及びその芳香環上に水酸基、炭素原子数1~9の脂肪族炭化水素基、アルコキシ基又はハロゲン原子を一つ乃至複数有する化合物等が挙げられる。
炭素原子数1~9の脂肪族炭化水素基、アルコキシ基又はハロゲン原子の具体例としては、上記式(1)中のRとして例示したもの等が挙げられる。中でも、フェノール化合物(a1)との反応性に優れることから、ホルミル安息香酸が好ましく、金属原子上に配位しやすい分子構造となることから4-ホルミル安息香酸がより好ましい。
Examples of the formylbenzoic acids (a2) include formylbenzoic acid, compounds having one or more hydroxyl groups, aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 9 carbon atoms, alkoxy groups, or halogen atoms on the aromatic ring thereof, aromatic ketones having a carboxy group such as acetylbenzoic acid, and compounds having one or more hydroxyl groups, aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 9 carbon atoms, alkoxy groups, or halogen atoms on the aromatic ring thereof.
Specific examples of the aliphatic hydrocarbon group having 1 to 9 carbon atoms, the alkoxy group, or the halogen atom include those exemplified as R 4 in the above formula (1). Among them, formylbenzoic acid is preferred because of its excellent reactivity with the phenol compound (a1), and 4-formylbenzoic acid is more preferred because it has a molecular structure that is easily coordinated to a metal atom.

成分(A)の製造で用いる酸触媒としては、酢酸、シュウ酸、硫酸、塩酸、フェノールスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、酢酸亜鉛、酢酸マンガン等が挙げられる。これらの酸触媒は、1種類のみで用いることも2種以上併用することもできる。これらの酸触媒の中でも、活性に優れる点から、硫酸、パラトルエンスルホン酸が好ましくい。なお、前記酸触媒は、反応前に加えても、反応途中で加えても構わない。 Examples of acid catalysts used in the production of component (A) include acetic acid, oxalic acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, phenolsulfonic acid, paratoluenesulfonic acid, zinc acetate, manganese acetate, etc. These acid catalysts can be used alone or in combination of two or more. Among these acid catalysts, sulfuric acid and paratoluenesulfonic acid are preferred because of their excellent activity. The acid catalysts can be added before or during the reaction.

成分(A)の製造で溶媒を用いる場合、その具体例としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸等のカルボン酸化合物;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノペンチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールエチルメチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル等のグリコールエーテル化合物;1,3-ジオキサン、1,4-ジオキサン等の環状エーテル化合物;エチレングリコールアセテート等のグリコールエステル化合物;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン化合物;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素等が挙げられる。これらの溶媒は、1種類のみで用いることも2種以上併用することもできる。また、これらの溶媒の中でも、得られる化合物の溶解性に優れる点から、酢酸が好ましい。 When a solvent is used in the production of component (A), specific examples include carboxylic acid compounds such as formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, and valeric acid; glycol ether compounds such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monopentyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol ethyl methyl ether, and ethylene glycol monophenyl ether; cyclic ether compounds such as 1,3-dioxane and 1,4-dioxane; glycol ester compounds such as ethylene glycol acetate; ketone compounds such as acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone; and aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene. These solvents can be used alone or in combination of two or more. Among these solvents, acetic acid is preferred because of its excellent solubility in the resulting compound.

フェノール化合物(a1)とホルミル安息香酸類(a2)との仕込み比率[(a1)/(a2)]は、未反応のフェノール化合物(a1)の除去性や、得られる化合物(a)の収率及び純度に優れることから、モル比で1/0.8~1/0.2の範囲が好ましく、1/0.6~1/0.4の範囲がより好ましい。 The charging ratio [(a1)/(a2)] of the phenol compound (a1) to the formylbenzoic acids (a2) is preferably in the range of 1/0.8 to 1/0.2 in molar ratio, more preferably 1/0.6 to 1/0.4, because this allows for excellent removal of unreacted phenol compound (a1) and excellent yield and purity of the resulting compound (a).

反応終了後は、例えば、反応生成物が不溶又は難溶である貧溶媒(S1)に反応溶液を投入し、得られた沈殿物を濾別して粗生成物を得た後、貧溶媒(S1)にも混和し、かつ、反応生成物を溶解し得る溶媒(S2)に粗生成物を再溶解させ、再度貧溶媒(S1)に投入して生じた沈殿物を濾別する方法等により、成分(A)を精製単離することができる。また、反応溶媒としてトルエン、キシレン等の芳香族炭化水素を用いた場合には、80℃以上で加熱することにより生成物である成分(A)が溶媒中に溶解するため、そのまま冷却することにより、成分(A)の結晶が析出し、これを濾別することで成分(A)を単離することができる。この場合は、貧溶媒(S1)及び溶媒(S2)を使用しなくてもよい。 After the reaction is completed, the component (A) can be purified and isolated by, for example, pouring the reaction solution into a poor solvent (S1) in which the reaction product is insoluble or poorly soluble, filtering off the resulting precipitate to obtain a crude product, redissolving the crude product in a solvent (S2) that is also miscible with the poor solvent (S1) and can dissolve the reaction product, pouring the crude product back into the poor solvent (S1), and filtering off the resulting precipitate. In addition, when an aromatic hydrocarbon such as toluene or xylene is used as the reaction solvent, the product component (A) dissolves in the solvent by heating at 80°C or higher, and by cooling as is, crystals of component (A) precipitate, which can be filtered off to isolate component (A). In this case, it is not necessary to use the poor solvent (S1) and the solvent (S2).

貧溶媒(S1)としては、例えば、水;メタノール、エタノール、プロパノール等のモノアルコール;n-ヘキサン、n-ヘプタン、n-オクタン、シクロヒキサン等の脂肪族炭化水素;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素が挙げられる。これらの貧溶媒(S1)の中でも、効率よく酸触媒の除去も同時に行えることから、水、メタノールが好ましい。 Examples of poor solvents (S1) include water; monoalcohols such as methanol, ethanol, and propanol; aliphatic hydrocarbons such as n-hexane, n-heptane, n-octane, and cyclohexane; and aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene. Among these poor solvents (S1), water and methanol are preferred because they can efficiently remove the acid catalyst at the same time.

また、溶媒(S2)としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール等のモノアルコール;エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,7-ヘプタンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、トリメチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン等のポリオール;2-エトキシエタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノペンチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールエチルメチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル等のグリコールエーテル;1,3-ジオキサン、1,4-ジオキサン等の環状エーテル;エチレングリコールアセテート等のグリコールエステル;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン等が挙げられる。
また、貧溶媒(S1)として水を用いた場合には、溶媒(S2)としては、アセトンが好ましい。なお、貧溶媒(S1)及び溶媒(S2)は、それぞれ1種類のみで用いることも2種以上併用することもできる。
Examples of the solvent (S2) include monoalcohols such as methanol, ethanol, and propanol; polyols such as ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, trimethylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol, and glycerin; glycol ethers such as 2-ethoxyethanol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monopentyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol ethyl methyl ether, and ethylene glycol monophenyl ether; cyclic ethers such as 1,3-dioxane and 1,4-dioxane; glycol esters such as ethylene glycol acetate; and ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone.
When water is used as the poor solvent (S1), acetone is preferred as the solvent (S2). The poor solvent (S1) and the solvent (S2) may each be used alone or in combination of two or more kinds.

成分(A)の純度は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)のチャート図から算出される値で90%以上であることが好ましく、94%以上であることがより好ましく、98%以上であることが特に好ましい。なお、GPCの測定条件は実施例に記載のものである。 The purity of component (A) is preferably 90% or more, more preferably 94% or more, and particularly preferably 98% or more, as calculated from a gel permeation chromatography (GPC) chart. The GPC measurement conditions are as described in the Examples.

・成分(B):金属アルコキシド
金属アルコキシドは、配位子としてRO(Rは炭素原子数1~22の炭化水素基)を有する金属錯体であり、成分(A)と混合することにより配位子交換を生じ、成分(A)を配位子とする金属錯体を形成し得る。金属アルコキシドを使用することにより、光感度及びアルカリ溶解性に優れるレジスト膜が得られる。
Rは炭素原子数2~6の炭化水素基であることが好ましい。具体的に、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、t-ブチル基、イソブチル基、s-ブチル基、n-ペンチル基、ネオペンチル基、s-ペンチル基、イソペンチル基、t-ペンチル基、各種ヘキシル基等が挙げられる。
Component (B): Metal Alkoxide A metal alkoxide is a metal complex having RO- (R is a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms) as a ligand, and when mixed with component (A), ligand exchange occurs, and a metal complex having component (A) as a ligand can be formed. By using a metal alkoxide, a resist film with excellent photosensitivity and alkali solubility can be obtained.
R is preferably a hydrocarbon group having 2 to 6 carbon atoms, specifically, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a t-butyl group, an isobutyl group, an s-butyl group, an n-pentyl group, a neopentyl group, an s-pentyl group, an isopentyl group, a t-pentyl group, various hexyl groups, and the like.

金属アルコキシドの中心金属としては、マグネシウム、アルミニウム、カルシウム、チタニウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、ジルコニウム、銀、カドミウム、インジウム、スズ、アンチモン、セシウム、ハフニウム等が挙げられる。中でも、ジルコニウム、スズ又はハフニウムが好ましい。中心金属の価数は特に限定されず、何価の錯体であってもよい。
金属アルコキシドは一種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。
Examples of the central metal of the metal alkoxide include magnesium, aluminum, calcium, titanium, chromium, manganese, iron, cobalt, nickel, copper, zinc, zirconium, silver, cadmium, indium, tin, antimony, cesium, and hafnium. Among these, zirconium, tin, and hafnium are preferred. The valence of the central metal is not particularly limited, and the complex may have any valence.
The metal alkoxide may be used alone or in combination of two or more kinds.

成分(A)と成分(B)との混合比率は、本願発明の効果が十分に発揮されることから、成分(B)の中心金属1モルに対し、成分(A)が0.5~10モルの範囲であることが好ましく、2~6モルの範囲であることがより好ましい。 The mixing ratio of component (A) and component (B) is preferably in the range of 0.5 to 10 moles of component (A) per mole of the central metal of component (B), and more preferably in the range of 2 to 6 moles, in order to fully exert the effects of the present invention.

・成分(C):光酸発生剤
光酸発生剤としては、オニウム塩化合物、スルホンイミド化合物、ハロゲン含有化合物、ジアゾケトン化合物等が挙げられる。これらのうち、オニウム塩化合物が好ましい。
オニウム塩化合物としては、スルホニウム塩、テトラヒドロチオフェニウム塩、ヨードニウム塩、ホスホニウム塩、ジアゾニウム塩、ピリジニウム塩等が挙げられる。
Component (C): Photoacid generator Examples of the photoacid generator include onium salt compounds, sulfonimide compounds, halogen-containing compounds, diazoketone compounds, etc. Among these, onium salt compounds are preferred.
Examples of the onium salt compound include sulfonium salts, tetrahydrothiophenium salts, iodonium salts, phosphonium salts, diazonium salts, and pyridinium salts.

スルホニウム塩としては、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムノナフルオロ-n-ブタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムパーフルオロ-n-オクタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム2-ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-イル-1,1,2,2-テトラフルオロエタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムカンファースルホネート、4-シクロヘキシルフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、4-シクロヘキシルフェニルジフェニルスルホニウムノナフルオロ-n-ブタンスルホネート、4-シクロヘキシルフェニルジフェニルスルホニウムパーフルオロ-n-オクタンスルホネート、4-シクロヘキシルフェニルジフェニルスルホニウム2-ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-イル-1,1,2,2-テトラフルオロエタンスルホネート、4-シクロヘキシルフェニルジフェニルスルホニウムカンファースルホネート、4-メタンスルホニルフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、4-メタンスルホニルフェニルジフェニルスルホニウムノナフルオロ-n-ブタンスルホネート、4-メタンスルホニルフェニルジフェニルスルホニウムパーフルオロ-n-オクタンスルホネート、4-メタンスルホニルフェニルジフェニルスルホニウム2-ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-イル-1,1,2,2-テトラフルオロエタンスルホネート、4-メタンスルホニルフェニルジフェニルスルホニウムカンファースルホネート、トリフェニルスルホニウム2-(1-アダマンチル)-1,1-ジフルオロエタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム6-(1-アダマンチルカルボニルオキシ)-1,1,2,2-テトラフルオロヘキサン-1-スルホネート、トリフェニルスルホニウム6-(1-アダマンチルカルボニルオキシ)-1,1,2-トリフルオロブタン-1-スルホネート、トリフェニルスルホニウム2-(4-オキソ-1-アダマンチルカルボニルオキシ)-1,1,3,3,3-ペンタフルオロプロパン-1-スルホネート、トリフェニルスルホニウム2-ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-イル-1,1-ジフルオロエタンスルホネート等が挙げられる。 Examples of sulfonium salts include triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, triphenylsulfonium perfluoro-n-octanesulfonate, triphenylsulfonium 2-bicyclo[2.2.1]hept-2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, triphenylsulfonium camphorsulfonate, 4-cyclohexylphenyldiphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 4-cyclohexylphenyldiphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 4-cyclohexylphenyldiphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, 4-cyclohexylphenyldiphenylsulfonium perfluoro-n-octanesulfonate, 4-cyclohexylphenyldiphenylsulfonium 2-bicyclo[2.2.1]hept-2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, 4-cyclohexylphenyldiphenylsulfonium camphorsulfonate, 4-methanesulfonylphenyldiphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 4-methanesulfonylphenyldiphenylsulfonium Phenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, 4-methanesulfonylphenyldiphenylsulfonium perfluoro-n-octanesulfonate, 4-methanesulfonylphenyldiphenylsulfonium 2-bicyclo[2.2.1]hept-2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, 4-methanesulfonylphenyldiphenylsulfonium camphorsulfonate, triphenylsulfonium 2-(1-adamantyl)-1,1-difluoroethanesulfonate, triphenylsulfonium Examples include triphenylsulfonium 6-(1-adamantylcarbonyloxy)-1,1,2,2-tetrafluorohexane-1-sulfonate, triphenylsulfonium 6-(1-adamantylcarbonyloxy)-1,1,2-trifluorobutane-1-sulfonate, triphenylsulfonium 2-(4-oxo-1-adamantylcarbonyloxy)-1,1,3,3,3-pentafluoropropane-1-sulfonate, and triphenylsulfonium 2-bicyclo[2.2.1]hept-2-yl-1,1-difluoroethanesulfonate.

テトラヒドロチオフェニウム塩としては、1-(4-n-ブトキシナフタレン-1-イル)テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、1-(4-n-ブトキシナフタレン-1-イル)テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ-n-ブタンスルホネート、1-(4-n-ブトキシナフタレン-1-イル)テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ-n-オクタンスルホネート、1-(4-n-ブトキシナフタレン-1-イル)テトラヒドロチオフェニウム2-ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-イル-1,1,2,2-テトラフルオロエタンスルホネート、1-(4-n-ブトキシナフタレン-1-イル)テトラヒドロチオフェニウムカンファースルホネート、1-(6-n-ブトキシナフタレン-2-イル)テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、1-(6-n-ブトキシナフタレン-2-イル)テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ-n-ブタンスルホネート、1-(6-n-ブトキシナフタレン-2-イル)テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ-n-オクタンスルホネート、1-(6-n-ブトキシナフタレン-2-イル)テトラヒドロチオフェニウム2-ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-イル-1,1,2,2-テトラフルオロエタンスルホネート、1-(6-n-ブトキシナフタレン-2-イル)テトラヒドロチオフェニウムカンファースルホネート、1-(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、1-(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ-n-ブタンスルホネート、1-(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ-n-オクタンスルホネート、1-(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウム2-ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-イル-1,1,2,2-テトラフルオロエタンスルホネート、1-(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウムカンファースルホネート等が挙げられる。 Tetrahydrothiophenium salts include 1-(4-n-butoxynaphthalen-1-yl)tetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 1-(4-n-butoxynaphthalen-1-yl)tetrahydrothiophenium nonafluoro-n-butanesulfonate, 1-(4-n-butoxynaphthalen-1-yl)tetrahydrothiophenium perfluoro-n-octanesulfonate, 1-(4-n-butoxynaphthalen-1-yl)tetrahydrothiophenium 2-bicyclo[2.2. 1] hept-2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, 1-(4-n-butoxynaphthalen-1-yl)tetrahydrothiophenium camphorsulfonate, 1-(6-n-butoxynaphthalen-2-yl)tetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 1-(6-n-butoxynaphthalen-2-yl)tetrahydrothiophenium nonafluoro-n-butanesulfonate, 1-(6-n-butoxynaphthalen-2-yl)tetrahydrothiophenium perf 1-(6-n-butoxynaphthalene-2-yl)tetrahydrothiophenium 2-bicyclo[2.2.1]hept-2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, 1-(6-n-butoxynaphthalene-2-yl)tetrahydrothiophenium camphorsulfonate, 1-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)tetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 1-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)tetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, Examples include hydrothiophenium nonafluoro-n-butanesulfonate, 1-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)tetrahydrothiophenium perfluoro-n-octanesulfonate, 1-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)tetrahydrothiophenium 2-bicyclo[2.2.1]hept-2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, and 1-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)tetrahydrothiophenium camphorsulfonate.

オニウム塩化合物のうち、スルホニウム塩が好ましく、トリアリールスルホニウム塩がより好ましい。例えば、下記のトリアリールスルホニウムが好ましい。アニオンとしては、SbF、PF、B(C等が挙げられる。 Among the onium salt compounds, sulfonium salts are preferred, and triarylsulfonium salts are more preferred. For example, the following triarylsulfonium is preferred. Examples of the anion include SbF 6 , PF 6 , and B(C 6 F 5 ) 4 .

Figure 0007658255000003
Figure 0007658255000003

成分(C)の含有量は、レジスト組成物の固形分中、1~50質量%であることが好ましく、5~20質量%であることがより好ましい。レジスト組成物の固形分とは、レジスト材料中の溶剤以外の成分の合計を意味する。 The content of component (C) is preferably 1 to 50 mass% of the solid content of the resist composition, and more preferably 5 to 20 mass%. The solid content of the resist composition means the total of all components in the resist material other than the solvent.

・成分(D):多官能メチロール架橋剤
多官能メチロール化合物としては、2以上のメチロール基を有する化合物であればよい。具体的には、下記の化合物等が挙げられる。
Component (D): Polyfunctional methylol crosslinking agent The polyfunctional methylol compound may be any compound having two or more methylol groups. Specific examples thereof include the following compounds.

Figure 0007658255000004
Figure 0007658255000004

Figure 0007658255000005
Figure 0007658255000005

Figure 0007658255000006
Figure 0007658255000006

一実施形態において、多官能メチロール化合物は下記式(2)で表される化合物が好ましい。

Figure 0007658255000007
(式(2)中、Raは炭素原子数1~9の脂肪族炭化水素基、アルコキシ基又はハロゲン原子を表す。qは2~4の整数であり、rは0~3の整数であり、sは1~4の整数を表す。Raが複数ある場合、複数のRaは互いに同じでも異なってもよい。) In one embodiment, the polyfunctional methylol compound is preferably a compound represented by the following formula (2).
Figure 0007658255000007
(In formula (2), Ra represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 9 carbon atoms, an alkoxy group, or a halogen atom. q represents an integer of 2 to 4, r represents an integer of 0 to 3, and s represents an integer of 1 to 4. When there are multiple Ra's, the multiple Ra's may be the same or different from each other.)

炭素原子数1~9の脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、t-ブチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基等が挙げられる。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等が挙げられる。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。 Examples of aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 9 carbon atoms include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, t-butyl, hexyl, cyclohexyl, heptyl, octyl, and nonyl groups. Examples of alkoxy groups include methoxy, ethoxy, propyloxy, butoxy, pentyloxy, hexyloxy, and cyclohexyloxy groups. Examples of halogen atoms include fluorine, chlorine, bromine, and iodine atoms.

一実施形態において、式(2)のsは1であることが好ましい。また、rは1であることが好ましい。また、qは2であることが好ましい。 In one embodiment, s in formula (2) is preferably 1. Also, r is preferably 1. Also, q is preferably 2.

成分(D)は、1種単独で用いてもよく、また、2種以上を併用してもよい。
成分(D)の配合量は、良好な感度が得られ、所望のパターンが得られることから、成分(A)及び(B)の合計100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上であり、より好ましくは0.5質量部以上ある。また、好ましくは30質量部以下であり、より好ましくは15質量部以下である。
The component (D) may be used alone or in combination of two or more types.
The amount of component (D) is preferably 0.1 parts by mass or more, more preferably 0.5 parts by mass or more, relative to 100 parts by mass of the total of components (A) and (B), in order to obtain good sensitivity and a desired pattern, and is preferably 30 parts by mass or less, more preferably 15 parts by mass or less.

・成分(E):溶剤
溶剤は、上述した成分(A)及び(B)を溶解し得るものであれば特に限定されない。具体例としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のモノアルコール;エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,7-ヘプタンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、トリメチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン等のポリオール;2-エトキシエタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノペンチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールエチルメチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル等のグリコールエーテル;メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート等のエチレングリコールアルキ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、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート等のプロピレングリコールアルキルエーテルアセテート;テトラヒドロフラン、1,3-ジオキサン、1,4-ジオキサン等の環状エーテル;エチレングリコールアセテート等のグリコールエステル;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;2-ヒドロキシプロピオン酸メチル、2-ヒドロキシプロピオン酸エチル、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、オキシ酢酸エチル、2-ヒドロキシ-3-メチルブタン酸メチル、3-メトキシブチルアセテート、3-メチル-3-メトキシブチルアセテート、蟻酸エチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル等のエステル化合物:アセトニトリル、アクリロニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル等のニトリル化合物等が挙げられる。
溶媒は、1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上の混合溶媒としてもよい。
Component (E): Solvent The solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the above-mentioned components (A) and (B). Specific examples include monoalcohols such as methanol, ethanol, propanol, and butanol; polyols such as ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, trimethylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol, and glycerin; glycol ethers such as 2-ethoxyethanol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monopentyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol ethyl methyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dipropyl ether, and diethylene glycol dibutyl ether; methylcello propylene glycol alkyl ether acetates such as propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate; cyclic ethers such as tetrahydrofuran, 1,3-dioxane, 1,4-dioxane; glycol esters such as ethylene glycol acetate; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone; ester compounds such as methyl 2-hydroxypropionate, ethyl 2-hydroxypropionate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethyl ethoxyacetate, ethyl oxyacetate, methyl 2-hydroxy-3-methylbutanoate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, ethyl formate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl acetoacetate, and ethyl acetoacetate; and nitrile compounds such as acetonitrile, acrylonitrile, propionitrile, and butyronitrile.
The solvent may be used alone or in the form of a mixture of two or more kinds.

成分(E)の使用量は特に限定なく、具体的な用途等に応じて適宜調整される。特に、スピンコート法等による塗布の際に均一な膜厚が得られることから、レジスト組成物中の固形分濃度が0.1~50質量%の範囲であることが好ましい。 The amount of component (E) used is not particularly limited and is adjusted appropriately depending on the specific application. In particular, it is preferable that the solids concentration in the resist composition is in the range of 0.1 to 50 mass %, since this allows a uniform film thickness to be obtained when applying the composition by a method such as spin coating.

本実施形態のレジスト組成物は、上述した成分(A)~(E)の他に、必要に応じて、硬化剤、感光剤、充填材、顔料、レベリング剤等の界面活性剤、密着性向上剤、溶解促進剤等、公知の添加剤を配合することができる。添加剤を配合する場合、本願発明の効果が十分に発揮されることから、レジスト組成物の成分(E)以外の成分の合計質量に対する成分(A)及び(B)の割合が50質量%以上であることが好ましく、75質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることが特に好ましい。 In addition to the above-mentioned components (A) to (E), the resist composition of this embodiment may contain known additives, such as a curing agent, a photosensitizer, a filler, a pigment, a surfactant such as a leveling agent, an adhesion improver, a dissolution promoter, etc., as necessary. When additives are added, the effect of the present invention is fully exhibited, so that the ratio of components (A) and (B) to the total weight of the components other than component (E) of the resist composition is preferably 50% by weight or more, more preferably 75% by weight or more, and particularly preferably 90% by weight or more.

本実施形態のレジスト組成物は、上述した成分(A)~(E)、必要に応じて添加剤を、混合撹拌することにより調製できる。各成分の混合順序は特に限定されない。一実施形態において、上記成分(A)と(B)を溶媒中で混合し、金属錯体溶液を調製した後、他の成分を添加してもよい。溶媒としては、上述した成分(E)と同様なものが使用できる。
溶媒の使用量は特に限定されないが、成分(A)及び(B)の合計1質量部に対し、1~500質量部の範囲であることが好ましい。
成分(A)及び(B)を混合する際の温度条件は特に限定されず、20~25℃程度の室温でもよいし、必要に応じて適宜加熱してもよい。
金属錯体の生成は、例えば、IRスペクトルにて1400cm-1のピークから確認することができる。
The resist composition of this embodiment can be prepared by mixing and stirring the above-mentioned components (A) to (E) and, if necessary, additives. The mixing order of each component is not particularly limited. In one embodiment, the above-mentioned components (A) and (B) may be mixed in a solvent to prepare a metal complex solution, and then other components may be added. As the solvent, the same one as the above-mentioned component (E) can be used.
The amount of the solvent used is not particularly limited, but is preferably in the range of 1 to 500 parts by mass per part by mass of the total of components (A) and (B).
The temperature conditions when components (A) and (B) are mixed are not particularly limited, and may be room temperature of about 20 to 25° C., or may be appropriately heated as necessary.
The formation of the metal complex can be confirmed, for example, from a peak at 1400 cm −1 in an IR spectrum.

本実施形態のレジスト組成物が、充填材、顔料等のような固形物を含有する場合には、ディゾルバー、ホモジナイザー、3本ロールミル等の分散装置を用いて分散、混合させることが好ましい。また、粗粒や不純物を除去するため、メッシュフィルター、メンブレンフィルター等を用いてろ過することもできる。 When the resist composition of this embodiment contains solids such as fillers, pigments, etc., it is preferable to disperse and mix using a dispersing device such as a dissolver, homogenizer, or triple roll mill. In addition, in order to remove coarse particles and impurities, it is also possible to filter using a mesh filter, membrane filter, etc.

本実施形態のレジスト組成物は、一般的なレジスト材料と同様の使用法により、パターン形成に用いることができる。その一例としては、レジスト組成物を用いてレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜を露光する工程と、前記露光されたレジスト膜を現像液にて現像し、パターンを形成する工程とを経る方法が挙げられる。 The resist composition of this embodiment can be used for pattern formation in the same manner as general resist materials. One example of such a method includes a process of forming a resist film using the resist composition, a process of exposing the resist film, and a process of developing the exposed resist film with a developer to form a pattern.

レジスト膜を形成する工程において、塗工方法は特に限定されず、スピンコート、ロールコート、フローコート、ディップコート、スプレーコート、ドクターブレードコート等の何れの方法でもよい。塗工後に60~150℃の温度条件でプリベークするなどして成分(E)である溶媒を除去し、塗膜(レジスト膜)を得ることができる。また、塗工対象物としては、シリコン基板、炭化シリコン基板、窒化ガリウム基板、透明導電膜等が挙げられ、用途等に応じて適宜選択することができる。 In the process of forming the resist film, the coating method is not particularly limited, and any method such as spin coating, roll coating, flow coating, dip coating, spray coating, doctor blade coating, etc. may be used. After coating, the solvent, which is component (E), can be removed by pre-baking at a temperature condition of 60 to 150°C to obtain a coating film (resist film). In addition, examples of objects to be coated include silicon substrates, silicon carbide substrates, gallium nitride substrates, transparent conductive films, etc., and can be appropriately selected depending on the application, etc.

露光工程では、パターンが描写されたマスクを介して露光する。露光光源としては、例えば、赤外光、可視光、紫外光、遠紫外光、極端紫外線、X線、電子線等が挙げられる。本実施形態のレジスト組成物は、高感度でありながら、且つ、微細なパターンを形成し得ることから、極端紫外線や電子線による露光にも好適に用いることができる。 In the exposure process, the film is exposed through a mask on which a pattern is drawn. Examples of exposure light sources include infrared light, visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, extreme ultraviolet light, X-rays, and electron beams. The resist composition of this embodiment is highly sensitive and can form fine patterns, so it can also be suitably used for exposure to extreme ultraviolet light and electron beams.

現像工程で用いるアルカリ現像液は、一般的なアルカリ現像用途で用いられるものを広く利用でき、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア水等の無機アルカリ性物質;エチルアミン、n-プロピルアミン等の1級アミン類;ジエチルアミン、ジ-n-ブチルアミン等の2級アミン類;トリエチルアミン、メチルジエチルアミン等の3級アミン類;ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルコールアミン;水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム等の4級アンモニウム塩;ピロール、ピヘリジン等の環状アミンなどのアルカリ性水溶液を使用することができる。これらのアルカリ現像液には、必要に応じてアルコール、界面活性剤等を適宜添加して用いることもできる。アルカリ現像液のアルカリ濃度は、通常2~5質量%の範囲が好ましく、2.38質量%水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液が一般的に用いられる。 The alkaline developer used in the development step can be any of those used in general alkaline development applications. For example, an alkaline aqueous solution of inorganic alkaline substances such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, and aqueous ammonia; primary amines such as ethylamine and n-propylamine; secondary amines such as diethylamine and di-n-butylamine; tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine; alcohol amines such as dimethylethanolamine and triethanolamine; quaternary ammonium salts such as tetramethylammonium hydroxide and tetraethylammonium hydroxide; and cyclic amines such as pyrrole and piheridine can be used. These alkaline developers can also be used by adding alcohol, surfactants, etc. as necessary. The alkaline concentration of the alkaline developer is usually preferably in the range of 2 to 5% by mass, and a 2.38% by mass aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide is generally used.

本発明のパターン形成方法は、電子デバイスの製造工程で好適に用いられる。上記電子デバイスとしては、家庭用電気機器、オフィスオートメーション機器、メディア関連機器、光学用機器、通信機器等が挙げられる。 The pattern formation method of the present invention is suitable for use in the manufacturing process of electronic devices. Examples of such electronic devices include household electrical appliances, office automation equipment, media-related equipment, optical equipment, and communication equipment.

以下、具体的な例を挙げて、本発明をさらに詳しく説明する。なお、合成した樹脂の数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)、及び多分散度(Mw/Mn)は、下記のGPCの測定条件で測定したものである。
[GPCの測定条件]
測定装置:東ソー株式会社製「HLC-8220 GPC」
カラム:昭和電工株式会社製「Shodex KF802」:8.0mmФ×300mm
+昭和電工株式会社製「Shodex KF802」:8.0mmФ×300mm
+昭和電工株式会社製「Shodex KF803」:8.0mmФ×300mm
+昭和電工株式会社製「Shodex KF804」:8.0mmФ×300mm
カラム温度:40℃
検出器:RI(示差屈折計)
データ処理:東ソー株式会社製「GPC-8020モデルIIバージョン4.30」
展開溶媒:テトラヒドロフラン
流速:1.0mL/分
試料:樹脂固形分換算で0.5質量%のテトラヒドロフラン溶液をマイクロフィルターでろ過したもの
注入量:0.1mL
標準試料:下記単分散ポリスチレン
(標準試料:単分散ポリスチレン)
東ソー株式会社製「A-500」
東ソー株式会社製「A-2500」
東ソー株式会社製「A-5000」
東ソー株式会社製「F-1」
東ソー株式会社製「F-2」
東ソー株式会社製「F-4」
東ソー株式会社製「F-10」
東ソー株式会社製「F-20」
The present invention will be described in more detail below with reference to specific examples. The number average molecular weight (Mn), weight average molecular weight (Mw), and polydispersity (Mw/Mn) of the synthesized resins were measured under the following GPC measurement conditions.
[GPC measurement conditions]
Measuring device: "HLC-8220 GPC" manufactured by Tosoh Corporation
Column: Showa Denko K.K. "Shodex KF802": 8.0 mmΦ x 300 mm
+ Showa Denko K.K. "Shodex KF802": 8.0mmΦ x 300mm
+ Showa Denko K.K. "Shodex KF803": 8.0mmΦ x 300mm
+ Showa Denko K.K. "Shodex KF804": 8.0mmΦ x 300mm
Column temperature: 40°C
Detector: RI (differential refractometer)
Data processing: Tosoh Corporation "GPC-8020 Model II Version 4.30"
Developing solvent: tetrahydrofuran Flow rate: 1.0 mL/min Sample: 0.5% by mass (resin solid content) tetrahydrofuran solution filtered through a microfilter Injection amount: 0.1 mL
Standard sample: Monodisperse polystyrene (Standard sample: Monodisperse polystyrene)
"A-500" manufactured by Tosoh Corporation
"A-2500" manufactured by Tosoh Corporation
"A-5000" manufactured by Tosoh Corporation
"F-1" manufactured by Tosoh Corporation
"F-2" manufactured by Tosoh Corporation
"F-4" manufactured by Tosoh Corporation
"F-10" manufactured by Tosoh Corporation
"F-20" manufactured by Tosoh Corporation

13C-NMRの測定条件は、以下の通りである。
装置:日本電子株式会社製 JNM-ECA500
測定モード:逆ゲート付きデカップリング
溶媒:重水素化ジメチルスルホキシド
パルス角度:30°パルス
試料濃度 :30質量%
積算回数 :4000回
ケミカルシフトの基準:ジメチルスルホキシドのピーク:39.5ppm
The measurement conditions for 13 C-NMR are as follows.
Equipment: JNM-ECA500 manufactured by JEOL Ltd.
Measurement mode: inverse gated decoupling Solvent: deuterated dimethyl sulfoxide Pulse angle: 30° pulse Sample concentration: 30% by mass
Number of integrations: 4000 Chemical shift standard: Dimethyl sulfoxide peak: 39.5 ppm

実施例1
(1)フェノール三核体モノマー(A)の合成
冷却管を設置した容量2000mLの4口フラスコに2,5-キシレノール293.2g(2.4mol)、4-ホルミル安息香酸150g(1mol)を仕込み、酢酸500mlに溶解させた。氷浴中で冷却しながら硫酸5mLを添加した後、マントルヒーターで100℃まで加熱し、2時間攪拌しながら反応させた。反応終了後、得られた溶液に水を加えて粗生成物を沈殿させた。次いで、粗生成物をアセトンに再溶解し、水を加えて再沈殿させた。沈殿物を濾別して真空乾燥し、淡桃色結晶のフェノール三核体モノマー(A)292gを得た。
Example 1
(1) Synthesis of phenol trinuclear monomer (A) 293.2 g (2.4 mol) of 2,5-xylenol and 150 g (1 mol) of 4-formylbenzoic acid were charged into a 2000 mL four-neck flask equipped with a cooling tube, and dissolved in 500 ml of acetic acid. 5 mL of sulfuric acid was added while cooling in an ice bath, and then the mixture was heated to 100°C with a mantle heater and reacted for 2 hours while stirring. After the reaction was completed, water was added to the obtained solution to precipitate a crude product. Next, the crude product was redissolved in acetone, and water was added to reprecipitate. The precipitate was filtered and dried in vacuum to obtain 292 g of phenol trinuclear monomer (A) as pale pink crystals.

得られたモノマー(A)について、13C-NMRスペクトル測定を行った結果、下記構造式で表される化合物であることを確認した。また、GPCチャート図から算出される純度は95.3%であった。モノマー(A)のGPCチャートを図1に、13C-NMRチャートを図2に示す。

Figure 0007658255000008
The resulting monomer (A) was confirmed to be a compound represented by the following structural formula by 13 C-NMR spectrum measurement. The purity calculated from the GPC chart was 95.3%. The GPC chart of monomer (A) is shown in FIG. 1, and the 13 C-NMR chart is shown in FIG. 2.
Figure 0007658255000008

(2)金属錯体溶液の調製
上記(1)で得られたフェノール三核体モノマー(A)3.76g(10mmol)とジルコニウム(IV)・ジブトキシド(オルガチックスZC-580(マツモトファインケミカル株式会社製))2.308g(Zr元素として2.52mmol)、及びテトラヒドロフラン(THF)24.24gを、容量50mLのスクリュー管内で、室温で30分間混合し金属錯体溶液を得た。
得られた金属錯体溶液のFT-IRスペクトルを図3に示す。
(2) Preparation of Metal Complex Solution 3.76 g (10 mmol) of the phenol trinuclear monomer (A) obtained in (1) above, 2.308 g (2.52 mmol as Zr element) of zirconium (IV) dibutoxide (Orgatix ZC-580 (manufactured by Matsumoto Fine Chemical Co., Ltd.)), and 24.24 g of tetrahydrofuran (THF) were mixed in a 50 mL screw tube at room temperature for 30 minutes to obtain a metal complex solution.
The FT-IR spectrum of the obtained metal complex solution is shown in FIG.

(3)レジスト組成物の調製
得られた金属錯体溶液に、光酸発生剤(サンアプロ株式会社製:CPI-101A)0.25g及び多官能メチロール架橋剤(東京化成工業製:2、6-Bis(hydroxymethyl)-P-cresol)0.038gを添加し、室温で30分間混合した後、孔径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン(PTFE)製ディスクフィルタで精密濾過し、レジスト組成物を調製した。
(3) Preparation of resist composition To the obtained metal complex solution, 0.25 g of a photoacid generator (CPI-101A manufactured by San-Apro Ltd.) and 0.038 g of a polyfunctional methylol crosslinking agent (2,6-Bis(hydroxymethyl)-P-cresol manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) were added, and the mixture was mixed at room temperature for 30 minutes. Thereafter, the mixture was precision-filtered using a polytetrafluoroethylene (PTFE) disk filter having a pore size of 0.1 μm to prepare a resist composition.

実施例2
光酸発生剤を1.25g、多官能メチロール架橋剤を0.19g、THFを23.28gに変更した以外は、実施例1と同様にしてレジスト組成物を調製した。
Example 2
A resist composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that the amount of photoacid generator was changed to 1.25 g, the amount of polyfunctional methylol crosslinking agent was changed to 0.19 g, and the amount of THF was changed to 23.28 g.

実施例3
光酸発生剤を2.51g、多官能メチロール架橋剤を0.38g、THFを28.82gに変更した以外は、実施例1と同様にしてレジスト組成物を調製した。
Example 3
A resist composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that the amount of photoacid generator was changed to 2.51 g, the amount of polyfunctional methylol crosslinking agent was changed to 0.38 g, and the amount of THF was changed to 28.82 g.

比較例1
光酸発生剤及び多官能メチロール架橋剤を添加せず、THFを23.72gに変更した以外は、実施例1と同様にしてレジスト組成物を調製した。
Comparative Example 1
A resist composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that the photoacid generator and the polyfunctional methylol crosslinking agent were not added and the amount of THF was changed to 23.72 g.

比較例2
(1)重合基含有Zr錯体の合成
フラスコ内で、ジルコニウムブトキシド0.95gと、メタクリル酸1.27gと、溶剤としてジクロロメタン20gとを、室温23℃で60分間撹拌した。得られた溶液を、メチルtert-ブチルエーテル(TBME)で洗浄した後、ろ過し、減圧乾燥を5時間実施することでジルコニア錯体を得た。
Comparative Example 2
(1) Synthesis of polymerizable group-containing Zr complex In a flask, 0.95 g of zirconium butoxide, 1.27 g of methacrylic acid, and 20 g of dichloromethane as a solvent were stirred for 60 minutes at room temperature of 23° C. The resulting solution was washed with methyl tert-butyl ether (TBME), filtered, and dried under reduced pressure for 5 hours to obtain a zirconia complex.

(2)レジスト組成物の調製
上記(1)で得られたジルコニア錯体1gに対して、重合開始剤(2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン)0.1g、プロピレングリコールモノメチルエーテル11gを、30mLのスクリュー管内にて室温23℃で5分間撹拌し、レジスト組成物を調製した。
(2) Preparation of resist composition 1 g of the zirconia complex obtained in (1) above was stirred with 0.1 g of a polymerization initiator (2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone) and 11 g of propylene glycol monomethyl ether in a 30 mL screw tube at room temperature of 23° C. for 5 minutes to prepare a resist composition.

[コントラスト評価]
実施例及び比較例で調製したレジスト組成物を、直径5インチのシリコンウェハー上に、約5μmの厚さになるようにスピンコーターを用いて塗布した後、110℃で60秒間プリベークしてレジスト膜を形成した。
レジスト膜を有するウェハーを、電子線照射装置(浜松ホトニクス株式会社製:EES-30L-DIC01)を用いて、500kGyの光量で電子線(EB)を照射した。
EB未照射のレジスト膜及びEBを照射したレジスト膜について、それぞれ、130℃で90秒間、ポストエクスポージャベーク(PEB)を行った後、テトラヒドロフラン溶液で5秒間パドル現像を行い、ウェハーを純水で10秒間リンス処理した。
得られたウェハー上のレジスト膜厚を評価し、現像前後の膜厚減少度より下記式から溶剤溶解速度を算出した。
溶剤溶解速度(Å/Sec)=溶剤前後膜減少度(Å)/5(Sec)
[Contrast evaluation]
The resist compositions prepared in the Examples and Comparative Examples were applied to a silicon wafer having a diameter of 5 inches using a spin coater to a thickness of about 5 μm, and then prebaked at 110° C. for 60 seconds to form a resist film.
The wafer having the resist film was irradiated with an electron beam (EB) at a dose of 500 kGy using an electron beam irradiation device (EES-30L-DIC01, manufactured by Hamamatsu Photonics KK).
The resist film not exposed to EB and the resist film exposed to EB were each subjected to post-exposure bake (PEB) at 130° C. for 90 seconds, followed by paddle development in a tetrahydrofuran solution for 5 seconds, and the wafer was rinsed with pure water for 10 seconds.
The thickness of the resist film on the resulting wafer was evaluated, and the solvent dissolution rate was calculated from the degree of film thickness reduction before and after development using the following formula.
Solvent dissolution rate (Å/Sec)=film reduction rate before and after the solvent (Å)/5 (Sec)

EB未照射のレジスト膜の溶剤溶解速度をDR1とし、下記のとおり溶剤溶解性を評価した。結果を表1に示す。
〇:DR1が2500以上
×:DR1が2500未満
The solvent dissolution rate of the resist film not irradiated with EB was designated as DR1, and the solvent solubility was evaluated as follows. The results are shown in Table 1.
○: DR1 is 2500 or more ×: DR1 is less than 2500

EBを照射したレジスト膜の溶剤溶解速度をDR2とし、DR1/DR2のコントラスト値からネガ型レジスト特性を下記のとおり評価した。結果を表1に示す。
〇:コントラストが5以上
×:コントラストが5未満
上記コントラストが大きい程、EB感度が高いと言える。
The solvent dissolution rate of the resist film irradiated with EB was designated as DR2, and the negative resist characteristics were evaluated from the contrast value of DR1/DR2 as follows. The results are shown in Table 1.
◯: contrast is 5 or more; ×: contrast is less than 5. It can be said that the higher the contrast, the higher the EB sensitivity.

Figure 0007658255000009
Figure 0007658255000009

表1から、実施例のレジスト組成物から得られるレジスト膜は、比較例と比べて、EB照射によって高いコンストラストが得られるため、EBに対し高い吸収感度を持つことが確認できる。 From Table 1, it can be seen that the resist film obtained from the resist composition of the embodiment example has a high absorption sensitivity to EB because it can obtain a high contrast by EB irradiation compared to the comparative example.

Claims (10)

下記成分(A)~(E)を含有する、レジスト組成物。
(A)下記式(1)で表されるフェノール三核体モノマー
(B)金属アルコキシド
(C)光酸発生剤
(D)多官能メチロール架橋剤
(E)溶剤
Figure 0007658255000010
[式(1)中、R及びRは、それぞれ独立に、炭素原子数1~9の脂肪族炭化水素基、アルコキシ基、アリール基、アラルキル基又はハロゲン原子を表す。m、n及びpは、それぞれ独立に、0~4の整数を表す。Rが複数ある場合、複数のRは互いに同じでも異なってもよい。Rが複数ある場合、複数のRは互いに同じでも異なってもよい。Rは、水素原子、炭素原子数1~9の脂肪族炭化水素基、又は炭化水素基上にアルコキシ基、ハロゲン基及び水酸基から選択される置換基を1以上有する構造部位を表す。Rは、水酸基、炭素原子数1~9の脂肪族炭化水素基、アルコキシ基又はハロゲン原子を表す。Rが複数ある場合、複数のRは互いに同じでも異なってもよい。]
A resist composition comprising the following components (A) to (E):
(A) a phenol trinuclear monomer represented by the following formula (1): (B) a metal alkoxide; (C) a photoacid generator; (D) a polyfunctional methylol crosslinking agent; and (E) a solvent.
Figure 0007658255000010
[In formula (1), R 1 and R 2 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 9 carbon atoms, an alkoxy group, an aryl group, an aralkyl group, or a halogen atom. m, n, and p each independently represent an integer of 0 to 4. When there are multiple R 1s , the multiple R 1s may be the same as or different from each other. When there are multiple R 2s , the multiple R 2s may be the same as or different from each other. R 3 represents a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 9 carbon atoms, or a structural portion having one or more substituents selected from an alkoxy group, a halogen group, and a hydroxyl group on a hydrocarbon group. R 4 represents a hydroxyl group, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 9 carbon atoms, an alkoxy group, or a halogen atom. When there are multiple R 4s , the multiple R 4s may be the same as or different from each other.]
前記式(1)のm及びnが、それぞれ独立に、1~3の整数であり、pが0である、請求項1に記載のレジスト組成物。 The resist composition according to claim 1, wherein m and n in formula (1) are each independently an integer of 1 to 3, and p is 0. 前記式(1)のR及びRが、それぞれ独立に、炭素原子数1~4のアルキル基であり、Rが水素原子である、請求項1又は2に記載のレジスト組成物。 3. The resist composition according to claim 1, wherein R 1 and R 2 in the formula (1) are each independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 3 is a hydrogen atom. 前記成分(B)が、ジルコニウム、スズ及びハフニウムからなる群より選択される金属を中心金属とする金属アルコキシドである、請求項1~3のいずれかに記載のレジスト組成物。 The resist composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the component (B) is a metal alkoxide having a central metal selected from the group consisting of zirconium, tin, and hafnium. 前記成分(C)がスルホニウム塩である、請求項1~4のいずれかに記載のレジスト組成物。 The resist composition according to any one of claims 1 to 4, wherein component (C) is a sulfonium salt. 前記成分(D)が下記式(2)で表される化合物である、請求項1~5のいずれかに記載のレジスト組成物。
Figure 0007658255000011
(式(2)中、Raは炭素原子数1~9の脂肪族炭化水素基、アルコキシ基又はハロゲン原子を表す。qは2~4の整数であり、rは0~3の整数であり、sは1~4の整数を表す。Raが複数ある場合、複数のRaは互いに同じでも異なってもよい。)
6. The resist composition according to claim 1, wherein the component (D) is a compound represented by the following formula (2):
Figure 0007658255000011
(In formula (2), Ra represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 9 carbon atoms, an alkoxy group, or a halogen atom. q represents an integer of 2 to 4, r represents an integer of 0 to 3, and s represents an integer of 1 to 4. When there are multiple Ra's, the multiple Ra's may be the same or different from each other.)
請求項1~6のいずれかに記載のレジスト組成物から得られるレジスト膜。 A resist film obtained from the resist composition according to any one of claims 1 to 6. 請求項1~6のいずれかに記載のレジスト組成物を用いてレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜を露光する工程と、
前記露光されたレジスト膜を、現像液を用いて現像してパターンを形成する工程とを含む、パターン形成方法。
forming a resist film using the resist composition according to any one of claims 1 to 6;
exposing the resist film to light;
and developing the exposed resist film with a developer to form a pattern.
前記露光が、電子線又は極端紫外線による露光である、請求項8に記載のパターン形成方法。 The pattern formation method according to claim 8, wherein the exposure is with an electron beam or extreme ultraviolet light. 請求項8又は9に記載のパターン形成方法を含む、電子デバイスの製造方法。 A method for manufacturing an electronic device, comprising the pattern formation method according to claim 8 or 9.
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