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公開番号2024147926
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-17
出願番号2023060676
出願日2023-04-04
発明の名称フェノール性水酸基含有化合物、硬化性組成物および当該硬化性組成物の硬化物
出願人DIC株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C08G 8/04 20060101AFI20241009BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】ドライエッチング耐性、埋め込み特性およびレジストパターンの倒壊を抑制できる下層膜を製造可能なフェノール性水酸基含有化合物を提供する。
【解決手段】1以上の水酸基を有するナフタレン化合物から誘導される構造単位と、フッ素原子含有芳香族アルデヒド化合物から誘導される構造単位と、を含むフェノール性水酸基含有化合物であって、前記フッ素原子含有芳香族アルデヒド化合物から誘導される構造単位を20質量%以上含み、重量平均分子量が500～2,000の範囲にあるフェノール性水酸基含有化合物。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
１以上の水酸基を有するナフタレン化合物から誘導される構造単位と、フッ素原子含有芳香族アルデヒド化合物から誘導される構造単位と、を含むフェノール性水酸基含有化合物であって、
前記フッ素原子含有芳香族アルデヒド化合物から誘導される構造単位を２０質量％以上含み、
重量平均分子量が５００～２，０００の範囲にあるフェノール性水酸基含有化合物。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記ナフタレン化合物が、下記一般式（１－１）で表されるナフタレン化合物である請求項１に記載のフェノール性水酸基含有化合物。
TIFF
2024147926000008.tif
27
69
（前記一般式（１－１）中、
Ｒ
１
は、炭素原子数１～６のアルキル基、炭素原子数１～６のアルコキシ基、炭素原子数６～１２のアリール基又は炭素原子数７～１３のアラルキル基であり、
ｎは１～３の範囲の整数であり、ｎ１は０～５の範囲の整数であり、ｎおよびｎ１は１≦（ｎ＋ｎ１）≦６を満たす。）
【請求項３】
前記フッ素原子含有芳香族アルデヒド化合物が、下記一般式（１－２）で表される芳香族アルデヒド化合物である請求項１又は２に記載のフェノール性水酸基含有化合物。
TIFF
2024147926000009.tif
38
46
（前記一般式（１－２）中、
Ｒｆは、フッ素原子又は炭素原子数１～６のフルオロアルキル基であり、
Ｒ
２
は、炭素原子数１～６のアルキル基、炭素原子数１～６のアルコキシ基、炭素原子数６～１２のアリール基、炭素原子数７～１３のアラルキル基、フッ素原子又は炭素原子数１～６のフルオロアルキル基であり、
ｎｆは１～３の範囲の整数であり、ｎ２は０～４の範囲の整数であり、ｎｆおよびｎ２は１≦（ｎｆ＋ｎ２）≦５を満たす。）
【請求項４】
下記一般式（１）で表される繰り返し単位を有する請求項１に記載のフェノール性水酸基含有化合物。
TIFF
2024147926000010.tif
53
110
（前記一般式（１）中、
Ｒ
１
は、炭素原子数１～６のアルキル基、炭素原子数１～６のアルコキシ基、炭素原子数６～１４のアリール基又は炭素原子数７～１５のアラルキル基であり、
ｎは１～３の範囲の整数であり、ｎ１は０～５の範囲の整数であり、ｎおよびｎ１は１≦（ｎ＋ｎ１）≦６を満たし、
Ｒｆは、フッ素原子又は炭素原子数１～６のフルオロアルキル基であり、
Ｒ
２
は、炭素原子数１～６のアルキル基、炭素原子数１～６のアルコキシ基、炭素原子数６～１４のアリール基、炭素原子数７～１５のアラルキル基、フッ素原子又は炭素原子数１～６のフルオロアルキル基であり、
ｎｆは１～３の範囲の整数であり、ｎ２は０～４の範囲の整数であり、ｎｆおよびｎ２は１≦（ｎｆ＋ｎ２）≦５を満たし、
ｐは繰り返し数である。）
【請求項５】
前記フッ素原子含有芳香族アルデヒド化合物から誘導される構造単位を３０～８０質量％の範囲で含む請求項１又は２に記載のフェノール性水酸基含有化合物。
【請求項６】
請求項１又は２に記載のフェノール性水酸基含有化合物と感光剤とを含有する感光性組成物。
【請求項７】
請求項６に記載の感光性組成物の硬化物。
【請求項８】
請求項１又は２に記載のフェノール性水酸基含有化合物を含有するレジスト下層膜形成用組成物。
【請求項９】
請求項８に記載のレジスト下層膜形成用組成物の硬化物であるレジスト下層膜。
【請求項１０】
請求項１又は２に記載のフェノール性水酸基含有化合物を含有する硬化性組成物。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、フェノール性水酸基含有化合物、硬化性組成物および当該硬化性組成物の硬化物に関する。
続きを表示（約 3,200 文字）【背景技術】
【０００２】
フォトレジストの分野では、より微細な配線パターンを形成するための方法が種々開発されており、そのうちの１つに多層レジスト法がある。多層レジスト法では、基板上にレジスト下層膜と呼ばれる層などを形成した後、その上に通常のフォトリソグラフィーによるレジストパターンを形成する。レジストパターン形成後は、ドライエッチングにより基板へ配線パターンを加工転写する。
【０００３】
多層レジスト法の技術において重要な部材が前記レジスト下層膜であり、当該レジスト下層膜にはドライエッチング耐性が高いことが要求されるほか、微細化したレジストパターンの倒壊を抑制する機能も求められる。
また、近年の超微細化された配線パターン形成では、複数回の露光・エッチングを繰り返す工程を含み、レジスト下層膜には前プロセスで形成した微細なパターン内を空隙なく膜で埋め込むことができる埋め込み特性も求められる。
【０００４】
上記の要求に対応するため、レジスト下層膜用の樹脂および添加剤が種々開発および提案されている（例えば特許文献１および２）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
国際公開第２０１７／０６９０６３号
国際公開第２０１５／０１２１７２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１では、ノボラック樹脂に長鎖アルキル基を導入することで埋め込み特性の改善を謳っているが、長鎖アルキル基の導入は、ドライエッチング耐性が低下する懸念がある。
また、特許文献２では、レジスト下層膜材料用の添加剤を開示しており、当該添加剤によってレジストパターンの倒壊を抑制するとしている。しかしながら、レジスト下層膜が添加剤を含む場合には、ドライエッチング耐性が低下する懸念があるほか、添加剤がブリードアウトしてしまう懸念もある。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、ドライエッチング耐性、埋め込み特性およびレジストパターンの倒壊を抑制できる下層膜を製造可能なフェノール性水酸基含有化合物および当該化合物を含有する硬化性組成物を提供することである。
本発明が解決しようとする他の課題は、ドライエッチング耐性、埋め込み特性およびレジストパターンの倒壊を抑制できるレジスト下層膜を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討を行った結果、１以上の水酸基を有するナフタレン化合物から誘導される構造単位と、フッ素原子含有芳香族アルデヒド化合物から誘導される構造単位と、を含むフェノール性水酸基含有化合物であって、前記フッ素原子含有芳香族アルデヒド化合物から誘導される構造単位を特定量含み、重量平均分子量が特定範囲にあるフェノール性水酸基含有化合物であれば、ドライエッチング耐性、埋め込み特性およびレジストパターンの倒壊を抑制できる下層膜を製造可能であることを見出し、本発明を完成させた。
【０００９】
すなわち、本発明は、下記ノボラック型フェノール樹脂等に関するものである。
１．１以上の水酸基を有するナフタレン化合物から誘導される構造単位と、フッ素原子含有芳香族アルデヒド化合物から誘導される構造単位と、を含むフェノール性水酸基含有化合物であって、
前記フッ素原子含有芳香族アルデヒド化合物から誘導される構造単位を２０質量％以上含み、
重量平均分子量が５００～２，０００の範囲にあるフェノール性水酸基含有化合物。
２．前記ナフタレン化合物が、下記一般式（１－１）で表されるナフタレン化合物であるフェノール性水酸基含有化合物。
TIFF
2024147926000001.tif
27
69
（前記一般式（１－１）中、
Ｒ
１
は、炭素原子数１～６のアルキル基、炭素原子数１～６のアルコキシ基、炭素原子数６～１２のアリール基又は炭素原子数７～１３のアラルキル基であり、
ｎは１～３の範囲の整数であり、ｎ１は０～５の範囲の整数であり、ｎおよびｎ１は１≦（ｎ＋ｎ１）≦６を満たす。）
３．前記フッ素原子含有芳香族アルデヒド化合物が、下記一般式（１－２）で表される芳香族アルデヒド化合物である１又は２に記載のフェノール性水酸基含有化合物。
TIFF
2024147926000002.tif
38
46
（前記一般式（１－２）中、
Ｒｆは、フッ素原子又は炭素原子数１～６のフルオロアルキル基であり、
Ｒ
２
は、炭素原子数１～６のアルキル基、炭素原子数１～６のアルコキシ基、炭素原子数６～１２のアリール基、炭素原子数７～１３のアラルキル基、フッ素原子又は炭素原子数１～６のフルオロアルキル基であり、
ｎｆは１～３の範囲の整数であり、ｎ２は０～４の範囲の整数であり、ｎｆおよびｎ２は１≦（ｎｆ＋ｎ２）≦５を満たす。）
４．下記一般式（１）で表される繰り返し単位を有する１～３のいずれかに記載のフェノール性水酸基含有化合物。
TIFF
2024147926000003.tif
53
110
（前記一般式（１）中、
Ｒ
１
は、炭素原子数１～６のアルキル基、炭素原子数１～６のアルコキシ基、炭素原子数６～１４のアリール基又は炭素原子数７～１５のアラルキル基であり、
ｎは１～３の範囲の整数であり、ｎ１は０～５の範囲の整数であり、ｎおよびｎ１は１≦（ｎ＋ｎ１）≦６を満たし、
Ｒｆは、フッ素原子又は炭素原子数１～６のフルオロアルキル基であり、
Ｒ
２
は、炭素原子数１～６のアルキル基、炭素原子数１～６のアルコキシ基、炭素原子数６～１４のアリール基、炭素原子数７～１５のアラルキル基、フッ素原子又は炭素原子数１～６のフルオロアルキル基であり、
ｎｆは１～３の範囲の整数であり、ｎ２は０～４の範囲の整数であり、ｎｆおよびｎ２は１≦（ｎｆ＋ｎ２）≦５を満たし、
ｐは繰り返し数である。）
５．前記フッ素原子含有芳香族アルデヒド化合物から誘導される構造単位を３０～８０質量％の範囲で含む１～４のいずれかに記載のフェノール性水酸基含有化合物。
６．１～５のいずれかに記載のフェノール性水酸基含有化合物と感光剤とを含有する感光性組成物。
７．６に記載の感光性組成物の硬化物。
８．１～５のいずれかに記載のフェノール性水酸基含有化合物を含有するレジスト下層膜形成用組成物。
９．８に記載のレジスト下層膜形成用組成物の硬化物であるレジスト下層膜。
１０．１～５のいずれかに記載のフェノール性水酸基含有化合物を含有する硬化性組成物。
１１．１０に記載の硬化性組成物の硬化物。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、ドライエッチング耐性、埋め込み特性およびレジストパターンの倒壊を抑制できる下層膜を製造可能なフェノール性水酸基含有化合物および当該化合物を含有する硬化性組成物が提供できる。
本発明により、ドライエッチング耐性、埋め込み特性およびレジストパターンの倒壊を抑制できるレジスト下層膜が提供できる。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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