JP2008145674A - Surface modifier for resist and method for formation of resist pattern with the same - Google Patents

Surface modifier for resist and method for formation of resist pattern with the same Download PDF

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Tomoya Kumagai
智弥 熊谷
Atsushi Koshiyama
淳 越山
Kazumasa Wakiya
和正 脇屋
Atsushi Sawano
敦 澤野
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  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface modifier for a resist modifying the surface of a photoresist film to sufficiently enhance the wettability with a developer solution and excellent in safety, and to provide a method for formation of a resist pattern with the modifier. <P>SOLUTION: The surface modifier for a resist consists of an aqueous solution containing: at least one kind of amine oxide compound having a 8-20C alkyl group or hydroxyalkyl group which may be interrupted by an oxygen atom and two of 1-5C alkyl groups or hydroxyalkyl groups; and at least one kind of amine oxide compound having two of 8-20C alkyl groups or hydroxyalkyl groups which may be interrupted by an oxygen atom and a 1-5C alkyl group or hydroxyalkyl group. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ホトレジスト膜表面を改質し、現像液に対する濡れ性を高めることが可能なレジスト表面改質剤及びそれを用いたレジストパターン形成方法に関する。   The present invention relates to a resist surface modifier capable of modifying a photoresist film surface and improving wettability to a developer, and a resist pattern forming method using the same.

近年、半導体素子や液晶表示素子の製造においては、リソグラフィー技術の進歩により急速にパターンの微細化が進んでいる。微細化の手法としては、一般に、露光光源の短波長化が行われている。具体的には、従来は、g線(436nm)、i線(365nm)に代表される紫外線が用いられていたが、現在では、KrFエキシマレーザー(248nm)や、ArFエキシマレーザー(193nm)を用いた半導体素子の量産が開始され、これらエキシマレーザーより短波長のFエキシマレーザー(157nm)についても検討が行われている。 In recent years, in the manufacture of semiconductor elements and liquid crystal display elements, pattern miniaturization has been rapidly progressing due to advances in lithography technology. As a technique for miniaturization, the wavelength of an exposure light source is generally shortened. Specifically, conventionally, ultraviolet rays typified by g-line (436 nm) and i-line (365 nm) have been used, but now KrF excimer laser (248 nm) and ArF excimer laser (193 nm) are used. The production of semiconductor devices has been started, and an F 2 excimer laser (157 nm) having a shorter wavelength than these excimer lasers is also being studied.

現在、200nm以下の短波長において使用されるホトレジスト組成物のベース樹脂としては、透明性に優れることから、樹脂骨格中にフッ素原子やシロキサン結合を有する樹脂が用いられている。しかしながら、フッ素やシロキサンは撥水性の高い材料であるため、現像液が均一に行き亘らず、現像不良が発生する虞があった。   Currently, a resin having a fluorine atom or a siloxane bond in a resin skeleton is used as a base resin of a photoresist composition used at a short wavelength of 200 nm or less because of its excellent transparency. However, since fluorine and siloxane are materials having high water repellency, the developer does not spread uniformly, and there is a risk of developing failure.

そこで、最近になり、カルボン酸又はスルホン酸のアミン塩を親水性基として有するフッ素系界面活性剤を含む水溶液でホトレジスト膜表面を処理し、現像液の濡れ性を高めた後、現像を行う手法が提案されている(特許文献1参照)。
特開2006−259760号公報
Therefore, recently, the photoresist film surface is treated with an aqueous solution containing a fluorosurfactant having an amine salt of carboxylic acid or sulfonic acid as a hydrophilic group to improve the wettability of the developer, followed by development. Has been proposed (see Patent Document 1).
JP 2006-259760 A

しかしながら、この特許文献1に記載されているようなフッ素系界面活性剤では、ホトレジスト膜表面の濡れ性を所望の程度まで十分に高めることができず、また、毒性や残留性が高いものが多いため、ホトレジスト膜表面を改質して現像液に対する濡れ性を十分に高めることが可能であり、かつ安全性に優れたレジスト表面改質剤が求められていた。   However, the fluorine-based surfactants described in Patent Document 1 cannot sufficiently increase the wettability of the photoresist film surface to a desired level, and many have high toxicity and persistence. Therefore, there has been a demand for a resist surface modifier that can sufficiently improve the wettability with respect to the developer by modifying the photoresist film surface and is excellent in safety.

本発明は、このような従来の実情に鑑みてなされたものであり、ホトレジスト膜表面を改質して現像液に対する濡れ性を十分に高めることが可能であり、かつ安全性に優れたレジスト表面改質剤及びそれを用いたレジストパターン形成方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a conventional situation, and can improve the wettability with respect to a developer by modifying the photoresist film surface, and is excellent in safety. It is an object of the present invention to provide a modifier and a resist pattern forming method using the same.

本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、特定のアミンオキシド化合物の混合物を含有する水性溶液を用いることによって、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that the above problems can be solved by using an aqueous solution containing a mixture of specific amine oxide compounds, and the present invention has been completed. It was.

すなわち、本発明の第1の態様は、下記一般式(1)及び(2)で表されるアミンオキシド化合物の少なくとも1種と下記一般式(3)及び(4)で表されるアミンオキシド化合物の少なくとも1種とを含有する水性溶液からなるレジスト表面改質剤である。

Figure 2008145674
(式(1)、(2)中、Rは酸素原子で中断されていてもよい炭素数8〜20のアルキル基又はヒドロキシアルキル基を示し、n及びmは1〜5の整数を示す。)
Figure 2008145674
(式(3)、(4)中、R及びRはそれぞれ独立に酸素原子で中断されていてもよい炭素数8〜20のアルキル基又はヒドロキシアルキル基を示し、nは1〜5の整数を示す) That is, in the first aspect of the present invention, at least one amine oxide compound represented by the following general formulas (1) and (2) and an amine oxide compound represented by the following general formulas (3) and (4) are used. A resist surface modifier comprising an aqueous solution containing at least one of the above.
Figure 2008145674
(Equation (1), (2), R 1 represents an alkyl or hydroxyalkyl group having 8 to 20 carbon atoms which may be interrupted by an oxygen atom, n and m represents an integer of 1 to 5. )
Figure 2008145674
(In the formulas (3) and (4), R 2 and R 3 each independently represent an alkyl group or hydroxyalkyl group having 8 to 20 carbon atoms which may be interrupted by an oxygen atom, and n represents 1 to 5 Indicates an integer)

また、本発明の第2の態様は、基板上にホトレジスト膜を設ける工程と、マスクパターンを介して前記ホトレジスト膜を選択的に露光する工程と、露光後の前記ホトレジスト膜を本発明のレジスト表面改質剤で処理する工程と、前記レジスト表面改質剤による処理後の前記ホトレジスト膜を現像する工程と、有するレジストパターン形成方法である。   The second aspect of the present invention includes a step of providing a photoresist film on a substrate, a step of selectively exposing the photoresist film through a mask pattern, and a step of exposing the photoresist film to the resist surface of the present invention. A method of forming a resist pattern comprising: a step of treating with a modifier; and a step of developing the photoresist film after the treatment with the resist surface modifier.

本発明によれば、ホトレジスト膜表面を親水性に改質することができる。したがって、現像前にホトレジスト膜をレジスト表面改質剤で処理することにより、現像液に対する濡れ性を十分に高め、現像不良の発生を防止することができる。   According to the present invention, the photoresist film surface can be modified to be hydrophilic. Therefore, by treating the photoresist film with a resist surface modifier before development, the wettability with respect to the developer can be sufficiently increased, and the development failure can be prevented.

[レジスト表面改質剤]
本発明のレジスト表面改質剤は、特定のアミンオキシド化合物の混合物を含有する水性溶液からなるものである。以下、このレジスト表面改質剤を構成する各成分について詳細に説明する。
[Resist surface modifier]
The resist surface modifier of the present invention comprises an aqueous solution containing a mixture of specific amine oxide compounds. Hereinafter, each component constituting the resist surface modifier will be described in detail.

<アミンオキシド化合物>
レジスト表面改質剤に含有されるアミンオキシド化合物としては、下記一般式(1)及び(2)で表されるアミンオキシド化合物の少なくとも1種と下記一般式(3)及び(4)で表されるアミンオキシド化合物の少なくとも1種との混合物が用いられる。

Figure 2008145674
(式(1)、(2)中、Rは酸素原子で中断されていてもよい炭素数8〜20のアルキル基又はヒドロキシアルキル基を示し、n及びmは1〜5の整数を示す。)
Figure 2008145674
(式(3)、(4)中、R及びRはそれぞれ独立に酸素原子で中断されていてもよい炭素数8〜20のアルキル基又はヒドロキシアルキル基を示し、nは1〜5の整数を示す) <Amine oxide compound>
The amine oxide compound contained in the resist surface modifier is represented by at least one amine oxide compound represented by the following general formulas (1) and (2) and the following general formulas (3) and (4). A mixture with at least one amine oxide compound is used.
Figure 2008145674
(Equation (1), (2), R 1 represents an alkyl or hydroxyalkyl group having 8 to 20 carbon atoms which may be interrupted by an oxygen atom, n and m represents an integer of 1 to 5. )
Figure 2008145674
(In the formulas (3) and (4), R 2 and R 3 each independently represent an alkyl group or hydroxyalkyl group having 8 to 20 carbon atoms which may be interrupted by an oxygen atom, and n represents 1 to 5 Indicates an integer)

式(1)〜(4)中のR、R、Rは、炭素数8〜20の直鎖状又は分岐状の長鎖アルキル基であり、例えばオクチル基、ノニル基、デシル基、ラウリル基、ペンタデシル基、ミリスチル基、パルミチル基、ステアリル基などが挙げられる。この長鎖アルキル基は、炭素鎖が酸素原子で中断されていてもよく、このような基の例としては、下記一般式(5)及び(6)で表されるアルキルオキシアルキレン化合物又はアルキル(ポリオキシアルキレン)化合物が挙げられる。

Figure 2008145674
(式(5)、(6)中、Rはアルキル基を示し、p及びqは式中の炭素数の合計が8〜20となるような整数を示す。) R 1 , R 2 and R 3 in the formulas (1) to (4) are linear or branched long-chain alkyl groups having 8 to 20 carbon atoms, such as an octyl group, a nonyl group, a decyl group, Examples thereof include a lauryl group, a pentadecyl group, a myristyl group, a palmityl group, and a stearyl group. In this long chain alkyl group, the carbon chain may be interrupted by an oxygen atom. Examples of such a group include alkyloxyalkylene compounds represented by the following general formulas (5) and (6) or alkyl ( Polyoxyalkylene) compounds.
Figure 2008145674
(In formulas (5) and (6), R 4 represents an alkyl group, and p and q represent integers such that the total number of carbon atoms in the formula is 8 to 20.)

式(1)中の2個の低級アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基などの炭素数1〜3の低級アルキル基がより好ましく、式(2)中の2個の低級ヒドロキシアルキル基としては、メチロール基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基、ヒドロキシブチル基などの炭素数1〜4の低級ヒドロキシアルキル基がより好ましい。これらは直鎖状、分岐状のいずれでもよい。   The two lower alkyl groups in the formula (1) are more preferably a lower alkyl group having 1 to 3 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, and a propyl group, and the two lower hydroxyalkyl groups in the formula (2) The group is more preferably a lower hydroxyalkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methylol group, a hydroxyethyl group, a hydroxypropyl group, or a hydroxybutyl group. These may be either linear or branched.

式(1)中の2個の低級アルキル基及び式(2)中の2個の低級ヒドロキシアルキル基は、それぞれ互いに同一であるのが好ましいが、異なったものであってもよい。したがって、式(1)で表されるアミンオキシド化合物の好ましい例としては、オクチルジメチルアミンオキシド、ドデシルジメチルアミンオキシド、デシルジメチルアミンオキシド、ラウリルジメチルアミンオキシド、セチルジメチルアミンオキシド、ステアリルジメチルアミンオキシド、イソヘキシルジエチルアミンオキシド、ノニルジエチルアミンオキシド、ラウリルジエチルアミンオキシド、イソペンタデシルメチルエチルアミンオキシド、ステアリルメチルプロピルアミンオキシドなどの長鎖アルキルジ低級アルキルアミンオキシドが挙げられ、式(2)で表されるアミンオキシド化合物の好ましい例としては、ラウリルジ(ヒドロキシエチル)アミンオキシド、セチルジエタノールアミンオキシド、ステアリルジ(ヒドロキシエチル)アミンオキシドのような長鎖アルキルジ低級アルカノールアミンオキシドやドデシルオキシエトキシエトキシエチルジ(メチル)アミンオキシド、ステアリルオキシエチルジ(メチル)アミンオキシドなどの長鎖アルキルオキシアルキルジ低級アルキルアミンオキシドが挙げられる。   The two lower alkyl groups in formula (1) and the two lower hydroxyalkyl groups in formula (2) are preferably the same as each other, but may be different. Accordingly, preferred examples of the amine oxide compound represented by the formula (1) include octyldimethylamine oxide, dodecyldimethylamine oxide, decyldimethylamine oxide, lauryldimethylamine oxide, cetyldimethylamine oxide, stearyldimethylamine oxide, Long chain alkyldi-lower alkylamine oxides such as hexyl diethylamine oxide, nonyl diethylamine oxide, lauryl diethylamine oxide, isopentadecylmethylethylamine oxide, stearylmethylpropylamine oxide and the like, and preferred amine oxide compounds represented by formula (2) Examples include lauryl di (hydroxyethyl) amine oxide, cetyl diethanolamine oxide, stearyl di (hydroxyethyl). E) long chain alkyldi lower alkanolamine oxide such as amine oxide, long chain alkyloxyalkyldi lower alkylamine oxide such as dodecyloxyethoxyethoxyethyl di (methyl) amine oxide, stearyloxyethyl di (methyl) amine oxide It is done.

また、式(3)中の1個の低級アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基などの炭素数1〜3の低級アルキル基がより好ましく、式(4)中の1個の低級ヒドロキシアルキル基としては、メチロール基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基、ヒドロキシブチル基などの炭素数1〜4の低級ヒドロキシアルキル基がより好ましい。これらは直鎖状、分岐状のいずれでもよい。   Moreover, as one lower alkyl group in Formula (3), C1-C3 lower alkyl groups, such as a methyl group, an ethyl group, and a propyl group, are more preferable, and one lower alkyl group in Formula (4) The hydroxyalkyl group is more preferably a lower hydroxyalkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methylol group, a hydroxyethyl group, a hydroxypropyl group, or a hydroxybutyl group. These may be either linear or branched.

式(3)、(4)中のR及びRは、それぞれ互いに同一であるのが好ましいが、異なったものであってもよい。したがって、式(3)で表されるアミンオキシド化合物の好ましい例としては、ジオクチルメチルアミンオキシド、ジドデシルメチルアミンオキシド、ジデシルメチルアミンオキシド、ジラウリルメチルアミンオキシド、ジセチルメチルアミンオキシド、ジステアリルメチルアミンオキシド、ジイソヘキシルエチルアミンオキシド、ジノニルエチルアミンオキシド、ジラウリルエチルアミンオキシド、ジイソペンタデシルエチルアミンオキシド、ジステアリルプロピルアミンオキシドなどのジ長鎖アルキル低級アルキルアミンオキシドが挙げられ、式(4)で表されるアミンオキシド化合物の好ましい例としては、ジラウリル(ヒドロキシエチル)アミンオキシド、ジセチルエタノールアミンオキシド、ジステアリル(ヒドロキシエチル)アミンオキシドのようなジ長鎖アルキル低級アルカノールアミンオキシドやジドデシルオキシエトキシエトキシエチル(メチル)アミンオキシド、ジステアリルオキシエチル(メチル)アミンオキシドなどのジ長鎖アルキルオキシアルキル低級アルキルアミンオキシドが挙げられる。 R 2 and R 3 in formulas (3) and (4) are preferably the same as each other, but may be different from each other. Accordingly, preferred examples of the amine oxide compound represented by the formula (3) include dioctylmethylamine oxide, didodecylmethylamine oxide, didecylmethylamine oxide, dilaurylmethylamine oxide, dicetylmethylamine oxide, distearyl. Examples include di-long-chain alkyl lower alkyl amine oxides such as methylamine oxide, diisohexylethylamine oxide, dinonylethylamine oxide, dilaurylethylamine oxide, diisopentadecylethylamine oxide, distearylpropylamine oxide, and the formula (4) Preferred examples of the amine oxide compound represented by the formula are dilauryl (hydroxyethyl) amine oxide, dicetylethanolamine oxide, distearyl (hydroxyethyl) amine. Di-long-chain alkyl-lower alkanol amine oxide and di-dodecyloxy ethoxyethoxyethyl like N'okishido (methyl) amine oxide, di-long-chain alkyloxy (lower alkyl) amine oxides, such as distearyl oxyethyl (methyl) amine oxide.

ここで、式(3)及び(4)で表されるアミンオキシド化合物は、単独では水性溶媒に不溶性であるものの、式(1)及び(2)で表されるアミンオキシド化合物と混合することにより水性溶媒に溶解させることができる。さらに、式(1)及び(2)で表されるアミンオキシド化合物と式(3)及び(4)で表されるアミンオキシド化合物とを混合することにより、式(1)及び(2)で表されるアミンオキシド化合物のみを用いた場合よりもホトレジスト膜の表面改質効果を向上させることができる。   Here, the amine oxide compounds represented by the formulas (3) and (4) are insoluble in an aqueous solvent alone, but are mixed with the amine oxide compounds represented by the formulas (1) and (2). It can be dissolved in an aqueous solvent. Further, by mixing the amine oxide compounds represented by the formulas (1) and (2) with the amine oxide compounds represented by the formulas (3) and (4), the formulas (1) and (2) are used. The surface modification effect of the photoresist film can be improved as compared with the case where only the amine oxide compound is used.

式(1)及び(2)で表されるアミンオキシド化合物と式(3)及び(4)で表されるアミンオキシド化合物との混合割合は、質量比で99:1〜80:20が好ましく、95:5〜85:15がより好ましい。式(1)及び(2)で表されるアミンオキシド化合物の割合がこの範囲よりも大きくなると表面改質効果が低下する傾向があり、この範囲よりも小さくなると水性溶媒に溶解しない場合がある。   The mixing ratio of the amine oxide compounds represented by the formulas (1) and (2) and the amine oxide compounds represented by the formulas (3) and (4) is preferably 99: 1 to 80:20 by mass ratio, 95: 5-85: 15 is more preferable. When the ratio of the amine oxide compounds represented by the formulas (1) and (2) is larger than this range, the surface modification effect tends to be reduced, and when it is smaller than this range, the amine oxide compound may not be dissolved in the aqueous solvent.

これらのアミンオキシド化合物の総含有量は、レジスト表面改質剤中、0.1質量ppm〜10質量%が好ましい。0.1質量ppm未満ではホトレジスト膜の表面改質効果が低下するとともに、ホトレジスト膜表面に分散、拡散しにくくなり、10質量%を超えるとレジスト表面改質剤がホトレジスト膜に浸透してホトレジスト膜を溶解し、パターン形状が悪くなる場合がある。   The total content of these amine oxide compounds is preferably 0.1 mass ppm to 10 mass% in the resist surface modifier. If the amount is less than 0.1 ppm by mass, the surface modification effect of the photoresist film is reduced, and it is difficult to disperse and diffuse on the photoresist film surface. If the amount exceeds 10% by mass, the resist surface modifier penetrates into the photoresist film and the photoresist film. May dissolve and the pattern shape may deteriorate.

<溶媒>
レジスト表面改質剤の溶媒としては、水単独を用いるのが好ましいが、所望により水と水混和性有機溶剤との混合溶媒を用いることができる。この水混和性有機溶剤としては、メタノール、エタノール又はプロパノールなどの一価アルコール系有機溶剤や、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン、これらのアルキルエーテル化物やエステル化物などの多価アルコール系有機溶剤が好ましい。
<Solvent>
As the solvent for the resist surface modifier, water alone is preferably used, but a mixed solvent of water and a water-miscible organic solvent can be used as desired. Examples of the water-miscible organic solvent include monohydric alcohol-based organic solvents such as methanol, ethanol, and propanol, and polyhydric alcohol-based organic solvents such as ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, glycerin, alkyl etherified products, and esterified products thereof. Is preferred.

この水混和性有機溶剤の配合量は、溶媒中、0.01〜10質量%が好ましく、0.1〜5質量%がより好ましい。このように水混和性有機溶剤を配合することにより、レジスト表面改質剤をホトレジスト膜表面に効率よく分散、拡散させることができる。   0.01-10 mass% is preferable in a solvent, and, as for the compounding quantity of this water-miscible organic solvent, 0.1-5 mass% is more preferable. Thus, by mix | blending a water miscible organic solvent, a resist surface modifier can be efficiently disperse | distributed and diffused on the photoresist film surface.

<その他の成分>
レジスト表面改質剤には、所望により、ポリアルキレングリコール(例えばポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリ(エチレングリコール−プロピレングリコール))や、そのアルキルエーテル(例えばメチルエーテル、エチルエーテル)をさらに含有させることができる。これらの含有量は、レジスト表面改質剤中、1質量ppm〜5質量%が好ましく、0.1〜3質量%がより好ましい。このポリアルキレングリコール又はそのアルキルエーテルを含有させることにより、レジスト表面改質剤をホトレジスト膜表面に効率よく分散、拡散させることができる。
<Other ingredients>
If desired, the resist surface modifier may further contain a polyalkylene glycol (eg, polyethylene glycol, polypropylene glycol, poly (ethylene glycol-propylene glycol)) or an alkyl ether thereof (eg, methyl ether, ethyl ether). it can. 1 mass ppm-5 mass% are preferable in a resist surface modifier, and, as for these content, 0.1-3 mass% is more preferable. By containing this polyalkylene glycol or its alkyl ether, the resist surface modifier can be efficiently dispersed and diffused on the photoresist film surface.

また、レジスト表面改質剤には、所望により、分子構造中に窒素原子を含む可溶性ポリマー、すなわち使用される溶媒に可溶のポリマーをさらに含有させることができる。この窒素原子は、重合体の基幹分子鎖中に含まれていてもよく、含窒素置換基として側鎖中に含まれていてもよい。   The resist surface modifier may further contain a soluble polymer containing a nitrogen atom in its molecular structure, that is, a polymer soluble in the solvent used, if desired. This nitrogen atom may be contained in the basic molecular chain of the polymer, or may be contained in the side chain as a nitrogen-containing substituent.

窒素原子が基幹分子鎖中に含まれている可溶性ポリマーとしては、例えば、低級アルキレンイミンの重合体又は低級アルキレンイミンと単独で水溶性重合体を形成する他の単量体との共重合体が挙げられるが、入手が容易であるという点で、特にポリエチレンイミンが好ましい。このポリエチレンイミンは、例えば、エチレンイミンを二酸化炭素、塩素、臭化水素酸、p‐トルエンスルホン酸などの酸触媒の存在下で閉環重合させることによって容易に製造することができ、市販品として入手することができる。   Examples of the soluble polymer in which the nitrogen atom is contained in the backbone molecular chain include a polymer of a lower alkylene imine or a copolymer of another monomer that forms a water-soluble polymer alone with a lower alkylene imine. Among them, polyethyleneimine is particularly preferable because it is easily available. This polyethyleneimine can be easily produced by, for example, ring-closing polymerization of ethyleneimine in the presence of an acid catalyst such as carbon dioxide, chlorine, hydrobromic acid, p-toluenesulfonic acid, etc. can do.

また、含窒素置換基を側鎖中に含む可溶性ポリマーとしては、アミノ基若しくは置換アミノ基や含窒素複素環基を有する不飽和炭化水素の重合体又は共重合体が挙げられる。アミノ基を有する不飽和炭化水素の重合体としては、例えばポリアリルアミンを挙げることができる。このポリアリルアミンは、例えばアリルアミン塩酸塩をラジカル重合開始剤の存在下で加熱することにより容易に得ることができる。   Moreover, as a soluble polymer which contains a nitrogen-containing substituent in a side chain, the polymer or copolymer of the unsaturated hydrocarbon which has an amino group or a substituted amino group, and a nitrogen-containing heterocyclic group is mentioned. Examples of the unsaturated hydrocarbon polymer having an amino group include polyallylamine. This polyallylamine can be easily obtained, for example, by heating allylamine hydrochloride in the presence of a radical polymerization initiator.

本発明において用いる含窒素置換基を含む可溶性ポリマーとして好ましいのは、下記一般式(7)で表される含窒素複素環基を有する単量体単位を含む水溶性樹脂である。

Figure 2008145674
(式(7)中、Rは水素原子又はメチル基を示し、Xは含窒素複素環基を示す。) Preferred as the soluble polymer containing a nitrogen-containing substituent used in the present invention is a water-soluble resin containing a monomer unit having a nitrogen-containing heterocyclic group represented by the following general formula (7).
Figure 2008145674
(In formula (7), R 5 represents a hydrogen atom or a methyl group, and X represents a nitrogen-containing heterocyclic group.)

式(7)中のXとしては、例えばピロリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、オキサゾリル基、イソキサゾリル基、ピリジル基、ピラジル基、ピリミジル基、ピリダジル基、トリアゾリル基、インドリル基、キノリル基、ブチロラクタム基、カプロラクタム基などが挙げられるが、これ以外の含窒素複素環基であってもよい。これらの複素環基の結合位置は特に制限はなく、窒素原子でもよく、炭素原子でもよい。   X in the formula (7) is, for example, pyrrolyl group, imidazolyl group, pyrazolyl group, thiazolyl group, oxazolyl group, isoxazolyl group, pyridyl group, pyrazyl group, pyrimidyl group, pyridazyl group, triazolyl group, indolyl group, quinolyl group, A butyrolactam group, a caprolactam group, etc. are mentioned, However, Nitrogen-containing heterocyclic groups other than this may be sufficient. The bonding position of these heterocyclic groups is not particularly limited, and may be a nitrogen atom or a carbon atom.

このような含窒素複素環基を有する単量体単位を含む可溶性ポリマーは、例えば下記一般式(8)で表される含窒素複素環基を有する単量体、又はこの単量体と単独で水溶性重合体を形成する窒素原子を含まない単量体との混合物を、重合又は共重合させることによって製造することができる。この重合又は共重合は、溶液重合法、懸濁重合法などの通常の重合体又は共重合体の製造に慣用されている方法によって行うことができる。

Figure 2008145674
(式(8)中、R及びXは式(7)と同義である。) Such a soluble polymer containing a monomer unit having a nitrogen-containing heterocyclic group is, for example, a monomer having a nitrogen-containing heterocyclic group represented by the following general formula (8), or this monomer alone. It can be produced by polymerizing or copolymerizing a mixture with a monomer that does not contain a nitrogen atom to form a water-soluble polymer. This polymerization or copolymerization can be carried out by a method commonly used in the production of ordinary polymers or copolymers such as a solution polymerization method and a suspension polymerization method.
Figure 2008145674
(In formula (8), R 5 and X have the same meanings as in formula (7).)

式(8)で表される単量体の中で好ましいものとしては、ビニルイミダゾール、ビニルイミダゾリン、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルモルホリン、及びビニルカプロラクタムが挙げられ、その中でもビニルイミダゾール、ビニルイミダゾリン、及びビニルピロリドンが特に好ましい。   Among the monomers represented by the formula (8), preferred are vinyl imidazole, vinyl imidazoline, vinyl pyridine, vinyl pyrrolidone, vinyl morpholine, and vinyl caprolactam, among which vinyl imidazole, vinyl imidazoline, and Vinylpyrrolidone is particularly preferred.

また、上記の単独で水溶性重合体を形成する窒素原子を含まない単量体としては、例えばビニルアルコール、アクリル酸又はメタクリル酸のヒドロキシアルキルエステルなどが挙げられる。これらの単量体は、単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。   Moreover, as a monomer which does not contain the nitrogen atom which forms a water-soluble polymer alone, for example, vinyl alcohol, acrylic acid or methacrylic acid hydroxyalkyl ester and the like can be mentioned. These monomers may be used alone or in combination of two or more.

含窒素複素環基を有する単量体と単独で水溶性重合体を形成する窒素原子を含まない単量体とを共重合させる場合、混合割合は、質量比で10:0〜1:9が好ましく、9:1〜2:8がより好ましい。また、共重合体の質量平均分子量は、500〜1500000が好ましく、1000〜50000がより好ましい。この共重合体としては、特にカチオン性の単量体を含むものが好ましい。このような共重合体は、例えば、ビー・エー・エス・エフ(BASF)社から市販されており(製品名「ルビテック(LUVITEC)VPI55K72W」及び「ソーカラン(Sokalan)HP56」)、ポリビニルイミダゾリンは東ソー社から市販されている。   When copolymerizing a monomer having a nitrogen-containing heterocyclic group and a monomer that does not contain a nitrogen atom alone to form a water-soluble polymer, the mixing ratio is 10: 0 to 1: 9 by mass ratio. 9: 1 to 2: 8 are more preferable. Moreover, 500-15500 are preferable and, as for the mass mean molecular weight of a copolymer, 1000-50000 are more preferable. As this copolymer, a copolymer containing a cationic monomer is particularly preferable. Such copolymers are commercially available from, for example, BASF (product names “LUVITEC VPI55K72W” and “Sokalan HP56”), and polyvinylimidazoline is available from Tosoh Corporation. It is commercially available from the company.

この可溶性ポリマーの含有量は、レジスト表面改質剤中、0.1質量ppm〜10質量%が好ましく、0.5質量ppm〜5質量%がより好ましい。この可溶性ポリマーを含有させることにより、さらにホトレジスト膜表面を親水性に改質することができ、現像液に対する濡れ性を高め、現像不良の発生を防止することができる。   The content of the soluble polymer is preferably 0.1 mass ppm to 10 mass%, more preferably 0.5 mass ppm to 5 mass% in the resist surface modifier. By containing this soluble polymer, the surface of the photoresist film can be further modified to be hydrophilic, the wettability with respect to the developer can be improved, and the occurrence of development failure can be prevented.

また、レジスト表面改質剤には、所望により、酸を添加してpH6以下の酸性に調整してもよく、アミン化合物や4級アンモニウム水酸化物を添加してpH8以上の塩基性に調整してもよい。これらを添加することにより、レジスト表面改質剤の経時的劣化を防止することができる。   In addition, the resist surface modifier may be adjusted to an acidity of pH 6 or lower by adding an acid, if desired, and adjusted to a basicity of pH 8 or higher by adding an amine compound or a quaternary ammonium hydroxide. May be. By adding these, deterioration of the resist surface modifier with time can be prevented.

このような酸としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、グリコール酸、シュウ酸、フマル酸、マレイン酸、フタル酸、過酢酸、硫酸、トリフルオロ酢酸、アスコルビン酸などが挙げられる。   Examples of such acids include formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, isobutyric acid, glycolic acid, oxalic acid, fumaric acid, maleic acid, phthalic acid, peracetic acid, sulfuric acid, trifluoroacetic acid, ascorbic acid and the like.

また、アミン化合物としては、モノエタノールアミンや2‐(2‐アミノエトキシ)エタノールなどが挙げられ、4級アンモニウム水酸化物としては、テトラメチルアンモニウム水酸化物、テトラエチルアンモニウム水酸化物、2‐ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウム水酸化物、テトラプロピルアンモニウム水酸化物、メチルトリプロピルアンモニウム水酸化物、テトラブチルアンモニウム水酸化物、メチルトリブチルアンモニウム水酸化物などが挙げられる。   Examples of the amine compound include monoethanolamine and 2- (2-aminoethoxy) ethanol. Examples of the quaternary ammonium hydroxide include tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, and 2-hydroxy. Examples thereof include ethyltrimethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, methyltripropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, and methyltributylammonium hydroxide.

このようなレジスト表面改質剤は、ホトレジスト膜表面を親水性に改質することができる。したがって、現像前にホトレジスト膜をこのレジスト表面改質剤で処理することにより、現像液に対する濡れ性を高め、現像不良の発生を防止することができる。   Such a resist surface modifier can modify the photoresist film surface to be hydrophilic. Therefore, by treating the photoresist film with this resist surface modifier before development, the wettability with respect to the developer can be improved and the development failure can be prevented.

[レジストパターン形成方法]
本発明のレジストパターン形成方法は、基板上にホトレジスト膜を設ける工程と、マスクパターンを介してホトレジスト膜を選択的に露光する工程と、露光後のホトレジスト膜を本発明のレジスト表面改質剤で処理する工程と、レジスト表面改質剤による処理後のホトレジスト膜を現像する工程と、を有するものである。以下、このレジストパターン形成方法の各工程について詳細に説明する。
[Resist pattern formation method]
The resist pattern forming method of the present invention includes a step of providing a photoresist film on a substrate, a step of selectively exposing a photoresist film through a mask pattern, and a photoresist film after exposure with the resist surface modifier of the present invention. And a step of developing the photoresist film after the treatment with the resist surface modifier. Hereinafter, each step of this resist pattern forming method will be described in detail.

まず、基板上にホトレジスト膜を設ける。基板としては、一般にシリコンウェーハが用いられるが、特に限定されるものではない。また、ホトレジスト膜を形成するためのホトレジスト組成物としては公知のものを用いることができるが、本発明のレジスト表面改質剤は、樹脂骨格中にフッ素原子やシロキサン結合を有する樹脂をベース樹脂としたホトレジスト組成物を用いる場合に特に有効である。この工程では、シリコンウェーハのような基板上に、ホトレジスト組成物の溶液をスピンナーなどで塗布し、乾燥処理してホトレジスト膜を形成させる。   First, a photoresist film is provided on the substrate. A silicon wafer is generally used as the substrate, but is not particularly limited. In addition, a known photoresist composition for forming a photoresist film can be used, but the resist surface modifier of the present invention uses a resin having a fluorine atom or a siloxane bond in a resin skeleton as a base resin. This is particularly effective when using the above-described photoresist composition. In this step, a photoresist composition solution is applied onto a substrate such as a silicon wafer with a spinner or the like, and dried to form a photoresist film.

次に、マスクパターンを介してホトレジスト膜を選択的に露光する。この工程では、形成されたホトレジスト膜に対し、マスクパターンを介して選択的に露光処理して潜像を形成させた後、露光後加熱処理(PEB)を施す。   Next, the photoresist film is selectively exposed through the mask pattern. In this step, the formed photoresist film is selectively exposed through a mask pattern to form a latent image, and then subjected to post-exposure heat treatment (PEB).

次に、露光後のホトレジスト膜を本発明のレジスト表面改質剤で処理する。この工程では、ホトレジスト膜表面にレジスト表面改質剤をスピンナーなどで塗布し、乾燥処理する。この処理により、ホトレジスト膜表面が親水性に改質される。   Next, the exposed photoresist film is treated with the resist surface modifier of the present invention. In this step, a resist surface modifier is applied to the photoresist film surface with a spinner or the like and dried. By this treatment, the surface of the photoresist film is modified to be hydrophilic.

次に、レジスト表面改質剤による処理後のホトレジスト膜を現像する。この工程では、例えば1〜10質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液などのアルカリ現像液を用いて現像処理を行う。上記のように、本発明のレジスト表面改質剤で処理することによりホトレジスト膜表面は親水性に改質されているため、現像液の濡れ性が高くなり、良好に現像処理を行うことができる。   Next, the photoresist film after the treatment with the resist surface modifier is developed. In this step, development processing is performed using an alkaline developer such as an aqueous solution of 1 to 10% by mass tetramethylammonium hydroxide. As described above, since the photoresist film surface is modified to be hydrophilic by treatment with the resist surface modifier of the present invention, the wettability of the developer is increased, and the development process can be performed satisfactorily. .

(実施例1〜3、比較例1)
[レジスト表面改質剤に対するホトレジスト膜の濡れ性評価]
8インチシリコンウェーハ上に反射防止膜形成用塗布液(ブリューワ(Brewer)社製、製品名「ARC−29A」)を塗布し、215℃にて60秒間加熱処理して膜厚77nmの反射防止膜を設けた後、この反射防止膜上に、ホトレジスト(東京応化工業社製、製品名「TARF−P7145」)を塗布し、145℃で60秒間加熱処理し、膜厚180nmのホトレジスト膜を形成させた。このようにして得たホトレジスト膜に対して、露光装置(ニコン社製、製品名「Nikon NSR−S302A」)を用い、直径130nmコンタクトホールのマスクパターンを介して露光処理した後、110℃で60秒加熱処理した。一方、ラウリルジメチルアミンオキシド(RDMAO)とジデシルメチルアミンオキシド(DDMAO)とを脱イオン水中に表1の組成で溶解し、レジスト表面改質剤を調製した。そして、調製したレジスト表面改質剤をホトレジスト膜上に滴下し、レジスト表面改質剤の接触角を測定した。結果を表1に示す。
(Examples 1 to 3, Comparative Example 1)
[Evaluation of wettability of photoresist film to resist surface modifier]
An antireflection film-forming coating solution (Brewer, product name “ARC-29A”) is applied on an 8-inch silicon wafer, and heat-treated at 215 ° C. for 60 seconds to form an antireflection film having a thickness of 77 nm. Then, a photoresist (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd., product name “TARF-P7145”) is applied on the antireflection film and heat-treated at 145 ° C. for 60 seconds to form a 180 nm-thick photoresist film. It was. The photoresist film thus obtained was exposed through a mask pattern of a contact hole with a diameter of 130 nm using an exposure apparatus (product name “Nikon NSR-S302A” manufactured by Nikon Corporation), and then subjected to 60 at 110 ° C. For 2 seconds. On the other hand, lauryldimethylamine oxide (RDMAO) and didecylmethylamine oxide (DDMAO) were dissolved in deionized water with the composition shown in Table 1 to prepare a resist surface modifier. And the prepared resist surface modifier was dripped on the photoresist film | membrane, and the contact angle of the resist surface modifier was measured. The results are shown in Table 1.

Figure 2008145674
Figure 2008145674

表1の結果より、ラウリルジメチルアミンオキシド及びジデシルメチルアミンオキシドを含有させた実施例1〜3のレジスト表面改質剤は、アミンオキシド化合物を含有させていない比較例1のレジスト表面改質剤よりも、ホトレジスト膜に対する接触角が小さいことが確認された。したがって、実施例1〜3のレジスト表面改質剤は、ホトレジスト膜表面に効率よく行き亘るものと考えられる。   From the results shown in Table 1, the resist surface modifiers of Examples 1 to 3 containing lauryldimethylamine oxide and didecylmethylamine oxide were the resist surface modifiers of Comparative Example 1 containing no amine oxide compound. It was confirmed that the contact angle with respect to the photoresist film was smaller. Therefore, it is considered that the resist surface modifiers of Examples 1 to 3 spread efficiently over the photoresist film surface.

[脱イオン水に対する表面改質後のホトレジスト膜の濡れ性評価]
8インチシリコンウェーハ上に反射防止膜形成用塗布液(ブリューワ(Brewer)社製、製品名「ARC−29A」)を塗布し、215℃にて60秒間加熱処理して膜厚77nmの反射防止膜を設けた後、この反射防止膜上に、ホトレジスト(東京応化工業社製、製品名「TARF−P7145」)を塗布し、145℃で60秒間加熱処理し、膜厚180nmのホトレジスト膜を形成させた。このようにして得たホトレジスト膜に対して、露光装置(ニコン社製、製品名「Nikon NSR−S302A」)を用い、直径130nmコンタクトホールのマスクパターンを介して露光処理した後、110℃で60秒加熱処理した。一方、ラウリルジメチルアミンオキシド(RDMAO)とジデシルメチルアミンオキシド(DDMAO)とを脱イオン水中に表2の組成で溶解し、レジスト表面改質剤を調製した。そして、調製したレジスト表面改質剤中に、シリコンウェーハを60秒間浸漬した後、乾燥させた。その後、ホトレジスト膜上に脱イオン水を滴下し、脱イオン水の接触角を測定した。結果を表2に示す。
[Evaluation of wettability of photoresist film after surface modification with deionized water]
An antireflection film-forming coating solution (Brewer, product name “ARC-29A”) is applied on an 8-inch silicon wafer, and heat-treated at 215 ° C. for 60 seconds to form an antireflection film having a thickness of 77 nm. Then, a photoresist (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd., product name “TARF-P7145”) is applied on the antireflection film and heat-treated at 145 ° C. for 60 seconds to form a 180 nm-thick photoresist film. It was. The photoresist film thus obtained was exposed through a mask pattern of a contact hole with a diameter of 130 nm using an exposure apparatus (product name “Nikon NSR-S302A” manufactured by Nikon Corporation), and then subjected to 60 at 110 ° C. For 2 seconds. On the other hand, lauryl dimethylamine oxide (RDMAO) and didecylmethylamine oxide (DDMAO) were dissolved in deionized water at the composition shown in Table 2 to prepare a resist surface modifier. Then, the silicon wafer was dipped in the prepared resist surface modifier for 60 seconds and then dried. Thereafter, deionized water was dropped on the photoresist film, and the contact angle of deionized water was measured. The results are shown in Table 2.

Figure 2008145674
Figure 2008145674

表2の結果より、ラウリルジメチルアミンオキシド及びジデシルメチルアミンオキシドを含有させた実施例1〜3のレジスト表面改質剤で処理したホトレジスト膜では、アミンオキシド化合物を含有させていない比較例1のレジスト表面改質剤で処理したホトレジスト膜よりも、脱イオン水の接触角が小さいことが確認された。したがって、実施例1〜3のレジスト表面改質剤でホトレジスト膜を処理することにより、現像液が効率よくホトレジスト膜表面に行き亘るものと考えられる。   From the results shown in Table 2, in the photoresist film treated with the resist surface modifier of Examples 1 to 3 containing lauryldimethylamine oxide and didecylmethylamine oxide, the photoresist film of Comparative Example 1 containing no amine oxide compound was used. It was confirmed that the contact angle of deionized water was smaller than that of the photoresist film treated with the resist surface modifier. Therefore, it is considered that the developer reaches the surface of the photoresist film efficiently by treating the photoresist film with the resist surface modifier of Examples 1 to 3.

[レジスト表面改質剤による表面改質後の現像性評価]
8インチシリコンウェーハ上に反射防止膜形成用塗布液(ブリューワ(Brewer)社製、製品名「ARC−29A」)を塗布し、215℃にて60秒間加熱処理して膜厚77nmの反射防止膜を設けた後、この反射防止膜上に、ホトレジスト(東京応化工業社製、製品名「TARF−P7145」)を塗布し、145℃で60秒間加熱処理し、膜厚180nmのホトレジスト膜を形成させた。このようにして得たホトレジスト膜に対して、露光装置(ニコン社製、製品名「Nikon NSR−S302A」)を用い、直径130nmコンタクトホールのマスクパターンを介して露光処理した後、110℃で60秒加熱処理した。一方、ラウリルジメチルアミンオキシド(RDMAO)とジデシルメチルアミンオキシド(DDMAO)とを脱イオン水中に表3の組成で溶解し、レジスト表面改質剤を調製した。そして、調製したレジスト表面改質剤を、ホトレジスト膜表面に2000rpmで7秒間塗布した後、乾燥させた。その後、2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用いて23℃にて60秒間現像処理することにより、130nmコンタクトホールのレジストパターンを形成した。このときの現像液のはじきを目視観察した。また、パターン形状を走査型電子顕微鏡で観察し、良好なレジストパターンが形成されたものを○、現像不良に起因すると思われるレジストパターン不良が観察されたものを×として評価した。結果を表3に示す。
[Developability evaluation after surface modification with resist surface modifier]
An antireflection film-forming coating solution (Brewer, product name “ARC-29A”) is applied on an 8-inch silicon wafer, and heat-treated at 215 ° C. for 60 seconds to form an antireflection film having a thickness of 77 nm. Then, a photoresist (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd., product name “TARF-P7145”) is applied on the antireflection film and heat-treated at 145 ° C. for 60 seconds to form a 180 nm-thick photoresist film. It was. The photoresist film thus obtained was exposed through a mask pattern of a contact hole with a diameter of 130 nm using an exposure apparatus (product name “Nikon NSR-S302A” manufactured by Nikon Corporation), and then subjected to 60 at 110 ° C. For 2 seconds. On the other hand, lauryl dimethylamine oxide (RDMAO) and didecylmethylamine oxide (DDMAO) were dissolved in deionized water at the composition shown in Table 3 to prepare a resist surface modifier. Then, the prepared resist surface modifier was applied to the photoresist film surface at 2000 rpm for 7 seconds and then dried. Then, a resist pattern of a 130 nm contact hole was formed by developing for 60 seconds at 23 ° C. using an aqueous 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide solution. The repelling of the developer at this time was visually observed. Further, the pattern shape was observed with a scanning electron microscope, and a case where a good resist pattern was formed was evaluated as ◯, and a case where a resist pattern defect that was thought to be caused by a development failure was observed as x. The results are shown in Table 3.

Figure 2008145674
Figure 2008145674

表3の結果より、ラウリルジメチルアミンオキシド及びジデシルメチルアミンオキシドを含有させた実施例1〜3のレジスト表面改質剤で処理したホトレジスト膜では、アミンオキシド化合物を含有させていない比較例1のレジスト表面改質剤で処理したホトレジスト膜と比較して、現像液のはじきが観察されず、良好なレジストパターンが形成されることが確認された。
From the results of Table 3, in the photoresist film treated with the resist surface modifier of Examples 1 to 3 containing lauryldimethylamine oxide and didecylmethylamine oxide, the photoresist film of Comparative Example 1 containing no amine oxide compound was used. Compared with a photoresist film treated with a resist surface modifier, no repelling of the developer was observed, and it was confirmed that a good resist pattern was formed.

Claims (11)

下記一般式(1)及び(2)で表されるアミンオキシド化合物の少なくとも1種と下記一般式(3)及び(4)で表されるアミンオキシド化合物の少なくとも1種とを含有する水性溶液からなるレジスト表面改質剤。
Figure 2008145674
(式(1)、(2)中、Rは酸素原子で中断されていてもよい炭素数8〜20のアルキル基又はヒドロキシアルキル基を示し、n及びmは1〜5の整数を示す。)
Figure 2008145674
(式(3)、(4)中、R及びRはそれぞれ独立に酸素原子で中断されていてもよい炭素数8〜20のアルキル基又はヒドロキシアルキル基を示し、nは1〜5の整数を示す)
From an aqueous solution containing at least one amine oxide compound represented by the following general formulas (1) and (2) and at least one amine oxide compound represented by the following general formulas (3) and (4) Resist surface modifier.
Figure 2008145674
(Equation (1), (2), R 1 represents an alkyl or hydroxyalkyl group having 8 to 20 carbon atoms which may be interrupted by an oxygen atom, n and m represents an integer of 1 to 5. )
Figure 2008145674
(In the formulas (3) and (4), R 2 and R 3 each independently represent an alkyl group or hydroxyalkyl group having 8 to 20 carbon atoms which may be interrupted by an oxygen atom, and n represents 1 to 5 Indicates an integer)
前記一般式(1)及び(2)で表されるアミンオキシド化合物の少なくとも1種と、前記一般式(3)及び(4)で表されるアミンオキシド化合物の少なくとも1種とを、99:1〜80:20の質量比で含有する請求項1記載のレジスト表面改質剤。   99: 1 of at least one amine oxide compound represented by the general formulas (1) and (2) and at least one amine oxide compound represented by the general formulas (3) and (4) The resist surface modifier according to claim 1, which is contained at a mass ratio of ˜80: 20. 前記水性溶液が水を溶媒とするものである請求項1又は2記載のレジスト表面改質剤。   The resist surface modifier according to claim 1 or 2, wherein the aqueous solution contains water as a solvent. 前記水性溶液が水と水混和性有機溶剤との混合物を溶媒とするものである請求項1から3のいずれか1項記載のレジスト表面改質剤。   The resist surface modifier according to any one of claims 1 to 3, wherein the aqueous solution uses a mixture of water and a water-miscible organic solvent as a solvent. 前記水混和性有機溶剤が一価又は多価アルコール系有機溶剤である請求項4記載のレジスト表面改質剤。   The resist surface modifier according to claim 4, wherein the water-miscible organic solvent is a monohydric or polyhydric alcohol organic solvent. 前記溶媒中の前記水混和性有機溶剤の配合量が0.01〜10質量%である請求項4又は5記載のレジスト表面改質剤。   The resist surface modifier according to claim 4 or 5, wherein the amount of the water-miscible organic solvent in the solvent is 0.01 to 10% by mass. 前記水性溶液中の前記アミンオキシド化合物の含有量が0.1質量ppm〜10質量%である請求項1から6のいずれか1項記載のレジスト表面改質剤。   The resist surface modifier according to any one of claims 1 to 6, wherein a content of the amine oxide compound in the aqueous solution is 0.1 mass ppm to 10 mass%. さらに、ポリオキシアルキレングリコール及びそのアルキルエーテルの中から選ばれた化合物を前記水性溶液中に1質量ppm〜5質量%含有する請求項1から7のいずれか1項記載のレジスト表面改質剤。   Furthermore, the resist surface modifier of any one of Claim 1 to 7 which contains the compound chosen from polyoxyalkylene glycol and its alkyl ether in the said aqueous solution 1 mass ppm-5 mass%. さらに、分子構造中に窒素原子を含む可溶性ポリマーを前記水性溶液中に0.1質量ppm〜10質量%含有する請求項1から8のいずれか1項記載のレジスト表面改質剤。   Furthermore, the resist surface modifier of any one of Claim 1 to 8 which contains 0.1 mass ppm-10 mass% of soluble polymers which contain a nitrogen atom in molecular structure in the said aqueous solution. ホトレジスト膜の現像工程前のレジスト表面処理液として使用される請求項1から9のいずれか1項記載のレジスト表面改質剤。   The resist surface modifier according to any one of claims 1 to 9, which is used as a resist surface treatment solution before a photoresist film development step. 基板上にホトレジスト膜を設ける工程と、
マスクパターンを介して前記ホトレジスト膜を選択的に露光する工程と、
露光後の前記ホトレジスト膜を請求項1から10のいずれか1項記載のレジスト表面改質剤で処理する工程と、
前記レジスト表面改質剤による処理後の前記ホトレジスト膜を現像する工程と、
を有するレジストパターン形成方法。
Providing a photoresist film on the substrate;
Selectively exposing the photoresist film through a mask pattern;
A step of treating the photoresist film after exposure with the resist surface modifier according to any one of claims 1 to 10,
Developing the photoresist film after treatment with the resist surface modifier;
A resist pattern forming method comprising:
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