JP2001019860A - 水溶性樹脂組成物 - Google Patents

水溶性樹脂組成物

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JP2001019860A JP11182778A JP18277899A JP2001019860A JP 2001019860 A JP2001019860 A JP 2001019860A JP 11182778 A JP11182778 A JP 11182778A JP 18277899 A JP18277899 A JP 18277899A JP 2001019860 A JP2001019860 A JP 2001019860A
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    • C08L101/12—Compositions of unspecified macromolecular compounds characterised by physical features, e.g. anisotropy, viscosity or electrical conductivity
    • C08L101/14—Compositions of unspecified macromolecular compounds characterised by physical features, e.g. anisotropy, viscosity or electrical conductivity the macromolecular compounds being water soluble or water swellable, e.g. aqueous gels
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    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/40—Treatment after imagewise removal, e.g. baking

Abstract

(57)【要約】 【目的】レジストパターン段差上での塗布特性およびパ
ターン微細化の際の寸法制御性に優れた、レジストパタ
ーンから供給される酸によって架橋、硬化される水溶性
樹脂組成物を提供する。 【構成】水溶性樹脂組成物は、（１）水溶性樹脂、
（２）水溶性架橋剤、（３）アセチレンアルコール類、
アセチレングリコール類、アセチレンアルコール類のポ
リエトキシレートおよびアセチレングリコール類のポリ
エトキシレートから選ばれた少なくとも１種の界面活性
剤および（４）水または水と水可溶性溶剤の混合物から
なる溶剤を含む。この水溶性樹脂組成物はレジストパタ
ーン上に塗布され、加熱され、未架橋の水溶性樹脂被覆
層が現像、除去される。これにより、トレンチパターン
やホールパターンが実効的に微細化される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、新規な水溶性樹脂
組成物およびこの水溶性樹脂組成物からなる微細パター
ン形成材料に関する。さらに詳細には、半導体等の製造
プロセスなどにおいて、形成されたレジストパターンを
被覆し、この被覆層を架橋することによりレジストのパ
ターンを太らせ、これによりトレンチパターンやホール
パターンを実効的に微細化し、短波長用の露光装置や位
相シフトレチクル等の高価な設備投資をすることなく、
レジストパターンのスペース部の寸法を効果的に縮小す
ることのできる水溶性樹脂組成物およびこの水溶性樹脂
組成物からなる微細パターン形成材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＬＳＩなどの半導体デバイスの製造や、
ＬＣＤパネルの液晶表示装置の表示面の作成、サーマル
ヘッドなどの回路基板の製造等を初めとする幅広い分野
において、微細素子を形成するあるいは微細加工を施す
ために、従来からフォトリソグラフィー技術が用いられ
ている。フォトリソグラフィー技術を用いてレジストパ
ターンを形成するために、従来から種々のポジ型または
ネガ型感放射線性樹脂組成物が用いられている。近年、
半導体デバイスなどの高集積化に伴い、製造プロセスに
要求される配線および分離幅はますます微細化され、こ
れに対応すべくより短波長の光を用いてレジストパター
ンの微細化を図ること、位相シフトレチクル等を用いる
ことにより微細なレジストパターンを形成すること、さ
らには新規レジストの開発など種々試みられている。し
かし、従来の露光によるフォトリソグラフィー技術で
は、その波長限界を越える微細なレジストパターンを形
成することは困難であるし、また短波長用の露光装置や
位相シフトレチクル等を用いる装置は高価である。この
ため、従来公知のポジ型あるいはネガ型感光性樹脂組成
物を用い、従来公知のパターン形成方法によりパターン
形成を行った後、形成されたレジストパターンに被覆層
を施し、レジストの加熱および／または露光によりレジ
ストに生成された酸を前記被覆層へ拡散させ、この拡散
された酸により被覆層を架橋させることによりレジスト
パターンを太らせ、結果としてレジストパターン間の幅
を狭くすることによってレジストパターンの微細化を図
り、実効的に解像限界以下の微細レジストパターンを形
成する微細パターン形成方法が提案され、この方法に用
いることのできる被覆層形成用組成物も種々のものが知
られている（例えば、特開平５−２４１３４８号公報、
特開平６−２５０３７９号公報、特開平１０−７３９２
７号公報など）。
【０００３】上記被覆層形成用組成物として、水溶性樹
脂、水溶性架橋剤、さらに必要に応じ可塑剤や界面活性
剤を含み、酸の存在で架橋反応を生じる水溶性樹脂組成
物が提案されているが、従来知られた水溶性樹脂組成物
は段差のあるレジストパターン上での塗布膜の均一性が
不十分なため、パターン微細化後の寸法制御性も不十分
であり、歩留まりの向上の点からもこの改善が望まれて
いた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、従来公知の方法で形成されたレジストパターン
に被覆層を施し、この被覆層を架橋させてレジストのパ
ターンを太らせることにより、トレンチパターンやホー
ルパターンを実効的に限界解像以下に微細化することの
できるパターン形成方法に用いることができ、レジスト
パターン段差上での塗布特性およびパターン微細化の際
の寸法制御性に優れた被覆層を形成することができる水
溶性樹脂組成物を提供することである。また、本発明の
他の目的は、上記水溶性樹脂組成物からなる微細パター
ン形成材料を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意研
究、検討を行った結果、レジストパターンを形成した後
にレジストパターンに被覆される、水溶性樹脂および水
溶性架橋剤を含有し、酸の存在で架橋反応を生じる水溶
性樹脂組成物に、特定の界面活性剤を含有させることに
より、上記従来の問題点が解消され、レジストパターン
段差上での塗布特性およびパターン微細化の際の寸法制
御性に優れた水溶性樹脂組成物を得ることができること
を見出して、本発明をなしたものである。すなわち、本
発明の水溶性樹脂組成物は、水溶性樹脂、水溶性架橋
剤、界面活性剤および溶剤を含み、酸の存在により架橋
反応を生じる水溶性樹脂組成物において、前記界面活性
剤としてアセチレンアルコール類、アセチレングリコー
ル類、アセチレンアルコール類のポリエトキシレートお
よびアセチレングリコール類のポリエトキシレートから
選ばれた少なくとも１種を用いることを特徴とするもの
である。
【０００６】以下、本発明を更に詳細に説明する。本発
明の水溶性樹脂組成物で用いられる水溶性樹脂は、水へ
の溶解度が０．１重量％以上の重合体であれば公知公用
のいずれのものも用いることができる。水溶性樹脂の具
体例としては、親水性単位を含む単独重合体もしくは多
元共重合体で、例えばポリビニルアルコール（部分鹸化
物を含む）、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリ
（２−ヒドロキシエチルアクリレート）、ポリ（２−ヒ
ドロキシエチルメタクリレート）、ポリ（４−ヒドロキ
シブチルアクリレート）、ポリ（４−ヒドロキシブチル
メタクリレート）、ポリ（グリコシロキシエチルアクリ
レート）、ポリ（グリコシロキシエチルメタクリレー
ト）、ポリビニルメチルエーテル、ポリビニルピロリド
ン、ポリエチレングリコール、ポリビニルアセタール
（部分アセタール化物を含む）、ポリエチレンイミン、
ポリエチレンオキシド、スチレン−無水マレイン酸共重
合体、ポリビニルアミン、ポリアリルアミン、オキサゾ
リン基含有水溶性樹脂、水溶性メラミン樹脂、水溶性尿
素樹脂、アルキッド樹脂、スルホンアミドあるいはこれ
らの塩などが挙げられる。これらは単独で用いてもよい
し、また２種以上を組合わせて用いてもよい。
【０００７】また、用いられる水溶性樹脂の分子量は、
重量平均分子量で１，０００〜１０，０００が好まし
く、２，０００〜５，０００がより好ましい。通常、水
溶性樹脂の分子量が１，０００より小さいと塗布性が劣
り、均質な塗布膜が得られ難くなると共に塗布膜の経時
安定性が低下し、一方分子量が１０，０００を超える
と、塗布時に糸引き現象が起こったり、レジスト表面へ
の広がりが悪く、少量の滴下量で均一な塗布膜を得るこ
とが難しくなる。
【０００８】本発明の水溶性樹脂組成物で用いられる水
溶性架橋剤は、酸によって架橋を生じせしめる水溶性化
合物であればよく、特に限定されるものではない。本発
明で用いることができる水溶性架橋剤を具体的に例示す
れば、メラミン系低分子誘導体、グアナミン系低分子誘
導体、尿素系低分子誘導体、グリコールウリル、アルコ
キシアルキル化アミノ樹脂を挙げることができる。メラ
ミン系低分子誘導体としては、メラミン、メトキシメチ
ル化メラミン、エトキシメチル化メラミン、プロポキシ
メチル化メラミン、ブトキシメチル化メラミン、ヘキサ
メチロールメラミンなどが挙げられる。また、グアナミ
ン系低分子誘導体としては、アセトグアナミン、ベンゾ
グアナミン、メチル化ベンゾグアナミンが挙げられる。
更に、尿素系低分子誘導体としては、尿素、モノメチロ
ール尿素、ジメチロール尿素、アルコキシメチレン尿
素、Ｎ−アルコキシメチレン尿素、エチレン尿素、エチ
レン尿素カルボン酸が挙げられる。一方、アルコキシア
ルキル化アミノ樹脂としては、アルコキシアルキル化メ
ラミン樹脂、アルコキシアルキル化ベンゾグアナミン樹
脂、アルコキシアルキル化尿素樹脂などを挙げることが
でき、具体的には、メトキシメチル化メラミン樹脂、エ
トキシメチル化メラミン樹脂、プロポキシメチル化メラ
ミン樹脂、ブトキシメチル化メラミン樹脂、エトキシメ
チル化ベンゾグアナミン樹脂、メトキシメチル化尿素樹
脂、エトキシメチル化尿素樹脂、プロポキシメチル化尿
素樹脂、ブトキシメチル化尿素樹脂などが挙げられる。
これら水溶性架橋剤は、単独でまたは２種以上組み合わ
せて使用することができ、その配合量は水溶性樹脂１０
０重量部当たり、１〜７０重量部、好ましくは１０〜５
０重量部である。
【０００９】本発明の水溶性樹脂組成物で用いられる界
面活性剤は、アセチレンアルコール類、アセチレングリ
コール類、アセチレンアルコール類のポリエトキシレー
トおよびアセチレングリコール類のポリエトキシレート
である。本発明において好ましく用いることができるア
セチレンアルコール類、アセチレングリコール類、アセ
チレンアルコール類のポリエトキシレート、アセチレン
グリコール類のポリエトキシレートとして、例えば、下
記一般式（Ｉ）で示される化合物がその一つとして挙げ
られる。
【００１０】
【化１】 （式中、Ｒ1 は炭素数１〜２０の直鎖または分岐鎖アル
キル基を表し、Ｒ2 およびＲ3 は、各々独立して、Ｈま
たは炭素数１〜３の直鎖または分岐鎖アルキル基を表
し、Ｒ4 は炭素数１〜２０の直鎖または分岐鎖アルキレ
ン基を表し、ｋは０または１であり、ｍおよびｎは、各
々独立して、０を含む正数を表す。）
【００１１】本発明において用いることのできるアセチ
レンアルコール類、アセチレングリコール類、アセチレ
ンアルコール類のポリエトキシレートおよびアセチレン
グリコール類のポリエトキシレートの好ましい例を具体
的に示すと、３−メチル−１−ブチン−３−オール、３
−メチル−１−ペンチン−３−オール、３，６−ジメチ
ル−４−オクチン−３，６−ジオール、２，４，７，９
−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオール、３，
５−ジメチル−１−ヘキシン−３−オール、２，５−ジ
メチル−３−ヘキシン−２，５−ジオール、２，５−ジ
メチル−２，５−ヘキサンジオールおよびこれらのポリ
エトキシレートなどである。そして、２，４，７，９−
テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオールなどのテ
トラメチルデシンジオールおよびそのポリエトキシレー
トが特に好ましいものである。これら本発明の界面活性
剤は、単独でまたは２種以上組み合わせて用いることが
でき、その配合量は本発明の水溶性樹脂組成物に対し、
通常５０〜２，０００ｐｐｍ、好ましくは１００〜１，
０００ｐｐｍである。
【００１２】本発明の水溶性樹脂組成物で用いられる溶
剤は、水溶性樹脂組成物の構成成分を溶解することがで
き、かつ水溶性樹脂組成物塗布対象の基板に既に形成さ
れているレジストパターンを溶解しないものであればど
のようなものでもよい。通常この溶剤としては、少なく
とも水を含む溶剤、具体的には水または水と水に可溶の
範囲で溶解された有機溶剤との混合物が用いられる。本
発明で溶剤として用いられる水は、水であれば特に制限
はないが、蒸留、イオン交換処理、フィルター処理、各
種吸着処理等により有機不純物、金属イオンなどが除去
された純水が好ましい。
【００１３】一方、水に溶解されて用いられる有機溶剤
は、通常組成物の塗布性等の向上を目的として用いられ
るものである。この水に溶解されて用いられる有機溶剤
は、水に可溶な範囲の混合量で用いられる限りにおい
て、従来公知の有機溶剤の何れのものも用いることがで
きる。すなわち、水に対して０．１重量％以上溶解する
水可溶性の有機溶剤の何れも使用可能である。使用され
る有機溶剤としては水に可溶性の有機溶剤が好ましい。
本発明において用いることのできる有機溶剤の例を具体
的に示すと、例えばメチルアルコール、エチルアルコー
ル、イソプロピルアルコール等のアルコール類；アセト
ン、メチルエチルケトン、２−ヘプタノンシクロヘキサ
ノン等のケトン類；酢酸メチル、酢酸エチル等のエステ
ル類；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等のエチレングリコー
ルモノアルキルテル類；エチレングリコールモノメチル
エーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエ
ーテルアセテート等のエチレングリコールモノアルキル
エーテルアセテート類；プロピレングリコールモノメチ
ルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル
等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル類；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等の
プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート
類；乳酸メチル、乳酸エチル等の乳酸エステル類；トル
エン、キシレン等の芳香族炭化水素類；Ｎ，Ｎ−ジメチ
ルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン等のアミド類；
γ−ブチロラクトン等のラクトン類；ジメチルホルムア
ミド、ジメチルスルホキシド、セロソルブ、メチルセロ
ソルブ、ブチルセロソルブ、セロソルブアセテート、ブ
チルカルビトール、カルビトールアセテート等の極性溶
剤などを挙げることができる。好ましい有機溶剤として
は、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピ
ルアルコール等の炭素数１〜４の低級アルコールが挙げ
られ、特に好ましいのはイソプロピルアルコールであ
る。これら有機溶剤は、単独でまたは２種以上を混合し
て使用することができる。
【００１４】本発明の水溶性樹脂組成物により被覆され
るレジストパターンを形成するために用いられるレジス
ト材料としては、従来公知のフォトレジスト材料のいず
れをも用いることができる。フォトレジスト材料は、光
照射または加熱により酸を発生するものでもよいし、レ
ジスト材料自体光照射または加熱により酸を発生しない
ものでもよい。レジスト材料が、光照射あるいは加熱に
より本来酸を生じないものである場合には、レジスト材
料中に、更に、酸あるいは光照射または加熱により酸を
発生する材料を添加してもよいし、レジストパターンを
形成した後、レジストパターンを酸溶液または酸蒸気な
どで処理して、レジストパターンに酸を含浸させるよう
にしてもよい。レジスト材料としては、代表的には、ノ
ボラック樹脂とナフトキノンジアジド系感光剤との混合
物、光照射により酸を発生しこの発生した酸の触媒作用
を利用してレジストパターンを形成する化学増幅型のポ
ジまたはネガレジストを挙げることができる。
【００１５】本発明の水溶性樹脂組成物は、基板上に形
成されたレジストパターンに水溶性樹脂組成物を塗布し
て被覆層を形成し、レジストパターンから供給される酸
によりこの被覆層を架橋させ、この後現像により架橋さ
れていない水溶性樹脂組成物を除去することによりレジ
ストパターンが太らされる公知の方法のいずれの方法に
おいても用いることができる。以下、レジストパターン
を太らせる従来公知の方法の一例を示すが、本発明の水
溶性樹脂組成物が適用される方法が以下の方法に限定さ
れるものではないことは勿論である。
【００１６】まず、基板上に、フォトレジストをスピン
コートなど従来公知の方法により塗布する。プリベーク
（例えば、ベーク温度：７０〜１４０℃で１分程度）
後、ｇ線、ｉ線などの紫外線、ＫｒＦエキシマレーザ、
ＡｒＦエキシマレーザ光などの遠紫外線、Ｘ線、電子線
などで露光し、必要に応じポストエクスポージャーベイ
ク（ＰＥＢ）を行ったのち（例えば、ベーク温度：５０
〜１４０℃）、現像し、必要であれば現像後ベークを行
い（例えば、ベーク温度：６０〜１２０℃）、レジスト
パターンを形成する。次いで、このレジストパターンが
形成された基板に、水溶性樹脂組成物を塗布し、必要に
応じプリベークし（例えば、８０〜１００℃、６０〜７
０秒）、被覆層被膜を形成する。水溶性樹脂組成物を塗
布する方法は、レジストパターン上に水溶性樹脂組成物
が塗布できればどのような方法でもよく、例えばレジス
トの塗布の際に従来から使用されている、スピンコート
法、スプレー法、浸漬法、ローラーコート法などが挙げ
られる。
【００１７】次いで、基板上に形成されたレジストパタ
ーンと被覆層とを加熱処理（ミキシングベーク）し、レ
ジストパターン中での酸の発生および拡散を促進させ、
あるいは既にレジストパターン中に存在する酸の拡散を
促進させ、被覆層に拡散された酸により被覆層を架橋さ
せる。ミキシングベークの温度およびベーク時間は、使
用されるレジスト、被覆層を形成する材料、架橋膜厚な
どにより適宜決定されるもので、通常８５〜１５０℃程
度の温度で、６０〜１２０秒程度行われる。さらに、架
橋された被覆層を、水、水と水可溶性の有機溶剤との混
合物あるいはＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウ
ム）などのアルカリ水溶液等により現像処理して、未架
橋被覆層を溶解除去する。以上の処理により、トレンチ
パターンやホールパターンを実効的に微細化することが
できる。
【００１８】なお、レジストが露光により酸を発生する
ことができるものであれば、レジストの露光波長に応じ
た光源を用い、レジストパターンおよび被覆層を有する
基板を全面露光するあるいは所望の箇所を露光し、必要
に応じ加熱することにより酸の発生および水溶性樹脂組
成物中への拡散を行わせ、全面あるいは所望箇所の被覆
層の架橋を行うこともできる。また、架橋する膜厚は、
レジスト材料、レジストの膜厚、レジストへの光照射
量、照射強度、光照射時間、加熱温度、加熱時間、水溶
性樹脂組成物などの選択により適宜制御することができ
る。水溶性樹脂組成物に関しては、例えば水溶性樹脂お
よび架橋剤の種類や使用量、２種以上の水溶性樹脂ある
いは架橋剤を混合使用する場合にはその混合比などの選
択により架橋膜厚の制御を行うことができる。
【００１９】
【実施例】以下に本発明をその実施例をもって説明する
が、本発明の態様はこれらの実施例にのみ限定されるも
のではない。
【００２０】実施例１（水溶性樹脂組成物の調整） 以下の割合で各成分を混合し、十分に攪拌、溶解した
後、０．２μｍのフィルターで濾過し、水溶性樹脂組成
物Ａを調整した。 （成 分） （重量部） ポリビニルアルコール ８．０ メトキシメチル化メラミン ２．０ ２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン ０．００１ −４，７−ジオールポリエトキシレート イソプロピルアルコール １０．０ 水 ７９．９９９
【００２１】比較例１（水溶性樹脂組成物の調整） 以下の割合で各成分を用い、実施例１と同様にして、水
溶性樹脂組成物Ｂを調整した。 （成 分） （重量部） ポリビニルアルコール ８．０ メトキシメチル化メラミン ２．０ イソプロピルアルコール １０．０ 水 ８０．０
【００２２】比較例２（水溶性樹脂組成物の調整） 以下の割合で各成分を用い、実施例１と同様にして、水
溶性樹脂組成物Ｃを調整した。 （成 分） （重量部） ポリビニルアルコール ８．０ メトキシメチル化メラミン ２．０ メガファックＲ−０８（大日本インキ化学工業社製） ０．００１ イソプロピルアルコール １０．０ 水 ７９．９９９
【００２３】実施例２（水溶性樹脂組成物の評価）ライン・アンド・スペースパターンの形成 ポジ型感光性樹脂組成物 ＡＺ（登録商標、以下同じ）
７９００（クラリアントジャパン社製）を東京エレクト
ロン社製スピンコーター（ＭＫ−Ｖ）にて、ＨＭＤＳ
（ヘキサメチルジシラザン）処理した６インチシリコン
ウェハーに塗布し、９０℃、６０秒間ホットプレートに
てプリベークを行い、約０．９６μｍのレジスト膜が得
られるように調整した。次いでｉ線（３６５ｎｍ）の露
光波長を有する露光装置（日立製作所社製 ＬＤ−５０
１５ｉＣＷ、ＮＡ＝０．５０）を用いて、種々のライン
・アンド・スペース幅のそろったパターンを用い露光
し、１１０℃、６０秒間ホットプレートにてポストエク
スポージャーベーク（ＰＥＢ）を行った後、クラリアン
トジャパン社製アルカリ現像液（ＡＺ ３００ＭＩＦデ
ベロッパー、２．３８重量％水酸化テトラメチルアンモ
ニウム水溶液）を用い、２３℃の条件下で１分間スプレ
ーパドル現像してポジ型レジストパターンを得た。
【００２４】コンタクトホールパターンの形成 ポジ型感光性樹脂組成物ＡＺ ＤＸ３２００Ｐ（クラリ
アントジャパン社製）を東京エレクトロン社製スピンコ
ーター（ＭＫ−Ｖ）にて、ＨＭＤＳ処理した６インチシ
リコンウェハーに塗布し、８０℃、６０秒間ホットプレ
ートにてプリベークを行い、約０．８μｍのレジスト膜
が得られるように調整した。次いで、ＫｒＦレーザー
（２４８ｎｍ）の露光波長を有する露光装置（キャノン
社製 ＦＰＡ−３０００ＥＸ５、ＮＡ＝０．６３）を用
いて、種々のホール径のそろったパターンを用い露光
し、１１０℃、６０秒間ホットプレートにてポストエク
スポージャーベーク（ＰＥＢ）を行った後、クラリアン
トジャパン社製アルカリ現像液（ＡＺ ３００ＭＩＦデ
ベロッパー、２．３８重量％水酸化テトラメチルアンモ
ニウム水溶液）で２３℃の条件下で１分間スプレーパド
ル現像してポジ型レジストパターンを得た。
【００２５】塗布特性の評価 得られたライン・アンド・スペースおよびコンタクトホ
ールパターン上に水溶性樹脂組成物Ａをリソテックジャ
パン社製スピンコーター（ＬＴ−１０００）で塗布し、
８５℃、７０秒間ホットプレートにてベークを行い、約
０．４μｍの水溶性樹脂膜が得られるように調整した。
塗布特性の評価は、ライン・アンド・スペースおよびコ
ンタクトホールパターン上で上記塗布膜がストリエーシ
ョンやフィッシュアイのような塗布欠陥を生じていない
かどうかを、目視および光学顕微鏡観察により確認、評
価した。結果を表１に示す。なお、塗布特性の評価は、
次の基準に基づいて行われた。
【００２６】（塗布特性評価基準） ○ ：フィッシュアイやストリエーションといった塗布
ムラが観察されず、均一な塗布膜が形成されている △ ：フィッシュアイのようなはじきはなく十分な塗膜
形成はするものの、レジストパターン段差に対し十分な
カバー特性を有さないことによるストリエーション等の
塗布ムラが観察される × ：フィッシュアイのようなはじきを生じ、十分な膜
形成が困難である
【００２７】寸法縮小率の評価 上記で得られたライン・アンド・スペースおよびコンタ
クトホールパターン上に水溶性樹脂をリソテックジャパ
ン社製スピンコーター（ＬＴ−１０００）で塗布し、８
５℃、７０秒間ホットプレートにてベークを行い、約
０．４μｍの水溶性樹脂膜が得られるように調整した。
更に１１０℃、９０秒間ホットプレートにてミキシング
ベークを行い、架橋反応を進行させた後、純水を用い２
３℃の条件下で１分間現像処理を行い、未架橋層を剥離
し、ライン・アンド・スペースおよびコンタクトホール
パターン上に水溶性樹脂膜の架橋不溶化層を得た。さら
に、１１０℃、１２０秒間ホットプレートにて乾燥のた
めにベーク処理を行った。寸法縮小率の評価は、日立製
作所社製高精度外観寸法評価装置（Ｓ−７２８０Ｈ）に
て、不溶化層形成前後でライン・アンド・スペースパタ
ーンのスペース幅及びコンタクトホールパターンのホー
ル径について測長を行い、この時の測長値変化を観察し
た。寸法縮小率は次式によって求めた。結果を表１に示
す。
【００２８】
【００２９】比較例３および４（水溶性樹脂組成物の評
価） 水溶性樹脂組成物Ａに代えて、水溶性樹脂組成物Ｂ及び
水溶性樹脂組成物Ｃを用いること以外実施例２と同様に
して、塗布特性および寸法縮小率の評価を行った。結果
を表１に示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明の水溶性樹脂組成物は、レジストパターン段差上
での塗布特性に優れ、また硬化膜の寸法制御性にも優れ
ているため、基板の表面状態の如何にかかわらず、レジ
ストパターンのパターン間隙を実効的に、精度よく微細
化することができ、波長限界を超えるパターンを良好且
つ経済的に形成することができる。また、このようにし
て形成された微細レジストパターンをマスクとして用い
ることにより、半導体基材上に縮小されたトレンチパタ
ーンやホールを形成することができ、微細トレンチパタ
ーンやホールを有する半導体装置等を簡単に且つ歩留ま
りよく製造することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｌ 61/20 Ｃ０８Ｌ 61/20 71/02 71/02 Ｇ０３Ｆ 7/11 ５０１ Ｇ０３Ｆ 7/11 ５０１ 7/40 ５１１ 7/40 ５１１ Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５７０ Ｆターム(参考） 2H025 AA00 AB16 DA02 FA39 2H096 AA25 AA27 CA20 HA05 HA30 JA04 4J002 BE02W BE04W BE06W BG01W BG07W BH01W BJ00W CC16W CC18W CC23X CC24X CF01W CH02W CH02Y CL07W CM01W CM02W EC037 EC047 ED037 ET016 EU186 FD14X FD146 FD31Y FD317 GP03 GQ05 5F046 AA28

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】水溶性樹脂、水溶性架橋剤、界面活性剤お
    よび溶剤を含み、酸の存在により架橋反応を生じる水溶
    性樹脂組成物において、前記界面活性剤がアセチレンア
    ルコール類、アセチレングリコール類、アセチレンアル
    コール類のポリエトキシレートおよびアセチレングリコ
    ール類のポリエトキシレートから選ばれた少なくとも１
    種であることを特徴とする水溶性樹脂組成物。
  2. 【請求項２】前記界面活性剤が、テトラメチルデシンジ
    オールおよびテトラメチルデシンジオールポリエトキシ
    レートから選ばれた少なくとも１種であることを特徴と
    する請求項１に記載の水溶性樹脂組成物。
  3. 【請求項３】前記界面活性剤の含有量が水溶性樹脂組成
    物に対し、５０〜２，０００ｐｐｍであることを特徴と
    する請求項１または２に記載の水溶性樹脂組成物。
  4. 【請求項４】前記水溶性樹脂が、ポリビニルアセタール
    およびポリビニルアルコールから選ばれた少なくとも１
    種であることを特徴とする請求項１〜３項のいずれか１
    項に記載の水溶性樹脂組成物。
  5. 【請求項５】前記水溶性架橋剤が、メラミン系低分子誘
    導体、グアナミン系低分子誘導体、尿素系低分子誘導
    体、グリコールウリル、アルコキシアルキル化アミノ樹
    脂から選ばれた少なくとも１種であることを特徴とする
    請求項１〜４のいずれか１項に記載の水溶性樹脂組成
    物。
  6. 【請求項６】前記溶剤が、水または水と水に可溶性の有
    機溶剤との混合物であることを特徴とする請求項１〜５
    のいずれか１項に記載の水溶性樹脂組成物。
  7. 【請求項７】前記水に可溶性の有機溶剤が、炭素数１〜
    ４のアルコールであることを特徴とする請求項６記載の
    水溶性樹脂組成物。
  8. 【請求項８】前記炭素数１〜４のアルコールがイソプロ
    ピルアルコールであることを特徴とする請求項７記載の
    水溶性樹脂組成物。
  9. 【請求項９】前記請求項１〜８に記載の水溶性樹脂組成
    物からなる微細パターン形成材料。
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