JP4233091B2 - COATING FORMING AGENT FOR PATTERN REFINEMENT AND METHOD FOR FORMING FINE PATTERN USING THE SAME - Google Patents

COATING FORMING AGENT FOR PATTERN REFINEMENT AND METHOD FOR FORMING FINE PATTERN USING THE SAME Download PDF

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  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

本発明はホトリソグラフィ技術分野におけるパターン微細化用被覆形成剤およびそれを用いた微細パターンの形成方法に関する。さらに詳しくは、近年の半導体デバイスの集積化、微小化に対応し得るパターン微細化用被覆形成剤およびそれを用いた微細パターンの形成方法に関する。   The present invention relates to a coating forming agent for pattern miniaturization in the field of photolithography and a method for forming a fine pattern using the same. More specifically, the present invention relates to a coating forming agent for pattern miniaturization that can cope with recent integration and miniaturization of semiconductor devices, and a method for forming a micropattern using the same.

半導体デバイス、液晶デバイス等の電子部品の製造においては、基板にエッチングなどの処理を施すに際し、活性放射線に感応するいわゆる感放射線ホトレジストを用いて基板上に被膜(ホトレジスト層)を設け、次いでこれを活性放射線で選択的に照射して露光し、現像処理を行って、ホトレジスト層を選択的に溶解除去して基板上に画像パターン(ホトレジストパターン)を形成し、これを保護層(マスクパターン)として基板にホールパターン、トレンチパターン等のコンタクト用パターンなどの各種パターンを形成するホトリソグラフィー技術が用いられている。   In the manufacture of electronic components such as semiconductor devices and liquid crystal devices, a coating (photoresist layer) is provided on the substrate using a so-called radiation-sensitive photoresist that is sensitive to actinic radiation when the substrate is subjected to processing such as etching. Selectively irradiate with actinic radiation to expose, develop, and selectively dissolve and remove the photoresist layer to form an image pattern (photoresist pattern) on the substrate, which is used as a protective layer (mask pattern) Photolithographic techniques for forming various patterns such as a contact pattern such as a hole pattern and a trench pattern on a substrate are used.

近年、半導体デバイスの集積化、微小化の傾向が高まり、これらパターンの形成についても微細化が進み、現在パターン幅0.20μm以下の超微細加工が要求されており、マスクパターン形成に用いられる活性光線も、KrF、ArF、F2エキシマレーザー光や、電子線などの短波長の照射光が利用され、マスクパターン形成材料としてのホトレジスト材料についても、これらの照射光に対応した物性をもつものの研究・開発が行われている。 In recent years, the trend toward integration and miniaturization of semiconductor devices has increased, and the miniaturization of these patterns has progressed. Currently, ultra-fine processing with a pattern width of 0.20 μm or less is required, and the activity used for mask pattern formation For light, KrF, ArF, F 2 excimer laser light and short-wavelength irradiation light such as electron beams are used. Photoresist materials as mask pattern forming materials also have physical properties corresponding to these irradiation light.・ Development is in progress.

このようなホトレジスト材料の面からの超微細化対応策に加え、パターン形成方法の面からも、ホトレジスト材料のもつ解像度の限界を超えるパターン微細化用技術の研究・開発が行われている。   In addition to countermeasures for ultra-miniaturization from the viewpoint of photoresist materials as described above, research and development of pattern miniaturization techniques that exceed the resolution limit of photoresist materials are also being conducted from the aspect of pattern formation methods.

例えば、特許文献1(特開平5−166717号公報)では、基板上に塗布したパターン形成用レジストに抜きパターンを形成した後、該パターン形成用レジストとミキシングするミキシング生成用レジストを基板全面に塗布した後、ベークして、ミキシング層をパターン形成用レジスト側壁〜表面に形成し、前記ミキシング生成用レジストの非ミキシング部分を除去して、上記ミキシング層寸法分の微細化を図った抜きパターン形成方法が開示されている。また特許文献2(特開平5−241348号公報)では、酸発生剤を含有するレジストパターンを形成した基板上に、酸の存在下で不溶化する樹脂を被着した後、熱処理し、前記樹脂にレジストから酸を拡散させて樹脂とレジストパターン界面付近に一定厚さのレジストを形成した後、現像して、酸の拡散がされていない樹脂部分を除去することにより、上記一定の厚さ寸法分の微細化を図ったパターン形成方法が開示されている。   For example, in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-166717), after a pattern is formed on a pattern forming resist applied on a substrate, a mixing generation resist that is mixed with the pattern forming resist is applied to the entire surface of the substrate. Then, baking is performed to form a mixing layer on the side wall to the surface of the pattern forming resist, and a non-mixing portion of the resist for generating the mixing is removed to reduce the size of the mixing layer. Is disclosed. Further, in Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 5-241348), a resin that is insolubilized in the presence of an acid is deposited on a substrate on which a resist pattern containing an acid generator is formed, and then heat-treated. After the acid is diffused from the resist to form a resist having a constant thickness near the resin / resist pattern interface, development is performed to remove the resin portion where the acid is not diffused, thereby obtaining the above-mentioned constant thickness dimension. A pattern forming method for miniaturization of the pattern is disclosed.

しかしながらこれらの方法は、レジストパターン側壁に形成される層の厚さのコントロールが難しく、ウェーハ面内の熱依存性が十数nm/℃程度と大きく、現在の半導体デバイスの製造で用いられる加熱装置ではウェーハ面内を均一に保つことが非常に困難であり、パターン寸法のバラツキが顕著にみられるという問題がある。加えて、特許文献2に示す技術ではさらに、用いるレジストの酸の含有量によってパターン微細化の程度が大きく異なるため、レジストの選択依存性が高く、ディフェクトも多発する傾向がみられる。   However, in these methods, it is difficult to control the thickness of the layer formed on the side wall of the resist pattern, and the thermal dependence in the wafer surface is as large as about 10 nm / ° C., and the heating apparatus used in the manufacture of current semiconductor devices. However, it is very difficult to keep the wafer surface uniform, and there is a problem that variations in pattern dimensions are noticeable. In addition, in the technique shown in Patent Document 2, since the degree of pattern miniaturization varies greatly depending on the acid content of the resist used, the resist selection dependency is high and defects tend to occur frequently.

一方、レジストパターンを熱処理等で流動化させパターン寸法を微細化する方法も知られている。例えば特許文献3(特開平1−307228号公報)では、基板上にレジストパターンを形成した後、熱処理を行って、レジストパターンの断面形状を変形させることにより、微細なパターンを形成する方法が開示されている。また特許文献4(特開平4−364021号公報)では、レジストパターンを形成した後、加熱し、レジストの流動化によりそのパターン寸法を変化させて微細なパターンを形成する方法が開示されている。   On the other hand, a method is also known in which a resist pattern is fluidized by heat treatment or the like to reduce a pattern dimension. For example, Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 1-307228) discloses a method of forming a fine pattern by forming a resist pattern on a substrate and then performing heat treatment to deform the cross-sectional shape of the resist pattern. Has been. Patent Document 4 (Japanese Patent Laid-Open No. 4-340221) discloses a method of forming a fine pattern by forming a resist pattern and then heating and changing the pattern dimensions by fluidizing the resist.

これらの方法は、ウェーハ面内の熱依存性が数nm/℃程度であり、この点での問題点は少ないものの、熱処理によるレジストの変形・流動のコントロールが困難なため、ウェーハ面内で均一なレジストパターンを設けることが難しいという問題がある。   These methods have a thermal dependency on the wafer surface of several nanometers / ° C. Although there are few problems in this respect, it is difficult to control the deformation and flow of the resist by heat treatment, so it is uniform on the wafer surface. There is a problem that it is difficult to provide a simple resist pattern.

上記方法をさらに発展させた方法として、例えば特許文献5(特開平7−45510号公報)では、基板上にレジストパターンを形成した後、基板上に前記レジストパターンの流動しすぎを防止するためのストッパとしての樹脂を形成し、次いで熱処理し、レジストを流動化させてパターン寸法を変化させた後、樹脂を除去して微細なパターンを形成する方法が開示されている。そして上記樹脂として、具体的にはポリビニルアルコールを用いているが、ポリビニルアルコール単独では、水に対する溶解性が不十分なため、水洗で完全に除去することが難しく、良好なプロフィルのパターンの形成が難しく、また経時安定性の面でも必ずしも満足し得るものとはいえないことに加え、塗布性が良好でない等の問題があり、実用化に至っていない。   As a further developed method, for example, in Patent Document 5 (Japanese Patent Laid-Open No. 7-45510), after a resist pattern is formed on a substrate, the resist pattern is prevented from flowing too much on the substrate. A method is disclosed in which a resin as a stopper is formed, then heat-treated, the resist is fluidized to change the pattern dimensions, and then the resin is removed to form a fine pattern. As the resin, polyvinyl alcohol is specifically used. However, polyvinyl alcohol alone has insufficient solubility in water, so it is difficult to completely remove it by washing with water, and a good profile pattern can be formed. In addition to being difficult and not always satisfactory in terms of stability over time, there are problems such as poor applicability, and it has not been put into practical use.

さらに現在、ホトレジストパターンを有する基板上に被覆材料を塗布する際、気泡(マイクロフォーム)発生という問題があり、これが最終的にはディフェクトと呼ばれるパターン欠陥の発生に関係しているといわれることから、このような問題点も併せて解決し得る被覆用材料が要求されている。   Furthermore, there is a problem of bubbles (micro foam) generation when applying a coating material on a substrate having a photoresist pattern, and it is said that this is ultimately related to the generation of pattern defects called defects. There is a demand for a coating material that can also solve such problems.

これら従来の問題を解決する技術として、本出願人は、特許文献6〜11(特開2003−084459号公報、特開2003−084460号公報、特開2003−107752号公報、特開2003−142381号公報、特開2003−195527号公報、特開2003−202679号公報)等において、パターン微細化用被覆形成剤および微細パターンの形成方法に関する技術を提案している。これら特許文献6〜11等に示す技術により、パターン寸法の制御性、良好なプロフィル、半導体デバイスにおける要求特性を備えた微細パターンを得ることが可能となったが、パターンのさらなる微細化が望まれている。   As a technique for solving these conventional problems, the present applicant has disclosed Patent Documents 6 to 11 (JP 2003-084459 A, JP 2003-084460 A, JP 2003-107752 A, JP 2003-142381 A). JP, JP-A 2003-195527, JP-A 2003-202679) and the like propose a technique relating to a pattern forming coating forming agent and a method for forming a fine pattern. The techniques shown in Patent Documents 6 to 11 and the like have made it possible to obtain a fine pattern having controllability of pattern dimensions, a good profile, and required characteristics in a semiconductor device. However, further miniaturization of the pattern is desired. ing.

なお、特許文献12(特開2001−281886号公報)には、水溶性樹脂を含有するレジストパターン縮小化材料からなる酸性被膜をレジストパターン表面に被覆した後、レジストパターン表面層をアルカリ可溶性に転換し、次いで該表面層と酸性被膜をアルカリ性溶液で除去して、レジストパターンを縮小させる方法が開示され、また、特許文献13(特開2002−184673号公報)には、基板上にレジストパターンと、該レジストパターン上に水溶性膜形成成分を含む塗膜を形成し、これらレジストパターンと塗膜を熱処理した後、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に浸水させて、ドライエッチング工程を経ることなく微細化レジストパターンを形成する方法が開示されているが、これらはいずれもレジストパターン自体を微細化する方法であり、本願発明とその目的が全く異なる。   In Patent Document 12 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-281886), an acid film made of a resist pattern reducing material containing a water-soluble resin is coated on the resist pattern surface, and then the resist pattern surface layer is converted to alkali-soluble. Then, a method of reducing the resist pattern by removing the surface layer and the acidic film with an alkaline solution is disclosed, and Patent Document 13 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-184673) discloses a resist pattern on a substrate. After forming a coating film containing a water-soluble film-forming component on the resist pattern, heat-treating the resist pattern and the coating film, and then submerging in an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide to refine the film without going through a dry etching process Although methods for forming a resist pattern have been disclosed, all of them are resist patterns. A method of refining the emissions themselves, the present invention and its purpose is completely different.

特開平5−166717号公報JP-A-5-166717 特開平5−241348号公報JP-A-5-241348 特開平1−307228号公報JP-A-1-307228 特開平4−364021号公報Japanese Patent Laid-Open No. 4-364221 特開平7−45510号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-45510 特開2003−084459号公報JP 2003-084459 A 特開2003−084460号公報JP 2003-084460 A 特開2003−107752号公報JP 2003-107752 A 特開2003−142381号公報JP 2003-142381 A 特開2003−195527号公報JP 2003-195527 A 特開2003−202679号公報JP 2003-202679 A 特開2001−281886号公報JP 2001-281886 A 特開2002−184673号公報JP 2002-184673 A

本発明は、シュリンク量(収縮量)を大幅に向上させることができる新たなパターン微細化用被覆形成剤を見出し、これを用いてパターンのより一層の微細化の実現を可能とする微細パターン形成方法を提供することを目的とする。   The present invention finds a new pattern refinement coating forming agent capable of greatly improving the shrink amount (shrinkage amount), and uses this to form a fine pattern capable of realizing further refinement of the pattern. It aims to provide a method.

上記課題を達成するために本発明は、ホトレジストパターンを有する基板上に被覆されるパターン微細化用被覆形成剤(ただし、該パターン微細化用被覆形成剤は、酸の存在により架橋反応を生じるものを除く)であって、ホトレジストパターンに熱流動を起させない温度で熱処理を行うことにより該被覆形成剤を熱収縮させ、その熱収縮作用を利用してホトレジストパターン間の間隔を狭小せしめ、次いで上記被覆形成剤を実質的に完全に除去して微細パターンを形成するために用いられ、水溶性ポリマーと、オキサゾリジン(Oxazolidine)骨格を有する化合物、オキサゾリン(Oxazoline)骨格を有する化合物、オキサゾリドン(Oxazolidone)骨格を有する化合物、およびオキサゾリジノン(Oxazolidinone)骨格を有する化合物の中から選ばれる少なくとも1種の複素環式化合物を含有するパターン微細化用被覆形成剤を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a pattern refinement coating forming agent coated on a substrate having a photoresist pattern (however, the pattern refinement coating forming agent causes a crosslinking reaction in the presence of an acid). The coating forming agent is thermally shrunk by performing heat treatment at a temperature that does not cause thermal flow in the photoresist pattern, and the space between the photoresist patterns is narrowed by utilizing the heat shrinking action, and then the above-mentioned Used to form a fine pattern by substantially completely removing the coating forming agent, a water-soluble polymer, a compound having an oxazolidine skeleton, a compound having an oxazoline skeleton, and an oxazolidone skeleton And a small number selected from compounds having an oxazolidinone skeleton. Both provide one for pattern fining coating formation agent containing heterocyclic compound.

また本発明は、水溶性ポリマーがアルキレングリコール系重合体、セルロース系誘導体、ビニル系重合体、アクリル系重合体、尿素系重合体、エポキシ系重合体、メラミン系重合体、およびアミド系重合体の中から選ばれる少なくとも1種である、上記パターン微細化用被覆形成剤を提供する。   In the present invention, the water-soluble polymer is an alkylene glycol polymer, a cellulose derivative, a vinyl polymer, an acrylic polymer, a urea polymer, an epoxy polymer, a melamine polymer, or an amide polymer. The coating forming agent for pattern miniaturization, which is at least one selected from the inside, is provided.

また本発明は、水溶性ポリマーがアルキレングリコール系重合体、セルロース系誘導体、ビニル系重合体、およびアクリル系重合体から選ばれる少なくとも1種である、上記パターン微細化用被覆形成剤を提供する。   The present invention also provides the above-described pattern forming coating forming agent, wherein the water-soluble polymer is at least one selected from an alkylene glycol polymer, a cellulose derivative, a vinyl polymer, and an acrylic polymer.

また本発明は、水溶性ポリマーが、アクリル系単量体とビニル系単量体との共重合体である、上記パターン微細化用被覆形成剤を提供する。 The present invention also provides the above-described pattern forming coating forming agent, wherein the water-soluble polymer is a copolymer of an acrylic monomer and a vinyl monomer .

また本発明は、被覆形成剤が固形分濃度3〜50質量%の水溶液である、上記パターン微細化用被覆形成剤を提供する。 Moreover, this invention provides the said coating formation agent for pattern refinement | miniaturization whose coating formation agent is 3-50 mass% solid content aqueous solution.

また本発明は、ホトレジストパターンを有する基板上に、請求項1〜のいずれか1項に記載のパターン微細化用被覆形成剤を被覆した後、ホトレジストパターンに熱流動を起させない温度で加熱し、該パターン微細化用被覆形成剤を収縮させ、その収縮作用によりホトレジストパターン間の間隔を狭小せしめ、次いで該パターン微細化用被覆形成剤を実質的に完全に除去する、微細パターンの形成方法を提供する。 According to the present invention, a substrate having a photoresist pattern is coated with the coating forming agent for pattern miniaturization according to any one of claims 1 to 5 , and then heated at a temperature that does not cause thermal flow in the photoresist pattern. Forming a fine pattern by thermally shrinking the pattern refining coating forming agent, narrowing the interval between the photoresist patterns by the heat shrinking action, and then substantially completely removing the pattern refining coating forming agent. Provide a method.

ホトレジストパターン(マスクパターン)を有する基板上に被覆形成剤(塗膜)を設け、この塗膜の収縮力を利用してホトレジストパターン間隔を狭め、次いで上記塗膜を除去する微細パターンの形成方法を利用した技術において、被覆形成剤の収縮率を格段に高めることができ、これにより、パターンのより一層の微細化が可能となった。   A fine pattern forming method in which a coating forming agent (coating film) is provided on a substrate having a photoresist pattern (mask pattern), the photoresist pattern interval is narrowed by utilizing the shrinkage force of the coating film, and then the coating film is removed. In the technique used, the shrinkage rate of the coating forming agent can be remarkably increased, and this makes it possible to further refine the pattern.

本発明のパターン微細化用被覆形成剤は、ホトレジストパターンを有する基板上を被覆するためのものであって、該被覆形成剤の収縮作用によってホトレジストパターンを幅広・広大ならしめ、これにより上記ホトレジストパターン間の間隔、すなわちホトレジストパターンにより画定されるホールパターン、トレンチパターンなどのパターンの広さや幅、を狭小ならしめた後、当該被覆を除去して、微小なパターンを形成するのに用いられるものである。   The coating forming agent for pattern miniaturization of the present invention is for coating a substrate having a photoresist pattern, and the photoresist pattern is widened and widened by the shrinking action of the coating forming agent. This is used to form a minute pattern by narrowing the space between them, that is, the width and width of a pattern such as a hole pattern and a trench pattern defined by a photoresist pattern, and then removing the coating. is there.

かかる本発明のパターン微細化用被覆形成剤は、水溶性ポリマーと、少なくとも酸素原子および/または窒素原子を有する複素環式化合物を含有する。   Such a coating forming agent for pattern miniaturization of the present invention contains a water-soluble polymer and a heterocyclic compound having at least an oxygen atom and / or a nitrogen atom.

上記水溶性ポリマーは、被覆形成剤の除去時に室温で水に溶解し得るポリマーであればよく、特に制限されるものでないが、アクリル系重合体、ビニル系重合体、セルロース系誘導体、アルキレングリコール系重合体、尿素系重合体、メラミン系重合体、エポキシ系重合体、アミド系重合体などが好ましく用いられる。   The water-soluble polymer is not particularly limited as long as it is a polymer that can be dissolved in water at room temperature at the time of removal of the coating forming agent, but is not limited to acrylic polymer, vinyl polymer, cellulose derivative, alkylene glycol type. A polymer, a urea polymer, a melamine polymer, an epoxy polymer, an amide polymer and the like are preferably used.

アクリル系重合体としては、例えば、アクリル酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、N−メチルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート、N,N−ジエチルアミノエチルメタクリレート、N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート、アクリロイルモルホリン等の単量体を構成成分とする重合体または共重合体が挙げられる。   Examples of the acrylic polymer include acrylic acid, methyl acrylate, methacrylic acid, methyl methacrylate, N, N-dimethylacrylamide, N, N-dimethylaminopropyl methacrylamide, N, N-dimethylaminopropylacrylamide, N -A polymer or copolymer comprising monomers such as methyl acrylamide, diacetone acrylamide, N, N-dimethylaminoethyl methacrylate, N, N-diethylaminoethyl methacrylate, N, N-dimethylaminoethyl acrylate, acryloylmorpholine A polymer is mentioned.

ビニル系重合体としては、例えば、N−ビニルピロリドン、ビニルイミダゾリジノン、酢酸ビニル等の単量体を構成成分とする重合体または共重合体が挙げられる。   Examples of the vinyl polymer include a polymer or a copolymer having a constituent component such as N-vinylpyrrolidone, vinylimidazolidinone, vinyl acetate, or the like.

セルロース系誘導体としては、例えばヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート、ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートフタレート、ヒドロキシプロピルメチルセルロースヘキサヒドロフタレート、ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートサクシネート、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロール、セルロールアセテートヘキサヒドロフタレート、カルボキシメチルセルロース、エチルセルロース、メチルセルロース等が挙げられる。   Examples of cellulose derivatives include hydroxypropylmethylcellulose phthalate, hydroxypropylmethylcellulose acetate phthalate, hydroxypropylmethylcellulose hexahydrophthalate, hydroxypropylmethylcellulose acetate succinate, hydroxypropylmethylcellulose, hydroxypropylcellulose, hydroxyethylcellulose, cellulose acetate hexahydro. Examples include phthalate, carboxymethylcellulose, ethylcellulose, methylcellulose and the like.

アルキレングリコール系重合体としては、例えば、エチレングリコール、プロピレンググリコール等の付加重合体または付加共重合体などが挙げられる。   Examples of the alkylene glycol polymer include addition polymers or addition copolymers such as ethylene glycol and propylene glycol.

尿素系重合体としては、例えば、メチロール化尿素、ジメチロール化尿素、エチレン尿素等を構成成分とするものが挙げられる。   Examples of the urea polymer include those having methylol urea, dimethylol urea, ethylene urea or the like as a constituent component.

メラミン系重合体としては、例えば、メトキシメチル化メラミン、メトキシメチル化イソブトキシメチル化メラミン、メトキシエチル化メラミン等を構成成分とするものが挙げられる。   Examples of the melamine polymer include those containing methoxymethylated melamine, methoxymethylated isobutoxymethylated melamine, methoxyethylated melamine and the like as constituent components.

さらに、エポキシ系重合体、アミド系重合体などの中で水溶性のものも用いることができる。   Further, water-soluble ones such as epoxy polymers and amide polymers can be used.

中でも、アルキレングリコール系重合体、セルロース系重合体、ビニル系重合体、アクリル系重合体の中から選ばれる少なくとも1種を含む構成とするのが好ましく、特には、pH調整が容易であるという点からアクリル系重合体が最も好ましい。さらには、アクリル系重合体と、アクリル系重合体以外の水溶性ポリマーとの共重合体とすることが、ホトレジストパターンの形状を維持しつつ、ホトレジストパターン間隔の収縮効率を高くすることができるという点から好ましい。水溶性ポリマーは1種または2種以上を用いることができる。   Among them, it is preferable to include at least one selected from an alkylene glycol polymer, a cellulose polymer, a vinyl polymer, and an acrylic polymer, and in particular, pH adjustment is easy. The acrylic polymer is most preferable. Furthermore, a copolymer of an acrylic polymer and a water-soluble polymer other than the acrylic polymer can increase the shrinkage efficiency of the photoresist pattern interval while maintaining the shape of the photoresist pattern. It is preferable from the point. 1 type (s) or 2 or more types can be used for a water-soluble polymer.

水溶性ポリマーは、共重合体として用いた場合、構成成分の配合比は特に限定されるものでないが、特に経時安定性を重視するなら、アクリル系重合体の配合比を、それ以外の他の構成重合体よりも多くすることが好ましい。なお、経時安定性の向上は、アクリル系重合体を上記のように過多に配合する以外に、p−トルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸等の酸性化合物を添加することにより解決することも可能である。   When the water-soluble polymer is used as a copolymer, the blending ratio of the constituent components is not particularly limited. However, if importance is placed on the stability over time, the blending ratio of the acrylic polymer is changed to other ratios. The amount is preferably larger than that of the constituent polymer. The improvement in stability over time can be solved by adding an acidic compound such as p-toluenesulfonic acid and dodecylbenzenesulfonic acid in addition to excessively adding the acrylic polymer as described above. is there.

本発明では特に、後述する複素環式化合物との組み合せにおいて、パターン微細化用被覆形成剤の被膜収縮率の大幅な向上という点から、アクリル系重合体とビニル系重合体とコポリマーが特に好ましく用いられる。また上記アクリル系重合体として、アクリル酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸、メタクリル酸メチルの中から選ばれる1種または2種以上の単量体を構成成分とするものが好ましく用いられる。   Particularly in the present invention, an acrylic polymer, a vinyl polymer and a copolymer are particularly preferably used in the combination with the heterocyclic compound described later, from the viewpoint of greatly improving the film shrinkage rate of the coating forming agent for pattern miniaturization. It is done. Further, as the acrylic polymer, those having one or more monomers selected from acrylic acid, methyl acrylate, methacrylic acid, and methyl methacrylate as constituent components are preferably used.

本発明に用いられる複素環式化合物は、少なくとも酸素原子および/または窒素原子を有する。該複素環式化合物として、オキサゾリジン(Oxazolidine)骨格を有する化合物、オキサゾリン(Oxazoline)骨格を有する化合物、オキサゾリドン(Oxazolidone)骨格を有する化合物、およびオキサゾリジノン(Oxazolidinone)骨格を有する化合物の中から選ばれる少なくとも1種が好ましく用いられる。   The heterocyclic compound used in the present invention has at least an oxygen atom and / or a nitrogen atom. The heterocyclic compound is at least one selected from a compound having an oxazolidine skeleton, a compound having an oxazoline skeleton, a compound having an oxazolidone skeleton, and a compound having an oxazolidinone skeleton. Species are preferably used.

オキサゾリジン(Oxazolidine)骨格を有する化合物としては、下記式(I)で示されるオキサゾリンのほか、その置換体が例示される。   Examples of the compound having an oxazolidine skeleton include substituted oxazolines represented by the following formula (I).

Figure 0004233091
Figure 0004233091

該置換体としては、上記式(I)で示されるオキサゾリンの炭素原子あるいは窒素原子に結合する水素原子が、炭素原子数1〜6の置換若しくは未置換の低級アルキル基、カルボキシル基、水酸基、ハロゲン基で置換された化合物が挙げられる。上記置換された低級アルキル基としては、ヒドロキシアルキル基、(低級アルコキシ)アルキル基等が例示されるが、これら例示に限定されるものではない。   Examples of the substituent include a hydrogen atom bonded to the carbon atom or nitrogen atom of the oxazoline represented by the above formula (I), which is a substituted or unsubstituted lower alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a carboxyl group, a hydroxyl group, a halogen atom. And compounds substituted with a group. Examples of the substituted lower alkyl group include a hydroxyalkyl group and a (lower alkoxy) alkyl group, but are not limited to these examples.

オキサゾリン(Oxazoline)骨格を有する化合物としては、下記式(II-1)で示される2−オキサゾリン、式(II-2)で示される3−オキサゾリン、式(II-3)で示される4−オキサゾリンのほか、それらの置換体が例示される。   Examples of the compound having an oxazoline skeleton include 2-oxazoline represented by the following formula (II-1), 3-oxazoline represented by the formula (II-2), and 4-oxazoline represented by the formula (II-3). In addition to these, their substitution products are exemplified.

Figure 0004233091
Figure 0004233091

該置換体としては、上記式(II-1)〜(II-3)で示されるオキサゾリン骨格を有する化合物の炭素原子あるいは窒素原子に結合する水素原子が、炭素原子数1〜6の置換若しくは未置換の低級アルキル基、カルボキシル基、水酸基、ハロゲン基で置換された化合物が挙げられる。上記置換された低級アルキル基としては、ヒドロキシアルキル基、(低級アルコキシ)アルキル基等が例示されるが、これら例示に限定されるものではない。   As the substituent, a hydrogen atom bonded to a carbon atom or a nitrogen atom of the compound having an oxazoline skeleton represented by the above formulas (II-1) to (II-3) is substituted or unsubstituted with 1 to 6 carbon atoms. Examples thereof include compounds substituted with a substituted lower alkyl group, carboxyl group, hydroxyl group or halogen group. Examples of the substituted lower alkyl group include a hydroxyalkyl group and a (lower alkoxy) alkyl group, but are not limited to these examples.

該オキサゾリン骨格を有する化合物の中でも、下記式(II-1-A)で示される2−メチル2−オキサゾリンが好ましく用いられる。   Among the compounds having the oxazoline skeleton, 2-methyl 2-oxazoline represented by the following formula (II-1-A) is preferably used.

Figure 0004233091
Figure 0004233091

オキサゾリドン(Oxazolidone)骨格を有する化合物としては、下記式(III-1)で示される5(4)−オキサゾロン、下記式(III-2)で示される5(2)−オキサゾロン、下記式(III-3)で示される4(5)−オキサゾロン、下記式(III-4)で示される2(5)−オキサゾロン、下記式(III-5)で示される2(3)−オキサゾロンのほか、それらの置換体が例示される。   Examples of the compound having an oxazolidone skeleton include 5 (4) -oxazolone represented by the following formula (III-1), 5 (2) -oxazolone represented by the following formula (III-2), and the following formula (III- In addition to 4 (5) -oxazolone represented by 3), 2 (5) -oxazolone represented by the following formula (III-4), 2 (3) -oxazolone represented by the following formula (III-5), Substitutions are exemplified.

Figure 0004233091
Figure 0004233091

該置換体としては、上記式(III-1)〜(III-5)で示されるオキサゾリドン骨格を有する化合物の炭素原子あるいは窒素原子に結合する水素原子が、炭素原子数1〜6の置換若しくは未置換の低級アルキル基、カルボキシル基、水酸基、ハロゲン基で置換された化合物が挙げられる。上記置換された低級アルキル基としては、ヒドロキシアルキル基、(低級アルコキシ)アルキル基等が例示されるが、これら例示に限定されるものではない。   As the substituent, a hydrogen atom bonded to a carbon atom or a nitrogen atom of a compound having an oxazolidone skeleton represented by the above formulas (III-1) to (III-5) is substituted or unsubstituted with 1 to 6 carbon atoms. Examples thereof include compounds substituted with a substituted lower alkyl group, carboxyl group, hydroxyl group or halogen group. Examples of the substituted lower alkyl group include a hydroxyalkyl group and a (lower alkoxy) alkyl group, but are not limited to these examples.

オキサゾリジノン(Oxazolidinone)骨格を有する化合物(または2−オキサゾリドン(2-Oxazolidone)骨格を有する化合物)としては、下記式(IV)で示されるオキサゾリジノン(または2−オキサゾリドン)のほか、その置換体が例示される。   Examples of the compound having an oxazolidinone skeleton (or a compound having a 2-oxazolidone skeleton) include oxazolidinone (or 2-oxazolidone) represented by the following formula (IV), and its substituted products. The

Figure 0004233091
Figure 0004233091

該置換体としては、上記式(IV)で示されるオキサゾリジノン(または2−オキサゾリドン)の炭素原子あるいは窒素原子に結合する水素原子が、炭素原子数1〜6の置換若しくは未置換の低級アルキル基、カルボキシル基、水酸基、ハロゲン基で置換された化合物が挙げられる。上記置換された低級アルキル基としては、ヒドロキシアルキル基、(低級アルコキシ)アルキル基等が例示されるが、これら例示に限定されるものではない。   As the substituent, a hydrogen atom bonded to a carbon atom or a nitrogen atom of the oxazolidinone (or 2-oxazolidone) represented by the above formula (IV) is a substituted or unsubstituted lower alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, Examples thereof include compounds substituted with a carboxyl group, a hydroxyl group, and a halogen group. Examples of the substituted lower alkyl group include a hydroxyalkyl group and a (lower alkoxy) alkyl group, but are not limited to these examples.

該オキサゾリジノン骨格を有する化合物の中でも、下記式(IV-1)で示される3−メチル−2−オキサゾリドンが好ましく用いられる。   Among the compounds having the oxazolidinone skeleton, 3-methyl-2-oxazolidone represented by the following formula (IV-1) is preferably used.

Figure 0004233091
Figure 0004233091

本発明では、水溶性ポリマーと、少なくとも酸素原子および/または窒素原子を有する複素環式化合物とをパターン微細化用被覆形成剤成分として用いることにより、該被覆形成剤のシュリンク量(収縮率)を従来に比べ格段に高めることができ、パターンのより一層の微細化を図ることができる。本発明により、パターン微細化用被覆形成剤のシュリンク量は複素環式化合物を添加しないものに比べて約20%以上シュリンク量を高めることが可能となった。   In the present invention, by using a water-soluble polymer and a heterocyclic compound having at least an oxygen atom and / or a nitrogen atom as a coating refinement component for pattern miniaturization, the shrink amount (shrinkage rate) of the coating formation agent is reduced. Compared to the conventional case, the pattern can be significantly increased, and the pattern can be further miniaturized. According to the present invention, it is possible to increase the shrink amount of the pattern forming coating forming agent by about 20% or more compared to the case where the heterocyclic compound is not added.

本発明のパターン微細化用被覆形成剤では、シュリンク量を高めるという点から、上記複素環式化合物を、水溶性ポリマーに対して1〜50質量%の割合で配合するのが好ましく、特には3〜20質量%の割合で配合するのが好ましい。   In the pattern refinement coating forming agent of the present invention, it is preferable to blend the above heterocyclic compound in a proportion of 1 to 50% by mass with respect to the water-soluble polymer, in particular from the viewpoint of increasing the amount of shrinkage. It is preferable to mix | blend in the ratio of -20 mass%.

パターン微細化用被覆形成剤にはさらに、水溶性アミンを配合してもよい。水溶性アミンとしては、25℃の水溶液におけるpKa(酸解離定数)が7.5〜13のアミン類が、不純物発生防止、pH調整等の点から好ましく用いられる。具体的には、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、2−(2−アミノエトキシ)エタノール、N,N−ジメチルエタノールアミン、N,N−ジエチルエタノールアミン、N,N−ジブチルエタノールアミン、N−メチルエタノールアミン、N−エチルエタノールアミン、N−ブチルエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン等のアルカノールアミン類;ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、プロピレンジアミン、N,N−ジエチルエチレンジアミン、1,4−ブタンジアミン、N−エチル−エチレンジアミン、1,2−プロパンジアミン、1,3−プロパンジアミン、1,6−ヘキサンジアミン等のポリアルキレンポリアミン類;トリエチルアミン、2−エチル−ヘキシルアミン、ジオクチルアミン、トリブチルアミン、トリプロピルアミン、トリアリルアミン、ヘプチルアミン、シクロヘキシルアミン等の脂肪族アミン;ベンジルアミン、ジフェニルアミン等の芳香族アミン類;ピペラジン、N−メチル−ピペラジン、メチル−ピペラジン、ヒドロキシエチルピペラジン等の環状アミン類等が挙げられる。中でも、沸点140℃以上(760mmHg)のものが好ましく、例えばモノエタノールアミン、トリエタノールアミン等が好ましく用いられる。   A water-soluble amine may be further added to the pattern forming coating forming agent. As the water-soluble amine, amines having a pKa (acid dissociation constant) of 7.5 to 13 in an aqueous solution at 25 ° C. are preferably used from the viewpoints of prevention of impurity generation, pH adjustment and the like. Specifically, for example, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, 2- (2-aminoethoxy) ethanol, N, N-dimethylethanolamine, N, N-diethylethanolamine, N, N-dibutylethanolamine , Alkanolamines such as N-methylethanolamine, N-ethylethanolamine, N-butylethanolamine, N-methyldiethanolamine, monoisopropanolamine, diisopropanolamine, triisopropanolamine; diethylenetriamine, triethylenetetramine, propylenediamine, N, N-diethylethylenediamine, 1,4-butanediamine, N-ethyl-ethylenediamine, 1,2-propanediamine, 1,3-propanediamine, 1,6-hexane Polyalkylene polyamines such as amines; aliphatic amines such as triethylamine, 2-ethyl-hexylamine, dioctylamine, tributylamine, tripropylamine, triallylamine, heptylamine, cyclohexylamine; aromatic amines such as benzylamine and diphenylamine And cyclic amines such as piperazine, N-methyl-piperazine, methyl-piperazine, and hydroxyethylpiperazine. Among them, those having a boiling point of 140 ° C. or higher (760 mmHg) are preferable, and for example, monoethanolamine, triethanolamine and the like are preferably used.

水溶性アミンは、パターン微細化用被覆形成剤(固形分)に対して0.1〜30質量%程度の割合で配合するのが好ましく、特には2〜15質量%程度である。0.1質量%未満では経時による液の劣化が生じるおそれがあり、一方、30質量%超ではホトレジストパターンの形状悪化を生じるおそれがある。   The water-soluble amine is preferably blended at a ratio of about 0.1 to 30% by mass, particularly about 2 to 15% by mass with respect to the pattern refinement coating-forming agent (solid content). If it is less than 0.1% by mass, the liquid may be deteriorated with time. On the other hand, if it exceeds 30% by mass, the shape of the photoresist pattern may be deteriorated.

また本発明に用いられるパターン微細化用被覆形成剤には、パターン寸法の微細化、ディフェクトの発生抑制などの点から、所望により、さらに非アミン系水溶性有機溶媒を配合してもよい。   In addition, the coating forming agent for pattern miniaturization used in the present invention may further contain a non-amine-based water-soluble organic solvent as desired from the viewpoints of miniaturization of pattern dimensions, suppression of the occurrence of defects, and the like.

かかる非アミン系水溶性有機溶媒としては、水と混和性のある非アミン系有機溶媒であればよく、例えばジメチルスルホキシド等のスルホキシド類;ジメチルスルホン、ジエチルスルホン、ビス(2−ヒドロキシエチル)スルホン、テトラメチレンスルホン等のスルホン類;N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジエチルアセトアミド等のアミド類;N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、N−プロピル−2−ピロリドン、N−ヒドロキシメチル−2−ピロリドン、N−ヒドロキシエチル−2−ピロリドン等のラクタム類;1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、1,3−ジエチル−2−イミダゾリジノン、1,3−ジイソプロピル−2−イミダゾリジノン等のイミダゾリジノン類;エチレングリコール、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ブチルエーテル、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、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、グリセリン、1,2−ブチレングリコール、1,3−ブチレングリコール、2,3−ブチレングリコール等の多価アルコール類およびその誘導体が挙げられる。中でも、パターン寸法の微細化、ディフェクト発生抑制の点から多価アルコール類およびその誘導体が好ましく、特にはグリセリンが好ましく用いられる。非アミン系水溶性有機溶媒は1種または2種以上を用いることができる。   Such a non-amine water-soluble organic solvent may be any non-amine organic solvent miscible with water, such as sulfoxides such as dimethyl sulfoxide; dimethyl sulfone, diethyl sulfone, bis (2-hydroxyethyl) sulfone, Sulfones such as tetramethylene sulfone; Amides such as N, N-dimethylformamide, N-methylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylacetamide, N, N-diethylacetamide; N-methyl-2-pyrrolidone N-ethyl-2-pyrrolidone, N-propyl-2-pyrrolidone, N-hydroxymethyl-2-pyrrolidone, lactams such as N-hydroxyethyl-2-pyrrolidone; 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone 1,3-diethyl-2-imidazolidinone, 1,3-diiso Imidazolidinones such as propyl-2-imidazolidinone; ethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol, diethylene glycol monomethyl Polyhydric alcohols such as ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, glycerin, 1,2-butylene glycol, 1,3-butylene glycol, 2,3-butylene glycol and derivatives thereof Is mentioned. Among them, polyhydric alcohols and derivatives thereof are preferable from the viewpoint of pattern size miniaturization and defect generation suppression, and glycerin is particularly preferable. One or more non-amine water-soluble organic solvents can be used.

非アミン系水溶性有機溶媒を配合する場合、水溶性ポリマーに対して0.1〜30質量%程度の割合で配合するのが好ましく、特には0.5〜15質量%程度である。上記配合量が0.1質量%未満ではディフェクト低減効果が低くなりがちで、好ましくない。30質量%超ではホトレジストパターンとの間でミキシング層を形成しがちとなる。   When the non-amine water-soluble organic solvent is blended, it is preferably blended at a ratio of about 0.1 to 30% by mass, particularly about 0.5 to 15% by mass with respect to the water-soluble polymer. If the amount is less than 0.1% by mass, the effect of reducing defects tends to be low, which is not preferable. If it exceeds 30% by mass, a mixing layer tends to be formed between the photoresist pattern.

パターン微細化用被覆形成剤にはさらに、塗布均一性、面内均一性等の点から、所望により、界面活性剤を配合することができる。   A surfactant can be added to the pattern forming coating forming agent, if desired, from the viewpoint of coating uniformity, in-plane uniformity, and the like.

界面活性剤としては、特に限定されるものでないが、上記水溶性ポリマーに添加した際、溶解性が高く、懸濁を発生せず、ポリマー成分に対する相溶性がある、等の特性が必要である。このような特性を満たす界面活性剤を用いることにより、従来問題となっていた、特に被覆用材料を塗布する際の気泡(マイクロフォーム)発生と関係があるとされる、ディフェクトの発生をより効果的に防止することができる。   The surfactant is not particularly limited. However, when added to the water-soluble polymer, the surfactant has high solubility, does not generate suspension, and has compatibility with the polymer component. . By using a surfactant that satisfies these characteristics, the occurrence of defects, which has been related to the generation of bubbles (microfoam), especially when coating materials are applied, has been more effective. Can be prevented.

上記の点から、本発明に用いられる界面活性剤としては、N−アルキルピロリドン系界面活性剤、第4級アンモニウム塩系界面活性剤、およびポリオキシエチレンのリン酸エステル系界面活性剤の中から選ばれる少なくとも1種が好ましく用いられる。   From the above points, surfactants used in the present invention include N-alkylpyrrolidone surfactants, quaternary ammonium salt surfactants, and polyoxyethylene phosphate ester surfactants. At least one selected is preferably used.

N−アルキルピロリドン系界面活性剤としては、下記一般式(V)   As the N-alkylpyrrolidone surfactant, the following general formula (V)

Figure 0004233091
Figure 0004233091

(式中、R1は炭素原子数6以上のアルキル基を示す)
で表されるものが好ましい。
(Wherein R 1 represents an alkyl group having 6 or more carbon atoms)
The thing represented by these is preferable.

かかるN−アルキルピロリドン系界面活性剤として、具体的には、N−ヘキシル−2−ピロリドン、N−へプチル−2−ピロリドン、N−オクチル−2−ピロリドン、N−ノニル−2−ピロリドン、N−デシル−2−ピロリドン、N−ウンデシル−2−ピロリドン、N−ドデシル−2−ピロリドン、N−トリデシル−2−ピロリドン、N−テトラデシル−2−ピロリドン、N−ペンタデシル−2−ピロリドン、N−ヘキサデシル−2−ピロリドン、N−ヘプタデシル−2−ピロリドン、N−オクタデシル−2−ピロリドン等が挙げられる。中でもN−オクチル−2−ピロリドン(「SURFADONE LP100」;ISP社製)が好ましく用いられる。   Specific examples of such N-alkylpyrrolidone surfactants include N-hexyl-2-pyrrolidone, N-heptyl-2-pyrrolidone, N-octyl-2-pyrrolidone, N-nonyl-2-pyrrolidone, N -Decyl-2-pyrrolidone, N-undecyl-2-pyrrolidone, N-dodecyl-2-pyrrolidone, N-tridecyl-2-pyrrolidone, N-tetradecyl-2-pyrrolidone, N-pentadecyl-2-pyrrolidone, N-hexadecyl -2-pyrrolidone, N-heptadecyl-2-pyrrolidone, N-octadecyl-2-pyrrolidone and the like. Among them, N-octyl-2-pyrrolidone (“SURFADONE LP100”; manufactured by ISP) is preferably used.

第4級アンモニウム塩系界面活性剤としては、下記一般式(VI)   As a quaternary ammonium salt surfactant, the following general formula (VI)

Figure 0004233091
Figure 0004233091

〔式中、R2、R3、R4、R5はそれぞれ独立にアルキル基またはヒドロキシアルキル基を示し(ただし、そのうちの少なくとも1つは炭素原子数6以上のアルキル基またはヒドロキシアルキル基を示す);X-は水酸化物イオンまたはハロゲンイオンを示す〕
で表されるものが好ましい。
[Wherein, R 2 , R 3 , R 4 and R 5 each independently represents an alkyl group or a hydroxyalkyl group (provided that at least one of them represents an alkyl group or a hydroxyalkyl group having 6 or more carbon atoms) X represents a hydroxide ion or a halogen ion]
The thing represented by these is preferable.

かかる第4級アンモニウム塩系界面活性剤として、具体的には、ドデシルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、トリデシルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラデシルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、ペンタデシルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、へプタデシルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、オクタデシルトリメチルアンモニウムヒドロキシド等が挙げられる。中でも、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムヒドロキシドが好ましく用いられる。   Specific examples of the quaternary ammonium salt surfactant include dodecyltrimethylammonium hydroxide, tridecyltrimethylammonium hydroxide, tetradecyltrimethylammonium hydroxide, pentadecyltrimethylammonium hydroxide, hexadecyltrimethylammonium hydroxide. , Heptadecyltrimethylammonium hydroxide, octadecyltrimethylammonium hydroxide, and the like. Of these, hexadecyltrimethylammonium hydroxide is preferably used.

ポリオキシエチレンのリン酸エステル系界面活性剤としては、下記一般式(VII)   As polyoxyethylene phosphate ester surfactants, the following general formula (VII)

Figure 0004233091
Figure 0004233091

〔式中、R6は炭素原子数1〜10のアルキル基またはアルキルアリル基を示し;R7は水素原子または(CH2CH2O)R6(ここでR6は上記で定義したとおり)を示し;nは1〜20の整数を示す〕
で示されるものが好ましい。
[Wherein R 6 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkylallyl group; R 7 represents a hydrogen atom or (CH 2 CH 2 O) R 6 (where R 6 is as defined above) N represents an integer of 1 to 20]
Is preferred.

かかるポリオキシエチレンのリン酸エステル系界面活性剤としては、具体的には「プライサーフA212E」、「プライサーフA210G」(以上、いずれも第一工業製薬(株)製)等として市販されているものを好適に用いることができる。   Specifically, such polyoxyethylene phosphate ester surfactants are commercially available as “Plysurf A212E”, “Pricesurf A210G” (all of which are manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.). A thing can be used suitably.

界面活性剤を配合する場合、パターン微細化用被覆形成剤(固形分)に対して0.1〜10質量%程度の割合で配合するのが好ましく、特には0.2〜2質量%程度である。上記範囲内で配合することにより、塗布性の悪化に起因する、面内均一性の低下に伴うパターンの収縮率のバラツキ、あるいはマイクロフォームと呼ばれる塗布時に発生する気泡に因果関係が深いと考えられるディフェクトの発生といった問題を効果的に予防し得る。   When a surfactant is blended, it is preferably blended at a ratio of about 0.1 to 10% by weight, particularly about 0.2 to 2% by weight, based on the pattern forming coating forming agent (solid content). is there. By blending within the above range, it is thought that the causal relationship is deeply related to the variation in the shrinkage rate of the pattern accompanying the decrease in in-plane uniformity due to the deterioration of the coating property, or the bubbles generated at the time of coating called microfoam. Problems such as the occurrence of defects can be effectively prevented.

本発明に用いられるパターン微細化用被覆形成剤は、固形分濃度3〜50質量%の水溶液として用いるのが好ましく、固形分濃度5〜20質量%の水溶液として用いるのが特に好ましい。固形分濃度が3質量%未満では基板への被覆不良となるおそれがあり、一方、50質量%超では、濃度を高めたことに見合う効果の向上が認められず、取扱い性の点からも好ましくない。   The pattern forming coating forming agent used in the present invention is preferably used as an aqueous solution having a solid content concentration of 3 to 50% by mass, and particularly preferably used as an aqueous solution having a solid content concentration of 5 to 20% by mass. If the solid content concentration is less than 3% by mass, there is a risk of poor coating on the substrate. On the other hand, if it exceeds 50% by mass, an improvement in the effect commensurate with the increase in concentration is not observed, which is preferable from the viewpoint of handleability. Absent.

なお、本発明に用いられるパターン微細化用被覆形成剤は、上記したように溶媒として水を用いた水溶液として通常用いられるが、水とアルコール系溶媒との混合溶媒を用いることもできる。アルコール系溶媒としては、例えばメチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール等の1価アルコール等が挙げられる。これらのアルコール系溶媒は、水に対して30質量%程度を上限として混合して用いられる。   In addition, although the coating formation agent for pattern refinement | miniaturization used for this invention is normally used as aqueous solution using water as a solvent as mentioned above, the mixed solvent of water and an alcohol solvent can also be used. Examples of the alcohol solvent include monohydric alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol, and isopropyl alcohol. These alcohol solvents are used by mixing with water at an upper limit of about 30% by mass.

本発明のパターン微細化用被覆形成剤は、ホトレジスト材料のもつ解像度の限界を超えるほどに解像性を向上させる効果を奏し、また基板面内におけるパターンのバラツキを是正して面内均一性を得ることができ、さらに、露光光の基板からの反射光等に起因するパターン形状の乱れ(ラフネス)を是正してプロフィルの良好なパターンを形成することができる。また該被覆形成剤(塗膜)のシュリンク量(収縮量)を効果的に高めることができ、格段に向上したパターン微細化効果が得られる。   The coating forming agent for pattern miniaturization of the present invention has an effect of improving resolution to the extent that the resolution limit of a photoresist material is exceeded, and also corrects pattern variations in the substrate surface to improve in-plane uniformity. Furthermore, it is possible to correct a pattern shape disturbance (roughness) caused by reflected light from the substrate of exposure light, and to form a pattern with a good profile. Moreover, the shrink amount (shrinkage amount) of the coating forming agent (coating film) can be effectively increased, and a markedly improved pattern miniaturization effect can be obtained.

本発明に係る微細パターン形成方法は、ホトレジストパターンを有する基板上に、上記パターン微細化用被覆形成剤を被覆した後、加熱し、該パターン微細化用被覆形成剤を収縮させ、その収縮作用によりホトレジストパターン間の間隔を狭小せしめ、次いで上記パターン微細化用被覆形成剤を除去する工程を含む。この除去工程は、特には、該パターン微細化用被覆形成剤を実質的に完全に除去する工程であるのが好ましい。パターン微細化用被覆形成剤を「実質的に完全に除去する」とは、パターン微細化用被覆形成剤の収縮作用を利用してホトレジストパターン間隔を狭小せしめた後、ホトレジストパターンとの界面に、該パターン微細化用被覆形成剤を有意な厚さ分残存させることなく、すべて除去し切るということを意味するものである。したがってこの場合は、該パターン微細化用被覆形成剤をホトレジストパターン界面付近に一定厚さ残存させて該残存所定厚さ分だけパターンを微細化する等の方法は含まない。   In the fine pattern forming method according to the present invention, a substrate having a photoresist pattern is coated with the above-mentioned pattern refinement coating forming agent, and then heated to shrink the pattern refinement coating forming agent. A step of narrowing the interval between the photoresist patterns, and then removing the pattern forming coating forming agent. This removal step is particularly preferably a step of substantially completely removing the pattern refining coating forming agent. “Substantially completely removing” the pattern-reducing coating-forming agent means that the pattern pattern-reducing coating-forming agent is used to reduce the distance between the photoresist patterns using the shrinking action, and then to the interface with the photoresist pattern. This means that all of the pattern refinement coating forming agent is removed without leaving a significant thickness. Therefore, in this case, there is not included a method of making the pattern finer coating forming agent remain in the vicinity of the photoresist pattern interface to a certain thickness and miniaturizing the pattern by the remaining predetermined thickness.

ホトレジストパターンを有する基板の作製は、特に限定されるものでなく、半導体デバイス、液晶表示素子、磁気ヘッドあるいはマイクロレンズなどの製造において用いられる常法により行うことができる。例えば、シリコンウェーハ等の基板上に、化学増幅型等のホトレジスト用組成物を、スピンナーなどで塗布、乾燥してホトレジスト層を形成した後、縮小投影露光装置などにより、紫外線、deep−UV、エキシマレーザー光などの活性光線を、所望のマスクパターンを介して照射するか、あるいは電子線により描画した後、加熱し、次いでこれを現像液、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(TMAH)水溶液等のアルカリ性水溶液などを用いて現像処理することによって、基板上にホトレジストパターンを形成することができる。   The production of a substrate having a photoresist pattern is not particularly limited, and can be performed by a conventional method used in the production of semiconductor devices, liquid crystal display elements, magnetic heads, microlenses and the like. For example, a photoresist composition such as a chemical amplification type is applied onto a substrate such as a silicon wafer by using a spinner or the like and dried to form a photoresist layer, and then ultraviolet, deep-UV, or excimer is used by a reduction projection exposure apparatus or the like. Actinic rays such as laser light are irradiated through a desired mask pattern or drawn with an electron beam and then heated, and then heated with a developer such as 1 to 10% by mass of tetramethylammonium hydroxide (TMAH). A photoresist pattern can be formed on the substrate by developing with an alkaline aqueous solution such as an aqueous solution.

なお、ホトレジストパターンの材料となるホトレジスト用組成物としては、特に限定されるものではなく、i、g線用ホトレジスト組成物、KrF、ArF、F2等のエキシマレーザー用ホトレジスト組成物、さらにはEB(電子線)用ホトレジスト組成物等、広く一般的に用いられるホトレジスト組成物を用いることができる。 The photoresist composition used as the material for the photoresist pattern is not particularly limited, and is a photoresist composition for excimer lasers such as i, g-line photoresist compositions, KrF, ArF, F 2 , and EB. Widely and generally used photoresist compositions such as (electron beam) photoresist compositions can be used.

a.パターン微細化用被覆形成剤塗布工程
次いで、このようなマスクパターンとしてのホトレジストパターンを有する基板上全面に亘って、パターン微細化用被覆形成剤を塗布し被覆する。なお、該被覆形成剤を塗布した後に、80〜100℃の温度で30〜90秒間、基板にプリベークを施してもよい。
a. Pattern Refinement Coating Forming Agent Application Step Next, the pattern refinement coating formation agent is applied and coated over the entire surface of the substrate having such a photoresist pattern as a mask pattern. In addition, after apply | coating this coating formation agent, you may pre-bake a board | substrate at the temperature of 80-100 degreeC for 30 to 90 second.

被覆方法は従来の熱フロープロセスにおいて通常行われていた方法に従って行うことができる。すなわち、例えばバーコーター法、ロールコーター法、スリットコーター法、スピンナーを用いた回転塗布等の公知の塗布手段により、上記パターン微細化用被覆形成剤の水溶液を基板上に塗布する。   The coating method can be performed in accordance with a method usually performed in a conventional heat flow process. That is, for example, the aqueous solution of the above-mentioned pattern forming coating forming agent is applied onto the substrate by a known application means such as a bar coater method, a roll coater method, a slit coater method, or spin coating using a spinner.

b.加熱工程
次いで熱処理を行って、パターン微細化用被覆形成剤からなる塗膜を収縮させる。この塗膜の収縮作用により、該塗膜に接するホトレジストパターンが塗膜の収縮相当分幅広・広大となり、ホトレジストパターンどうしが互いに近接した状態となってホトレジストパターン間の間隔が狭められる。このホトレジストパターン間の間隔は、すなわち、最終的に得られるパターンの径や幅を規定することから、上記したパターン微細化用被覆形成剤からなる塗膜の収縮によりホールパターンの径やトレンチパターンの幅を狭小化させることができ、パターンの微細化を行うことができる。
b. Heating step Next, a heat treatment is performed to shrink the coating film made of the pattern refinement coating forming agent. Due to the shrinkage action of the coating film, the photoresist pattern in contact with the coating film becomes wide and wide corresponding to the shrinkage of the coating film, so that the photoresist patterns are in close proximity to each other and the interval between the photoresist patterns is narrowed. The spacing between the photoresist patterns defines the diameter and width of the pattern finally obtained. Therefore, the shrinkage of the coating film made of the above-mentioned coating refinement agent for pattern miniaturization causes the hole pattern diameter and the trench pattern to change. The width can be narrowed and the pattern can be miniaturized.

加熱温度は、パターン微細化用被覆形成剤からなる塗膜の収縮を起し得る温度であって、パターンの微細化を行うに十分な温度であれば、特に限定されるものでないが、ホトレジストパターンに熱流動を起させない温度で加熱するのが好ましい。ホトレジストパターンに熱流動を起させない温度とは、パターン微細化用被覆形成剤からなる塗膜が形成されてなく、ホトレジストパターンだけを形成した基板を加熱した場合、該ホトレジストパターンに寸法変化(例えば、自発的流動による寸法変化等)を生じさせない温度をいう。このような温度での加熱処理により、プロフィルの良好な微細パターンの形成をより一層効果的に行うことができ、また特にウェーハ面内におけるデューティ比(Duty)比、すなわちウェーハ面内におけるパターン間隔に対する依存性を小さくすることができる等の点において極めて効果的である。現在のホトリソグラフィー技術において用いられる種々のホトレジスト組成物の軟化点等を考慮すると、好ましい加熱処理は通常、80〜160℃程度の温度範囲で、ただしホトレジストに熱流動を起さない温度で、30〜90秒間程度行われる。   The heating temperature is not particularly limited as long as it is a temperature capable of causing shrinkage of a coating film made of a pattern-reducing coating-forming agent, and is sufficient to perform pattern miniaturization. It is preferable to heat at a temperature that does not cause heat flow. The temperature at which the thermal flow does not occur in the photoresist pattern means that when a coating film formed of a pattern forming coating forming agent is not formed and a substrate on which only the photoresist pattern is formed is heated, the photoresist pattern changes in dimensions (for example, Temperature that does not cause dimensional change due to spontaneous flow. The heat treatment at such a temperature makes it possible to more effectively form a fine pattern with a good profile, and particularly to the duty ratio (Duty) ratio in the wafer surface, that is, the pattern interval in the wafer surface. This is extremely effective in that the dependency can be reduced. Considering the softening point of various photoresist compositions used in the current photolithography technology, a preferable heat treatment is usually in the temperature range of about 80 to 160 ° C., but at a temperature that does not cause thermal flow in the photoresist. It is performed for about 90 seconds.

また、パターン微細化用被覆形成剤からなる塗膜の厚さとしては、ホトレジストパターンの高さと同程度あるいはそれを覆う程度の高さが好ましい。   Further, the thickness of the coating film made of the coating refinement agent for pattern miniaturization is preferably about the same as the height of the photoresist pattern or a height enough to cover it.

c.パターン微細化用被覆形成剤除去工程
この後、ホトレジストパターンを有する基板上に残留するパターン微細化用被覆形成剤からなる塗膜は、水系溶剤、好ましくは純水により10〜60秒間洗浄することにより除去する。なお、水洗除去に先立ち、所望によりアルカリ水溶液(例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)、コリンなど)でリンス処理をしてもよい。本発明に係るパターン微細化用被覆形成剤は、水での洗浄除去が容易で、かつ、基板およびホトレジストパターンから完全に除去することができる。
c. Pattern refinement coating forming agent removing step Thereafter, the coating film made of the pattern refinement coating forming agent remaining on the substrate having the photoresist pattern is washed with an aqueous solvent, preferably pure water, for 10 to 60 seconds. Remove. Prior to the removal by washing with water, a rinse treatment with an aqueous alkaline solution (for example, tetramethylammonium hydroxide (TMAH), choline, etc.) may be performed if desired. The pattern refinement coating forming agent according to the present invention can be easily removed by washing with water and can be completely removed from the substrate and the photoresist pattern.

そして基板上に、幅広・広大となったホトレジストパターンの間に画定された、微小化されたパターンを有する基板が得られる。   Then, a substrate having a miniaturized pattern defined between the wide and wide photoresist patterns is obtained on the substrate.

本発明により得られる微細パターンは、これまでの方法によって得られる解像限界よりもより微細なパターンサイズを有するとともに、良好なプロフィルを有し、所要の要求特性を十分に満足し得る物性を備えたものである。   The fine pattern obtained by the present invention has a finer pattern size than the resolution limit obtained by the conventional methods, a good profile, and physical properties that can sufficiently satisfy the required required characteristics. It is a thing.

なお、上記a.〜c.工程を複数回、繰返して行ってもよい。このようにa.〜c.工程を複数回繰返すことにより、ホトレジストパターンを徐々に幅広・広大とすることができる。   The a. ~ C. The process may be repeated a plurality of times. Thus a. ~ C. By repeating the process a plurality of times, the photoresist pattern can be gradually widened and widened.

本発明が適用される技術分野としては、半導体分野に限られず、広く液晶表示素子、磁気ヘッド製造、さらにはマイクロレンズ製造等に用いることが可能である。   The technical field to which the present invention is applied is not limited to the semiconductor field, and can be widely used for manufacturing liquid crystal display elements, magnetic heads, and microlenses.

次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。なお、配合量は特記しない限り質量%である。   EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these examples. The blending amount is mass% unless otherwise specified.

(実施例1)
ポリアクリル酸/ポリビニルピロリドン(AA/PVP)からなるコポリマー(AA:PVP=2:1(重合比))3g、トリエタノールアミン0.27g、2−メチル−2−オキサゾリン0.30g、およびポリオキシエチレンのリン酸エステル系界面活性剤として「プライサーフA210G」(第一工業製薬(株)製)0.03gを純水44gに溶解し、全体の固形分濃度を約7.5質量%としたパターン微細化用被覆形成剤を調製した。
Example 1
3 g of a copolymer of polyacrylic acid / polyvinylpyrrolidone (AA / PVP) (AA: PVP = 2: 1 (polymerization ratio)), 0.27 g of triethanolamine, 0.30 g of 2-methyl-2-oxazoline, and polyoxy 0.03 g of “Plisurf A210G” (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) as an ethylene phosphate ester surfactant was dissolved in 44 g of pure water to make the total solid content concentration about 7.5% by mass. A coating forming agent for pattern miniaturization was prepared.

一方、基板上にポジ型ホトレジストである「TDUR−P036 PM」(東京応化工業(株)製)を回転塗布し、80℃で90秒間ベーク処理し、膜厚0.48μmのホトレジスト層を形成した。   On the other hand, a positive photoresist “TDUR-P036 PM” (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) was spin-coated on the substrate and baked at 80 ° C. for 90 seconds to form a 0.48 μm-thick photoresist layer. .

該ホトレジスト層に対して、露光装置(「FPA−3000EX3」;キャノン(株)製)を用いて露光処理し、120℃にて90秒間加熱処理を施し、2.38質量%TMAH(テトラメチルアンモニウムヒドロキシド)水溶液を用いて現像処理してホトレジストパターンを形成した。このホトレジストパターンの形成により、パターン径184nm(すなわち、ホトレジストパターンがなす間隔が184nm)のコンタクトホールパターンを得た。   The photoresist layer is exposed using an exposure apparatus (“FPA-3000EX3”; manufactured by Canon Inc.), subjected to heat treatment at 120 ° C. for 90 seconds, and 2.38 mass% TMAH (tetramethylammonium). A photoresist pattern was formed by development using a hydroxide aqueous solution. By forming this photoresist pattern, a contact hole pattern having a pattern diameter of 184 nm (that is, the interval between the photoresist patterns is 184 nm) was obtained.

次に、このコンタクトホールパターン上に、前記被覆形成剤を塗布し、116℃で60秒間加熱処理し、該ホールパターンの微細化処理を行った。続いて23℃で純水を用いて被覆形成剤を除去した。そのときのホールパターンのパターン径は151nmであった。   Next, the coating-forming agent was applied onto the contact hole pattern, and heat treatment was performed at 116 ° C. for 60 seconds, so that the hole pattern was refined. Subsequently, the coating forming agent was removed using pure water at 23 ° C. The pattern diameter of the hole pattern at that time was 151 nm.

また、塗膜の面内均一性も良好で、フローレートのバラツキも少なく抑えることができた。得られたパターンのプロフィルも良好であった。   Moreover, the in-plane uniformity of the coating film was good, and the variation in the flow rate could be suppressed. The profile of the pattern obtained was also good.

(実施例2)
ポリアクリル酸/ポリビニルピロリドン(AA/PVP)からなるコポリマー(AA:PVP=2:1(重合比))3g、トリエタノールアミン0.27g、3−メチル−2−オキサゾリドン0.30g、およびポリオキシエチレンのリン酸エステル系界面活性剤として「プライサーフA210G」(第一工業製薬(株)製)0.03gを純水44gに溶解し、全体の固形分濃度を約7.5質量%としたパターン微細化用被覆形成剤を調製した。
(Example 2)
3 g of a copolymer composed of polyacrylic acid / polyvinylpyrrolidone (AA / PVP) (AA: PVP = 2: 1 (polymerization ratio)), 0.27 g of triethanolamine, 0.30 g of 3-methyl-2-oxazolidone, and polyoxy 0.03 g of “Plisurf A210G” (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) as an ethylene phosphate ester surfactant was dissolved in 44 g of pure water to make the total solid content concentration about 7.5% by mass. A coating forming agent for pattern miniaturization was prepared.

上記パターン微細化用被覆形成剤を用いた以外は、実施例1と同様の方法でパターン微細化処理を行った。このときのホールパターンのパターン径は157nmであった。   Pattern refinement processing was performed in the same manner as in Example 1 except that the pattern refinement coating forming agent was used. At this time, the pattern diameter of the hole pattern was 157 nm.

また、塗膜の面内均一性も良好で、フローレートのバラツキも少なく抑えることができた。得られたパターンのプロフィルも良好であった。   Moreover, the in-plane uniformity of the coating film was good, and the variation in the flow rate could be suppressed. The profile of the pattern obtained was also good.

(比較例1)
ポリアクリル酸/ポリビニルピロリドン(AA/PVP)からなるコポリマー(AA:PVP=2:1(重合比))3g、トリエタノールアミン0.27g、およびポリオキシエチレンのリン酸エステル系界面活性剤として「プライサーフA210G」(第一工業製薬(株)製)0.03gを純水41gに溶解し、全体の固形分濃度を約7.5質量%としたパターン微細化用被覆形成剤を調製した。
(Comparative Example 1)
Polyacrylic acid / polyvinylpyrrolidone (AA / PVP) copolymer (AA: PVP = 2: 1 (polymerization ratio)) 3 g, triethanolamine 0.27 g, and polyoxyethylene phosphate ester surfactant 0.03 g of “Plysurf A210G” (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) was dissolved in 41 g of pure water to prepare a coating forming agent for pattern miniaturization in which the total solid content concentration was about 7.5% by mass.

上記パターン微細化用被覆形成剤を用いた以外は、実施例1と同様の方法でパターン微細化処理を行った。このときのホールパターンのパターン径は162nmであった。   Pattern refinement processing was performed in the same manner as in Example 1 except that the pattern refinement coating forming agent was used. At this time, the hole pattern had a pattern diameter of 162 nm.

なお、塗膜の面内均一性も良好で、フローレートのバラツキも少なく抑えることができた。得られたパターンのプロフィルも良好であった。   In addition, the in-plane uniformity of the coating film was good, and the variation in the flow rate was reduced. The profile of the pattern obtained was also good.

以上のように、本発明のパターン微細化用被覆形成剤および微細パターンの形成方法は、格段に優れたパターン微細化効果を奏するとともに、パターン寸法の制御性に優れ、良好なプロフィルおよび半導体デバイスにおける要求特性を備えた微細パターンの形成に有用である。
As described above, the coating forming agent for pattern miniaturization and the method for forming a fine pattern according to the present invention have a remarkably excellent pattern miniaturization effect, and are excellent in pattern dimension controllability, in a good profile and a semiconductor device. It is useful for forming fine patterns with required characteristics.

Claims (6)

ホトレジストパターンを有する基板上に被覆されるパターン微細化用被覆形成剤(ただし、該パターン微細化用被覆形成剤は、酸の存在により架橋反応を生じるものを除く)であって、ホトレジストパターンに熱流動を起させない温度で熱処理を行うことにより該被覆形成剤を熱収縮させ、その熱収縮作用を利用してホトレジストパターン間の間隔を狭小せしめ、次いで上記被覆形成剤を実質的に完全に除去して微細パターンを形成するために用いられ、水溶性ポリマーと、オキサゾリジン(Oxazolidine)骨格を有する化合物、オキサゾリン(Oxazoline)骨格を有する化合物、オキサゾリドン(Oxazolidone)骨格を有する化合物、およびオキサゾリジノン(Oxazolidinone)骨格を有する化合物の中から選ばれる少なくとも1種の複素環式化合物を含有するパターン微細化用被覆形成剤。 A coating forming agent for pattern miniaturization coated on a substrate having a photoresist pattern (however, this coating forming agent for pattern miniaturization excludes those that cause a cross-linking reaction in the presence of an acid) , and heats the photoresist pattern. the coating formation agent and heat-shrunk by heat treatment at a temperature that does not cause flow, allowed narrowing the spacing between the photoresist patterns by utilizing the thermal shrinkage action, then substantially completely removing the coating formation agent A water-soluble polymer, a compound having an oxazolidine skeleton, a compound having an oxazoline skeleton, a compound having an oxazolidone skeleton, and an oxazolidinone skeleton Containing at least one heterocyclic compound selected from the compounds having For pattern fining coating formation agent. 水溶性ポリマーがアルキレングリコール系重合体、セルロース系誘導体、ビニル系重合体、アクリル系重合体、尿素系重合体、エポキシ系重合体、メラミン系重合体、およびアミド系重合体の中から選ばれる少なくとも1種である、請求項1記載のパターン微細化用被覆形成剤。   The water-soluble polymer is at least selected from alkylene glycol polymers, cellulose derivatives, vinyl polymers, acrylic polymers, urea polymers, epoxy polymers, melamine polymers, and amide polymers. The coating formation agent for pattern refinement | miniaturization of Claim 1 which is 1 type. 水溶性ポリマーがアルキレングリコール系重合体、セルロース系誘導体、ビニル系重合体、およびアクリル系重合体から選ばれる少なくとも1種である、請求項1または2記載のパターン微細化用被覆形成剤。   The coating forming agent for pattern miniaturization according to claim 1 or 2, wherein the water-soluble polymer is at least one selected from an alkylene glycol polymer, a cellulose derivative, a vinyl polymer, and an acrylic polymer. 水溶性ポリマーが、アクリル系単量体とビニル系単量体とを構成成分とする共重合体である、請求項1または2記載のパターン微細化用被覆形成剤。   The coating forming agent for pattern miniaturization according to claim 1 or 2, wherein the water-soluble polymer is a copolymer comprising an acrylic monomer and a vinyl monomer as constituent components. 被覆形成剤が固形分濃度3〜50質量%の水溶液である、請求項1〜のいずれか1項に記載のパターン微細化用被覆形成剤。 The coating forming agent for pattern miniaturization according to any one of claims 1 to 4 , wherein the coating forming agent is an aqueous solution having a solid content concentration of 3 to 50% by mass. ホトレジストパターンを有する基板上に、請求項1〜5のいずれか1項に記載のパターン微細化用被覆形成剤を被覆した後、ホトレジストパターンに熱流動を起させない温度で加熱し、該パターン微細化用被覆形成剤を熱収縮させ、その熱収縮作用によりホトレジストパターン間の間隔を狭小せしめ、次いで該パターン微細化用被覆形成剤を実質的に完全に除去する、微細パターンの形成方法。   The substrate having a photoresist pattern is coated with the coating forming agent for pattern miniaturization according to any one of claims 1 to 5, and then heated at a temperature that does not cause thermal flow in the photoresist pattern. A method of forming a fine pattern in which the coating forming agent for heat shrinks, the space between the photoresist patterns is narrowed by the heat shrinking action, and then the coating forming agent for pattern miniaturization is removed substantially completely.
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