JP5035151B2 - Resin composition for pattern inversion and method for forming inversion pattern - Google Patents

Resin composition for pattern inversion and method for forming inversion pattern Download PDF

Info

Publication number
JP5035151B2
JP5035151B2 JP2008180658A JP2008180658A JP5035151B2 JP 5035151 B2 JP5035151 B2 JP 5035151B2 JP 2008180658 A JP2008180658 A JP 2008180658A JP 2008180658 A JP2008180658 A JP 2008180658A JP 5035151 B2 JP5035151 B2 JP 5035151B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pattern
resin composition
reversal
group
polysiloxane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2008180658A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010020109A (en
Inventor
正人 田中
圭二 今野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JSR Corp
Original Assignee
JSR Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JSR Corp filed Critical JSR Corp
Priority to JP2008180658A priority Critical patent/JP5035151B2/en
Publication of JP2010020109A publication Critical patent/JP2010020109A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5035151B2 publication Critical patent/JP5035151B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)

Description

本発明は、パターン反転用樹脂組成物及び反転パターン形成方法に関する。更に詳しくは、本発明は、被加工基板上に形成されたフォトレジストパターンとミキシングすることがなく、このフォトレジストパターン間に良好に埋め込むことができ、且つレジストパターンとの密着性に優れると共に、酸素アッシング耐性及び保存安定性に優れるパターン反転用樹脂組成物及びそれを用いた反転パターン形成方法に関する。   The present invention relates to a resin composition for pattern reversal and a method for forming a reversal pattern. More specifically, the present invention does not mix with the photoresist pattern formed on the substrate to be processed, can be embedded well between the photoresist patterns, and has excellent adhesion with the resist pattern. The present invention relates to a resin composition for pattern reversal excellent in oxygen ashing resistance and storage stability and a reversal pattern forming method using the same.

半導体用素子等を製造する際のパターン形成においては、リソグラフィー技術、レジスト現像プロセス及びエッチング技術を適用するパターン転写法により、有機材料又は無機材料よりなる基板の微細加工が行われている(例えば、特許文献1等を参照)。   In pattern formation when manufacturing semiconductor elements and the like, fine processing of a substrate made of an organic material or an inorganic material is performed by a pattern transfer method applying a lithography technique, a resist development process, and an etching technique (for example, (See Patent Document 1).

特開2002−110510号公報JP 2002-110510 A

しかしながら、回路基板における半導体素子等の高集積化が進むにつれて、被加工基板上に形成されるフォトレジストパターンが微細化し、且つこのパターン間の容積も小さくなっているため、これまでのパターン形成方法に用いられている反転パターン形成用材料では、被加工基板上に形成されたレジストパターンのパターン間に、良好に埋め込むことが困難となってきている。
そのため、埋め込み性に優れる反転パターン形成用材料が求められている。また、このような反転パターン形成用材料には、被加工基板上に形成されたフォトレジストパターンとインターミキシングしないことが必要であり、且つ酸素アッシング耐性及び保存安定性等にも優れていることが求められている。更に、通常フォトレジストパターンは反射防止膜を併用して形成されるため、反転パターン形成用材料には、レジストパターンとの密着性に優れていることが求められている。しかしながら、反転パターン形成用材料として具体的な材料の提案がまだなされていないのが現状である。
However, as the integration of semiconductor elements and the like on a circuit board increases, the photoresist pattern formed on the substrate to be processed is miniaturized and the volume between the patterns is reduced. In the reverse pattern forming material used in the above, it is difficult to satisfactorily embed between the resist pattern patterns formed on the substrate to be processed.
Therefore, there is a demand for a reverse pattern forming material that is excellent in embedding properties. Further, such a reversal pattern forming material needs not to intermix with a photoresist pattern formed on a substrate to be processed, and has excellent oxygen ashing resistance, storage stability, and the like. It has been demanded. Furthermore, since the photoresist pattern is usually formed using an antireflection film, the reversal pattern forming material is required to have excellent adhesion to the resist pattern. However, at present, no specific material has been proposed as a material for forming the reverse pattern.

本発明は、このような課題を克服するためになされたものであり、被加工基板上に形成されたフォトレジストパターンとミキシングすることがなく、このフォトレジストパターン間に良好に埋め込むことができ、且つレジストパターンとの密着性に優れると共に、酸素アッシング耐性及び保存安定性に優れるパターン反転用樹脂組成物及びそれを用いた反転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 to overcome such problems, and can be satisfactorily embedded between the photoresist patterns without being mixed with the photoresist pattern formed on the substrate to be processed. It is another object of the present invention to provide a pattern reversal resin composition that is excellent in adhesion to a resist pattern and excellent in oxygen ashing resistance and storage stability, and a reversal pattern forming method using the same.

前記の目的を達成するための手段は以下のとおりである。
[1]〔1〕被加工基板上にフォトレジストパターンを形成する工程と、
〔2〕前記フォトレジストパターンのパターン間にパターン反転用樹脂組成物を埋め込む工程と、
〔3〕前記フォトレジストパターンを除去し、反転パターンを形成する工程と、を備える反転パターン形成方法において用いられるパターン反転用樹脂組成物であって、
ポリシロキサンと、有機溶剤と、を含有しており、
前記ポリシロキサンは、下記式(1)で表される構成単位と、下記式(2)で表される構成単位と、を含むことを特徴とするパターン反転用樹脂組成物。

Figure 0005035151
〔式(1)において、Rは炭素数1〜4のアルキル基を示し、nは1〜4の整数である。〕
Figure 0005035151
[2]前記ポリシロキサンが、アルコキシシランを出発原料として、水及び触媒の存在下で加水分解及び/又は縮合させて得られたものである前記[1]に記載のパターン反転用樹脂組成物。
[3]前記ポリシロキサンに含まれる全ての構成単位の合計を100モル%とした場合に、上記式(1)で表される構成単位の含有割合が1〜50モル%であり、上記式(2)で表される構成単位の含有割合が50〜99モル%である前記[1]又は[2]に記載のパターン反転用樹脂組成物。
[4]前記有機溶剤が、炭素数2〜10の直鎖状又は分岐状のアルコールである前記[1]乃至[3]のいずれかに記載のパターン反転用樹脂組成物。
[5]〔1〕被加工基板上にフォトレジストパターンを形成する工程と、
〔2〕前記フォトレジストパターンのパターン間にパターン反転用樹脂組成物を埋め込む工程と、
〔3〕前記フォトレジストパターンを除去し、反転パターンを形成する工程と、を備える反転パターン形成方法であって、
前記パターン反転用樹脂組成物は、ポリシロキサンと、有機溶剤と、を含有しており、且つ、前記ポリシロキサンは、下記式(1)で表される構成単位と、下記式(2)で表される構成単位と、を含むことを特徴とする反転パターン形成方法。
Figure 0005035151
〔式(1)において、Rは炭素数1〜4のアルキル基を示し、nは1〜4の整数である。〕
Figure 0005035151
[6]前記パターン反転用樹脂組成物を前記フォトレジストパターンのパターン間に埋め込んだ後、80〜180℃で焼成する工程を備える前記[5]に記載の反転パターン形成方法。 Means for achieving the above object are as follows.
[1] [1] A step of forming a photoresist pattern on a substrate to be processed;
[2] A step of embedding a resin composition for pattern inversion between the patterns of the photoresist pattern;
[3] A pattern reversal resin composition used in a reversal pattern forming method comprising: removing the photoresist pattern and forming a reversal pattern,
Contains polysiloxane and an organic solvent,
The said polysiloxane contains the structural unit represented by following formula (1), and the structural unit represented by following formula (2), The resin composition for pattern inversion characterized by the above-mentioned.
Figure 0005035151
In [Equation (1), R 1 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, n represents an integer of 1 to 4. ]
Figure 0005035151
[2] The pattern reversal resin composition according to [1], wherein the polysiloxane is obtained by hydrolysis and / or condensation in the presence of water and a catalyst using alkoxysilane as a starting material.
[3] When the total of all the structural units contained in the polysiloxane is 100 mol%, the content of the structural unit represented by the above formula (1) is 1 to 50 mol%, and the above formula ( The resin composition for pattern reversal according to [1] or [2], wherein the content of the structural unit represented by 2) is 50 to 99 mol%.
[4] The resin composition for pattern reversal according to any one of [1] to [3], wherein the organic solvent is a linear or branched alcohol having 2 to 10 carbon atoms.
[5] [1] A step of forming a photoresist pattern on a substrate to be processed;
[2] A step of embedding a resin composition for pattern inversion between the patterns of the photoresist pattern;
[3] A step of forming a reverse pattern by removing the photoresist pattern, and a reverse pattern forming method comprising:
The resin composition for pattern reversal contains polysiloxane and an organic solvent, and the polysiloxane is represented by the structural unit represented by the following formula (1) and the following formula (2). And a reversal pattern forming method.
Figure 0005035151
In [Equation (1), R 1 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, n represents an integer of 1 to 4. ]
Figure 0005035151
[6] The reverse pattern forming method according to [5], further including a step of baking at 80 to 180 ° C. after the resin composition for pattern reversal is embedded between patterns of the photoresist pattern.

本発明のパターン反転用樹脂組成物は、被加工基板上に形成されたフォトレジストパターンとミキシングすることがなく、このフォトレジストパターン間に良好に埋め込むことができ、且つレジストパターンとの密着性に優れると共に、酸素アッシング耐性及び保存安定性に優れている。従って、本発明は、今後更に微細化が進行するとみられるLSIの製造、特に微細なコンタクトホール等の形成に極めて好適に使用することができる。   The resin composition for pattern reversal of the present invention does not mix with a photoresist pattern formed on a substrate to be processed, can be satisfactorily embedded between the photoresist patterns, and has good adhesion to the resist pattern. In addition to being excellent, it is excellent in oxygen ashing resistance and storage stability. Therefore, the present invention can be used very suitably for the manufacture of LSI, which is expected to be further miniaturized in the future, particularly for the formation of fine contact holes and the like.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
[1]反転パターンの形成方法
本発明における反転パターン形成方法は、〔1〕被加工基板上にフォトレジストパターンを形成する工程(以下、「工程〔1〕」という)と、〔2〕前記フォトレジストパターンのパターン間にパターン反転用樹脂組成物を埋め込む工程(以下、「工程〔2〕」という)と、〔3〕前記フォトレジストパターンを除去し、反転パターンを形成する工程(以下、「工程〔3〕」という)と、を備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
[1] Method for Forming Reverse Pattern The reverse pattern formation method in the present invention comprises: [1] a step of forming a photoresist pattern on a substrate to be processed (hereinafter referred to as “step [1]”); A step of embedding a resin composition for pattern reversal between resist pattern patterns (hereinafter referred to as “step [2]”), and [3] a step of removing the photoresist pattern to form a reversal pattern (hereinafter referred to as “step”). [3] ”).

前記工程〔1〕では、被加工基板上にフォトレジストパターン(以下、単に「レジストパターン」ともいう)が形成される。
このレジストパターンの形成方法は特に限定されず、公知のフォトリソグラフィ工程を用いて形成することができる。例えば、下記のように形成することができる。
まず、前記被加工基板上にレジスト組成物溶液を塗布し、乾燥することでフォトレジスト膜を形成する。次いで、形成されたレジスト膜の所用領域に、所定パターンのマスクを介して放射線を照射して露光を行う。その後、露光部を現像することにより、所定パターンのフォトレジストパターンを形成することができる。
In the step [1], a photoresist pattern (hereinafter also simply referred to as “resist pattern”) is formed on the substrate to be processed.
The formation method of this resist pattern is not specifically limited, It can form using a well-known photolithography process. For example, it can be formed as follows.
First, a resist composition solution is applied on the substrate to be processed and dried to form a photoresist film. Next, exposure is performed by irradiating a desired area of the formed resist film with radiation through a mask having a predetermined pattern. Thereafter, by developing the exposed portion, a predetermined pattern of a photoresist pattern can be formed.

前記被加工基板としては、例えば、シリコンウェハ、アルミニウムで被覆したウェハ等を用いることができる。尚、この被加工基板上には、後述のレジスト組成物溶液の潜在能力を最大限に引き出すため、特公平6−12452号公報等に開示されているように、有機系又は無機系の反射防止膜を予め形成しておいてもよい。   As the substrate to be processed, for example, a silicon wafer, a wafer coated with aluminum, or the like can be used. In order to maximize the potential of the resist composition solution described later on this substrate to be processed, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 6-12458, etc., organic or inorganic antireflection A film may be formed in advance.

前記レジスト組成物溶液としては、例えば、酸発生剤等を含有する化学増幅型のレジスト組成物等を、適当な溶媒中に、例えば0.1〜20質量%の固形分濃度となるように溶解したのち、例えば孔径30nm程度のフィルターでろ過して調製されたものを使用することができる。尚、ArF用レジスト組成物溶液やKrF用レジスト組成物溶液等の市販されているレジスト組成物溶液をそのまま使用することもできる。また、このレジスト組成物溶液は、ポジ型であってもよいし、ネガ型であってもよい。   As the resist composition solution, for example, a chemically amplified resist composition containing an acid generator or the like is dissolved in an appropriate solvent so as to have a solid content concentration of, for example, 0.1 to 20% by mass. After that, for example, those prepared by filtering with a filter having a pore diameter of about 30 nm can be used. A commercially available resist composition solution such as an ArF resist composition solution or a KrF resist composition solution may be used as it is. Further, the resist composition solution may be a positive type or a negative type.

前記レジスト組成物溶液の塗布方法は特に限定されず、例えば、回転塗布、流延塗布、ロール塗布等の適宜の塗布手段が挙げられる。
また、レジスト組成物溶液を塗布した後の乾燥手段は特に限定されないが、例えば、予備加熱することにより、塗膜中の溶剤を揮発させることができる。この加熱条件は、レジスト組成物溶液の配合組成によって適宜調整されるが、通常、30〜200℃程度、好ましくは50〜150℃である。
更に、乾燥後に得られる前記レジスト膜の厚みは特に限定されないが、通常、10〜1000nmであり、好ましくは50〜500nmである。
The method for applying the resist composition solution is not particularly limited, and examples thereof include appropriate application means such as spin coating, cast coating, and roll coating.
Moreover, the drying means after apply | coating a resist composition solution is not specifically limited, For example, the solvent in a coating film can be volatilized by preheating. This heating condition is appropriately adjusted depending on the composition of the resist composition solution, but is usually about 30 to 200 ° C, preferably 50 to 150 ° C.
Furthermore, the thickness of the resist film obtained after drying is not particularly limited, but is usually 10 to 1000 nm, preferably 50 to 500 nm.

前記露光に使用される放射線としては、レジスト組成物溶液に含有される酸発生剤等の種類に応じて、可視光線、紫外線、遠紫外線、X線、荷電粒子線等から適宜選定されるが、ArFエキシマレーザ(波長193nm)或いはKrFエキシマレーザー(波長248nm)で代表される遠紫外線が好ましい。
また、露光量等の露光条件は、レジスト組成物溶液の配合組成や添加剤の種類等に応じて適宜選定される。
更に、前記露光後には、加熱処理を行うことが好ましい。この加熱処理により、樹脂成分中の酸解離性基の解離反応が円滑に進行させることができる。この加熱条件は、レジスト組成物溶液の配合組成によって適宜選択されるが、加熱温度は通常、30〜200℃、好ましくは50〜170℃である。また、加熱時間は通常10〜300秒間、好ましくは30〜180秒間である。
The radiation used for the exposure is appropriately selected from visible rays, ultraviolet rays, far ultraviolet rays, X-rays, charged particle beams, etc., depending on the type of acid generator and the like contained in the resist composition solution. Far ultraviolet rays represented by ArF excimer laser (wavelength 193 nm) or KrF excimer laser (wavelength 248 nm) are preferable.
Further, the exposure conditions such as the exposure amount are appropriately selected according to the composition of the resist composition solution, the type of additives, and the like.
Furthermore, it is preferable to perform heat treatment after the exposure. By this heat treatment, the dissociation reaction of the acid dissociable group in the resin component can smoothly proceed. This heating condition is appropriately selected depending on the composition of the resist composition solution, and the heating temperature is usually 30 to 200 ° C, preferably 50 to 170 ° C. The heating time is usually 10 to 300 seconds, preferably 30 to 180 seconds.

前記現像に使用される現像液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、けい酸ナトリウム、メタけい酸ナトリウム、アンモニア水、エチルアミン、n−プロピルアミン、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、エチルジメチルアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、ピロール、ピペリジン、コリン、1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ−[4.3.0]−5−ノネン等のアルカリ性化合物の少なくとも1種を溶解したアルカリ性水溶液が好ましい。
また、前記アルカリ性水溶液からなる現像液には、界面活性剤等を適量添加することもできる。
尚、アルカリ性水溶液からなる現像液で現像したのちは、一般に、水で洗浄して乾燥する。
Examples of the developer used for the development include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, aqueous ammonia, ethylamine, n-propylamine, diethylamine, and di-n-propyl. Amine, triethylamine, methyldiethylamine, ethyldimethylamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, pyrrole, piperidine, choline, 1,8-diazabicyclo- [5.4.0] -7-undecene, 1,5-diazabicyclo -An alkaline aqueous solution in which at least one of alkaline compounds such as [4.3.0] -5-nonene is dissolved is preferable.
An appropriate amount of a surfactant or the like can be added to the developer composed of the alkaline aqueous solution.
In addition, after developing with the developing solution which consists of alkaline aqueous solution, generally it wash | cleans with water and dries.

前記工程〔2〕では、前記レジストパターンのパターン間にパターン反転用樹脂組成物が埋め込まれる。
具体的には、前記レジストパターンが形成された被加工基板上に、パターン反転用樹脂組成物が、回転塗布、流延塗布、ロール塗布等の適宜の塗布手段によって、前記被加工基板上に塗布されて、前記レジストパターン間にパターン反転用樹脂組成物が埋め込まれる。尚、この工程〔2〕で用いられるパターン反転用樹脂組成物については、後段で詳細を説明する。
In the step [2], a resin composition for pattern inversion is embedded between the resist patterns.
Specifically, the pattern-reversing resin composition is applied onto the substrate to be processed on the substrate to be processed on which the resist pattern is formed by an appropriate application means such as spin coating, cast coating, or roll coating. Then, a pattern reversal resin composition is embedded between the resist patterns. The pattern reversal resin composition used in this step [2] will be described in detail later.

また、工程〔2〕においては、パターン反転用樹脂組成物を前記レジストパターンのパターン間に埋め込んだ後に、乾燥工程を設けることが好ましい。
前記乾燥手段は特に限定されないが、例えば、焼成することにより、塗膜中の有機溶剤を揮発させることができる。この焼成条件は、パターン反転用樹脂組成物の配合組成によって適宜調整されるが、焼成温度は通常80〜180℃、好ましくは80〜150℃である。この焼成温度が、80〜180℃である場合には、後述の平坦化工程、特にウェットエッチバック法による平坦化加工を円滑に行うことができる。尚、この加熱時間は通常10〜300秒間、好ましくは30〜180秒間である。
また、乾燥後に得られるパターン反転用樹脂膜の厚みは特に限定されないが、通常10〜1000nmであり、好ましくは50〜500nmである。
In the step [2], it is preferable to provide a drying step after embedding the resin composition for pattern reversal between the patterns of the resist pattern.
Although the said drying means is not specifically limited, For example, the organic solvent in a coating film can be volatilized by baking. Although this baking condition is suitably adjusted with the compounding composition of the resin composition for pattern inversion, baking temperature is 80-180 degreeC normally, Preferably it is 80-150 degreeC. When this baking temperature is 80-180 degreeC, the planarization process mentioned later, especially the planarization process by the wet etch back method can be performed smoothly. The heating time is usually 10 to 300 seconds, preferably 30 to 180 seconds.
The thickness of the pattern reversal resin film obtained after drying is not particularly limited, but is usually 10 to 1000 nm, preferably 50 to 500 nm.

前記工程〔3〕では、前記フォトレジストパターンが除去され、反転パターンが形成される。
具体的には、まず、前記レジスト膜の上表面を露出するための平坦化加工が行われる。次いで、酸素エッチングにより前記レジストパターンが除去され、所定の反転パターンが得られる。
前記平坦化加工で利用される平坦化法としては、ドライエッチバック、ウェットエッチバック等のエッチング法や、CMP法等を用いることができる。これらのなかでも、ドライエッチバック、CMP法が好ましい。尚、平坦化加工における加工条件は特に限定されず、適宜調整できる。
また、前記酸素エッチングには、酸素プラズマ灰化装置、オゾンアッシング装置等の公知のレジスト剥離装置を用いることができる。
尚、エッチング加工条件は特に限定されず、適宜調整できる。
In the step [3], the photoresist pattern is removed to form a reverse pattern.
Specifically, first, planarization processing for exposing the upper surface of the resist film is performed. Next, the resist pattern is removed by oxygen etching, and a predetermined reverse pattern is obtained.
As a planarization method used in the planarization process, an etching method such as dry etch back or wet etch back, a CMP method, or the like can be used. Of these, dry etch back and CMP are preferable. In addition, the processing conditions in planarization are not particularly limited, and can be adjusted as appropriate.
For the oxygen etching, a known resist stripping device such as an oxygen plasma ashing device or an ozone ashing device can be used.
The etching process conditions are not particularly limited and can be adjusted as appropriate.

以下、前記工程〔1〕、〔2〕及び〔3〕を備える本発明の反転パターン形成方法の具体的な例を、図1を用いて説明する。
前記工程〔1〕では、図1の(a)に示すように、反射防止膜2が形成された被加工基板1上に、レジスト組成物溶液が塗布され、加熱等による乾燥工程を経て所定膜厚のレジスト膜3が形成される。そして、レジスト膜3の所用領域に、所定パターンのマスクを介して放射線等の照射による露光が行われた後、現像されることによってレジストパターン31が形成される〔図1の(b)参照〕。
次いで、前記工程〔2〕では、図1の(c)に示すように、レジストパターン31のパターン間にパターン反転用樹脂組成物が埋め込まれるように、パターン31が形成された被加工基板1上にパターン反転用樹脂組成物が塗布され、加熱等による乾燥工程を経てパターン反転用樹脂膜4が形成される。
その後、前記工程〔3〕では、図1の(d)に示すように、レジスト膜31の上表面が露出するように、エッチバック法やCMP法等の手段により平坦化加工が行われる。次いで、酸素エッチングにより、パターン31が除去されることで、反転パターン41が形成される〔図1の(e)参照〕。
Hereinafter, a specific example of the reverse pattern forming method of the present invention including the steps [1], [2] and [3] will be described with reference to FIG.
In the step [1], as shown in FIG. 1A, a resist composition solution is applied onto the substrate 1 on which the antireflection film 2 is formed, and a predetermined film is obtained through a drying step by heating or the like. A thick resist film 3 is formed. Then, after exposure by irradiation with radiation or the like is performed on a desired area of the resist film 3 through a mask having a predetermined pattern, a resist pattern 31 is formed by development (see FIG. 1B). .
Next, in the step [2], as shown in FIG. 1C, on the substrate 1 on which the pattern 31 is formed so that the resin composition for pattern reversal is embedded between the patterns of the resist pattern 31. The pattern reversal resin composition 4 is applied to the substrate, and the pattern reversal resin film 4 is formed through a drying process such as heating.
Thereafter, in the step [3], as shown in FIG. 1D, planarization is performed by means such as an etch back method or a CMP method so that the upper surface of the resist film 31 is exposed. Next, the reverse pattern 41 is formed by removing the pattern 31 by oxygen etching (see FIG. 1E).

[2]パターン反転用樹脂組成物
本発明におけるパターン反転用樹脂組成物は、ポリシロキサン及び有機溶剤を含有するものであり、前述の本発明の反転パターン形成方法において用いられるものである。
[2] Resin composition for pattern reversal The resin composition for pattern reversal in the present invention contains polysiloxane and an organic solvent, and is used in the above-described reversal pattern forming method of the present invention.

(1)ポリシロキサン
前記ポリシロキサンは、下記式(1)で表される構成単位[以下、「構成単位(1)」という。]、及び下記式(2)で表される構成単位[以下、「構成単位(2)」という。]を含有する。
(1) Polysiloxane The polysiloxane is a structural unit represented by the following formula (1) [hereinafter referred to as “structural unit (1)”. ] And a structural unit represented by the following formula (2) [hereinafter referred to as “structural unit (2)”. ] Is contained.

Figure 0005035151
〔式(1)において、Rは炭素数1〜4のアルキル基を示し、nは1〜4の整数である。〕
Figure 0005035151
In [Equation (1), R 1 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, n represents an integer of 1 to 4. ]

Figure 0005035151
Figure 0005035151

<構成単位(1)>
前記式(1)におけるRの炭素数1〜4のアルキル基は、直鎖状であっても分岐状であってもよく、例えば、メチル基、エチル基、n‐プロピル基、i‐プロピル基、n‐ブチル基、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピル基、t−ブチル基等が挙げられる。
<Structural unit (1)>
The alkyl group having 1 to 4 carbon atoms of R 1 in the formula (1) may be linear or branched, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and i-propyl. Group, n-butyl group, 2-methylpropyl group, 1-methylpropyl group, t-butyl group and the like.

前記構成単位(1)を与える単量体としては、例えば、下記式(i)で表されるシラン化合物等を挙げることができる。
Si(OR (i)
〔式(i)において、Rは下記式(a)で表される基を表し、Rは炭素数1〜4のアルキル基を表す。〕
Examples of the monomer that gives the structural unit (1) include a silane compound represented by the following formula (i).
R 2 Si (OR 3 ) 3 (i)
In [Equation (i), R 2 represents a group represented by the following formula (a), R 3 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. ]

Figure 0005035151
〔式(a)において、Rは炭素数1〜4のアルキル基を示し、mは1〜4の整数である。〕
Figure 0005035151
In [Formula (a), R 4 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, m is an integer of 1 to 4. ]

前記式(a)におけるRについては、前記式(1)におけるRの説明をそのまま適用することができる。
また、前記式(i)におけるRの炭素数1〜4のアルキル基は、直鎖状であっても分岐状であってもよく、例えば、メチル基、エチル基、n‐プロピル基、i‐プロピル基、n‐ブチル基、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピル基、t−ブチル基等が挙げられる。
For R 4 in the formula (a), the description of R 1 in the formula (1) can be applied as it is.
In addition, the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms of R 3 in the formula (i) may be linear or branched. For example, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, i -Propyl group, n-butyl group, 2-methylpropyl group, 1-methylpropyl group, t-butyl group and the like.

また、前記構成単位(1)を与える具体的なシラン化合物としては、3−(トリメトキシシリル)プロピルメタクリレート、3−(トリエトキシシリル)プロピルメタクリレート、N−3−(メタクリロキシ−2−ヒドロキシプロピル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、2−(トリメトキシシリル)エチルメタクリレート、2−(トリエトキシシリル)エチルメタクリレート、トリメトキシシリルメチルメタクリレート、トリエトキシシリルメチルメタクリレート、3−[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]プロピルメタクリレート、3−[トリス(ジメチルビニルシロキシ)]プロピルメタクリレート、メタクリロキシプロピルトリス(メトキシエトキシ)シラン、3−(トリクロロシリル)プロピルメタクリレート等が挙げられる。これらのなかでも、単量体合成の容易性の観点から、3−(トリメトキシシリル)プロピルメタクリレート、3−(トリエトキシシリル)プロピルメタクリレート、トリメトキシシリルメチルメタクリレート等が好ましい。
尚、これらの単量体は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Specific examples of the silane compound that gives the structural unit (1) include 3- (trimethoxysilyl) propyl methacrylate, 3- (triethoxysilyl) propyl methacrylate, and N-3- (methacryloxy-2-hydroxypropyl). -3-aminopropyltriethoxysilane, 2- (trimethoxysilyl) ethyl methacrylate, 2- (triethoxysilyl) ethyl methacrylate, trimethoxysilylmethyl methacrylate, triethoxysilylmethyl methacrylate, 3- [tris (trimethylsiloxy) silyl ] Propyl methacrylate, 3- [tris (dimethylvinylsiloxy)] propyl methacrylate, methacryloxypropyltris (methoxyethoxy) silane, 3- (trichlorosilyl) propyl methacrylate and the like. It is. Among these, 3- (trimethoxysilyl) propyl methacrylate, 3- (triethoxysilyl) propyl methacrylate, trimethoxysilylmethyl methacrylate, and the like are preferable from the viewpoint of ease of monomer synthesis.
In addition, these monomers may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

また、前記構成単位(1)は、前記ポリシロキサンに、1種のみ含まれていてもよいし、2種以上含まれていてもよい。   Moreover, only 1 type may be contained in the said polysiloxane, and the said structural unit (1) may be contained 2 or more types.

<構成単位(2)>
前記構成単位(2)を与える単量体としては、例えば、下記式(ii)で表されるシラン化合物等を挙げることができる。
Si(OR (ii)
〔式(ii)において、Rは1価の有機基を表す。〕
<Structural unit (2)>
Examples of the monomer that provides the structural unit (2) include a silane compound represented by the following formula (ii).
Si (OR 5 ) 4 (ii)
[In Formula (ii), R 5 represents a monovalent organic group. ]

前記式(ii)のRにおける1価の有機基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、γ−アミノプロピル基、γ−グリシドキシプロピル基、γ−トリフロロプロピル基等の置換基を有していてもよいアルキル基等が挙げられる。これらのなかでも、メチル基、エチル基が好ましい。尚、各Rは全て同一であってもよいし、全て又は一部が異なっていてもよい。 Examples of the monovalent organic group in R 5 of the formula (ii) include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an iso-propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, Examples thereof include an alkyl group which may have a substituent such as γ-aminopropyl group, γ-glycidoxypropyl group and γ-trifluoropropyl group. Among these, a methyl group and an ethyl group are preferable. Incidentally, it may be each R 5 is all the same, may be different for all or part.

また、前記構成単位(2)を与える具体的なシラン化合物としては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−n−プロポキシシラン、テトラ−iso−プロポキシシラン、テトラ−n−ブトキシラン、テトラ−sec−ブトキシシラン、テトラ−tert−ブトキシシラン、テトラフェノキシシラン、テトラクロロシラン、テトラアセトキシシラン、テトライソシアナートシラン、テトラキス(ブトキシエトキシエトキシ)シラン、テトラキス(ジメチルシロキシ)シラン、テトラキス(エトキシエトキシ)シラン、テトラキス(2−エチルヘキシロキシ)シラン、テトラキス(2−メタクリロキシエトキシ)シラン、テトラキス(メトキシエトキシエトキシ)シラン、テトラキス(メトキシエトキシ)シラン、テトラキス(メトキシプロポキシ)シラン、テトラキス(メチルエチルケトキシミノ)シラン、テトラキス(トリクロロシリルエチル)シラン、テトラキス(トリメチルシロキシ)シラン、テトラキス(ビニルジメチルシロキシ)シラン等が挙げられる。これらのなかでも、反応性、物質の取り扱い容易性の観点から、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−n−プロポキシシラン、テトラ−iso−プロポキシシラン、テトラ−n−ブトキシラン、テトラ−sec−ブトキシシラン等が好ましい。
尚、これらの単量体は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Specific examples of the silane compound that gives the structural unit (2) include, for example, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetra-iso-propoxysilane, tetra-n-butoxysilane, tetra- sec-butoxysilane, tetra-tert-butoxysilane, tetraphenoxysilane, tetrachlorosilane, tetraacetoxysilane, tetraisocyanatosilane, tetrakis (butoxyethoxyethoxy) silane, tetrakis (dimethylsiloxy) silane, tetrakis (ethoxyethoxy) silane, Tetrakis (2-ethylhexyloxy) silane, tetrakis (2-methacryloxyethoxy) silane, tetrakis (methoxyethoxyethoxy) silane, tetrakis (methoxyethoxy) silane, Rakisu (methoxypropoxy) silane, tetrakis (methyl ethyl ketone creaking Roh) silane, tetrakis (trichlorosilylethyl) silane, tetrakis (trimethylsiloxy) silane, tetrakis (vinyldimethylsiloxy) silane. Among these, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetra-iso-propoxysilane, tetra-n-butoxysilane, tetra-sec-butoxy are considered from the viewpoints of reactivity and easy handling of substances. Silane and the like are preferable.
In addition, these monomers may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

前記ポリシロキサンは、前記構成単位(1)及び(2)以外にも、下記式(3)で表される構成単位[以下、「構成単位(3)」という。]、及び下記式(4)で表される構成単位[以下、「構成単位(4)」という。]のうちの少なくとも1種の構成単位を更に含有していてもよい。   In addition to the structural units (1) and (2), the polysiloxane is a structural unit represented by the following formula (3) [hereinafter referred to as “structural unit (3)”. ] And a structural unit represented by the following formula (4) [hereinafter referred to as “structural unit (4)”. ] May be further contained.

Figure 0005035151
〔式(3)において、Rは、水素原子、ヒドロキシル基、炭素数1〜5のアルキル基、又は−ORを表し、Rは炭素数1〜5のアルキル基を表す。〕
Figure 0005035151
In [Equation (3), R 6 is a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms, or an -OR 7, R 7 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. ]

Figure 0005035151
〔式(4)において、Rは、炭素数1〜4のアルキル基を表す。〕
Figure 0005035151
In [Equation (4), R 8 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. ]

<構成単位(3)>
前記式(3)のRにおける炭素数1〜5のアルキル基は、直鎖状であっても分岐状であってもよく、例えば、メチル基、エチル基、n‐プロピル基、i‐プロピル基、n‐ブチル基、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピル基、t−ブチル基、ペンチル基等が挙げられる。
また、前記Rが−ORである場合における、Rの炭素数1〜5のアルキル基は、直鎖状であっても分岐状であってもよく、例えば、メチル基、エチル基、n‐プロピル基、i‐プロピル基、n‐ブチル基、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピル基、t−ブチル基、ペンチル基等が挙げられる。
<Structural unit (3)>
The alkyl group having 1 to 5 carbon atoms in R 6 of the formula (3) may be linear or branched, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and i-propyl. Group, n-butyl group, 2-methylpropyl group, 1-methylpropyl group, t-butyl group, pentyl group and the like.
In addition, when R 6 is —OR 7 , the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms of R 7 may be linear or branched. For example, a methyl group, an ethyl group, Examples thereof include n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, 2-methylpropyl group, 1-methylpropyl group, t-butyl group, pentyl group and the like.

前記構成単位(3)を与える単量体としては、例えば、下記式(iii)で表されるシラン化合物等を挙げることができる。
Si(OR10 (iii)
〔式(iii)において、Rは下記式(b)で表される基を表し、R10は1価の有機基を表す。〕
Examples of the monomer that gives the structural unit (3) include a silane compound represented by the following formula (iii).
R 9 Si (OR 10 ) 3 (iii)
[In formula (iii), R 9 represents a group represented by the following formula (b), and R 10 represents a monovalent organic group. ]

Figure 0005035151
〔式(b)において、R11は、水素原子、ヒドロキシル基、直鎖状若しくは分岐状の炭素数1〜5のアルキル基、又は−OR12を表し、R12は直鎖状若しくは分岐状の炭素数1〜5のアルキル基を表す。〕
Figure 0005035151
[In the formula (b), R 11 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or —OR 12 , and R 12 represents a linear or branched group. An alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is represented. ]

前記式(b)におけるR11及びR12については、それぞれ、前記式(3)におけるR及びRの説明をそのまま適用することができる。
また、前記式(iii)のR10における1価の有機基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、γ−アミノプロピル基、γ−グリシドキシプロピル基、γ−トリフロロプロピル基等の置換基を有していてもよいアルキル基等が挙げられる。これらのなかでも、メチル基、エチル基が好ましい。尚、各R10は全て同一であってもよいし、全て又は一部が異なっていてもよい。
For R 11 and R 12 in the formula (b), the description of R 6 and R 7 in the formula (3) can be applied as it is.
Examples of the monovalent organic group in R 10 of the formula (iii) include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an iso-propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, and a tert-butyl group. And an alkyl group which may have a substituent such as a group, γ-aminopropyl group, γ-glycidoxypropyl group, γ-trifluoropropyl group, and the like. Among these, a methyl group and an ethyl group are preferable. Incidentally, it may be all each R 10 is the same, may be different for all or part.

また、前記構成単位(3)を与える具体的なシラン化合物としては、例えば、2−メチルフェニルトリメトキシシラン、2−メチルフェニルトリエトキシシラン、2−メチルフェニルトリ−n−プロポキシシラン、2−メチルフェニルトリ−iso−プロポキシシラン、2−メチルフェニルトリ−n−ブトキシシラン、2−メチルフェニルトリ−sec−ブトキシシラン、2−メチルフェニルトリ−tert−ブトキシシラン、2−メチルフェニルトリクロロシラン、2−メチルフェニルトリアセトキシシラン、4−メチルフェニルトリメトキシシラン、4−メチルフェニルトリエトキシシラン、4−メチルフェニルトリ−n−プロポキシシラン、4−メチルフェニルトリ−iso−プロポキシシラン、4−メチルフェニルトリ−n−ブトキシシラン、4−メチルフェニルトリ−sec−ブトキシシラン、4−メチルフェニルトリ−tert−ブトキシシラン、4−メチルフェニルトリクロロシラン、4−メチルフェニルトリアセトキシシラン、2−エチルフェニルトリメトキシシラン、2−エチルフェニルトリエトキシシラン、2−エチルフェニルトリ−n−プロポキシシラン、2−エチルフェニルトリ−iso−プロポキシシラン、2−エチルフェニルトリ−n−ブトキシシラン、2−エチルフェニルトリ−sec−ブトキシシラン、2−エチルフェニルトリ−tert−ブトキシシラン、2−エチルフェニルトリクロロシラン、2−エチルフェニルトリアセトキシシラン、   Specific examples of the silane compound that gives the structural unit (3) include 2-methylphenyltrimethoxysilane, 2-methylphenyltriethoxysilane, 2-methylphenyltri-n-propoxysilane, and 2-methyl. Phenyltri-iso-propoxysilane, 2-methylphenyltri-n-butoxysilane, 2-methylphenyltri-sec-butoxysilane, 2-methylphenyltri-tert-butoxysilane, 2-methylphenyltrichlorosilane, 2- Methylphenyltriacetoxysilane, 4-methylphenyltrimethoxysilane, 4-methylphenyltriethoxysilane, 4-methylphenyltri-n-propoxysilane, 4-methylphenyltri-iso-propoxysilane, 4-methylphenyltri- n-Butoki Silane, 4-methylphenyltri-sec-butoxysilane, 4-methylphenyltri-tert-butoxysilane, 4-methylphenyltrichlorosilane, 4-methylphenyltriacetoxysilane, 2-ethylphenyltrimethoxysilane, 2-ethyl Phenyltriethoxysilane, 2-ethylphenyltri-n-propoxysilane, 2-ethylphenyltri-iso-propoxysilane, 2-ethylphenyltri-n-butoxysilane, 2-ethylphenyltri-sec-butoxysilane, 2 -Ethylphenyltri-tert-butoxysilane, 2-ethylphenyltrichlorosilane, 2-ethylphenyltriacetoxysilane,

4−エチルフェニルトリメトキシシラン、4−エチルフェニルトリエトキシシラン、4−エチルフェニルトリ−n−プロポキシシラン、4−エチルフェニルトリ−iso−プロポキシシラン、4−エチルフェニルトリ−n−ブトキシシラン、4−エチルフェニルトリ−sec−ブトキシシラン、4−エチルフェニルトリ−tert−ブトキシシラン、4−エチルフェニルトリクロロシラン、4−エチルフェニルトリアセトキシシラン、4−プロピルフェニルトリメトキシシラン、4−プロピルフェニルトリエトキシシラン、4−プロピルフェニルトリ−n−プロポキシシラン、4−プロピルフェニルトリ−iso−プロポキシシラン、4−プロピルフェニルトリ−n−ブトキシシラン、4−プロピルフェニルトリ−sec−ブトキシシラン、4−プロピルフェニルトリ−tert−ブトキシシラン、4−プロピルフェニルトリクロロシラン、4−プロピルフェニルトリアセトキシシラン、4−ブチルフェニルトリメトキシシラン、4−ブチルフェニルトリエトキシシラン、4−ブチルフェニルトリ−n−プロポキシシラン、4−ブチルフェニルトリ−iso−プロポキシシラン、4−ブチルフェニルトリ−n−ブトキシシラン、4−ブチルフェニルトリ−sec−ブトキシシラン、4−ブチルフェニルトリ−tert−ブトキシシラン、4−ブチルフェニルトリクロロシラン、4−ブチルフェニルトリアセトキシシラン、4−メトキシフェニルトリメトキシシラン、4−メトキシフェニルトリエトキシシラン、4−メトキシフェニルトリ−n−プロポキシシラン、4−メトキシフェニルトリ−iso−プロポキシシラン、4−メトキシフェニルトリ−n−ブトキシシラン、4−メトキシフェニルトリ−sec−ブトキシシラン、4−メトキシフェニルトリ−tert−ブトキシシラン、4−メトキシフェニルトリクロロシラン、4−メトキシフェニルトリアセトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリ−n−プロポキシシラン、フェニルトリ−iso−プロポキシシラン、フェニルトリ−n−ブトキシシラン、フェニルトリ−sec−ブトキシシラン、フェニルトリ−tert−ブトキシシラン、フェニルトリクロロシラン、フェニルトリアセトキシシラン等が挙げられる。   4-ethylphenyltrimethoxysilane, 4-ethylphenyltriethoxysilane, 4-ethylphenyltri-n-propoxysilane, 4-ethylphenyltri-iso-propoxysilane, 4-ethylphenyltri-n-butoxysilane, 4 -Ethylphenyltri-sec-butoxysilane, 4-ethylphenyltri-tert-butoxysilane, 4-ethylphenyltrichlorosilane, 4-ethylphenyltriacetoxysilane, 4-propylphenyltrimethoxysilane, 4-propylphenyltriethoxy Silane, 4-propylphenyltri-n-propoxysilane, 4-propylphenyltri-iso-propoxysilane, 4-propylphenyltri-n-butoxysilane, 4-propylphenyltri-sec-butoxysilane, -Propylphenyltri-tert-butoxysilane, 4-propylphenyltrichlorosilane, 4-propylphenyltriacetoxysilane, 4-butylphenyltrimethoxysilane, 4-butylphenyltriethoxysilane, 4-butylphenyltri-n-propoxy Silane, 4-butylphenyltri-iso-propoxysilane, 4-butylphenyltri-n-butoxysilane, 4-butylphenyltri-sec-butoxysilane, 4-butylphenyltri-tert-butoxysilane, 4-butylphenyl Trichlorosilane, 4-butylphenyltriacetoxysilane, 4-methoxyphenyltrimethoxysilane, 4-methoxyphenyltriethoxysilane, 4-methoxyphenyltri-n-propoxysilane, 4-methoxyphenyl Lutri-iso-propoxysilane, 4-methoxyphenyltri-n-butoxysilane, 4-methoxyphenyltri-sec-butoxysilane, 4-methoxyphenyltri-tert-butoxysilane, 4-methoxyphenyltrichlorosilane, 4-methoxy Phenyltriacetoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenyltri-n-propoxysilane, phenyltri-iso-propoxysilane, phenyltri-n-butoxysilane, phenyltri-sec-butoxysilane, phenyltri- Examples thereof include tert-butoxysilane, phenyltrichlorosilane, and phenyltriacetoxysilane.

これらの化合物のなかでも、単量体合成の容易性の観点から、4−メトキシフェニルトリメトキシシラン、4−メトキシフェニルトリエトキシシラン、4−メトキシフェニルトリ−n−プロポキシシラン、4−メトキシフェニルトリ−iso−プロポキシシラン、4−メトキシフェニルトリ−n−ブトキシシラン、4−メトキシフェニルトリ−sec−ブトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリ−n−プロポキシシラン、フェニルトリ−iso−プロポキシシラン、フェニルトリ−n−ブトキシシラン、フェニルトリ−sec−ブトキシシラン等が好ましい。
尚、これらの単量体は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Among these compounds, 4-methoxyphenyltrimethoxysilane, 4-methoxyphenyltriethoxysilane, 4-methoxyphenyltri-n-propoxysilane, 4-methoxyphenyltrimethylsilane are preferable from the viewpoint of ease of monomer synthesis. -Iso-propoxysilane, 4-methoxyphenyltri-n-butoxysilane, 4-methoxyphenyltri-sec-butoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenyltri-n-propoxysilane, phenyltri-iso -Propoxysilane, phenyltri-n-butoxysilane, phenyltri-sec-butoxysilane and the like are preferable.
In addition, these monomers may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

また、前記構成単位(3)は、前記ポリシロキサンに、1種のみ含まれていてもよいし、2種以上含まれていてもよい。   Moreover, the said structural unit (3) may be contained only 1 type in the said polysiloxane, and may be contained 2 or more types.

<構成単位(4)>
前記式(4)におけるRの炭素数1〜4のアルキル基は、直鎖状であっても、分岐状であってもよく、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピル基、t−ブチル基等が挙げられる。
<Structural unit (4)>
The alkyl group having 1 to 4 carbon atoms of R 8 in the formula (4) may be linear or branched. For example, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, i- Examples include propyl group, n-butyl group, 2-methylpropyl group, 1-methylpropyl group, t-butyl group and the like.

前記構成単位(4)を与える単量体としては、例えば、下記式(iv)で表されるシラン化合物等を挙げることができる。
13Si(OR14 (iv)
〔式(iv)において、R13は直鎖状若しくは分岐状の炭素数1〜4のアルキル基を表し、R14は1価の有機基を表す。〕
Examples of the monomer that gives the structural unit (4) include a silane compound represented by the following formula (iv).
R 13 Si (OR 14 ) 3 (iv)
[In Formula (iv), R 13 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 14 represents a monovalent organic group. ]

前記式(iv)におけるR13については、前記式(4)におけるRの説明をそのまま適用することができる。
また、R14における1価の有機基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、γ−アミノプロピル基、γ−グリシドキシプロピル基、γ−トリフロロプロピル基等の置換基を有していてもよいアルキル基等が挙げられる。これらのなかでも、メチル基、エチル基が好ましい。尚、各R14は全て同一であってもよいし、全て又は一部が異なっていてもよい。
For R 13 in the formula (iv), the description of R 8 in the formula (4) can be applied as it is.
Examples of the monovalent organic group for R 14 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an iso-propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, and a γ-aminopropyl group. And an alkyl group which may have a substituent such as a group, γ-glycidoxypropyl group and γ-trifluoropropyl group. Among these, a methyl group and an ethyl group are preferable. Incidentally, the respective R 14 may all be the same, may be different for all or part.

また、前記構成単位(4)を与える具体的なシラン化合物としては、例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリ−n−プロポキシシラン、メチルトリ−iso−プロポキシシラン、メチルトリ−n−ブトキシシラン、メチルトリ−sec−ブトキシシラン、メチルトリ−tert−ブトキシシラン、メチルトリフェノキシシラン、メチルトリアセトキシシラン、メチルトリクロロシラン、メチルトリイソプロペノキシシラン、メチルトリス(ジメチルシロキシ)シラン、メチルトリス(メトキシエトキシ)シラン、メチルトリス(メチルエチルケトキシム)シラン、メチルトリス(トリメチルシロキシ)シラン、メチルシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリ−n−プロポキシシラン、エチルトリ−iso−プロポキシシラン、エチルトリ−n−ブトキシシラン、エチルトリ−sec−ブトキシシラン、エチルトリ−tert−ブトキシシラン、エチルトリフェノキシシラン、エチルビス(トリメチルシロキシ)シラン、エチルジクロロシラン、エチルトリアセトキシシラン、エチルトリクロロシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラン、n−プロピルトリ−n−プロポキシシラン、n−プロピルトリ−iso−プロポキシシラン、n−プロピルトリ−n−ブトキシシラン、n−プロピルトリ−sec−ブトキシシラン、n−プロピルトリ−tert−ブトキシシラン、n−プロピルトリフェノキシシラン、n−プロピルトリアセトキシシラン、n−プロピルトリクロロシラン、i−プロピルトリメトキシシラン、i−プロピルトリエトキシシラン、i−プロピルトリ−n−プロポキシシラン、i−プロピルトリ−iso−プロポキシシラン、i−プロピルトリ−n−ブトキシシラン、i−プロピルトリ−sec−ブトキシシラン、i−プロピルトリ−tert−ブトキシシラン、i−プロピルトリフェノキシシラン、n−ブチルトリメトキシシラン、n−ブチルトリエトキシシラン、n−ブチルトリ−n−プロポキシシラン、n−ブチルトリ−iso−プロポキシシラン、n−ブチルトリ−n−ブトキシシラン、n−ブチルトリ−sec−ブトキシシラン、n−ブチルトリ−tert−ブトキシシラン、n−ブチルトリフェノキシシラン、n−ブチルトリクロロシラン、2−メチルプロピルトリメトキシシラン、2−メチルプロピルトリエトキシシラン、2−メチルプロピルトリ−n−プロポキシシラン、2−メチルプロピルトリ−iso−プロポキシシラン、2−メチルプロピルトリ−n−ブトキシシラン、2−メチルプロピルトリ−sec−ブトキシシラン、2−メチルプロピルトリ−tert−ブトキシシラン、2−メチルプロピルトリフェノキシシラン、1−メチルプロピルトリメトキシシラン、1−メチルプロピルトリエトキシシラン、1−メチルプロピルトリ−n−プロポキシシラン、1−メチルプロピルトリ−iso−プロポキシシラン、1−メチルプロピルトリ−n−ブトキシシラン、1−メチルプロピルトリ−sec−ブトキシシラン、1−メチルプロピルトリ−tert−ブトキシシラン、1−メチルプロピルトリフェノキシシラン、t−ブチルトリメトキシシラン、t−ブチルトリエトキシシラン、t−ブチルトリ−t−プロポキシシラン、t−ブチルトリ−iso−プロポキシシラン、t−ブチルトリ−n−ブトキシシラン、t−ブチルトリ−sec−ブトキシシラン、t−ブチルトリ−tert−ブトキシシラン、t−ブチルトリフェノキシシラン、t−ブチルトリクロロシラン、t−ブチルジクロロシラン等が挙げられる。   Specific examples of the silane compound that gives the structural unit (4) include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltri-n-propoxysilane, methyltri-iso-propoxysilane, and methyltri-n-butoxysilane. Methyltri-sec-butoxysilane, methyltri-tert-butoxysilane, methyltriphenoxysilane, methyltriacetoxysilane, methyltrichlorosilane, methyltriisopropenoxysilane, methyltris (dimethylsiloxy) silane, methyltris (methoxyethoxy) silane, Methyltris (methylethylketoxime) silane, methyltris (trimethylsiloxy) silane, methylsilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, ethyltri-n-propyl Poxysilane, ethyltri-iso-propoxysilane, ethyltri-n-butoxysilane, ethyltri-sec-butoxysilane, ethyltri-tert-butoxysilane, ethyltriphenoxysilane, ethylbis (trimethylsiloxy) silane, ethyldichlorosilane, ethyltriacetoxysilane Ethyltrichlorosilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, n-propyltri-n-propoxysilane, n-propyltri-iso-propoxysilane, n-propyltri-n-butoxysilane, n -Propyltri-sec-butoxysilane, n-propyltri-tert-butoxysilane, n-propyltriphenoxysilane, n-propyltriacetoxysilane, n-propyltrichlorosilane I-propyltrimethoxysilane, i-propyltriethoxysilane, i-propyltri-n-propoxysilane, i-propyltri-iso-propoxysilane, i-propyltri-n-butoxysilane, i-propyltri -Sec-butoxysilane, i-propyltri-tert-butoxysilane, i-propyltriphenoxysilane, n-butyltrimethoxysilane, n-butyltriethoxysilane, n-butyltri-n-propoxysilane, n-butyltri- iso-propoxysilane, n-butyltri-n-butoxysilane, n-butyltri-sec-butoxysilane, n-butyltri-tert-butoxysilane, n-butyltriphenoxysilane, n-butyltrichlorosilane, 2-methylpropyltri Methoxysilane, 2-methylpropyltriethoxysilane, 2-methylpropyltri-n-propoxysilane, 2-methylpropyltri-iso-propoxysilane, 2-methylpropyltri-n-butoxysilane, 2-methylpropyltri-sec-butoxy Silane, 2-methylpropyltri-tert-butoxysilane, 2-methylpropyltriphenoxysilane, 1-methylpropyltrimethoxysilane, 1-methylpropyltriethoxysilane, 1-methylpropyltri-n-propoxysilane, 1- Methylpropyltri-iso-propoxysilane, 1-methylpropyltri-n-butoxysilane, 1-methylpropyltri-sec-butoxysilane, 1-methylpropyltri-tert-butoxysilane, 1-methylpropyltriphenoxysila , T-butyltrimethoxysilane, t-butyltriethoxysilane, t-butyltri-t-propoxysilane, t-butyltri-iso-propoxysilane, t-butyltri-n-butoxysilane, t-butyltri-sec-butoxysilane , T-butyltri-tert-butoxysilane, t-butyltriphenoxysilane, t-butyltrichlorosilane, t-butyldichlorosilane and the like.

これらのなかでも、反応性、物質の取り扱い容易性の観点から、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリ−n−プロポキシシラン、メチルトリ−iso−プロポキシシラン、メチルトリ−n−ブトキシシラン、メチルトリ−sec−ブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリ−n−プロポキシシラン、エチルトリ−iso−プロポキシシラン、エチルトリ−n−ブトキシシラン、エチルトリ−sec−ブトキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラン、n−プロピルトリ−n−プロポキシシラン、n−プロピルトリ−iso−プロポキシシラン、n−プロピルトリ−n−ブトキシシラン、n−プロピルトリ−sec−ブトキシシラン等が好ましい。
尚、これらの単量体は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Among these, from the viewpoint of reactivity and easy handling of substances, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltri-n-propoxysilane, methyltri-iso-propoxysilane, methyltri-n-butoxysilane, methyltri- sec-butoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, ethyltri-n-propoxysilane, ethyltri-iso-propoxysilane, ethyltri-n-butoxysilane, ethyltri-sec-butoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, n-propyltri-n-propoxysilane, n-propyltri-iso-propoxysilane, n-propyltri-n-butoxysilane, n-propyltri-sec-butoxysila Etc. are preferred.
In addition, these monomers may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

また、前記構成単位(4)は、前記ポリシロキサンに、1種のみ含まれていてもよいし、2種以上含まれていてもよい。   Moreover, the said structural unit (4) may be contained only 1 type in the said polysiloxane, and may be contained 2 or more types.

<他の構成単位>
前記ポリシロキサンは、前記構成単位(1)〜(4)以外にも、他の構成単位を更に含有していてもよい。
前記他の構成単位としては、例えば、ジメチルジメトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジプロピルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、(3−アクリロキシプロピル)メチルジメトキシシラン、ジ−tert−ブチルジクロロシラン、ジエトキシジビニルシラン、ジ(3−メタクリロキシプロピル)ジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメシチルジメトキシシラン、ジメシチルジクロロシシラン、ジイソプロピルジメトキシシラン、ジイソブチルジメトキシシラン、ジメチルジアセトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジシクロペンチルジメトキシシラン、ジ−n−ブチルジクロロシラン、ジ−t−ブチルジクロロシラン、ジ−シクロへキシルジクロロシラン、アセトキシプロピルジクロロシラン、(3−アクリロキシプロピル)メチルジクロロシラン、アリルへキシルジクロロシラン、アリルメチルジクロロシラン、アリルフェニルジメトキシシラン、アミノプロピルメチルジエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジフェニルジクロロシラン、ジメタクリロキシジメトキシシラン、t−ブチルメチルジクロロシラン、t−ブチルフェニルジクロロシラン、2−(カルボメトキシ)エチルメチルジクロロシラン、2−シアノエチルメチルジクロロシラン、3−シアノプロピルメチルジクロロシラン、3−シアノプロピルメチルジメトキシシラン、3−シアノプロピルフェニルジクロロシラン、シクロへキシルエチルジメトキシシラン、シクロへキシルメチルジメトキシシラン、シクロへキシルメチルジクロロシラン、メルカプトメチルメチルジエトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、イソブチルメチルジメトキシシラン、フェニルメチルジクロロシラン、エチルメチルジクロロシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、p−トリルメチルジクロロシラン、フェネチルメチルジクロロシラン、ジ(p−トリル)ジクロロシラン、ジ(3−グリシドキシ)プロピルジメトキシシラン、ジ(3−グリシドキシ)プロピルジエトキシシラン、(3−シクロヘキセニル)プロピルジメトキシシラン等の単量体に由来する構成単位が挙げられる。
尚、この他の構成単位は、1種のみ含まれていてもよいし、2種以上含まれていてもよい。
<Other structural units>
The polysiloxane may further contain other structural units in addition to the structural units (1) to (4).
Examples of the other structural units include dimethyldimethoxysilane, diethyldimethoxysilane, dipropyldimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, (3-acryloxypropyl) methyldimethoxysilane, di-tert-butyldichlorosilane, and diethoxydivinylsilane. , Di (3-methacryloxypropyl) dimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, dimesityldimethoxysilane, dimesityldichlorosilane, diisopropyldimethoxysilane, diisobutyldimethoxysilane, dimethyldiacetoxysilane, diethyldiethoxysilane, dicyclopentyl Dimethoxysilane, di-n-butyldichlorosilane, di-t-butyldichlorosilane, di-cyclohexyldichlorosilane, acetoxypropyldichlorosilane, 3-acryloxypropyl) methyldichlorosilane, allylhexyldichlorosilane, allylmethyldichlorosilane, allylphenyldimethoxysilane, aminopropylmethyldiethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, diphenyldichlorosilane, dimethacryloxydimethoxysilane, t- Butylmethyldichlorosilane, t-butylphenyldichlorosilane, 2- (carbomethoxy) ethylmethyldichlorosilane, 2-cyanoethylmethyldichlorosilane, 3-cyanopropylmethyldichlorosilane, 3-cyanopropylmethyldimethoxysilane, 3-cyanopropyl Phenyldichlorosilane, cyclohexylethyldimethoxysilane, cyclohexylmethyldimethoxysilane, cyclohexylmethyldichlorosilane, mercapto Tylmethyldiethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, isobutylmethyldimethoxysilane, phenylmethyldichlorosilane, ethylmethyldichlorosilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, p-tolylmethyldichlorosilane, phenethylmethyldichlorosilane , Di (p-tolyl) dichlorosilane, di (3-glycidoxy) propyldimethoxysilane, di (3-glycidoxy) propyldiethoxysilane, (3-cyclohexenyl) propyldimethoxysilane Is mentioned.
In addition, only 1 type may be contained for this other structural unit, and 2 or more types may be contained.

前記ポリシロキサンにおける、前記構成単位(1)の含有割合は、ポリシロキサンに含まれる全ての構成単位の合計を100モル%とした場合に、1〜50モル%であることが好ましく、より好ましくは1〜30モル%、更に好ましくは5〜10モル%である。この含有量が1モル%未満の場合には、レジストパターンとの密着性不良となるおそれがある。一方、50モル%を超える場合には、酸素アッシング耐性不良となるおそれがある。
また、前記構成単位(2)の含有割合は、ポリシロキサンに含まれる全ての構成単位の合計を100モル%とした場合に、50〜99モル%であることが好ましく、より好ましくは50〜80モル%、更に好ましくは50〜60モル%である。この含有量が50モル%未満の場合には、酸素アッシング耐性不良となるおそれがある。一方、99モル%を超える場合には、組成物の保存安定性不良となるおそれがある。
The content ratio of the structural unit (1) in the polysiloxane is preferably 1 to 50 mol%, more preferably when the total of all the structural units contained in the polysiloxane is 100 mol%. It is 1-30 mol%, More preferably, it is 5-10 mol%. When this content is less than 1 mol%, there is a risk of poor adhesion to the resist pattern. On the other hand, when it exceeds 50 mol%, oxygen ashing resistance may be poor.
The content of the structural unit (2) is preferably 50 to 99 mol%, more preferably 50 to 80, when the total of all the structural units contained in the polysiloxane is 100 mol%. It is mol%, More preferably, it is 50-60 mol%. When this content is less than 50 mol%, oxygen ashing resistance may be poor. On the other hand, when it exceeds 99 mol%, the storage stability of the composition may be poor.

前記構成単位(3)の含有割合は、ポリシロキサンに含まれる全ての構成単位の合計を100モル%とした場合に、10モル%以下であることが好ましく、より好ましくは0〜7モル%、更に好ましくは0〜5モル%である。
また、前記構成単位(4)の含有割合は、ポリシロキサンに含まれる全ての構成単位の合計を100モル%とした場合に、50モル%以下であることが好ましく、より好ましくは1〜40モル%、更に好ましくは1〜30モル%である。
更に、前記他の構成単位の含有割合は、ポリシロキサンに含まれる全ての構成単位の合計を100モル%とした場合に、10モル%以下であることが好ましく、より好ましくは1〜8モル%、更に好ましくは1〜5モル%である。
The content of the structural unit (3) is preferably 10 mol% or less, more preferably 0 to 7 mol%, when the total of all the structural units contained in the polysiloxane is 100 mol%. More preferably, it is 0-5 mol%.
The content of the structural unit (4) is preferably 50 mol% or less, more preferably 1 to 40 mol, when the total of all the structural units contained in the polysiloxane is 100 mol%. %, More preferably 1 to 30 mol%.
Furthermore, the content of the other structural units is preferably 10 mol% or less, more preferably 1 to 8 mol%, when the total of all the structural units contained in the polysiloxane is 100 mol%. More preferably, it is 1 to 5 mol%.

前記ポリシロキサンの、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定したポリスチレン換算重量平均分子量(以下、「Mw」ともいう)は、500〜100000であることが好ましく、より好ましくは1000〜50000、更に好ましくは1000〜10000である。   The polystyrene-converted weight average molecular weight (hereinafter also referred to as “Mw”) of the polysiloxane measured by gel permeation chromatography (GPC) is preferably 500 to 100,000, more preferably 1,000 to 50,000, and still more preferably. Is 1000-10000.

また、前記ポリシロキサンにおけるシラノール存在比は、樹脂中のSi−O−Si結合に対して、1〜2倍であることが好ましく、より好ましくは1〜1.7倍、更に好ましくは1〜1.5倍である。シラノール存在比が、1〜2倍である場合には、保存安定性良好であるため好ましい。
尚、このシラノール存在比は、Si29−NMRにより測定することができる。
Moreover, it is preferable that the silanol abundance ratio in the said polysiloxane is 1-2 times with respect to the Si-O-Si bond in resin, More preferably, it is 1-1.7 times, More preferably, it is 1-1. .5 times. A silanol abundance ratio of 1 to 2 is preferable because of good storage stability.
This silanol abundance ratio can be measured by Si 29 -NMR.

尚、前記ポリシロキサンは、本発明におけるパターン反転用樹脂組成物に1種のみ含有されていてもよいし、2種以上含有されていてもよい。   In addition, the said polysiloxane may be contained only 1 type in the resin composition for pattern inversion in this invention, and may be contained 2 or more types.

(2)有機溶剤
また、前記有機溶剤は、前記ポリシロキサンを溶解可能であり、被加工基板上に予め形成されたフォトレジストパターンを溶解しないものであれば特に限定されない。具体的には、例えば、アルコール、エーテル、エステル等や、これらを含有するものが挙げられる。これらのなかでも、アルコールが好ましい。
尚、この有機溶剤は、1種の成分のみから構成されていてもよいし、2種以上の成分の混合物であってもよい。
(2) Organic solvent The organic solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the polysiloxane and does not dissolve the photoresist pattern formed in advance on the substrate to be processed. Specific examples include alcohols, ethers, esters, and the like, and those containing these. Among these, alcohol is preferable.
In addition, this organic solvent may be comprised only from 1 type of components, and the mixture of 2 or more types of components may be sufficient as it.

前記アルコールとしては、炭素数2〜10のアルコールが好ましい。この炭素数2〜10のアルコールは、直鎖状であっても分岐状であってもよく、例えば、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、1−ブタノール、2−ブタノール、2−メチル−1−プロパノール、2−メチル−2−プロパノール、1,4−ブタンジオール、ペンタノール、1−メチル−1−ブタノール、2−メチル−1−ブタノール、3−メチル−1−ブタノール、シクロペンタノール、ヘキサノール、4−メチル−2−ペンタノール、シクロヘキサノール、ヘプタノール、シクロヘプタノール、オクチルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、4−メトキシ−1−ブタノール、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、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピ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モノフェニルエーテル等が挙げられる。
これらのなかでも、1−ブタノール、2−ブタノール、ペンタノール、シクロペンタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、4−メチル−2−ペンタノール、ヘプタノール、シクロヘプタノール、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、プロピレングリコールモノプロピルエーテルが好ましく、1−ブタノール、2−ブタノール、ペンタノール、シクロペンタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、4−メチル−2−ペンタノール、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、プロピレングリコールモノプロピルエーテルがより好ましい。
As said alcohol, C2-C10 alcohol is preferable. The alcohol having 2 to 10 carbon atoms may be linear or branched. For example, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, 1-butanol, 2 -Butanol, 2-methyl-1-propanol, 2-methyl-2-propanol, 1,4-butanediol, pentanol, 1-methyl-1-butanol, 2-methyl-1-butanol, 3-methyl-1 -Butanol, cyclopentanol, hexanol, 4-methyl-2-pentanol, cyclohexanol, heptanol, cycloheptanol, octyl alcohol, nonyl alcohol, decyl alcohol, diethylene glycol, dipropylene glycol, triethylene glycol, tripropylene glycol, Examples include ethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, 4-methoxy-1-butanol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, and propylene glycol monophenyl ether. .
Among these, 1-butanol, 2-butanol, pentanol, cyclopentanol, hexanol, cyclohexanol, 4-methyl-2-pentanol, heptanol, cycloheptanol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether , Propylene glycol monopropyl ether is preferable, 1-butanol, 2-butanol, pentanol, cyclopentanol, hexanol, cyclohexanol, 4-methyl-2-pentanol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene Glycol monopropyl ether is more preferred.

また、前記エーテルとしては、例えば、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジペンチルエーテル、ジイソペンチルエーテル等が挙げられる。
更に、前記エステルとしては、例えば、乳酸メチル、乳酸エチル等が挙げられる。
Examples of the ether include diethyl ether, dipropyl ether, dibutyl ether, dipentyl ether, diisopentyl ether and the like.
Furthermore, examples of the ester include methyl lactate and ethyl lactate.

これらの有機溶剤は、本発明におけるパターン反転用樹脂組成物に1種のみ含有されていてもよいし、2種以上含有されていてもよい。   One type of these organic solvents may be contained in the resin composition for pattern reversal in the present invention, or two or more types thereof may be contained.

(3)他の添加剤
本発明におけるパターン反転用樹脂組成物には、前記ポリシロキサン及び前記有機溶剤以外にも、界面活性剤、架橋剤等の他の添加剤を含有させることができる。
(3) Other Additives In addition to the polysiloxane and the organic solvent, the resin composition for pattern reversal in the present invention can contain other additives such as a surfactant and a crosslinking agent.

(4)パターン反転用樹脂組成物の調製方法
本発明におけるパターン反転用樹脂組成物を調製する方法は特に限定されないが、例えば、アルコキシシランを出発原料として、水及び触媒の存在下で加水分解及び/又は縮合させることでポリシロキサンを得る。より具体的には、前記出発原料を溶媒中に溶解し、この溶液中に水を断続的に或いは連続的に添加する。このとき、触媒は、予め溶媒中に溶解又は分散させておいてもよく、添加される水中に溶解又は分散させておいてもよい。また、加水分解反応及び/又は縮合反応を行うための温度は、通常、0〜100℃である。尚、前記出発原料であるアルコキシシランとしては、前述のポリシロキサンにおける各構成単位[前記構成単位(1)〜(4)及び他の構成単位]を与える単量体等が挙げられる。
次いで、得られたポリシロキサンと、前記有機溶剤と、必要に応じて前記他の添加剤とを混合することにより、パターン反転用樹脂組成物を調製することができる。この際、ポリシロキサンの固形分濃度は適宜調整することができるが、例えば、1〜30質量%、特に5〜20質量%とすることができる。
(4) Method for Preparing Pattern Reversal Resin Composition The method for preparing the pattern reversal resin composition in the present invention is not particularly limited. For example, hydrolysis and hydrolysis are performed in the presence of water and a catalyst using alkoxysilane as a starting material. Polysiloxane is obtained by condensation. More specifically, the starting material is dissolved in a solvent, and water is intermittently or continuously added to the solution. At this time, the catalyst may be dissolved or dispersed in the solvent in advance, or may be dissolved or dispersed in the added water. Moreover, the temperature for performing a hydrolysis reaction and / or a condensation reaction is 0-100 degreeC normally. Examples of the alkoxysilane that is the starting material include monomers that give the respective structural units [the structural units (1) to (4) and other structural units] in the aforementioned polysiloxane.
Subsequently, the resin composition for pattern inversion can be prepared by mixing the obtained polysiloxane, the organic solvent, and, if necessary, the other additive. At this time, the solid content concentration of the polysiloxane can be adjusted as appropriate, and can be, for example, 1 to 30% by mass, particularly 5 to 20% by mass.

前記加水分解及び/又は縮合を行うための水としては、特に限定されないが、イオン交換水を用いることが好ましい。また、前記水は、用いられるアルコキシシランのアルコキシル基1モル当たり0.25〜3モル、好ましくは0.3〜2.5モルとなる量で用いられる。上述の範囲の量で水を用いることにより、形成される塗膜の均一性が低下するおそれがなく、且つ、組成物の保存安定性が低下するおそれが少ない。   Although it does not specifically limit as water for performing the said hydrolysis and / or condensation, It is preferable to use ion-exchange water. The water is used in an amount of 0.25 to 3 mol, preferably 0.3 to 2.5 mol, per mol of alkoxyl group of the alkoxysilane used. By using water in an amount in the above range, there is no possibility that the uniformity of the formed coating film will be lowered, and there is little possibility that the storage stability of the composition will be lowered.

前記ポリシロキサンを合成する際に用いられる前記溶媒としては、この種の用途に使用される溶媒であれば特に限定されない。例えば、前記有機溶剤と同様のものを挙げることができる。
また、前記触媒としては、例えば、金属キレート化合物、有機酸、無機酸、有機塩基、無機塩基等を挙げることができる。これらのなかでも、有機塩基を用いると、ポリシロキサン中のシラノールの存在比を低下させることが可能となるため、保存安定性の良好な組成物を得ることが可能となる。
The solvent used for synthesizing the polysiloxane is not particularly limited as long as it is a solvent used for this kind of application. For example, the thing similar to the said organic solvent can be mentioned.
Examples of the catalyst include metal chelate compounds, organic acids, inorganic acids, organic bases, and inorganic bases. Among these, when an organic base is used, the abundance ratio of silanol in the polysiloxane can be reduced, so that a composition having good storage stability can be obtained.

以下、実施例を挙げて、本発明を更に具体的に説明する。但し、本発明は、これらの実施例に何ら制約されるものではない。また、この実施例の記載における「部」及び「%」の記載は、特記しない限り質量基準である。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples. In addition, the description of “part” and “%” in the description of this example is based on mass unless otherwise specified.

[1]パターン反転用樹脂組成物(実施例1〜4及び比較例1〜2)の調製
実施例1〜4及び比較例1〜2の各パターン反転用樹脂組成物を以下のようにして調製した。尚、本実施例においては、重量平均分子量及びSi29−NMRの測定を下記の要領で行った。また、本実施例においては、下記化合物(M−1)〜(M−4)を、ポリシロキサンを合成する際の単量体として用いた。
(1)重量平均分子量(Mw)
東ソー社製のGPCカラム(商品名「G2000HXL」2本、商品名「G3000HXL」1本、商品名「G4000HXL」1本)を使用し、流量:1.0mL/分、溶出溶媒:テトラヒドロフラン、カラム温度:40℃の分析条件で、単分散ポリスチレンを標準とするゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定した。
(2)Si29−NMR
日本電子(株)製核磁気共鳴分光器、内部標準:テトラメチルシラン、溶媒:重DMSO[(DC)S=O]、測定温度:25℃の測定条件で、Si29−NMR測定を実施した。
[1] Preparation of resin composition for pattern reversal (Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2) The resin compositions for pattern reversal of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 2 were prepared as follows. did. In the present embodiment, it was measured weight average molecular weight and Si 29 -NMR in the following manner. Further, in this example, the following compounds (M-1) to (M-4) were used as monomers for synthesizing polysiloxane.
(1) Weight average molecular weight (Mw)
Tosoh GPC columns (trade name "G2000HXL", trade name "G3000HXL", trade name "G4000HXL" 1), flow rate: 1.0 mL / min, elution solvent: tetrahydrofuran, column temperature : Measured by gel permeation chromatography (GPC) using monodisperse polystyrene as a standard under analysis conditions of 40 ° C.
(2) Si 29 -NMR
Nuclear magnetic resonance spectrometer manufactured by JEOL Ltd., internal standard: tetramethylsilane, solvent: heavy DMSO [(D 3 C) 2 S═O], measurement temperature: Si 29 -NMR measurement under measurement conditions of 25 ° C. Carried out.

Figure 0005035151
Figure 0005035151

<実施例1>
テトラメチルアンモニウムヒドロキシド1.82gを水5.47gに加熱溶解させて、テトラアンモニウムヒドロキシド水溶液を調製した。その後、調製したテトラアンモニウムヒドロキシド水溶液7.29g、水2.27g、及びメタノール20gを入れたフラスコに、冷却管と、3−(トリメトキシシリル)プロピルメタクリレート[前記化合物(M−1)]1.17g(9.47モル%)、フェニルトリメトキシシラン[前記化合物(M−2)]0.50g(5.07モル%)、メチルトリメトキシシラン[前記化合物(M−3)]2.04g(30.12モル%)、テトラメトキシシラン[前記化合物(M−4)]4.19g(55.35モル%)、及びメタノール25gを入れた滴下ロートをセットした。次いで、オイルバスにて40℃に加熱した後、化合物(M−1)〜(M−4)の単量体を含有するモノマーメタノール溶液をゆっくり滴下し、40℃で1時間反応させた。反応終了後、反応溶液の入ったフラスコを放冷した。
その後、無水マレイン酸2.50gを、水9.18g及びメタノール9.18gに溶解させて別途調製したマレイン酸メタノール溶液21gを入れた滴下ロートをセットし、放冷させた前記反応溶液に滴下し、15分間攪拌した。次いで、4−メチル−2−ペンテノン25gを添加してからエバポレータにセットし、反応溶媒及び反応により生成したメタノールを除去して4−メチル−2−ペンテノン樹脂溶液を得た。
そして、得られた樹脂溶液を分液ロートへ移してから、水40gを添加しての水洗を2回行った。分液ロートよりフラスコへ移した4−メチル−2−ペンテノン樹脂溶液に、4−メチル−2−ペンタノール25gを添加してからエバポレータにセットし、4−メチル−2−ペンテノンを除去して樹脂溶液27gを得た(塩基触媒法)。
尚、得られた樹脂溶液中の固形分(樹脂)の含有割合は、焼成法により測定した結果、13.6%であった。また、固形分(樹脂)の重量平均分子量(Mw)は4000であった。更に、Si29−NMR測定の結果、樹脂中のシラノール存在比は、Si−O−Si結合に対して1.2倍であった。
次いで、上記のようにして得られた反応生成物(樹脂溶液)22.06gを4−メチル−2−ペンタノール37.94gに溶解し、更にこの溶液を孔径0.2μmのフィルターでろ過することにより、実施例1のパターン反転用樹脂組成物を得た。
<Example 1>
An aqueous tetraammonium hydroxide solution was prepared by dissolving 1.82 g of tetramethylammonium hydroxide in 5.47 g of water by heating. Then, in a flask containing 7.29 g of the prepared tetraammonium hydroxide aqueous solution, 2.27 g of water, and 20 g of methanol, a condenser tube and 3- (trimethoxysilyl) propyl methacrylate [the compound (M-1)] 1 .17 g (9.47 mol%), phenyltrimethoxysilane [said compound (M-2)] 0.50 g (5.07 mol%), methyltrimethoxysilane [said compound (M-3)] 2.04 g (30.12 mol%), 4.19 g (55.35 mol%) of tetramethoxysilane [the compound (M-4)], and a dropping funnel containing 25 g of methanol were set. Subsequently, after heating to 40 degreeC with an oil bath, the monomer methanol solution containing the monomer of compound (M-1)-(M-4) was dripped slowly, and it was made to react at 40 degreeC for 1 hour. After completion of the reaction, the flask containing the reaction solution was allowed to cool.
Thereafter, 2.50 g of maleic anhydride was dissolved in 9.18 g of water and 9.18 g of methanol and a dropping funnel containing 21 g of a maleic acid methanol solution separately prepared was set and dropped into the reaction solution which had been allowed to cool. And stirred for 15 minutes. Next, 25 g of 4-methyl-2-pentenone was added and then set in an evaporator, and the reaction solvent and methanol produced by the reaction were removed to obtain a 4-methyl-2-pentenone resin solution.
And after moving the obtained resin solution to a separating funnel, the water washing which added 40 g of water was performed twice. To the 4-methyl-2-pentenone resin solution transferred from the separatory funnel to the 4-methyl-2-pentenone resin solution, 25 g of 4-methyl-2-pentanol was added and set in an evaporator to remove 4-methyl-2-pentenone and remove the resin. 27 g of solution was obtained (base catalyst method).
In addition, the content rate of solid content (resin) in the obtained resin solution was 13.6% as a result of measuring by the baking method. Moreover, the weight average molecular weight (Mw) of solid content (resin) was 4000. Furthermore, as a result of Si 29 -NMR measurement, the abundance ratio of silanol in the resin was 1.2 times that of Si—O—Si bond.
Next, 22.06 g of the reaction product (resin solution) obtained as described above is dissolved in 37.94 g of 4-methyl-2-pentanol, and this solution is filtered through a filter having a pore size of 0.2 μm. Thus, the resin composition for pattern reversal of Example 1 was obtained.

<実施例2>
単量体として、前記化合物(M−1)1.17g(7.71モル%)、前記化合物(M−3)3.2g(38.48モル%)、前記化合物(M−4)5.0g(53.81モル%)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、樹脂溶液26gを得た。
尚、得られた樹脂溶液中の固形分(樹脂)の含有割合は、焼成法により測定した結果、13.1%であった。また、固形分(樹脂)の重量平均分子量(Mw)は4500であった。更に、Si29−NMR測定の結果、樹脂中のシラノール存在比は、Si−O−Si結合に対して1.2倍であった。
次いで、上記反応生成物(樹脂溶液)21.05gを4−メチル−2−ペンタノール34.10gに溶解し、更にこの溶液を孔径0.2μmのフィルターでろ過することにより、実施例2のパターン反転用樹脂組成物を得た。
<Example 2>
As a monomer, 1.17 g (7.71 mol%) of the compound (M-1), 3.2 g (38.48 mol%) of the compound (M-3), and 5. 5 of the compound (M-4). 26 g of a resin solution was obtained in the same manner as in Example 1 except that 0 g (53.81 mol%) was used.
In addition, the content rate of solid content (resin) in the obtained resin solution was 13.1% as a result of measuring by the baking method. Moreover, the weight average molecular weight (Mw) of solid content (resin) was 4500. Furthermore, as a result of Si 29 -NMR measurement, the abundance ratio of silanol in the resin was 1.2 times that of Si—O—Si bond.
Next, 21.05 g of the reaction product (resin solution) was dissolved in 34.10 g of 4-methyl-2-pentanol, and this solution was further filtered through a filter having a pore size of 0.2 μm. A resin composition for reversal was obtained.

<実施例3>
シュウ酸0.45gを水21.6gに加熱溶解させて、シュウ酸水溶液を調製した。
その後、3−(トリメトキシシリル)プロピルメタクリレート[前記化合物(M−1)]1.17g(9.47モル%)、フェニルトリメトキシシラン[前記化合物(M−2)]0.50g(5.07モル%)、メチルトリメトキシシラン[前記化合物(M−3)]2.04g(30.12モル%)、テトラメトキシシラン[前記化合物(M−4)]4.19g(55.35モル%)、及びプロピレングリコール−1−エチルエーテル53.5gを入れたフラスコに、冷却管と、予め調製しておいたシュウ酸水溶液を入れた滴下ロートをセットした。次いで、オイルバスにて60℃に加熱した後、シュウ酸水溶液をゆっくり滴下し、60℃で4時間反応させた。反応終了後、反応溶液の入ったフラスコを放冷してからエバポレータにセットし、反応により生成したメタノールを除去して樹脂溶液48gを得た(酸触媒法)。
尚、得られた樹脂溶液中の固形分(樹脂)の含有割合は、焼成法により測定した結果、15.3%であった。また、固形分(樹脂)の重量平均分子量(Mw)は2100であった。更に、Si29−NMR測定の結果、樹脂中のシラノール存在比は、Si−O−Si結合に対して1.4倍であった。
次いで、上記反応生成物(樹脂溶液)14.89gを4−メチル−2−ペンタノール45.56gに溶解し、更にこの溶液を孔径0.2μmのフィルターでろ過することにより、実施例3のパターン反転用樹脂組成物を得た。
<Example 3>
An aqueous oxalic acid solution was prepared by dissolving 0.45 g of oxalic acid in 21.6 g of water by heating.
Thereafter, 1.17 g (9.47 mol%) of 3- (trimethoxysilyl) propyl methacrylate [said compound (M-1)], 0.50 g of phenyltrimethoxysilane [said compound (M-2)] (5. 07 mol%), methyltrimethoxysilane [the compound (M-3)] 2.04 g (30.12 mol%), tetramethoxysilane [the compound (M-4)] 4.19 g (55.35 mol%). ), And a flask containing 53.5 g of propylene glycol-1-ethyl ether were set with a condenser and a dropping funnel containing an aqueous oxalic acid solution prepared in advance. Subsequently, after heating to 60 degreeC with an oil bath, the oxalic acid aqueous solution was dripped slowly, and it was made to react at 60 degreeC for 4 hours. After completion of the reaction, the flask containing the reaction solution was allowed to cool and then set in an evaporator, and methanol produced by the reaction was removed to obtain 48 g of a resin solution (acid catalyst method).
In addition, the content rate of solid content (resin) in the obtained resin solution was 15.3% as a result of measuring by the baking method. Moreover, the weight average molecular weight (Mw) of solid content (resin) was 2100. Furthermore, as a result of Si 29 -NMR measurement, the abundance ratio of silanol in the resin was 1.4 times that of the Si—O—Si bond.
Next, 14.89 g of the above reaction product (resin solution) was dissolved in 45.56 g of 4-methyl-2-pentanol, and this solution was further filtered through a filter having a pore size of 0.2 μm, whereby the pattern of Example 3 was obtained. A resin composition for reversal was obtained.

<実施例4>
単量体として、前記化合物(M−1)1.17g(7.71モル%)、前記化合物(M−3)3.2g(38.48モル%)、前記化合物(M−4)5.0g(53.81モル%)を用いたこと以外は、実施例3と同様にして、樹脂溶液46gを得た。
尚、得られた樹脂溶液中の固形分(樹脂)の含有割合は、焼成法により測定した結果、15.1%であった。また、固形分(樹脂)の重量平均分子量(Mw)は2400であった。更に、Si29−NMR測定の結果、樹脂中のシラノール存在比は、Si−O−Si結合に対して1.3倍であった。
次いで、上記反応生成物(樹脂溶液)15.15gを4−メチル−2−ペンタノール30.30gに溶解し、更にこの溶液を孔径0.2μmのフィルターでろ過することにより、実施例4のパターン反転用樹脂組成物を得た。
<Example 4>
As a monomer, 1.17 g (7.71 mol%) of the compound (M-1), 3.2 g (38.48 mol%) of the compound (M-3), and 5. 5 of the compound (M-4). 46 g of a resin solution was obtained in the same manner as in Example 3 except that 0 g (53.81 mol%) was used.
In addition, the content rate of solid content (resin) in the obtained resin solution was 15.1% as a result of measuring by the baking method. Moreover, the weight average molecular weight (Mw) of solid content (resin) was 2400. Furthermore, as a result of Si 29 -NMR measurement, the abundance ratio of silanol in the resin was 1.3 times that of the Si—O—Si bond.
Next, 15.15 g of the above reaction product (resin solution) was dissolved in 30.30 g of 4-methyl-2-pentanol, and this solution was further filtered through a filter having a pore diameter of 0.2 μm. A resin composition for reversal was obtained.

<比較例1>
単量体として、前記化合物(M−2)0.99g(4.98モル%)、前記化合物(M−3)3.4g(24.90モル%)、前記化合物(M−4)10.7g(70.12モル%)を用いたこと以外は、実施例3と同様にして、樹脂溶液48gを得た。
尚、得られた樹脂溶液中の固形分(樹脂)の含有割合は、焼成法により測定した結果、16.3%であった。また、固形分(樹脂)の重量平均分子量(Mw)は1200であった。更に、Si29−NMR測定の結果、樹脂中のシラノール存在比は、Si−O−Si結合に対して3.2倍であった。
次いで、上記反応生成物(樹脂溶液)14.72gを4−メチル−2−ペンタノール45.28gに溶解し、更にこの溶液を孔径0.2μmのフィルターでろ過することにより、比較例1のパターン反転用樹脂組成物を得た。
<Comparative Example 1>
As a monomer, 0.99 g (4.98 mol%) of the compound (M-2), 3.4 g (24.90 mol%) of the compound (M-3), and 10.10 g of the compound (M-4). 48 g of a resin solution was obtained in the same manner as in Example 3 except that 7 g (70.12 mol%) was used.
In addition, the content rate of solid content (resin) in the obtained resin solution was 16.3% as a result of measuring by the baking method. Moreover, the weight average molecular weight (Mw) of solid content (resin) was 1200. Furthermore, as a result of Si 29 -NMR measurement, the abundance ratio of silanol in the resin was 3.2 times that of the Si—O—Si bond.
Next, 14.72 g of the reaction product (resin solution) was dissolved in 45.28 g of 4-methyl-2-pentanol, and this solution was further filtered through a filter having a pore size of 0.2 μm, whereby the pattern of Comparative Example 1 was obtained. A resin composition for reversal was obtained.

<比較例2>
単量体として、前記化合物(M−2)0.99g(4.98モル%)、前記化合物(M−3)3.4g(24.90モル%)、前記化合物(M−4)10.7g(70.12モル%)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、樹脂溶液25gを得た。
尚、得られた樹脂溶液中の固形分(樹脂)の含有割合は、焼成法により測定した結果、13.8%であった。また、固形分(樹脂)の重量平均分子量(Mw)は4700であった。更に、Si29−NMR測定の結果、樹脂中のシラノール存在比は、Si−O−Si結合に対して1.6倍であった。
次いで、上記反応生成物(樹脂溶液)16.08gを4−メチル−2−ペンタノール28.30gに溶解し、更にこの溶液を孔径0.2μmのフィルターでろ過することにより、比較例2のパターン反転用樹脂組成物を得た。
<Comparative Example 2>
As a monomer, 0.99 g (4.98 mol%) of the compound (M-2), 3.4 g (24.90 mol%) of the compound (M-3), and 10.10 g of the compound (M-4). 25 g of a resin solution was obtained in the same manner as in Example 1 except that 7 g (70.12 mol%) was used.
In addition, the content rate of solid content (resin) in the obtained resin solution was 13.8% as a result of measuring by the baking method. Moreover, the weight average molecular weight (Mw) of solid content (resin) was 4700. Furthermore, as a result of Si 29 -NMR measurement, the abundance ratio of silanol in the resin was 1.6 times that of the Si—O—Si bond.
Next, 16.08 g of the above reaction product (resin solution) was dissolved in 28.30 g of 4-methyl-2-pentanol, and this solution was filtered with a filter having a pore size of 0.2 μm, whereby the pattern of Comparative Example 2 was obtained. A resin composition for reversal was obtained.

尚、前記実施例1〜4及び比較例1〜2の各パターン反転用樹脂組成物の調製の際に用いた、各単量体の配合量、ポリシロキサンの重合方法、ポリシロキサンの重量平均分子量、及びシラノール存在比を、まとめて表1に示した。   In addition, the compounding quantity of each monomer, the polymerization method of polysiloxane, and the weight average molecular weight of polysiloxane used in the preparation of the resin compositions for pattern reversal in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 Table 1 summarizes the abundance ratios of silanols and silanols.

Figure 0005035151
Figure 0005035151

[2]性能評価
実施例1〜4及び比較例1〜2における各パターン反転用樹脂組成物について、下記のように各性能評価を行った。その評価結果を表2に示す。
(1)フォトレジスト膜とのインターミキシング性
シリコンウェハの表面に、レジスト組成物溶液〔JSR(株)製、商品名「AR230JN」〕をスピンコーターによって塗布した後、126℃のホットプレート上で90秒間乾燥して、膜厚170nmのレジスト膜が形成された基板を得た。次いで、前記レジスト膜上に、実施例1〜4及び比較例1〜2の各パターン反転用樹脂組成物を塗布した。次いで2.38%テトラメチルアンモニウムハイドロキサイド水溶液に30秒間浸漬して反転用樹脂組成物を除去した後に、分光エリプソメーターにより、レジスト膜の膜厚を測定した。
そして、その膜厚と初期膜厚との差が50Å未満のものを「○」とし、50Å以上のものを「×」として、フォトレジスト膜とのインターミキシング性を評価した。
[2] Performance evaluation Each performance evaluation was performed as follows about each resin composition for pattern inversion in Examples 1-4 and Comparative Examples 1-2. The evaluation results are shown in Table 2.
(1) Intermixing with a photoresist film A resist composition solution [trade name “AR230JN” manufactured by JSR Corporation] was applied on the surface of a silicon wafer by a spin coater, and then was applied on a hot plate at 126 ° C. by 90%. The substrate was dried for 2 seconds to obtain a substrate on which a 170 nm thick resist film was formed. Subsequently, each resin composition for pattern inversion of Examples 1-4 and Comparative Examples 1-2 was apply | coated on the said resist film. Next, after immersing in a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 30 seconds to remove the inversion resin composition, the thickness of the resist film was measured with a spectroscopic ellipsometer.
Then, the difference between the film thickness and the initial film thickness was evaluated as “◯” when the difference was less than 50 mm, and “×” when the difference was 50 mm or more, and the intermixing property with the photoresist film was evaluated.

(2)レジストパターンへの埋め込み性
シリコンウェハの表面に、反射防止膜用材料〔日産化学(株)製、商品名「ARC29」〕をスピンコーターによって塗布した後、205℃のホットプレート上で60秒間乾燥して、膜厚が77nmの反射防止膜(レジスト下層膜)を形成したものを被加工基板として用いた。
次いで、前記レジスト下層膜上にレジスト組成物溶液〔JSR(株)製、商品名「AR230JN」〕を塗布し、126℃で90秒間乾燥した。この際のレジスト膜の膜厚は205nmに制御した。その後、ArFエキシマレーザ照射装置〔(株)ニコン製〕を用い、ArFエキシマレーザ(波長193nm)を0.130μmのライン・アンド・スペースパターンを有する石英製マスクを介して、前記レジスト膜が形成された被加工基板に16.5mJ照射した。次いで、被加工基板を126℃で90秒間加熱した。その後、2.38%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液で40秒間現像処理を行い、基板上にフォトレジストパターンを形成した。
次いで、前記フォトレジストパターン上及びパターン間に、実施例1〜4及び比較例1〜2の各パターン反転用樹脂組成物をスピンコーターによって塗布し、120℃のホットプレートで60秒間乾燥することにより、膜厚150nmのパターン反転用樹脂組成物からなるパターン反転用樹脂膜を形成した。
そして、得られた基板の断面を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察して、前記レジストパターン間に、各パターン反転用樹脂組成物が隙間なく埋め込まれている場合を「○」とし、ボイドが生じている場合を「×」として、レジストパターンへの埋め込み性を評価した。
(2) Embeddability in resist pattern An antireflection film material [trade name “ARC29” manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.] was applied on the surface of a silicon wafer by a spin coater, and then was applied on a hot plate at 205 ° C. for 60 hours. What was dried for 2 seconds and formed an antireflection film (resist underlayer film) having a film thickness of 77 nm was used as a substrate to be processed.
Next, a resist composition solution [manufactured by JSR Corporation, trade name “AR230JN”] was applied onto the resist underlayer film, and dried at 126 ° C. for 90 seconds. At this time, the film thickness of the resist film was controlled to 205 nm. Thereafter, using an ArF excimer laser irradiation apparatus (manufactured by Nikon Corporation), the resist film is formed through an ArF excimer laser (wavelength: 193 nm) through a quartz mask having a line and space pattern of 0.130 μm. The processed substrate was irradiated with 16.5 mJ. Next, the substrate to be processed was heated at 126 ° C. for 90 seconds. Thereafter, development was performed with a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 40 seconds to form a photoresist pattern on the substrate.
Next, by applying the pattern reversal resin compositions of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 on the photoresist pattern and between the patterns with a spin coater and drying on a hot plate at 120 ° C. for 60 seconds. A pattern reversal resin film made of a pattern reversal resin composition having a thickness of 150 nm was formed.
Then, the cross section of the obtained substrate was observed with a scanning electron microscope (SEM), and when the resin composition for pattern reversal was embedded between the resist patterns with no gaps, “◯” was given, and the void was The case where it occurred was evaluated as “x”, and the embedding property in the resist pattern was evaluated.

(3)レジストパターンとの密着性
シリコンウェハの表面に、反射防止膜用材料〔日産化学(株)製、商品名「ARC29」〕をスピンコーターによって塗布した後、205℃のホットプレート上で60秒間乾燥して、膜厚が77nmの反射防止膜(レジスト下層膜)を形成したものを被加工基板として用いた。
次いで、前記レジスト下層膜上にレジスト組成物溶液〔JSR(株)製、商品名「AIM5056JN」〕を塗布し、90℃で60秒間乾燥した。この際のレジスト膜の膜厚は120nmに制御した。その後、ArFエキシマレーザ照射装置〔(株)ニコン製〕を用い、ArFエキシマレーザ(波長193nm)を90nmのライン・アンド・スペースパターンを有する石英製マスクを介して、前記レジスト膜が形成された被加工基板に27.0mJ照射した。次いで、被加工基板を115℃で60秒間加熱した。その後、2.38%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液で30秒間現像処理を行い、基板上にフォトレジストパターンを形成した。
次いで、前記フォトレジストパターン上及びパターン間に、実施例1〜4及び比較例1〜2の各パターン反転用樹脂組成物をスピンコーターによって塗布し、120℃のホットプレートで60秒間乾燥することにより、膜厚150nmのパターン反転用樹脂組成物からなるパターン反転用樹脂膜を形成した。
そして、得られた基板の断面を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察して、前記レジストパターンと、前記レジストパターン間に形成された各パターン反転用樹脂膜との間に、剥離が確認されない場合を「○」とし、剥離が確認される場合を「×」として、レジストパターンとの密着性を評価した。
(3) Adhesion with resist pattern After applying a material for an antireflection film [trade name “ARC29” manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.] on the surface of a silicon wafer with a spin coater, the material is applied on a hot plate at 205 ° C. for 60 hours. What was dried for 2 seconds and formed an antireflection film (resist underlayer film) having a film thickness of 77 nm was used as a substrate to be processed.
Next, a resist composition solution [manufactured by JSR Corporation, trade name “AIM5056JN”] was applied onto the resist underlayer film, and dried at 90 ° C. for 60 seconds. At this time, the film thickness of the resist film was controlled to 120 nm. Thereafter, using an ArF excimer laser irradiation apparatus (manufactured by Nikon Corporation), an ArF excimer laser (wavelength: 193 nm) is passed through a quartz mask having a 90 nm line and space pattern. The processed substrate was irradiated with 27.0 mJ. Next, the substrate to be processed was heated at 115 ° C. for 60 seconds. Thereafter, development processing was performed with a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 30 seconds to form a photoresist pattern on the substrate.
Next, by applying the pattern reversal resin compositions of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 on the photoresist pattern and between the patterns with a spin coater and drying on a hot plate at 120 ° C. for 60 seconds. A pattern reversal resin film made of a pattern reversal resin composition having a thickness of 150 nm was formed.
Then, when a cross section of the obtained substrate is observed with a scanning electron microscope (SEM), peeling is not confirmed between the resist pattern and each pattern reversal resin film formed between the resist patterns. Was evaluated as “○” and “×” when peeling was confirmed, and the adhesion to the resist pattern was evaluated.

(4)酸素アッシング耐性
前述のようにして形成したパターン反転用樹脂膜に対して、バレル型酸素プラズマ灰化装置「PR−501」(ヤマト科学社製)を用いて、300Wで15秒間酸素アッシング処理を行った。
そして、処理前のパターン反転用樹脂膜の膜厚と、処理後のパターン反転用樹脂膜の膜厚との差が5nm以下である場合を「○」とし、5nmを超える場合を「×」として、酸素アッシング耐性を評価した。
(4) Oxygen ashing resistance Oxygen ashing for 15 seconds at 300 W using the barrel type oxygen plasma ashing device “PR-501” (manufactured by Yamato Kagaku Co., Ltd.) on the resin film for pattern reversal formed as described above. Processed.
The case where the difference between the film thickness of the pattern reversal resin film before treatment and the film thickness of the pattern reversal resin film after treatment is 5 nm or less is “◯”, and the case where it exceeds 5 nm is “x”. The oxygen ashing resistance was evaluated.

(5)保存安定性
シリコンウェハの表面に、スピンコーターを用いて、回転数1500rpm、20秒間の条件にて、実施例1〜4及び比較例1〜2の各パターン反転用樹脂組成物を塗布し、その後120℃のホットプレート上で60秒間乾燥することにより、パターン反転用樹脂膜を形成した。次いで、得られたパターン反転用樹脂膜について、光学式膜厚計(KLA−Tencor社製、型番「UV−1280SE」)を用いて、9点の位置で膜厚を測定し、その平均膜厚を求めた。
また、実施例1〜4及び比較例1〜2の各パターン反転用樹脂組成物を、温度23℃で1ヶ月間保存した後、上記と同様にしてパターン反転用樹脂膜を形成して膜厚を測定し、その平均膜厚を求めた。
そして、保存前のパターン反転用樹脂膜の平均膜厚Tと、保存後のパターン反転用樹脂膜の平均膜厚Tとの差(T−T)を求め、平均膜厚Tに対するその差の大きさの割合〔(T−T)/T〕を膜厚変化率として算出し、その値が5%以下である場合を「○」とし、5%を超える場合を「×」として、保存安定性を評価した。尚、目視により確認できるゲル状の沈殿物が析出している場合も「×」とした。
(5) Storage stability The resin composition for pattern inversion of each of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 2 was applied to the surface of a silicon wafer using a spin coater under the conditions of a rotation speed of 1500 rpm and 20 seconds. Thereafter, the pattern inversion resin film was formed by drying on a hot plate at 120 ° C. for 60 seconds. Subsequently, about the obtained resin film for pattern inversion, an optical film thickness meter (KLA-Tencor company make, model number "UV-1280SE") was used to measure the film thickness at 9 points, and the average film thickness was measured. Asked.
Further, after each of the pattern reversal resin compositions of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 2 was stored at a temperature of 23 ° C. for 1 month, a pattern reversal resin film was formed in the same manner as described above to form a film thickness. And the average film thickness was determined.
Then, an average film thickness T 0 of the previous pattern reversal resin film storage, the difference between the average thickness T of the pattern reversal resin film after storage (T-T 0) determined, the relative average thickness T 0 The ratio [(T−T 0 ) / T 0 ] of the magnitude of the difference is calculated as the film thickness change rate, and when the value is 5% or less, “◯” is given, and when it exceeds 5%, “×” is given. As a result, the storage stability was evaluated. In addition, it was set as "x" also when the gel-like deposit which can be confirmed visually is deposited.

Figure 0005035151
Figure 0005035151

[3]実施例の効果
表2から明らかなように、本実施例1〜4のパターン反転用樹脂組成物は、基板に形成されたレジスト膜とミキシングすることがなく、レジスト膜に形成されたパターン間に良好に埋め込むことができ、且つパターンとの密着性に優れると共に、酸素アッシング耐性及び保存安定性に優れることが確認できた。
[3] Effects of Examples As is clear from Table 2, the resin compositions for pattern reversal of Examples 1 to 4 were formed on the resist film without mixing with the resist film formed on the substrate. It was confirmed that the film was satisfactorily embedded between the patterns, had excellent adhesion to the patterns, and was excellent in oxygen ashing resistance and storage stability.

反転パターンの形成方法を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the formation method of a reverse pattern.

符号の説明Explanation of symbols

1;被加工基板、2;反射防止膜、3;レジスト膜、31;レジストパターン、4;パターン反転用樹脂膜、41;反転パターン。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1; Substrate to be processed, 2; Antireflection film, 3; Resist film, 31; Resist pattern, 4; Resin film for pattern inversion, 41;

Claims (6)

〔1〕被加工基板上にフォトレジストパターンを形成する工程と、
〔2〕前記フォトレジストパターンのパターン間にパターン反転用樹脂組成物を埋め込む工程と、
〔3〕前記フォトレジストパターンを除去し、反転パターンを形成する工程と、を備える反転パターン形成方法において用いられるパターン反転用樹脂組成物であって、
ポリシロキサンと、有機溶剤と、を含有しており、
前記ポリシロキサンは、下記式(1)で表される構成単位と、下記式(2)で表される構成単位と、を含むことを特徴とするパターン反転用樹脂組成物。
Figure 0005035151
〔式(1)において、Rは炭素数1〜4のアルキル基を示し、nは1〜4の整数である。〕
Figure 0005035151
[1] A step of forming a photoresist pattern on a substrate to be processed;
[2] A step of embedding a resin composition for pattern inversion between the patterns of the photoresist pattern;
[3] A pattern reversal resin composition used in a reversal pattern forming method comprising: removing the photoresist pattern and forming a reversal pattern,
Contains polysiloxane and an organic solvent,
The said polysiloxane contains the structural unit represented by following formula (1), and the structural unit represented by following formula (2), The resin composition for pattern inversion characterized by the above-mentioned.
Figure 0005035151
In [Equation (1), R 1 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, n represents an integer of 1 to 4. ]
Figure 0005035151
前記ポリシロキサンが、アルコキシシランを出発原料として、水及び触媒の存在下で加水分解及び/又は縮合させて得られたものである請求項1に記載のパターン反転用樹脂組成物。   The resin composition for pattern reversal according to claim 1, wherein the polysiloxane is obtained by hydrolysis and / or condensation in the presence of water and a catalyst using alkoxysilane as a starting material. 前記ポリシロキサンに含まれる全ての構成単位の合計を100モル%とした場合に、上記式(1)で表される構成単位の含有割合が1〜50モル%であり、上記式(2)で表される構成単位の含有割合が50〜99モル%である請求項1又は2に記載のパターン反転用樹脂組成物。   When the total of all the structural units contained in the polysiloxane is 100 mol%, the content ratio of the structural unit represented by the above formula (1) is 1 to 50 mol%, and the above formula (2) The resin composition for pattern reversal according to claim 1 or 2, wherein the content ratio of the structural unit represented is 50 to 99 mol%. 前記有機溶剤が、炭素数2〜10の直鎖状又は分岐状のアルコールである請求項1乃至3のいずれかに記載のパターン反転用樹脂組成物。   The resin composition for pattern reversal according to any one of claims 1 to 3, wherein the organic solvent is a linear or branched alcohol having 2 to 10 carbon atoms. 〔1〕被加工基板上にフォトレジストパターンを形成する工程と、
〔2〕前記フォトレジストパターンのパターン間にパターン反転用樹脂組成物を埋め込む工程と、
〔3〕前記フォトレジストパターンを除去し、反転パターンを形成する工程と、を備える反転パターン形成方法であって、
前記パターン反転用樹脂組成物は、ポリシロキサンと、有機溶剤と、を含有しており、且つ、前記ポリシロキサンは、下記式(1)で表される構成単位と、下記式(2)で表される構成単位と、を含むことを特徴とする反転パターン形成方法。
Figure 0005035151
〔式(1)において、Rは炭素数1〜4のアルキル基を示し、nは1〜4の整数である。〕
Figure 0005035151
[1] A step of forming a photoresist pattern on a substrate to be processed;
[2] A step of embedding a resin composition for pattern inversion between the patterns of the photoresist pattern;
[3] A step of forming a reverse pattern by removing the photoresist pattern, and a reverse pattern forming method comprising:
The resin composition for pattern reversal contains polysiloxane and an organic solvent, and the polysiloxane is represented by the structural unit represented by the following formula (1) and the following formula (2). And a reversal pattern forming method.
Figure 0005035151
In [Equation (1), R 1 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, n represents an integer of 1 to 4. ]
Figure 0005035151
前記パターン反転用樹脂組成物を前記フォトレジストパターンのパターン間に埋め込んだ後、80〜180℃で焼成する工程を備える請求項5に記載の反転パターン形成方法。   The reverse pattern forming method according to claim 5, further comprising a step of baking at 80 to 180 ° C. after the resin composition for pattern reversal is embedded between the patterns of the photoresist pattern.
JP2008180658A 2008-07-10 2008-07-10 Resin composition for pattern inversion and method for forming inversion pattern Active JP5035151B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008180658A JP5035151B2 (en) 2008-07-10 2008-07-10 Resin composition for pattern inversion and method for forming inversion pattern

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008180658A JP5035151B2 (en) 2008-07-10 2008-07-10 Resin composition for pattern inversion and method for forming inversion pattern

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010020109A JP2010020109A (en) 2010-01-28
JP5035151B2 true JP5035151B2 (en) 2012-09-26

Family

ID=41705071

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008180658A Active JP5035151B2 (en) 2008-07-10 2008-07-10 Resin composition for pattern inversion and method for forming inversion pattern

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5035151B2 (en)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102439523B (en) 2009-07-23 2015-01-07 道康宁公司 Method and materials for double patterning
KR101286631B1 (en) * 2009-07-23 2013-07-22 다우 코닝 코포레이션 Method and materials for reverse patterning
US8377631B2 (en) 2009-10-06 2013-02-19 International Business Machines Corporation Planarization over topography with molecular glass materials
KR101739951B1 (en) * 2009-12-04 2017-05-25 다우 코닝 코포레이션 Stabilization of silsesquioxane resins
EP2539316B1 (en) 2010-02-24 2019-10-23 Basf Se Latent acids and their use
JP5663959B2 (en) * 2010-05-28 2015-02-04 Jsr株式会社 Insulating pattern forming method and insulating pattern forming material for damascene process
JP5721600B2 (en) * 2010-10-01 2015-05-20 富士フイルム株式会社 Gap filling composition, gap filling method using the same, and semiconductor device manufacturing method
SG10201602107SA (en) * 2011-03-28 2016-05-30 Nissan Chemical Ind Ltd Composition for forming pattern reversal film and method for forming reversal pattern
JP2013115198A (en) * 2011-11-28 2013-06-10 Toshiba Corp Pattern forming method
JP6269986B2 (en) * 2013-08-23 2018-01-31 日産化学工業株式会社 Coating liquid applied to resist pattern and method for forming reversal pattern
WO2015129405A1 (en) * 2014-02-26 2015-09-03 日産化学工業株式会社 Polymer-containing coating liquid applied to resist pattern
JP5822986B2 (en) * 2014-06-16 2015-11-25 ダウ コーニング コーポレーションDow Corning Corporation Resist coating film forming material
TWI656162B (en) * 2014-06-20 2019-04-11 日商富士軟片股份有限公司 Resin composition for forming an underlayer film, laminated body, pattern forming method, and manufacturing method of element
CN108055851B (en) * 2015-09-09 2021-03-30 日产化学工业株式会社 Coating agent for planarizing pattern reverse containing silicon
US11609499B2 (en) 2016-02-24 2023-03-21 Nissan Chemical Corporation Silicon-containing coating agent for pattern reversal
JP6654534B2 (en) * 2016-09-15 2020-02-26 株式会社Screenホールディングス Substrate processing apparatus and substrate processing method
CN109790414B (en) * 2016-10-04 2022-07-12 日产化学株式会社 Coating composition for pattern inversion

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH045658A (en) * 1990-04-23 1992-01-09 Toray Dow Corning Silicone Co Ltd Material for interlayer of 3-layer resist and patterning method by using same
JP4004014B2 (en) * 2000-03-28 2007-11-07 株式会社東芝 Method for forming resist pattern
KR101129883B1 (en) * 2004-05-26 2012-03-28 제이에스알 가부시끼가이샤 Resin composition for forming fine pattern and method for forming fine pattern
JP5158370B2 (en) * 2008-02-14 2013-03-06 信越化学工業株式会社 Double pattern formation method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010020109A (en) 2010-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5035151B2 (en) Resin composition for pattern inversion and method for forming inversion pattern
JP5003279B2 (en) Inversion pattern forming method
JP5873622B2 (en) Silicon-containing film forming composition, silicon-containing film, and pattern forming method
JP5696428B2 (en) Reverse pattern forming method and polysiloxane resin composition
KR100698391B1 (en) Radiation curable composition, storing method thereof, forming method of cured film, patterning method, use of pattern, electronic components and optical waveguide
JP2009244722A (en) Composition for resist underlayer film and method for preparing the same
JP5392269B2 (en) Silicon-containing film, resin composition, and pattern forming method
US20100178620A1 (en) Inverted pattern forming method and resin composition
KR20110096155A (en) Wet-etchable antireflective coatings
WO2012133597A1 (en) Multilayer resist process pattern forming method and inorganic film forming composition for multilayer resist process
JP5663959B2 (en) Insulating pattern forming method and insulating pattern forming material for damascene process
JP5540509B2 (en) Composition for forming silicon-containing film for multilayer resist process, silicon-containing film, and pattern forming method
JP2009237363A (en) Composition for resist underlay film and method for preparing the same
JP6163770B2 (en) Resist underlayer film forming composition and pattern forming method
JP2009211033A (en) Photosensitive resin composition, method for forming silica-based film, device and member with silica-based film, and method for preparing photosensitive resin composition
JP5136439B2 (en) Composition for forming silicon-containing film for multilayer resist process, silicon-containing film, and pattern forming method
JP5560564B2 (en) Composition for forming silicon-containing film for multilayer resist process, silicon-containing film, and pattern forming method
JP5625301B2 (en) Silicon-containing film forming composition, silicon-containing film, and pattern forming method
JP5343580B2 (en) Composition for forming silicon-containing film for multilayer resist process
JP2009186677A (en) Photosensitive resin composition, method of forming silica coating film, and device and member provided with silica coating film
JP2010117439A (en) Positive radiation-sensitive composition, method of forming hardening pattern, and hardening pattern
JP2009229708A (en) Composition for resist underlayer film and method of producing the same
KR102031192B1 (en) Composition for forming resist lower layer film and method for forming pattern
JP2009237531A (en) Method of manufacturing photosensitive resin composition, method of forming silica-based coating film, and apparatus and member having silica-based coating film
JP4655633B2 (en) Radiation curable composition, storage method thereof, cured film forming method, pattern forming method, pattern using method, electronic component and optical waveguide

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110128

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20111215

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120525

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120605

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120618

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150713

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5035151

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150713

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250