JP5037158B2 - 反射防止膜形成用組成物、及びこれを用いたレジストパターン形成方法 - Google Patents
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Description
本発明の反射防止膜形成用組成物は、少なくとも所定のフッ素系界面活性剤と、所定の水溶性膜形成成分とを含有してなることを特徴とするものである。また、本発明の反射防止膜形成用組成物は、更に、含窒素化合物を含有してもよく、ノニオン系界面活性剤又はアニオン系界面活性剤を含有してもよい。
本発明の反射防止膜形成材料に用いられるフッ素系界面活性剤は、下記一般式(1)〜(4)で表される化合物から選ばれる少なくとも一種である。
本発明の反射防止膜形成用組成物に用いられる水溶性膜形成成分は、少なくとも下記一般式(5)で表される構成単位を有する水溶性樹脂を含む。
本発明の反射防止膜形成用組成物は、更に、含窒素化合物を含有してもよい。好適な含窒素化合物としては、例えば、第4級アンモニウム水酸化物、アルカノールアミン化合物、及びアミノ酸誘導体を挙げることができる。
本発明の反射防止膜形成用組成物には、塗布性を高めるため、更に、ノニオン系界面活性剤又はアニオン系界面活性剤を含有させてもよい。
ノニオン系界面活性剤としては、例えば、一般式(6)で表されるノニオン系界面活性剤を挙げることができる。
アニオン系界面活性剤としては、例えば、一般式(7)で表されるアニオン系界面活性剤を挙げることができる。
これらの界面活性剤の添加量としては、反射防止膜形成用組成物全体に対して、100質量ppm以上10000質量ppm以下であることが好ましく、500質量ppm以上5000質量ppm以下であることが更に好ましい。ノニオン系界面活性剤及びアニオン系界面活性剤の添加量を、上記範囲内とすることにより、反射防止膜形成用組成物の塗布性を高めることができる。
本発明の反射防止膜形成用組成物は、通常、水溶液の形で使用されるが、イソプロピルアルコール、トリフルオロアルコール等のアルコール系有機溶媒を含有させることにより上記フッ素系界面活性剤の溶解性が向上して塗膜の均一性が改善されるので、必要に応じアルコール系有機溶媒を添加してもよい。このアルコール系有機溶媒の添加量は、反射防止膜形成用組成物に添加する溶媒の全量に対して、15質量%以下の範囲で選択することが好ましい。
本発明のレジストパターン形成方法は、基板上にレジスト膜を形成し、当該レジスト膜の上に、本発明の反射防止膜形成用組成物を用いて反射防止膜を形成し、当該反射防止膜を介して当該レジスト膜に選択的に光を照射し、必要に応じて加熱処理を行い、照射後の当該レジスト膜を現像処理する前、又は現像処理する際に、当該反射防止膜を除去し、レジストパターンを得るレジストパターン形成方法である。
本発明のレジストパターン形成方法において用いることのできるレジスト組成物としては、特に限定されるものではなく、通常使用されているものの中から任意に選ぶことができる。ポジ型、ネガ型のいずれのものも任意に使用することができるが、特に、感光性物質と被膜形成物質とからなるものであって、アルカリ水溶液に現像しやすいものが好適に用いられる。
レジスト膜及び反射防止膜の形成にあたっては、まず、Si、Cu、及びAu等の基板上にレジスト組成物をスピンナー法により塗布し、加熱処理を行って溶媒を揮発させる。次いで、このレジスト膜上に、スピンナー法により本発明の反射防止膜形成用組成物を塗布し、加熱処理を行ってレジスト膜上に反射防止膜を形成させる。なお、反射防止膜形成の際の加熱処理は必ずしも必要でなく、塗布のみで均一性に優れた良好な塗膜が得られる場合は加熱しなくてよい。
反射防止膜を形成させた後は、紫外線、及び遠紫外線(エキシマレーザーを含む)等の活性光線を反射防止膜を介してレジスト膜に選択的に照射した後、必要に応じて加熱処理を行い、次いで現像処理し、基板上にレジストパターンを形成する。
5%イソプロピルアルコール水溶液に、水溶性膜形成成分としてポリヒドロキシエチルアクリレートを0.84質量部、フッ素系界面活性剤として「EF−N441」(1,1,2,2,3,3,4,4,4−ノナフルオロ−[(1,1,2,2,3,3,4,4,4−ノナフルオロブチル)スルホニル]−1−ブタンスルホンアミド、三菱マテリアル社製)1.68質量部、含窒素化合物として3−アミノ−1,2−プロパンジオール0.26質量部、ノニオン系界面活性剤として、「ソフタノール30」(日本触媒社製)0.05質量部を添加して、反射防止膜形成用組成物を得た。
5%イソプロピルアルコール水溶液に、水溶性膜形成成分としてポリヒドロキシエチルアクリレートを0.84質量部、フッ素系界面活性剤として「EF−N331」(1,1,2,2,3,3,3−ヘプタフルオロプロピル−N−[(1,1,2,2,3,3,3−ヘプタフルオロプロピル)スルホニル]−1−プロパンスルホンアミド、三菱マテリアル社製)1.68質量部、含窒素化合物として3−アミノ−1,2−プロパンジオール0.26質量部、ノニオン系界面活性剤として、「ソフタノール30」(日本触媒社製)0.05質量部を添加して、反射防止膜形成用組成物を得た。
5%イソプロピルアルコール水溶液に、水溶性膜形成成分としてポリヒドロキシエチルアクリレートを0.84質量部、フッ素系界面活性剤として「EF−N441」(1,1,2,2,3,3,4,4,4−ノナフルオロ−[(1,1,2,2,3,3,4,4,4−ノナフルオロブチル)スルホニル]−1−ブタンスルホンアミド、三菱マテリアル社製)1.68質量部、含窒素化合物として2−アミノ−1,3−プロパンジオール0.26質量部、ノニオン系界面活性剤として、「ソフタノール30」(日本触媒社製)0.05質量部を添加して、反射防止膜形成用組成物を得た。
純水に、水溶性膜形成成分としてポリヒドロキシエチルアクリレートを0.84質量部、フッ素系界面活性剤として「EF−N441」(1,1,2,2,3,3,4,4,4−ノナフルオロ−[(1,1,2,2,3,3,4,4,4−ノナフルオロブチル)スルホニル]−1−ブタンスルホンアミド、三菱マテリアル社製)1.68質量部、含窒素化合物として3−アミノ−1,2−プロパンジオール0.26質量部、ノニオン系界面活性剤として、「ソフタノール30」(日本触媒社製)0.05質量部を添加して、反射防止膜形成用組成物を得た。
水溶性膜形成成分としてポリビニルピロリドンを0.84質量部用いた点以外は、実施例1と同様の方法により、反射防止膜形成用組成物を得た。
フッ素系界面活性剤として「EF−101」(PFOS、三菱マテリアル社製)1.68質量部を用いた点以外は、実施例3と同様の方法により反射防止膜形成用組成物を得た。
8インチのシリコンウエハ上に、スピンナー「DNS3」(大日本スクリーン製造社製)を用いて、実施例1〜4のいずれか又は比較例1若しくは2で得られた反射防止膜形成用組成物を塗布し、60℃で60秒間加熱処理を行った。反射防止膜の膜厚は44nmであった。この積層体について、表面欠陥観察装置「KLA−2132」(KLAテンコール社製)を用い、ピクセルサイズ1.25μmでウエハ内の欠陥数を測定した。結果を表1に示す。
8インチのシリコンウエハにポジ型レジスト組成物として、「TDUR−P3435(商品名)」(東京応化工業社製)を、スピンナーを用いて塗布した後、90℃で60秒間加熱処理し、膜厚310nmのレジスト膜を得た。このレジスト膜上に、スピンナーを用いて、実施例1〜4のいずれか又は比較例1若しくは2で得られた反射防止膜形成用組成物を塗布し、60℃で60秒間加熱処理を行った。反射防止膜の膜厚は44nmとした。
「光学特性の評価」と同様の方法により、実施例1〜4のいずれか又は比較例1若しくは2で得られた反射防止膜を用いて積層体を製造した。
Claims (9)
- 前記水溶性樹脂が、更に、アクリル酸及び/又はメタクリル酸から誘導される構成単位を有する請求項1に記載の反射防止膜形成用組成物。
- 前記水溶性樹脂の質量平均分子量が1000〜1000000である請求項1又は2に記載の反射防止膜形成用組成物。
- 更に、含窒素化合物を含有する請求項1から3のいずれかに記載の反射防止膜形成用組成物。
- 前記含窒素化合物は、3−アミノ−1,2−プロパンジオール、及び/又は2−アミノ−1,3−プロパンジオールである請求項4に記載の反射防止膜形成用組成物。
- 基板上にレジスト膜を形成し、
前記レジスト膜の上に、請求項1から8のいずれかに記載の反射防止膜形成用組成物を用いて反射防止膜を形成し、
前記反射防止膜を介して前記レジスト膜に選択的に光を照射し、必要に応じて加熱処理を行い、
照射後の前記レジスト膜を現像処理する前、又は現像処理する際に、前記反射防止膜を除去し、レジストパターンを得るレジストパターン形成方法。
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