JP5128398B2 - パターン微細化用被覆剤、及びそれを用いた微細パターンの形成方法 - Google Patents
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Description
本発明のパターン微細化用被覆剤(以下、単に「被覆剤」という。)は、水溶性ペプチドを含有してなる水溶液から構成される。
水溶性ペプチドとしては、室温で水への溶解性が高く、低温でもゲル化しにくいペプチドであればよく、特に制限されるものではない。水溶性ペプチドの質量平均分子量は10000以下であることが好ましく、5000以下がより好ましい。質量平均分子量が10000以下であることにより、水への溶解性が高く、低温でもゲル化しにくいため、溶液の安定性が高くなる。なお、質量平均分子量の下限は500以上であるとより好ましい。また、水溶性ペプチドは天然物由来であってもよく、合成物であってもよい。また、水溶性ペプチドの誘導体であってもよい。
界面活性剤としては、上記水溶性ペプチドに対し溶解性が高く、懸濁を発生しない等の特性が必要である。このような特性を満たす界面活性剤を用いることにより、特に被覆剤を塗布する際の気泡(マイクロフォーム)発生を抑えることができ、このマイクロフォーム発生と関係があるとされるディフェクトの発生をより効果的に防止することができる。
天然コラーゲンを含有する場合、腐敗やバクテリアの発生を防ぐために、水溶性アミン化合物や、第4級アンモニウム水酸化物等のアルカリや、酢酸・過酢酸等の酸を防腐剤として添加することができる。
水溶性アミン化合物としては、25℃の水溶液におけるpKa(酸解離定数)が7.5以上のアミン類が挙げられる。具体的には、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、2−(2−アミノエトキシ)エタノール、N,N−ジメチルエタノールアミン、N,N−ジエチルエタノールアミン、N,N−ジブチルエタノールアミン、N−メチルエタノールアミン、N−エチルエタノールアミン、N−ブチルエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン等のアルカノールアミン類;ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、プロピレンジアミン、N,N−ジエチルエチレンジアミン、1,4−ブタンジアミン、N−エチル−エチレンジアミン、1,2−プロパンジアミン、1,3−プロパンジアミン、1,6−ヘキサンジアミン等のポリアルキレンポリアミン類;2−エチル−ヘキシルアミン、ジオクチルアミン、トリブチルアミン、トリプロピルアミン、トリアリルアミン、ヘプチルアミン、シクロヘキシルアミン等の脂肪族アミン類;ベンジルアミン、ジフェニルアミン等の芳香族アミン類;ピペラジン、N−メチル−ピペラジン、ヒドロキシエチルピペラジン等の環状アミン類等が挙げられる。
第4級アンモニウム水酸化物としては、テトラメチルアンモニウム水酸化物、テトラエチルアンモニウム水酸化物、テトラプロピルアンモニウム水酸化物、テトラブチルアンモニウム水酸化物、メチルトリプロピルアンモニウム水酸化物、メチルトリブチルアンモニウム水酸化物、コリン等が挙げられる。
本発明の被覆剤は、水溶液として用いることが好ましいが、本発明の効果を損なわない範囲であれば、水とアルコール系溶媒との混合溶媒としてもよい。このようなアルコール系溶媒としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,2−ブチレングリコール、1,3−ブチレングリコール、2,3−ブチレングリコール等が挙げられる。これらのアルコール系溶媒は、水100質量部に対して好ましくは30質量部、より好ましくは20質量部を上限として混合して用いられる。
本発明に係る微細パターンの形成方法は、基板上に形成されたホトレジストパターンを、上記被覆剤で被覆した後、60℃以上250℃以下の加熱処理し、該被覆剤を熱収縮させ、次いで上記被覆剤を除去する工程を含む。
次いで、このようなマスクパターンとしてのホトレジストパターンの全面に亘って、被覆剤を塗布し被覆する。なお、該被覆剤を塗布した後に、例えば、80〜100℃の温度で30〜90秒間プリベークを施してもよい。
次いで、加熱処理を行って、被覆剤を熱収縮させる。この被覆剤の熱収縮作用により、被覆剤に接するホトレジストパターンが被覆剤の収縮相当分幅広になり、その結果、ホトレジストパターン同士が互いに近接した状態となってホトレジストパターン間の間隔(パターン幅)が狭められる。
この後、ホトレジストパターンを有する基板上に残留する被覆剤からなる塗膜は、水系溶剤、好ましくは純水により10〜60秒間洗浄することにより除去する。なお、水洗除去に先立ち、所望によりアルカリ水溶液(例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)、コリン等)でリンス処理をしてもよい。本発明に係る被覆剤は、水での洗浄除去が容易で、かつ、基板及びホトレジストパターンから完全に除去することができる。そして基板上に、幅広・広大となったホトレジストパターンの間に画定された、微小化されたパターンを有する基板が得られる。
気ヘッド製造、さらにはマイクロレンズ製造等に用いることが可能である。
〔被覆剤A〕
「水溶性コラーゲンペプチドPA」(協和醗酵工業(株)製)10g、ポリオキシエチレンの燐酸エステル系界面活性剤として「プライサーフA210G」(第一工業製薬(株)製)0.1gを純水で溶解させ、全量を100gに調整し、これを被覆剤Aとした。
「水溶性コラーゲンペプチドDS」(協和醗酵工業(株)製)10g、ポリオキシエチレンの燐酸エステル系界面活性剤として「プライサーフA210G」(第一工業製薬(株)製)0.1gを純水で溶解させ、全量を100gに調整し、これを被覆剤Bとした。
「水溶性コラーゲンペプチドSS」(協和醗酵工業(株)製)10g、ポリオキシエチレンの燐酸エステル系界面活性剤として「プライサーフA210G」(第一工業製薬(株)製)0.1gを純水で溶解させ、全量を100gに調整し、これを被覆剤Cとした。
「水溶性フィッシュコラーゲンペプチド」(協和醗酵工業(株)製)10g、ポリオキシエチレンの燐酸エステル系界面活性剤として「プライサーフA210G」(第一工業製薬(株)製)0.1gを純水で溶解させ、全量を100gに調整し、これを被覆剤Dとした。
〔比較被覆剤〕
アクリル酸/ビニルピロリドン(AA/VP)からなるコポリマー(AA:VP=2:1.3(重合比))7.0g、トリエチルアミン6g、及びポリオキシエチレンのリン酸エステル系界面活性剤として「プライサーフA210G」(第一工業製薬(株)製)1gを純水に溶解し、全量を100gに調整し、比較被覆剤とした。
これらの微細化処理について、それぞれ以下に示す評価1〜4を行った。
前述した微細化処理後のレジストパターン寸法を走査型電子顕微鏡にて測定した。このときの「処理前のレジストパターン幅−処理後のレジストパターン幅」で定義される狭小化量をそれぞれ表1に示した。
前述したホールパターンのホールパターン間距離を、ホール径に対して、1倍(等倍:密パターン)、5倍(疎パターン)としたパターンに対して、それぞれ微細化処理を行った。このときの微細化処理後のレジストパターンを走査型電子顕微鏡にて測定し、狭小化量の最小量と最大量との差をそれぞれ表1に示した。
前述した微細化処理後のレジストパターン形状を走査型電子顕微鏡にて観察し評価した。その結果、レジストパターンが矩形形状の良好なものをA、パターン形状が矩形形状でないものをBとして、表1に示した。
被膜形成剤A及び比較被膜形成剤のそれぞれを用いて、前述した微細化処理における加熱処理を、145℃、150℃、155℃の3ポイントとして、それぞれ微細化処理を行った。この微細化処理後のレジストパターン寸法を走査型電子顕微鏡にて測定をした。その結果を表2及び表3に示した。表2は微細化処理後のレジストパターン寸法を走査型電子顕微鏡にて測定したホール径を示し、表3はそれぞれの狭小化量を示している。
Claims (7)
- 基板上に形成されたホトレジストパターンを被覆し、微細パターンを形成するために使用されるパターン微細化用被覆剤であって、
水溶性ペプチドを含有するパターン微細化用被覆剤。 - 前記水溶性ペプチドの少なくとも一部が3重らせん構造を形成可能である請求項1に記載のパターン微細化用被覆剤。
- 前記水溶性ペプチドが水溶性コラーゲンペプチドである請求項1又は2に記載のパターン微細化用被覆剤。
- 前記水溶性ペプチドの質量平均分子量が10000以下である請求項1から3のいずれかに記載のパターン微細化用被覆剤。
- 前記パターン微細化用被覆剤が、さらに界面活性剤を含有する請求項1から4のいずれかに記載のパターン微細化用被覆剤。
- 前記パターン微細化用被覆剤が、さらに防腐剤を含有する請求項1から5のいずれかに記載のパターン微細化用被覆剤。
- 基板上に形成されたホトレジストパターンを、請求項1から6のいずれかに記載のパターン微細化用被覆剤で被覆した後、60℃以上250℃以下の加熱処理により該パターン微細化用被覆剤を熱収縮させ、次いで前記パターン微細化用被覆剤を除去する工程を含む微細パターンの形成方法。
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