JPWO2012132686A1 - パターン反転膜形成用組成物及び反転パターン形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ポリシロキサン、添加剤及び有機溶媒を含むパターン反転膜形成用組成物であって、前記ポリシロキサンは、下記式(1)で表される構造単位及び式(2)で表される構造単位を有し、
(式中、R1は炭素原子数1乃至8のアルキル基を表す。)
(式中、R2はアクリロイルオキシ基又はメタアクリロイルオキシ基を表し、nは2乃至4の整数を表す。)並びに、前記添加剤がカルボキシル基及び/又はヒドロキシ基を少なくとも2つ有する有機酸であることを特徴とする組成物、並びに該組成物を用いたパターン反転膜及び反転パターンの形成方法。
【選択図】図4
Description
近年、半導体素子の高集積化に伴い、上述のフォトレジストパターンの微細化がますます求められており、高精度な寸法制御を図ったパターン形成方法として、反転マスクパターンの形成方法やその際に用いるパターン反転用の樹脂組成物が提案されている(特許文献1、特許文献2)。
上述の反転マスクパターンにおいてもリワーク性(リワーク可能又は容易な性質をいう)が求められているが、これまで提案されている反転パターン材料にはシリコン原子が含まれているため、アッシング処理を行おうとしても酸化ケイ素に変質硬化するため除去が不可能となり、また、該パターンはベーク処理によって架橋反応が進行していることから、従来のレジスト剥離剤を用いた薬液処理による除去も困難となっていた。
本発明は、レジストパターンの剥離に通常使用される有機溶剤にてリワーク可能なシリコン含有パターン反転膜形成用組成物を提供することを目的とする。
前記添加剤がカルボキシル基及び/又はヒドロキシ基を少なくとも2つ有する有機酸であることを特徴とする組成物に関する。
このため、本発明のパターン反転膜形成用組成物より得られたパターン反転膜は、膜形成時の不良、及び該パターン反転膜から形成された反転パターンに不具合が生じた場合には基板から容易に除去可能であり、基板の再生・再利用が可能であり、半導体製造工程の低コスト化に寄与することが可能である。しかも勿論、本発明のパターン反転膜形成用組成物は、パターン反転膜としての要求性能を満たす膜を形成することができるものである。
[パターン反転膜形成用組成物]
<ポリシロキサン>
本発明のパターン反転膜形成用組成物に含まれるポリシロキサンは、下記式(1)で表される構造単位と、下記式(2)で表される構造単位を有するポリシロキサンである。
nは2乃至4の整数を表す。)
また上記式(1)で表される構造単位と、上記式(2)で表される構造単位は、ランダム共重合体、ブロック共重合体、交互共重合体の何れの構造を形成してもよい。
R1Si(OR3)3 ・・・(3)
(式中、R1は式(1)における定義と同義であり、R3はそれぞれ独立して炭素原子数1乃至4のアルキル基を表す。)
R2(CH2)nSi(OR4)3 ・・・(4)
(式中、R2及びnは式(2)における定義と同義であり、R4はそれぞれ独立して炭素原子数1乃至4のアルキル基を表す。)
なお、式(3)又は式(4)中、各R3又は各R4は、全て同じであっても一部が異なっていても良い。
これらの中でも、メチルトリメトキシシラン又はメチルトリエトキシシランが好ましい。
これら式(3)で表されるシラン化合物は1種を単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらの中でも、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシランが好ましい。
これら式(4)で表される化合物は1種を単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
使用する塩基性触媒の使用量は、通常、式(3)で表されるシラン化合物と式(4)で表されるシラン化合物の全量100質量部に対して、0.001質量部ないし1質量部である。
上記共加水分解縮合反応は、例えば、60℃ないし80℃の温度条件にて実施される。
本発明のパターン反転膜形成用組成物に含まれる添加剤は、カルボキシル基及び/又はヒドロキシ基を少なくとも2つ有する有機酸である。
上記添加剤として好ましくは、マレイン酸、クエン酸、サリチル酸、3−ヒドロキシ安息香酸、4−ヒドロキシ安息香酸、2,6−ジヒドロキシ安息香酸、3,5−ジヒドロキシ安息香酸、ガリック酸、フタル酸、ピロメリット酸及びアスコルビン酸からなる群から選択される有機酸である。
本発明のパターン反転膜形成用組成物に含まれる前記有機溶媒は、上記添加剤である有機酸を溶解可能なものであり、好ましくは炭素原子数2ないし10のアルコールから選択される。該有機酸を溶解しない有機溶媒が適用される場合、本発明の効果が十分に得られないことがある。前記有機溶媒には、レジストパターンとのインターミキシングが生じない範囲で、レジスト溶剤がさらに含まれていてもよい。
さらに本発明のパターン反転膜形成用組成物は、所望により、界面活性剤等の各種添加剤を含んでいてもよい。
これらの界面活性剤は単独で添加してもよいし、また2種以上の組合せで添加することもできる。
本発明の前記パターン反転膜形成組成物を用いたパターン反転膜の形成方法は、上述のパターン反転膜形成用組成物を基板に塗布し、80℃ないし180℃の温度でベークして、膜形成する工程を含む方法である。
上記基板としては、例えばシリコン基板等の半導体基板が用いられ、さらにレジストパターンが表面に形成された段差基板が用いられる。
また本発明の反転パターン形成方法は、(a)被加工基板上にレジストパターンを形成する工程、(b)前記レジストパターンを被覆するように前述のパターン反転膜形成用組成物を塗布し、80℃ないし180℃の温度で加熱してパターン反転膜を形成する工程、(c)前記パターン反転膜をエッチバックして前記レジストパターンの表面を露出させる工程、及び(d)前記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含む。
なお、所望により、被加工基板上に、有機又は無機系の反射防止能を有する下層膜を予め形成していても良い。
なお、アルカリ水溶液からなる現像液で現像した後は、一般に水で洗浄し、乾燥してからその後の工程に用いる。
好ましくは80℃ないし150℃でベークすることにより、塗膜中の有機溶媒を迅速に揮発させることができる。このときのベーク時間は通常10秒ないし300秒間、好ましくは30秒ないし180秒間である。
上記パターン反転膜の膜厚は特に限定されないが、通常10nmないし1000nmであり、好ましくは50nmないし500nmである。
エッチバック処理としてはCF4などのフッ素系ガスを用いるドライエッチングや有機酸若しくは有機塩基の水溶液又は有機溶剤を用いるウェットエッチング、或いはCMP法等が用いられ、処理条件は適宜調整可能である。
またレジストパターンの除去には公知のドライエッチング装置が使用でき、処理条件は適宜調整可能である。
本発明のパターン反転膜、すなわち、被加工基板上のレジストパターンを被覆し、加熱することで得られたパターン反転膜は、レジストパターンの剥離に通常使用される有機溶剤によって、被加工基板からレジストパターンと共に除去することができる。そして本発明は上記パターン反転膜の除去方法も対象とする。上記パターン反転膜から反転パターンを形成後、その反転パターンのみ除去することもできる。
ここで使用する剥離剤として使用する有機溶剤としては特に限定されず、使用するパターン反転膜形成用組成物、そしてレジスト材料によって適宜選択することができる。
中でも、ジメチルスルホキシド、ジメチルイミダゾリジノン、ジメチルアセトアミド、スルホラン、γ−ブチロラクトン、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メチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、乳酸エチル、シクロヘキサノンが好ましい。特に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メチルエーテルセテート、乳酸エチル、シクロヘキサノン又はこれらのうち2種以上を混合したものが最も好ましい。
[GPC条件]
GPC装置:HLC−8220GPC(東ソー(株)製)
GPCカラム:Shodex〔登録商標〕KF803L,KF802,KF801(昭和電工(株)製)
カラム温度:40℃
溶媒:テトラヒドロフラン(THF)
流量:1.0mL/分
標準試料:ポリスチレン(昭和電工(株)製)
[合成例1:ポリ(メチル−コ−3−メタクリロイルオキシプロピル)シルセスキオキサン:[(メチル)SiO3/2]0.80[(メタクリロイルオキシプロピル)SiO3/2]0.20の合成]
フラスコに、トルエン80g、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン0.10mol、メチルトリメトキシシラン0.40mol、水2.40mol、水酸化セシウム水溶液(50質量%)1g、メタノール200g及び2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール40mgを仕込み、透明溶液を調製した。前記溶液を撹拌しながら1時間に亘って還流し、溶媒(主にメタノール)を除去した。さらに還流を続け、一定の溶液濃度を維持するために、除去された溶媒と同量のトルエンを添加した。ほとんどのメタノールが除去された後、この溶液は混濁した。さらに還流を続け、溶媒を引き続き除去したところ、大部分の水が除去された時点で溶液は再度透明になった。
続いて温度を約1時間かけてゆっくりと約105℃に上昇させた。その後、得られた透明溶液を冷却し、約230gのトルエンを加えた。ここに3gの酢酸を加え、0.5時間に亘って撹拌した。得られた溶液を、100mLの脱塩水で3回洗浄した。その後、該溶液を孔径1μmの濾紙で濾過した。得られたろ液を50℃の回転式エバポレータに投入し、トルエンを除去した。得られた生成物(固体樹脂)を真空下、常温にて、2時間に亘って乾燥させ、樹脂1を得た。樹脂1の重量平均分子量(Mw)は26,000であった。
フラスコに、トルエン80g、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン0.10mol、メチルトリメトキシシラン0.40mol、水2.40mol、水酸化セシウム水溶液(50質量%)0.5g、メタノール300g及び2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール50mgを仕込み、透明溶液を調製した。前記溶液を撹拌しながら1時間に亘って還流し、溶媒(主にメタノール)を除去した。さらに還流を続け、一定の溶液濃度を維持するために、除去された溶媒と同量のトルエンを添加した。ほとんどのメタノールが除去された後、この溶液は混濁した。さらに還流を続け、溶媒を引き続き除去したところ、大部分の水が除去された時点で溶液は再度透明になった。
続いて温度を約1時間かけてゆっくりと約105℃に上昇させた。その後、得られた透明溶液を冷却し、約330gのトルエンを加えた。ここに3gの酢酸を加え、0.5時間に亘って撹拌した。得られた溶液を、100mLの脱塩水で1回洗浄した。その後、該溶液を孔径1μmの濾紙で濾過した。得られたろ液を50℃の回転式エバポレータに投入し、トルエンを除去した。得られた生成物(固体樹脂)を真空下、常温にて、2時間に亘って乾燥させ、樹脂2を得た。樹脂2の重量平均分子量(Mw)は13,000であった。
フラスコに、テトラエトキシシラン27.08g(65mol%)、メチルトリエトキシシラン10.70g(30mol%)、フェニルトリメトキシシラン1.98g(5mol%)及びアセトン59.65gを仕込んだ。このフラスコに冷却管を取り付け、調製しておいた塩酸水溶液(0.01mol/L)13.15gを入れた滴下ロートをセットし、室温下で塩酸水溶液をゆっくり滴下し、数分間撹拌した。その後オイルバスにて85℃で4時間反応させた。反応終了後、反応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、反応中生成したエタノールを除去して反応生成物(ポリシロキサン)を得た。さらに、エバポレータを用いてアセトンを4−メチル−2−ペンタノールに置換し、樹脂3の溶液を得た、尚、得られた樹脂3の溶液の固形分濃度は、焼成法により測定した結果、25質量%であった。また、得られた樹脂3(固形分)の重量平均分子量(Mw)は2,000であった。なお、本合成例で得られた樹脂3は、前記式(1)で表される構造単位及び前記式(2)で表される構造単位を有するポリシロキサンに該当しない。
[実施例1:樹脂1 / アスコルビン酸]
合成例1で得られた樹脂1(ポリマー)5gと4−メチル−2−ペンタノール45gを用いて10質量%の溶液を得た。その溶液にアスコルビン酸0.025g(樹脂1の質量に対して0.5質量%)、4−メチル−2−ペンタノール100gを夫々加え、溶液を孔径0.1μmのフィルタでろ過しパターン反転膜形成用組成物を得た。
合成例1で得られた樹脂1(ポリマー)5gと4−メチル−2−ペンタノール45gを用いて10質量%の溶液を得た。その溶液にマレイン酸0.025g(樹脂1の質量に対して0.5質量%)、4−メチル−2−ペンタノール75gを夫々加え、溶液を孔径0.1μmのフィルタでろ過しパターン反転膜形成用組成物を得た。
合成例1で得られた樹脂1(ポリマー)5gと4−メチル−2−ペンタノール45gを用いて10質量%の溶液を得た。その溶液にサリチル酸0.025g(樹脂1の質量に対して0.5質量%)、4−メチル−2−ペンタノール75gを夫々加え、溶液を孔径0.1μmのフィルタでろ過しパターン反転膜形成用組成物を得た。
合成例1で得られた樹脂1(ポリマー)5gと4−メチル−2−ペンタノール45gを用いて10質量%の溶液を得た。その溶液に3−ヒドロキシ安息香酸0.025g(樹脂1の質量に対して0.5質量%)、4−メチル−2−ペンタノール75gを夫々加え、溶液を孔径0.1μmのフィルタでろ過しパターン反転膜形成用組成物を得た。
合成例1で得られた樹脂1(ポリマー)5gと4−メチル−2−ペンタノール45gを用いて10質量%の溶液を得た。その溶液に4−ヒドロキシ安息香酸0.025g(樹脂1の質量に対して0.5質量%)、4−メチル−2−ペンタノール75gを夫々加え、溶液を孔径0.1μmのフィルタでろ過しパターン反転膜形成用組成物を得た。
合成例1で得られた樹脂1(ポリマー)5gと4−メチル−2−ペンタノール45gを用いて10質量%の溶液を得た。その溶液に2,6−ジヒドロキシ安息香酸0.025g(樹脂1の質量に対して0.5質量%)、4−メチル−2−ペンタノール75gを夫々加え、溶液を孔径0.1μmのフィルタでろ過しパターン反転膜形成用組成物を得た。
合成例1で得られた樹脂1(ポリマー)5gと4−メチル−2−ペンタノール45gを用いて10質量%の溶液を得た。その溶液に3,5−ジヒドロキシ安息香酸0.025g(樹脂1の質量に対して0.5質量%)、4−メチル−2−ペンタノール75gを夫々加え、溶液を孔径0.1μmのフィルタでろ過しパターン反転膜形成用組成物を得た。
合成例1で得られた樹脂1(ポリマー)5gと4−メチル−2−ペンタノール45gを用いて10質量%の溶液を得た。その溶液に3,4,5−トリヒドロキシ安息香酸0.025g(樹脂1の質量に対して0.5質量%)、4−メチル−2−ペンタノール75gを夫々加え、溶液を孔径0.1μmのフィルタでろ過しパターン反転膜形成用組成物を得た。
合成例1で得られた樹脂1(ポリマー)5gと4−メチル−2−ペンタノール45gを用いて10質量%の溶液を得た。その溶液にフタル酸0.025g(樹脂1の質量に対して0.5質量%)、4−メチル−2−ペンタノール75gを夫々加え、溶液を孔径0.1μmのフィルタでろ過しパターン反転膜形成用組成物を得た。
合成例1で得られた樹脂1(ポリマー)5gと4−メチル−2−ペンタノール45gを用いて10質量%の溶液を得た。その溶液に1,2,4,5−ベンゼンテトラカルボン酸0.025g(樹脂1の質量に対して0.5質量%)、4−メチル−2−ペンタノール75gを夫々加え、溶液を孔径0.1μmのフィルタでろ過しパターン反転膜形成用組成物を得た。
合成例1で得られた樹脂1(ポリマー)5gと4−メチル−2−ペンタノール45gを用いて10質量%の溶液を得た。その溶液クエン酸0.025g(樹脂1の質量に対して0.5質量%)、4−メチル−2−ペンタノール75gを夫々加え、溶液を孔径0.1μmのフィルタでろ過しパターン反転膜形成用組成物を得た。
合成例1で得られた樹脂1(ポリマー)5gと4−メチル−2−ペンタノール45gを用いて10質量%の溶液を得た。その溶液にサリチル酸0.005g(樹脂1の質量に対して0.1質量%)、4−メチル−2−ペンタノール50gを夫々加え、溶液を孔径0.1μmのフィルタでろ過しパターン反転膜形成用組成物を得た。
合成例1で得られた樹脂1(ポリマー)5gと4−メチル−2−ペンタノール45gを用いて10質量%の溶液を得た。その溶液にサリチル酸0.0125g(樹脂1の質量に対して0.25質量%)、4−メチル−2−ペンタノール50gを夫々加え、溶液を孔径0.1μmのフィルタでろ過しパターン反転膜形成用組成物を得た。
合成例1で得られた樹脂1(ポリマー)5gと4−メチル−2−ペンタノール45gを用いて10質量%の溶液を得た。その溶液にサリチル酸0.0375g(樹脂1の質量に対して0.75質量%)、4−メチル−2−ペンタノール50gを夫々加え、溶液を孔径0.1μmのフィルタでろ過しパターン反転膜形成用組成物を得た。
合成例1で得られた樹脂1(ポリマー)5gと4−メチル−2−ペンタノール45gを用いて10質量%の溶液を得た。その溶液にサリチル酸0.05g(樹脂1の質量に対して1質量%)、4−メチル−2−ペンタノール50gを夫々加え、溶液を孔径0.1μmのフィルタでろ過しパターン反転膜形成用組成物を得た。
合成例1で得られた樹脂1(ポリマー)5gと4−メチル−2−ペンタノール45gを用いて10質量%の溶液を得た。その溶液にサリチル酸0.15g(樹脂1の質量に対して3質量%)、4−メチル−2−ペンタノール50gを夫々加え、溶液を孔径0.1μmのフィルタでろ過しパターン反転膜形成用組成物を得た。
合成例1で得られた樹脂1(ポリマー)5gと4−メチル−2−ペンタノール45gを用いて10質量%の溶液を得た。その溶液にサリチル酸0.25g(樹脂1の質量に対して5質量%)、4−メチル−2−ペンタノール50gを夫々加え、溶液を孔径0.1μmのフィルタでろ過しパターン反転膜形成用組成物を得た。
合成例2で得られた樹脂2(ポリマー)5gと4−メチル−2−ペンタノール45gを用いて10質量%の溶液を得た。その溶液にアスコルビン酸0.025g(樹脂1の質量に対して0.5質量%)、4−メチル−2−ペンタノール100gを夫々加え、溶液を孔径0.1μmのフィルタでろ過しパターン反転膜形成用組成物を得た。
合成例1で得られた樹脂1(ポリマー)3.5gと4−メチル−2−ペンタノール96.5gを用いて3.5質量%の溶液を得た。溶液を孔径0.1μmのフィルタでろ過し、パターン反転膜形成用組成物を得た。
合成例3で得られた樹脂3(ポリマー)溶液10gに、サリチル酸0.0125g(樹脂3(固形分)の質量に対して0.5質量%)、4−メチル−2−ペンタノール60gを夫々加えた。溶液を孔径0.1μmのフィルタでろ過し、パターン反転膜形成用組成物を得た。
合成例3で得られた樹脂3(ポリマー)溶液10gに、3−ヒドロキシ安息香酸0.0125g(樹脂3(固形分)の質量に対して0.5質量%)、4−メチル−2−ペンタノール60gを夫々加えた。溶液を孔径0.1μmのフィルタでろ過し、パターン反転膜形成用組成物を得た。
合成例1で得られた樹脂1(ポリマー)5gと4−メチル−2−ペンタノール45gを用いて10質量%の溶液を得た。その溶液に安息香酸0.025g(樹脂1の質量に対して0.5質量%)、4−メチル−2−ペンタノール75gを夫々加え、溶液を孔径0.1μmのフィルタでろ過し、パターン反転膜形成用組成物を得た。なお、本比較例で用いた安息香酸は、カルボキシル基及び/又はヒドロキシ基を少なくとも2つ有する有機酸に該当しない。
合成例1で得られた樹脂1(ポリマー)5gと4−メチル−2−ペンタノール45gを用いて10質量%の溶液を得た。その溶液に4−メチル安息香酸0.025g(樹脂1の質量に対して0.5質量%)、4−メチル−2−ペンタノール75gを夫々加え、溶液を孔径0.1μmのフィルタでろ過し、パターン反転膜形成用組成物を得た。なお、本比較例で用いた4−メチル安息香酸は、カルボキシル基及び/又はヒドロキシ基を少なくとも2つ有する有機酸に該当しない。
合成例1で得られた樹脂1(ポリマー)5gと4−メチル−2−ペンタノール45gを用いて10質量%の溶液を得た。その溶液に4−ブロモ安息香酸0.025g(樹脂1の質量に対して0.5質量%)、4−メチル−2−ペンタノール75gを夫々加え、溶液を孔径0.1μmのフィルタでろ過し、パターン反転膜形成用組成物を得た。なお、本比較例で用いた4−ブロモ安息香酸は、カルボキシル基及び/又はヒドロキシ基を少なくとも2つ有する有機酸に該当しない。
合成例1で得られた樹脂1(ポリマー)5gと4−メチル−2−ペンタノール45gを用いて10質量%の溶液を得た。その溶液に4−アミノ安息香酸0.025g(樹脂1の質量に対して0.5質量%)、4−メチル−2−ペンタノール75gを夫々加え、溶液を孔径0.1μmのフィルタでろ過し、パターン反転膜形成用組成物を得た。なお、本比較例で用いた4−アミノ安息香酸は、カルボキシル基及び/又はヒドロキシ基を少なくとも2つ有する有機酸に該当しない。
合成例1で得られた樹脂1(ポリマー)5gと4−メチル−2−ペンタノール45gを用いて10質量%の溶液を得た。その溶液にトコフェロール0.025g(樹脂1の質量に対して0.5質量%)、4−メチル−2−ペンタノール75gを夫々加え、溶液を孔径0.1μmのフィルタでろ過し、パターン反転膜形成用組成物を得た。なお、本比較例で用いたDL−α−トコフェロールは、カルボキシル基及び/又はヒドロキシ基を少なくとも2つ有する有機酸に該当しない。
合成例1で得られた樹脂1(ポリマー)5gと4−メチル−2−ペンタノール45gを用いて10質量%の溶液を得た。その溶液にトコフェロール酢酸エステル0.025g(樹脂1の質量に対して0.5質量%)、4−メチル−2−ペンタノール75gを夫々加え、溶液を孔径0.1μmのフィルタでろ過し、パターン反転膜形成用組成物を得た。なお、本比較例で用いた酢酸DL−α−トコフェロールは、カルボキシル基及び/又はヒドロキシ基を少なくとも2つ有する有機酸に該当しない。
実施例1乃至18及び比較例1乃至9の各パターン反転膜形成用組成物について次の試験を行った。
シリコン基板上に、上記実施例又は比較例のパターン反転膜形成用組成物を塗布し、110℃/60秒間加熱ベークすることによりパターン反転膜を得て、膜厚測定装置(東朋テクノロジー(株)製、NanoSpec 6100)を用いて膜厚を測定した(塗布後の膜厚)。
次に、有機溶剤(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA):プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)=7:3(質量比))を用いて浸漬処理を行い、パターン反転膜の剥離試験を行った。その後、シリコン基板上の膜厚を上記と同様に測定した(リワーク処理後の膜厚)。
なお、上記膜厚測定装置の測定下限値は10nm以下であることから、膜厚測定結果が10nm以下となった場合には「検出下限以下」とした。
以上、得られた結果を表1に示す。
膜厚200nmの有機下層膜を形成したシリコン基板上に、ArF用レジスト溶液(製品名PAR855、住友化学(株)製)を、スピナーを用いて塗布した。ホットプレート上で、110℃で60秒間加熱することにより膜厚100nmのレジスト膜を形成した。ArFエキシマレーザー用露光装置((株)ニコン製、S307E)を用い、所定の条件で露光した。目的の線幅を65nmラインアンドスペースとし、露光後、105℃で60秒間加熱(PEB)を行い、さらにアルカリ現像及びリンス処理を行い、レジストパターンを得た。得られたレジストパターンについて、断面の形状をSEMにて撮影した。得られた断面SEM像を図1に示す。
得られたレジストパターン上に、実施例1で得たパターン反転膜形成用組成物を塗布し、1,500rpmで60秒スピンして該組成物中の有機溶媒をスピンドライし、110℃で60秒間ベーク処理を行い、パターン反転膜を形成した。得られたパターン反転膜について、断面の形状をSEMにて撮影した。結果を図2に示す。
上記パターニング例1と同様の方法、装置及び条件で、図6に示す断面SEM像を示すレジストパターンを形成した。続いて、レジストパターン上に、実施例18で得たパターン反転膜形成用組成物を用いてパターン反転膜を形成した後、ドライエッチングを行い、図7に示す断面SEM像に示すように前記レジストパターン上部を露呈させた。次に上記パターニング例1と同様の方法、装置及び条件で、ドライエッチングを行い、前記レジストパターンを除去して反転パターンを得、その後、該反転パターンをエッチングマスクとしてドライエッチングしたところ、前記有機下層膜にパターニング可能であった。パターニングした結果の断面形状の断面SEM像を図8に示す。
Claims (7)
- ポリシロキサン、添加剤及び有機溶媒を含むパターン反転膜形成用組成物であって、
前記ポリシロキサンは、下記式(1)で表される構造単位及び式(2)で表される構造単位を有し、
前記添加剤がカルボキシル基及び/又はヒドロキシ基を少なくとも2つ有する有機酸であることを特徴とする組成物。 - 前記添加剤が
マレイン酸、クエン酸、サリチル酸、3−ヒドロキシ安息香酸、4−ヒドロキシ安息香酸、2,6−ジヒドロキシ安息香酸、3,5−ジヒドロキシ安息香酸、ガリック酸、フタル酸、ピロメリット酸及びアスコルビン酸からなる群から選択される有機酸である、
請求項1に記載のパターン反転膜形成用組成物。 - 前記有機溶媒が、炭素原子数2乃至10のアルコール類から選択される、
請求項1又は請求項2に記載のパターン反転膜形成用組成物。 - 前記ポリシロキサンが、
前記式(1)で表される構造単位と前記式(2)で表される構造単位をモル比で50:50乃至99:1で含むことを特徴とする、
請求項1乃至請求項3のうちいずれか一項に記載のパターン反転膜形成用組成物。 - 被加工基板上にレジストパターンを形成する工程、
前記レジストパターンのパターンを被覆するように、請求項1乃至請求項4のうちいずれか一項に記載のパターン反転膜形成用組成物を塗布し、80℃ないし180℃の温度で加熱してパターン反転膜を形成する工程、
前記パターン反転膜をエッチバックして前記レジストパターンの表面を露出させる工程、及び
前記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
とを含む反転パターン形成方法。 - 請求項1乃至請求項4のうちいずれか一項に記載のパターン反転膜形成用組成物により、被加工基板上のレジストパターンを被覆し、加熱することで得られたパターン反転膜を、有機溶剤によって前記レジストパターンと共に剥離するパターン反転膜の除去方法。
- 前記有機溶剤は、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メチルエーテルアセテート、乳酸エチル及びシクロヘキサノンからなる群から選択される1種又は2種以上からなる、請求項6に記載のパターン反転膜の除去方法。
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