KR20170057238A - 레지스트 패턴 피복용 도포액 - Google Patents

레지스트 패턴 피복용 도포액 Download PDF

Info

Publication number
KR20170057238A
KR20170057238A KR1020177004633A KR20177004633A KR20170057238A KR 20170057238 A KR20170057238 A KR 20170057238A KR 1020177004633 A KR1020177004633 A KR 1020177004633A KR 20177004633 A KR20177004633 A KR 20177004633A KR 20170057238 A KR20170057238 A KR 20170057238A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
resist pattern
coating
polymer
carbon atoms
Prior art date
Application number
KR1020177004633A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102203366B1 (ko
Inventor
토키오 니시타
슈헤이 시가키
노리아키 후지타니
타카후미 엔도
리키마루 사카모토
Original Assignee
닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤
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 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 filed Critical 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤
Publication of KR20170057238A publication Critical patent/KR20170057238A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102203366B1 publication Critical patent/KR102203366B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/40—Treatment after imagewise removal, e.g. baking
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D201/00—Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds
    • C09D201/02—Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups
    • C09D201/06—Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups containing oxygen atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F212/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
    • C08F212/02—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
    • C08F212/04—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
    • C08F212/06—Hydrocarbons
    • C08F212/12—Monomers containing a branched unsaturated aliphatic radical or a ring substituted by an alkyl radical
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04—Polysiloxanes
    • C08G77/14—Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G8/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C08G8/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D125/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D125/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C09D125/16—Homopolymers or copolymers of alkyl-substituted styrenes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D161/00—Coating compositions based on condensation polymers of aldehydes or ketones; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D161/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C09D161/06—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols
    • C09D161/12—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols with polyhydric phenols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/04—Polysiloxanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D201/00—Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D201/00—Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds
    • C09D201/02—Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups
    • C09D201/04—Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups containing halogen atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/008—Temporary coatings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/1233—
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/20—Diluents or solvents
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/039—Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
    • G03F7/094—Multilayer resist systems, e.g. planarising layers
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
    • G03F7/11—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers having cover layers or intermediate layers, e.g. subbing layers
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/16—Coating processes; Apparatus therefor
    • G03F7/162—Coating on a rotating support, e.g. using a whirler or a spinner
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/16—Coating processes; Apparatus therefor
    • G03F7/168—Finishing the coated layer, e.g. drying, baking, soaking
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2002—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image
    • G03F7/2004—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image characterised by the use of a particular light source, e.g. fluorescent lamps or deep UV light
    • G03F7/2006—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image characterised by the use of a particular light source, e.g. fluorescent lamps or deep UV light using coherent light; using polarised light
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/30—Imagewise removal using liquid means
    • G03F7/32—Liquid compositions therefor, e.g. developers
    • G03F7/322—Aqueous alkaline compositions
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/38—Treatment before imagewise removal, e.g. prebaking
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/40—Treatment after imagewise removal, e.g. baking
    • G03F7/405—Treatment with inorganic or organometallic reagents after imagewise removal
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02057—Cleaning during device manufacture
    • H01L21/0206—Cleaning during device manufacture during, before or after processing of insulating layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02118—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer carbon based polymeric organic or inorganic material, e.g. polyimides, poly cyclobutene or PVC
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/033—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers
    • H01L21/0332—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their composition, e.g. multilayer masks, materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105—After-treatment
    • H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
    • H01L21/31127—Etching organic layers
    • H01L21/31133—Etching organic layers by chemical means

Abstract

[과제] 신규한 레지스트 패턴 피복용 도포액을 제공한다.
[해결수단] A성분: 적어도 1개의 하이드록시기 또는 카르복시기를 함유하는 폴리머, B성분: A-SO3H(식 중, A는 탄소원자수 1 내지 16의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알킬기 혹은 불화알킬기, 이 알킬기 혹은 불화알킬기를 치환기로서 적어도 1개 갖는 방향족기, 또는 치환기를 가질 수도 있는 탄소원자수 4 내지 16의 지환식 기를 나타낸다.)로 표시되는 설폰산, 그리고 C성분: R1-O-R2 및/또는 R1-C(=O)-R2(식 중, R1은 탄소원자수 3 내지 16의 직쇄상, 분지쇄상 또는 환상의 알킬기 혹은 불화알킬기를 나타내고, R2는 탄소원자수 1 내지 16의 직쇄상, 분지쇄상 또는 환상의 알킬기 혹은 불화알킬기를 나타낸다.)로 표시되는 에테르 또는 케톤 화합물로 이루어진, 상기 폴리머를 용해가능한 유기용매를 포함하는 레지스트 패턴 피복용 도포액, 그리고 이 도포액을 이용하는 레지스트 패턴 혹은 반전 패턴의 형성방법.

Description

레지스트 패턴 피복용 도포액{APPLICATION SOLUTION FOR RESIST PATTERN COATING}
본 발명은, 레지스트 패턴의 폭 또는 직경을 축소시키는 것이 가능한, 레지스트 패턴 피복용 도포액에 관한 것이다. 나아가, 이 도포액을 이용한, 레지스트 패턴의 형성방법, 및 반전 패턴의 형성방법에 관한 것이다.
반도체장치의 제조에 있어서, 레지스트 조성물을 이용한 리소그래피에 의한 미세가공이 행해지고 있다. 상기 미세가공은, 실리콘 웨이퍼 등의 반도체기판 상에 포토레지스트 조성물의 박막을 형성하고, 그 위에 디바이스의 패턴이 그려진 마스크패턴을 개재하여 자외선 등의 활성광선을 조사하고, 현상하여, 얻어진 포토레지스트 패턴을 보호막으로 하여 기판을 에칭처리함으로써, 기판 표면에, 상기 패턴에 대응하는 미세요철을 형성하는 가공법이다. 최근, 반도체 디바이스의 고집적도화가 진행되고, 사용되는 활성광선도 i선(파장 365nm), KrF 엑시머레이저(파장 248nm)로부터 ArF 엑시머레이저(파장 193nm)로 단파장화되고 있다.
그리고 현재, 향상된 미세가공기술인, EUV(극단자외선의 약칭, 파장 13.5nm) 노광을 채용한 리소그래피가 검토되고 있다. 그러나, 고출력의 EUV광원의 개발지연 등의 이유로, EUV노광을 채용한 리소그래피는 아직 실용화(양산화)에 도달하지 않았다.
한편, 레지스트 패턴 축소화를 위한 재료를 레지스트 패턴 상에 도포하고, 해당 레지스트 패턴을 미세화(축소화)시키는 방법, 및 이를 위하여 사용되는 상기 도포재료가 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 내지 특허문헌 4). 이 방법을 채용함으로써, 이미 실용화되어 있는 ArF 엑시머레이저에 의한 노광을 채용한 리소그래피에 의해 제작한 레지스트 패턴을, 더욱 미세화하는 것이 가능해진다.
일본특허공개 2001-281886호 공보 일본특허공개 2010-49247호 공보 일본특허공개 2011-257499호 공보 일본특허공개 2013-145290호 공보
특허문헌 1에 기재되어 있는 수용성 수지를 함유하는 수용액(레지스트 패턴 축소화 재료)은, 유기용매와 비교했을 때 표면장력이 높은 물을 용매로 사용하는 점에서, 레지스트 패턴에 대한 도포성에 어려움이 있다. 이 때문에, 계면활성제를 첨가하거나, 또는 수용성의 알코올류를 물과 혼합하여 사용할 필요가 있다. 특허문헌 2에 기재되어 있는 레지스트 패턴 미세화 조성물은, 폴리머를 포함하지 않는 용액인 점에서, 미세화 대상인 레지스트 패턴의 형상에 의존하여, 미세화되는 비율에 격차가 생기기 쉽다. 특허문헌 3에 기재되어 있는 패턴 미세화 처리제는, 산발생제 성분을 함유하는 것이며, 이 패턴 미세화 처리제의 도포후에 행하는 베이크처리를 130℃ 이상의 높은 온도에서 행하거나, 또는 이 패턴 미세화 처리제의 도포후에 노광하는 공정을 추가하는 것이 요구되고 있다. 특허문헌 4에 기재되어 있는 미세패턴의 형성방법은, 네가티브형 현상 프로세스에 의해 형성된 레지스트 패턴을 협소화하는, 즉 이 레지스트 패턴 상에 피복막을 형성한 후, 가열함으로써 레지스트 패턴간의 간격인 스페이스폭을 줄이는 것을 목적으로 한다. 따라서, 이 문헌에 개시되는 상기 미세패턴의 형성방법은, 레지스트 패턴의 폭 또는 직경을 축소시키는 것을 목적으로 하지 않는다.
본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것이며, 레지스트 패턴의 폭을 축소시키는 것이 가능한, 레지스트 패턴 피복용 도포액, 이 도포액을 이용한 레지스트 패턴의 형성방법, 및 이 도포액을 이용한 반전 패턴의 형성방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제1 태양은,
A성분: 적어도 1개의 하이드록시기 또는 카르복시기를 함유하는 폴리머,
B성분: A-SO3H(식 중, A는 탄소원자수 1 내지 16의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알킬기 혹은 불화알킬기, 이 알킬기 혹은 불화알킬기를 치환기로서 적어도 1개 갖는 방향족기, 또는 치환기를 가질 수도 있는 탄소원자수 4 내지 16의 지환식 기를 나타낸다.)로 표시되는 설폰산, 그리고
C성분: R1-O-R2 및/또는 R1-C(=O)-R2(식 중, R1은 탄소원자수 3 내지 16의 직쇄상, 분지쇄상 또는 환상의 알킬기 혹은 불화알킬기를 나타내고, R2는 탄소원자수 1 내지 16의 직쇄상, 분지쇄상 또는 환상의 알킬기 혹은 불화알킬기를 나타낸다.)로 표시되는 화합물로 이루어진, 상기 폴리머를 용해가능한 유기용매,
를 포함하는 레지스트 패턴 피복용 도포액이다.
상기 A성분인 폴리머는, 적어도 1개의 수소원자가 할로겐원자로 치환될 수도 있는 탄소원자수 1 내지 10의 직쇄상, 분지쇄상 또는 환상의 알킬기를 추가로 함유할 수 있다.
본 발명의 레지스트 패턴 피복용 도포액에 포함되는 상기 A성분인 폴리머는, 하기 식(A)로 표시되는 구조단위를 갖는 폴리머로 할 수 있다.
[화학식 1]
Figure pct00001
(식 중, R0은 수소원자 또는 메틸기를 나타내고,
L은 적어도 1개의 치환기를 가질 수도 있는 2가의 방향족 기, -C(=O)-O-기 또는 -C(=O)-NH-기를 나타내고, 이 -C(=O)-O-기 또는 -C(=O)-NH-기의 탄소원자는 폴리머의 주쇄와 결합하는 것이며,
X는 수소원자, 또는 탄소원자수 1 내지 10의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알킬기 혹은 알콕시기를 나타내고, 이 알킬기는 적어도 1개의 수소원자가 할로겐원자 또는 하이드록시기로 치환될 수도 있다.)
단 상기 식(A)로 표시되는 구조단위를 갖는 폴리머는, 적어도 1개의 하이드록시기 또는 카르복시기를 함유하는 것이며, 나아가, 적어도 1개의 수소원자가 할로겐원자로 치환될 수도 있는 탄소원자수 1 내지 10의 직쇄상, 분지쇄상 또는 환상의 알킬기를 함유할 수 있다.
상기 A성분인 폴리머는, 바람직하게는 상기 식(A)로 표시되는 구조단위를 적어도 2종 갖는 코폴리머, 예를 들어, L이 적어도 1개의 치환기를 가질 수도 있는 2가의 방향족 기를 나타내는 구조단위와, L이 -C(=O)-O-기를 나타내는 구조단위 및/또는 -C(=O)-NH-기를 나타내는 구조단위를 갖는 코폴리머로 할 수 있다.
또한, 상기 식(A)에 있어서, 상기 L에 있어서의 2가의 방향족 기는 페닐렌기 또는 나프틸렌기로 할 수 있다.
본 발명의 레지스트 패턴 피복용 도포액에 포함되는 상기 A성분인 폴리머는 또한, 하기 식(1-1) 내지 식(1-4) 중 어느 하나로 표시되는 구조단위를 갖는 폴리머로 할 수 있다.
[화학식 2]
Figure pct00002
(식 중, Ar1은 탄소원자수 6 내지 18의 방향족 환을 적어도 1개 포함하는 2가, 4가, 6가 또는 8가의 유기기를 나타내고, Ar2는 메틸렌기 또는 제3급 탄소원자를 개재하여 Ar1과 결합해 있는 탄소원자수 6 내지 18의 방향족 환을 포함하는 2가의 유기기를 나타내고, 상기 방향족 환 중 적어도 1개는 치환기로서 하이드록시기 및/또는 카르복시기를 가진다.)
상기 식(1-1)~(1-4) 중 어느 하나로 표시되는 구조단위를 갖는 폴리머는, 적어도 1개의 수소원자가 할로겐원자로 치환될 수도 있는 탄소원자수 1 내지 10의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알킬기를 추가로 함유할 수 있다.
상기 Ar1로 표시되는 2가, 4가, 6가 또는 8가의 유기기는, 예를 들어, 하기 식(2-1) 내지 식(2-5) 중 어느 하나로 표시되는 화합물의 방향족 환상의 임의의 2개소, 4개소, 6개소 또는 8개소로부터의 결합단을 갖는 기이며, 이 결합단과 상기 Ar2로 표시되는 2가의 유기기가 결합하는 것이며, 이 Ar2는 메틸렌기, 하기 식(3-1)로 표시되는 2가의 유기기 또는 하기 식(3-2)로 표시되는 2가의 유기기를 나타내는 것으로 할 수 있다.
[화학식 3]
Figure pct00003
[화학식 4]
Figure pct00004
〔식 중, R3 내지 R14, R16 및 R17은 각각 독립적으로 탄소원자수 1 내지 10의 직쇄상, 분지쇄상 또는 환상의 알킬기, 탄소원자수 1 내지 9의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알콕시기, 할로겐원자, 니트로기, 시아노기, 아세톡시기, 메틸티오기, 또는 아미노기를 나타내고, 이 알킬기는 적어도 1개의 수소원자가 하이드록시기 또는 할로겐원자로 치환될 수도 있고, 이 아미노기는 적어도 1개의 수소원자가 탄소원자수 1 내지 3의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알킬기로 치환될 수도 있고, T3 내지 T14, T16 및 T17은 각각 독립적으로 하이드록시기 또는 카르복시기를 나타내고, T15는 수소원자 또는 메틸기를 나타내고, Q1 및 Q2는 각각 독립적으로 단결합, 산소원자, 황원자, 설포닐기, 카르보닐기, 이미노기, 탄소원자수 6 내지 40의 아릴렌기, 또는 탄소원자수 1 내지 10의 직쇄상, 분지쇄상 혹은 환상의 알킬렌기를 나타내고, 이 알킬렌기는 적어도 1개의 수소원자가 할로겐원자로 치환될 수도 있고, m1 내지 m4는 각각 독립적으로 0 내지 2의 정수를 나타내고, r4, r5 및 r8 내지 r14는 각각 독립적으로 0 내지 2의 정수를 나타내고, t4, t5 및 t8 내지 t14는 각각 독립적으로 0 내지 2의 정수를 나타내고, r3, r6, r7 및 r17은 각각 독립적으로 0 내지 8의 정수를 나타내고, t3, t6, t7 및 t17은 각각 독립적으로 0 내지 8의 정수를 나타내고, r16은 0 내지 9의 정수를 나타내고, t16은 0 내지 9의 정수를 나타내고, r3과 t3의 합계, r4와 t4의 합계, r5와 t5의 합계, r6과 t6의 합계, r7과 t7의 합계, r8과 t8의 합계, r9와 t9의 합계, r10과 t10의 합계, r11과 t11의 합계, r12와 t12의 합계, r13과 t13의 합계, r14와 t14의 합계, r16과 t16의 합계, 및 r17과 t17의 합계는 각각 독립적으로 1 내지 10의 정수이다.〕
본 발명의 레지스트 패턴 피복용 도포액에 포함되는 상기 A성분인 폴리머의 중량평균 분자량은, 표준 폴리스티렌 환산으로 1000 이상이다.
상기 A성분인 폴리머가, 상기 식(A)로 표시되는 구조단위를 갖는 폴리머일 때, 그 중량평균 분자량은 예를 들어 1000 내지 2000이다.
또한, A성분인 폴리머가, 상기 식(1-1) 내지 식(1-4) 중 어느 하나로 표시되는 구조단위를 갖는 폴리머일 때, 그 중량평균 분자량은 예를 들어 1000 내지 20000, 또는 1000 내지 4000이다.
본 발명의 레지스트 패턴 피복용 도포액에 포함되는 상기 B성분인 설폰산은, 그 식 중, A에 있어서의 방향족 기는 예를 들어 페닐기 또는 나프틸기이며, 바람직하게는 페닐기이다.
또한 상기 설폰산을 나타내는 식 중, A로 표시되는 기는, 바람직하게는, 탄소원자수 4 내지 12의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알킬기 혹은 불화알킬기, 또는 이 알킬기 혹은 불화알킬기를 치환기로서 적어도 1개 갖는 페닐기를 나타내고, 그리고 이 설폰산의 함유비율은 상기 A성분인 폴리머에 대하여 0.5질량% 내지 60질량%인 것이 바람직하다.
본 발명의 레지스트 패턴 피복용 도포액은, 1질량ppm 내지 1질량%, 바람직하게는 1질량ppm 내지 0.5질량%의 물을 함유할 수도 있다. 본 발명의 레지스트 패턴 피복용 도포액이 1질량%를 초과하여 물을 함유하는 경우, 이 도포액에 포함되는 유기용매는 물에 쉽게 녹지 않기 때문에, 균일한 용액을 조제하는 것이 곤란해진다. 한편, 본 발명의 레지스트 패턴 피복용 도포액에 포함되는 물의 농도의 하한값은, 수분농도를 측정하기 위하여 일반적으로 사용되는 장치, 예를 들어 칼피셔 수분계의 측정한계값이다. 본 발명의 레지스트 패턴 피복용 도포액에 포함되는 물은, 의도적으로 첨가될 수도 있고, 불순물로서 의도치 않게 포함되는 것일 수도 있다.
본 발명의 제2 태양은, 하층막이 형성된 기판 상에 레지스트 패턴을 형성하는 공정, 상기 레지스트 패턴을 피복하도록 본 발명의 레지스트 패턴 피복용 도포액을 도포하는 공정, 상기 레지스트 패턴 피복용 도포액이 도포된 기판을 50℃ 내지 130℃에서 가열하여 상기 레지스트 패턴의 표면에 피복막을 형성하는 공정, 상기 가열된 기판을 냉각후, 상기 피복막을 현상액으로 현상하는 공정, 및 상기 피복막을 현상액으로 현상후의 레지스트 패턴을, 린스액으로 린스처리하는 공정을 포함하는, 레지스트 패턴의 형성방법이다. 본 발명에 있어서, 린스처리하는 공정이란, 상기 기판 상에 잔류하는 현상액을 린스액으로 치환함으로써, 상기 현상액을 제거하는 공정을 의미한다.
본 발명의 제3 태양은, 하층막이 형성된 기판 상에 레지스트 패턴을 형성하는 공정, 상기 레지스트 패턴을 피복하도록 본 발명의 레지스트 패턴 피복용 도포액을 도포하는 공정, 상기 레지스트 패턴 피복용 도포액이 도포된 기판을 50℃ 내지 130℃에서 가열하여 상기 레지스트 패턴의 표면에 피복막을 형성하는 공정, 상기 가열된 기판을 냉각후, 상기 피복막을 현상액으로 현상하는 공정, 상기 피복막을 현상액으로 현상후의 레지스트 패턴의 패턴간을 충전하도록, 폴리실록산과 물 및/또는 알코올류를 함유하는 용매를 포함하는 제2 도포액을 도포하는 공정, 상기 제2 도포액에 포함되는 폴리실록산 이외의 성분 및 상기 현상액을 제거하거나 또는 감소시켜 도막을 형성하는 공정, 상기 도막을 에치백하여 상기 현상액으로 현상후의 레지스트 패턴의 상면을 노출시키는 공정, 및 상면이 노출된 상기 레지스트 패턴을 제거하는 공정을 포함하는, 반전 패턴의 형성방법이다.
본 발명의 반전 패턴의 형성방법에 있어서, 상기 현상액으로 현상하는 공정후, 린스액으로 린스처리하는 공정을 마련할 수도 있다. 즉, 하층막이 형성된 기판 상에 레지스트 패턴을 형성하는 공정, 상기 레지스트 패턴을 피복하도록 본 발명의 레지스트 패턴 피복용 도포액을 도포하는 공정, 상기 레지스트 패턴 피복용 도포액이 도포된 기판을 50℃ 내지 130℃에서 가열하여 상기 레지스트 패턴의 표면에 피복막을 형성하는 공정, 상기 가열된 기판을 냉각후, 상기 피복막을 현상액으로 현상하는 공정, 상기 피복막을 현상액으로 현상후의 레지스트 패턴을, 린스액으로 린스처리하는 공정, 상기 린스액으로 린스처리후의 레지스트 패턴의 패턴간을 충전하도록, 폴리실록산과 물 및/또는 알코올류를 함유하는 용매를 포함하는 제2 도포액을 도포하는 공정, 상기 제2 도포액에 포함되는 폴리실록산 이외의 성분 및 상기 린스액을 제거하거나 또는 감소시켜 도막을 형성하는 공정, 상기 도막을 에치백하여 상기 린스액으로 린스처리후의 레지스트 패턴의 상면을 노출시키는 공정, 및 상면이 노출된 상기 레지스트 패턴을 제거하는 공정을 포함하는, 반전 패턴의 형성방법이다.
상기 반전 패턴의 형성방법에 있어서, 상기 린스액으로 린스처리하는 공정을 포함하는 경우, 이 린스액이 상기 기판 상에 잔류한 상태로(이 린스액을 제거하지 않고) 상기 제2 도포액을 도포하는 공정을 실시한다. 한편, 린스처리하는 공정을 포함하지 않는 경우, 상기 현상액이 상기 기판 상에 잔류한 상태로(상기 현상액을 제거하지 않고) 상기 제2 도포액을 도포하는 공정을 실시한다.
본 발명의 레지스트 패턴 피복용 도포액은, 계면활성제를 필요로 하지 않고, 기판 상에 형성된 라인상 및/또는 필러상의 레지스트 패턴에 균일하게 도포할 수 있다. 본 발명의 레지스트 패턴 피복용 도포액을 이용함으로써, 라인 패턴의 폭과 스페이스 패턴의 폭의 비율이 상이한 라인앤드스페이스 패턴에 있어서도, 라인 패턴의 폭을 균일하게 축소시킬 수 있다. 또한 본 발명의 레지스트 패턴 피복용 도포액은, 함유하는 폴리머를 선택함으로써, 레지스트 패턴의 폭 또는 직경의 축소율을 바꿀 수 있다. 또한, 앞으로 EUV노광이 실용화될 때는, EUV노광을 이용하여 제작한 레지스트 패턴을 추가로 미세화하는 것이 가능해진다.
도 1은, 실시예 6에 있어서, 실리콘 웨이퍼 상의 축소 레지스트 패턴을 제2 도포액에 의해 매립했을 때의 단면형상을 나타낸 단면SEM상이다.
도 2는, 실시예 7에 있어서, 축소 레지스트 패턴을 제2 도포액에 의해 매립한 후 드라이에칭에 의해 반전 패턴을 형성했을 때의 패턴형상을 나타낸 단면SEM상이다.
<A성분: 폴리머>
본 발명의 레지스트 패턴 피복용 도포액에 포함되는 폴리머는, 적어도 1개의 하이드록시기 또는 카르복시기를 함유하는 폴리머이다. 상기 폴리머가 하이드록시기 또는 카르복시기를 함유함으로써, 레지스트 패턴의 표면에 형성되는 피복막의 현상액에 대한 용해성이 발현된다. 또한 상기 폴리머는, 적어도 1개의 수소원자가 할로겐원자로 치환될 수도 있는 탄소원자수 1 내지 10의 직쇄상, 분지쇄상 또는 환상의 알킬기를 추가로 함유할 수 있다. 상기 알킬기 중, 예를 들어 tert-부틸기 및 트리플루오로메틸기는, 후술하는 C성분의 유기용매에 대한 상기 폴리머의 용해성의 관점에서 바람직하다.
[식(A)로 표시되는 구조단위를 갖는 폴리머(폴리머1)]
상기 A성분의 폴리머로는, 상기 식(A)로 표시되는 구조단위를 갖는 폴리머(이하, 폴리머1이라 칭함)를 호적하게 이용할 수 있다(단 상기 식(A)로 표시되는 구조단위를 갖는 폴리머는, 적어도 1개의 하이드록시기 또는 카르복시기를 함유하는 것이며, 추가로 적어도 1개의 수소원자가 할로겐원자로 치환될 수도 있는 탄소원자수 1 내지 10의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알킬기를 함유할 수 있다).
폴리머1은, 식(A)로 표시되는 구조단위 1종을 단독으로 포함하는 폴리머일 수도 있고, 또한 이 구조단위를 2종 이상 포함하는 폴리머(즉 코폴리머)일 수도 있다.
상기 식(A)에 있어서, X가 탄소원자수 1 내지 10의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알킬기를 나타내는 경우, 이 알킬기로서, 예를 들어, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 헥실기, 옥틸기 및 데실기를 들 수 있고, 이 알킬기의 적어도 1개의 수소원자가 치환되는 할로겐원자로서, 불소, 염소, 브롬 및 요오드를 들 수 있다. 상기 X가 탄소원자수 1 내지 10의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알콕시기를 나타내는 경우, 이 알콕시기로서, 예를 들어, 메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, 이소프로폭시기, n-부톡시기, sec-부톡시기, tert-부톡시기, 헥실옥시기, 옥틸옥시기 및 데실옥시기를 들 수 있다.
상기 폴리머1이 코폴리머인 경우, 상기 식(A)로 표시되는 적어도 2종의 구조단위는, 랜덤 공중합체, 블록 공중합체, 교호 공중합체 중 어느 하나의 구조를 형성할 수도 있다. 이러한 공중합체로서, 예를 들어, 하기 식(a-1) 내지 식(a-122)에 나타낸 2종 이상의 구조단위를 갖는 공중합체(코폴리머)를 들 수 있다.
[화학식 5]
Figure pct00005
[화학식 6]
Figure pct00006
[화학식 7]
Figure pct00007
[화학식 8]
Figure pct00008
[화학식 9]
Figure pct00009
[화학식 10]
Figure pct00010
[화학식 11]
Figure pct00011
[화학식 12]
Figure pct00012
[화학식 13]
Figure pct00013
[화학식 14]
Figure pct00014
[화학식 15]
Figure pct00015
상기 식(A)로 표시되는 구조단위를 갖는 폴리머1로는, tert-부틸스티렌 유래의 구조단위, tert-부톡시스티렌 유래의 구조단위, 및 2-비닐나프탈렌 유래의 구조단위로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 구조단위와, (메트)아크릴산 유래의 구조단위, (메트)아크릴산하이드록시에틸 유래의 구조단위, 및 (메트)아크릴산하이드록시프로필 유래의 구조단위로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 구조단위를 포함하는 폴리머인 것이 바람직하다.
[식(1-1) 내지 식(1-4) 중 어느 하나로 표시되는 구조단위를 갖는 폴리머(폴리머2)]
상기 A성분의 폴리머로는, 상기 식(1-1) 내지 식(1-4) 중 어느 하나로 표시되는 구조단위를 갖는 폴리머(이하, 폴리머2라 칭함)를 호적하게 이용할 수 있다. 상기 식(1-1)~(1-4) 중 어느 하나로 표시되는 구조단위를 갖는 폴리머는, 적어도 1개의 수소원자가 할로겐원자로 치환될 수도 있는 탄소원자수 1 내지 10의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알킬기를 추가로 함유하는 폴리머로 할 수 있다.
폴리머2는, 상기 식(1-1) 내지 식(1-4)로 표시되는 구조단위 중 어느 1개만을(1종 단독으로) 포함하는 폴리머일 수도 있고, 또한, 식(1-1) 내지 식(1-4)로 표시되는 구조단위 중 어느 1개 또는 2개 이상을 복수종 포함하는 폴리머일 수도 있다.
폴리머2에 포함되는 상기 식(1-1) 내지 식(1-4)로 표시되는 구조단위 중, 식(1-1)로 표시되는 구조단위가 특히 바람직하다. 또한. 상기 폴리머2가 갖는 구조단위의 종류는, 바람직하게는 2종 내지 5종이며, 더욱 바람직하게는 2종 내지 4종이며, 가장 바람직하게는 2종 또는 3종이다.
상기 식(1-1) 내지 식(1-4) 중, Ar1로 표시되는 2가, 4가, 6가 또는 8가의 유기기 또는 Ar2로 표시되는 2가의 유기기에 포함되는 탄소원자수 6 내지 18의 방향족 환은, 예를 들어, 방향족 탄화수소환 또는 복소방향족 환이다. 방향족 탄화수소환으로는, 예를 들어, 벤젠, 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌, 나프타센, 트리페닐렌, 피렌 및 크리센을 들 수 있고, 바람직하게는 벤젠, 나프탈렌, 안트라센 및 피렌이다. 복소방향족 환으로는, 예를 들어, 푸란, 티오펜, 피롤, 이미다졸, 피란, 피리딘, 피리미딘, 피라진, 인돌, 푸린, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 퀴누클리딘, 크로멘, 티안트렌, 페노티아진, 페녹사진, 크산텐, 아크리딘, 페나진 및 카바졸을 들 수 있고, 바람직하게는 카바졸이다.
상기 식(2-1) 내지 식(2-5), 식(3-1) 및 식(3-2) 중, R3 내지 R14, R16 및 R17은 각각 독립적으로 탄소원자수 1 내지 10의 직쇄상, 분지쇄상 또는 환상의 알킬기, 탄소원자수 1 내지 9의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알콕시기, 할로겐원자, 니트로기, 시아노기, 아세톡시기, 메틸티오기, 또는 아미노기를 나타낸다. 여기서, 탄소원자수 1 내지 10의 직쇄상, 분지쇄상 또는 환상의 알킬기로는, 예를 들어, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, 시클로프로필기, n-부틸기, i-부틸기, s-부틸기, t-부틸기, 시클로부틸기, 1-메틸-시클로프로필기, 2-메틸-시클로프로필기, n-펜틸기, 1-메틸-n-부틸기, 2-메틸-n-부틸기, 3-메틸-n-부틸기, 1,1-디메틸-n-프로필기, 1,2-디메틸-n-프로필기, 2,2-디메틸-n-프로필기, 1-에틸-n-프로필기, 시클로펜틸기, 1-메틸-시클로부틸기, 2-메틸-시클로부틸기, 3-메틸-시클로부틸기, 1,2-디메틸-시클로프로필기, 2,3-디메틸-시클로프로필기, 1-에틸-시클로프로필기, 2-에틸-시클로프로필기, n-헥실기, 1-메틸-n-펜틸기, 2-메틸-n-펜틸기, 3-메틸-n-펜틸기, 4-메틸-n-펜틸기, 1,1-디메틸-n-부틸기, 1,2-디메틸-n-부틸기, 1,3-디메틸-n-부틸기, 2,2-디메틸-n-부틸기, 2,3-디메틸-n-부틸기, 3,3-디메틸-n-부틸기, 1-에틸-n-부틸기, 2-에틸-n-부틸기, 1,1,2-트리메틸-n-프로필기, 1,2,2-트리메틸-n-프로필기, 1-에틸-1-메틸-n-프로필기, 1-에틸-2-메틸-n-프로필기, 시클로헥실기, 1-메틸-시클로펜틸기, 2-메틸-시클로펜틸기, 3-메틸-시클로펜틸기, 1-에틸-시클로부틸기, 2-에틸-시클로부틸기, 3-에틸-시클로부틸기, 1,2-디메틸-시클로부틸기, 1,3-디메틸-시클로부틸기, 2,2-디메틸-시클로부틸기, 2,3-디메틸-시클로부틸기, 2,4-디메틸-시클로부틸기, 3,3-디메틸-시클로부틸기, 1-n-프로필-시클로프로필기, 2-n-프로필-시클로프로필기, 1-i-프로필-시클로프로필기, 2-i-프로필-시클로프로필기, 1,2,2-트리메틸-시클로프로필기, 1,2,3-트리메틸-시클로프로필기, 2,2,3-트리메틸-시클로프로필기, 1-에틸-2-메틸-시클로프로필기, 2-에틸-1-메틸-시클로프로필기, 2-에틸-2-메틸-시클로프로필기, 2-에틸-3-메틸-시클로프로필기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기, 시클로노닐기, 시클로데카닐기, 노보닐기, 아다만틸기, 비시클로[2.1.0]펜틸기, 비시클로[3.2.1]옥틸기 및 트리시클로[3.2.1.02,7]옥틸기를 들 수 있다.
상기 탄소원자수 1 내지 10의 직쇄상, 분지쇄상 또는 환상의 알킬기의 적어도 1개의 수소원자는, 할로겐원자로 치환될 수도 있다. 할로겐원자로는, 예를 들어, 불소원자, 염소원자, 브롬원자 및 요오드원자를 들 수 있다. 상기 적어도 1개의 수소원자가 할로겐원자로 치환된 알킬기로서, 바람직하게는, 적어도 1개의 수소원자가 불소원자로 치환된, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-부틸기, i-부틸기, s-부틸기 및 t-부틸기이며, 가장 바람직한 것은 트리플루오로메틸기이다.
상기 탄소원자수 1 내지 9의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알콕시기로는, 예를 들어, 메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, i-프로폭시기, n-부톡시기, i-부톡시기, s-부톡시기, t-부톡시기, n-펜톡시기, 1-메틸-n-부톡시기, 2-메틸-n-부톡시기, 3-메틸-n-부톡시기, 1,1-디메틸-n-프로폭시기, 1,2-디메틸-n-프로폭시기, 2,2-디메틸-n-프로폭시기, 1-에틸-n-프로폭시기, n-헥실옥시기, 1-메틸-n-펜틸옥시기, 2-메틸-n-펜틸옥시기, 3-메틸-n-펜틸옥시기, 4-메틸-n-펜틸옥시기, 1,1-디메틸-n-부톡시기, 1,2-디메틸-n-부톡시기, 1,3-디메틸-n-부톡시기, 2,2-디메틸-n-부톡시기, 2,3-디메틸-n-부톡시기, 3,3-디메틸-n-부톡시기, 1-에틸-n-부톡시기, 2-에틸-n-부톡시기, 1,1,2-트리메틸-n-프로폭시기, 1,2,2,-트리메틸-n-프로폭시기, 1-에틸-1-메틸-n-프로폭시기, 1-에틸-2-메틸-n-프로폭시기, n-헵틸옥시기, n-옥틸옥시기 및 n-노닐옥시기를 들 수 있다.
상기 식(2-1) 내지 식(2-5), 식(3-1) 및 식(3-2) 중, r3 내지 r14, r16 및 r17, 그리고 t3 내지 t14, t16 및 t17은 치환기의 수를 나타내고, m1 내지 m4가 0을 나타내는 경우 벤젠환을 나타내고, 1을 나타내는 경우 나프탈렌환을 나타내고, 3을 나타내는 경우 안트라센환을 나타내고, m1 내지 m4로서 0 또는 1이 바람직하다. 상기 치환기의 수는, Ar1로 표시되는 2가의 유기기 또는 Ar2로 표시되는 2가의 유기기가 포함하는 방향족 환의 종류에 따라, 최대수가 변한다. 상기 치환기의 수는, r3, r6, r7, r16, r17, t3, t6, t7, t16 및 t17은 바람직하게는 1 내지 4의 정수이다. r3과 t3의 합계, r4와 t4의 합계, r5와 t5의 합계, r6과 t6의 합계, r7과 t7의 합계, r8과 t8의 합계, r9와 t9의 합계, r10과 t10의 합계, r11과 t11의 합계, r12와 t12의 합계, r13과 t13의 합계, r14와 t14의 합계, r16과 t16의 합계, 및 r17과 t17의 합계는, 바람직하게는 1 내지 5의 정수이다.
상기 식(2-3) 및 식(2-4) 중, Q1 및 Q2는 각각 독립적으로 단결합, 산소원자, 황원자, 설포닐기, 카르보닐기, 이미노기, 탄소원자수 6 내지 40의 아릴렌기, 또는 탄소원자수 1 내지 10의 직쇄상, 분지쇄상 혹은 환상의 알킬렌기를 나타내고, 상기 Q1 및 Q2로서 바람직하게는 단결합이다.
상기 탄소원자수 6 내지 40의 아릴렌기로는, 예를 들어, 페닐렌기, o-메틸페닐렌기, m-메틸페닐렌기, p-메틸페닐렌기, o-클로르페닐렌기, m-클로르페닐렌기, p-클로르페닐렌기, o-플루오로페닐렌기, p-플루오로페닐렌기, o-메톡시페닐렌기, p-메톡시페닐렌기, p-니트로페닐렌기, p-시아노페닐렌기, α-나프틸렌기, β-나프틸렌기, o-비페닐리렌기, m-비페닐리렌기, p-비페닐리렌기, 1-안트릴렌기, 2-안트릴렌기, 9-안트릴렌기, 1-페난트릴렌기, 2-페난트릴렌기, 3-페난트릴렌기, 4-페난트릴렌기 및 9-페난트릴렌기를 들 수 있다.
상기 탄소원자수 1 내지 10의 직쇄상, 분지쇄상 혹은 환상의 알킬렌기로는, 예를 들어, 메틸렌기, 에틸렌기, n-프로필렌기, 이소프로필렌기, 시클로프로필렌기, n-부틸렌기, 이소부틸렌기, s-부틸렌기, t-부틸렌기, 시클로부틸렌기, 1-메틸-시클로프로필렌기, 2-메틸-시클로프로필렌기, n-펜틸렌기, 1-메틸-n-부틸렌기, 2-메틸-n-부틸렌기, 3-메틸-n-부틸렌기, 1,1-디메틸-n-프로필렌기, 1,2-디메틸-n-프로필렌기, 2,2-디메틸-n-프로필렌, 1-에틸-n-프로필렌기, 시클로펜틸렌기, 1-메틸-시클로부틸렌기, 2-메틸-시클로부틸렌기, 3-메틸-시클로부틸렌기, 1,2-디메틸-시클로프로필렌기, 2,3-디메틸-시클로프로필렌기, 1-에틸-시클로프로필렌기, 2-에틸-시클로프로필렌기, n-헥실렌기, 1-메틸-n-펜틸렌기, 2-메틸-n-펜틸렌기, 3-메틸-n-펜틸렌기, 4-메틸-n-펜틸렌기, 1,1-디메틸-n-부틸렌기, 1,2-디메틸-n-부틸렌기, 1,3-디메틸-n-부틸렌기, 2,2-디메틸-n-부틸렌기, 2,3-디메틸-n-부틸렌기, 3,3-디메틸-n-부틸렌기, 1-에틸-n-부틸렌기, 2-에틸-n-부틸렌기, 1,1,2-트리메틸-n-프로필렌기, 1,2,2-트리메틸-n-프로필렌기, 1-에틸-1-메틸-n-프로필렌기, 1-에틸-2-메틸-n-프로필렌기, 시클로헥실렌기, 1-메틸-시클로펜틸렌기, 2-메틸-시클로펜틸렌기, 3-메틸-시클로펜틸렌기, 1-에틸-시클로부틸렌기, 2-에틸-시클로부틸렌기, 3-에틸-시클로부틸렌기, 1,2-디메틸-시클로부틸렌기, 1,3-디메틸-시클로부틸렌기, 2,2-디메틸-시클로부틸렌기, 2,3-디메틸-시클로부틸렌기, 2,4-디메틸-시클로부틸렌기, 3,3-디메틸-시클로부틸렌기, 1-n-프로필-시클로프로필렌기, 2-n-프로필-시클로프로필렌기, 1-이소프로필-시클로프로필렌기, 2-이소프로필-시클로프로필렌기, 1,2,2-트리메틸-시클로프로필렌기, 1,2,3-트리메틸-시클로프로필렌기, 2,2,3-트리메틸-시클로프로필렌기, 1-에틸-2-메틸-시클로프로필렌기, 2-에틸-1-메틸-시클로프로필렌기, 2-에틸-2-메틸-시클로프로필렌기, 2-에틸-3-메틸-시클로프로필렌기, n-헵틸렌기, n-옥틸렌기, n-노닐렌기, n-데카닐렌기, 1,2-시클로펜틸렌기, 1,3-시클로펜틸렌기, 1,2-시클로헥실렌기, 1,3-시클로헥실렌기, 1,4-시클로헥실렌기 등을 들 수 있다.
상기 탄소원자수 1 내지 10의 직쇄상, 분지쇄상 또는 환상의 알킬렌기의 적어도 1개의 수소원자는, 할로겐원자로 치환될 수도 있다. 할로겐원자로는, 예를 들어, 불소원자, 염소원자, 브롬원자 및 요오드원자를 들 수 있다.
상기 식(3-1)에 있어서 방향족 환과 결합해 있는 3급 탄소원자, 및 상기 식(3-2)에 있어서 방향족 환과 결합해 있는 2개의 메틸렌기는, 각각 상기 Ar1로 표시되는 2가, 4가, 6가 또는 8가의 유기기와의 결합에 관련된 부분이다.
상기 폴리머2는, 상기 Ar1로 표시되는 2가, 4가, 6가 또는 8가의 유기기를 구성하기 위한 모노머와 상기 Ar2로 표시되는 2가의 유기기를 구성하기 위한 모노머의 반응에 의해 호적하게 얻어진다.
상기 Ar1로 표시되는 2가, 4가, 6가 또는 8가의 유기기를 구성하기 위한 모노머의 구체예로는, 이하에 나타낸 (식 3-1-1) 내지 (식 3-1-26), (식 4-1-1) 내지 (식 4-1-10), (식 4-13) 내지 (식 4-39) 및 (식 5-1) 내지 (식 5-19)로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
[화학식 16]
Figure pct00016
[화학식 17]
Figure pct00017
[화학식 18]
Figure pct00018
[화학식 19]
Figure pct00019
[화학식 20]
Figure pct00020
[화학식 21]
Figure pct00021
[화학식 22]
Figure pct00022
[화학식 23]
Figure pct00023
상기 Ar2로 표시되는 2가의 유기기를 구성하기 위한 모노머의 구체예로는, 이하에 나타낸, 알데히드기를 갖는 (식 6-1) 내지 (식 6-37)로 표시되는 화합물, 메틸올기를 갖는 (식 7-1) 내지 (식 7-15)로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
[화학식 24]
Figure pct00024
[화학식 25]
Figure pct00025
[화학식 26]
Figure pct00026
[화학식 27]
Figure pct00027
[화학식 28]
Figure pct00028
그 중에서도, 상기 Ar1로 표시되는 2가의 유기기를 구성하기 위한 모노머가 페놀성 하이드록시기를 갖는 모노머이며, 상기 Ar2로 표시되는 2가의 유기기를 구성하기 위한 모노머가 알데히드기를 갖는 모노머인 것이 바람직하다.
상기 폴리머2에 포함되는 상기 식(1-1) 내지 식(1-4) 중 어느 하나로 표시되는 구조단위의 구체예로는, 예를 들어, 이하에 나타낸 (식 10-1) 내지 (식 10-36)으로 표시되는 구조단위를 들 수 있으나, 이들로 한정되지 않는다.
[화학식 29]
Figure pct00029
[화학식 30]
Figure pct00030
[화학식 31]
Figure pct00031
[화학식 32]
Figure pct00032
[화학식 33]
Figure pct00033
[화학식 34]
Figure pct00034
[화학식 35]
Figure pct00035
[화학식 36]
Figure pct00036
[화학식 37]
Figure pct00037
[화학식 38]
Figure pct00038
본 발명의 레지스트 패턴 피복용 도포액에 포함되는 상기 폴리머2의 합성방법으로는, 상기 Ar1를 구성하는 모노머군인 「모노머A군」과, 상기 Ar2를 구성하는 모노머군인 「모노머B군」을 산촉매하에서 축합중합하는 것이 일반적이다. 모노머A군 또는 모노머B군은 각각 1종 또는 2종 이상이나, 바람직하게는 각각 3종 이내, 보다 바람직하게는 각각 2종 이내이다. 또한, 폴리머2 합성시에 있어서의, 모노머A군의, 모노머B군에 대한 투입몰비(모노머A군/모노머B군)는, 예를 들어 20/100 내지 80/20, 보다 바람직하게는 20/80 내지 70/30으로 할 수 있다.
또한, 이 모노머A군 또는 모노머B군 중에 적어도 1개의 수소원자가 불소원자로 치환된 알킬기 또는 알킬렌기를 포함하는 모노머가 포함되는 것이 바람직하다.
모노머A군 또는 모노머B군이 2종 이상인 모노머로 이루어진 경우, 이 모노머A군 또는 모노머B군 중에 포함되는, 적어도 1개의 수소원자가 불소원자로 치환된 알킬기 또는 알킬렌기를 포함하는 모노머의 투입몰비는, 예를 들어 1/10 내지 1이며, 보다 바람직하게는 1/5 내지 1이다.
나아가, 모노머A군 또는 모노머B군이 2종 이상인 모노머로 이루어진 경우, 모노머A군 전체 또는 모노머B군 전체에 대하여, 2종 이상으로 이루어진 모노머의 각 모노머의 투입몰비는, 1/20 이상이며, 보다 바람직하게는 1/10 이상으로 할 수 있다.
상기 모노머A군과 모노머B군의 반응은, 질소분위기하에서 행해지는 것이 바람직하다. 반응온도는 50℃ 내지 200℃, 바람직하게는 80℃ 내지 180℃의 임의의 온도를 선택할 수 있고, 1시간 내지 48시간의 반응시간으로 고분자량의 중합체를 얻을 수 있다. 저분자량으로 보존안정성이 높은 중합체를 얻으려면, 80℃ 내지 150℃의 반응온도에서 1시간 내지 24시간의 반응시간이 보다 바람직하다.
<B성분: 설폰산>
본 발명의 레지스트 패턴 피복용 도포액에 포함되는 설폰산은, A-SO3H(식 중, A는 탄소원자수 1 내지 16의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알킬기 혹은 불화알킬기, 이 알킬기 혹은 불화알킬기를 치환기로서 적어도 1개 갖는 방향족기, 또는 메틸기, 에틸기와 같은 치환기를 가질 수도 있는 탄소원자수 4 내지 16의 지환식 기를 나타낸다.)로 표시되는 화합물이다. 이러한 설폰산으로서, 예를 들어, 옥틸벤젠설폰산, 노닐벤젠설폰산, 데실벤젠설폰산, 운데실벤젠설폰산, 도데실벤젠설폰산(별명: 라우릴벤젠설폰산), (1,3,5,7-테트라메틸옥틸)벤젠설폰산, 트리데실벤젠설폰산, (1R)-(-)-10-캠퍼설폰산, (1S)-(+)-10-캠퍼설폰산, 트리플루오로메탄설폰산, 퍼플루오로부탄설폰산, 퍼플루오로옥탄설폰산, 노나플루오로-1-부탄설폰산을 들 수 있다.
이들 설폰산 중, 본 발명의 레지스트 패턴 피복용 도포액에 포함되는 성분으로서, 상기 설폰산을 나타내는 식 중, A로 표시되는 기가, 탄소원자수 4 내지 12의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알킬기 혹은 불화알킬기, 또는 이 알킬기 혹은 불화알킬기를 치환기로서 적어도 1개 갖는 페닐기를 나타내는 설폰산이 바람직하고, 도데실벤젠설폰산 및 노나플루오로-1-부탄설폰산이 바람직하게 이용된다.
상기 설폰산의 함유비율은, 상기 (A)성분의 폴리머에 대하여, 예를 들어 0.5질량% 내지 80질량%, 바람직하게는 0.5질량% 내지 60질량%, 또는 20질량% 내지 60질량%이다.
<C성분: 유기용매>
본 발명의 레지스트 패턴 피복용 도포액에 포함되는 유기용매는, R1-O-R2 및/또는 R1-C(=O)-R2(식 중, R1은 탄소원자수 3 내지 16의 직쇄상, 분지쇄상 또는 환상의 알킬기 혹은 불화알킬기를 나타내고, R2는 탄소원자수 1 내지 16의 직쇄상, 분지쇄상 또는 환상의 알킬기 혹은 불화알킬기를 나타낸다.)로 표시되는 화합물로 이루어지고, 상기 A성분의 폴리머(폴리머1, 폴리머2)를 용해 가능한 것이 필요하다. 이러한 유기용매로서, 예를 들어, 이소프로필에테르(별명: 디이소프로필에테르), 프로필에테르(별명: 디프로필에테르), 이소아밀에테르(별명: 디이소아밀에테르), 아밀에테르(별명: 디아밀에테르), 디부틸에테르(별명: 부틸에테르), 디이소부틸에테르(별명: 이소부틸에테르), sec-부틸에테르(별명: 디-sec-부틸에테르), 헥실에테르(별명: 디헥실에테르), 비스(2-에틸헥실)에테르, 데실에테르(별명: 디데실에테르), 운데실에테르(별명: 디운데실에테르), 도데실에테르(별명: 디도데실에테르), 테트라데실에테르(별명: 디테트라데실에테르), 헥사데실에테르, 부틸메틸에테르, 부틸에틸에테르, 부틸프로필에테르, tert-부틸메틸에테르, tert-부틸에틸에테르, tert-부틸프로필에테르, 디-tert-부틸에테르, 시클로펜틸메틸에테르, 시클로헥실메틸에테르, 시클로펜틸에틸에테르, 시클로헥실에틸에테르, 시클로펜틸프로필에테르, 시클로펜틸-2-프로필에테르, 시클로헥실프로필에테르, 시클로헥실-2-프로필에테르, 시클로펜틸부틸에테르, 시클로펜틸-tert-부틸에테르, 시클로헥실부틸에테르, 시클로헥실-tert-부틸에테르, 2-옥타논 및 4-헵타논을 들 수 있다. 이들 유기용매 중, 본 발명의 레지스트 패턴 피복용 도포액에 포함되는 성분으로서, 이소아밀에테르 및 2-옥타논이 바람직하게 이용된다.
본 발명의 레지스트 패턴 피복용 도포액으로부터, 상기 유기용매 및 임의로 함유하는 물을 제거한 고형분의 함유비율은, 이 도포액에 대하여, 예를 들어 0.5질량% 내지 30질량%, 바람직하게는 2질량% 내지 15질량%이다.
[레지스트 패턴의 형성방법]
본 발명은, 상기 레지스트 패턴 피복액을 이용한 레지스트 패턴의 형성방법도 그 대상으로 한다.
본 발명의 레지스트 패턴의 형성방법은, 하층막이 형성된 기판 상에 레지스트 패턴을 형성하는 공정, 상기 레지스트 패턴을 피복하도록 본 발명의 레지스트 패턴 피복용 도포액을 도포하는 공정, 상기 레지스트 패턴 피복용 도포액이 도포된 기판을 50℃ 내지 130℃에서 가열하여 상기 레지스트 패턴의 표면에 피복막을 형성하는 공정, 상기 가열된 기판을 냉각후, 상기 피복막을 현상액으로 현상하는 공정, 및 상기 피복막을 현상액으로 현상후의 레지스트 패턴을, 린스액으로 린스처리하는 공정을 포함하고, 이 방법에 의해, 기판 상에 당초 형성된 레지스트 패턴보다 미세화(축소화)된 레지스트 패턴을 형성할 수 있다.
여기서, 상기 기판으로서, 정밀집적회로소자의 제조에 사용되는 기판(예를 들어, 산화규소막, 질화규소막 또는 산화질화규소막으로 피복된 실리콘기판 등의 반도체기판, 질화규소기판, 석영기판, 무알칼리 유리기판, 저알칼리 유리기판, 결정화 유리기판, ITO막이 형성된 유리기판)을 들 수 있다. 그리고, 상기 기판에는, 하층막으로서, 반사방지능을 갖는 유기막 및/또는 무기막이 형성되어 있다.
상기 레지스트 패턴의 형상으로서, 예를 들어, 라인상 및 필러상(기둥상)을 들 수 있고, 고립라인 패턴, 라인앤드스페이스 패턴, 고립도트 패턴, 밀집도트 패턴 중 어느 하나를 형성할 수도 있다. 라인상의 레지스트 패턴의 형상은 직선으로 한정되지 않고 절곡된 형상일 수도 있고, 상기 필러상의 레지스트 패턴의 형상은, 기둥상이면 각기둥 및 원기둥 어느 것일 수도 있다. 이러한 형상의 레지스트 패턴은, 공지의 포지티브형 레지스트용액(예를 들어, 스미토모화학(주)제 PAR710, PAR855, 및 JSR(주)제 AR2772JN)을 이용하고, 공지의 리소그래피프로세스에 의해 형성할 수 있다. 사용하는 노광장치의 광원으로서, 예를 들어, i선, KrF 엑시머레이저, ArF 엑시머레이저 및 EUV를 채용할 수 있다.
본 발명의 레지스트 패턴 피복용 도포액을 도포하는 공정에 있어서, 이 도포액은, 스피너, 코터 등의 적당한 도포방법에 의해, 상기 레지스트 패턴을 형성후의 기판 상에 도포된다.
상기 레지스트 패턴 피복용 도포액이 도포된 기판을 가열하여 상기 레지스트 패턴의 표면에 피복막을 형성하는 공정에 있어서, 기판을 가열하는 공정은, 본 발명의 레지스트 패턴 피복용 도포액에 포함되는 설폰산을, 상기 레지스트 패턴의 표면에 확산시키기 위하여 행해진다. 따라서, 상기 가열온도는, 설폰산이 확산되기에 필요한 온도이면 되고, 단, 레지스트 패턴의 형상을 현저히 변형(예를 들어 멜트플로우)시키지 않는 온도여야 한다. 따라서, 상기 가열온도는, 130℃보다 낮은 온도, 예를 들어 100℃를 초과하지 않는 온도가 보다 바람직하다. 또한 상기 가열온도에 있어서의 가열에 의해서는, 본 발명의 레지스트 패턴 피복용 도포액은 경화되지 않는다.
상기 가열·피복막의 형성공정후, 상기 피복막을 현상하는 공정에서 이용하는 상기 현상액으로서, 예를 들어, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨, 규산나트륨, 메타규산나트륨, 암모니아수 등의 무기알칼리류, 에틸아민, n-프로필아민 등의 제1 아민류, 디에틸아민, 디-n-부틸아민 등의 제2 아민류, 트리에틸아민, 메틸디에틸아민 등의 제3 아민류, 디메틸에탄올아민, 트리에탄올아민 등의 알코올아민류, 테트라메틸암모늄하이드록시드, 테트라에틸암모늄하이드록시드, 콜린 등의 제4급 암모늄염, 피롤, 피페리딘 등의 환상 아민류, 등의 알칼리류의 수용액을 들 수 있다. 나아가, 상기 알칼리류의 수용액에 이소프로필알코올 등의 알코올류, 비이온계 등의 계면활성제를 적당량 첨가하여 사용할 수도 있다. 이들 중에서 바람직한 현상액은 제4급 암모늄염의 수용액, 더욱 바람직하게는 테트라메틸암모늄하이드록시드의 수용액이다.
또한 상기 현상공정후, 린스처리하는 공정에서 이용하는 상기 린스액으로서, 예를 들어, 순수, 및 계면활성제의 수용액을 들 수 있다.
[반전 패턴의 형성방법]
본 발명은, 상기 레지스트 패턴 피복액을 이용한 반전 패턴의 형성방법도 그 대상으로 한다.
본 발명의 반전 패턴의 형성방법은, 레지스트 패턴을 형성하는 공정, 레지스트 패턴 피복용 도포액을 도포하는 공정, 이 도포액이 도포된 기판을 가열하여 상기 레지스트 패턴의 표면에 피복막을 형성하는 공정, 이 가열후에 상기 피복막을 현상액으로 현상하는 공정까지, 혹은 나아가, 린스액으로 린스처리하는 공정까지는, 상기 [레지스트 패턴의 형성방법]에 있어서의 각 공정에 따라 실시하고, 그 후, 레지스트 패턴의 패턴간을 충전하도록, 폴리실록산과 물 및/또는 알코올류를 함유하는 용매를 포함하는 제2 도포액을 도포하는 공정, 상기 제2 도포액에 포함되는 폴리실록산 이외의 성분 및 상기 현상액 혹은 상기 린스액을 제거하거나 또는 감소시켜 도막을 형성하는 공정, 상기 도막을 에치백하여 상기 현상액으로 현상후 또는 린스액으로 린스처리후의 레지스트 패턴의 상면을 노출시키는 공정, 및 상면이 노출된 상기 레지스트 패턴을 제거하는 공정을 포함하고, 반전 패턴이 형성된다.
여기서, 상기 제2 도포액에 포함되는 폴리실록산은, 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어, 하기 식(11)로 표시되는 화합물 및 하기 식(12)로 표시되는 화합물의 공가수분해 축합물에 하기 식(13)으로 표시되는 화합물을 혼합하고, 얻어진 생성물을 들 수 있다.
[화학식 39]
Figure pct00039
(식 중, R18은 탄소원자수 1 내지 12의 유기기를 나타내고, Y 및 Z는 각각 독립적으로 메틸기 또는 에틸기를 나타내고, R19 및 R20은 각각 독립적으로 직쇄상 또는 분지쇄상의 탄소원자수 1 내지 3의 알킬렌기를 나타내고, R21은 탄소원자수 1 내지 4의 알콕시기, 알릴옥시기 또는 하이드록시기를 나타내고, p는 0, 1 또는 2를 나타낸다.)
또한, 상기 제2 도포액에 포함되는 알코올류는, 예를 들어, 상기 식(13)으로 표시되는 화합물이며, 이 식(13)으로 표시되는 화합물로서, 예를 들어, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노프로필에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콜모노알릴에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노에틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노프로필에테르, 트리에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콜, 1,2-프로판디올 또는 1,3-프로판디올, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 디이소프로필렌글리콜 및 트리에틸렌글리콜을 들 수 있다.
상기 서술한 도막을 형성하는 공정에 있어서, 상기 제2 도포액에 포함되는 폴리실록산 이외의 성분 및 상기 현상액(혹은 린스액)을 제거하거나 또는 감소시킨다는 것은, 예를 들어, 상기 제2 도포액이 도포된 상기 하층막이 형성된 기판을, 스핀드라이하거나, 또는 스핀드라이후 가열함으로써 실시된다. 여기서, 스핀드라이란, 기판을 회전시키면서 건조시키는 것이다. 또한, 상기 제2 도포액에 포함되는 폴리실록산 이외의 성분이란, 물 및/또는 알코올류를 함유하는 용매, 및 필요에 따라 첨가되는 첨가제이다.
상기 레지스트 패턴의 상면을 노출되는 공정에 있어서 행하는 상기 도막에 대한 에치백은, 예를 들어, CF4 등의 불소계 가스를 이용하는 드라이에칭, 유기산 혹은 유기염기의 수용액을 이용한 웨트에칭, 유기용제를 이용한 웨트에칭, 또는 CMP법에 의해 행해지고, 처리조건은 적당히 조정가능하다.
상기 상면이 노출된 상기 레지스트 패턴을 제거하는 공정은, 예를 들어, O2와 N2의 혼합가스 혹은 O2가스를 이용한 드라이에칭, 또는 애싱에 의해 행해진다. 애싱에 의해 행해지는 경우, 상기 레지스트 패턴만이 선택적으로 제거되는 조건으로 실시할 필요가 있다.
[실시예]
본 명세서의 하기 합성예 1 내지 합성예 4에서 얻어지는 폴리머, 합성예 5에서 얻어지는 공가수분해 축합물, 그리고 합성예 6 내지 합성예 8에서 얻어지는 폴리머의 중량평균 분자량(Mw)은, 겔퍼미에이션 크로마토그래피(Gel Permeation Chromatography, 이하 GPC라 약칭함)에 의한 측정결과이다. 측정에는 토소주식회사제 GPC장치를 이용하고, 측정조건은 하기와 같다.
측정장치: HLC-8020GPC〔상품명〕(토소(주)제)
GPC칼럼: TSKgel〔등록상표〕 G2000HXL; 2개, TSKgel G3000HXL; 1개, 및 TSKgel G4000HXL; 1개(이상, 토소(주)제)
칼럼온도: 40℃
용매: 테트라하이드로푸란(THF)
유량: 1.0mL/분
표준시료: 폴리스티렌(토소(주)제)
<합성예 1>
tert-부틸스티렌 11.0g(도쿄카세이공업(주)제), 메타크릴산 4.0g(도쿄카세이공업(주)제) 및 아조비스이소부티로니트릴 1.71g(도쿄카세이공업(주)제)을 유산에틸 43.0g에 용해시켰다. 그 용액을 가열환류한 유산에틸 100.4g에 천천히 적하하고, 적하후, 160℃에서 가열환류하여 24시간 반응시켜, 폴리머를 함유하는 용액을 얻었다. 이 반응용액을 물/메탄올 혼합용매 2,000g에 침전시켜, 얻어진 백색고체를 여과후, 60℃에서 하룻밤 감압건조하고, 백색의 폴리머를 얻었다. 이 폴리머에 대하여 GPC분석을 행한 결과, 표준 폴리스티렌 환산으로 중량평균 분자량 1,965였다. 얻어진 폴리머는 하기 식으로 표시되는 구조단위를 갖는 코폴리머(공중합체)인 것으로 추정된다.
[화학식 40]
Figure pct00040
<합성예 2>
tert-부틸스티렌 9.5g(도쿄카세이공업(주)제), 메타크릴산 4.1g(도쿄카세이공업(주)제), N-이소프로필아크릴아미드 1.3g(도쿄카세이공업(주)제) 및 아조비스이소부티로니트릴 0.98g(도쿄카세이공업(주)제)을 유산에틸 43.1g에 용해시켰다. 그 용액을 가열환류한 유산에틸 100.7g에 천천히 적하하고, 적하후, 160℃에서 가열환류하여 24시간 반응시켜, 폴리머를 함유하는 용액을 얻었다. 이 반응용액을 물/메탄올 혼합용매 2,000g에 침전시켜, 얻어진 백색고체를 여과후, 60℃에서 하룻밤 감압건조하고, 백색의 폴리머를 얻었다. 이 폴리머에 대하여 GPC분석을 행한 결과, 표준 폴리스티렌 환산으로 중량평균 분자량 1,809였다. 얻어진 폴리머는 하기 식으로 표시되는 구조단위를 갖는 코폴리머(공중합체)인 것으로 추정된다.
[화학식 41]
Figure pct00041
<합성예 3>
tert-부틸스티렌 9.1g(도쿄카세이공업(주)제), 메타크릴산 3.9g(도쿄카세이공업(주)제), 메타크릴산2,2,2-트리플루오로에틸메타크릴레이트 1.9g(도쿄카세이공업(주)제) 및 아조비스이소부티로니트릴 1.71g(도쿄카세이공업(주)제)을 유산에틸 43.0g에 용해시켰다. 그 용액을 가열환류한 유산에틸 100.4g에 천천히 적하하고, 적하후, 160℃에서 가열환류하여 24시간 반응시켜, 폴리머를 함유하는 용액을 얻었다. 이 반응용액을 물/메탄올 혼합용매 2,000g에 침전시켜, 얻어진 백색고체를 여과후, 60℃에서 하룻밤 감압건조하고, 백색의 폴리머를 얻었다. 이 폴리머에 대하여 GPC분석을 행한 결과, 표준 폴리스티렌 환산으로 중량평균 분자량 1,550이었다. 얻어진 폴리머는 하기 식으로 표시되는 구조단위를 갖는 코폴리머(공중합체)인 것으로 추정된다.
[화학식 42]
Figure pct00042
<합성예 4>
tert-부틸스티렌 8.7g(도쿄카세이공업(주)제), 메타크릴산 3.7g(도쿄카세이공업(주)제) 및 메타크릴산1,1,1,3,3,3-헥사플루오로이소프로필 2.6g(도쿄카세이공업(주)제) 및 아조비스이소부티로니트릴 0.98g(도쿄카세이공업(주)제)을 유산에틸 43.1g에 용해시켰다. 그 용액을 가열환류한 유산에틸 100.11g에 천천히 적하하고, 적하후, 160℃에서 가열환류하여 24시간 반응시켜, 폴리머를 함유하는 용액을 얻었다. 이 반응용액을 물/메탄올 혼합용매 2,000g에 침전시켜, 얻어진 백색고체를 여과후, 60℃에서 하룻밤 감압건조하고, 백색의 폴리머를 얻었다. 이 폴리머에 대하여 GPC분석을 행한 결과, 표준 폴리스티렌 환산으로 중량평균 분자량 1,847이었다. 얻어진 폴리머는 하기 식으로 표시되는 구조단위를 갖는 코폴리머(공중합체)인 것으로 추정된다.
[화학식 43]
Figure pct00043
<합성예 5>
테트라에톡시실란 5.8g(30mol%), 메틸트리에톡시실란 6.7g(40mol%), 하기 식으로 표시되는 화합물인 5-(트리에톡시실릴)노보난-2,3-디카르본산무수물 9.2g(30mol%), 아세톤 43g 및 초순수 43g을 200ml의 플라스크에 넣고, 그 플라스크내의 혼합용액을 마그네틱스터러로 교반하면서 0.01mol/L의 염산 1.7g을 그 혼합용액에 적하하였다. 적하후, 40℃로 조정된 오일배스에 플라스크를 옮기고, 가온환류하에서 240분 반응시켰다. 그 후, 반응용액을 실온까지 냉각하고, 그 반응용액에 프로필렌글리콜모노메틸에테르 24.0g을 첨가하고, 아세톤, 물 및 염산, 그리고 반응부생물인 에탄올을 반응용액으로부터 감압유거하여 농축해서, 공가수분해 축합물(폴리실록산)의 프로필렌글리콜모노메틸에테르용액을 얻었다. 고형분농도는 140℃에 있어서의 고형잔물 환산으로 15질량%가 되도록 조정하였다. GPC에 의한 중량평균 분자량은 표준 폴리스티렌 환산으로 1,000이었다.
[화학식 44]
Figure pct00044
<합성예 6>
트리스(4-하이드록시페닐)에탄(도쿄카세이공업(주)제) 45.00g, 3,5-비스(트리플루오로메틸)벤즈알데히드(도쿄카세이공업(주)제) 53.35g 및 메탄설폰산(도쿄카세이공업(주)제) 2.12g에, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 150.70g을 첨가하고, 질소분위기하, 6시간 환류교반하였다. 반응종료 후, 반응액을 수중에 적하하여 재침전시켰다. 얻어진 침전물을 여과, 세정하고, 60℃에서 감압건조함으로써, 폴리머 66.06g을 얻었다. 이 폴리머의, GPC에 의해 표준 폴리스티렌 환산으로 측정되는 중량평균 분자량은 2100이었다. 얻어진 폴리머는, 하기 식으로 표시되는 구조단위를 갖는 노볼락 수지인 것으로 추정된다.
[화학식 45]
Figure pct00045
<합성예 7>
플로로글루시놀(도쿄카세이공업(주)제) 50.00g, 3,4-디하이드록시벤즈알데히드(도쿄카세이공업(주)제) 16.43g, 3,5-비스(트리플루오로메틸)벤즈알데히드(도쿄카세이공업(주)제) 67.20g 및 메탄설폰산(도쿄카세이공업(주)제) 3.81g에, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 206.15g을 첨가하고, 질소분위기하, 4시간 환류교반하였다. 반응종료 후, 반응액을 수중에 적하하여 재침전시켰다. 얻어진 침전물을 여과, 세정하고, 60℃에서 감압건조함으로써, 폴리머 102.83g을 얻었다. 이 폴리머의, GPC로부터 표준 폴리스티렌 환산으로 측정되는 중량평균 분자량은 2400이었다. 얻어진 폴리머는, 하기 식으로 표시되는 2종의 구조단위를 갖는 노볼락 수지인 것으로 추정된다.
[화학식 46]
Figure pct00046
<합성예 8>
트리스(4-하이드록시페닐)에탄(도쿄카세이공업(주)제) 40.00g, 3,4-디하이드록시벤즈알데히드(도쿄카세이공업(주)제) 3.61g, 3,5-비스(트리플루오로메틸)벤즈알데히드(도쿄카세이공업(주)제) 56.90g 및 메탄설폰산(도쿄카세이공업(주)제) 2.51g에, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 154.53g을 첨가하고, 질소분위기하, 6시간 환류교반하였다. 반응종료 후, 반응액을 수중에 적하하여 재침전시켰다. 얻어진 침전물을 여과, 세정하고, 60℃에서 감압건조함으로써, 폴리머 63.01g을 얻었다. 이 폴리머의, GPC로부터 표준 폴리스티렌 환산으로 측정되는 중량평균 분자량은 2600이었다. 얻어진 폴리머는, 하기 식으로 표시되는 2종의 구조단위를 갖는 노볼락 수지인 것으로 추정된다.
[화학식 47]
Figure pct00047
<실시예 1>
상기 합성예 1에서 얻어진 폴리머 1.33g에 도데실벤젠설폰산(준세이화학(주)제) 0.67g 및 이소아밀에테르 18.0g을 첨가하여 용해시켰다. 그 후 구멍직경 0.05μm의 폴리에틸렌제 마이크로필터를 이용하여 여과해서, 레지스트 패턴 피복용 도포액을 조제하였다.
<실시예 2>
상기 합성예 2에서 얻어진 폴리머 1.33g에 도데실벤젠설폰산(준세이화학(주)제) 0.67g 및 이소아밀에테르 18.0g을 첨가하여 용해시켰다. 그 후 구멍직경 0.05μm의 폴리에틸렌제 마이크로필터를 이용하여 여과해서, 레지스트 패턴 피복용 도포액을 조제하였다.
<실시예 3>
상기 합성예 3에서 얻어진 폴리머 1.33g에 도데실벤젠설폰산(준세이화학(주)제) 0.67g 및 이소아밀에테르 18.0g을 첨가하여 용해시켰다. 그 후 구멍직경 0.05μm의 폴리에틸렌제 마이크로필터를 이용하여 여과해서, 레지스트 패턴 피복용 도포액을 조제하였다.
<실시예 4>
상기 합성예 4에서 얻어진 폴리머 1.00g에 도데실벤젠설폰산(준세이화학(주)제) 0.50g 및 이소아밀에테르 13.50g을 첨가하여 용해하였다. 그 후 구멍직경 0.05μm의 폴리에틸렌제 마이크로필터를 이용하여 여과해서, 레지스트 패턴 피복용 도포액을 조제하였다.
<비교예 1>
상기 합성예 4에서 얻어진 폴리머 1.5g에 이소아밀에테르 13.5g을 첨가하여 용해시켰다. 그 후 구멍직경 0.05μm의 폴리에틸렌제 마이크로필터를 이용하여 여과해서, 레지스트 패턴 피복용 도포액을 조제하였다.
<실시예 8>
상기 합성예 6에서 얻어진 폴리머 1.0g에 도데실벤젠설폰산(준세이화학(주)제) 0.50g 및 이소아밀에테르 13.5g을 첨가하여 용해시켰다. 그 후 구멍직경 0.05μm의 폴리에틸렌제 마이크로필터를 이용하여 여과해서, 레지스트 패턴 피복용 도포액을 조제하였다.
<실시예 9>
상기 합성예 7에서 얻어진 폴리머 1.0g에 도데실벤젠설폰산(준세이화학(주)제) 0.50g 및 이소아밀에테르 13.5g을 첨가하여 용해시켰다. 그 후 구멍직경 0.05μm의 폴리에틸렌제 마이크로필터를 이용하여 여과해서, 레지스트 패턴 피복용 도포액을 조제하였다.
<실시예 10>
상기 합성예 8에서 얻어진 폴리머 1.0g에 도데실벤젠설폰산(준세이화학(주)(제)) 0.50g 및 이소아밀에테르 13.5g을 첨가하여 용해시켰다. 그 후 구멍직경 0.05μm의 폴리에틸렌제 마이크로필터를 이용하여 여과해서, 레지스트 패턴 피복용 도포액을 조제하였다.
<비교예 2>
상기 합성예 8에서 얻어진 폴리머 1.5g에 이소아밀에테르 13.5g을 첨가하여 용해시켰다. 그 후 구멍직경 0.05μm의 폴리에틸렌제 마이크로필터를 이용하여 여과해서, 레지스트 패턴 피복용 도포액을 조제하였다.
〔포지티브형 레지스트 프로세스에 대한 적용시험〕
본 발명의 실시예 1 내지 실시예 4, 실시예 8 내지 실시예 10, 및 비교예 1 및 비교예 2에서 조제한 레지스트 패턴 피복용 도포액을, 스피너를 이용하여 실리콘 웨이퍼 상에 도포하고, 핫플레이트 상에서, 75℃에서 1분간 가열한 도막의 막두께 측정을 행하였다(막두께 A: 도막의 막두께). 상기 도막상에 시판의 알칼리성 현상액(도쿄오카공업(주)제, 제품명: NMD-3)을 퍼들하여 60초 방치하고, 3000rpm으로 회전시키면서 30초간 순수로 린스를 행하였다. 린스후, 100℃에서 60초간 베이크하고, 막두께 측정을 행하였다(막두께 B). 그 결과를 표 1(표 1-1 및 표 1-2)에 나타낸다. 막두께 B가 0nm인 경우, 현상액에 의해 도막은 제거되었다고 할 수 있다. 이는, 본 발명의 레지스트 패턴 피복용 도포액이, 포지티브형 레지스트 프로세스에 적용가능한 것을 나타낸다.
[표 1]
Figure pct00048
〔포토레지스트 패턴의 형성〕
ARC29A(닛산화학공업(주)제)를 스피너에 의해 실리콘 웨이퍼 상에 도포하였다. 그 실리콘 웨이퍼를 핫플레이트 상에 배치하고, 205℃에서 1분간 가열하여, 막두께 80nm의 레지스트 하층막을 형성하였다. 이 레지스트 하층막 상에, 시판의 포토레지스트용액(스미토모화학(주)제, 상품명: PAR855)을 스피너에 의해 도포하고, 핫플레이트 상에서 105℃에서 60초간 가열하여 포토레지스트막(막두께 0.10μm)을 형성하였다.
이어서, 스캐너((주)니콘제, NSR-S307E(파장 193nm, NA: 0.85, σ: 0.65/0.93))를 이용하고, 포토마스크를 통과하여 노광을 행하였다. 포토마스크는 형성해야 하는 레지스트 패턴에 따라 선택된다. 노광후, 핫플레이트상, 105℃에서 60초간 노광후 가열(PEB)을 행하고, 냉각후, 공업규격의 60초 싱글패들식 공정에서, 현상액으로서 0.26규정의 테트라메틸암모늄하이드록시드 수용액을 이용하여 현상하였다. 이상의 공정을 거쳐, 목적으로 하는 레지스트 패턴을 형성하였다. 형성된 라인앤드스페이스 패턴에 대하여, 라인 패턴의 폭을 측정하였다.
〔레지스트 패턴 축소프로세스〕
실리콘 웨이퍼 상에 형성된 레지스트 패턴(1:1의 라인앤드스페이스 패턴) 상에, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 4, 실시예 8 내지 실시예 10, 및 비교예 1 및 비교예 2에서 조제한 레지스트 패턴 피복용 도포액을, 스피너를 이용하여 각각 도포하고, 75℃에서 베이크후, 현상액으로서 0.26규정의 테트라메틸암모늄하이드록시드 수용액을 이용하여 현상하였다. 현상후의 라인앤드스페이스 패턴에 대하여, 라인 패턴의 폭을 측정하였다. 그 결과를 표 2(표 2-1 및 표 2-2)에 나타낸다.
[표 2]
Figure pct00049
이어서, 실리콘 웨이퍼 상에 형성한 4종의 레지스트 패턴(고립라인 패턴, 1:3, 1:2 및 1:1.25의 라인앤드스페이스 패턴) 상에, 본 발명의 실시예 4 또는 실시예 10에서 조제한 레지스트 패턴 피복용 도포액을, 스피너를 이용하여 각각 도포하고, 75℃에서 베이크후, 현상액으로서 0.26규정의 테트라메틸암모늄하이드록시드 수용액을 이용하여 현상하였다. 현상후의 고립라인 패턴 및 라인앤드스페이스 패턴에 대하여, 라인 패턴의 폭을 측정하였다. 그 결과를 표 3에 나타낸다.
[표 3]
Figure pct00050
<실시예 5>
〔레지스트 패턴 축소 프로세스〕
실리콘 웨이퍼 상에 형성된 레지스트 패턴(1:1의 라인앤드스페이스 패턴) 상에, 본 발명의 실시예 1에서 조제한 레지스트 패턴 피복용 도포액을, 스피너를 이용하여 도포하고, 85℃에서 베이크후, 현상액으로서 0.26규정의 테트라메틸암모늄하이드록시드 수용액을 이용하여 현상하고, 라인 패턴의 폭이 축소된 레지스트 패턴(이하, 본 명세서에서는 축소 레지스트 패턴이라 칭함)을 얻었다. 얻어진 축소 레지스트 패턴의 형상을 단면SEM에 의해 관찰하였다.
<실시예 6>
〔축소 레지스트 패턴의 매립프로세스〕
실리콘 웨이퍼 상에 형성된 레지스트 패턴(1:1의 라인앤드스페이스 패턴) 상에, 본 발명의 실시예 1에서 조제한 레지스트 패턴 피복용 도포액을, 스피너를 이용하여 도포하고, 85℃에서 베이크후, 현상액으로서 0.26규정의 테트라메틸암모늄하이드록시드 수용액을 이용하여 현상하고, 축소 레지스트 패턴을 얻었다. 계속해서, 이 실리콘 웨이퍼 상에, 상기 합성예 5에서 얻어진 폴리실록산용액에 초순수 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르를 각각 7대3(질량비)의 비율로 첨가하여 조제한 제2 도포액을 도포하고, 0.26규정의 테트라메틸암모늄 수용액을 이 제2 도포액에 치환하였다. 그 후, 상기 실리콘 웨이퍼를 1500rpm으로 60초간 스핀하여 도포액 중의 용제를 건조시킨 후, 100℃에서 60초간 가열하여 도막을 형성하고, 상기 축소 레지스트 패턴의 매립을 행하였다. 매립후의 모습을 단면SEM에 의해 관찰하였다. 그 결과를 도 1에 나타낸다.
<실시예 7>
〔반전 패턴의 형성프로세스〕
상기 제2 도포액을 이용하여 형성한 도막을, CF4(유량 50sccm)와 Ar(유량200sccm)의 혼합가스를 이용한 드라이에칭에 의해 에치백하고, 레지스트 패턴의 상부를 노출시켰다. 그 후, O2(유량 10sccm)와 N2(유량 20sccm)의 혼합가스를 이용한 드라이에칭에 의해 상기 레지스트 패턴을 제거하고, 반전 패턴을 얻었다. 반전 패턴의 형상을 단면SEM에 의해 관찰하였다. 그 결과를 도 2에 나타낸다.
하기 표 4에, 패턴의 매립성 및 패턴 형상의 평가결과를 정리하였다. 표 4에 있어서, 「양호」란, 패턴 매립성에 관해서는 보이드(공동)가 발생하는 일 없이 레지스트 패턴을 매립한 것을 나타내고, 패턴 형상에 관해서는 패턴 무너짐, 및 스컴(scum)이 발생하는 일 없이 패턴이 형성된 것을 나타낸다.
[표 4]
Figure pct00051

Claims (15)

  1. A성분: 적어도 1개의 하이드록시기 또는 카르복시기를 함유하는 폴리머,
    B성분: A-SO3H(식 중, A는 탄소원자수 1 내지 16의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알킬기 혹은 불화알킬기, 이 알킬기 혹은 불화알킬기를 치환기로서 적어도 1개 갖는 방향족기, 또는 치환기를 가질 수도 있는 탄소원자수 4 내지 16의 지환식 기를 나타낸다.)로 표시되는 설폰산, 그리고
    C성분: R1-O-R2 및/또는 R1-C(=O)-R2(식 중, R1은 탄소원자수 3 내지 16의 직쇄상, 분지쇄상 또는 환상의 알킬기 혹은 불화알킬기를 나타내고, R2는 탄소원자수 1 내지 16의 직쇄상, 분지쇄상 또는 환상의 알킬기 혹은 불화알킬기를 나타낸다.)로 표시되는 화합물로 이루어진, 상기 폴리머를 용해가능한 유기용매,
    를 포함하는 레지스트 패턴 피복용 도포액.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 A성분인 폴리머는, 적어도 1개의 수소원자가 할로겐원자로 치환될 수도 있는 탄소원자수 1 내지 10의 직쇄상, 분지쇄상 또는 환상의 알킬기를 추가로 함유하는, 레지스트 패턴 피복용 도포액.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 A성분인 폴리머가, 하기 식(A)로 표시되는 구조단위를 갖는 폴리머이며, 단 하기 식(A)로 표시되는 구조단위를 갖는 폴리머는, 적어도 1개의 하이드록시기 또는 카르복시기, 혹은 적어도 1개의 하이드록시기 또는 카르복시기와 적어도 1개의 수소원자가 할로겐원자로 치환될 수도 있는 탄소원자수 1 내지 10의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알킬기를 함유하는, 레지스트 패턴 피복용 도포액.
    [화학식 1]
    Figure pct00052

    (식 중, R0은 수소원자 또는 메틸기를 나타내고,
    L은 적어도 1개의 치환기를 가질 수도 있는 2가의 방향족 기, -C(=O)-O-기 또는 -C(=O)-NH-기를 나타내고, 이 -C(=O)-O-기 또는 -C(=O)-NH-기의 탄소원자는 폴리머의 주쇄와 결합하는 것이며,
    X는 수소원자, 또는 탄소원자수 1 내지 10의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알킬기 혹은 알콕시기를 나타내고, 이 알킬기는 적어도 1개의 수소원자가 할로겐원자 또는 하이드록시기로 치환될 수도 있다.)
  4. 제3항에 있어서,
    상기 A성분인 폴리머가, 상기 식(A)로 표시되는 구조단위를 적어도 2종 갖는 코폴리머로서,
    이 코폴리머는,
    L이 적어도 1개의 치환기를 가질 수도 있는 2가의 방향족 기를 나타내는 구조단위와,
    L이 -C(=O)-O-기를 나타내는 구조단위 및/또는 -C(=O)-NH-기를 나타내는 구조단위를 갖는,
    레지스트 패턴 피복용 도포액.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 L에 있어서의 2가의 방향족 기는 페닐렌기 또는 나프틸렌기인, 레지스트 패턴 피복용 도포액.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 A성분인 폴리머가, 하기 식(1-1) 내지 식(1-4) 중 어느 하나로 표시되는 구조단위를 갖는 폴리머, 혹은 하기 식(1-1)~식(1-4) 중 어느 하나로 표시되는 구조단위를 갖는 폴리머로서 적어도 1개의 수소원자가 할로겐원자로 치환될 수도 있는 탄소원자수 1 내지 10의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알킬기를 함유하는 폴리머인, 레지스트 패턴 피복용 도포액.
    [화학식 2]
    Figure pct00053

    (식 중, Ar1은 탄소원자수 6 내지 18의 방향족 환을 적어도 1개 포함하는 2가, 4가, 6가 또는 8가의 유기기를 나타내고, Ar2는 메틸렌기 또는 제3급 탄소원자를 개재하여 Ar1과 결합해 있는 탄소원자수 6 내지 18의 방향족 환을 포함하는 2가의 유기기를 나타내고, 상기 방향족 환 중 적어도 1개는 치환기로서 하이드록시기 및/또는 카르복시기를 가진다.)
  7. 제6항에 있어서,
    상기 Ar1로 표시되는 2가, 4가, 6가 또는 8가의 유기기는 하기 식(2-1) 내지 식(2-5) 중 어느 하나로 표시되는 화합물의 방향족 환상의 임의의 2개소, 4개소, 6개소 또는 8개소로부터의 결합단을 갖는 기이며,
    이 Ar2는 메틸렌기, 하기 식(3-1)로 표시되는 2가의 유기기 또는 하기 식(3-2)로 표시되는 2가의 유기기를 나타내는, 레지스트 패턴 피복용 도포액.
    [화학식 3]
    Figure pct00054

    [화학식 4]
    Figure pct00055

    〔식 중, R3 내지 R14, R16 및 R17은 각각 독립적으로 탄소원자수 1 내지 10의 직쇄상, 분지쇄상 또는 환상의 알킬기, 탄소원자수 1 내지 9의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알콕시기, 할로겐원자, 니트로기, 시아노기, 아세톡시기, 메틸티오기, 또는 아미노기를 나타내고, 이 알킬기는 적어도 1개의 수소원자가 하이드록시기 또는 할로겐원자로 치환될 수도 있고, 이 아미노기는 적어도 1개의 수소원자가 탄소원자수 1 내지 3의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알킬기로 치환될 수도 있고, T3 내지 T14, T16 및 T17은 각각 독립적으로 하이드록시기 또는 카르복시기를 나타내고, T15는 수소원자 또는 메틸기를 나타내고, Q1 및 Q2는 각각 독립적으로 단결합, 산소원자, 황원자, 설포닐기, 카르보닐기, 이미노기, 탄소원자수 6 내지 40의 아릴렌기, 또는 탄소원자수 1 내지 10의 직쇄상, 분지쇄상 혹은 환상의 알킬렌기를 나타내고, 이 알킬렌기는 적어도 1개의 수소원자가 할로겐원자로 치환될 수도 있고, m1 내지 m4는 각각 독립적으로 0 내지 2의 정수를 나타내고, r4, r5 및 r8 내지 r14는 각각 독립적으로 0 내지 2의 정수를 나타내고, t4, t5 및 t8 내지 t14는 각각 독립적으로 0 내지 2의 정수를 나타내고, r3, r6, r7 및 r17은 각각 독립적으로 0 내지 8의 정수를 나타내고, t3, t6, t7 및 t17은 각각 독립적으로 0 내지 8의 정수를 나타내고, r16은 0 내지 9의 정수를 나타내고, t16은 0 내지 9의 정수를 나타내고, r3과 t3의 합계, r4와 t4의 합계, r5와 t5의 합계, r6과 t6의 합계, r7과 t7의 합계, r8과 t8의 합계, r9와 t9의 합계, r10과 t10의 합계, r11과 t11의 합계, r12와 t12의 합계, r13과 t13의 합계, r14와 t14의 합계, r16과 t16의 합계, 및 r17과 t17의 합계는 각각 독립적으로 1 내지 10의 정수이다.〕
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 A성분인 폴리머가, 1000 내지 20000의 중량평균 분자량을 갖는, 레지스트 패턴 피복용 도포액.
  9. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 A성분인 폴리머가, 1000 내지 2000의 중량평균 분자량을 갖는, 레지스트 패턴 피복용 도포액.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 설폰산을 나타내는 식 중, A에 있어서의 방향족 기는 페닐기 또는 나프틸기인, 레지스트 패턴 피복용 도포액.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 설폰산을 나타내는 식 중, A로 표시되는 기는, 탄소원자수 4 내지 12의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알킬기 혹은 불화알킬기, 또는 이 알킬기 혹은 불화알킬기를 치환기로서 적어도 1개 갖는 페닐기를 나타내고,
    이 설폰산의 함유비율은 상기 A성분인 폴리머에 대하여 0.5질량% 내지 60질량%인,
    레지스트 패턴 피복용 도포액.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    1질량ppm 내지 1질량%의 물을 포함하는, 레지스트 패턴 피복용 도포액.
  13. 하층막이 형성된 기판 상에 레지스트 패턴을 형성하는 공정,
    상기 레지스트 패턴을 피복하도록 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 레지스트 패턴 피복용 도포액을 도포하는 공정,
    상기 레지스트 패턴 피복용 도포액이 도포된 기판을 50℃ 내지 130℃에서 가열하여 상기 레지스트 패턴의 표면에 피복막을 형성하는 공정,
    상기 가열된 기판을 냉각후, 상기 피복막을 현상액으로 현상하는 공정, 및
    상기 피복막을 현상액으로 현상후의 레지스트 패턴을, 린스액으로 린스처리하는 공정
    을 포함하는, 레지스트 패턴의 형성방법.
  14. 하층막이 형성된 기판 상에 레지스트 패턴을 형성하는 공정,
    상기 레지스트 패턴을 피복하도록 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 레지스트 패턴 피복용 도포액을 도포하는 공정,
    상기 레지스트 패턴 피복용 도포액이 도포된 기판을 50℃ 내지 130℃에서 가열하여 상기 레지스트 패턴의 표면에 피복막을 형성하는 공정,
    상기 가열된 기판을 냉각후, 상기 피복막을 현상액으로 현상하는 공정,
    상기 피복막을 현상액으로 현상후의 레지스트 패턴의 패턴간을 충전하도록, 폴리실록산과 물 및/또는 알코올류를 함유하는 용매를 포함하는 제2 도포액을 도포하는 공정,
    상기 제2 도포액에 포함되는 폴리실록산 이외의 성분 및 상기 현상액을 제거하거나 또는 감소시켜 도막을 형성하는 공정,
    상기 도막을 에치백하여 상기 현상액으로 현상후의 레지스트 패턴의 상면을 노출시키는 공정, 및
    상면이 노출된 상기 레지스트 패턴을 제거하는 공정을 포함하는, 반전 패턴의 형성방법.
  15. 하층막이 형성된 기판 상에 레지스트 패턴을 형성하는 공정,
    상기 레지스트 패턴을 피복하도록 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 레지스트 패턴 피복용 도포액을 도포하는 공정,
    상기 레지스트 패턴 피복용 도포액이 도포된 기판을 50℃ 내지 130℃에서 가열하여 상기 레지스트 패턴의 표면에 피복막을 형성하는 공정,
    상기 가열된 기판을 냉각후, 상기 피복막을 현상액으로 현상하는 공정,
    상기 피복막을 현상액으로 현상후의 레지스트 패턴을, 린스액으로 린스처리하는 공정,
    상기 린스액으로 린스처리후의 레지스트 패턴의 패턴간을 충전하도록, 폴리실록산과 물 및/또는 알코올류를 함유하는 용매를 포함하는 제2 도포액을 도포하는 공정,
    상기 제2 도포액에 포함되는 폴리실록산 이외의 성분 및 상기 린스액을 제거하거나 또는 감소시켜 도막을 형성하는 공정,
    상기 도막을 에치백하여 상기 린스액으로 린스처리후의 레지스트 패턴의 상면을 노출시키는 공정, 및
    상면이 노출된 상기 레지스트 패턴을 제거하는 공정을 포함하는, 반전 패턴의 형성방법.
KR1020177004633A 2014-09-19 2015-09-18 레지스트 패턴 피복용 도포액 KR102203366B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2014-190849 2014-09-19
JP2014190849 2014-09-19
JPJP-P-2014-201382 2014-09-30
JP2014201382 2014-09-30
PCT/JP2015/076715 WO2016043317A1 (ja) 2014-09-19 2015-09-18 レジストパターン被覆用塗布液

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170057238A true KR20170057238A (ko) 2017-05-24
KR102203366B1 KR102203366B1 (ko) 2021-01-15

Family

ID=55533353

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020177004633A KR102203366B1 (ko) 2014-09-19 2015-09-18 레지스트 패턴 피복용 도포액

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10133178B2 (ko)
JP (1) JP6497527B2 (ko)
KR (1) KR102203366B1 (ko)
CN (1) CN106715619B (ko)
SG (1) SG11201702233SA (ko)
TW (1) TWI681021B (ko)
WO (1) WO2016043317A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170033265A (ko) * 2014-07-15 2017-03-24 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 할로겐화설포닐알킬기를 가지는 실리콘 함유 레지스트 하층막 형성 조성물

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9869933B2 (en) * 2016-03-07 2018-01-16 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Pattern trimming methods
WO2017169981A1 (ja) * 2016-03-30 2017-10-05 日産化学工業株式会社 レジストパターン被覆用水溶液及びそれを用いたパターン形成方法
TWI722135B (zh) * 2016-04-13 2021-03-21 日商迪愛生股份有限公司 酚醛清漆型樹脂及抗蝕劑材料
CN109791376B (zh) * 2016-10-04 2023-01-10 日产化学株式会社 使用了溶剂置换法的抗蚀剂图案涂布用组合物的制造方法
CN109806658B (zh) * 2017-11-20 2021-10-12 台湾积体电路制造股份有限公司 显影液过滤系统及显影液的过滤方法
KR20210064190A (ko) * 2018-09-25 2021-06-02 니폰 제온 가부시키가이샤 공중합체 및 포지티브형 레지스트 조성물
US11506981B2 (en) * 2019-05-31 2022-11-22 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Photoresist pattern trimming compositions and pattern formation methods

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001281886A (ja) 2000-03-31 2001-10-10 Jsr Corp レジストパターン縮小化材料及びそれを使用する微細レジストパターンの形成方法
EP0942329B1 (en) * 1997-09-22 2002-11-13 Clariant Finance (BVI) Limited Novel process for preparing resists
US7371800B2 (en) * 2004-05-05 2008-05-13 Dupont Electronic Polymers L.P. Derivatized novolak polyhydroxystyrene from hydroxyphenylmethylcarbinol
JP2010049247A (ja) 2008-07-24 2010-03-04 Jsr Corp レジストパターン微細化組成物及びレジストパターン形成方法
JP2011257499A (ja) 2010-06-07 2011-12-22 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd レジストパターン形成方法及びパターン微細化処理剤
JP2013145290A (ja) 2012-01-13 2013-07-25 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd 微細パターン形成方法、及びパターン微細化用被覆剤
KR101339765B1 (ko) * 2006-01-29 2013-12-11 롬 앤드 하스 일렉트로닉 머트어리얼즈, 엘.엘.씨. 오버 코팅된 포토레지스트와 함께 사용하기 위한코팅조성물
KR101860385B1 (ko) * 2009-06-19 2018-05-23 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 카바졸 노볼락 수지

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002333717A (ja) * 2001-05-07 2002-11-22 Nissan Chem Ind Ltd リソグラフィー用反射防止膜形成組成物
JP4250939B2 (ja) * 2002-10-01 2009-04-08 日産化学工業株式会社 反射防止膜形成組成物
JP2005330441A (ja) * 2004-05-21 2005-12-02 Mitsubishi Plastics Ind Ltd フッ素系接着性組成物
JP2006078593A (ja) * 2004-09-07 2006-03-23 Sumitomo Electric Fine Polymer Inc 画像形成装置用転写ベルト
EP2042927B1 (en) * 2006-06-19 2012-03-07 Nissan Chemical Industries, Ltd. Composition containing hydroxylated condensation resin for forming film under resist
EP2085822A4 (en) * 2006-10-12 2011-03-16 Nissan Chemical Ind Ltd SEMICONDUCTOR ELEMENT PROCESSING PROCESS USING A SUB-RESISTANT FILM CURED BY PHOTO-NETWORKING
JP2008285540A (ja) 2007-05-16 2008-11-27 Jsr Corp 液浸上層膜用重合体および液浸上層膜用樹脂組成物
KR101379057B1 (ko) * 2008-09-04 2014-03-28 히타치가세이가부시끼가이샤 포지티브형 감광성 수지 조성물, 레지스트 패턴의 제조 방법 및 전자 부품
EP2457125A2 (en) * 2009-07-23 2012-05-30 Dow Corning Corporation Method and materials for reverse patterning
JP5507380B2 (ja) * 2010-02-23 2014-05-28 東京応化工業株式会社 パターン形成方法
US8547955B2 (en) * 2010-07-28 2013-10-01 Intel Corporation Feedback scheme for MU-MIMO
JP6155025B2 (ja) * 2011-12-31 2017-06-28 ローム アンド ハース エレクトロニック マテリアルズ エルエルシーＲｏｈｍ ａｎｄ Ｈａａｓ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ＬＬＣ フォトレジストパターントリミング方法
JP6328931B2 (ja) 2012-12-31 2018-05-23 ローム アンド ハース エレクトロニック マテリアルズ エルエルシーＲｏｈｍ ａｎｄ Ｈａａｓ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ＬＬＣ フォトレジストパターントリミング方法
TWI584061B (zh) 2014-08-27 2017-05-21 羅門哈斯電子材料有限公司 多重圖案的形成方法
WO2016147989A1 (ja) 2015-03-13 2016-09-22 三菱瓦斯化学株式会社 化合物、樹脂、リソグラフィー用下層膜形成材料、リソグラフィー用下層膜形成用組成物、リソグラフィー用下層膜、パターン形成方法、及び、化合物又は樹脂の精製方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0942329B1 (en) * 1997-09-22 2002-11-13 Clariant Finance (BVI) Limited Novel process for preparing resists
JP2001281886A (ja) 2000-03-31 2001-10-10 Jsr Corp レジストパターン縮小化材料及びそれを使用する微細レジストパターンの形成方法
US7371800B2 (en) * 2004-05-05 2008-05-13 Dupont Electronic Polymers L.P. Derivatized novolak polyhydroxystyrene from hydroxyphenylmethylcarbinol
KR101339765B1 (ko) * 2006-01-29 2013-12-11 롬 앤드 하스 일렉트로닉 머트어리얼즈, 엘.엘.씨. 오버 코팅된 포토레지스트와 함께 사용하기 위한코팅조성물
JP2010049247A (ja) 2008-07-24 2010-03-04 Jsr Corp レジストパターン微細化組成物及びレジストパターン形成方法
KR101860385B1 (ko) * 2009-06-19 2018-05-23 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 카바졸 노볼락 수지
JP2011257499A (ja) 2010-06-07 2011-12-22 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd レジストパターン形成方法及びパターン微細化処理剤
JP2013145290A (ja) 2012-01-13 2013-07-25 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd 微細パターン形成方法、及びパターン微細化用被覆剤

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170033265A (ko) * 2014-07-15 2017-03-24 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 할로겐화설포닐알킬기를 가지는 실리콘 함유 레지스트 하층막 형성 조성물

Also Published As

Publication number Publication date
CN106715619A (zh) 2017-05-24
CN106715619B (zh) 2020-02-07
KR102203366B1 (ko) 2021-01-15
JP6497527B2 (ja) 2019-04-10
TWI681021B (zh) 2020-01-01
WO2016043317A1 (ja) 2016-03-24
TW201627419A (zh) 2016-08-01
JPWO2016043317A1 (ja) 2017-06-29
US20170293227A1 (en) 2017-10-12
SG11201702233SA (en) 2017-04-27
US10133178B2 (en) 2018-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20170057238A (ko) 레지스트 패턴 피복용 도포액
TWI526785B (zh) 具有含被保護之脂肪族醇的有機基之含矽阻劑底層膜形成組成物
CN108388079B (zh) 抗蚀剂垫层组成物和使用所述组成物形成图案的方法
TWI503353B (zh) 含具有磺胺基之矽的抗蝕下層膜形成組成物
TWI618985B (zh) 具有碸構造之含矽阻劑底層膜形成組成物
TWI646153B (zh) 含有含多酸之金屬的光阻下層膜形成組成物
KR102439087B1 (ko) 습식제거가 가능한 실리콘함유 레지스트 하층막 형성 조성물
TWI617889B (zh) 含有具有環狀二酯基之矽的抗蝕下層膜形成組成物
TWI713461B (zh) 具有鹵化磺醯基烷基之含有矽之光阻下層膜形成組成物
KR20130130005A (ko) 수산기 함유 카바졸 노볼락 수지를 포함하는 레지스트 하층막 형성 조성물
CN104067175A (zh) 含有具有杂环的共聚树脂的抗蚀剂下层膜形成用组合物
TWI541599B (zh) 具有氟系添加劑之含矽光阻下層膜形成組成物
WO2008069047A1 (ja) 芳香族縮合環を含有する樹脂を含むリソグラフィー用レジスト下層膜形成組成物
TW201634614A (zh) 形成交聯反應性之含矽膜組成物
CN106662821A (zh) 具有含脂肪族多环结构的有机基团的含硅抗蚀剂下层膜形成用组合物
TWI655518B (zh) 塗佈於光阻圖型之含聚合物塗佈液
KR20150095693A (ko) 카르보닐기함유 폴리하이드록시 방향환 노볼락수지를 포함하는 레지스트 하층막 형성조성물
TW202026340A (zh) 矽烷
KR20150021542A (ko) 설폰 구조 및 아민 구조를 갖는 실리콘 함유 레지스트 하층막 형성 조성물
TW201802146A (zh) 富矽之矽倍半氧烷樹脂
JP6157160B2 (ja) 上層膜形成用組成物およびそれを用いたレジストパターン形成方法
KR20180123024A (ko) 레지스트패턴 피복용 수용액 및 이를 이용한 패턴 형성방법
KR20170117513A (ko) 하층 형성용 조성물 및 이를 사용한 하층 형성 방법
KR20200026872A (ko) 알칼리성 현상액 가용성 실리콘함유 레지스트 하층막 형성 조성물
KR20210108968A (ko) 막형성용 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant