JP2020086063A - Method for forming resist pattern - Google Patents

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Abstract

To provide a method for forming a resist pattern, by which a fine resist pattern can be formed with high resolution by using extreme ultraviolet rays.SOLUTION: The method for forming a resist pattern includes: a resist film formation step of forming a resist film by using a positive resist composition comprising a copolymer and a solvent; an exposure step of exposing the resist film to extreme ultraviolet rays; and a development step of developing the exposed resist film with a developer. The copolymer comprises an α-alkylstyrene unit and an α-chloroacrylate unit, in which the percentage of a component having a molecular weight of more than 70000 is 90% or more. The developer comprises alkylketone represented by general formula (I): R-C(=O)-R. In formula (I), Rand Reach independently represent an alkyl group which may have a substituent.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、レジストパターン形成方法に関し、特には、極端紫外線を用いたレジストパターン形成方法に関するものである。 The present invention relates to a resist pattern forming method, and more particularly to a resist pattern forming method using extreme ultraviolet rays.

従来、半導体製造等の分野において、電子線などの電離放射線や紫外線などの短波長の光(以下、電離放射線と短波長の光とを合わせて「電離放射線等」と称することがある。)の照射により主鎖が切断されて現像液に対する溶解性が増大する重合体が、主鎖切断型のポジ型レジストとして使用されている。 BACKGROUND ART Conventionally, in the field of semiconductor manufacturing and the like, short-wavelength light such as ionizing radiation such as electron beams and ultraviolet rays (hereinafter, the ionizing radiation and the short-wavelength light may be collectively referred to as “ionizing radiation and the like”). A polymer in which the main chain is cleaved by irradiation to increase the solubility in a developing solution is used as a main chain cleaving positive resist.

そして、例えば特許文献1には、高感度な主鎖切断型のポジ型レジストとして、α−メチルスチレン単位とα−クロロアクリル酸メチル単位とを含有するα−メチルスチレン・α−クロロアクリル酸メチル共重合体よりなるポジ型レジストが開示されている。 Then, for example, in Patent Document 1, α-methylstyrene/α-chloromethyl acrylate containing α-methyl styrene units and α-methyl chloroacrylate units as a high-sensitivity main chain cleavage type positive resist. A positive resist made of a copolymer is disclosed.

なお、α−メチルスチレン・α−クロロアクリル酸メチル共重合体よりなるポジ型レジストを用いて形成したレジスト膜を使用したレジストパターンの形成は、電離放射線等を照射した露光部と、電離放射線等を照射していない未露光部との現像液に対する溶解速度の差を利用して行われる。そして、現像液としては、例えば、酢酸アミルや酢酸ヘキシルなどのアルキル基を有するカルボン酸エステル溶剤が広く用いられている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, the formation of a resist pattern using a resist film formed by using a positive type resist made of α-methylstyrene/α-methyl chloroacrylate copolymer is performed in an exposed portion irradiated with ionizing radiation or the like and an ionizing radiation or the like. It is carried out by utilizing the difference in the dissolution rate with respect to the developing solution from the unexposed area not irradiated with. As the developing solution, for example, a carboxylic acid ester solvent having an alkyl group such as amyl acetate or hexyl acetate is widely used (for example, see Patent Document 2).

また、近年では、電子線等と比較して露光の際の近接効果が少なく、微細なパターン形成を可能にする技術として、極端紫外線(EUV:Extreme ultraviolet)を用いたEUVリソグラフィ技術が注目されている。そして、例えば非特許文献1では、α−メチルスチレン単位とα−クロロアクリル酸メチル単位とを含有するα−メチルスチレン・α−クロロアクリル酸メチル共重合体を含むポジ型レジストを用いて形成したレジスト膜について、極端紫外線を用いて露光を行った際のパターニング性能を評価している。 Further, in recent years, EUV lithography technology using extreme ultraviolet rays (EUV) has attracted attention as a technology that has a smaller proximity effect at the time of exposure than electron beams and enables fine pattern formation. There is. Then, in Non-Patent Document 1, for example, it is formed using a positive resist containing an α-methylstyrene/α-methyl chloroacrylate copolymer containing an α-methylstyrene unit and an α-methyl chloroacrylate unit. The patterning performance of the resist film when exposed to extreme ultraviolet rays is evaluated.

特公平8−3636号公報Japanese Patent Publication No. 8-3636 国際公開第2013/145695号International Publication No. 2013/145695

Roberto Fallica,他6名、“Lithographic performance of ZEP520A and mr-PosEBR resists exposed by electron beam and extreme ultraviolet lithography”、Journal of Vacuum Science & Technology B、2017年10月Roberto Fallica, 6 others, "Lithographic performance of ZEP520A and mr-PosEBR resists exposed by electron beam and extreme ultraviolet lithography", Journal of Vacuum Science & Technology B, October 2017.

しかし、本発明者らがEUVリソグラフィ技術を用いて微細なレジストパターンの形成を試みたところ、上記従来のα−メチルスチレン・α−クロロアクリル酸メチル共重合体よりなるポジ型レジストと上記従来の現像液とを用いてでは、レジストパターンを高解像度で形成することは困難であることが明らかとなった。 However, when the inventors of the present invention tried to form a fine resist pattern by using the EUV lithography technique, the positive resist composed of the conventional α-methylstyrene/α-methyl chloroacrylate copolymer and the conventional positive resist It has been revealed that it is difficult to form a resist pattern with high resolution by using a developing solution.

そこで、本発明は、極端紫外線を用いたレジストパターン形成方法であって、微細なレジストパターンを高解像度で形成可能なレジストパターン形成方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a resist pattern forming method using extreme ultraviolet rays, which is capable of forming a fine resist pattern with high resolution.

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を行った。そして、本発明者らは、所定の共重合体を含むポジ型レジスト組成物を用いてレジスト膜を形成し、得られたレジスト膜を極端紫外線で露光した後、露光されたレジスト膜を所定の現像液を用いて現像すれば、微細なレジストパターンを高解像度で形成できることを見出し、本発明を完成させた。 The present inventors have earnestly studied to achieve the above object. Then, the present inventors formed a resist film using a positive resist composition containing a predetermined copolymer, exposed the resulting resist film with extreme ultraviolet rays, and then exposed the exposed resist film to a predetermined amount. The inventors have found that a fine resist pattern can be formed with high resolution by developing using a developing solution, and completed the present invention.

即ち、この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明のレジストパターン形成方法は、共重合体および溶剤を含むポジ型レジスト組成物を用いてレジスト膜を形成するレジスト膜形成工程と、前記レジスト膜を極端紫外線で露光する露光工程と、露光された前記レジスト膜を現像液で現像する現像工程とを含み、前記共重合体は、α−アルキルスチレン単位と、α−クロロアクリル酸エステル単位とを含有し、且つ、分子量が70000超の成分の割合が90%以上であり、前記現像液は、下記一般式(I):
−C(=O)−R・・・(I)
(式(I)中、R、Rはそれぞれ独立して、置換基を有していてもよいアルキル基を示す。)で示されるアルキルケトン類を含むことを特徴とする。このように、α−アルキルスチレン単位と、α−クロロアクリル酸エステル単位とを含有し、分子量が70000超の成分の割合が90%以上である共重合体を含むレジスト組成物を用いてレジスト膜を形成し、得られたレジスト膜を極端紫外線で露光した後、露光されたレジスト膜を式(I)で示されるアルキルケトン類を含む現像液を用いて現像することで、微細なレジストパターンを高解像度で形成することができる。
That is, the present invention has an object to advantageously solve the above problems, and the method for forming a resist pattern of the present invention forms a resist film using a positive resist composition containing a copolymer and a solvent. A resist film forming step, an exposing step of exposing the resist film with extreme ultraviolet rays, and a developing step of developing the exposed resist film with a developing solution, wherein the copolymer is an α-alkylstyrene unit. , The proportion of the component having an α-chloroacrylic acid ester unit and a molecular weight of more than 70,000 is 90% or more, and the developer has the following general formula (I):
R 1 -C (= O) -R 2 ··· (I)
(In the formula (I), R 1 and R 2 each independently represent an alkyl group which may have a substituent). Thus, a resist film using a resist composition containing a copolymer containing an α-alkylstyrene unit and an α-chloroacrylic acid ester unit and having a ratio of components having a molecular weight of more than 70,000 of 90% or more is used. And exposing the resulting resist film with extreme ultraviolet rays, and developing the exposed resist film with a developer containing an alkylketone of formula (I) to form a fine resist pattern. It can be formed with high resolution.

なお、本発明において、「分子量が70000超の成分の割合」は、ゲル浸透クロマトグラフィーによって得られるクロマトグラムを使用し、クロマトグラム中のピークの総面積(A)に対するクロマトグラム中の分子量が70000超の成分のピークの面積の合計(B)の割合(=(B/A)×100%)を算出することにより求めることができる。また、本発明において、後述する「分子量が80000超の成分の割合」は、ゲル浸透クロマトグラフィーによって得られるクロマトグラムを使用し、クロマトグラム中のピークの総面積(A)に対するクロマトグラム中の分子量が80000超の成分のピークの面積の合計(C)の割合(=(C/A)×100%)を算出することにより求めることができる。 In the present invention, the "ratio of components having a molecular weight of more than 70,000" uses a chromatogram obtained by gel permeation chromatography, and the molecular weight in the chromatogram with respect to the total area (A) of peaks in the chromatogram is 70,000. It can be obtained by calculating the ratio (=(B/A)×100%) of the total (B) of the peak areas of the super component. Further, in the present invention, the “ratio of components having a molecular weight of more than 80,000” described below uses a chromatogram obtained by gel permeation chromatography, and the molecular weight in the chromatogram with respect to the total area (A) of peaks in the chromatogram. Can be obtained by calculating the ratio (=(C/A)×100%) of the total (C) of the peak areas of the components having a value of over 80,000.

ここで、本発明のレジストパターン形成方法は、前記式(I)で示されるアルキルケトン類中、前記Rおよび前記Rの少なくとも一方が分岐状のアルキル基であることが好ましい。式(I)中、RおよびRの少なくとも一方が分岐状のアルキル基であるアルキルケトン類であれば、レジスト膜の現像液に対する溶解性を向上させて、得られるレジストパターンの解像度を高めることができる。 Here, in the resist pattern forming method of the present invention, it is preferable that at least one of R 1 and R 2 in the alkyl ketones represented by the formula (I) is a branched alkyl group. In the formula (I), if at least one of R 1 and R 2 is an alkylketone having a branched alkyl group, the solubility of the resist film in a developing solution is improved and the resolution of the obtained resist pattern is increased. be able to.

また、本発明のレジストパターン形成方法は、前記アルキルケトン類が、ジイソブチルケトンを含むことが好ましい。ジイソブチルケトンを含む現像液を用いれば、レジスト膜の現像液に対する溶解性を更に向上させて、得られるレジストパターンの解像度を更に高めることができる。 Further, in the resist pattern forming method of the present invention, it is preferable that the alkyl ketones include diisobutyl ketone. When a developing solution containing diisobutyl ketone is used, the solubility of the resist film in the developing solution can be further improved and the resolution of the obtained resist pattern can be further increased.

そして、本発明のレジストパターン形成方法は、前記共重合体の、分子量が80000超の成分の割合が80%以上であることが好ましい。共重合体において分子量が80000超の成分の割合が80%以上であれば、レジスト膜形成工程においてポジ型レジスト組成物を加熱等により乾燥した際の共重合体の低分子量化を十分に抑制して、所望形状のパターンを良好に形成することができる。 In the resist pattern forming method of the present invention, it is preferable that the ratio of the component having a molecular weight of more than 80,000 in the copolymer is 80% or more. When the proportion of the component having a molecular weight of more than 80,000 in the copolymer is 80% or more, it is possible to sufficiently suppress lowering of the molecular weight of the copolymer when the positive resist composition is dried by heating or the like in the resist film forming step. Thus, a pattern having a desired shape can be satisfactorily formed.

本発明によれば、微細なレジストパターンを高解像度で効率的に形成することができる。 According to the present invention, a fine resist pattern can be efficiently formed with high resolution.

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
ここで、本発明のレジストパターン形成方法は、極端紫外線の照射により主鎖が切断されて低分子量化する、主鎖切断型のポジ型レジストを使用するレジストパターンの形成方法であり、例えば、ビルドアップ基板などのプリント基板、半導体、フォトマスク、モールドなどの製造プロセスにおいてレジストパターンを形成する際に好適に用いることができる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
Here, the resist pattern forming method of the present invention is a method of forming a resist pattern using a main chain cleavage type positive resist, in which the main chain is cut by irradiation of extreme ultraviolet rays to lower the molecular weight, and for example, build It can be suitably used when forming a resist pattern in a manufacturing process of a printed circuit board such as an up board, a semiconductor, a photomask, and a mold.

(レジストパターンの形成方法)
そして、本発明のレジストパターン形成方法は、所定の共重合体および溶剤を含むポジ型レジスト組成物を用いてレジスト膜を形成する工程(レジスト膜形成工程)と、レジスト膜を極端紫外線で露光する工程(露光工程)と、露光されたレジスト膜を所定の現像液で現像する工程(現像工程)とを少なくとも含む。なお、本発明のレジストパターン形成方法は、任意に、現像工程の後に現像液を除去するリンス工程を更に含み得る。
(Method of forming resist pattern)
Then, the resist pattern forming method of the present invention comprises a step of forming a resist film using a positive resist composition containing a predetermined copolymer and a solvent (resist film forming step), and exposing the resist film to extreme ultraviolet rays. It includes at least a step (exposure step) and a step of developing the exposed resist film with a predetermined developing solution (developing step). The resist pattern forming method of the present invention may optionally further include a rinse step of removing the developing solution after the developing step.

そして、本発明のレジストパターンの形成方法では、所定の重合体、極端紫外線、および所定の現像液を組み合わせて用いているので、微細なレジストパターンを高解像度で形成することができる。
なお、レジストパターンの形成方法において、極端紫外線を用いない場合には、微細なレジストパターンを形成することは困難である。また、極端紫外線を用いてレジストパターンを微細化するに当たり、所定の重合体および所定の現像液を組み合わせて用いなければ、微細なレジストパターンを高解像度で形成することはできない。
In the resist pattern forming method of the present invention, a predetermined polymer, extreme ultraviolet rays, and a predetermined developing solution are used in combination, so that a fine resist pattern can be formed with high resolution.
In the method of forming a resist pattern, it is difficult to form a fine resist pattern unless extreme ultraviolet rays are used. Further, in miniaturizing a resist pattern using extreme ultraviolet rays, a fine resist pattern cannot be formed with high resolution unless a predetermined polymer and a predetermined developing solution are used in combination.

<レジスト膜形成工程>
レジスト膜形成工程では、レジストパターンを利用して加工される基板などの被加工物の上に、ポジ型レジスト組成物を塗布し(塗布工程)、塗布したポジ型レジスト組成物を乾燥させてレジスト膜を形成する(乾燥工程)。
<Resist film forming step>
In the resist film forming step, a positive resist composition is applied onto a work piece such as a substrate processed using a resist pattern (application step), and the applied positive resist composition is dried to form a resist. Form a film (drying step).

<<塗布工程>>
塗布工程においてポジ型レジスト組成物を塗布する被加工物としては、特に限定されることなく、プリント基板の製造等に用いられる、絶縁層と、絶縁層上に設けられた銅箔とを有する基板;および、基板上に遮光層が形成されてなるマスクブランクスなどを用いることができる。また、ポジ型レジスト組成物の塗布方法としては、塗布方法は特に限定されることなく、既知の塗布方法にて行うことができる。
そして、被加工物上に塗布されるポジ型レジスト組成物としては、以下のポジ型レジスト組成物を使用する。
<< coating process >>
The work piece to be coated with the positive resist composition in the coating step is not particularly limited, and is a substrate having an insulating layer and a copper foil provided on the insulating layer, which is used for manufacturing a printed circuit board or the like. And a mask blank or the like in which a light shielding layer is formed on a substrate can be used. The coating method of the positive resist composition is not particularly limited, and known coating methods can be used.
Then, the following positive resist composition is used as the positive resist composition applied on the workpiece.

[ポジ型レジスト組成物]
本発明のレジストパターン形成方法で使用するポジ型レジスト組成物は、以下に詳述する所定の共重合体および溶剤を含有し、任意に、レジスト組成物に配合され得る既知の添加剤を更に含有する。
[Positive resist composition]
The positive resist composition used in the resist pattern forming method of the present invention contains a predetermined copolymer and a solvent described in detail below, and optionally further contains a known additive that can be blended in the resist composition. To do.

―共重合体―
ポジ型レジスト組成物に含有される共重合体は、α−アルキルスチレン単位と、α−クロロアクリル酸エステル単位とを含有するα−アルキルスチレン・α−クロロアクリル酸エステル共重合体であり、分子量が70000超の成分の割合が所定の値以上であることを必要とする。
-Copolymer-
The copolymer contained in the positive resist composition is an α-alkylstyrene/α-chloroacrylic acid ester copolymer containing an α-alkylstyrene unit and an α-chloroacrylic acid ester unit, and has a molecular weight of It is necessary that the ratio of the component having a value of more than 70,000 is equal to or higher than a predetermined value.

そして、共重合体は、α位にクロロ基(−Cl)を有するα−クロロアクリル酸エステルに由来する構造単位(α−クロロアクリル酸エステル単位)を含んでいるので、極端紫外線が照射されると、主鎖が容易に切断されて低分子量化する。また、当該共重合体は、分子量が70000超の成分の割合が所定の値以上であるので、微細なレジストパターンを高解像度で形成することができる。 Since the copolymer contains a structural unit (α-chloroacrylic acid ester unit) derived from α-chloroacrylic acid ester having a chloro group (-Cl) at the α-position, it is exposed to extreme ultraviolet rays. Then, the main chain is easily cleaved to reduce the molecular weight. Further, since the ratio of the component having a molecular weight of more than 70,000 is equal to or more than a predetermined value in the copolymer, it is possible to form a fine resist pattern with high resolution.

〔α−アルキルスチレン単位〕
共重合体が含有するα−アルキルスチレン単位は、α−アルキルスチレンに由来する構造単位である。そして、ポジ型レジスト組成物に用いる共重合体は、α−アルキルスチレン単位を有しているので、ポジ型レジストとして使用した際に、ベンゼン環の保護安定性により優れた耐ドライエッチング性を発揮する。
α−アルキルスチレン単位としては、例えば、α−メチルスチレン単位、α−エチルスチレン単位、α−プロピルスチレン単位、α−ブチルスチレン単位などの炭素数が4以下の直鎖状アルキル基がα炭素に結合しているα−アルキルスチレン単位が挙げられる。中でも、共重合体をポジ型レジストとして使用した際の耐ドライエッチング性を高める観点からは、α−アルキルスチレン単位はα−メチルスチレン単位であることが好ましい。
ここで、共重合体は、α−アルキルスチレン単位として上述した単位を1種類のみ有していてもよいし、2種類以上有していてもよい。
[Α-alkylstyrene unit]
The α-alkylstyrene unit contained in the copolymer is a structural unit derived from α-alkylstyrene. Since the copolymer used for the positive resist composition has an α-alkylstyrene unit, it exhibits excellent dry etching resistance due to the protection stability of the benzene ring when used as a positive resist. To do.
As the α-alkylstyrene unit, for example, a linear alkyl group having 4 or less carbon atoms such as α-methylstyrene unit, α-ethylstyrene unit, α-propylstyrene unit, α-butylstyrene unit, etc. Included are attached α-alkyl styrene units. Among them, the α-alkylstyrene unit is preferably an α-methylstyrene unit from the viewpoint of improving dry etching resistance when the copolymer is used as a positive resist.
Here, the copolymer may have only one type of the above-mentioned unit as the α-alkylstyrene unit, or may have two or more types.

なお、共重合体は、α−アルキルスチレン単位を30モル%以上70モル%以下の割合で含有することが好ましい。 The copolymer preferably contains the α-alkylstyrene unit in a proportion of 30 mol% or more and 70 mol% or less.

〔α−クロロアクリル酸エステル単位〕
共重合体が含有するα−クロロアクリル酸エステル単位は、α−クロロアクリル酸エステルに由来する構造単位である。そして、ポジ型レジスト組成物に用いる共重合体は、α−クロロアクリル酸エステル単位を有しているので、極端紫外線が照射されると、塩素原子が脱離し、β開裂反応によって主鎖が容易に切断される。
α−クロロアクリル酸エステル単位としては、例えば、α−クロロアクリル酸メチル単位、α−クロロアクリル酸エチル単位等のα−クロロアクリル酸アルキルエステル単位が挙げられる。中でも、ポジ型レジスト組成物を用いて形成されるレジスト膜の感度を高める観点からは、α−クロロアクリル酸エステル単位はα−クロロアクリル酸メチル単位であることが好ましい。
ここで、共重合体は、α−クロロアクリル酸エステル単位として上述した単位を1種類のみ有していてもよいし、2種類以上有していてもよい。
[Α-chloroacrylic acid ester unit]
The α-chloroacrylic acid ester unit contained in the copolymer is a structural unit derived from α-chloroacrylic acid ester. Since the copolymer used for the positive resist composition has an α-chloroacrylic acid ester unit, when exposed to extreme ultraviolet rays, the chlorine atom is eliminated and the main chain is easily separated by the β-cleavage reaction. To be disconnected.
Examples of the α-chloroacrylic acid ester unit include α-chloroacrylic acid alkyl ester units such as α-chloroacrylic acid methyl unit and α-chloroacrylic acid ethyl unit. Among them, the α-chloroacrylic acid ester unit is preferably an α-chloromethyl acrylate unit from the viewpoint of enhancing the sensitivity of the resist film formed using the positive resist composition.
Here, the copolymer may have only one type of the above-mentioned unit as the α-chloroacrylic acid ester unit, or may have two or more types.

なお、共重合体は、α−クロロアクリル酸エステル単位を30モル%以上70モル%以下の割合で含有することが好ましい。 The copolymer preferably contains α-chloroacrylic acid ester units in a proportion of 30 mol% or more and 70 mol% or less.

〔分子量が70000超の成分の割合〕
上述した共重合体は、分子量が70000超の成分の割合が、90%以上である必要があり、93%以上であることが好ましい。分子量が70000超の成分の割合が、90%以上であれば、微細なレジストパターンを高解像度で形成することができる。また、分子量が70000超の成分の割合が、90%以上であれば、かかる共重合体を含有するポジ型レジスト組成物を用いて形成したレジスト膜を、乾燥工程で加熱等により乾燥した場合に分子量が低下することを抑制して、所望形状のパターンを良好に形成することができる。なお、共重合体における分子量が70000超の成分の割合は、100%であっても良い。
[Ratio of components having a molecular weight of more than 70,000]
In the above-mentioned copolymer, the proportion of components having a molecular weight of more than 70,000 needs to be 90% or more, and preferably 93% or more. If the proportion of the component having a molecular weight of more than 70,000 is 90% or more, a fine resist pattern can be formed with high resolution. Further, when the proportion of the component having a molecular weight of more than 70,000 is 90% or more, when the resist film formed by using the positive resist composition containing such a copolymer is dried by heating or the like in the drying step, A decrease in the molecular weight can be suppressed, and a pattern having a desired shape can be satisfactorily formed. The proportion of the component having a molecular weight of more than 70,000 in the copolymer may be 100%.

〔分子量が80000超の成分の割合〕
上述した共重合体は、分子量が80000超の成分の割合が、80%以上であることが好ましく、87%以上であることがより好ましい。分子量が80000超の成分の割合が80%以上であれば、かかる共重合体を含有するポジ型レジスト組成物を用いて形成したレジスト膜を、乾燥工程で加熱等により乾燥した場合に分子量が低下することを十分に抑制して、所望形状のパターンを一層良好に形成することができる。なお、共重合体における分子量が80000超の成分の割合は、100%であっても良い。
[Ratio of components having a molecular weight of more than 80,000]
In the above-mentioned copolymer, the ratio of the component having a molecular weight of more than 80,000 is preferably 80% or more, and more preferably 87% or more. When the proportion of the component having a molecular weight of more than 80,000 is 80% or more, the molecular weight is lowered when the resist film formed using the positive resist composition containing such a copolymer is dried by heating or the like in the drying step. This can be sufficiently suppressed, and a pattern having a desired shape can be formed even better. The proportion of the component having a molecular weight of more than 80,000 in the copolymer may be 100%.

〔重量平均分子量〕
上述した共重合体の重量平均分子量(Mw)は、例えば、10,000以上3,000,000以下、好ましくは20,000以上2,000,000以下、より好ましくは30,000以上1,000,000以下、さらに好ましくは、300,000以上700,000以下とすることができる。共重合体の重量平均分子量(Mw)が上記上限値以下であれば、ポジ型レジスト組成物の塗工性を高めることができる。一方、共重合体の重量平均分子量(Mw)が上記下限値以上であれば、過剰に低い照射量でレジスト膜の現像液に対する溶解性を高まることを抑制することができ、得られるレジストパターンの解像度が過度に低下することを抑制することができる。
なお、本発明において、「重量平均分子量」および後述する「数平均分子量」は、ゲル浸透クロマトグラフィーを使用し、標準ポリスチレン換算値として測定することができる。
(Weight average molecular weight)
The weight average molecular weight (Mw) of the above-mentioned copolymer is, for example, 10,000 or more and 3,000,000 or less, preferably 20,000 or more and 2,000,000 or less, more preferably 30,000 or more and 1,000. It can be 2,000 or less, and more preferably 300,000 or more and 700,000 or less. When the weight average molecular weight (Mw) of the copolymer is not more than the above upper limit value, the coatability of the positive resist composition can be improved. On the other hand, when the weight average molecular weight (Mw) of the copolymer is at least the above lower limit, it is possible to prevent the solubility of the resist film in a developing solution from increasing at an excessively low irradiation amount, and to obtain a resist pattern of It is possible to prevent the resolution from being excessively lowered.
In addition, in this invention, "weight average molecular weight" and "number average molecular weight" mentioned later can be measured as a standard polystyrene conversion value using gel permeation chromatography.

〔分子量分布〕
上述した共重合体の分子量分布(数平均分子量に対する重量平均分子量の比(Mw/Mn))は、例えば、2.50以下とすることができる。さらに、重合体の分子量分布(Mw/Mn)は、1.20以上であることが好ましく、1.30以上であることがより好ましく、2.10以下であることが好ましい。共重合体の分子量分布(Mw/Mn)が上記下限値以上であれば、共重合体の製造容易性を高めることができる。一方、共重合体の分子量分布(Mw/Mn)が上記上限値以下であれば、得られるレジストパターンの解像度を高めることができる。
[Molecular weight distribution]
The molecular weight distribution (ratio of the weight average molecular weight to the number average molecular weight (Mw/Mn)) of the above-mentioned copolymer can be, for example, 2.50 or less. Further, the molecular weight distribution (Mw/Mn) of the polymer is preferably 1.20 or more, more preferably 1.30 or more, and preferably 2.10 or less. When the molecular weight distribution (Mw/Mn) of the copolymer is at least the above lower limit, the ease of manufacturing the copolymer can be increased. On the other hand, when the molecular weight distribution (Mw/Mn) of the copolymer is not more than the above upper limit, the resolution of the obtained resist pattern can be increased.

〔共重合体の調製方法〕
そして、上述した共重合体は、例えば、α−アルキルスチレンとα−クロロアクリル酸エステルとを含む単量体組成物を重合させた後、任意に得られた重合物を精製することにより調製することができる。
なお、共重合体の組成、分子量分布、重量平均分子量及び数平均分子量は、重合条件及び精製条件を変更することにより調整することができる。具体的には、例えば、共重合体の組成は、重合に使用する単量体組成物中の各単量体の含有割合を変更することにより調整することができる。また、重量平均分子量及び数平均分子量は、重合温度を高くすれば、小さくすることができる。更に、重量平均分子量及び数平均分子量は、重合時間を短くすれば、小さくすることができる。
[Method for preparing copolymer]
And the above-mentioned copolymer is prepared by, for example, polymerizing a monomer composition containing α-alkylstyrene and α-chloroacrylic acid ester, and then purifying the obtained polymer. be able to.
The composition, molecular weight distribution, weight average molecular weight and number average molecular weight of the copolymer can be adjusted by changing the polymerization conditions and the purification conditions. Specifically, for example, the composition of the copolymer can be adjusted by changing the content ratio of each monomer in the monomer composition used for the polymerization. The weight average molecular weight and the number average molecular weight can be reduced by increasing the polymerization temperature. Furthermore, the weight average molecular weight and the number average molecular weight can be reduced by shortening the polymerization time.

〔〔単量体組成物の重合〕〕
ここで、上述した共重合体の調製に用いる単量体組成物としては、α−アルキルスチレン及びα−クロロアクリル酸エステルを含む単量体成分と、任意の溶剤と、重合開始剤と、任意に添加される添加剤との混合物を用いることができる。そして、単量体組成物の重合は、既知の方法を用いて行うことができる。中でも、例えば、国際公開第99/62964号に開示されたようなラジカル重合法を用いることが好ましく、中でも乳化重合法を用いることがより好ましい。
[[Polymerization of Monomer Composition]]
Here, as the monomer composition used for preparing the above-mentioned copolymer, a monomer component containing α-alkylstyrene and α-chloroacrylic acid ester, an arbitrary solvent, a polymerization initiator, and an optional Mixtures with additives added to can be used. Then, the polymerization of the monomer composition can be performed using a known method. Among these, for example, it is preferable to use the radical polymerization method as disclosed in WO 99/62964, and it is more preferable to use the emulsion polymerization method.

また、単量体組成物を重合して得られた重合物は、特に限定されることなく、重合物を含む溶液にテトラヒドロフラン等の良溶媒を添加した後、良溶媒を添加した溶液をメタノール等の貧溶媒中に滴下して重合物を凝固させることにより回収することができる。 Further, the polymer obtained by polymerizing the monomer composition is not particularly limited, after adding a good solvent such as tetrahydrofuran to the solution containing the polymer, the solution obtained by adding the good solvent to methanol or the like. It is possible to collect the polymer by dropping it into the poor solvent and coagulating the polymer.

〔〔重合物の精製〕〕
なお、得られた重合物を精製する場合に用いる精製方法としては、特に限定されることなく、再沈殿法やカラムクロマトグラフィー法などの既知の精製方法が挙げられる。中でも、精製方法としては、再沈殿法を用いることが好ましい。
なお、重合物の精製は、複数回繰り返して実施してもよい。
[[Purification of polymer]
The purification method used when purifying the obtained polymer is not particularly limited, and known purification methods such as a reprecipitation method and a column chromatography method can be mentioned. Among them, the reprecipitation method is preferably used as the purification method.
The purification of the polymer may be repeated multiple times.

そして、再沈殿法による重合物の精製は、例えば、得られた重合物をテトラヒドロフラン等の良溶媒に溶解した後、得られた溶液を、メタノール等の貧溶媒、或いは、テトラヒドロフラン等の良溶媒とメタノール等の貧溶媒との混合溶媒等に滴下し、重合物の一部を析出させることにより行うことが好ましい。中でも、所望の性状の生成物を容易に得る観点から、良溶媒に溶解した後に良溶媒及び貧溶媒の混合溶媒に滴下し、重合物を析出させることが好ましい。このように、良溶媒と貧溶媒との混合溶媒中に重合物の溶液を滴下して重合物の精製を行えば、良溶媒及び貧溶媒の種類や混合比率を変更することにより、得られる共重合体の分子量分布、重量平均分子量及び数平均分子量を容易に調整することができる。具体的には、例えば、混合溶媒中の良溶媒の割合を高めるほど、混合溶媒中で析出する共重合体の分子量を大きくすることができる。 Then, the purification of the polymer by the reprecipitation method, for example, after dissolving the obtained polymer in a good solvent such as tetrahydrofuran, the resulting solution, a poor solvent such as methanol, or a good solvent such as tetrahydrofuran It is preferable to add the mixture dropwise to a mixed solvent with a poor solvent such as methanol to precipitate a part of the polymer. Among them, from the viewpoint of easily obtaining a product having a desired property, it is preferable to dissolve it in a good solvent and then drop it into a mixed solvent of a good solvent and a poor solvent to precipitate a polymer. In this way, if the solution of the polymer is added dropwise to the mixed solvent of the good solvent and the poor solvent to purify the polymer, by changing the kind and the mixing ratio of the good solvent and the poor solvent, the obtained copolymer can be obtained. The molecular weight distribution, weight average molecular weight and number average molecular weight of the polymer can be easily adjusted. Specifically, for example, the higher the ratio of the good solvent in the mixed solvent, the larger the molecular weight of the copolymer precipitated in the mixed solvent.

なお、再沈殿法により重合物を精製する場合、前記重合物としては、良溶媒と貧溶媒との混合溶媒中で析出した重合物を用いてもよいし、混合溶媒中で析出しなかった重合物(即ち、混合溶媒中に溶解している重合物)を用いてもよい。ここで、混合溶媒中で析出しなかった重合物は、濃縮乾固などの既知の手法を用いて混合溶媒中から回収することができる。 When the polymer is purified by the reprecipitation method, the polymer may be a polymer precipitated in a mixed solvent of a good solvent and a poor solvent, or a polymer not precipitated in the mixed solvent. A polymer (that is, a polymer dissolved in a mixed solvent) may be used. Here, the polymer not precipitated in the mixed solvent can be recovered from the mixed solvent by a known method such as concentration to dryness.

さらに、回収した重合物、又は回収後に任意で精製した精製済重合物を、塩酸等の酸を用いて調製した酸性水により洗浄しても良い。酸性水のpHは、例えば、pH6未満であり得る。なお、酸性水による洗浄方法は、特に限定されることなく、例えば国際公開第99/62964号に開示された方法に従うことができる。 Furthermore, the recovered polymer or the purified polymer optionally purified after recovery may be washed with acidic water prepared using an acid such as hydrochloric acid. The pH of the acidic water can be less than pH 6, for example. The washing method with acidic water is not particularly limited, and for example, the method disclosed in WO 99/62964 can be followed.

―溶剤―
そして、本発明のレジストパターン形成方法にて使用するポジ型レジスト組成物に含有される溶剤としては、上述した共重合体を溶解可能な溶剤であれば既知の溶剤を用いることができる。中でも、適度な粘度のポジ型レジスト組成物を得てポジ型レジスト組成物の塗工性を向上させる観点からは、溶剤は、シクロペンタノン、3−メトキシプロピオン酸メチル、クロトン酸メチル、およびアニソールからなる群より選択される少なくとも1種を含むことが好ましく、アニソールを含むことがより好ましい。また、溶剤として、これらの成分を1種単独で用いてもよく、2種以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
また、上述したように、溶剤は、混合物でもよいが、溶剤の回収及び再利用の容易性の観点から、単一の物質からなる単一溶剤であることが好ましい。
-solvent-
As the solvent contained in the positive resist composition used in the resist pattern forming method of the present invention, known solvents can be used as long as they can dissolve the above-mentioned copolymer. Among them, the solvents are cyclopentanone, methyl 3-methoxypropionate, methyl crotonic acid, and anisole from the viewpoint of obtaining a positive resist composition having an appropriate viscosity and improving the coatability of the positive resist composition. It is preferable to contain at least one selected from the group consisting of, and it is more preferable to contain anisole. As the solvent, one kind of these components may be used alone, or two or more kinds thereof may be used in combination at an arbitrary ratio.
Further, as described above, the solvent may be a mixture, but from the viewpoint of easy recovery and reuse of the solvent, it is preferably a single solvent composed of a single substance.

<<乾燥工程>>
ポジ型レジスト組成物を乾燥する方法は、特に限定されることなく、レジスト膜の形成に一般的に用いられている方法を用いることができるが、ポジ型レジスト組成物を加熱(プリベーク)してレジスト膜を形成することが好ましい。
ここで、ポジ型レジスト組成物を乾燥する温度(乾燥温度)は、乾燥工程を経て形成されたレジスト膜と被加工物との密着性の観点から、100℃以上であることが好ましく、110℃以上であることがより好ましい、また、被加工物及びレジスト膜に与える熱影響を低減する観点から、180℃以下であることが好ましく、150℃以下であることがより好ましい。そして、ポジ型レジスト組成物を乾燥する時間(乾燥時間)は、より低温側の温度範囲で乾燥工程を実施して形成されたレジスト膜と被加工物との密着性を十分に向上させる観点から、1分間超であることが好ましく、2分間以上であることがより好ましく、3分間以上であることがさらに好ましく、乾燥工程前後のレジスト膜における共重合体の分子量の変化の低減の観点から、30分間以下であることが好ましく、10分間以下であることがより好ましい。
<<Drying process>>
The method for drying the positive resist composition is not particularly limited, and a method generally used for forming a resist film can be used, but the positive resist composition is heated (prebaked). It is preferable to form a resist film.
Here, the temperature at which the positive resist composition is dried (drying temperature) is preferably 100° C. or higher, and 110° C. from the viewpoint of the adhesion between the resist film formed through the drying step and the workpiece. More preferably, it is preferably 180° C. or lower, and more preferably 150° C. or lower, from the viewpoint of reducing the thermal effect on the work piece and the resist film. The time for drying the positive resist composition (drying time) is from the viewpoint of sufficiently improving the adhesion between the resist film formed by performing the drying step in the lower temperature range and the workpiece. It is preferably more than 1 minute, more preferably 2 minutes or more, further preferably 3 minutes or more, from the viewpoint of reducing the change in the molecular weight of the copolymer in the resist film before and after the drying step, It is preferably 30 minutes or less, more preferably 10 minutes or less.

なお、レジスト膜の膜厚は、露光条件等に応じて適宜調製すればよく、例えば、10nm以上100nm以下とすることができ、好ましくは70nm以下、より好ましくは60nm以下、さらに好ましくは40nm以下とすることができる。
また、極端紫外線に対する感度を更に向上させる観点からは、レジスト膜形成工程で形成されるレジスト膜の密度は、1.35g/cm以上であることが好ましく、1.40g/cm以上であることがより好ましい。ここで、レジスト膜の密度は、共重合体の組成やレジスト膜の形成条件を変更することにより調整することができる。
The thickness of the resist film may be appropriately adjusted according to the exposure conditions and the like, and can be, for example, 10 nm or more and 100 nm or less, preferably 70 nm or less, more preferably 60 nm or less, and further preferably 40 nm or less. can do.
Further, from the viewpoint of further improving the sensitivity to extreme ultraviolet rays, the density of the resist film formed in the resist film forming step is preferably 1.35 g/cm 3 or more, and 1.40 g/cm 3 or more. Is more preferable. Here, the density of the resist film can be adjusted by changing the composition of the copolymer and the conditions for forming the resist film.

<露光工程>
露光工程では、レジスト膜形成工程で形成したレジスト膜を極端紫外線で露光して、所望のパターンを描画する。
<Exposure process>
In the exposure step, the resist film formed in the resist film forming step is exposed to extreme ultraviolet rays to draw a desired pattern.

なお、照射する極端紫外線の波長は、特に限定されることなく、例えば、1nm以上30nm以下とすることができ、好ましくは13.5nmとすることができる。
また、極端紫外線の照射には、EQ−10M(ENERGETIQ社製)、NXE(ASML社製)などの既知の露光装置を用いることができる。
そして、露光量は、通常、10mJ/cm以上2000mJ/cm以下であり、露光時間は、通常、0.1秒以上180秒以下である。
The wavelength of the extreme ultraviolet rays to be irradiated is not particularly limited and can be, for example, 1 nm or more and 30 nm or less, and preferably 13.5 nm.
Further, a known exposure device such as EQ-10M (manufactured by ENERGETIQ) or NXE (manufactured by ASML) can be used for irradiation of extreme ultraviolet rays.
The exposure amount is usually 10 mJ/cm 2 or more and 2000 mJ/cm 2 or less, and the exposure time is usually 0.1 seconds or more and 180 seconds or less.

<現像工程>
現像工程では、露光されたレジスト膜を、以下に詳述する所定の現像液を用いて現像する。具体的には、露光工程で露光されたレジスト膜と、現像液とを接触させてレジスト膜を現像し、被加工物上にレジストパターンを形成する。
ここで、レジスト膜と現像液とを接触させる方法としては、特に限定されることなく、現像液中へのレジスト膜の浸漬やレジスト膜への現像液の塗布等の既知の手法を用いることができる。
<Developing process>
In the developing step, the exposed resist film is developed using a predetermined developing solution described in detail below. Specifically, the resist film exposed in the exposure step is brought into contact with a developing solution to develop the resist film and form a resist pattern on the workpiece.
Here, the method for bringing the resist film and the developing solution into contact with each other is not particularly limited, and a known method such as dipping the resist film in the developing solution or coating the developing solution on the resist film may be used. it can.

<<現像液>>
そして、現像工程において使用する現像液は、下記一般式(I):
−C(=O)−R・・・(I)
で示されるアルキルケトン類を含むことを必要とする。
<<Developer>>
The developing solution used in the developing step is represented by the following general formula (I):
R 1 -C (= O) -R 2 ··· (I)
It is necessary to include alkyl ketones represented by

式(I)中、R、Rはそれぞれ独立して、置換基を有していてもよいアルキル基を示す。なお、本発明において、「置換基を有していてもよい」とは、「無置換の、または、置換基を有する」の意味である。また、RおよびRで表されるアルキル基が置換基を有する場合、当該置換基を有するアルキル基の炭素数は、置換基の炭素数を含まないものとする。そして、本発明において、「アルキル基」とは、鎖状(直鎖状または分岐状)の飽和炭化水素基を意味し、「アルキル基」には、環状の飽和炭化水素基である「シクロアルキル基」は含まれないものとする。 In formula (I), R 1 and R 2 each independently represent an alkyl group which may have a substituent. In the present invention, “which may have a substituent” means “unsubstituted or having a substituent”. When the alkyl group represented by R 1 and R 2 has a substituent, the carbon number of the alkyl group having the substituent does not include the carbon number of the substituent. In the present invention, the term “alkyl group” means a chain (straight or branched) saturated hydrocarbon group, and the term “alkyl group” means a cyclic saturated hydrocarbon group such as “cycloalkyl”. “Group” is not included.

ここで、式(I)中、RおよびRで表される置換基を有していてもよいアルキル基のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等の直鎖状のアルキル基;イソプロピル基、イソブチル基、tert−ブチル基等分岐状のアルキル基等が挙げられる。中でも、アルキル基は、炭素数1以上10以下であることが好ましく、6以下であることがより好ましく、4以下であることがさらに好ましい。 Here, in the formula (I), as the alkyl group of the alkyl group which may have a substituent represented by R 1 and R 2 , a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, A linear alkyl group such as a hexyl group; a branched alkyl group such as an isopropyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, and the like. Among them, the alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 6 or less carbon atoms, and further preferably 4 or less carbon atoms.

また、レジスト膜の現像液に対する溶解性を向上させつつ、得られるレジストパターンの解像度を高める観点からは、式(I)中、RおよびRの少なくとも一方が分岐状のアルキル基であることが好ましく、双方が分岐状のアルキル基であることがより好ましい。 Further, from the viewpoint of improving the solubility of the resist film in a developing solution and enhancing the resolution of the obtained resist pattern, at least one of R 1 and R 2 in the formula (I) is a branched alkyl group. Are preferred, and it is more preferred that both are branched alkyl groups.

そして、式(I)中、RおよびRで表される置換基を有していてもよいアルキル基の置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子;メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基;ニトロ基、シアノ基;等が挙げられる。 Then, in the formula (I), the substituent of the alkyl group which may have a substituent represented by R 1 and R 2 is a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom or a bromine atom; a methoxy group; Examples thereof include an alkoxy group such as an ethoxy group; a nitro group and a cyano group;

ここで、式(I)で示されるアルキルケトン類の具体例としては、アセトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、ジイソプロピルケトン、ジブチルケトン、ジイソブチルケトン、ジペンチルケトン、ジイソペンチルケトン、ジヘプチルケトン、ジオクチルケトン、tert−ブチルメチルケトン等が挙げられる。なお、式(I)で示されるアルキルケトン類は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。 Here, specific examples of the alkyl ketones represented by the formula (I) include acetone, diethyl ketone, dipropyl ketone, diisopropyl ketone, dibutyl ketone, diisobutyl ketone, dipentyl ketone, diisopentyl ketone, diheptyl ketone, dioctyl. Examples include ketones and tert-butyl methyl ketone. The alkyl ketones represented by the formula (I) may be used alone or in combination of two or more at an arbitrary ratio.

これらの中でも、レジスト膜の現像液に対する溶解性を更に向上させつつ、得られるレジストパターンの解像度を一層高める観点からは、式(I)で示されるアルキルケトン類は、ジイソプロピルケトン、ジイソブチルケトン、ジイソペンチルケトン、tert−ブチルメチルケトン等の、式(I)中、RまたはRの少なくとも一方が分岐状のアルキル基である分岐型のアルキルケトン類を含むことが好ましく、ジイソプロピルケトン、ジイソブチルケトン、ジイソペンチルケトン等の、式(I)中、RおよびRの双方が分岐状のアルキル基である分岐型のアルキルケトン類を含むことがより好ましく、ジイソブチルケトンを含むことがさらに好ましく、ジイソブチルケトンを単独で用いることが特に好ましい。 Among them, from the viewpoint of further improving the solubility of the resist film in a developing solution and further improving the resolution of the obtained resist pattern, the alkyl ketones represented by the formula (I) are diisopropyl ketone, diisobutyl ketone, dialkyl ketone and diisobutyl ketone. It is preferable that at least one of R 1 and R 2 in the formula (I) is a branched alkyl ketone such as isopentyl ketone and tert-butyl methyl ketone, and diisopropyl ketone and diisobutyl are included. It is more preferable that R 1 and R 2 in the formula (I) include branched alkylketones such that both R 1 and R 2 are branched alkyl groups, and it is more preferable that diisobutyl ketone is included. It is particularly preferred to use diisobutyl ketone alone.

更に、現像液として、式(I)で示されるアルキルケトン類と、レジストパターン形成において一般に用いられる公知の現像液とを組み合わせて用いてもよい。 Further, as the developing solution, the alkyl ketones represented by the formula (I) may be used in combination with a known developing solution generally used in resist pattern formation.

そして、式(I)で示されるアルキルケトン類と、公知の現像液とを組み合わせて用いる場合には、現像液全体に対して、式(I)で示されるアルキルケトン類が占める割合は、90質量%以上であることが好ましく、95質量%以上であることがより好ましい。
なお、得られるレジストパターンの品質にばらつきが生じることを抑制し、現像液の回収を容易する観点からは、現像液として、式(I)で示されるアルキルケトン類を単独で用いることが好ましい。
When the alkyl ketones represented by the formula (I) and a known developing solution are used in combination, the ratio of the alkyl ketones represented by the formula (I) in the entire developing solution is 90. It is preferably at least mass%, more preferably at least 95 mass%.
From the viewpoint of suppressing variations in the quality of the obtained resist pattern and facilitating the recovery of the developer, it is preferable to use the alkyl ketones represented by formula (I) alone as the developer.

<<現像条件>>
なお、現像温度や現像時間等の現像条件は、特に限定されず、適宜設定することができる。例えば、現像温度は、通常−20℃以上30℃以下であり、例えば5℃以上25℃以下とすることができる。また、現像時間は、現像温度にもよるが、通常10秒以上2分以下とし、45秒以下であることが好ましく、30秒以下であることがより好ましい。現像時間を2分以下とすることで、レジストパターンの形成時間を短縮することができる。
<<Development conditions>>
The development conditions such as the development temperature and the development time are not particularly limited and can be set appropriately. For example, the developing temperature is usually −20° C. or higher and 30° C. or lower, and can be, for example, 5° C. or higher and 25° C. or lower. The developing time is usually 10 seconds or more and 2 minutes or less, preferably 45 seconds or less, and more preferably 30 seconds or less, though it depends on the developing temperature. By setting the development time to 2 minutes or less, the formation time of the resist pattern can be shortened.

そして、本発明のレジストパターン形成方法によれば、上述した共重合体を用いて形成したレジスト膜を極端紫外線で露光し、上述した所定の現像液を用いて現像することで、例えばハーフピッチが50nm以下、好ましくは30nm以下、より好ましくは20nm以下の微細なレジストパターンを高解像度で効率的に形成することができる。 Then, according to the resist pattern forming method of the present invention, by exposing the resist film formed using the above-mentioned copolymer with extreme ultraviolet rays and developing with the above-mentioned predetermined developing solution, for example, a half pitch is It is possible to efficiently form a fine resist pattern of 50 nm or less, preferably 30 nm or less, more preferably 20 nm or less with high resolution.

なお、本発明のレジストパターン形成方法によれば、レジストパターンの線幅の限界寸法を表すCD値(CD:Critical Dimension)、線幅粗さを表すLWR値(LWR:Line Width Roughness)、および線端粗さを表すLER値(LER:Line Edge Roughness)を効果的に低減することができる。具体的には、本発明のレジストパターン形成方法によれば、例えば16nmハーフピッチを目標としてパターニングを行った場合には、CD値の変動を5%以下に抑制し、LWR値を6nm以下、LER値を4nm以下に低減することができる。なお、CD値、LWR値およびLER値は、例えば本明細書の実施例に記載の方法によって測定することができる。 According to the resist pattern forming method of the present invention, a CD value (CD: Critical Dimension) representing the critical dimension of the line width of the resist pattern, an LWR value (LWR: Line Width Roughness) representing the line width roughness, and a line The LER value (LER: Line Edge Roughness) representing the edge roughness can be effectively reduced. Specifically, according to the resist pattern forming method of the present invention, for example, when patterning is performed with a 16 nm half pitch as a target, the CD value variation is suppressed to 5% or less, the LWR value is 6 nm or less, and the LER The value can be reduced to 4 nm or less. The CD value, LWR value, and LER value can be measured, for example, by the method described in the examples of the present specification.

<リンス工程>
本発明のレジストパターン形成方法は、任意に、現像工程後に、リンス液を用いてリンス処理を行うリンス工程を更に含み得る。具体的には、リンス工程では、現像工程で現像されたレジスト膜と、リンス液とを接触させて、現像されたレジスト膜をリンスする。リンス工程を行えば、現像されたレジスト膜に付着したレジストの残渣を効果的に除去することができる。
<Rinse process>
The resist pattern forming method of the present invention may optionally further include a rinse step of performing a rinse treatment using a rinse liquid after the developing step. Specifically, in the rinse step, the resist film developed in the developing step is brought into contact with a rinse liquid to rinse the developed resist film. By performing the rinsing step, the resist residue attached to the developed resist film can be effectively removed.

ここで、現像されたレジスト膜とリンス液とを接触させる方法としては、特に限定されることなく、リンス液中へのレジスト膜の浸漬やレジスト膜へのリンス液の塗布等の既知の手法を用いることができる。 Here, the method of bringing the developed resist film and the rinse liquid into contact with each other is not particularly limited, and a known method such as dipping the resist film in the rinse liquid or applying the rinse liquid to the resist film may be used. Can be used.

また、リンス液としては、特に限定されることなく、使用する現像液の種類に応じた既知のリンス液を用いることができる。ここで、リンス液としては、使用する現像液よりも未露光部のレジストを溶解させ難く、且つ、現像液と混ざり易いリンス液を選択することが好ましい。例えば、リンス液としては、イソプロピルアルコール等を好適に用いることができる。その際、リンス液の温度は、特に限定されないが、例えば21℃以上25℃以下とすることができる。更に、リンス時間は、例えば5秒以上3分以下とすることができる。 The rinse liquid is not particularly limited, and a known rinse liquid depending on the type of developer used can be used. Here, as the rinse liquid, it is preferable to select a rinse liquid which is less likely to dissolve the resist in the unexposed portion than the developing liquid used and is more easily mixed with the developing liquid. For example, isopropyl alcohol or the like can be preferably used as the rinse liquid. At that time, the temperature of the rinse liquid is not particularly limited, but may be, for example, 21° C. or higher and 25° C. or lower. Furthermore, the rinsing time can be, for example, 5 seconds or more and 3 minutes or less.

以下、本発明について実施例に基づき具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、以下の説明において、量を表す「%」および「部」は、特に断らない限り、質量基準である。
なお、実施例および比較例において、共重合体の重量平均分子量、数平均分子量および分子量分布、共重合体中の各分子量の成分の割合、並びに、レジストパターンの線幅の限界寸法を表すCD値、線幅粗さを示すLWR値、および線端粗さを表すLER値は、下記の方法で測定および評価した。
Hereinafter, the present invention will be specifically described based on Examples, but the present invention is not limited to these Examples. In the following description, "%" and "parts" representing amounts are based on mass unless otherwise specified.
In Examples and Comparative Examples, the weight average molecular weight of the copolymer, the number average molecular weight and the molecular weight distribution, the ratio of each molecular weight component in the copolymer, and the CD value representing the critical dimension of the line width of the resist pattern. The LWR value indicating the line width roughness and the LER value indicating the line edge roughness were measured and evaluated by the following methods.

<重量平均分子量、数平均分子量および分子量分布>
得られた共重合体についてゲル浸透クロマトグラフィーを用いて重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)を測定し、分子量分布(Mw/Mn)を算出した。
具体的には、ゲル浸透クロマトグラフ(東ソー社製、HLC−8220)を使用し、展開溶媒としてテトラヒドロフランを用いて、共重合体の重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)を標準ポリスチレン換算値として求めた。そして、分子量分布(Mw/Mn)を算出した。
<Weight average molecular weight, number average molecular weight and molecular weight distribution>
The weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) of the obtained copolymer were measured by gel permeation chromatography, and the molecular weight distribution (Mw/Mn) was calculated.
Specifically, a gel permeation chromatograph (HLC-8220 manufactured by Tosoh Corporation) is used, and tetrahydrofuran is used as a developing solvent, and the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) of the copolymer are standard polystyrene. It was calculated as a converted value. Then, the molecular weight distribution (Mw/Mn) was calculated.

<共重合体中の各分子量の成分の割合>
ゲル浸透クロマトグラフ(東ソー製、HLC−8220)を使用し、展開溶媒としてテトラヒドロフランを用いて、共重合体のクロマトグラムを得た。そして、得られたクロマトグラムから、ピークの総面積(A)、分子量が70000超の成分のピークの面積の合計(B)および分子量が80000超の成分のピークの面積の合計(C)を求めた。
そして、下記式を用いて各分子量の成分の割合を算出した。
分子量が70000超の成分の割合(%)=(B/A)×100
分子量が80000超の成分の割合(%)=(C/A)×100
<Ratio of each molecular weight component in the copolymer>
A gel permeation chromatograph (manufactured by Tosoh Corporation, HLC-8220) was used, and tetrahydrofuran was used as a developing solvent to obtain a chromatogram of the copolymer. Then, from the obtained chromatogram, the total area of the peaks (A), the total area of the peaks of the components having a molecular weight of more than 70,000 (B) and the total area of the peaks of the components of a molecular weight of more than 80,000 (C) were obtained. It was
Then, the ratio of each molecular weight component was calculated using the following formula.
Ratio (%) of components having a molecular weight of more than 70,000=(B/A)×100
Ratio (%) of components having a molecular weight of more than 80,000=(C/A)×100

<CD値、LWR値、およびLER値>
形成されたレジストパターンのCD値、LWR値、およびLER値は、高分解能FEB測長装置(日立ハイテクノロジー社製、CG5000)および解析ソフト(日立ハイテクノロジー社製、Design Based Metrology System)を用いて計測・算出した。なお、レジストパターンを形成できなかった場合には、「−」(測定不能)とした。
CD値が16nm±0.5nmの範囲で、LWR値およびLER値が低いほど、レジストパターンの解像度が高いことを示す。
<CD value, LWR value, and LER value>
The CD value, LWR value, and LER value of the formed resist pattern are measured by using a high-resolution FEB length measuring device (Hitachi High Technology Co., Ltd., CG5000) and analysis software (Hitachi High Technology Co., Design Based Metrology System). Measured and calculated. In addition, when the resist pattern could not be formed, it was set to "-" (measurement impossible).
In the CD value range of 16 nm±0.5 nm, the lower the LWR value and the LER value, the higher the resolution of the resist pattern.

(実施例1)
<共重合体Aの調製>
純水2750部、炭酸ナトリウム3部、KSソープ(花王社製、半硬化牛脂脂肪酸カリ石鹸)をイオン交換水に固形分濃度17.5質量%で溶解して得た溶液225部をセパラブルフラスコに入れ溶解した。単量体としてのα−クロロアクリル酸メチル450部及びα−メチルスチレン1084部を加え、強攪拌して乳化した。フラスコ内を窒素置換した後、亜ジチオン酸ナトリウム0.4部、エチレンジアミン四酢酸鉄ナトリウム三水和物0.15部、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム四水和物0.375部、ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート0.225部、及びクメンハイドロパーオキサイド0.786部を順に加え、次いで、5℃で48時間攪拌した。2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフエノール7.5部を加え、反応を停止した後、反応液に14000部のメタノールを滴下し、析出した固形分を濾別した。得られた固形分を8000部のテトラヒドロフラン(THF)に溶解し、得られた溶液を14000部のメタノールに滴下し、析出した固形分を濾別した。さらに、得られた固形分を8000部のTHFに溶解し、得られた溶液を14000部のメ夕ノールに滴下した。析出した固形分を濾別し固形分Aを得た。そして得られた固形分Aを乾燥し、750部のα−メチルスチレン単位及びα−クロロアクリル酸メチル単位を含有する重合体を得た。重合体は、α−メチルスチレン単位を47mol%、α−クロロアクリル酸メチル単位を53mol%含んでいた。
そして、得られた重合体750部を、9000部のジクロロメタンに溶解し溶液を得た。得られた溶液に対して、0.005Nの塩酸水溶液(pH:2.3)9000部を加えて攪拌し、混合液とした。かかる混合液を静置後、水層をデカンテーションにより除去した。
残ったジクロロメタン層を14000部のメタノールに対して滴下し、析出した固形分を濾別、乾燥して、α−メチルスチレン単位及びα−クロロアクリル酸メチル単位を含有する共重合体Aを740部得た。
そして、共重合体Aについて、上記に従って測定したところ、共重合体A中の所定の分子量の成分の割合は、分子量が70000超の成分の割合が94.13(%)、及び分子量が80000超の成分の割合が92.53(%)であり、重量平均分子量が342123であり、数平均分子量が169117であり、分子量分布が2.023であった。
(Example 1)
<Preparation of Copolymer A>
A separable flask containing 2750 parts of pure water, 3 parts of sodium carbonate, and 225 parts of a solution obtained by dissolving KS soap (Kao Corporation, semi-hardened beef tallow fatty acid potassium soap) in ion-exchanged water at a solid concentration of 17.5 mass%. And melted. 450 parts of α-chloro acrylate as a monomer and 1084 parts of α-methyl styrene were added and emulsified by vigorous stirring. After replacing the inside of the flask with nitrogen, 0.4 part of sodium dithionite, 0.15 part of sodium ethylenediaminetetraacetate trihydrate, 0.375 part of ethylenediaminetetraacetic acid tetrasodium tetrahydrate, sodium formaldehyde sulfoxylate 0.225 parts and cumene hydroperoxide 0.786 parts were sequentially added, and then the mixture was stirred at 5° C. for 48 hours. After adding 7.5 parts of 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol to stop the reaction, 14000 parts of methanol was added dropwise to the reaction solution, and the precipitated solid content was separated by filtration. The obtained solid content was dissolved in 8000 parts of tetrahydrofuran (THF), the obtained solution was added dropwise to 14000 parts of methanol, and the precipitated solid content was separated by filtration. Further, the obtained solid content was dissolved in 8000 parts of THF, and the obtained solution was added dropwise to 14000 parts of methanol. The precipitated solid content was separated by filtration to obtain a solid content A. Then, the obtained solid content A was dried to obtain a polymer containing 750 parts of α-methylstyrene unit and α-methyl chloroacrylate unit. The polymer contained 47 mol% of α-methylstyrene units and 53 mol% of α-methyl methyl acrylate units.
Then, 750 parts of the obtained polymer was dissolved in 9000 parts of dichloromethane to obtain a solution. To the obtained solution, 9000 parts of 0.005N hydrochloric acid aqueous solution (pH: 2.3) was added and stirred to obtain a mixed solution. After allowing the mixed solution to stand, the aqueous layer was removed by decantation.
The remaining dichloromethane layer was added dropwise to 14,000 parts of methanol, and the precipitated solid content was filtered off and dried to obtain 740 parts of Copolymer A containing α-methylstyrene unit and α-methyl chloroacrylate unit. Obtained.
Then, when the copolymer A was measured according to the above, the ratio of the component having a predetermined molecular weight in the copolymer A was 94.13 (%) for the component having a molecular weight of more than 70,000 and more than 80,000 for the molecular weight. The ratio of the components was 92.53 (%), the weight average molecular weight was 342123, the number average molecular weight was 169117, and the molecular weight distribution was 2.023.

<ポジ型レジスト組成物の調製>
得られた共重合体を溶剤としてのアニソールに溶解させ、共重合体の濃度が1.5質量%であるレジスト溶液(ポジ型レジスト組成物)を調製した。
<Preparation of positive resist composition>
The obtained copolymer was dissolved in anisole as a solvent to prepare a resist solution (positive resist composition) having a copolymer concentration of 1.5% by mass.

<レジスト膜の形成>
塗布装置(東京エレクトロン株式会社製、CLEAN TRACK(登録商標)ACT(登録商標)12)を用いて、濃度1.5質量%のポジ型レジスト組成物を、直径12インチのシリコンウェハ上に膜厚30nmになるように塗布した。そして、塗布したポジ型レジスト組成物を180℃のホットプレートで3分間加熱して、シリコンウェハ上にレジスト膜を形成した。
<Formation of resist film>
Using a coating device (CLEAN TRACK (registered trademark) ACT (registered trademark) 12 manufactured by Tokyo Electron Ltd.), a positive resist composition having a concentration of 1.5 mass% was formed on a silicon wafer having a diameter of 12 inches. It was applied so as to have a thickness of 30 nm. Then, the applied positive resist composition was heated on a hot plate at 180° C. for 3 minutes to form a resist film on the silicon wafer.

<極端紫外線の最適露光量の決定>
EUV描画装置(ASML社製、TWINSCAN NXE:3300B)を用いて、極端紫外線の照射量が互いに異なるパターン(寸法10mm×10mm)をレジスト膜上に複数描画し、現像液としてジイソブチルケトン(日本ゼオン社製、K−90)を用いて、現像温度を23℃、現像時間を30秒間として現像処理を行った。その後、リンス液としてイソプロピルアルコールを用いて15秒間リンスした。なお、極端紫外線の照射量は、10mJ/cmから200mJ/cmの範囲内で10mJ/cmずつ異ならせた。次に、描画した部分のレジストパターンのCD値を計測した。そして、CD値が16nmに最も近いパターンが形成された80mJ/cmの照射量を基準として、プラスマイナス10mJ/cmの範囲内で、0.1mJ/cmピッチで極端紫外線の照射量を異ならせて、上記と同様にパターンを描画し、得られたレジストパターンのCD値、LWR値、およびLER値を計測・算出した。
得られた照射量とCD値、LWR値、およびLER値の関係のデータを用いて、極端紫外線の最適露光量(CD値が16nm±0.5nmの範囲で、LWR値およびLER値が良好となる照射量)を決定した。結果を表1に示す。
<Determination of optimum exposure dose for extreme ultraviolet rays>
Using an EUV drawing device (TWINSCAN NXE: 3300B, manufactured by ASML), multiple patterns (dimensions 10 mm x 10 mm) having different irradiation doses of extreme ultraviolet rays are drawn on the resist film, and diisobutyl ketone (Nippon Zeon Corporation) is used as a developing solution. Manufactured by K-90), the development temperature was 23° C., and the development time was 30 seconds. Then, rinsing was performed for 15 seconds using isopropyl alcohol. The irradiation dose of extreme ultraviolet rays was varied by 10 mJ/cm 2 within a range of 10 mJ/cm 2 to 200 mJ/cm 2 . Next, the CD value of the resist pattern in the drawn portion was measured. Then, based on the dose of CD values 80 mJ / cm 2 which is closest to the pattern formed 16 nm, within a range of ± 10 mJ / cm 2, the irradiation amount of extreme ultraviolet 0.1 mJ / cm 2 the pitch Patterns were drawn differently in the same manner as above, and the CD value, LWR value, and LER value of the obtained resist pattern were measured and calculated.
Using the obtained data of the relationship between the irradiation amount and the CD value, the LWR value, and the LER value, the optimum exposure amount of extreme ultraviolet rays (when the CD value is in the range of 16 nm±0.5 nm, the LWR value and the LER value are determined to be good) Irradiation dose) was determined. The results are shown in Table 1.

<レジストパターンの形成>
[露光、現像およびリンス]
EUV描画装置(ASML社製、TWIN SCAN NXE:3300B)を用いて、レジスト膜を最適露光量(極端紫外線:81mJ/cm)で露光して、パターンを描画した(露光工程)。なお、レジスト膜として、上述のようにして形成したレジスト膜を使用した。また、パターンの描画(パターニング)に際して、レジストパターンのライン(未露光領域)とスペース(露光領域)は、いずれも16nm(即ち、hpを16nm)とした。
そして、レジストパターンの形成にあたり、現像液としてジイソブチルケトン(日本ゼオン社製、K−90)を用いて、現像温度を23℃、現像時間を30秒間として、現像処理を行った(現像工程)。
その後、イソプロピルアルコールを用いて15秒間リンスして(リンス工程)、レジストパターンを形成した。そして、得られたレジストパターンについて、CD値、LWR値およびLER値を計測・算出した。結果を表1に示す。
<Formation of resist pattern>
[Exposure, development and rinse]
The resist film was exposed with an optimal exposure dose (extreme ultraviolet rays: 81 mJ/cm 2 ) using an EUV drawing device (TWIN SCAN NXE: 3300B, manufactured by ASML) to draw a pattern (exposure step). The resist film formed as described above was used as the resist film. In the pattern drawing (patterning), the line (unexposed region) and the space (exposed region) of the resist pattern were both set to 16 nm (that is, hp was 16 nm).
Then, in forming the resist pattern, diisobutyl ketone (K-90 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) was used as a developing solution, and the developing treatment was performed at a developing temperature of 23° C. and a developing time of 30 seconds (developing step).
After that, rinsing was performed for 15 seconds using isopropyl alcohol (rinsing step) to form a resist pattern. Then, for the obtained resist pattern, the CD value, the LWR value and the LER value were measured and calculated. The results are shown in Table 1.

(実施例2)
極端紫外線の最適露光量の決定において、現像時間を10秒に変更した以外は、実施例1と同様にして、共重合体Aおよびポジ型レジスト組成物の調製、レジスト膜の形成、並びに、照射量とCD値、LWR値、およびLER値の関係のデータの作成を行った。次いで、得られたデータを用いて、最適露光量を決定した。結果を表1に示す。
そして、レジストパターンの形成にあたり、レジスト膜を最適露光量(極端紫外線:82mJ/cm)で露光すると共に、現像時間を10秒に変更した以外は、実施例1と同様にしてレジストパターンを形成した。得られたレジストパターンについて、CD値、LWR値およびLER値を計測・算出した。結果を表1に示す。
(Example 2)
In the determination of the optimum exposure dose of extreme ultraviolet rays, the copolymer A and the positive resist composition were prepared, the resist film was formed, and the irradiation was performed in the same manner as in Example 1 except that the development time was changed to 10 seconds. Data on the relationship between the amount and the CD value, the LWR value, and the LER value was created. The obtained data was then used to determine the optimal exposure dose. The results are shown in Table 1.
Then, in forming the resist pattern, the resist film was formed in the same manner as in Example 1 except that the resist film was exposed with an optimum exposure amount (extreme ultraviolet rays: 82 mJ/cm 2 ) and the developing time was changed to 10 seconds. did. For the obtained resist pattern, the CD value, LWR value and LER value were measured and calculated. The results are shown in Table 1.

(実施例3)
極端紫外線の最適露光量の決定において、現像温度を7℃に変更した以外は、実施例2と同様にして、共重合体Aおよびポジ型レジスト組成物の調製、レジスト膜の形成、並びに、照射量とCD値、LWR値、およびLER値の関係のデータの作成を行った。次いで、得られたデータを用いて、最適露光量を決定した。結果を表1に示す。
そして、レジストパターンの形成にあたり、レジスト膜を最適露光量(極端紫外線:89mJ/cm)で露光すると共に、現像温度を7℃に変更した以外は、実施例2と同様にしてレジストパターンを形成した。得られたレジストパターンについて、CD値、LWR値およびLER値を計測・算出した。結果を表1に示す。
(Example 3)
In the determination of the optimum exposure amount of extreme ultraviolet rays, the copolymer A and the positive resist composition were prepared, the resist film was formed, and the irradiation was performed in the same manner as in Example 2 except that the developing temperature was changed to 7°C. Data on the relationship between the amount and the CD value, the LWR value, and the LER value was created. The obtained data was then used to determine the optimal exposure dose. The results are shown in Table 1.
Then, in forming the resist pattern, the resist film was formed in the same manner as in Example 2 except that the resist film was exposed with the optimum exposure amount (extreme ultraviolet rays: 89 mJ/cm 2 ) and the developing temperature was changed to 7°C. did. For the obtained resist pattern, the CD value, LWR value and LER value were measured and calculated. The results are shown in Table 1.

(実施例4)
極端紫外線の最適露光量の決定において、現像時間を25秒に、リンス時間を30秒に変更した以外は、実施例3と同様にして、共重合体Aおよびポジ型レジスト組成物の調製、レジスト膜の形成、並びに、照射量とCD値、LWR値、およびLER値の関係のデータの作成を行った。次いで、得られたデータを用いて、最適露光量を決定した。結果を表1に示す。
そして、レジストパターンの形成にあたり、レジスト膜を最適露光量(極端紫外線:116mJ/cm)で露光すると共に、現像時間を25秒に、リンス時間を30秒に変更した以外は、実施例3と同様にしてレジストパターンを形成した。得られたレジストパターンについて、CD値、LWR値およびLER値を計測・算出した。結果を表1に示す。
(Example 4)
In the determination of the optimum exposure dose of extreme ultraviolet rays, the copolymer A and the positive resist composition were prepared and the resist was prepared in the same manner as in Example 3 except that the development time was changed to 25 seconds and the rinse time was changed to 30 seconds. A film was formed and data on the relationship between the dose and the CD value, the LWR value, and the LER value was created. The obtained data was then used to determine the optimal exposure dose. The results are shown in Table 1.
Then, in forming the resist pattern, the resist film was exposed to the optimum exposure amount (extreme ultraviolet rays: 116 mJ/cm 2 ), and the developing time was changed to 25 seconds and the rinse time was changed to 30 seconds. A resist pattern was formed in the same manner. For the obtained resist pattern, the CD value, LWR value and LER value were measured and calculated. The results are shown in Table 1.

(実施例5、6)
極端紫外線の最適露光量の決定において、レジスト膜の膜厚をそれぞれ35nm(実施例5)、40nm(実施例6)に変更した以外は、実施例3と同様にして、共重合体Aおよびポジ型レジスト組成物の調製、レジスト膜の形成、並びに、照射量とCD値、LWR値、およびLER値の関係のデータの作成を行った。次いで、得られたデータを用いて、最適露光量を決定した。結果を表1に示す。
そして、レジストパターンの形成にあたり、レジスト膜を最適露光量(極端紫外線:89mJ/cm(実施例5)、95mJ/cm(実施例6))で露光すると共に、レジスト膜の膜厚をそれぞれ35nm(実施例5)、40nm(実施例6)に変更した以外は、実施例3と同様にしてレジストパターンを形成した。得られたレジストパターンについて、CD値、LWR値およびLER値を計測・算出した。結果を表1に示す。
(Examples 5 and 6)
In determining the optimum exposure amount of extreme ultraviolet rays, the copolymer A and the positive electrode were prepared in the same manner as in Example 3 except that the thickness of the resist film was changed to 35 nm (Example 5) and 40 nm (Example 6), respectively. A resist composition was prepared, a resist film was formed, and data on the relationship between the dose and the CD value, LWR value, and LER value was prepared. The obtained data was then used to determine the optimal exposure dose. The results are shown in Table 1.
Then, in forming the resist pattern, the resist film is exposed with an optimum exposure amount (extreme ultraviolet rays: 89 mJ/cm 2 (Example 5), 95 mJ/cm 2 (Example 6)), and the film thickness of the resist film is adjusted. A resist pattern was formed in the same manner as in Example 3 except that the thickness was changed to 35 nm (Example 5) and 40 nm (Example 6). For the obtained resist pattern, the CD value, LWR value and LER value were measured and calculated. The results are shown in Table 1.

(実施例7)
極端紫外線の最適露光量の決定において、共重合体Aに替えて以下のように調製した共重合体Bを使用し、現像時間を25秒に変更した以外は、実施例5と同様にして、ポジ型レジスト組成物の調製、レジスト膜の形成、並びに、照射量とCD値、LWR値、およびLER値の関係のデータの作成を行った。次いで、得られたデータを用いて、最適露光量を決定した。結果を表1に示す。
そして、レジストパターンの形成にあたり、レジスト膜を最適露光量(極端紫外線:96mJ/cm)で露光すると共に、現像時間を25秒に変更した以外は、実施例5と同様にしてレジストパターンを形成した。得られたレジストパターンについて、CD値、LWR値およびLER値を計測・算出した。結果を表1に示す。
<共重合体Bの調製>
実施例1と同様にして得られた共重合体Aの粉末10gをTHF90gに溶解させた。得られた溶液を、THFとメタノール(MeOH)の混合溶媒(THF/MeOH=300g/700g)に再沈殿させ、凝固分側を回収して、共重合体Bを得た。
そして、共重合体Bについて、上記に従って測定したところ、共重合体B中の所定の分子量の成分の割合は、分子量が70000超の成分の割合が100(%)、及び分子量が80000超の成分の割合が100(%)であり、重量平均分子量が630000であり、数平均分子量が484615であり、分子量分布が1.3であった。
(Example 7)
In determining the optimum exposure dose of extreme ultraviolet rays, the procedure of Example 5 was repeated except that the copolymer A was replaced by the copolymer B prepared as follows, and the development time was changed to 25 seconds. A positive resist composition was prepared, a resist film was formed, and data on the relationship between the dose and the CD value, LWR value, and LER value was created. The obtained data was then used to determine the optimal exposure dose. The results are shown in Table 1.
Then, in forming the resist pattern, the resist film was formed in the same manner as in Example 5 except that the resist film was exposed at the optimum exposure amount (extreme ultraviolet rays: 96 mJ/cm 2 ) and the developing time was changed to 25 seconds. did. For the obtained resist pattern, the CD value, LWR value and LER value were measured and calculated. The results are shown in Table 1.
<Preparation of Copolymer B>
10 g of the powder of the copolymer A obtained in the same manner as in Example 1 was dissolved in 90 g of THF. The obtained solution was reprecipitated in a mixed solvent of THF and methanol (MeOH) (THF/MeOH=300 g/700 g), and the coagulated component side was recovered to obtain a copolymer B.
Then, when the copolymer B was measured according to the above, the ratio of the component having a predetermined molecular weight in the copolymer B was 100 (%) for the component having a molecular weight of more than 70,000 and for the component having a molecular weight of more than 80,000. Was 100 (%), the weight average molecular weight was 630000, the number average molecular weight was 484615, and the molecular weight distribution was 1.3.

(実施例8)
極端紫外線の最適露光量の決定において、共重合体Aに替えて実施例7と同様にして調製した共重合体Bを使用した以外は、実施例4と同様にして、ポジ型レジスト組成物の調製、レジスト膜の形成、並びに、照射量とCD値、LWR値、およびLER値の関係のデータの作成を行った。次いで、得られたデータを用いて、最適露光量を決定した。結果を表1に示す。
そして、レジストパターンの形成にあたり、レジスト膜を最適露光量(極端紫外線:112mJ/cm)で露光した以外は、実施例4と同様にしてレジストパターンを形成した。得られたレジストパターンについて、CD値、LWR値およびLER値を計測・算出した。結果を表1に示す。
(Example 8)
A positive resist composition was prepared in the same manner as in Example 4 except that the copolymer A was replaced by the copolymer B prepared in the same manner as in Example 7 in the determination of the optimum exposure dose of extreme ultraviolet rays. Preparation, formation of a resist film, and creation of data on the relationship between irradiation dose and CD value, LWR value, and LER value were performed. The obtained data was then used to determine the optimal exposure dose. The results are shown in Table 1.
Then, in forming the resist pattern, a resist pattern was formed in the same manner as in Example 4 except that the resist film was exposed with the optimum exposure amount (extreme ultraviolet rays: 112 mJ/cm 2 ). For the obtained resist pattern, the CD value, LWR value and LER value were measured and calculated. The results are shown in Table 1.

(比較例1)
極端紫外線の最適露光量の決定において、現像液としてジイソブチルケトンに替えて酢酸アミル(日本ゼオン社製、ZED−N50)を用いた以外は、実施例1と同様にして、共重合体Aおよびポジ型レジスト組成物の調製、レジスト膜の形成、並びに、照射量とCD値、LWR値、およびLER値の関係のデータの作成を行った。次いで、得られたデータを用いて、最適露光量を決定した。結果を表2に示す。
そして、レジストパターンの形成にあたり、レジスト膜を最適露光量(極端紫外線:33mJ/cm)で露光すると共に、現像液としてジイソブチルケトンに替えて上記酢酸アミルを用いた以外は、実施例1と同様の操作を行ったが、レジスト膜が全て溶解してしまい、解像することができなかった。結果を表2に示す。
(Comparative Example 1)
In the determination of the optimum exposure dose of extreme ultraviolet rays, the copolymer A and the positive electrode were prepared in the same manner as in Example 1 except that amyl acetate (ZED-N50 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) was used instead of diisobutyl ketone as the developing solution. A resist composition was prepared, a resist film was formed, and data on the relationship between the dose and the CD value, LWR value, and LER value was prepared. The obtained data was then used to determine the optimal exposure dose. The results are shown in Table 2.
Then, in forming the resist pattern, the same as Example 1 except that the resist film was exposed with an optimum exposure amount (extreme ultraviolet ray: 33 mJ/cm 2 ) and the above-mentioned amyl acetate was used instead of diisobutyl ketone as a developing solution. However, the resist film was completely dissolved and the image could not be resolved. The results are shown in Table 2.

(比較例2)
極端紫外線の最適露光量の決定において、現像液としてジイソブチルケトンに替えて酢酸ヘキシル(日本ゼオン社製、ZED−N60)を用い、現像温度を7℃に変更した以外は、実施例1と同様にして、共重合体Aおよびポジ型レジスト組成物の調製、レジスト膜の形成、並びに、照射量とCD値、LWR値、およびLER値の関係のデータの作成を行った。次いで、得られたデータを用いて、最適露光量を決定した。結果を表2に示す。
そして、レジストパターンの形成にあたり、レジスト膜を最適露光量(極端紫外線:47mJ/cm)で露光すると共に、現像液としてジイソブチルケトンに替えて上記酢酸ヘキシルを用いた以外は、実施例1と同様にしてレジストパターンを形成した。得られたレジストパターンについて、CD値、LWR値およびLER値を計測・算出した。結果を表2に示す。
(Comparative example 2)
In the determination of the optimum exposure dose of extreme ultraviolet rays, hexyl acetate (ZED-N60 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) was used instead of diisobutyl ketone as the developing solution, and the developing temperature was changed to 7° C., and the same as in Example 1. Then, the copolymer A and the positive resist composition were prepared, a resist film was formed, and data on the relationship between the irradiation dose and the CD value, the LWR value, and the LER value was prepared. The obtained data was then used to determine the optimal exposure dose. The results are shown in Table 2.
Then, in forming the resist pattern, the same as Example 1 except that the resist film was exposed with an optimum exposure amount (extreme ultraviolet ray: 47 mJ/cm 2 ) and the above-mentioned hexyl acetate was used instead of diisobutyl ketone as a developing solution. To form a resist pattern. For the obtained resist pattern, the CD value, LWR value and LER value were measured and calculated. The results are shown in Table 2.

(比較例3)
極端紫外線の最適露光量の決定において、現像液としてジイソブチルケトンに替えて酢酸ヘキシル(日本ゼオン社製、ZED−N60)を用いた以外は、実施例1と同様にして、共重合体Aおよびポジ型レジスト組成物の調製、レジスト膜の形成、並びに、照射量とCD値、LWR値、およびLER値の関係のデータの作成を行った。次いで、得られたデータを用いて、最適露光量を決定した。結果を表2に示す。
そして、レジストパターンの形成にあたり、レジスト膜を最適露光量(極端紫外線:44mJ/cm)で露光すると共に、現像液としてジイソブチルケトンに替えて上記酢酸ヘキシルを用いた以外は、実施例1と同様にしてレジストパターンを形成した。得られたレジストパターンについて、CD値、LWR値およびLER値を計測・算出した。結果を表2に示す。
(Comparative example 3)
In the determination of the optimum exposure dose of extreme ultraviolet rays, copolymer A and a positive electrode were prepared in the same manner as in Example 1 except that hexyl acetate (ZED-N60 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) was used as the developing solution instead of diisobutyl ketone. A resist composition was prepared, a resist film was formed, and data on the relationship between the dose and the CD value, LWR value, and LER value was prepared. The obtained data was then used to determine the optimal exposure dose. The results are shown in Table 2.
Then, in forming the resist pattern, the same procedure as in Example 1 was performed except that the resist film was exposed with an optimum exposure amount (extreme ultraviolet rays: 44 mJ/cm 2 ) and the above-mentioned hexyl acetate was used instead of diisobutyl ketone as a developing solution. To form a resist pattern. For the obtained resist pattern, the CD value, LWR value and LER value were measured and calculated. The results are shown in Table 2.

(比較例4)
極端紫外線の最適露光量の決定において、共重合体Aに替えて実施例7と同様にして調製した共重合体Bを使用した以外は、比較例3と同様にして、ポジ型レジスト組成物の調製、レジスト膜の形成、並びに、照射量とCD値、LWR値、およびLER値の関係のデータの作成を行った。次いで、得られたデータを用いて、最適露光量を決定した。結果を表2に示す。
そして、レジストパターンの形成にあたり、レジスト膜を最適露光量(極端紫外線:46mJ/cm)で露光した以外は、比較例3と同様にしてレジストパターンを形成した。得られたレジストパターンについて、CD値、LWR値およびLER値を計測・算出した。結果を表2に示す。
(Comparative example 4)
A positive resist composition was prepared in the same manner as in Comparative Example 3 except that the copolymer A was replaced by the copolymer B prepared in the same manner as in Example 7 in the determination of the optimum exposure dose of extreme ultraviolet rays. Preparation, formation of a resist film, and creation of data on the relationship between irradiation dose and CD value, LWR value, and LER value were performed. The obtained data was then used to determine the optimal exposure dose. The results are shown in Table 2.
Then, in forming the resist pattern, a resist pattern was formed in the same manner as in Comparative Example 3 except that the resist film was exposed with the optimum exposure amount (extreme ultraviolet rays: 46 mJ/cm 2 ). For the obtained resist pattern, the CD value, LWR value and LER value were measured and calculated. The results are shown in Table 2.

(比較例5)
極端紫外線の最適露光量の決定において、現像液としてジイソブチルケトンに替えて酢酸ヘプチル(日本ゼオン社製、ZED−N70)を用いた以外は、実施例1と同様にして、共重合体Aおよびポジ型レジスト組成物の調製、レジスト膜の形成、並びに、照射量とCD値、LWR値、およびLER値の関係のデータの作成を行った。次いで、得られたデータを用いて、最適露光量を決定した。結果を表2に示す。
そして、レジストパターンの形成にあたり、レジスト膜を最適露光量(極端紫外線:54.5mJ/cm)で露光すると共に、現像液としてジイソブチルケトンに替えて上記酢酸ヘプチルを用いた以外は、実施例1と同様にしてレジストパターンを形成した。得られたレジストパターンについて、CD値、LWR値およびLER値を計測・算出した。結果を表2に示す。
(Comparative example 5)
In the determination of the optimum exposure dose of extreme ultraviolet rays, the copolymer A and the positive electrode were prepared in the same manner as in Example 1 except that heptyl acetate (ZED-N70 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) was used instead of diisobutyl ketone as the developing solution. A resist composition was prepared, a resist film was formed, and data on the relationship between the dose and the CD value, LWR value, and LER value was prepared. The obtained data was then used to determine the optimal exposure dose. The results are shown in Table 2.
Then, in forming the resist pattern, Example 1 was repeated except that the resist film was exposed with an optimum exposure amount (extreme ultraviolet ray: 54.5 mJ/cm 2 ) and the above-mentioned heptyl acetate was used instead of diisobutyl ketone as a developing solution. A resist pattern was formed in the same manner as in. For the obtained resist pattern, the CD value, LWR value and LER value were measured and calculated. The results are shown in Table 2.

(比較例6)
極端紫外線の最適露光量の決定において、現像液として酢酸ヘキシルに替えて酢酸ヘプチル(日本ゼオン社製、ZED−N70)を用いた以外は、比較例4と同様にして、共重合体Bおよびポジ型レジスト組成物の調製、レジスト膜の形成、並びに、照射量とCD値、LWR値、およびLER値の関係のデータの作成を行った。次いで、得られたデータを用いて、最適露光量を決定した。結果を表2に示す。
そして、レジストパターンの形成にあたり、レジスト膜を最適露光量(極端紫外線:58mJ/cm)で露光すると共に、現像液として酢酸ヘキシルに替えて上記酢酸ヘプチルを用いた以外は、比較例4と同様にしてレジストパターンを形成した。得られたレジストパターンについて、CD値、LWR値およびLER値を計測・算出した。結果を表2に示す。
(Comparative example 6)
In the determination of the optimum exposure dose of extreme ultraviolet rays, the copolymer B and the positive electrode were prepared in the same manner as in Comparative Example 4 except that heptyl acetate (ZED-N70 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) was used as the developing solution instead of hexyl acetate. A resist composition was prepared, a resist film was formed, and data on the relationship between the dose and the CD value, LWR value, and LER value was prepared. The obtained data was then used to determine the optimal exposure dose. The results are shown in Table 2.
Then, in forming the resist pattern, the same as in Comparative Example 4 except that the resist film was exposed with an optimum exposure amount (extreme ultraviolet ray: 58 mJ/cm 2 ) and the above-mentioned heptyl acetate was used instead of hexyl acetate as a developing solution. To form a resist pattern. For the obtained resist pattern, the CD value, LWR value and LER value were measured and calculated. The results are shown in Table 2.

(比較例7)
<ポジ型レジスト組成物の調製>
実施例1と同様にして得られた共重合体Aを溶剤としてのアニソールに溶解させ、共重合体Aの濃度が11質量%である溶液(ポジ型レジスト組成物)を調製した。
(Comparative Example 7)
<Preparation of positive resist composition>
The copolymer A obtained in the same manner as in Example 1 was dissolved in anisole as a solvent to prepare a solution having a concentration of the copolymer A of 11% by mass (positive resist composition).

<レジスト膜の形成>
スピンコーター(ミカサ製、MS−A150)を用いて、濃度11質量%のポジ型レジスト組成物を、直径4インチのシリコンウェハ上に膜厚500nmになるように塗布した。そして、塗布したポジ型レジスト組成物を温度180℃のホットプレートで3分間加熱して、シリコンウェハ上にレジスト膜を形成した。
<Formation of resist film>
Using a spin coater (MS-A150, manufactured by Mikasa), a positive resist composition having a concentration of 11 mass% was applied on a silicon wafer having a diameter of 4 inches so as to have a film thickness of 500 nm. Then, the applied positive resist composition was heated on a hot plate at a temperature of 180° C. for 3 minutes to form a resist film on the silicon wafer.

<電子線の最適露光量の決定>
電子線描画装置(エリオニクス社製、ELS−S50)を用いて、電子線の照射量が互いに異なるパターン(寸法500μm×500μm)をレジスト膜上に複数描画し、レジスト用現像液としてジイソブチルケトン(日本ゼオン社製、K−90)を用いて、現像温度を23℃、現像時間を60秒間として、現像処理を行った。その後、リンス液としてイソプロピルアルコールを用いて10秒間リンスした。なお、電子線の照射量は、100μC/cmから500μC/cmの範囲内で4μC/cmずつ異ならせた。次に、描画した部分のレジスト膜の厚みを光学式膜厚計(SCREENセミコンダクターソリューション社製、ラムダエースVM−1200)で測定し、電子線の総照射量の常用対数と、現像後のレジスト膜の残膜率(=現像後のレジスト膜の膜厚/シリコンウェハ上に形成したレジスト膜の膜厚)との関係を示す感度曲線を作成した。
得られた感度曲線(横軸:電子線の総照射量の常用対数、縦軸:レジスト膜の残膜率(0≦残膜率≦1.00))について、残膜率0.20〜0.80の範囲において感度曲線を二次関数にフィッティングし、得られた二次関数(残膜率と総照射量の常用対数との関数)上の残膜率0の点と残膜率0.50の点とを結ぶ直線(感度曲線の傾きの近似線)を作成した。その後、作成した直線(感度曲線の傾きの近似線)において残膜率が0となる際の、電子線の総照射量(μC/cm)を算出した。この電子線の総照射量からパターニングにおけるおおよその露光量を算出し、最もパターン形状が優れている露光量を最適露光量と決定した。結果を表2に示す。
<Determination of optimum exposure dose of electron beam>
Using an electron beam drawing device (ELS-S50 manufactured by Elionix Co., Ltd.), a plurality of patterns (dimensions 500 μm×500 μm) having different irradiation doses of electron beams were drawn on the resist film, and diisobutyl ketone (Japan) was used as a resist developer. Using Z-K, K-90), the development temperature was 23° C. and the development time was 60 seconds to carry out the development treatment. Then, rinsing was performed for 10 seconds using isopropyl alcohol. The irradiation amount of the electron beam was varied in the range of 100 .mu.C / cm 2 of 500μC / cm 2 by 4μC / cm 2. Next, the thickness of the resist film in the drawn portion was measured with an optical film thickness meter (Lambda Ace VM-1200, manufactured by SCREEN Semiconductor Solutions Co., Ltd.), and the common logarithm of the total electron beam irradiation amount and the resist film after development were measured. And a residual film ratio (=film thickness of resist film after development/film thickness of resist film formed on silicon wafer) were prepared.
Regarding the obtained sensitivity curve (horizontal axis: common logarithm of total irradiation amount of electron beam, vertical axis: residual film ratio of resist film (0≦remaining film ratio≦1.00)), residual film ratio was 0.20 to 0. The sensitivity curve was fitted to a quadratic function in the range of 0.80, and the obtained quadratic function (a function of the residual film rate and the common logarithm of the total irradiation) at which the residual film ratio was 0 and the residual film ratio was 0.8. A straight line (an approximate line of the slope of the sensitivity curve) connecting the 50 points was created. After that, the total irradiation dose (μC/cm 2 ) of the electron beam when the residual film ratio became 0 on the created straight line (an approximate line of the slope of the sensitivity curve) was calculated. The approximate exposure dose in patterning was calculated from the total exposure dose of the electron beams, and the exposure dose with the best pattern shape was determined as the optimum exposure dose. The results are shown in Table 2.

<レジストパターンの形成>
[露光、現像およびリンス]
電子線描画装置(エリオニクス社製、ELS−S50)を用いて、レジスト膜を最適露光量(電子線:400μC/cm)で露光すると共に、現像時間を60秒、リンス時間を10秒に変更した以外は、実施例1と同様の操作を行ったが、レジストパターンを形成することができなかった。結果を表2に示す。
<Formation of resist pattern>
[Exposure, development and rinse]
The resist film is exposed with an optimum exposure amount (electron beam: 400 μC/cm 2 ) using an electron beam drawing device (ELS-S50 manufactured by Elionix Co., Ltd.), and the development time is changed to 60 seconds and the rinse time is changed to 10 seconds. Other than the above, the same operation as in Example 1 was performed, but the resist pattern could not be formed. The results are shown in Table 2.

Figure 2020086063
Figure 2020086063

Figure 2020086063
Figure 2020086063

なお、表1および2中、
「EUV」は、極端紫外線を示し、
「EB」は、電子線を示し、
「DIK」は、ジイソブチルケトンを示し、
「IPA」は、イソプロピルアルコールを示す。
なお、最適露光量の値が小さいほど、レジスト膜の感度が高いことを示す。
In Tables 1 and 2,
"EUV" indicates extreme ultraviolet rays,
“EB” indicates an electron beam,
“DIK” indicates diisobutyl ketone,
“IPA” refers to isopropyl alcohol.
It should be noted that the smaller the value of the optimum exposure amount, the higher the sensitivity of the resist film.

表1および2より、以下のことがわかる。
実施例1〜8より、所定の共重合体をポジ型レジストとしてレジストパターンを形成するに当たり、極端紫外線および現像液としてのジイソブチルケトンを用いると、解像度の高いレジストパターンが得られることが分かる。
また、比較例1より、所定の共重合体をポジ型レジストとして用いてレジストパターンを形成するに当たり、極端紫外線および現像液としての酢酸アミルを用いると、極端紫外線の未照射部まで溶解してしまい、微細なレジストパターンを解像できないことが分かる。
更に、比較例2〜6より、所定の共重合体をポジ型レジストとして用いてレジストパターンを形成するに当たり、極端紫外線並びに現像液としての酢酸ヘキシルおよび酢酸ヘプチルを用いると、解像度の高いレジストパターンを形成できないことが分かる。
そして、比較例7より、所定の共重合体をポジ型レジストとして用いてレジストパターンを形成するに当たり、現像液としてジイソブチルケトンを用いた場合でも、電子線を用いた場合には、レジストパターンを形成できないことが分かる。
The following can be seen from Tables 1 and 2.
From Examples 1 to 8, it can be seen that when forming a resist pattern using a predetermined copolymer as a positive resist, if extreme ultraviolet rays and diisobutyl ketone as a developing solution are used, a resist pattern with high resolution can be obtained.
Further, from Comparative Example 1, when a predetermined copolymer is used as a positive resist to form a resist pattern, if extreme ultraviolet rays and amyl acetate as a developing solution are used, even a portion not irradiated with extreme ultraviolet rays will be dissolved. It can be seen that a fine resist pattern cannot be resolved.
Further, from Comparative Examples 2 to 6, in forming a resist pattern using a predetermined copolymer as a positive resist, use of extreme ultraviolet rays and hexyl acetate and heptyl acetate as a developing solution produces a resist pattern with high resolution. You can see that it cannot be formed.
From Comparative Example 7, when a predetermined copolymer was used as a positive resist to form a resist pattern, even when diisobutyl ketone was used as a developing solution, a resist pattern was formed when an electron beam was used. I see that I can't.

ここで、実施例1〜8により微細なレジストパターンを高解像度で形成できる理由は定かではないが、以下の理由によるものと推察される。
即ち、電子線と比較して未照射部の露光が抑制され得る極端紫外線を用いた場合であっても、極端紫外線の照射部近傍の未照射部においてレジスト膜は極端紫外線に多少露光されると考えられる。そして、形成しようとするレジストパターンの線幅が狭くなるほど、未照射部におけるレジスト膜の露光量は増大すると考えられる。そのため、ハーフピッチが16nmの微細なレジストパターンを形成する場合には、極端紫外線の照射部近傍の未照射部において、レジスト膜中の共重合体は、主鎖が切断されてしまう量の露光を受けると推察される。この場合、比較例1〜6の様に現像液として酢酸アミル、酢酸ヘキシルまたは酢酸ヘプチルを用いると、未照射部におけるレジスト膜が現像液に溶解してしまうためパターンを良好に解像できない。しかし、ジイソブチルケトン(式(I)で表されるアルキルケトン類)を用いることで、極端紫外線の照射部におけるレジスト膜のみを良好に溶解させることができるため、微細なレジストパターンを高解像度で形成できると考えられる。
Here, the reason why the fine resist pattern can be formed with high resolution in Examples 1 to 8 is not clear, but it is presumed that it is due to the following reason.
That is, even when the extreme ultraviolet rays that can suppress the exposure of the non-irradiated portion as compared with the electron beam are used, the resist film is slightly exposed to the extreme ultraviolet rays in the non-irradiated portion near the irradiated portion of the extreme ultraviolet rays Conceivable. It is considered that the smaller the line width of the resist pattern to be formed, the larger the exposure amount of the resist film in the unirradiated portion. Therefore, when forming a fine resist pattern having a half pitch of 16 nm, the copolymer in the resist film is exposed to an amount of light such that the main chain is broken in the unirradiated part near the extreme ultraviolet irradiation part. It is presumed to receive. In this case, when amyl acetate, hexyl acetate or heptyl acetate is used as the developing solution as in Comparative Examples 1 to 6, the resist film in the unirradiated portion is dissolved in the developing solution, and the pattern cannot be resolved well. However, by using diisobutyl ketone (alkyl ketones represented by the formula (I)), only the resist film in the portion irradiated with extreme ultraviolet rays can be dissolved well, so that a fine resist pattern can be formed with high resolution. It is thought to be possible.

本発明によれば、微細なレジストパターンを高解像度で効率的に形成することができる。 According to the present invention, a fine resist pattern can be efficiently formed with high resolution.

Claims (4)

共重合体および溶剤を含むポジ型レジスト組成物を用いてレジスト膜を形成するレジスト膜形成工程と、
前記レジスト膜を極端紫外線で露光する露光工程と、
露光された前記レジスト膜を現像液で現像する現像工程と
を含み、
前記共重合体は、α−アルキルスチレン単位と、α−クロロアクリル酸エステル単位とを含有し、且つ、分子量が70000超の成分の割合が90%以上であり、
前記現像液は、下記一般式(I):
−C(=O)−R・・・(I)
(式(I)中、R、Rはそれぞれ独立して、置換基を有していてもよいアルキル基を示す。)
で示されるアルキルケトン類を含む、レジストパターン形成方法。
A resist film forming step of forming a resist film using a positive resist composition containing a copolymer and a solvent;
An exposure step of exposing the resist film to extreme ultraviolet rays,
And a developing step of developing the exposed resist film with a developing solution,
The copolymer contains an α-alkylstyrene unit and an α-chloroacrylic acid ester unit, and the proportion of components having a molecular weight of more than 70,000 is 90% or more,
The developer has the following general formula (I):
R 1 -C (= O) -R 2 ··· (I)
(In the formula (I), R 1 and R 2 each independently represent an alkyl group which may have a substituent.)
A method for forming a resist pattern, which comprises an alkylketone represented by:
前記Rおよび前記Rの少なくとも一方が分岐状のアルキル基である、請求項1に記載のレジストパターン形成方法。 The resist pattern forming method according to claim 1, wherein at least one of R 1 and R 2 is a branched alkyl group. 前記アルキルケトン類が、ジイソブチルケトンを含む、請求項1または2に記載のレジストパターン形成方法。 The resist pattern forming method according to claim 1, wherein the alkyl ketones include diisobutyl ketone. 前記共重合体の、分子量が80000超の成分の割合が80%以上である、請求項1〜3のいずれか1項に記載のレジストパターン形成方法。 The resist pattern forming method according to claim 1, wherein a proportion of a component having a molecular weight of more than 80,000 in the copolymer is 80% or more.
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