JP2000089464A - Pattern forming method - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路装
置の製造工程において、半導体基板上にレジストパター
ンを形成するパターン形成方法に関する。The present invention relates to a pattern forming method for forming a resist pattern on a semiconductor substrate in a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体集積回路装置の大集積化及びダウ
ンサイジング化に伴い、リソグラフィ技術の開発の加速
が望まれている。2. Description of the Related Art With the increasing integration and downsizing of semiconductor integrated circuit devices, it is desired to accelerate the development of lithography technology.
【０００３】現在のところ、水銀ランプ、ＫｒＦエキシ
マレーザ（波長：２４８ｎｍ）又はＡｒＦエキシマレー
ザ（波長：１９３ｎｍ）等を露光光とする光リソグラフ
ィによりレジストパターンの形成が行われているが、
０．１μｍ以下のパターン幅を有する微細なレジストパ
ターンを形成するためには、前記の露光光よりもさらに
波長の短い真空紫外線又は極紫外線の適用が検討されて
いる。これは、量産性に優れている、光リソグラフィを
用いるパターン形成方法を延命させることが求められて
いることに起因する。At present, resist patterns are formed by photolithography using a mercury lamp, a KrF excimer laser (wavelength: 248 nm) or an ArF excimer laser (wavelength: 193 nm) as exposure light.
In order to form a fine resist pattern having a pattern width of 0.1 μm or less, application of vacuum ultraviolet light or extreme ultraviolet light having a shorter wavelength than the above-mentioned exposure light has been studied. This is because it is required to extend the life of a pattern forming method using photolithography, which is excellent in mass productivity.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、０．１μｍ
以下のパターン幅を有する微細なレジストパターンを形
成するためには、解像度及び感度に優れる化学増幅型レ
ジストを用いることが好ましい。By the way, 0.1 μm
In order to form a fine resist pattern having the following pattern width, it is preferable to use a chemically amplified resist excellent in resolution and sensitivity.
【０００５】そこで、本件発明者は、水銀ランプ、Ｋｒ
Ｆエキシマレーザ及びＡｒＦエキシマレーザのうちでは
波長が短いＡｒＦエキシマレーザを露光光とするパター
ン形成方法に用いられている、脂環式基を有するアクリ
ルポリマーを含む化学増幅型レジストを基板上に塗布し
てレジスト膜を形成し、該レジスト膜に真空紫外線又は
極紫外線を照射してレジストパターンを形成した。Accordingly, the present inventor has proposed a mercury lamp, a Kr
Among the F excimer laser and the ArF excimer laser, a chemically amplified resist containing an acrylic polymer having an alicyclic group, which is used in a pattern forming method using an ArF excimer laser having a short wavelength as exposure light, is applied on a substrate. To form a resist film, and the resist film was irradiated with vacuum ultraviolet rays or extreme ultraviolet rays to form a resist pattern.
【０００６】ところが、レジスト膜を現像してレジスト
パターンを形成したところ、ポジ型の化学増幅型レジス
トにおいては露光部の底部にレジスト膜が残存し、ネガ
型の化学増幅型レジストにおいては露光部の底部が除去
されてしまうために、良好な断面形状を有するレジスト
パターンが得られないという問題が発生した。However, when a resist pattern is formed by developing the resist film, the resist film remains at the bottom of the exposed portion in the case of a positive type chemically amplified resist, and the exposed portion in the case of a negative type chemically amplified resist. Since the bottom was removed, there was a problem that a resist pattern having a good cross-sectional shape could not be obtained.
【０００７】前記に鑑み、本発明は、化学増幅型レジス
トからなるレジスト膜に対して真空紫外線又は極紫外線
をパターン露光してレジストパターンを形成するパター
ン形成方法において、良好な断面形状を有するレジスト
パターンが得られるようにすることを目的とする。In view of the above, the present invention provides a pattern forming method for forming a resist pattern by patternwise exposing a resist film made of a chemically amplified resist to vacuum ultraviolet rays or extreme ultraviolet rays. Is intended to be obtained.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本件発明者は、脂環式基を有するアクリルポリマー
を含む種々の化学増幅型レジストを用いて実験を行なっ
てみたところ、骨格が３つ以上の脂環式基を有するアク
リルポリマーを含む化学増幅型レジストを用いると、レ
ジストパターンの断面形状が不良になるが、骨格が１つ
又は２つである脂環式基を有するアクリルポリマーを含
む化学増幅型レジストを用いると、レジストパターンの
断面形状が良好になることを見出した。その理由は、骨
格が１つ又は２つである脂環式基を有するアクリルポリ
マーを含む化学増幅型レジストは、骨格が３つ以上であ
る脂環式基を有するアクリルポリマーを含む化学増幅型
レジストに比べて、真空紫外線又は極紫外線からなる露
光光を透過させ易いためであると考えられる。In order to achieve the above object, the present inventor conducted experiments using various chemically amplified resists containing an acrylic polymer having an alicyclic group. When a chemically amplified resist containing an acrylic polymer having three or more alicyclic groups is used, the cross-sectional shape of the resist pattern becomes poor, but an acrylic polymer having one or two alicyclic groups is used. It has been found that the use of a chemically amplified resist containing the above results in a good cross-sectional shape of the resist pattern. The reason is that a chemically amplified resist containing an acrylic polymer having an alicyclic group having one or two skeletons is a chemically amplified resist containing an acrylic polymer having an alicyclic group having three or more skeletons. This is considered to be because the exposure light composed of the vacuum ultraviolet light or the extreme ultraviolet light is easily transmitted as compared with.
【０００９】本発明は、前記の知見に基づいてなされた
ものであって、具体的には、パターン形成方法は、基板
上に、骨格が１つ又は２つである脂環式基を有するアク
リルポリマーを含む化学増幅型レジストを塗布してレジ
スト膜を形成する工程と、レジスト膜に真空紫外線又は
極紫外線からなる露光光を照射してパターン露光を行な
う工程と、パターン露光されたレジスト膜を現像してレ
ジストパターンを形成する工程とを備えている。The present invention has been made based on the above-mentioned findings. Specifically, the pattern forming method is to provide an acrylic resin having an alicyclic group having one or two skeletons on a substrate. A step of applying a chemically amplified resist containing a polymer to form a resist film, a step of irradiating the resist film with exposure light composed of vacuum ultraviolet rays or extreme ultraviolet rays to perform pattern exposure, and developing the pattern-exposed resist film Forming a resist pattern.
【００１０】本発明に係るパターン形成方法によると、
骨格が１つ又は２つである脂環式基を有するアクリルポ
リマーを含む化学増幅型レジストからなるレジスト膜
は、真空紫外線又は極紫外線を透過させ易いため、レジ
スト膜の露光部の底部にまで露光光が到達するので、レ
ジスト膜の露光部においては表面部から底部に架けて確
実に酸発生剤から酸が発生する。According to the pattern forming method of the present invention,
A resist film made of a chemically amplified resist containing an acrylic polymer having an alicyclic group having one or two skeletons easily transmits vacuum ultraviolet rays or extreme ultraviolet rays, and is therefore exposed to the bottom of the exposed portion of the resist film. Since the light reaches, in the exposed portion of the resist film, the acid is reliably generated from the acid generator from the surface to the bottom.
【００１１】本発明のパターン形成方法において、脂環
式基は、シクロヘキシル基、テトラヒドロフラニル基、
テトラヒドロピラニル基又はイソボルニル基であること
が好ましい。In the pattern forming method of the present invention, the alicyclic group may be a cyclohexyl group, a tetrahydrofuranyl group,
It is preferably a tetrahydropyranyl group or an isobornyl group.
【００１２】本発明のパターン形成方法において、露光
光は、Ｆ2 、Ｋｒ2 、ＡｒＫｒ若しくはＡｒ2 から発振
する真空紫外線、又は１３ｎｍ光若しくは５ｎｍ光の極
紫外線であることが好ましい。In the pattern forming method of the present invention, the exposure light is preferably vacuum ultraviolet light oscillated from F 2 , Kr 2 , ArKr or Ar 2 , or 13 nm light or 5 nm light extreme ultraviolet light.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】（第１の実施形態）以下、本発明
の第１の実施形態に係るパターン形成方法について、図
１（ａ）〜（ｄ）を参照しながら説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) Hereinafter, a pattern forming method according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【００１４】第１の実施形態に係るパターン形成方法
は、骨格が１つの脂環式基であるテトラヒドロピラニル
基を有するアクリルポリマーを含むポジ型の化学増幅型
レジストを用いる場合であって、具体的には、以下の組
成を有する化学増幅型レジストを用いる。The pattern forming method according to the first embodiment is a case where a positive chemically amplified resist containing an acrylic polymer having a tetrahydropyranyl group whose skeleton is one alicyclic group is used. Specifically, a chemically amplified resist having the following composition is used.
【００１５】 ポリマー………ポリ((テトラヒドロピラニルメタクリレート)(６０ｍｏｌ％) −(メチルメタクリレート)(３０ｍｏｌ％)−(メタクリル酸) (１０ｍｏｌ％)) ２ｇ 酸発生剤………トリフェニルスルフォニウムトリフレート ０．４ｇ 溶媒……………ジグライム ２０ｇ まず、図１（ａ）に示すように、半導体基板１の上に前
記の組成を有する化学増幅型レジストを塗布して、例え
ば０．５μｍの膜厚を有するレジスト膜１１を形成した
後、図１（ｂ）に示すように、レジスト膜１１に対して
マスク２を介してＫｒ2 から発振する真空紫外線（波
長：１４６ｎｍ）３を照射してパターン露光を行なう。Polymer: poly ((tetrahydropyranyl methacrylate) (60 mol%)-(methyl methacrylate) (30 mol%)-(methacrylic acid) (10 mol%)) 2 g Acid generator: triphenylsulfonium trif Rate 0.4 g Solvent diglyme 20 g First, as shown in FIG. 1A, a chemically amplified resist having the above composition is applied on a semiconductor substrate 1 to form a film having a thickness of, for example, 0.5 μm. After forming a resist film 11 having a thickness, as shown in FIG. 1B, the resist film 11 is irradiated with vacuum ultraviolet light (wavelength: 146 nm) 3 oscillated from Kr 2 via a mask 2 to form a pattern. Perform exposure.
【００１６】次に、図１（ｃ）に示すように、半導体基
板１に対して、ホットプレートにより１００℃の温度下
で６０秒間の加熱４を行なう。このようにすると、レジ
スト膜１１の露光部１１ａにおいては酸発生剤から酸が
発生してアルカリ可溶性に変化するが、レジスト膜１１
の未露光部１１ｂにおいては酸発生剤から酸が発生しな
いのでアルカリ不溶性のままである。Next, as shown in FIG. 1C, the semiconductor substrate 1 is heated 4 by a hot plate at a temperature of 100 ° C. for 60 seconds. In this manner, in the exposed portion 11a of the resist film 11, an acid is generated from the acid generator and changes to alkali-soluble.
In the unexposed portion 11b, no acid is generated from the acid generator, so that it remains insoluble in alkali.
【００１７】次に、レジスト膜１１に対して０．２３８
ｗｔ％のテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド
からなる現像液を用いて現像すると、レジスト膜１１の
露光部１１ａが現像液に溶解して、レジスト膜１１の未
露光部１１ｂからなり、０．０７μｍのパターン幅を有
する良好な形状のレジストパターン１１Ａが得られる。Next, 0.238 is applied to the resist film 11.
When development is performed using a developing solution composed of wt% tetramethylammonium hydroxide, the exposed portion 11a of the resist film 11 is dissolved in the developing solution, and is composed of the unexposed portion 11b of the resist film 11, and has a pattern width of 0.07 μm. The resist pattern 11A having a good shape having the following is obtained.
【００１８】（比較例）以下、第１の実施形態を評価す
るために行なった比較例について、図２（ａ）〜（ｄ）
を参照しながら説明する。(Comparative Example) Hereinafter, comparative examples performed to evaluate the first embodiment will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG.
【００１９】比較例に係るパターン形成方法は、骨格が
３つである脂環式基を有するアクリルポリマーを含むポ
ジ型の化学増幅型レジストを用いる場合であって、具体
的には、以下の組成を有する化学増幅型レジストを用い
る。The pattern forming method according to the comparative example uses a positive chemically amplified resist containing an acrylic polymer having an alicyclic group having three skeletons. Is used.
【００２０】 ポリマー………ポリ（(2-メチル-2-アダマンチルメタクリレート)(６０ｍｏｌ ％)−(メチルメタクリレート)(３０ｍｏｌ％)−(メタクリル酸 )(１０ｍｏｌ％)） ２ｇ 酸発生剤………トリフェニルスルフォニウムトリフレート ０．４ｇ 溶媒……………ジグライム ２０ｇ 図２（ａ）に示すように、半導体基板１の上に前記の組
成を有する化学増幅型レジストを塗布して、０．５μｍ
の膜厚を有するレジスト膜１２を形成した後、図２
（ｂ）に示すように、レジスト膜１１に対してマスク２
を介してＫｒ2 から発振する真空紫外線３を照射してパ
ターン露光を行なう。Polymer: poly ((2-methyl-2-adamantyl methacrylate) (60 mol%)-(methyl methacrylate) (30 mol%)-(methacrylic acid) (10 mol%)) 2 g Acid generator: triphe Nylsulfonium triflate 0.4 g Solvent iglyme 20 g As shown in FIG. 2A, a chemically amplified resist having the above-mentioned composition is applied on a semiconductor substrate 1 and is 0.5 μm thick.
After forming a resist film 12 having a film thickness of FIG.
As shown in (b), the mask 2 is formed on the resist film 11.
Is irradiated with vacuum ultraviolet light 3 oscillating from Kr 2 through the substrate to perform pattern exposure.
【００２１】次に、図２（ｃ）に示すように、半導体基
板１に対して、ホットプレートにより１００℃の温度下
で６０秒間の加熱４を行なう。このようにすると、レジ
スト膜１２の露光部１２ａにおいては酸発生剤から酸が
発生してアルカリ可溶性に変化する一方、レジスト膜１
２の未露光部１２ｂにおいては酸発生剤から酸が発生し
ないのでアルカリ不溶性のままである。Next, as shown in FIG. 2C, the semiconductor substrate 1 is heated 4 at a temperature of 100 ° C. for 60 seconds by a hot plate. In this manner, in the exposed portion 12a of the resist film 12, an acid is generated from the acid generator and changes to alkali-soluble while the resist film 1
No acid is generated from the acid generator in the unexposed portion 12b of No. 2, so that it remains alkali-insoluble.
【００２２】次に、レジスト膜１２に対して０．２３８
ｗｔ％のテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド
からなる現像液を用いて現像すると、図２（ｄ）に示す
ような乱れた形状を有するレジストパターン１２Ａが得
られた。このように、レジストパターン１２Ａの形状が
乱れる理由は、レジスト膜１２の露光部１２ａの底部に
おいては、真空紫外線３が到達しないため、酸発生剤か
ら十分な量の酸が発生せず、これによって、レジスト膜
１２の露光部１１ａの底部がアルカリ可溶性に変化しな
いためである。Next, 0.238 is applied to the resist film 12.
When development was performed using a developer consisting of wt% tetramethylammonium hydroxide, a resist pattern 12A having an irregular shape as shown in FIG. 2D was obtained. As described above, the reason that the shape of the resist pattern 12A is disturbed is that the vacuum ultraviolet rays 3 do not reach the bottom of the exposed portion 12a of the resist film 12, so that a sufficient amount of acid is not generated from the acid generator. This is because the bottom of the exposed portion 11a of the resist film 12 does not change to alkali-soluble.
【００２３】もっとも、レジスト膜１２の膜厚を小さく
すると、レジスト膜１２の露光部１２ａの底部にまで真
空紫外線３は到達することが可能であるが、レジスト膜
１２の膜厚を０．５μｍ程度よりも小さくすると、エッ
チング耐性が劣化するので、実用的ではない。If the thickness of the resist film 12 is reduced, the vacuum ultraviolet rays 3 can reach the bottom of the exposed portion 12a of the resist film 12, but the thickness of the resist film 12 is reduced to about 0.5 μm. If it is smaller, the etching resistance is deteriorated, so that it is not practical.
【００２４】尚、第１の実施形態に係るパターン形成方
法においては、骨格が１つである脂環式基を有するアク
リルポリマーを含むポジ型の化学増幅型レジストを用い
たが、これに代えて、以下に示すような、骨格が２つの
脂環式基であるイソボルニル基を有するアクリルポリマ
ーを含むポジ型の化学増幅型レジストを用いてもよい。In the pattern forming method according to the first embodiment, a positive chemically amplified resist containing an acrylic polymer having an alicyclic group having one skeleton is used. A positive chemically amplified resist containing an acrylic polymer having an isobornyl group whose skeleton is two alicyclic groups as shown below may be used.
【００２５】 ポリマー………ポリ((イソボルニルメタクリレート)(６０ｍｏｌ％)−(メチル メタクリレート)(３０ｍｏｌ％)−(メタクリル酸)(１０ｍｏｌ ％)) ２ｇ 酸発生剤………トリフェニルスルフォニウムトリフレート ０．４ｇ 溶媒……………ジグライム ２０ｇ （第２の実施形態）以下、本発明の第２の実施形態に係
るパターン形成方法について、図３（ａ）〜（ｄ）を参
照しながら説明する。Polymer: poly ((isobornyl methacrylate) (60 mol%)-(methyl methacrylate) (30 mol%)-(methacrylic acid) (10 mol%)) 2 g Acid generator: triphenylsulfonium trif Rate: 0.4 g Solvent: diglyme 20 g (Second Embodiment) Hereinafter, a pattern forming method according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 (a) to 3 (d). I do.
【００２６】第２の実施形態に係るパターン形成方法
は、骨格が１つの脂環式基であるシクロヘキシル基を有
するアクリルポリマーを含むネガ型の化学増幅型レジス
トを用いる場合であって、具体的には、以下の組成を有
する化学増幅型レジストを用いる。The pattern forming method according to the second embodiment is a case where a negative chemically amplified resist containing an acrylic polymer having a cyclohexyl group, which is a single alicyclic group, is used. Uses a chemically amplified resist having the following composition.
【００２７】 ポリマー……ポリ((シクロヘキシルメタクリレート)(６０ｍｏｌ％)−(グリシ ジルメタクリレート)(２０ｍｏｌ％)−(メタクリル酸)(１０ｍｏ ｌ％)−(ヒドロキシエチルメタクリレート(１０ｍｏｌ％)) ２ｇ 酸発生剤……トリフェニルスルフォニウムトリフレート ０．４ｇ 溶媒…………ジグライム ２０ｇ まず、図３（ａ）に示すように、半導体基板１の上に前
記の組成を有する化学増幅型レジストを塗布して、例え
ば０．５μｍの膜厚を有するレジスト膜１３を形成した
後、図３（ｂ）に示すように、レジスト膜１３に対して
マスク２を介してＫｒ2 から発振する真空紫外線３を照
射してパターン露光を行なう。Polymer: poly ((cyclohexyl methacrylate) (60 mol%)-(glycidyl methacrylate) (20 mol%)-(methacrylic acid) (10 mol%)-(hydroxyethyl methacrylate (10 mol%)) 2 g Acid generator ... 0.4 g of triphenylsulfonium triflate solvent 20 g of diglyme First, as shown in FIG. 3A, a chemically amplified resist having the above-described composition is applied on the semiconductor substrate 1. After forming a resist film 13 having a thickness of, for example, 0.5 μm, the resist film 13 is irradiated with vacuum ultraviolet light 3 oscillated from Kr 2 via the mask 2 as shown in FIG. Perform pattern exposure.
【００２８】次に、図３（ｃ）に示すように、半導体基
板１に対して、ホットプレートにより１００℃の温度下
で６０秒間の加熱４を行なう。このようにすると、レジ
スト膜１３の露光部１３ａにおいては酸発生剤から酸が
発生してアルカリ不溶性に変化するが、レジスト膜１３
の未露光部１３ｂにおいては酸発生剤から酸が発生しな
いのでアルカリ可溶性のままである。Next, as shown in FIG. 3C, the semiconductor substrate 1 is heated 4 at a temperature of 100 ° C. for 60 seconds using a hot plate. In this way, in the exposed portion 13a of the resist film 13, the acid is generated from the acid generator and changes to alkali-insoluble.
In the unexposed portion 13b, no acid is generated from the acid generator, so that the alkali-soluble portion remains.
【００２９】次に、レジスト膜１３に対して０．２３８
ｗｔ％のテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド
からなる現像液を用いて現像すると、レジスト膜１３の
未露光部１３ｂが現像液に溶解して、レジスト膜１３の
露光部１１ａからなり、０．０７μｍのパターン幅を有
する良好な形状のレジストパターン１３Ａが得られる。Next, 0.238 is applied to the resist film 13.
When development is performed using a developing solution composed of wt% tetramethylammonium hydroxide, the unexposed portion 13b of the resist film 13 is dissolved in the developing solution, and is composed of the exposed portion 11a of the resist film 13, and has a pattern width of 0.07 μm. Thus, a resist pattern 13A having a good shape having the following is obtained.
【００３０】尚、第２の実施形態に係るパターン形成方
法においては、骨格が１つである脂環式基を有するアク
リルポリマーを含むネガ型の化学増幅型レジストを用い
たが、これに代えて、以下に示すような、骨格が２つの
脂環式基であるイソボルニル基を有するアクリルポリマ
ーを含むネガ型の化学増幅型レジストを用いてもよい。In the pattern forming method according to the second embodiment, a negative chemically amplified resist containing an acrylic polymer having an alicyclic group having one skeleton is used. A negative chemically amplified resist containing an acrylic polymer having an isobornyl group whose skeleton is two alicyclic groups as shown below may be used.
【００３１】 ポリマー……ポリ((イソボルニルメタクリレート)(６０ｍｏｌ％)−(グリシジ ルメタクリレート)(２０ｍｏｌ％)−(メタクリル酸)(１０ｍｏｌ ％)−(ヒドロキシエチルメタクリレート(１０ｍｏｌ％)) ２ｇ 酸発生剤……トリフェニルスルフォニウムトリフレート ０．４ｇ 溶媒…………ジグライム ２０ｇ 尚、化学増幅型レジストは、第１の実施形態において
は、骨格が１つの脂環式基であるテトラヒドロピラニル
基又は骨格が２つであるイソボルニル基を有するアクリ
ルポリマーを含み、第２の実施形態においては、骨格が
１つの脂環式基であるシクロヘキシル基又は骨格が２つ
であるイソボルニル基を有するアクリルポリマーを含ん
でいたが、これらの脂環式基に代えて、骨格が１つの脂
環式基であるシクロヘキシル基又はテトラヒドロフラニ
ル基を用いてもよい。また、骨格が１つ又は２つである
脂環式基としては、テトラヒドロピラニル基、イソボル
ニル基、シクロヘキシル基、シクロヘキシル基又はテト
ラヒドロフラニル基以外のものでもよい。Polymer: Poly ((isobornyl methacrylate) (60 mol%)-(glycidyl methacrylate) (20 mol%)-(methacrylic acid) (10 mol%)-(hydroxyethyl methacrylate (10 mol%)) 2 g Acid generation Agent: triphenylsulfonium triflate 0.4 g Solvent: diglyme 20 g In the first embodiment, the chemically amplified resist in the first embodiment is a tetrahydropyranyl group having a skeleton of one alicyclic group or The second embodiment includes an acrylic polymer having an isobornyl group having two skeletons, and the second embodiment includes an acrylic polymer having a cyclohexyl group having one alicyclic group or an isobornyl group having two skeletons. However, in place of these alicyclic groups, a cyclohexyl group having a single alicyclic group, Hidorofuraniru group may be used. Examples of the alicyclic group skeleton is one or two, tetrahydropyranyl group, isobornyl group, a cyclohexyl group, may be other than cyclohexyl or tetrahydrofuranyl group.
【００３２】また、露光光としては、Ｆ2 （波長：１５
７ｎｍ）、Ｋｒ2 （波長：１４６ｎｍ）、ＡｒＫｒ（波
長：１３４ｎｍ）若しくはＡｒ2 （波長：１２６ｎｍ）
から発振する真空紫外線、又は１３ｎｍ光若しくは５ｎ
ｍ光の極紫外線を用いることができる。As the exposure light, F 2 (wavelength: 15)
7 nm), Kr 2 (wavelength: 146 nm), ArKr (wavelength: 134 nm) or Ar 2 (wavelength: 126 nm)
Vacuum ultraviolet light oscillating from, or 13 nm light or 5n
Extreme ultraviolet light of m light can be used.
【００３３】[0033]
【発明の効果】本発明に係るパターン形成方法による
と、骨格が１つ又は２つである脂環式基を有するアクリ
ルポリマーを含む化学増幅型レジストからなるレジスト
膜を形成するため、真空紫外線又は極紫外線からなる露
光光を用いてパターン露光すると、露光光がレジスト膜
の底部にまで到達するので、レジスト膜の露光部におい
て表面部から底部に架けて確実に酸発生剤から酸が発生
し、これによって、良好なパターン形状を有するレジス
トパターンを形成することができる。According to the pattern forming method of the present invention, a resist film made of a chemically amplified resist containing an acrylic polymer having an alicyclic group having one or two skeletons is formed by vacuum ultraviolet rays or When pattern exposure is performed using exposure light composed of extreme ultraviolet light, the exposure light reaches the bottom of the resist film, so that acid is generated from the acid generator reliably from the surface to the bottom in the exposed portion of the resist film, Thereby, a resist pattern having a good pattern shape can be formed.
【００３４】従って、本発明は、半導体集積回路装置の
生産性及び歩留まりを向上できるので、工業的価値が大
きい。Therefore, the present invention can improve the productivity and the yield of the semiconductor integrated circuit device, and therefore has great industrial value.
【００３５】本発明のパターン形成方法において、脂環
式基がシクロヘキシル基、テトラヒドロフラニル基、テ
トラヒドロピラニル基又はイソボルニル基であると、露
光光がレジスト膜の底部にまで確実に到達するので、良
好なパターン形状を有するレジストパターンを確実に形
成することができる。In the pattern forming method of the present invention, when the alicyclic group is a cyclohexyl group, a tetrahydrofuranyl group, a tetrahydropyranyl group or an isobornyl group, the exposure light surely reaches the bottom of the resist film. It is possible to reliably form a resist pattern having an appropriate pattern shape.
【００３６】本発明のパターン形成方法において、露光
光が、Ｆ2 、Ｋｒ2 、ＡｒＫｒ若しくはＡｒ2 から発振
する真空紫外線、又は１３ｎｍ光若しくは５ｎｍ光の極
紫外線であると、０．１μｍ以下のパターン幅を有する
微細なレジストパターンを確実に形成することができ
る。In the pattern forming method of the present invention, when the exposure light is vacuum ultraviolet light oscillating from F 2 , Kr 2 , ArKr or Ar 2 , or extreme ultraviolet light of 13 nm light or 5 nm light, a pattern of 0.1 μm or less is used. A fine resist pattern having a width can be reliably formed.
【図１】（ａ）〜（ｄ）は本発明の第１の実施形態に係
るパターン形成方法の各工程を示す断面図である。FIGS. 1A to 1D are cross-sectional views showing each step of a pattern forming method according to a first embodiment of the present invention.
【図２】（ａ）〜（ｄ）は本発明の第１の実施形態の比
較例に係るパターン形成方法の各工程を示す断面図であ
る。FIGS. 2A to 2D are cross-sectional views illustrating respective steps of a pattern forming method according to a comparative example of the first embodiment of the present invention.
【図３】（ａ）〜（ｄ）は本発明の第２の実施形態に係
るパターン形成方法の各工程を示す断面図である。FIGS. 3A to 3D are cross-sectional views illustrating respective steps of a pattern forming method according to a second embodiment of the present invention.
１ 半導体基板 ２ マスク ３ 真空紫外線 ４ 加熱 １１ レジストパターン １１ａ 露光部 １１ｂ 未露光部 １２ レジストパターン １２ａ 露光部 １２ｂ 未露光部 １３ レジストパターン １３ａ 露光部 １３ｂ 未露光部 Reference Signs List 1 semiconductor substrate 2 mask 3 vacuum ultraviolet ray 4 heating 11 resist pattern 11a exposed part 11b unexposed part 12 resist pattern 12a exposed part 12b unexposed part 13 resist pattern 13a exposed part 13b unexposed part
Claims (4)
環式基を有するアクリルポリマーを含む化学増幅型レジ
ストを塗布してレジスト膜を形成する工程と、 前記レジスト膜に真空紫外線又は極紫外線からなる露光
光を照射してパターン露光を行なう工程と、 パターン露光された前記レジスト膜を現像してレジスト
パターンを形成する工程とを備えていることを特徴とす
るパターン形成方法。A step of applying a chemically amplified resist containing an acrylic polymer having an alicyclic group having one or two skeletons on a substrate to form a resist film, and applying a vacuum ultraviolet ray to the resist film. Alternatively, there is provided a pattern forming method comprising: irradiating exposure light composed of extreme ultraviolet rays to perform pattern exposure; and developing the pattern-exposed resist film to form a resist pattern.
トラヒドロフラニル基、テトラヒドロピラニル基又はイ
ソボルニル基であることを特徴とする請求項１に記載の
パターン形成方法。2. The pattern forming method according to claim 1, wherein the alicyclic group is a cyclohexyl group, a tetrahydrofuranyl group, a tetrahydropyranyl group or an isobornyl group.
又はＡｒ2 から発振する真空紫外線であることを特徴と
する請求項１に記載のパターン形成方法。3. The exposure light includes F 2 , Kr 2 , and ArKr.
2. The pattern forming method according to claim 1, wherein the pattern is a vacuum ultraviolet ray oscillated from Ar2.
の極紫外線であることを特徴とする請求項１に記載のパ
ターン形成方法。4. The pattern forming method according to claim 1, wherein the exposure light is extreme ultraviolet light of 13 nm light or 5 nm light.
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