JP2000267298A - 化学増幅系レジストのパターン形成方法 - Google Patents
化学増幅系レジストのパターン形成方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、酸触媒反応を利用した化学増幅系
レジストのパターン形成において、Ｔ−Ｔｏｐ形状やレ
ジストの表面部分の丸まり形状を押さえる技術を提供す
る点にある。 【解決手段】 酸触媒反応を利用した化学増幅系レジス
ト（レジスト）１０のパターン形成において、図１に示
すように露光（図１の（ｃ））とＰＥＢ（図１の
（ｅ））との間にＰＨ４．０〜１０．０程度の水溶液７
０でシリコン基板（半導体基板）２０の表面をリンスす
るウエット処理（図１の（ｄ））をする。これによりレ
ジスト１０の表面の形状が劣化した部分にＰＨ濃度の調
整のための塩基性又は酸性の水溶液７０が混入して、レ
ジストパターン形状を改善することができる。同様に、
このＰＨ濃度を調整することにより、Ｔ−Ｔｏｐやレジ
ストの表面部分の丸まり形状にも対応できる。
レジストのパターン形成において、Ｔ−Ｔｏｐ形状やレ
ジストの表面部分の丸まり形状を押さえる技術を提供す
る点にある。 【解決手段】 酸触媒反応を利用した化学増幅系レジス
ト（レジスト）１０のパターン形成において、図１に示
すように露光（図１の（ｃ））とＰＥＢ（図１の
（ｅ））との間にＰＨ４．０〜１０．０程度の水溶液７
０でシリコン基板（半導体基板）２０の表面をリンスす
るウエット処理（図１の（ｄ））をする。これによりレ
ジスト１０の表面の形状が劣化した部分にＰＨ濃度の調
整のための塩基性又は酸性の水溶液７０が混入して、レ
ジストパターン形状を改善することができる。同様に、
このＰＨ濃度を調整することにより、Ｔ−Ｔｏｐやレジ
ストの表面部分の丸まり形状にも対応できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、酸触媒反応を利用
した化学増幅系レジストのパターン形成技術に関する。
した化学増幅系レジストのパターン形成技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＬＳＩ等の高密度集積回路の製造
プロセスにおいて、設計寸法０．２５μｍレベル以降の
デバイス試作にはＫｒＦ光やＡｒＦ光を光源に用いたエ
キシマリソグラフィプロセスが有望視されており、研究
開発が進められている。ＫｒＦ光やＡｒＦ光が用いられ
るレジストは化学増幅系レジストであり、酸触媒反応を
利用してパターンを形成している。
プロセスにおいて、設計寸法０．２５μｍレベル以降の
デバイス試作にはＫｒＦ光やＡｒＦ光を光源に用いたエ
キシマリソグラフィプロセスが有望視されており、研究
開発が進められている。ＫｒＦ光やＡｒＦ光が用いられ
るレジストは化学増幅系レジストであり、酸触媒反応を
利用してパターンを形成している。
【０００３】具体的には、露光光であるエキシマレーザ
ー光をレジストに照射することにより、ＰＡＧ（酸発生
剤：Ｐｈｏｔｏ Ａｃｉｄ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）から
酸が発生し、ＰＥＢ（Ｐｏｓｔ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｂ
ａｋｅ）を行うことによって、酸拡散しながら脱保護反
応を起こし、アルカリ水溶液に可溶となる。
ー光をレジストに照射することにより、ＰＡＧ（酸発生
剤：Ｐｈｏｔｏ Ａｃｉｄ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）から
酸が発生し、ＰＥＢ（Ｐｏｓｔ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｂ
ａｋｅ）を行うことによって、酸拡散しながら脱保護反
応を起こし、アルカリ水溶液に可溶となる。
【０００４】また、従来技術において、特開平５−３４
１５３６では良好なレジストパターンを得るため、レジ
スト塗布後、露光前にレジスト膜表面あるいはレジスト
膜と基板の界面付近の塩基性物質を除去するために、基
板表面あるいはレジスト膜表面に酸処理、プロトン照射
処理、塩基性試薬処理等を行なっている。
１５３６では良好なレジストパターンを得るため、レジ
スト塗布後、露光前にレジスト膜表面あるいはレジスト
膜と基板の界面付近の塩基性物質を除去するために、基
板表面あるいはレジスト膜表面に酸処理、プロトン照射
処理、塩基性試薬処理等を行なっている。
【０００５】図２に基づき、レジスト１１０のパターン
形成工程を説明する。まず、シリコン基板（ＳｉＯ２／
Ｓｉ基板、Ｂａｒｅ Ｓｉ）１２０上にレジスト１１０
を塗布する（図２の（ａ））。次に、ホットプレート１
３０上で、このレジスト１１０が塗布されたシリコン基
板１２０のプリベークを行う（図２の（ｂ））。続い
て、露光光１４０によってマスク１５０を介して露光を
行う（図２の（ｃ））。
形成工程を説明する。まず、シリコン基板（ＳｉＯ２／
Ｓｉ基板、Ｂａｒｅ Ｓｉ）１２０上にレジスト１１０
を塗布する（図２の（ａ））。次に、ホットプレート１
３０上で、このレジスト１１０が塗布されたシリコン基
板１２０のプリベークを行う（図２の（ｂ））。続い
て、露光光１４０によってマスク１５０を介して露光を
行う（図２の（ｃ））。
【０００６】次にこのシリコン基板のＰＥＢ処理を行う
（図２の（ｄ））。ここで符号１６０は露光部を示す。
次に、現像液１８０によって現像処理を行い（図２の
（ｅ））、パターンが形成される（図２の（ｆ））。こ
こで符号１９０は「レジスト形状が劣化」した状態（Ｔ
−Ｔｏｐ）を示す。
（図２の（ｄ））。ここで符号１６０は露光部を示す。
次に、現像液１８０によって現像処理を行い（図２の
（ｅ））、パターンが形成される（図２の（ｆ））。こ
こで符号１９０は「レジスト形状が劣化」した状態（Ｔ
−Ｔｏｐ）を示す。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術には以下に掲げる問題点があった。上記したように、
シリコン基板上のパターン形成において、化学増幅系レ
ジストの形状が劣化することがあった。特に、化学増幅
系レジストの保護基が疎水性である場合や、露光によっ
て発生した酸が化学増幅系レジストの膜表面領域で消失
又は空気中の塩基性物質で中和されて失活する場合や、
露光前のシリコン基板の酸処理をした場合でも、この塩
基性物質の除去が不十分なこともあり、後の工程である
基板のＰＥＢ処理において、可溶化反応が進行しにくく
なり、表面難溶化層が発生し、現像後のレジストパター
ンでは断面がＴ−Ｔｏｐ形状になることがあった。ま
た、このＴ−Ｔｏｐ形状とは全く逆に、化学増幅系レジ
ストの表面部分において酸が過剰となる場合、現像液に
溶解しやすくなることと、化学増幅系レジストの最表面
部分は常にフレッシュな現像液が接触するため他の場所
に比べて、非常に溶けやすく、化学増幅系レジストの断
面が、著しく膜減り形状（丸い形状）になるという問題
点があった。
術には以下に掲げる問題点があった。上記したように、
シリコン基板上のパターン形成において、化学増幅系レ
ジストの形状が劣化することがあった。特に、化学増幅
系レジストの保護基が疎水性である場合や、露光によっ
て発生した酸が化学増幅系レジストの膜表面領域で消失
又は空気中の塩基性物質で中和されて失活する場合や、
露光前のシリコン基板の酸処理をした場合でも、この塩
基性物質の除去が不十分なこともあり、後の工程である
基板のＰＥＢ処理において、可溶化反応が進行しにくく
なり、表面難溶化層が発生し、現像後のレジストパター
ンでは断面がＴ−Ｔｏｐ形状になることがあった。ま
た、このＴ−Ｔｏｐ形状とは全く逆に、化学増幅系レジ
ストの表面部分において酸が過剰となる場合、現像液に
溶解しやすくなることと、化学増幅系レジストの最表面
部分は常にフレッシュな現像液が接触するため他の場所
に比べて、非常に溶けやすく、化学増幅系レジストの断
面が、著しく膜減り形状（丸い形状）になるという問題
点があった。
【０００８】本発明は斯かる問題点を鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、酸触媒反応を利用
した化学増幅系レジストのパターン形成において、Ｔ−
Ｔｏｐ形状やレジストの表面部分の丸まり形状を押さえ
る技術を提供する点にある。
のであり、その目的とするところは、酸触媒反応を利用
した化学増幅系レジストのパターン形成において、Ｔ−
Ｔｏｐ形状やレジストの表面部分の丸まり形状を押さえ
る技術を提供する点にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明の
要旨は、集積回路製造におけるフォトリソグラフィーの
ための化学増幅系レジストのパターン形成方法であっ
て、半導体基板上に、光酸発生剤を含む化学増幅系レジ
ストを塗布し、該化学増幅系レジストが塗布された、前
記半導体基板をプリベークし、エキシマレーザー光で前
記半導体基板の表面を露光し、この露光によって発生し
た酸による前記半導体基板の表面を所定のＰＨ濃度に調
整するため、酸性又は塩基性の水溶液でウエット処理
し、このウエット処理された前記半導体基板をＰＥＢ処
理し、ＰＥＢ処理された前記半導体基板を、塩基性の現
像液で現像することを特徴とする化学増幅系レジストの
パターン形成方法に存する。請求項２記載の本発明の要
旨は、前記化学増幅系レジストは、少なくとも酸触媒反
応により極性が変化する保護基を有するポリヒドロキシ
スチレン樹脂を含むことを特徴とする請求項１記載の化
学増幅系レジストのパターン形成方法に存する。請求項
３記載の本発明の要旨は、前記化学増幅系レジストは、
アセタール系樹脂を主成分とする化学増幅系ＫｒＦポジ
型レジストであり、前記ウエット処理の前記水溶液は塩
基性の水溶液であり、前記エキシマレーザー光はＫｒＦ
エキシマレーザー光であることを特徴とする請求項１又
は２記載の化学増幅系レジストのパターン形成方法に存
する。請求項４記載の本発明の要旨は、前記ウエット処
理の前記水溶液は水酸化アンモニウム水溶液であり、前
記現像液は、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサ
イドを含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか
に記載の化学増幅系レジストのパターン形成方法に存す
る。請求項５記載の本発明の要旨は、前記化学増幅系レ
ジストは、ｔ−Ｂｏｃ系樹脂を主成分とする化学増幅系
ＫｒＦポジ型レジストであり、前記ウエット処理の前記
水溶液は酸性の水溶液であり、前記エキシマレーザー光
はＫｒＦエキシマレーザー光であることを特徴とする請
求項１又は２記載の化学増幅系レジストのパターン形成
方法に存する。請求項６記載の本発明の要旨は、前記ウ
エット処理の前記水溶液はリン酸水溶液であり、前記現
像液は、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド
を含むことを特徴とする請求項１、２又は５のいずれか
に記載の化学増幅系レジストのパターン形成方法に存す
る。請求項７記載の本発明の要旨は、前記化学増幅系レ
ジストは、少なくとも酸触媒反応により極性が変化する
保護基を有する脂環式メタクリレート樹脂を含む化学増
幅系ＡｒＦポジ型レジストであることを特徴とする請求
項１記載の化学増幅系レジストのパターン形成方法に存
する。請求項８記載の本発明の要旨は、前記ウエット処
理の前記水溶液は塩基性の水溶液であり、前記エキシマ
レーザー光はＡｒＦエキシマレーザー光であることを特
徴とする請求項１又は７記載の化学増幅系レジストのパ
ターン形成方法に存する。請求項９記載の本発明の要旨
は、前記ウエット処理の前記水溶液はテトラメチルアン
モニウムハイドロオキサイドを含み、前記現像液はテト
ラメチルアンモニウムハイドロオキサイドを含むことを
特徴とする請求項１、７又は８のいずれかに記載の化学
増幅系レジストのパターン形成方法に存する。
要旨は、集積回路製造におけるフォトリソグラフィーの
ための化学増幅系レジストのパターン形成方法であっ
て、半導体基板上に、光酸発生剤を含む化学増幅系レジ
ストを塗布し、該化学増幅系レジストが塗布された、前
記半導体基板をプリベークし、エキシマレーザー光で前
記半導体基板の表面を露光し、この露光によって発生し
た酸による前記半導体基板の表面を所定のＰＨ濃度に調
整するため、酸性又は塩基性の水溶液でウエット処理
し、このウエット処理された前記半導体基板をＰＥＢ処
理し、ＰＥＢ処理された前記半導体基板を、塩基性の現
像液で現像することを特徴とする化学増幅系レジストの
パターン形成方法に存する。請求項２記載の本発明の要
旨は、前記化学増幅系レジストは、少なくとも酸触媒反
応により極性が変化する保護基を有するポリヒドロキシ
スチレン樹脂を含むことを特徴とする請求項１記載の化
学増幅系レジストのパターン形成方法に存する。請求項
３記載の本発明の要旨は、前記化学増幅系レジストは、
アセタール系樹脂を主成分とする化学増幅系ＫｒＦポジ
型レジストであり、前記ウエット処理の前記水溶液は塩
基性の水溶液であり、前記エキシマレーザー光はＫｒＦ
エキシマレーザー光であることを特徴とする請求項１又
は２記載の化学増幅系レジストのパターン形成方法に存
する。請求項４記載の本発明の要旨は、前記ウエット処
理の前記水溶液は水酸化アンモニウム水溶液であり、前
記現像液は、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサ
イドを含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか
に記載の化学増幅系レジストのパターン形成方法に存す
る。請求項５記載の本発明の要旨は、前記化学増幅系レ
ジストは、ｔ−Ｂｏｃ系樹脂を主成分とする化学増幅系
ＫｒＦポジ型レジストであり、前記ウエット処理の前記
水溶液は酸性の水溶液であり、前記エキシマレーザー光
はＫｒＦエキシマレーザー光であることを特徴とする請
求項１又は２記載の化学増幅系レジストのパターン形成
方法に存する。請求項６記載の本発明の要旨は、前記ウ
エット処理の前記水溶液はリン酸水溶液であり、前記現
像液は、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド
を含むことを特徴とする請求項１、２又は５のいずれか
に記載の化学増幅系レジストのパターン形成方法に存す
る。請求項７記載の本発明の要旨は、前記化学増幅系レ
ジストは、少なくとも酸触媒反応により極性が変化する
保護基を有する脂環式メタクリレート樹脂を含む化学増
幅系ＡｒＦポジ型レジストであることを特徴とする請求
項１記載の化学増幅系レジストのパターン形成方法に存
する。請求項８記載の本発明の要旨は、前記ウエット処
理の前記水溶液は塩基性の水溶液であり、前記エキシマ
レーザー光はＡｒＦエキシマレーザー光であることを特
徴とする請求項１又は７記載の化学増幅系レジストのパ
ターン形成方法に存する。請求項９記載の本発明の要旨
は、前記ウエット処理の前記水溶液はテトラメチルアン
モニウムハイドロオキサイドを含み、前記現像液はテト
ラメチルアンモニウムハイドロオキサイドを含むことを
特徴とする請求項１、７又は８のいずれかに記載の化学
増幅系レジストのパターン形成方法に存する。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。酸触媒反応を利用した化学
増幅系レジスト（レジスト）１０のパターン形成におい
て、図１に示すように露光（図１の（ｃ））とＰＥＢ
（図１の（ｅ））との間にＰＨ４．０〜１０．０程度の
水溶液７０でシリコン基板（半導体基板）２０の表面を
リンスするウエット処理（図１の（ｄ））をする。これ
によりレジスト１０の表面の形状が劣化した部分にＰＨ
濃度の調整のための塩基性又は酸性の水溶液７０が混入
して、レジストパターン形状を改善することができる。
同様に、このＰＨ濃度を調整することにより、Ｔ−Ｔｏ
ｐやレジストの表面部分の丸まり形状にも対応できる。
に基づいて詳細に説明する。酸触媒反応を利用した化学
増幅系レジスト（レジスト）１０のパターン形成におい
て、図１に示すように露光（図１の（ｃ））とＰＥＢ
（図１の（ｅ））との間にＰＨ４．０〜１０．０程度の
水溶液７０でシリコン基板（半導体基板）２０の表面を
リンスするウエット処理（図１の（ｄ））をする。これ
によりレジスト１０の表面の形状が劣化した部分にＰＨ
濃度の調整のための塩基性又は酸性の水溶液７０が混入
して、レジストパターン形状を改善することができる。
同様に、このＰＨ濃度を調整することにより、Ｔ−Ｔｏ
ｐやレジストの表面部分の丸まり形状にも対応できる。
【００１１】図１に基づき、レジスト１０のパターン形
成工程を説明する。まず、シリコン基板（ＳｉＯ２／Ｓ
ｉ基板、Ｂａｒｅ Ｓｉ）２０上にレジスト１０を塗布
する（図１の（ａ））。次に、ホットプレート３０上
で、このレジスト１０が塗布されたシリコン基板２０の
プリベークを行う（図１の（ｂ））。続いて、エキシマ
レーザー光（露光光）４０によってマスク５０を介して
露光を行い（図１の（ｃ））、塩基性又は酸性の水溶液
７０を用いてシリコン基板２０の表面をリンスするウエ
ット処理を行う（図１の（ｄ））。
成工程を説明する。まず、シリコン基板（ＳｉＯ２／Ｓ
ｉ基板、Ｂａｒｅ Ｓｉ）２０上にレジスト１０を塗布
する（図１の（ａ））。次に、ホットプレート３０上
で、このレジスト１０が塗布されたシリコン基板２０の
プリベークを行う（図１の（ｂ））。続いて、エキシマ
レーザー光（露光光）４０によってマスク５０を介して
露光を行い（図１の（ｃ））、塩基性又は酸性の水溶液
７０を用いてシリコン基板２０の表面をリンスするウエ
ット処理を行う（図１の（ｄ））。
【００１２】次にＰＥＢ処理を行い（図１の（ｅ））、
塩基性の現像液８０によって現像処理を行い（図１の
（ｆ））、目的のパターンが形成される（図１の
（ｇ））。
塩基性の現像液８０によって現像処理を行い（図１の
（ｆ））、目的のパターンが形成される（図１の
（ｇ））。
【００１３】Ｔ−Ｔｏｐ形状になる原因は、化学増幅系
レジスト１０の保護基が疎水性であることや、露光によ
って発生した酸がレジスト膜表面領域で消失又は空気中
の塩基性物質で中和されて、失活し、後の工程であるＰ
ＥＢ処理で可溶化反応が進行しにくくなること等が組み
合わされて、表面難溶化層が発生することによる。現像
後のレジストパターンの断面がＴ−Ｔｏｐ形状になる。
レジスト１０の保護基が疎水性であることや、露光によ
って発生した酸がレジスト膜表面領域で消失又は空気中
の塩基性物質で中和されて、失活し、後の工程であるＰ
ＥＢ処理で可溶化反応が進行しにくくなること等が組み
合わされて、表面難溶化層が発生することによる。現像
後のレジストパターンの断面がＴ−Ｔｏｐ形状になる。
【００１４】Ｔ−Ｔｏｐ形状とは全く逆に、露光部６０
付近のレジストの表面部分において酸が過剰となり、こ
の部分が現像液に溶解しやすくなり、又、レジスト１０
の最表面部分は常にフレッシュな現像液８０が接触する
ため他の場所に比べて、非常に溶けやすく、レジスト１
０の膜減りが著しくなり、レジスト１０の表面部分の丸
まり形状が発生することもある。
付近のレジストの表面部分において酸が過剰となり、こ
の部分が現像液に溶解しやすくなり、又、レジスト１０
の最表面部分は常にフレッシュな現像液８０が接触する
ため他の場所に比べて、非常に溶けやすく、レジスト１
０の膜減りが著しくなり、レジスト１０の表面部分の丸
まり形状が発生することもある。
【００１５】これらの具体的な対処方法としては、Ｔ−
Ｔｏｐ形状になる場合は、レジストパターン表面での酸
強度を調整することによって表面難溶化層を除去する。
また、Ｔ−Ｔｏｐ形状とは逆のケースとして、膜減り形
状（丸い形状）においては過剰溶解を防ぐことにより膜
減り形状（丸い形状）に対処するが、これらは上記した
塩基性又は酸性の水溶液７０を用いてシリコン基板２０
の表面をウエット処理することで改善できる。
Ｔｏｐ形状になる場合は、レジストパターン表面での酸
強度を調整することによって表面難溶化層を除去する。
また、Ｔ−Ｔｏｐ形状とは逆のケースとして、膜減り形
状（丸い形状）においては過剰溶解を防ぐことにより膜
減り形状（丸い形状）に対処するが、これらは上記した
塩基性又は酸性の水溶液７０を用いてシリコン基板２０
の表面をウエット処理することで改善できる。
【００１６】このウエット処理の水溶液７０と化学増幅
系レジスト１０との組み合わせは、アセタール系樹脂を
用いた、少なくとも酸触媒反応により極性が変化する保
護基を有するポリヒドロキシスチレン樹脂と光酸発生剤
とを含む化学増幅系ＫｒＦポジ型レジストの場合、ウエ
ット処理の水溶液７０は、水酸化アンモニウム水溶液を
用い、ｔ−Ｂｏｃ系樹脂を用いた化学増幅系ＫｒＦポジ
型レジストの場合、ウエット処理の水溶液７０は、リン
酸水溶液を用い、少なくとも酸触媒反応により極性が変
化する保護基を有する脂環式メタクリレートと光酸発生
剤とを含む化学増幅系ＡｒＦポジ型レジストの場合水溶
液７０には、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサ
イドの水溶液を用いる。
系レジスト１０との組み合わせは、アセタール系樹脂を
用いた、少なくとも酸触媒反応により極性が変化する保
護基を有するポリヒドロキシスチレン樹脂と光酸発生剤
とを含む化学増幅系ＫｒＦポジ型レジストの場合、ウエ
ット処理の水溶液７０は、水酸化アンモニウム水溶液を
用い、ｔ−Ｂｏｃ系樹脂を用いた化学増幅系ＫｒＦポジ
型レジストの場合、ウエット処理の水溶液７０は、リン
酸水溶液を用い、少なくとも酸触媒反応により極性が変
化する保護基を有する脂環式メタクリレートと光酸発生
剤とを含む化学増幅系ＡｒＦポジ型レジストの場合水溶
液７０には、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサ
イドの水溶液を用いる。
【００１７】この塩基性又は酸性の水溶液７０でのウエ
ット処理は、特に露光後に処理を行うことによって、酸
が発生した後で活性が高い状態での処理なので、レジス
ト１０の表面難溶化層の除去や過剰溶解を防ぐために、
より効果が大きいと考えられる。
ット処理は、特に露光後に処理を行うことによって、酸
が発生した後で活性が高い状態での処理なので、レジス
ト１０の表面難溶化層の除去や過剰溶解を防ぐために、
より効果が大きいと考えられる。
【００１８】本発明の実施の形態に係る化学増幅系レジ
ストのパターン形成方法は上記のごとく構成されている
ので以下の効果を奏する。レジスト形状の劣化を改善で
きることによって、レジストパターンの寸法制御性の向
上、ドライエッチング耐性の向上などが期待され、その
結果、製品の歩留まりが向上する。
ストのパターン形成方法は上記のごとく構成されている
ので以下の効果を奏する。レジスト形状の劣化を改善で
きることによって、レジストパターンの寸法制御性の向
上、ドライエッチング耐性の向上などが期待され、その
結果、製品の歩留まりが向上する。
【００１９】なお、本実施の形態においては、本発明は
それに限定されず、本発明を適用する上で好適な化学増
幅系レジストのパターン形成方法に適用することができ
る。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記実施
の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、
位置、形状等にすることができる。なお、各図におい
て、同一構成要素には同一符号を付している。
それに限定されず、本発明を適用する上で好適な化学増
幅系レジストのパターン形成方法に適用することができ
る。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記実施
の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、
位置、形状等にすることができる。なお、各図におい
て、同一構成要素には同一符号を付している。
【００２０】本発明の実施例を以下に示すが、本発明の
趣旨に反しない限りこれらに限定されるものではない。
趣旨に反しない限りこれらに限定されるものではない。
【００２１】
【実施例】（実施例１）シリコン基板（ＳｉＯ２／Ｓｉ
基板）上に化学増幅系ポジレジストＴＤＵＲ−Ｐ００９
（レジスト、東京応化工業株式会社製）を０．７μｍの
厚さに塗布し、９０℃、９０ｓｅｃのプリベークを行
う。
基板）上に化学増幅系ポジレジストＴＤＵＲ−Ｐ００９
（レジスト、東京応化工業株式会社製）を０．７μｍの
厚さに塗布し、９０℃、９０ｓｅｃのプリベークを行
う。
【００２２】続いて、露光波長２４８ｎｍのＫｒＦエキ
シマレーザー光（露光光）によって露光を行い、ＰＨ
８．０の水酸化アンモニウムの水溶液を用いて基板表面
をウエット処理する。
シマレーザー光（露光光）によって露光を行い、ＰＨ
８．０の水酸化アンモニウムの水溶液を用いて基板表面
をウエット処理する。
【００２３】次にＰＥＢを１００℃、９０ｓｅｃで処理
を行い、ＴＭＡＨ（現像液、テトラメチルアンモニウム
ハイドロオキサイド）２．３８％水溶液によって現像処
理を行い、パターンが形成される。
を行い、ＴＭＡＨ（現像液、テトラメチルアンモニウム
ハイドロオキサイド）２．３８％水溶液によって現像処
理を行い、パターンが形成される。
【００２４】このＰＨ８．０の水酸化アンモニウムの水
溶液によるウエット処理によって、レジストのパターン
の断面において、従来レジスト表面が丸くなっていたも
のが、矩形なレジスト形状に改善される。
溶液によるウエット処理によって、レジストのパターン
の断面において、従来レジスト表面が丸くなっていたも
のが、矩形なレジスト形状に改善される。
【００２５】（実施例２）シリコン基板（ＳｉＯ２／Ｓ
ｉ基板）上に化学増幅系ポジレジストＡＰＥＸ（レジス
ト、Ｓｈｉｐｌｅｙ ｆａｒ ｅａｓｔ社製）１０を
０．７μｍ厚に塗布する。次に９０℃、６０ｓｅｃのプ
リベークを行う。
ｉ基板）上に化学増幅系ポジレジストＡＰＥＸ（レジス
ト、Ｓｈｉｐｌｅｙ ｆａｒ ｅａｓｔ社製）１０を
０．７μｍ厚に塗布する。次に９０℃、６０ｓｅｃのプ
リベークを行う。
【００２６】続いて、露光波長２４８ｎｍのＫｒＦエキ
シマレーザー光によって露光を行い、ＰＨ６．０のリン
酸水溶液を用いて基板表面をウエット処理する。
シマレーザー光によって露光を行い、ＰＨ６．０のリン
酸水溶液を用いて基板表面をウエット処理する。
【００２７】次にＰＥＢを１００℃、６０ｓｅｃで処理
を行い、ＴＭＡＨ（現像液）２．３８％水溶液によって
現像処理を行い、パターンが形成される。
を行い、ＴＭＡＨ（現像液）２．３８％水溶液によって
現像処理を行い、パターンが形成される。
【００２８】このｐＨ６．０のリン酸水溶液のウエット
処理によって、レジストのパターンの断面において、従
来、Ｔ−Ｔｏｐの形状であったものが矩形なレジスト形
状に改善される。
処理によって、レジストのパターンの断面において、従
来、Ｔ−Ｔｏｐの形状であったものが矩形なレジスト形
状に改善される。
【００２９】（実施例３）シリコン基板（ＳｉＯ２／Ｓ
ｉ基板）上に化学増幅系ポジレジストＰＡＲ １０１
（レジスト、住友化学工業株式会社製）を０．５μｍ厚
に塗布する。次に１２０℃、６０ｓｅｃのプリベークを
行う。
ｉ基板）上に化学増幅系ポジレジストＰＡＲ １０１
（レジスト、住友化学工業株式会社製）を０．５μｍ厚
に塗布する。次に１２０℃、６０ｓｅｃのプリベークを
行う。
【００３０】次に、露光波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシ
マレーザー光によって露光を行い、ｐＨ８．５のＴＭＡ
Ｈ水溶液を用いて基板表面をウエット処理する。
マレーザー光によって露光を行い、ｐＨ８．５のＴＭＡ
Ｈ水溶液を用いて基板表面をウエット処理する。
【００３１】次にＰＥＢを１３０℃、６０ｓｅｃで処理
を行い、ＴＭＡＨ２．３８％水溶液（現像液）によって
現像処理を行い、パターンが形成される。
を行い、ＴＭＡＨ２．３８％水溶液（現像液）によって
現像処理を行い、パターンが形成される。
【００３２】このｐＨ８．５のＴＭＡＨ水溶液のウエッ
ト処理によって、レジストのパターンの断面において、
従来、レジスト表面が丸くなっていたものが、矩形なレ
ジスト形状に改善される。
ト処理によって、レジストのパターンの断面において、
従来、レジスト表面が丸くなっていたものが、矩形なレ
ジスト形状に改善される。
【００３３】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、以下に掲げる効果を奏する。レジスト形状の劣化を
改善できることによって、レジストパターンの寸法制御
性の向上、ドライエッチング耐性の向上が期待できる。
で、以下に掲げる効果を奏する。レジスト形状の劣化を
改善できることによって、レジストパターンの寸法制御
性の向上、ドライエッチング耐性の向上が期待できる。
【図１】本発明の実施の形態に係る化学増幅系レジスト
のパターン形成方法でのレジストの工程順の断面図であ
る。
のパターン形成方法でのレジストの工程順の断面図であ
る。
【図２】従来の化学増幅系レジストのパターン形成方法
でのレジストの工程順の断面図の一例である。
でのレジストの工程順の断面図の一例である。
１０ 化学増幅系レジスト（レジスト） ２０ シリコン基板（半導体基板、Ｂａｒｅ Ｓｉ） ３０ ホットプレート ４０ 露光光（エキシマーレーザー光） ５０ マスク ６０ 露光部 ７０ 水溶液 ８０ 現像液 １１０ レジスト １２０ シリコン基板（Ｂａｒｅ Ｓｉ） １３０ ホットプレート １４０ 露光光 １５０ マスク １６０ 露光部 １８０ 現像液 １９０ レジスト形状が劣化
Claims (9)
- 【請求項１】 集積回路製造におけるフォトリソグラフ
ィーのための化学増幅系レジストのパターン形成方法で
あって、 半導体基板上に、光酸発生剤を含む化学増幅系レジスト
を塗布し、 該化学増幅系レジストが塗布された、前記半導体基板を
プリベークし、 エキシマレーザー光で前記半導体基板の表面を露光し、 この露光によって発生した酸による前記半導体基板の表
面を所定のＰＨ濃度に調整するため、酸性又は塩基性の
水溶液でウエット処理し、 このウエット処理された前記半導体基板をＰＥＢ処理
し、 ＰＥＢ処理された前記半導体基板を、塩基性の現像液で
現像することを特徴とする化学増幅系レジストのパター
ン形成方法。 - 【請求項２】 前記化学増幅系レジストは、少なくとも
酸触媒反応により極性が変化する保護基を有するポリヒ
ドロキシスチレン樹脂を含むことを特徴とする請求項１
記載の化学増幅系レジストのパターン形成方法。 - 【請求項３】 前記化学増幅系レジストは、アセタール
系樹脂を主成分とする化学増幅系ＫｒＦポジ型レジスト
であり、 前記ウエット処理の前記水溶液は塩基性の水溶液であ
り、 前記エキシマレーザー光はＫｒＦエキシマレーザー光で
あることを特徴とする請求項１又は２記載の化学増幅系
レジストのパターン形成方法。 - 【請求項４】 前記ウエット処理の前記水溶液は水酸化
アンモニウム水溶液であり、前記現像液は、テトラメチ
ルアンモニウムハイドロオキサイドを含むことを特徴と
する請求項１乃至３のいずれかに記載の化学増幅系レジ
ストのパターン形成方法。 - 【請求項５】 前記化学増幅系レジストは、ｔ−Ｂｏｃ
系樹脂を主成分とする化学増幅系ＫｒＦポジ型レジスト
であり、 前記ウエット処理の前記水溶液は酸性の水溶液であり、 前記エキシマレーザー光はＫｒＦエキシマレーザー光で
あることを特徴とする請求項１又は２記載の化学増幅系
レジストのパターン形成方法。 - 【請求項６】 前記ウエット処理の前記水溶液はリン酸
水溶液であり、前記現像液は、テトラメチルアンモニウ
ムハイドロオキサイドを含むことを特徴とする請求項
１、２又は５のいずれかに記載の化学増幅系レジストの
パターン形成方法。 - 【請求項７】 前記化学増幅系レジストは、少なくとも
酸触媒反応により極性が変化する保護基を有する脂環式
メタクリレート樹脂を含む化学増幅系ＡｒＦポジ型レジ
ストであることを特徴とする請求項１記載の化学増幅系
レジストのパターン形成方法。 - 【請求項８】 前記ウエット処理の前記水溶液は塩基性
の水溶液であり、前記エキシマレーザー光はＡｒＦエキ
シマレーザー光であることを特徴とする請求項１又は７
記載の化学増幅系レジストのパターン形成方法。 - 【請求項９】 前記ウエット処理の前記水溶液はテトラ
メチルアンモニウムハイドロオキサイドを含み、前記現
像液はテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドを
含むことを特徴とする請求項１、７又は８のいずれかに
記載の化学増幅系レジストのパターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6720799A JP2000267298A (ja) | 1999-03-12 | 1999-03-12 | 化学増幅系レジストのパターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6720799A JP2000267298A (ja) | 1999-03-12 | 1999-03-12 | 化学増幅系レジストのパターン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000267298A true JP2000267298A (ja) | 2000-09-29 |
Family
ID=13338244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6720799A Pending JP2000267298A (ja) | 1999-03-12 | 1999-03-12 | 化学増幅系レジストのパターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000267298A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007173274A (ja) * | 2005-12-19 | 2007-07-05 | Renesas Technology Corp | 半導体装置の製造方法 |
| CN101192000B (zh) * | 2007-11-15 | 2010-06-02 | 中国航天科技集团公司第五研究院第五一○研究所 | 中心对称连续微结构衍射元件掩模的制作方法 |
| WO2010064600A1 (ja) * | 2008-12-01 | 2010-06-10 | Ａｚエレクトロニックマテリアルズ株式会社 | レジストパターン形成方法 |
| JP2012252315A (ja) * | 2011-05-11 | 2012-12-20 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | レジストパターン形成方法 |
| US9377685B2 (en) | 2011-09-22 | 2016-06-28 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Resist composition and method of forming resist pattern |
| US9405200B2 (en) | 2011-09-22 | 2016-08-02 | Toyko Ohka Kogyo Co., Ltd. | Resist composition and method of forming resist pattern |
| CN112624032A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-04-09 | 南京工业大学 | 一种具有超双疏性的复合凹角微米结构的制备方法 |
| WO2023108998A1 (zh) * | 2021-12-13 | 2023-06-22 | 长鑫存储技术有限公司 | 光刻胶层的处理方法及光刻胶层 |
-
1999
- 1999-03-12 JP JP6720799A patent/JP2000267298A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US9411224B2 (en) | 2011-05-11 | 2016-08-09 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Method of forming resist pattern |
| US9377685B2 (en) | 2011-09-22 | 2016-06-28 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Resist composition and method of forming resist pattern |
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