JP2001015427A - Formation of fine pattern - Google Patents

Formation of fine pattern

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JP2001015427A
JP2001015427A JP2000119670A JP2000119670A JP2001015427A JP 2001015427 A JP2001015427 A JP 2001015427A JP 2000119670 A JP2000119670 A JP 2000119670A JP 2000119670 A JP2000119670 A JP 2000119670A JP 2001015427 A JP2001015427 A JP 2001015427A
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resist layer
light
forming
pattern
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Japanese (ja)
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Masayuki Naya
昌之 納谷
Shinji Sakaguchi
新治 坂口
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a method by which a fine pattern of nanometer order can be formed at a high aspect ratio by using photolithography. SOLUTION: In a method for forming fine pattern, two resist layers are formed on a substrate 1, by successively applying a first resist film 2 composed of an organic high polymer and a second resist layer 3 composed of a photosensitive material to the substrate 1. Then a mask 4, in which fine metallic patterns 6 are formed on a mask substrate 5 composed of a dielectric substance, such as glass, etc., is closely adhered to the resists of the two layers, and the resists are exposed to a near-field light leaking out from the opening of the mask 4, where no metal is formed by irradiating the rear surface of the glass substrate 5 with the light. Thereafter, a pattern is formed by developing the second resist layer 3 with a developing solution, and a fine pattern having a high aspect ratio is formed by dry-etching the first resist film 2 with an O2 plasma through the use of the pattern of the second resist layer 3 as a mask. After working the substrate 1 through etching, vapor deposition, etc., by using the patterns of the two resist layers 2 and 3, the resists of the layers 2 and 3 are removed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、微細パターン形成
方法、特に近接場光を用いた光リソグラフィにより基板
上に微細なパターンを形成する方法に関するものであ
る。
The present invention relates to a method for forming a fine pattern, and more particularly to a method for forming a fine pattern on a substrate by photolithography using near-field light.

【0002】[0002]

【従来の技術】光リソグラフィ技術の発展は、特に縮小
投影露光技術とレジスト技術の進歩により支えられてき
た。縮小投影露光技術の性能は、主に解像度RPと焦点
深度DOPの2つの基本量で決定される。投影光学系の
露光波長をλ、投影レンズの開口数をNAとすると、前
記2つの基本量は、RP=kλ/NA、DOP=k
λ/NAで表される。リソグラフィの解像度を上げる
ためには、波長λを小さくすることと、投影レンズの開
口数NAを大きくすることが重要である。しかしNAを
大きくすると解像度は上がるが、焦点深度がNAの2乗
に反比例して小さくなるため、微細化の流れとしては、
波長λを小さくすることが求められるようになった。そ
こで、露光波長λは、g線(436nm)からi線(365nm)
へと短波長化され、現在では、エキシマレーザ(248n
m、193nm)がその主流となっている。
2. Description of the Related Art The development of optical lithography has been supported by advances in reduction projection exposure technology and resist technology. The performance of the reduced projection exposure technique is mainly determined by two basic quantities, the resolution RP and the depth of focus DOP. If the exposure wavelength of the projection optical system is λ and the numerical aperture of the projection lens is NA, the two basic quantities are RP = k 1 λ / NA and DOP = k 2
represented by lambda / NA 2. In order to increase the resolution of lithography, it is important to reduce the wavelength λ and increase the numerical aperture NA of the projection lens. However, as the NA increases, the resolution increases, but the depth of focus decreases in inverse proportion to the square of the NA.
It has been required to reduce the wavelength λ. Therefore, the exposure wavelength λ changes from g-line (436 nm) to i-line (365 nm).
The wavelength has been shortened to an excimer laser (248n
m, 193 nm) is the mainstream.

【0003】しかし、光を用いるリソグラフィーでは光
の回折限界が解像度の限界となるため、波長が248nmの
2エキシマレーザを用いても線幅100nmの微細化がレン
ズ列光学系を用いたリソグラフィの限界と言われてい
る。さらにその先のナノメータオーダーの解像度を求め
ようとすると、電子線やX線(特にSOR光:シンクロ
トロン放射光)リソグラフィー技術を用いる必要があ
る。
However, in lithography using light, the diffraction limit of light is the limit of resolution. Therefore, even if an F 2 excimer laser having a wavelength of 248 nm is used, miniaturization with a line width of 100 nm is not possible in lithography using a lens array optical system. It is said to be the limit. In order to further obtain a resolution on the order of nanometers, it is necessary to use an electron beam or X-ray (especially SOR light: synchrotron radiation) lithography technology.

【0004】電子線リソグラフィは、ナノメータオーダ
ーのパターンの形成を高精度で制御することができ、光
学系に比べてかなり深い焦点深度をもっている。また、
ウェハ上にマスクなしで直接描画が可能であるという利
点があるが、スループットが低く、コストもかかること
から、量産レベルにはほど遠いという欠点がある。
[0004] Electron beam lithography can control the formation of patterns on the order of nanometers with high precision, and has a considerably deeper depth of focus than optical systems. Also,
It has the advantage of being able to directly draw on a wafer without a mask, but has the disadvantage of being far from mass production because of low throughput and high cost.

【0005】また、X線リソグラフィは、1対1マスク
の等倍露光にしても、反射型結像X線光学系を用いた場
合にも、エキシマレーザ露光に比べて、1桁程度の解像
度および精度の向上が可能である。しかし、X線リソグ
ラフィは、マスクの作成が難しく実現が困難であり、ま
た装置上コストが高いという問題もある。
[0005] Further, the X-ray lithography has a resolution and resolution of about one digit compared to the excimer laser exposure, even when exposure is performed at the same magnification of a one-to-one mask or when a reflection type imaging X-ray optical system is used. Accuracy can be improved. However, X-ray lithography has a problem that it is difficult to form a mask, it is difficult to realize, and the cost is high on an apparatus.

【0006】また、電子線やX線を用いたリソグラフィ
では、その露光方法に合わせてレジストを開発する必要
があり、感度、解像度、エッチング耐性等の面において
もまだ問題が多い。
In lithography using electron beams or X-rays, it is necessary to develop a resist in accordance with the exposure method, and there are still many problems in sensitivity, resolution, etching resistance and the like.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記のような問題を解
決する方法として、最近、照射する光の波長よりも十分
小さな径の開口からしみ出す近接場光を光源とし、レジ
ストを感光させ、現像することにより、微細なパターン
を形成する方法が提案されている。この方法によれば、
光源の波長に関わらず、ナノメータオーダーの空間分解
能を得ることができる。
As a method for solving the above-mentioned problems, recently, a near-field light leaking from an opening having a diameter sufficiently smaller than the wavelength of light to be irradiated is used as a light source, a resist is exposed, and development is performed. Thus, a method of forming a fine pattern has been proposed. According to this method,
Regardless of the wavelength of the light source, a spatial resolution on the order of nanometers can be obtained.

【0008】しかし、近接場光は、これまでの伝搬光と
は違い、伝搬深さが数十nm程度しかないため(このた
め、伝搬するではなく、しみ出すと表現され、図におい
ても、蛇口からぶら下がる水滴のように記載され
る。)、厚さ1000nmのような厚膜レジストを感光させる
のは不可能であり、高アスペクト比のレジストパターン
を形成することが困難であるという問題がある。ここ
で、アスペクト比とは、レジストの線幅をa、高さをb
とすると、b/aで表される値であり、レジスト厚が一
定の場合は、アスペクト比が大きい程微細なパターンで
あると言える。
However, unlike near-field light, near-field light has a propagation depth of only several tens of nm (for this reason, it is expressed as exuding, not propagating. However, there is a problem that it is impossible to expose a thick resist having a thickness of 1000 nm, and it is difficult to form a resist pattern having a high aspect ratio. Here, the aspect ratio means that the line width of the resist is a and the height is b.
Then, when the resist thickness is constant, it can be said that the larger the aspect ratio, the finer the pattern.

【0009】また、下地に段差がある場合は、たとえレ
ジストの厚さが近接場光が届くような薄さであっても、
面内で均一な厚さに塗布することは困難であるため、レ
ジスト内で光が届かない箇所が発生してしまい、高精度
なリソグラフィーはきわめて難しいという問題も発生し
てくる。
Further, when there is a step on the underlayer, even if the thickness of the resist is thin enough to allow near-field light to reach,
Since it is difficult to apply a uniform thickness in the plane, a portion where light does not reach occurs in the resist, and there arises a problem that high-precision lithography is extremely difficult.

【0010】本発明は上記事情に鑑みて、近接場光を用
いるリソグラフィーにおいて、高アスペクト比の微細パ
ターン形成方法を提供することを目的とするものであ
る。
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a method for forming a fine pattern having a high aspect ratio in lithography using near-field light.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明による微細パター
ン形成方法は、基板上にドライエッチングにより除去可
能な第1レジスト層と、光照射による照射部分のみまた
は非照射部分のみが現像溶媒に可溶となる感光性の耐ド
ライエッチング性を有する第2レジスト層をこの順に積
層してなる記録材料に、照射光を受けて近接場光を発生
させる手段により、記録材料の第2レジスト層に近接場
光を所望のパターン状で照射し、その後、該第2レジス
ト層を現像することにより第2レジスト層のパターンを
形成し、該パターンをマスクにして、第1レジスト層を
ドライエッチングすることにより、記録材料の基板上に
パターンを形成することを特徴とするものである。
The method for forming a fine pattern according to the present invention comprises a first resist layer which can be removed on a substrate by dry etching, and only a portion irradiated by light irradiation or only a non-irradiated portion is soluble in a developing solvent. A second resist layer having a photosensitive dry etching resistance is laminated on the recording material in this order, and a near-field is applied to the second resist layer of the recording material by means of receiving irradiation light and generating near-field light. By irradiating light in a desired pattern, and then developing the second resist layer to form a pattern of the second resist layer, using the pattern as a mask, dry-etching the first resist layer, A pattern is formed on a recording material substrate.

【0012】上記第2レジスト層の膜厚は100nm以
下であることが望ましい。
The thickness of the second resist layer is desirably 100 nm or less.

【0013】また、本発明の微細パターン形成方法は、
基板上に照射光に対する反射防止手段を備えた記録材料
を用いることが望ましい。この場合、反射防止手段は、
基板と第1レジスト層の間に形成された反射防止膜、ま
たは第1レジスト層と第2レジスト層の間に形成された
反射防止膜が望ましい。
Further, the method for forming a fine pattern according to the present invention comprises:
It is desirable to use a recording material having an antireflection means for irradiation light on a substrate. In this case, the anti-reflection means
An anti-reflection film formed between the substrate and the first resist layer, or an anti-reflection film formed between the first and second resist layers is desirable.

【0014】なお、近接場光を発生させる手段は、照射
光に対して光透過性を有する材料の上に形成した金属パ
ターンから近接場光が発生するマスクであり、該金属パ
ターンを第2レジスト層に密着または近接場光が届く範
囲に近接させて光照射を行うものであってもよい。
The means for generating near-field light is a mask for generating near-field light from a metal pattern formed on a material having a light-transmitting property with respect to irradiation light. Light irradiation may be performed by bringing the layer into close contact with or in the vicinity of a region where near-field light reaches.

【0015】また、近接場光を発生させる手段は、照射
光に対して光透過性を有する材料の表面に凹凸パターン
が形成され、全反射により凹凸部から近接場光が発生す
る光スタンプであり、凹凸パターンを第2レジスト層に
密着または近接場光が届く範囲で近接させて光照射を行
うものであってもよい。
The means for generating near-field light is an optical stamp in which an uneven pattern is formed on the surface of a material having a light transmitting property to irradiation light, and near-field light is generated from the uneven portion by total reflection. Alternatively, light irradiation may be performed by bringing the uneven pattern into close contact with the second resist layer or as close as possible within a range where near-field light reaches.

【0016】さらに、近接場光を発生させる手段は、照
射光の波長より小さい径の開口を有するプローブとし、
該プローブを第2レジスト層上で走査させて光照射を行
うようにしてもよい。
Further, the means for generating near-field light is a probe having an opening having a diameter smaller than the wavelength of the irradiation light,
Light irradiation may be performed by scanning the probe on the second resist layer.

【0017】また、第2レジスト層と近接場光を発生さ
せる手段とを、露光装置内で真空引きを行うことにより
密着させて、近接場光を照射することが望ましい。
Further, it is desirable that the second resist layer and the means for generating near-field light are brought into close contact with each other by performing vacuuming in the exposure apparatus, and the near-field light is irradiated.

【0018】また、第2レジスト層と近接場光を発生さ
せる手段とを、露光装置内で真空引きを行うこと、およ
び基板の裏面から空気を吹き付けることにより密着させ
て、近接場光を照射してもよい。
Further, the second resist layer and the means for generating near-field light are brought into close contact by performing vacuum evacuation in an exposure apparatus and blowing air from the back surface of the substrate to irradiate near-field light. You may.

【0019】また、第1レジスト層を酸素プラズマエッ
チングすることが望ましい。
Preferably, the first resist layer is subjected to oxygen plasma etching.

【0020】また、第2レジスト層は、シリコン原子を
有する化合物を含有するパターン形成材料からなること
が望ましい。また、シリコン原子の含有量は、第2レジ
スト層における固形分の1%以上50%以下であること
が望ましい。
The second resist layer is preferably made of a pattern forming material containing a compound having a silicon atom. Also, the content of silicon atoms is desirably 1% or more and 50% or less of the solid content in the second resist layer.

【0021】また、第2レジスト層は、ナフトキノンジ
アジド化合物とジアゾケトン化合物の少なくとも1つ
と、水不溶性かつアルカリ可溶性のシリコーン含有ポリ
マーとを含有するパターン形成材料からなっていてもよ
い。
Further, the second resist layer may be made of a pattern forming material containing at least one of a naphthoquinonediazide compound and a diazoketone compound, and a water-insoluble and alkali-soluble silicone-containing polymer.

【0022】また、第2レジスト層は、水不溶性かつア
ルカリ可溶性のシリコーン含有ポリマーと、活性光線あ
るい放射線の照射により酸を発生する化合物と、酸によ
り分解し得る基を有し、酸の作用により水性アルカリ現
像液中での溶解度が増大する性質を有する高分子あるい
は低分子化合物とを含有するパターン形成材料からなっ
ていてもよい。
The second resist layer has a water-insoluble and alkali-soluble silicone-containing polymer, a compound capable of generating an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, and a group decomposable by an acid. And a high molecular weight or low molecular weight compound having a property of increasing solubility in an aqueous alkaline developer.

【0023】また、第2レジスト層は、酸により分解し
得る基を有し、水性アルカリ現像液中での溶解度が酸の
作用により増大する性質のある官能基を有する水不溶性
のシリコーン含有ポリマーと、活性光線あるいは放射線
の照射により酸を発生する化合物と、酸により架橋し得
る基を有する高分子あるいは低分子化合物とを含有する
パターン形成材料からなっていてもよい。
Further, the second resist layer has a water-insoluble silicone-containing polymer having a functional group capable of decomposing by an acid and having a property of increasing the solubility in an aqueous alkaline developer by the action of an acid. And a pattern-forming material containing a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation and a polymer or a low-molecular compound having a group that can be crosslinked by the acid.

【0024】また、第2レジスト層は、オレフィン性不
飽和基を有し、重合反応により水性アルカリ現像液中で
の溶解度が減少する性質のある水不溶性のシリコーン含
有ポリマーと、活性光線あるいは放射線の照射により重
合反応開始能を発生する化合物とを含有するパターン形
成材料からなっていてもよい。
Further, the second resist layer has a water-insoluble silicone-containing polymer having an olefinically unsaturated group and having a property of decreasing the solubility in an aqueous alkaline developer by a polymerization reaction, and an actinic ray or radiation. It may be composed of a pattern-forming material containing a compound capable of initiating a polymerization reaction upon irradiation.

【0025】また、第2レジスト層は、水不溶性かつア
ルカリ可溶性のシリコーン含有ポリマーと、活性光線あ
るいは放射線の照射により重合反応開始能を発生する化
合物と、オレフィン性不飽和基を有し、重合反応により
アルカリ現像液中での溶解度が減少する性質のある高分
子あるいは低分子化合物とを含有するパターン形成材料
からなっていてもよい。
The second resist layer has a water-insoluble and alkali-soluble silicone-containing polymer, a compound capable of initiating a polymerization reaction upon irradiation with actinic rays or radiation, and an olefinically unsaturated group. And a pattern-forming material containing a polymer or a low-molecular compound having a property of decreasing the solubility in an alkali developer.

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明の微細パターン形成方法によれ
ば、照射する光の波長よりも十分小さい線幅のパターン
からしみ出す近接場光によりレジストを感光し、現像す
ることにより、従来の光リソグラフィでは限界とされて
いた100nm以下の線幅のパターンを形成することができ
る。
According to the method for forming a fine pattern of the present invention, a conventional photolithography is performed by exposing and developing a resist with near-field light exuding from a pattern having a line width sufficiently smaller than the wavelength of light to be irradiated. Thus, a pattern having a line width of 100 nm or less, which has been regarded as a limit, can be formed.

【0027】これまでリソグラフィの解像度は主に光源
の波長により決定されていたが、近接場光を発生させる
光源の波長は何でもよいため、新規な光源の開発の必要
がなく、大幅なコストダウンが可能である。
Hitherto, the resolution of lithography has been determined mainly by the wavelength of the light source. However, the wavelength of the light source for generating near-field light may be anything, so there is no need to develop a new light source, and the cost can be greatly reduced. It is possible.

【0028】また、レジストには、感光性のレジストと
その下層の有機高分子からなるレジストとの2層レジス
トを用いることにより、下地に段差があり1層のレジス
トで近接場光が到達しない部分ができる場合において
も、まず有機高分子のレジストにより表面を平坦化する
ため、その上層の感光性レジストの膜厚を均一にするこ
とができるので、大面積なパターンでも均一に近接場光
を照射することができ、感光性レジストの精密なパター
ンを形成することができる。その感光性レジストのパタ
ーンをマスクにして、下層の有機高分子のレジスト層
を、従来のドライエッチング法でパターニングすること
により、容易にアスペクト比の高い微細なパターンを形
成することができる。
Further, by using a two-layer resist consisting of a photosensitive resist and a resist composed of an organic polymer under the photosensitive resist, a portion having a step in the base and having no near-field light reaching by the one-layer resist is used. Even if the pattern can be formed, the surface is first flattened with an organic polymer resist, so that the thickness of the photosensitive resist on the upper layer can be made uniform, so that even a large-area pattern can be uniformly irradiated with near-field light. And a precise pattern of the photosensitive resist can be formed. By patterning the underlying organic polymer resist layer by a conventional dry etching method using the photosensitive resist pattern as a mask, a fine pattern having a high aspect ratio can be easily formed.

【0029】また、基板の加工後、2層レジストは、有
機高分子レジスト層の露光による変質がないため、レジ
ストの溶媒として使用されている公知の有機溶媒によ
り、容易に剥離することができ、生産性がよいという利
点もある。
After the processing of the substrate, the two-layer resist does not deteriorate due to the exposure of the organic polymer resist layer, and thus can be easily peeled off with a known organic solvent used as a resist solvent. It also has the advantage of good productivity.

【0030】よって、近接場光と2層レジストを用いる
本発明の微細パターン形成方法によれば、100nm以下の
微細なパターンを、高アスペクト比で、かつ低コストで
形成することができる。
Therefore, according to the fine pattern forming method of the present invention using near-field light and a two-layer resist, a fine pattern of 100 nm or less can be formed at a high aspect ratio and at low cost.

【0031】[0031]

【実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面により
詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0032】図1は本発明の第1の実施の形態による微
細パターン形成方法を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a fine pattern forming method according to a first embodiment of the present invention.

【0033】図1aに示すように、基板1上に、有機高
分子からなる第1レジスト膜2と、感光性材料からなる
第2レジスト層3を、スピンコート法あるいはスプレイ
法により順次塗布し、2層レジスト層3'を形成する。
次に、図1bに示すように、ガラス等の誘電体からなる
マスク基板5上に金属の微少な開口パターン6を形成し
たマスク4を前記2層レジストに密着させる。次にマス
ク基板5の裏面からのi線(365nm)等の光照射により
マスク4の金属が形成されていない開口部からしみ出す
近接場光7により露光を行うと、図1cに示すように、
露光された部分のレジストが感光する。
As shown in FIG. 1A, a first resist film 2 made of an organic polymer and a second resist layer 3 made of a photosensitive material are sequentially applied on a substrate 1 by spin coating or spraying. A two-layer resist layer 3 'is formed.
Next, as shown in FIG. 1B, a mask 4 having a metal fine opening pattern 6 formed on a mask substrate 5 made of a dielectric material such as glass is brought into close contact with the two-layer resist. Next, when light is irradiated from the back surface of the mask substrate 5 with light such as i-line (365 nm) or the like, and exposure is performed using near-field light 7 that exudes from an opening where the metal of the mask 4 is not formed, as shown in FIG.
The exposed portion of the resist is exposed.

【0034】ここで、図2に示す真空引きによる密着露
光装置の断面図を参照して、密着露光の方法を説明す
る。まず基板1上に2レジスト層3'が塗布されたウェ
ハを露光装置の台に装着し、その上に近接させてマスク
4を装着する。露光前は、図2aに示すように、装置内
のマスクとレジストの間にN2等の不活性ガスを常時流
している。露光時は、図2bに示すように、マスクとレ
ジストの空間を真空引きすることにより、マスクをレジ
ストに密着させる。その後、マスク裏面から光を照射す
る。その後、図2cに示すように、もう一度N2をパー
ジすることにより、マスクとレジストを離す。
Here, the method of contact exposure will be described with reference to the sectional view of the contact exposure apparatus by vacuum drawing shown in FIG. First, the wafer having the two resist layers 3 'applied on the substrate 1 is mounted on a table of an exposure apparatus, and a mask 4 is mounted on the wafer 1 in close proximity thereto. Before the exposure, as shown in FIG. 2A, an inert gas such as N 2 is always flowing between the mask and the resist in the apparatus. At the time of exposure, as shown in FIG. 2B, the mask is brought into close contact with the resist by evacuating the space between the mask and the resist. Thereafter, light is irradiated from the back surface of the mask. Then, as shown in FIG. 2c, the mask and the resist are separated by purging N 2 once again.

【0035】次に、図1dに示すように、第2レジスト
層3を、現像液で現像することにより、露光された部分
が現像溶媒に可溶となり、ポジ型パターンを形成する。
その後、図1eに示すように、第2レジスト層3のパタ
ーンをマスクにして、第1レジスト層2をO2プラズマ
によりドライエッチングし、図1fに示すようなアスペ
クト比の高い微細なパターンを形成する。ドライエッチ
ングはイオンドライエッチングまたはガスエッチングで
もよい。その後、前記2層レジスト3'のパターンによ
り、基板をエッチング、または蒸着等により加工した
後、2層レジストを剥離する。
Next, as shown in FIG. 1D, by developing the second resist layer 3 with a developing solution, the exposed portion becomes soluble in a developing solvent to form a positive pattern.
Thereafter, as shown in FIG. 1E, using the pattern of the second resist layer 3 as a mask, the first resist layer 2 is dry-etched by O 2 plasma to form a fine pattern having a high aspect ratio as shown in FIG. 1F. I do. Dry etching may be ion dry etching or gas etching. Thereafter, the substrate is processed by etching or vapor deposition according to the pattern of the two-layer resist 3 ′, and then the two-layer resist is peeled off.

【0036】この剥離は、第1レジストは露光等によ
り、何ら変質していないため、第1レジストの溶解によ
り簡単に実施することができる。また、プラズマアッシ
ングにより剥離することも可能である。
This peeling can be easily carried out by dissolving the first resist because the first resist has not been altered at all by exposure or the like. It is also possible to peel off by plasma ashing.

【0037】なお、第2レジスト層3の感光性レジスト
は、光照射によって照射部分のみが現像溶媒に不溶なネ
ガ型レジストであってもよく、第2レジスト層の厚さは
近接場光のしみだし深さと同程度かそれ以下が望まし
い。
The photosensitive resist of the second resist layer 3 may be a negative resist in which only a portion irradiated by light is insoluble in a developing solvent, and the thickness of the second resist layer is limited to a near-field light. It is desirable that the depth is approximately equal to or less than the depth.

【0038】また、第1レジスト層2の有機高分子材料
は、酸素プラズマによりエッチングされるものであれば
何でもよく、公知のフォトレジストでもよいが、パター
ン形成後、これをマスクとして、基板をドライエッチン
グする際の耐プラズマ性を考慮すると、芳香族含有ポリ
マーが望ましい。
The organic polymer material of the first resist layer 2 may be any material as long as it can be etched by oxygen plasma, and may be a well-known photoresist. Considering the plasma resistance at the time of etching, an aromatic-containing polymer is desirable.

【0039】また、本実施の形態は真空引きによる密着
露光装置を用いたが、図3に示すように、2層レジスト
3'が形成されている基板1の裏面からの空気吹き付け
と前述の真空引きにより、レジストとマスクを密着さ
せ、マスクの裏面から光を照射し露光を行う空気吹き付
け法によるものであってもよい。図3にその露光装置の
断面図を示す。
In this embodiment, a contact exposure apparatus using vacuum evacuation is used. However, as shown in FIG. 3, air is blown from the back surface of the substrate 1 on which the two-layer resist 3 'is formed, and the above-described vacuum is applied. The resist may be brought into close contact with the mask by pulling, and light may be applied from the back surface of the mask to perform exposure by air blowing. FIG. 3 shows a sectional view of the exposure apparatus.

【0040】また、図4に示すように、マスク4と2層
レジスト3'を近接場光が届く範囲で近接させて露光す
るプロキシミティ露光で行ってもよい。プロキシミティ
露光を行うことにより、密着露光で問題となるマスクの
破損、ウェハの破損またはウェハへのごみ付着等の問題
が解決され、アウトプットを向上することができるた
め、量産性がある。
As shown in FIG. 4, the proximity exposure may be performed by exposing the mask 4 and the two-layer resist 3 'in proximity to each other in a range where near-field light can reach. By performing the proximity exposure, problems such as damage to the mask, damage to the wafer, or adhesion of dust to the wafer, which are problems in close contact exposure, can be solved, and the output can be improved.

【0041】次に本発明の第2の実施の形態について説
明する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.

【0042】図5に本発明の第2の実施の形態である光
スタンプを用いた微細パターン形成方法を示す。
FIG. 5 shows a fine pattern forming method using an optical stamp according to a second embodiment of the present invention.

【0043】図5に示すように、基板11上に、有機高分
子からなる第1レジスト層12と、感光性材料からなる第
2レジスト層13を順次塗布する。全反射により凹凸パタ
ーンから近接場光を発生させる光スタンプ14を、第2レ
ジスト層13に密着させ、凸部から発生する近接場光17に
より、第2レジスト13を露光し、現像することにより、
パターンを形成する。その後、第1の実施の形態と同様
に、第2レジスト層13のパターンをマスクに第1レジス
ト層12をエッチングし、高アスペクト比のパターンを形
成する。
As shown in FIG. 5, on a substrate 11, a first resist layer 12 made of an organic polymer and a second resist layer 13 made of a photosensitive material are sequentially applied. An optical stamp 14 that generates near-field light from the concavo-convex pattern by total reflection is brought into close contact with the second resist layer 13, and the second resist 13 is exposed and developed by the near-field light 17 generated from the convex portion,
Form a pattern. After that, similarly to the first embodiment, the first resist layer 12 is etched using the pattern of the second resist layer 13 as a mask to form a pattern having a high aspect ratio.

【0044】光スタンプは、マスクのように金属を使用
していないため安価で作成できるという利点がある。
The optical stamp has the advantage that it can be produced at low cost because it does not use metal like a mask.

【0045】また、図6に示すように、光スタンプを用
いて、前述のようなプロキシミティ露光により、パター
ンを形成してもよい。
As shown in FIG. 6, a pattern may be formed by the above-described proximity exposure using an optical stamp.

【0046】次に本発明の第3の実施の形態について説
明する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described.

【0047】図7に本発明の第3の実施の形態によるプ
ローブを用いた微細パターン形成方法を示す。
FIG. 7 shows a method for forming a fine pattern using a probe according to the third embodiment of the present invention.

【0048】図7に示すように、基板21上に、有機高分
子からなる第1レジスト層22と、感光性材料からなる第
2レジスト層23を順次塗布する。光源波長より小さい径
の開口を有するプローブ24の先端から近接場光27を発生
させ、プローブ24を第2レジスト上で光照射させながら
パターン状に走査させる。第2レジスト層23を現像する
ことにより、第2レジスト層23のパターンを形成する。
その後、第1、第2の実施の形態と同様に、第1レジス
ト層22のパターンをマスクに第1レジスト層22をエッチ
ングし、高アスペクト比のパターンを形成する。
As shown in FIG. 7, a first resist layer 22 made of an organic polymer and a second resist layer 23 made of a photosensitive material are sequentially applied on a substrate 21. Near-field light 27 is generated from the tip of the probe 24 having an opening having a diameter smaller than the light source wavelength, and the probe 24 is scanned in a pattern while irradiating the light on the second resist. By developing the second resist layer 23, a pattern of the second resist layer 23 is formed.
After that, as in the first and second embodiments, the first resist layer 22 is etched using the pattern of the first resist layer 22 as a mask to form a pattern having a high aspect ratio.

【0049】なお、近接場光のしみだし深さは数十nm程
度であるため、反射光の心配はほとんどないが、裏面か
らの散乱光を防御するため、レジスト層の構成は、図8
に示すような、基板31上に第1レジスト層32、第2レジ
スト層33がこの順に形成された構成において、基板31と
第1レジスト層32との間に反射防止膜38を備えたもの、
または、図9に示すような、基板41上に形成されている
第1レジスト層42と第2レジスト層43との間に反射防止
膜48を備えたものであってもよい。図中の各要素におい
て、前述の実施の形態と同要素には同符号を付し、説明
を省略する。
Since the exudation depth of the near-field light is about several tens of nm, there is almost no concern about reflected light. However, in order to protect light scattered from the back surface, the structure of the resist layer is as shown in FIG.
As shown in the figure, in a configuration in which a first resist layer 32 and a second resist layer 33 are formed on a substrate 31 in this order, an anti-reflection film 38 is provided between the substrate 31 and the first resist layer 32.
Alternatively, as shown in FIG. 9, an antireflection film 48 may be provided between the first resist layer 42 and the second resist layer 43 formed on the substrate 41. In each element in the figure, the same reference numerals are given to the same elements as those in the above-described embodiment, and the description is omitted.

【0050】上記実施の形態においては、基板は、Si
あるいはGaAs等の半導体基板や、SiO2膜等の絶
縁膜が最上層に形成された基板でもよい。
In the above embodiment, the substrate is made of Si
Alternatively, a semiconductor substrate such as GaAs or a substrate on which an insulating film such as a SiO 2 film is formed in the uppermost layer may be used.

【0051】次に、本発明の記録材料の第1レジスト層
および第2レジスト層の詳細について説明する。
Next, the details of the first resist layer and the second resist layer of the recording material of the present invention will be described.

【0052】本発明の第1レジスト層は、ドライエッチ
ング可能な材料、特に有機高分子材料から形成される。
第1レジスト層は、その上に形成される第2レジスト層
と中間混合層を形成しないことが望ましく、そのために
第1レジスト層の有機高分子材料としては、第2レジス
ト層の溶媒に溶解しないもの、あるいは常温では溶解す
るが加熱等の処理により、網目状に架橋し実質的に中間
混合層を形成しなくなるものが好ましい。
The first resist layer of the present invention is formed from a material that can be dry-etched, particularly an organic polymer material.
It is desirable that the first resist layer does not form an intermediate mixed layer with the second resist layer formed thereon. Therefore, the organic polymer material of the first resist layer does not dissolve in the solvent of the second resist layer. Those which are dissolved at room temperature but are crosslinked like a network by a treatment such as heating and substantially do not form an intermediate mixed layer are preferred.

【0053】後者の例として、ノボラック樹脂とナフト
キノンジアジド化合物を含有する半導体デバイス製造用
等に用いられるi線用レジストやg線用レジストを必要
膜厚に塗設し、その後加熱処理して硬化させる方法があ
る。あるいは、ノボラック樹脂やポリヒドロキシスチレ
ン等のアルカリ可溶樹脂と酸架橋剤および光酸発生剤と
を含有するネガ型レジストを塗設し、その後全面露光し
て硬化させる方法もある。あるいはまた、ノボラック樹
脂やポリヒドロキシスチレン等のアルカリ可溶性樹脂と
多官能性モノマーおよび光重合開始剤または熱重合開始
剤とを含有するネガ型レジストを塗設して、その後全面
露光あるいは加熱処理して硬化させる方法もある。
As an example of the latter, an i-line resist or a g-line resist containing a novolak resin and a naphthoquinonediazide compound and used for manufacturing a semiconductor device or the like is applied to a required film thickness, and then cured by heat treatment. There is a way. Alternatively, there is a method in which a negative resist containing an alkali-soluble resin such as a novolak resin or polyhydroxystyrene, an acid crosslinking agent and a photoacid generator is applied, and then the entire surface is exposed and cured. Alternatively, a negative resist containing an alkali-soluble resin such as a novolak resin or polyhydroxystyrene and a polyfunctional monomer and a photopolymerization initiator or a thermal polymerization initiator is applied, and then the entire surface is exposed or heated. There is also a curing method.

【0054】また、第1レジスト層の材料で、第2レジ
スト層と中間混合層を形成しないものとして、上記以外
に、側鎖にナフチル基とアントリル基の少なくとも1つ
を有するビニルポリマーを含む組成物、側鎖にナフチル
基とアントリル基の少なくとも1つを有し、かつ架橋可
能な基を有するビニルポリマーおよび架橋剤を含む組成
物を挙げることができる。
In addition to the above, a composition containing a vinyl polymer having at least one of a naphthyl group and an anthryl group in a side chain, assuming that the material of the first resist layer does not form an intermediate mixed layer with the second resist layer. And a composition comprising a vinyl polymer having at least one of a naphthyl group and an anthryl group in a side chain and having a crosslinkable group, and a crosslinking agent.

【0055】第1レジスト層には種々の目的で添加剤
(例えばフラーレンやその誘電体)を添加してもよい。
An additive (for example, fullerene or its dielectric substance) may be added to the first resist layer for various purposes.

【0056】本発明の第2レジスト層には近接場光の照
射によって照射部分のみまたは非照射部分のみが現像溶
媒に可溶となり、残存部分が耐ドライエッチング性を有
する感光性のレジスト材料が用いられる。このレジスト
材料としては、シリコン原子を有する化合物を含有し固
形分中のシリコン含量が一定以上あるものが好ましい。
ドライエッチングを酸素含有プラズマで実行する場合、
耐酸素プラズマ性の観点からはシリコン含量が高いほど
好ましいが、通常はシリコン含量が高すぎるとパターン
形成性、残さやパターンのエッジラフネス等が悪化する
ためシリコン含量は1%以上、好ましくは4%以上50
%以下である。特に5%以上30%以下が好ましい。
For the second resist layer of the present invention, a photosensitive resist material is used in which only the irradiated portion or only the non-irradiated portion becomes soluble in the developing solvent due to the irradiation of near-field light, and the remaining portion has dry etching resistance. Can be As the resist material, a material containing a compound having a silicon atom and having a silicon content in a solid content of not less than a certain value is preferable.
When performing dry etching with oxygen-containing plasma,
From the viewpoint of oxygen-resistant plasma resistance, the higher the silicon content, the better. However, if the silicon content is too high, the pattern formability, the residue, the edge roughness of the pattern, and the like deteriorate, so the silicon content is 1% or more, preferably 4%. More than 50
% Or less. In particular, it is preferably from 5% to 30%.

【0057】本発明の第2レジスト層に用いられるレジ
スト材料としては、特許第2035509号、同2094657号、同
2597163号、同2606652号、同2646241号、同2646288号、
同2646289号、特開昭60-191245号、同62-247350号、同6
2-36661号、同62-36662号、同62-38452号、同62-96526
号、同62-136638号、同62-153853号、同62-159141号、
同62-220949号、同62-229136号、同62-240954号、同63-
91654号、同63-195649号、同63-195650号、同63-218948
号、同63-220241号、同63-220242号、同63-241542号、
同63-239440号、同63-313149号、特開平1-44933号、同1
-46746号、同1-46747号、同1-76046号、同1-106042号、
同1-102550号、同1-142720号、同1-201653号、同1-2222
54号、同1-283555号、同2-29652号、同2-3054号、同2-9
9954号、同3-100553号、同4-36754号、同4-36755号、同
4-104252号、同4-106549号、同4-107460号、同4-107562
号、同4-130324号、同4-245248号、同6-27670号、同6-1
18651号、同6-184311号、同6-27671号、同6-35199号、
同6-43655号、同6-95385号、同6-202338号、同6-342209
号、同7-114188号、同8-29987号、同8-160620号、同8-1
60621号、同8-160623号、同8-193167号、同10-319594
号、特公平6-7259号、同6-42075号、同6-56492号、同6-
79160号、同6-84432号、同7-27211号、同7-60266号、同
7-69610号、同7-99435号、同7-111582号、同7-113772
号、米国特許4689289号、同4822716号、EP229629A1号、
特願平10-354878号、同11-31591号、同11-20224号等に
記載されたレジスト材料が挙げられる。
As the resist material used for the second resist layer of the present invention, Japanese Patent Nos. 2035509, 2094657,
No. 2597163, No. 2606652, No. 2662461, No. 2646288,
No. 2646289, JP-A-60-191245, 62-247350, 6
2-36661, 62-36662, 62-38452, 62-96526
No. 62-136638, No. 62-153853, No. 62-159141,
62-220949, 62-229136, 62-240954, 63-
91654, 63-195649, 63-195650, 63-218948
No. 63-220241, No. 63-220242, No. 63-241542,
Nos. 63-239440, 63-313149, JP-A-1-44933, 1
-46746, 1-46747, 1-76046, 1-106042,
1-102550, 1-142720, 1-1201653, 1-2222
No. 54, No. 1-283555, No. 2-29652, No. 2-3054, No. 2-9
9954, 3-100553, 4-36754, 4-36755,
4-104252, 4-106549, 4-107460, 4-107562
Nos. 4-130324, 4-245248, 6-27670, 6-1
18651, 6-184311, 6-27671, 6-35199,
6-43655, 6-95385, 6-202338, 6-342209
No. 7-114188, No. 8-29987, No. 8-160620, No. 8-1
No. 60621, No. 8-160623, No. 8-193167, No. 10-319594
No., Tokiko 6-7259, 6-42075, 6-56492, 6-
79160, 6-84432, 7-27211, 7-60266,
7-69610, 7-99435, 71-111582, 7-113772
No., U.S. Pat.Nos. 4,689,289, 4,822,716, EP229629A1,
The resist materials described in Japanese Patent Application Nos. 10-354878, 11-31591, and 11-20224 are exemplified.

【0058】これらの中でも、水性アルカリ現像液で現
像可能な材料が、有機廃液がなく膨潤が少なく高現像力
で良好なパターンを形成できることから、好ましい。よ
り詳しくは、水不溶性かつアルカリ可溶性のシリコーン
含有ポリマーと感光性化合物とを含有するパターン形成
材料である。
Among these, a material which can be developed with an aqueous alkaline developer is preferable because it has no organic waste liquid, has little swelling and can form a good pattern with high developing power. More specifically, it is a pattern forming material containing a water-insoluble and alkali-soluble silicone-containing polymer and a photosensitive compound.

【0059】さらに詳しくは、ナフトキノンジアジド化
合物とジアゾケトン化合物の少なくとも1つと、水不溶
性かつアルカリ可溶性のシリコーン含有ポリマーとを含
有するパターン形成材料、水不溶性かつアルカリ可溶性
のシリコーン含有ポリマーと活性光線もしくは放射線の
照射により酸を発生する化合物及び酸により分解しうる
基を有し、水性アルカリ現像液中での溶解度が酸の作用
により増大する性質のある高分子又は低分子化合物を含
有するポジ型パターン形成材料、酸により分解し得る基
を有し水性アルカリ現像液中での溶解度が酸の作用によ
り増大する性質のある官能基を有する水不溶性のシリコ
ーン含有ポリマーと活性光線もしくは放射線の照射によ
り酸を発生する化合物と酸により架橋しうる基を有し水
性アルカリ現像液中での溶解度が酸の作用により減少す
る性質のある高分子又は低分子化合物を含有するパター
ン形成材料、オレフィン性不飽和基を有し重合反応によ
り水性アルカリ現像液中での溶解度が減少する性質のあ
る水不溶性のシリコーン含有ポリマーと活性光線もしく
は放射線の照射により重合反応開始能を発生する化合物
を含有するネガ型パターン形成材料、あるいは、水不溶
性かつアルカリ可溶性のシリコーン含有ポリマーと活性
光線もしくは放射線の照射により重合反応開始能を発生
する化合物とオレフィン性不飽和基を有し、重合反応に
よりアルカリ現像液中での溶解度が減少する性質のある
高分子または低分子化合物を含有するネガ型パターン形
成材料等が挙げられる。
More specifically, a pattern-forming material containing at least one of a naphthoquinonediazide compound and a diazoketone compound and a water-insoluble and alkali-soluble silicone-containing polymer, a water-insoluble and alkali-soluble silicone-containing polymer and an actinic ray or radiation Positive pattern forming material containing a polymer or a low molecular compound having a compound capable of generating an acid upon irradiation and a group decomposable by the acid, and having a property of increasing the solubility in an aqueous alkaline developer by the action of an acid. A water-insoluble silicone-containing polymer having a functional group capable of decomposing by an acid and having a property of increasing the solubility in an aqueous alkaline developer by the action of an acid, and generating an acid upon irradiation with actinic rays or radiation Aqueous alkaline developer having a group that can be crosslinked by a compound and an acid A pattern forming material containing a polymer or low molecular weight compound whose solubility decreases by the action of an acid, which has an olefinically unsaturated group, and whose solubility in an aqueous alkaline developer decreases due to a polymerization reaction. A negative pattern forming material containing a water-insoluble silicone-containing polymer and a compound capable of initiating a polymerization reaction upon irradiation with actinic rays or radiation, or a water-insoluble and alkali-soluble silicone-containing polymer with irradiation with actinic rays or radiation Negative pattern-forming material containing a polymer or low-molecular compound that has a compound capable of initiating a polymerization reaction and an olefinically unsaturated group, and whose solubility in an alkaline developer is reduced by a polymerization reaction Is mentioned.

【0060】上記の水不溶性かつアルカリ可溶性のシリ
コーン含有ポリマーとして、水不溶性かつアルカリ可溶
性ポリシロキサンまたはポリシルセスオキサンがより好
ましい。
As the water-insoluble and alkali-soluble silicone-containing polymer, a water-insoluble and alkali-soluble polysiloxane or polysilsesoxane is more preferable.

【0061】また、上記酸により分解し得る基を有し水
性アルカリ現像液中での溶解度が酸の作用により増大す
る性質のある官能基を有する水不溶性のシリコーン含有
ポリマーとしては、例えば、特願平11-24236号および特
願平11-277016号に記載されている、側鎖に酸分解性基
を有するポリシロキサンまたはポリシルセスキオキサン
等、また、特願平11-298606号および特願平11-293882号
に記載されているような、側鎖に酸分解性基を有するシ
リコン含有ビニルポリマーを用いることができる。
Examples of the water-insoluble silicone-containing polymer having a functional group capable of decomposing by an acid and having a property of increasing the solubility in an aqueous alkaline developer by the action of an acid include, for example, Japanese Patent Application No. Japanese Patent Application No. 11-24236 and Japanese Patent Application No. 11-277016, polysiloxane or polysilsesquioxane having an acid-decomposable group in the side chain, and Japanese Patent Application No. 11-298606 and Japanese Patent Application No. As described in JP-A-11-293882, a silicon-containing vinyl polymer having an acid-decomposable group in a side chain can be used.

【0062】また、上記の中でも、特に水不溶性かつア
ルカリ可溶性のシリコーン含有ポリマーと、活性光線も
しくは放射線の照射により酸を発生する化合物と、酸に
より分解し得る基を有し水性アルカリ現像液中での溶解
度が酸により増大する性質のある高分子または低分子化
合物を含有するパターン形成材料が好ましい。
Among the above, particularly, a water-insoluble and alkali-soluble silicone-containing polymer, a compound capable of generating an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, and an acid-decomposable group containing an acid-decomposable group in an aqueous alkaline developer A pattern-forming material containing a polymer or a low-molecular compound having a property of increasing the solubility of the compound by an acid is preferred.

【0063】次に、水不溶性かつアルカリ可溶性のシリ
コーン含有ポリマーについて説明し、その化学式の一般
式を以下に示す。水不溶性かつアルカリ可溶性のシリコ
ーン含有ポリマーとして、特願平10-354878および特願
平11-143614号に記載されているような、下記一般式
〔I〕及び/又は〔II〕で表される繰り返し単位を有す
るものが挙げられる。
Next, the water-insoluble and alkali-soluble silicone-containing polymer will be described, and its chemical formula is shown below. As a water-insoluble and alkali-soluble silicone-containing polymer, a repeating unit represented by the following general formulas [I] and / or [II] as described in Japanese Patent Application Nos. 10-354878 and 11-143614. Those having a unit are exemplified.

【0064】[0064]

【化1】 ここで、一般式〔I〕および〔II〕において、Xは、−
C(=O)−R基、−CH(OH)−R基、−OH基及
びカルボキシル基よりなる群から選択される基であり、
式中の複数のXは同一でも異なっていてもよい。ここで
Rは、水素原子又は置換基を有していてもよい炭化水素
基を示す。R’〜R'''''は、同一でも異なっていても
よく、水酸基、置換基を有していてもよい、アルキル
基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、
アラルキル基及びフェニル基よりなる群から選ばれた基
である。Yは、アルキル基、アルコキシ基又はシロキシ
ル基である。R0は、水素原子、ハロゲン原子、置換基
を有していてもよい、脂肪族炭化水素基及び芳香族炭化
水素基よりなる群から選ばれた基を表す。r、s、t
は、1〜3の整数であり、u、v、wは1又は2であ
る。l、m、n及びqは、各々0又は正の整数であり、
pは正の整数である。Rα、Rβ、Rγはそれぞれ単結
合、−(CH2k−(Zα)j−Rδ−を表す。Zα
は、−OCO−、−O−、−N(Rε)CO−、−CO
O−、−CON(Rε)−を表す。Rδは、単結合、炭
素数1〜12のアルキレン、置換アルキレン、シクロア
ルキレン、アリ−レン、又はアラルキレンを表す。Rε
は、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜10の
アルキル基を表す。kは0又は正の整数であり、jは0
又は1である。また、水不溶性かつアルカリ可溶性のシ
リコーン含有ポリマーとして、特願平11-20224号あるい
は特願平11-31591号に記載されているような、下記一般
式〔III〕及び/又は〔IV〕で表される繰り返し単位を
有するものも挙げられる。
Embedded image Here, in the general formulas [I] and [II], X is-
A group selected from the group consisting of a C (= O) —R group, a —CH (OH) —R group, a —OH group, and a carboxyl group;
A plurality of Xs in the formula may be the same or different. Here, R represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group which may have a substituent. R ′ to R ′ ″ ″ may be the same or different, and may have a hydroxyl group, an optionally substituted alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkenyl group,
It is a group selected from the group consisting of an aralkyl group and a phenyl group. Y is an alkyl group, an alkoxy group or a siloxyl group. R 0 represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a group selected from the group consisting of an aliphatic hydrocarbon group and an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent. r, s, t
Is an integer of 1 to 3, and u, v, and w are 1 or 2. l, m, n and q are each 0 or a positive integer,
p is a positive integer. Rα, Rβ, and Rγ each represent a single bond or — (CH 2 ) k — (Zα) j —Rδ—. Zα
Is -OCO-, -O-, -N (Rε) CO-, -CO
Represents O-, -CON (Rε)-. Rδ represents a single bond, alkylene having 1 to 12 carbon atoms, substituted alkylene, cycloalkylene, arylene, or aralkylene. Rε
Represents a hydrogen atom or an optionally substituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. k is 0 or a positive integer, and j is 0
Or 1. Further, as a water-insoluble and alkali-soluble silicone-containing polymer, as represented by the following general formulas [III] and / or [IV] as described in Japanese Patent Application No. 11-20224 or Japanese Patent Application No. 11-31591. Having a repeating unit to be used.

【0065】[0065]

【化2】 ここで、一般式〔III〕および〔IV〕において、Xは、
−C(=O)−R基、−CH(OH)−R基及びカルボ
キシル基よりなる群から選択される基であり、式中の複
数のXは同一でも、異なっていてもよい。ここでRは、
水素原子又は置換基を有していてもよい炭化水素基を示
す。R’〜R'''''は、同一でも、異なっていてもよ
く、水酸基あるいは、置換基を有していてもよい、アル
キル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルケニル
基、アラルキル基及びフェニル基よりなる群から選ばれ
た基である。Yは、アルキル基、アルコキシ基又はシロ
キシル基である。R0は、水素原子、ハロゲン原子、置
換基を有していてもよい、脂肪族炭化水素基及び芳香族
炭化水素基よりなる群から選ばれた基を表す。l、m、
n及びqは、各々0又は正の整数、pは正の整数を示
す。
Embedded image Here, in the general formulas (III) and (IV), X is
It is a group selected from the group consisting of a —C (= O) —R group, a —CH (OH) —R group, and a carboxyl group, and a plurality of Xs in the formula may be the same or different. Where R is
It represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group which may have a substituent. R ′ to R ′ ″ ″ may be the same or different, and may be a hydroxyl group or an optionally substituted alkyl group, cycloalkyl group, alkoxy group, alkenyl group, aralkyl group and phenyl. A group selected from the group consisting of groups. Y is an alkyl group, an alkoxy group or a siloxyl group. R0 represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a group selected from the group consisting of an aliphatic hydrocarbon group and an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent. l, m,
n and q are each 0 or a positive integer, and p is a positive integer.

【0066】次に、上記活性光線もしくは放射線の照射
により酸を発生する化合物について説明する。活性光線
もしくは放射線の照射により酸を発生する化合物は、特
願平10-354878号および特願平11-143614号に記載されて
いるような、活性光線又は放射線の照射により分解して
酸を発生する化合物であり、光カチオン重合の光開始
剤、光ラジカル重合の光開始剤、色素類の光消色剤、光
変色剤、あるいはマイクロレジスト等に使用されている
公知の光により酸を発生する化合物及びそれらの混合物
を適宜に選択して使用することができる。
Next, the compound which generates an acid upon irradiation with the actinic ray or radiation will be described. Compounds that generate an acid upon irradiation with actinic rays or radiation are decomposed upon irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid, as described in Japanese Patent Application Nos. 10-354878 and 11-143614. And a photo-initiator for photo-cationic polymerization, a photo-initiator for photo-radical polymerization, a photo-decolorant for dyes, a photo-discolorant, or an acid generated by known light used in micro-resist and the like. Compounds and mixtures thereof can be appropriately selected and used.

【0067】次に、酸により分解し得る基を有し、水性
アルカリ現像液中での溶解度が酸の作用により増大する
性質のあるポリマーについて説明する。酸により分解し
得る基を有し、水性アルカリ現像液中での溶解度が酸の
作用により増大する性質のあるポリマーとしては、特願
平10-354878号および特願平11-143614号あるいは特願平
11-331568号に記載されているような、下記一般式
〔V〕で表される繰り返し単位を有するものが挙げられ
る。
Next, a polymer having an acid-decomposable group and having a property of increasing the solubility in an aqueous alkaline developer by the action of an acid will be described. As a polymer having a group capable of being decomposed by an acid and having a property of increasing the solubility in an aqueous alkaline developer by the action of an acid, Japanese Patent Application Nos. 10-354878 and 11-143614 or Japanese Patent Application Nos. flat
Examples thereof include those having a repeating unit represented by the following general formula [V] as described in JP-A-11-331568.

【0068】[0068]

【化3】 ここで、一般式〔V〕中、R1〜R3、R5〜R7、R9
11は、同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロ
ゲン原子、−COZR13で示される基あるいは、置換基
を有していてもよい、アルキル基、アラルキル基又はア
ルコキシ基である。R4、R8は、同一でも異なっていて
もよく、単結合又は下記式で表される2〜5価の基であ
る。
Embedded image Here, in the general formula [V], R 1 to R 3 , R 5 to R 7 , R 9 to
R 11 may be the same or different and is a hydrogen atom, a halogen atom, a group represented by —COZR 13 , or an alkyl group, an aralkyl group or an alkoxy group which may have a substituent. R 4 and R 8 may be the same or different and are a single bond or a divalent to pentavalent group represented by the following formula.

【0069】[0069]

【化4】 1〜A5は、同一でも異なっていてもよく、水素原子、
−(R14e又は単結合を表し、A1〜A5のうち少なく
とも1つは単結合を表す。R14は上記R1〜R3、R5
7、R9〜R11と同義である。R15は、単結合又は−R
30−Y3−で表される基である。Zは単結合又は、−O
−、−NH−、−NR25−のいずれかで示す基を表す。
3は、単結合、−S−、−O−、又は−OC(=O)
−である。R13、R25は、同一でも異なっていてもよ
く、置換基を有していてもよい、アルキル基、シクロア
ルキル基又はアラルキル基を表す。R30は、置換基を有
していてもよい、アルキレン基又はシクロアルキレン基
である。R2とR4、あるいはR6とR8とは、互いに結合
して、下記に示す基を形成していてもよい。
Embedded image A 1 to A 5 may be the same or different, and represent a hydrogen atom,
— (R 14 ) e or a single bond, and at least one of A 1 to A 5 represents a single bond. R 14 represents the above R 1 to R 3 , R 5 to
The same meaning as R 7, R 9 ~R 11. R 15 is a single bond or -R
Is a group represented by - 30 -Y 3. Z is a single bond or -O
-, - NH -, - represents a group represented by any one of the - NR 25.
Y 3 is a single bond, —S—, —O—, or —OC (= O)
-. R 13 and R 25 may be the same or different and represent an alkyl group, a cycloalkyl group or an aralkyl group which may have a substituent. R 30 is an alkylene group or a cycloalkylene group which may have a substituent. R 2 and R 4 , or R 6 and R 8 may be bonded to each other to form a group shown below.

【0070】[0070]

【化5】 上記の基中、Y0は上記R4、R8と同義であり、Y0がG
あるいはQと結合する。
Embedded image In the above groups, Y 0 has the same meaning as R 4 and R 8 , and Y 0 is G
Alternatively, it combines with Q.

【0071】Gは、−OH、−COOH、−CONHC
OR16、−CONHSO2−R16及び−SO2NH−R16
よりなる群から選ばれた基を表す。R16は、置換基を有
していてもよい、アルキル基、シクロアルキル基、アシ
ル基又はアリール基である。Qは、下記に示す群から選
ばれた基を表す。
G is -OH, -COOH, -CONHC
OR 16 , —CONHSO 2 —R 16 and —SO 2 NH—R 16
Represents a group selected from the group consisting of: R 16 is an optionally substituted alkyl group, cycloalkyl group, acyl group or aryl group. Q represents a group selected from the group shown below.

【0072】[0072]

【化6】 2は、−O−、−O−C(=O)−O−又は−COO
−のいずれかを表す。R18、R19、R21、R22は、同一
でも異なっていてもよく、水素原子、又はハロゲン原子
を置換基として有していてもよい炭素数1〜4個のアル
キル基である。R20は、シリル基、オキシシリル基、又
はハロゲン原子を置換基として有していてもよい炭素数
1〜4個のアルキル基である。R23は、水酸基、ハロゲ
ン原子、アシル基、置換基を有していてもよい、アルキ
ル基、シクロアルキル基、アラルキル基、アルケニル
基、アリロキシアルキル基、アラルキルオキシアルキル
基、又はシクロアルキル−アルキル基である。R17は、
下記に示す基のいずれかを表す。
Embedded image Y 2 is —O—, —OC (= O) —O— or —COO
Represents one of-. R 18 , R 19 , R 21 , and R 22 may be the same or different and are a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms which may have a halogen atom as a substituent. R 20 is a silyl group, an oxysilyl group, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms which may have a halogen atom as a substituent. R 23 represents a hydroxyl group, a halogen atom, an acyl group, an optionally substituted alkyl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group, an alkenyl group, an allyloxyalkyl group, an aralkyloxyalkyl group, or a cycloalkyl-alkyl Group. R 17 is
Represents any of the groups shown below.

【0073】[0073]

【化7】 上記R26、R27は、各々上記R18、R19、R21、R22
同義である。R28は、置換基を有していてもよい、アル
キル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル
基である。R26とR27及び/又はR28とが互いに結合し
て4〜9員の単環もしくは多環を形成してもよい。R29
は、水素原子、ハロゲン原子あるいは、置換基を有して
いてもよい、アルキル基、シクロアルキル基、アリール
基、アラルキル基、アルコキシ基、アシル基、アシルア
ミノ基、アルコキシカルボニル基である。R12は、水素
原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい、アル
キル基、アラルキル基あるいはアルコキシ基、もしく
は、−COZR13(Z、R13は前記と同義である)で表
される基、又は下記に示すいずれかの置換基である。
Embedded image Said R 26, R 27 are each as defined in the above R 18, R 19, R 21 , R 22. R 28 is an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or an aralkyl group which may have a substituent. R 26 and R 27 and / or R 28 may combine with each other to form a 4- to 9-membered monocyclic or polycyclic ring. R 29
Is a hydrogen atom, a halogen atom, or an optionally substituted alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, aralkyl group, alkoxy group, acyl group, acylamino group, or alkoxycarbonyl group. R 12 is a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an aralkyl group or an alkoxy group which may have a substituent, or —COZR 13 (Z and R 13 are as defined above). Group or any of the substituents shown below.

【0074】[0074]

【化8】 上記式中、Z、R15は、前記と同義である。R24は、前
記R29と同義である。a、c、dは各々、0又は正の整
数であり、bは正の整数である。eは0又は1〜4の整
数であり、f、gは各々1〜4の整数であり、hは1〜
6の整数である。
Embedded image In the above formula, Z and R 15 are as defined above. R 24 has the same meaning as R 29 described above. a, c, and d are each 0 or a positive integer, and b is a positive integer. e is 0 or an integer of 1 to 4, f and g are each an integer of 1 to 4, and h is 1 to 4.
6 is an integer.

【0075】また、さらに、水性アルカリ現像液中での
溶解度が酸の作用により増大する性質のあるポリマーと
して、特願平11-20224号に記載されているような、側鎖
に下記一般式〔VI〕、一般式〔VII〕又は一般式〔VII
I〕で表される基を含む繰り返し単位を含有するものも
挙げられる。
Further, as a polymer having a property of increasing the solubility in an aqueous alkaline developer by the action of an acid, a side chain represented by the following general formula [described in Japanese Patent Application No. 11-20224] VI], general formula [VII] or general formula [VII
And those containing a repeating unit containing the group represented by I].

【0076】[0076]

【化9】 一般式〔VI〕〜〔VIII〕中、Ra、Rb、Rcは、それぞ
れ独立に、水素原子、置換基を有していてもよい炭化水
素基を表す。sは、2以上の整数を表す。
Embedded image In the general formulas [VI] to [VIII], Ra, Rb and Rc each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group which may have a substituent. s represents an integer of 2 or more.

【0077】また、水性アルカリ現像液中での溶解度が
酸の作用により増大する性質のあるポリマーとして、特
願平11-31591号に記載されているような、下記一般式
〔IX〕で表される繰り返し単位を有するものも挙げられ
る。
Further, as a polymer having a property of increasing the solubility in an aqueous alkaline developer by the action of an acid, it is represented by the following general formula [IX] as described in Japanese Patent Application No. 11-31591. And those having a repeating unit.

【0078】[0078]

【化10】 一般式〔IX〕中;R1〜R3、R5〜R7は、同一又は異な
って、水素原子、ハロゲン原子、−C(=O)−Z−R
13で表される基、あるいは置換基を有していてもよい、
アルキル基、アラルキル基又はアルコキシ基である。こ
こで、Zは、単結合、−O−、−NH−又は−N
(R25)−を表す。R13及びR25は、同一又は異なっ
て、置換基を有していてもよい、アルキル基、シクロア
ルキル基又はアラルキル基を表す。R4、R8は、同一又
は異なって、下記式で表される2〜5価の基を表す。
Embedded image In the general formula [IX], R 1 to R 3 and R 5 to R 7 are the same or different and are a hydrogen atom, a halogen atom, —C (= O) —Z—R.
A group represented by 13 , or may have a substituent,
It is an alkyl group, an aralkyl group or an alkoxy group. Here, Z is a single bond, -O-, -NH- or -N
(R 25 ) —. R 13 and R 25 are the same or different and each represents an alkyl group, a cycloalkyl group or an aralkyl group which may have a substituent. R 4 and R 8 are the same or different and represent a divalent to pentavalent group represented by the following formula.

【0079】[0079]

【化11】 上記式中、A1〜A5は、同一又は異なって、水素原子、
−R14又は単結合を表し、A1〜A5のうち少なくとも1
つは単結合である。R15は、単結合又は−R30−Y3
で表される基である。Zは、単結合又は−O−、−NH
−、及び−NR25−のいずれかで表される基を表す。d
は、0以上の整数である。ここで、R14は、上記R1
3、R5〜R7と同義である。R30は、置換基を有して
いてもよい、アルキレン基又はシクロアルキレン基を表
す。Y3は、単結合、−S−、−O−、又は−OC(=
O)−である。R25は、上記と同義である。R2とR4
びR6とR8とは、互いに結合して、下記に示す基を形成
していてもよい。
Embedded image In the above formula, A 1 to A 5 are the same or different and are each a hydrogen atom,
—R 14 or a single bond, and at least one of A 1 to A 5
One is a single bond. R 15 is a single bond or —R 30 —Y 3
Is a group represented by Z is a single bond or -O-, -NH
—, And —NR 25 —. d
Is an integer of 0 or more. Here, R 14 is the above R 1-
R 3 has the same meaning as R 5 to R 7 . R 30 represents an alkylene group or a cycloalkylene group which may have a substituent. Y 3 is a single bond, -S-, -O-, or -OC (=
O)-. R 25 has the same meaning as described above. R 2 and R 4 and R 6 and R 8 may be bonded to each other to form a group shown below.

【0080】[0080]

【化12】 上記式中、Y0は上記R4、R8と同義であり、Y0がGあ
るいはQと結合する。Gは、−OH、−COOH、−C
ONHCOR16、−CONHSO2−R16及び−SO2
H−R16よりなる群から選ばれた基を表す。ここで、R
16は、置換基を有していてもよい、アルキル基、シクロ
アルキル基、アシル基又はアリール基を表す。Qは、下
記式で表される基のいずれかである。
Embedded image In the above formula, Y 0 has the same meaning as R 4 and R 8 , and Y 0 bonds to G or Q. G is -OH, -COOH, -C
ONHCOR 16 , —CONHSO 2 —R 16 and —SO 2 N
It represents a group selected from the group consisting of H-R 16. Where R
16 represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an acyl group or an aryl group which may have a substituent. Q is any of the groups represented by the following formulas.

【0081】[0081]

【化13】 上記式中、R21及びR22は、同一又は異なって、水素原
子、又はハロゲン原子を置換基として有していてもよ
い、炭素数1〜4個のアルキル基を表す。R23は、置換
基を有していてもよい、アルキル基、シクロアルキル
基、アリール基、又はアラルキル基を表す。R26及びR
27は、同一又は異なって、R21、R22と同義である。R
28は、置換基を有していてもよい、アルキル基、シクロ
アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。a
は、0以上の整数であり、bは、正の整数である。f及
びgは、各々1〜4の整数である。
Embedded image In the above formula, R 21 and R 22 are the same or different and represent an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms which may have a hydrogen atom or a halogen atom as a substituent. R 23 represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or an aralkyl group which may have a substituent. R 26 and R
27 is the same or different and has the same meaning as R 21 and R 22 . R
28 represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or an aralkyl group which may have a substituent. a
Is an integer of 0 or more, and b is a positive integer. f and g are each an integer of 1 to 4.

【0082】次に本発明に用いられる、酸により架橋し
得る基を有する化合物について説明する。酸により架橋
し得る基を有し、アルカリ現像液中での溶解度が酸の作
用により減少する性質のある化合物として、例えば、メ
ラミン、ベンゾグアナミン、グリコールウリル等にホル
ムアルデヒドを作用させた化合物、または、そのアルキ
ル変性物や、エポキシ化合物、アルデヒド類、アジド化
合物、有機過酸化物、ヘキサメチレンテトラミン等を挙
げることができる。また、これらとアルカリ可溶性樹脂
との一部反応物も有効に使用することができる。
Next, the compound having a group capable of being crosslinked by an acid, which is used in the present invention, will be described. As a compound having a group capable of being crosslinked by an acid and having a property of decreasing the solubility in an alkaline developer by the action of an acid, for example, a compound obtained by reacting formaldehyde with melamine, benzoguanamine, glycoluril, or the like, Examples thereof include alkyl-modified products, epoxy compounds, aldehydes, azide compounds, organic peroxides, and hexamethylenetetramine. In addition, a partially reacted product of these and an alkali-soluble resin can also be used effectively.

【0083】本発明に用いられるオレフィン性不飽和基
を有する化合物としては沸点が常圧で100℃以上のも
のが好ましい。
The compound having an olefinically unsaturated group used in the present invention preferably has a boiling point of 100 ° C. or higher at normal pressure.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態の微細パターン形成
方法を示す図
FIG. 1 is a diagram showing a fine pattern forming method according to a first embodiment of the present invention;

【図2】本発明の第1の実施の形態によるプロキシミテ
ィ露光を用いた微細パターン形成方法を示す図
FIG. 2 is a diagram showing a fine pattern forming method using proximity exposure according to the first embodiment of the present invention;

【図3】真空引きによる密着露光装置を示す図FIG. 3 is a diagram showing a contact exposure apparatus using vacuum evacuation;

【図4】空気吹き付けによる密着露光装置を示す図FIG. 4 is a diagram showing a contact exposure apparatus using air blowing.

【図5】本発明の第2の実施の形態による光スタンプを
用いた微細パターン形成方法を示す図
FIG. 5 is a diagram showing a fine pattern forming method using an optical stamp according to a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第2の実施の形態による光スタンプと
プロキシミティ露光を用いた微細パターン形成方法を示
す図
FIG. 6 is a diagram showing a fine pattern forming method using an optical stamp and proximity exposure according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3の実施の形態によるプローブを用
いた微細パターン形成方法を示す図
FIG. 7 is a diagram showing a fine pattern forming method using a probe according to a third embodiment of the present invention.

【図8】反射防止膜を基板と第1レジストの間に備えた
FIG. 8 is a diagram in which an antireflection film is provided between a substrate and a first resist.

【図9】反射防止膜を第1レジストと第2レジストの間
に備えた図
FIG. 9 is a diagram in which an antireflection film is provided between a first resist and a second resist.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 第1レジスト層 3 第2レジスト層 4 マスク 5 ガラス基板 6 金属膜 7 近接場光 1 Substrate 2 First resist layer 3 Second resist layer 4 Mask 5 Glass substrate 6 Metal film 7 Near-field light

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H096 AA25 BA05 BA06 BA10 BA20 CA06 EA02 EA05 GA08 HA23 JA04 KA02 KA08 KA19 LA01 5F046 BA01 BA10 NA02 NA05 NA07 NA17 NA18 PA01  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2H096 AA25 BA05 BA06 BA10 BA20 CA06 EA02 EA05 GA08 HA23 JA04 KA02 KA08 KA19 LA01 5F046 BA01 BA10 NA02 NA05 NA07 NA17 NA18 PA01

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上にドライエッチングにより除去可
能な第1レジスト層と、光照射による照射部分のみまた
は非照射部分のみが現像溶媒に可溶となる感光性の耐ド
ライエッチング性を有する第2レジスト層をこの順に積
層してなる記録材料に、照射光を受けて近接場光を発生
させる手段により、前記記録材料の第2レジスト層に前
記近接場光を所望のパターン状で照射し、その後、該第
2レジスト層を現像することにより前記第2レジスト層
のパターンを形成し、該パターンをマスクにして、前記
第1レジスト層をドライエッチングすることにより、前
記記録材料の基板上にパターンを形成することを特徴と
する微細パターン形成方法。
1. A first resist layer which can be removed by dry etching on a substrate, and a second resist which has a photosensitive dry etching resistance in which only a portion irradiated with light or only a non-irradiated portion is soluble in a developing solvent. A recording material obtained by laminating a resist layer in this order is irradiated with the near-field light in a desired pattern onto the second resist layer of the recording material by means for receiving irradiation light and generating near-field light. Developing a pattern of the second resist layer by developing the second resist layer, and dry-etching the first resist layer using the pattern as a mask, thereby forming a pattern on the recording material substrate. Forming a fine pattern.
【請求項2】 前記第2レジスト層の膜厚が100nm
以下であることを特徴とする請求項1記載の微細パター
ン形成方法。
2. The second resist layer has a thickness of 100 nm.
2. The method for forming a fine pattern according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記基板上に前記照射光に対する反射防
止手段を備えたことを特徴とする請求項1または2記載
の微細パターン形成方法。
3. The method for forming a fine pattern according to claim 1, further comprising an antireflection means for the irradiation light on the substrate.
【請求項4】 前記反射防止手段が、基板と前記第1レ
ジスト層の間に形成された反射防止膜であることを特徴
とする請求項3記載の微細パターン形成方法。
4. The method according to claim 3, wherein the antireflection means is an antireflection film formed between the substrate and the first resist layer.
【請求項5】 前記反射防止手段が、第1レジスト層と
第2レジスト層の間に形成された反射防止膜であること
を特徴とする請求項3記載の微細パターン形成方法。
5. The method according to claim 3, wherein the antireflection means is an antireflection film formed between the first resist layer and the second resist layer.
【請求項6】 前記近接場光を発生させる手段が、前記
照射光に対して光透過性を有する材料の上に形成した金
属パターンから近接場光が発生するマスクであり、該金
属パターンを前記第2レジスト層に密着または前記近接
場光が届く範囲に近接させて光照射を行うことを特徴と
する請求項1から5いずれか1項記載の微細パターン形
成方法。
6. The near-field light generating means is a mask for generating near-field light from a metal pattern formed on a material having a light transmitting property with respect to the irradiation light. The method of forming a fine pattern according to any one of claims 1 to 5, wherein light irradiation is performed by closely adhering to the second resist layer or by approaching the area where the near-field light reaches.
【請求項7】 前記近接場光を発生させる手段が、前記
照射光に対して光透過性を有する材料の表面に凹凸パタ
ーンが形成され、全反射により前記凹凸部から近接場光
が発生する光スタンプであり、該凹凸パターンを前記第
2レジスト層に密着または前記近接場光が届く範囲で近
接させて光照射を行うことを特徴とする請求項1から5
いずれか1項記載の微細パターン形成方法。
7. A method in which said means for generating near-field light forms an uneven pattern on a surface of a material having a light transmitting property with respect to said irradiation light, and generates near-field light from said uneven portion by total reflection. 6. A stamp, wherein light irradiation is performed by bringing the concavo-convex pattern into close contact with the second resist layer or as close as possible within a range where the near-field light reaches.
The method for forming a fine pattern according to claim 1.
【請求項8】 前記近接場光を発生させる手段が、前記
照射光の波長より小さい径の開口を有するプローブであ
り、該プローブを前記第2レジスト層上で走査させて光
照射を行うことを特徴とする請求項1から5いずれか1
項記載の微細パターン形成方法。
8. The method according to claim 1, wherein the means for generating the near-field light is a probe having an opening having a diameter smaller than the wavelength of the irradiation light, and performing the light irradiation by scanning the probe on the second resist layer. 6. One of claims 1 to 5, characterized in that:
The method for forming a fine pattern according to the above item.
【請求項9】 前記第2レジスト層と前記近接場光を発
生させる手段とを、露光装置内で真空引きを行うことに
より密着させて、前記近接場光を照射することを特徴と
する請求項6または7記載の微細パターン形成方法。
9. A method of irradiating the near-field light by bringing the second resist layer and the means for generating the near-field light into close contact by performing vacuuming in an exposure apparatus. 8. The method for forming a fine pattern according to 6 or 7.
【請求項10】 前記第2レジスト層と前記近接場光を
発生させる手段とを、露光装置内で真空引きを行うこ
と、および前記基板の裏面から空気を吹き付けることに
より密着させて、前記近接場光を照射することを特徴と
する請求項6または7記載の微細パターン形成方法。
10. The method according to claim 1, wherein the second resist layer and the means for generating the near-field light are brought into close contact with each other by performing vacuum evacuation in an exposure apparatus and blowing air from the back surface of the substrate. 8. The method for forming a fine pattern according to claim 6, wherein light is applied.
【請求項11】 前記第1レジスト層を酸素プラズマエ
ッチングすることを特徴とする請求項1から10いずれ
か1項記載の微細パターン形成方法。
11. The method according to claim 1, wherein the first resist layer is subjected to oxygen plasma etching.
【請求項12】 前記第2レジスト層が、シリコン原子
を有する化合物を含有するパターン形成材料からなるこ
とを特徴とする請求項1から11いずれか1項記載の微
細パターン形成方法。
12. The fine pattern forming method according to claim 1, wherein the second resist layer is made of a pattern forming material containing a compound having a silicon atom.
【請求項13】 前記シリコン原子の含有量が、前記第
2レジスト層における固形分の1%以上50%以下であ
ることを特徴とする請求項12記載の微細パターン形成
方法。
13. The method according to claim 12, wherein the content of the silicon atoms is 1% or more and 50% or less of the solid content in the second resist layer.
【請求項14】 前記第2レジスト層が、ナフトキノン
ジアジド化合物とジアゾケトン化合物の少なくとも1つ
と、水不溶性かつアルカリ可溶性のシリコーン含有ポリ
マーとを含有するパターン形成材料からなることを特徴
とする請求項1から13いずれか1項記載の微細パター
ン形成方法。
14. The method according to claim 1, wherein the second resist layer is made of a pattern forming material containing at least one of a naphthoquinonediazide compound and a diazoketone compound, and a water-insoluble and alkali-soluble silicone-containing polymer. 14. The method for forming a fine pattern according to any one of 13).
【請求項15】 前記第2レジスト層が、水不溶性かつ
アルカリ可溶性のシリコーン含有ポリマーと、活性光線
あるいは放射線の照射により酸を発生する化合物と、酸
により分解し得る基を有し、酸の作用により水性アルカ
リ現像液中での溶解度が増大する性質を有する高分子あ
るいは低分子化合物とを含有するパターン形成材料から
なることを特徴とする請求項1から13いずれか1項記
載の微細パターン形成方法。
15. The action of the second resist layer, wherein the second resist layer has a water-insoluble and alkali-soluble silicone-containing polymer, a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, and a group that can be decomposed by an acid. The method for forming a fine pattern according to any one of claims 1 to 13, comprising a pattern-forming material containing a polymer or a low-molecular compound having a property of increasing solubility in an aqueous alkaline developer. .
【請求項16】 前記第2レジスト層が、酸により分解
し得る基を有し、水性アルカリ現像液中での溶解度が酸
の作用により増大する性質のある官能基を有する水不溶
性のシリコーン含有ポリマーと、活性光線あるいは放射
線の照射により酸を発生する化合物と、酸により架橋し
得る基を有する高分子あるいは低分子化合物とを含有す
るパターン形成材料からなることを特徴とする請求項1
から13いずれか1項記載の微細パターン形成方法。
16. A water-insoluble silicone-containing polymer having a functional group in which the second resist layer has a group decomposable by an acid and whose solubility in an aqueous alkaline developer is increased by the action of an acid. 2. A pattern-forming material comprising: a compound which generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation; and a polymer or a low-molecular compound having a group which can be cross-linked by the acid.
14. The method for forming a fine pattern according to any one of items 13 to 13.
【請求項17】 前記第2レジスト層が、オレフィン性
不飽和基を有し、重合反応により水性アルカリ現像液中
での溶解度が減少する性質のある水不溶性のシリコーン
含有ポリマーと、活性光線あるいは放射線の照射により
重合反応開始能を発生する化合物とを含有するパターン
形成材料からなることを特徴とする請求項1から13い
ずれか1項記載の微細パターン形成方法。
17. The water-insoluble silicone-containing polymer, wherein the second resist layer has an olefinically unsaturated group and has a property of decreasing the solubility in an aqueous alkaline developer by a polymerization reaction, and an actinic ray or radiation. The method for forming a fine pattern according to any one of claims 1 to 13, comprising a pattern-forming material containing a compound capable of initiating a polymerization reaction upon irradiation with a light.
【請求項18】 前記第2レジスト層が、水不溶性かつ
アルカリ可溶性のシリコーン含有ポリマーと、活性光線
あるいは放射線の照射により重合反応開始能を発生する
化合物と、オレフィン性不飽和基を有し、重合反応によ
りアルカリ現像液中での溶解度が減少する性質のある高
分子あるいは低分子化合物とを含有するパターン形成材
料からなることを特徴とする請求項1から13いずれか
1項記載の微細パターン形成方法。
18. The method according to claim 18, wherein the second resist layer has a water-insoluble and alkali-soluble silicone-containing polymer, a compound capable of initiating a polymerization reaction upon irradiation with actinic rays or radiation, and an olefinically unsaturated group. 14. The method for forming a fine pattern according to claim 1, comprising a pattern forming material containing a polymer or a low molecular compound having a property of decreasing the solubility in an alkali developer by a reaction. .
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