JP2002049153A - パターン形成方法 - Google Patents
パターン形成方法Info
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- JP2002049153A JP2002049153A JP2000169000A JP2000169000A JP2002049153A JP 2002049153 A JP2002049153 A JP 2002049153A JP 2000169000 A JP2000169000 A JP 2000169000A JP 2000169000 A JP2000169000 A JP 2000169000A JP 2002049153 A JP2002049153 A JP 2002049153A
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 露光光として１ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又は１１
０ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ光を用いてレジス
トパターンを形成する場合に、良好なパターン形状が得
られるようにする。 【解決手段】 パターン形成材料は、［化１］の一般式
で表わされるユニットを含むベース樹脂を有している。 【化１】 但し、［化１］の一般式において、Ｒ0 はアルキル基で
あり、Ｒ1 は光が照射されると分解する基であり、Ｒ3
及びＲ4 は、同種又は異種であって、水素又は水素及び
炭素を含む化合物である。
０ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ光を用いてレジス
トパターンを形成する場合に、良好なパターン形状が得
られるようにする。 【解決手段】 パターン形成材料は、［化１］の一般式
で表わされるユニットを含むベース樹脂を有している。 【化１】 但し、［化１］の一般式において、Ｒ0 はアルキル基で
あり、Ｒ1 は光が照射されると分解する基であり、Ｒ3
及びＲ4 は、同種又は異種であって、水素又は水素及び
炭素を含む化合物である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レジスト膜に１ｎ
ｍ帯〜３０ｎｍ帯又は１１０ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波
長を持つ露光光を照射してレジストパターンを形成する
パターン形成方法及び該方法に用いるパターン形成材料
に関する。
ｍ帯〜３０ｎｍ帯又は１１０ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波
長を持つ露光光を照射してレジストパターンを形成する
パターン形成方法及び該方法に用いるパターン形成材料
に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、６４メガビットのダイナミックラ
ンダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、０．２５μｍ〜
０．１８μｍのルールを持つロジックデバイス又はこれ
らが搭載されるシステムＬＳＩなどの大規模集積回路を
形成する場合には、ポリヒドロキシスチレン誘導体及び
酸発生剤を有する化学増幅型レジストに対して、ＫｒＦ
エキシマレーザ（波長：２４８ｎｍ帯）を用いるパター
ン露光を行なうことによりレジストパターンを形成して
いる。
ンダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、０．２５μｍ〜
０．１８μｍのルールを持つロジックデバイス又はこれ
らが搭載されるシステムＬＳＩなどの大規模集積回路を
形成する場合には、ポリヒドロキシスチレン誘導体及び
酸発生剤を有する化学増幅型レジストに対して、ＫｒＦ
エキシマレーザ（波長：２４８ｎｍ帯）を用いるパター
ン露光を行なうことによりレジストパターンを形成して
いる。
【０００３】また、０．１５μｍ〜０．１３μｍのルー
ルを持つ２５６メガビットのＤＲＡＭ若しくは１ギガビ
ットＤＲＡＭ又はこれらが搭載されるシステムＬＳＩな
どの大規模集積回路を形成する場合には、ＫｒＦエキシ
マレーザよりも波長が短いＡｒＦエキシマレーザ（波
長：１９３ｎｍ帯）を露光光として用いるパターン形成
方法の開発が進められている。
ルを持つ２５６メガビットのＤＲＡＭ若しくは１ギガビ
ットＤＲＡＭ又はこれらが搭載されるシステムＬＳＩな
どの大規模集積回路を形成する場合には、ＫｒＦエキシ
マレーザよりも波長が短いＡｒＦエキシマレーザ（波
長：１９３ｎｍ帯）を露光光として用いるパターン形成
方法の開発が進められている。
【０００４】ところで、ＫｒＦエキシマレーザ用のポリ
ヒドロキシスチレン誘導体を含む化学増幅型レジスト
は、ポリヒドロキシスチレン誘導体に含まれる芳香環の
１９３ｎｍ帯の光（ＡｒＦエキシマレーザ）に対する吸
収度が大き過ぎるため、露光光がレジスト膜の下部にま
で均一に到達できないので、ＡｒＦエキシマレーザ用の
レジストとしては好ましくない。
ヒドロキシスチレン誘導体を含む化学増幅型レジスト
は、ポリヒドロキシスチレン誘導体に含まれる芳香環の
１９３ｎｍ帯の光（ＡｒＦエキシマレーザ）に対する吸
収度が大き過ぎるため、露光光がレジスト膜の下部にま
で均一に到達できないので、ＡｒＦエキシマレーザ用の
レジストとしては好ましくない。
【０００５】そこで、ＡｒＦエキシマレーザ用のレジス
トとしては、芳香環を含まないポリアクリル酸誘導体を
有する化学増幅型レジストが検討されている。
トとしては、芳香環を含まないポリアクリル酸誘導体を
有する化学増幅型レジストが検討されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、０．１３μ
ｍよりも微細なパターンを形成するためには、露光光と
して、ＡｒＦエキシマレーザよりも波長が短い、Ｘｅ2
エキシマレーザ（波長：１７２ｎｍ帯）、Ｆ2 エキシマ
レーザ（波長：１５７ｎｍ帯）、Ｋｒ2 エキシマレーザ
（波長：１４６ｎｍ帯）、ＡｒＫｒエキシマレーザ（波
長：１３４ｎｍ帯）、Ａｒ2 エキシマレーザ（波長：１
２６ｎｍ帯）又は軟Ｘ線（波長：１３ｎｍ帯、１１ｎｍ
帯又は５ｎｍ帯）などのように、１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ
帯の波長を持つ露光光を用いることが必要になる。
ｍよりも微細なパターンを形成するためには、露光光と
して、ＡｒＦエキシマレーザよりも波長が短い、Ｘｅ2
エキシマレーザ（波長：１７２ｎｍ帯）、Ｆ2 エキシマ
レーザ（波長：１５７ｎｍ帯）、Ｋｒ2 エキシマレーザ
（波長：１４６ｎｍ帯）、ＡｒＫｒエキシマレーザ（波
長：１３４ｎｍ帯）、Ａｒ2 エキシマレーザ（波長：１
２６ｎｍ帯）又は軟Ｘ線（波長：１３ｎｍ帯、１１ｎｍ
帯又は５ｎｍ帯）などのように、１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ
帯の波長を持つ露光光を用いることが必要になる。
【０００７】そこで、本件発明者らは、従来から知られ
ており、［化１３］に示すポリヒドロキシスチレン誘導
体を含むレジスト材料、及びポリアクリル酸誘導体を含
むレジスト材料からなるレジスト膜に対して、１ｎｍ帯
〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光、例えばＦ2 エキシ
マレーザを用いてパターン露光を行なって、レジストパ
ターンを形成してみた。
ており、［化１３］に示すポリヒドロキシスチレン誘導
体を含むレジスト材料、及びポリアクリル酸誘導体を含
むレジスト材料からなるレジスト膜に対して、１ｎｍ帯
〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光、例えばＦ2 エキシ
マレーザを用いてパターン露光を行なって、レジストパ
ターンを形成してみた。
【０００８】
【化１３】
【０００９】ところが、矩形状の断面を持つ良好なレジ
ストパターンが得られなかったと共に、基板上に多数の
スカム（残渣）が存在した。
ストパターンが得られなかったと共に、基板上に多数の
スカム（残渣）が存在した。
【００１０】従って、前記従来のレジスト材料、つまり
ＫｒＦエキシマレーザ又はＡｒＦエキシマレーザに用い
られているレジスト材料は、１ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又は
１１０ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波長の露光光を用いて行
なうパターン形成方法には採用することはできない。
ＫｒＦエキシマレーザ又はＡｒＦエキシマレーザに用い
られているレジスト材料は、１ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又は
１１０ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波長の露光光を用いて行
なうパターン形成方法には採用することはできない。
【００１１】前記に鑑み、本発明は、１ｎｍ帯〜３０ｎ
ｍ帯又は１１０ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波長の露光光を
用いて良好な形状を持つレジストパターンを得ることが
できるパターン形成材料及びパターン形成方法を提供す
ることを目的とする。
ｍ帯又は１１０ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波長の露光光を
用いて良好な形状を持つレジストパターンを得ることが
できるパターン形成材料及びパターン形成方法を提供す
ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本件発明者らは、従来から用いられているレジスト
材料、例えば、ポリヒドロキシスチレン誘導体を主成分
とするレジスト膜に対して、１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の
波長の露光光を用いてパターン露光すると、レジストパ
ターンの断面形状が不良になる原因について検討を加え
た結果、以下のことを見出した。すなわち、１ｎｍ帯〜
１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光はエネルギーが高いた
め、レジスト材料の主成分であるポリヒドロキシスチレ
ン誘導体が露光光によって直接に反応してしまい、レジ
スト材料の主鎖を構成するα位の炭素に結合している水
素が脱離し、水素が脱離したポリマーラジカル同士が結
合する架橋反応が生じ、その結果、レジスト膜の露光部
の現像液に対する溶解性が悪くなるのである。
め、本件発明者らは、従来から用いられているレジスト
材料、例えば、ポリヒドロキシスチレン誘導体を主成分
とするレジスト膜に対して、１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の
波長の露光光を用いてパターン露光すると、レジストパ
ターンの断面形状が不良になる原因について検討を加え
た結果、以下のことを見出した。すなわち、１ｎｍ帯〜
１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光はエネルギーが高いた
め、レジスト材料の主成分であるポリヒドロキシスチレ
ン誘導体が露光光によって直接に反応してしまい、レジ
スト材料の主鎖を構成するα位の炭素に結合している水
素が脱離し、水素が脱離したポリマーラジカル同士が結
合する架橋反応が生じ、その結果、レジスト膜の露光部
の現像液に対する溶解性が悪くなるのである。
【００１３】そこで、レジスト材料の主鎖が架橋反応を
起こすことを阻止するための方策について種々の検討を
加えた結果、主鎖を構成するα位の炭素に結合している
水素原子をアルキル基で置換すると、主鎖が架橋反応を
起こさなくなることを見出した。
起こすことを阻止するための方策について種々の検討を
加えた結果、主鎖を構成するα位の炭素に結合している
水素原子をアルキル基で置換すると、主鎖が架橋反応を
起こさなくなることを見出した。
【００１４】さらに、レジスト膜の主鎖を構成するα位
の炭素に結合している水素原子をアルキル基で置換する
と、レジスト膜の露光部において主鎖の分解反応が起
る。従って、レジスト膜の露光部のアルカリ性現像液に
対する溶解性が向上するので、露光部と未露光部との溶
解コントラストが向上して、高解像度が得られることも
見出した。本発明は、前記の知見に基づいて成されたも
のである。
の炭素に結合している水素原子をアルキル基で置換する
と、レジスト膜の露光部において主鎖の分解反応が起
る。従って、レジスト膜の露光部のアルカリ性現像液に
対する溶解性が向上するので、露光部と未露光部との溶
解コントラストが向上して、高解像度が得られることも
見出した。本発明は、前記の知見に基づいて成されたも
のである。
【００１５】本発明に係る第１のパターン形成材料は、
［化１４］の一般式で表わされるユニットを含むベース
樹脂を有している。
［化１４］の一般式で表わされるユニットを含むベース
樹脂を有している。
【００１６】
【化１４】
【００１７】但し、［化１４］の一般式において、Ｒ0
はアルキル基であり、Ｒ1 は光が照射されると分解する
基であり、Ｒ3 及びＲ4 は、同種又は異種であって、水
素又は水素及び炭素を含む化合物である。
はアルキル基であり、Ｒ1 は光が照射されると分解する
基であり、Ｒ3 及びＲ4 は、同種又は異種であって、水
素又は水素及び炭素を含む化合物である。
【００１８】第１のパターン形成材料によると、ベース
樹脂の主鎖を構成しているα位の炭素にはアルキル基が
結合しており、該アルキル基は１ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又
は１１０ｎｍから１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光が照
射されても脱離しないので、レジスト膜の露光部におい
ては、ベース樹脂を構成する主鎖が架橋反応を起こさな
い。
樹脂の主鎖を構成しているα位の炭素にはアルキル基が
結合しており、該アルキル基は１ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又
は１１０ｎｍから１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光が照
射されても脱離しないので、レジスト膜の露光部におい
ては、ベース樹脂を構成する主鎖が架橋反応を起こさな
い。
【００１９】本発明に係る第２のパターン形成材料は、
［化１５］の一般式で表わされるユニットを有し且つ酸
により分解するベース樹脂と、光が照射されると酸を発
生する酸発生剤とを有している。
［化１５］の一般式で表わされるユニットを有し且つ酸
により分解するベース樹脂と、光が照射されると酸を発
生する酸発生剤とを有している。
【００２０】
【化１５】
【００２１】但し、［化１５］の一般式において、Ｒ0
はアルキル基であり、Ｒ2 は酸より分解する基であり、
Ｒ3 及びＲ4 は、同種又は異種であって、水素又は水素
及び炭素を含む化合物である。
はアルキル基であり、Ｒ2 は酸より分解する基であり、
Ｒ3 及びＲ4 は、同種又は異種であって、水素又は水素
及び炭素を含む化合物である。
【００２２】第２のパターン形成材料によると、ベース
樹脂の主鎖を構成しているα位の炭素にはアルキル基が
結合しており、該アルキル基は１ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又
は１１０ｎｍから１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光が照
射されても脱離しないので、レジスト膜の露光部におい
ては、ベース樹脂を構成する主鎖が架橋反応を起こさな
い。
樹脂の主鎖を構成しているα位の炭素にはアルキル基が
結合しており、該アルキル基は１ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又
は１１０ｎｍから１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光が照
射されても脱離しないので、レジスト膜の露光部におい
ては、ベース樹脂を構成する主鎖が架橋反応を起こさな
い。
【００２３】本発明に係る第３パターン形成材料は、
［化１６］の一般式で表わされる第１のユニットと、
［化１７］の一般式で表わされる第２のユニットとを含
むベース樹脂を有している。
［化１６］の一般式で表わされる第１のユニットと、
［化１７］の一般式で表わされる第２のユニットとを含
むベース樹脂を有している。
【００２４】
【化１６】
【００２５】
【化１７】
【００２６】但し、［化１６］又は［化１７］の一般式
において、Ｒ0 はアルキル基であり、Ｒ1 は光が照射さ
れると分解する基であり、Ｒ3 及びＲ4 は、同種又は異
種であって、水素又は水素及び炭素を含む化合物であ
り、Ｒ5 及びＲ7 のうちの少なくとも１つはアルキル基
であると共にＲ5 及びＲ7のうちアルキル基でないもの
は水素又は水素及び炭素を含む化合物であり、Ｒ6及び
Ｒ8は、同種又は異種であって、水素又は水素及び炭素
を含む化合物である。
において、Ｒ0 はアルキル基であり、Ｒ1 は光が照射さ
れると分解する基であり、Ｒ3 及びＲ4 は、同種又は異
種であって、水素又は水素及び炭素を含む化合物であ
り、Ｒ5 及びＲ7 のうちの少なくとも１つはアルキル基
であると共にＲ5 及びＲ7のうちアルキル基でないもの
は水素又は水素及び炭素を含む化合物であり、Ｒ6及び
Ｒ8は、同種又は異種であって、水素又は水素及び炭素
を含む化合物である。
【００２７】第３のパターン形成材料によると、第１の
ユニットの主鎖を構成しているα位の炭素及び第２のユ
ニットの主鎖を構成している炭素のうちの少なくとも１
つの炭素にはアルキル基が結合しており、該アルキル基
は１ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又は１１０ｎｍから１８０ｎｍ
帯の波長を持つ露光光が照射されても脱離しないので、
レジスト膜の露光部においては、ベース樹脂を構成する
主鎖が架橋反応を起こさない。
ユニットの主鎖を構成しているα位の炭素及び第２のユ
ニットの主鎖を構成している炭素のうちの少なくとも１
つの炭素にはアルキル基が結合しており、該アルキル基
は１ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又は１１０ｎｍから１８０ｎｍ
帯の波長を持つ露光光が照射されても脱離しないので、
レジスト膜の露光部においては、ベース樹脂を構成する
主鎖が架橋反応を起こさない。
【００２８】本発明に係る第４のパターン形成材料は、
［化１８］の一般式で表わされる第１のユニットと、
［化１９］の一般式で表わされる第２のユニットとを含
むベース樹脂と、光が照射されると酸を発生する酸発生
剤とを有している。
［化１８］の一般式で表わされる第１のユニットと、
［化１９］の一般式で表わされる第２のユニットとを含
むベース樹脂と、光が照射されると酸を発生する酸発生
剤とを有している。
【００２９】
【化１８】
【００３０】
【化１９】
【００３１】但し、［化１８］又は［化１９］の一般式
において、Ｒ0 はアルキル基であり、Ｒ2 は酸により分
解する基であり、Ｒ3 及びＲ4 は、同種又は異種であっ
て、水素又は水素及び炭素を含む化合物であり、Ｒ5 及
びＲ7 のうちの少なくとも１つはアルキル基であると共
にＲ5 及びＲ7のうちアルキル基でないものは水素又は
水素及び炭素を含む化合物であり、Ｒ6及びＲ8は、同種
又は異種であって、水素又は水素及び炭素を含む化合物
である。
において、Ｒ0 はアルキル基であり、Ｒ2 は酸により分
解する基であり、Ｒ3 及びＲ4 は、同種又は異種であっ
て、水素又は水素及び炭素を含む化合物であり、Ｒ5 及
びＲ7 のうちの少なくとも１つはアルキル基であると共
にＲ5 及びＲ7のうちアルキル基でないものは水素又は
水素及び炭素を含む化合物であり、Ｒ6及びＲ8は、同種
又は異種であって、水素又は水素及び炭素を含む化合物
である。
【００３２】第４のパターン形成材料によると、第１の
ユニットの主鎖を構成しているα位の炭素及び第２のユ
ニットの主鎖を構成している炭素のうちの少なくとも１
つの炭素にはアルキル基が結合しており、該アルキル基
は１ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又は１１０ｎｍから１８０ｎｍ
帯の波長を持つ露光光が照射されても脱離しないので、
レジスト膜の露光部においては、ベース樹脂を構成する
主鎖が架橋反応を起こさない。
ユニットの主鎖を構成しているα位の炭素及び第２のユ
ニットの主鎖を構成している炭素のうちの少なくとも１
つの炭素にはアルキル基が結合しており、該アルキル基
は１ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又は１１０ｎｍから１８０ｎｍ
帯の波長を持つ露光光が照射されても脱離しないので、
レジスト膜の露光部においては、ベース樹脂を構成する
主鎖が架橋反応を起こさない。
【００３３】従って、第１〜第４のパターン形成材料を
用いると、レジスト膜の露光部のアルカリ性現像液に対
する溶解性が向上し、レジスト膜における露光部と未露
光部とのコントラストが向上するので、レジスト膜の解
像度が高くなる。
用いると、レジスト膜の露光部のアルカリ性現像液に対
する溶解性が向上し、レジスト膜における露光部と未露
光部とのコントラストが向上するので、レジスト膜の解
像度が高くなる。
【００３４】第１〜第４のパターン形成材料において、
ベース樹脂は、αメチルスチレン誘導体であることが好
ましい。
ベース樹脂は、αメチルスチレン誘導体であることが好
ましい。
【００３５】このようにすると、ベース樹脂のアルカリ
性現像液に対する溶解性が確実に向上するので、レジス
ト膜の解像度が確実に高くなる。
性現像液に対する溶解性が確実に向上するので、レジス
ト膜の解像度が確実に高くなる。
【００３６】本発明に係る第１のパターン形成方法は、
［化２０］の一般式で表わされるユニットを含むベース
樹脂を有するパターン形成材料からなるレジスト膜を形
成する工程と、レジスト膜に１ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又は
１１０〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光を照射してパ
ターン露光を行なった後、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。
［化２０］の一般式で表わされるユニットを含むベース
樹脂を有するパターン形成材料からなるレジスト膜を形
成する工程と、レジスト膜に１ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又は
１１０〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光を照射してパ
ターン露光を行なった後、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。
【００３７】
【化２０】
【００３８】但し、［化２０］の一般式において、Ｒ0
はアルキル基であり、Ｒ1 は光が照射されると分解する
基であり、Ｒ3 及びＲ4 は、同種又は異種であって、水
素又は水素及び炭素を含む化合物である。
はアルキル基であり、Ｒ1 は光が照射されると分解する
基であり、Ｒ3 及びＲ4 は、同種又は異種であって、水
素又は水素及び炭素を含む化合物である。
【００３９】第１のパターン形成方法によると、前述し
た第１のパターン形成材料を用いているため、レジスト
膜の露光部においては、ベース樹脂のアルカリ性現像液
に対する溶解性が向上する。
た第１のパターン形成材料を用いているため、レジスト
膜の露光部においては、ベース樹脂のアルカリ性現像液
に対する溶解性が向上する。
【００４０】本発明に係る第２のパターン形成方法は、
［化２１］の一般式で表わされるユニットを有し且つ酸
により分解するベース樹脂と、光が照射されると酸を発
生する酸発生剤とを有するパターン形成材料からなるレ
ジスト膜を形成する工程と、レジスト膜に１ｎｍ帯〜３
０ｎｍ帯又は１１０〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光
を照射してパターン露光を行なった後、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。
［化２１］の一般式で表わされるユニットを有し且つ酸
により分解するベース樹脂と、光が照射されると酸を発
生する酸発生剤とを有するパターン形成材料からなるレ
ジスト膜を形成する工程と、レジスト膜に１ｎｍ帯〜３
０ｎｍ帯又は１１０〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光
を照射してパターン露光を行なった後、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。
【００４１】
【化２１】
【００４２】但し、［化２１］の一般式において、Ｒ0
はアルキル基であり、Ｒ2 は酸により分解する基であ
り、Ｒ3 及びＲ4 は、同種又は異種であって、水素又は
水素及び炭素を含む化合物である。
はアルキル基であり、Ｒ2 は酸により分解する基であ
り、Ｒ3 及びＲ4 は、同種又は異種であって、水素又は
水素及び炭素を含む化合物である。
【００４３】第２のパターン形成方法によると、前述し
た第２のパターン形成材料を用いているため、レジスト
膜の露光部においては、ベース樹脂のアルカリ性現像液
に対する溶解性が向上する。
た第２のパターン形成材料を用いているため、レジスト
膜の露光部においては、ベース樹脂のアルカリ性現像液
に対する溶解性が向上する。
【００４４】本発明に係る第３のパターン形成方法は、
［化２２］の一般式で表わされる第１のユニットと、
［化２３］の一般式で表わされる第２のユニットとを含
むベース樹脂を有するパターン形成材料からなるレジス
ト膜を形成する工程と、レジスト膜に１ｎｍ帯〜３０ｎ
ｍ帯又は１１０〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光を照
射してパターン露光を行なった後、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。
［化２２］の一般式で表わされる第１のユニットと、
［化２３］の一般式で表わされる第２のユニットとを含
むベース樹脂を有するパターン形成材料からなるレジス
ト膜を形成する工程と、レジスト膜に１ｎｍ帯〜３０ｎ
ｍ帯又は１１０〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光を照
射してパターン露光を行なった後、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。
【００４５】
【化２２】
【００４６】
【化２３】
【００４７】但し、［化２２］又は［化２３］の一般式
において、Ｒ0 はアルキル基であり、Ｒ1 は光が照射さ
れると分解する基であり、Ｒ3 及びＲ4 は、同種又は異
種であって、水素又は水素及び炭素を含む化合物であ
り、Ｒ5 及びＲ7 のうちの少なくとも１つはアルキル基
であると共にＲ5 及びＲ7のうちアルキル基でないもの
は水素又は水素及び炭素を含む化合物であり、Ｒ6及び
Ｒ8は、同種又は異種であって、水素又は水素及び炭素
を含む化合物である。
において、Ｒ0 はアルキル基であり、Ｒ1 は光が照射さ
れると分解する基であり、Ｒ3 及びＲ4 は、同種又は異
種であって、水素又は水素及び炭素を含む化合物であ
り、Ｒ5 及びＲ7 のうちの少なくとも１つはアルキル基
であると共にＲ5 及びＲ7のうちアルキル基でないもの
は水素又は水素及び炭素を含む化合物であり、Ｒ6及び
Ｒ8は、同種又は異種であって、水素又は水素及び炭素
を含む化合物である。
【００４８】第３のパターン形成方法によると、前述し
た第３のパターン形成材料を用いているため、レジスト
膜の露光部においては、ベース樹脂のアルカリ性現像液
に対する溶解性が向上する。
た第３のパターン形成材料を用いているため、レジスト
膜の露光部においては、ベース樹脂のアルカリ性現像液
に対する溶解性が向上する。
【００４９】本発明に係る第４のパターン形成方法は、
［化２４］の一般式で表わされる第１のユニットと、
［化２５］の一般式で表わされる第２のユニットとを含
むベース樹脂と、光が照射されると酸を発生する酸発生
剤と有するパターン形成材料からなるレジスト膜を形成
する工程と、レジスト膜に１ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又は１
１０〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光を照射してパタ
ーン露光を行なった後、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。
［化２４］の一般式で表わされる第１のユニットと、
［化２５］の一般式で表わされる第２のユニットとを含
むベース樹脂と、光が照射されると酸を発生する酸発生
剤と有するパターン形成材料からなるレジスト膜を形成
する工程と、レジスト膜に１ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又は１
１０〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光を照射してパタ
ーン露光を行なった後、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。
【００５０】
【化２４】
【００５１】
【化２５】
【００５２】但し、［化２４］又は［化２５］の一般式
において、Ｒ0 はアルキル基であり、Ｒ2 は酸により分
解する基であり、Ｒ3 及びＲ4 は、同種又は異種であっ
て、水素又は水素及び炭素を含む化合物であり、Ｒ5 及
びＲ7 のうちの少なくとも１つはアルキル基であると共
にＲ5 及びＲ7のうちアルキル基でないものは水素又は
水素及び炭素を含む化合物であり、Ｒ6及びＲ8は、同種
又は異種であって、水素又は水素及び炭素を含む化合物
である。
において、Ｒ0 はアルキル基であり、Ｒ2 は酸により分
解する基であり、Ｒ3 及びＲ4 は、同種又は異種であっ
て、水素又は水素及び炭素を含む化合物であり、Ｒ5 及
びＲ7 のうちの少なくとも１つはアルキル基であると共
にＲ5 及びＲ7のうちアルキル基でないものは水素又は
水素及び炭素を含む化合物であり、Ｒ6及びＲ8は、同種
又は異種であって、水素又は水素及び炭素を含む化合物
である。
【００５３】第４のパターン形成方法によると、前述し
た第４のパターン形成材料を用いているため、レジスト
膜の露光部においては、ベース樹脂のアルカリ性現像液
に対する溶解性が向上する。
た第４のパターン形成材料を用いているため、レジスト
膜の露光部においては、ベース樹脂のアルカリ性現像液
に対する溶解性が向上する。
【００５４】従って、第１〜第４のパターン形成方法に
よると、レジスト膜の露光部のアルカリ性現像液に対す
る溶解性が向上し、レジスト膜における露光部と未露光
部とのコントラストが向上するので、レジスト膜の解像
度が高くなる。
よると、レジスト膜の露光部のアルカリ性現像液に対す
る溶解性が向上し、レジスト膜における露光部と未露光
部とのコントラストが向上するので、レジスト膜の解像
度が高くなる。
【００５５】第１〜第４のパターン形成方法において、
ベース樹脂はαメチルスチレン誘導体であることが好ま
しい。
ベース樹脂はαメチルスチレン誘導体であることが好ま
しい。
【００５６】このようにすると、レジスト膜の露光部に
おいては、ベース樹脂のアルカリ性現像液に対する溶解
性が確実に向上するので、レジスト膜の解像度が確実に
高くなる。
おいては、ベース樹脂のアルカリ性現像液に対する溶解
性が確実に向上するので、レジスト膜の解像度が確実に
高くなる。
【００５７】第１〜第４のパターン形成方法において、
露光光としては、Ｆ2 エキシマレーザ、Ａｒ2 エキシマ
レーザ又は軟Ｘ線を用いることが好ましい。
露光光としては、Ｆ2 エキシマレーザ、Ａｒ2 エキシマ
レーザ又は軟Ｘ線を用いることが好ましい。
【００５８】
【発明の実施の形態】（第１の実施形態）以下、第１の
実施形態に係るパターン形成材料及びパターン形成方法
について、図１（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明す
る。
実施形態に係るパターン形成材料及びパターン形成方法
について、図１（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明す
る。
【００５９】第１の実施形態は、前述の第１のパターン
形成材料及び第１のパターン形成方法と対応し、具体的
には、下記のベース樹脂を有するパターン形成材料を用
いる。
形成材料及び第１のパターン形成方法と対応し、具体的
には、下記のベース樹脂を有するパターン形成材料を用
いる。
【００６０】 ベース樹脂……［化２６］に示す樹脂 ２ｇ 溶媒……ジグライム ２０ｇ
【００６１】
【化２６】
【００６２】尚、［化２６］におけるＲ0 及びＲ1 は、
［化１４］又は［化２０］の一般式におけるＲ0 及びＲ
1 と対応している。また、［化２６］においては、［化
１４］又は［化２０］の一般式におけるＲ3 及びＲ
4 は、それぞれ水素である。
［化１４］又は［化２０］の一般式におけるＲ0 及びＲ
1 と対応している。また、［化２６］においては、［化
１４］又は［化２０］の一般式におけるＲ3 及びＲ
4 は、それぞれ水素である。
【００６３】まず、図１（ａ）に示すように、前記の組
成を有するレジスト材料を半導体基板１０上にスピンコ
ートした後プリベークして、０．３μｍの膜厚を有する
レジスト膜１１を形成する。ベース樹脂がアルカリ難溶
性であるため、レジスト膜１１はアルカリ難溶性であ
る。
成を有するレジスト材料を半導体基板１０上にスピンコ
ートした後プリベークして、０．３μｍの膜厚を有する
レジスト膜１１を形成する。ベース樹脂がアルカリ難溶
性であるため、レジスト膜１１はアルカリ難溶性であ
る。
【００６４】次に、図１（ｂ）に示すように、レジスト
膜１１に対してマスク１２を介して、Ｆ2 エキシマレー
ザ１３を照射してパターン露光を行なう。このようにす
ると、レジスト膜１１の露光部１１ａにおいては、ベー
ス樹脂がＦ2 エキシマレーザ１３により分解するため、
アルカリ性現像液に対して可溶性に変化する一方、レジ
スト膜１１の未露光部１１ｂはアルカリ性現像液に対し
て難溶性のままである。
膜１１に対してマスク１２を介して、Ｆ2 エキシマレー
ザ１３を照射してパターン露光を行なう。このようにす
ると、レジスト膜１１の露光部１１ａにおいては、ベー
ス樹脂がＦ2 エキシマレーザ１３により分解するため、
アルカリ性現像液に対して可溶性に変化する一方、レジ
スト膜１１の未露光部１１ｂはアルカリ性現像液に対し
て難溶性のままである。
【００６５】次に、レジスト膜１１に対して、例えばテ
トラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液等の
アルカリ性の現像液を用いて現像処理を行なう。このよ
うにすると、レジスト膜１１の露光部１１ａが現像液に
溶解するので、図１（ｃ）に示すように、レジスト膜１
１の未露光部１１ｂからなるレジストパターン１４が得
られる。
トラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液等の
アルカリ性の現像液を用いて現像処理を行なう。このよ
うにすると、レジスト膜１１の露光部１１ａが現像液に
溶解するので、図１（ｃ）に示すように、レジスト膜１
１の未露光部１１ｂからなるレジストパターン１４が得
られる。
【００６６】第１の実施形態によると、ベース樹脂の主
鎖を構成しているα位の炭素にはメチル基が結合してお
り、該メチル基は短波長のＦ2 エキシマレーザ１３が照
射されても脱離しないので、レジスト膜１１の露光部１
１ａにおいては、ベース樹脂を構成する主鎖が架橋反応
を起こさない。従って、ベース樹脂のアルカリ性現像液
に対する溶解性が向上する。
鎖を構成しているα位の炭素にはメチル基が結合してお
り、該メチル基は短波長のＦ2 エキシマレーザ１３が照
射されても脱離しないので、レジスト膜１１の露光部１
１ａにおいては、ベース樹脂を構成する主鎖が架橋反応
を起こさない。従って、ベース樹脂のアルカリ性現像液
に対する溶解性が向上する。
【００６７】（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材料及びパターン形成方法
について、図２（ａ）〜（ｄ）を参照しながら説明す
る。
実施形態に係るパターン形成材料及びパターン形成方法
について、図２（ａ）〜（ｄ）を参照しながら説明す
る。
【００６８】第２の実施形態は、前述の第２のパターン
形成材料及び第２のパターン形成方法と対応し、具体的
には、下記のベース樹脂を有するパターン形成材料を用
いる。
形成材料及び第２のパターン形成方法と対応し、具体的
には、下記のベース樹脂を有するパターン形成材料を用
いる。
【００６９】 ベース樹脂……［化２７］に示す樹脂 ２ｇ 酸発生剤……トリフェニルスルフォニウムトリフレート ０．０４ｇ 溶媒……ジグライム ２０ｇ
【００７０】
【化２７】
【００７１】尚、［化２７］におけるＲ0 及びＲ2 は、
［化１５］又は［化２１］の一般式におけるＲ0 及びＲ
2 と対応している。また、［化２７］においては、［化
１５］又は［化２１］の一般式におけるＲ3 及びＲ
4 は、それぞれ水素である。
［化１５］又は［化２１］の一般式におけるＲ0 及びＲ
2 と対応している。また、［化２７］においては、［化
１５］又は［化２１］の一般式におけるＲ3 及びＲ
4 は、それぞれ水素である。
【００７２】まず、図２（ａ）に示すように、前記の組
成を有するレジスト材料を半導体基板２０上にスピンコ
ートした後、プリベークして、０．３μｍの膜厚を有す
るレジスト膜２１を形成する。ベース樹脂がアルカリ難
溶性であるため、レジスト膜２１はアルカリ難溶性であ
る。
成を有するレジスト材料を半導体基板２０上にスピンコ
ートした後、プリベークして、０．３μｍの膜厚を有す
るレジスト膜２１を形成する。ベース樹脂がアルカリ難
溶性であるため、レジスト膜２１はアルカリ難溶性であ
る。
【００７３】次に、図２（ｂ）に示すように、レジスト
膜２１に対してマスク２２を介して、Ｆ2 エキシマレー
ザ２３を照射してパターン露光を行なう。このようにす
ると、レジスト膜２１の露光部２１ａにおいては、酸発
生剤から酸が発生する一方、レジスト膜２１の未露光部
２１ｂにおいては酸が発生しない。
膜２１に対してマスク２２を介して、Ｆ2 エキシマレー
ザ２３を照射してパターン露光を行なう。このようにす
ると、レジスト膜２１の露光部２１ａにおいては、酸発
生剤から酸が発生する一方、レジスト膜２１の未露光部
２１ｂにおいては酸が発生しない。
【００７４】次に、図２（ｃ）に示すように、半導体基
板２０ひいてはレジスト膜２１をホットプレート２４に
より加熱する。このようにすると、レジスト膜２１の露
光部２１ａにおいては、酸発生剤から発生した酸により
ベース樹脂が分解されてアルカリ性現像液に対して可溶
性になる一方、レジスト膜２１の未露光部２１ｂはアル
カリ性現像液に対して難溶性のままである。
板２０ひいてはレジスト膜２１をホットプレート２４に
より加熱する。このようにすると、レジスト膜２１の露
光部２１ａにおいては、酸発生剤から発生した酸により
ベース樹脂が分解されてアルカリ性現像液に対して可溶
性になる一方、レジスト膜２１の未露光部２１ｂはアル
カリ性現像液に対して難溶性のままである。
【００７５】次に、レジスト膜２１に対して、例えばテ
トラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液等の
アルカリ性の現像液を用いて現像処理を行なう。このよ
うにすると、レジスト膜２１の露光部２１ａが現像液に
溶解するので、図２（ｄ）に示すように、レジスト膜２
１の未露光部２１ｂからなるレジストパターン２５が得
られる。
トラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液等の
アルカリ性の現像液を用いて現像処理を行なう。このよ
うにすると、レジスト膜２１の露光部２１ａが現像液に
溶解するので、図２（ｄ）に示すように、レジスト膜２
１の未露光部２１ｂからなるレジストパターン２５が得
られる。
【００７６】第２の実施形態によると、ベース樹脂の主
鎖を構成しているα位の炭素にはメチル基が結合してお
り、該メチル基は、短波長のＦ2 エキシマレーザ２３が
照射されると共に酸発生剤から酸が発生しても脱離しな
いので、レジスト膜２１の露光部２１ａにおいては、ベ
ース樹脂を構成する主鎖が架橋反応を起こさない。従っ
て、ベース樹脂のアルカリ性現像液に対する溶解性が向
上する。
鎖を構成しているα位の炭素にはメチル基が結合してお
り、該メチル基は、短波長のＦ2 エキシマレーザ２３が
照射されると共に酸発生剤から酸が発生しても脱離しな
いので、レジスト膜２１の露光部２１ａにおいては、ベ
ース樹脂を構成する主鎖が架橋反応を起こさない。従っ
て、ベース樹脂のアルカリ性現像液に対する溶解性が向
上する。
【００７７】尚、第１及び第２の実施形態においては、
［化１４］、［化２０］、［化１５］又は［化２１］の
一般式におけるＲ0 としては、メチル基を示したが、こ
れに代えて、エチル基などの他のアルキル基を用いても
同様の効果が得られる。
［化１４］、［化２０］、［化１５］又は［化２１］の
一般式におけるＲ0 としては、メチル基を示したが、こ
れに代えて、エチル基などの他のアルキル基を用いても
同様の効果が得られる。
【００７８】また、［化１４］又は［化２０］の一般式
におけるＲ1 としては、アルキル基、カルボキシル基、
カルボン酸エステル基、アセタール、脂肪環を有する
基、芳香環を有する基及びヘテロ環を有する基のうちの
少なくとも１つを有する基であればよい。
におけるＲ1 としては、アルキル基、カルボキシル基、
カルボン酸エステル基、アセタール、脂肪環を有する
基、芳香環を有する基及びヘテロ環を有する基のうちの
少なくとも１つを有する基であればよい。
【００７９】また、［化１５］又は［化２１］の一般式
におけるＲ2 としては、アルキル基、カルボキシル基、
カルボン酸エステル基、アセタール、脂肪環を有する
基、芳香環を有する基及びヘテロ環を有する基のうちの
少なくとも１つを有する基であればよく、一例としては
［化２８］及び［化２９］などが挙げられる。
におけるＲ2 としては、アルキル基、カルボキシル基、
カルボン酸エステル基、アセタール、脂肪環を有する
基、芳香環を有する基及びヘテロ環を有する基のうちの
少なくとも１つを有する基であればよく、一例としては
［化２８］及び［化２９］などが挙げられる。
【００８０】
【化２８】
【００８１】
【化２９】
【００８２】また、［化１４］、［化２０］、［化１
５］又は［化２１］の一般式におけるＲ3 及びＲ4 は、
特に限定されず、水素又は水素及び炭素を含む化合物を
広く用いることができるが、一例としては、メチル基若
しくはエチル基などのアルキル基又はシアノ基などを挙
げることができる。
５］又は［化２１］の一般式におけるＲ3 及びＲ4 は、
特に限定されず、水素又は水素及び炭素を含む化合物を
広く用いることができるが、一例としては、メチル基若
しくはエチル基などのアルキル基又はシアノ基などを挙
げることができる。
【００８３】（第３の実施形態）以下、第３の実施形態
に係るパターン形成材料及びパターン形成方法について
説明する。第３の実施形態は、前述の第３のパターン形
成材料及び第３のパターン形成方法と対応し、第１の実
施形態と比べてパターン形成材料が異なっているのみで
あるから、以下においてはパターン形成材料についての
み説明する。
に係るパターン形成材料及びパターン形成方法について
説明する。第３の実施形態は、前述の第３のパターン形
成材料及び第３のパターン形成方法と対応し、第１の実
施形態と比べてパターン形成材料が異なっているのみで
あるから、以下においてはパターン形成材料についての
み説明する。
【００８４】 ベース樹脂……［化３０］に示す樹脂 ２ｇ 溶媒……ジグライム ２０ｇ
【００８５】
【化３０】
【００８６】尚、［化３０］におけるＲ0 及びＲ1 は、
［化１６］又は［化２２］の一般式におけるＲ0 及びＲ
1 と対応している。また、［化３０］においては、［化
１６］又は［化２２］の一般式におけるＲ3 及びＲ
4 は、それぞれ水素である。また、［化３０］における
Ｒ5 及びＲ6 は、［化１７］又は［化２３］の一般式に
おけるＲ5 及びＲ6 と対応している。また、［化３０］
においては、［化１７］又は［化２３］の一般式におけ
るＲ7 及びＲ8 は、それぞれ水素である。
［化１６］又は［化２２］の一般式におけるＲ0 及びＲ
1 と対応している。また、［化３０］においては、［化
１６］又は［化２２］の一般式におけるＲ3 及びＲ
4 は、それぞれ水素である。また、［化３０］における
Ｒ5 及びＲ6 は、［化１７］又は［化２３］の一般式に
おけるＲ5 及びＲ6 と対応している。また、［化３０］
においては、［化１７］又は［化２３］の一般式におけ
るＲ7 及びＲ8 は、それぞれ水素である。
【００８７】第３の実施形態によると、第１のユニット
の主鎖を構成しているα位の炭素にメチル基が結合して
いると共に、第２のユニットの主鎖を構成している炭素
にもメチル基が結合しており、両方のメチル基は短波長
のＦ2 エキシマレーザが照射されても脱離しないので、
レジスト膜の露光部においては、ベース樹脂を構成する
主鎖が架橋反応を起こさない。従って、第３の実施形態
によると、レジスト膜の露光部の現像液に対する溶解性
が向上する。
の主鎖を構成しているα位の炭素にメチル基が結合して
いると共に、第２のユニットの主鎖を構成している炭素
にもメチル基が結合しており、両方のメチル基は短波長
のＦ2 エキシマレーザが照射されても脱離しないので、
レジスト膜の露光部においては、ベース樹脂を構成する
主鎖が架橋反応を起こさない。従って、第３の実施形態
によると、レジスト膜の露光部の現像液に対する溶解性
が向上する。
【００８８】（第４の実施形態）以下、第４の実施形態
に係るパターン形成材料及びパターン形成方法について
説明する。第４の実施形態は、前述の第４のパターン形
成材料及び第４のパターン形成方法と対応し、第２の実
施形態と比べてパターン形成材料が異なっているのみで
あるから、以下においてはパターン形成材料についての
み説明する。
に係るパターン形成材料及びパターン形成方法について
説明する。第４の実施形態は、前述の第４のパターン形
成材料及び第４のパターン形成方法と対応し、第２の実
施形態と比べてパターン形成材料が異なっているのみで
あるから、以下においてはパターン形成材料についての
み説明する。
【００８９】 ベース樹脂……［化３１］に示す樹脂 ２ｇ 酸発生剤……トリフェニルスルフォニウムトリフレート ０．０４ｇ 溶媒……ジグライム ２０ｇ
【００９０】
【化３１】
【００９１】尚、［化３１］におけるＲ0 及びＲ2 は、
［化１８］又は［化２４］の一般式におけるＲ0 及びＲ
2 と対応している。また、［化３１］においては、［化
１８］又は［化２４］の一般式におけるＲ3 及びＲ
4 は、それぞれ水素である。また、［化３１］における
Ｒ5 及びＲ6 は、［化１９］又は［化２５］の一般式に
おけるＲ5 及びＲ6 と対応している。また、［化３１］
においては、［化１９］又は［化２５］の一般式におけ
るＲ7 及びＲ8 は、それぞれ水素である。
［化１８］又は［化２４］の一般式におけるＲ0 及びＲ
2 と対応している。また、［化３１］においては、［化
１８］又は［化２４］の一般式におけるＲ3 及びＲ
4 は、それぞれ水素である。また、［化３１］における
Ｒ5 及びＲ6 は、［化１９］又は［化２５］の一般式に
おけるＲ5 及びＲ6 と対応している。また、［化３１］
においては、［化１９］又は［化２５］の一般式におけ
るＲ7 及びＲ8 は、それぞれ水素である。
【００９２】第４の実施形態によると、ベース樹脂の主
鎖を構成しているα位の炭素にはメチル基が結合してお
り、該メチル基は、短波長のＦ2 エキシマレーザが照射
されると共に酸発生剤から酸が発生しても脱離しないの
で、レジスト膜の露光部においては、ベース樹脂を構成
する主鎖が架橋反応を起こさない。従って、第４の実施
形態によると、レジスト膜の露光部の現像液に対する溶
解性が向上する。
鎖を構成しているα位の炭素にはメチル基が結合してお
り、該メチル基は、短波長のＦ2 エキシマレーザが照射
されると共に酸発生剤から酸が発生しても脱離しないの
で、レジスト膜の露光部においては、ベース樹脂を構成
する主鎖が架橋反応を起こさない。従って、第４の実施
形態によると、レジスト膜の露光部の現像液に対する溶
解性が向上する。
【００９３】尚、第３及び第４の実施形態においては、
［化１６］、［化２２］、［化１７］又は［化２３］の
一般式におけるＲ0 としては、メチル基を示したが、こ
れに代えて、エチル基などの他のアルキル基を用いても
同様の効果が得られる。
［化１６］、［化２２］、［化１７］又は［化２３］の
一般式におけるＲ0 としては、メチル基を示したが、こ
れに代えて、エチル基などの他のアルキル基を用いても
同様の効果が得られる。
【００９４】また、［化１６］又は［化２２］の一般式
におけるＲ1 としては、アルキル基、カルボキシル基、
カルボン酸エステル基、アセタール、脂肪環を有する
基、芳香環を有する基及びヘテロ環を有する基のうちの
少なくとも１つを有する基であればよい。
におけるＲ1 としては、アルキル基、カルボキシル基、
カルボン酸エステル基、アセタール、脂肪環を有する
基、芳香環を有する基及びヘテロ環を有する基のうちの
少なくとも１つを有する基であればよい。
【００９５】また、［化１７］又は［化２３］の一般式
におけるＲ2 としては、アルキル基、カルボキシル基、
カルボン酸エステル基、アセタール、脂肪環を有する
基、芳香環を有する基及びヘテロ環を有する基のうちの
少なくとも１つを有する基であればよく、一例としては
［化３２］及び［化３３］などが挙げられる。
におけるＲ2 としては、アルキル基、カルボキシル基、
カルボン酸エステル基、アセタール、脂肪環を有する
基、芳香環を有する基及びヘテロ環を有する基のうちの
少なくとも１つを有する基であればよく、一例としては
［化３２］及び［化３３］などが挙げられる。
【００９６】
【化３２】
【００９７】
【化３３】
【００９８】また、［化１６］、［化２２］、［化１
７］又は［化２３］の一般式におけるＲ3 及びＲ4 、並
びに［化１７］、［化２３］、［化１８］又は［化２
４］の一般式におけるＲ7 及びＲ8 は、特に限定され
ず、水素又は水素及び炭素を含む化合物を広く用いるこ
とができるが、一例としては、メチル基若しくはエチル
基などのアルキル基又はシアノ基などを挙げることがで
きる。
７］又は［化２３］の一般式におけるＲ3 及びＲ4 、並
びに［化１７］、［化２３］、［化１８］又は［化２
４］の一般式におけるＲ7 及びＲ8 は、特に限定され
ず、水素又は水素及び炭素を含む化合物を広く用いるこ
とができるが、一例としては、メチル基若しくはエチル
基などのアルキル基又はシアノ基などを挙げることがで
きる。
【００９９】
【発明の効果】本発明に係る第１〜第４のパターン形成
材料又は第１〜第４のパターン形成方法によると、１ｎ
ｍ帯〜３０ｎｍ帯又は１１０ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波
長を持つ光を照射したときのレジスト膜の露光部におけ
るアルカリ性現像液に対する溶解性が向上するため、レ
ジスト膜における露光部と未露光部とのコントラストが
向上して良好な断面形状を持つレジストパターンが得ら
れると共に残渣が低減する。
材料又は第１〜第４のパターン形成方法によると、１ｎ
ｍ帯〜３０ｎｍ帯又は１１０ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波
長を持つ光を照射したときのレジスト膜の露光部におけ
るアルカリ性現像液に対する溶解性が向上するため、レ
ジスト膜における露光部と未露光部とのコントラストが
向上して良好な断面形状を持つレジストパターンが得ら
れると共に残渣が低減する。
【図１】（ａ）〜（ｃ）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。
係るパターン形成方法の各工程を示す断面図である。
【図２】（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。
係るパターン形成方法の各工程を示す断面図である。
１０ 半導体基板 １１ レジスト膜 １１ａ 露光部 １１ｂ 未露光部 １２ マスク １３ Ｆ2エキシマレーザ １４ レジストパターン ２０ 半導体基板 ２１ レジスト膜 ２１ａ 露光部 ２１ｂ 未露光部 ２２ マスク ２３ Ｆ2エキシマレーザ ２４ ホットプレート ２５ レジストパターン
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１３年１月５日（２００１．１．５）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ［化１］の一般式で表わされるユニット
を有し且つ酸により分解するベース樹脂と、光が照射さ
れると酸を発生する酸発生剤とを有するパターン形成材
料。
を有し且つ酸により分解するベース樹脂と、光が照射さ
れると酸を発生する酸発生剤とを有するパターン形成材
料。
【化１】 但し、［化１］の一般式において、 Ｒ0 はアルキル基であり、 Ｒ2 は酸より分解する基であり、 Ｒ3 及びＲ4 は、同種又は異種であって、水素又は水素
及び炭素を含む化合物である。
及び炭素を含む化合物である。
【請求項２】 ［化２］の一般式で表わされる第１のユ
ニットと、［化３］の一般式で表わされる第２のユニッ
トとを含むベース樹脂と、光が照射されると酸を発生す
る酸発生剤とを有するパターン形成材料。
ニットと、［化３］の一般式で表わされる第２のユニッ
トとを含むベース樹脂と、光が照射されると酸を発生す
る酸発生剤とを有するパターン形成材料。
【化２】
【化３】 但し、［化２］又は［化３］の一般式において、 Ｒ0 はアルキル基であり、 Ｒ2 は酸により分解する基であり、 Ｒ3 及びＲ4 は、同種又は異種であって、水素又は水素
及び炭素を含む化合物であり、 Ｒ5 及びＲ7 のうちの少なくとも１つはアルキル基であ
ると共にＲ5 及びＲ7のうちアルキル基でないものは水
素又は水素及び炭素を含む化合物であり、 Ｒ6及びＲ8は、同種又は異種であって、水素又は水素及
び炭素を含む化合物である。
及び炭素を含む化合物であり、 Ｒ5 及びＲ7 のうちの少なくとも１つはアルキル基であ
ると共にＲ5 及びＲ7のうちアルキル基でないものは水
素又は水素及び炭素を含む化合物であり、 Ｒ6及びＲ8は、同種又は異種であって、水素又は水素及
び炭素を含む化合物である。
【請求項３】 前記ベース樹脂は、αメチルスチレン誘
導体であることを特徴とする請求項１又は２に記載のパ
ターン形成材料。
導体であることを特徴とする請求項１又は２に記載のパ
ターン形成材料。
【請求項４】 ［化４］の一般式で表わされるユニット
を有し且つ酸により分解するベース樹脂と、光が照射さ
れると酸を発生する酸発生剤とを有するパターン形成材
料からなるレジスト膜を形成する工程と、 前記レジスト膜に１ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又は１１０〜１
８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光を照射してパターン露光
を行なった後、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こと
を特徴とするパターン形成方法。
を有し且つ酸により分解するベース樹脂と、光が照射さ
れると酸を発生する酸発生剤とを有するパターン形成材
料からなるレジスト膜を形成する工程と、 前記レジスト膜に１ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又は１１０〜１
８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光を照射してパターン露光
を行なった後、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こと
を特徴とするパターン形成方法。
【化４】 但し、［化４］の一般式において、 Ｒ0 はアルキル基であり、 Ｒ2 は酸より分解する基であり、 Ｒ3 及びＲ4 は、同種又は異種であって、水素又は水素
及び炭素を含む化合物である。
及び炭素を含む化合物である。
【請求項５】 ［化５］の一般式で表わされる第１のユ
ニットと、［化６］の一般式で表わされる第２のユニッ
トとを含むベース樹脂と、光が照射されると酸を発生す
る酸発生剤とを有するパターン形成材料からなるレジス
ト膜を形成する工程と、 前記レジスト膜に１ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又は１１０〜１
８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光を照射してパターン露光
を行なった後、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こと
を特徴とするパターン形成方法。
ニットと、［化６］の一般式で表わされる第２のユニッ
トとを含むベース樹脂と、光が照射されると酸を発生す
る酸発生剤とを有するパターン形成材料からなるレジス
ト膜を形成する工程と、 前記レジスト膜に１ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又は１１０〜１
８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光を照射してパターン露光
を行なった後、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こと
を特徴とするパターン形成方法。
【化５】
【化６】 但し、［化５］又は［化６］の一般式において、 Ｒ0 はアルキル基であり、 Ｒ2 は酸により分解する基であり、 Ｒ3 及びＲ4 は、同種又は異種であって、水素又は水素
及び炭素を含む化合物であり、 Ｒ5 及びＲ7 のうちの少なくとも１つはアルキル基であ
ると共にＲ5 及びＲ7のうちアルキル基でないものは水
素又は水素及び炭素を含む化合物であり、 Ｒ6及びＲ8は、同種又は異種であって、水素又は水素及
び炭素を含む化合物である。
及び炭素を含む化合物であり、 Ｒ5 及びＲ7 のうちの少なくとも１つはアルキル基であ
ると共にＲ5 及びＲ7のうちアルキル基でないものは水
素又は水素及び炭素を含む化合物であり、 Ｒ6及びＲ8は、同種又は異種であって、水素又は水素及
び炭素を含む化合物である。
【請求項６】 前記ベース樹脂は、αメチルスチレン誘
導体であることを特徴とする請求項４又は５に記載のパ
ターン形成方法。
導体であることを特徴とする請求項４又は５に記載のパ
ターン形成方法。
【請求項７】 前記露光光は、Ｆ2 エキシマレーザ、Ａ
ｒ2 エキシマレーザ又は軟Ｘ線であることを特徴とする
請求項４又は５に記載のパターン形成方法。 ─────────────────────────────────────────────────────
ｒ2 エキシマレーザ又は軟Ｘ線であることを特徴とする
請求項４又は５に記載のパターン形成方法。 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１３年７月１６日（２００１．７．１
６）
６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 パターン形成方法
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ［化１］の一般式で表わされるユニット
を有し且つ酸により分解するベース樹脂と、光が照射さ
れると酸を発生する酸発生剤とを有するポジ型の化学増
幅型レジスト材料からなるレジスト膜を形成する工程
と、 前記レジスト膜に１ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又は１１０〜１
８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光を照射してパターン露光
を行なった後、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こと
を特徴とするパターン形成方法。
を有し且つ酸により分解するベース樹脂と、光が照射さ
れると酸を発生する酸発生剤とを有するポジ型の化学増
幅型レジスト材料からなるレジスト膜を形成する工程
と、 前記レジスト膜に１ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又は１１０〜１
８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光を照射してパターン露光
を行なった後、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こと
を特徴とするパターン形成方法。
【化１】 但し、［化１］の一般式において、 Ｒ0 はアルキル基であり、 Ｒ2 は酸より分解する基であり、 Ｒ3 及びＲ4 は、同種又は異種であって、水素又は水素
及び炭素を含む基である。
及び炭素を含む基である。
【請求項２】 ［化２］の一般式で表わされる第１のユ
ニットと、［化３］の一般式で表わされる第２のユニッ
トとを含むベース樹脂と、光が照射されると酸を発生す
る酸発生剤とを有するポジ型の化学増幅型レジスト材料
からなるレジスト膜を形成する工程と、 前記レジスト膜に１ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又は１１０〜１
８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光を照射してパターン露光
を行なった後、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こと
を特徴とするパターン形成方法。
ニットと、［化３］の一般式で表わされる第２のユニッ
トとを含むベース樹脂と、光が照射されると酸を発生す
る酸発生剤とを有するポジ型の化学増幅型レジスト材料
からなるレジスト膜を形成する工程と、 前記レジスト膜に１ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又は１１０〜１
８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光を照射してパターン露光
を行なった後、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こと
を特徴とするパターン形成方法。
【化２】
【化３】 但し、［化２］又は［化３］の一般式において、 Ｒ0 はアルキル基であり、 Ｒ2 は酸により分解する基であり、 Ｒ3 及びＲ4 は、同種又は異種であって、水素又は水素
及び炭素を含む基であり、 Ｒ5 及びＲ7 のうちの少なくとも１つはアルキル基であ
ると共にＲ5 及びＲ7のうちアルキル基でないものは水
素又は水素及び炭素を含む基であり、 Ｒ6及びＲ8は、同種又は異種であって、水素又は水素及
び炭素を含む基である。
及び炭素を含む基であり、 Ｒ5 及びＲ7 のうちの少なくとも１つはアルキル基であ
ると共にＲ5 及びＲ7のうちアルキル基でないものは水
素又は水素及び炭素を含む基であり、 Ｒ6及びＲ8は、同種又は異種であって、水素又は水素及
び炭素を含む基である。
【請求項３】 前記ベース樹脂は、αメチルスチレン誘
導体であることを特徴とする請求項１又は２に記載のパ
ターン形成方法。
導体であることを特徴とする請求項１又は２に記載のパ
ターン形成方法。
【請求項４】 前記露光光は、Ｆ2 エキシマレーザ、Ａ
ｒ2 エキシマレーザ又は軟Ｘ線であることを特徴とする
請求項１又は２に記載のパターン形成方法。 ─────────────────────────────────────────────────────
ｒ2 エキシマレーザ又は軟Ｘ線であることを特徴とする
請求項１又は２に記載のパターン形成方法。 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１３年１０月１２日（２００１．１０．
１２）
１２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】削除
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】削除
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】削除
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】削除
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】削除
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】削除
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】削除
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】削除
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】削除
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】削除
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】削除
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】削除
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】削除
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】削除
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】削除
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】削除
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】削除
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】削除
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】削除
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】削除
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４０】本発明に係る第１のパターン形成方法は、
［化２１］の一般式で表わされるユニットを有し且つ酸
により分解するベース樹脂と、光が照射されると酸を発
生する酸発生剤とを有するポジ型の化学増幅型レジスト
からなるレジスト膜を形成する工程と、レジスト膜に１
ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又は１１０〜１８０ｎｍ帯の波長を
持つ露光光を照射してパターン露光を行なった後、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。
［化２１］の一般式で表わされるユニットを有し且つ酸
により分解するベース樹脂と、光が照射されると酸を発
生する酸発生剤とを有するポジ型の化学増幅型レジスト
からなるレジスト膜を形成する工程と、レジスト膜に１
ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又は１１０〜１８０ｎｍ帯の波長を
持つ露光光を照射してパターン露光を行なった後、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。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４３】第１のパターン形成方法によると、ベース
樹脂の主鎖を構成しているα位の炭素にはアルキル基が
結合しており、該アルキル基は１ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又
は１１０ｎｍから１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光が照
射されても脱離しないので、レジスト膜の露光部におい
ては、ベース樹脂を構成する主鎖が架橋反応を起こさな
い。このため、レジスト膜の露光部においては、ベース
樹脂のアルカリ性現像液に対する溶解性が向上する。
樹脂の主鎖を構成しているα位の炭素にはアルキル基が
結合しており、該アルキル基は１ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又
は１１０ｎｍから１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光が照
射されても脱離しないので、レジスト膜の露光部におい
ては、ベース樹脂を構成する主鎖が架橋反応を起こさな
い。このため、レジスト膜の露光部においては、ベース
樹脂のアルカリ性現像液に対する溶解性が向上する。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】削除
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】削除
【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】削除
【手続補正３１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】削除
【手続補正３２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】削除
【手続補正３３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４９】本発明に係る第２のパターン形成方法は、
［化２４］の一般式で表わされる第１のユニットと、
［化２５］の一般式で表わされる第２のユニットとを含
むベース樹脂と、光が照射されると酸を発生する酸発生
剤と有するポジ型の化学増幅型レジストからなるレジス
ト膜を形成する工程と、レジスト膜に１ｎｍ帯〜３０ｎ
ｍ帯又は１１０〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光を照
射してパターン露光を行なった後、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。
［化２４］の一般式で表わされる第１のユニットと、
［化２５］の一般式で表わされる第２のユニットとを含
むベース樹脂と、光が照射されると酸を発生する酸発生
剤と有するポジ型の化学増幅型レジストからなるレジス
ト膜を形成する工程と、レジスト膜に１ｎｍ帯〜３０ｎ
ｍ帯又は１１０〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光を照
射してパターン露光を行なった後、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。
【手続補正３４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５３】第２のパターン形成方法によると、第１の
ユニットの主鎖を構成しているα位の炭素及び第２のユ
ニットの主鎖を構成している炭素のうちの少なくとも１
つの炭素にはアルキル基が結合しており、該アルキル基
は１ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又は１１０ｎｍから１８０ｎｍ
帯の波長を持つ露光光が照射されても脱離しないので、
レジスト膜の露光部においては、ベース樹脂を構成する
主鎖が架橋反応を起こさない。このため、レジスト膜の
露光部においては、ベース樹脂のアルカリ性現像液に対
する溶解性が向上する。
ユニットの主鎖を構成しているα位の炭素及び第２のユ
ニットの主鎖を構成している炭素のうちの少なくとも１
つの炭素にはアルキル基が結合しており、該アルキル基
は１ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又は１１０ｎｍから１８０ｎｍ
帯の波長を持つ露光光が照射されても脱離しないので、
レジスト膜の露光部においては、ベース樹脂を構成する
主鎖が架橋反応を起こさない。このため、レジスト膜の
露光部においては、ベース樹脂のアルカリ性現像液に対
する溶解性が向上する。
【手続補正３５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５４】従って、第１又は第２のパターン形成方法
によると、レジスト膜の露光部のアルカリ性現像液に対
する溶解性が向上し、レジスト膜における露光部と未露
光部とのコントラストが向上するので、レジスト膜の解
像度が高くなる。
によると、レジスト膜の露光部のアルカリ性現像液に対
する溶解性が向上し、レジスト膜における露光部と未露
光部とのコントラストが向上するので、レジスト膜の解
像度が高くなる。
【手続補正３６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５５】第１又は第２のパターン形成方法におい
て、ベース樹脂はαメチルスチレン誘導体であることが
好ましい。
て、ベース樹脂はαメチルスチレン誘導体であることが
好ましい。
【手続補正３７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５７】第１又は第２のパターン形成方法におい
て、露光光としては、Ｆ2 エキシマレーザ、Ａｒ2 エキ
シマレーザ又は軟Ｘ線を用いることが好ましい。
て、露光光としては、Ｆ2 エキシマレーザ、Ａｒ2 エキ
シマレーザ又は軟Ｘ線を用いることが好ましい。
【手続補正３８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】削除
【手続補正３９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】削除
【手続補正４０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】削除
【手続補正４１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】削除
【手続補正４２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】削除
【手続補正４３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】削除
【手続補正４４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】削除
【手続補正４５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】削除
【手続補正４６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】削除
【手続補正４７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００６７】
【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。
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。
【手続補正４８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００６８】第１の実施形態は、前述の第１のパターン
形成方法と対応し、具体的には、下記のベース樹脂を有
するパターン形成材料を用いる。
形成方法と対応し、具体的には、下記のベース樹脂を有
するパターン形成材料を用いる。
【手続補正４９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００７１】尚、［化２７］におけるＲ0 及びＲ2 は、
［化２１］の一般式におけるＲ0 及びＲ2 と対応してい
る。また、［化２７］においては、［化２１］の一般式
におけるＲ3 及びＲ4 は、それぞれ水素である。
［化２１］の一般式におけるＲ0 及びＲ2 と対応してい
る。また、［化２７］においては、［化２１］の一般式
におけるＲ3 及びＲ4 は、それぞれ水素である。
【手続補正５０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００７２】まず、図１（ａ）に示すように、前記の組
成を有するレジスト材料を半導体基板２０上にスピンコ
ートした後、プリベークして、０．３μｍの膜厚を有す
るレジスト膜２１を形成する。ベース樹脂がアルカリ難
溶性であるため、レジスト膜２１はアルカリ難溶性であ
る。
成を有するレジスト材料を半導体基板２０上にスピンコ
ートした後、プリベークして、０．３μｍの膜厚を有す
るレジスト膜２１を形成する。ベース樹脂がアルカリ難
溶性であるため、レジスト膜２１はアルカリ難溶性であ
る。
【手続補正５１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００７３】次に、図１（ｂ）に示すように、レジスト
膜２１に対してマスク２２を介して、Ｆ2 エキシマレー
ザ２３を照射してパターン露光を行なう。このようにす
ると、レジスト膜２１の露光部２１ａにおいては、酸発
生剤から酸が発生する一方、レジスト膜２１の未露光部
２１ｂにおいては酸が発生しない。
膜２１に対してマスク２２を介して、Ｆ2 エキシマレー
ザ２３を照射してパターン露光を行なう。このようにす
ると、レジスト膜２１の露光部２１ａにおいては、酸発
生剤から酸が発生する一方、レジスト膜２１の未露光部
２１ｂにおいては酸が発生しない。
【手続補正５２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００７４】次に、図１（ｃ）に示すように、半導体基
板２０ひいてはレジスト膜２１をホットプレート２４に
より加熱する。このようにすると、レジスト膜２１の露
光部２１ａにおいては、酸発生剤から発生した酸により
ベース樹脂が分解されてアルカリ性現像液に対して可溶
性になる一方、レジスト膜２１の未露光部２１ｂはアル
カリ性現像液に対して難溶性のままである。
板２０ひいてはレジスト膜２１をホットプレート２４に
より加熱する。このようにすると、レジスト膜２１の露
光部２１ａにおいては、酸発生剤から発生した酸により
ベース樹脂が分解されてアルカリ性現像液に対して可溶
性になる一方、レジスト膜２１の未露光部２１ｂはアル
カリ性現像液に対して難溶性のままである。
【手続補正５３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００７５】次に、レジスト膜２１に対して、例えばテ
トラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液等の
アルカリ性の現像液を用いて現像処理を行なう。このよ
うにすると、レジスト膜２１の露光部２１ａが現像液に
溶解するので、図１（ｄ）に示すように、レジスト膜２
１の未露光部２１ｂからなるレジストパターン２５が得
られる。
トラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液等の
アルカリ性の現像液を用いて現像処理を行なう。このよ
うにすると、レジスト膜２１の露光部２１ａが現像液に
溶解するので、図１（ｄ）に示すように、レジスト膜２
１の未露光部２１ｂからなるレジストパターン２５が得
られる。
【手続補正５４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００７６】第１の実施形態によると、ベース樹脂の主
鎖を構成しているα位の炭素にはメチル基が結合してお
り、該メチル基は、短波長のＦ2 エキシマレーザ２３が
照射されると共に酸発生剤から酸が発生しても脱離しな
いので、レジスト膜２１の露光部２１ａにおいては、ベ
ース樹脂を構成する主鎖が架橋反応を起こさない。従っ
て、ベース樹脂のアルカリ性現像液に対する溶解性が向
上する。
鎖を構成しているα位の炭素にはメチル基が結合してお
り、該メチル基は、短波長のＦ2 エキシマレーザ２３が
照射されると共に酸発生剤から酸が発生しても脱離しな
いので、レジスト膜２１の露光部２１ａにおいては、ベ
ース樹脂を構成する主鎖が架橋反応を起こさない。従っ
て、ベース樹脂のアルカリ性現像液に対する溶解性が向
上する。
【手続補正５５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００７７】尚、第１の実施形態においては、［化２
１］の一般式におけるＲ0 としては、メチル基を示した
が、これに代えて、エチル基などの他のアルキル基を用
いても同様の効果が得られる。
１］の一般式におけるＲ0 としては、メチル基を示した
が、これに代えて、エチル基などの他のアルキル基を用
いても同様の効果が得られる。
【手続補正５６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】削除
【手続補正５７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００７９】また、［化２１］の一般式におけるＲ2 と
しては、アルキル基、カルボキシル基、カルボン酸エス
テル基、アセタール、脂肪環を有する基、芳香環を有す
る基及びヘテロ環を有する基のうちの少なくとも１つを
有する基であればよく、一例としては［化２８］及び
［化２９］などが挙げられる。
しては、アルキル基、カルボキシル基、カルボン酸エス
テル基、アセタール、脂肪環を有する基、芳香環を有す
る基及びヘテロ環を有する基のうちの少なくとも１つを
有する基であればよく、一例としては［化２８］及び
［化２９］などが挙げられる。
【手続補正５８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００８２】また、［化２１］の一般式におけるＲ3 及
びＲ4 は、特に限定されず、水素又は水素及び炭素を含
む化合物を広く用いることができるが、一例としては、
メチル基若しくはエチル基などのアルキル基又はシアノ
基などを挙げることができる。
びＲ4 は、特に限定されず、水素又は水素及び炭素を含
む化合物を広く用いることができるが、一例としては、
メチル基若しくはエチル基などのアルキル基又はシアノ
基などを挙げることができる。
【手続補正５９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】削除
【手続補正６０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】削除
【手続補正６１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８５
【補正方法】削除
【手続補正６２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８６
【補正方法】削除
【手続補正６３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８７
【補正方法】削除
【手続補正６４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００８８】（第２の実施形態）以下、第２の実施形態
に係るパターン形成方法について説明する。第２の実施
形態は、前述の第２のパターン形成方法と対応し、第１
の実施形態と比べてパターン形成材料が異なっているの
みであるから、以下においてはパターン形成材料につい
てのみ説明する。
に係るパターン形成方法について説明する。第２の実施
形態は、前述の第２のパターン形成方法と対応し、第１
の実施形態と比べてパターン形成材料が異なっているの
みであるから、以下においてはパターン形成材料につい
てのみ説明する。
【手続補正６５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００９１】尚、［化３１］におけるＲ0 及びＲ2 は、
［化２４］の一般式におけるＲ0 及びＲ2 と対応してい
る。また、［化３１］においては、［化２４］の一般式
におけるＲ3 及びＲ4 は、それぞれ水素である。また、
［化３１］におけるＲ5 及びＲ6 は、［化２５］の一般
式におけるＲ5 及びＲ6 と対応している。また、［化３
１］においては、［化２５］の一般式におけるＲ7 及び
Ｒ8 は、それぞれ水素である。
［化２４］の一般式におけるＲ0 及びＲ2 と対応してい
る。また、［化３１］においては、［化２４］の一般式
におけるＲ3 及びＲ4 は、それぞれ水素である。また、
［化３１］におけるＲ5 及びＲ6 は、［化２５］の一般
式におけるＲ5 及びＲ6 と対応している。また、［化３
１］においては、［化２５］の一般式におけるＲ7 及び
Ｒ8 は、それぞれ水素である。
【手続補正６６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００９２】第２の実施形態によると、ベース樹脂の主
鎖を構成しているα位の炭素にはメチル基が結合してお
り、該メチル基は、短波長のＦ2 エキシマレーザが照射
されると共に酸発生剤から酸が発生しても脱離しないの
で、レジスト膜の露光部においては、ベース樹脂を構成
する主鎖が架橋反応を起こさない。従って、第２の実施
形態によると、レジスト膜の露光部の現像液に対する溶
解性が向上する。
鎖を構成しているα位の炭素にはメチル基が結合してお
り、該メチル基は、短波長のＦ2 エキシマレーザが照射
されると共に酸発生剤から酸が発生しても脱離しないの
で、レジスト膜の露光部においては、ベース樹脂を構成
する主鎖が架橋反応を起こさない。従って、第２の実施
形態によると、レジスト膜の露光部の現像液に対する溶
解性が向上する。
【手続補正６７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００９３】尚、第２の実施形態においては、［化２
４］の一般式におけるＲ0 としては、メチル基を示した
が、これに代えて、エチル基などの他のアルキル基を用
いても同様の効果が得られる。
４］の一般式におけるＲ0 としては、メチル基を示した
が、これに代えて、エチル基などの他のアルキル基を用
いても同様の効果が得られる。
【手続補正６８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９４
【補正方法】削除
【手続補正６９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００９５】また、［化２４］の一般式におけるＲ2 と
しては、アルキル基、カルボキシル基、カルボン酸エス
テル基、アセタール、脂肪環を有する基、芳香環を有す
る基及びヘテロ環を有する基のうちの少なくとも１つを
有する基であればよく、一例としては［化３２］及び
［化３３］などが挙げられる。
しては、アルキル基、カルボキシル基、カルボン酸エス
テル基、アセタール、脂肪環を有する基、芳香環を有す
る基及びヘテロ環を有する基のうちの少なくとも１つを
有する基であればよく、一例としては［化３２］及び
［化３３］などが挙げられる。
【手続補正７０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００９８】また、［化２４］の一般式におけるＲ3 及
びＲ4 、並びに［化２５］の一般式におけるＲ7 及びＲ
8 は、特に限定されず、水素又は水素及び炭素を含む化
合物を広く用いることができるが、一例としては、メチ
ル基若しくはエチル基などのアルキル基又はシアノ基な
どを挙げることができる。
びＲ4 、並びに［化２５］の一般式におけるＲ7 及びＲ
8 は、特に限定されず、水素又は水素及び炭素を含む化
合物を広く用いることができるが、一例としては、メチ
ル基若しくはエチル基などのアルキル基又はシアノ基な
どを挙げることができる。
【手続補正７１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００９９】
【発明の効果】本発明に係る第１又は第２のパターン形
成方法によると、１ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又は１１０ｎｍ
帯〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ光を照射したときのレジ
スト膜の露光部におけるアルカリ性現像液に対する溶解
性が向上するため、レジスト膜における露光部と未露光
部とのコントラストが向上して良好な断面形状を持つレ
ジストパターンが得られると共に残渣が低減する。
成方法によると、１ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又は１１０ｎｍ
帯〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ光を照射したときのレジ
スト膜の露光部におけるアルカリ性現像液に対する溶解
性が向上するため、レジスト膜における露光部と未露光
部とのコントラストが向上して良好な断面形状を持つレ
ジストパターンが得られると共に残渣が低減する。
【手続補正７２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【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。
係るパターン形成方法の各工程を示す断面図である。
【符号の説明】２０ 半導体基板 ２１ レジスト膜 ２１ａ 露光部 ２１ｂ 未露光部 ２２ マスク ２３ Ｆ2エキシマレーザ ２４ ホットプレート ２５ レジストパターン
【手続補正７３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５０２Ｒ (72)発明者 笹子 勝 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H025 AA02 AA03 AB16 AC04 AC05 AC08 AD03 BE00 BG00 FA03 FA17 4J002 BC121 BC131 BG071 EV296 GP03 HA01 4J100 AB07P AB07Q AL03P AL08P BA02P BA02Q BA03P BA06Q BC09P BC53P CA04 CA31 HA09 HE20 HE26 JA38
Claims (11)
- 【請求項１】 ［化１］の一般式で表わされるユニット
を含むベース樹脂を有するパターン形成材料。 【化１】 但し、［化１］の一般式において、 Ｒ0 はアルキル基であり、 Ｒ1 は光が照射されると分解する基であり、 Ｒ3 及びＲ4 は、同種又は異種であって、水素又は水素
及び炭素を含む化合物である。 - 【請求項２】 ［化２］の一般式で表わされるユニット
を有し且つ酸により分解するベース樹脂と、光が照射さ
れると酸を発生する酸発生剤とを有するパターン形成材
料。 【化２】 但し、［化２］の一般式において、 Ｒ0 はアルキル基であり、 Ｒ2 は酸より分解する基であり、 Ｒ3 及びＲ4 は、同種又は異種であって、水素又は水素
及び炭素を含む化合物である。 - 【請求項３】 ［化３］の一般式で表わされる第１のユ
ニットと、［化４］の一般式で表わされる第２のユニッ
トとを含むベース樹脂を有するパターン形成材料。 【化３】 【化４】 但し、［化３］又は［化４］の一般式において、 Ｒ0 はアルキル基であり、 Ｒ1 は光が照射されると分解する基であり、 Ｒ3 及びＲ4 は、同種又は異種であって、水素又は水素
及び炭素を含む化合物であり、 Ｒ5 及びＲ7 のうちの少なくとも１つはアルキル基であ
ると共にＲ5 及びＲ7のうちアルキル基でないものは水
素又は水素及び炭素を含む化合物であり、 Ｒ6及びＲ8は、同種又は異種であって、水素又は水素及
び炭素を含む化合物である。 - 【請求項４】 ［化５］の一般式で表わされる第１のユ
ニットと、［化６］の一般式で表わされる第２のユニッ
トとを含むベース樹脂と、光が照射されると酸を発生す
る酸発生剤とを有するパターン形成材料。 【化５】 【化６】 但し、［化５］又は［化６］の一般式において、 Ｒ0 はアルキル基であり、 Ｒ2 は酸により分解する基であり、 Ｒ3 及びＲ4 は、同種又は異種であって、水素又は水素
及び炭素を含む化合物であり、 Ｒ5 及びＲ7 のうちの少なくとも１つはアルキル基であ
ると共にＲ5 及びＲ7のうちアルキル基でないものは水
素又は水素及び炭素を含む化合物であり、 Ｒ6及びＲ8は、同種又は異種であって、水素又は水素及
び炭素を含む化合物である。 - 【請求項５】 前記ベース樹脂は、αメチルスチレン誘
導体であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１
項に記載のパターン形成材料。 - 【請求項６】 ［化７］の一般式で表わされるユニット
を含むベース樹脂を有するパターン形成材料からなるレ
ジスト膜を形成する工程と、 前記レジスト膜に１ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又は１１０〜１
８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光を照射してパターン露光
を行なった後、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こと
を特徴とするパターン形成方法。 【化７】 但し、［化７］の一般式において、 Ｒ0 はアルキル基であり、 Ｒ1 は光が照射されると分解する基であり、 Ｒ3 及びＲ4 は、同種又は異種であって、水素又は水素
及び炭素を含む化合物である。 - 【請求項７】 ［化８］の一般式で表わされるユニット
を有し且つ酸により分解するベース樹脂と、光が照射さ
れると酸を発生する酸発生剤とを有するパターン形成材
料からなるレジスト膜を形成する工程と、 前記レジスト膜に１ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又は１１０〜１
８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光を照射してパターン露光
を行なった後、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こと
を特徴とするパターン形成方法。 【化８】 但し、［化８］の一般式において、 Ｒ0 はアルキル基であり、 Ｒ2 は酸より分解する基であり、 Ｒ3 及びＲ4 は、同種又は異種であって、水素又は水素
及び炭素を含む化合物である。 - 【請求項８】 ［化９］の一般式で表わされる第１のユ
ニットと、［化１０］の一般式で表わされる第２のユニ
ットとを含むベース樹脂を有するパターン形成材料から
なるレジスト膜を形成する工程と、 前記レジスト膜に１ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又は１１０〜１
８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光を照射してパターン露光
を行なった後、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こと
を特徴とするパターン形成方法。 【化９】 【化１０】 但し、［化９］又は［化１０］の一般式において、 Ｒ0 はアルキル基であり、 Ｒ1 は光が照射されると分解する基であり、 Ｒ3 及びＲ4 は、同種又は異種であって、水素又は水素
及び炭素を含む化合物であり、 Ｒ5 及びＲ7 のうちの少なくとも１つはアルキル基であ
ると共にＲ5 及びＲ7のうちアルキル基でないものは水
素又は水素及び炭素を含む化合物であり、 Ｒ6及びＲ8は、同種又は異種であって、水素又は水素及
び炭素を含む化合物である。 - 【請求項９】 ［化１１］の一般式で表わされる第１の
ユニットと、［化１２］の一般式で表わされる第２のユ
ニットとを含むベース樹脂と、光が照射されると酸を発
生する酸発生剤とを有するパターン形成材料からなるレ
ジスト膜を形成する工程と、 前記レジスト膜に１ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又は１１０〜１
８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光を照射してパターン露光
を行なった後、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こと
を特徴とするパターン形成方法。 【化１１】 【化１２】 但し、［化１１］又は［化１２］の一般式において、 Ｒ0 はアルキル基であり、 Ｒ2 は酸により分解する基であり、 Ｒ3 及びＲ4 は、同種又は異種であって、水素又は水素
及び炭素を含む化合物であり、 Ｒ5 及びＲ7 のうちの少なくとも１つはアルキル基であ
ると共にＲ5 及びＲ7のうちアルキル基でないものは水
素又は水素及び炭素を含む化合物であり、 Ｒ6及びＲ8は、同種又は異種であって、水素又は水素及
び炭素を含む化合物である。 - 【請求項１０】 前記ベース樹脂は、αメチルスチレン
誘導体であることを特徴とする請求項６〜９のいずれか
１項に記載のパターン形成方法。 - 【請求項１１】 前記露光光は、Ｆ2 エキシマレーザ、
Ａｒ2 エキシマレーザ又は軟Ｘ線であることを特徴とす
る請求項６〜９のいずれか１項に記載のパターン形成方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000169000A JP3285854B2 (ja) | 1999-06-21 | 2000-06-06 | パターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17420299 | 1999-06-21 | ||
| JP2000154010 | 2000-05-25 | ||
| JP2000-154010 | 2000-05-25 | ||
| JP11-174202 | 2000-05-25 | ||
| JP2000169000A JP3285854B2 (ja) | 1999-06-21 | 2000-06-06 | パターン形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002049153A true JP2002049153A (ja) | 2002-02-15 |
| JP3285854B2 JP3285854B2 (ja) | 2002-05-27 |
Family
ID=27323901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000169000A Expired - Lifetime JP3285854B2 (ja) | 1999-06-21 | 2000-06-06 | パターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3285854B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7514197B2 (en) | 2002-09-09 | 2009-04-07 | Nec Corporation | Resist and method of forming resist pattern |
-
2000
- 2000-06-06 JP JP2000169000A patent/JP3285854B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7514197B2 (en) | 2002-09-09 | 2009-04-07 | Nec Corporation | Resist and method of forming resist pattern |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3285854B2 (ja) | 2002-05-27 |
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