JP2003140360A - パターン形成方法 - Google Patents
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Abstract
よりなる開口部の形状を劣化させることなく、該開口部
のサイズを縮小できるようにする。 【解決手段】 酸の作用により脱離する保護基を含むベ
ースポリマーと、アクリル化合物と、光が照射されると
酸を発生する酸発生剤とを有する化学増幅型レジスト材
料よりなるレジスト膜11を形成する。レジスト膜11
に対して露光光12をマスク13を介して照射してパタ
ーン露光を行なう。パターン露光されたレジスト膜11
を現像して、孔又は溝よりなる開口部15を有するレジ
ストパターン16を形成する。レジストパターン16に
対して加熱しながら光を照射することにより、開口部1
5のサイズを縮小する。
Description
ジストパターンパターンをフローさせて、開口部のサイ
ズを縮小する工程を備えたパターン形成方法に関する。
いては、半導体集積回路の高集積化及び半導体素子の微
細化の進展に伴って、リソグラフィ技術により形成され
るレジストパターンも一層の微細化が図られている。
の開口部を有するレジストパターンの形成工程において
は、孔又は溝のサイズの微細に伴って、従来のリソグラ
フィ技術ではコントラストが低下するので、微細な孔又
は溝を形成するための開口部を形成することが難しくな
ってきている。
レジストパターンを熱によりフローさせて開口部のサイ
ズを縮小し、これによって、レジストパターンに、リソ
グラフィ技術の限界を超える微細なサイズを有する開口
部を形成する技術が提案されている。
て、図3(a)〜(e)を参照しながら説明する。
スト材料を準備する。
上に前記の化学増幅型レジスト材料を塗布して0.5μ
mの厚さを有するレジスト膜2を形成した後、図3
(b)に示すように、レジスト膜2に対してArFエキ
シマレーザスキャナー(NA:0.60)から出射され
たArFエキシマレーザ3を所望のマスクパターンを有
するフォトマスク4を介して照射してパターン露光を行
なう。
膜2に対して105℃の温度下で90秒間の露光後加熱
(PEB)5を行なう。このようにすると、レジスト膜
2の露光部2aにおいては酸発生剤から酸が発生するた
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2の未露光部2bにおいては酸発生剤から酸が
発生しないのでアルカリ性現像液に対して不溶性のまま
である。
%のテトラメチルアンモニウムハイドロキサイド現像液
(アルカリ性現像液)により60秒間の現像を行なっ
て、図3(d)に示すように、サイズ:W1 が0.20
μmである開口部6を有するレジストパターン7を形成
する。
℃の温度下での加熱8を行なって、図3(e)に示すよ
うに、レジストパターン7をフローさせる。このように
すると、開口部6のサイズは、W1 (=0.20μm)
からW2 (=0.15μm)に縮小する。
を超える微細な開口部を有するレジストパターンを形成
することができる。
に示すように、フローによりサイズが縮小した開口部6
の断面形状が大きく劣化するという問題が発生する。
部6のサイズのウェハ面内におけるばらつきは20%以
上になって、サイズのばらつきが大きくなってしまうと
いう問題がある。
がばらついたりしている開口部を有するレジストパター
ンを用いて被処理膜に対するエッチングを行なうと、得
られるコンタクトホール又は配線溝の形状が劣化したり
サイズがばらついたりするので、半導体装置の歩留まり
が低下するという問題がある。
に形成されている開口部の形状を劣化させることなく、
該開口部のサイズを縮小できるようにすることを目的と
する。
め、本発明に係る第1のパターン形成方法は、酸の作用
により脱離する保護基を含むベースポリマーと、アクリ
ル化合物と、光が照射されると酸を発生する酸発生剤と
を有する化学増幅型レジスト材料よりなるレジスト膜を
形成する工程と、レジスト膜に対して露光光を選択的に
照射してパターン露光を行なう工程と、パターン露光さ
れたレジスト膜を現像して、孔又は溝よりなる開口部を
有するレジストパターンを形成する工程と、レジストパ
ターンに対して加熱しながら光を照射することにより、
開口部のサイズを縮小する工程とを備えている。
幅型レジスト材料に、保護基を含むベースポリマーとア
クリル化合物とが含まれているため、該化学増幅型レジ
スト材料よりなるレジストパターンに対して加熱しなが
ら光を照射すると、アクリル化合物が、ベースポリマー
同士の間に介在してベースポリマー同士を架橋させるた
め、レジストパターンの開口部の形状は劣化しない。従
って、レジストパターンに形成されている開口部の形状
の劣化を招くことなく、開口部のサイズを縮小すること
ができる。
ル化合物は、アクリル酸又はアクリル酸エステルである
ことが好ましい。
確実に架橋させることができる。
酸の作用により脱離する保護基を含むベースポリマー
と、熱によりベースポリマーを架橋させる熱架橋性化合
物と、光が照射されると酸を発生する酸発生剤とを有す
る化学増幅型レジスト材料よりなるレジスト膜を形成す
る工程と、レジスト膜に対して露光光を選択的に照射し
てパターン露光を行なう工程と、パターン露光されたレ
ジスト膜を現像して、孔又は溝よりなる開口部を有する
レジストパターンを形成する工程と、レジストパターン
を加熱することにより、開口部のサイズを縮小する工程
とを備えている。
増幅型レジスト材料に、保護基を含むベースポリマーと
熱架橋性化合物とが含まれているため、該化学増幅型レ
ジスト材料よりなるレジストパターンに対して加熱する
と、熱架橋性化合物が、ベースポリマー同士の間に介在
してベースポリマー同士を架橋させるため、レジストパ
ターンの開口部の形状は劣化しない。従って、レジスト
パターンに形成されている開口部の形状の劣化を招くこ
となく、開口部のサイズを縮小することができる。
性化合物は、メラミン化合物であることが好ましい。
確実に架橋させることができる。
保護基としては、アセタール基、t−ブチル基又はt−
ブチルオキシカルボニル基を用いることができる。
酸の作用により脱離する保護基としてアセタール基を含
むヒドロキシスチレン誘導体を有する第1のポリマー
と、ノルボルネン誘導体を有する第2のポリマーと、光
が照射されると酸を発生する酸発生剤とを有する化学増
幅型レジスト材料よりなるレジスト膜を形成する工程
と、レジスト膜に対して露光光を選択的に照射してパタ
ーン露光を行なう工程と、パターン露光されたレジスト
膜を現像して、孔又は溝よりなる開口部を有するレジス
トパターンを形成する工程と、レジストパターンを加熱
することにより、開口部のサイズを縮小する工程とを備
えている。
ルネン誘導体を有するポリマーは、アセタール基を含む
ヒドロキシスチレン誘導体を有するポリマーの熱による
フローのコントラストを向上させるため、つまりレジス
トパターンの開口部近傍の熱フローを抑制するため、レ
ジストパターンの開口部の形状は劣化しない。従って、
レジストパターンに形成されている開口部の形状の劣化
を招くことなく、開口部のサイズを縮小することができ
る。
酸の作用により脱離する保護基としてアセタール基を含
むヒドロキシスチレン誘導体を有する第1のポリマー
と、ノルボルネン誘導体−無水マレイン酸を有する第2
のポリマーと、光が照射されると酸を発生する酸発生剤
とを有する化学増幅型レジスト材料よりなるレジスト膜
を形成する工程と、レジスト膜に対して露光光を選択的
に照射してパターン露光を行なう工程と、パターン露光
されたレジスト膜を現像して、孔又は溝よりなる開口部
を有するレジストパターンを形成する工程と、レジスト
パターンを加熱することにより、開口部のサイズを縮小
させる工程とを備えている。
ボルネン誘導体−無水マレイン酸を有するポリマーは、
アセタール基を含むヒドロキシスチレン誘導体を有する
ポリマーの熱によるフローのコントラストを向上させる
ため、つまりレジストパターンの開口部近傍の熱フロー
を抑制するため、レジストパターンの開口部の形状は劣
化しない。従って、レジストパターンに形成されている
開口部の形状の劣化を招くことなく、開口部のサイズを
縮小することができる。
酸の作用により脱離する保護基としてアセタール基を含
むヒドロキシスチレン誘導体を有する第1のポリマー
と、ノルボルネン誘導体を有する第2のポリマーと、ノ
ルボルネン誘導体−無水マレイン酸を有する第3のポリ
マーと、光が照射されると酸を発生する酸発生剤とを有
する化学増幅型レジスト材料よりなるレジスト膜を形成
する工程と、レジスト膜に対して露光光を選択的に照射
してパターン露光を行なう工程と、パターン露光された
レジスト膜を現像して、孔又は溝よりなる開口部を有す
るレジストパターンを形成する工程と、レジストパター
ンを加熱することにより、開口部のサイズを縮小する工
程とを備えている。
ルネン誘導体を有するポリマー及びノルボルネン誘導体
−無水マレイン酸を有するポリマーは、アセタール基を
含むヒドロキシスチレン誘導体を有するポリマーの熱に
よるフローのコントラストを向上させるため、つまりレ
ジストパターンの開口部近傍の熱フローを抑制するた
め、レジストパターンの開口部の形状は劣化しない。従
って、レジストパターンに形成されている開口部の形状
の劣化を招くことなく、開口部のサイズを縮小すること
ができる。
セタール基としては、エトキシエチル基又はテトラヒド
ロピラニル基を用いることができる。
実施形態に係るパターン形成方法について、図1(a)
〜(e)を参照しながら説明する。第1の実施形態は、
酸の作用により脱離する保護基を含むベースポリマー
と、アクリル化合物と、光が照射されると酸を発生する
酸発生剤とを有する化学増幅型レジスト材料を用いる。
型レジスト材料を準備する。
の上に前記の化学増幅型レジスト材料を塗布して0.5
μmの厚さを有するレジスト膜11を形成した後、図1
(b)に示すように、レジスト膜11に対してArFエ
キシマレーザスキャナー(NA:0.60)から出射さ
れたArFエキシマレーザ12を所望のマスクパターン
を有するフォトマスク13を介して照射してパターン露
光を行なう。
膜11に対して105℃の温度下で90秒間の露光後加
熱(PEB)14を行なう。このようにすると、レジス
ト膜11の露光部11aにおいては酸発生剤から酸が発
生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においては酸発
生剤から酸が発生しないのでアルカリ性現像液に対して
不溶性のままである。
t%のテトラメチルアンモニウムハイドロキサイド現像
液(アルカリ性現像液)により60秒間の現像を行なっ
て、図1(d)に示すように、サイズ:W1 が0.20
μmである開口部15を有するレジストパターン16を
形成する。
50℃の温度の加熱17を行ないながらArFエキシマ
レーザ18を照射して、図1(e)に示すように、レジ
ストパターン16をフローさせる。
W1 (=0.20μm)からW2 (=0.15μm)に
縮小するが、開口部15の断面形状は殆ど劣化しない。
また、開口部15のサイズのウェハ面内におけるばらつ
きは10%以下であって良好であった。
する化学増幅型レジスト材料よりなるレジストパターン
16に対して加熱しながらArFエキシマレーザを照射
するため、レジストパターン16を構成するベースポリ
マーは、アクリル化合物が、ベースポリマー同士の間に
介在してベースポリマー同士を架橋させるため、レジス
トパターン16の開口部15の形状は劣化しない。従っ
て、レジストパターン16に形成されている開口部15
の形状の劣化を招くことなく、開口部15のサイズを縮
小することができる。
に係るパターン形成方法について、図2(a)〜(e)
を参照しながら説明する。第2の実施形態は、酸の作用
により脱離する保護基を含むベースポリマーと、熱によ
り前記ベースポリマーを架橋させる熱架橋性化合物と、
光が照射されると酸を発生する酸発生剤とを有する化学
増幅型レジスト材料を用いる。
料を準備する。
の上に前記の化学増幅型レジスト材料を塗布して0.5
μmの厚さを有するレジスト膜21を形成した後、図2
(b)に示すように、レジスト膜21に対してArFエ
キシマレーザスキャナー(NA:0.60)から出射さ
れたArFエキシマレーザ22を所望のマスクパターン
を有するフォトマスク23を介して照射してパターン露
光を行なう。
膜21に対して105℃の温度下で90秒間の露光後加
熱(PEB)24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21の未露光部21bにおいては酸発
生剤から酸が発生しないのでアルカリ性現像液に対して
不溶性のままである。
t%のテトラメチルアンモニウムハイドロキサイド現像
液(アルカリ性現像液)により60秒間の現像を行なっ
て、図2(d)に示すように、サイズ:W1 が0.20
μmである開口部25を有するレジストパターン26を
形成する。
50℃の温度の加熱27を行なって、図2(e)に示す
ように、レジストパターン26をフローさせる。
W1 (=0.20μm)からW2 (=0.15μm)に
縮小するが、開口部25の断面形状は殆ど劣化しない。
また、開口部15のサイズのウェハ面内におけるばらつ
きは10%以下であって良好であった。
する化学増幅型レジスト材料よりなるレジストパターン
26に対して加熱するため、熱架橋性化合物が、ベース
ポリマー同士の間に介在してベースポリマー同士を架橋
させるため、レジストパターン26の開口部の形状は劣
化しない。従って、レジストパターン26に形成されて
いる開口部25の形状の劣化を招くことなく、開口部2
5のサイズを縮小することができる。
2の実施形態の第1変形例について説明するが、該第1
変形例は第2の実施形態に比べて化学増幅型レジスト材
料が異なるのみであるから、以下においては、化学増幅
型レジスト材料についてのみ説明する。
護基としてアセタール基を含むヒドロキシスチレン誘導
体を有する第1のポリマーと、ノルボルネン誘導体を有
する第2のポリマーと、光が照射されると酸を発生する
酸発生剤とを有する化学増幅型レジスト材料を用いる。
具体的には以下の化学増幅型レジスト材料を用いる。
を有するポリマーは、アセタール基を含むヒドロキシス
チレン誘導体を有するポリマーの熱によるフローのコン
トラストを向上させるため、つまりレジストパターンの
開口部近傍の熱フローを抑制するため、レジストパター
ンの開口部の形状は劣化しない。従って、レジストパタ
ーンに形成されている開口部の形状の劣化を招くことな
く、開口部のサイズを縮小することができる。
する混合割合は特に限定されないが、混合割合が10w
t%以上であると、レジストパターンの開口部の形状劣
化を確実に防止することができる。
2の実施形態の第2変形例について説明するが、該第2
変形例は第2の実施形態に比べて化学増幅型レジスト材
料が異なるのみであるから、以下においては、化学増幅
型レジスト材料についてのみ説明する。
護基としてアセタール基を含むヒドロキシスチレン誘導
体を有する第1のポリマーと、ノルボルネン誘導体−無
水マレイン酸(ノルボルネン誘導体と無水マレイン酸と
の重合体)を有する第2のポリマーと、光が照射される
と酸を発生する酸発生剤とを有する化学増幅型レジスト
材料を用いる。具体的には以下の化学増幅型レジスト材
料を用いる。
−無水マレイン酸を有するポリマーは、アセタール基を
含むヒドロキシスチレン誘導体を有するポリマーの熱に
よるフローのコントラストを向上させるため、つまりレ
ジストパターンの開口部近傍の熱フローを抑制するた
め、レジストパターンの開口部の形状は劣化しない。従
って、レジストパターンに形成されている開口部の形状
の劣化を招くことなく、開口部のサイズを縮小すること
ができる。
する混合割合は特に限定されないが、混合割合が10w
t%以上であると、レジストパターンの開口部の形状劣
化を確実の防止することができる。
2の実施形態の第3変形例について説明するが、該第3
変形例は第2の実施形態に比べて化学増幅型レジスト材
料が異なるのみであるから、以下においては、化学増幅
型レジスト材料についてのみ説明する。
護基としてアセタール基を含むヒドロキシスチレン誘導
体を有する第1のポリマーと、ノルボルネン誘導体を有
する第2のポリマーと、ノルボルネン誘導体−無水マレ
イン酸(ノルボルネン誘導体と無水マレイン酸との重合
体)を有する第3のポリマーと、光が照射されると酸を
発生する酸発生剤とを有する化学増幅型レジスト材料を
用いる。具体的には以下の化学増幅型レジスト材料を準
備する。
を有するポリマー及びノルボルネン誘導体−無水マレイ
ン酸を有するポリマーは、アセタール基を含むヒドロキ
シスチレン誘導体を有するポリマーの熱によるフローの
コントラストを向上させるため、つまりレジストパター
ンの開口部近傍の熱フローを抑制するため、レジストパ
ターンの開口部の形状は劣化しない。従って、レジスト
パターンに形成されている開口部の形状の劣化を招くこ
となく、開口部のサイズを縮小することができる。
第1のポリマーに対する混合割合は特に限定されない
が、混合割合が10wt%以上であると、レジストパタ
ーンの開口部の形状劣化を確実の防止することができ
る。
られる、酸の作用により脱離する保護基を有するポリマ
ーの例を挙げる。
テル)−(メバロニックラクトンメタクリル酸エステ
ル))(但し、2-メチル-2-アダマンタンメタクリル酸エ
ステル:メバロニックラクトンメタクリル酸エステル=
50mol%:50mol%) ○ ポリ((2-エチル-2-アダマンタンメタクリル酸エス
テル)−(γ-ブチロラクトンメタクリル酸エステル))
(但し、2-エチル-2-アダマンタンメタクリル酸エステ
ル:γ-ブチロラクトンメタクリル酸エステル=50mol
%:50mol%)
ル)−(メバロニックラクトンアクリル酸エステル))
(但し、2-メチル-2-アダマンタンアクリル酸エステ
ル:メバロニックラクトンアクリル酸エステル=50mol
%:50mol%) ○ ポリ((2-エチル-2-アダマンタンアクリル酸エステ
ル)−(γ-ブチロラクトンアクリル酸エステル))(但
し、2-エチル-2-アダマンタンアクリル酸エステル:γ-
ブチロラクトンアクリル酸エステル=50mol%:50mol%)
ル)ポリマーの例 ○ ポリ((2-メチル-2-アダマンタンアクリル酸エステ
ル)−(メバロニックラクトンメタクリル酸エステル))
(但し、2-メチル-2-アダマンタンアクリル酸エステ
ル:メバロニックラクトンメタクリル酸エステル=50mo
l%:50mol%) ○ ポリ((2-エチル-2-アダマンタンアクリル酸エステ
ル)−(γ-ブチロラクトンメタクリル酸エステル))(但
し、2-エチル-2-アダマンタンアクリル酸エステル:γ-
ブチロラクトンメタクリル酸エステル=50mol%:50mol
%)
キシスチレン))(但し、エトキシエチルオキシスチレ
ン:ヒドロキシスチレン=35mol%:65mol%) ○ ポリ((メトキシメチルオキシスチレン)−(ヒドロ
キシスチレン))(但し、メトキシメチルオキシスチレ
ン:ヒドロキシスチレン=40mol%:60mol%) ○ ポリ((テトラヒドロピラニルオキシスチレン)−
(ヒドロキシスチレン))(但し、テトラヒドロピラニル
オキシスチレン:ヒドロキシスチレン=35mol%:65mol
%) ○ ポリ((フェノキシエチルオキシスチレン)−(ヒド
ロキシスチレン))(但し、フェノキシエチルオキシス
チレン:ヒドロキシスチレン=32mol%:68mol%) ○ ポリ((t-ブチルオキシスチレン)−(ヒドロキシス
チレン))(但し、t-ブチルオキシスチレン:ヒドロキ
シスチレン=30mol%:70mol%) ○ ポリ((t-ブチルオキシカルボニルオキシスチレン)
−(ヒドロキシスチレン))(但し、t-ブチルオキシカル
ボニルオキシスチレン:ヒドロキシスチレン=30mol%:
70mol%) ○ ポリ((t-ブチルオキシカルボニルメチルオキシス
チレン)−(ヒドロキシスチレン))(但し、t-ブチルオ
キシカルボニルメチルオキシスチレン:ヒドロキシスチ
レン=28mol%:72mol%)
例 ○ ポリ((5-t-ブチルノルボルネン-5-カルボキシレー
ト)−(ノルボルネン-5-カルボキシレート))(但し、5-
t-ブチルノルボルネン-5-カルボキシレート:ノルボル
ネン-5-カルボキシレート=40mol%:60mol%) ○ ポリ((5-t-ブチルノルボルネン-5-メチレンヘキサ
フルオロイソプロピルアルコール)−(ノルボルネン-5-
メチレンヘキサフルオロイソプロピルアルコール))
(但し、5-t-ブチルノルボルネン-5-メチレンヘキサフ
ルオロイソプロピルアルコール:ノルボルネン-5-メチ
レンヘキサフルオロイソプロピルアルコール=35mol%:
65mol%)
イン酸誘導体のポリマーの例 ○ ポリ((5-t-ブチルノルボルネン-5-カルボキシレー
ト)−(無水マレイン酸))(但し、5-t-ブチルノルボル
ネン-5-カルボキシレート:無水マレイン酸=50mol%:5
0mol%) ○ ポリ((5-t-ブチルノルボルネン-5-カルボキシレー
ト)−(ノルボルネン-5-カルボキシレート)−(無水マレ
イン酸))(但し、5-t-ブチルノルボルネン-5-カルボキ
シレート:ノルボルネン-5-カルボキシレート:無水マ
レイン酸=40mol%:10mol%:50mol%) ○ ポリ((5-t-ブチルノルボルネン-5-メチレンヘキサ
フルオロイソプロピルアルコール)−(無水マレイン
酸))(但し、5-t-ブチルノルボルネン-5-メチレンヘキ
サフルオロイソプロピルアルコール:無水マレイン酸=
50mol%:50mol%) ○ ポリ((5-t-ブチルノルボルネン-5-メチレンヘキサ
フルオロイソプロピルアルコール)−(ノルボルネン-5-
メチレンヘキサフルオロイソプロピルアルコール)−(無
水マレイン酸))(但し、5-t-ブチルノルボルネン-5-メ
チレンヘキサフルオロイソプロピルアルコール:ノルボ
ルネン-5-メチレンヘキサフルオロイソプロピルアルコ
ール:無水マレイン酸=35mol%:15mol%:50mol%)
イン酸誘導体とメタクリル酸誘導体とのポリマーの例 ○ ポリ((5-t-ブチルノルボルネン-5-カルボキシレー
ト)−(無水マレイン酸)−(2-メチル-2-アダマンタンメ
タクリレート)−(γ-ブチロラクトンメタクリレート))
(但し、5-t-ブチルノルボルネン-5-カルボキシレー
ト:無水マレイン酸:2-メチル-2-アダマンタンメタク
リレート:γ-ブチロラクトンメタクリレート=25mol
%:25mol%:30mol%:20mol%) ○ ポリ((5-t-ブチルノルボルネン-5-カルボキシレー
ト)−(無水マレイン酸)−(γ-ブチロラクトンメタクリ
レート))(但し、5-t-ブチルノルボルネン-5-カルボキ
シレート:無水マレイン酸:γ-ブチロラクトンメタク
リレート=40mol%:40mol%:20mol%)
イン酸誘導体とアクリル酸誘導体とのポリマーの例 ○ ポリ((5-t-ブチルノルボルネン-5-カルボキシレー
ト)−(無水マレイン酸)−(2-エチル-2-アダマンタンア
クリレート)−(メバロニックラクトンアクリレート))
(但し、5-t-ブチルノルボルネン-5-カルボキシレー
ト:無水マレイン酸:2-エチル-2-アダマンタンアクリ
レート:メバロニックラクトンアクリレート=25mol%:
25mol%:35mol%:15mol%) ○ ポリ((5-t-ブチルノルボルネン-5-カルボキシレー
ト)−(無水マレイン酸)−(メバロニックラクトンアクリ
レート))(但し、5-t-ブチルノルボルネン-5-カルボキ
シレート:無水マレイン酸:メバロニックラクトンアク
リレート=40mol%:40mol%:20mol%)
クリル化合物の例を挙げる。 ○ アクリル酸 ○ メチルアクリレート ○ エチルアクリレート ○ フェニルアクリレート ○ ビニールアクリレート
架橋性化合物の例を挙げる。 ○ 2,4,6-トリス(エトキシメチル)アミノ-1,3,5-s-ト
リアジン(メラミン化合物)
は第3の変形例に用いられる第1のポリマーに含まれ
る、アセタール基を含むヒドロキシスチレン誘導体の例
を挙げる。 ○ エトキシエチルオキシスチレン ○ メトキシメチルオキシスチレン ○ テトラヒドロピラニルオキシスチレン ○ フェノキシエチルオキシスチレン
は第3の変形例に用いられる第1のポリマー(アセター
ル保護基を含むヒドロキシスチレン誘導体のポリマー)
の例を挙げる。 ○ ポリ((エトキシエチルオキシスチレン)−(ヒドロ
キシスチレン))(但し、エトキシエチルオキシスチレ
ン:ヒドロキシスチレン=35mol%:65mol%) ○ ポリ((メトキシメチルオキシスチレン)−(ヒドロ
キシスチレン))(但し、メトキシメチルオキシスチレ
ン:ヒドロキシスチレン=40mol%:60mol%) ○ ポリ((テトラヒドロピラニルオキシスチレン)−
(ヒドロキシスチレン))(但し、テトラヒドロピラニル
オキシスチレン:ヒドロキシスチレン=35mol%:65mol
%) ○ ポリ((フェノキシエチルオキシスチレン)−(ヒド
ロキシスチレン))(但し、32mol%:68mol%)
の変形例に用いられる第2のポリマーに含まれるノルボ
ルネン誘導体の例を挙げる。 ○ 5-t-ブチルノルボルネン-5-カルボキシレート ○ 5-t-ブチルオキシカルボニルノルボルネン-5-カル
ボキシレート ○ 5-t-ブチルノルボルネン-5-メチレンヘキサフルオ
ロイソプロピルアルコール ○ ノルボルネン-5-カルボキシレート ○ ノルボルネン-5-メチレンヘキサフルオロイソプロ
ピルアルコール ○ ノルボルネン
の変形例に用いられる第2のポリマー(ノルボルネン誘
導体のポリマー)の例を挙げる。 ○ ポリ((5-t-ブチルノルボルネン-5-カルボキシレー
ト)−(ノルボルネン-5-カルボキシレート))(但し、5-
t-ブチルノルボルネン-5-カルボキシレート:ノルボル
ネン-5-カルボキシレート=40mol%:60mol%) ○ ポリ((5-t-ブチルノルボルネン-5-メチレンヘキサ
フルオロイソプロピルアルコール)−(ノルボルネン-5-
メチレンヘキサフルオロイソプロピルアルコール))
(但し、5-t-ブチルノルボルネン-5-メチレンヘキサフ
ルオロイソプロピルアルコール:ノルボルネン-5-メチ
レンヘキサフルオロイソプロピルアルコール=35mol%:
65mol%) ○ ポリ(5-t-ブチルノルボルネン-5-カルボキシレー
ト) ○ ポリ(5-t-ブチルオキシカルボニルノルボルネン-5
-カルボキシレート) ○ ポリ(5-t-ブチルノルボルネン-5-メチレンヘキサ
フルオロイソプロピルアルコール) ○ ポリ(ノルボルネン-5-カルボキシレート) ○ ポリ(ノルボルネン-5-メチレンヘキサフルオロイ
ソプロピルアルコール) ○ ポリ(ノルボルネン)
の第2のポリマー又は第3の変形例の第3のポリマーに
含まれるノルボルネン−無水マレイン酸誘導体の例を挙
げる。 ○ 5-t-ブチルノルボルネン-5-カルボキシレート−無
水マレイン酸 ○ 5-t-ブチルオキシカルボニルノルボルネン-5-カル
ボキシレート−無水マレイン酸 ○ 5-t-ブチルノルボルネン-5-メチレンヘキサフルオ
ロイソプロピルアルコール−無水マレイン酸 ○ ノルボルネン-5-カルボキシレート−無水マレイン
酸 ○ ノルボルネン-5-メチレンヘキサフルオロイソプロ
ピルアルコール−無水マレイン酸 ○ ノルボルネン−無水マレイン酸
の第2のポリマー又は第3の変形例の第3のポリマー
(ノルボルネン−無水マレイン酸誘導体のポリマー)の
例を挙げる。 ○ ポリ((5-t-ブチルノルボルネン-5-カルボキシレー
ト)−(無水マレイン酸)(但し、5-t-ブチルノルボルネ
ン-5-カルボキシレート:無水マレイン酸=50mol%:50m
ol%) ○ ポリ((5-t-ブチルノルボルネン-5-カルボキシレー
ト)−(ノルボルネン-5-カルボキシレート)−(無水マレ
イン酸))(但し、5-t-ブチルノルボルネン-5-カルボキ
シレート:ノルボルネン-5-カルボキシレート:無水マ
レイン酸=40mol%:10mol%:50mol%) ○ ポリ((5-t-ブチルノルボルネン-5-メチレンヘキサ
フルオロイソプロピルアルコール)−(無水マレイン
酸))(但し、5-t-ブチルノルボルネン-5-メチレンヘキ
サフルオロイソプロピルアルコール:無水マレイン酸=
50mol%:50mol%) ○ ポリ((5-t-ブチルノルボルネン-5-メチレンヘキサ
フルオロイソプロピルアルコール)−(ノルボルネン-5-
メチレンヘキサフルオロイソプロピルアルコール)−(無
水マレイン酸))(但し、5-t-ブチルノルボルネン-5-メ
チレンヘキサフルオロイソプロピルアルコール:ノルボ
ルネン-5-メチレンヘキサフルオロイソプロピルアルコ
ール:無水マレイン酸=35mol%:15mol%:50mol%) ○ ポリ((5-t-ブチルノルボルネン-5-カルボキシレー
ト)−(無水マレイン酸))(但し、5-t-ブチルノルボル
ネン-5-カルボキシレート:無水マレイン酸=50mol%:5
0mol%) ○ ポリ((5-t-ブチルオキシカルボニルノルボルネン-
5-カルボキシレート)−(無水マレイン酸))(但し、5-t
-ブチルオキシカルボニルノルボルネン-5-カルボキシレ
ート:無水マレイン酸=50mol%:50mol%) ○ ポリ((5-t-ブチルノルボルネン-5-メチレンヘキサ
フルオロイソプロピルアルコール)−(無水マレイン
酸))(但し、5-t-ブチルノルボルネン-5-メチレンヘキ
サフルオロイソプロピルアルコール:無水マレイン酸=
50mol%:50mol%) ○ ポリ((ノルボルネン-5-カルボキシレート)−(無水
マレイン酸))(但し、ノルボルネン-5-カルボキシレー
ト:無水マレイン酸=50mol%:50mol%) ○ ポリ((ノルボルネン-5-メチレンヘキサフルオロイ
ソプロピルアルコール)−(無水マレイン酸))(但し、
ノルボルネン-5-メチレンヘキサフルオロイソプロピル
アルコール:無水マレイン酸=50mol%:50mol%) ○ ポリ((ノルボルネン)−(無水マレイン酸))(但
し、ノルボルネン:無水マレイン酸=50mol%:50mol%)
形態又は第2の実施形態の第1、第2若しくは第3の変
形例に用いられる酸発生剤の例を挙げる。 ○ 1,4-ジフェニルジアゾジスルフォン ○ トリフェニルスルフォニウムトシレート ○ カンファーイミノトシレート ○ ナフチルイミノトシレート ○ カンファーイミノトリフルオロメタンスルフォン酸 ○ ナフチルイミノトリフルオロメタンスルフォン酸 ○ トリフェニルスルフォニウムトリフルオロメタンス
ルフォン酸 ○ トリフェニルスルフォニウムノナフルオロブタンス
ルフォン酸 ○ ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルフ
ォン酸 ○ ジフェニルヨードニウムノナフルオロブタンスルフ
ォン酸 ○ ジ(4-t−ブチルフェニル)ヨードニウムトリフル
オロメタンスルフォン酸 ○ ジ(4-t−ブチルフェニル)ヨードニウムノナフル
オロブタンスルフォン酸
ストパターンが加熱しながら光を照射されると、アクリ
ル化合物がベースポリマー同士の間に介在してベースポ
リマー同士を架橋させるため、レジストパターンに形成
されている開口部の形状の劣化を招くことなく、開口部
のサイズを縮小することができる。
ストパターンが加熱されると、熱架橋性化合物がベース
ポリマー同士の間に介在してベースポリマー同士を架橋
させるため、レジストパターンに形成されている開口部
の形状の劣化を招くことなく、開口部のサイズを縮小す
ることができる。
トパターンが加熱されると、ノルボルネン誘導体がレジ
ストパターンの開口部近傍の熱フローを抑制するため、
レジストパターンに形成されている開口部の形状の劣化
を招くことなく、開口部のサイズを縮小することができ
る。
ストパターンが加熱されると、ノルボルネン誘導体−無
水マレイン酸がレジストパターンの開口部近傍の熱フロ
ーを抑制するため、レジストパターンに形成されている
開口部の形状の劣化を招くことなく、開口部のサイズを
縮小することができる。
トパターンが加熱されると、ノルボルネン誘導体及びノ
ルボルネン誘導体−無水マレイン酸がレジストパターン
の開口部近傍の熱フローを抑制するため、レジストパタ
ーンに形成されている開口部の形状の劣化を招くことな
く、開口部のサイズを縮小することができる。
ン形成方法の各工程を示す断面図である。
ン形成方法の各工程を示す断面図である。
工程を示す断面図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 酸の作用により脱離する保護基を含むベ
ースポリマーと、アクリル化合物と、光が照射されると
酸を発生する酸発生剤とを有する化学増幅型レジスト材
料よりなるレジスト膜を形成する工程と、 前記レジスト膜に対して露光光を選択的に照射してパタ
ーン露光を行なう工程と、 パターン露光された前記レジスト膜を現像して、孔又は
溝よりなる開口部を有するレジストパターンを形成する
工程と、 前記レジストパターンに対して加熱しながら光を照射す
ることにより、前記開口部のサイズを縮小する工程とを
備えていることを特徴とするパターン形成方法。 - 【請求項2】 前記アクリル化合物は、アクリル酸又は
アクリル酸エステルであることを特徴とする請求項1に
記載のパターン形成方法。 - 【請求項3】 酸の作用により脱離する保護基を含むベ
ースポリマーと、熱により前記ベースポリマーを架橋さ
せる熱架橋性化合物と、光が照射されると酸を発生する
酸発生剤とを有する化学増幅型レジスト材料よりなるレ
ジスト膜を形成する工程と、 前記レジスト膜に対して露光光を選択的に照射してパタ
ーン露光を行なう工程と、 パターン露光された前記レジスト膜を現像して、孔又は
溝よりなる開口部を有するレジストパターンを形成する
工程と、 前記レジストパターンを加熱することにより、前記開口
部のサイズを縮小する工程とを備えていることを特徴と
するパターンの形成方法。 - 【請求項4】 前記熱架橋性化合物は、メラミン化合物
であることを特徴とする請求項3に記載のパターン形成
方法。 - 【請求項5】 前記保護基は、アセタール基、t−ブチ
ル基又はt−ブチルオキシカルボニル基であることを特
徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のパターン
の形成方法。 - 【請求項6】 酸の作用により脱離する保護基としてア
セタール基を含むヒドロキシスチレン誘導体を有する第
1のポリマーと、ノルボルネン誘導体を有する第2のポ
リマーと、光が照射されると酸を発生する酸発生剤とを
有する化学増幅型レジスト材料よりなるレジスト膜を形
成する工程と、 前記レジスト膜に対して露光光を選択的に照射してパタ
ーン露光を行なう工程と、 パターン露光された前記レジスト膜を現像して、孔又は
溝よりなる開口部を有するレジストパターンを形成する
工程と、 前記レジストパターンを加熱することにより、前記開口
部のサイズを縮小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。 - 【請求項7】 酸の作用により脱離する保護基としてア
セタール基を含むヒドロキシスチレン誘導体を有する第
1のポリマーと、ノルボルネン誘導体−無水マレイン酸
を有する第2のポリマーと、光が照射されると酸を発生
する酸発生剤とを有する化学増幅型レジスト材料よりな
るレジスト膜を形成する工程と、 前記レジスト膜に対して露光光を選択的に照射してパタ
ーン露光を行なう工程と、 パターン露光された前記レジスト膜を現像して、孔又は
溝よりなる開口部を有するレジストパターンを形成する
工程と、 前記レジストパターンを加熱することにより、前記開口
部のサイズを縮小させる工程とを備えていることを特徴
とするパターンの形成方法。 - 【請求項8】 酸の作用により脱離する保護基としてア
セタール基を含むヒドロキシスチレン誘導体を有する第
1のポリマーと、ノルボルネン誘導体を有する第2のポ
リマーと、ノルボルネン誘導体−無水マレイン酸を有す
る第3のポリマーと、光が照射されると酸を発生する酸
発生剤とを有する化学増幅型レジスト材料よりなるレジ
スト膜を形成する工程と、 前記レジスト膜に対して露光光を選択的に照射してパタ
ーン露光を行なう工程と、 パターン露光された前記レジスト膜を現像して、孔又は
溝よりなる開口部を有するレジストパターンを形成する
工程と、 前記レジストパターンを加熱することにより、前記開口
部のサイズを縮小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。 - 【請求項9】 前記アセタール基は、エトキシエチル基
又はテトラヒドロピラニル基であることを特徴とする請
求項6〜8のいずれか1項に記載のパターン形成方法。
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