JP2006071889A - レジスト材料及びパターン形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 レジスト材料は、アルカリ可溶性基の一部が酸により不安定となる酸不安定基で保護された第1のポリマー20Aと、アルカリ可溶性基のほぼ全てが酸により不安定となる酸不安定基で保護された第2のポリマー20Bと、酸発生剤とを含んでいる。
【選択図】 図3
Description
トリフェニルスルフォニウムトリフラート(酸発生剤)………………………0.06g
トリエタノールアミン(クエンチャー)………………………………………0.002g
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(溶媒)……………………20g
次に、図1(a)に示すように、基板1の上に前記の化学増幅型レジスト材料を塗布して、0.35μmの厚さを持つレジスト膜2を形成する。
M. Switkes and M. Rothschild, "Immersion lithography at 157 nm", J. Vac. Sci. Technol., Vol.B19, P.2353 (2001)
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4(a)〜図4(d)を参照しながら説明する。
ポリ(2−メチル−2−アダマンチルメタクリレート)(第2のベースポリマー)………………………………………………………………………………………………………0.3g
トリフェニルスルフォニウムトリフラート(酸発生剤)………………………0.06g
トリエタノールアミン(クエンチャー)………………………………………0.002g
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(溶媒)……………………20g
次に、図4(a)に示すように、基板101の上に前記の化学増幅型レジスト材料を塗布して、0.35μmの厚さを持つレジスト膜102を形成する。
以下、本発明の第2の実施形態に係るパターン形成方法について図5(a)〜図5(d)を参照しながら説明する。
2−メチル−2−アダマンチルメタクリレート(酸不安定基で保護された化合物)………………………………………………………………………………………………………0.4g
トリフェニルスルフォニウムトリフラート(酸発生剤)………………………0.06g
トリエタノールアミン(クエンチャー)………………………………………0.002g
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(溶媒)……………………20g
次に、図5(a)に示すように、基板201の上に前記の化学増幅型レジスト材料を塗布して、0.35μmの厚さを持つレジスト膜202を形成する。
以下、本発明の第3の実施形態に係るパターン形成方法について図6(a)〜図6(d)を参照しながら説明する。
2−メチル−2−アダマンチルアクリレート(酸不安定基で保護された化合物)…………………………………………………………………………………………………………0.3g
ポリ(2−メチル−2−アダマンチルメタクリレート)(第2のベースポリマー)………………………………………………………………………………………………………0.2g
トリフェニルスルフォニウムトリフラート(酸発生剤)………………………0.06g
トリエタノールアミン(クエンチャー)………………………………………0.002g
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(溶媒)……………………20g
次に、図6(a)に示すように、基板301の上に前記の化学増幅型レジスト材料を塗布して、0.35μmの厚さを持つレジスト膜302を形成する。
以下、本発明の第4の実施形態に係るパターン形成方法について図7(a)〜図7(d)を参照しながら説明する。
ポリ(メチルメタクリレート)(第2のベースポリマー)………………………0.3g
トリフェニルスルフォニウムトリフラート(酸発生剤)………………………0.06g
トリエタノールアミン(クエンチャー)………………………………………0.002g
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(溶媒)……………………20g
次に、図7(a)に示すように、基板401の上に前記の化学増幅型レジスト材料を塗布して、0.35μmの厚さを持つレジスト膜402を形成する。
以下、本発明の第5の実施形態に係るパターン形成方法について図8(a)〜図8(d)を参照しながら説明する。
イソボルニルメタクリレート(酸安定基で保護された化合物)…………………0.4g
トリフェニルスルフォニウムトリフラート(酸発生剤)………………………0.06g
トリエタノールアミン(クエンチャー)………………………………………0.002g
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(溶媒)……………………20g
次に、図8(a)に示すように、基板501の上に前記の化学増幅型レジスト材料を塗布して、0.35μmの厚さを持つレジスト膜502を形成する。
以下、本発明の第6の実施形態に係るパターン形成方法について図9(a)〜図9(d)を参照しながら説明する。
2−メチル−2−アダマンチルアクリレート(酸不安定基で保護された化合物)…………………………………………………………………………………………………………0.3g
ポリ(メチルアクリレート)(第2のベースポリマー)…………………………0.1g
トリフェニルスルフォニウムトリフラート(酸発生剤)………………………0.06g
トリエタノールアミン(クエンチャー)………………………………………0.002g
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(溶媒)……………………20g
次に、図9(a)に示すように、基板601の上に前記の化学増幅型レジスト材料を塗布して、0.35μmの厚さを持つレジスト膜602を形成する。
10a 直鎖
10b 側鎖
10c 末端基
12 水素結合による相互作用
20 レジスト膜
20a 未露光部
20b 露光部
20A 第1のベースポリマー
20B 第2のベースポリマー
101 基板
102 レジスト膜
102a レジストパターン
103 液体
104 露光光
105 投影レンズ
201 基板
202 レジスト膜
202a レジストパターン
203 液体
204 露光光
205 投影レンズ
301 基板
302 レジスト膜
302a レジストパターン
303 液体
304 露光光
305 投影レンズ
401 基板
402 レジスト膜
402a レジストパターン
403 液体
404 露光光
405 投影レンズ
501 基板
502 レジスト膜
502a レジストパターン
503 液体
504 露光光
505 投影レンズ
601 基板
602 レジスト膜
602a レジストパターン
603 液体
604 露光光
605 投影レンズ
Claims (38)
- アルカリ可溶性基の一部が酸により不安定となる酸不安定基で保護された第1のポリマーと、
アルカリ可溶性基のほぼ全部が酸により不安定となる酸不安定基で保護された第2のポリマーと、
酸発生剤とを含むことを特徴とするレジスト材料。 - アルカリ可溶性基の一部が酸により不安定となる酸不安定基で保護されたポリマーと、
アルカリ可溶性基のほぼ全部が酸により不安定となる酸不安定基で保護された化合物と、
酸発生剤とを含むことを特徴とするレジスト材料。 - 第1のポリマーと、
アルカリ可溶性基が酸により不安定となる酸不安定基で保護された第1の化合物と、
アルカリ可溶性基のほぼ全部が酸により不安定となる酸不安定基で保護された第2のポリマーと、
酸発生剤とを含むことを特徴とするレジスト材料。 - アルカリ可溶性基の一部が酸により不安定となる酸不安定基で保護された第1のポリマーと、
アルカリ可溶性基が酸安定基で保護された第2のポリマーと、
酸発生剤とを含むことを特徴とするレジスト材料。 - アルカリ可溶性基が酸により不安定となる酸不安定基で保護された化合物を含むことを特徴とする請求項1又は4に記載のレジスト材料。
- アルカリ可溶性基が酸安定基で保護された化合物を含むことを特徴とする請求項1又は4に記載のレジスト材料。
- アルカリ可溶性基の一部が酸により不安定となる酸不安定基で保護されたポリマーと、
アルカリ可溶性基が酸安定基で保護された化合物と、
酸発生剤とを含むことを特徴とするレジスト材料。 - 第1のポリマーと、
アルカリ可溶性基が酸により不安定となる酸不安定基で保護された第1の化合物と、
アルカリ可溶性基が酸安定基で保護された第2のポリマーと、
酸発生剤とを含むことを特徴とするレジスト材料。 - アルカリ可溶性基が酸安定基で保護された第2の化合物を含むことを特徴とする請求項3又は8に記載のレジスト材料。
- 前記第1のポリマー及び第2のポリマーは、ポリヒドロキシスチレン、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸、ポリノルボルネンカルボン酸、ポリノルボルネンメチレンヘキサフルオロイソプロピルアルコール、ポリノルボルネンヘキサフルオロイソプロピルアルコール、ノルボルネンヘキサフルオロイソプロピルアルコール・無水マレイン酸共重合ポリマー、ノルボルネンカルボン酸・無水マレイン酸共重合ポリマー又はノルボルネンメチレンヘキサフルオロイソプロピルアルコール・無水マレイン酸共重合ポリマーであることを特徴とする請求項1、3、4及び8のいずれか1項に記載のレジスト材料。
- 前記ポリマーは、ポリヒドロキシスチレン、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸、ポリノルボルネンカルボン酸、ポリノルボルネンメチレンヘキサフルオロイソプロピルアルコール、ポリノルボルネンヘキサフルオロイソプロピルアルコール、ノルボルネンヘキサフルオロイソプロピルアルコール・無水マレイン酸共重合ポリマー、ノルボルネンカルボン酸・無水マレイン酸共重合ポリマー又はノルボルネンメチレンヘキサフルオロイソプロピルアルコール・無水マレイン酸共重合ポリマーであることを特徴とする請求項2又は7に記載のレジスト材料。
- 前記化合物は、ヒドロキシスチレン、ビスフェノールA、ピロガロール、メタクリル酸、アクリル酸、ノルボルネンカルボン酸、ノルボルネンメチレンヘキサフルオロイソプロピルアルコール、ノルボルネンヘキサフルオロイソプロピルアルコール、ノルボルネ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、ノルボルネンカルボン酸・無水マレイン酸又はノルボルネンメチレンヘキサフルオロイソプロピルアルコール・無水マレイン酸であることを特徴とする請求項2、5、6及び7に記載のレジスト材料。
- 前記第1の化合物は、ヒドロキシスチレン、ビスフェノールA、ピロガロール、メタクリル酸、アクリル酸、ノルボルネンカルボン酸、ノルボルネンメチレンヘキサフルオロイソプロピルアルコール、ノルボルネンヘキサフルオロイソプロピルアルコール、ノルボルネ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、ノルボルネンカルボン酸・無水マレイン酸又はノルボルネンメチレンヘキサフルオロイソプロピルアルコール・無水マレイン酸であることを特徴とする請求項3又は8に記載のレジスト材料。
- 前記第2の化合物は、ヒドロキシスチレン、ビスフェノールA、ピロガロール、メタクリル酸、アクリル酸、ノルボルネンカルボン酸、ノルボルネンメチレンヘキサフルオロイソプロピルアルコール、ノルボルネンヘキサフルオロイソプロピルアルコール、ノルボルネ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、ノルボルネンカルボン酸・無水マレイン酸又はノルボルネンメチレンヘキサフルオロイソプロピルアルコール・無水マレイン酸であることを特徴とする請求項9に記載のレジスト材料。
- 前記アルカリ可溶性基は、ヒドロキシ基又はカルボン酸基であることを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項に記載のレジスト材料。
- 前記酸不安定基は、t−ブチル基、t−ブチルオキシカルボニル基、メトキシメチル基又は2−メチル−2−アダマンチル基であることを特徴とする請求項1〜5、7及び8のいずれか1項に記載のレジスト材料。
- 前記酸安定基は、メチル基、エチル基、イソプロピル基、アダマンチル基又はイソボルニル基であることを特徴とする請求項4及び6〜9に記載のレジスト材料。
- 前記酸発生剤は、トリフェニルスルフォニウムトリフラート、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、トリフェニルスルフォニウムパーフルオロオクタンスルフォン酸、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、ジフェニルヨードニウムパーフルオロオクタンスルフォン酸、ジ(p−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(p−t−ブチルフェニル)ノナフルオロブタンスルフォン酸及びジ(p−t−ブチルフェニル)パーフルオロオクタンスルフォン酸からなる群のうちの少なくとも1つであることを特徴とする請求項1〜4、7及び8のいずれか1項に記載のレジスト材料。
- 基板の上にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜の上に液体を配した状態で、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、
パターン露光が行なわれた前記レジスト膜に対して現像を行なってレジストパターンを形成する工程とを備え、
前記レジスト膜には、アルカリ可溶性基の一部が酸により不安定となる酸不安定基で保護された第1のポリマーと、アルカリ可溶性基のほぼ全部が酸により不安定となる酸不安定基で保護された第2のポリマーと、酸発生剤とを含むレジスト材料を用いることを特徴とするパターン形成方法。 - 基板の上にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜の上に液体を配した状態で、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、
パターン露光が行なわれた前記レジスト膜に対して現像を行なってレジストパターンを形成する工程とを備え、
前記レジスト膜には、アルカリ可溶性基の一部が酸により不安定となる酸不安定基で保護されたポリマーと、アルカリ可溶性基のほぼ全部が酸により不安定となる酸不安定基で保護された化合物と、酸発生剤とを含むレジスト材料を用いることを特徴とするパターン形成方法。 - 基板の上にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜の上に液体を配した状態で、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、
パターン露光が行なわれた前記レジスト膜に対して現像を行なってレジストパターンを形成する工程とを備え、
前記レジスト膜には、第1のポリマーと、アルカリ可溶性基が酸により不安定となる酸不安定基で保護された第1の化合物と、アルカリ可溶性基のほぼ全部が酸により不安定となる酸不安定基で保護された第2のポリマーと、酸発生剤とを含むレジスト材料を用いることを特徴とするパターン形成方法。 - 基板の上にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜の上に液体を配した状態で、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、
パターン露光が行なわれた前記レジスト膜に対して現像を行なってレジストパターンを形成する工程とを備え、
前記レジスト膜には、アルカリ可溶性基の一部が酸により不安定となる酸不安定基で保護された第1のポリマーと、アルカリ可溶性基が酸安定基で保護された第2のポリマーと、酸発生剤とを含むレジスト材料を用いることを特徴とするパターン形成方法。 - 前記レジスト材料は、アルカリ可溶性基が酸により不安定となる酸不安定基で保護された化合物を含むことを特徴とする請求項19又は22に記載のパターン形成方法。
- 基板の上にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜の上に液体を配した状態で、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、
パターン露光が行なわれた前記レジスト膜に対して現像を行なってレジストパターンを形成する工程とを備え、
前記レジスト膜には、アルカリ可溶性基の一部が酸により不安定となる酸不安定基で保護されたポリマーと、アルカリ可溶性基が酸安定基で保護された化合物と、酸発生剤とを含むレジスト材料を用いることを特徴とするパターン形成方法。 - 基板の上にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜の上に液体を配した状態で、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、
パターン露光が行なわれた前記レジスト膜に対して現像を行なってレジストパターンを形成する工程とを備え、
前記レジスト膜には、第1のポリマーと、アルカリ可溶性基が酸により不安定となる酸不安定基で保護された第1の化合物と、アルカリ可溶性基が酸安定基で保護された第2のポリマーと、酸発生剤とを含むレジスト材料を用いることを特徴とするパターン形成方法。 - 前記レジスト材料は、アルカリ可溶性基が酸安定基で保護された化合物を含むことを特徴とする請求項19又は22に記載のパターン形成方法。
- 前記レジスト材料は、アルカリ可溶性基が酸安定基で保護された第2の化合物を含むことを特徴とする請求項21又は25に記載のパターン形成方法。
- 前記第1のポリマー及び第2のポリマーは、ポリヒドロキシスチレン、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸、ポリノルボルネンカルボン酸、ポリノルボルネンメチレンヘキサフルオロイソプロピルアルコール、ポリノルボルネンヘキサフルオロイソプロピルアルコール、ノルボルネンヘキサフルオロイソプロピルアルコール・無水マレイン酸共重合ポリマー、ノルボルネンカルボン酸・無水マレイン酸共重合ポリマー又はノルボルネンメチレンヘキサフルオロイソプロピルアルコール・無水マレイン酸共重合ポリマーであることを特徴とする請求項19、21、22及び25のいずれか1項に記載のパターン形成方法。
- 前記ポリマーは、ポリヒドロキシスチレン、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸、ポリノルボルネンカルボン酸、ポリノルボルネンメチレンヘキサフルオロイソプロピルアルコール、ポリノルボルネンヘキサフルオロイソプロピルアルコール、ノルボルネンヘキサフルオロイソプロピルアルコール・無水マレイン酸共重合ポリマー、ノルボルネンカルボン酸・無水マレイン酸共重合ポリマー又はノルボルネンメチレンヘキサフルオロイソプロピルアルコール・無水マレイン酸共重合ポリマーであることを特徴とする請求項20又は24に記載のパターン形成方法。
- 前記化合物は、ヒドロキシスチレン、ビスフェノールA、ピロガロール、メタクリル酸、アクリル酸、ノルボルネンカルボン酸、ノルボルネンメチレンヘキサフルオロイソプロピルアルコール、ノルボルネンヘキサフルオロイソプロピルアルコール、ノルボルネ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、ノルボルネンカルボン酸・無水マレイン酸又はノルボルネンメチレンヘキサフルオロイソプロピルアルコール・無水マレイン酸であることを特徴とする請求項20又は24に記載のパターン形成方法。
- 前記第1の化合物は、ヒドロキシスチレン、ビスフェノールA、ピロガロール、メタクリル酸、アクリル酸、ノルボルネンカルボン酸、ノルボルネンメチレンヘキサフルオロイソプロピルアルコール、ノルボルネンヘキサフルオロイソプロピルアルコール、ノルボルネ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、ノルボルネンカルボン酸・無水マレイン酸又はノルボルネンメチレンヘキサフルオロイソプロピルアルコール・無水マレイン酸であることを特徴とする請求項21又は25に記載のパターン形成方法。
- 前記第2の化合物は、ヒドロキシスチレン、ビスフェノールA、ピロガロール、メタクリル酸、アクリル酸、ノルボルネンカルボン酸、ノルボルネンメチレンヘキサフルオロイソプロピルアルコール、ノルボルネンヘキサフルオロイソプロピルアルコール、ノルボルネ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、ノルボルネンカルボン酸・無水マレイン酸又はノルボルネンメチレンヘキサフルオロイソプロピルアルコール・無水マレイン酸であることを特徴とする請求項27に記載のパターン形成方法。
- 前記アルカリ可溶性基は、ヒドロキシ基又はカルボン酸基であることを特徴とする請求項19〜22、24及び25のいずれか1項に記載のパターン形成方法。
- 前記酸不安定基は、t−ブチル基、t−ブチルオキシカルボニル基、メトキシメチル基又は2−メチル−2−アダマンチル基であることを特徴とする請求項19〜25のいずれか1項に記載のパターン形成方法。
- 前記酸安定基は、メチル基、エチル基、イソプロピル基、アダマンチル基又はイソボルニル基であることを特徴とする請求項22、24及び25のいずれか1項に記載のパターン形成方法。
- 前記酸発生剤は、トリフェニルスルフォニウムトリフラート、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、トリフェニルスルフォニウムパーフルオロオクタンスルフォン酸、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、ジフェニルヨードニウムパーフルオロオクタンスルフォン酸、ジ(p−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(p−t−ブチルフェニル)ノナフルオロブタンスルフォン酸及びジ(p−t−ブチルフェニル)パーフルオロオクタンスルフォン酸からなる群のうちの少なくとも1つであることを特徴とする請求項19〜22、24及び25に記載のパターン形成方法。
- 前記液体は、水又はパーフルオロポリエーテルであることを特徴とする請求項19〜22、24及び25に記載のパターン形成方法。
- 前記露光光は、KrFエキシマレーザ光、Xe2 レーザ光、ArFエキシマレーザ光、F2 レーザ光、KrArレーザ光又はAr2 レーザ光であることを特徴とする請求項19〜22、24及び25に記載のパターン形成方法。
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