JP2007164203A - バリア膜形成用材料及びそれを用いたパターン形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板101の上に化学増幅型レジストよりなるレジスト膜102を形成する。続いて、レジスト膜102の上に、レジスト膜中の成分が液浸用の液体に溶出すること又は液浸用の液体がレジスト膜102中に浸透することを防止するバリア膜103を形成する。その後、バリア膜103の上に液浸用の液体104を配した状態で、バリア膜103を介してレジスト膜102に露光光105を選択的に照射してパターン露光を行なう。続いて、バリア膜103を除去した後、パターン露光が行なわれたレジスト膜102に対して現像を行なうことにより、レジスト膜102からレジストパターン102aを形成する。
【選択図】図1
Description
照。)。
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20(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の参考例に係るバリア膜形成用材料を用いるパターン形成方法について図1(a)〜図1(d)、図2(a)及び図2(b)を参照しながら説明する。
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。
1,1-ジ(パーフルオロメチル)-2-パーフルオロエチルエテニルオキシベンジルトリメチルアンモニウム(フッ素系界面活性剤)………………………………………0.0003g
イソブチルアルコール(溶媒)…………………………………………………………20g
次に、図1(c)に示すように、バリア膜103と投影レンズ106との間に、例えばパドル(液盛り)法により水よりなる液浸用の液体104を配して、NAが0.68であるArFエキシマレーザ光であって、マスク(図示せず)を透過した露光光105をバリア膜103を介してレジスト膜102に照射してパターン露光を行なう。
以下、本発明の第2の参考例に係るバリア膜形成用材料を用いるパターン形成方法について図3(a)〜図3(d)及び図4(a)〜図4(c)を参照しながら説明する。
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3(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。
1,1-ジ(パーフルオロイソプロピル)-2-パーフルオロメチルエテニルオキシベンジルトリメチルアンモニウム(フッ素系界面活性剤)………………………………0.0005g
n−ブチルアルコール(溶媒)…………………………………………………………20g
次に、図3(c)に示すように、成膜されたバリア膜203をホットプレートにより120℃の温度下で90秒間加熱して、バリア膜203の緻密性を向上させる。
以下、本発明の第3の参考例に係るバリア膜形成用材料を用いるパターン形成方法について図5(a)〜図5(d)及び図6を参照しながら説明する。
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。
1,1-ジ(パーフルオロメチル)-2-パーフルオロエチルエテニルポリオキシエチレンエーテル(フッ素系界面活性剤)……………………………………………………0.0006g
n−ブチルアルコール(溶媒)…………………………………………………………20g
次に、図5(c)に示すように、バリア膜303と投影レンズ306との間に、例えばパドル(液盛り)法により水よりなる液浸用の液体304を配して、NAが0.68であるArFエキシマレーザ光であって、マスク(図示せず)を透過した露光光305をバリア膜303を介してレジスト膜302に照射してパターン露光を行なう。
以下、本発明の第4の参考例に係るバリア膜形成用材料を用いるパターン形成方法について図8(a)〜図8(d)、図9(a)及び図9(b)を参照しながら説明する。
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。
1,1-ジ(パーフルオロイソプロピル)-2-パーフルオロメチルエテニルポリオキシエチレンエーテル(フッ素系界面活性剤)……………………………………………0.0005g
イソブチルアルコール(溶媒)…………………………………………………………20g
次に、図8(c)に示すように、成膜されたバリア膜403をホットプレートにより115℃の温度下で90秒間加熱して、バリア膜403の緻密性を向上させる。
以下、本発明の第5の参考例に係るバリア膜形成用材料を用いるパターン形成方法について図10(a)〜図10(d)、図11(a)及び図11(b)を参照しながら説明する。
ロメチル-t-ブチルアクリレート)(60mol%))……………………………………………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)………………………………………0.003g
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10(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、0.15μmの厚さを持つレジスト膜502を形成する。
1,1-ジ(パーフルオロメチル)-2-パーフルオロエチルエテニルオキシベンジルトリメチルアンモニウム(フッ素系界面活性剤)………………………………………0.0003g
イソアミルアルコール(溶媒)…………………………………………………………20g
次に、図10(c)に示すように、バリア膜503と投影レンズ506との間に、例えばパドル(液盛り)法によりパーフルオロポリエーテルよりなる液浸用の液体504を配して、NAが0.85であるF2 レーザ光であって、マスク(図示せず)を透過した露光光505をバリア膜503を介してレジスト膜502に照射してパターン露光を行なう。
本発明の第6の実施形態に係るバリア膜形成用材料を用いるパターン形成方法について図12(a)〜図12(d)、図13(a)及び図13(b)を参照しながら説明する。
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12(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。
イソプロピルアルコール(溶媒)………………………………………………………20g
次に、図12(c)に示すように、バリア膜603と投影レンズ606との間に、例えばパドル(液盛り)法により水よりなる液浸用の液体604を配して、NAが0.68であるArFエキシマレーザ光であって、マスク(図示せず)を透過した露光光605をバリア膜603を介してレジスト膜602に照射してパターン露光を行なう。
以下、本発明の第7の実施形態に係るバリア膜形成用材料を用いるパターン形成方法について図14(a)〜図14(d)及び図15(a)〜図15(c)を参照しながら説明する。
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14(a)に示すように、基板701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702を形成する。
n−ブチルアルコール(溶媒)…………………………………………………………20g
次に、図14(c)に示すように、成膜されたバリア膜703をホットプレートにより120℃の温度下で90秒間加熱して、バリア膜703の緻密性を向上させる。
以下、本発明の第8の実施形態に係るバリア膜形成用材料を用いるパターン形成方法について図16(a)〜図16(d)及び図17を参照しながら説明する。
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16(a)に示すように、基板801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802を形成する。
イソプロピルアルコール(溶媒)………………………………………………………20g
次に、図16(c)に示すように、バリア膜803と投影レンズ806との間に、例えばパドル(液盛り)法により水よりなる液浸用の液体804を配して、NAが0.68であるArFエキシマレーザ光であって、マスク(図示せず)を透過した露光光805をバリア膜803を介してレジスト膜802に照射してパターン露光を行なう。
以下、本発明の第9の実施形態に係るバリア膜形成用材料を用いるパターン形成方法について図18(a)〜図18(d)、図19(a)及び図19(b)を参照しながら説明する。
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18(a)に示すように、基板901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902を形成する。
n−アミルアルコール(溶媒)…………………………………………………………20g
次に、図18(c)に示すように、成膜されたバリア膜903をホットプレートにより115℃の温度下で90秒間加熱して、バリア膜903の緻密性を向上させる。
102 レジスト膜
102a レジストパターン
103 バリア膜
104 液浸用の液体
105 露光光
106 投影レンズ
201 基板
202 レジスト膜
202a レジストパターン
203 バリア膜
204 液浸用の液体
205 露光光
206 投影レンズ
301 基板
302 レジスト膜
302a レジストパターン
303 バリア膜
304 液浸用の液体
305 露光光
306 投影レンズ
401 基板
402 レジスト膜
402a レジストパターン
403 バリア膜
404 液浸用の液体
405 露光光
406 投影レンズ
501 基板
502 レジスト膜
502a レジストパターン
503 バリア膜
504 液浸用の液体
505 露光光
506 投影レンズ
601 基板
602 レジスト膜
602a レジストパターン
603 バリア膜
604 液浸用の液体
605 露光光
606 投影レンズ
701 基板
702 レジスト膜
702a レジストパターン
703 バリア膜
704 液浸用の液体
705 露光光
706 投影レンズ
801 基板
802 レジスト膜
802a レジストパターン
803 バリア膜
804 液浸用の液体
805 露光光
806 投影レンズ
901 基板
902 レジスト膜
902a レジストパターン
903 バリア膜
904 液浸用の液体
905 露光光
906 投影レンズ
Claims (10)
- 化学増幅型レジストよりなるレジスト膜の上に水又はパーフルオロポリエーテルである液体を配して前記レジスト膜を露光する際に、前記レジスト膜と前記液体との間にバリア膜を形成するためのバリア膜形成用材料であって、
前記バリア膜は、スルホンアミド構造を有するポリマーを含むことを特徴とするバリア膜形成用材料。 - 前記ポリマーは、ポリビニールスルホンアミド又はポリビニールスルホンアミド誘導体であることを特徴とする請求項1に記載のバリア膜形成用材料。
- 前記ポリビニールスルホンアミド誘導体は、ポリビニールスルホンアルキルアミド、ポリビニールスルホンフッ化アルキルアミド又はポリビニールスルホン置換アルキルアミドであることを特徴とする請求項2に記載のバリア膜形成用材料。
- 前記ポリビニールスルホン置換アルキルアミドにおける前記置換基は、水酸基、アルコキシ基、オキソ基、アミノ基又はアルキルアミノ基であることを特徴とする請求項3に記載のバリア膜形成用材料。
- 基板の上に化学増幅型レジストよりなるレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜の上にバリア膜を形成する工程と、
前記バリア膜の上に水又はパーフルオロポリエーテルである液体を配した状態で、前記バリア膜を介して前記レジスト膜に露光光を選択的に照射することにより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、前記バリア膜を除去すると共に前記レジスト膜からレジストパターンを形成する工程とを備え、
前記バリア膜は、スルホンアミド構造を有するポリマーを含むことを特徴とするパターン形成方法。 - 前記ポリマーは、ポリビニールスルホンアミド又はポリビニールスルホンアミド誘導体であることを特徴とする請求項5に記載のパターン形成方法。
- 前記ポリビニールスルホンアミド誘導体は、ポリビニールスルホンアルキルアミド、ポリビニールスルホンフッ化アルキルアミド又はポリビニールスルホン置換アルキルアミドであることを特徴とする請求項6に記載のパターン形成方法。
- 前記ポリビニールスルホン置換アルキルアミドにおける前記置換基は、水酸基、アルコキシ基、オキソ基、アミノ基又はアルキルアミノ基であることを特徴とする請求項7に記載のパターン形成方法。
- 前記水には、リン酸又は硫酸セシウムが添加されていることを特徴とする請求項5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、ArFエキシマレーザ光、F2レーザ光、ArKr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5に記載のパターン形成方法。
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