JP2008098334A - Liquid for liquid immersion exposure and its manufacturing method - Google Patents

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Taiichi Furukawa
泰一 古川
Kinji Yamada
欣司 山田
Takashi Miyamatsu
隆 宮松
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid for a liquid immersion having a high transmission factor at 193.4 nm, hard to deteriorate due to an exposure, and excellent in the reusability of the liquid. <P>SOLUTION: The liquid for the liquid immersion exposure is used for a device and a method of liquid immersion exposure for exposure through the liquid filled between a projection optical system and a lens substrate. The liquid comprises a trans-decahydronaphthalene with a content of a cis-decahydronaphthalene less than 0.05 mass%. The trans-decahydronaphthalene is the liquid refined by a precision refining, and further refined by a concentrated sulfric acid. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は液浸露光用液体およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a liquid for immersion exposure and a method for producing the same.

半導体素子等を製造するのに際し、フォトマスクとしてのレチクルのパターンを投影光学系を介して、フォトレジストが塗布されたウエハ上の各ショット領域に転写するステッパー型、またはステップアンドスキャン方式の投影露光装置が使用されている。
投影露光装置に備えられている投影光学系の解像度の理論限界値は、使用する露光波長が短く、投影光学系の開口数が大きいほど高くなる。そのため、集積回路の微細化に伴い投影露光装置で使用される放射線の波長である露光波長は年々短波長化しており、投影光学系の開口数も増大してきている。
また、露光を行なう際には、解像度と同様に焦点深度も重要となる。解像度R、および焦点深度δの理論限界値はそれぞれ以下の数式で表される。

R=k1・λ/NA (i)
δ=k2・λ/NA2 (ii)

ここで、λは露光波長、k1、k2はプロセス係数であり、NAは投影光学系の開口数であり空気の屈折率を1とした場合、下式(ii')で定義される。すなわち同じ解像度Rを得る場合には短い波長を有する放射線を用いた方が大きな焦点深度δを得ることができる。

NA=sinθ(θ=レジスト表面への露光光の最大入射角) (ii')

上記に述べたように、これまでは、露光光源の短波長化、開口数の増大により集積回路の微細化要求に応えてきており、現在では露光光源としてArFエキシマレーザ(波長193nm)を用いた1L1S(1:1ラインアンドスペース)ハーフピッチ90nmノードの量産化が検討されている。しかしながら、更に微細化が進んだ次世代のハーフピッチ65nmノードあるいは45nmノードについてはArFエキシマレーザの使用のみによる達成は困難であるといわれている。そこで、これらの次世代技術についてはF2エキシマレーザ(波長157nm)、EUV(波長13nm)等の短波長光源の使用が検討されている。しかしながら、これらの光源の使用については技術的難易度が高く、現状ではまだ使用が困難な状況にある。
Stepper-type or step-and-scan projection exposure that transfers a reticle pattern as a photomask to each shot area on a photoresist-coated wafer via a projection optical system when manufacturing semiconductor elements, etc. The device is in use.
The theoretical limit value of the resolution of the projection optical system provided in the projection exposure apparatus becomes higher as the exposure wavelength used is shorter and the numerical aperture of the projection optical system is larger. For this reason, with the miniaturization of integrated circuits, the exposure wavelength, which is the wavelength of radiation used in the projection exposure apparatus, has become shorter year by year, and the numerical aperture of the projection optical system has also increased.
Further, when performing exposure, the depth of focus is important as well as the resolution. The theoretical limit values of the resolution R and the depth of focus δ are respectively expressed by the following mathematical formulas.

R = k1 · λ / NA (i)
δ = k2 · λ / NA 2 (ii)

Where λ is the exposure wavelength, k1 and k2 are process coefficients, NA is the numerical aperture of the projection optical system, and the refractive index of air is 1, and is defined by the following equation (ii ′). That is, when the same resolution R is obtained, a greater depth of focus δ can be obtained by using radiation having a short wavelength.

NA = sin θ (θ = maximum incident angle of exposure light on resist surface) (ii ′)

As described above, so far, the demand for miniaturization of integrated circuits has been met by shortening the wavelength of the exposure light source and increasing the numerical aperture, and now an ArF excimer laser (wavelength: 193 nm) is used as the exposure light source. Mass production of 1L1S (1: 1 line and space) half pitch 90 nm nodes is under study. However, it is said that it is difficult to achieve the next generation half pitch 65 nm node or 45 nm node, which is further miniaturized, only by using an ArF excimer laser. Thus, for these next-generation technologies, the use of short-wavelength light sources such as F 2 excimer laser (wavelength 157 nm), EUV (wavelength 13 nm), etc. is being studied. However, the use of these light sources is technically difficult and is still difficult to use.

ところで、上記の露光技術においては、露光されるウエハ表面にはフォトレジスト膜が形成されており、このフォトレジスト膜にパターンが転写される。従来の投影露光装置では、ウエハが配置される空間は屈折率が1の空気または窒素で満たされている。このとき、ウエハと投影露光装置のレンズとの間の空間を屈折率nの媒体で満たした場合、解像度R、焦点深度δの理論限界値は以下の数式にて表されることが報告されている。

R=k1・(λ/n)/NA (iii)
δ=k2・nλ/NA2 (iv)

ここで、NAは実際の投影光学系の開口数ではなく、上記式(ii')で定義される定数を意味する(正確には投影光学系の開口数NA'はNA'=nsinθ(nは上記と同じ定義)で表される)。
上式は、屈折率nの液体を投影露光装置のレンズとウエハの間に満たし、適当な光学系を設定することにより、解像度の限界値及び、焦点深度をそれぞれn分の1、n倍にすることが理論的に可能であることを意味している。例えば、ArFプロセスで、上記媒体として水を使用すると波長193nmの光の水中での屈折率nはn=1.44であるから、空気または窒素を媒体とする露光時と比較し、解像度Rは69.4%(R=k1・(λ/1.44)/NA)、焦点深度は144%(δ=k2・1.44λ/NA2)となる光学系の設計が理論上可能である。
このように露光するための放射線の実効波長を短波長化し、より微細なパターンを転写できる投影露光する方法を液浸露光といい、今後のリソグラフィーの微細化、特に数10nm単位のリソグラフィーには、必須の技術と考えられ、その投影露光装置も知られている(特許文献1参照)。
By the way, in the above exposure technique, a photoresist film is formed on the surface of the wafer to be exposed, and a pattern is transferred to the photoresist film. In a conventional projection exposure apparatus, a space in which a wafer is placed is filled with air or nitrogen having a refractive index of 1. At this time, when the space between the wafer and the lens of the projection exposure apparatus is filled with a medium having a refractive index n, it is reported that the theoretical limit values of the resolution R and the depth of focus δ are expressed by the following formulas. Yes.

R = k1 · (λ / n) / NA (iii)
δ = k2 · nλ / NA 2 (iv)

Here, NA is not the actual numerical aperture of the projection optical system, but means a constant defined by the above formula (ii ′) (exactly, the numerical aperture NA ′ of the projection optical system is NA ′ = n sin θ (n is The same definition as above)).
The above formula fills the liquid of refractive index n between the lens of the projection exposure apparatus and the wafer, and sets an appropriate optical system, thereby reducing the resolution limit value and the depth of focus to 1 / n and n times, respectively. It means that it is theoretically possible to do. For example, when water is used as the medium in the ArF process, since the refractive index n of light having a wavelength of 193 nm in water is n = 1.44, the resolution R is compared with that in exposure using air or nitrogen as a medium. It is theoretically possible to design an optical system with 69.4% (R = k1 · (λ / 1.44) / NA) and a focal depth of 144% (δ = k2 · 1.44λ / NA 2 ).
A projection exposure method that can reduce the effective wavelength of radiation for exposure in this way and transfer a finer pattern is called immersion exposure, and in future lithography miniaturization, especially lithography in units of several tens of nm, It is considered an essential technique, and its projection exposure apparatus is also known (see Patent Document 1).

現在、水による液浸露光は量産検討の段階にあり、水液浸により、NA=1.35露光機による45nmハーフピッチノードのデバイス生産までは可能であると考えられている。45nmハーフピッチノード以下については水より高屈折率な液浸用液体により実現する可能性があり、このような高屈折率液体の開発が行なわれている。例えば、発明者らはtrans−デカヒドロナフタレンなどの脂環式骨格を有する飽和炭化水素からなる液体を開発し、既に特許出願している(特許文献2参照)。
しかしながらこれらの化合物は不純物に由来すると考えられる吸収のため露光波長(193.4nm)における透過率が十分でなく、また露光により透過率低下がおこりやすいという問題があった。
特開平11−176727号公報 国際公開WO2005/114711号公報
At present, immersion exposure with water is in the stage of mass production examination, and it is considered possible to produce a device of 45 nm half pitch node with NA = 1.35 exposure machine by immersion in water. For the 45 nm half pitch node or less, there is a possibility that it may be realized by an immersion liquid having a higher refractive index than water, and such a high refractive index liquid has been developed. For example, the inventors have developed a liquid composed of a saturated hydrocarbon having an alicyclic skeleton such as trans-decahydronaphthalene and has already filed a patent application (see Patent Document 2).
However, these compounds have problems that the transmittance at the exposure wavelength (193.4 nm) is insufficient due to absorption that is considered to be derived from impurities, and that the transmittance is liable to decrease due to exposure.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-176727 International Publication WO2005 / 114711

本発明は、このような問題に対処するためになされたもので、193.4nmにおける透過率が高く、また露光による劣化が起こりにくく、さらに液体の再利用性に優れる液浸露光用液体の提供を目的とする。   The present invention has been made to cope with such problems, and provides an immersion exposure liquid having a high transmittance at 193.4 nm, being hardly deteriorated by exposure, and having excellent liquid reusability. With the goal.

発明者らは、液体の原料化合物であるtrans−デカヒドロナフタレンを精密蒸留により高純度化し、吸収の原因となる不純物を除去した後、例えば濃硫酸洗浄を含む精製を行なう液体を得ることにより、193.4nmにおける透過率が高く、また露光による劣化が起こりにくく、さらに液体の再利用性に優れる液浸露光用液体が得られることを見出し発明を完成するに至った。   The inventors purified the trans-decahydronaphthalene, which is a liquid raw material compound, by high-precision distillation, removed impurities that cause absorption, and then obtained a liquid for purification including, for example, concentrated sulfuric acid washing, It has been found that a liquid for immersion exposure having a high transmittance at 193.4 nm, being hardly deteriorated by exposure, and having excellent liquid reusability, has been completed.

本発明の液浸露光用液体は、投影光学系とレンズ基板との間で満たされた液体を介して露光する液浸露光装置または液浸露光方法に用いられる液浸露光用液体であって、該液体はcis−デカヒドロナフタレンの含有量が0.05質量%未満のtrans−デカヒドロナフタレンからなることを特徴とする。
また、上記cis−デカヒドロナフタレンの含有量が0.05質量%未満のtrans−デカヒドロナフタレンは、精密蒸留により精製された液体であることを特徴とする。
また、上記液浸露光用液体は、cis−デカヒドロナフタレンの含有量が0.05質量%未満のtrans−デカヒドロナフタレンを濃硫酸処理(以下、「濃硫酸洗浄処理」ともいう)により精製する液体であることを特徴とする。
本発明の液浸露光液体の製造方法は、投影光学系とレンズ基板との間で満たされた液体を介して露光する液浸露光装置または液浸露光方法に用いられる、cis−デカヒドロナフタレンの含有量が0.05質量%未満のtrans−デカヒドロナフタレンからなる液浸露光用液体の製造方法であって、純度99.9質量%以上のtrans−デカヒドロナフタレンを出発原材料として用い、精密蒸留工程を有することを特徴とする。また、上記精密蒸留工程後に更に濃硫酸処理工程を有することを特徴とする。
The immersion exposure liquid of the present invention is an immersion exposure liquid used in an immersion exposure apparatus or an immersion exposure method for exposing via a liquid filled between a projection optical system and a lens substrate, The liquid is characterized by comprising trans-decahydronaphthalene having a cis-decahydronaphthalene content of less than 0.05% by mass.
The trans-decahydronaphthalene having a cis-decahydronaphthalene content of less than 0.05% by mass is a liquid purified by precision distillation.
The immersion exposure liquid is obtained by purifying trans-decahydronaphthalene having a cis-decahydronaphthalene content of less than 0.05 mass% by concentrated sulfuric acid treatment (hereinafter also referred to as “concentrated sulfuric acid cleaning treatment”). It is a liquid.
The method for producing an immersion exposure liquid according to the present invention includes a cis-decahydronaphthalene used in an immersion exposure apparatus or an immersion exposure method in which exposure is performed via a liquid filled between a projection optical system and a lens substrate. A method for producing a liquid for immersion exposure comprising trans-decahydronaphthalene having a content of less than 0.05% by mass, using trans-decahydronaphthalene having a purity of 99.9% by mass or more as a starting raw material It has the process. Further, it is characterized in that a concentrated sulfuric acid treatment step is further provided after the precision distillation step.

本発明の液浸露光用液体は、原料化合物であるtrans−デカヒドロナフタレンを精密蒸留により高純度化し、吸収の原因となる不純物を除去した後、例えば濃硫酸洗浄を含む精製を行なうので、cis−デカヒドロナフタレンの含有量を0.05質量%未満にすることができる。その結果、193.4nmにおける放射線透過率が高く、露光劣化が起こりにくく、再利用性の優れる液浸露光用液体となる。この液体を使用することにより、優れたパターン形状のパターンを大きな焦点深度をもって形成することが可能である。   The liquid for immersion exposure according to the present invention is highly purified by precision distillation of the raw material trans-decahydronaphthalene, and after removing impurities that cause absorption, purification including, for example, concentrated sulfuric acid washing is performed. -Decahydronaphthalene content can be less than 0.05 mass%. As a result, it is an immersion exposure liquid that has a high radiation transmittance at 193.4 nm, hardly undergoes exposure deterioration, and has excellent reusability. By using this liquid, it is possible to form a pattern having an excellent pattern shape with a large depth of focus.

本発明の液浸露光用液体は、ガスクロマトグラフィ(以下、GCともいう)により測定した純度99.9質量%以上のtrans−デカヒドロナフタレンを出発原材料とする。GC純度99.9質量%以上のtrans−デカヒドロナフタレンとしては、市販あるいは公知の合成法により合成したデカヒドロナフタレンを適当な方法で精製したtrans−デカヒドロナフタレンが挙げられる。GC純度99.9質量%以上のtrans−デカヒドロナフタレンを得るための精製方法としては、精密蒸留、各種充填材を用いたカラムクロマトグラフィーなどの方法が挙げられる。これらの中で精密蒸留が好ましい。また該精密蒸留の際の理論段数は10段以上が好ましい。好ましくは30段以上、さらに好ましくは50段以上である。   The liquid for immersion exposure of the present invention uses trans-decahydronaphthalene having a purity of 99.9% by mass or more measured by gas chromatography (hereinafter also referred to as GC) as a starting material. Examples of trans-decahydronaphthalene having a GC purity of 99.9% by mass or more include trans-decahydronaphthalene obtained by purifying decahydronaphthalene that is commercially available or synthesized by a known synthesis method by an appropriate method. Examples of the purification method for obtaining trans-decahydronaphthalene having a GC purity of 99.9% by mass or more include methods such as precision distillation and column chromatography using various fillers. Of these, precision distillation is preferred. The number of theoretical plates in the precision distillation is preferably 10 or more. Preferably it is 30 steps or more, more preferably 50 steps or more.

本発明の液浸露光用液体は、trans−デカヒドロナフタレンとして99.9質量%以上含み、cis−デカヒドロナフタレンの含有量が0.05質量%未満のtrans−デカヒドロナフタレンである。好ましくはtrans−デカヒドロナフタレンおよびcis−デカヒドロナフタレン以外の成分を含まない液体である。cis−デカヒドロナフタレンの含有量は、好ましくは0.01質量%未満である。cis−デカヒドロナフタレンの含有量が0.05質量%以上であると193.4nmにおける透過率が劣化する原因となる。   The immersion exposure liquid of the present invention is trans-decahydronaphthalene containing 99.9% by mass or more of trans-decahydronaphthalene and having a cis-decahydronaphthalene content of less than 0.05% by mass. Preferably, the liquid does not contain components other than trans-decahydronaphthalene and cis-decahydronaphthalene. The content of cis-decahydronaphthalene is preferably less than 0.01% by mass. When the content of cis-decahydronaphthalene is 0.05% by mass or more, the transmittance at 193.4 nm is deteriorated.

また、特に、193nm等露光波長において、吸光度が大きいオレフィンを含有する化合物、芳香族環を含有する化合物、硫黄(スルフィド、スルホキシド、スルホン構造)、ハロゲン、カルボニル基、エーテル基を含有する化合物等の割合は0.01質量%未満であることが好ましく、0.001質量%未満であることが特に好ましい。
また、本化合物からなる液体は半導体集積回路製造工程に使用されるものであることから、金属または金属塩含有量が低いことが好ましく、具体的には金属含量が100ppb以下、好ましくは10ppb以下、更に好ましくは1.0ppb以下である。金属含量が100ppbをこえると金属イオンまたは金属成分によりレジスト膜等に悪影響を及ぼしたりウエハーを汚染するおそれがある。
金属としては、Li、Na、K、Mg、Cu、Ca、Al、Fe、Zn、Niから選ばれた少なくとも1つの金属が挙げられる。これらの金属は原子吸光法により測定することができる。
また、本液体中の酸素濃度は100ppm(100μg/ml)以下、好ましくは10ppm以下、より好ましくは2ppm以下である。また、特に露光時には好ましくは1ppm以内、更に好ましくは10ppb以内である。酸素濃度が100ppmをこえると溶存酸素による酸化反応等による透過率低下が起こりやすい傾向にある。また、酸化反応等が起こらない場合にも、酸素が溶存した場合、例えば実施例に示すように溶存酸素および、酸素に放射線をあてた時に生じるオゾンの吸収のため、溶存酸素濃度に依存して液体の吸光度が低下する。また、酸素共存下で液体を露光した場合、生成したオゾンが液体を酸化し、液体の劣化がはやまる。
In particular, at an exposure wavelength such as 193 nm, a compound containing an olefin having a large absorbance, a compound containing an aromatic ring, sulfur (sulfide, sulfoxide, sulfone structure), a compound containing a halogen, a carbonyl group, an ether group, etc. The proportion is preferably less than 0.01% by mass, particularly preferably less than 0.001% by mass.
In addition, since the liquid comprising the present compound is used in a semiconductor integrated circuit manufacturing process, the metal or metal salt content is preferably low, specifically, the metal content is 100 ppb or less, preferably 10 ppb or less, More preferably, it is 1.0 ppb or less. If the metal content exceeds 100 ppb, the metal ions or metal components may adversely affect the resist film and contaminate the wafer.
Examples of the metal include at least one metal selected from Li, Na, K, Mg, Cu, Ca, Al, Fe, Zn, and Ni. These metals can be measured by atomic absorption method.
The oxygen concentration in the liquid is 100 ppm (100 μg / ml) or less, preferably 10 ppm or less, more preferably 2 ppm or less. In particular, the exposure is preferably within 1 ppm, more preferably within 10 ppb. If the oxygen concentration exceeds 100 ppm, the transmittance tends to decrease due to oxidation reaction by dissolved oxygen or the like. Also, even if oxidation reaction does not occur, if oxygen is dissolved, for example, as shown in the examples, dissolved oxygen and ozone generated when radiation is applied to oxygen, depending on the dissolved oxygen concentration The absorbance of the liquid decreases. In addition, when the liquid is exposed in the presence of oxygen, the generated ozone oxidizes the liquid and the deterioration of the liquid stops.

本発明の液浸露光用液体は、市販の化合物として入手できるか、あるいは、既存の種々の合成法により入手可能な原料から製造することができる。例えば、市販品として入手可能なナフタレンを適当な触媒を用いて接触水素化することにより合成することができる。   The liquid for immersion exposure of the present invention can be obtained as a commercially available compound, or can be produced from available raw materials by various existing synthesis methods. For example, it can be synthesized by catalytic hydrogenation of commercially available naphthalene using an appropriate catalyst.

接触水素化の触媒としては、ニッケル系、白金、ロジウム、ルテニウム、イリジウム、パラジウム等の貴金属系触媒のほか、コバルト・モリブデン、ニッケル・モリブデン、ニッケル・タングステン等の硫化物を用いることができる。この中でニッケル系触媒がその触媒活性、コストの面から好ましい。
また、これらの金属触媒は適当な担体に担持して使用することが好ましく、この場合触媒が担体上に高分散されることにより、水素化の反応速度があがる他、特に、高温、高圧条件下における活性点劣化を防止し、また、触媒毒に対する抵抗力が向上する。
該担体としては、SiO2、γ−Al23、Cr23、TiO2、ZrO2、MgO、ThO2、珪藻土、活性炭等を好適に使用することができる。
また、上記接触水素化の方法としては、溶剤を用いない気相法および原料を適当な溶剤に溶解して反応させる液相法を用いることができる。この中で、気相法がコストおよび反応速度に優れるため好ましい。
気相法を用いる場合、触媒としてはニッケル、白金等が好ましい。使用する触媒の量は多いほど反応速度があがるが、コストの面から好ましくない。したがって、反応速度を速め、反応を完結させるためには触媒量を少なくし、温度および水素圧が高い条件で反応させることが好ましい。具体的には触媒量が原料対比0.01〜10質量部で水素圧が5〜15MPa、反応温度は100℃〜400℃程度で反応させるのが好ましい。
As a catalyst for catalytic hydrogenation, sulfides such as cobalt-molybdenum, nickel-molybdenum, nickel-tungsten can be used in addition to noble metal-based catalysts such as nickel, platinum, rhodium, ruthenium, iridium and palladium. Among these, a nickel-based catalyst is preferable from the viewpoint of its catalytic activity and cost.
These metal catalysts are preferably used by being supported on a suitable carrier. In this case, the catalyst is highly dispersed on the carrier to increase the hydrogenation reaction rate. In addition, the active point deterioration in the catalyst is prevented, and the resistance to the catalyst poison is improved.
As the carrier, SiO 2 , γ-Al 2 O 3 , Cr 2 O 3 , TiO 2 , ZrO 2 , MgO, ThO 2 , diatomaceous earth, activated carbon and the like can be preferably used.
In addition, as the catalytic hydrogenation method, a gas phase method without using a solvent and a liquid phase method in which a raw material is dissolved and reacted in an appropriate solvent can be used. Among these, the gas phase method is preferable because of its excellent cost and reaction rate.
When using the gas phase method, the catalyst is preferably nickel, platinum or the like. The larger the amount of catalyst used, the higher the reaction rate, but this is not preferable from the viewpoint of cost. Therefore, in order to increase the reaction rate and complete the reaction, it is preferable to reduce the amount of catalyst and to perform the reaction under conditions of high temperature and hydrogen pressure. Specifically, the reaction is preferably carried out at a catalyst amount of 0.01 to 10 parts by mass relative to the raw material, a hydrogen pressure of 5 to 15 MPa, and a reaction temperature of about 100 ° C to 400 ° C.

本発明の液浸露光用液体として好ましい純度および物性を表1に示す。

Figure 2008098334
Table 1 shows the preferred purity and physical properties of the immersion exposure liquid of the present invention.
Figure 2008098334

本発明の液浸露光用液体は、GC純度99.9質量%以上のtrans−デカヒドロナフタレンを用いるので193nmにおける吸光度が小さく好適であるが、該波長領域の吸光度は微量不純物の影響をうけやすい。また、これらの液体中の中に塩基成分が存在した場合非常に微量でもレジストプロファイルに大きな影響を与える。これらの不純物は上記液体を上述した方法で精製することによって除去することができる。
なお、上記精密蒸留、濃硫酸洗浄処理以外に、例えば、水洗、アルカリ洗浄、シリカゲルカラム精製、アルカリ条件下での過マンガン酸塩処理およびこれらの組み合わせを採用できる。
具体的には、精密蒸留を行なうこと、あるいは更に濃硫酸洗浄処理を行なうことにより好適に精製することができる。
The liquid for immersion exposure according to the present invention uses trans-decahydronaphthalene having a GC purity of 99.9% by mass or more, and thus has a low absorbance at 193 nm. However, the absorbance in the wavelength region is easily affected by trace impurities. . Further, when a base component is present in these liquids, even a very small amount has a great influence on the resist profile. These impurities can be removed by purifying the liquid by the method described above.
In addition to the above-described precision distillation and concentrated sulfuric acid washing treatment, for example, water washing, alkali washing, silica gel column purification, permanganate treatment under alkaline conditions, and combinations thereof can be employed.
Specifically, it can be suitably purified by performing precision distillation or further performing concentrated sulfuric acid washing treatment.

上記精製操作のうち、濃硫酸洗浄処理は193nmにおいて吸収の大きい芳香族化合物、炭素−炭素不飽和結合を有する化合物の除去に有効な他、微量塩基性化合物の除去に有効であり好ましい精製法である。該処理は精製する化合物により最適な攪拌法、温度範囲、処理時間、処理回数を選定して処理することが好ましい。
具体的には温度については、高いほど不純物除去の効率はあがるが、同時に副反応により吸収原因となる不純物が生成しやすくなる傾向にある。好ましい処理温度は−20℃〜40℃、特に好ましい処理温度は−10℃〜20℃である。
処理時間については長いほど、上記芳香族化合物、炭素―炭素不飽和結合を有する不純物との反応が進み上記不純物の除去効率があがるが、副反応による吸収原因となる不純物の生成量が増加する傾向にある。
上記濃硫酸処理で精製を行なう場合処理後に本発明の液体中に残存する濃硫酸由来の酸性不純物。濃硫酸処理により生成したスルホン酸成分を完全に除去するため、アルカリ洗浄、純水洗浄および水分除去のための乾燥処理を行なうことが好ましい。
また、濃硫酸洗浄は、精密蒸留後に行なうことにより、より効率よく吸収原因となる不純物を除去することができる。
Among the above purification operations, concentrated sulfuric acid washing treatment is effective in removing aromatic compounds having a large absorption at 193 nm and compounds having a carbon-carbon unsaturated bond, and is also effective in removing trace basic compounds. is there. The treatment is preferably carried out by selecting an optimum stirring method, temperature range, treatment time and number of treatments depending on the compound to be purified.
Specifically, with regard to the temperature, the higher the efficiency of impurity removal, the higher the temperature, but at the same time, it tends to easily generate impurities that cause absorption due to side reactions. A preferred treatment temperature is −20 ° C. to 40 ° C., and a particularly preferred treatment temperature is −10 ° C. to 20 ° C.
As the treatment time is longer, the reaction with the aromatic compound and the impurity having a carbon-carbon unsaturated bond proceeds and the removal efficiency of the impurity increases, but the amount of impurities that cause absorption due to side reactions tends to increase. It is in.
When purifying by the concentrated sulfuric acid treatment, acidic impurities derived from concentrated sulfuric acid remaining in the liquid of the present invention after the treatment. In order to completely remove the sulfonic acid component generated by the concentrated sulfuric acid treatment, it is preferable to perform alkali washing, pure water washing and drying treatment for moisture removal.
Concentrated sulfuric acid washing is performed after precision distillation, so that impurities that cause absorption can be more efficiently removed.

精密蒸留は除去すべき不純物と本発明の液体の沸点差に応じてその分離に必要な理論段数以上の理論段数を有する蒸留塔で行なうことが好ましい。本発明においては、精密蒸留の際の理論段数として10段以上が好ましい。好ましくは30段以上、さらに好ましくは50段以上である。
また、該精密蒸留は適当な温度条件下で行なうことが好ましい。蒸留温度が高くなると化合物の酸化反応等により吸収の低減効果が小さくなる傾向にある。好ましい蒸留温度は30℃〜120℃、特に好ましい蒸留温度は30℃〜80℃である。
上記の温度範囲での蒸留を行なうために、必要に応じて該精密蒸留は減圧下で行なうことが好ましい。
上記精製処理は窒素またはアルゴン等の不活性ガス雰囲気下で行なうことが好ましい。この場合、不活性ガス中の酸素濃度、有機成分濃度が低いことが好ましい。好ましい酸素濃度は1000ppm以下、更に好ましくは10ppm以下、特に好ましくは1ppm以下である。
The precision distillation is preferably performed in a distillation column having a theoretical plate number equal to or greater than the theoretical plate number required for the separation according to the difference in boiling point between the impurity to be removed and the liquid of the present invention. In the present invention, the number of theoretical plates in precision distillation is preferably 10 or more. Preferably it is 30 steps or more, more preferably 50 steps or more.
The precision distillation is preferably performed under an appropriate temperature condition. When the distillation temperature increases, the effect of reducing absorption tends to decrease due to the oxidation reaction of the compound. A preferable distillation temperature is 30 ° C to 120 ° C, and a particularly preferable distillation temperature is 30 ° C to 80 ° C.
In order to perform distillation in the above temperature range, the precision distillation is preferably performed under reduced pressure as necessary.
The purification treatment is preferably performed in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon. In this case, the oxygen concentration and the organic component concentration in the inert gas are preferably low. A preferable oxygen concentration is 1000 ppm or less, more preferably 10 ppm or less, and particularly preferably 1 ppm or less.

また、本発明の液体は低極性化合物であるため酸素、窒素等の気体の溶解度が高い。このため、これらの気体の溶存の影響を受けやすく、たとえば大気雰囲気下で放置した場合、溶存酸素の吸収または溶存酸素が光により励起されて生じるオゾンの吸収、あるいは溶存酸素の関与する酸化反応等により例えば193nmの透過率の低下が起こる傾向がある。このため、これらの化合物は脱気処理を施し、窒素、アルゴン等の不活性で吸収の少ない気体中で保存することが好ましい。具体的には保存液体中の酸素濃度が100ppm以下であることが好ましく、更に好ましくは10ppm以下になるように処理することが好ましい。また、露光前に脱酸素できない場合は、特に1ppm以下が好ましく、さらに好ましくは10ppb以下である。   Further, since the liquid of the present invention is a low polarity compound, the solubility of gases such as oxygen and nitrogen is high. For this reason, it is easily affected by the dissolution of these gases. For example, when left in an air atmosphere, absorption of dissolved oxygen or absorption of ozone generated when dissolved oxygen is excited by light, or oxidation reaction involving dissolved oxygen, etc. For example, there is a tendency that the transmittance of 193 nm decreases. For this reason, these compounds are preferably degassed and stored in an inert gas with little absorption such as nitrogen and argon. Specifically, the oxygen concentration in the preservation liquid is preferably 100 ppm or less, and more preferably 10 ppm or less. Further, when deoxygenation cannot be performed before exposure, 1 ppm or less is particularly preferable, and 10 ppb or less is more preferable.

以下、本発明の液浸露光用液体を用いた液浸露光方法について説明する。
本発明の液浸露光用液体は、上記に述べたように不活性気体中で保存することが好ましいが、その際の容器としては、容器成分または容器のふたの成分(例えば、プラスチックに配合される可塑剤等)の溶出のない容器で保存することが好ましい。好ましい容器の例としては例えば材質がガラス、金属(例、SUS)、陶器、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、PFEP(パーフルオロエチレンプロペンコポリマー)、ECTFE(エチレン−クロロトリフルオロエチレンコポリマー)、PTFE/PDD(ポリテトラフルオロエチレン−パーフルオロジオキソールコポリマー)、PFA(パーフルオロアルコキシアルカン)、ETFE(エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー)、PVDF(ポリビニリデンフルオライド)、PVF(ポリビニルフルオライド)、PCTFE(ポリクロロトリフルオロエチレン)等のフッ素樹脂である容器が挙げられるが、特に好ましくは材質がガラス、フッ素樹脂の容器である。
また、好ましい容器のふたの例としては、例えば材質がポリエチレンで可塑剤を含まないふたや、材質がガラス、金属(例、SUS)、陶器、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、PFEP(パーフルオロエチレンプロペンコポリマー)、ECTFE(エチレン−クロロトリフルオロエチレンコポリマー)、PTFE/PDD(ポリテトラフルオロエチレン−パーフルオロジオキソールコポリマー)、PFA(パーフルオロアルコキシアルカン)、ETFE(エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー)、PVDF(ポリビニリデンフルオライド)、PVF(ポリビニルフルオライド)、PCTFE(ポリクロロトリフルオロエチレン)等のフッ素樹脂であるふたが挙げられる。
また、容器から露光機に送液時に使用する配管については、上記と同様の溶出の起こらない配管であることが好ましく、好ましい配管の材質としてはガラス、金属、陶器等が挙げられる。
本発明の液浸露光用液体は、液浸露光に用いた場合、微粒子、気泡(マイクロバブル)がパターンの欠陥等の原因となることから、微粒子および気泡の原因となる溶存気体の除去を露光前にしておくことが好ましい。
微粒子の除去方法としては適当なフィルターを用いてろ過する方法が挙げられる。フィルターとしては、微粒子の除去効率がよく、かつろ過時に溶出による、露光波長における吸収の変化のない材質を用いたフィルターが好ましい。好ましいフィルター材質としては、例えばガラス、金属(例えば、SUS、銀)、および金属酸化物、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、PFEP(パーフルオロエチレンプロペンコポリマー)、ECTFE(エチレン−クロロトリフルオロエチレンコポリマー)、PTFE/PDD(ポリテトラフルオロエチレン−パーフルオロジオキソールコポリマー)、PFA(パーフルオロアルコキシアルカン)、ETFE(エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー)、PVDF(ポリビニリデンフルオライド)、PVF(ポリビニルフルオライド)、PCTFE(ポリクロロトリフルオロエチレン)等のフッ素樹脂が挙げられる。また、フィルターのハウジング、コア、サポート、プラグ等の周辺部の材質についても、上記のフィルターの好ましい材質の中から選択される材質であることが好ましい。
溶存気体の除去方法としては、例えば減圧脱気法、超音波脱気法、気体透過性膜による脱気法、各種のデガッサーを用いた脱気法等が挙げられる。
本発明の液浸露光用液体は露光時は光学系の一部となるため、液体の屈折率などの光学的性質の変化の影響のない環境で使用することが好ましい。例えば、液体の光学特性に影響を与える温度、圧力等を一定にした環境下で使用することが好ましい。例えば温度については好ましくは、±0.1℃、更に好ましくは±0.01℃の範囲で管理することが好ましい。
また、本発明の液体を用いた液浸露光は、大気雰囲気下で行なうことも可能であるが、上述のように、本発明の液体に対する酸素の溶解度が高く、露光波長における吸収特性に影響を与える場合があるため、露光波長における吸収の少なく、液体と化学反応を起こさない不活性気体中で露光することが好ましい。好ましい該不活性気体としては、例えば、窒素、アルゴン等が挙げられる。
また、空気中の有機成分による汚染による液体の露光波長における吸収特性の変化を防ぐ観点から、使用雰囲気中の有機成分濃度を一定レベル以下に管理することが好ましい。この有機成分濃度の管理方法としては、上記不活性気体雰囲気に高純度のものを用いるほか、有機成分を吸着するフィルター、各種ガス精製管(装置)を使用する方法等が挙げられる。濃度管理のためには、定期的に周辺雰囲気の分析を行なうことが好ましいが、この目的には例えばガスクロマトグラフィーを用いた種々の分析法を用いることができる。
The immersion exposure method using the immersion exposure liquid of the present invention will be described below.
As described above, the immersion exposure liquid of the present invention is preferably stored in an inert gas. As the container at that time, the container component or the component of the container lid (for example, blended in plastic) is used. It is preferable to store in a container that does not dissolve the plasticizer or the like. Examples of preferred containers include, for example, glass, metal (eg, SUS), earthenware, PTFE (polytetrafluoroethylene), PFEP (perfluoroethylene propene copolymer), ECTFE (ethylene-chlorotrifluoroethylene copolymer), PTFE / PDD (polytetrafluoroethylene-perfluorodioxole copolymer), PFA (perfluoroalkoxyalkane), ETFE (ethylene-tetrafluoroethylene copolymer), PVDF (polyvinylidene fluoride), PVF (polyvinyl fluoride), PCTFE ( A container made of a fluororesin such as polychlorotrifluoroethylene is preferable, and a container made of glass or fluororesin is particularly preferable.
Examples of preferable container lids include, for example, a lid made of polyethylene and containing no plasticizer, a material made of glass, metal (eg, SUS), earthenware, PTFE (polytetrafluoroethylene), PFEP (perfluoroethylene). Propene copolymer), ECTFE (ethylene-chlorotrifluoroethylene copolymer), PTFE / PDD (polytetrafluoroethylene-perfluorodioxole copolymer), PFA (perfluoroalkoxyalkane), ETFE (ethylene-tetrafluoroethylene copolymer), Examples of the lid include a fluorine resin such as PVDF (polyvinylidene fluoride), PVF (polyvinyl fluoride), and PCTFE (polychlorotrifluoroethylene).
Further, the pipe used for liquid feeding from the container to the exposure machine is preferably a pipe that does not cause elution as described above, and preferable materials for the pipe include glass, metal, ceramics, and the like.
When the immersion exposure liquid of the present invention is used for immersion exposure, fine particles and bubbles (microbubbles) cause pattern defects and the like, and thus exposure to removal of dissolved gases causing fine particles and bubbles is exposed. It is preferable to make it before.
Examples of the method for removing the fine particles include a method of filtering using a suitable filter. As the filter, a filter using a material that has good removal efficiency of fine particles and does not change in absorption at the exposure wavelength due to elution during filtration is preferable. Preferred filter materials include, for example, glass, metal (for example, SUS, silver), and metal oxides, PTFE (polytetrafluoroethylene), PFEP (perfluoroethylene propene copolymer), ECTFE (ethylene-chlorotrifluoroethylene copolymer). PTFE / PDD (polytetrafluoroethylene-perfluorodioxole copolymer), PFA (perfluoroalkoxyalkane), ETFE (ethylene-tetrafluoroethylene copolymer), PVDF (polyvinylidene fluoride), PVF (polyvinyl fluoride) And fluororesins such as PCTFE (polychlorotrifluoroethylene). Moreover, it is preferable that the material of peripheral parts, such as a filter housing, a core, a support, and a plug, is also a material selected from the preferable materials for the filter.
Examples of the method for removing dissolved gas include a vacuum degassing method, an ultrasonic degassing method, a degassing method using a gas permeable membrane, and a degassing method using various degassers.
Since the immersion exposure liquid of the present invention becomes a part of the optical system during exposure, it is preferably used in an environment free from the influence of changes in optical properties such as the refractive index of the liquid. For example, it is preferably used in an environment where the temperature, pressure, etc. that affect the optical characteristics of the liquid are constant. For example, the temperature is preferably controlled within a range of ± 0.1 ° C., more preferably ± 0.01 ° C.
In addition, immersion exposure using the liquid of the present invention can be performed in the atmosphere, but as described above, the solubility of oxygen in the liquid of the present invention is high, which affects the absorption characteristics at the exposure wavelength. In some cases, the exposure is preferably performed in an inert gas that has little absorption at the exposure wavelength and does not cause a chemical reaction with the liquid. Preferred examples of the inert gas include nitrogen and argon.
Moreover, it is preferable to manage the organic component density | concentration in use atmosphere below a fixed level from a viewpoint of preventing the change of the absorption characteristic in the exposure wavelength of the liquid by the contamination by the organic component in the air. Examples of the management method of the organic component concentration include a method using a filter for adsorbing an organic component, various gas purification pipes (apparatus), etc. in addition to using a high-purity inert gas atmosphere. For concentration management, it is preferable to periodically analyze the ambient atmosphere. For this purpose, for example, various analysis methods using gas chromatography can be used.

露光領域の液浸の液体供給方法としては、mooving pool法、seimming stage法、Local Fill法(局所液浸方式)が知られているが(特別セミナー液浸露光技術(2004年5月27日開催)セミナーテキスト参照)、局所液浸法が液浸露光用液体の使用量が少なくてすむため好ましい。
本液体を用いた液浸露光用の最終(対物)レンズ材料としては現行のCaF2あるいはfused silicaがその光学特性から好ましい。他の好ましいレンズ材料としてはたとえば高周期アルカリ土類金属Mのフッ素塩および一般式Cax1-x2で表される塩、CaO、SrO、BaO等のアルカリ土類金属の酸化物等が好ましく、該材料を用いた場合、CaF2(n@193nm=1.50)、fused silica(n@193nm=1.56)と比較してレンズの屈折率が高くなるため、とりわけ開口数が1.5をこえる高NAのレンズを設計、加工する際に好ましい。
本発明の液体は、レジスト成分の抽出が極めて少ないため使用後に再利用することができる。露光時のレジスト膜からの溶出等の影響が無視できるレジスト(またはレジスト上層膜)を用いた場合、本発明の液体は精製することなく再利用できるが、その場合は、脱気、ろ過等の処理を行なった後再利用することが好ましい。これらの処理はインラインで行なうことが工程を簡易化の観点から好ましい。
また、使用時に上記のレジスト膜からの溶出等が1回の使用で無視できるレベルであっても、使用回数が一定回数をこえた場合、蓄積された不純物の影響により、液体の物性が変化することが予想されるため、一定回数使用後に回収、精製を行なうことが好ましい。
該精製の方法としては、水洗処理、酸洗浄、アルカリ洗浄、精密蒸留、適当なフィルター(充填カラム)を用いた精製、ろ過等の方法および、上記に述べた本発明の液体の精製法、あるいはこれらの精製法の組み合わせによる方法が挙げられる。この中で、水洗処理、アルカリ洗浄、酸洗浄、精密蒸留あるいはこれらの精製法の組み合わせにより精製を行なうのが好ましい。
上記アルカリ洗浄は本発明の液体に溶出した露光により発生した酸の除去、酸洗浄は本発明の液体に溶出したレジスト中の塩基性成分の除去、水洗処理は本発明の液体に溶出したレジスト膜中の光酸発生剤、塩基性添加剤、露光時に発生した酸等の溶出物の除去に対して有効である。
精密蒸留については、上記添加剤のうち低揮発性の化合物の除去に対して有効な他、露光時にレジスト中の保護基の分解により発生する疎水性成分を除去するのに有効である。
As a liquid supply method for immersion area exposure, a moving pool method, a semming stage method, and a local fill method (local immersion method) are known (special seminar immersion exposure technology (held on May 27, 2004). ) Refer to seminar text), and the local immersion method is preferable because the amount of immersion exposure liquid used is small.
As the final (objective) lens material for immersion exposure using this liquid, the current CaF 2 or fused silica is preferable from the viewpoint of its optical characteristics. Other preferred lens materials include, for example, fluorine salts of high-period alkaline earth metals M, salts represented by the general formula Ca x M 1-x F 2 , oxides of alkaline earth metals such as CaO, SrO, BaO, etc. When the material is used, the refractive index of the lens is higher than those of CaF 2 (n @ 193 nm = 1.50) and fused silica (n @ 193 nm = 1.56). This is preferable when designing and processing a lens with a high NA exceeding 1.5.
The liquid of the present invention can be reused after use because the extraction of the resist component is extremely small. When resist (or resist upper layer film) in which the influence of elution from the resist film at the time of exposure is negligible is used, the liquid of the present invention can be reused without purification. In that case, degassing, filtration, etc. It is preferable to reuse after processing. These treatments are preferably performed in-line from the viewpoint of simplifying the process.
In addition, even if elution from the resist film is negligible in one use during use, if the number of use exceeds a certain number, the physical properties of the liquid change due to the effect of accumulated impurities. Therefore, it is preferable to recover and purify after a certain number of uses.
Examples of the purification method include water washing treatment, acid washing, alkali washing, precision distillation, purification using an appropriate filter (packed column), filtration and the like, and the liquid purification method of the present invention described above, or A method based on a combination of these purification methods may be mentioned. Among these, it is preferable to carry out purification by water washing treatment, alkali washing, acid washing, precision distillation or a combination of these purification methods.
The alkali cleaning is removal of acid generated by exposure eluted in the liquid of the present invention, the acid cleaning is removal of basic components in the resist eluted in the liquid of the present invention, and the water washing treatment is a resist film eluted in the liquid of the present invention. It is effective for the removal of eluents such as photo acid generator, basic additive and acid generated during exposure.
The precision distillation is effective for removing low-volatile compounds among the above-mentioned additives and is effective for removing hydrophobic components generated by the decomposition of protecting groups in the resist during exposure.

上記本発明の液浸露光用液体は、それぞれ単独でも、また混合物であっても使用できる。好ましい例としては、単独で使用する場合である。単独で使用することにより、液浸露光条件を設定しやすくなる。
また、本発明の液体は必要に応じて本発明以外の液体と混合して使用することができ、そうすることにより、例えば屈折率、透過率等の光学特性値、接触角、比熱、粘度、膨張率等の物性値を所望の値にすることができる。
本目的に使用される本発明以外の液体としてはその他の液浸露光可能な溶剤の他、各種の消泡剤、界面活性剤等を使用することができ、バブルの低減や、表面張力のコントロールに有効である。
The liquid for immersion exposure of the present invention can be used alone or as a mixture. A preferred example is when used alone. By using it alone, it becomes easy to set immersion exposure conditions.
Further, the liquid of the present invention can be used by mixing with liquids other than the present invention as required, and by doing so, for example, optical property values such as refractive index and transmittance, contact angle, specific heat, viscosity, A physical property value such as an expansion coefficient can be set to a desired value.
As the liquid other than the present invention used for this purpose, other defoamable solvents, various antifoaming agents, surfactants, and the like can be used. Reduction of bubbles and control of surface tension It is effective for.

上記液浸露光用液体を用いて、液浸露光がなされる。
基板上にフォトレジストを塗布してフォトレジスト膜が形成される。基板は、例えばシリコンウエハ、アルミニウムで被覆したウエハ等を用いることができる。また、レジスト膜の潜在能力を最大限に引き出すため、例えば特公平6−12452号公報等に開示されているように、使用される基板上に有機系あるいは無機系の反射防止膜を形成しておくことができる。
使用されるフォトレジストは、特に限定されるものではなく、レジストの使用目的に応じて適時選定することができる。フォトレジストの樹脂成分としては、酸解離性基を含む高分子が挙げられる。該酸解離性基は露光により分解しないことが好ましく、とりわけ、該分解後生成物が露光条件下で揮発し、本発明の液体に溶出しないものであることが好ましい。これらの高分子の例としては、高分子側鎖に脂環族基、ラクトン基およびこれらの誘導体等を含む樹脂、ヒドロキシスチレン誘導体等を含む樹脂等が挙げられる。
特に高分子側鎖に脂環族基、ラクトン基およびこれらの誘導体を含む樹脂を用いるフォトレジストが好ましい。これらのフォトレジストは、デカヒドロナフタレンと類似する化学構造を含むので、本発明の液浸露光用液体との親和性に優れる。また、フォトレジスト膜を溶出させたり溶解させたりしない。
Immersion exposure is performed using the liquid for immersion exposure.
A photoresist film is formed by applying a photoresist on the substrate. As the substrate, for example, a silicon wafer, a wafer coated with aluminum, or the like can be used. In order to maximize the potential of the resist film, an organic or inorganic antireflection film is formed on the substrate to be used, as disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 6-12452. I can leave.
The photoresist used is not particularly limited, and can be selected in a timely manner according to the purpose of use of the resist. Examples of the resin component of the photoresist include a polymer containing an acid dissociable group. The acid-dissociable group is preferably not decomposed by exposure, and in particular, the product after decomposition is preferably volatilized under the exposure conditions and does not elute into the liquid of the present invention. Examples of these polymers include resins containing alicyclic groups, lactone groups and derivatives thereof in the polymer side chain, resins containing hydroxystyrene derivatives, and the like.
In particular, a photoresist using a resin containing an alicyclic group, a lactone group and derivatives thereof in the polymer side chain is preferable. Since these photoresists contain a chemical structure similar to decahydronaphthalene, they are excellent in affinity with the immersion exposure liquid of the present invention. Also, the photoresist film is not eluted or dissolved.

フォトレジストの例としては、樹脂成分として酸解離性基を含む高分子と、酸発生剤と、酸拡散制御剤等の添加剤を含有する化学増幅型のポジ型またはネガ型レジスト等を挙げることができる。
本発明の液浸露光用液体を用いる場合、特にポジ型レジストが好ましい。化学増幅型ポジ型レジストにおいては、露光により酸発生剤から発生した酸の作用によって、重合体中の酸解離性有機基が解離して、例えばカルボキシル基を生じ、その結果、レジストの露光部のアルカリ現像液に対する溶解性が高くなり、該露光部がアルカリ現像液によって溶解、除去され、ポジ型のレジストパターンが得られる。
Examples of the photoresist include a chemically amplified positive or negative resist containing a polymer containing an acid dissociable group as a resin component, an acid generator, and an additive such as an acid diffusion controller. Can do.
When the immersion exposure liquid of the present invention is used, a positive resist is particularly preferable. In a chemically amplified positive resist, an acid-dissociable organic group in the polymer is dissociated by the action of an acid generated from an acid generator by exposure to generate, for example, a carboxyl group. The solubility in an alkali developer is increased, and the exposed portion is dissolved and removed by the alkali developer to obtain a positive resist pattern.

フォトレジスト膜は、フォトレジスト膜を形成するための樹脂組成物を適当な溶媒中に、例えば0.1〜20質量%の固形分濃度で溶解したのち、例えば孔径30nm程度のフィルターでろ過して溶液を調製し、このレジスト溶液を、回転塗布、流延塗布、ロール塗布等の適宜の塗布方法により基板上に塗布し、予備焼成(以下、「PB」という。)して溶媒を揮発することにより形成する。なお、この場合、市販のレジスト溶液をそのまま使用できる。該、フォトレジスト膜は、液浸上層膜および液浸露光用液体よりも高屈折率であることが好ましく、具体的にはフォトレジスト膜の屈折率nRESが1.65以上の範囲にあるのが好ましい。特にNAが1.3以上の場合nRESは1.75より大きいことが好ましくこの場合NAの増大に伴う露光光のコントラスト低下を防ぐことができる。
なお、液浸露光方法においては、フォトレジスト膜上に更に液浸用上層膜を形成することができる。
The photoresist film is prepared by dissolving a resin composition for forming a photoresist film in a suitable solvent at a solid concentration of, for example, 0.1 to 20% by mass, and then filtering with a filter having a pore diameter of, for example, about 30 nm. A solution is prepared, and this resist solution is applied onto a substrate by an appropriate application method such as spin coating, cast coating, roll coating, and the like, and pre-baked (hereinafter referred to as “PB”) to volatilize the solvent. To form. In this case, a commercially available resist solution can be used as it is. The photoresist film preferably has a higher refractive index than the liquid immersion upper layer film and the liquid for immersion exposure. Specifically, the refractive index n RES of the photoresist film is in the range of 1.65 or more. Is preferred. In particular, when NA is 1.3 or more, n RES is preferably larger than 1.75. In this case, it is possible to prevent a decrease in contrast of exposure light accompanying an increase in NA.
In the immersion exposure method, an upper layer film for immersion can be further formed on the photoresist film.

液浸用上層膜としては、露光光の波長に対して十分な透過性とフォトレジスト膜とインターミキシングを起こすことなくフォトレジスト膜上に保護膜を形成でき、更に液浸露光時に使用される上記液体に溶出することなく安定な被膜を維持し、現像前に剥離することができる膜であれば使用することができる。この場合、該上層膜が現像液であるアルカリ液に容易に溶解する膜であれば現像時に剥離されることから好ましい。
アルカリ可溶性を付与するための置換基としては、ヘキサフルオロカルビノール基およびカルボキシル基の少なくとも1つの基を側鎖に有する樹脂であることが好ましい。
該液浸用上層膜は、同時に多重干渉防止機能を有することが好ましく、この場合、該液浸用上層膜の屈折率nOCは以下に示す数式であることが好ましい。

OC=(nlq×nRES0.5

ここで、nlqは液浸露光用液体の屈折率を、nRESはレジスト膜の屈折率をそれぞれ表す。
上記液浸上層膜は、液浸上層膜用樹脂組成物をレジスト膜上にレジスト膜とインターミキシングしない溶剤に0.01〜10%の固形分濃度で溶解した後、フォトレジスト膜の形成時と同様の方法により塗布、予備焼成を行なうことにより形成することができる。
As the upper layer film for immersion, a protective film can be formed on the photoresist film without causing sufficient transparency with respect to the wavelength of the exposure light and intermixing with the photoresist film. Any film can be used as long as it can maintain a stable film without eluting into a liquid and can be peeled off before development. In this case, it is preferable that the upper layer film is a film that is easily dissolved in an alkaline solution as a developer because it is peeled off during development.
The substituent for imparting alkali solubility is preferably a resin having at least one of a hexafluorocarbinol group and a carboxyl group in the side chain.
The upper layer film for immersion preferably has a function of preventing multiple interference at the same time. In this case, the refractive index n OC of the upper layer film for immersion is preferably a mathematical formula shown below.

n OC = (n lq × n RES ) 0.5

Here, n lq represents the refractive index of the immersion exposure liquid, and n RES represents the refractive index of the resist film.
The immersion upper film is formed by dissolving the resin composition for an immersion upper film on a resist film in a solvent that does not intermix with the resist film at a solid concentration of 0.01 to 10%, and then at the time of forming the photoresist film. It can be formed by applying and pre-baking in the same manner.

本発明の液浸露光用液体を評価するために、以下に示す感放射線性樹脂組成物を用いてレジスト膜を形成した。また、その一部に以下に示す液浸用上層膜を形成した。この評価用レジスト膜を用いて液浸露光用液体としての特性(溶出試験、膜の溶解性試験、パターニング評価)を測定した。
参考例1
感放射線性樹脂組成物に用いる樹脂を以下の方法で得た。

Figure 2008098334
化合物(S1−1)53.92g(50モル%)、化合物(S1−2)10.69g(10モル%)、化合物(S1−3)35.38g(40モル%)を2−ブタノン187gに溶解した単量体溶液(1)、ジメチル2,2'−アゾビス(2−メチルプロピオネート)3.37gを2−ブタノン64gに溶解した溶液(2)を準備し、更に2−ブタノンを15g投入した1000mlの三つ口フラスコに前に準備した単量体溶液(1)28.77g、溶液(2)4.23gを投入し、その後減圧置換法にて窒素パージする。窒素パージの後、反応釜を攪拌しながら80℃に加熱し、15分後、単量体溶液(1)258.98g、溶液(2)24.64gを送液ポンプを用いて3時間かけて滴下した。滴下終了後更に4時間攪拌した。重合終了後、重合溶液は放冷することにより30℃以下に冷却した。反応終了後、溶液は放冷し30℃以下に冷却し、4000gのイソプロピルアルコールへ投入し、析出した白色粉末をろ別する。ろ別された白色粉末を2度2000gのイソプロピルアルコールにてスラリー上で洗浄した後、ろ別し、60℃にて17時間乾燥し、白色粉末の重合体を得た(85g、収率85質量%)。この重合体はMwが7,600であり、13C−NMR分析の結果、化合物(S1−1)、化合物(S1−2)、化合物(S1−3)で表される繰り返し単位、各繰り返し単位の含有率が53.1:8.5:38.4(モル%)の共重合体であった。この重合体を樹脂(A−1)とする。 In order to evaluate the immersion exposure liquid of the present invention, a resist film was formed using the radiation sensitive resin composition shown below. Moreover, the upper layer film for immersion shown below was formed in a part thereof. Using this evaluation resist film, the characteristics (elution test, film solubility test, patterning evaluation) as an immersion exposure liquid were measured.
Reference example 1
Resin used for a radiation sensitive resin composition was obtained by the following method.
Figure 2008098334
Compound (S1-1) 53.92 g (50 mol%), compound (S1-2) 10.69 g (10 mol%), compound (S1-3) 35.38 g (40 mol%) into 2-butanone 187 g A dissolved monomer solution (1) and a solution (2) in which 3.37 g of dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpropionate) was dissolved in 64 g of 2-butanone were prepared, and further 15 g of 2-butanone was prepared. The previously prepared monomer solution (1) 28.77 g and solution (2) 4.23 g are charged into the charged 1000 ml three-necked flask, and then purged with nitrogen by the vacuum replacement method. After purging with nitrogen, the reaction kettle was heated to 80 ° C. with stirring. After 15 minutes, 258.98 g of monomer solution (1) and 24.64 g of solution (2) were added over 3 hours using a liquid feed pump. It was dripped. After completion of the dropwise addition, the mixture was further stirred for 4 hours. After completion of the polymerization, the polymerization solution was allowed to cool and then cooled to 30 ° C. or lower. After completion of the reaction, the solution is allowed to cool, cooled to 30 ° C. or lower, poured into 4000 g of isopropyl alcohol, and the precipitated white powder is filtered off. The filtered white powder was washed twice with 2000 g of isopropyl alcohol on the slurry, filtered, and dried at 60 ° C. for 17 hours to obtain a white powder polymer (85 g, yield 85 mass). %). This polymer has Mw of 7,600, and as a result of 13 C-NMR analysis, the repeating unit represented by compound (S1-1), compound (S1-2), compound (S1-3), and each repeating unit Was a copolymer having a content ratio of 53.1: 8.5: 38.4 (mol%). This polymer is referred to as “resin (A-1)”.

参考例2
液浸用上層膜を形成する樹脂を以下の方法で得た。

Figure 2008098334
化合物(S2−1)50g、化合物(S2−2)5g、化合物(S2−3)25g、化合物(S2−4)20g、およびアゾビスイソ吉草酸メチル6.00gをメチルエチルケトン200gに溶解し、均一溶液としたモノマー溶液を準備した。そして、メチルエチルケトン100gを投入した1000mlの三口フラスコを30分窒素パージした。窒素パージ後、フラスコ内を攪拌しながら80℃に加熱し、事前に調製した上記モノマー溶液を滴下漏斗を用いて、10ml/5分の速度で滴下した。滴下開始時を重合開始時点として、重合を5時間実施した。重合終了後、反応溶液を30℃以下に冷却し、次いで該反応溶液をヘプタン2000g中へ投入し、析出した白色粉末をろ別した。ろ別した白色粉末をヘプタン400gと混合してスラリーとして攪拌する操作を2回繰り返して洗浄した後、ろ別し、50℃にて17時間乾燥して、白色粉末の樹脂(E−1)を得た(89g、収率89質量%)。樹脂(E−1)は、Mwが7,300であった。 Reference example 2
A resin for forming an upper film for immersion was obtained by the following method.
Figure 2008098334
50 g of compound (S2-1), 5 g of compound (S2-2), 25 g of compound (S2-3), 20 g of compound (S2-4) and 6.00 g of methyl azobisisovalerate are dissolved in 200 g of methyl ethyl ketone, A monomer solution was prepared. Then, a 1000 ml three-necked flask charged with 100 g of methyl ethyl ketone was purged with nitrogen for 30 minutes. After purging with nitrogen, the inside of the flask was heated to 80 ° C. with stirring, and the monomer solution prepared in advance was added dropwise at a rate of 10 ml / 5 minutes using a dropping funnel. The polymerization was carried out for 5 hours with the start of dropping as the start of polymerization. After completion of the polymerization, the reaction solution was cooled to 30 ° C. or lower, and then the reaction solution was put into 2000 g of heptane, and the precipitated white powder was filtered off. The operation of mixing the filtered white powder with 400 g of heptane and stirring as a slurry was repeated twice, washed, filtered and dried at 50 ° C. for 17 hours to obtain a white powder resin (E-1). Obtained (89 g, yield 89 mass%). Resin (E-1) had Mw of 7,300.

参考例3
感放射線性樹脂組成物を以下の方法で得た。
表2に示す樹脂、酸発生剤、酸拡散制御剤、溶剤を混合、均一溶液とした後、孔径200nmのメンブランスフィルターでろ過することにより感放射線性樹脂組成物(F−1)を調製した。表2において、部は質量基準である。
なお、用いた酸発生剤(B)、酸拡散制御剤(C)、溶剤(D)を以下に示す。
酸発生剤(B)
B−1:トリフェニルスルホニウムノナフルオロブタンスルホネート
酸拡散制御剤(C)
C−1:2−フェニルベンズイミダゾール
溶剤(D)
D−1:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート

Figure 2008098334
Reference example 3
A radiation sensitive resin composition was obtained by the following method.
A resin, acid generator, acid diffusion controller, and solvent shown in Table 2 were mixed to obtain a uniform solution, and then filtered through a membrane filter having a pore size of 200 nm to prepare a radiation sensitive resin composition (F-1). . In Table 2, the part is based on mass.
The acid generator (B), acid diffusion controller (C), and solvent (D) used are shown below.
Acid generator (B)
B-1: Triphenylsulfonium nonafluorobutanesulfonate acid diffusion controller (C)
C-1: 2-Phenylbenzimidazole solvent (D)
D-1: Propylene glycol monomethyl ether acetate
Figure 2008098334

参考例4
液浸用上層膜組成物を以下の方法で得た。
表3に示す樹脂、溶剤を混合して均一溶液とした後、孔径200nmのメンブランスフィルターでろ過することにより液浸用上層膜組成物(G1)を調製した。表3において、n−BuOHはノルマルブタノールを表し、部は質量基準である。

Figure 2008098334
Reference example 4
An upper layer film composition for immersion was obtained by the following method.
A resin and a solvent shown in Table 3 were mixed to obtain a uniform solution, and then filtered through a membrane filter having a pore size of 200 nm to prepare an upper layer film composition (G1) for immersion. In Table 3, n-BuOH represents normal butanol, and the parts are based on mass.
Figure 2008098334

参考例5
評価用レジスト膜(H−1およびH−2)を以下の方法で得た。
8インチシリコンウエハ上に、スピンコート、PB(90℃、60秒)により下層反射防止膜ARC29(ブルーワサイエンス社製)の塗布を行ない、膜厚77nmの塗膜を形成した後、同条件で表4に示す感放射線性樹脂組成物を用いてレジスト膜(膜厚205nm)を形成した(H−1)。
また、上記と同様の方法で感放射線性樹脂組成物を用いてレジスト膜(膜厚205nm)を形成した後、このレジスト膜上に、表4に示す液浸用上層膜組成物をスピンコート、PB(130℃、90秒)により膜厚32nmの上層膜を形成した(H−2)。

Figure 2008098334
Reference Example 5
Resist films for evaluation (H-1 and H-2) were obtained by the following method.
On the 8-inch silicon wafer, spin coating, PB (90 ° C., 60 seconds) is applied to the lower antireflection film ARC29 (Bluwa Science Co., Ltd.) to form a 77 nm-thickness coating film, under the same conditions. A resist film (thickness 205 nm) was formed using the radiation sensitive resin composition shown in Table 4 (H-1).
Moreover, after forming a resist film (film thickness of 205 nm) using the radiation-sensitive resin composition by the same method as described above, an upper layer film composition for immersion shown in Table 4 is spin-coated on this resist film, An upper film of 32 nm thickness was formed by PB (130 ° C., 90 seconds) (H-2).
Figure 2008098334

実施例1
市販のデカヒドロナフタレン(新日鉄化学製)3000gを理論段数40段の蒸留塔で精密蒸留することによりGC純度trans−デカヒドロナフタレン100質量%の留分600gを得た。GC純度は、trans−デカヒドロナフタレン99.96質量%、cis−デカヒドロナフタレン0.04質量%であった。得られた留分の入ったフラスコを減圧にして窒素で常圧に戻す操作を3回行ない溶存空気を窒素置換した。本液体をEK−1とする。
得られたEK−1の透過率を測定した。測定方法は、日本分光製V7100を用いて光路長が2cmおよび1cmの2種類のセルで吸光度測定を行ない両者の差を1cmあたりの吸光度とした。この値をもとにランベルトベールの法則により1mmあたりの透過率を算出した。この方法により測定したEK−1の193.4nmにおける透過率は99.0%/mmであった。
Example 1
By subjecting 3000 g of commercially available decahydronaphthalene (manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.) to a precision distillation in a distillation column having 40 theoretical plates, 600 g of a fraction having a GC purity of trans-decahydronaphthalene of 100% by mass was obtained. The GC purity was 99.96% by mass of trans-decahydronaphthalene and 0.04% by mass of cis-decahydronaphthalene. The flask containing the obtained fraction was reduced in pressure and returned to normal pressure with nitrogen three times to replace the dissolved air with nitrogen. This liquid is designated as EK-1.
The transmittance of the obtained EK-1 was measured. As a measuring method, absorbance was measured using two types of cells having optical path lengths of 2 cm and 1 cm using V7100 manufactured by JASCO, and the difference between the two was defined as absorbance per 1 cm. Based on this value, the transmittance per mm was calculated according to Lambert Beer's law. The transmittance of EK-1 measured by this method at 193.4 nm was 99.0% / mm.

実施例2
実施例1で得られたEK−1 200gを窒素置換したナスフラスコ内に投入し、濃硫酸30gを加えマグネティックスターラーにより激しく攪拌した。その後濃硫酸をデカンテーションにより除去し、さらに同様の濃硫酸洗浄操作を2回行なった。その後有機層を水30gで洗浄し、減圧蒸留を行なった。GC純度は、trans−デカヒドロナフタレン99.97質量%、cis−デカヒドロナフタレン0.03質量%であった。得られた留分の入ったフラスコを減圧し窒素で常圧に戻す操作を3回行ない溶存空気を窒素置換した。本液体をEK−2とする。実施例1と同じ方法により測定したEK−2の193.4nmにおける透過率は99.4%/mmであった。
Example 2
200 g of EK-1 obtained in Example 1 was put into an eggplant flask purged with nitrogen, 30 g of concentrated sulfuric acid was added, and the mixture was vigorously stirred with a magnetic stirrer. Thereafter, concentrated sulfuric acid was removed by decantation, and the same concentrated sulfuric acid washing operation was performed twice. Thereafter, the organic layer was washed with 30 g of water and distilled under reduced pressure. The GC purity was 99.97% by mass of trans-decahydronaphthalene and 0.03% by mass of cis-decahydronaphthalene. The operation of depressurizing the flask containing the obtained fraction and returning to normal pressure with nitrogen was performed three times to replace the dissolved air with nitrogen. This liquid is designated as EK-2. The transmittance at 193.4 nm of EK-2 measured by the same method as in Example 1 was 99.4% / mm.

比較例1
市販のデカヒドロナフタレン(新日鉄化学製)100gを実施例2と同様の方法で濃硫酸洗浄、単蒸留してEKH−1を得た。GC純度は、trans−デカヒドロナフタレン99.94質量%、cis−デカヒドロナフタレン0.06質量%であった。実施例1と同じ方法により測定したEKH−1の193.4nmにおける透過率は84.3%/mmであった。
Comparative Example 1
100 g of commercially available decahydronaphthalene (manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.) was washed with concentrated sulfuric acid and simply distilled in the same manner as in Example 2 to obtain EKH-1. The GC purity was 99.94% by mass of trans-decahydronaphthalene and 0.06% by mass of cis-decahydronaphthalene. The transmittance at 193.4 nm of EKH-1 measured by the same method as in Example 1 was 84.3% / mm.

実施例3
EK−1、EK−2、EKH−1にArFレーザー 2000mJを照射し、193.4nmにおける透過率を測定した。また、照射後サンプルを実施例2と同様の方法で濃硫酸洗浄、単蒸留を行ない193.4nmにおける透過率を測定した。結果を表5に示す。

Figure 2008098334
Example 3
AK-1, EK-2, and EKH-1 were irradiated with 2000 mJ of ArF laser, and the transmittance at 193.4 nm was measured. Further, the sample after irradiation was subjected to concentrated sulfuric acid washing and simple distillation in the same manner as in Example 2, and the transmittance at 193.4 nm was measured. The results are shown in Table 5.
Figure 2008098334

実施例4〜実施例5および比較例2
上記評価用レジスト膜を用いて、本発明の液浸露光用液体(EK−1)を、溶出試験、膜の溶解性試験、パターニング評価(浸漬パターニング評価)により評価した。結果を表6に示す。
(1)溶出試験
評価用レジスト膜を塗布したウエハーに、約4mlの液体を液膜の厚が2mmになるように調節し180秒間浸漬させた。その後、液体の波長193.4nmにおける吸光度を測定した。浸漬前後で吸光度変化が0.05以下であった場合を溶出試験結果が「○」、0.05より大きかった場合を溶出試験結果が「×」とした。
(2)膜の溶解性試験
評価用レジストを塗布したウエハーの初期膜厚を測定した後、約4mlの液体を液膜の厚さが2mmになるように180秒浸漬させた後、液体を除去し、液体浸漬部位の膜厚測定を行なった。このとき膜厚の減少量が初期膜厚の0.5%以内であれば、液浸露光用液体がレジスト膜を溶解しないと判断して「○」、0.5%以上であれば液浸露光用液体がレジスト膜を溶解するとして「×」とした。
(3)パターニング評価試験
評価用レジスト膜を塗布したウエハーに対してArF投影露光装置S306C(ニコン(株)社製)でNA=0.78、σ:0.85 2/3Annの光学条件で露光(露光量30mJ/cm2)を行ない、その後CLEAN TRACK ACT8のホットプレートでPEB(130℃、90秒)を行ない、同CLEAN TRACK ACT8のLDノズルにてパドル現像(現像液成分2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液、60秒間)、超純水でリンス、次いで15秒スピンドライし、現像後基板Aを作成した。その後、上記の現像後基板Aと同じ方法で露光まで行なった基板に液浸露光用液体を膜厚2mmになるように180秒浸漬させた後、液体をスピンドライにより除去し、PEB(130℃、90秒)、現像を行ない現像後基板Bを得た。現像後基板AとBとを走査型電子顕微鏡(日立計測器(株)社製)S−9360で90nmライン、90nmスペースのマスクパターンに該当するパターンを観察した。このとき、基板Bについて矩形な形状でパターンが得られており、基板AとBのライン部分の線幅の差ΔCDが線幅の10%以下であれば「○」、10%より大きければ「×」とした。

Figure 2008098334
Examples 4 to 5 and Comparative Example 2
Using the resist film for evaluation, the immersion exposure liquid (EK-1) of the present invention was evaluated by an elution test, a film solubility test, and patterning evaluation (immersion patterning evaluation). The results are shown in Table 6.
(1) Dissolution test About 4 ml of liquid was adjusted to a thickness of 2 mm on a wafer coated with a resist film for evaluation and immersed for 180 seconds. Thereafter, the absorbance of the liquid at a wavelength of 193.4 nm was measured. When the change in absorbance before and after the immersion was 0.05 or less, the dissolution test result was “◯”, and when it was larger than 0.05, the dissolution test result was “x”.
(2) Film solubility test After measuring the initial film thickness of the wafer coated with the evaluation resist, about 4 ml of liquid was immersed for 180 seconds so that the thickness of the liquid film was 2 mm, and then the liquid was removed. Then, the film thickness of the liquid immersion site was measured. At this time, if the reduction amount of the film thickness is within 0.5% of the initial film thickness, it is judged that the liquid for immersion exposure does not dissolve the resist film. It was set as “x” because the exposure liquid dissolves the resist film.
(3) Patterning evaluation test A wafer coated with a resist film for evaluation is exposed with an ArF projection exposure apparatus S306C (manufactured by Nikon Corporation) under the optical conditions of NA = 0.78 and σ: 0.85 2/3 Ann. (Exposure amount 30 mJ / cm 2 ), PEB (130 ° C., 90 seconds) is then performed on a CLEAN TRACK ACT8 hot plate, and paddle development (developer component 2.38% by mass) is performed on the CLEAN TRACK ACT8 LD nozzle. An aqueous tetramethylammonium hydroxide solution (60 seconds), rinsed with ultrapure water, and then spin-dried for 15 seconds to form a substrate A after development. Then, after immersion of the immersion exposure liquid to a film thickness of 2 mm for 180 seconds on a substrate which has been subjected to exposure in the same manner as the above-described substrate A after development, the liquid is removed by spin drying, and PEB (130 ° C. , 90 seconds), and development was performed to obtain a substrate B after development. After development, the substrates A and B were observed with a scanning electron microscope (manufactured by Hitachi Instrument Co., Ltd.) S-9360, and a pattern corresponding to a mask pattern of 90 nm line and 90 nm space was observed. At this time, a pattern is obtained in a rectangular shape with respect to the substrate B. If the line width difference ΔCD between the line portions of the substrates A and B is 10% or less of the line width, “◯” is obtained. × ”.
Figure 2008098334

本発明の液浸露光用液体は、cis−デカヒドロナフタレンの含有量が0.05質量%未満のtrans−デカヒドロナフタレンからなるので、液浸露光時にフォトレジスト膜を溶解せず、解像度、現像性等にも優れたレジストパターンを形成することができ、今後更に微細化が進行すると予想される半導体デバイスの製造に極めて好適に使用することができる。   Since the liquid for immersion exposure of the present invention comprises trans-decahydronaphthalene having a cis-decahydronaphthalene content of less than 0.05% by mass, the photoresist film is not dissolved during the immersion exposure, and resolution and development are achieved. It is possible to form a resist pattern having excellent properties and the like, and it can be used very suitably for the manufacture of semiconductor devices that are expected to be further miniaturized in the future.

Claims (5)

投影光学系とレンズ基板との間で満たされた液体を介して露光する液浸露光装置または液浸露光方法に用いられる液浸露光用液体であって、該液体はcis−デカヒドロナフタレンの含有量が0.05質量%未満のtrans−デカヒドロナフタレンからなることを特徴とする液浸露光用液体。   An immersion exposure liquid used for an immersion exposure apparatus or an immersion exposure method for exposing through a liquid filled between a projection optical system and a lens substrate, the liquid containing cis-decahydronaphthalene An immersion exposure liquid comprising trans-decahydronaphthalene in an amount of less than 0.05% by mass. 前記cis−デカヒドロナフタレンの含有量が0.05質量%未満のtrans−デカヒドロナフタレンは、精密蒸留により精製された液体であることを特徴とする請求項1記載の液浸露光用液体。   The liquid for immersion exposure according to claim 1, wherein the trans-decahydronaphthalene having a cis-decahydronaphthalene content of less than 0.05% by mass is a liquid purified by precision distillation. 前記液体は、前記cis−デカヒドロナフタレンの含有量が0.05質量%未満のtrans−デカヒドロナフタレンを濃硫酸処理により精製された液体であることを特徴とする請求項1または請求項2記載の液浸露光用液体。   3. The liquid according to claim 1, wherein the liquid is a liquid obtained by purifying trans-decahydronaphthalene having a cis-decahydronaphthalene content of less than 0.05% by mass by a concentrated sulfuric acid treatment. Liquid for immersion exposure. 投影光学系とレンズ基板との間で満たされた液体を介して露光する液浸露光装置または液浸露光方法に用いられる、cis−デカヒドロナフタレンの含有量が0.05質量%未満のtrans−デカヒドロナフタレンからなる液浸露光用液体の製造方法であって、
純度99.9質量%以上のtrans−デカヒドロナフタレンを出発原材料として用い、精密蒸留工程を有することを特徴とする液浸露光用液体の製造方法。
Trans- with a cis-decahydronaphthalene content of less than 0.05% by weight used in an immersion exposure apparatus or immersion exposure method for exposing via a liquid filled between the projection optical system and the lens substrate A method for producing a liquid for immersion exposure comprising decahydronaphthalene,
A method for producing a liquid for immersion exposure, comprising using trans-decahydronaphthalene having a purity of 99.9% by mass or more as a starting raw material and having a precision distillation step.
前記精密蒸留工程後に更に濃硫酸処理工程を有することを特徴とする請求項4記載の液浸露光用液体の製造方法。   5. The method for producing a liquid for immersion exposure according to claim 4, further comprising a concentrated sulfuric acid treatment step after the precision distillation step.
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