JP2009244829A - ポジ型レジスト組成物及びそれを用いたパターン形成方法 - Google Patents
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Abstract
Description
KrFエキシマレーザー光を用いるリソグラフィーにおいては、高感度、高解像性、良好なパターン形状、良好な疎密依存性、十分な焦点深度を同時に満足させることが重要な課題となっており、これらの解決が必要である。
KrFエキシマレーザー光、電子線、あるいはEUV光を用いたリソグラフィープロセスに適したレジストとしては高感度化の観点から主に酸触媒反応を利用した化学増幅型レジストが用いられており、ポジ型レジストにおいては主成分として、アリカリ現像液には不溶又は難溶性で、酸の作用によりアリカリ現像液に可溶となる性質を有するフェノール性ポリマー(以下、フェノール性酸分解性樹脂と略す)、及び酸発生剤からなる化学増幅型レジスト組成物が有効に使用されている。
しかし、露光部でカルボン酸が生成するため、現像液に対する溶解速度が高くなりすぎ、実際に基板上にレジストパターンを形成するとパターン上部が細くなり、理想とされる矩形のパターンが形成されないという欠点がある。この問題を解決するために、たとえば、特許文献2では、メチルメタクリレート、スチレンなどのアルカリ現像液に対する重合体の溶解性を低減させる繰り返し単位を有する重合体が提案されている。
一方、メチルメタクリレートのように疎水性が比較的低い繰り返し単位を用いた場合には、上記現像欠陥は発生しにくいが、その一方で、プラズマエッチング耐性が不十分となり、選択的なエッチングが困難となる。
(A)一般式(I)、(II)および(III)で表される各繰り返し単位をすべて含有する、酸の作用によりアルカリ現像液に可溶となる樹脂および(B)活性光線または放射線の照射により酸を発生する化合物を含有するポジ型レジスト組成物。
式(I)〜(III)中、
Aは酸の作用により分解し脱離する基を表す。
R1は各々独立して水素原子またはメチル基を表す。
R2はフェニル基またはシクロヘキシル基を表す。
mは1または2を表す。
nは0〜2の整数を表す。
一般式(III)のR2がフェニル基であることを特徴とする上記<1>〜<3>のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。
(A)成分の樹脂の質量平均分子量が10,000以上であることを特徴とする、上記<1>〜<4>のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。
更に、(C)有機塩基性化合物を含有することを特徴とする上記<1>〜<5>のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。
更に(D)界面活性剤を含有することを特徴とする上記<1>〜<6>のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。
更に、溶剤を含有することを特徴とする上記<1>〜<7>のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。
溶剤として、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを含有することを特徴とする上記<8>に記載のポジ型レジスト組成物。
上記溶剤としてさらにプロピレングリコールモノメチルエーテルを含有することを特徴とする上記<9>に記載のポジ型レジスト組成物。
<1>〜<10>のいずれかに記載のレジスト組成物により、レジスト膜を形成し、露光、現像する工程を有することを特徴とするパターン形成方法。
尚、本明細書における基(原子団)の表記において、置換及び無置換を記していない表記は置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。
本発明のレジスト組成物は、
(A)一般式(I)、(II)および(III)で表される各繰り返し単位をすべて含有する、酸の作用によりアルカリ現像液に可溶となる樹脂(以下、「樹脂(A)」ともいう)を含有する。
Aは酸の作用により分解し脱離する基を表す。
R1は各々独立して水素原子またはメチル基を表す。
R2はフェニル基またはシクロヘキシル基を表す。
mは1または2を表す。
nは0〜2の整数を表す。
アルカリ可溶性基としては、フェノール性水酸基、カルボン酸基、フッ素化アルコール基、スルホン酸基、スルホンアミド基、スルホニルイミド基、(アルキルスルホニル)(アルキルカルボニル)メチレン基、(アルキルスルホニル)(アルキルカルボニル)イミド基、ビス(アルキルカルボニル)メチレン基、ビス(アルキルカルボニル)イミド基、ビス(アルキルスルホニル)メチレン基、ビス(アルキルスルホニル)イミド基、トリス(アルキルカルボニル)メチレン基、トリス(アルキルスルホニル)メチレン基を有する基等が挙げられる。
好ましいアルカリ可溶性基としては、カルボン酸基、フッ素化アルコール基(好ましくはヘキサフルオロイソプロパノール)、スルホン酸基が挙げられる。
酸で分解し得る基(酸分解性基)として好ましい基は、これらのアルカリ可溶性基の水素原子を酸で脱離する基で置換した基である。
酸で脱離する基としては、例えば、−C(R36)(R37)(R38)、−C(R36)(R37)(OR39)、−C(R01)(R02)(OR39)等を挙げることができる。
式中、R36〜R39は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基表す。R36とR37とは、互いに結合して環を形成してもよい。
R01〜R02は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基を表す。
酸分解性基としては好ましくは、クミルエステル基、エノールエステル基、アセタールエステル基、第3級のアルキルエステル基等である。更に好ましくは、第3級アルキルエステル基である。
本発明においては、酸分解性基は上記一般式(II)で表される繰り返し単位が含有するが、さらに他の繰り返し単位が含有していてもよい。
式(I)で表される繰り返し単位を上記範囲で含有することは、基板との接着性と解像度を両立する観点から好ましい。
以下、式(I)で表される繰り返し単位の具体的な構造を例示するが、この限りではない。
式(II)で表される繰り返し単位の含有量を上記範囲とすることはアルカリ現像液に対する溶解速度とプラズマエッチング耐性を両立する観点から好ましい。
以下、式(II)で表される繰り返し単位の具体的な構造を例示するが、この限りではない。
フェニル基、シクロヘキシル基が更に有していてもよい置換基としては、炭素数1〜4のアルキル基、アルコキシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、シアノ基、ニトロ基などを挙げることが出来る。特に好ましい置換基としては、炭素数1〜4のアルキル基をあげることができる。
nは好ましくは1である。
式(III)で表される繰り返し単位の樹脂(A)における好ましい組成比は、樹脂(A)に対して、1〜50モル%、さらに好ましくは5〜40モル%、より好ましくは、10〜35モル%である。式(III)で表される繰り返し単位を上記範囲とすることは、充分なプラズマエッチング耐性および溶解抑止効果による矩形な形状のパターンを得つつ、露光部の充分な溶解性を両立する上で好ましい。
また樹脂自体のアルカリに対する溶解速度、感度、欠陥発生の点から質量平均分子量(Mw)は200,000以下が好ましい。
分散度(Mw/Mn)は、1.0〜3.0であることが好ましく、より好ましくは1.0〜2.5、特に好ましくは、1.0〜2.0である。
その中で、樹脂の質量平均分子量(Mw)は、10,000〜200,000の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは10,000〜100,000の範囲であり、特に好ましくは10,000〜50,000の範囲であり、最も好ましくは10,000〜25,000の範囲である。
ここで、質量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーのポリスチレン換算値をもって定義される。
樹脂(A)はラジカル重合開始剤を用いてラジカル重合を行うことで分散度1.5〜2.0の樹脂(A)を合成することができる。さらに好ましい分散度1.0〜1.5の樹脂(A)はリビングラジカル重合によって合成可能である。
なお、重合においては、通常、一般式(I)の繰り返し単位に相当するモノマーの水酸基をアセチル基等で保護した上で重合を行い、その後、脱保護を行って所望の樹脂を得る。
以下に、樹脂(A)の具体例を示すが、これらに限定するものではない。
本発明のレジスト組成物は、(B)活性光線または放射線の照射により酸を発生する化合物(以下、「酸発生剤(B)」ともいう)を含有する。酸発生剤としては、光カチオン重合の光開始剤、光ラジカル重合の光開始剤、色素類の光消色剤、光変色剤、あるいはマイクロレジスト等に使用されている活性光線又は放射線の照射により酸を発生する公知の化合物及びそれらの混合物を適宜に選択して使用することができる。
X-は、非求核性アニオンを表し、好ましくはスルホン酸アニオン、ビス(アルキルスルホニル)アミドアニオン、トリス(アルキルスルホニル)メチドアニオン、BF4 −、PF6 −、SbF6 −などが挙げられ、好ましくは炭素原子を含有する有機アニオンである。好ましい有機アニオンとしては下式AN1〜AN3に示す有機アニオンが挙げられる。
Rd1は水素原子、アルキル基を表し、結合しているアルキル基、アリール基と環構造を形成してもよい。
また、R201〜R203のうち2つが結合して環構造を形成してもよく、環内に酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合、カルボニル基を含んでいてもよい。
R201〜R203の内の2つが結合して形成する基としては、アルキレン基(例えば、ブチレン基、ペンチレン基)を挙げることができる。
R201、R202及びR203としての有機基の具体例としては、後述する化合物(ZI−1)、(ZI−2)、(ZI−3)における対応する基を挙げることができる。
更に好ましい(Z1)成分として、以下に説明する化合物(ZI−1)、(ZI−2)、及び(ZI−3)を挙げることができる。
アリールスルホニウム化合物は、R201〜R203の全てがアリール基でもよいし、R201〜R203の一部がアリール基で、残りがアルキル基でもよい。
R201〜R203としての芳香環を含有しない有機基は、一般的に炭素数1〜30、好ましくは炭素数1〜20である。
化合物(ZI−3)とは、以下の一般式(ZI−3)で表される化合物であり、フェナシルスルフォニウム塩構造を有する化合物である。
2−オキソアルキル基は、R1c〜R7cで挙げたアルキル基の2位に>C=Oを有する基を挙げることができる。
アルコキシカルボニルメチル基におけるアルコキシ基については、R1c〜R5cとしてのアルコキシ基と同様のものを挙げることができる。
Rx及びRyが結合して形成する基としては、ブチレン基、ペンチレン基等を挙げることができる。
Rx、Ryは、好ましくは炭素数4個以上のアルキル基であり、より好ましくは6個以上、更に好ましくは8個以上のアルキル基である。
一般式(ZII)、(ZIII)中、R204〜R207は、各々独立に、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有していてもよいアルキル基、または置換基を有していてもよいシクロアルキル基を表す。
R204〜R207としてのアルキル基は、直鎖でも分岐でもよく、好ましくは、炭素数1〜10の直鎖又は分岐アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基など)、を挙げることができる。
X-は、一般式(ZI)に於けるX-の非求核性アニオンと同義である。
Ar3及びAr4は、各々独立に、置換若しくは無置換のアリール基を表す。
R208は、一般式(ZV)と(ZVI)で各々独立して、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のシクロアルキル基又は置換若しくは無置換のアリール基を表す。発生酸の強度を高める点では、R208はフッ素原子により置換されていることが好ましい。
尚、一般式(ZVI)で表される構造を複数有する化合物も本発明では好ましい。例えば、一般式(ZVI)で表される化合物のR209又はR210のいずれかが、一般式(ZVI)で表されるもう一つの化合物のR209又はR210のいずれかと結合した構造を有する化合物であってもよい。
更に、活性光線又は放射線の照射により、下記一般式AC1〜AC3で表される酸を発生する化合物が好ましい。
酸発生剤(B)の具体例を以下に示すが、これらに限定するものではない。
酸発生剤(B)の組成物中の含量は、レジスト組成物の全固形分を基準として、0.1〜20質量%が好ましく、より好ましくは0.5〜10質量%、更に好ましくは1〜7質量%である。
本発明のレジスト組成物は有機塩基性化合物を含有することが好ましい。有機塩基性化合物は、好ましくはフェノールよりも塩基性の強い化合物である。有機塩基性化合物の分子量は通常100〜900、好ましくは150〜800、より好ましくは200〜700である。また、特に含窒素塩基性化合物が好ましい。
好ましい含窒素塩基性化合物は、好ましい化学的環境として、下記式(CI)〜(CV)の構造を有する化合物である。式(CII)〜(CV)は、環構造の一部であってもよい。
フェノキシ基と窒素原子との間に、少なくとも1つのオキシアルキレン基を有することが好ましい。オキシアルキレン基の数は、分子内に1つ以上、好ましくは3〜9個、さらに好ましくは4〜6個である。オキシアルキレン基の中でもオキシエチレン基(−CH2CH2O−)もしくはオキシプロピレン基(−CH(CH3)CH2O−もしくは−CH2CH2CH2O−)が好ましく、さらに好ましくはオキシエチレン基である。
これらの中では、特に炭素数1〜8のテトラアルキルアンモニウムヒドロキシド(テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラ-(n-ブチル)アンモニウムヒドロキシド等)が好ましい。これらの含窒素塩基性化合物は、単独であるいは2種以上一緒に用いられる。
本発明においては、界面活性剤類を用いることができ、製膜性、パターンの密着性、現像欠陥低減等の観点から好ましい。
これらの界面活性剤は単独で添加してもよいし、また、いくつかの組み合わせで添加することもできる。
これらの界面活性剤として、例えば特開昭62−36663号公報、特開昭61−226746号公報、特開昭61−226745号公報、特開昭62−170950号公報、特開昭63−34540号公報、特開平7−230165号公報、特開平8−62834号公報、特開平9−54432号公報、特開平9−5988号公報、特開2002−277862号公報、米国特許第5405720号明細書、同5360692号明細書、同5529881号明細書、同5296330号明細書、同5436098号明細書、同5576143号明細書、同 5294511号明細書、同5824451号明細書記載の界面活性剤を挙げることができ、下記市販の界面活性剤をそのまま用いることもできる。
使用できる市販の界面活性剤として、例えばエフトップEF301、EF303、(新秋田化成(株)製)、フロラードFC430、431(住友スリーエム(株)製)、メガファックF171、F173、F176、F189、R08(大日本インキ化学工業(株)製)、サーフロンS−382、SC101、102、103、104、105、106(旭硝子(株)製)、トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)製)等のフッ素系界面活性剤又はシリコン系界面活性剤を挙げることができる。またポリシロキサンポリマーKP−341(信越化学工業(株)製)もシリコン系界面活性剤として用いることができる。
本発明のレジスト組成物は、上記各成分を溶解する溶剤に溶かして支持体上に塗布する。全レジスト成分の固形分濃度として、通常2〜30質量%とすることが好ましく、3〜25質量%がより好ましい。
ここで使用する溶媒としては、エチレンジクロライド、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、2−ヘプタノン、γ−ブチロラクトン、メチルエチルケトン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、2−メトキシエチルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トルエン、酢酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、テトラヒドロフラン等が好ましく、これらの溶媒を単独あるいは混合して使用しても良い。
溶剤として、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを含有することが好ましい。また、さらに、プロピレングリコールモノメチルエーテルを含有することがより好ましい。
本発明のポジ型レジスト組成物には必要に応じて、さらに、光塩基発生剤などを含有させることができる。
本発明の組成物に添加できる光塩基発生剤としては、特開平4−151156号、同4−162040号、同5−197148号、同5−5995号、同6−194834号、同8−146608号、同10−83079号、欧州特許622682号に記載の化合物が挙げられ、具体的には、2−ニトロベンジルカルバメート、2,5−ジニトロベンジルシクロヘキシルカルバメート、N−シクロヘキシル−4−メチルフェニルスルホンアミド、1,1−ジメチル−2−フェニルエチル−N−イソプロピルカーバメート等が好適に用いることができる。これらの光塩基発生剤は、レジスト形状などの改善を目的とし添加される。
活性光線又は放射線の照射により、カルボン酸を発生する化合物(以下、化合物(E)又はカルボン酸発生剤ともいう)を使用してもよい。
カルボン酸発生剤としては下記一般式(E)で表される化合物が好ましい。
アルキル基、シクロアルキル基又はアルケニル基が有してもよい置換基の例としては、ハロゲン原子(塩素原子、臭素原子、フッ素原子等)、アリール基(フェニル基、ナフチル基等)、ヒドロキシ基、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等)等を挙げることができる。
アリール基が有してもよい置換基の例としては、ハロゲン原子(塩素原子、臭素原子、フッ素原子等)、ニトロ基、シアノ基、アルキル基(メチル基、エチル基、t-ブチル基、t-アミル基、オクチル基等)、ヒドロキシ基、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等)等を挙げることができる。
R24は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基又はアリール基を表す。
アリール基の置換基の例としては、上記R21がアリール基である場合の置換基の例として挙げたものと同じものが挙げられる。
本発明のレジスト組成物は酸化防止剤を含有することができる。
酸化防止剤とは、有機材料が酸素の存在下で酸化されることを防ぐためのものである。
本発明のポジ型レジスト組成物は基板上に塗布され、薄膜を形成する。この塗布膜の膜厚は、0.05〜4.0μmが好ましい。
また、有機反射防止膜として、ブリューワーサイエンス社製のDUV30シリーズや、DUV−40シリーズ、シプレー社製のAR−2、AR−3、AR−5等の市販の有機反射防止膜を使用することもできる。
また、必要に応じて、レジストの上層に反射防止膜を用いることが出来る。
反射防止膜としては、たとえば、AZエレクトロニックマテリアルズ(株)製 AQUATAR−II、AQUATAR-III、AQUATAR-VIIなどが挙げられる。
これらの現像液の中で好ましくは第四級アンモニウム塩、更に好ましくは、テトラメチルアンモニウムヒドロオキシド、コリンである。
アルカリ現像液のpHは通常10〜15である。
2Lフラスコにエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート600gをいれ、100mL/minの流量で一時間窒素置換した。また、4−アセトキシスチレン105.4g(0.65mol)、t−ブチルメタクリレート35.6g(0.25mol)、ベンジルメタクリレート17.6g(0.10mol)、重合開始剤剤V−601(和光純薬工業(株)製)2.30g(0.01mol)をエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート200gに溶解し、得られた溶液を上記と同様に窒素置換した。
2Lフラスコにエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート600gをいれ、100mL/minの流量で一時間窒素置換した。また、4−アセトキシスチレン105.4g(0.65mol)、t−ブチルメタクリレート35.6g(0.25mol)、フェニルメタクリレート16.0g(0.10mol)、重合開始剤剤V−601(和光純薬工業(株)製)2.30g(0.01mol)をエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート200gに溶解し、得られた溶液を上記と同様に窒素置換した。
樹脂、酸発生剤、有機塩基性化合物及び界面活性剤をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(以下PGMEAと略す)およびプロピレングリコールモノメチルエーテル(以下PGMEと略す)の混合溶剤または単独溶剤に溶解させ、固形分濃度10.0質量%の溶液を調製した後、得られた溶液を孔径0.1μmのメンブレンフィルターで精密ろ過して、レジスト溶液を得た。
以下、表2に評価に使用したレジスト溶液を示す。ここで、各成分の添加量(質量%)は溶剤を除いた固形分に対する質量%を意味する。
上記のように調製したポジ型レジスト液を東京エレクトロン製スピンコーターMark8を利用して、60nmの反射防止膜(ブリューワーサイセンス製DUV42)を塗布した基板上に均一に塗布し、120℃90秒間加熱乾燥を行い、膜厚0.4μmのポジ型レジスト膜を形成した。このレジスト膜に対し、KrFエキシマレーザースキャナー(ASML製、PAS5500/850C波長248nm)を用いて、NA=0.68、σ=0.60の露光条件でパターン露光した。照射後に120℃、90秒ベークし、2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液を用いて60秒間浸漬した後、30秒間、水でリンスして乾燥した。得られたパターンを下記の方法で評価した。結果を表2に示す。
フォーカス=0.0μmの条件で、マスクサイズ180nm、ピッチ1980nmのマスクパターンで、180nmのレジストパターンが得られる露光量を確認した。この露光量を用い、フォーカスを−0.5μmから0.5μmまで変動させたときに、レジストパターンのサイズが162nmから198nmに収まるフォーカスの範囲をiL_DOF(μm)とした。
マスクサイズ180nm、ピッチ360nmのマスクパターンで180nmのレジストパターンが得られる露光量で、ピッチを360nmに固定したまま、マスクサイズを170nmから190nmのサイズに変更したときの、レジストパターンのサイズ変化の傾きをMEEFとした。この値が1に近いほど、レジストとしての性能は良好である。
マスクサイズ180nm、ピッチ360nmのマスクパターンで得られたパターンのプロファイルを断面SEMによって観察し、下記の3段階評価を行った。
1:矩形であった場合
2A:概ね矩形であり、僅かにテーパーであった場合
2B:概ね矩形であり、僅かにT−Top形状であった場合
3:明らかにテーパーまたはT−Top形状であった場合
HMDS処理をしたウエハー上に膜厚0.4μmのポジ型レジスト膜を形成した後、CF4(10mL/min)、O2(20mL/min)、Ar(1000mL/min)の混合ガスを用いて、温度23℃の条件で30秒間プラズマエッチングを行った。その後、レジスト膜の残膜量を測定し、元の膜厚0.4μmで除して100倍した値を残膜率(%)とした。残膜率が大きいほどプラズマエッチング耐性は良好である。
マスクサイズ180nm、ピッチ360nmのマスクパターンで180nmのレジストパターンが得られる露光量で、0.18μmのパターンをウエハ面内78箇所露光した。この得られたパターン付きウエハをケーエルエー・テンコール(株)製KLA−2360により現像欠陥数を測定した。この際の検査面積は計205cm2、ピクセルサイズ0.25μm、スレッシュホールド=30、検査光は可視光を用いた。得られた数値を検査面積で割った値を欠陥数(個/cm2)として評価した。
C−1: ジシクロヘキシルメチルアミン
C−2: 2,4,6−トリフェニルイミダゾール
C−3: テトラ−(n−ブチル)アンモニウムヒドロキシド
C−4:
C−5: 1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン
D−1:フッ素系界面活性剤、メガファックF-176(大日本インキ化学工業(株)製)
D−2:フッ素/シリコン系界面活性剤、メガファックR08(大日本インキ化学工業(株)製)
D−3:シリコン系界面活性剤、シロキサンポリマーKP341(信越化学工業(株)製)
固形分濃度を8質量%に変えた以外はパターン作製および評価(KrF)で用いたものと同じレジスト溶液を、ヘキサメチルジシラザン処理を施したシリコンウエハー上に東京エレクトロン製スピンコーターMark8を用いて塗布し、120℃、60秒ベークして平均膜厚0.3μmの膜を得た。
このレジスト膜に対し、電子線描画装置((株)日立製作所製HL750、加速電圧50KeV)を用いて電子線照射を行った。照射後に130℃、60秒ベークし、2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液を用いて60秒間浸漬した後、30秒間、水でリンスして乾燥した。得られたパターンを下記の方法で評価した。結果を表3に示す。
得られたパターンを走査型電子顕微鏡(日立社製S−9260)により線幅を観察し、0.15μmライン(ライン:スペース=1:1)を解像する時の照射エネルギーを感度とした。この感度を示す照射エネルギーにより、ライン:スペース=1:1のパターンについて、何μmまで解像するかを上記走査型電子顕微鏡により観察した。
上記で得られた感度を示す照射エネルギーにより、電子線照射、上記と同様にベーク、現像を行うことで、ライン:スペース=1:1、0.15μmラインをパターニングし、横3μm、縦3μmの面積で100箇所、上記走査型電子顕微鏡により現像欠陥数(個/cm2)を観測した。
膜厚を変えた以外はKrF露光と同様にして残膜率を測定した。
固形分濃度を6質量%に変えた以外はパターン作製および評価(KrF)で用いたのものと同じレジスト溶液をヘキサメチルジシラザン処理を施したシリコンウエハー上に東京エレクトロン製スピンコーターMark8を用いて塗布し、120℃、60秒ベークして平均膜厚0.15μmの膜を得た。
得られたレジスト膜にEUV光(波長13nm:リソトラックジャパン社製、EUVES)を用いて、露光量を0〜20.0mJの範囲で0.5mJづつ変えながら露光を行い、さらに130℃、90秒ベークした。その後2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液を用いて、各露光量での溶解速度を測定し、感度曲線を得た。結果を表4に示す。
この感度曲線において、レジストの溶解速度が飽和するときの露光量を感度とし、また、解像力の指標として、感度曲線の直線部の勾配から溶解コントラスト(γ値)を算出した。γ値が大きいほど溶解コントラストに優れ、解像力が高い。
膜厚を変えた以外はKrF露光と同様にして残膜率を測定した。
上記感度を示す露光量による露光、上記と同様のベーク、現像を行い、露光部と未露光部の境界部を横3μm、縦3μmの面積で100箇所、上記走査型電子顕微鏡により現像欠陥数(個/cm2)を観測した。
Claims (6)
- 一般式(III)のR2がフェニル基であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。
- (A)成分の樹脂の質量平均分子量が10,000以上であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。
- 請求項1〜5のいずれかに記載のレジスト組成物により、レジスト膜を形成し、露光、現像する工程を有することを特徴とするパターン形成方法。
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