JP2010102061A - レジスト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
【課題】露光光に極紫外線を用いるパターン形成において、現像コントラストが高い微細パターンを得られるようにする。
【解決手段】基板101の上に、酸不安定基を含まず且つラクトンを含む第1のポリマーと、酸不安定基を含む第2のポリマーと、光酸発生剤とを含むレジスト材料からなるレジスト膜102を形成する。その後、レジスト膜102に、極紫外線からなる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う。続いて、パターン露光が行われたレジスト膜に対して現像を行って、レジスト膜からレジストパターンを形成する。
【選択図】図1
【解決手段】基板101の上に、酸不安定基を含まず且つラクトンを含む第1のポリマーと、酸不安定基を含む第2のポリマーと、光酸発生剤とを含むレジスト材料からなるレジスト膜102を形成する。その後、レジスト膜102に、極紫外線からなる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う。続いて、パターン露光が行われたレジスト膜に対して現像を行って、レジスト膜からレジストパターンを形成する。
【選択図】図1
Description
本発明は、半導体装置の製造プロセス等において用いられるレジスト材料及びそれを用いたパターン形成方法に関する。
半導体集積回路の大集積化及び半導体素子のダウンサイジングに伴って、リソグラフィ技術の開発の加速が望まれている。現在のところ、露光光としては、水銀ランプ、KrFエキシマレーザ又はArFエキシマレーザ等を用いる光リソグラフィによりパターン形成が行われている。近年、波長がさらに短い極紫外線の使用が検討されている。極紫外線は波長が13.5nmであり、従来の光リソグラフィと比べて10分の1以下と短波長化しているため、解像性の大幅な向上が期待できる。
以下、露光光に極紫外線を用いる従来の光リソグラフィによるパターン形成方法について図3(a)〜図3(d)を参照しながら説明する。
まず、以下の組成を有するポジ型の化学増幅型レジスト材料を準備する。
ポリ(ヒドロキシスチレン(50mol%)−t−ブチルアクリレート(50mol%))(酸不安定基を含むポリマー:ベースポリマー)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・2g
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(光酸発生剤)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.05g
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1の上に前記の化学増幅型レジスト材料を塗布する。続いて、塗布されたレジスト材料をホットプレートにより90℃の温度下で60秒間加熱することにより、膜厚が70nmのレジスト膜2を形成する。
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(光酸発生剤)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.05g
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1の上に前記の化学増幅型レジスト材料を塗布する。続いて、塗布されたレジスト材料をホットプレートにより90℃の温度下で60秒間加熱することにより、膜厚が70nmのレジスト膜2を形成する。
次に、図3(b)に示すように、開口数(NA)が0.25で波長が13.5nmの極紫外線(EUV)よりなる露光光を反射型マスクを介して選択的にレジスト膜2に照射してパターン露光を行う。このとき、露光時の真空度は、133.3×10−6Paという高真空度とする。
次に、図3(c)に示すように、パターン露光が行われたレジスト膜2に対して、ホットプレートにより105℃の温度下で60秒間加熱する。
次に、加熱されたレジスト膜2に対して、濃度が2.38wt%のテトラメチルアンモニウムハイドロキサイド現像液により現像を行うと、図3(d)に示すように、レジスト膜2の未露光部よりなり、50nmのライン幅を有するレジストパターン2aを得る。
H.Ito et al., Proc. SPIE, vol.6923, 692318 (2008)
H.Ito et al., Proc. SPIE, vol.6923, 692318 (2008)
ところが、極紫外線を露光光に用いる光リソグラフィは、高真空下(例えば133.3×10−5Pa以下)で行われるため、レジスト膜から溶媒成分が抜けて乾いた状態となる。このため、後の現像工程において、現像液の露光部への浸透が十分ではなくなり、特に露光により発生した酸の濃度が低いマスクのエッジ部において、現像残りによる不良パターンが生じる。
このように、形状が不良なレジストパターン2aを用いて被処理膜に対してエッチングを行うと、被処理膜から得られるパターンの形状も不良になってしまうため、半導体装置の製造プロセスにおける生産性及び歩留まりが低下してしまうという問題が発生する。
前記従来の問題に鑑み、本発明は、露光光に極紫外線を用いるパターン形成において、現像コントラストが高い微細パターンを得られるようにすることを目的とする。
本願発明者らは、極紫外線を露光光に用いる光リソグラフィに対して種々の検討を行った結果、レジスト材料にアルカリ現像液との親和性に優れた成分を添加することにより、現像液の露光部へのスムーズな浸透が可能となることを見出した。
具体的には、アルカリ現像液との親和性に優れた成分は、親水性ユニットを有し且つ現像液に溶解しない成分であることが求められる。
このような成分として、ラクトンを含み且つ酸不安定基を含まないポリマーが挙げられる。ラクトンはアルカリ溶液と相互作用するものの、溶解速度には影響を与えないことが知られている(例えば、上記の非特許文献1を参照。)。
ラクトンを含むポリマーは、酸不安定基の存在下では未露光部への漏れ光の影響によってアルカリ現像液に溶解しやすくなる。このため、ラクトンを含むポリマーには酸不安定基を含まないことが求められる。
なお、レジスト材料にラクトンの単体化合物を添加する構成では、レジスト膜中でのラクトンの分散がポリマーと比べて不規則であるため、アルカリ現像液との親和性という効果が小さいため好ましくない。
本発明は、前記の知見に基づいてなされ、極紫外線を露光光とする光リソグラフィに用いるレジスト材料に、アルカリ現像液との親和性に優れ且つ酸不安定基を含まないポリマーを添加することにより、高コントラストの微細パターンを得るものであって、具体的には以下の方法によって実現される。
本発明に係るレジスト材料は、酸不安定基を含まず且つラクトンを含む第1のポリマーと、酸不安定基を含む第2のポリマーと、光酸発生剤とを含むことを特徴とする。
本発明のレジスト材料により形成されたレジスト膜には、酸不安定基を含まず且つラクトンを含む第1のポリマーにより、高真空下のパターン露光の後の現像工程において、現像液が露光部へスムーズに浸透する。このため、現像残りが解消されるので、現像コントラストが高い微細パターンを得ることができる。
なお、本発明において、酸不安定基を含まず且つラクトンを含む第1のポリマーの、酸不安定基を含む第2のポリマーに対する添加の割合は、5wt%以上且つ40wt%以下程度でよい。第1のポリマーの僅少の添加は、アルカリ現像液との親和性の効果が小さくなり、逆に、第1のポリマーの過度の添加は、酸不安定基を含む第2のポリマーの露光部における本来の溶解性を阻害するおそれがあるためである。本発明においては、より好ましくは10wt%以上且つ30wt%程度である。
本発明のレジスト材料において、第1のポリマーにおけるラクトンには、α-ラクトン、β-ラクトン、γ-ラクトン又はδ-ラクトンを用いることができる。
本発明のレジスト材料において、第2のポリマーにおける酸不安定基には、t−ブチル基、t−ブチルオキシカルボニル基、1−エトキシエチル基、メトキシメチル基、2−メチルアダマンチル基又は2−エチルアダマンチル基を用いることができる。
本発明に係るパターン形成方法は、基板の上に、酸不安定基を含まず且つラクトンを含む第1のポリマーと酸不安定基を含む第2のポリマーと光酸発生剤とを含むレジスト材料からなるレジスト膜を形成する工程と、レジスト膜に、極紫外線からなる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う工程と、パターン露光が行われたレジスト膜に対して現像を行って、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ていることを特徴とする。
本発明のパターン形成方法によると、基板の上に、酸不安定基を含まず且つラクトンを含む第1のポリマーと酸不安定基を含む第2のポリマーと光酸発生剤とを含むレジスト材料からなるレジスト膜を形成するため、レジスト材料に含まれる、酸不安定基を含まず且つラクトンを含む第1のポリマーにより、高真空下のパターン露光の後に行われる現像工程において、現像液が露光部へスムーズに浸透する。このため、現像残りが解消されるので、現像コントラストが高い微細パターンを得ることができる。
本発明のパターン形成方法において、極紫外線の波長は13.5nmである。
本発明に係るレジスト材料及びそれを用いたパターン形成方法によると、露光光に極紫外線を用いるパターン形成において、現像コントラストが高い微細パターンを得ることができる。
(第1の実施形態)
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1(a)〜図1(d)を参照しながら説明する。
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1(a)〜図1(d)を参照しながら説明する。
まず、以下の組成を有するポジ型の化学増幅型レジスト材料を準備する。
ポリ(ヒドロキシスチレン(50mol%)−t−ブチルアクリレート(50mol%))(酸不安定基を含むポリマー:ベースポリマー)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・2g
ポリ(γ−ブチロラクトンメタクリレート)(酸不安定基を含まず且つラクトンを含むポリマー)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.5g
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(光酸発生剤)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.05g
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する。続いて、塗布されたレジスト材料をホットプレートにより90℃の温度下で60秒間加熱することにより、膜厚が70nmのレジスト膜102を形成する。
ポリ(γ−ブチロラクトンメタクリレート)(酸不安定基を含まず且つラクトンを含むポリマー)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.5g
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(光酸発生剤)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.05g
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する。続いて、塗布されたレジスト材料をホットプレートにより90℃の温度下で60秒間加熱することにより、膜厚が70nmのレジスト膜102を形成する。
次に、図1(b)に示すように、開口数(NA)が0.25で波長が13.5nmの極紫外線(EUV)よりなる露光光を反射型マスクを介して選択的にレジスト膜102に照射してパターン露光を行う。このとき、露光時の真空度は、約133.3×10−6Paという高真空度とする。
次に、図1(c)に示すように、パターン露光が行われたレジスト膜102に対して、ホットプレートにより105℃の温度下で60秒間加熱する。
次に、加熱されたレジスト膜102に対して、濃度が2.38wt%のテトラメチルアンモニウムハイドロキサイド現像液により現像を行うと、図1(d)に示すように、レジスト膜102の未露光部よりなり、50nmのライン幅を有する形状が良好なレジストパターン102aを得る。
第1の実施形態によると、レジスト膜102を構成するレジスト材料のベースポリマーである酸不安定基を含むポリマーに、酸不安定基を含まず且つラクトンを含むポリマーであるポリ(γ−ブチロラクトンメタクリレート)を添加している。このため、図1(b)に示す高真空下でのパターン露光の後の、図1(d)に示す現像工程において、現像液がレジスト膜102の露光部にスムーズに且つ十分に浸透する。このため、レジスト膜102の現像残りが解消されるので、現像コントラストが高い微細パターン102aを得ることができる。
(第2の実施形態)
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2(a)〜図2(d)を参照しながら説明する。
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2(a)〜図2(d)を参照しながら説明する。
まず、以下の組成を有するポジ型の化学増幅型レジスト材料を準備する。
ポリ(t−ブチルオキシカルボニルオキシスチレン(40mol%)−ヒドロキシスチレン(60mol%))(酸不安定基を含むポリマー:ベースポリマー)・・・・・・・・・・・・・2g
ポリ(δ-ペンチロラクトンオキシスチレン(60mol%)−ヒドロキシスチレン(40mol%))(酸不安定基を含まず且つラクトンを含むポリマー)・・・・・・・・・・0.4g
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(光酸発生剤)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.05g
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2(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する。続いて、塗布されたレジスト材料をホットプレートにより90℃の温度下で60秒間加熱することにより、膜厚が70nmのレジスト膜102を形成する。
ポリ(δ-ペンチロラクトンオキシスチレン(60mol%)−ヒドロキシスチレン(40mol%))(酸不安定基を含まず且つラクトンを含むポリマー)・・・・・・・・・・0.4g
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(光酸発生剤)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.05g
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2(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する。続いて、塗布されたレジスト材料をホットプレートにより90℃の温度下で60秒間加熱することにより、膜厚が70nmのレジスト膜102を形成する。
次に、図2(b)に示すように、開口数(NA)が0.25で波長が13.5nmの極紫外線(EUV)よりなる露光光を反射型マスクを介して選択的にレジスト膜202に照射してパターン露光を行う。このとき、露光時の真空度は、約133.3×10−6Paという高真空度とする。
次に、図2(c)に示すように、パターン露光が行われたレジスト膜202に対して、ホットプレートにより105℃の温度下で60秒間加熱する。
次に、加熱されたレジスト膜202に対して、濃度が2.38wt%のテトラメチルアンモニウムハイドロキサイド現像液により現像を行うと、図2(d)に示すように、レジスト膜202の未露光部よりなり、50nmのライン幅を有する形状が良好なレジストパターン202aを得る。
このように、第2の実施形態によると、レジスト膜202を構成するレジスト材料のベースポリマーである酸不安定基を含むポリマーに、酸不安定基を含まず且つラクトンを含むポリマーであるポリ(δ-ペンチロラクトンオキシスチレン(60mol%)−ヒドロキシスチレン(40mol%))を添加している。このため、図2(b)に示す高真空下でのパターン露光の後の、図2(d)に示す現像工程において、現像液がレジスト膜202の露光部にスムーズに且つ十分に浸透する。このため、レジスト膜202の現像残りが解消されるので、現像コントラストが高い微細パターン202aを得ることができる。
なお、第1及び第2の実施形態においては、酸不安定基を含まず且つラクトンを含むポリマーに、それぞれポリ(γ−ブチロラクトンメタクリレート)及びポリ(δ-ペンチロラクトンオキシスチレン(60mol%)−ヒドロキシスチレン(40mol%))を用いたが、これに代えて、ポリ(α-ラクトンオキシスチレン)、ポリ(α-ラクトンオキシスチレン−ヒドロキシスチレン)、ポリ(α-ラクトンアクリレート)、ポリ(α-ラクトンアクリレート−アクリル酸)、ポリ(α-ラクトンメタクリレート)、ポリ(α-ラクトンメタクリレート−メタクリル酸)、ポリ((α-ラクトン)α−フルオロアクリレート)、ポリ((α-ラクトン)α-フルオロアクリレート−α-フルオロアクリル酸)、ポリ(α-ラクトンオキシカルボニルメチルノルボルネン)、ポリ(α-ラクトンオキシカルボニルメチルノルボルネン−ヒドロキシカルボニルメチルノルボルネン)、ポリ(β-ラクトンオキシスチレン)、ポリ(β-ラクトンオキシスチレン−ヒドロキシスチレン)、ポリ(β-ラクトンアクリレート)、ポリ(β-ラクトンアクリレート−アクリル酸)、ポリ(β-ラクトンメタクリレート)、ポリ(β-ラクトンメタクリレート−メタクリル酸)、ポリ((β-ラクトン)α-フルオロアクリレート)、ポリ((β-ラクトン)α-フルオロアクリレート−α-フルオロアクリル酸)、ポリ(β-ラクトンオキシカルボニルメチルノルボルネン)、ポリ(β-ラクトンオキシカルボニルメチルノルボルネン−ヒドロキシカルボニルメチルノルボルネン)、ポリ(γ-ラクトンオキシスチレン)、ポリ(γ-ラクトンオキシスチレン−ヒドロキシスチレン)、ポリ(γ-ラクトンアクリレート)、ポリ(γ-ラクトンアクリレート−アクリル酸)、ポリ(γ-ラクトンメタクリレート−メタクリル酸)、ポリ((γ-ラクトン)α-フルオロアクリレート)、ポリ((γ-ラクトン)α-フルオロアクリレート−α-フルオロアクリル酸)、ポリ(γ-ラクトンオキシカルボニルメチルノルボルネン)、ポリ(γ-ラクトンオキシカルボニルメチルノルボルネン−ヒドロキシカルボニルメチルノルボルネン)、ポリ(δ-ラクトンオキシスチレン)、ポリ(δ-ラクトンオキシスチレン−ヒドロキシスチレン)、ポリ(δ-ラクトンアクリレート)、ポリ(δ-ラクトンアクリレート−アクリル酸)、ポリ(δ-ラクトンメタクリレート)、ポリ(δ-ラクトンメタクリレート−メタクリル酸)、ポリ((δ-ラクトン)α-フルオロアクリレート)、ポリ((δ-ラクトン)α-フルオロアクリレート−α-フルオロアクリル酸)、ポリ(δ-ラクトンオキシカルボニルメチルノルボルネン)、又はポリ(δ-ラクトンオキシカルボニルメチルノルボルネン−ヒドロキシカルボニルメチルノルボルネン)を用いることができる。
また、第1及び第2の実施形態において、ベースポリマーにおける酸不安定基は、それぞれt−ブチル基及びt−ブチルオキシカルボニル基に限られず、1−エトキシエチル基、メトキシメチル基、2−メチルアダマンチル基又は2−エチルアダマンチル基を用いることができる。
また、第1及び第2の実施形態において、ベースポリマーは、それぞれ、ヒドロキシスチレンに代えて、アクリル酸、メタクリル酸又はノルボルネンメチルヘキサフルオロイソプロピルアルコールを、ポリマーを構成する繰り返し単位として用いることができる。
また、各実施形態におけるレジスト材料を構成する光酸発生剤は、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に限られず、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又は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を用いることができる。
また、各実施形態におけるレジスト材料のクエンチャー及び溶媒はいずれも一例であって、微細パターンが形成可能なレジスト材料であれば、他の組成のレジスト材料を使用できることはいうまでもない。
本発明に係るレジスト材料及びそれを用いたパターン形成方法は、露光光に極紫外線を用いるパターン形成において現像コントラストが高い微細パターンを得ることができ、半導体装置の製造プロセス等において用いられるレジスト材料及びそれを用いたパターン形成方法等に有用である。
101 基板
102 レジスト膜
102a レジストパターン
201 基板
202 レジスト膜
202a レジストパターン
102 レジスト膜
102a レジストパターン
201 基板
202 レジスト膜
202a レジストパターン
Claims (13)
- 酸不安定基を含まず且つラクトンを含む第1のポリマーと、
酸不安定基を含む第2のポリマーと、
光酸発生剤とを含むことを特徴とするレジスト材料。 - 前記第1のポリマーにおける前記ラクトンは、α-ラクトン、β-ラクトン、γ-ラクトン又はδ-ラクトンであることを特徴とする請求項1に記載のレジスト材料。
- 前記第1のポリマーは、ポリ(α-ラクトンオキシスチレン)、ポリ(α-ラクトンオキシスチレン−ヒドロキシスチレン)、ポリ(α-ラクトンアクリレート)、ポリ(α-ラクトンアクリレート−アクリル酸)、ポリ(α-ラクトンメタクリレート)、ポリ(α-ラクトンメタクリレート−メタクリル酸)、ポリ((α-ラクトン)α−フルオロアクリレート)、ポリ((α-ラクトン)α-フルオロアクリレート−α-フルオロアクリル酸)、ポリ(α-ラクトンオキシカルボニルメチルノルボルネン)、ポリ(α-ラクトンオキシカルボニルメチルノルボルネン−ヒドロキシカルボニルメチルノルボルネン)、ポリ(β-ラクトンオキシスチレン)、ポリ(β-ラクトンオキシスチレン−ヒドロキシスチレン)、ポリ(β-ラクトンアクリレート)、ポリ(β-ラクトンアクリレート−アクリル酸)、ポリ(β-ラクトンメタクリレート)、ポリ(β-ラクトンメタクリレート−メタクリル酸)、ポリ((β-ラクトン)α-フルオロアクリレート)、ポリ((β-ラクトン)α-フルオロアクリレート−α-フルオロアクリル酸)、ポリ(β-ラクトンオキシカルボニルメチルノルボルネン)、ポリ(β-ラクトンオキシカルボニルメチルノルボルネン−ヒドロキシカルボニルメチルノルボルネン)、ポリ(γ-ラクトンオキシスチレン)、ポリ(γ-ラクトンオキシスチレン−ヒドロキシスチレン)、ポリ(γ-ラクトンアクリレート)、ポリ(γ-ラクトンアクリレート−アクリル酸)、ポリ(γ-ラクトンメタクリレート)、ポリ(γ-ラクトンメタクリレート−メタクリル酸)、ポリ((γ-ラクトン)α-フルオロアクリレート)、ポリ((γ-ラクトン)α-フルオロアクリレート−α-フルオロアクリル酸)、ポリ(γ-ラクトンオキシカルボニルメチルノルボルネン)、ポリ(γ-ラクトンオキシカルボニルメチルノルボルネン−ヒドロキシカルボニルメチルノルボルネン)、ポリ(δ-ラクトンオキシスチレン)、ポリ(δ-ラクトンオキシスチレン−ヒドロキシスチレン)、ポリ(δ-ラクトンアクリレート)、ポリ(δ-ラクトンアクリレート−アクリル酸)、ポリ(δ-ラクトンメタクリレート)、ポリ(δ-ラクトンメタクリレート−メタクリル酸)、ポリ((δ-ラクトン)α-フルオロアクリレート)、ポリ((δ-ラクトン)α-フルオロアクリレート−α-フルオロアクリル酸)、ポリ(δ-ラクトンオキシカルボニルメチルノルボルネン)、又はポリ(δ-ラクトンオキシカルボニルメチルノルボルネン−ヒドロキシカルボニルメチルノルボルネン)であることを特徴とする請求項1に記載のレジスト材料。
- 前記第2のポリマーにおける前記酸不安定基は、t−ブチル基、t−ブチルオキシカルボニル基、1−エトキシエチル基、メトキシメチル基、2−メチルアダマンチル基又は2−エチルアダマンチル基であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のレジスト材料。
- 前記第2のポリマーは、ヒドロキシスチレン、アクリル酸、メタクリル酸又はノルボルネンメチルヘキサフルオロイソプロピルアルコールを繰り返し単位として有している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。
- 前記光酸発生剤は、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又は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であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のレジスト材料。
- 基板の上に、酸不安定基を含まず且つラクトンを含む第1のポリマーと、酸不安定基を含む第2のポリマーと、光酸発生剤とを含むレジスト材料からなるレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜に、極紫外線からなる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う工程と、
パターン露光が行われた前記レジスト膜に対して現像を行って、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ていることを特徴とするパターン形成方法。 - 前記第1のポリマーにおける前記ラクトンは、α-ラクトン、β-ラクトン、γ-ラクトン又はδ-ラクトン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。
- 前記第1のポリマーは、ポリ(α-ラクトンオキシスチレン)、ポリ(α-ラクトンオキシスチレン−ヒドロキシスチレン)、ポリ(α-ラクトンアクリレート)、ポリ(α-ラクトンアクリレート−アクリル酸)、ポリ(α-ラクトンメタクリレート)、ポリ(α-ラクトンメタクリレート−メタクリル酸)、ポリ((α-ラクトン)α−フルオロアクリレート)、ポリ((α-ラクトン)α-フルオロアクリレート−α-フルオロアクリル酸)、ポリ(α-ラクトンオキシカルボニルメチルノルボルネン)、ポリ(α-ラクトンオキシカルボニルメチルノルボルネン−ヒドロキシカルボニルメチルノルボルネン)、ポリ(β-ラクトンオキシスチレン)、ポリ(β-ラクトンオキシスチレン−ヒドロキシスチレン)、ポリ(β-ラクトンアクリレート)、ポリ(β-ラクトンアクリレート−アクリル酸)、ポリ(β-ラクトンメタクリレート)、ポリ(β-ラクトンメタクリレート−メタクリル酸)、ポリ((β-ラクトン)α-フルオロアクリレート)、ポリ((β-ラクトン)α-フルオロアクリレート−α-フルオロアクリル酸)、ポリ(β-ラクトンオキシカルボニルメチルノルボルネン)、ポリ(β-ラクトンオキシカルボニルメチルノルボルネン−ヒドロキシカルボニルメチルノルボルネン)、ポリ(γ-ラクトンオキシスチレン)、ポリ(γ-ラクトンオキシスチレン−ヒドロキシスチレン)、ポリ(γ-ラクトンアクリレート)、ポリ(γ-ラクトンアクリレート−アクリル酸)、ポリ(γ-ラクトンメタクリレート)、ポリ(γ-ラクトンメタクリレート−メタクリル酸)、ポリ((γ-ラクトン)α-フルオロアクリレート)、ポリ((γ-ラクトン)α-フルオロアクリレート−α-フルオロアクリル酸)、ポリ(γ-ラクトンオキシカルボニルメチルノルボルネン)、ポリ(γ-ラクトンオキシカルボニルメチルノルボルネン−ヒドロキシカルボニルメチルノルボルネン)、ポリ(δ-ラクトンオキシスチレン)、ポリ(δ-ラクトンオキシスチレン−ヒドロキシスチレン)、ポリ(δ-ラクトンアクリレート)、ポリ(δ-ラクトンアクリレート−アクリル酸)、ポリ(δ-ラクトンメタクリレート)、ポリ(δ-ラクトンメタクリレート−メタクリル酸)、ポリ((δ-ラクトン)α-フルオロアクリレート)、ポリ((δ-ラクトン)α-フルオロアクリレート−α-フルオロアクリル酸)、ポリ(δ-ラクトンオキシカルボニルメチルノルボルネン)、又はポリ(δ-ラクトンオキシカルボニルメチルノルボルネン−ヒドロキシカルボニルメチルノルボルネン)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。
- 前記第2のポリマーにおける前記酸不安定基は、t−ブチル基、t−ブチルオキシカルボニル基、1−エトキシエチル基、メトキシメチル基、2−メチルアダマンチル基又は2−エチルアダマンチル基であることを特徴とする請求項7〜9のいずれか1項に記載のパターン形成方法。
- 前記第2のポリマーは、ヒドロキシスチレン、アクリル酸、メタクリル酸又はノルボルネンメチルヘキサフルオロイソプロピルアルコールを繰り返し単位として有していることを特徴とする請求項7又は10に記載のパターン形成方法。
- 前記光酸発生剤は、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又は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であることを特徴とする請求項7〜11のいずれか1項に記載のパターン形成方法。
- 前記極紫外線の波長は、13.5nmであることを特徴とする請求項7〜12のいずれか1項に記載のパターン形成方法。
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