JP3285854B2 - パターン形成方法 - Google Patents
パターン形成方法Info
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- JP3285854B2 JP3285854B2 JP2000169000A JP2000169000A JP3285854B2 JP 3285854 B2 JP3285854 B2 JP 3285854B2 JP 2000169000 A JP2000169000 A JP 2000169000A JP 2000169000 A JP2000169000 A JP 2000169000A JP 3285854 B2 JP3285854 B2 JP 3285854B2
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- resist
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- Materials For Photolithography (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レジスト膜に１ｎ
ｍ帯〜３０ｎｍ帯又は１１０ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波
長を持つ露光光を照射してレジストパターンを形成する
パターン形成方法及び該方法に用いるパターン形成材料
に関する。
ｍ帯〜３０ｎｍ帯又は１１０ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波
長を持つ露光光を照射してレジストパターンを形成する
パターン形成方法及び該方法に用いるパターン形成材料
に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、６４メガビットのダイナミックラ
ンダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、０．２５μｍ〜
０．１８μｍのルールを持つロジックデバイス又はこれ
らが搭載されるシステムＬＳＩなどの大規模集積回路を
形成する場合には、ポリヒドロキシスチレン誘導体及び
酸発生剤を有する化学増幅型レジストに対して、ＫｒＦ
エキシマレーザ（波長：２４８ｎｍ帯）を用いるパター
ン露光を行なうことによりレジストパターンを形成して
いる。
ンダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、０．２５μｍ〜
０．１８μｍのルールを持つロジックデバイス又はこれ
らが搭載されるシステムＬＳＩなどの大規模集積回路を
形成する場合には、ポリヒドロキシスチレン誘導体及び
酸発生剤を有する化学増幅型レジストに対して、ＫｒＦ
エキシマレーザ（波長：２４８ｎｍ帯）を用いるパター
ン露光を行なうことによりレジストパターンを形成して
いる。
【０００３】また、０．１５μｍ〜０．１３μｍのルー
ルを持つ２５６メガビットのＤＲＡＭ若しくは１ギガビ
ットＤＲＡＭ又はこれらが搭載されるシステムＬＳＩな
どの大規模集積回路を形成する場合には、ＫｒＦエキシ
マレーザよりも波長が短いＡｒＦエキシマレーザ（波
長：１９３ｎｍ帯）を露光光として用いるパターン形成
方法の開発が進められている。
ルを持つ２５６メガビットのＤＲＡＭ若しくは１ギガビ
ットＤＲＡＭ又はこれらが搭載されるシステムＬＳＩな
どの大規模集積回路を形成する場合には、ＫｒＦエキシ
マレーザよりも波長が短いＡｒＦエキシマレーザ（波
長：１９３ｎｍ帯）を露光光として用いるパターン形成
方法の開発が進められている。
【０００４】ところで、ＫｒＦエキシマレーザ用のポリ
ヒドロキシスチレン誘導体を含む化学増幅型レジスト
は、ポリヒドロキシスチレン誘導体に含まれる芳香環の
１９３ｎｍ帯の光（ＡｒＦエキシマレーザ）に対する吸
収度が大き過ぎるため、露光光がレジスト膜の下部にま
で均一に到達できないので、ＡｒＦエキシマレーザ用の
レジストとしては好ましくない。
ヒドロキシスチレン誘導体を含む化学増幅型レジスト
は、ポリヒドロキシスチレン誘導体に含まれる芳香環の
１９３ｎｍ帯の光（ＡｒＦエキシマレーザ）に対する吸
収度が大き過ぎるため、露光光がレジスト膜の下部にま
で均一に到達できないので、ＡｒＦエキシマレーザ用の
レジストとしては好ましくない。
【０００５】そこで、ＡｒＦエキシマレーザ用のレジス
トとしては、芳香環を含まないポリアクリル酸誘導体を
有する化学増幅型レジストが検討されている。
トとしては、芳香環を含まないポリアクリル酸誘導体を
有する化学増幅型レジストが検討されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、０．１３μ
ｍよりも微細なパターンを形成するためには、露光光と
して、ＡｒＦエキシマレーザよりも波長が短い、Ｘｅ2
エキシマレーザ（波長：１７２ｎｍ帯）、Ｆ2 エキシマ
レーザ（波長：１５７ｎｍ帯）、Ｋｒ2 エキシマレーザ
（波長：１４６ｎｍ帯）、ＡｒＫｒエキシマレーザ（波
長：１３４ｎｍ帯）、Ａｒ2 エキシマレーザ（波長：１
２６ｎｍ帯）又は軟Ｘ線（波長：１３ｎｍ帯、１１ｎｍ
帯又は５ｎｍ帯）などのように、１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ
帯の波長を持つ露光光を用いることが必要になる。
ｍよりも微細なパターンを形成するためには、露光光と
して、ＡｒＦエキシマレーザよりも波長が短い、Ｘｅ2
エキシマレーザ（波長：１７２ｎｍ帯）、Ｆ2 エキシマ
レーザ（波長：１５７ｎｍ帯）、Ｋｒ2 エキシマレーザ
（波長：１４６ｎｍ帯）、ＡｒＫｒエキシマレーザ（波
長：１３４ｎｍ帯）、Ａｒ2 エキシマレーザ（波長：１
２６ｎｍ帯）又は軟Ｘ線（波長：１３ｎｍ帯、１１ｎｍ
帯又は５ｎｍ帯）などのように、１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ
帯の波長を持つ露光光を用いることが必要になる。
【０００７】そこで、本件発明者らは、従来から知られ
ており、［化１３］に示すポリヒドロキシスチレン誘導
体を含むレジスト材料、及びポリアクリル酸誘導体を含
むレジスト材料からなるレジスト膜に対して、１ｎｍ帯
〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光、例えばＦ2 エキシ
マレーザを用いてパターン露光を行なって、レジストパ
ターンを形成してみた。
ており、［化１３］に示すポリヒドロキシスチレン誘導
体を含むレジスト材料、及びポリアクリル酸誘導体を含
むレジスト材料からなるレジスト膜に対して、１ｎｍ帯
〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光、例えばＦ2 エキシ
マレーザを用いてパターン露光を行なって、レジストパ
ターンを形成してみた。
【０００８】
【化１３】
【０００９】ところが、矩形状の断面を持つ良好なレジ
ストパターンが得られなかったと共に、基板上に多数の
スカム（残渣）が存在した。
ストパターンが得られなかったと共に、基板上に多数の
スカム（残渣）が存在した。
【００１０】従って、前記従来のレジスト材料、つまり
ＫｒＦエキシマレーザ又はＡｒＦエキシマレーザに用い
られているレジスト材料は、１ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又は
１１０ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波長の露光光を用いて行
なうパターン形成方法には採用することはできない。
ＫｒＦエキシマレーザ又はＡｒＦエキシマレーザに用い
られているレジスト材料は、１ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又は
１１０ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波長の露光光を用いて行
なうパターン形成方法には採用することはできない。
【００１１】前記に鑑み、本発明は、１ｎｍ帯〜３０ｎ
ｍ帯又は１１０ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波長の露光光を
用いて良好な形状を持つレジストパターンを得ることが
できるパターン形成材料及びパターン形成方法を提供す
ることを目的とする。
ｍ帯又は１１０ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波長の露光光を
用いて良好な形状を持つレジストパターンを得ることが
できるパターン形成材料及びパターン形成方法を提供す
ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本件発明者らは、従来から用いられているレジスト
材料、例えば、ポリヒドロキシスチレン誘導体を主成分
とするレジスト膜に対して、１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の
波長の露光光を用いてパターン露光すると、レジストパ
ターンの断面形状が不良になる原因について検討を加え
た結果、以下のことを見出した。すなわち、１ｎｍ帯〜
１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光はエネルギーが高いた
め、レジスト材料の主成分であるポリヒドロキシスチレ
ン誘導体が露光光によって直接に反応してしまい、レジ
スト材料の主鎖を構成するα位の炭素に結合している水
素が脱離し、水素が脱離したポリマーラジカル同士が結
合する架橋反応が生じ、その結果、レジスト膜の露光部
の現像液に対する溶解性が悪くなるのである。
め、本件発明者らは、従来から用いられているレジスト
材料、例えば、ポリヒドロキシスチレン誘導体を主成分
とするレジスト膜に対して、１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の
波長の露光光を用いてパターン露光すると、レジストパ
ターンの断面形状が不良になる原因について検討を加え
た結果、以下のことを見出した。すなわち、１ｎｍ帯〜
１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光はエネルギーが高いた
め、レジスト材料の主成分であるポリヒドロキシスチレ
ン誘導体が露光光によって直接に反応してしまい、レジ
スト材料の主鎖を構成するα位の炭素に結合している水
素が脱離し、水素が脱離したポリマーラジカル同士が結
合する架橋反応が生じ、その結果、レジスト膜の露光部
の現像液に対する溶解性が悪くなるのである。
【００１３】そこで、レジスト材料の主鎖が架橋反応を
起こすことを阻止するための方策について種々の検討を
加えた結果、主鎖を構成するα位の炭素に結合している
水素原子をアルキル基で置換すると、主鎖が架橋反応を
起こさなくなることを見出した。
起こすことを阻止するための方策について種々の検討を
加えた結果、主鎖を構成するα位の炭素に結合している
水素原子をアルキル基で置換すると、主鎖が架橋反応を
起こさなくなることを見出した。
【００１４】さらに、レジスト膜の主鎖を構成するα位
の炭素に結合している水素原子をアルキル基で置換する
と、レジスト膜の露光部において主鎖の分解反応が起
る。従って、レジスト膜の露光部のアルカリ性現像液に
対する溶解性が向上するので、露光部と未露光部との溶
解コントラストが向上して、高解像度が得られることも
見出した。本発明は、前記の知見に基づいて成されたも
のである。
の炭素に結合している水素原子をアルキル基で置換する
と、レジスト膜の露光部において主鎖の分解反応が起
る。従って、レジスト膜の露光部のアルカリ性現像液に
対する溶解性が向上するので、露光部と未露光部との溶
解コントラストが向上して、高解像度が得られることも
見出した。本発明は、前記の知見に基づいて成されたも
のである。
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【００２８】
【００２９】
【００３０】
【００３１】
【００３２】
【００３３】
【００３４】
【００３５】
【００３６】
【００３７】
【００３８】
【００３９】
【００４０】本発明に係る第１のパターン形成方法は、
［化２１］の一般式で表わされるユニットを有し且つ酸
により分解するベース樹脂と、光が照射されると酸を発
生する酸発生剤とを有するポジ型の化学増幅型レジスト
からなるレジスト膜を形成する工程と、レジスト膜に１
ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又は１１０〜１８０ｎｍ帯の波長を
持つ露光光を照射してパターン露光を行なった後、パタ
ーン露光されたレジスト膜を現像してレジストパターン
を形成する工程とを備えている。
［化２１］の一般式で表わされるユニットを有し且つ酸
により分解するベース樹脂と、光が照射されると酸を発
生する酸発生剤とを有するポジ型の化学増幅型レジスト
からなるレジスト膜を形成する工程と、レジスト膜に１
ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又は１１０〜１８０ｎｍ帯の波長を
持つ露光光を照射してパターン露光を行なった後、パタ
ーン露光されたレジスト膜を現像してレジストパターン
を形成する工程とを備えている。
【００４１】
【化２１】
【００４２】但し、［化２１］の一般式において、Ｒ0
はアルキル基であり、Ｒ2 は酸により分解する基であ
り、Ｒ3 及びＲ4 は、同種又は異種であって、水素又は
水素及び炭素を含む化合物である。
はアルキル基であり、Ｒ2 は酸により分解する基であ
り、Ｒ3 及びＲ4 は、同種又は異種であって、水素又は
水素及び炭素を含む化合物である。
【００４３】第１のパターン形成方法によると、ベース
樹脂の主鎖を構成しているα位の炭素にはアルキル基が
結合しており、該アルキル基は１ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又
は１１０ｎｍから１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光が照
射されても脱離しないので、レジスト膜の露光部におい
ては、ベース樹脂を構成する主鎖が架橋反応を起こさな
い。このため、レジスト膜の露光部においては、ベース
樹脂のアルカリ性現像液に対する溶解性が向上する。
樹脂の主鎖を構成しているα位の炭素にはアルキル基が
結合しており、該アルキル基は１ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又
は１１０ｎｍから１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光が照
射されても脱離しないので、レジスト膜の露光部におい
ては、ベース樹脂を構成する主鎖が架橋反応を起こさな
い。このため、レジスト膜の露光部においては、ベース
樹脂のアルカリ性現像液に対する溶解性が向上する。
【００４４】
【００４５】
【００４６】
【００４７】
【００４８】
【００４９】本発明に係る第２のパターン形成方法は、
［化２４］の一般式で表わされる第１のユニットと、
［化２５］の一般式で表わされる第２のユニットとを含
むベース樹脂と、光が照射されると酸を発生する酸発生
剤と有するポジ型の化学増幅型レジストからなるレジス
ト膜を形成する工程と、レジスト膜に１ｎｍ帯〜３０ｎ
ｍ帯又は１１０〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光を照
射してパターン露光を行なった後、パターン露光された
レジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程
とを備えている。
［化２４］の一般式で表わされる第１のユニットと、
［化２５］の一般式で表わされる第２のユニットとを含
むベース樹脂と、光が照射されると酸を発生する酸発生
剤と有するポジ型の化学増幅型レジストからなるレジス
ト膜を形成する工程と、レジスト膜に１ｎｍ帯〜３０ｎ
ｍ帯又は１１０〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光を照
射してパターン露光を行なった後、パターン露光された
レジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程
とを備えている。
【００５０】
【化２４】
【００５１】
【化２５】
【００５２】但し、［化２４］又は［化２５］の一般式
において、Ｒ0 はアルキル基であり、Ｒ2 は酸により分
解する基であり、Ｒ3 及びＲ4 は、同種又は異種であっ
て、水素又は水素及び炭素を含む化合物であり、Ｒ5 及
びＲ7 のうちの少なくとも１つはアルキル基であると共
にＲ5 及びＲ7のうちアルキル基でないものは水素又は
水素及び炭素を含む化合物であり、Ｒ6及びＲ8は、同種
又は異種であって、水素又は水素及び炭素を含む化合物
である。
において、Ｒ0 はアルキル基であり、Ｒ2 は酸により分
解する基であり、Ｒ3 及びＲ4 は、同種又は異種であっ
て、水素又は水素及び炭素を含む化合物であり、Ｒ5 及
びＲ7 のうちの少なくとも１つはアルキル基であると共
にＲ5 及びＲ7のうちアルキル基でないものは水素又は
水素及び炭素を含む化合物であり、Ｒ6及びＲ8は、同種
又は異種であって、水素又は水素及び炭素を含む化合物
である。
【００５３】第２のパターン形成方法によると、第１の
ユニットの主鎖を構成しているα位の炭素及び第２のユ
ニットの主鎖を構成している炭素のうちの少なくとも１
つの炭素にはアルキル基が結合しており、該アルキル基
は１ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又は１１０ｎｍから１８０ｎｍ
帯の波長を持つ露光光が照射されても脱離しないので、
レジスト膜の露光部においては、ベース樹脂を構成する
主鎖が架橋反応を起こさない。このため、レジスト膜の
露光部においては、ベース樹脂のアルカリ性現像液に対
する溶解性が向上する。
ユニットの主鎖を構成しているα位の炭素及び第２のユ
ニットの主鎖を構成している炭素のうちの少なくとも１
つの炭素にはアルキル基が結合しており、該アルキル基
は１ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又は１１０ｎｍから１８０ｎｍ
帯の波長を持つ露光光が照射されても脱離しないので、
レジスト膜の露光部においては、ベース樹脂を構成する
主鎖が架橋反応を起こさない。このため、レジスト膜の
露光部においては、ベース樹脂のアルカリ性現像液に対
する溶解性が向上する。
【００５４】従って、第１又は第２のパターン形成方法
によると、レジスト膜の露光部のアルカリ性現像液に対
する溶解性が向上し、レジスト膜における露光部と未露
光部とのコントラストが向上するので、レジスト膜の解
像度が高くなる。
によると、レジスト膜の露光部のアルカリ性現像液に対
する溶解性が向上し、レジスト膜における露光部と未露
光部とのコントラストが向上するので、レジスト膜の解
像度が高くなる。
【００５５】第１又は第２のパターン形成方法におい
て、ベース樹脂はαメチルスチレン誘導体であることが
好ましい。
て、ベース樹脂はαメチルスチレン誘導体であることが
好ましい。
【００５６】このようにすると、レジスト膜の露光部に
おいては、ベース樹脂のアルカリ性現像液に対する溶解
性が確実に向上するので、レジスト膜の解像度が確実に
高くなる。
おいては、ベース樹脂のアルカリ性現像液に対する溶解
性が確実に向上するので、レジスト膜の解像度が確実に
高くなる。
【００５７】第１又は第２のパターン形成方法におい
て、露光光としては、Ｆ2 エキシマレーザ、Ａｒ2 エキ
シマレーザ又は軟Ｘ線を用いることが好ましい。
て、露光光としては、Ｆ2 エキシマレーザ、Ａｒ2 エキ
シマレーザ又は軟Ｘ線を用いることが好ましい。
【００５８】
【００５９】
【００６０】
【００６１】
【００６２】
【００６３】
【００６４】
【００６５】
【００６６】
【００６７】
【発明の実施の形態】（第１の実施形態） 以下、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）〜（ｄ）を参照しながら説明す
る。
について、図１（ａ）〜（ｄ）を参照しながら説明す
る。
【００６８】第１の実施形態は、前述の第１のパターン
形成方法と対応し、具体的には、下記のベース樹脂を有
するパターン形成材料を用いる。
形成方法と対応し、具体的には、下記のベース樹脂を有
するパターン形成材料を用いる。
【００６９】 ベース樹脂……［化２７］に示す樹脂 ２ｇ 酸発生剤……トリフェニルスルフォニウムトリフレート ０．０４ｇ 溶媒……ジグライム ２０ｇ
【００７０】
【化２７】
【００７１】尚、［化２７］におけるＲ0 及びＲ2 は、
［化２１］の一般式におけるＲ0 及びＲ2 と対応してい
る。また、［化２７］においては、［化２１］の一般式
におけるＲ3 及びＲ4 は、それぞれ水素である。
［化２１］の一般式におけるＲ0 及びＲ2 と対応してい
る。また、［化２７］においては、［化２１］の一般式
におけるＲ3 及びＲ4 は、それぞれ水素である。
【００７２】まず、図１（ａ）に示すように、前記の組
成を有するレジスト材料を半導体基板２０上にスピンコ
ートした後、プリベークして、０．３μｍの膜厚を有す
るレジスト膜２１を形成する。ベース樹脂がアルカリ難
溶性であるため、レジスト膜２１はアルカリ難溶性であ
る。
成を有するレジスト材料を半導体基板２０上にスピンコ
ートした後、プリベークして、０．３μｍの膜厚を有す
るレジスト膜２１を形成する。ベース樹脂がアルカリ難
溶性であるため、レジスト膜２１はアルカリ難溶性であ
る。
【００７３】次に、図１（ｂ）に示すように、レジスト
膜２１に対してマスク２２を介して、Ｆ2 エキシマレー
ザ２３を照射してパターン露光を行なう。このようにす
ると、レジスト膜２１の露光部２１ａにおいては、酸発
生剤から酸が発生する一方、レジスト膜２１の未露光部
２１ｂにおいては酸が発生しない。
膜２１に対してマスク２２を介して、Ｆ2 エキシマレー
ザ２３を照射してパターン露光を行なう。このようにす
ると、レジスト膜２１の露光部２１ａにおいては、酸発
生剤から酸が発生する一方、レジスト膜２１の未露光部
２１ｂにおいては酸が発生しない。
【００７４】次に、図１（ｃ）に示すように、半導体基
板２０ひいてはレジスト膜２１をホットプレート２４に
より加熱する。このようにすると、レジスト膜２１の露
光部２１ａにおいては、酸発生剤から発生した酸により
ベース樹脂が分解されてアルカリ性現像液に対して可溶
性になる一方、レジスト膜２１の未露光部２１ｂはアル
カリ性現像液に対して難溶性のままである。
板２０ひいてはレジスト膜２１をホットプレート２４に
より加熱する。このようにすると、レジスト膜２１の露
光部２１ａにおいては、酸発生剤から発生した酸により
ベース樹脂が分解されてアルカリ性現像液に対して可溶
性になる一方、レジスト膜２１の未露光部２１ｂはアル
カリ性現像液に対して難溶性のままである。
【００７５】次に、レジスト膜２１に対して、例えばテ
トラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液等の
アルカリ性の現像液を用いて現像処理を行なう。このよ
うにすると、レジスト膜２１の露光部２１ａが現像液に
溶解するので、図１（ｄ）に示すように、レジスト膜２
１の未露光部２１ｂからなるレジストパターン２５が得
られる。
トラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液等の
アルカリ性の現像液を用いて現像処理を行なう。このよ
うにすると、レジスト膜２１の露光部２１ａが現像液に
溶解するので、図１（ｄ）に示すように、レジスト膜２
１の未露光部２１ｂからなるレジストパターン２５が得
られる。
【００７６】第１の実施形態によると、ベース樹脂の主
鎖を構成しているα位の炭素にはメチル基が結合してお
り、該メチル基は、短波長のＦ2 エキシマレーザ２３が
照射されると共に酸発生剤から酸が発生しても脱離しな
いので、レジスト膜２１の露光部２１ａにおいては、ベ
ース樹脂を構成する主鎖が架橋反応を起こさない。従っ
て、ベース樹脂のアルカリ性現像液に対する溶解性が向
上する。
鎖を構成しているα位の炭素にはメチル基が結合してお
り、該メチル基は、短波長のＦ2 エキシマレーザ２３が
照射されると共に酸発生剤から酸が発生しても脱離しな
いので、レジスト膜２１の露光部２１ａにおいては、ベ
ース樹脂を構成する主鎖が架橋反応を起こさない。従っ
て、ベース樹脂のアルカリ性現像液に対する溶解性が向
上する。
【００７７】尚、第１の実施形態においては、［化２
１］の一般式におけるＲ0 としては、メチル基を示した
が、これに代えて、エチル基などの他のアルキル基を用
いても同様の効果が得られる。
１］の一般式におけるＲ0 としては、メチル基を示した
が、これに代えて、エチル基などの他のアルキル基を用
いても同様の効果が得られる。
【００７８】
【００７９】また、［化２１］の一般式におけるＲ2 と
しては、アルキル基、カルボキシル基、カルボン酸エス
テル基、アセタール、脂肪環を有する基、芳香環を有す
る基及びヘテロ環を有する基のうちの少なくとも１つを
有する基であればよく、一例としては［化２８］及び
［化２９］などが挙げられる。
しては、アルキル基、カルボキシル基、カルボン酸エス
テル基、アセタール、脂肪環を有する基、芳香環を有す
る基及びヘテロ環を有する基のうちの少なくとも１つを
有する基であればよく、一例としては［化２８］及び
［化２９］などが挙げられる。
【００８０】
【化２８】
【００８１】
【化２９】
【００８２】また、［化２１］の一般式におけるＲ3 及
びＲ4 は、特に限定されず、水素又は水素及び炭素を含
む化合物を広く用いることができるが、一例としては、
メチル基若しくはエチル基などのアルキル基又はシアノ
基などを挙げることができる。
びＲ4 は、特に限定されず、水素又は水素及び炭素を含
む化合物を広く用いることができるが、一例としては、
メチル基若しくはエチル基などのアルキル基又はシアノ
基などを挙げることができる。
【００８３】
【００８４】
【００８５】
【００８６】
【００８７】
【００８８】（第２の実施形態） 以下、第２の実施形態に係るパターン形成方法について
説明する。第２の実施形態は、前述の第２のパターン形
成方法と対応し、第１の実施形態と比べてパターン形成
材料が異なっているのみであるから、以下においてはパ
ターン形成材料についてのみ説明する。
説明する。第２の実施形態は、前述の第２のパターン形
成方法と対応し、第１の実施形態と比べてパターン形成
材料が異なっているのみであるから、以下においてはパ
ターン形成材料についてのみ説明する。
【００８９】 ベース樹脂……［化３１］に示す樹脂 ２ｇ 酸発生剤……トリフェニルスルフォニウムトリフレート ０．０４ｇ 溶媒……ジグライム ２０ｇ
【００９０】
【化３１】
【００９１】尚、［化３１］におけるＲ0 及びＲ2 は、
［化２４］の一般式におけるＲ0 及びＲ2 と対応してい
る。また、［化３１］においては、［化２４］の一般式
におけるＲ3 及びＲ4 は、それぞれ水素である。また、
［化３１］におけるＲ5 及びＲ6 は、［化２５］の一般
式におけるＲ5 及びＲ6 と対応している。また、［化３
１］においては、［化２５］の一般式におけるＲ7 及び
Ｒ8 は、それぞれ水素である。
［化２４］の一般式におけるＲ0 及びＲ2 と対応してい
る。また、［化３１］においては、［化２４］の一般式
におけるＲ3 及びＲ4 は、それぞれ水素である。また、
［化３１］におけるＲ5 及びＲ6 は、［化２５］の一般
式におけるＲ5 及びＲ6 と対応している。また、［化３
１］においては、［化２５］の一般式におけるＲ7 及び
Ｒ8 は、それぞれ水素である。
【００９２】第２の実施形態によると、ベース樹脂の主
鎖を構成しているα位の炭素にはメチル基が結合してお
り、該メチル基は、短波長のＦ2 エキシマレーザが照射
されると共に酸発生剤から酸が発生しても脱離しないの
で、レジスト膜の露光部においては、ベース樹脂を構成
する主鎖が架橋反応を起こさない。従って、第２の実施
形態によると、レジスト膜の露光部の現像液に対する溶
解性が向上する。
鎖を構成しているα位の炭素にはメチル基が結合してお
り、該メチル基は、短波長のＦ2 エキシマレーザが照射
されると共に酸発生剤から酸が発生しても脱離しないの
で、レジスト膜の露光部においては、ベース樹脂を構成
する主鎖が架橋反応を起こさない。従って、第２の実施
形態によると、レジスト膜の露光部の現像液に対する溶
解性が向上する。
【００９３】尚、第２の実施形態においては、［化２
４］の一般式におけるＲ0 としては、メチル基を示した
が、これに代えて、エチル基などの他のアルキル基を用
いても同様の効果が得られる。
４］の一般式におけるＲ0 としては、メチル基を示した
が、これに代えて、エチル基などの他のアルキル基を用
いても同様の効果が得られる。
【００９４】
【００９５】また、［化２４］の一般式におけるＲ2 と
しては、アルキル基、カルボキシル基、カルボン酸エス
テル基、アセタール、脂肪環を有する基、芳香環を有す
る基及びヘテロ環を有する基のうちの少なくとも１つを
有する基であればよく、一例としては［化３２］及び
［化３３］などが挙げられる。
しては、アルキル基、カルボキシル基、カルボン酸エス
テル基、アセタール、脂肪環を有する基、芳香環を有す
る基及びヘテロ環を有する基のうちの少なくとも１つを
有する基であればよく、一例としては［化３２］及び
［化３３］などが挙げられる。
【００９６】
【化３２】
【００９７】
【化３３】
【００９８】また、［化２４］の一般式におけるＲ3 及
びＲ4 、並びに［化２５］の一般式におけるＲ7 及びＲ
8 は、特に限定されず、水素又は水素及び炭素を含む化
合物を広く用いることができるが、一例としては、メチ
ル基若しくはエチル基などのアルキル基又はシアノ基な
どを挙げることができる。
びＲ4 、並びに［化２５］の一般式におけるＲ7 及びＲ
8 は、特に限定されず、水素又は水素及び炭素を含む化
合物を広く用いることができるが、一例としては、メチ
ル基若しくはエチル基などのアルキル基又はシアノ基な
どを挙げることができる。
【００９９】
【発明の効果】本発明に係る第１又は第２のパターン形
成方法によると、１ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又は１１０ｎｍ
帯〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ光を照射したときのレジ
スト膜の露光部におけるアルカリ性現像液に対する溶解
性が向上するため、レジスト膜における露光部と未露光
部とのコントラストが向上して良好な断面形状を持つレ
ジストパターンが得られると共に残渣が低減する。
成方法によると、１ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又は１１０ｎｍ
帯〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ光を照射したときのレジ
スト膜の露光部におけるアルカリ性現像液に対する溶解
性が向上するため、レジスト膜における露光部と未露光
部とのコントラストが向上して良好な断面形状を持つレ
ジストパターンが得られると共に残渣が低減する。
【図１】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第１の実施形態に
係るパターン形成方法の各工程を示す断面図である。
係るパターン形成方法の各工程を示す断面図である。
【符号の説明】２０ 半導体基板 ２１ レジスト膜 ２１ａ 露光部 ２１ｂ 未露光部 ２２ マスク ２３ Ｆ2エキシマレーザ ２４ ホットプレート ２５ レジストパターン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−223861（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−186665（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−231536（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−231537（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03F 7/00 - 7/42
Claims (4)
- 【請求項１】 ［化１］の一般式で表わされるユニット
を有し且つ酸により分解するベース樹脂と、光が照射さ
れると酸を発生する酸発生剤とを有するポジ型の化学増
幅型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１ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又は１１０〜１
８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光を照射してパターン露光
を行なった後、パターン露光されたレジスト膜を現像し
て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。 【化１】 但し、［化１］の一般式において、 Ｒ0 はアルキル基であり、 Ｒ2 は酸より分解する基であり、 Ｒ3 及びＲ4 は、同種又は異種であって、水素又は水素
及び炭素を含む基である。 - 【請求項２】 ［化２］の一般式で表わされる第１のユ
ニットと、［化３］の一般式で表わされる第２のユニッ
トとを含むベース樹脂と、光が照射されると酸を発生す
る酸発生剤とを有するポジ型の化学増幅型レジスト材料
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１ｎｍ帯〜３０ｎｍ帯又は１１０〜１
８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光を照射してパターン露光
を行なった後、パターン露光されたレジスト膜を現像し
て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。 【化２】 【化３】 但し、［化２］又は［化３］の一般式において、 Ｒ0 はアルキル基であり、 Ｒ2 は酸により分解する基であり、 Ｒ3 及びＲ4 は、同種又は異種であって、水素又は水素
及び炭素を含む基であり、 Ｒ5 及びＲ7 のうちの少なくとも１つはアルキル基であ
ると共にＲ5 及びＲ7のうちアルキル基でないものは水
素又は水素及び炭素を含む基であり、 Ｒ6及びＲ8は、同種又は異種であって、水素又は水素及
び炭素を含む基である。 - 【請求項３】 前記ベース樹脂は、αメチルスチレン誘
導体であることを特徴とする請求項１又は２に記載のパ
ターン形成方法。 - 【請求項４】 前記露光光は、Ｆ2 エキシマレーザ、Ａ
ｒ2 エキシマレーザ又は軟Ｘ線であることを特徴とする
請求項１又は２に記載のパターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000169000A JP3285854B2 (ja) | 1999-06-21 | 2000-06-06 | パターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11-174202 | 1999-06-21 | ||
| JP17420299 | 1999-06-21 | ||
| JP2000154010 | 2000-05-25 | ||
| JP2000-154010 | 2000-05-25 | ||
| JP2000169000A JP3285854B2 (ja) | 1999-06-21 | 2000-06-06 | パターン形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002049153A JP2002049153A (ja) | 2002-02-15 |
| JP3285854B2 true JP3285854B2 (ja) | 2002-05-27 |
Family
ID=27323901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000169000A Expired - Lifetime JP3285854B2 (ja) | 1999-06-21 | 2000-06-06 | パターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3285854B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7514197B2 (en) | 2002-09-09 | 2009-04-07 | Nec Corporation | Resist and method of forming resist pattern |
-
2000
- 2000-06-06 JP JP2000169000A patent/JP3285854B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002049153A (ja) | 2002-02-15 |
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