JP3305293B2 - Pattern formation method - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、パターン形成方法
に関し、特に、半導体基板上に半導体素子又は半導体集
積回路を形成するためのレジストパターンを、１ｎｍ帯
〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光を用いて形成するパ
ターン形成方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pattern forming method, and more particularly, to a method for forming a resist pattern for forming a semiconductor element or a semiconductor integrated circuit on a semiconductor substrate by using exposure light having a wavelength of 1 nm to 180 nm. The present invention relates to a pattern forming method for forming a pattern.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体基板上に形成されたレジスト膜に
対してパターン露光を行なってレジストパターンを形成
する際に用いる露光光としてはＫｒＦエキシマレーザが
実用化されていると共に、ＫｒＦエキシマレーザにより
パターン露光されたレジストパターンを用いて形成され
た半導体素子又は半導体集積回路を有するデバイスが市
場に登場しつつある。2. Description of the Related Art A KrF excimer laser has been put into practical use as exposure light used for forming a resist pattern by performing pattern exposure on a resist film formed on a semiconductor substrate. Devices having a semiconductor element or a semiconductor integrated circuit formed using an exposed resist pattern are appearing on the market.
【０００３】この場合、ＫｒＦエキシマレーザによりパ
ターン露光するためのレジスト材料としては、主とし
て、フェノール系の樹脂を有するものが用いられてい
る。In this case, as a resist material for pattern exposure by a KrF excimer laser, a material having a phenolic resin is mainly used.
【０００４】ところで、半導体素子又は半導体集積回路
の一層の微細化のためには、露光光としては、ＫｒＦエ
キシマレーザよりも短波長であるＡｒＦエキシマレーザ
が用いられる。ＡｒＦエキシマレーザによりパターン露
光するためのレジスト材料としては、主として、アクリ
ル酸系の樹脂を有するものが検討されている。In order to further miniaturize a semiconductor element or a semiconductor integrated circuit, an ArF excimer laser having a shorter wavelength than a KrF excimer laser is used as exposure light. As a resist material for pattern exposure using an ArF excimer laser, a material having an acrylic acid-based resin is mainly studied.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところが、半導体素子
又は半導体集積回路のより一層の微細化を実現するため
には、露光光としては、ＡｒＦエキシマレーザよりも波
長が短い、Ｘｅ2 レーザ光（波長：１７２ｎｍ帯）、Ｆ
2 レーザ光（波長：１５７ｎｍ帯）、Ｋｒ2 レーザ光
（波長：１４６ｎｍ帯）、ＡｒＫｒレーザ光（波長：１
３４ｎｍ帯）、Ａｒ 2 レーザ光（波長：１２６ｎｍ帯）
又は軟Ｘ線（波長：１３ｎｍ帯、１１ｎｍ帯又は５ｎｍ
帯）等を用いることが必要になる。SUMMARY OF THE INVENTION However, semiconductor devices
Or to realize further miniaturization of semiconductor integrated circuits
The exposure light has a higher wavelength than the ArF excimer laser.
Short, XeTwoLaser light (wavelength: 172 nm band), F
TwoLaser light (wavelength: 157 nm band), KrTwoLaser light
(Wavelength: 146 nm band), ArKr laser light (wavelength: 1
34 nm band), Ar TwoLaser light (wavelength: 126 nm band)
Or soft X-ray (wavelength: 13 nm band, 11 nm band, or 5 nm
Band) or the like.
【０００６】そこで、我々は、従来から知られているレ
ジスト材料からなるレジスト膜に対してＦ2 レーザ光を
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。以下、従来から知られているレジスト材料を
用いてレジストパターンを形成する方法について、図６
（ａ）〜（ｄ）を参照しながら説明する。Therefore, we have tried to form a resist pattern by performing pattern exposure using a F 2 laser beam on a resist film made of a conventionally known resist material. Hereinafter, a method of forming a resist pattern using a conventionally known resist material will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to (a) to (d).
【０００７】まず、レジスト材料としては、下記の組成
を有するものを準備した。First, a resist material having the following composition was prepared.
【０００８】 ベース樹脂：ポリ（（２−メチル−２−アダマンチルメタクリレート）（３０ ｍｏｌ％）−（ｔ−ブチルメタクリレート）（３０ｍｏｌ％）− （メチルメタクリレート）（３０ｍｏｌ％）−（メタクリル酸） （１０ｍｏｌ％）） ２ｇ 酸発生剤：トリフェニルスルフォニウムトリフレート ０．４ｇ 溶媒：ジグライム ２０ｇBase resin: poly ((2-methyl-2-adamantyl methacrylate) (30 mol%)-(t-butyl methacrylate) (30 mol%)-(methyl methacrylate) (30 mol%)-(methacrylic acid) (10 mol %)) 2 g Acid generator: triphenylsulfonium triflate 0.4 g Solvent: diglyme 20 g
【０００９】次に、図６（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１上にスピンコー
トして、０．５μｍの膜厚を持つレジスト膜２を形成す
る。Next, as shown in FIG. 6A, a resist material having the above composition is spin-coated on the semiconductor substrate 1 to form a resist film 2 having a thickness of 0.5 μm.
【００１０】次に、図６（ｂ）に示すように、レジスト
膜２に対してマスク３を介してＦ2レーザ光４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２の露光部２ａにおいては酸発生剤から酸が発生する
一方、レジスト膜２の未露光部２ｂにおいては酸が発生
しない。Next, as shown in FIG. 1B, pattern exposure is performed by irradiating the resist film 2 with an F 2 laser beam 4 via a mask 3. By doing so, an acid is generated from the acid generator in the exposed portion 2a of the resist film 2, while no acid is generated in the unexposed portion 2b of the resist film 2.
【００１１】次に、図６（ｃ）に示すように、ホットプ
レートにより、半導体基板１に対して、例えば１００℃
の温度下で６０秒間の加熱を行なう。Next, as shown in FIG. 6C, the semiconductor substrate 1 is heated to, for example, 100.degree.
Heating is performed at a temperature of 60 seconds.
【００１２】次に、レジスト膜２に対して、アルカリ性
の現像液、例えば２．３８ｗｔ％テトラメチルアンモニ
ウムハイドロキサイド現像液を用いて現像を行なって、
レジストパターンを形成した。Next, the resist film 2 is developed using an alkaline developer, for example, a 2.38 wt% tetramethylammonium hydroxide developer.
A resist pattern was formed.
【００１３】ところが、図６（ｄ）に示すように、不良
なパターン形状を持つレジストパターン５が得られた。However, as shown in FIG. 6D, a resist pattern 5 having a defective pattern shape was obtained.
【００１４】このように、レジストパターン５のパター
ン形状が不良になるのは、露光光がＦ2 レーザ光である
場合に限らず、１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ露
光光の場合にも、同様であった。[0014] Thus, the pattern shape of the resist pattern 5 is defective is not limited to the exposure light is the F 2 laser beam, in the case of exposure light having a wavelength of 1nm band ~180nm band, It was similar.
【００１５】前記に鑑み、本発明は、露光光として１ｎ
ｍ帯〜１８０ｎｍ帯の光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する場合に、良好なパターン
形状が得られるようにすることを目的とする。[0015] In view of the above, the present invention provides 1n
It is an object of the present invention to obtain a good pattern shape when a resist pattern is formed by performing pattern exposure using light in the m band to 180 nm band.
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】本件発明者らは、レジス
トパターンのパターン形状が不良になる原因は、レジス
ト膜の１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の光に対する吸収性が高
いためであると考え、１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の光に対
する吸収性を低くするための方策について種々の検討を
加えた結果、レジスト材料に、ハロゲン原子、シアノ
基、ニトロ基、アルコキシ基、アミノ基、アルキル基、
トリフルオロメチル基又はメルカプト基を含ませると、
レジスト膜は１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の露光光に対する
吸収性が低くなることを見出した。The inventors of the present invention consider that the reason why the pattern shape of the resist pattern becomes defective is that the resist film has a high absorbency to light in the 1 nm to 180 nm band, and the 1 nm band is considered to be high. As a result of conducting various studies on measures for lowering the absorption of light in the wavelength range of ~ 180 nm, the resist material was found to contain halogen atoms, cyano groups, nitro groups, alkoxy groups, amino groups, alkyl groups,
When including a trifluoromethyl group or a mercapto group,
It has been found that the resist film has low absorbance for exposure light in the 1 nm to 180 nm band.
【００１７】そこで、レジスト材料に、ハロゲン原子、
シアノ基、ニトロ基、アルコキシ基、アミノ基、アルキ
ル基、トリフルオロメチル基又はメルカプト基が含まれ
ると、レジスト材料の１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の露光光
に対する吸収性が低くなる理由について検討した結果、
これらの原子又は基は、レジスト材料が本来有している
露光光の吸収波長のピークを長波長側にシフトさせた
り、又はレジスト材料の短波長帯の露光光に対する吸収
性を低減させたりする性質を有していることが分かっ
た。Therefore, a halogen atom,
When the cyano group, the nitro group, the alkoxy group, the amino group, the alkyl group, the trifluoromethyl group or the mercapto group is included, as a result of examining the reason why the absorbability of the resist material to exposure light in the 1 nm band to 180 nm band is reduced,
These atoms or groups have the property of shifting the peak of the absorption wavelength of the exposure light originally possessed by the resist material to longer wavelengths, or reducing the absorbency of the resist material for exposure light in the short wavelength band. It was found to have.
【００１８】以下、図１を参照しながら、レジスト材料
のベース樹脂がアミノ基を含むと、露光光の吸収波長の
ピークが長波長側にシフトする検証例について説明す
る。Hereinafter, a verification example in which the peak of the absorption wavelength of exposure light shifts to the longer wavelength side when the base resin of the resist material contains an amino group will be described with reference to FIG.
【００１９】図１は、ポリビニルフェノールの芳香環が
アミノ基で置換されると、露光光の吸収帯がシフトする
ことを説明する図であって、図１において、破線は芳香
環がアミノ基で置換されていないポリビニルフェノール
の吸収波長を示し、実線はポリビニルフェノールの芳香
環がアミノ基で置換されてなるｏ，ｏ−２置換体の吸収
波長を示している。図１から分かるように、アミノ基で
置換していないときには１９０ｎｍ帯であった吸収波長
のピークは、アミノ基で置換したときには長波長側に３
０ｎｍ程度シフトしている。FIG. 1 is a diagram for explaining that when the aromatic ring of polyvinylphenol is substituted with an amino group, the absorption band of exposure light shifts. In FIG. 1, the broken line indicates that the aromatic ring is an amino group. The absorption wavelength of unsubstituted polyvinylphenol is shown, and the solid line shows the absorption wavelength of an o, o-2 substituted product in which the aromatic ring of polyvinylphenol is substituted with an amino group. As can be seen from FIG. 1, the peak of the absorption wavelength which was in the 190 nm band when not substituted with an amino group was shifted to a longer wavelength side when substituted with an amino group.
It is shifted by about 0 nm.
【００２０】レジスト膜の吸収波長帯のピークが１９０
ｎｍ帯であると、１５７ｎｍ帯の波長を持つＦ2 レーザ
光に対する透明性は良くないが、吸収波長帯のピークが
１９０ｎｍ帯から約３０ｎｍ長波長側にシフトすると、
Ｆ2 レーザ光に対する透明性は向上する。The peak of the absorption wavelength band of the resist film is 190
In the case of the nm band, transparency to F 2 laser light having a wavelength of the 157 nm band is not good, but when the peak of the absorption wavelength band shifts from the 190 nm band to the longer wavelength side of about 30 nm,
Transparency to F 2 laser beam is improved.
【００２１】ところで、特開昭６０−２５４０４１号公
報においても、ベース樹脂中にハロゲン原子の１つであ
るフッ素が含まれたレジスト材料が示されている。この
レジスト材料は、樹脂中に、α−トリフルオロメチルア
クリル酸と電子吸引基を有するアルコールのエステルと
を１繰り返し単位として含んでいるものであって、この
ようにすると、レジスト材料の電子線に対する感度が向
上すると示されている。Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 60-254401 also discloses a resist material in which a base resin contains fluorine which is one of halogen atoms. This resist material contains α-trifluoromethylacrylic acid and an ester of an alcohol having an electron-withdrawing group as one repeating unit in a resin. In this case, the resist material with respect to the electron beam It is shown that sensitivity is improved.
【００２２】しかしながら、特開昭６０−２５４０４１
号公報は、露光光として電子線を用いているのに対し
て、本願発明は、露光光として１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯
の波長を持つ光を用いるので、両者は露光光の波長帯が
全く異なる。また、特開昭６０−２５４０４１号公報
は、電子線に対する感度を向上させる目的で、ベース樹
脂にハロゲン原子を含ませたものであるのに対して、本
願発明は、１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光
に対する透明性を向上させる目的で、ベース樹脂に例え
ばハロゲン原子を含ませたものであるから、両者は技術
的思想の点においても全く異なる。However, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 60-254401
Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-20795 uses an electron beam as the exposure light, whereas the present invention uses light having a wavelength in the range of 1 nm to 180 nm as the exposure light. Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-254041 discloses a method in which a halogen atom is included in a base resin for the purpose of improving the sensitivity to an electron beam. Since the base resin contains, for example, a halogen atom for the purpose of improving the transparency to exposure light having the above, the two are completely different in the technical idea.
【００２３】具体的には、本発明に係るパターン形成方
法は、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アルコキシ
基、アミノ基、アルキル基、トリフルオロメチル基及び
メルカプト基からなる群の中から選ばれた少なくとも１
つの原子又は基を含むレジスト材料を基板上に塗布して
レジスト膜を形成するレジスト膜形成工程と、レジスト
膜に、１ｎｍ帯〜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パタ
ーン形成工程とを備えている。Specifically, the pattern forming method according to the present invention is selected from the group consisting of a halogen atom, a cyano group, a nitro group, an alkoxy group, an amino group, an alkyl group, a trifluoromethyl group and a mercapto group. At least one
A resist film forming step of applying a resist material containing two atoms or groups on a substrate to form a resist film, and performing a pattern exposure by irradiating the resist film with exposure light having a wavelength of 1 nm to 180 nm. And a pattern forming step of developing the pattern-exposed resist film to form a resist pattern.
【００２４】本発明のパターン形成方法によると、レジ
スト材料に、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アル
コキシ基、アミノ基、アルキル基、トリフルオロメチル
基又はメルカプト基が含まれているため、レジスト膜の
露光光の吸収波長域が長波長側にシフトしたり、又はレ
ジスト膜の短波長域の露光光に対する吸収性が低減した
りするので、１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ光の
波長域での吸収性を小さくすることができる。このた
め、１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光に対す
る透明性を高くすることができるので、露光光として１
ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の光を用いてパターン露光を行な
う場合に、良好なパターン形状を持つレジストパターン
を形成することができる。According to the pattern forming method of the present invention, the resist material contains a halogen atom, a cyano group, a nitro group, an alkoxy group, an amino group, an alkyl group, a trifluoromethyl group or a mercapto group. Since the absorption wavelength range of the exposure light shifts to the longer wavelength side or the absorbability of the resist film with respect to the exposure light in the shorter wavelength range is reduced, the wavelength range of the light having a wavelength of 1 nm to 180 nm is reduced. Can be reduced. For this reason, the transparency to exposure light having a wavelength in the range of 1 nm to 180 nm can be increased, so that 1
When pattern exposure is performed using light in the nm band to 180 nm band, a resist pattern having a favorable pattern shape can be formed.
【００２５】本発明のパターン形成方法において、原子
又は基は、レジスト材料のベース樹脂の主鎖、ベース樹
脂の側鎖、ベース樹脂のヘテロ環、又はベース樹脂の二
重結合を構成する炭素と結合していることが好ましい。In the pattern forming method of the present invention, the atoms or groups are bonded to the main chain of the base resin of the resist material, the side chains of the base resin, the heterocycle of the base resin, or the carbon constituting the double bond of the base resin. Is preferred.
【００２６】本発明のパターン形成方法において、原子
又は基は、レジスト材料のベース樹脂となるアクリル樹
脂のエステル部に結合したハロゲン原子であることが好
ましい。In the pattern forming method of the present invention, the atoms or groups are preferably halogen atoms bonded to an ester portion of an acrylic resin serving as a base resin of the resist material.
【００２７】本発明のパターン形成方法において、レジ
スト材料は、化学増幅型レジストであることが好まし
い。In the pattern forming method of the present invention, the resist material is preferably a chemically amplified resist.
【００２８】レジスト材料が化学増幅型レジストである
場合には、原子又は基は、ベース樹脂の酸脱離基、架橋
剤又は溶解阻害剤に含まれていることが好ましい。When the resist material is a chemically amplified resist, the atoms or groups are preferably contained in an acid leaving group, a crosslinking agent or a dissolution inhibitor of the base resin.
【００２９】本発明のパターン形成方法において、ベー
ス樹脂は、水素原子がフッ素原子により置換された、ポ
リビニルフェノール、ポリビニルアルコール、アクリル
樹脂、ノボラック樹脂又はこれらの誘導体を含むことが
好ましい。In the pattern forming method of the present invention, the base resin preferably contains a polyvinyl phenol, a polyvinyl alcohol, an acrylic resin, a novolak resin or a derivative thereof, in which a hydrogen atom has been replaced by a fluorine atom.
【００３０】本発明のパターン形成方法は、レジスト膜
形成工程とパターン形成工程との間に、レジスト膜の上
に、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アルコキシ
基、アミノ基、アルキル基、トリフルオロメチル基又は
メルカプト基を含む水溶性樹脂からなる水溶性樹脂膜を
形成する工程をさらに備えていることが好ましい。According to the pattern forming method of the present invention, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, an alkoxy group, an amino group, an alkyl group, a trifluoro group, It is preferable that the method further includes a step of forming a water-soluble resin film made of a water-soluble resin containing a methyl group or a mercapto group.
【００３１】この場合、水溶性樹脂は、ポリアクリル
酸、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン又は
ポリスチレンスルフォン酸であることが好ましい。In this case, the water-soluble resin is preferably polyacrylic acid, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone or polystyrene sulfonic acid.
【００３２】本発明のパターン形成方法は、レジスト膜
形成工程とパターン形成工程との間に、レジスト膜の上
に、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アルコキシ
基、アミノ基、アルキル基、トリフルオロメチル基又は
メルカプト基を含む化合物と、水溶性樹脂とからなる水
溶性樹脂膜を形成する工程をさらに備えていることが好
ましい。According to the pattern forming method of the present invention, between a resist film forming step and a pattern forming step, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, an alkoxy group, an amino group, an alkyl group, a trifluoro group, It is preferable that the method further includes a step of forming a water-soluble resin film composed of a compound containing a methyl group or a mercapto group and a water-soluble resin.
【００３３】この場合、化合物は、トリフルオロ酢酸、
トリフルオロメチルスルフォン酸又はフッ素系界面活性
剤であることが好ましい。In this case, the compound is trifluoroacetic acid,
Preference is given to trifluoromethylsulfonic acid or a fluorinated surfactant.
【００３４】また、この場合、水溶性樹脂は、ポリアク
リル酸、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン
又はポリスチレンスルフォン酸であることが好ましい。In this case, the water-soluble resin is preferably polyacrylic acid, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone or polystyrenesulfonic acid.
【００３５】本発明のパターン形成方法において、露光
光は、Ｆ2 レーザ光又はＡｒ2 レーザ光であることが好
ましい。In the pattern forming method of the present invention, the exposure light is preferably F 2 laser light or Ar 2 laser light.
【００３６】[0036]
【発明の実施の形態】（第１の実施形態）第１の実施形
態に係るパターン形成方法は、レジスト材料のベース樹
脂として、ポリビニルフェノールのベンゼン環に結合し
ている水素原子の一部をフッ素原子で置換したものを用
いるものである。以下、レジスト材料の組成について具
体的に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) In a pattern forming method according to a first embodiment, a part of a hydrogen atom bonded to a benzene ring of polyvinyl phenol is used as a base resin of a resist material. A compound substituted with an atom is used. Hereinafter, the composition of the resist material will be specifically described.
【００３７】 ベース樹脂：ポリ（ｏ，ｏ−ジフルオロ−ｐ−ヒドロキシスチレン−ｃｏ−ｐ −（ｔ−ブトキシ）ｏ，ｏ−ジフルオロスチレン） １ｇ 酸発生剤：ビス（ジシクロヘキシルスルフォニル）ジアゾメタン ０．０１ｇ 溶媒：プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート ４ｇBase resin: poly (o, o-difluoro-p-hydroxystyrene-co-p- (t-butoxy) o, o-difluorostyrene) 1 g Acid generator: bis (dicyclohexylsulfonyl) diazomethane 0.01 g Solvent ： Propylene glycol monoethyl ether acetate 4g
【００３８】まず、図２（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１０上にスピンコ
ートして、０．３μｍの膜厚を持つレジスト膜１１を形
成する。First, as shown in FIG. 2A, a resist material having the above composition is spin-coated on a semiconductor substrate 10 to form a resist film 11 having a thickness of 0.3 μm.
【００３９】次に、図２（ｂ）に示すように、レジスト
膜１１に対してマスク１２を介して、１５７ｎｍ帯の波
長を持つＦ2 レーザ光１３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１１の露光部１１
ａにおいては酸発生剤から酸が発生する一方、レジスト
膜１１の未露光部１１ｂにおいては酸が発生しない。Next, as shown in FIG. 2B, pattern exposure is performed by irradiating the resist film 11 with an F 2 laser beam 13 having a wavelength of 157 nm through a mask 12. By doing so, the exposed portions 11 of the resist film 11
In a, acid is generated from the acid generator, while no acid is generated in the unexposed portion 11b of the resist film 11.
【００４０】次に、図２（ｃ）に示すように、半導体基
板１０ひいてはレジスト膜１１を加熱する。ベース樹脂
は、アルカリ難溶性であるが、酸の存在下で加熱される
と、分解するので、レジスト膜１１における露光部１１
ａはアルカリ水溶液に対して可溶性になる。Next, as shown in FIG. 2C, the semiconductor substrate 10 and thus the resist film 11 are heated. The base resin is hardly soluble in alkali, but decomposes when heated in the presence of an acid.
a becomes soluble in an aqueous alkaline solution.
【００４１】次に、レジスト膜１１に対してアルカリ性
の現像液を用いて現像処理を行なうと、レジスト膜１１
の露光部１１ａが現像液に溶解するので、図２（ｄ）に
示すように、レジスト膜１１の未露光部１１ｂからなる
レジストパターン１４が得られる。Next, the resist film 11 is subjected to a development process using an alkaline developing solution.
Since the exposed portions 11a are dissolved in the developing solution, a resist pattern 14 composed of the unexposed portions 11b of the resist film 11 is obtained as shown in FIG.
【００４２】第１の実施形態によると、ベース樹脂は、
ベンゼン環に結合している水素原子の一部がフッ素原子
で置換されているため、ベンゼン環により決まる光の吸
収波長のピークが長波長側にシフトするので、１ｎｍ帯
〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ光に対する吸収性が小さく
なる。このため、１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ
露光光に対する透明性が高くなるので、露光光がレジス
ト膜１１の底部にまで十分に到達するから、０．０９μ
ｍのライン幅を有し良好な断面形状を有するレジストパ
ターンを得ることができた。According to the first embodiment, the base resin is
Since a part of the hydrogen atoms bonded to the benzene ring is replaced with a fluorine atom, the peak of the absorption wavelength of light determined by the benzene ring shifts to a longer wavelength side, and thus has a wavelength of 1 nm to 180 nm. Light absorption is reduced. For this reason, the transparency to exposure light having a wavelength of 1 nm to 180 nm increases, and the exposure light sufficiently reaches the bottom of the resist film 11.
A resist pattern having a line width of m and a good cross-sectional shape was obtained.
【００４３】（第１の実施形態の第１変形例）第１の実
施形態の第１変形例は、第１の実施形態と比べて、レジ
スト材料が異なるのみであるから、以下においては、レ
ジスト材料についてのみ説明する。すなわち、レジスト
材料のベース樹脂として、ポリビニルフェノールのベン
ゼン環に結合している水素原子の一部を塩素原子で置換
したものを用いる。(First Modification of First Embodiment) The first modification of the first embodiment is different from the first embodiment only in the resist material. Only materials will be described. That is, a resin obtained by partially replacing a hydrogen atom bonded to a benzene ring of polyvinylphenol with a chlorine atom is used as the base resin of the resist material.
【００４４】 ベース樹脂：ポリ（ｏ，ｏ−ジクロロ−ｐ−ヒドロキシスチレン−ｃｏ−ｐ− （ｔ−ブトキシ）ｏ，ｏ−ジクロロスチレン） １ｇ 酸発生剤：ビス（ジシクロヘキシルスルフォニル）ジアゾメタン ０．０１ｇ 溶媒：プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート ４ｇBase resin: poly (o, o-dichloro-p-hydroxystyrene-co-p- (t-butoxy) o, o-dichlorostyrene) 1 g Acid generator: bis (dicyclohexylsulfonyl) diazomethane 0.01 g Solvent ： Propylene glycol monoethyl ether acetate 4g
【００４５】（第１の実施形態の第２変形例）第１の実
施形態の第２変形例は、第１の実施形態と比べて、レジ
スト材料が異なるのみであるから、以下においては、レ
ジスト材料についてのみ説明する。すなわち、レジスト
材料のベース樹脂として、ポリビニルフェノールのベン
ゼン環に結合している水素原子の一部を塩素原子で置換
したものを用いる。(Second Modification of First Embodiment) The second modification of the first embodiment differs from the first embodiment only in the resist material. Only materials will be described. That is, a resin obtained by partially replacing a hydrogen atom bonded to a benzene ring of polyvinylphenol with a chlorine atom is used as the base resin of the resist material.
【００４６】 ベース樹脂：ポリ（ｍ，ｍ−ジクロロ−ｐ−ヒドロキシスチレン−ｃｏ−ｐ− （ｔ−ブトキシ）ｍ，ｍ−ジクロロスチレン） １ｇ 酸発生剤：ビス（ジシクロヘキシルスルフォニル）ジアゾメタン ０．０１ｇ 溶媒：プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート ４ｇBase resin: poly (m, m-dichloro-p-hydroxystyrene-co-p- (t-butoxy) m, m-dichlorostyrene) 1 g Acid generator: bis (dicyclohexylsulfonyl) diazomethane 0.01 g Solvent ： Propylene glycol monoethyl ether acetate 4g
【００４７】（第２の実施形態）第２の実施形態に係る
パターン形成方法は、レジスト材料のベース樹脂とし
て、ポリビニルフェノールのポリマー主鎖に結合してい
る水素原子の一部をフッ素原子で置換したものを用い
る。以下、レジスト材料の組成について具体的に説明す
る。(Second Embodiment) In the pattern forming method according to the second embodiment, as a base resin of a resist material, a part of hydrogen atoms bonded to the polymer main chain of polyvinyl phenol is replaced with fluorine atoms. Use what was done. Hereinafter, the composition of the resist material will be specifically described.
【００４８】 ベース樹脂：ポリ（ｐ−（２，２−ジフルオロビニル）フェノール−ｃｏ−ｐ −（１−エトキシエトキシ）−２，２−ジフルオロスチレン） １ｇ 酸発生剤：ビス（ジシクロヘキシルスルフォニル）ジアゾメタン ０．０１ｇ 溶媒：エチルエトキシプロピオネート ４ｇBase resin: poly (p- (2,2-difluorovinyl) phenol-co-p- (1-ethoxyethoxy) -2,2-difluorostyrene) 1 g Acid generator: bis (dicyclohexylsulfonyl) diazomethane 0 .01g Solvent: ethyl ethoxypropionate 4g
【００４９】まず、図２（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１０上にスピンコ
ートしてレジスト膜１１を形成した後、図２（ｂ）に示
すように、レジスト膜１１に対してマスク１２を介し
て、１５７ｎｍ帯の波長を持つＦ2 レーザ光１３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１１の露光部１１ａにおいては酸発生剤から酸が発
生する一方、レジスト膜１１の未露光部１１ｂにおいて
は酸が発生しない。First, as shown in FIG. 2A, a resist material having the above-described composition is spin-coated on a semiconductor substrate 10 to form a resist film 11, and as shown in FIG. The resist film 11 is irradiated with F 2 laser light 13 having a wavelength in the 157 nm band via a mask 12 to perform pattern exposure. In this way, acid is generated from the acid generator in the exposed portion 11a of the resist film 11, while no acid is generated in the unexposed portion 11b of the resist film 11.
【００５０】次に、図２（ｃ）に示すように、半導体基
板１０を加熱すると、ベース樹脂は、アルカリ難溶性で
あるが、酸の存在下で加熱されて分解するので、レジス
ト膜１１における露光部１１ａはアルカリ水溶液に対し
て可溶性になる。Next, as shown in FIG. 2C, when the semiconductor substrate 10 is heated, the base resin is hardly soluble in alkali, but is decomposed by heating in the presence of an acid. The exposed portion 11a becomes soluble in an aqueous alkaline solution.
【００５１】次に、レジスト膜１１に対してアルカリ性
の現像液を用いて現像処理を行なうと、レジスト膜１１
の露光部１１ａが現像液に溶解するので、図２（ｄ）に
示すように、レジスト膜１１の未露光部１１ｂからなる
レジストパターン１４が得られる。Next, the resist film 11 is subjected to a developing process using an alkaline developing solution.
Since the exposed portions 11a are dissolved in the developing solution, a resist pattern 14 composed of the unexposed portions 11b of the resist film 11 is obtained as shown in FIG.
【００５２】第２の実施形態によると、ベース樹脂は、
ポリマー主鎖に結合している水素原子の一部がフッ素原
子で置換されているため、短波長域の光に対する吸収性
が低減するので、１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ
光に対する吸収性が小さくなる。このため、１ｎｍ帯〜
１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光に対する透明性が高く
なるので、露光光がレジスト膜１１の底部にまで十分に
到達するから、０．１μｍのライン幅を有し良好な断面
形状を有するレジストパターンを得ることができた。According to the second embodiment, the base resin is
Since a part of the hydrogen atoms bonded to the polymer main chain is replaced by a fluorine atom, the absorptivity for light in a short wavelength range is reduced, so that the absorptivity for light having a wavelength of 1 nm to 180 nm is reduced. Become smaller. For this reason, the 1 nm band
Since the transparency to the exposure light having a wavelength in the 180 nm band is increased, the exposure light sufficiently reaches the bottom of the resist film 11. I got it.
【００５３】（第２の実施形態の変形例）第２の実施形
態の変形例は、第２の実施形態と比べて、レジスト材料
が異なるのみであるから、以下においては、レジスト材
料についてのみ説明する。すなわち、レジスト材料のベ
ース樹脂として、ポリビニルフェノールのポリマー主鎖
に結合している水素原子の一部をトリフルオロメチル基
で置換したものを用いる。(Modification of Second Embodiment) The modification of the second embodiment is different from the second embodiment only in the resist material. Therefore, only the resist material will be described below. I do. That is, a resin obtained by partially replacing a hydrogen atom bonded to the polymer main chain of polyvinyl phenol with a trifluoromethyl group is used as the base resin of the resist material.
【００５４】 ベース樹脂：ポリ（ｐ−（α−トリフルオロメチルビニル）フェノール−ｃｏ −ｐ−（１−エトキシエトキシ）−α−トリフルオロメチルス チレン） １ｇ 酸発生剤：ビス（ジシクロヘキシルスルフォニル）ジアゾメタン ０．０１ｇ 溶媒：エチルエトキシプロピオネート ４ｇBase resin: poly (p- (α-trifluoromethylvinyl) phenol-co-p- (1-ethoxyethoxy) -α-trifluoromethylstyrene) 1 g Acid generator: bis (dicyclohexylsulfonyl) diazomethane 0.01 g Solvent: 4 g of ethyl ethoxypropionate
【００５５】（第３の実施形態）第３の実施形態に係る
パターン形成方法は、レジスト材料のベース樹脂とし
て、ポリビニルフェノールのポリマー主鎖に結合してい
る水素原子の一部及びベンゼン環に結合している水素原
子の一部をそれぞれフッ素原子で置換したものを用い
る。以下、レジスト材料の組成について具体的に説明す
る。(Third Embodiment) In the pattern forming method according to the third embodiment, a part of a hydrogen atom bonded to a polymer main chain of polyvinyl phenol and a benzene ring are used as a base resin of a resist material. Used are those in which some of the hydrogen atoms are replaced by fluorine atoms. Hereinafter, the composition of the resist material will be specifically described.
【００５６】 ベース樹脂：ポリ（ｐ−ヒドロキシヘプタフルオロスチレン−ｃｏ−ｐ−（ｔ −ブトキシ）−ヘプタフルオロスチレン） １ｇ 酸発生剤：トリフェニルスルフォニウムトリフレート ０．０１ｇ 溶媒：エチルエトキシプロピオネート ４ｇBase resin: poly (p-hydroxyheptafluorostyrene-co-p- (t-butoxy) -heptafluorostyrene) 1 g Acid generator: triphenylsulfonium triflate 0.01 g Solvent: ethylethoxypropionate 4g
【００５７】まず、図２（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１０上にスピンコ
ートしてレジスト膜１１を形成した後、図２（ｂ）に示
すように、レジスト膜１１に対してマスク１２を介し
て、１５７ｎｍ帯の波長を持つＦ2 レーザ光１３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１１の露光部１１ａにおいては酸発生剤から酸が発
生する一方、レジスト膜１１の未露光部１１ｂにおいて
は酸が発生しない。First, as shown in FIG. 2A, a resist material having the above-described composition is spin-coated on a semiconductor substrate 10 to form a resist film 11, and as shown in FIG. The resist film 11 is irradiated with F 2 laser light 13 having a wavelength in the 157 nm band via a mask 12 to perform pattern exposure. In this way, acid is generated from the acid generator in the exposed portion 11a of the resist film 11, while no acid is generated in the unexposed portion 11b of the resist film 11.
【００５８】次に、図２（ｃ）に示すように、半導体基
板１０を加熱すると、ベース樹脂は、アルカリ難溶性で
あるが、酸の存在下で加熱されて分解するので、レジス
ト膜１１における露光部１１ａはアルカリ水溶液に対し
て可溶性になる。Next, as shown in FIG. 2C, when the semiconductor substrate 10 is heated, the base resin is hardly soluble in alkali, but is decomposed by heating in the presence of an acid. The exposed portion 11a becomes soluble in an aqueous alkaline solution.
【００５９】次に、レジスト膜１１に対してアルカリ性
の現像液を用いて現像処理を行なうと、レジスト膜１１
の露光部１１ａが現像液に溶解するので、図２（ｄ）に
示すように、レジスト膜１１の未露光部１１ｂからなる
レジストパターン１４が得られる。Next, the resist film 11 is subjected to a development process using an alkaline developing solution.
Since the exposed portions 11a are dissolved in the developing solution, a resist pattern 14 composed of the unexposed portions 11b of the resist film 11 is obtained as shown in FIG.
【００６０】第３の実施形態によると、ベース樹脂は、
ポリマー主鎖及びベンゼン環に結合している水素原子の
一部がフッ素原子でそれぞれ置換されているため、短波
長域の光に対する吸収性が低減すると共に、ベンゼン環
により決まる光の吸収波長のピークが長波長側にシフト
するので、１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ光に対
する吸収性が小さくなる。このため、１ｎｍ帯〜１８０
ｎｍ帯の波長を持つ露光光に対する透明性が高くなるの
で、露光光がレジスト膜１１の底部にまで十分に到達す
るから、０．０８μｍのライン幅を有し良好な断面形状
を有するレジストパターンを得ることができた。According to the third embodiment, the base resin is
Since some of the hydrogen atoms bonded to the polymer main chain and the benzene ring are substituted with fluorine atoms, the absorption of light in the short wavelength range is reduced, and the peak of the absorption wavelength of light determined by the benzene ring is reduced. Shifts to the longer wavelength side, so that the absorbency for light having a wavelength in the range of 1 nm to 180 nm decreases. Therefore, 1 nm band to 180
Since the transparency to the exposure light having a wavelength in the nm band is increased, the exposure light sufficiently reaches the bottom of the resist film 11. I got it.
【００６１】（第３の実施形態の変形例）第３の実施形
態の変形例は、第３の実施形態と比べて、レジスト材料
が異なるのみであるから、以下においては、レジスト材
料についてのみ説明する。すなわち、レジスト材料のベ
ース樹脂として、ポリビニルフェノールのポリマー主鎖
に結合している水素原子の一部及びベンゼン環に結合し
ている水素原子の一部をそれぞれアルキル基例えばメチ
ル基で置換したものを用いる。(Modification of Third Embodiment) A modification of the third embodiment is different from the third embodiment only in the resist material. Therefore, only the resist material will be described below. I do. That is, as the base resin of the resist material, one obtained by substituting a part of the hydrogen atoms bonded to the polymer main chain of polyvinylphenol and a part of the hydrogen atoms bonded to the benzene ring with an alkyl group, for example, a methyl group, respectively. Used.
【００６２】 ベース樹脂：ポリ（ｐ−ヒドロキシ−α−メチル−ｏ−メチルスチレン−ｃｏ −ｐ−（ｔ−ブトキシ）−α−メチル−ｏ−メチルスチレン） １ｇ 酸発生剤：トリフェニルスルフォニウムトリフレート ０．０１ｇ 溶媒：エチルエトキシプロピオネート ４ｇBase resin: poly (p-hydroxy-α-methyl-o-methylstyrene-co-p- (t-butoxy) -α-methyl-o-methylstyrene) 1 g Acid generator: triphenylsulfonium trif Rate 0.01 g Solvent: Ethyl ethoxypropionate 4 g
【００６３】（第４の実施形態）第４の実施形態に係る
パターン形成方法は、レジスト材料のベース樹脂とし
て、アクリル樹脂のポリマー主鎖に結合している水素原
子の一部をフッ素原子で置換したものを用いる。以下、
レジスト材料の組成について具体的に説明する。(Fourth Embodiment) In a pattern forming method according to a fourth embodiment, a part of hydrogen atoms bonded to a polymer main chain of an acrylic resin is replaced with fluorine atoms as a base resin of a resist material. Use what was done. Less than,
The composition of the resist material will be specifically described.
【００６４】 ベース樹脂：ポリ（α−フルオロアクリル酸−ｃｏ−α−フルオロアクリル酸 テトラヒドロピラニル−ｃｏ−α−フルオロアクリル酸ノルボ ルニル） １ｇ 酸発生剤：トリフェニルスルフォニウムトリフレート ０．０１ｇ 溶媒：プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート ４ｇBase resin: poly (α-fluoroacrylic acid-co-α-fluoroacrylic acid tetrahydropyranyl-co-α-fluoroacrylic acid norbornyl) 1 g Acid generator: triphenylsulfonium triflate 0.01 g Solvent ： Propylene glycol monoethyl ether acetate 4g
【００６５】まず、図２（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１０上にスピンコ
ートしてレジスト膜１１を形成した後、図２（ｂ）に示
すように、レジスト膜１１に対してマスク１２を介し
て、１５７ｎｍ帯の波長を持つＦ2 レーザ光１３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１１の露光部１１ａにおいては酸発生剤から酸が発
生する一方、レジスト膜１１の未露光部１１ｂにおいて
は酸が発生しない。First, as shown in FIG. 2A, a resist material having the above composition is spin-coated on a semiconductor substrate 10 to form a resist film 11, and then, as shown in FIG. The resist film 11 is irradiated with F 2 laser light 13 having a wavelength in the 157 nm band via a mask 12 to perform pattern exposure. In this way, acid is generated from the acid generator in the exposed portion 11a of the resist film 11, while no acid is generated in the unexposed portion 11b of the resist film 11.
【００６６】次に、図２（ｃ）に示すように、半導体基
板１０を加熱すると、ベース樹脂は、アルカリ難溶性で
あるが、酸の存在下で加熱されて分解するので、レジス
ト膜１１における露光部１１ａはアルカリ水溶液に対し
て可溶性になる。Next, as shown in FIG. 2C, when the semiconductor substrate 10 is heated, the base resin is hardly soluble in alkali, but is decomposed by heating in the presence of an acid. The exposed portion 11a becomes soluble in an aqueous alkaline solution.
【００６７】次に、レジスト膜１１に対してアルカリ性
の現像液を用いて現像処理を行なうと、レジスト膜１１
の露光部１１ａが現像液に溶解するので、図２（ｄ）に
示すように、レジスト膜１１の未露光部１１ｂからなる
レジストパターン１４が得られる。Next, the resist film 11 is subjected to a development process using an alkaline developing solution.
Since the exposed portions 11a are dissolved in the developing solution, a resist pattern 14 composed of the unexposed portions 11b of the resist film 11 is obtained as shown in FIG.
【００６８】第４の実施形態によると、ベース樹脂は、
ポリマー主鎖に結合している水素原子の一部がフッ素原
子で置換されているため、短波長域の光に対する吸収性
が低減するので、１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ
光に対する吸収性が小さくなる。このため、１ｎｍ帯〜
１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光に対する透明性が高く
なるので、露光光がレジスト膜１１の底部にまで十分に
到達するから、０．１μｍのライン幅を有し良好な断面
形状を有するレジストパターンを得ることができた。According to the fourth embodiment, the base resin is
Since a part of the hydrogen atoms bonded to the polymer main chain is replaced by a fluorine atom, the absorptivity for light in a short wavelength range is reduced, so that the absorptivity for light having a wavelength of 1 nm to 180 nm is reduced. Become smaller. For this reason, the 1 nm band
Since the transparency to the exposure light having a wavelength in the 180 nm band is increased, the exposure light sufficiently reaches the bottom of the resist film 11. I got it.
【００６９】（第４の実施形態の変形例）第４の実施形
態の変形例は、第４の実施形態と比べて、レジスト材料
が異なるのみであるから、以下においては、レジスト材
料についてのみ説明する。すなわち、レジスト材料のベ
ース樹脂として、アクリル樹脂のポリマー主鎖に結合し
ている水素原子の一部が塩素原子で置換されていると共
に、アクリル樹脂のヘテロ環の酸脱離基にニトロ基が含
まれているものを用いる。(Modification of Fourth Embodiment) The modification of the fourth embodiment differs from the fourth embodiment only in the resist material, and therefore, only the resist material will be described below. I do. In other words, as a base resin of the resist material, some of the hydrogen atoms bonded to the polymer main chain of the acrylic resin are replaced with chlorine atoms, and the nitro group is contained in the acid leaving group of the heterocycle of the acrylic resin. Use those that have been used.
【００７０】 ベース樹脂：ポリ（α−クロロアクリル酸−ｃｏ−α−クロロアクリル酸−３ −ニトロテトラヒドロピラニル−ｃｏ−α−クロロアクリル酸 ノルボルニル） １ｇ 酸発生剤：トリフェニルスルフォニウムトリフレート ０．０１ｇ 溶媒：プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート ４ｇBase resin: poly (α-chloroacrylic acid-co-α-chloroacrylic acid-3-nitrotetrahydropyranyl-co-α-chloroacrylic acid norbornyl) 1 g Acid generator: triphenylsulfonium triflate 0 .01g Solvent: propylene glycol monoethyl ether acetate 4g
【００７１】（第５の実施形態）第５の実施形態に係る
パターン形成方法は、レジスト材料のベース樹脂とし
て、ポリビニルアルコールのポリマー主鎖に結合してい
る水素原子の一部をフッ素原子で置換したものを用い
る。以下、レジスト材料の組成について具体的に説明す
る。(Fifth Embodiment) In a pattern forming method according to a fifth embodiment, a part of a hydrogen atom bonded to a polymer main chain of polyvinyl alcohol is replaced with a fluorine atom as a base resin of a resist material. Use what was done. Hereinafter, the composition of the resist material will be specifically described.
【００７２】 ベース樹脂：ポリ（１，２−ジフルオロ−１−ヒドロキシエチレン−ｃｏ−１ ，２−ジフルオロ−１−ｔ−ブトキシエチレン） １ｇ 酸発生剤：ジフェニルヨードニウムトリフレート ０．０１ｇ 溶媒：エチルエトキシプロピオネート ４ｇBase resin: poly (1,2-difluoro-1-hydroxyethylene-co-1,2-difluoro-1-t-butoxyethylene) 1 g Acid generator: 0.01 g of diphenyliodonium triflate Solvent: ethyl ethoxy Propionate 4g
【００７３】まず、図２（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１０上にスピンコ
ートしてレジスト膜１１を形成した後、図２（ｂ）に示
すように、レジスト膜１１に対してマスク１２を介し
て、１５７ｎｍ帯の波長を持つＦ2 レーザ光１３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１１の露光部１１ａにおいては酸発生剤から酸が発
生する一方、レジスト膜１１の未露光部１１ｂにおいて
は酸が発生しない。First, as shown in FIG. 2A, a resist material having the above-mentioned composition is spin-coated on a semiconductor substrate 10 to form a resist film 11, and as shown in FIG. The resist film 11 is irradiated with F 2 laser light 13 having a wavelength in the 157 nm band via a mask 12 to perform pattern exposure. In this way, acid is generated from the acid generator in the exposed portion 11a of the resist film 11, while no acid is generated in the unexposed portion 11b of the resist film 11.
【００７４】次に、図２（ｃ）に示すように、半導体基
板１０を加熱すると、ベース樹脂は、アルカリ難溶性で
あるが、酸の存在下で加熱されて分解するので、レジス
ト膜１１における露光部１１ａはアルカリ水溶液に対し
て可溶性になる。Next, as shown in FIG. 2C, when the semiconductor substrate 10 is heated, the base resin is hardly soluble in alkali, but is decomposed by heating in the presence of an acid. The exposed portion 11a becomes soluble in an aqueous alkaline solution.
【００７５】次に、レジスト膜１１に対してアルカリ性
の現像液を用いて現像処理を行なうと、レジスト膜１１
の露光部１１ａが現像液に溶解するので、図２（ｄ）に
示すように、レジスト膜１１の未露光部１１ｂからなる
レジストパターン１４が得られる。Next, the resist film 11 is subjected to a development process using an alkaline developing solution.
Since the exposed portions 11a are dissolved in the developing solution, a resist pattern 14 composed of the unexposed portions 11b of the resist film 11 is obtained as shown in FIG.
【００７６】第５の実施形態によると、ベース樹脂は、
ポリマー主鎖に結合している水素原子の一部がフッ素原
子で置換されているため、短波長域の光に対する吸収性
が低減するので、１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ
光に対する吸収性が小さくなる。このため、１ｎｍ帯〜
１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光に対する透明性が高く
なるので、露光光がレジスト膜１１の底部にまで十分に
到達するから、０．１μｍのライン幅を有し良好な断面
形状を有するレジストパターンを得ることができた。According to the fifth embodiment, the base resin is
Since a part of the hydrogen atoms bonded to the polymer main chain is replaced by a fluorine atom, the absorptivity for light in a short wavelength range is reduced, so that the absorptivity for light having a wavelength of 1 nm to 180 nm is reduced. Become smaller. For this reason, the 1 nm band
Since the transparency to the exposure light having a wavelength in the 180 nm band is increased, the exposure light sufficiently reaches the bottom of the resist film 11. I got it.
【００７７】（第６の実施形態）第６の実施形態に係る
パターン形成方法は、レジスト材料として、ベース樹脂
がアルキル基例えばメチル基を含むと共に、ベース樹脂
の側鎖と結合している水素原子特にアクリル樹脂のエス
テル部の水素原子がフッ素原子で置換されたものを用い
る。以下、レジスト材料の組成について具体的に説明す
る。(Sixth Embodiment) In the pattern forming method according to the sixth embodiment, the resist material is such that the base resin contains an alkyl group such as a methyl group and the hydrogen atom bonded to the side chain of the base resin. In particular, an acrylic resin in which a hydrogen atom in an ester portion is replaced with a fluorine atom is used. Hereinafter, the composition of the resist material will be specifically described.
【００７８】 ベース樹脂：ポリ（（２−メチル−２−アダマンチルメタクリレート）（３０ ｍｏｌ％）−（トリ（トリフルオロメチル）メチルメタクリレー ト）（３０ｍｏｌ％）−（メチルメタクリレート）（３０ｍｏｌ ％）−（メタクリル酸）（１０ｍｏｌ％）） ２ｇ 酸発生剤：トリフェニルスルフォニウムトリフレート ０．４ｇ 溶媒：ジグライム ２０ｇBase resin: poly ((2-methyl-2-adamantyl methacrylate) (30 mol%)-(tri (trifluoromethyl) methyl methacrylate) (30 mol%)-(methyl methacrylate) (30 mol%)- (Methacrylic acid) (10 mol%)) 2 g Acid generator: triphenylsulfonium triflate 0.4 g Solvent: diglyme 20 g
【００７９】まず、図２（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１０上にスピンコ
ートしてレジスト膜１１を形成した後、図２（ｂ）に示
すように、レジスト膜１１に対してマスク１２を介し
て、１５７ｎｍ帯の波長を持つＦ2 レーザ光１３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１１の露光部１１ａにおいては酸発生剤から酸が発
生する一方、レジスト膜１１の未露光部１１ｂにおいて
は酸が発生しない。First, as shown in FIG. 2A, a resist material having the above-described composition is spin-coated on a semiconductor substrate 10 to form a resist film 11, and then, as shown in FIG. The resist film 11 is irradiated with F 2 laser light 13 having a wavelength in the 157 nm band via a mask 12 to perform pattern exposure. In this way, acid is generated from the acid generator in the exposed portion 11a of the resist film 11, while no acid is generated in the unexposed portion 11b of the resist film 11.
【００８０】次に、図２（ｃ）に示すように、半導体基
板１０を加熱すると、ベース樹脂は、アルカリ難溶性で
あるが、酸の存在下で加熱されて分解するので、レジス
ト膜１１における露光部１１ａはアルカリ水溶液に対し
て可溶性になる。Next, as shown in FIG. 2C, when the semiconductor substrate 10 is heated, the base resin is hardly soluble in alkali, but is decomposed by heating in the presence of an acid. The exposed portion 11a becomes soluble in an aqueous alkaline solution.
【００８１】次に、レジスト膜１１に対してアルカリ性
の現像液、例えば２．３８ｗｔ％テトラメチルアンモニ
ウムハイドロキサイド現像液を用いて現像処理を行なう
と、レジスト膜１１の露光部１１ａが現像液に溶解する
ので、図２（ｄ）に示すように、レジスト膜１１の未露
光部１１ｂからなるレジストパターン１４が得られる。Next, when the resist film 11 is subjected to a developing process using an alkaline developing solution, for example, a 2.38 wt% tetramethylammonium hydroxide developing solution, the exposed portions 11a of the resist film 11 are changed to the developing solution. As a result, the resist pattern 14 including the unexposed portions 11b of the resist film 11 is obtained as shown in FIG.
【００８２】第６の実施形態によると、ベース樹脂がメ
チル基を含むと共に、ベース樹脂の側鎖の水素原子がフ
ッ素原子で置換されているため、短波長域の光に対する
吸収性が低減するので、１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波長
を持つ光に対する吸収性が小さくなる。このため、１ｎ
ｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光に対する透明性
が高くなるので、露光光がレジスト膜１１の底部にまで
十分に到達するから、０．０７μｍのライン幅を有し良
好な断面形状を有するレジストパターンを得ることがで
きた。According to the sixth embodiment, since the base resin contains a methyl group and the hydrogen atoms in the side chains of the base resin are substituted with fluorine atoms, the absorption of light in a short wavelength range is reduced. In addition, absorptivity to light having a wavelength of 1 nm to 180 nm is reduced. Therefore, 1n
Since the transparency to exposure light having a wavelength of the m band to 180 nm band is increased, the exposure light sufficiently reaches the bottom of the resist film 11 and thus has a line width of 0.07 μm and a good cross-sectional shape. A resist pattern was obtained.
【００８３】（第６の実施形態の第１変形例）第６の実
施形態の第１変形例は、第６の実施形態と比べて、レジ
スト材料が異なるのみであるから、以下においては、レ
ジスト材料についてのみ説明する。すなわち、レジスト
材料のベース樹脂として、ベース樹脂の側鎖と結合して
いる水素原子特にアクリル樹脂のエステル部の水素原子
がフッ素原子で置換されたものを用いる。以下、レジス
ト材料の組成について具体的に説明する。(First Modification of Sixth Embodiment) The first modification of the sixth embodiment differs from the sixth embodiment only in the resist material. Only materials will be described. That is, as the base resin of the resist material, one in which hydrogen atoms bonded to side chains of the base resin, particularly hydrogen atoms in the ester portion of the acrylic resin, are substituted with fluorine atoms is used. Hereinafter, the composition of the resist material will be specifically described.
【００８４】 ベース樹脂：ポリ（２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレート） ２ｇ （化学式は［化１］に示す） 酸発生剤：トリフェニルスルフォニウムトリフレート ０．４ｇ 溶媒：ジグライム ２０ｇBase resin: poly (2,2,2-trifluoroethyl methacrylate) 2 g (chemical formula is shown in Chemical Formula 1) Acid generator: triphenylsulfonium triflate 0.4 g Solvent: diglyme 20 g
【００８５】[0085]
【化１】 Embedded image
【００８６】（第６の実施形態の第２変形例）第６の実
施形態の第２変形例は、第６の実施形態と比べて、レジ
スト材料が異なるのみであるから、以下においては、レ
ジスト材料についてのみ説明する。すなわち、レジスト
材料のベース樹脂として、ベース樹脂の側鎖と結合して
いる水素原子特にアクリル樹脂のエステル部の水素原子
がフッ素原子で置換されたものを用いる。以下、レジス
ト材料の組成について具体的に説明する。(Second Modification of Sixth Embodiment) The second modification of the sixth embodiment differs from the sixth embodiment only in the resist material. Only materials will be described. That is, as the base resin of the resist material, one in which hydrogen atoms bonded to side chains of the base resin, particularly hydrogen atoms in the ester portion of the acrylic resin, are substituted with fluorine atoms is used. Hereinafter, the composition of the resist material will be specifically described.
【００８７】 ベース樹脂：ポリ（１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロピルメ タクリレート） ２ｇ （化学式は［化２］に示す） 酸発生剤：トリフェニルスルフォニウムトリフレート ０．４ｇ 溶媒：ジグライム ２０ｇBase resin: poly (1,1,1,3,3,3-hexafluoroisopropyl methacrylate) 2 g (chemical formula is represented by Chemical Formula 2) Acid generator: triphenylsulfonium triflate 0.4 g Solvent: diglyme 20g
【００８８】[0088]
【化２】 Embedded image
【００８９】図７は、第６の実施形態の第１変形例及び
第２変形例並びに従来例に係るレジスト材料を用いて
０．１μｍの膜厚を有するレジスト膜を形成した場合に
おける露光光の波長と透過率との関係を示している。FIG. 7 shows the exposure light when a resist film having a thickness of 0.1 μm is formed using the resist material according to the first and second modifications of the sixth embodiment and the conventional example. The relationship between wavelength and transmittance is shown.
【００９０】図７から、第６の実施形態の第１及び第２
の変形例によると、１５７ｎｍ帯の波長（Ｆ2 レーザ
光）に対して、４０％以上の透過率が得られることが分
かる。尚、従来例によると、１５７ｎｍ帯の波長（Ｆ2
レーザ光）に対する透過率は２０％程度である。FIG. 7 shows that the first and second embodiments of the sixth embodiment
According to the modified example, it can be seen that a transmittance of 40% or more can be obtained for a wavelength (F 2 laser light) in the 157 nm band. According to the conventional example, the wavelength of the 157 nm band (F 2
The transmittance for laser light) is about 20%.
【００９１】（第７の実施形態）第７の実施形態に係る
パターン形成方法は、レジスト材料として、ベース樹脂
がアルキル基例えばメチル基を含むと共に、ベース樹脂
の酸脱離基中の水素原子がフッ素原子で置換されたもの
を用いる。以下、レジスト材料の組成について具体的に
説明する。(Seventh Embodiment) In the pattern forming method according to the seventh embodiment, the base resin contains an alkyl group such as a methyl group as a resist material, and the hydrogen atom in the acid leaving group of the base resin is reduced. Use those substituted with fluorine atoms. Hereinafter, the composition of the resist material will be specifically described.
【００９２】 ベース樹脂：ポリ（（２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレート）−（ ２−メチル−２−アダマンチルメタクリレート）） ２ｇ （化学式は［化３］に示す） 酸発生剤：トリフェニルスルフォニウムトリフレート ０．４ｇ 溶媒：ジグライム ２０ｇBase resin: poly ((2,2,2-trifluoroethyl methacrylate)-(2-methyl-2-adamantyl methacrylate)) 2 g (chemical formula is shown in Chemical Formula 3) Acid generator: triphenyl sulfo Nitrite triflate 0.4 g Solvent: diglyme 20 g
【００９３】[0093]
【化３】 Embedded image
【００９４】まず、図２（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１０上にスピンコ
ートしてレジスト膜１１を形成した後、図２（ｂ）に示
すように、レジスト膜１１に対してマスク１２を介し
て、１５７ｎｍ帯の波長を持つＦ2 レーザ光１３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１１の露光部１１ａにおいては酸発生剤から酸が発
生する一方、レジスト膜１１の未露光部１１ｂにおいて
は酸が発生しない。First, as shown in FIG. 2A, a resist material having the above composition is spin-coated on the semiconductor substrate 10 to form a resist film 11, and then, as shown in FIG. The resist film 11 is irradiated with F 2 laser light 13 having a wavelength in the 157 nm band via a mask 12 to perform pattern exposure. In this way, acid is generated from the acid generator in the exposed portion 11a of the resist film 11, while no acid is generated in the unexposed portion 11b of the resist film 11.
【００９５】次に、図２（ｃ）に示すように、半導体基
板１０を加熱すると、ベース樹脂は、アルカリ難溶性で
あるが、酸の存在下で加熱されて分解するので、レジス
ト膜１１における露光部１１ａはアルカリ水溶液に対し
て可溶性になる。Next, as shown in FIG. 2C, when the semiconductor substrate 10 is heated, the base resin is hardly soluble in alkali, but is decomposed by heating in the presence of an acid. The exposed portion 11a becomes soluble in an aqueous alkaline solution.
【００９６】次に、レジスト膜１１に対してアルカリ性
の現像液、例えば２．３８ｗｔ％テトラメチルアンモニ
ウムハイドロキサイド現像液を用いて現像処理を行なう
と、レジスト膜１１の露光部１１ａが現像液に溶解する
ので、図２（ｄ）に示すように、レジスト膜１１の未露
光部１１ｂからなるレジストパターン１４が得られる。Next, when the resist film 11 is subjected to a developing process using an alkaline developing solution, for example, a 2.38 wt% tetramethylammonium hydroxide developing solution, the exposed portion 11a of the resist film 11 is changed to the developing solution. As a result, the resist pattern 14 including the unexposed portions 11b of the resist film 11 is obtained as shown in FIG.
【００９７】第７の実施形態によると、ベース樹脂がメ
チル基を含むと共に、ベース樹脂の酸脱離基中の水素原
子がフッ素原子で置換されているため、短波長域の光に
対する吸収性が低減するので、１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯
の波長を持つ光に対する吸収性が小さくなる。このた
め、１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光に対す
る透明性が高くなるので、露光光がレジスト膜１１の底
部にまで十分に到達するから、０．０７μｍのライン幅
を有し良好な断面形状を有するレジストパターンを得る
ことができた。According to the seventh embodiment, since the base resin contains a methyl group and the hydrogen atom in the acid leaving group of the base resin is replaced with a fluorine atom, the light absorbing property for light in a short wavelength range is reduced. Therefore, absorptivity to light having a wavelength in the range of 1 nm to 180 nm is reduced. For this reason, the transparency to exposure light having a wavelength of 1 nm to 180 nm is increased, and the exposure light sufficiently reaches the bottom of the resist film 11, so that a good cross section having a line width of 0.07 μm is obtained. A resist pattern having a shape was obtained.
【００９８】[0098]
【００９９】尚、第７の実施形態におけるベース樹脂の
酸脱離基としては、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ
基、アルコキシ基、アミノ基、アルキル基、トリフルオ
ロメチル基又はメルカプト基により置換された、ｔ−ブ
チル基、１−エトキシエチル基、ｔ−ブチルオキシカル
ボニル基などが挙げられる。The acid leaving group of the base resin in the seventh embodiment was substituted by a halogen atom, cyano group, nitro group, alkoxy group, amino group, alkyl group, trifluoromethyl group or mercapto group. , A t-butyl group, a 1-ethoxyethyl group, a t-butyloxycarbonyl group, and the like.
【０１００】（第８の実施形態）第８の実施形態に係る
パターン形成方法は、レジスト材料のベース樹脂とし
て、ポリビニルフェノールのベンゼン環に結合している
水素原子の一部をフッ素原子で置換したものを用いると
共に、溶解阻害剤としても、ベンゼン環に結合している
水素原子の一部をフッ素原子で置換したものを用いる。
以下、レジスト材料の組成について具体的に説明する。(Eighth Embodiment) In a pattern forming method according to an eighth embodiment, a hydrogen atom bonded to a benzene ring of polyvinyl phenol is partially replaced with a fluorine atom as a base resin of a resist material. As the dissolution inhibitor, one obtained by substituting a part of the hydrogen atoms bonded to the benzene ring with a fluorine atom is used.
Hereinafter, the composition of the resist material will be specifically described.
【０１０１】 ベース樹脂：ポリ（ｏ，ｏ−ジフルオロ−ｐ−ヒドロキシスチレン−ｃｏ−ｏ ，ｏ−ジフルオロ−ｐ−トリフルオロメトキシスチレン）１ｇ 溶解阻害剤：ビス（ｐ−（ｔ−ブトキシカルボニルオキシ）−ｍ，ｍ−ジフル オロフェニル）メタン ０．４ｇ 酸発生剤：トリフェニルスルフォニウムトリフレート ０．０１ｇ 溶媒：エチルエトキシプロピオネート ４ｇBase resin: poly (o, o-difluoro-p-hydroxystyrene-co-o, o-difluoro-p-trifluoromethoxystyrene) 1 g Dissolution inhibitor: bis (p- (t-butoxycarbonyloxy) -M, m-difluorophenyl) methane 0.4 g Acid generator: triphenylsulfonium triflate 0.01 g Solvent: ethyl ethoxypropionate 4 g
【０１０２】まず、図２（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１０上にスピンコ
ートしてレジスト膜１１を形成した後、図２（ｂ）に示
すように、レジスト膜１１に対してマスク１２を介し
て、１５７ｎｍ帯の波長を持つＦ2 レーザ光１３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１１の露光部１１ａにおいては酸発生剤から酸が発
生する一方、レジスト膜１１の未露光部１１ｂにおいて
は酸が発生しない。First, as shown in FIG. 2A, a resist material having the above-described composition is spin-coated on a semiconductor substrate 10 to form a resist film 11, and then, as shown in FIG. The resist film 11 is irradiated with F 2 laser light 13 having a wavelength in the 157 nm band via a mask 12 to perform pattern exposure. In this way, acid is generated from the acid generator in the exposed portion 11a of the resist film 11, while no acid is generated in the unexposed portion 11b of the resist film 11.
【０１０３】ところで、ベース樹脂はアルカリ可溶性で
あるが、溶解阻害剤の作用によりレジスト膜１１はアル
カリ難溶性である。そこで、図２（ｃ）に示すように、
半導体基板１０を加熱すると、溶解阻害剤が酸の存在下
で加熱されるため、溶解阻害剤は分解するので、レジス
ト膜１１の露光部１１ａはアルカリ水溶液に対して可溶
性となる。The base resin is alkali-soluble, but the resist film 11 is hardly soluble in alkali due to the action of the dissolution inhibitor. Therefore, as shown in FIG.
When the semiconductor substrate 10 is heated, the dissolution inhibitor is heated in the presence of an acid, so that the dissolution inhibitor is decomposed, so that the exposed portions 11a of the resist film 11 become soluble in an alkaline aqueous solution.
【０１０４】次に、レジスト膜１１に対してアルカリ性
の現像液を用いて現像処理を行なうと、レジスト膜１１
の露光部１１ａが現像液に溶解するので、図２（ｄ）に
示すように、レジスト膜１１の未露光部１１ｂからなる
レジストパターン１４が得られる。Next, the resist film 11 is subjected to a development process using an alkaline developing solution.
Since the exposed portions 11a are dissolved in the developing solution, a resist pattern 14 composed of the unexposed portions 11b of the resist film 11 is obtained as shown in FIG.
【０１０５】第８の実施形態によると、ベース樹脂及び
溶解阻害剤は、ベンゼン環に結合している水素原子の一
部がフッ素原子で置換されているため、ベンゼン環によ
り決まる光の吸収波長のピークが長波長側にシフトする
ので、１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ光に対する
吸収性が小さくなる。このため、１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ
帯の波長を持つ露光光に対する透明性が高くなるので、
露光光がレジスト膜１１の底部にまで十分に到達するか
ら、０．１μｍのライン幅を有し良好な断面形状を有す
るレジストパターンを得ることができた。According to the eighth embodiment, since the base resin and the dissolution inhibitor have part of the hydrogen atoms bonded to the benzene ring replaced by fluorine atoms, the absorption wavelength of light determined by the benzene ring is lower than that of the benzene ring. Since the peak shifts to the longer wavelength side, the absorption for light having a wavelength in the range of 1 nm to 180 nm is reduced. Therefore, 1 nm band to 180 nm
Since the transparency to the exposure light having the band wavelength increases,
Since the exposure light sufficiently reached the bottom of the resist film 11, a resist pattern having a line width of 0.1 μm and a good sectional shape could be obtained.
【０１０６】（第８の実施形態の変形例）第８の実施形
態の変形例は、第８の実施形態と比べて、レジスト材料
が異なるのみであるから、以下においては、レジスト材
料についてのみ説明する。すなわち、レジスト材料のベ
ース樹脂として、ポリビニルフェノールのベンゼン環に
結合している水素原子の一部がアミノ基で置換されてい
るものを用いると共に、溶解阻害剤として、シアノ基が
含まれるものを用いる。(Modification of Eighth Embodiment) The modification of the eighth embodiment differs from the eighth embodiment only in the resist material, and therefore, only the resist material will be described below. I do. That is, as the base resin of the resist material, a resin in which a part of hydrogen atoms bonded to the benzene ring of polyvinylphenol is substituted with an amino group is used, and a resin containing a cyano group is used as a dissolution inhibitor. .
【０１０７】 ベース樹脂：ポリ（ｏ−アミノ−ｐ−ヒドロキシスチレン−ｃｏ−ｏ−アミノ −ｐ−メトキシスチレン） １ｇ 溶解阻害剤：ビス（ｐ−（ｔ−ブトキシ）−ｍ−シアノフェニル）メタン ０．４ｇ 酸発生剤：トリフェニルスルフォニウムトリフレート ０．０１ｇ 溶媒：エチルエトキシプロピオネート ４ｇBase resin: poly (o-amino-p-hydroxystyrene-co-o-amino-p-methoxystyrene) 1 g Dissolution inhibitor: bis (p- (t-butoxy) -m-cyanophenyl) methane 0 Acid generator: triphenylsulfonium triflate 0.01 g Solvent: ethyl ethoxypropionate 4 g
【０１０８】（第９の実施形態）第９の実施形態に係る
パターン形成方法は、レジスト材料のベース樹脂とし
て、二重結合を構成する炭素にアミノ基が結合してもの
を用いる。以下、レジスト材料の組成について具体的に
説明する。(Ninth Embodiment) The pattern forming method according to the ninth embodiment uses, as a base resin of a resist material, one in which an amino group is bonded to carbon forming a double bond. Hereinafter, the composition of the resist material will be specifically described.
【０１０９】 ベース樹脂：ポリ（（１−ビニルオキシ）３−アミノ−２−シクロヘキセン− ｃｏ−ビニルオキシエトキシエタン） １ｇ 酸発生剤：トリメチルスルフォニウムトリフレート ０．０１ｇ 溶媒：プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート ４ｇ まず、図２（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１０上にスピンコートしてレジ
スト膜１１を形成した後、図２（ｂ）に示すように、レ
ジスト膜１１に対してマスク１２を介して、１５７ｎｍ
帯の波長を持つＦ2 レーザ光１３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１１の露光
部１１ａにおいては酸発生剤から酸が発生する一方、レ
ジスト膜１１の未露光部１１ｂにおいては酸が発生しな
い。Base resin: poly ((1-vinyloxy) 3-amino-2-cyclohexene-co-vinyloxyethoxyethane) 1 g Acid generator: 0.01 g of trimethylsulfonium triflate Solvent: propylene glycol monoethyl ether acetate 4g First, as shown in FIG. 2A, a resist material having the above composition is spin-coated on the semiconductor substrate 10 to form a resist film 11, and then, as shown in FIG. 11 through the mask 12 to 157 nm
Pattern exposure is performed by irradiating F 2 laser light 13 having a band wavelength. In this way, acid is generated from the acid generator in the exposed portion 11a of the resist film 11, while no acid is generated in the unexposed portion 11b of the resist film 11.
【０１１０】次に、図２（ｃ）に示すように、半導体基
板１０を加熱すると、ベース樹脂は、アルカリ難溶性で
あるが、酸の存在下で加熱されて分解するので、レジス
ト膜１１の露光部１１ａはアルカリ水溶液に対して可溶
性になる。Next, as shown in FIG. 2C, when the semiconductor substrate 10 is heated, the base resin is hardly soluble in alkali, but is decomposed by heating in the presence of an acid. The exposed portion 11a becomes soluble in an aqueous alkaline solution.
【０１１１】次に、レジスト膜１１に対してアルカリ性
の現像液を用いて現像処理を行なうと、レジスト膜１１
の露光部１１ａが現像液に溶解するので、図２（ｄ）に
示すように、レジスト膜１１の未露光部１１ｂからなる
レジストパターン１４が得られる。Next, the resist film 11 is subjected to a development process using an alkaline developing solution.
Since the exposed portions 11a are dissolved in the developing solution, a resist pattern 14 composed of the unexposed portions 11b of the resist film 11 is obtained as shown in FIG.
【０１１２】第９の実施形態によると、ベース樹脂は、
二重結合を構成する炭素にアミノ基が結合しているた
め、短波長域の光に対する吸収性が低減するので、１ｎ
ｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ光に対する吸収性が小
さくなる。このため、１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波長を
持つ露光光に対する透明性が高くなるので、露光光がレ
ジスト膜１１の底部にまで十分に到達するから、０．１
μｍのライン幅を有し良好な断面形状を有するレジスト
パターンを得ることができた。According to the ninth embodiment, the base resin is
Since the amino group is bonded to the carbon constituting the double bond, the absorptivity to light in a short wavelength range is reduced.
The absorptivity to light having a wavelength in the m band to 180 nm band is reduced. For this reason, transparency to exposure light having a wavelength in the range of 1 nm to 180 nm increases, and the exposure light sufficiently reaches the bottom of the resist film 11.
A resist pattern having a line width of μm and a good cross-sectional shape was obtained.
【０１１３】（第１０の実施形態）第１０の実施形態に
係るパターン形成方法は、レジスト材料のベース樹脂と
して、ポリビニルフェノールのベンゼン環に結合してい
る水素原子の一部をフッ素原子で置換したものを用い
る。以下、レジスト材料の組成について具体的に説明す
る。尚、第１〜第９の実施形態は、ポジ型のレジストパ
ターンを形成する場合であったが、第１０の実施形態
は、ネガ型のレジストパターンを形成する場合である。(Tenth Embodiment) In a pattern forming method according to a tenth embodiment, a part of a hydrogen atom bonded to a benzene ring of polyvinyl phenol is replaced with a fluorine atom as a base resin of a resist material. Use something. Hereinafter, the composition of the resist material will be specifically described. In the first to ninth embodiments, a positive resist pattern is formed. In the tenth embodiment, a negative resist pattern is formed.
【０１１４】 ベース樹脂：ポリ（ｏ，ｏ−ジフルオロ−ｐ−ヒドロキシスチレン−ｃｏ−ｏ ，ｏ−ジフルオロ−ｐ−トリフルオロメトキシスチレン）１ｇ 架橋剤：２，４，６−トリ（Ｎ，Ｎ−ジエトキシメチルアミノ）−１，３，５ −トリアジン ０．３ｇ 酸発生剤：トリフェニルスルフォニウムトリフレート ０．０１ｇ 溶媒：エチルラクテート ４ｇBase resin: 1 g of poly (o, o-difluoro-p-hydroxystyrene-co-o, o-difluoro-p-trifluoromethoxystyrene) Crosslinking agent: 2,4,6-tri (N, N- Diethoxymethylamino) -1,3,5-triazine 0.3 g Acid generator: triphenylsulfonium triflate 0.01 g Solvent: ethyl lactate 4 g
【０１１５】まず、図３（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
ートしてレジスト膜２１を形成した後、図３（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、１５７ｎｍ帯の波長を持つＦ2 レーザ光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。First, as shown in FIG. 3A, a resist material having the above-described composition is spin-coated on a semiconductor substrate 20 to form a resist film 21. Then, as shown in FIG. through a mask 22 with respect to the resist film 21, performing pattern exposure by irradiating F 2 laser beam 23 with a wavelength of 157nm band. In this way, acid is generated from the acid generator in the exposed portion 21a of the resist film 21, while no acid is generated in the unexposed portion 21b of the resist film 21.
【０１１６】次に、図３（ｃ）に示すように、半導体基
板２０を加熱する。ベース樹脂は、アルカリ水溶液に対
して可溶性であるが、酸の存在下で加熱されると、架橋
剤の作用により架橋反応が起こるので、レジスト膜２１
の露光部２１ａはアルカリ難溶性に変化する。Next, as shown in FIG. 3C, the semiconductor substrate 20 is heated. The base resin is soluble in an aqueous alkali solution, but when heated in the presence of an acid, a crosslinking reaction occurs due to the action of a crosslinking agent.
The exposed portion 21a changes to hardly soluble in alkali.
【０１１７】次に、レジスト膜２１に対してアルカリ性
の現像液を用いて現像処理を行なうと、レジスト膜２１
の未露光部２１ａが現像液に溶解するので、図３（ｄ）
に示すように、レジスト膜２１の露光部２１ｂからなる
レジストパターン２４が得られる。Next, the resist film 21 is subjected to a development process using an alkaline developing solution.
Since the unexposed portion 21a is dissolved in the developing solution,
As shown in (2), a resist pattern 24 composed of the exposed portions 21b of the resist film 21 is obtained.
【０１１８】第１０の実施形態によると、ベース樹脂
は、ポリビニルフェノールのベンゼン環に結合している
水素原子の一部がフッ素原子で置換されているため、ベ
ンゼン環により決まる光の吸収波長のピークが長波長側
にシフトするので、１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波長を持
つ光に対する吸収性が小さくなる。このため、１ｎｍ帯
〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光に対する透明性が高
くなるので、露光光がレジスト膜２１の底部にまで十分
に到達するから、０．１μｍのライン幅を有し良好な断
面形状を有するレジストパターンを得ることができた。According to the tenth embodiment, since the base resin has a structure in which a part of the hydrogen atoms bonded to the benzene ring of polyvinylphenol is replaced with a fluorine atom, the peak of the light absorption wavelength determined by the benzene ring is determined. Shifts to the longer wavelength side, so that the absorbance for light having a wavelength in the 1 nm to 180 nm band is reduced. For this reason, the transparency to exposure light having a wavelength in the range of 1 nm to 180 nm increases, so that the exposure light sufficiently reaches the bottom of the resist film 21 and has a line width of 0.1 μm and a good cross section. A resist pattern having a shape was obtained.
【０１１９】（第１０の実施形態の変形例）第１０の実
施形態の変形例は、第１０の実施形態と比べて、レジス
ト材料が異なるのみであるから、以下においては、レジ
スト材料についてのみ説明する。すなわち、レジスト材
料のベース樹脂として、ポリビニルフェノールのベンゼ
ン環に結合している水素原子の一部がメルカプト基で置
換されているものを用いると共に、架橋剤として、アル
コキシ基が含まれるものを用いる。(Modification of Tenth Embodiment) The modification of the tenth embodiment is different from the tenth embodiment only in the resist material. Therefore, only the resist material will be described below. I do. That is, as the base resin of the resist material, a resin in which a part of hydrogen atoms bonded to the benzene ring of polyvinylphenol is substituted with a mercapto group is used, and a resin containing an alkoxy group is used as a crosslinking agent.
【０１２０】 ベース樹脂：ポリ（ｐ−ヒドロキシスチレン−ｃｏ−ｏ−メルカプト−ｐ−メ トキシスチレン） １ｇ 架橋剤：１，３−ジメトキシ−１，２，３−ペンタントリオールトリグリシジ ルエーテル ０．３ｇ 酸発生剤：トリフェニルスルフォニウムトリフレート ０．０１ｇ 溶媒：エチルラクテート ４ｇBase resin: poly (p-hydroxystyrene-co-o-mercapto-p-methoxystyrene) 1 g Crosslinking agent: 1,3-dimethoxy-1,2,3-pentanetriol triglycidyl ether 0.3 g acid Generator: triphenylsulfonium triflate 0.01 g Solvent: ethyl lactate 4 g
【０１２１】（第１１の実施形態）第１１の実施形態に
係るパターン形成方法は、レジスト材料のベース樹脂が
フッ素原子を含んでいると共に、レジスト膜の上にフッ
素原子を含む水溶性樹脂膜を堆積するものである。尚、
第１１の実施形態は、ポジ型のレジストパターンを形成
する場合である。以下、レジスト材料の組成について具
体的に説明する。(Eleventh Embodiment) In a pattern forming method according to an eleventh embodiment, a base resin of a resist material contains a fluorine atom, and a water-soluble resin film containing a fluorine atom is formed on the resist film. It accumulates. still,
The eleventh embodiment is a case where a positive resist pattern is formed. Hereinafter, the composition of the resist material will be specifically described.
【０１２２】 ベース樹脂：ポリ（（２−メチル−２−アダマンチルメタクリレート）（３０ ｍｏｌ％）−（トリ（トリフルオロメチル）メチルメタクリレー ト）（３０ｍｏｌ％）−（メチルメタクリレート）（３０ｍｏｌ ％）−（メタクリル酸）（１０ｍｏｌ％）） ２ｇ 酸発生剤：トリフェニルスルフォニウムトリフレート ０．４ｇ 溶媒：ジグライム ２０ｇBase resin: poly ((2-methyl-2-adamantyl methacrylate) (30 mol%)-(tri (trifluoromethyl) methyl methacrylate) (30 mol%)-(methyl methacrylate) (30 mol%)- (Methacrylic acid) (10 mol%)) 2 g Acid generator: triphenylsulfonium triflate 0.4 g Solvent: diglyme 20 g
【０１２３】まず、図４（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３０上にスピンコ
ートして例えば０．５μｍの膜厚を有するレジスト膜３
１を形成した後、図４（ｂ）に示すように、レジスト膜
３１の上に、フッ素原子を含む水溶性樹脂からなる水溶
性樹脂膜３２を堆積する。First, as shown in FIG. 4A, a resist material having the above composition is spin-coated on a semiconductor substrate 30 to form a resist film 3 having a thickness of, for example, 0.5 μm.
After forming 1, a water-soluble resin film 32 made of a water-soluble resin containing a fluorine atom is deposited on the resist film 31 as shown in FIG.
【０１２４】水溶性樹脂としては、ポリアクリル酸、ポ
リビニールアルコール、ポリビニールピロリドン又はポ
リスチレンスルフォン酸などの水素原子の全部又は一部
が、フッ素原子などのハロゲン原子、シアノ基、ニトロ
基、アルコキシ基、アミノ基、アルキル基、トリフルオ
ロメチル基又はメルカプト基により置換されたもの、又
は、［化４］に示すポリマーが挙げられるが、これらに
限られるものではない。As the water-soluble resin, all or a part of hydrogen atoms such as polyacrylic acid, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone or polystyrene sulfonic acid may be halogen atoms such as fluorine atoms, cyano groups, nitro groups or alkoxy groups. , An amino group, an alkyl group, a trifluoromethyl group or a mercapto group, or a polymer represented by the following chemical formula 4, but is not limited thereto.
【０１２５】[0125]
【化４】 Embedded image
【０１２６】次に、図４（ｃ）に示すように、レジスト
膜３１に対してマスク３３を介して、１５７ｎｍ帯の波
長を持つＦ2 レーザ光３４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３１の露光部３１
ａにおいては酸発生剤から酸が発生する一方、レジスト
膜３１の未露光部３１ｂにおいては酸が発生しない。Next, as shown in FIG. 4C, pattern exposure is performed by irradiating the resist film 31 with an F 2 laser beam 34 having a wavelength of 157 nm through a mask 33. By doing so, the exposed portion 31 of the resist film 31
In a, acid is generated from the acid generator, while no acid is generated in the unexposed portion 31b of the resist film 31.
【０１２７】次に、図４（ｄ）に示すように、半導体基
板３０を加熱すると、ベース樹脂は、アルカリ難溶性で
あるが、酸の存在下で加熱されて分解するので、レジス
ト膜３１における露光部３１ａはアルカリ水溶液に対し
て可溶性になる。Next, as shown in FIG. 4D, when the semiconductor substrate 30 is heated, the base resin is hardly soluble in alkali, but is decomposed by heating in the presence of an acid. The exposed portion 31a becomes soluble in an aqueous alkaline solution.
【０１２８】次に、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を用いて、水溶性樹脂
膜３２を除去すると共にレジスト膜３１を現像すると、
図４（ｅ）に示すように、レジスト膜３１の未露光部３
１ｂからなるレジストパターン３５が得られる。Next, using a 2.38 wt% tetramethylammonium hydroxide developer, the water-soluble resin film 32 is removed and the resist film 31 is developed.
As shown in FIG. 4E, the unexposed portion 3 of the resist film 31
A resist pattern 35 of 1b is obtained.
【０１２９】第１１の実施形態によると、レジスト材料
のベース樹脂及び水溶性樹脂膜３２の両方にフッ素原子
が含まれているため、レジスト膜３１の底部にまで露光
光が確実に到達するので、良好なパターン形状を有する
レジストパターン３５を形成することができる。According to the eleventh embodiment, since both the base resin of the resist material and the water-soluble resin film 32 contain fluorine atoms, the exposure light surely reaches the bottom of the resist film 31. A resist pattern 35 having a good pattern shape can be formed.
【０１３０】（第１２の実施形態）第１２の実施形態に
係るパターン形成方法は、レジスト材料のベース樹脂が
フッ素原子を含んでいると共に、レジスト膜の上に、フ
ッ素原子を含む化合物と水溶性樹脂とからなる水溶性樹
脂膜を堆積するものである。尚、第１２の実施形態も、
ポジ型のレジストパターンを形成する場合である。以
下、レジスト材料の組成について具体的に説明する。(Twelfth Embodiment) In a pattern forming method according to a twelfth embodiment, a base resin of a resist material contains a fluorine atom and a compound containing a fluorine atom and a water-soluble compound are formed on a resist film. This is for depositing a water-soluble resin film made of resin. Note that the twelfth embodiment also
This is a case where a positive resist pattern is formed. Hereinafter, the composition of the resist material will be specifically described.
【０１３１】 ベース樹脂：ポリ（（２−メチル−２−アダマンチルメタクリレート）（３０ ｍｏｌ％）−（トリ（トリフルオロメチル）メチルメタクリレー ト）（３０ｍｏｌ％）−（メチルメタクリレート）（３０ｍｏｌ ％）−（メタクリル酸）（１０ｍｏｌ％）） ２ｇ 酸発生剤：トリフェニルスルフォニウムトリフレート ０．４ｇ 溶媒：ジグライム ２０ｇBase resin: poly ((2-methyl-2-adamantyl methacrylate) (30 mol%)-(tri (trifluoromethyl) methyl methacrylate) (30 mol%)-(methyl methacrylate) (30 mol%)- (Methacrylic acid) (10 mol%)) 2 g Acid generator: triphenylsulfonium triflate 0.4 g Solvent: diglyme 20 g
【０１３２】まず、図４（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３０上にスピンコ
ートして例えば０．５μｍの膜厚を有するレジスト膜３
１を形成した後、図４（ｂ）に示すように、レジスト膜
３１の上に、フッ素原子を含む化合物と水溶性樹脂とか
らなる水溶性樹脂膜３２を堆積する。First, as shown in FIG. 4A, a resist material having the above composition is spin-coated on a semiconductor substrate 30 to form a resist film 3 having a thickness of, for example, 0.5 μm.
After forming 1, a water-soluble resin film 32 made of a compound containing a fluorine atom and a water-soluble resin is deposited on the resist film 31 as shown in FIG.
【０１３３】フッ素原子を含む化合物としては、トリフ
ルオロ酢酸、トリフルオロメチルスルフォン酸又はフッ
素系界面活性剤などが挙げられるが、これらに限られる
ものではない。Examples of the compound containing a fluorine atom include, but are not limited to, trifluoroacetic acid, trifluoromethylsulfonic acid, and a fluorine-based surfactant.
【０１３４】また、水溶性樹脂としては、ポリアクリル
酸、ポリビニールアルコール、ポリビニールピロリドン
又はポリスチレンスルフォン酸などが挙げられるが、こ
れらに限られるものではない。Examples of the water-soluble resin include, but are not limited to, polyacrylic acid, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, and polystyrene sulfonic acid.
【０１３５】次に、図４（ｃ）に示すように、レジスト
膜３１に対してマスク３３を介して、１５７ｎｍ帯の波
長を持つＦ2 レーザ光３４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３１の露光部３１
ａにおいては酸発生剤から酸が発生する一方、レジスト
膜３１の未露光部３１ｂにおいては酸が発生しない。Next, as shown in FIG. 4C, pattern exposure is performed by irradiating the resist film 31 with an F 2 laser beam 34 having a wavelength of 157 nm through a mask 33. By doing so, the exposed portion 31 of the resist film 31
In a, acid is generated from the acid generator, while no acid is generated in the unexposed portion 31b of the resist film 31.
【０１３６】この場合、水溶性樹脂膜３２にフッ素原子
が含まれているため、水溶性樹脂膜３２は、光強度の大
きい光のみをレジスト膜３１に導く。In this case, since the water-soluble resin film 32 contains fluorine atoms, the water-soluble resin film 32 guides only light having high light intensity to the resist film 31.
【０１３７】次に、図４（ｄ）に示すように、半導体基
板３０を加熱すると、ベース樹脂は、アルカリ難溶性で
あるが、酸の存在下で加熱されて分解するので、レジス
ト膜３１における露光部３１ａはアルカリ水溶液に対し
て可溶性になる。Next, as shown in FIG. 4D, when the semiconductor substrate 30 is heated, the base resin is hardly soluble in alkali, but is decomposed by heating in the presence of an acid. The exposed portion 31a becomes soluble in an aqueous alkaline solution.
【０１３８】次に、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を用いて、水溶性樹脂
膜３２を除去すると共にレジスト膜３１を現像すると、
図４（ｅ）に示すように、レジスト膜３１の未露光部３
１ｂからなるレジストパターン３５が得られる。Next, using a 2.38 wt% tetramethylammonium hydroxide developing solution, the water-soluble resin film 32 is removed and the resist film 31 is developed.
As shown in FIG. 4E, the unexposed portion 3 of the resist film 31
A resist pattern 35 of 1b is obtained.
【０１３９】第１２の実施形態によると、レジスト材料
のベース樹脂及び水溶性樹脂膜３２の両方にフッ素原子
が含まれているため、レジスト膜３１の底部にまで露光
光が確実に到達するので、良好なパターン形状を有する
レジストパターン３５を形成することができる。According to the twelfth embodiment, since the fluorine atoms are contained in both the base resin of the resist material and the water-soluble resin film 32, the exposure light surely reaches the bottom of the resist film 31. A resist pattern 35 having a good pattern shape can be formed.
【０１４０】[0140]
【０１４１】[0141]
【０１４２】[0142]
【０１４３】[0143]
【０１４４】[0144]
【０１４５】尚、前記の第１〜第１２の実施形態又はこ
れらの変形例においては、露光光として、１５７ｎｍ帯
の波長を持つＦ2 レーザ光を用いたが、これに代えて、
Ｘｅ2 レーザ光（波長：１７２ｎｍ帯）、Ｋｒ2 レーザ
光（波長：１４６ｎｍ帯）、ＡｒＫｒレーザ光（波長：
１３４ｎｍ帯）、Ａｒ2 レーザ光（波長：１２６ｎｍ
帯）又は軟Ｘ線（波長：１３ｎｍ帯、１１ｎｍ帯又は５
ｎｍ帯）等を用いても、同様の効果が得られる。[0145] In the first to twelfth embodiments or variations of these described above, as the exposure light, is used an F 2 laser beam having a wavelength of 157nm band, instead of this,
Xe 2 laser light (wavelength: 172 nm band), Kr 2 laser light (wavelength: 146 nm band), ArKr laser light (wavelength:
134 nm band), Ar 2 laser light (wavelength: 126 nm)
Band) or soft X-rays (wavelength: 13 nm band, 11 nm band or 5)
The same effect can be obtained by using (nm band) or the like.
【０１４６】また、前記の第１〜第１２の実施形態又は
これらの変形例における酸発生剤としては、スルフォニ
ウム塩若しくはヨードニウム塩等のオニウム塩類、スル
ホン酸エステル類、ジアゾジスルフォニルメタン類又は
ケトスルホン化合物等を適宜用いることができる。The acid generator in the first to twelfth embodiments or the modified examples thereof includes onium salts such as sulfonium salts and iodonium salts, sulfonic acid esters, diazodisulfonylmethanes and ketosulfone compounds. Etc. can be used as appropriate.
【０１４７】さらに、前記の第１〜第１２の実施形態又
はこれらの変形例においては、レジスト材料としては、
必要に応じてアミン類などの塩基性化合物又は界面活性
剤などの添加剤が含まれていてもよい。In the first to twelfth embodiments or their modifications, the resist material may be
If necessary, a basic compound such as an amine or an additive such as a surfactant may be contained.
【０１４８】[0148]
【発明の効果】本発明のパターン形成方法によると、１
ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光に対する透明
性を高くすることができるので、露光光として１ｎｍ帯
〜１８０ｎｍ帯の光を用いてパターン露光を行なう場合
に、良好なパターン形状を持つレジストパターンを形成
することができる。According to the pattern forming method of the present invention, 1
Since the transparency to exposure light having a wavelength in the range of nm to 180 nm can be increased, a resist pattern having a good pattern shape is used when pattern exposure is performed using light in the range of 1 nm to 180 nm as exposure light. Can be formed.
【図１】本発明の解決原理を示す図であって、ポリビニ
ルフェノールの芳香環をアミノ基で置換すると、光の吸
収帯がシフトすることを説明する図である。BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a solution principle of the present invention, and is a view for explaining that when an aromatic ring of polyvinyl phenol is substituted with an amino group, a light absorption band shifts.
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第１〜第８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。FIGS. 2A to 2D are cross-sectional views illustrating respective steps of a pattern forming method according to first to eighth embodiments of the present invention.
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第９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。FIGS. 3A to 3D are cross-sectional views illustrating respective steps of a pattern forming method according to a ninth embodiment of the present invention.
【図４】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の第１０又は第１１
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。FIGS. 4A to 4E show the tenth or eleventh embodiments of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing each step of the pattern forming method according to the embodiment.
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１２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。FIGS. 5A to 5C are cross-sectional views illustrating respective steps of a pattern forming method according to a twelfth embodiment of the present invention.
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の前提となるパター
ン形成方法の各工程を示す断面図である。FIGS. 6A to 6D are cross-sectional views showing respective steps of a pattern forming method which is a premise of the present invention.
【図７】本発明の第６の実施形態の第１変形例及び第２
変形例並びに従来例に係るレジスト材料を用いて０．１
μｍの膜厚を有するレジスト膜を形成した場合における
露光光の波長と透過率との関係を示す図である。FIG. 7 shows a first modification and a second modification of the sixth embodiment of the present invention.
0.1% by using the resist material according to the modified example and the conventional example.
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the wavelength of exposure light and the transmittance when a resist film having a thickness of μm is formed.
１０ 半導体基板 １１ レジスト膜 １１ａ 露光部 １１ｂ 未露光部 １２ マスク １３ Ｆ2 レーザ光 １４ レジストパターン 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 レーザ光 ２４ レジストパターン ３０ 半導体基板 ３１ レジスト膜 ３１ａ 露光部 ３１ｂ 未露光部 ３２ 水溶性樹脂膜 ３３ マスク ３４ Ｆ2 レーザ光 ３５ レジストパターン ４０ 半導体基板 ４１ レジスト膜 ４１ａ 露光部 ４１ｂ 未露光部 ４２ マスク ４３ Ｆ2 レーザ光 ４４ レジストパターンREFERENCE SIGNS LIST 10 semiconductor substrate 11 resist film 11 a exposed portion 11 b unexposed portion 12 mask 13 F 2 laser beam 14 resist pattern 20 semiconductor substrate 21 resist film 21 a exposed portion 21 b unexposed portion 22 mask 23 F 2 laser beam 24 resist pattern 30 semiconductor substrate 31 resist film 31a exposed part 31b unexposed part 32 water-soluble resin film 33 mask 34 F 2 laser beam 35 resist pattern 40 semiconductor substrate 41 resist film 41a exposed part 41b unexposed part 42 mask 43 F 2 laser beam 44 resist pattern
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) 「フォトポリマー・テクノロジー」山 岡・永松編（ｓ．63．12．30）日刊工業 新聞社 「微細加工とレジスト」野々垣三郎 著、高分子学会編（ｓ．63．３．20）共 立出版 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03F 7/00 - 7/42 Continuation of the front page (56) References JP-A-3-223861 (JP, A) JP-A-10-186665 (JP, A) JP-A-11-231536 (JP, A) JP-A-11-231537 (JP, A) , A) "Photopolymer Technology", edited by Yamaoka and Nagamatsu (s.63.12.30), Nikkan Kogyo Shimbun, "Microfabrication and Resist," by Saburo Nogaki, edited by The Society of Polymer Science (s.63.3.30) Kyoritsu Shuppan (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G03F 7/ 00-7/42
Claims (5)
長ピークを長波長側にシフトさせる基が結合してなるベ
ース樹脂を含む化学増幅型レジスト材料を基板上に塗布
してレジスト膜を形成する工程と、 前記レジスト膜に、Ｘｅ2レーザ光、Ｆ2レーザ光、Ｋｒ
2レーザ光、ＡｒＫｒレーザ光又はＡｒ2レーザ光を照射
してパターン露光を行なった後、パターン露光された前
記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、 前記基は、アミノ基、トリフルオロメチル基又はメルカ
プト基である ことを特徴とするパターン形成方法。1. A has an absorption wavelength peak, the absorption wave
Applying a chemically amplified resist material including a base resin having a group that shifts a long peak to a longer wavelength side on a substrate to form a resist film; and forming a Xe 2 laser beam, F 2 Laser light, Kr
2 laser light, after performing pattern exposure by irradiating ArKr laser or Ar 2 laser, and a step of forming a resist pattern by developing the resist film after the pattern exposure, the group is an amino group , Trifluoromethyl group or merka
A pattern forming method, characterized in that it is a hept group .
又はポリビニルフェノールであることを特徴とする請求
項１に記載のパターン形成方法。2. The pattern forming method according to claim 1, wherein the base resin is an acrylic acid-based resin or polyvinyl phenol.
に含まれていることを特徴とする請求項１に記載のパタ
ーン形成方法。3. The pattern forming method according to claim 1, wherein said group is contained in an acid leaving group in said base resin.
ることを特徴とする請求項１に記載のパターン形成方
法。4. The method according to claim 1, wherein the group is an amino group, the base resin has an aromatic ring , and the amino group is bonded to carbon constituting the aromatic ring. The pattern forming method according to the above.
長ピークを長波長側にシフトさせる基が結合してなるベ
ース樹脂を含む化学増幅型レジスト材料を基板上に塗布
してレジスト膜を形成する工程と、 前記レジスト膜に、Ｘｅ 2 レーザ光、Ｆ 2 レーザ光、Ｋｒ
2 レーザ光、ＡｒＫｒレーザ光又はＡｒ 2 レーザ光を照射
してパターン露光を行なった後、パターン露光された前
記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、 前記基は、フルオロアルキル基 であり且つ前記ベース樹
脂の主鎖と結合していることを特徴とするパターン形成
方法。 5. An absorption wave having an absorption wavelength peak.
A base formed by bonding a group that shifts the long peak to the long wavelength side.
Apply chemically amplified resist material containing base resin on substrate
Forming a resist film by performing Xe 2 laser light, F 2 laser light, Kr
2 Irradiation of laser light, ArKr laser light or Ar 2 laser light
After pattern exposure and before pattern exposure
Developing the resist film to form a resist pattern
A degree, the base is patterned, characterized in that bonded to the main chain of a is and the base resin fluoroalkyl group
How .
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