JP5360062B2 - Electron beam resist sensitized film forming material and method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

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本発明は、半導体装置、マスク、磁気ヘッド等における微細パターンの形成に好適なレジスト増感膜形成用材料、該レジスト増感膜形成用材料を用いた半導体装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a resist sensitizing film forming material suitable for forming a fine pattern in a semiconductor device, a mask, a magnetic head, and the like, and a method of manufacturing a semiconductor device using the resist sensitizing film forming material.

現在、LSI(半導体集積回路)等の半導体装置における集積度の向上やハードディスクの記録密度の向上に伴い、微細パターンの形成が要求されている。この微細パターンの形成に対応した微細加工技術を確立することは必須であり、リソグラフィー技術分野では、電子線露光によるパターン形成技術が検討されている。
電子線露光によるパターン形成技術は、紫外線露光によるパターン形成技術では不可能な0.1μm以下の微細パターンを比較的容易に形成可能であることから、次世代のパターン形成技術として有望視されている。しかしながら、電子線露光によるパターン形成技術は、電子線の特有の描画方式に起因して露光時間が長いため、スループットが低い。
この問題を解決するために、電子線レジストの感度を向上させ、露光時間を短くしてスループットを向上させる必要がある。
電子線レジストの感度を向上させる方法として、電子線レジストの下地に、電子散乱係数の大きい材料(Pt、Mo等の単一金属)からなる電子散乱層を形成する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
この方法では、前記電子散乱層における電子散乱の増大によって、散乱電子が電子線入射位置近傍に多数分布し、この電子線入射位置近傍に分布した電子散乱が前記電子線レジストの感光に利用されるため、前記電子線レジストの感度が向上する。しかし、この方法においては、前記電子散乱層を前記電子線レジストの下地に形成する工程、及び、基材上にパターンを形成した後の前記電子散乱層を選択的に除去する工程において、それぞれ作業が煩雑になる。
また、電子線レジストにおいて、高感度化と高解像度化とは、トレードオフの関係にある。例えば、電子線レジスト組成物における酸発生剤の含有量を増やすと、電子線レジストの感度は向上するが、電子線レジストの解像度は低下する。
また、電子線露光の特有な問題として、電子の前方散乱(入射時におけるレジスト中での散乱)及び後方散乱(基材内部からのはね返り)の影響がある。電子線の散乱度合いは被衝突元素の原子量に依存するため、パターン形成箇所の下部に重元素(例えば半導体の配線)が存在すると、後方散乱が増大し、見かけ上感度が向上する。つまり、パターン形成箇所の下部に重元素を含むパターンが存在した場合、一定のサイズでレジストパターンを形成することが困難となる。
よって、電子線レジストの解像度を損うことなく、電子線レジストの感度を向上させる材料やプロセス技術の開発が切望されている。
Currently, with the improvement of the degree of integration in a semiconductor device such as an LSI (semiconductor integrated circuit) and the recording density of a hard disk, the formation of a fine pattern is required. It is essential to establish a microfabrication technique corresponding to the formation of this fine pattern, and in the field of lithography technology, a pattern formation technique by electron beam exposure has been studied.
Pattern formation technology by electron beam exposure is promising as a next-generation pattern formation technology because it can relatively easily form fine patterns of 0.1 μm or less, which is impossible with pattern formation technology by ultraviolet exposure. . However, the pattern formation technique by electron beam exposure has a low throughput because the exposure time is long due to the characteristic drawing method of the electron beam.
In order to solve this problem, it is necessary to improve the sensitivity of the electron beam resist, shorten the exposure time, and improve the throughput.
As a method for improving the sensitivity of the electron beam resist, a method of forming an electron scattering layer made of a material having a large electron scattering coefficient (single metal such as Pt or Mo) on the base of the electron beam resist is known (for example, , See Patent Document 1).
In this method, due to an increase in electron scattering in the electron scattering layer, a large number of scattered electrons are distributed in the vicinity of the electron beam incident position, and the electron scattering distributed in the vicinity of the electron beam incident position is used for the exposure of the electron beam resist. Therefore, the sensitivity of the electron beam resist is improved. However, in this method, the steps of forming the electron scattering layer on the base of the electron beam resist and selectively removing the electron scattering layer after forming the pattern on the substrate are respectively performed. Becomes complicated.
Further, in the electron beam resist, there is a trade-off relationship between higher sensitivity and higher resolution. For example, when the content of the acid generator in the electron beam resist composition is increased, the sensitivity of the electron beam resist is improved, but the resolution of the electron beam resist is lowered.
Further, as a problem specific to electron beam exposure, there are influences of forward scattering of electrons (scattering in a resist at the time of incidence) and back scattering (bounce from the inside of the substrate). Since the degree of scattering of the electron beam depends on the atomic weight of the colliding element, if there is a heavy element (for example, a semiconductor wiring) below the pattern formation location, backscattering increases and apparent sensitivity is improved. That is, when a pattern containing a heavy element exists below the pattern formation location, it is difficult to form a resist pattern with a certain size.
Therefore, development of materials and process technologies that improve the sensitivity of the electron beam resist without compromising the resolution of the electron beam resist is eagerly desired.

特開昭58−105140号公報JP 58-105140 A

本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。
即ち、本発明は、電子線レジストの解像度を損うことなく、電子線レジストの感度を向上させるレジスト増感膜を形成可能なレジスト増感膜形成用材料、該レジスト増感膜形成用材料を用いた半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to solve the above-described problems and achieve the following objects.
That is, the present invention provides a resist sensitizing film forming material capable of forming a resist sensitizing film that improves the sensitivity of the electron beam resist without degrading the resolution of the electron beam resist, and the resist sensitizing film forming material. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a used semiconductor device.

前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、開示のレジスト増感膜形成用材料は、金属塩、樹脂、及び溶剤を含む。   Means for solving the problems are as follows. That is, the disclosed resist sensitizing film forming material includes a metal salt, a resin, and a solvent.

開示の半導体装置の製造方法は、被加工面上に、開示のレジスト増感膜形成用材料を塗布してレジスト増感膜を形成するレジスト増感膜形成工程と、前記レジスト増感膜上にレジスト組成物を塗布してレジスト膜を形成するレジスト膜形成工程と、前記レジスト膜に露光し、現像してレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、前記レジストパターンをマスクとして、前記被加工面をエッチングによりパターニングするパターニング工程とを含む。   The disclosed semiconductor device manufacturing method includes a resist sensitizing film forming step of applying a disclosed resist sensitizing film forming material on a surface to be processed to form a resist sensitizing film, and the resist sensitizing film on the resist sensitizing film. A resist film forming step of forming a resist film by applying a resist composition; a resist pattern forming step of exposing and developing the resist film to form a resist pattern; and the surface to be processed using the resist pattern as a mask A patterning step of patterning by etching.

開示の半導体装置の製造方法は、被加工面上にレジスト組成物を塗布してレジスト膜を形成するレジスト膜形成工程と、前記レジスト膜上に、開示のレジスト増感膜形成用材料を塗布してレジスト増感膜を形成するレジスト増感膜形成工程と、前記レジスト膜及び前記レジスト増感膜を露光し、現像してレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、前記レジストパターンをマスクとして、前記被加工面をエッチングによりパターニングするパターニング工程とを含む。   The disclosed method of manufacturing a semiconductor device includes a resist film forming step of forming a resist film by applying a resist composition on a surface to be processed, and applying the disclosed resist sensitizing film forming material on the resist film. A resist sensitizing film forming step for forming a resist sensitizing film, a resist pattern forming step for exposing and developing the resist film and the resist sensitizing film to form a resist pattern, and using the resist pattern as a mask, A patterning step of patterning the surface to be processed by etching.

開示のレジスト増感膜形成用材料によれば、従来における問題を解決することができ、電子線レジストの解像度を損うことなく、電子線レジストの感度を向上させるレジスト増感膜を形成可能である。   According to the disclosed resist sensitizing film forming material, it is possible to solve a conventional problem and to form a resist sensitizing film that improves the sensitivity of the electron beam resist without degrading the resolution of the electron beam resist. is there.

図1は、開示の半導体装置の製造方法により製造されるFLASH EPROMの第一の例を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing a first example of a FLASH EPROM manufactured by the disclosed method for manufacturing a semiconductor device. 図2は、開示の半導体装置の製造方法により製造されるFLASH EPROMの第一の例を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a first example of a FLASH EPROM manufactured by the disclosed method for manufacturing a semiconductor device. 図3Aは、開示の半導体装置の製造方法によるFLASH EPROMの製造の第一の例の概略説明図である。FIG. 3A is a schematic explanatory diagram of a first example of manufacturing a FLASH EPROM by the disclosed method for manufacturing a semiconductor device. 図3Bは、開示の半導体装置の製造方法によるFLASH EPROMの製造の第一の例の概略説明図であり、図3Aの次のステップを表す。FIG. 3B is a schematic explanatory diagram of a first example of manufacturing a FLASH EPROM by the disclosed method for manufacturing a semiconductor device, and represents the next step of FIG. 3A. 図3Cは、開示の半導体装置の製造方法によるFLASH EPROMの製造の第一の例の概略説明図であり、図3Bの次のステップを表す。FIG. 3C is a schematic explanatory diagram of a first example of manufacturing a FLASH EPROM by the disclosed method for manufacturing a semiconductor device, and represents the next step of FIG. 3B. 図3Dは、開示の半導体装置の製造方法によるFLASH EPROMの製造の第一の例の概略説明図であり、図3Cの次のステップを表す。FIG. 3D is a schematic explanatory diagram of a first example of manufacturing a FLASH EPROM by the disclosed method for manufacturing a semiconductor device, and represents the next step of FIG. 3C. 図3Eは、開示の半導体装置の製造方法によるFLASH EPROMの製造の第一の例の概略説明図であり、図3Dの次のステップを表す。FIG. 3E is a schematic explanatory diagram of a first example of manufacturing a FLASH EPROM by the disclosed method for manufacturing a semiconductor device, and represents the next step of FIG. 3D. 図3Fは、開示の半導体装置の製造方法によるFLASH EPROMの製造の第一の例の概略説明図であり、図3Eの次のステップを表す。FIG. 3F is a schematic explanatory diagram of a first example of manufacturing a FLASH EPROM by the disclosed method for manufacturing a semiconductor device, and represents the next step of FIG. 3E. 図3Gは、開示の半導体装置の製造方法によるFLASH EPROMの製造の第一の例の概略説明図であり、図3Fの次のステップを表す。FIG. 3G is a schematic explanatory diagram of a first example of manufacturing a FLASH EPROM by the disclosed method for manufacturing a semiconductor device, and represents the next step of FIG. 3F. 図3Hは、開示の半導体装置の製造方法によるFLASH EPROMの製造の第一の例の概略説明図であり、図3Gの次のステップを表す。FIG. 3H is a schematic explanatory diagram of a first example of manufacturing a FLASH EPROM by the disclosed method for manufacturing a semiconductor device, and represents the next step of FIG. 3G. 図3Iは、開示の半導体装置の製造方法によるFLASH EPROMの製造の第一の例の概略説明図であり、図3Hの次のステップを表す。FIG. 3I is a schematic explanatory diagram of a first example of manufacturing a FLASH EPROM by the disclosed method for manufacturing a semiconductor device, and represents the next step of FIG. 3H. 図3Jは、開示の半導体装置の製造方法によるFLASH EPROMの製造の第二の例の概略説明図である。FIG. 3J is a schematic explanatory diagram of a second example of manufacturing a FLASH EPROM by the disclosed method for manufacturing a semiconductor device. 図3Kは、開示の半導体装置の製造方法によるFLASH EPROMの製造の第二の例の概略説明図であり、図3Jの次のステップを表す。FIG. 3K is a schematic explanatory diagram of a second example of manufacturing a FLASH EPROM by the disclosed method for manufacturing a semiconductor device, and represents the next step of FIG. 3J. 図3Lは、開示の半導体装置の製造方法によるFLASH EPROMの製造の第二の例の概略説明図であり、図3Kの次のステップを表す。FIG. 3L is a schematic explanatory diagram of a second example of manufacturing a FLASH EPROM by the disclosed method for manufacturing a semiconductor device, and represents the next step of FIG. 3K. 図3Mは、開示の半導体装置の製造方法によるFLASH EPROMの製造の第三の例の概略説明図である。FIG. 3M is a schematic explanatory diagram of a third example of manufacturing a FLASH EPROM by the disclosed semiconductor device manufacturing method. 図3Nは、開示の半導体装置の製造方法によるFLASH EPROMの製造の第三の例の概略説明図であり、図3Mの次のステップを表す。FIG. 3N is a schematic explanatory diagram of a third example of manufacturing a FLASH EPROM by the disclosed method for manufacturing a semiconductor device, and represents the next step of FIG. 3M. 図3Oは、開示の半導体装置の製造方法によるFLASH EPROMの製造の第三の例の概略説明図であり、図3Nの次のステップを表す。FIG. 3O is a schematic explanatory diagram of a third example of manufacturing a FLASH EPROM by the disclosed method for manufacturing a semiconductor device, and represents the next step of FIG. 3N. 図4Aは、開示のレジスト増感膜形成用材料を用いて形成したレジスト増感膜上に形成したレジスト膜のレジストパターンを磁気ヘッドの製造に応用した一例の断面概略説明図である。FIG. 4A is a schematic cross-sectional explanatory diagram of an example in which a resist pattern of a resist film formed on a resist sensitized film formed using the disclosed resist sensitized film forming material is applied to the manufacture of a magnetic head. 図4Bは、開示のレジスト増感膜形成用材料を用いて形成したレジスト増感膜上に形成したレジスト膜のレジストパターンを磁気ヘッドの製造に応用した一例の断面概略説明図であり、図4Aの次のステップを表す。4B is a schematic cross-sectional explanatory diagram of an example in which a resist pattern of a resist film formed on a resist sensitizing film formed using the disclosed resist sensitizing film forming material is applied to the manufacture of a magnetic head. Represents the next step. 図4Cは、開示のレジスト増感膜形成用材料を用いて形成したレジスト増感膜上に形成したレジスト膜のレジストパターンを磁気ヘッドの製造に応用した一例の断面概略説明図であり、図4Bの次のステップを表す。FIG. 4C is a schematic cross-sectional explanatory diagram of an example in which a resist pattern of a resist film formed on a resist sensitized film formed using the disclosed resist sensitized film forming material is applied to the manufacture of a magnetic head. Represents the next step. 図4Dは、開示のレジスト増感膜形成用材料を用いて形成したレジスト増感膜上に形成したレジスト膜のレジストパターンを磁気ヘッドの製造に応用した一例の断面概略説明図であり、図4Cの次のステップを表す。4D is a schematic cross-sectional explanatory diagram of an example in which a resist pattern of a resist film formed on a resist sensitized film formed using the disclosed resist sensitized film forming material is applied to the manufacture of a magnetic head. Represents the next step. 図4Eは、開示のレジスト増感膜形成用材料を用いて形成したレジスト増感膜上に形成したレジスト膜のレジストパターンを磁気ヘッドの製造に応用した一例の断面概略説明図であり、図4Dの次のステップを表す。FIG. 4E is a schematic cross-sectional explanatory diagram of an example in which a resist pattern of a resist film formed on a resist sensitized film formed using the disclosed resist sensitized film forming material is applied to the manufacture of a magnetic head. Represents the next step. 図4Fは、開示のレジスト増感膜形成用材料を用いて形成したレジスト増感膜上に形成したレジスト膜のレジストパターンを磁気ヘッドの製造に応用した一例の断面概略説明図であり、図4Eの次のステップを表す。4F is a schematic cross-sectional explanatory diagram of an example in which a resist pattern of a resist film formed on a resist sensitized film formed using the disclosed resist sensitized film forming material is applied to the manufacture of a magnetic head. Represents the next step. 図4Gは、開示のレジスト増感膜形成用材料を用いて形成したレジスト増感膜上に形成したレジスト膜のレジストパターンを磁気ヘッドの製造に応用した一例の断面概略説明図であり、図4Fの次のステップを表す。FIG. 4G is a schematic cross-sectional explanatory diagram of an example in which a resist pattern of a resist film formed on a resist sensitized film formed using the disclosed resist sensitized film forming material is applied to the manufacture of a magnetic head. Represents the next step. 図5は、図4A〜図4Gのステップを経て製造された磁気ヘッドの一例を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing an example of a magnetic head manufactured through the steps of FIGS. 4A to 4G.

(レジスト増感膜形成用材料)
開示のレジスト増感膜形成用材料は、金属塩、樹脂、及び溶剤を少なくとも含んでなり、更に必要に応じて適宜選択した、その他の成分を含んでなる。
また、開示のレジスト増感膜形成用材料により形成されたレジスト増感膜は、後述するレジスト膜現像時に同時に現像液に溶解し、レジスト増感膜下地まで開口部を形成してもよいし、現像液に対し不溶として他のエッチング等の手法によりレジスト増感膜下地まで開口を形成してもよい。レジスト膜現像液に対するレジスト増感膜形成用材料の溶解性の制御は、架橋剤や酸発生剤を用いて、樹脂の架橋密度を調整することによっても実現される。
(Resist sensitized film forming material)
The disclosed resist sensitizing film forming material includes at least a metal salt, a resin, and a solvent, and further includes other components that are appropriately selected as necessary.
Further, the resist sensitized film formed from the disclosed resist sensitized film forming material may be simultaneously dissolved in a developing solution at the time of developing a resist film, which will be described later, and an opening may be formed up to the resist sensitized film base. The opening may be formed up to the resist sensitized film base by other methods such as etching as insoluble in the developer. Control of the solubility of the resist sensitizing film-forming material in the resist film developer can also be realized by adjusting the crosslinking density of the resin using a crosslinking agent or an acid generator.

−金属塩−
前記金属塩としては、電子線の散乱を促すものである限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、金属塩の形成のしやすさの点で、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩が好ましく、カリウム塩、カルシウム塩、ルビジウム塩、ストロンチウム塩、セシウム塩、バリウム塩がより好ましい。
-Metal salt-
The metal salt is not particularly limited as long as it promotes scattering of electron beams, and can be appropriately selected according to the purpose, but in terms of ease of formation of the metal salt, an alkali metal salt, Alkaline earth metal salts are preferred, and potassium, calcium, rubidium, strontium, cesium, and barium salts are more preferred.

また、前記金属塩のアニオンの種類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、塩化物イオン、硝酸イオン・過塩素酸イオン、硫酸イオン、リン酸イオン、水酸化物イオン、アンモニウムイオン等の無機イオン、酢酸イオン、ギ酸イオン、炭酸イオン等の有機酸イオンなどが挙げられる。これらの中でも、レジストとの相互作用、溶剤への親和性の点で、塩化物イオン、炭酸イオン及び酢酸イオンが好ましい。   The type of the metal salt anion is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include chloride ion, nitrate ion / perchlorate ion, sulfate ion, phosphate ion, water Examples thereof include inorganic ions such as oxide ions and ammonium ions, and organic acid ions such as acetate ions, formate ions and carbonate ions. Among these, chloride ion, carbonate ion and acetate ion are preferable in terms of interaction with the resist and affinity for the solvent.

前記金属塩の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記樹脂に対し、1質量%〜50質量%が好ましく、1質量%〜40質量%がより好ましい。前記金属塩の含有量が、1質量%未満であると、増感及び後方散乱抑制の効果が不十分となることがあり、50質量%を超えると、均質な被膜を形成できないことがある。   There is no restriction | limiting in particular as content of the said metal salt, Although it can select suitably according to the objective, 1 mass%-50 mass% are preferable with respect to the said resin, and 1 mass%-40 mass% are more. preferable. When the content of the metal salt is less than 1% by mass, the effects of sensitization and suppression of backscattering may be insufficient, and when the content exceeds 50% by mass, a uniform film may not be formed.

−樹脂−
前記樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アクリル系樹脂、スチレン樹脂、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、尿素系樹脂、イミド系樹脂、ポリエチレン系樹脂、などが挙げられる。
また、前記樹脂として、各種水溶性樹脂を用いることもできる
前記水溶性樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリビニルアセテート、ポリアクリル酸、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキシド、スチレン−マレイン酸共重合体、ポリビニルアミン、ポリアリルアミン、オキサゾリン基含有水溶性樹脂、水溶性メラミン樹脂、水溶性尿素樹脂、アルキッド樹脂、スルホンアミド樹脂などが挙げられ
、これらの中でも、25℃の水100gに対し0.1g以上溶解する水溶性を示すものが好ましい。
前記ポリビニルアルコールは、一部アセタール化されていれもよい。
前記ポリビニルアルコールのアセタール化率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.1%〜90%が好ましく、1%〜60%がより好ましく、5%〜40%がさらに好ましい。
前記アセタール化率が0.1%未満であると、非極性材料との相溶性が著しく低下することがあり、90%を超えると、極性材料との相溶性が著しく低下することがある。一方、前記アセタール化率が特に好ましい範囲内であると、他の構成材料との相溶を図る上で有利である。
-Resin-
The resin is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, an acrylic resin, a styrene resin, a phenol resin, an epoxy resin, a melamine resin, a urea resin, an imide resin, And polyethylene resins.
Further, as the resin, various water-soluble resins can be used. The water-soluble resin is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetal, polyvinyl acetate, Acrylic acid, polyvinylpyrrolidone, polyethyleneimine, polyethylene oxide, styrene-maleic acid copolymer, polyvinylamine, polyallylamine, water-soluble resin containing oxazoline group, water-soluble melamine resin, water-soluble urea resin, alkyd resin, sulfonamide resin, etc. Among these, those exhibiting water solubility capable of dissolving 0.1 g or more with respect to 100 g of water at 25 ° C. are preferable.
The polyvinyl alcohol may be partially acetalized.
There is no restriction | limiting in particular as an acetalization rate of the said polyvinyl alcohol, Although it can select suitably according to the objective, 0.1%-90% are preferable, 1%-60% are more preferable, 5%-40 % Is more preferable.
If the acetalization rate is less than 0.1%, the compatibility with nonpolar materials may be significantly reduced, and if it exceeds 90%, the compatibility with polar materials may be significantly reduced. On the other hand, when the acetalization rate is in a particularly preferable range, it is advantageous for compatibility with other constituent materials.

また、前記樹脂としては、後述するレジスト組成物におけるレジスト樹脂及びレジスト溶剤と相溶しないものが好ましい。 Moreover, as said resin, what is incompatible with the resist resin and resist solvent in the resist composition mentioned later is preferable.

また、前記樹脂として、導電性を有する導電性樹脂を用いることができ、付加機能として露光時の電子のチャージを抑止することもできる。   Further, a conductive resin having conductivity can be used as the resin, and as an additional function, charging of electrons during exposure can be suppressed.

前記導電性樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリアニリン、ポリパラフェニルビニレン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリ−p−フェニレンオキサイド、ポリフラン、ポリフェニレン、ポリアジン、ポリセレノフェン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアセチレン等を挙げられる。これらの中でも、下記一般式で表される物質がより好ましい。

The conductive resin is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.For example, polyaniline, polyparaphenylvinylene, polythiophene, polypyrrole, poly-p-phenylene oxide, polyfuran, polyphenylene, polyazine, polyazine Examples include selenophene, polyphenylene sulfide, polyacetylene and the like. Among these, a substance represented by the following general formula is more preferable.

ただし、前記一般式(1)〜(6)中、Aは、NH、S、及びOのいずれかを表し、Rは、R及びORのいずれかを表し、Rは、炭素数1〜8の直鎖状の炭化水素、分岐状の炭化水素、及びエーテル結合を含む炭化水素のいずれかを表し、X及びXは、SO及びCOOのいずれかを表し、Z及びZは、H、ORH、ORH、及び電子供与基のいずれかを表し、M及びMは、水素イオン、アンモニウムイオン、炭素数1から8のアルキルアンモニウムイオン、芳香族アンモニウムイオン、及び芳香族複素環の四級イオンのいずれかを表す。
前記電子供与基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ハロゲン基、炭素数1〜8のアルコキシ基、アルケニル基、アルキル基などが挙げられる。
前記芳香族アンモニウムイオンとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アニリン、2−メトキシアニリン、3−メトキシアニリン、4−メトキシアニリン、これらの骨格を有する誘導体のアンモニウムイオンなどが挙げられる。
前記芳香族複素環の四級イオンとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ピペリジン、ピロリジン、モルホリン、ピペラジン、ピリジン、α-ピコリン、β-ピコリン、γ-ピコリン、キノリン、イソキノリン、ピロリン、これらの骨格を有する誘導体のアンモニウムイオンなどが挙げられる。
In the general formula (1) ~ (6), A represents NH, S, and O one of, R represents represents one of R 1 and OR 1, R 1 is C 1 -C Represents a linear hydrocarbon of ˜8, a branched hydrocarbon, and a hydrocarbon containing an ether bond, X 1 and X 2 represent any of SO 3 and COO, and Z 1 and Z 2 2 represents any one of H, OR 1 X 1 H, OR 1 H, and an electron donating group, and M 1 and M 2 are a hydrogen ion, an ammonium ion, an alkylammonium ion having 1 to 8 carbon atoms, and an aromatic group. It represents either an ammonium ion or an aromatic heterocyclic quaternary ion.
The electron donating group is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a halogen group, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group, and an alkyl group.
The aromatic ammonium ion is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include aniline, 2-methoxyaniline, 3-methoxyaniline, 4-methoxyaniline, and derivatives having these skeletons. An ammonium ion etc. are mentioned.
The quaternary ion of the aromatic heterocyclic ring is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, piperidine, pyrrolidine, morpholine, piperazine, pyridine, α-picoline, β-picoline, γ- Examples include picoline, quinoline, isoquinoline, pyrroline, and ammonium ions of derivatives having these skeletons.

前記一般式(1)〜(6)で表される化合物としては、例えば、3−アミノ−4−メトキシベンゼンスルホン酸ポリマー、フラン−3−(2−エタンスルホン酸)、フラン−3−(3−プロパンスルホン酸)、フラン−3−(4−ブタンスルホン酸)、フラン−3−(5−ペンタンスルホン酸)、フラン−3−(6−ヘキサンスルホン酸)、ピロール−3−(2−エタンスルホン酸)、ピロール−3−(3−プロパンスルホン酸)、ピロール−3−(4−ブタンスルホン酸)、ピロール−3−(5−ペンタンスルホン酸)、ピロール−3−(6−ヘキサンスルホン酸)、2−メトキシ−5−(プロピルオキシ−3−スルホン酸)−1,4−フェニレンビニレン、2−エトキシ−5−(プロピルオキシ−3−スルホン酸)−1,4−フェニレンビニレン、2−プロピルオキシ−5−(プロピルオキシ−3−スルホン酸)−1,4−フェニレンビニレン、2−ブチルオキシ−5−(プロピルオキシ−3−スルホン酸)−1,4−フェニレンビニレン、2,5−ビス(プロピルオキシ−3−スルホン酸)−1,4−フェニレンビニレン、2,5−ビス(エチルオキシ−2−スルホン酸)−1,4−フェニレンビニレン、2,5−ビス(ブチルオキシ−4−スルホン酸)−1,4−フェニレンビニレン、5−(プロピルオキシ−3−スルホン酸)−1,4−フェニレンビニレン、5−(エチルオキシ−2−スルホン酸)−1,4−フェニレンビニレン、5−(ブチルオキシ−4−スルホン酸)−1,4−フェニレンビニレン、5−(ペンチルオキシ−4−スルホン酸)−1,4−フェニレンビニレン、アニリン−3−(2−エタンスルホン酸)、アニリン−3−(3−プロパンスルホン酸)、アニリン−3−(4−ブタンスルホン酸)、アニリン−3−(5−ペンタンスルホン酸)、アニリン−3−(6−ヘキサンスルホン酸)、アニリン−3−(7−ヘプタンスルホン酸)、アニリン−3−(2−メチル−3−プロパンスルホン酸)、アニリン−3−(2−メチル−4−ブタンスルホン酸)、アニリン−3−スルホン酸、アニリン−N−(2−エタンスルホン酸)、アニリン−N−(3−プロパンスルホン酸)、アニリン−N−(4−ブタンスルホン酸)、アニリン−N−(5−ペンタンスルホン酸)、アニリン−N−(6−ヘキサンスルホン酸)、アニリン−N−(7−ヘプタンスルホン酸)、アニリン−N−(2−メチル−3−プロパンスルホン酸)、アニリン−N−(2−メチル−4−ブタンスルホン酸)、2−アミノアニソール−3−スルホン酸、2−アミノアニソール−4−スルホン酸、2−アミノアニソール−5−スルホン酸、2−アミノアニソール−6−スルホン酸、3−アミノアニソール−2−スルホン酸、3−アミノアニソール−4−スルホン酸、3−アミノアニソール−5−スルホン酸、3−アミノアニソール−6−スルホン酸、4−アミノアニソール−2−スルホン酸、4−アミノアニソール−3−スルホン酸、2−アミノ−4−エトキシベンゼンスルホン酸、3−アミノ−4−エトキシベンゼンスルホン酸、2−アミノ−4−ブトキシベンゼンスルホン酸、3−アミノ−5−ブトキシベンゼンスルホン酸、2−アミノ−4−プロポキシベンゼンスルホン酸、3−アミノ−6−プロポキシベンゼンスルホン酸、2−アミノ−4−イソブトキシベンゼンスルホン酸、3−アミノ−4−イソブトキシベンゼンスルホン酸、3−アミノ−4−t−ブトキシベンゼンスルホン酸、2−アミノ−4−t−ブトキシベンゼンスルホン酸、2−アミノ−4−ヘプトキシベンゼンスルホン酸、3−アミノ−5−ヘプトキシベンゼンスルホン酸、2−アミノ−4−ヘキソオキシベンゼンスルホン酸、3−アミノ−5−オクトキシベンゼンスルホン酸、2−アミノ−4−ナノキシベンゼンスルホン酸、3−アミノ−5−デカノキシベンゼンスルホン酸、2−アミノ−4−ウンデカノキシベンゼンスルホン酸、3−アミノ−5−ドデカノキシベンゼンスルホン酸、などが挙げられる。   Examples of the compounds represented by the general formulas (1) to (6) include 3-amino-4-methoxybenzenesulfonic acid polymer, furan-3- (2-ethanesulfonic acid), furan-3- (3). -Propanesulfonic acid), furan-3- (4-butanesulfonic acid), furan-3- (5-pentanesulfonic acid), furan-3- (6-hexanesulfonic acid), pyrrole-3- (2-ethane) Sulfonic acid), pyrrole-3- (3-propanesulfonic acid), pyrrole-3- (4-butanesulfonic acid), pyrrole-3- (5-pentanesulfonic acid), pyrrole-3- (6-hexanesulfonic acid) ), 2-methoxy-5- (propyloxy-3-sulfonic acid) -1,4-phenylene vinylene, 2-ethoxy-5- (propyloxy-3-sulfonic acid) -1,4-phenylene Nylene, 2-propyloxy-5- (propyloxy-3-sulfonic acid) -1,4-phenylene vinylene, 2-butyloxy-5- (propyloxy-3-sulfonic acid) -1,4-phenylene vinylene, 2, , 5-bis (propyloxy-3-sulfonic acid) -1,4-phenylene vinylene, 2,5-bis (ethyloxy-2-sulfonic acid) -1,4-phenylene vinylene, 2,5-bis (butyloxy- 4-sulfonic acid) -1,4-phenylene vinylene, 5- (propyloxy-3-sulfonic acid) -1,4-phenylene vinylene, 5- (ethyloxy-2-sulfonic acid) -1,4-phenylene vinylene, 5- (Butyloxy-4-sulfonic acid) -1,4-phenylene vinylene, 5- (pentyloxy-4-sulfonic acid) -1,4-phenylene Nylene, aniline-3- (2-ethanesulfonic acid), aniline-3- (3-propanesulfonic acid), aniline-3- (4-butanesulfonic acid), aniline-3- (5-pentanesulfonic acid), Aniline-3- (6-hexanesulfonic acid), aniline-3- (7-heptanesulfonic acid), aniline-3- (2-methyl-3-propanesulfonic acid), aniline-3- (2-methyl-4) -Butanesulfonic acid), aniline-3-sulfonic acid, aniline-N- (2-ethanesulfonic acid), aniline-N- (3-propanesulfonic acid), aniline-N- (4-butanesulfonic acid), aniline -N- (5-pentanesulfonic acid), aniline-N- (6-hexanesulfonic acid), aniline-N- (7-heptanesulfonic acid), aniline-N- (2-methyl-3) -Propanesulfonic acid), aniline-N- (2-methyl-4-butanesulfonic acid), 2-aminoanisole-3-sulfonic acid, 2-aminoanisole-4-sulfonic acid, 2-aminoanisole-5-sulfone Acid, 2-aminoanisole-6-sulfonic acid, 3-aminoanisole-2-sulfonic acid, 3-aminoanisole-4-sulfonic acid, 3-aminoanisole-5-sulfonic acid, 3-aminoanisole-6-sulfone Acid, 4-aminoanisole-2-sulfonic acid, 4-aminoanisole-3-sulfonic acid, 2-amino-4-ethoxybenzenesulfonic acid, 3-amino-4-ethoxybenzenesulfonic acid, 2-amino-4- Butoxybenzenesulfonic acid, 3-amino-5-butoxybenzenesulfonic acid, 2-amino-4-propoxybenzene Sulfonic acid, 3-amino-6-propoxybenzenesulfonic acid, 2-amino-4-isobutoxybenzenesulfonic acid, 3-amino-4-isobutoxybenzenesulfonic acid, 3-amino-4-t-butoxybenzenesulfonic acid 2-amino-4-t-butoxybenzenesulfonic acid, 2-amino-4-heptoxybenzenesulfonic acid, 3-amino-5-heptoxybenzenesulfonic acid, 2-amino-4-hexoxybenzenesulfonic acid 3-amino-5-octoxybenzenesulfonic acid, 2-amino-4-nanoxybenzenesulfonic acid, 3-amino-5-decanoxybenzenesulfonic acid, 2-amino-4-undecanoxybenzenesulfonic acid , 3-amino-5-dodecanoxybenzenesulfonic acid, and the like.

−溶剤−
前記溶剤は、有機溶剤及び水の少なくともいずれかを含み、更に必要に応じて適宜選択した、その他の溶剤を含む。
前記有機溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記レジスト増感膜形成用材料の各成分を溶解可能で、かつ、適当な乾燥速度を有し、該有機溶剤が蒸発した後に均一で平滑な塗膜を形成可能であることが求められる。
-Solvent-
The solvent includes at least one of an organic solvent and water, and further includes other solvents appropriately selected as necessary.
The organic solvent is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.However, each component of the resist sensitizing film forming material can be dissolved and has an appropriate drying rate, It is required that a uniform and smooth coating film can be formed after the organic solvent evaporates.

このような有機溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、グリコールエーテルエステル類、グリコールエーテル類、エステル類、エーテル類、ケトン類、環状エステル類、アルコール類、などが挙げられる。
これらの有機溶剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
There is no restriction | limiting in particular as such an organic solvent, According to the objective, it can select suitably, For example, glycol ether esters, glycol ethers, esters, ethers, ketones, cyclic esters, alcohols , Etc.
These organic solvents may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

前記グリコールエーテルエステル類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エチルセロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、などが挙げられる。
前記グリコールエーテル類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エチルセロソルブ、メチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテルなどが挙げられる。
前記エステル類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、乳酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル、ピルビン酸エチル、などが挙げられる。
前記エーテル類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アニソール、などが挙げられる。
前記ケトン類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、2−ヘプタノン、シクロヘキサノン、などが挙げられる。
前記環状エステル類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、γ−ブチロラクトン、などが挙げられる。
前記アルコール類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メターノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、などが挙げられる。
The glycol ether esters are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include ethyl cellosolve acetate, methyl cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, and propylene glycol monoethyl ether acetate. It is done.
The glycol ether is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include ethyl cellosolve, methyl cellosolve, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether and the like. It is done.
There is no restriction | limiting in particular as said ester, According to the objective, it can select suitably, For example, ethyl lactate, butyl acetate, amyl acetate, ethyl pyruvate, etc. are mentioned.
There is no restriction | limiting in particular as said ethers, According to the objective, it can select suitably, For example, anisole etc. are mentioned.
There is no restriction | limiting in particular as said ketones, According to the objective, it can select suitably, For example, 2-heptanone, cyclohexanone, etc. are mentioned.
There is no restriction | limiting in particular as said cyclic ester, According to the objective, it can select suitably, For example, (gamma) -butyrolactone etc. are mentioned.
There is no restriction | limiting in particular as said alcohol, According to the objective, it can select suitably, For example, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, a butanol, etc. are mentioned.

−その他の成分−
前記その他の成分として、本発明の効果を害しない限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、公知の各種添加剤が挙げられる。公知の各種添加剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記組成物の溶解性や塗布性の向上を目的とした場合には、架橋剤、酸発生剤、界面活性剤などが挙げられる。
-Other ingredients-
There is no restriction | limiting in particular as long as the said other component does not impair the effect of this invention, According to the objective, it can select suitably, Well-known various additives are mentioned. The known various additives are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, when the purpose is to improve the solubility and coating properties of the composition, a crosslinking agent and an acid generator Agents, surfactants and the like.

−−架橋剤−−
前記架橋剤としては、前記樹脂を架橋する機能を有するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アミノ系架橋剤、などが挙げられる。
前記アミノ系架橋剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メラミン誘導体、ユリア誘導体、ウリル誘導体、などが好適に挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
-Crosslinking agent-
The crosslinking agent is not particularly limited as long as it has a function of crosslinking the resin, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include an amino crosslinking agent.
There is no restriction | limiting in particular as said amino type crosslinking agent, According to the objective, it can select suitably, For example, a melamine derivative, a urea derivative, a uril derivative, etc. are mentioned suitably. These may be used alone or in combination of two or more.

前記メラミン誘導体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アルコキシメチルメラミン、これらの誘導体、などが挙げられる。
前記ユリア誘導体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、尿素、アルコキシメチレン尿素、N−アルコキシメチレン尿素、エチレン尿素、エチレン尿素カルボン酸、及びこれらの誘導体、などが挙げられる。
前記ウリル誘導体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ベンゾグアナミン、グリコールウリル、及びこれらの誘導体、などが挙げられる。
There is no restriction | limiting in particular as said melamine derivative, According to the objective, it can select suitably, For example, alkoxymethylmelamine, these derivatives, etc. are mentioned.
The urea derivative is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include urea, alkoxymethylene urea, N-alkoxymethylene urea, ethylene urea, ethylene urea carboxylic acid, and derivatives thereof. Is mentioned.
The uril derivative is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include benzoguanamine, glycoluril, and derivatives thereof.

前記架橋剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記樹脂の含有量に対し、例えば、0.5質量%〜50質量%が好ましく、さらに1質量%〜40質量%がより好ましい。前記含有量が、0.5質量%未満であると、前記樹脂に対する架橋反応が十分に進行しないことがあり、50質量%を超えると、架橋反応が上層又は下層のレジスト膜にまで及ぶことがある。   There is no restriction | limiting in particular as content of the said crosslinking agent, According to the objective, it can select suitably, For example, 0.5 mass%-50 mass% are preferable with respect to content of the said resin, Furthermore, 1 mass%-40 mass% are more preferable. When the content is less than 0.5% by mass, the crosslinking reaction with respect to the resin may not sufficiently proceed. When the content exceeds 50% by mass, the crosslinking reaction may reach the upper or lower resist film. is there.

なお、前記架橋剤は、後述するレジスト膜を形成すべく、レジスト組成物をレジスト増感膜上にスピンコート等するときに、レジスト組成物中に含まれたレジスト溶剤にレジスト増感膜が溶解しないように添加される。 The cross-linking agent dissolves the resist sensitizing film in the resist solvent contained in the resist composition when the resist composition is spin-coated on the resist sensitizing film to form a resist film described later. Not to be added.

−−酸発生剤−−
前記酸発生剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、脂肪族スルホン酸、脂肪族スルホン酸塩、脂肪族カルボン酸、脂肪族カルボン酸塩、芳香族スルホン酸、芳香族スルホン酸塩、芳香族カルボン酸、芳香族カルボン酸塩、金属塩、リン酸エステル、ニトロベンジルトシレート類等の熱酸発生剤などが挙げられる。
これらの酸発生剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
-Acid generator-
The acid generator is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include aliphatic sulfonic acids, aliphatic sulfonates, aliphatic carboxylic acids, aliphatic carboxylates, and aromatic sulfones. Examples thereof include thermal acid generators such as acids, aromatic sulfonates, aromatic carboxylic acids, aromatic carboxylates, metal salts, phosphate esters, and nitrobenzyl tosylate.
These acid generators may be used alone or in combination of two or more.

前記熱酸発生剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ベンゼンスルホン酸メチル、ベンゼンスルホン酸エチル、ベンゼンスルホン酸プロピル、p−トルエンスルホン酸メチル、o−トルエンスルホン酸メチル、p−トルエンスルホン酸エチル、o−トルエンスルホン酸エチル、ナフタレンスルホン酸メチル、4−メトキシベンゼンスルホン酸エチル、p−トルエンスルホン酸−2−ブトキシエチル、ベンゼンスルホン酸−2−フェノキシエチル、3−メトキシカルボニルベンゼンスルホン酸ベンジル、ベンゼンスルホン酸−2−ニトロエチル、p−トルエンスルホン酸−3−アセトアミノプロピル、ジエチル硫酸、ジ−n−プロピル硫酸、ジ−n−ブチル硫酸、ビス(2−エチルヘキシル)硫酸、ジラウリル硫酸、ジステアリル硫酸、ビス(2−フェネチル)硫酸、ビス(α−ナフチルメチル)硫酸、ジベンジル硫酸、ビス(2−ブトキシエチル)硫酸、ビス(2−フェノキシエチル)硫酸、ビス(2−オクチルチオエチル)硫酸、ビス〔2−(4−トリル)チオエチル〕硫酸、ビス(4−ニトロエチル)硫酸、ビス(2−クロロエチル)硫酸、ジシクロヘキシル硫酸、ビス(4−メチルシクロヘキシル)硫酸、ビス(4−メトキシシクロヘキシル)硫酸、ビス(4−ブチルチオシクロヘキシル)硫酸、2−ニトロベンジルトシレート、2,4−ジニトロベンジルトシレート、2,6−ジニトロベンジルトシレート、4−ニトロベンジルトシレート、−トリフルオロメチル−6−ニトロベンジル4−クロロベンゼンスルホネート、2−トリフルオロメチル−6−ニトロベンジル4−ニトロベンゼンスルホネート、肪族オニウム塩(例えば、2−ブチニルテトラメチレンスルフォニウムヘキサフロロアンチモネート)、などが挙げられる。
前記熱酸発生剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記樹脂の含有量に対して、例えば、0.5質量%〜40質量%であることが好ましい。
The thermal acid generator is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, methyl benzenesulfonate, ethyl benzenesulfonate, propyl benzenesulfonate, methyl p-toluenesulfonate, o- Methyl toluenesulfonate, ethyl p-toluenesulfonate, ethyl o-toluenesulfonate, methyl naphthalenesulfonate, ethyl 4-methoxybenzenesulfonate, 2-butoxyethyl p-toluenesulfonate, 2-phenoxybenzenebenzene Ethyl, benzyl 3-methoxycarbonylbenzenesulfonate, 2-nitroethyl benzenesulfonate, p-toluenesulfonate-3-acetaminopropyl, diethyl sulfate, di-n-propyl sulfate, di-n-butyl sulfate, bis ( 2-ethylhexyl) sulfuric acid, dill Rylsulfuric acid, distearyl sulfate, bis (2-phenethyl) sulfuric acid, bis (α-naphthylmethyl) sulfuric acid, dibenzylsulfuric acid, bis (2-butoxyethyl) sulfuric acid, bis (2-phenoxyethyl) sulfuric acid, bis (2-octyl) Thioethyl) sulfuric acid, bis [2- (4-tolyl) thioethyl] sulfuric acid, bis (4-nitroethyl) sulfuric acid, bis (2-chloroethyl) sulfuric acid, dicyclohexylsulfuric acid, bis (4-methylcyclohexyl) sulfuric acid, bis (4- Methoxycyclohexyl) sulfuric acid, bis (4-butylthiocyclohexyl) sulfuric acid, 2-nitrobenzyl tosylate, 2,4-dinitrobenzyl tosylate, 2,6-dinitrobenzyl tosylate, 4-nitrobenzyl tosylate, -trifluoro Methyl-6-nitrobenzyl 4-chlorobenzenesulfonate, 2-trifluoro Examples include olomethyl-6-nitrobenzyl 4-nitrobenzenesulfonate, aliphatic onium salts (for example, 2-butynyltetramethylenesulfonium hexafluoroantimonate), and the like.
There is no restriction | limiting in particular as content of the said thermal acid generator, Although it can select suitably according to the objective, It is 0.5 mass%-40 mass% with respect to content of the said resin, for example. It is preferable.

また、前記熱酸発生剤の他、光酸発生剤を用いることも可能である。
前記光酸発生剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、オニウム塩、スルホニウム塩、ハロゲン含有トリアジン化合物、スルホン化合物、芳香族スルホネート化合物、N−ヒドロキシイミドのスルホネート化合物、などが挙げられる。
In addition to the thermal acid generator, a photoacid generator can be used.
The photoacid generator is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include onium salts, sulfonium salts, halogen-containing triazine compounds, sulfone compounds, aromatic sulfonate compounds, and N-hydroxyimide. And sulfonate compounds.

前記オニウム塩としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジアリールヨードニウム塩、トリアリールセレノニウム塩、トリアリールスルホニウム塩、などが挙げられる。
前記ジアリールヨードニウム塩としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウム
テトラフルオロボレート、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウム ヘキサフルオロホスフェート、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウム ヘキサフルオロアンチモネート、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウム
トリフルオロメタンスルホネート、などが挙げられる。
前記トリアリールセレノニウム塩としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリフェニルセレノニウムヘキサフロロホスホニウム塩、トリフェニルセレノニウムホウフッ化塩、トリフェニルセレノニウムヘキサフロロアンチモネート塩、などが挙げられる。
前記トリアリールスルホニウム塩としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリフェニルスルホニウムヘキサフロロホスホニウム塩、トリフェニルスルホニウムヘキサフロロアンチモネート塩、ジフェニル−4−チオフェノキシフェニルスルホニウムヘキサフロロアンチモネート塩、ジフェニル−4−チオフェノキシフェニルスルホニウムペンタフロロヒドロキシアンチモネート塩、などが挙げられる。
There is no restriction | limiting in particular as said onium salt, According to the objective, it can select suitably, For example, a diaryl iodonium salt, a triaryl selenonium salt, a triaryl sulfonium salt etc. are mentioned.
The diaryliodonium salt is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, 4-methoxyphenylphenyliodonium hexafluoroantimonate, and 4-methoxyphenylphenyliodonium trifluoromethane. Sulfonate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium tetrafluoroborate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium hexafluorophosphate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium hexafluoroantimonate, bis (4-tert -Butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate, and the like.
The triaryl selenonium salt is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include triphenyl selenonium hexafluorophosphonium salt, triphenyl selenonium borofluoride, triphenyl selenonium hexafluoro. And antimonate salts.
The triarylsulfonium salt is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include triphenylsulfonium hexafluorophosphonium salt, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate salt, diphenyl-4-thiophenoxyphenyl. Examples thereof include sulfonium hexafluoroantimonate salt and diphenyl-4-thiophenoxyphenylsulfonium pentafluorohydroxyantimonate salt.

前記スルホニウム塩としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリフェニルスルホニウム ヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルスルホニウム
ヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウム トリフルオロメタンスルホネート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウム ヘキサフルオロアンチモネート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウム
トリフルオロメタンスルホネート、p−トリルジフェニルスルホニウム トリフルオロメタンスルホネート、2,4,6−トリメチルフェニルジフェニルスルホニウム トリフルオロメタンスルホネート、4−tert−ブチルフェニルジフェニルスルホニウム
トリフルオロメタンスルホネート、4−フェニルチオフェニルジフェニルスルホニウム ヘキサフルオロホスフェート、4−フェニルチオフェニルジフェニルスルホニウム ヘキサフルオロアンチモネート、1−(2−ナフトイルメチル)チオラニウム
ヘキサフルオロアンチモネート、1−(2−ナフトイルメチル)チオラニウム トリフルオロメタンスルホネート、4−ヒドロキシ−1−ナフチルジメチルスルホニウム ヘキサフルオロアンチモネート、4−ヒドロキシ−1−ナフチルジメチルスルホニウム
トリフルオロメタンスルホネート、などが挙げられる。
The sulfonium salt is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, triphenylsulfonium hexafluorophosphate, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate, triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 4-methoxyphenyl Diphenylsulfonium hexafluoroantimonate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, p-tolyldiphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 2,4,6-trimethylphenyldiphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 4-tert-butylphenyldiphenylsulfonium trifluoromethane Sulfonate, 4-phenylthiophenyl diphenyls Honium hexafluorophosphate, 4-phenylthiophenyldiphenylsulfonium hexafluoroantimonate, 1- (2-naphthoylmethyl) thiolanium hexafluoroantimonate, 1- (2-naphthoylmethyl) thiolanium trifluoromethanesulfonate, 4-hydroxy Examples include -1-naphthyldimethylsulfonium hexafluoroantimonate and 4-hydroxy-1-naphthyldimethylsulfonium trifluoromethanesulfonate.

前記ハロゲン含有トリアジン化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、2−メチル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−フェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−クロロフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−メトキシ−1−ナフチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(ベンゾ[d][1,3]ジオキソラン−5−イル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−メトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(3,4,5−トリメトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(3,4−ジメトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(2,4−ジメトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(2−メトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−ブトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−ペンチルオキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、などが挙げられる。   The halogen-containing triazine compound is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, 2-methyl-4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2, 4,6-tris (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2-phenyl-4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-chlorophenyl) -4, 6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-methoxy- 1-naphthyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (benzo [d] [1,3] dioxolan-5-yl) -4,6-bis (trichloromethyl) ) -1,3, 5-triazine, 2- (4-methoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (3,4,5-trimethoxystyryl) -4,6-bis (Trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (3,4-dimethoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (2,4-dimethoxy) Styryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (2-methoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-Butoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-pentyloxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5 -Triazine, etc. That.

前記スルホン化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジフェニルジスルホン、ジ−p−トリルジスルホン、ビス(フェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(4−クロロフェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(p−トリルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(4−tert−ブチルフェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(2,4−キシリルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、(ベンゾイル)(フェニルスルホニル)ジアゾメタン、フェニルスルホニルアセトフェノン、などが挙げられる。   The sulfone compound is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include diphenyldisulfone, di-p-tolyldisulfone, bis (phenylsulfonyl) diazomethane, bis (4-chlorophenylsulfonyl) diazomethane, Bis (p-tolylsulfonyl) diazomethane, bis (4-tert-butylphenylsulfonyl) diazomethane, bis (2,4-xylylsulfonyl) diazomethane, bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, (benzoyl) (phenylsulfonyl) diazomethane, phenyl And sulfonylacetophenone.

前記芳香族スルホネート化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、α−ベンゾイルベンジルp−トルエンスルホネート(通称ベンゾイントシレート)、β−ベンゾイル−β−ヒドロキシフェネチル
p−トルエンスルホネート(通称α−メチロールベンゾイントシレート)、1,2,3−ベンゼントリイル トリスメタンスルホネート、2,6−ジニトロベンジル p−トルエンスルホネート、2−ニトロベンジル
p−トルエンスルホネート、4−ニトロベンジル p−トルエンスルホネート、などが挙げられる。
There is no restriction | limiting in particular as said aromatic sulfonate compound, According to the objective, it can select suitably, For example, (alpha) -benzoyl benzyl p-toluenesulfonate (popular name benzoin tosylate), (beta) -benzoyl-beta-hydroxyphenethyl p -Toluenesulfonate (commonly known as α-methylolbenzoin tosylate), 1,2,3-benzenetriyl trismethanesulfonate, 2,6-dinitrobenzyl p-toluenesulfonate, 2-nitrobenzyl p-toluenesulfonate, 4-nitrobenzyl p-toluenesulfonate, and the like.

前記N−ヒドロキシイミドのスルホネート化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、N−(フェニルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(p−クロロフェニルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(シクロヘキシルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(1−ナフチルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(ベンジルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(10−カンファースルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)フタルイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)−5−ノルボルネン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ナフタルイミド、N−(10−カンファースルホニルオキシ)ナフタルイミド、などが挙げられる。   The sulfonate compound of N-hydroxyimide is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include N- (phenylsulfonyloxy) succinimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) succinimide, N -(P-chlorophenylsulfonyloxy) succinimide, N- (cyclohexylsulfonyloxy) succinimide, N- (1-naphthylsulfonyloxy) succinimide, N- (benzylsulfonyloxy) succinimide, N- (10-camphorsulfonyloxy) succinimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) phthalimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) -5-norbornene-2,3-dicarboximide, N- (trifluoromethylsulfonyl) Oxy) naphthalimide, N-(10- camphorsulfonic sulfonyloxy) naphthalimide, and the like.

これらの中でも、量子収率が高く、分解後に気体として膜から脱離可能な点で、トリアリールスルホニウム塩、ジアリールヨードニウム塩、トリアリールセレノニウム塩が好ましい。   Among these, a triarylsulfonium salt, a diaryliodonium salt, and a triarylselenonium salt are preferable because they have a high quantum yield and can be detached from the film as a gas after decomposition.

−−界面活性剤−−
前記界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、非イオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、両性界面活性剤、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、金属イオンを含有しない点で非イオン性界面活性剤が好ましい。
--Surfactant--
The surfactant is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.For example, a nonionic surfactant, a cationic surfactant, an anionic surfactant, an amphoteric surfactant, Etc. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, nonionic surfactants are preferable in that they do not contain metal ions.

前記非イオン性界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アルコキシレート系界面活性剤、脂肪酸エステル系界面活性剤、アミド系界面活性剤、アルコール系界面活性剤、エチレンジアミン系界面活性剤、など挙げられる。なお、これらの具体例としては、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン縮合物化合物、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル化合物、ポリオキシエチレンアルキルエーテル化合物、ポリオキシエチレン誘導体化合物、ソルビタン脂肪酸エステル化合物、グリセリン脂肪酸エステル化合物、第1級アルコールエトキシレート化合物、フェノールエトキシレート化合物、ノニルフェノールエトキシレート系、オクチルフェノールエトキシレート系、ラウリルアルコールエトキシレート系、オレイルアルコールエトキシレート系、脂肪酸エステル系、アミド系、天然アルコール系、エチレンジアミン系、第2級アルコールエトキシレート系、などが挙げられる。   The nonionic surfactant is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include alkoxylate surfactants, fatty acid ester surfactants, amide surfactants, alcohols Surfactant, ethylenediamine surfactant, and the like. Specific examples of these include polyoxyethylene-polyoxypropylene condensate compounds, polyoxyalkylene alkyl ether compounds, polyoxyethylene alkyl ether compounds, polyoxyethylene derivative compounds, sorbitan fatty acid ester compounds, glycerin fatty acid ester compounds, Primary alcohol ethoxylate compound, phenol ethoxylate compound, nonylphenol ethoxylate, octylphenol ethoxylate, lauryl alcohol ethoxylate, oleyl alcohol ethoxylate, fatty acid ester, amide, natural alcohol, ethylenediamine, Secondary alcohol ethoxylate type and the like.

前記カチオン性界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アルキルカチオン系界面活性剤、アミド型4級カチオン系界面活性剤、エステル型4級カチオン系界面活性剤、などが挙げられる。   The cationic surfactant is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include alkyl cationic surfactants, amide type quaternary cationic surfactants, and ester type quaternary cationic types. And surfactants.

前記アニオン性界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、脂肪酸、高級アルコール硫酸エステル塩、液体脂肪油の硫酸エステル塩、脂肪族アミン及び脂肪族アマイドの硫酸塩、脂肪族アルコールのリン酸エステル、二塩基性脂肪酸エステルのスルホン酸塩、脂肪族アミドのスルホン酸塩、アルキルアリルスルホン酸塩、ホルマリン縮合ナフタリンスルホン酸塩、などが挙げられる。   The anionic surfactant is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include fatty acids, higher alcohol sulfates, sulfates of liquid fatty oils, aliphatic amines and aliphatic amides. Sulfates of aliphatic alcohols, phosphate esters of aliphatic alcohols, sulfonates of dibasic fatty acid esters, sulfonates of aliphatic amides, alkylallyl sulfonates, formalin condensed naphthalene sulfonates, and the like.

前記両性界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アミンオキサイド系界面活性剤、ベタイン系界面活性剤、などが挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as said amphoteric surfactant, According to the objective, it can select suitably, For example, an amine oxide type surfactant, a betaine type surfactant, etc. are mentioned.

前記界面活性剤の前記レジスト増感膜形成用材料における含有量としては、各成分の種類や含有量などに応じて適宜決定することができる。   The content of the surfactant in the resist sensitizing film forming material can be appropriately determined according to the type and content of each component.

(半導体装置の製造方法)
本発明の半導体装置の製造方法は、レジスト増感膜形成工程と、レジスト膜形成工程と、レジストパターン形成工程と、パターニング工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて適宜選択した、その他の工程を含む。
(Method for manufacturing semiconductor device)
The method of manufacturing a semiconductor device of the present invention includes at least a resist sensitizing film forming step, a resist film forming step, a resist pattern forming step, and a patterning step, and further includes other steps that are appropriately selected as necessary. Including.

−レジスト増感膜形成工程−
前記レジスト増感膜形成工程は、被加工表面(基材)上又はレジスト膜上に、レジスト増感膜形成用材料を塗布してレジスト増感膜を形成する工程である。なお、「基材上」とは、「基材表面と接すること」乃至「基材上方」を意味し、「レジスト膜上」とは、「レジスト膜表面と接すること」乃至「レジスト膜上方」を意味する。
該塗布の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スピンコート法、などが好適に挙げられる。該スピンコート法の場合、スピンコーターの回転数としては、例えば、100rpm〜10,000rpmが好ましく、さらに800rpm〜5,000rpmがより好ましく、スピンコート時間としては、例えば、1秒間〜10分間程度が好ましく、さらに1秒間〜90秒間がより好ましい。
前記塗布されたレジスト増感膜の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記被加工表面(基材)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、半導体装置等の電子デバイスにおける半導体基板表面、磁気ヘッド等における合金基板表面、などが挙げられる。具体的には、シリコンウェハー、AlTiCウエハー等の基板、各種酸化膜、などが好適に挙げられる。
-Resist sensitized film formation process-
The resist sensitized film forming step is a step of forming a resist sensitized film by applying a resist sensitized film forming material on a surface to be processed (base material) or a resist film. Note that “on the substrate” means “in contact with the substrate surface” to “above the substrate”, and “on the resist film” means “in contact with the resist film surface” to “above the resist film”. Means.
There is no restriction | limiting in particular as this application | coating method, According to the objective, it can select suitably, For example, a spin coat method etc. are mentioned suitably. In the case of the spin coating method, the rotation speed of the spin coater is, for example, preferably 100 rpm to 10,000 rpm, more preferably 800 rpm to 5,000 rpm, and the spin coating time is, for example, about 1 second to 10 minutes. Preferably, it is more preferably 1 second to 90 seconds.
The thickness of the applied resist sensitizing film is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
The surface to be processed (base material) is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include a semiconductor substrate surface in an electronic device such as a semiconductor device, an alloy substrate surface in a magnetic head, and the like. Can be mentioned. Specifically, a substrate such as a silicon wafer or an AlTiC wafer, various oxide films, and the like are preferable.

−レジスト膜形成工程−
前記レジスト膜形成工程は、前記被加工表面(基材)上又は前記レジスト増感膜上にレジスト組成物を塗布してレジスト膜を形成する工程である。
前記レジスト組成物は、樹脂(例えば、t−ブトキシカルボニル(t−Boc)化ポリp−ヒドロキシスチレン)、光酸発生剤(例えば、ジフェニルヨードニウムノナフルオロブタンスルホネート)、添加剤(例えば、ヘキシルアミン)、及び溶剤(例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)を少なくとも含むことが好ましい。
-Resist film formation process-
The resist film forming step is a step of forming a resist film by applying a resist composition on the surface to be processed (base material) or the resist sensitized film.
The resist composition includes a resin (eg, t-butoxycarbonyl (t-Boc) -modified poly p-hydroxystyrene), a photoacid generator (eg, diphenyliodonium nonafluorobutanesulfonate), and an additive (eg, hexylamine). And at least a solvent (for example, propylene glycol monomethyl ether acetate).

−レジストパターン形成工程−
前記レジストパターン形成工程は、前記レジスト膜、又は、レジスト膜及びレジスト増感膜を露光し、現像してレジストパターンを形成する工程である。
-Resist pattern formation process-
The resist pattern forming step is a step of forming a resist pattern by exposing and developing the resist film, or the resist film and the resist sensitizing film.

−−露光−−
前記露光は、公知の露光装置により好適に行うことができ、前記レジスト膜に対し選択的に露光光が照射されることにより行われる。前記レジスト組成物中に光酸発生剤が含まれている場合、該露光光の照射により、露光領域における前記レジスト組成物中の光酸発生剤が分解されて酸を発生することにより、レジスト組成物の硬化反応が生じてパターン潜像が形成される。また、レジスト組成物の構成材料によっては、前記露光を後述する加熱工程の後に行ってもよい。
--Exposure--
The exposure can be suitably performed by a known exposure apparatus, and is performed by selectively irradiating the resist film with exposure light. When the photoacid generator is contained in the resist composition, the photoacid generator in the resist composition in the exposed region is decomposed to generate an acid by irradiation with the exposure light, thereby generating a resist composition. A curing reaction of the product occurs and a pattern latent image is formed. Further, depending on the constituent material of the resist composition, the exposure may be performed after the heating step described later.

前記露光光の照射は、前記レジスト膜の一部の領域に対して選択的に行われることにより、該一部の領域において、溶解性や極性が変化し、後述の現像において、該溶解性や極性が変化した一部の領域以外の未反応領域が残存(ポジレジストの場合)、又は除去(ネガレジストの場合)されて、レジストパターンが形成される。   Irradiation of the exposure light is selectively performed on a partial region of the resist film, so that the solubility and polarity change in the partial region. An unreacted region other than a partial region where the polarity has changed remains (in the case of a positive resist) or is removed (in the case of a negative resist) to form a resist pattern.

前記露光光としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、紫外線、エキシマレーザ線、電離放射線(電子線、収束イオンビーム、陽電子線、α線、β線、μ粒子線、π粒子線、X線、陽子線、重陽子線、及び重イオン線から選択される少なくとも1種の電荷粒子線)が好ましく、X線、電子線、収束イオンビーム等の活性エネルギー線がより好ましく、電子線が特に好ましい。露光光として電子線を用いると、レジスト組成物の感度を顕著に向上させることができる。   There is no restriction | limiting in particular as said exposure light, Although it can select suitably according to the objective, An ultraviolet-ray, an excimer laser beam, an ionizing radiation (an electron beam, a focused ion beam, a positron beam, an alpha ray, a beta ray, a microparticle) At least one kind of charged particle beam selected from X-rays, π-particle beams, X-rays, proton beams, deuteron beams, and heavy ion beams), and active energy beams such as X-rays, electron beams, and focused ion beams. More preferred is an electron beam. When an electron beam is used as exposure light, the sensitivity of the resist composition can be significantly improved.

−−現像−−
前記現像では、前記レジスト膜の露光した(露光しなかった)領域を硬化させた後、未硬化領域を除去する。
--Development--
In the development, after the exposed (not exposed) region of the resist film is cured, the uncured region is removed.

前記未硬化領域の除去方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、現像液を用いて除去する方法、などが挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as a removal method of the said unhardened area | region, According to the objective, it can select suitably, For example, the method of removing using a developing solution etc. are mentioned.

前記現像液としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、環境への負荷を低減することができる点で、水、アルカリ水溶液、などが好ましい。   There is no restriction | limiting in particular as said developing solution, Although it can select suitably according to the objective, Water, alkaline aqueous solution, etc. are preferable at the point which can reduce the load to an environment.

前記アルカリ水溶液におけるアルカリとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ケイ酸ナトリウム、アンモニアなどの無機アルカリ;エチルアミン、プロピルアミンなどの第一級アミン;ジエチルアミン、ジプロピルアミンなどの第二級アミン;トリメチルアミン、トリエチルアミンなどの第三級アミン;ジエチルエタノールアミン、トリエタノールアミンなどのアルコールアミン;テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、トリエチルヒドロキシメチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルヒドロキシエチルアンモニウムなどの第四級アンモニウムヒドロキシド;などが挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as an alkali in the said alkaline aqueous solution, According to the objective, it can select suitably, For example, inorganic alkalis, such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium silicate, ammonia; Ethylamine, propylamine, etc. Primary amines; secondary amines such as diethylamine and dipropylamine; tertiary amines such as trimethylamine and triethylamine; alcohol amines such as diethylethanolamine and triethanolamine; tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, And quaternary ammonium hydroxides such as triethylhydroxymethylammonium hydroxide and trimethylhydroxyethylammonium.

また、前記アルカリ水溶液には、必要に応じて、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、エチレングリコール等の水溶性有機溶剤、界面活性剤、樹脂の溶解抑止剤、などを添加することができる。前記界面活性剤としては、前記レジスト増感膜形成用材料で述べたものを用いることができる。   Further, for example, a water-soluble organic solvent such as methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol, and ethylene glycol, a surfactant, a resin dissolution inhibitor, and the like can be added to the alkaline aqueous solution as necessary. . As the surfactant, those described in the resist sensitizing film forming material can be used.

また、前記レジストパターン形成工程は、パターン欠落や寸法ばらつきがなく、高感度かつ高解像度で微細なレジストパターンを低コストで簡便に効率よく形成可能であり、各種のレジストパターン、例えば、ライン&スペースパターン、ホールパターン(コンタクトホール用等)、ピラー(柱)パターン、トレンチ(溝)パターン、ラインパターンなどの形成に好適である。該レジストパターン形成工程により形成されたレジストパターンは、例えば、マスクパターン、レチクルパターンなどとして使用することができ、金属プラグ、各種配線、磁気ヘッド、LCD(液晶ディスプレイ)、PDP(プラズマディスプレイパネル)、SAWフィルタ(弾性表面波フィルタ)等の機能部品、光配線の接続に利用される光部品、マイクロアクチュエータ等の微細部品、半導体装置の製造に好適に使用することができ、本発明の半導体装置の製造方法に好適に使用することができる。   In addition, the resist pattern forming process is capable of easily and efficiently forming a fine resist pattern with high sensitivity, high resolution and low cost without pattern loss or dimensional variation. Various resist patterns such as line & space It is suitable for forming patterns, hole patterns (for contact holes, etc.), pillar (column) patterns, trench (groove) patterns, line patterns, and the like. The resist pattern formed by the resist pattern forming step can be used as, for example, a mask pattern, a reticle pattern, and the like, such as a metal plug, various wirings, a magnetic head, an LCD (liquid crystal display), a PDP (plasma display panel), It can be suitably used for the manufacture of functional parts such as SAW filters (surface acoustic wave filters), optical parts used for connection of optical wiring, fine parts such as microactuators, and semiconductor devices. It can use suitably for a manufacturing method.

−パターニング工程−
前記パターニング工程は、前記レジストパターンをマスクとして(マスクパターン等として用いて)、前記被加工面をエッチングによりパターニングする工程である。
前記エッチングの方法としては、特に制限はなく、公知の方法の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、選択的な蒸着、ドライエッチングが好適に挙げられる。該エッチングの条件としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
パターニング工程において、前記レジストパターン形成工程により形成されたレジストパターンをマスクとして、選択的な蒸着やエッチングなどを行うことにより、線幅が一定で極めて狭い、金属などの材料からなる微細加工パターンを有する装置を製造することができ、例えば、線間幅が50nm程度の配線を有する半導体装置を作製することができる。
-Patterning process-
The patterning step is a step of patterning the surface to be processed by etching using the resist pattern as a mask (using as a mask pattern or the like).
There is no restriction | limiting in particular as the said etching method, According to the objective, it can select suitably according to the objective, For example, selective vapor deposition and dry etching are mentioned suitably. The etching conditions are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose.
In the patterning process, by performing selective vapor deposition or etching using the resist pattern formed in the resist pattern forming process as a mask, a fine processing pattern made of a material such as a metal having a constant line width is obtained. A device can be manufactured. For example, a semiconductor device having a wiring with a line width of about 50 nm can be manufactured.

−その他の工程−
前記その他の工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、加熱工程、除去工程などが挙げられる。
-Other processes-
There is no restriction | limiting in particular as said other process, According to the objective, it can select suitably, For example, a heating process, a removal process, etc. are mentioned.

−−加熱工程−−
前記加熱工程は、レジスト増感膜形成用材料を加熱する工程である。
前記加熱工程においては、前記塗布工程の際乃至その後で、塗布したレジスト増感膜形成用材料をベーク(加温及び乾燥)するのが好ましい。
前記加熱工程における加熱温度、加熱時間等の条件、方法などとしては、前記レジスト増感膜形成用材料を分解させない限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記加熱温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、50℃〜300℃程度が好ましく、さらに70℃〜270℃がより好ましく、100℃〜250℃が特に好ましい。
前記加熱温度が50℃未満であると、溶剤の乾燥が十分に進行しないことがあり、300℃を超えると、樹脂が熱分解することがある。
前記加熱工程における加熱時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、10秒間〜5分間程度が好ましく、さらに30秒間〜90秒間がより好ましい。
-Heating process-
The heating step is a step of heating the resist sensitizing film forming material.
In the heating step, the applied resist sensitizing film forming material is preferably baked (heated and dried) during or after the coating step.
Conditions and methods such as heating temperature and heating time in the heating step are not particularly limited as long as the resist sensitizing film forming material is not decomposed, and can be appropriately selected according to the purpose. There is no restriction | limiting in particular as said heating temperature, Although it can select suitably according to the objective, For example, about 50 to 300 degreeC is preferable, Furthermore, 70 to 270 degreeC is more preferable, and 100 to 250 degreeC is more preferable. Particularly preferred.
When the heating temperature is less than 50 ° C., drying of the solvent may not proceed sufficiently, and when it exceeds 300 ° C., the resin may be thermally decomposed.
There is no restriction | limiting in particular as the heating time in the said heating process, Although it can select suitably according to the objective, For example, about 10 seconds-5 minutes are preferable, and also 30 seconds-90 seconds are more preferable.

−−除去工程−−
前記除去工程は、レジスト増感膜を除去する工程である。
前記レジスト増感膜の除去方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水洗、現像、エッチングなどが挙げられる。
これらの中でも、簡便性の点で、水洗、現像が好ましい。前記現像の際に用いられる現像液としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アニソール/キシレン(重量比70/30)混合液などが挙げられる。
ここで、レジスト下部に設けたレジスト増感膜は、除去部分を容易に制御することができるという点で、レジスト膜の現像液に不溶であることが好ましい。レジスト増感膜が、レジスト膜の現像液に溶解すると、レジスト膜の現像の際に、レジスト膜から現像液がレジスト増感膜に浸み出して、意図していない部分を現像してしまう可能性があるからである。
-Removal process-
The removing step is a step of removing the resist sensitizing film.
There is no restriction | limiting in particular as the removal method of the said resist sensitizing film, According to the objective, it can select suitably, For example, washing, image development, an etching, etc. are mentioned.
Among these, water washing and development are preferable from the viewpoint of simplicity. There is no restriction | limiting in particular as a developing solution used in the case of the said image development, According to the objective, it can select suitably, For example, an anisole / xylene (weight ratio 70/30) liquid mixture etc. are mentioned.
Here, the resist sensitizing film provided under the resist is preferably insoluble in the developing solution for the resist film in that the removed portion can be easily controlled. If the resist sensitizing film dissolves in the resist film developer, the developer may ooze out from the resist film into the resist sensitizing film during development of the resist film, and unintended portions may be developed. Because there is sex.

レジストの下地となる基材上に、金属塩及び樹脂を含むレジスト増感膜を形成することにより、見かけ上のレジスト感度を向上することができ、また、基材中への電子の潜り込みを抑制すると共に、基材からレジストに跳ね戻る電子をも抑制し、後方散乱の影響を大幅に低減することができる。 By forming a resist sensitizing film containing a metal salt and resin on the base material of the resist, it is possible to improve the apparent resist sensitivity, and to suppress the penetration of electrons into the base material. In addition, the electrons that bounce off the resist from the base material can be suppressed, and the influence of backscattering can be greatly reduced.

また、基材上に形成されたレジストの上部に金属塩及び樹脂を含むレジスト増感膜を形成することにより、電子線露光においてレジスト増感膜中の電子の散乱が促進され、レジストの反応に寄与する電子が増大することから見かけ上のレジスト感度を向上することができる。
(実施例)
In addition, by forming a resist sensitizing film containing a metal salt and a resin on the upper part of the resist formed on the base material, electron scattering in the resist sensitizing film is promoted in electron beam exposure, and resist reaction. Since the contributing electrons increase, the apparent resist sensitivity can be improved.
(Example)

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではない。   Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following examples.

(実施例1〜21及び比較例1〜5)
−レジスト増感膜形成用材料の調製−
表1に示す組成を有するレジスト増感膜形成用材料を調製した。
(Examples 1-21 and Comparative Examples 1-5)
-Preparation of resist sensitizing film forming material-
Resist sensitized film forming materials having the compositions shown in Table 1 were prepared.

なお、表1中のカッコ内の数値の単位は、「質量部」を表す。
また、表1の「金属塩」の欄における、「A−1」は、炭酸セシウム(関東化学(株)製)を表し、「A−2」は、酢酸バリウム(関東化学(株)製)を表し、「A−3」は、炭酸ルビジウム(関東化学(株)製)を表し、「A−4」は、塩化ストロンチウム(関東化学(株)製)を表し、「A−5」は、炭酸カリウム(関東化学(株)製)を表し、「A−6」は、酢酸カルシウム(関東化学(株)製)を表す。
表1の「樹脂」の欄における、「B−1」は、ポリメチルメタクリレート(シグマ・アルドリッチジャパン(株)製)を表し、「B−2」は、ポリ−p−ヒドロキシスチレン(日本曹達(株)製)を表し、「B−3」は、3−アミノ−4−メトキシベンゼンスルホン酸ポリマー(特開平8−109351号公報における段落「0064」に記載の方法により合成した。)を表し、「B−4」は、30%アセタール化ポリビニルアルコールを表す。
表1の「架橋剤」の欄における、「C−1」は、ヘキサメトキシメチルメラミン(東京化成工業(株)製)を表し、「C−2」は、N,N’−ジメトキシメチルジメトキシエチレンユリア((株)三和ケミカル製)を表し、「C−3」は、テトラメトキシメチルグリコールウリル(東京化成工業(株)製)を表す。
表1の「熱酸発生剤」の欄における、「D−1」は、2−ニトロベンジルトシレート(みどり化学(株)製)を表す。
表1の「溶剤」の欄における、「E−1」は、アニソール(関東化学(株)製)を表し、「E−2」は、乳酸エチル(関東化学(株)製)を表し、「E−3」は、水を表し、「E−4」は、イソプロピルアルコール(関東化学(株)製)を表す。
In addition, the unit of the numerical value in the parenthesis in Table 1 represents “part by mass”.
In the column of “Metal Salt” in Table 1, “A-1” represents cesium carbonate (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.), and “A-2” represents barium acetate (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.). "A-3" represents rubidium carbonate (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.), "A-4" represents strontium chloride (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.), and "A-5" It represents potassium carbonate (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.), and “A-6” represents calcium acetate (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.).
In the column of “Resin” in Table 1, “B-1” represents polymethyl methacrylate (manufactured by Sigma-Aldrich Japan), and “B-2” represents poly-p-hydroxystyrene (Nippon Soda ( "B-3" represents a 3-amino-4-methoxybenzenesulfonic acid polymer (synthesized by the method described in paragraph "0064" in JP-A-8-109351), and “B-4” represents 30% acetalized polyvinyl alcohol.
In the column of “Crosslinking agent” in Table 1, “C-1” represents hexamethoxymethylmelamine (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), and “C-2” represents N, N′-dimethoxymethyldimethoxyethylene. Yulia (manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.), and “C-3” represents tetramethoxymethyl glycoluril (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.).
“D-1” in the column of “thermal acid generator” in Table 1 represents 2-nitrobenzyl tosylate (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.).
In the column of “Solvent” in Table 1, “E-1” represents anisole (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.), “E-2” represents ethyl lactate (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.), “ “E-3” represents water, and “E-4” represents isopropyl alcohol (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.).


以下のレジスト増感膜の形成、レジスト組成物の調製及びレジストパターンの形成については、「実施例1〜19及び比較例1〜3」と「実施例20〜21及び比較例4〜5」とで分けて説明する。   About the formation of the following resist sensitizing films, the preparation of the resist composition and the formation of the resist pattern, “Examples 1 to 19 and Comparative Examples 1 to 3” and “Examples 20 to 21 and Comparative Examples 4 to 5” They will be explained separately.

(実施例1〜19及び比較例1〜3)
−レジスト増感膜の形成−
表1に示す通りの混合比で調製されたレジスト増感膜形成用材料は、例えば、タングステン配線が一部、基板表面から深さ約200nmの位置に、厚さ約300nm、配線占有率約25%で埋め込まれたシリコン基板にスピンコート法により塗布した後、表1に示すベーク温度にてベークを行い、被膜(レジスト増感膜)を形成することができる。なお、被膜(レジスト増感膜)の厚さは、特に断りが無い限り、スピン回転数の調整により、全て1000Åとした。
(Examples 1-19 and Comparative Examples 1-3)
-Formation of resist sensitized film-
The resist sensitizing film forming material prepared at the mixing ratio shown in Table 1 has, for example, a part of tungsten wiring, a thickness of about 300 nm at a position of about 200 nm deep from the substrate surface, and a wiring occupation ratio of about 25. After being applied to a silicon substrate embedded in% by spin coating, baking is performed at the baking temperature shown in Table 1 to form a film (resist sensitized film). The thickness of the film (resist sensitized film) was set to 1000 mm by adjusting the spin rotation speed unless otherwise specified.

なお、実施例6は白濁により均質な膜が形成されなかった。また、実施例13は構成材料の熱分解により均質な膜が形成されなかった。   In Example 6, a homogeneous film was not formed due to white turbidity. In Example 13, a homogeneous film was not formed by the thermal decomposition of the constituent materials.

−レジスト組成物の調製−
下記組成を有するレジスト組成物を調製してもよい。
樹脂:30%t−ブトキシカルボニル(t−Boc)化ポリp−ヒドロキシスチ
レン(丸善石油化学(株))・・・100質量部
光酸発生剤:ジフェニルヨードニウムノナフルオロブタンスルホネート(みどり化学(株))・・・5質量部
添加剤:ヘキシルアミン(関東化学(株))・・・0.5質量部
溶剤:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(関東化学(株))・・・700質量部
-Preparation of resist composition-
A resist composition having the following composition may be prepared.
Resin: 30% t-Butoxycarbonyl (t-Boc) -modified poly p-hydroxystyrene (Maruzen Petrochemical Co., Ltd.) 100 parts by weight Photoacid generator: Diphenyliodonium nonafluorobutanesulfonate (Midori Chemical Co., Ltd.) ) ... 5 parts by mass Additive: Hexylamine (Kanto Chemical Co., Ltd.) ... 0.5 parts by mass Solvent: Propylene glycol monomethyl ether acetate (Kanto Chemical Co., Ltd.) ... 700 parts by mass

−レジストパターンの形成−
前記被膜(レジスト増感膜)上に、例えば、前記レジスト(化学増幅型レジスト)組成物をスピンコート法により塗布した後、110℃で120秒間の条件でベークを行ってもよい。
次いで、前記被膜(レジスト増感膜)上に、前記レジスト膜を成膜した基板に対し、例えば、加速電圧50keVの電子線露光機((株)エリオニクス製ELS−5700)を用いて、露光量を段階的に変えて、幅50nmのラインパターンを複数本描画できる。描画の後、例えば、110℃で90秒間のベークを行い、2.38%の水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液で60秒の現像を行うことができる。
以上の方法により形成されたラインパターンの線幅を、走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−4500)にて測定し、50nmの線幅でパターンが形成される露光量を感度と定義する。
実施例1〜19及び比較例1〜3の感度を表2に示す。
なお、実施例1〜3の被膜(レジスト増感膜)の膜厚についてはスピン回転の調整により適宜変更してもよい。
-Formation of resist pattern-
On the film (resist sensitized film), for example, the resist (chemically amplified resist) composition may be applied by spin coating and then baked at 110 ° C. for 120 seconds.
Next, with respect to the substrate on which the resist film is formed on the film (resist sensitized film), for example, using an electron beam exposure machine (ELS-5700 manufactured by Elionix Co., Ltd.) with an acceleration voltage of 50 keV, the exposure amount A plurality of line patterns having a width of 50 nm can be drawn by changing the above stepwise. After drawing, for example, baking can be performed at 110 ° C. for 90 seconds, and development can be performed with a 2.38% aqueous tetramethylammonium hydroxide solution for 60 seconds.
The line width of the line pattern formed by the above method is measured with a scanning electron microscope (S-4500, manufactured by Hitachi, Ltd.), and the exposure amount at which the pattern is formed with a line width of 50 nm is defined as sensitivity. To do.
Table 2 shows the sensitivities of Examples 1 to 19 and Comparative Examples 1 to 3.
In addition, you may change suitably about the film thickness of the film (resist sensitized film) of Examples 1-3 by adjustment of spin rotation.

(実施例20〜21及び比較例4〜5)
−レジスト組成物の調製−
下記組成を有するレジスト組成物を調製する。
樹脂:30%t−ブトキシカルボニル(t−Boc)化ポリp−ヒドロキシスチ
レン(丸善石油化学(株))・・・100質量部
光酸発生剤:ジフェニルヨードニウムノナフルオロブタンスルホネート(みどり化学(株))・・・5質量部
添加剤:ヘキシルアミン(関東化学(株))・・・0.5質量部
溶剤:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(関東化学(株))・・・700質量部
(Examples 20 to 21 and Comparative Examples 4 to 5)
-Preparation of resist composition-
A resist composition having the following composition is prepared.
Resin: 30% t-Butoxycarbonyl (t-Boc) -modified poly p-hydroxystyrene (Maruzen Petrochemical Co., Ltd.) 100 parts by weight Photoacid generator: Diphenyliodonium nonafluorobutanesulfonate (Midori Chemical Co., Ltd.) ) ... 5 parts by mass Additive: Hexylamine (Kanto Chemical Co., Ltd.) ... 0.5 parts by mass Solvent: Propylene glycol monomethyl ether acetate (Kanto Chemical Co., Ltd.) ... 700 parts by mass

−レジスト増感膜の形成−
タングステン配線の一部が、例えば、基板表面から深さ約200nmの位置に、厚さ約300nm、配線占有率約25%で埋め込まれたシリコン基板に、前記調製したレジスト組成物をスピンコート法により塗布する。その後、例えば、110℃で120秒間の条件でベークを行ってレジスト膜を形成し、表1に示す通りの混合比で調製されたレジスト増感膜形成用材料を、前記レジスト膜上にスピンコート法により塗布する。さらに表1に示すべーク温度にてべークを行い、被膜(レジスト増感膜)を形成することができる。
なお、被膜(レジスト増感膜)の厚さは、スピン回転数の調整により、全て1000Åとした。
-Formation of resist sensitized film-
For example, the prepared resist composition is spin-coated on a silicon substrate in which a part of the tungsten wiring is embedded at a position of about 200 nm deep from the substrate surface with a thickness of about 300 nm and a wiring occupation ratio of about 25%. Apply. Thereafter, for example, a resist film is formed by baking at 110 ° C. for 120 seconds, and a resist sensitizing film forming material prepared at a mixing ratio shown in Table 1 is spin-coated on the resist film. Apply by the method. Furthermore, baking can be performed at the baking temperature shown in Table 1 to form a film (resist sensitized film).
The thickness of the coating (resist sensitizing film) was set to 1000 mm by adjusting the spin rotation speed.

−レジストパターンの形成−
次いで、前記レジスト膜上に、前記被膜(レジスト増感膜)を成膜した基板に対し、例えば、加速電圧50keVの電子線露光機((株)エリオニクス製ELS−5700)を用いて、露光量を段階的に変えて、幅約50nmのラインパターンを複数本描画することができる。描画の後、例えば、110℃で90秒間のベークを行い、2.38%の水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液で60秒の現像を行うことができる。
以上の方法により形成されたラインパターンの線幅を、例えば、走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−4500)にて測定し、50nmの線幅でパターンが形成される露光量を感度と定義する。
実施例20〜21及び比較例4〜5の感度を表2に示す。
前記現像プロセスは、前記レジスト増感膜が2.38%の水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液に溶解し、除去する。
-Formation of resist pattern-
Next, with respect to the substrate on which the coating film (resist sensitized film) is formed on the resist film, for example, an exposure amount using an electron beam exposure machine (ELS-5700 manufactured by Elionix Co., Ltd.) with an acceleration voltage of 50 keV is used. By changing stepwise, a plurality of line patterns having a width of about 50 nm can be drawn. After drawing, for example, baking can be performed at 110 ° C. for 90 seconds, and development can be performed with a 2.38% aqueous tetramethylammonium hydroxide solution for 60 seconds.
The line width of the line pattern formed by the above method is measured with, for example, a scanning electron microscope (S-4500, manufactured by Hitachi, Ltd.), and the exposure amount at which the pattern is formed with a line width of 50 nm is sensitivity. It is defined as
Table 2 shows the sensitivities of Examples 20 to 21 and Comparative Examples 4 to 5.
In the development process, the resist sensitized film is dissolved and removed in a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution.

実施例1〜6は、比較例1と比べて、50nmの線幅でパターンが形成される露光量が小さくなっており、レジストの高解像度化が要求される50nmの線幅パターン形成において、感度が大きいことが判る。
実施例7〜18では、比較例2と比べて、50nmの線幅でパターンが形成される露光量が小さくなっており、レジストの高解像度化が要求される50nmの線幅パターン形成において、感度が大きいことが判る。
実施例19では、比較例3と比べて、50nmの線幅でパターンが形成される露光量が小さくなっており、レジストの高解像度化が要求される50nmの線幅パターン形成において、感度が大きいことが判る。
実施例20では、比較例4と比べて、50nmの線幅でパターンが形成される露光量が小さくなっており、レジストの高解像度化が要求される50nmの線幅パターン形成において、感度が大きいことが判る。
実施例21では、比較例5と比べて、50nmの線幅でパターンが形成される露光量が小さくなっており、レジストの高解像度化が要求される50nmの線幅パターン形成において、感度が大きいことが判る。
In Examples 1 to 6, the exposure amount for forming a pattern with a line width of 50 nm is smaller than that of Comparative Example 1, and in the formation of a line width pattern of 50 nm that requires high resolution of the resist, the sensitivity Can be seen to be large.
In Examples 7 to 18, the amount of exposure for forming a pattern with a line width of 50 nm is smaller than that of Comparative Example 2, and sensitivity is required in the formation of a line width pattern of 50 nm that requires high resist resolution. Can be seen to be large.
In Example 19, the amount of exposure for forming a pattern with a line width of 50 nm is smaller than that of Comparative Example 3, and the sensitivity is high in the formation of a 50 nm line width pattern that requires higher resolution of the resist. I understand that.
In Example 20, the exposure amount for forming a pattern with a line width of 50 nm is smaller than that of Comparative Example 4, and the sensitivity is high in the formation of a 50 nm line width pattern that requires high resolution of the resist. I understand that.
In Example 21, compared with Comparative Example 5, the amount of exposure for forming a pattern with a line width of 50 nm is small, and the sensitivity is high in the formation of a line width pattern of 50 nm that requires high resist resolution. I understand that.

実施例1〜6は、比較例1と比べて、感度比(W埋込無し/W埋込基板)が小さくなっており、後方散乱の影響が小さいことが判る。
実施例7〜18は、比較例2と比べて、感度比(W埋込無し/W埋込基板)が小さくなっており、後方散乱の影響が小さいことが判る。
実施例19は、比較例3と比べて、感度比(W埋込無し/W埋込基板)が小さくなっており、後方散乱の影響が小さいことが判る。
実施例20は、比較例4と比べて、感度比(W埋込無し/W埋込基板)が小さくなっている。
実施例21は、比較例5と比べて、感度比(W埋込無し/W埋込基板)が小さくなっている。
In Examples 1 to 6, the sensitivity ratio (no W-embedding / W-embedded substrate) is smaller than in Comparative Example 1, and it can be seen that the influence of backscattering is small.
In Examples 7 to 18, the sensitivity ratio (no W-embedding / W-embedded substrate) is smaller than in Comparative Example 2, and it can be seen that the influence of backscattering is small.
In Example 19, the sensitivity ratio (no W embedded / W embedded substrate) is smaller than in Comparative Example 3, and it can be seen that the influence of backscattering is small.
In Example 20, the sensitivity ratio (no W embedded / W embedded substrate) is smaller than that in Comparative Example 4.
In Example 21, the sensitivity ratio (no W embedded / W embedded substrate) is smaller than that of Comparative Example 5.

なお、実施例10についてはレジスト成膜時に下地被膜が一部溶解するため、レジストが均質に成膜されない。   In Example 10, the resist film is not uniformly formed because a part of the undercoat is dissolved during the resist film formation.

実施例10〜13より、レジスト増感膜のべーク温度は、50℃〜300℃が好ましく、70℃〜270℃がより好ましいことが判る。   From Examples 10 to 13, it can be seen that the baking temperature of the resist sensitized film is preferably 50 ° C to 300 ° C, more preferably 70 ° C to 270 ° C.

また、比較例1及び実施例1〜13では、帯電によりウエハー基準位置より20〜100nmの位置ずれが生じたが、比較例3〜4及び実施例19〜20の場合では位置ずれが5nm以下であった。これは、レジスト増感膜の樹脂として導電性を有する樹脂(B−3)を用いたことによるものと考えられる。
なお、ウエハー基準位置とは、ArFエキシマレーザー露光機によるレジストパターニング及びドライエッチングにより、基板上に予め形成された十字状の段差パターンを示す。また、ウエハー基準位置からの位置ずれ量を、KLA社製オーバーレイ計測装置により測定し、これらの平均値を位置ずれ量とした。
In Comparative Example 1 and Examples 1 to 13, a positional deviation of 20 to 100 nm occurred from the wafer reference position due to charging. However, in Comparative Examples 3 to 4 and Examples 19 to 20, the positional deviation was 5 nm or less. there were. This is considered to be due to the use of conductive resin (B-3) as the resin for the resist sensitizing film.
The wafer reference position refers to a cross-shaped step pattern formed in advance on a substrate by resist patterning and dry etching using an ArF excimer laser exposure machine. Further, the amount of positional deviation from the wafer reference position was measured with an overlay measuring device manufactured by KLA, and the average value thereof was taken as the amount of positional deviation.

また、比較例1及び実施例1〜6の被膜(レジスト増感膜)は、通常のドライエッチングの他、アニソール/キシレン(例えば、重量比70/30)混合液により除去可能である。   Moreover, the film (resist sensitized film) of Comparative Example 1 and Examples 1 to 6 can be removed by a mixed solution of anisole / xylene (for example, weight ratio 70/30) in addition to normal dry etching.

(実施例22)
−フラッシュメモリ及びその製造−
実施例22は、本発明のレジスト増感膜形成用材料を用いた本発明の半導体装置の製造方法の一例である。なお、この実施例22では、以下のレジスト膜26、27、29及び32が、本実施形態のレジスト増感膜形成用材料を適用したレジスト膜であってもよい。具体的には、当該レジスト膜は、本実施形態のレジスト増感膜形成用材料を用いて形成したレジスト増感膜を下地として、実施例1〜21で用いたレジスト組成物を用いてもよい。なお、これらのレジスト増感膜及びレジスト組成物は、実施例1〜21と同様の方法で形成されたものである。
なお、レジスト膜26、27、29、32及び43は、レジスト膜26a、27a、29a、32a及び43aと、レジスト増感膜26b、27b、29b、32b及び43bとを含んでもよい。
(Example 22)
-Flash memory and its manufacture-
Example 22 is an example of a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention using the resist sensitizing film forming material of the present invention. In Example 22, the following resist films 26, 27, 29 and 32 may be resist films to which the resist sensitizing film forming material of the present embodiment is applied. Specifically, as the resist film, the resist composition used in Examples 1 to 21 may be used with a resist sensitized film formed using the resist sensitized film forming material of the present embodiment as a base. . In addition, these resist sensitized films and resist compositions are formed by the same method as in Examples 1 to 21.
The resist films 26, 27, 29, 32, and 43 may include resist films 26a, 27a, 29a, 32a, and 43a and resist sensitized films 26b, 27b, 29b, 32b, and 43b.

図1及び図2は、FLOTOX型又はETOX型と呼ばれるFLASH EPROMの上面図(平面図)である。図3A〜図3Iは、該FLASH EPROMの製造方法に関する一例を説明するための断面概略図である。図3A〜図3Iの左図はメモリセル部(第1素子領域)であって、フローティングゲート電極を有するMOSトランジスタの形成される部分のゲート幅方向(図1及び図2におけるX方向)の断面(A方向断面)概略図、中央図は前記左図と同部分のメモリセル部であって、前記X方向と直交するゲート長方向(図1及び図2におけるY方向)の断面(B方向断面)概略図、右図は周辺回路部(第2素子領域)のMOSトランジスタの形成される部分の断面(図1及び図2におけるA方向断面)概略図である。   1 and 2 are top views (plan views) of a FLASH EPROM called a FLOTOX type or an ETOX type. 3A to 3I are cross-sectional schematic diagrams for explaining an example relating to a manufacturing method of the FLASH EPROM. 3A to 3I are memory cell portions (first element regions), and a cross section in the gate width direction (X direction in FIGS. 1 and 2) of a portion where a MOS transistor having a floating gate electrode is formed. (A direction cross section) Schematic diagram, central view is the memory cell portion of the same part as the left view, and cross section (B direction cross section) in the gate length direction (Y direction in FIGS. 1 and 2) orthogonal to the X direction ) Schematic diagram, right diagram is a schematic diagram of a section (cross-section in the A direction in FIGS. 1 and 2) of a portion where a MOS transistor is formed in the peripheral circuit portion (second element region).

まず、図3Aに示すように、例えば、p型のSi基板(半導体基板)22上の素子分離領域に選択的にSiO膜によるフィールド酸化膜23を形成する。その後、例えば、メモリセル部(第1素子領域)のMOSトランジスタにおける第1ゲート絶縁膜24aを厚みが例えば100〜300Å(10〜30nm)となるように熱酸化にてSiO膜により形成してもよい。また別の工程で、例えば、周辺回路部(第2素子領域)のMOSトランジスタにおける第2ゲート絶縁膜24bを厚みが例えば、100〜500Å(10〜50nm)となるように熱酸化にてSiO膜により形成してもよい。なお、第1ゲート絶縁膜24a及び第2ゲート絶縁膜24bを同一厚みにする場合には、同一の工程で同時に酸化膜を形成してもよい。First, as shown in FIG. 3A, for example, a field oxide film 23 made of a SiO 2 film is selectively formed in an element isolation region on a p-type Si substrate (semiconductor substrate) 22. After that, for example, the first gate insulating film 24a in the MOS transistor in the memory cell portion (first element region) is formed by SiO 2 film by thermal oxidation so that the thickness becomes, for example, 100 to 300 mm (10 to 30 nm). Also good. In a separate step, for example, the peripheral circuit section thickness of the second gate insulating film 24b in the MOS transistor (second element region) is eg, SiO by thermal oxidation so that 100 Å to 500 Å (10 to 50 nm) 2 You may form with a film | membrane. When the first gate insulating film 24a and the second gate insulating film 24b have the same thickness, an oxide film may be formed simultaneously in the same process.

次に、前記メモリセル部(図3Aの左図及び中央図)にn型ディプレションタイプのチャネルを有するMOSトランジスタを形成するため、閾値電圧を制御する目的で前記周辺回路部(図3Aの右図)をレジスト膜26によりマスクしてもよい。そして、フローティングゲート電極直下のチャネル領域となる領域に、n型不純物としてドーズ量1×1011〜1×1014cm−2のリン(P)又は砒素(As)をイオン注入法により導入し、第1閾値制御層25aを形成してもよい。なお、このときのドーズ量及び不純物の導電型は、ディプレッションタイプにするかアキュミレーションタイプにするかにより適宜選択することができる。Next, in order to form a MOS transistor having an n-type depletion type channel in the memory cell portion (left and center views in FIG. 3A), the peripheral circuit portion (in FIG. 3A) is formed for the purpose of controlling a threshold voltage. The right figure) may be masked by the resist film 26. Then, phosphorus (P) or arsenic (As) with a dose amount of 1 × 10 11 to 1 × 10 14 cm −2 is introduced as an n-type impurity into a channel region immediately below the floating gate electrode by an ion implantation method, The first threshold control layer 25a may be formed. Note that the dose amount and the conductivity type of the impurity at this time can be appropriately selected depending on whether the depletion type or the accumulation type is used.

次に、前記周辺回路部(図3Bの右図)にn型ディプレションタイプのチャネルを有するMOSトランジスタを形成するため、閾値電圧を制御する目的でメモリセル部(図3Bの左図及び中央図)をレジスト膜27によりマスクしてもよい。そして、ゲート電極直下のチャネル領域となる領域に、n型不純物としてドーズ量1×1011〜1×1014cm−2のリン(P)又は砒素(As)をイオン注入法により導入し、第2閾値制御層25bを形成してもよい。Next, in order to form a MOS transistor having an n-type depletion type channel in the peripheral circuit portion (the right diagram in FIG. 3B), a memory cell portion (the left diagram in FIG. The resist film 27 may be masked. Then, phosphorus (P) or arsenic (As) having a dose amount of 1 × 10 11 to 1 × 10 14 cm −2 is introduced as an n-type impurity into a channel region immediately below the gate electrode by an ion implantation method. A two-threshold control layer 25b may be formed.

次に、前記メモリセル部(図3Cの左図及び中央図)のMOSトランジスタのフローティングゲート電極、及び前記周辺回路部(図3Cの右図)のMOSトランジスタのゲート電極として、厚みが例えば500〜2,000Å(50〜200nm)である第1ポリシリコン膜(第1導電体膜)28を全面に形成してもよい。   Next, as the floating gate electrode of the MOS transistor in the memory cell portion (the left diagram and the central diagram in FIG. 3C) and the gate electrode of the MOS transistor in the peripheral circuit portion (the right diagram in FIG. 3C), a thickness of, for example, 500 to A first polysilicon film (first conductor film) 28 having a thickness of 2,000 mm (50 to 200 nm) may be formed on the entire surface.

その後、図3Dに示すように、例えば、マスクとして形成したレジスト膜29により第1ポリシリコン膜28をパターニングして前記メモリセル部(図3Dの左図及び中央図)のMOSトランジスタにおけるフローティングゲート電極28aを形成してもよい。このとき、図3Dに示すように、最終的な寸法幅になるようにX方向を規定するパターニングをし、Y方向を規定するパターニングをせず、S/D領域層となる領域はレジスト膜29により被覆されたままにすることができる。   Thereafter, as shown in FIG. 3D, for example, the first polysilicon film 28 is patterned by a resist film 29 formed as a mask, and the floating gate electrode in the MOS transistor of the memory cell portion (the left diagram and the central diagram in FIG. 3D). 28a may be formed. At this time, as shown in FIG. 3D, patterning for defining the X direction so as to have a final dimension width is performed, and patterning for defining the Y direction is not performed, and the region that becomes the S / D region layer is the resist film 29. Can remain covered.

次に、(図3Eの左図及び中央図)に示すように、レジスト膜29を除去した後、フローティングゲート電極28aを被覆するようにして、SiO膜からなるキャパシタ絶縁膜30aを厚みが約200〜500Å(20〜50nm)となるように熱酸化にて形成してもよい。このとき、前記周辺回路部(図3Eの右図)の第1ポリシリコン膜28上にもSiO膜からなるキャパシタ絶縁膜30bが形成されてもよい。なお、ここでは、キャパシタ絶縁膜30a及び30bはSiO膜のみで形成されているが、SiO膜及びSi膜が2〜3積層された複合膜で形成されていてもよい。Next, as shown in the left diagram and the central diagram in FIG. 3E, after removing the resist film 29, the capacitor insulating film 30a made of a SiO 2 film is formed so as to cover the floating gate electrode 28a with a thickness of about You may form by thermal oxidation so that it may become 200-500 mm (20-50 nm). At this time, a capacitor insulating film 30b made of a SiO 2 film may also be formed on the first polysilicon film 28 in the peripheral circuit portion (the right diagram in FIG. 3E). Here, the capacitor insulating films 30a and 30b are formed of only the SiO 2 film, but may be formed of a composite film in which two or three SiO 2 films and Si 3 N 4 films are laminated.

次に、図3Eに示すように、フローティングゲート電極28a及びキャパシタ絶縁膜30aを被覆するようにして、コントロールゲート電極となる第2ポリシリコン膜(第2導電体膜)31を厚みが例えば、500〜2,000Å(50〜200nm)となるように形成してもよい。   Next, as shown in FIG. 3E, the second polysilicon film (second conductor film) 31 serving as the control gate electrode is covered with the floating gate electrode 28a and the capacitor insulating film 30a, for example, with a thickness of 500, for example. You may form so that it may become -2,000 cm (50-200 nm).

次に、図3Fに示すように、例えば、前記メモリセル部(図3Fの左図及び中央図)をレジスト膜32によりマスクし、前記周辺回路部(図3Fの右図)の第2ポリシリコン膜31及びキャパシタ絶縁膜30bを順次、エッチングにより除去し、第1ポリシリコン膜28を表出させることができる。   Next, as shown in FIG. 3F, for example, the memory cell part (the left figure and the middle figure in FIG. 3F) is masked with a resist film 32, and the second polysilicon in the peripheral circuit part (the right figure in FIG. 3F) is masked. The film 31 and the capacitor insulating film 30b can be sequentially removed by etching, and the first polysilicon film 28 can be exposed.

次に、図3Gに示すように、例えば、前記メモリセル部(図3Gの左図及び中央図)の第2ポリシリコン膜31、キャパシタ絶縁膜30a及びX方向を規定するパターニングのみされている第1ポリシリコン膜28aに対し、レジスト膜32をマスクとして、第1ゲート部33aの最終的な寸法となるようにY方向を規定するパターニングを行うことができる。このプロセスにおいて、Y方向に幅約1μmのコントロールゲート電極31a/キャパシタ絶縁膜30c/フローティングゲート電極28cによる積層を形成すると共に、前記周辺回路部(図3Gの右図)の第1ポリシリコン膜28に対し、レジスト膜32をマスクとして、第2ゲート部33bの最終的な寸法となるようにパターニングを行い、幅約1μmのゲート電極28bを形成することができる。   Next, as shown in FIG. 3G, for example, the second polysilicon film 31, the capacitor insulating film 30a of the memory cell portion (the left figure and the middle figure in FIG. 3G), and the patterning that defines the X direction are only performed. The 1 polysilicon film 28a can be patterned using the resist film 32 as a mask to define the Y direction so that the final dimension of the first gate portion 33a is obtained. In this process, a stack of a control gate electrode 31a / capacitor insulating film 30c / floating gate electrode 28c having a width of about 1 μm in the Y direction is formed, and the first polysilicon film 28 in the peripheral circuit portion (the right diagram in FIG. 3G) is formed. On the other hand, by using the resist film 32 as a mask, patterning is performed so that the final dimension of the second gate portion 33b is obtained, thereby forming a gate electrode 28b having a width of about 1 μm.

次に、前記メモリセル部(図3Hの左図及び中央図)のコントロールゲート電極31a/キャパシタ絶縁膜30c/フローティングゲート電極28cによる積層をマスクとして、素子形成領域のSi基板22に、例えば、ドーズ量1×1014〜1×1016cm−2のリン(P)又は砒素(As)をイオン注入法により導入することができる。このプロセスにおいて、n型のS/D(ソース・ドレイン)領域層35a及び35bを形成すると共に、前記周辺回路部(図3Hの右図)のゲート電極28bをマスクとして、素子形成領域のSi基板22にn型不純物としてドーズ量1×1014〜1×1016cm−2のリン(P)又は砒素(As)をイオン注入法により導入し、S/D領域層36a及び36bを形成することができる。Next, using the stack of the control gate electrode 31a / capacitor insulating film 30c / floating gate electrode 28c of the memory cell portion (left and center views in FIG. 3H) as a mask, the Si substrate 22 in the element formation region is, for example, dosed. An amount of 1 × 10 14 to 1 × 10 16 cm −2 of phosphorus (P) or arsenic (As) can be introduced by an ion implantation method. In this process, n-type S / D (source / drain) region layers 35a and 35b are formed, and the gate electrode 28b of the peripheral circuit portion (the right diagram in FIG. 3H) is used as a mask to form a Si substrate in the element formation region. 22 is doped with phosphorus (P) or arsenic (As) having a dose amount of 1 × 10 14 to 1 × 10 16 cm −2 as an n-type impurity by ion implantation to form S / D region layers 36a and 36b. Can do.

次に、例えば、前記メモリセル部(図3Iの左図及び中央図)の第1ゲート部33a及び前記周辺回路部(図3Iの右図)の第2ゲート部33bを、PSG膜による層間絶縁膜37を厚みが約5,000Å(500nm)となるようにして被覆形成してもよい。   Next, for example, the first gate portion 33a of the memory cell portion (the left diagram and the central diagram in FIG. 3I) and the second gate portion 33b of the peripheral circuit portion (the right diagram in FIG. 3I) are subjected to interlayer insulation using a PSG film. The film 37 may be formed so as to have a thickness of about 5,000 mm (500 nm).

その後、例えば、S/D領域層35a及び35b並びにS/D領域層36a及び36b上に形成した層間絶縁膜37に、コンタクトホール38a及び38b並びにコンタクトホール39a及び39bを形成した後、S/D電極40a及び40b並びにS/D電極41a及び41bを形成してもよい。
以上により、図3Iに示すように、半導体装置としてFLASH EPROMを製造する。
Thereafter, for example, contact holes 38a and 38b and contact holes 39a and 39b are formed in the interlayer insulating film 37 formed on the S / D region layers 35a and 35b and the S / D region layers 36a and 36b. Electrodes 40a and 40b and S / D electrodes 41a and 41b may be formed.
As described above, as shown in FIG. 3I, a FLASH EPROM is manufactured as a semiconductor device.

FLASH EPROMにおいては、前記周辺回路部(図3A〜図3Iにおける右図)の第2ゲート絶縁膜24bが形成後、第1ポリシリコン膜28又はゲート電極28bにより被覆されている(図3A〜図3Iにおける右図)ので、第2ゲート絶縁膜24bは最初に形成された時の厚みを保持したままである。このため、第2ゲート絶縁膜24bの厚みの制御を容易に行うことができると共に、閾値電圧の制御のための導電型不純物濃度の調整も容易に行うことができる。   In the FLASH EPROM, the second gate insulating film 24b of the peripheral circuit portion (the right figure in FIGS. 3A to 3I) is formed and then covered with the first polysilicon film 28 or the gate electrode 28b (FIGS. 3A to 3D). Therefore, the thickness of the second gate insulating film 24b remains as it was when it was first formed. Therefore, the thickness of the second gate insulating film 24b can be easily controlled, and the conductivity type impurity concentration for controlling the threshold voltage can be easily adjusted.

なお、本実施例では、第1ゲート部33aを形成するのに、まずゲート幅方向(図1及び図2におけるX方向)に所定幅でパターニングした後、ゲート長方向(図1及び図2におけるY方向)にパターニングして最終的な所定幅としてもよいが、逆に、ゲート長方向(図1及び図2におけるY方向)に所定幅でパターニングした後、ゲート幅方向(図1及び図2におけるX方向)にパターニングして最終的な所定幅としてもよい。   In this embodiment, the first gate portion 33a is formed by first patterning with a predetermined width in the gate width direction (X direction in FIGS. 1 and 2) and then in the gate length direction (in FIGS. 1 and 2). The final predetermined width may be obtained by patterning in the Y direction, but conversely, after patterning with the predetermined width in the gate length direction (Y direction in FIGS. 1 and 2), the gate width direction (FIGS. 1 and 2). The final predetermined width may be obtained by patterning in the X direction).

図3J〜図3Lに示すFLASH EPROMの製造例は、上記実施例22において図3Eで示した工程の後が図3J〜図3Lに示すように変更した以外は上記実施例と同様である。即ち、図3Jに示すように、前記メモリセル部(図3Jにおける左図及び中央図)の第2ポリシリコン膜31及び前記周辺回路部(図3Jの右図)の第1ポリシリコン膜28上に、タングステン(W)膜又はチタン(Ti)膜からなる高融点金属膜(第4導電体膜)42を厚みが約2,000Å(200nm)となるようにして形成してもよい。ポリサイド膜を設けた点が上記実施例と異なる。図3Jの後の工程、即ち図3K〜図3Lに示す工程は、図3G〜図3Iと同様に行ってもよい。図3G〜図3Iと同様の工程については説明を省略し、図3J〜図3Lにおいては図3G〜図3Iと同じものは同記号で表示する。
以上により、図3Lに示すように、半導体装置としてFLASH EPROMを製造することができる。
なお、図3Kにおいて、43はレジスト膜を示し、44aは第1ゲート部を示し、44bは第2ゲート部を示す。さらに、図3Lにおいて、45a、45b、46a、46bはS/D(ソース・ドレイン)領域層を示し、47は層間絶縁膜を示し、48a、48b、49a、49bはコンタクトホールを示し、50a、50b、51a、51bはS/D(ソース・ドレイン)電極を示す。
The manufacturing example of the FLASH EPROM shown in FIGS. 3J to 3L is the same as the above example except that the steps shown in FIG. 3E in Example 22 are changed as shown in FIGS. 3J to 3L. That is, as shown in FIG. 3J, on the second polysilicon film 31 in the memory cell portion (left and center views in FIG. 3J) and on the first polysilicon film 28 in the peripheral circuit portion (right view in FIG. 3J). Further, a refractory metal film (fourth conductor film) 42 made of a tungsten (W) film or a titanium (Ti) film may be formed so as to have a thickness of about 2,000 mm (200 nm). The point which provided the polycide film differs from the said Example. The steps after FIG. 3J, that is, the steps shown in FIGS. 3K to 3L may be performed in the same manner as in FIGS. 3G to 3I. The description of the same steps as those in FIGS. 3G to 3I is omitted, and in FIGS. 3J to 3L, the same components as those in FIGS. 3G to 3I are denoted by the same symbols.
As described above, as shown in FIG. 3L, a FLASH EPROM can be manufactured as a semiconductor device.
In FIG. 3K, reference numeral 43 denotes a resist film, 44a denotes a first gate portion, and 44b denotes a second gate portion. Further, in FIG. 3L, 45a, 45b, 46a, 46b indicate S / D (source / drain) region layers, 47 indicates an interlayer insulating film, 48a, 48b, 49a, 49b indicate contact holes, 50a, Reference numerals 50b, 51a, 51b denote S / D (source / drain) electrodes.

このFLASH EPROMにおいては、コントロールゲート電極31a及びゲート電極28b上に、高融点金属膜(第4導電体膜)42a及び42bを有するので、電気抵抗値を一層低減することができる。
なお、ここでは、高融点金属膜(第4導電体膜)として高融点金属膜(第4導電体膜)42a及び42bを用いているが、チタンシリサイド(TiSi)膜等の高融点金属シリサイド膜を用いてもよい。
In this FLASH EPROM, since the refractory metal films (fourth conductor films) 42a and 42b are provided on the control gate electrode 31a and the gate electrode 28b, the electric resistance value can be further reduced.
Here, although the refractory metal films (fourth conductor film) 42a and 42b are used as the refractory metal film (fourth conductor film), a refractory metal silicide film such as a titanium silicide (TiSi) film is used. May be used.

図3M〜図3Oに示すFLASH EPROMの製造例は、上記実施例22において、例えば、前記周辺回路部(第2素子領域)(図3Mにおける右図)の第2ゲート部33cも、前記メモリセル部(第1素子領域)(図3Mにおける左図及び中央図)の第1ゲート部33aと同様に、第1ポリシリコン膜28b(第1導電体膜)/SiO膜30d(キャパシタ絶縁膜)/第2ポリシリコン膜31b(第2導電体膜)という構成にしてもよい。図3N又は図3Oに示すように、第1ポリシリコン膜28b及び第2ポリシリコン膜31bをショートさせてゲート電極を形成している点で異なること以外は上記実施例と同様である。The manufacturing example of the FLASH EPROM shown in FIGS. 3M to 3O is the same as that of the above-described twenty-second embodiment. For example, the second gate portion 33c of the peripheral circuit portion (second element region) (the right diagram in FIG. The first polysilicon film 28b (first conductor film) / SiO 2 film 30d (capacitor insulating film) in the same manner as the first gate portion 33a of the portion (first element region) (left and center views in FIG. 3M) / The second polysilicon film 31b (second conductor film) may be used. As shown in FIG. 3N or FIG. 3O, the second embodiment is the same as the first embodiment except that the gate electrode is formed by short-circuiting the first polysilicon film 28b and the second polysilicon film 31b.

ここでは、図3Nに示すように、第1ポリシリコン膜28b(第1導電体膜)/SiO膜30d(キャパシタ絶縁膜)/第2ポリシリコン膜31b(第2導電体膜)を貫通する開口部52aを、例えば図3Mに示す第2ゲート部33cとは別の箇所、例えば絶縁膜54上に形成してもよい。開口部52a内に第3導電体膜、例えばW膜又はTi膜等の高融点金属膜53aを埋め込むことにより、第1ポリシリコン膜28b及び第2ポリシリコン膜31bをショートすることができる。また、図3Oに示すように、SiO膜30d(キャパシタ絶縁膜)/第2ポリシリコン膜31b(第2導電体膜)を貫通する開口部52bを形成して開口部52bの底部に下層の第1ポリシリコン膜28bを表出させることができる。その後、開口部52b内に第3導電体膜、例えばW膜又はTi膜等の高融点金属膜53bを埋め込むことにより、第1ポリシリコン膜28b及び第2ポリシリコン膜31bをショートさせることができる。Here, as shown in FIG. 3N, the first polysilicon film 28b (first conductor film) / SiO 2 film 30d (capacitor insulating film) / second polysilicon film 31b (second conductor film) is penetrated. The opening 52a may be formed at a location different from the second gate portion 33c shown in FIG. 3M, for example, on the insulating film 54, for example. By embedding a third conductor film, for example, a refractory metal film 53a such as a W film or a Ti film in the opening 52a, the first polysilicon film 28b and the second polysilicon film 31b can be short-circuited. Further, as shown in FIG. 3O, an opening 52b that penetrates the SiO 2 film 30d (capacitor insulating film) / second polysilicon film 31b (second conductor film) is formed, and a lower layer is formed at the bottom of the opening 52b. The first polysilicon film 28b can be exposed. After that, the first polysilicon film 28b and the second polysilicon film 31b can be short-circuited by embedding a third conductor film, for example, a refractory metal film 53b such as a W film or a Ti film in the opening 52b. .

このFLASH EPROMにおいては、前記周辺回路部の第2ゲート部33cは、前記メモリセル部の第1ゲート部33aと同構造であるので、前記メモリセル部を形成する際に同時に前記周辺回路部を形成することができ、製造工程を簡単にすることができ効率的である。
なお、ここでは、第3導電体膜53a又は53bと、高融点金属膜(第4導電体膜)42とをそれぞれ別々に形成しているが、共通の高融点金属膜として同時に形成してもよい。
In this FLASH EPROM, since the second gate portion 33c of the peripheral circuit portion has the same structure as the first gate portion 33a of the memory cell portion, the peripheral circuit portion is simultaneously formed when the memory cell portion is formed. It can be formed, and the manufacturing process can be simplified and efficient.
Although the third conductor film 53a or 53b and the refractory metal film (fourth conductor film) 42 are separately formed here, they may be formed simultaneously as a common refractory metal film. Good.

(実施例23)
−磁気ヘッドの製造−
実施例23は、本実施形態のレジスト増感膜形成用材料を用いて形成したレジスト増感膜を下地として形成したレジスト膜のレジストパターンの応用例としての磁気ヘッドの製造に関する。なお、この実施例23では、以下のレジストパターンR2Aが、本実施形態の増感膜形成用材料が適用されたレジストパターンである。例えば、当該レジスト膜は、本実施形態のレジスト増感膜形成用材料を用いて形成したレジスト増感膜を下地として、実施例1〜21で用いたレジスト組成物を用いたものであってもよい。なお、これらのレジスト増感膜及びレジスト膜は、実施例1〜21と同様の方法で形成したレジスト膜に、電子線を照射して形成したレジストパターンである。
なお、レジスト膜R2及びレジストパターンR2Aは、レジスト膜R2aとレジスト増感膜R2bとを含んでもよい。
(Example 23)
-Manufacture of magnetic heads-
Example 23 relates to the manufacture of a magnetic head as an application example of a resist pattern of a resist film formed using a resist sensitized film formed using the resist sensitized film forming material of this embodiment as a base. In Example 23, the following resist pattern R2A is a resist pattern to which the sensitized film forming material of the present embodiment is applied. For example, the resist film may be the resist composition used in Examples 1 to 21 with the resist sensitized film formed using the resist sensitized film forming material of the present embodiment as a base. Good. These resist sensitizing films and resist films are resist patterns formed by irradiating a resist film formed by the same method as in Examples 1 to 21 with an electron beam.
Note that the resist film R2 and the resist pattern R2A may include a resist film R2a and a resist sensitized film R2b.

図4A〜図4Gを参照しながら、本発明の微細パターン形成材料ならびに微細パターン形成方法を用いた薄膜磁気ヘッドの製造工程を説明する。
図4Aを参照するに、まずAl−TiC基板(図示せず)上にAl膜(図示せず)を介してNiFe合金からなる下部磁気シールド層131を電解メッキ法により形成することができる。Alのギャップスペーサ層131Aを介してスピンバルブ構造膜115Lをスパッタリング法により形成してもよい。
The manufacturing process of the thin film magnetic head using the fine pattern forming material and the fine pattern forming method of the present invention will be described with reference to FIGS. 4A to 4G.
Referring to FIG. 4A, first, a lower magnetic shield layer 131 made of a NiFe alloy is formed on an Al 2 O 3 —TiC substrate (not shown) through an Al 2 O 3 film (not shown) by an electrolytic plating method. can do. The spin valve structure film 115L may be formed by a sputtering method through the Al 2 O 3 gap spacer layer 131A.

次に図4Bの工程は、例えば、レジストパターンR1をマスクとして前記スピンバルブ構造膜115Lを、幅約300nmの所定形状にパターニングし、磁気抵抗効果素子115を形成してもよい。さらに図4Bの工程では、前記レジストパターンR1をマスクに、CoCrPtよりなるハードバイアス膜116をスパッタリング法によって形成し、前記磁気抵抗効果素子115の両側にハードバイアスパターン116A、116Bを形成してもよい。   Next, in the step of FIG. 4B, for example, the magnetoresistive element 115 may be formed by patterning the spin valve structure film 115L into a predetermined shape having a width of about 300 nm using the resist pattern R1 as a mask. 4B, a hard bias film 116 made of CoCrPt may be formed by sputtering using the resist pattern R1 as a mask, and hard bias patterns 116A and 116B may be formed on both sides of the magnetoresistive element 115. .

次に図4Cの工程は、例えば、前記レジストパターンR1を除去し、前記レジストパターンR1の頂部に堆積したCoCrPt膜116を除去し、さらに前記磁気抵抗効果素子115の全面に、その両側のハードバイアスパターン116A、116Bも含むように、有機ポリマ膜117を形成してもよい。   Next, in the step of FIG. 4C, for example, the resist pattern R1 is removed, the CoCrPt film 116 deposited on the top of the resist pattern R1 is removed, and the hard bias on both sides of the magnetoresistive effect element 115 is formed on the entire surface. The organic polymer film 117 may be formed so as to include the patterns 116A and 116B.

図4Cの工程は、例えば、前記有機ポリマ膜117上に市販のKrF用レジスト、例えばシプレイ社製UV−6を用いて、レジスト膜R2を、例えば500nmの厚さに塗布してもよい。   In the step of FIG. 4C, for example, a resist film R2 may be applied to a thickness of, for example, 500 nm on the organic polymer film 117 using a commercially available resist for KrF, for example, UV-6 manufactured by Shipley.

次に図4Dの工程は、例えば、加速電圧50KeVの電子線および波長248nmのKrFエキシマレーザを露光用光源として、磁気抵抗効果素子部分を電子線で、その他の露光面積が広い部分をKrFでそれぞれ露光し、TMAH溶液を用いて現像することによって、レジストパターンR2Aを、幅が例えば150nmになるように形成してもよい。この現像処理により、前記有機ポリマ膜117が同時にエッチングされ、レジストパターンR2Aと幅が同一の有機ポリマ層パターン117AがレジストパターンR2Aの直下に形成することができる。この結果、前記磁気抵抗素子115上に前記レジストパターンR2A及び有機ポリマ膜パターン117Aからなるリフトオフマスクパターン120が形成される。   Next, in the step of FIG. 4D, for example, an electron beam with an acceleration voltage of 50 KeV and a KrF excimer laser with a wavelength of 248 nm are used as an exposure light source, the magnetoresistive effect element portion is an electron beam, and the other wide exposure area portions are KrF The resist pattern R2A may be formed to have a width of, for example, 150 nm by exposure and development using a TMAH solution. By this development processing, the organic polymer film 117 is simultaneously etched, and an organic polymer layer pattern 117A having the same width as the resist pattern R2A can be formed immediately below the resist pattern R2A. As a result, a lift-off mask pattern 120 composed of the resist pattern R2A and the organic polymer film pattern 117A is formed on the magnetoresistive element 115.

次に図4Eの工程は、例えば、スリミング処理により、前記磁気抵抗素子115上に前記レジストパターンR2A及び有機ポリマ膜117Aからなるリフトオフマスクパターン120を形成してもよい。   Next, in the step of FIG. 4E, for example, a lift-off mask pattern 120 made of the resist pattern R2A and the organic polymer film 117A may be formed on the magnetoresistive element 115 by a slimming process.

図4Eのスリミング処理の際、例えば、レジスト膜よりなる前記レジストパターンR2Aと前記有機ポリマ膜パターン117Aとの間のエッチングレート比は1:1.2の値を有してもよい。スリミング処理後アンダーカット117Bが形成される。   4E, for example, the etching rate ratio between the resist pattern R2A made of a resist film and the organic polymer film pattern 117A may have a value of 1: 1.2. An undercut 117B is formed after the slimming process.

前記レジストパターンR2Aが約100nmの幅、前記有機ポリマ膜パターン117Aが約90nmの幅を有する場合、前記パターン117Aの両側には約5nmのアンダーカット117Bを形成することができる。   When the resist pattern R2A has a width of about 100 nm and the organic polymer film pattern 117A has a width of about 90 nm, an undercut 117B of about 5 nm can be formed on both sides of the pattern 117A.

さらに図4Fの工程は、例えば、前記有機ポリマ膜パターン117AおよびレジストパターンR2Aのリフトオフマスクパターン120をマスクに、例えばスパッタリング法により、Ta膜133aとAu膜133bとTa膜133cとをそれぞれ2nm、20nmおよび2nmの膜厚に順次堆積し、Ta/Au/Ta積層構造を有する読出し電極層133を堆積する。これにより、前記ハードバイアスパターン116Aおよび116B上、前記リフトオフパターン120の両側には、それぞれ各々前記Ta/Au/Ta積層構造を有する読出し電極パターン133A、133Bを形成することができる。   4F, for example, by using the lift-off mask pattern 120 of the organic polymer film pattern 117A and the resist pattern R2A as a mask, the Ta film 133a, the Au film 133b, and the Ta film 133c are respectively 2 nm and 20 nm by sputtering, for example. Then, a readout electrode layer 133 having a Ta / Au / Ta stacked structure is deposited in order with a thickness of 2 nm. Accordingly, read electrode patterns 133A and 133B having the Ta / Au / Ta laminated structure can be formed on the hard bias patterns 116A and 116B and on both sides of the lift-off pattern 120, respectively.

次に図4Gの工程は、前記レジストパターンR2Aを、例えばアセトンを使って除去し、同時に前記レジストパターンR2A上に堆積した電極層133を除去してもよい。さらにNMP(N−メチルピロリドン)を用いて有機ポリマ膜パターン117Aを除去してもよい。   Next, in the step of FIG. 4G, the resist pattern R2A may be removed using, for example, acetone, and the electrode layer 133 deposited on the resist pattern R2A may be removed at the same time. Further, the organic polymer film pattern 117A may be removed using NMP (N-methylpyrrolidone).

以降は、例えば、Alからなるギャップスペーサ層を介して上部磁気シールド層および下部磁極層を構成するNiFe合金層134(図5参照)を電解メッキ法によって形成し、さらにAlからなる書き込みギャップ層を形成してもよい。Thereafter, for example, Al 2 NiFe alloy layer 134 O 3 through the gap spacer layer consisting constituting the upper magnetic shield layer and lower magnetic pole layer (see FIG. 5) is formed by electrolytic plating method, further Al 2 O 3 A write gap layer made of may be formed.

次いで図5の工程では、例えばレジスト膜よりなる第1の層間絶縁膜を形成し、さらに電解メッキ法により前記第1の層間絶縁膜上に、例えばCu層の水平スパイラルパターン形状の書き込みコイル135を形成してもよい。さらに前記書き込みコイル135の両端に書き込み電極136A、136Bを設け、さらに前記書き込みコイルを覆うようにレジスト膜を堆積し、第2の層間絶縁膜を形成してもよい。   Next, in the process of FIG. 5, a first interlayer insulating film made of, for example, a resist film is formed, and a write coil 135 having a horizontal spiral pattern shape of, for example, a Cu layer is formed on the first interlayer insulating film by electrolytic plating. It may be formed. Further, write electrodes 136A and 136B may be provided at both ends of the write coil 135, and a resist film may be deposited so as to cover the write coil to form a second interlayer insulating film.

さらに前記第2の層間絶縁膜の全面にTi膜よりなるメッキベース層を設け、その上に形成したレジストマスクをメッキフレームとして、前記第2の層間絶縁膜上に選択的にNiFe膜を電解メッキすることによって上部磁極層137及び先端部の書き込み磁極138を形成してもよい。
次いで、レジストマスクを除去したのち、Arイオンを用いたイオンミリングを施すことによってメッキベース層の露出部を除去してもよい。次いで、全面にAl保護膜を形成した後、基板を切断し、磁気抵抗効果素子115を含む読出ヘッドと書き込み用の誘導型の薄膜磁気ヘッドとを集積化した磁気ヘッドスライダが得られる。
なお、図5において、132は磁気抵抗効果素子を示す。
Further, a plating base layer made of a Ti film is provided on the entire surface of the second interlayer insulating film, and a NiFe film is selectively electroplated on the second interlayer insulating film using a resist mask formed thereon as a plating frame. By doing so, the top pole layer 137 and the write pole 138 at the tip may be formed.
Next, after removing the resist mask, the exposed portion of the plating base layer may be removed by ion milling using Ar ions. Next, after forming an Al 2 O 3 protective film on the entire surface, the substrate is cut to obtain a magnetic head slider in which a read head including the magnetoresistive effect element 115 and an inductive thin film magnetic head for writing are integrated. .
In FIG. 5, reference numeral 132 denotes a magnetoresistive element.

以上、説明したように、本実施例においては、レジストを用いることで微細なコア幅を有する磁気抵抗センサを、簡単な工程で且つ精度良く、また歩留まり良く製造することができる。   As described above, in this embodiment, by using a resist, a magnetoresistive sensor having a fine core width can be manufactured in a simple process with high accuracy and with a high yield.

開示のレジスト増感膜形成用材料は、金属塩と、樹脂と、溶剤とを含有し、使用可能な材料の選択性の幅を広くすることができ、各種のパターニング方法、半導体の製造方法等に好適に適用することができ、開示の半導体装置及び磁気ヘッドに特に好適に用いることができる。   The disclosed resist sensitizing film-forming material contains a metal salt, a resin, and a solvent, and can widen the range of selectivity of usable materials. Various patterning methods, semiconductor manufacturing methods, etc. The present invention can be preferably applied to the semiconductor device and the magnetic head of the disclosure.

22 Si基板(半導体基板)
23 フィールド酸化膜
24a 第1ゲート絶縁膜
24b 第2ゲート絶縁膜
25a 第1閾値制御層
25b 第2閾値制御層
26 レジスト膜
26a レジスト膜
26b レジスト増感膜
27 レジスト膜
27a レジスト膜
27b レジスト増感膜
28 第1ポリシリコン膜(第1導電体膜)
28a フローティングゲート電極
28b ゲート電極(第1ポリシリコン膜(第1導電体膜))
28c フローティングゲート電極
29 レジスト膜
29a レジスト膜
29b レジスト増感膜
30a キャパシタ絶縁膜
30b キャパシタ絶縁膜
30c キャパシタ絶縁膜
30d SiO膜(キャパシタ絶縁膜)
31 第2ポリシリコン膜(第2導電体膜)
31a コントロールゲート電極
31b 第2ポリシリコン膜(第2導電体膜)
32 レジスト膜
32a レジスト膜
32b レジスト増感膜
33a 第1ゲート部
33b 第2ゲート部
33c 第2ゲート部
35a S/D(ソース・ドレイン)領域層
35b S/D(ソース・ドレイン)領域層
36a S/D領域層
36b S/D領域層
37 層間絶縁膜
38a コンタクトホール
38b コンタクトホール
39a コンタクトホール
39b コンタクトホール
40a S/D電極
40b S/D電極
41a S/D電極
41b S/D電極
42 高融点金属膜(第4導電体膜)
42a 高融点金属膜(第4導電体膜)
42b 高融点金属膜(第4導電体膜)
43 レジスト膜
43a レジスト膜
43b レジスト増感膜
44a 第1ゲート部
44b 第2ゲート部
45a S/D(ソース・ドレイン)領域層
45b S/D(ソース・ドレイン)領域層
46a S/D(ソース・ドレイン)領域層
46b S/D(ソース・ドレイン)領域層
47 層間絶縁膜
48a コンタクトホール
48b コンタクトホール
49a コンタクトホール
49b コンタクトホール
50a S/D(ソース・ドレイン)電極
50b S/D(ソース・ドレイン)電極
51a S/D(ソース・ドレイン)電極
51b S/D(ソース・ドレイン)電極
52a 開口部
52b 開口部
53a 第3導電体膜
53b 第3導電体膜
54 絶縁膜
115 磁気抵抗効果素子
115L スピンバルブ構造膜
116 ハードバイアス膜
116A ハードバイアスパターン
116B ハードバイアスパターン
117 有機ポリマ膜
117A 有機ポリマ層パターン
117B アンダーカット
120 リフトオフマスクパターン
131 下部磁気シールド層
131A ギャップスペーサ層
132 磁気抵抗効果素子
133 電極層
133A 電極パターン
133B 電極パターン
133a Ta膜
133b Au膜
133c Ta膜
134 NiFe合金層
135 書き込みコイル
136A 書き込み電極
136B 書き込み電極
137 上部磁極層
138 書き込み磁極
R1 レジストパターン
R2 レジスト膜
R2a レジスト膜
R2b レジスト増感膜
R2A レジストパターン
22 Si substrate (semiconductor substrate)
23 field oxide film 24a first gate insulating film 24b second gate insulating film 25a first threshold control layer 25b second threshold control layer 26 resist film 26a resist film 26b resist sensitized film 27 resist film 27a resist film 27b resist sensitized film 28 First polysilicon film (first conductor film)
28a Floating gate electrode 28b Gate electrode (first polysilicon film (first conductor film))
28c Floating gate electrode 29 Resist film 29a Resist film 29b Resist sensitized film 30a Capacitor insulating film 30b Capacitor insulating film 30c Capacitor insulating film 30d SiO 2 film (capacitor insulating film)
31 Second polysilicon film (second conductor film)
31a Control gate electrode 31b Second polysilicon film (second conductor film)
32 resist film 32a resist film 32b resist sensitized film 33a first gate portion 33b second gate portion 33c second gate portion 35a S / D (source / drain) region layer 35b S / D (source / drain) region layer 36a S / D region layer 36b S / D region layer 37 Interlayer insulating film 38a Contact hole 38b Contact hole 39a Contact hole 39b Contact hole 40a S / D electrode 40b S / D electrode 41a S / D electrode 41b S / D electrode 42 Refractory metal Film (fourth conductor film)
42a refractory metal film (fourth conductor film)
42b refractory metal film (fourth conductor film)
43 resist film 43a resist film
43b resist sensitized film 44a first gate portion 44b second gate portion 45a S / D (source / drain) region layer 45b S / D (source / drain) region layer 46a S / D (source / drain) region layer 46b S / D (source / drain) region layer 47 Interlayer insulating film 48a Contact hole 48b Contact hole 49a Contact hole 49b Contact hole 50a S / D (source / drain) electrode 50b S / D (source / drain) electrode 51a S / D ( Source / drain) electrode 51b S / D (source / drain) electrode 52a Opening 52b Opening 53a Third conductor film 53b Third conductor film 54 Insulating film 115 Magnetoresistive element 115L Spin valve structure film 116 Hard bias film 116A Hard bias pattern 116B Bias pattern 117 Organic polymer film 117A Organic polymer layer pattern 117B Undercut 120 Lift-off mask pattern 131 Lower magnetic shield layer 131A Gap spacer layer 132 Magnetoresistive element 133 Electrode layer 133A Electrode pattern 133B Electrode pattern 133a Ta film 133b Au film 133c Ta film 134 NiFe alloy layer 135 Write coil 136A Write electrode 136B Write electrode 137 Upper magnetic pole layer 138 Write magnetic pole R1 resist pattern R2 resist film R2a resist film R2b resist sensitized film R2A resist pattern

Claims (9)

金属塩と、ポリメチルメタクリレート、ポリ−p−ヒドロキシスチレン、ポリビニルアルコール及び3−アミノ−4−メトキシベンゼンスルホン酸ポリマーから選択される少なくとも1種を含む樹脂と、溶剤とを含むことを特徴とする電子線レジスト増感膜形成用材料。 It contains a metal salt, a resin containing at least one selected from polymethyl methacrylate, poly-p-hydroxystyrene, polyvinyl alcohol, and 3-amino-4-methoxybenzenesulfonic acid polymer, and a solvent. Electron beam resist sensitized film forming material. 金属塩が、アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩のいずれかである請求項1に記載の電子線レジスト増感膜形成用材料。 The material for forming an electron beam resist sensitized film according to claim 1, wherein the metal salt is one of an alkali metal salt and an alkaline earth metal salt. 金属塩が、カリウム塩、カルシウム塩、ルビジウム塩、ストロンチウム塩、セシウム塩及びバリウム塩から選択される少なくとも1種を含む請求項1から2のいずれかに記載の電子線レジスト増感膜形成用材料。 3. The material for forming an electron beam resist sensitized film according to claim 1, wherein the metal salt contains at least one selected from potassium salt, calcium salt, rubidium salt, strontium salt, cesium salt and barium salt. . 金属塩の含有量が、樹脂に対して1質量%〜50質量%である請求項1から3のいずれかに記載の電子線レジスト増感膜形成用材料。 The material for forming an electron beam resist sensitizing film according to any one of claims 1 to 3, wherein the content of the metal salt is 1% by mass to 50% by mass with respect to the resin. 架橋剤をさらに含む請求項1から4のいずれかに記載の電子線レジスト増感膜形成用材料。 The material for forming an electron beam resist sensitized film according to any one of claims 1 to 4, further comprising a crosslinking agent. 架橋剤が、メラミン誘導体、ユリア誘導体、及びウリル誘導体から選択される少なくとも1種を含む請求項5に記載の電子線レジスト増感膜形成用材料。 The material for forming an electron beam resist sensitized film according to claim 5, wherein the crosslinking agent contains at least one selected from melamine derivatives, urea derivatives, and uril derivatives. 酸発生剤をさらに含む請求項1から6のいずれかに記載の電子線レジスト増感膜形成用材料。 The material for forming an electron beam resist sensitized film according to claim 1, further comprising an acid generator. 被加工面上に、請求項1から7のいずれかに記載の電子線レジスト増感膜形成用材料を塗布してレジスト増感膜を形成するレジスト増感膜形成工程と、前記レジスト増感膜上にレジスト組成物を塗布してレジスト膜を形成するレジスト膜形成工程と、前記レジスト膜を電子線で露光し、現像してレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、前記レジストパターンをマスクとして、前記被加工面をエッチングによりパターニングするパターニング工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 A resist sensitized film forming step of forming a resist sensitized film by applying the electron beam resist sensitized film forming material according to any one of claims 1 to 7 on a work surface, and the resist sensitized film A resist film forming step of forming a resist film by applying a resist composition thereon, a resist pattern forming step of exposing the resist film with an electron beam and developing to form a resist pattern, and using the resist pattern as a mask And a patterning step of patterning the surface to be processed by etching. 被加工面上にレジスト組成物を塗布してレジスト膜を形成するレジスト膜形成工程と、前記レジスト膜上に、請求項1から7のいずれかに記載の電子線レジスト増感膜形成用材料を塗布してレジスト増感膜を形成するレジスト増感膜形成工程と、前記レジスト膜及び前記レジスト増感膜を電子線で露光し、現像してレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、前記レジストパターンをマスクとして、前記被加工面をエッチングによりパターニングするパターニング工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 A resist film forming step of forming a resist film by applying a resist composition on a surface to be processed, and the electron beam resist sensitizing film forming material according to any one of claims 1 to 7 on the resist film. A resist sensitizing film forming step for forming a resist sensitizing film by coating, a resist pattern forming step for exposing the resist film and the resist sensitizing film with an electron beam and developing to form a resist pattern, and the resist And a patterning step of patterning the surface to be processed by etching using the pattern as a mask.
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