JPH07239558A - 現像液及びパターン形成方法 - Google Patents
現像液及びパターン形成方法Info
- Publication number
- JPH07239558A JPH07239558A JP6052546A JP5254694A JPH07239558A JP H07239558 A JPH07239558 A JP H07239558A JP 6052546 A JP6052546 A JP 6052546A JP 5254694 A JP5254694 A JP 5254694A JP H07239558 A JPH07239558 A JP H07239558A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pattern
- developer
- forming method
- crosslinking agent
- pattern forming
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 プロセス適用性に優れた高エネルギー線露光
用ポジ型レジスト材料のパターン形成方法を提供する。 【構成】 化学増幅型ポジレジスト材料に用いられる現
像液において、テトラアルキルアンモニウムヒドロキシ
ドを含む現像液中に、ヘキサメチロールメラミン、フェ
ニレンジアミン、キシリレングリコールから選ばれた１
種以上の架橋剤が添加されてなる現像液。ポリヒドロキ
シスチレン誘導体を含む化学増幅型ポジレジストに用い
るパターン形成方法において、露光後に熱処理する工
程、アルカリ水溶液に架橋剤を添加した現像液で現像す
る工程、及び脱水ベークする工程を含むパターン形成方
法。なお、現像後に遠紫外線照射してもよく、またアル
カリ水溶液でのみ現像し、架橋剤含有液で処理してもよ
い。 【効果】 エッチングにおけるパターン変形を抑制でき
る。
用ポジ型レジスト材料のパターン形成方法を提供する。 【構成】 化学増幅型ポジレジスト材料に用いられる現
像液において、テトラアルキルアンモニウムヒドロキシ
ドを含む現像液中に、ヘキサメチロールメラミン、フェ
ニレンジアミン、キシリレングリコールから選ばれた１
種以上の架橋剤が添加されてなる現像液。ポリヒドロキ
シスチレン誘導体を含む化学増幅型ポジレジストに用い
るパターン形成方法において、露光後に熱処理する工
程、アルカリ水溶液に架橋剤を添加した現像液で現像す
る工程、及び脱水ベークする工程を含むパターン形成方
法。なお、現像後に遠紫外線照射してもよく、またアル
カリ水溶液でのみ現像し、架橋剤含有液で処理してもよ
い。 【効果】 エッチングにおけるパターン変形を抑制でき
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、遠紫外線、電子線やＸ
線等の高エネルギー線に対して高い感度を有し、アルカ
リ水溶液で現像する化学増幅型ポジレジスト材料のパタ
ーン形成方法に関する。
線等の高エネルギー線に対して高い感度を有し、アルカ
リ水溶液で現像する化学増幅型ポジレジスト材料のパタ
ーン形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＬＳＩの高集積化と高速度化に伴い、パ
タンルールの微細化が求められているが、現在汎用技術
として用いられている光露光では、光源の波長に由来す
る本質的な解像度の限界に近付きつつある。ｇ線（４３
６nm）若しくはｉ線（３６５nm）を光源とする光露光で
は、おおよそ０．５μｍのパタンルールが限界とされて
おり、これを用いて製作したＬＳＩの集積度は、１６Ｍ
ビットＤＲＡＭ相当までとなる。しかし、ＬＳＩの試作
は既にこの段階にまできており、更なる微細化技術の開
発が急務となっている。このような背景により、次世代
の微細加工技術として遠紫外線リソグラフィが有望視さ
れている。遠紫外線リソグラフィは、０．３〜０．４μ
ｍの加工も可能であり、光吸収の小さいレジストを用い
た場合、基板に対して垂直に近い側壁を有するパターン
の形成が可能である。また、一括にパターンを転写する
ことができるために、電子線リソグラフィよりもスルー
プットの点で有利である。近年、遠紫外線の光源として
高輝度なＫｒＦエキシマレーザを利用する段になり、量
産技術として用いられるには、光吸収が小さく、そして
高感度なレジスト材料が要望されている。近年開発され
た、酸を触媒として化学増幅（ chemical amplificatio
n ) を行うレジスト材料〔例えば、リュー（ Liu )ら、
ジャーナル オブ バキュームサイエンス アンド テ
クノロジー（ J. Vac. Sci. Technol.) 、第Ｂ６巻、第
３７９頁（１９８８）〕は、従来の高感度レジストと同
等以上の感度を有し、しかも解像性が高く、ドライエッ
チング耐性も高い、優れた特徴を有する。そのため、遠
紫外線リソグラフィには特に有望なレジスト材料であ
る。ネガ型レジストとしてはシプレー（ Shipley )社
が、ノボラック樹脂とメラミン化合物と酸発生剤からな
る３成分化学増幅レジスト（商品名ＳＡＬ６０１ＥＲ
７）を既に商品化している。しかし、化学増幅系のポジ
型レジストはいまだ商品化されたものはない。ＬＳＩの
製造工程上、配線やゲート形成などはネガ型レジストで
対応できるが、コンタクトホール形成は、ネガ型レジス
トを用いたのではカブリやすいために微細な加工はむず
かしく、ポジ型レジストがはるかに適している。そのた
め、高性能なポジ型レジストが強く要望されている。従
来、イトー（ Ito )らは、ポリヒドロキシスチレンのＯ
Ｈ基をｔ−ブトキシカルボニル基（ｔＢｏｃ基）で保護
したＰＢＯＣＳＴという樹脂に、オニウム塩を加えてポ
ジ型の化学増幅レジストを開発している。しかし、用い
ているオニウム塩は金属成分としてアンチモンを含む
〔参考文献：ポリマース イン エレクトロニクス、Ａ
ＣＳ シンポジウム シリーズ（ Polymers in Electro
nics，ACS Symposium Series )第２４２回（アメリカ化
学会、ワシントン ＤＣ．１９８４）、第１１頁〕。基
板への汚染を避けるために、一般的には、レジスト材料
中の金属成分は嫌われる。そのためにＰＢＯＣＳＴレジ
ストはプロセス上好ましいものではない。また、ｔＢＯ
Ｃ系ポジ型レジストでは、パターン形成後のエッチング
工程において、ｔＢＯＣ基が分解してイソブテンガスと
二酸化炭素ガスになるため、膜厚変化や体積収縮による
パターン変形を生じる可能性が高い。一般にノボラック
樹脂系フォトレジストはレジストパターン形成後のポス
トベークや紫外線キュアーにより、架橋反応が起きるた
め、パターンの耐熱性が改善される。ポリヒドロキシス
チレン誘導体をベースポリマーとするレジストはポスト
ベークや紫外線キュアーでも架橋が起こりにくいため、
パターン変形を生じる。このパターン変形はパターン形
状により異なり、大きなパターンほど変形が大きい。上
述のような膜厚変化や体積収縮は、精密な微細加工には
大きな問題となると推定される。また、ポリヒドロキシ
スチレン誘導体をベース樹脂としたレジストはノボラッ
ク樹脂系フォトレジストと比較して、フッ酸水溶液での
はく離耐性が低いという問題があった。
タンルールの微細化が求められているが、現在汎用技術
として用いられている光露光では、光源の波長に由来す
る本質的な解像度の限界に近付きつつある。ｇ線（４３
６nm）若しくはｉ線（３６５nm）を光源とする光露光で
は、おおよそ０．５μｍのパタンルールが限界とされて
おり、これを用いて製作したＬＳＩの集積度は、１６Ｍ
ビットＤＲＡＭ相当までとなる。しかし、ＬＳＩの試作
は既にこの段階にまできており、更なる微細化技術の開
発が急務となっている。このような背景により、次世代
の微細加工技術として遠紫外線リソグラフィが有望視さ
れている。遠紫外線リソグラフィは、０．３〜０．４μ
ｍの加工も可能であり、光吸収の小さいレジストを用い
た場合、基板に対して垂直に近い側壁を有するパターン
の形成が可能である。また、一括にパターンを転写する
ことができるために、電子線リソグラフィよりもスルー
プットの点で有利である。近年、遠紫外線の光源として
高輝度なＫｒＦエキシマレーザを利用する段になり、量
産技術として用いられるには、光吸収が小さく、そして
高感度なレジスト材料が要望されている。近年開発され
た、酸を触媒として化学増幅（ chemical amplificatio
n ) を行うレジスト材料〔例えば、リュー（ Liu )ら、
ジャーナル オブ バキュームサイエンス アンド テ
クノロジー（ J. Vac. Sci. Technol.) 、第Ｂ６巻、第
３７９頁（１９８８）〕は、従来の高感度レジストと同
等以上の感度を有し、しかも解像性が高く、ドライエッ
チング耐性も高い、優れた特徴を有する。そのため、遠
紫外線リソグラフィには特に有望なレジスト材料であ
る。ネガ型レジストとしてはシプレー（ Shipley )社
が、ノボラック樹脂とメラミン化合物と酸発生剤からな
る３成分化学増幅レジスト（商品名ＳＡＬ６０１ＥＲ
７）を既に商品化している。しかし、化学増幅系のポジ
型レジストはいまだ商品化されたものはない。ＬＳＩの
製造工程上、配線やゲート形成などはネガ型レジストで
対応できるが、コンタクトホール形成は、ネガ型レジス
トを用いたのではカブリやすいために微細な加工はむず
かしく、ポジ型レジストがはるかに適している。そのた
め、高性能なポジ型レジストが強く要望されている。従
来、イトー（ Ito )らは、ポリヒドロキシスチレンのＯ
Ｈ基をｔ−ブトキシカルボニル基（ｔＢｏｃ基）で保護
したＰＢＯＣＳＴという樹脂に、オニウム塩を加えてポ
ジ型の化学増幅レジストを開発している。しかし、用い
ているオニウム塩は金属成分としてアンチモンを含む
〔参考文献：ポリマース イン エレクトロニクス、Ａ
ＣＳ シンポジウム シリーズ（ Polymers in Electro
nics，ACS Symposium Series )第２４２回（アメリカ化
学会、ワシントン ＤＣ．１９８４）、第１１頁〕。基
板への汚染を避けるために、一般的には、レジスト材料
中の金属成分は嫌われる。そのためにＰＢＯＣＳＴレジ
ストはプロセス上好ましいものではない。また、ｔＢＯ
Ｃ系ポジ型レジストでは、パターン形成後のエッチング
工程において、ｔＢＯＣ基が分解してイソブテンガスと
二酸化炭素ガスになるため、膜厚変化や体積収縮による
パターン変形を生じる可能性が高い。一般にノボラック
樹脂系フォトレジストはレジストパターン形成後のポス
トベークや紫外線キュアーにより、架橋反応が起きるた
め、パターンの耐熱性が改善される。ポリヒドロキシス
チレン誘導体をベースポリマーとするレジストはポスト
ベークや紫外線キュアーでも架橋が起こりにくいため、
パターン変形を生じる。このパターン変形はパターン形
状により異なり、大きなパターンほど変形が大きい。上
述のような膜厚変化や体積収縮は、精密な微細加工には
大きな問題となると推定される。また、ポリヒドロキシ
スチレン誘導体をベース樹脂としたレジストはノボラッ
ク樹脂系フォトレジストと比較して、フッ酸水溶液での
はく離耐性が低いという問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
ポリヒドロキシスチレン誘導体をを含む化学増幅型レジ
ストは遠紫外線、電子線及びＸ線リソグラフィにおい
て、高感度で高解像性である利点を有するが、パターン
形成後の工程におけるパターン変形が大きい問題点を含
んでおり、いまだ実用に供することがむずかしいのが現
状である。本発明の目的は、従来技術を上回る、プロセ
ス適用性に優れた高エネルギー線露光用ポジ型レジスト
材料のパターン形成方法を提供することにある。
ポリヒドロキシスチレン誘導体をを含む化学増幅型レジ
ストは遠紫外線、電子線及びＸ線リソグラフィにおい
て、高感度で高解像性である利点を有するが、パターン
形成後の工程におけるパターン変形が大きい問題点を含
んでおり、いまだ実用に供することがむずかしいのが現
状である。本発明の目的は、従来技術を上回る、プロセ
ス適用性に優れた高エネルギー線露光用ポジ型レジスト
材料のパターン形成方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明を概説すれば、本
発明の第１の発明は現像液に関する発明であって、化学
増幅型ポジレジスト材料に用いられる現像液において、
テトラアルキルアンモニウムヒドロキシドを含む現像液
中に、ヘキサメチロールメラミン、フェニレンジアミ
ン、キシリレングリコールから選ばれた１種以上の架橋
剤が添加されてなることを特徴とする。また、本発明の
第２の発明はパターン形成方法に関する発明であって、
ポリヒドロキシスチレン誘導体を含む化学増幅型ポジレ
ジストに用いるパターン形成方法において、露光後に熱
処理する工程、アルカリ水溶液に架橋剤を添加した現像
液で現像する工程、及び脱水ベークする工程が含まれる
ことを特徴とする。また、本発明の第３の発明は他のパ
ターン形成方法に関する発明であって、本発明のパター
ン形成方法において、露光後に熱処理する工程、アルカ
リ水溶液に架橋剤を添加した現像液で現像する工程、及
び遠紫外線照射後に熱処理する工程が含まれることを特
徴とする。更に、本発明の第４の発明は他のパターン形
成方法に関する発明であって、本発明のパターン形成方
法において、露光後に熱処理する工程、アルカリ水溶液
で現像する工程、架橋剤を含む溶液に浸漬処理する工
程、及び脱水ベークする工程が含まれることを特徴とす
る。更にまた、本発明の第５の発明は他のパターン形成
方法に関する発明であって、本発明のパターン形成方法
において、露光後に熱処理する工程、アルカリ水溶液で
現像する工程、架橋剤と強酸を含む溶液に浸漬処理する
工程、及び脱水ベークする工程が含まれることを特徴と
する。
発明の第１の発明は現像液に関する発明であって、化学
増幅型ポジレジスト材料に用いられる現像液において、
テトラアルキルアンモニウムヒドロキシドを含む現像液
中に、ヘキサメチロールメラミン、フェニレンジアミ
ン、キシリレングリコールから選ばれた１種以上の架橋
剤が添加されてなることを特徴とする。また、本発明の
第２の発明はパターン形成方法に関する発明であって、
ポリヒドロキシスチレン誘導体を含む化学増幅型ポジレ
ジストに用いるパターン形成方法において、露光後に熱
処理する工程、アルカリ水溶液に架橋剤を添加した現像
液で現像する工程、及び脱水ベークする工程が含まれる
ことを特徴とする。また、本発明の第３の発明は他のパ
ターン形成方法に関する発明であって、本発明のパター
ン形成方法において、露光後に熱処理する工程、アルカ
リ水溶液に架橋剤を添加した現像液で現像する工程、及
び遠紫外線照射後に熱処理する工程が含まれることを特
徴とする。更に、本発明の第４の発明は他のパターン形
成方法に関する発明であって、本発明のパターン形成方
法において、露光後に熱処理する工程、アルカリ水溶液
で現像する工程、架橋剤を含む溶液に浸漬処理する工
程、及び脱水ベークする工程が含まれることを特徴とす
る。更にまた、本発明の第５の発明は他のパターン形成
方法に関する発明であって、本発明のパターン形成方法
において、露光後に熱処理する工程、アルカリ水溶液で
現像する工程、架橋剤と強酸を含む溶液に浸漬処理する
工程、及び脱水ベークする工程が含まれることを特徴と
する。
【０００５】本発明を略説すれば、本発明はポジ型レジ
スト材料の現像液とパターン形成方法に関する発明であ
って、パターン形成中あるいはパターン形成後パターン
に架橋剤を拡散させ、また、その後の熱処理によりベー
ス樹脂に架橋を生じさせることを特徴とする。
スト材料の現像液とパターン形成方法に関する発明であ
って、パターン形成中あるいはパターン形成後パターン
に架橋剤を拡散させ、また、その後の熱処理によりベー
ス樹脂に架橋を生じさせることを特徴とする。
【０００６】ベース樹脂が架橋し、パターンを強固にで
きれば、ｔＢＯＣ基が分解してもパターン変形を防止で
きるが、ポリヒドロキシスチレン系レジストは架橋を生
じにくい。このため、架橋剤の添加が必要となる。しか
し、レジスト材料に架橋剤を添加するとポジ型レジスト
の場合、架橋剤による架橋反応によりポジ型の分解反応
が影響を受ける問題がある。このため、架橋剤はパター
ン形成中かパターン形成後パターン中に導入する必要が
ある。本発明者らは、架橋剤をパターン中に導入する方
法として有効な方法を見出し、本発明をなすに至った。
きれば、ｔＢＯＣ基が分解してもパターン変形を防止で
きるが、ポリヒドロキシスチレン系レジストは架橋を生
じにくい。このため、架橋剤の添加が必要となる。しか
し、レジスト材料に架橋剤を添加するとポジ型レジスト
の場合、架橋剤による架橋反応によりポジ型の分解反応
が影響を受ける問題がある。このため、架橋剤はパター
ン形成中かパターン形成後パターン中に導入する必要が
ある。本発明者らは、架橋剤をパターン中に導入する方
法として有効な方法を見出し、本発明をなすに至った。
【０００７】本発明の重要な作用の１つは現像液に架橋
剤を添加しておき、現像時にパターンが膨潤して架橋剤
がその中に拡散することである。その後、ｔＢＯＣ基の
分解の生じない程度の低温で脱水ベークしてポリヒドロ
キシスチレンの架橋を生じさせる。脱水ベークの前に遠
紫外線照射を行うと酸が発生するため、ｔＢＯＣの分解
と架橋が同時に起こる。この場合、体積収縮は大きい
が、架橋密度が高くなるため、耐熱性はより改善される
のである。もう１つはパターン形成後架橋剤を含んだ溶
液中に浸漬し、パターン中に架橋剤を拡散させる。その
後、ｔＢＯＣ基の分解の生じない程度の低温でベーキン
グして架橋を生じさせる。この時、強酸を添加すること
により、酸は架橋剤と同様に拡散し、架橋と同時にｔＢ
ＯＣの分解が起きる。このため、脱水ベーク前の遠紫外
線照射と同じ効果が期待できる。
剤を添加しておき、現像時にパターンが膨潤して架橋剤
がその中に拡散することである。その後、ｔＢＯＣ基の
分解の生じない程度の低温で脱水ベークしてポリヒドロ
キシスチレンの架橋を生じさせる。脱水ベークの前に遠
紫外線照射を行うと酸が発生するため、ｔＢＯＣの分解
と架橋が同時に起こる。この場合、体積収縮は大きい
が、架橋密度が高くなるため、耐熱性はより改善される
のである。もう１つはパターン形成後架橋剤を含んだ溶
液中に浸漬し、パターン中に架橋剤を拡散させる。その
後、ｔＢＯＣ基の分解の生じない程度の低温でベーキン
グして架橋を生じさせる。この時、強酸を添加すること
により、酸は架橋剤と同様に拡散し、架橋と同時にｔＢ
ＯＣの分解が起きる。このため、脱水ベーク前の遠紫外
線照射と同じ効果が期待できる。
【０００８】現像液としては、テトラアルキルアンモニ
ウムヒドロキシドのうち、テトラメチルアンモニウムヒ
ドロキシド水溶液が一般に使用されるが、架橋剤として
は水溶性のヘキサメチロールメラミン、フェニレンジア
ミン、ベンゼンジカルボン酸、ベンゼンジスルホン酸や
キシリレングリコールなど多官能性化合物が有効であっ
た。架橋剤の添加量は０．５から１５重量％まで変化さ
せることができるが、現像液のアルカリ濃度を変化させ
るため、十分制御する必要がある。すなわち、酸性の架
橋剤の場合現像速度が遅くなるので、現像時間を増加さ
せる必要がある。逆に塩基性の架橋剤の場合、現像速度
が速くなるので、現像時間を短くする必要が生じる。
ウムヒドロキシドのうち、テトラメチルアンモニウムヒ
ドロキシド水溶液が一般に使用されるが、架橋剤として
は水溶性のヘキサメチロールメラミン、フェニレンジア
ミン、ベンゼンジカルボン酸、ベンゼンジスルホン酸や
キシリレングリコールなど多官能性化合物が有効であっ
た。架橋剤の添加量は０．５から１５重量％まで変化さ
せることができるが、現像液のアルカリ濃度を変化させ
るため、十分制御する必要がある。すなわち、酸性の架
橋剤の場合現像速度が遅くなるので、現像時間を増加さ
せる必要がある。逆に塩基性の架橋剤の場合、現像速度
が速くなるので、現像時間を短くする必要が生じる。
【０００９】パターン形成後浸漬処理する場合、その浸
漬溶液としてはパターンを溶解しない水溶液又は、クロ
ロベンゼンやキシレンなどの非極性有機溶媒を使用する
必要がある。アルコール、ケトン系溶媒はパターンを溶
解するため使用できない。水溶液の場合、上記水溶性の
多官能性化合物が使用できる。クロロベンゼンなどの有
機溶媒を使用する場合、架橋剤として多官能エポキシ化
合物を使用することができる。架橋反応の触媒となる強
酸はトリフルオロ酢酸、トリフルオロメタンスルホン
酸、パラトルエンスルホン酸を使用できる。架橋剤の添
加量は現像液の場合より、多くすることができるが、３
０％以上になるとレジストパターンが溶液に一部溶解す
るようになる問題があるので、それ未満に抑制する必要
がある。処理液の温度を高くすることにより、パターン
中への酸と架橋剤の拡散を促進することができる。
漬溶液としてはパターンを溶解しない水溶液又は、クロ
ロベンゼンやキシレンなどの非極性有機溶媒を使用する
必要がある。アルコール、ケトン系溶媒はパターンを溶
解するため使用できない。水溶液の場合、上記水溶性の
多官能性化合物が使用できる。クロロベンゼンなどの有
機溶媒を使用する場合、架橋剤として多官能エポキシ化
合物を使用することができる。架橋反応の触媒となる強
酸はトリフルオロ酢酸、トリフルオロメタンスルホン
酸、パラトルエンスルホン酸を使用できる。架橋剤の添
加量は現像液の場合より、多くすることができるが、３
０％以上になるとレジストパターンが溶液に一部溶解す
るようになる問題があるので、それ未満に抑制する必要
がある。処理液の温度を高くすることにより、パターン
中への酸と架橋剤の拡散を促進することができる。
【００１０】ｔＢＯＣ系化学増幅型レジストでパターン
を形成したのち、１００℃のホットプレート上で２分間
脱水ベークした。そのサンプルを１２０℃以上でベーク
すると１μｍ以下のパターンはほとんど変化しないが、
１００μｍ以上のパターンは収縮のため、パターンエッ
ジの後退を生じる。特に１４０℃以上になるとこの変化
量は大きくなり、５μｍ以上の後退を生じる。これに対
し、脱水ベークの前にパターンを上記処理液に浸漬し架
橋剤を拡散させ、レジストポリマーを架橋させることに
より、パターンを強化したものはパターン変形が小さく
ＬＳＩプロセスで使用できることを確認した。ベースポ
リマーの軟化温度以下ではパターン変形を小さくできる
が、ポリヒドロキシスチレンをベースポリマーに使用し
た場合、１８０℃までパターン変形を抑制できる。
を形成したのち、１００℃のホットプレート上で２分間
脱水ベークした。そのサンプルを１２０℃以上でベーク
すると１μｍ以下のパターンはほとんど変化しないが、
１００μｍ以上のパターンは収縮のため、パターンエッ
ジの後退を生じる。特に１４０℃以上になるとこの変化
量は大きくなり、５μｍ以上の後退を生じる。これに対
し、脱水ベークの前にパターンを上記処理液に浸漬し架
橋剤を拡散させ、レジストポリマーを架橋させることに
より、パターンを強化したものはパターン変形が小さく
ＬＳＩプロセスで使用できることを確認した。ベースポ
リマーの軟化温度以下ではパターン変形を小さくできる
が、ポリヒドロキシスチレンをベースポリマーに使用し
た場合、１８０℃までパターン変形を抑制できる。
【００１１】
【実施例】本発明を以下の実施例で説明するが、本発明
はこれら実施例に限定されない。
はこれら実施例に限定されない。
【００１２】実施例１ ポリヒドロキシスチレンの水酸基の一部が ｔＢＯＣ化された樹脂 ８０．６重量部 ３，３−ビス〔ｐ−（ｔ−ブトキシカルボニルオキシ） フェニル〕ブタン酸ｔ−ブチルエステル １４重量部 ビス（ｐ−ｔ−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 ５重量部 ジグライム（溶媒） ４００重量部 からなるレジスト溶液をシリコン基板に３０００ｒｐｍ
でスピン塗布し、ホットプレート上にて１００℃で１分
間プリベークした。膜厚は０．９μｍであった。
でスピン塗布し、ホットプレート上にて１００℃で１分
間プリベークした。膜厚は０．９μｍであった。
【００１３】上記レジスト膜に加速電圧３０ｋＶの電子
線で描画したのち、７５℃のホットプレート上でＰＥＢ
を行った。続いて２．０％のテトラメチルアンモニウム
ヒドロキシド（ＴＭＡＨ）の水溶液にヘキサメチロール
メラミンを３重量％添加した現像液を用いて１分間現像
を行い、水で１分間リンスした。ポジ型の特性を示し、
Ｄo 感度は２μＣ／ｃｍ2 であった。ヘキサメチロール
メラミンを添加しない場合、４μＣ／ｃｍ2 であり、架
橋剤添加により高感度となる。得られたレジストパター
ンを１００℃の脱水ベークにより架橋させることによ
り、１４０℃のベークでもパターン変形を生じないこと
を確認した。
線で描画したのち、７５℃のホットプレート上でＰＥＢ
を行った。続いて２．０％のテトラメチルアンモニウム
ヒドロキシド（ＴＭＡＨ）の水溶液にヘキサメチロール
メラミンを３重量％添加した現像液を用いて１分間現像
を行い、水で１分間リンスした。ポジ型の特性を示し、
Ｄo 感度は２μＣ／ｃｍ2 であった。ヘキサメチロール
メラミンを添加しない場合、４μＣ／ｃｍ2 であり、架
橋剤添加により高感度となる。得られたレジストパター
ンを１００℃の脱水ベークにより架橋させることによ
り、１４０℃のベークでもパターン変形を生じないこと
を確認した。
【００１４】実施例２及び３ 実施例１の架橋剤ヘキサメチロールメラミンに代えて、
下記表１の架橋剤を用いて実施例１と同様の方法でパタ
ーン変形の評価を行った。いずれの場合も１４０℃でパ
ターン変形を生じないことを確認した。
下記表１の架橋剤を用いて実施例１と同様の方法でパタ
ーン変形の評価を行った。いずれの場合も１４０℃でパ
ターン変形を生じないことを確認した。
【００１５】
【表１】
【００１６】実施例４〜８ 実施例１と同様に露光・ＰＥＢしたのち、２．０重量％
ＴＭＡＨ水溶液で１分間現像した。得られたパターンを
表２に示す架橋剤を５重量％含む水溶液で１分間浸漬処
理したのち、脱水ベークによりパターンを架橋させた。
この場合、実施例１〜３よりも架橋剤濃度が高いため、
架橋密度が高く、１６０℃のベークでもパターン変形を
生じないことを確認した。
ＴＭＡＨ水溶液で１分間現像した。得られたパターンを
表２に示す架橋剤を５重量％含む水溶液で１分間浸漬処
理したのち、脱水ベークによりパターンを架橋させた。
この場合、実施例１〜３よりも架橋剤濃度が高いため、
架橋密度が高く、１６０℃のベークでもパターン変形を
生じないことを確認した。
【００１７】
【表２】
【００１８】実施例９〜１１ 実施例４〜８における処理液に触媒となるトリフルオロ
酢酸（実施例９）、トリフルオロメタンスルホン酸（実
施例１０）、パラトルエンスルホン酸（実施例１１）を
５重量％添加した処理液を用い、実施例４〜８と同様の
方法でパターン変形を評価した。パターンに触媒の強酸
が架橋剤と同時に拡散するため、架橋反応が完全であ
り、１８０℃のベークでもパターン変形のないことを確
認した。
酢酸（実施例９）、トリフルオロメタンスルホン酸（実
施例１０）、パラトルエンスルホン酸（実施例１１）を
５重量％添加した処理液を用い、実施例４〜８と同様の
方法でパターン変形を評価した。パターンに触媒の強酸
が架橋剤と同時に拡散するため、架橋反応が完全であ
り、１８０℃のベークでもパターン変形のないことを確
認した。
【００１９】実施例１２ 架橋剤としてエポン８１５（ワコー製）を用いて、クロ
ロベンゼンの５重量％溶液を調製した。実施例４〜８と
同様に得られたパターンをその液に１分間浸漬し、パタ
ーン変形を評価した。１４０℃のベークでも変形のない
ことを確認した。
ロベンゼンの５重量％溶液を調製した。実施例４〜８と
同様に得られたパターンをその液に１分間浸漬し、パタ
ーン変形を評価した。１４０℃のベークでも変形のない
ことを確認した。
【００２０】実施例１３ 実施例４〜８において、浸漬処理における液温を８０℃
にした時、パターンへの架橋剤の拡散と架橋反応が促進
された。このため、得られたレジストパターンを１００
℃の脱水ベークにより架橋させることにより、いずれも
１８０℃のベークでもパターン変形を生じないことを確
認した。
にした時、パターンへの架橋剤の拡散と架橋反応が促進
された。このため、得られたレジストパターンを１００
℃の脱水ベークにより架橋させることにより、いずれも
１８０℃のベークでもパターン変形を生じないことを確
認した。
【００２１】実施例１４ 実施例１において脱水ベークの前に遠紫外線を照射し
た。続いて脱水ベークしたところ、１０％の体積収縮が
生じたが、２００℃以上の耐熱性が認められた。また、
フッ酸水溶液での基板からのはく離耐性が改善された。
た。続いて脱水ベークしたところ、１０％の体積収縮が
生じたが、２００℃以上の耐熱性が認められた。また、
フッ酸水溶液での基板からのはく離耐性が改善された。
【００２２】
【発明の効果】本発明のパターン形成方法は、ｔＢＯＣ
系化学増幅型レジストのパターン形成において、パター
ンに架橋剤を拡散させそしてベース樹脂と架橋させるこ
とにより、エッチングにおけるパターン変形を抑制でき
る特徴を有する。この方法により、高精度のエッチング
が可能となり、寸法制御性に優れているため半導体集積
回路の微細加工に有用である。また、フッ酸水溶液に対
するはく離耐性が大幅に改善される効果があった。
系化学増幅型レジストのパターン形成において、パター
ンに架橋剤を拡散させそしてベース樹脂と架橋させるこ
とにより、エッチングにおけるパターン変形を抑制でき
る特徴を有する。この方法により、高精度のエッチング
が可能となり、寸法制御性に優れているため半導体集積
回路の微細加工に有用である。また、フッ酸水溶液に対
するはく離耐性が大幅に改善される効果があった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｆ 7/38 ５１１ 7/40 ５０１ Ｈ０１Ｌ 21/027
Claims (5)
- 【請求項１】 化学増幅型ポジレジスト材料に用いられ
る現像液において、テトラアルキルアンモニウムヒドロ
キシドを含む現像液中に、ヘキサメチロールメラミン、
フェニレンジアミン、キシリレングリコールから選ばれ
た１種以上の架橋剤が添加されてなることを特徴とする
現像液。 - 【請求項２】 ポリヒドロキシスチレン誘導体を含む化
学増幅型ポジレジストに用いるパターン形成方法におい
て、露光後に熱処理する工程、アルカリ水溶液に架橋剤
を添加した現像液で現像する工程、及び脱水ベークする
工程が含まれることを特徴とするパターン形成方法。 - 【請求項３】 ポリヒドロキシスチレン誘導体を含む化
学増幅型ポジレジストに用いるパターン形成方法におい
て、露光後に熱処理する工程、アルカリ水溶液に架橋剤
を添加した現像液で現像する工程、及び遠紫外線照射後
に熱処理する工程が含まれることを特徴とするパターン
形成方法。 - 【請求項４】 ポリヒドロキシスチレン誘導体を含む化
学増幅型ポジレジストに用いるパターン形成方法におい
て、露光後に熱処理する工程、アルカリ水溶液で現像す
る工程、架橋剤を含む溶液に浸漬処理する工程、及び脱
水ベークする工程が含まれることを特徴とするパターン
形成方法。 - 【請求項５】 ポリヒドロキシスチレン誘導体を含む化
学増幅型ポジレジストに用いるパターン形成方法におい
て、露光後に熱処理する工程、アルカリ水溶液で現像す
る工程、架橋剤と強酸を含む溶液に浸漬処理する工程、
及び脱水ベークする工程が含まれることを特徴とするパ
ターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6052546A JPH07239558A (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 現像液及びパターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6052546A JPH07239558A (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 現像液及びパターン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07239558A true JPH07239558A (ja) | 1995-09-12 |
Family
ID=12917800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6052546A Pending JPH07239558A (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 現像液及びパターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07239558A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005055294A1 (ja) * | 2003-12-02 | 2005-06-16 | Tokyo Electron Limited | 現像処理方法および現像処理装置 |
| WO2005109476A1 (ja) * | 2004-05-10 | 2005-11-17 | Tokyo Electron Limited | 基板の処理方法及び基板の処理装置 |
| JP2008203342A (ja) * | 2007-02-16 | 2008-09-04 | Taiyo Ink Mfg Ltd | パターン形成方法 |
| JP2009015194A (ja) * | 2007-07-09 | 2009-01-22 | Jsr Corp | パターン形成方法及びそれに用いるパターンコーティング組成物 |
| EP2116902A4 (en) * | 2007-02-16 | 2011-02-02 | Taiyo Ink Mfg Co Ltd | COMPOSITION FOR FORMING A CURED FILM STRUCTURE AND METHOD FOR PRODUCING A CURED FILM STRUCTURE THEREOF BY USING THEREOF |
| WO2015098398A1 (ja) * | 2013-12-26 | 2015-07-02 | 富士フイルム株式会社 | パターン形成方法、電子デバイスの製造方法、電子デバイス及び水系現像液 |
| KR20170007185A (ko) * | 2015-07-08 | 2017-01-18 | 주식회사 동진쎄미켐 | 포토레지스트 패턴 코팅용 조성물 및 이를 이용한 미세 패턴 형성 방법 |
-
1994
- 1994-02-28 JP JP6052546A patent/JPH07239558A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005055294A1 (ja) * | 2003-12-02 | 2005-06-16 | Tokyo Electron Limited | 現像処理方法および現像処理装置 |
| JP2005189842A (ja) * | 2003-12-02 | 2005-07-14 | Tokyo Electron Ltd | 現像処理方法および現像処理装置 |
| US7486377B2 (en) | 2003-12-02 | 2009-02-03 | Tokyo Electron Limited | Developing method and developing apparatus |
| US8054443B2 (en) | 2003-12-02 | 2011-11-08 | Tokyo Electron Limited | Developing method and developing apparatus |
| WO2005109476A1 (ja) * | 2004-05-10 | 2005-11-17 | Tokyo Electron Limited | 基板の処理方法及び基板の処理装置 |
| US7781342B2 (en) | 2004-05-10 | 2010-08-24 | Tokyo Electron Limited | Substrate treatment method for etching a base film using a resist pattern |
| JP2008203342A (ja) * | 2007-02-16 | 2008-09-04 | Taiyo Ink Mfg Ltd | パターン形成方法 |
| EP2116902A4 (en) * | 2007-02-16 | 2011-02-02 | Taiyo Ink Mfg Co Ltd | COMPOSITION FOR FORMING A CURED FILM STRUCTURE AND METHOD FOR PRODUCING A CURED FILM STRUCTURE THEREOF BY USING THEREOF |
| JP2009015194A (ja) * | 2007-07-09 | 2009-01-22 | Jsr Corp | パターン形成方法及びそれに用いるパターンコーティング組成物 |
| WO2015098398A1 (ja) * | 2013-12-26 | 2015-07-02 | 富士フイルム株式会社 | パターン形成方法、電子デバイスの製造方法、電子デバイス及び水系現像液 |
| JP2015125321A (ja) * | 2013-12-26 | 2015-07-06 | 富士フイルム株式会社 | パターン形成方法、電子デバイスの製造方法、電子デバイス及び水系現像液 |
| KR20170007185A (ko) * | 2015-07-08 | 2017-01-18 | 주식회사 동진쎄미켐 | 포토레지스트 패턴 코팅용 조성물 및 이를 이용한 미세 패턴 형성 방법 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3687907B2 (ja) | 放射線感受性コポリマー、そのフォトレジスト組成物およびその深ｕｖ二層システム | |
| JP2501292B2 (ja) | 酸感応ポリマおよびホトレジスト構造の作成方法 | |
| TW469521B (en) | A method of forming a photoresist pattern | |
| WO2008047719A1 (en) | Method for formation of miniaturized pattern and resist substrate treatment solution for use in the method | |
| JP4105106B2 (ja) | 微細パターン形成方法 | |
| KR20050047120A (ko) | 반도체 기판 스택에서 이미지층을 제거하는 방법 | |
| US6420271B2 (en) | Method of forming a pattern | |
| US20050106494A1 (en) | Silicon-containing resist systems with cyclic ketal protecting groups | |
| JP4136934B2 (ja) | ネガ型水性フォトレジスト組成物 | |
| US8394573B2 (en) | Photoresist compositions and methods for shrinking a photoresist critical dimension | |
| JP4531726B2 (ja) | 微細化されたレジストパターンの形成方法 | |
| JPS63292128A (ja) | シリル化ポリ（ビニル）フェノールフォトレジスト | |
| US6383715B1 (en) | Strongly water-soluble photoacid generator resist compositions | |
| JPH1195418A (ja) | フォトレジスト膜及びパターン形成方法 | |
| JP4161245B2 (ja) | 化学増幅型レジストパターンの形成方法 | |
| KR20110113472A (ko) | 하드마스크용 화합물 및 이를 포함하는 하드마스크 조성물 | |
| JPH07168367A (ja) | パターン形成方法 | |
| US6177229B1 (en) | Photosensitive composition | |
| KR102675962B1 (ko) | 레지스트 하층막용 조성물 및 이를 이용한 패턴형성방법 | |
| Reichmanis et al. | Chemistry and processes for deep-UV resists | |
| JPH09171951A (ja) | レジストパターンの形成方法 | |
| JPH07311467A (ja) | 水溶性組成物、それを用いたパタン形成方法及び半導体装置の製造方法 | |
| JP2692059B2 (ja) | 電子線レジストパターンの形成方法 | |
| JP4017231B2 (ja) | 化学増幅レジストの感度促進方法およびパターン形成方法 | |
| JPS62269136A (ja) | 放射線感応性材料 |