JP2000330289A - Pattern formation method - Google Patents
Pattern formation methodInfo
- Publication number
- JP2000330289A JP2000330289A JP2000036178A JP2000036178A JP2000330289A JP 2000330289 A JP2000330289 A JP 2000330289A JP 2000036178 A JP2000036178 A JP 2000036178A JP 2000036178 A JP2000036178 A JP 2000036178A JP 2000330289 A JP2000330289 A JP 2000330289A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pattern
- resist film
- resist
- base resin
- forming method
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 露光光として１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波長
を持つ光を用いてレジストパターンを形成する場合に、
良好なパターン形状が得られるようにする。
【解決手段】 側鎖にスルフォン酸エステルを持つベー
ス樹脂を有するレジスト材料を半導体基板１０の上に塗
布してレジスト膜１１を形成する。レジスト膜１１に対
してマスク１２を介して、１５７ｎｍ帯の波長を持つＦ
2 エキシマレーザ１３を照射してパターン露光を行なっ
た後、パターン露光されたレジスト膜１１を現像液によ
り現像してレジストパターン１４を形成する。
(57) [Problem] To form a resist pattern using light having a wavelength of 1 nm to 180 nm as exposure light,
A good pattern shape is obtained. A resist material having a base resin having a sulfonate ester in a side chain is applied on a semiconductor substrate to form a resist film. F having a wavelength of 157 nm band is applied to the resist film 11 through the mask 12.
2 After pattern exposure is performed by irradiating an excimer laser 13, the resist film 11 that has been subjected to pattern exposure is developed with a developing solution to form a resist pattern 14.
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、パターン形成方法
に関し、特に、半導体基板上に半導体素子又は半導体集
積回路を形成するためのレジストパターンを、１ｎｍ帯
〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光を用いて形成する方
法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pattern forming method, and more particularly, to a method for forming a resist pattern for forming a semiconductor element or a semiconductor integrated circuit on a semiconductor substrate by using exposure light having a wavelength of 1 nm to 180 nm. And a method for forming the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】現在、６４メガビットのダイナミックラ
ンダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、又は０．２５μｍ
〜０．１８μｍのルールを持つロジックデバイス若しく
はシステムＬＳＩ等に代表される大容量の半導体集積回
路を形成するために、ポリヒドロキシスチレン誘導体を
主成分とするレジスト材料を用いると共に、ＫｒＦエキ
シマレーザ（波長：２４８ｎｍ帯）を露光光として用い
て、レジストパターンを形成している。2. Description of the Related Art At present, a dynamic random access memory (DRAM) of 64 megabits or 0.25 .mu.m
In order to form a large-capacity semiconductor integrated circuit represented by a logic device or a system LSI having a rule of 0.18 μm, a resist material containing a polyhydroxystyrene derivative as a main component is used, and a KrF excimer laser (wavelength : 248 nm band) as exposure light to form a resist pattern.
【０００３】また、０．１５μｍ〜０．１３μｍのルー
ルを持つ、２５６メガビットのＤＲＡＭ、１ギガビット
のＤＲＡＭ又はシステムＬＳＩ等を製造するために、露
光光として、ＫｒＦエキシマレーザよりも短波長である
ＡｒＦエキシマレーザ（波長：１９３ｎｍ帯）を使うパ
ターン形成方法の開発が進められている。In order to manufacture a 256 Mbit DRAM, a 1 Gigabit DRAM, a system LSI, or the like having a rule of 0.15 μm to 0.13 μm, ArF having a shorter wavelength than a KrF excimer laser is used as exposure light. Development of a pattern forming method using an excimer laser (wavelength: 193 nm band) is underway.
【０００４】ところで、ポリヒドロキシスチレン誘導体
を主成分とするレジスト材料は、含有する芳香環の波長
１９３ｎｍ帯の光に対する吸収性が高いため、波長１９
３ｎｍ帯の露光光がレジスト膜の底部にまで均一に到達
できないので、良好なパターン形状が得られない。この
ため、ポリヒドロキシスチレン誘導体を主成分とするレ
ジスト材料は、ＡｒＦエキシマレーザ用には用いること
ができない。Incidentally, a resist material containing a polyhydroxystyrene derivative as a main component has a high absorptivity to the light in the wavelength band of 193 nm of the aromatic ring contained therein.
Since the exposure light in the 3 nm band cannot reach the bottom of the resist film uniformly, a good pattern shape cannot be obtained. Therefore, a resist material containing a polyhydroxystyrene derivative as a main component cannot be used for an ArF excimer laser.
【０００５】そこで、露光光としてＡｒＦエキシマレー
ザを用いる場合には、芳香環を有しないポリアクリル酸
誘導体を主成分とするレジスト材料が用いられる。Therefore, when an ArF excimer laser is used as exposure light, a resist material mainly containing a polyacrylic acid derivative having no aromatic ring is used.
【０００６】一方、高解像度化に対応できるパターン形
成方法の露光光としては、Ｘ線及びエレクトロンビーム
（ＥＢ）等が検討されている。On the other hand, X-rays, electron beams (EB) and the like are being studied as exposure light in a pattern forming method capable of coping with higher resolution.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところが、露光光とし
てＸ線を用いる場合には、露光装置及びマスクの製造と
いう点において多くの問題が存在する。また、露光光と
してＥＢを用いる場合には、スループットの面で問題が
あるので、多量生産に適しないという問題が存在する。
従って、露光光としては、Ｘ線及びＥＢは好ましくな
い。However, when using X-rays as exposure light, there are many problems in terms of manufacturing an exposure apparatus and a mask. Further, when EB is used as the exposure light, there is a problem in terms of throughput, so that there is a problem that it is not suitable for mass production.
Therefore, X-rays and EB are not preferred as exposure light.
【０００８】以上の理由により、０．１３μｍよりも微
細なレジストパターンを形成するためには、露光光とし
て、ＡｒＦエキシマレーザよりも波長が短い、Ｘｅ2 レ
ーザ光（波長：１７２ｎｍ帯）、Ｆ2 レーザ光（波長：
１５７ｎｍ帯）、Ｋｒ2 レーザ光（波長：１４６ｎｍ
帯）、ＡｒＫｒレーザ光（波長：１３４ｎｍ帯）、Ａｒ
2 レーザ光（波長：１２６ｎｍ帯）又は軟Ｘ線（波長：
１３ｎｍ帯、１１ｎｍ帯又は５ｎｍ帯）等を用いること
が必要になる。For the above reasons, finer than 0.13 μm
To form a fine resist pattern,
Xe having a shorter wavelength than the ArF excimer laserTwoLes
Laser light (wavelength: 172 nm band), FTwoLaser light (wavelength:
157 nm band), KrTwoLaser light (wavelength: 146 nm
Band), ArKr laser light (wavelength: 134 nm band), Ar
TwoLaser light (wavelength: 126 nm band) or soft X-ray (wavelength:
13nm band, 11nm band or 5nm band)
Is required.
【０００９】そこで、本件発明者らは、従来から知られ
ているレジスト材料からなるレジスト膜に対して、Ｆ2
レーザ光（波長：１５７ｎｍ帯）を用いてパターン露光
を行なって、レジストパターンを形成してみた。Accordingly, the present inventors have proposed that a resist film made of a conventionally known resist material is applied to F 2
Pattern exposure was performed using laser light (wavelength: 157 nm band) to form a resist pattern.
【００１０】ところが、矩形状の断面形状を持つレジス
トパターンが得られず、不良なパターン形状を持つレジ
ストパターンしか得られなかった。However, a resist pattern having a rectangular cross-sectional shape could not be obtained, and only a resist pattern having a poor pattern shape could be obtained.
【００１１】前記に鑑み、本発明は、露光光として１ｎ
ｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ光を用いてレジストパ
ターンを形成する場合に、良好なパターン形状が得られ
るようにすることを目的とする。In view of the above, the present invention provides an exposure light of 1n
It is an object of the present invention to obtain a good pattern shape when forming a resist pattern using light having a wavelength in an m band to a 180 nm band.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】本件発明者らは、従来か
ら知られているレジスト材料、具体的には、ポリヒドロ
キシスチレン誘導体又はポリアクリル酸誘導体を主成分
とするレジスト材料を用いた場合に、レジストパターン
のパターン形状が不良になる原因について検討を加えた
結果、ポリヒドロキシスチレン誘導体又はポリアクリル
酸誘導体等に含まれるカルボニル基が１ｎｍ帯〜１８０
ｎｍ帯の波長を持つ光に対して高い吸収性を有している
ため、１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光がレ
ジスト膜の底部まで十分に到達できないので、レジスト
パターンのパターン形状が不良になることを見出した。Means for Solving the Problems The present inventors have found that a resist material conventionally known, specifically, a resist material containing a polyhydroxystyrene derivative or a polyacrylic acid derivative as a main component is used. As a result of considering the cause of the poor pattern shape of the resist pattern, it was found that the carbonyl group contained in the polyhydroxystyrene derivative or the polyacrylic acid derivative was 1 nm band to 180 nm.
Exposure light having a wavelength in the range of 1 nm to 180 nm cannot sufficiently reach the bottom of the resist film due to high absorption of light having a wavelength in the nm band. I found out.
【００１３】［化４］は、ＫｒＦエキシマレーザ用のポ
ジ型レジスト材料として用いられるポリヒドロキシスチ
レン誘導体の構造式の一例を示しており、［化５］は、
ＡｒＦエキシマレーザ用のポジ型レジスト材料として用
いられるポリアクリル酸誘導体の構造式の一例を示して
いる。Formula 4 shows an example of the structural formula of a polyhydroxystyrene derivative used as a positive resist material for a KrF excimer laser.
1 shows an example of a structural formula of a polyacrylic acid derivative used as a positive resist material for an ArF excimer laser.
【００１４】[0014]
【化４】 Embedded image
【００１５】[0015]
【化５】 Embedded image
【００１６】また、本件発明者らは、レジスト膜の１ｎ
ｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ光に対する吸収性を低
減するための方策について種々の検討を加えた結果、レ
ジスト材料にスルフォン酸エステルを含ませると、レジ
スト膜の１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ光に対す
る吸収性が低くなることを見出した。Further, the present inventors have proposed that the resist film 1n
As a result of various studies on measures for reducing the absorbency for light having a wavelength in the m band to 180 nm band, when the sulfonate ester is included in the resist material, the wavelength in the 1 nm to 180 nm band of the resist film is reduced. It has been found that the light absorptivity decreases.
【００１７】これは、スルフォン酸エステルにおける光
吸収部であるスルフォニル基が、ポリヒドロキシスチレ
ン誘導体又はポリアクリル酸誘導体に含まれるカルボニ
ル基に比べて、１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ光
に対して低い吸収性を有していることによるものであ
る。This is because the sulfonyl group, which is the light absorbing portion in the sulfonate, has a wavelength of 1 nm to 180 nm as compared with the carbonyl group contained in the polyhydroxystyrene derivative or the polyacrylic acid derivative. This is due to the low absorption.
【００１８】本発明は、前記の知見に基づいてなされた
ものであって、具体的には、本発明に係る第１のパター
ン形成方法は、側鎖にスルフォニル基を持つベース樹脂
を有するレジスト材料を基板上に塗布してレジスト膜を
形成する工程と、レジスト膜に、１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ
帯の波長を持つ露光光を照射してパターン露光を行なう
工程と、パターン露光されたレジスト膜を現像液により
現像してレジストパターンを形成する工程とを備えてい
る。The present invention has been made based on the above findings. Specifically, the first pattern forming method according to the present invention is directed to a resist material having a base resin having a sulfonyl group in a side chain. Forming a resist film by applying a resist on a substrate;
The method includes a step of performing pattern exposure by irradiating exposure light having a band wavelength, and a step of forming a resist pattern by developing the pattern-exposed resist film with a developer.
【００１９】第１のパターン形成方法によると、レジス
ト材料のベース樹脂が側鎖にスルフォニル基を有するた
め、レジスト膜の１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ
露光光に対する吸収性が低くなるので、１ｎｍ帯〜１８
０ｎｍ帯の波長を持つ露光光のレジスト膜に対する透過
率が高くなる。このため、１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波
長を持つ露光光がレジスト膜の底部まで十分に到達でき
るので、良好なパターン形状を有するレジストパターン
を形成することができる。According to the first pattern forming method, since the base resin of the resist material has a sulfonyl group in the side chain, the absorbability of the resist film with respect to exposure light having a wavelength of 1 nm to 180 nm is reduced. Obi-18
The transmittance of the exposure light having a wavelength in the 0 nm band to the resist film is increased. Therefore, the exposure light having a wavelength in the range of 1 nm to 180 nm can sufficiently reach the bottom of the resist film, so that a resist pattern having a good pattern shape can be formed.
【００２０】第１のパターン形成方法において、ベース
樹脂は、側鎖にスルフォン酸エステルを有していること
が好ましい。In the first pattern forming method, the base resin preferably has a sulfonate ester in a side chain.
【００２１】このようにすると、パターン露光によりベ
ース樹脂の側鎖が切断されるため、ベース樹脂の現像液
に対する溶解性を容易に変化させることができる。In this case, since the side chains of the base resin are cut by the pattern exposure, the solubility of the base resin in the developing solution can be easily changed.
【００２２】第１のパターン形成方法において、ベース
樹脂は、側鎖にスルフォン酸を有していることが好まし
い。In the first pattern forming method, the base resin preferably has sulfonic acid in a side chain.
【００２３】このようにすると、レジスト膜の基板に対
する密着性を向上できると共に、レジスト膜の現像液に
対する溶解性をコントロールできる。In this manner, the adhesion of the resist film to the substrate can be improved, and the solubility of the resist film in the developing solution can be controlled.
【００２４】第１のパターン形成方法において、レジス
ト材料は、側鎖にスルフォン酸を有する樹脂をさらに備
えていることが好ましい。In the first pattern formation method, the resist material preferably further comprises a resin having sulfonic acid in a side chain.
【００２５】このようにすると、レジスト膜の基板に対
する密着性を向上できると共に、レジスト膜の現像液に
対する溶解性をコントロールできる。In this manner, the adhesion of the resist film to the substrate can be improved, and the solubility of the resist film in a developing solution can be controlled.
【００２６】第１のパターン形成方法において、ベース
樹脂は、［化６］における一般式（１）〜（５）のいず
れか１つで表わされる化合物を有していることが好まし
い。In the first pattern forming method, the base resin preferably contains a compound represented by any one of the general formulas (1) to (5) in [Chemical Formula 6].
【００２７】[0027]
【化６】 （但し、Ｒは、スルフォン酸エステルであり、Ｒ1 は、
水素原子、水酸基又はアルキル基であり、Ｒ2及びＲ
3は、同種又は異種であって、水素原子又はアルキル基
である。）Embedded image (Where R is a sulfonate, and R 1 is
Hydrogen atom, a hydroxyl group or an alkyl group, R 2 and R
3 is the same or different and is a hydrogen atom or an alkyl group. )
【００２８】このようにすると、ベース樹脂が芳香環又
は環状脂肪族を含んでいるので、ドライエッチングに対
する耐性を向上させることができる。In this case, the resistance to dry etching can be improved because the base resin contains an aromatic ring or a cycloaliphatic.
【００２９】第１のパターン形成方法において、スルフ
ォン酸エステルは、［化７］における化学式（６）〜
（１１）のいずれか１つで表わされることが好ましい。In the first pattern formation method, the sulfonic acid ester is represented by the following formula (6)
It is preferable to be represented by any one of (11).
【００３０】[0030]
【化７】 （但し、化学式（８）において、Ｒ4及びＲ5は、同種又
は異種であって、アルキル基又はアリール基である。）Embedded image (However, in the chemical formula (8), R 4 and R 5 are the same or different and are an alkyl group or an aryl group.)
【００３１】このようにすると、レジスト膜の１ｎｍ帯
〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光に対する吸収性を確
実に低減できる。In this way, the absorbability of the resist film with respect to exposure light having a wavelength of 1 nm to 180 nm can be reliably reduced.
【００３２】第１のパターン形成方法は、パターン露光
を行なう工程とレジストパターンを形成する工程との間
に、レジスト膜に対して熱処理を行なう工程をさらに備
えていることが好ましい。The first pattern forming method preferably further comprises a step of performing a heat treatment on the resist film between the step of performing pattern exposure and the step of forming a resist pattern.
【００３３】このようにすると、露光光により分解され
たベース樹脂から生じたスルフォン酸の触媒反応によ
り、レジスト膜の露光部におけるベース樹脂の分解が促
進される。In this manner, the catalytic reaction of the sulfonic acid generated from the base resin decomposed by the exposure light accelerates the decomposition of the base resin in the exposed portion of the resist film.
【００３４】この場合、ベース樹脂は、酸の存在下で前
記現像液に対する溶解性が変化する樹脂であり、レジス
ト材料は、露光光が照射されると酸を発生する酸発生剤
を有していることが好ましい。In this case, the base resin is a resin whose solubility in the developing solution changes in the presence of an acid, and the resist material has an acid generator which generates an acid when irradiated with exposure light. Is preferred.
【００３５】このようにすると、露光光により分解され
たベース樹脂から生じたスルフォン酸及び酸発生剤から
発生した酸が加熱されるので、酸の触媒反応が促進され
るので、レジスト膜の露光部におけるベース樹脂の分解
が一層促進される。In this case, since the sulfonic acid generated from the base resin decomposed by the exposure light and the acid generated from the acid generator are heated, the catalytic reaction of the acid is promoted, so that the exposed portion of the resist film is heated. , The decomposition of the base resin is further promoted.
【００３６】本発明に係る第２のパターン形成方法は、
アルカリ可溶性のベース樹脂と、スルフォン酸エステル
を含む化合物からなり、露光光が照射されると分解する
溶解阻害剤とを有するレジスト材料を基板上に塗布して
レジスト膜を形成する工程と、レジスト膜に、１ｎｍ帯
〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光を照射してパターン
露光を行なう工程と、パターン露光されたレジスト膜を
現像液により現像してレジストパターンを形成する工程
とを備えている。The second pattern forming method according to the present invention comprises:
Forming a resist film by applying a resist material comprising an alkali-soluble base resin and a compound containing a sulfonic acid ester and having a dissolution inhibitor that decomposes when irradiated with exposure light, on the substrate, A step of irradiating exposure light having a wavelength of 1 nm to 180 nm to perform pattern exposure, and a step of forming a resist pattern by developing the pattern-exposed resist film with a developer.
【００３７】第２のパターン形成方法によると、レジス
ト材料が、スルフォン酸エステルを含む化合物からなる
溶解阻害剤を有するため、レジスト膜の１ｎｍ帯〜１８
０ｎｍ帯の露光光に対する吸収性が低くなるので、１ｎ
ｍ帯〜１８０ｎｍ帯の露光光のレジスト膜に対する透過
率が高くなる。このため、１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の露
光光がレジスト膜の底部まで十分に到達できるので、良
好なパターン形状を有するレジストパターンを形成する
ことができる。According to the second pattern formation method, since the resist material has a dissolution inhibitor comprising a compound containing a sulfonic acid ester, the resist film has a thickness of 1 nm to 18 nm.
Since absorption of exposure light in the 0 nm band becomes low, 1n
The transmittance of the exposure light of the m band to 180 nm band to the resist film is increased. Therefore, the exposure light in the 1 nm to 180 nm band can sufficiently reach the bottom of the resist film, so that a resist pattern having a good pattern shape can be formed.
【００３８】第２のパターン形成方法において、ベース
樹脂は、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ノボラック
樹脂又はポリオレフィン系樹脂であることが好ましい。In the second pattern forming method, the base resin is preferably an acrylic resin, a styrene resin, a novolak resin or a polyolefin resin.
【００３９】このようにすると、溶解阻害剤の作用によ
りレジスト膜を確実にアルカリ難溶性にすることができ
る。This makes it possible to reliably make the resist film hardly soluble in alkali by the action of the dissolution inhibitor.
【００４０】第２のパターン形成方法において、溶解阻
害剤は、［化８］における化学式（６）〜（１１）のい
ずれか１つで表わされるスルフォン酸エステルを有して
いることが好ましい。In the second pattern formation method, the dissolution inhibitor preferably has a sulfonate represented by any one of the chemical formulas (6) to (11) in Chemical Formula 8.
【００４１】[0041]
【化８】 （但し、化学式（８）において、Ｒ4及びＲ5は、同種又
は異種であって、アルキル基又はアリール基である。）Embedded image (However, in the chemical formula (8), R 4 and R 5 are the same or different and are an alkyl group or an aryl group.)
【００４２】このようにすると、レジスト膜の１ｎｍ帯
〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ光に対する吸収性を確実に
低減できる。In this manner, the absorbability of the resist film for light having a wavelength in the range of 1 nm to 180 nm can be reliably reduced.
【００４３】第２のパターン形成方法は、パターン露光
を行なう工程とレジストパターンを形成する工程との間
に、レジスト膜に対して熱処理を行なう工程をさらに備
えていることが好ましい。The second pattern forming method preferably further comprises a step of performing a heat treatment on the resist film between the step of performing pattern exposure and the step of forming a resist pattern.
【００４４】この場合、溶解阻害剤は、酸の存在下で分
解する化合物であり、レジスト材料は、露光光が照射さ
れると酸を発生する酸発生剤を有していることが好まし
い。In this case, the dissolution inhibitor is a compound that decomposes in the presence of an acid, and the resist material preferably has an acid generator that generates an acid when irradiated with exposure light.
【００４５】第１又は第２のパターン形成方法におい
て、露光光は、Ｆ2レーザ光又はＡｒ2レーザ光であるこ
とが好ましい。In the first or second pattern formation method, the exposure light is preferably F 2 laser light or Ar 2 laser light.
【００４６】[0046]
【発明の実施の形態】（第１の実施形態）以下、本発明
の第１の実施形態に係るパターン形成方法について、図
１（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) Hereinafter, a pattern forming method according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 (a) to 1 (c).
【００４７】第１の実施形態に係るパターン形成方法
は、レジスト材料のベース樹脂として、スルフォニル基
を持つ化合物であるスルフォニル化合物を側鎖に有する
樹脂を用いるものである。レジスト材料の具体的な組成
は以下の通りである。In the pattern forming method according to the first embodiment, a resin having a sulfonyl compound which is a compound having a sulfonyl group in a side chain is used as a base resin of a resist material. The specific composition of the resist material is as follows.
【００４８】 ベース樹脂：ポリ（（ビニルスルフォニルフルオライド）−（ｐ−ターシャル ブトキシスチレン））……［化９］ ２ｇ 溶媒：ジグライム ２０ｇBase resin: poly ((vinylsulfonyl fluoride)-(p-tert-butoxystyrene)) 2 g Solvent: 20 g diglyme
【化９】 Embedded image
【００４９】まず、図１（ａ）に示すように、前記の組
成を有するレジスト材料を半導体基板１０上にスピンコ
ートして、０．３μｍの膜厚を有するレジスト膜１１を
形成する。このとき、ベース樹脂がアルカリ難溶性であ
るため、レジスト膜１１はアルカリ難溶性である。First, as shown in FIG. 1A, a resist material having the above composition is spin-coated on a semiconductor substrate 10 to form a resist film 11 having a thickness of 0.3 μm. At this time, since the base resin is hardly soluble in alkali, the resist film 11 is hardly soluble in alkali.
【００５０】次に、図１（ｂ）に示すように、レジスト
膜１１に対してマスク１２を介して、Ｆ2 エキシマレー
ザ（波長：１５７ｎｍ帯）１３を照射してパターン露光
を行なう。このようにすると、レジスト膜１１の露光部
１１ａにおけるベース樹脂が露光光により分解されてス
ルフォン酸が生成されるため、レジスト膜１１の露光部
１１ａがアルカリ可溶性に変化する一方、レジスト膜１
１の未露光部１１ｂはアルカリ難溶性のままである。Next, as shown in FIG. 1B, the resist film 11 is irradiated with an F 2 excimer laser (wavelength: 157 nm band) 13 through a mask 12 to perform pattern exposure. In this way, the base resin in the exposed portion 11a of the resist film 11 is decomposed by the exposure light to generate sulfonic acid, so that the exposed portion 11a of the resist film 11 changes to alkali-soluble while the resist film 1
The unexposed portion 11b remains insoluble in alkali.
【００５１】次に、レジスト膜１１に対して、例えばテ
トラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液等の
アルカリ性の現像液を用いて現像処理を行なう。これに
より、レジスト膜１１の露光部１１ａが現像液に溶解す
るので、図１（ｃ）に示すように、レジスト膜１１の未
露光部１１ｂからなるレジストパターン１４が得られ
る。すなわち、第１の実施形態は、ポジ型のレジストパ
ターンが形成される場合である。Next, the resist film 11 is developed using an alkaline developing solution such as an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide. As a result, the exposed portions 11a of the resist film 11 are dissolved in the developing solution, so that a resist pattern 14 composed of the unexposed portions 11b of the resist film 11 is obtained as shown in FIG. That is, the first embodiment is a case where a positive resist pattern is formed.
【００５２】第１の実施形態によると、レジスト材料の
ベース樹脂が、側鎖にスルフォニル基を有するため、レ
ジスト膜１１の１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ光
に対する吸収性が低くなるので、１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ
帯の波長を持つ露光光のレジスト膜１１に対する透過率
が高くなる。このため、露光光がレジスト膜１１の底部
まで十分に到達できるので、０．０８μｍの微細なパタ
ーン幅を有し、良好なパターン形状を有するレジストパ
ターン１４を形成することができた。According to the first embodiment, since the base resin of the resist material has a sulfonyl group in the side chain, the absorptivity of the resist film 11 with respect to light having a wavelength of 1 nm to 180 nm is reduced. Band to 180 nm
The transmittance of the exposure light having the band wavelength to the resist film 11 increases. For this reason, since the exposure light can sufficiently reach the bottom of the resist film 11, the resist pattern 14 having a fine pattern width of 0.08 μm and a good pattern shape can be formed.
【００５３】図２は、第１の実施形態を評価するために
行なった実験結果を示しており、０．１μｍの膜厚を有
する樹脂膜に３００ｎｍ以下の波長を持つ光を照射した
ときにおける、光の波長と光の透過率との関係を示して
いる。尚、図２において、第１の実施形態は、ポリ
（（ビニルスルフォニルフルオライド）−（ｐ−ターシ
ャルブトキシスチレン））からなる樹脂膜を示し、第１
の比較例は、ＫｒＦエキシマレーザ用に用いられている
ポリヒドロキシスチレン誘導体からなる樹脂膜を示し、
第２の比較例は、ＡｒＦエキシマレーザ用に用いられて
いるポリアクリル酸誘導体からなる樹脂膜を示してい
る。図２から分かるように、第１の実施形態によると、
１５７ｎｍ帯の波長を持つＦ2 レーザに対する透過率
が、第１及び第２の比較例に比べて大きく向上してい
る。FIG. 2 shows the results of an experiment performed to evaluate the first embodiment, and shows a case where a resin film having a thickness of 0.1 μm is irradiated with light having a wavelength of 300 nm or less. The relationship between the light wavelength and the light transmittance is shown. In FIG. 2, the first embodiment shows a resin film made of poly ((vinylsulfonyl fluoride)-(p-tert-butoxystyrene)).
Comparative Example shows a resin film made of a polyhydroxystyrene derivative used for a KrF excimer laser,
The second comparative example shows a resin film made of a polyacrylic acid derivative used for an ArF excimer laser. As can be seen from FIG. 2, according to the first embodiment,
The transmittance for the F 2 laser having a wavelength in the 157 nm band is greatly improved as compared with the first and second comparative examples.
【００５４】（第２の実施形態）以下、本発明の第２の
実施形態に係るパターン形成方法について、図１（ａ）
〜（ｃ）を参照しながら説明する。(Second Embodiment) Hereinafter, a pattern forming method according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIGS.
【００５５】第２の実施形態に係るパターン形成方法
は、レジスト材料のベース樹脂として、前記の一般式
（１）に示す化合物であって、前記の化学式（７）に示
すスルフォン酸エステルを側鎖に持つ化合物を用いるも
のである。レジスト材料の具体的な組成は以下の通りで
ある。In the pattern forming method according to the second embodiment, the base resin of the resist material is a compound represented by the general formula (1), wherein the sulfonate represented by the chemical formula (7) is used as a side chain. Is used. The specific composition of the resist material is as follows.
【００５６】 ベース樹脂：［化１０］に示す樹脂 ２ｇ 溶媒：ジグライム ２０ｇBase resin: 2 g of the resin shown in Chemical formula 10 Solvent: 20 g of diglyme
【化１０】 Embedded image
【００５７】尚、［化１０］において、Ａはスルフォン
酸であり、Ｂはスルフォン酸エステルである。In the above formula, A is sulfonic acid, and B is a sulfonic acid ester.
【００５８】まず、図１（ａ）に示すように、前記の組
成を有するレジスト材料を半導体基板１０上にスピンコ
ートして、０．３μｍの膜厚を有するレジスト膜１１を
形成する。このとき、ベース樹脂がアルカリ難溶性であ
るため、レジスト膜１１はアルカリ難溶性である。First, as shown in FIG. 1A, a resist material having the above composition is spin-coated on a semiconductor substrate 10 to form a resist film 11 having a thickness of 0.3 μm. At this time, since the base resin is hardly soluble in alkali, the resist film 11 is hardly soluble in alkali.
【００５９】次に、図１（ｂ）に示すように、レジスト
膜１１に対してマスク１２を介して、Ｆ2 エキシマレー
ザ（波長：１５７ｎｍ帯）１３を照射してパターン露光
を行なう。このようにすると、レジスト膜１１の露光部
１１ａにおけるベース樹脂が露光光により分解されてス
ルフォン酸が生成されるため、レジスト膜１１の露光部
１１ａがアルカリ可溶性に変化する一方、レジスト膜１
１の未露光部１１ｂはアルカリ難溶性のままである。Next, as shown in FIG. 1B, the resist film 11 is irradiated with an F 2 excimer laser (wavelength: 157 nm band) 13 via a mask 12 to perform pattern exposure. In this way, the base resin in the exposed portion 11a of the resist film 11 is decomposed by the exposure light to generate sulfonic acid, so that the exposed portion 11a of the resist film 11 changes to alkali-soluble while the resist film 1
The unexposed portion 11b remains insoluble in alkali.
【００６０】次に、レジスト膜１１に対して、例えばテ
トラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液等の
アルカリ性の現像液を用いて現像処理を行なう。これに
より、レジスト膜１１の露光部１１ａが現像液に溶解す
るので、図１（ｃ）に示すように、レジスト膜１１の未
露光部１１ｂからなるレジストパターン１４が得られ
る。すなわち、第１の実施形態は、ポジ型のレジストパ
ターンが形成される場合である。Next, the resist film 11 is developed using an alkaline developing solution such as an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide. As a result, the exposed portions 11a of the resist film 11 are dissolved in the developing solution, so that a resist pattern 14 composed of the unexposed portions 11b of the resist film 11 is obtained as shown in FIG. That is, the first embodiment is a case where a positive resist pattern is formed.
【００６１】第２の実施形態によると、レジスト材料の
ベース樹脂が、側鎖にスルフォン酸エステルを有するた
め、レジスト膜１１の１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波長を
持つ光に対する吸収性が低くなるので、１ｎｍ帯〜１８
０ｎｍ帯の波長を持つ露光光のレジスト膜１１に対する
透過率が高くなる。このため、露光光がレジスト膜１１
の底部まで十分に到達できるので、０．０８μｍの微細
なパターン幅を有し、良好なパターン形状を有するレジ
ストパターン１４を形成することができた。According to the second embodiment, since the base resin of the resist material has a sulfonate ester in the side chain, the absorbability of the resist film 11 with respect to light having a wavelength of 1 nm to 180 nm decreases. 1 nm band to 18
The transmittance of the exposure light having a wavelength in the 0 nm band to the resist film 11 increases. For this reason, the exposure light is applied to the resist film 11.
, The resist pattern 14 having a fine pattern width of 0.08 μm and a good pattern shape could be formed.
【００６２】また、第２の実施形態によると、ベース樹
脂が芳香環を含んでいるので、ドライエッチングに対す
る耐性を向上させることができる。Further, according to the second embodiment, since the base resin contains an aromatic ring, the resistance to dry etching can be improved.
【００６３】また、第２の実施形態によると、ベース樹
脂が側鎖にスルフォン酸を有しているため、レジスト膜
１１の半導体基板１０に対する密着性を向上させること
ができると共に、レジスト膜１１の現像液に対する溶解
性をコントロールできる。According to the second embodiment, since the base resin has sulfonic acid in the side chain, the adhesiveness of the resist film 11 to the semiconductor substrate 10 can be improved, and the resist film 11 The solubility in the developer can be controlled.
【００６４】尚、第２の実施形態においては、レジスト
膜１１に対してパターン露光を行なった後、レジスト膜
１１に対して加熱処理を行なうことなく現像処理を行な
ったが、これに代えて、パターン露光が行なわれたレジ
スト膜１１に対して、ホットプレート等により加熱した
後に現像処理を行なってもよい。このようにすると、露
光光により分解されたベース樹脂から生じるスルフォン
酸が加熱されるため、酸の触媒反応が起こるので、レジ
スト膜１１の露光部１１ａにおけるベース樹脂の分解が
促進される。このため、レジスト膜１１の感度が向上す
る。In the second embodiment, after the resist film 11 is subjected to pattern exposure, the resist film 11 is developed without performing a heating process. The resist film 11 on which the pattern exposure has been performed may be subjected to a development process after being heated by a hot plate or the like. In this case, since the sulfonic acid generated from the base resin decomposed by the exposure light is heated, a catalytic reaction of the acid occurs, so that the decomposition of the base resin in the exposed portion 11a of the resist film 11 is promoted. For this reason, the sensitivity of the resist film 11 is improved.
【００６５】図３は、第２の実施形態を評価するために
行なった実験結果を示しており、０．１μｍの膜厚を有
する樹脂膜に３００ｎｍ以下の波長を持つ光を照射した
ときにおける光の波長と光の透過率との関係を示してい
る。尚、図３において、第２の実施形態は、［化１０］
からなる樹脂膜を示し、第１の比較例はポリヒドロキシ
スチレン誘導体からなる樹脂膜を示し、第２の比較例は
ポリアクリル酸誘導体からなる樹脂膜を示している。図
３から分かるように、第２の実施形態によると、１５７
ｎｍ帯の波長を持つＦ2 レーザに対する透過率が、第１
及び第２の比較例に比べて大きく向上している。FIG. 3 shows the results of an experiment performed to evaluate the second embodiment. The light emitted when a resin film having a thickness of 0.1 μm is irradiated with light having a wavelength of 300 nm or less. Shows the relationship between the wavelength and the light transmittance. Note that, in FIG. 3, the second embodiment is based on [Chemical Formula 10].
The first comparative example shows a resin film made of a polyhydroxystyrene derivative, and the second comparative example shows a resin film made of a polyacrylic acid derivative. As can be seen from FIG. 3, according to the second embodiment, 157
The transmittance for an F 2 laser having a wavelength in the nm band is the first
And it is greatly improved as compared with the second comparative example.
【００６６】（第３の実施形態）以下、本発明の第３の
実施形態に係るパターン形成方法について、図４（ａ）
〜（ｄ）を参照しながら説明する。(Third Embodiment) Hereinafter, a pattern forming method according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIGS.
【００６７】第３の実施形態に係るパターン形成方法
は、レジスト材料のベース樹脂として、前記の一般式
（３）に示す化合物であって、前記の化学式（６）に示
すスルフォン酸エステルを側鎖に持つ化合物を用いるも
のである。レジスト材料の具体的な組成は以下の通りで
ある。In the pattern forming method according to the third embodiment, the compound represented by the general formula (3) is used as the base resin of the resist material, and the sulfonic acid ester represented by the chemical formula (6) is used as a side chain. Is used. The specific composition of the resist material is as follows.
【００６８】 ベース樹脂：［化１１］に示す樹脂 ２ｇ 酸発生剤：トリフェニルスルフォニウムトリフレート ０．０４ｇ 溶媒：ジグライム ２０ｇBase resin: Resin shown in Chemical Formula 2 g Acid generator: triphenylsulfonium triflate 0.04 g Solvent: diglyme 20 g
【化１１】 尚、［化１１］において、Ａはスルフォン酸であり、Ｂ
はスルフォン酸エステルである。Embedded image In addition, in [Formula 11], A is sulfonic acid, and B is
Is a sulfonate.
【００６９】まず、図４（ａ）に示すように、前記の組
成を有するレジスト材料を半導体基板２０上にスピンコ
ートして、０．３μｍの膜厚を有するレジスト膜２１を
形成する。このとき、ベース樹脂がアルカリ難溶性であ
るので、レジスト膜２１はアルカリ難溶性である。First, as shown in FIG. 4A, a resist material having the above composition is spin-coated on a semiconductor substrate 20 to form a resist film 21 having a thickness of 0.3 μm. At this time, since the base resin is hardly soluble in alkali, the resist film 21 is hardly soluble in alkali.
【００７０】次に、図４（ｂ）に示すように、レジスト
膜２１に対してマスク２２を介して、Ｆ2 エキシマレー
ザ（波長：１５７ｎｍ帯）２３を照射してパターン露光
を行なう。このようにすると、レジスト膜２１の露光部
２１ａにおけるベース樹脂が露光光により分解されてス
ルフォン酸が生成されるため、レジスト膜２１の露光部
２１ａがアルカリ可溶性に変化する一方、レジスト膜２
１の未露光部２１ｂはアルカリ難溶性のままである。ま
た、レジスト膜２１の露光部２１ａにおいては酸発生剤
から酸が発生する一方、レジスト膜２１の未露光部２１
ｂにおいては酸が発生しない。Next, as shown in FIG. 4B, the resist film 21 is irradiated with an F 2 excimer laser (wavelength: 157 nm band) 23 via a mask 22 to perform pattern exposure. In this case, the base resin in the exposed portion 21a of the resist film 21 is decomposed by the exposure light to generate sulfonic acid, so that the exposed portion 21a of the resist film 21 changes to be alkali-soluble while the resist film 2
The first unexposed portion 21b remains hardly soluble in alkali. In the exposed portion 21 a of the resist film 21, acid is generated from the acid generator, while the unexposed portion 21
In b, no acid is generated.
【００７１】次に、図４（ｃ）に示すように、半導体基
板２０ひいてはレジスト膜２１をホットプレート２４上
で加熱する。このようにすると、露光光により分解され
たベース樹脂から生じたスルフォン酸、及び酸発生剤か
ら発生した酸が加熱されるため、酸の触媒反応が起こる
ので、レジスト膜２１の露光部２１ａにおけるベース樹
脂の分解が一層促進される。このため、レジスト膜２１
の感度が一層向上する。Next, as shown in FIG. 4C, the semiconductor substrate 20 and thus the resist film 21 are heated on a hot plate 24. In this case, since the sulfonic acid generated from the base resin decomposed by the exposure light and the acid generated from the acid generator are heated, a catalytic reaction of the acid occurs, so that the base in the exposed portion 21 a of the resist film 21 is heated. The decomposition of the resin is further promoted. Therefore, the resist film 21
Sensitivity is further improved.
【００７２】次に、レジスト膜２１に対して、例えばテ
トラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液等の
アルカリ性の現像液を用いて現像処理を行なう。これに
より、レジスト膜２１の露光部２１ａが現像液に溶解す
るので、図４（ｄ）に示すように、レジスト膜２１の未
露光部２１ｂからなるレジストパターン２５が得られ
る。すなわち、第３の実施形態は、ポジ型のレジストパ
ターンが形成される場合である。Next, the resist film 21 is developed using an alkaline developing solution such as an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide. As a result, the exposed portions 21a of the resist film 21 dissolve in the developing solution, and as shown in FIG. 4D, a resist pattern 25 including the unexposed portions 21b of the resist film 21 is obtained. That is, the third embodiment is a case where a positive resist pattern is formed.
【００７３】第３の実施形態によると、レジスト材料
が、側鎖にスルフォン酸エステルを持つベース樹脂を有
するため、レジスト膜２１の１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の
波長を持つ光に対する吸収性が低くなるので、１ｎｍ帯
〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光のレジスト膜２１に
対する透過率が高くなる。このため、露光光がレジスト
膜２１の底部まで十分に到達できるので、０．０８μｍ
の微細なパターン幅を有し、良好なパターン形状を有す
るレジストパターン２５を形成することができた。According to the third embodiment, since the resist material has the base resin having a sulfonate ester in the side chain, the absorbability of the resist film 21 with respect to light having a wavelength of 1 nm to 180 nm is reduced. The transmittance of exposure light having a wavelength in the range of 1 nm to 180 nm to the resist film 21 is increased. For this reason, the exposure light can sufficiently reach the bottom of the resist film 21, so that the exposure light is 0.08 μm.
The resist pattern 25 having a fine pattern width and a good pattern shape could be formed.
【００７４】また、第３の実施形態によると、ベース樹
脂が環状脂肪族を含んでいるので、ドライエッチングに
対する耐性を向上させることができる。Further, according to the third embodiment, since the base resin contains a cycloaliphatic, the resistance to dry etching can be improved.
【００７５】また、第３の実施形態によると、ベース樹
脂が側鎖にスルフォン酸を有するため、レジスト膜２１
の半導体基板２０に対する密着性を向上させることがで
きると共に、レジスト膜２１の現像液に対する溶解性を
コントロールできる。According to the third embodiment, since the base resin has sulfonic acid in the side chain, the resist film 21
Of the resist film 21 can be controlled, and the solubility of the resist film 21 in a developing solution can be controlled.
【００７６】（第４の実施形態）以下、本発明の第４の
実施形態に係るパターン形成方法について、図１（ａ）
〜（ｃ）を参照しながら説明する。(Fourth Embodiment) Hereinafter, a pattern forming method according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIGS.
【００７７】第４の実施形態に係るパターン形成方法
は、レジスト材料のベース樹脂として、アルカリ可溶性
のベース樹脂を用いると共に、溶解阻害剤として、前記
の化学式（８）に示すスルフォン酸エステル（但し、Ｒ
4及びＲ5は、同種又は異種であって、アルキル基又はア
リール基である。）を含む化合物を用いるものである。
レジスト材料の具体的な組成は以下の通りである。In the pattern forming method according to the fourth embodiment, an alkali-soluble base resin is used as a base resin of a resist material, and a sulfonate ester represented by the above-mentioned chemical formula (8) (provided that R
4 and R 5 are the same or different and are an alkyl group or an aryl group. ) Is used.
The specific composition of the resist material is as follows.
【００７８】 ベース樹脂：ノボラック樹脂 ２ｇ 溶解阻害剤：［化１２］に示す化合物 ０．４ｇ 溶媒：ジグライム ２０ｇBase resin: novolak resin 2 g Dissolution inhibitor: 0.4 g of compound shown in [Chemical formula 12] Solvent: diglyme 20 g
【化１２】 Embedded image
【００７９】まず、図１（ａ）に示すように、前記の組
成を有するレジスト材料を半導体基板１０上にスピンコ
ートして、０．３μｍの膜厚を有するレジスト膜１１を
形成する。このとき、ベース樹脂はアルカリ可溶性であ
るが、溶解阻害剤の作用によりレジスト膜１１はアルカ
リ難溶性である。First, as shown in FIG. 1A, a resist material having the above composition is spin-coated on a semiconductor substrate 10 to form a resist film 11 having a thickness of 0.3 μm. At this time, the base resin is soluble in alkali, but the resist film 11 is hardly soluble in alkali due to the action of the dissolution inhibitor.
【００８０】次に、図１（ｂ）に示すように、レジスト
膜１１に対してマスク１２を介して、Ｆ2 エキシマレー
ザ（波長：１５７ｎｍ帯）１３を照射してパターン露光
を行なう。このようにすると、レジスト膜１１の露光部
１１ａにおける溶解阻害剤が露光光により分解されてス
ルフォン酸が生成されるため、レジスト膜１１の露光部
１１ａがアルカリ可溶性に変化する一方、レジスト膜１
１の未露光部１１ｂはアルカリ難溶性のままである。Next, as shown in FIG. 1B, pattern exposure is performed by irradiating the resist film 11 with an F 2 excimer laser (wavelength: 157 nm band) 13 via a mask 12. In this case, the dissolution inhibitor in the exposed portion 11a of the resist film 11 is decomposed by the exposure light to generate sulfonic acid, so that the exposed portion 11a of the resist film 11 changes to alkali-soluble while the resist film 1
The unexposed portion 11b remains insoluble in alkali.
【００８１】次に、レジスト膜１１に対して、例えばテ
トラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液等の
アルカリ性の現像液を用いて現像処理を行なう。これに
より、レジスト膜１１の露光部１１ａが現像液に溶解す
るので、図１（ｃ）に示すように、レジスト膜１１の未
露光部１１ｂからなるレジストパターン１４が得られ
る。すなわち、第４の実施形態は、ポジ型のレジストパ
ターンが形成される場合である。Next, the resist film 11 is developed using an alkaline developing solution such as an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide. As a result, the exposed portions 11a of the resist film 11 are dissolved in the developing solution, so that a resist pattern 14 composed of the unexposed portions 11b of the resist film 11 is obtained as shown in FIG. That is, the fourth embodiment is a case where a positive resist pattern is formed.
【００８２】第４の実施形態によると、レジスト材料
が、スルフォン酸エステルを含む化合物からなる溶解阻
害剤を有するため、レジスト膜１１の１ｎｍ帯〜１８０
ｎｍ帯の波長を持つ光に対する吸収性が低くなるので、
１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光のレジスト
膜１１に対する透過率が高くなる。このため、露光光が
レジスト膜１１の底部まで十分に到達できるので、０．
０８μｍの微細なパターン幅を有し、良好なパターン形
状を有するレジストパターン１４を形成することができ
た。According to the fourth embodiment, since the resist material has a dissolution inhibitor composed of a compound containing a sulfonic acid ester, the resist film 11 has a thickness of 1 nm to 180 nm.
Since the absorption of light having a wavelength in the nm band is reduced,
The transmittance of exposure light having a wavelength in the range of 1 nm to 180 nm to the resist film 11 is increased. Therefore, the exposure light can sufficiently reach the bottom of the resist film 11.
The resist pattern 14 having a fine pattern width of 08 μm and a good pattern shape was able to be formed.
【００８３】また、第４の実施形態によると、溶解阻害
剤が芳香環を含んでいるので、ドライエッチングに対す
る耐性を向上させることができる。According to the fourth embodiment, since the dissolution inhibitor contains an aromatic ring, the resistance to dry etching can be improved.
【００８４】尚、第４の実施形態において、レジスト膜
１１に対してパターン露光を行なった後、レジスト膜１
１に対して加熱処理を行なうことなく現像処理を行なっ
たが、これに代えて、パターン露光が行なわれたレジス
ト膜１１に対して、ホットプレート等により加熱した後
に現像処理を行なってもよい。このようにすると、露光
光により分解された溶解阻害剤から生じるスルフォン酸
が加熱されるため、酸の触媒反応が起こるので、レジス
ト膜１１の露光部１１ａにおける溶解阻害剤の分解が促
進される。このため、レジスト膜１１の感度が向上す
る。In the fourth embodiment, after the resist film 11 is subjected to pattern exposure,
Although the developing process was performed on the resist film 11 without performing the heating process, the resist film 11 on which the pattern exposure was performed may be subjected to a developing process after being heated by a hot plate or the like. In this case, since the sulfonic acid generated from the dissolution inhibitor decomposed by the exposure light is heated, a catalytic reaction of the acid occurs, so that the decomposition of the dissolution inhibitor in the exposed portion 11a of the resist film 11 is promoted. For this reason, the sensitivity of the resist film 11 is improved.
【００８５】（第５の実施形態）以下、本発明の第５の
実施形態に係るパターン形成方法について、図４（ａ）
〜（ｄ）を参照しながら説明する。(Fifth Embodiment) Hereinafter, a pattern forming method according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIGS.
【００８６】第５の実施形態に係るパターン形成方法
は、レジスト材料のベース樹脂として、アルカリ可溶性
のベース樹脂を用いると共に、溶解阻害剤として、前記
の化学式（９）に示すスルフォン酸エステルを含む化合
物を用いるものである。レジスト材料の具体的な組成は
以下の通りである。In the pattern forming method according to the fifth embodiment, an alkali-soluble base resin is used as a base resin of a resist material, and a compound containing a sulfonate represented by the chemical formula (9) as a dissolution inhibitor is used. Is used. The specific composition of the resist material is as follows.
【００８７】 ベース樹脂：ポリヒドロキシスチレン ２ｇ 溶解阻害剤：［化１３］に示す化合物 ０．４ｇ 酸発生剤：トリフェニルスルフォニウムトリフレート ０．０４ｇ 溶媒：ジグライム ２０ｇBase resin: 2 g of polyhydroxystyrene Dissolution inhibitor: 0.4 g of compound shown in Chemical formula 13 Acid generator: 0.04 g of triphenylsulfonium triflate Solvent: 20 g of diglyme
【化１３】 Embedded image
【００８８】まず、図４（ａ）に示すように、前記の組
成を有するレジスト材料を半導体基板２０上にスピンコ
ートして、０．３μｍの膜厚を有するレジスト膜２１を
形成する。このとき、ベース樹脂はアルカリ可溶性であ
るが、溶解阻害剤の作用によりレジスト膜２１はアルカ
リ難溶性である。First, as shown in FIG. 4A, a resist material having the above-described composition is spin-coated on a semiconductor substrate 20 to form a resist film 21 having a thickness of 0.3 μm. At this time, the base resin is soluble in alkali, but the resist film 21 is hardly soluble in alkali due to the action of the dissolution inhibitor.
【００８９】次に、図４（ｂ）に示すように、レジスト
膜２１に対してマスク２２を介して、Ｆ2 エキシマレー
ザ（波長：１５７ｎｍ帯）２３を照射してパターン露光
を行なう。このようにすると、レジスト膜２１の露光部
２１ａにおける溶解阻害剤が露光光により分解されてス
ルフォン酸が生成されるため、レジスト膜２１の露光部
２１ａがアルカリ可溶性に変化する一方、レジスト膜２
１の未露光部２１ｂはアルカリ難溶性のままである。ま
た、レジスト膜２１の露光部２１ａにおいては酸発生剤
から酸が発生する一方、レジスト膜２１の未露光部２１
ｂにおいては酸が発生しない。Next, as shown in FIG. 4B, the resist film 21 is irradiated with an F 2 excimer laser (wavelength: 157 nm band) 23 via a mask 22 to perform pattern exposure. In this case, the dissolution inhibitor in the exposed portion 21a of the resist film 21 is decomposed by the exposure light to generate sulfonic acid, so that the exposed portion 21a of the resist film 21 changes to alkali-soluble while the resist film 2
The first unexposed portion 21b remains hardly soluble in alkali. In the exposed portion 21 a of the resist film 21, acid is generated from the acid generator, while the unexposed portion 21
In b, no acid is generated.
【００９０】次に、図４（ｃ）に示すように、半導体基
板２０ひいてはレジスト膜２１をホットプレート２４上
で加熱する。このようにすると、露光光により分解され
たベース樹脂から生じたスルフォン酸、及び酸発生剤か
ら発生した酸が加熱されるため、酸の触媒反応が起こる
ので、レジスト膜２１の露光部２１ａにおけるベース樹
脂の分解が一層促進される。このため、レジスト膜２１
の感度が一層向上する。Next, as shown in FIG. 4C, the semiconductor substrate 20 and thus the resist film 21 are heated on a hot plate 24. In this case, since the sulfonic acid generated from the base resin decomposed by the exposure light and the acid generated from the acid generator are heated, a catalytic reaction of the acid occurs, so that the base in the exposed portion 21 a of the resist film 21 is heated. The decomposition of the resin is further promoted. Therefore, the resist film 21
Sensitivity is further improved.
【００９１】次に、レジスト膜２１に対して、例えばテ
トラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液等の
アルカリ性の現像液を用いて現像処理を行なう。これに
より、レジスト膜２１の露光部２１ａが現像液に溶解す
るので、図４（ｄ）に示すように、レジスト膜２１の未
露光部２１ｂからなるレジストパターン２５が得られ
る。すなわち、第５の実施形態は、ポジ型のレジストパ
ターンが形成される場合である。Next, the resist film 21 is developed using an alkaline developing solution such as an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide. As a result, the exposed portions 21a of the resist film 21 dissolve in the developing solution, and as shown in FIG. 4D, a resist pattern 25 including the unexposed portions 21b of the resist film 21 is obtained. That is, the fifth embodiment is a case where a positive resist pattern is formed.
【００９２】第５の実施形態によると、レジスト材料
が、スルフォン酸エステルを含む化合物からなる溶解阻
害剤を有するため、レジスト膜２１の１ｎｍ帯〜１８０
ｎｍ帯の波長を持つ光に対する吸収性が低くなるので、
１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光のレジスト
膜２１に対する透過率が高くなる。このため、露光光が
レジスト膜２１の底部まで十分に到達できるので、０．
０８μｍの微細なパターン幅を有し、良好なパターン形
状を有するレジストパターン２５を形成することができ
た。According to the fifth embodiment, since the resist material has a dissolution inhibitor comprising a compound containing a sulfonic acid ester, the resist film 21 has a thickness of 1 nm to 180 nm.
Since the absorption of light having a wavelength in the nm band is reduced,
The transmittance of the exposure light having a wavelength of 1 nm band to 180 nm band to the resist film 21 is increased. For this reason, the exposure light can sufficiently reach the bottom of the resist film 21, and thus the exposure light can be reduced to 0.1.
The resist pattern 25 having a fine pattern width of 08 μm and a good pattern shape was able to be formed.
【００９３】また、第５の実施形態によると、溶解阻害
剤が芳香環を含んでいるので、ドライエッチングに対す
る耐性を向上させることができる。Further, according to the fifth embodiment, since the dissolution inhibitor contains an aromatic ring, the resistance to dry etching can be improved.
【００９４】（第６の実施形態）以下、本発明の第６の
実施形態に係るパターン形成方法について、図４（ａ）
〜（ｄ）を参照しながら説明する。(Sixth Embodiment) Hereinafter, a pattern forming method according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIGS.
【００９５】第６の実施形態に係るパターン形成方法
は、レジスト材料のベース樹脂として、アルカリ可溶性
のベース樹脂を用いると共に、溶解阻害剤として、前記
の化学式（７）に示すスルフォン酸エステルを側鎖に持
つ樹脂を用いるものである。レジスト材料の具体的な組
成は以下の通りである。In the pattern forming method according to the sixth embodiment, an alkali-soluble base resin is used as a base resin of a resist material, and a sulfonate represented by the above formula (7) is used as a dissolution inhibitor in a side chain. Is used. The specific composition of the resist material is as follows.
【００９６】 ベース樹脂：ポリヒドロキシスチレン １．５ｇ 溶解阻害剤：［化１４］に示す樹脂 １ｇ 酸発生剤：トリフェニルスルフォニウムトリフレート ０．０４ｇ 溶媒：ジグライム ２０ｇBase resin: 1.5 g of polyhydroxystyrene Dissolution inhibitor: 1 g of the resin shown in [Formula 14] Acid generator: 0.04 g of triphenylsulfonium triflate Solvent: 20 g of diglyme
【化１４】 Embedded image
【００９７】まず、図４（ａ）に示すように、前記の組
成を有するレジスト材料を半導体基板２０上にスピンコ
ートして、０．３μｍの膜厚を有するレジスト膜２１を
形成する。このとき、ベース樹脂はアルカリ可溶性であ
るが、溶解阻害剤の作用によりレジスト膜２１はアルカ
リ難溶性である。First, as shown in FIG. 4A, a resist material having the above-described composition is spin-coated on a semiconductor substrate 20 to form a resist film 21 having a thickness of 0.3 μm. At this time, the base resin is soluble in alkali, but the resist film 21 is hardly soluble in alkali due to the action of the dissolution inhibitor.
【００９８】次に、図４（ｂ）に示すように、レジスト
膜２１に対してマスク２２を介して、Ｆ2 エキシマレー
ザ（波長：１５７ｎｍ帯）２３を照射してパターン露光
を行なう。このようにすると、レジスト膜２１の露光部
２１ａにおける溶解阻害剤が露光光により分解されてス
ルフォン酸が生成されるため、レジスト膜２１の露光部
２１ａがアルカリ可溶性に変化する一方、レジスト膜２
１の未露光部２１ｂはアルカリ難溶性のままである。ま
た、レジスト膜２１の露光部２１ａにおいては酸発生剤
から酸が発生する一方、レジスト膜２１の未露光部２１
ｂにおいては酸が発生しない。Next, as shown in FIG. 4B, the resist film 21 is irradiated with an F 2 excimer laser (wavelength: 157 nm band) 23 via a mask 22 to perform pattern exposure. In this case, the dissolution inhibitor in the exposed portion 21a of the resist film 21 is decomposed by the exposure light to generate sulfonic acid, so that the exposed portion 21a of the resist film 21 changes to alkali-soluble while the resist film 2
The first unexposed portion 21b remains hardly soluble in alkali. In the exposed portion 21 a of the resist film 21, acid is generated from the acid generator, while the unexposed portion 21
In b, no acid is generated.
【００９９】次に、図４（ｃ）に示すように、半導体基
板２０ひいてはレジスト膜２１をホットプレート２４上
で加熱する。このようにすると、露光光により分解され
たベース樹脂から生じたスルフォン酸、及び酸発生剤か
ら発生した酸が加熱されるため、酸の触媒反応が起こる
ので、レジスト膜２１の露光部２１ａにおけるベース樹
脂の分解が一層促進される。このため、レジスト膜２１
の感度が一層向上する。Next, as shown in FIG. 4C, the semiconductor substrate 20 and thus the resist film 21 are heated on a hot plate 24. In this case, since the sulfonic acid generated from the base resin decomposed by the exposure light and the acid generated from the acid generator are heated, a catalytic reaction of the acid occurs, so that the base in the exposed portion 21 a of the resist film 21 is heated. The decomposition of the resin is further promoted. Therefore, the resist film 21
Sensitivity is further improved.
【０１００】次に、レジスト膜２１に対して、例えばテ
トラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液等の
アルカリ性の現像液を用いて現像処理を行なう。これに
より、レジスト膜２１の露光部２１ａが現像液に溶解す
るので、図４（ｄ）に示すように、レジスト膜２１の未
露光部２１ｂからなるレジストパターン２５が得られ
る。すなわち、第６の実施形態は、ポジ型のレジストパ
ターンが形成される場合である。Next, the resist film 21 is developed using an alkaline developing solution such as an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide. As a result, the exposed portions 21a of the resist film 21 dissolve in the developing solution, and as shown in FIG. 4D, a resist pattern 25 including the unexposed portions 21b of the resist film 21 is obtained. That is, the sixth embodiment is a case where a positive resist pattern is formed.
【０１０１】第６の実施形態によると、レジスト材料
が、スルフォン酸エステルを含む化合物からなる溶解阻
害剤を有するため、レジスト膜２１の１ｎｍ帯〜１８０
ｎｍ帯の波長を持つ光に対する吸収性が低くなるので、
１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光のレジスト
膜２１に対する透過率が高くなる。このため、露光光が
レジスト膜２１の底部まで十分に到達できるので、０．
０８μｍの微細なパターン幅を有し、良好なパターン形
状を有するレジストパターン２５を形成することができ
た。According to the sixth embodiment, since the resist material has a dissolution inhibitor composed of a compound containing a sulfonic acid ester, the resist film 21 has a thickness of 1 nm to 180 nm.
Since the absorption of light having a wavelength in the nm band is reduced,
The transmittance of the exposure light having a wavelength of 1 nm band to 180 nm band to the resist film 21 is increased. For this reason, the exposure light can sufficiently reach the bottom of the resist film 21, and thus the exposure light can be reduced to 0.1.
The resist pattern 25 having a fine pattern width of 08 μm and a good pattern shape was able to be formed.
【０１０２】また、第６の実施形態によると、溶解阻害
剤が芳香環を含んでいるので、ドライエッチングに対す
る耐性を向上させることができる。Further, according to the sixth embodiment, since the dissolution inhibitor contains an aromatic ring, the resistance to dry etching can be improved.
【０１０３】尚、第２及び第３の実施形態においては、
ベース樹脂として、前記の一般式（１）〜（５）に示す
樹脂のいずれか１つを用いることができるが、これらに
限られるものではない。In the second and third embodiments,
As the base resin, any one of the resins represented by the general formulas (1) to (5) can be used, but is not limited thereto.
【０１０４】また、第２及び第３の実施形態において
は、ベース樹脂として、前記の化学式（６）〜（１１）
に示すスルフォン酸エステルのいずれか１つを側鎖に持
つ樹脂を用いることができるが、これらに限られるもの
ではない。In the second and third embodiments, the above-mentioned chemical formulas (6) to (11) are used as the base resin.
Can be used, but the present invention is not limited thereto.
【０１０５】また、第２及び第３の実施形態において
は、ベース樹脂として、スルフォン酸エステルとスルフ
ォン酸とを側鎖に持つ樹脂を用いたが、これに代えて、
スルフォン酸エステルを側鎖に持つ樹脂と、スルフォン
酸を側鎖に持つ樹脂とを混合して用いてもよい。In the second and third embodiments, a resin having a sulfonic acid ester and a sulfonic acid in the side chain is used as the base resin.
A resin having a sulfonic acid ester in a side chain and a resin having a sulfonic acid in a side chain may be mixed and used.
【０１０６】また、第３〜第５の実施形態においては、
溶解阻害剤として、前記の化学式（６）〜（１１）に示
すスルフォン酸エステルのいずれか１つを含む化合物を
用いることができるが、これらに限られるものではな
い。In the third to fifth embodiments,
As the dissolution inhibitor, a compound containing any one of the sulfonic acid esters represented by the aforementioned chemical formulas (6) to (11) can be used, but is not limited thereto.
【０１０７】また、第４〜第６の実施形態においては、
アルカリ可溶性のベース樹脂として、アクリル系樹脂、
スチレン系樹脂、ノボラック樹脂又はポリオレフィン系
樹脂を用いることができるが、これらに限られるもので
はない。In the fourth to sixth embodiments,
Acrylic resin, as alkali-soluble base resin,
Styrene-based resins, novolak resins, or polyolefin-based resins can be used, but are not limited thereto.
【０１０８】また、第３、第５及び第６の実施形態にお
いては、酸発生剤として、スルフォニウム塩若しくはヨ
ードニウム塩等のオニウム塩類、スルフォン酸エステル
類、ジアゾジスルフォニルメタン類又はケトスルフォン
化合物等を適宜用いることができる。In the third, fifth and sixth embodiments, onium salts such as sulfonium salts or iodonium salts, sulfonates, diazodisulfonylmethanes or ketosulfone compounds are used as acid generators. It can be used as appropriate.
【０１０９】また、第１〜第６の実施形態においては、
露光光として、Ｘｅ2 レーザ光（波長：１７２ｎｍ
帯）、Ｆ2 レーザ光（波長：１５７ｎｍ帯）、Ｋｒ2 レ
ーザ光（波長：１４６ｎｍ帯）、ＡｒＫｒレーザ光（波
長：１３４ｎｍ帯）、Ａｒ2 レーザ光（波長：１２６ｎ
ｍ帯）又は軟Ｘ線（波長：１３ｎｍ帯、１１ｎｍ帯又は
５ｎｍ帯）を用いることができる。In the first to sixth embodiments,
Xe 2 laser light (wavelength: 172 nm) as exposure light
Band), F 2 laser light (wavelength: 157 nm band), Kr 2 laser light (wavelength: 146 nm band), ArKr laser light (wavelength: 134 nm band), Ar 2 laser light (wavelength: 126 n)
m band) or soft X-rays (wavelength: 13 nm band, 11 nm band, or 5 nm band) can be used.
【０１１０】また、第１〜第６の実施形態において、レ
ジスト膜の露光部をアルカリ性の現像液により除去し
て、ポジ型のレジストパターンを形成したが、これに代
えて、レジスト膜の未露光部を有機溶媒からなる現像液
により除去して、ネガ型のレジストパターンを形成して
もよい。In the first to sixth embodiments, the exposed portion of the resist film is removed with an alkaline developer to form a positive resist pattern. The part may be removed by a developer comprising an organic solvent to form a negative resist pattern.
【０１１１】[0111]
【発明の効果】第１又は第２のパターン形成方法による
と、１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波長を持つ露光光のレジ
スト膜に対する透過率が高くなるため、露光光がレジス
ト膜の底部まで十分に到達できるので、良好なパターン
形状を有するレジストパターンを形成することができ
る。According to the first or second pattern formation method, the transmittance of the exposure light having a wavelength in the range of 1 nm to 180 nm to the resist film is increased, so that the exposure light sufficiently reaches the bottom of the resist film. Therefore, a resist pattern having a good pattern shape can be formed.
【図１】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１及び第３の実
施形態に係るパターン形成方法の各工程を示す断面図で
ある。FIGS. 1A to 1C are cross-sectional views showing respective steps of a pattern forming method according to first and third embodiments of the present invention.
【図２】本発明の第１の実施形態を評価するために行な
った実験結果を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the results of an experiment performed to evaluate the first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第２の実施形態を評価するために行な
った実験結果を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the results of an experiment performed to evaluate a second embodiment of the present invention.
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第２、第４及び第
５の実施形態に係るパターン形成方法の各工程を示す断
面図である。FIGS. 4A to 4D are cross-sectional views illustrating respective steps of a pattern forming method according to second, fourth, and fifth embodiments of the present invention.
１０ 半導体基板 １１ レジスト膜 １１ａ 露光部 １１ｂ 未露光部 １２ マスク １３ Ｆ2 エキシマレーザ １４ レジストパターン ２０ 半導体基板 ２１ レジスト膜 ２１ａ 露光部 ２１ｂ 未露光部 ２２ マスク ２３ Ｆ2 エキシマレーザ ２４ ホットプレート ２５ レジストパターン10 semiconductor substrate 11 resist film 11a exposed portion 11b unexposed part 12 mask 13 F 2 excimer laser 14 resist pattern 20 semiconductor substrate 21 resist film 21a exposed portion 21b unexposed part 22 mask 23 F 2 excimer laser 24 hot plate 25 resist pattern
─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成１２年２月２５日（２０００．２．２
５）[Submission date] February 25, 2000 (200.2.2
5)
【手続補正１】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００９０[Correction target item name] 0090
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【００９０】次に、図４（ｃ）に示すように、半導体基
板２０ひいてはレジスト膜２１をホットプレート２４上
で加熱する。このようにすると、露光光により分解され
た溶解阻害剤から生じたスルフォン酸、及び酸発生剤か
ら発生した酸が加熱されるため、酸の触媒反応が起こる
ので、レジスト膜２１の露光部２１ａにおける溶解阻害
剤の分解が一層促進される。このため、レジスト膜２１
の感度が一層向上する。Next, as shown in FIG. 4C, the semiconductor substrate 20 and thus the resist film 21 are heated on a hot plate 24. In this case, the sulfonic acid generated from the dissolution inhibitor decomposed by the exposure light and the acid generated from the acid generator are heated, and a catalytic reaction of the acid occurs. Dissolution inhibition
The decomposition of the agent is further promoted. Therefore, the resist film 21
Sensitivity is further improved.
【手続補正２】[Procedure amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００９９[Correction target item name]
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【００９９】次に、図４（ｃ）に示すように、半導体基
板２０ひいてはレジスト膜２１をホットプレート２４上
で加熱する。このようにすると、露光光により分解され
た溶解阻害剤から生じたスルフォン酸、及び酸発生剤か
ら発生した酸が加熱されるため、酸の触媒反応が起こる
ので、レジスト膜２１の露光部２１ａにおける溶解阻害
剤の分解が一層促進される。このため、レジスト膜２１
の感度が一層向上する。Next, as shown in FIG. 4C, the semiconductor substrate 20 and thus the resist film 21 are heated on a hot plate 24. In this case, the sulfonic acid generated from the dissolution inhibitor decomposed by the exposure light and the acid generated from the acid generator are heated, and a catalytic reaction of the acid occurs. Dissolution inhibition
The decomposition of the agent is further promoted. Therefore, the resist film 21
Sensitivity is further improved.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/30 ５３１Ｓ ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 21/30 531S
Claims (14)
を有するレジスト材料を基板上に塗布してレジスト膜を
形成する工程と、 前記レジスト膜に、１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波長を持
つ露光光を照射してパターン露光を行なう工程と、 パターン露光された前記レジスト膜を現像液により現像
してレジストパターンを形成する工程とを備えているこ
とを特徴とするパターン形成方法。1. A step of applying a resist material having a base resin having a sulfonyl group to a side chain on a substrate to form a resist film, and exposing the resist film to exposure light having a wavelength of 1 nm to 180 nm. A pattern forming method, comprising: irradiating a pattern to perform pattern exposure; and developing the pattern-exposed resist film with a developer to form a resist pattern.
エステルを有していることを特徴とする請求項１に記載
のパターン形成方法。2. The pattern forming method according to claim 1, wherein the base resin has a sulfonate in a side chain.
を有していることを特徴とする請求項１に記載のパター
ン形成方法。3. The pattern forming method according to claim 1, wherein the base resin has sulfonic acid in a side chain.
酸を有する樹脂をさらに備えていることを特徴とする請
求項１に記載のパターン形成方法。4. The pattern forming method according to claim 1, wherein the resist material further comprises a resin having sulfonic acid in a side chain.
般式（１）〜（５）のいずれか１つで表わされる化合物
を有していることを特徴とする請求項１に記載のパター
ン形成方法。 【化１】 （但し、Ｒは、スルフォン酸エステルであり、 Ｒ1 は、水素原子、水酸基又はアルキル基であり、 Ｒ2及びＲ3は、同種又は異種であって、水素原子又はア
ルキル基である。）5. The pattern according to claim 1, wherein the base resin has a compound represented by any one of the general formulas (1) to (5) in Chemical Formula 1. Forming method. Embedded image (However, R is a sulfonate, R 1 is a hydrogen atom, a hydroxyl group or an alkyl group, and R 2 and R 3 are the same or different and are a hydrogen atom or an alkyl group.)
における化学式（６）〜（１１）のいずれか１つで表わ
されることを特徴とする請求項２に記載のパターン形成
方法。 【化２】 （但し、化学式（８）において、Ｒ4及びＲ5は、同種又
は異種であって、アルキル基又はアリール基である。）6. The sulfonic acid ester is represented by the following formula:
3. The pattern forming method according to claim 2, wherein the pattern is represented by any one of the chemical formulas (6) to (11). Embedded image (However, in the chemical formula (8), R 4 and R 5 are the same or different and are an alkyl group or an aryl group.)
ジストパターンを形成する工程との間に、前記レジスト
膜に対して熱処理を行なう工程をさらに備えていること
を特徴とする請求項１に記載のパターン形成方法。7. The method according to claim 1, further comprising a step of performing a heat treatment on the resist film between the step of performing the pattern exposure and the step of forming the resist pattern. Pattern formation method.
像液に対する溶解性が変化する樹脂であり、 前記レジスト材料は、前記露光光が照射されると酸を発
生する酸発生剤を有していることを特徴とする請求項７
に記載のパターン形成方法。8. The base resin is a resin whose solubility in the developer changes in the presence of an acid, and the resist material has an acid generator that generates an acid when irradiated with the exposure light. 8. The method according to claim 7, wherein
The pattern forming method according to 1.
ォン酸エステルを含む化合物からなり、露光光が照射さ
れると分解する溶解阻害剤とを有するレジスト材料を基
板上に塗布してレジスト膜を形成する工程と、 前記レジスト膜に、１ｎｍ帯〜１８０ｎｍ帯の波長を持
つ露光光を照射してパターン露光を行なう工程と、 パターン露光された前記レジスト膜を現像液により現像
してレジストパターンを形成する工程とを備えているこ
とを特徴とするパターン形成方法。9. A resist material comprising an alkali-soluble base resin and a compound containing a sulfonic acid ester and having a dissolution inhibitor that decomposes when exposed to exposure light is applied to a substrate to form a resist film. A step of irradiating the resist film with exposure light having a wavelength of 1 nm to 180 nm to perform pattern exposure, and a step of developing the pattern-exposed resist film with a developer to form a resist pattern And a pattern forming method comprising:
スチレン系樹脂、ノボラック樹脂又はポリオレフィン系
樹脂であることを特徴とする請求項９に記載のパターン
形成方法。10. The base resin is an acrylic resin,
The pattern forming method according to claim 9, wherein the method is a styrene-based resin, a novolak resin, or a polyolefin-based resin.
化学式（６）〜（１１）のいずれか１つで表わされるス
ルフォン酸エステルを有していることを特徴とする請求
項９に記載のパターン形成方法。 【化３】 （但し、化学式（８）において、Ｒ4及びＲ5は、同種又
は異種であって、アルキル基又はアリール基である。）11. The method according to claim 9, wherein the dissolution inhibitor has a sulfonate represented by any one of the chemical formulas (6) to (11) in the chemical formula (3). Pattern formation method. Embedded image (However, in the chemical formula (8), R 4 and R 5 are the same or different and are an alkyl group or an aryl group.)
レジストパターンを形成する工程との間に、前記レジス
ト膜に対して熱処理を行なう工程をさらに備えているこ
とを特徴とする請求項９に記載のパターン形成方法。12. The method according to claim 9, further comprising a step of performing a heat treatment on the resist film between the step of performing the pattern exposure and the step of forming the resist pattern. Pattern formation method.
する化合物であり、 前記レジスト材料は、前記露光光が照射されると酸を発
生する酸発生剤を有していることを特徴とする請求項１
２に記載のパターン形成方法。13. The dissolution inhibitor is a compound that decomposes in the presence of an acid, and the resist material has an acid generator that generates an acid when irradiated with the exposure light. Claim 1
3. The pattern forming method according to 2.
レーザ光であることを特徴とする請求項１〜１３のいず
れか１項に記載のパターン形成方法。14. The exposure light may be F 2 laser light or Ar 2
The pattern forming method according to claim 1, wherein the pattern is a laser beam.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000036178A JP3415799B2 (en) | 1999-03-12 | 2000-02-15 | Resist material and pattern forming method |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11-66818 | 1999-03-12 | ||
| JP6681899 | 1999-03-12 | ||
| JP2000036178A JP3415799B2 (en) | 1999-03-12 | 2000-02-15 | Resist material and pattern forming method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000330289A true JP2000330289A (en) | 2000-11-30 |
| JP3415799B2 JP3415799B2 (en) | 2003-06-09 |
Family
ID=26408016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000036178A Expired - Fee Related JP3415799B2 (en) | 1999-03-12 | 2000-02-15 | Resist material and pattern forming method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3415799B2 (en) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003025676A1 (en) * | 2001-09-13 | 2003-03-27 | Matsushita Electric Industrial Co.,Ltd. | Pattern-forming material and method of forming pattern |
| WO2003025675A1 (en) * | 2001-09-13 | 2003-03-27 | Matsushita Electric Industrial Co.,Ltd. | Pattern forming material and method of pattern formation |
| US7060775B2 (en) | 2003-10-02 | 2006-06-13 | Matsushita Electronic Industrial Co., Ltd. | Polymer compound, resist material and pattern formation method |
| US7166418B2 (en) | 2003-09-03 | 2007-01-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Sulfonamide compound, polymer compound, resist material and pattern formation method |
| US7169530B2 (en) | 2003-10-02 | 2007-01-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Polymer compound, resist material and pattern formation method |
| US7378216B2 (en) | 2004-05-27 | 2008-05-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Resist material and pattern formation method |
| US7588876B2 (en) | 2004-05-25 | 2009-09-15 | Panasonic Corporation | Resist material and pattern formation method |
| KR100919563B1 (en) * | 2007-03-30 | 2009-10-01 | 주식회사 하이닉스반도체 | Method for forming semiconductor device |
| KR100955006B1 (en) * | 2002-04-26 | 2010-04-27 | 후지필름 가부시키가이샤 | Positive resist composition |
| WO2015045240A1 (en) * | 2013-09-24 | 2015-04-02 | International Business Machines Corporation | Sulfonic acid ester containing polymers for organic solvent based dual-tone photoresists |
| JP2019052142A (en) * | 2017-09-15 | 2019-04-04 | 住友化学株式会社 | Compound, resist composition, and method for producing resist pattern |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3995369B2 (en) | 1998-12-07 | 2007-10-24 | 富士フイルム株式会社 | Positive photoresist composition |
-
2000
- 2000-02-15 JP JP2000036178A patent/JP3415799B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003025675A1 (en) * | 2001-09-13 | 2003-03-27 | Matsushita Electric Industrial Co.,Ltd. | Pattern forming material and method of pattern formation |
| US6830869B2 (en) | 2001-09-13 | 2004-12-14 | Atsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Pattern forming material and method of pattern formation |
| KR100524448B1 (en) * | 2001-09-13 | 2005-10-26 | 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 | Pattern-forming material and method of forming pattern |
| US7041428B2 (en) | 2001-09-13 | 2006-05-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Pattern-forming material and method of forming pattern |
| WO2003025676A1 (en) * | 2001-09-13 | 2003-03-27 | Matsushita Electric Industrial Co.,Ltd. | Pattern-forming material and method of forming pattern |
| CN100337161C (en) * | 2001-09-13 | 2007-09-12 | 松下电器产业株式会社 | Pattern forming material and pattern forming method |
| KR100955006B1 (en) * | 2002-04-26 | 2010-04-27 | 후지필름 가부시키가이샤 | Positive resist composition |
| US7413843B2 (en) | 2003-09-03 | 2008-08-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Sulfonamide compound, polymer compound, resist material and pattern formation method |
| US7166418B2 (en) | 2003-09-03 | 2007-01-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Sulfonamide compound, polymer compound, resist material and pattern formation method |
| US7060775B2 (en) | 2003-10-02 | 2006-06-13 | Matsushita Electronic Industrial Co., Ltd. | Polymer compound, resist material and pattern formation method |
| US7169530B2 (en) | 2003-10-02 | 2007-01-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Polymer compound, resist material and pattern formation method |
| US7588876B2 (en) | 2004-05-25 | 2009-09-15 | Panasonic Corporation | Resist material and pattern formation method |
| US7378216B2 (en) | 2004-05-27 | 2008-05-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Resist material and pattern formation method |
| KR100919563B1 (en) * | 2007-03-30 | 2009-10-01 | 주식회사 하이닉스반도체 | Method for forming semiconductor device |
| US7736843B2 (en) | 2007-03-30 | 2010-06-15 | Hynix Semiconductor Inc. | Method for manufacturing a semiconductor device |
| WO2015045240A1 (en) * | 2013-09-24 | 2015-04-02 | International Business Machines Corporation | Sulfonic acid ester containing polymers for organic solvent based dual-tone photoresists |
| KR20160058905A (en) * | 2013-09-24 | 2016-05-25 | 인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션 | Sulfonic acid ester containing polymers for organic solvent based dual-tone photoresists |
| JP2016533532A (en) * | 2013-09-24 | 2016-10-27 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｍａｃｈｉｎｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | Polymers containing sulfonate esters for organic solvent-based dual tone photoresists |
| US9772558B2 (en) | 2013-09-24 | 2017-09-26 | International Business Machines Corporation | Sulfonic acid ester containing polymers for organic solvent based dual-tone photoresists |
| KR102249744B1 (en) * | 2013-09-24 | 2021-05-10 | 인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션 | Sulfonic acid ester containing polymers for organic solvent based dual-tone photoresists |
| JP2019052142A (en) * | 2017-09-15 | 2019-04-04 | 住友化学株式会社 | Compound, resist composition, and method for producing resist pattern |
| JP7129272B2 (en) | 2017-09-15 | 2022-09-01 | 住友化学株式会社 | Compound, resist composition and method for producing resist pattern |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3415799B2 (en) | 2003-06-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2000330289A (en) | Pattern formation method | |
| KR0179718B1 (en) | Method of forming patterns for use in manufacturing electron ic devices | |
| JP2001305737A (en) | Pattern forming material and pattern forming method | |
| US6753132B2 (en) | Pattern formation material and pattern formation method | |
| US6521393B1 (en) | Pattern formation method | |
| US6475706B1 (en) | Pattern formation method | |
| US6528240B1 (en) | Pattern formation method | |
| JP3299240B2 (en) | Pattern formation method | |
| US6511786B2 (en) | Pattern formation material and pattern formation method | |
| US6645694B2 (en) | Pattern formation material and pattern formation method | |
| US6537736B1 (en) | Patten formation method | |
| US6737213B2 (en) | Pattern formation material and method | |
| JP3299214B2 (en) | Pattern forming material and pattern forming method | |
| JP2004012511A (en) | Pattern formation method | |
| US6576398B2 (en) | Pattern formation material and method | |
| JP3502327B2 (en) | Pattern forming material and pattern forming method | |
| US20020197557A1 (en) | Pattern formation material and pattern formation method | |
| JP2000089464A (en) | Pattern formation method | |
| JP3285854B2 (en) | Pattern formation method | |
| JP2001066780A (en) | Pattern formation method | |
| EP1335246A1 (en) | Pattern formation method | |
| JPH05303203A (en) | Fine pattern forming material and pattern forming method | |
| JP2000347411A (en) | Pattern forming material and pattern forming method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080404 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090404 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100404 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |