JP6765547B2 - Euv向け感光性フォトレジスト微細パターン形成用現像液組成物 - Google Patents
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Description
半導体を製造する工程において、過去には波長365nmのi−line光源を用いて半導体基板にパターンを形成したが、さらに微細なパターンを形成するために、より小さな波長帯の光源を必要とするようになった。
微細化パターンを実現するためにフォトレジストパターンのアスペクト比(aspect ratio)が高くなり、パターン崩壊が問題となっている。パターン崩壊に関連して、現像液の現像工程時に膨潤がパターン崩壊の原因になるため現像液の開発も進められている。一般的に使用される現像液は、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)の水系アルカリ現像液を使用しているが、45nm以下の微細パターン形成時に膨潤によるパターン崩壊を引き起こすという問題が残っている。このため、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの膨潤を低減させるためにアルキル基の長さを長くしたテトラブチルアンモニウムヒドロキシド(TBAH)を用いた現像液が検討されているが、16nm以下のパターン形成においては依然として不十分であって、ベンジルトリアルキルアンモニウムヒドロキシドを含有する現像液が開発された。
本発明の好適な一実施形態において、前記アルカリ化合物は、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、水酸化カリウム、リン酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、及び炭酸水素ナトリウムよりなる群から選択された1種以上であることを特徴とする。
本発明は、EUVフォトレジストパターニング工程で現像時のEopを低減させながらより均一にパターンを形成することができる微細パターン形成用現像液組成物に関する。
前記化学式2中、mはそれぞれ10〜40の中から選択される整数である。
前記組成物は、組成物の総重量に対して、水溶性ポリマー0.1〜5重量%、非イオン性界面活性剤0.01〜5重量%及びアルカリ化合物0.1〜10重量%を含有し、残部は脱イオン水からなるものでありうる。
前述したようなEUV向け微細パターン形成用現像液組成物、及びこれらの組成物を適用した工程方法は、現像時のEopを低減させながらより均一にパターンを形成して工程時間の節減及びこれに伴う製造コストの削減を期待することができる。
表1に記載された組成に基づいて、化学式1の水溶性ポリマー2g、化学式2の非イオン性界面活性剤1g、アルカリ化合物としてのテトラエチルアンモニウムヒドロキシド4gに脱イオン水(DI)93gを投入し、機械攪拌を12時間行った後、それぞれ0.02μmのフィルターに通して現像液組成物を製造した。
次の処理工程を行ってEopを確認した。
実施例1において、化学式1の水溶性ポリマーと化学式2の非イオン性界面活性剤を除き、アルカリ化合物としてテトラエチルアンモニウムヒドロキシド4gを用いて、実施例1と同様にウエハーを処理してEopを確認した。
実施例1において、化学式1の水溶性ポリマーを除き、化学式2におけるm=20の非イオン性界面活性剤1g、アルカリ化合物としてのテトラエチルアンモニウムヒドロキシド4gに脱イオン水(DI)95gを投入し、機械攪拌を12時間行った後、それぞれ0.02μmのフィルターに通して現像液組成物を製造し、実施例1と同様にウエハーを処理してEopを確認した。
実施例1において、化学式2の非イオン性界面活性剤を除き、化学式1におけるn=20の水溶性ポリマー2g、アルカリ化合物としてのテトラエチルアンモニウムヒドロキシド4gに脱イオン水(DI)94gを投入し、機械攪拌を12時間行った後、それぞれ0.02μmのフィルターに通して現像液組成物を製造し、実施例1と同様にウエハーを処理してEopを確認した。
実施例1〜20及び比較例1〜10に対して、20nmのラインアンドスペースを形成しているEOPと最小寸法の限界解像度をCD−SEM(Hitachi S−8820 series)を用いて測定した結果を表2に示した。Eop(mJ/cm2)及び限界解像度(nm)の値が小さいほど、より均一にパターンを形成することができる有利な結果を示す。
Claims (6)
- 前記化学式1におけるnは20〜30の中から選択される整数であることを特徴とする、請求項1に記載の微細パターン形成用現像液組成物。
- 前記化学式2におけるmはそれぞれ10〜20の中から選択される整数であることを特徴とする、請求項1に記載の微細パターン形成用現像液組成物。
- 前記アルカリ化合物は、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、水酸化カリウム、リン酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム及び炭酸水素ナトリウムよりなる群から選択される1種以上であることを特徴とする、請求項1に記載の微細パターン形成用現像液組成物。
- 前記組成物は、組成物の総重量に対して、水溶性ポリマー0.1〜5重量%、非イオン性界面活性剤0.01〜5重量%及びアルカリ化合物0.1〜10重量%を含有し、残部は脱イオン水からなることを特徴とする、請求項1に記載の微細パターン形成用現像液組成物。
- 請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の微細パターン形成用現像液組成物を用いた微細パターン形成方法。
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