JPH0529212A - デバイスの製造方法 - Google Patents

デバイスの製造方法

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JPH0529212A
JPH0529212A JP3233764A JP23376491A JPH0529212A JP H0529212 A JPH0529212 A JP H0529212A JP 3233764 A JP3233764 A JP 3233764A JP 23376491 A JP23376491 A JP 23376491A JP H0529212 A JPH0529212 A JP H0529212A
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acid
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Gary Newton Taylor
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 リソグラフ処理工程中でのレジストの線幅制
御を行なう。 【構成】 リソグラフ処理中の加工環境中に存在するア
ミン類のような塩基性物質による表面反応は化学増幅レ
ジストのようなレジストの線幅制御性の喪失につながる
ことが発見された。この線幅制御性の喪失は露光輻射線
による発生された酸が例えば、アミンと反応することに
より、本来起こるべき必要な化学反応が起こらなくなる
ために生じる。このような問題点は、レジスト層上に酸
含有バリヤ層を使用することにより解決される。環境中
の塩基性物質はバリヤ層中の酸と優先的に反応し、レジ
スト層中の酸とは反応しなくなるので、本来起こるべき
必要な化学反応を正常に起こすことができるようにな
り、線幅制御性が維持される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はデバイス加工に関する。
更に詳細には、本発明はリソグラフィ処理を含むデバイ
ス加工に関する。
【０００２】
【従来の技術】集積回路または集積光デバイスのような
デバイスの製造では、加工される基板領域はリソグラフ
ィ技術を用いてパターンで画成される。加工される基板
は、製造される特定のデバイスにもよるが、半導体材
料、誘電体および／または金属などを含む。所望のパタ
ーン描画は通常、基板上にレジスト材料の比較的薄い膜
（例えば、膜厚０．５〜２μｍ）を最初に形成すること
により行われる。この比較的薄い膜を形成する様々な方
法が考案されている。
【０００３】しかし、一般的な方法は、例えば、材料の
溶液を基板上に配置し、基板を回転させ材料を基板上に
均一に分布させ、そして、殆どの溶剤を除去することか
らなる。（ダブリュ・エム・モアウー(W.M.Moreau)著
「半導体リソグラフィー」（プレナム出版１９８８年発
行）、第６章のスピンコートに関する記載参照。）
【０００４】塗布後（および、多分、ベーキングのよう
なその他の加工処理後）、このレジストを所望のパター
ンで化学線により露光する。様々な露光方法を使用でき
る。代表的な方法の一例では、マスクを通して電磁線
（例えば、遠紫外線、紫外線またはＸ線）を照射する。
このマスクは入射電磁線を所望のパターンに収斂させ
る。すなわち、光線はマスクの主要面上に入射され、そ
して、マスクの反対側に所望のパターンで存在する。そ
の後、この放射光線は基板に照射される。別法では、電
子またはイオンのような粒子線を一般的に、ビーム状で
使用する。すなわち、特定領域のレジストに照射され
る。一般的に、このパターン選択はイオンまたは電子ビ
ームのような粒子ビームのラスター走査を含む様々な方
式により行われる。
【０００５】パターン状に露光した後、例えば、レジス
トを溶剤またはプラズマに暴露することにより現像す
る。これにより露光部分または非露光部分が別々に除去
される。（ポジ形レジストの場合、露光部分が除去さ
れ、ネガ形レジストの場合、非露光部分が除去され
る。）その後、基板上に形成された所望のパターンを使
用し、レジストで被覆されていない基板部分をプラズマ
エッチングまたはウエットエッチングするか若しくは非
被覆部分の基板をメタライズ化するなどの方法によりデ
バイス領域を描画する。
【０００６】様々な輻射線誘発化学反応に基づく多数の
レジスト系が提案されている。提案されているこのよう
なレジスト材料のうちの一つの種類は、(1)酸に暴露さ
れた時に化学反応を受ける樹脂と(2) 化学線に暴露され
た時に酸を遊離する材料との組み合わせからなる。例え
ば、輻射線に暴露された領域中で、酸生成剤から酸が生
成され、この酸は樹脂と化学反応し、非露光部分に対し
て異なる溶解性を有する物質を生成する。
【０００７】樹脂、酸および添加剤の選択に応じて、こ
れらのレジストはポジ形またはネガ形パターンの何れか
を形成する。或る種のレジストの場合、生成された酸の
一分子はしばしば、概して、樹脂および／または添加剤
中の概ね２個以上の反応性基との反応を誘発する。この
ようなレジストは化学増幅レジストと呼ばれる。
【０００８】シー・ジー・ウイルソン(C.G.Willson) ら
により“マイクロエレクトロニックエンジニアリング(M
icroelectronic Engineering) ”，１，２６９（１９８
３）および“ジャーナル オブ ザ エレクトロケミカ
ル ソサエティ(Journal ofthe Electrochemical Socie
ty)”，１３３，１８１（１９８６）に説明されている
ように、化学増幅レジストは遠紫外線による露光および
電子線露光用として提案されている。
【０００９】一般的に、このような材料の企図された用
途は、厳格なデザインルールを有するパターン形成に集
中している。すなわち、遠紫外線、Ｘ線または粒子ビー
ムで露光する場合の１μｍ未満のデザインルールが都合
よく達成される。従って、このような微細パターンを形
成するために、このような系において活発な開発研究が
行われている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】代表的な加工環境中に
アミンなどのような塩基性物質が存在すると、酸生成に
依拠するレジスト材料は致命的な悪影響を受けることが
発見された。例えば、ヘキサメチルジシラザンはレジス
トと基板との間の接着性を高めるのに広範囲に使用され
ている。クリーンルーム環境中でさえも、化学増幅レジ
ストのようなレジストの露光により発生された酸と相当
に反応する多量のアミンが空気中に存在する。
【００１１】更に、例えば加工材料中の不純物として塩
基類がしばしば存在し、これらはそのまま加工環境中に
存在してしまう。その結果、生成酸と樹脂または添加剤
（例えば、溶解抑制剤）との間で化学反応が完了前に環
境にレジストが暴露されていた時間に応じた程度にまで
レジスト性能は有害な悪影響を受ける（例えば、露光領
域に表面残留物が残ったり、不適性な線幅制御が行われ
たりする）。従って、露光と露光後ベーク（ポストベー
ク）の間の時間および基板塗布と露光の間の時間などの
ような加工パラメータは絶対要件になる。このため、レ
ジスト性能の変動を避けることは困難である。
【００１２】
【課題を解決するための手段】環境中に塩基性物質が存
在することにより誘発された従前の好ましからざる問題
により生起されたこれらの結果は、このような塩基とレ
ジスト材料との相互作用を大幅に軽減することにより避
けられる。或る実施例では、レジスト上にバリア材料を
形成する。このバリア材料としては、塩基と反応性の酸
部分を含有するものが選択される。例えば、メタクリル
酸とベンジルメタクリレートとのコポリマーがレジスト
上に塗布される。このようなバリア層は概ね塩基性物質
と反応し、これら塩基性物質がレジスト材料に達するの
を防止する。その結果、加工パラメータの制御は殆ど重
要性を持たず、優れた線幅均一性（すなわち、０．５μ
ｍの線幅に対して０．０５μｍよりも優れた均一性）が
得られる。
【００１３】
【実施例】前記のように、加工環境中のｐｐｂ濃度レベ
ルの塩基、すなわち、アンモニア、脂肪族アミンおよび
芳香族アミンのようなルイス塩基であっても、酸部分の
生成に依拠するレジスト材料の露光により形成されるパ
ターンラインに不均一性を発生することが発見された。
レジスト中で化学変化を生起するのに必要な酸の量は微
小なので、このような低濃度の塩基性物質であっても前
記のような作用を起こすものと思われる。
【００１４】従って、本発明はこの知見に基づき完成さ
れたものであり、本発明は、このような相互作用を大幅
に防止する、すなわち、塩基性物質とレジストとの間の
相互作用を大幅に軽減するために、レジストの最上層の
１０００Åの溶解速度が残りのレジスト材料の溶解速度
の２５％以上となるような手段を使用しなければならな
い。
【００１５】或る実施例では、バリア材料は基板とレジ
スト材料との間に間挿される。このバリア材料の組成
は、塩基性物質と反応する酸性種を含むようなものが選
択される。（通常、ポリマー単独ではこのような塩基性
物質に対して効果的な拡散バリアにはならない。）好適
な酸物質は例えば、(1) メタクリル酸、アクリル酸また
はビニルフェニル酢酸と(2) メタクリレート、アクリレ
ートまたはスチレンとのコポリマー、例えば、ブチルメ
タクリレートとメタクリル酸とのコポリマー、または、
メタクリル酸とベンジルメタクリレートとのコポリマー
などのような酸部分を含有する被膜形成性ポリマー類で
ある。ポリ（ビニルフェノール）樹脂と、加工により悪
影響されない溶解酸（例えば、クエン酸または酒石酸）
のような、別の被膜形成性樹脂材料も所望の反応性バリ
アを形成する。
【００１６】望ましからざるパターン不均一性を防止す
るのに必要な酸の量は環境中の塩基濃度およびこの環境
への暴露時間により左右される。しかし、一般的に、ポ
リマーに化学的に結合された酸部分を含有するコポリマ
ーについて使用可能な酸の最小量は、レジスト現像液に
より露光レジスト中の除去される材料の溶解速度と少な
くとも同等か、好ましくは少なくとも２倍の速度でバリ
ア層がレジスト現像液溶剤に溶解できるような量であ
る。
【００１７】未結合の溶解酸を含有するバリアポリマー
の場合、必要な酸の最小量は、ホストポリマーの前記の
溶解速度要件を損なうことなく、塩基との必要な反応を
起こすのに必要な量である。一般的に、使用可能な酸の
最大量は、適正な溶解速度を有するバリア材料を生成
し、そして、他の基と共に、レジスト材料のガラス転移
温度（Ｔｇ）よりも低いＴｇを有する樹脂を生成するよ
うな量である。一般的に、バリア材料中に存在する酸の
量が多ければ多いほど、このようなバリア層のＴｇも高
くなる。
【００１８】高Ｔｇは一般的に、レジストと下部の基板
との間の接着力を弱める。通常、バリア材料中の酸濃度
および／または力価は、レジスト中で相当な反応を誘発
することによる酸拡散または界面反応の発生を避けるの
に十分なほど低くなければならない。一般的に、３〜６
の範囲内のｐＫａを有する酸の場合、１０モル％よりも
高い濃度が好適である。
【００１９】前記のように、レジストのＴｇよりも低い
Ｔｇを有するバリア材料が望ましい。通常、バリア層の
Ｔｇが低ければ低いほど、下部のレジスト材料中に誘発
された応力は低くなり、しかも、基板に対する下部材料
の接着力も良好になる。しかし、３０℃以下のＴｇは粒
状欠陥を受け易い被膜を形成する傾向があるので、一般
的に望ましくない。
【００２０】更に、バリア層の膜厚は一般的に、１００
〜３０００Åの範囲内でなければならない。１００Åよ
りも薄いバリア層は一般的に、塩基性物質に対する適正
な保護被膜を形成しない。一方、３０００Åよりも厚い
バリア層はレジストと基板との間の接着力が不良になり
やすい。
【００２１】バリア層は１０００〜２０００００ｇ／モ
ルの範囲内の重量平均分子量を有しなければならない。
１０００ｇ／モル未満の分子量では一般的に低劣な被膜
形成特性しか得られない。一方、２０００００ｇ／モル
超の分子量では代表的な溶剤に対する溶解性が不良にな
る。
【００２２】バリア層とレジスト材料とを混合すること
は一般的に避けるべきである。この要件は一般的に、下
部のレジスト材料を殆ど損なわないバリア材料溶剤を使
用しレジスト上にバリア層材料をスピンコートすること
により克服される。通常、前記のコポリマーバリア層用
およびポリ（ビニルフェノール）系材料のような材料用
の、水、ブタノール、プロパノールまたはこれらの混合
物などのような極性溶剤は、ポリ（ｔ−ブトキシカルボ
ニルオキシスチレン）またはポリ（ｔ−ブトキシカルボ
ニルオキシスチレンスルホン）のような樹脂系のレジス
ト材料の性能には全く影響を及ぼさない。
【００２３】バリア材料は必要な照射線量を実質的に増
大させるものであってはならない。通常、バリア材料に
より吸収される入射線量は１０％未満でなければならな
い。一般的に、前記バリア層の膜厚の場合、０〜０．１
の範囲内の光学濃度であれば入射輻射線の望ましからざ
る減衰が避けられる。更に、バリア材料の屈折率はレジ
ストの屈折率の±１５％以内でなければならない。数百
Åより厚い膜厚の層の場合、屈折率の大きな差がバリア
層／レジスト界面において過大な反射と回折を引き起こ
す。
【００２４】塩基性物質とレジスト材料の相互作用を防
止する手段を使用することにより、線幅均一性は大幅に
向上され、表面スカムは全く認められない。例えば、基
板表面に塗布されたレジストがその形成から１時間以内
に露光されず、しかも、その露光後２分以内にポストベ
ーク処理がなされない場合、０．５μｍ未満のデザイン
ルールを有するパターンの分解能は大幅に劣化する。例
えば、特徴部(feature) 間にブリッジが架かるような不
良が発生する。
【００２５】これに対し、塗布レジストが８日間も露光
されないまま放置され、しかも、露光後３０分間までポ
ストベーク処理をしなかったとしても、本発明のバリア
層を使用すれば前記のようなデザインルールは容易に充
足される。従って、塩基性物質と酸性性に依拠するレジ
スト材料との間の相互作用を避けることにより、線幅制
御およびパターン形成は大幅に促進される。
【００２６】以下、具体例により本発明の処理条件を例
証する。
【００２７】実施例１ブチルメタクリレート／メタクリル酸コポリマーの合成 ブチルメタクリレート約５７ｇをテトラヒドロフラン２
００ｍｌに溶解させた。次いで、この溶液を塩基性アル
ミナ１５０ｇを通して反応フラスコ中に直接濾過した。
使用直前に蒸留したメタクリル酸約３５ｇをこの反応フ
ラスコ中に一度に添加した。得られた組成物をアルゴン
でパージし、環流させた。アゾ−ビス−イソブチロニト
リル約２ｇをテトラヒドロフラン２０ｍｌに溶解させ、
得られた溶液を注射器により反応フラスコ中に一度に添
加した。約３時間環流を続け、反応フラスコをドライア
イス／アセトン浴中に浸漬することにより反応を停止さ
せた。この混合物にテトラヒドロフラン１００ｍｌを追
加し、そして、この反応混合物を室温になるまで放置し
た。この反応混合物を４リットルの石油エーテルに滴加
した。生成した沈殿を濾過により単離し、テトラヒドロ
フラン３００ｍｌに再度溶解させ、４リットルの石油エ
ーテルで再度沈殿させ、その後、濾過して回収した。回
収された沈殿物を室温の真空オーブン中で２４時間、更
に、５０℃で４時間かけて乾燥させた。この処理方法に
より、約２５０００の重量平均分子量を有する約５０：
５０モル％の組成のコポリマーが得られた。
【００２８】実施例２ベンジルメタクリレート／メタクリル酸コポリマーの合
成 ブチルメタクリレート５０ｇの代わりにベンジルメタク
リレート７０ｇを使用したこと以外は実施例１の方法に
従って行った。この処理方法により、約２５０００の重
量平均分子量を有する約５０：５０モル％の組成のコポ
リマーが得られた。
【００２９】実施例３ 実施例１で調製された材料の１wt％溶液を１−プロパノ
ール／１−ブタノールの１：１混液に溶解させた。最上
部のフィルタは粒径１ミクロンの粒子を捕捉し、中間部
のフィルムは粒径０．５μｍの粒子を捕捉し、最下部の
フィルタは粒径０．２μｍの粒子を捕捉することからな
る多段フィルタを作製した。得られた溶液をこの多段フ
ィルタを３回通過させた。
【００３０】直径５インチのシリコンウエハに化学増幅
レジストを塗布した。この化学増幅レジストはポリ（ｔ
−ブトキシカルボニルオキシスチレンスルホン）と置換
ニトロベンジルエステルタイプの有機感光性酸生成剤と
の組み合わせに基づくものであった。このような材料は
米国特許出願第０７／３１６０５１号明細書（１９８９
年２月２４日出願）に詳細に説明されている。このレジ
スト材料をシリコンウエハに塗布し、膜厚約１μｍの塗
膜を形成した。この基板を１０５℃で約１分間真空ホッ
トプレート上でプレベークした。予め調製されたコポリ
マー１％溶液約５ｍｌを塗布レジストの表面に配置し
た。ウエハを約３０００ｒｐｍで約１分間回転させ、膜
厚が約２５０Åのバリア層被膜を形成した。この基板を
１０５℃で約１分間真空ホットプレート上で再びベーク
した。得られた塗布基板を２４８０Åで動作するＧＣＡ
レーザステップ（登録商標）を用いて露光した。露光パ
ターンは、０．３μｍ〜１０μｍの範囲内の一連の特徴
部を有する標準分解能試験パターンを使用した。使用し
た照射線量は約５０ｍＪ／ｃｍ2であった。一連の前記
のような基板を作製し、露光後に様々な時点で、真空ホ
ットプレート上で１１５℃で３０秒間ポストベークし
た。ポストベークされた基板を０．１７Ｎの水酸化ｔ−
メチルアンモニウムに３０秒間浸漬した。このウエハを
脱イオン水中で３０秒間濯ぎ、その後、スピン乾燥させ
た。
【００３１】得られたパターンを走査型電子顕微鏡で検
査したところ、露光とポストベークとの間隔が３０分間
以下の場合はパターン品質の劣化は認められなかった。
【００３２】実施例４ 実施例１に記載されたコポリマーの代わりに実施例２に
記載されたコポリマーを使用したこと以外は実施例３の
方法に従って行った。更に、このコポリマーを１−ブタ
ノール／１−プロパノール／水の１８０：５０：２５容
量比のスピンコート溶剤を用てスピンコートした。得ら
れた結果は実施例３に記載した結果と殆ど同じであっ
た。
【００３３】実施例５ レジスト材料上にコポリマーを塗布した後、レジストの
露光前に、基板を８日間大気中に放置したこと以外は実
施例４の方法に従って行った。実施例４で認められた結
果と全く同じ結果が得られた。
【００３４】実施例６ 実施例３に記載されたレジストを使用する代わりに、オ
ニウム塩タイプの感光性酸生成剤とポリ（ｔ−ブトキシ
カルボニルオキシスチレンスルホン）を併用した化学増
幅レジストを使用し、実施例４の方法を実施した。更
に、使用した照射線量は約２０ｍＪ／ｃｍ2 であった。
得られた結果は実施例３に記載された結果と殆ど同一で
あった。
【００３５】実施例７ レジストの表面にバリヤ層用のコポリマーを塗布しなか
ったこと以外は実施例４の方法に従って行った。走査型
電子顕微鏡を用いて形成パターンを検査したところ、露
光からポストベークまでの間隔が１〜２分間の場合、パ
ターン品質は大幅に劣化していることが認められた。
【００３６】実施例８ レジストの表面にバリヤ層用のコポリマーを塗布しなか
ったこと以外は実施例６の方法に従って行った。実施例
７に記載した結果と殆ど同じ結果が得られた。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
レジスト層の上面にバリア層をスピンコートする。この
バリア材料としては、塩基と反応性の酸部分を含有する
ものが選択される。例えば、メタクリル酸とベンジルメ
タクリレートとのコポリマーがレジスト上に塗布され
る。レジスト層上に本発明のバリア層を塗布すると、塗
布レジストが８日間も露光されないまま放置され、しか
も、露光後３０分間までポストベーク処理をしなかった
としても、０．５μｍ未満のデザインルールを有するパ
ターンの分解能は全く劣化されない。従って、塩基性物
質と酸性性に依拠するレジスト材料との間の相互作用を
避けることにより、線幅制御およびパターン形成は大幅
に促進される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エドウイン アーサー チヤンドロス アメリカ合衆国 07974 ニユージヤージ イ、マレーヒル、ハンタードン ブルバー ド 14 (72)発明者 オムカラム ナラマス アメリカ合衆国 07920 ニユージヤージ イ、バスキング リツジ、サカモア コー ト 89 (72)発明者 エルサ ライクマニス アメリカ合衆国 07090 ニユージヤージ イ、ウエストフイールド、セントマークス アヴエニユー 550 (72)発明者 ゲーリー ニユートン テイラー アメリカ合衆国 08807 ニユージヤージ イ、ブリツジウオーター、ウインドミル コート 236 (72)発明者 ラリー フラツク トンプソン アメリカ合衆国 07946 ニユージヤージ イ、ミリングトン、ロングヒル ロード 1511

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板上にレジスト層を形成し、前記レジ
    ストを所定のパターンで輻射線により露光し、前記パタ
    ーン付レジストを現像し、そして、前記現像レジストを
    用いて前記デバイス領域を画成することからなるデバイ
    スの製造方法において、 前記露光により前記レジスト中に酸を生成し、そして、
    環境中の塩基性物質が基板上の前記レジストと反応する
    ことを防止する手段を使用することを特徴とするデバイ
    スの製造方法。
  2. 【請求項２】 前記手段はレジスト層上に存在するバリ
    ヤ層からなる請求項１のデバイスの製造方法。
  3. 【請求項３】 前記バリヤ層は酸部分を含有する請求項
    ２のデバイスの製造方法。
  4. 【請求項４】 前記バリヤ層はメタクリル酸とベンジル
    メタクリレートのコポリマーからなる請求項３のデバイ
    スの製造方法。
  5. 【請求項５】 前記デバイスは集積回路からなる請求項
    ２のデバイスの製造方法。
  6. 【請求項６】 前記レジストは前記露光を受けたときに
    酸を生成する物質と酸感受性物質との組み合わせからな
    る請求項２のデバイスの製造方法。
  7. 【請求項７】 前記デバイスは集積回路からなる請求項
    １のデバイスの製造方法。
  8. 【請求項８】 前記輻射線は紫外線、Ｘ線、電子線およ
    びイオンからなる群から選択される請求項１のデバイス
    の製造方法。
  9. 【請求項９】 前記手段は、アクリル酸、メタクリル
    酸、ビニルフェニル酢酸からなる群から選択されるモノ
    マーと、メタクリレート、アクリレートおよびスチレン
    からなる群から選択されるモノマーとのコポリマーから
    なるバリヤ層からなる請求項１のデバイスの製造方法。
  10. 【請求項１０】 前記コポリマーはブチルメタクリレー
    トとメタクリル酸とのコポリマーからなる請求項９のデ
    バイスの製造方法。
  11. 【請求項１１】 前記環境塩基性物質源は加工試薬から
    なる請求項１のデバイスの製造方法。
  12. 【請求項１２】 前記環境塩基性物質源は大気からなる
    請求項１のデバイスの製造方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5545919A (en) * 1993-04-14 1996-08-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor device and method of fabricating the same
WO2006011607A1 (ja) * 2004-07-30 2006-02-02 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. レジスト保護膜形成用材料、およびこれを用いたレジストパターン形成方法
WO2006011606A1 (ja) * 2004-07-30 2006-02-02 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. レジスト保護膜形成用材料、およびこれを用いたレジストパターン形成方法
JP2006053300A (ja) * 2004-08-11 2006-02-23 Fuji Photo Film Co Ltd 液浸露光用保護膜形成組成物及びそれを用いたパターン形成方法
JP2007206229A (ja) * 2006-01-31 2007-08-16 Renesas Technology Corp レジストパターン形成方法および半導体装置の製造方法

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2956387B2 (ja) * 1992-05-25 1999-10-04 三菱電機株式会社 レジスト被覆膜材料、その形成方法とそれを用いたパターン形成方法および半導体装置
US5677108A (en) * 1995-04-28 1997-10-14 Polaroid Corporation On-press removable quenching overcoat for lithographic plates
KR0172237B1 (ko) * 1995-06-26 1999-03-30 김주용 반도체 소자의 미세패턴 형성방법
JP3711198B2 (ja) * 1998-04-23 2005-10-26 東京応化工業株式会社 レジストパターンの形成方法
US6984482B2 (en) * 1999-06-03 2006-01-10 Hynix Semiconductor Inc. Top-coating composition for photoresist and process for forming fine pattern using the same
US6235452B1 (en) * 1999-08-05 2001-05-22 International Business Machines Corporation Detection of a gaseous substance emanating from a layer of polymeric composition
KR100400331B1 (ko) 1999-12-02 2003-10-01 주식회사 하이닉스반도체 포토레지스트 오버코팅용 조성물 및 이를 이용한포토레지스트 패턴 형성방법
US6303275B1 (en) 2000-02-10 2001-10-16 International Business Machines Corporation Method for resist filling and planarization of high aspect ratio features
US6274289B1 (en) * 2000-06-16 2001-08-14 Advanced Micro Devices, Inc. Chemical resist thickness reduction process
TWI297809B (ja) * 2001-10-24 2008-06-11 Toyo Boseki
JP4029625B2 (ja) * 2002-02-12 2008-01-09 三菱電機株式会社 マスクブランク、並びにマスクブランクの製造方法とフォトマスクの製造方法
US6861209B2 (en) * 2002-12-03 2005-03-01 International Business Machines Corporation Method to enhance resolution of a chemically amplified photoresist
US7473512B2 (en) * 2004-03-09 2009-01-06 Az Electronic Materials Usa Corp. Process of imaging a deep ultraviolet photoresist with a top coating and materials thereof
JP4428642B2 (ja) * 2004-04-30 2010-03-10 東京応化工業株式会社 パターン微細化用被覆形成剤およびそれを用いた微細パターンの形成方法
US7205093B2 (en) * 2005-06-03 2007-04-17 International Business Machines Corporation Topcoats for use in immersion lithography
US7358035B2 (en) * 2005-06-23 2008-04-15 International Business Machines Corporation Topcoat compositions and methods of use thereof
JP4869811B2 (ja) * 2006-07-19 2012-02-08 東京応化工業株式会社 微細パターンの形成方法
US20100310495A1 (en) * 2009-06-08 2010-12-09 E. I. Du Pont De Nemours And Company Peptides having affinity for poly (benzyl methacrylate-co-methacrylic acid) potassium salt copolymers and methods of use
CN103309165A (zh) * 2012-03-09 2013-09-18 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 半导体结构的形成方法
US9017934B2 (en) 2013-03-08 2015-04-28 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Photoresist defect reduction system and method
US9354521B2 (en) 2013-03-12 2016-05-31 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Photoresist system and method
US9175173B2 (en) 2013-03-12 2015-11-03 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Unlocking layer and method
US9110376B2 (en) 2013-03-12 2015-08-18 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Photoresist system and method
US9543147B2 (en) 2013-03-12 2017-01-10 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Photoresist and method of manufacture
US9245751B2 (en) 2013-03-12 2016-01-26 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Anti-reflective layer and method
US8932799B2 (en) 2013-03-12 2015-01-13 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Photoresist system and method
US9256128B2 (en) 2013-03-12 2016-02-09 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method for manufacturing semiconductor device
US9502231B2 (en) 2013-03-12 2016-11-22 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Photoresist layer and method
US9117881B2 (en) 2013-03-15 2015-08-25 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Conductive line system and process
US9341945B2 (en) 2013-08-22 2016-05-17 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Photoresist and method of formation and use
US10036953B2 (en) 2013-11-08 2018-07-31 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Photoresist system and method
US10095113B2 (en) 2013-12-06 2018-10-09 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Photoresist and method
US9761449B2 (en) 2013-12-30 2017-09-12 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Gap filling materials and methods
US9599896B2 (en) 2014-03-14 2017-03-21 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Photoresist system and method
US9581908B2 (en) 2014-05-16 2017-02-28 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Photoresist and method
JP6640864B2 (ja) * 2015-09-30 2020-02-05 富士フイルム株式会社 ネガ型のパターン形成方法、電子デバイスの製造方法、及び有機溶剤を含有する現像液を用いるネガ型パターン形成用のレジスト材料用積層体
US11705332B2 (en) * 2020-03-30 2023-07-18 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Photoresist layer surface treatment, cap layer, and method of forming photoresist pattern
DE102021101486A1 (de) * 2020-03-30 2021-09-30 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Photoresistschicht-oberflächenbehandlung, abdeckschichtund herstellungsverfahren einer photoresiststruktur

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50152803A (ja) * 1974-05-29 1975-12-09
JPS5945493A (ja) * 1982-09-08 1984-03-14 セイコーエプソン株式会社 液晶電気光学装置の駆動方法
JPS6279441A (ja) * 1985-10-02 1987-04-11 Fuji Photo Film Co Ltd フオトレジスト材料
JPS62223747A (ja) * 1986-03-25 1987-10-01 Toyobo Co Ltd 画像形成板
JPS63287950A (ja) * 1987-05-12 1988-11-25 ヘキスト・アクチエンゲゼルシヤフト 感放射線記録材料

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5034966B2 (ja) * 1972-07-24 1975-11-12
JPS5734558A (en) * 1980-08-11 1982-02-24 Fuji Photo Film Co Ltd Photosensitive printing plate
DE3406927A1 (de) * 1984-02-25 1985-08-29 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Strahlungsempfindliches gemisch auf basis von saeurespaltbaren verbindungen
JP2540199B2 (ja) * 1988-02-25 1996-10-02 アメリカン テレフォン アンド テレグラフ カムパニー デバイスの製造方法
US5240812A (en) * 1990-09-18 1993-08-31 International Business Machines Corporation Top coat for acid catalyzed resists
JPH0643631A (ja) * 1992-04-01 1994-02-18 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 非イオン性ポリグリコールを含有するフォトレジスト

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50152803A (ja) * 1974-05-29 1975-12-09
JPS5945493A (ja) * 1982-09-08 1984-03-14 セイコーエプソン株式会社 液晶電気光学装置の駆動方法
JPS6279441A (ja) * 1985-10-02 1987-04-11 Fuji Photo Film Co Ltd フオトレジスト材料
JPS62223747A (ja) * 1986-03-25 1987-10-01 Toyobo Co Ltd 画像形成板
JPS63287950A (ja) * 1987-05-12 1988-11-25 ヘキスト・アクチエンゲゼルシヤフト 感放射線記録材料

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5545919A (en) * 1993-04-14 1996-08-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor device and method of fabricating the same
WO2006011607A1 (ja) * 2004-07-30 2006-02-02 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. レジスト保護膜形成用材料、およびこれを用いたレジストパターン形成方法
WO2006011606A1 (ja) * 2004-07-30 2006-02-02 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. レジスト保護膜形成用材料、およびこれを用いたレジストパターン形成方法
JP2006064712A (ja) * 2004-07-30 2006-03-09 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd レジスト保護膜形成用材料、およびこれを用いたレジストパターン形成方法
KR100870940B1 (ko) * 2004-07-30 2008-12-01 토쿄오오카코교 가부시기가이샤 레지스트 보호막 형성용 재료 및 이것을 이용한 레지스트패턴 형성방법
US7879529B2 (en) 2004-07-30 2011-02-01 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Material for formation of resist protection film and method of forming resist pattern therewith
US7951523B2 (en) 2004-07-30 2011-05-31 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Material for forming resist protective film and method for forming resist pattern using same
JP2006053300A (ja) * 2004-08-11 2006-02-23 Fuji Photo Film Co Ltd 液浸露光用保護膜形成組成物及びそれを用いたパターン形成方法
JP4621451B2 (ja) * 2004-08-11 2011-01-26 富士フイルム株式会社 液浸露光用保護膜形成組成物及びそれを用いたパターン形成方法
JP2007206229A (ja) * 2006-01-31 2007-08-16 Renesas Technology Corp レジストパターン形成方法および半導体装置の製造方法

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