特許ウォッチ

公開番号2025117967
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-13
出願番号2024012989
出願日2024-01-31
発明の名称パターン形成方法、及び積層体
出願人信越化学工業株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G03F 7/11 20060101AFI20250805BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】レジスト上層膜のLWRを保持したまま感度向上に寄与できるパターン形成方法、及び積層体を提供する。
【解決手段】基板の少なくとも一方の面側にレジスト上層膜を形成する工程と、前記レジスト上層膜にEUV光を照射する工程と、前記レジスト上層膜を現像してパターンを形成する工程と、を備えたEUVリソグラフィーを用いたパターン形成方法であって、前記基板と前記レジスト上層膜との間に多層反射膜層を含み、前記多層反射膜層として、前記EUV光の波長における屈折率nが異なる2種類以上の材料を交互に積層した構造を有するものを用いることを特徴とするパターン形成方法。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
基板の少なくとも一方の面側にレジスト上層膜を形成する工程と、
前記レジスト上層膜にＥＵＶ光を照射する工程と、
前記レジスト上層膜を現像してパターンを形成する工程と、
を備えたＥＵＶリソグラフィーを用いたパターン形成方法であって、
前記基板と前記レジスト上層膜との間に多層反射膜層を含み、
前記多層反射膜層として、前記ＥＵＶ光の波長における屈折率ｎが異なる２種類以上の材料を交互に積層した構造を有するものを用いることを特徴とするパターン形成方法。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記多層反射膜層として、前記ＥＵＶ光の波長における屈折率ｎが０．０１以上異なる２種類以上の材料を交互に積層した構造を含むものを用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。
【請求項３】
前記多層反射膜層として、Ｓｉと、窒素、炭素、水素、及び酸素から選ばれる１以上の元素とを含む材料からなる１層又は２層以上の高屈折率膜と、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、及びＢｉのいずれか１種類以上の金属を含む材料からなる１層又は２層以上の低屈折率膜を有するものを用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。
【請求項４】
前記多層反射膜層として、炭素と、窒素、水素、及び酸素から選ばれる１以上の元素とを含む材料からなる１層又は２層以上の高屈折率膜と、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、及びＢｉのいずれか１種類以上の金属を含む材料からなる１層又は２層以上の低屈折率膜を有するものを用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。
【請求項５】
前記多層反射膜層として、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、及びＢｉのいずれか１種類以上の金属を含む材料からなる低屈折率膜を２層以上含むものを用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。
【請求項６】
前記低屈折率膜として、前記ＥＵＶ光の波長における屈折率ｎが０．９７以下であるものを用いることを特徴とする請求項３に記載のパターン形成方法。
【請求項７】
前記低屈折率膜として、前記ＥＵＶ光の波長における屈折率ｎが０．９７以下であるものを用いることを特徴とする請求項４に記載のパターン形成方法。
【請求項８】
前記低屈折率膜として、前記ＥＵＶ光の波長における屈折率ｎが０．９７以下であるものを用いることを特徴とする請求項５に記載のパターン形成方法。
【請求項９】
前記低屈折率膜として、１層分の膜厚が１０ｎｍ以下であるものを用いることを特徴とする請求項３に記載のパターン形成方法。
【請求項１０】
前記低屈折率膜として、１層分の膜厚が１０ｎｍ以下であるものを用いることを特徴とする請求項４に記載のパターン形成方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターン形成方法、及び積層体に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
ＬＳＩの高集積化と高速度化に伴い、パターンルールの微細化が急速に進んでいる。特に、スマートフォンなどに使われるロジックデバイスが微細化を牽引しており、ＡｒＦリソグラフィーによる複数露光（マルチパターニングリソグラフィー）プロセスを用いて１０ｎｍノードのロジックデバイスが量産されている。
【０００３】
その次の７ｎｍノードや５ｎｍノードのリソグラフィーは、複数露光によるコスト高や、複数露光における重ね合わせ精度の問題が顕在化しており、露光回数を減らすことができるＥＵＶリソグラフィーの到来が期待されている。
【０００４】
波長１３．５ｎｍの極端紫外線（ＥＵＶ）は、波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザーに比べて波長が１／１０以下と短いために、ＥＵＶリソグラフィーは、光のコントラストが高く、高解像が期待される。ＥＵＶは短波長でエネルギー密度が高いために、少量のフォトンに酸発生剤が感光してしまう。ＥＵＶ露光におけるフォトンの数は、ＡｒＦ露光の１／１４と言われている。ＥＵＶ露光では、フォトンのバラツキによってライン幅ラフネス（ｌｉｎｅｗｉｄｔｈｒｏｕｇｈｎｅｓｓ：ＬＷＲ）やホールの寸法均一性（ｃｒｉｔｉｃａｌｄｉｍｅｎｓｉｏｎｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ：ＣＤＵ）が劣化してしまう現象が問題視されている（非特許文献１）。更に、ベースポリマーや酸発生剤の偏在や凝集、酸発生剤から発生した酸拡散の影響の可能性も指摘されている。
【０００５】
この対策として、例えばポストエクスポージャーベーク（ＰＥＢ）温度を低くすることによってＬＷＲは小さくすることは可能であるが、ＥＵＶレジストの感度は低感度化してしまう。更に、クエンチャーの添加量を増やしてもＬＷＲが小さくなるが、この方法においても低感度化してしまう。ＥＵＶレジストの実用化のためには、感度とＬＷＲのトレードオフの関係を打ち破ることが必要である。
【０００６】
上記課題に対して、様々な検討がなされている。特許文献１では、ＥＵＶレジストの感度向上のために、レジスト層上に、露光するとレジスト層への照射光が増強される金属層が配設されている高感度積層レジスト膜が報告されている。特許文献２では、ＥＵＶ光を吸収して２次電子を発生する増感剤を含むレジスト下層膜を用いたパターン形成方法が報告されている。しかしながら、これらの２次電子を利用する方法は制御が難しく、レジスト形状を劣化させる原因になり得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特表２０２１－５０８０７１号公報
特許第５７０５１０３号公報
【非特許文献】
【０００８】
ＳＰＩＥＶｏｌ．３３３１ｐ．５３１（１９９８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ＥＵＶリソグラフィーが半導体装置の量産プロセスとして実用化されるためには、多くの課題を解決しなくてはいけないが、その中で特に改善が必要な特性は、ＬＷＲを保持しながら感度を高めることである。
【００１０】
本発明は前記事情に鑑みなされたもので、レジスト上層膜のＬＷＲを保持したまま感度向上に寄与できるパターン形成方法、及び積層体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許