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公開番号2024166091
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-28
出願番号2024069232
出願日2024-04-22
発明の名称パターン形成方法
出願人三星エスディアイ株式会社,SAMSUNG SDI Co., LTD.
代理人IBC一番町弁理士法人
主分類G03F 7/16 20060101AFI20241121BHJP(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】良好な結果を示すパターン形成方法を提供する。
【解決手段】基板上に金属含有レジスト組成物を塗布してレジスト層を形成する工程;前記基板の外周に沿って前記レジスト層に対しエッジビード除去用組成物を塗布し、エッジビードの除去処理を行う除去工程;前記除去工程にて前記除去処理を施した前記レジスト層に対し乾燥処理及び加熱処理を行う第1熱処理工程;及び、前記第1熱処理工程にて前記乾燥処理及び前記加熱処理を行った前記レジスト層に対し露光処理及び現像処理を行い、レジストパターンを形成するレジストパターン形成工程を含み、前記第1熱処理工程後、前記レジストパターン形成工程前において、前記基板の外周端から中央方向に1mm以上30mm以下の領域における前記レジスト層のハンプ(Hump)の最大高さが300nm以下である、パターン形成方法。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
基板上に金属含有レジスト組成物を塗布してレジスト層を形成する工程；
前記基板の外周に沿って前記レジスト層に対しエッジビード除去用組成物を塗布し、エッジビードの除去処理を行う除去工程；
前記除去工程にて前記除去処理を施した前記レジスト層に対し乾燥処理及び加熱処理を行う第１熱処理工程；及び、
前記第１熱処理工程にて前記乾燥処理及び前記加熱処理を行った前記レジスト層に対し露光処理及び現像処理を行い、レジストパターンを形成するレジストパターン形成工程、を含み、
前記第１熱処理工程後、前記レジストパターン形成工程前において、前記基板の外周端から中央方向に１ｍｍ以上３０ｍｍ以下の領域における前記レジスト層のハンプ（Ｈｕｍｐ）の最大高さが３００ｎｍ以下である、パターン形成方法。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記ハンプの最大高さは１０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である、請求項１に記載のパターン形成方法。
【請求項３】
前記レジスト層の表面エネルギーと前記エッジビード除去用組成物の表面張力との差は、２ｍＮ／ｍ以上１５ｍＮ／ｍ以下である、請求項１に記載のパターン形成方法。
【請求項４】
前記エッジビード除去用組成物の表面張力は、２５．０ｍＮ／ｍ以上４０．０ｍＮ／ｍ以下である、請求項１に記載のパターン形成方法。
【請求項５】
前記エッジビード除去用組成物の表面張力は、２７．０ｍＮ／ｍ以上３６．０ｍＮ／ｍ以下である、請求項１に記載のパターン形成方法。
【請求項６】
前記エッジビード除去用組成物の粘度は、１ｃＰｓ以上１０ｃＰｓ以下である、請求項１に記載のパターン形成方法。
【請求項７】
前記除去工程における除去処理は、８００ｒｐｍ以上４，５００ｒｐｍ以下の速度で前記基板を回転させながら行う、請求項１に記載のパターン形成方法。
【請求項８】
前記金属含有レジスト組成物に含まれる金属化合物は、有機オキシ基含有スズ化合物及び有機カルボニルオキシ基含有スズ化合物からなる群より選択される少なくとも１種を含む、請求項１に記載のパターン形成方法。
【請求項９】
前記金属含有レジスト組成物は、下記の化学式１で表される金属化合物又はその縮合体を含む、請求項１に記載のパターン形成方法：
JPEG
2024166091000012.jpg
34
130
前記化学式１中、
Ｒ
１
は、置換もしくは非置換の炭素数１～２０のアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数３～２０のシクロアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数２～２０のアルケニル基、置換もしくは非置換の炭素数２～２０のアルキニル基、置換もしくは非置換の炭素数６～３０のアリール基、置換もしくは非置換の炭素数６～３０のアリールアルキル基、又は－Ｌ
ａ
－Ｏ－Ｒ
ａ
（ここでＬ
ａ
は、単結合、又は置換もしくは非置換の炭素数１～２０のアルキレン基であり、Ｒ
ａ
は、置換又は非置換の炭素数１～２０のアルキル基である）であり、
Ｒ
２
～Ｒ
４
は、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の炭素数１～２０のアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数３～２０のシクロアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数２～２０のアルケニル基、置換もしくは非置換の炭素数２～２０のアルキニル基、置換もしくは非置換の炭素数６～３０のアリール基、置換もしくは非置換の炭素数６～３０のアリールアルキル基、－ＯＲ
ｂ
および－ＯＣ（＝Ｏ）Ｒ
ｃ
の中から選択され、かつＲ
２
～Ｒ
４
のうちの少なくとも１つは、－ＯＲ
ｂ
およびＯＣ（=Ｏ）Ｒ
ｃ
の中から選択され、
この際、Ｒ
ｂ
は、置換もしくは非置換の炭素数１～２０のアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数３～２０のシクロアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数２～２０のアルケニル基、置換もしくは非置換の炭素数２～２０のアルキニル基、置換もしくは非置換の炭素数６～３０のアリール基、又はこれらの組み合わせであり、
Ｒ
ｃ
は、水素原子、置換もしくは非置換の炭素数１～２０のアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数３～２０のシクロアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数２～２０のアルケニル基、置換もしくは非置換の炭素数２～２０のアルキニル基、置換もしくは非置換の炭素数６～３０のアリール基、又はこれらの組み合わせである。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、エッジビード除去用組成物を塗布し、エッジビードの除去処理を行う工程を含むパターン形成方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、半導体産業では、臨界寸法が継続的に縮小されている。このような寸法縮小により、ますます小さいフィーチャ（ｆｅａｔｕｒｅ）の加工及びパターニングの要求を充足させるための、新たな類型の高性能レジスト材料及びパターニング方法が求められている。
【０００３】
また、近年の半導体産業の飛躍的な発展に伴い、半導体デバイスの動作速度及び大容量の記憶能力が要求されており、このような要求に合わせ、半導体デバイスの集積度、信頼度及び応答速度を向上させる技術も発展している。特に、シリコン基板の作用領域に不純物を正確に調節／注入し、これらの領域が相互接続されて素子及び超高密度直接回路を形成することが重要であるが、これはフォトリソグラフィ工程によって可能となる。即ち、基板上にレジストを塗布し、紫外線（極紫外線を含む）、電子線又はＸ線などを照射して選択的に露光させた後、現像することを含むフォトリソグラフィ工程における統合を考慮することが重要になっている。
【０００４】
特に、レジスト層を形成する工程では、主にシリコン基板を回転させながらレジストを基板上に塗布することになるが、この過程で基板エッジと裏面にもレジストが塗布される。これはエッチングやイオン注入工程などの半導体後続工程において、圧子の誘発や、パターン不良を引き起こす原因となる可能性がある。従って、シンナー組成物等を使用してシリコン基板のエッジと裏面に塗布されているレジストをストリッピングして除去するプロセス、即ち、ＥＢＲ（ＥＤＧＥＢＥＡＤＲＥＭＯＶＡＬ）工程を実施する。
【０００５】
当該ＥＢＲ工程では、レジストに対して優れた溶解性を示し、基板に残留するビーズ及びレジストを効果的に除去し、レジスト残留物が発生しない組成物を用いる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、微細なパターンの形成時の不良率を低減するパターン形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様であるパターン形成方法は、
１．基板上に金属含有レジスト組成物を塗布してレジスト層を形成する工程；
前記基板の外周に沿って前記レジスト層に対しエッジビード除去用組成物を塗布し、エッジビードの除去処理を行う除去工程；
前記除去工程にて前記除去処理を施した前記レジスト層に対し乾燥処理及び加熱処理を行う第１熱処理工程；及び、
前記第１熱処理工程にて前記乾燥処理及び前記加熱処理を行った前記レジスト層に対し露光処理及び現像処理を行い、レジストパターンを形成するレジストパターン形成工程を含み、
前記第１熱処理工程後、前記レジストパターン形成工程前において、前記基板の外周端から中央方向に１ｍｍ以上３０ｍｍ以下の領域における前記レジスト層のハンプ（Ｈｕｍｐ）の最大高さが３００ｎｍ以下である。
【０００８】
２．上記１．に記載のパターン形成方法において、前記ハンプの最大高さは、１０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であってもよい。
【０００９】
３．上記１．又は２．に記載のパターン形成方法において、前記レジスト層の表面エネルギーと前記エッジビード除去用組成物の表面張力との差は、２ｍＮ／ｍ以上１５ｍＮ／ｍ以下であってもよい。
【００１０】
４．上記１．～３．のいずれかに記載のパターン形成方法において、前記エッジビード除去用組成物の表面張力は、２５．０ｍＮ／ｍ以上４０．０ｍＮ／ｍ以下であってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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