パターン倒壊とは、洗浄・現像後の乾燥過程で、細く高いレジストパターンや微細構造が横に倒れて隣と接触してしまう現象です。液体が乾いていく際、隣り合うパターンの間に残った液のメニスカス（湾曲した液面）が表面張力によって両側の壁を引き寄せ、その力が構造の曲げ強度を超えると倒壊します。
倒れやすさはアスペクト比で決まります。パターンが細く高いほど曲げ剛性は急激に下がる一方、引き寄せる毛管力はパターン間隔が狭いほど大きくなるため、微細化と高アスペクト比化が進むほど倒壊は起こりやすくなります。EUV世代の細いレジストパターンや、3D NANDの深い構造では、これがプロセスの成立条件そのものを規定します。
対策は、毛管力を下げる方向と、構造を強くする方向の両面から進められます。前者は、表面張力の低いIPAやリンス液へ置換する、界面活性剤を添加して接触角を制御する、そして究極的には超臨界CO₂乾燥で気液界面自体を消滅させる手法です。後者は、レジスト材料の機械強度と下地への密着性を上げる、あるいはパターン高さを抑えるためにハードマスクや多層レジストを使う設計です。
洗浄工程でも倒壊は起こります。メガソニック洗浄のキャビテーション気泡の崩壊圧や、二流体洗浄の液滴衝突は、微細パターンを物理的に破壊するのに十分な力を持ちます。音波をパルス化して気泡の成長を抑える方式や、周波数と出力を下げる条件緩和は、この倒壊を避けるための工夫です。
倒壊したパターンは配線のショートやパターン欠損として直接歩留まりを落とし、しかも面内で局所的に発生するため、検査装置のマップで領域として現れます。洗浄・現像・乾燥はいずれも「削らない・付けない」工程に見えますが、実際には構造の力学的な限界と隣り合わせのプロセスです。
