JP2002131909A

JP2002131909A - 電離放射線レジスト組成物とその使用方法

Info

Publication number: JP2002131909A
Application number: JP2000322374A
Authority: JP
Inventors: Takahisa Namiki; 崇久並木; Ei Yano; 映矢野; Junichi Kon; 純一今; Koji Nozaki; 耕司野崎; Yoshikazu Ozawa; 美和小澤
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2000-10-23
Filing date: 2000-10-23
Publication date: 2002-05-09

Abstract

(57)【要約】【課題】感度を維持しつつ解像性を向上した電離放射
線レジスト組成物を提供する。【解決手段】電離放射線レジスト組成物は、（ａ）電
離放射線の照射により酸を発生する酸発生剤と、（ｂ）
アルカリ溶解性であり、酸の存在によってアルカリ現像
剤に不溶化するレジスト材と、（ｃ）アルカリ現像剤中
でエステル解離を生じ、カルボキシル基、スルホン酸
基、リン酸基の少なくとも１つを遊離する添加剤とを含
む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、微細パターン形成
等に用いられる電離放射線レジスト組成物およびその使
用方法に関する。

【０００２】電離放射線とは、紫外線、Ｘ線、電子線、
イオンビーム等分子内の電子を励起して反応を起こさせ
る機能を有するエネルギビームを意味する。

【０００３】

【従来の技術】大規模集積回路（ＬＳＩ）の製造におい
て、ホトレジスト等の電離放射線レジストの果たす役割
は大きい。集積度の向上と共に、要求される配線、ゲー
ト等の幅は小さくなる。１ギガビット以上の容量のダイ
ナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）において
は０．１μｍ以下の最小線幅（ルール）が要求される。
ホトレジストの最小線幅の縮小は、用いる露光ビームの
波長の短波長化、短波長化した露光ビームに適合したレ
ジスト組成物の開発等により実現される。

【０００４】マスク工程のコストダウンのためには、ス
ループットの向上も要求される。そのため、微細配線等
形成用のレジストには高感度、高解像性が要求される。
高感度とは少ない光量によって露光されることを意味す
る。高解像性とは露光部と未露光部との差が大きいこと
を意味する。より具体的には、未露光部は現像により完
全に除去され、露光部はくっきり残存し、レジストパタ
ーンの側面がほぼ垂直になることを意味する。

【０００５】高感度、高解像性のレジストとして、化学
増幅レジストが研究されている。化学増幅レジストは、
レジスト材と、紫外線等の電離放射線の照射により酸を
発生する酸発生剤を含む。紫外線等の電離放射線の照射
により酸発生剤から微量の酸が発生する。露光後に熱を
加えるポスト露光ベーキング（ＰＥＢ）により酸触媒に
よるレジスト材の連鎖反応が生じ、高感度性を達成す
る。

【０００６】ネガ型化学増幅レジストは、一般にアルカ
リ溶解性の基材樹脂を用いる。電離放射線の照射により
基材樹脂は高分子化し、アルカリに不溶化される。アル
カリ溶解性基材樹脂としては、一般にフェノールノボラ
ック、ポリビニルフェノール等のフェノ-ル系樹脂が用
いられる。

【０００７】ネガ型化学増幅レジストにおいて、アルカ
リ溶解性基材樹脂、酸発生剤に加え、酸の存在によって
架橋または極性変化を誘発し、レジストの露光部分の不
溶化を促進するネガ化剤を添加することが提案されてい
る。ネガ化剤としては、アミノプラスト（メトキシメチ
ロールメラミン）等が知られている（M. T. Allen eta
l;J. Photopoly. Sci. Tech. ４、No．３、３７９（１
９９１）他）。

【０００８】さらなるパターンの微細化に向けて、ネガ
型化学増幅レジストの解像性をさらに向上することが望
まれている。しかし、ネガ化剤を用いても露光部と未露
光部のアルカリ現像液に対する溶解速度のコントラスト
は既に限界に近い。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の１つの目的
は、感度を維持しつつ解像性を向上した電離放射線レジ
スト組成物を提供することである。

【００１０】本発明の他の目的は、従来のレジスト技術
と両立し得る電離放射線レジスト組成物を提供すること
である。

【００１１】本発明のさらに他の目的は、このようなレ
ジスト組成物を用いた加工方法を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の1観点によれ
ば、（ａ）電離放射線の照射により酸を発生する酸発生
剤と、（ｂ）アルカリ溶解性であり、酸の存在によって
アルカリ現像剤に不溶化するレジスト材と、（ｃ）アル
カリ現像剤中でエステル解離を生じ、カルボキシル基、
スルホン酸基、リン酸基の少なくとも1つを遊離する添
加剤とを含む電離放射線レジスト組成物を提供される。

【００１３】本発明の他の観点によれば、レジスト材と
構造

【００１４】

【化６】

【００１５】を有する成分とを含有する電離放射線レジ
スト組成物が提供される。ただし、Ｒ１〜Ｒ５は、水
素、水酸基、ハロゲン、炭素数６までのアルキル基、炭
素数６までのアルコキシル基、ベンゼン骨格を有する置
換基のいずれかであり、かつＲ１〜Ｒ５のうち少なくと
も１つは水酸基であり、Ｒａ、Ｒｂは水素、炭素数６ま
でのアルキル基、炭素数６までのアルコキシル基、ベン
ゼン骨格を有する置換基のいずれかであり、Ｙは

【００１６】

【化７】のいずれかである。

【００１７】本発明のさらに他の観点によれば、レジス
ト材と、構造

【００１８】

【化８】

【００１９】を含有する成分とを有する電離放射線レジ
スト組成物が提供される。ただし、Ｒ２１〜Ｒ３２は、
水素、水酸基、ハロゲン、炭素数６までのアルキル基、
炭素数６までのアルコキシル基、ベンゼン骨格を有する
置換基のいずれかであり、かつＲ２１〜Ｒ２８のうち少
なくとも１つは水酸基であり、Ｙは

【００２０】

【化９】のいずれかである。

【００２１】本発明のさらに他の観点によれば、加工対
象物上に上述のの電離放射線レジスト組成物を塗布して
レジスト層を形成する工程と、前記レジスト層に電離放
射線を選択的に照射し、潜像を形成する工程と、アルカ
リ現像液中で前記潜像を現像してレジストパターンを形
成する工程と、前記レジストパターンを用いて、前記加
工対象物を処理する工程とを含む加工方法が提供され
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明者らは、解像性の向上のた
め、アルカリ現像剤に対する未露光部の溶解速度を向上
させることを試みた。未露光部における溶解速度を向上
させることにより、露光部と未露光部との溶解速度の比
に依存する解像性コントラストを改良することができ
る。

【００２３】図１（Ａ）に、基本概念を示す。酸発生剤
ＡＧとレジスト材ＲＭが、通常の化学増幅型レジストを
構成する。さらに、ネガ化剤ＮＧを含んでもよい。この
レジストにアルカリ現像液中で、エステル解離を生じ、
カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基のいずれかを
遊離する添加剤ＡＤを添加する。添加剤がアルカリ現像
液中でレジストの酸性度を高くし、溶解速度を高める。
未露光部の溶解速度を高くすることにより、露光部と、
未露光部との溶解速度の比を高くする。

【００２４】図１（Ｂ）は、この概念を図式化して示
す。添加剤が露光によりアルカリ現像液に不溶化すれ
ば、露光部のアルカリ現像液中での溶解速度はほとんど
変化しない。ネガ化剤を用いる場合は、ネガ化剤により
添加剤の反応部がブロックされても同様である。

【００２５】ネガ型化学増幅レジストに用いられている
フェノール系樹脂は、フェノール性水酸基しか有さず、
酸性度が低い。カルボキシル基を有するアクリレート系
樹脂は、フェノール系樹脂に較べて酸性度が高く、アル
カリ現像液に溶け易いが、現在知られているネガ化剤と
の反応性が乏しいため、露光部の溶解速度を十分低く抑
制することが困難である。

【００２６】ネガ化剤を活用できるフェノール系基材樹
脂を用い、酸性度を高めることができれば、レジストの
解像性を改善することができる。そこで、フェノール基
材樹脂に

【００２７】

【化１０】

【００２８】を添加する。ここでＲ１〜Ｒ５は、水素、
水酸基、ハロゲン、炭素数６までのアルキル基、炭素数
６までのアルコキシル基、ベンゼン骨格を有する置換基
のいずれかであり、かつＲ１〜Ｒ５のうち少なくとも１
つは水酸基であり、Ｒａ、Ｒｂは水素、炭素数６までの
アルキル基、炭素数６までのアルコキシル基、ベンゼン
骨格を有する置換基のいずれかであり、Ｙは

【００２９】

【化１１】のいずれかである。

【００３０】Ｙの部分が、アルカリ現像液中でエステル
解離を生じ、カルボキシル基、スルホン酸基、または燐
酸基を遊離する。水酸基のみを有するフェノール系樹脂
と較べ酸性度を高めることができる。

【００３１】上述の構造を有する好適な物質として、

【００３２】

【化１２】

【００３３】が挙げられる。ただし、Ｒ６〜Ｒ１４は、
水素、水酸基、ハロゲン、炭素数６までのアルキル基、
炭素数６までのアルコキシル基、ベンゼン骨格を有する
置換基のいずれかである。

【００３４】また、

【化１３】によっても、同様の効果を期待できる。

【００３５】さらに好ましい例として、フェノールフタ
レイン、フェノールレッド、チモールフタレイン、チモ
ールブルー、ブロモフェノールブルー、ブロモフェノー
ルパープル、ブロモフェノールグリーン、ブロモチモー
ルブルー等が挙げられる。

【００３６】添加剤としてフェノールフタレインを用
い、ネガ化剤として脂環族アルコール（１−アダマンタ
ノール）、レジスト基材樹脂としてポリビニルフェノー
ル、酸発生剤を用いた電離放射線レジスト組成物の例を
以下に示す。

【００３７】

【化１４】

【００３８】フェノールフタレインは、元々はフェノー
ル性水酸基しか有していない。しかし、アルカリ現像液
中では下に示すように、フェノール部がキノン化してエ
ステル部分が開き、カルボキシル基が生成する。

【００３９】

【化１５】

【００４０】このように、カルボキシル基を有するよう
になると、その酸性度はフェノール性水酸基しか有しな
い物質よりも高くなる。フェノールフタレインをレジス
ト膜中に有している場合、その部分のアルカリ溶解速度
は、フェノールフタレインを有していないレジスト膜に
較べてより大きくなる。従って、ネガ型化学増幅レジス
トの未露光部の溶解速度が大きくなる。

【００４１】露光部では、電離放射線の照射により、酸
発生剤が酸を発生する。この酸が、触媒として機能し、
フェノールフタレインのフェノール性水酸基とアダマン
タノールの水酸基の反応を進める。

【００４２】

【化１６】

【００４３】フェノールフタレインのフェノール性水酸
基がアダマンタノールによりブロックされるため、キノ
ン構造を取れなくなる。従って、エステル解離は生じな
い。ネガ型化学増幅レジストの露光部の溶解速度は、フ
ェノールフタレインの添加による影響をほとんど受けな
い。又、アルカリ可溶性基材樹脂であるポリビニルフェ
ノールは、ネガ化剤である１−アダマンタノールと酸触
媒の作用により以下の反応を生じる。

【００４４】

【化１７】

【００４５】この反応により、ホリビニルフェノールの
水酸基が消滅し、アルカリ現像液に対する溶解度は激減
する。露光部において反応する部分はフェノール性水酸
基なので、アダマンタノールのような脂環族アルコール
のみならず、フェノール樹脂を用いたネガレジストに使
用されるアミノプラスト等の架橋剤等のネガ化剤は全て
使用可能である。ネガ化剤として、アミノプラストを用
いた場合のフェノール樹脂の反応は以下のようになる。

【００４６】

【化１８】

【００４７】未露光部においては、溶解するときはエス
テル解離によりカルボキシル基を発生するので、単にフ
ェノール性樹脂のみを使用した場合に較べて未露光部の
溶解性は増大する。

【００４８】図１（Ｂ）を参照して、フェノールフタレ
イン添加による溶解速度の変化を露光部、未露光部で説
明する。露光前（未露光）の状態においては、フェノー
ルフタレインを添加しない状態に対し、フェノールフタ
レインを添加するとアルカリ溶解速度は大幅に増大す
る。露光後の状態においては、フェノールフタレインも
アルカリ不溶化するため、フェノールフタレイン無しの
状態もフェノールフタレイン有りの状態もアルカリ溶解
速度はほとんど変わらない。

【００４９】解像性は、露光部と未露光部の溶解速度差
に依存するため、露光前の溶解速度を大きくすることに
より、コントラストは増大し、解像性が向上する。

【００５０】フェノールフタレインを用いた場合、アル
カリ現像液中でエステル解離によりカルボキシル基を発
生する。フェノールレッド

【００５１】

【化１９】

【００５２】等を使用した場合は、アルカリ現像液中で
エステル解離によりスルフォン酸基が遊離する。スルフ
ォン酸基の発生により、未露光部の溶解速度がより大き
くなる。

【００５３】又、アルカリ現像液中でエステル解離によ
り燐酸を遊離する物質、例えば

【化２０】

【００５４】を用いることもできる。この物質は、現在
市販はされていないが合成可能である。リン酸の発生に
より、未露光部の溶解速度は増加する。

【００５５】なお、ネガ化剤は必ずしも必須の構成要素
ではない。光酸発生剤と、酸の存在によって現像液に不
溶可する基材樹脂で構成されるネガ型化学増幅レジスト
に上述の添加剤を加えることも有効である。このような
基材樹脂としては、図2に示すものが挙げられる。

【００５６】図２（Ａ）は、構造中にアダマンタノール
構造を有する樹脂、図２（Ｂ）は、構造中にアミノプラ
スト構造を有する樹脂、図２（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）
は、それぞれ構造中にエポキシ基、ビニル基、アセトキ
シル基を有する樹脂の例である。これらの樹脂をネガ化
剤無しで用いることも可能である。

【００５７】以下、本発明の実施例によるレジスト組成
物と、その性能を比較例と共に説明する。

【００５８】添加剤として以下の3種類の物質を用意し
た。

【化２１】酸発生剤として、

【００５９】

【化２２】を用いた。

【００６０】機材樹脂とネガ化剤の組み合わせとして、（ａ）クレゾールノボラック＋メチル化メチロールメラ
ミン（ｂ）ポリビニルフェノール＋メチル化メチロールメラ
ミン（ｃ）クレゾールノボラック＋１−アダマンタノール（ｄ）ポリビニルフェノール＋１−アダマンタノールの４種類を用いた。なお、添加剤の添加量は基材樹脂に
対して５％であり、樹脂（基材樹脂＋ネガ化剤）：添加
剤：酸発生剤の重量比は、１０：２：０．５に選んだ。

【００６１】又、比較のため、添加剤を添加しないレジ
ストも準備した。すなわち、１６種類のレジスト組成物
を準備し、露光実験を行なった。

【００６２】露光実験は、シリコンウエハ上に０．８μ
ｍのレジスト組成物を塗布し、露光材料とした。現像は
テトラメチルアンモニューム水溶液で６０秒行なった。
露光パターンは、光源としてｉ線を用いた場合０．４μ
ｍ、露光光源としてＫｒＦエキシマレーザを用いた場合
０．２５μｍ，電子線を用いた場合０．２μｍのライン
アンドスペースパターンである。

【００６３】露光実験の結果をまとめて図３の表に示
す。図３において、レジストは樹脂の種類を示す。添加
剤は上述の１、２、３の物質を示す。露光量は、解像に
必要な露光量であり、数値が小さいほど高感度であるこ
とを示す。解像性は、◎が断面形状が矩形であり、パタ
ーントップの寸法とパターンボトムの寸法の差が露光パ
ターン寸法の１％未満である優秀な解像性を示す。○は
断面形状がほぼ矩形であり、パターントップの寸法とパ
ターンボトムの寸法の差が露光パターン寸法の１〜５％
以内である良好な解像性を示す。△は、断面形状がやや
テーパ状であり、パターントップの寸法とパターンボト
ムの寸法の差が露光パターン寸法の５〜１０％以内であ
る許容できる解像性を示す。×は、断面形状がテーパー
状であり、パターントップの寸法とパターンボトムの寸
法の差が露光パターン寸法の１０％より大きい不満足な
解像性を示す。

【００６４】レジストａに添加剤１、２、３を用いた場
合、添加剤を用いない場合と較べ、解像性は全て向上し
ていることが分かる。又、露光量は添加剤無しの場合と
較べ若干増加するか同等であり、添加剤を加えたことに
よりほとんど影響を受けないことが分かる。

【００６５】レジストｂに添加剤１、２、３を添加した
場合、添加剤を添加しない場合と較べ解像性は全て改善
されていることが分かる。露光量も、添加剤無しの場合
と同一か又は減少しており、解像性に悪影響は与えない
ことが分かる。

【００６６】レジストｃに添加剤１、２、３を添加した
場合、解像性は全て大幅に向上している。又、露光量は
添加剤無しの場合と較べ若干増加、減少するものがある
がその差はわずかであり、添加剤添加により解像性はほ
とんど影響されない事が分かる。

【００６７】レジストｄに添加剤１、２、３を添加した
場合、解像性は明らかに向上している。露光量は、添加
剤無しの場合と同等か若干の増大であり、感度はほとん
ど影響を受けないことが分かる。

【００６８】次に、上述のレジスト組成物を用いて半導
体装置を製造する方法を説明する。図４（Ａ）に示すよ
うに、ｐ型表面領域を有するシリコン基板１１の表面に
熱酸化によりゲート酸化膜１２を成長する。ゲート酸化
膜１２成長後、基板表面上に多結晶シリコン膜１３をＣ
ＶＤで形成し、ｎ型不純物Ｐを注入し、低抵抗化する。
ポリシリコン層１３を形成した後、ＷＳｉ層１４をスパ
ッタリング又はＣＶＤにより形成する。

【００６９】図４（Ｂ）に示すように、ＷＳｉ層１４の
上に上述のレジスト組成物を用いたレジストパターンＲ
Ｓ１を作成する。レジストパターンの作成は、レジスト
層を塗布した後、プリベークを行ない、電子線又はエキ
シマレーザにより露光し、ポストベーククを行ない、ア
ルカリ現像を行なうことによりパターニングする。

【００７０】レジストパターンＲＳ１をマスクとして異
方性エッチングを行ない、ＷＳｉ層１４及びポリシリコ
ン層１３をエッチングする。ＷＳｉ層１４、ポリシリコ
ン層１３は、合わせてゲート電極を形成する。

【００７１】ゲート電極（及びレジストパターンＲＳ
１）をマスクとし、ｎ型不純物Ｐ又はＡｓをイオン注入
し、低濃度のｎ型領域１６を形成する。この低濃度のｎ
型領域は、ＬＤＤ構造ソース／ドレイン領域の低濃度領
域を構成する領域である。その後レジストパターンＲＳ
１は除去する。

【００７２】図４（Ｃ）に示すように、ゲート電極を覆
ってシリコン酸化膜１７をＣＶＤにより基板上に形成す
る。図４（Ｄ）に示すように、シリコン酸化膜１７を異
方性エッチングし、平坦面上のシリコン酸化膜１７を除
去し、ゲート電極側面にのみサイドウオールスペーサ１
７ｘを残す。

【００７３】ゲート電極及びサイドウオールスペーサ１
７ｘをマスクとし、さらにｎ型不純物を高ドースでイオ
ン注入し、高濃度領域１９を形成する。高濃度領域１９
は、ＬＤＤ構造ソース／ドレイン領域の高濃度領域を構
成する。

【００７４】その後、窒素雰囲気中でアニールを行ない
イオン注入した不純物を活性化させる。さらに、酸素雰
囲気中で加熱し、ゲート電極表面を熱酸化膜で覆うこと
が望ましい。

【００７５】図５（Ｅ）に示すように、サイドウオール
スペーサ１７ｘを備えたゲート電極を覆うように、基板
上にシリコン酸化膜等の層間絶縁膜１８をＣＶＤにより
形成する。

【００７６】図５（Ｆ）に示すように、層間絶縁膜１８
の上にレジストパターンＲＳ２を前述同様の工程により
作成する。レジストパターンＲＳ２はコンタクトホール
に対応する個所に開口を有する。レジストパターンＲＳ
２をマスクとし、層間絶縁膜１８を異方性エッチング
し、コンタクトホールを開口する。その後、レジストパ
ターンＲＳ２は、上述同様の工程で除去する。

【００７７】図５（Ｇ）に示すように、層間絶縁膜１８
上に配線層１９を形成する。配線層１９は、例えばＴｉ
層、ＴｉＮ層、Ａｌ合金層の積層で形成される。Ａｌ層
の代りにＷ層等を用いることもできる。配線層１９の上
に、レジストパターンＲＳ３を形成する。レジストパタ
ーンＲＳ３は、配線層のパターンを有する。レジストパ
ターンＲＳ３をマスクとし、配線層１９を異方性エッチ
ングする。その後、レジストパターンＲＳ３は、上述同
様の工程で除去する。

【００７８】図５（Ｈ）に示すように、配線層１９ｘが
パターニングされ、半導体装置が完成する。なお、必要
に応じてさらに層間絶縁膜の形成、開口の形成、上層配
線層の形成等を繰り返し、パッシベーション層を形成す
る。

【００７９】レジストを用いた微細加工は、半導体装置
の製造に限らない。次に、薄膜磁気ヘッドの製造方法を
説明する。

【００８０】図６（Ａ）に示すように、Ａｌ₂Ｏ₃：Ｔｉ
Ｃ等のセラミックの基板２１の表面上にＦｅＮｉ等の磁
気シールド層２２を成膜する。シールド層２２の上に、
ギャップ絶縁膜２３をシリコン酸化膜等で形成し、その
上にＦｅＮｉ等の磁気抵抗効果層２４、ポリメチルグル
タルイミド（ＰＭＧＩ）層２５を形成する。ＰＭＧＩ層
２５の上に、レジストパターンＲＳ４を形成する。レジ
ストパターンＲＳ４の形成は、上述同様塗布、プリベー
ク、電子線又はエキシマレーザの照射、ポストベーク、
アルカリ現像により行なう。この時、レジスト層下のＰ
ＭＧＩ層２５も露光、現像される。なお、現像された開
口領域は、レジストパターンＲＳ４よりもＰＭＧＩ層２
５において広い。

【００８１】図６（Ｂ）に示すように、レジストパター
ンＲＳ４をマスクとしてイオンミリングを行ない、磁気
抵抗効果層２４をテーパエッチングする。

【００８２】図６（Ｃ）に示すように、基板全面上にＴ
ｉＷ膜２７をスパッタリングにより形成する。ＴｉＷ膜
２７は、磁気抵抗効果層２４をテーパエッチングした領
域を埋め込んで形成される。

【００８３】図６（Ｄ）に示すように、ＰＭＧＩ層２５
を除去し、その上のレジストパターンＲＳ４、ＴｉＷ膜
２７をリフトオフにより除去する。

【００８４】図７（Ｅ）に示すように、上述同様のレジ
ストパターンを用いたリソグラフを利用し、磁気抵抗効
果層２４及びＴｉＷ層２７をパターニングして磁気抵抗
効果素子２４ｘ及び電極２７ｘを形成する。

【００８５】図７（Ｆ）に示すように、磁気抵抗効果素
子２４ｘ、電極２７ｘを覆って、基板全面上にシリコン
酸化層で形成されたギャップ絶縁膜２８を形成する。

【００８６】図７（Ｇ）に示すように、ギャップ絶縁膜
２８上に、ＦｅＮｉ等のシールド層２９、ギャップ絶縁
膜３０、ＦｅＮｉ層３１を形成する。ＦｅＮｉ層３１の
上に、上述のレジスト組成物でレジスト層３２を形成す
る。レジスト層３２を電子線又はエキシマレーザで露光
し、ポストベークの後アルカリ現像により電極形状の微
細パターンを形成する。

【００８７】図７（Ｈ）に示すように、レジストマスク
を用いてＦｅＮｉ層３１をパターニングし、書き込み磁
極３１ｘを形成する。その後、通常の方法によりコイル
部分の形成、対向磁極の形成、保護層の形成を行ない、
複合薄膜磁気ヘッドが形成される。磁気抵抗効果素子２
４ｘと両側の電極２７ｘを含む部分が読出しヘッドを構
成し、書き込み磁極３１ｘを含む部分が書込みヘッドを
構成する。微細加工により微細な寸法を有する磁気ヘッ
ドを作成することにより、読出し分解能、書込み分解能
を向上させることができる。

【００８８】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば種々
の変更、改良、組み合わせが可能なことは当業者に自明
であろう。

【００８９】

【発明の効果】本発明によれば、レジスト材料の露光前
のアルカリ溶解速度を増大させることができるため、露
光前と露光後のアルカリ溶解速度のコントラストを向上
させることができる。

【００９０】コントラストの向上により、微細パターン
の作成が容易になる。

【００９１】種々の微細構造を有する電子装置を製造す
る事が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を説明するための概念的線図で
ある。

【図２】酸の存在によってアルカリ現像液に不溶化す
る基材樹脂の例を示す化学式である。

【図３】本発明の実施例によるサンプルの実験結果を
示す表である。

【図４】本発明のレジスト組成物を用いて半導体装置
を製造する方法を示す半導体基板の断面図である。

【図５】本発明のレジスト組成物を用いて半導体装置
を製造する方法を示す半導体基板の断面図である。

【図６】本発明の実施例によるレジスト組成物を用い
て薄膜磁気ヘッドを製造する工程を説明する基板の断面
図である。

【図７】本発明の実施例によるレジスト組成物を用い
て薄膜磁気ヘッドを製造する工程を説明する基板の断面
図である。

【符号の説明】

ＲＳレジスト１１シリコン基板１２ゲート酸化膜１３ポリシリコン層１４ＷＳｉ層１６ＬＤＤ構造の低濃度領域１７ｘサイドウオールスペーサ１８層間絶縁膜１９ＬＤＤ構造の高濃度領域１９ｘ電極２１セラミック基板２２シールド層２３ギャップ絶縁膜２４磁気抵抗効果層２４ｘ磁気抵抗効果素子２５ＰＭＧＩ層２７ＴｉＷ層２７ｘ電極２８ギャップ絶縁膜２９シールド層３０ギャップ層３１ＦｅＮｉ層３１ｘ書込み磁極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｋ 5/52 Ｃ０８Ｋ 5/52 Ｃ０８Ｌ 101/02 Ｃ０８Ｌ 101/02 Ｇ０３Ｆ 7/004 ５０１Ｇ０３Ｆ 7/004 ５０１５０３５０３ＡＨ０１Ｌ 21/027 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５０２Ｒ (72)発明者今純一神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者野崎耕司神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者小澤美和神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内Ｆターム(参考） 2H025 AA01 AA02 AD01 BE00 BE07 BE10 CB28 CB30 CB43 CB45 CC20 FA17 4J002 BG001 CC001 CC031 CD001 EH036 EH066 EL096 EV246 EW026 EW036 FD146 GP03 GQ00 GQ05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）電離放射線の照射により酸を発生
する酸発生剤と、（ｂ）アルカリ溶解性であり、酸の存在によってアルカ
リ現像剤に不溶化するレジスト材と、（ｃ）アルカリ現像剤中でエステル解離を生じ、カルボ
キシル基、スルホン酸基、リン酸基の少なくとも１つを
遊離する添加剤とを含む電離放射線レジスト組成物。
【請求項２】前記レジスト材（ｂ）が、アルカリ溶解
性基材樹脂と酸の存在によって前記アルカリ溶解性基材
樹脂の架橋または極性変化を誘発し、アルカリ現像剤に
不溶化させるネガ化剤を含む請求項１記載の電離放射線
レジスト組成物。
【請求項３】前記レジスト材（ｂ）が、酸の存在によ
りアルカリ現像剤に不溶化する基材樹脂である請求項１
記載の電離放射線レジスト組成物。
【請求項４】前記基材樹脂が、アミノプラスト構造を
有する樹脂、エポキシ基を有する樹脂、ビニル基を有す
る樹脂の少なくとも１つを含む請求項３記載の電離放射
線レジスト組成物。
【請求項５】レジスト材と、構造【化１】を含有する成分とを有する電離放射線レジスト組成物。
ただし、Ｒ１〜Ｒ５は、水素、水酸基、ハロゲン、炭素
数６までのアルキル基、炭素数６までのアルコキシル
基、ベンゼン骨格を有する置換基のいずれかであり、か
つＲ１〜Ｒ５のうち少なくとも１つは水酸基であり、Ｒａ、Ｒｂは水素、炭素数６までのアルキル基、炭素数
６までのアルコキシル基、ベンゼン骨格を有する置換基
のいずれかであり、Ｙは【化２】のいずれかである。
【請求項６】前記構造(１)が【化３】である請求項５記載の電離放射線レジスト組成物。ただ
し、Ｒ６〜Ｒ１４は、水素、水酸基、ハロゲン、炭素数
６までのアルキル基、炭素数６までのアルコキシル基、
ベンゼン骨格を有する置換基のいずれかである。
【請求項７】レジスト材と、構造【化４】を含有する成分とを有する電離放射線レジスト組成物。
ただし、Ｒ２１〜Ｒ３２は、水素、水酸基、ハロゲン、
炭素数６までのアルキル基、炭素数６までのアルコキシ
ル基、ベンゼン骨格を有する置換基のいずれかであり、
かつＲ２１〜Ｒ２８のうち少なくとも１つは水酸基であ
り、Ｙは【化５】のいずれかである。
【請求項８】前記レジスト材が、アルカリ溶解性で、
反応によりアルカリ不溶化することができ、さらに電離
放射線の照射により酸を発生する酸発生剤を含む請求項
５〜７のいずれかに記載の電離放射線レジスト組成物。
【請求項９】さらに、アミノプラスト、ピナコール、
３級アルコール、脂環族系アルコールのいずれかをネガ
化剤として含む請求項５〜８のいずれかに記載の電離放
射線レジスト組成物。
【請求項１０】加工対象物上に請求項１〜９のいずれ
かに記載の電離放射線レジスト組成物を塗布してレジス
ト層を形成する工程と、前記レジスト層に電離放射線を選択的に照射し、潜像を
形成する工程と、アルカリ現像液中で前記潜像を現像してレジストパター
ンを形成する工程と、前記レジストパターンを用いて、前記加工対象物を処理
する工程とを含む加工方法。