JP3504156B2 - 半導体装置の製造方法、感光性組成物及びパターン形成方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法、感光性組成物及びパターン形成方法Info
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- JP3504156B2 JP3504156B2 JP26932098A JP26932098A JP3504156B2 JP 3504156 B2 JP3504156 B2 JP 3504156B2 JP 26932098 A JP26932098 A JP 26932098A JP 26932098 A JP26932098 A JP 26932098A JP 3504156 B2 JP3504156 B2 JP 3504156B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法に関するものであり、また、半導体装置やＴＦＴ
（薄膜トランジスタ）、光ディスクなどの電子部品の製
造に用いられる際に好適な感光性組成物、これを用いた
パターン形成方法に関するものである。
方法に関するものであり、また、半導体装置やＴＦＴ
（薄膜トランジスタ）、光ディスクなどの電子部品の製
造に用いられる際に好適な感光性組成物、これを用いた
パターン形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より半導体装置を始めとする電子部
品の製造プロセスでは、フォトリソグラフィーを利用し
た微細加工技術が採用されている。すなわち、まずレジ
スト液を基板などの上に塗布してレジスト膜を成膜し、
次いで得られたレジスト膜に対してパターン光の露光を
行なった後、アルカリ現像等の処理を施してレジストパ
ターンを形成する。続いて、このレジストパターンを耐
エッチングマスクとして露出した基板などの表面をドラ
イエッチングすることで、微細な幅の線や開孔部を形設
し、最後にレジストをアッシング除去するというもので
ある。
品の製造プロセスでは、フォトリソグラフィーを利用し
た微細加工技術が採用されている。すなわち、まずレジ
スト液を基板などの上に塗布してレジスト膜を成膜し、
次いで得られたレジスト膜に対してパターン光の露光を
行なった後、アルカリ現像等の処理を施してレジストパ
ターンを形成する。続いて、このレジストパターンを耐
エッチングマスクとして露出した基板などの表面をドラ
イエッチングすることで、微細な幅の線や開孔部を形設
し、最後にレジストをアッシング除去するというもので
ある。
【０００３】したがって、ここで用いられるレジストに
は、一般に高いドライエッチング耐性が求められる。こ
ういった観点から、これまでは芳香族化合物を含有する
レジストが広く用いられてきており、具体的にはアルカ
リ可溶性であるノボラック樹脂などをベース樹脂とした
ものが数多く開発されている。
は、一般に高いドライエッチング耐性が求められる。こ
ういった観点から、これまでは芳香族化合物を含有する
レジストが広く用いられてきており、具体的にはアルカ
リ可溶性であるノボラック樹脂などをベース樹脂とした
ものが数多く開発されている。
【０００４】一方ＬＳＩなどの高密度集積化に伴い、上
述したような微細加工技術は近年サブハーフミクロンオ
ーダーにまで及んでおり、今後こうした微細化はさらに
顕著になることが予想されている。このため、フォトリ
ソグラフィーにおける光源の短波長化が進行しており、
波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザ光や波長１５７
ｎｍのＦ2 レーザ光による微細なレジストパターンの形
成が試みられている。
述したような微細加工技術は近年サブハーフミクロンオ
ーダーにまで及んでおり、今後こうした微細化はさらに
顕著になることが予想されている。このため、フォトリ
ソグラフィーにおける光源の短波長化が進行しており、
波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザ光や波長１５７
ｎｍのＦ2 レーザ光による微細なレジストパターンの形
成が試みられている。
【０００５】しかしながら、これまで一般的であったノ
ボラック樹脂をベース樹脂としたレジストでは、上述し
た波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザ光に対してノ
ボラック樹脂のベンゼン核での光吸収が大きい傾向があ
る。したがってレジストパターンを形成しようとする
と、露光時にレジスト膜の基板側にまで光を充分に到達
させることが難しく、結果的にパターン形状の良好なパ
ターンを高感度、高精度で形成することは困難であっ
た。上述したように、ノボラック樹脂をベース樹脂とし
たレジストはドライエッチング耐性が高くかつアルカリ
現像が可能であるものの、短波長光に対する透明性が不
充分であるため、ＡｒＦエキシマレーザ光を用いたフォ
トリソグラフィーにも適したレジストの開発が強く望ま
れている。
ボラック樹脂をベース樹脂としたレジストでは、上述し
た波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザ光に対してノ
ボラック樹脂のベンゼン核での光吸収が大きい傾向があ
る。したがってレジストパターンを形成しようとする
と、露光時にレジスト膜の基板側にまで光を充分に到達
させることが難しく、結果的にパターン形状の良好なパ
ターンを高感度、高精度で形成することは困難であっ
た。上述したように、ノボラック樹脂をベース樹脂とし
たレジストはドライエッチング耐性が高くかつアルカリ
現像が可能であるものの、短波長光に対する透明性が不
充分であるため、ＡｒＦエキシマレーザ光を用いたフォ
トリソグラフィーにも適したレジストの開発が強く望ま
れている。
【０００６】このような点を考慮して、最近は芳香族化
合物にかわり脂環式化合物を含有するレジストが注目さ
れており、例えば特開平４−３９６６５号公報には、ド
ライエッチング耐性、短波長光に対する透明性とも良好
なレジストとして、アダマンタン骨格を有する化合物を
カルボン酸基を有するアクリル系化合物と共重合させる
ことで共重合体にアルカリ溶解性を付与し、その共重合
体をレジスト成分として用いることによりアルカリ現像
でレジストパターンを形成した例が示されている。
合物にかわり脂環式化合物を含有するレジストが注目さ
れており、例えば特開平４−３９６６５号公報には、ド
ライエッチング耐性、短波長光に対する透明性とも良好
なレジストとして、アダマンタン骨格を有する化合物を
カルボン酸基を有するアクリル系化合物と共重合させる
ことで共重合体にアルカリ溶解性を付与し、その共重合
体をレジスト成分として用いることによりアルカリ現像
でレジストパターンを形成した例が示されている。
【０００７】しかしながら、脂環式化合物を含有するレ
ジストについてこうしてアルカリ現像でレジストパター
ンを形成する場合、一般に脂環式骨格構造を持つ部分は
疎水性が高く、カルボン酸基などとの間でアルカリ溶解
性が大きく相違するため、様々な問題が発生する。
ジストについてこうしてアルカリ現像でレジストパター
ンを形成する場合、一般に脂環式骨格構造を持つ部分は
疎水性が高く、カルボン酸基などとの間でアルカリ溶解
性が大きく相違するため、様々な問題が発生する。
【０００８】例えば、現像時にレジスト膜の所定の領域
の溶解・除去が不均一なものとなり解像性の低下を招く
一方、レジスト膜が残存するはずの領域でも部分的な溶
解が生じてクラックや表面あれの原因となる。また、レ
ジスト膜と基板との界面にアルカリ溶液が浸透して、レ
ジストパターンが剥離することもある。
の溶解・除去が不均一なものとなり解像性の低下を招く
一方、レジスト膜が残存するはずの領域でも部分的な溶
解が生じてクラックや表面あれの原因となる。また、レ
ジスト膜と基板との界面にアルカリ溶液が浸透して、レ
ジストパターンが剥離することもある。
【０００９】脂環基の疎水性による問題について、特開
平９−２２１５１９号公報に脂環基にメタクリル酸単位
を導入するという１つの解決策が示されている。しかし
ながらこの解決策はメタクリル酸単位を導入した脂環部
位自体は露光部と未露光部の溶解コントラストに寄与し
ない。
平９−２２１５１９号公報に脂環基にメタクリル酸単位
を導入するという１つの解決策が示されている。しかし
ながらこの解決策はメタクリル酸単位を導入した脂環部
位自体は露光部と未露光部の溶解コントラストに寄与し
ない。
【００１０】一方、従来エッチング耐性基として導入さ
れていた上記脂環式骨格構造をも露光部では酸で脱離さ
せ、アルカリ溶解性を妨げないようにする技術が特開平
１０−１６１３１３号公報に挙げられている。しかしな
がら未露光部の基板との密着性等に問題を残している。
れていた上記脂環式骨格構造をも露光部では酸で脱離さ
せ、アルカリ溶解性を妨げないようにする技術が特開平
１０−１６１３１３号公報に挙げられている。しかしな
がら未露光部の基板との密着性等に問題を残している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、上記
のような従来の問題の解決を図り、超微細加工を可能と
する半導体装置の製造方法と、短波長光に対して高い透
明性を有し、基板との密着性が高く、また解像性および
ドライエッチング耐性の良好な感光性組成物、及びそれ
を用いたパターン形成方法を提供することを目的として
いる。
のような従来の問題の解決を図り、超微細加工を可能と
する半導体装置の製造方法と、短波長光に対して高い透
明性を有し、基板との密着性が高く、また解像性および
ドライエッチング耐性の良好な感光性組成物、及びそれ
を用いたパターン形成方法を提供することを目的として
いる。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、一般式
（１）、（２）で示される単量体から選ばれる少なくと
も一種の単量体を単重合または他のビニル系単量体と共
重合させてなる高分子重合体と、光酸発生剤を少なくと
も具備する感光性組成物を含有する膜を基板の被エッチ
ング膜上に形成させる工程と、感光性組成物含有膜の所
定領域にパターン露光を施す工程と、露光後の感光性組
成物含有膜を加熱処理する工程と、加熱処理後の前記感
光性組成物含有膜をアルカリ水溶液で現像処理して、前
記感光性組成物含有膜を選択的に溶解除去してパターン
ニングされたフォトマスクを形成させる工程と、フォト
マスクをマスクとし、ドライエッチング法により被エッ
チング膜をエッチングする工程を少なくとも具備するこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法である。
（１）、（２）で示される単量体から選ばれる少なくと
も一種の単量体を単重合または他のビニル系単量体と共
重合させてなる高分子重合体と、光酸発生剤を少なくと
も具備する感光性組成物を含有する膜を基板の被エッチ
ング膜上に形成させる工程と、感光性組成物含有膜の所
定領域にパターン露光を施す工程と、露光後の感光性組
成物含有膜を加熱処理する工程と、加熱処理後の前記感
光性組成物含有膜をアルカリ水溶液で現像処理して、前
記感光性組成物含有膜を選択的に溶解除去してパターン
ニングされたフォトマスクを形成させる工程と、フォト
マスクをマスクとし、ドライエッチング法により被エッ
チング膜をエッチングする工程を少なくとも具備するこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法である。
【００１３】
【化学式３】
（ただし、Ｒはアクリロイルまたはメタクリロイル基、
Ｒ11、Ｒ12は水素原子または１価のアルキル基で、かつ
Ｒ11、Ｒ12のうち少なくとも一方は、メチル基、エチル
基、あるいはプロピル基、イソプロピル基から選択され
る少なくとも一種の基であり、Ｒ13はＯＨ基、ＯＲ14基
（Ｒ14は１価の有機基）、ＣＯＯＲ14基、＝Ｏ基、及び
ＣＯＯＨ基からなる群より選ばれる少なくとも一種の
基）また、本発明は前記一般式（１）、（２）で示され
る単量体から選ばれる少なくとも一種の単量体と一般式
（３）、（４）、（５）、（６）、（７）で示される単
量体から選ばれる少なくとも一種の単量体とを共重合さ
せてなる高分子共重合体と、光酸発生剤を少なくとも具
備することを特徴とする特徴とする感光性組成物及びそ
れを用いたパターン形成方法である。
Ｒ11、Ｒ12は水素原子または１価のアルキル基で、かつ
Ｒ11、Ｒ12のうち少なくとも一方は、メチル基、エチル
基、あるいはプロピル基、イソプロピル基から選択され
る少なくとも一種の基であり、Ｒ13はＯＨ基、ＯＲ14基
（Ｒ14は１価の有機基）、ＣＯＯＲ14基、＝Ｏ基、及び
ＣＯＯＨ基からなる群より選ばれる少なくとも一種の
基）また、本発明は前記一般式（１）、（２）で示され
る単量体から選ばれる少なくとも一種の単量体と一般式
（３）、（４）、（５）、（６）、（７）で示される単
量体から選ばれる少なくとも一種の単量体とを共重合さ
せてなる高分子共重合体と、光酸発生剤を少なくとも具
備することを特徴とする特徴とする感光性組成物及びそ
れを用いたパターン形成方法である。
【００１４】
【化学式４】
（ただし、Ｒはアクリロイルまたはメタクリロイル基、
Ｒ31は水素原子、またはＯＨ基、ＯＲ14基（Ｒ14は１価
の有機基）、＝Ｏ基からなる群より選ばれる少なくとも
一種の基、Ｒ32は水素原子または１価の有機基、Ｒ41は
ビニルまたはアクリロイルまたはメタクリロイル基を示
す。）
Ｒ31は水素原子、またはＯＨ基、ＯＲ14基（Ｒ14は１価
の有機基）、＝Ｏ基からなる群より選ばれる少なくとも
一種の基、Ｒ32は水素原子または１価の有機基、Ｒ41は
ビニルまたはアクリロイルまたはメタクリロイル基を示
す。）
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明にかかる高分子重合体にお
いては一般式（１）、（２）で示される単量体はＲ11、
Ｒ12は水素原子または１価のアルキル基であるが、これ
らＲ11、Ｒ12を有することにより、高分子重合体は、酸
の存在下においては、より感度良く脱離・分解し、アル
カリ可溶性となる。なおＲ11、Ｒ12はそれらが共に水素
原子のものよりもメチル基やエチル基、あるいはプロピ
ル基、イソプロピル基のいずれかである方が感度よく脱
離・分解する。
いては一般式（１）、（２）で示される単量体はＲ11、
Ｒ12は水素原子または１価のアルキル基であるが、これ
らＲ11、Ｒ12を有することにより、高分子重合体は、酸
の存在下においては、より感度良く脱離・分解し、アル
カリ可溶性となる。なおＲ11、Ｒ12はそれらが共に水素
原子のものよりもメチル基やエチル基、あるいはプロピ
ル基、イソプロピル基のいずれかである方が感度よく脱
離・分解する。
【００１６】また、Ｒ13はＯＨ基または＝Ｏ基またはＣ
ＯＯＨ基またはＣＯＯＲ14基（Ｒ14は１価の有機基）で
あるが、このＲ13を有することにより疎水性が減り、感
光性組成物と基板との密着性および高分子重合体のアル
カリ溶解性を向上させることが可能となった。この機能
を高める上でＲ13は複数導入されていても構わない。特
に＝Ｏ基は他の側鎖の導入基と不要な反応を起こす事が
少ないという点で好ましい。またＲはアクリロイル基ま
たはメタクリロイル基であるが、それらはさらにシアノ
基やハロゲン原子で置換されたものも本発明の範囲に含
むものとする。
ＯＯＨ基またはＣＯＯＲ14基（Ｒ14は１価の有機基）で
あるが、このＲ13を有することにより疎水性が減り、感
光性組成物と基板との密着性および高分子重合体のアル
カリ溶解性を向上させることが可能となった。この機能
を高める上でＲ13は複数導入されていても構わない。特
に＝Ｏ基は他の側鎖の導入基と不要な反応を起こす事が
少ないという点で好ましい。またＲはアクリロイル基ま
たはメタクリロイル基であるが、それらはさらにシアノ
基やハロゲン原子で置換されたものも本発明の範囲に含
むものとする。
【００１７】さらに一般式（１）、（２）の単量体にお
いては、１９３ｎｍにおける透明性が良いという利点に
加えて、得られるレジストパターンに高いドライエッチ
ング耐性を付与することができるという観点からアダマ
ンタン骨格を有する。
いては、１９３ｎｍにおける透明性が良いという利点に
加えて、得られるレジストパターンに高いドライエッチ
ング耐性を付与することができるという観点からアダマ
ンタン骨格を有する。
【００１８】一般式（１）、（２）で示される単量体と
その他のビニル系単量体との共重合体を使用する場合、
一般式（１）もしくは（２）で示される単量体の該共重
合体内含有量は１０〜９０ｍｏｌ％であることが好まし
い。より好ましくは３０〜７０ｍｏｌ％である。何とな
れば、１０ｍｏｌ％未満だと未露光部では基板との密着
性と高いドライエッチング耐性を保ち、露光部では脂環
式骨格を脱離しポリマーのアルカリ溶解性を高めるとい
う機能が不充分となるおそれがあり、逆に９０ｍｏｌ％
を越えると高分子重合体の持つアルカリ溶解性の制御が
困難になり高コスト化する傾向があるためである。
その他のビニル系単量体との共重合体を使用する場合、
一般式（１）もしくは（２）で示される単量体の該共重
合体内含有量は１０〜９０ｍｏｌ％であることが好まし
い。より好ましくは３０〜７０ｍｏｌ％である。何とな
れば、１０ｍｏｌ％未満だと未露光部では基板との密着
性と高いドライエッチング耐性を保ち、露光部では脂環
式骨格を脱離しポリマーのアルカリ溶解性を高めるとい
う機能が不充分となるおそれがあり、逆に９０ｍｏｌ％
を越えると高分子重合体の持つアルカリ溶解性の制御が
困難になり高コスト化する傾向があるためである。
【００１９】一般式（１）、（２）で示される単量体と
共重合させる他のビニル系単量体としては下記一般式
（３）、（４）、（５）、（６）、又は（７）から選ば
れる少なくとも一種であることが好ましい。
共重合させる他のビニル系単量体としては下記一般式
（３）、（４）、（５）、（６）、又は（７）から選ば
れる少なくとも一種であることが好ましい。
【００２０】
【化学式５】
（ただし、Ｒはアクリロイルまたはメタクリロイル基、
Ｒ31は水素原子、またはＯＨ基、ＯＲ14基（Ｒ14は１価
の有機基）、＝Ｏ基からなる群より選ばれる少なくとも
一種の基、Ｒ32は水素原子または１価の有機基、Ｒ41は
ビニルまたはアクリロイルまたはメタクリロイル基を示
す。）
Ｒ31は水素原子、またはＯＨ基、ＯＲ14基（Ｒ14は１価
の有機基）、＝Ｏ基からなる群より選ばれる少なくとも
一種の基、Ｒ32は水素原子または１価の有機基、Ｒ41は
ビニルまたはアクリロイルまたはメタクリロイル基を示
す。）
【００２１】また、上記一般式（３）、（４）、
（５）、（６）、（７）で示される単量体以外のビニル
系単量体を用いても良い。その場合ビニル系単量体は脂
環式構造を有することが望ましい。脂環式構造として
は、一般式Ｃn Ｈ2n（ｎは３以上の整数）で表される環
状シクロ化合物や環状ビシクロ化合物、およびそれらの
縮合環などが挙げられる。具体的には、シクロブタン
環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロヘプ
タン環やこれらに橋かけ炭化水素が導入されたもの、ス
ピロヘプタン、スピロオクタンなどのスピロ環、ノルボ
ニル環、アダマンチル環、ボルネン環、メンチル環、メ
ンタン環などのテルペン環、ツジャン、サビネン、ツジ
ョン、カラン、カレン、ピナン、ノルピナン、ボルナ
ン、フェンカン、トリシクレン、コレステリック環など
のステロイド骨格、タンジュウサン、ジギタロイド類、
ショウノン環、イソショウノウ環、セスキテルペン環、
サントン環、ジテルペン環、トリテルペン環、ステロイ
ドサポニン類などが例示される。
（５）、（６）、（７）で示される単量体以外のビニル
系単量体を用いても良い。その場合ビニル系単量体は脂
環式構造を有することが望ましい。脂環式構造として
は、一般式Ｃn Ｈ2n（ｎは３以上の整数）で表される環
状シクロ化合物や環状ビシクロ化合物、およびそれらの
縮合環などが挙げられる。具体的には、シクロブタン
環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロヘプ
タン環やこれらに橋かけ炭化水素が導入されたもの、ス
ピロヘプタン、スピロオクタンなどのスピロ環、ノルボ
ニル環、アダマンチル環、ボルネン環、メンチル環、メ
ンタン環などのテルペン環、ツジャン、サビネン、ツジ
ョン、カラン、カレン、ピナン、ノルピナン、ボルナ
ン、フェンカン、トリシクレン、コレステリック環など
のステロイド骨格、タンジュウサン、ジギタロイド類、
ショウノン環、イソショウノウ環、セスキテルペン環、
サントン環、ジテルペン環、トリテルペン環、ステロイ
ドサポニン類などが例示される。
【００２２】また脂環式構造でなく縮合多環式構造であ
っても吸収帯の波長がシフトするため、１９３ｎｍにお
ける透明性を確保することが可能となることがＴ．Ｕｓ
ｈｉｒｏｇｏｕｃｈｉらによるＰｒｏｃ．ＳＰＩＥ Ｖ
ＯＬ．２１９５（１９９４年）頁；２０５などにより知
られている。然るに縮合多環式構造であっても本発明の
目的は達成される。
っても吸収帯の波長がシフトするため、１９３ｎｍにお
ける透明性を確保することが可能となることがＴ．Ｕｓ
ｈｉｒｏｇｏｕｃｈｉらによるＰｒｏｃ．ＳＰＩＥ Ｖ
ＯＬ．２１９５（１９９４年）頁；２０５などにより知
られている。然るに縮合多環式構造であっても本発明の
目的は達成される。
【００２３】これら縮合多環式構造を有するものとして
は、インデン、インダン、ベンゾブルデン、１−インダ
ノン、２−インダノン、１，３−インダジオン、ニンヒ
ドリン、ナフタレン、メチルナフタレン、エチルナフタ
レン、ジメチルナフタレン、カダレン、ビニルナフタレ
ン、１，２−ジヒドロナフタレン、１，４−ジヒドロナ
フタレン、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレンテ
トラリン、１，２，３，４，５，６，７，８−オクタヒ
ドロナフタレン、シス−デカリン、トランス−デカリ
ン、フルオロナフタレン、クロロナフタレン、ブロモナ
フタレン、ヨードナヅタレン、ジクロロナフタレン、
（クロロメチル）ナフタレン、１−ナフトール、２−ナ
フトール、ナフタレンジオール、１，２，３，４−テト
ラヒドロ−１−ナフトール、１，２，３，４−テトラヒ
ドロ−２−ナフトール、５，６，７，８−テトラヒドロ
−１−ナフトール、５，６，７，８−テトラヒドロ−２
−ナフトール、デカヒドロ−１−ナフトール、デカヒド
ロ−２−ナフトール、クロロナフトール、ニトロナフト
ール、アミノナフトール、メトキシナフタレン、エトキ
シナフタレン、ナフチルエーテル、酢酸ナフチル、ナフ
トアルデヒド、ナフタレンジカルバルデヒド、ヒドロキ
シナフトアルデヒド、ジナフチルケトン、１（２Ｈ）−
ナフタレノン、α−テトラロン、β−テトラロン、α−
デカロン、β−デカロン、１，２−ナフトキノン、１，
４−ナフトキノン、２，６−ナフトキノン、２−メチル
−１，４−ナフトキノン、５−ヒドロキシ−１，４−ナ
フトキノン、イソナフタザリン、ナフトエ酸、１−ナフ
トール−４−カルボン酸、ナフタル酸、ナフタル酸無水
物、１−ナフチル酢酸、チオナフトール、Ｎ，Ｎ−ジメ
チルナフチルアミン、ナフトニトリル、ニトロナフタレ
ン、ペンタレン、アズレン、ヘプタレン、フルオレン、
９−フェニルフルオレン、ニトロフルオレン、９−フル
オレノール、フルオレノン、アントラセン、メチルアン
トラセン、ジメチルアントラセン、９，１０−ジヒドロ
アントラセン、アントロール、アントラノール、ヒドロ
アントラノール、ジヒドロキシアントラセン、アントラ
ガロール、１（４Ｈ）−アントラセノン、アントロン、
アントラロビン、クリサロビン、オキサントロン、アン
トラセンカルボン酸、アントラミン、ニトロアントラセ
ン、アントラセンキノン、アントラキノン、メチルアン
トラキノン、ヒドロキシアントラキノン、フェナントレ
ン、フェナントロール、フェナントレンヒドロキノン、
フェナントラキノン、ビフェニレン、ｓ−インダセン、
ａｓ−インダセン、フェナレン、テトラセン、クリセ
ン、５，６−クリソキノン、ピレン、１，６−ピレンキ
ノン、トリフェニレン、ベンゾ［α］アントラセン、ベ
ンゾ［α］アントラセン−７，１２−キノン、ベンザン
トロン、アセアントリレン、アセフェナントリレン、ア
セフェナントレン、１７Ｈ−シクロペンタ［α］−フェ
ナントレン、フルオランテン、プレイアデン、ペンタセ
ン、ペンタフェン、ピセン、ピリレン、ジベンゾ［ａ，
ｊ］アントラセン、ベンゾ［α］ピレン、コロネン、ピ
ラントレン、ピラントロンなどが例示される。
は、インデン、インダン、ベンゾブルデン、１−インダ
ノン、２−インダノン、１，３−インダジオン、ニンヒ
ドリン、ナフタレン、メチルナフタレン、エチルナフタ
レン、ジメチルナフタレン、カダレン、ビニルナフタレ
ン、１，２−ジヒドロナフタレン、１，４−ジヒドロナ
フタレン、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレンテ
トラリン、１，２，３，４，５，６，７，８−オクタヒ
ドロナフタレン、シス−デカリン、トランス−デカリ
ン、フルオロナフタレン、クロロナフタレン、ブロモナ
フタレン、ヨードナヅタレン、ジクロロナフタレン、
（クロロメチル）ナフタレン、１−ナフトール、２−ナ
フトール、ナフタレンジオール、１，２，３，４−テト
ラヒドロ−１−ナフトール、１，２，３，４−テトラヒ
ドロ−２−ナフトール、５，６，７，８−テトラヒドロ
−１−ナフトール、５，６，７，８−テトラヒドロ−２
−ナフトール、デカヒドロ−１−ナフトール、デカヒド
ロ−２−ナフトール、クロロナフトール、ニトロナフト
ール、アミノナフトール、メトキシナフタレン、エトキ
シナフタレン、ナフチルエーテル、酢酸ナフチル、ナフ
トアルデヒド、ナフタレンジカルバルデヒド、ヒドロキ
シナフトアルデヒド、ジナフチルケトン、１（２Ｈ）−
ナフタレノン、α−テトラロン、β−テトラロン、α−
デカロン、β−デカロン、１，２−ナフトキノン、１，
４−ナフトキノン、２，６−ナフトキノン、２−メチル
−１，４−ナフトキノン、５−ヒドロキシ−１，４−ナ
フトキノン、イソナフタザリン、ナフトエ酸、１−ナフ
トール−４−カルボン酸、ナフタル酸、ナフタル酸無水
物、１−ナフチル酢酸、チオナフトール、Ｎ，Ｎ−ジメ
チルナフチルアミン、ナフトニトリル、ニトロナフタレ
ン、ペンタレン、アズレン、ヘプタレン、フルオレン、
９−フェニルフルオレン、ニトロフルオレン、９−フル
オレノール、フルオレノン、アントラセン、メチルアン
トラセン、ジメチルアントラセン、９，１０−ジヒドロ
アントラセン、アントロール、アントラノール、ヒドロ
アントラノール、ジヒドロキシアントラセン、アントラ
ガロール、１（４Ｈ）−アントラセノン、アントロン、
アントラロビン、クリサロビン、オキサントロン、アン
トラセンカルボン酸、アントラミン、ニトロアントラセ
ン、アントラセンキノン、アントラキノン、メチルアン
トラキノン、ヒドロキシアントラキノン、フェナントレ
ン、フェナントロール、フェナントレンヒドロキノン、
フェナントラキノン、ビフェニレン、ｓ−インダセン、
ａｓ−インダセン、フェナレン、テトラセン、クリセ
ン、５，６−クリソキノン、ピレン、１，６−ピレンキ
ノン、トリフェニレン、ベンゾ［α］アントラセン、ベ
ンゾ［α］アントラセン−７，１２−キノン、ベンザン
トロン、アセアントリレン、アセフェナントリレン、ア
セフェナントレン、１７Ｈ−シクロペンタ［α］−フェ
ナントレン、フルオランテン、プレイアデン、ペンタセ
ン、ペンタフェン、ピセン、ピリレン、ジベンゾ［ａ，
ｊ］アントラセン、ベンゾ［α］ピレン、コロネン、ピ
ラントレン、ピラントロンなどが例示される。
【００２４】本発明に係る高分子重合体は、一般式
（１）又は（２）で示される単量体を少なくとも一種含
み、かつ脂環式骨格または縮合多環式骨格を持つ単量体
を50mol％以上含有することが望ましい。なぜなら50mol
％未満であると十分なドライエッチング耐性が得られ
ないおそれがあるからである。
（１）又は（２）で示される単量体を少なくとも一種含
み、かつ脂環式骨格または縮合多環式骨格を持つ単量体
を50mol％以上含有することが望ましい。なぜなら50mol
％未満であると十分なドライエッチング耐性が得られ
ないおそれがあるからである。
【００２５】本発明に係る高分子重合体は、酸性置換基
が導入された脂環式構造および重合性二重結合を分子中
に有する重合性化合物をラジカル重合やカチオン重合、
アニオン重合等で重合させることで、得ることができ
る。一般に、高分子主鎖に脂環族を有するような重合性
二重結合は、カチオン重合やアニオン重合を行うと、高
分子量のポリマーを得ることができる。しかし、本発明
では、高分子の分子量が低くても、製膜さえできれば何
等問題ないため、ラジカル重合などの簡便な手法を用い
て重合し、低分子量化合物と高分子量化合物の混合した
状況で用いても良い。
が導入された脂環式構造および重合性二重結合を分子中
に有する重合性化合物をラジカル重合やカチオン重合、
アニオン重合等で重合させることで、得ることができ
る。一般に、高分子主鎖に脂環族を有するような重合性
二重結合は、カチオン重合やアニオン重合を行うと、高
分子量のポリマーを得ることができる。しかし、本発明
では、高分子の分子量が低くても、製膜さえできれば何
等問題ないため、ラジカル重合などの簡便な手法を用い
て重合し、低分子量化合物と高分子量化合物の混合した
状況で用いても良い。
【００２６】またこのとき、アクリル酸や無水マレイン
酸およびこれらのエステル置換体、ビニルフェノール、
ビニルナフトール、ヒドロキシエチルメタクリレート、
ＳＯ2 などと共重合させてもよい。さらに、これらアル
カリ可溶性化合物のアルカリ可溶性基について、アルカ
リ溶液に対する溶解抑止能を有する酸分解性基で保護し
てなる化合物を共重合させることによりポリマーのアル
カリ溶解性調整やレジストの基板との密着性向上を図る
ことも可能である。しかしながら、レジストの短波長光
に対する透明性を考慮すると、ベンゼン核など短波長域
での光吸収の大きい分子骨格を有していない化合物と共
重合させることが好ましく、具体的には波長１９３ｎｍ
の光に対するポリマーの吸光度が１μｍ当り４以下、よ
り望ましくは２以下であることが望まれる。ただし中間
層を有する基板において上層レジストとして本発明の感
光性組成物を用いる場合は、上記吸光度が１μｍ当り８
程度まで大きくても構わない。
酸およびこれらのエステル置換体、ビニルフェノール、
ビニルナフトール、ヒドロキシエチルメタクリレート、
ＳＯ2 などと共重合させてもよい。さらに、これらアル
カリ可溶性化合物のアルカリ可溶性基について、アルカ
リ溶液に対する溶解抑止能を有する酸分解性基で保護し
てなる化合物を共重合させることによりポリマーのアル
カリ溶解性調整やレジストの基板との密着性向上を図る
ことも可能である。しかしながら、レジストの短波長光
に対する透明性を考慮すると、ベンゼン核など短波長域
での光吸収の大きい分子骨格を有していない化合物と共
重合させることが好ましく、具体的には波長１９３ｎｍ
の光に対するポリマーの吸光度が１μｍ当り４以下、よ
り望ましくは２以下であることが望まれる。ただし中間
層を有する基板において上層レジストとして本発明の感
光性組成物を用いる場合は、上記吸光度が１μｍ当り８
程度まで大きくても構わない。
【００２７】本発明に係る高分子重合体の平均分子量
は、１，０００〜５００，０００の範囲内、より好まし
くは３，０００〜５０，０００に設定されることが好ま
しい。何となれば、高分子重合体の平均分子量が１，０
００未満だと、機械的強度の充分なレジスト膜を成膜す
るうえで不利となり、逆に高分子重合体の平均分子量が
５００，０００を越えると、解像性の良好なレジストパ
ターンを形成することが困難となるからである。これら
の化合物は、通常、本発明の化合物と他の共重合体との
さまざまな分子量成分からなる混合体である。
は、１，０００〜５００，０００の範囲内、より好まし
くは３，０００〜５０，０００に設定されることが好ま
しい。何となれば、高分子重合体の平均分子量が１，０
００未満だと、機械的強度の充分なレジスト膜を成膜す
るうえで不利となり、逆に高分子重合体の平均分子量が
５００，０００を越えると、解像性の良好なレジストパ
ターンを形成することが困難となるからである。これら
の化合物は、通常、本発明の化合物と他の共重合体との
さまざまな分子量成分からなる混合体である。
【００２８】本発明に係る高分子重合体は、比較的低い
分子量においても効力を発揮し、例えば５００〜１，０
００の平均分子量に多く局在した場合も不均一な溶解を
抑制するので望ましいものとなる。さらにこの場合、樹
脂中には、多くの単量体が残存しても溶解特性やドライ
エッチング耐性を劣化させることは少ないものとなる。
分子量においても効力を発揮し、例えば５００〜１，０
００の平均分子量に多く局在した場合も不均一な溶解を
抑制するので望ましいものとなる。さらにこの場合、樹
脂中には、多くの単量体が残存しても溶解特性やドライ
エッチング耐性を劣化させることは少ないものとなる。
【００２９】本発明の感光性組成物に用いる光酸発生剤
としては、例えば、アリールオニウム塩、ナフトキノン
ジアジド化合物、ジアゾニウム塩、スルフォネート化合
物、スルフォニウム化合物、スルファミド化合物、ヨー
ドニウム化合物、スルフォニルジアゾメタン化合物など
を用いることができる。これらの化合物の具体例として
は、トリフェニルスルフォニウムトリフレート、ジフェ
ニルヨードニウムトリフレート、２，３，４，４´−テ
トラヒドロキシベンゾフェノン−４−ナフトキノンジア
ジドスルフォネート、４−Ｎ−フェニルアミノ−２−メ
トキシフェニルジアゾニウムスルフェート、４−Ｎ−フ
ェニルアミノ−２−メトキシフェニルジアゾニウムｐ−
エチルフェニルスルフェート、４−Ｎ−フェニルアミノ
−２−メトキシフェニルジアゾニウム２−ナフチルスル
フェート、４−Ｎ−フェニルアミノ−２−メトキシフェ
ニルジアゾニウムフェニルスルフェート、２，５−ジエ
トキシ−４−Ｎ−４’−メトキシフェニルカルボニルフ
ェニルジアゾニウム３−カルボキシ−４−ヒドロキシフ
ェニルスルフェート、２−メトキシ−４−Ｎ−フェニル
フェニルジアゾニウム３−カルボキシ−４−ヒドロキシ
フェニルスルフェート、ジフェニルスルフォニルメタ
ン、ジフェニルスルフォニルジアゾメタン、ジフェニル
ジスルホン、α−メチルベンゾイントシレート、ピロガ
ロールトリメシレート、ベンゾイントシレート、みどり
化学製ＭＰＩ−１０３（ＣＡＳ．ＮＯ．［８７７０９−
４１−９］）、みどり化学製ＢＤＳ−１０５（ＣＡＳ．
ＮＯ．［１４５６１２−６６−４］）、みどり化学製Ｎ
ＤＳ−１０３（ＣＡＳ．ＮＯ．［１１００９８−９７−
０］）、みどり化学製ＭＤＳ−２０３（ＣＡＳ．ＮＯ．
［１２７８５５−１５−５］）、みどり化学製Pyrogall
ol tritosylate（ＣＡＳ．ＮＯ．［２００３２−６４−
８］）、みどり化学製ＤＴＳ−１０２（ＣＡＳ．ＮＯ．
［７５４８２−１８−７］）、みどり化学製ＤＴＳ−１
０３（ＣＡＳ．ＮＯ．［７１４４９−７８−０］）、み
どり化学製ＭＤＳ−１０３（ＣＡＳ．ＮＯ．［１２７２
７９−７４−７］）、みどり化学製ＭＤＳ−１０５（Ｃ
ＡＳ．ＮＯ．［１１６８０８−６７−４］）、みどり化
学製ＭＤＳ−２０５（ＣＡＳ．ＮＯ．［８１４１６−３
７−７］）、みどり化学製ＢＭＳ−１０５（ＣＡＳ．Ｎ
Ｏ．［１４９９３４−６８−９］）、みどり化学製ＴＭ
Ｓ−１０５（ＣＡＳ．ＮＯ．［１２７８２０−３８−
６］）、みどり化学製ＮＢ−１０１（ＣＡＳ．ＮＯ．
［２０４４４−０９−１］）、みどり化学製ＮＢ−２０
１（ＣＡＳ．ＮＯ．［４４５０−６８−４］）、みどり
化学製ＤＮＢ−１０１（ＣＡＳ．ＮＯ．［１１４７１９
−５１−６］）、みどり化学製ＤＮＢ−１０２（ＣＡ
Ｓ．ＮＯ．［１３１５０９−５５−２］）、みどり化学
製ＤＮＢ−１０３（ＣＡＳ．ＮＯ．［１３２８９８−３
５−２］）、みどり化学製ＤＮＢ−１０４（ＣＡＳ．Ｎ
Ｏ．［１３２８９８−３６−３］）、みどり化学製ＤＮ
Ｂ−１０５（ＣＡＳ．ＮＯ．［１３２８９８−３７−
４］）、みどり化学製ＤＡＭ−１０１（ＣＡＳ．ＮＯ．
［１８８６−７４−４］）、みどり化学製ＤＡＭ−１０
２（ＣＡＳ．ＮＯ．［２８３４３−２４−０］）、みど
り化学製ＤＡＭ−１０３（ＣＡＳ．ＮＯ．［１４１５９
−４５−６］）、みどり化学製ＤＡＭ−１０４（ＣＡ
Ｓ．ＮＯ．［１３０２９０−８０−１］、ＣＡＳ．Ｎ
Ｏ．［１３０２９０−８２−３］）、みどり化学製ＤＡ
Ｍ−２０１（ＣＡＳ．ＮＯ．［２８３２２−５０−
１］）、みどり化学製ＣＭＳ−１０５、みどり化学製Ｄ
ＡＭ−３０１（ＣＡＳ．Ｎｏ．［１３８５２９−８１−
４］）、みどり化学製ＳＩ−１０５ （ＣＡＳ．Ｎｏ．
［３４６９４−４０−７］）、みどり化学製ＮＤＩ−１
０５ （ＣＡＳ．Ｎｏ．［１３３７１０−６２−
０］）、みどり化学製ＥＰＩ−１０５（ＣＡＳ．Ｎｏ．
［１３５１３３−１２−９］）などが挙げられる。さら
に、以下に示す化合物を用いることもできる。
としては、例えば、アリールオニウム塩、ナフトキノン
ジアジド化合物、ジアゾニウム塩、スルフォネート化合
物、スルフォニウム化合物、スルファミド化合物、ヨー
ドニウム化合物、スルフォニルジアゾメタン化合物など
を用いることができる。これらの化合物の具体例として
は、トリフェニルスルフォニウムトリフレート、ジフェ
ニルヨードニウムトリフレート、２，３，４，４´−テ
トラヒドロキシベンゾフェノン−４−ナフトキノンジア
ジドスルフォネート、４−Ｎ−フェニルアミノ−２−メ
トキシフェニルジアゾニウムスルフェート、４−Ｎ−フ
ェニルアミノ−２−メトキシフェニルジアゾニウムｐ−
エチルフェニルスルフェート、４−Ｎ−フェニルアミノ
−２−メトキシフェニルジアゾニウム２−ナフチルスル
フェート、４−Ｎ−フェニルアミノ−２−メトキシフェ
ニルジアゾニウムフェニルスルフェート、２，５−ジエ
トキシ−４−Ｎ−４’−メトキシフェニルカルボニルフ
ェニルジアゾニウム３−カルボキシ−４−ヒドロキシフ
ェニルスルフェート、２−メトキシ−４−Ｎ−フェニル
フェニルジアゾニウム３−カルボキシ−４−ヒドロキシ
フェニルスルフェート、ジフェニルスルフォニルメタ
ン、ジフェニルスルフォニルジアゾメタン、ジフェニル
ジスルホン、α−メチルベンゾイントシレート、ピロガ
ロールトリメシレート、ベンゾイントシレート、みどり
化学製ＭＰＩ−１０３（ＣＡＳ．ＮＯ．［８７７０９−
４１−９］）、みどり化学製ＢＤＳ−１０５（ＣＡＳ．
ＮＯ．［１４５６１２−６６−４］）、みどり化学製Ｎ
ＤＳ−１０３（ＣＡＳ．ＮＯ．［１１００９８−９７−
０］）、みどり化学製ＭＤＳ−２０３（ＣＡＳ．ＮＯ．
［１２７８５５−１５−５］）、みどり化学製Pyrogall
ol tritosylate（ＣＡＳ．ＮＯ．［２００３２−６４−
８］）、みどり化学製ＤＴＳ−１０２（ＣＡＳ．ＮＯ．
［７５４８２−１８−７］）、みどり化学製ＤＴＳ−１
０３（ＣＡＳ．ＮＯ．［７１４４９−７８−０］）、み
どり化学製ＭＤＳ−１０３（ＣＡＳ．ＮＯ．［１２７２
７９−７４−７］）、みどり化学製ＭＤＳ−１０５（Ｃ
ＡＳ．ＮＯ．［１１６８０８−６７−４］）、みどり化
学製ＭＤＳ−２０５（ＣＡＳ．ＮＯ．［８１４１６−３
７−７］）、みどり化学製ＢＭＳ−１０５（ＣＡＳ．Ｎ
Ｏ．［１４９９３４−６８−９］）、みどり化学製ＴＭ
Ｓ−１０５（ＣＡＳ．ＮＯ．［１２７８２０−３８−
６］）、みどり化学製ＮＢ−１０１（ＣＡＳ．ＮＯ．
［２０４４４−０９−１］）、みどり化学製ＮＢ−２０
１（ＣＡＳ．ＮＯ．［４４５０−６８−４］）、みどり
化学製ＤＮＢ−１０１（ＣＡＳ．ＮＯ．［１１４７１９
−５１−６］）、みどり化学製ＤＮＢ−１０２（ＣＡ
Ｓ．ＮＯ．［１３１５０９−５５−２］）、みどり化学
製ＤＮＢ−１０３（ＣＡＳ．ＮＯ．［１３２８９８−３
５−２］）、みどり化学製ＤＮＢ−１０４（ＣＡＳ．Ｎ
Ｏ．［１３２８９８−３６−３］）、みどり化学製ＤＮ
Ｂ−１０５（ＣＡＳ．ＮＯ．［１３２８９８−３７−
４］）、みどり化学製ＤＡＭ−１０１（ＣＡＳ．ＮＯ．
［１８８６−７４−４］）、みどり化学製ＤＡＭ−１０
２（ＣＡＳ．ＮＯ．［２８３４３−２４−０］）、みど
り化学製ＤＡＭ−１０３（ＣＡＳ．ＮＯ．［１４１５９
−４５−６］）、みどり化学製ＤＡＭ−１０４（ＣＡ
Ｓ．ＮＯ．［１３０２９０−８０−１］、ＣＡＳ．Ｎ
Ｏ．［１３０２９０−８２−３］）、みどり化学製ＤＡ
Ｍ−２０１（ＣＡＳ．ＮＯ．［２８３２２−５０−
１］）、みどり化学製ＣＭＳ−１０５、みどり化学製Ｄ
ＡＭ−３０１（ＣＡＳ．Ｎｏ．［１３８５２９−８１−
４］）、みどり化学製ＳＩ−１０５ （ＣＡＳ．Ｎｏ．
［３４６９４−４０−７］）、みどり化学製ＮＤＩ−１
０５ （ＣＡＳ．Ｎｏ．［１３３７１０−６２−
０］）、みどり化学製ＥＰＩ−１０５（ＣＡＳ．Ｎｏ．
［１３５１３３−１２−９］）などが挙げられる。さら
に、以下に示す化合物を用いることもできる。
【００３０】
【化６】
【００３１】
【化７】
【００３２】
【化８】
【００３３】
【化９】
【００３４】
【化１０】
【００３５】
【化１１】
【００３６】
【化１２】
【００３７】
【化１３】
【００３８】
【化１４】
【００３９】
【化１５】
【００４０】
【化１６】
【００４１】
【化１７】
【００４２】
【化１８】
【００４３】
【化１９】
（式中、Ｃ１およびＣ２は単結合または二重結合を形成
し、Ｒ１０は水素原子、フッ素原子、フッ素原子で置換
されていてもよいアルキル基またはアリール基、Ｒ１，
Ｒ２は、互いに同一であっても異なっていてもよく、そ
れぞれ１価の有機基を示し、Ｒ１とＲ２はこれらが結合
して環構造を形成していてもよい。）
し、Ｒ１０は水素原子、フッ素原子、フッ素原子で置換
されていてもよいアルキル基またはアリール基、Ｒ１，
Ｒ２は、互いに同一であっても異なっていてもよく、そ
れぞれ１価の有機基を示し、Ｒ１とＲ２はこれらが結合
して環構造を形成していてもよい。）
【００４４】
【化２０】
式中、Ｚはアルキル基を示す。
【００４５】
【化２１】
【００４６】また上述したような光酸発生剤について
も、ナフタレン骨格やジベンゾチオフェン骨格を有する
アリールオニウム塩、スルフォネート化合物、スルフォ
ニル化合物、スルファミド化合物など共役多環芳香族系
化合物は、短波長光に対する透明性、耐熱性の点で有利
である。具体的には、水酸基が導入されたナフタレン
環、ペンタレン環、インデン環、アズレン環、ヘプタレ
ン環、ビフェニレン環、ａｓ−インダセン環、ｓ−イン
ダセン環、アセナフチレン環、フルオレン環、フェナレ
ン環、フェナントレン環、アントラセン環、フルオラン
テン環、アセフェナントリレン環、アセアントリレン
環、トリフェニレン環、ピレン環、クリセン環、ナフタ
セン環、プレイアデン環、ピセン環、ペリレン環、ペン
タフェン環、ペンタセン環、テトラフェニレン環、ヘキ
サフェン環、ヘキサセン環、ルビセン環、コロネン環、
トリナフチレン環、ヘプタフェン環、ヘプタセン環、ピ
ラントレン環、オバレン環、ジベンゾフェナントレン
環、ベンズ［ａ］アントラセン環、ジベンゾ［ａ，ｊ］
アントラセン環、インデノ［１，２−ａ］インデン環、
アントラ［２，１−ａ］ナフタセン環、１Ｈ−ベンゾ
［ａ］シクロペント［ｊ］アントラセン環を有するスル
フォニルまたはスルフォネート化合物；ナフタレン環、
ペンタレン環、インデン環、アズレン環、ヘプタレン
環、ビフェニレン環、ａｓ−インダセン環、ｓ−インダ
セン環、アセナフチレン環、フルオレン環、フェナレン
環、フェナントレン環、アントラセン環、フルオランテ
ン環、アセフェナントリレン環、アセアントリレン環、
トリフェニレン環、ピレン環、クリセン環、ナフタセン
環、プレイアデン環、ピセン環、ペリレン環、ペンタフ
ェン環、ペンタセン環、テトラフェニレン環、ヘキサフ
ェン環、ヘキサセン環、ルビセン環、コロネン環、トリ
ナフチレン環、ヘプタフェン環、ヘプタセン環、ピラン
トレン環、オバレン環、ジベンゾフェナントレン環、ベ
ンズ［ａ］アントラセン環、ジベンゾ［ａ，ｊ］アント
ラセン環、インデノ［１，２−ａ］インデン環、アント
ラ［２，１−ａ］ナフタセン環、１Ｈ−ベンゾ［ａ］シ
クロペント［ｊ］アントラセン環を有する4-キノンジア
ジド化合物；ナフタレン環、ペンタレン環、インデン
環、アズレン環、ヘプタレン環、ビフェニレン環、ａｓ
−インダセン環、ｓ−インダセン環、アセナフチレン
環、フルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環、
アントラセン環、フルオランテン環、アセフェナントリ
レン環、アセアントリレン環、トリフェニレン環、ピレ
ン環、クリセン環、ナフタセン環、プレイアデン環、ピ
セン環、ペリレン環、ペンタフェン環、ペンタセン環、
テトラフェニレン環、ヘキサフェン環、ヘキサセン環、
ルビセン環、コロネン環、トリナフチレン環、ヘプタフ
ェン環、ヘプタセン環、ピラントレン環、オバレン環、
ジベンゾフェナントレン環、ベンズ［ａ］アントラセン
環、ジベンゾ［ａ，ｊ］アントラセン環、インデノ
［１，２−ａ］インデン環、アントラ［２，１−ａ］ナ
フタセン環、１Ｈ−ベンゾ［ａ］シクロペント［ｊ］ア
ントラセンを側鎖を有するスルフォニウムまたはヨード
ニウムのトリフレートなどとの塩などが挙げられる。特
に、ナフタレン環またはアントラセン環を有するスルフ
ォニルスルファミドまたはスルフォネート化合物；水酸
基が導入されたナフタレン環またはアントラセン環を有
する４−キノンジアジド化合物；ナフタレン環またはア
ントラセン環を側鎖を有するスルフォニウムまたはヨー
ドニウムのトリフレートなどとの塩が好ましい。
も、ナフタレン骨格やジベンゾチオフェン骨格を有する
アリールオニウム塩、スルフォネート化合物、スルフォ
ニル化合物、スルファミド化合物など共役多環芳香族系
化合物は、短波長光に対する透明性、耐熱性の点で有利
である。具体的には、水酸基が導入されたナフタレン
環、ペンタレン環、インデン環、アズレン環、ヘプタレ
ン環、ビフェニレン環、ａｓ−インダセン環、ｓ−イン
ダセン環、アセナフチレン環、フルオレン環、フェナレ
ン環、フェナントレン環、アントラセン環、フルオラン
テン環、アセフェナントリレン環、アセアントリレン
環、トリフェニレン環、ピレン環、クリセン環、ナフタ
セン環、プレイアデン環、ピセン環、ペリレン環、ペン
タフェン環、ペンタセン環、テトラフェニレン環、ヘキ
サフェン環、ヘキサセン環、ルビセン環、コロネン環、
トリナフチレン環、ヘプタフェン環、ヘプタセン環、ピ
ラントレン環、オバレン環、ジベンゾフェナントレン
環、ベンズ［ａ］アントラセン環、ジベンゾ［ａ，ｊ］
アントラセン環、インデノ［１，２−ａ］インデン環、
アントラ［２，１−ａ］ナフタセン環、１Ｈ−ベンゾ
［ａ］シクロペント［ｊ］アントラセン環を有するスル
フォニルまたはスルフォネート化合物；ナフタレン環、
ペンタレン環、インデン環、アズレン環、ヘプタレン
環、ビフェニレン環、ａｓ−インダセン環、ｓ−インダ
セン環、アセナフチレン環、フルオレン環、フェナレン
環、フェナントレン環、アントラセン環、フルオランテ
ン環、アセフェナントリレン環、アセアントリレン環、
トリフェニレン環、ピレン環、クリセン環、ナフタセン
環、プレイアデン環、ピセン環、ペリレン環、ペンタフ
ェン環、ペンタセン環、テトラフェニレン環、ヘキサフ
ェン環、ヘキサセン環、ルビセン環、コロネン環、トリ
ナフチレン環、ヘプタフェン環、ヘプタセン環、ピラン
トレン環、オバレン環、ジベンゾフェナントレン環、ベ
ンズ［ａ］アントラセン環、ジベンゾ［ａ，ｊ］アント
ラセン環、インデノ［１，２−ａ］インデン環、アント
ラ［２，１−ａ］ナフタセン環、１Ｈ−ベンゾ［ａ］シ
クロペント［ｊ］アントラセン環を有する4-キノンジア
ジド化合物；ナフタレン環、ペンタレン環、インデン
環、アズレン環、ヘプタレン環、ビフェニレン環、ａｓ
−インダセン環、ｓ−インダセン環、アセナフチレン
環、フルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環、
アントラセン環、フルオランテン環、アセフェナントリ
レン環、アセアントリレン環、トリフェニレン環、ピレ
ン環、クリセン環、ナフタセン環、プレイアデン環、ピ
セン環、ペリレン環、ペンタフェン環、ペンタセン環、
テトラフェニレン環、ヘキサフェン環、ヘキサセン環、
ルビセン環、コロネン環、トリナフチレン環、ヘプタフ
ェン環、ヘプタセン環、ピラントレン環、オバレン環、
ジベンゾフェナントレン環、ベンズ［ａ］アントラセン
環、ジベンゾ［ａ，ｊ］アントラセン環、インデノ
［１，２−ａ］インデン環、アントラ［２，１−ａ］ナ
フタセン環、１Ｈ−ベンゾ［ａ］シクロペント［ｊ］ア
ントラセンを側鎖を有するスルフォニウムまたはヨード
ニウムのトリフレートなどとの塩などが挙げられる。特
に、ナフタレン環またはアントラセン環を有するスルフ
ォニルスルファミドまたはスルフォネート化合物；水酸
基が導入されたナフタレン環またはアントラセン環を有
する４−キノンジアジド化合物；ナフタレン環またはア
ントラセン環を側鎖を有するスルフォニウムまたはヨー
ドニウムのトリフレートなどとの塩が好ましい。
【００４７】このような光酸発生剤のうち、本発明では
トリフェニルスルフォニウムトリフレートやジフェニル
イオドニウムトリフレート，トリナフチルスルフォニウ
ムトリフレート、ジナフチルヨードニウムトリフレー
ト、ジナフチルスルフォニルメタン、みどり化学製ＮＡ
Ｔ−１０５（ＣＡＳ．Ｎｏ．［１３７８６７−６１−
９］）、みどり化学製ＮＡＴ−１０３（ＣＡＳ．Ｎｏ．
［１３１５８２−００−８］）、みどり化学製ＮＡＩ−
１０５（ＣＡＳ．Ｎｏ．［８５３４２−６２−７］）、
みどり化学製ＴＡＺ−１０６（ＣＡＳ．Ｎｏ．［６９４
３２−４０−２］）、みどり化学製ＮＤＳ−１０５、み
どり化学製ＰＩ−１０５（ＣＡＳ．Ｎｏ．［４１５８０
−５８−９］）や、ｓ−アルキル化ジベンゾチオフェン
トリフレート、s-フルオロアルキル化ジベンゾチオフェ
ントリフレート（ダイキン製）などが好ましく用いられ
る。これらの中でも、トリフェニルスルフォニウムトリ
フレート，トリナフチルスルフォニウムトリフレート、
ジナフチルヨードニウムトリフレート、ジナフチルスル
フォニルメタン、みどり化学製ＮＡＴ−１０５（ＣＡ
Ｓ．Ｎｏ．［１３７８６７−６１−９］）、みどり化学
製ＮＤＩ−１０５（ＣＡＳ．Ｎｏ．［１３３７１０−６
２−０］）、みどり化学製ＮＡＩ−１０５（ＣＡＳ．Ｎ
ｏ．［８５３４２−６２−７］）などは特に好ましい。
トリフェニルスルフォニウムトリフレートやジフェニル
イオドニウムトリフレート，トリナフチルスルフォニウ
ムトリフレート、ジナフチルヨードニウムトリフレー
ト、ジナフチルスルフォニルメタン、みどり化学製ＮＡ
Ｔ−１０５（ＣＡＳ．Ｎｏ．［１３７８６７−６１−
９］）、みどり化学製ＮＡＴ−１０３（ＣＡＳ．Ｎｏ．
［１３１５８２−００−８］）、みどり化学製ＮＡＩ−
１０５（ＣＡＳ．Ｎｏ．［８５３４２−６２−７］）、
みどり化学製ＴＡＺ−１０６（ＣＡＳ．Ｎｏ．［６９４
３２−４０−２］）、みどり化学製ＮＤＳ−１０５、み
どり化学製ＰＩ−１０５（ＣＡＳ．Ｎｏ．［４１５８０
−５８−９］）や、ｓ−アルキル化ジベンゾチオフェン
トリフレート、s-フルオロアルキル化ジベンゾチオフェ
ントリフレート（ダイキン製）などが好ましく用いられ
る。これらの中でも、トリフェニルスルフォニウムトリ
フレート，トリナフチルスルフォニウムトリフレート、
ジナフチルヨードニウムトリフレート、ジナフチルスル
フォニルメタン、みどり化学製ＮＡＴ−１０５（ＣＡ
Ｓ．Ｎｏ．［１３７８６７−６１−９］）、みどり化学
製ＮＤＩ−１０５（ＣＡＳ．Ｎｏ．［１３３７１０−６
２−０］）、みどり化学製ＮＡＩ−１０５（ＣＡＳ．Ｎ
ｏ．［８５３４２−６２−７］）などは特に好ましい。
【００４８】光酸発生剤は露光後のベークにより拡散し
高分子重合体の脱離・分解反応を起こす。光酸発生剤は
単独または混合して用いることが可能である。光酸発生
剤の添加量は樹脂に対し、０．０１〜１０重量％、好ま
しくは０．３〜５重量％である。何となれば０．０１重
量％未満では感度が低下し現像性も悪くなる。一方、１
０重量％を超えると、透明性の低下が起こったり、拡散
の制御が困難になり、所望のパターンが得られ難くなる
恐れがあるためである。また、この光酸発生剤による拡
散を制御し、レジストパターンのラフネスを低減させる
ため、トリエチルアミン、１−ナフチルアミン等の含窒
素塩基性化合物やその塩類もしくはその他のルイス塩基
添加剤を添加しても良い。
高分子重合体の脱離・分解反応を起こす。光酸発生剤は
単独または混合して用いることが可能である。光酸発生
剤の添加量は樹脂に対し、０．０１〜１０重量％、好ま
しくは０．３〜５重量％である。何となれば０．０１重
量％未満では感度が低下し現像性も悪くなる。一方、１
０重量％を超えると、透明性の低下が起こったり、拡散
の制御が困難になり、所望のパターンが得られ難くなる
恐れがあるためである。また、この光酸発生剤による拡
散を制御し、レジストパターンのラフネスを低減させる
ため、トリエチルアミン、１−ナフチルアミン等の含窒
素塩基性化合物やその塩類もしくはその他のルイス塩基
添加剤を添加しても良い。
【００４９】本発明の感光性組成物は単独でも酸分解を
生じてレジストパターンを形成し得るが、さらに高感度
化のためにアルカリ溶液に対する溶解抑止能を有する酸
分解性基が導入された化合物を、溶解抑止剤として配合
してもかまわない。本発明で用いられる溶解抑止剤とし
ては、アルカリ溶液に対する充分な溶解抑止能を有する
とともに、酸による分解後の生成物がアルカリ溶液中で
−（Ｃ＝Ｏ）ＯＨ、−Ｓ（＝Ｏ）2 ＯＨ、または−ＯＨ
を生じ得る酸分解性基を有する化合物が例示される。こ
うした化合物は、例えばビスフェノールＡ、ビスフェノ
ールＦ，トリ（ヒドロキシフェニル）メタン、フェノー
ルフタレイン、クレゾールフタレイン、チモールフタレ
イン、カテコール、ピロガロール、ナフトール、ビスナ
フトールＡ、ビスナフトールＦ、安息香酸誘導体などの
低分子芳香族系化合物やコレート、ステロイド類、テル
ペノイド誘導体、糖類などの低分子脂肪族アルコール類
に酸分解性基を導入することで得ることができる。
生じてレジストパターンを形成し得るが、さらに高感度
化のためにアルカリ溶液に対する溶解抑止能を有する酸
分解性基が導入された化合物を、溶解抑止剤として配合
してもかまわない。本発明で用いられる溶解抑止剤とし
ては、アルカリ溶液に対する充分な溶解抑止能を有する
とともに、酸による分解後の生成物がアルカリ溶液中で
−（Ｃ＝Ｏ）ＯＨ、−Ｓ（＝Ｏ）2 ＯＨ、または−ＯＨ
を生じ得る酸分解性基を有する化合物が例示される。こ
うした化合物は、例えばビスフェノールＡ、ビスフェノ
ールＦ，トリ（ヒドロキシフェニル）メタン、フェノー
ルフタレイン、クレゾールフタレイン、チモールフタレ
イン、カテコール、ピロガロール、ナフトール、ビスナ
フトールＡ、ビスナフトールＦ、安息香酸誘導体などの
低分子芳香族系化合物やコレート、ステロイド類、テル
ペノイド誘導体、糖類などの低分子脂肪族アルコール類
に酸分解性基を導入することで得ることができる。
【００５０】具体的には、フェノール性化合物をｔ−ブ
トキシカルボニルエーテル、テトラヒドロピラニルエー
テル、３−ブロモテトラヒドロピラニルエーテル、１−
メトキシシクロヘキシルエーテル、４−メトキシテトラ
ヒドロピラニルエーテル、１，４−ジオキサン−２−イ
ルエーテル、テトラヒドロフラニルエーテル、２，３，
３ａ，４，５，６，７，７ａ−オクタヒドロ−７，８，
８−トリメチル−４，７−メタノベンゾフラン−２−イ
ルエーテル、ｔ−ブチルエーテル、トリメチルシリルエ
ーテル、トリエチルシリルエーテル、トリイソプロピル
シリルエーテル、ジメチルイソプロピルシリルエーテ
ル、ジエチルイソプロピルシリルエーテル、ジメチルセ
キシルシリルエーテル、ｔ−ブチルジメチルシリルエー
テルなどに変性した化合物、メルドラム酸誘導体などが
挙げられる。これらのうちでは、フェノール性化合物の
水酸基をt-ブトキシカルボニル基、ｔ−ブトキシカルボ
ニルメチル基、トリメチルシリル基、ｔ−ブチルジメチ
ルシリル基、あるいはテトラヒドロピラニル基などで保
護した化合物；ナフタルデヒドにメルドラム酸を付加し
てなる化合物；脂環式構造を有するカルボニル化合物に
メルドラム酸を付加してなる化合物などが好ましい。
トキシカルボニルエーテル、テトラヒドロピラニルエー
テル、３−ブロモテトラヒドロピラニルエーテル、１−
メトキシシクロヘキシルエーテル、４−メトキシテトラ
ヒドロピラニルエーテル、１，４−ジオキサン−２−イ
ルエーテル、テトラヒドロフラニルエーテル、２，３，
３ａ，４，５，６，７，７ａ−オクタヒドロ−７，８，
８−トリメチル−４，７−メタノベンゾフラン−２−イ
ルエーテル、ｔ−ブチルエーテル、トリメチルシリルエ
ーテル、トリエチルシリルエーテル、トリイソプロピル
シリルエーテル、ジメチルイソプロピルシリルエーテ
ル、ジエチルイソプロピルシリルエーテル、ジメチルセ
キシルシリルエーテル、ｔ−ブチルジメチルシリルエー
テルなどに変性した化合物、メルドラム酸誘導体などが
挙げられる。これらのうちでは、フェノール性化合物の
水酸基をt-ブトキシカルボニル基、ｔ−ブトキシカルボ
ニルメチル基、トリメチルシリル基、ｔ−ブチルジメチ
ルシリル基、あるいはテトラヒドロピラニル基などで保
護した化合物；ナフタルデヒドにメルドラム酸を付加し
てなる化合物；脂環式構造を有するカルボニル化合物に
メルドラム酸を付加してなる化合物などが好ましい。
【００５１】さらに本発明の感光性組成物に用いられる
溶解抑止剤は、多価カルボン酸のイソプロピルエステ
ル、テトラヒドロピラニルエステル、テトラヒドロフラ
ニルエステル、メトキシエトキシメチルエステル、２−
トリメチルシリルエトキシメチルエステル、ｔ−ブチル
エステル、トリメチルシリルエステル、トリエチルシリ
ルエステル、ｔ−ブチルジメチルシリルエステル、イソ
プロピルジメチルシリルエステル、ジ−ｔ−ブチルメチ
ルシリルエステル、オキサゾール、２−アルキル−１，
３−オキサゾリン、４−アルキル−５−オキソ−１，３
−オキサゾリン、５−アルキル−４−オキソ−１，３−
ジオキソランなどであってもよい。また、以下に示す化
合物を用いることもできる。
溶解抑止剤は、多価カルボン酸のイソプロピルエステ
ル、テトラヒドロピラニルエステル、テトラヒドロフラ
ニルエステル、メトキシエトキシメチルエステル、２−
トリメチルシリルエトキシメチルエステル、ｔ−ブチル
エステル、トリメチルシリルエステル、トリエチルシリ
ルエステル、ｔ−ブチルジメチルシリルエステル、イソ
プロピルジメチルシリルエステル、ジ−ｔ−ブチルメチ
ルシリルエステル、オキサゾール、２−アルキル−１，
３−オキサゾリン、４−アルキル−５−オキソ−１，３
−オキサゾリン、５−アルキル−４−オキソ−１，３−
ジオキソランなどであってもよい。また、以下に示す化
合物を用いることもできる。
【００５２】
【化２２】
【００５３】
【化２３】
【００５４】
【化２４】
【００５５】
【化２５】
【００５６】
【化２６】
【００５７】
【化２７】
【００５８】
【化２８】
【００５９】このような溶解抑止剤のうち、ジｔｅｒｔ
−ブチル ２−（（１−アダマンチル）カルボニル メ
チル）マロネートなどなどは特に好ましい。本発明の感
光性組成物において、溶解抑止剤の配合量は高分子重合
体の重量に対し、３〜６０重量％さらには１０〜４０重
量％の範囲内に設定されることが好ましい。これは溶解
抑止剤の配合量が３重量％未満だと、解像性の良好なレ
ジストパターンを形成することが困難となり、逆に６０
重量％を越えると、レジスト膜を形成したときにその機
械的強度などが損なわれるおそれがあるうえ、露光部の
レジスト膜をアルカリ溶液で溶解・除去するときの溶解
速度が大きく低下する傾向があるからである。
−ブチル ２−（（１−アダマンチル）カルボニル メ
チル）マロネートなどなどは特に好ましい。本発明の感
光性組成物において、溶解抑止剤の配合量は高分子重合
体の重量に対し、３〜６０重量％さらには１０〜４０重
量％の範囲内に設定されることが好ましい。これは溶解
抑止剤の配合量が３重量％未満だと、解像性の良好なレ
ジストパターンを形成することが困難となり、逆に６０
重量％を越えると、レジスト膜を形成したときにその機
械的強度などが損なわれるおそれがあるうえ、露光部の
レジスト膜をアルカリ溶液で溶解・除去するときの溶解
速度が大きく低下する傾向があるからである。
【００６０】本発明の感光性組成物の溶媒には、例えば
シクロヘキサノン、アセトン、メチルエチルケトン、メ
チルイソブチルケトンなどのケトン系溶媒、メチルセロ
ソルブ、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソル
ブアセテート、ブチルセロソルブアセテートなどのセロ
ソルブ系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソアミ
ル、γ−ブチロラクトンなどのエステル系溶媒、プロピ
レングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのグ
リコール系溶媒、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチル
ホスホリックトリアミドジメチルホルムアミド、Ｎ−メ
チルピロリドンなどの含窒素系溶媒や、溶解性向上のた
めこれらにジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアル
デヒド、Ｎ−メチルピロリジノン等を添加した混合溶媒
を用いることができる。また、メチルプロピオン酸メチ
ル等のプロピオン酸誘導体、乳酸エチル等の乳酸エステ
ル類やＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールモノエチルア
セテート）等も、低毒性であり好ましく用いられ得る。
なお本発明において、このような溶媒は単独または２種
以上を混合して用いることができ、さらにイソプロピル
アルコール、エチルアルコール、メチルアルコール、ブ
チルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓ−ブチルア
ルコール、ｔ−ブチルアルコール、イソブチルアルコー
ルなどの脂肪族アルコールや、トルエン、キシレンなど
の芳香族溶媒が含有されていても構わない。
シクロヘキサノン、アセトン、メチルエチルケトン、メ
チルイソブチルケトンなどのケトン系溶媒、メチルセロ
ソルブ、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソル
ブアセテート、ブチルセロソルブアセテートなどのセロ
ソルブ系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソアミ
ル、γ−ブチロラクトンなどのエステル系溶媒、プロピ
レングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのグ
リコール系溶媒、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチル
ホスホリックトリアミドジメチルホルムアミド、Ｎ−メ
チルピロリドンなどの含窒素系溶媒や、溶解性向上のた
めこれらにジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアル
デヒド、Ｎ−メチルピロリジノン等を添加した混合溶媒
を用いることができる。また、メチルプロピオン酸メチ
ル等のプロピオン酸誘導体、乳酸エチル等の乳酸エステ
ル類やＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールモノエチルア
セテート）等も、低毒性であり好ましく用いられ得る。
なお本発明において、このような溶媒は単独または２種
以上を混合して用いることができ、さらにイソプロピル
アルコール、エチルアルコール、メチルアルコール、ブ
チルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓ−ブチルア
ルコール、ｔ−ブチルアルコール、イソブチルアルコー
ルなどの脂肪族アルコールや、トルエン、キシレンなど
の芳香族溶媒が含有されていても構わない。
【００６１】次に、本発明の感光性組成物を用いた半導
体装置の製造方法及びパターン形成方法について説明す
る。まず、上述したような有機溶媒に溶解された感光性
組成物の溶液を回転塗布法やディッピング法などで所定
の基板上に塗布した後、１５０℃以下好ましくは７０〜
１２０℃で乾燥してレジスト膜を成膜する。なおここで
の基板としては、例えばシリコンウェハ、表面に各種の
絶縁膜や電極、配線などが形成されたシリコンウェハ、
ブランクマスク、ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓなどのＩＩＩ
−Ｖ族化合物半導体ウェハ、クロムまたは酸化クロム蒸
着マスク、アルミ蒸着基板、ＢＰＳＧコート基板、ＰＳ
Ｇコート基板、ＢＳＧコート基板、ＳＯＧコート基板、
カーボン膜スパッタ基板などを使用することができる。
体装置の製造方法及びパターン形成方法について説明す
る。まず、上述したような有機溶媒に溶解された感光性
組成物の溶液を回転塗布法やディッピング法などで所定
の基板上に塗布した後、１５０℃以下好ましくは７０〜
１２０℃で乾燥してレジスト膜を成膜する。なおここで
の基板としては、例えばシリコンウェハ、表面に各種の
絶縁膜や電極、配線などが形成されたシリコンウェハ、
ブランクマスク、ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓなどのＩＩＩ
−Ｖ族化合物半導体ウェハ、クロムまたは酸化クロム蒸
着マスク、アルミ蒸着基板、ＢＰＳＧコート基板、ＰＳ
Ｇコート基板、ＢＳＧコート基板、ＳＯＧコート基板、
カーボン膜スパッタ基板などを使用することができる。
【００６２】成膜後、所定のマスクパターンを介して化
学線を照射するか、またはレジスト膜表面に化学線を直
接走査させて、レジスト膜を露光する。上述した通り本
発明の感光性組成物は、短波長光をはじめ広範囲の波長
域の光に対して優れた透明性を有しているので、ここで
の化学線としては紫外線、Ｘ線、低圧水源ランプ光のｉ
線、ｈ線、ｇ線、キセノンランプ光、ＫｒＦやＡｒＦや
Ｆ2 のエキシマレーザ光等のｄｅｅｐＵＶ光やシンクロ
トロンオービタルラジエーション（ＳＯＲ）、電子線
（ＥＢ）、γ線、イオンビームなどを使用することが可
能である。なお、露光後、光酸発生剤から出た酸を拡散
させ、脱離・分解反応を起こすため２００℃以下好まし
くは７０〜１６０℃の条件でベークを行う。
学線を照射するか、またはレジスト膜表面に化学線を直
接走査させて、レジスト膜を露光する。上述した通り本
発明の感光性組成物は、短波長光をはじめ広範囲の波長
域の光に対して優れた透明性を有しているので、ここで
の化学線としては紫外線、Ｘ線、低圧水源ランプ光のｉ
線、ｈ線、ｇ線、キセノンランプ光、ＫｒＦやＡｒＦや
Ｆ2 のエキシマレーザ光等のｄｅｅｐＵＶ光やシンクロ
トロンオービタルラジエーション（ＳＯＲ）、電子線
（ＥＢ）、γ線、イオンビームなどを使用することが可
能である。なお、露光後、光酸発生剤から出た酸を拡散
させ、脱離・分解反応を起こすため２００℃以下好まし
くは７０〜１６０℃の条件でベークを行う。
【００６３】次いで、浸漬法、スプレー法などでレジス
ト膜を現像し、露光部または未露光部のレジスト膜をア
ルカリ溶液に選択的に溶解・除去して、所望のパターン
を形成する。このときアルカリ溶液の具体例としては、
テトラメチルアンモニウムハイドロキシド水溶液、コリ
ン水溶液などの有機アルカリ水溶液や、水酸化カリウ
ム、水酸化ナトリウムなどの無機アルカリ水溶液、これ
らにアルコールや界面活性剤などを添加した溶液が挙げ
られる。なおここでのアルカリ溶液の濃度は、露光部と
未露光部とで溶解速度の差を充分なものとする観点か
ら、１５ｗｔ％以下、より好ましくは５ｗｔ％以下であ
ることが好ましい。
ト膜を現像し、露光部または未露光部のレジスト膜をア
ルカリ溶液に選択的に溶解・除去して、所望のパターン
を形成する。このときアルカリ溶液の具体例としては、
テトラメチルアンモニウムハイドロキシド水溶液、コリ
ン水溶液などの有機アルカリ水溶液や、水酸化カリウ
ム、水酸化ナトリウムなどの無機アルカリ水溶液、これ
らにアルコールや界面活性剤などを添加した溶液が挙げ
られる。なおここでのアルカリ溶液の濃度は、露光部と
未露光部とで溶解速度の差を充分なものとする観点か
ら、１５ｗｔ％以下、より好ましくは５ｗｔ％以下であ
ることが好ましい。
【００６４】こうして、本発明のアルカリ現像用レジス
トを用いて形成されたレジストパターンは極めて解像性
が良好であり、例えばこのレジストパターンをエッチン
グマスクとしたドライエッチングで、露出した基板など
にクォーターミクロン以下の超微細なパターンを忠実に
転写することができる。なお、上述したような工程以外
の他の工程が付加されても何ら差支えなく、例えばレジ
スト膜の下地としての平坦化層形成工程、レジスト膜と
下地との密着性向上のための前処理工程、レジスト膜の
現像後に現像液を水などで除去するリンス工程、ドライ
エッチング前の紫外線の再照射工程を適宜施すことが可
能である。
トを用いて形成されたレジストパターンは極めて解像性
が良好であり、例えばこのレジストパターンをエッチン
グマスクとしたドライエッチングで、露出した基板など
にクォーターミクロン以下の超微細なパターンを忠実に
転写することができる。なお、上述したような工程以外
の他の工程が付加されても何ら差支えなく、例えばレジ
スト膜の下地としての平坦化層形成工程、レジスト膜と
下地との密着性向上のための前処理工程、レジスト膜の
現像後に現像液を水などで除去するリンス工程、ドライ
エッチング前の紫外線の再照射工程を適宜施すことが可
能である。
【００６５】
【実施例】以下、合成例および実施例によりこの発明を
より詳細に説明する。 （合成例１）２−（３−カルボキシ−１−アダマンチ
ル）−２−プロピル アクリレート６．０ｇをテトラヒ
ドロフラン（ＴＨＦ）２０ｇに混合した。続いて、アゾ
イソブチルニトリル（ＡＩＢＮ）を０．２０ｇ添加して
６０℃で攪拌しながら３５時間加熱し、反応液をｎ−ヘ
キサンに滴下し、沈殿物をろ過、乾燥することで、下記
化学式に示される重量平均分子量（スチレン換算）約
５，０００の共重合体を得た。
より詳細に説明する。 （合成例１）２−（３−カルボキシ−１−アダマンチ
ル）−２−プロピル アクリレート６．０ｇをテトラヒ
ドロフラン（ＴＨＦ）２０ｇに混合した。続いて、アゾ
イソブチルニトリル（ＡＩＢＮ）を０．２０ｇ添加して
６０℃で攪拌しながら３５時間加熱し、反応液をｎ−ヘ
キサンに滴下し、沈殿物をろ過、乾燥することで、下記
化学式に示される重量平均分子量（スチレン換算）約
５，０００の共重合体を得た。
【００６６】
【化２９】
【００６７】（合成例２）２−（３，７−ジメチル−４
−アダマンタノン−１−イル）−２−プロピル アクリ
レートと３−（３−ヒドロキシ−１−アダマンチル）−
３−ペンチル アクリレートをそれぞれ５０ｍｏｌ％ず
つ、計６．０ｇをテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）２０ｇ
に混合した。続いて、アゾイソブチルニトリル（ＡＩＢ
Ｎ）を０．２０ｇ添加して６０℃で攪拌しながら３５時
間加熱し、反応液をｎ−ヘキサンに滴下し、沈殿物をろ
過、乾燥することで、下記化学式に示される重量平均分
子量（スチレン換算）約５，５００の共重合体を得た。
−アダマンタノン−１−イル）−２−プロピル アクリ
レートと３−（３−ヒドロキシ−１−アダマンチル）−
３−ペンチル アクリレートをそれぞれ５０ｍｏｌ％ず
つ、計６．０ｇをテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）２０ｇ
に混合した。続いて、アゾイソブチルニトリル（ＡＩＢ
Ｎ）を０．２０ｇ添加して６０℃で攪拌しながら３５時
間加熱し、反応液をｎ−ヘキサンに滴下し、沈殿物をろ
過、乾燥することで、下記化学式に示される重量平均分
子量（スチレン換算）約５，５００の共重合体を得た。
【００６８】
【化３０】
【００６９】（合成例３）１−（３−ヒドロキシ−１−
アダマンチル）−１−プロピル アクリレート、ｔ−ブ
チルアクリレート、メタクリル酸をそれぞれ６５ｍｏｌ
％、２５ｍｏｌ％、１０ｍｏｌ％、計６．０ｇをテトラ
ヒドロフラン（ＴＨＦ）２０ｇに混合した。続いて、ア
ゾイソブチルニトリル（ＡＩＢＮ）を０．３６ｇ添加し
て６０℃で攪拌しながら３５時間加熱し、反応液をｎ−
ヘキサンに滴下し、沈殿物をろ過、乾燥することで、下
記化学式に示す重量平均分子量（スチレン換算）約８，
０００の共重合体を得た。
アダマンチル）−１−プロピル アクリレート、ｔ−ブ
チルアクリレート、メタクリル酸をそれぞれ６５ｍｏｌ
％、２５ｍｏｌ％、１０ｍｏｌ％、計６．０ｇをテトラ
ヒドロフラン（ＴＨＦ）２０ｇに混合した。続いて、ア
ゾイソブチルニトリル（ＡＩＢＮ）を０．３６ｇ添加し
て６０℃で攪拌しながら３５時間加熱し、反応液をｎ−
ヘキサンに滴下し、沈殿物をろ過、乾燥することで、下
記化学式に示す重量平均分子量（スチレン換算）約８，
０００の共重合体を得た。
【００７０】
【化３１】
【００７１】（合成例４）３−（３−ヒドロキシ−１−
アダマンチル）−３−ペンチル アクリレートと４，
６，６−トリメチル−２−オキセパノン−４−イル ア
クリレートをそれぞれ８０ｍｏｌ％、２０ｍｏｌ％、計
６．０ｇをテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）２０ｇに混合
した。続いて、アゾイソブチルニトリル（ＡＩＢＮ）を
０．２０ｇ添加して６０℃で攪拌しながら３５時間加熱
し、反応液をｎ−ヘキサンに滴下し、沈殿物をろ過、乾
燥することで、下記化学式に示す重量平均分子量（スチ
レン換算）約７，０００の共重合体を得た。
アダマンチル）−３−ペンチル アクリレートと４，
６，６−トリメチル−２−オキセパノン−４−イル ア
クリレートをそれぞれ８０ｍｏｌ％、２０ｍｏｌ％、計
６．０ｇをテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）２０ｇに混合
した。続いて、アゾイソブチルニトリル（ＡＩＢＮ）を
０．２０ｇ添加して６０℃で攪拌しながら３５時間加熱
し、反応液をｎ−ヘキサンに滴下し、沈殿物をろ過、乾
燥することで、下記化学式に示す重量平均分子量（スチ
レン換算）約７，０００の共重合体を得た。
【００７２】
【化３２】
【００７３】（合成例５）２−（３−ヒドロキシ−１−
アダマンチル）−２−プロピル アクリレート、５−ア
クリロイルオキシ−２−アダマンタノン、メタクリル酸
をそれぞれ６０ｍｏｌ％、３０ｍｏｌ％、１０ｍｏｌ
％、計６．０ｇをテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）２０ｇ
に混合した。続いて、アゾイソブチルニトリル（ＡＩＢ
Ｎ）を０．１８ｇ添加して６０℃で攪拌しながら３５時
間加熱し、反応液をｎ−ヘキサンに滴下し、沈殿物をろ
過、乾燥することで、下記化学式に示す重量平均分子量
（スチレン換算）約７，０００の共重合体を得た。
アダマンチル）−２−プロピル アクリレート、５−ア
クリロイルオキシ−２−アダマンタノン、メタクリル酸
をそれぞれ６０ｍｏｌ％、３０ｍｏｌ％、１０ｍｏｌ
％、計６．０ｇをテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）２０ｇ
に混合した。続いて、アゾイソブチルニトリル（ＡＩＢ
Ｎ）を０．１８ｇ添加して６０℃で攪拌しながら３５時
間加熱し、反応液をｎ−ヘキサンに滴下し、沈殿物をろ
過、乾燥することで、下記化学式に示す重量平均分子量
（スチレン換算）約７，０００の共重合体を得た。
【００７４】
【化３３】
【００７５】（合成例６）２−（３−ヒドロキシ−１−
アダマンチル）−２−プロピル アクリレート、２−ビ
ニルナフタレン、メタクリル酸をそれぞれ７０ｍｏｌ
％、２０ｍｏｌ％、１０ｍｏｌ％、計６．０ｇをテトラ
ヒドロフラン（ＴＨＦ）２０ｇに混合した。続いて、ア
ゾイソブチルニトリル（ＡＩＢＮ）を０．１８ｇ添加し
て６０℃で攪拌しながら３５時間加熱し、反応液をｎ−
ヘキサンに滴下し、沈殿物をろ過、乾燥することで、下
記化学式に示す重量平均分子量（スチレン換算）約７，
０００の共重合体を得た。
アダマンチル）−２−プロピル アクリレート、２−ビ
ニルナフタレン、メタクリル酸をそれぞれ７０ｍｏｌ
％、２０ｍｏｌ％、１０ｍｏｌ％、計６．０ｇをテトラ
ヒドロフラン（ＴＨＦ）２０ｇに混合した。続いて、ア
ゾイソブチルニトリル（ＡＩＢＮ）を０．１８ｇ添加し
て６０℃で攪拌しながら３５時間加熱し、反応液をｎ−
ヘキサンに滴下し、沈殿物をろ過、乾燥することで、下
記化学式に示す重量平均分子量（スチレン換算）約７，
０００の共重合体を得た。
【００７６】
【化３４】
【００７７】（合成例７）２−（３−ヒドロキシ−１−
アダマンチル）−２−プロピル アクリレート、無水マ
レイン酸をそれぞれ５０ｍｏｌ％、５０ｍｏｌ％、計
６．０ｇをテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）２０ｇに混合
した。続いて、アゾイソブチルニトリル（ＡＩＢＮ）を
０．１８ｇ添加して７５℃で攪拌しながら２４時間加熱
し、反応液をメタノール中に注ぎ、一旦共重合体を凝固
した後、再度ＴＨＦに溶かし、その溶液をｎ−ヘキサン
に滴下し、沈殿物をろ過、乾燥することで、下記化学式
に示す重量平均分子量（スチレン換算）約４，０００の
共重合体を得た。
アダマンチル）−２−プロピル アクリレート、無水マ
レイン酸をそれぞれ５０ｍｏｌ％、５０ｍｏｌ％、計
６．０ｇをテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）２０ｇに混合
した。続いて、アゾイソブチルニトリル（ＡＩＢＮ）を
０．１８ｇ添加して７５℃で攪拌しながら２４時間加熱
し、反応液をメタノール中に注ぎ、一旦共重合体を凝固
した後、再度ＴＨＦに溶かし、その溶液をｎ−ヘキサン
に滴下し、沈殿物をろ過、乾燥することで、下記化学式
に示す重量平均分子量（スチレン換算）約４，０００の
共重合体を得た。
【００７８】
【化３５】
【００７９】（合成例８）２−（３，３−ジメチル−３
−ヒドロキシ−１−アダマンチル）−２−プロピルメタ
クリレート、テトラヒドロピラニルメタクリレートをそ
れぞれ７０ｍｏｌ％、３０ｍｏｌ％計６．０ｇをテトラ
ヒドロフラン（ＴＨＦ）２０ｇに混合した。続いて、ア
ゾイソブチルニトリル（ＡＩＢＮ）を０．１８ｇ添加し
て６０℃で攪拌しながら３５時間加熱し、反応液をｎ−
ヘキサンに滴下し、沈殿物をろ過、乾燥することで、下
記化学式に示す重量平均分子量（スチレン換算）約６，
０００の共重合体を得た。
−ヒドロキシ−１−アダマンチル）−２−プロピルメタ
クリレート、テトラヒドロピラニルメタクリレートをそ
れぞれ７０ｍｏｌ％、３０ｍｏｌ％計６．０ｇをテトラ
ヒドロフラン（ＴＨＦ）２０ｇに混合した。続いて、ア
ゾイソブチルニトリル（ＡＩＢＮ）を０．１８ｇ添加し
て６０℃で攪拌しながら３５時間加熱し、反応液をｎ−
ヘキサンに滴下し、沈殿物をろ過、乾燥することで、下
記化学式に示す重量平均分子量（スチレン換算）約６，
０００の共重合体を得た。
【００８０】
【化３６】
【００８１】（合成例９）２−（３−テトラヒドロピラ
ニルオキシカルボニル−１−アダマンチル）−２−プロ
ピル アクリレート、１−メタクリロイルオキシ−３−
ヒドロキシアダマンタンをそれぞれ６０ｍｏｌ％、４０
ｍｏｌ％、計６．０ｇをテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）
２０ｇに混合した。続いて、アゾイソブチルニトリル
（ＡＩＢＮ）を０．１８ｇ添加して６０℃で攪拌しなが
ら３５時間加熱し、反応液をｎ−ヘキサンに滴下し、沈
殿物をろ過、乾燥することで、下記化学式に示す重量平
均分子量（スチレン換算）約６，０００の共重合体を得
た。
ニルオキシカルボニル−１−アダマンチル）−２−プロ
ピル アクリレート、１−メタクリロイルオキシ−３−
ヒドロキシアダマンタンをそれぞれ６０ｍｏｌ％、４０
ｍｏｌ％、計６．０ｇをテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）
２０ｇに混合した。続いて、アゾイソブチルニトリル
（ＡＩＢＮ）を０．１８ｇ添加して６０℃で攪拌しなが
ら３５時間加熱し、反応液をｎ−ヘキサンに滴下し、沈
殿物をろ過、乾燥することで、下記化学式に示す重量平
均分子量（スチレン換算）約６，０００の共重合体を得
た。
【００８２】
【化３７】
【００８３】（合成例１０）カルボキシトリシクロドデ
シルアクリレート、エトキシエトキシカルボニルトリシ
クロドデシルメタクロレートをそれぞれ７０ｍｏｌ％、
３０ｍｏｌ％、計６．０ｇをテトラヒドロフラン（ＴＨ
Ｆ）２０ｇに混合した。続いて、アゾイソブチルニトリ
ル（ＡＩＢＮ）を０．１８ｇ添加して６０℃で攪拌しな
がら３５時間加熱し、反応液をｎ−ヘキサンに滴下し、
沈殿物をろ過、乾燥することで、下記化学式に示す重量
平均分子量（スチレン換算）約１５，０００の共重合体
を得た。
シルアクリレート、エトキシエトキシカルボニルトリシ
クロドデシルメタクロレートをそれぞれ７０ｍｏｌ％、
３０ｍｏｌ％、計６．０ｇをテトラヒドロフラン（ＴＨ
Ｆ）２０ｇに混合した。続いて、アゾイソブチルニトリ
ル（ＡＩＢＮ）を０．１８ｇ添加して６０℃で攪拌しな
がら３５時間加熱し、反応液をｎ−ヘキサンに滴下し、
沈殿物をろ過、乾燥することで、下記化学式に示す重量
平均分子量（スチレン換算）約１５，０００の共重合体
を得た。
【００８４】
【化３８】
【００８５】（合成例１１）２−アダマンチル−２−プ
ロピル メタクリレート、メバロニックラクトンメタク
リレートをそれぞれ５０ｍｏｌ％、５０ｍｏｌ％、計
６．０ｇをテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）２０ｇに混合
した。続いて、アゾイソブチルニトリル（ＡＩＢＮ）を
０．１８ｇ添加して６０℃で攪拌しながら３５時間加熱
し、反応液をｎ−ヘキサンに滴下し、沈殿物をろ過、乾
燥することで、下記化学式に示す重量平均分子量（スチ
レン換算）約１１，０００の共重合体を得た。
ロピル メタクリレート、メバロニックラクトンメタク
リレートをそれぞれ５０ｍｏｌ％、５０ｍｏｌ％、計
６．０ｇをテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）２０ｇに混合
した。続いて、アゾイソブチルニトリル（ＡＩＢＮ）を
０．１８ｇ添加して６０℃で攪拌しながら３５時間加熱
し、反応液をｎ−ヘキサンに滴下し、沈殿物をろ過、乾
燥することで、下記化学式に示す重量平均分子量（スチ
レン換算）約１１，０００の共重合体を得た。
【００８６】
【化３９】
【００８７】（実施例１）合成例１で得たポリマーにト
リフェニルスルホニウムトリフレートを該ポリマーの１
ｗｔ％を加え、該組成物を１０ｗｔ％の乳酸エチル溶液
とした。ヘキサメチルジシラザン処理したＳｉウエハー
上に該溶液を０．２μｍのメンブランフィルタでろ過
後、スピンコートによって塗布したのち、１２０℃で９
０秒間プリベークして、０．２μｍ厚とし、これをＡｒ
Ｆエキシマレーザー（ＮＡ＝０．５５）で露光した。露
光後、このウエハーを１１０℃で６０秒間ベークした
後、濃度２．３８％のテトラメチルアンモニウムハイド
ロオキサイド水溶液で６０秒間現像したところ、３．５
ｍＪ／ｃｍ２のＤＯＳＥ量で０．２５μｍのＬ／Ｓを解
像できた。光学顕微鏡で観察した際にも基板からのパタ
ーン剥がれ等は見られず、基板との密着性も良かった。
また、スカムと呼ばれる現像時に出来易いレジストの残
りカスも見られなかった。
リフェニルスルホニウムトリフレートを該ポリマーの１
ｗｔ％を加え、該組成物を１０ｗｔ％の乳酸エチル溶液
とした。ヘキサメチルジシラザン処理したＳｉウエハー
上に該溶液を０．２μｍのメンブランフィルタでろ過
後、スピンコートによって塗布したのち、１２０℃で９
０秒間プリベークして、０．２μｍ厚とし、これをＡｒ
Ｆエキシマレーザー（ＮＡ＝０．５５）で露光した。露
光後、このウエハーを１１０℃で６０秒間ベークした
後、濃度２．３８％のテトラメチルアンモニウムハイド
ロオキサイド水溶液で６０秒間現像したところ、３．５
ｍＪ／ｃｍ２のＤＯＳＥ量で０．２５μｍのＬ／Ｓを解
像できた。光学顕微鏡で観察した際にも基板からのパタ
ーン剥がれ等は見られず、基板との密着性も良かった。
また、スカムと呼ばれる現像時に出来易いレジストの残
りカスも見られなかった。
【００８８】（実施例２〜９および比較例）合成例２〜
９および合成例１０、１１で得たポリマーにそれぞれト
リフェニルスルホニウムトリフレートを各ポリマーの１
ｗｔ％加え各組成物を各々適当な溶媒で溶液化し、実施
例１と同様の工程でパターン形成を試みた。以下にその
結果を表１に示す。
９および合成例１０、１１で得たポリマーにそれぞれト
リフェニルスルホニウムトリフレートを各ポリマーの１
ｗｔ％加え各組成物を各々適当な溶媒で溶液化し、実施
例１と同様の工程でパターン形成を試みた。以下にその
結果を表１に示す。
【００８９】
【表１】
【００９０】以上のように本発明の感光性組成物は比較
例１に対しては感度および現像性の上で優れていた。ま
た、比較例２のレジストは基板との密着性が悪く、下地
膜を引く工程を施さなければ微細パターンの形成が行え
なかった。また、現像後に比較例１と同様パターン形成
時にスカムが残っており、この点でも本発明の感光性組
成物が優れていた。
例１に対しては感度および現像性の上で優れていた。ま
た、比較例２のレジストは基板との密着性が悪く、下地
膜を引く工程を施さなければ微細パターンの形成が行え
なかった。また、現像後に比較例１と同様パターン形成
時にスカムが残っており、この点でも本発明の感光性組
成物が優れていた。
【００９１】半導体装置製造例１
ここで図面を参照して、本発明の感光性組成物、及びパ
ターン形成方法を用いた半導体装置の製造方法を説明す
ると次の通りである。
ターン形成方法を用いた半導体装置の製造方法を説明す
ると次の通りである。
【００９２】図１は本発明の感光性組成物を用いた半導
体チップの製造工程の一例を示す断面図である。まず、
図１（ａ）に示すように、シリコン半導体基板１上にエ
ッチング膜として厚さ約０．８μｍの酸化ケイ素膜をＣ
ＶＤ法により形成させ、この上に実施例１の感光性組成
物を含むレジスト膜３を約０．３μｍの膜厚で形成させ
た。
体チップの製造工程の一例を示す断面図である。まず、
図１（ａ）に示すように、シリコン半導体基板１上にエ
ッチング膜として厚さ約０．８μｍの酸化ケイ素膜をＣ
ＶＤ法により形成させ、この上に実施例１の感光性組成
物を含むレジスト膜３を約０．３μｍの膜厚で形成させ
た。
【００９３】このレジスト膜３を前記した方法でパター
ンニングすることにより直径０．３μｍの開孔パターン
を形成させ、得られるレジストパターン３Ａを窒素雰囲
気中で１３０℃で３０分加熱した。このレジストパター
ン３Ａをエッチングマスクとして、ＣＦ4 ガスを用いた
ＲＩＥ法により被エッチング膜である酸化ケイ素膜２を
選択的にエッチングして図１（ｂ）に示すようにパター
ン転写した。
ンニングすることにより直径０．３μｍの開孔パターン
を形成させ、得られるレジストパターン３Ａを窒素雰囲
気中で１３０℃で３０分加熱した。このレジストパター
ン３Ａをエッチングマスクとして、ＣＦ4 ガスを用いた
ＲＩＥ法により被エッチング膜である酸化ケイ素膜２を
選択的にエッチングして図１（ｂ）に示すようにパター
ン転写した。
【００９４】最後にＯ２プラズマ中でレジストパターン
３Ａを炭化させて除去して、図１（ｃ）に示すような微
細な開孔６を有する酸化ケイ素膜２を得た。なお、酸化
ケイ素膜２に形成される開孔６の直径は０．３２μｍで
あり、膜厚のばらつきは２％以下に抑制されていた。
３Ａを炭化させて除去して、図１（ｃ）に示すような微
細な開孔６を有する酸化ケイ素膜２を得た。なお、酸化
ケイ素膜２に形成される開孔６の直径は０．３２μｍで
あり、膜厚のばらつきは２％以下に抑制されていた。
【００９５】半導体装置製造例２
図２（ａ）に示すように、半導体基板１の上に厚さ０．
８μｍの酸化ケイ素膜２をＣＶＤ法により成膜した。な
お、半導体基板１中には例えばＭＯＳＦＥＴ、ダイオー
ド、及びその他の素子（図示せず）が形成されている。
ついで、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕからなる厚さ約０．３μｍの
下層配線１０と、ＳｉＯ2 からなる厚さ０．５μｍの層
間絶縁膜７とを形成させ、これらの上に、Ａｌ−Ｓｉ−
Ｃｕからなる厚さ約０．３μｍの上層配線層１１を形成
させた。この時上層配線層には約０．２μｍの段差が生
じた。更に、半導体装置製造例１と同様に感光性組成物
を含むレジスト膜３を０．３μｍの膜厚で上層配線１１
の上に成膜した。
８μｍの酸化ケイ素膜２をＣＶＤ法により成膜した。な
お、半導体基板１中には例えばＭＯＳＦＥＴ、ダイオー
ド、及びその他の素子（図示せず）が形成されている。
ついで、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕからなる厚さ約０．３μｍの
下層配線１０と、ＳｉＯ2 からなる厚さ０．５μｍの層
間絶縁膜７とを形成させ、これらの上に、Ａｌ−Ｓｉ−
Ｃｕからなる厚さ約０．３μｍの上層配線層１１を形成
させた。この時上層配線層には約０．２μｍの段差が生
じた。更に、半導体装置製造例１と同様に感光性組成物
を含むレジスト膜３を０．３μｍの膜厚で上層配線１１
の上に成膜した。
【００９６】このレジスト膜を半導体製造例１と同様の
方法でパターンニングしてレジストパターンを形成さ
せ、これをエッチングマスクとしてＣＣｌ４などの塩素
系ガスを用いＲＩＥ法により上層配線層１１をエッチン
グ除去することにより図2 （ｂ）に示すように上層配線
１１Ａを得た。
方法でパターンニングしてレジストパターンを形成さ
せ、これをエッチングマスクとしてＣＣｌ４などの塩素
系ガスを用いＲＩＥ法により上層配線層１１をエッチン
グ除去することにより図2 （ｂ）に示すように上層配線
１１Ａを得た。
【００９７】最後に、Ｏ2 プラズマ中でレジストパター
ン３Ａを炭化させて除去することにより、図２（ｃ）に
示すような２層配線が得られた。 半導体装置製造例３ 図３は本発明をＡｕ配線の形成に適用した例を示す工程
断面図である。
ン３Ａを炭化させて除去することにより、図２（ｃ）に
示すような２層配線が得られた。 半導体装置製造例３ 図３は本発明をＡｕ配線の形成に適用した例を示す工程
断面図である。
【００９８】まず、図３（ａ）に示すように、半導体基
板１上にＣＶＤ法により厚さ０．８μｍの酸化ケイ素膜
２を形成させた。なお半導体基板１中には、例えばＭＯ
ＳＦＥＴ、ダイオード、およびその他の素子（図示せ
ず）が形成されている。ついでこの酸化ケイ素膜２上に
厚さ約０．２μｍのチタン含有タングステン（Ｔｉ−
Ｗ）膜１２と厚さ約０．１μｍの金（Ａｕ）膜１３とを
スパッタ法により順次形成させた。さらに半導体製造例
１と同様の感光性組成物を含むレジスト膜を約０．３μ
ｍの膜厚でＡｕ膜の上に形成させた。
板１上にＣＶＤ法により厚さ０．８μｍの酸化ケイ素膜
２を形成させた。なお半導体基板１中には、例えばＭＯ
ＳＦＥＴ、ダイオード、およびその他の素子（図示せ
ず）が形成されている。ついでこの酸化ケイ素膜２上に
厚さ約０．２μｍのチタン含有タングステン（Ｔｉ−
Ｗ）膜１２と厚さ約０．１μｍの金（Ａｕ）膜１３とを
スパッタ法により順次形成させた。さらに半導体製造例
１と同様の感光性組成物を含むレジスト膜を約０．３μ
ｍの膜厚でＡｕ膜の上に形成させた。
【００９９】このレジスト膜３を半導体装置製造例１と
同様の方法でパターンニングして、図３（ｂ）に示すよ
うなレジストパターン３Ａを形成させることによって、
溝を設けた。得られた溝の底部に露出したＴｉ−Ｗ膜１
２及びＡｕ膜１３を電極として用い、電解メッキ法によ
り溝中に厚さ１μｍのＡｕメッキ膜１４を形成させた。
同様の方法でパターンニングして、図３（ｂ）に示すよ
うなレジストパターン３Ａを形成させることによって、
溝を設けた。得られた溝の底部に露出したＴｉ−Ｗ膜１
２及びＡｕ膜１３を電極として用い、電解メッキ法によ
り溝中に厚さ１μｍのＡｕメッキ膜１４を形成させた。
【０１００】続いて、Ｏ２プラズマ中でレジストパター
ン３Ａを炭化させて除去することにより、図３（ｃ）に
示すようにＡｕメッキ膜１４をＡｕ膜１３上に突出させ
た。最後にイオンミリング法によって露出しているＡｕ
膜１３を除去した後、フッ素系ガスを用いて、露出した
Ｔｉ−Ｗ膜１３を除去することによって、図３（ｄ）に
示すようなＡｕ配線２０を形成させた。
ン３Ａを炭化させて除去することにより、図３（ｃ）に
示すようにＡｕメッキ膜１４をＡｕ膜１３上に突出させ
た。最後にイオンミリング法によって露出しているＡｕ
膜１３を除去した後、フッ素系ガスを用いて、露出した
Ｔｉ−Ｗ膜１３を除去することによって、図３（ｄ）に
示すようなＡｕ配線２０を形成させた。
【０１０１】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係わる感
光性組成物は、ＡｒＦエキシマレーザーおよび電子線等
の短波長の光源に対して吸収が少なく、高い解像性、ド
ライエッチング耐性を有する。本発明に係わる感光性組
成物はこれらの特徴に加えて、基板との密着性に優れる
という特徴を有する。このような感光性組成物を用いる
本発明の半導体装置の製造方法によれば、サブクオータ
ミクロン未満オーダーの超微細加工が可能となる。ま
た、本発明のパターン形成方法によれば、サブクオータ
ミクロン未満のオーダーの超微細パターンを、矩形の良
好な断面形状で形成することができる。
光性組成物は、ＡｒＦエキシマレーザーおよび電子線等
の短波長の光源に対して吸収が少なく、高い解像性、ド
ライエッチング耐性を有する。本発明に係わる感光性組
成物はこれらの特徴に加えて、基板との密着性に優れる
という特徴を有する。このような感光性組成物を用いる
本発明の半導体装置の製造方法によれば、サブクオータ
ミクロン未満オーダーの超微細加工が可能となる。ま
た、本発明のパターン形成方法によれば、サブクオータ
ミクロン未満のオーダーの超微細パターンを、矩形の良
好な断面形状で形成することができる。
【図１】 本発明を用いた半導体装置の製造工程の一例
を示す断面図。
を示す断面図。
【図２】 本発明を用いた半導体装置の製造工程の他の
例を示す断面図。
例を示す断面図。
【図３】 本発明を用いた半導体装置の製造工程の他の
例を示す断面図。
例を示す断面図。
１・・・ 半導体基板
２・・・ 酸化ケイ素膜
３・・・ レジスト膜
３Ａ・・・ レジストパターン
６・・・ 開孔
７・・・ 層間絶縁膜
１０・・・ 下層配線
１１・・・ 上層配線層
１１Ａ・・・ 上層配線
１２・・・ Ｔｉ−Ｗ膜
１３・・・ Ａｕ膜
１４・・・ Ａｕメッキ膜
２０・・・ Ａｕ配線
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 後河内 透
神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地
株式会社東芝 研究開発センター内
(56)参考文献 特開 平８−259626（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−83076（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−73173（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−120927（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−127370（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−239847（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−307400（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G03F 7/004 - 7/18
Claims (8)
- 【請求項１】一般式（１）、（２）で示される単量体か
ら選ばれる少なくとも一種の単量体を単重合または他の
ビニル系単量体と共重合させてなる高分子重合体と、光
酸発生剤を少なくとも具備する感光性組成物を含有する
膜を基板の被エッチング膜上に形成させる工程と、感光
性組成物含有膜の所定領域にパターン露光を施す工程
と、露光後の感光性組成物含有膜を加熱処理する工程
と、加熱処理後の前記感光性組成物含有膜をアルカリ水
溶液で現像処理して、前記感光性組成物含有膜を選択的
に溶解除去してパターンニングされたフォトマスクを形
成させる工程と、フォトマスクをマスクとし、ドライエ
ッチング法により被エッチング膜をエッチングする工程
を少なくとも具備することを特徴とする半導体装置の製
造方法。 【化１】 （ただし、Ｒはアクリロイルまたはメタクリロイル基、
Ｒ11、Ｒ12は水素原子または１価のアルキル基で、かつ
Ｒ11、Ｒ12のうち少なくとも一方は、メチル基、エチル
基、あるいはプロピル基、イソプロピル基から選択され
る少なくとも一種の基であり、Ｒ13はＯＨ基、ＯＲ14基
（Ｒ14は１価の有機基）、ＣＯＯＲ14基、＝Ｏ基、及び
ＣＯＯＨ基からなる群より選ばれる少なくとも一種の
基） - 【請求項２】高分子重合体のＲ11及びＲ12は、メチル
基、エチル基、あるいはプロピル基、イソプロピル基か
ら選択される少なくとも一種の基であることを特徴とす
る請求項１記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項３】高分子重合体のＲ13が＝Ｏ基であることを
特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項４】高分子重合体が、一般式（１）又は（２）
で示される単量体を１０〜９０ｍｏｌ％含有することを
特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項５】高分子重合体が、一般式（１）又は（２）
で示される単量体を少なくとも一種含み、かつ脂環式骨
格または縮合多環式骨格を持つ単量体を５０ｍｏｌ％以
上含有することを特徴とする請求項１記載の半導体装置
の製造方法。 - 【請求項６】請求項１記載の一般式（１）、（２）で示
される単量体から選ばれる少なくとも一種の単量体と一
般式（３）、（４）、（５）、（６）、（７）で示され
る単量体から選ばれる少なくとも一種の単量体とを共重
合させてなる高分子共重合体と、光酸発生剤を少なくと
も具備することを特徴とする特徴とする感光性組成物。 【化２】 （ただし、Ｒはアクリロイルまたはメタクリロイル基、
Ｒ31は水素原子、またはＯＨ基、ＯＲ14基（Ｒ14は１価
の有機基）、＝Ｏ基からなる群より選ばれる少なくとも
一種の基、Ｒ32は水素原子または１価の有機基、Ｒ41は
ビニルまたはアクリロイルまたはメタクリロイル基を示
す。） - 【請求項７】高分子重合体が一般式（７）で示される単
量体を５〜５０ｍｏｌ％含有することを特徴とする請求
項６記載の感光性組成物。 - 【請求項８】請求項６又は請求項７に記載の感光性組成
物を含有する膜を基板上に形成する工程と、 感光性組成物含有膜の所定領域にパターン露光を施す工
程と、 露光後の感光性組成物含有膜を加熱する工程と、 加熱処理後の感光性組成物含有膜を現像処理して感光性
組成物含有膜を選択的に溶解除去する工程を具備するこ
とを特徴とするパターン形成方法。
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- 1998-09-24 JP JP26932098A patent/JP3504156B2/ja not_active Expired - Lifetime
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