JP3638086B2

JP3638086B2 - ポジ型レジスト組成物及びそれを用いたレジストパターン形成方法

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Publication number: JP3638086B2
Application number: JP23545398A
Authority: JP
Inventors: 博人湯川; 克実大森; 竜介内田; 幸弘沢柳
Original assignee: Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Current assignee: Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Priority date: 1998-08-21
Filing date: 1998-08-21
Publication date: 2005-04-13
Anticipated expiration: 2018-08-21
Also published as: DE69905994T2; US7147984B2; EP0985975B1; US20040191677A1; EP0985975A1; US20040023163A1; DE69905994D1; JP2000066401A; US20020119393A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、０．２μｍ以下の微細なレジストパターンを用いるリソグラフィープロセスに好適な、感度及び解像性が優れ、各種薄膜が設けられた基板に対して、断面に裾引きがなく、かつテーパー形状とならない、垂直なレジストパターンを形成しうる化学増幅型のポジ型レジスト組成物、及びこの組成物を用いたレジストパターンの形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、化学増幅型レジスト、例えば化学増幅型ポジ型レジストを用いた０．２５μｍ付近の解像性を必要とするリソグラフィープロセスの実用化が図られる一方、半導体素子の微細化への要求は益々高まり、０．２０μｍ以下の微細化を必要とする半導体素子の開発も進められている。
【０００３】
化学増幅型レジストは、放射線の照射により生成した酸の触媒作用を利用したレジストであって、高い感度と解像性を有し、放射線の照射により酸を発生する化合物すなわち酸発生剤の使用量が少ないという利点を有している。
この化学増幅型レジストにはポジ型とネガ型の２つのタイプがあり、これらは、一般に、酸発生剤と、発生する酸の作用によりアルカリ性水溶液に対する溶解性が変化する被膜形成成分とを基本成分としている。
【０００４】
前記ポジ型レジストにおいては、被膜形成成分として、通常ｔｅｒｔ‐ブトキシカルボニル基、テトラヒドロピラニル基などの溶解抑制基で水酸基の一部を保護したポリヒドロキシスチレンやその共重合体などが用いられている。
【０００５】
ところで、半導体素子は、一般に、基板として、シリコンウエーハ上に、種々の機能をもつ多数の種類の薄膜を設けたものが用いられている。例えば、リンケイ酸ガラス（ＰＳＧ：ｐｈｏｓｐｈｏｓｉｌｉｃａｔｅｇｌａｓｓ）のようなリン含有薄膜、ホウケイ酸ガラス（ＢＳＧ：ｂｏｒｏｓｉｌｉｃａｔｅｇｌａｓｓ）のようなホウ素含有薄膜、ホウ素−リンケイ酸ガラス（ＢＰＳＧ：ｂｏｒｏ−ｐｈｏｓｐｈｏｓｉｌｉｃａｔｅｇｌａｓｓ）のようなリンとホウ素含有薄膜及びＳｉＯＮ、ＳｉＮ、Ｓｉ₃Ｎ₄などの窒化ケイ素系薄膜が、層間絶縁膜や配線保護膜として設けられ、また、多結晶シリコン（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）のような半導体薄膜が、ゲート電極や抵抗として設けられる。さらに、アルミニウム、アルミニウム−ケイ素−銅合金、窒化チタン、タングステン、チタン−タングステン合金などの金属系薄膜が電極や配線として設けられる。
【０００６】
半導体素子の製造に際しては、このような多種多様の薄膜が設けられた基板上に、リソグラフィープロセスにより、レジストパターンが形成されるが、例えば前記の窒化ケイ素系薄膜やＴｉＮ薄膜などの窒素含有薄膜が設けられた基板上に化学増幅型のポジ型レジストを用いてレジストパターンを形成した場合、レジストパターンの断面には薄膜界面部分にわずかな裾引きが発生する。また、ＰＳＧ膜、ＢＳＧ膜、ＢＰＳＧ膜が設けられた基板上にレジストパターンを形成すると、通常断面が若干テーパー形状となるのを免れない。
そして、このような裾引きが発生したり、テーパー形状になると、０．２０μｍ以下の微細なレジストパターンを必要とするリソグラフィープロセスにおいては、後続工程で重要な支障をきたすおそれがあり、その改善が強く望まれていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような事情のもとで、０．２μｍ以下の微細なレジストパターンを用いるリソグラフィープロセスに好適な、感度及び解像性が優れ、各種薄膜が設けられた基板に対して、断面に裾引きがなく、かつテーパー形状とならない、垂直なレジストパターンを形成しうる化学増幅型のポジ型レジスト組成物を提供することを目的としてなされたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、優れた性能を有する化学増幅型のポジ型レジスト組成物を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、各種の薄膜が設けられた基板上に、化学増幅のポジ型レジストを用いてレジストパターンを形成した場合に生じる裾引きやテーパー形状は、該薄膜中の窒素、リン、ホウ素などの原子が有する非共有電子対と酸発生剤から生じた酸が結びつき、酸が失活することに原因があることに着目し、化学増幅型のポジ型レジストに対し、リンのオキソ酸やそのエステル類を添加することにより、上記の酸が失活するのが防止され、その目的を達成しうることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、（Ａ）酸の作用によりアルカリ性水溶液への溶解度が増大する酸解離性の溶解抑制基を有するアクリル酸又はメタクリル酸エステル単位を含む共重合体、（Ｂ）放射線の照射により酸を発生する酸発生成分及び（Ｃ）アミンクエンチャーの組合せを含有する放射線感応性ポジ型レジストに対し、リンのオキソ酸又はそのエステル類を添加したことを特徴とするポジ型レジスト組成物、及び薄膜を設けた基板上に、ポジ型レジスト組成物の塗膜を設け、マスクパターンを介して該塗膜を露光したのち加熱し、次いで現像処理するレジストパターン形成方法において、上記のポジ型レジスト組成物を用いることを特徴とするレジストパターン形成方法を提供するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明のポジ型レジスト組成物において用いられる（Ａ）酸の作用によりアルカリ性水溶液への溶解度が増大する樹脂成分としては、従来の化学増幅型のポジ型レジストにおいて使用される公知の樹脂、すなわちアルカリ可溶性樹脂のフェノール性水酸基やカルボキシル基の水酸基が、酸解離性の溶解抑制基で保護された樹脂の中から適宜選択して用いることができる。このような樹脂は、酸解離性の溶解抑制基で上記水酸基が保護されることによりアルカリ不溶性となり、そして酸発生剤から生じた酸の作用により、該溶解抑制基が解離して、アルカリ性水溶液への溶解度が増大して、アルカリ可溶性に変化する。
【００１１】
ここで、酸解離性の溶解抑制基としては、従来知られているこの種の基の中から任意に選んで用いることができる。このような基としては例えば、ｔｅｒｔ‐ブトキシカルボニル基、ｔｅｒｔ‐アミルオキシカルボニル基などの第三級アルキルオキシカルボニル基、ｔｅｒｔ‐ブチル基、ｔｅｒｔ‐アミル基などの第三級アルキル基、ｔｅｒｔ‐ブトキシカルボニルメチル基、ｔｅｒｔ‐アミルオキシカルボニルメチル基などの第三級アルキルオキシカルボニルアルキル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基などの環状アセタール残基、アルコキシアルキル基などの鎖状アセタール残基、トリメチルシリル基のようなシリルエーテル基などが挙げられる。
これらの中でも、特に第三級アルキルオキシカルボニル基、第三級アルキル基、環状アセタール残基、鎖状アセタール残基が感度、解像性、レジストパターンプロフィルが優れるので好ましい。
【００１２】
このような酸解離性の溶解抑制基で保護された樹脂としては、例えば（ａ）水酸基の１０〜５０モル％、好ましくは１５〜３５モル％がｔｅｒｔ‐ブトキシカルボニル基で保護されたポリヒドロキシスチレン、（ｂ）水酸基の１０〜５０モル％、好ましくは１５〜３５モル％がｔｅｒｔ‐ブトキシカルボニルメチル基で保護されたポリヒドロキシスチレン、（ｃ）水酸基の１０〜５０モル％、好ましくは１５〜３５モル％がテトラヒドロピラニル基やテトラヒドロフラニル基などの環状アセタール残基で保護されたポリヒドロキシスチレン、（ｄ）水酸基の１０〜５０モル％、好ましくは１５〜３５モル％が１‐エトキシエチル基や１‐メトキシ‐ｎ‐プロピル基などの鎖状アセタール残基であるアルコキシアルキル基で保護されたポリヒドロキシスチレン、（ｅ）ヒドロキシスチレン単位５０〜８５モル％とスチレン単位１０〜３０モル％と酸解離性の溶解抑制基、好ましくはｔｅｒｔ‐ブチル基を有するアクリル酸又はメタクリル酸エステル単位２〜２０モル％とからなる共重合体などがある。この（ｅ）におけるヒドロキシスチレン単位とは、ヒドロキシスチレン又はα‐メチルヒドロキシスチレン或いはこの両者から誘導される単位を意味する。
【００１３】
この樹脂成分は単独で用いてもよいし２種以上を組み合わせて用いてもよい。この中で前記（ａ）と（ｄ）との組合せ、（ｃ）と（ｄ）との組合せ、特に（ｅ）単独がレジストパターン形状及び解像性が優れ、かつエッジラフネス（レジストパターンを真上から観察したときのレジストパターントップエッジ部分のむら）が少なく、好適である。組み合わせる場合には、その使用割合は、（ａ）又は（ｃ）の樹脂と（ｄ）の樹脂との重量比が、５：９５ないし５０：５０、好ましくは１０：９０ないし３０：７０になるように選ぶのがよい。また（ｅ）単独のものとしては、（ｅ）の各単位のモル％を満たすものである限り、各単位のモル％の異なる樹脂の２種以上の混合物であってもよい。
【００１４】
一方、本発明組成物において用いられる（Ｂ）放射線の照射により酸を発生する酸発生成分としては、従来化学増幅型レジストに使用されている公知の各種酸発生成分を用いることができるが、オニウム塩及びジアゾメタン化合物が、発生する酸の強度、前記樹脂成分中の溶解抑制基の解離性及び露光光に対する透明性などの点から好ましい。
ジアゾメタン化合物としては、例えばビス（シクロヘキシルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（ｔｅｒｔ‐ブチルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（イソプロピルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（４‐メチルフェニルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（２，４‐ジメチルフェニルスルホニル）ジアゾメタンを挙げることができる。
【００１５】
オニウム塩としては、特に一般式
【化１】

（式中のＲ¹及びＲ²は、それぞれ水素原子、炭素数１〜４のアルキル基又は炭素数１〜４のアルコキシ基であり、それらはたがいに同一であってもよいし、異なっていてもよく、Ｘ^-は炭素数１〜１０のフルオロアルキルスルホン酸イオンである）
で表わされるジフェニルヨードニウム塩、及び一般式
【化２】

（式中のＲ³、Ｒ⁴及びＲ⁵は、それぞれ水素原子、炭素数１〜４のアルキル基又は炭素数１〜４のアルコキシ基であり、それらはたがいに同一であってもよいし、異なっていてもよく、Ｘ^-は前記と同じ意味をもつ）
で表わされるトリフェニルスルホニウム塩などのフルオロアルキルスルホネートをアニオンとするオニウム塩が好ましい。
【００１６】
前記一般式（Ｉ）及び（ＩＩ）で表わされるオニウム塩の例としては、ジフェニルヨードニウムのトリフルオロメタンスルホネート又はノナフルオロブタンスルホネート、ビス（４‐ｔｅｒｔ‐ブチルフェニル）ヨードニウムのトリフルオロメタンスルホネート又はノナフルオロブタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート又はノナフルオロブタンスルホネート、トリ（４‐メチルフェニル）スルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート又はノナフルオロブタンスルホネートなどが挙げられるが、これらの中で、特にビス（４‐ｔｅｒｔ‐ブチルフェニル）ヨードニウムやトリフェニルスルホニウムのメタンスルホネート又はノナフルオロブタンスルホネートがレジストパターン形状及び解像性がよいので好ましい。
【００１７】
本発明のポジ型レジストにおいては、この（Ｂ）成分の酸発生成分は単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。その配合量は、前記樹脂成分１００重量部当り、通常１〜１０重量部の範囲で選ばれる。この量が１重量部未満では像形成ができにくいし、１０重量部を超えると均一な溶液になりにくく、保存安定性が低下する原因となる。
【００１８】
本発明のポジ型レジスト組成物は、上記の（Ａ）成分及び（Ｂ）成分とともに（Ｃ）成分としてアミンクエンチャーを含むことが必要である。
このアミンクエンチャーとしては、例えばトリエチルアミン、トリブチルアミン、ジブチルアミン、トリエタノールアミンなどの第二級又は第三級アミンが用いられる。
本発明のポジ型レジスト組成物においては、上記の（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分の組合せに対して、リンのオキソ酸又はそのエステル類を加えることが必要である。
ＳｉＮ、Ｓｉ₃Ｎ₄、ＳｉＯＮなどの窒化ケイ素系薄膜やＴｉＮ薄膜などの窒素含有薄膜、ＰＳＧ膜などのリン含有薄膜、ＢＳＧ膜などのホウ素含有薄膜、ＢＰＳＧ膜などのリン及びホウ素含有薄膜などの薄膜が設けられた基板上に、化学増幅型レジストを用いてレジストパターンを形成した場合、断面に裾引きが生じたり、断面がテーパー形状になりやすい。これは、上記薄膜中の窒素、リン、ホウ素などの原子が有する非共有電子対と酸発生剤から生じた酸が結びつき、酸が失活することに原因があると考えられる。したがって、リンのオキソ酸やそのエステル類を添加することにより、感度及び解像性に悪影響を及ぼすことなく、前記したような酸が失活するのを有効に防止することができる。
【００１９】
本発明のポジ型レジスト組成物に添加するリンのオキソ酸又はそのエステル類の例としては、リン酸、亜リン酸、リン酸ジｎ‐ブチルエステル、リン酸ジフェニルエステルなどのリン酸又は亜リン酸あるいはそれらのエステル、ホスホン酸、ホスホン酸ジメチルエステル、ホスホン酸ジｎ‐ブチルエステル、フェニルホスホン酸、ホスホン酸ジフェニルエステル、ホスホン酸ジベンジルエステルなどのホスホン酸及びそれらのエステル、ホスフィン酸、フェニルホスフィン酸などのホスフィン酸及びそれらのエステルなどが挙げられる。
【００２０】
これらのリンのオキソ酸やそのエステル類は単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。その添加量は、前記樹脂成分の重量に基づき、０．０１〜５重量％の範囲が好ましい。この量が０．０１重量％未満ではレジストパターンの断面の裾引きやテーパー形状の改善効果が十分に発揮されないし、５重量％を超えるとレジストパターンの膜減りが起こる。裾引きやテーパー形状の改善効果及びレジストパターンの膜減りの抑制などの点から、リンのオキソ酸やそのエステル類のより好ましい添加量は０．１〜２．０重量％の範囲である。
【００２１】
本発明のポジ型レジスト組成物には、必要に応じ、基板からの反射を防止するベンゾフェノンなどの反射防止剤を添加することができる。
【００２２】
本発明のポジ型レジスト組成物は、その使用に当たっては上記各成分を溶剤に溶解した溶液の形で用いるのが好ましい。このような溶剤の例としては、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソアミルケトン、２‐ヘプタノンなどのケトン類や、エチレングリコール、エチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノアセテート、ジプロピレングリコール、又はジプロピレングリコールモノアセテートのモノメチルエーテル、モノエチルエーテル、モノプロピルエーテル、モノブチルエーテル又はモノフェニルエーテルなどの多価アルコール類及びその誘導体や、ジオキサンのような環式エーテル類や、乳酸メチル、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチルなどのエステル類を挙げることができる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上混合して用いてもよい。
【００２３】
本発明組成物には、さらに所望により混和性のある添加物、例えばレジスト膜の性能を改良するための付加的樹脂、可塑剤、安定剤、着色剤、界面活性剤などの慣用されているものを添加含有させることができる。
【００２４】
次に、本発明のレジストパターン形成方法においては、各種薄膜を設けた基板上に、前記ポジ型レジスト組成物の塗膜を設け、マスクパターンを介して露光したのち加熱し、次いで現像処理することにより、所望のレジストパターンを形成する。
【００２５】
本発明方法においては、基板として、窒素を含有する薄膜又はリンとホウ素の少なくとも一方を含有する薄膜を設けた基板を用いるのが好ましい。ここで、窒素を含有する薄膜としては、一窒化一ケイ素（ＳｉＮ）、四窒化三ケイ素（Ｓｉ₃Ｎ₄）、酸窒化ケイ素（ＳｉＯＮ）及び窒化チタン（ＴｉＮ）の中から選ばれた窒化物の薄膜を挙げることができ、また、リンとホウ素の少なくとも一方を含有する薄膜としては、リンケイ酸ガラス（ＰＳＧ）、ホウケイ酸ガラス（ＢＳＧ）及びホウ素−リンケイ酸ガラス（ＢＰＳＧ）の中から選ばれたガラスの薄膜を挙げることができる。
【００２６】
本発明のレジストパターン形成方法としては、従来のホトレジスト技術のレジストパターン形成方法が用いられるが、好適に行うには、まず前記の薄膜が設けられたシリコンウエーハのような基板上に、該レジスト組成物の溶液をスピンナーなどで塗布し、乾燥して塗膜を形成させ、これに例えばＫｒＦ露光装置などにより、ＫｒＦエキシマレーザー光（２４８ｎｍ）を所望のマスクパターンを介して照射し、加熱する。次いでこれを現像液、例えば０．１〜１０重量％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液のようなアルカリ性水溶液などを用いて現像処理する。これにより、マスクパターンに忠実で、かつ裾引きが発生せず、しかもテーパー形状とならず垂直な形状のレジストパターンが形成する。また、本発明のレジストパターン形成方法は、ＫｒＦエキシマレーザー光だけでなく、Ｘ線、電子線を光源とした場合でも適用することができる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明のポジ型レジスト組成物は、感度及び解像性が優れ、各種薄膜が設けられた基板に対して、断面に裾引きがなく、かつ断面がテーパー形状とならない、垂直なレジストパターンを形成することができ、０．２μｍ以下の微細なレジストパターンを用いるリソグラフィープロセスに好適に用いられる。
【００２８】
【実施例】
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
【００２９】
実施例１
ヒドロキシスチレン単位６５モル％とスチレン単位２０モル％とｔｅｒｔ‐ブチルアクリレート単位１５モル％とからなる重量平均分子量１０，０００の共重合体６０重量部、ヒドロキシスチレン単位６５モル％とスチレン単位３０モル％とｔｅｒｔ‐ブチルアクリレート単位５モル％とからなる重量平均分子量１０，０００の共重合体４０重量部、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート５重量部、フェニルホスホン酸０．２９重量部及びトリエタノールアミン０．２７重量部を、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート８００重量部に溶解した後、孔径０．２μｍのメンブレンフィルターを通してろ過し、ポジ型レジスト溶液を調製した。
【００３０】
次に、一窒化一ケイ素（ＳｉＮ）膜が設けられた６インチシリコンウエーハ上に上記ポジ型レジスト溶液をスピンコートし、ホットプレート上１３０℃で９０秒間乾燥することにより、膜厚０．７μｍのレジスト層を形成した。次いで、縮小投影露光装置ＦＰＡ−３０００ＥＸ３（キャノン社製）により、ＫｒＦエキシマレーザー光を選択的に照射したのち、１１０℃で９０秒間加熱処理後、２．３８重量％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で６５秒間パドル現像することにより、ポジ型のレジストパターンを得た。
【００３１】
このようにして０．１８μｍのラインアンドスペースパターンが解像され、そのレジストパターンの断面形状は裾引きはなく、基板面から垂直に切り立った矩形の良好なものであった。また、０．１８μｍのレジストパターンを得るのに要する最小露光量（感度）は４０ｍＪ／ｃｍ²であった。
【００３２】
実施例２
実施例１において、基板をリンケイ酸ガラス（ＰＳＧ）膜が設けられた６インチシリコンウエーハに代えた以外は、実施例１と同様にしてレジストパターニングを行った。
その結果、０．１８μｍのラインアンドスペースパターンが解像され、そのレジストパターンの断面形状は基板面から垂直に切り立った矩形の良好なものであった。
また、０．１８μｍのレジストパターンを得るのに要する最小露光量（感度）は４０ｍＪ／ｃｍ²であった。
【００３３】
実施例３
実施例１において、基板をホウケイ酸ガラス（ＢＳＧ）膜が設けられた６インチシリコンウエーハに代えた以外は、実施例１と同様なレジストパターニングを行った。
その結果、０．１８μｍのラインアンドスペースパターンが解像され、そのレジストパターンの断面形状は基板面から垂直に切り立った矩形の良好なものであった。
また、０．１８μｍのレジストパターンを得るのに要する最小露光量（感度）は４０ｍＪ／ｃｍ²であった。
【００３４】
実施例４
実施例１において、基板をホウ素−リンケイ酸ガラス（ＢＰＳＧ）膜が設けられた６インチシリコンウエーハに代えた以外は、実施例１と同様なレジストパターニングを行った。
その結果、０．１８μｍのラインアンドスペースパターンが解像され、そのレジストパターンの断面形状は基板面から垂直に切り立った矩形の良好なものであった。
また、０．１８μｍのレジストパターンを得るのに要する最小露光量（感度）は４０ｍＪ／ｃｍ²であった。
【００３５】
実施例５
実施例１において、フェニルホスホン酸をリン酸に代えた以外は、実施例１と同様にしてポジ型レジスト溶液を調製し、実施例１に用いた基板に対し、以下実施例１と同様にしてレジストパターニングを行った。
その結果、０．１８μｍのラインアンドスペースパターンが解像され、そのレジストパターンの断面形状は基板面から垂直に切り立った矩形の良好なものであった。
また、０．１８μｍのレジストパターンを得るのに要する最小露光量（感度）は４０ｍＪ／ｃｍ²であった。
【００３６】
実施例６
実施例５において、基板をリンケイ酸ガラス（ＰＳＧ）膜が設けられた６インチシリコンウエーハに代えた以外は、実施例５と同様なレジストパターニングを行った。
その結果、０．１８μｍのラインアンドスペースパターンが解像され、そのレジストパターンの断面形状は基板面から垂直に切り立った矩形の良好なものであった。
また、０．１８μｍのレジストパターンを得るのに要する最小露光量（感度）は４０ｍＪ／ｃｍ²であった。
【００３７】
実施例７
実施例５において、基板をホウケイ酸ガラス（ＢＳＧ）膜が設けられた６インチシリコンウエーハに代えた以外は、実施例５と同様なレジストパターニングを行った。
その結果、０．１８μｍのラインアンドスペースパターンが解像され、そのレジストパターンの断面形状は基板面から垂直に切り立った矩形の良好なものであった。
また、０．１８μｍのレジストパターンを得るのに要する最小露光量（感度）は４０ｍＪ／ｃｍ²であった。
【００３８】
実施例８
実施例５において、基板をホウ素−リンケイ酸ガラス（ＢＰＳＧ）膜が設けられた６インチシリコンウエーハに代えた以外は実施例５と同様なレジストパターニングを行った。
その結果、０．１８μｍのラインアンドスペースパターンが解像され、そのレジストパターンの断面形状は基板面から垂直に切り立った矩形の良好なものであった。
また、０．１８μｍのレジストパターンを得るのに要する最小露光量（感度）は４０ｍＪ／ｃｍ²であった。
【００３９】
比較例１
実施例１において、フェニルホスホン酸を除いたポジ型レジスト溶液を調製し、実施例１で用いた基板に、同様にレジストパターニングを行った。
その結果、０．２５μｍのラインアンドスペースパターンが解像されたが、そのレジストパターンの断面形状には裾引きが発生した。
また、０．２５μｍのレジストパターンを得るのに要する最小露光量（感度）は３０ｍＪ／ｃｍ²であった。
【００４０】
比較例２
実施例１において、フェニルホスホン酸０．２９重量部をマロン酸０．１９重量部に代えた以外は、実施例１と同様にしてポジ型レジスト溶液を調製し、実施例１で用いた基板に、同様にレジストパターニングを行った。
その結果、０．２２μｍのラインアンドスペースパターンが解像されたが、そのレジストパターンの断面形状には裾引きが発生した。
また、０．２２μｍのレジストパターンを得るのに要する最小露光量（感度）は３５ｍＪ／ｃｍ²であった。
【００４１】
比較例３
実施例１において、フェニルホスホン酸０．２９重量部をｐ‐トルエンスルホン酸０．２８重量部に代えた以外は、実施例１と同様にしてポジ型レジスト溶液を調製し、実施例１で用いた基板に、同様にレジストパターニングを行った。
その結果、膜減りが大きく、半円形状のレジストパターンであった。
【００４２】
比較例４
実施例１において、フェニルホスホン酸を除いたポジ型レジスト溶液を調製し、実施例４で用いた基板に、同様にレジストパターニングを行った。
その結果、０．２５μｍのラインアンドスペースパターンが解像されたが、そのレジストパターンの断面形状はテーパー形状になった。
また、０．２５μｍのレジストパターンを得るのに要する最小露光量（感度）は３０ｍＪ／ｃｍ²であった。

Claims

（Ａ）酸の作用によりアルカリ性水溶液への溶解度が増大する酸解離性の溶解抑制基を有するアクリル酸又はメタクリル酸エステル単位を含む共重合体、（Ｂ）放射線の照射により酸を発生する酸発生成分及び（Ｃ）アミンクエンチャーの組合せを含有する放射線感応性ポジ型レジストに対し、リンのオキソ酸又はそのエステル類を添加したことを特徴とするポジ型レジスト組成物。
リンのオキソ酸又はそのエステル類の添加量が、樹脂成分の重量に基づき０．０１〜５重量％である請求項１記載のポジ型レジスト組成物。
リンのオキソ酸又はそのエステル類がリン酸、亜リン酸、ホスホン酸、ホスフィン酸、フェニルホスホン酸及びこれらのエステル類の中から選ばれる少なくとも１種である請求項１又は２記載のポジ型レジスト組成物。
酸発生成分がフルオロアルキルスルホネートをアニオンとするオニウム塩である請求項１、２又は３記載のポジ型レジスト組成物。
酸解離性の溶解抑制基を有するアクリル酸又はメタクリル酸エステル単位を含む共重合体が、ヒドロキシスチレン単位５０〜８５モル％、スチレン単位１０〜３０モル％及び第三級アルキルアクリレート又は第三級アルキルメタクリレート単位２〜２０モル％からなる共重合体である請求項１ないし４のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。
薄膜を設けた基板上に、ポジ型レジスト組成物の塗膜を設け、マスクパターンを介して該塗膜を露光したのち加熱し、次いで現像処理するレジストパターン形成方法において、請求項１ないし５のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物を用いることを特徴とするレジストパターン形成方法。
薄膜が、窒素を含有する薄膜又はリンとホウ素の少なくとも一方を含有する薄膜である請求項６記載の方法。
薄膜が、窒素を含有する薄膜である場合、これが一窒化一ケイ素（ＳｉＮ）、四窒化三ケイ素（Ｓｉ₃Ｎ₄）、酸窒化ケイ素（ＳｉＯＮ）及び窒化チタン（ＴｉＮ）の中から選ばれた窒化物の薄膜である請求項７記載の方法。
薄膜が、リンとホウ素の少なくとも一方を含有する薄膜である場合、これがリンケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス及びホウ素−リンケイ酸ガラスの中から選ばれたガラスの薄膜である請求項７記載の方法。