JPH09281697A - 化学増幅型レジスト組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 酸発生剤による化学増幅作用を利用した、い
わゆる化学増幅型レジストにおいて、表面難溶化層の形
成を抑制し、プロファイルや解像度に優れるレジスト組
成物を提供する。 【解決手段】 放射線の作用により酸を発生する酸発生
剤、アルカリ可溶性樹脂および、フェノール性水酸基を
有するが、酸の作用により解裂可能な基を有しない分子
量１０００以下のフェノール系化合物を含有する化学増
幅型レジスト組成物。 【効果】 この組成物は、良好なプロファイルを与え、
かつ解像度に優れ、したがってレジスト性能の向上を図
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体の製造に好
ましく用いられる化学増幅型のレジスト組成物に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体の集積回路等の製作においては、
リソグラフィーによる微細加工技術が一般に採用されて
おり、集積回路の高密度集積化に伴って、近年、リソグ
ラフィー技術においては、より微細なパターンの形成が
求められている。そこで、酸発生剤による化学増幅作用
を利用した、いわゆる化学増幅型のレジストが注目され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】化学増幅型レジストに
おいては、露光によって発生した酸が、露光後の熱処理
(post exposure bake：以下、ＰＥＢと称す) により拡
散し、樹脂等の保護基を脱離させるとともに、酸を再生
成することにより、高感度を実現している。しかしなが
ら、かかる化学増幅型レジストにおいては、空気中に微
量存在するアミンなどの塩基性物質により酸が失活し、
表面難溶化層が形成されて、Ｔ−トップと呼ばれる表面
部のみが張り出た状態となる現象に代表されるようなプ
ロファイルの悪化や、解像度の低下という問題が現れ
る。

【０００４】本発明の目的は、化学増幅型レジストにお
けるかかる問題点を解決し、プロファイルや解像度に優
れる化学増幅型レジスト組成物を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、化学増幅
型レジストにある種のフェノール系化合物を含有させる
と、プロファイルや解像度が向上することを見いだし、
本発明に至った。すなわち本発明は、放射線の作用によ
り酸を発生する酸発生剤、アルカリ可溶性樹脂および、
フェノール性水酸基を有するが、酸の作用により解裂可
能な基を有しない分子量１０００以下のフェノール系化
合物を含有する化学増幅型レジスト組成物を提供するも
のである。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明のレジスト組成物を構成す
る酸発生剤およびアルカリ可溶性樹脂は、化学増幅型レ
ジストに通常用いられるものであることができる。

【０００７】酸発生剤は、その物質自体に、あるいはそ
の物質を含むレジスト組成物に、光や電子線などの放射
線を作用させることにより、その物質が分解して酸を発
生するものであり、例えば、オニウム塩化合物、有機ハ
ロゲン化合物、スルホン化合物、スルホネート化合物な
どが包含される。具体的には、次のような化合物を挙げ
ることができる。

【０００８】ジフェニルヨードニウム トリフルオロメ
タンスルホネート、４−メトキシフェニルフェニルヨー
ドニウム ヘキサフルオロアンチモネート、４−メト
キシフェニルフェニルヨードニウム トリフルオロメタ
ンスルホネート、ビス（４−tert−ブチルフェニル）ヨ
ードニウム テトラフルオロボレート、ビス（４−tert
−ブチルフェニル）ヨードニウム ヘキサフルオロホス
フェート、ビス（４−tert−ブチルフェニル）ヨードニ
ウム ヘキサフルオロアンチモネート、ビス（４−tert
−ブチルフェニル）ヨードニウム トリフルオロメタン
スルホネート、

【０００９】トリフェニルスルホニウム ヘキサフルオ
ロホスフェート、トリフェニルスルホニウム ヘキサフ
ルオロアンチモネート、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、４−メトキシフェニル
ジフェニルスルホニウム ヘキサフルオロアンチモネー
ト、４−メトキシフェニルジ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、ｐ−トリルジフェニル
スルホニウム トリフルオロメタンスルホネート、２，
４，６−トリメチルフェニルジ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、４−tert−ブチルフ
ェニルジ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、４−フェニルチオフェニルジフェニルスル
ホニウム ヘキサフルオロホスフェート、４−フェニル
チオフェニルジフェニルスルホニウム ヘキサフルオロ
アンチモネート、１−（２−ナフトイルメチル）チオラ
ニウム ヘキサフルオロアンチモネート、１−（２−
ナフトイルメチル）チオラニウム トリフルオロメタン
スルホネート、４−ヒドロキシ−１−ナフチルジメチル
スルホニウム ヘキサフルオロアンチモネート、４−ヒ
ドロキシ−１−ナフチルジメチルスルホニウム トリフ
ルオロメタンスルホネート、

【００１０】２−メチル−４，６−ビス（トリクロロメ
チル）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス
（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−
フェニル−４，６−ビス(トリクロロメチル)−１，３，
５−トリアジン、２−（４−クロロフェニル）−４，６
−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジ
ン、２−（４−メトキシフェニル）−４，６−ビス(ト
リクロロメチル)−１，３，５−トリアジン、２−（４
−メトキシ−１−ナフチル）−４，６−ビス（トリクロ
ロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（ベンゾ
［ｄ］［１，３］ジオキソラン−５−イル）−４，６−
ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、
２−（４−メトキシスチリル）−４，６−ビス(トリク
ロロメチル)−１，３，５−トリアジン、２−（３，
４，５−トリメトキシスチリル）−４，６−ビス（トリ
クロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（３，
４−ジメトキシスチリル）−４，６−ビス（トリクロロ
メチル）−１，３，５−トリアジン、２−（２，４−ジ
メトキシスチリル）−４，６−ビス（トリクロロメチ
ル）−１，３，５−トリアジン、２−（２−メトキシス
チリル）−４，６−ビス(トリクロロメチル)−１，３，
５−トリアジン、２−（４−ブトキシスチリル）−４，
６−ビス(トリクロロメチル)−１，３，５−トリアジ
ン、２−（４−ペンチルオキシスチリル）−４，６−ビ
ス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、

【００１１】１−ベンゾイル−１−フェニルメチル ｐ
−トルエンスルホネート、２−ベンゾイル−２−ヒドロ
キシ−２−フェニルエチル ｐ−トルエンスルホネー
ト、１，２，３−ベンゼントリイル トリスメタンスル
ホネート、２，６−ジニトロベンジル ｐ−トルエンス
ルホネート、２−ニトロベンジル ｐ−トルエンスルホ
ネート、４−ニトロベンジル ｐ−トルエンスルホネー
ト、

【００１２】ジフェニル ジスルホン、ジ−ｐ−トリル
ジスルホン、ビス（フェニルスルホニル）ジアゾメタ
ン、ビス（４−クロロフェニルスルホニル）ジアゾメタ
ン、ビス（ｐ−トリルスルホニル）ジアゾメタン、ビス
（４−tert−ブチルフェニルスルホニル）ジアゾメタ
ン、ビス（２，４−キシリルスルホニル）ジアゾメタ
ン、ビス（シクロヘキシルスルホニル）ジアゾメタン、
（ベンゾイル）（フェニルスルホニル）ジアゾメタン、

【００１３】Ｎ−（フェニルスルホニルオキシ）スクシ
ンイミド、Ｎ−（トリフルオロメチルスルホニルオキ
シ）スクシンイミド、Ｎ−（トリフルオロメチルスルホ
ニルオキシ）フタルイミド、Ｎ−（トリフルオロメチル
スルホニルオキシ）−５−ノルボルネン−２，３−ジカ
ルボキシイミド、Ｎ−（トリフルオロメチルスルホニル
オキシ）ナフタルイミド、Ｎ−（１０−カンファースル
ホニルオキシ）ナフタルイミドなど。

【００１４】アルカリ可溶性樹脂は、それを含むレジス
ト組成物を基板上に塗布したときに均質な塗膜を与え、
かつ露光後の現像に用いるアルカリに可溶な樹脂であれ
ばよい。例えば、ポリビニルフェノール、水素添加ポリ
ビニルフェノール、ノボラック樹脂、およびこれらの樹
脂の水酸基の一部を酸の作用により解裂する基で修飾し
たもののような、フェノール性水酸基を有する樹脂、ビ
ニルフェノール／ｐ−tert−ブトキシスチレン共重合
体、スチレン／tert−ブチルメタクリレート共重合体の
ような、酸の作用により解裂する基を有する単量体を他
の単量体と共重合した樹脂などが挙げられる。

【００１５】ここで、酸の作用により解裂する基として
は、例えば次のようなものが挙げられる。

【００１６】tert−ブトキシ、アリルオキシ、ベンゾイ
ルオキシ、tert−ブトキシカルボニルメトキシのような
エーテル基；ビニルオキシ、１−プロペニルオキシのよ
うなエノールエーテル基；メトキシメトキシ、エトキシ
メトキシ、テトラヒドロ−２−フラニルオキシ、テトラ
ヒドロ−２−ピラニルオキシのようなアセタール基；ト
リメトキシメトキシ、トリエトキシメトキシ、メトキシ
ジエトキシメトキシのようなオルソカーボネート基；ア
シルイミノカーボネート基；イソプロポキシカルボニル
オキシ、tert−ブトキシカルボニルオキシ、２−ブテニ
ルオキシカルボニルオキシのようなカーボネート基；ト
リメトキシメチル、トリエトキシメチルのようなオルソ
フォーメート基；オルソカルボニルエステル基、tert−
ブトキシカルボニル、アセトキシ、プロペニルオキシ、
ピバロイルオキシのようなカルボニルエステル基；カル
ボニルアミドアセタール基；トリメチルシリルオキシの
ようなシリルエーテル基；シリルエノール基；シリルエ
ステル基など。

【００１７】なお、これらのうち、ポリビニルフェノー
ルなどにおける水酸基の一部を修飾しうる基は、末端に
酸素（オキシ基）を有するものであり、上記の例では、
水酸基の酸素を含めた形で表示してある。

【００１８】本発明のレジスト組成物は、以上説明した
ような酸発生剤およびアルカリ可溶性樹脂に加えて、分
子量１０００以下のフェノール系化合物を含有する。こ
のフェノール系化合物は、フェノール性水酸基を有する
が、酸の作用により解裂可能な基を有しない。酸の作用
により解裂可能な基の具体例は、先にアルカリ可溶性樹
脂のところで例示したものと同様である。このフェノー
ル系化合物は、分子量１０００以下のものであればよ
く、フェノール、レゾルシノール、ナフトールなども用
いることができるが、比較的高分子量のもの、例えば分
子量３００以上のものが好ましく、また分子内にフェノ
ール性水酸基を少なくとも２個有するものがより好まし
い。具体的には例えば、下記式（Ｉ）および（II）で示
されるフェノール系化合物が挙げられる。

【００１９】

【００２０】式中、Ｒ¹ 、Ｒ² 、Ｒ³ 、Ｒ⁴ 、Ｒ⁵ 、Ｒ
⁶ 、Ｒ⁷ 、Ｒ⁸ 、Ｒ⁹ 、Ｒ¹⁰、Ｒ¹¹、Ｒ¹²、Ｒ¹³および
Ｒ¹⁴は互いに独立に、水素、ハロゲン、水酸基、アルキ
ル、アリールもしくは脂環式基を表し、Ｘは単結合、ア
ルキレン、アルケニレンもしくはアリーレンを表すか、
またはＲ¹ とＲ² が結合し、Ｘおよびそれらが結合する
２個の炭素原子の間で環を形成する。

【００２１】

【００２２】式中、Ｒ²¹、Ｒ²²、Ｒ²³、Ｒ²⁴、Ｒ²⁵およ
びＲ²⁶は互いに独立に、水素、ハロゲン、水酸基、アル
キル、アリールまたは脂環式基を表し、Ｒ²⁷、Ｒ²⁸およ
びＲ²⁹は互いに独立に、水素、アルキルまたはアリール
を表し、環Ｙは５員以上のシクロアルカン環を表す。

【００２３】式（Ｉ）および（II）において、 置換基
としてのアルキル、アリールおよび脂環式基、ならびに
連結基としてのアルキレン、アルケニレンおよびアリー
レンは、化合物の分子量が１０００を越えない範囲で、
それぞれ任意の炭素数をとることができる。アルキル
は、一般には炭素数１〜６程度の直鎖または分枝状であ
ることができ、アリールは、例えばフェニルやナフチル
などであることができ、また脂環式基は、一般には炭素
数５〜８程度のシクロアルキルであることができる。フ
ェニル、ナフチル、シクロアルキルなどの環式基は、さ
らにアルキルなどの置換基を有していてもよい。アルキ
レンは炭素数１以上、そしてアルケニレンは炭素数２以
上、それぞれ一般には炭素数１０程度までの直鎖または
分枝状であることができ、アリーレンは、例えばフェニ
レン、ナフチレン、ビフェニルジイルなどであることが
できる。フェニレン、ナフチレン、ビフェニルジイルな
どの環式基は、さらにアルキルなどの置換基を有してい
てもよい。

【００２４】式（Ｉ）および（II）における置換基とし
てのハロゲンは、フッ素、塩素、臭素などであることが
できる。式（Ｉ）において、Ｒ¹ とＲ² が結合する場合
は、Ｒ¹ 、Ｒ² 、Ｘおよびこれらが結合する２個の炭素
原子の間で、炭素数５以上、例えば炭素数５〜８程度の
シクロアルカンやシクロアルケン環を形成することがで
き、これらの環からは、もちろんアルキルやアルケニル
が枝分かれしていてもよい。式（II）中の環Ｙは、炭素
数５以上であり、通常は炭素数８程度までのシクロアル
カン環であることができる。

【００２５】式（Ｉ）で示されるフェノール系化合物と
して、具体的には例えば、次のようなものが挙げられ
る。

【００２６】１，１，２，２−テトラキス（４−ヒドロ
キシフェニル）エタン、１，４−ビス〔ビス（４−ヒド
ロキシフェニル）メチル〕ベンゼン、１，４−ビス〔ビ
ス（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチルフェニル）メチ
ル〕ベンゼン、１，１，５，５−テトラキス（４−ヒド
ロキシフェニル）ペンタン、１，１，５，５−テトラキ
ス（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチルフェニル）ペン
タン、１，１，４，４−テトラキス（４−ヒドロキシフ
ェニル）シクロヘキサン、１，１，４，４−テトラキス
（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチルフェニル）シクロ
ヘキサンなど。

【００２７】また、式（II）で示されるフェノール系化
合物として、具体的には例えば、次のようなものが挙げ
られる。

【００２８】４−（１′，２′，３′，４′，４′ａ，
９′ａ−ヘキサヒドロ−６′−ヒドロキシスピロ［シク
ロヘキサン−１，９′−キサンテン］−４′ａ−イル）
レゾルシノール（これは、レゾルシノールとシクロヘキ
サノンの縮合によって合成できる）、４−（１′，
２′，３′，４′，４′ａ，９′ａ−ヘキサヒドロ−
６′−ヒドロキシ−５′−メチルスピロ[シクロヘキサ
ン−１，９′−キサンテン]−４′ａ−イル）−２−メ
チルレゾルシノール（これは、２−メチルレゾルシノー
ルとシクロヘキサノンの縮合によって合成できる）、４
−（１′，２′，３′，４′，４′ａ，９′ａ−ヘキサ
ヒドロ−６′−ヒドロキシ−２′，４−ジメチルスピロ
［シクロヘキサン−１，９′−キサンテン］−４′ａ−
イル）レゾルシノール（これは、レゾルシノールと４−
メチルシクロヘキサノンの縮合によって合成できる）、
４−（１′，２′，３′，４′，４′ａ，９′ａ−ヘキ
サヒドロ−６′−ヒドロキシ−２′，４−ジフェニルス
ピロ[シクロヘキサン−１，９′−キサンテン]−４′ａ
−イル）レゾルシノール（これは、レゾルシノールと４
−フェニルシクロヘキサノンの縮合によって合成でき
る）、４−（１′，２′，３′，４′，４′ａ，９′ａ
−ヘキサヒドロ−６′−ヒドロキシ−７′−メチルスピ
ロ［シクロヘキサン−１，９′−キサンテン］−４′ａ
−イル）−６−メチルレゾルシノール（これは、４−メ
チルレゾルシノールとシクロヘキサノンの縮合によって
合成できる）、４−（１，２，３，３ａ，９，９ａ−ヘ
キサヒドロ−６−ヒドロキシスピロ［シクロペンタ
［ｂ］クロメン−９，１′−シクロペンタン］−３ａ−
イル）レゾルシノール（これは、レゾルシノールとシク
ロペンタノンの縮合によって合成できる）など。

【００２９】本発明のレジスト組成物において、アルカ
リ可溶性樹脂は、レジスト中の全固形分重量を基準に、
６０〜９５重量％程度の割合で存在するのが好ましい。
酸発生剤は、同じくレジスト中の全固形分重量を基準
に、０.1〜２０重量％程度の割合で存在するのが好まし
い。また、酸の作用により解裂可能な基を有しないフェ
ノール系化合物は、同じくレジスト中の全固形分重量を
基準に、０.5〜４０重量％程度の割合で存在するのが好
ましい。 本発明のレジスト組成物は、以上のようなア
ルカリ可溶性樹脂、酸発生剤およびフェノール系化合物
を必須に含有するものであるが、その他必要に応じて、
増感剤、溶解抑止剤、他の樹脂、界面活性剤、安定剤、
染料などの各種添加剤を含有することもできる。

【００３０】これらの各成分は通常、有機溶剤に溶解さ
せて、レジスト液が調製される。レジスト液の調製に用
いる溶剤は、適当な乾燥速度を有し、その溶剤が蒸発し
たあとに均一で平滑な塗膜を与えるものがよい。このよ
うな溶剤としては、例えば、エチルセロソルブアセテー
トやプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテー
トのようなグリコールエーテルエステル類、ピルビン酸
エチルや酢酸ｎ−アミル、乳酸エチル、γ−ブチロラク
トンのようなエステル類、アセトンやメチルイソブチル
ケトン、２−ヘプタノン、シクロヘキサノンのようなケ
トン類などが挙げられる。これらの溶剤は、それぞれ単
独で、または２種以上混合して用いることができる。

【００３１】こうして得られるレジスト液は、常法に従
ってシリコンウェハーなどの基体上に塗布され、乾燥
後、適当なマスクを介して露光され、次いでＰＥＢ、さ
らにアルカリ現像が施されて、レジストパターンが形成
される。露光には、近ないし遠紫外線や電子線、Ｘ線な
どの各種放射線を用いることができる。また、現像には
通常、アルカリ性水溶液が用いられ、具体的な現像液と
しては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの水溶
液、２−ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウムヒド
ロキシドの水溶液などが挙げられる。

【００３２】

【実施例】次に実施例を挙げて、本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら
限定されるものではない。例中にある％および部は、特
にことわらないかぎり重量基準である。まず、アルカリ
可溶性樹脂に関するいくつかの合成例を示す。

【００３３】参考例１：アルカリ可溶性樹脂Ａの合成 １リットルの四つ口フラスコに、重量平均分子量（Ｍw
）が 4,900で多分散度（Ｍw ／Ｍn ）が２.4５のポリ
（ｐ−ビニルフェノール）を９６.1２ｇ、炭酸カリウム
を４６.4４ｇ、１８−クラウン−６を０.8９ｇ、および
テトラヒドロフランを４８０.6ｇ仕込んだ。この混合液
を２５℃で攪拌しながら、そこへ、ジ炭酸ジ−tert−ブ
チルの５０％テトラヒドロフラン溶液１２２.2２ｇを３
０分かけて滴下した。その後、同温度で３０時間保温し
た。得られた反応溶液を濾過したあと、室温でエバポレ
ーターにて減圧濃縮した。濃縮した溶液を酢酸エチルに
溶解し、５回水洗した。得られた溶液を、減圧下でエバ
ポレーターにて濃縮乾固させて、ポリ（ｐ−ビニルフェ
ノール）の水酸基の一部がtert−ブトキシカルボニル基
で保護された樹脂１０４.4ｇを得た。これを樹脂Ａとす
る。

【００３４】参考例２：アルカリ可溶性樹脂Ｂの合成 １リットルの四つ口フラスコに、参考例１で用いたのと
同じポリ（ｐ−ビニルフェノール）を９６.1２ｇ、炭酸
カリウムを５３.0７ｇ、１８−クラウン−６を１.0１
ｇ、およびテトラヒドロフランを４８０.6ｇ仕込んだ。
この混合液を２５℃で攪拌しながら、そこへ、ジ炭酸ジ
−tert−ブチルの５０％テトラヒドロフラン溶液１３
９.6８ｇを３０分かけて滴下した。その後、参考例１と
同様の操作を行って、ポリ（ｐ−ビニルフェノール）の
水酸基の一部がtert−ブトキシカルボニル基で保護され
た樹脂１１７.5ｇを得た。これを樹脂Ｂとする。

【００３５】次に、以上の参考例１および２で得た樹脂
ＡおよびＢ、ならびに次に示す各成分を用いて、レジス
ト組成物を調製し、評価した例を示す。

【００３６】酸発生剤 Ｃ： 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（みどり化学（株）製の"TPS-105" であっ
て、次式の構造を有する）

【００３７】

【００３８】増感剤 Ｄ： ２−アントラセンメタノール

【００３９】フェノール系化合物 Ｅ： １，４−ビス〔ビス（４−ヒドロキシフェニル）
メチル〕ベンゼン（本州化学（株）製の“テトラキス P
-TPA”であって、次式の構造を有する）

【００４０】

【００４１】Ｆ： １，１，５，５−テトラキス（４−
ヒドロキシ−３，５−ジメチルフェニル）ペンタン（次
式の構造を有する）

【００４２】

【００４３】Ｇ： ４−（１′，２′，３′，４′，
４′ａ，９′ａ−ヘキサヒドロ−６′−ヒドロキシスピ
ロ[シクロヘキサン−１，９′−キサンテン]−４′ａ−
イル）レゾルシノール（次式の構造を有する）

【００４４】

【００４５】実施例１ 表１に示す樹脂、酸発生剤、増感剤および添加物を、２
−ヘプタノン３８部およびγ−ブチロラクトン２部と混
合して完溶させ、孔径０.2μm のフッ素樹脂製フィルタ
ーで濾過して、レジスト液を調製した。このレジスト液
を、常法により洗浄したシリコンウェハー上に１.0６μ
m の厚さで回転塗布した。 プリベークは、９０℃、６
０秒の条件で、ダイレクトホットプレート上にて行っ
た。こうしてレジスト膜が形成されたウェハーに、ｉ線
ステッパー〔（株）ニコン製の"NSR2005 i9C"、NA＝0.5
7、露光波長３６５nm〕を用いて、ラインアンドスペー
スパターンを露光した。その後、ダイレクトホットプレ
ートにて、１００℃、６０秒の条件でＰＥＢを行い、さ
らに２.3８％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水
溶液で６０秒間のパドル現像を行った。

【００４６】現像後のウェハーを走査型電子顕微鏡で観
察し、解像度とプロファイルを調べた。解像度は、０.6
０μm のラインアンドスペースパターンが１：１となる
露光量（表１に示す露光量）で、膜減りなく分離するラ
インアンドスペースパターンの最小寸法で表示した。プ
ロファイルは、同じ露光量での０.6０μm ラインアンド
スペースパターンの断面形状を走査型電子顕微鏡で観察
し、次の３段階で評価した。

【００４７】◎ Ｔ−トップなし ○ 若干のＴ−トップが認められるが、大きな問題なし × 明瞭なＴ−トップあり

【００４８】これらの結果を表１に併せて示す。

【００４９】

【表１】 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ Run 組 成 レ ジ ス ト 性 能 No. 樹脂 酸発生剤 増感剤 添加物 露光量 解像度 T-トップ ─────────────────────────────────── １ A 13.5部 C 1.5部 D 0.3部 E 1部 135 msec 0.33 μm ◎ ２ A 12.5部 C 1.5部 D 0.3部 E 2部 270 msec 0.425μm ◎ ─────────────────────────────────── ３ A 14.5部 C 1.5部 D 0.3部 なし 75 msec 0.50 μm × ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

【００５０】実施例２ 表２に示す樹脂、酸発生剤および添加物を、２−ヘプタ
ノン３８部およびγ−ブチロラクトン２部と混合して完
溶させ、孔径０.2μm のフッ素樹脂製フィルターで濾過
して、レジスト液を調製した。このレジスト液を、常法
により洗浄したシリコンウェハー上に０.7０μm の厚さ
で回転塗布した。プリベークは実施例１と同様の条件で
行った。こうしてレジスト膜が形成されたウェハーに、
ＫｒＦエキシマーステッパー〔（株）ニコン製の"NSR 1
755 EX8A" 、NA＝0.45、露光波長２４８nm〕を用いて、
ラインアンドスペースパターンを露光した。その後、実
施例１と同様の条件でＰＥＢおよび現像を行った。

【００５１】現像後のウェハーを走査型電子顕微鏡で観
察し、解像度とプロファイルを調べた。解像度は、０.4
０μm のラインアンドスペースパターンが１：１となる
露光量（表２に示す露光量）で、膜減りなく分離するラ
インアンドスペースパターンの最小寸法で表示した。プ
ロファイルは、同じ露光量での０.4０μm ラインアンド
スペースパターンの断面形状を走査型電子顕微鏡で観察
し、実施例１と同様の基準で評価した。結果を表２に示
す。

【００５２】

【表２】 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ Run 組 成 レ ジ ス ト 性 能 No. 樹脂 酸発生剤 添加物 露光量 解像度 T-トップ ─────────────────────────────── ４ B 12.5部 C 1.0部 E 1部 8.5 mJ/cm² 0.27μm ◎ ５ B 13.5部 C 0.5部 E 1部 12.0 mJ/cm² 0.26μm ◎ ６ B 13.5部 C 0.5部 F 1部 7.5 mJ/cm² 0.25μm ○ ７ B 13.5部 C 0.5部 G 1部 6.5 mJ/cm² 0.24μm ◎ ８ B 13.5部 C 0.5部 E 1部 11.5 mJ/cm² 0.27μm ◎ G 1部 ９ B 13.5部 C 0.1部 E 1部 50 mJ/cm² 0.25μm ◎ ─────────────────────────────── 10 B 14.5部 C 1.5部 なし 6.0 mJ/cm² 0.35μm × ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

【００５３】実施例３ 表３に示す樹脂、酸発生剤および添加物を、２−ヘプタ
ノン４０部と混合して完溶させた以外は、実施例２と同
様の操作を行い、同様の評価を行った。結果を表３に示
す。

【００５４】

【表３】 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ Run 組 成 レ ジ ス ト 性 能 No. 樹脂 酸発生剤 添加物 露光量 解像度 T-トップ ─────────────────────────────── 11 B 13.5部 C 0.1部 E 1部 50 mJ/cm² 0.28μm ◎ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

【００５５】

【発明の効果】以上の実施例からも明らかなように、本
発明によりある種のフェノール系化合物を配合したレジ
スト組成物は、レジストパターンにおける表面難溶化層
の形成を軽減できることから、良好なプロファイルを与
え、かつ解像度に優れたものとなり、したがってレジス
ト性能の向上を図ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５０２Ｒ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】放射線の作用により酸を発生する物質、ア
   ルカリ可溶性樹脂および、フェノール性水酸基を有する
   が、酸の作用により解裂可能な基を有しない分子量１０
   ００以下のフェノール系化合物を含有することを特徴と
   する化学増幅型レジスト組成物。
2. 【請求項２】フェノール系化合物が、下式（Ｉ） （式中、 Ｒ¹ 、Ｒ² 、Ｒ³ 、Ｒ⁴ 、Ｒ⁵ 、Ｒ⁶ 、
   Ｒ⁷ 、Ｒ⁸ 、Ｒ⁹ 、Ｒ¹⁰、Ｒ¹¹、Ｒ¹²、Ｒ¹³およびＲ¹⁴
   は互いに独立に、水素、ハロゲン、水酸基、アルキル、
   アリールもしくは脂環式基を表し、Ｘは単結合、アルキ
   レン、アルケニレンもしくはアリーレンを表すか、また
   はＲ¹ とＲ² が結合し、Ｘおよびそれらが結合する２個
   の炭素原子の間で環を形成する）で示される請求項１記
   載の組成物。
3. 【請求項３】フェノール系化合物が、下式（II） （式中、Ｒ²¹、Ｒ²²、Ｒ²³、Ｒ²⁴、Ｒ²⁵およびＲ²⁶は互
   いに独立に、水素、ハロゲン、水酸基、アルキル、アリ
   ールまたは脂環式基を表し、Ｒ²⁷、Ｒ²⁸およびＲ²⁹は互
   いに独立に、水素、アルキルまたはアリールを表し、環
   Ｙは５員以上のシクロアルカン環を表す）で示される請
   求項１記載の組成物。