JPH10282649A - レジスト組成物及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体基板等の微細パタン形成において高精
度な加工を実現する、高感度、高耐熱性、高強度のレジ
スト組成物とその製造方法を提供する。 【解決手段】 炭素原子の集合体を主たる構成要素とす
る微粒子を含有するレジスト組成物。基板上にレジスト
膜を形成する第１の工程と、炭素原子の集合体を主たる
構成要素とする微粒子を堆積する第２の工程とを繰り返
して行うレジスト組成物の製造方法。上記炭素原子の集
合体の例には、フラーレン、又はフラーレン誘導体があ
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、微細パタン形成用
レジスト組成物とその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】超ＬＳＩに代表される半導体集積デバイ
スのパタン形成は、半導体基板に光、Ｘ線、電子線など
の高エネルギー線に感応するレジスト組成物（以下、し
ばしばレジストと略称）の薄膜を形成し、これに上記高
エネルギー線を照射したのち現像することにより行われ
ている。図３は、従来のレジスト組成物を用いたパタン
形成プロセスを説明する図である。図３において、符号
１は基板、２はレジスト膜、３は高エネルギー線（光、
Ｘ線、電子線など）、４はエッチング反応種を意味す
る。したがって、レジストに対しては、迅速なパタン形
成処理の点から高エネルギー線に高感度で感応すること
のほかに、高エネルギー線に鋭く感応してパタン解像性
が高いこと、更に半導体基板を加工する際にエッチング
耐性が高いことなどが要求される。一般に、レジスト膜
が薄いほどレジスト膜内での高エネルギー線の広がりが
小さくなることによりパタン解像性が高まり、またレジ
ストパタンとの加工寸法差が小さくなることにより基板
加工時のパタン加工精度が向上するため、できるだけレ
ジスト膜厚を薄くしてパタン形成を行っている。とりわ
け、次期超ＬＳＩ、量子効果素子等の最先端デバイスの
研究開発では、パタン寸法が１５０ｎｍから１０ｎｍの
ナノメータ領域となり、微細化・高精度化の点から、ま
すますレジスト膜の薄膜化が求められている。

【０００３】このような超微的な加工に使用されるレジ
スト材料は、大別すると、以下の５種類にタイプ分けさ
れる。 (1) アルカリ可溶性樹脂とジアジゾナフトキノン化合物
感光剤とを有するレジスト (2) アクリル系主鎖切断型レジスト (3) アルカリ可溶性樹脂とアジド化合物感光剤とを有す
るレジスト (4) クロロメチル基またはエポキシ基を有する架橋型レ
ジスト (5) アルカリ可溶性樹脂、酸発生剤、及び、酸不安定基
を有する溶解性制御剤を有する化学増幅系レジスト

【０００４】（１）はＬＳＩ加工に汎用的に用いられて
いる紫外線露光用レジスト材料で、感光材であるジアゾ
ナフトキノン化合物が紫外線により化学変化することに
より、アルカリ可溶性樹脂の溶解性が向上し、パターン
が形成される。アルカリ可溶性樹脂としてはノボラック
樹脂、フェノール樹脂、ポリヒドロキシスチレン（Poly
hydroxy styrene ）等があるが、通常ノボラック樹脂が
使用される。比較的厚い膜厚で２００ｎｍ程度までのパ
タン形成に使用されている。

【０００５】（２）は主に２００ｎｍ以下の超微細加工
に使用されるレジストで、電子線・Ｘ線・３００ｎｍ以
下の波長の紫外線の照射によりアクリル系の直鎖型高分
子が切断されて、溶解性が向上することによりパターン
が形成される。この型のレジストとして代表的な材料は
ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）やα−クロロメ
タクリレートとα−メチルスチレンの共重合体であるＺ
ＥＰ（日本ゼオン社製）、ポリ２，２，２−トリフルオ
ロエチルαクロロクリレート（ＥＢＲ−９、東レ社製、
英語名はpoly 2,2,2-trifluoroethyl α-chloro acryla
te）がある。この型のレジストは照射部分と未照射部分
の溶解性の差が大きいため非常に高い解像度が得られる
ことから、１００ｎｍ以下の超微細パターンを形成する
目的に薄膜化して使用される例が多い。

【０００６】レジスト薄膜化による５０〜１０ｎｍ領域
のナノメータパタン形成例として、例えば、アプライド
・フィジィクス・レターズ（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅ
ｔｔ．）、第６２巻、第１３号、第１４９９〜１５０１
頁（１９９３）に記載されているように、代表的な高解
像レジストであるポリメチルメタクリレート（ＰＭＭ
Ａ）を用いて四塩化ケイ素（ＳｉＣｌ₄）と四フッ化炭
素（ＣＦ₄）の混合ガスのドライエッチングでＳｉ基板
をエッチングする場合にＰＭＭＡの膜厚を６５ｎｍとし
ていることが報告されている。またジャーナル・オブ・
バキュアムサイエンス・アンド・テクノロジー（Ｊ．Ｖ
ａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．）、第Ｂ１３巻、第６
号、第２１７０〜２１７４頁（１９９５）では、ＰＭＭ
Ａとほぼ同程度の解像性を備え、比較的エッチング耐性
の高いといわれているＺＥＰレジスト（日本ゼオン社
製）を用いた例として、基板を酸素プラズマ処理する際
にＺＥＰの膜厚を５０ｎｍとしていることが報告されて
いる。

【０００７】一方、５０〜１５０ｎｍの比較的大きな領
域のナノメータパタンの形成においては、前述した電子
線等の高エネルギー線の使用により前述のＰＭＭＡある
いはＺＥＰレジストを用いて現状でもそれほどレジスト
を薄膜化しなくとも解像性が達成できている。したがっ
て、この領域においては、むしろエッチングに起因する
欠陥の発生のない良好な基板加工の実現に重点をおき、
ドライエッチング耐性を確保するため解像性が低下しな
い範囲でできるだけレジスト膜厚を厚くしている。上記
の比較的大きなナノメータパタン領域では、通常、レジ
スト膜厚は０．１〜０．５μｍ程度としている。

【０００８】（３）はＬＳＩ加工にも部分的に用いられ
ている紫外線あるいは電子線露光用レジストで、感光材
であるアジド化合物が照射により化学変化し、アルカリ
可溶性樹脂と結合することにより、ノボラック樹脂が難
溶化してパターンが形成される。（４）のレジストは、
反応性の高いクロロメチル基やエポキシ基を含む高分子
を有し、紫外線・電子線・Ｘ線の照射により高分子同士
が架橋して難溶化することによりパターンが形成され
る。主に電子線露光により照射部分が残るネガ型のパタ
ーン形成に使用されている。

【０００９】（５）はアルカリ可溶性樹脂、酸発生剤、
及び、酸不安定基を有する溶解性制御剤を有するレジス
トで、紫外線・電子線・Ｘ線の照射により酸発生剤から
酸が発生し、これが酸不安定基と連鎖反応的に反応し
て、アルカリ可溶性樹脂の溶解性を変化させることによ
りパターンが形成される。発生した酸が連鎖反応を起こ
すため、非常に高い感度が達成されることから、最近使
用されるようになっている。アルカリ性可溶性樹脂とし
てはノボラック樹脂、フェノール樹脂、ポリヒドロキシ
スチレン（ Poly(hydroxy styrene)）等が使用される。
化学増幅型にはアルカリ可溶性樹脂が酸不安定基を有す
る溶解性制御剤をかねている場合や、酸不安定基を有す
る樹脂が酸と反応して、アルカリ可溶性になる場合もあ
る。しかし、このレジストは外気に含まれる水やアンモ
ニア等により酸が不活性化されレジスト感度が著しく経
時変化するため、従来、オーバコートと呼ばれる有機薄
膜をレジスト膜上に塗布し、不活性物質の侵入を阻害し
感度安定化をはかってきた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記(1)〜(5)のタイプ
のレジストに共通する課題として、以下のような問題が
あった。まず、上記のような従来の微細パタン形成方法
では、比較的耐性の高いレジストを使用したとしても、
実用上、レジスト膜厚の使用限界が５０ｎｍ程度で、高
精度な基板加工を保証するために上述した理由に基づき
レジスト膜を薄くしようとすると、図３（ｃ）に示すよ
うに、基板加工時のレジスト膜のエッチング耐性が不足
し、加工基板にエッチングに起因する欠陥が発生してし
まうという問題があった。

【００１１】特に（２）の主鎖切断型レジストては、エ
ッチング反応種によっても主鎖切断が起るため、エッチ
ング耐性が弱く、ドライエッチング加工を伴う工程にレ
ジストを直接のエッチングマスクとして使用することが
困難になっている。また図７に、レジスト膜を薄くし
て、０．０５μｍラインアンドスペースパタンを形成し
て撮影した電子顕微鏡写真を示すが、写真から明らかな
ように、現像時に照射部近傍の低照射部のレジスト膜が
溶解してしまい、垂直な断面形状を持つ高コントラスト
の微細パタンが形成できないという問題があった。

【００１２】また、従来プロセスでの比較的大きな領域
のナノメータパタン（５０〜１５０ｎｍ）形成におい
て、十分なエッチング耐性を確保するためにレジスト膜
厚を０．２〜０．５μｍ程度とした場合、レジストパタ
ンのアスペクト比（パタン幅に対するパタン高さの比）
は４あるいは５以上となる。本発明の発明者は、このよ
うな高アスペクト比のパタンは、現像プロセスでのリン
ス液による乾燥時にリンス液の表面張力の影響を受けて
パタンが倒壊するという問題に着目した。この高アスペ
クト比化にともなうパタンの倒壊は、レジスト膜の機械
的強さに起因するものであり、レジスト膜厚を現状の実
用的な使用限界の５０ｎｍ程度とした場合には、１０ｎ
ｍ近傍の超微細なパタンではアスペクト比が４より大き
くなりパタンは倒壊してしまっていた。従って、ナノメ
ータパタン形成においてはレジスト膜の機械的強度の不
足はパタン形成上深刻な問題となっていた。更に同発明
者は、（５）の、高エネルギー線照射により発生する酸
を触媒として利用する化学増幅系レジストに特有の問題
として、感度安定化のために上述したようにオーバコー
ト等の対策が必要となり、プロセスが複雑となるばかり
でなく、たとえその対策をしたとしても感度安定化は不
十分であるという問題に着目した。特に、レジスト膜を
薄くすると酸触媒を不活性化する物質が侵入しやすくな
り、高エネルギー線照射後直ちに現像しないとレジスト
の感度が低下し、高精度なパタン形成が著しく困難とな
る。

【００１３】本発明の目的は、半導体基板等の微細パタ
ン形成における以上の問題を解決した高精度な加工を実
現するレジスト組成物とその製造方法を提供することで
ある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明にあっては、レジストと、前記
レジストに混入される、炭素原子の集合体を主たる構成
要素とする微粒子とを有することを特徴とするレジスト
組成物を提供する。また、請求項２の発明にあっては、
請求項１記載の発明において、前記微粒子はフラーレン
およびフラーレン誘導体のいずれか一方または双方であ
ることを特徴とする。

【００１５】前記レジストの種類としては、請求項３〜
７に記載するように、 (1) アルカリ可溶性樹脂とジアジゾナフトキノン化合物
感光剤とを有するレジスト (2) アクリル系主鎖切断型レジスト (3) アルカリ可溶性樹脂とアジド化合物感光剤とを有す
るレジスト (4) クロロメチル基またはエポキシ基を有する架橋型レ
ジスト (5) アルカリ可溶性樹脂、酸発生剤、及び、酸不安定基
を有する溶解性制御剤を有する化学増幅系レジスト 等を使用することができる。また、請求項８に記載する
ように、前記アルカリ可溶性樹脂としてノボラック樹脂
を使用しても良い。

【００１６】本発明はまた、請求項９に示すように、基
板上にレジスト膜を形成する第１の工程と、前記レジス
ト膜上に、炭素原子の集合体を主たる構成要素とする微
粒子を堆積する第２の工程とを繰り返して行うことを特
徴とするレジスト組成物の製造方法を提供する。

【００１７】本発明のレジスト組成物によれば、レジス
ト内の空隙が微粒子で満たされることによりレジスト膜
の密度が高まること、しかもその微粒子がエッチング耐
性の高い炭素原子の集合体を主たる構成要素とする微粒
子であることの２つの作用により、膜中へのエッチング
反応種の侵入が阻害されレジスト膜のエッチング耐性が
増幅される。

【００１８】なお、炭素原子の集合体の高エッチング耐
性作用については、例えば、アプライド・フィジィクス
・レターズ（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．）、第４
８（１３）巻、第８３５〜８３７頁（１９８６）に記載
されているように、、酸素プラズマドライエッチングに
対して、ＰＭＭＡよりエッチング耐性が高いといわれて
いるノボラック樹脂をベースとしたレジストと比較して
も、炭素原子の集合体のみからなる膜は約２倍耐性が高
いことが示されている。

【００１９】またエッチング耐性の増幅に付け加えて、
膜中への現像液の侵入も阻害されレジストパタンのコン
トラストも増幅される。これは、例えば、化学大辞典
（共立出版社発行、１９８１年）、第５巻、第７４９頁
に記載されているように、純粋な炭素原子からなる集合
体は、一般に有機、無機溶媒に不溶であり、したがっ
て、通常の有機、無機薬品を使用するレジスト現像液に
対しては不溶である。このような炭素の微粒子が充填さ
れると、レジスト組成物の溶解性が低下するが、上記
（１）、（２）、（５）の型のレジストにおいては、照
射部分では化学反応により揮発成分が生成し、レジスト
膜中へ現増液が侵入されやすくなり、照射部分と未照射
部分の溶解性の差が大きくなるため、高解像度が得られ
る。更に化学増幅系レジストにおいては、水やアンモニ
アなどの酸触媒を不活性化する物質の膜中への侵入も阻
害されレジスト感度が安定化される。更に付け加えて、
炭素原子の集合体を主たる構成要素とする微粒子は、レ
ジスト等の有機物質に比較して、一般に、高融点である
ため（例えば、後述するフラーレンＣ₆₀では７００℃以
上）、レジスト分子の熱運動を抑制する作用として働
き、レジスト組成物の耐熱性も向上する。

【００２０】炭素原子の集合体を主たる構成要素とする
微粒子としては、上述のようにフラーレンを用いること
ができる。炭素原子が球殻状分子構造をとるフラーレン
には、Ｃ₆₀を始めとして、フラーレン類と呼ばれる各種
の形態がある。フラーレン類には、炭素原子が６０以上
の高次フラーレン、高次フラーレンの一種類で円筒状に
長く延びたナノチューブ、金属をその球殻状分子構造の
中に取り込んだ金属内包フラーレン等がある。これらの
フラーレン類の内では、高密度化による耐性向上や解像
性向上の点からは、なるべく分子体積の小さいものが好
ましい。

【００２１】また、フラーレンの炭素原子に、水素等の
原子やメチル基等の基の結合したフラーレン誘導体も、
レジスト組成物の空隙を埋めエッチング耐性を高めるの
に有効である。更に、フラーレン誘導体については原理
的に任意のものが使用可能であるが、高密度化による耐
性向上や解像性向上の点から、できるだけ分子体積が小
さく、しかも従来型レジストの塗布溶媒に溶解可能とな
る官能基をもつものが最も適している。本発明におい
て、上述したフラーレンの混合物、また、フラーレンと
フラーレン誘導体の混合物を用いても良い。

【００２２】なお、フラーレンをレジスト材料として用
いる例としては、特開平６−１６７８１２が出願されて
いる。これは、フラーレンと感光剤とからなるもので、
従来のノボラック樹脂のような樹脂と感光剤の組み合わ
せからなるレジスト系で、ノボラック樹脂の代わりにフ
ラーレンまたはその誘導体を用いることを特徴としてい
る。この発明ではレジストの樹脂分がフラーレンまたは
その誘導体となるため、レジストの価格の増大、従来の
レジストプロセスの変更等の問題が残る。なぜなら、現
像に使用される溶剤は、フラーレンやフラーレン誘導体
を十分に溶かすもので、従来工程で一般に使用されてい
るものに限定されるからである。また、この発明では、
その効果として、レジスト薄膜化による感度向上による
高ドライエッチング耐性化を挙げている。

【００２３】一方、本発明では樹脂と感光剤とを有する
従来のレジスト材料に炭素系微粒子を添加するのみで、
従来レジストのエッチング耐性、解像度、耐熱牲、機械
的強度、露光後の感度の安定性等のレジストの諸特性を
大幅に向上できる。また、その添加量は樹脂成分に比べ
て少なく、従来の現像液を用いてレジストの現像を行え
るので、従来のレジストプロセスを変更する必要がな
く、また、フラーレンのような現状では高価な物質を使
用しても、レジストのコストを大願に引き上げることが
なく、実用性、経済性が高い。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施形態について説明する。図１は、本発明のレジスト
組成物を用いたパタン形成プロセスを説明する図であ
る。図１において、符号１〜４は図３中の符号と同義で
あり、符号５は炭素原子の集合体を主たる構成要素とす
る微粒子を意味する。図１から明らかなように、本発明
によるレジスト組成物において、図３に示したようなレ
ジスト膜内の空隙に炭素原子の集合体を主たる構成要素
とする微粒子が含有されている。

【００２５】次に、本発明のレジスト組成物の製造方法
について、図２を参照して説明する。 すなわち、図２
は、本発明の一実施形態で、炭素原子の集合体を主たる
構成要素とする微粒子を含有するレジスト組成物の製造
方法を説明する図である。図２において、符号１、２、
５は図１中の符号と同義である。図２（ａ）〜（ｃ）
は、以下の３つの工程（ａ）〜（ｃ）に対応している。
（ａ）まず、基板上にレジストを塗布し、熱処理する。
（ｂ）次に、炭素原子の集合体を主たる構成要素とする
微粒子をレジストに付着させる。（ｃ）（ａ）と（ｂ）
を繰り返す。このようにして、所望の厚さの本発明のレ
ジスト組成物が付着したレジスト膜が得られる。また、
この方法に変え、従来レジストと炭素原子の集合体を主
たる構成要素とする微粒子とを含有する溶液とを回転塗
布する方法によっても、本発明によるレジスト組成物を
得ることができる。

【００２６】

【実施例】以下、本発明に係わるレジスト組成物とその
製造方法の詳細を実施例に基づいて更に具体的に説明す
るが、本発明はこれら実施例に限定されない。以下の説
明において、実施例１〜５及び７〜１５は上記 (2)のタ
イプのレジストを、実施例６及び１６は上記 (5)のタイ
プのレジストを、実施例１７は上記 (4)のタイプのレジ
ストを、実施例１８は上記 (3)のタイプのレジストを、
実施例１９は上記 (1)のタイプのレジストを使用してい
る。

【００２７】実施例１ 本実施例１のレジスト組成物は、ポジ形電子線用レジス
ト（電子線に感応した部分が現像時に除去されてパタン
が形成されるレジスト）として代表的なＰＭＭＡ（分子
量：６０万）を用い、このＰＭＭＡ１００重量部に対
し、炭素原子の集合体を主たる構成要素とする微粒子を
１〜５０重量部配合してレジスト組成物とした。

【００２８】次に、図２により本実施例のレジスト組成
物の製造方法を説明する。 工程１（図２（ａ）参照）： Ｓｉ基板上にＰＭＭＡレ
ジストを１０ｎｍ回転塗布し、１７０℃で３０ｍｉｎ熱
処理する。 工程２（図２（ｂ）参照）： 次に上記ＰＭＭＡレジス
ト膜の形成されたＳｉ基板を真空放電装置内に入れ、炭
素電極を放電させて炭素微粒子を上記ＰＭＭＡレジスト
膜に付着させる。この場合、形成される炭素微粒子の大
きさ、付着量は、真空度、放電時間等により制御可能で
ある。本実施例１では真空度を約１０^-3Ｔｏｒｒ、放電
時間を０．２秒とすることにより、１ｎｍ以下の炭素微
粒子を形成することができた。また付着量は基板面積に
対する被覆率がおおよそ３０％になるように設定した。
なお微粒子の大きさ、付着量は原子間力顕微鏡により測
定した。

【００２９】工程３（図２（ｃ）参照）： 更に上記基
板を真空放電装置から取り出した後、（ａ）と（ｂ）の
プロセスを繰り返すことにより、炭素微粒子を含有した
レジスト組成物を得る。この場合、最上層のＰＭＭＡの
塗布後の熱処理時に下層のＰＭＭＡ膜に付着した炭素微
粒子はＰＭＭＡ分子の熱運動により移動し、炭素微粒子
の膜内分布の均一化が促進される。本実施例１では、上
記工程１と２のプロセスを５回繰り返すことにより、約
５０ｎｍのレジスト膜を得た。レジスト膜形成後、引続
き加速電圧５０ｋＶの電子線描画装置を使用しパタン形
成実験を行い、ＰＭＭＡの標準的な現像液（メチルイソ
ブチルケトンとイソプロピルアルコールとの２／１の混
合液）を用いることにより１５ｎｍのパタンが形成でき
従来のＰＭＭＡと同程度の解像性を確認した。

【００３０】また上記の解像性評価と同じプロセス条件
で０．０５μｍラインアンドスペースパタンによりパタ
ンコントラストを評価した。図６、図７は、それぞれ本
実施例のレジスト（図６）と従来法のレジスト（図７）
により形成されたパタンの電子顕微鏡写真である。写真
から明らかなように、本実施例のレジストにおいてパタ
ンコントラストが増幅していることがわかる。

【００３１】また図４に従来のＰＭＭＡレジストと比較
したドライエッチング耐性の評価結果を示す。図４中で
エッチングレートは本実施例１のレジストのエッチング
レートを１としている。なお、図４中で黒丸印がＰＭＭ
Ａ、白丸印が本実施例１、白ひし形印がＳｉの結果を示
す。

【００３２】まず、有機高分子膜エッチング用の酸素
（Ｏ₂ ）ガスの反応性ドライエッチングに対しては、ガ
ス流量：２０ＳＣＣＭ、ガス圧力：２Ｐａ、パワー：５
０Ｗのエッチング条件で、本実施例１のレジストはＰＭ
ＭＡに対して約２０％ほどエッチングレートが小さくな
っており、それだけ耐性が増加している。またＳｉ基板
エッチング用の塩素ガス（Ｃｌ₂ ）を使用した電子サイ
クロトロン共鳴（ＥＣＲ）ドライエッチングに対して
は、ガス流量：４０ＳＣＣＭ、ガス圧力：０．０５Ｐ
ａ、マイクロ波パワー：２００Ｗのエッチング条件で、
本実施例１のレジストはＰＭＭＡに対して約３倍高耐性
となり、ＰＭＭＡの約１／３の膜厚で従来と同程度の深
さの基板加工が可能であることが実証できた。これによ
り、図１（ｃ）、図３（ｃ）で示すように、従来レジス
トではエッチングに起因する欠陥が発生する膜厚となっ
ても、本実施例１のレジストでは欠陥の発生することな
く良好な基板加工が実現できる。

【００３３】本実施例では、炭素微粒子の付着プロセス
で、真空放電法を用いたが、炭素原子の集合体を主たる
構成要素とする微粒子の真空蒸着法、炭素ターゲットを
用いたスパッタ法やアセチレン、エチレン等の炭化水素
ガスを使用した化学的気相蒸着法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ
Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＣＶＤ）を使用し
てもよい。これらの方法では、通常、形成される炭素微
粒子中に水素、酸素等の不純物が含まれ純粋な炭素微粒
子を形成することは困難ではあるが、しかし、その場合
でも炭素微粒子の純度に応じてエッチング耐性の向上が
実現可能である。

【００３４】また、本実施例では、上記工程１〜２のプ
ロセスを５回繰り返した後、引続いてパタン形成を行っ
た。しかし、パタン形成プロセスの利便性から、レジス
ト組成物の製造とレジスト膜形成の２プロセスを分離し
ても良い。この場合、レジスト組成物を基板上に形成し
た後、その組成物をレジストの塗布溶媒で溶解し塗布膜
厚を調製し、溶解したものを別の基板上に回転塗布する
という手順になる。

【００３５】実施例２ 本実施例２のレジスト組成物も、ポジ形電子線用レジス
トとして代表的なＰＭＭＡ（分子量：６０万、東京応化
社製）を用い、このＰＭＭＡ１００重量部に対し、フラ
ーレンＣ₆₀（東京化成社製）３５重量部を配合してレジ
スト組成物とした。ＰＭＭＡはメチルセロソルブアセテ
ートに１０重量％、フラーレンＣ₆₀はモノクロロベンゼ
ンに１重量％の濃度となるよう溶解した後、両溶液を混
合しフラーレンＣ₆₀含有ＰＭＭＡレジスト溶液とした。
このレジストの解像性を評価するため、Ｓｉ基板上に５
０ｎｍ回転塗布し、１７０℃で３０ｍｉｎ熱処理した
後、電子線描画装置（５０ｋＶ）で描画実験を行った。
ＰＭＭＡの標準的な現像液（メチルイソブチルケトンと
イソプロピルアルコールとの２／１の混合液）で３分現
像することにより１５ｎｍのパタンが形成でき従来のＰ
ＭＭＡと同程度の解像性を確認した。

【００３６】また上記の解像性評価と同じプロセス条件
で０．０５μｍラインアンドスペースパタンによりパタ
ンコントラストを評価した。その結果、実施例１と同様
にパタンの高コントラスト化を確認した。また図５に従
来のＰＭＭＡレジストと比較したドライエッチング耐性
の評価結果を示す。図５中でエッチングレートはＰＭＭ
Ａレジストのエッチングレートを１としている。なお、
図５中で黒丸印がＰＭＭＡ、白三角印が本実施例２、白
四角印が下記実施例３の結果を示す。

【００３７】まず、有機高分子膜エッチング用の酸素
（Ｏ₂）ガスの反応性ドライエッチングに対しては、ガ
ス流量：２０ＳＣＣＭ、ガス圧力：２Ｐａ、パワー：５
０Ｗのエッチング条件で、本実施例２のレジストはＰＭ
ＭＡに対して約２０％ほどエッチングレートが小さくな
っており、それだけ耐性が増幅されている。またＳｉ基
板エッチング用の塩素ガス（Ｃｌ₂）を使用した電子サ
イクロトロン共鳴（ＥＣＲ）ドライエッチングに対して
は、ガス流量：４０ＳＣＣＭ、ガス圧力：０．０５Ｐ
ａ、マイクロ波パワー：２００Ｗのエッチング条件で、
本実施例２のレジストはＰＭＭＡに対して約２倍高耐性
となり、ＰＭＭＡの約１／２の膜厚で従来と同程度の深
さの基板加工が可能であることが実証できた。これによ
り、図１（ｃ）、図３（ｃ）で示すように、従来レジス
トではエッチングに起因する欠陥が発生する膜厚となっ
ても、本実施例２のレジストでは欠陥の発生することな
く良好な基板加工が実現できる。

【００３８】実施例３ 本実施例３のレジスト組成物は、ＰＭＭＡ（分子量：６
０万、東京応化社製）１００重量部に対し、フラーレン
に水素を付加した水素化フラーレンＣ₆₀Ｈ₃₆（ＭＥＲ社
製）３５重量部を配合してレジスト組成物とした。この
レジスト組成物の解像性を評価するため、Ｓｉ基板上に
５０ｎｍ回転塗布し、１７０℃で３０ｍｉｎ熱処理した
後、電子線描画装置（５０ｋＶ）で描画実験を行った。
ＰＭＭＡの標準的な現像液（メチルイソブチルケトンと
イソプロピルアルコールとの２／１の混合液）で３分現
像することにより、実施例２と同様１５ｎｍのパタンが
形成でき従来のＰＭＭＡと同程度の解像性を確認した。
また上記の解像性評価と同じプロセス条件で０．０５μ
ｍラインアンドスペースパタンによりパタンコントラス
トを評価した。その結果、実施例１と同様にパタンの高
コントラスト化を確認した。

【００３９】また図５に従来のＰＭＭＡレジストと比較
したドライエッチング耐性の評価結果を示す。図５中で
エッチングレートはＰＭＭＡレジストのエッチングレー
トを１としている。まず、有機高分子膜エッチング用の
酸素（Ｏ₂）ガスの反応性ドライエッチングに対して
は、ガス流量：２０ＳＣＣＭ、ガス圧力：２Ｐａ、パワ
ー：５０Ｗのエッチング条件で、本実施例３のレジスト
はＰＭＭＡに対して約２０％ほどエッチングレートが小
さくなっており、それだけ耐性が増幅されている。また
Ｓｉ基板エッチング用の塩素ガス（Ｃｌ₂）を使用した
電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）ドライエッチングに
対しては、ガス流量：４０ＳＣＣＭ、ガス圧力：０．０
５Ｐａ、マイクロ波パワー：２００Ｗのエッチング条件
で、本実施例３のレジストはＰＭＭＡに対して約２倍高
耐性となり、この場合も、実施例２と同様、ＰＭＭＡの
約１／２の膜厚で従来と同程度の深さの基板加工が可能
であることが実証できた。

【００４０】実施例４ 実施例３における水素化フラーレンの代りに、メチル基
を導入したメチル化フラーレン（東京化成社製）を使用
して、実施例３とほぼ同様の結果を得た。

【００４１】実施例５ 実施例２におけるフラーレンＣ₆₀の代りに、ランタン
（Ｌａ）を内包したフラーレンＣ₆₀（ＭＥＲ社製）を使
用して、実施例２とほぼ同様の結果を得た。

【００４２】実施例６ 本実施例６のレジスト組成物は、従来の化学増幅系ネガ
形レジストの１つであり、高エネルギー線感応部分が残
しパターンとなるＳＡＬ６０１レジスト（シップレイ社
製）の固形分１００重量部に対し、フラーレンＣ₆₀（東
京化成社製）３重量部を配合してレジスト組成物とし
た。フラーレンＣ₆₀をモノクロロベンゼンに１重量％の
濃度となるように溶解した後、上記ＳＡＬ６０１レジス
トに混合しフラーレンＣ₆₀含有ＳＡＬ６０１レジスト溶
液とした。このレジスト溶液をＳｉ基板上に１００ｎｍ
回転塗布し、１０５℃で２ｍｉｎ熱処理して電子線描画
装置（５０ｋＶ）で描画した後、描画済み基板を大気中
に放置しレジスト感度の評価実験を行った。感度評価は
所定の時間大気中に放置した基板を、１０５℃で２ｍｉ
ｎ熱処理し、０．２７規定のテトラメチルアンモニウム
ハイドライド水溶液で６ｍｉｎ現像した後、描画ドース
に対する残膜を膜厚計で測定し求めた。

【００４３】図８にフラーレンを含有しないＳＡＬ６０
１レジスト（従来の化学増幅系レジスト）と比較した感
度評価結果を示す。すなわち、図８は本発明のレジスト
組成物と従来のレジスト組成物との感度安定性を比較説
明する図である。図８において、縦軸は描画直後を基準
としたレジスト感度（％）、横軸は描画後放置時間（時
間）を示す。図８中、白丸印は実施例６のレジスト組成
物、黒丸印は従来の化学増幅系レジストの各結果を示
す。図８に示すように、本実施例のレジストでは１００
時間近く経過しても感度減少（描画直後基準）は数％で
あるが、一方、従来の化学増幅系レジストでは８０％以
上も感度が減少する。この結果から明らかなように、本
実施例のレジストにより化学増幅系レジストの感度安定
化が実現可能となる。

【００４４】実施例７ 本実施例７のレジスト組成物は、ポジ型電子線レジスト
ＺＥＰ５２０（日本ゼオン社製）の固形分１００重量部
に対し、フラーレンＣ₆₀（関東化学社製）１０重量部を
配合してレジスト組成物とした。フラーレンＣ₆₀をオル
ト−ジクロロベンゼンに約１重量％の濃度となるよう溶
解した後、上記ＺＥＰ５２０レジストに混合しフラーレ
ンＣ₆₀含有ＺＥＰ５２０レジスト溶液とした。このレジ
スト溶液をＳｉ基板上に５０ｎｍ回転塗布し１６５℃で
３０ｍｉｎ熱処理して電子線描画装置（２５ｋＶ）で描
画した後、ＺＥＰ５２０レジストの標準現像液であるｎ
−アミルアセテートで３ｍｉｎ現像することにより実施
例１とほぼ同様に高コントラストのパタンが形成でき
た。

【００４５】また本実施例のレジスト溶液をＳｉ基板上
に５０ｎｍ回転塗布し１６５℃で３０ｍｉｎ熱処理して
電子線描画装置（２５ｋＶ）で描画した後、ＺＥＰ５２
０レジストの強現像液であるジエチルケトンで３ｍｉｎ
現像し、描画ドースに対する残膜を膜厚計で測定してレ
ジスト感度を求めた。図９にフラーレンを含有しないＺ
ＥＰ５２０レジスト（従来のレジスト）と比較して感度
曲線を示す。すなわち、図９は本発明のレジスト組成物
と従来のレジスト組成物との感度曲線を比較説明する図
である。図９において、縦軸は残膜率（％）、横軸は描
画ドース（μＣ／ｃｍ²）を示す。図９中、白丸印は実
施例７のレジスト組成物、黒丸印は従来のレジストの各
結果を示す。

【００４６】図９に示すように、両者共、残膜率（現像
前の初期膜厚に対する現像後の膜厚の百分率）が０％と
なる露光量（レジスト感度）は約５μＣ／ｃｍ²で高感
度化が達成されている（上記標準現像液使用の場合は約
５０μＣ／ｃｍ²）。しかし、従来のＺＥＰ５２０レジ
ストでは、図９に示されているように、強現像液使用に
より低露光及び未露光領域の初期膜厚が３０％ほど減少
し、いわゆる、膜減り現象が生じてパタンコントラスト
が劣化することが明らかである。一方、本実施例７のレ
ジストでは膜減り現象が全く認められず、したがって、
パタンコントラストを劣化させずに高感度化が実現可能
となる。また酸素ガスの反応性ドライエッチングや塩素
ガスを用いたＥＣＲドライエッチングに対しても、実施
例２で示したようなエッチング耐性の向上がみられ本実
施例７のレジスト組成物についても高耐性化が確認でき
た。

【００４７】更に、本実施例７のレジストの耐熱性を評
価した。評価は本実施例のレジスト溶液をＳｉ基板上に
１５０ｎｍ回転塗布し１６５℃で３０ｍｉｎ熱処理して
電子線描画装置（２５ｋＶ）で描画した後、上記標準現
像液で１５０ｎｍピッチのパタンを形成し、加熱炉で３
０ｍｉｎ間１００〜２００℃の範囲で加熱処理した後、
パタン断面を電子顕微鏡で観察する方法で行った。図１
０、図１１は、それぞれ本実施例７のレジストと従来法
のレジストの加熱処理後のパタン断面の電子顕微鏡写真
である。すなわち、図１０は本発明のレジスト組成物を
用いた微細パタンの耐熱性を示す電子顕微鏡写真であ
り、また図１１は従来のレジスト組成物を用いた微細パ
タンの耐熱性を示す電子顕微鏡写真である。図１０及び
図１１から明らかなように、本実施例７のレジストにお
いて耐熱性が増幅していることがわかる。

【００４８】更に、本実施例７のレジストの機械的強さ
を評価した。評価は本実施例のレジスト溶液をＳｉ基板
上に１５０ｎｍ回転塗布し１６５℃で３０ｍｉｎ熱処理
して電子線描画装置（２５ｋＶ）で描画した後、ＺＥＰ
５２０レジストの標準現像液であるｎ−アミルアセテー
トで３ｍｉｎ現像し、パタンのはく離、倒壊、蛇行、付
着等の発生がなく正常に解像する最小ピンチを求めるこ
とにより行った。図１２、１３は、それぞれ本実施例７
のレジストと従来法のレジストの機械的強さを示すパタ
ンの断面の電子顕微鏡写真である。すなわち、図１２は
本発明のレジスト組成物を用いた微細パタンの機械的強
さを示す電子顕微鏡写真であり、また図１３は従来のレ
ジスト組成物を用いた微細パタンの機械的強さを示す電
子顕微鏡写真である。図１２及び図１３からも明らかな
ように、本実施例７のレジストにおいては、６０ｎｍピ
ッチのパタンが良好に解像しているが、従来法のレジス
トでは９０ｎｍピッチのパタンでもパタンのはく離、蛇
行が生じ隣接パタン同士が付着してしまい解像不能とな
っている。このパターン倒壊は現像プロセスでのリンス
液による乾燥時に生じるものであり、すなわち、高アス
ペクト比のパタンがリンス液の表面張力の影響を避けら
れないことによる。フラーレン混入はレジスト樹脂の強
化材として働き、その結果、本実施例７のレジストにお
いて機械的強さも増幅される（例：従来のパタンアスペ
クト比３に対し、本発明ではパタンアスペクト比４〜５
に向上）。

【００４９】実施例８ 本実施例８のレジスト組成物は、ポジ型電子線レジスト
ＺＥＰ５２０（日本ゼオン社製）の固形分１００重量部
に対し、関東化学社製のフラーレンＣ₆₀とＣ₇₀の４／１
の混合物（Ｃ_60/70）１０重量部を配合してレジスト組
成物とした。フラーレンＣ_60/70をオルト−ジクロロベ
ンゼンに約１重量％の濃度となるよう溶解した後、上記
ＺＥＰ５２０レジストに混合しフラーレンＣ_60/70含有
ＺＥＰ５２０レジスト溶液とした。このレジスト溶液を
Ｓｉ基板上に回転塗布し、実施例７と同様な評価試験を
行った。その結果、本実施例８のレジスト組成物につい
ても、実施例７と同様に、高エッチング耐性化、高コン
トラスト化、高感度化、高耐熱性化、高強度化が実現で
きた。なお、Ｃ_60/70の他に更に高次のフラーレンが微
量含まれている混合物を用いても良く、この場合、コス
トの点でより有利となる。

【００５０】実施例９ 本実施例９のレジスト組成物は、ポジ型電子線レジスト
ＺＥＰ５２０（日本ゼオン社製）の固形分１００重量部
に対し、フラーレンの誘導体である水素化フラーレンＣ
₆₀Ｈ₃₆（ＭＥＲ社製）１０重量部を配合してレジスト組
成物とした。このレジスト組成物をＳｉ基板上に回転塗
布し、実施例７と同様な評価実験を行った。その結果、
本実施例９のレジスト組成物についても、実施例７と同
様に、高エッチング耐性化、高コントラスト化、高感度
化、高耐熱性化、高強度化が実現できた。

【００５１】実施例１０ 本実施例１０のレジスト組成物は、ポジ型電子線レジス
トＺＥＰ５２０（日本ゼオン社製）の固形分１００重量
部に対し、フラーレンの誘導体である水素化フラーレン
Ｃ₆₀Ｈ₁₈（ＭＥＲ社製）１０重量部を配合してレジスト
組成物とした。このレジスト組成物をＳｉ基板上に回転
塗布し、実施例７と同様な評価実験を行った。その結
果、本実施例１０のレジスト組成物についても、実施例
７と同様に、高エッチング耐性化、高コントラスト化、
高感度化、高耐熱性化、高強度化が実現できた。

【００５２】実施例１１ 本実施例１１のレジスト組成物は、ポジ型電子線レジス
トＺＥＰ５２０（日本ゼオン社製）の固形分１００重量
部に対し、フラーレンＣ₆₀（関東化学社製）と水素化フ
ラーレンＣ₆₀Ｈ₃₆（ＭＥＲ社製）の約１対１の混合物１
０重量部を配合してレジスト組成物とした。このレジス
ト組成物をＳｉ基板上に回転塗布し、実施例７と同様な
評価実験を行った。その結果、本実施例１１のレジスト
組成物についても、実施例７と同様に、高エッチング耐
性化、高コントラスト化、高感度化、高耐熱性化、高強
度化が実現できた。

【００５３】実施例１２ 本実施例１２のレジスト組成物は、ポジ型電子線レジス
トＺＥＰ５２０（日本ゼオン社製）の固形分１００重量
部に対し、フラーレンＣ₆₀（関東化学社製）と水素化フ
ラーレンＣ₆₀Ｈ₁₈（ＭＥＲ社製）の約１対１の混合物１
０重量部を配合してレジスト組成物とした。このレジス
ト組成物をＳｉ基板上に回転塗布し、実施例７と同様な
評価実験を行った。その結果、本実施例１２のレジスト
組成物についても、実施例７と同様に、高エッチング耐
性化、高コントラスト化、高感度化、高耐熱性化、高強
度化が実現できた。

【００５４】実施例１３ 本実施例１３のレジスト組成物は、ポジ型電子線レジス
トＺＥＰ５２０（日本ゼオン社製）の固形分１００重量
部に対し、フラーレンＣ₆₀（関東化学社製）とＣ₇₀（関
東化学社製）と水素化フラーレンＣ₆₀Ｈ₃₆（ＭＥＲ社
製）との約１：１：１の混合物１０重量部を配合してレ
ジスト組成物とした。このように多種の物質を混合する
ことにより、溶解性がより良くなるという利点がある。
このレジスト組成物をＳｉ基板上に回転塗布し、実施例
７と同様な評価実験を行った。その結果、本実施例１３
のレジスト組成物についても、実施例７と同様に、高エ
ッチング耐性化、高コントラスト化、高感度化、高耐熱
性化、高強度化が実現できた。

【００５５】実施例１４ 本実施例１４のレジスト組成物は、ポジ型電子線レジス
トＺＥＰ５２０（日本ゼオン社製）の固形分１００重量
部に対し、フラーレンＣ₆₀（関東化学社製）とＣ₇₀（関
東化学社製）と水素化フラーレンＣ₆₀Ｈ₁₈（ＭＥＲ社
製）と水素化フラーレンＣ₆₀Ｈ₃₆（ＭＥＲ社製）との約
１：１：１：１の混合物１０重量部を配合してレジスト
組成物とした。このレジスト組成物をＳｉ基板上に回転
塗布し、実施例７と同様な評価実験を行った。その結
果、本実施例１４のレジスト組成物についても、実施例
７と同様に、高エッチング耐性化、高コントラスト化、
高感度化、高耐熱性化、高強度化が実現できた。

【００５６】実施例１５ 本実施例１５のレジスト組成物は、フッ素含有アクリル
系主鎖切断型のポジ形電子線レジストＥＢＲ−９（東レ
社製）の固形分１００重量部に対し、関東化学社製のフ
ラーレンＣ₆₀とＣ₇₀の４／１の混合物（Ｃ_60/70）１０
重量部を配合してレジスト組成物とした。フラーレンＣ
_60/70をオルトージクロロベンゼンに約１重量％の濃度
となるよう溶解した後、上記ＥＢＲ−９レジストに混合
しフラーレンＣ_60/70含有ＥＢＲ−９レジスト溶液とし
た。このレジスト溶液をＳｉ基板上に回転塗布し、実施
例７と同様な評価実験を行った。その結果、本実施例の
レジスト組成物についても、実施例７と同様に、高エッ
チング耐性化、高コントラスト化、高感度化、高耐熱性
化、高強度化が実現できた。

【００５７】実施例１６ 本実施例１６のレジスト組成物は、化学増幅系ポジ型電
子線レジストＺＥＰ−ＡＣ１３４（日本ゼオン社製）の
固形分１００重量部に対し、フラーレンＣ₆₀（関東化学
社製）１０重量部を配合してレジスト組成物とした。フ
ラーレンＣ₆₀をオルト−ジクロロベンゼンに約１重量％
の濃度となるよう溶解した後、上記ＺＥＰ−ＡＣ１３４
レジストに混合しフラーレンＣ₆₀含有ＺＥＰ−ＡＣ１３
４レジスト溶液とした。このレジスト溶液をＳｉ基板上
に回転塗布し、実施例７と同様な評価実験を行った。そ
の結果、本実施例１５のレジスト組成物についても、実
施例７と同様に、高エッチング耐性化、高コントラスト
化、高感度化、高耐熱性化、高強度化が実現できた。ま
た実施例６では標準的な化学増幅系ネガ形レジストを例
に、本発明により感度の安定化の実現を示したが、本実
施例１６では化学増幅系ポジ型レジストについても実施
例６と同じように本発明により感度の安定化が実現可能
となった。

【００５８】実施例１７ 本実施例１７のレジスト紐成物は、クロロメチル基を有
する架橋型のネガ形電子線レジスト、クロロメチル化ポ
リスチレン（ＣＭＳ）の固形分１００重量部に対し、フ
ラーレンＣ₆₀（関東化学社製）５重量部を配合してレジ
スト組成物とした。フラーレンＣ₆₀をオルトージクロロ
ベンゼンに約１重量％の濃度となるよう溶解した後、上
記ＣＭＳレジストに混合しフラーレンＣ₆₀含有ＣＭＳレ
ジスト溶液とした。このレジスト溶液をＳｉ基板上に回
転塗布し、実施例７に示したような評価実験を行った。
その結果、本実施例のレジスト組成物についても、実施
例７と同様の、高エッチング耐性化、高耐熱性化、高強
度化が実現できた。

【００５９】実施例１８ 本実施例１８のレジスト組成物は、ネガ型電子線レジス
トＲＩ−１２１０Ｎ（日立化成社製）の固形分１００重
量部に対し、フラーレンＣ₆₀（関東化学社製）を５重量
部を配合してレジスト組成物とした。フラーレンＣ₆₀を
オルト−ジクロロベンゼンに約１重量％の濃度となるよ
う溶解した後、上記ＲＩ−１２１０Ｎレジストに混合し
フラーレンＣ₆₀含有ＲＩ−１２１０Ｎレジスト溶液とし
た。このレジスト溶液をＳｉ基板上に回転塗布し、実施
例７に示したような評価実験を行った。その結果、本実
施例１８のレジスト組成物についても、実施例７と同様
に、高エッチング耐性化、高コントラスト化、高感度
化、高耐熱性化、高強度化が実現できた。

【００６０】実施例１９ 本実施例１９のレジスト組成物は、フォトレジストＴＨ
ＭＲ−ｉＰ３３００（東京応化社製）の固形分１００重
量部に対し、フラーレンＣ₆₀（東京化成社製）７重量部
を配合してレジスト組成物とした。フラーレンＣ₆₀をオ
ルト−ジクロロベンゼンに約１重量％の濃度となるよう
溶解した後、上記ＴＨＭＲ−ｉＰ３３００レジストに混
合しフラーレンＣ₆₀含有ＴＨＭＲ−ｉＰ３３００レジス
ト溶液とした。このレジスト溶液をＳｉ基板上に回転塗
布し、縮小投影露光装置を使用し、実施例７と同様な評
価実験を行った。その結果、本実施例１９のレジストに
ついても、実施例７と同様に、高エッチング耐性化、高
コントラスト化、高感度化、高耐熱性化、高強度化が実
現できた。本実施例１９では、超ＬＳＩ用回路パタン露
光工程において現在広く使用されているＴＨＭＲ−ｉＰ
３３００レジストを用いたが、前述したように、本発明
は、原理的にはエキシマレーザー用レジストを含め他の
すべてのフォトレジストへの適用が可能であり、またＣ
₆₀に限らずＣ ₇₀、Ｃ₆₀Ｈ₃₆等、他のフラーレン、フラー
レン誘導体の使用が可能である。

【００６１】

【発明の効果】即ち、本発明のレジスト組成物及び製造
方法によれば、炭素系微粒子が混入された緻密なレジス
ト膜が得られ、エッチング耐性の向上、レジストパタン
の高コントラスト化、レジスト感度の高感度化、レジス
ト膜の高耐熱性化、レジストパタンの機械的強度の向
上、更にはレジスト感度の安定化が可能となることから
高精度な微細加工が実現できる。しかも、パタン形成時
に従来の現像液、現像法が利用できプロセス適合性上の
効果もある。

【００６２】また、炭素原子の集合体を主たる構成要素
とする微粒子としてフラーレンを用いる場合、フラーレ
ンを混合することによりレジストの機械的強度が向上
し、高アスペクト比（パタン幅に対するパタン高さの
比）のパタンでも、現像プロセスでのリンス液による乾
燥時にパタンが倒壊するという問題が解決される。更
に、フラーレンを混合することによりレジスト膜が緻密
化し、膜中への酸不活性物質の侵入を防ぐため、化学増
幅系レジストの問題となっていた露光後の感度の経時変
化が抑制される。またこれにより、オーバコート等の感
度安定化対策が不要となり、プロセスが簡略化される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のレジスト組成物を用いたパタン形成
プロセスを説明する図である。

【図２】 本発明の一実施例で、炭素原子の集合体を主
たる構成要素とする微粒子を含有するレジスト組成物の
製造方法を説明する図である。

【図３】 従来のレジスト組成物を用いたパタン形成プ
ロセスを説明する図である。

【図４】 本発明のレジスト組成物と従来のレジスト組
成物とのエッチング耐性を比較説明する図である。

【図５】 本発明のレジスト組成物と従来のレジスト組
成物とのエッチング耐性を比較説明する図である。

【図６】 本発明のレジスト組成物を用いたパタン形成
例における微細なパタンの電子顕微鏡写真である。

【図７】 従来のレジスト組成物を用いたパタン形成例
における微細なパタンの電子顕微鏡写真である。

【図８】 本発明のレジスト組成物と従来のレジスト組
成物との感度安定性を比較説明する図である。

【図９】 本発明のレジスト組成物と従来のレジスト組
成物との感度曲線を比較説明する図である。

【図１０】 本発明のレジスト組成物を用いた微細パタ
ンの耐熱性を示す電子顕微鏡写真である。

【図１１】 従来のレジスト組成物を用いた微細パタン
の耐熱性を示す電子顕微鏡写真である。

【図１２】 本発明のレジスト組成物を用いた微細パタ
ンの機械的強さを示す電子顕微鏡写真である。

【図１３】 従来のレジスト組成物を用いた微細パタン
の機械的強さを示す電子顕微鏡写真である。

【符号の説明】

１…基板、２…レジスト膜、３…高エネルギー線、４…
エッチング反応種、５…炭素原子の集合体を主たる構成
要素とする微粒子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５０２Ｒ (72)発明者 栗原 健二 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レジストと、前記レジストに混入され
   る、炭素原子の集合体を主たる構成要素とする微粒子と
   を有することを特徴とするレジスト組成物。
2. 【請求項２】 前記微粒子はフラーレンおよびフラーレ
   ン誘導体のいずれか一方または双方であることを特徴と
   する請求項１記載のレジスト組成物。
3. 【請求項３】 前記レジストは、アルカリ可溶性樹脂と
   ジアジゾナフトキノン化合物感光剤とを有することを特
   徴とする請求項１または２記載のレジスト組成物。
4. 【請求項４】 前記レジストは、アクリル系主鎖切断型
   レジストであることを特徴とする請求項１または２記載
   のレジスト組成物。
5. 【請求項５】 前記レジストは、アルカリ可溶性樹脂と
   アジド化合物感光剤とを有することを特徴とする請求項
   １または２記載のレジスト組成物。
6. 【請求項６】 前記レジストは、クロロメチル基または
   エポキシ基を有する架橋型レジストであることを特徴と
   する請求項１または２記載のレジスト組成物。
7. 【請求項７】 前記レジストは、アルカリ可溶性樹脂、
   酸発生剤、及び、酸不安定基を有する溶解性制御剤を有
   する化学増幅系レジストであることを特徴とする請求項
   １または２記載のレジスト組成物。
8. 【請求項８】 前記アルカリ可溶性樹脂はノボラック樹
   脂であることを特徴とする請求項３、５，７いずれかに
   記載のレジスト組成物。
9. 【請求項９】 基板上にレジスト膜を形成する第１の工
   程と、前記レジスト膜上に、炭素原子の集合体を主たる
   構成要素とする微粒子を堆積する第２の工程とを繰り返
   して行うことを特徴とするレジスト組成物の製造方法。