JPH10307399A - レジスト用感光性樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １９３ｎｍ付近の波長の光吸収が小さく、Ａ
ｒＦエキシマレーザを用いて高い解像度のレジストパタ
ーンを得ることができ、しかも、反応性イオンエッチン
グにおける、耐ドライエッチング性にすぐれたレジスト
用感光性樹脂組成物を提供する。 【解決手段】 レジスト用感光性樹脂組成物に、特定の
メタクリル酸エステルポリマを含み、この特定のメタク
リル酸エステルポリマは、モノマ成分の一つとして、メ
タクリル酸エステルモノマのエステル部分に少なくとも
１個の窒素原子を含む芳香族環（２個以上の芳香族環か
らなる縮合環を含む）を有するモノマを含んで構成され
ていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、レジスト用感光
性樹脂組成物に関し、特に、ＡｒＦエキシマレーザを用
いてＬＳＩ（大規模集積回路）を製造するのに適した、
レジスト用感光性樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＬＳＩ（大規模集積回路）の高速化、高
集積化に伴い、ＬＳＩ内の配線における最小パターン寸
法は、およそ４年の間に、約３０％という急激な割合で
縮小されている。そのため、縮小投影露光装置における
露光用の光として、より短波長のものを使用することに
より、かかる高い高解像度の要求に対応してきた。すな
わち、まず、超高圧水銀ランプより発光する輝線スペク
トルであるｇ線（波長４３６ｎｍ）が使用された。それ
に続き、より短波長のｉ線（波長３６５ｎｍ）が使用さ
れた。そして、０．３μｍ以下の、サブミクロンオーダ
ーの配線幅を有するＶＬＳＩ（超大規模集積回路）を製
造する場合には、ＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎ
ｍ）が一部実用化されて、使用されている。そして、さ
らに、ＬＳＩの高速化、高集積化がすすみ、０．２μｍ
以下の配線幅を有するＶＬＳＩを製造する場合には、Ａ
ｒＦエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）の使用が、高解
像度が得られる点で有力視されているのが現状である。

【０００３】ここで、ＬＳＩにおける微細な配線パター
ンを形成するためには、いわゆる写真蝕刻技術（フォト
エッチング技術）の使用が必須である。すなわち、被処
理基板上に、レジスト膜を積層し、選択露光を行った後
に、アルカリ現像液で現像して、所定のレジストパター
ンを作る。そして、このレジストパターンをマスクとし
て、シリコンウエハをドライエッチングする。その後、
このレジストパターンを露光し、アルカリ現像液を用い
て、溶解除去することにより、微細な配線パターンを形
成するものである。

【０００４】そして、このフォトエッチング技術に使用
される、レジスト用感光性樹脂組成物として、従来、耐
ドライエッチング性が良好な観点から、フェノール系樹
脂をレジスト材料としたものが多用されてきた。

【０００５】また、アクリル酸エステル樹脂やメタクリ
ル酸エステル樹脂を材料としたレジスト材料も、１９３
ｎｍ付近の波長に光吸収が少ない観点から、その使用が
提案されている。

【０００６】さらに、特開平８−６２５３号公報には、
耐ドライエッチング性を向上するために、脂環式化合物
であるノルボルネンやアダマンタンをアクリル酸エステ
ルやメタクリル酸エステルのエステル部分に導入したレ
ジスト用材料が、開示されている。

【０００７】さらに、また、ナフタレン環のπ結合の電
子遷移により、光吸収が長波長側にずれて１９３ｎｍ付
近の光吸収が小さくなることを利用して、メタクリル酸
エステルのエステル部分にナフタレン環を導入したレジ
スト材料も提案されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
レジスト用感光性樹脂組成物における、レジスト用材料
としてのフェノール系樹脂は、芳香族環に由来したπ結
合の電子遷移による強い光吸収が、波長１９３ｎｍ付近
の波長にあり、ＡｒＦエキシマレーザを用いたエッチン
グ用のレジスト用材料としては使用することが困難であ
る。

【０００９】また、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭ
Ａ）をはじめとする、アクリル系のレジスト材料は、光
透過率（透明性）に優れているものの、芳香族環を有し
ないため、熱的、化学的安定性に欠け、したがって、耐
ドライエッチング性に乏しいという問題があった。

【００１０】さらに、特開平８−６２５３号公報に開示
された、脂環式化合物であるノルボルネンやアダマンタ
ンが導入されたアクリル酸エステルやメタクリル酸エス
テル樹脂は、芳香族環を分子内に有しないため１９３ｎ
ｍ付近の波長の光吸収は小さいものの、耐ドライエッチ
ング性が、いまだ不十分であるという問題があった。す
なわち、かかるアクリル系のレジスト用材料は、分子内
にπ結合を有する芳香族環を含んでおらず、このπ結合
を有する芳香族環に起因した、複数の共鳴構造を取るこ
とができない。

【００１１】したがって、このアクリル系のレジスト用
材料は、化学的安定性や、熱的安定性に欠け、ドライエ
ッチング中に、高エネルギのイオンや中性子にさらされ
ると、炭素−炭素結合が崩壊しやすいという問題がみら
れた。

【００１２】さらに、また、メタクリル酸エステルのエ
ステル部分の一部にナフタレン環を導入したレジスト用
材料は、芳香族環を有しているものの、１９３ｎｍ付近
の波長の光吸収の減少程度としては、いまだ不十分であ
る。

【００１３】したがって、１９３ｎｍ付近の波長を有す
るＡｒＦエキシマレーザを用いて、高い解像度のレジス
トパターンが得られず、このＡｒＦエキシマレーザ用の
レジスト用材料としては使用することが困難であった。

【００１４】例えば、プロシーディング オブ エスピ
ーアイイー（Ｐｒｏｃ．ＳＰＩＥ）、ｖｏｌ．２４３
８、ｐｐ．４２２（１９９５）に、メタクリル酸メチル
のメチルエステル部分に、ナフタレン環を５０ｍｏｌ％
導入した、レジスト用材料が開示されている。

【００１５】しかしながら、そのレジスト用材料の１９
３ｎｍの波長の光の吸収係数は、４．５／μｍという、
大きな値であった。よって、１μｍの膜厚のレジストに
おいて、１９３ｎｍの波長の光の透過率は、約１％と、
極端に低く、レジスト用材料として実用化することは困
難である。

【００１６】すなわち、１９３ｎｍ付近の波長の光吸収
が小さく、光透過率にすぐれ、ＡｒＦエキシマレーザを
用いて高い解像度のレジストパターンを得ることがで
き、しかも、耐ドライエッチング性にすぐれたレジスト
用材料および、かかるレジスト用材料を用いたレジスト
用感光性樹脂組成物の出現が望まれていた。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明のレジスト用感
光性樹脂組成物によれば、レジスト用材料として、式
（１）で表される、窒素含有のメタクリル酸エステルモ
ノマを用いて構成されるメタクリル酸エステルポリマを
含んでいる。すなわち、このメタクリル酸エステルポリ
マは、モノマ成分の一つとして、式（１）で表されるメ
タクリル酸エステルモノマのエステル部分に、少なくと
も１個の窒素原子を含む芳香族環を有するモノマ（以
下、窒素含有モノマ）を用いて構成してあることを特徴
とする。

【００１８】

【化７】

【００１９】このように、少なくとも１個の窒素原子を
芳香族環の一部に有すると、窒素含有モノマにおける、
この芳香族環のπ結合に起因した１９３ｎｍ付近の波長
の光吸収を、著しく低減することができる。一方、窒素
含有モノマは、分子内にπ結合を有する芳香族環を含ん
でいるため、この芳香族環に起因した複数の共鳴構造を
取ることができる。

【００２０】よって、この発明のレジスト用感光性樹脂
組成物は、１９３ｎｍ付近の光吸収が小さく、ＡｒＦエ
キシマレーザを用いて、高い解像度のレジストパターン
を形成することができる。

【００２１】そして、しかも、共鳴構造により、すぐれ
た化学的、熱的安定性を示すことができ、よって、この
発明のレジスト用感光性樹脂組成物は、耐ドライエッチ
ング性についてもすぐれた特性を示すことができる。

【００２２】なお、窒素原子を芳香族環の一部に導入す
ることにより、芳香族環のπ結合に起因した１９３ｎｍ
付近の波長の光吸収を低減することができる理由は、必
ずしも明確ではないが、この芳香族環のπ結合に起因し
た光吸収の波長を長波長側に移動させることができるた
めと推定される。

【００２３】この点、図１を用いてさらに詳細に説明す
る。この図は、横軸に光波長（ｎｍ）を取ってあり、縦
軸には、キノリン環をエステル部分に有するメタクリル
酸エステルポリマについて、ＣＮＤＯ／Ｓ法で求めた光
吸収強度（相対値）が取ってある。ＣＮＤＯ／Ｓ法は、
分子軌道（ＭＯ）の一つの計算方法であり、この図にお
いては、各波長における計算された光吸収強度のうち、
強いものから６０番目までのものが表示されている。

【００２４】この図から、明らかなように、１９３ｎｍ
付近の光吸収強度はほとんど無い。したがって、窒素原
子を芳香族環の一部に導入すると、この窒素原子が、１
９３ｎｍ付近の芳香族環のπ結合に起因した光吸収を、
２００ｎｍ付近より長波長側に移動させているものと推
定される。よって、この発明のレジスト用感光性樹脂組
成物は、ＡｒＦエキシマレーザを用いて露光した場合
に、１９３ｎｍ付近の光吸収強度が小さいため、有効に
ＡｒＦエキシマレーザを使用することができる。すなわ
ち、１９３ｎｍ付近の波長のＡｒＦエキシマレーザを用
いても、レジスト用感光性樹脂組成物における、このレ
ーザのエネルギ損失が少ない。したがって、ＡｒＦエキ
シマレーザを用いて、有効に酸発生剤を光分解すること
ができる。そして、この酸を利用して、この発明のレジ
スト用感光性樹脂組成物は、露光部分を解像度高くアル
カリ可溶性のポリマとすることができるものと推定され
る。

【００２５】ここで、この発明の化学増幅型のレジスト
用感光性樹脂組成物における、フォトエッチング機構に
ついて、具体的に説明する。化学増幅型のレジスト用感
光性樹脂組成物は、主として、酸分解性基を有するモノ
マを含んで構成されるポリマ（第１の成分または、主ポ
リマとも言う。）と照射された光により分解して、酸を
発生する酸発生剤（第２の成分）とからなる２成分系
と、主として、非アルカリ可溶性のポリマ（これも、第
１の成分、または主ポリマとも言う。）と、酸発生剤
（第２の成分）と、さらに、溶解阻止剤（第３の成分）
とからなる３成分系のレジスト用感光性樹脂組成物があ
り、それぞれフォトエッチング機構が、異なるので、そ
れぞれについて説明する。

【００２６】まず、この発明のレジスト用感光性樹脂組
成物が２成分系の場合には、この組成物に含まれる、式
（１）で表される含窒素モノマを用いて、構成（重合）
されたメタクリル酸エステルポリマ中に、例えば、酸分
解可能な官能基を有するモノマを共重合しておく。好ま
しくは、このモノマは、酸分解可能な官能基をエステル
部分に有するメタクリル酸エステルモノマである。そし
て、メタクリル酸エステルポリマと併存して、レジスト
用感光性樹脂組成物に予め添加しておいた酸発生剤に、
ＡｒＦエキシマレーザをパターンマスクを用いて、選択
的に照射する。すると、この酸発生剤は、部分的に光分
解し、露光された部分に酸を発生させる。

【００２７】そして、このＡｒＦエキシマレーザの照射
の際、この発明のレジスト用感光性樹脂組成物におけ
る、式（１）で表される含窒素モノマを含んで構成され
たポリマは、１９３ｎｍ付近の波長の光吸収が小さいた
め、照射されたＡｒＦエキシマレーザの吸収が少ない。
したがって、このＡｒＦエキシマレーザを有効に利用す
ることができ、高い解像度でもって、酸発生剤を効率的
に光分解することができる。

【００２８】そして、この発生した酸を触媒として用
い、解像度高く、酸分解可能な官能基を有するモノマの
官能基部分を、アルカリ可溶性のカルボキシル基と、酸
分解可能な官能基に由来した化合物と、新たな酸に分解
することができる。すなわち、式（１）で表される含窒
素モノマを含んで構成されるメタクリル酸エステルポリ
マ中に、アルカリ可溶性のカルボン酸化合物から構成さ
れる部分を生じさせることができる。

【００２９】また、酸発生剤から発生した酸により、一
部、メタクリル酸エステルポリマの主鎖の部分を分解
し、このアルカリ可溶性のカルボキシル基を有するモノ
マまたはオリゴマと、含窒素モノマまたはオリゴマ等に
分解するものと推定される。したがって、より容易に、
この発明のレジスト用感光性樹脂組成物に含まれるメタ
クリル酸エステルポリマが、アルカリ可溶性となる。

【００３０】なお、このように、この発明のレジスト用
感光性樹脂組成物は化学増幅型であり、酸発生剤から直
接発生した酸のほかに、新たな酸が、酸分解可能な官能
基に起因して発生する。そのため、より感度良く、酸分
解可能な官能基を有するモノマの官能基部分を、酸分解
することができる。よって、以上のとおり、ＡｒＦエキ
シマレーザをパターンマスクを用いて選択的に照射した
部分のみ、レジスト用感光性樹脂組成物をアルカリ溶液
で現像することが可能となり、高い解像度で、所定のレ
ジストパターンが形成される。

【００３１】そして、次に、このレジストパターンが表
面に形成されたシリコンウエハに対して、例えば、ＣＦ
₄ ガスまたはＣＨＦ₃ ガスを用いて反応性イオンエッチ
ング（ＲＩＥ、Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉ
ｎｇ）を行った場合に、この発明のレジスト用感光性樹
脂組成物は、優れた耐ドライエッチング性を示すことが
できる。すなわち、このレジスト用感光性樹脂組成物
は、式（１）で表される窒素含有モノマから重合された
メタクリル酸エステルポリマを含んでおり、そして、こ
のポリマは窒素含有モノマに起因した、π結合を有する
芳香族環を含んでいる。そのため、熱的、化学的に安定
な共鳴構造を取ることができる。

【００３２】よって、この発明のレジスト用感光性樹脂
組成物は、エッチング用ガスプラズマに対して、優れた
耐性、すなわち、優れた耐ドライエッチング性を示すこ
とができる。また、かかる反応性イオンエッチング中
に、周囲温度が１００℃を超える場合もあるが、この発
明のレジスト用感光性樹脂組成物は、優れた耐熱性を示
す。

【００３３】なお、この発明において、２成分系のレジ
スト用感光性樹脂組成物の変形例として、酸分解性の官
能基を有するモノマから構成されるポリマ（第２のポリ
マ）と、酸分解性の官能基を有していない、その他のモ
ノマ等から構成されるポリマ（第１のポリマ）を、別々
に重合し、その後それぞれを混合して、第１の成分とし
て構成することもできる。そして、この第１の成分に、
第２の成分としての酸発生剤を添加してなるレジスト用
感光性樹脂組成物を提案している。さらに、この変形例
のさらに変形例として、既に説明した２成分系のレジス
ト用感光性樹脂組成物の第１の成分としての主ポリマ
に、これらの第１のポリマおよび第２のポリマ、あるい
はいずれか一方のポリマを添加して構成したレジスト用
感光性樹脂組成物も提案している。

【００３４】しかしながら、これらの変形例のフォトエ
ッチング機構と、基本的には、既に説明した２成分系の
レジスト用感光性樹脂組成物のフォトエッチング機構と
は、同様であるため、ここでは変形例におけるフォトエ
ッチング機構の説明については省略する。

【００３５】また、レジスト用感光性樹脂組成物が３成
分系の場合には、この組成物に含まれる、式（１）で表
される含窒素モノマを含んで構成（重合）されたメタク
リル酸エステルポリマ中に、例えば、アルカリ可溶性と
なる官能基、具体的にカルボキシル基や、水酸基を有す
るメタクリル酸エステルモノマを共重合しておく。そし
て、そのポリマに、酸発生剤および溶解阻止剤を添加し
て３成分系のレジスト用感光性樹脂組成物を構成するこ
とができる。

【００３６】したがって、この３成分系のレジスト用感
光性樹脂組成物にＡｒＦエキシマレーザを、パターンマ
スクを介して、選択的に照射すると、露光された酸発生
剤は光分解して、酸を発生させることができる。そし
て、２成分系のレジスト用感光性樹脂と同様に、ＡｒＦ
エキシマレーザの照射の際、この発明の３成分系のレジ
スト用感光性樹脂組成物においても、式（１）で表され
る含窒素モノマを用いて構成されたポリマは、１９３ｎ
ｍ付近の波長の光吸収が小さい。そのため、照射された
ＡｒＦエキシマレーザの吸収が小さく、有効に、このＡ
ｒＦエキシマレーザを利用することができる。したがっ
て、高い解像度でもって、酸発生剤を効率的に光分解す
ることができる。

【００３７】そして、露光されて発生した酸は、露光さ
れた部分に存在する溶解阻止剤を酸分解して、この溶解
阻止剤の溶解阻止性を消滅させる。溶解阻止剤が酸分解
すると、その露光された部分のポリマに対する溶解阻止
剤の溶解阻止性が失われる。したがって、後のフォトエ
ッチング機構は、２成分系のレジスト用感光性樹脂組成
物と同様であり、レジスト用感光性樹脂組成物にいて、
ＡｒＦエキシマレーザをパターンマスクを介して選択的
に照射した部分のみ、このレジスト用感光性樹脂組成物
をアルカリ溶液で現像することが可能となる。よって、
所定のレジストパターンが、高解像度で、シリコンウエ
ハ上に形成される。

【００３８】そして、２成分系のレジスト用感光性樹脂
組成物と同様に、この３成分系のレジスト用感光性樹脂
組成物のレジストパターンが形成されたシリコンウエハ
に対して、反応性イオンエッチングを行った場合に、こ
のレジスト用感光性樹脂組成物は、優れた耐ドライエッ
チング性を示すことができる。すなわち、このレジスト
用感光性樹脂組成物は、式（１）で表される窒素含有モ
ノマから重合されたメタクリル酸エステルポリマを含ん
でおり、芳香族環を分子内に有するため、化学的、熱的
に安定である。よって、この３成分系のレジスト用感光
性樹脂組成物は、優れた耐ドライエッチング性を示すこ
とができる。

【００３９】ここで、この発明における、式（１）で表
される窒素含有モノマ、すなわち、窒素含有のメタクリ
ル酸エステルモノマについて詳細に説明する。この窒素
含有モノマにおいて、モノマのエステル部分の官能基Ｒ
が、少なくとも１個の窒素原子を含む芳香族環であっ
て、この窒素原子と炭素原子等とから構成される、複数
のπ結合を含む６員環であれば良い。

【００４０】なお、官能基Ｒ、すなわちこれらの芳香族
環は、すべてエーテル結合を介して、メタクリル酸エス
テルモノマのエステル部分のカルボニル炭素に連結して
いる。よって、以下説明する官能基Ｒの例も、すべてカ
ルボニル炭素との間にエーテル結合を含んでいるが、以
下の説明では、芳香族環の種類のみを示してある。

【００４１】そして、例えば、具体的な官能基Ｒにおけ
る芳香族環の種類としては、式（７）で表されるピリジ
ン環、式（８）で表されるピラジン環（１，４−ジアザ
ベンゼン環）、式（９）で表されるピリミジン環（１、
３−ジアジン環）、式（１０）で表されるピリダジン
環、式（１１）で表されるトリアジン環等がある。

【００４２】

【化８】

【００４３】

【化９】

【００４４】

【化１０】

【００４５】

【化１１】

【００４６】

【化１２】

【００４７】また、この発明のレジスト用感光性樹脂組
成物は、好ましくは、官能基Ｒにおける少なくとも１個
以上の窒素原子を含む芳香族環が、少なくとも１個以上
の窒素原子を含む２個以上の芳香族環からなる縮合環で
あると良い。このように官能基Ｒにおける芳香族環を、
複数の芳香族環から構成すると、より複数の共鳴構造が
得られる。よって、レジスト材料の熱的、化学的安定性
が向上し、耐ドライエッチング性が良好となる。

【００４８】また、１個以上の窒素原子を含む２個以上
の芳香族環からなる縮合環は、π結合の電子遷移による
１９３ｎｍ付近の光吸収の波長を、長波長側にずらすこ
とができる。したがって、この発明のレジスト用感光性
樹脂組成物は、より１９３ｎｍ付近の波長の光吸収をよ
り小さくすることができる点で好ましい。

【００４９】ここで、上述した式（１）で表される窒素
含有モノマの、官能基Ｒにおける、２以上の芳香族環か
らなる縮合環の具体的な種類としては、例えば、式
（２）で表されるキノリン環、式（１２）で表されるキ
ノキサリン環、式（１３）で表されるナフチリジン環
（１，８−ナフチリジン環）、式（１４）で表されるプ
テリジン環、式（１５）で表されるキナゾリン環（１，
３−ベンゾジアジン環）、式（１６）で表されるシンノ
リン環（１，２−ベンゾジアジン環）、式（１７）で表
されるアクリジン環、式（３）で表されるフェナジン
環、式（１８）で表されるフェナントロリン環、式（１
９）で表されるフェナントリジン環（３，４−ベンゾキ
ノリン環）等がある。

【００５０】

【化１３】

【００５１】

【化１４】

【００５２】

【化１５】

【００５３】

【化１６】

【００５４】

【化１７】

【００５５】

【化１８】

【００５６】

【化１９】

【００５７】

【化２０】

【００５８】

【化２１】

【００５９】

【化２２】

【００６０】また、この発明のレジスト用感光性樹脂組
成物における、式（１）で表される含窒素モノマのエス
テル部分の官能基Ｒにおける芳香族環が、前述した好適
例のうち、特に好ましくは、式（２）で表されるキノリ
ン環または式（３）で表されるフェナジン環である。こ
れらのキノリン環またはフェナジン環は、光透過率が高
く、さらに、これらの材料は、一般的材料であり、均一
な特性のものが、比較的安価で入手できる点で好まし
い。

【００６１】また、この発明のレジスト用感光性樹脂組
成物における、式（１）で表されるメタクリル酸エステ
ルモノマの、エステル部分の官能基Ｒにおける芳香族環
が、好ましくは、窒素原子を２個または３個有する窒素
原子を含む芳香族環または縮合環であると良い。このよ
うに、窒素原子を複数個分子内に有すると、分子構造の
バランスが良くなり、より優れた耐ドライエッチング性
が得られる点で好適である。

【００６２】また、この発明のレジスト用感光性樹脂組
成物において、メタクリル酸エステルポリマは、少なく
とも一つの窒素原子を含む芳香族環を有するモノマ１０
０重量部に対して、酸分解性官能基を有するモノマを、
モノマ成分の一つとして、１〜２００重量部添加して構
成してあると良い。

【００６３】このような範囲で酸分解性官能基を有する
モノマを、モノマ成分の一つとして添加すると、酸発生
剤から発生した酸により、このモノマの酸分解性官能基
が、照射された光に感度良く反応して分解する。その結
果、露光されたレジスト用感光性樹脂組成物を、効率よ
くアルカリ可溶性とすることができる。

【００６４】また、酸発生剤は、少なからず１９３ｎｍ
の付近の波長に光吸収があるため、このような範囲であ
れば、レジスト用感光性樹脂組成物の１９３ｎｍの波長
の光の透過率を損ねるおそれが少ない。

【００６５】よって、かかる光感度と耐ドライエッチン
グ性のバランスがより良好な観点から、酸分解性官能基
を有するモノマの添加量（共重合比率）は、より好まし
くは、少なくとも一つの窒素原子を含む芳香族環を有す
るモノマ１００重量部に対して、５〜１００重量部、最
適には、１０〜５０重量部の範囲内の値である。

【００６６】ここで、酸分解性官能基を有するモノマと
は、このモノマが有する酸分解性官能基が、酸発生剤か
ら発生した酸により酸分解して、アルカリ可溶な官能基
になり得るような官能基を、分子末端、あるいは分子内
に有するモノマと定義される。

【００６７】よって、かかる定義に該当するモノマであ
れば使用可能であるが、このモノマの例としては、例え
ば、式（４）で表されるメタクリル酸３級アルキルエス
テルモノマ（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、それぞれ炭素数１〜
１０のハロゲン置換または非置換のアルキル基であり、
それぞれ同一または、異なるアルキル基であっても良
い。）、式（２０）で表されるメタクリル酸テトラヒド
ロピラニル（メタクリル酸エステルのテトラヒドロピラ
ニルエステル）や、式（２１）で表されるｔ−ブトキシ
化ポリヒドロキシスチレン（ＰＢＯＣＳＴ）等が、容易
に酸分解して、アルカリ可溶性となる点で好ましい。

【００６８】

【化２３】

【００６９】

【化２４】

【００７０】

【化２５】

【００７１】そして、これらの酸分解性官能基を有する
モノマとして、より好ましくは、式（４）で表されるメ
タクリル酸３級アルキルエステルモノマである。このモ
ノマは、容易に酸分解して、アルカリ可溶性となりやす
いばかりでなく、光透過率もより高い点で、この発明の
酸分解性官能基を有するモノマとして、好ましい。

【００７２】そして、式（４）で表されるメタクリル酸
３級アルキルエステルモノマのうちでも、特に、式
（５）で表されるメタクリル酸ｔ−ブチル（ＴＭＡ）モ
ノマが、なかでも容易に酸分解して、アルカリ可溶性と
なりやすい点で、最適である。

【００７３】

【化２６】

【００７４】また、この発明のレジスト用感光性樹脂組
成物において、メタクリル酸エステルポリマは、窒素含
有モノマ１００重量部に対して、メタクリル酸メチル
（ＭＭＡ）モノマを、モノマ成分として、１〜２００重
量部添加して構成してあると良い。

【００７５】もちろん、メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）
モノマ自身は、非アルカリ可溶性であるが、このような
範囲でメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）モノマを添加する
と、露光後のメタクリル酸エステルポリマのアルカリ可
溶性を損なうこと無く、シリコンウエハに対する密着力
が向上する。また、このような範囲でメタクリル酸メチ
ル（ＭＭＡ）モノマを添加しても、耐ドライエッチング
性の著しい低下のおそれも少ない。

【００７６】よって、かかるシリコンウエハに対する密
着力と耐ドライエッチング性のバランスがより良好な観
点から、メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）モノマの、モノ
マ成分としての添加量（共重合比率）は、より好ましく
は、窒素含有モノマ１００重量部に対して、５〜１００
重量部、最適には、１０〜５０重量部の範囲内の値であ
る。

【００７７】また、この発明のレジスト用感光性樹脂組
成物において、好ましくは、メタクリル酸エステルポリ
マ１００重量部に対して、酸発生剤を、０．０１〜３０
重量部の範囲内で添加すると良い。

【００７８】このような範囲で酸発生剤を添加すると、
ＡｒＦエキシマレーザを照射することにより、一定量の
酸を光感度良く発生させることができる。また、この範
囲の酸発生剤の添加であれば、１９３ｎｍの波長におけ
る光の透過率を損ねるおそれが少ないためである。

【００７９】すなわち、かかる範囲の酸発生剤であれ
ば、一定の光感度で、一定量の酸を発生させ、メタクリ
ル酸エステルポリマのエステル結合の一部を酸分解し
て、アルカリ可溶な、カルボキシル基を有するメタクリ
ル酸エステルポリマ、すなわち、メタクリル酸を分子内
に有するメタクリル酸エステルポリマとすることができ
る。よって、パターンマスクを通して露光された部分の
レジスト用感光性樹脂組成物が、発生した酸により、感
度良くアルカリ可溶性となる。

【００８０】また、酸発生剤は、少なからず１９３ｎｍ
の付近の波長に光吸収があるため、多量に添加すると、
レジスト用感光性樹脂組成物の１９３ｎｍの波長の光の
透過率を損ねるおそれが生じるが、この範囲の酸発生剤
の添加であれば、その問題も少ない。

【００８１】よって、この発明のレジスト用感光性樹脂
組成物においては、光の感度と光の透過率のバランスが
より良好な観点から、酸発生剤の添加量を、メタクリル
酸エステルポリマ１００重量部に対して、より好ましく
は、０．１〜１０重量部の範囲内、最適には、０．５〜
５重量部の範囲内の値とすると良い。

【００８２】また、この発明のレジスト用感光性樹脂組
成物において、酸発生剤の種類は特に制限されるもので
なく、従来から化学増幅型のレジスト用感光性樹脂組成
物において使用されているものであれば使用可能であ
る。好ましくは、例えば、式（２２）で表されるトリフ
ェニルスルフォニウム塩およびその誘導体、式（２３）
で表される種々のジフェニルヨードニウム塩およびその
誘導体、式（２４）〜式（２６）で表される種々のスル
ホン酸化合物およびその誘導体、式（２７）および式
（２８）で表される種々のハロゲン化合物およびその誘
導体である。

【００８３】

【化２７】

【００８４】（但し、Ｘ^- は、ＰＦ₆ ^-、ＡｓＦ₆ ^-、Ｓｂ
Ｆ₆ ^-、ＢＦ₄ ^-、または、ＣＦ₃ ＳＯ₃ ^-を表す。）

【００８５】

【化２８】

【００８６】（但し、Ｘ^- は、ＰＦ₆ ^-、ＡｓＦ₆ ^-、Ｓｂ
Ｆ₆ ^-、ＢＦ₄ ^-、または、ＣＦ₃ ＳＯ₃ ^-を表す。）

【００８７】

【化２９】

【００８８】

【化３０】

【００８９】

【化３１】

【００９０】

【化３２】

【００９１】

【化３３】

【００９２】（但し、Ｘは、Ｉ、Ｃｌ、Ｂｒ、または、
Ｆを表す。） そして、特に好ましくは、酸発生剤として、式（２２）
で表される種々のトリフェニルスルフォニウム塩のう
ち、ＸがＣＦ₃ ＳＯ₃ ^-である、トリフェニルスルフォニ
ウムトリフレート、または、式（２３）で表される種々
のジフェニルヨードニウム塩のうち、ＸがＣＦ₃ ＳＯ₃ ^-
である、ジフェニルヨードニウムトリフレートが良い。
これらの酸発生剤は、光感度が良く、また、一般的に入
手が容易なためである。

【００９３】また、この発明のレジスト用感光性樹脂組
成物において、この組成物に含まれる式（１）で表され
るメタクリル酸エステルポリマ（主ポリマ）の、重量平
均分子量を、１〜５０万の範囲内の値としてあることが
良い。

【００９４】メタクリル酸エステルポリマの重量平均分
子量をこのような範囲内の値とすると、メタクリル酸エ
ステルポリマの、酸分解後のアルカリ現像液による現像
が容易となる。また、メタクリル酸エステルポリマの重
合時の粘度が適当になったり、あるいは、他の添加成分
との相溶性が良くなり、取り扱いやすくなる。さらに、
重量平均分子量がこのような範囲であれば、耐ドライエ
ッチング性の著しい低下のおそれも少ない点で良好であ
る。

【００９５】よって、かかるメタクリル酸エステルポリ
マの取り扱い性と耐ドライエッチング性等のバランスが
より良好な観点から、メタクリル酸エステルポリマの重
量平均分子量は、より好ましくは、５〜３０万、最適に
は、７〜２０万の範囲内の値である。

【００９６】なお、かかるメタクリル酸エステルポリマ
の重量平均分子量は、ラジカル発生剤の添加量、重合用
の溶剤の種類、メタクリル酸エステルモノマ濃度、重合
温度等を適宜変えることにより調節することができる。
そして、イオウ系やシリコン系の連鎖移動剤を、使用す
るメタクリル酸エステルモノマ１００重量部に対して、
好ましくは、０．１〜２０重量部の範囲で、添加するこ
とによっても、容易に、メタクリル酸エステルポリマの
重量平均分子量を調節することができる。

【００９７】また、この発明のレジスト用感光性樹脂組
成物において、少なくとも、式（１）で表される含窒素
モノマをモノマ成分として含んで構成される第１のポリ
マと、酸分解性官能基を有するモノマをモノマ成分とし
て含んで構成される第２のポリマと、酸発生剤とを含ん
で構成することが良い。

【００９８】このように含窒素モノマから構成される第
１のポリマと、酸分解性官能基を有するモノマから構成
される第２のポリマとを、別々のポリマとして構成する
ことにより、種々の割合で混合することができる。

【００９９】よって、かかる第１のポリマと第２のポリ
マの混合比率を変えるだけで、光の感度や耐ドライエッ
チング性を調節することができる。また、第１のポリマ
と第２のポリマを別々に重合するため、それぞれのポリ
マの分子量分布の調整が容易となる。さらには、第１の
ポリマと第２のポリマを別々に予め重合しておいて、そ
れぞれ別々に保管することができるため、これらのポリ
マ、特に、第１のポリマの使用前の保存安定性を向上さ
せることもできる。

【０１００】なお、レジスト用感光性樹脂組成物におい
て、第１のポリマと第２のポリマの混合比率は、適宜、
光の感度や耐ドライエッチング性を考慮して定めること
ができるが、好ましくは、この第１のポリマ１００重量
部に対して、第２のポリマを、１〜１００重量部の範囲
で添加してあると良い。このような範囲で、第１のポリ
マと第２のポリマを混合すれば、適度な光の感度調整や
耐ドライエッチング性が得られるためである。

【０１０１】よって、かかる光の感度調整や耐ドライエ
ッチング性のバランスがより良好な観点から、第１のポ
リマと第２のポリマの混合比率は、第１のポリマ１００
重量部に対して、第２のポリマを、より好ましくは、１
０〜８０重量部の範囲、最適には、２０〜７０重量部の
範囲内で添加すると良い。

【０１０２】また、第１のポリマと第２のポリマを混合
してレジスト用感光性樹脂組成物を構成する場合、酸発
生剤は、第１のポリマに予め添加しておいても良いし、
あるいは、第１のポリマと第２のポリマを混合後に添加
しても良い。さらに、酸発生剤を第２のポリマに予め添
加しておくと、酸発生剤を第２のポリマに、この酸発生
剤を偏在させやすく、したがって、比較的少量の酸発生
剤であっても集中的に第２のポリマを酸分解させること
ができる点で好ましい。

【０１０３】また、この発明のレジスト用感光性樹脂組
成物において、少なくとも、式（１）で表される含窒素
モノマと、酸分解性官能基を有するモノマとを含んで構
成されるメタクリル酸エステルポリマ（主ポリマ）に、
第１のポリマとして、式（１）で表される含窒素モノ
マ、すなわち、メタクリル酸エステルモノマのエステル
部分に少なくとも１個の窒素原子を含む芳香族環（２個
以上の芳香族環からなる、縮合環を含む）を有するモノ
マを用いて構成してあるメタクリル酸エステルポリマ
を、所定量、好ましくは、主ポリマ１００重量部に対し
て、１〜１００重量部、より好ましくは、１０〜５０重
量部の範囲で、混合することが良い。

【０１０４】このように主ポリマと第１のポリマからレ
ジスト用感光性樹脂組成物を構成すると、主ポリマの光
透過率や耐ドライエッチング性が乏しい場合に、第１の
ポリマを適当量添加することにより、容易にこれらの特
性を調整して、所望の値とすることができる。

【０１０５】また、この発明のレジスト用感光性樹脂組
成物において、少なくとも、式（１）で表される含窒素
モノマと、酸分解性官能基を有するモノマとを含んで構
成されるメタクリル酸エステルポリマ（主ポリマ）に、
第２のポリマとして、酸分解性官能基を有するモノマを
含んで構成してあるポリマを、所定量、好ましくは、主
ポリマ１００重量部に対して、１〜１００重量部、より
好ましくは、１０〜５０重量部の範囲で添加して混合す
ることが良い。

【０１０６】このように主ポリマと第２のポリマからレ
ジスト用感光性樹脂組成物を構成すると、主ポリマの光
感度や現像特性（例えば、現像処理に、室温で、１０分
以上の長時間を要する場合が該当する。）が乏しい場合
に、第２のポリマを適当量添加することにより、容易
に、これらの特性を調整することができる。

【０１０７】また、この発明のレジスト用感光性樹脂組
成物において、少なくとも、式（１）で表される含窒素
モノマと、酸分解性官能基を有するモノマとを含んで構
成されるメタクリル酸エステルポリマ（主ポリマ）に、
第１のポリマとして、メタクリル酸エステルモノマのエ
ステル部分に少なくとも１個の窒素原子を含む芳香族環
（２個以上の芳香族環からなる、縮合環を含む）を有す
るモノマを含んで構成してあるメタクリル酸エステルポ
リマと、第２のポリマとして、酸分解性官能基を有する
モノマを含んで構成してあるポリマとの、両方のポリマ
を添加することが良い。

【０１０８】このようにすると、主ポリマに、含窒素モ
ノマから構成される第１のポリマと、酸分解性官能基を
有するモノマから構成される第２のポリマとを、それぞ
れ別々のポリマとして重合しておき、それぞれ、種々の
割合で混合することができる。

【０１０９】よって、主ポリマに対して、かかる第１の
ポリマと第２のポリマの混合比率を変えて添加するだけ
で、レジスト用感光性樹脂組成物の光感度や耐ドライエ
ッチング性を容易に調整することができる。すなわち、
レジスト用感光性樹脂組成物の光透過率が不足して、現
像時のアルカリ可溶性に乏しい場合や、耐ドライエッチ
ング性が乏しい場合には、第１のポリマを、第２のポリ
マよりも多く添加すれば良い。一方、レジスト用感光性
樹脂組成物の光感度が不足して、現像時のアルカリ可溶
性に乏しい場合には、第２のポリマを、第１のポリマよ
りも多く添加すれば良い。

【０１１０】また、主ポリマに、別途、第１のポリマお
よび第２のポリマ、あるいはいずれか一方を混合してレ
ジスト用感光性樹脂組成物を構成する場合、これらの第
１のポリマおよび第２のポリマの重量平均分子量は、そ
れぞれ１〜５０万の範囲内の値であると良い。第１のポ
リマおよび第２のポリマの重量平均分子量をこのような
範囲内の値とすると、主ポリマとしての、メタクリル酸
エステルポリマとの相溶性が良好であり、混合が容易と
なる。また、第１のポリマおよび第２のポリマの重量平
均分子量がこのような範囲であれば、耐ドライエッチン
グ性の著しい低下のおそれも少ない点で良好である。

【０１１１】よって、かかるポリマの取り扱い性と耐ド
ライエッチング性等のバランスがより良好な観点から、
第１のポリマおよび第２のポリマの重量平均分子量は、
より好ましくは、５〜３０万、最適には、７〜２０万の
範囲内の値である。そして、主ポリマとしての、メタク
リル酸エステルポリマとの相溶性がより良好となるた
め、第１のポリマおよび第２のポリマの重量平均分子量
は、主ポリマの重量平均分子量と同一または、近似して
いることが良い。

【０１１２】さらに、主ポリマに、別途、第１のポリマ
および第２のポリマ、あるいはいずれか一方を混合して
レジスト用感光性樹脂組成物を構成する場合に、既に説
明した酸発生剤と同種の酸発生剤を使用することができ
る。そして、この酸発生剤の添加方法や添加量も、特に
限定されるものではなく、例えば、酸発生剤を、主ポリ
マ１００重量部に対して、既に説明したように、０．０
１〜３０重量部の範囲で添加することもできる。

【０１１３】また、この酸発生剤を、第１のポリマおよ
び第２のポリマ、あるいはいずれか一方のポリマに予め
添加しておいても良い。そして、酸発生剤を第２のポリ
マに予め添加しておくと、この酸発生剤を第２のポリマ
に偏在させやすく、したがって、少量の酸発生剤でもっ
て、集中的に第２のポリマを酸分解させることができる
点で好ましい。

【０１１４】また、この発明のレジスト用感光性樹脂組
成物において、少なくとも一つの窒素原子を含む芳香族
環を有するモノマ、すなわち、式（１）で表される含窒
素モノマ等から構成されるメタクリル酸エステルポリマ
がアルカリ可溶性であって、このポリマに、さらに溶解
阻止剤を添加してあることが良い。いわゆる、３成分系
の化学増幅型レジストとして構成したものであり、既に
説明した２成分系の化学増幅型レジストと比べて、酸分
解性官能基を有するモノマを、モノマ成分として添加す
る必要が無いため、製造が容易な点で好ましい。

【０１１５】そして、この３成分系のレジスト用感光性
樹脂組成物において、式（１）で表される含窒素モノマ
等から構成されるメタクリル酸エステルポリマは、少な
くとも一つの窒素原子を含む芳香族環を有するモノマ、
すなわち窒素含有モノマ１００重量部に対して、モノマ
成分の一つとして、アルカリ可溶性モノマを、１〜２０
０重量部添加して構成してあることが良い。

【０１１６】このようにメタクリル酸エステルポリマを
構成すると、優れたアルカリ液現像性が得られ、一方
で、耐ドライエッチング性も低下するおそれが少ないた
めである。

【０１１７】よって、かかる優れたアルカリ液現像性と
耐ドライエッチング性のバランスがより良好な観点か
ら、アルカリ可溶性モノマの添加量（共重合比率）は、
より好ましくは、窒素含有モノマ１００重量部に対し
て、５〜１００重量部、最適には、１０〜５０重量部の
範囲内の値である。

【０１１８】なお、ここで、アルカリ可溶性モノマと
は、ラジカル重合してポリマになった場合に、そのポリ
マがアルカリ可溶性である場合の、そのポリマ原料とし
てのモノマをいう。よって、モノマまたはオリゴマ状態
でアルカリ可溶性であっても、ラジカル重合してポリマ
になった場合に、そのポリマがアルカリ可溶性で無い場
合には、そのポリマ原料としてのモノマは、ここではア
ルカリ可溶性モノマとは言わない。

【０１１９】また、この３成分系のレジスト用感光性樹
脂組成物において、アルカリ可溶性モノマが、メタクリ
ル酸（ＭＡ）モノマであることが良い。このように、ア
ルカリ可溶性モノマとして、メタクリル酸（ＭＡ）モノ
マを用いると、優れたアルカリ現像性が得られる一方
で、光透過性やシリコンウエハへの密着力が向上し、さ
らには、耐ドライエッチング性も極端に低下するおそれ
も少ないためである。

【０１２０】また、この３成分系のレジスト用感光性樹
脂組成物において、溶解阻止剤が、式（６）で表される
ノルボルネオールのｔ−ブトキシ化カルボニル化合物で
あることが良い。

【０１２１】

【化３４】

【０１２２】もちろん、従来、溶解阻止剤として使用さ
れてきた、ノルボルネオールのｔ−ブチル化カルボニル
化合物やアセタール化カルボニル化合物、あるいは、ア
ダマンチルアルコールのｔ−ブトキシ化カルボニル化合
物やｔ−ブチル化カルボニル化合物、さらにはアダマン
チルアルコールのアセタール化カルボニル化合物等も、
単独または混合して使用可能である。

【０１２３】しかしながら、ノルボルネオールのｔ−ブ
トキシ化カルボニル化合物は、特に、アルカリ現像液に
対する溶解阻止性に優れている反面、光感度良く容易に
酸分解する点で、この発明の３成分系のレジスト用感光
性樹脂組成物における溶解阻止剤として最適である。

【０１２４】また、溶解阻止剤の添加量も、光感度やア
ルカリ現像液に対する溶解阻止性を考慮して定めること
が好ましいが、例えば、式（１）で表される含窒素モノ
マ等から構成されるメタクリル酸エステルポリマ１００
重量部に対して、１〜１００重量部の範囲内で添加する
ことが好ましい。

【０１２５】このような範囲で溶解阻止剤を添加すれ
ば、一定のアルカリ現像液に対する溶解阻止性が得られ
るとともに、この溶解阻止性と、一般に相反する特性で
ある光感度についても適当な特性が得られるためであ
る。

【０１２６】よって、かかる溶解阻止性と光感度のバラ
ンスがより良好な観点から、溶解阻止剤の添加量として
は、式（１）で表される含窒素モノマ等から構成される
メタクリル酸エステルポリマ１００重量部に対して、よ
り好ましくは、５〜８０重量部の範囲内、最適には、１
０〜５０重量部の範囲内の値であると良い。

【０１２７】また、３成分系のレジスト用感光性樹脂組
成物における、酸発生剤の種類、酸発生剤の添加量、式
（１）で表される含窒素モノマ等から構成されるメタク
リル酸エステルポリマの重量平均分子量等は、既に説明
した２成分系のレジスト用感光性樹脂組成物におけるも
のと、同一種類、同一範囲で使用可能である。

【０１２８】例えば、酸発生剤の種類としては、既に説
明したように、式（２２）で表される種々のトリフェニ
ルスルフォニウム塩のうち、ＸがＣＦ₃ ＳＯ₃ ^-である、
トリフェニルスルフォニウムトリフレート、または、式
（２３）で表される種々のジフェニルヨードニウム塩の
うち、ＸがＣＦ₃ ＳＯ₃ ^-である、ジフェニルヨードニウ
ムトリフレートが良い。これらの酸発生剤は、特に、光
感度が優れている点で好ましい。

【０１２９】そして、酸発生剤の添加量は、一定の光感
度および１９３ｎｍ付近の光吸収が少なくなることか
ら、メタクリル酸エステルポリマ１００重量部に対し
て、酸発生剤を、０．０１〜３０重量部の範囲内で添加
することが好ましい。

【０１３０】さらに、式（１）で表される含窒素モノマ
等から構成されるメタクリル酸エステルポリマの重量平
均分子量も、耐ドライエッチング性が良好な観点から１
〜５０万の範囲内の値がであることが好ましい。

【０１３１】また、この発明のレジスト用感光性樹脂組
成物において、すなわち、２成分系および３成分系のい
ずれのレジスト用感光性樹脂組成物においても、１９３
ｎｍ付近の波長を有する光の吸収が少ないことが良い。

【０１３２】また、この発明のレジスト用感光性樹脂組
成物において、好ましくは、有機溶剤が添加してあり、
溶液状態であることが良い。このようにレジスト用感光
性樹脂組成物が溶液状態であれば、シリコンウエハ上
に、スピンコート法により簡便かつ精度良く塗布して、
均一なレジスト薄膜を形成することができる。

【０１３３】また、この発明のレジスト用感光性樹脂組
成物において、添加する有機溶剤として、酢酸エチル、
メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエ
ン、エチレングリコール類等、単独または混合して使用
可能であるが、より好ましくは、エチルセルソルブアセ
テート（ＥＣＡ）である。エチルセルソルブアセテート
は、特に、メタクリル酸エステルポリマ等の良溶媒であ
り、また、レジスト用感光性樹脂組成物から容易に飛散
できる点で、この発明のレジスト用感光性樹脂組成物に
添加する有機溶剤として、最適である。

【０１３４】そして、これらの有機溶剤を、メタクリル
酸エステルポリマ（主ポリマ）１００重量部に対して、
１００〜１０００重量部の範囲で添加することが良い。
かかる範囲の添加量でエチルセルソルブアセテート（Ｅ
ＣＡ）等を用いれば、適度の粘度、具体的には、２５℃
において、１、０００〜１、０００、０００ｃｐｓの粘
度、より好ましくは、５、０００〜５００、０００ｃｐ
ｓの範囲の粘度を有する、溶液状態のレジスト用感光性
樹脂組成物が得られるためである。

【０１３５】

【発明の実施の形態】以下、実施例により、この発明の
レジスト用感光性樹脂組成物をより詳細に説明する。但
し、以下に述べる使用材料の種類および、この使用材料
の使用量、ラジカル重合温度、ラジカル重合時間、レジ
ストの乾燥温度、レジストの乾燥時間、レジストの膜厚
等の数値的条件は、この発明の範囲内の一例にすぎな
い。

【０１３６】１．第１の実施例 （レジスト用感光性樹脂組成物の作製）反応容器に、１
４５ｇ（分子量１４５．０ｇ、１．０モル）の２−キノ
リルアルコールと１２０ｇ（分子量１２０．０ｇ、１．
０モル）のメタクリル酸クロライドとを添加し、さら
に、１２１ｇ（分子量１００．０ｇ、１．２モル）のト
リエチルアミンを添加した。

【０１３７】そして、４０℃の温度条件で、約１時間、
スターラーを用いて反応溶液を攪拌しながら、２−キノ
リルアルコールの水酸基とメタクリル酸クロライドの塩
素を反応させた。この反応、すなわち脱塩化水素反応に
より、キノリン環をエステル部分に有するメタクリル酸
エステルモノマを作製し、この発明における、式（２
９）で表される第１の含窒素モノマとした。

【０１３８】

【化３５】

【０１３９】次に、別な反応容器に、窒素置換後、２３
９ｇ（分子量２３９．０ｇ、１．０モル）の式（２９）
で表される第１の含窒素モノマと、２０．０ｇ（分子量
１００．０ｇ、０．２モル）のメタクリル酸メチル（Ｍ
ＭＡ）モノマと、１１３．６ｇ（分子量１４２．０ｇ、
０．８モル）のメタクリル酸ｔ−ブチル（ＴＭＡ）モノ
マと、重合開始剤としての、７．４５ｇ（モノマ重量に
対して、２．０重量％）のアゾビスイソブチロニトリル
（ＡＩＢＮ）と、１４９２．０ｇのトルエン溶剤とを添
加し、モノマ濃度約２０重量％の反応溶液とした。

【０１４０】この反応溶液を、窒素雰囲気中、ヒータを
用いて４０℃の温度条件に保ち、約５時間スターラを用
いて攪拌しながら、ラジカル重合反応を行った。そし
て、式（３０）で表わすメタクリル酸エステルポリマ
（以下、主ポリマ）を溶液重合により得た。

【０１４１】

【化３６】

【０１４２】（式中、ｌ、ｍ、ｎは、それぞれ、第１の
含窒素モノマ、メタクリル酸メチルモノマ、および、メ
タクリル酸ｔ−ブチルモノマの、ポリマ中のモル比率を
意味している。この場合、ポリマ中のモル比率は、モノ
マ仕込み比率とほぼ同様であり、ｌ、ｍ、ｎは、それぞ
れ、約５０モル％、約１０モル％、約４０モル％であ
る。） その後、反応温度を低下させてラジカル重合反応を停止
させ、エチルセルソルブアセテート（ＥＣＡ）を用いて
精製した後、主ポリマとして得た。そして、この主ポリ
マの重量平均分子量を、ゲルパーミエーションクロマト
グラフ（ＧＰＣ）を用いて測定したところ、主ポリマの
重量平均分子量は、約１０万であった。

【０１４３】次に、この主ポリマを、最終的に、この主
ポリマ１００重量部あたり、エチルセルソルブアセテー
トを５６７重量部添加し、溶液状態のポリマ溶液（濃度
約１５％）とした。そして、このポリマ溶液に、酸発生
剤としてのトリフェニルスルフォニウムトリフレートを
２重量部添加し、均一に分散させた。このようにして、
この発明の溶液状態のレジスト用感光性樹脂組成物を作
製し、以下の評価に供した。

【０１４４】（レジスト用感光性樹脂組成物の評価）シ
リコンウエハ上に、レジストの密着増強剤として、スピ
ンコート法により、厚さ０．１μｍのヘキサメチレンジ
シラザン（ＨＭＤＳ）を積層した。それから、このシリ
コンウエハ上のレジストの密着増強剤の被膜上に、この
発明の溶液状態のレジスト用感光性樹脂組成物を、スピ
ンコート法により、乾燥（プリベーク）後の厚さが０．
４μｍのレジスト膜となるように塗布した。そして、オ
ーブンを用いて、温度１５０℃、２分間の条件で、レジ
スト膜をプリベークした。

【０１４５】次に、このプリベークしたレジスト膜上
に、０．５μｍのラインアンドスペースパターンのフォ
トマスク（パターンマスクとも言う。）を重ねて配置
し、そのフォトマスク側から、ＡｒＦ露光機（ラムダフ
ィジクス社製）を用いて、１ｍＪ／ｃｍ² の強度で、Ａ
ｒＦエキシマレーザを、２０パルス照射した。そして、
この露光後、オーブンを用いて、温度１３０℃、２分間
の条件で、レジスト膜に対して、さらに露光後ベーク
（ＰＥＢ）を施した。

【０１４６】その後、現像液として、０．１規定（Ｎ）
の濃度のテトラアンモニウムハイドロオキサイド（ＴＭ
ＡＨ）水溶液を用い、室温（２５℃）、３０秒間の条件
で現像を行い、それに続けて、純水を用いて、１０回ほ
どリンスを行った。

【０１４７】その結果、０．５μｍの線幅（使用したフ
ォトマスクの最小の線幅）のレジスト膜のポジパターン
が、解像度良く形成されていることが確認された。すな
わち、この得られたレジスト膜のポジパターンを、電子
走査型顕微鏡（ＳＥＭ）で観察したところ、ほぼ矩形の
形状を呈していた。よって、この発明のレジスト用感光
性樹脂組成物は、１９３ｎｍの波長を有するＡｒＦエキ
シマレーザを用いて、高い解像度のレジストパターンが
得られることが確認された。

【０１４８】次に、ＣＦ₄ ガスを用いて、レジスト膜の
ポジパターンが表面に形成してあるシリコンウエハに対
して、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を行った。こ
のＲＩＥは、ＣＦ₄ ガスの圧力として、４Ｐａ、高周波
電源の出力として、１００Ｗの条件で行った。

【０１４９】その結果、レジスト材料に、一般に優れた
耐ドライエッチング性を示す材料として知られているポ
リヒドロキシスチレン（ＰＨＳ）を用い、その時のエッ
チレート（エッチング速度）を１．０（基準）とした場
合に、この発明のレジスト膜のパターンのエッチレート
として、１．０（相対値）という、ＰＨＳと同等の値が
得られた。

【０１５０】なお、メチルメタクリレート単体のポリマ
（分子量約１０万）においては、エッチレートが、ＰＨ
Ｓと比較して、約１．５であることも知られており、こ
のメチルメタクリレート単体のポリマに比較すれば、こ
の発明のレジスト膜は、１．５倍優れた耐ドライエッチ
ング性を示すことが確認された。

【０１５１】また、ＲＩＥ後のレジスト膜のポジパター
ンを、電子走査型顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて観察したと
ころ、このポジパターンは、ＲＩＥ前の形状と顕著な変
化は無く、ほぼ矩形の形状を呈していた。よって、この
発明の第１の実施例のレジスト用感光性樹脂組成物は、
ＲＩＥにおいて、すぐれた耐ドライエッチング性を有し
ていることが確認された。

【０１５２】２．第２の実施例 （レジスト用感光性樹脂組成物の作製）第１の実施例に
おける主ポリマと同一のポリマ（区別するために、第１
のポリマと言う）を、同一の手順で得た。

【０１５３】まず、第１の実施例におけるキノリン環を
エステル部分に有するメタクリル酸エステルモノマ、す
なわち、第１の窒素含有モノマを同一条件で作製した。
次に、別な反応容器で、この第１の窒素含有モノマと、
メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）モノマと、メタクリル酸
ｔ−ブチル（ＴＭＡ）モノマとから、第１の実施例と同
一条件でラジカル重合反応を行い、第１のポリマとして
の、メタクリル酸エステルポリマを得た。この第１のポ
リマの重量平均分子量は、第１の実施例の主ポリマと同
じく、ゲルパーミエーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）
を用いて測定したところ、約１０万であった。

【０１５４】一方、別な反応容器に、窒素置換後、１４
２．０ｇ（分子量１４２．０ｇ、１．０モル）のメタク
リル酸ｔ−ブチル（ＴＭＡ）モノマと、重合開始剤とし
ての、２．８４ｇ（ＴＭＡモノマ重量に対して、２．０
重量％）のアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）
と、５６８．０ｇのトルエン溶剤とを添加し、モノマ濃
度約２０重量％の反応溶液とした。この反応溶液を、窒
素雰囲気中、ヒータを用いて４０℃の温度条件に保ち、
約５時間スターラを用いて攪拌しながら、ラジカル重合
反応を行った。

【０１５５】そして、メタクリル酸ｔ−ブチル（ＴＭ
Ａ）エステルポリマ（以下、第２のポリマ）を溶液重合
により得た。その後、反応容器の温度を低下させてラジ
カル重合反応を停止させ、エチルセルソルブアセテート
（ＥＣＡ）を用いて精製した後、第２のポリマとして得
た。そして、この第２のポリマの重量平均分子量を、ゲ
ルパーミエーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）を用いて
測定したところ、重量平均分子量は、約１０万であっ
た。

【０１５６】そして、第１のポリマ１００重量部に対し
て、第２のポリマを、２０重量部添加し、さらに、エチ
ルセルソルブアセテートを６８０重量部添加し、溶液状
態のポリマ溶液（濃度約１５％）とした。

【０１５７】そして、このポリマ溶液に、酸発生剤とし
てのトリフェニルスルフォニウムトリフレートを２．４
重量部添加し、均一に分散させた。このようにして、こ
の発明の第２の実施例の溶液状態のレジスト用感光性樹
脂組成物を作製し、以下の評価に供した。なお、第２の
実施例のレジスト用感光性樹脂組成物の評価は、第１の
実施例のレジスト用感光性樹脂組成物の評価とほぼ同様
に行ったため、第１の実施例と同様な点は、適宜省略し
て、説明する。

【０１５８】（レジスト用感光性樹脂組成物の評価）シ
リコンウエハ上に、第１の実施例と同様に、レジストの
密着増強剤として、スピンコート法により、厚さ０．１
μｍのヘキサメチレンジシラザン（ＨＭＤＳ）を積層し
た。それから、このシリコンウエハ上の、レジストの密
着増強剤の被膜上に、この発明の溶液状態のレジスト用
感光性樹脂組成物を、スピンコート法により、乾燥（プ
リベーク）後の厚さが０．３μｍのレジスト膜となるよ
うに塗布した。

【０１５９】そして、オーブンを用いて、温度１２０
℃、２分間の条件で、レジスト膜をプリベークした。こ
のプリベーク後の、レジスト膜上に、０．２μｍのライ
ンアンドスペースパターンのフォトマスク（パターンマ
スクとも言う。）を重ねて配置し、そのフォトマスク側
から、ＡｒＦ露光機（ラムダフィジクス社製）を用い
て、１ｍｊ／ｃｍ² の強度で、ＡｒＦエキシマレーザ
を、１０パルス照射した。そして、この露光後、オーブ
ンを用いて、温度１３０℃、２分間の条件で、レジスト
膜に対して、さらに露光後ベーク（ＰＥＢ）を施した。

【０１６０】その後、現像液として、０．１規定（Ｎ）
の濃度のテトラアンモニウムハイドロオキサイド（ＴＭ
ＡＨ）水溶液を用い、室温（２５℃）、３０秒間の条件
で現像を行い、それに続けて、純水を用いて、１０回ほ
どリンスを行った。

【０１６１】その結果、０．２μｍの線幅（使用したフ
ォトマスクの最小の線幅）のレジスト膜のポジパターン
が、解像度良く形成されていることが確認された。すな
わち、この得られたレジスト膜のポジパターンを、電子
走査型顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて観察したところ、ほぼ
矩形の形状を呈していた。よって、この発明のレジスト
用感光性樹脂組成物は、１９３ｎｍの波長を有するＡｒ
Ｆエキシマレーザを用いて、高い解像度のレジストパタ
ーンが得られることが確認された。

【０１６２】次に、第１の実施例と同様に、ＣＦ₄ ガス
を用いて、表面にレジスト膜のポジパターンを有するシ
リコンウエハに対して、反応性イオンエッチング（ＲＩ
Ｅ）を行った。このＲＩＥの条件も第１の実施例と同様
であり、ＣＦ₄ ガスの圧力４Ｐａ、高周波電源の出力１
００Ｗの条件で行った。

【０１６３】その結果、レジスト材料としてのポリヒド
ロキシスチレン（ＰＨＳ）のエッチレート（エッチング
速度とも言う。基準として、１．０とする。）と比較し
て、１．０（相対値）という値が得られ、ＰＨＳと同等
のエッチレートであることが確認された。

【０１６４】３．第３の実施例 （レジスト用感光性樹脂組成物の作製）反応容器に、１
８６ｇ（分子量１８６ｇ、１．０モル）のフェナジンア
ルコールと、１２０ｇ（分子量１２０ｇ、１．０モル）
のメタクリル酸クロライドとを添加し、さらに、１２１
ｇ（分子量１００ｇ、１．２モル）のトリエチルアミン
を添加した。

【０１６５】そして、４０℃の温度条件で、約１時間、
スターラーを用いて反応溶液を攪拌しながら、フェナジ
ンアルコールの水酸基とメタクリル酸クロライドの塩素
を反応させた。この反応、すなわち脱塩化水素反応によ
り、式（３１）で表されるフェナジン環をエステル部分
に有するメタクリル酸エステルモノマを作製し、第２の
含窒素モノマとした。

【０１６６】

【化３７】

【０１６７】次に、別な反応容器に、窒素置換後、２７
１ｇ（分子量２７１．０ｇ、１．０モル）の第２の含窒
素モノマと、６０．０ｇ（分子量１００．０ｇ、０．６
モル）のメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）モノマと、３
４．４ｇ（分子量８６．０ｇ、０．４モル）のメタクリ
ル酸（ＭＡ）モノマと、重合開始剤としての、６．６ｇ
（モノマ全重量に対して、２．０重量％）のアゾビスイ
ソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）と、１３２４．０ｇのト
ルエン溶剤とを添加し、モノマ濃度２０重量％の反応溶
液とした。

【０１６８】この反応溶液を、窒素雰囲気中、ヒータを
用いて４０℃の温度条件に保ち、約５時間スターラを用
いて反応溶液を攪拌しながら、ラジカル重合反応を行っ
た。そして、式（３２）で表すメタクリル酸エステルポ
リマ（主ポリマ）を溶液重合により得た。

【０１６９】

【化３８】

【０１７０】（式中、ｌ、ｍ、ｎは、それぞれ、第２の
含窒素モノマ、メタクリル酸メチルモノマ、および、メ
タクリル酸の、ポリマ中のモル比率を意味している。こ
の場合、ポリマ中のモル比率は、モノマ仕込み比率とほ
ぼ同様であり、ｌ、ｍ、ｎは、それぞれ、約５０モル
％、約３０モル％、約２０モル％である。） その後、反応容器を周囲から冷却して、ラジカル重合反
応を停止させ、得られたメタクリル酸エステルポリマ
を、エチルセルソルブアセテート（ＥＣＡ）を用いて精
製した。そして、精製後のメタクリル酸エステルポリマ
の重量平均分子量を、ゲルパーミエーションクロマトグ
ラフ（ＧＰＣ）を用いて測定した。その結果、主ポリマ
の重量平均分子量は、約１０万であった。

【０１７１】次に、別な容器に、得られたメタクリル酸
エステルポリマを１００重量部、酸発生剤としての、ジ
フェニルヨードニウムトリフレートを５重量部、溶解阻
止剤としてのノルボルネオールのｔ−ブトキシ化カルボ
ニル化合物（Ｎ−ＢＯＣ）を３０重量部、および、有機
溶剤としてのエチルセルソルブアセテート（ＥＣＡ）を
５６６．７ｇを添加し、溶液状態ののレジスト用感光性
樹脂組成物（濃度約１５％）を作製し、以下の評価に供
した。

【０１７２】なお、第３の実施例のレジスト用感光性樹
脂組成物の評価も、第１の実施例のレジスト用感光性樹
脂組成物の評価とほぼ同様に行ったため、第１の実施例
と同様な点は、適宜省略して、説明する。

【０１７３】（レジスト用感光性樹脂組成物の評価）シ
リコンウエハ上に、第１の実施例と同様に、レジストの
密着増強剤として、スピンコート法により、厚さ０．１
μｍのヘキサメチレンジシラザン（ＨＭＤＳ）を積層し
た。それから、このシリコンウエハ上の、レジストの密
着増強剤の被膜上に、この発明の溶液状態のレジスト用
感光性樹脂組成物を、スピンコート法により、乾燥（プ
リベーク）後の厚さが０．４μｍのレジスト膜となるよ
うに塗布した。

【０１７４】そして、オーブンを用いて、温度８０℃、
２分間の条件で、レジスト膜をプリベークした。このレ
ジスト膜上に、０．５μｍのラインアンドスペースパタ
ーンのフォトマスク（パターンマスクとも言う。）を重
ねて配置し、そのフォトマスク側から、ＡｒＦ露光機
（ラムダフィジクス社製）を用いて、１ｍｊ／ｃｍ² の
強度で、ＡｒＦエキシマレーザを３０パルス照射した。
そして、この露光後、オーブンを用いて、温度１００
℃、２分間の条件で、レジスト膜に対して、さらに露光
後ベーク（ＰＥＢ）を施した。

【０１７５】その後、現像液として、０．２規定（Ｎ）
の濃度のテトラアンモニウムハイドロオキサイド（ＴＭ
ＡＨ）水溶液を用い、実施例１と同様に、室温（２５
℃）、３０秒間の条件で現像を行い、それに続けて、純
水を用いて、１０回ほどリンスを行った。

【０１７６】その結果、０．５μｍの線幅（フォトマス
クの最小の線幅）のレジスト膜のポジパターンが解像度
良く形成されていることが確認された。すなわち、この
得られたレジスト膜のポジパターンを、電子走査型顕微
鏡（ＳＥＭ）で観察したところ、ほぼ矩形の形状を呈し
ていた。よって、この発明のレジスト用感光性樹脂組成
物は、１９３ｎｍの波長のＡｒＦエキシマレーザを用い
て、高い解像度のレジストパターンを提供できることが
確認された。

【０１７７】次に、第１の実施例と同様に、ＣＦ₄ ガス
を用いて、表面にレジスト膜のポジパターンを有するシ
リコンウエハに対して、反応性イオンエッチング（ＲＩ
Ｅ）を行った。このＲＩＥの条件も第１の実施例と同様
であり、ＣＦ₄ ガスの圧力４Ｐａ、高周波電源の出力１
００Ｗの条件で行った。

【０１７８】その結果、レジスト材料としてのポリヒド
ロキシスチレン（ＰＨＳ）のエッチレート（エッチング
速度とも言う。基準として１．０とする。）と比較し
て、１．０という同等のエッチレート（相対値）が得ら
れた。

【０１７９】４．第４の実施例 第３の実施例における溶解阻止剤としてのノルボルネオ
ールのｔ−ブトキシ化カルボニル化合物（Ｎ−ＢＯＣ）
を、式（３３）で表されるアダマンチルアルコールのｔ
−ブトキシ化カルボニル化合物（Ａ−ＢＯＣ）に変えた
ほかは、第３の実施例と同様に、第４の実施例として、
この発明の３成分系のレジスト用感光性樹脂組成物を作
製し、評価した。

【０１８０】

【化３９】

【０１８１】その結果、０．５μｍの線幅（使用したフ
ォトマスクの最小の線幅）のレジスト膜のポジパターン
が解像度良く形成されていることが確認された。

【０１８２】また、第３の実施例と同様に、ＣＦ₄ ガス
を用いて、表面にレジスト膜のポジパターンを有するシ
リコンウエハに対して、反応性イオンエッチング（ＲＩ
Ｅ）を行った。

【０１８３】その結果、レジスト材料としてのポリヒド
ロキシスチレン（ＰＨＳ）のエッチレート（基準１．
０）と比較して、１．０という同等のエッチレート（相
対値）が得られた。また、ＲＩＥ後のレジスト膜のポジ
パターンを、電子走査型顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて観察
したところ、ＲＩＥ前の形状と顕著な変化は無く、ほぼ
矩形の形状を呈していた。よって、この発明の第４の実
施例のレジスト用感光性樹脂組成物も、ＲＩＥにおけ
る、すぐれた耐ドライエッチング性を有していることが
確認された。

【０１８４】５．比較例１ （レジスト用感光性樹脂組成物の作製）ポリヒドロキシ
スチレン（ＰＨＳ）の水酸基をｔ−ＢＯＣで保護した材
料（ｔ−ＢＯＣ化ＰＨＳ）を用意した。

【０１８５】次に、反応容器に、窒素置換後、ｔ−ＢＯ
Ｃ化ＰＨＳを、１００ｇと、重合開始剤としての、２．
０ｇのアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）と、４
００ｇのトルエン溶剤とを添加し、モノマ濃度約２０重
量％の反応溶液とした。この反応溶液を、窒素雰囲気
中、ヒータを用いて４０℃の温度条件に保ち、約５時間
スターラを用いて攪拌しながら、ラジカル重合反応を行
った。そして、式（３４）で表されるＰＨＳポリマを溶
液重合により得た。

【０１８６】

【化４０】

【０１８７】（式中、ｎ／３は、ｔ−ＢＯＣ化ＰＨＳの
重合度を意味する。） その後、反応温度を低下させてラジカル重合反応を停止
させ、エチルセルソルブアセテート（ＥＣＡ）を用いて
精製した後、このＰＨＳポリマ１００重量部あたり、エ
チルセルソルブアセテートを５６７重量部添加し、溶液
状態のポリマ溶液（濃度約１５％）とした。そして、こ
のポリマ溶液に、酸発生剤としてのトリフェニルスルフ
ォニウムトリフレートを２重量部添加し、均一に分散さ
せた。このようにして、比較例としての、溶液状態のＰ
ＨＳポリマを用いたレジスト用感光性樹脂組成物を作製
し、以下の評価に供した。

【０１８８】（レジスト用感光性樹脂組成物の評価）シ
リコンウエハ上に、第１の実施例等と同様に、レジスト
の密着増強剤として、スピンコート法により、厚さ０．
１μｍのヘキサメチレンジシラザン（ＨＭＤＳ）を積層
した。それから、このシリコンウエハ上のレジストの密
着増強剤の被膜上に、溶液状態の、ＰＨＳポリマを用い
たレジスト用感光性樹脂組成物を、スピンコート法によ
り、乾燥（プリベーク）後の厚さが０．４μｍのレジス
ト膜となるように塗布した。そして、オーブンを用い
て、温度１５０℃、２分間の条件で、レジスト膜をプリ
ベークした。

【０１８９】次に、このレジスト膜上に、０．５μｍの
ラインアンドスペースパターンのフォトマスクを重ねて
配置し、そのフォトマスク側から、ＡｒＦ露光機（ラム
ダフィジクス社製）を用いて、１ｍｊ／ｃｍ² の強度
で、ＡｒＦエキシマレーザを、２０パルス照射した。そ
して、この露光後、オーブンを用いて、温度１３０℃、
２分間の条件で、レジスト膜に対して、さらに露光後ベ
ーク（ＰＥＢ）を施した。

【０１９０】その後、現像液として、０．１規定（Ｎ）
の濃度のテトラアンモニウムハイドロオキサイド（ＴＭ
ＡＨ）水溶液を用い、室温（２５℃）、３０秒間の条件
で現像を行い、それに続けて、純水を用い、１０回ほ
ど、リンスを行った。

【０１９１】その結果、電子走査型顕微鏡（ＳＥＭ）を
用いて観察したところ、レジスト膜のポジパターンがほ
とんど形成されていないことが確認された。すなわち、
ＰＨＳポリマを用いたレジスト用感光性樹脂組成物は、
分子内に芳香族環を有しており、１９３ｎｍの付近の波
長に、強い光吸収域を有している。したがって、照射さ
れたＡｒＦエキシマレーザを、吸収してしまい、有効に
酸分解が行われないためと推定される。

【０１９２】なお、比較例１における、ＰＨＳポリマを
用いたレジスト用感光性樹脂組成物は、レジスト膜のポ
ジパターンがほとんどシリコンウエハ上に形成されてい
ないため、シリコンウエハに対して、反応性イオンエッ
チングは行わなかった。

【０１９３】

【発明の効果】この発明のメタクリル酸エステルポリマ
を含むレジスト用感光性樹脂組成物において、メタクリ
ル酸エステルポリマは、モノマ成分の一つとして、メタ
クリル酸エステルモノマのエステル部分に少なくとも１
個の窒素原子を含む芳香族環（２個以上の芳香族環から
なる縮合環を含む）を有するモノマを含んで構成してあ
り、１９３ｎｍ付近の光吸収が小さくて、ＡｒＦエキシ
マレーザを用いても高い解像度を得ることができる。

【０１９４】そして、この発明のレジスト用感光性樹脂
組成物は、従来、最も耐ドライエッチング性に優れてい
ると言われたポリヒドロキシスチレン（ＰＨＳ）を用い
たレジスト用感光性樹脂組成物のエッチレートと同等で
あり、したがって、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）
における、耐ドライエッチング性にもすぐれている。

【０１９５】よって、この発明のレジスト用感光性樹脂
組成物を用いて、ＡｒＦエキシマレーザに適した、レジ
スト用感光性樹脂組成物を提供できるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例に用いる、キノリン環をエステル
部分に有するメタクリル酸エステルモノマの、光波長と
ＣＮＤＯ／Ｓ法で求めた光吸収強度との関係を示す図で
ある。

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 メタクリル酸エステルポリマを含むレジ
   スト用感光性樹脂組成物において、 前記メタクリル酸エステルポリマは、モノマ成分の一つ
   として、式（１）で表される、メタクリル酸エステルモ
   ノマのエステル部分に、少なくとも１個の窒素原子を含
   む芳香族環を有するモノマを含んで構成してあることを
   特徴とするレジスト用感光性樹脂組成物。 【化１】
2. 【請求項２】 請求項１に記載のレジスト用感光性樹脂
   組成物において、前記少なくとも１個の窒素原子を含む
   芳香族環が、２個以上の芳香族環からなる縮合環である
   ことを特徴とするレジスト用感光性樹脂組成物。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載のレジスト用感
   光性樹脂組成物において、前記窒素原子を含む芳香族環
   または縮合環が、式（２）で表されるキノリン環または
   式（３）で表されるフェナジン環であることを特徴とす
   るレジスト用感光性樹脂組成物。 【化２】 【化３】
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載のレ
   ジスト用感光性樹脂組成物において、前記芳香族環また
   は縮合環が、前記窒素原子を２個または３個有すること
   を特徴とするレジスト用感光性樹脂組成物。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項に記載のレ
   ジスト用感光性樹脂組成物において、前記メタクリル酸
   エステルポリマは、前記少なくとも一つの窒素原子を含
   む芳香族環を有するモノマ１００重量部に対して、酸分
   解性官能基を有するモノマを、モノマ成分の一つとし
   て、１〜２００重量部含んで構成してあることを特徴と
   するレジスト用感光性樹脂組成物。
6. 【請求項６】 請求項５に記載のレジスト用感光性樹脂
   組成物において、前記酸分解性官能基を有するモノマ
   が、式（４）で表されるメタクリル酸３級アルキルエス
   テルモノマ（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、それぞれ炭素数１〜
   １０の置換または非置換のアルキル基であり、それぞれ
   同一または、異なるアルキル基でも良い。）であること
   を特徴とするレジスト用感光性樹脂組成物。 【化４】
7. 【請求項７】 請求項６に記載のレジスト用感光性樹脂
   組成物において、前記メタクリル酸３級アルキルエステ
   ルモノマが、式（５）で表されるメタクリル酸ｔ−ブチ
   ル（ＴＭＡ）モノマであることを特徴とするレジスト用
   感光性樹脂組成物。 【化５】
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか１項に記載のレ
   ジスト用感光性樹脂組成物において、前記メタクリル酸
   エステルポリマは、モノマ成分の一つとして、前記窒素
   原子を含む芳香族環を有するモノマ１００重量部に対し
   て、メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）モノマを、１〜２０
   ０重量部含んで構成してあることを特徴とするレジスト
   用感光性樹脂組成物。
9. 【請求項９】 請求項１〜８のいずれか１項に記載のレ
   ジスト用感光性樹脂組成物において、前記メタクリル酸
   エステルポリマ１００重量部に対して、酸発生剤を、
   ０．０１〜３０重量部添加することを特徴とするレジス
   ト用感光性樹脂組成物。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載のレジスト用感光性樹
    脂組成物において、前記酸発生剤が、トリフェニルスル
    フォニウムトリフレートおよびジフェニルヨードニウム
    トリフレート、あるいは、いずれか一方であることを特
    徴とするレジスト用感光性樹脂組成物。
11. 【請求項１１】 請求項１〜１０のいずれか１項に記載
    のレジスト用感光性樹脂組成物において、前記メタクリ
    ル酸エステルポリマの、重量平均分子量が、１〜５０万
    であることを特徴とするレジスト用感光性樹脂組成物。
12. 【請求項１２】 メタクリル酸エステルポリマを含むレ
    ジスト用感光性樹脂組成物において、少なくとも、 第１のポリマとして、メタクリル酸エステルモノマのエ
    ステル部分に少なくとも１個の窒素原子を含む芳香族環
    （２個以上の芳香族環からなる、縮合環を含む）を有す
    るモノマを含んで構成してあるメタクリル酸エステルポ
    リマと、 第２のポリマとして、酸分解性官能基を有するモノマを
    含んで構成してあるポリマと、 および、酸発生剤とを含むことを特徴とするレジスト用
    感光性樹脂組成物。
13. 【請求項１３】 請求項１２に記載のレジスト用感光性
    樹脂組成物において、前記第１のポリマ１００重量部に
    対して、前記第２のポリマを、１〜１００重量部添加し
    てあることを特徴とするレジスト用感光性樹脂組成物。
14. 【請求項１４】 請求項１〜１２のいずれか１項に記載
    のレジスト用感光性樹脂組成物において、前記メタクリ
    ル酸エステルポリマに、第１のポリマとして、メタクリ
    ル酸エステルモノマのエステル部分に少なくとも１個の
    窒素原子を含む芳香族環（２個以上の芳香族環からな
    る、縮合環を含む）を有するモノマを含んで構成してあ
    るメタクリル酸エステルポリマを添加することを特徴と
    するレジスト用感光性樹脂組成物。
15. 【請求項１５】 請求項１〜１２のいずれか１項に記載
    のレジスト用感光性樹脂組成物において、前記メタクリ
    ル酸エステルポリマに、第２のポリマとして、酸分解性
    官能基を有するモノマを含んで構成してあるポリマを添
    加することを特徴とするレジスト用感光性樹脂組成物。
16. 【請求項１６】 請求項１〜１２のいずれか１項に記載
    のレジスト用感光性樹脂組成物において、前記メタクリ
    ル酸エステルポリマに、 第１のポリマとして、メタクリル酸エステルモノマのエ
    ステル部分に少なくとも１個の窒素原子を含む芳香族環
    （２個以上の芳香族環からなる、縮合環を含む）を有す
    るモノマを含んで構成してあるメタクリル酸エステルポ
    リマと、 第２のポリマとして、酸分解性官能基を有するモノマを
    含んで構成してあるポリマとをそれぞれ添加して構成し
    てあることを特徴とするレジスト用感光性樹脂組成物。
17. 【請求項１７】 請求項１２〜１６のいずれか１項に記
    載のレジスト用感光性樹脂組成物において、前記第１の
    ポリマおよび前記第２のポリマ、あるいはいずれか一方
    のポリマの重量平均分子量が、それぞれ１〜５０万であ
    ることを特徴とするレジスト用感光性樹脂組成物。
18. 【請求項１８】 請求項１〜４のいずれか１項に記載の
    レジスト用感光性樹脂組成物において、前記メタクリル
    酸エステルポリマは、アルカリ可溶性であって、溶解阻
    止剤を添加して構成してあることを特徴とするレジスト
    用感光性樹脂組成物。
19. 【請求項１９】 請求項１８に記載のレジスト用感光性
    樹脂組成物において、前記メタクリル酸エステルポリマ
    は、前記少なくとも一つの窒素原子を含む芳香族環を有
    するモノマ１００重量部に対して、モノマ成分の一つと
    して、アルカリ可溶性モノマを、１〜２００重量部添加
    して構成してあることを特徴とするレジスト用感光性樹
    脂組成物。
20. 【請求項２０】 請求項１９に記載のレジスト用感光性
    樹脂組成物において、前記アルカリ可溶性モノマが、メ
    タクリル酸（ＭＡ）モノマであることを特徴とするレジ
    スト用感光性樹脂組成物。
21. 【請求項２１】 請求項１８〜２０のいずれか１項に記
    載のレジスト用感光性樹脂組成物において、前記溶解阻
    止剤が、式（６）で表されるノルボルネオールのｔ−ブ
    トキシ化カルボニル化合物であることを特徴とするレジ
    スト用感光性樹脂組成物。 【化６】
22. 【請求項２２】 請求項１８〜２１のいずれか１項に記
    載のレジスト用感光性樹脂組成物において、前記溶解阻
    止剤を、前記メタクリル酸エステルポリマ１００重量部
    に対して、１〜１００重量部の範囲で添加して構成して
    あることを特徴とするレジスト用感光性樹脂組成物。
23. 【請求項２３】 請求項１〜２２のいずれか１項に記載
    のレジスト用感光性樹脂組成物において、１９３ｎｍ付
    近の波長における光吸収が少ないことを特徴とするレジ
    スト用感光性樹脂組成物。
24. 【請求項２４】 請求項１〜２３のいずれか１項に記載
    のレジスト用感光性樹脂組成物において、有機溶剤が添
    加してあり、溶液状態であることを特徴とするレジスト
    用感光性樹脂組成物。
25. 【請求項２５】 請求項２４に記載のレジスト用感光性
    樹脂組成物において、前記有機溶剤が、エチルセルソル
    ブアセテート（ＥＣＡ）であり、該有機溶剤を、前記メ
    タクリル酸エステルポリマ１００重量部に対して、１０
    ０〜１０００重量部添加して構成してあることを特徴と
    するレジスト用感光性樹脂組成物。