(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトレジストレリーフ像を形成させる方法であって：
ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、エポキシノボラック、及びグリシジルポリ（ヒドロキシスチレン）からなる群から選ばれるエポキシ含有成分、又はヒドロキシメチルメタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート及び３−ヒドロキシプロピルアクリレートからなる群から選ばれるヒドロキシルアクリレートを重合させた単位を含んでいるポリマー材料の少なくとも１種を含んでなるプロセシング組成物（ただし、光酸発生剤を含有する場合を除く。）の厚さ１０ｎｍから４０ｎｍのコーティング層となるように、無機表面層の上に密着性向上のためのプロセシング組成物を塗布するステップ；
該プロセシング組成物のコーティング層の上にフォトレジストのコーティング層組成物を塗布するステップ；
塗布したフォトレジスト層をパターンを有する感放射線で露光させ、その露光させたフォトレジスト層を現像してフォトレジストのレリーフ像を得るステップ、
を含んでなる方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍと言った、３００ｎｍ未満、２００ｎｍ未満の短波長で画像形成させるのに好適な新規なフォトレジスト組成物システムに関するものである。本発明のフォトレジストシステムには、有機プロセシング層（processing layer）の上にコーティングしたフォトレジスト層が含まれる。このような多層複合体は、ＳｉＯＮ及びその他の無機表面層に顕著な密着性を示す。好適なプロセシング層組成物には、ヘテロ原子を有する置換基、特に１又は複数の、Ｎ、Ｏ又はＳ原子を含む、例えばヒドロキシ基のような置換基を有する１種又は複数の成分が含まれている。
【０００２】
【従来の技術】
フォトレジストは基板に像を転写するために用いるために使用される感光性膜である。フォトレジストのコーティング層を基板の上に形成させ、次いで、フォトマスクを介して感放射線源で露光させる。このフォトマスクには感放射線不透過の領域と感放射線透過領域とが備えられている。感放射線で露光させると、フォトレジストコーティングに光誘起された化学変換が起こり、それによって、フォトマスクのパターンがフォトレジストでコーティングした基板に転写される。露光をしてからフォトレジストを現像すると、レリーフ像が得られ、それによって基板を選択的に加工することができるようになる。
【０００３】
フォトレジストは、ポジ型であってもネガ型であってもよい。ネガ型フォトレジストの場合には通常、感放射線に露光されたコーティング層部分は、フォトレジスト組成物中の光活性を有する化合物と重合性成分との間の反応によって、重合又は架橋を起こす。その結果、コーティングの露光された部分は、非露光部分よりも現像剤溶液に溶けにくくなる。ポジ型フォトレジストの場合には、非露光部分が現像液に比較的溶けにくいまま残るのに対し、露光された部分は現像剤溶液に溶けやすくなる。
【０００４】
現在入手可能なフォトレジストは多くの用途に適しているとはいうものの、現行のレジストは、特に、高解像度の１／４ミクロン未満（サブ−クォーターミクロン）や１／１０ミクロン未満（サブ−テンス ミクロン）のパターンを形成するような、高性能を要求される用途においては、重大な欠陥を露呈している。特に、フォトレジストのレリーフ像に好ましくないフーティング（footing）を起こしたり、現像領域にいわゆる「スカム」（除去されない残存有機物）が発生する可能性があり、これはその後のリソグラフィ加工に悪影響をおよぼす。
【０００５】
従って、３００ｎｍ以下、例えば２４８ｎｍの、或いは、更に２００ｎｍ以下、例えば１９３ｎｍの露光放射線を含む短波長の放射線を用いて光画像化をすることが可能なフォトレジストへの期待が高まってきている。ごく最近のことであるが、Ｆ２エキシマーレーザーによる画像形成、即ち約１５７ｎｍの波長を有する放射線を用いた画像形成が、より微細なパターンを製造するための方法として検討されるようになってきた。これについては、非特許文献１の総括的な記述を参照されたい。
【０００６】
酸窒化ケイ素（ＳｉＯＮ）層及びＳｉ３Ｎ４コーティングのようなその他の無機物が、半導体デバイスの製造において、例えばエッチストップ（etch stop）層や無機反射防止層として使用されるようになってきている。これについては、例えば特許文献１、特許文献２及び特許文献３を参照されたい。
【０００７】
ＳｉＯＮ及びその他の無機基板層の上で良好な解像度を与えるような、新規なフォトレジストシステムが得られれば、好ましい。
【０００８】
【非特許文献１】
Kunz et al.,SPIE Proceedings(Advances in Resist Technology),vol.3678,pages 13-23(1999)
【特許文献１】
米国特許第６，１２４，２１７号
【特許文献２】
米国特許第６，１５３，５０４号
【特許文献３】
米国特許第６，２４５，６８２号
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、３００ｎｍ以下、例えば２４８ｎｍの、或いは、２００ｎｍ以下、例えば１９３ｎｍの露光放射線を含む短波長の放射線や、更にはＦ２エキシマーレーザーによる、約１５７ｎｍの波長を有する放射線を用いて光画像化をすることが可能で、且つ酸窒化ケイ素（ＳｉＯＮ）やその他の無機表面層を有する基板に対する密着性に優れたフォトレジストシステムと、これを用いた、より微細なパターン形成方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、新規なフォトレジストシステムを提供するものであり、このものは、下層にある基板、例えばＳｉＯＮ層や窒化ケイ素層のような無機表面層を有する基板に対する密着性を向上させることができる。
【００１１】
より具体的には、本発明のフォトレジストシステムには、基板の上に塗布した有機プロセシング層（又はバリアー層）コーティングと、そのプロセシング層の上に塗布したフォトレジスト層とが含まれる。
【００１２】
好ましくはこのプロセシング層には、Ｎ、Ｏ又はＳ原子を含む官能基を有する１種又は複数の有機成分を含むが、それらの官能基としては、例えば、アミド、エポキシ、ヒドロキシル、カルボキシル（−ＣＯＯＨ）、エステル（例えば−Ｃ＝ＯＯＲ、ここでＲは置換基を有していてもよい１〜１８アルキル）、アルカノイル、例えばアセチルを含んだＣ１−１８アルカノイル、アルコキシ、例えばＣ１−１８アルコキシ、アルキルチオ例えばＣ１−１８アルキルチオ、などが挙げられる。
【００１３】
ヒドロキシル又はエポキシ構造を含むプロセシング層が特に好ましい。例えば、プロセシング層には、ヒドロキシ基又はエポキシ基を含む、ポリマー材料又は非ポリマー材料を含んでいるのがよい。より具体的には、ポリマー材料には、ヒドロキシエチルアクリレートや３−ヒドロキシプロピルアクリレートのような、ヒドロキシルアクリレートを重合させた単位を含んでいるのがよい。それとは別に、ヘテロ原子含有成分は、ヒドロキシ官能基と反応し得るヒドロキシ又はアルコキシメチルエーテルのような非ポリマー性原料や、ヒドロキシ官能基を有するステロイド性化合物であってもよい。
【００１４】
ここにおいて、密着性と解像度を向上させ得る、プロセシング層のヘテロ原子含有成分（以下、密着性向上材料又は密着性向上成分と呼ぶこともある）として好適なものは、簡単な試験で容易に見分けることができる。即ち、候補となるヘテロ原子含有成分をプロセシング層組成物に添加し、フォトレジストを上にコーティングしたそのプロセシング層で（リソグラフパターニングの向上から判るように）ＳｉＯＮ又はＳｉ３Ｎ４基板の面に対する密着性が向上したかどうかを、そのヘテロ原子含有原料を含まない同じプロセシング層に同じレジストをコーティングした場合の密着性と比較することで、評価することができる。一般的に言って、本発明のフォトレジストシステム（即ち、下層としてプロセシング層があり、その上にフォトレジストをコーティングしたもの）によるＳｉＯＮ又はその他の無機基板に対する密着性の向上は、像形成し現像した後での上層のレジスト層における解像度によって評価することができる。
【００１５】
密着性向上成分若しくは材料又はヘテロ含有成分という用語、又はプロセシング層組成物についてのその他類似の用語は、本明細書においては、プロセシング層の中に取り入れて、フォトレジストシステム（即ち、フォトレジストを上に塗布したプロセシング層）の密着性を明瞭に増大させることができるような材料を意味する。密着性が明瞭に増大しているということは、対照のレジストに比較して解像度が向上していることによって示される（ここでの対照のレジストとは、同一の方法で処理したフォトレジストシステムではあるが、そのプロセシング層に密着性向上成分を含んでいないものである。）。そのような解像度の向上は、密着性向上のための候補成分を含むフォトレジストシステム（試験フォトレジストシステム）と対照のフォトレジストシステムとを、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を肉眼でみて比較することにより、調べることができる。このようにすれば、所定のプロセシング層及びフォトレジストシステムのために好適な密着性向上成分を実験的に容易に区別することができる。
【００１６】
密着性向上成分の好ましい要素としては、ヒドロキシル基又はエポキシ基を含むもの挙げられる。窒素含有基が窒素含有の環状基であるのも好ましい。好適な窒素含有環状構造に含まれるものとしては、環の全原子数が４〜８で、環の窒素原子数が１〜３の非芳香族環状基が挙げられ、それらの例としては、置換基を有していてもよいアゾール、置換基を有していてもよいテトラゾール、置換基を有していてもよいトリアゾール、置換基を有していてもよいイミダゾール及び置換基を有していてもよいベンゾトリアゾールなどが挙げられる。
【００１７】
ある態様においては、本発明のプロセシング層組成物中で使用するための密着性向上成分は、低分子量或いは中間の分子量であるのが好ましく、例えばその分子量は約１，５００ダルトン未満、より好ましくはその分子量が約１，０００ダルトン未満、好適にはその分子量が約７００又は５００ダルトン未満である。用途によっては、より分子量の高い密着性向上成分が好ましい場合もあり、そのような密着性向上成分の場合には、分子量が４０，０００ダルトン未満、より一般的には約１，０００から２０，０００ダルトンである。
【００１８】
そのような態様においては、密着性向上成分は非ポリマー性、即ち、多数の繰り返し単位を有していなくてもよい。
【００１９】
本発明の他の態様においては、プロセシング層組成物の密着性向上成分は、ポリマー性、例えばエポキシ基のようなくり返し単位を多数含んでいてもよい。本発明のそのような態様においては、密着性向上成分は、１，０００又は１，５００ダルトンを超えるような比較的高い分子量を持っているのが好ましい。しかしながら、そのようなポリマー性添加物の分子量は、約５，０００、１０，０００又は２５，０００ダルトンを超えているのが好ましい。
【００２０】
本発明者らは、また、その下部にある基板への本発明のフォトレジストシステムの密着性を向上させるためには、プロセシング層の厚みが重要な役割を果たすということを見出した。プロセシング層組成物の厚みに言及する場合、プロセシング層を乾燥させた（実質的に溶媒を除去した）時の層の厚みを言うのであって、例えば、プロセシング層を有機溶媒コーティング層として塗布する場合には、本明細書で言うプロセシング層の厚みは、その塗布したコーティング層を約１００℃、１１０℃又は１２０℃で、３０秒、６０秒又はそれ以上の時間加熱して得られる層の厚みのことである。一般には、約１１０℃で６０秒間ベーキングして乾燥プロセシング層とする。
【００２１】
プロセシング層は（実施的に溶媒を除去した後での）厚みが少なくとも約１０ｎｍ、１２ｎｍ又は１５ｎｍであれば好ましいが、厚みが少なくとも約２０ｎｍ又は２５ｎｍあれば更に好ましい。少なくともいくつかの用途では、プロセシング層の厚みが約５０ｎｍ、８０ｎｍ或いは１００ｎｍを超えるのは、好ましくない。また用途によっては、プロセシング層の厚みが３０ｎｍ又は４０ｎｍよりも厚いのは、それより薄いコーティングの場合よりも好ましくない。多くの用途において、特に好ましいプロセシング層の厚みは、約２０ｎｍから約８０ｎｍであるが、より好ましくは約２０ｎｍから、３０ｎｍ、４０ｎｍ又は５０ｎｍ、７０ｎｍである。プロセシング層の厚みは例えば、適当なコーティング層測定機器（例えば、サーモウェーブ（thermowave）又は（ポリメトリックス（Ｐｏｌｙｍｅｔｒｉｘ）社の干渉計型測定器）を用いて、プロセシングコーティング層について、離れた位置で何点か（例えば、離れた位置を３点以上）を測定し、それを平均することで決めることができる。
【００２２】
本発明のプロセシング層組成物は、例えば加熱及び／又は放射線処理によって架橋させることができるのが好ましい。例えば、本発明のプロセシング組成物層には、プロセシング組成物中の１種又は複数の他の成分と架橋することが可能な別の架橋成分を加えておくのが好ましい。特に好ましいのは、プロセシング組成物が別の成分として、樹脂、架橋剤、及び酸源、例えば酸又はより好ましくは熱酸発生剤又はその他の酸発生剤を含む場合である。プロセシング層組成物は、このプロセシング組成物層の上にフォトレジスト層を塗布する前に、架橋させておくのが好ましい。例えば熱酸発生剤の活性化などによって、プロセシング層組成物を熱により架橋させるのが一般に好ましい。プロセシング層組成物のための好適な架橋剤としては、各種のものを使用することができるが、好適な架橋剤はアミン系の物質で、例えばメラミン、グリコウリル（glycourils）、尿素系物質などが挙げられる。
【００２３】
本発明のプロセシング層組成物にはまた、一般的に、酸又は熱酸発生剤のような酸源を組成物中に存在させるのに加えて、１種又は複数の光酸発生剤化合物（ＰＡＧ）が含まれていてもよい。このプロセシング層のＰＡＧは、上に塗布するフォトレジストを放射線露光するまでは、リソグラフ加工においては実質的に安定でなければならず、後に、上に塗布したレジストをパターン化した放射線で露光させた時に活性化され、酸を発生することができるようにする。本発明のプロセシング層組成物において使用するのに一般に好適な光酸発生剤としては、例えば、ジ（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムパーフルオロオクタンスルホネートのようなオニウム塩、１，１−ビス［ｐ−クロロフェニル］−２，２，２−トリクロロエタンのようなハロゲン化光酸発生剤、及び、フォトレジスト組成物と共に使用されるその他の光酸発生剤などが挙げられる。
【００２４】
プロセシング層組成物には、フォトレジストシステムで反射防止染料として使用されている、アントラセン又はナフチレンのような多環芳香族成分を含んでなるものが好ましい。しかしながら、プロセシング層組成物は必ずしもそのような成分を有していなければならないという訳ではなく、先に述べたように層の厚みが薄いのが好ましいような場合では、プロセシング層は実質的には反射防止機能には寄与しない。
【００２５】
本発明のフォトレジストシステムで使用するフォトレジストは、比較的短波長、例えば３００ｎｍ未満や２００ｎｍ未満の波長、具体的には２４８ｎｍ、１９３ｎｍ及び１５７ｎｍなどで画像形成できるのが好ましい。
【００２６】
本発明にはまた、本明細書に開示されたようなフォトレジストでコーティングされた基板も含まれ、そのような基板としては、ＳｉＯＮ又はＳｉ３Ｎ４コーティングなどのような無機表面コーティングをした基板などが挙げられる。そのような無機コーティング層は、二酸化ケイ素のようなケイ素酸化物でキャップされて（capped）いてもよい。
【００２７】
本発明は、また、レリーフ像を形成させるための方法をも提供する。該方法には、例えば、ラインが垂直又は実質的に垂直の側壁を有し、ライン幅が約０．２５ミクロン以下、更には約０．１０ミクロン以下の、密に詰まった或いは分離されたラインパターンを持つような、高解像度のレリーフ像を形成する方法も含まれる。そのような方法では、本発明のレジストのコーティング層は短波長の放射線で画像形成するのが好ましく、具体的には３００ｎｍ未満又は２００ｎｍ未満の放射線、特に２４８ｎｍ、１９３ｎｍ及び１５７ｎｍの放射線、及び、より高エネルギーの放射線、例えば、波長が１００ｎｍ未満の、ＥＵＶ、電子ビーム、イオンビーム又はＸ線により画像形成する。
【００２８】
本発明には更に、本発明のフォトレジスト及びレリーフ像をその上にコーティングした、マイクロエレクトロニクスウェーハのような製造物品も含まれる。また、そのような製造物品を製造する方法も提供されるが、該方法は、通常、本発明のフォトレジストを使用することを含んでいる。
【００２９】
（１）  無機表面層と、該無機表面層の上層の有機プロセシング組成物層、及び該プロセシング組成物層の上層のフォトレジスト組成物層を含んでなる、マイクロエレクトロニクスデバイス基板。
（２）  無機表面層が酸窒化ケイ素層である、前記（１）に記載の基板。
（３）  無機表面層が窒化ケイ素層である、前記（１）に記載の基板。
（４）  無機表面層がケイ素酸化物でキャップされている、前記（１）〜（３）の何れか１つに記載の基板。
（５）  プロセシング組成物層が、１又は複数の、窒素、酸素又は硫黄原子を有する材料を含んでなる、前記（１）〜（４）の何れか１つに記載の基板。
（６）  プロセシング組成物層がヒドロキシ基又はエポキシ基を有する材料を含んでなる、前記（１）〜（５）の何れか１つに記載の基板。
（７）  プロセシング組成物層が、１又は複数の、窒素、酸素又は硫黄原子を有する樹脂を含んでなる、前記（１）〜（６）の何れか１つに記載の基板。
（８）  プロセシング組成物層が架橋されている、前記（１）〜（７）の何れか１つに記載の基板。
（９）  プロセシング組成物層が酸又は酸発生剤化合物を含んでなる、前記（１）〜（８）の何れか１つに記載の基板。
（１０）  プロセシング組成物層の厚みが少なくとも約１５ｎｍである、前記（１）〜（９）の何れか１つに記載の基板。
（１１）  プロセシング組成物層の厚みが少なくとも約２０ｎｍである、前記（１）〜（９）の何れか１つに記載の基板。
（１２）  プロセシング組成物層の厚みが少なくとも約２５ｎｍである、前記（１）〜（９）の何れか１つに記載の基板。
（１３）  プロセシング組成物層の厚みが約１００ｎｍ以下である、前記（１０）〜（１２）の何れか１つに記載の基板。
（１４）  プロセシング組成物層の厚みが約５０ｎｍ以下である、前記（１０）〜（１２）の何れか１つに記載の基板。
（１５）  フォトレジスト組成物がポジ型の化学増幅型フォトレジストである、前記（１）〜（１４）の何れか１つに記載の基板。
（１６）  フォトレジスト組成物がネガ型のフォトレジストである、前記（１）〜（１４）の何れか１つに記載の基板。
（１７）  フォトレジスト組成物が、フェノール系ポリマー、実質的に芳香族基を含まないポリマー、及びフッ素化ポリマーから成る群より選択されるポリマーを含んでなる、前記（１）〜（１６）の何れか１つに記載の基板。
（１８）  ポリマーがアクリレートのくり返し単位を含んでなる、前記（１７）に記載の基板。
（１９）  ポリマーが光により発生した酸（以下、光酸と略す。）に不安定な基を含んでなる、前記（１７）又は（１８）に記載の基板。
（２０）  プロセシング層組成物が１種又は複数の有機成分を含んでなる、前記（１）〜（１９）の何れか１つに記載の基板。
（２１）  プロセシング層組成物が有機樹脂を含んでなる、前記（１）〜（２０）の何れか１つに記載の基板。
（２２）  フォトレジストレリーフ像を形成させる方法であって：
プロセシング組成物のコーティング層を無機表面層の上に塗布するステップ；
該プロセシング組成物のコーティング層の上にフォトレジストのコーティング層組成物を塗布するステップ；
塗布したフォトレジスト層をパターンを有する感放射線で露光させ、その露光させたフォトレジスト層を現像してフォトレジストのレリーフ像を得るステップ、を含んでなる方法。
（２３）  無機表面層が酸窒化ケイ素層である、前記（２２）に記載の方法。
（２４）  無機表面層が窒化ケイ素層である、前記（２２）に記載の方法。
（２５）  無機表面層がケイ素酸化物でキャップされている、前記（２２）〜（２４）の何れか１つに記載の方法。
（２６）  塗布したフォトレジスト層を、波長が３００ｎｍ未満の放射線で露光させる、前記（２２）〜（２５）の何れか１つに記載の方法。
（２７）  塗布したフォトレジスト層を、波長が約２４８ｎｍの放射線で露光させる、前記（２２）〜（２５）の何れか１つに記載の方法。
（２８）  塗布したフォトレジスト層を、波長が２００ｎｍ未満の放射線で露光させる、前記（２２）〜（２５）の何れか１つに記載の方法。
（２９）  塗布したフォトレジスト層を、波長が約１９３ｎｍ又は１５７ｎｍの放射線で露光させる、前記（２２）〜（２５）の何れか１つに記載の方法。
（３０）  プロセシング組成物層が、１又は複数の、窒素、酸素又は硫黄原子を有する材料を含んでなる、前記（２２）〜（２９）の何れか１つに記載の方法。
（３１）  プロセシング組成物層がヒドロキシ基又はエポキシ基を有する材料を含んでなる、前記（２２）〜（３０）の何れか１つに記載の方法。
（３２）  プロセシング組成物層が、１又は複数の、窒素、酸素又は硫黄原子を有する樹脂を含んでなる、前記（２２）〜（３１）の何れか１つに記載の方法。
（３３）  プロセシング組成物層が架橋されている、前記（２２）〜（３２）の何れか１つに記載の方法。
（３４）  プロセシング組成物層が酸又は酸発生剤化合物を含んでなる、前記（２２）〜（３３）の何れか１つに記載の方法。
（３５）  プロセシング組成物層の厚みが少なくとも約１５ｎｍである、前記（２２）〜（３４）の何れか１つに記載の方法。
（３６）  プロセシング組成物層の厚みが少なくとも約２０ｎｍである、前記（２２）〜（３４）の何れか１つに記載の方法。
（３７）  プロセシング組成物層の厚みが少なくとも約２５ｎｍである、前記（２２）〜（３４）の何れか１つに記載の方法。
（３８）  プロセシング組成物層の厚みが約１００ｎｍ以下である、前記（３５）〜（３７）の何れか１つに記載の方法。
（３９）  プロセシング組成物層の厚みが約５０ｎｍ以下である、前記（３５）〜（３７）の何れか１つに記載の方法。
（４０）  フォトレジスト組成物がポジ型の化学増幅型フォトレジストである、前記（２２）〜（３９）の何れか１つに記載の方法。
（４１）  フォトレジスト組成物がネガ型のフォトレジストである、前記（２２）〜（３９）の何れか１つに記載の方法。
（４２）  プロセシング層組成物が１種又は複数の有機成分を含んでなる、前記（２２）〜（４１）の何れか１つに記載の方法。
（４３）  プロセシング層組成物が有機樹脂を含んでなる、前記（２２）〜（４２）の何れか１つに記載の方法。
（４４）  フォトレジスト組成物が、フェノール系ポリマー、実質的に芳香族基を含まないポリマー、及びフッ素化ポリマーから成る群より選択されるポリマーを含んでなる、前記（２２）〜（４３）の何れか１つに記載の方法。
（４５）  ポリマーがアクリレートくり返し単位を含んでなる、前記（４４）に記載の方法。
（４６）  ポリマーが光酸に不安定な基を含んでなる、前記（４４）又は（４５）に記載の方法。
本発明のその他の態様については以下に記述する。
【００３０】
【発明の実施の形態】
これまで述べてきたように、本発明者らは新規なフォトレジストシステム（有機二重層システム）を提供するが、それは、下層であるプロセシングコーティング層の上に、フォトレジスト層をコーティングするものである。この二重層システムは、マイクロエレクトロニクスデバイスの製造に使用される、問題の多い基板においても、良好なレジスト画像プロファイルを与え、優れた密着性を示す。そのような基板の例をあげれば、例えば窒化ケイ素、酸窒化ケイ素などの無機表面コーティング物や、ケイ素酸化物（特に二酸化ケイ素）でキャップした層などがある。
【００３１】
本発明のプロセシング層組成物は、好ましくは有機の組成物であって、マイクロエレクトロニクスウェーハのような基板の上に、例えばスピンコーティングなどによって塗布することができる。プロセシング層の少なくとも１つの成分には、ヘテロ原子含有部分、特にＮ、Ｏ又はＳ原子を含む１種又は複数の部分が含まれているのが好ましいが、特に好ましいのは、ヒドロキシ、エポキシ又はアルコキシのような酸素を含有する１種又は複数の部分である。窒素含有原料もまた、プロセシング層組成物中に取り入れるには適している。
【００３２】
プロセシング層組成物に取り込むのに適したエポキシド化合物としては、飽和化合物であって、例えば、好適には１から約２５の炭素原子、より好ましくは３から約１８の炭素原子と少なくとも１つのエポキシド部分、例えば１、２、３、４又はそれ以上のエポキシド部分とを有する、置換基を有していてもよいアルキル又はシクロアルキル（脂環式）化合物が挙げられる。これらの化合物にはエポキシに加えて各種の置換基を有していてもよく、それらの例を挙げれば、ハロゲン（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）、特にフッ素；ハロアルキル、特にハロ（Ｃ１−１０アルキル）、特にフルオロ（Ｃ１−１０アルキル）、例えば−ＣＦ３、−ＣＨ２ＣＦ３など；カルボキシ；アルカノイル、例えばホルミル、アセチル、その他Ｃ１−１２アルカノイル；ヒドロキシ；ニトロ；アルコキシ、例えばＣ１−１２アルコキシ；アルキルチオ、例えばＣ１−１２アルキルチオなどが挙げられる。芳香族化合物、例えばエポキシド置換基を有するフェニル化合物もまた、使用可能である。
【００３３】
本発明のプロセシング層組成物において使用するのに好適なエポキシ含有成分を例示すると、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、エポキシノボラック、グリシジルポリ（ヒドロキシスチレン）、ポリ（グリシジルアクリレート）、ポリ（グリシジルメタクリレート）などが挙げられる。
【００３４】
プロセシング層組成物は架橋性の組成物であることが好ましく、例えば、それ自体で架橋するか、又は組成物中の１種又は複数の成分と架橋するような成分が含まれる。そのようなプロセシング層は熱処理によって架橋させるのが好ましい。  即ち、基板上にプロセシング層のコーティングを塗布してから、このコーティング層を、例えば１００℃から２５０℃で３０秒から１２０秒間熱処理するか、又は架橋が起こるようなその他の温度及び／又は時間で熱処理する。該プロセシング層組成物には、メラミン樹脂又はベンゾグアナミン樹脂のようなアミン系の原料と共に、酸又は熱酸発生剤化合物（即ち、熱処理によって酸を発生する化合物）のような酸発生剤が含まれていることが好ましい。このアミン系原料は、他の組成物成分、例えばヒドロキシ基及び／又はエポキシ基を含む樹脂と架橋することが可能である。
【００３５】
また別な方法では、非架橋性のプロセシング層組成物もまた使用可能で、この場合は、その１種又は複数の組成物成分は、基板に組成物を塗布した後でも結合形成反応をほとんど起こさない。
【００３６】
プロセシング層組成物は、フォトレジスト組成物の場合と同様に、液状コーティング組成物として配合するのが好ましい。その場合は、１種又は複数のプロセシング層組成物成分を、適当な有機溶媒キャリヤー、例えば乳酸エチル、シクロヘキサノン、２−ヘプタノン、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートなどに混合する。こうして配合したプロセシング層組成物を次いで、好ましくはスピンコーティングにより基板の表面に塗布してから、溶媒を除去し、組成物が架橋システム系である場合には、例えば加熱処理によって組成物を架橋させる。塗布するコーティング層の厚みは、例えば、スピンコーティング工程の際の回転速度、液状コーティング組成物を配合する際の固形分含量及び粘度などを調節することによって、前述のような所望の値になるようする。それに続けて、フォトレジスト組成物のコーティング層をプロセシング層の上に塗布すればよい。
【００３７】
本発明のレジストシステムで使用されるフォトレジストは、ポジ型であってもネガ型であってもよい。一般にはポジ型レジストが好ましいが、１又は複数の脱ブロック性成分を含む、化学増幅型フォトレジストであれば特に好ましい。
【００３８】
化学増幅ポジ型フォトレジストは、光により発生した酸（以下、「光酸」と略す。）に不安定なポリマー成分を含んでいるのが好ましいが、この成分には、光酸に不安定な部分、例えば光酸に不安定なエステル基又はアセタール基を含む１又は複数のくり返し単位が含まれる。特に好適な、光酸に不安定な基は後に示すものである。
【００３９】
本発明のレジストシステムで使用されるフォトレジスト樹脂は、使用する露光波長によって適宜変更される。例えば、２００ｎｍより長波長、即ち、例えば２４８ｎｍで画像形成するためのフォトレジストとしては、そのレジスト樹脂には芳香族のくり返し単位、特にフェノール単位を含んでいるのが好ましい。２００ｎｍ未満、特に１９３ｎｍで画像形成するフォトレジストの場合には、そのレジスト樹脂には実質的に芳香族基を含まないのが好ましく（例えば、ポリマー全単位のうちの５、４、３、２又は１モル％未満が芳香族）、そしてこの樹脂には、重合させたノルボルニル単位、例えばノルボルニル／アクリレートコポリマーのような脂環式単位を含んでいるのが好ましい。１５７ｎｍで画像形成するレジストとしては、例えば、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）、クロロトリフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、トリフルオロエチレン、フッ化ビニリデン、フッ化ビニルなどのようなフッ素化オレフィンを重合させて得られるものの如きフッ素置換基があるものが好ましい。２００ｎｍより長波長、特に２４８ｎｍで画像形成させるためのフォトレジストとして好適なものについては、米国特許第５，８７９，８５６号に開示されている。１９３ｎｍで画像形成させるためフォトレジストとして好適なものについては、米国特許第６，３０６，５５４号に開示されている。１５７ｎｍで画像形成させるためフォトレジストとして好適なものについては、国際特許ＷＯ／０２２１２１２Ａ２号に開示されている。これらの特許明細書には、本明細書に開示する樹脂を合成するための好適な方法が開示されている。
【００４０】
フォトレジストに用いられる樹脂の光酸に不安定な基としては、ｔ−ブチルエステルのような、光酸に不安定な非環式（脂肪族）エステル、或いは３級脂環式基を有するエステルなどが好ましい。そのような光酸に不安定なエステルは、樹脂の主鎖又は、例えば炭素脂環式基、ヘテロ脂環式基或いはその他のポリマー単位のような他のポリマー単位に直接ペンダントしていてよいし（例えば、光酸に不安定な基が式−Ｃ（＝Ｏ）ＯＲの形でＲがｔ−ブチル基又は他の非環状アルキル基であるか、３級脂環式基で、直接ポリマーの主鎖又は単位に結合している）、或いは、エステル部分がポリマーの主鎖又は他のポリマー単位から、例えば置換基を有していてもよいアルカン結合等によって、離れていてもよい（例えば、−（ＣＨ２）０−２Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ、ここでＲはｔ−ブチル又は他の非環状アルキル基、又は３級脂環式基）。このような光酸に不安定な基は、適当な位置にフッ素置換基を有していてもよい。
【００４１】
光酸に不安定な３級脂環式炭化水素エステル基の好ましい例としては、アダマンチル、エチルフェンシル又はトリシクロデカニル基のような多環状基が挙げられる。本明細書において「３級脂環式エステル基」又は同様な用語に言及した場合は、３級脂環式基の環の炭素が共有結合的にエステル酸素に結合している、即ち、−Ｃ（＝Ｏ）−ＴＲ’で、ここのＴが脂環式基Ｒ’の３級環炭素であるということを意味している。少なくとも、多くのケースで、脂環式構造の３級環炭素がエステルの酸素と共有結合的に結合しているのが好ましい。しかしながら、エステルの酸素に結合している３級炭素はまた、脂環式環に対して環外であってもよく、典型的な例としては、脂環式環が、環外の３級炭素の置換基の１つのような場合である。一般的には、エステル酸素に結合した３級炭素は、脂環式環そのもの、及び／又は例えば炭素が１から約１２、より好ましくは炭素が１から約８、更に好ましくは、１、２、３又は４の炭素からなるアルキル基の１つ、２つ又は３つで置換されていてもよい。またこの脂環式基には、芳香族置換基を含まないのが好ましい。この脂環式基は、単環でも多環でもよいが、好ましくは２環又は３環の基である。
【００４２】
本発明のポリマーの光酸に不安定なエステル基の脂環式部分（例えば、−Ｃ（＝Ｏ）−ＴＲ’のＴＲ’基）は、ある程度嵩高い方が好ましい。そのような嵩高い脂環式基を本発明のコポリマーの中で使用すれば、解像度が向上することが判明した。
【００４３】
より具体的には、光酸に不安定なエステル基の脂環式基は、少なくとも約１２５又は約１３０立方オングストロームの分子容を持つのが好ましく、少なくとも約１３５、１４０、１５０、１５５、１６０、１６５、１７０、１７５、１８０、１８５、１９０、１９５又は２００立方オングストロームの分子容であればより好ましい。少なくともいくつかの用途では、脂環式基の大きさが約２２０又は２５０立方オングストロームを超えるのは好ましくない。本明細書で分子容に言及する場合にはそれは、標準的なコンピュータモデルを使用して、最適な化学結合距離と角度から求めた容積である。本明細書に記載した分については、分子容を計算するのに好んで使用したコンピュータプログラムは、アルケミー（Ａｌｃｈｅｍｙ）２０００（トライポス（Ｔｒｉｐｏｓ）社から販売）である。コンピュータによる分子サイズの計算についての更に詳しい考察については、Ｔ．オモテ（Ｏｍｏｔｅ）ら、Ｐｏｌｙｍｅｒｓ  ｆｏｒ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、第４巻、第２７７〜２８７ページを参照されたい。
【００４４】
光酸に不安定な単位の３級脂環式基として特に好ましいものとしては、以下のようなものがあるが、ここでの波線はエステル基のカルボキシル酸素に対する結合を表しており、Ｒは置換基を有していてもよいアルキル、特にメチル、エチルのようなＣ１−６アルキルであるのが好ましい。
【００４５】
【化１】
0004798938.tif 000002
【００４６】
光酸に不安定なポリマーには、脂環式構造を持たない光酸に不安定な基が含まれていてもよい。例えば、本発明のポリマーには、光酸に不安定なエステル単位、例えば光酸に不安定なアルキルエステルを含んでいてもよい。一般的には、光酸に不安定なエステルにおけるカルボキシル酸素（即ち、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏにおいて下線で示したカルボキシル酸素）が、４級炭素に共有結合的に結合している。分岐を持つ光酸に不安定なエステルが一般には好ましく、例えば、ｔ−ブチルや−Ｃ（ＣＨ３）２ＣＨ（ＣＨ３）２などが好ましい。
【００４７】
この点に関して、本発明のレジストシステムのレジストに使用される光酸に不安定なポリマーは、光酸に不安定な相異なった基を含んでいてもよい、即ち、該ポリマーは、エステル部分の置換基が相異なる２種以上のエステル基を含んでいてもよいということで、例えば、１つのエステル基には脂環式基が付き、もう１つのエステルには非環状の基、例えばｔ−ブチルが付いているか、或いは、該ポリマー中に両エステルと共に光酸に不安定な他の官能基、例えばアセタール、ケタール及び／又はエーテルが含まれていてもよい。
【００４８】
これまで述べてきたように、各種のポリマー及び添加物成分は、置換基を有していてもよい。「置換される」置換基は、１又は複数の位置、一般的には１、２又は３つの位置で、１種又は複数の好適な置換基で置換されていてもよいが、そのような置換基としては、例えば、ハロゲン（特にフッ素）；シアノ；Ｃ１−６アルキル；Ｃ１−６アルコキシ；Ｃ１−６アルキルチオ；Ｃ１−６アルキルスルホニル；Ｃ２−６アルケニル；Ｃ２−６アルキニル；ヒドロキシル；ニトロ；アルカノイル、即ち、例えばアシル等の例えばＣ１−６アルカノイルなどが挙げられる。
【００４９】
レジスト及びプロセシング層組成物中で使用されるポリマーは、先に引用した特許文献に開示された方法に従って適宜調製することができる。好適な方法の１つは付加反応を用いるもので、例えばフリーラジカル重合があるが、これは、先に述べた各種の単位を構成するために選択したモノマー類を、ラジカル開始剤の存在下、不活性雰囲気下（例えばＮ２又はアルゴン中）、温度を上げて例えば約７０℃又はそれ以上で反応させるが、但し反応温度は、使用した個々の反応物質の反応性と、溶媒を使用した場合には反応用の溶媒の沸点によって変動させればよい。反応溶媒として好ましいのは、例えばフッ素化溶媒又は塩素化溶媒のような、ハロゲン化溶媒である。それぞれのシステムのために適した反応温度は、本発明の開示に基づけば、当業者ならば実験的に容易に定めることができる。各種のフリーラジカル開始剤を使用することができる。例えば、アゾビス−２，４−ジメチルペンタンニトリルのようなアゾ化合物が使用できる。過酸化物、過エステル、過酸、過硫酸塩なども使用することができる。
【００５０】
本発明のシステムにおけるフォトレジストのレジスト及びプロセシング層組成物を調製するために用いられる好適なモノマーとしては、例えばアクリレートが挙げられる。
【００５１】
本発明のシステムに使用されるフォトレジストは、また、光活性成分、好ましくは１種又は複数の光酸発生剤（即ち、ＰＡＧ）を含有することが出来るが、それは、感放射線による露光でレジストのコーティング層に潜像が形成されるに充分な量が用いられる。１５７ｎｍ、１９３ｎｍ及び２４８ｎｍで画像形成させるために適したＰＡＧとしては、イミドスルホネートが挙げられるが、これは例えば次式の化合物である。
【００５２】
【化２】
0004798938.tif 000003
【００５３】
ここでＲは、カンファー、アダマンタン、アルキル（例えばＣ１−１２アルキル）及びパーフルオロアルキル、例えばパーフルオロ（Ｃ１−１２アルキル）などであり、特にパーフルオロオクタンスルホネート、パーフルオロノナンスルホネートなどが好ましい。  特に好ましいＰＡＧは、Ｎ−［（パーフルオロオクタンスルホニル）オキシ］−５−ノルボルネン−２，３−ジカルボキシイミドである。
【００５４】
スルホネート化合物もまた好適なＰＡＧであって、特にスルホネート塩は、フォトレジストとプロセシング層組成物の両方で好適に使用できる。１９３ｎｍ及び２４８ｎｍで画像形成させるのに好適な化合物を２つあげれば、次式のＰＡＧ１とＰＡＧ２である。
【００５５】
【化３】
0004798938.tif 000004
【００５６】
【化４】
0004798938.tif 000005
【００５７】
このようなスルホネート化合物は、欧州特許出願第９６１１８１１１．２号（公開番号第０７８３１３６号）に開示されている方法で調製することができるが、この特許には上のＰＧＡ１の合成について詳述されている。
【００５８】
上記の２種類のヨードニウム化合物と、先に挙げたカンファースルホネート基とは別のアニオンとの間の錯化合物もまた好適である。具体的には、そのような好適なアニオンとしては、式ＲＳＯ３−で示されるものが挙げられる。ここでＲは、アダマンタン、アルキル（例えばＣ１−１２アルキル）及びパーフルオロアルキル、例えばパーフルオロ（Ｃ１−１２アルキル）などであり、特にパーフルオロオクタンスルホネート、パーフルオロブタンスルホネートなどが好ましい。
【００５９】
１５７ｎｍにおける画像形成のためには、上記のスルホネートアニオン、特にパーフルオロブタンスルホネートのようなパーフルオロアルキルスルホネートと錯体形成させた、トリフェニルスルホニウムＰＡＧが特に好ましい。
【００６０】
その他の公知のＰＡＧも、本発明のレジストに使用することができる。特に１９３ｎｍで画像形成させるためのＰＡＧとしては、一般に、その透過性を向上させるためには、上記のイミドスルホネートのような芳香族基を含まないものが好ましい。
【００６１】
本発明のシステムに使用するレジストへの任意の添加物として好ましいものとしては、添加塩基、特に、乳酸テトラブチルアンモニウムヒドロキシドが挙げられ、これによって現像したレジストのレリーフ像の解像度を向上させることができる。その他の好適な添加塩基としては、ジアザビシクロウンデセンやジアザビシクロノネンが挙げられる。該添加塩基は比較的少量で使用するのがよく、例えば、全固形分に対して約０．０３〜５重量％でよい。
【００６２】
本発明のシステムで用いられるフォトレジストには、また、その他の任意の材料が含まれていてもよい。例えば、その他の任意の添加物としては、アンチストリエーション剤（ａｎｔｉ−ｓｔｒｉａｔｉｏｎ  ａｇｅｎｔ）、可塑剤、加速剤などがある。そのような任意の添加剤は、通常フォトレジスト組成物中には低濃度で存在させる。
【００６３】
本発明のシステムで使用するフォトレジストは、当業者には容易に調製できるものである。例えば本発明のフォトレジスト組成物は、フォトレジストの成分を適当な溶媒中に溶解させることによって調製することができるが、そのような溶媒としては例えば、２−ヘプタノン、シクロヘキサノン、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテル及び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がある。組成物の固形分含量は通常、フォトレジスト組成物の全重量の約２％から２０重量％までの間で変化させる。樹脂及び光活性成分は、フィルムコーティング層を形成し、高品質の潜像及びレリーフ像を形成させるのに充分な量を用いなければならない。
【００６４】
先に述べたように、下層となるプロセシング層のコーティングは好適には、マイクロプロセッサーを製造するためのシリコンウェーハ又は二酸化ケイ素、ＳｉＯＮ又はＳｉ３Ｎ４でコーティングしたシリコンウェーハの上や、その他のマイクロエレクトロニクスデバイス基板にスピンコーティングにより塗布することができる。塗布したプロセシング層を次いで、熱処理して溶媒キャリヤーを除去する。この熱処理によって架橋を形成させてもよい。
【００６５】
フォトレジストは、スピンコーティング又はその他慣用のコーティング方法によりプロセシング層コーティングの上に塗布される。プロセシング層組成物の場合と同様に、スピンコーティングする場合には、レジストコーティング溶液の固形分含量は所望の厚みの膜が得られるように調節するが、それは、使用する特殊なスピンコーティング機器、溶液の粘度、スピナーの速度、スピンニングに使用できる時間などによって決めることができる。
【００６６】
プロセシング組成物層の上にフォトレジストをコーティングした後、レジストコーティング層を適宜加熱により乾燥させて、溶媒を除去し、好ましくは、フォトレジストのコーティング中に少なくとも実質的に溶媒が含まれないようにする。次いで、常法にしたがってマスクを介して画像形成させる。フォトレジストシステムの光活性成分を効果的に活性化させてレジストコーティング層にパターン画像を形成させるのに充分な露光をおこなうが、より具体的には、その露光エネルギーは、露光装置とフォトレジスト組成物の成分によって異なるものの、一般的には約１から１００ｍＪ／ｃｍ２の範囲である。
【００６７】
先にも述べたように、レジスト組成物のコーティング層は、短い露光波長、特に３００ｎｍ未満や２００ｎｍ未満の露光波長で光活性化するのが好ましい。２４８ｎｍ、１９３ｎｍ及び１５７ｎｍが好ましい露光波長である。しかしながら、このレジスト組成物は、更に長波長で画像形成させるのにも適している。
【００６８】
露光した後に、組成物を含む膜の層を、約７０℃から約１７０℃までの範囲の温度でベーキングするのが好ましい。次いでその膜を現像する。このように露光させたレジスト膜は極性の現像剤を用いてポジ型現像をするが、そのためには水性の塩基性現像剤を使用するのがよく、例えば、水酸化４級アンモニウム溶液例えば、水酸化テトラアルキルアンモニウム溶液、好ましくは０．２６Ｎの水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液；又は、各種アミン溶液、例えば、エチルアミン、ｎ−プロピルアミン、ジエチルアミン、ジ−ｎ−プロピルアミン、トリエチルアミン、又はメチルジエチルアミン；アルコールアミン例えばジエタノールアミン、トリエタノールアミン；環状アミン例えば、ピロール、ピリジンなどを含む溶液を使用する。一般的には、現像は当該分野で公知の方法に従う。
【００６９】
基板上のフォトレジストコーティングを現像した後では、現像した下の層にある表面についてレジストから露出した領域を選択的に加工することができるようになり、例えば、レジストから露出した基板の領域に、当該分野で公知の方法に従って、化学エッチングやメッキをする。マイクロエレクトロニクス基板を製造、例えば二酸化ケイ素ウェーハを製造するための好適なエッチング剤としては、ガス状エッチング剤、例えばハロゲンプラズマエッチング剤で、例えば塩素系又はフッ素系エッチング剤、プラズマストリームとして用いられるＣｌ２又はＣＦ４／ＣＨＦ３エッチング剤などが挙げられる。そのような加工の後、レジストを公知のストリッピング手段を用いて加工済み基板から除去する。
【００７０】
【実施例】
本明細書において言及したすべての文献は、参考として引用し本明細書に組み入れる。以下の実施例は本発明を説明するためのものであって、本発明を限定するものではない。
【００７１】
実施例１：レジストシステムの調製とリソグラフ加工
プロセシング層組成物は、乳酸エチル溶媒中に配合した、ポリマー単位としてヒドロキシエチルアクリレートを有するアクリレートポリマーを混合して調製した。この組成物を、ポラリス（Ｐｏｌａｒｉｓ）２０００コーティングトラック上で８インチＳｉＯＮウェーハにスピンコートし、２１５℃で６０秒間ベーキングすることで、厚みが約２５ｎｍの乾燥コーティング層を得た。
【００７２】
光酸発生剤化合物であるトリフェニルスルホニウムパーフルオロブタンスルホネート；テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）、ヘキサフルオロイソプロパノールで置換されたノルボルネン、及びｔ−ブチルアクリレートからなるモノマーを重合させて得られた光酸に不安定なポリマー；塩基性添加物である乳酸テトラブチルアンモニウム；及び、溶媒の２−ヘプタノンを含むフォトレジスト組成物を、プロセシング組成物層の上にスピンコーティングし、１４５℃で６０秒間ベーキングすることにより溶媒を除去した。こうしてコーティングしたウェーハをエキシテック（Ｅｘｉｔｅｃｈ）１５７ｎｍステッパー（０．６０ＮＡ、０．７０σ）で、試験用のライン＆スペースパターンで露光させ、１０５℃で６０秒間露光後ベーキングをしてから、シップレー社（Ｓｈｉｐｌｅｙ  Ｃｏｍｐａｎｙ）から市販されている水性アルカリ現像剤を使用して、６０秒間をかけて現像した。現像したウェーハは、その画像形成パターンについて、トップダウン走査型電子顕微鏡を使用して評価することができる。
【００７３】
実施例２：他のレジストシステム
プロセシング層組成物を以下の成分を混合して調製した。
エポキシノボラックポリマー；架橋剤であるテトラメトキシメチルグリコウリル；ｐ−トルエンスルホン酸（架橋のための酸源）；界面活性剤；及び、乳酸エチル、シクロヘキサノン及びプロピレングリコールメチルエーテルを含む溶媒。
【００７４】
このプロセシング層組成物を、８インチＳｉウェーハ上にスピンコーティングにより塗布した。塗布したプロセシング層を９０秒間ベーキングして溶媒を除去し、層の架橋を行わせた。厚み約２００オングストロームの乾燥した層が得られた。
【００７５】
その架橋させたプロセシング層の上に、スピンコーティング法により、下記のフォトレジスト組成物を塗布した。このフォトレジストは以下の原料を混合して調製したものである：
テトラフルオロエチレン、ｔ−ブチルアクリレート及びヒドロキシノルボルネンを重合させて得られたフッ素化ターポリマー（ポリマーは、全レジスト成分の９．４３４重量％の量で存在）：光酸発生剤である、トリフェニルスルホニウムパーフルオロブタンスルホネート（ＰＡＧは、全レジスト成分の０．５２重量％の量で存在）；塩基性添加物（全レジスト成分の０．０３６重量％の量で存在）；界面活性剤（全レジスト成分の０．０１重量％の量で存在）；及び、溶媒である２−ヘプタノン（全レジスト成分の９０重量％の量で存在）。
【００７６】
こうして塗布したレジスト層を６０秒間ソフトベーキングして、溶媒を除去し；１５７ｎｍのパターン化した放射線を用い放射線量５０ｍＪ／ｃｍ２で露光し；露光後ベーキングを約１０５℃で６０秒間行ない；そして水性アルカリ現像剤を用いて現像した。高い解像度で１００ｎｍライン＆スペース（１：１）が得られた。
【００７７】
同一のフォトレジストを同様にして加工したが、但し、直接Ｓｉウェーハ上に（即ち、下にプロセシング層を使用することなく）塗布した。１５７ｎｍの波長で同じ放射線量（５０ｍＪ／ｃｍ２）で露光してから現像すると、プロセシング層を使用した上記の結果に比較して、解像度が（特にレリーフ像のフーティングの面で）劣ったレリーフ像が得られた。
【００７８】
実施例３：他の更なるレジストシステム
プロセシング層組成物を、以下の成分を混合して調製した：
ヒドロキシメチルメタクリレート及びメチルアクリレートのコポリマー；架橋剤であるテトラメトキシメチルグリコウリル；熱酸発生剤［ナキュア（Ｎａｃｕｒｅ）５２２５、キング社（Ｋｉｎｇ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）、コネティカット州、ノーウォーク］；アジピン酸ジメチル；界面活性剤；及び、メチル-2-ヒドロキシイソブチレートを含む溶媒。
【００７９】
このプロセシング層組成物を、８インチＳｉウェーハ上にスピンコーティングにより塗布した。塗布したプロセシング層を９０秒間ベーキングして溶媒を除去し、層の架橋を行わせた。厚み約２００オングストロームの乾燥した架橋層が得られた。
【００８０】
この架橋させたプロセシング層の上に、スピンコーティング法により、上記実施例２に示したものと同じフォトレジスト組成物を塗布した。
【００８１】
こうして塗布したレジスト層を６０秒間ソフトベーキングして溶媒を除去し；１５７ｎｍのパターン化放射線に、放射線量５０ｍＪ／ｃｍ２で露光させ；約１０５℃で６０秒間露光後のベーキングをし；そして水性アルカリ現像剤を用いて現像した。高い解像度で１００ｎｍライン＆スペース（１：１）が得られた。
【００８２】
同一のフォトレジストを同様にして加工したが、但し、直接Ｓｉウェーハ上に（即ち、下にプロセシング層を使用することなく）塗布した。１５７ｎｍの波長で同じ放射線量（５０ｍＪ／ｃｍ２）で露光してから現像すると、プロセシング層を使用した上記の結果に比較して、著しく解像度が劣った（特に基板への密着性が損なわれた）レリーフ像が得られた。
【００８３】
本発明についての以上の記述は、単に本発明を説明するためのものであり、特許請求の範囲の記載から明らかな本発明の意図及び範囲から逸脱することなく、変更や修正が可能であることは、言うまでもない。
【００８４】
【発明の効果】
本発明は、短い露光波長、特に３００ｎｍ未満や２００ｎｍ未満の露光波長、より具体的には、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ及び１５７ｎｍの露光波長で光活性化し得るレジスト組成物を含んでなる、新規なフォトレジストシステムに関するものであり、下層であるプロセシング（又はバリアー）層とその上に塗布したフォトレジスト層とを含んでなる新規なフォトレジストシステムを提供するものである。本発明のシステムは、ＳｉＯＮおよびその他の無機表面層に対して顕著な密着性を示すことができ、且つ、解像度が（特にレリーフ像のフーティングの面で）優れたレリーフ像が得られる点に顕著な効果を奏する。