(57)【特許請求の範囲】
【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）；
【化１】
0004023867.tif 000036
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または縮合環を有するモノマであって、当該芳香族環または縮合環が式（２）；
【化２】
0004023867.tif 000037
で表されるキノリン環であるか、または式（３）；
【化３】
0004023867.tif 000038
で表されるフェナジン環であるモノマを含んで構成してあり、ＡｒＦエキシマレーザを用いて露光及びパターン形成ができる程度にＡｒＦエキシマレーザの波長の光吸収が小さいことを特徴とするレジスト用感光性樹脂組成物。
【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、前記メタクリル酸エステルポリマは、前記芳香族環または縮合環を有するモノマ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。
【請求項３】
請求項２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】
0004023867.tif 000039
【請求項４】
請求項３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】
0004023867.tif 000040
【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、モノマ成分の一つとして、前記芳香族環または縮合環を有するモノマ１００重量部に対して、メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）モノマを、１〜２００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。
【請求項６】
請求項１〜５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。
【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。
【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。
【請求項９】
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、式（１）；
【化６】
0004023867.tif 000041
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または縮合環を有するモノマであって、当該芳香族環または縮合環が式（２）；
【化７】
0004023867.tif 000042
で表されるキノリン環であるか、または式（３）；
【化８】
0004023867.tif 000043
で表されるフェナジン環であ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、酸発生剤とを含み、
ＡｒＦエキシマレーザを用いて露光及びパターン形成ができる程度にＡｒＦエキシマレーザの波長の光吸収が小さいことを特徴とするレジスト用感光性樹脂組成物。
【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。
【請求項１１】
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。
【請求項１２】
請求項９〜１１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。
【請求項１３】
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。
【請求項１４】
請求項１３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、前記芳香族環または縮合環を有するモノマ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。
【請求項１５】
請求項１４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。
【請求項１６】
請求項１３〜１５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９】
0004023867.tif 000044
【請求項１７】
請求項１３〜１６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。
【請求項１８】
請求項１〜１７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。
【請求項１９】
請求項１〜１８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。
【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、１００〜１０００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。
【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２４８ｎｍ）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、ＡｒＦ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、１９３ｎｍ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（ＰＭＭＡ）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１９３ｎｍ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．２４３８、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１９３ｎｍ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または縮合環を有するモノマであって、当該芳香族環または縮合環がキノリン環であるか、またはフェナジン環であるモノマ（以下、窒素含有モノマ）を用いて構成してあり、ＡｒＦエキシマレーザを用いて露光及びパターン形成ができる程度にＡｒＦエキシマレーザの波長の光吸収が小さいことを特徴とする。
【００１８】
【化７】
0004023867.tif 000002
【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、１９３ｎｍ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、ＣＦ4 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  Ｅｔｃｈｉｎｇ）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、１９３ｎｍ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ＡｒＦ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】
0004023867.tif 000003
【００４３】
【化９】
0004023867.tif 000004
【００４４】
【化１０】
0004023867.tif 000005
【００４５】
【化１１】
0004023867.tif 000006
【００４６】
【化１２】
0004023867.tif 000007
【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（１９）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】
0004023867.tif 000008
【００５１】
【化１４】
0004023867.tif 000009
【００５２】
【化１５】
0004023867.tif 000010
【００５３】
【化１６】
0004023867.tif 000011
【００５４】
【化１７】
0004023867.tif 000012
【００５５】
【化１８】
0004023867.tif 000013
【００５６】
【化１９】
0004023867.tif 000014
【００５７】
【化２０】
0004023867.tif 000015
【００５８】
【化２１】
0004023867.tif 000016
【００５９】
【化２２】
0004023867.tif 000017
【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】
0004023867.tif 000018
【００６９】
【化２４】
0004023867.tif 000019
【００７０】
【化２５】
0004023867.tif 000020
【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】
0004023867.tif 000021
【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】
0004023867.tif 000022
【００８４】
（但し、Ｘ- は、ＰＦ6-、ＡｓＦ6-、ＳｂＦ6-、ＢＦ4-、または、ＣＦ3 ＳＯ3-を表す。）
【００８５】
【化２８】
0004023867.tif 000023
【００８６】
（但し、Ｘ- は、ＰＦ6-、ＡｓＦ6-、ＳｂＦ6-、ＢＦ4-、または、ＣＦ3 ＳＯ3-を表す。）
【００８７】
【化２９】
0004023867.tif 000024
【００８８】
【化３０】
0004023867.tif 000025
【００８９】
【化３１】
0004023867.tif 000026
【００９０】
【化３２】
0004023867.tif 000027
【００９１】
【化３３】
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【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、１０〜８０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、０．０１〜３０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、１〜２００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】
0004023867.tif 000029
【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、１０〜５０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、１９３ｎｍ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（ＥＣＡ）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、０００ｃｐｓ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、１４５ｇ（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（２９）で表される第１の含窒素モノマとした。
【０１３８】
【化３５】
0004023867.tif 000030
【０１３９】
次に、別な反応容器に、窒素置換後、２３９ｇ（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（ＭＭＡ）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】
0004023867.tif 000031
【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、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。
【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（ＴＭＡＨ）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、ＰＨＳ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、１４２．０ｇ（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（ＴＭＡ）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０．１μｍ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０．３μｍ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（ＴＭＡＨ）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。
【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（ＲＩＥ）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１００Ｗ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、１８６ｇ（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、１２１ｇ（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】
0004023867.tif 000032
【０１６７】
次に、別な反応容器に、窒素置換後、２７１ｇ（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、３４．４ｇ（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】
0004023867.tif 000033
【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０．１μｍ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。
【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（ＴＭＡＨ）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（ＲＩＥ）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１００Ｗ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】
0004023867.tif 000034
【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（ＲＩＥ）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−ＢＯＣ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、４００ｇ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】
0004023867.tif 000035
【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ＰＨＳ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（ＴＭＡＨ）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。
【図１】
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