JP2000221687A - シリコン含有レジスト組成物およびその使用 - Google Patents
シリコン含有レジスト組成物およびその使用Info
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- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/0045—Photosensitive materials with organic non-macromolecular light-sensitive compounds not otherwise provided for, e.g. dissolution inhibitors
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/075—Silicon-containing compounds
- G03F7/0757—Macromolecular compounds containing Si-O, Si-C or Si-N bonds
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高性能放射感応性シリコン含有ネガ型レジス
ト、および半導体デバイス製作のため多層結像にこのシ
リコン含有レジストを使用する方法を提供する。 【解決手段】 シリコン含有ポリマー樹脂と、架橋剤
と、酸発生剤と、溶媒とを含む、シリコン含有量の高い
ネガ型レジスト組成物が提供される。このレジスト組成
物は、水性塩基可溶性のシリコンポリマーが、そのフェ
ノール基の水酸基のところで、架橋剤のカルボカチオン
とＯ−アルキル化反応する。酸触媒の存在下での高コン
トラストな架橋によって、優れた解像度と高アスペクト
比のパターニングを実現する。このレジスト組成物は、
中紫外（ＵＶ）、深紫外、極紫外、Ｘ線、電子線、イオ
ン・ビーム照射など様々な照射源を使って半導体デバイ
スを製作するための、２層を含めた多層方式において上
部結像層として使用できる。
ト、および半導体デバイス製作のため多層結像にこのシ
リコン含有レジストを使用する方法を提供する。 【解決手段】 シリコン含有ポリマー樹脂と、架橋剤
と、酸発生剤と、溶媒とを含む、シリコン含有量の高い
ネガ型レジスト組成物が提供される。このレジスト組成
物は、水性塩基可溶性のシリコンポリマーが、そのフェ
ノール基の水酸基のところで、架橋剤のカルボカチオン
とＯ−アルキル化反応する。酸触媒の存在下での高コン
トラストな架橋によって、優れた解像度と高アスペクト
比のパターニングを実現する。このレジスト組成物は、
中紫外（ＵＶ）、深紫外、極紫外、Ｘ線、電子線、イオ
ン・ビーム照射など様々な照射源を使って半導体デバイ
スを製作するための、２層を含めた多層方式において上
部結像層として使用できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高性能放射感応性
レジスト組成物、および半導体デバイスを製作するため
の多層リソグラフィ・プロセスにおけるその使用に関す
る。詳細には、本発明は、水性塩基可溶性シリコン含有
ポリマーの酸を触媒とする架橋に基づくネガティブ・ト
ーン・シリコン含有レジスト組成物に関する。本発明の
レジスト組成物は、中紫外、深紫外（たとえば２４８ｎ
ｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ）、極紫外、Ｘ線、電子
線、イオン・ビーム照射など様々な照射源を使って半導
体デバイスを製作するための、２層を含む多層技法にお
いて、トップ結像層として使用することができる。
レジスト組成物、および半導体デバイスを製作するため
の多層リソグラフィ・プロセスにおけるその使用に関す
る。詳細には、本発明は、水性塩基可溶性シリコン含有
ポリマーの酸を触媒とする架橋に基づくネガティブ・ト
ーン・シリコン含有レジスト組成物に関する。本発明の
レジスト組成物は、中紫外、深紫外（たとえば２４８ｎ
ｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ）、極紫外、Ｘ線、電子
線、イオン・ビーム照射など様々な照射源を使って半導
体デバイスを製作するための、２層を含む多層技法にお
いて、トップ結像層として使用することができる。
【０００２】
【従来の技術】半導体チップやチップ・キャリアなどパ
ターン化デバイスの製作において、完成製品を構成する
様々な層をエッチングするステップは、最もクリティカ
ルで最も重要なステップの１つである。
ターン化デバイスの製作において、完成製品を構成する
様々な層をエッチングするステップは、最もクリティカ
ルで最も重要なステップの１つである。
【０００３】半導体の製作において、光学的リソグラフ
ィが、半導体デバイスをパターン化する主流の手法であ
る。従来技術の典型的なリソグラフィ・プロセスでは、
特定の回路パターンを画定するマスクを通して感光性レ
ジストの層で被覆したシリコン・ウェハ上に紫外光が投
射される。紫外光で露光し、続いてベークすると、光化
学反応が生じ、それによって感光性レジストの露光領域
の可溶性が変化する。その後、適当な現像剤、通常は水
性塩基溶液を使って、露出領域（ポジティブ・トーン・
レジスト）または非露光領域（ネガティブ・トーン・レ
ジスト）から選択的にレジストを除去する。次いで、レ
ジストで保護されていない領域を、乾式または湿式エッ
チング・プロセスでエッチング除去することにより、こ
うして画定されたパターンがシリコン・ウェハ上に印刻
される。
ィが、半導体デバイスをパターン化する主流の手法であ
る。従来技術の典型的なリソグラフィ・プロセスでは、
特定の回路パターンを画定するマスクを通して感光性レ
ジストの層で被覆したシリコン・ウェハ上に紫外光が投
射される。紫外光で露光し、続いてベークすると、光化
学反応が生じ、それによって感光性レジストの露光領域
の可溶性が変化する。その後、適当な現像剤、通常は水
性塩基溶液を使って、露出領域（ポジティブ・トーン・
レジスト）または非露光領域（ネガティブ・トーン・レ
ジスト）から選択的にレジストを除去する。次いで、レ
ジストで保護されていない領域を、乾式または湿式エッ
チング・プロセスでエッチング除去することにより、こ
うして画定されたパターンがシリコン・ウェハ上に印刻
される。
【０００４】現在の最新の光学的リソグラフィは波長２
４８ｎｍの深紫外照射を使って、大量半導体製作におい
て２５０ｎｍという小さなフィーチャをプリントする。
半導体デバイス小型化を求める絶えざる傾向により、高
解像度、広いプロセス寛容度、良好なプロフィル制御、
基板へのイメージ転写に対する優れたプラズマ・エッチ
ング耐性を含めて、レジスト材料に対する要件がますま
す厳しくなってきている。照射波長の短縮（２４８ｎｍ
から１９３ｎｍへ）、露光システムの開口数（ＮＡ）の
増大、代替マスクまたは照射条件の使用、レジスト膜厚
の減少など、解像度を高めるためのいくつかの技法が現
在追求されている。しかし、解像度を高めるためのこれ
らの技法はそれぞれ、プロセス寛容度、その後の基板エ
ッチング、およびコストにおける様々なトレードオフが
必要である。たとえば、露光装置の開口数を高めると、
焦点深度の劇的な減少が見られる。レジストの膜厚を減
少させると、基板エッチングに対するレジスト膜のエッ
チング耐性が低下するという有害な効果が付随する。こ
の有害な効果は、基板のエッチング中にエッチングによ
って誘発されるマイクロ・チャネルの形成という現象に
よって悪化し、上部０．２〜０．３μｍのレジスト膜が
基板エッチング用のエッチング・マスクとして無用にな
る。
４８ｎｍの深紫外照射を使って、大量半導体製作におい
て２５０ｎｍという小さなフィーチャをプリントする。
半導体デバイス小型化を求める絶えざる傾向により、高
解像度、広いプロセス寛容度、良好なプロフィル制御、
基板へのイメージ転写に対する優れたプラズマ・エッチ
ング耐性を含めて、レジスト材料に対する要件がますま
す厳しくなってきている。照射波長の短縮（２４８ｎｍ
から１９３ｎｍへ）、露光システムの開口数（ＮＡ）の
増大、代替マスクまたは照射条件の使用、レジスト膜厚
の減少など、解像度を高めるためのいくつかの技法が現
在追求されている。しかし、解像度を高めるためのこれ
らの技法はそれぞれ、プロセス寛容度、その後の基板エ
ッチング、およびコストにおける様々なトレードオフが
必要である。たとえば、露光装置の開口数を高めると、
焦点深度の劇的な減少が見られる。レジストの膜厚を減
少させると、基板エッチングに対するレジスト膜のエッ
チング耐性が低下するという有害な効果が付随する。こ
の有害な効果は、基板のエッチング中にエッチングによ
って誘発されるマイクロ・チャネルの形成という現象に
よって悪化し、上部０．２〜０．３μｍのレジスト膜が
基板エッチング用のエッチング・マスクとして無用にな
る。
【０００５】したがって、従来技術の欠点なしに高い解
像度を提供するならば望ましい。
像度を提供するならば望ましい。
【０００６】さらに、２層結像方式が提案されている。
２層結像方式では通常、まず比較的厚い高吸収性有機下
層上に、通常は厚さ０．１〜０．３μｍの薄いシリコン
含有レジスト中にイメージを湿式プロセスで画定する。
次いで、こうして画定されたイメージは、選択的かつ高
度に異方性の酸素反応性イオン・エッチング（Ｏ2ＲＩ
Ｅ）によって下層に転写され、その際上部結像層中のシ
リコンが不揮発性シリコン酸化物に変換され、したがっ
てエッチング・マスクとして働く。エッチング・マスク
として有効となるには、上部結像層は、通常１０重量％
以上の十分なシリコンを含んでいる必要がある。
２層結像方式では通常、まず比較的厚い高吸収性有機下
層上に、通常は厚さ０．１〜０．３μｍの薄いシリコン
含有レジスト中にイメージを湿式プロセスで画定する。
次いで、こうして画定されたイメージは、選択的かつ高
度に異方性の酸素反応性イオン・エッチング（Ｏ2ＲＩ
Ｅ）によって下層に転写され、その際上部結像層中のシ
リコンが不揮発性シリコン酸化物に変換され、したがっ
てエッチング・マスクとして働く。エッチング・マスク
として有効となるには、上部結像層は、通常１０重量％
以上の十分なシリコンを含んでいる必要がある。
【０００７】従来の単層結像に勝る２層結像の利点に
は、解像能力がより高いこと、プロセス寛容度がより広
いこと、パターン化されるフィーチャのアスペクト比が
高いこと、基板の汚染と薄膜の干渉作用が最小化される
ことが含まれる。さらに、厚い有機下層は優れた基板の
エッチング耐性を提供する。２層結像は、開口数の高い
露光装置、基板トポグラフィ上の結像、および高アスペ
クト比のパターンのパターン化にもっとも適している。
は、解像能力がより高いこと、プロセス寛容度がより広
いこと、パターン化されるフィーチャのアスペクト比が
高いこと、基板の汚染と薄膜の干渉作用が最小化される
ことが含まれる。さらに、厚い有機下層は優れた基板の
エッチング耐性を提供する。２層結像は、開口数の高い
露光装置、基板トポグラフィ上の結像、および高アスペ
クト比のパターンのパターン化にもっとも適している。
【０００８】上部結像層のレジスト中のポリマー樹脂と
して様々なシリコン含有ポリマーが使用されてきた
（Ｒ．Ｄ．ミラー（Miller）およびＧ．Ｍ．ウォルラフ
（Wallraff）、「Advanced Materials for Optics and
Electronics」、ｐ．９５（１９９４）参照）。最も広
く使用されているシリコン含有ポリマーの１つは、ポリ
シルセスキオキサンである。ポジティブ・トーン・レジ
ストもネガティブ・トーン・レジストも、水性塩基可溶
性ポリシルセスキオキサンであるポリ（ｐ−ヒドロキシ
ベンジルシルセスキオキサン）を使って現像されてき
た。ポジティブ・トーン２層レジストの場合、ポリ（ｐ
−ヒドロキシベンジルシルセスキオキサン）が、Ｉ線リ
ソグラフィおよび化学増幅深紫外リソグラフィとしてそ
れぞれジアゾ光活性化合物または酸感応性ｔ−ブチロキ
シカルボニル（ｔ−ＢＯＣ）で修飾される［米国特許第
５３８５８０４号、米国特許第５４２２２２３号］。ポ
ジティブ・トーン・レジストはまた溶解阻害剤を使って
現像されていた［米国特許第４７４５１６９号］。ネガ
ティブ・トーン２層レジストの場合、ポリ（ｐ−ヒドロ
キシベンジルシルセスキオキサン）にアジド官能基が化
学的に付着される。アジド官能基を付けたポリ（ｐ−ヒ
ドロキシベンジルシルセスキオキサン）を露光すると、
露光領域に架橋が生じる。こうしてネガティブ・トーン
・イメージが得られた。しかし、こうした２層レジスト
は、解像度が不充分であり、感度が低く、場合によって
は吸光度が高いためにレジスト・プロフィルが良好では
ないという欠点がある。
して様々なシリコン含有ポリマーが使用されてきた
（Ｒ．Ｄ．ミラー（Miller）およびＧ．Ｍ．ウォルラフ
（Wallraff）、「Advanced Materials for Optics and
Electronics」、ｐ．９５（１９９４）参照）。最も広
く使用されているシリコン含有ポリマーの１つは、ポリ
シルセスキオキサンである。ポジティブ・トーン・レジ
ストもネガティブ・トーン・レジストも、水性塩基可溶
性ポリシルセスキオキサンであるポリ（ｐ−ヒドロキシ
ベンジルシルセスキオキサン）を使って現像されてき
た。ポジティブ・トーン２層レジストの場合、ポリ（ｐ
−ヒドロキシベンジルシルセスキオキサン）が、Ｉ線リ
ソグラフィおよび化学増幅深紫外リソグラフィとしてそ
れぞれジアゾ光活性化合物または酸感応性ｔ−ブチロキ
シカルボニル（ｔ−ＢＯＣ）で修飾される［米国特許第
５３８５８０４号、米国特許第５４２２２２３号］。ポ
ジティブ・トーン・レジストはまた溶解阻害剤を使って
現像されていた［米国特許第４７４５１６９号］。ネガ
ティブ・トーン２層レジストの場合、ポリ（ｐ−ヒドロ
キシベンジルシルセスキオキサン）にアジド官能基が化
学的に付着される。アジド官能基を付けたポリ（ｐ−ヒ
ドロキシベンジルシルセスキオキサン）を露光すると、
露光領域に架橋が生じる。こうしてネガティブ・トーン
・イメージが得られた。しかし、こうした２層レジスト
は、解像度が不充分であり、感度が低く、場合によって
は吸光度が高いためにレジスト・プロフィルが良好では
ないという欠点がある。
【０００９】従来技術のレジストの現状に鑑みて、半導
体回路パターン化のための高い解像度、高い感度、およ
び良好なプロフィル制御を有する、新規な２層レジスト
を開発することが望ましい。特に、新規なネガティブ・
トーン・シリコン含有レジストが望ましい。ネガティブ
・トーン・レジストは一般に、よりよく分離されたフィ
ーチャ解像度、良好な熱安定性、小さく分離された高密
度のフィーチャ・バイアスという利点を提供するからで
ある。
体回路パターン化のための高い解像度、高い感度、およ
び良好なプロフィル制御を有する、新規な２層レジスト
を開発することが望ましい。特に、新規なネガティブ・
トーン・シリコン含有レジストが望ましい。ネガティブ
・トーン・レジストは一般に、よりよく分離されたフィ
ーチャ解像度、良好な熱安定性、小さく分離された高密
度のフィーチャ・バイアスという利点を提供するからで
ある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
一目的は、比較的シリコン含有量の高い、高感度、高解
像度のネガティブ・トーン・レジスト組成物を提供する
ことである。
一目的は、比較的シリコン含有量の高い、高感度、高解
像度のネガティブ・トーン・レジスト組成物を提供する
ことである。
【００１１】本発明の他の目的は、半導体製造のための
多層リソグラフィにおいて、特に半導体回路のパターン
化において、上部結像層レジストとして使用できる、化
学増幅されたネガティブ・トーン・シリコン含有レジス
ト組成物を提供することである。
多層リソグラフィにおいて、特に半導体回路のパターン
化において、上部結像層レジストとして使用できる、化
学増幅されたネガティブ・トーン・シリコン含有レジス
ト組成物を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記その他の諸目的は、
本発明によれば、シリコン・ポリマー中のフェノール部
分の水酸基と反応（Ｏ−アルキル化）する架橋剤を使用
した、フェノール部分を有するシリコン含有ポリマー
の、酸触媒存在下での高コントラストの架橋によって達
成される。上記の諸目的はまた、バルキーな光生成酸を
使って酸の拡散を抑え高解像度を得ることによって達成
される。さらに具体的には、水性塩基可溶性ヒドロキシ
ベンジルシルセスキオキサン・ポリマーのＯ−アルキル
化による酸触媒架橋（acid catalyzed crosslinking）
によって、高感度、高解像度の化学増幅されたネガティ
ブ・トーン・レジストが得られる。こうした架橋剤とし
ては、それだけには限らないが、ウリルおよびメラミン
誘導体が含まれる。Ｏ−アルキル化により、親ポリマー
の分子量が増加するだけでなく、親ポリマー中の親水性
水酸基もより親水性の低いフェノール性エーテル基に変
換される。どちらもネガティブ・トーン・レジストの高
コントラストをもたらす。
本発明によれば、シリコン・ポリマー中のフェノール部
分の水酸基と反応（Ｏ−アルキル化）する架橋剤を使用
した、フェノール部分を有するシリコン含有ポリマー
の、酸触媒存在下での高コントラストの架橋によって達
成される。上記の諸目的はまた、バルキーな光生成酸を
使って酸の拡散を抑え高解像度を得ることによって達成
される。さらに具体的には、水性塩基可溶性ヒドロキシ
ベンジルシルセスキオキサン・ポリマーのＯ−アルキル
化による酸触媒架橋（acid catalyzed crosslinking）
によって、高感度、高解像度の化学増幅されたネガティ
ブ・トーン・レジストが得られる。こうした架橋剤とし
ては、それだけには限らないが、ウリルおよびメラミン
誘導体が含まれる。Ｏ−アルキル化により、親ポリマー
の分子量が増加するだけでなく、親ポリマー中の親水性
水酸基もより親水性の低いフェノール性エーテル基に変
換される。どちらもネガティブ・トーン・レジストの高
コントラストをもたらす。
【００１３】本発明のもう一つの態様は、（ａ）水性塩
基可溶フェノール性シリコン含有ポリマーまたはコポリ
マーと、（ｂ）架橋剤と、（ｃ）酸発生剤と、（ｄ）ポ
リマー樹脂および架橋剤用の溶媒と、任意選択で（ｅ）
中紫外、深紫外（たとえば２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１
５７ｎｍ）、極紫外、Ｘ線、電子線、またはイオン・ビ
ーム領域の照射を吸収できる光増感剤とを含む、シリコ
ン含有ネガティブ・トーン化学増幅レジスト組成物を対
象とする。本発明の化学増幅レジスト組成物は、さらに
（ｆ）塩基、または（ｇ）表面活性剤、あるいはその両
方を含むことができる。架橋剤、酸発生剤、光増感剤、
塩基、および表面活性剤は、単一化合物でも、同じ機能
の２種以上の化合物の組合せでもよい。
基可溶フェノール性シリコン含有ポリマーまたはコポリ
マーと、（ｂ）架橋剤と、（ｃ）酸発生剤と、（ｄ）ポ
リマー樹脂および架橋剤用の溶媒と、任意選択で（ｅ）
中紫外、深紫外（たとえば２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１
５７ｎｍ）、極紫外、Ｘ線、電子線、またはイオン・ビ
ーム領域の照射を吸収できる光増感剤とを含む、シリコ
ン含有ネガティブ・トーン化学増幅レジスト組成物を対
象とする。本発明の化学増幅レジスト組成物は、さらに
（ｆ）塩基、または（ｇ）表面活性剤、あるいはその両
方を含むことができる。架橋剤、酸発生剤、光増感剤、
塩基、および表面活性剤は、単一化合物でも、同じ機能
の２種以上の化合物の組合せでもよい。
【００１４】本発明のさらに別の態様は、厚い吸収の大
きい有機下層上に、シリコン含有レジストの薄い層を塗
布して結像するような、２層結像方式にシリコン含有レ
ジストを使用するものである。こうして形成されたイメ
ージは、次いで異方性Ｏ2またはＣＯ2反応性イオン・エ
ッチングによって下層中に転写される。
きい有機下層上に、シリコン含有レジストの薄い層を塗
布して結像するような、２層結像方式にシリコン含有レ
ジストを使用するものである。こうして形成されたイメ
ージは、次いで異方性Ｏ2またはＣＯ2反応性イオン・エ
ッチングによって下層中に転写される。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明は、高感度、高解像度で、
水性塩基で現像可能なシリコン含有ネガティブ・トーン
・レジスト組成物に関する。本発明のレジスト組成物
は、２層結像用の上部結像層に特に適している。本発明
の一実施形態では、シリコン含有ポリマーの水酸基と反
応（Ｏ−アルキル化）する架橋剤で、水性塩基可溶性ヒ
ドロキシベンジルシルセスキオキサン・ポリマーおよび
コポリマーを酸触媒存在下で架橋することによって高感
度、高解像度の化学増幅ネガティブ・トーン・レジスト
が得られる。適切な架橋剤の例には、それだけには限ら
ないが、ウリルおよびメラミン誘導体が含まれる。
水性塩基で現像可能なシリコン含有ネガティブ・トーン
・レジスト組成物に関する。本発明のレジスト組成物
は、２層結像用の上部結像層に特に適している。本発明
の一実施形態では、シリコン含有ポリマーの水酸基と反
応（Ｏ−アルキル化）する架橋剤で、水性塩基可溶性ヒ
ドロキシベンジルシルセスキオキサン・ポリマーおよび
コポリマーを酸触媒存在下で架橋することによって高感
度、高解像度の化学増幅ネガティブ・トーン・レジスト
が得られる。適切な架橋剤の例には、それだけには限ら
ないが、ウリルおよびメラミン誘導体が含まれる。
【００１６】本発明の別の実施形態では、化学増幅シリ
コン含有ネガティブ・トーン・レジスト組成物は、
（ａ）水性塩基可溶フェノール性シリコン含有ポリマー
またはコポリマーと、（ｂ）架橋剤と、（ｃ）酸発生剤
と、（ｄ）ポリマー樹脂および架橋剤用の溶媒と、任意
選択で（ｅ）中紫外、深紫外（たとえば２４８ｎｍ、１
９３ｎｍ、１５７ｎｍ）、極紫外、Ｘ線、または電子線
領域の照射を吸収できる光増感剤とを含む。本発明のシ
リコン含有化学増幅レジスト組成物は、さらに（ｆ）塩
基、または（ｇ）表面活性剤、あるいはその両方を含む
ことができる。架橋剤、酸発生剤、光増感剤、塩基、お
よび表面活性剤は、単一化合物でも、同じ機能の２種以
上の化合物の組合せでもよい。
コン含有ネガティブ・トーン・レジスト組成物は、
（ａ）水性塩基可溶フェノール性シリコン含有ポリマー
またはコポリマーと、（ｂ）架橋剤と、（ｃ）酸発生剤
と、（ｄ）ポリマー樹脂および架橋剤用の溶媒と、任意
選択で（ｅ）中紫外、深紫外（たとえば２４８ｎｍ、１
９３ｎｍ、１５７ｎｍ）、極紫外、Ｘ線、または電子線
領域の照射を吸収できる光増感剤とを含む。本発明のシ
リコン含有化学増幅レジスト組成物は、さらに（ｆ）塩
基、または（ｇ）表面活性剤、あるいはその両方を含む
ことができる。架橋剤、酸発生剤、光増感剤、塩基、お
よび表面活性剤は、単一化合物でも、同じ機能の２種以
上の化合物の組合せでもよい。
【００１７】このシリコン含有ポリマーまたはコポリマ
ーは、以下の要件を満たす構造および官能基を有する。
すなわち、水性塩基に可溶であり、シリコン含有量が高
く（５重量％以上、好ましくは１０重量％以上）、良好
な熱特性（ガラス転移温度が８０℃以上、好ましくは１
００℃以上）を有し、酸触媒架橋用の架橋部位として働
く官能基を有し、結像波長での光学的透明度が良好（Ｏ
Ｄ（optical density、吸光度）が５／μｍ未満、好ま
しくは１／μｍ未満）であり、膜形成能力を有する。こ
のようなシリコン含有ポリマーの１群は、以下の一般式
で表される基本構造を有する。
ーは、以下の要件を満たす構造および官能基を有する。
すなわち、水性塩基に可溶であり、シリコン含有量が高
く（５重量％以上、好ましくは１０重量％以上）、良好
な熱特性（ガラス転移温度が８０℃以上、好ましくは１
００℃以上）を有し、酸触媒架橋用の架橋部位として働
く官能基を有し、結像波長での光学的透明度が良好（Ｏ
Ｄ（optical density、吸光度）が５／μｍ未満、好ま
しくは１／μｍ未満）であり、膜形成能力を有する。こ
のようなシリコン含有ポリマーの１群は、以下の一般式
で表される基本構造を有する。
【化４】 上式で、Ｒ１は酸不感応性（不活性）ブロック基を表
す。適切なＲ１基の例には、Ｃ１〜Ｃ１０炭化水素基、
Ｃ２〜Ｃ６カルボナート（カルボン酸基またはアシル
基）、およびメシラート（メシル基）が含まれる。炭化
水素基にはアルキル基とアリール基が含まれる。これら
の不活性ブロック基は、シリコン含有ポリマー樹脂の溶
解速度を変調する働きをする。Ｚは水素またはトリメチ
ルシリル基を表す。Ｘは１以下のモル分率を表し、好ま
しくはＸ＝１〜０．３、より好ましくはＸ＝１〜０．６
である。シリコン含有ポリマーの数平均分子量は、約８
００〜約２００，０００、好ましくは約１５００〜約２
０，０００である。これらの水性塩基可溶性ヒドロキシ
ベンジルシルセスキオキサン・ポリマーおよびコポリマ
ーは、梯子型、籠型、ランダム型、あるいはこれらの２
つ以上の型の組合せでよい。
す。適切なＲ１基の例には、Ｃ１〜Ｃ１０炭化水素基、
Ｃ２〜Ｃ６カルボナート（カルボン酸基またはアシル
基）、およびメシラート（メシル基）が含まれる。炭化
水素基にはアルキル基とアリール基が含まれる。これら
の不活性ブロック基は、シリコン含有ポリマー樹脂の溶
解速度を変調する働きをする。Ｚは水素またはトリメチ
ルシリル基を表す。Ｘは１以下のモル分率を表し、好ま
しくはＸ＝１〜０．３、より好ましくはＸ＝１〜０．６
である。シリコン含有ポリマーの数平均分子量は、約８
００〜約２００，０００、好ましくは約１５００〜約２
０，０００である。これらの水性塩基可溶性ヒドロキシ
ベンジルシルセスキオキサン・ポリマーおよびコポリマ
ーは、梯子型、籠型、ランダム型、あるいはこれらの２
つ以上の型の組合せでよい。
【００１８】このシリコン含有ポリマーは、アルコキシ
ベンジルトリハライドシランから、トリハライドシラン
のシラノールへの加水分解とそれに続く塩基触媒下での
シラノールの縮合により調製することができる。こうし
て得られるヒドロキシベンジルシルセスキオキサン・ポ
リマーおよびそのアルコキシベンジルシルセスキオキサ
ンとのコポリマーは、三臭化ホウ素によるアルコキシ基
の水酸基への制御された変換または部分変換によって得
ることができる。他のヒドロキシベンジルシルセスキオ
キサン・コポリマーは、カルボナート、メシラート、他
のエーテルなど適切なブロック基によるヒドロキシベン
ジルシルセスキオキサン・ホモポリマーの部分的ブロッ
キングによって調製することができる。たとえば、ヒド
ロキシベンジルシルセスキオキサン・ホモポリマーをア
ルキルハライドと反応させることによって、エーテルで
ブロックされた他のシリコン含有コポリマーを調製する
ことができる。エステルでブロックされたシリコン含有
コポリマーは、ヒドロキシベンジルシルセスキオキサン
・ホモポリマーをカルボン酸ハライドと反応させること
によって合成できる。不活性なブロック基の例には、メ
トキシ、エトキシ、イソプロピルカルボナート、アセト
キシ、およびメシラートが含まれる。ブロッキングのレ
ベルは、水性塩基に対する可溶性を確保するため、通
常、フェノール基の０．４モル分率未満である。ブロッ
キング・レベルがフェノール基の０．２５モル分率未満
であることが好ましい。ポリマー樹脂が水性塩基に可溶
であり、かつ十分な熱特性、すなわち８０℃未満のガラ
ス転移温度を有する限り、２種以上の不活性ブロック基
を使ってシリコン含有ポリマー樹脂を調製することもで
きることを指摘しておく。したがって、水性塩基可溶性
ヒドロキシベンジルシルセスキオキサンのターポリマー
およびそれより高級のポリマーも、ネガティブ・トーン
・レジスト用のポリマー樹脂として使用できる。
ベンジルトリハライドシランから、トリハライドシラン
のシラノールへの加水分解とそれに続く塩基触媒下での
シラノールの縮合により調製することができる。こうし
て得られるヒドロキシベンジルシルセスキオキサン・ポ
リマーおよびそのアルコキシベンジルシルセスキオキサ
ンとのコポリマーは、三臭化ホウ素によるアルコキシ基
の水酸基への制御された変換または部分変換によって得
ることができる。他のヒドロキシベンジルシルセスキオ
キサン・コポリマーは、カルボナート、メシラート、他
のエーテルなど適切なブロック基によるヒドロキシベン
ジルシルセスキオキサン・ホモポリマーの部分的ブロッ
キングによって調製することができる。たとえば、ヒド
ロキシベンジルシルセスキオキサン・ホモポリマーをア
ルキルハライドと反応させることによって、エーテルで
ブロックされた他のシリコン含有コポリマーを調製する
ことができる。エステルでブロックされたシリコン含有
コポリマーは、ヒドロキシベンジルシルセスキオキサン
・ホモポリマーをカルボン酸ハライドと反応させること
によって合成できる。不活性なブロック基の例には、メ
トキシ、エトキシ、イソプロピルカルボナート、アセト
キシ、およびメシラートが含まれる。ブロッキングのレ
ベルは、水性塩基に対する可溶性を確保するため、通
常、フェノール基の０．４モル分率未満である。ブロッ
キング・レベルがフェノール基の０．２５モル分率未満
であることが好ましい。ポリマー樹脂が水性塩基に可溶
であり、かつ十分な熱特性、すなわち８０℃未満のガラ
ス転移温度を有する限り、２種以上の不活性ブロック基
を使ってシリコン含有ポリマー樹脂を調製することもで
きることを指摘しておく。したがって、水性塩基可溶性
ヒドロキシベンジルシルセスキオキサンのターポリマー
およびそれより高級のポリマーも、ネガティブ・トーン
・レジスト用のポリマー樹脂として使用できる。
【００１９】本発明で使用する架橋剤は、シリコン含有
ポリマー樹脂をその水酸部位で架橋（Ｏ−アルキル化）
させるため、光生成酸の存在下で安定なカルボカチオン
を発生する、単一化合物でも２種以上の化合物の組合せ
でもよい。この架橋反応は、高コントラストのネガティ
ブ・トーン・レジストを提供する。シリコン含有ポリマ
ー樹脂の分子量の増加をもたらすだけでなく、親水性の
水酸基から親水性のより低いフェノール性エーテル基へ
の変換をももたらすからである。典型的な架橋剤は、下
記の化学式で示されるウリルおよびメラミン誘導体であ
る。
ポリマー樹脂をその水酸部位で架橋（Ｏ−アルキル化）
させるため、光生成酸の存在下で安定なカルボカチオン
を発生する、単一化合物でも２種以上の化合物の組合せ
でもよい。この架橋反応は、高コントラストのネガティ
ブ・トーン・レジストを提供する。シリコン含有ポリマ
ー樹脂の分子量の増加をもたらすだけでなく、親水性の
水酸基から親水性のより低いフェノール性エーテル基へ
の変換をももたらすからである。典型的な架橋剤は、下
記の化学式で示されるウリルおよびメラミン誘導体であ
る。
【化５】 上式で、Ｒ２、Ｒ３はＣ１〜Ｃ８アルキルまたはＣ６〜
Ｃ９アリ−ル炭化水素、Ｒ４はＣＨ3、ＣＨ2ＣＨ3、ま
たは
Ｃ９アリ−ル炭化水素、Ｒ４はＣＨ3、ＣＨ2ＣＨ3、ま
たは
【化６】 上式で、ＺはＮＲＲ'またはＲ"であり、Ｒ、Ｒ'、Ｒ"お
よびＲ５〜Ｒ８はそれぞれ独立にＨ、ＣＨ2ＯＨ、ＣＨ2
ＯＲａを表し、ＲａはＣ１〜Ｃ４アルキル基を表す。
よびＲ５〜Ｒ８はそれぞれ独立にＨ、ＣＨ2ＯＨ、ＣＨ2
ＯＲａを表し、ＲａはＣ１〜Ｃ４アルキル基を表す。
【００２０】これらの架橋剤は、フェノール部分を含む
シリコン含有ポリマー樹脂の高コントラストの架橋を実
施するため、光生成酸の存在下で安定なカルボカチオン
を生成することができる。これらの架橋剤のカルボカチ
オンを発生する能力は、主に、脱離基のサイズに依存す
る。一般に、脱離基が小さいほど、カルボカチオンを発
生することができる。こうして発生したカルボカチオン
は、シリコン含有ポリマーをフェノール基の水酸部位で
架橋させ、その結果、シリコン含有ポリマー樹脂の分子
量が増加し、かつポリマーが親水性のより低い構造に変
換される。したがって、高いレジスト・コントラストが
得られる。
シリコン含有ポリマー樹脂の高コントラストの架橋を実
施するため、光生成酸の存在下で安定なカルボカチオン
を生成することができる。これらの架橋剤のカルボカチ
オンを発生する能力は、主に、脱離基のサイズに依存す
る。一般に、脱離基が小さいほど、カルボカチオンを発
生することができる。こうして発生したカルボカチオン
は、シリコン含有ポリマーをフェノール基の水酸部位で
架橋させ、その結果、シリコン含有ポリマー樹脂の分子
量が増加し、かつポリマーが親水性のより低い構造に変
換される。したがって、高いレジスト・コントラストが
得られる。
【００２１】架橋剤として使用できる適切なウリルに
は、それだけには限らないが、以下のものが含まれる。
は、それだけには限らないが、以下のものが含まれる。
【化７】
【００２２】好ましい架橋剤は、テトラメトキシルメチ
ルグリコウリル（パウダーリンクとして市販）、メチル
プロピルパウダーリンク、メチルフェニルパウダーリン
クである。これらの架橋剤の２種以上の組合せも架橋剤
として使用できることを指摘しておく。
ルグリコウリル（パウダーリンクとして市販）、メチル
プロピルパウダーリンク、メチルフェニルパウダーリン
クである。これらの架橋剤の２種以上の組合せも架橋剤
として使用できることを指摘しておく。
【００２３】本発明のレジスト配合物中で使用する光酸
発生剤（成分ｃ）は、エネルギーにさらされたとき酸を
発生する化合物である。これらの化合物は、本発明でも
従来技術でも、シリコン含有ポリマー樹脂を架橋させる
ための架橋剤の、安定なカルボカチオンを発生させるた
めに一般に使用される。本発明で使用できる酸発生剤の
クラスの例には、それだけには限らないが、ニトロベン
ジル化合物、オニウム塩、スルホナート、カルボキシラ
ートなどが含まれる。高解像能力を得るために酸の拡散
を最小限に抑えるため、酸発生剤は、エネルギーにさら
されるときバルキーな酸を発生させるものとすべきであ
る。これらのバルキー酸は、少なくとも４個の炭素原子
を含む。本発明で使用する好ましい酸発生剤は、ヨード
ニウム塩やスルホニウム塩などのオニウム塩である。光
酸発生剤の例は、米国特許第５２５８２５７号に詳細に
論じられられている。より好ましい酸発生剤は、ペルフ
ルオロブタンスルホン酸ジ（ｔ−ブチルフェニル）ヨー
ドニウム、ペルフルオロヘキサンスルホン酸ジ（ｔ−ブ
チルフェニル）ヨードニウム、ペルフルオロオクタンス
ルホン酸ジ（ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウム、ペル
フルオロエチルシクロヘキサンスルホン酸ジ（ｔ−ブチ
ルフェニル）ヨードニウム、カンファースルホン酸ジ
（ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムである。
発生剤（成分ｃ）は、エネルギーにさらされたとき酸を
発生する化合物である。これらの化合物は、本発明でも
従来技術でも、シリコン含有ポリマー樹脂を架橋させる
ための架橋剤の、安定なカルボカチオンを発生させるた
めに一般に使用される。本発明で使用できる酸発生剤の
クラスの例には、それだけには限らないが、ニトロベン
ジル化合物、オニウム塩、スルホナート、カルボキシラ
ートなどが含まれる。高解像能力を得るために酸の拡散
を最小限に抑えるため、酸発生剤は、エネルギーにさら
されるときバルキーな酸を発生させるものとすべきであ
る。これらのバルキー酸は、少なくとも４個の炭素原子
を含む。本発明で使用する好ましい酸発生剤は、ヨード
ニウム塩やスルホニウム塩などのオニウム塩である。光
酸発生剤の例は、米国特許第５２５８２５７号に詳細に
論じられられている。より好ましい酸発生剤は、ペルフ
ルオロブタンスルホン酸ジ（ｔ−ブチルフェニル）ヨー
ドニウム、ペルフルオロヘキサンスルホン酸ジ（ｔ−ブ
チルフェニル）ヨードニウム、ペルフルオロオクタンス
ルホン酸ジ（ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウム、ペル
フルオロエチルシクロヘキサンスルホン酸ジ（ｔ−ブチ
ルフェニル）ヨードニウム、カンファースルホン酸ジ
（ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムである。
【００２４】どの光酸発生剤を選択するかは、レジスト
をパターン化するために使用する照射エネルギーに依存
する。可視範囲からＸ線範囲までの様々な波長の光用の
光酸発生剤が現在入手可能である。したがって、深紫
外、極紫外、電子線、レーザ、または有用とみなされる
他のどんな照射源を使ってもレジストの結像を行なうこ
とができる。
をパターン化するために使用する照射エネルギーに依存
する。可視範囲からＸ線範囲までの様々な波長の光用の
光酸発生剤が現在入手可能である。したがって、深紫
外、極紫外、電子線、レーザ、または有用とみなされる
他のどんな照射源を使ってもレジストの結像を行なうこ
とができる。
【００２５】本発明のレジスト配合物の成分（ｄ）とし
て使用される溶媒は、当業者には周知の溶媒である。こ
れらの溶媒は、シリコン含有ポリマー、架橋剤、光酸発
生剤、および他の諸成分を溶解するのに使用される。こ
うした溶媒の例には、それだけには限らないが、エーテ
ル、グリコールエーテル、芳香族炭化水素、ケトン、エ
ステルなどが含まれる。
て使用される溶媒は、当業者には周知の溶媒である。こ
れらの溶媒は、シリコン含有ポリマー、架橋剤、光酸発
生剤、および他の諸成分を溶解するのに使用される。こ
うした溶媒の例には、それだけには限らないが、エーテ
ル、グリコールエーテル、芳香族炭化水素、ケトン、エ
ステルなどが含まれる。
【００２６】本発明に使用できる適切なグリコールエー
テルには、２−メトキシエチルエーテル（ジグライ
ム）、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピ
レングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコ
ールモノエーテルアセタート（ＰＧＭＥＡ）などが含ま
れる。本発明で使用される芳香族炭化水素の例には、ト
ルエン、キシレン、ベンゼンが含まれる。ケトンの例に
は、メチルイソブチルケトン、２−ヘプタノン、シクロ
ヘプタノン、シクロヘキサノンが含まれる。エーテルの
例にはテトラヒドロフランがあり、乳酸エチルとプロピ
オン酸エトキシエチルは、本発明で使用できるエステル
の例である。上記の溶媒のうち、グリコールエーテルま
たはエステルを使用することが好ましく、ＰＧＭＥＡが
もっとも好ましいグリコールエーテルであり、乳酸エチ
ルがもっとも好ましいエステルである。
テルには、２−メトキシエチルエーテル（ジグライ
ム）、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピ
レングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコ
ールモノエーテルアセタート（ＰＧＭＥＡ）などが含ま
れる。本発明で使用される芳香族炭化水素の例には、ト
ルエン、キシレン、ベンゼンが含まれる。ケトンの例に
は、メチルイソブチルケトン、２−ヘプタノン、シクロ
ヘプタノン、シクロヘキサノンが含まれる。エーテルの
例にはテトラヒドロフランがあり、乳酸エチルとプロピ
オン酸エトキシエチルは、本発明で使用できるエステル
の例である。上記の溶媒のうち、グリコールエーテルま
たはエステルを使用することが好ましく、ＰＧＭＥＡが
もっとも好ましいグリコールエーテルであり、乳酸エチ
ルがもっとも好ましいエステルである。
【００２７】本発明の任意選択の成分、すなわち光増感
剤は、中紫外、深紫外、極紫外、Ｘ線、または電子線領
域の放射を吸収できる発色団を含む化合物から構成され
る。中紫外放射用のこうした化合物の例には、それだけ
には限らないが、９−アントラセンメタノール、クマリ
ン、９，１０−ビス（トリメトキシシリルエチニル）ア
ントラセン、およびこれら発色団を含むポリマーが含ま
れる。これらの化合物のうち、照射源用の感光性化合物
として９−アントラセンメタノールを使用することが好
ましい。
剤は、中紫外、深紫外、極紫外、Ｘ線、または電子線領
域の放射を吸収できる発色団を含む化合物から構成され
る。中紫外放射用のこうした化合物の例には、それだけ
には限らないが、９−アントラセンメタノール、クマリ
ン、９，１０−ビス（トリメトキシシリルエチニル）ア
ントラセン、およびこれら発色団を含むポリマーが含ま
れる。これらの化合物のうち、照射源用の感光性化合物
として９−アントラセンメタノールを使用することが好
ましい。
【００２８】本発明で成分（ｆ）として使用できる塩基
には、それだけには限らないが、クマリン、ベルベリ
ン、セチルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、１，
８−ビス（ジメチルアミノ）ナフタレン、テトラブチル
アンモニウムヒドロキシド（ＴＢＡＨ）、アミン、ポリ
マー・アミンなどが含まれる。これらの塩基のうちで、
クマリンを本発明で塩基成分として使用することが好ま
しい。
には、それだけには限らないが、クマリン、ベルベリ
ン、セチルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、１，
８−ビス（ジメチルアミノ）ナフタレン、テトラブチル
アンモニウムヒドロキシド（ＴＢＡＨ）、アミン、ポリ
マー・アミンなどが含まれる。これらの塩基のうちで、
クマリンを本発明で塩基成分として使用することが好ま
しい。
【００２９】本発明で使用できる表面活性剤は、本発明
の化学増幅ネガティブ・トーン・レジスト組成物の被覆
均質性を改善できるものである。こうした表面活性剤の
例には、３ＭのＦＣ−４３０などのフッ素含有表面活性
剤、ユニオン・カーバイドのＳＩＬＷＥＴシリーズなど
のシロキサン含有表面活性剤などが含まれる。
の化学増幅ネガティブ・トーン・レジスト組成物の被覆
均質性を改善できるものである。こうした表面活性剤の
例には、３ＭのＦＣ−４３０などのフッ素含有表面活性
剤、ユニオン・カーバイドのＳＩＬＷＥＴシリーズなど
のシロキサン含有表面活性剤などが含まれる。
【００３０】これらのレジスト諸成分の組合せは、有機
下層材料に対する十分なＲＩＥエッチング選択性を実現
するために、配合レジスト組成物中のシリコン含有量
が、少なくとも約３重量％、好ましくは少なくとも約８
重量％となるようにすべきである。
下層材料に対する十分なＲＩＥエッチング選択性を実現
するために、配合レジスト組成物中のシリコン含有量
が、少なくとも約３重量％、好ましくは少なくとも約８
重量％となるようにすべきである。
【００３１】本発明によれば、化学増幅されたシリコン
含有ネガティブ・トーン・レジスト組成物は、成分
（ａ）を約０．１〜約５０重量％、成分（ｂ）を約０．
００５〜約４０重量％、成分（ｃ）を約０．００１〜約
１４重量％、成分（ｄ）を約４０〜約９９．５重量％含
むことが好ましい。光増感剤が存在する場合、約０．０
０１〜約８重量％の量で存在することが好ましい。塩
基、または表面活性剤、あるいはその両方を使用すると
きは、前記塩基（成分ｆ）が約０．００１〜約１６重量
％、前記表面活性剤（成分ｇ）が約１００〜約１０００
ｐｐｍ存在することが好ましい。本発明の化学増幅され
たシリコン含有ネガティブ・トーン・レジスト組成物
は、成分（ａ）を約０．５〜約３０重量％、成分（ｂ）
を約０．０５〜約２０重量％、成分（ｃ）を約０．００
５〜約１０重量％、成分（ｄ）を約８０〜約９８重量
％、それに、存在する場合は、光増感剤を約０．００２
〜約８重量％、塩基を約５０〜約８００ｐｐｍ重量％、
表面活性剤を約２５０〜約１０００ｐｐｍ含むことがよ
り好ましい。
含有ネガティブ・トーン・レジスト組成物は、成分
（ａ）を約０．１〜約５０重量％、成分（ｂ）を約０．
００５〜約４０重量％、成分（ｃ）を約０．００１〜約
１４重量％、成分（ｄ）を約４０〜約９９．５重量％含
むことが好ましい。光増感剤が存在する場合、約０．０
０１〜約８重量％の量で存在することが好ましい。塩
基、または表面活性剤、あるいはその両方を使用すると
きは、前記塩基（成分ｆ）が約０．００１〜約１６重量
％、前記表面活性剤（成分ｇ）が約１００〜約１０００
ｐｐｍ存在することが好ましい。本発明の化学増幅され
たシリコン含有ネガティブ・トーン・レジスト組成物
は、成分（ａ）を約０．５〜約３０重量％、成分（ｂ）
を約０．０５〜約２０重量％、成分（ｃ）を約０．００
５〜約１０重量％、成分（ｄ）を約８０〜約９８重量
％、それに、存在する場合は、光増感剤を約０．００２
〜約８重量％、塩基を約５０〜約８００ｐｐｍ重量％、
表面活性剤を約２５０〜約１０００ｐｐｍ含むことがよ
り好ましい。
【００３２】本発明によれば、シリコン含有レジスト組
成物は、半導体デバイス製造用の多層結像方式で上部結
像層として使用することができる。例として、２層結像
で使用されるシリコン含有レジスト組成物について以下
に述べる。２層結像方式では、レジスト系は、２つの
層、すなわち上記で開示したシリコン含有上部結像層、
および吸収の大きい有機下層からなる。下層材料は通
常、最適の結像結果を達成するために以下の要件を満た
す。上部結像層との屈折率が一致すること、薄膜干渉作
用を減らすために結像用波長での吸収が最適であるこ
と、上部層と下層の間の化学的および物理的相互作用が
最適であること（接着は良好であるが、相互に混合しな
い）、上部層の汚染を防止するため、化学的に不活性で
あること。２４８ｎｍ結像用の下層材料の例には、それ
だけには限らないが、適当な染料、またはＩＢＭのＢＡ
ＲＬ、ＳｈｉｐｌｅｙのＡＲ３、Ｂｒｅｗｅｒ Ｓｃｉ
ｅｎｃｅ'ｓのＤＵＶ３０など厚いＤＵＶ底部反射防止
被覆を備えた、ハード・ベークしたノボラック樹脂、ハ
ード・ベークしたＩ線レジスト、プラズマ付着ダイアモ
ンド様炭素、架橋したポリマーが含まれる。下層膜の厚
さは基板のエッチングのニーズによって規定される。そ
の厚さは３００ｎｍ以上とすべきであり、５００ｎｍ以
上が好ましい。
成物は、半導体デバイス製造用の多層結像方式で上部結
像層として使用することができる。例として、２層結像
で使用されるシリコン含有レジスト組成物について以下
に述べる。２層結像方式では、レジスト系は、２つの
層、すなわち上記で開示したシリコン含有上部結像層、
および吸収の大きい有機下層からなる。下層材料は通
常、最適の結像結果を達成するために以下の要件を満た
す。上部結像層との屈折率が一致すること、薄膜干渉作
用を減らすために結像用波長での吸収が最適であるこ
と、上部層と下層の間の化学的および物理的相互作用が
最適であること（接着は良好であるが、相互に混合しな
い）、上部層の汚染を防止するため、化学的に不活性で
あること。２４８ｎｍ結像用の下層材料の例には、それ
だけには限らないが、適当な染料、またはＩＢＭのＢＡ
ＲＬ、ＳｈｉｐｌｅｙのＡＲ３、Ｂｒｅｗｅｒ Ｓｃｉ
ｅｎｃｅ'ｓのＤＵＶ３０など厚いＤＵＶ底部反射防止
被覆を備えた、ハード・ベークしたノボラック樹脂、ハ
ード・ベークしたＩ線レジスト、プラズマ付着ダイアモ
ンド様炭素、架橋したポリマーが含まれる。下層膜の厚
さは基板のエッチングのニーズによって規定される。そ
の厚さは３００ｎｍ以上とすべきであり、５００ｎｍ以
上が好ましい。
【００３３】２層結像プロセスは、当業者には周知であ
る。このプロセスは、以下の諸ステップを含む。有機下
層材料を、通常はスピン・コーティングによって基板上
に付着する。下層材料をベーキング、または上部結像層
と下層の間の相互混合を防止するために架橋を実施する
ための紫外硬化のような他の加工ステップにかける。次
いで、下層膜の上面にシリコン含有上部結像層を付着
し、ベークして、通常は約５０〜４００ｎｍ、好ましく
は約１００〜３００ｎｍの厚さの上部層を得る。上部結
像層を適当な照射源で露光する。これに続いて、露光後
ベークし、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（Ｔ
ＭＡＨ）水溶液などの水性塩基現像剤で現像する。次い
で、こうして得られたイメージを異方性ＲＩＥによって
下層に転写する。エッチャントは、Ｏ2、ＣＯ2、ＳＯ2
またはこれらのエッチャントの組合せとすることができ
る。
る。このプロセスは、以下の諸ステップを含む。有機下
層材料を、通常はスピン・コーティングによって基板上
に付着する。下層材料をベーキング、または上部結像層
と下層の間の相互混合を防止するために架橋を実施する
ための紫外硬化のような他の加工ステップにかける。次
いで、下層膜の上面にシリコン含有上部結像層を付着
し、ベークして、通常は約５０〜４００ｎｍ、好ましく
は約１００〜３００ｎｍの厚さの上部層を得る。上部結
像層を適当な照射源で露光する。これに続いて、露光後
ベークし、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（Ｔ
ＭＡＨ）水溶液などの水性塩基現像剤で現像する。次い
で、こうして得られたイメージを異方性ＲＩＥによって
下層に転写する。エッチャントは、Ｏ2、ＣＯ2、ＳＯ2
またはこれらのエッチャントの組合せとすることができ
る。
【００３４】
【実施例】本発明をさらに例示するために、次の非限定
的な実施例を示す。これらの実施例は例示のために示し
たものにすぎず、そこで実施される発明はそれに限定さ
れるものではない。
的な実施例を示す。これらの実施例は例示のために示し
たものにすぎず、そこで実施される発明はそれに限定さ
れるものではない。
【００３５】実施例１ ポリ（４−ヒドロキシベンジルシルセスキオキサン）
（ＰＨＢＳ）の１４．６重量％ＰＧＭＥＡ溶液２０．０
ｇを、パウダーリンク０．４２３ｇ、カンファースルホ
ン酸ジ（ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウム（ＢＰＩＣ
Ｓ）０．１７６ｇ、クマリン−１の１．０重量％ＰＧＭ
ＥＡ溶液０．３５３ｇ、ＦＣ−４３０の１０．０重量％
ＰＧＭＥＡ溶液０．２ｇ、およびＰＧＭＥＡ１３．０５
ｇと配合した。得られた配合物を、０．２μｍのフィル
タでろ過し、シリコン・ウェハ上の（２３０℃で８分
間）ハード・ベークした１μｍのＩ線レジスト上にスピ
ン・コートして、厚さ約０．２μｍの上部結像層を得
た。このレジスト膜を続いて１１０℃で６０秒間ベーク
し、ニコンの（０．６ＮＡ）ＤＵＶステッパで２４８ｎ
ｍの深紫外光で露光した。露光後、レジスト膜を１１６
℃で６０秒間ベークし、続いて０．１４ＮのＴＭＡＨ現
像剤で５０秒間浸漬現像した。１９０ｎｍの線および空
間フィーチャが解像された。
（ＰＨＢＳ）の１４．６重量％ＰＧＭＥＡ溶液２０．０
ｇを、パウダーリンク０．４２３ｇ、カンファースルホ
ン酸ジ（ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウム（ＢＰＩＣ
Ｓ）０．１７６ｇ、クマリン−１の１．０重量％ＰＧＭ
ＥＡ溶液０．３５３ｇ、ＦＣ−４３０の１０．０重量％
ＰＧＭＥＡ溶液０．２ｇ、およびＰＧＭＥＡ１３．０５
ｇと配合した。得られた配合物を、０．２μｍのフィル
タでろ過し、シリコン・ウェハ上の（２３０℃で８分
間）ハード・ベークした１μｍのＩ線レジスト上にスピ
ン・コートして、厚さ約０．２μｍの上部結像層を得
た。このレジスト膜を続いて１１０℃で６０秒間ベーク
し、ニコンの（０．６ＮＡ）ＤＵＶステッパで２４８ｎ
ｍの深紫外光で露光した。露光後、レジスト膜を１１６
℃で６０秒間ベークし、続いて０．１４ＮのＴＭＡＨ現
像剤で５０秒間浸漬現像した。１９０ｎｍの線および空
間フィーチャが解像された。
【００３６】実施例２ ポリ（４−ヒドロキシベンジルシルセスキオキサン）
（ＰＨＢＳ）の１５．０重量％ＰＧＭＥＡ溶液２０．０
ｇを、パウダーリンク０．４３４ｇ、カンファースルホ
ン酸ジ（ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウム０．１８１
ｇ、クマリン−１の１．０重量％ＰＧＭＥＡ溶液０．３
６２ｇ、ＦＣ−４３０の１０．０重量％ＰＧＭＥＡ溶液
０．２ｇ、およびＰＧＭＥＡ１３．９６ｇと配合した。
得られた配合物を、０．２μｍのフィルタでろ過し、シ
リコン・ウェハ上の（２３０℃で２分間）ハード・ベー
クした０．８μｍのＩ線レジスト上にスピン・コートし
て、厚さ約０．２μｍの上部結像層を得た。このレジス
ト膜を続いて１１０℃で６０秒間ベークし、ニコンの
（０．６ＮＡ）ＤＵＶステッパで２４８ｎｍの深紫外光
で露光した。露光後、レジスト膜を１１０℃で６０秒間
ベークし、続いて０．１４ＮのＴＭＡＨ現像剤で２０秒
間それぞれ二重パドル現像した。次いで、ＬＡＭＴＣＰ
９４００プラズマ・エッチング装置を使って酸素反応性
イオン・エッチングで、上部層レジスト・イメージをＩ
線下層に転写した。残渣を含まない１９０ｎｍの線およ
び空間フィーチャが得られた。
（ＰＨＢＳ）の１５．０重量％ＰＧＭＥＡ溶液２０．０
ｇを、パウダーリンク０．４３４ｇ、カンファースルホ
ン酸ジ（ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウム０．１８１
ｇ、クマリン−１の１．０重量％ＰＧＭＥＡ溶液０．３
６２ｇ、ＦＣ−４３０の１０．０重量％ＰＧＭＥＡ溶液
０．２ｇ、およびＰＧＭＥＡ１３．９６ｇと配合した。
得られた配合物を、０．２μｍのフィルタでろ過し、シ
リコン・ウェハ上の（２３０℃で２分間）ハード・ベー
クした０．８μｍのＩ線レジスト上にスピン・コートし
て、厚さ約０．２μｍの上部結像層を得た。このレジス
ト膜を続いて１１０℃で６０秒間ベークし、ニコンの
（０．６ＮＡ）ＤＵＶステッパで２４８ｎｍの深紫外光
で露光した。露光後、レジスト膜を１１０℃で６０秒間
ベークし、続いて０．１４ＮのＴＭＡＨ現像剤で２０秒
間それぞれ二重パドル現像した。次いで、ＬＡＭＴＣＰ
９４００プラズマ・エッチング装置を使って酸素反応性
イオン・エッチングで、上部層レジスト・イメージをＩ
線下層に転写した。残渣を含まない１９０ｎｍの線およ
び空間フィーチャが得られた。
【００３７】実施例３ ポリ（４−ヒドロキシベンジルシルセスキオキサン）
（ＰＨＢＳ）の１５．０重量％ＰＧＭＥＡ溶液５．０ｇ
を、パウダーリンク０．０５１ｇ、カンファースルホン
酸ジ（ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウム０．０５６
ｇ、クマリン−１の１．０重量％ＰＧＭＥＡ溶液０．０
８６ｇ、ＦＣ−４３０の１０．０重量％ＰＧＭＥＡ溶液
０．０５ｇ、およびＰＧＭＥＡ３．０９ｇと配合した。
得られた配合物を、０．２μｍのフィルタでろ過し、シ
リコン・ウェハ上の（２３０℃で４分間）ハード・ベー
クした０．７μｍのＤＵＶ ＡＲＣ（ＩＢＭのＢＡＲ
Ｌ）上にスピン・コートして、厚さ約０．２μｍの上部
結像層を得た。このレジスト膜を続いて１１０℃で６０
秒間ベークし、ＧＣＡの（０．５３ＮＡ）ＤＵＶステッ
パで２４８ｎｍの深紫外光で露光した。露光後、レジス
ト膜を１１０℃で６０秒間ベークし、続いて０．１４Ｎ
のＴＭＡＨ現像剤で３０秒間それぞれ二重パドル現像し
た。１７５ｎｍの線および空間フィーチャが解像され
た。
（ＰＨＢＳ）の１５．０重量％ＰＧＭＥＡ溶液５．０ｇ
を、パウダーリンク０．０５１ｇ、カンファースルホン
酸ジ（ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウム０．０５６
ｇ、クマリン−１の１．０重量％ＰＧＭＥＡ溶液０．０
８６ｇ、ＦＣ−４３０の１０．０重量％ＰＧＭＥＡ溶液
０．０５ｇ、およびＰＧＭＥＡ３．０９ｇと配合した。
得られた配合物を、０．２μｍのフィルタでろ過し、シ
リコン・ウェハ上の（２３０℃で４分間）ハード・ベー
クした０．７μｍのＤＵＶ ＡＲＣ（ＩＢＭのＢＡＲ
Ｌ）上にスピン・コートして、厚さ約０．２μｍの上部
結像層を得た。このレジスト膜を続いて１１０℃で６０
秒間ベークし、ＧＣＡの（０．５３ＮＡ）ＤＵＶステッ
パで２４８ｎｍの深紫外光で露光した。露光後、レジス
ト膜を１１０℃で６０秒間ベークし、続いて０．１４Ｎ
のＴＭＡＨ現像剤で３０秒間それぞれ二重パドル現像し
た。１７５ｎｍの線および空間フィーチャが解像され
た。
【００３８】実施例４ ポリ（４−ヒドロキシベンジルシルセスキオキサン）
（ＰＨＢＳ）の１５．０重量％ＰＧＭＥＡ溶液５．０ｇ
を、メチルプロピルパウダーリンク０．１１１ｇ、カン
ファースルホン酸ジ（ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウ
ム（ＢＰＩＣＳ）０．０６０ｇ、クマリン−１の１．０
重量％ＰＧＭＥＡ溶液０．０９２ｇ、ＦＣ−４３０の１
０．０重量％ＰＧＭＥＡ溶液０．０５ｇ、およびＰＧＭ
ＥＡ３．６３ｇと配合した。得られた配合物を、０．２
μｍのフィルタでろ過し、シリコン・ウェハ上の（２３
０℃で４分間）ハード・ベークした０．７μｍのＤＵＶ
ＡＲＣ（ＩＢＭのＢＡＲＬ）上にスピン・コートし
て、厚さ約０．２μｍの上部結像層を得た。このレジス
ト膜を続いて１１０℃で６０秒間ベークし、ＧＣＡの
（０．５３ＮＡ）ＤＵＶステッパで２４８ｎｍの深紫外
光で露光した。露光後、レジスト膜を１１０℃で６０秒
間ベークし、続いて０．１４ＮのＴＭＡＨ現像剤で３０
秒間それぞれ二重パドル現像した。２２５ｎｍの線およ
び空間フィーチャが解像された。
（ＰＨＢＳ）の１５．０重量％ＰＧＭＥＡ溶液５．０ｇ
を、メチルプロピルパウダーリンク０．１１１ｇ、カン
ファースルホン酸ジ（ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウ
ム（ＢＰＩＣＳ）０．０６０ｇ、クマリン−１の１．０
重量％ＰＧＭＥＡ溶液０．０９２ｇ、ＦＣ−４３０の１
０．０重量％ＰＧＭＥＡ溶液０．０５ｇ、およびＰＧＭ
ＥＡ３．６３ｇと配合した。得られた配合物を、０．２
μｍのフィルタでろ過し、シリコン・ウェハ上の（２３
０℃で４分間）ハード・ベークした０．７μｍのＤＵＶ
ＡＲＣ（ＩＢＭのＢＡＲＬ）上にスピン・コートし
て、厚さ約０．２μｍの上部結像層を得た。このレジス
ト膜を続いて１１０℃で６０秒間ベークし、ＧＣＡの
（０．５３ＮＡ）ＤＵＶステッパで２４８ｎｍの深紫外
光で露光した。露光後、レジスト膜を１１０℃で６０秒
間ベークし、続いて０．１４ＮのＴＭＡＨ現像剤で３０
秒間それぞれ二重パドル現像した。２２５ｎｍの線およ
び空間フィーチャが解像された。
【００３９】実施例５ ポリ（４−ヒドロキシベンジルシルセスキオキサン）
（ＰＨＢＳ）の１５．０重量％ＰＧＭＥＡ溶液５．０ｇ
を、メチルプロピルパウダーリンク０．１７９ｇ、ペル
フルオロオクタンスルホン酸ジ（ｔ−ブチルフェニル）
ヨードニウム０．０６５ｇ、クマリン−１の１．０重量
％ＰＧＭＥＡ溶液０．０９９ｇ、ＦＣ−４３０の１０．
０重量％ＰＧＭＥＡ溶液０．０５ｇ、およびＰＧＭＥＡ
４．２６ｇと配合した。得られた配合物を、０．２μｍ
のフィルタでろ過し、シリコン・ウェハ上の（２３０℃
で４分間）ハード・ベークした０．７μｍのＤＵＶ Ａ
ＲＣ（ＩＢＭのＢＡＲＬ）上にスピン・コートして、厚
さ約０．２μｍの上部結像層を得た。このレジスト膜を
続いて１１０℃で６０秒間ベークし、ＧＣＡの（０．５
３ＮＡ）ＤＵＶステッパで２４８ｎｍの深紫外光で露光
した。露光後、レジスト膜を１１０℃で６０秒間ベーク
し、続いて０．１４ＮのＴＭＡＨ現像剤で３０秒間それ
ぞれ二重パドル現像した。１７５ｎｍの線および空間フ
ィーチャが解像された。
（ＰＨＢＳ）の１５．０重量％ＰＧＭＥＡ溶液５．０ｇ
を、メチルプロピルパウダーリンク０．１７９ｇ、ペル
フルオロオクタンスルホン酸ジ（ｔ−ブチルフェニル）
ヨードニウム０．０６５ｇ、クマリン−１の１．０重量
％ＰＧＭＥＡ溶液０．０９９ｇ、ＦＣ−４３０の１０．
０重量％ＰＧＭＥＡ溶液０．０５ｇ、およびＰＧＭＥＡ
４．２６ｇと配合した。得られた配合物を、０．２μｍ
のフィルタでろ過し、シリコン・ウェハ上の（２３０℃
で４分間）ハード・ベークした０．７μｍのＤＵＶ Ａ
ＲＣ（ＩＢＭのＢＡＲＬ）上にスピン・コートして、厚
さ約０．２μｍの上部結像層を得た。このレジスト膜を
続いて１１０℃で６０秒間ベークし、ＧＣＡの（０．５
３ＮＡ）ＤＵＶステッパで２４８ｎｍの深紫外光で露光
した。露光後、レジスト膜を１１０℃で６０秒間ベーク
し、続いて０．１４ＮのＴＭＡＨ現像剤で３０秒間それ
ぞれ二重パドル現像した。１７５ｎｍの線および空間フ
ィーチャが解像された。
【００４０】実施例６ ポリ（４−ヒドロキシベンジルシルセスキオキサン）
（ＰＨＢＳ）の１５．０重量％ＰＧＭＥＡ溶液２０．０
ｇを、メチルフェニルパウダーリンク０．９９１ｇ、ペ
ルフルオロオクタンスルホン酸ジ（ｔ−ブチルフェニ
ル）ヨードニウム０．２７８ｇ、クマリン−１の１．０
重量％ＰＧＭＥＡ溶液０．４２７ｇ、ＦＣ−４３０の１
０．０重量％ＰＧＭＥＡ溶液０．２０ｇ、およびＰＧＭ
ＥＡ１９．５９ｇと配合した。得られた配合物を、０．
２μｍのフィルタでろ過し、シリコン・ウェハ上の（２
３０℃で４分間）ハード・ベークした０．７μｍのＤＵ
Ｖ ＡＲＣ（ＩＢＭのＢＡＲＬ）上にスピン・コートし
て、厚さ約０．２μｍの上部結像層を得た。このレジス
ト膜を続いて１１０℃で６０秒間ベークし、ＡＳＭの
（０．６０ＮＡ）ＤＵＶステッパで２４８ｎｍの深紫外
光で露光した。露光後、レジスト膜を１１０℃で６０秒
間ベークし、続いて０．１４ＮのＴＭＡＨ現像剤で３０
秒間それぞれ二重パドル現像した。１７５ｎｍのフィー
チャが解像された。
（ＰＨＢＳ）の１５．０重量％ＰＧＭＥＡ溶液２０．０
ｇを、メチルフェニルパウダーリンク０．９９１ｇ、ペ
ルフルオロオクタンスルホン酸ジ（ｔ−ブチルフェニ
ル）ヨードニウム０．２７８ｇ、クマリン−１の１．０
重量％ＰＧＭＥＡ溶液０．４２７ｇ、ＦＣ−４３０の１
０．０重量％ＰＧＭＥＡ溶液０．２０ｇ、およびＰＧＭ
ＥＡ１９．５９ｇと配合した。得られた配合物を、０．
２μｍのフィルタでろ過し、シリコン・ウェハ上の（２
３０℃で４分間）ハード・ベークした０．７μｍのＤＵ
Ｖ ＡＲＣ（ＩＢＭのＢＡＲＬ）上にスピン・コートし
て、厚さ約０．２μｍの上部結像層を得た。このレジス
ト膜を続いて１１０℃で６０秒間ベークし、ＡＳＭの
（０．６０ＮＡ）ＤＵＶステッパで２４８ｎｍの深紫外
光で露光した。露光後、レジスト膜を１１０℃で６０秒
間ベークし、続いて０．１４ＮのＴＭＡＨ現像剤で３０
秒間それぞれ二重パドル現像した。１７５ｎｍのフィー
チャが解像された。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リン・チン＝ファン アメリカ合衆国12590 ニューヨーク州ワ ッピンガーズ・フォールズ シャーウッ ド・フォレスト 35シー (72)発明者 アハマド・ディー・カトナーニー アメリカ合衆国12603 ニューヨーク州ポ ーキープシー オールド・ファームズ・ロ ード 24 (72)発明者 ダグラス・チャールズ・ラ＝チューリッ プ・ジュニア アメリカ合衆国06811 コネチカット州ダ ンベリー バーナム・ロード 71 (72)発明者 デービッド・イー・ゼーガー アメリカ合衆国10920 ニューヨーク州コ ンガーズ レジナ・コート ７ (72)発明者 ウィリアム・ロス・ブルンスフォルド アメリカ合衆国12603 ニューヨーク州ポ ーキープシー クローバー・ヒル・ロード 22 (72)発明者 アリ・アフザーリ＝アルダカーニー アメリカ合衆国10598 ニューヨーク州ヨ ークタウン・ハイツ ウッドランズ・ドラ イブ ９−１
Claims (16)
- 【請求項１】シリコン含有ネガ型レジスト組成物であっ
て、（ａ）フェノール基を有する水性塩基可溶性シリコ
ン含有ポリマーと、（ｂ）前記シリコン含有ポリマーを
前記フェノール基の水酸基のところで架橋させることの
できる架橋剤と、（ｃ）酸発生剤と、（ｄ）溶媒とを含
むシリコン含有ネガ型レジスト組成物。 - 【請求項２】（ｅ）中紫外、深紫外、極紫外、Ｘ線、電
子線、またはイオン・ビーム領域の照射を吸収できる光
増感剤と、（ｆ）塩基と、（ｇ）表面活性剤と、の１つ
以上をさらに含む、請求項１に記載のレジスト組成物。 - 【請求項３】前記水性塩基可溶性シリコン含有フェノー
ル性ポリマーが、化学式 【化１】 で表される構造を有し、上式で、Ｒ１は酸不感応性（不
活性）ブロック基を表し、ＺはＨまたは−Ｓｉ（Ｃ
Ｈ3）3を表し、Ｘは１以下のモル分率を表し、かつシリ
コン含有ポリマーの数平均分子量が約８００〜約２０
０，０００である、請求項１に記載のレジスト組成物。 - 【請求項４】前記水性塩基可溶性シリコン含有フェノー
ル性ポリマーが、ポリ（４−ヒドロキシベンジルシルセ
スキオキサン）とポリ（４−ヒドロキシベンジルシルセ
スキオキサン−コ−メトキシベンジルシルセスキオキサ
ン）からなる群から選択される、請求項１に記載のレジ
スト組成物。 - 【請求項５】前記酸触媒可能架橋剤が、化学式 【化２】 で表される少なくとも１種の化合物であり、上式で、Ｒ
２およびＲ３はＣ１〜Ｃ８アルキルおよびＣ６〜Ｃ９ア
リ−ル炭化水素からなる群から別々に選択され、Ｒ４は
ＣＨ3、ＣＨ2ＣＨ3、および 【化３】 からなる群から選択され、ＺはＮＲＲ'またはＲ"であ
り、Ｒ、Ｒ'、Ｒ"、Ｒ５〜Ｒ８はそれぞれ独立にＨ、−
ＣＨ2ＯＨ、および−ＣＨ2ＯＲａからなる群から選択さ
れ、Ｒａは炭素原子Ｃ１〜Ｃ６の低級アルキル基を表
す、請求項１に記載のレジスト組成物。 - 【請求項６】前記酸触媒可能架橋剤が、テトラメトキシ
メチルグリコウリル、メチルプロピルテトラメトキシメ
チルグリコウリル、メチルフェニルテトラメトキシメチ
ルグリコウリルからなる群から選択される、請求項１に
記載のレジスト組成物。 - 【請求項７】前記酸発生剤が、ニトロベンジル化合物、
オニウム塩、スルホナート、およびカルボキシラートか
らなる群から選択される、少なくとも４個の炭素原子を
含むバルキーな酸を発生することができる少なくとも１
種の化合物である、請求項１に記載のレジスト組成物。 - 【請求項８】前記酸発生剤が、ペルフルオロブタンスル
ホン酸ジ（ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウム、ペルフ
ルオロヘキサンスルホン酸ジ（ｔ−ブチルフェニル）ヨ
ードニウム、ペルフルオロオクタンスルホン酸ジ（ｔ−
ブチルフェニル）ヨードニウム、ペルフルオロエチルシ
クロヘキサンスルホン酸ジ（ｔ−ブチルフェニル）ヨー
ドニウム、およびカンファースルホン酸ジ（ｔ−ブチル
フェニル）ヨードニウムからなる群から選択された少な
くとも１種の化合物である、請求項１に記載のレジスト
組成物。 - 【請求項９】成分（ａ）を約０．１〜約５０重量％、成
分（ｂ）を約０．００５〜約４０重量％、成分（ｃ）を
約０．００１〜約１４重量％、成分（ｄ）を約４０〜約
９９．５重量％含む、請求項１に記載のレジスト組成
物。 - 【請求項１０】成分（ａ）を約０．１〜約５０重量％、
成分（ｂ）を約０．００５〜約４０重量％、成分（ｃ）
を約０．００１〜約１４重量％、成分（ｄ）を約４０〜
約９９．５重量％、成分（ｅ）を約８重量％以下、成分
（ｆ）を約１６重量％以下、成分（ｇ）を約１０００ｐ
ｐｍ以下含む、請求項２に記載のレジスト組成物。 - 【請求項１１】溶媒が、エーテル、グリコールエーテ
ル、芳香族炭水化物、ラクトン、およびエステルからな
る群から選択された少なくとも１種の化合物である、請
求項１に記載のレジスト組成物。 - 【請求項１２】感光剤が、アントラセンメタノール、ク
マリン、および９，１０−ビス（トリメトキシシリルエ
チニル）アントラセンからなる群から選択された少なく
とも１種の化合物である、請求項２に記載のレジスト組
成物。 - 【請求項１３】塩基が、クマリン、ベルベリン、セチル
トリメチルアンモニウムヒドロキシド、１，８−ビス
（ジメチルアミン）ナフタレン、テトラブチルアンモニ
ウムヒドロキシド、アミン、および重合アミンからなる
群から選択された少なくとも１種の化合物である、請求
項２に記載のレジスト組成物。 - 【請求項１４】表面活性剤が、フッ素含有表面活性剤ま
たはシロキサン含有表面活性剤である、請求項２に記載
のレジスト組成物。 - 【請求項１５】半導体デバイスを製作する方法であっ
て、有機下層の上面上に請求項１に記載のシリコン含有
ネガ型レジスト組成物の上部結像層を形成し、前記上部
結像層を照射でイメージ通り露光し、前記上部結像層を
現像して、所望のイメージを形成し、および反応性イオ
ン・エッチングによって前記イメージを前記有機下層に
転写することを含む方法。 - 【請求項１６】請求項１に記載のシリコン含有ネガ型レ
ジスト組成物を単層レジストとして使用する、半導体デ
バイスを製作する方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/241,441 US6187505B1 (en) | 1999-02-02 | 1999-02-02 | Radiation sensitive silicon-containing resists |
| US09/241441 | 1999-02-02 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000023822A Pending JP2000221687A (ja) | 1999-02-02 | 2000-02-01 | シリコン含有レジスト組成物およびその使用 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6187505B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000221687A (ja) |
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