JP2999603B2 - スピンオングラス組成物、ハードマスクおよびハードマスク製造法 - Google Patents
スピンオングラス組成物、ハードマスクおよびハードマスク製造法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体デバイスの製造に
おけるフォトリソグラフィー処理に使用する非反射性平
坦化層を形成する塗布液に関する。この層は在来のフォ
トレジストよりもエッチング速度が小さいのでプラズマ
エッチング用のハードマスクとして機能する。
おけるフォトリソグラフィー処理に使用する非反射性平
坦化層を形成する塗布液に関する。この層は在来のフォ
トレジストよりもエッチング速度が小さいのでプラズマ
エッチング用のハードマスクとして機能する。
【０００２】
【従来の技術】より高速の集積回路を実現したいという
要請が高まるにつれ、多層金属層を備えたデバイスの開
発の必要性が緊急化している。これらの開発には、基板
上の平坦でない形状を平坦化し、その後に形成するフォ
トレジスト等の層の厚さ変化分布を最小限にするための
平坦化層の利用が必要となっている。フォトレジスト層
を一様な層に形成する必要性は、デバイスが縮小化され
るに連れて高まっている。
要請が高まるにつれ、多層金属層を備えたデバイスの開
発の必要性が緊急化している。これらの開発には、基板
上の平坦でない形状を平坦化し、その後に形成するフォ
トレジスト等の層の厚さ変化分布を最小限にするための
平坦化層の利用が必要となっている。フォトレジスト層
を一様な層に形成する必要性は、デバイスが縮小化され
るに連れて高まっている。
【０００３】下層の基板の形状は、フォトリソグラフィ
ー処理において光子の反射による光学的干渉を起こす可
能性がある。従来、照射ビームの反射を防止するために
非反射塗料が使用されてきた。この非反射層中には、基
板からの反射に起因する解像度喪失を防止するため、染
料を含めることが従来行われている。
ー処理において光子の反射による光学的干渉を起こす可
能性がある。従来、照射ビームの反射を防止するために
非反射塗料が使用されてきた。この非反射層中には、基
板からの反射に起因する解像度喪失を防止するため、染
料を含めることが従来行われている。
【０００４】従来の方法では、平坦化と反射防止は別個
の層により与えられている。フォトリソグラフィ法で
は、一般的には、有機性の平坦化層が使用される。これ
は平坦化層が、最上層のフォトレジスト層のパターンを
下層に良好にパターン転送できなければならないからで
ある。フラー他に対する米国特許第４５５７７９７号は
ポリメチルメタアクリレート平坦化層の使用を開示して
いる。パンパローン他の米国特許第４６２１０４２号は
半導体表面の平坦化のためにオルトクレゾールノボラッ
ク樹脂の使用を開示している。有機性の平坦化層に適当
な染料を溶解することはしばしば困難なので、染料を含
んだ別個の層が反射防止塗料として使用される。通常、
染料を含んだ有機性組成物が非反射塗布層を形成するた
めに使用さ れる。
の層により与えられている。フォトリソグラフィ法で
は、一般的には、有機性の平坦化層が使用される。これ
は平坦化層が、最上層のフォトレジスト層のパターンを
下層に良好にパターン転送できなければならないからで
ある。フラー他に対する米国特許第４５５７７９７号は
ポリメチルメタアクリレート平坦化層の使用を開示して
いる。パンパローン他の米国特許第４６２１０４２号は
半導体表面の平坦化のためにオルトクレゾールノボラッ
ク樹脂の使用を開示している。有機性の平坦化層に適当
な染料を溶解することはしばしば困難なので、染料を含
んだ別個の層が反射防止塗料として使用される。通常、
染料を含んだ有機性組成物が非反射塗布層を形成するた
めに使用さ れる。
【０００５】そこで平坦化および光吸収の両方を果たす
層を製造できる組成物を提供することが望ましい。
層を製造できる組成物を提供することが望ましい。
【０００６】スピンオングラス組成物は、金属回路網間
の絶縁層として使用する等、いろいろの他の処理をする
場合の平坦化層として使用されている。この組成物は半
導体ウェーハに塗布され、回転され、乾燥されて固体層
を形成する。その後、この層は高温で硬化されると、硬
質の（ガラス様の）シリカ系の層（以下、シリカ基材層
という）を形成する。
の絶縁層として使用する等、いろいろの他の処理をする
場合の平坦化層として使用されている。この組成物は半
導体ウェーハに塗布され、回転され、乾燥されて固体層
を形成する。その後、この層は高温で硬化されると、硬
質の（ガラス様の）シリカ系の層（以下、シリカ基材層
という）を形成する。
【０００７】スピンオングラス成分についていろいろの
組成が試みられたにも拘わらず、大抵のスピンオングラ
ス組成物には製造および使用には多数の制限が存在す
る。とりわけ、爾後の処理による表面の損傷、粘着性の
乏しさ、保存期間の短さがこれらの組成物の平坦化層と
しての利用性を限られたものとしている。スピンオング
ラス層の脆弱性ゆえの厚さ制限も指摘されている。
組成が試みられたにも拘わらず、大抵のスピンオングラ
ス組成物には製造および使用には多数の制限が存在す
る。とりわけ、爾後の処理による表面の損傷、粘着性の
乏しさ、保存期間の短さがこれらの組成物の平坦化層と
しての利用性を限られたものとしている。スピンオング
ラス層の脆弱性ゆえの厚さ制限も指摘されている。
【０００８】フォトレジスト用の平坦化層として用いる
場合のスピンオングラス組成物の別の制限は、この層の
プラズマエッチング速度を制御することが困難なことで
ある。このため最上層のフォトレジスト層から下層の金
属層へパターンを転写するときに凹部が発生し、パター
ン解像度の喪失を来たす。
場合のスピンオングラス組成物の別の制限は、この層の
プラズマエッチング速度を制御することが困難なことで
ある。このため最上層のフォトレジスト層から下層の金
属層へパターンを転写するときに凹部が発生し、パター
ン解像度の喪失を来たす。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、フォ
トリトグラフィー処理に使用できる非反射性平坦化層を
形成するスピンオングラス組成物を提供することを課題
とする。
トリトグラフィー処理に使用できる非反射性平坦化層を
形成するスピンオングラス組成物を提供することを課題
とする。
【００１０】本発明の別の課題は、そのような組成物か
ら得られる層に爾後の処理に適したパターンを形成する
方法を提供することである。
ら得られる層に爾後の処理に適したパターンを形成する
方法を提供することである。
【００１１】本発明のさらに別の課題は、本発明のスピ
ンオングラス組成物から得られるパターンニングされた
層（パターン化された層）を含むハードマスクを提供す
ることである。
ンオングラス組成物から得られるパターンニングされた
層（パターン化された層）を含むハードマスクを提供す
ることである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係るスピンオングラス組成物は、光を吸収
する無機染料を含んだ架橋ポリオルガノシロキサンポリ
マー溶液を含む。即ち、メチルフェニルアルコキシシラ
ンから誘導された架橋ポリオルガノシロキサンと３５０
℃-５００℃で安定な光吸収性の無機染料との溶液を含
む染色したスピンオングラス組成物であって、該架橋ポ
リオルガノシロキサンが、少なくとも３０原子量パーセ
ントの炭素と、１０乃至５０重量％のアミノオルガノト
リアルコキシランとを有し、１．４重量％未満のシラノ
ール量と、０．１重量％未満のアルコキシ量とを含むこ
とを特徴とする。
め、本発明に係るスピンオングラス組成物は、光を吸収
する無機染料を含んだ架橋ポリオルガノシロキサンポリ
マー溶液を含む。即ち、メチルフェニルアルコキシシラ
ンから誘導された架橋ポリオルガノシロキサンと３５０
℃-５００℃で安定な光吸収性の無機染料との溶液を含
む染色したスピンオングラス組成物であって、該架橋ポ
リオルガノシロキサンが、少なくとも３０原子量パーセ
ントの炭素と、１０乃至５０重量％のアミノオルガノト
リアルコキシランとを有し、１．４重量％未満のシラノ
ール量と、０．１重量％未満のアルコキシ量とを含むこ
とを特徴とする。
【００１３】半導体基板上にパターン層を形成する方法
も本発明により与えられる。この方法は、部分的にある
構造を上面に形成している半導体基板上に金属導体層を
積層すること、および実質的に平面状の非反射性表面を
与えるに充分な厚さのスピンオングラス層を該導体層上
に積層することが含まれる。ここで該スピンオングラス
層は本発明の組成物から得られるものである。次いでフ
ォトレジト材がそのスピンオングラス層上に積層され
る。このフォトレジストの複数部分に光を照射し、現像
し、その部分を除去して下層の導体材料部分を露出す
る。次いでスピンオングラスの露出された部分をエッチ
ングし、下層の導体材料部分を露出する。
も本発明により与えられる。この方法は、部分的にある
構造を上面に形成している半導体基板上に金属導体層を
積層すること、および実質的に平面状の非反射性表面を
与えるに充分な厚さのスピンオングラス層を該導体層上
に積層することが含まれる。ここで該スピンオングラス
層は本発明の組成物から得られるものである。次いでフ
ォトレジト材がそのスピンオングラス層上に積層され
る。このフォトレジストの複数部分に光を照射し、現像
し、その部分を除去して下層の導体材料部分を露出す
る。次いでスピンオングラスの露出された部分をエッチ
ングし、下層の導体材料部分を露出する。
【００１４】本発明のハードウェアマスクは、基板と本
発明のスピンオングラス組成物から得られるシリカ基材
層のパターンとを含む。このシリカ基材層は、その露出
部分をエッチングすることによりパターンニングされ
る。
発明のスピンオングラス組成物から得られるシリカ基材
層のパターンとを含む。このシリカ基材層は、その露出
部分をエッチングすることによりパターンニングされ
る。
【００１５】
【実施例】本発明の染色スピンオングラス組成物は、染
料を含む架橋ポリオルガノシロキサンの溶液である。こ
のポリオルガノシロキサンは少なくとも３０原子量％の
炭素とシラン付着促進剤を含有する。染料としてはチタ
ニウムジオキサイドＣｒ2Ｏ7、ＭｏＯ4、ＭｎＯ4および
ＳｃＯ4のような無機染料が好ましい。その理由はこれ
らは９０℃を超える温度でも安定に留まるからである。
有機染料は一般的にスピンオングラスが３５０℃ないし
５００℃で硬化されるときに安定でなくなる。ポリマー
に対する染料の重量比は約０.５：１ないし３.５：１で
ある。
料を含む架橋ポリオルガノシロキサンの溶液である。こ
のポリオルガノシロキサンは少なくとも３０原子量％の
炭素とシラン付着促進剤を含有する。染料としてはチタ
ニウムジオキサイドＣｒ2Ｏ7、ＭｏＯ4、ＭｎＯ4および
ＳｃＯ4のような無機染料が好ましい。その理由はこれ
らは９０℃を超える温度でも安定に留まるからである。
有機染料は一般的にスピンオングラスが３５０℃ないし
５００℃で硬化されるときに安定でなくなる。ポリマー
に対する染料の重量比は約０.５：１ないし３.５：１で
ある。
【００１６】ポリマー中に高い炭素量を含めるためには
架橋ポリオルガノシロキサンの主鎖はアルコキシシラン
の混合物から誘導される。その一部またはすべてが有機
基、好ましくはＣ1-Ｃ4-アルキル基およびフェニル基で
置換される。この炭素含有量は、ポリマー鎖に結合され
るこのような有機置換アルコキシシランの数によって決
定される。
架橋ポリオルガノシロキサンの主鎖はアルコキシシラン
の混合物から誘導される。その一部またはすべてが有機
基、好ましくはＣ1-Ｃ4-アルキル基およびフェニル基で
置換される。この炭素含有量は、ポリマー鎖に結合され
るこのような有機置換アルコキシシランの数によって決
定される。
【００１７】好ましい置換基はメチル基およびフェニル
基である。これらの置換基はシリカとの高い結合エネル
ギーを示し、スピンオングラス層が硬化中に高温にさら
されても解離しない。エチル基、プロピル基、およびブ
チル基の様な他のアルキル置換基は、この解離を回避で
きる場合または無視できる場合には採用できる。
基である。これらの置換基はシリカとの高い結合エネル
ギーを示し、スピンオングラス層が硬化中に高温にさら
されても解離しない。エチル基、プロピル基、およびブ
チル基の様な他のアルキル置換基は、この解離を回避で
きる場合または無視できる場合には採用できる。
【００１８】好ましい実施例では、前記架橋ポリオルガ
ノシロキサンは、置換基としてメチル基およびフェニル
基の両方を有する。シロキサンポリマーにフェニル置換
基のみを有するスピンオングラス組成物は、従来のエッ
チング装置でエッチングが困難な層を形成する。メチル
置換基対フェニル置換基の比は１：１ないし１：３の範
囲にあることが望ましい。最も好ましいのは、架橋ポリ
オルガノシロキサン中のシリカ原子の一部が、これに結
合されたメチル置換基およびフェニル置換基の両方を有
することである。これは架橋ポリオルガノシロキサンを
メチルフェニルアルコキシシランから誘導することによ
り達成できる。そのような架橋ポリオルガノシロキサン
は、その後の処理におけるクラッキングに対して優れた
耐性を持つ塗布層を与える。
ノシロキサンは、置換基としてメチル基およびフェニル
基の両方を有する。シロキサンポリマーにフェニル置換
基のみを有するスピンオングラス組成物は、従来のエッ
チング装置でエッチングが困難な層を形成する。メチル
置換基対フェニル置換基の比は１：１ないし１：３の範
囲にあることが望ましい。最も好ましいのは、架橋ポリ
オルガノシロキサン中のシリカ原子の一部が、これに結
合されたメチル置換基およびフェニル置換基の両方を有
することである。これは架橋ポリオルガノシロキサンを
メチルフェニルアルコキシシランから誘導することによ
り達成できる。そのような架橋ポリオルガノシロキサン
は、その後の処理におけるクラッキングに対して優れた
耐性を持つ塗布層を与える。
【００１９】有機成分含有量が高いことは、染色スピン
オングラス組成物中に使用した架橋ポリオルガノシロキ
サン中のシラノール量の低下およびアルコキシ量の低下
に寄与する。好ましくはシラノール量は１.４重量％未
満、アルコキシ量は０.１重量％未満とする。これらの
値の低さもまたポリマー中の架橋に起因する。
オングラス組成物中に使用した架橋ポリオルガノシロキ
サン中のシラノール量の低下およびアルコキシ量の低下
に寄与する。好ましくはシラノール量は１.４重量％未
満、アルコキシ量は０.１重量％未満とする。これらの
値の低さもまたポリマー中の架橋に起因する。
【００２０】架橋ポリオルガノシロキサンの炭素量は熱
重量分析で決定できる。この分析方法は、一定重量のサ
ンプルを熱分析計内でゆっくり加熱して分解することに
より行われる。そこでは、残留物の重量を当初重量と比
較し、得られた差を失われた有機物質の量とみなす。
重量分析で決定できる。この分析方法は、一定重量のサ
ンプルを熱分析計内でゆっくり加熱して分解することに
より行われる。そこでは、残留物の重量を当初重量と比
較し、得られた差を失われた有機物質の量とみなす。
【００２１】本発明による染色スピンオングラス組成物
に使用する架橋ポリオルガノシロキサンにはシラン付着
促進剤が含まれる。これらのシランは、有機樹脂とガラ
ス、砂またはフィラー等の無機媒体との間の粘着性を改
善するのに工業界で良く知られている。これらのシラン
付着促進剤は、置換基に二つの型がある。一つはシリコ
ン原子に直接結合された有機官能基であり、もう一つは
酸素を介して結合されたＣ1-Ｃ4−アセトオキシ等の有
機置換基である。これらのアルコキシ／アセトキシ基に
よって、シランが架橋ポリオルガノシロキサン中に結び
つく。有機官能シランは、三つのＣ1-Ｃ4-アルコキシ基
を有することが望ましく、またそれらはエトキシまたは
メトキシ基であることが最も望ましい。
に使用する架橋ポリオルガノシロキサンにはシラン付着
促進剤が含まれる。これらのシランは、有機樹脂とガラ
ス、砂またはフィラー等の無機媒体との間の粘着性を改
善するのに工業界で良く知られている。これらのシラン
付着促進剤は、置換基に二つの型がある。一つはシリコ
ン原子に直接結合された有機官能基であり、もう一つは
酸素を介して結合されたＣ1-Ｃ4−アセトオキシ等の有
機置換基である。これらのアルコキシ／アセトキシ基に
よって、シランが架橋ポリオルガノシロキサン中に結び
つく。有機官能シランは、三つのＣ1-Ｃ4-アルコキシ基
を有することが望ましく、またそれらはエトキシまたは
メトキシ基であることが最も望ましい。
【００２２】市販されているシラン付着促進剤は、アミ
ノ有機官能基、ウレイド有機官能基またはグリシドオキ
シ有機官能基を有している。アミノオルガノトリ（Ｃ1-
Ｃ4）アルコキシシランが好ましい。その例としてガン
マ-アミノプロピル-トリエトキシシラン、ガンマ-アミ
ノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ-ベータ-（アミノエ
チル）-ガンマ-アミノプロピルトリエトキシシランおよ
びＮ-ベータ-（アミノエチル）-Ｎ-ベータ-（アミノエ
チル）-ガンマ-アミノプロピルトリメトキシシランがあ
る。最も好ましい有機官能基シラン付着促進剤はガンマ
-アミノプロピルトリエトキシシランである。
ノ有機官能基、ウレイド有機官能基またはグリシドオキ
シ有機官能基を有している。アミノオルガノトリ（Ｃ1-
Ｃ4）アルコキシシランが好ましい。その例としてガン
マ-アミノプロピル-トリエトキシシラン、ガンマ-アミ
ノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ-ベータ-（アミノエ
チル）-ガンマ-アミノプロピルトリエトキシシランおよ
びＮ-ベータ-（アミノエチル）-Ｎ-ベータ-（アミノエ
チル）-ガンマ-アミノプロピルトリメトキシシランがあ
る。最も好ましい有機官能基シラン付着促進剤はガンマ
-アミノプロピルトリエトキシシランである。
【００２３】アミノオルガノトリ（Ｃ1-Ｃ4）アルコキ
シシランは、架橋ポリオルガノシロキサンの１０-５０
重量％程度含まれることが好ましい。この程度の含有
が、十分な架橋度を与える。こうして得られるポリマー
の特徴は、架橋化に起因するポリオルガノシルセスキオ
キサン（polyorganosilsesquioxane）ポリマーであるこ
とである。本発明のスピンオングラス組成物に使用する
架橋オルガノポリシロキサンは、「３次元八量体（cubi
cal octamer）」構造体、二重鎖「梯状（ladder）」構
造体、またはその両者と一致した構造を有することがで
きる。エー・ジェー・バリー他は「無機ポリマー」（ス
トーンおよびグラハム編集、ニューヨーク州アカデミッ
クプレス、１９６２年発行、１９５頁）第５章にこれら
の構造について説明している。これらは各シリコン原子
に唯一つの有機基を有するトリアルコキシシランの三官
能基性に由来する複雑な構造をしている。テトラアルコ
キシシランおよびジオルガノアルコキシシランをこれら
のポリマーに含めることができるが、ポリマーはかなり
の部分、三官能シランから誘導される。
シシランは、架橋ポリオルガノシロキサンの１０-５０
重量％程度含まれることが好ましい。この程度の含有
が、十分な架橋度を与える。こうして得られるポリマー
の特徴は、架橋化に起因するポリオルガノシルセスキオ
キサン（polyorganosilsesquioxane）ポリマーであるこ
とである。本発明のスピンオングラス組成物に使用する
架橋オルガノポリシロキサンは、「３次元八量体（cubi
cal octamer）」構造体、二重鎖「梯状（ladder）」構
造体、またはその両者と一致した構造を有することがで
きる。エー・ジェー・バリー他は「無機ポリマー」（ス
トーンおよびグラハム編集、ニューヨーク州アカデミッ
クプレス、１９６２年発行、１９５頁）第５章にこれら
の構造について説明している。これらは各シリコン原子
に唯一つの有機基を有するトリアルコキシシランの三官
能基性に由来する複雑な構造をしている。テトラアルコ
キシシランおよびジオルガノアルコキシシランをこれら
のポリマーに含めることができるが、ポリマーはかなり
の部分、三官能シランから誘導される。
【００２４】本発明の染色スピンオングラス組成物に使
用する架橋ポリオルガノシロキサンポリマーの重量平均
分子量は約２０００ないし約２００００以上の範囲であ
る。ポリマー分子量に関する唯一の制限は、ポリマーが
不活性有機溶媒に溶解可能でなければならないこと、お
よび形成された溶液が一様に塗布されるためにその粘性
が充分に低くなければならないことである。
用する架橋ポリオルガノシロキサンポリマーの重量平均
分子量は約２０００ないし約２００００以上の範囲であ
る。ポリマー分子量に関する唯一の制限は、ポリマーが
不活性有機溶媒に溶解可能でなければならないこと、お
よび形成された溶液が一様に塗布されるためにその粘性
が充分に低くなければならないことである。
【００２５】本発明の染色したスピンオングラス組成物
においては架橋ポリオルガノシロキサンおよび染料は溶
液状であり、全固体量の重量比が濃度５ないし４０重量
％であることが好ましく、５ないし２０重量％であるこ
とが最も望ましい。適当な溶媒には一価アルコール、多
価アルコールおよびグリコールエーテルが含まれる。次
に掲げるのは適当な一価アルコールの例である。即ち、
１-ブタノール、２-ブタノール、２-メチル-１-プロパ
ノール、２-メチル-２プロパノール、および１−フェノ
ール。適当な多価アルコールおよび低重合体アルコール
は、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレ
ングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコ
ールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノエ
チルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエー
テルおよびジプロピレングリコールモノメチルエーテル
である。これらのアルコールの混合体もまた適当であ
る。。乾燥を行なうため、不活性有機溶媒は２５０℃未
満、好ましくは８０℃より高い沸点を有するべきであ
る。Ｎ-ブタノールおよびイソプロピルの使用が好まし
い。
においては架橋ポリオルガノシロキサンおよび染料は溶
液状であり、全固体量の重量比が濃度５ないし４０重量
％であることが好ましく、５ないし２０重量％であるこ
とが最も望ましい。適当な溶媒には一価アルコール、多
価アルコールおよびグリコールエーテルが含まれる。次
に掲げるのは適当な一価アルコールの例である。即ち、
１-ブタノール、２-ブタノール、２-メチル-１-プロパ
ノール、２-メチル-２プロパノール、および１−フェノ
ール。適当な多価アルコールおよび低重合体アルコール
は、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレ
ングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコ
ールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノエ
チルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエー
テルおよびジプロピレングリコールモノメチルエーテル
である。これらのアルコールの混合体もまた適当であ
る。。乾燥を行なうため、不活性有機溶媒は２５０℃未
満、好ましくは８０℃より高い沸点を有するべきであ
る。Ｎ-ブタノールおよびイソプロピルの使用が好まし
い。
【００２６】本発明の染色スピンオングラス組成物はｐ
Ｈが３ないし７の範囲、好ましくは６ないし６.７の範
囲にある。有機酸または過酸化水素により酸性ｐＨが与
えられる。好ましい酸は酢酸である。染色スピンオング
ラス組成物の粘性は、５ないし２０重量％の固体含有
時、約３.５ないし９センチストークスの範囲にあるこ
とが望ましい。もしも粘性が低すぎると、厚みのあるス
ピンオングラス層を得るためには多重塗布が必要とな
る。もしも粘性が高すぎると、基板を塗布する際に一様
性を達成することが困難となる。
Ｈが３ないし７の範囲、好ましくは６ないし６.７の範
囲にある。有機酸または過酸化水素により酸性ｐＨが与
えられる。好ましい酸は酢酸である。染色スピンオング
ラス組成物の粘性は、５ないし２０重量％の固体含有
時、約３.５ないし９センチストークスの範囲にあるこ
とが望ましい。もしも粘性が低すぎると、厚みのあるス
ピンオングラス層を得るためには多重塗布が必要とな
る。もしも粘性が高すぎると、基板を塗布する際に一様
性を達成することが困難となる。
【００２７】本発明の染色スピンオングラス組成物は安
定である。すなわち一年以上にわたって周囲温度の下で
粘性が増大しない。
定である。すなわち一年以上にわたって周囲温度の下で
粘性が増大しない。
【００２８】本発明による上記スピンオングラス組成物
は、少なくとも３０重量％の炭素を含むポリオルガノシ
ロキサンを有機溶媒中に溶解することにより作成され
る。この溶媒は、好ましくは沸点が２５０℃未満、好ま
しくは８０℃より高い一価アルコール、多価アルコール
またはグリコールエーテルである。適当な溶媒種は上記
のものである。Ｎ-ブタノールおよびイソプロピルアル
コールが好ましい。
は、少なくとも３０重量％の炭素を含むポリオルガノシ
ロキサンを有機溶媒中に溶解することにより作成され
る。この溶媒は、好ましくは沸点が２５０℃未満、好ま
しくは８０℃より高い一価アルコール、多価アルコール
またはグリコールエーテルである。適当な溶媒種は上記
のものである。Ｎ-ブタノールおよびイソプロピルアル
コールが好ましい。
【００２９】炭素含有量の高いポリオルガノシロキサン
は、アルコキシシラン類の混合体を共加水分解すること
により得られる。アルコキシシラン類のいくつかまたは
すべてを有機基で、好ましくはＣ1-Ｃ4-アルキル基およ
びフェニル基で、置換する。本発明のスピンオングラス
組成物中のポリマーの先駆物質として、これらのポリオ
ルガノシロキサンは、所望レベルのメチルおよびフェニ
ル置換基を含む。したがって、上記架橋ポリオルガノシ
ロキサンにおいては、メチル対フェニルの比は１：１な
いし１：３の範囲であることが好ましい。さらにこれら
のポリオルガノシロキサンは、メチル基およびフェニル
基の両方が結合したシリコン原子を含む。
は、アルコキシシラン類の混合体を共加水分解すること
により得られる。アルコキシシラン類のいくつかまたは
すべてを有機基で、好ましくはＣ1-Ｃ4-アルキル基およ
びフェニル基で、置換する。本発明のスピンオングラス
組成物中のポリマーの先駆物質として、これらのポリオ
ルガノシロキサンは、所望レベルのメチルおよびフェニ
ル置換基を含む。したがって、上記架橋ポリオルガノシ
ロキサンにおいては、メチル対フェニルの比は１：１な
いし１：３の範囲であることが好ましい。さらにこれら
のポリオルガノシロキサンは、メチル基およびフェニル
基の両方が結合したシリコン原子を含む。
【００３０】本発明の方法に使用するポリオルガノシロ
キサンは線形でもよく、またポリシルセスキオキサンポ
リマーに留まれるかぎり、多くの架橋数を有してもよ
い。それらは不活性有機溶媒に溶解可能である限り、構
造および分子量に関する制限はない。
キサンは線形でもよく、またポリシルセスキオキサンポ
リマーに留まれるかぎり、多くの架橋数を有してもよ
い。それらは不活性有機溶媒に溶解可能である限り、構
造および分子量に関する制限はない。
【００３１】スピンオングラス組成物を与える本発明の
方法においては、二つ以上のポリオルガノシロキサンを
使用することができる。しかしながら一貫性ある構造を
保証するためには混合物を使用しないことが好ましい。
方法においては、二つ以上のポリオルガノシロキサンを
使用することができる。しかしながら一貫性ある構造を
保証するためには混合物を使用しないことが好ましい。
【００３２】本ポリオルガノシロキサンのシラノール含
有量は低い。これは有機成分量が高いため、また場合に
よっては架橋のためである。好ましくはシラノール含有
量は１３重量％未満であり、アルコキシ含有量が１０重
量％未満であることが望ましい。
有量は低い。これは有機成分量が高いため、また場合に
よっては架橋のためである。好ましくはシラノール含有
量は１３重量％未満であり、アルコキシ含有量が１０重
量％未満であることが望ましい。
【００３３】好ましいポリメチルフェニルシロキサン中
の炭素含有量は約４０-５０原子量％の範囲である。し
かしより高い炭素含有量を持つポリオルガノシロキサン
も適当である。
の炭素含有量は約４０-５０原子量％の範囲である。し
かしより高い炭素含有量を持つポリオルガノシロキサン
も適当である。
【００３４】溶解したポリオルガノシロキサンは、アル
カリ状態下において、シラン付着促進剤、好ましくはア
ミノオルガノトリ-（Ｃ1-Ｃ4）-アルコキシシラン、最
も好ましくはガンマ-アミノプロピル-トリエトキシシラ
ンと反応される。アミノオルガノトリ（Ｃ1-Ｃ4）アル
コキシシランは、溶液に塩基を添加するまでもなく充分
にアルカリ性である。このシラン付着促進剤は非アルカ
リ性である場合、反応を促進するため揮発性有機アミン
を導入することが期待される。この反応媒体のｐＨは９
以上であることが好ましい。
カリ状態下において、シラン付着促進剤、好ましくはア
ミノオルガノトリ-（Ｃ1-Ｃ4）-アルコキシシラン、最
も好ましくはガンマ-アミノプロピル-トリエトキシシラ
ンと反応される。アミノオルガノトリ（Ｃ1-Ｃ4）アル
コキシシランは、溶液に塩基を添加するまでもなく充分
にアルカリ性である。このシラン付着促進剤は非アルカ
リ性である場合、反応を促進するため揮発性有機アミン
を導入することが期待される。この反応媒体のｐＨは９
以上であることが好ましい。
【００３５】このポリオルガノシロキサンと反応するシ
ラン付着促進剤の量は非常に広範囲にわたることができ
る。しかしポリオルガノシロキサンに対するシラン付着
促進剤の重量比を０.１１：１ないし１：１の範囲にす
ることが望ましい。
ラン付着促進剤の量は非常に広範囲にわたることができ
る。しかしポリオルガノシロキサンに対するシラン付着
促進剤の重量比を０.１１：１ないし１：１の範囲にす
ることが望ましい。
【００３６】上記反応媒体のｐＨは、反応を減速したい
ときまたは停滞させたいときは低下させる。反応時間は
反応速度に依存する。反応速度は温度および圧力により
影響される。室温で２時間以上進行する反応がスピンオ
ングラス組成物の生成に有効である。
ときまたは停滞させたいときは低下させる。反応時間は
反応速度に依存する。反応速度は温度および圧力により
影響される。室温で２時間以上進行する反応がスピンオ
ングラス組成物の生成に有効である。
【００３７】反応を実質的に低下させるにはｐＨは７未
満に、しかし３.０以上にすべきであり、こうすると酸
を触媒とする加水分解が進む。好ましいｐＨの範囲は、
５ないし約７であり、最も好ましくは６ないし６.７で
ある。これは酢酸または過酸化水素等の有機酸を添加す
ることにより達成できる。酢酸の使用が好ましい。
満に、しかし３.０以上にすべきであり、こうすると酸
を触媒とする加水分解が進む。好ましいｐＨの範囲は、
５ないし約７であり、最も好ましくは６ないし６.７で
ある。これは酢酸または過酸化水素等の有機酸を添加す
ることにより達成できる。酢酸の使用が好ましい。
【００３８】一旦反応が停止されてから使用前に、当該
組成物を好ましくは約一週間熟成することが望ましい。
また０.２ミクロンテフロンフィルター等のサブミクロ
ンフィルターで溶液を濾過し、反応中に形成したすべて
の沈殿物を除去することが好ましい。こうするとこの組
成物はその後一年を超える期間、安定に留まる。
組成物を好ましくは約一週間熟成することが望ましい。
また０.２ミクロンテフロンフィルター等のサブミクロ
ンフィルターで溶液を濾過し、反応中に形成したすべて
の沈殿物を除去することが好ましい。こうするとこの組
成物はその後一年を超える期間、安定に留まる。
【００３９】染料は付着促進剤との反応を行う前に溶液
に添加でき、また有機酸あるいは過酸化水素の後に添加
できる。
に添加でき、また有機酸あるいは過酸化水素の後に添加
できる。
【００４０】本発明の染色スピンオングラス組成物は、
従来のスピンコート技術により基板に塗布することがで
き、その場合基板（ウェーハ）はスピンオングラス組成
物の一様な層を生ずるべく１０００ｒｐｍを超える速度
で回転される。スピン法、ローラコート法、浸漬-引揚
げ法、スプレー法、スクリーン印刷法、ブラシ法その他
の方法を含めて任意の公知方法を適当に使用できる。適
当な基板としては半導体、シリコンウェーハ、ガラス
板、金属板その他これに類するものがある。
従来のスピンコート技術により基板に塗布することがで
き、その場合基板（ウェーハ）はスピンオングラス組成
物の一様な層を生ずるべく１０００ｒｐｍを超える速度
で回転される。スピン法、ローラコート法、浸漬-引揚
げ法、スプレー法、スクリーン印刷法、ブラシ法その他
の方法を含めて任意の公知方法を適当に使用できる。適
当な基板としては半導体、シリコンウェーハ、ガラス
板、金属板その他これに類するものがある。
【００４１】層の厚さは本スピンオングラス組成物の粘
性を変えることにより変更できる。多重塗布により５０
０オングストロームを超える非反射性平坦化層を得るこ
とができる。スピンオングラス組成物は次いで約２００
℃にウェーハを加熱して乾燥される。塗布層が乾燥され
た後、塗布された基板は約３５０℃-５００℃の温度に
加熱してスピンオングラス塗布層を硬化させ、滑らかな
非反射性平坦化層を形成する。染色スピンオングラス組
成物は、一旦乾燥後の収縮性が小さいことが好ましい。
上下（鉛直）方向に１５％程度の収縮は許容可能である
が、約１０％以下に収縮を抑えることが望ましい。これ
は本好ましい実施例で容易に得られる。
性を変えることにより変更できる。多重塗布により５０
０オングストロームを超える非反射性平坦化層を得るこ
とができる。スピンオングラス組成物は次いで約２００
℃にウェーハを加熱して乾燥される。塗布層が乾燥され
た後、塗布された基板は約３５０℃-５００℃の温度に
加熱してスピンオングラス塗布層を硬化させ、滑らかな
非反射性平坦化層を形成する。染色スピンオングラス組
成物は、一旦乾燥後の収縮性が小さいことが好ましい。
上下（鉛直）方向に１５％程度の収縮は許容可能である
が、約１０％以下に収縮を抑えることが望ましい。これ
は本好ましい実施例で容易に得られる。
【００４２】本発明の染色スピングラス組成物は５００
オングストローム以上の非反射性平坦化層を形成するこ
とができ、またその後の処理においてクラッキングある
いは欠損を起こすことなく５０００オングストローム以
上の非反射性平坦化層をも形成することができる。
オングストローム以上の非反射性平坦化層を形成するこ
とができ、またその後の処理においてクラッキングある
いは欠損を起こすことなく５０００オングストローム以
上の非反射性平坦化層をも形成することができる。
【００４３】本発明の染色スピンオングラス組成物によ
り与えられる非反射性平坦化層はＣＨＦ3およびＯ2でエ
ッチングを行う間も酸素に対する極めて強い耐性を示
す。特に架橋ポリオルガノシロキサンが多数のフェニル
基を含む場合はこの耐性が顕著である。
り与えられる非反射性平坦化層はＣＨＦ3およびＯ2でエ
ッチングを行う間も酸素に対する極めて強い耐性を示
す。特に架橋ポリオルガノシロキサンが多数のフェニル
基を含む場合はこの耐性が顕著である。
【００４４】本発明の染色スピンオングラス組成物は、
また、この組成物層の予定領域をプラズマエッチングす
ることによりパターンニングし、ハードマスクを作成す
る。これらのハードマスクは、導電層等の下層をパター
ンニングするための多重レジストの一部を形成すること
にもなる。またこれらの層はリソグラフィックマスクを
形成するため、透明基板上に作成することもできる。
また、この組成物層の予定領域をプラズマエッチングす
ることによりパターンニングし、ハードマスクを作成す
る。これらのハードマスクは、導電層等の下層をパター
ンニングするための多重レジストの一部を形成すること
にもなる。またこれらの層はリソグラフィックマスクを
形成するため、透明基板上に作成することもできる。
【００４５】パターンニングすべき一つの層上に配置す
る多重層レジストは、本染色スピンオングラス組成物に
より与えられるハードマスクとフォトレジスト層のみだ
けでできる。ハードマスクとその下層との間もしくはフ
ォトレジスト物質との間に中間層を置くことが望まし
い。中間層は別のスピンオングラス組成物が適当であ
る。
る多重層レジストは、本染色スピンオングラス組成物に
より与えられるハードマスクとフォトレジスト層のみだ
けでできる。ハードマスクとその下層との間もしくはフ
ォトレジスト物質との間に中間層を置くことが望まし
い。中間層は別のスピンオングラス組成物が適当であ
る。
【００４６】ハードマスクは、先ず基板上に本発明の染
色スピンオングラス組成物から得られるシリカ基材層を
積層することにより得られる。この層は実質的に平坦な
頂部表面を有することが好ましい。このシリカ基材層上
に実質的に一様なフォトレジストの層が積層される。こ
のフォトレジストは次いで予定パターン状に光を照射さ
れ、その部分を除去して下層のシリカ基材層を露出させ
るべく現像される。次いでフォトレジスト内に形成した
前記予定パターンと実質同型のパターン状に下層の基板
が露出されるまでこのシリカ基材層の露出部分をプラズ
マでエッチングする。
色スピンオングラス組成物から得られるシリカ基材層を
積層することにより得られる。この層は実質的に平坦な
頂部表面を有することが好ましい。このシリカ基材層上
に実質的に一様なフォトレジストの層が積層される。こ
のフォトレジストは次いで予定パターン状に光を照射さ
れ、その部分を除去して下層のシリカ基材層を露出させ
るべく現像される。次いでフォトレジスト内に形成した
前記予定パターンと実質同型のパターン状に下層の基板
が露出されるまでこのシリカ基材層の露出部分をプラズ
マでエッチングする。
【００４７】下層基板の露出領域は次いでもしもエッチ
ング等の処理がさらに必要であればすることができる。
処理が完了すると、ハードマスクは、一般的にはＯ2プ
ラズマでエッチングにより除去される。このシリカ基材
層は、エッチングに対して抵抗性があり、エッチングの
速度は制御できるので、パターン欠損はほんの僅かであ
る。
ング等の処理がさらに必要であればすることができる。
処理が完了すると、ハードマスクは、一般的にはＯ2プ
ラズマでエッチングにより除去される。このシリカ基材
層は、エッチングに対して抵抗性があり、エッチングの
速度は制御できるので、パターン欠損はほんの僅かであ
る。
【００４８】具体例 例１ 染色スピンオングラス組成物は５２ｇのポリメチルフェ
ニルシロキサンポリマーを８００ｍｌのＮ-ブタノール
に溶解し調整された。このポリマーはイリノイ州オーウ
ェン社から固体片で入手した。ポリマーのシラノール量
は約１３重量％ないし１４重量％で、エトキシ量は約８
重量％であった。炭素含量は、初期サンプルの熱重量分
析で４０原子量％超であることが決定された。この分析
ではサンプルは重量を測ってから毎分２℃の割合で６０
０℃まで加熱し、周囲温度まで同じ速度で冷却した。冷
却後に残留量が測定され、損失重量が炭素含有量と決定
された。ある量の酸化アルミニウムが樹脂サンプルと共
に加熱されたが、熱重量分析では重量損失も重量増加も
ないことが示された。
ニルシロキサンポリマーを８００ｍｌのＮ-ブタノール
に溶解し調整された。このポリマーはイリノイ州オーウ
ェン社から固体片で入手した。ポリマーのシラノール量
は約１３重量％ないし１４重量％で、エトキシ量は約８
重量％であった。炭素含量は、初期サンプルの熱重量分
析で４０原子量％超であることが決定された。この分析
ではサンプルは重量を測ってから毎分２℃の割合で６０
０℃まで加熱し、周囲温度まで同じ速度で冷却した。冷
却後に残留量が測定され、損失重量が炭素含有量と決定
された。ある量の酸化アルミニウムが樹脂サンプルと共
に加熱されたが、熱重量分析では重量損失も重量増加も
ないことが示された。
【００４９】ポリオルガノシロキサンが３０分以内にＮ
ブタノールに溶解された。その後、必要量のガンマ‐ア
ミノプロピルトリエトキシシランが１分以内に攪拌しな
がらピペットで添加された。シランはユニオンカーバイ
ド社からＡ１１００の記号で販売されているシラン溶液
から蒸留された。この溶液は反応中一定温度（２３℃）
に保たれた。この溶液は約８時間拡販され続け、その後
７．０ｍｌの酢酸（電子グレード）が添加され、溶液中
に沈殿物が形成された。
ブタノールに溶解された。その後、必要量のガンマ‐ア
ミノプロピルトリエトキシシランが１分以内に攪拌しな
がらピペットで添加された。シランはユニオンカーバイ
ド社からＡ１１００の記号で販売されているシラン溶液
から蒸留された。この溶液は反応中一定温度（２３℃）
に保たれた。この溶液は約８時間拡販され続け、その後
７．０ｍｌの酢酸（電子グレード）が添加され、溶液中
に沈殿物が形成された。
【００５０】酢酸添加後、ＰＦは約６．５に低下した。
約４０ｇのＴｉ（ＩＶ）ブトキサイドがこの溶液に添加
された。このＴｉは溶液中でＴｉＯ２に変化する。この
溶液は一週間熟成され、その後テフロンフィルターで
０．２ミクロンまで濾過して沈殿物を除去した。この溶
液の固体濃度は約６重量％で、粘性は約４センチストー
クスであった。生成されたポリメチルフェニポリマーは
シラノール含有量が１．４％未満であって、アルコキシ
含有量が０．１％未満であった。
約４０ｇのＴｉ（ＩＶ）ブトキサイドがこの溶液に添加
された。このＴｉは溶液中でＴｉＯ２に変化する。この
溶液は一週間熟成され、その後テフロンフィルターで
０．２ミクロンまで濾過して沈殿物を除去した。この溶
液の固体濃度は約６重量％で、粘性は約４センチストー
クスであった。生成されたポリメチルフェニポリマーは
シラノール含有量が１．４％未満であって、アルコキシ
含有量が０．１％未満であった。
【００５１】スピンオングラス層： 約１ｇの溶液が直径４インチのシリコンウェーハに塗布
された。このウェーハはスピナー上で速度１０００ｒｐ
ｍで約３秒回転され、次いで約３０秒間、４５００ｒｐ
ｍで回転された。組成物は泡沫の形成も膨れもなく一様
にウェーハを塗布できた。次いでこのウェーハを偏光解
析器（Ellipsometer）に移し、ウェーハの数箇所で厚さ
および屈折率を決定した。屈折率は代表的な値として平
均値約１.５であり、平均厚さは約１５００オングスト
ロームであった。この測定に続いてウェーハはホットプ
レートに移され、塗布層乾燥のため約１分間約２００℃
に加熱された。塗布層の厚さと屈折率が再び偏光解析器
で測定され、上下（鉛直）方向の収縮率が計算された。
これは約１０％未満が代表的であった。
された。このウェーハはスピナー上で速度１０００ｒｐ
ｍで約３秒回転され、次いで約３０秒間、４５００ｒｐ
ｍで回転された。組成物は泡沫の形成も膨れもなく一様
にウェーハを塗布できた。次いでこのウェーハを偏光解
析器（Ellipsometer）に移し、ウェーハの数箇所で厚さ
および屈折率を決定した。屈折率は代表的な値として平
均値約１.５であり、平均厚さは約１５００オングスト
ロームであった。この測定に続いてウェーハはホットプ
レートに移され、塗布層乾燥のため約１分間約２００℃
に加熱された。塗布層の厚さと屈折率が再び偏光解析器
で測定され、上下（鉛直）方向の収縮率が計算された。
これは約１０％未満が代表的であった。
【００５２】多重層が、全厚さにして４０００ないし１
００００オングストロームの範囲になるまで塗布工程が
反復された。
００００オングストロームの範囲になるまで塗布工程が
反復された。
【００５３】所望の厚さが得られたとき、ウェーハは管
状炉に移され、６０分間窒素雰囲気中で約４００℃に加
熱された。次いでウェーハの中心は、偏光解析器により
測定され、ウェーハの屈折率及び厚さを９箇所で測定し
た。これらの値の平均値を塗布層厚さおよび屈折率とす
る。屈折率は、約１.４９が代表的である。厚さは４０
００ないし９０００オングストロームの範囲内にあっ
た。塗布層にヒビ割れやピンホールは全く検出されなか
った。塗布層は、同一シロキサンポリマーを含有する染
料なしのフィルムとほぼ同じエッチング速度を有する。
そのようなスピンオングラス層で行うエッチング方法を
以下に例示する。
状炉に移され、６０分間窒素雰囲気中で約４００℃に加
熱された。次いでウェーハの中心は、偏光解析器により
測定され、ウェーハの屈折率及び厚さを９箇所で測定し
た。これらの値の平均値を塗布層厚さおよび屈折率とす
る。屈折率は、約１.４９が代表的である。厚さは４０
００ないし９０００オングストロームの範囲内にあっ
た。塗布層にヒビ割れやピンホールは全く検出されなか
った。塗布層は、同一シロキサンポリマーを含有する染
料なしのフィルムとほぼ同じエッチング速度を有する。
そのようなスピンオングラス層で行うエッチング方法を
以下に例示する。
【００５４】エッチング方法： 上記の方法で用意したシリカ系のフィルムで染料を含ま
ないものをアプライドマテリアル社のＡＭＥ８１１０
「リアクエィブイオンエッチャー」内でＣＨＦ3および
Ｏ2でエッチングした。これらのフィルムのエッチング
速度は染料を含むフィルムの場合とほぼ同一である。酸
素流量速度を変えて多数のサンプルについてエッチング
速度を決定した。二つの市販のスピンオングラス組成物
（染料含有せず）から得られるシリカ系のフィルムのエ
ッチング速度も酸素流量速度を変えて決定された。これ
らの結果を以下の表に要約する。
ないものをアプライドマテリアル社のＡＭＥ８１１０
「リアクエィブイオンエッチャー」内でＣＨＦ3および
Ｏ2でエッチングした。これらのフィルムのエッチング
速度は染料を含むフィルムの場合とほぼ同一である。酸
素流量速度を変えて多数のサンプルについてエッチング
速度を決定した。二つの市販のスピンオングラス組成物
（染料含有せず）から得られるシリカ系のフィルムのエ
ッチング速度も酸素流量速度を変えて決定された。これ
らの結果を以下の表に要約する。
【００５５】 表１ エッチング速度（オングストローム／分） Ｏ2流量率 本例＊ ＡＣＣ1 １０８ ＡＣＣ2 １１０ ＳＣＣＭ （３００℃） （４２５℃） （４２５℃） ４ １５０ ５ １２０ １７５ ６ ６０ ７ １９０ ２２５ ８ ７５ ９ ２８０ ３５０ １０ １１０ １３ １６０ １５ ２２０ １７ ２２５ 注１ Acc 108 ＝染料を含有しないAccuglass 108（アライドケミカル社） 注２ Acc 110 ＝染料を含有しないAccuglass 110（アライドケミカル社） ＊ このフィルムは染料を含有しない。
【００５６】表１のデータは本発明の組成物により製造
されたシリカ基材層が、ＣＨＦ3でエッチングを行うと
きに酸素濃度をいろいろに変えても高い抵抗を持つこと
を示している。
されたシリカ基材層が、ＣＨＦ3でエッチングを行うと
きに酸素濃度をいろいろに変えても高い抵抗を持つこと
を示している。
フロントページの続き (73)特許権者 592089054 エヌシーアール インターナショナル インコーポレイテッド ＮＣＲ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ, Ｉｎｃ. アメリカ合衆国 45479 オハイオ、デ イトン サウス パターソン ブールバ ード 1700 (73)特許権者 595026416 シンバイオス・インコーポレイテッド アメリカ合衆国 コロラド州 80525 フォート コリンズ ダンフィールド コート 2001 (72)発明者 デリル ディー． ジェイ． オールマ ン アメリカ合衆国 80920 コロラド、コ ロラドスプリングス、ゼファ ドライブ 2825 (72)発明者 ブライアン アール． リー アメリカ合衆国 80908 コロラド、コ ロラドスプリングス、エジャトン ロー ド 10625 (56)参考文献 特開 昭63−312643（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−103052（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03F 7/00 - 7/42
Claims (3)
- 【請求項１】 メチルフェニルアルコキシシランから誘
導された架橋ポリオルガノシロキサンと３５０℃-５０
０℃で安定な光吸収性の無機染料との溶液を含む染色し
たスピンオングラス組成物であって、該架橋ポリオルガノシロキサンが、少なくとも３０原子
量パーセントの炭素と、１０乃至５０重量％のアミノオ
ルガノトリアルコキシランとを有し、１．４重量％未満
のシラノール量と、０．１重量％未満のアルコキシ量と
を含む ことを特徴とする染色したスピンオングラス組成
物。 - 【請求項２】 基板上に非反射性平坦層を含むハードマ
スクであって、該非反射性平坦層は、請求項１に記載の
スピンオングラス組成物から誘導されたものであり、該
基板の複数箇所が予定パターンをした該非反射性平坦層
の複数部分間に露呈されていることを特徴とするハード
マスク。 - 【請求項３】 ハードマスクを製造する方法であって、 （ａ）メチルフェニルアルコキシシランから誘導された
架橋ポリオルガノシロキサンと３５０℃-５００℃で安
定な光吸収性の無機染料との溶液を含む染色したスピン
オングラス組成物であって、該架橋ポリオルガノシロキ
サンが、少なくとも３０原子量パーセントの炭素と、１
０乃至５０重量％のアミノオルガノトリアルコキシラン
とを有し、１．４重量％未満のシラノール量と、０．１
重量％未満のアルコキシ量とを含む染色したスピンオン
グラス組成物から誘導された非反射性平坦状のシリカ基
材層を基板上に積層させるステップと、 （ｂ）該シリカ基材層上に実質的に一様なフォトレジス
ト層を積層するステップと、 （ｃ）該フォトレジスト層の複数部分に光を予定パター
ン状に照射するステップと、 （ｄ）該光照射によって区分される複数部分を除去し、
下層のシリカ基材層の複数部分を露出させるべく該フォ
トレジストを現像するステップと、 （ｅ）該フォトレジスタストの該照射された複数部分と
実質的に同一のパターン状に下層基板を露出させるべく
下層のシリカ基材層の該露出部分のエッチングを行うス
テップとを含むハードマスク製造法。
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-
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