JPH0311352A - パターン形成方法 - Google Patents
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Landscapes
- Polymerisation Methods In General (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、パターン形成方法に関する。
（従来の技術）
半導体集積回路を始めとする各種の微細加工を必要とす
る電子部品の分野では、感光性樹脂が広く用いられてい
る。特に、電子機器の多機能化、高密度化にに伴う高密
度集積化を図るためには、パターンの微細化が要求され
ている。パターン形成に使用される露光装置としては、
通常ステッパとよばれいるステップアンドリピートの縮
小投影形マスクアライナ−がある。かかる装置に用いる
光源としては、水銀ランプのｇ線（波長４３８ｒｖ）、
ｈ線（波長４０５ｎｍ） 、ｉ線（波長３８５ｎｍ）、
エキシマレーザとしてのＸｅＦ（波長３５１ｎｍ）Ｘｅ
Ｃ１）（波長３０１ｉｎｍ） 、Ｋｒ Ｆ （波長２４
８ｎｓ）、ＫｒＣＮ（波長２２２ｎｗ） 、Ａ ｒ Ｆ
（波長＋９３ｎｓ）、Ｆ２（波長１５７ｎｍ）等が挙
げられる。微細なパターンを形成するためには、光源の
波長が短い程よく、エキシマレーザなどのｄｅｅｐＵ
Ｖに感光する感光性樹脂が望まれている。 上述したエキシマレーザ用の感光性樹脂としては、従来
よりポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ） ポリゲ
ルタールマレイミド（ＰＧＭＩ）等のアクリル系のポリ
マーやフェノールを有するポリマーとアジド系感光剤か
らなる感光性組成物が知られている。しかしながら、前
者の感光性樹脂ではエキシマレーザに対する感度が低く
、かつドライエッチング耐性にも劣るという問題があっ
た。また、後者の感光性組成物では感度、ドライエッチ
ング耐性に優れているものの、形成されたパターンが逆
三角形となり、露光、現像工程の管理が難しいという問
題があった。 一方、各種の露光方法においても最小寸法の縮小化に伴
って別の問題が生じてきている。例えば、光による露光
では半導体基板上の段差に基づいく反射光の干渉作用が
寸法精度に大きな影響を与える。また、電子ビーム露光
においては電子の後方散乱によって生じる近接効果によ
り微細なレジストパターンの高さと幅の比を大きくする
ことができない間厘があった。 上述した問題点を解決する一方法として、多層レジスト
プロセスが開発されている。かかる多層レジストプロセ
スについては、ソリッドステート・テクノロジー ［５
ｏｌｉｄ ５ｔａｔｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、 ］７
４ （１９８１）に概説が掲載されているが、この他に
も前記システムに関する多くの研究が発表されている。 現在、−船釣に多く試みられている方法は、３層構造の
レジストシステムであり、半導体基板の段差の平坦化及
び基板からの反射防止の役割を有する最下層と、該最下
層をエツチングするためのマスクとして機能する中間層
と、感光層としての最上層とからなっている。 しかしながら、上記３層レジストプロセスは単層レジス
ト法に比べて微細なバターニングを行なうことができる
利点を有するものの、反面パターン形成までの工程数が
増加するという問題があった。即ち、ｄｅｅｐＵ Ｖな
どの放射線に対する感光性と酸素プラズマによるリアク
ティブイオンエツチングに対するる耐性を共に満足する
ようなレジストがないため、これらの機能を別々の層で
持たせており、その結果工程数が増加するという問題が
あった。 （発明が解決しようとする課題） 本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたも
ので、ｄｅｅｐＵ Ｖ等の波長の短い放射線での露光を
適用でき、かつ露光、現像での許容性を大きくでき、良
好な断面形状を有する微細なパターンを形成し得る方法
、並びにドライエッチング耐性に優れた微細なネガパタ
ーンを形成でき、これを下層の高分子材料層の耐酸素Ｒ
ＩＥマスクとする二層リソグラフィープロセスに適用す
ることによって高アスペクト比で良好な断面形状を有す
る微細な二層パターンを形成し得る方法を提供しようと
するものである。 ［発明の構成コ （問題点を解決するための手段） 以下、本発明に係わる（１）単層プロセスによるパター
ン形成方法、（２）二層プロセスによるパターン形成方
法を詳細に説明する。 （１）単層プロセス まず、基板上に有機溶媒で溶解された後述する＜１−１
）又は（１−２）の感光性樹脂からなる感光性樹脂溶液
を回転塗布法やデイピング法により塗布した後、乾燥し
て感光性樹脂層を形成する。ここに用いる基板としては
、例えばシリコンウェハ、表面の各種の絶縁膜や電極、
配線が形成された段差を有するシリコンウェハ、ブラン
クマスク、ＧａＡｓ、ＡＩ ＧａＡｓなどの■−■化合
物半導体ウェつ等へ挙げることができる。前記有機溶媒
としでは例えばシクロヘキサノン、アセトン、メチルエ
チルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系心媒
、メチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート、エ
チルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテー
ト等のセロソルブ系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢
酸イソアミル等のエステル系溶媒等を挙げることができ
る。これらの溶剤は、単独で使用しても、混合物の形で
使用してもよい。 次いで、前記感光性樹脂層に所望のパターンを有するマ
スクを通してｄｅｅｐＵ Ｖを選択的に照射してパター
ン露光を行なう。このパターン露光に際しての光源とし
ては、例えばＸｅＦ（波長３５１ｎｍ） Ｘｅ Ｃ１
（波長３０８ｎ＊） Ｋｒ Ｆ（波長２４８ｎｍ）
Ｋｒ Ｃ４） （波長 ２２２ｎｍ）、ＡｒＦ（波
長１９３ ｎｍ） 、 Ｆ２ （波長 １５７ｎｗ）
などのエキシマレーザ等のｄｅｅｐＵ Ｖを用いること
ができる。つづいて、パターン露光後の感光性樹脂層を
例えばホットプレート等を用いて加熱処理を行なう。こ
の加熱処理によりパターン露光部が架橋反応を生じて未
露光部との間で現像液に対する溶解性が低下する、いわ
ゆるネガパターンに変換される。この加熱処理は、８０
〜１５０℃、より好ましくは８０〜１２０℃の温度で行
なうことが望ましい。 かかる加熱処理時の温度を限定した理由は、６０℃未満
にすると感光性樹脂層のパターン露光部での架橋反応が
十分に進行せず、ネガパターンとしての反転を十分に行
なえなくなり、一方１５０℃を越えると感光性樹脂層の
パターン露光部のみならず未露光部をも架橋反応が進行
して、選択的なネガパターンとしての反転がなされなく
なる恐れがあるからである。ひきつづき、前記感光性樹
脂層を全面露光する。この工程により、未露光部の現像
液に対する溶解性が高まり、パターン露光部と未露光部
との間の溶解度差が更に大きくなる。なお、パターン露
光部は既に感光されている、つまり架橋反応が十分にな
されているため、現像液に対する溶解性は変化しない。 前記全面露光の光源としては、波長が４５０ｎｓ以下の
光を用いることが望ましい。具体的には、水銀ランプの
ｇ線（波長４３８ ｎｍ） 、ｈ線（波長４０５ ｎｍ
） 、ｉ線（波長３６５ ｒｖ） 、キセノン水銀ラン
プからの光、又は前記エキシマレーザ等を用いるここと
ができる。 次いで、アルカリ水溶液を用いて浸漬法、スプレー法等
によりで現像処理する。これにより、感光性樹脂層の未
露光部分が選択的に溶解除去されて所望の感光性樹脂の
パターン（ネガパターン）が形成される。ここに用いる
アルカリ水溶液としては、例えばテトラメチルアンモニ
ウムハイドロオキシド水溶液などの有機アルカリ水溶液
、又は水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等の無機アル
カリ水溶液等を挙げることができる。これらのアルカリ
水溶液は、通常１５重量％以下の濃度で使用される。ま
た、現像後において水等によりリンス処理を施してもよ
い。 感光性樹脂（１−１） この感光性樹脂は、フェノール骨格を持つアルカリ可溶
性重合体と下記一般式（１）、（ＩＩ）又は（ＩＩＩ）
にて表わされる化合物とを含む組成からなる。 但し、（１）式中のＲ，、Ｒ，は同一であっても異なっ
てもよく、夫々水素原子、炭素数１−１０の非置換もし
くは置換アルキル基を示し、Ｒ３、Ｒ４は同一であって
も異なってもよく、夫々水素原子、炭素数１−１０の非
置換もしくは置換アルキル基、非置換もしくは置換アリ
ール基、フリル基、ピリジル基、２−スチリル基を示す
か、又はＲ３とＲ４とにより＋Ｃ）＋２ ＋ ＠ （
ｎは４〜８の正の整数）で表される環構造を示す。 但し、（ＩＩ）式中のＲｓ、Ｒｈは同一であっても異な
ってもよく、夫々水素原子、炭素数１〜１０の非置換も
しくは置換アルキル基、非置換もしくは置換アリール基
、フリル基、ピリジル基、２−スチリル基を示すか、又
はＲ６とＲ６とにより＋ＣＨ２＋−、（ｎは４〜８の正
の整数）で表される環構造を示す。 但し、（ＩＩＩ）式中のＲ，、Ｒ８、Ｒ，、Ｒ，。、Ｒ
１１、Ｒ１□は同一であっても異なってもよく、夫々水
素原子、炭素数１〜１０の非置換もしくは置換アルキル
基を示し、Ｒ１１、Ｒ１４は同一であっても異なっても
よく、夫々水素原子、炭素数１〜ＩＯの非置換もしくは
置換アルキル基、非置換もしくは置換アリール基、フリ
ル基、ピリジル基、２−スチリル基を示すか、又はＲ１
，とＲＩ４とにより＋ＣＨ２）、 （ｎは４〜８の正
の整数）で表される環構造を示す。 前記フェノ−”ル骨格を持つアルカリ可溶性重合体とし
ては、例えばフェノールノボラック樹脂、クレゾールノ
ボラック樹脂、キシレゾールノボラック樹脂、ビニルフ
ェノール樹脂、イソプロペニルフェノール樹脂、ビニル
フェノールとアクリル酸、メタクリル酸誘導体、アクリ
ロニトリル、スチレン誘導体などとの共重合体、イソプ
ロペニルフェノールとアクリル酸、メタクリル酸誘導体
、アクリロニトリル、スチレン誘導体などとの共重合体
、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル酸又はメタ
クリル酸とアクリロニトリル、スチレン誘導体との共重
合体、マロン酸とビニルエーテルとの共重合体等を挙げ
ることができる。より具体的には、ポリ（ｐ−ビニルフ
ェノール）、ｐ−イソプロペニルフェノールとアクリロ
ニトリルの共重合体（共重合比１ ： １） 、ｐ−イ
ソプロペニルフェノールとスチレンの共重合体（共重合
比１：１）、ｐ−ビニルフェノールとメチルメタクリレ
ートの共重合体（共重合比１ ： １） 、ｐ−ビニル
フェノールとスチレンの共重合体（共重合比１：１）等
を挙げることができる。 前記一般式（１）にて表わされる化合物は、例えばＭ、
５ａｔｏ、Ｉｌ、Ｏｇａｓａｗａｒａ、 Ｋ、０１．Ｔ
、Ｋａｔｏ、Ｃｈｅｍ。 ＰｈａｒＩＩｌ、Ｂｕｌｌ、、３１１８９Ｂ（Ｌ９８Ｂ
）に開示されているケト酸とカルボニル化合物を縮合さ
せる方法により合成される。前記一般式（ｎ）にて表わ
される化合物は、例えば保田道子、日本化学雑誌、 ９
１．７４（１９７０）に開示されている２−オキソシク
ロヘキサ力ルルボン酸とカルボニル化合物を反応させる
ことにより合成される。前記一般式（Ｉ［［）にて表わ
される化合物は、例えばＭ、５ａｔｏ、に、Ｓｅｋｌｇ
ｕｃｈｌ。 １１、Ｏｇａｓａｗａｒａ、Ｃ，Ｋａｒｉｅｋｏ、５ｙ
ｎｔｈｅｓｉｓ、 １９８５．２２４に開示されている
アシルメルドラム酸とカルボニル化合物を反応させるこ
とにより合成される。 前記一般式（１）、（Ｉｌｒ）又ハ（Ｉｆｆ）ｌ、：ｒ
表わされる化合物を、下記第１表に具体的に例示する。 第 １ 表 第 １ 表 （続き） 〔１〕 〔２〕
る電子部品の分野では、感光性樹脂が広く用いられてい
る。特に、電子機器の多機能化、高密度化にに伴う高密
度集積化を図るためには、パターンの微細化が要求され
ている。パターン形成に使用される露光装置としては、
通常ステッパとよばれいるステップアンドリピートの縮
小投影形マスクアライナ−がある。かかる装置に用いる
光源としては、水銀ランプのｇ線（波長４３８ｒｖ）、
ｈ線（波長４０５ｎｍ） 、ｉ線（波長３８５ｎｍ）、
エキシマレーザとしてのＸｅＦ（波長３５１ｎｍ）Ｘｅ
Ｃ１）（波長３０１ｉｎｍ） 、Ｋｒ Ｆ （波長２４
８ｎｓ）、ＫｒＣＮ（波長２２２ｎｗ） 、Ａ ｒ Ｆ
（波長＋９３ｎｓ）、Ｆ２（波長１５７ｎｍ）等が挙
げられる。微細なパターンを形成するためには、光源の
波長が短い程よく、エキシマレーザなどのｄｅｅｐＵ
Ｖに感光する感光性樹脂が望まれている。 上述したエキシマレーザ用の感光性樹脂としては、従来
よりポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ） ポリゲ
ルタールマレイミド（ＰＧＭＩ）等のアクリル系のポリ
マーやフェノールを有するポリマーとアジド系感光剤か
らなる感光性組成物が知られている。しかしながら、前
者の感光性樹脂ではエキシマレーザに対する感度が低く
、かつドライエッチング耐性にも劣るという問題があっ
た。また、後者の感光性組成物では感度、ドライエッチ
ング耐性に優れているものの、形成されたパターンが逆
三角形となり、露光、現像工程の管理が難しいという問
題があった。 一方、各種の露光方法においても最小寸法の縮小化に伴
って別の問題が生じてきている。例えば、光による露光
では半導体基板上の段差に基づいく反射光の干渉作用が
寸法精度に大きな影響を与える。また、電子ビーム露光
においては電子の後方散乱によって生じる近接効果によ
り微細なレジストパターンの高さと幅の比を大きくする
ことができない間厘があった。 上述した問題点を解決する一方法として、多層レジスト
プロセスが開発されている。かかる多層レジストプロセ
スについては、ソリッドステート・テクノロジー ［５
ｏｌｉｄ ５ｔａｔｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、 ］７
４ （１９８１）に概説が掲載されているが、この他に
も前記システムに関する多くの研究が発表されている。 現在、−船釣に多く試みられている方法は、３層構造の
レジストシステムであり、半導体基板の段差の平坦化及
び基板からの反射防止の役割を有する最下層と、該最下
層をエツチングするためのマスクとして機能する中間層
と、感光層としての最上層とからなっている。 しかしながら、上記３層レジストプロセスは単層レジス
ト法に比べて微細なバターニングを行なうことができる
利点を有するものの、反面パターン形成までの工程数が
増加するという問題があった。即ち、ｄｅｅｐＵ Ｖな
どの放射線に対する感光性と酸素プラズマによるリアク
ティブイオンエツチングに対するる耐性を共に満足する
ようなレジストがないため、これらの機能を別々の層で
持たせており、その結果工程数が増加するという問題が
あった。 （発明が解決しようとする課題） 本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたも
ので、ｄｅｅｐＵ Ｖ等の波長の短い放射線での露光を
適用でき、かつ露光、現像での許容性を大きくでき、良
好な断面形状を有する微細なパターンを形成し得る方法
、並びにドライエッチング耐性に優れた微細なネガパタ
ーンを形成でき、これを下層の高分子材料層の耐酸素Ｒ
ＩＥマスクとする二層リソグラフィープロセスに適用す
ることによって高アスペクト比で良好な断面形状を有す
る微細な二層パターンを形成し得る方法を提供しようと
するものである。 ［発明の構成コ （問題点を解決するための手段） 以下、本発明に係わる（１）単層プロセスによるパター
ン形成方法、（２）二層プロセスによるパターン形成方
法を詳細に説明する。 （１）単層プロセス まず、基板上に有機溶媒で溶解された後述する＜１−１
）又は（１−２）の感光性樹脂からなる感光性樹脂溶液
を回転塗布法やデイピング法により塗布した後、乾燥し
て感光性樹脂層を形成する。ここに用いる基板としては
、例えばシリコンウェハ、表面の各種の絶縁膜や電極、
配線が形成された段差を有するシリコンウェハ、ブラン
クマスク、ＧａＡｓ、ＡＩ ＧａＡｓなどの■−■化合
物半導体ウェつ等へ挙げることができる。前記有機溶媒
としでは例えばシクロヘキサノン、アセトン、メチルエ
チルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系心媒
、メチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート、エ
チルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテー
ト等のセロソルブ系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢
酸イソアミル等のエステル系溶媒等を挙げることができ
る。これらの溶剤は、単独で使用しても、混合物の形で
使用してもよい。 次いで、前記感光性樹脂層に所望のパターンを有するマ
スクを通してｄｅｅｐＵ Ｖを選択的に照射してパター
ン露光を行なう。このパターン露光に際しての光源とし
ては、例えばＸｅＦ（波長３５１ｎｍ） Ｘｅ Ｃ１
（波長３０８ｎ＊） Ｋｒ Ｆ（波長２４８ｎｍ）
Ｋｒ Ｃ４） （波長 ２２２ｎｍ）、ＡｒＦ（波
長１９３ ｎｍ） 、 Ｆ２ （波長 １５７ｎｗ）
などのエキシマレーザ等のｄｅｅｐＵ Ｖを用いること
ができる。つづいて、パターン露光後の感光性樹脂層を
例えばホットプレート等を用いて加熱処理を行なう。こ
の加熱処理によりパターン露光部が架橋反応を生じて未
露光部との間で現像液に対する溶解性が低下する、いわ
ゆるネガパターンに変換される。この加熱処理は、８０
〜１５０℃、より好ましくは８０〜１２０℃の温度で行
なうことが望ましい。 かかる加熱処理時の温度を限定した理由は、６０℃未満
にすると感光性樹脂層のパターン露光部での架橋反応が
十分に進行せず、ネガパターンとしての反転を十分に行
なえなくなり、一方１５０℃を越えると感光性樹脂層の
パターン露光部のみならず未露光部をも架橋反応が進行
して、選択的なネガパターンとしての反転がなされなく
なる恐れがあるからである。ひきつづき、前記感光性樹
脂層を全面露光する。この工程により、未露光部の現像
液に対する溶解性が高まり、パターン露光部と未露光部
との間の溶解度差が更に大きくなる。なお、パターン露
光部は既に感光されている、つまり架橋反応が十分にな
されているため、現像液に対する溶解性は変化しない。 前記全面露光の光源としては、波長が４５０ｎｓ以下の
光を用いることが望ましい。具体的には、水銀ランプの
ｇ線（波長４３８ ｎｍ） 、ｈ線（波長４０５ ｎｍ
） 、ｉ線（波長３６５ ｒｖ） 、キセノン水銀ラン
プからの光、又は前記エキシマレーザ等を用いるここと
ができる。 次いで、アルカリ水溶液を用いて浸漬法、スプレー法等
によりで現像処理する。これにより、感光性樹脂層の未
露光部分が選択的に溶解除去されて所望の感光性樹脂の
パターン（ネガパターン）が形成される。ここに用いる
アルカリ水溶液としては、例えばテトラメチルアンモニ
ウムハイドロオキシド水溶液などの有機アルカリ水溶液
、又は水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等の無機アル
カリ水溶液等を挙げることができる。これらのアルカリ
水溶液は、通常１５重量％以下の濃度で使用される。ま
た、現像後において水等によりリンス処理を施してもよ
い。 感光性樹脂（１−１） この感光性樹脂は、フェノール骨格を持つアルカリ可溶
性重合体と下記一般式（１）、（ＩＩ）又は（ＩＩＩ）
にて表わされる化合物とを含む組成からなる。 但し、（１）式中のＲ，、Ｒ，は同一であっても異なっ
てもよく、夫々水素原子、炭素数１−１０の非置換もし
くは置換アルキル基を示し、Ｒ３、Ｒ４は同一であって
も異なってもよく、夫々水素原子、炭素数１−１０の非
置換もしくは置換アルキル基、非置換もしくは置換アリ
ール基、フリル基、ピリジル基、２−スチリル基を示す
か、又はＲ３とＲ４とにより＋Ｃ）＋２ ＋ ＠ （
ｎは４〜８の正の整数）で表される環構造を示す。 但し、（ＩＩ）式中のＲｓ、Ｒｈは同一であっても異な
ってもよく、夫々水素原子、炭素数１〜１０の非置換も
しくは置換アルキル基、非置換もしくは置換アリール基
、フリル基、ピリジル基、２−スチリル基を示すか、又
はＲ６とＲ６とにより＋ＣＨ２＋−、（ｎは４〜８の正
の整数）で表される環構造を示す。 但し、（ＩＩＩ）式中のＲ，、Ｒ８、Ｒ，、Ｒ，。、Ｒ
１１、Ｒ１□は同一であっても異なってもよく、夫々水
素原子、炭素数１〜１０の非置換もしくは置換アルキル
基を示し、Ｒ１１、Ｒ１４は同一であっても異なっても
よく、夫々水素原子、炭素数１〜ＩＯの非置換もしくは
置換アルキル基、非置換もしくは置換アリール基、フリ
ル基、ピリジル基、２−スチリル基を示すか、又はＲ１
，とＲＩ４とにより＋ＣＨ２）、 （ｎは４〜８の正
の整数）で表される環構造を示す。 前記フェノ−”ル骨格を持つアルカリ可溶性重合体とし
ては、例えばフェノールノボラック樹脂、クレゾールノ
ボラック樹脂、キシレゾールノボラック樹脂、ビニルフ
ェノール樹脂、イソプロペニルフェノール樹脂、ビニル
フェノールとアクリル酸、メタクリル酸誘導体、アクリ
ロニトリル、スチレン誘導体などとの共重合体、イソプ
ロペニルフェノールとアクリル酸、メタクリル酸誘導体
、アクリロニトリル、スチレン誘導体などとの共重合体
、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル酸又はメタ
クリル酸とアクリロニトリル、スチレン誘導体との共重
合体、マロン酸とビニルエーテルとの共重合体等を挙げ
ることができる。より具体的には、ポリ（ｐ−ビニルフ
ェノール）、ｐ−イソプロペニルフェノールとアクリロ
ニトリルの共重合体（共重合比１ ： １） 、ｐ−イ
ソプロペニルフェノールとスチレンの共重合体（共重合
比１：１）、ｐ−ビニルフェノールとメチルメタクリレ
ートの共重合体（共重合比１ ： １） 、ｐ−ビニル
フェノールとスチレンの共重合体（共重合比１：１）等
を挙げることができる。 前記一般式（１）にて表わされる化合物は、例えばＭ、
５ａｔｏ、Ｉｌ、Ｏｇａｓａｗａｒａ、 Ｋ、０１．Ｔ
、Ｋａｔｏ、Ｃｈｅｍ。 ＰｈａｒＩＩｌ、Ｂｕｌｌ、、３１１８９Ｂ（Ｌ９８Ｂ
）に開示されているケト酸とカルボニル化合物を縮合さ
せる方法により合成される。前記一般式（ｎ）にて表わ
される化合物は、例えば保田道子、日本化学雑誌、 ９
１．７４（１９７０）に開示されている２−オキソシク
ロヘキサ力ルルボン酸とカルボニル化合物を反応させる
ことにより合成される。前記一般式（Ｉ［［）にて表わ
される化合物は、例えばＭ、５ａｔｏ、に、Ｓｅｋｌｇ
ｕｃｈｌ。 １１、Ｏｇａｓａｗａｒａ、Ｃ，Ｋａｒｉｅｋｏ、５ｙ
ｎｔｈｅｓｉｓ、 １９８５．２２４に開示されている
アシルメルドラム酸とカルボニル化合物を反応させるこ
とにより合成される。 前記一般式（１）、（Ｉｌｒ）又ハ（Ｉｆｆ）ｌ、：ｒ
表わされる化合物を、下記第１表に具体的に例示する。 第 １ 表 第 １ 表 （続き） 〔１〕 〔２〕
〔９〕
〔１０〕
〔３〕
〔４〕
〔１１〕
〔１２〕
〔５〕
〔６〕
〔１３〕
〔１４〕
〔１５〕
〔１６〕
〔７〕
〔８〕
第
表
（続き）
〔１７〕
〔１８〕
〔１９〕
〔２０〕
〔２１〕
〔２２〕
〔２３〕
〔２４〕
第
表
（続き
〔３３〕
〔３４〕
〔３５〕
〔３６〕
〔３７〕
〔３８〕
〔３９〕
〔４０〕
第
表
（続き）
〔２５〕
〔２６〕
〔２７〕
〔２８〕
〔２９〕
〔３０〕
〔３１〕
〔３２〕
第
表
（続き
〔４１〕
〔４２〕
〔４３〕
〔４４〕
〔４５〕
〔４６〕
〔４７〕
〔４８〕
第 １
表
（続き）
第 １ 表 （続き）
〔４９〕
〔５０〕
〔５７〕
〔５８〕
〔５１〕
〔５２〕
〔５９〕
〔６０〕
〔５３〕
〔５４〕
〔６１〕
〔５５〕
〔５６〕
前記フェノール骨格を持つアルカリ可溶性重合体に対す
る前記一般式（１）、（ＩＩ）、（ｍ）の化合物の配合
割合は、該重合体１００重量部に対して１〜５００重量
部、より好ましくは５〜３００重量部とすることが望ま
しい。この理由は、該化合物の配合量を１重責部未満に
すると十分な感光性を付与できず、一方その配合量が５
００重量部を越えると塗布性が悪イヒして均一な膜厚の
感光性樹脂層の形成が困難となる恐れがあるからである
。 感光性樹脂（１−２） この感光性樹脂は、前述した感光性樹脂（１−１）で用
いたのと同様なアルカリ可溶性重合体と塩基性化合物と
下記一般式（ＩＶ）、（Ｖ）又は（ＶＩ）にて表わされ
る化合物とを含む組成からなる。 の非置換もしくは置換アルキル基を示し、Ｒ２，は水素
原子、炭素数１〜１０の非置換もしくは置換アルキル基
、非置換もしくは置換アリール基、フリル基、ピリジル
基、２−スチリル基を示し、Ｒ２４は水素原子を示す。 但し、（Ｖ）式中のＲ２５は水素原子、炭素数ｔ−ｉｏ
の非置換もしくは置換アルキル基、非置換もしくは置換
アリール基、フリル基、ピリジル基、２−スチリル基を
示し、Ｒ２６は水素原子を示す。 但し、（ＩＶ）式中のＲ２□、Ｒ２□は同一であっても
異なってもよく、夫々水素原子、炭素数１〜１０但し、
（ＶＩ）式中のＲ２□、Ｒ２Ｂ、Ｒ２，、Ｒ、、。 Ｒ□、Ｒ３□は同一であっても異なってもよく、夫々水
素原子、炭素数１−１０の非置換もしくは置換アルキル
基を示し、Ｒ３３は水素原子、炭素数１〜ｌＯの非置換
もしくは置換アルキル基、非置換もしくは置換アリール
基、フリル基、ピリジル基、２−スチリル基を示し、Ｒ
６４は水素原子を示す。 前記塩基性化合物は、パターン露光後の加熱処理に際し
てのパターン露光部の架橋を促進する作用をＨする。か
かる塩基性化合物としては、例えばチアゾール及び２−
メチルベンゾチアゾールなどのチアゾール誘導体、イミ
ダゾール及び２−メチルベンゾイミダゾールなどのイミ
ダゾール誘導体、オキソゾール及びその誘導体、ピリジ
ン及びその誘導体、トリブチルアミンなどの３級アミン
類等を挙げることができる。 前記一般式（ｍＶ）、（Ｖ）又は（ＶＩ）にて表わされ
る化合物としては、既に説明した第１表中の番号が１．
３〜１３．１７．２０〜２２．２５．２７〜３０．３
２．３３．３７〜３９．４１〜５２．５８．６０．６１
のものが選ばれる。 前記フェノール骨格を持つアルカリ可溶性重合体にχ・
すする前記塩基性化合物の配合割合は、該重合体１００
重量部に対して１〜２００重量部、より好ましくは５〜
１００重量部とすることが望ましい。 この理由は、塩基性化合物の配合量を１重量部未満にす
るとパターン露光後の加熱処理時においての架橋促進剤
として十分作用しなくなる恐れがあり、一方その配合量
が２００重量部を越えると塗布性が悪化して均一な膜厚
の感光性樹脂層の形成が困難となるばかりか、パターン
露光時での阻害要因となり、しかもパターン形成後の下
地層のドライエッチング際しての耐性低下を招く恐れが
あるからである。 前記フェノール骨格を有するアルカリ可溶性重合体に対
する前記一般式（ＩＶ）、（Ｖ）、（ＶＩ）の化合物の
配合割合は、前述した感光性樹脂（１−１）で説明した
のと同様な理由により前記重合体１００玉量部に対して
１〜５００ 正ｆｆｉ部、より好ましくは５〜３００重
量部とすることが望ましい。 （２）二層プロセス まず、前述した基板上に高分子材料を塗布した後、１０
０〜２５０℃で３０〜１５０分間ベーキングを行なって
所望の厚さ高分子材料層（平坦化層）を形成する。ここ
に用いる高分子材料は、半導体素子等の製造において支
障を生じない純度を有するものであればいかなるもので
もよい。かかる高分子材料としては、例えば置換０−キ
ノンジアジドとノボラック樹脂かならるポジ型レジスト
、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリビニ
ルフェノール、ノボラック樹脂、ポリエステル、ポリビ
ニルアルコール、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
イミド、ポリブタジェン、ポリ酢酸ビニル及びポリビニ
ルブチラール等を挙げることができる。これらの樹脂は
、単独又は混合物の形で用いられる。 次いで、前記高分子材料層上に後述する（２−１）〜（
２−４）の感光性樹脂からなる感光性樹脂溶液を例えば
スピンナーを用いた回転塗布法、浸漬法、噴霧法、印刷
法等により塗布した後、乾燥して感光性樹脂膜を形成す
る。 次いで、前記感光性樹脂層に所望のパターンを６するマ
スクを通して前述した光源からｄｅｅｐＵ Ｖを選択的
に照射してパターン露光を行なった後、ホットプレート
等を用いて６０〜１５０℃で加熱処理を行なう。この加
熱処理によりパターン露光部が架橋反応を生じて未露光
部との間で現像液に対する溶解性が低下する、いわゆる
ネガパターンに変換される。つづいて、前記感光性樹脂
層を前述した波長４５０ｎｍ以下の光を用いて全面露光
する。この工程により、未露光部の現像液に対する溶解
性が高まり、パターン露光部と未露光部との間の溶解度
差が更に大きくなる。なお、パターン露光部は既に感光
されている、つまり架橋反応が十分になされているため
、現像液に対する溶解性は変化しない。ひきつづき、ア
ルカリ水溶液を用いて浸漬法、スプレー法等によりで現
像処理する。これにより、感光性樹脂層の未露光部分が
選択的に溶解除去されて所望の感光性樹脂のパターン（
ネガパターン）が形成される。 次いで、前記ネガパターンをマスクとして露出する高分
子材料層を酸素リアクティブイオンエツチング法（酸素
ＲＩＥ法）によりエツチングする。 この時、前記ネガパターンを構成する感光性樹脂は後述
するにようにケイ素を含むため、該ネガパターンは酸素
ＲＩＥに曝されることによって、表面層に二酸化ケイ素
（Ｓ ｉ ０２ ）乃至それに類似した膜が形成され、
露出した高分子材料層の１０〜１００（６の耐酸素ＲＩ
Ｅ性を有するようになる。このため、ネガパターンから
露出した高分子材料層部分が酸素ＲＩＥ法により選択的
に除去され、最適なパターンプロファイルが得られる。 このような工程により形成されたパターンをマスクとし
て基板等のエツチングを行なう。エツチング手段として
は、ウェットエツチング法、ドライエッチング法が採用
され、３μｍ以下の微細なパターンを形成する場合には
ドライエッチング法が好ましい。ウェットエツチング剤
としては、シリコン酸化膜をエツチング対象とする場合
にはフッ酸水溶液、フッ化アンモニウム水溶液等が、ア
ルミニウムをエツチング対象とする場合には、リン酸水
溶液、酢酸水溶成、硝酸水溶液等が、クロム系膜をエツ
チング対象とする場合には硝酸セリウムアンモニウム水
溶液等が、夫々用いられる。 ドライエッチング用ガスとしては、ＣＦ４Ｃ２Ｆ＝、Ｃ
Ｃｌ４、ＢＣｆＩｉ、ＣＤ２、ＨＣｉｌ。 Ｈ２等を挙げることができ、必要に応じてこれらのガス
を組合わせて使用される。エツチングの条件は、微細パ
ターンが形成される物質の種類と感光性樹脂の組合わせ
に基づいて反応槽内のウェットエツチング剤の濃度、ド
ラエツチング用ガスの濃度、反応温度、反応時間等を決
定するが、特にその方法等に制限されない。 上述したエツチング後には、前記基板上に残存する高分
子材料層及び感光性樹脂層からなるパターンを、例えば
ナガセ化成社製商品名：Ｊ−１００等の剥離剤、酸素ガ
スプラズマ等によって除去する。 以上の工程以外に、その目的に応じて更に工程を付加す
ることも何等差支えない。例えば、現像後において現像
液を洗浄除去する目的で行なうリンス（通常は水を使用
する）工程、感光性組成物からなるレジスト膜と平坦化
層又は平坦化層と基板との密着製を向」ニさせる目的か
ら各液の塗布前に行なう前処理工程、現像前又は後に行
なうべ一り工程、ドライエッチングの前に行なう紫外線
の丙照射工程等を挙げることができる。 感光性樹脂（２−１） この感光性樹脂は、フェノール骨格を持つケイ素含白゛
アルカリ可溶性重合体と前述した一般式（１）、ｉ）又
はＣＤＩ）にて表わされる化合物とを含む組成からなる
。 前記フェノール骨格を持つケイ素含有アルカリ可溶性重
合体としては、■フェノールを側鎖に有するポリシロキ
サン、■フェノールを側鎖に有するポリシラン、■ケイ
素を側鎖に有するフェノールから合成されたノボラック
樹脂等を挙げることができる。前記■のポリシロキサン
を下記第２表に、前記■のポリシランを下記第３表に、
それぞれ具体的に例示する。前記■のノボラック樹脂は
、下記第４表のケイ素含有フェノールモノマーとフェノ
ール類とをホルマリン又はアルデヒドで縮合させること
により得られるものが挙げられる。ここに用いるフェノ
ール類としては、例えばフェノール、０−クロロフェノ
ール、■−クロロフェノール、ｐ−クロロフェノール、
ｌ−クレゾール、ｐ−クレゾール、キシレゾール、ビス
フェノールＡ、４−クロロ−３−クレゾール、ジヒドロ
キシベンゼン、トリヒドロキシベンゼン等を挙げること
ができる。 第 表 第 表 （続き） 第 表 （続き） 第 表 （続き 第 表 第 表 （続き） Ｈ 第 表 Ｃ２Ｈ５ Ｈ３ ■ ２Ｈ５ 第 表 （続き） Ｈ 第 表 （続き 第 表 （続き Ｈ３ ２Ｈ５ 第 表 （続き 第 表 （続き） Ｈ Ｈ ２Ｈ５ 書 Ｈ 第 ４ 表 （続き） 第 ４ 表 （続き） ＣＨ３−３１ Ｓ ｉ −ＣＨｓ ＯＨＯＦ！ 前記フェノール骨格を持つケイ素含有アルカリ可溶性重
合体に対する前記一般式（Ｉ）、（ｎ）、＜ｍ＞の化合
物の配合割合は、前述した感光性樹脂（１−１＞で説明
したのと同様な理由により該重合体１００重量部に対し
て１〜５００重量部、より好ましくは５〜３００重量部
とすることが望ましい。 感光性樹脂（２−２） この感光性樹脂は、フェノール骨格を持つアルカリ可溶
性重合体と下記一般式（ＶＩＩ）、（ＶＩＩＩ）又は（
ＩＸ）にて表わされる化合物とを含む組成からなる。 但し、（■）式中のＲ４いＲ４□は同一であっても異な
ってもよく、夫々水素原子、炭素数１〜１０の非置換も
しくは置換アルキル基を示し、Ｒ４３はケイ素を含む有
機基を示し、Ｒ４４は水素原子を示す。 但し、（■）式中のＲ４％はケイ素を含む有機基を示し
、Ｒ４６は水素原子を示す。 但し、（ＩＸ）式中のＲ４７、Ｒ４８、Ｒ４９、Ｒ６゜
、Ｒ５１、Ｒ５２は同一であっても異なってもよく、夫
々水素原子、炭素数１〜ＩＯの非置換もしくは置換アル
キル基を示し、Ｒ９，はケイ素を含む有機基を示し、Ｒ
２４は水素原子を示す。 前記アルカリ可溶性重合体としては、前述した感光性樹
脂（１−１）で用いたのと同様なもの、又は前述した感
光性樹脂（２−１）で用いたのと同様なフェノール骨格
を持つケイ素含有アルカリ可溶性重合体を挙げることが
できる。 前記化合物の一般式（ＶＩＩ）、（ＶＩＩＩ）又は（Ｉ
Ｘ）においてＲ４］、Ｒ４９、Ｒ９３として導入される
ケイ素を含む有機基には、例えば−（ＣＨ１２） ２−
８ｉ（ＣＨｉ ） ３、”−（ＣＨ２） ４−８ｉ（Ｃ
Ｈｉ ） ３、−（Ｃ１ｈ ） ５−８ｉ（ＣＨ３）
３、−（Ｃ１ｈ ） １Ｏ−８ｌ（Ｃ１１３） ３、−
（Ｃ１＋２ ） ２−８ｉ（ＣＨ３） ２−ｏ−ｓｉ（
ｃ）１３ ） ３、−（Ｃ１ｈ ） ２−８ｉ（Ｐｈ２
Ｍｅ）ｚ −０−８ｔ（Ｐｈ） ３、−０１１゜Ｃｌｌ
（Ｃｌｌｉ ） ５ｔ（Ｃ１ｌ ３ ） ２−ｏ−ｓ
ｉ（Ｃ１１３） ３、−Ｐｈ−（Ｃｌｌ２） ３−８ｉ
（ＣＨｓ ） ３、−（Ｃ１１２） ２−８ｉ（Ｐｈ）
２ Ｃｌｌ３、−（ＣＩ□） ２−８ｌ（Ｃｌｌｉ
） ２ Ｐｈ、−（Ｃ！ｈ ） ２−８１（Ｐｈ） ２
−０−８１（ＣＩｌｓ ） ３、−ＣＩＬ Ｃ１ｌ （
Ｃ１１３） Ｐｈ２−８ｌ−０−３ｊ （ＣＩ＊ ）
＊、−Ｃ１１２Ｃｔｌ （Ｃｌｈ ） −３ｉ（Ｐｈ）
２ ＣＨ３等を挙げることができる。但し、ここで列
挙された有機基中のｐｈはフェニル基、Ｍｅはメチルル
基をそれぞれ示す。 前記一般式（ＶＩＩ）、（ＶＩＩＩ）又は（ＩＸ）にて
表わされる化合物を下記第５表に具体的に例示する。 第 表 （続き） 第 第 表 （続き） 表 （続き） 第 第 表 （続き） 表 （続き） Ｈ５ 第 表 （続き） Ｈ５ 第 表 （続き） 第 表 （続き） 第 表 （続き 前記フェノール骨格を持つアルカリ可溶性重合体（ケイ
素含Ｈアルカリ可溶性樹脂も含む）に対する前記一般式
（ＶＩＩ）、（ＶＩＩＩ）又は（ＩＸ）の化合物の配合
割合は、前述した感光性樹脂（１−１）で説明したのと
同様な理由により前記重合体１００重量部に対して１〜
５００重量部、より好ましくは５〜３００ 重Ｈ部とす
ることが望ましい。 感光性樹脂（２−３） この感光性樹脂は、前述した感光性樹脂（２−１）で用
いたのと同様なケイ素含有アルカリ可溶性重合体と前述
した感光性樹脂（１−２）で用いたのと同様な塩基性化
合物及び一般式（ＩＶ）、（Ｖ）又は（ＶＩ）にて表わ
される化合物とを含む組成からなる。 前記フェノール骨格を持つケイ素含有アルカリ可溶性重
合体に対する前記塩基性化合物の配合割合は、前述した
感光性樹脂（１−２）で説明したのと同様な理由により
前記重合体１００重量部に対して１〜２００重量部、よ
り好ましくは５〜１００重量部とすることが望ましい。 また、前記フェノール骨格を持つケイ素含有アルカリ可
溶性重合体に対する前記一般式（ＩＶ）、（Ｖ）、（Ｖ
ｒ）の化合物の配合割合は、前述した感光性樹脂（１−
１）で説明したのと同様な理由により前記重合体１００
ｆｆｉ量部に対して１〜５００重量部、より好ましく
は５〜３００重量部とすることが望ましい。 感光性樹脂（２−４） この感光性樹脂は、フェノール骨格を持つアルカリ可溶
性重合体と、前述した感光性樹脂（１−２）で用いたの
と同様な塩基性化合物と、前述した感光性樹脂（２−２
）で用いたのと同様な一般式（■）、（■）又は（ＩＸ
）にて表わされる化合物とを含む組成からなる。 前記アルカリ可溶性重合体としては、前述した感光性樹
脂（１−１）で用いたのと同様なもの、又は前述した感
光性樹脂（２−１）で用いたのと同様なフェノール骨格
を持つケイ素含有アルカリ可溶性重合体を挙げることが
できる。 前記フェノール骨格を持つアルカリ可溶性重合体に対す
る前記塩基性化合物の配合割合は、前述した感光性樹脂
（１−２）で説明したのと同様な理由により前記重合体
１００重量部に対して１〜２００重量部、より好ましく
は５〜１（１０重量部とすることが望ましい。また、前
記フェノール骨格を持つアルカリ可溶性重合体に対する
前記一般式（■）、（■）又は（ＩＸ）の化合物の配合
割合は、前述した感光性樹脂（１−１’）で説明したの
と同様な理由により前記重合体１００重量部に対して１
〜５００重量部、より好ましくは５〜３００重量部とす
ることが望ましい。 なお、上記各感光性樹脂（１−１） （１−２）（２
−１）〜（２−４）においては必要に応じて塗膜改質剤
としての界面活性剤、或いは反射防止剤としての染料を
配合してもよい。 （作用） 本発明の方法（単層プロセス）によれば、フェノール骨
格を有するアルカリ可溶性重合体と上記一般式（１）、
（ＩＩ）又は（ｍ）にて表わされる化合物とから構成さ
れた感光性樹脂はｄｅｅｐＵ Ｖの選択的に照射による
パターン露光を行なった後に加熱処理を行なうとパター
ン露光部が架橋反応を生じて未露光部との間で現像液に
対する溶解性が低下し、ひきつづき全面露光を行なうと
未露光部の現像液に対する溶解性が高まり、パターン露
光部と未露光部との間の溶解度差が更に大きくなること
を利用することによって、ｄｅｅｐＵ Ｖに対して良好
に感光し、高解像性を発揮できるため、微細なパターン
形成が可能となる。また、感光性樹脂層の一成分として
アルカリ可溶性重合体が配合されているため、アルカリ
水溶液による現像が可能となり、膨潤等が抑制された高
精度かつ前記工程時での許容性の大きい断面矩形状をな
す微細なパターンを形成できる。 また、感光性樹脂として塩基性化合物及び該化合物との
関係で選ばれる一般式（ＩＶ）、（Ｖ）又は（ＶＴ）の
化合物が配合されたものを用いることによって、前記パ
ターン露光、加熱、全面露光、現像工程での感度解像性
を著しく向上でき、良好なパターンを形成できる。 更に、本発明の別の方法（二層プロセス）によれば、ア
ルカリ可溶性重合体及び一般式により表わされる化合物
のうち少なくとも一方をケイ素が含まれるものを用いる
ことによって、現像後において耐酸素ＲＩＥ性を有する
微細な、＜ターンを形成できるため、該パターンを下層
の高分子材料層（平坦化層）に対する耐酸素ＲＩＥ性マ
スクとして酸素プラズマによるドライエッチングを行な
うことにより高アスペクト比で良好な断面形状を有する
微細な二層パターンを形成できる。 （発明の実施例） 以下、本発明の実施例を詳細に説明する。 実施例１ ポリ（ｐ−ビニルフェノール）７０ｇと下記第６表に示
す構造式にて表わされる化合物２５ｇとピリジン１５ｇ
をエチルセロソルブアセテート２５０ｇに溶解させ、０
．２μｍのフッ素樹脂製メンブランフィルタを用いて濾
過することににより感光性樹脂溶液を調製した。 次いで、シリコンウェハ上に前記感光性樹脂溶液を塗布
し、９０℃で５分間ホットプレート上で乾燥して厚さ１
．０μｍの感光性樹脂層を形成した。 つづいて、このレジスト膜にＫｒ Ｆ （２４８ｎＩｍ
）エキシマレーザ光を用いた縮小投影露光機でパターン
露光（２００ｍＪ／ ｃｖ２）を行なった。ひきつづき
、１１０℃で２分間ホットプレート上で加熱した後、水
銀ランプで全面露光（２００ｗＪ／ｃｍ２）を行なった
。この後、１．８重量％濃度のテトラメチルアンモニウ
ムハイドロオキシド水溶液（以下、ＴＭＡＨ水溶液と略
す）に１分間浸漬して現像してネガパターンを形成した
。 実施例２〜４ トルークレゾールノボラック樹脂７５ｇと下記第６表に
示す構造式にて表わされる化合物２５ｇをエチルセロソ
ルブアセテ−） ２５０ｇで溶解させ、０．２μｍの
フッ素樹脂製メンブランフィルタを用いて濾過すること
により ３種の感光性樹脂溶液を調製した。 次いで、シリコンウェハ上に前記各感光性樹脂溶液を用
いて実施例１と同様に塗布、乾燥、パターン露光、加熱
処理、全面露光を行なった後、２．３８重ｊ２９６濃度
のＴＭＡＨ水溶液で現像処理して３種のネガパターンを
形成した。 本実施例１〜４のネガパターンの形状を調べた。 その結果を、同第６表に併記した。なお、第６表中には
各実施例１〜４で用いたアルカリ可溶性重合体を併記し
た。 上記第６表から明らかように本実施例１〜４によれば、
微細かつ矩形状をなす高精度のネガパターンを形成でき
ることがわかる。 実施例５ ■、ｐ−クレゾールノボラック樹脂７５ｇと下記第７表
に示す構造式にて表わされる化合物２５ｇと、２−メチ
ルベンゾチアゾール１５ｇをエチルセロソルブアでテー
ト ２５０ｇで溶解させ、０．２μｍのフッ素樹脂製メ
ンブランフィルタを用いて濾過することにより感光性樹
脂溶液を調製した。 次いで、シリコンウェハ上に前記感光性樹脂溶液を用い
て実施例１と同様に塗布、乾燥、パターン露光、加熱処
理、全面露光を行なった後、２．３８重量９６１度のＴ
Ｍ Ａ Ｈ水溶液で現像処理してネガパターンを形成
した。 実施例６ ポリ（ｐ−ビニルフェノール）７０ｇと下記第７表に示
す構造式にて表わされる化合物２５ｇと、トリブチルア
ミン２０ｇをエチルセロソルブアセテート２５０ ｇで
溶解させ、０．２μｍのフッ素樹脂製メンブランフィル
タを用いて濾過することにより感光性樹脂溶液を調製し
た。 次いで、シリコンウェハ上に前記感光性樹脂溶液を用い
て塗布し、１００℃、５分間の乾燥、Ｋｒ Ｆ （２４
８ｎｓ）エキシマレーザ光を用いたパターン露光（２５
０厘Ｊ／ｃｍ”）、１２０℃、２分間の加熱処理、水銀
ランプによる全面露光（１５０ｍＪ／ｃｍ２）を行なっ
た後、２．３８重量％濃度のＴＭＡ Ｈ水溶液で現像処
理してネガパターンを形成した。 実施例７ ポリ（ｐ−ビニルフェノール）７０ｇと下記第７表に示
す構造式にて表わされる化合物２５ｇと、イミダゾール
２０ｇをエチルセロソルブアセテート２５０ｇで溶解さ
せ、０．２μｍのフッ素樹脂製メンブランフィルタを用
いて濾過することにより感光性樹脂溶液を調製した。 次いで、シリコンウェハ上に前記感光性樹脂溶液を用い
て塗布し、９０℃、５分間の乾燥、ＫｒＦ（２４８ｎｍ
）エキシマレーザ光を用いたパターン露光（２０（Ｉｗ
Ｊ／ｃｍ２）、１４０℃、１分間の加熱処理、水銀ラン
プによる全面露光（１００ｍＪ／ｃｓ２）を行なった後
、２３８重量％濃度のＴ ＭＡ Ｈ水溶液で現像処理し
てネガパターンを形成した。 実施例８ ポリ（ｐ−ビニルフェノール）７０ｇと下記第７表に示
す構造式にて表わされる化合物２５ｇと、２−メチルベ
ンゾオキソゾール２０ｇをエチルセロソルブアセテート
２５０ｇで溶解させ、０．２μｍのフッ素樹脂製メンブ
ランフィルタを用いて濾過することにより感光性樹脂溶
液を調製した。 次いで、シリコンウェハ上に前記感光性樹脂溶液を用い
て塗酊し、８０℃、５分間の乾燥、ＫｒＦ（２４１ｔｎ
ｍ）エキシマレーザ光を用いたパターン露光（２５０ｉ
Ｊ／ｃｍ２）、１２０℃、１分間の加熱処理、水銀ラン
プによる全面露光（１５０ｍＪ／ａｍ２）を行なった後
、２．３８重量？６／ａ度のＴＭＡＨ水溶液で現像処理
してネガパターンを形成した。 本実施例５〜８のネガパターンの形状を調べた。 その結果を、同第７表に併記した。なお、第７表中には
各実施例５〜８用いたアルカリ可溶性重合体及び塩基性
化合物を併記した。 上記第７表から明らかように本実施例５〜８によれば、
微細かつ矩形状をなす高精度のネガパターンを形成でき
ることがわかる。 実施例９ まず、下記第８表に示す構造式にて表わされるポリシロ
キサン７０ｇと同第８表に記す構造式にて表わされる化
合物３０ｇをエチルセロソルブアセテート ４００ ｇ
で溶解させ、０．２μｍのフッ素樹脂製メンブランフィ
ルタを用いて濾過することにより感光性樹脂溶液を調製
した。 次いで、シリコン基板上に市販のノボラック樹脂からな
る高分子材料溶液（レジスト溶液）を２．０ａ ｍの厚
さに塗布した後、２２０℃で３０分間加熱処理して高分
子材料層（平坦化層）を形成した。 つづいて、この平坦化層上に前記感光性樹脂溶液をＩ）
、８μｍの厚さに塗布し、ホットプレート上で９０℃、
５分間乾燥させた後、波長２４８ｎｓのＫｒＦエキシマ
レーザ光を用いパターン露光（２００ａＪ／Ｃ■２）を
行なった。ひきつづき、１１０℃で２分間ホットプレー
ト上で加熱した後、水銀ランプで全面露光（２００■Ｊ
／ｃｍ２）を行なった。この後、１、Ｏ１ｉ量％濃度の
ＴＭＡＲ水溶液に１分間浸漬して現像してネガパターン
（上層パターン）を形成した。 次いで、前記上層パターンが形成されたシリコン基板を
ドライエッチング装置（他出製作所社製商品名； ）Ｉ
ＩＲＲＩＥ）に設置し、出力０．８Ｗ／ｃ−２酸素ガス
圧４ ｐａ、流量５０ＳＣＣＭの条件で酸素プラズマに
よるリアクティブイオンエツチング（ＲＩ Ｅ）を２分
間行ない、上層パターンをマスクとして下層の平坦化層
をエツチングした。 実施例１０ まず、下記第８表に示す構造式にて表わされるポリシロ
キサン７０ｇと同第８表に示す構造式にて表わされる化
合物３０ｇをエチルセロソルブアセテート４００ｇで溶
解させ、０．２μｍのフッ素樹脂製メンブランフィルタ
を用いて濾過することにより感光性樹脂溶液を調製した
。 次いで、シリコン基板上に市販のノボラック樹脂からな
るレジスト溶液を２．０μｍの厚さに塗布した後、２０
０℃で３０分間加熱処理して高分子材料層（平坦化層）
を形成した。つづいて、この平坦化層上に前記感光性樹
脂溶液を用いて前記実施例９と同様に塗布、乾燥、パタ
ーン露光、加熱処理、全面露光を行なった後、２，３８
重量％濃度のＴＭＡＨ水溶液で現像処理してネガパター
ン（上層パターン）を形成し、更に上層パターンをマス
クとして下層の平坦化層を酸素ＲＩＥを行なった。 実施例１．１ まず、下記第８表に示す構造式にて表わされるポリシロ
キサン７０ｇと同第８表に示す構造式にて表わされる化
合物３０ｇをエチルセロソルブアセテート４００ｇで溶
解させ、０．２μｍのフッ素樹脂製メンブランフィルタ
を用いて濾過することにより感光性樹脂溶液を調製した
。 次いで、シリコン基板上に市販のノボラック樹脂からな
るレジスト溶液を２．０μｍの厚さに塗布した後、２０
０℃で３０分間加熱処理して高分子材料層（平坦化層）
を形成した。つづいて、この平坦化層上に前記感光性樹
脂溶液を用いて塗布し、９０℃、５分間の乾燥、Ｋｒ
Ｆ （２４８ｎｍ）エキシマレーザ光を用いたパターン
露光（２５０ｍＪ／ａｍ２）、１２０℃、１分間の加熱
処理、水銀ランプによる全面露光（２００ｍＪ／ｃｍ’
）を行なった後、２．３８重量 ９６ ａ度のＴＭＡ
Ｈ水溶液で現像処理してネガパターン（上層パターン）
を形成し、更に上層パターンをマスクとして下層の平坦
化層を実施例９と同様な条件で酸素ＲＩＥを行なった。 実施例Ｉ２ まず、下記第８表に示す構造式にて表わされるポリシロ
キサン７０ｇと同第８表に示す構造式にて表わされる化
合物３０ｇをエチルセロツル・ブアセテート４００ｇで
溶解させ、０，２μｍのフッ素樹脂製メンブランフィル
タを用いて濾過することにより感光性樹脂溶液を調製し
た。 次いで、シリコン基板上に市販のノボラック樹脂からな
るレジスト溶液を２．０μｍの厚さに塗布した後、２０
０℃で３０分間加熱処理して高分子材料層（平坦化層）
を形成した。つづいて、この平坦化層上に前記感光性樹
脂溶液を用いて塗布し、１００℃、５分間の乾燥、Ｋｒ
Ｆ （２４８ｎｍ）エキシマレーザ光を用いたパター
ン露光（３００ａＪ／ｃｍ２）、１４０℃、１分間の加
熱処理、水銀ランプによる全面露光（１５０ＩＩＪ／Ｃ
１１２）を行なった後、２゜３８重量％濃度のＴＭＡＨ
水溶液で現像処理してネガパターン（上層パターン）を
形成し、更に上層パターンをマスクとして下層の平坦化
層を実施例９と同様な条件で酸素ＲＩＥを行なった。 本実施例９〜Ｉ２の酸素ＲＩＥ後の平坦化層のパターン
形状を走査型電子顕微鏡で観察した。その結果を、同第
８表に併記した。なお、第８表中の数値は膜厚２．３μ
ｍでライン幅及びライン間隔を示す。また、第８表中に
は各実施例９〜１２で用いたアルカリニＪ溶性重合体を
併記した。 上記第８表から明らかなように本実施例９〜１２によれ
ば、ライン幅及びライン間隔が０．２８μｍと微細で急
峻なパターンプロファイルを有する二層パターンを形成
できることがわかる。 実施ｆＴＪ１３ まず、ポリ （ｐ−ビニルフェノール 第９表に示す構造式にて表わされるケイ素含有化合物５
０ｇをエチルセロソルブアセテート４００ｇで溶解させ
、０．２μｍのフッ素樹脂製メンブランフィルタを用い
て濾過することにより感光性樹脂溶液を調製した。 次いで、シリコン基板上に市販のノボラック樹脂からな
るレジスト溶液を２．０μｍの厚さに塗布した後、２０
０℃で３０分間加熱処理して高分子材料層（平坦化層）
を形成した。つづいて、この平坦化層上に前記感光性樹
脂溶液を用いて塗布し、９０℃、５分間の乾燥、Ｋｒ
Ｆ （ ２４８ｎｍ）エキシマレーザ光を用いたパター
ン露光（ ３００ｉＪ／ ｃ腸２）、１４０℃、１分間
の加熱処理、水銀ランプによる全面露光（ １２０ｉＪ
／ ｃｍ２）を行なった後、２．３８重量％濃度のＴＭ
ＡＨ水溶液で現像処理してネガパターン（上層パターン
）を形成し、更に上層パターンをマスクとして下層の平
坦化層を実施例９と同様な条件で酸素ＲＩＥを行なった
。 実施例１４ まず、ポリ（ｐ−ビニルフェノール）７０ｇと下記第９
表に示す構造式にて表わされるケイ素含有化合物５０ｇ
をエチルセロソルブアセテート４００ｇで溶解させ、０
．２μｍのフッ素樹脂製メンブランフィルタを用いて濾
過することにより感光性樹脂溶液を調製した。 次いで、シリコン基板上に市販のノボラック樹脂からな
るレジスト溶液を２，０μｍの厚さに塗布した後、２０
０℃で３０分間加熱処理して高分子材料層（平坦化層）
を形成した。つづいて、この平坦化層上に前記感光性樹
脂溶液を用いて塗布し、１００℃、５分間の乾燥、Ｋｒ
Ｆ （ ２４８ｎｓ）エキシマレーザ光を用いたパタ
ーン露光（ ２５０ｓＪ／ｃｔａ’ ）、１２０℃、１
分間の加熱処理、水銀ランプによる全面露光（ １５０
ｉＪ／ｃｍ２）を行なった後、２、３８重量％濃度のＴ
ＭＡＨ水溶液で現像処理してネガパターン（上層パター
ン）を形成し、更に上層パターンをマスクとして下層の
平坦化層を実施例９と同様な条件で酸素ＲＩＥを行なっ
た。 実施例１５ まず、下記第９表に示す構造式にて表わされるポリシロ
キサン７０ｇと同第９表に示す構造式にて表わされるケ
イ素含有化合物３０ｇをエチルセロソルブアセテート２
５０ｇで溶解させ、０．２μｍのフッ素樹脂製メンブラ
ンフィルタを用いて濾過することにより感光性樹脂溶液
を調製した。 次いで、シリコン基板上に市販のノボラック樹脂からな
るレジスト溶液を２．０μｍの厚さに塗布した後、２０
０℃で３０分間加熱処理して高分子材料層（平坦化層）
を形成した。つづいて、この平坦化層上に前記感光性樹
脂溶液を用いて塗布し、９０℃、５分間の乾燥、Ｋｒ
Ｆ （ ２４８ｎｓ）エキシマレーザ光を用いたパター
ン露光（３００■Ｊ／ｃ■２）、１２０℃、１分間の加
熱処理、水銀ランプによる全面露光（ １５（１ｍ〕／
ｃｓ２）を行なった後、２．３８重量％濃度のＴＭＡＲ
水溶液で現像処理してネガパターン（上層パターン）を
形成し、更に上層パターンをマスクとして下層の平坦化
層を実施例９と同様な条件で酸素ＲＩＥを行なった。 実施例１６ まず、下記第９表に示す構造式にて表わされるポリシロ
キサン７０ｇと同第９表に示す構造式にて表わされるケ
イ素含有化合物３０ｇをエチルセロソルブアセテート
２５０ｇで溶解させ、０．２μｍのフッ素樹脂製メンブ
ランフィルタを用いて濾過することにより感光性樹脂溶
液を調製した。 次いで、シリコン基板上に市販のノボラック樹脂からな
るレジスト溶液を２．０μｍの厚さに塗布した後、２０
０℃で３０分間加熱処理して高分子材料層（平坦化層）
を形成した。つづいて、この平坦化層上に前記感光性樹
脂溶液を用いて塗布し、８０℃、５分間の乾燥、Ｋｒ
Ｆ （ ２４８ｎｓ）エキシマレーザ光を用いたパター
ン露光（ ２００ｓＪ／ａｓ２）、１２０℃、１分間の
加熱処理、水銀ランプによる全面露光（ １５０ｉＪ／
ｃｍ２）を行なった後、２．３８重量％濃度のＴＭＡＨ
水溶液で現像処理してネガパターン（上層パターン）を
形成し、更に上層パターンをマスクとして下層の平坦化
層を実施例９と同様な条件で酸素ＲＩＥを行なった。 本実施例１３〜１６の酸素ＲＩＥ後の平坦化層のパター
ン形状を走査型電子顕Ｗ１鏡で観察した。その結果を、
同第９表に併記した。なお、第９表中の数値は膜厚２．
３μｍでライン幅及びライン間隔を示す。また、第９表
中には各実施例１３〜１６で用いたアルカリ可溶性重合
体を併記した。 上記第９表から明らかなように本実施例１３〜１６によ
れば、ライン幅及びライン間隔が０．２５μｍと微ＩＩ
Ｈで急瞼なパターンプロファイルを有する二層パターン
を形成できることがわかる。 実施例１７ まず、下記第１０表に示す構造式にて表わされるケイ素
を側鎖に有するフェノールから合成されたノボラック樹
脂７０ｇと同第１０表に示す構造式にて表わされる化合
物３０ｇと２−メチルルベンゾイミダゾールＩＯｇをエ
チルセロソルブアセテート４００ｇで溶解させ、０．２
μｍのフッ素樹脂製メンブランフィルタを用いて濾過す
ることにより感光性樹脂溶液を調製した。 次いで、シリコン基板上に市販のノボラック樹脂からな
るレジスト溶液を２．０μｍの厚さに塗布した後、２０
０℃で３０分間加熱処理して高分子材料層（平坦化層）
を形成した。つづいて、この平坦化層上に前記感光性樹
脂溶液を用いて塗布し、９０℃、２分間の乾燥、Ｋｒ
Ｆ （２４８ｎｓ）エキシマレーザ先を用いたパターン
露光（２００＋ｇＪ／＋、ｗ２）、１１０℃、２分間の
加熱処理、水銀ランプによる全面露光（２００ｍＪ／ｃ
ｍ２）を行なった後、３．０重量％濃度のＴＭＡＨ水溶
液で現像処理してネガパターン（上層パターン）を形成
し、更に上層パターンをマスクとして下層の平坦化層を
実施例９と同様な条件で酸素ＲＩＥを行なった。 実施例１８ まず、下記第１０表に示す構造式にて表わされるポリシ
ロキサン７０ｇと同第１Ｏ表に示す構造式にて表わされ
る化合物３０ｇと２−メチルルベンゾチアゾール１０ｇ
をエチルセロソルブアセテ−） ２５０ｇで溶解させ
、０，２μｍのフッ素樹脂製メンブランフィルタを用い
て濾過することにより感光性樹脂溶液を調製した。 次いで、シリコン基板上に市販のノボラック樹脂からな
るレジスト溶液を２．０μｍの厚さに塗布した後、２０
０℃で３０分間加熱処理して高分子材料層（平坦化層）
を形成した。つづいて、この平坦化層上に前記感光性樹
脂溶液を用いて塗布し、９０℃、５分間の乾燥、Ｋｒ
Ｆ （２４８ｎｗ）エキシマレーザ光を用いたパターン
露光（１５０ｍ）／ｃ１１”）、１４０℃、１分間の加
熱処理、水銀ランプによる全面露光（１００ＩＩＪ／
０ｍ２）を行なった後、２．３８重量０６濃度のＴ Ｆ
ｖＩ Ａ Ｈ水溶液で現像処理してネガパターン（上層
パターン）を形成し、更に上層パターンをマスクとして
下層の平坦化層を実施例つと同様な条件で酸素ＲＩＥを
行なった。 実施例１９ まず、下記第１０表に示す構造式にて表わされるポリシ
ロキサン７０ｇと同第１Ｏ表に示す構造式にて表わされ
る化合物３０ｇとイミダゾールｌＯｇをエチルセロソル
ブアセテート２５０ｇで溶解させ、０．２μｍのフッ素
樹脂製メンブランフィルタを用いて濾過することにより
感光性樹脂溶液を調製した。 次いで、シリコン基板上
に市販のノボラック樹脂からなるレジスト溶液を２，０
μｍの厚さに塗布した後、２００℃で３０分間加熱処理
して高分子材料層（平坦化層）を形成した。つづいて、
この゛ト坦化層上に前記感光性樹脂溶液を用いて塗布し
、８０℃、５分間の乾燥、Ｋｒ Ｆ （２４８ｎｓ）エ
キシマレーザ光を用いたパターン露光（２５０ｍＪ／ｃ
ｍ２）、１２０℃、１分間の加熱処理、水銀ランプによ
る全面露光（１０ｈＪ／ｃｍ２）を行なった後、２．３
８重量％濃度のＴＭＡＨ水溶液で現像処理してネガパタ
ーン（上層パターン）を形成し、更に上層パターンをマ
スクとして下層の平坦化層を実施例９と同様な条件で酸
素ＲＩＥを行なった。 本実施例１７〜１９の酸素ＲＩＥ後の平坦化層のパター
ン形状を走査型電子顕微鏡で観察した。その結果を、同
第１０表に併記した。なお、第１Ｏ表中の数値は膜厚２
．３μｍでライン幅及びライン間隔を示す。また、第１
Ｏ表中には各実施例１７〜１９で用いたアルカリ可溶性
重合体及び塩基性化合物を併記した。 上記第１Ｏ表から明らかなように本実施例１７〜１９に
よれば、ライン幅及びライン間隔が０゜２５μｍと微細
で急峻なパターンプロファイルを有する二層パターンを
形成できることがわかる。 実施例２０ まず、ポリ（ｐ−ビニルフェノール）７０ｇと下記第１
１表に示す構造式にて表わされるケイ素含有化合物５０
ｇと２−メチルベンゾイミダゾール２０ｇとをエチルセ
ロソルブアセテート ４００ｇで溶解させ、０．２μｍ
のフッ素樹脂製メンブランフィルタを用いて濾過するこ
とにより感光性樹脂溶液を調製した。 次いで、シリコン基板上に市販のノボラック樹脂からな
るレジスト溶液を２．０μｍの厚さに塗布した後、２０
０℃で３０分間加熱処理して高分子材料層（平坦化層）
を形成した。つづいて、この平坦化層上に前記感光性樹
脂溶液を用いて塗布し、９０℃、５分間の乾燥、Ｋｒ
Ｆ （２４８ｎｗ）エキシマレーザ光を用いたパターン
露光（２００磨Ｊ／ｃｍ２）、１１０℃、２分間の加熱
処理、水銀ランプによる全面露光（２００■Ｊ／ａｍ”
）を行なった後、１，０重量％濃度のＴＭＡＨ水溶液で
現像処理してネガパターン（上層パターン）を形成し、
更に上層パターンをマスクとして下層の平坦化層を実施
例９と同様な条件で酸素ＲｒＥを行なった。 実施例２１ まず、ポリ（ｐ−ビニルフェノール）７０ｇと下記第１
１表に示す構造式にて表わされるケイ素含有化合物５０
ｇと２−メチルベンゾチアゾール２０ｇをエチルセロソ
ルブアセテ−） ４００ｇで溶解させ、０．２μｍの
フッ素樹脂製メンブランフィルタを用いて濾過して感光
性樹脂溶液を調製した。 次いで、シリコン基板上に市販のノボラック樹脂からな
るレジスト溶液を２．０μｍの厚さに塗布した後、２０
０℃で３０分間加熱処理して高分子材料層（平坦化層）
を形成した。つづいて、この平坦化層上に前記感光性樹
脂溶液を用いて塗布し、９０℃、５分間の乾燥、Ｋｒ
Ｆ （２４８ｎｍ）エキシマレーザ光を用いたパターン
露光（２００ｓＪ／ｃ■２）、１４０℃、１分間の加熱
処理、水銀ランプによる全面露光（１００ＩＩＪ／ ｃ
１１’ ）を行なった後、１．０重量％濃度のＴＭＡＨ
水溶液で現像処理してネガパターン（上層パターン）を
形成し、更に上層パターンをマスクとして下層の平坦化
層を実施例９と同様な条件で酸素ＲＩＥを行なった。 実施例２２ まず、ポリ（ｐ−ビニルフェノール）７０ｇと下記第１
１表に示す構造式にて表わされるケイ素含ａ化合物５０
ｇと２−メチルベンゾイミダゾール２０ｇをエチルセロ
ソルブアセテート４００ｇで溶解させ、０．２μｍのフ
ッ素樹脂製メンブランフィルタを用いて／！過して感光
性樹脂溶液を調製した。 次いで、シリコン基板上に市販のノボラック樹脂からな
るレジスト溶液を２．０μｍの厚さに塗布した後、２０
０℃で３０分間加熱処理して高分子材料層（平坦化層）
を形成した。つづいて、この平坦化層上に前記感光性樹
脂溶液を用いて塗布し、９０℃、５分間の乾燥、Ｋｒ
Ｆ （２４８ｎｍ）エキシマレーザ光を用いたパターン
露光（２５０ＩＩＪ／ｃＩＩ＋２）、１２０℃、１分間
の加熱処理、水銀ランプによる全面露光（２００＋ｇＪ
／ｃ＋ｇ２）を行なった後、 １．０重量％濃度のＴＭ
ＡＨ水溶液で現像処理してネガパターン（上層パターン
）を形成し、更に上層パターンをマスクとして下層の平
坦化層を実施例９と同様な条件で酸素ＲＩＥを行なった
。 本実施例２０〜２２の酸素ＲＩＥ後の平坦化層のパター
ン形状を走査型電子顕微鏡で観察した。その結果を、同
第１１表に併記した。なお、第１１表中の数値は膜厚２
．３μｍでライン幅及びライン間隔を示す。また、第１
１表中には各実施例２０〜２２で用いたアルカリ可溶性
重合体及び塩基性化合物を併記した。 上記第１１表から明らかなように本実施例２０〜２２に
よれば、ライン幅及びライン間隔が０．２５μｍと微細
で急峻なパターンプロファイルを有する二層パターンを
形成できることがわかる。 実施例２３ まず、下記第１２表に示す構造式にて表わされるポリシ
ロキサン７０ｇと同第１２表に示す構造式にて表わされ
るケイ素含有化合物３０ｇと２−メチルベンゾチアゾー
ル１５ｇとをエチルセロソルブアセテート４００ｇで溶
解させ、０．２μｍのフッ素樹脂製メンブランフィルタ
を用いて濾過することにより感光性樹脂溶液を２１製し
た。 次いで、シリコン基板上に市販のノボラック樹脂からな
るレジスト溶液を２．０μｍの厚さに塗布した後、２０
０℃で３０分間加熱処理して高分子材料層（平坦化層）
を形成した。つづいて、この平坦化層上に前記感光性樹
脂溶液を用いて塗布し、９０℃、５分間の乾燥、Ｋｒ
Ｆ （２４８ｎｓ）エキシマレーザ光を用いたパターン
露光（２００ｔｉＪ／ｃｍ２）、１１０℃、２分間の加
熱処理、水銀ランプによる全面露光（２００ｓＪ／ｃｍ
２）を行なった後、 １．０重量％濃度のＴＭＡＨ水溶
液で現像処理してネガパターン（上層パターン）を形成
し、更に上層パターンをマスクとして下層の平坦化層を
実施例９と同様な条件で酸素ＲＩＥを行なった。 実施例２４ まず、下記第１２表に示すケイ素を側鎖に有するフェノ
ールから合成されたノボラック樹脂７０ｇと同第１２表
に示す構造式にて表わされるケイ素含有化合物３０ｇと
トリブチルアミン１５ｇをエチルセロソルブアセテート
４００ｇで溶解させ、０，２μｍのフッ素樹脂製メンブ
ランフィルタを用いて濾過して感光性樹脂溶液を調製し
た。 次いで、シリコン基板上に市販のノボラック樹脂からな
るレジスト溶液を２，０μｍの厚さに塗布した後、２０
０℃で３０分間加熱処理して高分子材料層（平坦化層）
を形成した。つづいて、この平坦化層上に前記感光性樹
脂溶液を用いて塗布し、９０℃、５分間の乾燥、Ｋｒ
Ｆ （２４８ｎｇ）エキシマレーザ光を用いたパターン
露光（２０ｏ■Ｊ／ｃ１２）、１１０℃、２分間の加熱
処理、水銀ランプによる全面露光（２００ｓＪ／ｃｍ２
）を行なった後、３．０重量％濃度のＴ Ｍ Ａ Ｈ水
溶液で現像処理してネガパターン（上層パターン）を形
成し、更に上層パターンをマスクとして下層の平坦化層
を実施例９と同様な条件で酸素ＲＩＥを行なった。 実施例２５ まず、下記第１２表に示す構造式にて表わされるポリシ
ロキサン７０ｇと同第１２表に示す構造式にて表わされ
るケイ素含有化合物３０ｇとベンゾチアゾール１０ｇを
エチルセロソルブアセテート ２５０ｇで溶解させ、０
，２μｍのフッ素樹脂製メンブランフィルタを用いて濾
過して感光性樹脂溶液を調製した。 次いで、シリコン基板上に市販のノボラック樹脂からな
るレジスト溶液を２．０μｍの厚さに塗布した後、２０
０℃で３０分間加熱処理して高分子材料層（平坦化層）
を形成した。つづいて、この平坦化層上に前記感光性樹
脂溶液を用いて塗布し、９０℃、５分間の乾燥、Ｋｒ
Ｆ （２４８ｎｉ）エキシマレーザ光を用いたパターン
露光（２５０ｉＪ／ｃ偲２）、１２０℃、１分間の加熱
処理、水銀ランプによる全面露光（１００ｓＪ／ｃｍ２
）を行なった後、１．０重量％１度のＴＭＡＨ水溶液で
現像処理してネガパターン（上層パターン）を形成し、
更に上層パターンをマスクとして下層の平坦化層を実施
例９と同様な条件で酸素ＲＩＥを行なった。 実施例２６ まず、下記第１２表に示す構造式にて表わされるポリシ
ロキサン７０ｇと同第１２表に示す構造式にて表わされ
るケイ素含有化合物３０ｇと２−メチルベンゾイミダゾ
ールｌＯｇをエチルセロソルブアセテート２５０ｇで溶
解させ、０．２μｍのフッ素樹脂製メンブランフィルタ
を用いて濾過して感光性樹脂溶液を調製した。 次いで、シリコン基板上に市販のノボラック樹脂からな
るレジスト溶液を２．０μｍの厚さに塗布した後、２０
０℃で３０分間加熱処理して高分子材料層（平坦化層）
を形成した。つづいて、この平坦化層上に前記感光性樹
脂溶液を用いて塗布し、８０℃、５分間の乾燥、Ｋｒ
Ｆ （２４８ｎｍ）エキシマレーザ光を用いたパターン
露光（３００ｔｓＪ／ｃｔａ２）、１４０℃、１分間の
加熱処理、水銀ランプによる全面露光（１００ｍＪ／
Ｃｓ” ）を行なった後、 １．０重量％濃度のＴＭＡ
Ｈ水溶液で現像処理してネガパターン（上層パターン）
を形成し、更に上層パターンをマスクとして下層の平坦
化層を実施例９と同様な条件で酸素ＲＩＥを行なった。 本実施例２３〜２６の酸素ＲＩＥ後の平坦化層のパター
ン形状を走査型電子顕微鏡で観察した。その結果を、同
第１２表に併記した。なお、第１２表中の数値は膜厚２
．３μｍでライン幅及びライン間隔を示す。また、第１
２表中には各実施例２３〜２６で用いたアルカリ可溶性
重合体及び塩基性化合物を併記した。 上記第１２表から明らかなように本実施例２３〜２６に
よればライン幅及びライン間隔が０．２５μｍと微細で
急峻なパターンプロファイルを存する二層パターンを形
成できることがわかる。 ［発明の効果］ 以上詳述した如く、本発明によればｄｅｅｐＵ Ｖ等の
波長の短い放射線での露光を適用でき、かつ露光、現像
での許容性を大きくでき、良好な断面形状をＨする微細
なパターンを形成し得る方法、並びにドライエッチング
耐性に優れた微細なネガパターンを形成でき、これを下
層の高分子材料層の耐酸素ＲＩＥマスクとする二層リソ
グラフィプロセスに適用することによって高アスペクト
比で良好な断面形状を有する微細な二層パターンを形成
し得る方法を提供できる。
る前記一般式（１）、（ＩＩ）、（ｍ）の化合物の配合
割合は、該重合体１００重量部に対して１〜５００重量
部、より好ましくは５〜３００重量部とすることが望ま
しい。この理由は、該化合物の配合量を１重責部未満に
すると十分な感光性を付与できず、一方その配合量が５
００重量部を越えると塗布性が悪イヒして均一な膜厚の
感光性樹脂層の形成が困難となる恐れがあるからである
。 感光性樹脂（１−２） この感光性樹脂は、前述した感光性樹脂（１−１）で用
いたのと同様なアルカリ可溶性重合体と塩基性化合物と
下記一般式（ＩＶ）、（Ｖ）又は（ＶＩ）にて表わされ
る化合物とを含む組成からなる。 の非置換もしくは置換アルキル基を示し、Ｒ２，は水素
原子、炭素数１〜１０の非置換もしくは置換アルキル基
、非置換もしくは置換アリール基、フリル基、ピリジル
基、２−スチリル基を示し、Ｒ２４は水素原子を示す。 但し、（Ｖ）式中のＲ２５は水素原子、炭素数ｔ−ｉｏ
の非置換もしくは置換アルキル基、非置換もしくは置換
アリール基、フリル基、ピリジル基、２−スチリル基を
示し、Ｒ２６は水素原子を示す。 但し、（ＩＶ）式中のＲ２□、Ｒ２□は同一であっても
異なってもよく、夫々水素原子、炭素数１〜１０但し、
（ＶＩ）式中のＲ２□、Ｒ２Ｂ、Ｒ２，、Ｒ、、。 Ｒ□、Ｒ３□は同一であっても異なってもよく、夫々水
素原子、炭素数１−１０の非置換もしくは置換アルキル
基を示し、Ｒ３３は水素原子、炭素数１〜ｌＯの非置換
もしくは置換アルキル基、非置換もしくは置換アリール
基、フリル基、ピリジル基、２−スチリル基を示し、Ｒ
６４は水素原子を示す。 前記塩基性化合物は、パターン露光後の加熱処理に際し
てのパターン露光部の架橋を促進する作用をＨする。か
かる塩基性化合物としては、例えばチアゾール及び２−
メチルベンゾチアゾールなどのチアゾール誘導体、イミ
ダゾール及び２−メチルベンゾイミダゾールなどのイミ
ダゾール誘導体、オキソゾール及びその誘導体、ピリジ
ン及びその誘導体、トリブチルアミンなどの３級アミン
類等を挙げることができる。 前記一般式（ｍＶ）、（Ｖ）又は（ＶＩ）にて表わされ
る化合物としては、既に説明した第１表中の番号が１．
３〜１３．１７．２０〜２２．２５．２７〜３０．３
２．３３．３７〜３９．４１〜５２．５８．６０．６１
のものが選ばれる。 前記フェノール骨格を持つアルカリ可溶性重合体にχ・
すする前記塩基性化合物の配合割合は、該重合体１００
重量部に対して１〜２００重量部、より好ましくは５〜
１００重量部とすることが望ましい。 この理由は、塩基性化合物の配合量を１重量部未満にす
るとパターン露光後の加熱処理時においての架橋促進剤
として十分作用しなくなる恐れがあり、一方その配合量
が２００重量部を越えると塗布性が悪化して均一な膜厚
の感光性樹脂層の形成が困難となるばかりか、パターン
露光時での阻害要因となり、しかもパターン形成後の下
地層のドライエッチング際しての耐性低下を招く恐れが
あるからである。 前記フェノール骨格を有するアルカリ可溶性重合体に対
する前記一般式（ＩＶ）、（Ｖ）、（ＶＩ）の化合物の
配合割合は、前述した感光性樹脂（１−１）で説明した
のと同様な理由により前記重合体１００玉量部に対して
１〜５００ 正ｆｆｉ部、より好ましくは５〜３００重
量部とすることが望ましい。 （２）二層プロセス まず、前述した基板上に高分子材料を塗布した後、１０
０〜２５０℃で３０〜１５０分間ベーキングを行なって
所望の厚さ高分子材料層（平坦化層）を形成する。ここ
に用いる高分子材料は、半導体素子等の製造において支
障を生じない純度を有するものであればいかなるもので
もよい。かかる高分子材料としては、例えば置換０−キ
ノンジアジドとノボラック樹脂かならるポジ型レジスト
、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリビニ
ルフェノール、ノボラック樹脂、ポリエステル、ポリビ
ニルアルコール、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
イミド、ポリブタジェン、ポリ酢酸ビニル及びポリビニ
ルブチラール等を挙げることができる。これらの樹脂は
、単独又は混合物の形で用いられる。 次いで、前記高分子材料層上に後述する（２−１）〜（
２−４）の感光性樹脂からなる感光性樹脂溶液を例えば
スピンナーを用いた回転塗布法、浸漬法、噴霧法、印刷
法等により塗布した後、乾燥して感光性樹脂膜を形成す
る。 次いで、前記感光性樹脂層に所望のパターンを６するマ
スクを通して前述した光源からｄｅｅｐＵ Ｖを選択的
に照射してパターン露光を行なった後、ホットプレート
等を用いて６０〜１５０℃で加熱処理を行なう。この加
熱処理によりパターン露光部が架橋反応を生じて未露光
部との間で現像液に対する溶解性が低下する、いわゆる
ネガパターンに変換される。つづいて、前記感光性樹脂
層を前述した波長４５０ｎｍ以下の光を用いて全面露光
する。この工程により、未露光部の現像液に対する溶解
性が高まり、パターン露光部と未露光部との間の溶解度
差が更に大きくなる。なお、パターン露光部は既に感光
されている、つまり架橋反応が十分になされているため
、現像液に対する溶解性は変化しない。ひきつづき、ア
ルカリ水溶液を用いて浸漬法、スプレー法等によりで現
像処理する。これにより、感光性樹脂層の未露光部分が
選択的に溶解除去されて所望の感光性樹脂のパターン（
ネガパターン）が形成される。 次いで、前記ネガパターンをマスクとして露出する高分
子材料層を酸素リアクティブイオンエツチング法（酸素
ＲＩＥ法）によりエツチングする。 この時、前記ネガパターンを構成する感光性樹脂は後述
するにようにケイ素を含むため、該ネガパターンは酸素
ＲＩＥに曝されることによって、表面層に二酸化ケイ素
（Ｓ ｉ ０２ ）乃至それに類似した膜が形成され、
露出した高分子材料層の１０〜１００（６の耐酸素ＲＩ
Ｅ性を有するようになる。このため、ネガパターンから
露出した高分子材料層部分が酸素ＲＩＥ法により選択的
に除去され、最適なパターンプロファイルが得られる。 このような工程により形成されたパターンをマスクとし
て基板等のエツチングを行なう。エツチング手段として
は、ウェットエツチング法、ドライエッチング法が採用
され、３μｍ以下の微細なパターンを形成する場合には
ドライエッチング法が好ましい。ウェットエツチング剤
としては、シリコン酸化膜をエツチング対象とする場合
にはフッ酸水溶液、フッ化アンモニウム水溶液等が、ア
ルミニウムをエツチング対象とする場合には、リン酸水
溶液、酢酸水溶成、硝酸水溶液等が、クロム系膜をエツ
チング対象とする場合には硝酸セリウムアンモニウム水
溶液等が、夫々用いられる。 ドライエッチング用ガスとしては、ＣＦ４Ｃ２Ｆ＝、Ｃ
Ｃｌ４、ＢＣｆＩｉ、ＣＤ２、ＨＣｉｌ。 Ｈ２等を挙げることができ、必要に応じてこれらのガス
を組合わせて使用される。エツチングの条件は、微細パ
ターンが形成される物質の種類と感光性樹脂の組合わせ
に基づいて反応槽内のウェットエツチング剤の濃度、ド
ラエツチング用ガスの濃度、反応温度、反応時間等を決
定するが、特にその方法等に制限されない。 上述したエツチング後には、前記基板上に残存する高分
子材料層及び感光性樹脂層からなるパターンを、例えば
ナガセ化成社製商品名：Ｊ−１００等の剥離剤、酸素ガ
スプラズマ等によって除去する。 以上の工程以外に、その目的に応じて更に工程を付加す
ることも何等差支えない。例えば、現像後において現像
液を洗浄除去する目的で行なうリンス（通常は水を使用
する）工程、感光性組成物からなるレジスト膜と平坦化
層又は平坦化層と基板との密着製を向」ニさせる目的か
ら各液の塗布前に行なう前処理工程、現像前又は後に行
なうべ一り工程、ドライエッチングの前に行なう紫外線
の丙照射工程等を挙げることができる。 感光性樹脂（２−１） この感光性樹脂は、フェノール骨格を持つケイ素含白゛
アルカリ可溶性重合体と前述した一般式（１）、ｉ）又
はＣＤＩ）にて表わされる化合物とを含む組成からなる
。 前記フェノール骨格を持つケイ素含有アルカリ可溶性重
合体としては、■フェノールを側鎖に有するポリシロキ
サン、■フェノールを側鎖に有するポリシラン、■ケイ
素を側鎖に有するフェノールから合成されたノボラック
樹脂等を挙げることができる。前記■のポリシロキサン
を下記第２表に、前記■のポリシランを下記第３表に、
それぞれ具体的に例示する。前記■のノボラック樹脂は
、下記第４表のケイ素含有フェノールモノマーとフェノ
ール類とをホルマリン又はアルデヒドで縮合させること
により得られるものが挙げられる。ここに用いるフェノ
ール類としては、例えばフェノール、０−クロロフェノ
ール、■−クロロフェノール、ｐ−クロロフェノール、
ｌ−クレゾール、ｐ−クレゾール、キシレゾール、ビス
フェノールＡ、４−クロロ−３−クレゾール、ジヒドロ
キシベンゼン、トリヒドロキシベンゼン等を挙げること
ができる。 第 表 第 表 （続き） 第 表 （続き） 第 表 （続き 第 表 第 表 （続き） Ｈ 第 表 Ｃ２Ｈ５ Ｈ３ ■ ２Ｈ５ 第 表 （続き） Ｈ 第 表 （続き 第 表 （続き Ｈ３ ２Ｈ５ 第 表 （続き 第 表 （続き） Ｈ Ｈ ２Ｈ５ 書 Ｈ 第 ４ 表 （続き） 第 ４ 表 （続き） ＣＨ３−３１ Ｓ ｉ −ＣＨｓ ＯＨＯＦ！ 前記フェノール骨格を持つケイ素含有アルカリ可溶性重
合体に対する前記一般式（Ｉ）、（ｎ）、＜ｍ＞の化合
物の配合割合は、前述した感光性樹脂（１−１＞で説明
したのと同様な理由により該重合体１００重量部に対し
て１〜５００重量部、より好ましくは５〜３００重量部
とすることが望ましい。 感光性樹脂（２−２） この感光性樹脂は、フェノール骨格を持つアルカリ可溶
性重合体と下記一般式（ＶＩＩ）、（ＶＩＩＩ）又は（
ＩＸ）にて表わされる化合物とを含む組成からなる。 但し、（■）式中のＲ４いＲ４□は同一であっても異な
ってもよく、夫々水素原子、炭素数１〜１０の非置換も
しくは置換アルキル基を示し、Ｒ４３はケイ素を含む有
機基を示し、Ｒ４４は水素原子を示す。 但し、（■）式中のＲ４％はケイ素を含む有機基を示し
、Ｒ４６は水素原子を示す。 但し、（ＩＸ）式中のＲ４７、Ｒ４８、Ｒ４９、Ｒ６゜
、Ｒ５１、Ｒ５２は同一であっても異なってもよく、夫
々水素原子、炭素数１〜ＩＯの非置換もしくは置換アル
キル基を示し、Ｒ９，はケイ素を含む有機基を示し、Ｒ
２４は水素原子を示す。 前記アルカリ可溶性重合体としては、前述した感光性樹
脂（１−１）で用いたのと同様なもの、又は前述した感
光性樹脂（２−１）で用いたのと同様なフェノール骨格
を持つケイ素含有アルカリ可溶性重合体を挙げることが
できる。 前記化合物の一般式（ＶＩＩ）、（ＶＩＩＩ）又は（Ｉ
Ｘ）においてＲ４］、Ｒ４９、Ｒ９３として導入される
ケイ素を含む有機基には、例えば−（ＣＨ１２） ２−
８ｉ（ＣＨｉ ） ３、”−（ＣＨ２） ４−８ｉ（Ｃ
Ｈｉ ） ３、−（Ｃ１ｈ ） ５−８ｉ（ＣＨ３）
３、−（Ｃ１ｈ ） １Ｏ−８ｌ（Ｃ１１３） ３、−
（Ｃ１＋２ ） ２−８ｉ（ＣＨ３） ２−ｏ−ｓｉ（
ｃ）１３ ） ３、−（Ｃ１ｈ ） ２−８ｉ（Ｐｈ２
Ｍｅ）ｚ −０−８ｔ（Ｐｈ） ３、−０１１゜Ｃｌｌ
（Ｃｌｌｉ ） ５ｔ（Ｃ１ｌ ３ ） ２−ｏ−ｓ
ｉ（Ｃ１１３） ３、−Ｐｈ−（Ｃｌｌ２） ３−８ｉ
（ＣＨｓ ） ３、−（Ｃ１１２） ２−８ｉ（Ｐｈ）
２ Ｃｌｌ３、−（ＣＩ□） ２−８ｌ（Ｃｌｌｉ
） ２ Ｐｈ、−（Ｃ！ｈ ） ２−８１（Ｐｈ） ２
−０−８１（ＣＩｌｓ ） ３、−ＣＩＬ Ｃ１ｌ （
Ｃ１１３） Ｐｈ２−８ｌ−０−３ｊ （ＣＩ＊ ）
＊、−Ｃ１１２Ｃｔｌ （Ｃｌｈ ） −３ｉ（Ｐｈ）
２ ＣＨ３等を挙げることができる。但し、ここで列
挙された有機基中のｐｈはフェニル基、Ｍｅはメチルル
基をそれぞれ示す。 前記一般式（ＶＩＩ）、（ＶＩＩＩ）又は（ＩＸ）にて
表わされる化合物を下記第５表に具体的に例示する。 第 表 （続き） 第 第 表 （続き） 表 （続き） 第 第 表 （続き） 表 （続き） Ｈ５ 第 表 （続き） Ｈ５ 第 表 （続き） 第 表 （続き） 第 表 （続き 前記フェノール骨格を持つアルカリ可溶性重合体（ケイ
素含Ｈアルカリ可溶性樹脂も含む）に対する前記一般式
（ＶＩＩ）、（ＶＩＩＩ）又は（ＩＸ）の化合物の配合
割合は、前述した感光性樹脂（１−１）で説明したのと
同様な理由により前記重合体１００重量部に対して１〜
５００重量部、より好ましくは５〜３００ 重Ｈ部とす
ることが望ましい。 感光性樹脂（２−３） この感光性樹脂は、前述した感光性樹脂（２−１）で用
いたのと同様なケイ素含有アルカリ可溶性重合体と前述
した感光性樹脂（１−２）で用いたのと同様な塩基性化
合物及び一般式（ＩＶ）、（Ｖ）又は（ＶＩ）にて表わ
される化合物とを含む組成からなる。 前記フェノール骨格を持つケイ素含有アルカリ可溶性重
合体に対する前記塩基性化合物の配合割合は、前述した
感光性樹脂（１−２）で説明したのと同様な理由により
前記重合体１００重量部に対して１〜２００重量部、よ
り好ましくは５〜１００重量部とすることが望ましい。 また、前記フェノール骨格を持つケイ素含有アルカリ可
溶性重合体に対する前記一般式（ＩＶ）、（Ｖ）、（Ｖ
ｒ）の化合物の配合割合は、前述した感光性樹脂（１−
１）で説明したのと同様な理由により前記重合体１００
ｆｆｉ量部に対して１〜５００重量部、より好ましく
は５〜３００重量部とすることが望ましい。 感光性樹脂（２−４） この感光性樹脂は、フェノール骨格を持つアルカリ可溶
性重合体と、前述した感光性樹脂（１−２）で用いたの
と同様な塩基性化合物と、前述した感光性樹脂（２−２
）で用いたのと同様な一般式（■）、（■）又は（ＩＸ
）にて表わされる化合物とを含む組成からなる。 前記アルカリ可溶性重合体としては、前述した感光性樹
脂（１−１）で用いたのと同様なもの、又は前述した感
光性樹脂（２−１）で用いたのと同様なフェノール骨格
を持つケイ素含有アルカリ可溶性重合体を挙げることが
できる。 前記フェノール骨格を持つアルカリ可溶性重合体に対す
る前記塩基性化合物の配合割合は、前述した感光性樹脂
（１−２）で説明したのと同様な理由により前記重合体
１００重量部に対して１〜２００重量部、より好ましく
は５〜１（１０重量部とすることが望ましい。また、前
記フェノール骨格を持つアルカリ可溶性重合体に対する
前記一般式（■）、（■）又は（ＩＸ）の化合物の配合
割合は、前述した感光性樹脂（１−１’）で説明したの
と同様な理由により前記重合体１００重量部に対して１
〜５００重量部、より好ましくは５〜３００重量部とす
ることが望ましい。 なお、上記各感光性樹脂（１−１） （１−２）（２
−１）〜（２−４）においては必要に応じて塗膜改質剤
としての界面活性剤、或いは反射防止剤としての染料を
配合してもよい。 （作用） 本発明の方法（単層プロセス）によれば、フェノール骨
格を有するアルカリ可溶性重合体と上記一般式（１）、
（ＩＩ）又は（ｍ）にて表わされる化合物とから構成さ
れた感光性樹脂はｄｅｅｐＵ Ｖの選択的に照射による
パターン露光を行なった後に加熱処理を行なうとパター
ン露光部が架橋反応を生じて未露光部との間で現像液に
対する溶解性が低下し、ひきつづき全面露光を行なうと
未露光部の現像液に対する溶解性が高まり、パターン露
光部と未露光部との間の溶解度差が更に大きくなること
を利用することによって、ｄｅｅｐＵ Ｖに対して良好
に感光し、高解像性を発揮できるため、微細なパターン
形成が可能となる。また、感光性樹脂層の一成分として
アルカリ可溶性重合体が配合されているため、アルカリ
水溶液による現像が可能となり、膨潤等が抑制された高
精度かつ前記工程時での許容性の大きい断面矩形状をな
す微細なパターンを形成できる。 また、感光性樹脂として塩基性化合物及び該化合物との
関係で選ばれる一般式（ＩＶ）、（Ｖ）又は（ＶＴ）の
化合物が配合されたものを用いることによって、前記パ
ターン露光、加熱、全面露光、現像工程での感度解像性
を著しく向上でき、良好なパターンを形成できる。 更に、本発明の別の方法（二層プロセス）によれば、ア
ルカリ可溶性重合体及び一般式により表わされる化合物
のうち少なくとも一方をケイ素が含まれるものを用いる
ことによって、現像後において耐酸素ＲＩＥ性を有する
微細な、＜ターンを形成できるため、該パターンを下層
の高分子材料層（平坦化層）に対する耐酸素ＲＩＥ性マ
スクとして酸素プラズマによるドライエッチングを行な
うことにより高アスペクト比で良好な断面形状を有する
微細な二層パターンを形成できる。 （発明の実施例） 以下、本発明の実施例を詳細に説明する。 実施例１ ポリ（ｐ−ビニルフェノール）７０ｇと下記第６表に示
す構造式にて表わされる化合物２５ｇとピリジン１５ｇ
をエチルセロソルブアセテート２５０ｇに溶解させ、０
．２μｍのフッ素樹脂製メンブランフィルタを用いて濾
過することににより感光性樹脂溶液を調製した。 次いで、シリコンウェハ上に前記感光性樹脂溶液を塗布
し、９０℃で５分間ホットプレート上で乾燥して厚さ１
．０μｍの感光性樹脂層を形成した。 つづいて、このレジスト膜にＫｒ Ｆ （２４８ｎＩｍ
）エキシマレーザ光を用いた縮小投影露光機でパターン
露光（２００ｍＪ／ ｃｖ２）を行なった。ひきつづき
、１１０℃で２分間ホットプレート上で加熱した後、水
銀ランプで全面露光（２００ｗＪ／ｃｍ２）を行なった
。この後、１．８重量％濃度のテトラメチルアンモニウ
ムハイドロオキシド水溶液（以下、ＴＭＡＨ水溶液と略
す）に１分間浸漬して現像してネガパターンを形成した
。 実施例２〜４ トルークレゾールノボラック樹脂７５ｇと下記第６表に
示す構造式にて表わされる化合物２５ｇをエチルセロソ
ルブアセテ−） ２５０ｇで溶解させ、０．２μｍの
フッ素樹脂製メンブランフィルタを用いて濾過すること
により ３種の感光性樹脂溶液を調製した。 次いで、シリコンウェハ上に前記各感光性樹脂溶液を用
いて実施例１と同様に塗布、乾燥、パターン露光、加熱
処理、全面露光を行なった後、２．３８重ｊ２９６濃度
のＴＭＡＨ水溶液で現像処理して３種のネガパターンを
形成した。 本実施例１〜４のネガパターンの形状を調べた。 その結果を、同第６表に併記した。なお、第６表中には
各実施例１〜４で用いたアルカリ可溶性重合体を併記し
た。 上記第６表から明らかように本実施例１〜４によれば、
微細かつ矩形状をなす高精度のネガパターンを形成でき
ることがわかる。 実施例５ ■、ｐ−クレゾールノボラック樹脂７５ｇと下記第７表
に示す構造式にて表わされる化合物２５ｇと、２−メチ
ルベンゾチアゾール１５ｇをエチルセロソルブアでテー
ト ２５０ｇで溶解させ、０．２μｍのフッ素樹脂製メ
ンブランフィルタを用いて濾過することにより感光性樹
脂溶液を調製した。 次いで、シリコンウェハ上に前記感光性樹脂溶液を用い
て実施例１と同様に塗布、乾燥、パターン露光、加熱処
理、全面露光を行なった後、２．３８重量９６１度のＴ
Ｍ Ａ Ｈ水溶液で現像処理してネガパターンを形成
した。 実施例６ ポリ（ｐ−ビニルフェノール）７０ｇと下記第７表に示
す構造式にて表わされる化合物２５ｇと、トリブチルア
ミン２０ｇをエチルセロソルブアセテート２５０ ｇで
溶解させ、０．２μｍのフッ素樹脂製メンブランフィル
タを用いて濾過することにより感光性樹脂溶液を調製し
た。 次いで、シリコンウェハ上に前記感光性樹脂溶液を用い
て塗布し、１００℃、５分間の乾燥、Ｋｒ Ｆ （２４
８ｎｓ）エキシマレーザ光を用いたパターン露光（２５
０厘Ｊ／ｃｍ”）、１２０℃、２分間の加熱処理、水銀
ランプによる全面露光（１５０ｍＪ／ｃｍ２）を行なっ
た後、２．３８重量％濃度のＴＭＡ Ｈ水溶液で現像処
理してネガパターンを形成した。 実施例７ ポリ（ｐ−ビニルフェノール）７０ｇと下記第７表に示
す構造式にて表わされる化合物２５ｇと、イミダゾール
２０ｇをエチルセロソルブアセテート２５０ｇで溶解さ
せ、０．２μｍのフッ素樹脂製メンブランフィルタを用
いて濾過することにより感光性樹脂溶液を調製した。 次いで、シリコンウェハ上に前記感光性樹脂溶液を用い
て塗布し、９０℃、５分間の乾燥、ＫｒＦ（２４８ｎｍ
）エキシマレーザ光を用いたパターン露光（２０（Ｉｗ
Ｊ／ｃｍ２）、１４０℃、１分間の加熱処理、水銀ラン
プによる全面露光（１００ｍＪ／ｃｓ２）を行なった後
、２３８重量％濃度のＴ ＭＡ Ｈ水溶液で現像処理し
てネガパターンを形成した。 実施例８ ポリ（ｐ−ビニルフェノール）７０ｇと下記第７表に示
す構造式にて表わされる化合物２５ｇと、２−メチルベ
ンゾオキソゾール２０ｇをエチルセロソルブアセテート
２５０ｇで溶解させ、０．２μｍのフッ素樹脂製メンブ
ランフィルタを用いて濾過することにより感光性樹脂溶
液を調製した。 次いで、シリコンウェハ上に前記感光性樹脂溶液を用い
て塗酊し、８０℃、５分間の乾燥、ＫｒＦ（２４１ｔｎ
ｍ）エキシマレーザ光を用いたパターン露光（２５０ｉ
Ｊ／ｃｍ２）、１２０℃、１分間の加熱処理、水銀ラン
プによる全面露光（１５０ｍＪ／ａｍ２）を行なった後
、２．３８重量？６／ａ度のＴＭＡＨ水溶液で現像処理
してネガパターンを形成した。 本実施例５〜８のネガパターンの形状を調べた。 その結果を、同第７表に併記した。なお、第７表中には
各実施例５〜８用いたアルカリ可溶性重合体及び塩基性
化合物を併記した。 上記第７表から明らかように本実施例５〜８によれば、
微細かつ矩形状をなす高精度のネガパターンを形成でき
ることがわかる。 実施例９ まず、下記第８表に示す構造式にて表わされるポリシロ
キサン７０ｇと同第８表に記す構造式にて表わされる化
合物３０ｇをエチルセロソルブアセテート ４００ ｇ
で溶解させ、０．２μｍのフッ素樹脂製メンブランフィ
ルタを用いて濾過することにより感光性樹脂溶液を調製
した。 次いで、シリコン基板上に市販のノボラック樹脂からな
る高分子材料溶液（レジスト溶液）を２．０ａ ｍの厚
さに塗布した後、２２０℃で３０分間加熱処理して高分
子材料層（平坦化層）を形成した。 つづいて、この平坦化層上に前記感光性樹脂溶液をＩ）
、８μｍの厚さに塗布し、ホットプレート上で９０℃、
５分間乾燥させた後、波長２４８ｎｓのＫｒＦエキシマ
レーザ光を用いパターン露光（２００ａＪ／Ｃ■２）を
行なった。ひきつづき、１１０℃で２分間ホットプレー
ト上で加熱した後、水銀ランプで全面露光（２００■Ｊ
／ｃｍ２）を行なった。この後、１、Ｏ１ｉ量％濃度の
ＴＭＡＲ水溶液に１分間浸漬して現像してネガパターン
（上層パターン）を形成した。 次いで、前記上層パターンが形成されたシリコン基板を
ドライエッチング装置（他出製作所社製商品名； ）Ｉ
ＩＲＲＩＥ）に設置し、出力０．８Ｗ／ｃ−２酸素ガス
圧４ ｐａ、流量５０ＳＣＣＭの条件で酸素プラズマに
よるリアクティブイオンエツチング（ＲＩ Ｅ）を２分
間行ない、上層パターンをマスクとして下層の平坦化層
をエツチングした。 実施例１０ まず、下記第８表に示す構造式にて表わされるポリシロ
キサン７０ｇと同第８表に示す構造式にて表わされる化
合物３０ｇをエチルセロソルブアセテート４００ｇで溶
解させ、０．２μｍのフッ素樹脂製メンブランフィルタ
を用いて濾過することにより感光性樹脂溶液を調製した
。 次いで、シリコン基板上に市販のノボラック樹脂からな
るレジスト溶液を２．０μｍの厚さに塗布した後、２０
０℃で３０分間加熱処理して高分子材料層（平坦化層）
を形成した。つづいて、この平坦化層上に前記感光性樹
脂溶液を用いて前記実施例９と同様に塗布、乾燥、パタ
ーン露光、加熱処理、全面露光を行なった後、２，３８
重量％濃度のＴＭＡＨ水溶液で現像処理してネガパター
ン（上層パターン）を形成し、更に上層パターンをマス
クとして下層の平坦化層を酸素ＲＩＥを行なった。 実施例１．１ まず、下記第８表に示す構造式にて表わされるポリシロ
キサン７０ｇと同第８表に示す構造式にて表わされる化
合物３０ｇをエチルセロソルブアセテート４００ｇで溶
解させ、０．２μｍのフッ素樹脂製メンブランフィルタ
を用いて濾過することにより感光性樹脂溶液を調製した
。 次いで、シリコン基板上に市販のノボラック樹脂からな
るレジスト溶液を２．０μｍの厚さに塗布した後、２０
０℃で３０分間加熱処理して高分子材料層（平坦化層）
を形成した。つづいて、この平坦化層上に前記感光性樹
脂溶液を用いて塗布し、９０℃、５分間の乾燥、Ｋｒ
Ｆ （２４８ｎｍ）エキシマレーザ光を用いたパターン
露光（２５０ｍＪ／ａｍ２）、１２０℃、１分間の加熱
処理、水銀ランプによる全面露光（２００ｍＪ／ｃｍ’
）を行なった後、２．３８重量 ９６ ａ度のＴＭＡ
Ｈ水溶液で現像処理してネガパターン（上層パターン）
を形成し、更に上層パターンをマスクとして下層の平坦
化層を実施例９と同様な条件で酸素ＲＩＥを行なった。 実施例Ｉ２ まず、下記第８表に示す構造式にて表わされるポリシロ
キサン７０ｇと同第８表に示す構造式にて表わされる化
合物３０ｇをエチルセロツル・ブアセテート４００ｇで
溶解させ、０，２μｍのフッ素樹脂製メンブランフィル
タを用いて濾過することにより感光性樹脂溶液を調製し
た。 次いで、シリコン基板上に市販のノボラック樹脂からな
るレジスト溶液を２．０μｍの厚さに塗布した後、２０
０℃で３０分間加熱処理して高分子材料層（平坦化層）
を形成した。つづいて、この平坦化層上に前記感光性樹
脂溶液を用いて塗布し、１００℃、５分間の乾燥、Ｋｒ
Ｆ （２４８ｎｍ）エキシマレーザ光を用いたパター
ン露光（３００ａＪ／ｃｍ２）、１４０℃、１分間の加
熱処理、水銀ランプによる全面露光（１５０ＩＩＪ／Ｃ
１１２）を行なった後、２゜３８重量％濃度のＴＭＡＨ
水溶液で現像処理してネガパターン（上層パターン）を
形成し、更に上層パターンをマスクとして下層の平坦化
層を実施例９と同様な条件で酸素ＲＩＥを行なった。 本実施例９〜Ｉ２の酸素ＲＩＥ後の平坦化層のパターン
形状を走査型電子顕微鏡で観察した。その結果を、同第
８表に併記した。なお、第８表中の数値は膜厚２．３μ
ｍでライン幅及びライン間隔を示す。また、第８表中に
は各実施例９〜１２で用いたアルカリニＪ溶性重合体を
併記した。 上記第８表から明らかなように本実施例９〜１２によれ
ば、ライン幅及びライン間隔が０．２８μｍと微細で急
峻なパターンプロファイルを有する二層パターンを形成
できることがわかる。 実施ｆＴＪ１３ まず、ポリ （ｐ−ビニルフェノール 第９表に示す構造式にて表わされるケイ素含有化合物５
０ｇをエチルセロソルブアセテート４００ｇで溶解させ
、０．２μｍのフッ素樹脂製メンブランフィルタを用い
て濾過することにより感光性樹脂溶液を調製した。 次いで、シリコン基板上に市販のノボラック樹脂からな
るレジスト溶液を２．０μｍの厚さに塗布した後、２０
０℃で３０分間加熱処理して高分子材料層（平坦化層）
を形成した。つづいて、この平坦化層上に前記感光性樹
脂溶液を用いて塗布し、９０℃、５分間の乾燥、Ｋｒ
Ｆ （ ２４８ｎｍ）エキシマレーザ光を用いたパター
ン露光（ ３００ｉＪ／ ｃ腸２）、１４０℃、１分間
の加熱処理、水銀ランプによる全面露光（ １２０ｉＪ
／ ｃｍ２）を行なった後、２．３８重量％濃度のＴＭ
ＡＨ水溶液で現像処理してネガパターン（上層パターン
）を形成し、更に上層パターンをマスクとして下層の平
坦化層を実施例９と同様な条件で酸素ＲＩＥを行なった
。 実施例１４ まず、ポリ（ｐ−ビニルフェノール）７０ｇと下記第９
表に示す構造式にて表わされるケイ素含有化合物５０ｇ
をエチルセロソルブアセテート４００ｇで溶解させ、０
．２μｍのフッ素樹脂製メンブランフィルタを用いて濾
過することにより感光性樹脂溶液を調製した。 次いで、シリコン基板上に市販のノボラック樹脂からな
るレジスト溶液を２，０μｍの厚さに塗布した後、２０
０℃で３０分間加熱処理して高分子材料層（平坦化層）
を形成した。つづいて、この平坦化層上に前記感光性樹
脂溶液を用いて塗布し、１００℃、５分間の乾燥、Ｋｒ
Ｆ （ ２４８ｎｓ）エキシマレーザ光を用いたパタ
ーン露光（ ２５０ｓＪ／ｃｔａ’ ）、１２０℃、１
分間の加熱処理、水銀ランプによる全面露光（ １５０
ｉＪ／ｃｍ２）を行なった後、２、３８重量％濃度のＴ
ＭＡＨ水溶液で現像処理してネガパターン（上層パター
ン）を形成し、更に上層パターンをマスクとして下層の
平坦化層を実施例９と同様な条件で酸素ＲＩＥを行なっ
た。 実施例１５ まず、下記第９表に示す構造式にて表わされるポリシロ
キサン７０ｇと同第９表に示す構造式にて表わされるケ
イ素含有化合物３０ｇをエチルセロソルブアセテート２
５０ｇで溶解させ、０．２μｍのフッ素樹脂製メンブラ
ンフィルタを用いて濾過することにより感光性樹脂溶液
を調製した。 次いで、シリコン基板上に市販のノボラック樹脂からな
るレジスト溶液を２．０μｍの厚さに塗布した後、２０
０℃で３０分間加熱処理して高分子材料層（平坦化層）
を形成した。つづいて、この平坦化層上に前記感光性樹
脂溶液を用いて塗布し、９０℃、５分間の乾燥、Ｋｒ
Ｆ （ ２４８ｎｓ）エキシマレーザ光を用いたパター
ン露光（３００■Ｊ／ｃ■２）、１２０℃、１分間の加
熱処理、水銀ランプによる全面露光（ １５（１ｍ〕／
ｃｓ２）を行なった後、２．３８重量％濃度のＴＭＡＲ
水溶液で現像処理してネガパターン（上層パターン）を
形成し、更に上層パターンをマスクとして下層の平坦化
層を実施例９と同様な条件で酸素ＲＩＥを行なった。 実施例１６ まず、下記第９表に示す構造式にて表わされるポリシロ
キサン７０ｇと同第９表に示す構造式にて表わされるケ
イ素含有化合物３０ｇをエチルセロソルブアセテート
２５０ｇで溶解させ、０．２μｍのフッ素樹脂製メンブ
ランフィルタを用いて濾過することにより感光性樹脂溶
液を調製した。 次いで、シリコン基板上に市販のノボラック樹脂からな
るレジスト溶液を２．０μｍの厚さに塗布した後、２０
０℃で３０分間加熱処理して高分子材料層（平坦化層）
を形成した。つづいて、この平坦化層上に前記感光性樹
脂溶液を用いて塗布し、８０℃、５分間の乾燥、Ｋｒ
Ｆ （ ２４８ｎｓ）エキシマレーザ光を用いたパター
ン露光（ ２００ｓＪ／ａｓ２）、１２０℃、１分間の
加熱処理、水銀ランプによる全面露光（ １５０ｉＪ／
ｃｍ２）を行なった後、２．３８重量％濃度のＴＭＡＨ
水溶液で現像処理してネガパターン（上層パターン）を
形成し、更に上層パターンをマスクとして下層の平坦化
層を実施例９と同様な条件で酸素ＲＩＥを行なった。 本実施例１３〜１６の酸素ＲＩＥ後の平坦化層のパター
ン形状を走査型電子顕Ｗ１鏡で観察した。その結果を、
同第９表に併記した。なお、第９表中の数値は膜厚２．
３μｍでライン幅及びライン間隔を示す。また、第９表
中には各実施例１３〜１６で用いたアルカリ可溶性重合
体を併記した。 上記第９表から明らかなように本実施例１３〜１６によ
れば、ライン幅及びライン間隔が０．２５μｍと微ＩＩ
Ｈで急瞼なパターンプロファイルを有する二層パターン
を形成できることがわかる。 実施例１７ まず、下記第１０表に示す構造式にて表わされるケイ素
を側鎖に有するフェノールから合成されたノボラック樹
脂７０ｇと同第１０表に示す構造式にて表わされる化合
物３０ｇと２−メチルルベンゾイミダゾールＩＯｇをエ
チルセロソルブアセテート４００ｇで溶解させ、０．２
μｍのフッ素樹脂製メンブランフィルタを用いて濾過す
ることにより感光性樹脂溶液を調製した。 次いで、シリコン基板上に市販のノボラック樹脂からな
るレジスト溶液を２．０μｍの厚さに塗布した後、２０
０℃で３０分間加熱処理して高分子材料層（平坦化層）
を形成した。つづいて、この平坦化層上に前記感光性樹
脂溶液を用いて塗布し、９０℃、２分間の乾燥、Ｋｒ
Ｆ （２４８ｎｓ）エキシマレーザ先を用いたパターン
露光（２００＋ｇＪ／＋、ｗ２）、１１０℃、２分間の
加熱処理、水銀ランプによる全面露光（２００ｍＪ／ｃ
ｍ２）を行なった後、３．０重量％濃度のＴＭＡＨ水溶
液で現像処理してネガパターン（上層パターン）を形成
し、更に上層パターンをマスクとして下層の平坦化層を
実施例９と同様な条件で酸素ＲＩＥを行なった。 実施例１８ まず、下記第１０表に示す構造式にて表わされるポリシ
ロキサン７０ｇと同第１Ｏ表に示す構造式にて表わされ
る化合物３０ｇと２−メチルルベンゾチアゾール１０ｇ
をエチルセロソルブアセテ−） ２５０ｇで溶解させ
、０，２μｍのフッ素樹脂製メンブランフィルタを用い
て濾過することにより感光性樹脂溶液を調製した。 次いで、シリコン基板上に市販のノボラック樹脂からな
るレジスト溶液を２．０μｍの厚さに塗布した後、２０
０℃で３０分間加熱処理して高分子材料層（平坦化層）
を形成した。つづいて、この平坦化層上に前記感光性樹
脂溶液を用いて塗布し、９０℃、５分間の乾燥、Ｋｒ
Ｆ （２４８ｎｗ）エキシマレーザ光を用いたパターン
露光（１５０ｍ）／ｃ１１”）、１４０℃、１分間の加
熱処理、水銀ランプによる全面露光（１００ＩＩＪ／
０ｍ２）を行なった後、２．３８重量０６濃度のＴ Ｆ
ｖＩ Ａ Ｈ水溶液で現像処理してネガパターン（上層
パターン）を形成し、更に上層パターンをマスクとして
下層の平坦化層を実施例つと同様な条件で酸素ＲＩＥを
行なった。 実施例１９ まず、下記第１０表に示す構造式にて表わされるポリシ
ロキサン７０ｇと同第１Ｏ表に示す構造式にて表わされ
る化合物３０ｇとイミダゾールｌＯｇをエチルセロソル
ブアセテート２５０ｇで溶解させ、０．２μｍのフッ素
樹脂製メンブランフィルタを用いて濾過することにより
感光性樹脂溶液を調製した。 次いで、シリコン基板上
に市販のノボラック樹脂からなるレジスト溶液を２，０
μｍの厚さに塗布した後、２００℃で３０分間加熱処理
して高分子材料層（平坦化層）を形成した。つづいて、
この゛ト坦化層上に前記感光性樹脂溶液を用いて塗布し
、８０℃、５分間の乾燥、Ｋｒ Ｆ （２４８ｎｓ）エ
キシマレーザ光を用いたパターン露光（２５０ｍＪ／ｃ
ｍ２）、１２０℃、１分間の加熱処理、水銀ランプによ
る全面露光（１０ｈＪ／ｃｍ２）を行なった後、２．３
８重量％濃度のＴＭＡＨ水溶液で現像処理してネガパタ
ーン（上層パターン）を形成し、更に上層パターンをマ
スクとして下層の平坦化層を実施例９と同様な条件で酸
素ＲＩＥを行なった。 本実施例１７〜１９の酸素ＲＩＥ後の平坦化層のパター
ン形状を走査型電子顕微鏡で観察した。その結果を、同
第１０表に併記した。なお、第１Ｏ表中の数値は膜厚２
．３μｍでライン幅及びライン間隔を示す。また、第１
Ｏ表中には各実施例１７〜１９で用いたアルカリ可溶性
重合体及び塩基性化合物を併記した。 上記第１Ｏ表から明らかなように本実施例１７〜１９に
よれば、ライン幅及びライン間隔が０゜２５μｍと微細
で急峻なパターンプロファイルを有する二層パターンを
形成できることがわかる。 実施例２０ まず、ポリ（ｐ−ビニルフェノール）７０ｇと下記第１
１表に示す構造式にて表わされるケイ素含有化合物５０
ｇと２−メチルベンゾイミダゾール２０ｇとをエチルセ
ロソルブアセテート ４００ｇで溶解させ、０．２μｍ
のフッ素樹脂製メンブランフィルタを用いて濾過するこ
とにより感光性樹脂溶液を調製した。 次いで、シリコン基板上に市販のノボラック樹脂からな
るレジスト溶液を２．０μｍの厚さに塗布した後、２０
０℃で３０分間加熱処理して高分子材料層（平坦化層）
を形成した。つづいて、この平坦化層上に前記感光性樹
脂溶液を用いて塗布し、９０℃、５分間の乾燥、Ｋｒ
Ｆ （２４８ｎｗ）エキシマレーザ光を用いたパターン
露光（２００磨Ｊ／ｃｍ２）、１１０℃、２分間の加熱
処理、水銀ランプによる全面露光（２００■Ｊ／ａｍ”
）を行なった後、１，０重量％濃度のＴＭＡＨ水溶液で
現像処理してネガパターン（上層パターン）を形成し、
更に上層パターンをマスクとして下層の平坦化層を実施
例９と同様な条件で酸素ＲｒＥを行なった。 実施例２１ まず、ポリ（ｐ−ビニルフェノール）７０ｇと下記第１
１表に示す構造式にて表わされるケイ素含有化合物５０
ｇと２−メチルベンゾチアゾール２０ｇをエチルセロソ
ルブアセテ−） ４００ｇで溶解させ、０．２μｍの
フッ素樹脂製メンブランフィルタを用いて濾過して感光
性樹脂溶液を調製した。 次いで、シリコン基板上に市販のノボラック樹脂からな
るレジスト溶液を２．０μｍの厚さに塗布した後、２０
０℃で３０分間加熱処理して高分子材料層（平坦化層）
を形成した。つづいて、この平坦化層上に前記感光性樹
脂溶液を用いて塗布し、９０℃、５分間の乾燥、Ｋｒ
Ｆ （２４８ｎｍ）エキシマレーザ光を用いたパターン
露光（２００ｓＪ／ｃ■２）、１４０℃、１分間の加熱
処理、水銀ランプによる全面露光（１００ＩＩＪ／ ｃ
１１’ ）を行なった後、１．０重量％濃度のＴＭＡＨ
水溶液で現像処理してネガパターン（上層パターン）を
形成し、更に上層パターンをマスクとして下層の平坦化
層を実施例９と同様な条件で酸素ＲＩＥを行なった。 実施例２２ まず、ポリ（ｐ−ビニルフェノール）７０ｇと下記第１
１表に示す構造式にて表わされるケイ素含ａ化合物５０
ｇと２−メチルベンゾイミダゾール２０ｇをエチルセロ
ソルブアセテート４００ｇで溶解させ、０．２μｍのフ
ッ素樹脂製メンブランフィルタを用いて／！過して感光
性樹脂溶液を調製した。 次いで、シリコン基板上に市販のノボラック樹脂からな
るレジスト溶液を２．０μｍの厚さに塗布した後、２０
０℃で３０分間加熱処理して高分子材料層（平坦化層）
を形成した。つづいて、この平坦化層上に前記感光性樹
脂溶液を用いて塗布し、９０℃、５分間の乾燥、Ｋｒ
Ｆ （２４８ｎｍ）エキシマレーザ光を用いたパターン
露光（２５０ＩＩＪ／ｃＩＩ＋２）、１２０℃、１分間
の加熱処理、水銀ランプによる全面露光（２００＋ｇＪ
／ｃ＋ｇ２）を行なった後、 １．０重量％濃度のＴＭ
ＡＨ水溶液で現像処理してネガパターン（上層パターン
）を形成し、更に上層パターンをマスクとして下層の平
坦化層を実施例９と同様な条件で酸素ＲＩＥを行なった
。 本実施例２０〜２２の酸素ＲＩＥ後の平坦化層のパター
ン形状を走査型電子顕微鏡で観察した。その結果を、同
第１１表に併記した。なお、第１１表中の数値は膜厚２
．３μｍでライン幅及びライン間隔を示す。また、第１
１表中には各実施例２０〜２２で用いたアルカリ可溶性
重合体及び塩基性化合物を併記した。 上記第１１表から明らかなように本実施例２０〜２２に
よれば、ライン幅及びライン間隔が０．２５μｍと微細
で急峻なパターンプロファイルを有する二層パターンを
形成できることがわかる。 実施例２３ まず、下記第１２表に示す構造式にて表わされるポリシ
ロキサン７０ｇと同第１２表に示す構造式にて表わされ
るケイ素含有化合物３０ｇと２−メチルベンゾチアゾー
ル１５ｇとをエチルセロソルブアセテート４００ｇで溶
解させ、０．２μｍのフッ素樹脂製メンブランフィルタ
を用いて濾過することにより感光性樹脂溶液を２１製し
た。 次いで、シリコン基板上に市販のノボラック樹脂からな
るレジスト溶液を２．０μｍの厚さに塗布した後、２０
０℃で３０分間加熱処理して高分子材料層（平坦化層）
を形成した。つづいて、この平坦化層上に前記感光性樹
脂溶液を用いて塗布し、９０℃、５分間の乾燥、Ｋｒ
Ｆ （２４８ｎｓ）エキシマレーザ光を用いたパターン
露光（２００ｔｉＪ／ｃｍ２）、１１０℃、２分間の加
熱処理、水銀ランプによる全面露光（２００ｓＪ／ｃｍ
２）を行なった後、 １．０重量％濃度のＴＭＡＨ水溶
液で現像処理してネガパターン（上層パターン）を形成
し、更に上層パターンをマスクとして下層の平坦化層を
実施例９と同様な条件で酸素ＲＩＥを行なった。 実施例２４ まず、下記第１２表に示すケイ素を側鎖に有するフェノ
ールから合成されたノボラック樹脂７０ｇと同第１２表
に示す構造式にて表わされるケイ素含有化合物３０ｇと
トリブチルアミン１５ｇをエチルセロソルブアセテート
４００ｇで溶解させ、０，２μｍのフッ素樹脂製メンブ
ランフィルタを用いて濾過して感光性樹脂溶液を調製し
た。 次いで、シリコン基板上に市販のノボラック樹脂からな
るレジスト溶液を２，０μｍの厚さに塗布した後、２０
０℃で３０分間加熱処理して高分子材料層（平坦化層）
を形成した。つづいて、この平坦化層上に前記感光性樹
脂溶液を用いて塗布し、９０℃、５分間の乾燥、Ｋｒ
Ｆ （２４８ｎｇ）エキシマレーザ光を用いたパターン
露光（２０ｏ■Ｊ／ｃ１２）、１１０℃、２分間の加熱
処理、水銀ランプによる全面露光（２００ｓＪ／ｃｍ２
）を行なった後、３．０重量％濃度のＴ Ｍ Ａ Ｈ水
溶液で現像処理してネガパターン（上層パターン）を形
成し、更に上層パターンをマスクとして下層の平坦化層
を実施例９と同様な条件で酸素ＲＩＥを行なった。 実施例２５ まず、下記第１２表に示す構造式にて表わされるポリシ
ロキサン７０ｇと同第１２表に示す構造式にて表わされ
るケイ素含有化合物３０ｇとベンゾチアゾール１０ｇを
エチルセロソルブアセテート ２５０ｇで溶解させ、０
，２μｍのフッ素樹脂製メンブランフィルタを用いて濾
過して感光性樹脂溶液を調製した。 次いで、シリコン基板上に市販のノボラック樹脂からな
るレジスト溶液を２．０μｍの厚さに塗布した後、２０
０℃で３０分間加熱処理して高分子材料層（平坦化層）
を形成した。つづいて、この平坦化層上に前記感光性樹
脂溶液を用いて塗布し、９０℃、５分間の乾燥、Ｋｒ
Ｆ （２４８ｎｉ）エキシマレーザ光を用いたパターン
露光（２５０ｉＪ／ｃ偲２）、１２０℃、１分間の加熱
処理、水銀ランプによる全面露光（１００ｓＪ／ｃｍ２
）を行なった後、１．０重量％１度のＴＭＡＨ水溶液で
現像処理してネガパターン（上層パターン）を形成し、
更に上層パターンをマスクとして下層の平坦化層を実施
例９と同様な条件で酸素ＲＩＥを行なった。 実施例２６ まず、下記第１２表に示す構造式にて表わされるポリシ
ロキサン７０ｇと同第１２表に示す構造式にて表わされ
るケイ素含有化合物３０ｇと２−メチルベンゾイミダゾ
ールｌＯｇをエチルセロソルブアセテート２５０ｇで溶
解させ、０．２μｍのフッ素樹脂製メンブランフィルタ
を用いて濾過して感光性樹脂溶液を調製した。 次いで、シリコン基板上に市販のノボラック樹脂からな
るレジスト溶液を２．０μｍの厚さに塗布した後、２０
０℃で３０分間加熱処理して高分子材料層（平坦化層）
を形成した。つづいて、この平坦化層上に前記感光性樹
脂溶液を用いて塗布し、８０℃、５分間の乾燥、Ｋｒ
Ｆ （２４８ｎｍ）エキシマレーザ光を用いたパターン
露光（３００ｔｓＪ／ｃｔａ２）、１４０℃、１分間の
加熱処理、水銀ランプによる全面露光（１００ｍＪ／
Ｃｓ” ）を行なった後、 １．０重量％濃度のＴＭＡ
Ｈ水溶液で現像処理してネガパターン（上層パターン）
を形成し、更に上層パターンをマスクとして下層の平坦
化層を実施例９と同様な条件で酸素ＲＩＥを行なった。 本実施例２３〜２６の酸素ＲＩＥ後の平坦化層のパター
ン形状を走査型電子顕微鏡で観察した。その結果を、同
第１２表に併記した。なお、第１２表中の数値は膜厚２
．３μｍでライン幅及びライン間隔を示す。また、第１
２表中には各実施例２３〜２６で用いたアルカリ可溶性
重合体及び塩基性化合物を併記した。 上記第１２表から明らかなように本実施例２３〜２６に
よればライン幅及びライン間隔が０．２５μｍと微細で
急峻なパターンプロファイルを存する二層パターンを形
成できることがわかる。 ［発明の効果］ 以上詳述した如く、本発明によればｄｅｅｐＵ Ｖ等の
波長の短い放射線での露光を適用でき、かつ露光、現像
での許容性を大きくでき、良好な断面形状をＨする微細
なパターンを形成し得る方法、並びにドライエッチング
耐性に優れた微細なネガパターンを形成でき、これを下
層の高分子材料層の耐酸素ＲＩＥマスクとする二層リソ
グラフィプロセスに適用することによって高アスペクト
比で良好な断面形状を有する微細な二層パターンを形成
し得る方法を提供できる。
Claims (7)
- （１）基板上にフェノール骨格を持つアルカリ可溶性重
合体と下記一般式（Ｉ）、（II）又は（III）にて表わ
される化合物とを含む感光性樹脂を塗布した後、乾燥し
て感光性樹脂層を被覆する工程と、この感光性樹脂層に
パターン露光を行う工程と、パターン露光後の感光性性
樹脂層を加熱した後、全面露光を行う工程と、現像処理
を行う工程とを具備したことを特徴とするパターン形成
方法。 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） 但し、（Ｉ）式中のＲ＿１、Ｒ＿２は同一であっても異
なってもよく、夫々水素原子、炭素数１〜１０の非置換
もしくは置換アルキル基を示し、Ｒ＿３、Ｒ＿４は同一
であっても異なってもよく、夫々水素原子、炭素数１〜
１０の非置換もしくは置換アルキル基、非置換もしくは
置換アリール基、フリル基、ピリジル基、２−スチリル
基を示すか、又はＲ＿３とＲ＿４とにより▲数式、化学
式、表等があります▼（ｎは４〜８の正の整数）で表さ
れる環構造を示す。 ▲数式、化学式、表等があります▼（II） 但し、（II）式中のＲ＿５、Ｒ＿６は同一であっても異
なってもよく、夫々水素原子、炭素数１〜１０の非置換
もしくは置換アルキル基、非置換もしくは置換アリール
基、フリル基、ピリジル基、２−スチリル基を示すか、
又はＲ＿５とＲ＿６とにより▲数式、化学式、表等があ
ります▼（ｎは４〜８の正の整数）で表される環構造を
示す。 ▲数式、化学式、表等があります▼（III） 但し、（III）式中のＲ＿７、Ｒ＿８、Ｒ＿９、Ｒ＿１
＿０、Ｒ＿１＿１、Ｒ＿１＿２は同一であっても異なっ
てもよく、夫々水素原子、炭素数１〜１０の非置換もし
くは置換アルキル基を示し、Ｒ＿１＿３、Ｒ＿１＿４は
同一であっても異なってもよく、夫々水素原子、炭素数
１〜１０の非置換もしくは置換アルキル基、非置換もし
くは置換アリール基、フリル基、ピリジル基、２−スチ
リル基を示すか、又はＲ＿１＿３とＲ＿１＿４とにより
▲数式、化学式、表等があります▼（ｎは４〜８の正の
整数）で表される環構造を示す。 - （２）基板上にフェノール骨格を持つアルカリ可溶性重
合体と塩基性化合物と下記一般式（IV）、（Ｖ）又は（
VI）にて表わされる化合物とを含む感光性樹脂を塗布し
た後、乾燥して感光性樹脂層を被覆する工程と、この感
光性樹脂層にパターン露光を行う工程と、パターン露光
後の感光性性樹脂層を加熱した後、全面露光を行う工程
と、現像処理を行う工程とを具備したことを特徴とする
パターン形成方法。 ▲数式、化学式、表等があります▼（IV） 但し、（IV）式中のＲ＿２＿１、Ｒ＿２＿２は同一であ
っても異なってもよく、夫々水素原子、炭素数１〜１０
の非置換もしくは置換アルキル基を示し、Ｒ＿２＿３は
水素原子、炭素数１〜１０の非置換もしくは置換アルキ
ル基、非置換もしくは置換アリール基、フリル基、ピリ
ジル基、２−スチリル基を示し、Ｒ＿２＿４は水素原子
を示す。 ▲数式、化学式、表等があります▼（Ｖ） 但し、（Ｖ）式中のＲ＿２＿５は水素原子、炭素数１〜
１０の非置換もしくは置換アルキル基、非置換もしくは
置換アリール基、フリル基、ピリジル基、２−スチリル
基を示し、Ｒ＿２＿６は水素原子を示す。 ▲数式、化学式、表等があります▼（VI） 但し、（VI）式中のＲ＿２＿７、Ｒ＿２＿８、Ｒ＿２＿
９、Ｒ＿３＿０、Ｒ＿３＿１、Ｒ＿３＿２は同一であっ
ても異なってもよく、夫々水素原子、炭素数１〜１０の
非置換もしくは置換アルキル基を示し、Ｒ＿３＿３は水
素原子、炭素数１〜１０の非置換もしくは置換アルキル
基、非置換もしくは置換アリール基、フリル基、ピリジ
ル基、２−スチリル基を示し、Ｒ＿３＿４は水素原子を
示す。 - （３）基板上に高分子材料層を被覆する工程と、この高
分子材料層上にフェノール骨格を持つケイ素含有アルカ
リ可溶性重合体と請求項１記載の一般式（ I ）、（II
）又は（III）にて表わされる化合物とを含む感光性樹
脂を塗布した後、乾燥して感光性樹脂層を被覆する工程
と、この感光性樹脂層にパターン露光を行う工程と、パ
ターン露光後の感光性性樹脂層を加熱した後、全面露光
を行う工程と、現像処理を行なって感光性樹脂パターン
を形成した後、該パターンをマスクとして露出する下層
の高分子材料層をドライエッチングにより選択的に除去
する工程とを具備したことを特徴とするパターン形成方
法。 - （４）基板上に高分子材料層を被覆する工程と、この高
分子材料層上にフェノール骨格を持つアルカリ可溶性重
合体と下記一般式（VII）、（VIII）又は（IX）にて表
わされる化合物とを含む感光性樹脂を塗布した後、乾燥
して感光性樹脂層を被覆する工程と、この感光性樹脂層
にパターン露光を行う工程と、パターン露光後の感光性
性樹脂層を加熱した後、全面露光を行う工程と、現像処
理を行なって感光性樹脂パターンを形成した後、該パタ
ーンをマスクとして露出する下層の高分子材料層をドラ
トエッチングにより選択的に除去する工程とを具備した
ことを特徴とするパターン形成方法。 ▲数式、化学式、表等があります▼（VII） 但し、（VII）式中のＲ＿４＿１、Ｒ＿４＿２は同一で
あっても異なってもよく、夫々水素原子、炭素数１〜１
０の非置換もしくは置換アルキル基を示し、Ｒ＿４＿３
はケイ素を含む有機基を示し、Ｒ＿４＿４は水素原子を
示す。 ▲数式、化学式、表等があります▼（VIII） 但し、（VIII）式中のＲ＿４＿５はケイ素を含む有機基
を示し、Ｒ＿４＿６は水素原子を示す。 ▲数式、化学式、表等があります▼（IX） 但し、（IX）式中のＲ＿４＿７、Ｒ＿４＿８、Ｒ＿４＿
９、Ｒ＿５＿０、Ｒ＿５＿１、Ｒ＿５＿２は同一であっ
ても異なってもよく、夫々水素原子、炭素数１〜１０の
非置換もしくは置換アルキル基を示し、Ｒ＿５＿３はケ
イ素を含む有機基を示し、Ｒ＿５＿４は水素原子を示す
。 - （５）基板上に高分子材料層を被覆する工程と、こ の
高分子材料層上にフェーノール骨格を持つケイ素含有ア
ルカリ可溶性重合体と塩素性化合物と請求項２記載の一
般式（IV）、（Ｖ）又は（VI）にて表わされる化合物と
を含む感光性樹脂を塗布した後、乾燥して感光性樹脂層
を被覆する工程と、この感光性樹脂層にパターン露光を
行う工程と、パターン露光後の感光性性樹脂層を加熱し
た後、全面露光を行う工程と、現像処理を行なって感光
性樹脂パターンを形成した後、該パターンをマスクとし
て露出する下層の高分子材料層をドライエッチングによ
り選択的に除去する工程とを具備したことを特徴とする
パターン形成方法。 - （６）基板上に高分子材料層を被覆する工程と、この高
分子材料層上にフェノール骨格を持つアルカリ可溶性重
合体と塩基性化合物と請求項４記載の一般式（VII）、
（VIII）又は（IX）にて表わされる化合物とを含む感光
性樹脂を塗布した後、乾燥して感光性樹脂層を被覆する
工程と、この感光性樹 脂層にパターン露光を行う工程
と、パターン露光後の感光性性樹脂層を加熱した後、全
面露光を行う工程と、現像処理を行なって感光性樹脂パ
ターンを形成した後、該パターンをマスクとして露出す
る下層の高分子材料層をドライエッチングにより選択的
に除去する工程とを具備したことを特徴とするパターン
形成方法。 - （７）フェノール骨格を持つケイ素含有アルカリ可溶性
重合体を用いることを特徴とする請求項４又は６記載の
パターン形成方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1146503A JPH0311352A (ja) | 1989-06-08 | 1989-06-08 | パターン形成方法 |
| KR1019900004688A KR920005712B1 (ko) | 1989-04-03 | 1990-04-03 | 감광성 조성물 |
| EP90303556A EP0396254B1 (en) | 1989-04-03 | 1990-04-03 | Photosensitive composition and pattern formation method using the same |
| US07/504,300 US5091282A (en) | 1989-04-03 | 1990-04-03 | Alkali soluble phenol polymer photosensitive composition |
| DE69027707T DE69027707T2 (de) | 1989-04-03 | 1990-04-03 | Photoempfindliche Zusammensetzung und Verfahren zur Herstellung von Mustern unter Verwendung dieser Zusammensetzung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1146503A JPH0311352A (ja) | 1989-06-08 | 1989-06-08 | パターン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0311352A true JPH0311352A (ja) | 1991-01-18 |
Family
ID=15409102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1146503A Pending JPH0311352A (ja) | 1989-04-03 | 1989-06-08 | パターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0311352A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03142918A (ja) * | 1989-10-30 | 1991-06-18 | Matsushita Electron Corp | レジストパターン形成方法 |
-
1989
- 1989-06-08 JP JP1146503A patent/JPH0311352A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03142918A (ja) * | 1989-10-30 | 1991-06-18 | Matsushita Electron Corp | レジストパターン形成方法 |
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