JPH0527444A - シリカ基材非反射性平面化層 - Google Patents
シリカ基材非反射性平面化層Info
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- JPH0527444A JPH0527444A JP3261270A JP26127091A JPH0527444A JP H0527444 A JPH0527444 A JP H0527444A JP 3261270 A JP3261270 A JP 3261270A JP 26127091 A JP26127091 A JP 26127091A JP H0527444 A JPH0527444 A JP H0527444A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】半導体シリコンウェーハ等の基板上に非反射性
平面化層を与えるのに使用する、炭素含有量の高い染色
したスピンオングラス組成物である。 【構成】本スピンオングラス組成物は、光を吸収する有
機染料を含んだ架橋したポリオルガノシロキサンポリマ
ー溶液を含む。このポリオルガノシロキサンポリマーは
少なくとも３０原子量％の炭素とアミノオルガノトリア
ルコキシランとを含有する。このアルコキシ群は１ない
し４の炭素原子を有する。 【効果】これらの層はこれに設けたパターンをエッチン
グすることによりハードマスクとして使用できる。これ
らのハードマスクは多重層レジスタストとして使用し、
またリトグラフィーマスクの作成に使用することができ
る。
平面化層を与えるのに使用する、炭素含有量の高い染色
したスピンオングラス組成物である。 【構成】本スピンオングラス組成物は、光を吸収する有
機染料を含んだ架橋したポリオルガノシロキサンポリマ
ー溶液を含む。このポリオルガノシロキサンポリマーは
少なくとも３０原子量％の炭素とアミノオルガノトリア
ルコキシランとを含有する。このアルコキシ群は１ない
し４の炭素原子を有する。 【効果】これらの層はこれに設けたパターンをエッチン
グすることによりハードマスクとして使用できる。これ
らのハードマスクは多重層レジスタストとして使用し、
またリトグラフィーマスクの作成に使用することができ
る。
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
おけるフォトリトグラフィー処理に使用する非反射性平
面層を与える塗布液に関する。この層は在来のフォトレ
ジスタ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。
おけるフォトリトグラフィー処理に使用する非反射性平
面層を与える塗布液に関する。この層は在来のフォトレ
ジスタ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、多重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
の不均一地形を平面化し、その後に上積みするフォトレ
ジスタスト物質層等の厚さ変化を最小限にするための平
面化物質層の利用が必須である。一様な層のフォトレジ
スタスト物質層を与える必要性はデバイスの大きさが小
さくなるに連れて高まっている。
要請が高まるにつれ、多重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
の不均一地形を平面化し、その後に上積みするフォトレ
ジスタスト物質層等の厚さ変化を最小限にするための平
面化物質層の利用が必須である。一様な層のフォトレジ
スタスト物質層を与える必要性はデバイスの大きさが小
さくなるに連れて高まっている。
【０００３】下層の基板の地形は光子の反射によってフ
ォトリトグラフィー処理において光学的干渉を起こす可
能性がある。照射ビームの反射を防止するために反射防
止塗料が使用されてきた。この反射防止層中には基板か
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。
ォトリトグラフィー処理において光学的干渉を起こす可
能性がある。照射ビームの反射を防止するために反射防
止塗料が使用されてきた。この反射防止層中には基板か
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】従来の方法では平面化と反射防止は別個の
層により与えられている。フォトリトグラフィ法では特
に有機性平面化層が使用される。これは平面化層が最上
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クリ
ラーテ平面化層の使用を開示している。パンパローン他
に対する米国特許第４６２１０４２号は半導体表面の平
面化のためにオルトクレソールノボラック樹脂の使用を
開示している。有機平面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、これまでは染料を含んだ別個
の層が反射防止塗料として使用される。通常、染料を含
んだ有機組成物が反射防止塗布剤として使用される。
層により与えられている。フォトリトグラフィ法では特
に有機性平面化層が使用される。これは平面化層が最上
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クリ
ラーテ平面化層の使用を開示している。パンパローン他
に対する米国特許第４６２１０４２号は半導体表面の平
面化のためにオルトクレソールノボラック樹脂の使用を
開示している。有機平面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、これまでは染料を含んだ別個
の層が反射防止塗料として使用される。通常、染料を含
んだ有機組成物が反射防止塗布剤として使用される。
【０００５】そこで平面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与えることが望ましい。
層を製造できる組成物を与えることが望ましい。
【０００６】スピンオングラス（spin-on glass、回転
成型したガラス）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面化
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、堅い（ガラス様
の）シリカを基材とする層（以下シリカ基材層と言う）
を形成する。
成型したガラス）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面化
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、堅い（ガラス様
の）シリカを基材とする層（以下シリカ基材層と言う）
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
ス組成物の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、在庫許容期間の短さがこれらの組成物の平面化層と
しての利用性を限られたものとしている。スピンオング
ラス層の脆弱性による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
ス組成物の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、在庫許容期間の短さがこれらの組成物の平面化層と
しての利用性を限られたものとしている。スピンオング
ラス層の脆弱性による厚さ制限も指摘されている。
【０００８】フォトレジスト用の平面化層として用いる
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タスト層から下層
の金属層へパターンを転写するときに凹部や欠損が発生
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タスト層から下層
の金属層へパターンを転写するときに凹部や欠損が発生
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面化層を与
えるスピンオングラス組成物を与えることを課題とす
る。
リトグラフィー処理に使用できる非反射性平面化層を与
えるスピンオングラス組成物を与えることを課題とす
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生成する方
法を与えることである。
得られる層に爾後の処理に適したパターンを生成する方
法を与えることである。
【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層（パターン化
された層）を含むハードマスクを与えることである。
オングラス組成物から得られるパターン層（パターン化
された層）を含むハードマスクを与えることである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明のスピンオングラ
ス組成物は、光を吸収する有機染料を含んだ架橋したポ
リオルガノシロキサンポリマー溶液を含む。このポリオ
ルガノシロキサンポリマーは少なくとも３０原子量％の
炭素とアミノオルガノトリアルコキシランとを含有す
る。このアルコキシ群は１ないし４炭素原子を有する。
ス組成物は、光を吸収する有機染料を含んだ架橋したポ
リオルガノシロキサンポリマー溶液を含む。このポリオ
ルガノシロキサンポリマーは少なくとも３０原子量％の
炭素とアミノオルガノトリアルコキシランとを含有す
る。このアルコキシ群は１ないし４炭素原子を有する。
【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。この方法は局所構造を有す
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料がそのス
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。この方法は局所構造を有す
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料がそのス
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化される。
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化される。
【００１５】
【実施例】本発明の染色スピンオングラス組成物は染料
を含む架橋した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％
の炭素とシラン定着剤を含有する。染料としてはチタニ
ウムオキサイドＣｒ2Ｏ7、ＭｏＯ4、ＭｎＯ4およびＳｃ
Ｏ4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５０
０℃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。
を含む架橋した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％
の炭素とシラン定着剤を含有する。染料としてはチタニ
ウムオキサイドＣｒ2Ｏ7、ＭｏＯ4、ＭｎＯ4およびＳｃ
Ｏ4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５０
０℃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
架橋されたポリオルガノシロキサンの主鎖はアルコキシ
ランの混合体から誘導される。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含まれ
る有機置換アクコキシラン数によって決定される。
架橋されたポリオルガノシロキサンの主鎖はアルコキシ
ランの混合体から誘導される。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含まれ
る有機置換アクコキシラン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
されても分解しない。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分解を回避でき
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
されても分解しない。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分解を回避でき
る場合または無視できる場合には採用できる。
【００１８】好ましいい実施例では、前記架橋したポリ
オルガノシロキサン（以下、架橋ポリオルガノシロキサ
ンという）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上にフェニル基のみ
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与える。メチル基対フェニ
ル基の比は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した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
クコキ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。
オルガノシロキサン（以下、架橋ポリオルガノシロキサ
ンという）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上にフェニル基のみ
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与える。メチル基対フェニ
ル基の比は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した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
クコキ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したスピ
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。
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。
【００２０】架橋したポリオルガノシロキサンの炭素量
は熱重力解析（thermal gravimetric analysis）で決定
できる。この解析方法は一定重量の標本を熱解析計内で
ゆっくり加熱して分解することにより行われる。次に残
留する重量を当初重量と比較し、得られた差を失われた
有機物質の量と決定する。
は熱重力解析（thermal gravimetric analysis）で決定
できる。この解析方法は一定重量の標本を熱解析計内で
ゆっくり加熱して分解することにより行われる。次に残
留する重量を当初重量と比較し、得られた差を失われた
有機物質の量と決定する。
【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定着
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。これらのシラン定着剤
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基である。
これらのアルコキシ／アセトキシ群は架橋したポリオル
ガノシロキサン中にシランを含めることを許容する。有
機官能基シランは三つのＣ1-Ｃ4-アルコキシ群を有する
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定着
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。これらのシラン定着剤
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基である。
これらのアルコキシ／アセトキシ群は架橋したポリオル
ガノシロキサン中にシランを含めることを許容する。有
機官能基シランは三つのＣ1-Ｃ4-アルコキシ群を有する
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定着剤はアミノ有機
官能群、ウレイド有機官能基またはグリシドオキシ有機
官能基群である。アミノオルガノトリ（Ｃ1-Ｃ4）アル
コキシランが好ましい。その例としてガンマ-アミノプ
ロピル-トリエトキシラン、ガンマ-アミノプロピルトリ
メトキシラン、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ランがある。最も好ましい有機
官能基シラン定着剤はガンマ-アミノプロピルトリエト
キシランである。
官能群、ウレイド有機官能基またはグリシドオキシ有機
官能基群である。アミノオルガノトリ（Ｃ1-Ｃ4）アル
コキシランが好ましい。その例としてガンマ-アミノプ
ロピル-トリエトキシラン、ガンマ-アミノプロピルトリ
メトキシラン、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ランがある。最も好ましい有機
官能基シラン定着剤はガンマ-アミノプロピルトリエト
キシランである。
【００２３】アミノオルガノトリ（Ｃ1-Ｃ4）アルコキ
シランは架橋した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
顕著な架橋を与える。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
（polysilsesquioxane）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「立方オクタマー（cubical octame
r）」構造体、二重鎖「梯（ladder）」構造体、または
その両者とコンシステント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
つの有機群を有するトリアルコキシランの三官能基性に
由来する複雑な構造をしている。テトラアルコキシラン
およびジオルガノアルコキ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。
シランは架橋した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
顕著な架橋を与える。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
（polysilsesquioxane）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「立方オクタマー（cubical octame
r）」構造体、二重鎖「梯（ladder）」構造体、または
その両者とコンシステント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
つの有機群を有するトリアルコキシランの三官能基性に
由来する複雑な構造をしている。テトラアルコキシラン
およびジオルガノアルコキ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
び一様な塗布を許すため形成された溶液の粘性が充分に
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
び一様な塗布を許すため形成された溶液の粘性が充分に
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
においては架橋した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。適当な溶媒にはモノハイドリッ
クアルコール、ポリハイドリック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モノ
ハイドリックアルコールの例である。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。適当なポ
リハイドリックアルコールおよびオリゴメリックアルコ
ールは、エチレングリコルモノエチルエーテル、ジエチ
レングリコルモノエチルエーテル、トリエチレングリコ
ルモノエチルエーテルプロピレングリコルモノエチルエ
ーテル、ジプロピレングリコルモノエチルエーテルおよ
びジプロピレングリコ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。これらの
アルコール類も適当である。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。
においては架橋した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。適当な溶媒にはモノハイドリッ
クアルコール、ポリハイドリック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モノ
ハイドリックアルコールの例である。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。適当なポ
リハイドリックアルコールおよびオリゴメリックアルコ
ールは、エチレングリコルモノエチルエーテル、ジエチ
レングリコルモノエチルエーテル、トリエチレングリコ
ルモノエチルエーテルプロピレングリコルモノエチルエ
ーテル、ジプロピレングリコルモノエチルエーテルおよ
びジプロピレングリコ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。これらの
アルコール類も適当である。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】本発明の染色したスピンオングラス組成物
はペーハーが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
性ペーハーが与えられる。好ましい酸は酢酸である。染
色した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。
はペーハーが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
性ペーハーが与えられる。好ましい酸は酢酸である。染
色した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
は有機溶媒中に少なくとも３０重量％の炭素を含むポリ
オルガノシロキサンを溶解することにより用意される。
この溶媒は好ましくは沸点が２５０℃未満、好ましくは
８０℃より高いモノハイドリックアルコール、ポリハイ
ドリック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。
は有機溶媒中に少なくとも３０重量％の炭素を含むポリ
オルガノシロキサンを溶解することにより用意される。
この溶媒は好ましくは沸点が２５０℃未満、好ましくは
８０℃より高いモノハイドリックアルコール、ポリハイ
ドリック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
はアルコキシラン類の混合体をコヒドロ化することによ
り得られる。アルコキソ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体
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およびフェニル群の両方が結合し
たシリコン原子を含む。
はアルコキシラン類の混合体をコヒドロ化することによ
り得られる。アルコキソ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体
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およびフェニル群の両方が結合し
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、顕著な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、顕著な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しらノーる含
有量は低い。これは有機成分量が高いため、また場合に
よっては架橋度が高いためである。好ましくはシラノー
ル含有量は１３重量％未満であり、アクコキシ含有量が
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
よっては架橋度が高いためである。好ましくはシラノー
ル含有量は１３重量％未満であり、アクコキシ含有量が
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クカ
リ状態下において、シラン定着剤、好ましくはアミノオ
ルガノトリ-（Ｃ1-Ｃ4）-アルコキシラン、最も好まし
くはガンマ-アミノプロピル-トリエトキシランと反応さ
れる。アミノオルガノトリ（Ｃ1-Ｃ4）アルコキシラン
は溶液に基材を添加するまでもなく充分にアルカリ性で
ある。このシラン定着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。この反応媒体のペーハーは９以上であること
が好ましい。
リ状態下において、シラン定着剤、好ましくはアミノオ
ルガノトリ-（Ｃ1-Ｃ4）-アルコキシラン、最も好まし
くはガンマ-アミノプロピル-トリエトキシランと反応さ
れる。アミノオルガノトリ（Ｃ1-Ｃ4）アルコキシラン
は溶液に基材を添加するまでもなく充分にアルカリ性で
ある。このシラン定着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。この反応媒体のペーハーは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される
シラン定着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。
シラン定着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】上記反応媒体のペーハーは反応を減速した
いときまたは停滞させたいときは減小させる。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。
いときまたは停滞させたいときは減小させる。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ペーハーは
７未満に、しかし３.０以上にすべきであり、こうする
と酸を触媒とするヒドロ化が進む。好ましいペーハーの
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。
７未満に、しかし３.０以上にすべきであり、こうする
と酸を触媒とするヒドロ化が進む。好ましいペーハーの
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
物はその後一年以上の期間、安定に留まる。
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
物はその後一年以上の期間、安定に留まる。
【００３９】染料は定着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。
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】本発明の染色したスピンオングラス組成物
は従来のスピン塗布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以上で回転さ
れる。スピン法、ローラ塗布法、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。
は従来のスピン塗布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以上で回転さ
れる。スピン法、ローラ塗布法、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面化層を得るこ
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
非反射性平面化層を形成する。染色したスピンオングラ
ス組成物は一旦乾燥されたときは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面化層を得るこ
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
非反射性平面化層を形成する。染色したスピンオングラ
ス組成物は一旦乾燥されたときは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面化層を与えること
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
の非反射性平面化層を与えることができる。
オングストローム以上の非反射性平面化層を与えること
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
の非反射性平面化層を与えることができる。
【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面化層は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。特に架橋した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面化層は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。特に架橋した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化できるハードマスクを与える。こ
れらのハードマスクは導電層等の下層をパターン化する
ための多重レジストの一部を形成することができる。ま
たこれらの層はリトグラフィックマスクを与える準備と
して透明基板上に与えることもできる。
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化できるハードマスクを与える。こ
れらのハードマスクは導電層等の下層をパターン化する
ための多重レジストの一部を形成することができる。ま
たこれらの層はリトグラフィックマスクを与える準備と
して透明基板上に与えることもできる。
【００４５】パターン化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。
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】ハードマスクは基盤上に本発明の染色スピ
ンオングラス組成物から誘導されるシリカ基材層を初め
に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物質の層が積層され
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。
ンオングラス組成物から誘導されるシリカ基材層を初め
に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物質の層が積層され
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、ハードマスクは代表的な場合Ｏ2プ
ラズマでエッチングにより除去される。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、ハードマスクは代表的な場合Ｏ2プ
ラズマでエッチングにより除去される。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。初期標本の熱重力計解析で４０原子量％以上で
あることが決定された。この解析では標本は重量を測っ
てから毎分２℃の割合で６００℃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
ミニウムが樹脂標本と共に加熱されたが、熱重力計解析
では重量損失も利得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。初期標本の熱重力計解析で４０原子量％以上で
あることが決定された。この解析では標本は重量を測っ
てから毎分２℃の割合で６００℃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
ミニウムが樹脂標本と共に加熱されたが、熱重力計解析
では重量損失も利得もないことが示された。
【００４９】ポリオルガノシロキサンが３０分内にＮブ
タノールに溶解された。その後、７.２ｍｌのガンマ-ア
ミノプロピルトリエトキシランが１分以内に撹拌しなが
らピペットで添加された。し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。この溶液は反応期間中一定温度（２３
℃）に保たれた。この溶液は約８時間撹拌され続け、そ
の後７.０ｍｌの酢酸（電子グレード）が添加された。
溶液中に沈殿物が形成された。
タノールに溶解された。その後、７.２ｍｌのガンマ-ア
ミノプロピルトリエトキシランが１分以内に撹拌しなが
らピペットで添加された。し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。この溶液は反応期間中一定温度（２３
℃）に保たれた。この溶液は約８時間撹拌され続け、そ
の後７.０ｍｌの酢酸（電子グレード）が添加された。
溶液中に沈殿物が形成された。
【００５０】酢酸添加後、ペーハーは約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ルシルセ
スキオキサンポリマーはシラノール含有量が約１.５％
で、アルコキシ含有量が０.１％未満であった。
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ルシルセ
スキオキサンポリマーはシラノール含有量が約１.５％
で、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１０００ｒｐ０ｍで約３秒回転さ
れ、次いで約３０秒間、４５００ｒｐｍ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エリプソメーター（Elli
psometer）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エリプソメーターで測
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。
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１０００ｒｐ０ｍで約３秒回転さ
れ、次いで約３０秒間、４５００ｒｐｍ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エリプソメーター（Elli
psometer）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エリプソメーターで測
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】全厚さにして４０００ないし１００００オ
ングストロームの範囲になるまで多重層塗布が反復され
た。
ングストロームの範囲になるまで多重層塗布が反復され
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エリプソメーターに
より測定され、ウェーハの屈折率が測定され、厚さは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が代表てきであ
る。厚さは４０００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エリプソメーターに
より測定され、ウェーハの屈折率が測定され、厚さは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が代表てきであ
る。厚さは４０００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
リカ基材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。酸素流量率を変えて多数の標本
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
カ基材フィルムのエッチング速度も酸素流量率を変えて
決定された。これらの結果を以下の表に要約する。
リカ基材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。酸素流量率を変えて多数の標本
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
カ基材フィルムのエッチング速度も酸素流量率を変えて
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。
（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。
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フロントページの続き
(51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所
Ｈ０１Ｌ 21/027
(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、エジヤトン ロード
10625
Claims (3)
- 【請求項１】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アミ
ノオルガノトリアルコキシランとを含有し、該アルコキ
シ群が１-４の炭素原子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面層を含むハードマス
クであって該非反射性平面層が請求項１の染色したスピ
ンオングラス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面層の複数部分
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）染色スピンオングラス組成物から誘導された非反
射性平面層状のシリカ基材層を基板上に積層させるステ
ップであって、該染色スピンオングラス組成物が架橋ポ
リオルガノシロキサンと光吸収性無機染料との溶液を含
み、該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アミノオルガノトリアルコキシラン
とを含有し、該アルコキシ群が１-４の炭素原子を有す
るようにされた組成物析出ステップと、 （ｂ）該シリカ基材層上に実質的に一様なフォトレジス
ト物質層を析出するステップと、 （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別される部分を除去し、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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