JPS6035727A - パタ−ンの製造法 - Google Patents

パタ−ンの製造法

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JPS6035727A
JPS6035727A JP58144643A JP14464383A JPS6035727A JP S6035727 A JPS6035727 A JP S6035727A JP 58144643 A JP58144643 A JP 58144643A JP 14464383 A JP14464383 A JP 14464383A JP S6035727 A JPS6035727 A JP S6035727A
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JP
Japan
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layer
pattern
processed
resin composition
silicone resin
Prior art date
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Pending
Application number
JP58144643A
Other languages
English (en)
Inventor
Shunichiro Uchimura
内村 俊一郎
Tonobu Sato
佐藤 任延
Shigeru Koibuchi
滋 鯉渕
Daisuke Makino
大輔 牧野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Resonac Corp
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6035727A publication Critical patent/JPS6035727A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/075Silicon-containing compounds
    • G03F7/0757Macromolecular compounds containing Si-O, Si-C or Si-N bonds

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、半導体装置などの電子回路部品における配線
層もしくは絶縁層のパターンの製造法に関するものであ
る。
従来、これらの半導体装置などの電子回路部品における
パターンの製造法としては、フェノール樹脂、環化ゴム
等の樹脂と感光剤との組み合わせからなる有機レジスト
層を被加工層上に塗布、露光、現像した後、エッチャン
トによりウェットエツチングしてパターン形成する方法
が広く使われていた。
しかし、これらのウェットエツチングによるパターンの
製造においては、よく知られているように9等方性のエ
ツチングであるため、被加工層の膜厚が厚くなると、レ
ジストパターンに忠英なパターンを得ることが困難であ
る。
そこでこれらのウェットエツチングに代わり。
最近では種々のドライエツチングによるパターン形成プ
ロセスが開発されている。しかしながら。
これらのドライエツチングによるプロセスにおいては、
従来の有機レジストがそれ自体耐ドライエツチング性に
非常に劣るため、被加工層のエツチングと同時にレジス
ト層の膜減りがおこり、微細なパターンにおいては、被
加工層のエツチングが終わる前に、レジスト層が消失し
たりするため微細なパターンの製造は困難であった。
本発明者らはこれら従来のパターンの製造法の欠点に鑑
み、鋭意検討した結果1本発明に至ったものである。
すなわち本発明は。
(lリ 一般式 一画の置換炭化水素基であシ、これらは同一でも相違し
てもよく、nは正の整数でおる)で示されるポリラダー
シロキサンおよび/または一般式 以下二1゛じ (ただし、&およびR4は一価の炭化水素基または一価
の置換炭化水素基であシ、これらは同一でも相違しても
よ(、mは正の整数でるる)で示される末端ヒドロキシ
ポリラダーシロキサンならびに (Bl 芳香族アジド化合物および/−またけ芳香族ス
ルホニルアジド化合物 一ンを形成した後、該パターンをレジストとして被加工
層を酸素プラズマを用いてドライエツチングするパター
ンの製造法に関するものでめる。
本発明において、レジスト層として用いられる感光性シ
リコーン樹脂組成物はベースレジンとなる上記のポリラ
ダーシロキサンおよび/または末端ヒドロギシボリラダ
ーシロキサンと、感光性化合物である芳香族アジド化合
物および/または芳香族スルホニルアジド化合物を適当
な溶剤の存在下で混会することにより容易に得られる。
また上記の感光性シリコーン樹脂組成物はベースレジン
がラダー状のシロキサン構造を持っているため。
その耐酸素プラズマ性が非常に優れており、被加工層と
の間にドライエツチング速度において大きな差がみられ
るため、微細パターンのドライエツチングも容易に行な
うことが可能でらる。
以下9本発明の詳細な説明する。
本発明においてレジスト層として使用される感光性シリ
コーン樹脂組成物のベースレジンとして用いられるポリ
ラダーシロキサンは特公昭4〇−15989号公報、米
国特許第3017386号明細書等に示され、その製造
法としては1例えば一般式R81CI!3(ここで几は
一価の炭化水素基である)で示されるトリクロロンラン
を加水分解して得られた中、量体を苛性カリ等のアルカ
リ触媒を用いて高分子化することによって得られる。
末端ヒドロキシポリラダーシロキサンは特開昭53−8
8099号公報等に示される方法により得られる。
本発明における上記のポリラダーシロキサンまたは末端
ヒドロキシポリラダーシロキサンを示す上記の式におい
て、R1,几2. R3、几4は一価の炭化水素基また
は一価の置換炭化水素基であり、これらは同一であって
も相違してもよく1例えばメチル基、エチル基、プロピ
ル基等のアルキル基。
フェニル基、置換フェニル基等の芳香族炭化水素。
これらのハロゲン置換体などがあるが9本発明の目的で
ある耐酸素プラズマ性を高めるためには低級のアルキル
基が好ましい。上式においてn、mは正の整数であるが
通常50より大なる整数である。
本発明においては、上記のポリラダーシロキサンおよび
末端ヒドロキシポリラダーシロキサンは。
両者が用いられてもよく、いずれかが用いられてもよい
また1本発明のレジスト層である感光性シリコーン樹脂
組成物に用いられる感光性化合物の芳香族アジド化合物
および芳香妹スルホニルアジド化合物は光照射により活
性種ナイトレンを生成し。
この活性種は三量化、二重結合への付加、水素引き抜き
反応などを起こすことが知られている。従ってポリラダ
ーシロキサンまたは末端ヒドロキシポリラダーシロキサ
ン中に添加されたこれらの感光性化合物は上記反応を経
由して、その光照射部と未照射部に現像液に対する溶解
性の差異をもたらしパターン形成が可能となる。本発明
に用いられる芳香族アジド化合物としては例えば。
等のモノアジド化合物 等のビスアジド化合物などがある。また、芳香族スルホ
ニルアジド化合物としては9例えば等のモノスルホニル
アジド化合物 等のビススルホニルアジド化合物などがある。これらの
感光性化合物は単独でまたは二種以上を併用して用いる
ことができる。
本発明においてレジスト層として用いる感光性シリコー
ン樹脂組成物は通常ポリラダーシロキサンおよび/また
は末端ヒドロキシポリラダーシロキサンと感光性化合物
を適当な有機溶媒に溶解した状態で使用されるが、この
場合に用いる溶媒としてはポリラダーシロキサンおよび
/または末端ヒドロキシポリラダーシロキサンと感光性
化合物のいずれをも溶解することが望ましく1例えばベ
ンゼン、トルエン、キンレン等の芳香族炭化水素。
アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒などが
用いられろ。これらは単独で用いても良いし混合して用
いることも可能でろる。
また上記の感光性シリコーン樹脂組成物には種々の増感
剤を併用することが可能である。増感剤は感光性化合物
の感光波長域をひろげたり、感光性化合物へ光エネルギ
ーを効率良く与えるなどして感光感度の向上をはかるも
のであシ9本発明においては9例えばベンゾイン又はベ
ンゾインエーテル類、ベンジルとその銹導体、アリール
ジアゾニウム塩、アントラキノンとその誘導体、アセト
フェノン又はその誘導体、ジンエニルジスルフイド等の
イオウ化合物、ベンゾフェノン又はその誘導体などが使
用可能であり、これらは一種または二種以上の混合物と
して用いられる。
また1本発明のパターンの製造法における被加工層とは
、有機物からなる絶縁層、無機物からなる絶縁層、金属
からなる配線層などがあるが1本発明でレジスト層とし
て用いる感光性シリコーン樹脂組成物の耐ドライエツチ
ング性が特に酸素プラズマに対して高いことから、被加
工層としては有機物からなる絶縁層が適している。特に
、被加工層がポリイミド系樹脂である絶縁層の加工の際
に有効である。
次に本発明のパターンの製造法について図を用いてさら
に説明する。第1図は本発明のパターンの製造法を示す
工程断面図でるる。ε(!1図のごとく基材1上に形成
された有機物からなる絶縁)@等2の被加工層上に上記
感光性シリコーン樹脂組成物3をスピンナ等を用いて塗
布する。次に溶媒を乾燥した後、光照射を行ない(b)
、その後、前述した有機溶媒、希アルカリ溶液等の適当
な現像液を用いて現像し、パターン化されたレジストノ
ー3が得られる(C)。しかる後に酸素プラズマを照射
することによシ、上記基材上の被加工層2のレジストに
被ふくされていない部分が選択的にエツチングされ第1
図(dlのごときパターンが製造される。
次に最終的に、パターンの製造に用いた感光性シリコー
ンイζ1脂特成物からなるレジスト層は、フレオンをエ
ッチャントとして用いるドライエツチングか、あるいは
フッ酸によるウェットエツチングによシ除去することが
可能であるtel。
次に実施例により本発明を説明する。
実施例1 特開昭53−88099号公報の実施例1に従いメチル
インブチルケトン260mlおよびテトラヒドロフラン
(90nne)中にメチルトリクロロシラン(47me
、0−4モル)およびトリエチルアミン(s6mf、o
、4モル)を加え1反応容器を氷冷しながら水をゆっく
り滴下し、加水分解を行なつた。次に油浴を用いて10
0〜110℃で4時間還流した後、有機層を分1’i1
.中性になるまで水洗し、メタノール中へそそいでポリ
マーの沈殿を得た。こうして得られた末端ヒドロキシポ
リメチルラダーシロキサン(重量平均分子量2万)10
9に感光剤として3,3′−ジアジドジフェニルスルホ
ン1gを添加し、トルエン1009に溶解して感光性シ
リコーン樹脂組成物を作製した。
次に、シリコンウェーハ上にポリイミド系樹脂(日立化
成工業株式会社ffPIQ)からなる絶縁層を2μnl
の厚さに塗布した基材上に上記感光性シリコーン樹脂組
成物をスピンナを用いて塗布し。
120℃で30分乾燥して、0.5μn1の膜を形成し
た。
仄に石英マスク(大日本印刷株式会社aU D N I
)ファインラインテストパターン1)を介してXe−1
1g幻により50+nJ/cm2で光照射した後、トル
エンで2分間現像をし良好なレジストパターンを得た。
このレジストパターンで被覆された基材を平行平板型ド
ライエツチング装置に導入し酸素圧力2.2Torr、
印加電力300W、印加周波数13、56 MHzの条
件で酸素プラズマを用いて7分間ドライエツチングを行
ないポリイミド系樹脂からなる絶縁層をエツチング除去
した。この際、レジスト層は全くエツチングされず、良
好なパターンが得られた。
実施例2 フエニルトリクロロシランヲ用い1 %公昭40−15
989号公報の実施例1に従って加水分解。
重合を行ないポリフェニルラダーシロキサン〜(重量平
均分子量20万)を製造した。このポリフェニルラダー
シロキサン10gに3,3′−ジアジドジフェニルスル
ホン19 全1m加L 、ベンゼン1009に溶解して
感光性シリコーン樹脂組成物を作製した。
この組成物を実施例1と同様のシリコンウェーハ上に塗
布し、乾燥、露光、現像して良好なレジストパターンを
、得た。次に同じ〈実施例1と同様の操作でポリイミド
樹脂をドライエツチングしたところレジスト層はエツチ
ングされず良好なパターンが得られた。
実施例にも示した通シ本発明のパターンの製造法によれ
ば、 it酸素プラズマ性が非常に高く、なおかつそれ
自体感光性でパターン形成可能な感光性シリコーン樹脂
組成物をレジスト/itとして用いるため、ドライエツ
チングプロセスを非常に容易に適用し、微細な回路パタ
ーンを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のパターンの製造法を示す工程断面図で
るる。 符号の説明 1・・・基材 2・・・被加工層 3・・・レジスト層 第 II2] 第1頁の続き ■Int、C1,’ 識別記号 庁内整理番号// H
01L 21/30 6603−5F@発 明 者 牧
 野 大 輔 日立市東町4場内

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、(5)一般式 一価の置換炭化水素基であり、これらは同一でも相違し
    てもよ(、nは正の整数である)で示されるポリラダー
    シロキサンおよび/または一般式 (ただし、 R13およびR4は一価の炭化水素基また
    は一価の置換炭化水素基であシ、これらは同一でも相違
    してもよ(、mは正の整数である)で示される末端ヒド
    ロキシポリラダーシロキサンならひに (f3) 芳香族アジド化合物および/または芳香族ス
    ルホニルアジド化合物 を含有する感光性シリコーン樹脂組成物を被加工層上に
    塗布して露光および現像を行なって被加工層上にパター
    ンを形成した後、該パターンをレジストとして被加工層
    を酸素プラズマを用いてドライエツチングすることを特
    徴とするパターンの製造法。 2、被加工層が有機物からなる絶縁層である特許請求の
    範囲第1項記載のパターンの製造法。 3、被加工層がポリイミド系樹脂でろる特許請求の範囲
    第2項記載のパターンの製造法。
JP58144643A 1983-08-08 1983-08-08 パタ−ンの製造法 Pending JPS6035727A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4732841A (en) * 1986-03-24 1988-03-22 Fairchild Semiconductor Corporation Tri-level resist process for fine resolution photolithography
KR100593042B1 (ko) 2004-09-07 2006-06-26 안성화인케미칼 주식회사 고개구율 액정표시소자의 유기절연막 형성용 음성레지스트 조성물
KR101048483B1 (ko) 2007-12-28 2011-07-11 주식회사 삼양사 수계 현상형 실리콘계 감광성 수지 및 이로부터 제조된절연막

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