JPS61261735A - シリコン含有フオトレジスト材料 - Google Patents
シリコン含有フオトレジスト材料Info
- Publication number
- JPS61261735A JPS61261735A JP10265685A JP10265685A JPS61261735A JP S61261735 A JPS61261735 A JP S61261735A JP 10265685 A JP10265685 A JP 10265685A JP 10265685 A JP10265685 A JP 10265685A JP S61261735 A JPS61261735 A JP S61261735A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photoresist
- solution
- etching
- resist
- phenyltrimethoxysilane
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03C—PHOTOSENSITIVE MATERIALS FOR PHOTOGRAPHIC PURPOSES; PHOTOGRAPHIC PROCESSES, e.g. CINE, X-RAY, COLOUR, STEREO-PHOTOGRAPHIC PROCESSES; AUXILIARY PROCESSES IN PHOTOGRAPHY
- G03C1/00—Photosensitive materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (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
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は半導体素子の製造に不可欠な写真食刻工程に使
用するフォトレジストの耐０２プラズマ特性を改善する
ものである。
用するフォトレジストの耐０２プラズマ特性を改善する
ものである。
ダイオード、トランジスタ等の個別半導体ならびに集積
回路を製造する工程には周知の写真食刻工程が適用され
、その食刻工程におけるマスク材料等にフ第１・レジス
ｌ−が使用されている。
回路を製造する工程には周知の写真食刻工程が適用され
、その食刻工程におけるマスク材料等にフ第１・レジス
ｌ−が使用されている。
この半導体素子ではその表面をＰａ５ｓｉｖａｔｅする
材料として酸化珪素ならびに窒化珪素との積層体が賞用
されているが、耐熱性に富みかつＰａ５ｓｊｖａｔ−ｉ
ｏｎ効果も保有するポリイミド樹脂が開発されると、そ
の適用製品が多く販売されるようになった。
材料として酸化珪素ならびに窒化珪素との積層体が賞用
されているが、耐熱性に富みかつＰａ５ｓｊｖａｔ−ｉ
ｏｎ効果も保有するポリイミド樹脂が開発されると、そ
の適用製品が多く販売されるようになった。
このポリゴミ１〜樹脂は適当な粘度をもつ液体であるた
め、表面に凹凸面がある半導体半製品に塗布するとこの
凹凸部をうめて平坦な表面が得られる点も加オ）す、バ
イポーラ型ＩＣ等では多く使用されている。
め、表面に凹凸面がある半導体半製品に塗布するとこの
凹凸部をうめて平坦な表面が得られる点も加オ）す、バ
イポーラ型ＩＣ等では多く使用されている。
一方、ｉｕ記写真食刻工程における食刻手段としては従
来から採用されてきた湿式方式に代り乾式方法が環境保
全の観点からも多用されている。この乾式方法は近年開
発されたＲ Ｔ Ｅ （Ｒｅａｃｔｊｖｅ ＴｏｎｌＦ
ｔｃｈｉＢ）法等にみられるように、酸素もしくは、ハ
ロゲン系元素のプラズマにより半導体基板表面に被覆し
た酸化珪素、窒化珪素等をパターニングする工程に賞用
されている。
来から採用されてきた湿式方式に代り乾式方法が環境保
全の観点からも多用されている。この乾式方法は近年開
発されたＲ Ｔ Ｅ （Ｒｅａｃｔｊｖｅ ＴｏｎｌＦ
ｔｃｈｉＢ）法等にみられるように、酸素もしくは、ハ
ロゲン系元素のプラズマにより半導体基板表面に被覆し
た酸化珪素、窒化珪素等をパターニングする工程に賞用
されている。
一方、フ第１へレジストとしては周知のようにポジ型な
らびにネガ型が知られているが、Ｉｃ等のように集積度
向−１−に必要な微細パターニンク能力はポジ型が優れ
ている反面、耐アルカリ性環化ゴム系ネガ型レジストが
有利である。
らびにネガ型が知られているが、Ｉｃ等のように集積度
向−１−に必要な微細パターニンク能力はポジ型が優れ
ている反面、耐アルカリ性環化ゴム系ネガ型レジストが
有利である。
ポリイミド樹脂は多層配線の層間絶縁膜として利用する
場合を除いて、半導体基板表面に選択的に形成する酸化
珪素や窒化珪素との積層体に可成り厚く被覆して表面安
定化層として機能させる。そ′： 。−よ、、アｊ
ｔｌｌｃｌうッ２おｘｆｌｉ’ｙ９７ミンを７＝３の比
率で混合した強アルカリ性溶液が知られているが、安全
性の立場から取扱いには充分な配慮が必要となる。この
ような背景から、ポリイミド樹脂のバターニング工程で
は、レジストとしてポジ型を使用し且つ乾式方式による
食刻手段が望ましい。
場合を除いて、半導体基板表面に選択的に形成する酸化
珪素や窒化珪素との積層体に可成り厚く被覆して表面安
定化層として機能させる。そ′： 。−よ、、アｊ
ｔｌｌｃｌうッ２おｘｆｌｉ’ｙ９７ミンを７＝３の比
率で混合した強アルカリ性溶液が知られているが、安全
性の立場から取扱いには充分な配慮が必要となる。この
ような背景から、ポリイミド樹脂のバターニング工程で
は、レジストとしてポジ型を使用し且つ乾式方式による
食刻手段が望ましい。
しかし、乾式方式で使用するプラズマとしてはポ１
“Ｊ −１’ Ｅ ）′＃（７）；１８１ｍ１ｌＩＬ
、ニー０・ｉ −ｊ Ｘ’ ｖ ｈ＜・１０ｊ
や窒化珪素被膜にＣＦ４．０□Ｎ２等の混合ガスによ
るプラズマが、Ａｆｉ又は１０合金にはＣＱ系ガスのプ
ラズマが使用され、レジストとしては前述のようにポジ
型が選択されるが、耐０□プラズマ特性をもつ材料は一
般的でない。
“Ｊ −１’ Ｅ ）′＃（７）；１８１ｍ１ｌＩＬ
、ニー０・ｉ −ｊ Ｘ’ ｖ ｈ＜・１０ｊ
や窒化珪素被膜にＣＦ４．０□Ｎ２等の混合ガスによ
るプラズマが、Ａｆｉ又は１０合金にはＣＱ系ガスのプ
ラズマが使用され、レジストとしては前述のようにポジ
型が選択されるが、耐０□プラズマ特性をもつ材料は一
般的でない。
’ Ｌ７り１１、ＥＢ露光用ポジウジ８ト
＆Ｌ７４よツボうツク系樹脂の側鎖に金属即ちＳｉを反
応させて耐ＲＴＥ特性を付与したものが知られている。
＆Ｌ７４よツボうツク系樹脂の側鎖に金属即ちＳｉを反
応させて耐ＲＴＥ特性を付与したものが知られている。
厳しい経済環境におかれた半導体産業では品質維持もし
くは品質向上を前提とした価格競走にさらされているた
め、材料選定にあたっては価格が占める割分が大きく、
より安価な材料出現が望まれている。
くは品質向上を前提とした価格競走にさらされているた
め、材料選定にあたっては価格が占める割分が大きく、
より安価な材料出現が望まれている。
容器内で、プラズマを起し、発生したラジカルによって
被処理物を食刻する乾式手法では、その性質上時間の経
過と共にこの容器内の温度が高まることは否めないので
食刻マスクとして使用するレジストには前述のように耐
熱性が必要となる。
被処理物を食刻する乾式手法では、その性質上時間の経
過と共にこの容器内の温度が高まることは否めないので
食刻マスクとして使用するレジストには前述のように耐
熱性が必要となる。
しかし、ノボラック樹脂の側鎖をＳｉと反応させたＳｉ
含有ポジ型レジストはフレオン系ガスによる乾式方式に
よるエツチング時に含有したＳｉとＦが反応してフォト
レジストが分解して機能を失う欠点をもつためフレオン
系乾式方式エツチングには使用不可能である。
含有ポジ型レジストはフレオン系ガスによる乾式方式に
よるエツチング時に含有したＳｉとＦが反応してフォト
レジストが分解して機能を失う欠点をもつためフレオン
系乾式方式エツチングには使用不可能である。
＝３−
１ ｏ、１よよ、□工１ｏ１ア□、７１０１．４
□ プラズマ特性を備える新規なフォトレジ
スト材料を提供する。
□ プラズマ特性を備える新規なフォトレジ
スト材料を提供する。
’ （！ ＱｊＪ （７）ＩＩ Ｗ ）、１．
本＊ 明Ｌｔ ＊ ’ｔ＆ ′５ ＞ （
ｅ合物（７）ｍＴｔｏ６ｙｘ＝ｊ ル・トリ・
メトキシ・シラン〔商品名ＴＳＩ、８１７３東；
芝シリコーン（株）製〕溶液を商品名０ＦＰＲ−
５０００〔東京応化（株）製〕ノボラック系フォトレジ
スト、、・： 溶液に容積比″５〜３０％添加
５た＋Ｊ （７） ７！ｌ’使用可能なことを認確した
事実に基づくものである。
本＊ 明Ｌｔ ＊ ’ｔ＆ ′５ ＞ （
ｅ合物（７）ｍＴｔｏ６ｙｘ＝ｊ ル・トリ・
メトキシ・シラン〔商品名ＴＳＩ、８１７３東；
芝シリコーン（株）製〕溶液を商品名０ＦＰＲ−
５０００〔東京応化（株）製〕ノボラック系フォトレジ
スト、、・： 溶液に容積比″５〜３０％添加
５た＋Ｊ （７） ７！ｌ’使用可能なことを認確した
事実に基づくものである。
さて、シリコン半導体基板表面にポリイミド樹脂、
層を直接被覆後、前記フォトレジスト溶液をスピ
」、 ンコート後溶媒を揮散する。次いで
マスクアライ（すＰ Ｌ Ａ ５００ Ｆ Ａ（キヤ”
販売（株） Ｈ） テノＵ Ｖ Ｉ 光、ぞ ｊ メチルコリンによる３０℃３０秒現像、
１４５℃４分間ポストベーキング工程を順次実施する。
層を直接被覆後、前記フォトレジスト溶液をスピ
」、 ンコート後溶媒を揮散する。次いで
マスクアライ（すＰ Ｌ Ａ ５００ Ｆ Ａ（キヤ”
販売（株） Ｈ） テノＵ Ｖ Ｉ 光、ぞ ｊ メチルコリンによる３０℃３０秒現像、
１４５℃４分間ポストベーキング工程を順次実施する。
露光、現像を終えて霧出したポリイミド樹脂をドライエ
ツチング装置ＣＤＥ−ＩＶ（徳用製作所（株）製）によ
る４分ならびに８分の酸素プラズマエツチングにより第
１表を得た。
ツチング装置ＣＤＥ−ＩＶ（徳用製作所（株）製）によ
る４分ならびに８分の酸素プラズマエツチングにより第
１表を得た。
第１表
Ｘ印：選択比＝シラン添加又は無添加レジストのエツチ
ングによる除去厚さ／シラン無添加のレジストのエツチ
ングによる除去厚さ この選択比測定には４分間及び８分間のエツチング終了
後の各半導体基板をタリステップ（ティラー・ホブソン
社製）による段差測定により求めた。
ングによる除去厚さ／シラン無添加のレジストのエツチ
ングによる除去厚さ この選択比測定には４分間及び８分間のエツチング終了
後の各半導体基板をタリステップ（ティラー・ホブソン
社製）による段差測定により求めた。
第１表に示すように、フェニル・トリ・メトキシ・シラ
ンを無添加のフォトレジスト選択比を１．０とすると、
添加物含有量が１０ＶｏＱ、％以上のものは約０．２５
となり１／４のエツチング速さとなっていることが明ら
かである。又ポリイミド樹脂のエツチング速度は、前記
商品名０ＦＰＲ−５０００と等しいため前記添加物を混
合したフォトレジストとの選択比は約１＝４となって乾
式手法によるエツチング（今後ドライエツチングと記載
する）が可能なことが判明する。尚添加物の添加量とし
て５容積％未滴の試料に関する効果は、何れもその効果
が認められなかったため省略した。
ンを無添加のフォトレジスト選択比を１．０とすると、
添加物含有量が１０ＶｏＱ、％以上のものは約０．２５
となり１／４のエツチング速さとなっていることが明ら
かである。又ポリイミド樹脂のエツチング速度は、前記
商品名０ＦＰＲ−５０００と等しいため前記添加物を混
合したフォトレジストとの選択比は約１＝４となって乾
式手法によるエツチング（今後ドライエツチングと記載
する）が可能なことが判明する。尚添加物の添加量とし
て５容積％未滴の試料に関する効果は、何れもその効果
が認められなかったため省略した。
従って、本発明ではフェニル・トリ・メトキシ・シラン
添加量を５容積％乃至３０容積％に限定する。
添加量を５容積％乃至３０容積％に限定する。
一方、被添加物であるフォトレジスト材料であるが、前
述の０ＦＰＲ−５０００の外に商品名ＯＭＲ−８３，８
５゜０ＦＰＲ−２，８００（東京応化（株）製〕である
ポジ型及びネガ型のフォトレジストにも適用可能である
。
述の０ＦＰＲ−５０００の外に商品名ＯＭＲ−８３，８
５゜０ＦＰＲ−２，８００（東京応化（株）製〕である
ポジ型及びネガ型のフォトレジストにも適用可能である
。
第２図にはフレオン系ケミカルドライエツチングに対す
る前記添加物を混合したフォトレジストの耐エツチング
特性を示し、第３図にはこのフォトレジストのＲＴ Ｅ
（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）法に
対する前記フォトレジストの耐エツチング性を示した。
る前記添加物を混合したフォトレジストの耐エツチング
特性を示し、第３図にはこのフォトレジストのＲＴ Ｅ
（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）法に
対する前記フォトレジストの耐エツチング性を示した。
これらの図から判明するように前記フォトレジストはフ
レオン系ドライエツチングに対しては、従来のレジスト
と同等の特性を示し、０２のケミカルドライエツチング
についてだけ耐性を持っている。
レオン系ドライエツチングに対しては、従来のレジスト
と同等の特性を示し、０２のケミカルドライエツチング
についてだけ耐性を持っている。
第４図には第１表の測定効果詳細を示すが、前記添加物
が１０容積％程度になると飽和することが判る。従って
最適添加量は１０％前後と判断される。
が１０容積％程度になると飽和することが判る。従って
最適添加量は１０％前後と判断される。
第１図（Ａ）〜（Ｄ）により本発明を詳述する。先ず、
商品名０ＦＰＲ−５０００（東京応化（株）製〕のノボ
ラック樹脂系ポジ型レジスト溶液に商品名ＴＳＩ、８１
７３〔東芝シリコン（株）製〕フェニル・トリ・メトキ
シシランを容積比５％混合した溶液を準備する。
商品名０ＦＰＲ−５０００（東京応化（株）製〕のノボ
ラック樹脂系ポジ型レジスト溶液に商品名ＴＳＩ、８１
７３〔東芝シリコン（株）製〕フェニル・トリ・メトキ
シシランを容積比５％混合した溶液を準備する。
一方シリコン半導体基板（１）は、１１００℃の０□雰
囲気で処理した表面に５０００人の酸化珪素層■を形成
し、こ＼にポリイミド樹脂層０及び前記レジスト溶液を
スピンコードしてレジスト層０）を被覆する。
囲気で処理した表面に５０００人の酸化珪素層■を形成
し、こ＼にポリイミド樹脂層０及び前記レジスト溶液を
スピンコードしてレジスト層０）を被覆する。
この状態を第１図（Ａ）の断面図に示す。次いでマスク
”ｌライナＰＬ、Ａ ５００ＦＡ（キヤ／ン製） テＵ
Ｖ１ｌ光し、次いでアルカリ系現像液メチルコリンで３
０°Ｃ３０秒現像後、１４５℃４分間ベーキンク工程を
実施して第１図（Ｂ）に示すように、前記レジスト層０
）のパターニングを終える。次いでこのレジスト層０）
をマスクとしてポリイミド層■髪ケミカル・ドライニノ
チンク装置ＣＶＤ−ＩＶ（徳用製作所）によってパター
ニングして、第１図（Ｃ）の断面構造を得た。
”ｌライナＰＬ、Ａ ５００ＦＡ（キヤ／ン製） テＵ
Ｖ１ｌ光し、次いでアルカリ系現像液メチルコリンで３
０°Ｃ３０秒現像後、１４５℃４分間ベーキンク工程を
実施して第１図（Ｂ）に示すように、前記レジスト層０
）のパターニングを終える。次いでこのレジスト層０）
をマスクとしてポリイミド層■髪ケミカル・ドライニノ
チンク装置ＣＶＤ−ＩＶ（徳用製作所）によってパター
ニングして、第１図（Ｃ）の断面構造を得た。
更に、このレジスト層０）を除去して第１図（Ｄ）に示
すようにポリイミド層■のパターニングが得られる。
すようにポリイミド層■のパターニングが得られる。
前記レジスト層０）を形成するレジスト溶液としてはフ
ェニル・トリ・メトキシシラン含有比率が５容積％を混
合した例を示したが、１０乃至３０容積％を混合した溶
液を使用して全く同様な工程を経ても第１図（Ｄ）に示
すポリイミド層■のパターニングが得られる。
ェニル・トリ・メトキシシラン含有比率が５容積％を混
合した例を示したが、１０乃至３０容積％を混合した溶
液を使用して全く同様な工程を経ても第１図（Ｄ）に示
すポリイミド層■のパターニングが得られる。
本発明は簡便な手法で耐酸素プラズマ特性を持つレジス
トを提供するものであり、その材料としてフェニル・ト
リ・メトキシシランをノボラック系レジストに混合する
と、いわゆるＲＩＥ（ＲｅａｃｔｉｖｅＴｏｎ Ｅｔｃ
ｈｊｎｇ）法では得られないエツチング特性が得られる
との知見に基づいて完成された。
トを提供するものであり、その材料としてフェニル・ト
リ・メトキシシランをノボラック系レジストに混合する
と、いわゆるＲＩＥ（ＲｅａｃｔｉｖｅＴｏｎ Ｅｔｃ
ｈｊｎｇ）法では得られないエツチング特性が得られる
との知見に基づいて完成された。
その混合比が容積比率が５％以上で得られるものであり
、フレオン系のドライエツチングに対してはフェニル・
トリ・メトキシシランが添加されていないレジストとは
り同様なエツチング速度が得られるので、非常に汎用性
の大きいフォトレジストである。
、フレオン系のドライエツチングに対してはフェニル・
トリ・メトキシシランが添加されていないレジストとは
り同様なエツチング速度が得られるので、非常に汎用性
の大きいフォトレジストである。
第１図（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明を説明する工程図、第
２図はレジストへのシリコン含有率とレジストのエツチ
ング量との関係をＣＤＥ法をパラメータとして示す図、
第３図はレジストへのシリコン含有率とレジストのエツ
チング量との関係をＲＩＥ法をパラメータとして示した
図、第４図はレジストのエツチング量とシリコン含有率
の関係を示す曲線図である。
２図はレジストへのシリコン含有率とレジストのエツチ
ング量との関係をＣＤＥ法をパラメータとして示す図、
第３図はレジストへのシリコン含有率とレジストのエツ
チング量との関係をＲＩＥ法をパラメータとして示した
図、第４図はレジストのエツチング量とシリコン含有率
の関係を示す曲線図である。
Claims (1)
- ノボラック系フォトレジスト溶液に容積比で５〜３０％
のフェニルトリメトキシシラン溶液を混合することを特
徴とするシリコン含有フォトレジスト材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10265685A JPS61261735A (ja) | 1985-05-16 | 1985-05-16 | シリコン含有フオトレジスト材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10265685A JPS61261735A (ja) | 1985-05-16 | 1985-05-16 | シリコン含有フオトレジスト材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61261735A true JPS61261735A (ja) | 1986-11-19 |
Family
ID=14333276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10265685A Pending JPS61261735A (ja) | 1985-05-16 | 1985-05-16 | シリコン含有フオトレジスト材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61261735A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015026064A (ja) * | 2013-06-19 | 2015-02-05 | 信越化学工業株式会社 | 感光性レジスト材料用現像液及びこれを用いたパターン形成方法 |
-
1985
- 1985-05-16 JP JP10265685A patent/JPS61261735A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015026064A (ja) * | 2013-06-19 | 2015-02-05 | 信越化学工業株式会社 | 感光性レジスト材料用現像液及びこれを用いたパターン形成方法 |
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