JPS63143538A - 感光性組成物 - Google Patents
感光性組成物Info
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- JPS63143538A JPS63143538A JP29056986A JP29056986A JPS63143538A JP S63143538 A JPS63143538 A JP S63143538A JP 29056986 A JP29056986 A JP 29056986A JP 29056986 A JP29056986 A JP 29056986A JP S63143538 A JPS63143538 A JP S63143538A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/60—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule in which all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/075—Silicon-containing compounds
- G03F7/0754—Non-macromolecular compounds containing silicon-to-silicon bonds
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的] 。
(産業上の利用分野)
本発明は、感光性組成物に関し、詳しくはI C,LS
l5VLS 1等の半導体集積回路の製造工程での微
細なレジストパターン形成に使用される感光性組成物の
改良に係わる。
l5VLS 1等の半導体集積回路の製造工程での微
細なレジストパターン形成に使用される感光性組成物の
改良に係わる。
(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、感光性組成物が広く用いられて
いる。特に、LS I、VLS 1等の半導体集積回路
では半導体基板に多数形成される素子の縮小化、高密度
化に伴って、ミクロン乃至サブミクロンオーダの微細な
線幅のレジストパターンを形成できる感光性組成物が強
く要望されている。
る電子部品の分野では、感光性組成物が広く用いられて
いる。特に、LS I、VLS 1等の半導体集積回路
では半導体基板に多数形成される素子の縮小化、高密度
化に伴って、ミクロン乃至サブミクロンオーダの微細な
線幅のレジストパターンを形成できる感光性組成物が強
く要望されている。
即ち、近年、半導体集積回路においては横方向の寸法の
縮小化には限界があるため、高さ方向(厚さ方向)に配
線や素子等を多層に形成する、いわゆる多層化技術が採
用されている。しかしながら、かかる多層化技術を採用
すると、必然的に゛ト導体ウェハの表面に大きい段差が
形成され、この段差上を横切るレジストパターンの寸法
変化を抑えることはパターンの微細化が進に伴ってより
困難となる。また、各種の露光方法においても、最少・
1法の縮小化に伴って問題が生じてきている。
縮小化には限界があるため、高さ方向(厚さ方向)に配
線や素子等を多層に形成する、いわゆる多層化技術が採
用されている。しかしながら、かかる多層化技術を採用
すると、必然的に゛ト導体ウェハの表面に大きい段差が
形成され、この段差上を横切るレジストパターンの寸法
変化を抑えることはパターンの微細化が進に伴ってより
困難となる。また、各種の露光方法においても、最少・
1法の縮小化に伴って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−1−の前記段差
に基づく反射光の干i歩作用が寸法精度に大きな影響を
与える。一方、電子ビーム露光においては電子の後h゛
散乱よって生じる近接効果により、前記半導体基板にの
段差を埋めるためにレジスト膜を厚くすると、解像度が
一層低ドし、微細なレジストパターンの形成が困難とな
る。
に基づく反射光の干i歩作用が寸法精度に大きな影響を
与える。一方、電子ビーム露光においては電子の後h゛
散乱よって生じる近接効果により、前記半導体基板にの
段差を埋めるためにレジスト膜を厚くすると、解像度が
一層低ドし、微細なレジストパターンの形成が困難とな
る。
」−述した問題点を解決する方法として、多層レジスト
システムが開発されている。かがる多層レジストシステ
ムについては、ソリッドステート・テクノロジー、 7
4 (1981) [5olid StateT
ecbnologys 74 (+981)コに概説が
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(1:、一般的に多く試
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がらの反射防止
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。
システムが開発されている。かがる多層レジストシステ
ムについては、ソリッドステート・テクノロジー、 7
4 (1981) [5olid StateT
ecbnologys 74 (+981)コに概説が
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(1:、一般的に多く試
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がらの反射防止
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層レジストシステムは単層レジス
ト法に比べて微細なパターニングを行なうことができる
利点をqするものの、反面パターン形成までの工稈数が
増加するという問題があった。
ト法に比べて微細なパターニングを行なうことができる
利点をqするものの、反面パターン形成までの工稈数が
増加するという問題があった。
(発明が解決しようとする問題点)
本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされた
もので、2層レジスト法に適用され、かつ微細なパター
ンを形成し得る感光性組成物を提供しようとするもので
ある。
もので、2層レジスト法に適用され、かつ微細なパター
ンを形成し得る感光性組成物を提供しようとするもので
ある。
[発明の構成]
(問題点を解決するための手段)
本願節1の発明は、下記一般式(I)にて表わされる構
造単位を有するポリシランを含有してなることを特徴と
する感光性組成物。
造単位を有するポリシランを含有してなることを特徴と
する感光性組成物。
Rg Rat
・・・(I)
但し、式中のR1−R4は水素原子、炭素数1〜10の
アルキル基、炭素数6〜14の非置換もしくは置換アリ
ール基を示し、かつ同一であっても、異なってもよい。
アルキル基、炭素数6〜14の非置換もしくは置換アリ
ール基を示し、かつ同一であっても、異なってもよい。
R5、R6は、炭素数 1〜10の脂肪族基、炭素数6
〜14の非置換もしくは置換芳香族基を示し、同一であ
っても、異なっていてもよい。R7〜R1Sは、水素原
子、水酸基、アルコキシ基、炭素数1〜lOの脂肪族基
、炭素数6〜14の非置換もしくは置換芳香族基を示し
、同一であっても、異なっていてもよい。R+6は、ナ
フトキノンジアジドスルホン酸エステル又はベンゾキノ
ンジアジドスルホン酸エステルを示す。11nは正の整
数を示し、mは零を含む正の整数を示す。
〜14の非置換もしくは置換芳香族基を示し、同一であ
っても、異なっていてもよい。R7〜R1Sは、水素原
子、水酸基、アルコキシ基、炭素数1〜lOの脂肪族基
、炭素数6〜14の非置換もしくは置換芳香族基を示し
、同一であっても、異なっていてもよい。R+6は、ナ
フトキノンジアジドスルホン酸エステル又はベンゾキノ
ンジアジドスルホン酸エステルを示す。11nは正の整
数を示し、mは零を含む正の整数を示す。
本願第2の発明は、下記一般式(II)にて表わされる
構造単位を有するシロキサンを含有してなることを特徴
とする感光性組成物。
構造単位を有するシロキサンを含有してなることを特徴
とする感光性組成物。
・・・(II)
但し、式中のR1−R4は水素原子、炭素数l〜lOの
アルキル基、炭素数6〜14の非置換もしくは置換アリ
ール基を示し、かつ同一であっても、異なってもよい。
アルキル基、炭素数6〜14の非置換もしくは置換アリ
ール基を示し、かつ同一であっても、異なってもよい。
Rs 、R6は、炭素敬重〜lOの脂肪族基、炭素数B
〜14の非置換もしくは置換芳香族基を示し、同一であ
っても、異なっていてもよい。R7−R15は、水素原
子、水酸基、アルコキシ基、炭素数1〜10の脂肪族基
、炭素数6〜14の非置換もしくは置換芳香族基を示し
、同一であっても、異なっていてもよい。R16は、ナ
フトキノンジアジドスルホン酸エステル又はベンゾキノ
ンジアジドスルホン酸エステルを示す。11nは正の整
数を示し、mは零を含む正の整数を示す。
〜14の非置換もしくは置換芳香族基を示し、同一であ
っても、異なっていてもよい。R7−R15は、水素原
子、水酸基、アルコキシ基、炭素数1〜10の脂肪族基
、炭素数6〜14の非置換もしくは置換芳香族基を示し
、同一であっても、異なっていてもよい。R16は、ナ
フトキノンジアジドスルホン酸エステル又はベンゾキノ
ンジアジドスルホン酸エステルを示す。11nは正の整
数を示し、mは零を含む正の整数を示す。
上記一般式(1)、 (II)のベンゼン核の水酸基
をエステル化してRとしてのナフトキノンジアジドスル
ホン酸エステル又はベンゾキノンジアジドスルホン酸エ
ステルを尋人するためのキノンジアジドスルホン酸は、
例えば下記構造式[A]の1,2−ベンゾキノンジアジ
ド−4−スルホン酸、下記構造式(B)の1,2−ナフ
トキノンジアジド−4−スルホン酸、下記構造式(C)
の1゜2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸、下
記構造式(D)の2,1−ナフトキノンジアジド−4−
スルホン酸、下記構造式〔E〕の2.1−ナフトキノン
ジアジド−5−スルホン酸等を挙げることができる。な
お、エステル化率を前記一般式のノ、m、nを用いてn
/(J+m+n)で表わした場合には、そのエステル化
率が0.1〜0.7のポリシランを用いることが感度及
び解像度の点から望ましい。
をエステル化してRとしてのナフトキノンジアジドスル
ホン酸エステル又はベンゾキノンジアジドスルホン酸エ
ステルを尋人するためのキノンジアジドスルホン酸は、
例えば下記構造式[A]の1,2−ベンゾキノンジアジ
ド−4−スルホン酸、下記構造式(B)の1,2−ナフ
トキノンジアジド−4−スルホン酸、下記構造式(C)
の1゜2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸、下
記構造式(D)の2,1−ナフトキノンジアジド−4−
スルホン酸、下記構造式〔E〕の2.1−ナフトキノン
ジアジド−5−スルホン酸等を挙げることができる。な
お、エステル化率を前記一般式のノ、m、nを用いてn
/(J+m+n)で表わした場合には、そのエステル化
率が0.1〜0.7のポリシランを用いることが感度及
び解像度の点から望ましい。
上述した本願第1の発明に係わる一般式(I)にて表わ
されるポリンランを以下に具体的に列挙する。
されるポリンランを以下に具体的に列挙する。
また、」、述した本願筒2の発明に係イ〕る一般式(I
I)にて表わされるシロキサンを以下に具体的に列挙す
る。
I)にて表わされるシロキサンを以下に具体的に列挙す
る。
IJ
(J上記ポリシラン及びシロキサンは、分子
Q100(1〜30000の範囲のものが溶媒に対する
溶解性、現像液に対する溶解性及び解像文の点から望ま
しい。
(J上記ポリシラン及びシロキサンは、分子
Q100(1〜30000の範囲のものが溶媒に対する
溶解性、現像液に対する溶解性及び解像文の点から望ま
しい。
なお、本発明の感光性組成物は必要に応じて貯蔵安定性
を図るための熱市会防止剤、基板からのハレーションを
防止するためのハレーション防止剤、基板との密着性を
向上するための密石性促進剤等を配合してもよい。
を図るための熱市会防止剤、基板からのハレーションを
防止するためのハレーション防止剤、基板との密着性を
向上するための密石性促進剤等を配合してもよい。
、次に、本発明の感光性組成物を用いた2層レジストシ
ステムについて説明する。
ステムについて説明する。
まず、基板−1−に平tq北側を塗布した後、100〜
250℃で30〜150分間ベーキングを行なって所望
の厚さ平場化層を形成する。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釘するシリコンウェハ、ブラン
クマスク等を挙げることができる。前記平坦化剤は、甲
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。かかる平坦化剤と
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、llt独又は混合物の形で
用いられる。
250℃で30〜150分間ベーキングを行なって所望
の厚さ平場化層を形成する。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釘するシリコンウェハ、ブラン
クマスク等を挙げることができる。前記平坦化剤は、甲
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。かかる平坦化剤と
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、llt独又は混合物の形で
用いられる。
次いで、前記平坦化層上に上記一般式(I)に示すポリ
シラン又は一般式(II)に示すシロキサンを溶剤で溶
解した感光性組成物を塗布した後、150°C以下、好
ましくは50〜120℃で乾燥して所望厚さのレジスト
膜を形成する。前記ポリシラン又はシロキサンの溶剤と
しては、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溶媒
、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。前記塗布手段
としては、例えばスピンナーを用いた回転塗布法、浸漬
法、噴霧法、印刷法等を採用することができる。なお、
レジスト膜の厚さは、塗布手段、感光液中のポリシラン
a瓜、粘度等により任意に:A整することが可能である
。
シラン又は一般式(II)に示すシロキサンを溶剤で溶
解した感光性組成物を塗布した後、150°C以下、好
ましくは50〜120℃で乾燥して所望厚さのレジスト
膜を形成する。前記ポリシラン又はシロキサンの溶剤と
しては、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溶媒
、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。前記塗布手段
としては、例えばスピンナーを用いた回転塗布法、浸漬
法、噴霧法、印刷法等を採用することができる。なお、
レジスト膜の厚さは、塗布手段、感光液中のポリシラン
a瓜、粘度等により任意に:A整することが可能である
。
上記工程により形成されたレジスト膜は、プロセスを変
えることによりポジ型とネガ型の双方になり得る。まず
、ポジ型として使用する場合を説明すると、前記甲用化
層上のレジスト膜の所望部分を露光することにより、露
光部が未露光部に比べてアルカリ水溶液に対する溶解性
が高くなる。
えることによりポジ型とネガ型の双方になり得る。まず
、ポジ型として使用する場合を説明すると、前記甲用化
層上のレジスト膜の所望部分を露光することにより、露
光部が未露光部に比べてアルカリ水溶液に対する溶解性
が高くなる。
この露光時の最適露光瓜は、レジスト膜を構成する感光
性組成物の種類にもよるが、通常1 m / ci〜1
o00o+/dの範囲が好ましい。また、露光にあたっ
ては密着露光、投影露光のいずれの方式を採用できる。
性組成物の種類にもよるが、通常1 m / ci〜1
o00o+/dの範囲が好ましい。また、露光にあたっ
ては密着露光、投影露光のいずれの方式を採用できる。
つづいて、ホットプレート等を用いて50〜120℃で
30秒間〜15分間加熱する。ひきつづき、アルカリ水
溶液で露光されたレジスト膜を現像処理する。これによ
り、レジスト膜の露光部分が溶解除去されて所望のレジ
ストパターンが形成される。ここに用いるアルカリ水溶
液は、レジスト膜の露光部分か速やかに溶解し、他の未
露光部分に対する溶解速度が極端に低い性質を有するも
のであればいずれでもよく、例えばテトラメチルアンモ
ニウム水溶液などのテトラアルキルアンモニア系水溶液
、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−ドの濃度で使用される
。また、現像手段としては例えば浸漬法、スプレー法等
を採用することができる。
30秒間〜15分間加熱する。ひきつづき、アルカリ水
溶液で露光されたレジスト膜を現像処理する。これによ
り、レジスト膜の露光部分が溶解除去されて所望のレジ
ストパターンが形成される。ここに用いるアルカリ水溶
液は、レジスト膜の露光部分か速やかに溶解し、他の未
露光部分に対する溶解速度が極端に低い性質を有するも
のであればいずれでもよく、例えばテトラメチルアンモ
ニウム水溶液などのテトラアルキルアンモニア系水溶液
、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−ドの濃度で使用される
。また、現像手段としては例えば浸漬法、スプレー法等
を採用することができる。
一方、ネガ型として使用する場合を説明すると、前記・
ヒ坦化層lxのレジスト膜の所?!部分を露光した後、
ホットプレート等の1−で90〜200℃で1〜60分
間加熱することにより、露光部が架橋反応等を生じて未
露光部に比べて有機溶媒に対する溶解性が高くなる。つ
づいて、有機溶剤で露光されたレジスト膜を現像処理す
る。これにより、レジスト膜の未露光部分が溶解除去さ
れて所望のレジストパターンが形成される。ここに用い
る現像液である有機溶剤としては、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溶媒、メタノール、エタノール、
プロパツール等のアルコール系溶剤、ヘキサン、シクロ
ヘキサン、ヘプタン等の炭化水素系溶媒、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、単独で使用しても、混合物の形で使用しても
よい。
ヒ坦化層lxのレジスト膜の所?!部分を露光した後、
ホットプレート等の1−で90〜200℃で1〜60分
間加熱することにより、露光部が架橋反応等を生じて未
露光部に比べて有機溶媒に対する溶解性が高くなる。つ
づいて、有機溶剤で露光されたレジスト膜を現像処理す
る。これにより、レジスト膜の未露光部分が溶解除去さ
れて所望のレジストパターンが形成される。ここに用い
る現像液である有機溶剤としては、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溶媒、メタノール、エタノール、
プロパツール等のアルコール系溶剤、ヘキサン、シクロ
ヘキサン、ヘプタン等の炭化水素系溶媒、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、単独で使用しても、混合物の形で使用しても
よい。
これらの6機溶剤は、レジスト膜を構成する感光性組成
物の種類により適宜選定すればよい。現像手段としては
、例えば浸漬法、スプレー法等を採用することができる
。
物の種類により適宜選定すればよい。現像手段としては
、例えば浸漬法、スプレー法等を採用することができる
。
次いで、形成されたポジ型又はネガ型のレジストパター
ンをマスクとして露出する平坦化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、前記一般式に示すポリシラン又はシロキ
サンを含むレジストパターンは酸素RIEに1金れるこ
とによって、表向層に二酸化ケイ素(SiOz)乃至そ
れに類似した膜が形成され、露出した平坦化層の10〜
100倍の耐酸素RIE性を有するようになる。このた
め、レジストパターンから露出した平坦化層部分か酸素
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。
ンをマスクとして露出する平坦化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、前記一般式に示すポリシラン又はシロキ
サンを含むレジストパターンは酸素RIEに1金れるこ
とによって、表向層に二酸化ケイ素(SiOz)乃至そ
れに類似した膜が形成され、露出した平坦化層の10〜
100倍の耐酸素RIE性を有するようになる。このた
め、レジストパターンから露出した平坦化層部分か酸素
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、ドライエツチング法が採用さ
れ、3μm以下の微細なパターンを形成する場合にはド
ライエツ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、酢酸水溶液、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。ドライエツチング用ガスとし
ては、 CF4、C2F6、CCア4、BCJ!3、C
ノ2、HCi、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
組成物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。
て基板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、ドライエツチング法が採用さ
れ、3μm以下の微細なパターンを形成する場合にはド
ライエツ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、酢酸水溶液、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。ドライエツチング用ガスとし
ては、 CF4、C2F6、CCア4、BCJ!3、C
ノ2、HCi、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
組成物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平坦
化槽及びレジストからなるパターンを例えばナガセ化成
社製商品名:J−too等の剥離剤、酸素ガスプラズマ
等によって除去する。
化槽及びレジストからなるパターンを例えばナガセ化成
社製商品名:J−too等の剥離剤、酸素ガスプラズマ
等によって除去する。
以−1〕の工程以外に、その目的に応じて史に工程を付
加することも同等差支えない。例えば、現像後において
現像液を洗浄除去する1」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
・[坦化層又は平坦化層と基板との密着製を向1−させ
る1°1的から各液の塗布前に行なう前処理玉梓、現像
前又は後に行なうべ一りニ[程、ドライエツチングの前
に行なう紫外線の再照射1−程等を挙げることができる
。
加することも同等差支えない。例えば、現像後において
現像液を洗浄除去する1」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
・[坦化層又は平坦化層と基板との密着製を向1−させ
る1°1的から各液の塗布前に行なう前処理玉梓、現像
前又は後に行なうべ一りニ[程、ドライエツチングの前
に行なう紫外線の再照射1−程等を挙げることができる
。
(作用)
本発明の感光性組成物は、上記一般式(I)にて表わさ
れる構造単位を有するポリシラン、又は一般式(II)
にて表わされる構造rlt位を有するシロキサンを含有
し、塗布等により形成されたレジスト膜は優れた感度と
解像性、更に耐酸素RIE性を備えるため、該レジスト
膜と平坦化層との2層レジスト法に適用でき、しかも微
細なパターンを形成できる。
れる構造単位を有するポリシラン、又は一般式(II)
にて表わされる構造rlt位を有するシロキサンを含有
し、塗布等により形成されたレジスト膜は優れた感度と
解像性、更に耐酸素RIE性を備えるため、該レジスト
膜と平坦化層との2層レジスト法に適用でき、しかも微
細なパターンを形成できる。
(発明の実施例)
以下、本発明の実権例を詳細に説明する。
実施例1
下記構造式(1)にて表わされる数平均分子量8000
の電合体5gをエチルセロソルブアセテート13gに溶
解して感光性組成物を調製した。
の電合体5gをエチルセロソルブアセテート13gに溶
解して感光性組成物を調製した。
・・・(1)
次いで、シリコンウェハ上にナフトキノンジアジドとノ
ボラック樹脂からなるポジ型レジストを1.5μmの厚
さに塗布した後、200℃で1時間加熱して平坦化層を
形成した。つづいて、この平坦化層上に0.2μmのフ
ィルタを通した前記感光性組成物を0.6μmの厚さに
塗布し、80℃で5分間プリベークした後、436 n
mの光を用いて露光を行なった。ひきつづき、3.0重
量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に
1分間浸漬して現像してレジストパターンを形成した。
ボラック樹脂からなるポジ型レジストを1.5μmの厚
さに塗布した後、200℃で1時間加熱して平坦化層を
形成した。つづいて、この平坦化層上に0.2μmのフ
ィルタを通した前記感光性組成物を0.6μmの厚さに
塗布し、80℃で5分間プリベークした後、436 n
mの光を用いて露光を行なった。ひきつづき、3.0重
量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に
1分間浸漬して現像してレジストパターンを形成した。
この後、レジストパターンをマスクとして平坦化層を酸
素RIEによりエツチングした。
素RIEによりエツチングした。
しかして、酸素RIE法による工・ソチングの後の平坦
化層のパターン断面を走査型電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、膜厚が1.5μmでライン幅及びライン間隔がいず
れも0,5μmの急俊なプロファイルを有するものであ
ることが確認された。
化層のパターン断面を走査型電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、膜厚が1.5μmでライン幅及びライン間隔がいず
れも0,5μmの急俊なプロファイルを有するものであ
ることが確認された。
実施例2
下記構造式(2)にて表わされる数平均分子量1000
0の重合体10gをシクロヘキサノンに溶解し、混合、
攪拌して感光性組成物を調製した。
0の重合体10gをシクロヘキサノンに溶解し、混合、
攪拌して感光性組成物を調製した。
・・・(2)
次いで、シリコンウェハ1−に実施例1と同様にポジ型
レジストからなる平坦化層を形成し、この・ド坦化層1
−に0.2μmのフィルタを通した前記感光性組成物か
らなる厚さ0.6μmのレジスト膜の形成、露光現像、
酸素RIE法によるエツチングを行なった。
レジストからなる平坦化層を形成し、この・ド坦化層1
−に0.2μmのフィルタを通した前記感光性組成物か
らなる厚さ0.6μmのレジスト膜の形成、露光現像、
酸素RIE法によるエツチングを行なった。
しかして、酸素RIE法によるエツチングの後の平坦化
層のパターン断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ
、膜厚が1.5μmでライン幅及びライン間隔がいずれ
も0.7μmの急俊なプロファイルを有するものである
ことが確認された。
層のパターン断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ
、膜厚が1.5μmでライン幅及びライン間隔がいずれ
も0.7μmの急俊なプロファイルを有するものである
ことが確認された。
実施例3
下記構造式(3)にて表わされる数平均分子量6000
の重合体5gをエチルセロソルブアセテート139に溶
解して感光性組成物を調製した。
の重合体5gをエチルセロソルブアセテート139に溶
解して感光性組成物を調製した。
・・・(3)
次いで、シリコンウェハ上に実施例1と同様にポジ型レ
ジストからなる平坦化層を形成し、この平坦化層上に0
.2μ゛mのフィルタを通した前記感光性組成物からな
る厚さ0.6μmのレジスト膜の形成、露光現像、酸素
RIE法によるエツチングを行なった。
ジストからなる平坦化層を形成し、この平坦化層上に0
.2μ゛mのフィルタを通した前記感光性組成物からな
る厚さ0.6μmのレジスト膜の形成、露光現像、酸素
RIE法によるエツチングを行なった。
しかして、酸素RXE/!:によるエツチングの後の平
坦化層のパターン断面を走査型電子顕微鏡で観察したと
ころ、膜厚が1.5μmでライン幅及びライン間隔がい
ずれも0.7μmの急俊なプロファイルを有するもので
あることが確認された。
坦化層のパターン断面を走査型電子顕微鏡で観察したと
ころ、膜厚が1.5μmでライン幅及びライン間隔がい
ずれも0.7μmの急俊なプロファイルを有するもので
あることが確認された。
実施例4
下記構造式(4)にて表わされる数平均分子量1500
のTlr合体59をエチルセロソルブアセテ−1・13
9に溶解して感光性わ1成物を調製した。
のTlr合体59をエチルセロソルブアセテ−1・13
9に溶解して感光性わ1成物を調製した。
・・(4)
次いで、シリコンウエハ−ヒにナフトキノンジアジドと
ノボラック樹脂からなるポジ型レジストを2.0μmの
厚さに塗布した後、200°Cて1時間加熱して平坦化
層を形成した。つづいて、この平坦化層上に0.2μm
のフィルタを通した前記感光性組成物を0.6μmの厚
さに塗布し、80℃で5分間プリベークした後、254
nmの光を用いて露光を行なった。ひきつづき、10
0°C130分間のインターベークを施した後、現像液
(シクロヘキサン:シクロへキサノン−1=3)で現像
してレジストノ寸ターンを形成した。この後、レジスト
膜くターンをマスクとして・+1坦化層を酸素RIE法
により工・ソチングした。
ノボラック樹脂からなるポジ型レジストを2.0μmの
厚さに塗布した後、200°Cて1時間加熱して平坦化
層を形成した。つづいて、この平坦化層上に0.2μm
のフィルタを通した前記感光性組成物を0.6μmの厚
さに塗布し、80℃で5分間プリベークした後、254
nmの光を用いて露光を行なった。ひきつづき、10
0°C130分間のインターベークを施した後、現像液
(シクロヘキサン:シクロへキサノン−1=3)で現像
してレジストノ寸ターンを形成した。この後、レジスト
膜くターンをマスクとして・+1坦化層を酸素RIE法
により工・ソチングした。
しかして、酸素RIE法による工・ソチングの後の平坦
化層のパターン断面を走査型電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、膜厚が2.0μmでライン幅及びライン間隔がいず
れも0.6μmの急俊なプロファイルを何するものであ
ることが確認された。
化層のパターン断面を走査型電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、膜厚が2.0μmでライン幅及びライン間隔がいず
れも0.6μmの急俊なプロファイルを何するものであ
ることが確認された。
実施例5
下記構造式(5)にて表わされる数平均分子量1700
の重合体5gをエチルセロソルブアセテート13gに溶
解して感光性組成物を調製した。
の重合体5gをエチルセロソルブアセテート13gに溶
解して感光性組成物を調製した。
・・・(5)
次いで、シリコンウェハ上に実施例4と同様にポジ型レ
ジストからなる平坦化層を形成し、この平坦化層」二に
0.2μmのフィルタを通した前記感光性組成物からな
る厚さ0.6μmのレジスト膜の形成、露光現像、酸素
RIE法によるエツチングを行なった。
ジストからなる平坦化層を形成し、この平坦化層」二に
0.2μmのフィルタを通した前記感光性組成物からな
る厚さ0.6μmのレジスト膜の形成、露光現像、酸素
RIE法によるエツチングを行なった。
しかして、酸素RIE法によるエツチングの後の平坦化
層のパターン断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ
、膜厚が2.0μmでライン幅及びライン間隔がいずれ
も0.6μmで急俊なプロファイルを何するものである
ことが確認、された。
層のパターン断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ
、膜厚が2.0μmでライン幅及びライン間隔がいずれ
も0.6μmで急俊なプロファイルを何するものである
ことが確認、された。
実施例6
下記構造式(6)にて表わされる数平均分子量8000
の重合体5gをエチルセロソルブアセテート13gに溶
解して感光性組成物を調製した。
の重合体5gをエチルセロソルブアセテート13gに溶
解して感光性組成物を調製した。
CH3CH3
→St−叶「−一→5i−(ト)h−
・・・(6)
次いで、シリコンウェハ上にナフトキノンジ了シトとノ
ボラック樹脂からなるポジ型レジストを1.5μmの厚
さに塗布した後、200℃で1時間加熱して平坦化層を
形成した。つづいて、この平坦化層上に0.2μmのフ
ィルタを通した前記感光性組成物を0.6μmの厚さに
塗布し、80℃で5分間プリベークした後、436 n
mの光を用いて露光を行なった。ひきつづき、3.0重
量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に
1分間浸漬して現像してレジストパターンを形成した。
ボラック樹脂からなるポジ型レジストを1.5μmの厚
さに塗布した後、200℃で1時間加熱して平坦化層を
形成した。つづいて、この平坦化層上に0.2μmのフ
ィルタを通した前記感光性組成物を0.6μmの厚さに
塗布し、80℃で5分間プリベークした後、436 n
mの光を用いて露光を行なった。ひきつづき、3.0重
量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に
1分間浸漬して現像してレジストパターンを形成した。
この後、レジストパターンをマスクとして平坦化層を酸
素RIEによりエツチングした。
素RIEによりエツチングした。
しかして、酸素RIE法によるエツチングの後の平坦化
層のパターン断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ
、膜厚が1.5μmでライン幅及びライン間隔がいずれ
も0.5μmの急俊なプロファイルを角°するものであ
ることが確認された。
層のパターン断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ
、膜厚が1.5μmでライン幅及びライン間隔がいずれ
も0.5μmの急俊なプロファイルを角°するものであ
ることが確認された。
実施例7
下記構造式(7)にて表わされる数平均分子量1000
0の重合体109をシクロヘキサノンに溶解し、混合、
攪拌して感光性組成物を調製した。
0の重合体109をシクロヘキサノンに溶解し、混合、
攪拌して感光性組成物を調製した。
次いで、シリコンウェハ上に実施例6と同様にポジ型レ
ジストからなる平坦化層を形成し、この平坦化層上に0
.2μmのフィルタを通した前記感光性組成物からなる
厚さ0168mのレジスト膜の形成、露光現像、酸素R
IE法によるエツチングを行なった。
ジストからなる平坦化層を形成し、この平坦化層上に0
.2μmのフィルタを通した前記感光性組成物からなる
厚さ0168mのレジスト膜の形成、露光現像、酸素R
IE法によるエツチングを行なった。
しかして、酸素RIE法によるエツチングの後の平坦化
層のパターン断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ
、膜厚が1.5μmでライン幅及びライン間隔がいずれ
も0.7μmの急俊なプロファイルを有するものである
ことが確認された。
層のパターン断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ
、膜厚が1.5μmでライン幅及びライン間隔がいずれ
も0.7μmの急俊なプロファイルを有するものである
ことが確認された。
実施例8
下記構造式(8)にて表わされる数平均分子量6000
の重合体5gをエチルセロソルブアセテート139に溶
解して感光性組成物を調製した。
の重合体5gをエチルセロソルブアセテート139に溶
解して感光性組成物を調製した。
・・・(8)
次いで、シリコンウェハ」−に実施例6と同様にポジ型
レジストからなる平坦化層を形成し、この平坦化層上に
0.2μmのフィルタを通した前記感光性組成物からな
る厚さ0.6μmのレジスト膜の形成、露光現像、酸素
RIE法によるエンチングを行なった。
レジストからなる平坦化層を形成し、この平坦化層上に
0.2μmのフィルタを通した前記感光性組成物からな
る厚さ0.6μmのレジスト膜の形成、露光現像、酸素
RIE法によるエンチングを行なった。
しかして、酸素RIE法によるエツチングの後の平坦化
層のパターン断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ
、膜厚が1.5μmでライン幅及びライン間隔がいずれ
も0.7μmの急俊なプロファイルを有するものである
ことが確認された。
層のパターン断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ
、膜厚が1.5μmでライン幅及びライン間隔がいずれ
も0.7μmの急俊なプロファイルを有するものである
ことが確認された。
実施例9
下記横這式(9)にて表わされる数平均分子量1500
の重合体5gをエチルセロソルブアセテート139に溶
解して感光性組成物を調製した。
の重合体5gをエチルセロソルブアセテート139に溶
解して感光性組成物を調製した。
○
・・・(9)
次いで、シリコンウェハ」−にナフトキノンジアジドと
ノボラック樹脂からなるポジ型レジストを2.0amの
厚さに塗布した後、200’Cで1時間加熱して平坦化
層を形成した。つづいて、この平坦化層、にに0.2μ
mのフィルタを通した前記感光性組成物を0.6μmの
厚さに塗布し、80 ”Cで5分間プリベークした後、
254 nmの光を用いて露光を行なった。ひきつづき
、100℃、30分間のインターベークを施した後、現
像液(シクロヘキサン:シクロへキサノン−1:3)で
現像してレジストパターンを形成した。この後、レジス
トパターンをマスクとして平坦化層を酸素RIE法によ
りエツチングした。
ノボラック樹脂からなるポジ型レジストを2.0amの
厚さに塗布した後、200’Cで1時間加熱して平坦化
層を形成した。つづいて、この平坦化層、にに0.2μ
mのフィルタを通した前記感光性組成物を0.6μmの
厚さに塗布し、80 ”Cで5分間プリベークした後、
254 nmの光を用いて露光を行なった。ひきつづき
、100℃、30分間のインターベークを施した後、現
像液(シクロヘキサン:シクロへキサノン−1:3)で
現像してレジストパターンを形成した。この後、レジス
トパターンをマスクとして平坦化層を酸素RIE法によ
りエツチングした。
しかして、酸素RIE法によるエツチングの後の一]l
坦化層のパターン断面を走査型電子顕微鏡で観察したと
ころ、膜厚が2.0μmでライン幅及びライン間隔がい
ずれも0.8μmの急俊なプロファイルを有するもので
あることが確認された。
坦化層のパターン断面を走査型電子顕微鏡で観察したと
ころ、膜厚が2.0μmでライン幅及びライン間隔がい
ずれも0.8μmの急俊なプロファイルを有するもので
あることが確認された。
実施例10
下記構造式(10)にて表わされる数平均分子量170
0の重合体5gをエチルセロソルブアセテート139に
溶解して感光性組成物を調製した。
0の重合体5gをエチルセロソルブアセテート139に
溶解して感光性組成物を調製した。
・・・(10)
次いで、シリコンウェハ上に実施例つと同様にポジ型レ
ジストからなる平坦化層を形成し、この平坦化層−1−
に0.2μmのフィルタを通した前記°感光性組成物か
らなる厚さ0.6μmのレジスト膜の形成、露光現像、
酸素RIE法によるエツチングを行なった。
ジストからなる平坦化層を形成し、この平坦化層−1−
に0.2μmのフィルタを通した前記°感光性組成物か
らなる厚さ0.6μmのレジスト膜の形成、露光現像、
酸素RIE法によるエツチングを行なった。
しかして、酸素RIE法によるエツチングの後の平坦化
層のパターン断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ
、膜厚が2.0amでライン幅及びライン間隔がいずれ
も0.6μmで急俊なプロファイルを有するものである
ことが確認された。
層のパターン断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ
、膜厚が2.0amでライン幅及びライン間隔がいずれ
も0.6μmで急俊なプロファイルを有するものである
ことが確認された。
なお、上記実施例では2層レジストシステムに適用した
例を説明したが、感光性組成物のみからなる単層レジス
トとして用いても良好なパターン形成がr+l能である
。
例を説明したが、感光性組成物のみからなる単層レジス
トとして用いても良好なパターン形成がr+l能である
。
[発明の効果]
以に詳述した如く、本発明の感光性組成物によれば酸素
RIHに対する耐性に優れ、更に基板の段差の影響を受
けないで膜厚を薄くできるため、パターン解像性が向」
−シ、かつ微細加工に極めて高都合である等顕著な効果
をaする。
RIHに対する耐性に優れ、更に基板の段差の影響を受
けないで膜厚を薄くできるため、パターン解像性が向」
−シ、かつ微細加工に極めて高都合である等顕著な効果
をaする。
Claims (2)
- (1)、下記一般式( I )にて表わされる構造単位を
有するポリシランを含有してなることを特徴とする感光
性組成物。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・( I ) 但し、式中のR_1〜R_4は水素原子、炭素数1〜1
0のアルキル基、炭素数6〜14の非置換もしくは置換
アリール基を示し、かつ同一であっても、異なってもよ
い。R_5、R_6は、炭素数1〜10の脂肪族基、炭
素数6〜14の非置換もしくは置換芳香族基を示し、同
一であっても、異なっていてもよい。R_7〜R_1_
5は、水素原子、水酸基、アルコキシ基、炭素数1〜1
0の脂肪族基、炭素数8〜14の非置換もしくは置換芳
香族基を示し、同一であっても、異なっていてもよい。 R_1_6は、ナフトキノンジアジドスルホン酸エステ
ル又はベンゾキノンジアジドスルホン酸エステルを示す
。l、nは正の整数を示し、mは零を含む正の整数を示
す。 - (2)、下記一般式(II)にて表わされる構造単位を有
するシロキサンを含有してなることを特徴とする感光性
組成物。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・(II) 但し、式中のR_1〜R_4は水素原子、炭素数1〜1
0のアルキル基、炭素数6〜14の非置換もしくは置換
アリール基を示し、かつ同一であっても、異なってもよ
い。R_5、R_6は、炭素数1〜10の脂肪族基、炭
素数6〜14の非置換もしくは置換芳香族基を示し、同
一であっても、異なつていてもよい。R_7〜R_1_
5は、水素原子、水酸基、アルコキシ基、炭素数1〜1
0の脂肪族基、炭素数6〜14の非置換もしくは置換芳
香族基を示し、同一であっても、異なっていてもよい。 R_1_6は、ナフトキノンジアジドスルホン酸エステ
ル又はベンゾキノンジアジドスルホン酸エステルを示す
。l、nは正の整数を示し、mは零を含む正の整数を示
す。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29056986A JPS63143538A (ja) | 1986-12-08 | 1986-12-08 | 感光性組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29056986A JPS63143538A (ja) | 1986-12-08 | 1986-12-08 | 感光性組成物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63143538A true JPS63143538A (ja) | 1988-06-15 |
Family
ID=17757719
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29056986A Pending JPS63143538A (ja) | 1986-12-08 | 1986-12-08 | 感光性組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63143538A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01222254A (ja) * | 1988-03-02 | 1989-09-05 | Fuji Photo Film Co Ltd | フォトレジスト組成物 |
JPH0627671A (ja) * | 1992-04-30 | 1994-02-04 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 感光性ケイ素含有レジスト組成物及びその使用方法 |
-
1986
- 1986-12-08 JP JP29056986A patent/JPS63143538A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01222254A (ja) * | 1988-03-02 | 1989-09-05 | Fuji Photo Film Co Ltd | フォトレジスト組成物 |
JPH0627671A (ja) * | 1992-04-30 | 1994-02-04 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 感光性ケイ素含有レジスト組成物及びその使用方法 |
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