JPH023055A - ケイ素含有レジスト - Google Patents
ケイ素含有レジストInfo
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- JPH023055A JPH023055A JP15177788A JP15177788A JPH023055A JP H023055 A JPH023055 A JP H023055A JP 15177788 A JP15177788 A JP 15177788A JP 15177788 A JP15177788 A JP 15177788A JP H023055 A JPH023055 A JP H023055A
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- Japan
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- resist
- silicon
- layer
- contg
- formula
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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。
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′の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、ケイ素含有レジストに関し、詳しくはｄｅｅ
ｐＵ Ｖに感光するケイ素含有レジストに係わる。
ｐＵ Ｖに感光するケイ素含有レジストに係わる。
（従来の技術）
半導体集積回路を始めとする各種の微細加１−を必要と
する電子部品の分野では、Ｉノジストカ（（，１゜く用
いられている。特に、電子機器の多機能化、高密開化に
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。微細なバタンを形成するためには、光
源の波長が短い程よ＜ 、ｄｅｅｐＵ Ｖに感光するレ
ジストが望まれている。
する電子部品の分野では、Ｉノジストカ（（，１゜く用
いられている。特に、電子機器の多機能化、高密開化に
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。微細なバタンを形成するためには、光
源の波長が短い程よ＜ 、ｄｅｅｐＵ Ｖに感光するレ
ジストが望まれている。
また、ウェハ等の基板上に一層のレジスト層を形成する
従来の単層レジスト法では、前記微細化の障害となる種
々の問題がある。例えば、集結回路の横方向の寸法の縮
小に比べてその縦方向のゴ法はあまり縮小されないため
、レジストバター−・の幅に対する高さの比は大きくと
らざるを得ながった。このため、複雑な段差構造を有す
るウェハ上でレジストパターンの寸法変化を押えていく
ことは、パターンの微細化が進に伴ってより困難となっ
てきた。
従来の単層レジスト法では、前記微細化の障害となる種
々の問題がある。例えば、集結回路の横方向の寸法の縮
小に比べてその縦方向のゴ法はあまり縮小されないため
、レジストバター−・の幅に対する高さの比は大きくと
らざるを得ながった。このため、複雑な段差構造を有す
るウェハ上でレジストパターンの寸法変化を押えていく
ことは、パターンの微細化が進に伴ってより困難となっ
てきた。
更に、各種の露光方法においても、最少寸法の縮小化に
伴って問題が生じてきている。例えば、光による露光で
は半導体基板上の前記段差に基づく反射光の干渉作用が
寸法精度に大きな影唇を与える。一方、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
ることができない問題があった。
伴って問題が生じてきている。例えば、光による露光で
は半導体基板上の前記段差に基づく反射光の干渉作用が
寸法精度に大きな影唇を与える。一方、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
ることができない問題があった。
上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 ７４
（Ｉ９８１） ［５ｏｌｉｄ ＳｔａｔｅＴｅｃｈ
ｎｏｌｏｇｙ、 ７４ （Ｉ９８１） ］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。
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 ７４
（Ｉ９８１） ［５ｏｌｉｄ ＳｔａｔｅＴｅｃｈ
ｎｏｌｏｇｙ、 ７４ （Ｉ９８１） ］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耐性を共に満足させ
るようレジストがないため、これらの機能を各々別々の
層で持たせており、その結果工程数が増加する。
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耐性を共に満足させ
るようレジストがないため、これらの機能を各々別々の
層で持たせており、その結果工程数が増加する。
（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、ｄｅｅｐＵ Ｖ等の波長の短い放射線に対して
感光し、かつ酸素リアクティブイオンエツチングに対す
る耐性（耐酸素ＲＩＥ性）に優れ、更にアルカリ水溶液
による現像が可能なケイ素含有レジストを提供しようと
するものである。
もので、ｄｅｅｐＵ Ｖ等の波長の短い放射線に対して
感光し、かつ酸素リアクティブイオンエツチングに対す
る耐性（耐酸素ＲＩＥ性）に優れ、更にアルカリ水溶液
による現像が可能なケイ素含有レジストを提供しようと
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）
本発明は、フェノール骨格を有するアルカリ可溶性のケ
イ素含有重合体と、下記一般式（Ｉ）にて表わされる化
合物とを含有することを特徴とするケイ素含有レジスト
である。
イ素含有重合体と、下記一般式（Ｉ）にて表わされる化
合物とを含有することを特徴とするケイ素含有レジスト
である。
但し、式中のＲ１−Ｒ６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、Ｒ７はケイ素を含む有機基、Ｒ
８は水素原子を示す。
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、Ｒ７はケイ素を含む有機基、Ｒ
８は水素原子を示す。
上記フェノール骨格を有する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したノボラック樹脂、或い
は■通常のアルカリ可溶性樹脂等を挙げることができる
。
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したノボラック樹脂、或い
は■通常のアルカリ可溶性樹脂等を挙げることができる
。
前記■のポリシロキサンを後掲する第１表に具体的に例
示する。前記■のポリシランを後掲する第２表に具体的
に例示する。前記■のノボラック樹脂は、後掲する第３
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類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、ｍ−クレ
ゾール、ｐ−クレゾール、キシレノール、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
。
示する。前記■のポリシランを後掲する第２表に具体的
に例示する。前記■のノボラック樹脂は、後掲する第３
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類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、ｍ−クレ
ゾール、ｐ−クレゾール、キシレノール、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
。
前記■のアルカリ可溶性樹脂としては、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
誘導体などのとの共重合体、イソブ凸ベニルフェノール
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のとの共重合体、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。
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
誘導体などのとの共重合体、イソブ凸ベニルフェノール
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のとの共重合体、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。
上記一般式（Ｉ）にて表わされるケイ素含有化合物は、
例えばＧｅｒｈａｒｄ Ｊａｇｅｒ ＣｈｅＩｌ、
Ｂｅｒ。
例えばＧｅｒｈａｒｄ Ｊａｇｅｒ ＣｈｅＩｌ、
Ｂｅｒ。
１０５．１３７〜１４９ （Ｉ９７２）に開示されて
いるアジピン酸クロリドとアルデヒド類やケトン類を塩
基の存在下で反応させる方法、或いはＨｅ ｒ ｌａ
ｒ ｎ５ｔｅｔｔｅｒ ｕｎｄ Ｋａｒｔ Ｋｉｅｈｓ
、 Ｃｈｅｍ、 Ｂｅｒ、 ９８．２０９９〜２１０２
（Ｉ９６５）に開示されている２−ジアゾ−ジヒドロ
レゾルシンとアルデヒド類又はケトン類を塩化水銀（Ｉ
Ｉ）の存在下で加熱する方法等により合成される。こう
した一般式（Ｉ）に導入されるＲ７であるケイ素を含む
有機基としては、例えばＣ１１２ＣＨ２５ｉ（Ｃ１ｌ
３ ） ３、Ｃ！＋２ Ｃｔｂ Ｃ）ｈ Ｃｌ１２５ｌ
（Ｃ１（３） ３、Ｃ１１２ＣＩ２ Ｃ１１２Ｃ１１２
ＣｌＩ２５ｔ（Ｃ１（３） ３、ＣＩ ２ ＣＩｔ□Ｃ
１ｈＣＨ□Ｃ１１２□ＣＬＣＩｈＣ１１□Ｃ１１２ＣＩ
＋□１（Ｃｌｈｈ、Ｃ１１２Ｃ１１２５ｊ（ＣＨ３）
２−０−３１（Ｃ１！３ ） ３、− Ｃ１１２Ｃ
Ｈ２５ｉ（Ｐｈ、Ｍｅ）−０−３ｌ（Ｐｈ）３、Ｃ１１
２Ｃｌ１（Ｃ１ｌ ３ ）Ｓｉ（Ｃｌｈ ） ２−０−
３ｊ（Ｃ１ｈ ） ３、−Ｐｈ−Ｃ１１２Ｃ１１２ＣＨ
２５ｌ（ＣＨ３） ３ 、−ＣＩ２ ０Ｈ２５ｔ（Ｐ
ｈ）ＣＨ３、−ＣＨ２ＣｌＩ２ ５ｉＰｈ（ＣＨ）３
、Ｃｌ１２ ＣＨ２５ｔ（Ｐｈ）２０ＳＩ（ＣＨ３）３
、ＣｌＩ２ Ｃｔｌ（Ｃｌｌ ３ ）Ｐｈ
２ ５ＩＯ３Ｉ（ＣＨ３） ３ 、ＣＬ Ｃ）
Ｉ（Ｃｌｌ ３ ）Ｓｌ（Ｃ）ｈ ） ３ 、
−Ｃｔｈ Ｃ１１（Ｃ１ｌ ３ ）ＳｉＰｈ ２ Ｃ１
１３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はメチル基を夫々示
す。かかる一般式（Ｉ）にて表わされるケイ素含有化合
物を後掲する第４表に具体的に例示する。
いるアジピン酸クロリドとアルデヒド類やケトン類を塩
基の存在下で反応させる方法、或いはＨｅ ｒ ｌａ
ｒ ｎ５ｔｅｔｔｅｒ ｕｎｄ Ｋａｒｔ Ｋｉｅｈｓ
、 Ｃｈｅｍ、 Ｂｅｒ、 ９８．２０９９〜２１０２
（Ｉ９６５）に開示されている２−ジアゾ−ジヒドロ
レゾルシンとアルデヒド類又はケトン類を塩化水銀（Ｉ
Ｉ）の存在下で加熱する方法等により合成される。こう
した一般式（Ｉ）に導入されるＲ７であるケイ素を含む
有機基としては、例えばＣ１１２ＣＨ２５ｉ（Ｃ１ｌ
３ ） ３、Ｃ！＋２ Ｃｔｂ Ｃ）ｈ Ｃｌ１２５ｌ
（Ｃ１（３） ３、Ｃ１１２ＣＩ２ Ｃ１１２Ｃ１１２
ＣｌＩ２５ｔ（Ｃ１（３） ３、ＣＩ ２ ＣＩｔ□Ｃ
１ｈＣＨ□Ｃ１１２□ＣＬＣＩｈＣ１１□Ｃ１１２ＣＩ
＋□１（Ｃｌｈｈ、Ｃ１１２Ｃ１１２５ｊ（ＣＨ３）
２−０−３１（Ｃ１！３ ） ３、− Ｃ１１２Ｃ
Ｈ２５ｉ（Ｐｈ、Ｍｅ）−０−３ｌ（Ｐｈ）３、Ｃ１１
２Ｃｌ１（Ｃ１ｌ ３ ）Ｓｉ（Ｃｌｈ ） ２−０−
３ｊ（Ｃ１ｈ ） ３、−Ｐｈ−Ｃ１１２Ｃ１１２ＣＨ
２５ｌ（ＣＨ３） ３ 、−ＣＩ２ ０Ｈ２５ｔ（Ｐ
ｈ）ＣＨ３、−ＣＨ２ＣｌＩ２ ５ｉＰｈ（ＣＨ）３
、Ｃｌ１２ ＣＨ２５ｔ（Ｐｈ）２０ＳＩ（ＣＨ３）３
、ＣｌＩ２ Ｃｔｌ（Ｃｌｌ ３ ）Ｐｈ
２ ５ＩＯ３Ｉ（ＣＨ３） ３ 、ＣＬ Ｃ）
Ｉ（Ｃｌｌ ３ ）Ｓｌ（Ｃ）ｈ ） ３ 、
−Ｃｔｈ Ｃ１１（Ｃ１ｌ ３ ）ＳｉＰｈ ２ Ｃ１
１３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はメチル基を夫々示
す。かかる一般式（Ｉ）にて表わされるケイ素含有化合
物を後掲する第４表に具体的に例示する。
上記フェノール骨格を有するアルカリ可溶性重合体に対
する上記一般式（Ｉ）のケイ素含有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。
する上記一般式（Ｉ）のケイ素含有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、該ケイ素含有化合物の配合量を１重量部未
満にすると十分な感光性を付与できず、かといってその
配合量が２００重量部を越えると塗布性が低下する恐れ
があるからである。
満にすると十分な感光性を付与できず、かといってその
配合量が２００重量部を越えると塗布性が低下する恐れ
があるからである。
なお、本発明においては必要に応じて前記フェノール骨
格を有するアルカリ可溶性重合体及び−般式（Ｉ）のケ
イ素含有化合物の他に、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秦料を配合してもよい。
格を有するアルカリ可溶性重合体及び−般式（Ｉ）のケ
イ素含有化合物の他に、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秦料を配合してもよい。
次に、本発明のケイ素含有レジストを用いた２層レノス
トシステムについて説明する。
トシステムについて説明する。
まず、基板上に平坦化剤を塗布した後、１００〜２５０
℃で３０〜１５０分間ベーキングを行なって所望の厚さ
の手用化層を形成する。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有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、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。かかる平坦化剤として
は、例えば置換ナフト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。
℃で３０〜１５０分間ベーキングを行なって所望の厚さ
の手用化層を形成する。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有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、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。かかる平坦化剤として
は、例えば置換ナフト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、前記平坦化層上に本発明のケイ素含有レジスト
を塗布した後、１５０℃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。本発明
のケイ素含有レジストの溶剤としては、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。
を塗布した後、１５０℃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。本発明
のケイ素含有レジストの溶剤としては、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、ケイ素含有レジ
スト中のケイ素含有化合物濃度、粘度等に゛より任意に
調整することが可能である。
スト中のケイ素含有化合物濃度、粘度等に゛より任意に
調整することが可能である。
次いで、平坦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
に対する溶解性が低くなる。この露光時の最適露光量は
、レジスト膜を構成する成分の種類にもよるが、通常Ｉ
ＩＩｊ／ｃ１ｊ〜１０Ｊ／ｃＩＩｌの範囲が好ましい。
ことにより、露光部が未露光部に比べてアルカリ水溶液
に対する溶解性が低くなる。この露光時の最適露光量は
、レジスト膜を構成する成分の種類にもよるが、通常Ｉ
ＩＩｊ／ｃ１ｊ〜１０Ｊ／ｃＩＩｌ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、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。ここに用いるアルカリ水溶液は、レジ
スト膜の未露光部分が速やかに溶解し、他の露光部分に
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ハイ
ドロオキシド水溶液などのテトラアルキルアンモニウム
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％以下の濃度で使用
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。現像後、水によって現
像液を洗浄除去する。
方式を採用できる。つづいて、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。ここに用いるアルカリ水溶液は、レジ
スト膜の未露光部分が速やかに溶解し、他の露光部分に
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ハイ
ドロオキシド水溶液などのテトラアルキルアンモニウム
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％以下の濃度で使用
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。現像後、水によって現
像液を洗浄除去する。
次いで、形成された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）によりエッチジグする。この時、本発
明のケイ素含有レジストからなるレジストパターンは酸
素ＲＩＨに曝されることによって、表面層に二酸化ケイ
素（ＳｉＯ，＋）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。
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）によりエッチジグする。この時、本発
明のケイ素含有レジストからなるレジストパターンは酸
素ＲＩＨに曝されることによって、表面層に二酸化ケイ
素（ＳｉＯ，＋）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か好ましい。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、Ｃ２Ｆ ６ 、ＣＣＪ！４ 、Ｂ Ｃ
ｌ！ ３ 、ＣＩ！ ２ 、ＨＣ１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
の種類とケイ素含有レジスト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。
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か好ましい。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、Ｃ２Ｆ ６ 、ＣＣＪ！４ 、Ｂ Ｃ
ｌ！ ３ 、ＣＩ！ ２ 、ＨＣ１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
の種類とケイ素含有レジスト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
化層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−１００等の剥離剤、酸素ガスプラズマ
等によって除去する。
化層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−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
ることも同等差支えない。例えば、ケイ素含有レジスト
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
密着性を向上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ベーク工程、ドライエツ
チングの前（、行なう紫外線の再照射工程等を挙げるこ
とができる。
ることも同等差支えない。例えば、ケイ素含有レジスト
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
密着性を向上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ベーク工程、ドライエツ
チングの前（、行なう紫外線の再照射工程等を挙げるこ
とができる。
（作用）
本発明によれば、フェノール骨格を有するアルカリ可溶
性重合体と感光剤として作用する上記一般式（Ｉ）にて
表わされるケイ素含有化合物とから構成することによっ
て、ｄｅｅｐＵ Ｖに対して高感度で高解像性を発揮で
きるため、微細なレジストパターンを形成できる。また
、レジストの一成分としてアルカリ可溶性重合体を用い
ることによって、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のレジストパターンを形
成できる。更に、レジストの他の成分として一般式（Ｉ
）にて表わされるケイ素含有化合物を用いることによっ
て現像後のレジストパターンの酸素リアクティブエツチ
ングに対する耐性（耐酸素ＲＩＥ性）を向上できる。従
って、微細かつ耐酸素ＲＩＥ性に優れたレジストパター
ンを形成できるために、２層レジスト法に有効に適用で
きる。
性重合体と感光剤として作用する上記一般式（Ｉ）にて
表わされるケイ素含有化合物とから構成することによっ
て、ｄｅｅｐＵ Ｖに対して高感度で高解像性を発揮で
きるため、微細なレジストパターンを形成できる。また
、レジストの一成分としてアルカリ可溶性重合体を用い
ることによって、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のレジストパターンを形
成できる。更に、レジストの他の成分として一般式（Ｉ
）にて表わされるケイ素含有化合物を用いることによっ
て現像後のレジストパターンの酸素リアクティブエツチ
ングに対する耐性（耐酸素ＲＩＥ性）を向上できる。従
って、微細かつ耐酸素ＲＩＥ性に優れたレジストパター
ンを形成できるために、２層レジスト法に有効に適用で
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
後掲する第５表中の構造式（Ａ）にて表わされるポリシ
ロキサン７０ｇと同第５表中の構造式（Ｂ）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４００ｇ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し、ケイ素含有レジスト
を調製した。
ロキサン７０ｇと同第５表中の構造式（Ｂ）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４００ｇ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し、ケイ素含有レジスト
を調製した。
次いで、シリコンウェハ上に市販のノボラック樹脂から
なるレジストを２．０μｍの厚さに塗布した後、２００
℃で３０分間加熱して平坦化層を形成した。つづいて、
この平坦化層上に前記ケイ素含有レジストを０．６μｍ
の厚さに塗布し、９０℃で５分間プリベークした後、２
４８ ｎｍのＫｒＦエキシマレーザ光を用いて露光（２
００ｒａＪ／ ａｊ ）を行なった。
なるレジストを２．０μｍの厚さに塗布した後、２００
℃で３０分間加熱して平坦化層を形成した。つづいて、
この平坦化層上に前記ケイ素含有レジストを０．６μｍ
の厚さに塗布し、９０℃で５分間プリベークした後、２
４８ ｎｍのＫｒＦエキシマレーザ光を用いて露光（２
００ｒａＪ／ ａｊ ）を行なった。
この後、１．０重量％濃度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。
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。
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２．３μｍでライン幅及びライン間隔がいずれ
も０．３μｍ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２．３μｍでライン幅及びライン間隔がいずれ
も０．３μｍ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
後掲する第５表中の構造式（Ｃ）にて表わされるポリシ
ロキサン７０ｇと同第５表中の構造式（Ｄ）にて表わさ
れるケイ素含有化合物３０９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、ケイ素含有レジスト
を調製した。
ロキサン７０ｇと同第５表中の構造式（Ｄ）にて表わさ
れるケイ素含有化合物３０９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、ケイ素含有レジスト
を調製した。
次いで、シリコンウェハ上に市販のノボラック樹脂から
なるレジストを２．０μｍの厚さに塗布し、２００℃で
３０分間加熱して平坦化層を形成した後、前記レジスト
を用いて実施例１と同様に塗布、露光、現像、酸素ＲＩ
Ｅを行なったところ、膜厚が２．３μｍでライン幅及び
ライン間隔がいずれも０．３μｍの急俊なプロファイル
を有するパターンが形成された。
なるレジストを２．０μｍの厚さに塗布し、２００℃で
３０分間加熱して平坦化層を形成した後、前記レジスト
を用いて実施例１と同様に塗布、露光、現像、酸素ＲＩ
Ｅを行なったところ、膜厚が２．３μｍでライン幅及び
ライン間隔がいずれも０．３μｍの急俊なプロファイル
を有するパターンが形成された。
実施例３
後掲する第５表中の構造式（Ｅ）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５表中の構造式（Ｆ）にて表わされるケ
イ素含有化合物３０９をエチルセロソルブアセテート４
００ｇ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、ケイ素含有レジストを調製
した。
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５表中の構造式（Ｆ）にて表わされるケ
イ素含有化合物３０９をエチルセロソルブアセテート４
００ｇ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、ケイ素含有レジストを調製
した。
次いで、シリコンウェハ上に市販のノボラック樹脂から
なるレジストを２．０μｍの厚さに塗布し、２００℃で
３０分間加熱して平坦化層を形成した後、前記レジスト
を用いて実施例１と同様に塗布、露光、現像、酸素ＲＩ
Ｅを行なった。但し、現像液としては３，０重量％濃度
のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用い
た。その結果、膜厚が２，３μｍでライン幅及びライン
間隔がいずれも０．３μｍの急俊なプロファイルを有す
るパターンか形成された。
なるレジストを２．０μｍの厚さに塗布し、２００℃で
３０分間加熱して平坦化層を形成した後、前記レジスト
を用いて実施例１と同様に塗布、露光、現像、酸素ＲＩ
Ｅを行なった。但し、現像液としては３，０重量％濃度
のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用い
た。その結果、膜厚が２，３μｍでライン幅及びライン
間隔がいずれも０．３μｍの急俊なプロファイルを有す
るパターンか形成された。
実施例４
ポリ（ｐ−ビニルフェノール）７０ｇと後掲する第５表
中の構造式（Ｇ）にて表わされるケイ素含有化合物５０
ｇ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ケイ素含有レジストを調製した。
中の構造式（Ｇ）にて表わされるケイ素含有化合物５０
ｇ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ケイ素含有レジストを調製した。
次いで、シリコンウェハ上に市販のノボラック樹脂から
なるレジストを２．０μｍの厚さに塗布し、２００℃で
３０分間加熱して平坦化層を形成した後、前記レジスト
を用いて実施例１と同様に塗布、露光、現像、酸素ＲＩ
Ｅを行なった。その結果、膜厚が２．３μｍでライン幅
及びライン間隔がいずれモ０，３μｍの急俊なプロファ
イルを有するパターンが形成された。
なるレジストを２．０μｍの厚さに塗布し、２００℃で
３０分間加熱して平坦化層を形成した後、前記レジスト
を用いて実施例１と同様に塗布、露光、現像、酸素ＲＩ
Ｅを行なった。その結果、膜厚が２．３μｍでライン幅
及びライン間隔がいずれモ０，３μｍの急俊なプロファ
イルを有するパターンが形成された。
［発明の効果］
以上詳述した如く、本発明のケイ素含有レジストによれ
ばｄｅｅｐＵ Ｖに対して良好に感光し、かつ耐酸素Ｒ
ＩＥ性に優れ、更にアルカリ水溶液により現像を行なう
ことができ、ひいては２層レジストシステムへの適用が
可能であると共に、微細加工に極めて好都合である等顕
著な効果を有する。
ばｄｅｅｐＵ Ｖに対して良好に感光し、かつ耐酸素Ｒ
ＩＥ性に優れ、更にアルカリ水溶液により現像を行なう
ことができ、ひいては２層レジストシステムへの適用が
可能であると共に、微細加工に極めて好都合である等顕
著な効果を有する。
第
表
（続き）
（続き）
第
表
第
表
（続き）
Ｈ
第３表
Ｃ２Ｈ５
２Ｈ５
第
表
（続き）
Ｃ２Ｈ５ＣＨ３
第
表
（続き）
第
表
（続き）
Ｈ
Ｈ
第
表
（続き）
Ｃ２Ｈ５
第
表
（続き）
Ｈ
第
表
（続き）
第
表
第
了（
（続き）
第
表
（続き）
Ｈ３ＣＨ３
第
表
（続き）
巣
表
（続き）
第
表
（続き）
第
表
［Ａ）
［Ｃ］
第
表
（続き）
［Ｅ］
第
表
（続き）
ＣＦ３
ＧＩ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 フェノール骨格を有するアルカリ可溶性重合体と、下記
一般式（ I ）にて表わされるケイ素含有化合物とを含
有することを特徴とするケイ素含有レジスト。 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） 但し、式中のＲ＿１〜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を示し、Ｒ＿７はケイ素を含む有機
基、Ｒ＿８は水素原子を示す。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15177788A JPH023055A (ja) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | ケイ素含有レジスト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15177788A JPH023055A (ja) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | ケイ素含有レジスト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH023055A true JPH023055A (ja) | 1990-01-08 |
Family
ID=15526072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15177788A Pending JPH023055A (ja) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | ケイ素含有レジスト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH023055A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008055331A (ja) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Toyota Boshoku Corp | エアクリーナ用フィルタ及びエアクリーナ |
-
1988
- 1988-06-20 JP JP15177788A patent/JPH023055A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008055331A (ja) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Toyota Boshoku Corp | エアクリーナ用フィルタ及びエアクリーナ |
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