JPH05181280A - レジスト - Google Patents
レジストInfo
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- JPH05181280A JPH05181280A JP4083079A JP8307992A JPH05181280A JP H05181280 A JPH05181280 A JP H05181280A JP 4083079 A JP4083079 A JP 4083079A JP 8307992 A JP8307992 A JP 8307992A JP H05181280 A JPH05181280 A JP H05181280A
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- polysilane
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- Silicon Polymers (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 下記一般式［１］及び［２］のいずれかで表
されるポリシランによりレジストを調製する。 【化１】 （式中Ｒ1 〜Ｒ14は水酸基，水素，ビニル基，アルキル
基，アルコキシ基または芳香族基の中より選ばれ、かつ
Ｒ1 〜Ｒ5 の少なくとも１つ、及びＲ6 〜Ｒ12の少なく
とも１つは水酸基である。） 【効果】 感光性を有するとともにドライエッチング耐
性に優れ、かつアルカリ現像による微細で高精度なパタ
ーン形成が可能なレジストを実現することができる。
されるポリシランによりレジストを調製する。 【化１】 （式中Ｒ1 〜Ｒ14は水酸基，水素，ビニル基，アルキル
基，アルコキシ基または芳香族基の中より選ばれ、かつ
Ｒ1 〜Ｒ5 の少なくとも１つ、及びＲ6 〜Ｒ12の少なく
とも１つは水酸基である。） 【効果】 感光性を有するとともにドライエッチング耐
性に優れ、かつアルカリ現像による微細で高精度なパタ
ーン形成が可能なレジストを実現することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、多層レジストシステム
に好適に用いることができるレジストに関する。
に好適に用いることができるレジストに関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路を始めとする各種の微細
加工が必要な電子部品の分野では、これまでレジストを
用いたパターンの形成が広く行なわれている。このよう
なパターン形成方法としては、従来、例えばウェハ上に
一層のレジスト膜を形成するだけの所謂単層レジスト法
が一般的であった。而るに半導体集積回路の製造におい
ては、年々加工最小寸法が縮小されるに至り、この単層
レジスト法について各種の問題点が指摘されるようにな
った。
加工が必要な電子部品の分野では、これまでレジストを
用いたパターンの形成が広く行なわれている。このよう
なパターン形成方法としては、従来、例えばウェハ上に
一層のレジスト膜を形成するだけの所謂単層レジスト法
が一般的であった。而るに半導体集積回路の製造におい
ては、年々加工最小寸法が縮小されるに至り、この単層
レジスト法について各種の問題点が指摘されるようにな
った。
【０００３】すなわち半導体集積回路では、横方向の寸
法の縮小に比べてその縦方向の寸法はあまり縮小されな
いため、レジストパターンの幅に対する高さの比は大き
くとらざるを得なかった。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抑えて
いくことは、パターンの微細化が進むに伴ってより困難
となってきた。
法の縮小に比べてその縦方向の寸法はあまり縮小されな
いため、レジストパターンの幅に対する高さの比は大き
くとらざるを得なかった。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抑えて
いくことは、パターンの微細化が進むに伴ってより困難
となってきた。
【０００４】更に、各種の露光方法においても、最小寸
法の縮小化に伴って別の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段差に基づく反射
光の干渉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。
法の縮小化に伴って別の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段差に基づく反射
光の干渉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。
【０００５】上述した問題点を解決する一方法として、
多層レジストシステムが開発されている。かかる多層レ
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(1981)[Solid State Technology ７４(198
1)] に概説が記載されているが、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、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からの
反射防止の役割を有する最下層と、該最下層をエッチン
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。
多層レジストシステムが開発されている。かかる多層レ
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(1981)[Solid State Technology ７４(198
1)] に概説が記載されているが、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、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からの
反射防止の役割を有する最下層と、該最下層をエッチン
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。
【０００６】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、ｄｅ
ｅｐＵＶ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ッチングに対する耐性（耐酸
素ＲＩＥ性）を共に満足させるようなレジストがないた
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という問題点があった。
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、ｄｅ
ｅｐＵＶ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ッチングに対する耐性（耐酸
素ＲＩＥ性）を共に満足させるようなレジストがないた
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という問題点があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
多層レジストシステムでは、感光性と耐酸素ＲＩＥ性と
を共に満足するレジストがないため、これらの機能を有
する層を別々に形成する必要があり、ひいてはパターン
形成までの工程数が増加するという問題があった。
多層レジストシステムでは、感光性と耐酸素ＲＩＥ性と
を共に満足するレジストがないため、これらの機能を有
する層を別々に形成する必要があり、ひいてはパターン
形成までの工程数が増加するという問題があった。
【０００８】本発明はこのような問題を解決して、感光
性を有するとともにドライエッチング耐性に優れ、かつ
アルカリ現像による微細で高精度なパターン形成が可能
なレジストを提供することを目的としている。
性を有するとともにドライエッチング耐性に優れ、かつ
アルカリ現像による微細で高精度なパターン形成が可能
なレジストを提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するためになされた本発明は、下記一般式［１］及び
［２］のいずれかで表されるポリシランからなるレジス
トである。すなわち本発明のレジストは、フェノール性
水酸基を有するアリール基が側鎖に導入されているポリ
シランからなることを特徴としている。
するためになされた本発明は、下記一般式［１］及び
［２］のいずれかで表されるポリシランからなるレジス
トである。すなわち本発明のレジストは、フェノール性
水酸基を有するアリール基が側鎖に導入されているポリ
シランからなることを特徴としている。
【００１０】
【化２】 （式中、Ｒ1 〜Ｒ14は水酸基，水素，ビニル基，アルキ
ル基，アルコキシ基または芳香族基の中より選ばれ、か
つＲ1 〜Ｒ5 の少なくとも１つ、及びＲ6 〜Ｒ12の少な
くとも１つは水酸基である。）本発明のレジストは、上
記のポリシランが光，電子線，Ｘ線等のエネルギー線照
射により分解することに基づき、エネルギー線照射部分
が現像液により選択的に溶解除去されるポジ型のレジス
トとして機能する。
ル基，アルコキシ基または芳香族基の中より選ばれ、か
つＲ1 〜Ｒ5 の少なくとも１つ、及びＲ6 〜Ｒ12の少な
くとも１つは水酸基である。）本発明のレジストは、上
記のポリシランが光，電子線，Ｘ線等のエネルギー線照
射により分解することに基づき、エネルギー線照射部分
が現像液により選択的に溶解除去されるポジ型のレジス
トとして機能する。
【００１１】本発明において、上記ポリシランの分子量
は500 〜500000、特に1000〜30000の範囲が溶解度及び
感度の点から好ましい。このようなポリシランは、シリ
ルエーテルで保護したフェノール性の水酸基を有するジ
クロロシランをキシレン中金属ナトリウムと反応させて
容易に得ることができ、例えば、次のような方法により
合成する。ｍ−フェノールジクロロシランの水酸基をト
リメチルシリル基で保護し、トルエンまたはキシレン中
で金属ナトリウムと反応させたのち、保護基をメタノー
ル中で可溶媒分解し、フェノール性水酸基を有するフェ
ニル基が側鎖に導入されたポリシランを得る。なお本発
明では、このようなポリシランが単独又は混合物の形で
用いられる。
は500 〜500000、特に1000〜30000の範囲が溶解度及び
感度の点から好ましい。このようなポリシランは、シリ
ルエーテルで保護したフェノール性の水酸基を有するジ
クロロシランをキシレン中金属ナトリウムと反応させて
容易に得ることができ、例えば、次のような方法により
合成する。ｍ−フェノールジクロロシランの水酸基をト
リメチルシリル基で保護し、トルエンまたはキシレン中
で金属ナトリウムと反応させたのち、保護基をメタノー
ル中で可溶媒分解し、フェノール性水酸基を有するフェ
ニル基が側鎖に導入されたポリシランを得る。なお本発
明では、このようなポリシランが単独又は混合物の形で
用いられる。
【００１２】次に、本発明のレジストを用いたパターン
形成方法について説明する。
形成方法について説明する。
【００１３】まず、基板上に平坦化剤を塗布した後、通
常50〜250 ℃好ましくは80〜220 ℃で0.5 〜120 分好ま
しくは１〜90分乾燥させ、所望の厚さの平坦化層を形成
する。ここに用いる基板としては、例えばシリコンウェ
ハ、表面に各種の絶縁膜や電極，配線等が形成され段差
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、半導体集積回路等の製造
において支障を生じない程度の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らな
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、ポリブタジエン、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。
常50〜250 ℃好ましくは80〜220 ℃で0.5 〜120 分好ま
しくは１〜90分乾燥させ、所望の厚さの平坦化層を形成
する。ここに用いる基板としては、例えばシリコンウェ
ハ、表面に各種の絶縁膜や電極，配線等が形成され段差
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、半導体集積回路等の製造
において支障を生じない程度の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らな
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、ポリブタジエン、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。
【００１４】次いで前記平坦化層上に、本発明のレジス
トを有機溶媒に溶解してなるレジスト溶液を塗布した
後、50〜200 ℃好ましくは80〜120 ℃で0.5 〜120 分好
ましくは１〜60分乾燥させ、所望の厚さのレジスト膜を
形成する。このとき用いられる有機溶媒としては、例え
ばトルエン、キシレン、ｏ−ジクロロベンゼン、クロロ
ホルム、エタノール、ｉ−プロピルアルコール、シクロ
ペンタノン、シクロヘキサノン、メチルセロソルブ、エ
チルセロソルブアセテート、アセトン、メチルエチルケ
トン、酢酸エチル、酢酸ブチル等が挙げられる。これら
の有機溶媒は、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、レ
ジスト溶液中のポリシラン濃度、粘度等により任意に調
整することが可能である。
トを有機溶媒に溶解してなるレジスト溶液を塗布した
後、50〜200 ℃好ましくは80〜120 ℃で0.5 〜120 分好
ましくは１〜60分乾燥させ、所望の厚さのレジスト膜を
形成する。このとき用いられる有機溶媒としては、例え
ばトルエン、キシレン、ｏ−ジクロロベンゼン、クロロ
ホルム、エタノール、ｉ−プロピルアルコール、シクロ
ペンタノン、シクロヘキサノン、メチルセロソルブ、エ
チルセロソルブアセテート、アセトン、メチルエチルケ
トン、酢酸エチル、酢酸ブチル等が挙げられる。これら
の有機溶媒は、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、レ
ジスト溶液中のポリシラン濃度、粘度等により任意に調
整することが可能である。
【００１５】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
ルカリ水溶液等の現像液に対する溶解性が高くなる。こ
の露光は常法に従い、可視・赤外・紫外光線又は電子線
等のエネルギー線を照射することにより行なわれ、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１mJ／cm2 〜 10J／cm2 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
れの方式も採用できる。この後、アルカリ水溶液、有機
溶剤等の現像液で露光されたレジスト膜を現像処理する
ことにより、レジスト膜の露光部分が溶解除去されて所
望のパターンが形成される。なおこのような現像処理の
前には、例えばホットプレート上で50〜120 ℃、0.5 〜
15分程度の熱処理を施してもよく、一方現像処理の後
は、通常50〜120 ℃、0.5 〜120 分程度の熱処理が施さ
れる。また現像処理の際に用いられる上記のアルカリ水
溶液としては、具体的にはテトラメチルアンモニウムヒ
ドロキシド、コリン等の有機アルカリ水溶液や水酸化ナ
トリウム、水酸化カリウム等の無機アルカリ水溶液が挙
げられ、有機溶剤としては、アセトン等が例示される。
ここで前述したようなアルカリ水溶液は、15重量％以下
の濃度で用いることが好ましく、現像の方法は浸漬法、
スプレー法等特に限定されない。
分を露光することにより、露光部が未露光部に比べてア
ルカリ水溶液等の現像液に対する溶解性が高くなる。こ
の露光は常法に従い、可視・赤外・紫外光線又は電子線
等のエネルギー線を照射することにより行なわれ、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１mJ／cm2 〜 10J／cm2 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
れの方式も採用できる。この後、アルカリ水溶液、有機
溶剤等の現像液で露光されたレジスト膜を現像処理する
ことにより、レジスト膜の露光部分が溶解除去されて所
望のパターンが形成される。なおこのような現像処理の
前には、例えばホットプレート上で50〜120 ℃、0.5 〜
15分程度の熱処理を施してもよく、一方現像処理の後
は、通常50〜120 ℃、0.5 〜120 分程度の熱処理が施さ
れる。また現像処理の際に用いられる上記のアルカリ水
溶液としては、具体的にはテトラメチルアンモニウムヒ
ドロキシド、コリン等の有機アルカリ水溶液や水酸化ナ
トリウム、水酸化カリウム等の無機アルカリ水溶液が挙
げられ、有機溶剤としては、アセトン等が例示される。
ここで前述したようなアルカリ水溶液は、15重量％以下
の濃度で用いることが好ましく、現像の方法は浸漬法、
スプレー法等特に限定されない。
【００１６】次に、形成されたパターンをマスクとして
露出する平坦化層を酸素ガスプラズマ又は適当な溶剤を
用いてエッチングする。このとき、より好ましいのは酸
素ガスプラズマを用いた酸素リアクティブイオンエッチ
ング法（酸素ＲＩＥ法）であり、この場合は通常１×10
-4〜１×10-1Torr、0.01〜10ｗ／cm2 で１〜120 分間処
理する。この際、本発明のレジストを用いて形成された
パターンは酸素ＲＩＥに曝されることによって、表面層
に二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）又は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、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。
露出する平坦化層を酸素ガスプラズマ又は適当な溶剤を
用いてエッチングする。このとき、より好ましいのは酸
素ガスプラズマを用いた酸素リアクティブイオンエッチ
ング法（酸素ＲＩＥ法）であり、この場合は通常１×10
-4〜１×10-1Torr、0.01〜10ｗ／cm2 で１〜120 分間処
理する。この際、本発明のレジストを用いて形成された
パターンは酸素ＲＩＥに曝されることによって、表面層
に二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）又は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、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。
【００１７】こうして得られたパターンをマスクとし
て、最後に基板のエッチングを行なう。このエッチング
手段としては、ウェットエッチング法やドライエッチン
グ法が採用されるが、３μｍ以下の微細なパターンを形
成する場合にはドライエッチング法が好ましい。ウェッ
トエッチング剤としては、シリコン酸化膜をエッチング
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、アルミニウムをエッ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
ロム系膜をエッ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。ドライエッチ
ング用ガスとしては、ＣＦ4 ，Ｃ2 Ｆ6 ，ＣＣｌ4 ，Ｂ
Ｃｌ3 ，Ｃｌ2 ，ＨＣｌ，Ｈ2 等を挙げることができ
る。必要に応じてこれらのガスは組合わせて使用され
る。エッチングの条件としては、微細パターンが形成さ
れる物質の種類と用いられたレジストとの組合わせに基
づいて、反応槽内のウェットエッチング剤の濃度、ドラ
イエッ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、最後に基板のエッチングを行なう。このエッチング
手段としては、ウェットエッチング法やドライエッチン
グ法が採用されるが、３μｍ以下の微細なパターンを形
成する場合にはドライエッチング法が好ましい。ウェッ
トエッチング剤としては、シリコン酸化膜をエッチング
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、アルミニウムをエッ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
ロム系膜をエッ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。ドライエッチ
ング用ガスとしては、ＣＦ4 ，Ｃ2 Ｆ6 ，ＣＣｌ4 ，Ｂ
Ｃｌ3 ，Ｃｌ2 ，ＨＣｌ，Ｈ2 等を挙げることができ
る。必要に応じてこれらのガスは組合わせて使用され
る。エッチングの条件としては、微細パターンが形成さ
れる物質の種類と用いられたレジストとの組合わせに基
づいて、反応槽内のウェットエッチング剤の濃度、ドラ
イエッ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。
【００１８】上述したエッチング後には、前記基板上に
残存する平坦化層及び本発明のレジストを用いて形成さ
れたパターンを例えばナガセ化成社製商品名：Ｊ−１０
０等の剥離剤、酸素ガスプラズマ等によって除去する。
残存する平坦化層及び本発明のレジストを用いて形成さ
れたパターンを例えばナガセ化成社製商品名：Ｊ−１０
０等の剥離剤、酸素ガスプラズマ等によって除去する。
【００１９】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何等差支えない。例えば、本発明
の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、レジスト膜の現像後に現像液を除去
する目的で行なうリンス工程、ドライエッチングの前に
行なう紫外線の再照射工程等を挙げることができる。な
お、以上は本発明のレジストを多層レジストシステムに
用いる場合について示したが、本発明のレジストは従来
の単層レジストとして用いることも可能である。
工程を付加することも何等差支えない。例えば、本発明
の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、レジスト膜の現像後に現像液を除去
する目的で行なうリンス工程、ドライエッチングの前に
行なう紫外線の再照射工程等を挙げることができる。な
お、以上は本発明のレジストを多層レジストシステムに
用いる場合について示したが、本発明のレジストは従来
の単層レジストとして用いることも可能である。
【００２０】さらに本発明のレジストにおいては、必要
に応じて、貯蔵安定性を高めるための熱重合防止剤、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させるための密着性向上
剤、紫外線吸収剤、界面活性剤、増感剤などの添加剤や
上記ポリシラン以外のアルカリ可溶性樹脂が配合されて
もよい。
に応じて、貯蔵安定性を高めるための熱重合防止剤、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させるための密着性向上
剤、紫外線吸収剤、界面活性剤、増感剤などの添加剤や
上記ポリシラン以外のアルカリ可溶性樹脂が配合されて
もよい。
【００２１】
実施例１ シリコンウェハ上に、ノボラック樹脂の酢酸セロソルブ
溶液をスピンナーで塗布し、220 ℃で１時間乾燥させて
厚さ2.0 μｍの平坦化層を形成した。次いで下記構造式
［３］で表されるポリシラン20重量部をシクロヘキサノ
ン450 重量部に溶解させてレジスト溶液を調製し、これ
を前記平坦化層上にスピンナーで塗布し、90℃で２分間
乾燥させて厚さ0.4 μｍのレジスト膜を形成した。
溶液をスピンナーで塗布し、220 ℃で１時間乾燥させて
厚さ2.0 μｍの平坦化層を形成した。次いで下記構造式
［３］で表されるポリシラン20重量部をシクロヘキサノ
ン450 重量部に溶解させてレジスト溶液を調製し、これ
を前記平坦化層上にスピンナーで塗布し、90℃で２分間
乾燥させて厚さ0.4 μｍのレジスト膜を形成した。
【００２２】次に、前記レジスト膜の所定の領域を313
ｎｍの単色光で露光した後、テトラメチルアンモニウム
ヒドロキシドの0.5 wt％水溶液を用いて45秒間現像し、
200℃で30分間乾燥することにより所望のパターンが形
成された。この後このパターンをマスクとして、露出し
た平坦化層のエッチングを酸素ガスプラズマ（2.0 ×10
-2Torr、0.06Ｗ／cm2 ）を用いて30分間行なった結果、
線幅0.6 μｍと高精度なパターンが形成された。
ｎｍの単色光で露光した後、テトラメチルアンモニウム
ヒドロキシドの0.5 wt％水溶液を用いて45秒間現像し、
200℃で30分間乾燥することにより所望のパターンが形
成された。この後このパターンをマスクとして、露出し
た平坦化層のエッチングを酸素ガスプラズマ（2.0 ×10
-2Torr、0.06Ｗ／cm2 ）を用いて30分間行なった結果、
線幅0.6 μｍと高精度なパターンが形成された。
【００２３】
【化３】 実施例２ シリコンウェハ上に実施例１と同様にして平坦化層を形
成した後、下記構造式［４］で表されるポリシランを用
いた以外は実施例１と同様のレジスト溶液を調製し、こ
れを前記平坦化層上にスピンナーで塗布して90℃で２分
間乾燥させ、厚さ0.3 μｍのレジスト膜を形成した。
成した後、下記構造式［４］で表されるポリシランを用
いた以外は実施例１と同様のレジスト溶液を調製し、こ
れを前記平坦化層上にスピンナーで塗布して90℃で２分
間乾燥させ、厚さ0.3 μｍのレジスト膜を形成した。
【００２４】次に、前記レジスト膜の所定の領域を365
ｎｍの単色光で露光した後、テトラメチルアンモニウム
ヒドロキシドの0.5 wt％水溶液を用いて45秒間現像し、
200℃で30分間乾燥することにより所望のパターンが形
成された。この後このパターンをマスクとして、露出し
た平坦化層のエッチングを酸素ガスプラズマ（2.0 ×10
-2Torr、0.06Ｗ／cm2 ）を用いて30分間行なった結果、
線幅0.6 μｍと高精度なパターンが形成された。
ｎｍの単色光で露光した後、テトラメチルアンモニウム
ヒドロキシドの0.5 wt％水溶液を用いて45秒間現像し、
200℃で30分間乾燥することにより所望のパターンが形
成された。この後このパターンをマスクとして、露出し
た平坦化層のエッチングを酸素ガスプラズマ（2.0 ×10
-2Torr、0.06Ｗ／cm2 ）を用いて30分間行なった結果、
線幅0.6 μｍと高精度なパターンが形成された。
【００２５】
【化４】 実施例３ ｍ−ブロモフェノール100 ｇをＴＨＦ（テトラヒドロフ
ラン）100 ｇに溶かした溶液を、トリメチルシリルクロ
ライド65.2ｇとトリエチルアミン60ｇのＴＨＦ溶液（40
0 ｇ）中に滴下した。滴下終了後、反応混合物を２時間
還流した。続いて、窒素雰囲気中でろ別し、ＴＨＦを常
圧で留去した後、ヘキサンを加えて析出した塩を再度ろ
別した。ろ液を濃縮後減圧蒸留（68℃／0.1 mmＨｇ）し
て、ｍ−トリメチルシリルオキシブロモベンゼンを得
た。（収率95％） 次に、上記ｍ−トリメチルシリルオキシブロモベンゼン
24.5ｇ、メチルトリクロロシラン18ｇ、金属マグネシウ
ム2.4 ｇ、ＴＨＦ200 ｇを混合し、触媒としてのヨウ素
を加えた後に加熱還流した。36時間還流して不溶物をろ
別した後、濃縮、減圧蒸留（105 ℃／0.1 mmＨｇ）し
て、ｍ−トリメチルシリルオキシフェニルメチルジクロ
ロシランを得た。（収率35％） 次いでｍ−トリメチルシリルオキシフェニルメチルジク
ロロシラン27.9ｇのＴＨＦ溶液（60ｇ）を、2.3 ｇの金
属ナトリウムが分散されたＴＨＦ溶液（60ｇ）中に110
℃で滴下した。滴下終了後110 ℃で３時間反応させ、続
いて室温に戻して不溶物をろ別した。さらにろ液を濃縮
した後、メタノール中で撹拌することにより、ポリシラ
ンが合成された。この後、得られたポリシランのメタノ
ール溶液をトルエン中に滴下し不溶分を乾燥して、ポリ
シランを精製した。（収率6.5 ％）係るポリシランのＮ
ＭＲスペクトル図を図１に示す。これにより、係るポリ
シランが下記構造式［５］で表されるような構造を有す
ることが確認された。
ラン）100 ｇに溶かした溶液を、トリメチルシリルクロ
ライド65.2ｇとトリエチルアミン60ｇのＴＨＦ溶液（40
0 ｇ）中に滴下した。滴下終了後、反応混合物を２時間
還流した。続いて、窒素雰囲気中でろ別し、ＴＨＦを常
圧で留去した後、ヘキサンを加えて析出した塩を再度ろ
別した。ろ液を濃縮後減圧蒸留（68℃／0.1 mmＨｇ）し
て、ｍ−トリメチルシリルオキシブロモベンゼンを得
た。（収率95％） 次に、上記ｍ−トリメチルシリルオキシブロモベンゼン
24.5ｇ、メチルトリクロロシラン18ｇ、金属マグネシウ
ム2.4 ｇ、ＴＨＦ200 ｇを混合し、触媒としてのヨウ素
を加えた後に加熱還流した。36時間還流して不溶物をろ
別した後、濃縮、減圧蒸留（105 ℃／0.1 mmＨｇ）し
て、ｍ−トリメチルシリルオキシフェニルメチルジクロ
ロシランを得た。（収率35％） 次いでｍ−トリメチルシリルオキシフェニルメチルジク
ロロシラン27.9ｇのＴＨＦ溶液（60ｇ）を、2.3 ｇの金
属ナトリウムが分散されたＴＨＦ溶液（60ｇ）中に110
℃で滴下した。滴下終了後110 ℃で３時間反応させ、続
いて室温に戻して不溶物をろ別した。さらにろ液を濃縮
した後、メタノール中で撹拌することにより、ポリシラ
ンが合成された。この後、得られたポリシランのメタノ
ール溶液をトルエン中に滴下し不溶分を乾燥して、ポリ
シランを精製した。（収率6.5 ％）係るポリシランのＮ
ＭＲスペクトル図を図１に示す。これにより、係るポリ
シランが下記構造式［５］で表されるような構造を有す
ることが確認された。
【００２６】
【化５】 このポリシラン20ｇをエチルセロソルブアセテート80ｇ
に溶解してレジスト溶液を調製し、2.0 μｍ，1.0 μ
ｍ，0.5 μｍ，0.2 μｍのポアサイズのフィルタで加圧
ろ過した後、スピンナーでシリコンウェハ上にレジスト
膜を形成した。続いて90℃で５分間熱処理を施した後、
ＫｒＦエキシマレーザステッパ（ＮＡ；0.37）で露光
（450 mJ／cm2 ）、テトラメチルアンモニウムヒドロキ
シドの3.5 wt％水溶液で現像してパターンを形成した。
この後、形成されたパターンを観察したところ、0.325
μｍのラインとスペースの急峻なプロファイルを有する
ものであることが判った。また、このパターンをホット
プレート上で加熱してその耐熱性を評価したところ、12
0 ℃までパターン形状が変形せず、良好な耐熱性を有し
ていることが確認された。 実施例４ 前記構造式［５］で表されるポリシラン（Ｍｗ；8500）
30ｇと、アルカリ可溶性樹脂としてｍ−クレゾール及び
３，４−キシレゾールをそれぞれ６：４のモル比で含有
するＭｗ；8500のノボラック樹脂70ｇをアセテートセロ
ソルブ300 ｍろに溶解し、混合、撹拌してレジスト溶液
を調製した。次いで、この溶液を実施例３と同様にろ過
してスピンナーでシリコンウェハ上に塗布した後、100
℃で５分間乾燥して厚さ1.2 μｍのレジスト膜を得た。
この後、水銀ランプを光源としたコンタクト露光機を用
いて得られたレジスト膜を露光（230 mJ／cm2 ）し、テ
トラメチルアンモニウムヒドロキシドの0.79wt％水溶液
で現像したところ、0.5 μｍのラインとスペースの急峻
なプロファイルを有するパターンが形成された。さらに
係るパターンをホットプレート上で加熱したところ、15
0 ℃で５分間保持してもパターン形状が変形せず、良好
な耐熱性を有していることが確認された。 実施例５ まず、実施例３におけるポリシランの合成法に準じて、
下記構造式［６］で表されるポリシランを合成した（収
率10％）。このポリシランについて、実施例３と同様の
方法でレジスト溶液を調製し、シリコンウェハ上にレジ
スト膜を形成した後、熱処理、露光、現像を順次行なっ
てパターンを形成した。この後、形成されたパターンを
を観察したところ、0.3 μｍのラインとスペースの急峻
なプロファイルを有するものであることが判った。ま
た、このパターンをホットプレート上で加熱してその耐
熱性を評価したところ、150 ℃までパターン形状が変形
せず、良好な耐熱性を有していることが確認された。
に溶解してレジスト溶液を調製し、2.0 μｍ，1.0 μ
ｍ，0.5 μｍ，0.2 μｍのポアサイズのフィルタで加圧
ろ過した後、スピンナーでシリコンウェハ上にレジスト
膜を形成した。続いて90℃で５分間熱処理を施した後、
ＫｒＦエキシマレーザステッパ（ＮＡ；0.37）で露光
（450 mJ／cm2 ）、テトラメチルアンモニウムヒドロキ
シドの3.5 wt％水溶液で現像してパターンを形成した。
この後、形成されたパターンを観察したところ、0.325
μｍのラインとスペースの急峻なプロファイルを有する
ものであることが判った。また、このパターンをホット
プレート上で加熱してその耐熱性を評価したところ、12
0 ℃までパターン形状が変形せず、良好な耐熱性を有し
ていることが確認された。 実施例４ 前記構造式［５］で表されるポリシラン（Ｍｗ；8500）
30ｇと、アルカリ可溶性樹脂としてｍ−クレゾール及び
３，４−キシレゾールをそれぞれ６：４のモル比で含有
するＭｗ；8500のノボラック樹脂70ｇをアセテートセロ
ソルブ300 ｍろに溶解し、混合、撹拌してレジスト溶液
を調製した。次いで、この溶液を実施例３と同様にろ過
してスピンナーでシリコンウェハ上に塗布した後、100
℃で５分間乾燥して厚さ1.2 μｍのレジスト膜を得た。
この後、水銀ランプを光源としたコンタクト露光機を用
いて得られたレジスト膜を露光（230 mJ／cm2 ）し、テ
トラメチルアンモニウムヒドロキシドの0.79wt％水溶液
で現像したところ、0.5 μｍのラインとスペースの急峻
なプロファイルを有するパターンが形成された。さらに
係るパターンをホットプレート上で加熱したところ、15
0 ℃で５分間保持してもパターン形状が変形せず、良好
な耐熱性を有していることが確認された。 実施例５ まず、実施例３におけるポリシランの合成法に準じて、
下記構造式［６］で表されるポリシランを合成した（収
率10％）。このポリシランについて、実施例３と同様の
方法でレジスト溶液を調製し、シリコンウェハ上にレジ
スト膜を形成した後、熱処理、露光、現像を順次行なっ
てパターンを形成した。この後、形成されたパターンを
を観察したところ、0.3 μｍのラインとスペースの急峻
なプロファイルを有するものであることが判った。ま
た、このパターンをホットプレート上で加熱してその耐
熱性を評価したところ、150 ℃までパターン形状が変形
せず、良好な耐熱性を有していることが確認された。
【００２７】
【化６】 実施例６ まず、実施例３におけるポリシランの合成法に準じて、
下記構造式［７］で表されるポリシランを合成した（収
率6.5 ％）。このポリシランについて、実施例３と同様
の方法でレジスト溶液を調製し、シリコンウェハ上にレ
ジスト膜を形成した後、熱処理、露光、現像を順次行な
ってパターンを形成した。この後、形成されたパターン
を観察したところ、0.325 μｍのラインとスペースの急
峻なプロファイルを有するものであることが判った。ま
た、このパターンをホットプレート上で加熱してその耐
熱性を評価したところ、130 ℃までパターン形状が変形
せず、良好な耐熱性を有していることが確認された。
下記構造式［７］で表されるポリシランを合成した（収
率6.5 ％）。このポリシランについて、実施例３と同様
の方法でレジスト溶液を調製し、シリコンウェハ上にレ
ジスト膜を形成した後、熱処理、露光、現像を順次行な
ってパターンを形成した。この後、形成されたパターン
を観察したところ、0.325 μｍのラインとスペースの急
峻なプロファイルを有するものであることが判った。ま
た、このパターンをホットプレート上で加熱してその耐
熱性を評価したところ、130 ℃までパターン形状が変形
せず、良好な耐熱性を有していることが確認された。
【００２８】
【化７】 実施例７ まず、実施例３におけるポリシランの合成法に準じて、
下記構造式［８］で表されるポリシランを合成した（収
率6.0 ％）。このポリシランについて、実施例３と同様
の方法でレジスト溶液を調製し、シリコンウェハ上にレ
ジスト膜を形成した後、熱処理、露光、現像を順次行な
ってパターンを形成した。この後、形成されたパターン
を観察したところ、0.3 μｍのラインとスペースの急峻
なプロファイルを有するものであることが判った。ま
た、このパターンをホットプレート上で加熱してその耐
熱性を評価したところ、130 ℃までパターン形状が変形
せず、良好な耐熱性を有していることが確認された。
下記構造式［８］で表されるポリシランを合成した（収
率6.0 ％）。このポリシランについて、実施例３と同様
の方法でレジスト溶液を調製し、シリコンウェハ上にレ
ジスト膜を形成した後、熱処理、露光、現像を順次行な
ってパターンを形成した。この後、形成されたパターン
を観察したところ、0.3 μｍのラインとスペースの急峻
なプロファイルを有するものであることが判った。ま
た、このパターンをホットプレート上で加熱してその耐
熱性を評価したところ、130 ℃までパターン形状が変形
せず、良好な耐熱性を有していることが確認された。
【００２９】
【化８】
【００３０】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば感
光性を有するとともにドライエッチング耐性に優れ、か
つアルカリ現像による微細で高精度なパターン形成が可
能なレジストを実現することができる。
光性を有するとともにドライエッチング耐性に優れ、か
つアルカリ現像による微細で高精度なパターン形成が可
能なレジストを実現することができる。
【図１】 本発明の一実施例で合成されたポリシランの
ＮＭＲスペクトル図。
ＮＭＲスペクトル図。
フロントページの続き (72)発明者 平尾 明子 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１ 株式会 社東芝総合研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 下記一般式［１］及び［２］のいずれか
で表されるポリシランからなることを特徴とするレジス
ト。 【化１】 （式中、Ｒ1 〜Ｒ14は水酸基，水素，ビニル基，アルキ
ル基，アルコキシ基または芳香族基の中より選ばれ、か
つＲ1 〜Ｒ5 の少なくとも１つ、及びＲ6 〜Ｒ12の少な
くとも１つは水酸基である。）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4083079A JPH07111582B2 (ja) | 1992-03-05 | 1992-03-05 | レジスト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4083079A JPH07111582B2 (ja) | 1992-03-05 | 1992-03-05 | レジスト |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60211060A Division JPH0760266B2 (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | パタ−ン形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05181280A true JPH05181280A (ja) | 1993-07-23 |
| JPH07111582B2 JPH07111582B2 (ja) | 1995-11-29 |
Family
ID=13792182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4083079A Expired - Lifetime JPH07111582B2 (ja) | 1992-03-05 | 1992-03-05 | レジスト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07111582B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6342562B1 (en) | 1999-04-23 | 2002-01-29 | Fujitsu Limited | Silicon-containing polymer, process for its production, resist composition employing it, pattern-forming method and electronic device fabrication method |
| US6653045B2 (en) * | 2001-02-16 | 2003-11-25 | International Business Machines Corporation | Radiation sensitive silicon-containing negative resists and use thereof |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6080844A (ja) * | 1983-10-11 | 1985-05-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | パタ−ン形成用材料及びパタ−ン形成方法 |
| JPS6236661A (ja) * | 1985-08-12 | 1987-02-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 感光性樹脂組成物及びその使用方法 |
-
1992
- 1992-03-05 JP JP4083079A patent/JPH07111582B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6080844A (ja) * | 1983-10-11 | 1985-05-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | パタ−ン形成用材料及びパタ−ン形成方法 |
| JPS6236661A (ja) * | 1985-08-12 | 1987-02-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 感光性樹脂組成物及びその使用方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6342562B1 (en) | 1999-04-23 | 2002-01-29 | Fujitsu Limited | Silicon-containing polymer, process for its production, resist composition employing it, pattern-forming method and electronic device fabrication method |
| US6541077B1 (en) | 1999-04-23 | 2003-04-01 | Fujitsu Limited | Silicon-containing polymer, process for its production, resist composition employing it, pattern-forming method and electronic device fabrication method |
| US7144968B2 (en) | 1999-04-23 | 2006-12-05 | Fujitsu Limited | Silicon-containing polymer, process for its production, resist composition employing it, pattern-forming method and electronic device fabrication method |
| US6653045B2 (en) * | 2001-02-16 | 2003-11-25 | International Business Machines Corporation | Radiation sensitive silicon-containing negative resists and use thereof |
| US6821718B2 (en) | 2001-02-16 | 2004-11-23 | International Business Machines Corporation | Radiation sensitive silicon-containing negative resists and use thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07111582B2 (ja) | 1995-11-29 |
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