JPH0635201A - リソグラフィー用下地材及びそれを用いたパターン形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 グリシジルメタクリレートとメチルメタクリ
レートとの共重合体から成るか、又はこれに紫外線吸収
剤を含有させて成るリソグラフィー用下地材、及び
（Ａ）基板上に前記下地材から成る第一層を形成する工
程、（Ｂ）この第一層の上にポジ型レジストから成る第
二層を設けたのち、露光、次いで現像処理してパターン
化する工程、（Ｃ）該パターン化したレジスト層をケイ
素含有蒸気によりシリル化する工程、及び（Ｄ）このシ
リル化処理されたレジストパターンをマスクとして酸素
系ガスを用いたドライエッチング法により、該下地材か
ら成る第１層をパターン化する工程を順次施し、パター
ンを形成する方法である。 【効果】 断面が矩形で高解像度及び高選択比のレジス
トパターンが簡素化されたプロセスにより容易に得られ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、新規なリソグラフィー
用下地材及びそれを用いたパターン形成方法に関するも
のである。さらに詳しくいえば、本発明は、断面が矩形
で高解像度及び高選択比のレジストパターンが得られる
リソグラフィー用下地材、及びこのものを用いた簡素化
されたパターン形成方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体素子においては、回路の高
集積化や微細化の方向に進んでおり、また回路パターン
も多層化の方向にある。そして、多層化に伴い、回路パ
ターンを積層する必要があるため、基板の凹凸を埋め、
平坦化する技術が重要となっている。

【０００３】このような技術として、例えば（１）ポリ
メチルメタクリレートから成る熱軟化性樹脂を基板上に
形成して表面を加熱平坦化し、その上にノボラック系レ
ジストを形成したのち、露光、現像処理し、次いで上層
のノボラック系レジストをシリル化し、さらにこのシリ
ル化レジストパターンをマスクとして、酸素ガスを用い
た反応性イオンエッチング法により、前記下層の熱軟化
性樹脂のパターニングを行う方法（特開平３−１８００
３３号公報）、（２）基板上に、活性光線に対する感度
が異なる湿式現像可能な下部レジスト層と上部レジスト
層を設け、まず上部レジスト層を露光、現像処理したの
ち、シリル化し、次いで下部レジスト層に上層のレジス
トパターンを介して遠紫外線を照射後、現像処理するこ
とによりパターンを形成する方法（特開昭６２−２５８
４４９号公報）などが提案されている。

【０００４】しかしながら、前記（１）の方法において
は、下地材としてポリメチルメタクリレートが用いられ
ているため、上層のレジストと下地材とがインターミキ
シングを起こしやすく、良好な解像度のパターンが得ら
れにくい上、シリル化をＳｉＦ_４やＳｉＣｌ_４などのケ
イ素を含有するガスプラズマを用いてプラズマ表面処理
することにより行っているので、工程が煩雑であるなど
の欠点を有している。

【０００５】一方、（２）の方法においては、下部レジ
スト層として、メチルメタクリレートとメタクリル酸と
無水メタクリル酸とから成るメタクリレート系三元共重
合体などを樹脂成分とする遠紫外領域に感度を有するも
のが用いられており、この下部レジスト層に対する遠紫
外線照射工程が必要であって、パターン形成工程が煩雑
になるのを免れず、また高選択比のレジストパターンが
得られにくいという欠点がある。

【０００６】なお、ここでいう選択比とは、シリル化し
た上層レジストをドライエッチングしたときの膜減り量
をａとし、下地材をドライエッチングしたときの膜減り
量をｂとした場合、ｂ／ａで表わした値のことである。
パターン形成法においては高選択比が要望されるが、こ
れはドライエッチングにおいて、上層レジストの膜減り
が少ないほど、また下地材の膜減りが多いほど、優れた
パターンが形成されるからである。

【０００７】他方、基板上に、有機色素を含有した色層
と、この色層の上にベンゾフェノン系紫外線吸収剤を含
むポリグリシジルメタクリレートから成る有機材料層と
を有するカラーフィルターが知られているが（特公平３
−８１１２２号公報）、この場合の有機材料はカラーフ
ィルター用のものであって、リソグラフィー用下地材で
はないし、また、このようなポリグリシジルメタクリレ
ートを該下地材として用いた場合、高選択比のレジスト
パターンが得られない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで、上層レジストと下地材との間にインター
ミキシングが起らず断面矩形で高解像度及び高選択比の
レジストパターンが得られるリソグラフィー用下地材及
びこのものを用いて、簡単なプロセスにより、前記の好
ましい性質を有するレジストパターンを形成する方法を
提供することを目的としてなされたものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、グリシジルメ
タクリレートとメチルメタクリレートとの共重合体又は
所望に応じこれに紫外線吸収剤を含有させた下地材がポ
ジ型レジストとインターミキシング現象を生じず、しか
もドライエッチングしたときの膜減り比が相違するこ
と、そして、基板上に、該下地材から成る第一層及びそ
の上にポジ型レジストから成る第二層を設け、この第二
層を露光、現像処理してパターン化したのち、特定の方
法によりシリル化処理し、次いでこれをマスクとしてド
ライエッチングにより、該下地材から成る第一層をパタ
ーン化することにより、容易に矩形で高解像度及び高選
択比のレジストパターンが形成されることを見出し、こ
の知見に基づいて本発明を完成するに至った。

【００１０】すなわち、本発明は、グリシジルメタクリ
レートとメチルメタクリレートとの共重合体から成る
か、又はこの共重合体に紫外線吸収剤を含有させて成る
リソグラフィー用下地材、及び（Ａ）基板上に、前記リ
ソグラフィー用下地材から成る平坦化された第一層を形
成する工程、（Ｂ）前記下地材から成る第一層の上に、
ポジ型レジストから成る第二層を設けたのち、画像形成
露光し、次いで現像処理してパターン化する工程、
（Ｃ）前記パターン化したレジスト層をケイ素を含有す
る蒸気と接触させてシリル化処理する工程、及び（Ｄ）
このシリル化処理されたレジストパターンをマスクとし
て酸素系のガスを用いてドライエッチングし、前記下地
材から成る第一層をパターン化する工程を順次施すこと
を特徴とするパターン形成方法を提供するものである。

【００１１】本発明の下地材は、グリシジルメタクリレ
ートとメチルメタクリレートとの共重合体又はこれに紫
外線吸収剤を含有させたものであって、該共重合体とし
ては、グリシジルメタクリレート単位とメチルメタクリ
レート単位との割合が重量比で２：８ないし８：２、好
ましくは３：７ないし７：３にあり、かつ平均分子量が
１万〜２０万、好ましくは２万〜１０万の範囲にあるも
のが好適である。該組成比や平均分子量が前記範囲を逸
脱すると、ポジ型レジストとインターミキシングを起し
やすくなり、平坦化性も悪い上、高選択比、高解像度及
びプロファイル形状の優れたレジストパターンが得られ
にくい。

【００１２】また、所望に応じて前記共重合体に配合さ
れる紫外線吸収剤については特に制限はなく、例えばサ
リシレート系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール
系、シアノアクリレート系、アゾ系、ポリエン系、アン
トラキノン系など、いずれも用いることができるが、本
発明においてはベンゾフェノン系のものが好ましい。

【００１３】ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、
例えば２，４‐ジヒドロキシベンゾフェノン、２，
２′，４，４′‐テトラヒドロキシベンゾフェノン、２
‐ヒドロキシ‐４‐メトキシベンゾフェノン、２，２′
‐ジヒドロキシ‐４‐メトキシベンゾフェノン、２，
２′‐ジヒドロキシ‐４，４′‐ジメトキシベンゾフェ
ノン、２‐ヒドロキシ‐４‐ｎ‐オクトキシベンゾフェ
ノン、２‐ヒドロキシ‐４‐メトキシ‐２′‐カルボキ
シベンゾフェノン、２‐ヒドロキシ‐４‐オクタデシロ
キシベンゾフェノン、４‐ドデシロキシ‐２‐ヒドロキ
シベンゾフェノン、２‐ヒドロキシ‐４‐（２‐ヒドロ
キシ‐３‐メタクリロキシ）プロポキシベンゾフェノ
ン、Ｎ，Ｎ′‐テトラメチル‐４，４′‐ジアミノベン
ゾフェノン、２‐ヒドロキシベンゾフェノン、４‐ヒド
ロキシベンゾフェノン、４，４′‐ジヒドロキシベンゾ
フェノン、２，３，４‐トリヒドロキシベンゾフェノ
ン、２，４，５‐トリヒドロキシベンゾフェノン、２，
４，６‐トリヒドロキシベンゾフェノン、２，４，４′
‐トリヒドロキシベンゾフェノン、２，２′，３，４‐
テトラヒドロキシベンゾフェノン、２，３，４，４′‐
テトラヒドロキシベンゾフェノン、２，２′３，４，
４′‐ペンタヒドロキシベンゾフェノン、２，３，３′
４，４′，５′‐ヘキサヒドロキシベンゾフェノンなど
が挙げられる。

【００１４】サリシレート系紫外線吸収剤としては、例
えばフェニルサリシレート、ｐ‐ｔｅｒｔ‐ブチルフェ
ニルサリシレート、ｐ‐オクチルフェニルサリシレート
などが挙げられる。

【００１５】ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤として
は、例えば２‐（２′‐ヒドロキシ‐５′‐メチルフェ
ニル）ベンゾトリアゾール、２‐（２′‐ヒドロキシ‐
５′‐ｔｅｒｔ‐ブチルフェニル）ベンゾトリアゾー
ル、２‐（２′‐ヒドロキシ‐３′，５′‐ジ‐ｔｅｒ
ｔ‐ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２‐（２′
‐ヒドロキシ‐３′‐ｔｅｒｔ‐ブチル‐５′‐メチル
フェニル）‐５‐クロロベンゾトリアゾール、２‐
（２′‐ヒドロキシ‐３′，５′‐ジ‐ｔｅｒｔ‐ブチ
ルフェニル）‐５‐クロロベンゾトリアゾール、２‐
（２′‐ヒドロキシ‐３′，５′‐ジ‐ｔｅｒｔ‐アミ
ノフェニル）ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。

【００１６】シアノアクリレート系紫外線吸収剤として
は、例えば２‐エチルヘキシル‐２‐シアノ‐３，３‐
ジフェニルアクリレート、エチル‐２‐シアノ‐３，３
‐ジフェニルアクリレートなどが挙げられる。アゾ系紫
外線吸収剤としては、例えば４‐ジメチルアミノ‐４′
‐ヒドロキシアゾベンゼン、１‐エトキシ‐４‐（４′
‐Ｎ，Ｎ‐ジエチルアミノフェニルアゾ）‐ベンゼンな
どが挙げられる。ポリエン系紫外線吸収剤としては、例
えば４‐ジメチルアミノ‐４′‐ヒドロキシ‐３′‐ニ
トロスチルベン、４‐ジエチルアミノ‐４′‐ヒドロキ
シ‐３′‐ニトロスチルベンなどが挙げられる。アント
ラキノン系紫外線吸収剤としては、例えば１，２，５，
８‐テトラヒドロキシアントラキノン、１，４，９，１
０‐テトラヒドロキシアントラセン、１，５‐ジアミノ
アントラキノンなどが挙げられる。これらの紫外線吸収
剤は、それぞれ単独で用いてもよいし、２種以上組み合
わせて用いてもよい。

【００１７】前記紫外線吸収剤の使用量については特に
制限はなく、使用する基板の光の反射率に応じて適宜選
ばれるが、通常該共重合体に対して１０〜４０重量％、
好ましくは２０〜３０重量％の割合で用いられる。この
紫外線吸収剤を含有させることにより、アルミニウムの
ような高反射率基板を用いても、断面矩形で高解像度の
レジストパターンが得られる。

【００１８】次に、本発明のパターン形成方法について
説明すると、まず、（Ａ）工程において適当な基板上
に、前記のグリシジルメタクリレートとメチルメタクリ
レートとの共重合体から成るか、又はこの共重合体に前
記紫外線吸収剤を含有させた下地材から成る平坦化され
た第一層を形成させる。この際用いられる基板について
は特に制限はなく、従来リソグラフィーによるパターン
形成に慣用されているもの、例えばシリコンウエハー
や、アルミニウム、タンタルなどの金属基板などが用い
られる。

【００１９】また、該基板上に、下地材から成る第一層
を設けるには、適当な溶剤中にグリシジルメタクリレー
トとメチルメタクリレートとの共重合体及び場合により
用いられる紫外線吸収剤を溶解させて塗布液を調製し、
この溶液をスピンナーなどを用いて、該基板上に塗布
し、乾燥すればよい。

【００２０】次に、（Ｂ）工程において、このようにし
て形成された該下地材から成る第一層の上に、ポジ型レ
ジストから成る第二層を設けたのち、画像形成露光、次
いで現像処理してパターン化する。この（Ｂ）工程にお
いて用いられるポジ型レジストとしては、通常被膜形成
用物質としてのアルカリ可溶性樹脂と感光性成分として
のキノンジアジド基含有化合物とを組み合わせたものが
使用される。該アルカリ可溶性樹脂としては、例えばノ
ボラック樹脂、アクリル樹脂、スチレンとアクリル酸と
の共重合体、ヒドロキシスチレンの重合体、ポリビニル
フェノール、ポリα‐メチルビニルフェノールなどが挙
げられ、中でも特にアルカリ可溶性ノボラック樹脂が好
ましい。

【００２１】このアルカリ可溶性ノボラック樹脂につい
ては特に制限はなく、従来ポジ型ホトレジストにおいて
被膜形成用物質として慣用されているもの、例えばフェ
ノール、クレゾール、キシレノールなどの芳香族ヒドロ
キシ化合物とホルムアルデヒドなどのアルデヒド類とを
酸性触媒の存在下に縮合させたものなどが用いられる。
このアルカリ可溶性ノボラック樹脂としては、低分子領
域をカットした重量平均分子量が２０００〜２０００
０、好ましくは５０００〜１５０００の範囲のものが好
ましい。

【００２２】一方、キノンジアジド基含有化合物として
は、例えばオルトベンゾキノンジアジド、オルトナフト
キノンジアジド、オルトアントラキノンジアジドなどの
キノンジアジド類のスルホン酸と、フェノール性水酸基
又はアミノ基を有する化合物とを部分若しくは完全エス
テル化、あるいは部分若しくは完全アミド化したものな
どが挙げられる。フェノール性水酸基又はアミノ基を有
する化合物としては、例えば２，３，４‐トリヒドロキ
シベンゾフェノン、２，２′，４，４′‐テトラヒドロ
キシベンゾフェノン、２，３，４，４′‐テトラヒドロ
キシベンゾフェノンなどのポリヒドロキシベンゾフェノ
ン、没食子酸アルキル、没食子酸アリール、フェノー
ル、フェノール樹脂、ｐ‐メトキシフェノール、ジメチ
ルフェノール、ヒドロキノン、ポリヒドロキシジフェニ
ルアルカン、ポリヒドロキシジフェニルアルケン、ビス
フェノールＡ、α，α′，α″‐トリス（４‐ヒドロキ
シフェニル）‐１，３，５‐トリイソプロピルベンゼ
ン、１‐〔１‐（４‐ヒドロキシフェニル）イソプロピ
ル〕‐４‐〔１，１‐ビス（４‐ヒドロキシフェニル）
エチル〕ベンゼン、トリス（ヒドロキシフェニル）メタ
ン又はそのメチル置換体、ナフトール、ピロカテコー
ル、ピロガロール、ピロガロールモノメチルエーテル、
ピロガロール‐１，３‐ジメチルエーテル、没食子酸、
水酸基を一部残してエステル化又はエーテル化された没
食子酸、アニリン、ｐ‐アミノジフェニルアミンなどが
挙げられる。特に好ましいキノンジアジド基含有化合物
は、ポリヒドロキシベンゾフェノンとナフトキノン‐
１，２‐ジアジド‐５‐スルホン酸又はナフトキノン‐
１，２‐ジアジド‐４‐スルホン酸との完全エステル化
物や部分エステル化物であり、特に、平均エステル化度
が７０％以上のものが好ましい。該キノンジアジド基含
有化合物から成る感光性成分は１種用いてもよいし、２
種以上を組み合わせて用いてもよい。

【００２３】このキノンジアジド基含有化合物は、例え
ば前記ポリヒドロキシベンゾフェノンを、ナフトキノン
‐１，２‐ジアジド‐５‐スルホニルクロリド又はナフ
トキノン‐１，２‐ジアジド‐４‐スルホニルクロリド
とをジオキサンなどの適当な溶媒中において、トリエタ
ノールアミン、炭酸アルカリ、炭酸水素アルカリなどの
アルカリの存在下に縮合させ、完全エステル化又は部分
エステル化することにより製造することができる。

【００２４】本発明においては、該ポジ型レジストは、
前記のアルカリ可溶性樹脂とキノンジアジド基含有化合
物を適当な溶剤に溶解して溶液の形で用いるのが好まし
い。

【００２５】このような溶剤の例としては、アセトン、
メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソア
ミルケトン、１，１，１‐トリメチルアセトンなどのケ
トン類や、エチレングリコール、エチレングリコールモ
ノアセテート、ジエチレングリコール又はジエチレング
リコールモノアセテートのモノメチルエーテル、モノエ
チルエーテル、モノプロピルエーテル、モノブチルエー
テル又はモノフェニルエーテルなどの多価アルコール類
及びその誘導体や、ジオキサンのような環式エーテル類
や乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、
ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、３‐エトキシプ
ロピオン酸エチルなどのエステル類を挙げることができ
る。これらは単独で用いてもよいし、２種以上を混合し
て用いてもよい。

【００２６】また、該レジストには、さらに必要に応じ
て相容性のある添加物、例えばレジスト膜の性能などを
改良するための付加的樹脂、可塑剤、安定剤あるいは現
像した像をより一層可視的にするための着色料、またよ
り増感効果を向上させるための増感剤などの慣用されて
いるものを添加含有させることができる。

【００２７】本発明方法における（Ｂ）工程において
は、このように調製されたポジ型レジストを、前記
（Ａ）工程で形成された下地材から成る第一層の上に、
スピンナーなどで塗布し、乾燥してポジ型レジストから
成る第二層を設け、次いで紫外線を発光する光源、例え
ば低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、アーク灯、
キセノンランプなどを用い所要のマスクパターンを介し
て露光するか。あるいは電子線を走査しながら照射す
る。次にこれを現像液、例えば１〜１０重量％テトラメ
チルアンモニウムヒドロキシド水溶液のような弱アルカ
リ性水溶液に浸せきすると、露光によって可溶化した部
分が選択的に溶解除去されて、マスクパターンに忠実な
パターンが形成される。

【００２８】次いで、（Ｃ）工程において、前記のパタ
ーン化したレジスト層をケイ素を含有する蒸気中に曝し
てシリル化処理を行う。このシリル化処理は、例えばヘ
キサメチルジシラザン、ヘキサメチルシクロトリシラザ
ン、他の多官能性シラザン類などのケイ素を含有する蒸
気に、好ましくは３０〜１００℃の範囲の温度で１〜６
０分間程度該パターン化したレジスト層を曝すことによ
り行われる。

【００２９】次に、（Ｄ）工程において、前記のように
してシリル化されたレジストパターンをマスクとして、
酸素系のガスを用いたドライエッチング法により、該下
地材から成る第１層をパターン化する。前記ドライエッ
チング法としては、従来公知の方法、例えばプラズマエ
ッチング法などが有利である。このようにして、断面が
矩形で高解像度及び高選択比のレジストパターンが容易
に得られる。

【００３０】

【発明の効果】本発明のリソグラフィー用下地材は、ポ
ジ型レジストと組み合わせて使用することにより、断面
が矩形で高解像度及び高選択比のレジストパターンを与
えることができる。また、この下地材を用いることによ
り、簡素化されたプロセスで、前記の好ましい性質を有
するレジストパターンが容易に得られる。

【００３１】

【実施例】次に、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定され
るものではない。

【００３２】実施例１ （１）下地材の製造 グリシジルメタクリレート１００ｇとメチルメタクリレ
ート１００ｇとを混合し、Ｎ，Ｎ′‐アゾビスイソブチ
ロニトリル２ｇを加えて窒素ガス雰囲気中でかきまぜな
がら６０℃で約７時間反応させた。反応終了後、反応物
をメタノール１リットル中に注加してポリマーを析出さ
せ、得られたポリマーを室温下で減圧乾燥した。ポリマ
ーの収量は１５０ｇであり、重量平均分量（Ｍｗ）は１
０万で、分散度は１．７であった。

【００３３】上記の操作により得られたグリシジルメタ
クリレートとメチルメタクリレートの共重合体１０ｇと
２，２′，４，４′‐テトラヒドロキシベンゾフェノン
３ｇをエチレングリコールモノエチルエーテルアセテー
ト１００ｇに溶解し、メンブランフィルターでろ過し
て、不純物を除去することによって下地材の溶液を得
た。

【００３４】（２）レジストパターンの形成 アルミニウムが蒸着されたシリコンウエハー上に前記
（１）で得られた下地材の溶液をスピンナー塗布して、
１８０℃で５分間焼き付け、厚さ約０．５μｍの平坦下
層を形成した。次に、ポジ型ホトレジストＴＨＭＲｉｐ
２８００（東京応化工業社製）を、上記平坦化層上にス
ピンナー塗布して、９０℃にて、９０秒間焼き付け、厚
さ約１．２６μｍの層を形成した。このレジスト層をＮ
ＳＲ‐１５０５１７Ａ（ニコン社製）を用いて、マスク
を介して、露光し、２．３８ｗｔ％テトラメチルアンモ
ニウムヒドロキシド水溶液にて現像して、パターン化し
た。

【００３５】上述の方法で、パターン化したウエハーを
ヘキサメチルジシラザン蒸気でみたした乾燥器中に、７
０℃にて１５分間ベーパー処理した。ヘキサメチルジシ
ラザンとしてはＯＡＰ（東京応化工業社製）を用いた。
次に、プラズマエッチング装置ＴＣＡ‐２４００（東京
応化工業社製）を用いて、ＣＨＦ₃とＯ₂の容量比２：３
の混合ガスを反応ガスとして、０．８０Ｔｏｒｒ、出力
３００Ｗ、ステージ温度６０℃、エッチング時間３０秒
の条件でドライエッチングを行った。その際の残膜より
選択比を求めたところ６．０であった。また、形成され
た上層レジストのパターンは、断面が矩形で良好なもの
であった。

【００３６】さらに、形成された下地材と上層レジスト
のインターミキシングの状態、ノッチング（照射光の基
板からの反射によるレジストパターンの変形）の状態、
及び平坦化性について観察したところ、これら全てにお
いて良好な結果が得られた。これらの結果を表１に示
す。

【００３７】比較例１及び比較例２ 比較例１においては、下地材をポリメチルメタクリレー
トとし、比較例２においては、下地材をポリグリシジル
メタクリレートとしたこと以外は、実施例１と同様の操
作によりレジストパターンを形成し、選択比を求めた。
さらにインターミキシングの状態、ノッチングの状態、
平坦化性及びプロファイルの形状を観察した。それらの
結果を表１に示す。

【００３８】比較例３ シリル化処理を行わなかった以外は、実施例１と同様の
操作によりレジストパターンを形成し、選択比を求め
た。さらにインターミキシングの状態、ノッチングの状
態、平坦化性及びプロファイルの形状を観察した。それ
らの結果を表１に示す。

【００３９】比較例４及び比較例５ 比較例４においては、下地材をポリメチルメタクリレー
トとし、比較例５においては、下地材をポリグリシジル
メタクリレートとしたこと以外は、比較例３と同様の操
作によりレジストパターンを形成し、選択比を求めた。
さらにインターミキシングの状態、ノッチングの状態、
平坦化性及びプロファイルの形状を観察した。それらの
結果を表１に示す。

【００４０】実施例２〜４ 下地材の重量比、平均分子量、紫外線吸収剤の種類と添
加量を変えた以外は、実施例１と同様の操作により、リ
ソグラフィー用下地材を得た。そして、得られた下地材
を用いて実施例１と同様の操作によりレジストパターン
を形成し、選択比を求めた。さらにインターミキシング
の状態、ノッチングの状態、平坦化性及びプロファイル
の形状を観察した。それらの結果を表１に示す。

【００４１】比較例６及び比較例７ 比較例６においては、下地材の平均分子量を３０万と
し、また比較例７においては、下地材の平均分子量を５
千とした以外は、実施例１と同様の操作によりリソグラ
フィー用下地材を得た。そして、得られた下地材を用い
て実施例１と同様の操作によりレジストパターンを形成
し、選択比を求めた。さらにインターミキシングの状
態、ノッチングの状態、平坦化性及びプロファイルの形
状を観察した。それらの結果を表１に示す。

【００４２】実施例５ 紫外線吸収剤を添加しなかったこと以外は、実施例１と
同様の操作によりリソグラフィー用下地材を得た。さら
に、その得られた下地材を用い、アルミニウムが蒸着さ
れていないシリコンウエハー基板を使用した以外は、実
施例１と同様の操作によりレジストパターンを形成し、
選択比を求めた。さらにインターミキシングの状態、ノ
ッチングの状態、平坦化性及びプロファイルの形状を観
察した。それらの結果を表１に示す。

【００４３】実施例６ 紫外線吸収剤の添加量を５重量％とした以外は、実施例
１と同様の操作によりリソグラフィー用下地材を得た。
得られたその下地材を用いて、実施例５と同様にアルミ
ニウムが蒸着されていないシリコンウエハー基板を使用
した以外は、実施例１と同様の操作によりレジストパタ
ーンを形成し、選択比を求めた。さらにインターミキシ
ングの状態、ノッチングの状態、平坦化性及びプロファ
イルの形状を観察した。それらの結果を表１に示す。な
お、表１における各物性は以下の方法により評価したも
のである。

【００４４】（１）選択比；リソグラフィー用下地材を
基板上に塗布し、乾燥したのち、これをドライエッチン
グしたときのエッチングレートｘと、ポジ型レジストを
基板上に塗布し、乾燥したのち、パターン化し、これを
ドライエッチングしたときのエッチングレートｙとの比
ｘ／ｙを求め選択比とした。

【００４５】（２）インターミキシング；試料の断面を
走査型電子顕微鏡で観察し、上層レジストと下地材との
境界にインターミキシング層が形成されていない場合を
○、インターミキシング層が形成されている場合を×と
した。

【００４６】（３）ノッチング；試料の平面上の平行に
形成させた数本の直線状レジストパターンを観察し、変
形が認められない場合を○、各直線にゆがみを生じた場
合を×とした。

【００４７】（４）平坦化性；試料の断面を走査型電子
顕微鏡で観察し、下地材層の上面が直線状の場合を○、
波状の場合を×とした。

【００４８】（５）プロファイル形状；断面が矩形のパ
ターンの試料の断面を光学顕微鏡で観察し、端部がシャ
ープな場合を○、丸くなっている場合を×とした。

【００４９】また、表１中の略号は次の化合物を意味す
る。 ＭＭＡ：メチルメタクリレート ＧＭＡ：グリシジルメタクリレート ＰＭＭＡ：ポリメチルメタクリレート ＰＧＭＡ：ポリグリシジルメタクリレート ＴＥＢ：２，２′４，４′‐テトラヒドロキシベンゾフ
ェノン ＴＲＢ：２，４，５‐トリヒドロキシベンゾフェノン

【００５０】

【表１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 寿昌 神奈川県川崎市中原区中丸子150番地 東 京応化工業株式会社内 (72)発明者 徳竹 信生 神奈川県川崎市中原区中丸子150番地 東 京応化工業株式会社内 (72)発明者 斎藤 慎人 神奈川県川崎市中原区中丸子150番地 東 京応化工業株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 グリシジルメタクリレートとメチルメタ
   クリレートとの共重合体から成るリソグラフィー用下地
   材。
2. 【請求項２】 グリシジルメタクリレートとメチルメタ
   クリレートとの共重合体に紫外線吸収剤を含有させて成
   るリソグラフィー用下地材。
3. 【請求項３】 紫外線吸収剤がベンゾフェノン系化合物
   である請求項２記載のリソグラフィー用下地材。
4. 【請求項４】 ベンゾフェノン系化合物が２，２′，
   ４，４′‐テトラヒドロキシベンゾフェノンである請求
   項３記載のリソグラフィー用下地材。
5. 【請求項５】 （Ａ）基板上に請求項１又は２のリソグ
   ラフィー用下地材から成る平坦化された第一層を形成す
   る工程、（Ｂ）前記下地材から成る第一層の上に、ポジ
   型レジストから成る第二層を設けたのち、画像形成露光
   し、次いで現像処理してパターン化する工程、（Ｃ）前
   記パターン化したレジスト層をケイ素を含有する蒸気と
   接触させてシリル化処理する工程、及び（Ｄ）このシリ
   ル化処理されたレジストパターンをマスクとして酸素系
   のガスを用いてドライエッチングし、前記下地材から成
   る第一層をパターン化する工程を順次施すことを特徴と
   するパターン形成方法。