JPH02149849A - 感光性樹脂組成物 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、例えば半導体装置等の製造において用いら
れる感光性樹脂組成物に関し、特に、波長が２００〜３
００（ｎｍ）の遠紫外線に対して感度を有し、耐エツチ
ング特性に優れたネガ型の感光性樹脂組成物に関する。

（従来の技術） 集積回路（ＩＣ）を始めとする半導体装置（以下、単に
製雪と称する場合も有る。）の微細加工技術として、フ
ォトリソグラフィー技術が広く利用されている。このフ
ォトリソグラフィー技術は、装＠を構成する金属配線パ
ターンの形成を例示すれば、次のようなプロセスを経て
行なわれる。

まず、下地の全面に配線形成用金属膜を被着して被加工
基板を得る。続いて、当該基板の表面に、感光性樹脂組
成物（以下、単に組成物と称する場合も有る。）を塗布
してレジスト層を形成する。然る後、このレジスト層に
対して露光を行ない、設計に応じた所定の形状を以って
レジストパターンを形成する。続いて、このレジストパ
ターンをマスクとして前述した配線形成用金属膜をエツ
チング処理し、さらに、レジストパターンを除去するこ
とによって金属配線パターンが得られる。

一方、近年、半導体装置の高集積化、高速化の要求に伴
ない、製雪の構成成分の微細化及び多層化が急速に進み
つつある。

このうち、金属配線パターンの微細化はバクーン幅の縮
小によって行なわれるため、前述した配線形成用金属膜
の膜厚が一定である条件では配線抵抗が増大する。従っ
て、配線抵抗の増大を回避するためには、金属配線パタ
ーンのアスペクト比を大きく採る必要が有り、パターン
形成時のエツチング深さは大きくなる傾向に有る。これ
がため、エツチング処理に充分耐え得るように、レジス
トパターンのアスペクト比も高くする必要が有る。これ
に加えて、金属配線パターンの多層化によって、前述し
た下地の表面形状は複雑な凹凸を有することとなる。

このように、フォトリソグラフィー技術では、上述の凹
凸上に被着されたレジスト層を露光し、パターン幅が小
ざく、かつアスペクト比の高いレジストパターンを形成
することが要求される。

また、周知のように、露光プロセスでは縮小投影露光装
置を用いるのが一般的である。ここで、当該露光製画に
備わる縮小投影レンズの開口数をＮＡとし、露光に用い
る光の波長をλとした場合、パターン幅に相当する解像
線幅日は、Ｒ＝λ／ＮＡで決定される。従って、解像線
幅日を小ざくするためには、開口数ＮＡの大きなレンズ
を用いる必要が有るが、通常、このようなレンズは焦点
深度が浅く、高アスペクト比で微細なレジストパターン
を形成することが難しいという欠点が有った。

以上のような欠点を解消し得る従来の技術として、例え
ば文献：Ｊｏｕｒｎａｌ　Ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅ
ｍｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ：Ｓ叶ｌ０−５ＴＡＴＥ　５
ＣＩＥＮＣＥ　ＡＮＤ　ＴＥＣ：ＨＮＯＬＯＧＹ（ジャ
ーナル　オブ　エレクトロケミカル　ソサエティー：ソ
リッド−ステート　サイエンスアンド　テクノロジー）
”　（Ｖｏｌ、Ｉ３２．Ｎｏ、　　５　。

第１１７８〜１１８２頁、　１９８５年５月）に開示さ
れる技術が知られている。この従来技術は、二層レジス
ト法と称されるレジストパターシ形成技術に加えて、遠
紫外領域（２００〜３００（ｎｍ））に感度を有するポ
ジ型の感光性樹脂組成物を用いるものである。

まず、二層レジスト法につき簡単に説明すれば、被加工
基板の表面に熱硬化樹脂を厚く被着形成して下地を得る
。この熱硬化樹脂は、感光性樹脂組成物を加熱硬化させ
て感光性が消失した状態とすれば良く、また、この工程
で、被加工基板の表面に形成されている凹凸は熱硬化樹
脂によって解消され、平坦な下地とし得る。

続いて、上述した下地の表面に、レジスト層を薄く形成
する。然る後、マスクを用いてレジスト層を露光し、所
定の現像プロセス等を経てレジストパターンが形成され
る。

次に、上述のレジストパターンをエツチングマスクとし
て、下層側に形成された熱硬化樹脂をエツチングし、上
述したレジストパターンと熱硬化樹脂とから成る二層レ
ジストパターンが得られる。

このようにして得られた二層レジストパターンをエツチ
ングマスクに用い、被加工基板の材料構成に応じたエツ
チングを行ない、被加工基板のパターンニングｔｉえる
。

この二層レジスト法によれば、解像線幅に有利な焦点深
度の浅い露光袋ゴを用いてレジストパターンを形成する
場合であっても、露光によって得られる薄いレジストパ
ターンと、エツチングによってパターンニングされる厚
い熱硬化樹脂とによって、高アスペクト比の二層レジス
トパターンを形成し得る。

上述した二層レジストパターンを形成するに当っては、
被加工基板を損傷することなく、熱硬化樹脂のみをエツ
チング除去し得るエツチング処理が好ましく、通常は、
酸素（０２）プラズマを利用したドライエツチング処理
が用いられる。

従って、上述の二層レジストパターンのうち、露光によ
ってパターンニングされるレジストは、熱硬化樹脂に比
べで、高い酸素プラズマ耐性を有することが必要となる
。

この文献によれば、例えば下記の構造式■（但し、式中
、Ｓは正の整数を示す、）で表わされるトリメチルシリ
ルメチルメタクリレートと３−オキシミノ−２−ブタノ
ンメタクリレートとの共重合体（以下、単にＰ　（Ｓｌ
−ＯＭ）と称する場合も有る。）が感光性樹脂組成物と
して用いられでいる。この組成物は、構造式■で表わさ
れる分子自体がベース樹脂及び感光剤として機能する。

詳細に説明すれば、上述のＰ　（Ｓｔ−ＯＭ）に対しで
遠紫外線を照射することにより、３−オキシミノ−２−
ブタノンメタクリレート部分がラジカルとなり、共重合
体を構成する主鎖が切断され、ポジ型のレジストパター
ンが形成される。

この文献によれば、酸素プラズマを利用したドライエツ
チング処理（日Ｆパワー２０（Ｗ）の条件下）を行なっ
た場合、感光性を有するＰ（Ｓｌ−ＯＭ）　　ｌリメチ
ルシリルメタクリレート：３−オキシミノ−２−ブタノ
ンメタクリレート＝　６２　：　３８　（ｍｏｌ比）　
　（Ｓｉ含有量が９．６（重量％））のエツチング速度
は１５（ｎｍ／ｍ１ｎ）である。

また、Ｐ　（Ｓｌ−ＯＭ）は、０＝７（ｕｍ）のライン
アンドスペースを達成し得るものであった。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述した従来の技術では、感光性を有す
るＰ　（Ｓｌ−ＯＭ）の酸素プラズマ耐性とレジストパ
ターンとして形成する際の解像度とが不充分であるとい
う問題点が有った。

この発明の目的は、上述した従来の問題点に鑑み、酸素
プラズマ耐性と解像度とに優れた新規な感光性樹脂組成
物を提供することに有る。

（課題を解決するための手段） この目的の達成を図るため、この発明の感光性樹脂組成
物によれば、不飽和基を有するポリシルセスキオキサン
誘導体から成るベース樹脂と、遠紫外領域に吸収を有す
るハロゲン化アルキル芳香族化合物から成る感光剤と、
溶剤とを含んで成ることを特徴としている。

この発明の実施に当っては、上述したポリシルセスキオ
キサン誘導体が下記の一般式（Ｉ）（但し、Ｒ１はアル
ケニル基を表わし、ｋは正の整数を示す、）で表わされ
る化合物とするのが好適である。

この−服代（Ｉ）で表わされるポリシルセスキオキサン
誘導体として、当該式中の日’ｔビニル基（ＣＨ２＝Ｃ
Ｈ−）　、ア１ノル基（ＣＨ２＝ＣＨＣＨ２−）、イソ
プロペニル基（ＣＨ２・Ｃ−ＣＨ５）　、２−ブテニル
基（ＣＨ２・ＣＨ−ＣＨ２−ＣＨ２−）のうちから選ば
れたアルケニル基とするのが良い。

このようなポリシルセスキオキサン誘導体は、この出願
に係る発明者らによって、特開昭６１−１２７６３８号
公報で提案している化合物であり、重】平均分子量が１
００，０００程度のものまでは合成段階でゲル化するこ
とがなく、容易に入手することが可能である。また、こ
のポリシルセスキオキサン誘導体の重量平均分子量が１
　、０００よりも小さい場合、結晶化が難しいためレジ
ストパターン形成に不適当であり、かつパターンニング
に必要な露光量が極めて多くなる。

従って、ポリシルセスキオキサン誘導体を感光性樹脂組
成物として用いる場合には、その重量平均分子量が１，
０００以上１００，０００以下の範囲内のものを用いる
のが良い。

次に、この発明に係る感光性樹脂組成物に含有せしめる
ハロゲン化アルキル芳香族化合物は、波長が２００〜３
００（ｎｍ）の遠紫外線照射により、ハロゲンラジカル
を発生するものが好適である。

このような性質を有するハロゲン化アルキル芳香族化合
物として種々のものが挙げられるが、主として下記の一
般式（Ｈ）〜（■） Ａｒ　１＋ＣＨ３−１局、　　　　　・・・・（ＩＩ　
）Ａｒ’−０−ＣＨ３−ＩＸ、　　　　　−（Ｉｎ）Ａ
ｒ’−Ｘ、、−ＣＨ２−ｎ−ＣＨ２−、、ｘ、−Ａｒ’
　　−（ＩＶ）Ａｒ’　　ＣＨ＝ＣＨ２−ｎＸｎ　　　
　　”・・（Ｖ　）Ａｒ１ＣＵＰ　Ｒ２Ｊｒ　　　　　
＋＋＋＋　（Ｖｌ）Ａｒ’ａ−、−ＣＸ、　　　　　　
　　＋＋＋＋　（ＶＩＩ）（但し、式中Ａｒ’はフェニ
ル基、７−メドキシクマリル基、７−アセトキシクマリ
ル基、カルボシルフェニル基、ヒトＯキシフェニル基、
ハロフェニル基、９−フルオレニル基、４−フタロイミ
ジル基、］−ナフチル基、ニトロフェニル基、シアノフ
ェニル基、２−キナルジル基または９−アントラセニル
基のうちのいずれかのアリール基を表わし、Ｘはフッ素
、塩素、臭素またはヨウ素のうちのいずれかの、同種ま
たは異種のハロゲンを表わす。

また、β、ｍ、ｎ、　ｐ、ｑ、ｒは、各々、下記の整数
を示す。

β＝１．２．３、　ｍ≧１、　ｎ＝１．２１）＋Ｑ＋　
ｒ＝３、かつ、ｑ及びｒ＝１．２）で表わされるものが
好適である。これら−服代で表わされるハロゲン化アル
キル芳香族化合物は、いずれも分子内にアリール基を有
し、しかもα位の炭素に結合する水素をハロゲン原子で
置換した構造を有する。これは、芳香環が遠紫外領域に
大きな吸収を持つことと、炭素−ハロゲン結合の隣接位
に芳香族百換基が有る場合、当該結合が活性化されで切
断され易くなり、高効率のラジカル発生剤となるがらで
ある。

また、これらハロゲン化アルキル芳香族化合物のうちで
、次の一般式（■）、または−服代（ＸＩ） Ａｒ２−ＧＯ−ＣＨ３−ｎＸｎ　　　　””　（■）Ａ
ｒ２−日３−ＣＯ−ＣＨ３−，，Ｘ、−・・（ＸＩ）（
但し、Ａｒ２はフェニル基、ハロフェニル基、アルキル
フェニル基、メトキシフェニル基、ニトロフェニル基、
ナフチル基、ハロナフチル基、ビフェニリル基のうちの
いずれかのアリール基を表わし、Ｒ３はメチル基（−Ｃ
Ｈ３）、エチル基（Ｃ２Ｈ５−）　、プロピル基（Ｃ３
Ｈ７−）のうちのいずれかのアルキル基を表わし、Ｘは
フッ素、塩素、臭素またはヨウ素のうちのいずれかの、
同種または異種のハロゲンを表わし、かつｎは１≦ｎ≦
３の整数を示す、） で表わされる化合物は、ハロゲン原子を有するα位の炭
素がアリール基にカルボニル基を介して結合するもの、
またはハロゲン原子を有するα位の炭素がアリール基に
つながるアルキル基にカルボニル基を介して結合するも
のである。これがため、−服代（ＶＩＩＩ）またはＯＧ
）で表わされるハロゲン化アルキル芳香族化合物は、α
位の炭素とハロゲン原子との結合が活性化され易く、ハ
ロゲンラジカルの発生効率が高い化合物として好適であ
る。

このように、この発明の感光性樹脂組成物としで利用し
得るハロゲン化アルキル芳香族化合物は多種類に亙り、
容易に入手可能であるが、例えばレジスト膜として乾燥
する際のベーク温度において固体であるものや、昇華性
或いは自己分解性の低いもの等、感光性樹脂組成物とし
て用いるに好適な性質を任意好適に選択すれば良い。

次に、この発明の実施に当っては、ベース樹脂として用
いるポリシルセスキオキサン誘導体に対する、感光剤と
してのハロゲン化アルキル芳香族化合物の含有量（感光
剤のｍｏｌ数／（感光剤のｌＴｌ０Ｉ数十ベース樹脂の
ｍｏｌ数）Ｘ１００）！１（ｍｏｌ％）以上３０（ｍｏ
ｌ％）以下の範囲内とするのが好適である。この含有量
の下限である１（ｍｏｌ％）は、寅質的な感光性組成物
の感度を維持するのに必要な量であり、含有量の上限で
ある３０（ｍｏｌ％）は、レジストパターンのｆｆ１Ｗ
性を維持し、しかも感光剤がレジストの表面に析出する
のを回避するために必要な条件である。

（作用） この発明の感光性樹脂組成物によれば、少なくとも、前
述の一般式（Ｉ）で表わされるポリシルセスキオキサン
誘導体と、前述の一般式（ＩＩ　）〜（ＩＸ）で表わさ
れるハロゲン化アルキル芳香族化合物とを含む構成とな
っている。このような組成物を用いてレジストパターン
を形成する際の機構は次のようなものであると考えられ
る。

まず、感光剤となるハロゲン化アルキル芳香族化合物は
、遠紫外線の照射によってハロゲンラジカルを生じる。

このハロゲンラジカルは、ポリシルセスキオキサン誘導
体に含まれる不飽和基（−服代（Ｉ）中に８１として示
すアルケニル基）部分に作用し、ポリマーラジカルを生
成する。続いて、このポリマーラジカル同士が架橋して
高分子化し、有機溶剤やアルカリ水溶液といった現像液
に溶けにくくなり、ネガ型レジストパターンが得られる
。

このようなハロゲンラジカルでレジストパターン形成が
達成されるため、パターン形成に必要な感光剤の含有量
を少なくすることができる。これがため、ポリシルセス
キオキサン誘導体のようにＳｉ含有里が大きいベース樹
脂を用い、かつ感光剤の含有ｍを少なくすることができ
、感光剤樹脂組成物全体としてのＳｉ含有ｊｌヲ大きく
採ることができる（平均１０〜２８（重量％）程度）。

従って、Ｓｉ含有ｔＶ大きく採ることにより、酸素プラ
ズマ耐性か向上すると考えられる。

（実施例） 以下、この発明の実施例につき詳細に説明する。尚、以
下の実施例では、この発明の理解を容易とするため、特
定の条件を例示して説明するが、この発明は、これら実
施例にのみ限定されるものではないことを理解されたい
、また、以下の実施例で用いた薬品類のうち、出所を省
略する場合も有るが、いずれも化学的に充分に純粋であ
り、容易に入手し得るものを用いた。

くレジストパターン形成の感度と解像度〉始めに、この
発明に係る感光性樹脂組成物のうちのいくつかを例示し
て、実際にレジストパターン形成を行なった際の感度と
解像度との測定結果につき説明する。

ます、この測定で用いた組成物１〜７の調製につき、ベ
ース樹脂と感光剤との組成と含有量とを中心に測定する
。尚、前述したように、ベース樹脂としで用いたポリシ
ルセスキオキサン誘導体は、特開昭６ｋ　１２７６３８
号公報に開示される合成法に従ってポリシルセスキオキ
サンを得た後、末端に存在する水酸基をトリメチルシリ
ル基で言換しで用いた。また、この測定に当っては、測
定結果の比較を容易とするため、重量平均分子量がｔｏ
ｏ、ｏｏｏであるポリアリルシルセスキオキサン（前述
の一般式（Ｉ）においで、日１がアリル基であるもの）
をベース樹脂とし、感光剤となるハロゲン化アルキル芳
香族化合物の種類のみを変え、当該感光剤の含有量は３
　（ｍｏｌ％）に統一して行なった。

粧戊物」 重量平均分子量か１００．０００のポリアリルシルセス
キオキサン９７（ｍｍｏｌ）　（９，０（９）に相当）
と、前述の一般式（ＩＩ　）に分類され、下記の構造式
■で示される２、４−ジクロロペンシトリクロライド３
　（ｍｍｏｌＸｏ、　７９（（Ｊ　）に相当）とを混合
し、溶剤であるキシレン９０（ｍρ）に溶解する。然る
後、０．２（ｕｎ）の孔径を有するメンブランフィルタ
を用いて、上述した溶液を濾過することにより、組成物
１を得た。

ＨＢｒ２ ＨＢｒ２ で表わされるα、α、α“、α°−テトラブロモ＝ｐ−
キシレン３　（ｍｍｏｌ）　（１，３（９）に相当）と
を混合し、溶剤であるキシレン９０（ｍβ）に溶解する
。然る後、組成物］と同様に濾過して組成物２を得た。

組ｎユ この組成物３では、上述のボリア１ノルシルセスキオキ
サン９７（ｍｍｏｌ）と、前述の一般式（ＩＩ）に分類
され、′下記の構造式■ 相Ｊｉλ この組成物２では、上述のポリアリルシルセスキオキサ
ン９７（ｍｍｏｌ）と、前述の一般式（ＩＴ）に分類さ
れ、下記の構造式〇 で表わされるα、α、α−トリブロモキナルジン３　（
ｍｍｏｌ）　（１，＋（９）に相当）とを混合し、溶剤
であるキシレン９０（ｍβ）に溶解する。然る後、組成
物１と同様に濾過して組成物３を得た。

粗塵Ｊ族１ この組成物４では、上述のポリアリルシルセスキオキサ
ン９７（ｍｍｏｌ）と、前述の一般式（Ｉ！　）に分類
され、下記の構造式■ で表わされるｐ−ニトロベンジルブロマイド３　（ｍｍ
ｏｌ）　（０，６５（９）に相当）とを混合し、溶剤で
あるキシレン９０（ｍρ）に溶解する。然る後、組成物
１と同様に濾過して組成物４を得た。

組遇■１旦 この組成物５では、上述のポリアリルシルセスキオキサ
ン９７（ｍｍｏｌ）と、前述の一般式（■）に分類され
、下記の構造式〇 に分類される２−ブロモアセチルナフタレン３　（ｍｍ
ｏｌＭＯ，７５（９）に相当）とを混合し、溶剤である
キシレン９０（ｍβ）に溶解する。然る後、組成物１と
同様に濾過して組成物５を得た。

組撮むλ旦 この組成物６では、上述のポリアリルシルセスキオキサ
ン９７（ｍｍｏｌ）と、前述の一般式（■）に分類され
、下記の構造式■ ｒ に分類されるｍ−メトキシフェナシルブロマイド３　（
ｍｍｏｌ）（０，６９（９）に相当）とを混合し、溶剤
であるキシレン９０（ｍβ）に溶解する。然る後、組成
物］と同様に濾過して組成物６を得た。

組Ａｕ１ヱ この組成物７では、上述のポリアリルシルセスキオキサ
ン９７（ｍｍｏｌ）と、前述の一般式（■）に分類され
、下記の構造式〇 ０ＣＨＪｒ に分類されるｐ−ブ、ロモフェナシルブロマイド３　（
ｍｍｏ１８０．８３（９）に相当）とを混合し、溶剤で
あるキシレン９０（ｍβ）に溶解する。然る後、組成物
１と同様に濾過して組成物７を得た。

次に、上述した組成物１〜組成物７％用い、実際にレジ
ストパターンを形成した手順につき説明する。

まず、シリコン基板の表面に、ｒ　ＭＰ２４００Ｊ（シ
ラプレー社製、商品名）を回転塗布した後、加熱硬化さ
せて感光性を消失した熱硬化樹脂とする。この際の熱硬
化樹脂の膜厚は１．５（μｍ）に統一した。

続いて、このようにして得られた下地に、前述した組成
物１〜組成物７を、各少、回転塗布し、ホットプレート
を用いで６０（’Ｃ）の温度で１分間に亙ってベークし
、膜厚が０．２（ｕｍ）のレジスト層を形成した。

次に、このレジスト層に対しで、Ｘｅ−Ｈｇランプ（キ
ャノン社製のＰＬＡ５０１アライナにＣＭ２５０コール
ドミラーを装着したものであり、波長は２２０〜３００
（ｎｍ）に相当）と石英マスクとを用いて密着露光を行
なった。

然る後、メチルイソブチルケトンＣＭＩＢに）とイソプ
ロピルアルコール（ＩＰＡ）との等８混合液を現像液と
して３０秒間に亙って現像処理を行なった後、ざらに、
上述のＩＰＡを用いて２０秒間に亙ってリンスを行ない
、各々の組成物による測定試料とした。

尚、上述の密着露光に際しては、各組成物の感度を比較
するため、レジスト層の初期膜厚の５０（％）　　（０
，１（ｕｍ）に相当）がレジストパターンとして残存す
るような条件（以下、この露光におけるドーズ量をり、
、。・５と略記する。）に統一した。また１、露光する
際に用いた石英マスクのラインアンドスペースを種々に
変え、電子顕微鏡でパターン形状を観察することにより
、各組成物で矩形形状に形成される最小のパターン幅（
以下、最小解像寸法と称する。）を観察した。

以下、前述した組成物１〜組成物７の夫々を用いて得ら
れた、ドーズ１ｉ（Ｄ、、’・５）を指標とした感度と
、最小解像寸法との測定結果につき、実施例１〜実施例
７として、別表１に示す。

この別表１からも理解できるように、実施例１〜実施例
７の各々に係るいずれの組成物であっても、最小解像寸
法は０．５（ｕｍ）であった。

また、Ｄ、、０・５は、感光剤の種類によって別表１に
示す各々の値となったが、これらのうち、実施例１に係
る組成物では１８０（ｍＪ／ｃｍ２）　、及び実施例７
に係る組成物では２２０（ｍＪ／ｃｍ２）となり、同・
表に掲げる他の実施例に比べて良好な結果を示した。

次に、レジストパターン形成を行なう際の光源として、
Ｘｅ−８９ランプの代わりに、にｒＦエキシマレーザ（
発振波長は約２５０（ｎｍ）　、）を用いて露光を行な
った場合の実施例８及び実施例９につき説明する。この
実施例では、レーザ発振器としてラムダフィシツク社の
ものを用い、］パルス当りの照射量を４．８（ｍＪ／ｃ
ｍ２）としたことを除いて、前述の実施例１〜実施例７
と同一の手順及び条件で測定試料を作製した。また、実
施例８では、前述した組成物］を用いて測定試料とし、
実施例９では、前述した組成物７を用いて測定試料とし
た。

以下、別表２を参照して、実施例８或いは実施例９で得
られた測定結果とにつき説明すれば、これら２つの実施
例の最小解像寸法はいずれも０．５（口ｍ）であり、エ
キシマレーザを用いた場合とＸｅ−Ｈ（ｌランプを用い
た場合（各々、実施例１または実施例７に相当）とでは
、同様に高解像度であった。また、ＤｏＯ・５は、実施
例８の場合に２１０（ｍＪ／ｃｍ２）となり、実施例９
の場合では２６０　（ｍＪ／ｃｍ２）であった。

この結果からも理解できるように、この発明に係る感光
性樹脂組成物は、エキシマレーザを用いて露光を行なう
場合であっても、優れた解像度を示すことが理解できる
。

く酸素プラズマ１牲〉 次に、酸素プラズマ耐性につき説明する。この酸素プラ
ズマ耐性を測定するに当っては、前述した組成物７ｖ！
シリコン基板の表面に塗布した後、露光及び現像を行な
うことなく　０．２（ｕ　ｍ）の乾燥被膜とし、実施例
１０に係る試料を得た。

この測定は、平行平板型ドライエツチング装置ｒＤＥＭ
４５１」（日型アネルバ製）によって行なった。詳細に
述べれば、酸素のガス圧＠　１．０（Ｐａ）、ガス流ｊ
ｌを２０（ＳＣＣＭ）とし、日Ｆパワー密度を０．１２
（Ｗ／ｃｍ２）　　（ＲＦパワーに換算しで７５（Ｗ）
）として、上述した実施例１０に係る試料に対して１０
分間または２０分間に亙って酸素プラズマエツチングを
行ない、夫々の試料につき「タリステップ」　（テーラ
ーホブンン社製、商品名）を用いて、エツチング後に残
存する被膜の膜厚を測定した。

その結果、実施例１０に係る試料のうち、１０分間に亙
って酸素プラズマエツチングを行なった試料では５．２
（ｎｍ／ｍ１ｎ）のエツチング速度でレジストの膜減り
を生した。一方、２０分間に亙って酸素プラズマエツチ
ングを行なった試料と、上述の１０分間に亙って酸素プ
ラズマエ・ンチングを行なった試料とでは、エツチング
後に残存する膜厚が同じであった。

また、感光剤を含有しないことを除いては、組成物７と
同一の組成とし、実施例１０と同一の手順によって比較
例］に係る複数の試料を作製し、上述と同様に、１０分
間または２０分間に亙って酸素プラズマエツチングを行
ない、残存する膜厚を測定した。その結果、比較例１に
係る試料のうち、１０分間に亙って酸素プラズマエツチ
ングを行なった試料では、４．５（ｎｍ／ｍ１ｎ）のエ
ツチング速度で膜減りを生じた。また、２０分間に亙っ
て酸素プラズマエツチングを行なった試料と、上述の１
０分間に亙って酸素プラズマエツチングを行なった試料
との、エツチング後に残存する膜厚を比較した結果、実
施例１０と同様に同じ膜厚であった。

これら実施例１０と比較例］との結果から、感光剤の有
無は、レジストパターンの酸素プラズマ耐性に実質的な
影響を及ぼさないことが理解できる。

く二層レジストパターンの形成〉 次に、この発明の感光性樹脂組成物を二層レジスト法に
用いた場合の実施例１１につき説明する。

この実施例１１の手順は、まず、シリコン基板の表面に
、前述したｒ　ＭＰ２４００Ｊを回転塗布・加熱硬化さ
せ、２　（ｕｍ）の膜厚の熱硬化樹脂とした。

然る後、前述した組成物７を回転塗布し、前述と同一の
条件でベークを行ない、０．２（ｕｍ）の膜厚とする。

続いて、前述したＸｅ−８９ランプと、ラインアンドス
ペースが０．５（ｕｍ）の石英マスクとを用い、３１０
（ｍＪ／ｃｍ２）のドーズ量で密着露光を行なった。こ
の後、前述した実施例１〜実施例７と同一条件で現像処
理及びリンスを行なった。

ざらに、実施例１０と同一のエツチング条件で３５分間
に亙って酸素プラズマエツチングを行ない、実施例１１
に係る二層レジストパターンを得た。

この二層レジストパターンを電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、０．５（ｕｍ）のラインアンドスペースであり、ア
スペクト比４のパターンが矩形の断面形状を以って形成
されていた。

この結果、この発明に係る感光性樹脂組成物が高い酸素
プラズマ耐性を有するため、二層レジスト法に用いた場
合に、高いアスペクト比を実現し得ることが確認された
。

以上、この発明の実施例につき説明したが、この発明は
、上述の実施例にのみ限定されるものではないこと明ら
かである。

例えば、上述の実施例では、組成物を調製するに当って
、ベース樹脂と感光剤との相分離を回避し、良好なレジ
ストパターンを形成する目的で、キシレンを溶剤として
用いた場合を例示しで説明した。しかしながら、キシレ
ンの代わりに、酢酸イソアミル、エチルセロソルブアセ
テートまたはメチルイソブチルケトンを用いた場合、或
いは、これら溶剤を混合して用いた場合であっても、同
様な効果が得られる。

これら材料、数値的条件、配Ｎ’Ｍ係及びその他の条件
は、この発明の目的の虻囲内で任意好適な設計の変更及
び変形を行ない得ること明らかである。

（発明の効果） 上述した説明からも明らかなように、この発明の感光性
樹脂組成物によれば、少なくとも、不飽和基を有するポ
リシルセスキオキサン誘導体と、遠紫外線の照射によっ
てハロゲンラジカルを発生するハロゲン化アルキル芳香
族化合物とを含む構成となっている。これがため、高感
度な感光剤を用いることによって、高解像度でレジスト
パターンを形成することができ、しかもポリシルセスキ
オキサン誘導体を用いることによって、感光性樹脂組成
物全体としてのＳｉ含有量を大きく採ることができるた
め、酸素プラズマ耐性を向上せしめることが可能となる
。

従って、この発明を適用することにより、酸素プラズマ
耐性に優れ、しかも高解像度を達成し得る感光性樹脂組
成物を提供することができる。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）不飽和基を有するポリシルセスキオキサン誘導体
   から成るベース樹脂と、遠紫外領域に吸収を有するハロ
   ゲン化アルキル芳香族化合物から成る感光剤とを含んで
   成る ことを特徴とする感光性樹脂組成物。
2. （２）請求項１に記載のポリシルセスキオキサン誘導体
   が下記の一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・（ I ） （但し、Ｒ＾１はアルケニル基を表わし、ｋは正の整数
   を示す。）で表わされることを特徴とする感光性樹脂組
   成物。
3. （３）請求項２の一般式（ I ）で表わされるポリシル
   セスキオキサン誘導体のＲ＾１がビニル基（ＣＨ＿２＝
   ＣＨ−）、アリル基（ＣＨ＿２＝ＣＨＣＨ＿２−）、イ
   ソプロペニル基（▲数式、化学式、表等があります▼）
   、２−ブテニル基 （ＣＨ＿２＝ＣＨ−ＣＨ＿２−ＣＨ＿２−）のうちから
   選ばれたアルケニル基であることを特徴とする感光性樹
   脂組成物。
4. （４）請求項１に記載のポリシルセスキオキサン誘導体
   の重量平均分子量が１，０００以上１００，０００以下
   の範囲内であることを特徴とする感光性樹脂組成物。
5. （５）請求項１に記載のハロゲン化アルキル芳香族化合
   物が、下記の一般式（II）〜（VII） ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・（II） Ａｒ＾１−Ｏ−ＣＨ＿３＿−＿ｌＸ＿ｌ・・・・（III
   ）Ａｒ＾１−Ｘ＿ｎ−ＣＨ＿２＿−＿ｎ−ＣＨ＿２＿−
   ＿ｎＸｎ−Ａｒ＾１・・・・（IV）Ａｒ＾１−ＣＨ＝Ｃ
   Ｈ＿２＿−＿ｎＸ＿ｎ・・・・（Ｖ）Ａｒ＾１−ＣＨ＿
   ｐＲ＾２＿ｑＸ＿ｒ・・・・（VI）Ａｒ＾１＿４＿−＿
   ｌ−ＣＸ＿ｌ・・・・（VII）（但し、式中Ａｒ＾１は
   フェニル基、７−メトキシクマリル基、７−アセトキシ
   クマリル基、カルボシルフェニル基、ヒドロキシフェニ
   ル基、ハロフェニル基、９−フルオレニル基、４−フタ
   ロイミジル基、１−ナフチル基、ニトロフェニル基、シ
   アノフェニル基、２−キナルジル基または９−アントラ
   セニル基のうちのいずれかのアリール基を表わし、Ｘは
   フッ素、塩素、臭素またはヨウ素のうちのいずれかの、
   同種または異種のハロゲンを表わす。 また、ｌ、ｍ、ｎ、ｐ、ｑ、ｒは、各々、下記の整数を
   示す。 ｌ＝１、２、３、ｍ≧１、ｎ＝１、２ ｐ＋ｑ＋ｒ＝３、かつ、ｑ及びｒ＝１、２）で表わされ
   る１種類または２種類以上の化合物であることを特徴と
   する感光性樹脂組成物。
6. （６）請求項１に記載のハロゲン化アルキル芳香族化合
   物が下記の一般式（VIII） Ａｒ＾２−ＣＯ−ＣＨ＿３＿−＿ｎＸ＿ｎ・・・・（V
   III）または下記の一般式（Ｘ I ） Ａｒ＾２−Ｒ＾３−ＣＯ−ＣＨ＿３＿−＿ｎＸ＿ｎ・・
   ・・（Ｘ I ）（但し、Ａｒ＾２はフェニル基、ハロフ
   ェニル基、アルキルフェニル基、メトキシフェニル基、
   ニトロフェニル基、ナフチル基、ハロナフチル基、ビフ
   ェニリル基のうちのいずれかのアリール基を表わし、Ｒ
   ＾３はメチル基（−ＣＨ＿３）、エチル基（Ｃ＿２Ｈ＿
   ５−）、プロピル基（Ｃ＿３Ｈ＿７−）のうちのいずれ
   かのアルキル基を表わし、Ｘはフッ素、塩素、臭素また
   はヨウ素のうちのいずれかの、同種または異種のハロゲ
   ンを表わし、かつｎは１≦ｎ≦３の整数を示す。） で表わされる１種類または２種類以上の化合物であるこ
   とを特徴とする感光性樹脂組成物。
7. （７）請求項１に記載の、ポリシルセスキオキサン誘導
   体に対するハロゲン化アルキル芳香族化合物の含有量が
   １（ｍｏｌ％）以上３０（ｍｏｌ％）以下の範囲内であ
   ることを特徴とする感光性樹脂組成物。