(57)【要約】【課題】低ラインエッジラフネスで、高解像度なレジストパターンを簡略なプロセスで形成することが可能となり、ドライ現像に用いることができる感光性樹脂組成物及びレジストパターンの形成方法を提供する。【解決手段】感光性樹脂組成物を、（Ａ）成分として単分散の分子量分布を示すポリマと、（Ｂ）成分として放射線の照射により、シリル化され得る官能基を発生する化合物と、を含有する構成とする。その際（Ａ）成分のポリマを、重量平均分子量（Ｍｗ）がポリスチレン換算で１，０００〜５０，０００の範囲、単分散の分子量分布を、分子量分散（重量平均分子量／数平均分子量（Ｍｗ／Ｍｎ））がポリスチレン換算で１．０〜１．５の範囲とし、（Ｂ）成分の化合物を、放射線の照射によりヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基、チオール基、アミド基の少なくとも一つを発生する化合物で構成する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）成分として、単分散の分子量分布を示すポリマと、
（Ｂ）成分として、放射線の照射により、シリル化され得る官能基を発生する化合物と、
を含有することを特徴とする感光性樹脂組成物。
【請求項２】
前記（Ａ）成分のポリマは、重量平均分子量（Ｍｗ）がポリスチレン換算で１，０００〜５０，０００の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項３】
前記単分散の分子量分布は、分子量分散（重量平均分子量／数平均分子量（Ｍｗ／Ｍｎ））がポリスチレン換算で１．０〜１．５の範囲に入ることを意味する請求項１に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項４】
前記（Ａ）成分のポリマは、シリル化され得る官能基を含有しないことを特徴とする請求項１に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項５】
前記（Ａ）成分のポリマは、ポリスチレンであることを特徴とする請求項１記載の感光性樹脂組成物。
【請求項６】
前記（Ｂ）成分における化合物は、放射線の照射によりヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基、チオール基、アミド基の少なくとも一つを発生する化合物であることを特徴とする請求項１に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項７】
前記（Ｂ）成分における化合物が、１，２−ナフトキノンジアジド基含有化合物であることを特徴とする請求項６に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項８】
請求項１〜７に記載の感光性樹脂組成物を、基板上に積層する積層工程と、
前記感光性樹脂組成物層に選択的に放射線を照射して露光部を形成させる露光工程と、
前記露光部をシリル化剤を用いてシリル化するシリル化工程と、
前記シリル化した領域を残して前記感光性樹脂組成物層を酸素プラズマによりドライエッチング除去する現像工程と、
を有することを特徴とするレジストパターンの形成方法。
【請求項９】
（Ｂ）成分を単独で基板上に積層する積層工程と、
前記感光性樹脂組成物層に選択的に放射線を照射して露光部を形成させる露光工程と、
前記露光部をシリル化剤を用いてシリル化するシリル化工程と、
前記シリル化した領域を残して前記感光性樹脂組成物層を酸素プラズマによりドライエッチング除去する現像工程と、
を有することを特徴とするレジストパターンの形成方法。
【請求項１０】
前記（Ｂ）成分が、１，２−ナフトキノンジアジド基含有化合物である請求項９記載のレジストパターンの形成方法。
【請求項１１】
請求項８〜１０のいずれか１項に記載のレジストパターンの形成方法を用いて被加工基板上にレジストパターンを形成する工程と、
前記工程によりレジストパターンの形成された被加工基板上に対し、ドライエッチング、ウエットエッチング、金属蒸着、リフトオフまたはめっきを行なう工程と、
を有することを特徴とする基板の加工方法。
【請求項１２】
デバイスの設計に基づいたパターンを形成した露光用マスクを用意する工程と、
デバイス作製用の基板上に請求項１１に記載の基板の加工方法によりパターンを形成する工程と、
を有することを特徴とするデバイスの作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光性樹脂組成物、レジストパターンの形成方法、基板の加工方法及びデバイスの作製方法に関し、特にフォトリソグラフィーのドライ現像に用いられる感光性樹脂組成物（レジスト）及びこのレジストを用いたレジストパターンの形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体デバイスを始めとする、微細加工を必要とする各種電子デバイスの分野ではデバイスの高密度化、高集積化の要求がますます高まっており、これらの要求を満たすにはパターンの微細化が必須となってきている。このような半導体デバイスを製造する工程で、フォトリソグラフィーは微細パターンの形成に重要な役割を果たしている。
【０００３】
従来、フォトリソグラフィー工程には単層レジストが用いられてきた。しかし、このような単層レジストでは、高集積化に伴って基板段差や傾斜も大きくなる傾向にあることや、高微細化のための光源の短波長化、高ＮＡ化に伴って焦点深度が浅くなる傾向にある現状のもとで、厚膜で高アスペクトなレジストパターンを、精度良く形成することが困難になってきた。
【０００４】
そのため、このような問題を解決する方法として、表層イメージングプロセスが提案されている。この表層イメージングプロセスとは、単層ないし多層構造のレジスト表面のみを露光、必要に応じてウェット現像を行い、レジスト表面に酸素ドライエッチング耐性の高いパターンを選択的に形成し、これをマスクとして下層部を酸素プラズマによりドライ現像するものである。
これによると、レジスト表面だけ光反応すればよいため、焦点深度の浅い露光装置が使用でき、基板からの光反射や段差の影響も受けにくい。また、ドライエッチングは異方性が高いため、高アスペクトなレジストパターンが形成可能である。その他、現像、リンス時のパターン倒壊がなく、現像液の不純物や劣化の影響がないといった利点もある。
【０００５】
前記表面イメージングプロセスには、多層レジストプロセス、シリル化プロセスに代表されるいくつかのものが提案されている。
例えば、多層レジストプロセスとしては、特許文献１に示すような２層レジストプロセスなどがある。
この２層レジストプロセスとは、熱硬化した下層膜上に、アルカリ現像可能で酸素ドライエッチ耐性を有するシリコン含有レジストを積層し、パターン露光、露光後加熱、アルカリ現像して上層パターンを形成した後、酸素プラズマによりドライエッチングして下層膜に上層パターンを転写するようにしたプロセスである。
【０００６】
また、前記シリル化プロセスの例としては、非特許文献１に示すようなＦ．ＣｏｏｐｍａｎｓとＢ．Ｒｏｌａｎｄによって提案されたＤＥＳＩＲＥ（Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｓｉｌｙｌａｔｉｎｇ  Ｒｅｓｉｓｔ）プロセスなどがある。このＤＥＳＩＲＥプロセスとは、ナフトキノンジアジド基含有化合物とノボラック樹脂からなるレジストを、パターン露光、露光後加熱し、シリル化剤で露光部の表層のみ選択的にシリル化した後、酸素プラズマでドライエッチングしてパターンを形成するものである。
【特許文献１】特開２００３−１４９８２０号公報
【非特許文献１】Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ：  ９３，Ｊｕｎｅ，１９８７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記特許文献１に示すような２層レジストプロセスにおいては、上層レジストとしてシリコン含有レジストが必要となるが、一般にシリコン含有レジストには解像度が低く、ラインエッジラフネスも大きいという点に課題を有していた。また、プロセスが煩雑であるという点においても課題を有している。
また、前記ＤＥＳＩＲＥプロセスは、未露光部にもヒドロキシル基が存在するため、シリル化のコントラストが低く、十分な解像度が得られず、ラインエッジラフネスも大きいという点に課題を有している。
【０００８】
なお、本発明では前記ラインエッジラフネスを、ラインパターン幅の３σと定義する。測定には走査型電子顕微鏡、原子間力顕微鏡などを用いることができる。
一般に、１００ｎｍＬ／Ｓ以下のデザインルールのデバイス作製において許容されるラインエッジラフネスの大きさは、５ｎｍ程度といわれているが、前記の従来のレジストプロセスで作製したパターンのラインエッジラフネスは１０ｎｍ程度である。
【０００９】
本発明は、上記のような課題に鑑み、低ラインエッジラフネスで、高解像度なレジストパターンを簡略なプロセスで形成することが可能となり、ドライ現像に用いることができる感光性樹脂組成物、レジストパターンの形成方法、基板の加工方法及びデバイスの作製方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、つぎのように構成した感光性樹脂組成物、レジストパターンの形成方法、基板の加工方法及びデバイスの作製方法を提供するものである。
すなわち、本発明の感光性樹脂組成物は、（Ａ）成分として単分散の分子量分布を示すポリマと、（Ｂ）成分として放射線の照射により、シリル化され得る官能基を発生する化合物と、を含有することを特徴としている。
また、本発明の感光性樹脂組成物においては、前記（Ａ）成分のポリマを、重量平均分子量（Ｍｗ）がポリスチレン換算で１，０００〜５０，０００の範囲とすることができ、また前記単分散の分子量分布を、分子量分散（重量平均分子量／数平均分子量（Ｍｗ／Ｍｎ））がポリスチレン換算で１．０〜１．５の範囲に入る構成を採ることができる。また、前記（Ａ）成分のポリマは、シリル化され得る官能基を含有しないものとし、またそれをポリスチレンで構成することができる。また、前記（Ｂ）成分における化合物を、放射線の照射によりヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基、チオール基、アミド基の少なくとも一つを発生する化合物で構成することができる。
また、本発明のレジストパターンの形成方法は、上記した感光性樹脂組成物または（Ｂ）成分を単独で、基板上に積層する積層工程と、前記感光性樹脂組成物層に選択的に放射線を照射して露光部を形成させる露光工程と、前記露光部をシリル化剤を用いてシリル化するシリル化工程と、前記シリル化した領域を残して前記感光性樹脂組成物層を酸素プラズマによりドライエッチング除去する現像工程と、を有することを特徴としている。
また、本発明の基板の加工方法は、上記したレジストパターンの形成方法を用いて被加工基板上にレジストパターンを形成する工程と、前記工程によりレジストパターンの形成された被加工基板上に対し、ドライエッチング、ウエットエッチング、金属蒸着、リフトオフまたはめっきを行なう工程と、を有することを特徴としている。
また、本発明のデバイスの作製方法は、デバイスの設計に基づいたパターンを形成した露光用マスクを用意する工程と、デバイス作製用の基板上に上記した基板の加工方法によりパターンを形成する工程と、を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、低ラインエッジラフネスで、高解像度なレジストパターンを簡略なプロセスで形成することが可能となり、ドライ現像に用いることができる感光性樹脂組成物、レジストパターンの形成方法、基板の加工方法及びデバイスの作製方法を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本実施の形態においては、まず、本発明の前記の（Ａ）成分及び（Ｂ）成分を含有する感光性樹脂組成物を適用した、分解能が高く、高アスペクト化が可能となる新規な感光性樹脂組成物について説明するが、この感光性樹脂組成物（以下、レジストと記す。）を用いることにより、任意の露光法による表面イメージングとその後に行われる選択シリル化プロセス及びドライ現像によって、低ラインエッジラフネス（以下、ＬＥＲと記す。）で、高アスペクトなレジストパターンの形成が可能となる。
【００１３】
本実施の形態においては、前記（Ａ）成分におけるポリマとして、例えば、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、エポキシ系樹脂、アミド系樹脂、アミドエポキシ系樹脂、アルキド系樹脂、フェノール系樹脂等が挙げられるが、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基、チオール基、アミド基を含まないものが好ましく、芳香環を含有しているものがより好ましく、ポリスチレンであることが特に好ましい。ヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基、チオール基、アミド基のようなシリル化されうる官能基を含有していると、シリル化コントラストが低く、解像度が低い。芳香環を含有しているポリマは下地基板加工時のドライエッチング耐性が高く、加工マージンに優れる。
【００１４】
また、前記（Ａ）成分におけるポリマの重量平均分子量（Ｍｗ）は、１，０００〜５０，０００であることが好ましく、１，０００〜３０，０００であることがより好ましく、１，０００〜２０，０００であることが特に好ましい。この重量平均分子量が１，０００未満では成膜性が低い、下地加工時のドライエッチ耐性が低いなどの問題がある。重量平均分子量が５０，０００を越えるとＬＥＲが大きくなる。但し、本発明における重量平均分子量及び数平均分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定し、標準ポリスチレン換算した値を使用したものである。
【００１５】
また、前記（Ａ）成分におけるポリマの分子量分散（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．０〜１．５であることが好ましく、１．０〜１．２であることがより好ましく、１．０〜１．１であることが特に好ましい。分散度が１．５より大きいとＬＥＲが大きい。
（Ａ）成分の重量平均分子量及び分子量分散が小さいと、被シリル化剤である（Ｂ）成分が均一かつ緻密に分散する。また、シリル化剤の浸透速度とシリル化反応速度は系の平均分子量に依存するため、（Ａ）成分の分子量の分散が小さいと（Ｂ）成分のシリル化率、ひいては酸素ドライエッチ耐性の空間的な分布が小さい。上記のような理由から、本発明によりＬＥＲの小さいレジストパターンが形成される。分子量分散１．０〜１．５のポリスチレンは、公知のリビングアニオン重合によって合成される。リビングアニオン重合において、重量平均分子量はモノマの重量と開始剤のモル数を調整することで容易に制御される。
【００１６】
また、前記（Ｂ）成分としては、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基、チオール基、アミド基のうちいずれか１種類以上の官能基を、光照射により初めて発生する化合物であれば使用できるが、本発明においては１，２−ナフトキノンジアジド基含有化合物が特に好ましい。
本実施の形態において使用できる前記１，２−ナフトキノンジアジド基含有化合物としては特に制限はなく、様々な公知の化合物が挙げられ、特に種々のヒドロキシ化合物と１，２−ナフトキノンジアジドスルホン酸とのエステルが好適である。
上記のヒドロキシ化合物としては、例えば、２，３，４−トリヒドロキシベンゾフェノン、２，４，４’−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、２，３，４，４’−テトラ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’，６−ペンタ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、２，２’，３，４，５’−ペンタヒドロキシベンゾフェノン、２，３’，４，５，５’−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等のポリヒドロキシベンゾフェノン類、フェノール、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、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＺ、トリフェノールアルカン、ナフトール、ピロカテコール、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、部分エステル化または部分エーテル化没食子酸等の単官能あるいは多官能のフェノール類等が挙げられる。
【００１７】
前記１，２−ナフトキノンジアジド基含有化合物は、例えば１，２−ナフトキノンジアジドスルホン酸ハライドと前記のヒドロキシ化合物とを縮合反応させ、完全エステル化または部分エステル化することによって製造することができる。１，２−ナフトキノンジアジドスルホン酸ハライドは、具体的には、１，２−ナフトキノン−２−ジアジド−５−スルホン酸クロリドまたは１，２−ナフトキノン−２−ジアジド−４−スルホン酸クロリドなどである。この縮合反応は、通常例えばジオキサン、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルアセトアミド等の有機溶媒中、トリエタノールアミン、炭酸アルカリまたは炭酸水素アルカリのような塩基性縮合剤の存在下で行うのが有効である。この際、ヒドロキシ化合物の水酸基の合計モル数に対し０．８〜１．２倍、好ましくは０．９〜１．１倍のモル数の例えばナフトキノン−１，２−ジアジド−４（または５）−スルホニルハライドを仕込んで縮合させたエステル（すなわち、エステル化率が８０％以上、好ましくは９０％以上のエステル）を用いるとより優れた高解像性を得ることができるので好ましい。
【００１８】
なお、ヒドロキシ化合物の水酸基の一部が、ナフトキノンジアジドスルホン酸ハロゲン化物以外のスルホン酸ハロゲン化物でエステル化されていてもよい。具体的にはメタンスルホン酸クロライド、メタンスルホン酸フルオライド、エタンスルホン酸クロライド、ｎ−プロパンスルホン酸クロライド、ｎ−ブタンスルホン酸クロライド、ペンタンスルホン酸クロライド、ドデカンスルホン酸クロライド等の炭素原子数１〜１２のアルカンスルホン酸ハライド類；クロロメチルスルホン酸クロライド、ジクロロメチルスルホン酸クロライド、トリクロロメチルスルホン酸クロライド、２−クロロエチルスルホン酸クロライド等の炭素原子数１〜１２の置換アルカンスルホン酸ハライド類；エチレンスルホン酸クロライド、１−プロペン−１−スルホン酸クロライド等の炭素原子数２〜３のアルケンスルホン酸ハライド類；ベンゼンスルホン酸クロライド、ベンゼンスルホン酸フルオライド、ベンジルスルホン酸クロライド、１−ナフタレンスルホン酸クロライド等のアリールスルホン酸ハライド類；ｐ−トルエンスルホン酸クロライド、ｐ−エチルベンゼンスルホン酸クロライド、ｐ−スチレンスルホン酸クロライド、ｐ−メトキシベンゼンスルホン酸クロライド等のアルキル−、アルケニル−、アルコキシ−置換アリールスルホン酸ハライド類等およびナフトキノンジアジドスルホンハロゲン化物と、ヒドロキシ化合物とのエステル化物が挙げられる。
【００１９】
上記のエステル化物の中でも、トリフェノールメタン、ビスフェノールＡ等の１，２−ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル化物が好適である。
また、本発明のレジストは、必要に応じて着色剤、接着助剤、保存安定剤、消泡剤等の公知の添加剤を含むことができる。
【００２０】
次に、本実施の形態におけるレジストの各成分の含有量について説明する。
（Ａ）成分の含有量は、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の総量１００重量部に対して、０〜７０重量部とすることが好ましく、２５〜５０重量部とすることがより好ましい。この含有量が７０重量部を超えると光感度が不充分となる傾向がある。（Ｂ）成分の含有量は、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の総量１００重量部に対して、３０〜１００重量部とすることが好ましく、５０〜１００重量部とすることがより好ましい。この含有量が、３０重量部未満では光感度が不充分となる傾向がある。
【００２１】
本実施の形態におけるレジストは、その使用に際して、例えば固形分濃度が２〜５０重量％となるように溶剤に溶解したのち、孔径０．１〜０．２μｍ程度のフィルターでろ過することによって、組成物溶液として調製される。前記溶剤は、（Ａ）成分、（Ｂ）成分を溶解しうるものならば基本的に何でもよく、目的に応じて自由に選択できるが、例えば、エーテル類、エステル類、エーテルエステル類、ケトン類、ケトンエステル類、アミド類、アミドエステル類、ラクタム類、ラクトン類、（ハロゲン化）炭化水素類等を挙げることができ、より具体的には、エチレングリコールモノアルキルエーテル類、ジエチレングリコールジアルキルエーテル類、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、プロピレングリコールモノアルキルエーテル類、プロピレングリコールジアルキルエーテル類、酢酸エステル類、ヒドロキシ酢酸エステル類、乳酸エステル類、アルコキシ酢酸エステル類、（非）環式ケトン類、アセト酢酸エステル類、ピルビン酸エステル類、プロピオン酸エステル類、Ｎ，Ｎ−ジアルキルホルムアミド類、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアセトアミド類、Ｎ−アルキルピロリドン類、γ−ラクトン類、（ハロゲン化）脂肪族炭化水素類、（ハロゲン化）芳香族炭化水素類等を挙げることができる。このような溶剤の具体例としては、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジ−ｎ−プロピルエーテル、ジエチレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテルアセテート、イソプロペニルアセテート、イソプロペニルプロピオネート、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン、４−ヘプタノン、２−ヒドロキシプロピオン酸エチル、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、２−ヒドロキシ−３−メチル酪酸メチル、３−メトキシブチルアセテート、３−メチル−３−メトキシブチルアセテート、３−メチル−３−メトキシブチルプロピオネート、３−メチル−３−メトキシブチルブチレート、酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸ｎ−ブチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸メチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等を挙げることができる。これらの溶剤のうち、安全性を考慮すればプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥ��）、２−ヒドロキシプロピオン酸エチル、シクロヘキサノンなどが望ましい。これらの溶剤は単独または２種類以上混合して用いてもよい。
【００２２】
さらに前記溶剤には、必要に応じて、ベンジルエチルエーテル、ジ−ｎ−ヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、アセトニルアセトン、イソホロン、カプロン酸、カプリル酸、１−オクタノール、１−ノナノール、ベンジルアルコール、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、シュウ酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、γ−ブチロラクトン、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、エチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート等の高沸点溶剤を１種以上添加することもできる。
【００２３】
前記レジスト溶液の塗布は、スピンコータ、ディップコータ、ローラコータなどのような公知の塗布装置、方法を使用して行うことができる。膜厚は用途によって自由に設定できるが、通常、プリベーク後で０．１〜５μｍとなるように塗布するのが望ましい。
前記レジストの塗布膜は、８０〜１５０℃、好ましくは８０〜１１０℃でプリベークされる。プリベークにはホットプレート、熱風乾燥機などの加熱手段を用いることができる。
以上のようにして塗布が完了したレジスト層は通常、公知の露光装置を用い、レチクルを介して画像状に露光される。露光装置の光源としては、公知の光源、例えば、カーボンアーク灯、水銀蒸気アーク灯、高圧水銀灯、キセノンランプ、Ａｒイオンレーザ、半導体レーザ、エキシマレーザ、可視光、などが用いられる（本発明に使用される光源は広義の放射線を発生させるものであり、電磁波又は粒子線を発生させる。具体的には、赤外線、可視光、紫外線、遠紫外線、Ｘ線、電子線を発生させるものを包含する）。露光により、本発明のレジストの露光部にのみシリル化され得る官能基が生成する。このため、画像状に露光されたレジストは、後述するシリル化プロセスにより露光部の表層部が選択的にシリル化される。なお、本発明において生成する、シリル化され得る官能基はインデンカルボン酸のカルボキシル基である。
【００２４】
シリル化プロセスは、気相または液相の公知の方法で任意に実施可能である。シリル化剤としては、一般式ＲｎＳｉＸ（４−ｎ）で表される化合物を用いる。ここで、Ｘは加水分解性基で、例えば、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシロキシ基、アミノ基である。Ｒは非加水分解性の炭化水素基または水素原子である。具体的には、ｎ−プロピルトリエトキシシランのようなアルコキシシラン化合物、ビニルトリクロロシランのようなクロロシラン化合物、ヘキサメチルジシラザンのようなシラザン化合物等の公知の化合物が使用できる。気相シリル化の場合、レジスト層をシリル化剤の蒸気に曝露することで行う。液相シリル化は、レジスト層をシリル化剤溶液に浸漬することで行う。これらのプロセスは、２５〜１８０℃の温度で、０．１〜３０分間程度行う。
【００２５】
シリル化後、シリル化された露光部の表層部をマスクとしてドライ現像を行う。ドライ現像は酸素含有ガスを用いるプラズマエッチングにより行われる。ドライ現像により、未露光部が除去され、ネガ型のレジストパターンが形成される。前記酸素含有ガスとしては、例えば、酸素単独、酸素とアルゴン等の不活性ガスとの混合ガス、または酸素と一酸化炭素、二酸化炭素、アンモニア、一酸化二窒素、二酸化硫黄などとの混合ガスを用いることができる。
以上のようにして形成されたレジストパターンをマスクとしてドライエッチング、ウエットエッチング、金属蒸着、リフトオフまたはめっきすることで基板を加工し、所望のデバイスを製造することができる。
【００２６】
より詳細には例えば、以下のようにして半導体デバイスを作成することができる。
半導体デバイスの回路設計を行い、これに基づいて回路パターンを形成したマスクを作製する。デバイスを作製する基板（例えば、シリコンウェハ）を用意し、該基板上に本発明の感光性樹脂組成物を積層する。ここで、上記マスクと通常使用される露光装置を用いてリソグラフィ技術により基板に回路を形成する。回路の形成に際しては、酸化膜の形成、エッチング、絶縁膜の形成、配線用導電性膜の形成、パターニング等を行う。次いで、回路の形成された基板をアッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程等を経てチップ化する。
【実施例】
【００２７】
以下、本発明を実施例により説明する。
表１に示す材料を配合し、溶液を得る。
【００２８】
【表１】
2005309353.tif 000002
【００２９】
上記のレジストの溶液をシリコン基板上に塗布し、ホットプレート上で１００℃、６０秒の条件でプリベークを行い、膜厚１．０μｍのレジスト層を形成する。
露光装置としてｉ線ステッパ（波長３６５ｎｍ）を用いて画像状に露光する。
【００３０】
シリル化剤であるヘキサメチルシクロトリシラザン１０重量％、ｎ−デカン８７重量％、およびジエチレングリコールジメチルエーテル３重量％からなるシリル化溶液に、露光した基板を室温で２分間浸漬し、ｎ−デカン中でリンスすることで、露光部の表層に選択的にシリル化層が形成される。その後、酸素プラズマエッチングを行い、レジストパターンが形成される。
【００３１】
解像度は、ドライ現像処理によって未露光部をきれいに除去することができ、なおかつラインの浮き、剥がれを生じることなく生成されたライン幅間のスペース幅の最も小さい値により評価する。解像度の評価は、数値が小さいほど良好な値である。ＬＥＲ（３σ）の測定は、走査型電子顕微鏡を用いて行う。
【００３２】
実施例１〜４及び比較例１は良好な解像度が得られるが、比較例２はシリル化コントラストが低いため、２．０μｍ以下の解像力をもたない。
【００３３】
実施例１〜４は比較例１よりもＬＥＲが小さい。比較例１のＬＥＲが大きいのは、（Ｂ）成分の分散が不均一であることと、露光部の酸素ドライエッチ耐性の空間的な分布が大きいことによるものである。２．０μｍ以下の解像力をもたない比較例２はＬＥＲの評価ができない。