DE1696489B2 - Verfahren zur herstellung eines positiven resistbildes - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines positiven resistbildes

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DE1696489B2 DE1968J0035428 DEJ0035428A DE1696489B2 DE 1696489 B2 DE1696489 B2 DE 1696489B2 DE 1968J0035428 DE1968J0035428 DE 1968J0035428 DE J0035428 A DEJ0035428 A DE J0035428A DE 1696489 B2 DE1696489 B2 DE 1696489B2
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Description

CH,- C-
telbehandlung erhaltene Resistbild 30 Minuten lang auf 130° C erhitzt wird.
10 Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Lösungsmittelbehandlung mit emem lisungsmittelgemisch durchgeführt wird, das en Lösungsmittel und ein Nichtlosungsm.tel1 fur das Polvmermaterial in solchen Mengen enthalt, daß nur die Abbauprodukte in den m.t Elektronenstrahlen bestrahltenBereichenderSch.chtgelos werden.
11 Verfahren nach Anspruch 10, dadurch ^kennzeichnet, daß als Lösungsmittel für PolyisobuVylen 1:1 Methylenchlond-Benzo; fur Poly-(amethvlstyrol)Benzol; für Polymethylenmethacrylat SIMtethyImethacrylat-2-Hydroxyaihytaiethacry-S Copolymer Methyläthylketon; fur Ce lukjseace- «t 11 Methvläthylketon-Athanol und als Nichtlosungsmittel für Polyisobutylen und Poly-(«-methylswroT Äthanol; für Polymethylrnethacrylat und
Methvlmeth3cr\'!-at-2-Hydroxyäthyl-methacrylatcÄi^"WnoI «η- für Celluloseacetat Toluol angewendet werden.
in der R1 und R2 CH^, C6H5, COOCH3 oder COOC2H4OH bedeuten, in einer Schichtdicke bis zu 25 Mikron auf eine Unterlage aufträgt; die Schicht erhitzt; mit einem Elektronenstrahl mit Beschleunigungsspannungen von 5 bis 30 kV und einer Ladungsdichte von IO-5 bis 2 χ 10-3C/cm2 in einem vorbestimmten Muster bestrahlt; die Schicht mit einem Lösungsmittel für die entsprechend dem Strahlungsmuster gebildeten Abbauprodukte behandelt und das erhaltene Resistbild erhitzt
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete Polymermaterial aus Vinylpolymeren aus der Gruppe von Polyisobutylen, Poly-(«-methylstyrol), Poly-(methylmethacrylat) oder aus Methylmethacrylat-2-HydroxyäthyImethacrylat-Copolymer besteht.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete Polymermaterial aus Celluloseethern aus der Gruppe von Äthylcellulose und Methylcellulose oder Celluloseestern aus der Gruppe von Celluloseacetat, Cellulosepropionat und Celluloseacetat-butyrat besteht.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Molekulargewicht der verwendeten Polymermaterialien in einem Bereich von 6000 bis 20 000 liegt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Molekulargewicht des verwendeten Polymermaterials etwa 10 500 beträgt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus Polymermaterial vor der Bestrahlung mit Elektronenstrahlen 30 Minuten lang auf eine Temperatur von 150 bis 1800C erhitzt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus Polymermaterial 30 Minuten lang auf 170° C erhitzt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bei der Lösungsmittelbehandlung erhaltene Resistbild auf eine Temperatur unterhalb der Erweichungstemperatur des Polymermaterials erhitzt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Polynnethylmethacrylat als Polymermaterial das bei der Lösungsmit-,0 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
eine positiven Resistbildes auf einer Unterlage, bei dem ne Schicht aus Polvmermater.al mit e.ner Strahlung b Wg bestrahlt wird und die durch die Bestrahlung gebildeten Abbauprodukte mit einem Lösungsmitteln
dem das nicht bestrahlte Polymermatenal unlöslich .st, 6^nTs'^^Hauptprobleme bei der Herstellung integrierter Schaltungen ist die Herstellung von Masken hoher Auflösung zum Ätzen von Schutzüberzug, die Sch auf de' Oberfläche von Halbleitermaterialien, wie
beispielsweise Silicium oder Germanium, befinden. Da die Größe der Halbleiteranordnungen ein wesentlicher Faktor für die Betriebsgeschwindigkeit eines Compu ters ist wurden viele Versuche unternommen, um die
4, Größe der einzelnen Komponenten herabzusetzen und die Packungsdichte der Komponenten auf e.nem Chip zu erhöhen. Die Herabsetzung der Größe war jedoch dadurch begrenzt, daß bei den derzeit verwendeten Photoresistmaterialien und den Abbildungsmethoden
mit optischen Systemen, denen Atz- und Diffusionsverfahren folgten, die Auflösung auf etwa 2,5 Mikron
beschränkt war. ,.»«.. u
Mit Elektronenstrahlen kann die Auflosung verbessert werden, weil diese mit außerordentlich kleinem Durchmesser erzeugt werden können und kürzere Wellenlängen besitzen. Bisher bekannte Photoresistmaterialien wurden mit Elektronenstrahlen bestrahlt. Diese Resistmaterialien haben sich jedoch bezüglich des Auflösungsvermögens für die Herstellung integrierter Schaltkreise nicht als geeignet erwiesen. So wurden beispielsweise bei der Herstellung einer 10 Mikron breiten Linie unter Verwendung von Elektronenstrahlen mit einer Beschleunigungsspannung von 10 kV und einem negativen Photoresist auf jeder Seite der Linie eine 2 Mikron breite, gleichmäßig abfallende Kante erhalten. Ähnliche Verhältnisse von Linienbreite zui Kantenneigung wären, wenn die Linie nur 1 Mikror breit sein darf, unzulässig und bessere Ergebnisse
icheinen mit negativen Photoresistmaterialien nicht irzielbar zu sein.
Die meisten bisher bekannten positiven und negativen Photoresistmaterialien können mit aktinischer strahlung bildmäßig belichtet werden. So ist beispielsweise aus der US-Patentschrift 28 92 712 ein Verfahren tür Herstellung von Reliefbildern bekannt, bei dem eine Schicht aus einem Additionspoiymeren einer äthylenisch ungesättigten Verbindung zur Herabsetzung des Molekulargewichts in den bestrahlten Bereichen einer aktinischen Strahlung im Wellenlängenbereich zwischen 1800 und 7000 A ausgesetzt wird und die Abbauprodukte mit einem Lösungsmittel, in dem das nichtbestrahlte Polymermaterial unlöslich ist, entfernt werden.
Die hohen Auflösungen, die für die Herstellung integrierter Schaltungen erwünscht sind, werden jedoch nicht nur durch den Ersatz optischer Systeme durch Elektronenstrahlsysteme erhalten; sie sind jedoch nicht nur eine Funktion der Energiequelle allein, sondern vielmehr auch eine Funktion der eigenschaften der verwendeten Photoresistmaterialien. So können, wie oben gezeigt wurde, mit der Kombination Elektronenstrahlung und negativen Photoresistmaterialien die gewünschten Auflösungen nicht erhalten werden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung eines positiven Resistbildes mit hoher Auflösung aus einem Polymermaterial, bei dem die bildmäßige Bestrahlung mit Elektronenstrahlen niedriger Energie vorgenommen wird, zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß man eine Schicht aus Polymermaterial aus der Gruppe von Cellulosederivaten oder von Vinylpolymeren und Copolymeren, in denen die Hälfte der Kohlenstoffatome der Hauptkette quaternäre Kohlenstoffatome sind, der folgenden Formel
f1
CH2-C-
in der Rt und R2 CH3, C6H5, COOCH3 oder COOC2H4OH bedeuten, in einer Schichtdicke bis zu 25 Mikron auf eine Unterlage aufträgt; di3 Schicht erhitzt; mit einem Elektronenstrahl mit Beschleunigungsspannungen von 5 bis 30 kV und einer Ladungsdichte von ΙΟ-5 bis 2 χ 10~3C/cm2 in einem vorbestimmten Muster bestrahlt; die Schicht mit einem Lösungsmittel für die entsprechend dem Strahlungsmuster gebildeten Abbauprodukte behandelt und das erhaltene Resistbild erhitzt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen niedergelegt.
In der Kernphysik sind zwar Verhetzung und Abbau gewisser Polymermaterialien unter Verwendung von Elektronenstrahlen im Energiebereich von 100 keV bis 100 MeV seit vielen Jahren bekannt (Effects of Ionization Radiation on Natural and Synthetic High Polymers, F. A. Bovey, lnterscience Publishers, Inc., New York, 1958). Durch Elektronenstrahlen mit Beschleunigungsspannungen von 5 bis 30 keV induzierte chemische Reaktionen von Polymeren wurden bisher jedoch noch nicht untersucht. In dem erfindungsgemäßen Verfahren sind Elektronenstrahlen dieses niedrigeren Energiebereichs denjenigen des obengenannten Energiebereichs wegen ihrer begrenzten Eindringtiefe, ihres kleinen Durchmessers, der einfacheren Ablenkung solcher Strahlen und aus wirtschaftlichen Gründen überlegen. Bei Anwendung von Elektronenstrahlen dieses niedrigen Energiebereichs zur Bestrahlung der erfindungsgemäß verwendeten positiven Resistmaterialien werden positive Resistbilder mit besonders hoher Auflösung erhalten.
Gemäß der Erfindung wird eine dünne Schicht aus Polymermaterial auf eine Unterlage, die geätzt werden soll, aufgetragen. Die Schicht aus Polymermaterial ist gegenüber allen üblichen Ätzmitteln beständig und kann in Form eines positiven Resistbildes zur Abdeckung verwendet werden, da die von Energie getroffenen Bereiche löslich bleiben und entfernt werden, im Gegensatz zu den negativen Photoresistmaterialien, bei denen die von Energie getroffenen Bereiche unlöslich werden und als Maske verwendet werden. Geeignete Polymere sind Cellulosederivate und Vinylpolymere und Copolymere, bei denen die Hälfte der Kohlenstoffatome der Hauptkette quaternär sind. Ein geeignetes Polymermaterial, wie beispielsweise Celluloseacetat oder PoIymethylmethacrylat, wird mit einem geeigneten Lösungsmittel so gemischt, daß die gewünschte Polymerkonzentration erhalten wird. Eine Schicht des Polymermaterials wird dann mittels Aufschleudern auf eine geeignete Unterlage aufgetragen und getrocknet. Die getrocknete Resistschicht wird dann bei 1700C etwa 30 Minuten lang an der Luft gehärtet. Dabei wird die Adhäsion an der darunter befindlichen Unterlage und die Beständigkeit der Resistschicht gegen chemisches Ätzen verbessert. Da das Erhitzen die Resistschicht härtet, sind auch die Handhabungseigenschaften, beispielsweise die Kratzfestigkeit verbessert. Dann wird die getrocknete und gehärtete Resistschicht mit einem Elektronenstrahl mit einer Ladungsdichte im Bereich von 10~5 bis 2 χ 10-3C/cm2 bei einer Beschleunigungsspannung im Bereich von 5 bis 3OkV bestrahlt. Dabei findet ein Abbau oder eine Verminderung des durchschnittlichen Molekulargewichts des Polymermaterials in den bestrahlten Bereichen statt. Die Entfernung der Abbauprodukte erfolgt durch eine Lösungsmittelbehandlung. Ein Lösungsmittelgemisch, das aus einem Lösungsmittel, das das Polymermaterial ohne Rücksicht auf sein Molekulargewicht aufzulösen vermag, und aus einem Nichtlösungsmittel für das Polymermaterial besteht, wird auf die Schicht in solchen Mengenanteilen aufgetragen, daß nur die abgebauten Bereiche aufgelöst und entfernt werden. Nach dem Trocknen wird das entwickelte Resistbild 30 Minuten lang auf 130°C erhitzt, um eine Unterscheidung zu entfernen und die Auflösung des Resistbildes zu verbessern. Die oben beschriebene Arbeitsweise ermöglicht die Herstellung von Anordnungen mit Abmessungen von ein Mikron oder weniger.
Die Erfindung wird an Hand der nachfolgenden Beschreibung und den F i g. 1 bis 3 näher erläutert.
Es zeigt
F i g. 1 ein Fließschema, das die Herstellung eines positiven Resistbildes mit hoher Auflösung erläutert,
F i g. 2 eine schematische Darstellung einer Elektronenstrahlvorrichtung, die zur Bestrahlung ausgewählter Teile einer Schicht aus Polymermaterial nach dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird,
F i g. 3 einen Schnitt durch eine mit einer Oxidschicht versehene Halbleiterunterlage, bei der das Oxid geätzi werden soll, wobei ein Ausschnitt in dem Resist vor unC
nach dem Erhitzen zur Verbesserung der Auflösung gezeigt ist.
Gemäß dem Fließschema von Fig. 1 wird ein positives Resistbild mit hoher Auflösung wie folgt hergestellt:
Stufe 1: Ein Polymer, beispielsweise Poly-(methylmethacrylat) mit einem Molekulargewicht von etwa 10 500 wird in einem geeigneten Lösungsmittel, beispielsweise Methylisobutylketon in einer Konzentration von 10% gelöst.
Stufe 2: eine dünne Schicht aus Polymermaterial wird auf einer Unterlage mittels Aufschleudern eines Tropfens der Polymerlösung und Trocknen bei Zimmertemperatur gebildet
Die Unterlage kann aus jedem beliebigen ätzbaren Material, beispielsweise aus Metallen, Halbleitern oder Metalloxiden bestehen. Sie kann beispielsweise ein Siliciumwafer mit einer Siliciumdioxidschicht mit einer Dicke von etwa 2600 A sein. Die Polymerlösung wird auf die Unterlage, während diese feststeht, aufgebracht; danach wird die Scheibe mit 5000 bis 10 000 UpM gedreht. D'ie Schichtdicke ist eine Funktion der Konzentration der Lösung. Nach Erzielung einer gleichförmigen Schicht des Resists auf der Oberfläche der Unterlage wird der Resist 60 Minuten lang an der Luft bei Zimmertemperatur getrocknet.
Stufe 3: Die Schicht aus Polymermaterial wird eine ausreichende Zeitlang und bei einer ausreichenden Temperatur gehärtet, um die Adhäsions- und Handhabungseigenschaften zu verbessern.
Dazu wird die überzogene Unterlage bei einer Temperatur von 1700C 30 Minuten an der Luft erhitzt. Die Härtungsstufe beeinflußt die Bestrahlungseigenschaften des Resists nicht merklich, während sie dessen Härte und Kratzfestigkeit erhöht. Die Härtung vor dem Bestrahlen beeinflußt auch die zu erhaltende Auflösung, da die Löslichkeit von schwach bestrahlten Bereichen in dem Entwickler auf ein Minimum herabgesetzt wird, d. h., es gibt fast keine Unterschneidungen mehr, und ein engerer Abstand der bestrahlten Teile des Resists ist möglich.
Stufe 4: Ausgewählte Teile der Schicht aus Polymermaterial werden mit einem Elektronenstrahl oder einer anderen Strahlung bestrahlt, um das durchschnittliche Molekulargewicht in diesen Bereichen herabzusetzen.
Nach dsm Härten wird die Unterlage in die Vakuumkammer der in Fig. 2 gezeigten Elektronenstrahlvorrichtung eingesetzt. Die in F i g. 2 gezeigte Elektronenstrahlvorrichtung 1 weist eine Elektronenkanone 2, Linsen 3 und 4 und Ablenkspulen 5 auf. Alle diese Teile befinden sich in dem luftdichten Gehäuse 6, das mit eirer Vakuumpumpe auf sehr niedrige Drücke evakuiert werden kann. Bei der in F i g. 2 gezeigten Vorrichtung wird die mit dem Resist überzogene Scheibe 7 in das luftdichte Gehäuse 6 eingesetzt das auf einen Druck von etwa 10~5 Torr evakuiert wird und in ausgewähken Bereichen mit dem Elektronenstrahl bestrahlt Das Bestrahlen von Poly-(methylmethycrylat) wurde in einem Elektronenstrahl von 2000 Ä Durchmesser bei verschiedenen Beschleunigungsspannungen im Bereich von 5 bis 30 kV und bei einer Ladungsdichte von 10-5 bis 2 χ 10-3C/cm2 durchgeführt Für PoIy-(methylmethycrylat) wurden die besten Ergebnisse bei einer Ladungsdichte im Bereich von 5 χ 10~5 bis 5 χ 10-4C/cm2erhalten.
Die Bestrahlungsdosis des Resists wurde durch eine Änderung der Beschleunigungsspannung nicht merklich beeinflußt Die Beschleunigungsspannung ist nur inso-
40
55
6o
65 fern kritisch, als sie ausreichend groß sein muß, um eine Eindringtiefe durch die gesamte Resistschicht hindurch zu erzielen. Die Anwendung von Ladungsdichten, die über den oben definierten Bereich hinausgehen, führt zu Vernetzungsreaktionen, so daß der Resist in den überbestrahlten Bereichen nicht mehr entfernt werden kann.
Stufe 5: Die ausgewählten Bereiche werden mit einem Lösungsmittel behandelt, welches das bestrahlte Polymermaterial selektiv entfernt.
Die Entwicklung der bestrahlten Bereiche beruht auf der unterschiedlichen Löslichkeit des Polymeren nach dem Molekulargewicht. Der Entwickler kann auf die Oberfläche des bestrahlten Resists aufgebracht werden, oder die gesamte Unterlage kann in den Entwickler eingetaucht werden. Der Entwickler besteht aus einem Gemisch eines Lösungsmittels, das das Polymermaterial ohne Rücksicht auf dessen Molekulargewicht zu lösen vermag, und eines Lösungsmittels, das das Polymermaterial ohne Rücksicht auf dessen Molekulargewicht nicht aufzulösen vermag, in solchen Mengenanteilen, daß nur die Abbauprodukte in den bestrahlten Bereichen aufgelöst werden. Die Wirkung des Elektronenstrahls auf das Polymermatenial besteht darin, daß das durchschnittliche Molekulargewicht in den bestrahlten Bereichen herabgesetzt wird. Bei der Zubereitung des Entwicklers stellt man die Mengenanteile der beiden Lösungsmittel so ein, daß das Polymermaterial mit Molekulargewichten unterhalb eines bestimmte ι MoIekulargewichts gelöst wird. Dieses bestimmte Molekulargewicht liegt zwischen dem Molekulargewicht des Ausgangsmaterials und dem des abgebauten Polymeren. Die Zusammensetzung des Polymermaterials sollte so eingestellt werden, <Jaß der Molekulargewichtsbereich des lösbaren Polymermaterials merklich geringer als das Ausgangsmolekulargewicht ist.
Fi sollte beachtet werden, daß Polymere im allgemeinen nicht rnonodispers sind, d. h. die einzelnen Moleküle nicht alle das gleiche Molekulargewicht besitzen. Der Abbau muß daher um so weitgehender vorgenommen werden, je breiter die Anfangsverteilung ist, bevor ein klarer Unterschied zwischen bestrahlten und nichtbestrahlten Bereichen gemacht werden kann. Es ist jedoch möglich, die Empfindlichkeit durch Verwendung nahezu monodisperser Polymerer zu erhöhen. Die Wahl des durchschnittlichen Molekulargewichts für das Ausgangsmaterial beruht auf praktischen Überlegungen, wie beispielsweise der Viskosität der Beschichtungslösungen, der Zugänglichkeit und natürlieh des Endverhaltens. Die Entwicklungszeit ist ein weiterer praktischer Parameter, der in Betracht gezogen werden sollte. Entwicklungszeiten um 1 Minute wurden bei den erfindungsgemäß verwendeten Polymeren erreicht. Zur Entwicklung von abgebautem PoIy-(methylmethacrylat) eignet sich ein Gemisch von lösendem Methylisobutylketon und nichtlösendem Isopropanol im Verhältnis von 30:70. Nach Beendigung der Entwicklung wird der Resist an der Luft oder unter Difluordichlormethan getrocknet
Stufe 6: Das erhaltene Resistbild wird eine ausreichende Zeitlang auf eine ausreichende Temperatur erhitzt um die sich aus der seitlichen Ausdehnung der Strahlung während des Bestrahlens ergebende Unterschneidung zu entfernen.
Während der Einwirkung des Elektronenstrahls auf den Resist bewirkt die seitliche Ausbreitung desselben ein Unterschneiden des Resists, das die erhältliche minimale Linienbreite vergrößert und somit das
5
des Resists herabsetzt. EJ sei nun
auf, der bei der Entwicklung erhalten wiru bestrahlten Bereich der Photo«««*«*tJO nt spricht. Die Flanken 12 des Ausschn ttbereichs von der Oberfläche der Res.stsch.ch t 10 me, solchen Ausmaß nach innen gJggj^^Sht 9 Ausschnittbereichs 11 an der Obertlucne α größer als an der oberen Oberflache ^hKM Die gestrichelten Linien 13 zeigen η "™™™·* ine sich die Abmessungen des Resists ander* wenn er ein gegebene Zeitlang auf eine: gewupjdite^^ ^ erhitzt wird. Allgemein sollte JasL. bei
Temperaturen unterhalb derjenigen TemperaM welcher der Resist fließt, «rfolgea DeM*e«t Temperaturen ausgesetzt werden, die^sem t _
bewirken und eine langsame Änderungλ> erreicht genergeben.bisdiedesursprüng^^^^^
sind. Im Falle von P^y^^^'^
Erhitzen auf 130°C während 30
Unterschneiden, das s!ch aus der
des Elektronenstrahls während des
Em Erhitzen auf eine höhere
einer kürzeren Zeit liefer, das jJach«Erg
Stufe 7: Die freigelegte Unterlage w.
Ätzmittel geätzt. (methylmethycrylat)
Außer den obengenannten Poly ™^ ^ „ulo. können auch andere Polymere, beisPielS^mere, in sederivate oder Vinylpolymere ^^Z^M denen die Hälfte der Kohlenstoffatom der »»JP quaternäre Kohlenstoffatome sind, in dem e™ * gernäßen Verfahren verwende, werden. Cellulosea und Äthylcellulose haben sich als besonders geeignet erwiesen, doch sind auch andere Celluloseester, wie beispielsweise Cellulosepropionat, Celluloseacetat-butyrat, Cellulosetriacetat, Celluloseacetat-N.N-diäthylaminoacetat u. dgl., und andere Celluloseäther, wie beispielsweise Methylcellulose, Ν,Ν-Diäthylaminoäthylcellulose, Carboxymethylcellulose u. dgl. brauchbar.
Die obengenannten Vinylpolymeren und Copolymeren können durch die Formel
iy entfernt ein praktisch das Ausdehnung ι ergibt, während
25
jo wiedergegeben werden, in der Ri und R2 Substituenten aus der Gruppe von CH3, Q1H,, COOCH3, COOCjH4OH sind. Polymere dieser Gruppe sind zusätzlich zu Poly-(methylmethycrylat) Polyisobutylen, Poly-(«-methylstyrol) und Methylmethacrylat-2-Hydroxyäthylmethacrylat-Copolymer. Die Verwendung anderer Materialien dieser Gruppe, wie beispielsweise verschiedener Polymethacrylsäureester, Polymethacrylnitril, und Derivaten der obengenannten Polymeren ist ebenfalls vorgesehen. Ein Molekulargewichtsbereich des Polymermaterials von 6000 bis 20 000 hat sich als am geeignetsten erwiesen.
Die obengenannten Polymermaterialien weraen aus Lösungen auf die Unterlagen aufgebracht. In der folgenden Tabelle 1 sind die verwendeten Polymermaterialien und die dazugehörigen Lösungsmittel und Polymerkonzentrationen angeführt.
Tabelle I
Polymer-material
Poly-(methylmethacrylaU
Polyisobutylen
Poly-^-methylstyrol) Methylmethacrylat-2-Hydroxy äthylmethacrylat-Copolymer
Celluloseacetat
Äthylcellulose
Lösungsmittel Methylisobutylketon
Trichlorethylen
Trichlorethylen
Methylisobutylketon
:1 Cyclohexanon-Methyläthyl-
keton-Gemisch
:1 Toluol-Äthanol
Konzentration in %
und wird 'etwa
Die in Tabelle 1 angegebene
konzentration ist nicht kriti1^
geeignet zur Bildung der Re_
hauptsächlich durch die erforfn e"1C"egebenen Drehge-5000 A) bestimmt, die mit einer ge6
schwindigkeit erzielbar ist -. · ;«
Das Härten vor Einwirkung der M ^
einem Temperaturbereich von 13"DI.. erforderliche führt werden. Im allgemeinen ist α ndete
Härtzeit um so kürzer, je hoher die Temperatur ist i^nermaterialien können
Die oben beschriebenen Ρο1^™Λ_5 bis 2 x 1<>-3 bei Ladungsdichten im Bereich voriW g ^ ^ kV C/cm'bei Beschleunigungsspannunge n ^
bestrahlt werden. Die Beschleunigumg P^ kV
natürlich eine Funktion der Dicke des Res.sts - 60
angew
sind andere
verwendeten
Und rr
mittel zur
angegeben.
Är^chSlgenln TaSe II l"ri,in zusammen mit den ^SriSTund Nichtlösungsmitteln Losungsm ™ ittd zu Nichtlösungs-
S?S->» entwicklung t die Tabelle II die minimale d die unter verwendung
Minute.
709 521/308
10
Tabelle II
Eigenschaften von positiven Elektronenresistmaterialien
Resist
Optimaler Entwickler
Lösungsmittel Nichtlösungsmittel Verhältnis
Minimale
Bestrahlungsdosis bei 10 kv
(C/cmJ)
Auflösung (Mikron)
Celluloseacetat
Polyisobutylen
Poiy-(«-methylstyrol)
Poly-(methylmethacrylat)
Methylmethacrylat-
2-Hydroxyäthylmethacrylat-
Copolymer
Bezüglich des Erhitzens nach der Entwicklung sei bemerkt, daß alle Polymermaterialien eine Verbesserung bezüglich der Auflösung erfahren, wenn sie eine Zeitlang erhitzt werden. Die angewendete Temperatur soll nicht über der Temperatur liegen, bei der der Resist fließt. Versuche haben gezeigt, daß bei Temperaturen von nur 1000C eine gewisse Verbesserung der Auflösung des so behandelten Resists auftritt. Es gibt jedoch eine Temperatur, bei deren Anwendung der Resist in seinen Abmessungen so verändert wird, daß er die Abmessungen des ursprünglichen Musters erreicht.
1 :1 Methyläthyl- Toluol 40:60 5x10 4
keton-Äthanol-
Gemisch
1 : 1 Methylenchlorid- Äthanol 70:30 5x10-"*
Benzol-Gemisch
Benzol Äthanol 10:60 10 4
Methyläthylketon Isopropanol 30:70 5x10-5
Methyläthylkeion lsopropanol 30:70 5x1O-5
<0,8
<0,8 <0,8
Nach dem oben beschriebenen Verfahren werden Resistbilder von außerordentlich hoher Auflösung erhalten. Wegen des Erhitzens nach der Entwicklung sind die erhaltenen Auflösungen viel höher als diejenigen, die erreicht werden können, wenn die Resistbilder unmittelbar nach der Entwicklung verwendet werden. Mit den beschriebenen Resistmaterialien können nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Anordnungen mit Abmessungen von 1 Mikron oder weniger sehr viel leichter als bisher hergestellt werden.
Hierzu 2 Blatt ZeichiHiniien
5710

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung eines positiven Resistbildes auf einer Unterlage, bei dem eine Schicht aus einem Polymermaterial mit einer Strahlung bildmäßig bestrahlt wird und die durch Bestrahlung gebildeten Abbauprodukte mit einem Lösungsmittel, in dem das nicht bestrahlte Polymermaterial unlöslich ist, entfernt werden, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Schicht aus Polymermaterial aus der Gruppe von Cellulosederivaten oder von Vinylpolymeren und Copolymeren, in denen die Hä'fte der Kohlenstoffatome der Hauptkette quatemäre Kohlenstoffatome sind, der folgenden Formel
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