DE2847764C2

DE2847764C2 - Lichtempfindliches Material und Verfahren zur Bildung von ultrafeinen Mustern

Info

Publication number: DE2847764C2
Application number: DE2847764A
Authority: DE
Inventors: Yoichi Kanagawa Nakamura; Minoru Dr. Isehara Kanagawa Tsuda
Original assignee: Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Current assignee: Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Priority date: 1977-11-04
Filing date: 1978-11-03
Publication date: 1984-11-08
Also published as: DE2847764A1; US4297433A; JPS5820422B2; JPS5465480A; US4276369A

Description

Die Erfindung betrifft lichtempfindliche Materlallen, Insbesondre Filme, und ein Verfahren zur Bildung ultrafeiner Muster mit diesen Materlallen durch Bestrahlung mit UV-Strahlen, z. B. zur Herstellung von Halbleitern mit ultrafeinen Mustern und ultrafelncn LSPs (»Large Scale Integrated Circuit»).

Elektrische oder elektronische Schaltkreise für elektrische oder elektronische Anlagen und Einrichtungen sind hergestellt worden, Indem man Widerstände, Kondensatoren, Spulen, Vakuumröhren und ähnliche Komponen-

ten verdrahtete. Aufgrund zahlreicher Nachtelle, wie Zeltaufwand beim Zusammenbau, komplizierte Arbeltsgänge, die Notwendigkeit der Verwendung einer großen Anlage, Fehlerquellen, begrenzte Produktivität und kaum mögliche Kostenreduktion, wurden gedruckte Schaltungen entwickelt. Dabei mußten jedoch Elemente, wie Vakuumröhren, Widerstände, Kondensatoren und Spulen an der vorher gefertigten Schaltung befestigt werden. Trotz der damit verbundenen Verminderung der Arbeltszelt, Kompliziertheit und Größe konnte nicht von einer miniaturisierten, wirtschaftlichen Arbeltswelse gesprochen werden. Durch die Herstellung von Dioden und Transistoren aus Germanium- oder Slllclumhalbleltern wurde schließlich eine erhebliche Verringerung der Größe solcher Schaltkreise möglich.

Durch die Weiterentwicklung von Dioden und Transistoren in Form von Halbleitern wurden elektronische und elektrische Schaltkreise zu sogenannten Integrierten Schaltungen (IC = Integrated circuit) zusammengefügt.

Die IC"s werden hauptsächlich aus Silicium hergestellt, und zwar aufgrund leichter Handhabbarkelt, genügender Verfügbarkelt usw.; sie haben sich als Ideal für das Zusammensetzen von Schaltkreisen, hinsichtlich Einsparung von Arbeltskraft und Miniaturisierung des Maßstabs erwiesen, sind In der Massenherstellung weniger kompliziert und wirtschaftlicher, und sie werden derzeit weltgehend In elektronischen und elektrischen Schaltungen für Computerspeicher, Mikrocomputer und andere Komponenten verwendet. Bei der Herstellung der obengenann-

ten Halbleitervorrichtungen gibt es ein als »Photolithographie« bezeichnetes Verfahren. Bei der Photolithography wird ein etwa 1 μηι dünner Film aus einem lichtempfindlichen Material (»Photoresist«), das später auch ätzbeständig Ist (»Ätzreslst«), auf ein Slllclumplättchen (»wafer«) mit einem Slllclumoxldfllm von einigen 100 nm aufgebracht, worauf der Film durch eine Vorlage (Maske) mit UV-Strahlen belichtet wird und die Bilder entwickelt und geätzt werden. Nach Entfernung des Photoresist wird das Plattchen gründlich gereinigt und In üblicher Welse zur weiteren Verwendung vorbereitet.

Durch mehrmalige Wiederholung dieser Photolithographie und die Herstellung von Elektroden und Verdrahtungen entstehen ICs. Die Photolithographie für Dioden, Transistoren und die ersten ICs lieferte dabei grobe Abbildungen In einer Größenordnung von 100 μητ und mehr. Nachdem man die Überlegenheit solcher zusammengesetzter Anordnungen erkannt hatte, erfolgte eine weitere Verkleinerung (Miniaturisierung) durch Hlnzufügen bereits vorhandender und/oder neuer Funktionen, die Wirtschaftlichkeit wurde gesteigert und Weiterent wicklungen trugen neuen Bedürfnissen Rechnung. Daher wurde es, zusammen mit verbesserten Eigenschaften von Vorlage und Photoresist, ncstelgerici Qualität der Slllclumplättchen, verbesserten Anlagen /ur Positionierung der Vorlage, besseren DH'luslonsvcrliihren, geeigneteren Chemikalien und lortschrlUcn In der Ätztechnik,

möglich, mit der nötigen Genauigkeit In einer Größenordnung von 10 bis 4 μπι zu arbeiten und die obengenannten LSPs zu entwickeln.

Da ein LSI In zusammengesetzten Schaltungen Immer zuverlässig und wirtschaftlich 1st, wurde In jüngster Zelt die Entwicklung von Ultra-LSI's (gewöhnlich als Very Large Scale Integrated Circuit bezeichnet) vorangetrieben, so daß es möglich wurde, mit der Lithographie feinere Muster in der Größenordnung von 3 bis 1 μπι und sogar weniger als 1 um mit der notwendigen Präzision herzustellen.

Bei der üblichen Photolithographie führen UV-Strahlen emer Wellenlänge von 350 bis 450 nm zu Lichtbrechung und anderen unerwünschten Phänomenen und man schloß daraus, daß selbst nach Modifikation oder Verbesserung die Herstellung feiner Muster unter 1 um unmöglich sein würde, selbst unter voller Ausnutzung aller Möglichkeiten der herkömmlichen Photolithographie. Zwar können mit den bisher üblichen Verfahren wirtschaftliche Vorteile und größere Nachfrage erzielt werden, feine Muster Im Bereich von 1 um können dadurch aber in Massenproduktion nicht hergestellt werden.

Um dieses Problem zu lösen wurden zur Erzielung einer Auflösung unter 1 um und Vermeidung einer Lichtbrechung verschiedene Energiequellen, wie Elektronenstrahlen mit wesentlich kürzerer Wellenlänge als Licht (etwa 0,05 nm) und weiche Röntgenstrahlen (etwa 1 nm) verwendet. Die Verwendung von Elektronenstrahlen erfordert eine große Anlage, die von großen Computern gesteuert und betrieben werden muß, was äußerst kostspielig ist. Andere Nachteile sind, daii, obgleich es viele Resists für Elektronenstrahlen gibt, darunter kein vollständig zufriedenstellendes Material Ist, daß längere Belichtungszeiten erforderlich sind und die Übertragung der Bilder auf die Platten unpraktisch 1st. Welter gibt es keine praktische Lichtquelle (Energiequelle) zur Anwendung welcher Röntgenstrahlen. Außerdem 1st die Herstellung der Vorlage mühsam. Ihre Positionierung schwie- rig und die Anlage ist äußerst teuer. Daher gibt es bei der Entwicklung eines Verfahrens zur wirtschaftlichen Massenproduktion von LSI's In der Größenordnung von 1 um oder darunter unter Verwendung von Energie kürzerer Wellenlänge Immer noch erhebliche Schwierigkelten.

Um diese Probleme zu lösen, wurden Im Gegensatz zu der in der üblichen Photolithographie verwendeten Wellenlänge von 350 bis 450 nm UV-Strahlen kürzerer Wellenlänge, nämlich zwischen 100 bis 350 nm, verwendet und als lichtempfindliches Material z. B. Polymethylmethacrylat (PMMA) eingesetzt. Dabei wurde fsstgestellt, daß man durch Verringerung der Brechung eine ultrahohe Auflösung und ein äußerst präzises Reslst-Muster von 1 um und weniger erreichen kann.

Obgleich dabei ultrafeine Muster durch statische Belichtung anstatt durch Rasterbelichtung hergestellt werden konnten, war PMMA aufgrund seiner recht geringen Empfindlichkeit, mangelnder Ätzbeständigkeit, insbesondere mangelnder Beständigkeit gegen Trockenplasmaätzung, schlecht geeignet und konnte In der Praxis nicht verwendet werden.

Aus der FR-PS 22 86 414 Ist bekennt, daß sich auch Polymethyllsopropenylketon (PMIPK) durch Belichtung, z. B. durch Elektronenstrahlen, unter Vakuum zersetzen und als Photoresist verwenden läßt.

Welter Ist In J. Appl. Polym. Sc, Vol. 17, No. 11, S. 3503 bis 3508, November 1973, von der Photodepolymerlsatlon von durch Benzophenon sensiblllslertem Polypropylen die Rede. Gegenstand der genannten Veröffentlichung ist jedoch der Mechanismus dieser Reaktion und es finden sich darin keinerlei Hinwelse auf eine mögliche Verwertbarkelt derselben bei der Herstellung von Mustern.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung Ist es, die Auflösung und Empfindlichkeit eines lichtempfindlichen Materials, das PMIPK enthält, gegenüber einer Lichtquelle einer Wellenlänge von 100 bis 350 nm bei einer wlrtschaftlichen Verwendung In einem Photollthographleverfahren zu verbessern.

Gegenstand der Erfindung 1st ein neues lichtempfindliches Material, enthaltend ein Polymethyllsopropenylketon mit einem Molekulargewicht von 10 000 bis 1 000 000; das dadurch gekennzeichnet ist, daß es außerdem eine Benzophenonverbindung der allgemeinen Formel

enthält. In der Xi bis X₄ unabhängig voneinander Wasserstoff- oder Halogenatome, niedrige Alkyl- oder Alkoxygruppen oder Hydroxylgruppen bedeuten.

PMIPK besitzt bei Belichtung mit UV-Strahlen einer Wellenlänge von 100 bis 350 nm eine etwa zehnmal höhere Empfindlichkeit als PMMA und zeigt eine ultrahohe Auflösung, die derjenigen PMMA gleichwertig Ist. (Letztere Ist von der Qualität der Vorlage abhängig; eine ultrafeine Auflösung von unter 1 um und bis zu 0,4 bis 0,2 um 1st jedoch möglich.) Welter Ist die Trockenätzbeständigkeit des erflndungsgemäßen Materials etwa zwelbls dreimal höher als die von PMMA.

Erfindungsgemäß wurde festgestellt, daß durch den Zusatz eines Benzophenonderlvates zu PMIPK dessen Empfindlichkeit noch erheblich erhöht, das Quellen wahrend der Entwicklung verringert, stabilere Bilder erzielt und eine weit geringere Ätzempfindllchkelt erreicht wird.

Gegenstand der Erfindung Ist ferner ein Verfahren zur Bildung von ultrafeinen Mustern, bei dem man unter Vakuum oder In einer Inerten Gasatmosphere einen lichtempfindlichen Film, der PMIPK enthält, mit UV-Strahlen einer Wellenlänge von 100 bis 350 nm durch eine Vorlage belichtet und anschließend entwickelt, das dadurch gekennzeichnet Ist, daß man einen lichtempfindlichen Film aus einem der In den obigen Ansprüchen 1 bis 4 näher definierten Material verwendet.

Das als Hauptkomponente des erflndungsgemäßen lichtempfindlichen Materials verwendete Polymethyllsopropenylketon Ist ein Polymeres mit einem Molekulargewicht von 10 000 bis 1 000 000 und einer Molekularee-

Wichtsverteilung Mw/Mn von unter 3 (Mw bedeutet das gewichtsmäßige durchschnittliche Molekulargewicht, Mn das zahlenmäßige durchschnittliche Molekulargewicht), erhalten durch Polymerisieren von Methylisopropenylketon. Durch Bestrahlung dieses Polymeren mit UV-Strahlen einer Wellenlänge zwischen 100 und 350 nm wird es zersetzt. Dieses Zersetzungsprodukt 1st In Lösungsmitteln, wie Mischungen aus Ethylenglykolmono ethylether und Cyclohexanon, leicht löslich. Der so hergestellte Film hat gewöhnlich eine Dicke von 0,3 bis 1,0 um.

Ist das Molekulargewicht des PMlPK niedriger als 10 000, dann zeigt es schlechte filmbildende Eigenschaften, während es bei mehr als 1 000000 eine geringe Löslichkeit in Lösungsmitteln hat, wodurch es schwer zu handhaben und schlecht zu dicken Filmen verarbeitbar 1st. Daher wird zweckmäßig ein PMIPK mit einem Moleku- larfcswlcht zwischen 30 000 und 600 000 verwendet. Für eine ultrahohe Auflösung wird zweckmäßig ein PMIPK mit einer engen Molekulargewichtsvertellung verwendet, d. h. Mw/Mn muß unter 3 liegen und beträgt zweckmäßig weniger als 2. Bei einem Wert von über 3 oder 4 wird die Auflösung deutlich schlechter. Bei direktem Kontakt ralt ulner Vorlage zeigt derartiges PMIPK ein Ideales Verhalten ohne Verschmutzung der Vorlage aufgrund von Klebrigkeit, die bei üblichen lichtempfindlichen Materialien anzutreffen 1st, und keine Rlßblldung

IS durch Kratzer oder Sprödigkelt des Materials. Dies 1st bei der Erzeugung ultrafeiner Muster äußerst vorteilhaft, well es zu einer besseren Ausbeute führt und ein direkter Kontakt mit der Vorlage möglich ist.

Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens 1st, daß zur bilderzeugenden Belichtung jede Lichtquelle verwendet werden kann, die UV-Strahlen einer Wellenlänge zwischen 100 und 350 nm erzeugt, wie z. B. eine Niederdruck-Quecksilberdampflampe mit einem Fenster aus MgF₂, SiO₂ oder LlF, eine Deuterlumiampe oder eine Xenon-Quecksilberdampflampe, was die wirtschaftliche Herstellung ultrafeiner Muster ermöglicht. Die zur bilderzeugenden Belichtung verwendete Vorlage kann hergestellt werden. Indem man auf einem Träger aus LlF,

MgF₂, CaF₂, BaF₂, Al₂Oj oder SlO₂ ein Muster bildet, das für Licht einer Wellenlänge zwischen 100 und 350 nm

durchlässig ist.

Die bilderzeugende Belichtung erfolgt unter Vakuum oder In einer Atmosphäre eines Inerten Gases, wie Stickstoff, Helium, Argon oder Xenon.

Die Bestrahlung dauert gewöhnlich 1 Sekunde bis 5 Minuten, obgleich die Bestrahlungszelt von Größe und Art der Lichtquelle, Art der Vorlage, dem Molekulargewicht und der Molekulargewichtsverteilung (unter 3) des Polymethyllsopropenylketons sowie der Filmdicke abhängt. Nach Beendigung der bilderzeugenden Belichtung wird der Film entwickelt. Die Entwicklung erfolgt durch Waschen mit einem Lösungsmittel, In dem das durch Bestrahlung mit UV-Strahlen von 100 bis 350 nm gebildete Zersetzungsprodukt löslich, Polymethyllsopropenylketon jedoch unlöslich Ist, wie In Mischungen aus Ethylenglykolmonoethylether und Cyclohexanon. Das Waschen kann z. B. durch Eintauchen, Bestreichen oder Bürsten erfolgen. Als Benzophenonverblndungen Im erfindungsgemäßen lichtempfindlichen Material eignen sich z. B. Benzo phenon, 4-Chlorbenzophenon, 4-Brombenzophenon, 2,4-Dlchlorbenzophenon, 2,4'-Dlchlorbenzophenon, 4,4'- Dlbrombenzophenon, 4-Methylbenzophenon, 4,4'-Dlmethylbenzophenon und 4-Hydroxybenzophenon, wobei 4,4'-Dlb:ombenzophenon besonders bevorzugt wird. Die Benzophenonverblndungen können einzeln oder als Kombination aus zwei oder mehreren Verbindungen verwendet werden. Die Menge der Benzophenonverblndung(en) Hegt gewöhnlich zwischen 1 und 25 Gewichtstellen pro 100 Gewichtstelle PMIPK. Ein wetterer Vorteil der erfindungsgemäß verwendeten Benzophenonverblndung Ist, daß eine starke Entwicklerlösung verwendet werden kann und die Ätzbeständigkeit des Films verbessert wird, da die Benetzung während der Entwicklung vermindert wird. Erfolgt das Trocknen des Films bei hoher Temperatur, tritt die senslbliisierende Wirkung der Benzophenonblndung nicht Immer ausreichend zu Tage. In einem solchen Fall wird der Film mit dem Dampf eines mit dem PMIPK verträglichen Lösungsmittels, z. B. dem Dampf von Cyclohexanon, behandelt. Diese Probleme zeigen sich selbstverständlich bei niedrigen Trockentemperaturen nicht. Gewisse Benzophenonverblndungen, wie 4,4'-Dlbrombenzophenon, zeigen selbst bei hohen Trocknungstemperaturen eine ungemlnderte Senslblllr.lerungswlrkung.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Lösung einer Mischung aus PMIPK mit einer Benzophenonverblndung der obigen allgemeinen Formel In einem geeigneten Lösungsmittel, wie Cyclohexanon, auf einem Träger, z. B. ein Slllclumplättchen, aufgebracht, unter Bildung einer lichtempfindlichen Schicht von 0,3 bis 1 μπι Dicke getrocknet, mit einer Sterlllslerlampe, die UV-Strahlen einer Wellenlänge von 253,7 nm emittiert, einer bilderzeugenden Belichtung unterworfen und dann zur Entfernung des Lösungsmittels aus der lichtempfindlichen Schicht getrocknet. Anschließend wird sie In einen Entwickler, wie Mischungen aus Ethylenglykolmonoethylether und Cyclohexanon, eingetaucht, um den belichteten Tell zu entfernen, wodurch man ein sehr feines Muster erhält. Erfindungsgemäß kann somit In sehr kurzer Zelt ein äußerst feines Muster mit einer handelsüblichen, billigen Lichtquelle, ζ. B. einer Deuterlumlampe oder Niederdruck-Quecksilberdampflampe (Sterlllslerlampe) hergestellt werden. Das Muster Ist weiterhin ausreichend beständig gegen ein Ätzen durch Fluorwasserstoffsäure usw. Da es welter gegen zum Ätzen ultrafeiner Muster übliches Plasmatrockenätzen beständig Ist, kann es zur

Herstellung von ultrafeinen LSFs verwendet werden. Die folgenden Beispiele veranschaulichen die vorliegende Erfindung, ohne sie zu beschränken. Beispiel 1

100 GeWlchtstelle Polymethyllsopropenylketon mit einem Molekulargewicht von 800 000 und einer Molekulargewlchtsvenellunfc (Mw/Mn) von 1,7 wurden In Cyclohexanon zu einer 10 Gew.-%lgen Lösung gelöst. Zur Erzielung einer Senslblllslerung wurden zur Lösung 10 Gewichtstelle einer In Tabelle 1 gezeigten Benzophenonverblndung zugefügt und die Mischung durch ein 0,2 μιη-Fllter filtriert. Diese wurde dann mittels einer

Aufbringvorrichtung auf ein Slllciumplättchen aufgetragen; so bildete sich eine lichtempfindliche Schicht von etwa 0,5 μιπ Dicke, die unter vermindertem Druck etwa 2 Stunden In einem Exslkkaior getrocknet wurde. Das erhaltene, lichtempfindliche Material wurde stufenweise aus einem Abstand von 5 cm mit einer handelsüblichen Sterllislerlampe belichtet, die UV-Strahlen von 253,7 nm Wellenlänge ausstrahlte. Nach der Belichtung wurde 40 Minuten bei 80° C getrocknet um das Lösungsmittel vollständig aus der Schicht zu entfernen.

Zur Entwicklung wurde das Slllciumplättchen dann 1 Minute lang In eine Entwicklerlösung aus Ethylenglykolmonoethylether und Cyclohexanon Im Verhältnis 7 : 3 eingetaucht, worauf es für I Minute mit Wasser gewaschen wurde. Die Sensibilität wurde aus der Anzahl der verbleibenden Stufen bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt. Die relative Empfindlichkeit In der Tabelle Ist ein relativer Wert, bezogen auf die Empfindlichkeit (10) des vorgetrockneten PMIPK.

Tabelle 1

Nr. Benzophenonverblndung relative Empfindlichkeit '5

1 keine 10

2 Benzophenon 18

3 4-Chlorbenzophenon 18

4 4-Brombenzophenon 14

5 2,4-Dlchlorbenzophenon 18

6 2,4'-Dlchlorbenzophenon 14

7 4,4'-Dlchlorbenzophenon 18

8 4,4'-Dlbrombenzophenon 35

9 4-Methylbenzophenon 18

10 4,4'-Dlmethylbenzophenon 18

11 4-Hydrobenzophenon 12

12 4,4'-D!hydroxybenzophenon 12

Wie aus der Tabelle ersichtlich, 1st 4,4'-Dlbrombenzophenon besonders wirksam. ^M

Beispiel 2

Wie In Beispiel 1 wurde eine lichtempfindliche Schicht aus 100 Gewichtstellen Polymethylisopropenylketon und 10 Gewichtsteilen 4,4'-Dlbrombenzophenon hergestellt. Die Aushärtung erfolgte für unterschiedliche Dauer bei verschiedenen Temperaturen. Die Ergebnisse sind In Tabelle 2 aufgeführt.

Tabelle 2

Nr. Aushärlungsbedlngungen relative

Temperatur; "C Zelt; min Empfindlichkeit

35

35 35 35 35

Wie aus der obigen Tabelle ersichtlich, wird die Empfindlichkeit der lichtempfindlichen Schicht durch die AushSfiüngsbchändlung nicht verändert.

Beispiel 3

Es wurde eine lichtempfindliche Schicht aus dem Polymethylisopropenylketon und einer Benzophenonverblndung wie in Beispiel 1 hergestellt; diese wurde 40 Minuten bei 80° C gehärtet und dann mit der in Beispiel 1 verwendeten Sterillsierlampe belichtet. Die festgestellte Empfindlichkeit des Produktes Ist In Tabelle 3 aufgeführt. Weiter wurde die gehärtete, lichtempfindliche Schicht 10 Sekunden bei 80° C mit Cyclohexanondampf In Berührung gebracht und dann belichtet. Die festgestellte Empfindlichkeit 1st ebenfalls in Tabelle 1 genannt. «> Wenn die Empfindlichkeit mit Ausnahme bei Verwendung von 4,4'-Dlbrombenzophenon durch die Aushärtungsbehandlung verringert wird, kann sie durch Behandlung des Filmes mit einem besonders guten Lösungsmittel, wie Cyclohexanon, wiederhergestellt werden.

1	80	20
2	80	40
3	85	40
4	90	40
5	100	40

Tabelle 3

15

20

25

Nr. Sensibilisator

relative Empfindlichkeit

nach nach Behandlung mit

Aushärtung Lösungsmitteldampf

10	10
12	18
10	18
10	14
10	18
10	14
12	18
35	35
12	18
10	18
9	12
9	12

1 keine

2 Benzophenon

3 4-Chlorbenzophenon

4 4-Brombenzophenon

5 2,4-Dlchlorbenzophenon

6 2,4'-Dlchlorbenzophenon

7 4,4'-Dlchlorbenzophenon

8 4,4'-Dlbrombenzophenon

9 4-Methylbenzophenon

10 4,4'-Dlmethy!benzophsnosi

11 4-Hydroxybenzophenon

12 4,4'-Dlhydroxybenzophenon

Wie die obige Tabelle zeigt, 1st die Empfindlichkeit nach der Aushärtungsbehandlung, mit Ausnahme bei Verwendung von 4,4'-Dlbrombenzophenon, verringert; sie kann jedoch durch die Behandlung mit Lösungsmitteldampf wiederhergestellt werden.

Beispiel 4

10 Gewichtstelle 4,4'-Dlbrombenzophenon pro 100 Gewichtstelle Polymethyllsopropenylketon wurden zu einer 10 Gew.-%lgen Lösung von PMlPK mit einem Molekulargewicht von 500 000 und einer Molekulargewlchtsvertellung Mw/Mn von 1,8 In Cyclohexanon zwecks Bildung einer sens.lbllislerten Lösung zugefügt. Diese wurde dann wie In Beispiel 1 auf ein SUiclumplättchen aufgebracht und zur Bildung einer lichtempfindlichen Schicht

3⁽⁾ einer Dicke von etwa 0,5 μττι 20 Minuten bei 80⁰C ausgehärtet. Dann wurde auf die lichtempfindliche Schicht eine Quarzvorlage aufgelegt. Nach einminütiger Belichtung durch die In Beispiel 1 verwendete Sterlllslerlampe wurde das Plättchen zur Entwicklung 1 Minute In die Entwicklerlösung von Beispiel 1 eingetaucht. Nach elnminütlgem Waschen mit Wasser und Trocknen wurde ein hochaufgelösles, 0,5 um breites Muster erhalten.

Das Stllctumpiättchen mit dem gebildeten Muster wurde 1 Stunde bei 120° C gehärtet und dann 7 Minuten mit einer Fluorwasserstoff und Ammonlumfluorld in einem Gewichtsverhältnis von 1 :6 enthaltenden Ätzlösung behandelt. Dadurch wurde ein dem Muster der Vorlage entsprechendes Ätzmuster erhalten.

40

45

50

55

Beispiel 5

Das In Beispiel 1 verwendete, lichtempfindliche Material wurde aui ein Plättchen aus Siliciumnitrid (SlN) von 100 nm Dicke mit einer SlOj-Oberfläche In einer Dicke von 0,5 \xm aufgetragen. Nach Behandlung wie in Beispiel 1 und Verarbeitung wie in Beispiel 4 erhielt man mit guter Auflösung ein Fenstermuster von 0,4 um. Das lichtempfindliche Material auf der obigen SlN-Plalte wurde unter den folgenden Bedingungen mit einer plattenbeschickten Präzlsionsplasmaätzvorrlchtung geätzt:

RF Arbeitsleistung: 200 W Gas: CF₄ (1,0 1) + O₂ (50 ecm, =£ 5%) Vakuum: 0,733 mbar Temperatur: 120° C.

Das Ätzen des 100 nm dicken SiN dauerte 30 Sekunden. Das lichtempfindliche ΡΜΪΡΚ-Materlai ist ätzbeständig und liefert ein hochaufgclöstes Ätzmustcr. . _ . ...

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(.5

Claims

Patentansprüche:

1. Lichtempfindliches Material, enthaltend ein Polymethy'lsopropenylketon mit einem Molekulargewicht von 10OGO bis 1OTX)OOO, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem eine Benzophenonverblndung der allgemeinen Formel .........

enthalt, in der Xi bis X₄ unabhängig voneinander Wasserstoff- oder Halogenatome, niedrige Alkyl- oder Alkoxygruppen oder Hydroxylgruppen bedeuten.

2. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Benzophenonverblndung In einer Menge von 1 bis 25 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Tellen Poiymethyllsopropenylketon enthalten Ist.

3. Material nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Benzophenonverblndung Benzophenon, 4-Chlorbenzophenon, 4-Brombenzophenon, 2,4-Dlchlorbenzophenon, 2,4'-Dlchlorbenzophenon, 4,4'-Dibrombenzophenon, 4-Hydroxybenzophenon, 4,4'-Dlhydroxybenzophenon, 4-Methylbenzophenon oder 4,4'-

Dlmethylbenzophenon 1st.

4. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Poiymethyllsopropenylketon eine Molekulargewlchtsvertellung (Mw/Mn) unter 3 hat.

5. Verfahren zur Bildung von ultrafeinen Mustern, bei dem man unter Vakuum oder In einer Inerten Gasatmosphäre einen lichtempfindlichen Film, der Poiymethyllsopropenylketon enthält, mit UV-Strahlen einer Wellenlänge von 100 bis 350 nm durch eine Vorlage belichtet und anschließend entwickelt, dadurch gekennzeichnet, daß man einen lichtempfindlichen Film nach einem der Ansprüche 1 bis 4 verwendet.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der lichtempfindliche Film vor der Belichtung mit dem Dampf eines Lösungsmittels behandelt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmitteldampf Cyclohexanondampf verwendet wird.