DE3417607C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines
feinen Musters auf einem Träger
- (1) durch Beschichten des Trägers mit einer licht empfindlichen Masse, die durch Strahlungseinwirkung in einer wäßrig-alkalischen Lösung unlöslich wird,
- (2) bildmäßiges Bestrahlen der lichtempfindlichen Schicht mit ultraviolettem Licht,
- (3) Entwickeln der bestrahlten Schicht durch Ent fernen der nichtbestrahlten Bereiche mit einer wäßrigen alka lischen Lösung unter Bildung eines Bildes und
- (4) Ätzen der Trägeroberfläche unter Verwendung des entwickelten Bildes als Maske,
Mit dem schnellen Fortschreiten in der Halbleiterindustrie
in den vergangenen Jahren besteht eine Forderung hinsichtlich
der Leistung und der Eigenschaften für Resistmaterialien,
die für die Bildung von Mustern verwendet werden.
Damit solche Forderungen erfüllt werden, wurden verschiedene
Arten von lichtempfindlichen Massen, die viele Vorteile
wie auch Nachteile aufweisen, vorgeschlagen.
Auf dem Gebiet der integrierten Halbleiterschaltungen ist
ein typisches Verfahren zur Herstellung feiner Bilder die
Ultraviolett-Lithographie unter Verwendung eines Photore
sists. Die Ultraviolett-Lithographie ist ein wirksames Ver
fahren zur Herstellung einer großen Zahl von integrierten
Halbleiterschaltungen innerhalb kurzer Zeit.
Bei der Ultraviolett-Lithographie wurden als Resistmaterialien
typische Photoresistmaterialien vom negativen Typ ver
wendet, wie eine Masse, die einen cyclisierten Kautschuk
und eine aromatische Azidverbindung enthält. Beispiele für
cyclisierten Kautschuk sind Polybutadien, Polyisopren und
dgl. und dieser wird verwendet, indem man das Molekularge
wicht, den Dispersionsgrad und andere Parameter einstellt.
Beispiele für die aromatische Azidverbindung sind Azido
benzalketone, wie 2,6-Bis-(4′-azidobenzal)-4-methylcyclo
hexanon, 2,6-Bis-(4′-azidobenzal)-cyclohexanon, usw. Im
Falle des Photoresists vom negativen Typ, den man erhält,
wenn man cyclisierten Kautschuk und die aromatische Azid
verbindung vermischt, wird zum Zeitpunkt der Entwicklung
zum Auflösen der nichtgehärteten Teile eine Entwicklungs
lösung verwendet, welche ebenfalls bewirkt, daß die gehärte
ten Teile des Resists quellen, was bewirkt, daß in dem
Resist Blasen und Mäander entstehen. Das Quellen des Re
sists per se durch die Entwicklungslösung ist der Haupt
faktor für die Erniedrigung des Auflösungsgrads. Es ist
daher derzeit unmöglich, feine Muster mit einer Breite von
0,5 bis 0,2 µm mit hoher Präzision unter Verwendung einer
Masse herzustellen, welche einen cyclisierten Kautschuk
und eine aromatische Azidverbindung enthält.
Andererseits ist ein typischer Photoresist vom positiven
Typ eine Photoresistmasse, die ein Novolakharz und eine
Chinondiazidverbindung enthält. Beispiele für das Novolak
harz sind Phenolnovolakharz, Kresolnovolakharz und dgl.
Die als Photosensibilisator verwendete Chinondiazidverbin
dung umfaßt o-Naphthochinondiazid und dgl. Photoresists
vom positiven Typ zeigen im allgemeinen einen guten Auf
lösungsgrad. Das liegt daran, daß das Grundharz ein orga
nisches Material, wie ein Novolakharz, und die Entwick
lungslösung eine alkalische wäßrige Lösung ist, so daß
der Harzteil zum Zeitpunkt der Entwicklung nicht quillt
und nur der Teil sich auflöst, der mit ultraviolettem Licht
bestrahlt wurde.
Als Ätzverfahren eines Substrats unter Verwendung eines
Resists als Maske wird ein Naßätzen und ein Trockenätzen
verwendet. Das Naßätzen wurde häufig verwendet. Es ist je
doch hinsichtlich der Präzision der feinen Muster beschränkt,
und ein leichtes Abschälen des Resists tritt zum Zeitpunkt
des Seitenätzens oder des Naßätzens auf.
Unter Beachtung der oben erwähnten Punkte bei Photoresist
materialien zeigt sich, daß die Photoresists vom negativen
Typ der cyclisierten Kautschukreihe eine gute Beständigkeit
gegenüber dem Trockenätzen aufweisen, daß sie aber einen
niedrigen Auflösungsgrad, wie oben erwähnt, besitzen, und
daher ist es schwierig, sie zur Herstellung feiner Muster
zu verwenden.
Andererseits besitzen die Photoresists vom positiven Typ
der Phenolharzreihe einen guten Auflösungsgrad und eine
gute Ätzbeständigkeit.
In der JA-OS 1 62 744/81 wird im Hinblick auf die Lichtquel
le die Verwendung von fernem ultraviolettem Licht angege
ben, wozu eine Spezialvorrichtung erforderlich ist, und
dies kann man nicht allgemein durchführen.
In den JA-AS 22 082/70 und 34 902/78 wird beschrieben, daß
ein Gemisch aus einem Novolakharz oder dgl. und einer Azid
verbindung als lichtempfindliche Harzmasse nützlich ist.
Hinsichtlich der Ätzbeständigkeit derartiger lichtempfind
licher Harzmassen finden sich jedoch in diesen Literatur
stellen keinerlei Angaben.
In der DE-OS 34 14 033 werden 4′-Azidobenzal-2-methoxy
acetophenon, das Verfahren zu seiner Herstellung und
lichtempfindliche Massen beschrieben, die das 4′-Azido
benzal-2-methoxyacetophenon enthalten. In dieser Litera
turstelle wird jedoch kein Verfahren zur Herstellung eines
feinen Musters auf einem Träger beschrieben, bei dem
eine Ätzbehandlung durchgeführt wird.
Selbst wenn in der genannten DE-OS, Seite 4, letzter Ab
satz, von lichtempfindlichen Massen auf dem Gebiet der
Präzisionsinstrumente auf elektronischem Gebiet gesprochen
wird, so setzt dies keine Ätzbehandlung voraus. Beispiels
weise können aus den bekannten Massen Masken hergestellt
werden, die zur Abscheidung von Metalldämpfen dienen.
In der DE-AS 15 97 614 werden lichtempfindliche Kopiermassen
beschrieben, die verschiedene Azidochalkonverbindungen
enthalten können. Beispielsweise kann das 4′-Azidobenzal-
(3 oder 4)-methoxyacetophenon eingesetzt werden. Diese
bekannten Azidverbindungen besitzen jedoch den Nachteil,
daß ihre Löslichkeit in Lösungsmitteln und ihre Lagerungs
stabilität nicht zufriedenstellend sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
ein Verfahren zur Herstellung eines feinen Musters auf einem
Träger zur Verfügung zu stellen, bei dem eine licht
empfindliche Masse verwendet wird, die eine zufriedenstel
lende Lagerungsstabilität besitzt und die unter Verwendung
einer 4′-Azidobenzal-2-methoxyacetophenon-Verbindung mit
zufriedenstellender Löslichkeit in organischen Lösungs
mitteln hergestellt werden kann. Es soll ein Verfahren zur
Herstellung eines feinen Musters auf einem Träger zur Ver
fügung gestellt werden, bei dem eine lichtempfindliche
Masse verwendet wird, die sehr gut verarbeitet werden
kann und die als Resist vom negativen Typ eingesetzt wer
den kann und eine gute Ätzbeständigkeit aufweist. Gegen
stand der Erfindung ist das eingangs genannte Verfahren
zur Herstellung eines feinen Musters auf einem Träger, das
dadurch gekennzeichnet ist, daß die lichtempfindliche
Masse 4′-Azidobenzal-2-methoxyacetophenon enthält.
In den beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung näher
erläutert; es zeigen:
Fig. 1 die Molekülionenpeaks eines Massenspek
trums von 4′-Azidobenzal-2-methoxyacetophenon,
das bei der vor
liegenden Erfindung als Azidverbindung verwendet wird;
Fig. 2 und 3 IR- bzw. NMR-Spektren der oben er
wähnten Azidverbindung; und
Fig. 4 und 5 entsprechende NMR-Spektren zweier
Verbindungen, die analog zu der obigen Azidverbindung sind.
Das 4′-Azidobenzal-2-methoxyacetophenon besitzt die Formel
Es kann durch
Umsetzung von p-Azidobenzaldehyd mit 2-Methoxyacetophenon
unter Verwendung einer alkalischen Verbindung als Katalysa
tor hergestellt werden. Es ist bevorzugt, p-Azidobenzalde
hyd mit 2-Methoxyacetophenon in nahezu äquimolaren Mengen
umzusetzen.
Beispiele der als Katalysator verwendeten alkalischen Ver
bindung sind Hydroxide von Alkalimetallen, wie Natrium
hydroxid, Kaliumhydroxid usw.
Die oben erwähnte Reaktion kann in einem Lösungsmittel
durchgeführt werden, das die alkalische Verbindung zu lösen
vermag. Beispiele für das Lösungsmittel sind Wasser und
Alkohole, wie Methanol und Ethanol.
Die Reaktionstemperatur ist nicht besonders beschränkt,
liegt jedoch vom Standpunkt der Stabilität des Reaktions
produktes und der Reaktionsgeschwindigkeit aus bei vorzugs
weise 0 bis 40°C.
Da die Verbindung der Formel (I) lichtempfindlich ist,
ist es bevorzugt, die Umsetzung in gelbem Licht durchzu
führen.
Als in der lichtempfindlichen Masse verwendete Komponente
(b) wird ein in alkalischer wäßriger Lösung lösliches
Polymeres eingesetzt, welches in einer wäßrigen alkalischen
Lösung durch lichtchemisches Härten mit der Komponente (a)
insolubilisiert werden kann.
In wäßriger alkalischer Lösung lösliche Polymere bedeuten
ein Hochpolymeres mit Hydroxylgruppen und/oder Caboxyl
gruppen. Beispiele für solche Polymere sind Novolakharze
(Kondensate von Formaldehyd mit Phenol, Kresol und anderen
Alkylphenolen), Polyhydroxystyrolharze, Acryl- oder Meth
acrylpolymere usw. Diese Polymere umfassen Homokondensate,
Cokondensate, Homopolymere und Copolymere. Ferner können
diese Polymere allein oder im Gemisch verwendet werden.
Diese Harze sind auch im Handel erhältlich. Beispiele für
Novolakharze sind Phenolnovolakharz, Kresolnovolakharz,
Phenol-Kresol-Novolakharz usw.; Polyhydroxystyrolharze
sind beispielsweise Poly-(p-vinylphenol) und bromiertes
Poly-(p-vinylphenol) usw.; Beispiele für Acryl- oder Meth
acrylpolymere sind ein Homopolymeres von Acrylsäure oder
Methacrylsäure, Copolymere von Acrylsäure oder Methacryl
säure mit einem Acrylsäureester oder Methacrylsäureester,
und Copolymere von Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Sty
rol.
Das in wäßriger alkalischer Lösung lösliche Polymere soll
te zur Bildung eines Films nach Entfernung des Lösungs
mittels fähig sein und sollte daher ein zahlendurchschnitt
liches Molekulargewicht von vorzugsweise mindestens 500
und bevorzugter 1000 oder mehr im Hinblick auf die Wärme
beständigkeit der erhaltenen lichtempfindlichen Masse auf
weisen.
Die bei der vorliegenden Erfindung verwendete lichtem
pfindliche Masse soll in dem Ultraviolettbereich reagie
ren, wenn man die in ihr enthaltenen Komponenten in Be
tracht zieht. Das heißt, daß die durch die Formel (I) dar
gestellte Verbindung eine Struktur besitzt, in der die Ben
zolringe und der Molekülteil
in Resonanz treten, so daß sie eine maximale
Absorptionswellenlänge (λ max ) nahe 300 bis 500 nm besitzt.
Die Beständigkeit gegenüber dem Ätzen, insbesondere die
Beständigkeit gegenüber dem Trockenätzen, kann verbessert
werden, indem man ein geeignetes Grundharz [die Komponente
(b)] auswählt. Das heißt, daß das Grundharz mit aromati
schen Ringen, wie Novolakharze und Polyhydroxystyrolharze,
die Beständigkeit gegenüber dem Trockenätzen stark ver
bessern kann.
Ferner ist die Lagerungsstabilität der lichtempfindlichen
Masse wesentlich verbessert, wenn sie in einem organischen
Lösungsmittel gelöst wird, und die Viskositätsände
rung einer solchen Lösung ist im Verlauf der Zeit sehr ge
ring.
Die lichtempfindliche Masse wird in einem geeigneten or
ganischen Lösungsmittel gelöst, wobei ein Lack gebildet
wird, der auf einen Träger aufgetragen wird.
Das organische Lösungsmittel sollte sowohl die Komponente
(a) als auch die Komponente (b) der lichtempfindlichen
Masse lösen können. Beispiele organischer Lösungsmittel
sind Ketone, wie Aceton, Methylethylketon, Methylisobutyl
keton, Cyclohexanon, etc.; Cellosolve, wie Methylcello
solve, Ethylcellosolve, Methylcellosolveacetat, Ethylcel
losolveacetat etc.; Ester, wie Ethylacetat, Butylacetat,
Isoamylacetat etc. Diese Lösungsmittel können allein oder
als Gemisch verwendet werden.
Das organische Lösungsmittel wird vorzugsweise in einer
Menge von 100 bis 10 000 Gew.-Teilen/100 Gew-.Teile, be
zogen auf die Gesamtmenge der Verbindung der Formel (I)
[Komponente (a)] und der Harzkomponente (b), verwendet.
Das Gewichtsverhältnis der Komponenten (a) zu (b) [(a)/
(b)] in der Masse beträgt vorzugsweise 0,05/1 bis 1/1,
bevorzugter 0,05/1 bis 0,5/1.
Zusätzlich zu dem Grundharz (b) und dem aromatischen Azid
der Formel (I) kann die lichtempfindliche Masse weiterhin
verschiedene Zusatzstoffe enthalten. Beispiele solcher
Zusatzstoffe sind thermische Polymerisationsinhibitoren
zum Zweck der Sicherstellung der Lagerungsstabilität, ein
Lichthofbildungsinhibitor zum Zwecke der Verhinderung
der durch die Lichtreflexion von dem Substrat bedingten
Lichthofbildung, ein Adhäsionsverbesserer zum Zwecke der
Verbesserung der Adhäsion gegenüber dem Substrat, Farb
stoffe, Pigmente, Füllstoffe, Feuerschutzmittel, Photosen
sibilatoren etc.
Die Erzeugung feiner Muster bzw. Bilder wird im folgenden
näher erläutert.
Als Beschichtungsverfahren für die lichtempfindliche Masse
auf den Träger bei der Stufe (1) kann man ein
Spinnbeschichtungsverfahren unter Verwendung einer Spinn
vorrichtung, ein Eintauchverfahren, ein Sprühverfahren,
ein Druckverfahren und ähnliche Verfahren in Abhängigkeit
von den beabsichtigten Zwecken verwenden.
Als Träger kann man Siliciumplättchen, einen Keramikträger,
einen Träger, auf dem Aluminium oder Chrom abgeschieden
ist, etc. verwenden.
Die beschichtete lichtempfindliche Masse wird dann bei
geeigneter Temperatur, wie 120°C oder darunter, vorzugs
weise 70 bis 100°C, unter Bildung eines getrockneten Films
getrocknet. Die Dicke des aufgetragenen Films kann durch
die Beschichtungsvorrichtung, den Feststoffgehalt des
Lacks und die Viskosität des Lacks eingestellt werden.
Bei der Stufe (2) werden vorbestimmte Teile der licht
empfindlichen Masse, die auf den Träger aufgetragen ist,
mit ultraviolettem Licht bestrahlt, um die Löslichkeit
der Teile, die dem ultravioletten Licht ausgesetzt sind,
in einer wäßrigen alkalischen, als Entwicklungslösung die
nenden Lösung zu erniedrigen.
Die besonders geeignete Bestrahlungsmenge, die für die
lichtchemische Härtung erforderlich ist, liegt im Bereich
von 0,5 bis 5000 mJ/cm², bevorzugt 1 bis 1000 mJ/cm², im
Falle von ultraviolettem Licht. Die Bestrahlungsmenge kann
in Abhängigkeit von den Zwecken variiert werden.
Als Verfahren zur Bestrahlung mit ultraviolettem Licht kann
man entweder das direkte Kontaktverfahren oder ein Projek
tionsverfahren zur Erzeugung von Bildern verwenden.
Bei der Stufe (3) wird ein Bild durch Entfernen der nicht
mit ultraviolettem Licht bei der Stufe (2) belichteten
Teile mit einer Entwicklungslösung, d. h. einer wäßrigen
alkalischen Lösung, gebildet. Beispiele wäßriger alkali
scher Lösungen sind eine wäßrige Lösung von Tetraalkylammo
niumhydroxid, wie Tetramethylammoniumhydroxid, eine wäßrige
Lösung einer anorganischen Verbindung, wie Kaliumhydroxid,
tribasischem Natriumphosphat, Natriumhydroxid und dergleichen.
Diese wäßrigen alkalischen Lösungen werden gewöhnlich
in einer Konzentration von 5 Gew.-% oder weniger einge
setzt.
Die Entwicklung kann mittels herkömmlicher Verfahren er
folgen, wie einem Eintauchverfahren, einem Sprüh- bzw.
Sprayverfahren und dergleichen. Die bevorzugte Temperatur
für diese Entwicklung liegt im Bereich von 5 bis 60°C.
Die Entwicklungsgeschwindigkeit hängt von den Temperatur
bedingungen ab, so daß eine geeignete Rate in Abhängig
keit von den Zwecken ausgewählt werden kann.
Nach der Entwicklung wird die Entwicklungslösung durch
Spülen von dem Träger entfernt, um die Oberfläche des Trä
gers zu reinigen. Als Spüllösung wird bevorzugt Wasser ver
wendet.
Bei der Stufe (4) erfolgt das Ätzen unter Verwendung des
Bildes als Maske, wobei ein feines Muster auf der Ober
fläche des Trägers erzeugt wird.
Als Ätzverfahren kann man sowohl das Naßätzverfahren als
auch das Trockenätzverfahren verwenden. Bei der Bildung
eines feinen Musters mit einer Linienbreite von 3 µm oder
weniger ist das Trockenätzen bevorzugt.
Im Falle des Trockenätzens kann man ein Gas, wie CF₄,
C₂F₈, C₄F₈, CCl₄, BCl₃, Cl₂, HCl, H₂ etc., zum Ätzen ver
wenden. Diese Gase können allein oder als Gemisch, abhän
gig von der Art des zu behandelnden Substrats, verwendet
werden. Der Gasdruck, die Ätztemperatur und die Ätzzeit
können auf geeignete Weise, abhängig von dem Bearbeitungs
grad des Trägers, ausgewählt werden. Normalerweise wird
ein Gasdruck von 100 Torr oder weniger verwendet, und die
normalerweise verwendete Ätztemperatur liegt bei 10 bis
100°C.
Als wäßrige Ätzmittel kann man eine wäßrige Lösung von
Fluorwasserstoffsäure, Ammoniumfluorid oder dergleichen
im Falle eines Siliciumoxidfilms; eine wäßrige Lösung von
Phosphorsäure, Essigsäure, Salpetersäure oder dergleichen
im Falle von Aluminium; und eine wäßrige Lösung von Ammo
nium-cer(IV)-nitrat etc. verwenden.
Die Ätzbedingungen können in Abhängigkeit von der Kombina
tion des Trägers, auf dem das feine Bild gebildet werden
soll, und der lichtempfindlichen Masse, der Konzentration
des nassen Ätzmittels in einem Reaktor, der Reaktionstem
peratur, der Reaktionszeit und dergleichen ausgewählt wer
den. Es gibt keine besonderen Beschränkungen, und irgend
welche bekannten Bedingungen können verwendet werden.
Nach dem Ätzen werden die Teile, die mit ultraviolettem
Licht belichtet wurden und die noch auf dem Träger ver
bleiben, unter Verwendung eines Abziehmittels, wie einer
Mischung aus Phenol, o-Dichlorbenzol und Tetrachlorethylen
oder Sauerstoffplasma, entfernt.
Andere Stufen als die oben erwähnten Stufen (1) bis (4)
können in Abhängigkeit von dem beabsichtigten Zweck gege
benenfalls durchgeführt werden. Beispielsweise kann man
bei einer Waschstufe spülen und die Entwicklungslösung von
dem Träger nach der Entwicklungsstufe (3) (normalerweise
unter Verwendung von Wasser), oder man kann eine Stufe für
die Vorbehandlung vor der Beschichtungsstufe (1) durch
führen, um die Haftung der lichtempfindlichen Masse an dem
Träger, auf dem ein feines Bild gebildet werden soll, zu
verbessern, oder man kann eine Erhitzungs- bzw. Backstufe
vor oder nach der Entwicklungsstufe (3) oder eine Bestrah
lungsstufe mit ultraviolettem Licht vor der Ätzstufe (4)
durchführen.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Sofern
nicht anders angegeben, sind in den Beispielen alle Teile
und Prozentangaben durch das Gewicht ausgedrückt.
In einen 500-ml-Kolben gibt man 15 g 2-Methoxyacetophe
non, 15 g p-Azidobenzaldehyd, 50 g einer 10%igen NaOH-
Lösung und 50 g Methanol. Die Mischung wird 24 h bei 25°C
in gelbem Licht gerührt. Nach Beendigung der Reaktion wer
den die abgeschiedenen Kristalle filtriert, mit Wasser ge
waschen, getrocknet und aus Ethanol umkristallisiert.
Das verwendete 2-Methoxyacetophenon besitzt eine Reinheit
von 99% und enthält fast keine Isomeren, die sich in der
Stellung des Methoxysubstituenten unterscheiden. Es ist
sichergestellt, daß die Stellung des Methoxysubstituen
ten in 2-Methoxyacetophenon während der Synthese in der
wäßrigen alkalischen Lösung nicht variiert.
Das so erhaltene 4′-Azidobenzal-2-methoxyacetophenon wird
durch die folgenden Analysen identifiziert:
- (A) Massenspektrometrie (200°C, 50 eV), m/e=279
Fig. 1 zeigt ein Beispiel des Spektrums. - (B) IR-Spektrometrie (KBr-Verfahren)
Fig. 2 zeigt ein Beispiel des Spektrums. Eine starke Absorption, bedingt durch die Azidogruppe (-N₃), wird bei 2100 cm-1 beobachtet. - (C) NMR-Spektrometrie (¹H-NMR)
Fig. 3 zeigt ein Beispiel des Spektrums. Zusätzlich sind Spektra der 3-Methoxy- und 4-Methoxy-Isomeren in den Fig. 4 bzw. 5 dargestellt.
Aus Fig. 3 werden -OCH₃ und
identifiziert, d. h. die
Anwesenheit der 2-Methoxygruppe wird durch Vergleich der
Fig. 3 mit den Fig. 4 und 5 bestätigt, welche die Ver
gleichsbeispiele zeigen. Das Spektrum zwischen 6,8 und
8,1 ppm unterscheidet sich in Abhängigkeit von der Lage
des Methoxysubstituenten.
- (D) Kristallfarbe: gelb
- (E) Maximale Absorption im UV-Absorptionsspektrum: 330 nm (in Ethanol)
- (F) Schmelzpunkt: 90°C
Eine lichtempfindliche Masse wird hergestellt durch Auf
lösen von 1 Teil 4′-Azidobenzal-2-methoxyacetophenon (wie
oben synthetisiert) und 5 Teilen Poly-(p-vinylphenol) in
25 Teilen Cyclohexanon. Die Masse wird 30 s bei 3000 U/min
durch Spinnbeschichtung auf ein Siliciumplättchen aufge
tragen und unter Bildung eines etwa 1 µm dicken licht
empfindlichen Überzugs getrocknet.
Der so beschichtete Träger wird mit ultraviolettem Licht
mit einer Intensität von 10 mW/cm² (bestimmt auf dem Strahl
mit einer Wellenlänge von 365 nm) während 3 s durch eine
Chrommaske unter Verwendung einer 250-W-Quecksilberlampe
belichtet. Dann werden die nichtbelichteten Teile mittels
einer 1%igen wäßrigen Lösung von Tetramethylammonium
hydroxid entwickelt, wobei ein Bild mit sich wiederholen
den Linien und Abständen mit einer Breite von 1,5 µm er
zeugt wird. Dann wird das Trockenätzen unter Verwendung
von CF₄-Gas und einer Trockenätzvorrichtung des Trommel
typs mit einer Energie von 100 W und einem Druck von
0,4 Torr durchgeführt. Der Siliciumdioxidfilm wird unter
Verwendung des Bildes als Maske geätzt.
Dann wird das Resistmuster unter Verwendung von Sauer
stoffgas in der oben erwähnten Trockenätzvorrichtung mit
einer Energie von 100 W und einem Druck von 1 Torr während
20 min unter Bildung eines Oxidfilms mit einem Bild mit
sich wiederholenden Linien und Abständen mit einer Breite
von 1,5 µm abgeschält.
Eine lichtempfindliche Masse wird hergestellt durch Auf
lösen von 1 Teil 4′-Azidobenzal-2-methoxyacetophenon, her
gestellt in Beispiel 1, und 4 Teilen Kresolnovolakharz in
25 Teilen Ethylcellosolveacetat. Die Masse wird 30 s bei
3000 U/min durch Spinnbeschichtung auf ein Siliciumplätt
chen aufgetragen und unter Bildung eines lichtempfindlichen
Überzugs mit etwa 1 µm Dicke getrocknet.
Der lichtempfindliche Überzug wird 4 s mit ultraviolettem
Licht durch eine Chrommaske unter Verwendung der gleichen
Quecksilberlampe wie in Beispiel 1 belichtet. Der Überzug
wird mit einer 2%igen wäßrigen Tetramethylammoniumhydroxid
lösung zur Auflösung und Entfernung der nichtbelichteten
Teile des Überzugs behandelt, wobei ein Bild aus parallelen
Linien mit jeweils einer Breite von 2 µm und 2 µm
Abständen gebildet wird.
Ein Ätzmittel wird hergestellt, indem man 85%ige Phosphorsäu
re, 100%ige Essigsäure und 70%ige Salpetersäure in einem Ge
wichtsverhältnis von 85 : 13 : 3 in einem Becherglas vermischt.
Das Siliciumplättchen mit dem darauf gebildeten Bild wird
dann in das Becherglas während 10 min gegeben, um den
Aluminiumfilm anzuätzen. Nach dem Ätzen wird das so be
handelte Siliciumplättchen herausgenommen und das Bild
unter Verwendung von Sauerstoffplasma gemäß Beispiel 1
unter Bildung eines Aluminiumfilms mit einem Bild aus
sich wiederholenden Linien und Abständen von 2 µm Breite
abgeschält.
Eine lichtempfindliche Masse wird hergestellt durch Auf
lösen von 1 Teil 4′-Azidobenzal-2-methoxyacetophenon, syn
thetisiert gemäß Beispiel 1, und 4 Teilen eines 4 : 6-(Mol
verhältnis)-Methacrylsäure-Styrol-Copolymeren in 40 Teilen
Methylcellosolveacetat.
Die Masse wird gemäß Beispiel 1 durch Sprühbeschichtungen auf
ein Siliciumplättchen unter Bildung eines etwa 1 µm dicken
lichtempfindlichen Überzugs aufgetragen.
Der lichtempfindliche Überzug wird 5 s unter Verwendung
der in Beispiel 1 verwendeten Quecksilberlampe mit ultra
violettem Licht durch eine Chrommaske belichtet. Dann wird
der Überzug mit einer 2%igen Tetramethylammoniumhydroxid
lösung zur Auflösung und Entfernung nichtbelichteter Teile
des Überzugs unter Bildung eines Bildes mit parallelen
Linien von jeweils 1,5 µm Breite und Abständen von 1,5 µm
behandelt.
Das Trockenätzen und das Abschälen des Bildes erfolgen auf
gleiche Weise wie in Beispiel 1, wobei ein Oxidfilm mit
einem Muster sich wiederholender Linien und Abstände von
jeweils 1,5 µm Breite erhalten wird.
Wie oben erwähnt, können nach dem erfindungsgemäßen Ver
fahren feine Bilder mit hohem Auflösungsgrad und hoher
Resistenz gegenüber dem Ätzen mit bemerkenswert hoher Prä
zision unter Verwendung von ultraviolettem Licht und ei
nem Material des Negativtyps hergestellt werden.
Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung eines feinen Musters auf
einem Träger
- (1) durch Beschichten des Trägers mit einer licht empfindlichen Masse, die durch Strahlungseinwirkung in einer wäßrig-alkalischen Lösung unlöslich wird,
- (2) bildmäßiges Bestrahlen der lichtempfindlichen Schicht mit ultraviolettem Licht,
- (3) Entwickeln der bestrahlten Schicht durch Ent fernen der nichtbestrahlten Bereiche mit einer wäßrigen alkalischen Lösung unter Bildung eines Bildes und
- (4) Ätzen der Trägeroberfläche unter Verwendung des entwickelten Bildes als Maske,
dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfind
liche Masse 4′-Azidobenzal-2-methoxyacetophenon enthält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von 4′-Azido
benzal-2-methoxyacetophenon zu dem Polymeren in der licht
empfindlichen Masse 0,05/1 bis 1/1 beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß man als Polymeres in der lichtempfind
lichen Masse ein homokondensiertes Novolakharz, ein co-kon
densiertes Novolakharz, ein Polyhydroxystyrol-Homopolymeres,
ein Polyhydroxystyrol-Copolymeres, ein Acryl- oder Metha
cryl-Homopolymeres oder ein Acryl- oder Methacryl-Copolymeres
verwendet.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß man als wäßrige alkalische Lösung
für die Entwicklung eine wäßrige Lösung einer anorganischen
Verbindung oder Tetraalkylammoniumhydroxid verwendet.
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