DE3817306A1

DE3817306A1 - Polysilanverbindung und diese enthaltende lichtempfindliche beschichtungsmasse

Info

Publication number: DE3817306A1
Application number: DE3817306A
Authority: DE
Inventors: Shuzi Hayase; Rumiko Horiguchi; Yasunobu Onishi; Toru Ushirogouchi
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-05-21
Filing date: 1988-05-20
Publication date: 1988-12-01
Anticipated expiration: 2008-05-21
Also published as: KR910004724B1; JP2507481B2; DE3817306C2; JPS6456732A; KR880014418A; US4871646A

Description

Die Erfindung betrifft neue Polysilanverbindungen sowei diese enthaltende lichtempfindliche Beschichtungsmassen.

Von R. West und Mitarbeitern wird in "J. Am. Chem. Soc." 103, 7352 (1981) die Herstellung eines in einem Lösungsmittel lös lichen hochmolekularen Polysilans beschrieben.

Ein Polysilan ist als Vorläufer eines SiC zu sehen. Es wurden umfangreiche Untersuchungen bezüglich der Verwendbarkeit von Polysilanen als gegenüber tiefem UV-Licht empfindlichen Photo resists, eine Radikalkettenpolymerisation auslösenden Anspring mitteln und Photoleitern, durchgeführt. Dabei wurde insbe sondere auf die Si-Si-Bindungen eigenen einzigartigen Eigen schaften abgestellt. Von den genannten Anwendungsgebieten ist die Verwendung eines Polysilans als gegenüber tiefem UV-Licht empfindliches Photoresistmaterial meistversprechend, da das Polysilan eine hervorragende Sauerstoffplasmabeständigkeit aufweit. Diese Eigenschaft wird von Photoresists benötigt, wenn sie nach dem jüngst entwickelten Doppelschichtresist system-Photogravierverfahren mittels reaktivem Ionenätzen unter Verwendung eines Sauerstoffplasmas photograviert werden.

Bei dem von R. West und Mitarbeitern synthetisierten Poly silan sind sämtliche an Si, das das Kettenrückgrat bildet (Si-Si-Bindungen) gebundene Seitenketten Kohlenwasserstoffe. Folglich handelt es sich bei diesem Polysilan um eine nicht polare Verbindung, die in nicht-polaren Lösungsmitteln, wie Toluol, Xylol oder Benzol löslich, dagegen in polaren Lö sungsmitteln, wie Methanol, Aceton oder Wasser, unlöslich ist. Demzufolge sind der Applikation dieses Polysilans Grenzen gesetzt.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, neue Polysilane zu entwickeln, die sowohl in nicht-polaren Lösungsmitteln als auch in polaren Lösungsmitteln, wie Methanol, Aceton oder Wasser, löslich sind und als Hauptkomponenten in in polaren Lösungsmitteln löslichen, insbesondere durch wäßrige alkalische Lösungen entwickelbaren lichtempfindlichen Massen untergebracht werden können.

Gegenstand der Erfindung sind somit Polysilane mit mindestens einer Einheit der Formeln:

worin bedeutet:
R¹ eine gegebenenfalls substituierte Alkyl- oder Aryl gruppe und
R² eine gegebenenfalls substituierte Alkylen- oder Arylengruppe;

worin bedeuten:
R³ eine gegebenenfalls substituierte Alkyl- oder Aryl gruppe;
R⁴ eine Alkylengruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatom(en) und
R⁵ eine halogenierte Alkylgruppe, oder

worin bedeuten:
R⁶ bis R¹⁰, die gleich oder verschieden sein können, jeweils eine Alkylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatom(en) oder eine gegebenenfalls substituierte Arylgruppe und
R¹¹ eine Alkylengruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatom(en).

Gegenstand der Erfindung sind ferner lichtempfindliche Be schichtungsmassen mit mindestens einem Polysilan der ange gebenen Art als Hauptkomponente.

In den erfindungsgemäßen lichtempfindlichen Massen werden die den erfindungsgemäßen Polysilanen eigenen Lichtempfind lichkeitseigenschaften ausgenutzt.

Lichtempfindliche Beschichtungsmassen, die vorzugsweise mit Hilfe alkalischer Lösungen entwickelbar sind, enthalten als Hauptkomponente mindestens ein Polysilan mit Einheiten der Formel I oder der Formeln I und II.

Lichtempfindliche Massen mit einem Polysilan aus Einheiten der Formel II lassen sich nicht mit Hilfe wäßriger Alkali lösungen entwickeln, in diesem Falle benötigt man vielmehr als Entwickler ein organisches Lösungmittel.

Da die erfindungsgemäßen Polysilane eine große Menge Silizium enthalten, eignen sie sich als Ausgangsmaterial zur Herstellun von Feinkeramik. Da eine Absorption von tiefem UV-Licht eine Radikalspaltung einer das Rückgrat dieses Polysilans bildenden Si-Si-Bindung bedingt, lassen sich die erfindungemäßen Polysilane folglich als Anspring mittel für eine Radikalkettenpolymerisation verwenden. Da sich darüber hinaus ihre Löslichkeit in bestimmten Lösungs mitteln durch Photozersetzung ändert, lassen sich die be treffenden Polysilane als lichtempfindliche Harze, z. B. Photoresists, verwenden. Da schließlich die erfindungsge mäßen Polysilane einen polaren Substituenten enthalten, sind sie auch in polaren Lösungsmitteln löslich und folg lich einfach zu handhaben.

Die erfindungsgemäßen Polysilane werden im folgenden in allen Einzelheiten erläutert.

1. Polysilane mit einer Einheit der Formel I Substituenten R¹ a) Substituierte oder nicht-substituierte Alkylgruppe

Beispiele für Alkylgruppen sind solche mit 1-10 Kohlen stoffatom(en). Beispiele für Substituenten der Alkylgruppen sind Halogene, Oxogruppen, Estergruppen, Cyanogruppen, Sulfinylgruppen, stickstoffhaltige Gruppen, Vinylgruppen und Ethenylgruppen.

Spezielle Beispiele für gegebenenfalls substituierte Alkyl gruppen sind Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, Isobutyl-, tert.-Butyl-, Pentyl-, Cyclohexyl-, Octyl-, Nonyl-, Decyl-, Methoxypropyl-, Ethoxyethyl-, 3-Chlorpropyl- und 5-Fluorpentylgruppen sowie Gruppen der Formeln

CH₃CH₂CH₂OCOCH₂-, CH₃CH₂CH₂OCOCH₂CH₂-, CH₃CH₂CH₂OCO(CH₂)₃-, CH₃CH₂CH₂OCO(CH₂)₄-,
CH₃CH₂CH₂OCO(CH₂)₅-, CH₃CH₂CH₂CH₂OCOCH₂CH₂- und CH₃(CH₂)₇OCOCH₂CH₂-.

b) Substituierte oder nicht-substituierte Arylgruppe

Beispiele hierfür sind Phenyl-, p-Tolyl-, p-Methoxyphenyl-, o-Toly-, p-Trimethylsilylphenyl-, p-Butylphenyl-, 1-Naphthyl-, 2-Naphthyl-, 6-Methyl-2-naphthyl-, 6-Methoxy- 2-naphthyl- und Anthorylgruppen.

Substituent R² a) Substituierte oder nicht-substituierte Alkylengruppe

Beispiele hierfür finden sich bei den entsprechenden Alkyl gruppen R¹.

b) substituierte oder nicht-substituierte Arylengruppe

Beispiele hierfür finden sich in der folgenden Tabelle I:

Beispiele für Polysilane mit einer Einheit der Formel I

Bei den betreffenden Polysilanen kann es sich entweder um Homo- oder Mischpolymere der Formel

handeln, sofern letztere mindestens eine Einheit der Formel I enthält.

Beispiele für erfindungsgemäße Polysilane mit einer Einheit der Formel I sind:

Polysilane mit einer Einheit der Formel II Substituent R³

Beispiele für diesen Substituenten sind gegebenenfalls substituierte Alkyl- und Arylgruppen entsprechen R¹.

Substituent R⁴

Beispiele für Alkylengruppen mit 1-10 Kohlenstoffatom(en) sind solche der Formeln

Substituenten R⁵

Beispiele für halogenierte Alkylgruppen sind solche der Formeln

Beispiele für Polysilane mit einer Einheit der Formel II

Bei den betreffenden Polysilanen kann es sich entweder um Homo- oder Mischpolymere handeln, sofern letzteres nur eine Einheit der Formel II enthalten. Spezielle Beispiele für Polysilane dieser Gruppe sind:

Polysilane mit einer Einheit der Formel III Substituenten R⁶ bis R¹⁰ a) Alkylgruppen mit 1-10 Kohlenstoffatom(en)

Beispiele hierfür sind Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, Iso propyl-, n-Butyl-, Isobutyl-, tert.-Butyl-, Pentyl-, Hexyl-, Cyclohexyl-, Octyl-, Nonyl- und Decylgruppen.

b) Gegebenenfalls substituierte Arylgruppen

Beispiele hierfür finden sich bei R¹.

Substituenten R¹¹

Beispiele für Alkylengruppen mit 1-5 Kohlenstoffatom(en) sind solche der Formeln

Beispiele für Polysilane mit einer Einheit der Formel III

Bei den betreffenden Polysilanen kann es sich entweder um Homo- oder Mischpolymere handeln, sofern letztere lediglich eine Einheit der Formel III enthalten. Spezielle Beispiele für Polysilane dieser Gruppe sind:

Die erfindungsgemäßen Polysilane können auch zwei oder mehrere Einheiten der Formeln I, II oder III enthalten.

Im folgenden werden Herstellungsverfahren für erfindungs gemäße Polysilane erläutert.

Herstellung von Polysilanen mit einer Einheit der Formel I

Als Ausgangsmaterial wird ein Dichlorsilan mit einem OH- gruppenhaltigen Substituenten, z. B. einer Hydroxyalkyl- oder Hydroxyphenylgruppe, verwendet. Die OH-Gruppe wird durch eine Trimethylsilylgruppe geschützt. Das geschützte Ausgangsmaterial wird dann mit einer Dispersion von Natrium in Toluol oder Xylol gemischt, worauf das Ganze 1-2 h bei einer Temperatur von 100-120°C auf Rückfluß temperatur erhitzt wird. Hierbei erfolgt eine der Wurtz′schen Reaktion analoge Reaktion unter Bildung eines kettenartigen Rückgrats aus Si-Si-Bindungen. Danach wird restliches Unlösliches, z. B. nicht umgesetztes Natrium, abfiltriert, und zur Methanolyse bei Raumtemperatur Methanol zugesetzt. Hierbei wird die Trimethylsilyschutz gruppe der OH-Gruppe entfernt und ein Polysilan mit der OH-Gruppe in eine Seitenkette gebildet. Anschließend wird das erhaltene Produkt kondensiert und durch Umfällung ge reinigt.

Das in der geschilderten Weise hergestellt Polysilan mit der OH-Gruppe in der Seitenkette wird nun mit einem cyclischen Säureanhydrid, z. B. Maleinsäureanhydrid, umgesetzt, wobei das gewünschte Polysilan entsteht. Zu diesem Zweck wird das in der geschilderten Weise hergestellt Polysilan in Tetrahydrofuran gelöst, worauf die erhaltene Lösung mit dem Säureanhydrid und einem Amin als Katalysator versetzt und etwa 1 h lang bei Raumtemperatur bis 10°C reagieren gelassen wird. Hierbei erfolgt eine Acylierung der OH-Gruppe in der Seitekette durch das Säureanhydrid. Gleichzeitig wird unter Bildung einer Carboxylgruppe der Ring des cycli schen Säureanhydrids geöffnet. Wenn folglich die erhaltene Lösung in wäßrige Salzsäurelösung gegossen wird, fällt das Polysilan mit der Einheit der Formel I aus. Dieses Polysilan wird durch Umfällung gereinigt und dann getrocknet.

Herstellung eines Polysilans mit einer Einheit der Formel II

Unter Verwendung eines hydroxyphenylsubstituierten Dichlor silans als Ausgangsmaterial wird ein Polysilan mit einer Hydroxyphenylgruppe in einer Seitenkette hergestellt. Daran schließen sich die zuvor geschilderten Maßnahmen an. Danach wird das erhaltene Polysilan mit einer phenolischen OH-Gruppe zur Herstellung des gewünschten Polysilans mit einem Halogen säurehalogenid umgesetzt. Zu diesem Zweck wird das erhaltene Polysilan in Tetrahydrofuran gelöst, worauf die erhaltene Lösung mit dem Halogensäurehalogenid und einem Amin als Katalysator versetzt und etwa 1 h lang bei Raumtemperatur bis 10°C reagieren gelassen wird. Hierbei wird - da die OH- Gruppe in der Seitenkette durch das Halogensäurehalogenid acyliert wird - die halogenierte Alkylgruppe über eine Ester bindung an die Seitenkette gebunden. Wenn dann die er haltene Reaktionslösung in eine wäßrige Salzsäurelösung ge gossen wird, fällt das Polysilan mit der Einheit der Formel II aus. Dieses wird durch Umkristallisieren gereinigt und an schließend getrocknet.

Herstellung eines Polysilans mit einer Einheit der Formel III

In der geschilderten Weise wird zunächst ein Polysilan mit einer Hydroxyphenylgruppe in einer Seitenkette zubereitet. Danach wird dieses Polysilan mit einer phenolischen OH- Gruppe durch Mannich-Reaktion zur Herstellung des jeweils gewünschten Polysilans aminoalkyliert. Zu diesem Zweck wird das erhaltene Polysilan in Tetrahydrofuran gelöst, worauf die erhaltene Lösung mit einem Aldehyd und einem Amin ver setzt und danach 4-5 h lang bei 40-55°C reagieren gelassen wird. Hierbei wird eine Aminoalkylgruppe in einen Phenolring der Seitenkette eingeführt. Wird die erhaltene Reaktionslösung in eine wäßrige Lösung gegossen, fällt das Polysilan mit der Einheit der Formel III aus. Dieses wird durch Umkristallisieren gereinigt und danach ge trocknet.

Im folgenden werden lichtempfindliche Massen gemäß der Er findung näher erläutert.

In lichtempfindlichen Massen gemäß der Erfindung wird die spezielle Lichtempfindlichkeit von Polysilanen mit Ein heiten der Formel I, II und/oder III ausgenutzt. Das je weilige Polysilan wird bei Einwirkung von tiefem UV-Licht radikalisch aufgespalten und zersetzt sich unter Erhöhung der Löslichkeit zu niedrigmolekularen Bruchstücken. Dem zufolge läßt sich das betreffende Polysilan direkt als Photoresist vom Positivtyp verwenden. Andererseits spricht das jeweilige Polysilan auch auf Elektronenstrahlen an. In diesem Fall bedingen entstandene freie Radikale eine Vernetzungsreaktion unter Verminderung der Löslich keit, so daß in diesem Falle das Polysilan direkt als Photoresist vom Negativtyp eingesetzt werden kann. Jedes der erfindungsgemäßen Polysilane läßt sich bei ihrer Ver wendung als lichtempfindliche Verbindung mit Hilfe eines organischen Lösungsmittels entwickeln.

Darüber hinaus sind Polysilane mit der Einheit der Formel I auch in wäßrigen Alkalilösungen löslich, da an eine Seiten kette des Polysilans eine Carboxylgruppe gebunden ist. Aus diesem Grund läßt sich das betreffende Polysilan in höchst vorteilhafter Weise ohne organisches Lösungsmittel mit Hilfe einer wäßrigen Alkalilösung entwickeln.

Bei Polysilanen mit der Einheit der Formel II kommt es ohne Schwierigkeiten zu der Radikalreaktion. Gleichzeitig ist hierbei die Spaltungsgeschwindigkeit der Si-Si-Bindungen hoch, da die Reaktionsfähigkeit des betreffenden Polysilans durch das an die Seitenkette gebundene Halogenatom ver stärkt ist. Folglich besitzt ein solches Polysilan in einer lichtempfindlichen Masse eine höhere Empfindlichkeit als andere Polysilane ohne Halogenatom in der Seitenkette. Wenn die nicht umgesetzte Phenolseitenkette erhalten ge blieben ist bzw. bleibt, läßt sich das Polysilan auch mit Hilfe einer wäßrigen Alkalilösung entwickeln. Bei Poly silanene mit nicht-umgesetzter Phenolseitenkette sollte aus Gründen einer guten Auflösung und guten Empfindlichkeit der Anteil an Einheit(en) der Formel II 0,2-0,6 betragen.

Da die lichtempfindliche Masse gemäß der Erfindung ebenso wie eine lichtempfindliche Masse mit einem üblichen Poly silan eine hervorragende Sauerstoffplasmabeständigkeit be sitzt, läßt sie sich in höchst vorteilhafter Weise in einem Doppelschicht-Resistsystem zur Durchführung einer reaktiven Ionenätzung mittels Sauerstoffplasma verwenden.

In einer lichtempfindlichen Masse gemäß der Erfindung kann erforderlichenfalls ein Sensibilisator enthalten sein. Der Sensibilisator ist erforderlich, wenn das Polysilan mit Licht, gegenüber dem das Polysilan nicht empfindlich ist, belichtet wird. Bezüglich der Art des Sensibilisators gibt es keine besonderen Beschränkungen, d. h. es können je nach Verwendung des Polysilans als Photoresist vom Positiv- oder Negativtyp Sensibilisatoren sowohl vom Positiv- als auch Negativtyp eingesetzt werden.

Beispiele für Sensibilisatoren sind folgende:

Eine erste Gruppe umfaßt Azidverbindungen, bei denen es sich um Sensibilisatoren vom Negativtyp handelt. Beispiele für solche Azidverbindungen sind 4,4′-Diazidochalcon, 2-Methoxy- 4′-azidochalcon, 1-(p-Azidophenyl)-4-(2-furyl)-1,3-butadien, 2,6-Bis-(azidobenzal)-cyclohexanon, 2,6-Bis-(4′-azido benzal)-4-methylencyclohexanon, 1,3-Bis-(4′-azidobenzal)- 2-propanon, 1,3-Bis-(4′-azidocinnamyliden)-2-propanon, 4,4′-Diazidostilben, 4,4′-Diazidobiphenyl, 4,4′-Diazido diphenylsulfid, 3,3′-Diazidodiphenylsulfid, 4,4′-Diazido diphenylsulfon, 3,3′-Diazidodiphenylsulfon und 4,4′-Di azidostilben.

Zu einer zweiten Gruppe gehören Sensibilsatoren vom Positivtyp mit einer Naphthochinondiazid- oder Benzochinon diazidgruppe. Diese Verbindungen erhält man durch Konden sieren eines Naphthochinondiazidsulfonsäurechlorids oder Benzochinondiazidsulfonsäurechlorids mit einer niedrig- oder hochmolekularen Verbindung mit einer phenolischen Hydroxygruppe in Gegenwart eines schwachen Alkalis. Bei spiele für kondesierbare niedrigmolekulare Verbindungen sind Hydrochinon, Resorcin, Phloroglucin, 2,4-Dihydro chinonbenzophenon, 2,3,4-Trihydroxybenzophenon, 2,4,2′,4′- Tetrahydroxybenzophenon, 3,4,5-Trihydroxybenzoesäure ethylester, Gallussäurealkylester, Brenzkatechin, Quercetin, Morin-alizarin, Chinalizarin und Purpurin. Beispiele für kondesierbare hochmolekulare Verbindungen sind Phenol/ Formaldehyd-Novolakharze, Cresol/Formaldehyd-Novolakharze und Polyhydroxystyrole. Von der genannten zweiten Gruppe werden Naphthochinondiazidsulfonsäureester bevorzugt.

Die genannten Sensibilisatoren können alleine oder in Kombi nation aus zwei oder mehreren zum Einsatz gelangen. In einer weitverbreiteten Belichtungsvorrichtung dient eine g-Linie (Wellenlänge:436 nm) eines Quecksilberemissions spektrums als Lichtquelle. Vorzugsweise sollten zweckmäßiger weise Sensibilisatoren, die gegenüber Licht einer Wellenlänge von 436 nm empfindlich sind, verwendet werden. Beispiele für solche Sensibilisatoren sind Bis-(1-naphthochinon-2-diazido- 5-sulfonsäure)-2,3,4-trihydroxybenzophenonester und Tri-(1- naphthochinon-2-diazido-5-sulfonsäure)-2,3,4,4′-tetrahydroxy benzophenonester.

Die Menge an verwendetem Sensibilisator beträgt vorzugsweise 5-100 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile Polysilan. Wenn die Menge an Sensibilisator unter 5 Gew.-Teilen liegt, stellt sich kein ausreichender Löslichkeitsunterschied zwischen blichteten und unbelichteten Bezirken ein. Folg lich bereitet es Schwierigkeiten, ein zufriedenstellendes (Resist-)Muster herzustellen. Wenn andererseits die Menge 100 Gew.-Teile übersteigt, verschlechtert sich die Film bildungseigenschaften der lichtempfindlichen Masse. Ins besondere sollte die Menge an verwendetem Sensibilisator 10-50 Gew.-Teile betragen.

Gegebenenfalls kann einer lichtempfindlichen Masse gemäß der Erfindung ein alkalilösliches Harz einverleibt werden. Dieses alkalilösliche Harz dient der Verbesserung der Filmbildungseigenschaften der lichtempfindlichen Masse und zur Löslichkeitskompensation in einer als Entwickler ver wendeten wäßrigen Alkalilösung. Als alkalilösliche Harze eignen sich sämtliche Harze, sofern sie in alkalischen Lösungen löslich sind. Bevorzugt werden jedoch Harze mit phenolischer Hydroxylgruppe. Ein Beispiel für ein Harz mit phenolischer Hydroxylgruppe ist ein Novolakharz. Das Novolak harz enthält man durch Polykondensation einer Phenolverbindung, wie Phenol, o-Chlorphenol, m-Chlorphenol, p-Chlor phenol, m-Cresol, p-Cresol, Bisphenol A oder 4-Chlor-3- cresol mit Formaldehyd. Andere Beispiele für verwendbare Harze sind Poly-(p-vinylphenol), Poly-(p-isopropenyl phenol), Poly-(m-isopropenylphenol), Mischpolymerisate aus p-Hydroxystyrol und Methylmethacrylat, Mischpolymerisate aus p-Isopropenylphenol und Methylmethacrylat sowie Misch polymerisate aus p-Hydroxystyrol und Methacrylsäure.

Die genannten alkalilöslichen Harze können alleine oder in Kombination aus zwei oder mehreren zum Einsatz gelangen. Der Harzgehalt beträgt vorzugsweise 2-200 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile Polymerisat. Wenn die Menge zu groß ist, verschlechtert sich die Sauerstoffplasmabestän digkeit.

Weitere mögliche Zusätze zu lichtempfindlichen Massen ge mäß der Erfindung sind beispielsweise eine thermische Polymerisation verhindernde Zusätze zur Erhöhung der Lagerungsstabilität, Antireflexionsmittel zur Verhinderung einer Reflexion von einem Schichtträger, die Haftung ver bessernde Mittel zur Verbesserung der Haftfestigkeit zwi schen lichtempfindlicher Masse und Schichtträger sowie Egalisiermittel, z. B. oberflächenaktive Mittel, zur Glättung der Filmoberfläche.

Eine lichtempfindliche Masse gemäß der Erfindung wird in einem geeigenten Lösungsmittel gelöst und danach auf einen gegebenen Schichtträger aufgetragen. Als Lösungsmittel eignen sich sämtliche Lösungsmittel, die das die Haupt komponente bildende Polysilan zu lösen vermögen. Polare organische Lösungsmittel werden bevorzugt. Beispiele für verwendbare polare organische Lösungsmittel sind Lösungs mittel der Ketonreihe, wie Aceton, Methylethylketon, Methyl isobutylketon oder Cyclohexan, Lösungsmittel der Ethylen glykoletherreihe, z. B. Methylglykol, Methylglykolacetat oder Ethylglykolacetat, sowie Lösungsmittel der Esterreihe, wie Ethylacetat, Butylacetat oder Isoamylacetat.

Im folgenden wird ein Applikationsverfahren für die licht empfindliche Masse gemäß der Erfindung zur Herstellung eines Doppelschicht-Resistsystems zur Herstellung von Mustern näher erläutert.

Zunächst wird auf einen Schichtträger ein Egalisiermittel aufgetragen und -getrocknet, um eine Glättungsschicht ge gebener Dicke herzustellen. Beispiele für Schichtträger sind Silikonplättchen, auf denen integrierte Schaltungen hergestellt werden sollen (diese Plättchen können bereits die verschiedensten Isolierschichten, Elektroden und "Verdrahtungen" enthalten und folglich eine relativ große Stufe aufweisen) sowie blanke Masken (z. B. Quarzplatten) zur Herstellung von Belichtungsmasken. Als Egalisiermittel eignen sich hochmolekulare Substanzen, aus denen dünne Filme hergestellt werden können und die so rein sind, daß sie die Herstellung von Halbleitervorrichtungen nicht be einträchtigen. Beispiele für einschlägige hochmolekulare Substanzen sind Photoresists vom Positivtyp in Form von Novolakharzen und substituiertem Naphthochinondiazid, Polystyrol, Polymethacrylat, Polyvinylphenol, Novolakharzen schlechthin, Polyestern, Polyvinylalkohol, Polyethylen, Polypropylen, Polyimid, Polybutadien, Polyvinylacetat und Polyvinylbutyral. Diese Egalisierungsmittel können einzelnen oder in Kombination aus zwei oder mehreren zum Einsatz ge langen. Zur Absorption von von der Schichtträgeroberfläche reflektiertem Licht kann ein Lichtabsorptionsmittel mit verwendet werden.

Die beschriebenen Egalisiermittel können in Lösungsmitteln gelöst und danach auf den Schichtträger aufgetragen werden. Beispiele für bevorzugte Lösungsmittel zur Herstellung der jeweiligen Beschichtungslösungen sind Toluol, Xylol, Ethyl glykolacetat und Cyclohexan. Die Viskosität der Lösung beträgt zweckmäßigerweise 20-100, vorzugsweise 60-100 mPa s. Die Dicke der Egalisierschicht beträgt zweckmäßigerweise 1-2, vorzugsweise 1,5-2,0 µm. Wenn die Dicke der Egalisierschicht unter 1 µm liegt, erreicht man keine aus reichende Glätte. Wenn andererseits die Dicke 2 µm über steigt, verschlechtert sich die Auflösung.

Nach der Applikation und dem Trocknen der Egalisiermittel lösung kann das Ganze "gebacken" werden. Die Backtemperatur wird hierbei so hoch eingestellt, daß das Lösungsmittel ver dampft wird und sie über der Einfriertemperatur des Egali siermittels liegt. Das Backen erfolgt üblicherweise 0,5-120 min bei einer Temperatur von 50-250°C, vor zugsweise 5-90 min bei einer Temperatur von 80-220°C.

Danach wird auf die in der geschilderten Weise hergestellte Egalisierschicht eine Lösung einer lichtempfindlichen Masse gemäß der Erfindung aufgetragen und -getrocknet, wobei eine lichtempfindliche Schicht entsteht. Beispiele für zum Lösen der lichtempfindlichen Masse geeignete Lösungsmittel sind bereits angegeben. Zur Applikation der Lösung der licht empfindlichen Masse kann man sich einer Spinnapplikation mittels einer Spinnvorrichtung, einer Tauchapplikation, einer Sprühapplikation und einer Druckapplikation bedienen. Bei Verwendung einer Spinnvorrichtung beträgt die Viskosität der Beschichtungslösung zweckmäßigerweise 10-100, vor zugsweise 10-60 mPa s. Wenn die lichtempfindliche Schicht zu dünn ist, erreicht man keine ausreichende Sauerstoff- Reaktivionenätzbeständigkeit. Wenn andererseits die Schicht zu dick ist, leidet die Auflösung. Folglich sollte die Dicke der lichtempfindlichen Schicht zweckmäßigerweise 0,2-1,2, vorzugsweise 0,3-0,8 µm betragen.

Zur selektiven Belichtung eines gewünschten Bereichs der lichtempfindlichen Schicht wird diese dann durch eine Maske mit Licht, z. B. sichtbarem Licht, UV-Strahlung oder Elektronenstrahlen belichtet. Hierbei entsteht ein Lös lichkeitsunterschied zwischen den belichteten und unbe lichteten Bezirken. Die Belichtung kann entweder durch Kontaktbelichtung oder Projektionsbelichtung erfolgen. Obwohl die Lichtmenge von der Art der verwendeten licht empfindlichen Masse abhängt, beträgt sie normalerweise 1-1000 mJ/cm².

Danach wird die belichtete lichtempfindliche Schicht zur Bildung eines gewünschten oberen Resistmusters entwickelt.

Beispiele für geeignete Entwickler sind wäßrige Alkali lösungen, z. B. wäßrige Tetramethylammoniumhydroxidlösungen, wäßrige Ammoniumhydroxidlösungen, wäßrige Natriumhydroxid lösungen und wäßrige Kaliumhydroxidlösungen. In der Regel beträgt die Konzentration der wäßrigen Alkalilösung 15 Gew.-% oder weniger. Wie bereits erwähnt, besteht ein großer Vorteil der Erfindung darin, daß als Entwickler wäßrige Alkalilösungen verwendet werden können. Die Ent wicklung kann durch Tauchen, Besprühen u. dgl. erfolgen. Bei der Entwicklung wird der belichtete Bereich (im Fall eines Positivtyps) bzw. der unbelichtete Bereich (im Fall eines Negativtyps) gelöst, wobei das gewünschte Muster entsteht. Nach der Entwicklung wird die Entwicklerverbin dung durch Waschen mit Wasser entfernt.

Die darunterliegende glatte Schicht bzw. Egalisiermittel schicht wird unter Verwendung des oberen Resistmusters als Ätzmaske durch Sauerstoffplasmareaktivionenätzung mit einem Muster versehen. Bei der Reaktivionenätzung entsteht - da das obere Resistmuster einem Sauerstoff plasma ausgesetzt wird - auf seiner Oberfläche ein dünner Film einer Zusammensetzung nahe SiO₂. Die Sauerstoff-Reaktiv ionenätzungsbeständigkeit des oberen Resistmusters wird auf grund des dünnen SiO₂-Films auf das 10- bis 20fache der jenigen der darunterliegenden glatten Schicht erhöht. Folg lich kann das obere Resistmuster als wirksame Ätzmaske dienen. Hierbei wird die glatte Schicht bzw. Egalisiermit telschicht mit hoher Genauigkeit entsprechend dem oberen Resistmuster gemustert. Als Ergebnis erhält man ein gut profiliertes Resistmuster von Stapelstruktur aus der oberen Resistschicht und der Egalisiermittelschicht. Die Sauerstoff-Reaktivionenätzung erfolgt üblicherweise 1-120 min bei einem Druck von 133×10^-5 bis 133×10^-1 Pa (1×10^-5 bis 1×10^-1 Torr) und 50 bis 500 W.

Der Schichtträger wird dann einer geeigneten Behandlung, z. B. einer selektiven Ätzung unter Verwendung des erhal tenen Resistmusters mit Doppelschichtstruktur als Ätzmaske, unterworfen. Die Ätzung kann auf trockenem oder nassem Wege erfolgen. Zur Herstellung eines feinen Musters von 3 µm oder weniger wird eine Trockenätzung bevorzugt. Die bei der Naßätzung verwendeten Ätzmittel hängen von dem zu ätzenden Schichtträgermaterial ab. Zur Ätzung von Siliziumoxid filmen eignen sich beispielsweise wäßrige Fluorwasserstoff säure- oder Ammoniumfluoridlösungen. Zur Ätzung von Alu minium eignen sich beispielsweise wäßrige Phosphorsäure-, Essigsäure- oder Salpetersäurelösungen. Zur Ätzung von chromhaltigen Materialien eignet sich beispielsweise eine wäßrige Cerammoniumlösung. Beispiele für zur Trockenätzung geeignete Ätzgase sind CR₄, C₂F₆, CCl₄, BCl₃, Cl₂ und HCl. Diese Ätzgase können erforderlichenfalls kombiniert werden. Bei jedem der genannten Ätzverfahren lassen sich die speziellen Ätzbedingungen entsprechend dem zu ätzenden Gegenstand und dem als Ätzmaske verwendeten Resistmuster in geeigneter Weise bestimmen.

Nach beendeter Behandlung wird das auf der Schichtträger oberfläche zurückgebliebene Resistmuster mittels eines ge eigneten Lösungsmittels entfernt oder mit Hilfe eines Sauerstoffplasmas verascht. Ein Beispiel für ein geeignetes Resistlösungsmittels ist die unter der Handelsbezeichnung "J-100" von der Firma NAGASE KASEI K.K. vertriebene Sub stanz.

Erforderlichenfalls können im Zusammenhang mit dem be schriebenen Doppelschicht-Resistsystem auch noch andere Stufen durchgeführt werden. Beispiele hierfür sind eine Vorbehandlung zur Verbesserung der Haftfestigkeit zwischen der lichtempfindlichen Schicht und der glatten Schicht oder der glatten Schicht und dem Schichtträger, ein Backen vor oder nach der Entwicklung und eine weitere Bestrahlung mit UV-Licht vor der Trockenätzung.

Eine lichtempfindliche Masse gemäß der Erfindung eignet sich nicht nur zur Herstellung eines doppellagigen Resist systems, sondern auch im Rahmen lithographischer Verfahren als übliches einlagiges Resistsystem.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Beispiele und Zeichnungen näher erläutert. Die Fig. 1 bis 13 zeigen die zur Identifizierung der chemischen Struktur der in den folgenden Beispielen hergestellten Polysilane heran gezogenen UV-, IR- und ¹H-NMR-Sepktren.

Beispiel 1 (Polysilanherstellung)

30 g eines Monomeren der Formel (A) von Tabelle V und 70 g metallisches Natrium werden 3 h lang in 100 g Toluol bei 110°C zur Umsetzung gebracht und polymerisiert. Danach wird aus der gebildeten Reaktionslösung ein unlöslicher Anteil abfiltriert. Nach Zugabe von Methanol bei Raumtemperatur erfolgt eine Methanolyse, wobei in Formel (A) eine Tri methylsilylgruppe entfernt wird. Die hierbei erhaltene Lösung wird eingeengt, wobei 10 g eines Polysilans der Formel (B) von Tabelle V ausfallen.

0,1 Mol Polysilan (B) wird in Tetrahydrofuran gelöst, worauf die erhaltene Lösung mit 0,1 Mol Bernsteinsäureanhydrid und 0,1 Mol Triethylamin versetzt und 30 min lang bei 50-60°C reagieren gelassen wird. Danach wird die gebildete Lösung eingeengt und neutralisiert. Der hierbei ausgefallene Niederschlag wird durch Umfällen gereinigt, wobei 8 g eines Polysilans der Formel (C) von Tabelle V erhalten werden.

Die Struktur des erhaltenen Polysilans (C) läßt sich auf der Basis des UV-Spektrums (Fig. 1), des IR-Spektrums (Fig. 2) und des H¹-NMR-Spektrums (Fig. 3) identifizieren. Die Interpretation der Spektren ist folgende:

Das UV-Spektrum gemäß Fig. 1 zeigt eine bei einer Wellen länge von 280-300 nm feststellbare maximale Absorption, die einem kettenförmigen Rückgrat aus Si-Si-Bindungen eigen ist. Mit zunehmender UV-Bestrahlung sinkt die Absorptions intensität. Dies ist auf eine radikalische Spaltung der Si-Si-Bindungen zurückzuführen. Diese Eigenschaft ist einem Polymerisat mit Si-Si-Bindungen als kettenförmigem Rückgrat eigen. Dadurch wird bestätigt, daß es sich bei dem Produkt um ein Polysilan handelt.

In dem IR-Spektrum gemäß Fig. 2 erscheint eine Carbonsäure kennlinie nahe 1730 und 3300 cm^-1. Dies bedeutet, daß das Produkt eine Carboxylgruppe enthält.

In dem H¹-NMR-Spektrum gemäß Fig. 3 zeigt eine chemische Verschiebung bei jedem Peak die Anwesenheit einer in Fig. 3 definierten funktionellen Gruppe. Eine durch eine Integra tionskurve dargestellte Integrationsintensität bei jedem Peak zeigt, daß 50% der phenolischen OH-Gruppen des Poly silans (B) in carboxylgruppenhaltige funktionelle Gruppen umgewandelt sind.

Auf der Basis der Interpretation der verschiedenen Spektren läßt sich also bestätigen, daß es sich bei dem erhaltenen Produkt um ein Polysilan der Formel (C) von Tabelle V han delt.

Das als Reaktionsprodukt erhaltene Polysilan (C) läßt sich ohne Schwierigkeit in polaren organischen Lösungsmitteln, wir Methanol, Aceton oder Tetrahydrofuran, sowie in wäßrigen Lösungen organischer Amine und von NaOH lösen.

Beispiel 2 (Polysilanherstellung)

Zunächst wird 0,1 Mol des in Beispiel 1 als Zwischenprodukt erhaltenen Polysilans (B) in 150 ml Tetrahydrofuran gelöst, worauf die erhaltene Lösung mit 0,1 Mol Cyclohexan-1,2- dicarbonsäure-anhydrid und 0,1 Mol Triethylamin versetzt und 30 min lang unter Rühren auf 50-60°C erwärmt wird. Bei Zugabe von 50 ml Wasser und anschließend von Salzsäure fällt ein Polymerisat aus. Dieses Polymerisat wird in einer geringen Menge Methanol gelöst, in Wasser umgefällt und danach getrocknet. Hierbei erhält man 14 g Polysilan der Formel (D) von Tabelle V.

Die Struktur des erhaltenen Polysilans (D) läßt sich auf der Basis des IR-Spektrums (Fig. 4) und des H¹-NMR-Spektrums (Fig. 5) identifizieren.

Beispiel 3 (Polysilanherstellung)

Entsprechend Beispiel 2 wird ein Polysilan der Formel (E) von Tabelle V hergestellt, indem das als Zwischenprodukt in Beispiel 1 erhaltene Polysilan (B) mit 4-Cyclohexen-1,2- dicarbonsäure-anhydrid reagieren gelassen wird.

Die Struktur des erhaltenen Polysilans (E) läßt sich auf der Basis des IR-Spektrums (Fig. 6) und des H¹-NMR- Spektrums (Fig. 7) identifizieren.

Beispiel 4 (Polysilanherstellung)

Entsprechend Beispiel 2 wird ein Polysilan der Formel (F) von Tabelle V hergestellt, indem das in Beispiel 1 als Zwischenprodukt erhaltene Polysilan (B) mit 5-Methyl-4- cyclohexen-1,2-dicarbonsäure-anhydrid umgesetzt wird.

Die Struktur des erhaltenen Polysilans (F) läßt sich auf der Basis des IR-Spektrums (Fig. 8) und des H¹-NMR- Spektrums (Fig. 9) identifizieren.

Beispiel 5 (Polysilanherstellung)

Zunächst werden entsprechend Beispiel 1 10 g eines Polysilans der Formel (B) von Tabelle 5 hergestellt.

5,0 g des Polysilans (B) und 2,2 g Pyridin werden in 50 ml Tetrahydrofuran gelöst, worauf die erhaltene Lösung mit 3,2 g Chloracetylchlorid versetzt und danach 1 h lang bei Raumtemperatur gerührt und umgesetzt wird. Danach werden so viel Tetrahydrofuran und Wasser zugegeben, daß der vor handene unlösliche Anteil in Lösung geht. Durch Eintropfen verdünnter Salzsäure in die Lösung wird ein Polymerisat ausgefällt. Dieses wird durch Umfällen gereinigt und dann getrocknet, wobei ein Polysilan der Formel (G) von Tabelle V erhalten wird.

Die Struktur des erhaltenen Polysilans (G) läßt sich auf der Basis des IR-Spektrums (Fig. 10) und P-NMR- Spektrums (Fig. 11) identifizieren.

Hierdurch läßt sich insbesondere bestätigen, daß die bei dem Polysilan (G) durch die Bestrahlung mit UV-Licht be dingte Molekulargewichtsverminderung größer ist als bei dem Polysilan (B). Die Verminderung des Molekulargewichts ent spricht der Spaltung von Si-Si-Bindungen. Dies bedeutet, daß das Polysilan (G) hochempfindlich ist.

Beispiel 6 (Polysilanherstellung)

Zunächst werden entsprechend Beispiel 1 10 g eines Polysilans der Formel (B) von Tabelle V hergestellt.

5,0 g des Polysilans (B) werden in 50 ml Ethanol gelöst, worauf die erhaltene Lösung mit 5 g Dimethylamin und 4,3 g einer wäßrigen 37%igen Formaldehydlösung versetzt und 5 h lang bei 50°C umgesetzt wird. Nach Zugabe von Aceton wird die erhaltene Lösung filtriert und eingeengt. Der hierbei aus gefällte Rückstand wird in Wasser umgefällt, wobei ein Polysilan der Formel (H) von Tabelle V entsteht.

Die Struktur des erhaltenen Polysilans (H) läßt sich auf der Basis des IR-Spektrums (Fig. 12) und UV- Spektrums (Fig. 13) identifizieren.

Beispiel 7 (Lichtempfindliche Masse)

5 g Polysilan (I) von Tabelle V werden in 10 g Cyclohexanon gelöst, wobei eine lichtempfindliche Beschichtungsmasse er halten wird. Unter Verwendung dieser lichtempfindlichen Beschichtungsmasse wird in der im folgenden geschilderten Weise ein photolithographisches Verfahren unter Verwendung eines Doppelschicht-Resistsystems durchgeführt.

Zunächst wird eine durch Auflösen eines handelsüblichen Novolakharzes in Ethylglykolacetat erhaltene Beschichtungs lösung mittels einer Spinnvorrichtung auf ein Silikon plättchen aufgetragen. Bei 1-stündigem Erhitzen des Ganzen auf 220°C erhält man eine Egalisierschicht. Danach wird die in der geschilderten Weise hergestellte lichtempfind liche Beschichtungsmase mit Hilfe der Spinnvorrichtung auf das Plättchen aufgetragen. Nach 5-minütigem Trocknen des Ganzen bei 100°C erhält man eine 0,4 µm dicke licht empfindliche Schicht.

Danach wird das erhaltene Aufzeichnungsmaterial mit mono chromatischem Licht einer Wellenlänge von 254 nm belichtet. Nach der Belichtung wird es zur Entwicklung 40 s lang in eine 2,38gew.-%ige wäßrige Tetramethylammoniumhydroxid lösung getaucht, wobei ein oberes Resistmuster entsteht. Eine Sauerstoff-Reaktivionenätzung unter Verwendung dieses oberen Resistmusters als Ätzmaske bei einem Druck von 266×10^-2 Pa (2,0×10^-2 Torr) und 0,6 W/cm² während lediglich 30 min führt zu einer Ätzung der darunterliegenden glatten Schicht.

Wird ein Abschnitt der in der geschilderten Weise geätzten glatten Schicht mittels eines Abtastelektronenmikroskops untersucht, zeigt es sich, daß in der glatten Schicht ein Muster aus Linien und Abständen, jeweils einer Breite von 0,5 µm, entstanden ist und daß jede der Linien steil abfallende Seitenflächen aufweist.

Beispiel 8 (Lichtempfindliche Masse)

5 g Polysilan (I) gemäß Tabelle V und 2 g Bis-(1-naphtho chinon-2-diazido-5-sulfonsäure)-2,3,4-trihydroxybenzophenon ester als Sensibilsatoren werden in 20 g Ethylglykolacetat gelöst, wobei eine lichtempfindliche Beschichtungsmasse erhalten wird. Unter Verwendung dieser lichtempfindlichen Beschichtungsmasse wird ein photolithographisches Ver fahren mittels Doppelschicht-Resistsystem wie folgt durch geführt:

Zunächst wird entsprechend Beispiel 7 eine glatte Schicht erzeugt und diese dann in der in Beispiel 7 geschilderten Weise mit einer aus einer lichtempfindlichen Beschichtungs masse der beschriebenen Art bestehenden lichtempfindlichen Schicht versehen.

Danach wird die lichtempfindliche Schicht mit Licht einer Wellenlänge von 436 nm belichtet. Die Entwicklung erfolgt entsprechend Beispiel 7, wobei ein oberes Resistmuster er halten wird. Entsprechend Beispiel 7 wird dann zur Ätzung der glatten Schicht eine Sauerstoff-Reaktivionenätzung durchgeführt. Hierbei entsteht in der glatten Schicht ein aus Linien und Abständen, jeweils einer Breite von 0,5 µm, bestehendes Muster.

Beispiel 9 (Lichtempfindliche Masse)

5 g Polysilan (I) gemäß Tabelle V und 2 g eines handels üblichen Cresolnovolakharzes werden in 15 g Cyclohexan gelöst, wobei eine lichtempfindliche Beschichtungsmasse erhalten wird.

Unter Verwendung der erhaltenen lichtempfindlichen Be schichtungsmasse wird entsprechend Beispiel 7 ein photo lithographisches Verfahren unter Verwendung eines Doppel schicht-Resistsystems durchgeführt. Hierbei erhält man in der glatten Schicht ein aus Linien und Abständen, je weils einer Breite von 0,6 µm, bestehendes Muster.

Beispiel 10 (Lichtempfindliche Masse)

5 g Polysilan (I) gemäß Tabelle V, 3 g eines handelsüb lichen Cresolnovolakharzes und 3 g Bis-(1-Naphthochinon-2- diazido-5-sulfonsäure)-2,3,4-trihydroxybenzophenonester als Sensibilisator werden in 15 g Ethylglykolacetat gelöst, wobei eine lichtempfindliche Beschichtungsmasse erhalten wird.

Unter Verwendung dieser lichtempfindlichen Beschichtungs masse wird entsprechend Beispiel 7 ein photolithographi sches Verfahren mittels Doppelschicht-Resistsystem durch geführt. Hierbei entsteht in der glatten Schicht ein aus Linien und Abständen, jeweils einer Breite von 0,5 µm, bestehendes Muster.

Beispiel 11 (Lichtempfindliche Masse)

5 g Polysilan (I) gemäß Tabelle V werden in 15 g Ethylglykol acetat gelöst, wobei eine lichtempfindliche Beschichtungs masse erhalten wird.

Beispiel 12 (Lichtempfindliche Masse)

5 g Polysilan (J) gemäß Tabelle V und 1 g Bis-(1-naphtho chinon-2-diazido-5-sulfonsäure)-2,3,4-trihydroxybenzophenonester als Sensibilisator werden in 15 g Ethylglykolacetat gelöst, wobei eine lichtempfindliche Beschichtungsmasse erhalten wird.

Beispiel 13 (Lichtempfindliche Masse)

5 g Polysilan (J) gemäß Tabelle V, 3 g eines handelsüb lichen Cresolnovolakharzes und 2 g Tris-(1-naphthochinon-2- diazido-5-sulfonsäure)-2,3,4,4′-tetrahydroxybenzoephenonester als Sensibilisator werden in 25 g Ethylglykolacetat gelöst, wobei eine lichtempfindliche Beschichtungsmasse erhalten wird.

Unter Verwendung der erhaltenen lichtempfindlichen Beschichtungs masse wird entsprechend Beispiel 7 ein photolithographi sches Verfahren mittels Doppelschicht-Resistsystem durch geführt. Hierbei entsteht in der glatten Schicht ein aus Linien und Abständen, jeweils einer Breite von 0,5 µm, bestehendes Muster.

Beispiel 14 (Lichtempfindliche Masse)

5 g Polysilan (K) gemäß Tabelle V werden in 15 g Ethyl glykolacetat gelöst, wobei eine lichtempfindliche Be schichtungsmasse erhalten wird.

Beispiel 15 (Lichtempfindliche Masse)

5 g Polysilan (K) gemäß Tabelle V und 1 g Bis-(1-naphtho chinon-2-diazido-5-sulfonsäure)-2,3,4-trihydroxybenzoephenonester als Sensibilisator werden in 15 g Ethylglykolacetat gelöst, wobei eine lichtempfindliche Beschichtungsmasse erhalten wird.

Beispiel 16 (Lichtempfindliche Masse)

5 g Polysilan (L) gemäß Tabelle V werden in 15 g Ethyl glykolacetat gelöst, wobei eine lichtempfindliche Be schichtungsmasse erhalten wird.

Beispiel 17 (Lichtempfindliche Masse)

5 g Polysilan (M) gemäß Tabelle V, 3 g eines handelsüb lichen Cresolnovolakharzes und 2 g Bis-(1-naphthochinon-2- diazido-5-sulfonsäure)-2,3,4-trihydroxybenzoephenonester als Sensibilisator werden in 25 g Ethylglykolacetat gelöst, wobei eine lichtempfindliche Beschichtungsmasse erhalten wird.

Beispiel 18 (Lichtempfindliche Masse)

5 g Polysilan (N) gemäß Tabelle V werden in 15 g Ethyl glykolacetat gelöst, wobei eine lichtempfindliche Be schichtungsmasse erhalten wird.

Beispiel 19 (Lichtempfindliche Masse)

5 g Polysilan (O) gemäß Tabelle V werden in 15 g Ethyl glykolacetat gelöst, wobei eine lichtempfindliche Be schichtungsmasse erhalten wird.

Beispiel 20 (Lichtempfindliche Masse)

5 g Polysilan (P) gemäß Tabelle V werden in 15 g Ethyl glykolacetat gelöst, wobei eine lichtempfindliche Be schichtungsmasse erhalten wird.

Beispiel 21 (Lichtempfindliche Masse)

5 g Polysilan (Q) gemäß Tabelle V werden in 15 g Ethyl glykolacetat gelöst, wobei eine lichtempfindliche Be schichtungsmasse erhalten wird.

Beispiel 22 (Lichtempfindliche Masse)

5 g Polysilan (R) gemäß Tabelle V werden in 15 g Ethyl glykolacetat gelöst, wobei eine lichtempfindliche Be schichtungsmasse erhalten wird.

Beispiel 23 (Lichtempfindliche Masse)

5 g Polysilan (S) gemäß Tabelle V werden in 15 g Ethyl glykolacetat gelöst, wobei eine lichtempfindliche Be schichtungsmasse erhalten wird.

In den Beispielen 7 bis 23 wird das photolithographische Verfahren mittels eines Doppelschicht-Resistsystems durch geführt. Eine lichtempfindliche Masse gemäß der Erfindung eignet sich jedoch in gleicher Weise bei einem ohne glatte Schicht arbeitenden einschichtigen Resistsystem.

Wie erläutert, werden erfindungsgemäß dem Fachmann neue (auch) in polaren Lösungsmitteln lösliche Polysilane sowie lichtempfindliche Massen, in denen die diesen neuen Poly silanen eigene Lichtempfindlichkeit ausgenutzt wird, an die Hand gegeben. Schließlich werden erfindungsgemäß dem Fachmann auch noch lichtempfindliche Massen an die Hand gegeben, die unter Verwendung wäßriger alkalischer Lö sungen entwickelbar sind.

Claims

1. Polysilan mit mindestens einer Einheit der Formeln: worin bedeutet:
R¹ eine gegebenenfalls substituierte Alkyl- oder Aryl gruppe und
R² eine gegebenenfalls substituierte Alkylen- oder Arylengruppe; worin bedeuten:
R³ eine gegebenenfalls substituierte Alkyl- oder Aryl gruppe;
R⁴ eine Alkylengruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatom(en) und
R⁵ eine halogenierte Alkylgruppe, oder worin bedeuten:
R⁶ bis R¹⁰, die gleich oder verschieden sein können, jeweils eine Alkylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatom(en) oder eine gegebenenfalls substituierte Arylgruppe und
R¹¹ eine Alkylengruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatom(en).

2. Lichtempfindliche Masse, enthaltend mindestens ein Polysilan nach Anspruch 1.

3. Lichtempfindliche Masse, enthaltend mindestens ein Polysilan mit mindestens einer Einheit der Formel: worin bedeuten:
R¹ eine gegebenenfalls substituierte Alkyl- oder Aryl gruppe und
R² eine gegebenenfalls substituierte Alkylen- oder Arylengruppe, und gegebenenfalls der Formel: worin bedeuten:
R³ eine gegebenenfalls substituierte Alkyl- oder Aryl gruppe;
R⁴ eine Alkylengruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatom(en) und
R⁵ eine halogenierte Alkylgruppe.

4. Masse nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich einen Sensibilisator vom Negativ- oder Positivtyp enthält.

5. Masse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Sensibilisator einer gegenüber einer g-Linie (Wellenlänge: 436 nm) eines Quecksilberemissions spektrums aufweisenden Empfindlichkeit enthält.

6. Masse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Sensibilsator Bis-(1-naphthochinon-2-diazido-5- sulfonsäure)-2,3,4-trihydroxybenzophenonester oder Tri-(1-naphthochinon-2-diazido-5-sulfonsäure)-2,3,4,4′- tetrahydroxybenzophenonester enthält.

7. Masse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie pro 100 Gew.-Teile Polysilan 5-100 Gew.-Teile Sensi bilisator enthält.

8. Masse nach Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich ein alkalilösliches Harz enthält.

9. Masse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein alkalilösliches Harz mit einer phenolischen Hydroxyl gruppe enthält.

10. Masse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie pro 100 Gew.-Teile Polysilan als Hauptkomponente 5-100 Gew.-Teile alkalilösliches Harz enthält.