DE4038711A1 - Strahlungsempfindliches gemisch und verfahren zur herstellung von reliefstrukturen - Google Patents

Strahlungsempfindliches gemisch und verfahren zur herstellung von reliefstrukturen

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    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
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Description

Die Erfindung betrifft strahlungsempfindliche Gemische, die negativ arbeitend sind. Sie enthalten in Wasser unlösliche, in wäßrig-alkalischen Lösungen lösliche Bindemittel oder Bindemittelgemische, unter Einwirkung von Strahlung eine starke Säure bildende Verbindungen sowie eine in Gegenwart von Säure zur Kondensation befähigte organische Verbindung und sind sensitiv gegenüber UV-, Elektronen- und Röntgenstrahlen. Sie eignen sich besonders als Resistmaterial zur Herstellung von Reliefstrukturen.
Negativ arbeitende strahlungsempfindliche Gemische sowie Verfahren zur Bildherstellung mittels dieser Gemische sind bekannt. Unter negativ arbeitenden Photoresists werden dabei solche verstanden, bei denen nach der bildmäßigen Belichtung der lichtempfindlichen Schicht die belichteten Bereiche dieser Schicht, gegebenenfalls nach einer zusätzlichen Wärmebehandlung, in der Entwicklerlösung, in der sie vor der Belichtung löslich waren, unlöslich sind.
Im allgemeinen basieren negativ arbeitende Photoresists auf photopolymerisierbaren Gemischen, die neben einem polymeren Bindemittel eine photopolymerisierbare Verbindung und einen Photoinitiator enthalten. Die am meisten verwendeten negativ arbeitenden Photoresists für die Herstellung integrierter Schaltungen enthalten fast ausnahmslos partiell cyclisiertes Polyisopren als vernetzbare Komponente und eine Diazid-Verbindung als lichtempfindlichen difunktionellen Vernetzer. Als Diazide sind hierbei solche der Struktur (A)
sehr gebräuchlich.
Neuerdings sind auch negativ arbeitende Photoresists, die aus teilcyclisiertem Polybutadien und Diaziden bestehen, im Handel erhältlich (vgl. auch Harita, Y., Ichigawa, M., Harada, K., Polym. Eng. Sci., 17 (1977), 372).
Eine Reihe negativ arbeitender Photoresists basiert auch auf der Photodimerisierung als Vernetzungsreaktion. Hierbei gehören die Zimtsäurederivate und die ihnen im Aufbau verwandten Chalkone. Die Vernetzungsreaktion verläuft im wesentlichen als lichtinduzierte [2+2]-Cycloaddition unter Bildung von Cyclobutanen (vgl. Williams, J.L.R.: Fortschr. Chem. Forsch., 13 (1969), 277; Reiser, A., Egerton, P.L.: Photogr. Sci. Eng., 23 (1979), 144; M. Kato et al: J. Polym. Sci. part B, Polym. Lett. Ed. 8 (1970), 263; M. Kato et al: Photogr. Sci. Eng., 23 (1979), 207).
In den letzten Jahren hat auch noch ein schon längere Zeit bekannter Typ photodimerisierbarer Epoxidharze als Photoresist Verwendung gefunden (vgl. z. B. DE-A-14 47 016; DE-A-23 42 407; DE-A-25 53 346 sowie DE-A-24 49 926). Diese Harze tragen sowohl Gruppierungen, die Photocycloadditionen ermöglichen, z. B. Chalkonreste, als auch Epoxygruppen, die thermisch katalysiert nachvernetzt werden können (vgl. Photoresist, New York: McGraw Hill (1975); GB-PS 8 92 111 und US-A 28 52 379).
Außer den negativ arbeitenden Photoresisten, die ein Diazid der obengenannten Struktur (A) enthalten, sind die Photoreaktionen nur im NUV-Bereich (d. h. bei 350 bis 450 nm) möglich. Neue Diazidverbindungen für den kurzwelligen UV-Bereich wurden in den letzten Jahren beschrieben. Dazu gehören Ketonverbindungen (vgl. J. Elektrochem. Soc. 128 (1981), 361) sowie schwefelhaltige Diazidverbindungen (vgl. J. Elektrochem. Soc. 127 (1980), 2759).
Auch negativ arbeitende wäßrig-alkalisch entwickelbare Photoresists, die im kurzwelligen UV strukturierbar sind, sind bekannt. Hierzu werden Poly- (p-vinylphenol) als Bindemittel und 3,3′-Diazidodiphenylsulfon verwendet (vgl. IEEE Trans. Electron Devices, ED. 28 (1981), 1306; IEEE Trans. Electron Devices, ED-28 (1981), 1284). Ein weiterer wäßrig-alkalisch entwickelbarer negativ arbeitender Photoresist basiert auf einem Oniumsalz und Methylacrylamidoglycolatmethylether (vgl. Hult et al; Polymers for high Tech. ACS Symposium Series 346 (1987), 162 bis 169), der auf dem Prinzip der säurekatalytischen Selbst-Kondensation zur Vernetzung des Bindemittels beruht.
Eine weitere photopolymerisierbare Zusammensetzung, die auf einem säurehärtbaren Material und einem Jodoniumsalz als Säurespender basiert, ist aus der DE-A-26 02 574 bekannt.
Auch säurekatalytische Vernetzer, zu denen beispielsweise die als Zwischenprodukte bei der Kondensation von Phenol/Formaldehyd-Harz erhältlichen Arylmethylolverbindungen gehören, waren bereits bekannt (vgl. Prog. Org. Coat. 9 (1981), 107; DE-A-29 04 961; Plastics and Rubber Processing and Application 1 (1981), 39; DE-A-32 47 754; EP-A-01 39 309; JP 30 51 424-A). Auch für photostrukturierbares Aufzeichnungsmaterial hat dieser säurekatalytische Vernetzer Anwendung gefunden. In EP-A-02 82 724 wird über ein neues negativ arbeitendes System, das auf Poly-(p-hydroxistyrol), einem Säurespender und einem Vernetzer mit mindestens zwei geschützten Methylolgruppen basiert, berichtet; anstelle Poly-(p-hydroxistyrol) kann auch m-Kresol-Formaldehyd-Harz eingesetzt werden. Analog wurde in PCT/US 87/02 743 ein anderes Negativ-System beschrieben, in dem auch Poly-(p-hydroxistyrol) oder m-Kresol-Formaldehyd-Novolake als Bindemittel, ein 1,2-Chinondiazid als Säurespender und ein 2,6-Dimethylol- p-Kresol als Vernetzer eingesetzt wird. Nachteile der beiden obengenannten Systeme sind: hohe Herstellungskosten der Ausgangssubstanzen sowie Restschichtbildung, bzw. hohe optische Dichte (niedrige Transmittance) des m-Kresol-Formaldehyd-Harzes im kurzwelligen Bereich (λ300 nm); daher werden Novolake auf Baiss von m-Kresol und Formaldehyd vorzugsweise für Resiste, die im mittleren UV-Bereich (MID-UV: λ=300-380 nm) transparent sind, eingesetzt. Auch eine andere thermisch vernetzende Verbindung, die ein Harnstoff- bzw. Urethan-Formaldehydkondensationsprodukt ist, wurde neuerdings in DE-A-37 11 264 als Vernetzer für lichtempfindliche Gemische beschrieben.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, neue strahlungsempfindliche Gemische aufzuzeigen, die sich für die Herstellung von im kurzwelligen UV lichtempfindlichen Schichten eignen, die sich mit wäßrig-alkalischen Lösungen entwickeln lassen.
Überraschenderweise erhält man besonders kostengünstige strahlungsempfindliche Gemische mit hoher Reproduzierbarkeit, wenn man wasserunlösliche, in wäßrig alkalischen Lösungen lösliche phenolische Bindemittel mit einer bei Bestrahlung eine starke Säure bildenden Verbindung und bestimmten in Gegenwart von Säure zur Kondensation befähigten Verbindungen kombiniert.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind strahlungsempfindliche Gemische, im wesentlichen bestehend aus
  • (a) einem in Wasser unlöslichen, in wäßrig-alkalischen Lösungen löslichen, phenolische Hydroxylgruppen enthaltenden Bindemitteln oder Bindemittelgemisch,
  • (b) einer bei Bestrahlung eine starke Säure bildenden Verbindung und
  • (c) mindestens einer in Gegenwart von Säure zur Kondensation befähigten organischen Verbindung,
die dadurch gekennzeichnet sind, daß als in Gegenwart von Säure zur Kondensation befähigte organische Verbindung (c) eine Verbindung der allgemeinen Formel (I)
eingesetzt wird, worin
R¹ für Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Aralkyl, einen Rest
mit n = 3 oder 4 und
R² bis R⁶ untereinander gleich oder verschieden sind und für Wasserstoff, OH, Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Alkoxi mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Halogen stehen.
Als Komponente (a) wird vorzugsweise Poly-(p-hydroxistyrol) oder Poly-(p-hydroxi-α-methylstyrol) mit mittleren Molekulargewichten W zwischen 200 und 50 000 eingesetzt, und zwar in einer Menge von 50 bis 95 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Komponenten (a)+(b)+(c).
Als bei Bestrahlung eine starke Säure bildende Verbindung (b) werden Oniumsalze der allgemeinen Formel (II) oder (III)
bevorzugt, worin Rα, Rβ und Rγ untereinander gleich oder verschieden sind und für Alkyl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Aryl, Aralkyl oder den Rest
stehen, worin Rδ, Rε und Rζ untereinander gleich oder verschieden sind und für H, OH, Halogen, Alkyl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen oder Alkoxi stehen und X⊖=AsF₆⊖, SbF₆⊖, PF₆⊖, BF₄⊖, ClO₄⊖ oder CF₃SO₃⊖ ist.
Komponente (b) ist im strahlungsempfindlichen Gemisch vorzugsweise in einer Menge von 1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Komponenten (a)+(b)+(c) enthalten.
Komponente (c) kann insbesondere ein Kondensationsprodukt einer phenolischen Verbindung mit Formaldehyd oder einer Formaldehyd liefernden Verbindung sein und in einer Menge von 4 bis 40 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Komponenten (a)+(b)+(c) eingesetzt werden.
Die erfindungsgemäßen strahlungsempfindlichen Gemische können zusätzlich einen Sensibilisator enthalten, der Strahlung absorbiert und auf Komponente (b) überträgt, bzw. zusätzlich bis zu 1 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Komponenten (a)+(b)+(c) eines Haftvermittlers, Tensids oder Farbstoffs.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung lichtempfindlicher Beschichtungsmaterialien, wobei ein erfindungsgemäßes strahlungsempfindliches Gemisch eingesetzt wird, sowie ein Verfahren zur Herstellung von Reliefstrukturen durch Auftragen eines strahlungsempfindlichen Gemisches in einer Schichtdicke von 0,1 bis 5 µm auf ein in üblicher Weise vorbehandeltes Substrat, Trocknen bei Temperaturen von 70 bis 120°C, bildmäßiges Belichten, Erhitzen auf Temperaturen von 70 bis 160°C und Entwickeln mit einer wäßrig-alkalischen Lösung, wobei ein erfindungsgemäßes strahlungsempfindliches Gemisch eingesetzt wird.
Die erfindungsgemäßen strahlungsempfindlichen Gemische sind kostengünstig und gut reproduzierbar herzustellen und ergeben bei ihrer Weiterverarbeitung als Photoresiste sehr vorteilhafte Struktureigenschaften, insbesondere sehr hohe Auflösung im Subhalfmikronbereich, sowie eine wesentliche Verringerung des "delay"-Effekts. Unter "delay"-Effekt versteht man die Verschlechterung der Strukturen bei längerer Lagerung zwischen Belichtung und Post-exposure-bake.
Zu den Aufbaukomponenten des erfindungsgemäßen strahlungsempfindlichen Gemisches sowie den Verfahrensbedingungen wird im einzelnen folgendes ausgeführt.
  • (a) Als in Wasser unlösliches, in wäßrig alkalischen Lösungen lösliches, phenolische Hydroxylgruppen enthaltendes Bindemittel oder Bindemittelgemisch eignen sich besonders Polymere wie Poly-(p-hydroxistyrol) und Poly-(p-hydroxi-α-methylstyrol).
    Diese Poly-(p-hydroxistyrole) können mittlere Molekulargewichte W zwischen 200 und 50 000, vorzugsweise 5000 bis 15 000 aufweisen.
    Komponente (a) ist im erfindungsgemäßen strahlungsempfindlichen Gemisch in einer Menge von 50 bis 95, vorzugsweise 60 bis 78 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Komponenten (a)+(b)+(c) enthalten.
  • (b) Als bei Bestrahlung eine starke Säure bildende Verbindungen (b) kommen im Prinzip alle Verbindungen in Frage, die diese Eigenschaft aufweisen und so als Säurespender wirksam sind. Für die Bestrahlung mit kurzwelligen UV-Strahlen sind jedoch Iodonium- und insbesondere Sulfoniumsalze bevorzugt. Diese entsprechen den allgemeinen Formeln (II) bzw. (III) worin
    Rα, Rβ und Rγ untereinander gleich oder verschieden sind und für Alkyl mit 1 bis 8, vorzugsweise 1 oder 2 Kohlenstoffatomen, wie z. B. Methyl oder Ethyl, Aryl, wie z. B. Phenyl, Aralkyl, wie z. B. Benzyl, oder den Rest stehen, worin Rδ, Rε und Rζ untereinander gleich oder verschieden sind und für Wasserstoff, OH, Halogen, wie z. B. Chlor oder Brom, Alkyl mit 1 bis 8, beispielsweise mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise Methyl oder tert.-Butyl, oder Alkoxi, beispielsweise mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise Methoxy stehen und X⊖=AsF₆⊖, SbF₆⊖, PF₆⊖, BF₄⊖, ClO₄⊖ oder CF₃SO₃⊖ (=Triflat) ist.
    Beispiele für besonders gut geeignete Komponenten (b) sind Triphenyl- sulfoniumsalze und Diphenyliodoniumsalze, Tris(4-hydroxiphenyl)- sulfoniumsalze, Tris(trimethylsilyloxi-phenyl)sulfoniumsalze, Tris(4- tert.-butoxicarbonyl-oxiphenyl)sulfoniumsalze und Tris(4-ethyloxicarbonyl- oxiphenyl)sulfoniumsalze, jeweils mit X⊖=ClO₄⊖, AsF₆⊖, PF₆⊖, SbF₆⊖, BF₄⊖, und CF₃SO₃⊖ als Gegenionen.
    Auch Gemische der unter (b) genannten Verbindungen können eingesetzt werden. Komponente (b) ist im erfindungsgemäßen strahlungsempfindlichen Gemisch im allgemeinen in Mengen von 1 bis 10, vorzugsweise 2 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge des strahlungsempfindlichen Gemisches (a)+(b)+(c) enthalten.
    Als in Gegenwart von Säure zur Kondensation befähigte organische Verbindungen (c) werden erfindungsgemäß solche der allgemeinen
  • (c) Formel (I) eingesetzt, worin
    R¹ für Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 4, vorzugsweise 1 oder 2 Kohlenstoffatomen, wie z. B. Methyl, Ethyl, Isopropyl, tert.-Butyl, Aralkyl, wie z. B. Benzyl, mit 1 bis 4, vorzugsweise 1 oder 2 Kohlenstoffatomen im Alkylrest, wie z. B. Acetyl, mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylrest, so daß sich z. B. Methyl- oder tert.-Butyl-carbonatgruppen ergeben,
    oder den Rest mit n = 3 oder 4,
    wie z. B. Tetrahydrofuranyl oder Tetrahydropyranyl;
    R² bis R⁶ untereinander gleich oder verschieden sind und für Wasserstoff, OH, Alkyl mit 1 bis 4, vorzugsweise 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, beispielsweise Methyl, Ethyl, Isopropyl;
    Alkoxi mit 1 bis 4, vorzugsweise 1 oder 2 Kohlenstoffatomen, wie z. B. Methoxi, Ethoxi, oder Halogen, wie z. B. Chlor, stehen.
Beispiele für bevorzugte organische Verbindungen (c) sind
Komponente (c) ist im erfindungsgemäßen strahlungsempfindlichen Gemisch in einer Menge von 4 bis 40, vorzugsweise 20 bis 35 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Komponenten (a)+(b)+(c) enthalten.
Gegebenenfalls können den erfindungsgemäßen strahlungsempfindlichen Ge­ mischen auch Sensibilisatoren in geringen Mengen zugesetzt werden, um die Verbindungen im längerwelligen UV- bis hin zum sichtbaren Bereich zu sen­ sibilisieren. Polycyclische Aromaten, wie Pyren und Perylen sind hierfür bevorzugt, jedoch können auch Farbstoffe, die als Sensibilisatoren wirken, verwendet werden.
Weiterhin können zusätzlich bis zu 1 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Komponenten (a)+(b)+(c), eines Haftvermittlers, Netzmittels, Farbstoffs oder Weichmachers zugesetzt werden.
Die erfindungsgemäßen Gemische werden bevorzugt in einem organischen Lösungsmittel gelöst, wobei der Feststoffgehalt im allgemeinen im Bereich zwischen 5 und 40 Gew.-% liegt. Als Lösungsmittel kommen bevorzugt alipha­ tische Ketone, Ether, Ester und aromatische Kohlenwasserstoffe, sowie Mischungen derselben in Frage. Besonders bevorzugt sind Alkylenglykol­ monoalkylether, wie beispielsweise Ethyl-cellosolve, Butylglykol, Methyl­ cellosolve und 1-Methoxy-2-propanol, Alkylenglykol-alkylether-ester, wie beispielsweise Methyl-cellosolve-acetat, Ethyl-cellosolve-acetat, Methyl- propylenglykol-acetat, und Ethylpropylenglykol-acetat, Ketone, wie bei­ spielsweise Cyclohexanon, Cyclopentanon und Methyl-ethyl-keton, sowie Ester, z. B. Acetate, wie Butylacetat, und Aromaten, wie Toluol und Xylol. Die Auswahl der entsprechenden Lösungsmittel, sowie deren Mischung richtet sich nach der Wahl des jeweiligen phenolischen Polymers und der photo­ empfindlichen Komponente.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Reliefmustern bzw. Reliefstrukturen wird eine strahlungsempfindliche Aufzeichnungsschicht, die im wesentlichen aus dem erfindungsgemäßen strahlungsemfindlichen Ge­ misch besteht, bildmäßig in solcher Dosis bestrahlt, daß die Löslichkeit der belichteten Bereiche nach einem thermischen Ausheizschritt bei Tempe­ raturen zwischen 60 und 160°C in wäßrig-alkalischen Lösungsmitteln abnimmt und die unbelichteten Bereiche selektiv mit dem alkalischen Entwickler entfernt werden können.
Das erfindungsgemäße strahlungsempfindliche Gemisch eignet sich besonders als Photoresist zur Herstellung von Reliefstrukturen für Halbleiterbau­ elemente.
Die das erfindungsgemäße strahlungsempfindliche Gemisch enthaltenden Photoresistlösungen können durch ein Filter mit einem Porendurchmesser von etwa 0,2 µm filtriert werden und werden im allgemeinen in Schichtdicken von 0,1 bis 5 µm, vorzugsweise 0,5 bis 1,5 µm auf geeignete Substrate, beispielsweise oberflächlich oxidierte Silizium-Wafer durch Aufschleudern (spin coating) z. B. bei 1000 bis 10 000 U/Minute, aufgetragen, getrocknet (z. B. 1 bis 5 Minuten bei Temperaturen zwischen 70 und 120, vorzugsweise 80 bis 90°C) und mit einer geeigneten Lichtquelle durch eine Photomaske z. B. eine chrombeschichtete strukturierte Quarzmaske) bildmäßig belichtet. Als Lichtquellen eignen sich insbesondere kurzwellige UV-Strahlen (deep UV) mit Wellenlängen zwischen 200 und 300 nm sowie auch Elektronen- oder Röntgenstrahlen. Besonders geeignete Lichtquellen sind Quecksilberlampen sowie Excimer-Laser von KrF (λ=248 nm). Nach dem bildmäßigen Belichten wird, gegebenenfalls nach kurzem Ausheizen (2 Sekunden bis 5 Minuten) (postbake), bei Temperaturen zwischen 60 und 160°C - mit üblichen wäßrig- alkalischen Entwicklerlösungen - im allgemeinen bei pH-Werten zwischen 12 und 14 - entwickelt, wobei sich die unbelichteten Bereiche selektiv ab­ lösen, während in den belichteten Bereichen nur wenig Abtrag stattfindet. Die Auflösung liegt im Submikron-Bereich. Die für die erfindungsgemäßen strahlungsempfindlichen Gemische benötigte Belichtungsenergie liegt im allgemeinen zwischen 15 und 100 mJ/cm² bei Schichtdicken von 1 µm.
Die in den Beispielen angegebenen Teile und Prozente sind, soweit nicht anders angegeben, Gewichtsteile bzw. Gewichtsprozente.
Beispiel 1
Eine Photoresistlösung wird durch Mischen von 70 Teilen Poly-(p-hydroxi­ styrol) (mittleres Molekulargewicht w=8000 g/mol), 3 Teilen Triphenylsulfoniumhexafluoroarsenat, 27 Teilen 3,5-Dimethyl-2-hydroxi­ benzylalkohol und 250 Teilen Ethylenglykol-monomethyletheracetat herge­ stellt, durch einen Filter mit einem Porendurchmesser von 0,2 µm filtriert und auf einen an der Oberfläche oxidierten Siliciumwafer aufgeschleudert (4000 Upm/30 Sekunden), wobei eine Schichtdicke von etwa 1 µm erhalten wird. Der so beschichtete Wafer wird auf einer Heizplatte bei 90°C eine Minute getrocknet, anschließend mit einer bildmäßig strukturierten Testmaske in Kontakt gebracht und mit einem Excimer-Laser (λ=248 nm, E=35 mW/cm²) belichtet.
Danach wird der Wafer 1 Minute bei 120°C ausgeheizt und mit einem wäßrig- alkalischen Entwickler vom pH-Wert 13 bis 14,5, entwickelt. Die Licht­ empfindlichkeit für 1 µm Schichtdicke beträgt 55 mJ/cm².
Beispiel 2
Eine Photoresistlösung wird durch Mischen von 65 Teilen Poly-(p-hydroxi­ styrol) (mittleres Molekulargewicht w=8000 g/mol), 5 Teilen Tris(4-hydroxiphenyl)-sulfoniumtriflat, 30 Teilen 3,4-Dimethoxibenzyl­ alkohol
und 230 Teilen Ethyllactat hergestellt und wie in Beispiel 1 beschrieben weiterverarbeitet. Die Lichtempfindlichkeit für 1 µm Schichtdicke beträgt 60 mJ/cm².
Beispiel 3
Eine Photoresistlösung wird durch Mischen von 70 Teilen Poly-(p-hydroxi­ styrol) (mittleres Molekulargewicht w=8000 g/mol), 5 Teilen Tris(4-hydroxiphenyl)-sulfoniumtriflat, 25 Teilen 3,4-(Methylendioxi)- benzylalkohol (=Piperonylalkohol)
und 230 Teilen 1-Methoxi-2-propanol hergestellt und wie in Beispiel 1 beschrieben weiterverarbeitet. Die Lichtempfindlichkeit für 1 µm Schichtdicke beträgt 45 mJ/cm².

Claims (12)

1. Strahlungsempfindliches Gemisch, im wesentlichen bestehend aus
  • (a) einem in Wasser unlöslichen, in wäßrig-alkalischen Lösungen löslichen, phenolische Hydroxylgruppen enthaltenden Bindemittel oder Bindemittelgemisch,
  • (b) einer bei Bestrahlung eine starke Säure bildenden Verbindung und
  • (c) mindestens einer in Gegenwart von Säure zur Kondensation befähigten organischen Verbindung,
dadurch gekennzeichnet, daß als in Gegenwart von Säure zur Kondensa­ tion befähigte organische Verbindung (c) eine Verbindung der allge­ meinen Formel (I) eingesetzt wird, worin
R¹ für Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Aralkyl, einen Rest mit n=3 oder 4 und
R² bis R⁶ untereinander gleich oder verschieden sind und für Wasser­ stoff, OH, Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Alkoxi mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Halogen stehen.
2. Strahlungsempfindliches Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Komponente (a) Poly-(p-hydroxistyrol) oder Poly-(p-hydroxi-α-methylstyrol) mit mittleren Molekulargewichten w zwischen 200 und 50 000 eingesetzt wird.
3. Strahlungsempfindliches Gemisch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Komponente (a) in einer Menge von 50 bis 95 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Komponenten (a)+(b)+(c) eingesetzt wird.
4. Strahlungsempfindliches Gemisch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als bei Bestrahlung eine starke Säure bildende Verbindung (b) ein Oniumsalz der allgemeinen Formel (II) oder (III) eingesetzt wird, worin Rα, Rβ und Rγ untereinander gleich oder verschieden sind und für Alkyl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Aryl, Aralkyl oder den Rest stehen, worin Rδ, Rε und Rζ untereinander gleich oder verschieden sind und für H, OH, Halogen, Alkyl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen oder Alkoxi stehen und X⊖=AsF₆⊖, SbF₆⊖, Pf₆⊖, BF₄⊖, ClO₄⊖ oder CF₃SO₃⊖ ist.
5. Strahlungsempfindliches Gemisch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Komponente (b) in einer Menge von 1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Komponen­ ten (a)+(b)+(c), enthalten ist.
6. Strahlungsempfindliches Gemisch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente (c) ein Konden­ sationsprodukt einer phenolischen Verbindung mit Formaldehyd oder einer Formaldehyd liefernden Verbindung eingesetzt wird.
7. Strahlungsempfindliches Gemisch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Komponente (c) in einer Menge von 4 bis 40 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Komponen­ ten (a)+(b)+(c), eingesetzt wird.
8. Strahlungsempfindliches Gemisch nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich einen Sensibili­ sator enthält, der Strahlung absorbiert und auf Komponente (b) überträgt.
9. Strahlungsempfindliches Gemisch nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich bis zu 1 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Komponenten (a)+(b)+(c) eines Haftver­ mittlers, Tensids oder Farbstoffs enthält.
10. Verfahren zur Herstellung lichtempfindlicher Beschichtungsmaterialien, dadurch gekennzeichnet, daß ein strahlungsempfindliches Gemisch gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche eingesetzt wird.
11. Verfahren zur Herstellung von Reliefstrukturen durch Auftragen eines strahlungsempfindlichen Gemisches in einer Schichtdicke von 0,1 bis 5 µm auf ein in üblicher Weise vorbehandeltes Substrat, Trocknen bei Temperaturen von 70 bis 120°C, bildmäßiges Belichten, Erhitzen auf Temperaturen von 70 bis 160°C und Entwickeln mit einer wäßrig-alkali­ schen Lösung, dadurch gekennzeichnet, daß ein strahlungsempfindliches Gemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 9 eingesetzt wird.
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