DE4214363A1 - Resist zur ausbildung von mustern - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen zur Ausbildung von Mustern
bei der Herstellung von Halbleitervorrichtungen, insbe
sondere von großdimensionierten integrierten Schaltkrei
sen (LSI) verwendbaren Resist.
Im Rahmen der Herstellung einer Halbleitervorrichtung,
z. B. eines LSI-Schaltkreises, bedient man sich in einigen
Stufen der Fotolithografie. Diese Technologie besteht
darin, eine Unterlage, beispielsweise ein Siliziumein
kristallplättchen, unter Bildung feiner Linien und kleiner
Fenster zu ätzen. Insbesondere wird hierbei auf der
Unterlage durch Spinnbeschichten ein Fotoresistfilm
ausgebildet und dieser durch eine Mustermaske belichtet.
Nach Entwickeln und Spülen des Films erhält man ein
Resistmuster. Schließlich wird die Unterlage unter
Benutzung des Resistmusters geätzt, wobei auf der
Oberfläche des Substrats feine Linien und kleine Fenster
entstehen.
LSI-Schaltkreise sollen eine immer höhere Integrations
dichte erhalten. Daraus entsteht ein Bedürfnis nach einer
Technologie, nach der man in einer Unterlage feinere
Linien und kleinere Fenster als mit Hilfe von gegenwärtig
durchgeführten fotolithografischen Verfahren erzeugen
kann. Um diesem Bedürfnis zu genügen, bedient man sich zur
Belichtung eines Fotoresistfilms einer Lichtquelle, die
möglichst kurzwelliges Licht auszusenden vermag. Genauer
gesagt, bedient man sich im Rahmen der Fotolithografie
einer Lichtquelle für tiefes UV, z. B. eines KrF-Excimerlasers
oder eines ArF-Excimerlasers.
Ein üblicher Resist absorbiert Licht kurzer Wellenlänge so
weit, daß nicht genügend Licht die der Belichtungsseite
abgewandte Oberfläche des Resistfilms erreichen kann.
Nachdem der Resistfilm entwickelt und gespült ist, weist
er Öffnungen auf, die unvermeidlich einen Querschnitt
entsprechend einem umgekehrten Dreieck besitzen. Wenn
folglich die Unterlage bzw. das Substrat, auf der bzw. dem
Resistfilm gebildet worden war, unter Verwendung des
Resistfilms als Ätzmaske geätzt wird, wird ein Original-LSI-Schaltkreis
nicht mit ausreichender Genauigkeit auf
das Substrat übertragen.
Zur Lösung des Problems mit dem bekannten Resist wurde
vorgeschlagen, sich eines sogenannten chemisch verstärkten
Resists zu bedienen. Ein chemisch verstärkter Resist
enthält eine Verbindung, die bei Belichtung eine starke
Säure liefert (im folgenden auch als "Säurelieferant"
bezeichnet), sowie eine Verbindung, bei der hydrophobe
Gruppen bei Säureeinwirkung zersetzt werden und die dabei
in eine hydrophile Substanz übergeht. Es sind die
verschiedensten Resists dieses Typs bekannt. Insbesondere
ist aus der US-A-44 91 628 ein positiver Resist mit einem
Polymerisat, bei welchem die Hydroxylgruppe von Poly(p-hydroxystyrol)
durch eine Butoxycarbonylgruppe blockiert
ist, und einem Oniumsalz, das bei Belichtung eine Säure
liefert, bekannt. M.J. O′Brien und J.V. Crivello
beschreiben in "SPIE", Band 920, Advances in Resist
Technology and Processing, Seite 42 (1988) einen positiven
Resist mit einem m-Kresolnovolacharz, Naphthalin-2-
carbonsäure-tert.-butylester und einem Triphenylsul
foniumsalz. H. Ito beschreibt in "SPIE", Band 920,
Advances in Resist Technology and Processing, Seite 33
(1988) einen positiven Resist mit einem Oniumsalz und
2,2-Bis(4-tert.-butoxycarbonyloxyphenyl)propan oder Poly
phthaladehyd.
Der Säurelieferant wirkt als Katalysator, wobei er in
höchst wirksamer Weise mit anderen Substanzen reagiert.
Wenn folglich der Resistfilm belichtet wird, erfolgt
durchgehend eine chemische Reaktion, und zwar auch in der
der lichtaufnehmenden Oberfläche abgewandten Filmober
fläche, zu der kaum Licht vordringen kann. Dies führt
dazu, daß der Resistfilm nach dem Entwickeln und Spülen zu
einem Resistmuster mit steilen Flanken verarbeitet werden
kann.
Jeder der genannten Resists enthält ein als Säurelieferant
dienendes Oniumsalz. Oniumsalze enthalten Arsen oder
Antimon, die für die menschliche Gesundheit schädlich
sind. Im Hinblick darauf dürfte eine industrielle
Verwendung von Oniumsalzen bedenklich sein. Im Falle, daß
Arsen oder Antimon nach Entfernen des Resistmusters auf
der Unterlage bzw. dem Substrat, beispielsweise einem
Plättchen, zurückbleibt, dürfte es wahrscheinlich die
Eigenschaften der auf der Unterlage bzw. dem Substrat
auszubildenden elektronischen Schaltung beeinträchtigen.
Resists mit Oniumsalz besitzen darüber hinaus auch noch
weitere Nachteile. In der Oberfläche eines Films aus
diesem Resist bildet sich wahrscheinlich eine Schicht, die
kaum in Lösung geht. Dies führt unvermeidlich dazu, daß
die Oberseite des erhaltenen Resistmusters narbig wird.
Solche Narben beeinträchtigen das anschließende Ätzen des
Substrats.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, einen gegenüber
UV-Strahlung und ionisierender Strahlung hochempfindlichen
Resist hohen Auflösungsvermögens, der sich folglich zur
Ausbildung von Mustern im Laufe der Herstellung von
Halbleitervorrichtungen eignet, anzugeben.
Gemäß einer ersten Ausführungsform betrifft die Erfindung
einen Resist zur Ausbildung von Mustern, der gekenn
zeichnet ist durch:
- a) eine säureerzeugende Verbindung, die bei Einwirkung einer chemischen Strahlung eine Säure liefert, und
- b) eine einen säurezersetzbaren Substituenten aufweisende Verbindung der folgenden Formel worin R1 für eine einwertige organische Gruppe steht, m = 0, 1 oder eine positive Zahl über 1 und n eine positive Zahl bedeutet.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform betrifft die Erfindung
einen Resist zur Ausbildung von Mustern, der
- a) eine Verbindung mit einem säurezersetzbaren Substituen ten,
- b) eine säureerzeugende Verbindung, die bei Bestrahlung mit chemischer Strahlung eine Säure liefert, und
- c) eine Carbonsäure
enthält.
Gemäß einer dritten Ausführungsform betrifft die Erfindung
einen Resist zur Ausbildung von Mustern, der
- a) eine Verbindung mit einem säurezersetzbaren Substituen ten,
- b1) eine erste säureerzeugende Verbindung, die bei Belichtung mit chemischer Strahlung eine starke Säure liefert, und
- b2) eine zweite säureerzeugende Verbindung, die bei Belichtung mit chemischer Strahlung eine im Vergleich zu der starken Säure schwächere Säure liefert,
enthält.
Gemäß einer vierten Ausführungsform betrifft die Erfindung
einen Resist zur Ausbildung von Mustern, der
- a) eine Verbindung mit einem säurezersetzbaren Substituen ten und
- b) eine o-Chinondiazidverbindung
enthält.
Der Ausdruck "chemische Strahlung" stellt eine allgemeine
Bezeichnung für Energiestrahlung und Teilchenstrahlung,
die eine chemische Änderung eines Resists herbeiführt und
Röntgenstrahlen, UV-Strahlen kurzer Wellenlängen und
ionisierende Strahlung, z. B. Elektronenstrahlung, umfaßt,
dar.
Im folgenden werden sämtliche erfindungsgemäßen Resists
(1) bis (4) zur Ausbildung von Mustern in allen Einzel
heiten beschrieben.
Der Resist (1) enthält eine säureerzeugende Verbindung und
eine einen säurezersetzbaren Substituenten enthaltende
Verbindung der folgenden Formel (I):
worin R1 für eine einwertige organische Gruppe steht,
m = 0, 1 oder eine positive Zahl über 1 und n eine positive
Zahl bedeutet.
R1 kann aus einer beliebigen einwertigen organischen
Gruppe bestehen. Bevorzugte Beispiele hierfür sind
Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, tert.-
Butyl-, Isobutyl-, sek.-Butyl- und Benzylreste. Von diesen
Gruppen wird die tert.-Butylgruppe am meisten bevorzugt.
Der Wert n/(m+n) in Formel (I) reicht von 0,03 bis 1,
vorzugsweise von 0,05 bis 0,70. Wenn n/(m+n) unter 0,03
liegt, wird der Unterschied in der Ätzgeschwindigkeit
zwischen den mit chemischer Strahlung belichteten
Bereichen und den unbelichteten Bereichen zu gering.
Bei der im folgenden als "säurezersetzbare Verbindung"
bezeichneten Verbindung der Formel (I) handelt es sich
vorzugsweise um eine solche eines Molekulargewichts von
1000 oder mehr. Wenn die säurezersetzbare Verbindung ein
Molekulargewicht unter 1000 aufweist, ist der Resist
weniger wärmebeständig als erwünscht.
Der Säurelieferant, der bei Einwirkung einer chemischen
Strahlung eine Säure liefert, kann aus den verschiedensten
bekannten Verbindungen oder den verschiedensten bekannten
Gemischen bestehen. Beispiele für den Säurelieferanten
sind Salze, z. B. Diazoniumsalz, Phosphoniumsalz,
Sulfoniumsalz und Jodoniumsalz, beispielsweise Diphenyl
jodoniumsalztrifluormethansulfonat, organische Halogenver
bindungen, o-Chinondiazidsulfonylchlorid und Ester
sulfonat. Bei den organischen Halogenverbindungen handelt
es sich um Verbindungen, die Halogenwasserstoffsäuren
liefern. Diese Verbindungen sind aus den US-A-35 15 552,
35 36 489 und 37 79 778 sowie der DE-A-22 43 621 bekannt.
Andere Verbindungen, die bei Einwirkung einer chemischen
Strahlung eine Säure liefern, sind aus den JP-A-54-74 728,
55-24 113, 55-77 742, 60-3626, 60-1 38 539, 56-17 345 und
50-36 209 bekannt.
Spezielle Beispiele für die zuvor beschriebenen Ver
bindungen sind:
Di(p-tert.-butylphenyl(jodoniumtri
fluormethansulfonat, Diphenyljodoniumtrifluormethan
sulfonat, Benzointosylat, o-Nitrobenzyl-p-toluolsulfonat,
Triphenylsulfoniumtrifluormethansulfonat, Tri(tert.-
butylphenyl)sulfoniumtrifluormethansulfonat, Benzol
diazonium-p-toluolsulfonat, 4-(Di-n-propylamino)-
benzoniumtetrafluorborat, 4-p-Tolyl-mercapto-2,5-diethoxy
benzoldiazoniumhexafluorphosphat, Tetrafluorborat, Di-
phenylamin-4-diazoniumsulfat, 4-Methyl-6-trichlormethyl-2-
pyron, 4-(3,4,5-Trimethoxystyryl)-6-trichlormethylpyron,
4-(4-Methoxy-styryl)-6-(3,3,3-trichlorpropenyl)-2-pyron,
2-Trichlormethylbenzimidazol, 2-Tribrommethylchinolin,
2,4-Dimethyl-1-tribromacetylbenzol, 4-Dibromacetylbenzoe
säure, 1,4-Bis-dibrommethylbenzol, Tris-dibrommethyl-S-
triazin, 2-(6-Methoxynaphth-2-yl)-4,5-bis-trichlormethyl-S-
triazin, 2-(Naphth-1-yl)-4,6-bis-trichlormethyl-S-triazin,
2-(Naphth-2-yl)-4,6-bis-trichlormethyl-S-triazin,
2-(4-Ethoxyethylnaphth-1-yl)-4,6-bis-trichlormethyl-S-
triazin, 2-(Benzopyran-3-yl)-4,6-bis-trichlormethyl-S-
triazin, 2-(4-Methoxyanthrac-1-yl)-4,6-bis-trichlor
methyl-S-triazin, 2-(Phenant-9-yl)-4,6-bis-trichlor
methyl-S-triazin, o-Naphthochinondiazid-4-sulfonsäure
chlorid und dgl.
Spezielle Beispiele für Estersulfonate sind
Naphtho
chinonazid-4-estersulfonat, Naphthochinondiazid-5-
estersulfonat, p-Toluolsulfonsäure-o-nitrobenzylester, p-
Toluolsulfonsäure-2,6-dinitrobenzylester und dgl.
Zweckmäßigerweise sollte der Säurelieferant aus einer o-
Chinondiazidverbindung bestehen. Ein bevorzugtes Beispiel
für die o-Chinondiazidverbindung ist ein aus o-Chinon
diazidsulfonsäure und einer Phenolverbindung hergestellter
Ester. Diesen erhält man durch Umsetzen von o-Chinondi
azidsulfonsäurechlorid mit einer Phenolverbindung in
üblicher bekannter Weise. Das o-Chinondiazidsulfon
säurechlorid kann aus 1-Benzophenon-2-diazo-4-sul
fonsäurechlorid, 1-Naphthochinon-2-diazo-5-sulfonsäure
chlorid, 1-Naphthochinon-2-diazo-4-sulfonsäurechlorid und
dgl. bestehen. Beispiele für die Phenolverbindung sind
Phenol, Kresol, Xylenol, Bisphenol A, Bisphenol S,
Hydroxybenzophenon, 3,3,3′,3′-Tetramethyl-1,1′-spiroindan-
5,6,7,5′,6′,7′-hexanol, Phenolphthalein, p-
Hydroxybenzylidenmaleinsäuredimethyl, p-Hydroxy
benzylidenmaleinsäurediethyl, Cyanophenol, Nitrophenol,
Nitrosophenol, Hydroxyacetophenon, Trihydroxy
methylbenzoat, Polyvinylphenol, Novolac-Harze und dgl.
o-Chinondiazidverbindungen der zuvor beschriebenen Art
sind in den später folgenden Tabellen I bis V angegeben.
Von diesen o-Chinondiazidverbindungen eignet sich am
besten das 1-Naphthochinon-2-diazo-4-estersulfonat. Dieser
Ester liefert bei Belichtung mit chemischer Strahlung eine
Carbonsäure und eine im Vergleich zur Carbonsäure stärkere
Sulfonsäure (vgl. J.J. Grunwald, C. Gal und S. Eidelman in
"SPIE", Band 1262, Advances in Resist Technology and
Processing VII, Seite 444 (1990)). Der Ester besitzt eine
herausragende katalytische Wirkung und eignet sich
folglich besonders gut.
Der Resist (1) gemäß der Erfindung enthält 0,1 bis 30,
vorzugsweise 0,5 bis 20 Gew.-% Säurelieferant. Wenn die
verwendete Menge an Säurelieferant unter 0,1 Gew.-% liegt,
ist der Resist nicht ausreichend lichtempfindlich. Wenn
andererseits die Menge an Säuregenerator 30 Gew.-%
übersteigt, vermag entweder der Resist (1) keinen
homogenen Resistfilm zu bilden oder es bleibt nach der
Entwicklung des Resistfilms oder nach dem Ätzen ein
Rückstand zurück.
Der Resist (1) kann neben der säurezersetzbaren Verbindung
und dem Säurelieferanten als dritte Komponente eine
Carbonsäure enthalten. Die Carbonsäure erhöht die
Geschwindigkeit, mit der der Resist (1) in alkalischer
wäßriger Lösung in Lösung geht, so daß in der Oberfläche
des aus dem Resist (1) zu bildenden Resistmusters weniger
Narben entstehen als sonst. Die Carbonsäure kann aus einer
beliebigen Carbonsäure, die gleichmäßig mit den sonstigen
Komponenten des Resists (1) mischbar ist, bestehen.
Spezielle Beispiele für verwendbare Carbonsäuren sind
Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure, 2-
Methylpropionsäure, Valeriansäure, Isovaleriansäure,
alpha-Methylbuttersäure, Trimethylessigsäure, Hexansäure,
4-Methylpentansäure, 2-Methylbutansäure, 2,2-Dimethyl
butansäure, Heptansäure, Octansäure, Nonansäure,
Decansäure, Undecansäure, Dodecansäure, Tetradecansäure,
Hexadecansäure, Heptadecansäure, Octadecansäure,
Eicosansäure, Docosansäure, Hexacontansäure, Triacontan
säure, Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure,
Adipinsäure, Pimelinsäure, Korksäure, Azelainsäure,
Sebacinsäure, Ascorbinsäure, Tridecandionsäure, Methyl
malonsäure, Dimethylmalonsäure, Methylbernsteinsäure, 2,2-
Dimethylbernsteinsäure, 2,3-Dimethylbernsteinsäure, Tetra
methylbernsteinsäure, 1,2,3-Propantricarbonsäure, 2,3-
Dimethylbutan-1,2,3-tricarbonsäure, Fluoressigsäure,
Trifluoressigsäure, Chloressigsäure, Dichloressigsäure,
Trichloressigsäure, Bromessigsäure, Jodessigsäure, 2-
Chlorpropionsäure, 3-Chlorpropionsäure, 2-Brompropion
säure, 3-Brompropionsäure, 2-Jodpropionsäure, 2,3-
Dichlorpropionsäure, Chlorbernsteinsäure, Brombern
steinsäure, 2,3-Dibrombernsteinsäure, Hydroxyessigsäure,
Milchsäure, 2-Hydroxybuttersäure, 2-Hydroxy-2-methyl
propansäure, 2-Hydroxy-4-methylpentansäure, 3-Hydroxy-3-
pentancarbonsäure, 3-Hydroxypropionsäure, 10-Hydroxy
octandecansäure, 3,3,3-Trichlor-2-hydroxypropionsäure, 2-
(Lactoyloxy)propionsäure, Glycerinsäure, 8,9-Dihydroxy
octadecansäure, Weinsäure, Äpfelsäure, Acetoxybernstein
säure, 2-Hydroxy-2-methylbutandionsäure, 3-Hydroxypentan
dionsäure, Weinsäure, d-Ethylhydrogentartrat, Tetra
hydroxybernsteinsäure, Zitronensäure, 1,2-Dihydroxy-1,1,2-
ethantricarbonsäure, Ethoxyessigsäure, 2,2′-Oxydiessig
säure, 2,3-Epoxypropionsäure, Benztraubensäure, 2-Oxy
isobuttersäure, Acetoessigsäure, 4-Oxovaleriansäure, 9,10-
Dioxyoctandecansäure, Mesoxalsäure, Oxalylessigsäure,
3-Oxoglutarsäure, 4-Oxoheptandionsäure, Benzoesäure,
Toluolsäure, Ethylbenzoesäure, p-Isopropylbenzoesäure,
2,3-Dimethylbenzoesäure, 2,4-Dimethylbenzoesäure, 2,5-
Dimethylbenzoesäure, 3,5-Dimethylbenzoesäure, 2,4,5-
Trimethylbenzoesäure, Phthalsäure, Isophthalsäure,
Terephthalsäure, 5-Methylisophthalsäure, 1,2,3-Benzol
tricarbonsäure, 1,2,4-Benzoltricarbonsäure, 1,3,5-
Benzoltricarbonsäure, 1,2,3,4-Benzoltetracarbonsäure,
1,2,3,5-Benzoltetracarbonsäure, 1,2,4,5-Benzoltetra
carbonsäure, Benzolpentacarbonsäure, Benzolhexacarbon
säure, Fluorbenzoesäure, Chlorbenzoesäure, Dichlor
benzoesäure, Trichlorbenzoesäure, Brombenzoesäure,
Dibrombenzoesäure, Jodbenzoesäure, Chlorphthalsäure,
Dichlorphthalsäure, Tetrachlorphthalsäure, Nitrosobenzoe
säure, o-Nitrobenzoesäure, p-Nitrobenzoesäure, 2,4-Di
nitrobenzoesäure 2,4,6-Trinitrobenzoesäure, 3-Nitro
benzoesäure, 5-Nitroisophthalsäure, 2-Nitrotetraphthal
säure, p-Hydroxybenzoesäure, Salicylsäure, 5-Chlor
salicylsäure, 3,5-Dichlorsalicylsäure, 3-Nitrosalicyl
säure, 3,5-Dinitrosalicylsäure, 2,4-Dihydroxybenzoesäure,
3,5-Dihydroxybenzoesäure, 2,6-Dihydroxybenzoesäure, 3,4-
Dihydroxybenzoesäure, 3,4,5-Trihydroxybenzoesäure, 2,3,4-
Trihydroxybenzoesäure, 6-Hydroxy-2-toluylsäure, 2-Hydroxy-
3-toluylsäure, 5-Hydroxy-3-toluylsäure, 2-Hydroxy-4-
toluylsäure, 2-Hydroxy-3-isopropyl-6-methylbenzoesäure, 4-
Hydroxy-5-isopropyl-2-methylbenzoesäure, 2,4-Dihydroxy-6-
methylbenzoesäure, 2-Hydroxyphthalsäure, 4-Hydroxyiso
phthalsäure, 2-Hydroxytherephthalsäure, 3,4-Dihydroxy
phthalsäure, 2,5-Dihydroxyphthalsäure, 2-Hydroxy-1,3,5-
benzoltricarbonsäure, (Hydroxymethyl)benzoesäure, (1-
Hydroxy-1-methylethyl)benzoesäure, Anisinsäure,
Vanillinsäure, 3-Hydroxy-4-methoxybenzoesäure, 3,4-Di
methoxybenzoesäure, 3,4-Methylendioxybenzoesäure, 3,4,5-
Trimethoxybenzoesäure, 3,4-Dimethoxyphthalsäure, o-
Phenoxybenzoesäure, o-Acetoxybenzoesäure, 3-o-
Galloylgallussäure, p-Acetylbenzoesäure, p-Benzoylbenzoe
säure, 4,4′-Carbonyldibenzoesäure, p-Acetamidbenzoesäure,
o-Benzamidbenzoesäure, Phthalanilinsäure, Phenylessig
säure, 2-Phenylpropionsäure, 3-Phenylpropionsäure, 4-
Phenylbuttersäure, p-Hydroxyphenylessigsäure, 2,5-
Dihydroxyphenylessigsäure, 3-(o-Hydroxyphenyl)propion
säure, 2,3-Dibromphenylpropionsäure, alpha-Hydroxyphenyl
essigsäure, 2-Hydroxy-2-phenylpropionsäure, 2-Hydroxy-3-
phenylpropionsäure, 3-Hydroxy-2-phenylpropionsäure, 3-
Hydroxy-3-phenylpropionsäure, 2,3-Epoxy-3-phenylpropion
säure, Phenylbernsteinsäure, o-Carboxyphenylessigsäure,
1,2-Benzoldiessigsäure, Phenylglyoxylsäure, o-Carboxy
glyoxylsäure, Phenylbrenztraubensäure, Benzoylessigsäure,
3-Benzoylpropionsäure, Phenoxyessigsäure, Benzoyloxy
essigsäure, 2-Benzoyloxypropionsäure, Succinanilinsäure,
Carbanylsäure, Oxanilsäure, o-Carboxyoxanilsäure, 4-
Biphenylcarbonsäure, 2,2′-Biphenyldicarbonsäure,
Benzylbenzoesäure, Diphenylessigsäure, alpha-Hydroxydi
phenylessigsäure, o-Benzhydrylbenzoesäure, Phenol
phthalein, Triphenylessigsäure, Uvinsäure, 5-Methyl-2-
furancarbonsäure, 2-Furancarbonsäure, Furylsäure,
Paraconsäure, Terebinsäure, Terpenylsäure, Aconsäure,
Cumarsäure, Komansäure, Komensäure, Chelidonsäure,
Meconsäure und dergleichen.
Der Resist (1) gemäß der Erfindung enthält, bezogen auf
das Gesamtgewicht der Feststoffe des Resists (1), 0,5 bis
20, vorzugsweise 1 bis 10 Gew.-% Carbonsäure. Wenn die
Menge an verwendeter Carbonsäure 0,5 Gew.-% unter
schreitet, läßt sich der Resist durch chemische
Bestrahlung und Entwickeln kaum zu einem mustergetreuen
Resistfilm verarbeiten. Wenn andererseits die Carbonsäure
menge 20 Gew.-% übersteigt, wird der Unterschied in der
Ätzgeschwindigkeit zwischen den mittels chemischer
Strahlung belichteten Bereichen und den unbelichteten
Bereichen zu gering.
Der Resist (1) kann neben der säurezersetzbaren Verbindung
und dem Säurelieferanten sowie der Carbonsäure als vierte
Komponente ein alkalilösliches Polymerisat enthalten.
Zweckmäßigerweise sollte es sich bei dem alkalilöslichen
Polymerisat um ein Harz mit einer Arylgruppe oder Carboxy
gruppe mit eingeführter Hydroxygruppe handeln. Spezielle
Beispiele für solche Harze sind Phenolnovolac-Harze,
Cresolnovolac-Harze, Xylenolnovolac-Harze, Phenylphenol-
Harze, Isopropylphenyl-Harze, Mischpolymerisate aus
Phenylphenol und mindestens einer weiteren Verbindung aus
der Gruppe Acrylsäure, Methacrylsäurederivat, Acrylnitril,
Styrolderivat und dgl., Mischpolymerisate aus Isopropyl
phenol und mindestens einer weiteren Komponente aus der
Gruppe Acrylsäure, Methylacrylsäurederivat, Acrylnitril
und Styrolderivat, Mischpolymerisate von Styrolderivaten
und mindestens einer weiteren Komponente aus der Gruppe
Acrylharz, Methacrylharz, Acrylsäure, Methacrylsäure,
Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid und Acrylnitril, sowie
siliziumhaltige Verbindungen irgendeines der aufgeführten
Polymerisate.
Von den genannten Polymerisaten werden Harze mit
aromatischen Ringen bevorzugt, da sie den Resist (1)
ausreichend trockenätzbeständig machen. Bevorzugt werden
beispielsweise Phenolnovolac-Harze und Cresolnovolac-Harze.
Spezielle Beispiele alkalilöslicher Polymerisate
sind in den später folgenden Tabellen VI, VII und VIII
angegeben. Ferner können auch Phenolharze verwendet
werden, die durch Oxidation unter Chinonbildung hin
sichtlich ihrer Durchsichtigkeit verbessert und deren
Chinonanteile dann reduziert wurden.
Wenn die Gesamtmenge an säurezersetzbarer Verbindung und
alkalilöslichem Polymerisat mit 100 Gewichtsteilen
angesetzt wird, sollte die verwendete Menge an alkalilös
lichem Polymerisat 90 Gewichtsteile oder weniger,
vorzugsweise 80 Gewichtsteile oder weniger betragen. Wenn
das Polymerisat in einer 90 Gewichtsteile übersteigenden
Menge eingesetzt wird, wird der Unterschied in der
Ätzgeschwindigkeit zwischen den mit chemischer Strahlung
belichteten Bereichen und den unbelichteten Bereichen
extrem klein, wodurch unvermeidlich die Auflösung des
Resists (1) schlechter wird.
Erforderlichenfalls kann der Resist (1) neben der säure
zersetzbaren Verbindung, dem Säurelieferanten, der
Carbonsäure und dem alkalilöslichen Polymerisat einen
Sensibilisator, einen Farbstoff, ein Netzmittel und einen
Lösungsinhibitor enthalten.
Den Resist (1) erhält man durch Auflösen der säure
zersetzbaren Verbindung, des Säurelieferanten, der
Carbonsäure und des alkalilöslichen Polymerisats in einem
organischen Lösungsmittel und Filtrieren der erhaltenen
Lösung. Beispiele für verwendbare organische Lösungsmittel
sind Lösungsmittel auf Ketonbasis, wie Cyclohexanon,
Aceton, Methylethylketon und Methylisobutylketon,
Lösungsmittel auf Cellosolve-Basis, wie Methylcellosolve,
Methylcellosolveacetat, Ethylcellosolve, Ethylcellosolve
acetat, Butylcellosolve und Butylcellosolveacetat, sowie
Lösungsmittel auf Esterbasis, wie Ethylacetat, Butyl
acetat, Isoamylacetat, Ethyllactat und Methyllactat.
Weitere Beispiele für organische Lösungsmittel sind
N-Methyl-2-pyrrolidon, Dimethylformamid, Dimethylacetamid,
Dimethylsulfoxid und dergl. Die angegebenen Lösungsmittel
können alleine oder in Kombination zum Einsatz gelangen.
Jedes kann eine geeignete Menge Xylol, Toluol oder eines
aliphatischen Alkohols, z. B. Isopropanol, enthalten.
Der erfindungsgemäße Resist (2) zur Ausbildung von Mustern
enthält eine Verbindung mit einem säurezersetzbaren
Substituenten (im folgenden als "säurezersetzbare
Verbindung" bezeichnet), eine Verbindung, die bei
Belichtung mit chemischer Strahlung eine Säure liefert (im
folgenden als "Säurelieferant" bezeichnet), und eine
Carbonsäure.
Die säurezersetzbare Verbindung kann aus irgendeiner
Verbindung bestehen, die durch eine Säure derart zersetzt
wird, daß sich ihre Löslichkeit in Entwicklerflüssigkeiten
ändert. Spezielle Beispiele für solche Verbindungen sind
Phenol, Cresol, Xylenol, Bisphenol A, Bisphenol S,
Hydroxybenzophenon, 3,3,3′3′-Tetramethyl-1,1′-spiroindan-
5,6,7,5′,6′,7′-hexanol, Phenolphthalein, Polyvinylphenol,
Novolac-Harze und dgl. Die Hydroxylgruppe dieser säure
zersetzbaren Verbindungen ist mit einem geeigneten Ver
esterungsmittel verestert oder mit einem geeigneten
Veretherungsmittel verethert. Beispiele für in die
Verbindungen einführbare Ester oder Ether sind Methyl
ester, Ethylester, n-Propylester, Isopropylester, tert.-
Butylester, n-Butylester, Isobutylester, Benzylester,
Tetrahydropyranylether, Benzylether, Methylether,
Ethylether, n-Propylether, Isopropylether, tert.-
Butylether, Arylether, Methoxymethylether, p-Brom
phenacylether, Trimethylsilylether, Benzyloxy
carbonylether, tert.-Butoxycarbonylether, tert.-Butyl
acetat, 4-tert.-Butylbenzylether und dgl. Zweckmäßiger
weise sollte es sich bei der säurezersetzbaren Verbindung
um eine solche der im Zusammenhang mit Resist (1) angege
benen allgemeinen Formel (1) handeln.
Der im Resist (2) enthaltene Säurelieferant entspricht dem
auch im Resist (1) verwendeten. Der zusammen mit der
Carbonsäure verwendete Säurelieferant kann aus den ver
schiedensten bekannten Verbindungen oder einer Mischung
derselben bestehen. Bevorzugt werden, wie im Resist (1),
o-Chinondiazidverbindungen, insbesondere 1-Naphthochinon-
2-diazo-4-estersulfonat. Der Säurelieferant sollte aus den
im Zusammenhang mit Resist (1) beschriebenen Gründen in
einer Menge, bezogen auf das Gesamtgewicht der Feststoffe
im Resist (2), von 0,1 bis 30, vorzugsweise 0,5 bis 20
Gew.-%, verwendet werden.
Die im Resist (2) enthaltene Carbonsäure entspricht der
dritten Komponente des Resists (1). Die Carbonsäure sollte
zweckmäßig aus denselben Gründen wie im Resist (1) in
einer Menge, bezogen auf das Gesamtgewicht der Feststoffe
im Resist (2), von 0,5 bis 20, vorzugsweise 1 bis 10
Gew.-%, eingesetzt werden.
Der Resist (2) kann ähnlich wie der Resist (1) neben der
säurezersetzbaren Verbindung, dem Säurelieferanten und der
Carbonsäure ein alkalilösliches Polymerisat enthalten. Wie
auch im Falle des Resists (1) sollte das Polymerisat in
einer Menge von 90 Gewichtsteilen oder weniger,
vorzugsweise 80 Gewichtsteilen oder weniger, verwendet
werden, wenn die Gesamtmenge an säurezersetzbarer
Verbindung und alkalilöslichem Polymerisat mit 100
Gewichtsteilen angesetzt wird. Wenn weder die
säurezersetzbare Verbindung noch der Säurelieferant aus
einem Polymeren besteht, ist es zweckmäßig, daß das
beschriebene alkalilösliche Polymerisat als vierte
Komponente des Resists (2) mitverwendet wird.
Erforderlichenfalls kann der Resist (2) neben der
säurezersetzbaren Verbindung, dem Säurelieferanten und der
Carbonsäure einen Sensibilisator, einen Farbstoff, ein
Netzmittel und einen Lösungsinhibitor enthalten.
Den Resist (2) erhält man durch Auflösen der säurezersetz
baren Verbindung, des Säurelieferanten, der Carbonsäure
und erforderlichenfalls des alkalilöslichen Polymerisats
und sonstiger Komponenten in einem auch bei der Herstel
lung des Resists (1) verwendbaren organischen Lösungsmit
tel und Filtrieren der erhaltenen Lösung.
Der erfindungsgemäße Resist (3) zur Ausbildung von Mustern
enthält eine Verbindung mit einem säurezersetzbaren Sub
stituenten (im folgenden als "säurezersetzbare Verbindung"
bezeichnet), eine Verbindung, die bei Belichtung mit
chemischer Strahlung eine starke Säure liefert (im
folgenden als "erster Säurelieferant" bezeichnet), sowie
eine Verbindung, die bei Belichtung mit chemischer
Strahlung eine im Vergleich zu der starken Säure
schwächere Säure liefert (im folgenden als "zweiter
Säurelieferant" bezeichnet).
Als säurezersetzbare Verbindung für den Resist (3) eignen
sich sämtliche auch im Resist (2) verwendbaren säurezer
setzbaren Verbindungen. Vorzugsweise handelt es sich auch
hier um eine solche der Formel (I).
Bei dem ersten Säurelieferanten handelt es sich um eine
Verbindung, die bei Einwirkung einer chemischen Strahlung
eine starke Säure eines pK-Wertes von weniger als 3 (K ist
die elektrolytische Dissoziationskonstante) liefert. Als
erster Säurelieferant eignen sich dem Säurelieferanten des
Resists (1) ähnliche Verbindungen. Bevorzugte Beispiele
sind die im Zusammenhang mit Resist (1) angegebenen
o-Chinondiazidverbindungen. Von diesen o-Chinondiazidver
bindungen wird 1-Naphthochinon-2-diazo-4-estersulfonat
bevorzugt.
Der erste Säurelieferant wird im Resist (3) in einer Menge
von zweckmäßigerweise 0,1 bis 20, vorzugsweise 0,5 bis 10
Gew.-%, eingesetzt. Bei Verwendung in einer Menge unter
0,1 Gew.-% ist der Resist (3) kaum genügend lichtempfind
lich. Bei Verwendung in einer Menge über 20 Gew.-% vermag
der Resist (3) entweder keinen gleichmäßigen Resistfilm zu
bilden oder es bleibt ein Rückstand dieses Resists nach
der Entwicklung des Films oder nach dem Ätzen zurück.
Bei dem zweiten Säurelieferanten handelt es sich um eine
Verbindung, die bei Einwirkung einer chemischen Strahlung
eine schwache Säure eines pK-Werts von 3 oder weniger (K
ist die elektrolytische Dissoziationskonstante) liefert.
Beispiele für solche Säurelieferanten sind 1,2-Naphtho
chinondiazid-5-estersulfonat, 5-Diazo-Meldrum′sche Säure,
Derivate der 5-Diazo-Meldrum′schen Säure und Derivate von
Diazodimedon.
Bezogen auf das Gesamtgewicht der Feststoffe des Resists
(3) wird der zweite Säurelieferant in einer Menge von 1
bis 30, vorzugsweise 5 bis 20 Gew.-%, eingesetzt. Wenn der
zweite Säurelieferant in einer Menge von weniger als
1 Gew.-% eingesetzt wird, bereitet es Schwierigkeiten, die
Ausbildung einer kaum löslichen Schicht auf dem gebildeten
Resistfilm zu verhindern. Wenn andererseits der zweite
Säurelieferant in einer Menge von mehr als 30 Gew.-%
verwendet wird, bereitet es entweder Schwierigkeiten,
einen gleichmäßigen Resistfilm auszubilden, oder es
besteht die Gefahr, daß Resistreste (auf der Unterlage)
zurückbleiben, nachdem der Resistfilm des Resists
entwickelt oder geätzt wurde.
Der Resist (3) kann neben der säurezersetzbaren Verbin
dung, dem ersten Säurelieferanten und dem zweiten
Säurelieferanten eine Carbonsäure ähnlich derjenigen des
Resists (1) und ein alkalilösliches Polymerisat als vierte
und fünfte Komponenten enthalten. Aus denselben Gründen
wie bei Resist (1) sollte die Carbonsäure in einer Menge,
bezogen auf das Gesamtgewicht der Feststoffe des Resists
(3), von 0,5 bis 20, vorzugsweise 1 bis 10 Gew.-%,
eingesetzt werden. Wenn die Gesamtmenge an säurezersetz
barer Verbindung und alkalilöslichem Polymerisat mit
100 Gew.-% angesetzt wird, sollte das alkalilösliche
Polymerisat in einer Menge von 90 Gewichtsteilen oder
weniger, vorzugsweise 80 Gewichtsteilen oder weniger,
Verwendung finden. Wenn weder die säurezersetzbare
Verbindung, der erste Säurelieferant, noch der zweite
Säurelieferant aus einem Polymerisat besteht, sollte das
alkalilösliche Polymerisat der beschriebenen Art als
fünfte Komponente des Resists (3) mitverwendet werden.
Der Resist (3) kann neben der säurezersetzbaren
Verbindung, dem Säurelieferanten und der Carbonsäure
erforderlichenfalls einen Sensibilisator, einen Farbstoff,
ein Netzmittel und einen Lösungsinhibitor enthalten.
Den Resist (3) erhält man durch Auflösen der säurezersetz
baren Verbindung, des ersten Säurelieferanten und des
zweiten Säurelieferanten und erforderlichenfalls der
Carbonsäure, des alkalilöslichen Polymerisats und der
sonstigen Komponenten in einem auch bei der Herstellung
des Resists (1) verwendeten organischen Lösungsmittel und
Filtrieren der erhaltenen Lösung.
Der erfindungsgemäße Resist (4) zur Ausbildung von Mustern
enthält eine Verbindung mit einem säurezersetzbaren
Substituenten sowie eine o-Chinondiazidverbindung.
Als säurezersetzbare Verbindung des Resists (4) eignet
sich jede auch bei Resist (2) verwendbare säurezersetz
bare Verbindung. Vorzugsweise handelt es sich auch hier um
eine solche der Formel (I).
Die zweite Komponente des Resists (4), d. h. die
o-Chinondiazid-Verbindung, entspricht dem im Resist (1)
verwendeten Säurelieferanten. Ein bevorzugtes Beispiel für
eine solche o-Chinondiazidverbindung ist 1-Naphthochinon-
2-diazo-4-estersulfonat.
Aus den für den Säurelieferanten bei Resist (1) geltenden
Gründen sollte die zweite Komponente in einer Menge,
bezogen auf das Gesamtgewicht der festen Bestandteile des
Resists (2), von 0,1 bis 30, vorzugsweise 0,5 bis
20 Gew.-%, verwendet werden.
Der Resist (4) kann neben der säurezersetzbaren Verbindung
und der o-Chinondiazidverbindung als dritte und vierte
Komponente eine Carbonsäure entsprechend derjenigen des
Resists (1) und ein alkalilösliches Polymerisat enthalten.
Aus den für die Carbonsäure bei Resist (1) geltenden
Gründen sollte die Carbonsäure in einer Menge, bezogen auf
das Gesamtgewicht der festen Bestandteile des Resists (4),
in einer Menge von 0,5 bis 20, vorzugsweise 1 bis
10 Gew.-%, verwendet werden. Setzt man die Gesamtmenge an
säurezersetzbarer Verbindung und alkalilöslichem
Polymerisat mit 100 Gewichtsteilen an, sollte das
alkalilösliche Polymerisat in einer Menge von 90
Gewichtsteilen oder weniger, vorzugsweise 80
Gewichtsteilen oder weniger, zum Einsatz gelangen. Wenn
weder die säurezersetzbare Verbindung noch die
o-Chinondiazidverbindung aus einem Polymerisat besteht, ist
es zweckmäßig, das alkalilösliche Polymerisat der
beschriebenen Art als vierte Komponente des Resists (4)
mitzuverwenden.
Der Resist (4) kann neben der säurezersetzbaren
Verbindung, dem Säurelieferanten und der Carbonsäure
erforderlichenfalls auch einen Sensibilisator, einen
Farbstoff, ein Netzmittel und einen Lösungsinhibitor
enthalten.
Den Resist (4) erhält man durch Auflösen der säurezersetz
baren Verbindung und der o-Chinondiazidverbindung und
erforderlichenfalls der Carbonsäure, des alkalilöslichen
Polymerisats und der sonstigen Komponenten in einem auch
zur Herstellung des Resists (1) verwendeten organischen
Lösungsmittel und durch Filtrieren der erhaltenen Lösung.
Im folgenden wird ein Verfahren zur Ausbildung eines
Musters auf einer Unterlage bzw. einem Substrat unter
Verwendung eines beliebigen Resists (1) bis (4) gemäß der
Erfindung beschrieben.
Zunächst wird der Resist durch Spinnbeschichten oder
Tauchen auf eine Unterlage bzw. ein Substrat aufgetragen.
Der derart aufgetragene Resist wird dann zur Bildung eines
Resistfilms bei 150°C oder weniger, vorzugsweise 70° bis
120°C, getrocknet. Bei der Unterlage bzw. dem Substrat
handelt es sich um ein Siliziumplättchen, ein Silizium
plättchen mit Isolierschichten, Elektroden und einer
Verdrahtung auf seiner Oberfläche (d. h. ein solches mit
abgestuften Teilen), eine blanke Maske oder ein Halblei
terplättchen einer III-V-Verbindung, beispielsweise ein
GaAs-Plättchen oder ein AlGaAs-Plättchen.
Danach wird der Resistfilm durch eine Maske mit dem ge
wünschten Muster mit UV-Strahlung, vorzugsweise tiefer
UV-Strahlung oder ionisierender Strahlung, belichtet. Im
Falle, daß beispielsweise der Film aus dem Resist (1)
besteht, liefert der Säurelieferant eine Säure. Die Säure
reagiert mit der säurezersetzbaren Verbindung. Beispiele
für UV-Strahlung sind die durch einen KrF-, ArF-, XeF- oder
XeCl-Excimerlaser emittierte Strahlung und die durch
eine Quecksilberlampe emittierte i-Linie, h-Linie oder
g-Linie. Beispiele für ionisierende Strahlung sind
Elektronenstrahlen und Röntgenstrahlen. Bei dem geschil
derten Belichtungsverfahren läßt sich der nicht mit
UV-Strahlung oder der ionisierenden Strahlung belichtete
Resistfilm mit einem Elektronenstrahl abtasten. Wenn dies
der Fall ist, braucht man keine Masken. Der Elektronen
strahl wird vielmehr direkt auf den Resistfilm gerichtet.
Danach wird der Resistfilm auf 70 bis 160, vorzugsweise 80
bis 150°C, erwärmt. Während des Erwärmens wird die Reak
tion zwischen der säurezersetzbaren Verbindung und der
durch den Säurelieferanten gelieferten Säure beschleunigt.
Der Resistfilm wird aus folgenden Gründen auf eine
Temperatur innerhalb des angegebenen Bereichs erwärmt.
Wenn der Resistfilm auf eine Temperatur unterhalb 70°C
erwärmt wird, vermag die durch den Säurelieferanten
gelieferte Säure nicht in ausreichendem Maße mit der
säurezersetzbaren Verbindung zu reagieren. Wenn anderer
seits der Resistfilm auf eine Temperatur über 160°C
erwärmt wird, kommt es zu einer Zersetzung oder Aushärtung
sowohl der belichteten als auch der unbelichteten Bereiche
des Films.
Danach wird der in der geschilderten Weise erwärmte
Resistfilm mit einer wäßrigen Alkalilösung entwickelt,
wobei ein gewünschtes Resistmuster entsteht. Beispiele für
die wäßrige Alkalilösung sind wäßrige Lösungen anorgani
scher Alkalien, z. B. wäßrige Kaliumhydroxid-, Natrium
hydroxid-, Natriumcarbonat- und Natriumsilikatlösungen,
Natriummetasilikat, wäßrige Lösungen organischer Alkalien,
z. B. wäßrige Lösungen von Tetramethylammoniumhydroxid und
Trimethylhydroxyethylammoniumhydroxid sowie Mischungen der
genannten Verbindungen mit Alkoholen, oberflächenaktiven
Mitteln und dgl.
Das erhaltene Resistmuster wird zur Entfernung der
Entwicklerlösung mit Wasser gewaschen. Schließlich wird
das Resistmuster zusammen mit der Unterlage, auf der es
entstanden ist, getrocknet.
Bei dem geschilderten Verfahren zur Ausbildung eines Re
sistmusters kann auch ein stufenweises Brennen erfolgen.
Hierbei wird das Substrat nach der Entwicklung des
Resistfilms unter Brückenbildung in der Harzkomponente des
Resistfilms schrittweise erwärmt. Andererseits kann auch
eine Härtung mit tiefer UV-Strahlung durchgeführt werden.
Hierbei wird der Resistfilm, während er erwärmt wird, mit
tiefer UV-Strahlung bestrahlt. Auch hierbei kommt es zu
einer Brückenbildung innerhalb der Harzkomponente des
Resistfilms. Beide Verfahren dienen zur Verbesserung der
Wärmebeständigkeit des gebildeten Resistmusters.
Erfindungsgemäß kann der Resistfilm vor oder nach seiner
Belichtung mit chemischer Strahlung in eine schwach
konzentrierte wäßrige Alkalilösung getaucht und danach
entwickelt werden. Wenn der Resistfilm einmal mit der
schwach-konzentrierten wäßrigen Alkalilösung behandelt
wurde, gehen seine unbelichteten Bereiche mit geringerer
Geschwindigkeit in Lösung, wodurch sich der Kontrast des
gebildeten Reliefbildes erhöht. Die wäßrige Alkalilösung
kann durch ein Amin, z. B. Trimethylamin, Triethanolamin
oder Hexamethylsilazan, ersetzt werden. Anstelle des
Eintauchens in ein Amin kann der Resistfilm auch dem
dampfförmigen Amin ausgesetzt werden. Darüber hinaus kann
der Resistfilm auch einer wäßrigen Alkalilösung ausgesetzt
und dann erforderlichenfalls wärmebehandelt werden.
Erfindungsgemäß kann ferner auf dem Resistfilm eine
Schleierbelichtung durchgeführt werden. Hierbei wird die
gesamte Oberfläche des bereits mustergerecht belichteten
Resistfilms unter Erwärmen (des Films) belichtet. Die
Schleierbelichtung verringert die Geschwindigkeit, mit der
die nicht-belichteten Bereiche des Resistfilms in Lösung
gehen. Auf diese Weise erhöht sich die Auflösung des
Resistfilms.
Bei der Ausbildung eines Resistmusters kann auf dem
entweder aus dem Resist (1) oder dem Resist (4)
bestehenden Resistfilm vor seiner Belichtung eine Schicht
aus einem sauren wasserlöslichen Polymerisat abgelagert
werden. Diese Schicht erhält man durch Auftragen einer
durch Auflösen des Polymerisats in reinem Wasser
zubereiteten wäßrigen Beschichtungslösung des Polymerisats
auf den Resistfilm durch Spinnbeschichten oder (bloßes)
Ablagern und Trocknen der aufgetragenen Lösung bei 150°C
oder weniger, vorzugsweise 120°C oder weniger. Die dadurch
auf dem Resistfilm gebildete Schicht verhindert, daß sich
auf dem Resistfilm eine kaum lösliche Schicht zu bilden
vermag.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem sauren wasserlösli
chen Polymerisat um ein solches mit einer Carboxy- oder
Sulfogruppe als Substituenten. Spezielle Beispiele für die
wasserlöslichen Polymerisate sind Polyacrylsäure,
Polymethacrylsäure, Polystyrolsulfonsäure, Polyäpfelsäure,
Polyitaconsäure, Ethylen/Maleinsäureanhydrid-Mischpoly
merisat, Ethylen/Methacrylsäure-Mischpolymerisat,
Ethylvinylether/Maleinsäureanhydrid-Mischpolymerisat und
Styrol/Maleinsäureanhydrid-Mischpolymerisat. Diese sauren
wasserlöslichen Polymerisate können alleine oder in
Kombination eingesetzt werden. Wenn eines dieser
Polymerisate, welches Maleinsäureanhydrid enthält, in
reinem Wasser gelöst wird, wird die Anhydridbildung unter
Bildung einer Carbonsäure gespalten. Dadurch erhält das
betreffende Polymerisat seine Azidität.
Die Schicht aus dem sauren wasserlöslichen Polymerisat
kann ein als Beschichtungsmodifizierungsmittel dienendes
Netzmittel enthalten.
Die Schichtdicke der Polymerisatschicht beträgt zweck
mäßigerweise 10 bis 1000, vorzugsweise 50 bis 500 nm. Wenn
die Schicht dünner als 10 nm ist, vermag sie die Bildung
einer kaum löslichen Schicht auf dem Resistfilm nicht zu
verhindern. Wenn die Schicht dicker ist als 1000 nm,
verschlechtert sich die Auflösung des Resistfilms. Die
Dicke der Polymerisatschicht hängt nicht von der Dicke des
Resistfilms ab. Stattdessen hängt sie von der Dicke der
sich bei Abwesenheit der Polymerisatschicht möglicherwei
se ausbildenden, kaum löslichen Schicht ab.
Der Resistfilm mit der darauf befindlichen Polymerisat
schicht wird durch eine Maske mit chemischer Strahlung
belichtet, dann auf eine gegebene Temperatur erwärmt und
schließlich mit einer wäßrigen Alkalilösung entwickelt.
Während des Entwicklungsvorganges wird die Polymerisat
schicht von der gesamten Oberfläche des Resistfilms, und
zwar sowohl von den belichteten Bereichen als auch von den
unbelichteten Bereichen, entfernt. Danach werden entweder
die belichteten Bereiche des Resistfilms oder seine unbe
lichteten Bereiche von der Unterlage entfernt, wobei ein
Resistmuster entsteht. Andererseits kann die Polymerisat
schicht auch vor Durchführung der Entwicklung mit reinem
Wasser weggewaschen werden, so daß danach (lediglich) der
Resistfilm entwickelt wird. In diesem Falle läßt sich die
Gefahr einer Änderung der Alkalikonzentration der wäßrigen
Alkalilösung, d. h. der Entwicklerlösung, durch das die
Schicht auf dem Resistfilm bildende saure wasserlösliche
Polymerisat vermeiden. Dies dient dazu, ein Resistmuster
hoher Auflösung herzustellen.
In dem erfindungsgemäßen Resist (1) übt der Säurelieferant
zwei Funktionen aus. Er wirkt als Lösungsinhibitor in
sämtlichen unbelichteten Bereichen des Resistfilms und als
Säurelieferant in sämtlichen belichteten Bereichen des
Resistfilms. Die säurezersetzbare Verbindung der Formel
(I) wird durch die durch den eine Carbonsäure liefernden
Säurelieferanten freigesetzte Säure zersetzt. Auf diese
Weise geht diese Verbindung in der Entwicklerlösung
leichter in Lösung als sonst. Folglich läßt sich die
Verbindung der Formel (I) mit weit höherer Geschwindig
keit in Lösung bringen als die Verbindungen, die bislang
benutzt wurden und die bei Zersetzung durch eine Säure
Phenol liefern. Daraus folgt, daß die belichteten Bereiche
des aus dem Resist (1) bestehenden Film weit rascher in
Lösung gehen als die unbelichteten Bereiche. Folglich
besitzt der Resist (1) eine hohe Empfindlichkeit und läßt
sich zu einem hochauflösenden Resistmuster verarbeiten.
Selbst wenn es sich bei dem Säurelieferanten um einen
solchen handelt, der bei Einwirkung einer chemischen
Strahlung (nur) eine schwache Säure liefert, gehen die
belichteten Bereiche des Resistfilms immer noch rascher in
Lösung als die unbelichteten Bereiche. Mit anderen Worten
gesagt, lassen sich erfindungsgemäß die verschiedensten
Säurelieferanten zum Einsatz bringen.
Wenn es sich bei dem Säurelieferanten um eine
o-Chinondiazidverbindung handelt, vermag diese eine Erosion
der Unterlage bzw. des Substrats weit wirksamer zu
unterdrücken als die in üblichen bekannten Resists
enthaltenen Oniumsalze. Der Einsatz einer o-Chinondiazid
verbindung ist auch deshalb von Vorteil, weil sie weit
weniger schädlich ist als das Oniumsalz. In diesem Falle
läßt sich der Resist (1) auch ohne Schwierigkeiten
handhaben und verarbeiten. Anders als Filme aus üblichen
chemisch verstärkten Resists besitzt darüber hinaus ein
Film aus dem Resist (1) auf seiner Oberfläche kaum Narben.
Folglich entstehen nach der Entwicklung des Films aus dem
Resist (1) Öffnungen rechteckigen Querschnitts mit dem
Ergebnis der Ausbildung eines feinen Resistmusters.
Im Falle, daß der Resist (1) als dritte Komponente eine
Carbonsäure enthält, läßt er sich in einer alkalischen
Entwicklerlösung noch leichter in Lösung bringen. Dadurch
verringert sich die Gefahr der Bildung einer kaum
löslichen Schicht auf dem Resistfilm, wie dies bei
chemisch verstärkten Resists unvermeidlich ist. Darüber
hinaus trägt dies dazu bei, daß der Resist (1) ein feines
Resistmuster mit Öffnungen jeweils eines rechteckigen
Querschnitts liefert.
Wenn ferner der Resist (1) als vierte Komponente ein
alkalilösliches Harz enthält, läßt sich die Löslichkeit
der belichteten Bereiche des Films aus dem Resist (1)
steuern. Folglich besitzt der erfindungsgemäße Resist (1)
eine hohe Empfindlichkeit und gewährleistet eine hohe
Auflösung.
In dem erfindungsgemäßen Resist (2) spielt der Säureliefe
rant zwei Rollen. Er wirkt als Lösungsinhibitor in
sämtlichen unbelichteten Bereichen des Resistfilms und
liefert eine Säure in sämtlichen belichteten Bereichen des
Resistfilms. Die entstandene Säure reagiert mit der säure
zersetzbaren Verbindung unter Zersetzung derselben. Dies
führt dazu, daß bei der Entwicklung und beim Spülen des
Resistfilms seine belichteten Bereiche rascher gelöst und
entfernt werden als die unbelichteten Bereiche. Der Resist
(2) besitzt eine hohe Lichtempfindlichkeit und vermag
folglich ein feines Resistmuster zu liefern.
Aufgrund seiner dritten Komponente, d. h. der Carbonsäure,
erhält der Resist (2) eine hohe Löslichkeit in einer
alkalischen Entwicklerlösung. Anders als Filme aus
chemisch verstärkten Resists erhält ein Film aus dem
Resist (2) in seinem oberen Bereich kaum eine narbige und
kaum lösliche Schicht. Offensichtlich vermag der Resist
(2) ein feines Resistmuster mit Öffnungen von jeweils
rechteckigem Querschnitt zu liefern.
Wenn in dem Resist (2) als vierte Komponente ein alkali
lösliches Harz verwendet wird, kann man die Löslichkeit
dieses Resists in der alkalischen Entwicklerlösung
steuern. Folglich besitzt der Resist (2) eine verbesserte
Lichtempfindlichkeit und eine höhere Auflösung.
In dem erfindungsgemäßen Resist (3) spielt der bei Be
lichtung mit chemischer Strahlung eine starke Säure
liefernde Säurelieferant zwei Rollen. Er wirkt als
Auflösungsinhibitor in sämtlichen belichteten Bereichen des
Resistfilms und erzeugt ferner eine starke Säure in
sämtlichen belichteten Bereichen des Resistfilms. Die
entstandene starke Säure reagiert mit der säurezersetz
baren Verbindung unter Zersetzung dieser Verbindung. Dies
führt dazu, daß bei der Entwicklung und beim Spülen des
Resistfilms dessen belichtete Bereiche rascher in Lösung
gehen und entfernt werden als die unbelichteten Bereiche.
Der Resist (3) besitzt eine hohe Lichtempfindlichkeit und
vermag folglich ein feines Resistmuster zu liefern.
Der in dem Resistfilm (3) enthaltene und bei Belichtung
mit chemischer Strahlung eine schwache Säure liefernde
zweite Säurelieferant vermag die säurezersetzbare Ver
bindung entweder nur geringfügig oder überhaupt nicht zu
zersetzen. Nichtsdestoweniger erleichtert er das Inlösung
gehen des Resists (3) in der alkalischen Entwicklerlösung,
d. h. er erhöht die Löslichkeit des Resists (3). Mit
anderen Worten gesagt, verringert der zweite Säureliefe
rant die Möglichkeit, daß sich auf dem Resistfilm eine
kaum lösliche Schicht bildet, wie dies bei chemisch
verstärkten Resists unvermeidlich der Fall ist. Dies
befähigt den Resist (3) zur Ausbildung feiner Resistmuster
mit Öffnungen mit jeweils rechteckigem Querschnitt.
In dem erfindungsgemäßen Resist (4) besitzt die als zweite
Komponente verwendete o-Chinondiazidverbindung zwei
Funktionen. Sie wirkt als Lösungsinhibitor in sämtlichen
unbelichteten Teilen des Resistfilms und liefert eine
Säure in sämtlichen belichteten Bezirken des Resistfilms.
Die entstandene Säure reagiert mit der säurezersetzbaren
Verbindung unter Zersetzung derselben. Dies führt dazu,
daß beim Entwickeln und Spülen des Resistfilms der
belichtete Bereich des Resistfilms weit rascher in Lösung
geht und entfernt wird als der unbelichtete Bereich. Der
Resist (4) besitzt eine hohe Lichtempfindlichkeit und
vermag folglich ein feines Resistmuster zu liefern. Die
zweite Komponente des Resists (4), d. h. die o-Chinon
diazidverbindung, unterdrückt die Erosion des Substrats
weit wirksamer als ein in üblichen bekannten Resists
enthaltenes Oniumsalz. Der Einsatz der o-Chinondiazid
verbindung ist auch deshalb von Vorteil, weil sie weit
weniger gefährlich ist als das Oniumsalz. Dadurch läßt
sich der Resist (4) sehr leicht handhaben und verarbei
ten. Aufgrund der Anwesenheit einer o-Chinondiazid
verbindung ist ein Film aus dem Resist (4) auf seiner
Oberfläche kaum narbig, wie dies bei Filmen aus
üblicherweise chemischen verstärkten Resists der Fall ist.
Folglich entstehen nach dem Entwickeln und Spülen eines
Films aus dem Resist (4) Öffnungen mit rechteckigem
Querschnitt. Auf diese Weise erhält man ein feines
Resistmuster.
Wenn als dritte Komponente in dem Resist (4) eine Carbon
säure verwendet wird, erhält der Resist eine sehr hohe
Löslichkeit in der alkalischen Entwicklerlösung. Anders
als Filme aus chemisch verstärkten Resists entsteht auf
einem Film aus dem Resist (4) in seinem oberen Bereich
kaum eine Schicht, die narbig ist und nur unter
Schwierigkeiten in Lösung geht. Folglich vermag der Resist
(4) ein feines Resistmuster mit Öffnungen jeweils recht
eckigen Querschnitts zu liefern. Wenn in dem Resist (4)
als vierte Komponente ein alkalilösliches Harz enthalten
ist, läßt sich die Löslichkeit der belichteten Bereiche
des Resistfilms in der alkalischen Entwicklerlösung
steuern. Das alkalilösliche Harz verleiht somit dem Resist
(4) eine verbesserte Lichtempfindlichkeit und eine erhöhte
Auflösung.
Die Filme aus den erfindungsgemäßen Resists (1) bis (4)
lassen sich in entsprechender Weise behandeln wie bisher
bekannte Resists vom Positivtyp mit Naphthochinondiazid.
So kann beispielsweise zur Verbesserung des Bildkontrasts
des zu bildenden Resistmusters eine Alkalibehandlung
durchgeführt werden. Zur Verbesserung der Wärmebeständig
keit des zu bildenden Resistmusters kann man stufenweise
brennen oder mit tiefer UV-Strahlung eine Härtungsbehand
lung durchführen. Bei Durchführung dieser Maßnahmen lassen
sich die sonstigen Behandlungsstufen, wie Belichtung und
Entwicklung, variabler durchführen als sonst.
Bei der Ausbildung eines Resistmusters mit Hilfe der
Resists (1), (2), (3) oder (4) wird zunächst der Resist
zur Ausbildung eines Resistfilms auf eine Unterlage bzw.
ein Substrat aufgetragen. Danach wird der Resistfilm
mustergerecht belichtet, wobei ausgewählte Bereiche des
Resistfilms einer chemischen Strahlung ausgesetzt werden.
In den belichteten Bereichen des Resistfilms läßt der
Säurelieferant bei Einwirkung der chemischen Strahlung
eine Säure entstehen. Die entstandene Säure reagiert mit
der säurezersetzbaren Verbindung in den belichteten
Bereichen des Films unter Zersetzung der säurezersetz
baren Verbindung. Nach der mustergerechten Belichtung wird
der Resistfilm auf eine gegebene Temperatur erwärmt. Dabei
setzt sich die Reaktion der Säure mit der säurezersetz
baren Verbindung von der belichteten Oberfläche des Films
zu seiner unbelichteten Oberfläche hin fort. Dies führt
dazu, daß im Laufe der dem Erwärmen nachgeschalteten
Entwicklung jeder belichtete Bereich des Films vollstän
dig weit rascher weggelöst und entfernt wird als die
unbelichteten Bereiche. Auf diese Weise bildet der
Resistfilm ein feines Resistmuster mit Öffnungen recht
eckigen Querschnitts.
Insbesondere im Falle eines Films aus dem Resist (2)
erhöht die Carbonsäure die Geschwindigkeit, mit der der
Resist (2) in der alkalischen Entwicklerlösung in Lösung
geht. Im Falle des Films aus dem Resist (3) erhöht die
schwache Säure, die durch Belichtung mit chemischer
Strahlung durch den zweiten Säurelieferanten freigesetzt
wird, die Löslichkeit des Resists (3) in der alkalischen
Entwicklerlösung. Mit anderen Worten gesagt, trägt der
zweite Säurelieferant dazu bei, die Gefahr der Bildung
einer kaum löslichen Schicht auf dem Resistfilm, wie es
bei chemisch verstärkten Resists unvermeidlich ist, zu
verringern. Folglich läßt sich der Resist (3) im Rahmen
der Herstellung einer Halbleitervorrichtung hoher
Integrationsdichte zu einem feinen Resistmuster
verarbeiten.
Bei der Herstellung eines Resistmusters aus den Resists
(1) oder (4) wird der Resist unter Filmbildung auf ein
Substrat aufgetragen. Auf dem Resistfilm wird eine Schicht
aus einem säurelöslichen Polymerisat abgelagert. Danach
wird der Resistfilm mustergerecht belichtet und auf eine
gegebene Temperatur erwärmt. In dem belichteten Bereich
des Resistfilms läßt der Säurelieferant eine Säure
entstehen. Die Säure reagiert mit der säurezersetzbaren
Verbindung. Die Reaktion setzt sich von der belichteten
Oberfläche des Resistfilms zu seiner unbelichteten
Oberfläche hin fort. Während dieser Reaktion hindert die
säurelösliche Polymerisatschicht unerwünschte Substanzen
in der Arbeitsumgebung an einem Inberührunggelangen mit
dem Resistfilm, so daß sich auf diesem keine kaum lös
lichen Schichten, die sich bei chemisch verstärkten
Resistfilmen als nachteilig erwiesen haben, bilden können.
Selbst wenn sich auf der säurelöslichen Polymerisatschicht
eine kaum lösliche Schicht bildet, wird sie bei der
Entwicklung des mustergerecht belichteten und erwärmten
Resistfilms zusammen mit der säurelöslichen Polymerisat
schicht weggelöst. Somit erhält man letztlich ein feines
Resistmuster mit Öffnungen eines rechteckigen Quer
schnitts.
Die Erfindung ist anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Im einzelnen zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch ein gemäß dem erfindungs
gemäßen Beispiel 25 auf einem Siliziumplättchen ausgebil
detes Muster und
Fig. 2 einen Querschnitt eines im Rahmen eines Ver
gleichsbeispiels auf einem Siliziumplättchen ausgebil
deten Musters.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher ver
anschaulichen.
50 g handelsübliches Polyvinylphenol werden in einem mit
gasförmigem Stickstoff gefüllten Vierhalskolben in 200 ml
Aceton gelöst. Danach wird die erhaltene Lösung mit 17,63 g
Kaliumcarbonat, 8,48 g Kaliumjodid und 24,38 g tert.-
Butylbromacetat beschickt und unter Rühren 7 h lang unter
Rückfluß gehalten. Nach dem Abfiltrieren der unlöslichen
Bestandteile wird das Aceton abdestilliert. Die gebildete
Substanz wird dann in 150 ml Ethanol gelöst. Beim Ein
tropfen dieser Lösung in 1,5 l Wasser fällt das Polyme
risat aus. Dieses wird abfiltriert und dreimal mit jeweils
300 ml Wasser gewaschen. Nach 12-stündigem Trocknen im
Luftstrom wird das Polymerisat in 200 ml Ethanol gelöst,
ausgefällt und gereinigt. Nach 24-stündigem Trocknen in
einem Vakuumtrockner bei 50°C erhält man 52 g Polymerisat.
Die Ergebnisse einer 1H-NMR-Spektraluntersuchung zeigen,
daß es sich bei diesem Polymerisat um tert.-Butoxy
carbonylmethoxypolyhydroxystyrol, bei dem 35% der
Hydroxygruppen im Polyvinylphenolanteil in tert.-
Butoxycarbonylmethylethergruppen übergegangen sind,
handelt. Bei dem erhaltenen Polymerisat handelt es sich um
eine säurezersetzbare Verbindung, die im folgenden als
"Ba-35" bezeichnet wird.
In entsprechender Weise, wie die Verbindung Ba-35, werden
sechs weitere Polymerisate synthetisiert. Diese unter
scheiden sich voneinander und von der Verbindung Ba-35 im
Substitutionsverhältnis der Hydroxygruppen (vgl. die
später folgende Tabelle IX).
Weitere, von den säurezersetzbaren Verbindungen gemäß
Tabelle IX verschiedene säurezersetzbare Verbindungen sind
in den später folgenden Tabellen X bis XV angegeben.
Verbindungen, die bei Einwirkung einer chemischen
Strahlung eine starke Säure liefern, sind in den später
folgenden Tabellen XVI und XVII angegeben. Verbindungen,
die bei Einwirkung einer chemischen Strahlung eine
schwache Säure liefern, sind in der später folgenden
Tabelle XIX angegeben.
2,0 g der säurezersetzbaren Verbindung Ba-35 gemäß Tabelle
IX, 0,44 g o-Chinondiazidverbindung QD-4 gemäß der später
folgenden Tabelle I, bei der die Anzahl x 3 pro Molekül
beträgt, und 2,0 g Polyvinylphenol werden in 13,8 g Ethyl
cellosolveacetat gelöst. Die erhaltene Lösung wird mit
Hilfe eines Filters einer Maschenweite von 0,2 µm
filtriert. Hierbei erhält man den Resist RE-1.
Die säurezersetzbaren Verbindungen gemäß Tabelle IX, die
o-Chinondiazidverbindungen gemäß Tabellen III bis V und
Polyvinylphenol werden in den in den später folgenden
Tabellen XX und XXII angegebenen Verhältnissen miteinander
zu verschiedenen Mischungen verarbeitet. Die erhaltenen
Mischungen werden den in den später folgenden Tabellen XX
und XXI angegebenen Lösungsmitteln und in den a. a. O. angege
benen Mengen gelöst, wobei neun verschiedene Lösungen
erhalten werden. Diese werden durch ein Filter einer
Maschenweite von 0,2 µm filtriert, wobei neun Resists RE-2
bis RE-10 erhalten werden. Die Tabelle XX enthält auch
Angaben über die Zusammensetzung des Resists RE-1.
Der Resist RE-1 wird durch Spinnbeschichten auf ein 15,24 cm
großes Siliziumplättchen aufgetragen. Das Plättchen
wird auf eine auf 90°C heiße Heizplatte gelegt und 10 min
lang vorgebrannt, wobei ein Resistfilm einer Dicke von
1,0 µm entsteht. Danach wird der Resistfilm mittels eines
KrF-Excimerlasers (NA: 0,45) mustergerecht belichtet und 5 min
auf einer 120°C heißen Heizplatte gebrannt. Durch 20 s
dauerndes Eintauchen des belichteten Resistfilms in eine
1,59%ige wäßrige Tetramethylammoniumhydroxidlösung (im
folgenden als "TMAH" bezeichnet) wird der Film entwickelt.
Danach wird der Resistfilm mit Wasser gewaschen und ge
trocknet, wobei ein Resistmuster erhalten wird.
Die in Tabellen XX und XXI aufgeführten Resists werden
durch Spinnbeschichten auf 15,24 cm große Silizium
plättchen aufgetragen. Danach werden die Resists unter
verschiedenen Bedingungen (vgl. Tabellen XXII und XXIII)
vorgebrannt. Hierbei erhält man 14 Resistfilme, jeweils
einer Stärke von 1,0 µm auf den Siliziumplättchen. Danach
wird jeder Resistfilm mittels eines KrF-Excimerlaser-
Stufenkeils mustergerecht belichtet und unter den in
Tabellen XXII und XXIII angegebenen Bedingungen gebrannt.
Schließlich werden sämtliche Resistfilme entwickelt und
mit Wasser gewaschen, wobei 14 Arten von Resistmustern
erhalten werden.
Die Querschnitte der erhaltenen 15 Resistmuster werden
mittels eines Abtastelektronenmikroskops betrachtet, um
die Auflösung jeden Resistmusters zu ermitteln. Genauer
gesagt, werden die Linien der Muster und die Spalte
zwischen den Linien ausgemessen. Ferner wird die bei der
Belichtung auf jeden Resistfilm einwirkende Lichtmenge
bestimmt. Die Ergebnisse sind in den später folgenden
Tabellen XXII und XXIII angegeben.
Der Resist RE-1 gemäß Tabelle XX wird auf ein 15,24 cm
großes Siliziumplättchen aufgetragen und danach 10 min
lang auf einer 90°C heißen Heizplatte gebrannt, wobei auf
dem Siliziumsubstrat ein Resistfilm einer Dicke von 1,0 µm
erhalten wird. Der erhaltene Resistfilm wird mittels eines
KrF-Excimerlaser-Stufenkeils (NA: 0,45) mustergerecht
belichtet und dann 5 min lang auf einer 120°C heißen
Heizplatte gebrannt. Durch 45 s dauerndes Eintauchen in
eine 1,59%ige wäßrige Lösung von TMAH wird der Resistfilm
entwickelt. Nach dem Waschen und Trocknen wird der Resist
film innerhalb von 10 min durch stufenweises Erwärmen von
120°C auf 180°C auf der Heizplatte stufenweise gebrannt,
wobei ein Resistmuster entsteht.
Der Querschnitt des erhaltenen Resistmusters wird mit
Hilfe eines Abtastelektronenmikroskops betrachtet, um die
Auflösung des Resistmusters zu bestimmen. Genauer gesagt,
werden die Breiten der Musterlinien und die Spalte zwi
schen den Linien ausgemessen. Ferner wird die bei der
Belichtung auf den Resistfilm applizierte Lichtmenge
bestimmt. Es hat sich gezeigt, daß die Linienbreiten und
die Spalte zwischen den Linien 0,35 µm und die Lichtmenge
bzw. Belichtung 40 mJ/cm2 betragen.
Die Resistmuster der Beispiele 1 und 16 werden 5 min lang
auf einer Heizplatte auf 180°C erwärmt, worauf die Quer
schnitte ihrer Linien einer Breite von 5 µm mit Hilfe des
Abtastelektronenmikroskops ausgemessen werden. Es hat sich
gezeigt, daß die Spitze jeder 5 µm breiten Linie bei Bei
spiel 1 abgerundet, bei Beispiel 16 dagegen flach ist.
Der Resist RE-1 gemäß Tabelle XX wird durch Spinnbeschich
ten auf ein 15,24 cm großes Siliziumplättchen aufgetragen.
Durch 10-minütiges Vorbrennen auf einer 90°C heißen Heiz
platte entsteht auf dem Siliziumplättchen ein Resistfilm
einer Dicke von 1,0 µm. Der erhaltene Resistfilm wird mit
Hilfe eines KrF-Excimerlaser-Stufenkeils (NA: 0,45) mu
stergerecht belichtet und dann 5 min lang auf einer auf
120°C erwärmten Heizplatte gebrannt. Durch 45 s dauerndes
Eintauchen des Resistfilms in eine 1,59%ige wäßrige Lösung
von TMAH wird der Resistfilm entwickelt. Danach wird er
gewaschen und getrocknet. Schließlich wird der Resistfilm
2 min lang mit von einer Quecksilberlampe stammendem und
gefiltertem Licht einer Wellenlänge von 290 bis 310 nm
unter Erwärmen auf einer Heizplatte auf 110°C in einer
Stickstoffgasatmosphäre belichtet. Hierbei entsteht ein
Resistmuster.
Der Querschnitt des erhaltenen Resistmusters wird unter
einem Abtastelektronenmikroskop betrachtet. Es hat sich
gezeigt, daß das Muster Linien und Spalte zwischen diesen
Linien in jeweils einer Breite von 0,35 µm aufweist. Die
dem Resistfilm zugeführte Lichtmenge beträgt 40 mJ/cm2.
Die Resistmuster der Beispiele 1 und 17 werden 5 min lang
auf einer Heizplatte auf 180°C erwärmt, worauf die Quer
schnitte ihrer Linien einer Breite von 5 µm mit Hilfe des
Abtastelektronenmikroskops betrachtet werden. Es hat sich
gezeigt, daß die Spitze jeder 5 µm breiten Linie gemäß
Beispiel 17 flach und nicht abgerundet wie die Spitze der
5 µm breiten Linie gemäß Beispiel 1 ist.
Der Resist RE-1 gemäß Tabelle XX wird durch Spinnbeschich
ten auf ein 15,24 cm großes Siliziumplättchen aufgetragen.
Bei 10-minütigem Vorbacken auf einer auf 90°C erwärmten
Heizplatte entsteht auf dem Siliziumplättchen ein Resist
film einer Dicke von 1 µm. Der Resistfilm wird mit Hilfe
eines KrF-Excimerlaser-Stufenkeils (NA: 0,45) musterge
recht belichtet und dann 5 min lang auf einer auf 120°C
erwärmten Heizplatte gebrannt. Durch 15 s dauerndes Ein
tauchen in eine 1,59%ige wäßrige Lösung von TMAH wird der
Resistfilm entwickelt und dann gewässert und getrocknet.
Schließlich wird der Resistfilm erneut 15 s lang in eine
1,59%ige wäßrige Lösung von TMAH eingetaucht, mit Wasser
gewaschen und getrocknet, wobei ein Resistmuster erhalten
wird.
Der Querschnitt des erhaltenen Resistmusters wird unter
einem Abtastelektronenmikroskop untersucht. Es hat sich
gezeigt, daß das Muster Linien und Spalte zwischen diesen
Linien sämtlich eine Breite von 0,30 µm aufweist. Die dem
Resistfilm zugeführte Lichtmenge beträgt 50 mJ/cm2.
Der Resist RE-1 gemäß Tabelle XX wird durch Spinnbeschich
ten auf ein 15,24 cm großes Siliziumplättchen aufgetragen.
Bei 10-minütigem Vorbrennen auf einer 90°C warmen Heiz
platte entsteht auf dem Siliziumplättchen ein Resistfilm
einer Dicke von 1,0 µm. Der erhaltene Resistfilm wird mit
Hilfe eines KrF-Excimerlaser-Stufenkeils (NA: 0,45) mu
stergerecht belichtet. Danach wird der Resistfilm 5 min
lang unter Erwärmen auf 110°C auf einer Heizplatte und
unter Stickstoffgasatmosphäre mit von einer Queck
silberlampe durch ein Filter abgestrahltem Licht einer
Wellenlänge von 290 bis 310 nm belichtet. Danach wird der
Resistfilm zu seiner Entwicklung 45 s in eine 1,59%ige
wäßrige Lösung von TMAH eingetaucht. Schließlich wird der
Resistfilm mit Wasser gewaschen und getrocknet, wobei ein
Resistmuster erhalten wird.
Der Querschnitt des Resistmusters (Beispiel 19) wird unter
einem Abtastelektronenmikroskop untersucht. Es hat sich
gezeigt, daß das Muster Linien und Spalte zwischen diesen
Linien mit jeweils einer Breite von 0,30 µm aufweist. Die
dem Resistfilm zugeführte Lichtmenge beträgt 55 mJ/cm2.
50 g der säurezersetzbaren Verbindung Ba-20 gemäß Tabelle
IX und 0,025 g des Säurelieferanten C-1 gemäß der später
folgenden Tabelle XVI werden in 15,8 g Ethylcellosolve
acetat gelöst. Die erhaltene Lösung wird durch ein Filter
einer Maschenweite von 0,2 µm filtriert, wobei ein Resist
RE-11 erhalten wird.
Die säurezersetzbaren Verbindungen gemäß Tabelle IX, die
Säurelieferanten gemäß Tabelle XVI und erforderlichenfalls
ein alkalilösliches Polymerisat werden zur Zubereitung
verschiedener Mischungen in den in den später folgenden
Tabellen XXIV und XXV aufgeführten Verhältnissen mitein
ander gemischt. Die Mischungen werden in den in Tabellen
XXIV und XXV genannten Lösungsmitteln in den a. a. O. angege
benen Mengen gelöst, wobei acht verschiedene Lösungen
erhalten werden. Diese Lösungen werden durch ein Filter
einer Maschenweite von 0,2 µm filtriert, wobei acht
Resists RE-12 bis RE-19 erhalten werden. Die Tabelle XXIV
enthält auch Angaben über die Zusammensetzung des Resists
RE-11.
Der Resist RE-11 gemäß Tabelle XXIV wird durch Spinnbe
schichten auf ein 15,24 cm großes Siliziumplättchen
aufgetragen. Durch 90 s dauerndes Vorbrennen auf einer auf
95°C aufgeheizten Heizplatte entsteht auf dem Silizium
plättchen ein Resistfilm einer Dicke von 1,0 µm. Auf den
erhaltenen Resistfilm wird eine Lösung eines sauren was
serlöslichen Polymerisats mit Methylvinylether- und
Maleinsäureanhydrideinheiten durch Spinnbeschichten
aufgetragen. Zur Bildung einer Polymerisatschicht einer
Dicke von 0,15 µm wird das Polymerisat 60 s auf einer 90°C
heißen Heizplatte gebrannt. Danach wird der Resistfilm
mittels eines KrF-Excimerlaser-Stufenkeils (NA: 0,45)
mustergerecht belichtet und 90 s auf einer 95°C heißen
Heizplatte gebrannt. Schließlich wird der Film mit reinem
Wasser gewaschen, um die Polymerisatschicht wegzuwaschen.
Zu seiner Entwicklung wird der Resistfilm in eine 0,14N
wäßrige TMAH-Lösung 90 s lang eingetaucht. Nach dem
Waschen und Trocknen erhält man ein Resistmuster.
Die Resists gemäß Tabelle XXIV werden durch Spinnbeschich
ten auf 15,24 cm große Siliziumplättchen aufgetragen. Die
Resists werden dann unter den in der später folgenden
Tabelle XXVI angegebenen Bedingungen vorgebrannt, wobei
auf den Siliziumplättchen vier Arten von Resistfilmen
jeweils einer Dicke von 1,0 µm erhalten werden. Zum
Spinnbeschichten der erhaltenen Resistfilme wird eine
Lösung eines sauren wasserlöslichen Polymerisats der auch
in Beispiel 20 verwendeten Art benutzt. Zur Ausbildung von
vier Polymerisatschichten unterschiedlicher Dicke werden
die Polymerisate auf den Resistfilmen 60 s lang auf einer
auf 90°C aufgeheizten Heizplatte gebrannt. Die Schichten
gemäß den Beispielen 21, 23 und 24 besitzen eine Dicke von
0,15 µm, die Schicht des Beispiels 22 eine Dicke von 2,0 µm.
Danach werden die Resistfilme unter den in Tabelle
XXVI angegebenen Bedingungen mustergerecht belichtet,
gebrannt und entwickelt. Schließlich werden die Resist
filme mit Wasser gewaschen und getrocknet, wobei vier
Arten von Resistmustern erhalten werden.
Der Querschnitt der gemäß den Beispielen 20 bis 24 er
haltenen Resistmuster wird unter einem Abtastelektro
nenmikroskop untersucht. Hierbei werden die Breiten der
jedes Muster bildenden Linien und der Spalte zwischen
diesen Linien ausgemessen. Ferner werden die auf die
Resistfilme zur Bildung der Resistmuster einwirkenden
Lichtmengen bestimmt. Die Ergebnisse finden sich in
Tabelle XXVI. Wie aus Tabelle XXVI hervorgeht, besitzen
die Muster der Beispiele 20 bis 24 Öffnungen rechteckigen
Querschnitts und zeigen auf ihrer Oberseite keine Narben.
Ein handelsüblicher positiver Resist wird durch Spinnbe
schichten auf ein 15,24 cm großes Siliziumplättchen
aufgetragen und dann zur Bildung eines positiven
Resistfilms einer Dicke von 2,0 µm auf dem Silizium
plättchen auf einer Heizplatte auf 200°C erwärmt. Danach
wird der Resist RE-16 gemäß Tabelle XXVI zur Bildung eines
Resistfilms einer Dicke von 0,5 µm auf dem positiven
Resistfilm durch Spinnbeschichten auf letzteren aufge
tragen. Schließlich wird durch Spinnbeschichten auf den
Resistfilm eine Lösung eines sauren wasserlöslichen Poly
merisats der auch in Beispiel 20 verwendeten Art aufge
tragen. Das Polymerisat wird 60 s lang auf einer 90°C
heißen Heizplatte gebrannt, wobei eine Polymerisatschicht
einer Dicke von 0,15 µm gebildet wird.
Nun wird der mit der Polymerisatschicht bedeckte Resist
film mittels eines KrF-Excimerlaser-Stufenkeils (NA: 0,50)
mustergerecht belichtet. Dann wird der Resistfilm mu
stergerecht mit 25 mJ/cm2 belichtet. Der mustergerecht
belichtete Film wird auf einer 100°C heißen Heizplatte 180 s
lang gebrannt und dann zum Wegwaschen der Polymerisat
schicht mit reinem Wasser gewaschen. Durch 40 s dauerndes
Eintauchen des Resistfilms in eine 2,38%ige wäßrige TMAH-Lösung
wird dieser entwickelt. Danach wird der Resistfilm
mit Wasser gewaschen und getrocknet, wobei ein Resistmu
ster erhalten wird.
Nun wird das Siliziumplättchen mit dem auf seiner Ober
fläche befindlichen Resistmuster in eine handelsübliche
Trockenätzvorrichtung gelegt, worauf der positive Resist
film unter einem Druck von 6 Pa und bei einer Leistung von
300 W mit 100 sccm O2 geätzt wird. Der Querschnitt des
erhaltenen Resistmusters wird mit Hilfe eines Abtast
elektronenmikroskops untersucht. Es hat sich gezeigt, daß
er fein und scharf gestochen ist und Linien und Spalte
zwischen den Linien einer Breite von jeweils 0,28 µm
aufweist.
Der Resist RE-17 gemäß Tabelle XXV wird durch Spinnbe
schichten auf ein 15,24 cm großes Siliziumplättchen
aufgetragen und dann zur Bildung eines Resistfilms einer
Dicke von 1,0 µm auf dem Siliziumplättchen 180 s auf einer
90°C heißen Heizplatte vorgebrannt. Auf den erhaltenen
Resistfilm wird eine Lösung eines sauren wasserlöslichen
Polymerisats der auch in Beispiel 20 verwendeten Art
aufgetragen, worauf das aufgetragene Polymerisat zur
Bildung einer 0,15 µm dicken Polymerisatschicht 60 s auf
einer 90°C heißen Heizplatte gebrannt wird. Schließlich
wird der Resistfilm mittels eines KrF-Excimerlaser-
Stufenkeils (NA: 0,45) mustergerecht belichtet und auf
einer 120°C heißen Heizplatte 120 s lang gebrannt. Zum
Wegwaschen der Polymerisatschicht wird der Film mit reinem
Wasser gewaschen. Danach wird der Resistfilm zu seiner
Entwicklung in eine 2,38%ige wäßrige TMAH-Lösung 30 s lang
eingetaucht. Schließlich wird der Resistfilm mit Wasser
gewaschen und getrocknet, wobei ein Resistmuster erhalten
wird.
Die Resists der Tabellen XXIV und XXV werden durch Spinn
beschichten auf 15,24 cm große Siliziumplättchen aufge
tragen. Die Resists werden unter den in der später fol
genden Tabelle XXVII angegebenen Bedingungen vorgebrannt,
wobei auf den Siliziumplättchen vier Arten jeweils 1,0 µm
dicker Resistfilme erhalten werden. Auf die gebildeten
Resistfilme wird durch Spinnbeschichten eine Lösung eines
sauren wasserlöslichen Polymerisats der auch in Beispiel
20 verwendeten Art aufgetragen. Durch 60 s dauerndes Bren
nen des Polymerisats auf einer 90°C heißen Heizplatte ent
stehen vier jeweils 0,14 µm dicke Polymerisatschichten.
Danach werden die Resistfilme unter den in Tabelle XXVII
angegebenen Bedingungen mustergerecht belichtet, gebrannt
und entwickelt. Nach dem Waschen und Trocknen der Resist
filme enthält man vier Arten von Resistmustern.
Die Querschnitte der gemäß Beispielen 26 bis 30 erhaltenen
Resistmuster werden unter einem Abtastelektronenmikroskop
untersucht, wobei die Breiten der jedes Muster bildenden
Linien und der Spalte zwischen diesen Linien ausgemessen
werden. Ferner wird die auf die Resistfilme bei der
Bildung der Resistmuster einwirkende Lichtmenge bestimmt.
Die Ergebnisse sind in Tabelle XXVII zusammengestellt. Aus
Tabelle XXVII geht eindeutig hervor, daß die Muster der
Beispiele 26 bis 30 Öffnungen rechteckigen Querschnitts
und keine Narben auf ihrer Oberseite aufweisen.
Die säurezersetzbaren Verbindungen, die o-Chinondiazid
verbindungen und die alkalilöslichen Polymerisate gemäß
Tabelle XXVIII werden in den a. a. O. angegebenen Kombinationen
und Mischungsverhältnissen miteinander gemischt, wobei
vier Arten von Mischungen erhalten werden. Jede Mischung
wird in der in Tabelle XXVIII angegebenen Menge Ethyl
cellosolveacetat gelöst, worauf die jeweils erhaltene
Lösung durch ein Filter einer Maschenweite von 0,2 µm
filtriert wird. Hierbei werden vier Arten von Resists
erhalten.
Die erhaltenen Resists werden durch Spinnbeschichten auf
15,24 cm große Siliziumplättchen aufgetragen und dann
unter den in der später folgenden Tabelle XXIX angegebenen
Bedingungen vorgebrannt, wobei auf den Siliziumplättchen
vier Arten von jeweils 1,0 µm dicken Resistfilmen gebildet
werden. Danach werden die Resistfilme mittels eines
KrF-Excimerlaser-Stufenkeils (NA: 0,45) mustergerecht belich
tet und unter den in Tabelle XXIX angegebenen Bedingungen
gebrannt und entwickelt. Danach werden die Resistfilme mit
Wasser gewaschen und getrocknet, wobei vier Arten von Re
sistmustern erhalten werden.
Die Querschnitte der gemäß Beispielen 31 bis 34 erhaltenen
Resistmuster werden unter einem Abtastelektronenmikroskop
untersucht, wobei die Breiten der jedes Muster bildenden
Linien der Spalte zwischen diesen Linien ausgemessen wer
den. Ferner wird die auf die Resistfilme bei der Bildung
der Resistmuster applizierte Lichtmenge ermittelt. Die
Ergebnisse sind in Tabelle XXIX angegeben.
Die säurezersetzbaren Verbindungen, die o-Chinondiazidver
bindungen und die alkalilöslichen Polymerisate gemäß Ta
belle XXX werden miteinander in den a. a. O. angegebenen Kom
binationen und Mischungsverhältnissen gemischt, wobei fünf
Arten von Mischungen erhalten werden. Jede Mischung wird
in dem in Tabelle XXX aufgeführten Lösungsmittel in der
a. a. O. angegebenen Menge gelöst, und die jeweils erhaltene
Lösung wird mit Hilfe eines Filters einer Maschenweite von
0,2 µm filtriert, wobei fünf Arten von Resists erhalten
werden.
Die fünf erhaltenen Resists werden durch Spinnbeschichten
auf 15,24 cm große Siliziumplättchen aufgetragen und unter
den in der später folgenden Tabelle XXXI angegebenen Be
dingungen zur Bildung von fünf Arten jeweils 1,0 µm dicker
Resistfilme auf den Siliziumplättchen vorgebrannt. Danach
werden die Resistfilme mit Hilfe eines KrF-Excimerlaser-
Stufenkeils (NA: 0,45) mustergerecht belichtet und unter
den in Tabelle XXXI aufgeführten Bedingungen gebrannt und
entwickelt. Danach werden die Resistfilme mit Wasser gewa
schen und getrocknet, wobei fünf Arten von Resistmustern
erhalten werden.
Die Querschnitte der gemäß den Beispielen 35 bis 39
erhaltenen Resistmuster werden unter einem Abtastelektro
nenmikroskop untersucht, wobei die Breiten der jedes
Muster bildenden Linien und der Spalte zwischen diesen
Linien ausgemessen werden. Ferner wird die auf die Resist
filme bei der Bildung der Resistmuster applizierte Licht
menge ermittelt. Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle
XXXI aufgeführt.
Die säurezersetzbaren Verbindungen, die Säurelieferanten
und erforderlichenfalls die alkalilöslichen Polymerisate
gemäß Tabelle XXXII werden zur Herstellung von drei Arten
von Mischungen in den in Tabelle XXXII aufgeführten Kombi
nationen und Mischungsverhältnissen miteinander gemischt.
Jede Mischung wird in der in Tabelle XXXII angegebenen
Menge Ethylcellosolveacetat gelöst, worauf die jeweils
erhaltene Lösung durch ein Filter mit einer Maschenweite
von 0,2 µm filtriert wird. Hierbei erhält man drei Arten
lichtempfindlicher Resists.
Die drei erhaltenen Resists werden zur Herstellung von
fünf Arten 1,0 µm dicker Resistfilme auf Siliziumplätt
chen durch Spinnbeschichten auf 15,24 cm große Silizium
plättchen aufgetragen und unter den in der später folgen
den Tabelle XXXIII aufgeführten Bedingungen vorgebrannt.
Die erhaltenen Resistfilme werden mittels eines
KrF-Excimerlaser-Stufenkeils (NA: 0,45) mustergerecht
belichtet und unter den in Tabelle XXXII aufgeführten
Bedingungen gebrannt und entwickelt. Durch Waschen der
Resistfilme mit Wasser und Trocknen erhält man drei Arten
von Resistmustern.
Die Querschnitte der gemäß Beispielen 40 bis 42 erhaltenen
Resistmuster werden unter einem Abtastelektronenmikroskop
untersucht, wobei die Breiten der jedes Muster bildenden
Linien und der Spalte zwischen diesen Linien ausgemessen
werden. Ferner wird auch die auf die Resistfilme bei der
Ausbildung der Resistmuster applizierte Lichtmenge ermit
telt. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle XXXIII.
Die säurezersetzbaren Verbindungen, die Säurelieferanten,
die alkalilöslichen Polymerisate und erforderlichenfalls
die Zusätze gemäß Tabelle XXXIV werden zur Herstellung
vier verschiedener Arten von Mischungen in den a. a. O. ange
gebenen Kombinationen und Mischungsverhältnissen mitein
ander gemischt. Jede Mischung wird in der in Tabelle XXXIV
angegebenen Ethylcellosolveacetatmenge gelöst. Die jeweils
erhaltene Lösung wird durch ein Filter einer Maschenweite
von 0,2 µm filtriert, wobei vier Arten von Resists erhal
ten werden.
Die erhaltenen vier Resists werden durch Spinnbeschichten
auf 15,24 cm große Siliziumplättchen aufgetragen. Zur Aus
bildung vier verschiedener Arten von Resistfilmen mit je
weils einer Dicke von 1,0 µm auf den Siliziumplättchen
werden die Resists unter den in der später folgenden
Tabelle XXXV aufgeführten Bedingungen vorgebrannt. Danach
werden die Resistfilme mittels eines KrF-Excimerlaser-
Stufenkeils (NA: 0,45) mustergerecht belichtet und unter
den in Tabelle XXXV angegebenen Bedingungen gebrannt und
entwickelt. Nach dem Waschen der Resistfilme mit Wasser
und dem Trocknen der gewaschenen Resistfilme erhält man
vier Arten von Resistmustern.
Die Querschnitte der gemäß Beispielen 43 bis 46 erhaltenen
Resistmuster werden unter einem Abtastelektronenmikroskop
untersucht, wobei die Breiten der jedes Muster bildenden
Linien und der Spalte zwischen diesen Linien ausgemessen
werden. Ferner wird auch die auf die Resistfilme bei der
Ausbildung der Resistmuster applizierte Lichtmenge be
stimmt. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle XXXV.
9,5 g der säurezersetzbaren Verbindung Ba-25 gemäß Tabelle
IX und 0,5 g 1-Naphthochinon-2-diazo-4-estersulfonat von
p-Cyanophthalat werden in 40 g Ethyl-3-hydroxypropionat
gelöst, worauf die erhaltene Lösung durch ein Filter einer
Maschenweite von 0,2 µm filtriert wird.
Der hierbei erhaltene Resist wird durch Spinnbeschichten
auf ein 15,24 cm großes Siliziumplättchen aufgetragen. Zur
Ausbildung eines Resistfilms einer Dicke von 1,0 µm auf
dem Siliziumplättchen wird der Resist 3 min lang auf einer
90°C heißen Heizplatte vorgebrannt. Danach wird der Re
sistfilm mittels eines i-Linienstufenkeils (NA: 0,50)
mustergerecht belichtet und 2 min lang auf einer 110°C
heißen Heizplatte gebrannt. Danach wird der Resistfilm zur
Entwicklung 30 s lang in eine 2,38%ige wäßrige TMAH-Lösung
eingetaucht. Schließlich wird der Resistfilm mit Wasser
gewaschen und getrocknet, wobei ein Resistmuster erhalten
wird.
Der Querschnitt des Resistmusters wird unter einem Abtast
elektronenmikroskop untersucht. Es zeigte sich, daß es
Linien und Spalte zwischen den Linien jeweils einer Breite
von 0,40 µm aufweist. Die mustergerechte Belichtung des
Resistfilms erfolgte mit einer Lichtmenge von 50 mJ/cm2.
4,0 g der säurezersetzbaren Verbindung Ba-25 gemäß Tabelle
IX und 0,21 g 1-Naphthochinon-2-diazid-4-estersulfonat von
4,4′-Dihydroxydiphenylsulfid (Veresterungsgrad: 3 pro
Molekül) werden in 12,6 g Ethyl-3-ethoxypropionat gelöst.
Die erhaltene Lösung wird durch ein Filter einer Maschen
weite von 0,2 µm filtriert, wobei ein Resist erhalten
wird. Der erhaltene Resist wird entsprechend Beispiel 47
zu einem Resistmuster weiterverarbeitet.
Der Querschnitt des Resistmusters wird unter einem Abtast
elektronenmikroskop untersucht, wobei es sich zeigte, daß
es Linien und Spalte zwischen den Linien jeweils einer
Breite von 0,40 µm aufweist. Es sei darauf hingewiesen,
daß der Resistfilm bei der mustergerechten Belichtung eine
Lichtmenge von 65 mJ/cm2 empfangen hat.
4,0 g der säurezersetzbaren Verbindung Ba-30 gemäß Tabelle
IX und 0,21 g 1-Naphthochinon-2-diazid-4-estersulfonat von
2,4-Dihydroxydiphenylsulfid (Veresterungsgrad: 1,5 pro
Molekül) werden in 12,5 g Ethylcellosolveacetat gelöst.
Die erhaltene Lösung wird durch ein Filter einer Maschen
weite von 0,2 µm filtriert, wobei ein Resist erhalten
wird.
Der erhaltene Resist wird durch Spinnbeschichten auf ein
15,24 cm großes Siliziumplättchen aufgetragen, worauf der
Resist zur Bildung eines Resistfilms einer Dicke von 1,0 µm
auf dem Siliziumplättchen 3 min lang auf einer 90°C
heißen Heizplatte vorgebrannt wird. Danach wird der Re
sistfilm mit Hilfe eines KrF-Excimerlaser-Stufenkeils (NA:
0,45) mustergerecht belichtet und 2 min lang auf einer
120°C heißen Heizplatte gebrannt. Zur Entwicklung wird der
Resistfilm 30 s in eine 2,38%ige wäßrige TMAH-Lösung
eingetaucht und danach mit Wasser gewaschen und getrock
net, wobei ein Resistmuster erhalten wird.
Der Querschnitt des Resistmusters wird unter einem Abtast
elektronenmikroskop untersucht. Es hat sich gezeigt, daß
es vier Linien und Spalte zwischen den Linien jeweils
einer Breite von 0,35 µm aufweist. Der Resistfilm hat bei
der mustergerechten Belichtung eine Lichtmenge von
75 mJ/cm2 aufgenommen.
4,0 g der säurezersetzbaren Verbindung Ba-25 gemäß Tabelle
IX und 0,20 g 1-Naphthochinon-2-diazid-4-estersulfonat von
3,4,5-Trihydroxymethylbenzoat (Veresterungszahl: 3 pro
Molekül) werden in 12,5 g Ethyllactat gelöst. Die erhal
tene Lösung wird durch ein Filter einer Maschenweite von
0,2 µm filtriert, wobei ein Resist erhalten wird. Dieser
Resist wird entsprechend Beispiel 49 zu einem Resistmuster
weiterverarbeitet.
Der Querschnitt des Resistmusters wird unter einem Ab
tastelektronenmikroskop untersucht. Es zeigte sich, daß es
Linien und Spalte zwischen den Linien der Breite von
jeweils 35 µm aufweist. Der Resistfilm wird bei der mu
stergerechten Belichtung mit 85 mJ/cm2 belichtet.
4,0 g der säurezersetzbaren Verbindung Ba-25 gemäß Tabelle
IX, 0,22 g o-Chinondiazidverbindung QD-4 und 0,22 g
o-Chinondiazidverbindung QD-5 (vgl. Tabelle I), die beide
denselben Veresterungsgrad von 3 pro Molekül aufweisen,
werden in 13,5 g Ethylcellosolveacetat gelöst. Die er
haltene Lösung wird durch ein Filter einer Maschenweite
von 0,2 µm filtriert, wobei ein Resist erhalten wird.
Der erhaltene Resist wird durch Spinnbeschichten auf ein
15,24 cm großes Siliziumplättchen aufgetragen und zur
Ausbildung eines Resistfilms einer Dicke von 1,0 µm auf
dem Siliziumplättchen 3 min lang auf einer 90°C heißen
Heizplatte vorgebrannt. Danach wird der Resistfilm mittels
eines KrF-Excimerlaser-Stufenkeils (NA: 0,50) musterge
recht belichtet und auf einer 110°C heißen Heizplatte 90 s
lang gebrannt. Durch 30 s dauerndes Eintauchen in eine
2,38%ige wäßrige TMAH-Lösung wird der Resistfilm ent
wickelt, dann mit Wasser gewaschen und schließlich ge
trocknet, wobei ein Resistmuster erhalten wird.
Der Querschnitt des erhaltenen Resistmusters wird unter
einem Abtastelektronenmikroskop untersucht. Hierbei zeigte
es sich, daß es Linien und Spalte zwischen den Linien
jeweils einer Breite von 0,35 µm aufweist. Bei der
mustergerechten Belichtung wird der Resistfilm mit
100 mJ/cm2 belichtet.
4,0 g der säurezersetzbaren Verbindung Ba-35 gemäß Tabelle
IX, 0,20 g Diphenyljodoniumtrifluormethansulfonat und 0,13 g
4-Hydroxybenzoesäure werden in 13 g Ethylcellosolve
acetat gelöst. Die erhaltene Lösung wird durch ein Filter
einer Maschenweite von 0,2 µm filtriert, wobei ein Resist
erhalten wird.
Der erhaltene Resist wird durch Spinnbeschichten auf ein
15,24 cm großes Siliziumplättchen aufgetragen und zur
Ausbildung eines Resistfilms einer Dicke von 1,0 µm auf
dem Siliziumplättchen 5 min lang auf einer 90°C heißen
Heizplatte vorgebrannt. Danach wird der Resistfilm mittels
eines KrF-Excimerlaser-Stufenkeils (NA: 0,41) musterge
recht belichtet und 3 min lang auf einer 100°C heißen
Heizplatte erwärmt. Der Resistfilm wird dann zur Ent
wicklung 30 s lang in eine 2,38%ige wäßrige TMAH-Lösung
eingetaucht und dann mit Wasser gewaschen und getrocknet,
wobei ein Resistmuster erhalten wird.
Der Querschnitt des erhaltenen Resistmusters wird unter
einem Abtastelektronenmikroskop untersucht. Hierbei zeigte
es sich, daß es Linien und Spalte zwischen den Linien
jeweils einer Breite von 0,35 µm aufweist. Bei der muster
gerechten Belichtung wird der Resistfilm mit 30 mJ/cm2
belichtet. Aus Fig. 1 geht hervor, daß das Muster gemäß
Beispiel 52 keine kaum lösliche narbige Schicht aufweist
und fein gemustert ist.
5 g der säurezersetzbaren Verbindung B-12 gemäß Tabelle
XIV und 0,05 g eines Säurelieferanten C-2 gemäß Tabelle
XVI werden in 15 g Ethylcellosolveacetat gelöst. Die
erhaltene Lösung wird durch ein Filter einer Maschenweite
von 0,2 µm filtriert, wobei ein Resist erhalten wird. Der
Resist wird entsprechend Beispiel 52 zu einem Resistmuster
weiterverarbeitet.
Der Querschnitt des erhaltenen Resistmusters wird unter
einem Abtastelektronenmikroskop untersucht. Hierbei zeigte
es sich, daß es Linien und Spalte zwischen den Linien
jeweils einer Breite von 0,40 µm aufweist. Der Resistfilm
wurde bei der mustergerechten Belichtung mit 25 mJ/cm2
belichtet. Aus Fig. 2 geht hervor, daß das Muster 2 eine
kaum lösliche Schicht 3 mit Narben aufweist.
3,0 g der säurezersetzbaren Verbindung Ba-25 gemäß Tabelle
IX, 0,44 g o-Chinondiazidverbindung QD-4 gemäß Tabelle I,
bei der die Anzahl X=3/Molekül, 1,0 g Polyvinylphenol und
0,25 g Essigsäure werden in 13,8 g Ethylcellosolveacetat
gelöst. Die erhaltene Lösung wird durch ein Filter einer
Maschenweite von 0,2 µm filtriert, wobei ein Resist er
halten wird.
Der Resist wird auf ein 15,24 cm großes Siliziumplättchen
durch Spinnbeschichten aufgetragen und zur Ausbildung
eines Resistfilms einer Dicke von 1,0 µm auf dem Sili
ziumplättchen 3 min lang auf einer 90°C heißen Platte
vorgebrannt. Danach wird der Resistfilm mittels eines
KrF-Excimerlaser-Stufenkeils (NA: 0,42) mustergerecht belich
tet und schließlich 2 min lang auf einer Heizplatte auf
120°C erwärmt. Schließlich wird der Resistfilm zur Ent
wicklung 30 s lang in eine 2,38%ige wäßrige TMAH-Lösung
eingetaucht und dann mit Wasser gewaschen und getrocknet,
wobei ein Resistmuster erhalten wird.
Der Querschnitt des erhaltenen Resistmusters wird unter
einem Abtastelektronenmikroskop untersucht. Hierbei zeigte
es sich, daß es Linien und Spalte zwischen den Linien je
weils einer Breite von 0,30 µm aufweist. Der Resistfilm
wurde bei der mustergerechten Belichtung mit 50 mJ/cm2
belichtet.
Ein Resist entsprechend Beispiel 53 wurde durch Spinnbe
schichten auf ein 15,24 cm großes Siliziumplättchen auf
getragen und zur Ausbildung eines 1,0 µm dicken Resist
films auf dem Siliziumplättchen 3 min lang auf einer 90°C
heißen Heizplatte erwärmt. Dann wird der Resistfilm mit
tels eines handelsüblichen i-Linienstufenkeils muster
gerecht belichtet und 1 min lang auf einer 120°C heißen
Heizplatte gebrannt. Der Film wird dann durch 30 s dauern
des Eintauchen in eine 2,38%ige wäßrige TMAH-Lösung ent
wickelt und dann mit Wasser gewaschen und getrocknet, wo
bei ein Resistmuster erhalten wird.
Der Querschnitt des erhaltenen Resistmusters wird unter
einem Abtastelektronenmikroskop untersucht. Hierbei zeigte
es sich, daß es Linien und Spalte zwischen den Linien je
weils einer Breite von 0,40 µm aufweist. Die musterge
rechte Belichtung des Resistfilms dauert 10 ms.
Die säurezersetzbaren Verbindungen, die Säurelieferanten,
die alkalilöslichen Polymerisate und erforderlichenfalls
die Carbonsäuren gemäß Tabelle XXXVI werden in den a. a. O.
angegebenen Kombinationen und Mischungsverhältnissen
miteinander gemischt, wobei vier Arten von Mischungen
erhalten werden. Jede Mischung wird in der in Tabelle
XXXVI angegebenen Menge Ethylcellosolveacetat gelöst,
wobei vier Lösungen erhalten werden. Jede Lösung wird
durch ein Filter einer Maschenweite von 0,2 µm filtriert,
wobei vier Arten von Resists erhalten werden.
Die vier Resists werden durch Spinnbeschichten auf 15,24 cm
große Siliziumplättchen aufgetragen und dann zur Aus
bildung von vier Arten Resistfilmen auf dem Silizium
substrat unter den in Tabelle XXXVII angegebenen Bedin
gungen vorgebrannt. Danach werden die Resistfilme mittels
eines KrF-Excimerlaser-Stufenkeils (NA: 0,45) musterge
recht belichtet und unter den in Tabelle XXXVII ange
gebenen Bedingungen gebrannt und entwickelt. Schließlich
werden die Resistfilme mit Wasser gewaschen und ge
trocknet, wobei vier Arten von Resistmustern erhalten
werden.
Die Querschnitte der gemäß Beispielen 55 bis 58 erhaltenen
Resistmuster werden unter einem Abtastelektronenmikroskop
untersucht, wobei die Breiten der jedes Muster bildenden
Linien und der Spalte zwischen diesen Linien ausgemessen
werden. Ferner wird die auf die Resistfilme bei der
Ausbildung der Resistmuster einwirkende Lichtmenge
bestimmt. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle XXXVII.
Die säurezersetzbaren Verbindungen, die Säurelieferanten,
die alkalilöslichen Polymerisate und erforderlichenfalls
die Carbonsäuren entsprechend Tabelle XXXVIII werden in
den a. a. O. angegebenen Kombinationen und Mischungsverhält
nissen gemischt, wobei vier Arten von Mischungen erhalten
werden. Jede Mischung wird in den in Tabelle XXXVIII an
gegebenen Lösungsmitteln in den a. a. O. angegebenen Mengen
gelöst, wobei vier Lösungen erhalten werden. Die Lösungen
werden durch ein Filter einer Maschenweite von 0,2 µm
filtriert. Hierbei werden vier Arten von Resists erhalten.
Die vier erhaltenen Resists werden durch Spinnbeschichten
auf 15,24 cm große Siliziumplättchen aufgetragen und dann
zur Ausbildung von vier Arten von Resistfilmen auf dem
Siliziumplättchen unter den in Tabelle XXXIX angegebenen
Bedingungen vorgebrannt. Danach werden die Resistfilme
mittels eines KrF-Excimerlaser-Stufenkeils (NA: 0,45)
mustergerecht belichtet und unter den in Tabelle XXXIX
angegebenen Bedingungen gebrannt und entwickelt.
Schließlich wer 29307 00070 552 001000280000000200012000285912919600040 0002004214363 00004 29188den die Resistfilme mit Wasser gewaschen
und getrocknet, wobei vier Arten von Resistmustern er
halten werden.
Die Querschnitte der gemäß Beispielen 59 bis 62 erhaltenen
Resistmuster werden unter einem Abtastelektronenmikroskop
untersucht, wobei die Breiten der jedes Muster bildenden
Linien und der Spalte zwischen diesen Linien ausgemessen
werden. Ferner wird die auf die Resistfilme bei der Aus
bildung der Resistmuster einwirkende Lichtmenge ermittelt.
Die Ergebnisse finden sich in Tabelle XXXIX.
Die Resistmuster der Beispiele 55 bis 62 enthalten jeweils
Öffnungen rechteckigen Querschnitts ohne Narben auf ihrer
Oberseite.
5,0 g der säurezersetzbaren Verbindung Ba-20 gemäß Tabelle
IX, 0,025 g des eine starke Säure liefernden Säureliefe
ranten C-1 gemäß Tabelle XVI und 0,56 g des eine schwache
Säure liefernden Säurelieferanten C-2 gemäß Tabelle XVIII
werden in 16,7 g Ethyllactat gelöst. Die erhaltene Lösung
wird durch ein Filter einer Maschenweite von 0,2 µm
filtriert, wobei ein Resist RE-21 erhalten wird.
Die säurezersetzbaren Verbindungen gemäß Tabelle IX, die
eine starke Säure liefernden Säurelieferanten gemäß
Tabelle XVI, die eine schwache Säure liefernden Säure
lieferanten gemäß Tabelle XVIII und erforderlichenfalls
die alkalilöslichen Polymerisate gemäß Tabellen XL und XLI
werden in den in Tabellen XL und XLI angegebenen Mengen
miteinander gemischt, wobei neun Mischungen erhalten wer
den. Diese Mischungen werden in den in Tabellen XL und XLI
angegebenen Lösungsmitteln in den a. a. O. angegebenen Mengen
gelöst, wobei neun Lösungen erhalten werden. Diese Lö
sungen werden durch ein Filter einer Maschenweite von 0,2 µm
filtriert, wobei neun Resists RE-22 bis RE-30 erhalten
werden. Die Zusammensetzung des Resists RE-21 ist eben
falls in Tabelle XL angegeben.
Der Resist RE-21 gemäß Tabelle XL wird durch Spinnbe
schichten auf ein 15,24 cm großes Siliziumplättchen
aufgetragen und dann zur Ausbildung eines Resistfilms
einer Dicke von 1,0 µm auf dem Siliziumplättchen 90 s lang
auf einer 90° heißen Heizplatte gebrannt. Danach wird der
Resistfilm mittels eines KrF-Excimerlaser-Stufenkeils (NA: 0,42)
bildgerecht belichtet und 90 s lang auf einer 95°C
heißen Heizplatte gebrannt. Der Resistfilm wird durch 90 s
dauerndes Eintauchen in eine 1,19%ige wäßrige TMAH-Lösung
entwickelt, anschließend mit Wasser gewaschen und getrock
net, wobei ein Resistmuster erhalten wird.
Die Resists gemäß den Tabellen XL und XLI werden durch
Spinnbeschichten auf 15,24 cm große Siliziumplättchen
aufgetragen und dann unter den in Tabellen XLII und XLIII
angegebenen Bedingungen zur Bildung acht verschiedener
Arten von Resistfilmen auf den Siliziumplättchen vorge
brannt. Die erhaltenen Resistfilme werden unter den in
Tabellen XLII und XLIII angegebenen Bedingungen muster
gerecht belichtet, gebrannt und entwickelt, danach mit
Wasser gewaschen und getrocknet, wobei acht Arten von
Resistmustern erhalten werden.
Die Querschnitte der gemäß Beispielen 63 bis 71 erhaltenen
Resistmuster werden unter einem Abtastelektronenmikroskop
untersucht, wobei die Breiten der jedes Muster bildenden
Linien und der Spalte zwischen diesen Linien ausgemessen
werden. Ferner wird die bei der Belichtung der Resistfilme
zur Ausbildung der Resistmuster benutzte Lichtmenge be
stimmt. Die Ergebnisse sind in den Tabellen XLII und XLIII
angegeben.
Ein handelsüblicher positiver Resist wird durch Spinnbe
schichten auf ein 15,24 cm großes Siliziumplättchen auf
getragen, worauf der Resist zur Bildung eines positiven
Resists einer Dicke von 2,0 µm auf dem Siliziumplättchen
30 min lang auf einer 200°C heißen Heizplatte vorgebrannt
wird. Weiterhin wird der Resist RE-30 gemäß Tabelle XLI
durch Spinnbeschichten auf den positiven Resistfilm
aufgetragen, wobei ein Resistfilm mit einer Dicke von 0,5 µm
entsteht. Schließlich wird der Resistfilm mittels eines
i-Linienstufenkeils (NA: 0,50) mit einer Lichtmenge von
45 mJ/cm2 mustergerecht belichtet und dann 180 s lang auf
einer 100°C heißen Heizplatte gebrannt. Der Resistfilm
wird durch 40 s dauerndes Eintauchen in eine 2,38%ige
wäßrige TMAH-Lösung entwickelt, danach mit Wasser ge
waschen und schließlich getrocknet, wobei ein Resistmuster
erhalten wird.
Danach wird das Siliziumplättchen mit dem auf seiner Ober
fläche befindlichen Resistmuster in eine handelsübliche
Trockenätzvorrichtung gelegt, worauf der positive Resist
film bei einem Druck von 6 Pa und einer Leistung von 300 W
mit 100 sccm O2 geätzt wird. Der Querschnitt des erhal
tenen Musters wird mittels eines Abtastelektronenmikro
skops untersucht. Es hat sich gezeigt, daß es fein und
scharf gestochen ist und Linien und Spalte zwischen den
Linien jeweils einer Breite von 0,35 µm aufweist.
Die vorherigen Ausführungen haben gezeigt, daß erfindungs
gemäß ein gegenüber UV-Strahlung, vorzugsweise tiefer
UV-Strahlung, oder ionisierender Strahlung hochempfindlicher
Resist zur Herstellung hochauflösender Resistmuster bei
Belichtung mit UV-Strahlung oder ionisierender Strahlung
bereitgestellt werden kann. Erfindungsgemäß wird ferner
ein Verfahren zur Herstellung feiner Resistmuster mit
Öffnungen rechteckigen Querschnitts geschaffen. Somit
eignet sich der Resist zur Herstellung von Halbleiter
vorrichtungen hoher Integrationsdichten.
worin bedeuten:
worin bedeuten:
worin
worin
worin
J-1 Poly-p-vinylphenol
J-2 Poly-o-vinylphenol
J-3 Poly-m-isopropenylphenol
J-4 m,p-Kresolnovolacharz
J-5 Xylenolnovolacharz
J-6 p-Vinylphenol/Methylmethacrylat-Mischpolymerisat
J-7 Isopropenylphenol/Maleinsäureanhydrid-Mischpolymerisat
J-8 Polymethacrylsäure
J-9 Poly-p-hydroxystyrol
J-2 Poly-o-vinylphenol
J-3 Poly-m-isopropenylphenol
J-4 m,p-Kresolnovolacharz
J-5 Xylenolnovolacharz
J-6 p-Vinylphenol/Methylmethacrylat-Mischpolymerisat
J-7 Isopropenylphenol/Maleinsäureanhydrid-Mischpolymerisat
J-8 Polymethacrylsäure
J-9 Poly-p-hydroxystyrol
Säurezersetzbare Verbindung | |
n/(m+n) | |
Ba-17 | |
0,17 | |
Ba-20 | 0,20 |
Ba-25 | 0,25 |
Ba-30 | 0,30 |
Ba-35 | 0,35 |
Ba-42 | 0,42 |
Ba-60 | 0,60 |
Säurezersetzbare Verbindung | |
n/(m+n) | |
Ba-20 | |
0,20 | |
Ba-25 | 0,25 |
C-1; Triphenylsulfoniumtrifluormethansulfonat
C-2; Diphenyljodoniumtrifluormethansulfonat
C-3; 2,3,4,4′-Tetrahydroxybenzophenon-1,2-naphthochinon diazid-4-sulfonsäureester (durchschnittlicher Veresterungsgrad: 3 pro Molekül)
C-4; p-Toluolsulfonsäure-2,6-dinitrobenzylester
C-5; Bis(phenylsulfonyl)methan
C-6; Bis(phenylsulfonyl)diazomethan
C-7; Bis(4-tert.-butylphenyl)jodoniumtrifluormethan sulfonat
C-8; tert.-Butyl-d(p-toluolsulfonyloxy)acetat
C-2; Diphenyljodoniumtrifluormethansulfonat
C-3; 2,3,4,4′-Tetrahydroxybenzophenon-1,2-naphthochinon diazid-4-sulfonsäureester (durchschnittlicher Veresterungsgrad: 3 pro Molekül)
C-4; p-Toluolsulfonsäure-2,6-dinitrobenzylester
C-5; Bis(phenylsulfonyl)methan
C-6; Bis(phenylsulfonyl)diazomethan
C-7; Bis(4-tert.-butylphenyl)jodoniumtrifluormethan sulfonat
C-8; tert.-Butyl-d(p-toluolsulfonyloxy)acetat
D-1 2,3,4,4′-Tetrahydroxybenzophenon-1,2-naphtho
chinon-diazid-5-sulfonsäureester
(Veresterungsgrad: 3 pro Molekül)
D-2 5-Diazo-Meldrum′sche Säure
D-2 5-Diazo-Meldrum′sche Säure
Claims (34)
1. Resist zur Ausbildung von Mustern, gekennzeichnet
durch
- a) eine säureerzeugende Verbindung, die bei Einwirkung einer chemischen Strahlung eine Säure liefert, und
- b) eine einen säurezersetzbaren Substituenten aufweisende Verbindung der folgenden Formel worin R¹ für eine einwertige organische Gruppe steht, m = 0, 1 oder eine positive Zahl über 1 und n eine positive Zahl bedeutet.
2. Resist nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
R1 in Formel (I) für eine tert.-Butylgruppe steht.
3. Resist nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß m
und n in Formel (I) in folgender Beziehung zueinander
stehen: n/(m+n) = 0,03 bis 1.
4. Resist nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die säureerzeugende Verbindung aus einer o-Chinondiazid
verbindung besteht.
5. Resist nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die o-Chinondiazidverbindung aus 1-Naphthochinon-1-diazo-
4-estersulfonat besteht.
6. Resist nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die säureerzeugende Verbindung in einer Menge von 0,1 bis
30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der festen
Komponenten des Resists, vorhanden ist.
7. Resist nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
er zusätzlich eine Carbonsäure enthält.
8. Resist nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Carbonsäure in einer Menge von 0,5 bis 20 Gew.-%,
bezogen auf das Gesamtgewicht der festen Komponenten des
Resists, vorhanden ist.
9. Resist nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
er zusätzlich ein alkalilösliches Polymerisat enthält.
10. Resist nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
das alkalilösliche Polymerisat in einer Menge von 90
Gewichtsteilen oder weniger bei einer Gesamtmenge säu
rezersetzbare Verbindung und alkalilösliches Polymerisat
von 100 Gewichtsteilen vorhanden ist.
11. Resist nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
er durch Ausbilden eines Resistfilms auf einer Unterlage,
mustergerechtes Belichten des Resistfilms und Entwickeln
des mustergerecht belichteten Resistfilms zu einem
Resistmuster verarbeitet ist.
12. Resist zur Ausbildung von Mustern, gekennzeichnet
durch
- a) eine Verbindung mit einem säurezersetzbaren Substituenten,
- b) eine säureerzeugende Verbindung, die bei Einwirkung einer chemischen Strahlung eine Säure liefert, und
- c) eine Carbonsäure.
13. Resist nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
die säureerzeugende Verbindung aus einer o-Chinondiazid
verbindung besteht.
14. Resist nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
die o-Chinondiazidverbindung aus 1-Naphthochinon-1-diazo
4-estersulfonat besteht.
15. Resist nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
die säureerzeugende Verbindung in einer Menge von 0,1 bis
30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der festen Kompo
nenten des Resists, vorhanden ist.
16. Resist nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
die Carbonsäure in einer Menge von 0,5 bis 20 Gew.-%,
bezogen auf das Gesamtgewicht der festen Komponenten des
Resists, vorhanden ist.
17. Resist nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
er zusätzlich ein alkalilösliches Polymerisat enthält.
18. Resist nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß
das alkalilösliche Polymerisat in einer Menge von 90
Gewichtsteilen oder weniger bei einer Gesamtmenge säu
rezersetzbare Verbindung und alkalilösliches Polymerisat
von 100 Gewichtsteilen vorhanden ist.
19. Resist nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
er durch Ausbilden eines Resistfilms auf einer Unterlage,
mustergerechtes Belichten des Resistfilms und Entwickeln
des mustergerecht belichteten Resistfilms zu einem
Resistmuster verarbeitet ist.
20. Resist zur Ausbildung von Mustern, gekennzeichnet
durch:
- a) eine Verbindung mit einem säurezersetzbaren Substituenten,
- b1) eine erste säureerzeugende Verbindung, die bei Einwirkung einer chemischen Strahlung eine starke Säure liefert, und
- b2) eine zweite säureerzeugende Verbindung, die bei Einwirkung einer chemischen Strahlung eine im Vergleich zu der starken Säure schwächere Säure liefert.
21. Resist nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß
die säureerzeugende Verbindung aus einer o-Chinondiazid
verbindung besteht.
22. Resist nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß
die o-Chinondiazidverbindung aus 1-Naphthochinon-1-diazo-
4-estersulfonat besteht.
23. Resist nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß
die erste säureerzeugende Verbindung in einer Menge von
0,1 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der
festen Komponenten des Resists, vorhanden ist.
24. Resist nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß
die zweite säureerzeugende Verbindung aus der Gruppe
1,2-Naphthochinondiazid-5-estersulfonat, 5-Diazo-Meldrum′sche
Säure, irgendeinem Derivat derselben und einem Diazodi
medonderivat ausgewählt ist.
25. Resist nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß
die zweite säureerzeugende Verbindung in einer Menge von 1
bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der festen
Komponenten des Resists, vorhanden ist.
26. Resist nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß
er zusätzlich ein alkalilösliches Polymerisat enthält.
27. Resist nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß
das alkalilösliche Polymerisat in einer Menge von 90 Ge
wichtsteilen oder weniger bei einer Gesamtmenge säure
zersetzbare Verbindung und alkalilösliches Polymerisat von
100 Gewichtsteilen vorhanden ist.
28. Resist nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß
er durch Ausbilden eines Resistfilms auf einer Unterlage,
mustergerechtes Belichten des Resistfilms und Entwickeln
des mustergerecht belichteten Resistfilms zu einem Re
sistmuster verarbeitet ist.
29. Resist zur Ausbildung von Mustern, gekennzeichnet
durch
- a) eine Verbindung mit einem säurezersetzbaren Substi tuenten und
- b) eine o-Chinondiazidverbindung.
30. Resist nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß
die o-Chinondiazidverbindung aus 1-Naphthochinon-1-diazo-
4-estersulfonat besteht.
31. Resist nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß
die o-Chinondiazidverbindung in einer Menge von 0,1 bis
30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der festen Kompo
nenten des Resists, vorhanden ist.
32. Resist nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß
er zusätzlich eine Carbonsäure enthält.
33. Resist nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß
er zusätzlich ein alkalilösliches Polymerisat enthält.
34. Resist nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß
er durch Ausbilden eines Resistfilms auf einer Unterlage,
mustergerechtes Belichten des Resistfilms und Entwickeln
des mustergerecht belichteten Resistfilms zu einem
Resistmuster verarbeitet ist.
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