JP6304320B2 - マイクロ構造体用樹脂構造体の製造方法及びマイクロ構造体の製造方法 - Google Patents
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Description
なお、本発明に関連する先行技術文献としては、下記のものが挙げられる。
1.(A)(1)フェノール性水酸基の一部が酸によって脱離可能な保護基によって保護されている高分子化合物と、(2)光酸発生剤と、(3)有機溶剤とを含む光パターン形成性膜形成用組成物を用い、1〜30μmの膜厚を持つ光パターン形成性犠牲膜として基板に塗布する工程、
(B)光パターン形成性膜形成用組成物を塗布した基板を加熱する工程、
(C)上記光パターン形成性犠牲膜に第1の高エネルギー線を用いて、パターンレイアウトイメージに沿った照射を行う工程、
(D)アルカリ性現像液による現像で犠牲膜パターンを形成する工程、
(E)得られた犠牲膜パターンに第2の高エネルギー線として、254nmの波長を含む紫外線の照射を行う工程、
(F)(E)工程に次いで、紫外線を照射した犠牲膜パターンを有する基板を100〜250℃で加熱する工程
を含み、(C)工程における第1の高エネルギー線の照射量が250mJ/cm2以下であり、(F)工程後の基板と犠牲膜との側壁角度が80°以上90°以下を保持していることを特徴とするマイクロ構造体用樹脂構造体の製造方法。
2.(C)工程の照射量を150mJ/cm2以下にする1のマイクロ構造体用樹脂構造体の製造方法。
3.側壁角度が85°以上90°以下である1又は2のマイクロ構造体用樹脂構造体の製造方法。
4.(1)成分の高分子化合物が下記一般式(1)で表され、重量平均分子量が1,000〜500,000である樹脂である1〜3のいずれかのマイクロ構造体用樹脂構造体の製造方法。
5.(A)工程におけるパターン形成性膜形成用組成物中に、(4)塩基性化合物を含む4のマイクロ構造体用樹脂構造体の製造方法。
6.(C)工程における第1の高エネルギー線が、200〜450nmの波長の紫外線である1〜5のいずれかのマイクロ構造体用樹脂構造体の製造方法。
7.(F)工程における加熱する工程で、2水準以上の保持温度を有し、少なくとも最も低温側の保持温度と最も高温側の保持温度の温度差が、50℃以上の差である加熱工程である1〜6のいずれかのマイクロ構造体用樹脂構造体の製造方法。
8.1〜7のいずれかの樹脂構造体に無機材料膜を形成し、残存する犠牲膜を除去し、空隙部を形成させるマイクロ構造体の製造方法。
N(X)n(Y)3-n (7)
ここで、式(8)〜(10)において、R300、R302、R305は炭素数1〜4の直鎖状又は分岐状のアルキレン基であり、R301、R304は水素原子、又は炭素数1〜20の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基であり、ヒドロキシ基、エーテル基、エステル基、又はラクトン環を1あるいは複数含んでいてもよい。R303は単結合、又は炭素数1〜4の直鎖状又は分岐状のアルキレン基であり、R306は炭素数1〜20の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基であり、ヒドロキシ基、エーテル基、エステル基、又はラクトン環を1あるいは複数含んでいてもよい。
(A)上記化学増幅ポジ型レジスト組成物(光パターン形成性膜形成用組成物)を用いて光パターン形成性犠牲膜として基板に塗布する工程
(B)光パターン形成性膜形成用組成物を塗布した基板を加熱する工程
(C)上記光パターン形成性犠牲膜に第1の高エネルギー線を用いて、パターンレイアウトイメージに沿った照射を行う工程
(D)アルカリ性現像液による現像で犠牲膜パターンを形成する工程
(E)得られた犠牲膜パターンに第2の高エネルギー線として紫外線の照射を行う工程
(F)基板を100〜250℃で加熱する工程
でマイクロ構造体用樹脂構造体を得ることができる。
(G)上記犠牲膜パターン上に無機材料膜を被覆、形成する工程
(H)無機材料膜の一部に犠牲膜パターンに通じる開口部を設ける工程
(I)上記開口部を通じて犠牲膜パターンを除去する工程
を経て、上記犠牲膜パターンの形状を持つ空間を有するマイクロ構造体を得ることができる。
そして、(I)の工程として、この開口部を通じて犠牲膜パターンは通常用いられているRFプラズマ法等のアッシング方法により、エッチング除去されることで犠牲膜パターンの形状を持つ空間が完成し、マイクロ構造体が得られる。
下記に示す繰り返し単位を有するベース樹脂(Polym−1,2)、下記式(PAG−1,2)で示される光酸発生剤、塩基性化合物として下記式(Amine−1)、界面活性剤としてX−70−093(信越化学工業株式会社製)を下記表1に示した配合量で、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)に溶解し、レジスト溶液を調製した後、0.5μmのメンブランフィルターで濾過した。得られたレジスト溶液を75mmシリコン基板上にスピンコートし[工程(A)]、ホットプレート上において、100℃で120秒間のソフトベークを行い、厚さ4.0μmのレジスト膜を形成した[工程(B)]。
比較例1〜5については、上記実施例1〜5について、現像後、UVキュアすることなく、オーブンで加熱を行い、電子顕微鏡S−4100により、その形状の確認を行った。
比較例6は、実施例1において、(F)工程のオーブン処理を50℃で60分間に設定した以外は同様に処理を行い、その形状を確認した。
なお、ウェハ等の基板の径又は面積が大きくなると、時間が大きくなりすぎ、スループットの低下を起こすので、好ましくない。
また、ウシオ電機株式会社製UVキュア装置によるUVキュア後、以下のオーブン条件で硬化条件を変更した以外は実施例1と同様に処理を行い、側壁形状の確認を行った。更にオーブンで250℃、30分間の熱処理を行い、側壁角度を確認した。
Claims (8)
- (A)(1)フェノール性水酸基の一部が酸によって脱離可能な保護基によって保護されている高分子化合物と、(2)光酸発生剤と、(3)有機溶剤とを含む光パターン形成性膜形成用組成物を用い、1〜30μmの膜厚を持つ光パターン形成性犠牲膜として基板に塗布する工程、
(B)光パターン形成性膜形成用組成物を塗布した基板を加熱する工程、
(C)上記光パターン形成性犠牲膜に第1の高エネルギー線を用いて、パターンレイアウトイメージに沿った照射を行う工程、
(D)アルカリ性現像液による現像で犠牲膜パターンを形成する工程、
(E)得られた犠牲膜パターンに第2の高エネルギー線として、254nmの波長を含む紫外線の照射を行う工程、
(F)(E)工程に次いで、紫外線を照射した犠牲膜パターンを有する基板を100〜250℃で加熱する工程
を含み、(C)工程における第1の高エネルギー線の照射量が250mJ/cm2以下であり、(F)工程後の基板と犠牲膜との側壁角度が80°以上90°以下を保持していることを特徴とするマイクロ構造体用樹脂構造体の製造方法。 - (C)工程の照射量を150mJ/cm2以下にする請求項1記載のマイクロ構造体用樹脂構造体の製造方法。
- 側壁角度が85°以上90°以下である請求項1又は2記載のマイクロ構造体用樹脂構造体の製造方法。
- (1)成分の高分子化合物が下記一般式(1)で表され、重量平均分子量が1,000〜500,000である樹脂である請求項1〜3のいずれか1項記載のマイクロ構造体用樹脂構造体の製造方法。
- (A)工程におけるパターン形成性膜形成用組成物中に、(4)塩基性化合物を含む請求項4記載のマイクロ構造体用樹脂構造体の製造方法。
- (C)工程における第1の高エネルギー線が、200〜450nmの波長の紫外線である請求項1〜5のいずれか1項記載のマイクロ構造体用樹脂構造体の製造方法。
- (F)工程における加熱する工程で、2水準以上の保持温度を有し、少なくとも最も低温側の保持温度と最も高温側の保持温度の温度差が、50℃以上の差である加熱工程である請求項1〜6のいずれか1項記載のマイクロ構造体用樹脂構造体の製造方法。
- 請求項1〜7のいずれか1項記載の樹脂構造体に無機材料膜を形成し、残存する犠牲膜を除去し、空隙部を形成させるマイクロ構造体の製造方法。
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