TW200534040A - Negative type resist composition - Google Patents
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Description
200534040 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關負型光阻組成物者。 【先前技術】 近年來在半導體元件及液晶顯示元件之製造中,由於 微影法技術的進步,而急速進行精細化。做爲滿足可使精 細尺寸之圖型重現的高解像性之條件的光阻材料之一,有 含有藉由酸之作用而使鹼可溶性改變的基底樹脂,與藉由 曝光產生酸之酸產生劑的化學增強型光阻組成物。化學增 強型光阻組成物中,有含有酸產生劑與交聯劑及基底樹脂 之鹼可溶性樹脂的負型、及含有酸產生劑與藉由酸之作用 增大鹼可溶性的樹脂之正型。 下述專利文獻1爲有關化學增強型之負型光阻組成物 者,例中有將含有聚(羥基苄基倍半矽氧烷)之樹脂組成 物,在加熱硬化的重氮醌、酚醛樹脂之層上成膜,形成光 阻層之方法的記載。 專利文獻1 :特開平5-249676號公報 【發明內容】 [發明所欲解決之課題] 關於光阻圖型之精細化,例如在磁性記錄媒體之領域 ,爲提高磁性記錄媒體之記錄密度,要求達成磁頭之精細 化。爲使磁頭精細化,形成含有縱橫比局之孤立線圖型、 -4- (2) (2)200534040 島狀圖型等孤立圖型的精細光阻圖型,藉此必要形成精細 之磁性膜圖型的技術。 爲對應於光阻圖型之精細化,例如雖有二層光阻法、 剝落法、電子線微影法等之提案,在可穩定形成縱橫比高 之精細光阻圖型,尤其是精細且縱橫比高之孤立圖型方面 ,期待開發具有適合之光阻特性的光阻。 上述專利文獻1上記載之負型光阻,有未曝光部份之 驗可溶性及曝光部份之驗不溶性不佳,溶解對比不充分之 問題,或有光阻圖型顯像時產生膨脹,造成光阻圖型之膜 減量的問題,在精細加工上極不適合。 本發明爲解決上述之課題,以提供能形成高縱橫比且 無膜減量之精細的光阻圖型之負型光阻組成物爲目的。 [課題之解決手段] 上述之課題能藉由以含有:具有下述一般式(I)所 示之構成單位(a 1 )與下述一般式(Π )所示的構成單位 (a2)之倍半矽氧烷樹脂(a),與藉由曝光產生酸之酸 產生劑成份(B ),及交聯劑成份(C ),爲特徵之負型光 阻組成物而解決。 (3)200534040
OH -{-Si〇3/2^— (式中,R1爲碳數1〜5之直鏈狀或支鏈狀的伸烷基。)
• · ·(π) 還有,本發明中所謂「構成單位」,係指構成聚合物 的單體單位之意。 又,「以電子線選擇性曝光」除以光罩介入採用電子 線照射以外,亦包含不使用光罩直接描繪之型態。 [發明之實施型態] 更詳細說明本發明如下。
本發明之負型光阻組成物含有:倍半矽氧烷樹脂(A )[以下亦稱(A )成份],與藉由曝光產生酸之酸產生劑 成份(B )[以下亦稱(B )成份],及交聯劑成份(C )。 如此之負型光阻組成物,於藉由曝光自(B )成份產 生酸時,該酸之作用在(A )成份與(C )成份之間引起交 -6 - (4) 200534040 聯,曝光部份成爲鹼不溶性。 < (A )成份> 倍半矽氧烷樹脂(A ),含有以該一般式(I )表示之 構成單位(a 1 ),與以該一般式(II )表示之構成單位( a2 )。 構成單位(al )中,從樹脂合成上而言,R1以碳數 1〜5之直鏈狀或支鏈狀的低級伸烷基爲宜,進而以碳數1〜3 之直鏈狀或支鏈狀的伸烷基更佳,以伸甲基最適合。羥基 之位置,爲鄰位、間位、或對位之任一種均可,以對位在 工業上較適合。 又,倍半矽氧烷樹脂(A ),除該構成單位(al )、 (a2)以外,另具有以下述一般式(III)表示之構成單位 (a3 )亦可。
OR3 -(-Si03/2^— 本發明中構成單位(a3 )並非必要,藉由含其能提升 解像性。此構成單位(a3 )與構成單位(a 1 )的啓始原料 相同之故,藉由抑制烷氧基之離解度能簡易導入。 (5) 200534040 該一般式(III )中,R2與R1同樣的,從樹脂合成上而 言以碳數1〜5之直鏈狀或支鏈狀的伸烷基爲宜,以碳數1〜3 之直鏈狀或支鏈狀的伸烷基更適合。R3以碳數1〜5之直鏈 狀或支鏈狀的低級烷基爲宜,以甲基最適合。又,-OR3之 連結位置,爲鄰位、間位、及對位之任一種均可,以對位 在工業上較適合。 此等構成單位之含有比例,以在構成單位(a 1 )爲 5 0〜95莫耳%,以60〜80莫耳%更佳,構成單位(a2 )爲 5〜40莫耳%,以1〇〜3 5莫耳。/〇更佳,構成單位(a3 )爲0〜20 莫耳%,以1〜10莫耳%更佳,之範圍選擇較爲適合。 (A )成份之重量平均分子量(Mw )沒有特別的限制 ,以1000以上15000以下之範圍者較適合。更適合之範圍 爲2000以上1 0000以下。該Mw過大時,對有機溶劑及顯像 液之溶解性惡化;過小時光阻圖型的剖面形狀有惡化之虞 〇 又,以重量平均分子量(Mw)除以數平均分子量( Μη )之値表示的分散度Mw/Mn,沒有特別的限制,以 1.0〜6.0較適合,以1.0〜2.0更佳。大於此範圍時,解像度 及圖型形狀有劣化之虞。 < (B )成份> 本發明中,(B )成份可採用已往之化學增強型光阻 組成物所使用的眾所周知之酸產生劑,沒有特別的限制。 如此之酸產生劑,目前有碘鏺鹽及鎏鹽等鎩鹽系酸產生劑 -8- (6) 200534040 、肟磺酸酯系酸產生劑、雙烷基或雙芳基磺醯基重氮甲院 類、聚(雙磺醯基)重氮甲烷類等重氮甲烷系酸產生劑、 亞胺基磺酸酯系酸產生劑、二硕系酸產生劑等各種各樣者 〇 鏺鹽系酸產生劑之具體例有,二苯基碘鑰之三氟甲烷 磺酸酯或九氟丁烷磺酸酯、雙(4-叔丁基苯基)碘鐵之三 氟甲烷磺酸酯或九氟丁烷磺酸酯、三苯基鎏之三氟甲烷磺 酸酯、其七氟丙烷磺酸酯、或其九氟丁烷磺酸酯、三(4-甲基苯基)鎏之三氟甲烷磺酸酯、其七氟丙烷磺酸酯、或 其九氟/ 丁院礦酸醋、—甲基(4 -翔基萘基)璧之三氣甲院 磺酸酯、其七氟丙烷磺酸酯、或其九氟丁烷磺酸酯、一苯 基二甲基鎏之三氟甲烷磺酸酯、其七氟丙烷磺酸酯、或其 九氟丁烷磺酸酯、二苯基-甲基鎏之三氟甲烷磺酸酯、其 七氟丙烷磺酸酯、或其九氟丁烷磺酸酯等等。其中以將氟 化烷基磺酸離子做爲陰離子之鐵鹽較爲適合。 肟磺酸酯系酸產生劑之具體例有,α ·(甲基磺醯氧 基亞胺基)-苯基乙腈、α-(甲基磺醯氧基亞胺基)-對-甲氧基苯基乙腈、α-(三氟甲基磺醯氧基亞胺基)-苯基 乙腈、α-(三氟甲基磺醯氧基亞胺基)-對-甲氧基苯基乙 腈、α-(乙基磺醯氧基亞胺基)-對-甲氧基苯基乙腈、 α-(丙基磺醯氧基亞胺基)-對·甲基苯基乙腈、α-(甲 基磺醯氧基亞胺基)-對-溴苯基乙腈、雙-〇-(正丁基磺醯 基)-α- 一》甲基乙—05等%。 其中以甲基磺醯氧基亞胺基)-對-甲氧基苯基乙 -9- (7) 200534040 腈、雙-〇-(正丁基磺醯基)-α -二甲基乙二肟較爲適合。 重氮甲烷系酸產生劑之中,雙烷基或雙芳基磺醯基重 氮甲烷類之具體例有,雙(異丙基磺醯基)重氮甲烷、雙 (對-甲苯磺醯基)重氮甲烷、雙(1,1-二甲基乙基磺醯基) 重氮甲烷、雙(環己基磺醯基)重氮甲烷、雙(2,4·二甲 基苯基磺醯基)重氮甲烷等等。 又,聚(雙磺醯基)重氮甲烷類有例如具有下述所示 之結構的1,3-雙(苯基磺醯基重氮甲基磺醯基)丙烷(化 合物A,分解點135°C ) 、1,4-雙(苯基磺醯基重氮甲基磺 醯基)丁烷(化合物B,分解點147°C ) 、:l,6-雙(苯基磺 醯基重氮甲基磺醯基)己烷(化合物C,熔點1 3 2 °C,分解 點145°C ) 、1,1〇-雙(苯基磺醯基重氮甲基磺醯基)癸烷 (化合物D,分解點147°C ) 、1,2-雙(環己基磺醯基重氮 甲基磺醯基)乙烷(化合物E,分解點1 4 9 °C ) 、1,3 -雙( 環己基磺醯基重氮甲基磺醯基)丙烷(化合物F,分解點 153°C) 、1,6-雙(環己基磺醯基重氮甲基磺醯基)己烷( 化合物G,熔點109°C,分解點122°C ) 、:l,l〇-雙(環己基 磺醯基重氮甲基磺醯基)癸烷(化合物Η,分解點1 1 6°C ) 等等。 -10- (8) 200534040
化合物A Ο Ν〇 Ο Ο Ν2 Ο
II ΙΓ II II ΙΓ II s一c一έ 一 (CH2)3 —s—ό 一έ
II II II II ο ο ο ο 化合物Β Ο No Ο Ο Ν2 ο
II ΙΓ II II ΙΓ II
S _ C 一 έ 一 (CHz )4 — έ 一 C 一 S II II II II ο ο ο ο
化合物C
化合物D ο- ο II s II ο ο II s- II ο Ν〇 Ο Ο ir ιι ιι C一合 _(CH2)6 —S II II o o N〇 Ο O ir ιι ιι C 一 S —(CH2 )i〇—S -II II o o
No O ir ιι c—s II o No 〇 ir ιι c—s II o
化合物E
o
No Ο O No ir ιι ιι ir ιι —c一έ 一 (CH2)2—έ一c一s II II II ο ο ο ο ,_, ^ ν2 ο ο ν2 / \ II ΙΓ II II ΙΓ < Vs-c—s-(ch2)3 -s-c- ο ο ο ο II S II ο 化合物6 ο ο II S- II ο Ο Ο No Ο II II ΙΓ II C —S-(CH2)6 -S —C —S II II II ο ο ο 化合物Η
Ο No Ο
II ΙΓ II S-(CH2)i〇-S-C-S II II II ο ο ο (9) (9)200534040 單獨使用一種酸產生劑,或兩種以上組合使用做爲( B )成份均可。 (B )成份之含量,對(A )成份100重量份爲0.5〜30 重量份,以1〜1 5重量份更適合。少於該範圔時,恐不能充 分形成圖型;超過該範圍時,難以獲得均勻之溶液,有成 爲儲存穩定性下降的原因之虞。 將肟磺酸酯系酸產生劑與重氮甲烷系酸產生劑組合使 用之情況,以質量比60 ·· 40〜95 ·· 5之範圍混合使用時,解 像性及光阻圖型的形狀良好之故較爲適合,尤其在80 : 20〜95 : 5之範圍混合使用最爲理想。 < (C )成份> 交聯劑成份(C )有通常做爲眾所周知的化學增強型 負型光阻之交聯劑所使用者,例如可由具有至少一個選自 羥基烷基或低級烷氧基烷基的交聯形成基者之中隨意選擇 ,沒有特別的限制。 如此之交聯架有例如在三聚氰胺、甲基胍胺、苯并鳥 糞胺、尿素、乙烯尿素、丙烯尿素、甘脲等含胺基化合物 中,將甲醛或甲醛與低級醇反應,以羥基甲基或低級烷氧 基甲基取代該胺基之氫原子的化合物;具體的有六甲氧基 甲基三聚氰胺、雙甲氧基甲基尿素、雙甲氧基甲基雙甲氧 基乙烯尿素、四甲氧基甲基甘脲、四丁氧基甲基甘脲等等 〇 其中尤其在尿素中,將甲醛或甲醛與低級醇反應,特 -12- 200534040 do) 別是碳數1〜4之低級醇,以羥基甲基或低級烷氧基甲基 特別是烷氧基之碳數1〜4的低級烷氧基甲基,取代該胺 之氫原子的化合物;例如雙甲氧基甲基尿素,對配合量 有大影響,可形成良好之圖型,能輕易調製負型光阻組 物,特別適合使用。 (C )成份可單獨使用,亦可兩種以上組合使用。 (C )成份之含量,對(A )成份100重量份,以3, 重量份較適合,以5〜20重量份更佳。(C )成份之量少 此時,不能進行充分之形成交聯,不能獲得良好的光阻 型。(C )成份多於該範圍時,光阻組成物於儲存中, 有產生顆粒等使經時的儲存穩定性及感度劣化之虞。 (B )成份與(C )成份之最適合的組合爲,(B ) 氟化烷基磺酸離子爲陰離子之鐵鹽與(C)甘脲系或三 氰胺系之交聯劑的組合,或(B )肟磺酸酯系酸產生劑 (c )乙烯尿素系之交聯劑的組合,或(B )肟磺酸酯系 產生劑與重氮甲烷系酸產生劑之混合物與(C )乙烯尿 系之交聯劑的組合。將該特定之(B )成份與(C )成份 合’可使光阻圖型無膜減量,能形成精細的圖型。 < (D )成份> 本發明之負型光阻組成物中’爲提升光阻圖型之形 、儲存經時穩定性,可另配合隨意成份之含氮有機化合 (D )[以下稱爲(D )成份]。 此(D )成份有各式各樣之提案’可隨意使用眾所 基 沒 成 50 於 圖 恐 以 聚 與 酸 素 組 狀 物 周 -13- (11) 200534040 知者,以胺、尤其是脂肪族仲胺或脂肪族叔胺較適合。 (D)成份之具體例有三甲胺、二乙胺、三乙胺、二 正丙胺、三正丙胺、三戊胺、三正庚胺、三正辛胺、二正 庚胺、二正辛胺、三正(十二烷基)胺等烷基胺、二乙醇 胺、三乙醇胺、二異丙醇胺、三異丙醇胺、二正辛醇胺、 三正辛醇胺等烷醇胺等等。其中以具有碳數7〜1 5之烷基的 脂肪族仲胺或叔胺較適合。具有碳數7〜1 5之烷基,能使該 脂肪族胺在形成的光阻圖型中難以擴散之故而均勻分佈。 本發明中以三正辛胺、三正(十二烷基)胺等烷基胺,更 爲適合。 此等可單獨使用,亦可兩種以上組合使用。 (D )成份,對(A )成份100重量份,通常以於 0.01〜5.0重量份之範圍使用。 < (E )成份> 又,藉由與該(D )成份配合能防止感度劣化;又, 爲提升光阻圖型形狀、儲存經時穩定性之目的,可另含有 隨意成份之有機羧酸或磷之氧(代)酸或者其衍生物(E )[以下稱爲(E )成份]。還有,(D )成份與(E )成份 倂用亦可,單獨使用任一種亦可。 有機羧酸以例如丙二酸、檸檬酸、蘋果酸、琥珀酸、 安息香酸、水楊酸等較適合。 磷之氧(代)酸或者其衍生物有,磷酸、磷酸二正丁 酯、磷酸二苯基酯等磷酸或如其酯之衍生物,膦酸、膦酸 -14 - (12) 200534040 二甲酯、膦酸二正丁酯、苯基膦酸、膦酸二苯基酯、膦酸 二苄基酯等膦酸或如其酯之衍生物,次膦酸、苯基次膦酸 等次膦酸及如其酯之衍生物等等,其中以膦酸較適合。 (E)成份以對(A)成份100重量份爲0.01〜5.0重量 份之比例使用。 <其他之隨意成份> 本發明之負型光阻組成物中,可另適量添加而含有所 期望之具混合性的添加物,例如改善光阻膜之性能的附加 樹脂;提升塗佈性之界面活性劑、增塑劑、穩定劑、著色 劑、防光暈劑等等。 <有機溶劑> 本發明之負型光阻組成物,可將該(A )成份、(B ) 成份、(C )成份等材料溶解於有機溶劑而製造。 有機溶劑只要能將所使用之各成份溶解而成均勻的溶 液即可,可適當選用已往化學增強型光阻之做爲溶劑的眾 所周知之隨意者的一種或兩種以上。 有機溶劑有例如7-丁內酯、丙酮、甲乙酮、環己酮 、甲異戊酮、2 -庚酮等酮類、乙二醇、乙二醇單乙酸酯、 二乙二醇、二乙二醇單乙酸酯、丙二醇、丙二醇單乙酸酯 、二丙二醇或二丙二醇單乙酸酯之單甲醚、單乙醚、單丙 酉迷、單丁醚或單苯基醚等多價醇類及其衍生物,二噁烷等 環式醚類,乳酸甲酯、乳酸乙酯(E L )、乙酸甲酯、乙酸 -15- (13) 200534040 乙酯、乙酸丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、甲氧基丙酸 甲酯、乙氧基丙酸乙酯等酯類等等。 此等有機溶劑可單獨使用,亦可兩種以上做爲混合溶 劑使用。 有機溶劑之使用量沒有特別的限制,以可塗佈於基板 等之濃度,因應塗佈膜厚適當設定即可,一般而言,光阻 組成物之固形份濃度爲2〜20重量。/〇,以5〜15重量%之範圍 更適合。 本發明之負型光阻組成物,適合使用於二層光阻法。 即,於具有:在支撐體上設置有機層,在該有機層上設置 光阻層之步驟;與使該光阻層圖型化之形成上部光阻圖型 的步驟;與將該上部光阻圖型做爲光罩,藉由施行乾式蝕 刻使該有機層圖型化之形成下部光阻圖型的步驟;以及將 該上部光阻圖型及下部光阻圖型做爲光罩,藉由施行鈾刻 以在該支撐體形成圖型(精細圖型)的步驟之二層光阻法 中,本發明之負型光阻組成物適合使用爲該光阻層的材料 〇 依本發明之負型光阻組成物,藉由二層光阻法形成之 精細圖型可獲得適合的光阻特性,防止膜減量,能穩定的 形成精細之孤立圖型。 又,本發明之負型光阻組成物,適合使用於具有將由 在磁性膜上形成之光阻圖型做爲光罩,藉由施行離子性蝕 刻使該磁性膜圖型化之步驟的磁性膜圖型形成方法。該磁 性膜圖型之形成方法,有在施行離子性蝕刻時直接於磁性 -16- (14) 200534040 膜上形成光阻圖型的方法,或於磁性膜與光阻圖型之間以 基底膜圖型介入的方法(剝落法等):本發明之負型光阻 組成物’任一種方法均適合使用。還有,前者之方法適合 於磁頭的寫入部(寫入用磁頭)之製造,後者之方法適合 於讀出部(讀出用磁頭)的製造。 然後本發明之負型光阻組成物,可穩定形成精細的孤 立線圖型,具有適合的光阻特性,同時在施行離子性蝕刻 之際,與磁性膜具有適度的蝕刻率差之故,可防止膜減量 ,能形成高縱橫比之光阻圖型。因此,能實現磁性膜圖型 之精細化。 本發明之負型光阻組成物於248nm具有感度之故,能 以KrF激發雷射曝光,同時於電子線亦具有感度,亦適合 使用於電子線微影法。即,本發明之負型光阻組成物,適 合使用於具有對光阻層藉由電子線施行選擇性曝光之步驟 的光阻圖型形成方法。 電子線微影法中,有加速電壓2〜5 kV程度之低加速電 子線微影法,與加速電壓30〜100kV程度之高加速電子線微 影法,分別以光罩介入照射電子線之方法,與不使用光罩 直接描繪之方法。本發明之負型光阻組成物,任一種方法 均適合使用。 使用本發明之負型光阻組成物,藉由採用電子線選擇 性曝光,能效率良好且穩定的形成精細之孤立線圖型及島 狀圖型等孤立圖型。即,對應於使用正型光阻形成孤立圖 型時,對該孤立圖型之形成部位的周邊部全區域必要施行 -17- (15) 200534040 電子線描繪;使用負型光阻時,僅在孤立圖型的形成部位 施行電子線描繪即可之故,能縮短完成描繪所需要的時間 。藉此能提升製造步驟之通過量。 又,使用高加速電子線微影法時,藉由穿透光阻膜聚 集之電子的影響(反向散射),至顯像時不溶之部位爲止 呈現接受電子線照射之狀態。 此時,正型光阻之溶解特性不穩定,有產生光阻圖型 之膜減量等的情況;本發明之負型光阻組成物,電子線照 射部份係不溶化之故,能避免如此之由於反向散射造成的 光阻圖型之膜減量等不適合的情況。 依本發明之負型光阻組成物,無損於做爲負型之優點 ,可獲得良好之光阻特性,能達成光阻圖型的精細化。獲 得如此之效果料必係成爲基底樹脂的(A )成份,以具有 該(al)單位與該(a2)單位之共聚物所構成。 <二層光阻法> 將使用本發明之負型光阻組成物,藉由二層光阻法形 成光阻圖型之方法的實施型態說明如下。 首先,在支撐體上形成有機層。 支撐體沒有特別的限制,可使用已往眾所周知者,例 如電子零件用之基板,或於此形成所定之配線圖型者等。 基板有例如矽晶圓、銅、鉻、鐵、鋁等金屬製之基板,及 玻璃基板等等。配線圖型之材料可使用例如銅、鋁、鎳、 金等。 -18- (16) 200534040 有機層,係對曝光後顯像之際所使用的鹼顯像液爲不 溶性,且能以已往之乾式蝕刻法蝕刻的有機膜所成。 形成有機層之有機膜材料,不一定必要如形成於上之 光阻層的感光性。可使用半導體元件或液晶顯示元件之製 造中,一般做爲底材使用之光阻材料或樹脂材料。 又,該有機層以能藉由氧氣電漿進行蝕刻之材料較適 合。 如此之材料,容易藉由氧氣電漿施行蝕刻同時對後步 驟矽基板等的蝕刻中所使用之氟化碳系氣體的耐性強勁之 故,以使用至少一種選自酚醛樹脂、丙烯酸樹脂及可溶性 聚醯亞胺做爲主成份者較適合。其中以使用酚醛樹脂,及 支鏈上具有脂環式部位或芳香族環之丙烯酸樹脂,價格便 宜且一般普遍使用,對後步驟的乾式蝕刻耐性優越,較爲 適合。 酚醛樹脂可使用市售者,尤其是重量平均分子量( Mw)爲5 000〜5 0000,以8000〜3 0000更佳,且分子量5 00以 下,以20 0以下更佳,低分子量成份的含量在凝膠滲透色 譜法中爲1重量%以下,以0.8重量%以下更佳之酚醛樹脂更 爲適合。低分子量成份之含量愈少愈適合,以0重量%最佳 〇 於此所謂「分子量5 00以下之低分子量成份」,係指 藉由以聚苯乙烯爲標準之GP C法分析時,檢測出分子量 500以下之低分子部份。「分子量500以下之低分子量成份 」包含未聚合之單體及聚合度低者,例如分子量亦相異之 -19- (17) 200534040 苯酚類2〜5分子與醛類的縮合物等。 分子量500以下之低分子量成份的含量(重量% ),將 藉由此G P C法分析之結果,做成橫座標爲部份之編號,縱 座標爲濃度的圖表;藉由求出對全曲線下之面積’分子量 5 0 0以下之低分子部份的曲線下面積之比例(% )而測定。 藉由該有機膜材料之酚醛樹脂的Mw在5 0000以下,使 對具有精細之凹凸的基板之埋塡特性優異;又藉由Mw在 5 0 00以上,對氟化碳系氣體等之蝕刻耐性優越,極爲適合 〇 又,藉由分子量500以下之低分子量成份的含量爲1重 量%以下,使對具有精細之凹凸的基板之埋塡特性優越。 藉由減少低分子量成份之含量使埋塡特性眞越的理由雖不 十分淸楚,推測係分散度減小之故。 形成該有機膜之丙烯酸樹脂,可使用光阻組成物中一 般所使用者,例如含有由具有醚鍵之聚合性化合物所衍生 的構成單位,與由具有羧基之聚合性化合物所衍生物的構 成單位之丙烯酸樹脂等。 形成該有機膜之可溶性聚醯亞胺,係藉由如上所述之 有機溶劑可成爲液狀的聚醯亞胺。 該有機層可將形成其之材料的溶液,以旋轉器等塗佈 ,在適合之200〜3 00 °C,30〜3 00秒,以60〜180秒更佳的加 熱條件下進行加熱處理而形成。 其次,以旋轉器將本發明之負型光阻組成物塗佈於有 機層上,在70〜150 °C之溫度條件下,以80〜140 °C下更佳, -20- (18) (18)200534040 施行0.5〜60分鐘之預熱,以40〜180秒更佳,以60〜90秒最 適合,形成光阻層,即得光阻層合物。 該光阻層合物中,上部光阻層及下部之有機層的厚度 ,從考慮目標之光阻圖型的縱橫比,與有機層之乾式蝕刻 所需要的時間之通過量的平衡而言,總厚度以1 5 μηι以下 較適合,以6 μηι以下更佳。總厚度之下限値沒有特別的限 制,以0.3 μιη以上較適合,以0.35 μπι以上更佳。 上部光阻層之厚度以30〜5 00nm較適合,以50〜3 00nm 更佳。藉由光阻層之厚度在此範圍內,能以高解像度形成 光阻圖型,有獲得對乾式蝕刻之充分耐性的效果。 下部之有機層的厚度以1〇〇〜HOOOnm較適合,以 3 0 0〜5 0 0 Onm更佳。藉由有機層之厚度在此範圍內,可形成 高縱橫比之光阻圖型,能確保在基板蝕刻時之充分蝕刻耐 性等之效果。 還有,在有機層與光阻層之間設置有機系或無機系之 防反射膜亦可。 其次,對所得之光阻層合物施行選擇性曝光。曝光所 使用之光源,爲達成精細化以電子線較適合,KrF激發雷 射、ArF激發雷射、F2雷射、EUV (極紫外線)、VUV ( 真空紫外線)、X射線、軟X射線等放射線亦適合使用。 使用電子線時,以使用低加速電子線更爲適合,具體 的,使用光罩之低加速電壓電子束方式的投射微影( LEEPL)等適合使用。 接著,選擇性曝光後,施行於70〜13 0°C之溫度條件下 -21 - (19) 200534040 40〜180秒、以60〜90秒更適合的曝光後加熱(peb)。 接著,使用鹼顯像液例如0 · 0 5〜1 0重量。/〇,以〇 . 〇 5〜3重 量%更適合之四甲基銨氫氧化物水溶液,將其施行顯像處 理。其後藉由進行適當之洗淨處理、乾燥處理等,使上部 之光阻層圖型化,形成上部光阻圖型。 其次’將所得上部光阻圖型做爲光罩圖型,進行有機 層之乾式蝕刻,於該有機層形成下部光阻圖型。 乾式蝕刻之方法可使用順流蝕刻或化學乾式蝕刻等化 學蝕刻;測射蝕刻或離子束蝕刻等物理蝕刻;RIE (反應 性離子蝕刻)等化學•物理蝕刻等眾所周知的方法。 一般最普遍使用的乾式蝕刻爲平行平版型RIE。此方 法中,首先將光阻層合物置入RIE裝置之小室中,導入必 要之蝕刻氣體。在小室內與上部電極平行配置之光阻層合 物的固定夾施加高頻率電壓時,氣體即電漿化。電漿中存 在正•負之離子或電子等電荷微粒、中性活性種等。此等 蝕刻種吸附於下部有機層時,引起化學反應,反應生成物 自表面脫離排出於外部,進行蝕刻。 蝕刻氣體有氧氣、二氧化硫等;藉由氧氣電漿蝕刻解 像度高,本發明之(A )成份對氧氣電漿之耐蝕刻性高, 以一般普遍採用等之理由,使用適合之氧氣。 如此進行可獲得上部光阻圖型與下部光阻圖型層合的 光阻圖型之故,藉由以其做爲光罩進行蝕刻,在支撐體上 形成精細圖型。 此時之鈾刻法,以採用使用鹵素系氣體之蝕刻法較爲 - 22- (20) 200534040 適合。 依如此之光阻圖型的形成方法,首先藉由通常之微影 法僅使上部之光阻層曝光•鹼顯像,形成上部光阻圖型後 ’將該上部光阻圖型做爲光罩,藉由有機層之乾式蝕刻, 光阻層之圖型(上部光阻圖型)複製於有機層。其結果, 圖型無倒塌之情況,能形成高縱橫比之光阻圖型。 又,使用下部之有機層與上部之光阻層層合的層合物 形成光阻圖型之故,形成縱橫比高之圖型時,亦能使光阻 層薄膜化。一般而言,藉由使光阻層薄膜化能提升解像性 之另一方面,線邊緣粗糙度或通孔圖型之邊緣粗糙度(總 稱爲邊緣粗糙度)有顯著形成的傾向;本發明中構成光阻 層之光阻組成物,薄膜化時亦能獲得適合的鹼溶解性之故 ,能減少邊緣粗糙度之產生。 <磁性膜圖型形成方法(1 ) > 使用本發明之負型光阻組成物,形成磁性膜圖型之方 法的第一實施型態,將採用剝落法形成磁頭之讀出部的方 法參照圖1 A〜圖1E說明如下。 首先,如圖1A所示,將磁性膜2,層合於基板1之上, 更於其上形成底材膜3 ’。 基板1沒有特別的限制,可使用矽晶圓等。基板1例如 使用六甲基二矽胺烷(HMDS )等矽烷偶合劑進行表面改 性處理亦可。 基板1上磁性膜2,中所使用之磁體爲眾所周知的慣用 -23- (21) 200534040 者即可,例如可使用含有Ni、Co、Cr、Pt等元素者,單獨 使用亦可,將數種磁體層合於基板上使用亦可。磁性膜2 ’ 之膜厚,以形成100〜lOOOnm之程度較爲適合。 形成磁性膜2 ’上的底材膜之材料沒有特別的限制。其 中,鹼可溶性之材料有例如由西普雷公司製之聚甲基戊二 (酸)醯亞胺(簡稱PMGI )所成之塗佈液等。鹼不溶性 之材料可使用由已往做爲下層防反射膜(BARC )所使用 之材料所成的塗佈液,如上所述對曝光後顯像之際所使用 的鹼顯像液爲不溶性且能以已往之乾式鈾刻法蝕刻的有機 膜等。將由該材料所成之塗佈液以旋轉塗佈器塗佈,經乾 燥形成底材膜3’。底材膜3’之厚度爲3 00〜1 4000nm,以 400〜5 000nm較適合。 接著,以旋轉塗佈器將本發明之負型光阻組成物塗佈 於底材膜3’上,藉由預熱(PAB處理)形成光阻膜4’。預 熱條件隨組成物中各成份之種類、配合比例、塗佈膜厚等 而異,通常爲70〜150 °C之條件下,以80〜140 °C更佳, 0.5〜60分鐘,以40〜180秒更佳,以60〜90秒最適合。光阻 膜4’之厚度爲3 00nm以下,以50〜200nm更適合。 接著,對光阻膜4 ’以光罩圖型介入施行選擇性曝光。 曝光所使用之光源,爲達成精細化以電子線較適合,KrF 激發雷射、ArF激發雷射、F2激發雷射、EUV (極紫外線 )、νυν (真空紫外線)、X射線、軟X射線等放射線亦適 合使用。 接著,於選擇性曝光後,施行曝光後加熱(PEB )。 -24- (22) 200534040 該PEB步驟中之加熱條件,隨組成物中各成份之種類、配 合比例、塗佈膜厚而異,通常爲70〜13 0°C、以80〜12 0°C更 佳,40〜180秒鐘,以60〜90秒鐘更佳。 接著,使用鹼顯像液例如〇.〇 5〜10重量%,以0.0 5〜3重 量%更適合之四甲基銨氫氧化物水溶液,將其施行顯像處 理。其後藉由進行適當之洗淨處理,乾燥處理等,藉由鹼 顯像去除光阻膜4 ’之未曝光部份,即得光阻圖型4。此際 ,使用鹼可溶性之底材膜時,位於光阻膜4 ’的鹼顯像液部 份之下的底材膜3’亦同時藉由鹼顯像液而顯像,該底材膜 3 ’的鹼可溶性比光阻膜4 ’高之故,鹼顯像之結果如圖1 B所 示,獲得由狹窄底材膜3’之圖型(底材膜圖型)3,與比 其寬廣的光阻膜4 ’之光阻圖型4所成的剖面毽子板狀之剝 落用圖型5。顯像時間雖可依能獲得所期望之光阻圖型形 狀而設定,但時間過短時圖型成拉尾狀,於未曝光部份或 其他部份造成溶解餘渣,時間過長時引起膜減量之故,以 2 5〜1 80秒之範圍內較適合,以30〜120秒之範圍內最理想。 又,使用鹼不溶性之底材膜時,以光阻圖型4做爲光 罩,而將底材膜3 ’過蝕刻,獲得如圖1 B所示之由狹窄底材 膜3’之圖型(底材膜圖型)3,與比其寬廣的光阻膜4’之光 阻圖型4所成的剖面毽子板狀之剝落用圖型5。 以如此之剝落用圖型5做爲光罩,施行離子性蝕刻; 藉此,如圖1 C所示,圖型5之周圍的磁性膜2 ’被蝕刻,在 圖型5之下與其周圍形成磁性膜圖型2。離子性蝕刻以離子 銑劑較適合使用。 -25- (23) 200534040 接著,藉由施行濺鍍,如圖1 D所示,$ 磁性膜圖型2之周圍的基板1之上形成電極膜^ 其後,使用鹼可溶性之底材膜時,再度 將底材膜圖型3溶解。使用鹼不溶性之底材 對磁性膜無不良影響之方法,沒有特別的限 離液或氧氣電漿硏磨等眾所知周知的方法。 阻膜4’之光阻圖型4,如圖1E所示,可獲得E 於其上之所定寬度的磁性膜圖型2,及形成 極膜6所成的磁頭之讀出部1 〇。 依本實施型態,藉由使用本發明之負型 顯像時可獲得適合之溶解特性,可獲得與底 選擇比之故能使光阻膜薄膜化,能形成精細 。又,如此而得之剝落用圖型,光阻圖型部 爲矩形性高的良好者,難以產生圖型倒塌,角 尤其本發明之負型光阻組成物,使用電 性曝光,適合於形成孤立線圖型’在使用電 驟通過量亦良好。因此,能適應於磁頭之讀 ,有助於磁性記錄媒體之高密度化。 <磁性膜圖型形成方法(2 ) > 使用本發明之負型光阻組成物’形成磁 法的第二實施型態,將採用二層光阻法形成 的方法參照圖2A〜圖2D說明如下。 首先,如圖2 A所示,將磁性膜1 1 ’層合 E圖型5之上與 6 〇 使用鹼顯像液 膜時,只要爲 制,可使用剝 藉此,去除光 &基板1與形成 於其周圍之電 光阻組成物, 材膜之蝕刻的 之剝落用圖型 份之剖面形狀 痒像性優異。 子線施行選擇 子線之曝光步 出部的精細化 性膜圖型之方 磁頭之寫入部 於基板1 ’之上 -26- (24) 200534040 基板1 ’及磁性膜1 1 ’,與上述磁性膜圖型形成方法(1 )相同。 接著,藉由旋轉塗佈器將由磁性膜圖型形成方法(1 )記載之鹼不溶性的材料所成之塗佈液塗佈於磁性膜1 1 ’ 上,經乾燥形成底材膜12’。底材膜12’之厚度爲 100〜1 4000nm,以 3 00〜5 OOOnm更適合。 接著,以旋轉器等將本發明之負型光阻組成物塗佈於 底材膜12’上後,藉由預熱(PAB處理)形成光阻膜14’。 預熱條件與上述磁性膜圖型形成方法(1 )相同。 光阻膜14’之厚度爲30〜500 nm,以50〜300nm更適合。 接著,對光阻膜1 4 ’以光罩圖型介入施行選擇性曝光 。曝光所使用之光源,爲達成精細化以電子線較適合, KrF激發雷射、ArF激發雷射、F2激發雷射、EUV (極紫外 線)、VUV (真空紫外線)、X射線、軟X射線等放射線亦 適合使用。使用電子線時,尤其以使用高加速電子線更適 合。 接著,於選擇性曝光後,施行曝光後加熱(PEB ), 及鹼顯像處理,進而適當進行洗淨處理、乾燥處理。藉此 ,如圖2B所示,藉由鹼顯像去除光阻膜14’之未曝光部份 ,即得光阻圖型1 4。顯像時間雖可依能獲得所期望之光阻 圖型形狀而設定,但時間過短時圖型成拉尾狀,於未曝光 部份或其他部份造成溶解餘渣’時間過長時引起膜減量之 故,以25〜180秒之範圍內較適合’以30〜120秒之範圍內最 -27- (25) 200534040 理想。 以如此而得之光阻圖型1 4做爲光罩,將底材膜1 2 ’飩 刻,形成如圖2 C所示之底材膜圖型1 2。接著,以光阻圖型 1 4與底材膜圖型1 2之層合物做爲光罩,施行離子性蝕刻, 進行磁性膜1 1 ’之圖型化,使用剝離液或氧氣電漿硏磨等 眾所周知的方法。去除光阻圖型1 4與底材膜圖型1 2,即得 如圖2D所示之磁性膜圖型1 1。離子性蝕刻以離子銑劑較適 合使用。 在將底材膜1 2 ’触刻之際,獲得於其上層之光阻圖型 14與底材膜12’的蝕刻選擇比之故,能使由光阻圖型14與 底材膜圖型1 2之層合物所成的圖型之縱橫比提高。 尤其在離子性鈾刻時,藉由設計光阻圖型14與底材膜 圖型1 2之蝕刻率,與磁性膜1 1 ’之蝕刻率的適當差,如圖 2D所示,可形成精細且縱橫比高之磁性膜圖型1 1。使用該 精細且縱橫比高之磁性膜圖型,能圖謀磁性記錄之高密度 化,極爲適合。 如上述之進行,可獲得由基板1 ’與形成於其上之所定 寬度的磁性膜圖型1 1所成之磁頭的寫入部。 依本實施型態,藉由使用本發明之負型光阻組成物, 可形成精細且縱橫比高之磁性膜圖型。 又,本發明之負型光阻組成物,使用電子線施行選擇 性曝光,適合於形成精細之孤立線圖型,在使用電子線之 曝光步驟通過量亦良好。因此,能適應於磁頭之寫入部的 精細化,有助於磁性記錄媒體之高密度化。 -28- (26) 200534040 還有,上述實施型態已就一般磁頭之製造詳細說明’ 本發明中如此之負型光阻組成物亦適合使用於MRAM ( Magnetic Random Access Memory ) 、 MEMS ( Micro
Electro Mechanical Systems)、垂直磁頭等之製造。 【實施方式】 [實施例] | 以實施例更詳細說明本發明如下;本發明之範圍並不 限定於此等實施例。 <倍半矽氧烷樹脂之合成例> [合成例1] ’ 在具備攪拌器、回流冷卻器、滴液漏斗、及溫度計之 500ml三口燒瓶中,加入碳酸氫鈉ι·〇0莫耳(84.〇g),與 水400ml,接著以2小時由滴液漏斗滴加將對-甲氧基苄基 φ 三氯矽烷〇·36莫耳(92.0g )與苯基三氯矽院〇14莫耳( 29.6g )溶於二乙醚100ml之溶液後,回流丨小時。反應完 成後’以一乙醚將反應生成物萃取,減壓自萃取液觀去二 乙醚。 於如此而得之水解生成物中加入〗〇重量%氫氧化鉀水 溶液,藉由在200 °C下加熱2小時,即製得由對-甲氧基爷 基倍半砂氧院72莫耳。/◦’與苯基倍半矽氧烷28莫耳%所成 之共聚物Ai ( 64.4g)。 其次’將此共聚物Al溶解於乙腈15〇1111中,於其中加 -29- (27) 200534040 入三甲基甲矽烷基碘0.4莫耳(80.0g),在回流下攪拌24 小時後,加入水50ml,再於回流下攪拌12小時進行反應。
冷卻後’以亞硫酸氫鈉水溶液將游離碘還原,其後使有機 層分離,餾去溶劑。以丙酮與正己烷將餘留物再沈澱,藉 由減壓加熱乾燥,即製得由對-羥基苄基倍半矽氧烷70莫 耳%與苯基倍半矽氧烷30莫耳%所成之共聚物A2 ( 39.0g ) 。將其做爲倍半矽氧烷樹脂(X1 )。該(X1 )以下述化 學式(IV)表示。式中之X: y = 30莫耳%: 70莫耳%,重量 平均分子量爲1 0000,分散度(Mw/Mn )約爲1 .5。
OH
-30- (28)200534040
OH
+Si0 ‘ • · · (v) [實施例1 :二層光阻法] 將下述之(A )成份、(B )成份、(C )成份、(D )成份、及(E)成份均勻溶解於丙二醇單甲醚乙酸酯( 固形份濃度爲3.5重量% ),調製成負型光阻組成物。 (A )成份,使用該合成例1所得之倍半矽氧烷樹脂( XI ) 100重量份。 (B)成份,使用三苯基鎏三氟甲烷磺酸酯10重量份 C )成份,使用下述化學式(1 )表示之交聯劑1 0重 份。 (〇 ) 成份,使用三辛胺0.8重量份。 (E) 成份,使用水楊酸0.3 2重量份< Ο U 〇
MeO ^ N^OMe 0 OMe ‘OMe
MeO^N N^OMe )( MeO^ II MeO OMe 〇 MeO^ ⑴ ⑵ ⑶ -31 - (29) 200534040 (式中,Me爲甲基。) 以旋轉器將做爲下部有機層材料之酚醛樹脂(東京應 化工業股份有限公司製,製品名:TBLL-100 )塗佈於8英 吋矽基板上,於23 0 °C施行90秒之加熱處理,形成膜厚 420nm之有機層(底材膜)。 使用旋轉器將事先調製之負型光阻組成物塗佈於該有 機層上,施行於90°C 90秒之預熱處理(PAB處理),藉 由乾燥形成光阻層,進而形成光阻層合物。製作上部光阻 層的厚度爲50nm,與100nm之兩種。 接著,使用設定於加速電70kV之電子線描繪裝置(曰 立公司製,製品名:HL- 800D ),對該光阻層進行描繪。 接著,以110°C90秒之條件施行曝光後加熱.處理(PEB );進而以23°C 2.38重量%四甲基銨氫氧化物水溶液進行 60秒之顯像處理。其後,以純水洗淨30秒,施行甩脫乾燥 後,藉由100 °C 60秒之加熱乾燥,形成上部光阻圖型。 以此上部光阻圖型做爲光罩,使用高真空RIE裝置( 東京應化工業公司製),藉由施行氧氣電漿鈾刻,使下部 有機層圖型化,形成下部圖型。 上部光阻層之厚度爲5〇m或lOOnm的任一種時’在線 與空間圖型(L/S )之解像度均爲50nm,在孤立線圖型( Iso-Line )之解像度均爲70nm。又,光阻圖型亦均無膜減 量。 還有,膜厚爲5 0 η m /1 0 0 n m時,固形份濃度分別調整爲 3.5重量%/5重量%。 •32- (30) 200534040 [實施例2 :單層光阻] 以旋轉器將與實施例1相同之負型光阻組成物塗佈於 預先以HMDS施行表面改性處理的8英吋矽晶圓上,進行9〇 °C 9 0秒之P A B處理,藉由乾燥形成光阻層。製作光阻層 厚度爲100nm,與200nm之兩種。 接著’使用設定於加速電壓70kV之電子線描繪裝置( φ 日立公司製,製品名:HL-800D ),對該光阻層進行描繪 〇 然後,與實施例1同樣的進行,經PEB處理、顯像處 理、洗淨、甩脫乾燥、及加熱乾燥,形成光阻圖型。 光阻層之厚度爲lOOnm或200nm的任一種時,在線與 空間圖型之解像度均爲50nm,在孤立線圖型之解像度均爲 7 Onm。又,光阻圖型亦均無膜減量。 還有,膜厚爲l〇〇nm/200nm時,固形份濃度分別調整 φ 爲5重量%/1 5重量%。 [實施例3〜24、比較例1] 如下述表1所示,調製負型光阻組成物;實施例3、5 、7、9、11、13、15、17、19、21及 23 使用與實施例 1相 同之方法進行。又,實施例4、6、8、10、12、14、16、 18、20、22、24及比較例1使用與實施例2相同之方法進行 。實施例1〜24之條件及評估結果如表2、表3所示。 又,表中並未記載,實施例1〜24之光阻圖型均無膜減 -33- (31) 200534040 還有,表1中之PAG 1爲三苯基鎏三氟甲烷磺酸酯、 PAG 2爲三苯基鎏九氟丁烷磺酸酯、PAG 3爲雙_0-(正丁 基磺醯基)-α -二甲基乙二肟、PAG 4爲雙(環己基磺醯 基)重氮甲烷、化學式(1 )〜(3 )分別爲以該[化7]之化 學式(1)〜(3)表示的化合物、PM爲丙二醇單甲醚乙酸 酯、PE爲丙二醇單甲醚。 又,表2及表3中,L/S爲在線與空間圖型之解像度Iso-Line爲在孤 立線圖 型之解 像度。
-34- (32) 200534040 【1¥ (E洧機羧酸 水楊酸 (0.32重量份) 水楊酸 (0.32重量份) 水楊酸 (〇·32重量份) 水楊酸 (0.32重量份) 水楊酸 ^0.32重量份) 水楊酸 (0.32重量份) 水楊酸 (0.32重量份) 水楊酸 (0.32重量份) 水楊酸 (0.32重量份) 水楊酸 (0.32重量份) 水楊酸 (0.32重暈份) 水楊酸 (Ό.32雷量份) 水楊酸 (〇·32重量份) (D)含氮有機化合物 三辛胺 (0.8重量份) 三辛胺 (0.8重量份) 三辛胺 (0.8雷量份) 三辛胺 (0.8重量份) 三辛胺 (0.8雷量份) 三辛胺 (0.8重量份) i 三辛胺 丨(0.8重量份) 三辛胺 (0.8重量份) 三辛胺 (0.8重量份) 三辛胺 (〇·8重量份) 三辛胺 (0.8重量份) 三辛胺 (0.8重量份) 三辛胺 (0.8重量份) 有機溶劑 PM/PE=3/7 PM/PE=3/7 PM/PE=3/7 g ΡΜ/ΡΕ=3/7 PM/PE=3/7 PM/PE=3/7 PM/PE=3/7 (C)交聯劑 化學式⑴ (10重量份) 騰_ 化學式(3) (10重量份) 化學式⑴ (10重量份) 化學式(2) (7.3重量份) 化學式(3) (10重量份) 丨化學式⑴ (12重量份) 化學式(2) (7.3重量份) I化學式(3) | (10重量份) 化學式⑴ (10重量份) 化學式(2) (7.3重量份) S雜1 翠2 化學式(2) (7.3重量份) (B)酸產生劑 PAG1 (10重量份) PAGl (10重量份) PAG1 (10重量份) PAG2 (10重量份) PAG2 (10重量份) PAG2 ! (ίο重量份) 1_ PAG3 (10重量份) PAG3 (10重量份) PAG3 (10重量份) PAG3:PAG4 =95:5(10重量份) PAG3-.PAG4 =95:5(10重量份) PAG3.PAG4 =95:5(10重量份) PAG3 (10重量份) (A)樹脂 棚旨1 (100重量份) 樹脂1 (100重量份) 樹脂1 (100重量份) 樹脂1 (100重量份) 樹脂1 (100重量份) 樹脂1 (100重量份) 樹脂1 (100重量份) | 樹脂1 (100重量份) 丨棚旨1 ! (1〇〇雷量份) 樹脂1 j (100重量份) 樹脂1 (100重量份) 樹脂1 (100重量份) 樹脂2 (1〇〇重量份) * 1 實施例1〜2 實施例3〜4 實施例5〜6 實施例7〜8 實施例9〜10 實施例11〜12 實施例13〜14 實施例15〜16 實施例17〜18 實施例19〜20 實施例21〜22 實施例23〜24 比較例1 -35- (33) 200534040
<υ 1 I I I I I I I I I I I 1 1 ο 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 C/D 1 I I I 画 1 I I I I 1 1 ΡΕΒ 〇 ON 〇 ON 〇 〇\ 〇 OS 〇 ο 〇 Os 〇 〇\ 〇 On 〇 ON 〇 〇\ 〇 OS 〇 ON 〇 OS P P P P P P P P P P P P P ο ^-Η 〇 r-H 〇 r-H 〇 〇 〇 r-H 〇 r-H 〇 r-H 〇 r-H 〇 ^-H 〇 〇 〇 τ-Η ΡΑΒ Ο 〇\ 〇 ON 〇 CTs 〇 〇\ 〇 〇\ 〇 ON 〇 Os 〇 ON 〇 as 〇 〇 ON 〇 ON 〇 〇\ Ρ Ρ P P P P 。〇 Ρ Ρ P P P P 光阻膜厚 (nm) 100/200 1 50/100 1 100/200 50/100 100/200 50/100 100/200 1 50/100 1 100/200 50/100 100/200 50/100 100/200 下層膜 (nm) 1 i 1 画 i 1 1 寸 I 1 1 漏 1 1 寸 醒 丽 醒 醒 醒 画 丽 國 囫 醒 醒 國 國 nig mg κ < mg K K Κ < K inS K t7 t7 t7 〇〇 〇〇 〇〇 〇〇 00 〇〇 〇〇 钵 00 〇〇 钵 00 脒 00 00 〇〇 Ϊ (N m 5 ^Τ) m VO 匡 卜 00 cs m 〇 Ϊ r*H r-H (N m r—Η 習 撰 撰 ㈣ 辑 捱 潠 鹣 U U * U U U IK U W U {_ -36- (34) 200534040
(υ a • f-H i I 1 i I I 1 I 1 I 1 Μ ΠΠ mE mM k O 〇 〇 ο 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 OO i I 1 1 I I I 1 1 變 1 g IW 念 PEB O ON \ 〇 ON 〇 as ο ο 〇 〇\ 〇 On 〇 〇 ON 〇 〇\ 〇 ON 〇 ο ON P P P Ρ P P Ρ P P P P Ρ o 〇 Η 〇 ο r-H 〇 T—H 〇 〇 Τ~Η 〇 ^-H 〇 r-H 〇 1—( 〇 r-H ο r-H 念 念 PAB o o 〇 On 〇 C\ ο 〇\ 〇 〇\ 〇 〇 On 〇 ON 〇 ON 〇 〇 〇\ Ο On P P P Ρ P P P P Ρ P P Ρ 冢 g 阻膜厚 (nm) ίΟ/100 〇 | 〇 i0/100 ο § ο ίΟ/ΙΟΟ 100/200 ίΟ/ΙΟΟ 〇 § 〇 ί0/100 100/200 ί0/100 Ο r-H Τ"·Η V) τ-Η ν) V) V } ν ) 下層膜 (nm) 1 1 1 1 1 1 寸 1 寸 1 § 1 1 寸 1 1 國 画 s 丽 國 國 醒 匪 Μ 丽 醒 國 K mg mg mg nig < mg Dig mg K Κ mg 钵 00 〇〇 00 00 00 〇〇 00 00 00 00 00 〇〇 寸 'Ο 卜 00 Os τ-Ή 匡 Ϊ i 5 ί ㈣ 辑 堤 辑 键 習 辑 撰 IK {_ W U 1¾ IK 佩 佩 U 1« -37- (35) 200534040 由此等實施例之結果可確認’依本發明之負型光阻能 形成精細的光阻圖型,尤其是能形成精細之孤立線圖型。 因此,採用上述磁性膜圖型形成方法’能以本發明之負型 光阻組成物形成精細的磁性膜圖型之故’可以使磁頭精細 化。 [產業上利用性] 本發明之負型光阻組成物,適合使用於高縱橫比且無 膜減量之精細的光阻圖型之形成。 [發明之功效] 藉由使用本發明之負型光阻組成物,能形成高縱橫比 且無膜減量之精細的光阻圖型。 本申請係以2004年3月19日向日本國專利廳提出申請 之特願2004-80481號爲基準,主張優先權’於此援用其內 容。 【圖式簡單說明】 圖1 A爲形成磁性膜圖型之方法的第一實施型態之步驟 順序模式圖。 圖1 B爲形成磁性膜圖型之方法的第一實施型態之步驟 順序模式圖。 圖1 C爲形成磁性膜圖型之方法的第一實施型態之步驟 順序模式圖。 圖1 〇爲形成磁性膜圖型之方法的第一實施型態之步驟 -38- (36) 200534040 順序模式圖。 圖1 E爲形成磁性膜圖型之方法的第一實施型態之步驟 順序模式圖。 圖2 A爲形成磁性膜圖型之方法的第二實施型態之步驟 順序模式圖。 圖2B爲形成磁性膜圖型之方法的第二實施型態之步驟 順序模式圖。 圖2 C爲形成磁性膜圖型之方法的第二實施型態之步驟 順序模式圖。 圖2D爲形成磁性膜圖型之方法的第二實施型態之步驟 順序模式圖。 【主要元件符號說明】 1,1 ’基板 2,、 1 1 5 Μ 性 膜 2、 11 磁 性 膜 圖 型 3、 12 底 材 膜 圖 型 3,、 12’ 底 材 膜 4,、 14” 光 阻 膜 4、 14 光 阻 圖 型 5 剝落 用 圖 型 6 電極 膜 10 磁頭 ( 讀 出 部 ) -39-
Claims (1)
- 200534040 (1) 十、申請專利範圍 1 · 一種負型光阻組成物,其特徵 一般式(I)表示之構成單位(al), OH -f-Si〇3/2·)— (式中,R1爲碳數1〜5之直鏈狀或支鏈 以下述一般式(II )表示的構成單位(:之倍半矽氧烷樹脂(A),與藉由曝光 成份(B ),及交聯劑成份(C )。 2 ·如申I靑專利圍第1項之負型光 倍半矽氧烷樹脂(A )尙具有以下述一 構成單位(a3 ), 爲含有具有以下述狀的伸烷基),與 i2 ), 產生酸之酸產生劑 阻組成物,其中該 般式(III )表示之 -40- 200534040OR3 • · ·(瓜) -f-Si03/2·)— (式中,R2爲碳數1〜5之直鏈狀或支鏈狀的伸烷基;R3爲 〇 碳數1〜5之直鏈狀或支鏈狀的烷基)。 3. 如申請專利範圍第1項之負型光阻組成物,其中該 倍半矽氧烷樹脂(A)含有該構成單位(al) 50〜95莫耳% ,該構成單位(a2 ) 5〜40莫耳%,及該構成單位(a3 ) 0〜20莫耳% 〇 4. 如申請專利範圍第1項之負型光阻組成物,其中該 倍半矽氧烷樹脂(A)之質量平均分子量(Mw)爲1 00 0以 上1 5 0 0 0以下。 ) 5.如申請專利範圍第1項之負型光阻組成物,其中另 含有含氮有機化合物(D)。 6.如申請專利範圍第1項之負型光阻組成物,其係採 用具有:在支撐體上設置有機層,在該有機層上設置光阻 層之步驟;與使該光阻層形成圖型之形成上部光阻圖型的 步驟;與將該上部光阻圖型做爲光罩,藉由施行乾式纟虫刻 使該有機層形成圖型之形成下部光阻圖型的步驟;以及將 該上部光阻圖型及下部光阻圖型做爲光罩,藉由施行触刻 以在該支撐體形成圖型的步驟之二層光阻法。 -41 - 200534040 (3) 7 .如申請專利範圍第1項之負型光阻組成物,其係採 用具有:將在磁性膜上形成之光阻圖型做爲光罩,藉由施 行離子性蝕刻使該磁性膜形成圖型之步驟的磁性膜圖型形 成方法。 8 ·如申請專利範圍第1項之負型光阻組成物,其係採 用具有將由在磁性膜上形成之基底膜圖型,與在上述基底 膜圖型上形成之光阻圖型所成的剝落圖型做爲光罩,藉由 乃 施行離子性蝕刻使該磁性膜形成圖型之步驟的磁性膜圖型 形成方法。 9 ·如申請專利範圍第〗項之負型光阻組成物,其係採 Μ有* ^ % ^&層以電子線施行選擇性曝光之步驟的光阻圖 型形成方法。 • 42-
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