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DE69708787T2 - Verfahren zur herstellung von filmmustern unter anwendung der abhebetechnologie - Google Patents

Verfahren zur herstellung von filmmustern unter anwendung der abhebetechnologie

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DE69708787T2
DE69708787T2 DE69708787T DE69708787T DE69708787T2 DE 69708787 T2 DE69708787 T2 DE 69708787T2 DE 69708787 T DE69708787 T DE 69708787T DE 69708787 T DE69708787 T DE 69708787T DE 69708787 T2 DE69708787 T2 DE 69708787T2
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photoresist
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Clariant Finance BVI Ltd
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Description

    STAND DER TECHNIK
  • Bei der Herstellung strukturierter Bauelemente wie Halbleiterchips und Schreibköpfe von Festplattenlaufwerken stellt die Ablagerung von Metall mit einem definierten Muster auf einem Träger einen entscheidenden Schritt dar. Die Genauigkeit und Gleichförmigkeit, mit der dieser Vorgang erfolgt, ist für die bei der Herstellung erzielte Ausbeute und für die Leistungsfähigkeit des Bauelements von entscheidender Bedeutung. Zur Ablagerung von Metall auf dem Träger können mehrere Verfahren herangezogen werden. Eines davon ist die Abhebetechnik. Bei diesem Verfahren wird auf einem Träger ein entsprechendes Photoresistmuster geschaffen, wobei die für die Metallablagerung vorgesehenen Flächen ausgespart werden, während der übrige Teil des Trägers durch eine Photoresistschicht geschützt ist. Damit das Photoresist nach der Metallablagerung entfernt werden kann, ist ein diskontinuierlicher Metallfilm erforderlich. Nur so kann das Resist durch den Photoresistablöser entfernt werden. Zur Herstellung eines Filmmusters mittels der Abhebetechnik können mehrere lithographische Verfahren verwendet werden.
  • Mit der Abhebetechnik hergestellte Photoresistmuster haben normalerweise keine kontinuierliche senkrechte Seitenwand. Bevorzugt werden Seitenwände, bei denen ein Teil des Trägers gegen die Ablagerung von Metall geschützt ist. Die Abb. I-III zeigen typische Arten von Filmmustern, die bei der Metallablagerung zur Anwendung kommen und mit der Abhebetechnik hergestellt wurden.
  • BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Zur Herstellung des in Abb. I dargestellten Musters wird der Träger mit dem abgebildeten Resist mit Chlorbenzol getränkt. Anschließend wird die Abbildung entwickelt. Auf der Oberfläche des Resists entsteht eine Schutzkappe. Während der Metallablagerung kommt es durch diese Schutzkappe zu einer Diskontinuität in dem über dem Resist und dem Träger aufgebrachten Metallfilm. Auf diese Weise kann das Photoresist danach entfernt werden. Abb. II zeigt ein nach dem in US 4,885,232 und US 5,399,456 beschriebenen Bildumkehrverfahren unterschnittenes Muster. Während der Metallablagerung wird die engere Photoresistlinie an der Grenzfläche zum Träger durch die breitere Linie an der Oberfläche der Photoresistschicht abgeschirmt. Dadurch entsteht zwischen dem Metallfilm über dem Photoresist und auf dem Träger ein Hohlraum, der die Entfernung des Photoresists ermöglicht. Die in Abb. III dargestellte Abhebemethode beruht auf einem Zweischichtverfahren. Auf dem Träger wird eine dicke Grundschicht aus vorher imidisiertem Polyimid gebildet. Die Deckschicht besteht aus einem Diazoresist und wird entsprechend den Angaben in US 4,782,008 abgebildet, entwickelt und silyliert. Die Grundschicht wird in einem reaktiven Ionenätzungs-Sauerstoffsystem weggeätzt. Durch die Einarbeitung von Silicium in die Deckschicht bei der Silylierung wird diese Schicht ätzbeständig, während die Polyimid-Grundschicht durch das reaktive Ionenätzungsverfahren weggeätzt wird. Auf diese Weise entsteht eine schützende Deckschicht, die oben breiter ist als am Träger. Bei der Metallablagerung bildet sich ein Hohlraum zwischen Photoresist und Metall, so daß das Photoresist entfernt werden kann.
  • Diese Art von Abhebemustern haben den Nachteil, daß die Schutzwirkung zur Erzielung einer Diskontinuität auf dem Träger oben auf der Resistabbildung und damit weit vom Träger entfernt zur Geltung kommt. Daher wird die Kontrolle der Metallinienbreite und der Abmessungen der Metallinien eingeschränkt, weil der Vorgang der Metallablagerung nicht richtungsabhängig ist. Zudem wird an den Seitenwänden des Photoresists Metall abgelagert, so daß bei der Entfernung des Photoresists Metallrückstände auf dem Träger verbleiben. Je näher die Diskontinuität der endgültigen Dicke der Metallschicht kommt, um so besser lassen sich unter idealen Bedingungen die Abmessungen der Metallstrukturen regulieren. Der Wert dieser Verfahrensschritte bei der Herstellung integrierter Schaltkreise wird weitgehend durch die Sauberkeit und verbesserte Kontrolle jedes einzelnen Schritts und der Gesamtheit aller Schritte bestimmt.
  • In Microelectronic Engineering, Bd. II, Heft 1-4, April 1990, Seite 549-552 beschreiben Witman et al. unter dem Titel "A simple bilayer lift-off process" ein Zweischicht-Abhebeverfahren, bei dem ein handelsübliches Diazoresist auf eine 2 um dicke Polyimid-Grundschicht aufgebracht wird. Das gewünschte Muster wird auf dem Photoresist belichtet, und das Photoresist wird dann silyliert. In den Bereichen, die nicht durch das silylierte Resist geschützt sind, wird die Grundschicht in einem reaktiven Ionenätzungssystem weggeätzt. Die Dicke der Grundschicht läßt erkennen, daß es sich um eine anisotrope Ätzung handelt.
  • Der Gegenstand der Erfindung wird in den beiliegenden Ansprüchen näher erläutert:
  • In der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Photoresistmusters mit der Abhebetechnik beschrieben, das keinen der oben erwähnten Nachteile aufweist.
  • Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, bei dem ein mit der Abhebetechnik hergestelltes Photoresistmuster durch Abbildung eines Zweischichtsystems entsteht. Dieses System besteht aus einer auf einen Träger aufgebrachten, dünnen Schicht eines mit Plasma ätzbaren Materials mit einer Filmdicke unter 0,5 um (Mikrometer) und einer zweiten Schicht aus einem abbildbaren Material auf dieser Grundschicht. Die zweite Schicht wird abgebildet, entwickelt und mit einer Organosiliciumverbindung silyliert. Danach wird die Grundschicht in einer Sauerstoffatmosphäre einer isotropen Plasmaätzung unterzogen. Wichtig ist hierbei, daß die Grundschicht nur geringfügig dicker als die aufzubringende Metallschicht sein darf. Die Dicke der Grundschicht muß also im Bereich von ca. 0,07 um (Mikrometer) bis ca. 0,5 um (Mikrometer) liegen, bevorzugt von ca. 0,1 um (Mikrometer) bis ca. 0,3 um (Mikrometer). In eüier bevorzugten Ausführung ist die Grundschicht um mindestens 0,1 um (Mikrometer) dicker als die Metallschicht, bevorzugt um ca. 0,1 bis 0,4 um (Mikrometer). Ferner muß die Grundschicht in Sauerstoffplasma ätzbar sein und darf bei den Bedingungen, unter denen die Photoresistdeckschicht silyliert wird, keine Silylierung erfahren. Bei der Grundschicht handelt es sich bevorzugt um eine organische, reflexionsvermindernde Beschichtung. In einer bevorzugten Ausführung enthält die reflexionsvermindernde Beschichtung ein Imidreaktionsprodukt aus mindestens einem aminoaromatischen Chromophor mit einem anhydridhaltigen Polymer. Die zweite Schicht enthält ein in Alkali lösliches Harz und eine lichtempfindliche Verbindung. In einer bevorzugten Ausführung enthält die zweite Schicht ein Novolakharz und ein Reaktionsprodukt eines Diazonaphthochinons und einer Polyhydroxyphenolverbindung. Ihre Filmdicke liegt im Bereich von ca. 0,25 um (Mikrometer) bis ca. 1 um (Mikrometer).
  • Die Photoresistschicht wird mit den in Fachkreisen bekannten Methoden silyliert. Ein Beispiel dafür ist US 4,782,008 zu entnehmen. Bei dem Silylierungsverfahren gelangt Silicium lediglich in die Oberfläche und die Seitenwände der Photoresistabbildung. Auf den Silylierungsschritt folgt eine isotrope Sauerstoffplasmaätzung. Durch diesen Ätzvorgang wird die Grundschicht in photoresistfreien Bereichen entfernt. Infolge des Einbaus von Silicium in das Photoresist bei der Silylierung wird die Photoresistschicht durch das Sauerstoffplasma nicht geätzt. Die Photoresistschicht wirkt daher bei der Plasmaätzung als Maske. Durch die isotrope Ätzung der Grundschicht entsteht in dieser Schicht ein hohlraumförmiges Muster. Durch diesen Hohlraum kommt es zu dem benötigten diskontinuierlichen Muster. Dann kann Metall abgelagert und das Photoresist entfernt werden. Da die Dicke des Hohlraums der Dicke der abzulagernden Metallschicht sehr nahekommt, lassen sich die Dimensionen des Metallmusters viel genauer regulieren. Dies erweist sich bei der Herstellung elektronischer Geräte als sehr vorteilhaft. Zudem werden eventuelle Metallablagerungen an den Seitenwänden des Photoresists während der Photoresistablösung vollständig entfernt, so daß keinerlei Metallrückstände auf dem Träger verbleiben.
  • GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNG
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein neuartiges Verfahren zur Herstellung von Filmmustern unter Anwendung der Abhebetechnik. Auf den Träger wird polymeres Material in dünner Schicht aufgebracht und zur weitgehenden Beseitigung des Lösungsmittels getrocknet. Auf diese erste Schicht wird eine Photoresistschicht aufgeschleudert und zur weitgehenden Beseitigung des Lösungsmittels getrocknet. Das Photoresist wird durch eine Maske belichtet, und die latente Abbildung wird in der oberen Schicht entwickelt. Das auf dem Träger verbleibende, abgebildete Photoresist wird dann silyliert. Bei diesem Vorgang wird Silicium in die Oberfläche und Seitenwände des Photoresists eingebaut. Ein wichtiges Merkmal der Erfindung liegt darin, daß aufgrund der Zusammensetzung der ersten Schicht beim Silylierungsprozeß kein Silicium in diese Schicht gelangt und daß sie in Sauerstoffplasma rasch ätzbar ist. Daher wird bei der Silylierung des Photoresists kein Silicium in die erste Schicht eingelagert. Das Mehrschichtsystem wird dann in einem isotropen Sauerstoffplasma geätzt. Während die Ätzung der ersten Schicht rasch vonstatten geht, erweist sich die silylierte Photoresistschicht gegen eine Ätzung mit Sauerstoffplasma als sehr widerstandsfähig. Durch die isotrope Ätzung entsteht in der Grundschicht ein hohlraurriförmiges Muster (Abb. IV).
  • Die Bildung eines solchen Hohlraums ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung und ist aus mehreren Gründen wünschenswert. Durch den Hohlraum entsteht nahe am Träger eine Diskontinuität. Dadurch wird eine besonders genaue Überwachung der Abmessungen der Metallschicht möglich. Ferner ermöglicht die Form des Hohlraums einen direkten Kontakt zwischen dem Resistablöser und der Grundschicht, so daß der Resistablöser als Freigabeschicht zur Entfernung des Resists dient. Eine weitere Forderung der Erfindung besteht darin, daß die Metallschicht nicht so dick ist wie die erste Schicht. Nach Abschluß der Abbildung des Zweischichfensystems wird Metall auf den Träger aufgebracht, und das Photoresist wird entfernt.
  • Die erste auf den Träger aufgebrachte Schicht ist gewöhnlich eine dünne Schicht, deren Dicke im Bereich von ca. 0,07 um (Mikrometer) bis ca. 0,5 um. (Mikrometer) liegt, bevorzugt von ca. 0,1 um (Mikrometer) bis ca. 0,3 um (Mikrometer). Es ist wünschenswert, daß diese Schicht um mindestens 0,1 um (Mikrometer) dicker ist als die aufzubringende Metallschicht. Die erste Schicht muß eine Zusammensetzung aufweisen, durch die unter den Bedingungen, unter denen die darüberliegende Photoresistschicht silyliert wird, eine Silylierung der ersten Schicht ausgeschlossen ist. Ferner muß die erste Schicht in Sauerstoffplasma ätzbar sein. In der Regel kann es sich bei dieser Schicht um eine organische, reflexionsvermindernde Beschichtung handeln, wie sie im EP 583,205 beschrieben wird. Die dort beschriebene reflexionsvermindernde Beschichtung besteht aus einer filmbildenden Zubereitung, die das Imidreaktionsprodukt aus mindestens einem aminoaromatischen Chromophor mit einem anhydridhaltigen Polymer enthält. Bei dem aminoaromatischen Chromophor kann es sich um eine beliebige aromatische Verbindung handeln, an die eine primäre oder sekundäre Aminoeinheit gebunden ist, nämlich um eine N-Arylaminoverbindung, ein Benzylamin oder eine andere aminoaromatische Verbindung, bei der die Aminogruppe durch eine Zwischengruppe an die aromatische Verbindung gebunden ist. Bevorzugte aminoaromatische Chromophore haben eine primäre Aminogruppe. Mehr bevorzugt sind aminoaromatische Chromophore mit einer durch eine N-Arylbindung an die aromatische Verbindung gebundenen primären Aminogruppe. Die am meisten bevorzugten aminoaromatischen Chromophore werden aus einer Gruppe von Substanzen gewählt, die aus 1-Anthramin, 2- Anthramin, 1-Aminonaphthalin, 2-Aminonaphthalin, N-(2,4-Dinitrophenyl)-1,4- benzoldiamin, p-(2,4-Dinitrophenylazo)anilin, p-(4-N,N-Dimethylaminophenylazo)anilin, 4- Amino-2-(9-(6-hydroxy-3-xanthenoriyl))-benzoesäure, 2,4-Dinitrophenylhydrazin, Dinitroanilin, Aminobenzothiazolin und Aminofluorenon besteht. Für eine Reaktion mit dem aminoaromatischen Chromophor eignen sich alle Polymere mit einer Anhydridgruppe. Spezielle Beispiele sind unter anderem Polydimethylglutarimid, Poly(maleinsäureanhydridcomethylmethacrylat), PoIy(maleinsäureanhydrid-covinylmethylether), Poly(styrolcomaleinsäureanhydrid) und Poly(acrylsäureanhydrid) sowie ihre Derivate, ihre Copolymere und Kombinationen dieser Substanzen. Ferner kann die erste Schicht ein nicht absorbierendes, nicht aromatisches Polymer sein, zum Beispiel Polyacrylate und Polyvinylacetate und dergleichen und kann Additive wie Farbstoffe enthalten.
  • Die zum Aufschleudern der abbildbaren Schicht auf die erste Schicht verwendete Photoresistlösung enthält ein in Alkali lösliches, wasserunlösliches, filmbildendes Harz, eine lichtempfindliche Verbindung und ein Lösungsmittel. Novolakharze und Polyhydroxystyrole sind typische in Alkali lösliche Harze. Bei den lichtempfindlichen Verbindungen kann es sich um Diazonaphthochinone, Oniumsalze uild Triazine handeln. Beispiele für in Betracht kommende Lösungsmittel sind Propylenglycolmonomethyletheracetat, Cellosolveacetat, Ethyllactat, Ethylethoxypropionat, 2-Heptanon oder Lösungsmittelgeinische. Additive wie Farbstoffe, Auflösnngshemmer, Mittel gegen Schlierenbildung, Mittel zur Steigerung der Lichtempfindlichkeit und Photoresiststabilisatoren können als Additive in die Photoresistzubereitung eingearbeitet werden. Ein wesentliches Merkmal des verwendeten Photoresists besteht darin, daß das Photoresist unter einer Reihe von Bedingungen silyliert werden kann, unter denen diese Schicht gegen eine Ätzung in Sauerstoffplasma weitgehend beständig wird. Die bevorzugte Dicke der zweiten Schicht liegt im Bereich von ca. 0,25 um (Mikrometer) bis ca. 1 um (Mikrometer). Mehr bevorzugt ist eine Schichtdicke im Bereich von ca. 0,3 um (Mikrometer) bis ca. 0,6 um (Mikrometer).
  • Zu den geeigneten Trägern gehören Silicium, Aluminium, polymere Harze, Siliciumdioxid, dotiertes Siliciumdioxid, Siliciumnitrid, Tantal, Kupfer, Polysilicium, keramische Materialien, Aluminium-Kupfer-Gemische, Galliumarsenid und andere Verbindungen der Gruppen III/IV.
  • Die Silylierung von Photoresists ist in Fachkreisen bekannt. Eines der dafür geeigneten Verfahren wird in US 4,782,008 beschrieben. Das abgebildete Photoresistmuster wird mit einer Lösung aus Hexamethylcyclotrisilazan und Xylol getränkt. Geschwindigkeit und Umfang der Silylierung hängen von der Temperatur der Lösung und der Eintäuchzeit ab. Je länger die Eintauchzeit und je höher die Temperatur der Lösung, um so umfangreicher wird Silicium in das Photoresist aufgenommen. Typische Temperaturen liegen im Bereich von ca. 20ºC bis 100ºC, bevorzugt 35ºC bis 80ºC. Die Silylierungszeiten können im Bereich von ca. 30 Sekunden bis 30 Minutenliegen, bevorzugt 1 bis 15 Minuten. Andere Siliciummedien und Lösungsmittel können ebenfalls zur Anwendung kommen. Andere geeignete, siliciumhaltige Verbindungen sind Octamethylcyclotetrasilazan, 1,3-Dichlordimethyldiphenyldisiloxarl, 1,7- Dichloroctamethyltetrasiloxan und Hexamethyldisilazan. Bevorzugt werdenLösungsmitfel, welche die siliciumhaltige Verbindung auflösen, mit dieser Verbindung keine Reaktion eingehen, aprotisch sind und die Grundschichtweder angreifen noch auflösen. Typische organische Lösungsmittel sind Benzol, Toluol, Xylol, Ether und Acetate.
  • Wahlweise kann auch ein vor der Silylierung durchzuführendes "Flood exposing" des Photoresistfilms Gegenstand der vorliegenden Erfindung sein. Diese Art der Belichtung erfolgt mit UV-Licht, speziell mit UV-Licht, das eine Photolyse der in der Photoresistzubereitung enthaltenen lichtempfindlichen Verbindung herbeiführt.
  • Nach der Silylierung wird das Verbundsystem in eine Reaktionskammer gebracht, die evakuiert und mit Sauerstoff gefüllt wird. Der Druck in der Reaktionskammer liegt in der Größenordnung von 1,3 Pa (10 Millitorr). In die Kammer wird mit einer Fließgeschwindigkeit von ca. 0,021/min Gas eingeleitet. Durch Anschluß von Hochftequenzstrom von ca. 0,02 kW an das Plasma wird ein Plasma hergestellt. Dieser Vorgang dauert ca. 10-250 Minuten. Auch andere Gase können in die Reaktionskammer eingeleitet werden, zum Beispiel Argon oder ändere mit Sauerstoff neutral regierende Gase oder Kohlenwasserstoffgase. Bei der Plas naätzung wird die Grundschicht rasch weggeätzt, während die silylierte Photoresistdeckschicht im wesentlichen intakt bleibt. Nach Abschluß dieses Verfahrensschritts entsteht ein Abhebemuster mit einem Hohlraum in der Grundschicht (Abb. IV).
  • Danach kann auf das Verbundsystem Metall aufgebracht werden. Dabei darf die Metallschicht nicht so dick sein wie die Grundschicht. Das Photoresist wird dann mit einem chemischen Resistablöser abgezogen. Bei Anwendung eines chemischen Resistablösers trägt die Löslichkeit der nicht silylierten Grundschicht zur Einfachheit und Sauberkeit des Ablöseprozesses bei. Damit bietet das erfindungsgemäße Verfahren einen weiteren wichtigen Vorteil für die Produktion.
  • Im folgenden werden zur Veranschaulichung der Erfindung einige die Erfindung nicht einschränkende Beispiele angeführt:
  • BEISPIEL 1
  • Eine Lösung von 16,1 g Poly(vinylmethylether-maleinsäureanhydrid) und 469 g Cyclohexanon wurde mit 28,2 g N-(2,4-Dinitrophenyl)-1,4-benzoldiamin versetzt und 4 Stunden lang auf 140ºC erwärmt. Die vollständige Imidisierung der Reaktion wurde mittels der IR-Spektroskopie überwacht. Die Lösung wurde so eingestellt, daß eine reflexionsvermindernde Beschichtungszubereitung mit einem Feststoffgehalt von 9 Gewichtsprozent entstand.
  • BEISPIEL 2
  • Die reflexionsvermindernde Beschichtung aus Beispiel 1 wurde mit 3000 U/min auf einen Siliciuinwäfer aufgeschleudert und 60 Sekunden lang bei 170ºC auf einer Heizplatte getrocknet. Dabei entstand eine 0,25 um (Mikrometer) dicke Schicht. Danach wurde eine Schicht aus AZ® 1505-Resist (einem Diazonaphthochinon-Novolak-Resist von Hoechst Celanese Corporation, AZ Photoresist Products) mit 4000 LT/min über die reflexionsvermindernde Beschichtung aufgebracht und 60 Sekunden lang bei 110ºC auf einer Heizplatte getrocknet. Es entstand eine 0,5 um (Mikrometer) dicke Schicht. Die zweite Schicht wurde durch eine Maske mit einer Dosis von 100 mJ/cm² belichtet und mit dem im Verhältnis 1 : 4 mit Wasser verdünnten Entwickler AZ® 400K (Kaliumhydroxid-Lösung von Hoechst Celanese Corporation, AZ Photoresist Products) 60 Sekunden langentwickelt. Das Photoresist wurde dann mit UV-Licht aus einer Quecksilberlampe (2000 mJ/cm²) belichtet ("Flood exposure"). Der Träger wurde bei 40ºC 2 Minuten lang mit einer 0,5 Volumenprozent N-Methylpyrrolidon enthaltenden Lösung von Hexamethylcyclotrisilazan in Xylol getränkt und anschließend trockengeschleudert. Die Plasmaätzung der ersten Schicht erfolgte 8 Minutenlang in einem Plasmaätzer unter Verwendung von Sauerstoff mit 800 Pa (6 Torr) Druck bei einer Fließgeschwindigkeit von 1000 cm³/sec und bei 250 W. Dabei entstand in der ersten Schicht ein isotropes Muster.

Claims (15)

1. Verfahren zur Herstellung von Filmmustern unter Anwendung der Abhebetechnologie, das aus folgenden Schritten besteht:
a) Herstellung einer ersten Schicht aus einem mit Plasma ätzbaren Material, wobei das genannte Material eine Filmdicke unter ca. 0,5 um (Mikrometer) aufweist;
b) Herstellung einer zweiten Schicht mit einem abbildbaren Material auf dieser ersten Schicht;
c) Bildung eines Musters in der genannten zweiten Schicht, wobei die zweite Schicht selektiv belichtet und entwickelt wird;
d) Einwirkenlassen einer Organosiliciumverbindung auf die zweite Schicht und
e) isotropes Ätzen der ersten Schicht in einer Sauerstoffatmosphäre.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die erste Schicht eine organische, reflexionsvermindernde Deckschicht enthält.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die erste Schicht ein Imidreaktionsprodukt aus mindestens einem aminoaromatischen Chromophor mit einem anhydridhaltigen Polymer enthält.
4. Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei das anhydridhaltige Polymer ein Copolymer ist, das eine erste Grundeinheit mit einer Anhydridgruppe und eine zweite Grundeinheit mit einer Ethylengruppe enthält, die mindestens einen Substituenten besitzt.
5. Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei der aminoaromatische Chromophor aus einer Gruppe von Substanzen gewählt wird, die aus 1-Anthramin, 2-Anthramin, 1- Amirionaphthalin, 2-Aminonaphthalin, N-(2,4-Dinitrophenyl)-1,4-phenylendiamin, p-(2,4-Dinitröphenylazo)anilin, p-(4-N,N-Dimethylaminophenylazo)anilin, 4-Amino- 2-(9-(6-hydroxy-3-xanthenonyl))-benzoesäure, 2,4-Dinitrophenylhydrazin, Dinitroanilin, Aminobenzothiazolin und Aminofluorenon besteht.
6. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die zweite Schicht ein in Alkali lösliches, wasserunlösliches, filmbildendes Harz und eine lichtempfindliche Verbindung enthält.
7. Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei ein in Anwesenheit einer Säure zerfallender Auflösungshemmer in die zweite Schicht eingearbeitet wird.
8. Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei das genannte filmbildende Harz ein Novolakharz oder ein Hydroxystyrolpolymer ist.
9. . Verfahren gemäß Ansprüch 6, wobei die lichtempfindliche Verbindung aus einer Gruppe von Substanzen gewählt wird, die aus Diazonaphthochinonen, Oniumsalzen und Triazinen besteht.
10. Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei das Diazonaphthochinon zusätzlich ein Reaktionsprodukt aus 2,1,5-, 2,1,4-oder 2,1,6-Diazonaphthochinon oder aus Gemischen dieser Substanzen mit Tri- oder Tetrahydroxybenzophenon oder Trishydroxyphenylalkanen oder Gemischen dieser Substanzen enthält.
11. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Dicke der zweiten Schicht im Bereich von ca. 0,25 um (Mikrometer) bis ca. 1 um (Mikrometer) liegt.
12. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die zur Belichtung verwendete Strahlung im Bereich von 200 bis 450 Nanometer liegt.
13. Verfahren gemäß Anspruch 11, wobei eine wäßrige Lösung von Tetramethylammoniumhydroxid zur Entwicklung verwendet wird.
14. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Organosiliciumverbindung aus einer Gruppe von Substanzen gewählt wird, die aus Hexamethylcyclotrisilazan, Octamethylcyclotetrasilazan, 1,3-Dichlordimethyldiphenyldisiloxan, 1, 7 Dichloroctamethyltetrasiloxan und Hexamethyldisilazan besteht.
15. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die, zweite Schicht vor dem Einwirkenlassen der Organosiliciumverbindung auf diese Schicht einer Belichtung unterzogen wird.
DE69708787T 1996-03-06 1997-02-18 Verfahren zur herstellung von filmmustern unter anwendung der abhebetechnologie Expired - Fee Related DE69708787T2 (de)

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PCT/US1997/002427 WO1997033199A1 (en) 1996-03-06 1997-02-18 A process for obtaining a lift-off imaging profile

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DE69708787D1 DE69708787D1 (de) 2002-01-17
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0824719B1 (de) * 1996-03-06 2001-12-05 Clariant Finance (BVI) Limited Verfahren zur herstellung von filmmustern unter anwendung der abhebetechnologie
US6316168B1 (en) * 1999-04-12 2001-11-13 Siemens Aktiengesellschaft Top layer imaging lithography for semiconductor processing
US6852636B1 (en) 1999-12-27 2005-02-08 Lam Research Corporation Insitu post etch process to remove remaining photoresist and residual sidewall passivation
US6495311B1 (en) * 2000-03-17 2002-12-17 International Business Machines Corporation Bilayer liftoff process for high moment laminate
US6451512B1 (en) 2000-05-01 2002-09-17 Advanced Micro Devices, Inc. UV-enhanced silylation process to increase etch resistance of ultra thin resists
US7132219B2 (en) * 2001-02-02 2006-11-07 Brewer Science Inc. Polymeric antireflective coatings deposited by plasma enhanced chemical vapor deposition
US6689541B1 (en) * 2001-06-19 2004-02-10 Advanced Micro Devices, Inc. Process for forming a photoresist mask
US6852474B2 (en) * 2002-04-30 2005-02-08 Brewer Science Inc. Polymeric antireflective coatings deposited by plasma enhanced chemical vapor deposition
US20040229762A1 (en) * 2003-05-13 2004-11-18 Rohm And Haas Electronic Materials, L.L.C. Polymer remover
US7152303B2 (en) * 2003-08-28 2006-12-26 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv Method of localized thermal processing of integrated lead suspensions for controlling the pitch static attitude of sliders
US6992862B2 (en) * 2003-08-28 2006-01-31 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Disk drive with controlled pitch static attitude of sliders on integrated lead suspensions by improved plastic deformation processing
US6952329B2 (en) * 2003-08-28 2005-10-04 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Disk drive with localized thermal processing of integrated lead suspensions for controlling the pitch static attitude of sliders
US6993824B2 (en) * 2003-08-28 2006-02-07 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Method of controlling pitch static attitude of sliders on integrated lead suspensions by improved plastic deformation processing
KR100600639B1 (ko) * 2004-02-23 2006-07-14 동우 화인켐 주식회사 포지티브 타입 포토레지스트 조성물
US20050255410A1 (en) 2004-04-29 2005-11-17 Guerrero Douglas J Anti-reflective coatings using vinyl ether crosslinkers
US20070207406A1 (en) * 2004-04-29 2007-09-06 Guerrero Douglas J Anti-reflective coatings using vinyl ether crosslinkers
US7309659B1 (en) 2005-04-01 2007-12-18 Advanced Micro Devices, Inc. Silicon-containing resist to pattern organic low k-dielectrics
US20070134943A2 (en) * 2006-04-02 2007-06-14 Dunnrowicz Clarence J Subtractive - Additive Edge Defined Lithography
US7914974B2 (en) 2006-08-18 2011-03-29 Brewer Science Inc. Anti-reflective imaging layer for multiple patterning process
JP5357186B2 (ja) * 2008-01-29 2013-12-04 ブルーワー サイエンス アイ エヌ シー. 多重暗視野露光によるハードマスクのパターン形成のためのオントラックプロセス
US9640396B2 (en) * 2009-01-07 2017-05-02 Brewer Science Inc. Spin-on spacer materials for double- and triple-patterning lithography
CN112723305B (zh) * 2020-12-25 2024-05-03 杭州欧光芯科技有限公司 一种超表面的制作方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4782008A (en) * 1985-03-19 1988-11-01 International Business Machines Corporation Plasma-resistant polymeric material, preparation thereof, and use thereof
GB2221767A (en) * 1988-08-09 1990-02-14 Plessey Co Plc Bi-level resist etch process
US5294680A (en) * 1992-07-24 1994-03-15 International Business Machines Corporation Polymeric dyes for antireflective coatings
US5705432A (en) * 1995-12-01 1998-01-06 Hughes Aircraft Company Process for providing clean lift-off of sputtered thin film layers
EP0824719B1 (de) * 1996-03-06 2001-12-05 Clariant Finance (BVI) Limited Verfahren zur herstellung von filmmustern unter anwendung der abhebetechnologie

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