JPH02280875A - 均質なポリ‐メチルメタクリレート層の製造方法 - Google Patents
均質なポリ‐メチルメタクリレート層の製造方法Info
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- C09D133/04—Homopolymers or copolymers of esters
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- C09D133/10—Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters
- C09D133/12—Homopolymers or copolymers of methyl methacrylate
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、厚さの調節可能な均質なポリ・メチルメタク
リレート層を製造する方法に関するものである。
リレート層を製造する方法に関するものである。
ポリ・メチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）はイオン化可
能の高エネルギー放射線によりリソグラフィー構造化す
るためのフォトレジストとして使用することができる。
能の高エネルギー放射線によりリソグラフィー構造化す
るためのフォトレジストとして使用することができる。
そのためには金属性、半導電性又は絶縁性材料からなる
種々異なる基板上に薄いＰＭＭＡ層を施し、この層中に
電子ビームでか又はＸ線リソグラフィにより“像“を作
るる。
種々異なる基板上に薄いＰＭＭＡ層を施し、この層中に
電子ビームでか又はＸ線リソグラフィにより“像“を作
るる。
この像は湿式化学法で現像した後ポジ像であるＰＭＭＡ
からなる構造に移行する０作られＰＭＭＡ構造は次の仕
上げ工程用マスクとして使用することができる。その結
果特に他の任意の金属又は他の材料をエツチング、ドー
ピング又は析出することにより基板上にマイクロエレク
トロニクス及び他の微小構造部材用の所望の構造を作る
ことができる。
からなる構造に移行する０作られＰＭＭＡ構造は次の仕
上げ工程用マスクとして使用することができる。その結
果特に他の任意の金属又は他の材料をエツチング、ドー
ピング又は析出することにより基板上にマイクロエレク
トロニクス及び他の微小構造部材用の所望の構造を作る
ことができる。
ＰＭＭＡ層の塗布は通常のフォトレジストの場合と同様
溶液中で、例えば滴下又は遠心分離により行う、これに
使用される溶剤は例えばクロルベンゾール又はメチルイ
ソブチルケトンである。簡単な薄いフォトレジスト層の
製造には問題はないが、公知の溶剤では層厚が２０μ曽
以上の均質で平坦な層を製造することは不可能である。
溶液中で、例えば滴下又は遠心分離により行う、これに
使用される溶剤は例えばクロルベンゾール又はメチルイ
ソブチルケトンである。簡単な薄いフォトレジスト層の
製造には問題はないが、公知の溶剤では層厚が２０μ曽
以上の均質で平坦な層を製造することは不可能である。
またこの種の厚い層は表面が粗く、更に機械的応力が劣
っており、亀裂を生じ易い０層厚をより厚くするために
は一層高い濃度、従って一層高い粘性のＰＭＭＡ溶液を
必要とするが、これは公知溶剤では得ることができない
。従来２０μ−以上のＰＭＭＡＩＷｆ厚は数枚の薄いＰ
ＭＭＡ箔をシアンアクリレート接着剤で貼り付けること
により得てきた。この方法は法外に経費が嵩むと共に、
費用も時間もかかる。
っており、亀裂を生じ易い０層厚をより厚くするために
は一層高い濃度、従って一層高い粘性のＰＭＭＡ溶液を
必要とするが、これは公知溶剤では得ることができない
。従来２０μ−以上のＰＭＭＡＩＷｆ厚は数枚の薄いＰ
ＭＭＡ箔をシアンアクリレート接着剤で貼り付けること
により得てきた。この方法は法外に経費が嵩むと共に、
費用も時間もかかる。
２０μ−以上の任意の構造を、同時に要求される高いア
スペクト比で製造するもう１つの可能性としては、二成
分反応樹脂を使用することが提案されているにすぎない
、しかしこの技術は特に両方の樹脂成分の複雑な混合及
びドーピングにより極めて経費が嵩む。
スペクト比で製造するもう１つの可能性としては、二成
分反応樹脂を使用することが提案されているにすぎない
、しかしこの技術は特に両方の樹脂成分の複雑な混合及
びドーピングにより極めて経費が嵩む。
従うて本発明の課題は、２０μ麟以上の層厚に調節可能
の特に均質な層を製造することのできるＰＭＭＡ層を製
造する方法を提供することにある。
の特に均質な層を製造することのできるＰＭＭＡ層を製
造する方法を提供することにある。
この課題は本発明によれば以下の工程、すなわち、
ａ） 乳酸エステルに溶解したＰＭＭＡの溶液を作り、
ｂ） この溶液を基板上に均質な層状で施し、Ｃ） 溶
剤を蒸発させることによりこの層を乾燥し、また ｄ） 場合によっては工程ａ）、ｂ）及びＣ）を繰り返
す 各工程を存する冒頭に記載した形式の方法により解決さ
れる。
剤を蒸発させることによりこの層を乾燥し、また ｄ） 場合によっては工程ａ）、ｂ）及びＣ）を繰り返
す 各工程を存する冒頭に記載した形式の方法により解決さ
れる。
本発明の他の実施態様は請求項２以下に記載されている
。
。
本発明方法を用いた場合、滑らかな表面を有する均質な
ＰＭＭＡＩＷは厚さ約４０μ曽まで製造可能である０本
発明方法は公知方法によっては従来得ることのできなか
ったこの種の層の品質の他に、使用される溶剤の無難性
によって特色付けられる。
ＰＭＭＡＩＷは厚さ約４０μ曽まで製造可能である０本
発明方法は公知方法によっては従来得ることのできなか
ったこの種の層の品質の他に、使用される溶剤の無難性
によって特色付けられる。
特にクロルベンゾールに比べて乳酸エステルは、健康上
無害でありまた特に生物学的に分解可能であるという利
点を有する。従って本方法は、オーブンシステムで作業
し得ることから簡単に行うことができる。
無害でありまた特に生物学的に分解可能であるという利
点を有する。従って本方法は、オーブンシステムで作業
し得ることから簡単に行うことができる。
乳酸エチルエステルを使用すると特別な利点が得られる
。乳酸エチルエステルはＰＭＭＡ用の最高の溶剤である
。これによりＰＭＭＡを５重量％まで含む均質な溶液を
製造することができる。しかし通常ＰＭＭＡ含有量約１
重量％までの溶液を使用する。更に溶液の濃度は１作業
過程で得ることのできる層厚を決定する。ＰＭＭＡ層を
遠心分離により基板上に製造する場合、層厚を調節する
もう１つの可能性は、重合度の異なるＰＭＭＡ材料を選
択するか又は回転数をコントロールすることによって得
られる。溶液がより濃くなるか又はより粘性になるほど
、これにより得られる層厚は大きくなる。特に高濃度の
溶液の製造は加熱により支持及び促進することができる
。
。乳酸エチルエステルはＰＭＭＡ用の最高の溶剤である
。これによりＰＭＭＡを５重量％まで含む均質な溶液を
製造することができる。しかし通常ＰＭＭＡ含有量約１
重量％までの溶液を使用する。更に溶液の濃度は１作業
過程で得ることのできる層厚を決定する。ＰＭＭＡ層を
遠心分離により基板上に製造する場合、層厚を調節する
もう１つの可能性は、重合度の異なるＰＭＭＡ材料を選
択するか又は回転数をコントロールすることによって得
られる。溶液がより濃くなるか又はより粘性になるほど
、これにより得られる層厚は大きくなる。特に高濃度の
溶液の製造は加熱により支持及び促進することができる
。
基板上へのＰＭＭＡ層の製造に影響を及ぼすもう１つの
要素は基板の表面状態である。基板の高すぎるか又は低
すぎる表面エネルギーはＰ ＭＭＡ層の拡散、すなわち
基板上でのＰＭＭＡ溶液の流れにマイナスの影響を及ぼ
す可能性がある。従って場合によってはＰＭＭＡ層を施
す前に基板を適当な表面活性化物質で前処理してもよい
、特に珪素及びガラス基板の場合、更に付加的に行うべ
き処置が必要となる場合がある。すなわち−層厚いＰＭ
ＭＡ層の場合これが基板から剥離するという接着上の問
題が生じる可能性がある。この場合の処置は基板表面を
接着助剤、例えば洗浄剤で前処理することができる。特
にこの目的で有利なのはグリシレチン酸又はそのグルコ
シドであり、これはエタノール又は水中に０．０１重量
％含まれる溶液として使用するのがを利である。ステロ
イドに類似する物質であるグリシレチン酸で前処理する
ことにより、２０μｍ以上の厚さのＰＭＭＡ層は任意に
形成された表面を有する基板全体に極めて強固に接着さ
れる。基板を構造化する他の処理工程、特に現像、例え
ば電気的処理工程で、決して層が分離することはない。
要素は基板の表面状態である。基板の高すぎるか又は低
すぎる表面エネルギーはＰ ＭＭＡ層の拡散、すなわち
基板上でのＰＭＭＡ溶液の流れにマイナスの影響を及ぼ
す可能性がある。従って場合によってはＰＭＭＡ層を施
す前に基板を適当な表面活性化物質で前処理してもよい
、特に珪素及びガラス基板の場合、更に付加的に行うべ
き処置が必要となる場合がある。すなわち−層厚いＰＭ
ＭＡ層の場合これが基板から剥離するという接着上の問
題が生じる可能性がある。この場合の処置は基板表面を
接着助剤、例えば洗浄剤で前処理することができる。特
にこの目的で有利なのはグリシレチン酸又はそのグルコ
シドであり、これはエタノール又は水中に０．０１重量
％含まれる溶液として使用するのがを利である。ステロ
イドに類似する物質であるグリシレチン酸で前処理する
ことにより、２０μｍ以上の厚さのＰＭＭＡ層は任意に
形成された表面を有する基板全体に極めて強固に接着さ
れる。基板を構造化する他の処理工程、特に現像、例え
ば電気的処理工程で、決して層が分離することはない。
更に薄いＰＭＭＡ層（数百ｎｍ）を電子ビームで照射し
た場合、乳酸−エチルエステル溶液から作られたＰＭＭ
Ａ層は余すことなく現像されるが、クロルベンゾール溶
液から作られたＰＭＭＡ層はとくに電子ビームで過度に
露光した場合現像工程によって除去し得ない残分を有し
、その結果以後の処理工程が困難になることが判明した
。これは、ＰＭＭＡ中に僅かではあれクロルベンゾール
が残存することによって電子ビームの照射時にクロル遊
離基が生じ、これが酸素の存在下に現像工程で溶解し得
ない過酸化物の架橋生成物を形成するという事実によっ
て説明することができる。過酸化物架橋生成物は、例え
ばＸ線リソグラフィ用の申し分のないマスクを製造でき
なくするのに著しく関与する。
た場合、乳酸−エチルエステル溶液から作られたＰＭＭ
Ａ層は余すことなく現像されるが、クロルベンゾール溶
液から作られたＰＭＭＡ層はとくに電子ビームで過度に
露光した場合現像工程によって除去し得ない残分を有し
、その結果以後の処理工程が困難になることが判明した
。これは、ＰＭＭＡ中に僅かではあれクロルベンゾール
が残存することによって電子ビームの照射時にクロル遊
離基が生じ、これが酸素の存在下に現像工程で溶解し得
ない過酸化物の架橋生成物を形成するという事実によっ
て説明することができる。過酸化物架橋生成物は、例え
ばＸ線リソグラフィ用の申し分のないマスクを製造でき
なくするのに著しく関与する。
以下に本発明方法を一実施例及びそれに付随する４つの
図面に基づき詳述する。これらの図面は電気デバイスの
略示断面図であり、その製造時における種々の工程段階
を示すもので、このため特にＰＭＭＡ層を使用する。
図面に基づき詳述する。これらの図面は電気デバイスの
略示断面図であり、その製造時における種々の工程段階
を示すもので、このため特にＰＭＭＡ層を使用する。
まず乳酸−エチルエステル中にポリ・メチルメタクリレ
ート１重量％を含む溶液を製造する。この溶液に乳酸−
エチルエステル中のＰＭＭＡ￥Ａ粒を撹拌導入する。Ｐ
ＭＭＡの重合度に応じて均質な溶液を製造するために溶
液を加熱することが必要である。数分後ＰＭＭＡは完全
に溶解する。
ート１重量％を含む溶液を製造する。この溶液に乳酸−
エチルエステル中のＰＭＭＡ￥Ａ粒を撹拌導入する。Ｐ
ＭＭＡの重合度に応じて均質な溶液を製造するために溶
液を加熱することが必要である。数分後ＰＭＭＡは完全
に溶解する。
第１図に示すように、半導電性の基板１、例えば珪素又
は酸化アルミニウムセラミックに金属の薄層例えば１μ
−の銅層２を施す、この基板上又はｔｉ４ｉｌｌｉ上に
、グリシレチン酸０．０１重量％を含む水溶液を数滴遠
心塗布して、接着剤層を製造する。
は酸化アルミニウムセラミックに金属の薄層例えば１μ
−の銅層２を施す、この基板上又はｔｉ４ｉｌｌｉ上に
、グリシレチン酸０．０１重量％を含む水溶液を数滴遠
心塗布して、接着剤層を製造する。
この上に予め用意したＰＭＭＡ溶液を遠心塗布する。こ
の溶液の粘度に応じて回転数を調節することにより、均
一な厚さの−様な層３を例えば２０μｍの層厚で製造す
る。数分後室温で溶剤は十分に蒸発され、また層３は十
分に乾燥されることから、層は更にＰＭＭＡ溶液を遠心
塗布することによって問題なく補強することができる。
の溶液の粘度に応じて回転数を調節することにより、均
一な厚さの−様な層３を例えば２０μｍの層厚で製造す
る。数分後室温で溶剤は十分に蒸発され、また層３は十
分に乾燥されることから、層は更にＰＭＭＡ溶液を遠心
塗布することによって問題なく補強することができる。
層３の２枚の部分層は移行部分を認識することのできな
い１つの全体層を形成する０部分層は互いに接着するこ
とに関しても問題は生じない、最後に全体で４０μ−の
厚さの層３が得られる。これを約１時間室温で乾燥し、
最後にＸ線リソグラフィで構造化する。このため層３を
（図示されていない）接触マスクを介してＸ線４で露光
する。その際マスクによって層３の特定の範囲をＸ線４
から遮蔽する。
い１つの全体層を形成する０部分層は互いに接着するこ
とに関しても問題は生じない、最後に全体で４０μ−の
厚さの層３が得られる。これを約１時間室温で乾燥し、
最後にＸ線リソグラフィで構造化する。このため層３を
（図示されていない）接触マスクを介してＸ線４で露光
する。その際マスクによって層３の特定の範囲をＸ線４
から遮蔽する。
第２図に示すように、Ｊ！１３の露光された遮蔽されて
いない範囲でＰＭＭＡ−ｔ−Ｘ線により、以下に記載す
る湿式化学的現像処理でこれが溶出されるように化学的
に変化させる。遮蔽された範囲は銅層２上にウェブ５と
して残存する。溶出された溝部６は急斜面を有する。更
に溝部６中に露出した銅層２を銅を電気的に析出させる
ことによって補強し、溝部６をウェブ５の上縁まで銅で
満たす。
いない範囲でＰＭＭＡ−ｔ−Ｘ線により、以下に記載す
る湿式化学的現像処理でこれが溶出されるように化学的
に変化させる。遮蔽された範囲は銅層２上にウェブ５と
して残存する。溶出された溝部６は急斜面を有する。更
に溝部６中に露出した銅層２を銅を電気的に析出させる
ことによって補強し、溝部６をウェブ５の上縁まで銅で
満たす。
第３図は銅で満たされた溝部６に相当する鋼構造７を、
ウェブ５をエツチングにより溶解した後の状態で示すも
のである０次のエツチング工程で全表面を異方性エツチ
ングすることにより、溝部８中に露出されている元の銅
層２が除去されるまで銅を取り除く。
ウェブ５をエツチングにより溶解した後の状態で示すも
のである０次のエツチング工程で全表面を異方性エツチ
ングすることにより、溝部８中に露出されている元の銅
層２が除去されるまで銅を取り除く。
第４図はこの段階の構造部材を示すものである。
基板上には鋼構造７のみが残り、これはＸ線リソグラフ
ィで露光により作られたパターンのポジ像に該当するも
のである。この種の電気めっき的に作られた鋼構造は従
来経費の嵩むフォトレジスト技術によってのみ製造でき
たものである。これに対して本発明による方法ではＰＭ
ＭＡ層の製造は著しく簡略化されている。このようにし
て作られたＰＭＭＡ層は明らかに一層均質であることか
ら、リソグラフィ工程によって４０ａｓ＋までの厚さの
一層精密なＰＭＭＡ層が作られ、これはまた最終的に一
層精密な構成部材の構造物、例えば電気めっき的に作ら
れた金属構造の製造をも可能とする。
ィで露光により作られたパターンのポジ像に該当するも
のである。この種の電気めっき的に作られた鋼構造は従
来経費の嵩むフォトレジスト技術によってのみ製造でき
たものである。これに対して本発明による方法ではＰＭ
ＭＡ層の製造は著しく簡略化されている。このようにし
て作られたＰＭＭＡ層は明らかに一層均質であることか
ら、リソグラフィ工程によって４０ａｓ＋までの厚さの
一層精密なＰＭＭＡ層が作られ、これはまた最終的に一
層精密な構成部材の構造物、例えば電気めっき的に作ら
れた金属構造の製造をも可能とする。
第１図、第２図、第３図及び第４図は電気デバイスのそ
の都度の製造過程を示す略示図である。 １・・・基板 ２・・・銅層 ３・・・均質層 ４・・・Ｘ線 ５・・・ウェブ ６・・・溝部 ７・・・鋼構造 ８・・・溝部 ＩＧ ４
の都度の製造過程を示す略示図である。 １・・・基板 ２・・・銅層 ３・・・均質層 ４・・・Ｘ線 ５・・・ウェブ ６・・・溝部 ７・・・鋼構造 ８・・・溝部 ＩＧ ４
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）厚さの調節可能な均質なポリ・メチルメタクリレー
ト層（３）を製造する方法において、以下の方法工程、
すなわち ａ）乳酸エステルに溶解したポリ・メチルメタクリレー
ト（ＰＭＭＡ）の溶液を作り、 ｂ）この溶液を基板（１、２）上に均質な層（３）状で
施し、 ｃ）溶剤を蒸発させることによりこの層（３）を乾燥し
、また ｄ）場合によっては工程ａ）、ｂ）及びｃ）を繰り返す 各工程を有する均質なポリ・メチルメタクリレート層の
製造方法。 ２）乳酸エチルエステルを使用することを特徴とする請
求項１記載の方法。 ３）基板（１、２）上のポリ・メチルメタクリレート層
（３）の厚さを、乳酸エステル溶液中のポリ・メチルメ
タクリレート濃度を調節することにより制御することを
特徴とする請求項１又は２記載の方法。 ４）ポリ・メチルメタクリレート層（３）を遠心分離に
より塗布し、層厚を遠心分離中の回転数を制御すること
により調節することを特徴とする請求項１ないし３の１
つに記載の方法。 ５）基板（１、２）の表面を、層を施す以前に前処理す
ることを特徴とする請求項１ないし４の１つに記載の方
法。 ６）ポリ・メチルメタクリレート溶液が、基板表面の性
質との関連において選択される他の成分を含むことを特
徴とする請求項１ないし５の１つに記載の方法。 ７）ポリ・メチルメタクリレート溶液を加熱下に作るこ
とを特徴とする請求項１ないし６の１つに記載の方法。 ８）基板をＰＭＭＡ層の塗布以前にグリシレチン酸又は
そのグルコシドで前処理することを特徴とする請求項１
ないし７の１つに記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3907534 | 1989-03-08 | ||
| DE3907534.6 | 1989-03-08 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02280875A true JPH02280875A (ja) | 1990-11-16 |
Family
ID=6375861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2057865A Pending JPH02280875A (ja) | 1989-03-08 | 1990-03-07 | 均質なポリ‐メチルメタクリレート層の製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5128207A (ja) |
| EP (1) | EP0388614A3 (ja) |
| JP (1) | JPH02280875A (ja) |
Families Citing this family (4)
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