(57)【要約】本発明は、加熱後に鋭い構造体を有するエッチングに安定な感光性レジスト層が得られるように加熱するために、基板（１）の表面（２）に配置された感光性レジスト層（３）を金属被覆層（７）で覆うことによりエッチングマスクを形成する方法に関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板（１）に感光性レジスト層（３）を付着し、パターン化することにより基板にエッチングマスクを形成する方法において、感光性レジスト層（３）に保護層（７）を付着し、感光性レジスト層（３）を引き続き感光性レジスト層の感光性レジストが溶解する温度で熱処理し、引き続き保護層（７）を感光性レジスト層（３）から除去することを特徴とする基板にエッチングマスクを形成する方法。
【請求項２】
保護層（７）の厚さが１０ｎｍであるかまたはこれより大きい請求項１記載の方法。
【請求項３】
保護層（７）をスパッタリングにより感光性レジスト層（３）に付着する請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
保護層（７）を蒸着により感光性レジスト層（３）に付着する請求項１または２記載の方法。
【請求項５】
保護層（７）を金属から製造する請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
金属が元素Ａｌ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ａｕの群から選択される請求項５記載の方法。
【請求項７】
保護層（７）を金属酸化物から製造する請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
感光性レジスト層（３）をガラス化温度より高い温度に加熱する請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
感光性レジスト層（３）を２００℃より低い温度に加熱する請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
保護層（７）がパターン化された感光性レジスト層の全部の自由な平面を覆う請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
発光ダイオード構造体にパターン化された放射線捕捉窓を製造する方法における請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法の使用。
【請求項１２】
ＩｎｘＧａｙＡｌ１−ｘ−ｙＰ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１およびｘ＋ｙ≦１）またはＩｎｘＧａｙＡｌ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１およびｘ＋ｙ≦１）を基礎とする発光ダイオード構造体のための請求項１１記載の使用。
【請求項１３】
ＩｎｘＧａｙＡｌ１−ｘ−ｙＰ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１およびｘ＋ｙ≦１）またはＩｎｘＧａｙＡｌ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１およびｘ＋ｙ≦１）を基礎とする位相的にパターン化された活性放射線放射連続層を製造する方法における請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法の使用。
【請求項１４】
集積された光学装置の構造体を形成する方法における請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法の使用。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、基板に感光性レジスト層を付着し、引き続きパターン化することにより基板にエッチングマスクを形成する方法に関する。
【０００２】
この種の方法は周知である。一般に感光性レジスト層を付着した後で感光性レジスト層をまず露光し、その後現像する。感光性レジスト層は基板のエッチングしない領域を覆う。反応性イオンエッチングに使用する感光性レジスト層は、エッチング工程を実施する前にエッチングに安定にしなければならない。このために感光性レジストを感光性レジストのガラス化温度より高い温度に加熱する。
【０００３】
公知方法の問題点は、感光性レジストが加熱する際に予め形成された輪郭のくきりした構造体がひとりでに丸くなるように溶解することから生じる。基板に正確に決められた険しい側面をエッチングすることはもはや不可能である。むしろ丸くなった構造体をエッチングにより基板に転写することしかできない。
【０００４】
この技術水準から出発して、本発明の課題は、正確に決められた険しい側面をその下に存在する基板にエッチングできる、エッチングマスクを形成する方法を提供することである。
【０００５】
前記課題は、請求項１の特徴部分に記載の方法により解決される。有利な構成および実施態様の付加的な特徴および前記方法の有利な使用は従属請求項に記載されている。
【０００６】
本発明の方法において、ガラス化温度より高い温度に熱処理する前に、感光性レジスト層に保護層、特に金属被覆層を付着し、その後感光性レジスト層をはじめて熱処理する。
【０００７】
保護層により、感光性レジスト層が、エッチングに安定にするための前記熱処理工程中に十分に丸くならないように、感光性レジスト層を安定化する。有利には薄い金属被覆層の形の薄い保護層が感光性レジスト層を保護し、流動を防ぐ。従って保護層を除去した後で鋭く刻印された構造体を有するエッチングに安定なエッチングマスクが得られる。
【０００８】
保護層は有利にはパターン化された感光性レジスト層の全部の自由な面を覆う。
【０００９】
本発明の方法の他の利点および有利な構成を以下の図１〜４に示された実施例により説明する。
【００１０】
図１は表面２を有する基板１の斜視図を示す。基板１は均一に形成されていてもよく、または例えば放射線放射構造体のようなオプトエレクトロニック構造体のための、下地基板または支持基板に付着された層構造を有してもよい。
【００１１】
基板１の表面２をエッチングによりパターン化するために、例えば放射線放射連続層に放射線捕捉構造体を形成するために、表面２に感光性レジスト層３を付着し、感光性レジスト層は、例えば市販されたポジ型感光性レジストから製造される。感光性レジスト層３はつながった舌状部４および個々の島５を有する。島５はピラミッド断片状に形成され、傾斜面６を有する。この構造体は、例えば有利にはＩｎｘＧａｙＡｌ１−ｘ−ｙＰ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１およびｘ＋ｙ≦１）を基礎とする発光ダイオード構造体上のパターン化された放射線捕捉窓に使用される。この種の構造体は、同様にＩｎｘＧａｙＡｌ１−ｘ−ｙＰ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１およびｘ＋ｙ≦１）またはＩｎｘＧａｙＡｌ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１およびｘ＋ｙ≦１）を基礎とする位相的にパターン化された活性放射線放射連続層を製造するために使用することができる。更に前記方法は、集積された光学装置の構造体を形成するために使用することができる。
【００１２】
反応性イオンエッチング（Ｒｅａｋｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ、ＲＩＥ）のような異方性エッチング法を使用して感光性レジスト層３の構造体をこの下に存在する基板２に転写する。その際エッチング工程中に感光性レジスト層３を均一に切除し、この構造体を基板に転写する。
【００１３】
感光性レジスト層３の構造体を基板に転写することを保証するために、感光性レジスト層３がエッチングに安定であることが必要である。これは、エッチング方向で感光性レジスト層の形が均一な切除に相当して変動することを意味する。
【００１４】
形状安定性、すなわち感光性レジスト層３のこの均一な切除を保証するために、感光性レジスト層をエッチングの前にガラス化温度より高い温度で熱処理する。これにより特に硬い感光性レジスト層３が得られ、この層は反応性イオンエッチングのようなエッチング法を使用する場合にも前記の意味でエッチングに安定である。
【００１５】
熱処理中に感光性レジスト層が流動することを防ぐために、感光性レジスト層３に保護層７、例えば金属被覆層７を付着する。保護層７は金属、例えばＡｌ、Ｐｔ、ＮｉまたはＡｕまたは金属酸化物からなっていてもよい。金属被覆層７を付着するために、スパッタリングまたは蒸着のような方法が該当する。有利には金属被覆層７の厚さは１０ｎｍより大きい。２００ｎｍの厚さまでの層厚も考慮される。しかし金属被覆層７を段階的に付着することが有利であり、それというのもそうでなければ感光性レジスト層３が熱くなりすぎて軟化する危険があるからである。
【００１６】
金属被覆層７を付着した後に感光性レジスト層３を熱処理する。このために感光性レジスト層３を感光性レジストのガラス化温度より高い温度に加熱する。種々の感光性レジスト層３のガラス化温度は当業者に知られており、従ってここでは詳しく説明しない。一般に感光性レジスト層３を２００℃までの温度に加熱する。
【００１７】
感光性レジスト層３を冷却後、特に硬い、安定な感光性レジスト層３が得られる。
【００１８】
引き続き保護層７を適当なエッチング法により除去する。この種のエッチング法は当業者に知られており、本発明の対象でなく、従ってここでは詳しく説明しない。
【００１９】
図３には保護層７を除去した後の感光性レジスト層３の島５の１つが拡大して示されている。島５が依然として鋭い縁部を有し、限定された側面６を有することが理解できる。これに対して図４には本来の、すなわち感光性レジスト層のパターン化の直後の、保護層７を有しない従来の熱処理を使用した後の同じ島５が示されている。この場合に島５は感光性レジスト層をガラス化する熱処理工程の終了後に球部分の形のみを有する。島５の本来のピラミッド断片状の形はここにはもはや示されていない。
【００２０】
従ってここに記載される方法は、特に基板１の表面２に正確な、決められた構造体を形成するために適している。
【００２１】
本発明の方法を、感光性レジスト層により一般的な説明の部分および実施例を記載した。しかしこれは、この方法が感光性レジストの使用に制限されることを意味していない。むしろ方法原理は、基板に転写すべきエッチングマスク層がパターン化後に、後処理中に溶解し、その際予め形成された構造体が変化する、原則的にすべての所で使用することができる。この限り感光性レジストの語は感光性レジスト自体だけでなく、前記特性を有するすべての他の適当なエッチングマスク材料に該当する。
【図面の簡単な説明】
【図１】
基板に付着した感光性レジスト層の斜視図である。
【図２】
図１の感光性レジスト層の部分の横断面図である。
【図３】
本発明の方法を使用して加熱した後の図１の感光性レジスト層の拡大図である。
【図４】
従来の方法を使用して加熱した後の図１の感光性レジスト層の拡大図である。
【符号の説明】
１  基板、  ３  レジスト層、  ７  保護層
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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