(57)【要約】【課題】被処理部材上にフォトリソグラフィ処理により所望のレジストパターンを形成することができるとともに、不要となったレジストパターンを被処理部材から高効率、かつ、均一に除去することができ、更に、レジストパターンを除去する際に環境にかかる負荷を小さなものとすることができるレジスト材料、該レジスト材料を用いたエッチングパターンの形成方法、及び、導電性パターンの形成方法を提供する。【解決手段】下記一般式（１）で表されるオキシアルキレン単位を有する（メタ）アクリル系樹脂（Ａ）と、感光性成分（Ｂ）と、光反応開始剤（Ｃ）とを含有するレジスト材料。【化１】2007171311.tif 000012式（１）中、Ｒは炭素数３以上のアルキレン基を示し、ｎは１以上の整数を表す。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で表されるオキシアルキレン単位を有する（メタ）アクリル系樹脂（Ａ）と、感光性成分（Ｂ）と、光反応開始剤（Ｃ）とを含有することを特徴とするレジスト材料。
【化１】
2007171311.tif 000011
式（１）中、Ｒは炭素数３以上のアルキレン基を示し、ｎは１以上の整数を表す。
【請求項２】
（メタ）アクリル系樹脂（Ａ）が、一般式（１）で表されるオキシアルキレン単位を有する（メタ）アクリレートモノマーと、前記（メタ）アクリレートモノマーと異なる（メタ）アクリレートモノマー及び／又は（メタ）アクリル酸との共重合体樹脂であることを特徴とする請求項１記載のレジスト材料。
【請求項３】
（メタ）アクリル系樹脂（Ａ）は、ポリプロピレングリコールモノメタクリレートと、メチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート及びメタクリル酸からなる群より選択される少なくとも１種のモノマーとの共重合体樹脂であることを特徴とする請求項１記載のレジスト材料。
【請求項４】
感光性成分（Ｂ）は、ポリオールの多官能（メタ）アクリレート化合物又は前記多官能（メタ）アクリレート化合物とポリオールの単官能（メタ）アクリレート化合物との混合物であることを特徴とする請求項１、２又は３記載のレジスト材料。
【請求項５】
感光性成分（Ｂ）は、ポリエチレングリコールジメタクリレートとグリセロールメタクリレートとの混合物であることを特徴とする請求項１、２又は３記載のレジスト材料。
【請求項６】
請求項１、２、３、４又は５記載のレジスト材料を用いたフォトリソグラフィ処理を行い、被エッチング部材上に前記レジスト材料からなるレジストパターンを形成する工程、
前記レジストパターンをマスクとして前記被エッチング部材のエッチング処理を行う工程、及び、
加熱処理により前記エッチング処理後のレジストパターンを分解し消滅させる工程
を有することを特徴とするエッチングパターンの形成方法。
【請求項７】
請求項１、２、３、４又は５記載のレジスト材料を用いたフォトリソグラフィ処理を行い、被処理基板上に前記レジスト材料からなるレジストパターンを形成する工程、
前記被処理基板表面に形成した前記レジストパターンの上部から全面に、スパッター法又はメッキ法により導電体膜を形成する工程、及び、
加熱処理により前記レジストパターンを分解し消滅させ、前記レジストパターンの上面に形成された導電体膜をリフトオフする工程を有することを特徴とする導電性パターンの形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理部材上にフォトリソグラフィ処理により所望のレジストパターンを形成することができるとともに、不要となったレジストパターンを被処理部材から高効率、かつ、均一に除去することができ、更に、レジストパターンを除去する際に環境にかかる負荷を小さなものとすることができるレジスト材料、該レジスト材料を用いたエッチングパターンの形成方法、及び、導電性パターンの形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体用ウエハ等の電子デバイス用基板の製造においては、フォトレジスト組成物をシリコン基板等の半導体ウエハ上に塗布してレジスト膜を形成し、所定のパターンを有するマスクを介して露光、現像を行うことで、レジスト膜にマスクのパターンを転写してレジストパターンを形成する。レジストの除去や、レジスト残渣等の一般的な有機物の除去等、基板の表面に付着した有機物の除去工程が不可欠である。なかでも、レジストの除去は、電子デバイス用基板の製造全体においても極めて重要な工程である。
【０００３】
例えば、シリコン基板上やガリウム砒素基板等の化合物半導体基板上に回路を形成する場合、液晶基板上に色相の異なる複数の着色画素をパターン状に形成する場合、又は、これらに形成すべき回路パターン等に対応したマスクパターンを有するマスク基板を製造する場合には、フォトリソグラフィ処理が必須となる。例えば、シリコン基板上に回路を形成する場合は、シリコンウエハ上にレジストを塗布し、通常のフォトリソグラフィ処理にてレジストパターンからなる画像を形成し、これをマスクとしてエッチングした後、不要となったレジストを除去して回路を形成し、次の回路を形成するために、再度レジストを塗布して、画像形成−エッチング−レジストの除去というサイクルを繰り返し行う。
【０００４】
不要となったレジストを除去するレジスト除去工程では、例えば、溶剤や薬品、オゾン水等を用いてレジストを除去する方法等が用いられており、例えば、特許文献１には、アルカリ溶液を用いてレジストパターンを剥離することが開示されている。
しかし、レジストの除去に溶剤や薬品、オゾン水等を用いる場合、大量の廃液が生じ、また、廃液をそのまま廃棄することができないため、廃液処理の際にもコスト面及び環境面の両面で大きな不利益があった。
【０００５】
また、例えば、特許文献２には、発泡粒子を含有するフォトレジスト組成物を用いて該発泡粒子を発泡させることで不要となったレジストを除去する方法が記載されている。
しかし、特許文献２の方法では、粒子径の大きな発泡粒子を含有することから細かなレジストパターンを形成することが困難であった。
【特許文献１】特開平０６−２５８８３２号公報
【特許文献２】特開２００４−２９４９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者らは、被処理部材上にフォトリソグラフィ処理により所望のレジストパターンを形成することができるとともに、不要となったレジストパターンを被処理部材から高効率、かつ、均一に除去することができ、更に、レジストパターンを除去する際に環境にかかる負荷を小さなものとすることができるレジスト材料、該レジスト材料を用いたエッチングパターンの形成方法、及び、導電性パターンの形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、下記一般式（１）で表されるオキシアルキレン単位を有する（メタ）アクリル系樹脂（Ａ）と、感光性成分（Ｂ）と、光反応開始剤（Ｃ）とを含有することを特徴とするレジスト材料である。
【化１】
2007171311.tif 000002
式中、Ｒは炭素数３以上のアルキレン基を示し、ｎは１以上の整数である。
以下に本発明を詳述する。
【０００８】
本発明者らは、鋭意検討した結果、特定の構造の（メタ）アクリル樹脂を含有するレジスト材料は、熱分解性に優れ低温で分解除去することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
本発明のレジスト材料は、上記一般式（１）で表されるオキシアルキレン単位を有する（メタ）アクリル系樹脂（Ａ）を有する。
上記（メタ）アクリル系樹脂（Ａ）は、本発明のレジスト材料の熱分解性を確保する樹脂である。
上記（メタ）アクリル系樹脂（Ａ）としては、上記一般式（１）で表されるオキシアルキレン単位を有する（メタ）アクリル系樹脂であれば特に限定されず、例えば、（メタ）アルキル系樹脂中の重合体の主鎖に上記オキシアルキレン単位を含んでいてもよいし、側鎖に上記オキシアルキレン単位を含んでいてもよい。
なお、本明細書において、（メタ）アクリルとは、アクリル又はメタクリルを意味する。
【００１０】
上記オキシアルキレン単位におけるＲで示される炭素数３以上のアルキレン基としては、例えば、直鎖状のアルキレン基、下記一般式（２）で表される分岐状のアルキレン基等が挙げられる。
【化２】
2007171311.tif 000003
式（２）中、Ｒ’はアルキル基を示す。
【００１１】
上記直鎖状のアルキレン基の具体例としては、例えば、下記式（３）で表されるアルキレン基や、下記式（４）で表されるアルキレン基等が挙げられる。
【化３】
2007171311.tif 000004
【００１２】
【化４】
2007171311.tif 000005
【００１３】
また、上記分岐状のアルキレン基の具体例としては、例えば、下記式（５）で表されるアルキレン基や、下記式（６）で表されるアルキレン基等が挙げられる。
【化５】
2007171311.tif 000006
【００１４】
【化６】
2007171311.tif 000007
【００１５】
なかでも、上記（メタ）アクリル系樹脂は、上記式（４）で表されるアルキレン基、上記式（５）で表されるアルキレン基又は上記式（６）で表されるアルキレン基を有するオキシアルキレン単位を有することが好ましく、より好ましくは、上記式（５）で表されるアルキレン基を有するオキシプロピレン単位を有するものである。
【００１６】
上記オキシプロピレン単位を有する（メタ）アクリル系樹脂としては、例えば、オキシプロピレン単位含有（メタ）アクリレートモノマーの単独重合体樹脂、２種類以上のオキシプロピレン単位含有（メタ）アクリレートモノマーの共重合体樹脂、オキシプロピレン単位含有（メタ）アクリレートモノマーとそれ以外の（メタ）アクリレートモノマーとの共重合体樹脂等が挙げられる。
【００１７】
上記オキシプロピレン単位含有（メタ）アクリレートモノマーとしては、上記式（５）で表されるアルキレン基を有するオキシプロピレン単位を含有している（メタ）アクリレートモノマーであれば特に限定されず、例えば、プロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００１８】
なお、上記オキシプロピレン単位含有（メタ）アクリレートモノマーとして、例えば、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート等のモノ（メタ）アクリレートモノマーを用いた場合には、上記（メタ）アクリル系樹脂は、オキシプロピレン単位を側鎖に含有するグラフト共重合体とすることができる。また、上記オキシプロピレン単位含有（メタ）アクリレートモノマーとして、例えば、上記ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート等のジ（メタ）アクリレートモノマーを用いた場合には、上記（メタ）アクリル系樹脂は、上記オキシプロピレン単位を主鎖に含有するブロック共重合体とすることができる。
【００１９】
上記オキシプロピレン単位含有（メタ）アクリレートモノマー以外の他の（メタ）アクリレートモノマーとしては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、ｎ−ステアリル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、グリセロール（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピルモノ（メタ）アクリレート、グリセリンジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。これらは単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００２０】
また、上記オキシプロピレン単位を有する（メタ）アクリル系樹脂は、１種又は２種以上のオキシプロピレン単位含有（メタ）アクリレートモノマーと、（メタ）アクリル酸との共重合体であってもよい。
【００２１】
本発明のレジスト材料において、上記（メタ）アクリル系樹脂（Ａ）は、上記一般式（１）で表されるオキシアルキレン単位を有する（メタ）アクリレートモノマーと、該モノマーとは異なる（メタ）アクリレートモノマー及び／又は（メタ）アクリル酸との共重合体樹脂であることが好ましく、上記オキシプロピレン単位含有（メタ）アクリレートモノマーと、該オキシプロピレン単位含有（メタ）アクリレートモノマーとは異なる（メタ）アクリレートモノマー及び／又は（メタ）アクリル酸との共重合体樹脂であることがより好ましく、ポリプロピレングリコールモノメタクリレートと、メチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、グリセロールメタクリレート及びメタクリル酸からなる群より選択される少なくとも１種のモノマーとの共重合体樹脂であることが最も好ましい。
【００２２】
本発明のレジスト材料において、上記（メタ）アクリル系樹脂（Ａ）の含有量としては特に限定されないが、好ましい下限は１重量％、好ましい上限は３０重量％である。１重量％未満であると、本発明のレジスト材料の熱分解性が不充分となることがあり、３０重量％を超えると、本発明のレジスト材料の感光性が低下することがある。より好ましい下限は５重量％、より好ましい上限は１５重量％である。
【００２３】
上記（メタ）アクリル系樹脂（Ａ）の数平均分子量（Ｍｎ）としては特に限定されないが、好ましい下限は５００、好ましい上限は１０万であり、感光性と現像性とにより優れることから、より好ましい下限は１０００、より好ましい上限は５万であり、更に好ましい下限は２０００、更に好ましい上限は３万であり、最も好ましい下限は５０００、最も好ましい上限は２万である。
【００２４】
また、本発明のレジスト材料では、所望により、上記（メタ）アクリル系樹脂（Ａ）以外に、更にポリビニルブチラールやエチルセルロース等を用いることもできる。
【００２５】
本発明のレジスト材料は、感光性成分（Ｂ）を含有する。
上記感光性成分（Ｂ）は、本発明のレジスト材料の感光性を確保する成分である。
上記感光性成分（Ｂ）としては、感光性を有する化合物であれば特に限定されず、例えば、感光性モノマー、感光性オリゴマー、感光性ポリマーのいずれであってもよい。
【００２６】
上記感光性を有する化合物としては特に限定されず、例えば、エチレン性不飽和基含有化合物等が挙げられる。
上記エチレン性不飽和基含有化合物としては、エチレン性不飽和基を含有し、後述する光重合開始剤によりラジカル重合反応し得る化合物であれば特に限定されないが、（メタ）アクリレート化合物が好適である。
【００２７】
上記（メタ）アクリレート化合物としては特に限定されず、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール及びそれらの共重合体等のポリアルキレングリコールのジ（メタ）アクリレート類；両末端ヒドロキシポリブタジエン、両末端ヒドロキシポリイソプレン、両末端ヒドロキシポリカプロラクトン等の両末端ヒドロキシル化重合体のジ（メタ）アクリレート類；グリセリン、１，２，４−ブタントリオール、トリメチロールアルカン、テトラメチロールアルカン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等の３価以上の多価アルコールのポリ（メタ）アクリレート類；３価以上の多価アルコールのポリアルキレングリコール付加物のポリ（メタ）アクリレート類；１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−ベンゼンジオール類等の環式ポリオールのポリ（メタ）アクリレート類；ポリエステル（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート、アルキド樹脂（メタ）アクリレート、シリコーン樹脂（メタ）アクリレート、スピラン樹脂（メタ）アクリレート等のオリゴ（メタ）アクリレート類等が挙げられる。
【００２８】
本発明では、上記感光性成分（Ｂ）が、ポリオール（例えばポリアルキレングリコール、両末端ヒドロキシル化重合体、３価以上の多価アルコール、環式ポリオール等）の多官能（メタ）アクリレート化合物、又は、該多官能（メタ）アクリレート化合物とポリオールの単官能（メタ）アクリレート化合物との混合物であることが好ましく、ポリエチレングリコールジメタクリレートとグリセロールメタクリレートとの混合物であることがより好ましい。
【００２９】
また、本発明では、上記感光性成分（Ｂ）として、上記（メタ）アクリル系樹脂（Ａ）中の側鎖にエチレン性不飽和基を導入したものを使用してもよい。上記（メタ）アクリル系樹脂（Ａ）に対するエチレン性不飽和基導入（メタ）アクリル系樹脂の比率は、重量比で０〜１００重量％であることが好ましい。
【００３０】
上記エチレン性不飽和基の導入方法としては特に限定されず、公知の方法を使用することができる。具体的には、例えば、（メタ）アクリル系樹脂中に水酸基を含む（メタ）アクリレートを共重合し、該水酸基と（メタ）アクリロイルイソシアネートとを反応させる方法；（メタ）アクリル系樹脂中にカルボキシル基を含む（メタ）アクリレートを共重合し、該カルボキシル基と、分子内にエポキシ基を含む（メタ）アクリレートとを共重合し、該エポキシ基と分子内にカルボキシル基を有する（メタ）アクリレートとを反応させる方法等が挙げられる。
【００３１】
本発明のレジスト材料において、上記感光性成分（Ｂ）の含有量としては特に限定されないが、好ましい下限は１重量％、好ましい上限は５０重量％である。１重量％未満であると、本発明のレジスト材料の感光性が不充分となることがあり、５０重量％を超えると、本発明のレジスト材料の熱分解性が不充分となることがある。より好ましい下限は５重量％、より好ましい上限は３０重量％である。
【００３２】
本発明のレジスト材料は、光反応開始剤（Ｃ）を含有する。
前記光重合開始剤（Ｃ）としては、光照射によりラジカルを発生させ、上記感光性成分（Ｂ）のラジカル重合を開始させるものであれば特に限定されず、例えば、２，４−ジエチルチオキサントン、２−クロロクチキキサントン、イソプロピルチオキサントン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノ−プロパノン−１、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−１−ブタノン、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルスルフィド、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、ミヒラーズケトン、ベンジルジメチルケタール、２−エチルアンスラキノン等が挙げられる。
また、本発明のレジスト材料が黒色無機顔料、黒色有機顔料、カーボンナノチューブのような光の透過率の低いものを含む場合、光重合開始剤として下記一般式（７）又は（８）で示される光重合開始剤が好適に使用される。
【００３３】
【化７】
2007171311.tif 000008
【００３４】
【化８】
2007171311.tif 000009
上記式（７）及び（８）中、Ｘは、ハロゲン原子であり、同一又は異なっていてもよい。また、上記式（７）中、ｌは、０〜５の整数であり、Ｒ１は、水素、炭素数４以下の脂肪族炭化水素基、水酸基又はメトキシ基であり、上記式（８）中、ｍは、２又は３である。
【００３５】
また、本発明のレジスト材料では、上記光反応開始剤（Ｃ）の促進剤としての光重合促進剤を併用してもよい。
上記光重合促進剤としては特に限定されず、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエステル等のアミン類等が挙げられる。
【００３６】
本発明のレジスト材料において、上記光反応開始剤（Ｃ）の含有量としては特に限定されないが、好ましい下限は０．０１重量％、好ましい上限は１０重量％である。０．０１重量％未満であると、本発明のレジスト材料を用いたフォトリソグラフィ処理において、充分に露光できないことがあり、１０重量％を超えると、本発明のレジスト材料の低温分解性が不充分となることがある。より好ましい上限は５重量％である。
【００３７】
また、本発明のレジスト材料は、本発明の目的を阻害しない限り、レベリング剤、消泡剤、カップリング剤、重合禁止剤、ワックス類、非反応性ポリマー（例えば、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコールと多塩基酸又はその無水酸との反応物であるポリエステル、セルロース等）が配合されていてもよい。
【００３８】
上記各成分からなる本発明のレジスト材料は、フォトリソグラフィ処理により種々の被処理基板上に所定のパターンのレジストパターンを形成することができる。また、低温分解性に優れる（メタ）アクリル系樹脂（Ａ）を含有するため、本発明のレジスト材料は、低温分解性に優れたものとなり、フォトリソグラフィ処理により形成したレジストパターンが所定の処理が終了して不要となった場合、加熱することで上記レジストパターンを容易に分解除去することができる。
【００３９】
上記本発明のレジスト材料を用いてなるレジストパターンを分解除去する際の加熱条件としては、本発明のレジスト材料の組成、レジストパターンのサイズ等に合わせて適宜決定されるが、加熱温度の好ましい下限は２５０℃、好ましい上限は４００℃である。２５０℃未満であると、上記レジストパターンを充分に分解除去できないことがあり、４００℃を超えると、レジストパターンを形成した処理基板が損傷することがある。より好ましい下限は３００℃、より好ましい上限は３８０℃である。また、上記レジストパターンを分解除去する際の加熱時間の好ましい下限は１分、好ましい上限は６０分である。１分未満であると、上記レジストパターンを充分に分解除去できないことがあり、６０分を超えると、作業に長時間を要し効率が低下する。より好ましい下限は５分、より好ましい上限は３０分である。なお、上記レジストパターンを加熱分解する際には、減圧下で行うことにより、より効率よく行うことができる。
【００４０】
本発明のレジスト材料を用いたエッチングパターンの形成方法もまた、本発明の１つである。
本発明のエッチングパターンの形成方法は、本発明のレジスト材料を用いたフォトリソグラフィ処理を行い、被エッチング部材上に前記レジスト材料からなるレジストパターンを形成する工程、前記レジストパターンをマスクとして前記被エッチング部材のエッチング処理を行う工程、及び、加熱処理により前記エッチング処理後のレジストパターンを分解し消滅させる工程を有する。
【００４１】
本発明のエッチングパターンの形成方法は、本発明のレジスト材料を用いたフォトリソグラフィ処理を行い、被エッチング部材上に上記レジスト材料からなるレジストパターンを形成する工程を有する。
本工程では、本発明のレジスト材料を用いてフォトリソグラフィ処理を行う。
上記フォトリソグラフィ処理としては、例えば、以下の方法が好適に用いられる。
すなわち、まず、スクリーン印刷、カーテンフローコート、スプレーコート等の従来公知の方法により、本発明のレジスト材料を有機溶剤に溶解させたレジスト溶液を被エッチング部材基板上に塗布し、所定の厚さのレジスト層を形成する。
【００４２】
上記有機溶剤としては特に限定されず、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エステル類；アセトン、２−ブタノン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類；トルエン、キシレン、ベンジルアルコール等の芳香族炭化水素類；テルピネオール、アセチルテルピネオール、ブチルカルビトール、エチルセルソルブ、エチレングリコールモノアルキルエーテル類、エチレングリコールジアルキルエーテル類、ジエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、エチレングリコールモノアリールエーテル類、ポリエチレングリコールモノアリールエーテル類、プロピレングリコールモノアルキルエーテル類、ジプロピレングリコールジアルキルエーテル類、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、ソルベントナフサ等が挙げられる。
【００４３】
また、上記レジスト溶液を被エッチング部材上に直接塗布してレジスト層を形成する方法に代えて、上記レジスト溶液を予めシート状に成形したレジストシートを被エッチング部材上に貼り付ける方法であってもよい。上記レジストシートを作製する方法としては特に限定されず、例えば、離型シート上に所定の厚さとなるように上記レジスト溶液を塗布して所定の厚さのレジスト層を形成し、該レジスト層中の有機溶剤を除去した後、離型シートを剥離する方法等が挙げられる。
【００４４】
次に、必要に応じて遠赤外線又は温風により５０〜２５０℃にプリベークして上記有機溶剤を除去した後、パターニングしたい部分だけ紫外線を通すようにしたネガマスクを用いて上記レジスト層を紫外線で露光する。上記紫外線の露光量としては特に限定されないが、１００〜１万ｍＪ／ｃｍ２が好ましい。
そして、液温１０〜６０℃の希アルカリ水溶液（例えば、１％炭酸ソーダ水溶液、１％苛性ソーダ水溶液等）又は水等の現像液を用い、スプレー等の手段で現像を行うことで、所定のパターンを有するレジストパターンを形成することができる。
【００４５】
上記被エッチング部材としては特に限定されず、例えば、ガラス基板、セラミック基板、金属基板、プリント配線板の材料である銅張り積層板や、シリコンウエハ等の半導体基板等任意の基板が挙げられる。
【００４６】
本発明のエッチングパターンの形成方法は、上記レジストパターンをマスクとして上記被エッチング部材のエッチング処理を行う工程を有する。
上記エッチング処理に用いるエッチング液としては特に限定されず、上記被エッチング部材に応じて適宜従来公知のものが用いられる。
【００４７】
本発明のエッチングパターンの形成方法は、加熱処理により前記エッチング処理後のレジストパターンを分解し消滅させる工程を有する。
上記加熱処理としては特に限定されず、例えば、ホットプレート、加熱プレス装置、乾燥オーブン、ヒートガン、赤外線加熱装置、誘電加熱装置、誘導加熱装置、超音波加熱装置等を用いる方法が挙げられる。
また、上記加熱処理の条件としては、上述した本発明のレジスト材料を加熱分解させる条件が挙げられる。
【００４８】
また、本発明のレジスト材料を用いた導電性パターンの形成方法もまた、本発明の１つである。
本発明の導電性パターンの形成方法は、本発明のレジスト材料を用いたフォトリソグラフィ処理を行い、被処理基板上に前記レジスト材料からなるレジストパターンを形成する工程、前記被処理基板表面に形成した前記レジストパターンの上部から全面に、スパッター法又はメッキ法により導電体膜を形成する工程、及び、加熱処理により前記レジストパターンを分解し消滅させ、前記レジストパターンの上面に形成された導電体膜をリフトオフする工程を有する。
【００４９】
本発明の導電性パターンの形成方法は、本発明のレジスト材料を用いたフォトリソグラフィ処理を行い、被処理基板上に上記レジスト材料からなるレジストパターンを形成する工程を有する。
本工程は、上述した本発明のエッチングパターンの形成方法における本発明のレジスト材料を用いたフォトリソグラフィ処理を行い、被処理基板上に上記レジスト材料からなるレジストパターンを形成する工程と同様の工程である。
また、上記被処理基板としては特に限定されず、例えば、上述した被エッチング部材と同様のものが挙げられる。
【００５０】
本発明の導電性パターンの形成方法は、上記被処理基板表面に形成した上記レジストパターンの上部から全面に、スパッター法又はメッキ法により導電体膜を形成する工程を有する。
上記導電体膜を構成する材料としては、導電性を有するものであれば特に限定されないが、例えば、タングステン、金、銅等の金属が好適に用いられる。
【００５１】
本工程を行うことで、上記レジストパターンにより露出した被処理基板上と、レジストパターンの上面とに上記導電体膜が形成されるが、上記被処理基板上に形勢された導電体膜と、レジストパターンの上面に形成された導電体膜とは分離して形成されることが好ましい。後述する工程でレジストパターンの上面に形成された導電体膜をリフトオフできないことがあるからである。
【００５２】
上記導電体膜の厚さとしては、上記レジストパターンの厚さよりも薄いことが好ましい。上記導電体膜の厚さが上記レジストパターンの厚さと同じかより厚い場合、後述する工程でレジストパターン表面に形成された導電体膜をリフトオフできなくなるからである。
【００５３】
本発明の導電性パターンの形成方法は、加熱処理により前記レジストパターンを分解し消滅させ、上記レジストパターンの上面に形成された導電体膜をリフトオフする工程を有する。
上記加熱処理としては特に限定されず、例えば、ホットプレート、加熱プレス装置、乾燥オーブン、ヒートガン、赤外線加熱装置、誘電加熱装置、誘導加熱装置、超音波加熱装置等を用いる方法が挙げられる。
また、上記加熱処理の条件としては、上述した本発明のレジスト材料を加熱分解させる条件が挙げられる。
【００５４】
また、上述の通り、上記被処理基板上に形成された導電体膜と、レジストパターンの上面に形成された導電体膜とは分離した状態であるため、本工程で上記レジストパターンを加熱分解することで、上記レジストパターン上に形成された導電体膜を除去することができ、被処理基板上に所望の形状の導電性パターンが残されることとなる。
【発明の効果】
【００５５】
本発明のレジスト材料は、低温分解性に優れる（メタ）アクリル系樹脂を含有するため、フォトリソグラフィ処理を経て被処理基板上に形成したレジストパターンが不要となった場合、加熱処理を施すことで上記レジストパターンを高効率かつ均一に除去することができる。また、溶剤や薬品等を用いることがないため、レジストパターンを除去する際の環境にかかる負荷も小さなものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【００５７】
（実施例１）
（１）（メタ）アクリル系樹脂（Ａ）の調製
撹拌機を備えた０．５Ｌセパラブルフラスコに、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート（日本油脂社製、ブレンマーＰＰ−１０００）２０ｇ、メチルメタクリレート５０ｇ、ヒドロキシエチルメタクリレート２０ｇ、メタクリル酸１０ｇ及びテルピネオール１００ｇを投入して、混合しモノマー混合溶液を調製した。
調製したモノマー混合溶液を窒素ガスで置換し、撹拌しながら還流に達するまでに昇温した。還流した後、重合開始剤としてジ（３，５，５−トリメチルヘキサノイル）パーオキシド０．０３６ｇを１ｇのテルピネオールで希釈した溶液を投入した。更に、重合開始から３時間後、ジ（３，５，５−トリメチルヘキサノイル）パーオキシド０．０３６ｇを１ｇのテルピネオールで希釈した溶液を投入した。
最初の重合開始剤投入から７時間後、室温まで冷却し、重合を終了させることにより、オキシプロピレン単位を含むポリエーテル側鎖を有する重合体（Ａ）のテルピネオール溶液を得た。この重合体（Ａ）を（メタ）アクリル系樹脂（Ａ）のテルピネオール溶液とした。なお、重合体（Ａ）の数平均分子量は約２万（ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによる、分子量はポリスチレン換算）であった。
【００５８】
（２）レジスト溶液の調製
（メタ）アクリル系樹脂（Ａ）のテルピネオール溶液に、下記表１に示される成分を加えてレジスト材料のテルピネオール溶液（レジスト溶液）を調製した。
【００５９】
（実施例２〜４）
下記表１に示す各成分を用いた以外は、実施例１と同様にして、レジスト材料のテルピネオール溶液（レジスト溶液）を製造した。
【００６０】
【表１】
2007171311.tif 000010
【００６１】
（エッチングパターンの形成）
各種半導体素子を形成した半導体基板上に酸化シリコンで絶縁体膜を堆積し、この絶縁体膜上に実施例１〜４で調製したレジスト溶液をスピン塗布した。１００℃で３分間プリベークし溶剤を乾燥し、膜厚が１μｍのレジスト層を形成した。
【００６２】
次に、Ｌ／Ｓ（ライン・アンド・スペース）５０μｍ／５０μｍのネガ型フォトマスクを接触させ、超高圧水銀灯により５０ｍＪ／ｃｍ２ＵＶを照射し、次いで、未露光部を、０．０５ｗｔ％のＫＯＨ水溶液を用いてスプレー圧２ｋｇ／ｃｍ２で２分間、アルカリ現像を行い、半導体基板上にレジストパターンを形成した。
【００６３】
次に、形成したレジストパターンをマスクにして、プラズマを用いたドライエッチングにより絶縁体膜をエッチング加工し、絶縁体膜に開口を形成した。
そして、空気雰囲気中で、４００℃で１０分の加熱処理を行い、レジストパターンを熱分解し完全に消滅させることで、Ｌ／Ｓ＝５０μｍ／５０μｍの絶縁体膜のパターンを半導体基板上に形成できた。
【００６４】
（導電性パターンの形成）
各種半導体素子を形成した半導体基板上に酸化シリコンで絶縁体膜を堆積し、スパッター法で膜厚の薄いＣｕ層を絶縁体膜上に成膜して給電層とした。
この給電層上に実施例１〜４で調製したレジスト溶液を用いて、上述のエッチングパターンの形成方法と同様にして、Ｌ／Ｓ＝５０μｍ／５０μｍのレジストパターンを形成した。
【００６５】
次に、メッキ液として銅イオンを５〜２００ｇ／Ｌ程度含む硫酸銅水溶液を入れたメッキ槽内でレジストパターンを形成した基板に対してメッキ処理を行い、レジストパターン内を埋め込む銅電極を形成した。なお、レジストパターンの上面にも銅メッキされた部分存在していた。
そして、空気雰囲気中で、４００℃で１０分の加熱処理を行い、レジストパターンを熱分解し完全に消滅させることで、レジストパターン上の銅メッキ部分をリフトオフし、Ｌ／Ｓが５０μｍ／５０μｍの銅電極からなる導電性パターンを半導体基板上の絶縁体膜上に形成することができた。なお、膜厚の薄い給電層は、後工程においてドライエッチングで除去した。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明によれば、被処理部材上にフォトリソグラフィ処理により所望のレジストパターンを形成することができるとともに、不要となったレジストパターンを被処理部材から高効率、かつ、均一に除去することができ、更に、レジストパターンを除去する際に環境にかかる負荷を小さなものとすることができるレジスト材料、該レジスト材料を用いたエッチングパターンの形成方法、及び、導電性パターンの形成方法を提供することができる。