专利名称：热反应型抗蚀剂材料、使用它的热光刻用层压体以及使用它们的模具的制造方法
技术领域：
本发明涉及对于使用氟碳系气体进行的干蚀刻处理具有很高的耐性的热反应型抗蚀剂材料、使用它的热光刻用层压体以及使用它们的模具的制造方法。
背景技术：
近年来，在半导体、光学·磁性记录等领域中，随着高密度化、高集成化等要求高涨，数百 数十nm左右以下的微细图案加工技术变得必需。因此，为实现这些微细图案加工，对掩膜·步进机、曝光、抗蚀剂材料等各工序的要素技术的研究正如火如荼地进行。
例如，在掩膜·步进机工序中，使用被称为相移掩膜的特殊掩膜，通过对光线赋予相位差、干涉的效果来提高微细图案加工精度的技术、或在步进机用透镜与晶片之间填充液体，使穿过透镜的光发生大的折射来进行微细图案加工的液浸技术等正在被研究。然而， 前者在掩膜开发需要巨大的成本，而后者又需要昂贵的装置等，制造成本很难降低。
而另一方面，抗蚀剂材料方面也正在进行许多研究。目前，最一般的抗蚀剂材料是对紫外线、电子束、X射线等曝光光源有反应的光反应型有机抗蚀剂(以下也称光致抗蚀剂)(参阅以下专利文献1、非专利文献1)。
曝光所使用的激光中，通常被透镜所聚集的激光强度显示如图8所示的高斯分布形状。此时，点径被定义为Ι/e2。一般，光致抗蚀剂的反应是通过吸收以E = hv (Ε:能量， h:普朗克常数，ν 波长)所示的能量开始。因此，此反应对光的强度的依赖并不强烈，反倒依赖光的波长，所以被光照射的部分(曝光部分)几乎全部发生反应。因此，使用光致抗蚀剂时，对点径忠实地曝光。
使用光反应型有机抗蚀剂的方法虽然是对于形成数百nm左右的微细的图案非常有效的方法，但是，由于使用了利用光反应的光致抗蚀剂，因此进而形成微细图案时，就需要用比原理上需要的图案更小的点进行曝光。因此，就不得不使用波长短的KrF或ArF激光等作为曝光光源。然而，这些光源装置非常大型且昂贵，从削减制造成本的观点考虑，不适合。此外，在使用电子束、X射线等曝光光源时，由于曝光环境必须处于真空状态下，因此， 就有必要使用真空室，从成本和大型化的观点考虑，有相当大的限制。
另一方面，对物体照射具有图8所示分布的激光时，物体的温度也呈现同激光的强度分布一样的高斯分布(参照图9)。此时若使用在某一温度以上反应的抗蚀剂即热反应型抗蚀剂的话，如图9所示，只有达到规定温度以上的部分才进行反应，因此，曝光比点径小的范围就成为可能。即，不用将曝光光源短波长化，就能形成比点径更微细的图案，故通过使用热反应型抗蚀剂，可以减小曝光光源波长的影响。
在光记录领域中，报告有使用WOx、MoOx等硫系玻璃(Ag-As-S系)等作为热反应型抗蚀剂、用半导体激光或476nm激光进行曝光形成微细图案的技术(参阅以下专利文献 2、非专利文献幻。这些光记录领域所使用的光盘是指，激光照射涂覆有抗蚀剂材料的磁盘， 读取设置在磁盘表面的微细凹凸所记录的信息的介质的总称，被称为磁道间距的记录单位的间隔越窄，记录密度越提高，每单位面积能够记录的数据容量就越增加。因此，为了提高记录密度，正在研究利用抗蚀剂材料的微细凹凸图案的加工技术。然而，对于使用这些热反应型抗蚀剂的研究是对应于在膜面方向缩窄图案的间距(提高信息的记录密度)的要求， 对膜厚方向上形成深槽则没有要求。另一方面，近年来，在其他领域对于槽深度深的图案形状的应用的要求正在增加。膜厚方向的槽的深度，由于热反应型抗蚀剂的膜的厚度直接成为深度方向的槽的深度，因此想要形成深槽，就必须加厚热反应型抗蚀剂。但是，存在一下问题随着膜厚的增加，经过曝光，会失去在膜厚方向的均一性，其结果导致不仅在深度方向，连膜面方向的微细图案的加工精度也下降。
因此，考虑这样的方法，在这些热反应型抗蚀剂膜之下，预先成膜想要形成的槽深度厚的膜(以下也称蚀刻层)，进行曝光·显影、将被附与了图案形状的热反应型抗蚀剂作为掩膜，在下层的膜形成深槽。为了在深度方向均一地蚀刻，通常使用干蚀刻进行加工。例如，在蚀刻层使用S^2的话，可以用氟碳系气体进行干蚀刻。通过干蚀刻进行加工时，对于成为掩膜的抗蚀剂材料，要求除了能够进行微细图案加工之外，还要求对氟碳系气体的干蚀刻有耐性。如上所述，迄今为止，作为转用在光记录领域中正进行研究的热反应型抗蚀剂材料的转用的例子，报告有W0X、Mo0X。这些热反应型抗蚀剂在用氟碳系气体进行干蚀刻时， 所公开的WOx只不过是SiO2的蚀刻耐性的3倍不到(SiA的蚀刻速度除以WOX的蚀刻速度的值)，作为用于形成深槽的掩膜材料还不够充分(参阅以下非专利文献3)。
另一方面，公开有使用具有比较高的干蚀刻耐性的Ag、Cu以及它们的化合物、或具有干蚀刻耐性的氧化物(仅限于公开材料中的部分材料)作为热反应型抗蚀剂，在下层层压了蚀刻层的层压体材料(参阅以下专利文献3、专利文献4)。前者通过使用紫外线使抗蚀剂材料升华来形成图案，然后实施干蚀刻来形成深槽。但是，在实施例中公开的层压体 Ag (抗蚀剂层VAs3S2 (蚀刻层)中，AsJ2由加热先行升华，无法完成目标工序。另一方面， 后者由以下方法形成深槽，通过热·光·气体反应等在氧化物材料引发凝聚·核形成·分解作用，形成海岛图案，然后实施干蚀刻。但是，只能形成随机的海岛结构，很难控制均一凹凸或线性形状的微细图案等的图案尺寸。
专利文献1 日本专利特开2007-144995号公报 专利文献2 日本专利特开2007-315988号公报 专利文献3 日本专利特开昭60-98535号公报 专利文献4 日本专利特开2008-168610号公报 非专利文献1 (株)信息机构发刊“最新抗蚀剂材料” P. 59-P. 76 非专利文献2 =SPIE Vol. 3424 (1998) P. 20 __专禾1J文献 3 :The 19th Symposium on Phase Change Optical Information Storage(2007)P.77 非专利文献4 :(株)信息机构发刊“纳米喷墨应用实例集”P. 611-P. 612
发明内容
本发明鉴于所述点而成，其目的在于，提供一种对用于形成槽深度深的图案的使用氟碳系气体进行的干蚀刻具有高耐性的热反应型抗蚀剂材料、使用它的热光刻用层压体以及使用它们的模具的制造方法。
6 本发明人为了解决相关课题，经过潜心研究反复实验，结果发现，含有选自主要氟化物的沸点在200°C以上的元素的抗蚀剂材料，可以获得对于氟碳系气体的干蚀刻具有高耐性的热反应型抗蚀剂材料，从而完成了本发明。本发明具体如下所述。
本发明的热反应型抗蚀剂材料是用于使用了氟碳系气体的干蚀刻的热反应型抗蚀剂材料，优选至少含有一种主要氟化物的沸点在200°C以上的元素。
本发明的热反应型抗蚀剂材料优选在激光的点径内具有热反应区域和非热反应区域两个区域。
本发明的热反应型抗蚀剂材料，优选包含不完全氧化物材料、分解性氧化物材料、 分解性氮化物材料、分解性碳化物材料、分解性碳酸化物材料、分解性硫化物材料、分解性硒化物材料、熔融性复合金属材料、相变化性复合金属材料、氧化性复合金属材料的任意一个。
本发明的热反应型抗蚀剂材料优选能够通过至少氧化、分解、熔融、相变化的任意一个形成图案。
本发明的热反应型抗蚀剂材料优选含有不完全氧化物，所述不完全氧化物为选自过渡金属和XII族 XV族元素之中的元素的不完全氧化物。
本发明的热反应型抗蚀剂材料，优选所述不完全氧化物是选自Ti、Cr、Mn、Fe, Co, Ni、Cu、Zr、Nb、Rh、Ag、Hf、Ta、Au、Al、Zn、Ga、In、Sn、Sb、Pb 以及 Bi 之中的元素的不完全氧化物。
本发明的热反应型抗蚀剂材料，优选所述不完全氧化物是选自Ti、Cr、Mn、Co、Cu、 Nb、Ag、Ta、Au、Sn、Pb以及Bi之中的元素的不完全氧化物。
本发明的热反应型抗蚀剂材料，优选含有分解性氧化物、分解性氮化物、分解性碳化物、分解性碳酸化物、分解性硫化物、分解性硒化物的任意一个，所述分解性氧化物是选自II、V、VI、VII、VIII、IX、XI、XII、XIV族中除Ag、Au、Pd之外的元素的氧化物，所述分解性氮化物是选自II、VI、VIII、XI、XII族中除Ag、Au之外的元素的氮化物，所述分解性碳化物、所述分解性碳酸化物、所述分解性硫化物、分解性硒化物是从选自II IX族和XI XV 族的元素的碳化物、碳酸化物、硫化物、硒化物中选择的化合物。
本发明的热反应型抗蚀剂材料，优选所述分解性氧化物是CuO、Co3O4, MnO2, Mn2O3^ CrO3> Cr5O12、PbO2、Pb3O4、TaO2, Rh203、Ru02、Mg02、CaO2, BaO2, ZnO2 中的任意一个，所述分解性碳化物是NdC2、Al4C3中的任意一个，所述分解性碳酸物是MgCO3、CaCO3、SrCO3、BaCO3、ZnCO3、 CdCO3> Ag2CO3^ PbCO3^NiCO3 中的任意一个，所述分解性氮化物是 &i3N2、CrN、Cu3N, Fe2N,Mg3N2 中的任意一个，所述分解性硫化物是 CuS、Ni3S4, FeS、FeS2, Fe2S3> SnS2, HfS2, TiS2, Rh2S3、 RuS2, Bi2S3, Cr2S3, GaS, BaS3, MnS2, Nd2S3 中的任意一个，所述分解性硒化物是 Ci^e、Bi2Se3、 FeSe.GaSe中的任意一个。
本发明的热反应型抗蚀剂材料，优选所述分解性氧化物是CuO、Co3O4, MnO2, Mn2O3^ CrO3> Cr5O12, PbO2, Pb3O4, MgO2, CaO2, BaO2, ZnO2 中的任意一个，所述分解性碳酸物是 MgC03、 CaCO3> SrCO3> BaCO3中的任意一个，所述分解性硫化物是CuS、FeS2, SnS2, HfS2中的任意一个，所述分解性硒化物是Cuk。
本发明的热反应型抗蚀剂材料，优选所述分解性氧化物是CuO、Co3O4, MnO2, Mn2O3^ Cr03、Pb3O4, BaO2, CaCO3中的任意一个，所述分解性硫化物是狗&、SnS2中的任意一个，所述分解性硒化物是Cuk。
本发明的热反应型抗蚀剂材料，优选所述熔融性复合金属材料、所述相变化性复合金属材料、所述氧化性复合金属材料含有选自由Mg、Ca、Sr、Ba、&、Y、Ti、&、Hf、Nb、Ta、 Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag、Zn、Al、GaJn、Sn、Pb、Sb 以及 Bi 构成的金属组(α)以及选自由V、Mo、W、Ge、％以及Te构成的金属组(β)之中的2种金属，并且所述金属中的至少一种是选自金属组(α)之中。
本发明的热反应型抗蚀剂材料，优选所述熔融性复合金属材料、所述相变化性复合金属材料、所述氧化性复合金属材料含有选自由Mg、Ti、Zr、Nb、Ta、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、 Ag、Zn、Al、Ga、h、Pb、Sb以及Bi构成的金属组(Y)与由V、Mo、W、Ge以及iTe构成的金属组(S)之中的2种金属，并且所述金属中的至少一种选自金属组(γ)之中。
本发明的热反应型抗蚀剂材料，优选含有h-Sb、Sn-Sb, Cr-Sb, Ga-Sb, In-Sn, Ni-Sn, Al-Sn, Bi-Sn, Sn-Pb, Ni-Bi、Zn-Sb, Ni-Cr, Ni-Nb, Al-Ni、Cu-Zr, Ag-Zn, Ge-Sb, Sb-iTe、Bi-iTe、Ni-W、Zn-iTe、Pb-iTe、Mo-Nb、W-Nb、Cr-Mo、Cu-V 所示的金属种类组合之中的任眉、 [ο 本发明的热反应型抗蚀剂材料，优选含有In5Sb95. In32Sb68. In68Sb32、In1Sb99. Sn50Sb50λ Cr50Sb50λ Ga50Sb50Λ Ga40Sb60Λ Ga30Sb70Λ Ga20Sb80Λ Ga12Sb88Λ Ga10Sb90、In47Sn53、In53Sn47^ Ni8。.7Sn19.3、Al2.2Sn97.8、Bi43Sn57、Sn26Pb74、Sn25Pb75、Sn74Pt 26、Ni5。Bi5。、Ni4。Bi6。、Ni6。Bi4。、Ni7。Bi30、 附8。财20、Ni90Bi10λ Zn32Sb68^ Ni 5〇Cr50、Ni83 8Nb16 2、Ni^9 8Nb40 2、Al97 3Ni2 7、Cu90 6Zr9 4、 Ag70Zn
30、
Ge10Sb90^ Ge20Sb80^ Ge30Sb70^ Ge50Sb50^ Bi90Te10^ Bi97Te3^ Ni81W19^ Zn50Te50> Pb50Te50、Mo40Nb60> Mo50Nb50, W40Nb60, W50Nb50, Cr85Mo15 中的任意一个。
本发明的热反应型抗蚀剂材料，优选含有Sb4Je6(1、Bi10Te90, Cu8.6V91.4、Cu13.6V86.4、 Cu18.6V81.4中的任意一个。
本发明的热反应型抗蚀剂材料，优选至少含有金属间化合物或共晶态状态。
本发明的热反应型抗蚀剂材料，优选进一步含有选自Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Fe、C0、 Ni、Cu、Mo、Zr、Zn、Ga、Ru、Pd、Ag、Cd、Hf、Ta、W、Pt、Au、C 以及 B 之中的至少一个元素。
本发明的热反应型抗蚀剂材料，优选是CivxOx (X = 0.24)、％_Χ0Χ (X = 0. 11)、 Ta1^xOx (X = 0. 17) JihOx (X = 0. 18) ,Sn1^xOx (X = 0. 1) ,Pb1^xOx (X = 0. 21)、Mn2O3、CuO、Co3O4、 Pb3O4> BaO2> CaCO3> FeS2> SnS2> Bi97Te3^ Sb40Te60、Ge20Sb80、In32Sb68> In5Sb95、Mo50Nb50> Ga50Sb50、 Ni50Bi50、Ni70Bi30^ Zn50Te50^ Cu13.6V86.4、Zn32Sb68 ^jfti一f。
本发明的热反应型抗蚀剂材料，更优选所述热反应型抗蚀剂材料是CivxOx (X = 0. 24)、ΝΙνχ0χ(Χ = 0. 11)、Τ&1_χ0χ(Χ = 0. 17) ,Ti1^xOx (Χ = 0. 18) ,Sn1^xOx (Χ = 0. 1)、ΡΙνχ0χ(Χ =0. 21) > Μη203> Cu0> Co304> Pb3O4> BaO2> CaCO3> FeS2> SnS2 > In32Sb68> In5Sb95> Ga50Sb50^ Ni50Bi50^ Ni70Bi30^Zn32Sb68 的任意一个。
本发明的热反应型抗蚀剂材料，最优选所述热反应型抗蚀剂材料是CivxOx (X = 0. 24)、ΝΙνχ0χ(Χ = 0. 11)、Τ&1_χ0χ(Χ = 0. 17) ,Ti1^xOx (Χ = 0. 18) ,Sn1^xOx (Χ = 0. 1)、ΡΙνχ0χ(Χ =0· 21)、Mn2O3> CuO、Co3O4, Pb3O4, BaO2, CaCO3> FeS2, SnS2 的任意一个。
本发明的热光刻用层压体，优选具备主要含有上述热反应型抗蚀剂材料的热反应型抗蚀剂层与设置在所述热反应型抗蚀剂层上的蚀刻层，构成所述蚀刻层的蚀刻材料至少含有1种以上的主要氟化物的沸点在250°C以下的元素，且构成所述热反应型抗蚀剂材料
8的主要元素的主要氟化物的沸点高于构成所述蚀刻材料的主要元素的主要氟化物的沸点。
本发明的热光刻用层压体，优选所述蚀刻材料为选自Ta、M0、W、C、Si、Ge、Te、P与 2种以上这些元素的复合物、以及它们的氧化物、氮化物、硫化物和碳酸化物之中的材料。
本发明的热光刻用层压体，优选所述蚀刻材料为选自Ta、Si、Ge及P与它们的氧化物、氮化物、硫化物和碳酸物以及Mo、W的硅化物之中的材料。
本发明的热光刻用层压体，优选所述蚀刻材料为选自Ta、Si、Ge及P与它们的氧化物、氮化物之中的材料。
本发明的热光刻用层压体，最优选所述蚀刻材料为选自Si02、Si及Si3N4之中的材料。
本发明的模具的制造方法，优选含有以下工序在基材上配置由上述热光刻用层压体所使用的蚀刻材料构成的蚀刻层，进一步在所述蚀刻层上层压由上述热反应型抗蚀剂材料构成的抗蚀剂层，形成层压膜的工序(1)；对所述层压膜的热反应型抗蚀剂层曝光后进行显影的工序O)；接着，将所述热反应型抗蚀剂层作为掩膜，通过氟碳系气体对所述蚀刻层进行干蚀刻的工序(3)；和除去所述热反应型抗蚀剂，制造模具的工序G)。
本发明的模具的制造方法，优选所述工序(1)中的层压是使用溅射法、蒸镀法或者CVD法(化学气相沉积法)来进行的。
本发明的模具的制造方法，优选所述基材为平板形状。
本发明的模具的制造方法，优选所述基材为套筒形状。
本发明的模具的制造方法，优选所述工序O)中的曝光是用半导体激光进行的。
本发明的模具，其特征在于，由上述的模具的制造方法所制造。
本发明的模具，优选具有Inm以上、1 μ m以下的微细图案。
发明的效果 根据本发明，可以提供一种对用于形成槽深度深的图案的、使用氟碳系气体进行干蚀刻具有很高的耐性的热反应型抗蚀剂材料、使用它的热光刻用层压体以及使用它们的模具的制造方法。
图1是显示氟化物的沸点与干蚀刻速率的关系的图。
图2是显示热反应型抗蚀剂材料反应的区域与未反应的区域的图。
图3是显示使用本发明的实施方式所涉及的热反应型抗蚀剂而成的层压体的一个例子的图。
图4是显示使用本发明的实施方式所涉及的热反应型抗蚀剂而成的层压体的其他例子的图。
图5是显示使用本发明的实施方式所涉及的热反应型抗蚀剂而成的层压体的其他例子的图。
图6是显示干蚀刻后的截面SEM像的图。
图7是显示干蚀刻后的截面SEM像的图。
图8是显示激光的强度分布的图。
图9是显示被激光照射部分的温度分布的图。
具体实施例方式本发明所涉及的热反应型抗蚀剂材料对于使用了氟碳系气体的干蚀刻处理具有很高耐性。
如上所述，当希望形成的图案，其槽的深度也随着微细图案的形状达到期望的深度时，仅仅单独使用热反应型抗蚀剂材料是很难办到的，这就需要在热反应型抗蚀剂材料的下层形成蚀刻层的层压结构。此时，下层的蚀刻层在被干蚀刻处理时，作为掩膜发挥作用的热反应型抗蚀剂材料就需要具有高的干蚀刻耐性。换言之，本发明所涉及的热反应型抗蚀剂材料，在通过氟碳系气体进行干蚀刻处理时，热反应型抗蚀剂材料的蚀刻速度是否缓慢或者有没有进行蚀刻就变得很重要。
此处，考虑通过氟碳系气体进行干蚀刻的机理，在干蚀刻装置的真空室内活性化的氟与抗蚀剂所使用的元素键合，形成氟化物。该氟化物的蒸气压较高时(即该氟化物的沸点较低时)，该氟化物汽化从抗蚀剂材料中消失，结果完成蚀刻。另一方面，氟化物的蒸汽压较低时(即该氟化物的沸点较高时)，由于汽化较难，因此蚀刻速度变慢或者没有被蚀刻。此蒸气压的高低与该氟化物的沸点关系密切。
此次，本发明人经过反复试验，发现在选择热反应型抗蚀剂材料元素时，通过选择其元素的氟化物的沸点在200°C以上的元素作为热反应性抗蚀剂材料，该抗蚀剂材料对于使用氟碳系气体的干蚀刻处理表现出高的耐性，其效果得到了认可。另外，氟化物的沸点是指，元素形成多价氟化物时金属的主要化合价的氟化物的沸点(=主要氟化物的沸点)。 例如，以铬为例，铬的化合价可以是0价、2价、3价、6价。因此，铬的氟化物可以形成CrF2、 CrF3, CrF6,但铬的主要化合价是3价，所以铬的主要氟化物是指CrF3,主要氟化物的沸点是指CrF3的沸点。
构成本发明涉及的热反应型抗蚀剂材料的元素的主要氟化物的沸点在200°C以上，优选250°C以上，更优选700°C以上，进一步优选800°C以上，最优选950°C以上。随着氟化物的沸点越高，使用了氟碳系气体的干蚀刻的耐性也越高。以下表1中显示的是构成本发明涉及的热反应型抗蚀剂材料的元素的氟化物的沸点(没有沸点的用熔点代替)。此外， 本说明书所公开的各种金属的氟化物的沸点与通过CF4气体进行的干蚀刻速率的关系在图 1显示。如图1所示，热反应型抗蚀剂材料通过由氟化物的沸点在200°C以上的元素构成，可以具有高的干蚀刻耐性(氟化物的沸点低于200°C时干蚀刻速率呈指数函数型增加)。此处，图1显示的虽是金属单质的干蚀刻速率，但对于氧化物、氮化物、碳化物、碳酸化物、硒化物，由于各个化合物所包含的金属会大大控制干蚀刻速率，故具有相同的倾向。
[表 1]
权利要求
1.一种热反应型抗蚀剂材料，其用于使用了氟碳系气体的干蚀刻中，其特征在于，至少含有一种主要氟化物的沸点在200°C以上的元素。
2.根据权利要求1所述的热反应型抗蚀剂材料，其特征在于，在激光的点径内具有热反应区域和非热反应区域两个区域。
3.根据权利要求1或2所述的热反应型抗蚀剂材料，其特征在于，包含不完全氧化物材料、分解性氧化物材料、分解性氮化物材料、分解性碳化物材料、分解性碳酸化物材料、分解性硫化物材料、分解性硒化物材料、熔融性复合金属材料、相变化性复合金属材料、氧化性复合金属材料的任意一个。
4.根据权利要求3所述的热反应型抗蚀剂材料，其特征在于，至少通过氧化、分解、熔融、相变化的任意一个可以形成图案。
5.根据权利要求3或4所述的热反应型抗蚀剂材料，其特征在于，含有不完全氧化物， 所述不完全氧化物是选自过渡金属和XII族 XV族元素之中的元素的不完全氧化物。
6.根据权利要求5所述的热反应型抗蚀剂材料，其特征在于，所述不完全氧化物是选自 Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zr、Nb、Rh, Ag、Hf、Ta, Au、Al、Zn、Ga, In、Sn, Sb、Pb VXR Bi 之中的元素的不完全氧化物。
7.根据权利要求6所述的热反应型抗蚀剂材料，其特征在于，所述不完全氧化物是选自Ti、Cr、Mn、Co、Cu、Nb、Ag、Ta、Au、Sn、Pb以及Bi之中的元素的不完全氧化物。
8.根据权利要求3或4所述的热反应型抗蚀剂材料，其特征在于，含有分解性氧化物、 分解性氮化物、分解性碳化物、分解性碳酸化物、分解性硫化物、分解性硒化物的任意一项， 所述分解性氧化物是选自II、V、VI、VII、VIII、IX、XI、XII、XIV族中除Ag、Au、Pd之外的元素的氧化物，所述分解性氮化物是选自II、VI、VIII、XI、XII族中除Ag、Au之外的元素的氮化物，所述分解性碳化物、所述分解性碳酸化物、所述分解性硫化物、分解性硒化物是从选自II IX族和XI XV族的元素的碳化物、碳酸化物、硫化物、硒化物之中选择的化合物。
9.根据权利要求8所述的热反应型抗蚀剂材料，其特征在于，所述分解性氧化物是 CuO、Co3O4、MnO2、Mn2O3、CrO3> Cr5O12、PbO2、Pb3O4、TaO2、Rh2O3、RuO2、MgO2、CaO2、BaO2、ZnO2 中的任意一个，所述分解性碳化物是NdC2、Al4C3中的任意一个，所述分解性碳酸化物是MgC03、 CaCO3> SrCO3> BaCO3> ZnCO3> CdCO3> Ag2CO3^ PbCO3> NiCO3 中的任意一个，所述分解性氮化物是 Zn3N2,CrNXu3N,Fe2N,Mg3N2 中的任意一个，所述分解性硫化物是 CuS、Ni#4、FeS、FeS2、！^e2S3, SnS2, HfS2, TiS2, Rh2S3、RuS2, Bi2S3> Cr2S3> GaS、BaS3> MnS2, Nd2S3 中的任意一个，所述分解性硒化物是Cuk、Bi2Se3^ FeSe, GaSe中的任意一个。
10.根据权利要求9所述的热反应型抗蚀剂材料，其特征在于，所述分解性氧化物是 CuO、Co3O4、MnO2、Mn2O3、CrO3> Cr5O12、PbO2、Pb3O4、MgO2、CaO2、BaO2、ZnO2 中的任意一个，所述分解性碳酸化物是MgC03、CaCO3> SrCO3> BaCO3中的任意一个，所述分解性硫化物是CuS、FeS2, SnS2, HfS2中的任意一个，所述分解性硒化物是Cuk。
11.根据权利要求10所述的热反应型抗蚀剂材料，其特征在于，所述分解性氧化物是 CuO、Co3O4, MnO2, Mn203、CrO3> Pb3O4, BaO2, CaCO3 中的任意一个，所述分解性硫化物是 FeS2、 SnS2中的任意一个，所述分解性硒化物是Cuk。
12.根据权利要求3或4所述的热反应型抗蚀剂材料，其特征在于，所述熔融性复合金属材料、所述相变化性复合金属材料、所述氧化性复合金属材料含有选自由Mg、Ca、Sr、Ba、Sc、Y、Ti、Zr、Hf、Nb、Ta、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag、Zn、Al、Ga、In、Sn、Pb、Sb 以及 Bi 构成的金属组(α)以及由V、Mo、W、Ge、k&Te构成的金属组(β)之中的2种金属，并且所述金属中的至少一种选自金属组(α)之中。
13.根据权利要求12所述的热反应型抗蚀剂材料，其特征在于，所述熔融性复合金属材料、所述相变化性复合金属材料、所述氧化性复合金属材料含有选自由Mg、Ti、Zr、Nb、Ta、 Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag、Si、Al、Ga、In、Pb、Sb 以及 Bi 构成的金属组(γ)以及由 V、Mo、 W、Ge以及Te构成的金属组(δ )之中的2种金属，并且所述金属中的至少一种选自金属组 (Y)之中。
14.根据权利要求12所述的热反应型抗蚀剂材料，其特征在于，含有h-Sb、Sn-Sb, Cr-Sb, Ga-Sb, In-Sn, Ni-Sn, Al-Sn, Bi-Sn, Sn-Pb, Ni-Bi、Zn-Sb, Ni-Cr, Ni-Nb, Al-Ni、 Cu-Zr, Ag-Zn, Ge-Sb, Sb-Te, Bi-Te, Ni-ff, Zn-Te, Pb-Te, Mo-Nb, ff-Nb, Cr-Mo, Cu-V 所示的金属种类组合之中的任意一种。
15.根据权利要求14所述的热反应型抗蚀剂材料，其特征在于，含有h5Sb95、In32Sb68, In68Sb32^ In1Sb99I Sn50Sb50Λ Cr50Sb50Λ Ga50Sb50Λ Ga40Sb60Λ Ga30Sb70Λ Ga20Sb80Λ Ga12Sb88Λ Ga10Sb90、 Ιη478η53Λ In53Sn47^Ni80 7Sn19 3、Α12 2Sn97 8、Bi43Sn57、Sn26Pb74、Sn25Pb75、Sn74Pb26、Ni50Bi50、Ni40Bi60、 Ni60Bi40^ Ni70Bi30^ Ni80Bi20^ Ni90Bi10^ Zn32Sb68^ Ni50Cr50^ Ni83i8Nb16.^ Ni59i8Nb40.^ Al97.3Ni2.7、 Cu90.6Zr9_4λ Ag70Zn30λ Ge10Sb90λ Ge20Sb80、Ge30Sb70λ Ge50Sb50λ Bi90Te10、Βι97Τθ3λ Ni81W19λ Ζη50Τθ50Λ Pb50Te50, Mo40Nb60, Mo50Nb50, W40Nb60, W50Nb50, Cr85Mo15 中的任意一种。
16.根据权利要求14所述的热反应型抗蚀剂材料，其特征在于，含有Sb4tlTe5,Bi1Je-Cu8. 6^91.4、CU13. 6^86.4、CU18. Λ, 4中的任意一种。
17.根据权利要求12至权利要求16中任意一项所述的热反应型抗蚀剂材料，其特征在于，至少含有金属间化合物或共晶状态。
18.根据权利要求3至权利要求17中任意一项所述的热反应型抗蚀剂材料，其特征在于，进一步含有选自 Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Mo、Zr、Zn、Ga、Ru、Pd、Ag、Cd、Hf、 Ta、W、Pt、Au、C以及B之中的至少一个元素。
19.一种热反应型抗蚀剂材料，其特征在于，其是CivxOx (X = 0. 24) ,Nb1^xOx (X = O. 11)、 Ta1^xOx (X = 0. 17) JihOx (X = 0. 18) ,Sn1^xOx (X = 0. 1) ,Pb1^xOx (X = 0. 21)、Mn2O3、CuO、Co3O4、 Pb3O4> BaO2> CaCO3> FeS2> SnS2> Bi97Te3^ Sb40Te60、Ge20Sb80、In32Sb68> In5Sb95、Mo50Nb50> Ga50Sb50、 Ni50Bi50、Ni70Bi30^ Zn50Te50^ Cu13.6V86.4、Zn32Sb68 ^jfti一f。
20.根据权利要求19所述的热反应型抗蚀剂材料，其特征在于，所述热反应型抗蚀剂材料是 Cr1-A (X = 0. 24)、％_χ0χ(Χ = 0. 11)、！VxOx (X = 0. 17) Ji^Ox (X = 0. 18)、&νχ0χ (X =0. 1) > Pb1^xOx (X = 0. 21) > Mn2O3> CuO> Co3O4> Pb3O4> BaO2 > CaCO3> FeS2 > SnS2 >1 n32Sb68>1 n5Sb95> Ga50Sb50^ Ni50Bi50^ Ni70Bi30^ Zn32Sb68 ^jfti一f。
21.根据权利要求20所述的热反应型抗蚀剂材料，其特征在于，所述热反应型抗蚀剂材料是 Cr1-A (X = 0. 24)、％_χ0χ(Χ = 0. 11)、！VxOx (X = 0. 17) Ji^Ox (X = 0. 18)、&νχ0χ (X =0. 1)、PlvxOx (X = 0. 21)、Mn203、CuO、Co3O4, Pb3O4, BaO2, CaCO3> FeS2, SnS2 的任意一个。
22.一种热光刻用层压体，其特征在于，具备主要含有权利要求1至权利要求21的任意一项所述的热反应型抗蚀剂材料的热反应型抗蚀剂层与设置在所述热反应型抗蚀剂层上的蚀刻层，构成所述蚀刻层的蚀刻材料至少含有1种以上主要氟化物的沸点在250°C以下的元素，且构成所述热反应型抗蚀剂材料的主要元素的主要氟化物的沸点高于构成所述蚀刻材料的主要元素的主要氟化物的沸点。
23.根据权利要求22所述的热光刻用层压体，其特征在于，所述蚀刻材料为选自Ta、 M0、W、C、Si、Ge、Te、P与2种以上这些元素的复合物、以及它们的氧化物、氮化物、硫化物和碳酸化物之中的材料。
24.根据权利要求22所述的热光刻用层压体，其特征在于，所述蚀刻材料为选自Ta、 Si、Ge、P及它们的氧化物、氮化物、硫化物和碳酸化物以及Mo、W的硅化物之中的材料。
25.根据权利要求22所述的热光刻用层压体，其特征在于，所述蚀刻材料为选自Ta、 Si、Ge、P及它们的氧化物、氮化物之中的材料。
26.根据权利要求22所述的热光刻用层压体，其特征在于，所述蚀刻材料为选自Si02、 Si及Si3N4之中的材料。
27.一种模具的制造方法，其包括以下步骤工序(1)，在基材上配置由权利要求22至权利要求沈的任意一项所述的热光刻用层压体所使用的蚀刻材料构成的蚀刻层，进一步在所述蚀刻层上层压由权利要求1至权利要求 21的任意一项所述的热反应型抗蚀剂材料构成的抗蚀剂层，形成层压膜；工序O)，对所述层压膜的热反应型抗蚀剂层曝光后进行显影；工序(3)，接着，将所述热反应型抗蚀剂层作为掩膜，通过氟碳系气体对所述蚀刻层进行干蚀刻；工序G)，除去所述热反应型抗蚀剂，制造模具。
28.根据权利要求27所述的模具的制造方法，其中，所述工序(1)中的层压是使用溅射法、蒸镀法或者化学气相沉积法进行的。
29.根据权利要求27或观所述的模具的制造方法，其特征在于，所述基材为平板形状。
30.根据权利要求27或观所述的模具的制造方法，其特征在于，所述基材为套筒形状。
31.根据权利要求27至权利要求30任意一项所述的模具的制造方法，其特征在于，所述工序O)中的曝光是用半导体激光进行的。
32.—种模具，其特征在于，由权利要求27至权利要求31任意一项所述的模具的制造方法制造。
33.根据权利要求32所述的模具，其特征在于，具有Inm以上、1μ m以下的微细图案。
全文摘要
本发明的热反应型抗蚀剂材料的特征在于，元素的氟化物的沸点在200℃以上。据此可以实现一种热反应型抗蚀剂材料，其对为形成槽深度深的图案用氟碳系气体进行的干蚀刻具有很高的耐性。
文档编号G03F7/004GK102187276SQ20098014135
公开日2011年9月14日 申请日期2009年10月13日 优先权日2008年10月14日
发明者三田村哲理, 古谷一之, 中川义清, 前田雅俊 申请人:旭化成株式会社