專利名稱：化學放大型正型光刻膠組合物的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種透光率受到抑制的正型光刻膠組合物，以及使用這種光刻膠組合物形成磁膜圖案的方法，其中由化學放大型正型光刻膠組合物形成的具體光刻膠膜對于波長248nm輻射的透光率被規定在特定范圍內。
背景技術：
磁記錄介質的記錄密度的增長繼續以顯著的速度出現，為了滿足記錄密度進一步增長的未來需求，必須達到磁頭的進一步小型化。
例如，在磁頭的讀出部分(讀出用的磁頭部分)中，不僅必須形成細微光刻膠圖案(隔離圖案)，由此能夠形成細微光刻膠圖案，而且這種細微磁膜的形狀必須接近為基本上的矩形。
通常，在磁頭的讀出部分中細微結構的生產使用其中對磁膜進行離子蝕刻的方法。下面將描述這種方法的一個實例。離子銑削是離子蝕刻的一種廣泛使用形式。
圖1A至圖1E顯示在使用典型離子銑削和濺射形成電極的每一個步驟的示意圖(側剖面圖)。
首先，如圖1A所示，在基材1的上面層壓磁膜2′，然后相繼地在磁膜2′的上面層壓可溶于堿性顯影溶液的基膜3′和光刻膠膜4′。接著，使用光源例如i線輻射或KrF受激準分子激光通過掩模圖案從光刻膠膜4′之上進行選擇性輻射。然后進行堿性顯影，由此溶解光刻膠膜4′的某些區域(在正型光刻膠情況下的曝光部分，或在負型光刻膠情況下的未曝光部分)，產生具有基本上矩形橫截面的光刻膠圖案4。這樣，通過顯影溶液也去除了位于通過堿性顯影去除的光刻膠膜4′的那些部分下面的基膜3′，且因為基膜3′比光刻膠膜4′具有更高水平的堿溶性，所以堿性顯影產生剝離圖案5，例如圖1B所示的圖案，該圖案包括具有狹窄寬度的基膜3′的圖案3，和具有更寬寬度的光刻膠膜4′的光刻膠圖案4。
當然后使用此圖案5作為掩模進行離子銑削時，那么如圖1C所示，蝕刻掉圖案5周圍的磁膜2′，在圖案5的下面及其在緊周圍形成磁膜圖案2。
當然后進行濺射時，在圖案5的上面和磁膜圖案2周圍的基材1的上面形成電極膜6，如圖1D所示。
最后，當然后使用堿性顯影溶液以溶解基膜3′的圖案3時，去除光刻膠膜4′的光刻膠圖案4，可以得到磁頭10，例如圖1E所示的磁頭10，該磁頭包括基材1、在基材1的上面形成的具有預定寬度的磁膜圖案2，和在圖案2周圍形成的電極膜6。
另一方面，至于磁頭的寫入部分(寫入用的磁頭部分)，使用這樣一種技術，其中形成細微凹槽狀光刻膠圖案，然后使用這種光刻膠圖案作為框架進行電鍍，由此形成細微磁膜圖案，如圖2A至圖2C所示(側剖面圖)。
換言之，首先，如圖2A所示，在基底材料(圖中未顯示)的上表面上形成電鍍晶種層11，所述的基底材料包括在基材的上面形成的預定層壓結構，使用傳統光刻技術，例如上述的光刻技術，在電鍍晶種層11上面形成具有基本上為矩形橫截面的狹縫形狀的光刻膠圖案12。
接著，如圖2B所示，在由光刻膠圖案12圍繞的凹槽部分(凹入部分)中進行電鍍，由此形成磁膜13′。
接著，如圖2C所示，去除光刻膠圖案12，產生具有基本上為矩形橫截面的磁膜圖案13。
下面列出的專利參考文件1提出了一種使用非化學放大型線型酚醛清漆基正型光刻膠組合物形錐形光刻膠圖案的方法。
日本未審查專利申請，第一次公開No.2002-110536在磁頭的讀出部分中，如圖1A至圖1E所示，如果使用圖案5進行離子銑削，其中光刻膠圖案4基本上為矩形(以下，這種光刻膠圖案也被簡稱為矩形光刻膠圖案)，那么離子銑削的各向異性引起印刷磁膜圖案2被改變為具有基本上為梯形(錐形)橫截面的形狀，其變寬增大至接近于基材1，如圖1C所示。對于這種錐形形狀，即，其中角(圖1C中的θ1)大的錐形形狀，在磁膜中不可能產生細微圖案，意味著當作為磁頭的讀出部分使用時，讀出噪音水平傾向于提高。結果，已經急切尋找一種能夠將磁膜形狀改變為更接近于矩形形狀的方法，即能夠減少θ1值的方法。
另一方面，在磁頭的寫入部分中，如果磁膜圖案13為矩形，那么難以提高磁記錄密度，因而相當需要形成如圖2C虛線所示的倒錐形的磁膜圖案側壁。
在上面列出的專利參考文件1公開的方法中，使用非化學放大型光刻膠，通過焦點深度幅的改變來進行曝光處理，由此形成具有錐形形狀的光刻膠圖案。但是，如果將化學放大光刻膠應用于這種方法中，那么光刻膠圖案的分辨率不夠，焦點深度幅也不夠，意味著錐形光刻膠圖案不能被穩定地復制。因此，如果使用這種光刻膠圖案然后進行離子銑削或電鍍，那么可以出現大量的問題，包括不能形成細微磁膜圖案、基材上的磁膜圖案尺寸波動、基材上的磁膜圖案的側壁的傾角(在下面描述中的θ2′和θ3′)波動。
發明概述本發明考慮到傳統技術涉及的上述問題，其目的在于提供一種正型光刻膠組合物，該組合物能夠形成細微光刻膠圖案，能夠將光刻膠圖案的錐型形狀的角(在下面描述中的θ2和θ3)控制為適當的角，并且能夠形成具有優異焦點深度幅的光刻膠圖案。
此外，本發明的另一個目的是提供一種使用這種正型光刻膠組合物形成磁膜圖案的方法。
上面目的可以通過一種正型光刻膠組合物得以實現，在正型光刻膠組合物中，由化學放大型正型光刻膠組合物形成的厚度為0.3μm的光刻膠膜對于波長248nm的光的透光率為20至75％。
此外，本發明還提供一種形成磁膜圖案的方法，該方法包括步驟使用根據本發明的正型光刻膠組合物，在基材上提供的磁膜的上面形成具有錐形橫截面的側壁的光刻膠圖案，所述的基材具有安置在基材和磁膜之間的基膜，然后使用所述的光刻膠圖案作為掩模對所述磁膜進行離子蝕刻。
此外，本發明還提供一種形成磁膜圖案的方法，該方法包括步驟使用根據本發明的正型光刻膠組合物，在基材上提供的電鍍晶種層上面上形成具有錐形橫截面的側壁的光刻膠圖案，然后使用電鍍方法在由所述的光刻膠圖案圍繞的凹入部分內部形成磁膜。
在下面的描述中，涉及本發明的第一方式中使用的短語“具有錐形橫截面的側壁的光刻膠圖案”是指具有錐形形狀的隔離光刻膠圖案，而涉及本發明的第二方式中使用的短語“由所述的光刻膠圖案圍繞的凹入部分”是指凹槽圖案，其中凹槽部分的橫截面形狀是倒錐形。
本發明的效果根據本發明的正型光刻膠組合物，可以得到具有良好焦點深度幅的細微和有利錐形形狀的光刻膠圖案，或細微和有利倒錐形形狀的凹槽圖案。
此外，根據本發明形成磁膜圖案的方法中，可以形成具有良好復制性的理想形狀的細微磁膜圖案。
附圖簡述圖1A至1E是描述其中使用光刻膠圖案作為掩模的離子蝕刻方法形成磁膜圖案步驟的示意圖。
圖2A至圖2C是描述其中使用光刻膠圖案作為框架的電鍍方法形成磁膜圖案步驟的示意圖。
圖3A至圖3E是描述使用離子蝕刻方法形成磁膜圖案步驟的示意圖，該方法使用通過使用根據本發明的正型光刻膠組合物而形成的錐形光刻膠圖案。
圖4A至圖4D是描述使用電鍍方法形成磁膜圖案步驟的示意圖，該方法使用通過使用根據本發明的正型光刻膠組合物而形成的錐形光刻膠圖案。
本發明的實施方案下面在本發明方式的基礎上更詳細描述本發明，所述的方式包括其中將本發明的正型光刻膠組合物應用于磁頭的讀出部分的方式(稱為第一方式)，和其中將正型光刻膠組合物應用于磁頭的寫入部分的方式(稱為第二方式)。
根據本發明的正型光刻膠組合物是這樣一種正型光刻膠組合物，其中由化學放大型正型光刻膠組合物形成的厚度為0.3μm的光刻膠膜對于波長248nm的光的透光率為20至75％。
在本發明中，使用下述的傳統方法測量在248nm處的透光率。
即，首先，使用旋轉涂布機將化學放大型正型光刻膠組合物涂布到石英基材的表面上，接著加熱揮發溶劑，由正型光刻膠組合物形成厚度為0.3μm的光刻膠膜。此步驟過程中的加熱溫度可以是用于揮發溶劑的典型溫度，形成光刻膠膜。具體地，在90至120℃加熱60至90秒是合適的。接著，使用在這種方法中形成的光刻膠膜作為測量樣品，測量透光率。在測量期間，將測量設備的波長設置為248nm。此外，至于測量設備，可以使用吸光儀例如UV-2500PC(由Shimadzu Corporation制造)。
圖3A至圖3E涉及第一方式。換言之，這些圖顯示描述使用根據本發明的正型光刻膠組合物形成光刻膠圖案，然后使用該光刻膠圖案對磁膜進行離子蝕刻步驟的各個步驟的示意圖(側剖面圖)。下面詳述涉及用于形成光刻膠圖案和進行離子蝕刻等的方法，但是基本上在該方式中，如果產生的光刻膠圖案是適當的錐形形狀(錐形隔離圖案)，然后使用該圖案作為掩模進行離子蝕刻，那么形成具有理想形狀的磁膜圖案，該圖案比傳統的錐形形狀更接近于矩形(雖然不完全是矩形)。
圖4A至圖4D涉及第二方式，換言之，這些圖顯示描述使用根據本發明的正型光刻膠組合物形成光刻膠圖案，然后使用電鍍方法在光刻膠圖案圍繞的凹入部分即凹槽部分的內部形成磁膜的各個步驟的示意圖(側剖面圖)。下面詳述涉及用于形成光刻膠圖案和形成磁膜等的方法，但是基本上在該方式中，如果產生的光刻膠圖案是適當的錐形形狀(其中凹槽圖案的中空部分是倒錐形)，然后使用該圖案作為框架進行電鍍，那么所制備的磁膜圖案被形成為具有適當的倒錐形。
根據本發明的正型光刻膠組合物形成厚度為0.3μm的光刻膠膜，所述的光刻膠膜對于波長248nm有光的透光率為20至75％，意味著組合物對248nm的輻射具有強的吸收作用，結果，如果用KrF受激準分子激光(248nm)對使用光刻膠組合物形成的光刻膠膜4′、12′通過理想的掩模圖案進行選擇性曝光，那么光刻膠膜4′、12′部分吸收來自曝光源的光。因此，在離光源最遠距離安置的光刻膠膜4′、12′的下面部分受到曝光的影響最小，意味著當進行堿性顯影時，光刻膠圖案4、12的橫截面形狀內的側壁形成為錐形形狀，其變寬增大至基本上接近于基材1，如圖3B至4B所示。在光刻膠圖案12內部的凹槽圖案情況下，凹槽部分的橫截面形狀的側壁形成為倒錐形形狀，其變窄增大至接近于基材1。
可以在任何膜厚度下使用本發明的正型光刻膠組合物，其范圍為0.05至3.0μm，優選為0.1至1.5μm。
在第一方式中，如上所述，光刻膠圖案4的側壁形成為錐形，如果然后使用圖案5進行離子銑削，所述的圖案表示錐形形狀和基膜圖案3的組合(以下，這種組合圖案還可以簡稱為“錐形圖案”)，那么可以控制離子銑削的各向異性，意味著可以得到磁膜圖案2，例如圖3C所示的圖案，其中橫截面基本上為矩形。換言之，圖3C中θ2′的角小于圖1C中的角θ1(雖然θ2′不是90°)，能夠得到有利形狀的磁膜圖案2。因為可以形成這種磁膜圖案2，所以可以提高磁頭等上的GMR元件的密度，還可以減少于元件性能有關的問題例如噪音和信號故障的出現，兩者都是非常需要的。
此外，在第二方式中，光刻膠圖案12的側壁形成為錐形(其中凹槽圖案內部的空間是倒錐形)，并且通過對該光刻膠圖案12圍繞的凹入部分進行電鍍，磁膜13′的側壁被形成為倒錐形，如圖4C所示。換言之，如圖4D所示，可以有利地形成倒錐形磁膜圖案13，其變窄增大至接近于基材1。
根據配備有由這種磁膜圖案13形成的寫入部分的磁頭，向記錄介質(硬盤)上寫入的磁膜圖案的形狀將是倒錐形，意味著當向硬盤上同心地寫入數據時，可以防止磁力數據的重疊，結果，可以更密集地寫入數據，還可以降低讀出噪音。因此，可以制備更高密度、更高記錄容量的硬盤。
在第一方式中，為了保證形成具有適當錐角的錐形光刻膠圖案，正型光刻膠組合物，當形成為厚度為0.3μm的光刻膠膜時，優選在248nm處具有的透光率為20至60％，該值為35至45％更理想。
如圖3B所示，在垂直于光刻膠圖案4的底表面的直線與光刻膠圖案4的側壁之間的角θ1被稱為錐角。在第一方式中，通過使用透光率為20至60％的光刻膠組合物，可以控制光刻膠圖案的錐角為3至20°。通過使用這樣的光刻膠圖案，其中錐角優選為5至15°，更優選為6至12°，最優選為7至9°，離子蝕刻不會引起印刷的磁膜圖案2轉變為梯形橫截面，其變得相當寬，增大接近于基材1，如圖3C所示，而是能夠形成磁膜圖案形狀，例如圖3C所示的形狀(其接近于矩形)，意味著可以得到具有適當錐形形狀的有利磁膜圖案。描述形狀的表述“接近于矩形”是指θ2′滿足式0°＜θ2′＜θ1。在理想矩形θ2′為0°的情況下，但是這種情況不理想，因為存在它可能引起磁頭內部信號故障的危險。
在第二方式中，為了保證形成具有適當錐角的錐形光刻膠圖案，正型光刻膠組合物，當形成為厚度為0.3μm的光刻膠膜時，優選在248nm處具有的透光率為20至75％，該值為40至65％更理想。
如圖4B所示，在垂直于光刻膠圖案12的底表面的直線與光刻膠圖案12的側壁之間的角θ3被稱為錐角。在第二方式中，通過使用透光率為20至75％的光刻膠組合物，可以控制光刻膠圖案的錐角為1至30°。在第二方式中，通過使用這樣的錐角，其優選為1至20°，更優選為2至15°，最優選為3至10°，然后通過在具有這種錐角的光刻膠圖案圍繞的凹入部分內部進行電鍍而形成磁膜13′，可以得到具有適當倒錐形形狀的有利磁膜圖案13，例如圖4D所示的形狀。
為了保證本發明的正型光刻膠組合物在248nm處具有吸收作用，光刻膠組合物可以是結合有在248nm處具有吸收作用的物質(以下稱為組分(A))的任何組合物。
在本發明中，術語“具有吸收作用”是指當通過混和等制備組合物，然后用來形成厚度為0.3μm的光刻膠膜時，光刻膠膜在248nm處的透光率為20至75％。如果該物質具有高水平的吸收作用，那么只需要向組合物中少量加入，反之如果該物質具有低水平的吸收作用，那么為了實現本發明的目的，必須向組合物中加入足夠大的量。
在根據本發明的正型光刻膠組合物中，不特別限制組分(A)，只要它在248nm處具有吸收作用即可，適當的實例包括低分子量化合物例如染料，和高分子量化合物例如樹脂。更具體的實例包括下面描述的物質。
(a1)包含蒽環作為部分結構的物質(以下稱為(a1))。
(a2)包含苯環作為部分結構的物質(以下稱為(a2))。
(a3)包含萘環作為部分結構的物質(以下稱為(a3))。
(a4)包含聯苯作為部分結構的物質(以下稱為(a4))。
物質(a1)可以是包含蒽環作為部分結構的任何化合物。這種物質的實例包括染料等，例如蒽甲醇、蒽乙醇、蒽羧酸、蒽、甲基蒽、二甲基蒽和羥基蒽等。
在這些當中，特別優選蒽甲醇，因為它能夠容易控制光刻膠圖案中的錐角。
物質(a2)可以是包含苯環作為部分結構的任何化合物。這種物質的實例包括苯，烷基苯例如甲苯和乙苯，芐醇，環己基苯，苯甲酸，水楊酸，染料例如茴香醚，和樹脂例如酚醛清漆樹脂。
這些酚醛清漆樹脂可以通過在酸催化劑的存在下，具有酚式羥基的芳族物質(以下，簡稱為酚化合物)和醛的加成縮合而得到。
使用的酚實例包括苯酚、鄰-甲酚、間-甲酚、對-甲酚、鄰-乙基苯酚、間-乙基苯酚、對-乙基苯酚、鄰-丁基苯酚、間-丁基苯酚、對-丁基苯酚、2，3-二甲苯酚、2，4-二甲苯酚、2，5-二甲苯酚、2，6-二甲苯酚、3，4-二甲苯酚、3，5-二甲苯酚、2，3，5-三甲基苯酚、3，4，5-三甲基苯酚、對-苯基苯酚、間苯二酚、對苯二酚、對苯二酚一甲醚、連苯三酚、間苯三酚、羥基聯苯、雙酚A、五倍子酸、五倍子酸酯、α-萘酚和β-萘酚。
此外，醛的實例包括甲醛、糠醛、苯甲醛、硝基苯甲醛和乙醛。
不特別限制在加成縮合反應期間所使用的催化劑，適當的酸催化劑包括鹽酸、硝酸、硫酸、甲酸、草酸和乙酸。
優選酚醛清漆樹脂的重均分子量(聚苯乙烯當量值，這還應用于下面)為1,000至30,000。
物質(a3)可以是包含萘環作為部分結構的任何化合物。這種物質的實例包括染料等例如萘、甲基萘、二甲基萘、乙基萘、1-萘酚、2-萘酚、萘二酚和萘三酚。
物質(a4)可以是包含聯苯作為部分結構的任何化合物。這種物質的實例包括染料等例如聯苯、二甲基聯苯、聯苯酚、聯苯二酚和聯苯四酚。
至于組分(A)，可以使用一種單一的物質，或者組合使用兩種或多種不同的物質。
在這些物質中，為了實現理想的透光率，優選包含蒽環作為部分結構的化合物(a1)，在(a1)物質中，特別優選蒽甲醇，因為它提供優良敏感性的邊緣和焦點深度幅。
不特別限制組分(A)的使用量，其可以根據組分(A)的吸收水平調節。
在本發明的光刻膠組合物中，可以使用組分(A)的加入量可以改變光刻膠圖案的錐角，由此控制磁膜圖案的形狀。
在本發明中，應當加入足夠的組分(A)量，以便當形成厚度為0.3μm的光刻膠膜時，光刻膠膜在248nm處的透光率為20至75％，典型地，每100重量份的組分(B)中，優選組分(A)量為0.01至20重量份，其量為0.2至8.0重量份更理想。
在第一方式中，對于每100重量份的組分(B)，優選組分(A)的使用量為1至20重量份，更優選為2至8重量份，因為這種量能夠實現適當的吸收水平，由此能夠生產具有有利錐形形狀的光刻膠圖案。
在第二方式中，對于每100重量份的組分(B)，優選組分(A)的使用量為0.01至20重量份，更優選為0.01至5重量份，因為這種量能夠實現適當的吸收水平，由此能夠生產具有有利錐形形狀的光刻膠圖案。
如果對于每100重量份的組分(B)，組分(A)的使用量超過20重量份，那么光刻膠組合物在248nm處的吸收水平必須過分地降低，增加了不能形成有利光刻膠圖案的危險。
不特別限制包含組分(A)的正型光刻膠組合物，雖然包含組分(A)、樹脂組分(B)、酸生成劑組分(C)和有機溶劑(D)的化學放大型正型光刻膠組合物提供優良的光刻膠圖案分辨率和能夠容易地形成錐形形狀，因此是優選的，所述的組分(A)在248nm處具有吸收作用，所述的樹脂組分(B)包含可酸離解的、溶解抑制基團，并顯示在酸的存在下提高的堿溶性，所述的酸生成劑組分(C)通過曝光生成酸，且所述的有機溶劑(D)能夠溶解組分(A)、組分(B)和組分(C)。
在這種正型光刻膠組合物中，由組分(C)產生的酸的作用引起包含在組分(B)中的可酸離解的、溶解抑制基團離解，引起全部組分(B)從堿不溶狀態改變為堿溶狀態。
結果，當將正型光刻膠組合物涂布到基材，然后在光刻膠圖案形成期間通過掩模進行選擇性曝光，曝光部分的堿溶性提高，能夠進行堿性顯影。
至于根據本發明的正型光刻膠組合物，可以有利地使用通過如下方法制備的光刻膠組合物向任何KrF正型光刻膠組合物中加入組分(A)，所述的KrF正型光刻膠組合物被提出用作其中使用KrF受激準分子激光進行曝光的方法中使用的適宜光刻膠材料。
可以通過下面的方法進行根據本發明制備正型光刻膠組合物，例如使用常用方法，將下述組分中的每一種在一起簡單混和并且攪拌，或如果需要，通過使用分散設備例如溶解器、均化器或三輥磨分散和混和組分。此外，在組分混和之后，還可以使用篩子或膜過濾器等過濾組合物。
沒有特別限制本發明使用的組分(B)，只要它是作為傳統正型光刻膠組合物中的樹脂使用的物質即可，雖然優選這樣的樹脂，其包含多種不同結構單元，包括衍生自羥基苯乙烯的結構單元和包含可酸離解的、溶解抑制基團的結構單元。
特別優選包含下述單元組合的樹脂，因為它們提供優良的光刻膠圖案分辨率、容易形成錐形形狀和具有優異的焦點深度幅。
(b1)衍生自羥基苯乙烯的結構單元(以下稱為(b1)單元)。
(b2)衍生自苯乙烯的結構單元(以下稱為(b2)單元)。
(b3)衍生自包含可酸離解的、溶解抑制基團的(甲基)丙烯酸酯的結構單元(以下稱為(b3)單元)。
考慮到耐離子銑削性和耐熱性，還優選包括(b1)、(b2)和(b3)單元，或(b1)和(b3)單元的組分(B)。
術語“(甲基)丙烯酸酯”是指甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯中的任何一種或兩種。術語“結構單元”是指有助于形成聚合物的單體單元。
(b1)單元的實例包括通過斷裂羥基苯乙烯類例如對-羥基苯乙烯和α-烷基羥基苯乙烯例如α-甲基羥基苯乙烯和α-乙基羥基苯乙烯中的羥基苯乙烯的烯式雙鍵而衍生的結構單元。在這些當中，特別優選衍生自對-羥基苯乙烯和α-甲基羥基苯乙烯的單元。
(b2)單元的實例包括通過斷裂苯乙烯或者包含鹵原子或烷基取代基的苯乙烯的烯式雙鍵而衍生的結構單元，所述的包含鹵原子或烷基取代基的苯乙烯例如氯苯乙烯、氯甲基苯乙烯、乙烯基甲苯和α-甲基苯乙烯。在這些當中，特別優選衍生自苯乙烯的單元。
(b3)單元是衍生自包含可酸離解的、溶解抑制基團的(甲基)丙烯酸酯的結構單元。
不特別限制(b3)單元中的可酸離解的、溶解抑制基團，可以使用任何基，只要它顯示堿分解抑制效果，即在曝光前，使全部組分(B)堿不溶性，但是，在曝光后，在由組分(C)產生的酸作用下離解，導致全部組分(B)變得可溶于堿。通常，最廣泛使用這樣的基團，所述的基團與(甲基)丙烯酸的羧基、叔烷氧基羰基烷基或鏈狀或環狀烷氧基烷基等形成環狀或鏈狀叔烷基酯。這種可酸離解的、溶解抑制基團的具體實例包括支鏈、單環、或多環的叔烷基例如叔-丁基、叔-戊基、1-甲基環戊基、1-乙基環戊基、1-甲基環己基、1-乙基環己基、2-甲基-2-金剛烷基和2-乙基-2-金剛烷基，鏈狀烷氧基烷基例如1-乙氧基乙基和1-甲氧基丙基，環烷氧基烷基例如四氫呋喃基和四氫吡喃基，叔烷氧基羰基烷基例如叔-丁氧基羰基甲基和叔-丁氧基羰基乙基，在這些當中，優選叔烷基，其中叔-丁基是特別理想的。
如果本發明的正型光刻膠組合物包括組分(B)，那么其中(b1)單元占組分(B)的所有結構單元的合并總量的50至80摩爾％，優選為60至70摩爾％的組分提供良好的堿顯影性，因而是優選的。
此外，其中(b2)單元占組分(B)的所有結構單元的合并總量的0至35摩爾％，優選為5至35摩爾％的組分顯示優異圖案形狀而沒有厚度損失的，因而是優選的。
此外，其中(b3)單元占組分(B)的所有結構單元的合并總量的5至40摩爾％，優選為8至25摩爾％的組分顯示優異的分辨率，因而是優選的。
沒有特別限制樹脂組分(B)的重均分子量(聚苯乙烯當量值，這還應用于下面)，但是典型值為3,000至50,000，其中該值為4,000至30,000是優選的。如果重均分子量超過這個范圍，那么光刻膠溶劑中的組分的溶解度惡化，而如果該值太小，存在光刻膠圖案厚度損失的危險。
至于酸生成劑組分(C)，可以使用在傳統化學放大光刻膠著作為酸生成劑而典型使用的任何物質。
在這些酸生成劑中，優選含有氟化烷基磺酸根離子作為陰離子的鎓鹽。優選的酸生成劑的實例包括鎓鹽例如二苯基碘鎓三氟甲烷磺酸鹽、七氟丙烷磺酸鹽或九氟丁烷磺酸鹽，二(4-叔-丁基苯基)碘鎓三氟甲烷磺酸鹽、七氟丙烷磺酸鹽或九氟丁烷磺酸鹽，(4-甲氧基苯基)苯基碘鎓三氟甲烷磺酸鹽、七氟丙烷磺酸鹽或九氟丁烷磺酸鹽，三(4-甲基苯基)锍三氟甲烷磺酸鹽、七氟丙烷磺酸鹽或九氟丁烷磺酸鹽，(4-甲基苯基)二苯基锍三氟甲烷磺酸鹽、七氟丙烷磺酸鹽或九氟丁烷磺酸鹽，二甲基(4-羥基萘基)锍三氟甲烷磺酸鹽、七氟丙烷磺酸鹽或九氟丁烷磺酸鹽，一苯基二甲基锍三氟甲烷磺酸鹽、七氟丙烷磺酸鹽或九氟丁烷磺酸鹽，二苯基一甲基锍三氟甲烷磺酸鹽、七氟丙烷磺酸鹽或九氟丁烷磺酸鹽，三苯基锍三氟甲烷磺酸鹽、七氟丙烷磺酸鹽或九氟丁烷磺酸鹽，(4-甲氧基苯基)二苯基锍三氟甲烷磺酸鹽、七氟丙烷磺酸鹽或九氟丁烷磺酸鹽，(對-叔-丁基苯基)二苯基锍三氟甲烷磺酸鹽、七氟丙烷磺酸鹽或九氟丁烷磺酸鹽，三(對-叔-丁基苯基)锍三氟甲烷磺酸鹽、七氟丙烷磺酸鹽或九氟丁烷磺酸鹽和(4-三氟甲基苯基)二苯基锍三氟甲烷磺酸鹽、七氟丙烷磺酸鹽或九氟丁烷磺酸鹽。
至于組分(C)，可以使用一種單一的酸生成劑，或組合使用兩種或多種酸生成劑。
基于100重量份的組分(B)，組分(C)的使用量典型地為0.5至30重量份，優選為1至10重量份。如果該量小于0.5重量份，那么圖案形成不會滿意地進行，但是如果該量超過30重量份，它變得難以得到均勻溶液，還存在組合物的儲存穩定性惡化的危險。
根據本發明的正型光刻膠組合物可以通過在有機溶劑(D)中的溶解上面所述的組分(A)、組分(B)和組分(C)以及下述的任選組分(E)和/或組分(F)來制備。
有機溶劑(D)可以是能夠溶解組分(A)、組分(B)和組分(C)以產生均勻溶液的任何溶劑，可以使用選自用作傳統化學放大光刻膠的溶劑的已知物質中的一種或多種溶劑。
有機溶劑(D)的具體實例包括酮類例如丙酮、甲基乙基酮、環己酮、甲基異戊基酮和2-庚酮，多元醇及其衍生物例如1，2-亞乙基二醇、乙二醇一乙酸酯、二甘醇、二甘醇一乙酸酯、丙二醇、丙二醇一乙酸酯、雙丙甘醇或雙丙甘醇一乙酸酯的一甲醚、一乙醚、一丙醚、一丁醚或一苯醚，環醚類例如二噁烷，和酯類例如乳酸甲酯、乳酸乙酯(EL)、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、甲氧基丙酸基酯和乙氧基丙酸乙酯。可以單獨使用這些有機溶劑，或使用包含兩種或多種不同溶劑的混和溶劑。
有機溶劑(D)的量通常為足夠制備固體部分的濃度為正型光刻膠組合物內部的3至30重量％的量，其中根據光刻膠膜的厚度選擇實際量。
此外，在根據本發明的正型光刻膠組合物中，為了提高性能例如光刻膠圖案形狀和長期穩定性(通過光刻膠層的成圖案地曝光形成的潛像的后曝光穩定性)，還可以加入已知的胺，優選低級脂肪族仲胺或低級脂肪族叔胺作為任選組分(E)。
這里，低級脂肪族胺是指不超過5個碳原子的烷基胺或烷基醇胺，這些仲和叔胺包括三甲胺、二乙胺、三乙胺、二-正-丙胺、在-正-丙胺、三戊胺、二乙醇胺、三乙醇胺和三異丙醇胺，特別優選鏈烷醇胺例如三乙醇胺。可以單獨使用這些，或者組合使用兩種或多種不同的化合物。對于每100重量份的組分(B)，這種胺的典型加入量為0.01至5.0重量份。
為了防止由前述組分(E)的加入導致敏感性的任何惡化，并且為了改善基材的相關性能，還可以加入有機羧酸或磷含氧酸或其衍生物作為另一種任選組分(F)。可以使用組合組分(E)和組分(F)或單獨使用任何一種。
適當的有機羧酸的實例包括丙二酸、檸檬酸、蘋果酸、琥珀酸、苯甲酸和水楊酸。
適當的磷含氧酸或其衍生物的實例包括磷酸或其衍生物例如酯類，包括磷酸、磷酸二正丁酯和磷酸二苯酯；膦酸或其衍生物例如酯類，包括膦酸、膦酸二甲酯、膦酸二正丁酯、苯基膦酸、膦酸二苯酯和膦酸二芐酯；和次膦酸或其衍生物例如酯類，包括次膦酸和苯基次膦酸，在這些當中，特別優選膦酸。
對于每100重量份的組分(A)，組分(F)的典型使用量為0.01至5.0重量份。
根據需要，還可以向正型光刻膠組合物中加入混溶的添加劑，包括用于改善光刻膠膜性能的添加劑樹脂，用于改善涂布容易性的表面活性劑，溶解抑制劑、增塑劑、穩定劑、著色劑和防暈劑。
接著描述一種使用根據本發明的正型光刻膠組合物形成光刻膠圖案的方法。
在第一方式中，本發明的光刻膠組合物用于形成離子蝕刻用的光刻膠圖案，其中被蝕刻的膜是磁膜。離子蝕刻的實例包括各向異性蝕刻例如離子銑削。
圖3A至圖3E表示根據第一方式使用正型光刻膠組合物形成光刻膠圖案和離子蝕刻的各個步驟的示意圖(側剖面圖)。
首先，如圖3A所示，使用濺射儀器在基材1例如硅晶片的上面形成磁膜2′。在磁膜2′中使用的磁性物質的實例包括包含元素例如Ni、Co、Cr和Pt的物質。接著，使用旋轉涂布機，向形成的磁膜2′表面上，涂布用于形成基膜的涂布溶液，所述的基膜可溶于堿性顯影溶液，例如由Shipley Co.，Ltd.制備的聚甲基戊二酰亞胺(以下簡稱為PMGI)，然后干燥以形成基膜3′。
接著，使用旋轉機等，將用上述方式制備的光刻膠組合物的溶液涂布至基膜3′的表面上，然后預烘焙(PAB處理)，形成光刻膠膜4′。預烘焙條件根據因素例如組合物中的每種組分的特性、各自混和比例和涂布膜的厚度而變化，盡管典型條件包括溫度70至150℃，優選80至140℃，0.5至60分鐘的時間。考慮到控制錐形形狀，優選形成的光刻膠膜4′的膜厚度為0.05至1.0μm，最優選為0.1至0.5μm。
然后對光刻膠膜4′通過理想的掩模圖案進行選擇性曝光。因為根據本發明的正型光刻膠組合物在248nm處具有吸收作用，所以可以有利地使用KrF受激準分子激光作為曝光波長。
在完成曝光步驟之后，進行PEB(后曝光烘焙)，然后使用由堿性水溶液形成的堿性顯影溶液進行顯影處理，顯影和去除光刻膠膜4′的預定區域(曝光部分)，由此形成具有錐形形狀的光刻膠圖案(隔離圖案)4，如圖3B所示。在顯影期間，還通過堿性顯影溶液去除了位于經過堿性顯影的光刻膠膜4′部分下面的基膜3′的那些部分，但是因為基膜3′具有比光刻膠膜4′更高水平的堿溶性，所以在堿性顯影之后，位于形成的光刻膠圖案4部分下面的基膜3′僅保留在圖案4中心的附近。結果，得到形成為錐形形狀的剝離圖案5，例如圖3B所示的圖案，其包括具有狹窄寬度的基膜3′的圖案3和具有更寬寬度的光刻膠膜4′的光刻膠圖案4。
接著描述一種使用上述方式得到的錐形光刻膠圖案生產磁頭的讀出部分的方法。
當使用圖案5作為掩模進行離子銑削時，所述的圖案包括圖3B所示的錐形光刻膠圖案4和基層圖案3，于是如圖3C所示，蝕刻掉圖案5周圍的磁膜2′，去除位于圖案5下面的磁膜2，并且用近似于矩形(0°＜θ2′＜θ1)的形狀印刷得到的磁膜圖案2。可以使用傳統方法，使用例如由Hitachi Ltd.制備的IML系列離子束銑削設備，來進行離子銑削。
如果然后進行濺射，那么如圖3D所示，在圖案5的上面和磁膜圖案2的周圍的附近中的基材1的上面上形成電極膜6。可以使用傳統方法，使用例如由Hitachi Ltd.制備的ISM-2200或ISP-1801濺射設備進行濺射，濺射時，因為已經形成的磁膜圖案使得0°＜θ2′＜θ1，所以與電極膜6接觸的區域小于傳統方法中的那些，意味著降低了讀出噪音的水平，且因為θ2′的值不等于0°，0°是指理想矩形的磁膜圖案，所以還可以降低信號故障等的危險。最后，通過使用堿性顯影溶液以溶解基層膜圖案3，由此去除圖案5，制備出磁頭的讀出部分20，例如圖3E所示的讀出部分，包括基材1，在基材1上面形成的近似矩形磁膜圖案2，和在圖案2周圍形成的電極膜6。
在這方式中，通過由使用根據本發明的正型光刻膠組合物形成的光刻膠圖案，進行磁膜的離子蝕刻，可以形成具有有利錐形形狀的基本上為矩形的磁膜。
通過使用根據第一方式的光刻膠組合物，可以形成細微的光刻膠圖案，可以將光刻膠圖案中的錐形的角θ2(參見圖3B)控制為適當的角，可以形成具有優異焦點深度幅的光刻膠圖案。結果，通過錐形光刻膠圖案對磁膜進行離子蝕刻，可以形成細微磁膜圖案，可以將磁膜圖案中的側壁的角θ2′(參見圖3C)控制為適當的角，并且可以形成具有良好穩定性的磁膜圖案的尺寸和角。
在第二方式中，使用本發明的光刻膠組合物以形成光刻膠圖案，然后使用光刻膠圖案為框架，通過電鍍形成磁膜。至于電鍍方法，可以使用傳統電鍍方法。
圖4A至圖4D表示根據第二方式使用正型光刻膠組合物形成光刻膠圖案和形成磁膜的各個步驟的示意圖(側剖面圖)。
首先，如圖4A所示，在電鍍晶種層11上面形成光刻膠膜12′，其表示在基底材料上面提供的最外層。
基底材料可以是這樣的結構體，其中例如，將構成讀出部分的磁膜圖案、平整膜，和如果需要的屏蔽層層壓在基材1例如硅晶片上面，然后形成電鍍晶種層11作為最外層。電鍍晶種層11在電鍍過程期間履行電極的作用，并且是由具有良好導電率的物質形成的。至于電鍍晶種層11用的物質，可以使用選自Fe、Co和Ni等中的一種或多種物質。至于電鍍晶種層11，通常使用包含與通過電鍍方法形成膜的相同組分的物質。
可以通過使用旋轉涂布機等，向電鍍晶種層11的表面涂布以上述方式制備的光刻膠組合物溶液，來形成光刻膠膜12′，然后進行預烘焙(PAB處理)。預烘焙條件根據因素例如組合物中的每種組分的特性、各自的混和比例和涂布膜的厚度變化，盡管典型條件包括溫度70至150℃，優選80至140℃，0.5至60分鐘的時間。根據磁膜圖案13需要的厚度(高度)，可以決定產生光刻膠膜12′的膜厚度，但是優選為0.1至3.0μm，最優選為0.2至2.0μm。
然后通過理想的掩模圖案對光刻膠膜12′進行選擇性曝光。因為根據本發明的正型光刻膠組合物在248nm處具有吸收作用，可以有利地使用KrF受激準分子激光作為曝光波長。
在完成曝光步驟之后，進行PEB(后曝光烘焙)，然后使用由水堿溶液形成的堿性顯影溶液進行顯影處理，顯影和去除光刻膠膜12′的預定區域(曝光部分)，由此形成具有錐形側壁的光刻膠圖案12，提供凹槽圖案，如圖4B所示。
沒有特別限制光刻膠圖案12部分之間的橫截面間距離，盡管典型地，光刻膠圖案12底表面處的距離D1不超過250nm，優選為100至200nm。
接著描述一種使用以上述方式得到的具有錐形側壁的光刻膠圖案12生產磁頭的寫入部分的方法。
如圖4C所示，在由具有錐形側壁的光刻膠圖案12圍繞的凹入部分中，進行電鍍，由此形成磁膜13′。
在磁膜13′中使用的磁性物質的實例包括包含元素如Ni、Co、Cr和Pt的物質。
可以使用常用方法進行電鍍。例如，可以使用這樣一種方法，其中在給電鍍晶種層11通電的同時，在包含磁性物質離子的電解液中浸漬基材結構體。
在形成磁膜13′之后，通過去除光刻膠圖案12，制備出磁頭寫入部分21，其中形成具有倒錐形形狀的磁膜圖案13，如圖4D所示。沒有特別限制用于去除光刻膠圖案12的方法，只要該方法對磁膜沒有有害效果即可，適當的方法包括使用去膜溶液或氧等離子體灰化的傳統方法。
如此，通過使用由本發明的正型光刻膠組合物形成的光刻膠圖案作為框架來形成磁膜，可以形成具有有利倒錐形形狀的磁膜圖案。
通過使用根據第二方式的光刻膠組合物，可以形成細微的光刻膠圖案，可以將光刻膠圖案中的錐形的角θ3(參見圖4B)控制為適當的角，可以形成具有優異焦點深度幅的光刻膠圖案。結果，通過使用錐形光刻膠圖案作為框架，通過電鍍方法形成磁膜，可以形成細微磁膜圖案，可以將磁膜圖案中的側壁的角θ3′(參見圖4D)控制為適當的角，可以形成具有良好穩定性的磁膜圖案的尺寸和角。
這些描述集中于磁頭的制備，但是還可以有利地將根據本發明的正型光刻膠組合物用于制備MRAM(磁性隨機存取存儲器)(Magnetic RandomAccess Memory)和MEMS(微機電系統)(Micro Electro Mechanical Systems)等生產。
實施例下面描述本發明的實施例，但是本發明的范圍決不會受到下面提供的 <正型光刻膠組合物的制備>
通過改變組分(A)的數量，以下述方法制備實施例1至4和比較例1的5種不同正型光刻膠組合物。
即，在組分(D)中，均勻地溶解組分(A)、組分(B)、組分(C)、組分(E)和任何其他組分，得到正型光刻膠組合物。
至于組分(A)，使用蒽甲醇，如下面[式1]所示。在實施例1至4中，通過每100重量份的組分(B)分別使用4.0、4.5、5.0和5.5重量份的組分(A)，以逐步的方式改變組分(A)的混和數量。在比較例1中，不加入組分(A)。
至于組分(B)，使用100重量份的包含下面[式2]所示的三種結構單元的共聚物。在制備組分(B)中使用的結構單元p、q和r中的各自的比例分別為p＝61.2摩爾％、q＝28.8摩爾％，和r＝10.0摩爾％。制備的組分(B)中的重均分子量為12,000。
至于組分(C)，每100重量份的組分(B)使用3.0重量份的三苯基锍三氟甲烷磺酸鹽。
至于組分(D)，每100重量份的組分(B)使用900重量份的丙二醇一甲醚乙酸酯。
至于組分(E)，使用0.35重量份的三乙醇胺。
至于組分(F)，使用0.32重量份的水楊酸。
然后使用旋轉涂布機，向硅晶片的表面涂布由此得到的每種正型光刻膠組合物，然后在110℃的電熱板上預烘焙和干燥90秒，由此形成膜厚度為300nm的光刻膠膜。
接著，使用KrF曝光設備EPA-3000EX3(由Canon Inc.制備，NA(數值孔徑)＝0.60，σ＝0.65)，用KrF受激準分子激光對這種光刻膠膜進行選擇性曝光。
然后，在100℃進行PEB處理90秒，在堿性顯影溶液中顯影60秒之后，得到隔離的線光刻膠圖案。至于堿性顯影溶液，使用2.38重量％的氫氧化四甲銨水溶液。
在上面方法中得到的光刻膠膜中，測量使用根據實施例1和2和比較例1的光刻膠組合物形成的厚度為0.3μm的光刻膠膜，以確定它們在248nm處的透光率。使用UV-2500PC設備(由Shimadzu Corporation制備)進行透光率的測量。結果示于下表1中。
此外，對以上述方法得到的隔離的線光刻膠圖案進行的檢查表明使用包含加入組分(A)的實施例1至4中的光刻膠組合物形成的光刻膠圖案顯示有利的錐形形狀，其中隔離的線圖案的側壁具有適當的錐角(θ2)，如下表2所示。相反，使用不包含加入組分(A)的比較例1的光刻膠組合物形成的隔離線圖案是傳統的矩形圖案。
此外，每個實施例的分辨率(光刻膠圖案尺寸)及相關的焦點深度幅值表明在實施例1中，形成的隔離的線圖案為250nm和焦點深度幅為0.6μm，在實施例2中，形成的隔離的線圖案為250nm和焦點深度幅為0.7μm，在實施例3中，形成的隔離的線圖案為250nm和焦點深度幅為0.6μm，在實施例4中，形成的隔離的線圖案為250nm和焦點深度幅為0.5μm。因為比較例1不是錐形，盡管沒有進行分辨率和焦點深度幅測量，但比較例1被評估為差。
在實施例1中，用供i線輻射使用的非化學放大型萘醌-酚醛清漆型正型光刻膠組合物代替該正型光刻膠組合物，將光刻膠膜厚度改變為0.5μm，用NSRi 10D i-線分檔器(由Nikon Corporation制備)代替所述的曝光設備，然后進行正常的曝光和顯影，以形成隔離的線圖案。當之后進行圖案形成，同時焦點深度幅改變為與光刻膠膜厚度一樣的0.5μm時，盡管在中心焦點得到適當的錐形形狀，在從0.5μm移動的焦點，相對于具有適當錐形形狀的隔離圖案，形成具有倒錐形形狀的隔離的線圖案，意味著焦點深度幅不夠，具有有利錐形形狀的隔離的線圖案的復制性差。
從實施例1至4的結果，明顯的是根據本發明包含加入組分(A)的正型光刻膠組合物在248nm處具有吸收作用，且當通過用KrF受激準分子激光進行曝光，使用這些光刻膠組合物以形成隔離線圖案時，圖案是具有側壁的有利形狀的圖案，其具有適當的錐角。此外，可以形成具有良好焦點深度幅的250nm細微的隔離的線圖案。
因此，如果通過這種隔離的線圖案進行離子蝕刻，那么可以制備具有理想形狀的磁膜。
此外，從比較例1的結果，明顯的是當使用不包含組分(A)的光刻膠組合物形成隔離的線圖案時，得到傳統矩形的隔離的線圖案。如果使用這種矩形的隔離的線圖案，那么將得到的磁膜變為梯形橫截面，其變寬增大接近于基材，意味著不可能進行細微處理。
此外，從比較例2的結果，明顯的是用非化學放大型正型光刻膠組合物，具有有利錐形形狀的隔離的線圖案的復制性不足，且焦點深度幅不夠。如果使用這種隔離的線圖案，那么不可能在磁膜中形成細微圖案，基材上的磁膜圖案尺寸出現波動，基材上磁膜圖案的角也出現波動，意味著不可能進行細微處理。
<正型光刻膠組合物的制備>
通過改變組分(A)的量，以下述方法制備實施例5至12的8種不同正型光刻膠組合物。
即，除了通過對于每100重量份的組分(B)，分別使用0.2、0.5、1.0、1.5、2.0、3.0、4.0和4.5重量份的組分(A)而以逐步的方式改變組分(A)的混和量外，以與實施例1的相同方法制備實施例5至12的正型光刻膠組合物。實施例11和12的正型光刻膠組合物分別與前述的實施例1和2的組合物相同。
然后使用旋轉涂布機，向硅晶片的表面涂布因此得到的每種正型光刻膠組合物，然后在100℃的電熱板上預烘焙和干燥90秒，由此形成膜厚度為800nm的光刻膠膜。
接著，使用與實施例1相同的KrF曝光設備EPA-3000EX3，用KrF受激準分子激光(248nm)對光刻膠膜進行選擇性曝光。
然后，在110℃進行PEB處理90秒，在堿性顯影溶液中顯影60秒之后，得到凹槽圖案，其中形成由光刻膠圖案圍繞的狹縫狀凹入部分。至于堿性顯影溶液，使用2.38重量％的氫氧化四甲銨水溶液。
測量使用根據實施例5至12的光刻膠組合物形成的厚度為0.3μm的光刻膠膜，以確定在248nm處的透光率。使用與實施例1相同的UV-2500PC設備(由Shimadzu Corporation制備)進行透光率的測量。結果示于下表3中。
對以上述方法得到的凹槽圖案進行的檢查表明光刻膠圖案顯示有利的錐形形狀，其中側壁具有適當的錐角(θ3)，如下表4所示。
此外，對于在每個實施例的分辨率(光刻膠圖案尺寸)及相關的焦點深度幅值，在實施例5中，形成凹槽圖案，其中光刻膠圖案底表面處的光刻膠圖案部分之間的距離D1為200nm，焦點深度幅為0.7μm。
在實施例6中，D1為200nm，焦點深度幅為0.8μm。
在實施例7中，D1為200nm，焦點深度幅為0.8μm。
在實施例8中，D1為200nm，焦點深度幅為0.8μm。
在實施例9中，D1為200nm，焦點深度幅為0.9μm。
在實施例10中，D1為200nm，焦點深度幅為0.9μm。
在實施例11中，D1為200nm，焦點深度幅為0.9μm。
在實施例12中，D1為200nm，焦點深度幅為0.9μm。
使用在前述比較例1中制備的光刻膠組合物，當以與實施例5至12相同方法形成凹槽圖案時，圖案是具有矩形橫截面的傳統形狀的圖案。
在實施例5中，用供i線輻射使用的非化學放大型萘醌-酚醛清漆型正型光刻膠組合物代替該正型光刻膠組合物，將光刻膠膜厚度改變為0.8μm，用NSRi 10D i-線分檔器(由Nikon Corporation制備)代替所述的曝光設備，然后進行正常的曝光和顯影，形成凹槽圖案。得到具有適當錐形形狀的凹槽圖案，其中D1為350nm，但是焦點深度幅為0.3μm，與實施例的值相比，是不夠的。
從實施例5至12的結果，明顯的是根據本發明包含組分(A)的光刻膠組合物在248nm處具有吸收作用，當用KrF受激準分子激光進行曝光，使用這些光刻膠組合物形成凹槽圖案時，圖案是具有側壁的有利形狀的圖案，其具有適當的錐角。此外，能夠形成具有良好焦點深度幅的細微凹槽圖案，其中D1為200nm。
因此，如果使用電鍍方法，在這種凹槽圖案的凹入部分中形成磁膜，那么可以制備具有理想倒錐形橫截面的磁膜圖案。
此外，從比較例3的結果，明顯的是當使用不包含組分(A)的光刻膠組合物形成凹槽圖案時，得到傳統的矩形光刻膠圖案。如果使用這種成矩形光刻膠圖案，那么得到的磁膜圖案也具有傳統的矩形橫截面形狀。
此外，從比較例4的結果，明顯的是由非化學放大型正型光刻膠組合物，具有有利錐形形狀的凹槽圖案的復制性不夠，焦點深度幅不足。如果使用這種凹槽圖案，那么不能形成具有良好復制性的細微磁膜圖案。
權利要求
1.一種正型光刻膠組合物，其中由化學放大型正型光刻膠組合物形成的厚度為0.3μm的光刻膠膜對于波長248nm的光的透光率為20至75％。
2.根據權利要求1的正型光刻膠組合物，包含在248nm處具有吸收作用的物質。
3.根據權利要求2的正型光刻膠組合物，其中所述的在248nm處具有吸收作用的物質是選自包含蒽環的物質、包含苯環的物質、包含萘環的物質和包含雙酚結構的物質中的一種或多種物質。
4.根據權利要求3的正型光刻膠組合物，其中所述的在248nm處具有吸收作用的物質是包含蒽環的物質。
5.根據權利要求1的正型光刻膠組合物，該組合物包含在248nm處具有吸收作用的物質(A)，樹脂組分(B)，酸生成劑組分(C)，和有機溶劑(D)，所述的樹脂組分(B)包含可酸離解的、溶解抑制基團并在酸存在下顯示提高的堿溶性，所述酸生成劑組分(C)通過曝光生成酸，所述的有機溶劑(D)能夠溶解所述的組分(A)、所述的組分(B)和所述的組分(C)。
6.根據權利要求5的正型光刻膠組合物，其中所述的組分(B)包含衍生自羥基苯乙烯的結構單元(b1)、衍生自苯乙烯的結構單元(b2)、和衍生自包含可酸離解的、溶解抑制基團的(甲基)丙烯酸酯的結構單元(b3)。
7.根據權利要求6的正型光刻膠組合物，其中所述的結構單元(b1)至(b3)的各自量分別是(b1)為50至80摩爾％，(b2)為0至35摩爾％和(b3)為5至40摩爾％。
8.根據權利要求5的正型光刻膠組合物，其中所述的組分(C)是具有氟化烷基磺酸根離子為陰離子的鎓鹽。
9.根據權利要求1的正型光刻膠組合物，其用于離子蝕刻磁膜。
10.根據權利要求1的正型光刻膠組合物，其用于磁膜電鍍。
11.一種形成磁膜圖案的方法，該方法包括以下步驟使用根據權利要求1至權利要求8任何一項的正型光刻膠組合物，在基材上提供的磁膜的上面形成具有錐形橫截面的側壁的光刻膠圖案，所述的基材具有安置在基材和磁膜之間的基膜，然后使用所述的光刻膠圖案作為掩模對所述磁膜進行離子蝕刻。
12.一種形成磁膜圖案的方法，該方法包括以下步驟使用根據權利要求1至權利要求8任何一項的正型光刻膠組合物，在基材上提供的電鍍晶種層上面形成具有錐形橫截面的側壁的光刻膠圖案，然后使用電鍍方法在由所述的光刻膠圖案圍繞的凹入部分內部形成磁膜。
全文摘要
一種正型光刻膠組合物，其能夠形成細微光刻膠圖案，能夠適宜地控制光刻膠圖案的錐形結構的角，能夠形成具有優異焦點深度幅的光刻膠圖案。這種正型光刻膠組合物由化學放大型正型光刻膠組合物形成，其對于248nm波長的光通過厚度為0.3μm的光刻膠膜得到的透光率為20至75％。
文檔編號H01L21/30GK1759348SQ20048000652
公開日2006年4月12日 申請日期2004年3月11日 優先權日2003年3月14日
發明者新堀博 申請人:東京應化工業株式會社