專利名稱：微電子襯底的濕法蝕刻處理用旋涂保護(hù)涂層的制作方法
發(fā)明
背景技術(shù)：
領(lǐng)域本發(fā)明涉及用于諸如微電子機(jī)械系統(tǒng)(SEMS)中所使用的微電子器件等微電子器件制造的新的保護(hù)涂層(底涂層、第一保護(hù)涂層和可選的第二保護(hù)涂層)。
背景技術(shù)：
用于深度蝕刻的蝕刻劑會(huì)根據(jù)所要制造的器件的蝕刻選擇性要求而有所不同?；镜奈g刻劑可以含有乙二胺、乙醇胺等胺類和/或異丙醇等調(diào)節(jié)溶液的蝕刻特性的水可混溶性低級(jí)醇。典型的整體硅蝕刻是在40°～120°的范圍內(nèi)、最典型的是在60°～90°的范圍內(nèi)進(jìn)行。蝕刻時(shí)間在1～24小時(shí)的范圍內(nèi)，最典型的是在5～15小時(shí)的范圍內(nèi)。
酸性蝕刻劑有包括濃氫氟酸HF(49％～50％)、其水稀釋液在內(nèi)的氫氟酸(HF)水溶液、以及由HF和氟化銨的水性混合物組成的緩沖氧化物蝕刻劑。HF蝕刻劑主要被用于蝕刻二氧化硅。混酸蝕刻劑通常包括70％硝酸(HNO3)、49％HF和稀釋劑酸(例如，85％磷酸或100％乙酸)的混合物，它們主要被用于整體硅蝕刻。這類混合物的一般的成分體積比為例如，HNO3/HF/H3PO4＝7∶1∶7或3∶1∶4。
整體硅在這些酸混合物中的蝕刻時(shí)間于室溫下通常是在5～30分鐘的范圍內(nèi)，在某些情況下長(zhǎng)達(dá)120分鐘。
在硅蝕刻處理中，通常使用涂覆在硅襯底上的薄(100nm～300nm)氮化硅或二氧化硅涂層作為布圖蝕刻的掩?；蜃鳛榉忾]工作電路的鈍化層。因此，這里所說(shuō)的保護(hù)涂層體系通常施涂于Si3N4或SiO2，這意味著為了獲得可接受的保護(hù)，對(duì)這些襯底的良好粘合力是至關(guān)重要的。
在現(xiàn)有技術(shù)中，用于MEMS制造工藝的蝕刻保護(hù)涂層或掩模主要通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)法進(jìn)行選擇，因?yàn)槭袌?chǎng)上沒(méi)有通用的保護(hù)涂層。蝕刻劑對(duì)不同材料的蝕刻選擇性通常被用作MEMS工藝工程師的指南。具有比硅低得多的蝕刻率的氮化硅膜在KOH或TMAH整體硅蝕刻中被用作保護(hù)層或硬掩模。二氧化硅具有比氮化硅高的蝕刻率。因此，它僅在非常短的蝕刻中被用作保護(hù)/掩模層。據(jù)報(bào)道，一些情況下也使用金(Au)、鉻(Cr)和硼(B)。無(wú)布圖的固化光刻膠被用作了掩模，但它們?cè)趬A性溶液中被迅速腐蝕。經(jīng)評(píng)估，聚甲基丙烯酸甲酯是KOH法的一種蝕刻掩模。然而，由于酯基的皂化，發(fā)現(xiàn)該聚合物的掩蔽時(shí)間從60℃下的165分鐘急劇下降到90℃下的15分鐘。黑蠟(ApiezonW，可購(gòu)自ScientificInstrument Services，Inc.，新澤西)也在30重重量％的KOH蝕刻工藝(70℃)中被用作保護(hù)涂層。濕法蝕刻后，使用三氯乙烯除去蠟。
作為保護(hù)涂層，有機(jī)聚合物是理想的選擇。多年來(lái)，IC和MEMS工業(yè)一直使用聚合物涂層材料作為光刻膠、抗反射涂層和平面化層。這些材料被簡(jiǎn)便地通過(guò)旋涂法制成薄膜，然后烘烤或UV固化來(lái)得到最終的涂層形式。對(duì)于聚合物的一項(xiàng)重要要求是它在室溫下非常地易溶于環(huán)境友好型溶劑。由于缺乏合適的溶劑，雖然已知聚丙烯和聚乙烯之類的半晶質(zhì)聚烯烴、以及Teflon之類的半晶質(zhì)含氟聚合物對(duì)強(qiáng)酸和強(qiáng)堿具有非常良好的抗腐蝕性，但卻無(wú)法配入旋涂組合物以用作保護(hù)涂層。同時(shí)，由于對(duì)蝕刻劑的靈感性和滲透性、對(duì)襯底的低粘合性、形成涂層缺陷的傾向性或?qū)ξ㈦娮庸I(yè)中常用溶劑的溶解性不足，聚苯乙烯、聚環(huán)烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亞胺、聚砜等許多常見(jiàn)的熱塑性聚合物以及各種光刻膠聚合物(例如，聚羥基苯乙烯和酚醛清漆樹脂)無(wú)法經(jīng)受住許多常用的、條件苛刻的深度蝕刻工藝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過(guò)提供旋涂聚合物涂層體系來(lái)克服這些問(wèn)題，在使用高濃度的酸堿水溶液的深度蝕刻工藝中，涂層體系保護(hù)器件要素不受腐蝕和其它形式的侵襲。此外，這些涂層體系可以方便地在工藝的結(jié)束時(shí)除去。
更具體地，這些體系包括應(yīng)用于微電子襯底表面的第一保護(hù)層。該第一保護(hù)層由包括分散或溶解在溶劑體系中的聚合物的組合物形成。優(yōu)選聚合物為熱塑性聚合物，并且含有通式是
的重復(fù)單體，其中每個(gè)R1獨(dú)立地選自氫和C1-C8(較好是C1-C4)的烷基；而且，每個(gè)R2獨(dú)立地選自氫、C1-C8(較好是C1-C4)的烷基和C1-C8(較好是C1-C4)的烷氧基。
以聚合物的總重量作為100重量％計(jì)，聚合物較好地至少含有約50重量％的單體(I)，更好的是約50-80重量％的單體(I)，特別好的是約65-78重量％的單體(I)。以聚合物的總重量作為100重量％計(jì)，聚合物較好地至少含有約15重量％的單體(II)，更好的是約15-40重量％的單體(II)，特別好的是約20-35重量％的單體(II)。
如果需要，在聚合物中也可以存在除了單體(I)和(II)之外的單體。當(dāng)存在其它單體時(shí)，以聚合物的總重量作為100重量％計(jì)，聚合物中單體(I)和(II)的總重量較好的是至少為約60重量％、更好的是約60-99重量％。合適的其它單體的例子包括那些具有可與底涂層(例如，在此所述的有機(jī)硅底涂層)中的基團(tuán)反應(yīng)的官能團(tuán)的單體，可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)層之間的化學(xué)結(jié)合，由此減小第一涂層在蝕刻過(guò)程中剝離的可能性。這些單體可以具有例如鹵代烷基(例如，芐基氯、2-氯乙基甲基丙烯酸酯)、酯(甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、馬來(lái)酸酯、富馬酸酯)、環(huán)氧基或酸酐官能團(tuán)，它們很容易和羥基、氨基或環(huán)氧乙基等可能存在于底涂層官能團(tuán)反應(yīng)。一些示例的共聚單體以式
表示，其中每個(gè)R5獨(dú)立地選自氫和鹵代烷基(較好是C1-C4)，較好的是其中至少一個(gè)R5為鹵代烷基；每個(gè)R6獨(dú)立地選自氫、C1-C10的烷基(例如，甲基、乙基、丁基、異冰片基)、鹵代烷基(較好是C1-C4，例如2-氯乙基)和含環(huán)氧基的基團(tuán)(較好是C1-C4，例如縮水甘油基)；以酯或酸酐等由羧酸得到的官能團(tuán)為例，重要的是熱塑性共聚物中相應(yīng)單體的濃度低于約20重量％、優(yōu)選低于約10重量％，從而限制第一涂層由堿性蝕刻劑所引起的水解及隨后的溶解和溶脹的可能性。或者，共聚合物可與通過(guò)化學(xué)或物理結(jié)合提高對(duì)底涂層的涂層粘合力的、或者減少對(duì)堿性蝕刻劑的滲透性和化學(xué)敏感性的其它相容聚合物(例如，聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚(6-己酸內(nèi)酯)和聚氯乙烯)相混合。
以第一保護(hù)層組合物的總重量作為100重量％計(jì)，第一保護(hù)層組合物應(yīng)以約5-30重量％的水平含有聚合物，較好的是約10-25重量％，更好的是約15-22重量％。
第一保護(hù)層組合物所用的溶劑體系應(yīng)具有約100-220℃、優(yōu)選約140-180℃的沸點(diǎn)。以第一保護(hù)層組合物的總重量作為100重量％計(jì)，溶劑體系的用量應(yīng)為約70-95重量％、較好的是75-90％、更好的是約72-85重量％。優(yōu)選的溶劑體系包括選自甲基異戊基酮、二甘醇二甲醚、丙二醇單乙醚乙酸酯、乙酸乙酯、環(huán)己酮及它們的混合物的溶劑。
雖然第一保護(hù)層組合物可以是可交聯(lián)的組合物，但較佳的是不可交聯(lián)的組合物。此外，由第一保護(hù)層組合物形成的第一保護(hù)層較佳的是絕緣的。最終的第一保護(hù)層還應(yīng)是非感光性的(即，當(dāng)暴露在1J/cm光照下，保護(hù)層上不會(huì)形成布圖)，且是堿不溶性的(即，在pH值高于8左右、優(yōu)選高于10左右的水溶液中是基本不溶的，溶解度小于0.5重量％)。
在本發(fā)明的保護(hù)體系中較佳地還使用底涂層。該底涂層應(yīng)在襯底和第一保護(hù)層之間。優(yōu)選的底涂層由含有分散或溶解在溶劑體系中的硅烷的底涂層組合物形成。本發(fā)明的底涂層特別優(yōu)選使用芳族硅烷和有機(jī)硅烷。最優(yōu)選的硅烷的通式是 其中 i、j和k各自獨(dú)立地選自0和1，如果i和j中有一個(gè)為1，則i和j中的另一個(gè)為0；每個(gè)R3獨(dú)立地選自氫、鹵素、C1-C8(優(yōu)選C1-C4)的烷基、C1-C8(優(yōu)選C1-C4)的烷氧基、C1-C8(優(yōu)選C1-C4)的鹵代烷基、氨基和C1-C8(優(yōu)選C1-C4)的烷基氨基；每個(gè)R4獨(dú)立地選自C1-C8(優(yōu)選C1-C4)的脂族基；每個(gè)X獨(dú)立地選自鹵素、羥基、C1-C4的烷氧基和C1-C4的羧基；
Y選自氧和硫；Z選自氮和磷；而且，每個(gè)d獨(dú)立地選自0和1。
特別優(yōu)選的硅烷包括苯基三甲氧基硅烷、苯基三氯硅烷、苯基三乙氧基硅烷、苯基三乙酰氧基硅烷等苯基硅烷，以及二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二氯硅烷和二苯基硅烷二醇等二苯基硅烷。最優(yōu)選的硅烷包括2-苯基乙基三烷氧基硅烷、對(duì)/間氯苯基三甲氧基硅烷、對(duì)/間溴苯基三甲氧基硅烷、(對(duì)/間氯甲基)苯基三甲氧基硅烷、2-(對(duì)/間甲氧基)苯基乙基三甲氧基硅烷、2-(對(duì)/間氯甲基)苯基乙基三甲氧基硅烷、3，4-二氯苯基三氯硅烷、3-苯氧基丙基三氯硅烷、3-(N-苯基氨基)丙基三甲氧基硅烷和2-(二苯膦基)乙基三乙氧基硅烷。
本發(fā)明的一種有效的底涂層組合物是二苯基二烷氧基硅烷(例如，二苯基二甲氧基硅烷)和苯基三烷氧基硅烷(例如，苯基三甲氧基硅烷)的混合物，或者更優(yōu)選的是含有約5-10％的水的1-甲氧基-2-丙醇或1-苯氧基-2-丙醇溶液中的二苯基硅烷二醇和丙基三甲氧基硅烷的混合物。一種對(duì)含有苯乙烯-丙烯腈共聚物的第一保護(hù)層特別有效的底涂層組合物為含有約0.1-1.0重量％(優(yōu)選約0.25-0.5重量％)的二苯基硅烷二醇和約0.1-1.0重量％(優(yōu)選約0.25-0.5重量％)苯基三甲氧基硅烷的乙醇-水溶液。一旦加熱，二苯基硅烷二醇和苯基硅烷三醇(苯基三甲氧基硅烷的水解產(chǎn)物)縮合形成硅氧烷鍵，并在襯底上構(gòu)成三維的硅酮涂層。
另一種優(yōu)選的硅烷的通式是 具有該結(jié)構(gòu)的硅烷不僅與含苯乙烯的共聚物相容，而且它們可與可能在第一保護(hù)層中出現(xiàn)的酯、芐基氯和/或環(huán)氧基反應(yīng)，它們還是良好的粘合促進(jìn)劑。一種在該式范圍內(nèi)的特別優(yōu)選的硅烷為
該硅烷是3-[N-苯氨基]丙基三甲氧基硅烷，它可以從Lancaster Synthesis和Gelest Corporation購(gòu)得。
以底涂層組合物的總重量作為100重量％計(jì)，底涂層組合物含有的該硅烷應(yīng)為約0.01-5重量％、優(yōu)選約0.1-1重量％、更優(yōu)選約0.2-0.8重量％。
底涂層組合物所用的溶劑體系應(yīng)具有約100-220℃、優(yōu)選約140-180℃的沸點(diǎn)。以底涂層組合物的總重量作為100重量％計(jì)，溶劑體系用量應(yīng)為約80-99.9重量％、優(yōu)選約85-99重量％。優(yōu)選的溶劑體系包括選自甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、1-甲氧基-2-丙醇、乙二醇單甲醚、1-丙氧基-2-丙醇、及它們的混合物的溶劑。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，以底涂層組合物的總重量作為100重量％計(jì)，溶劑體系所含水的量為約2-15重量％、優(yōu)選約5-10重量％。
底涂層組合物可任擇地含有少量(例如，約0.01-0.10重量％)的催化劑。適合的催化劑包括任何無(wú)機(jī)或有機(jī)酸(例如，鹽酸、硫酸、磷酸、乙酸)、或者無(wú)機(jī)或有機(jī)堿(例如，氫氧化鉀、TMAH、氨、胺)。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明的保護(hù)體系還包括在第一保護(hù)層之上的第二保護(hù)層，以提供進(jìn)一步的保護(hù)來(lái)抵御氫氟酸、硝酸、磷酸、乙酸等濃酸、及它們的混合物。在使用酸蝕刻的場(chǎng)合，該實(shí)施方式是有益的。優(yōu)選的第二保護(hù)層由包含溶解或分散在溶劑體系中的直鏈、輕度分支或環(huán)狀的鹵代聚合物的第二保護(hù)層組合物形成。此外，這些鹵代聚合物應(yīng)含有大量的鹵素原子(至少約50重量％的鹵素原子，優(yōu)選至少約60重量％的鹵素原子)。最優(yōu)選的鹵代聚合物為氯代聚合物，例如含有通式是
的重復(fù)單體的聚合物。
優(yōu)選的鹵代聚合物的具體例子包括選自聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、偏二氯乙烯-氯乙烯共聚物、氯乙烯、氯丙烯及它們的混合物的聚合物。鹵代氯化橡膠也是非常有效的。
以第二保護(hù)層組合物的總重量作為100重量％計(jì)，第二保護(hù)層組合物所含的鹵代聚合物應(yīng)為約8-30重量％、優(yōu)選約10-20重量％。第二保護(hù)層組合物所用的溶劑體系應(yīng)具有約100-220℃、優(yōu)選約140-180℃的沸點(diǎn)。以第二保護(hù)層組合物的總重量作為100重量％計(jì)，溶劑體系的用量應(yīng)為約70-92重量％、優(yōu)選約80-90重量％。
優(yōu)選實(shí)施方式的具體說(shuō)明實(shí)施例以下的實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選方法。但應(yīng)理解，這些實(shí)施例是用于說(shuō)明，并不應(yīng)作為對(duì)本發(fā)明的整體范圍的限定。
代表性的施涂工藝施涂底涂層之前，優(yōu)選通過(guò)將襯底進(jìn)行短暫(約15-60秒)的氧等離子體蝕刻來(lái)準(zhǔn)備襯底，從而清潔或化學(xué)活化襯底表面以提高與底涂層的結(jié)合。使用氬等重離子的等離子體粒子輻射也對(duì)提高結(jié)合是有利的。這樣的處理對(duì)提高保護(hù)涂層體系與氮化硅的結(jié)合是特別有效的。
該工序所用的襯底可選自Si襯底、SiO2襯底、Si3N4襯底、覆SiO2硅襯底、覆Si3N4硅襯底、玻璃襯底、石英襯底、陶瓷襯底、半導(dǎo)體襯底和金屬襯底。
構(gòu)成底涂層的有機(jī)硅烷溶液以約500-5000rpm、優(yōu)選約1000-2000rpm經(jīng)約30-90秒旋涂到襯底。然后，將其以高于約100℃的溫度焙燒約60-90秒，使有機(jī)硅烷分子縮合成與存在于大量微電子襯底上的表面羥基基團(tuán)結(jié)合的連續(xù)薄膜。底涂層優(yōu)選具有小于約5nm、更優(yōu)選約2-8nm的平均厚度(通過(guò)橢圓光度計(jì)對(duì)5個(gè)不同的點(diǎn)測(cè)定得到)。
對(duì)于第一保護(hù)層，熱塑性聚合物以約5-25重量％的濃度溶解在適當(dāng)?shù)娜軇┲?，并以約500-5000rpm、優(yōu)選約1000-3000rpm，經(jīng)約30-90秒旋涂到襯底上。將其以約80-130℃的溫度輕度焙燒(soft-baked)約60-120秒，干燥涂層，然后以約130-225℃的溫度最終焙燒約60-90秒，使第一保護(hù)層致密并牢固結(jié)合到底涂層上。焙燒苯乙烯-丙烯腈涂層的優(yōu)選方法是以約130℃的溫度焙燒120秒，然后再于約200℃的溫度焙燒60秒。聚合物固體含量和旋涂條件根據(jù)襯底上器件的高低構(gòu)形所要求的覆蓋度進(jìn)行調(diào)節(jié)，通常達(dá)到約1-5μm、優(yōu)選2-5μm的最終涂層厚度。
第二保護(hù)層通過(guò)與以上對(duì)第一保護(hù)層所述相似的方式用溶劑溶液得到。用于施涂第二保護(hù)層的溶劑應(yīng)選擇那些與第一保護(hù)層之間的不利相互作用最小的溶劑。第二保護(hù)層優(yōu)選具有約1-5μm、更優(yōu)選2-5μm的平均厚度(通過(guò)橢圓光度計(jì)對(duì)5個(gè)不同的點(diǎn)測(cè)定得到)。
保護(hù)層或涂層優(yōu)選在濕法蝕刻處理完成后被除去。特別優(yōu)選的技術(shù)是通過(guò)丙酮、丙二醇甲醚乙酸酯或乳酸乙酯等常用于微電子加工的溶劑來(lái)剝離涂層。該技術(shù)中，將被涂覆的襯底用溶劑噴霧或浸漬，直到涂層完全溶解。然后，襯底用新鮮溶劑漂洗干凈。這里所描述的保護(hù)涂層體系可以通過(guò)將熱塑性層(第一涂層)溶解在丙酮等溶劑中來(lái)方便地除去。如果存在第二涂層，也同時(shí)溶解了，或者由于第一層的溶解而分離。
采用本發(fā)明可以得到在蝕刻過(guò)程中沒(méi)有或幾乎沒(méi)有分離的保護(hù)層體系。即，在溫度為約83-87℃的大約30-35重量％的KOH水溶液中進(jìn)行約2小時(shí)的蝕刻時(shí)，涂層體系出現(xiàn)的分離少于約3mm、優(yōu)選少于約2mm、更優(yōu)選少于約1mm。分離通過(guò)測(cè)定襯底的外側(cè)邊緣到涂層體系依然與襯底相連的最遠(yuǎn)點(diǎn)的距離來(lái)確定。
此外，本發(fā)明的保護(hù)層體系在蝕刻過(guò)程中不受或幾乎不受蝕刻劑的侵透。因此，在溫度為約83-87℃的大約30-35重量％的KOH水溶液中進(jìn)行約2小時(shí)的蝕刻時(shí)，本發(fā)明的保護(hù)體系在顯微鏡下放大10倍觀察時(shí)，每平方厘米襯底上的孔數(shù)少于約0.1、優(yōu)選少于約0.05襯底。
實(shí)施例1底層涂料I-IV的制備底層涂料I通過(guò)在99.5g二甲苯中溶解0.5g二苯基二氯硅烷，隨后用0.2/0.45-μm聚丙烯過(guò)濾器過(guò)濾后得到。
底層涂料II通過(guò)在90g異丙醇和10g水中溶解0.5g二苯基二甲氧基硅烷，隨后用0.2/0.45-μm聚丙烯過(guò)濾器過(guò)濾后得到。
底層涂料III通過(guò)在90g丙二醇單甲醚(PGME)和10g水中溶解0.5g二苯基硅烷二醇和0.5g苯基三甲氧基硅烷得到。該底層涂料陳化至少24小時(shí)，使硅烷部分水解、縮合。然后，將該底層涂料用0.2/0.45-μm聚丙烯過(guò)濾器過(guò)濾。
底層涂料IV通過(guò)在88g PGME和10g水中溶解1.0g二苯基硅烷二醇和1.0g苯基三甲氧基硅烷得到。該底層涂料類似地進(jìn)行陳化并用0.2/0.45-μm聚丙烯過(guò)濾器過(guò)濾。
實(shí)施例2底層涂料V(比較底層涂料)的制備與實(shí)施例1類似地，底層涂料V通過(guò)在95g PGME和5g水中加入1.0g 3-氨基丙基三乙氧基硅烷得到。該底層涂料陳化至少24小時(shí)，使硅烷部分水解、縮合。然后，將該底層涂料用0.2/0.45-μm聚丙烯過(guò)濾器過(guò)濾。
實(shí)施例3底層涂料VI的制備富馬酸二乙酯改性的氨基官能硅烷通過(guò)混合1摩爾的N-(3-三甲氧基硅烷基)-丙基乙二胺和1摩爾的富馬酸二乙酯并在室溫下攪拌48小時(shí)得到?；旌线^(guò)程是放熱的，表明兩種成分即刻反應(yīng)。
底層涂料VI通過(guò)在90g PGME和10g水中溶解1g上述改性硅烷得到。該混合物在室溫下陳化24～48小時(shí)，然后用0.2/0.45-μm聚丙烯過(guò)濾器過(guò)濾備用。
實(shí)施例4底層涂料VII的制備底層涂料VII是一種基于3-(N-苯基)氨基苯基三甲氧基硅烷的粘合促進(jìn)劑，它對(duì)聚苯乙烯-丙烯腈共聚物是非常有效的，特別是對(duì)含有環(huán)氧基、酯或氯甲基(芐基氯)等反應(yīng)性基團(tuán)的涂層。底層涂料VII通過(guò)在90g PGME和10g水中溶解0.5g芳族氨基硅烷得到。該混合物與前述實(shí)施例類似地進(jìn)行陳化，并用0.2/0.45-μm聚丙烯過(guò)濾器過(guò)濾。
實(shí)施例5用苯乙烯和丙烯腈的共聚物制備涂層組合物A和B涂層配方直接使用市售苯乙烯-丙烯腈樹脂。組合物A通過(guò)在44g甲基異戊基酮(MIAK)和44g二甘醇二甲醚中溶解12g苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN30Mw＝185000，30重量％丙烯腈，可購(gòu)自Aldrich)來(lái)配制。組合物B通過(guò)在41g甲基異戊基酮(MIAK)和41g二甘醇二甲醚中溶解18g SAN30來(lái)配制。涂層組合物都用0.2/0.45-μm聚丙烯過(guò)濾器過(guò)濾兩次。也可以選擇使用重量比為9∶1的丙二醇單乙醚乙酸酯(PGMEA)和乙酸乙酯的混合溶劑作為溶劑。溶劑的改變并不明顯改變涂層的性質(zhì)或粘合力。
實(shí)施例6三元共聚物的制備和用該三元共聚物配制的涂層組合物C本過(guò)程中，制備了苯乙烯、丙烯腈和甲基丙烯酸縮水甘油酯的三元共聚物。苯乙烯和甲基丙烯酸縮水甘油酯通過(guò)氧化鋁柱來(lái)純化。丙烯腈通過(guò)依次用5重量％的H2SO4溶液、5重量％的NaOH溶液和水清洗純化，除去抑制劑和可能引起聚合物交聯(lián)的胺雜質(zhì)。將其先后用脫水氯化鈣和4分子篩干燥。
在500ml雙頸瓶中加入100g環(huán)己酮(或PGMEA)和包括純化了的35g苯乙烯、10g丙烯腈和5g甲基丙烯酸縮水甘油酯的單體混合物，瓶?jī)?nèi)有一個(gè)1英寸的磁性攪拌棒。接著，向混合物中加入300mg 2，2′-偶氮二異丁腈(AIBN)(或過(guò)氧化苯甲酰)作為引發(fā)劑。燒瓶的側(cè)管套上橡膠隔膜，燒瓶的主管連接水冷凝器，冷凝器的頂端連接至含有礦物油的擴(kuò)散器。把整個(gè)玻璃裝置固定到鐵架臺(tái)上后，用氮?dú)馇逑丛撓到y(tǒng)，通過(guò)燒瓶的側(cè)管針孔除去氧氣。用加熱板在80℃加熱燒瓶約8小時(shí)，使單體混合物聚合。反應(yīng)中，緩慢地用氮?dú)馇逑捶磻?yīng)器，防止氧氣進(jìn)入。然后，于高速攪拌混合機(jī)中，將得到的聚合物在含有20重量％水的異丙醇或乙醇的混合物中沉淀。該聚合物通過(guò)過(guò)濾回收，并真空干燥除去溶劑或單體殘留物。反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率為80％～85％。凝膠滲透色譜法(GPC)顯示聚合物的重均分子量為約200000g/mol(以聚苯乙烯為標(biāo)準(zhǔn))。
組合物C(12.5％固體成分)通過(guò)在94.5g PGMEA和10.5g乳酸乙酯中溶解12.5g回收的該干燥聚合物而得到。將它用0.2/0.45-μm聚丙烯過(guò)濾器過(guò)濾兩次。
實(shí)施例7三元共聚物的制備和用該三元共聚物配制的涂層組合物D本實(shí)施例中，制備了苯乙烯、丙烯腈和丙烯酸丁酯的三元共聚物。苯乙烯和丙烯腈通過(guò)實(shí)施例6中所述的相同方法純化。丙烯酸丁酯通過(guò)氧化鋁柱來(lái)純化。
含有純化了的30g苯乙烯、15g丙烯腈和5g丙烯酸丁酯的單體的混合物在PGMEA中聚合，使用實(shí)施例3中所述的相同方法回收聚合物。該體系的轉(zhuǎn)化率或聚合得率在80％左右。該聚合物的GPC分子量(Mw)為99600g/mol左右(以聚苯乙烯為標(biāo)準(zhǔn))。
組合物D(15％固體成分)通過(guò)在76.5g PGMEA和8.5g乳酸乙酯中溶解15g回收的干燥聚合物而得到。將它用0.2/0.45-μm聚丙烯過(guò)濾器過(guò)濾兩次。
實(shí)施例8四元聚合物的制備和用該聚合物配制的涂層組合物E本過(guò)程中，制備了苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯的四元聚合物。為此，苯乙烯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯的四元聚合物通過(guò)氧化鋁柱來(lái)純化。丙烯腈通過(guò)依次用5重量％H2SO4、5重量％NaOH和去離子水清洗純化，然后用脫水氯化鈣和4分子篩干燥。
將包括25g苯乙烯、15g丙烯腈、5g丙烯酸丁酯和5g甲基丙烯酸縮水甘油酯在內(nèi)的純化了的單體的混合物進(jìn)行聚合，使用實(shí)施例6中所述的相同方法回收聚合物。該體系的轉(zhuǎn)化率或聚合得率在80％左右。該聚合物的GPC分子量(Mw)為124600g/mol左右(以聚苯乙烯為標(biāo)準(zhǔn))。
組合物E(15％固體成分)通過(guò)在76.5g PGMEA和8.5g乳酸乙酯中溶解15g回收的干燥聚合物而得到。將它用0.2/0.45-μm聚丙烯過(guò)濾器過(guò)濾兩次。
實(shí)施例9涂層組合物F的制備組合物F通過(guò)將13.5g苯乙烯和丙烯腈的共聚物(Mw＝165000，25％丙烯腈)和1.5g聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA，Mw＝120000)在溶液中合并而得到。該涂層組合物用0.2/0.45-μm聚丙烯過(guò)濾器過(guò)濾。
實(shí)施例10涂層組合物G的制備組合物G通過(guò)在88g PGMEA中溶解12g氯化橡膠(American TartaricCorporation的CLORTEX)而得到，然后用0.2/0.45-μm聚丙烯過(guò)濾器過(guò)濾。
實(shí)施例11涂層組合物H的制備組合物H通過(guò)在90g環(huán)己酮中溶解10g氯化PVC(Noven，Inc.的TempRite674×571)而得到，然后用0.2/0.45-μm聚丙烯過(guò)濾器過(guò)濾。
實(shí)施例12底層涂料I-VII和涂料組合物A-G的施涂步驟將硅、氮化硅或中央?yún)^(qū)域沉積有鋁的氮化硅晶片固定在旋涂機(jī)上并準(zhǔn)確地居中。在20000rpm2的旋轉(zhuǎn)加速度、2500的旋轉(zhuǎn)速度、90秒的持續(xù)時(shí)間的條件下，先將薄片用丙酮清洗約20秒，除去任何可能的污染物，然后將等分的(aliquotof)5～10ml底層涂料分配到晶片上。在旋涂約40～60秒后，在晶片上得到均勻的底涂層。接著，將底涂后的晶片在加熱板上焙燒1分鐘，以促進(jìn)襯底和底層涂料的化學(xué)結(jié)合以及底層涂料的部分硬化。底涂后的晶片冷卻至室溫后，旋涂特定的涂層組合物(例如，組合物A)的層，然后在加熱板上依次在100℃焙燒2分鐘，在130℃倍燒1分鐘，在205℃倍燒1分鐘。
實(shí)施例13各種涂層/底層涂料組合的KOH深度蝕刻測(cè)試測(cè)試設(shè)備包括一個(gè)玻璃蝕刻劑槽，其中含有約4000ml 30～35重量％的KOH水溶液，以水平方向挾持測(cè)試襯底的TEFLON晶片舟皿完全浸沒(méi)于溶液中。使用內(nèi)置加熱單元或加熱板等外置加熱單元加熱蝕刻劑溶液，蝕刻劑的溫度控制在85℃±1.5℃。通常，測(cè)試使用4英寸的硅、氮化硅或中央圓形區(qū)域(直徑大約2英寸)沉積有鋁的氮化硅晶片。對(duì)于硅晶片，測(cè)試僅進(jìn)行2～4小時(shí)，因?yàn)楣柙贙OH中蝕刻率高。對(duì)于氮化硅薄片，測(cè)試延長(zhǎng)至至少8小時(shí)。在蝕刻測(cè)試中，溶液用氮?dú)鈩×业墓呐菀赃M(jìn)行攪拌。蝕刻階段之后，晶片樣品移出、漂洗、干燥，然后檢驗(yàn)孔數(shù)和邊緣分離或涂層的剝離。
由于鋁對(duì)KOH溶液是非?；钚缘?，任何涂層的侵透(因孔而致或因涂層的低KOH耐受性而致)都通過(guò)該區(qū)域中鋁的消失表現(xiàn)出來(lái)。從晶片邊緣到涂層剝離前沿的徑向距離被用于對(duì)底層涂料/涂層組合的粘合特性的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)。結(jié)果示于表1。
表1.各種涂層/底層涂料組合的KOH深度蝕刻測(cè)試結(jié)果


實(shí)施例14涂層組合對(duì)濃氫氟酸的耐受性本實(shí)施例所述的測(cè)試提供評(píng)價(jià)涂層組合對(duì)氫氟酸的耐受性以及氫氟酸浸透1.5μm厚涂層的時(shí)間的方法。
室溫下，將一滴(大約0.2ml)49％的HF滴于中心部覆有鋁的硅晶片的中央，并將另一滴(大約0.2ml)滴于鋁沉積物外的區(qū)域。然后，仔細(xì)觀察晶片中氫氟酸對(duì)涂層的侵透，其征兆是鋁與氫氟酸反應(yīng)所形成的氫氣泡。當(dāng)以氮化硅被覆晶片作為測(cè)試襯底時(shí)，對(duì)涂層的侵透可以觀察氫氟酸對(duì)金色氮化硅層的腐蝕、及隨后暴露出的灰色硅襯底。其結(jié)果示于表2。
表2.涂層或涂層組合對(duì)濃氫氟酸的耐受性

實(shí)施例15涂層組合對(duì)混酸的耐受性的模擬測(cè)試本測(cè)試在使用硝酸(70重量％)、氫氟酸(49重量％)和磷酸(85重量％)(HNO3/HF/H3PO4＝3∶1∶4)的混合物作為蝕刻劑的分批蝕刻系統(tǒng)中進(jìn)行。硅晶片收納在晶片載體舟皿中，然后將其放置在用來(lái)暴露于蝕刻劑的工具中。在整個(gè)蝕刻過(guò)程(大約30分鐘)中翻動(dòng)晶片。移出后，漂洗晶片并評(píng)價(jià)涂層的表現(xiàn)。測(cè)試在室溫下進(jìn)行，對(duì)襯底使用持續(xù)、新鮮的蝕刻溶液供給。結(jié)果示于表3。
表3.涂層或涂層組合對(duì)混酸蝕刻劑的耐受性

權(quán)利要求
1.一種微電子結(jié)構(gòu)，其特征在于，它包括微電子襯底表面；和鄰接所述襯底表面的第一保護(hù)層，所述第一保護(hù)層含有包含通式分別為 和 的重復(fù)單體的聚合物，其中每個(gè)R1獨(dú)立地選自氫和C1-C8的烷基；而且，每個(gè)R2獨(dú)立地選自氫、C1-C8的烷基和C1-C8的烷氧基，所述涂層本質(zhì)上是絕緣的。
2.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，以所述聚合物的總重量作為100重量％計(jì)，所述聚合物至少含有約50重量％的單體I。
3.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，以所述聚合物的總重量作為100重量％計(jì)，所述聚合物至少含有約15重量％的單體(II)。
4.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一保護(hù)層具有約1-5μm的平均厚度。
5.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)還包括介于所述基質(zhì)和所述第一保護(hù)層之間的底涂層。
6.如權(quán)利要求5所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述底涂層具有小于約10nm的平均厚度。
7.如權(quán)利要求5所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述底涂層包含硅烷。
8.如權(quán)利要求7所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述硅烷具有以下結(jié)構(gòu) 其中 i、j和k各自獨(dú)立地選自0和1，如果i和j中的一個(gè)為1，則i和j中的另一個(gè)為0；每個(gè)R3獨(dú)立地選自氫、鹵素、C1-C8的烷基、C1-C8的烷氧基、C1-C8的鹵代烷基、氨基和C1-C8的烷基氨基；每個(gè)R4獨(dú)立地選自C1-C8的脂族基；每個(gè)X獨(dú)立地選自鹵素、羥基、C1-C4的烷氧基和C1-C4的羧基；Y選自氧和硫；Z選自氮和磷；而且，每個(gè)d獨(dú)立地選自0和1。
9.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)還包括鄰接所述第一保護(hù)層的第二保護(hù)層。
10.如權(quán)利要求9所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二保護(hù)層包含鹵代聚合物。
11.如權(quán)利要求10所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，以所述鹵代聚合物的總重量作為100重量％計(jì)，所述鹵代聚合物含有至少約50重量％的鹵素原子。
12.如權(quán)利要求10所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述鹵代聚合物是氯代聚合物，并包含通式是 和 的重復(fù)單體。
13.如權(quán)利要求10所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述鹵代聚合物為選自聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、偏二氯乙烯-氯乙烯共聚物、氯乙烯、氯丙烯、氯化橡膠及它們的混合物的氯代聚合物。
14.如權(quán)利要求5所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)還包括鄰接所述第一保護(hù)層的第二保護(hù)層。
15.如權(quán)利要求14所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二保護(hù)層包含鹵代聚合物。
16.如權(quán)利要求15所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，以所述鹵代聚合物的總重量作為100重量％計(jì)，所述鹵代聚合物含有至少約50重量％的鹵素原子。
17.如權(quán)利要求15所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述鹵代聚合物是氯代聚合物，并包含通式是 和 的重復(fù)單體。
18.如權(quán)利要求15所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述鹵代聚合物為選自聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、偏二氯乙烯-氯乙烯共聚物、氯乙烯、氯丙烯、氯化橡膠及它們的混合物的氯代聚合物。
19.如權(quán)利要求14所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述底涂層包含硅烷。
20.如權(quán)利要求19所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述硅烷具有以下結(jié)構(gòu) 其中 i、j和k各自獨(dú)立地選自0和1，如果i和j中的一個(gè)為1，則i和j中的另一個(gè)為0；每個(gè)R3獨(dú)立地選自氫、鹵素、C1-C8的烷基、C1-C8的烷氧基、C1-C8的鹵代烷基、氨基和C1-C8的烷氨基；每個(gè)R4獨(dú)立地選自C1-C8的脂族基；每個(gè)X獨(dú)立地選自鹵素、羥基、C1-C4的烷氧基和C1-C4的羧基；Y選自氧和硫；Z選自氮和磷；而且，每個(gè)d獨(dú)立地選自0和1。
21.如權(quán)利要求14所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述底涂層包含芳族硅烷，所述第二保護(hù)層包含鹵代聚合物。
22.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述微電子襯底選自Si襯底、SiO2襯底、Si3N4襯底、覆SiO2硅襯底、覆Si3N4硅襯底、玻璃襯底、石英襯底、陶瓷襯底、半導(dǎo)體襯底和金屬襯底。
23.一種微電子結(jié)構(gòu)，其特征在于，它包括具有表面的微電子襯底；鄰接所述襯底表面的底涂層；和鄰接所述底涂層的第一保護(hù)層，所述第一保護(hù)層含有包含通式分別為 的重復(fù)單體的聚合物，其中每個(gè)R1獨(dú)立地選自氫和C1-C8的烷基；而且，每個(gè)R2獨(dú)立地選自氫、C1-C8的烷基和C1-C8的烷氧基。
24.如權(quán)利要求23所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，以所述聚合物的總重量作為100重量％計(jì)，所述聚合物至少含有約50重量％的單體I。
25.如權(quán)利要求23所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，以所述聚合物的總重量作為100重量％計(jì)，所述聚合物至少含有約15重量％的單體(II)。
26.如權(quán)利要求23所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一保護(hù)層具有約1-5μm的平均厚度。
27.如權(quán)利要求23所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述底涂層包含硅烷。
28.如權(quán)利要求23所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述底涂層具有小于約10nm的平均厚度。
29.如權(quán)利要求27所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述硅烷具有以下結(jié)構(gòu) 其中 i、j和k各自獨(dú)立地選自0和1，如果i和j中的一個(gè)為1，則i和j中的另一個(gè)為0；每個(gè)R3獨(dú)立地選自氫、鹵素、C1-C8的烷基、C1-C8的烷氧基、C1-C8的鹵代烷基、氨基和C1-C8的烷氨基；每個(gè)R4獨(dú)立地選自C1-C8的脂族基；每個(gè)X獨(dú)立地選自鹵素、羥基、C1-C4的烷氧基和C1-C4的羧基；Y選自氧和硫；Z選自氮和磷；而且，每個(gè)d獨(dú)立地選自0和1。
30.如權(quán)利要求23所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)還包括鄰接所述第一保護(hù)層的第二保護(hù)層。
31.如權(quán)利要求30所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二保護(hù)層包含鹵代聚合物。
32.如權(quán)利要求31所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，以所述鹵代聚合物的總重量作為100重量％計(jì)，所述鹵代聚合物含有至少約50重量％的鹵素原子。
33.如權(quán)利要求31所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述鹵代聚合物是氯代聚合物，并包含通式是 和 的重復(fù)單體。
34.如權(quán)利要求31所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述鹵代聚合物為選自聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、偏二氯乙烯-氯乙烯共聚物、氯乙烯、氯丙烯、氯化橡膠及它們的混合物的氯代聚合物。
35.如權(quán)利要求23所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述微電子襯底選自Si襯底、SiO2襯底、Si3N4襯底、覆SiO2硅襯底、覆Si3N4硅襯底、玻璃襯底、石英襯底、陶瓷襯底、半導(dǎo)體襯底和金屬襯底。
36.如權(quán)利要求30所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述微電子襯底選自Si襯底、SiO2襯底、Si3N4襯底、覆SiO2硅襯底、覆Si3N4硅襯底、玻璃襯底、石英襯底、陶瓷襯底、半導(dǎo)體襯底和金屬襯底。
37.一種形成微電子結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，所述方法包括向微電子襯底表面施涂第一保護(hù)層的步驟，所述第一保護(hù)層含有包含通式分別為 和 的重復(fù)單體的聚合物，其中每個(gè)R1獨(dú)立地選自氫和C1-C8的烷基；而且，每個(gè)R2獨(dú)立地選自氫、C1-C8的烷基和C1-C8的烷氧基，所述第一保護(hù)層本質(zhì)上是絕緣的。
38.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，以所述聚合物的總重量作為100重量％計(jì)，所述聚合物至少含有約50重量％的單體I。
39.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，以所述聚合物的總重量作為100重量％計(jì)，所述聚合物至少含有約15重量％的單體(II)。
40.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，還包括在所述施涂第一保護(hù)層的步驟之前，向所述襯底表面上施涂底涂層的步驟。
41.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述底涂層包含芳族硅烷。
42.如權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于，所述芳族硅烷具有以下結(jié)構(gòu) 其中 i、j和k各自獨(dú)立地選自0和1，如果i和j中的一個(gè)為1，則i和j中的另一個(gè)為0；每個(gè)R3獨(dú)立地選自氫、鹵素、C1-C8的烷基、C1-C8的烷氧基、C1-C8的鹵代烷基、氨基和C1-C8的烷氨基；每個(gè)R4獨(dú)立地選自C1-C8的脂族基；每個(gè)X獨(dú)立地選自鹵素、羥基、C1-C4的烷氧基和C1-C4的羧基；Y選自氧和硫；Z選自氮和磷；而且，每個(gè)d獨(dú)立地選自0和1。
43.如權(quán)利要求41所述的方法，其特征在于，所述襯底表面包含眾多表面羥基基團(tuán)，所述方法還包括加熱所述底涂層以使所述底涂層的芳族硅烷與至少部分的所述表面羥基基團(tuán)結(jié)合的步驟。
44.如權(quán)利要求40所述的方法，其特征在于，還包括加熱所述第一保護(hù)層以使其與底涂層結(jié)合的步驟。
45.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，還包括在所述第一保護(hù)層上施涂第二保護(hù)層的步驟。
46.如權(quán)利要求45所述的方法，其特征在于，所述第二保護(hù)層包含鹵代聚合物。
47.如權(quán)利要求46所述的方法，其特征在于，以所述鹵代聚合物的總重量作為100重量％計(jì)，所述鹵代聚合物含有至少約50重量％的鹵素原子。
48.如權(quán)利要求46所述的方法，其特征在于，所述鹵代聚合物為氯代聚合物。
49.如權(quán)利要求40所述的方法，其特征在于，還包括在所述第一保護(hù)層上施涂第二保護(hù)層的步驟。
50.如權(quán)利要求49所述的方法，其特征在于，所述第二保護(hù)層包含鹵代聚合物，且所述底涂層包含芳族硅烷。
51.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，所述微電子襯底選自Si襯底、SiO2襯底、Si3N4襯底、覆SiO2硅襯底、覆Si3N4硅襯底、玻璃襯底、石英襯底、陶瓷襯底、半導(dǎo)體襯底和金屬襯底。
52.如權(quán)利要求44所述的方法，其特征在于，所述加熱步驟產(chǎn)生一種在溫度為約83-87℃的大約30-35重量％的KOH水溶液中進(jìn)行約2小時(shí)的蝕刻時(shí)，其出現(xiàn)的分離少于約3mm的底層涂料/第一保護(hù)層組合。
53.如權(quán)利要求44所述的方法，其特征在于，所述加熱步驟產(chǎn)生一種每平方厘米的襯底表面上的孔數(shù)少于約0.1的底層涂料/第一保護(hù)層組合。
54.一種形成微電子結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟向微電子襯底表面施涂底涂層；和在所述底涂層上施涂第一保護(hù)層，所述第一保護(hù)層含有包含通式分別為 和 的重復(fù)單體的聚合物，其中每個(gè)R1獨(dú)立地選自氫和C1-C8的烷基；而且，每個(gè)R2獨(dú)立地選自氫、C1-C8的烷基和C1-C8的烷氧基。
55.如權(quán)利要求54所述的方法，其特征在于，以所述聚合物的總重量作為100重量％計(jì)，所述聚合物至少含有約50重量％的單體I。
56.如權(quán)利要求54所述的方法，其特征在于，以該聚合物的總重量作為100重量％，所述聚合物至少含有約15重量％的單體(II)。
57.如權(quán)利要求54所述的方法，其特征在于，以所述聚合物的總重量作為100重量％計(jì)，所述聚合物含有約50-85重量％的單體(I)和約15-40重量％的單體(II)。
58.如權(quán)利要求67所述的方法，其特征在于，所述底涂層包含芳族硅烷。
59.如權(quán)利要求58所述的方法，其特征在于，所述芳族硅烷具有以下結(jié)構(gòu) 其中 i、j和k各自獨(dú)立地選自0和1，如果i和j中的一個(gè)為1，則i和j中的另一個(gè)為0；每個(gè)R3獨(dú)立地選自氫、鹵素、C1-C8的烷基、C1-C8的烷氧基、C1-C8的鹵代烷基、氨基和C1-C8的烷氨基；每個(gè)R4獨(dú)立地選自C1-C8的脂族基；每個(gè)X獨(dú)立地選自鹵素、羥基、C1-C4的烷氧基和C1-C4的羧基；Y選自氧和硫；Z選自氮和磷；而且，每個(gè)d獨(dú)立地選自0和1。
60.如權(quán)利要求54所述的方法，其特征在于，所述襯底表面包含眾多表面羥基基團(tuán)，所述方法還包括加熱所述底涂層以使所述底涂層的芳族硅烷與至少部分的所述表面羥基基團(tuán)結(jié)合的步驟。
61.如權(quán)利要求54所述的方法，其特征在于，還包括加熱所述第一保護(hù)層以使其與所述底涂層結(jié)合的步驟。
62.如權(quán)利要求54所述的方法，其特征在于，還包括在所述第一保護(hù)層上施涂第二保護(hù)層的步驟。
63.如權(quán)利要求62所述的方法，其特征在于，所述第二保護(hù)層包含鹵代聚合物。
64.如權(quán)利要求63所述的方法，其特征在于，以所述鹵代聚合物的總重量作為100重量％計(jì)，所述鹵代聚合物含有至少約50重量％的鹵素原子。
65.如權(quán)利要求64所述的方法，其特征在于，所述鹵代聚合物為氯代聚合物。
66.如權(quán)利要求54所述的方法，其特征在于，所述微電子襯底選自Si襯底、SiO2襯底、Si3N4襯底、覆SiO2硅襯底、覆Si3N4硅襯底、玻璃襯底、石英襯底、陶瓷襯底、半導(dǎo)體襯底和金屬襯底。
67.如權(quán)利要求61所述的方法，其特征在于，所述加熱步驟產(chǎn)生一種在溫度為約83-87℃的大約30-35重量％的KOH水溶液中進(jìn)行約2小時(shí)的蝕刻時(shí)，其顯示的分離少于約3mm的底層涂料/第一保護(hù)層組合。
68.如權(quán)利要求61所述的方法，其特征在于，所述加熱步驟產(chǎn)生一種每平方厘米的襯底上孔數(shù)少于0.1的底層涂料/第一保護(hù)層組合。
69.一種微電子結(jié)構(gòu)，其特征在于，它包括具有表面的微電子襯底；鄰接所述襯底表面的底涂層；鄰接所述底涂層的第一保護(hù)層，所述第一保護(hù)層包含分散于或溶解于溶劑體系中的聚合物；以及鄰接所述第一保護(hù)層的第二保護(hù)層，所述第二保護(hù)層包含分散于或溶解于溶劑體系中的鹵代聚合物。
70.如權(quán)利要求69所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述鹵代聚合物包括氯代聚合物。
71.如權(quán)利要求70所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，以所述氯代聚合物的總重量作為100重量％基，所述氯代聚合物含有至少約50重量％的氯原子。
72.如權(quán)利要求70所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述鹵代聚合物是氯代聚合物，并包含通式是 和 的重復(fù)單體。
73.如權(quán)利要求70所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述鹵代聚合物選自聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、偏二氯乙烯-氯乙烯共聚物、氯乙烯、氯丙烯、氯化橡膠及它們的混合物。
74.如權(quán)利要求70所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一保護(hù)層含有包含通式分別為 和 的重復(fù)單體的聚合物，其中每個(gè)R1獨(dú)立地選自氫和C1-C8的烷基；而且，每個(gè)R2獨(dú)立地選自氫、C1-C8的烷基和C1-C8的烷氧基。
75.一種形成微電子結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟在微電子襯底表面上施涂底涂層；在所述底涂層上施涂第一保護(hù)層，所述第一保護(hù)層包含分散于或溶解于溶劑體系中的聚合物；以及在所述第一保護(hù)層上施涂第二保護(hù)層，所述第二保護(hù)層包含分散于或溶解于溶劑體系中的鹵代聚合物。
76.如權(quán)利要求75所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述鹵代聚合物包括氯代聚合物。
77.如權(quán)利要求76所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，以所述氯代聚合物的總重量作為100重量％計(jì)，所述氯代聚合物含有至少約50重量％的氯原子。
全文摘要
提供在半導(dǎo)體和MEMS器件制造中用于濕法蝕刻工藝的新的保護(hù)涂層。該涂層包括底涂層、第一保護(hù)層和可任選的第二保護(hù)層。底涂層較佳地包括在溶劑體系中的芳族硅烷。第一保護(hù)層包括由苯乙烯、丙烯腈和(甲基)丙烯酸酯單體、乙烯基芐基氯和馬來(lái)酸或富馬酸的二酯等可任選的其它可加成聚合的單體制備的熱塑性共聚物。第二保護(hù)層含有加熱時(shí)會(huì)或者不會(huì)交聯(lián)的諸如氯代聚合物之類的高度鹵代的聚合物。
文檔編號(hào)B32B15/08GK1909977SQ200580002565
公開日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2005年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月16日
發(fā)明者李成紅, K·A·魯本, T·D·弗萊 申請(qǐng)人:布魯爾科技公司