專利名稱：包含縮醛和縮酮作為溶劑的光刻膠組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光刻膠組合物和一種采用所述光刻膠組合物在基材上形成圖像的方法。
背景技術(shù)：
光刻膠組合物用于微平版印刷工藝以制造微型化電子元件如用于制造計(jì)算機(jī)芯片和集成電路。一般在這些工藝中，首先將光刻膠組合物的薄涂膜施用到用于制造集成電路的基材，如硅晶片上。隨后烘烤經(jīng)涂覆的基材以蒸發(fā)光刻膠組合物中的任何溶劑并將涂層固定到基材上。涂覆在基材上的光刻膠然后經(jīng)受成像式輻射曝光。輻射曝光引起涂覆表面的曝光區(qū)域內(nèi)的化學(xué)轉(zhuǎn)化?？梢姽狻⒆贤?UV)光、電子束和X-射線輻射能是目前常用于微平版印刷工藝的輻射類型。在該成像式曝光之后，涂覆基材用顯影劑溶液處理以溶解和去除光刻膠的輻射曝光或未曝光區(qū)域。半導(dǎo)體器件微型化的趨勢(shì)已經(jīng)導(dǎo)致使用對(duì)越來越低的波長(zhǎng)的輻射敏感的新型光刻膠，而且還已經(jīng)導(dǎo)致使用高級(jí)的多級(jí)體系以克服與這種微型化相關(guān)的困難。有兩種光刻膠組合物，負(fù)性作用的和正性作用的。如果負(fù)性作用光刻膠組合物成像式輻射曝光，則光刻膠組合物的輻射曝光區(qū)域變得較不可溶于顯影劑溶液(如發(fā)生交聯(lián)反應(yīng))，而光刻膠涂層的未曝光區(qū)域保持相對(duì)可溶于這種溶液。因此，用顯影劑處理經(jīng)曝光的負(fù)性作用光刻膠導(dǎo)致光刻膠涂層的非曝光區(qū)域的去除和在涂層中產(chǎn)生負(fù)像，這樣暴露出其上沉積有光刻膠組合物的位于下方的基材表面的所需部分。另一方面，如果正性作用光刻膠組合物成像式輻射曝光，則光刻膠組合物的那些輻射曝光區(qū)域變得更可溶于顯影劑溶液(如發(fā)生去保護(hù)反應(yīng))，而沒有曝光的那些區(qū)域保持相對(duì)不可溶于顯影劑溶液。因此，用顯影劑處理經(jīng)曝光的正性作用光刻膠導(dǎo)致涂層的曝光區(qū)域的去除和在光刻膠涂層中產(chǎn)生正像。同樣，暴露出位于下方的表面的所需部分。正性作用光刻膠組合物目前相對(duì)負(fù)性作用光刻膠有利，因?yàn)榍罢咭话憔哂懈玫姆直婺芰蛨D案轉(zhuǎn)印特性。光刻膠分辨率定義為光刻膠組合物在曝光和顯影之后可在高圖像邊緣銳度下從光掩模轉(zhuǎn)印至基材的最小特征。目前在許多制造業(yè)應(yīng)用中，需要低于一個(gè)微米級(jí)的光刻膠分辨率。另外，幾乎總是期望的是，經(jīng)顯影的光刻膠壁面輪廓相對(duì)基材是近似垂直的。光刻膠涂層的顯影和未顯影區(qū)域之間的這樣的分界意味著掩模圖像向基材上的精確的圖案轉(zhuǎn)印。隨著微型化推進(jìn)降低了器件的臨界尺寸，這變得更加重要。期望和有利的是，具有光刻膠組合物，其產(chǎn)生優(yōu)異的感光速度(photospeed)性能、焦深和側(cè)壁輪廓幾何。尤其對(duì)于厚膜光刻膠(如，>20微米(μ m))，快的感光速度是期望的。本發(fā)明提供這樣的光刻膠組合物。U. S.專利號(hào)4，294，909和4，356，252 (發(fā)明人Lee，分別于1981年10月13日，和 1982年10月沈日頒布)公開了一種光敏元件，其包括載有一層負(fù)性作用可調(diào)色光成像組合物的載體，所述組合物包含至少一種有機(jī)聚合物粘結(jié)劑(a)，在吸收光化輻射時(shí)產(chǎn)生酸的光敏劑(b)，和至少一種選自如在這些專利中定義的下式化合物
權(quán)利要求
1.一種光刻膠組合物，其包含a)至少一種選自線性酚醛清漆樹脂和聚羥基苯乙烯的成膜樹脂；b)至少一種光活性化合物或光酸產(chǎn)生劑；和c)包含至少一種選自縮醛和縮酮的溶劑的溶劑組合物，其中所述光刻膠組合物對(duì)IOOnm至450nm的輻射敏感，并且所述光刻膠組合物能夠形成具有光刻膠膜厚度為10-90 μ m的光刻膠，并且選自縮醛和縮酮的溶劑的數(shù)量為6%至15%，基于光刻膠組合物的總重量。
2.權(quán)利要求1的光刻膠組合物，其中縮醛或縮酮是無環(huán)化合物。
3.權(quán)利要求1的光刻膠組合物，其中縮醛或縮酮是環(huán)狀化合物。
4.權(quán)利要求2的光刻膠組合物，其中縮醛或縮酮由下式表示R3-O- (CR1R2) -O-R4其中R1和R2獨(dú)立地是氫，或具有1至10個(gè)碳原子的烴基；和R3和R4獨(dú)立地是具有1 至10個(gè)碳原子的烴基。
5.權(quán)利要求4的組合物，其中烴基是烷基。
6.權(quán)利要求3的光刻膠組合物，其中環(huán)狀化合物是4-7元環(huán)化合物。
7.權(quán)利要求6的光刻膠組合物，其中環(huán)化合物由下式表示
8.權(quán)利要求1的光刻膠組合物，其中溶劑組合物包含1，3_二氧戊環(huán)。
9.權(quán)利要求1的光刻膠組合物，其中溶劑組合物是1，3_二氧戊環(huán)和至少一種選自丙二醇甲基醚乙酸酯、乳酸乙酯和丙二醇甲基醚的溶劑的混合物。
10.權(quán)利要求1的光刻膠組合物，其中溶劑組合物包含至少一種選自二甲氧基甲烷和二乙氧基甲烷的化合物。
11.權(quán)利要求1的光刻膠組合物，其中光活性化合物是重氮萘醌磺酸酯。
12.—種光刻膠組合物，其包含堿溶性線性酚醛清漆樹脂，包含重氮萘醌磺酸酯的光活性化合物，和1，3_ 二氧戊環(huán)。
13.權(quán)利要求1的光刻膠組合物，其是一種包含光酸產(chǎn)生劑的化學(xué)放大光刻膠組合物。
14.權(quán)利要求1的光刻膠組合物，其中光刻膠具有膜厚度為至少30μ m。
15.權(quán)利要求1的光刻膠組合物，其中光刻膠具有膜厚度為至少50μ m。
16.一種用于將光刻膠組合物成像的方法，其包括如下步驟a)用權(quán)利要求1的光刻膠組合物的膜涂覆基材；b)烘烤基材以基本上去除溶劑；c)成像式照射光刻膠膜；和d)用合適的顯影劑去除涂覆基材的成像式曝光或未曝光區(qū)域。
17.權(quán)利要求16的方法，其中光刻膠組合物的膜在步驟(b)之后具有膜厚度為至少 30 μ m0
18.權(quán)利要求16的方法，其中光刻膠組合物的膜在步驟(b)之后具有膜厚度為至少
19.權(quán)利要求16的方法，其中基材是半導(dǎo)體晶片。
20.一種用于將光刻膠組合物成像的方法，其包括如下步驟a)用光刻膠組合物的膜涂覆基材，所述組合物包含線性酚醛清漆樹脂，包含重氮萘醌磺酸酯的光活性化合物，和1，3_ 二氧戊環(huán)；b)烘烤基材以基本上去除溶劑；c)成像式照射光刻膠膜；和d)用合適的顯影劑去除涂覆基材的成像式曝光或未曝光區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光刻膠組合物，其包含a)至少一種選自線性酚醛清漆樹脂和聚羥基苯乙烯的成膜樹脂；b)至少一種光活性化合物或光酸產(chǎn)生劑；和c)包含至少一種選自縮醛和縮酮的溶劑的溶劑組合物。還公開了一種包含聚碳酸酯樹脂和溶劑組合物的光刻膠組合物，所述溶劑組合物包含至少一種選自縮醛和縮酮的溶劑。還公開了一種用于將光刻膠組合物成像的方法，其包括如下步驟a)用任何一種前述光刻膠組合物涂覆基材；b)烘烤基材以基本上去除溶劑；c)成像式照射光刻膠膜；和d)用合適的顯影劑去除涂覆基材的成像式曝光或未曝光區(qū)域。
文檔編號(hào)G03F7/039GK102520583SQ20111031714
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2003年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月11日
發(fā)明者D·麥肯齊, J·E·奧伯蘭德, R·R·普拉斯, S·F·瓦納特 申請(qǐng)人:Az電子材料日本株式會(huì)社