[发明专利]正型干膜光致抗蚀剂

说明书

技术领域

正型光致抗蚀剂树脂膜具有优异的物理性能，如高的膜感光度(或光 敏速度)、显影反差、灵敏度、分辨率和/或与衬底的粘附性。

背景技术

光致抗蚀剂和光致抗蚀剂膜用于制造高度集成的半导体，如集成电路 (IC)、印刷电路板(PCB)和电子显示装置，如阴极射线管(CRT)、彩色液晶 显示器(LCD)和有机电致发光显示器(EL或ELD)。用于这些装置的制造方 法使用光刻和光加工技术。光致抗蚀剂膜需要足以形成具有不大于7μm的 极细的线和小空间区域的图案的分辨率。

通过光致抗蚀剂树脂或光致抗蚀剂的分子结构的化学改性，可以改变 光致抗蚀剂在诸如在某些溶剂中的溶解度、着色、固化等这些特性方面的 物理性能。

近年来，使用液体光致抗蚀剂组合物制造TFT-LCD的方法随着衬底 尺寸增加变得日益复杂和困难，并且与液体光致抗蚀剂组合物相关的问题 变得更加显著。正型液体光致抗蚀剂具有下列问题，例如储存过程中的沉 降所引起的分辨率和灵敏度降低，在涂布表面上的残留物所引起的图案设 计变差等。因此，存在开发新型光致抗蚀剂以解决这些问题的需要。

对正型干抗蚀剂技术的需要起因于与常规的液体正型光致抗蚀剂相 关的缺点。这些缺点导致加工成本升高。例如，将光致抗蚀剂旋涂在半导 体晶片上导致昂贵的光致抗蚀剂材料的损耗。用于旋涂抗蚀剂的机器占用 大量的资本费用，并且与旋涂相关的时间和管理产生额外的加工费用。与 光致抗蚀剂的使用点(point-of-use)涂覆相关的过滤也是成本密集型的。光 致抗蚀剂在旋涂处理中的所有点的损耗也占用了大部分光致抗蚀剂成本。 而且，正型液体光致抗蚀剂组合物在储存过程中产生不溶物(即，经过沉 降)，从而导致分辨率和灵敏度的降低。结果，非常需要实用的干膜正型光 致抗蚀剂技术。

常规的干膜光致抗蚀剂技术在20世纪60年代开始发展，当时将液体 负型光致抗蚀剂改变为干膜技术用于制造大特征的低分辨率装置，如印刷 电路板(PCB)图案。然而，这些负型干膜抗蚀剂的差分辨率制约了干膜技 术用于高分辨率的应用，如IC、LCD等中。

正型干膜抗蚀剂首次出现在20世纪80年代，当时开发出利用热塑性 树脂的性质的技术。例如，使用纤维素树脂作为干膜正型抗蚀剂的基体(美 国专利5,981,135)。DuPont(美国专利4,193,797和美国专利5,077,174)开发 了另外的基于丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯树脂的干膜正型抗蚀剂。因为使用 纤维素或丙烯酸类树脂产生具有低分辨率的厚的干膜光致抗蚀剂，因而这 些相关技术的热塑性正型干膜光致抗蚀剂共同具有负型抗蚀剂的缺点。

结果，这些相关技术的干膜正型光致抗蚀剂的使用证明对于高级半导 体制造应用所需的薄膜是有问题的。即，因为光致抗蚀剂层宽度对于高分 辨率的光刻必须变得更薄，所以对均匀的薄膜的需求增加。例如，光致抗 蚀剂薄膜对外部现象如衬底粗糙度更敏感。十分不均匀的衬底可能在光致 抗蚀剂层中导致缺陷，如″鱼眼″。

因此，强烈需要改进的光致抗蚀剂膜，所述光致抗蚀剂膜克服当使用 常规的液体正型光致抗蚀剂组合物，在LCD、有机ELD等上形成微图案 时，在必需的处理如旋涂或类似的处理过程中导致的各种问题，如涂层的 厚度偏差、平滑度、变形、凝聚、起泡、涂布损耗等。改进的光致抗蚀剂 膜还应该具有高分辨率、优异的线宽可控性、高耐热性、高灵敏度、改善 的膜残留比率、高的耐干法蚀刻性和高的显影性能，并且适用于LCD、有 机ELD等的微细加工。

发明内容

技术问题

因此，本发明的一个目的是提供一种正型光致抗蚀剂树脂膜，所述正 型光致抗蚀剂树脂膜通过消除复杂的在玻璃衬底上的涂覆处理(例如，旋涂) 可以解决上述问题，所述涂覆处理在使用相关技术的液体光致抗蚀剂组合 物，在衬底如用于TFT-LCD、有机ELD等中的那些衬底上形成微电路图 案时是需要的。本发明的干膜抗蚀剂可以形成具有基本上等于或优于相关 技术的液体光致抗蚀剂组合物的物理性能的微电路图案，并且可以适应增 加用于形成微电路图案的衬底面积的趋向。

根据本发明，为实现上述目的，提供一种光致抗蚀剂树脂膜，所述光 致抗蚀剂树脂膜包含足够平滑的载体膜和层压在所述载体膜上面的正型 光致抗蚀剂树脂层。更具体而言，所述正型光致抗蚀剂树脂层包含碱溶性 树脂，重氮化物(diazide)基光敏化合物和灵敏度增强剂。