[发明专利]包含缩醛和缩酮作为溶剂的光刻胶组合物

说明书

本分案申请是基于申请号为03808168.7、申请日为2003年3月28日、发明名称为“包含缩醛和缩酮作为溶剂的光刻胶组合物”的中国专利申请的分案申请。

发明领域

本发明涉及光刻胶组合物和一种采用所述光刻胶组合物在基材上形成图像的方法。

发明背景

光刻胶组合物用于微平版印刷工艺以制造微型化电子元件如用于制造计算机芯片和集成电路。一般在这些工艺中，首先将光刻胶组合物的薄涂膜施用到用于制造集成电路的基材，如硅晶片上。随后烘烤经涂覆的基材以蒸发光刻胶组合物中的任何溶剂并将涂层固定到基材上。涂覆在基材上的光刻胶然后经受成像式辐射曝光。

辐射曝光引起涂覆表面的曝光区域内的化学转化。可见光、紫外(UV)光、电子束和X-射线辐射能是目前常用于微平版印刷工艺的辐射类型。在该成像式曝光之后，涂覆基材用显影剂溶液处理以溶解和去除光刻胶的辐射曝光或未曝光区域。

半导体器件微型化的趋势已经导致使用对越来越低的波长的辐射敏感的新型光刻胶，而且还已经导致使用高级的多级体系以克服与这种微型化相关的困难。

有两种光刻胶组合物，负性作用的和正性作用的。如果负性作用光刻胶组合物成像式辐射曝光，则光刻胶组合物的辐射曝光区域变得较不可溶于显影剂溶液(如发生交联反应)，而光刻胶涂层的未曝光区域保持相对可溶于这种溶液。因此，用显影剂处理经曝光的负性作用光刻胶导致光刻胶涂层的非曝光区域的去除和在涂层中产生负像，这样暴露出其上沉积有光刻胶组合物的位于下方的基材表面的所需部分。

另一方面，如果正性作用光刻胶组合物成像式辐射曝光，则光刻胶组合物的那些辐射曝光区域变得更可溶于显影剂溶液(如发生去保护反应)，而没有曝光的那些区域保持相对不可溶于显影剂溶液。因此，用显影剂处理经曝光的正性作用光刻胶导致涂层的曝光区域的去除和在光刻胶涂层中产生正像。同样，暴露出位于下方的表面的所需部分。

正性作用光刻胶组合物目前相对负性作用光刻胶有利，因为前者一般具有更好的分辨能力和图案转印特性。光刻胶分辨率定义为光刻胶组合物在曝光和显影之后可在高图像边缘锐度下从光掩模转印至基材的最小特征。目前在许多制造业应用中，需要低于一个微米级的光刻胶分辨率。另外，几乎总是期望的是，经显影的光刻胶壁面轮廓相对基材是近似垂直的。光刻胶涂层的显影和未显影区域之间的这样的分界意味着掩模图像向基材上的精确的图案转印。随着微型化推进降低了器件的临界尺寸，这变得更加重要。

期望和有利的是，具有光刻胶组合物，其产生优异的感光速度(photospeed)性能、焦深和侧壁轮廓几何。尤其对于厚膜光刻胶(如，＞20微米(μm))，快的感光速度是期望的。本发明提供这样的光刻胶组合物。

U.S.专利号4,294,909和4,356,252(发明人Lee，分别于1981年10月13日，和1982年10月26日颁布)公开了一种光敏元件，其包括载有一层负性作用可调色光成像组合物的载体，所述组合物包含至少一种有机聚合物粘结剂(a)，在吸收光化辐射时产生酸的光敏剂(b)，和至少一种选自如在这些专利中定义的下式化合物

粘结剂(a)通过化合物(c)或(d)或其组合的分解产物而增塑。该光敏元件可用于制造彩色证件。

日本专利申请JP9031044(发明人Atsushi，Sumitomo Chemical Co.)公开，为了解决通过使用1，3-二氧戊环在作为反应溶剂没有任何安全方面的问题的条件下，在高反应速率下生产能够缩短对具有大晶粒直径的晶体的过滤时间的叠氮化物基光敏剂的问题，将具有酚羟基的化合物(如2，3，4，4′-四羟基二苯酮)与2-萘醌二叠氮化物-4-或2-萘醌二叠氮化物-5-磺酰卤(如1，2-萘醌二叠氮化物-4-或1，2-萘醌二叠氮化物-5-磺酰氯)在包含1，3-二氧戊环的溶剂中缩合，以得到萘醌二叠氮化物基光敏剂。反应优选在碱的存在下进行且三乙胺等用作碱。碱优选在相对1，2-萘醌二叠氮化物-4-或1，2-萘醌二叠氮化物-5-磺酰卤为1.05-1.3的摩尔比下使用。

发明概述

本发明提供了一种光刻胶组合物，其包含：a)至少一种选自线性酚醛清漆树脂和聚羟基苯乙烯的成膜树脂；b)至少一种光活性化合物或光酸产生剂；和c)包含至少一种选自缩醛和缩酮的溶剂的溶剂组合物。

本发明还提供了一种光刻胶组合物，其包含聚碳酸酯树脂和包含至少一种选自缩醛和缩酮的溶剂的溶剂组合物。