[发明专利]层合体和图案形成方法

说明书

本发明为层合体和图案形成方法。提供了即使在使用化学放大负型抗蚀剂材料的情况下也能够形成具有优异的开口形状的图案的层合体以及使用所述层合体的图案形成方法。所述层合体包括化学放大负型抗蚀剂层和在其上的含有0.001至10重量％的具有至多10,000的分子量的碱性化合物的碱性树脂涂层。

相关申请的交叉引用

本非临时申请在美国法典第35卷第119节(a)款下要求2016年10月14日于日本提交的第2016-202352号专利申请的优先权，所述专利申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及在化学放大负型抗蚀剂层上设有碱性树脂涂层的层合体，和其中使用所述层合体的图案形成方法。

背景技术

伴随着向各种电子设备如个人计算机、数字相机和移动电话中更小尺寸和更高功能的趋势，在半导体器件方面已存在进一步对更小尺寸、更小厚度和更高密度的快速增长的需求。因此，期望开发光敏绝缘材料，其在高密度安装技术如芯片尺寸封装或芯片级封装(CSP)和三维层合中可以应对基板面积的增加以改进生产率并且还可以应对在基板上具有高的长宽比的精细凹凸(精细的凸出和凹陷)的结构。

此外，近年来在高密度安装技术如芯片尺寸封装或芯片级封装(CSP)和三维层合中，活跃地使用在基板上形成具有高长宽比的精细图案并且在因此获得的图案上堆叠金属如铜以由此实现从芯片重新布线的技术。伴随着芯片密度更高和集成度更高的趋势，在重新布线技术中存在对基板之间的互连中的更精细的接触孔尺寸和更精细的图案线宽的极其强劲的需求。作为用于获得精细图案的方法，通常使用光刻技术，尤其是化学放大负型抗蚀剂材料适合于形成精细图案。此外，用于重新布线的图案永久留在器件芯片之中和之间，并且要求其具有固化性并且还充当挠性、耐热性、电学性质、粘合性、可靠性和耐化学品性优异的电学/电子部件保护性膜。出于该原因，负型抗蚀剂材料被认为适合获得这样的图案。

因此，化学放大负型抗蚀剂材料可适合用作允许精细重新布线的形成图案的材料，以形成挠性、耐热性、电学性质、粘合性、可靠性和耐化学品性优异的电学/电子部件保护性膜。

另一方面，关于近年来使用的负型抗蚀剂材料，要求进行材料的开发，其中控制开口轮廓以加工精细的重新布线。因为图案形成时的曝光值随着膜厚度增加而增加，所以在曝光的表面处的光致产酸剂的产酸效率与在曝光底部部分处相比变得相对较高，从而图案表面部分处的开口的形状易为T顶形状。当存在T顶形状时，其引起下述问题：如在随后的重新布线工序中形成膜涂层时的缺陷和在各种环境负荷测试中的图案开裂的产生。作为T顶形状的成因，在使用化学放大负型抗蚀剂材料的情况下，可以举出通过由在曝光时产生的酸引起的交联而形成图案。因此，如果在图案形成时在表面层中存在适量的碱性组分，则可以解决所述问题。然而，即使碱性化合物可以与其它组分一起存在于组合物中，也不可能使碱性化合物不均匀地主要分布在表面层中。因此，难以通过该途径解决所述问题。

引用列表

专利文献1：JP-A 2011-094115

发明内容

本发明的目的在于提供层合体以及其中使用所述层合体的图案形成方法，所述层合体即使在使用化学放大负型抗蚀剂材料的情况下也能够形成具有优异的开口形状的图案。

在达到本发明的过程中，已发现当使用在化学放大负型抗蚀剂层上设有包含碱性化合物的碱性树脂涂层的层合体时，可以大大地改进图案中的开口的形状。本发明基于所述发现。

因此，本发明提供了以下层合体和图案形成方法。

在本发明的一个方面，提供了层合体，其包括化学放大负型抗蚀剂层和在化学放大负型抗蚀剂层上的碱性树脂涂层，所述碱性树脂涂层含有0.001至10重量％的具有至多10,000的分子量的碱性化合物。