專利名稱：多重反應模式的混合負型光阻劑及形成光阻圖案的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種混合負型光阻劑，特別是一種具有多重反應模式的混合負型光阻劑及形成光阻圖案的方法。
背景技術：
隨著集成電路和組裝技術不斷進步，薄膜黃光微影技術，從G-line、I-line至Deep UV曝光光源發(fā)展下，光阻分辨率亦由1μm發(fā)展到目前的90nm以下。在此技術的趨勢與市場的需求下，基板技術將朝向高密度配線、薄形化、細線化及高縱寬比等方向發(fā)展，以提供未來電子與光電多樣化的載板技術需求。這一類型載板過程技術，主要以厚膜黃光微影技術為主，其曝光光源亦由UV發(fā)展至波長為365nm±10％的UV平行光。一般載板的黃光微影過程用的光阻劑為干膜光阻或液態(tài)光阻，涂抹厚度約10-50μm，最佳分辨率在50μm，而對于載板高密度配線與多層化的趨勢下，此技術將會受到應用上的限制。因電子回路變長與接點腳數(shù)的增加而使載板層數(shù)隨之增加，電子產品同時傾向輕薄短小與低價格，為了設法減輕載板的重量、體積及成本，高密度互聯(lián)HDI(High Density Interconnection)多層基板將成主流，也因此更需要將光阻劑的分辨率提高到10-25μm或更高的過程技術，因此具有施工容易、圖形完整、高縱寬比且具高分辨率的光阻劑將成為極重要的技術趨勢。
目前高密度配線基板技術最佳分辨率約在50μm，相關的技術文獻如美國專利3,953,309、5,087,552及5,609,991所揭示，其技術主要為利用一單一反應型，即自由基聚合反應的負型光阻劑進行高密度配線載體基板的微影過程，曝光光源主要為紫外光UV light。當過程技術要求至高分辨率時，線距低于50μm，由于曝光光源散射及光阻材料反應不均勻，導致光阻表面及壁面不平整，發(fā)生交聯(lián)、扭曲、膨脹或是隆起，及殘留物不易清除，而無法獲得高分辨率的高密度配線載體基板。自由基聚合反應型的負型光阻劑，在曝光后進行光反應有不錯的反應效率，但由于自由基的高反應性，在進行聚合反應時，反應產物復雜及副反應極難控制，降低了反應的均勻性，運用在高分辨率的微影過程時，易造成光阻缺陷及澎潤現(xiàn)象。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有的自由基聚合反應型的負型光阻劑的不易控制光阻劑光反應效率而導致反應不均勻的缺點，提供一種具有多重反應模式的混合負型光阻劑；當該光阻劑在UV光照射下進行光交聯(lián)反應時，會同時發(fā)生多重反應，包括自由基聚合反應及陽離子聚合反應，來控制光阻劑的光反應效率并增加反應均勻度，得到更平整的光阻表面及壁面。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種形成光阻圖案的方法。
本發(fā)明的目的可通過如下措施來實現(xiàn)一種多重反應模式的混合負型光阻劑，為均勻的有機溶液，包括(a)樹脂化合物；(b)重量百分比為0.1-35％的光聚合起始劑；(c)重量百分比為0.1-100％的自由基反應性單體；(d)重量百分比為0.1-35％的光酸產生劑；以及(e)重量百分比為0.1-35％的陽離子反應性單體；其中該重量百分比以成份(a)樹脂化合物的重量為基準。
所述光阻劑的組成成分間發(fā)生自由基聚合反應和陽離子聚合反應。
所述的樹脂化合物為含不飽合鍵的聚合體，選自苯乙烯、甲基苯乙烯、丙烯酸類、丙烯酸酯類、甲基丙烯酸類、甲基丙烯酸酯類、乙烯醚類和/或其混合物所組成的族群的單體所形成的聚合體中的一種。
所述的樹脂化合物選自壓克力樹脂、聚酯、聚氨酯、聚醚或環(huán)氧聚丙烯酸酯中的一種。
所述的樹脂化合物的分子量為5000-250000，其酸價為50-250mgKOH/g。
所述的樹脂化合物的分子量優(yōu)選為10000-100000，其酸價優(yōu)選為70-150mgKOH/g。
所述的光聚合起始劑的重量百分比為1-10％，其中該重量百分比以該光阻劑組成成分的總重量為基準。
所述的光聚合起始劑選自二苯乙醇酮、二苯乙醇酮烷基醚、二苯乙二醛縮酮、苯乙酮化合物、二苯甲酮、4，4’-二甲基-胺基-二苯甲酮、硫代氧雜恩酮化合物、嗎福啉酮化合物中的至少一種。
所述的自由基反應性單體重量百分比為5-25％，其中該重量百分比以該光阻劑組成成分的總重量為基準。
所述的自由基反應性單體選自四乙二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、第三丁基甲基二醇二丙烯酸酯、第三丁基甲基二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙氧基化之雙酚A二醇二丙烯酸酯、乙氧基化之雙酚A二醇二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、異戊四醇三丙烯酸酯、乙氧基化之三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、甘油基丙氧基三丙烯酸酯、異戊四醇四丙烯酸酯、二異戊四醇五丙烯酸酯、丙烯酸環(huán)氧丙酯、甲基丙烯酸環(huán)氧丙酯、p-環(huán)氧-苯乙烯、p-縮水甘油基-苯乙烯、烯丙基縮水甘油醚、環(huán)氧丙醇丙基三甲氧基硅烷、β-乙基三甲氧基硅烷、β-3，4-環(huán)氧基環(huán)己基-乙基三甲氧基硅烷、γ-縮水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷中的至少一種。
所述的光酸產生劑重量百分比為0.1-10％，其中該重量百分比以該光阻劑組成成分的總重量為基準。
所述的光酸產生劑選自鎓鹽、三芳基锍鹽、烷芳基锍鹽、二芳基錪鹽、二芳基氯鹽、二芳基溴鹽、磺酸鹽、重氮鹽、重氮萘醌磺酸鹽中的至少一種。
所述的三芳基锍鹽選自三苯基三氟甲烷磺酸鹽、三苯基銻酸鹽、甲氧基三苯基三氟甲烷磺酸鹽、甲氧基三苯基銻酸鹽、三甲基三苯基三氟甲烷磺酸鹽中的至少一種。
所述的陽離子反應性單體重量百分比為5-25％，其中該重量百分比以該光阻劑組成成分的總重量為基準。
所述的陽離子反應性單體為環(huán)氧基反應性單體或二乙烯醚反應性單體，選自環(huán)狀脂肪類環(huán)氧衍生物、N，N-二縮水甘油基-4-脫水甘油基苯胺、3，4-環(huán)氧環(huán)己烷基甲基羧酸酯、3，4-環(huán)氧環(huán)己烷羧酸酯、1，2-環(huán)己烷二縮水甘油基二羧酸酯、1，4-環(huán)己烷二甲醇二縮水甘油醚、乙二醇二乙烯醚、二乙二醇二乙烯醚、三乙二醇二乙烯醚、1，4-環(huán)己烷二甲醇二乙烯醚、內酯類中的至少一種。
該光阻劑還包括(f)重量百分比為0.1-50％的環(huán)氧乙烷基樹脂；以及(g)重量百分比為0.1-30％的熱硬化劑；其中該重量百分比以成份(a)樹脂化合物的重量為基準。
所述的環(huán)氧乙烷基樹脂選自雙酚A環(huán)氧樹脂、溴化環(huán)氧樹脂、酚醛清漆環(huán)氧樹脂、甲酚酚醛清漆環(huán)氧樹脂、縮水甘油醚、雙環(huán)戊二酚縮水甘油醚、環(huán)狀脂肪類縮水甘油醚、異氰酸酯縮水甘油醚、多羥基酚聚縮水甘油醚中的至少一種。
所述的熱硬化劑選自脂肪族胺類、芳香族胺類、聚醯胺類、二氰二胺類，咪唑類、酸酐類中的至少一種。
本發(fā)明的另一目的還可通過如下措施來實現(xiàn)一種形成光阻圖案的方法，包含以下步驟于經(jīng)處理的基材上涂覆一多重反應模式的混合負型光阻劑，形成厚膜光阻；該多重反應模式的混合負型光阻劑包含(a)樹脂化合物；(b)重量百分比為0.1-35％的光聚合起始劑；(c)重量百分比為0.1-100％的自由基反應性單體；(d)重量百分比為0.1-35％的光酸產生劑；以及(e)重量百分比為0.1-35％的陽離子反應性單體；其中該重量百分比以成分(a)樹脂化合物的重量為基準；將所形成的厚膜光阻選擇性地曝光于一曝光光源下；以及曝光后的厚膜光阻在堿性水溶液中進行顯影，獲得一光阻圖案。所述曝光光源為波長328-402nm的紫外線平行光。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術具有如下優(yōu)點(1)本發(fā)明是具有較高光敏感性的自由基聚合反應及較低光敏感性的陽離子聚合反應的混合負型光阻劑，克服了公知的自由基聚合反應型的負型光阻劑的不易控制光阻劑光反應效率而導致較差反應均勻度的缺點，進而可運用在高配線密度的過程。
(2)本發(fā)明可通過調配光阻劑的組成成分及比例，針對某一所需的光阻分辨率，如10μm、15μm及20μm，使其達到光阻劑線寬/間隙等于1/1，以符合高密度配線載體基板微影過程的需要。
(3)本發(fā)明的光阻劑不但具有自由基聚合反應的較高光反應效率及陽離子聚合反應光阻劑較高反應均勻度的優(yōu)點，而且進一步克服了自由基聚合反應在高分辨率時容易形成光阻缺陷及澎潤現(xiàn)象的問題。
(4)本發(fā)明的混合負型光阻劑組成物具有較高的光敏感性，可在較低的UV曝光能量下，如波長365nm±10％的平行光，與反應性單體進行交聯(lián)反應，且此較精密的曝光源能進一步減少光阻邊緣產生扭曲誤差。


圖1a為采用本發(fā)明的實施例1的光阻劑的光阻圖案的掃描電鏡SEM圖；圖1b為采用本發(fā)明的實施例1的光阻劑的另一光阻圖案的SEM圖；圖2a為采用本發(fā)明的實施例4的光阻劑的光阻圖案的SEM圖；圖2b為采用本發(fā)明的實施例4的光阻劑形成的另一光阻圖案的SEM圖；圖3a為采用本發(fā)明的實施例7的光阻劑形成的光阻圖案的SEM圖；及圖3b為采用本發(fā)明的實施例7的光阻劑形成的另一光阻圖案的SEM圖。
具體實施例方式
實施例1將分子量Mw為98500，酸價為174mgKOH/g的壓克力共聚樹脂Resin A(長春人造樹脂，編號500)，溶于乙酸丙二醇單甲基醚酯Propylene GlycolMonomethyl Ether Acetate(縮寫為PMA)中配成樹脂濃度為30wt％的樹脂溶液。取樹脂溶液20克，加入自由基光起始劑2，4，6-三甲苯二苯基磷氧化物2，4，6-Trimethyl Benzoyl Diphenyl Phosphine Oxide(縮寫為TPO)0.5克，Ciba公司的0.8克Irgacure 907及0.2克異丙基塞噸酮Isothioxanthone(縮寫為ITX)，攪拌至溶解后，加入代號為SR-355的壓克力單體雙-三甲醇基丙烷丙酸丁酯Di-Trimethylolpropane Tetraacrylate2.25克，代號為SR-399的縮二季戊四醇單羥基丙酸戊酯DipentaerythritolMonohydroxy Pentaacrylate 2.31克及代號為SR-349的乙氧基雙酚A雙丙烯酸酯Ethoxylated Bisphenol A Diacrylate 1.5克，混合攪拌均勻。該光阻劑組成成分及重量百分比如表1
將光阻劑涂于1/2oz銅箔基板上，光阻劑厚度為10μm，圖形設定為光阻劑分辨率在線寬/間隙等于1/1時為10及15μm。曝光光源為波長365nm±10％的平行光UV，曝光能量150mJ/cm2；光阻劑曝光后，在盛有1wt％Na2CO3水溶液的超音波振蕩槽中顯影，顯影時間控制為40秒，在Stouffer 21格梯尺顯示第9格。在SEM下觀察，請參閱圖1a及圖1b，得到的線寬/間隙分別為2.2/1及2/1，光阻寬度分別為13μm及20μm。光阻有明顯澎潤的現(xiàn)象發(fā)生，造成線路輪廓失真。
表1

實施例2取Joncryl 690壓克力共聚樹脂Resin B，即苯乙烯-丙烯酸樹脂styreneacrylic resin，經(jīng)改質將酸價將降至200mgKOH/g，并含不飽和鍵7.13×10-4mol/g，分子量Mw為16500，溶于乙酸丙二醇單甲基醚酯PropyleneGlycol Monomethyl Ether Acetate(縮寫為PMA)中，配成樹脂濃度為40wt％的樹脂溶液。取樹脂溶液20克，加入自由基光起始劑2，4，6-三甲苯二苯基磷氧化物Trimethyl Benzoyl Diphenyl Phosphine Oxide(縮寫為TPO)2.0克，加入代號為SR-355的壓克力單體雙-三甲醇基丙烷四丙酸酯Di-Trimethylolpropane Tetraacrylate 1.54克，代號為SR-399的縮二季戊四醇單羥基丙酸戊酯Dipentaerythritol Monohydroxy Pentaacrylate0.75克及代號為SR-349的乙氧基雙酚A雙丙烯酸酯Ethoxylated BisphenolA Diacrylate 1.5克，攪拌混合均勻。其光阻劑組成及重量百分比表2將光阻劑涂于1/2oz銅箔基板上，光阻劑厚度為10μm。曝光光源為波長365nm±10％的平行光UV，曝光能量100mJ/cm2；光阻劑曝光后，在盛有1wt％Na2CO3水溶液的超音波振蕩槽中顯影，顯影時間12秒，噴壓1.0kg/cm2，在Stouffer 21格梯尺顯示第9格。于SEM下觀察，光阻劑分辨率在線寬/間隙等于1/1時達到25μm。
表2

實施例3將分子量Mw為98500，酸價174mgKOH/g壓克力共聚樹脂Resin A，，溶于乙酸丙二醇單甲基醚酯Propylene Glycol Monomethyl Ether Acetate(縮寫為PMA)中，配成樹脂濃度為30wt％的樹脂溶液。取樹脂溶液20克，加入代號為CNE200的鄰-甲酚Novolac環(huán)氧樹脂4.5克，混合均勻后，再加入代號為SarCatK126的環(huán)脂肪族雙環(huán)氧化物CycloaliphaticDiepoxide 1.5克及含50％三芳基六氟磷酸锍鹽的丙二醇碳酸酯TriarylSulfonium Hexafluorophosphate 50％in Propylene Carbonate0.6克，代號為SarCatKI85及異丙基塞噸酮Isothioxanthone(縮寫為ITX)0.075克，攪拌至混合均勻。其光阻劑組成及重量百分比如表3。
將光阻劑涂于1/2oz銅箔基板上，光阻劑厚度為10μm，圖形設定為光阻劑分辨率在線寬/間隙等于1/1時為25μm。曝光光源為波長200nm~400nm的散射光UV，曝光能量500mJ/cm2，曝光后于95℃下烘烤Post-Exposure Bake(縮寫為PEB)5分鐘，光阻劑曝光后，在盛有1wt％Na2CO3水溶液的超音波振蕩槽中顯影，顯影時間70秒，噴壓1.4kg/cm2。于SEM下觀察，得到的線寬/間隙約為1/1，光阻寬度約為30μm，但曝光光源散射及所需曝光能量較大是其缺點。
表3

實施例4將分子量Mw為98500，酸價為174mgKOH/g的壓克力共聚樹脂Resin A，溶于乙酸丙二醇單甲基醚酯PMA中，配成樹脂濃度為30wt％的樹脂溶液。取樹脂溶液20克，加入代號為SarCatK126的環(huán)脂肪族雙環(huán)氧化物Cycloaliphatic Diepoxide3.03克及1，1，1-(三羥基苯)縮水甘油醚乙烷1，1，1-tris-(p-hydroxyphenyl)ethane Glycidyl Ether(THPE-GE)3.03克，再加入含有50％三芳基六氟磷酸锍鹽的丙二醇碳酸酯Triaryl SulfoniumHexafluorophosphate 50％in Propylene Carbonate 1.212克，代號為SarCatKI85及異丙基塞噸酮ITX 0.152克，攪拌至混合均勻。其光阻劑組成及重量百分比如表4表4

將光阻劑涂于1/2oz銅箔基板上，光阻劑厚度為10μm，圖形設定為光阻劑分辨率在線寬/間隙等于1/1時為10μm及15μm。曝光光源為波長365nm±10％的平行光UV，曝光能量700mJ/cm2，曝光后于95℃下烘烤5分鐘。光阻劑曝光后，在盛有1wt％Na2CO3水溶液的超音波振蕩槽中顯影，顯影時間控制為90秒。于SEM下觀察，請參考圖2a及圖2b，得到的線寬/間隙將近為0.8/1，光阻寬度約為9μm及13μm。但在光阻間有一些顯影不完全的現(xiàn)象發(fā)生，且所需曝光能量較大。
實施例5將分子量Mw為98500，酸價為174mgKOH/g的壓克力共聚樹脂Resin A，溶于乙酸丙二醇單甲基醚酯PMA中，配成樹脂濃度為30wt％的樹脂溶液。取樹脂溶液20克，加入0.5克自由基光起始劑2，4，6-三甲苯二苯基磷氧化物TPO，0.8克Irgacure 907及0.2克異丙基塞噸酮ITX，攪拌至溶解后，加入SR-355壓克力單體雙-三甲醇基丙烷四丙酸酯2.31克，SR-399縮二季戊四醇單羥基丙酸戊酯2.25克及SR-349乙氧基雙酚A雙丙烯酸酯1.5克，攪拌混合均勻。加入0.125克光酸PS-104，攪拌至溶解后，再加入2克乙二醇乙烯基醚Ethylene Glycol Divinyl Ether，攪拌混合均勻。其光阻劑組成及重量百分比如表5表5

將光阻劑涂于1/2oz銅箔基板上，光阻劑厚度為10μm，圖形設定為光阻劑分辨率在線寬/間隙等于1/1時為20μm。曝光光源為波長365nm±10％的平行光UV，曝光能量260mJ/cm2，曝光后于80℃下烘烤10分鐘；光阻劑曝光后，在盛有1wt％Na2CO3水溶液的超音波振蕩槽中顯影，顯影時間23秒，噴壓1.0kg/cm2，顯影時間控制為23秒，在Stouffer 21格梯尺顯示第9格。于SEM下觀察，得到的線寬/間隙為1/1，光阻寬度約為20μm。
實施例6將分子量Mw為98500，酸價為174mgKOH/g的壓克力共聚樹脂Resin A，溶于乙酸丙二醇單甲基醚酯PMA中，配成樹脂濃度為30wt％的樹脂溶液。取樹脂溶液20克，加入0.25克自由基光起始劑2，4，6-三甲苯二苯基磷氧化物TPO，0.4克Irgacure 907及0.159克異丙基塞噸酮ITX，攪拌至溶解后，加入SR-355壓克力單體雙-三甲醇基丙烷四丙酸酯1.967克，SR-399縮二季戊四醇單羥基丙酸戊酯2.02克及SR-349乙氧基雙酚A雙丙烯酸酯1.31克，攪拌混合均勻。加入SarCatK126環(huán)脂肪族雙環(huán)氧化物0.945克及SarCatKI85含三芳基六氟磷酸锍鹽50％的丙二醇碳酸酯0.473克，攪拌混合均勻。其光阻劑組成及重量百分比如表6表6

將光阻劑涂于1/2oz銅箔基板上，光阻劑厚度為10μm，圖形設定為光阻劑分辨率在線寬/間隙等于1/1時為15μm。曝光光源為平行光UV(波長365nm±10％)，曝光能量300mJ/cm2，曝光后于95℃下烘烤5分鐘，光阻劑曝光后，在盛有1wt％Na2CO3水溶液的超音波振蕩槽中顯影。顯影時間控制為45秒，在Stouffer 21格梯尺顯示第7格。于SEM下觀察，得到的線寬/間隙為1/1，光阻寬度約為15μm。
實施例7將分子量Mw為98500，酸價為174mgKOH/g的壓克力共聚樹脂Resin A溶于乙酸丙二醇單甲基醚酯PMA中，配成樹脂濃度為30wt％的樹脂溶液。取樹脂溶液20克，加入0.125克自由基光起始劑2，4，6-三甲苯二苯基磷氧化物TPO，0.2克Irgacure 907，攪拌至溶解后，加入SR-355壓克力單體雙-三甲醇基丙烷四丙酸酯1.125克，SR-399縮二季戊四醇單羥基丙酸戊酯1.155克及SR-349乙氧基雙酚A雙丙烯酸酯0.75克，攪拌混合均勻。加入SarCatK126環(huán)脂肪族雙環(huán)氧化物2.2724克及1，1，1-(三羥基苯)縮水甘油醚乙烷0.7576克，再加入SarCatKI85含三芳基六氟磷酸锍鹽50％的丙二醇碳酸酯0.606克，攪拌混合均勻。其光阻劑組成及重量百分比如表7表7

將光阻劑涂于1/2oz銅箔基板上，光阻劑厚度為5~10μm，圖形設定為光阻劑分辨率在線寬/間隙等于1/1時為10μm及15μm。曝光光源為平行光UV(波長365nm±10％)，曝光能量300mJ/cm2，曝光后于95℃下烘烤5分鐘，光阻劑曝光后，在盛有1wt％Na2CO3水溶液的超音波振蕩槽中顯影。顯影時間控制為10秒，在Stouffer 21格梯尺顯示第7格。于SEM下觀察，請參考圖3a及圖3b，得到的線寬/間隙約為1/1，光阻寬度分別為10μm及15μm。
權利要求
1.一種多重反應模式的混合負型光阻劑，為均勻的有機溶液，包括(a)樹脂化合物；(b)重量百分比為0.1-35％的光聚合起始劑；(c)重量百分比為0.1-100％的自由基反應性單體；(d)重量百分比為0.1-35％的光酸產生劑；以及(e)重量百分比為0.1-35％的陽離子反應性單體；其中該重量百分比以成份(a)樹脂化合物的重量為基準。
2.如權利要求1所述的多重反應模式的混合負型光阻劑，其特征在于，該光阻劑的組成成分間發(fā)生自由基聚合反應和陽離子聚合反應。
3.如權利要求1所述的多重反應模式的混合負型光阻劑，其特征在于，所述的樹脂化合物為含不飽合鍵的聚合體，選自苯乙烯、甲基苯乙烯、丙烯酸類、丙烯酸酯類、甲基丙烯酸類、甲基丙烯酸酯類、乙烯醚類和/或其混合物所組成的族群的單體所形成的聚合體中的一種。
4.如權利要求1所述的多重反應模式的混合負型光阻劑，其特征在于，所述的樹脂化合物選自壓克力樹脂、聚酯、聚氨酯、聚醚或環(huán)氧聚丙烯酸酯中的一種。
5.如權利要求1所述的多重反應模式的混合負型光阻劑，其特征在于，所述的樹脂化合物的分子量為5000-250000，其酸價為50-250mgKOH/g。
6.如權利要求5所述的多重反應模式的混合負型光阻劑，其特征在于，所述的樹脂化合物的分子量為10000-100000，其酸價為70-150mgKOH/g。
7.如權利要求1所述的多重反應模式的混合負型光阻劑，其特征在于，所述的光聚合起始劑的重量百分比為1-10％，其中該重量百分比以該光阻劑組成成分的總重量為基準。
8.如權利要求1所述的多重反應模式的混合負型光阻劑，其特征在于，所述的光聚合起始劑選自二苯乙醇酮、二苯乙醇酮烷基醚、二苯乙二醛縮酮、苯乙酮化合物、二苯甲酮、4，4’-二甲基-胺基-二苯甲酮、硫代氧雜恩酮化合物、嗎福啉酮化合物中的至少一種。
9.如權利要求1所述的多重反應模式的混合負型光阻劑，其特征在于，所述的自由基反應性單體重量百分比為5-25％，其中該重量百分比以該光阻劑組成成分的總重量為基準。
10.如權利要求1所述的多重反應模式的混合負型光阻劑，其特征在于，所述的自由基反應性單體選自四乙二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、第三丁基甲基二醇二丙烯酸酯、第三丁基甲基二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙氧基化之雙酚A二醇二丙烯酸酯、乙氧基化之雙酚A二醇二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、異戊四醇三丙烯酸酯、乙氧基化之三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、甘油基丙氧基三丙烯酸酯、異戊四醇四丙烯酸酯、二異戊四醇五丙烯酸酯、丙烯酸環(huán)氧丙酯、甲基丙烯酸環(huán)氧丙酯、p-環(huán)氧-苯乙烯、p-縮水甘油基-苯乙烯、烯丙基縮水甘油醚、環(huán)氧丙醇丙基三甲氧基硅烷、β-乙基三甲氧基硅烷、β-3，4-環(huán)氧基環(huán)己基-乙基三甲氧基硅烷、γ-縮水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷中的至少一種。
11.如權利要求1所述的多重反應模式的混合負型光阻劑，其特征在于，所述的光酸產生劑重量百分比為0.1-10％，其中該重量百分比以該光阻劑組成成分的總重量為基準。
12.如權利要求1所述的多重反應模式的混合負型光阻劑，其特征在于，所述的光酸產生劑選自鎓鹽、三芳基锍鹽、烷芳基锍鹽、二芳基錪鹽、二芳基氯鹽、二芳基溴鹽、磺酸鹽、重氮鹽、重氮萘醌磺酸鹽中的至少一種。
13.如權利要求1所述的多重反應模式的混合負型光阻劑，其特征在于，所述的三芳基锍鹽選自三苯基三氟甲烷磺酸鹽、三苯基銻酸鹽、甲氧基三苯基三氟甲烷磺酸鹽、甲氧基三苯基銻酸鹽、三甲基三苯基三氟甲烷磺酸鹽中的至少一種。
14.如權利要求1所述的多重反應模式的混合負型光阻劑，其特征在于，所述的陽離子反應性單體重量百分比為5-25％，其中該重量百分比以該光阻劑組成成分的總重量為基準。
15.如權利要求1所述的多重反應模式的混合負型光阻劑，其特征在于，所述的陽離子反應性單體為環(huán)氧基反應性單體或二乙烯醚反應性單體，選自環(huán)狀脂肪類環(huán)氧衍生物、N，N-二縮水甘油基-4-脫水甘油基苯胺、3，4-環(huán)氧環(huán)己烷基甲基羧酸酯、3，4-環(huán)氧環(huán)己烷羧酸酯、1，2-環(huán)己烷二縮水甘油基二羧酸酯、1，4-環(huán)己烷二甲醇二縮水甘油醚、乙二醇二乙烯醚、二乙二醇二乙烯醚、三乙二醇二乙烯醚、1，4-環(huán)己烷二甲醇二乙烯醚、內酯類中的至少一種。
16.如權利要求1所述的多重反應模式的混合負型光阻劑，其特征在于，該光阻劑還包括(f)重量百分比為0.1-50％的環(huán)氧乙烷基樹脂；以及(g)重量百分比為0.1-30％的熱硬化劑；其中該重量百分比以成份(a)樹脂化合物的重量為基準。
17.如權利要求16所述的多重反應模式的混合負型光阻劑，其特征在于，所述的環(huán)氧乙烷基樹脂選自雙酚A環(huán)氧樹脂、溴化環(huán)氧樹脂、酚醛清漆環(huán)氧樹脂、甲酚酚醛清漆環(huán)氧樹脂、縮水甘油醚、雙環(huán)戊二酚縮水甘油醚、環(huán)狀脂肪類縮水甘油醚、異氰酸酯縮水甘油醚、多羥基酚聚縮水甘油醚中的至少一種。
18.如權利要求16所述的多重反應模式的混合負型光阻劑，其特征在于，所述的熱硬化劑選自脂肪族胺類、芳香族胺類、聚醯胺類、二氰二胺類，咪唑類、酸酐類中的至少一種。
19.一種形成光阻圖案的方法，包含以下步驟于經(jīng)處理的基材上涂覆一多重反應模式的混合負型光阻劑，形成厚膜光阻；該多重反應模式的混合負型光阻劑包含(a)樹脂化合物；(b)重量百分比為0.1-35％的光聚合起始劑；(c)重量百分比為0.1-100％的自由基反應性單體；(d)重量百分比為0.1-35％的光酸產生劑；以及(e)重量百分比為0.1-35％的陽離子反應性單體；其中該重量百分比以成分(a)樹脂化合物的重量為基準；將所形成的厚膜光阻曝光于一曝光光源下；以及曝光后的厚膜光阻在堿性水溶液中進行顯影，獲得一光阻圖案。
20.如權利要求19所述的形成光阻圖案的方法，其特征在于，所述曝光光源為波長328-402nm的紫外線平行光。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多重反應模式的混合負型光阻劑及形成光阻圖案的方法；該混合負型光阻劑包括樹脂化合物、重量百分比為0.1－35％的光聚合起始劑、重量百分比為0.1－100％的自由基反應性單體、重量百分比為0.1－35％的光酸產生劑、及重量百分比為0.1－35％的陽離子反應性單體；其中該重量百分比以樹脂化合物的重量為基準；采用本發(fā)明的光阻劑及形成光阻圖案的方法，可以用來控制光阻劑的光反應效率并增加反應完整度，得到更佳的光阻分辨率。
文檔編號G03F7/038GK1519650SQ0310176
公開日2004年8月11日 申請日期2003年1月22日 優(yōu)先權日2003年1月22日
發(fā)明者宋清潭, 莊志新, 曾煒展, 黃坤源, 陳聰裕 申請人:財團法人工業(yè)技術研究院, 長春人造樹脂廠股份有限公司