当前位置: 首页 > 专利查询>DIC株式会社专利>正文

氧等离子体蚀刻用抗蚀材料、抗蚀膜和使用抗蚀膜的层叠体制造技术

技术编号:14279126 阅读:70 留言:0更新日期:2016-12-24 23:25
本发明专利技术提供一种氧等离子体蚀刻用抗蚀材料,其特征在于,是一种含有复合树脂(A)的干式蚀刻用抗蚀材料,上述复合树脂(A)具有聚硅氧烷链段(a1)和乙烯基系聚合物链段(a2),上述聚硅氧烷链段(a1)具有通式(1)和/或通式(2)表示的结构单元以及硅烷醇基和/或水解性甲硅烷基,该氧等离子体蚀刻用抗蚀材料的总固体成分量中的硅原子的含量为15~45wt%。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及氧等离子体蚀刻用抗蚀材料。更详细而言,涉及在多层抗蚀工艺中可活用作需要对氧等离子体具有高的干式蚀刻耐性的含硅膜、还能够进一步通过UV纳米压印直接形成图案的干式蚀刻用抗蚀材料、抗蚀膜和使用抗蚀膜的层叠体。
技术介绍
以往,已知在印刷配线板、液晶显示元件、等离子显示器、大规模集成电路、薄型晶体管、半导体封装体、滤色器、有机电致发光元件等的导体电路、电极加工基板等的形成或者金属的精密加工等中,使用感光性组合物和使用其的干膜抗蚀材料作为阻焊剂、蚀刻抗蚀剂或者镀覆抗蚀剂等抗蚀材料。例如,已知有使用如下感光性图像形成材料的光刻法、激光直接描绘法,该感光性图像形成材料是通过在临时支撑膜上涂布感光性组合物的涂布液并干燥而形成感光性组合物层,用被覆膜覆盖该感光性组合物层表面得到干膜抗蚀材料,将其被覆膜剥离并层叠在被加工基板上而制成的,或者通过在被加工基板上直接涂布感光性组合物的涂布液并干燥而形成感光性组合物层,根据需要用保护层覆盖该感光性组合物层表面而制成的;上述光刻法是使用上述感光性图像形成材料,将其被加工基板上的感光性组合物层通过描绘有电路、电极图案的掩膜进行图像曝光后,剥离临时支撑膜或者保护层,利用对曝光部与非曝光部的显影液的溶解性的差别进行显影处理而形成与电路图案对应的抗蚀图像,接着,以该抗蚀图像为抗蚀剂对被加工基板进行蚀刻加工、镀覆加工或者焊接加工等后,除去抗蚀图像,由此在基板上形成描绘于掩膜的电路、电极图案;上述激光直接描绘法是通过使用激光作为曝光光源,不使用掩膜,根据计算机等的数字信息直接形成图像。此外,在半导体光刻的领域,在抗蚀图案的线宽度更微细的情况下,作为有效的方法之一,进行过多层抗蚀工艺。在多层抗蚀工艺中,在被加工膜上层叠有机下层膜,然后在该有机膜上层叠含硅膜(SOG(spin on glass,旋转涂布玻璃)等),进一步在其上层叠抗蚀膜,以抗蚀图案为掩模对含硅膜进行蚀刻,接下来以含硅膜为掩模对有机下层膜进行蚀刻。通过以这样得到的有机下层膜的图案为掩模对被加工膜进行蚀刻,与单层抗蚀法相比,能够明显提高分辨率。对于上述加工中使用的含硅膜,为了提高与抗蚀膜和有机下层膜的蚀刻选择性,要求对氧等离子体的蚀刻耐性优异且与抗蚀膜的密合性优异等。然而多层抗蚀工艺需要以均匀的膜厚形成非常薄的多个膜并层叠的技术,生产量和工序管理上成为较大的负担。另外该工艺中使用的含硅膜通常采用含聚硅氧烷的化合物(例如参照专利文献1),在将由溶解它的醇等有机溶剂构成的溶液涂布到有机下层膜上后,为了水解缩合需要加热·冷却过程,可以说生产率并不充分。与此相对,在专利文献2中,公开了如下技术,即,使用含有氢化倍半硅氧烷和溶剂的溶液加工材料,在基板上形成其涂布膜后,在室温下冲压,进行溶剂的除去和水解固化,由此得到微细的图案。该方法被称作室温压印法,不需要进行含硅膜的上层的抗蚀膜等的层叠工序,进而能够省去加热·冷却的循环。然而,冲压所需的时间长,可以说生产量尚不充分。另一方面,提出了使用利用紫外线固化的光固化性树脂的被称为UV纳米压印的技术。该工艺是在涂布光固化性树脂后,在室温附近边进行冲压边通过紫外线照射使树脂固化后,从模具剥离而得到微细图案的方法。该工艺没有加热·冷却的循环,利用紫外线的固化能够以非常短的时间完成。然而,UV纳米压印中通常使用的树脂是丙烯酸系的有机树脂,不适合在上述多层抗蚀工艺中需要与抗蚀膜和有机下层膜的蚀刻选择性的含硅膜的用途。作为解决这样的问题的方法,专利文献3中报告了能够进行UV纳米压印的具有紫外线固化性的含硅化合物,但由于利用UV阳离子聚合进行固化,所以可以说生产率尚不充分,并且由于硅原子的含量低,所以对氧等离子体的蚀刻耐性也不充分。另外在UV纳米压印中,对光固化性树脂进行冲压及紫外线固化后,需要抑制从模具剥离时产生的脱模缺陷。以往在多层抗蚀工艺中使用的含硅膜在与上层的抗蚀膜的密合性方面存在问题,对含硅膜直接进行纳米压印的情况下,为了抑制脱模缺陷,与有机下层膜的密合性更为重要。特别是由于纳米压印为接触式,与非接触的光刻相比需要牢固的含硅膜与有机下层膜的密合性,但目前没有关注于这方面的报告。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2011-213921号公报专利文献2:日本特开2003-100609号公报专利文献3:日本特开2013-131762号公报
技术实现思路
本专利技术想要解决的课题是提供一种氧等离子体蚀刻用抗蚀材料,其在多层抗蚀工艺中适合作为对氧等离子体具有优异的干式蚀刻耐性以及无需利用烘烤的水解固化过程的含硅膜,并且与有机下层膜的密合性好,还适合利用生产率更高的UV纳米压印形成图案。另外,提供含有上述干式蚀刻抗蚀用抗蚀材料的抗蚀膜、层叠该抗蚀膜而成的层叠体。本专利技术人等经过深入研究,结果发现含有特定的硅氧烷树脂、进而为特定的硅原子含量的氧等离子体蚀刻用抗蚀材料能够解决上述课题。本专利技术如下。[1]提供一种氧等离子体蚀刻用抗蚀材料,其特征在于,是含有复合树脂(A)的干式蚀刻用抗蚀材料,该复合树脂(A)是聚硅氧烷链段(a1)与乙烯基系聚合物链段(a2)介由通式(3)表示的键进行键合而成的,上述聚硅氧烷链段(a1)具有通式(1)和/或通式(2)表示的结构单元以及硅烷醇基和/或水解性甲硅烷基,且该氧等离子体蚀刻用抗蚀材料的固体成分量中的硅原子的含量为15~45wt%。(通式(1)和(2)中,R1、R2和R3各自独立地表示具有选自-R4-CH=CH2、-R4-C(CH3)=CH2、-R4-O-CO-C(CH3)=CH2和-R4-O-CO-CH=CH2中的1个聚合性双键的基团(其中,R4表示单键、芳基或者碳原子数1~6的亚烷基)、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为3~8的环烷基、芳基或者碳原子数为7~12的芳烷基,R1、R2和R3中至少一个为具有聚合性双键的基团)(通式(3)中,碳原子构成上述乙烯基系聚合物链段(a2)的一部分,仅与氧原子键合的硅原子构成上述聚硅氧烷链段(a1)的一部分)[2]提供一种氧等离子体蚀刻用抗蚀材料,在上述记载的抗蚀材料中,上述聚硅氧烷链段(a1)的比例在上述复合树脂(A)中为70~95wt%。[3]提供一种抗蚀膜,其特征在于,是使[1]或[2]所述的抗蚀材料进行紫外线固化而成的。[4]提供一种上述记载的抗蚀膜,其特征在于,形成有图案。[5]此外,提供[3]所述的抗蚀膜,其特征在于,利用纳米压印形成了图案。[6]此外,提供一种层叠体,其特征在于,在基材上层叠有本专利技术的抗蚀膜。根据本专利技术,能够得到如下氧等离子体蚀刻用抗蚀材料,其在多层抗蚀工艺中,适合作为对氧等离子体具有优异的蚀刻耐性以及无需利用烘烤的水解固化过程的含硅膜,并且与有机下层膜的密合性好,还适合利用生产率更高的UV纳米压印形成图案。具体实施方式(复合树脂(A))本专利技术中使用的复合树脂(A)是具有上述通式(1)和/或上述通式(2)表示的结构单元以及硅烷醇基和/或水解性甲硅烷基的聚硅氧烷链段(a1)(以下简称为聚硅氧烷链段(a1))与乙烯基系聚合物链段(a2)(以下简称为乙烯基系聚合物链段(a2))介由上述通式(3)表示的键进行键合而成的复合树脂(A)。上述通式(3)表示的键在得到的抗蚀膜的耐酸性方面特别优异,另外本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种氧等离子体蚀刻用抗蚀材料,其特征在于,是含有复合树脂(A)的干式蚀刻用抗蚀材料,所述复合树脂(A)是聚硅氧烷链段(a1)与乙烯基系聚合物链段(a2)介由通式(3)表示的键进行键合而成的,其中,所述聚硅氧烷链段(a1)具有通式(1)和/或通式(2)表示的结构单元以及硅烷醇基和/或水解性甲硅烷基,该氧等离子体蚀刻用抗蚀材料的总固体成分量中的硅原子的含量为15~45wt%,通式(1)和(2)中,R1、R2和R3各自独立地表示具有选自‑R4‑CH=CH2、‑R4‑C(CH3)=CH2、‑R4‑O‑CO‑C(CH3)=CH2和‑R4‑O‑CO‑CH=CH2中的1个聚合性双键的基团、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为3~8的环烷基、芳基或者碳原子数为7~12的芳烷基,且R1、R2和R3中至少一个为具有聚合性双键的基团,其中,R4表示单键、芳基或者碳原子数1~6的亚烷基,通式(3)中,碳原子构成所述乙烯基系聚合物链段(a2)的一部分,仅与氧原子键合的硅原子构成所述聚硅氧烷链段(a1)的一部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.14 JP 2014-0517401.一种氧等离子体蚀刻用抗蚀材料,其特征在于,是含有复合树脂(A)的干式蚀刻用抗蚀材料,所述复合树脂(A)是聚硅氧烷链段(a1)与乙烯基系聚合物链段(a2)介由通式(3)表示的键进行键合而成的,其中,所述聚硅氧烷链段(a1)具有通式(1)和/或通式(2)表示的结构单元以及硅烷醇基和/或水解性甲硅烷基,该氧等离子体蚀刻用抗蚀材料的总固体成分量中的硅原子的含量为15~45wt%,通式(1)和(2)中,R1、R2和R3各自独立地表示具有选自-R4-CH=CH2、-R4-C(CH3)=CH2、-R4-O-CO-C(CH3)=CH2和-R4-O-CO-CH=CH2中的1个聚合性双键的基团、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为3~8的环烷基、芳基或...

【专利技术属性】
技术研发人员:矢木直人伊部武史谷本尚志矢田真
申请(专利权)人:DIC株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1