水溶性树脂组合物制造技术

技术编号:3217693 阅读:147 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种水溶性树脂组合物,其中包含有(1)水溶性树脂,(2)水溶性交联剂,(3)表面活性剂,它至少选自下列物质之一,炔属醇类,乙炔二醇类,炔属醇的乙氧基化物和乙炔二醇的乙氧基化物,以及(4)溶剂,该溶剂可以是水或一个由水与一个水溶性溶剂所组成的混合物。将该水溶性树脂组合物涂敷在光致抗蚀图案上,接着加热并通过抗蚀(剂)层提供的酸使其交联化,然后通过显影(冲洗)除去未交联化的水溶性树脂涂层,该水溶性树脂组合物具有在抗蚀图案上面的涂敷性能,而且在制作精致图案时具有优良的尺寸调节性能。因此,可以使抗蚀图案,例如沟槽图案与孔穴图案有效地得到精致。(*该技术在2020年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
水溶性树脂组合物
本专利技术涉及一个新的水溶性树脂组合物,以及一个含有该水溶性树脂组合物的可形成精细图案的物质。本专利技术特别涉及一个被涂敷在所形成的光致抗蚀图案上的水溶性树脂组合物,然后将其交联化以加厚该抗蚀图案使其成为精细的沟槽图案或钻孔排列方式的图案(或称孔穴图案,下同),由此可以降低该光致抗蚀图案的空间大小,其中在生产半导体装置的方法中并不需要其他的装置投资,例如短波的曝光控制器或相移调制盘等,以及一个含有上述水溶性树脂组合物的可形成精细图案的物质。现有技术在许多
中,例如制备半导体集成电路,如大规模集成电路(LSI),生产液晶器件(LCD)板中的液晶显示装置的显示平面以及生产热压头等装置的电路衬底(基片)。人们广泛使用照相平版(光刻)技术制作精细器件与实施精细加工。为了用照相平版(光刻)工艺制作光致抗蚀图案,人们使用了许多不同的正性或负性的敏射线树脂组合物。最近几年,由于半导体装置的集成程度的提高。因此在生产过程中所需的导线宽度和分离间隙变得日愈精细。为了满足这些要求,人们采取了许多措施,例如用波长更短的光线精制抗蚀图案,用移相调制板形成精细的抗蚀图案等,以及研发新的抗蚀剂。然而,在使用曝光-->的传统照相制版(光刻)技术中,形成超越波长限度的精细光致抗蚀图案是十分困难的,而且装有移相调制板的装置和短波长的曝光装置是昂贵的。因此,人们提出了下述的制作精细图案的方法,即根据已知的制作图案方法,用已知的正性或负性的敏射线树脂组合物制作(光致)抗蚀图案之后,向上述形成的抗蚀图案上再涂敷一层,然后,将该抗蚀(剂)层加热和/或曝光以生成将扩散到上述涂层上的酸。由于上述扩散出的酸的作用,使该涂层被交联化并使抗蚀图案加厚,其结果使在抗蚀图案中的间隙变细,由此使该抗蚀图案变得精细,有利于形成低分辨(率)限度的精细抗蚀图案。人们已揭示了用于上述方法的许多各种可形成涂层的组合物(例如日本公开专利文献,JP-A241348/1993,JP-A250379/1994,JP-A73927/1998等)。关于可形成上述涂层的组合物,人们已经提出一种含有一个水溶性树脂,一个水溶性交联剂,以及需要时的一种增塑剂和表面活性剂的,并在有酸存在时可生成交联化反应的水溶性树脂组合物。然而,上述已知的水溶性树脂组合物在抗蚀图案上所形成的涂层膜的均匀性较差,因此它在精制该图案时对该图案尺寸的调节能力也较差。为此,我们需要在这方面进行改进。本专利技术的目的是提供一个可用于形成图案的方法的水溶性树脂组合物,其中将该组合物涂敷在用常规方法所形成的光致抗蚀图案上面,而且将上述形成的涂层进行交联化以便使该抗蚀图案加厚,由此可有效地精制低于分辨(率)限度的沟槽图案或钻孔排列方式图案。从而能形成涂在抗蚀图案上的具有优良涂敷性能的,而且在精制该图案时具有优良调节图案尺寸性能的涂层。-->本专利技术的另一个目的是提供一个包含有上述水溶性树脂组合物的可形成精致图案的物质。本专利技术的描述本专利技术人的长期努力研究与开发工作,使我们找到了实现上述专利技术目的途径,我们还获得了一个可涂敷在已事先形成的光致抗蚀图案上面的水溶性树脂组合物,它具有优良的涂敷在抗蚀图案上的性能,而且在精制该图案时具有优良调节图案尺寸的性能。其中将一个限定的表面活性剂加入到一个含有水溶性树脂与水溶性交联剂,并在有酸存在下能发生交联反应的水溶性树脂组合物中,以上述发现为基础使我们实现了本专利技术。本专利技术的水溶性树脂组合物包含有一个水溶性树脂,水溶性交联剂,表面活性剂和溶剂,而且在有酸存在下能发生交联反应。上述反用的表面活性剂至少可以选自炔属醇类,乙炔二醇类,炔属醇的聚乙氧基化物,乙炔二醇的聚乙氧基化物。在此我们详述本专利技术。适用于本专利技术的水溶性树脂组合物中的水溶性树脂可以是任一个其水溶性等于或高于0.1重量%的已知常用聚合物。特别地,这类水溶性树脂可以是含有亲水性单元的均聚物或共聚物,例如聚乙烯醇(包括部分皂化产物),聚丙烯酸,聚甲基丙烯酸,聚(2-羟基乙基丙烯酸酯),聚(2-羟基乙基甲基丙烯酸酯),聚(4-羟基丁基丙烯酸酯),聚(4-羟基丁基甲基丙烯酸酯),聚(丙烯酸葡糖甲硅烷氧基乙基酯),聚(甲基丙烯酸葡糖甲硅烷氧基乙基酯),聚乙烯甲基醚,聚乙烯吡咯烷酮,聚乙二醇,聚乙烯醇缩乙醛(包括部分乙缩醛化产物),聚乙烯亚胺,聚环氧乙烷,苯乙烯/马来酸酐共聚物,聚乙烯胺,聚烯丙胺,含噁唑啉基的水-->溶性树脂,水溶性蜜胺树脂,水溶性尿素树脂,醇酸(聚酯)树脂及氨磺酰,以及其盐类。它们可以单独地或以两个或更多的结合方式加以使用。上述水溶性树脂的分子重量,按平均分子重量计算最好是1,000~10,000,并以2,000~5,000为宜。通常,当该水溶性树脂的分子重量低于1,000时,那么所生成的组合物的涂敷性能变差,难于形成均匀的涂层,而且该涂层的耐久稳定性也差。然而,当其分子重量高于10,000时,那么所生成的组合物在涂敷期间会出现成串现象,即其在抗蚀层表面上的扩散性能差。因此当滴加少量的组合物时很难形成均匀的涂层。适用于本专利技术的水溶性树脂组合物的上述水溶性交联剂并没有专门的限定。它是一个通过生成一个酸使水溶性树脂交联化的水溶性化合物。本专利技术适用的水溶性交联剂包括蜜胺基的低分子衍生物,胍胺基的低分子衍生物,脲(尿素)基的低分子衍生物,甘脲,烷氧基烷基化的氨基树脂等。上述的蜜胺基低分子衍生物包括蜜胺,甲氧基甲基化的蜜胺,乙氧基甲基化的蜜胺,丙氧基甲基化的蜜胺,丁氧基甲基化的蜜胺,以及六羟甲基蜜胺。上述的胍胺基低分子衍生物包括乙酰胍胺,苯并胍胺及甲基化的苯并胍胺。上述的尿素基低分子衍生物包括尿素(脲),一羟甲基脲,二羟甲基脲,烷氧基亚甲基脲,N-烷氧基亚甲基脲,亚乙基胺,以及亚乙基脲羧酸。上述的烷氧基烷基化的氨基树脂包括烷氧基烷基化的蜜胺树脂,烷氧基烷基化的苯并胍胺树脂,烷氧基烷基化的脲树脂,其具体的实例包括甲氧基甲基化蜜胺树脂,乙氧基甲基化的蜜-->胺树脂,丙氧基甲基化的蜜胺树脂,丁氧基甲基化的蜜胺树脂,乙氧基甲基化的苯并胍胺树脂,甲氧基甲基化的脲树脂,乙氧基甲基化的脲树脂,丙氧基甲基化的脲树脂以及丁氧基甲基化的脲树脂。这些水溶性交联剂可以单独地或以两个或更多的结合方式加以使用。其结合加入量,相对于100份重量的水溶性树脂为1-70份重量,并以10-50份重量为宜。适用于本专利技术的水溶性树脂组合物的表面性剂包括:炔属醇,乙炔二醇类,炔属醇的聚乙氧基化物与乙炔二醇的聚乙氧基化物。适用于本专利技术的上述炔属醇类,乙炔二醇类,炔属醇的聚乙氧基化物与乙炔二醇的聚乙氧基化物的实施例包括:具有下列化学式的化合物(Ⅰ):式中的R1代表一个C1-20直链或分支链的烷基。R2和R3分别代表H和一个C1-3直链或分支链的烷基,R4代表一个C1-20直链或分支链的亚烷基,k是0或1,m和n各自独立地表示一个包括0在内的正数。比较适用于本专利技术的炔属醇类,乙炔二醇类,炔属醇的聚乙氧基化物与乙炔二醇的聚乙氧基化物的实施例包括:3-甲基-1-丁炔-3-醇,3-甲基-1-戊炔-3-醇,3,6-二甲基-4-辛炔-3,6-二醇,2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇,3,5-二甲基-1-己炔-3-醇,2,5-二甲基-3-己本文档来自技高网...

【技术保护点】
一个包含有水溶性树脂,水溶性交联剂,表面活性剂和溶剂的水溶性树脂组合物,并它能在有酸的情况下发生交联化反应,其中该表面活性剂至少是下列物质之一,炔属醇类,乙炔二醇类,炔属醇的聚乙氧基化物,乙炔二醇的聚乙氧基化物。

【技术特征摘要】
JP 1999-6-29 182778/991.一个包含有水溶性树脂,水溶性交联剂,表面活性剂和溶剂的水溶性树脂组合物,并它能在有酸的情况下发生交联化反应,其中该表面活性剂至少是下列物质之一,炔属醇类,乙炔二醇类,炔属醇的聚乙氧基化物,乙炔二醇的聚乙氧基化物。2.如权利要求1的水溶性树脂组合物,其中该表面活性剂至少选自下列物质之一,四甲基癸炔二醇,四甲基癸炔二醇聚乙氧基化物。3.如权利要求1或2中任一的水溶性树脂组合物,其中在上述水溶性树脂组合物中的表面活性剂含量是50-2,000ppm。4.如权利要求1~3中任一项的水...

【专利技术属性】
技术研发人员:神田崇田中初幸
申请(专利权)人:克拉瑞特金融BVI有限公司
类型:发明
国别省市:VG[英属维尔京群岛]

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