锍盐、光产酸剂、固化性组合物和抗蚀剂组合物制造技术

技术编号:12073982 阅读:57 留言:0更新日期:2015-09-18 09:59
本发明专利技术提供一种新型锍盐和新型光产酸剂等,该锍盐对i射线具有高的感光性,该光产酸剂含有对i射线具有高的感光性、且与环氧化合物等阳离子聚合性化合物的相容性高、其配合物储存稳定性优异的锍盐。本发明专利技术涉及下述通式(1)表示的锍盐和以含有该锍盐为特征的光产酸剂等。〔式(1)中的R表示烷基或者芳基,R1~R3相互独立地表示烷基、羟基、烷氧基、芳基、芳氧基、羟基(聚)亚烷氧基、氰基、硝基或者卤素原子。m1~m3各自表示R1~R3的个数,m1表示0~4的整数,m2和m3表示0~5的整数,X-表示一价的多原子阴离子〕。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术第1涉及锍盐,第2涉及光产酸剂,更详细而言,涉及在使光、电子束或者X 射线等活性能量射线发挥作用而将阳离子聚合性化合物固化时适用的含有特定的锍盐的 光产酸剂。本专利技术第3涉及含有该光产酸剂的固化性组合物和使其固化而得的固化物。本 专利技术第4涉及含有该光产酸剂的化学增幅型的正性光致抗蚀剂组合物和使用其制作抗蚀 剂图案的方法。本专利技术第5涉及含有该光产酸剂的化学增幅型的化学增幅型负性光致抗蚀 剂组合物和使其固化而得的固化物。
技术介绍
光产酸剂是指通过照射光、电子束或者X射线等活性能量射线分解而产生酸的化 合物的总称,将通过照射活性能量射线而产生的酸作为活性种,用于聚合、交联、脱保护反 应等各种反应。 具体而言,可举出阳离子聚合性化合物的聚合、酚醛树脂和交联剂存在下的交联 反应、以及向碱溶性树脂导入保护基而得的聚合物的酸催化脱保护反应等。 近年来,运用使用光致抗蚀剂的光刻技术制造电子部件、形成半导体元件盛行,特 别是半导体的封装等各种精密部件的制造中广泛使用波长365nm的i射线作为活性能量射 线。这是由于可利用作为照射光源低廉的、且显示良好的发光强度的中压?高压汞灯。 另外,中压?高压汞灯在光刻以外的涂料、粘接、涂布之类的领域也是最常用的,还 可举出最近在i射线区域(360nm~390nm)具有发光波长的LED灯近年来逐渐普及。因此, 认为对i射线显示高的感应性的光产酸剂的需求性今后会更高。 然而,现有的光产酸剂中,三芳基锍盐(专利文献1)、具有萘骨架的苯甲酰甲基锍 盐(专利文献2)和二烷基苯甲酰锍盐(专利文献3)对i射线的感应性低,因此为了提高 感应性需要并用敏化剂。另外,导入了噻吨酮骨架的锍盐(专利文献4)对i射线的吸收率 过大,因此,存在厚膜固化时光透不到深部而发生固化不良的问题。 另外,近年来,随着电子设备类进一步小型化,促进了半导体封装的高密度安装, 实现了封装的多管脚薄膜安装化、小型化、基于采用倒装方式的二维和三维安装技术的安 装密度的提高。作为这样的高精度的金属表面光刻法(photofabrication)中使用的材料, 有使用磺酸肟酯化合物作为产酸剂的正性感光性树脂组合物(专利文献5、非专利文献1、 2)。其是通过照射放射线(曝光),由光产酸剂产生酸,经过曝光后的加热处理而促进酸的 扩散和酸催化反应,树脂组合物中的基体树脂对碱的溶解性发生变化,使曝光前碱不溶性 的基体树脂变成碱可溶性的物质,被称为正性光致抗蚀剂。然而,该抗蚀剂组合物由于含有 磺酸肟酯,所以储存稳定性差,抗蚀剂组合物的储存温度管理繁琐,实用上有问题。 此外,针对电子设备的半导体元件中使用的表面保护膜、层间绝缘膜等,提出了使 用了具有酚性羟基的碱溶性树脂和三嗪系光产酸剂的感光性树脂组合物(专利文献6、7)。 其是通过曝光由光产酸剂产生酸,促进交联剂与碱溶性树脂的反应而不溶于显影液的物 质,被称为负性光致抗蚀剂。该三嗪系光产酸剂产生的酸为盐酸、溴酸,容易挥发,所以有污 染设备的问题。 专利文献1:日本特开昭50-151997号公报 专利文献2:日本特开平9-118663号公报 专利文献3:日本特开平2-178303号公报 专利文献4:日本特开平8-165290号公报 专利文献5:日本特开2000-66385号公报 专利文献6:日本特开2008-77057号公报 专利文献7:W02008-117619号公报 非专利文献 非专利文献 I :M. J. O'Brien, J. V. Crivello, SPIE Vol. 920, Advances in Resist Technology and Processing, p42(1988). 非专利文献 2:Η· ITO, SPIE Vol. 920,Advances in Resist Technology and Processing, p33, (1988).
技术实现思路
上述的背景下,本专利技术的第I目的在于提供对i射线具有高感光性的新型锍盐。 本专利技术的第2目的在于提供含有对i射线具有高感光性且与环氧化合物等阳离子 聚合性化合物的相容性高、与环氧化合物等阳离子聚合性化合物的配合物储存稳定性优异 的锍盐的新型光产酸剂。 本专利技术的第3目的在于提供利用了上述光产酸剂的能量射线固化性组合物和固 化物。 本专利技术的第4目的在于提供利用了上述光产酸剂的化学增幅型正性光致抗蚀剂 组合物及其制造方法。 本专利技术的第5目的在于提供利用了上述光产酸剂的化学增幅型正性光致抗蚀剂 组合物及其固化物。 本专利技术人等合成下述的式(1)表示的锍盐,发现其适合上述的各目的。 即,本专利技术涉及一种下述通式(1)表示的锍盐。 〔式(1)中的R表不烷基或者芳基,R1~R 3相互独立地表不烷基、羟基、烷氧基、芳 基、芳氧基、羟基(聚)亚烷氧基、氰基、硝基或者卤素原子。Hl 1~Hl3各自表示R1~R3的个 数,m 1表不0~4的整数,m2和m 3表不0~5的整数,X表不一价的多原子阴离子。〕 另外,本专利技术涉及一种光产酸剂,其特征在于,含有上述的锍盐。 另外,本专利技术涉及一种能量射线固化性组合物,其特征在于,含有上述光产酸剂和 阳离子聚合性化合物。 此外,本专利技术涉及一种固化物,其特征在于,使上述能量射线固化性组合物固化而 得到。 此外,本专利技术涉及一种化学增幅型正性光致抗蚀剂组合物,其特征在于,含有上述 光产酸剂和成分(B),该成分(B)是因酸的作用而对碱的溶解性增大的树脂。 此外,本专利技术涉及一种抗蚀剂图案的制作方法,其特征在于,包括:层叠工序,层叠 由上述化学增幅型正性光致抗蚀剂组合物构成的膜厚5~150 μ m的光致抗蚀剂层而得到 光致抗蚀剂层叠体;曝光工序,对该光致抗蚀剂层叠体部位选择性地照射光或者放射线; 以及显影工序,在该曝光工序后将光致抗蚀剂层叠体显影而得到抗蚀剂图案。 此外,本专利技术涉及一种化学增幅型负性光致抗蚀剂组合物,其特征在于,含有上述 光产酸剂、成分(F)和交联剂成分(G),该成分(F)是具有酚性羟基的碱溶性树脂。 此外,本专利技术涉及一种固化物,其特征在于,使上述任一项的化学增幅型负性光致 抗蚀剂组合物固化而得到。 本专利技术的锍盐对可见光、紫外线、电子束和X射线等活性能量射线的感光性优异, 与环氧化合物等阳离子聚合性化合物的相容性高,在与环氧化合物等阳离子聚合性化合物 的配合物中储存稳定性优异。 本专利技术的光产酸剂在用于阳离子聚合性化合物的固化时,利用紫外光、特别是i 射线的作用的固化性优异,即便不使用敏化剂,也能够使阳离子聚合性化合物固化。另外, 本专利技术的光产酸剂的厚膜固化性也优异。 本专利技术的能量射线固化性组合物由于含有上述的光产酸剂,所以能够利用紫外光 进行固化。另外,本专利技术的能量射线固化性组合物的储存稳定性高,不需要使用敏化剂,因 此成本和作业性优异。 本专利技术的固化物由于不使用敏化剂就能够得到,所以不存在因敏化剂的残留而引 起着色、劣化的问题。 本专利技术的化学增幅型正性光致抗蚀剂组合物和化学增幅型负性光致抗蚀剂组合 物由于含有上述的光产酸剂,所以能够得到对i射线具有高灵敏度的抗蚀剂(与现有的抗 蚀剂组合物相比以低曝光量就能够形成图案)。并且,本专利技术的化学增幅型正性光致抗蚀剂 组合物本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种由下述通式(1)表示的锍盐,式(1)中的R表示烷基或者芳基,R1~R3相互独立地表示烷基、羟基、烷氧基、芳基、芳氧基、羟基(聚)亚烷氧基、氰基、硝基或者卤素原子,m1~m3各自表示R1~R3的个数,m1表示0~4的整数,m2和m3表示0~5的整数,X‑表示一价的多原子阴离子。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:池田卓也高嶋祐作铃木一生
申请(专利权)人:三亚普罗股份有限公司
类型:发明
国别省市:日本;JP

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