多官能光致产酸剂和包含其的用于厚层的化学增幅型光致抗蚀剂组合物制造技术

本发明专利技术涉及光致产酸剂和包含其的用于厚膜的化学增幅型光致抗蚀剂组合物，其中光致产酸剂具有优异的溶解度和感光度，并且除了作为光致产酸剂的效果之外，还具有抗腐蚀效果。因此，包含所述光致产酸剂的用于厚膜的化学增幅型光致抗蚀剂组合物减少了在显影之后在曝光部分处的浮渣和/或基脚。

Composition of multifunctional photoacid producers and chemically enhanced photoresist containing them for thick layers

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多官能光致产酸剂和包含其的用于厚层的化学增幅型光致抗蚀剂组合物
相关申请的交叉引用本申请要求于2017年9月4日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2017-0112690号的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。本专利技术涉及光致产酸剂和包含其的用于厚膜的化学增幅型光致抗蚀剂组合物。
技术介绍
随着用于FAB工艺的小型化技术的应用的扩展，封装技术也已变化为用于制备高性能、薄、短且小的封装件的加工技术。特别地，随着半导体输入/输出端的增加，已扩展倒装芯片的使用并且已引入FOWLP技术，并且已扩展能够实现芯片之间的直接连接的TSV工艺以使信号延迟最小化，并因此对凸起(bump)的需求增加，并且开发凸起PR技术非常重要。凸起PR应在10μm至100μm的厚膜中具有优异的感光度和分辨率，并且其应具有良好的图案化性能，例如良好的平直度、残留、基脚(footing)、切口等特性，以及对镀覆溶液的优异耐受性以通过镀覆过程形成金属凸起。因此，为了提高厚膜中的感光度和分辨率，使用化学增幅型光致抗蚀剂，并且已知组合物包含通过酸而离解以增加对碱性显影溶液的溶解度的树脂、光敏产酸剂(光致产酸剂)、酸扩散抑制剂、抗腐蚀剂、和特定的溶解抑制剂。根据现有技术，使用萘二甲酰亚胺型光致产酸剂，在这种情况下，由于溶解度不好，因此增加含量以提高感光度，但是这具有在显影之后浮渣残留在曝光部分处的限制。因此，需要对能够改善所述缺点的光致产酸剂进行研究。
技术实现思路
技术问题本专利技术的一个目的是提供光致产酸剂，其具有优异的溶解度和感光度，并且除了作为光致产酸剂的效果之外，还表现出优异的抗腐蚀效果。本专利技术的另一个目的是提供包含所述光致产酸剂的用于厚膜的化学增幅型光致抗蚀剂组合物。技术方案根据本专利技术的一个实施方案，提供了由以下化学式1表示的光致产酸剂。[化学式1]在化学式1中，R1、R2和R6各自独立地为氢、卤素、硫醇(SH)、C1至C10烷基、C1至C10氟烷基、C1至C10烷氧基、C1至C10烷基硫基、或者经一个或更多个C1至C20亚烷基二硫醇基取代的C1至C10烷基，R1、R2和R6中的至少一者为经一个或更多个C1至C20亚烷基二硫醇基取代的C1至C10烷基，L1为经取代或未经取代的包含或不包含与氮原子连接的羰基的C1至C4亚烷基，或羰基，L2为羰基或亚甲基，R3为氢、C1至C20脂族官能团，或者其与L1一起形成C6至C20芳族环或C5至C20脂族环，以及R7为C1至C10氟代烷基、C1至C10烷氧基、或C1至C10烷基硫基。根据本专利技术的另一个实施方案，提供了包含所述光致产酸剂的用于厚膜的光致抗蚀剂组合物。在下文中，将详细地说明根据本专利技术的具体实施方案的光致产酸剂、包含所述光致产酸剂的用于厚膜的化学增幅型光致抗蚀剂组合物和由其制备的光致抗蚀剂图案。同时，如本文所用，术语“C1至C20亚烷基二硫醇基”意指这样的官能团：其中线性C1至C20亚烷基位于两个硫醇基之间，并且其与另一官能团键合的点为两个硫醇基中的任一个硫。此外，如本文所用，意指与另一取代基连接的键。光致产酸剂本专利技术人确定，在用于厚膜的化学增幅型光致抗蚀剂组合物中，如果常规萘二甲酰亚胺型光致产酸剂包含经一个或更多个亚烷基二硫醇基取代的C1至C10烷基，则溶解度可以是优异的，因此可以提高感光度，在显影之后在曝光部分处可以不产生浮渣，并且可以在没有单独的抗腐蚀剂的情况下表现出优异的抗腐蚀效果，并且完成了本专利技术。具体地，本专利技术的光致产酸剂可以由以下化学式1表示：[化学式1]其中，在化学式1中，R1、R2和R6各自独立地为氢、卤素、硫醇(SH)、C1至C10烷基、C1至C10氟烷基、C1至C10烷氧基、C1至C10烷基硫基、或者经一个或更多个C1至C20亚烷基二硫醇基取代的C1至C10烷基，R1、R2和R6中的至少一者为经一个或更多个C1至C20亚烷基二硫醇基取代的C1至C10烷基，L1为经取代或未经取代的包含或不包含与氮原子连接的羰基的C1至C4亚烷基，或羰基，L2为羰基或亚甲基，R3为氢、C1至C20脂族官能团，或者与L1一起形成C6至C20芳族环或C5至C20脂族环，以及R7为C1至C10氟代烷基、C1至C10烷氧基、或C1至C10烷基硫基。根据本专利技术的一个实施方案的光致产酸剂具有由化学式1表示的结构，其中R1、R2和R6中的至少一者为经一个或更多个C1至C20亚烷基二硫醇基取代的C1至C10烷基。同时，根据本专利技术的一个实施方案，C1至C10烷基可以为线性形状的，并且可以具有其中在线性链的相同或不同位置处取代有两个或更多个相同或不同的亚烷基二硫醇基的结构。由于根据本专利技术的一个实施方案的光致产酸剂因上述新结构而具有优异的溶解度，并因此可以提高感光度，并且除了作为光致产酸剂的效果之外，还可以表现出优异的抗腐蚀效果，因此其与常规的萘二甲酰亚胺型光致产酸剂相比具有高的适用性。特别地，所述光致产酸剂的抗腐蚀替代效果可以通过在线性烷基处取代的亚烷基二硫醇基表现出来。此外，根据本专利技术的一个实施方案的光致产酸剂具有由化学式1表示的结构，其中R3可以为氢或C1至C20脂族官能团，或者可以与L1一起形成C6至C20芳族环或C5至C20脂族环。例如，光致产酸剂可以具有由化学式1表示的结构，其中R3和L1可以一起形成5元环或6元环。具体地，根据本专利技术的一个实施方案的光致产酸剂可以具有由化学式1表示的结构，其中R3与L1连接以形成C6至C20芳族环，并且R3为包含至少一个双键的C6至C20亚烯基。例如，形成的芳族环可以为苯或萘。根据本专利技术的另一个实施方案的光致产酸剂可以具有由化学式1表示的结构，其中R3与L1连接以形成C5至C20脂族环，并且R3为C5至C20亚烷基。例如，形成的脂族环可以为环己烷。同时，根据本专利技术的一个实施方案的光致产酸剂具有化学式1的结构，其中L1为以下化学式2：[化学式2]其中，在化学式2中，R5为包含或不包含与氮原子连接的羰基的C1至C3亚烷基，或羰基，以及R4为氢、C1至C20脂族官能团，或者与R3一起形成选自苯、萘和环己烷中的一种或更多种环。如上所述的光致产酸剂的具体实例可以包括由以下化学式3至8表示的化合物，但本专利技术不限于此。[化学式3][化学式4][化学式5][化学式6][化学式7][化学式8]在化学式3至8中，n1和n2各自独立地为整数，并且1≤n1≤20且1≤n2≤20。化学式1的合成可以通过以下进行：将经取代或未经取代的具有一个或更多个双键或三键的烃基引入常规光致产酸剂例如PG-1((三氟甲基磺酰氧基)-1,8-萘二甲酰亚胺)中，并将一个或更多个亚烷基二硫醇基引入双键或三键中。用于厚膜的化学增幅型光致抗蚀剂组合物根据本专利技术的另一个实施方案的用于厚膜的化学增幅型光致抗蚀剂组合物包含上述光致产酸剂。通常，除了光致产酸剂之外，用于厚膜的化学增幅型光致抗蚀剂组合物还可以包含通过酸而离解以增加对碱性显影溶液的溶解度的树脂，以及光引发剂。通过酸而离解以增加对碱性显影溶液的溶解度的树脂没有特别限制，只要其为具有被保护基团保护的酸基团的聚合物树脂即可，并且酸基团可以为例如羧基、酚羟基等。同时，作为树脂，可以使用本领域公知的聚合物树脂，例如其可以为酚醛清漆树脂、羟基苯乙烯树脂、丙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种由以下化学式1表示的光致产酸剂：[化学式1]

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.09.04 KR 10-2017-01126901.一种由以下化学式1表示的光致产酸剂：[化学式1]其中，在化学式1中，R1、R2和R6各自独立地为氢、卤素、硫醇(SH)、C1至C10烷基、C1至C10氟烷基、C1至C10烷氧基、C1至C10烷基硫基、或者经一个或更多个C1至C20亚烷基二硫醇基取代的C1至C10烷基，R1、R2和R6中的至少一者为经一个或更多个C1至C20亚烷基二硫醇基取代的C1至C10烷基，L1为经取代或未经取代的包含或不包含与氮原子连接的羰基的C1至C4亚烷基，或羰基，L2为羰基或亚甲基，R3为氢、C1至C20脂族官能团，或者与L1一起形成C6至C20芳族环或C5至C20脂族环，以及R7为C1至C10氟代烷基、C1至C10烷氧基、或C1至C10烷基硫基。2.根据权利要求1所述的光致产酸剂，其中R3与L1连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：林敏映，李泰燮，朴贤旻，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国,KR