提供了一种用于制备半导体和ＭＥＭＳ器件的新颖的光刻胶。所述底涂层优选包含溶解或分散在溶剂体系中的硅烷。所述光刻胶层包含由苯乙烯、丙烯腈和含环氧的单体制备的共聚物。所述光刻胶层包含光致酸生成剂，优选是负性作用的。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种新的光刻胶，其用来制造微电子器件，例如用于微电子机 械系统(MEMS)中的那些微电子器件。
技术介绍
在硅蚀刻工艺中通常会在硅基片上使用薄的(100-至300-纳米)氮化硅或二 氧化硅涂层作为用于形成图案蚀刻的掩模，或者作为钝化层，以封闭有源电路。 在现有技术中，人们主要通过使用尝试法选择用于MEMS制造工艺的蚀刻保护 涂层或掩模，这是因为在市场上没有通用保护涂层。经常用蚀刻剂对各种材料 的蚀刻选择性作为对MEMS工艺工程师的指导。由于氮化硅膜的蚀刻速率远低 于硅，其在KOH或TMAH主体硅蚀刻中用作保护层或硬掩模。二氧化硅的蚀刻 速率高于氮化硅。因此，其仅在极短的蚀刻中用作保护层/掩模层。在一些情况 下人们还报道了使用金(Au),铬(Cr)和硼(B)。无图案的硬烘烤的光刻胶被用作 掩模，但是它们容易在碱性溶液中被蚀刻。人们评价认为聚甲基丙烯酸甲酯也 可用作KOH的蚀刻掩模。但是由于酯基的皂化反应，发现该聚合物的掩蔽时间 从6(TC时的165分钟迅速减至卯'C时的15分钟。不考虑所选的保护涂层或掩模，必须将待形成图案的光刻胶层施加于保护 涂层或掩模，这样可以将所述图案转移到下面的基片上。但是，这仅能在施加 保护涂层或掩模之后进行，因此需要时间和费用来施加和随后蚀刻所述难以除 去的保护层或掩模。
技术实现思路
本专利技术通过提供了一种旋涂的光敏涂层体系克服了这些问题，该体系代替 了现有技术的掩模或保护涂层，在该体系中不需要另外的光刻胶。在使用浓碱 水的深蚀刻工艺中，本专利技术体系可保护器件的特征免于腐蚀和其它形式的破坏。本专利技术提供了一种可用作保护层的光敏组合物。该组合物包含聚合物和光致酸生成剂(photoacid generator),所述聚合物包含含苯乙烯的单体、含丙烯腈 的单体、以及含环氧的单体。本专利技术还提供了将这些光敏组合物与底涂层结合 使用以形成微电子结构的方法。具体实施方式更具体来说，这些体系包括施涂于微电子基片表面上的底涂层，以及施涂 于所述底涂层上的光敏层。底涂层优选的底涂层由包含分散或溶解在溶剂体系中的硅烷的底涂层组合物形 成。芳族和有机硅烷是特别优选用于本专利技术底涂层的硅垸。另外，优选所述硅 垸每分子化合物或聚合物每个重复单元包含至少一个(更优选2-3)能够与环氧 基团反应形成共价键的基团，因此与硅基片的粘合性非常强。这样一种优选的 基团是胺基。优选的硅垸包括氨基烷氧基硅垸，优选约为Q-CV烷氧基，更优选约为 C,-C4烷氧基，更优选约为d-Q垸氧基。更优选，所述氨基垸氧基硅烷是氨基垸 基烷氧基硅垸，优选约为C,-CV烷基，更优选约为Q-C4烷基，更优选约为C,-C3 烷基。还优选苯基氨基垸基垸氧基硅烷。 一些上述硅烷的例子包括氨基丙基三 甲氧基硅烷，氨基丙基三乙氧基硅垸，N-苯基氨基丙基三甲氧基硅垸，N-苯基氨 基丙基三乙氧基硅垸，3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅垸，2-(3,4-环氧基环己基) 乙基二甲氧基硅烷和3-巯基丙基-三甲氧基硅烷。其它优选的硅烷包括苯基硅烷，例如苯基三甲氧基硅烷，苯基三氯硅烷， 苯基三乙氧基硅垸，苯基三乙酰氧基硅烷；以及二苯基硅烷。例如二苯基二甲 氧基硅垸，二苯基二氯硅垸和二苯基硅烷二醇。最优选的硅烷包括2-苯基乙基 三烷氧基硅烷，对/间-氯苯基三甲氧基硅烷，对/间-溴苯基三甲氧基硅烷,(对/间-氯甲基)苯基三甲氧基硅垸，2-(对/间-甲氧基)苯基乙基三甲氧基硅烷，2-(对/间-氯甲基)苯基乙基三甲氧基硅烷，3,4-二氯苯基三氯硅垸，3-苯氧基丙基三氯硅 垸，3-(N-苯基氨基)丙基三甲氧基硅垸，以及2-(二苯基膦基)乙基三乙氧基硅烷。 用于本专利技术的一些优选的硅垸还可用以下通式表示R4 R4R4 R4i,j和k各自独立地选自O和l,如果i和j之一是l，则i和j的另一个是0; 各R"独立地选自氢，卤素，d-C8(优选C,-C0垸基，d-Cs(优选d-C4)烷氧基, C广Cs(优选Q-C4)卤代烷基，氨基，以及d-Q(优选C,-C4)垸基氨基； 各RS独立地选自d-Q(优选CrC4)脂族基团； 各W独立地选自氢和卤代烷基(优选C,-Cs，更优选C,-C4); 各X独立地选自卤素，羟基，d-CV烷氧基和d-C4羧基； Y选自氧和硫； Z选自氮和磷； 各d独立地选自O和l。根据本专利技术的一种有效的底涂层组合物是二苯基二烷氧基硅垸(例如二苯 基二甲氧基硅垸)和苯基三垸氧基硅垸，(例如苯基三甲氧基硅烷)的混合物，或者更优选二苯基硅烷二醇和苯基三甲氧基硅烷在含有约5-10重量％水的1-甲氧基-2-丙醇或l-丙氧基-2-丙醇溶液中的混合物。 一种特别有效的用于包含聚(苯 乙烯-丙烯腈)共聚物的光敏层的底涂层组合物是包含0.1-1.0重量％(优选约 0.25-0.5重量％) 二苯基硅垸二醇和约0.1 -1.0重量％(优选约0.25-0.5重量％)苯基二甲氧基硅烷的醇和水溶液。在加热时，二苯基硅垸二醇和苯基硅烷三醇(苯基 三甲氧基硅烷的水解产物)縮合形成硅氧烷键，并在基片上形成三维硅氧烷涂 层。另一种优选的硅烷具有以下结构式其中各R"独立地选自氢，卤素，Q-Cs(优选d-C4)垸基，Q-C8(优选C,-C4)垸氧基, C,-C8(优选Q-C4)卤代垸基，氨基和Q-Q(优选d-C4)烷基氨基；各R8独立地选自d-C8(优选C,-C4)脂族基团。具有这种结构的硅垸不仅能够与含苯乙烯的共聚物相容，而且还能够与 酯、苄基氯和/或环氧基团反应，它们是极佳的增粘剂。在此式范围内一种特别 优选的硅垸是该硅烷是3-丙基三甲氧基硅烷(上文所述)，其可从兰卡斯特 合成禾口格莱其万牛寺公司(Lancaster Synthesis and Gelest Corporation)购f导。在所述底涂层组合物中，所述硅垸的含量应约为0.1-3重量％,优选约为 0.2-2重量％,更优选约为0.5-1重量％(以所述底涂层组合物中固体总重量为100 重量％计)。用于所述底涂层组合物中的溶剂体系的沸点应约为100-22(TC,优选约为 140-180QC。该溶剂体系的用量应约为30-99.9重量％，优选约为40-80重量％(以 所述底涂层组合物总重量为100重量％计)。优选的溶剂体系包括选自以下的溶 剂甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、l-甲氧基-2-丙醇，乙二醇单甲醚和1-丙氧丙醇，以及它们的混合物。在一个优选的实施方式中，溶剂体系中水的含量约为20-60重量％,优选约为20-40重量％(以所述底涂层组合物总重量为100重量 %计)。所述底涂层还可包含催化剂。合适的催化剂包括任意无机酸或有机酸(例如 盐酸、硫酸、磷酸、乙酸)或者无机碱或有机碱(例如氢氧化钾，TMAH,氨，胺)。 在所述底涂层组合物中催化剂的含量优选约为0.01-0.5重量％,更优选约为 0.1-0.3重量％，更优选约为0.02-0.03重量％(以所述底涂层组合物中固体总重量 为100重量％计)。最后，所述底涂层还可包含一些任选的组分，例如表面活性剂。在一个实 施方式中，可以加入约100-15 0ppm的表面活性剂，例如FC443 O(得自3 M)或Tri ton X-100(得自3M)以制备无缺陷的均匀的底涂层。光敏层所述光敏层由包含分散或溶本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可用作保护层的光敏组合物，所述组合物包含溶解或分散在溶剂体系中的聚合物和光致酸生成剂，所述聚合物包含： ＊＊＊ 以及 （Ⅲ）包含至少一个环氧基团的单体， 在（Ⅰ）和（Ⅱ）中： 各Ｒ↑［１］独立地选自氢和Ｃ↓［１］－Ｃ↓［８］烷基； 各Ｒ↑［２］独立地选自氢、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［８］烷基和Ｃ↓［１］－Ｃ↓［８］烷氧基。
【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：X钟，C李，JK马尔霍特拉，
申请(专利权)人：布鲁尔科技公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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