高解析度负型光阻剂制造技术

本发明专利技术的负型光阻剂为一种新的光阻组成，其主要成分为：高分子树脂（Ｒｅｓｉｎ）、颜料（Ｐｉｇｍｅｎｔ）、感光起始剂（Ｐｈｏｔｏ　　ｉｎｉｔｉａｔｏｒ）、单体（Ｍｏｎｏｍｅｒ）、溶剂（Ｓｏｌｖｅｎｔ），以及添加剂（Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ）；其中，高分子树脂（Ｒｅｓｉｎ）的分子量（Ｍｗ）最好低于４０，０００，而且使用水溶性单体增加显影对比，俾在光阻图像（Ｐａｔｔｅｒｎ）成像后，能够有效缩短光阻的图像斜边（Ｔａｐｅｒ）长度，使光阻层图像的线宽（ＣＤ）值愈接近光罩图像大小，进而获致较佳的解析度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关一种光阻剂，尤指一种可获致高解析度的图 像，进而能够应用在有高解析度需求的高解析度负型光阻剂。
技术介绍
为制造液晶显示器(LCD)电路或半导体集成电路内所用 的微小电路图案，在基板上的一绝缘体层或导电金属层上均匀 覆盖或涂敷一种包括聚合物树脂，感光化合物与溶剂的光阻组 合物，覆盖或涂敷的基板经温焙以蒸发溶剂，温焙过的基板选 择地曝露于某些型式的辐射如紫外线，电子或X -射线，随 后基板经显影产生所预期图案，显影的基板再以蚀刻脱除绝缘 体层或导电金属层，并移去余留的光阻剂层以完成微小图案移 转于基板表面上。光阻剂在曝光(UV光)后会分解的称为"正型光阻"，反之， 曝光后会硬化聚合的则是"负型光阻"，彩色光阻剂为负型光阻剂 的一种，与一般光阻材料(如IC光阻材料)最大不同的处在于彩 色光阻剂添加了颜料的成分，也是形成色相的来源，亦为LCD 平面显示器彩色化的关键材料；又，负型光阻微影制程主要包括有 (l)基板洗净(Substrate Clean) — (2)涂布(Coating)—("减压干 燥(Vacu腿Dry) — (4)软烤(pre-baking) — (5)曝光(exposure) — (6) 显影(Developing)— ( )硬烤(Post-baking)等步骤，彩色光阻剂技 术上的差异，除了可从涂布特性及光阻与基板附着性两方面来考量之 外，亦必须能够符合高解析度领域的需求。原则上， 一般负型光阻(含彩色光阻)的图像解析度约在 10 20 um (线宽/线距，Line/Space相同)之间，高解析度负型光 阻(含彩色光阻)的图像解析度则约在1.0 2.0um(线宽/线距， Line/Space斗目同)之间，^口附图说明图1所示，一4殳光阻图 <象(Pattern ) 成像后，其图像斜边(Taper)长度要短，即图像斜边(Taper) 与基材的角度要大，才能够符合高解析度负型光阻所需的主要 特性；换言之，在光罩图像(photomaskpattern)相同的条件下， 光阻层图像的线宽值(Critical dimension , CD)愈接近光罩图像 大小，则解析度愈佳。在既有的习知
当中，美国US5847015号专利文 献、US5232634号专利文献、US6432614号专利文献、 US6348298号专利文献虽已揭露有不同成分的彩色光剂(负型 光阻剂)；由于一般混合物并无法轻易的由单一成分的结构预 知所应具备的性质，因此上述已知的各种负型光阻剂虽然仅有 些微成份的改变，却能产生截然不同的性质，也都具有特定的 适用领域；然而，就高解析度的图像表现效果并非能够符合影 像侦测器(Image sensor)等不断提升解析度(或称为画素，Pixels) 的使用需求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提供一种可获致高解析度的图像，进而能 够应用在有高解析度需求的高解析度负型光阻剂。于实施时，负型光阻剂的主要成分为高分子树脂(Resin)、颜料 (Pigment)、感光起始剂(Photo initiator)、单体(Monomer)、溶剂(Solvent), 以及添加剂(Additives);其中，高分子树脂(Resin)的分子量(Mw)最好 低于40,000,而且使用水溶性单体增加显影对比，俾在光阻图像 (Pattern)成像后，能够有效缩短光阻的图像斜边(Taper)长度，使 光阻层图像的线宽(CD)值愈接近光罩图像大小，进而获致较佳的解析 度。量测线宽(CD)值的方式， 一般以光学式最普遍，以一台显微镜搭 配影像感测组件、控制系统及量测分析软件，即可读取光阻线宽影像 并量测其线宽值于计算机上。也可用扫描式电子显微镜(SEM)，做为量 测工具，但较光学式费时不便。 图1为一般负型光阻剂的光阻层图像与基材的状态示意图； 图2为本专利技术负型光阻剂的光阻层图像与基材的状态示意图。具体实施方式为能使贵审查员清楚本专利技术的主要
技术实现思路
，以及实施方式，兹 配合图式说明如下本专利技术高解析度负型光阻剂，主要由高分子树脂(Resin)、颜料 (Pigment)、感光起始剂(Photo initiator)、单体(Monomer)、溶剂(Solvent), 以及添加剂(Additives)所组成，为一种可获致高解析度的图像，进而能 够应用在有高解析度需求的高解析度负型光阻剂；其中高分子树脂(Resin)的功能在于附着性、显影性、颜料分散性、流 动性、耐热性、耐化性、解析能力；颜料(Pigment)的功能在于着色及 色彩化；感光起始剂(Photo initiator)的功能在于感光特性、解析能力； 单体(Monomer)的功能在于附着性、显影性、解析能力；溶剂(Solvent)的 功能在于黏度与涂布性质；添加剂(Additives)的功能则在于涂布性、 流平性及起泡性。高分子树脂(Resin)可以为含羧酸基(COOH)的聚合物或共聚物，如 压克力(Acrylic)树脂、压克力-环氧(Epoxy)树脂、压克力-美耐皿 (Melamine)树脂、压克力-苯乙烯(Styrene)树脂、苯酚_盼醛(Phenolic Aldehyde)树脂等树脂，或以上树脂的任意混合，但不以此为限。树脂 在光阻中的重量百分比范围可以是6 %至5 0 % 。颜料(Pigment)可以选择性的为CI颜料黄 (1,3,11,12,13,14，15，16,17，20，24,31,53,55,60,61,65,71,73， 74，81,83，93,95,97,98，99,100，101，104，106，108，109，110,113，114,116,117，11 9,120,126，127,129,138，139，150，151，152,153,154,155,156,166，167，168，175 )、CI颜料橙(1，5，13，14， 16，17，24,34，36，38，40,43,46，49,51，61,63,64,71，73)、 CI颜 料 红(1,2，3,4,5，6，7，8,9,10，11,12,14,15,16,17，18，19，21,22,23，30，31,32,37,38,40，41,42，48:1，48:2，48:3，48:4，49:1，49:2,5 0:1，52:1，53:1，57,57:1，57:2，58:2,58:4，60:1，63:1,63:2，64:1，81:1，83，88,90:1，9 7，101，102,104，105,106，108，112,113,114,122，123，144,146，149,150,151,155 ,166,168,170,171，172，174，175，176,177，178，179，180，185，187，188，190，193,CI 颜 料 紫 (1，19，23,29，32，36,38,39) 、 CI 颜料蓝 (1，2，15,15:3,15:4,15:6，16,22,60，66)、 CI颜料绿(7,36,37) 、 CI颜料棕 (23,25,28)、 CI颜料黑(1，7)的无机颜料(金属氧化物或金属错合物)或有 机颜料，或以上颜料的任意混合，但不以此为限。颜料在光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光阻剂，是由高分子树脂、颜料、感光起始剂、单体、溶剂，以及添加剂所组成；其中，该高分子树脂为分子量低于４０，０００。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭光埌，戴伟仁，温世豪，陈健龙，赖育成，
申请(专利权)人：新应材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]