生产光致抗蚀剂组合物用成膜树脂的方法技术

本发明专利技术提供了生产适合用于光致抗蚀剂组合物的成膜树脂的方法，包括下列步骤：（ａ）提供成膜树脂在溶剂中的溶液，所述成膜树脂通过将含有环烯烃或酸不稳定丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体的至少一种单体聚合来制备；（ｂ）提供以下两种滤片的至少一种：（ｉ）包括其中固定有颗粒助滤剂（优选用酸洗涤过）和颗粒离子交换树脂的自承纤维基质的滤片，所述离子交换树脂具有大约２到大约１０微米的平均粒度，其中所述颗粒助滤剂和离子交换树脂颗粒基本上均匀分布在所述基质的整个截面部分；和／或（ｉｉ）包括其中固定有颗粒助滤剂和粘结剂树脂的自承纤维（优选纤维素）基质的滤片，该滤片优选不含有任何离子交换树脂，和具有０．０５到０．５μｍ的平均孔径；（ｃ）用步骤ａ）的溶剂冲洗步骤ｂ）的滤片；和（ｄ）让该成膜树脂的溶液通过步骤（ｃ）的冲洗过的滤片。本发明专利技术还提供了生产光致抗蚀剂组合物的方法，包括提供：１）用上述方法制备的成膜树脂；２）其量足以使光致抗蚀剂组合物光敏化的光敏组分；和任选３）其它适合的光致抗蚀剂溶剂的混合物。本发明专利技术还提供了通过在基材上形成影像来生产微电子器件的方法，所述方法包括以下步骤：ａ）提供通过前述方法制备的光致抗蚀剂组合物；ｂ）此后，用步骤ａ）的光致抗蚀剂组合物涂布适合的基材；ｃ）此后，热处理涂布的基材，直到基本上全部的光致抗蚀剂溶剂被去除为止；和ｄ）将该光致抗蚀剂组合物成像曝光和用适合的显影剂除去光致抗蚀剂组合物的成像曝光区域。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的领域本专利技术提供了生产适合用于光致抗蚀剂组合物的成膜树脂的方法。该方法包括通过让具有金属离子杂质的成膜树脂通过如以下所述的一个或多个滤片来从这种成膜树脂中除去金属离子杂质。滤片之一包括其中固定有颗粒助滤剂和颗粒离子交换树脂的自承纤维基质。另一滤片包括其中固定有颗粒助滤剂和粘结剂树脂，且优选不包含任何离子交换树脂的自承纤维，如纤维素纤维基质。本专利技术的背景光致抗蚀剂组合物用于制备小型电子组件的微光刻技术(microlithography)，如用于制造计算机芯片和集成电路。一般，在这些方法中，首先将光致抗蚀剂组合物的薄涂膜施涂于基材，如用于制备集成电路的硅晶片上。然后将涂布的基材烘烤，以蒸发掉光致抗蚀剂组合物中的任何溶剂和将涂层固定到基材上。基材的烘烤的涂层表面接下来进行成像(image-wise)辐射曝光。该辐射曝光引起了涂层表面曝光区域的化学转换。可见光、紫外线(UV)、电子束和X-射线辐射能是目前常用于微光刻技术的辐射类型。在该成像曝光之后，涂层基材用显影剂溶液处理和除去基材涂层表面的辐射曝光区域(在正性光致抗蚀剂的情况下)或未曝光区域(在负性光致抗蚀剂的情况下)。金属离子污染已成为制造高密度集成电路、计算机硬盘驱动器和计算机芯片中悬而未决的问题，常常导致了增加的缺陷、收率损失、降解和性能降低。在等离子体方法中，金属离子如钠和铁当存在于光致抗蚀剂中时，它们尤其在等离子体去胶(stripping)过程中引起污染。然而，这些问题能够在该制造方法中得到显著克服，例如通过在高温退火周期中利用污染剂的HCl吸除(gettering)。因为电子器件已日益复杂化，所以这些问题变得更加难以被克服。当硅晶片用液体正性光致抗蚀剂涂布和随后例如用氧微波等离子体去胶时，通常发现半导体的性能和稳定性降低，因为据信存在非常低水平的金属离子。当重复等离子体去胶方法时，常常发生器件的更多降解。已发现这些问题的主要原因是光致抗蚀剂中的金属离子污染，尤其钠和铁离子。往往发现低于100ppb(十亿分率)的金属离子水平会不利影响这些电子器件的性能。光致抗蚀剂组合物中的杂质水平以往和目前都通过(1)选择满足严格杂质水平规定的光致抗蚀剂组合物的原料和(2)仔细控制光致抗蚀剂配方和加工参数以避免将杂质引入到光致抗蚀剂组合物中来控制。因为光致抗蚀剂应用变得日益先进，所以必须做出更严格的杂质规定。成膜树脂(如成膜线型酚醛清漆树脂和乙烯基苯酚树脂)常常在液体光致抗蚀剂配制料中用作聚合物粘结剂。在生产复杂的半导体和其他微电子器件中，对于提供各金属离子污染水平低于50ppb的成膜树脂显得越来越重要。本专利技术提供了生产具有非常低的金属离子浓度的这种成膜树脂的方法。有两种类型的光致抗蚀剂组合物，即负性和正性光致抗蚀剂组合物。当将负性光致抗蚀剂组合物进行辐射成像曝光时，曝露于辐射的光致抗蚀剂组合物的区域在显影剂溶液中的溶解性变小(例如发生了交联反应)，而光致抗蚀剂涂层的未曝光区域保持对这种溶液的相对可溶。因此，用显影剂处理曝光的负性光致抗蚀剂引起了光致抗蚀剂涂层的未曝光区域的去除和负性影像在涂层中的形成，从而露出在沉积光致抗蚀剂组合物的基材底表面上的所需部分。相反，当将正性光致抗蚀剂组合物进行辐射成像曝光时，曝露于辐射的光致抗蚀剂组合物的那些区域在显影剂溶液中的溶解度变大，而未曝光的那些区域保持对显影剂溶液的相对不溶。因此，曝光正性光致抗蚀剂用显影剂处理引起了涂层的曝光区域的去除和在光致抗蚀剂涂层中形成正性图象。同样，露出了基材底表面的所需部分。在该显影操作之后，现在部分无保护的基材可以用基材蚀刻剂溶液或等离子体气体等处理。蚀刻剂溶液或等离子体气体蚀刻其中在显影过程中去除了光致抗蚀剂涂层的那部分基材。其中光致抗蚀剂涂层仍然保留的基材区域被保护，因此，在对应于用于辐射成像曝光的光掩模的基材中形成了蚀刻图案。以后，在去胶操作过程中可以除去光致抗蚀剂涂层的保留区域，留下了清洁的蚀刻基材表面。在一些情况下，需要在显影步骤之后和在蚀刻步骤之前热处理剩余的光致抗蚀剂层，以便增加它对底层基材的粘合力和它的耐蚀刻溶液性。目前，正性光致抗蚀剂组合物比负性光致抗蚀剂更被看好，因为前者一般具有更好的分辨力和图案转移特性。光致抗蚀剂分辨力被定义为在曝光和显影步骤之后光致抗蚀剂组合物能够从光掩模转移到基材上的具有高影像边缘敏锐度的最小特征。在今天的许多生产应用中，大约小于1微米的光致抗蚀剂分辨力是十分常见的。另外，几乎总是希望，显影的光致抗蚀剂壁面轮廓与基材几乎垂直。在光致抗蚀剂涂层的显影和非显影区域之间的这种分界转化为掩模影像在基材上的精确的图案转移。美国专利No.6,103,122公开了包括其中固定有颗粒助滤剂和颗粒离子交换树脂的自承纤维基质的滤片，其中所述颗粒助滤剂和颗粒离子交换树脂基本上均匀分布在所述基质的整个截面上。在该专利中还公开了从光致抗蚀剂溶液中除去离子杂质的方法，该方法包括让光致抗蚀剂溶液通过所述滤片，以除去其中的离子杂质。本专利技术的概述本专利技术提供了生产适合用于光致抗蚀剂组合物的成膜树脂的方法，所述方法包括下列步骤(a)提供成膜树脂在溶剂中的溶液，所述成膜树脂通过将含有环烯烃或酸不稳定丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体的至少一种单体聚合来制备；(b)提供以下两种滤片的至少一种(i)包括其中固定有颗粒助滤剂和颗粒离子交换树脂的自承纤维基质的滤片，所述离子交换树脂具有大约2到大约10微米(μm)的平均粒度，其中所述颗粒助滤剂和离子交换树脂基本上均匀分布在所述基质的整个截面部分；和/或(ii)包括其中固定有颗粒助滤剂和粘结剂树脂的自承纤维基质的滤片，所述滤片具有0.05到0.5μm的平均孔径；(c)用步骤a)的溶剂冲洗步骤b)的滤片；和(d)让该成膜树脂的溶液通过步骤(c)的冲洗过的滤片，从而生产出适合用于光致抗蚀剂组合物的成膜树脂。本专利技术还提供了生产光致抗蚀剂组合物的方法，所述方法包括提供1)用上述方法制备的成膜树脂；2)其量足以使光致抗蚀剂组合物光敏化的光敏组分；和任选3)其它适合的光致抗蚀剂溶剂的混合物。本专利技术还提供了通过在基材上形成影像来生产微电子器件的方法，所述方法包括以下步骤a)提供通过前述方法制备的光致抗蚀剂组合物；b)此后，用步骤a)的光致抗蚀剂组合物涂布适合的基材；c)此后，热处理涂布的基材，直到基本上全部的光致抗蚀剂溶剂被去除为止；和d)将该光致抗蚀剂组合物成像曝光和用适合的显影剂除去光致抗蚀剂组合物的成像曝光区域。优选实施方案的描述本专利技术提供了生产适合用于光致抗蚀剂组合物的成膜树脂的方法。该方法的一个步骤(a)包括提供成膜树脂在溶剂中的溶液，所述成膜树脂通过让包括环烯烃或酸不稳定丙烯酸酯单体的至少一种单体聚合来制备。该环烯烃可以是任何含有不饱和键的取代或非取代的多环烃。环烯烃单体包括取代或未取代的降冰片烯，或四环十二碳烯。在环烯烃单体上的取代基能够是脂族或环脂族烷基，酯，酸，羟基，腈或烷基衍生物。环烯烃单体的例子(不带限制)是 在合成聚合物中还可以使用的其它环烯烃单体包括以下单体 优选的环烯烃单体包括降冰片烯羧酸叔丁酯(BNC)，降冰片烯羧酸羟乙酯(HNC)，降冰片烯羧酸(NC)，四环十二碳-8-烯-3-羧酸叔丁酯，和四环十二碳-8-烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
生产适合用于光致抗蚀剂组合物的成膜树脂的方法，所述方法包括下列步骤：（ａ）提供成膜树脂在溶剂中的溶液，所述成膜树脂通过将含有环烯烃或酸不稳定丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体的至少一种单体聚合来制备；（ｂ）提供以下两种滤片的至少一种 ：（ｉ）包括其中固定有颗粒助滤剂和颗粒离子交换树脂的自承纤维基质的滤片，所述离子交换树脂具有大约２到大约１０微米（μｍ）的平均粒度，其中所述颗粒助滤剂和离子交换树脂基本上均匀分布在所述基质的整个截面部分；和／或（ｉｉ）包括其 中固定有颗粒助滤剂和粘结剂树脂的自承纤维基质的滤片，所述滤片具有０．０５到０．５μｍ的平均孔径；（ｃ）用步骤ａ）的溶剂冲洗步骤ｂ）的滤片；和（ｄ）让该成膜树脂的溶液通过步骤（ｃ）的冲洗过的滤片，从而生产出适合用于光致 抗蚀剂组合物的成膜树脂。

【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：MD拉曼，D麦肯齐，T工藤，M帕德马纳本，
申请(专利权)人：AZ电子材料日本株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]