滚涂用敏射线组合物制造技术

本发明专利技术公开了一种滚涂用敏射线组合物，该组合物包含一种混合溶剂，以总溶剂计，该溶剂包括２０％（重量）或更少的丙二醇和／或二丙二醇。通过滚涂法该组合物在基底上涂覆形成的涂层不均匀性低。除了丙二醇和二丙二醇外，优选采用的溶剂还有丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚乙酸酯、丙二醇叔丁基醚和乳酸乙酯。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种滚涂用敏射线组合物，更具体地说，本专利技术涉及一种通过滚涂法涂覆时能提供一种决不形成不均匀涂层的抗蚀剂层的敏射线组合物。在半导体集成电路元件、滤色器、液晶显示元件等生产过程中，通常采用金属版印刷技术来进行精细加工工作。近年来，人们致力于开发能在亚微米级或亚四分之一微米级上进行精细加工的技术。在这种金属版印刷技术中，正性(positive-working)或负性工作敏射线组合物被直接涂在基底上，或者在基底上形成抗反射涂层后将其涂在基底上，涂覆的组合物被预烘烤以形成敏射线抗蚀剂层。然后，该敏射线抗蚀剂层通过各种辐照如紫外线、超紫外线、电子束、X射线等进行图形曝光，并显影而形成抗蚀剂图形。涂覆敏射线组合物的方法通常为公知的各种方法，如旋涂法、滚涂法、铸塑法、刮涂法、浸涂法等。在半导体集成电路生产过程中，例如，可采用正性工作敏射线组合物作为抗蚀剂物质，而涂覆方法通常采用旋涂法。另一方面，在液晶显示器生产过程中，也经常采用正性工作敏射线组合物，而所用的涂覆方法则通常采用滚涂法及旋涂法。在旋涂法中，滴在基底上的抗蚀剂溶液通过离心力在基底的圆周方向上流延，所说的离心力是通过基底旋转而产生的，而大部分的抗蚀剂溶液从圆周上除去。所除去的抗蚀剂溶液被舍弃。因此，尽管这种旋涂法能易于形成均匀厚度的抗蚀剂层，但它仍具有缺陷废弃的抗蚀剂溶液量太大，使成本加高。另一方面，滚涂法可利用了大部分树脂来作抗蚀剂层，从而减少了生产成本；但是，这种方法的缺点是会引起不均匀的涂层如出现条纹和“桔皮状”。例如，使用抗蚀剂层生产的液晶显示器元件其涂层存在条纹缺陷，得到不均匀的光面积，因而，不具有经济价值。因此，仍然希望找到一种不会引起涂层条纹的敏射线组合物。本专利技术的目的是提供一种滚涂用敏射线组合物，该组合物不具有如上所述的常规化合物的缺陷，更具体地说，提供一种通过滚涂法涂覆决不形成不均匀涂层的敏射线组合物。本专利技术的其它目的、特点和优点可从下述优选实施方案的详细描述更明显地看出。通过深入研究，本专利技术人发现，上述目的可以通过使用一种混合溶剂作为敏射线组合物的溶剂而实现，所述的混合溶剂，以总溶剂计，该溶剂包括20％(重量)或更少的丙二醇和/或二丙二醇。基于上述发现，完成了本专利技术。因此，本专利技术为一种涂层性能得到改善的滚涂用敏射线组合物，它包含使用一种混合溶剂作为敏射线组合物的溶剂，所述的混合溶剂，以总溶剂计，该溶剂包括20％(重量)或更少的丙二醇和/或二丙二醇。在本专利技术中，丙二醇或二丙二醇被用作敏射线组合物用混合溶剂的一种组分。在本专利技术中涂层性能得以改善的原因之一是使用了一种如下所设想的混合溶剂，但这种原因从整体上说并不完全清楚。丙二醇和二丙二醇的粘度大大高于其它抗蚀剂溶剂的粘度(25℃时，丙二醇的粘度为43.22cps，二丙二醇的粘度为77.80cps)。因此，即使固体浓度低，也有可能提供优选的用于抗蚀剂溶液的应用粘度。按照这个原因，对于预烘烤后的预定的抗蚀剂膜厚度而言，需要大量的抗蚀剂溶液。也就是说，浓度小于常规抗蚀剂溶液的抗蚀剂溶液被大量涂覆，使得抗蚀剂溶液具有较好的自动找平性能。上述原因仅是本专利技术人的假设，其并不构成对本专利技术的限定。用于本专利技术的丙二醇为高吸湿性的。在湿度为50-60％RH(为常规涂覆气氛)下进行涂覆，当丙二醇的浓度超过20％(重量)时，经涂覆和烘烤后形成的膜会明显变成“混浊状”。而当丙二醇的浓度小于5％(重量)时，又很难改善涂覆性能。因而，丙二醇的浓度优选为5-20％(重量)，更优选5-15％(重量)。如果涂覆环境为70％RH，则当丙二醇的浓度为10％(重量)时抗蚀剂膜会出现“混浊状”。因而，当丙二醇浓度高时，必须调节涂覆和烘烤时的湿度使其降低。另一方面，二丙二醇并不太吸湿，因而，其并不像丙二醇不受增加量的限制。就用于与丙二醇或二丙二醇组合使用的溶剂而言，可以使用任一种作为敏射线组合物中常规使用或可以使用的溶剂的那些溶剂。其代表性实例包括醇，如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、甲氧基丙醇、乙氧基丙醇；乙二醇单烷基醚，如乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单丁基醚、；乙二醇单烷基醚乙酸酯，如乙二醇单甲基醚乙酸酯、乙二醇单乙基醚乙酸酯；二乙二醇单烷基醚，如二乙二醇单甲基醚乙酸酯、二乙二醇单乙基醚乙酸酯、二乙二醇单丁基醚乙酸酯、二乙二醇单苯基醚乙酸酯；二乙二醇二烷基醚，如二乙二醇二甲基醚乙酸酯、二乙二醇二乙基醚乙酸酯；丙二醇单烷基醚，如丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚、丙二醇单丙基醚、丙二醇单丁基醚；丙二醇单烷基醚乙酸酯，如丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单乙基醚乙酸酯；二醇二酯，如乙二醇二乙酸酯、乙二醇二丙酸酯、丙二醇二乙酸酯、丙二醇二丙酸酯、丁二醇二乙酸酯；酯，如甲酸乙酯、甲酸戊酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、乙酸戊酯、乙酸异戊酯、丙酸乙酯、丙酸丁酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、丙酸2-乙氧基乙酯、丙酸3-乙氧基乙酯、乙酸3-甲氧基丁酯、乙酰乙酸乙酯；芳烃如甲苯、二甲苯；酰胺，如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮；酮，如丙酮、甲基乙基酮、甲基丙基酮、甲基异丙基酮、甲基丁基酮、甲基异丁基酮、甲基戊基(pentyl)酮、甲基己基酮、甲基戊基(amyl)酮、乙基丙基酮、乙基异丙基酮、乙基丁基酮、乙基异丁基酮、二丁基酮、二戊基酮、环戊酮、环己酮、甲基环己酮、环辛酮、二恶烷、四氢呋喃等。优选的溶剂为丙二醇单甲基醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇单甲基醚(PGME)、乙二醇单乙基醚乙酸酯(EGA)、丙二醇叔丁基醚(PtB)和乳酸乙酯(EL)。这些溶剂可以单独使用或以两种或多种组合使用。用于本专利技术敏射线组合物中的敏射线物质可为公知物质中正性或负性工作抗蚀剂物质的任一种，用于本专利技术的敏射线物质的典型实例包括正性工作物质，如包含碱溶性树脂和醌二叠氮化物化合物的抗蚀剂，化学改性抗蚀剂；负性工作物质，如包含具有感光基团的高分子化合物(如聚肉桂酸乙烯酯)抗蚀剂，包含芳族叠氮化物的抗蚀剂，或者环化橡胶和双叠氮化物化合物的混合物，包含重氮基树脂的抗蚀剂，包含可加成聚合的不饱和化合物的可光聚合组合物，由碱性可溶性树脂、交联剂及产酸剂组成的化学改性负性工作抗蚀剂。包含碱溶性树脂和醌二叠氮化物化合物的敏射线物质为用于构成本专利技术敏射线组合物的优选物质之一。下面说明几个碱溶性树脂和醌二叠氮化物化合物的实例。碱溶性树脂可以是线型酚醛清漆树脂、聚乙烯基酚、聚乙烯醇、丙烯酸或甲基丙烯酸的共聚物等。而线型酚醛清漆树脂的实例为一种或多种酚与醛的缩聚产物，酚如苯酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚、二甲酚、三甲酚、叔丁基酚、乙基酚、2-萘酚或1，3-二羟基萘，醛如甲醛或低聚甲醛。如果需要的话，这些碱溶性树脂如线型酚醛清漆树脂可以单独使用或以两种或多种组合使用。醌二叠氮化物化合物的实例包括1，2-苯并醌二叠氮化物-4-磺酸、1，2-萘并醌二叠氮化物-4-磺酸、1，2-萘并醌二叠氮化物-5-磺酸，这些磺酸的酯或酰胺等。醌二叠氮化物的磺酸酯或酰胺可以通过相应的醌二叠氮化物磺酸或醌二叠氮化物磺酰氯与含羟基化合物或含氨基化合物进行缩合反应得到。含羟基化合物可以为二羟基二苯酮、三羟基二苯酮、四羟基二苯酮、五羟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滚涂用敏射线组合物，该组合物包含一种混合溶剂，以总溶剂计，该溶剂包括２０％（重量）或更少的丙二醇和／或二丙二醇。

【技术特征摘要】
JP 1996-12-26 347578/961.一种滚涂用敏射线组合物，该组合物包含一种混合溶剂，以总溶剂计，该溶剂包括20％(重量)或更少的丙二...

【专利技术属性】
技术研发人员：薄田谦二，
申请(专利权)人：克拉瑞特国际有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]