采用负性光刻胶组合物形成电镀产品的方法技术

一种方法，其提供能够形成具有大的电镀深度的多层次电镀产品。采用了一种负性光刻胶组合物，该组合物包含（ａ）碱溶树脂、（ｂ）酸生成剂和（ｃ）其它组分，并且通过如下步骤形成电镀产品：步骤（Ａ），形成这种负性光刻胶组合物的层，然后在进行曝光之前进行加热或不加热；步骤（Ｂ），重复所述步骤（Ａ），使所述步骤（Ａ）进行总计为２次或更多次，以使所述负性光刻胶层叠加，然后将所有这些层同时显影，以形成多层抗蚀剂图案；以及步骤（Ｃ），在这种多层抗蚀剂图案内进行电镀处理。

【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采用负性光刻胶组合物形成多层次(multiple level)电镀产品的方法以及在这种方法中使用的光敏组合物，更具体而言，涉及通过采用厚膜多层抗蚀剂图案进行电镀处理，形成具有高长宽比的电镀产品或具有复杂形状的多层次电镀产品的方法，以及在这种方法中使用的光敏组合物。要求2004年6月30日在日本提交的日本专利申请2004-195034的优先权，并且该申请通过引用结合到此。
技术介绍
最近几年，在用于形成微观结构和以MEMS(微机电系统)代表的微观元件的方法中，组合使用厚膜光刻法与电镀法的形成方法受到了广泛关注。然而，采用常规方法，形成厚膜的问题难以解决，并且已经被证实制备其中形状在整个厚度方向上变化的高精确度三维形状比如形成不同直径的齿轮是尤其困难的。这些形成方法的实例包括在专利参考文献1中公开的加工光刻胶的方法，其中在光刻胶层上进行采用不同掩模图案以及不同曝光量并且包含重叠曝光区域的复杂曝光操作，然后，该光刻胶层显影，在光刻胶层内形成阶梯状凹部。此外，专利参考文献2公开一种在基底内形成开口的方法，该方法包括正性光刻胶在基底上形成第一层的步骤；用大量的光化学活性辐射曝光第一层的步骤，其中所述光化学活性辐射足以部分分解在正性光刻胶内的活化剂，但不足以导致溶解在显影溶液中；在第一层的顶上涂敷第二层正性光刻胶的步骤；采用足够量的光化学活性辐射对第一和第二层进行图案曝光，以使第一和第二正性光刻胶都溶解在显影溶液内的步骤；以及将第一和第二层显影形成穿过第一和第二层的开口的步骤。日本未审查专利申请，第一次公开号2003-29415日本未审查专利申请，第一次公开号Hei 9-19966
技术实现思路
然而，在专利参考文献1的方法中，由于抗蚀剂层是单层，并且在这层中的阶梯是通过改变曝光量而形成的，因此精确地再现阶梯形状需要高精确度控制贯穿抗蚀剂的膜厚度方向的曝光。此外，如果采用厚膜，则向下到底层的曝光是令人不满意的。在专利参考文献2中，必需将曝光量设定在不足以导致溶解在显影溶液内的程度，并且需要以与专利参考文献1类似的方式高精确度控制贯穿抗蚀剂的膜厚度方向的曝光量。此外，并且与专利参考文献1类似，如果采用厚膜，则向下曝光底层倾向于变得令人不满意。而且，专利参考文献2的方法只公开了2-层的抗蚀剂图案。在形成多层抗蚀剂图案的其它方法中，即将各个层曝光并显影，然后在上面形成另一个抗蚀剂图案，随后曝光并显影的方法中，已经证实难于实现令人满意的膜平面性和分辨率。此外，在形成多层抗蚀剂图案的方法中，即在涂敷抗蚀剂组合物之后，随后根据需要加热，上面再涂敷抗蚀剂组合物的方法中，已经证实不可能形成复杂的形状。本专利技术考虑了上述常规的情况，目的在于提供一种采用厚膜多层抗蚀剂图案形成厚的、高精确度的电镀产品的方法，该方法在经过膜厚度的方向上不需要精确的曝光控制，该电镀产品包含2个或多于2个的层，而且已经被向下充分曝光底层；也在于提供能够在电镀产品内形成复杂阶梯形状的方法。作为旨在实现上述目的的深入研究结果，本专利技术的专利技术人发现，通过采用使用特定的负性光刻胶组合物的特定步骤可以解决上述问题，因此他们能够得以完成本专利技术。本专利技术是基于上述发现的，并且根据本专利技术形成电镀产品的方法包括步骤(A)，形成负性光刻胶组合物层，加热并且然后曝光该组合物，再加热或不加热；步骤(B)，重复步骤(A)，使其进行总计为2次或更多次，以使负性光刻胶层叠加，然后将所有的层同时显影，从而形成多层抗蚀剂图案；以及步骤(C)，在多层抗蚀剂图案内进行电镀处理，其中所述负性光刻胶组合物包含(a)碱溶树脂、(b)酸生成剂和(c)其它组分。在步骤(A)中使用的曝光优选能够在所有的抗蚀剂层中形成图案。此外，对于距离曝光光源更远的层比对于离曝光光源更近的层，在步骤(A)中所进行曝光的曝光表面积大。在步骤(A)中抗蚀剂层形成之后的加热可以采用在烘箱内的热处理。根据本专利技术的负性光刻胶组合物包含(a)碱溶树脂、(b)酸生成剂和(c)其它组分。在本专利技术的组合物中，可以采用酚醛清漆树脂作为组分(a)。上述步骤(A)还可以采用这样的步骤使用薄片状负性光刻胶组合物形成负性光刻胶层，然后，这一层进行曝光，并且根据需要进行加热。根据在本专利技术中采用负性光刻胶组合物形成电镀产品的方法，以及在这种方法中使用的光敏组合物，可以使用厚膜多层抗蚀剂图案以产生厚的、高精确度的电镀产品，该方法不需要在经过膜厚度方向上的精确曝光控制，该电镀产品包含2个或多个层，并且已经被向下充分曝光底层。此外，还可以在电镀产品内形成复杂阶梯形状。附图简述附图说明图1是采用在本专利技术方法中使用的多层抗蚀剂图案形成步骤所形成的多层抗蚀剂图案和基底的透视图。实施本专利技术的最佳方式如下是本专利技术实施方案的描述。本专利技术形成电镀产品的方法包括下面所述的方法。即，(A)，形成负性光刻胶组合物层，然后加热并曝光该组合物的步骤(以下称作步骤(A))；(B)，重复步骤(A)，使其进行总计为2次或更多次，以使负性光刻胶层叠加，然后将所有的层同时显影，以形成多层抗蚀剂图案的步骤(以下称作步骤(B))；以及(C)，在多层抗蚀剂图案内进行电镀处理的步骤(以下称作步骤(C))。本专利技术的负性光刻胶组合物包含(a)碱溶树脂、(b)酸生成剂和(c)其它组分。在本专利技术中所使用的负性光刻胶组合物的合适实例包括在日本未审查专利申请、第一次公开号2003-114531中公开的厚膜化学放大负性光刻胶组合物这一类。以下是根据本专利技术的负性光刻胶组合物中各个结构元素的描述。(a)碱溶树脂对碱溶树脂(以下称作组分(a))并没有特殊的限制，它可以采用在常规负性化学放大光刻胶内通常用作碱性树脂的任意碱溶树脂，并且该树脂通常根据用于曝光的光源从已知树脂中选择。酚醛清漆树脂、丙烯酸树脂或其中主要组分为含羟基苯乙烯结构单元的共聚物的树脂提供比如抗蚀剂形状和分辨率的优异特性，因而它们被广泛使用。尤其优选酚醛清漆树脂作为组分(a)。采用酚醛清漆树脂作为主要组分，可以实现有利的剥离特性以及优异的耐电镀性。-酚醛清漆树脂例如，在酸催化剂的存在下，通过带酚羟基的芳族化合物(下文中，简称作酚)与醛的加成缩合，获得酚醛清漆树脂。所使用的酚的实例包括苯酚、邻-甲酚、间-甲酚、对-甲酚、邻-乙基苯酚、间-乙基苯酚、对-乙基苯酚、邻-丁基苯酚、间-丁基苯酚、对-丁基苯酚、2，3-二甲酚、2，4-二甲酚、2，5-二甲酚、2，6-二甲酚、3，4-二甲酚、3，5-二甲酚、2，3，5-三甲基苯酚、3，4，5-三甲基苯酚、对-苯基苯酚、间苯二酚、氢醌、氢醌单甲基醚、连苯三酚、间苯三酚、羟基联苯、双酚A、没食子酸、没食子酸酯、α-萘酚和β-萘酚。此外，醛的实例包括甲醛、糠醛、苯甲醛、硝基苯甲醛和乙醛。在加成缩合反应中使用的催化剂并没有特殊的限制，合适的酸催化剂包括盐酸、硝酸、硫酸、甲酸、草酸和乙酸。在这些酚醛清漆树脂中，特别优选由甲酚、二甲酚和三甲基苯酚形成的酚醛清漆树脂。由间-甲酚和醛缩合制备的间-甲酚酚醛清漆树脂表现出特别有利的显影轮廓，因而是特别理想的。酚醛清漆树脂的重均分子量通常在3,000～50,000、优选在5,000～30,000的范围内。如果重均分子量小于3,000，则膜固化部分的厚度在显影时倾向于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成电镀产品的方法，其包括：步骤（Ａ），形成负性光刻胶组合物的层，加热并且然后曝光所述层，然后进行加热或不加热；步骤（Ｂ），重复所述步骤（Ａ），以便所述步骤（Ａ）进行总计为２次或更多次，以使所述负性光刻胶层叠加，然后将所有所述层同时显影，以形成多层抗蚀剂图案；以及步骤（Ｃ），在所述多层抗蚀剂图案内进行电镀处理，其中所述负性光刻胶组合物包含（ａ）碱溶树脂、（ｂ）酸生成剂、和（ｃ）其它组分。

【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：增田靖男，鹫尾泰史，斋藤宏二，
申请(专利权)人：东京应化工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]