正型光刻胶组合物以及制作抗蚀图案的方法与流程

本发明涉及一种集成电路或液晶面板(lcd)制造用的正型光刻胶组合物以及使用该正型光刻胶组合物的抗蚀图案的形成方法。

背景技术：

1、光刻胶又称光致抗蚀剂，是集成电路或液晶面板(lcd)生产过程中的重要材料，在光刻工艺中用作抗腐蚀涂层材料。随着光刻技术的发展，集成电路的线宽逐渐缩小，光刻胶的曝光波长经历了从g线(436nm)、i线(365nm)、到深紫外(krf 248nm)的变化过程，用作集成电路制造或液晶面板(lcd)生产的正型光刻胶组合物的组成也不断变化，包含碱溶性树脂(例如线性酚醛树脂)，以及含有重氮萘醌化合物的紫外正型光刻胶是g线光刻、i线光刻中使用最多的光刻胶。一方面地，酚醛树脂可以溶于碱性的显影液且在显影液中不发生溶胀。另一方面地，重氮萘醌光敏剂经过曝光会转化为茚羧酸进而增大酚醛树脂的溶解性，而在非曝光区域则会与酚醛树脂发生交联反应从而起到溶解抑制剂的作用。酚醛树脂/重氮萘醌体系因具有以上优点而被广泛应用。

2、迄今为止，含有重氮萘醌型光敏剂-酚醛树脂的光刻胶组合物已被广泛报道。

3、美国ibm公司专利gb1501194a中，报道了一种正性光刻胶组合物，其中含有2,3,4-三羟基二苯甲酮的重氮萘醌磺酸酯和酚醛树脂成分，可以用于制造半导体设备。但是，含有此类型光敏剂的光刻胶在分辨率和图案形状(轮廓)方面存在问题。

4、日本三菱化学株式会社专利jp1992001340b2中，公开了一种含有2,3,4,4'-四羟基二苯甲酮重氮萘醌磺酸酯以及由对甲酚和2,5-二甲苯酚的混合物制备得到的酚醛树脂的正性光刻胶组合物。该正性光刻胶表现出良好的分辨率(可以达到1.0μm)，同时具有良好的热稳定性。此专利中涉及的2,3,4,4'-四羟基二苯甲酮重氮萘醌磺酸酯在光刻胶配方中的溶解度非常低，无法通过提高其添加量达到提高光刻胶感度的目的。

5、日本住友化学株式会社专利jp1991007240a中，报道了一种含有2-羟基苯基-2-三羟基苯基丙烷重氮萘醌酯化物的正性光刻胶组合物。相对于含有二苯甲酮类化合物的正性光刻胶，其分辨率更高，可以达到0.5～0.6μm。然而，此专利中的正性光刻胶在热稳定性方面缺陷明显，无法应用在干法刻蚀工艺中。

技术实现思路

0、发明概述

1、针对现有技术的不足，本发明的目的主要在于提供一种集成电路或液晶面板(lcd)制造用的正型光刻胶组合物，及抗蚀图案的形成方法，所述的正型光刻胶组合物在满足制作有集成电路和液晶显示部分的系统lcd时所要求的高感度的同时，也具备高残膜率的优良性能。

2、上述目的可通过本发明的下述方案来实现。

3、本发明提供一种集成电路或液晶面板(lcd)制造用的正型光刻胶组合物，(以下简称为本发明的光刻胶组合物)，其特征在于：含有(a)碱溶性树脂、(b)重氮萘醌磺酸酯、(c)分子量为1000以下的含酚性羟基化合物、以及(d)有机溶剂，所述(b)成分含有下述通式(i)所表示的多羟基酚化合物和(ii)所表示的重氮萘醌磺酰氯的反应生成物，

4、

5、其中，r1、r2、r3各自独立地表示氢、卤素、c1～c18的直链或支链烷基、c6～c12芳基、c1～c8烷氧基、c1～c8烷硫基、c2～c10不饱和烃基、c3～c12环烷基、c4～c12的环烷基烷基、c1～c9烷酰基、c7～c13芳酰基、碳或氢原子可选择性被o、s或n原子所取代的c3～c6杂环基、c1～c18烷氨基或芳氨基；a、b、c各自独立地表示0～2之间的整数；x、y、z各自独立地表示0～3之间的整数；所述的重氮萘醌磺酰氯(ii)为如下结构化合物中的一种。

6、

7、另外，本发明还提供一种抗蚀图案的形成方法，其中包括以下工序：(1)在基板上涂布所述正型光刻胶组合物，形成涂膜的工序；(2)对形成有所述涂膜的基板进行加热处理(预烘干)，在基板上形成抗蚀剂被膜的工序；(3)使用描绘有2.0μm以下的抗蚀图案形成用掩膜图案和超过2.0μm的抗蚀图案形成用掩膜图案这两者的掩膜，对所述抗蚀剂被膜进行选择性曝光的工序；(4)对所述经选择性曝光后的抗蚀剂被膜实施加热处理(曝光后烘干)的工序；(5)

8、对所述加热处理(曝光后烘干)后的抗蚀剂被膜进行采用碱水溶液的显影处理，在所述基板上同时形成图案尺寸为2.0μm以下的集成电路用的抗蚀图案和超过2.0μm的液晶面板(lcd)用的抗蚀图案的工序。

技术特征：

1.一种正型光刻胶组合物，其特征是：含有(a)碱溶性树脂、(b)重氮萘醌磺酸酯、(c)分子量为1000以下的含酚性羟基化合物、以及(d)有机溶剂，所述(b)成分中含有下述通式(i)所表示的多羟基酚化合物和(ii)所表示的重氮萘醌磺酰氯的反应生成物，

2.根据权利要求1所述的所述的正型光刻胶组合物，其中所述(b)成分中含有所述通式(i)中的r1、r2、r3各自独立地表示氢、c1～c6直链或支链烷基、c6～c12的芳基、c1～c6烷氧基的多羟基酚和(ii)所表示的重氮萘醌磺酰氯的反应生成物。

3.根据权利要求1所述的所述的正型光刻胶组合物，其中所述(b)成分中含有多羟基酚化合物(i)选自如下结构化合物中的至少一种：

4.根据权利要求1所述的正型光刻胶组合物，其中所述(d)成分中含有丙二醇单烷基醚乙酸酯或/和2-庚酮。

5.根据权利要求1所述的正型光刻胶组合物，用于i线曝光处理。

6.根据权利要求1所述的正型光刻胶组合物，用于na在0.3以下的曝光处理。

7.一种抗蚀图案的形成方法，其中包括以下工序：(1)在基板上涂布权利要求1～6中的任一项所述的正型光刻胶组合物，形成涂膜的工序；(2)对形成有所述涂膜的基板进行加热处理，在基板上形成抗蚀剂被膜的工序；(3)使用描绘有2.0μm以下的抗蚀图案形成用掩膜图案和超过2.0μm的抗蚀图案形成用掩膜图案这两者的掩膜，对所述抗蚀剂被膜进行选择性曝光的工序；(4)对所述选择性曝光后的抗蚀剂被膜实施加热处理的工序；(5)对所述(4)的加热处理后的抗蚀剂被膜进行采用碱水溶液的显影处理，在所述基板上同时形成图案尺寸为2.0μm以下的集成电路用的抗蚀图案和超过2.0μm的液晶显示部分用的抗蚀图案的工序。

8.根据权利要求6所述的抗蚀图案的形成方法，其中所述(3)进行选择性曝光的工序中使用i线作为光源，并且是通过在na为0.3以下的低na条件下的曝光处理来进行的。

技术总结一种正型光刻胶组合物，是在一个基板上形成有集成电路和液晶显示部分的LCD制造用正型光刻胶组合物，其中含有(A)碱溶性树脂、(B)重氮萘醌磺酸酯、(C)分子量为1000以下的含酚性羟基化合物、以及(D)有机溶剂，(B)成分中含有下述通式(I)所表示的多羟基酚化合物和(II)重氮萘醌磺酰氯化合物的反应生成物。根据本发明可以提供适用于系统LCD制造的、可同时满足高感度和高残膜率的正型光刻胶组合物以及抗蚀图案的形成方法。技术研发人员：钱彬,周晓龙,王孟雪受保护的技术使用者：常州强力先端电子材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10