[發明專利]平版印刷方法

有效

• 申請號: 201010253910.2
• 申請日: 2010-06-08
• 公開（公告）號: CN101943860A
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發明（設計）人: D·王;G·G·巴克利;T·A·埃斯戴爾;K·J·斯皮祖科;D·康
• 申請（專利權）人: 羅門哈斯電子材料有限公司
• 主分類號: G03F7/00
• 分類號: G03F7/00;G03F7/16;G03F7/30;G03F7/004
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳哲鋒

技術領域

本發明涉及平版印刷(lithographic)方法，其特別用于浸沒平版印刷。一方面，本發明的方法包括：將光致抗蝕劑(photoresist)組合物應用于基底；將光致抗蝕劑層暴露于輻射中以激活光致抗蝕劑組合物；除去部分但非全部曝光的光致抗蝕劑層；和使處理后(例如部分除去后的)的光致抗蝕劑層顯影得到光致抗蝕浮雕圖象。

背景技術

光致抗蝕劑是用于將圖像轉到基底上的光敏感性薄膜。光致抗蝕劑涂層形成在基底上，然后光致抗蝕劑層通過光掩模在激活輻射源下曝光。光掩模具有對于激活輻射不透明的區域以及對于激活輻射透明的其他區域。在激活輻射下曝光產生了光致抗蝕劑涂層的光誘導的化學變化，從而將光掩模的圖案轉移到光致抗蝕劑涂覆的基底上。曝光后，顯影光致抗蝕劑得到浮雕圖像，使得可以選擇性處理基底。參見美國專利申請公開2006/10246373和2006/10246373。

半導體產業的發展由摩爾定律所推動，該定律表明℃設備的復雜性平均每兩年呈兩倍增長。平版印刷轉化圖案和結構需要降低功能元件(feature)尺寸是必要的。

目前使用的光致抗蝕劑適于多種應用，當前的抗蝕劑也存在顯著的缺點，特別是高性能應用如高分辨亞-夸特(sub-quater)，甚至亞-十分之一微米功能元件的形成。

發明內容

我們現在提供新的光致抗蝕方法，其特別適用于浸沒平版印刷(lithography)。

我們驚奇地發現本發明的方法可減少堿性顯影水溶液的缺陷。這些減少的缺陷包括，顯影時在沒有光致抗蝕劑的區域減少有機殘余物，也可減少圖象抗蝕劑線或其他功能元件之間的微細橋連。

更特別地，另一方面，本發明的方法可適合的包括：(a)在基底上施加光致抗蝕劑組合物；(b)將所述光致抗蝕劑層在輻射下浸沒曝光以激活光致抗蝕劑組合物；(c)處理曝光的光致抗蝕劑層以調節所述光致抗蝕劑層的水接觸角；和(d)將處理后的光致抗蝕劑層顯影得到光致抗蝕劑浮雕圖象。

另一方面，本發明的方式適合的包括：(a)在基底上施加光致抗蝕劑組合物；(b)將所述光致抗蝕劑層在輻射下浸沒曝光以激活光致抗蝕劑組合物；(c)除去部分曝光的光致抗蝕劑層；和(d)將處理后的光致抗蝕劑層顯影得到光致抗蝕劑浮雕圖象。

優選地，所述曝光的光致抗蝕劑層先于顯影前處理，從而例如光致抗蝕劑層的強疏水性組分殘留在抗蝕劑層的頂部部分，相對于抗蝕劑層中其它弱疏水性組分(如具有酸不穩定基團的樹脂)可選擇性除去。

所述曝光的光致抗蝕劑層的處理可適合的在曝光后烘焙步驟前或后或基本上同時進行。許多實例中，優選在曝光后烘焙步驟之后顯影之前進行處理。

優選的預顯影、后曝光處理方式包括利用溶劑組合物處理曝光的光致抗蝕劑層，溶劑適合的包括一種或更多種有機或非有機溶劑。在至少某些方面中，優選溶劑組合物包括顯著量(如基于整個溶劑組合物的重量計，至少占10、20、30、40、50、60、70、80、90的重量百分比)的一種或多種相對疏水性溶劑溶劑，或基本與光致抗蝕涂層不可混溶的溶劑。這些不可混溶的溶劑可包括相對非極性的有機溶劑(如不包含醇、羧基或氰基部分的溶劑)，或者另外基本上不能與光致抗蝕劑層混溶的溶劑如水。適合的疏水性溶劑包括如異戊醚、己烷、環己烷、庚烷、辛烷和它們的異構體或異構體的混合物，以及水。這些疏水性溶劑適合的可與一種或更多種相對弱的疏水性溶劑以及更容易與光致抗蝕劑層混溶的溶劑混和，如包括相對極性的溶劑(可包含醇、羧基或基團)的溶劑，如乳酸乙酯、丙二醇甲醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇甲醚(PGME)、二丙二醇單甲醚、和四氫呋喃。PGME、二丙二醇單甲醚和四氫呋喃可與水混溶，并且如果水用作溶劑組合物的基本上不可混溶的組分，那么可有效地使用這些溶劑。

適合的后曝光、預顯影處理步驟可隨著所使用的特定光致抗蝕劑和處理方法進行變化，并且很容易根據經驗確定。適合的后曝光、預顯影處理步驟不會因除去一定量的光致抗蝕劑層，從而抑制隨后的功能浮雕圖象的顯影(如除去過量的光致抗蝕劑層)。優選的后曝光、預顯影剝落或除去處理步驟相對于沒有采用所述處理步驟的同樣方法和材料會提高平版印刷結果，如減少了令人不滿意的后顯影有機殘留物通過顯影留在沒有抗蝕劑的基底表面上。