[發(fā)明專利]光敏化合物

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 96191853.5
• 申請日: 1996-02-09
• 公開（公告）號: CN1082678C
• 公開（公告）日: 2002-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: A.卡尼澤;S.A.菲克納;P－H.盧;W.斯派絲
• 申請（專利權(quán)）人: 科萊恩金融(BVI)有限公司
• 主分類號: G03F7/023
• 分類號: G03F7/023
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務(wù)所
• 代理人: 孫愛

本發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新型光敏化合物，還涉及在譜帶的i-線范圍內(nèi)特別敏感的含此光敏化合物的正性光致抗蝕劑組合物，其基本組分為一種重氮萘醌敏化劑、一種線型酚醛樹脂和一種溶劑。

先有技術(shù)說明

光致抗蝕劑是一些當其經(jīng)光源照射如365nm光照射曝光后在顯影劑溶液中改變其溶解性的材料。光致抗蝕劑組合物包括一種光敏化合物(PAC)(有時稱為光敏劑)、一種成膜聚合物樹脂和一種溶劑。也可有其它類型的組合物，如一種溶于適當溶劑如丙二酸甲基醚乙酸酯(PGMEA)中的光敏劑組合物。光致抗蝕劑組合物涂布于一個待刻出圖形的基材上，然后例如用加熱的方法基本脫除溶劑，留下的光致抗蝕劑以一薄層膠膜覆蓋在該基材上。由于光致抗蝕劑經(jīng)光照曝光后，使得抗蝕膜曝光和未曝光部分(其上有蔽光物)的溶解速度不同，經(jīng)顯影后得到一個表面凸起的圖形。曝光區(qū)域在顯影液中變得更易溶解的那些光致抗蝕劑稱為“正性”光致抗蝕劑，而曝光區(qū)域的溶解性較小的那些則稱為“負性”光致抗蝕劑，本發(fā)明涉及一類適用于正性光致抗蝕劑組合物的那些化合物。

正性光致抗蝕劑可以包括一種可溶于堿性水溶液的樹脂諸如線型酚醛樹脂或聚(對-羥基苯乙烯)和一種光敏劑。樹脂和敏化劑可通過例如滾涂、噴涂或其它適用的方法從一種有機溶劑或溶劑混合物中涂覆到一種諸如硅片或鍍鉻玻璃板的基材上。用于處理正性光致抗蝕劑的顯影劑是堿性水溶液，例如硅酸鈉、氫氧化鉀、氫氧化四甲銨和氫氧化銨。涂布光致抗蝕劑膠膜后經(jīng)燈光或其它形式光源照射曝光的區(qū)域用顯影劑脫除，使光致抗蝕劑膠膜產(chǎn)生一個凸版圖形。

在各種基材上涂覆一層光致抗蝕劑膠膜是制造集成電路的一個基本步驟，這些基材一般是硅片，可以有一薄氧化物涂層或例如四氮化三硅或鋁的其它涂層。采用一系列步驟，將光敏膠膜用于在基材上刻出圖形，這些步驟包括曝光(穿過一個掩膜圖形)，顯影后在抗蝕層上得到一個凸版圖形，和基材刻蝕步驟，使該圖形轉(zhuǎn)移到基材上。最基本的一點是基材刻蝕圖形要精確復制掩膜圖形，為達到這樣高的精確度，光致抗蝕劑層必須很好地解象掩膜圖形，常規(guī)光致抗蝕劑可以采用線型酚醛樹脂作為堿可溶的成膜聚合物。

本發(fā)明背景

本發(fā)明涉及光照敏感的組合物(光敏劑)，還涉及含這類光敏劑的正過程光致抗蝕劑組合物，特別涉及含一種線型酚醛樹脂(如1994年4月14日公開的共同未決的專利申請WO-A-94/08275中所公開的線型酚醛樹脂)和一種光敏劑混合物(三羥苯基乙烷2，1，5-、2，1，4-重氮萘醌磺酸酯和三羥二苯甲酮2，1，5-、2，1，4-重氮萘醌磺酸酯)的光致抗蝕劑組合物。

本專業(yè)技術(shù)人員熟知制備正性光致抗蝕劑組合物的方法，例如在美國專利號3,666,473、4,115,128和4,173,470中所述的方法，這些方法包括將不溶于水、可溶于堿性水溶液的苯酚-甲醛線型酚醛樹脂與光敏材料，通常是一種取代萘醌重氮化合物組合。樹脂和敏化劑溶解于一種有機溶劑和混合溶劑中，并且涂布于一種適合所需特殊用途的基材上成一薄膠膜或涂層。

這些光致抗蝕劑配方中的線型酚醛樹脂組分可溶于堿性水溶液，但在曝光前敏化劑是不溶性的。被涂覆的基材部分按照影像圖形經(jīng)光源照射曝光后，敏化劑變成堿溶性，涂層的曝光區(qū)域比未曝光區(qū)域更易溶解。這種溶解速度的差異導致在基材被浸漬于或以其它方式與一種堿性顯影溶液接觸時光致抗蝕劑的曝光區(qū)域?qū)⒈蝗芙猓雌毓鈪^(qū)域則基本上未受影響，這樣就在基材上產(chǎn)生一個正性凸版圖形。此后該曝光和顯影后的基材通常要經(jīng)刻蝕處理。光致抗蝕劑涂層保護基材上被涂覆的區(qū)域不被刻蝕劑刻蝕，刻蝕劑僅能刻蝕基材上未被涂覆的區(qū)域，即經(jīng)光源照射曝光的相應區(qū)域。這樣，可在基材上形成一個與掩膜、模版、樣板等一致的刻蝕圖形，這些掩膜、模版、樣板常用于在顯影前于被涂覆的基材上形成選擇性曝光圖形。通過該方法在基材上產(chǎn)生的光致抗蝕劑凸版圖形適用于各種用途，包括制造微型集成電路。

光致抗蝕劑組合物的特性包括感光速度、反差、解象力(邊緣銳度)、在處理過程中影像的熱穩(wěn)定性、處理范圍、線寬控制、清晰顯影和未曝光膠膜損失，這些在工業(yè)應用上都是很重要的特性。