正性工作光敏材料的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】正性工作光敏材料
[0001] 本專(zhuān)利申請(qǐng)屬于光致抗蝕劑成像領(lǐng)域。更具體而言，本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)和要求保護(hù) 可以沒(méi)有限制地用在親硫（chalcophilic)或反射性基底上的正性工作光敏材料。
[0002] 發(fā)明背景
[0003] 在電子器件制造領(lǐng)域，必須令成像材料在各種基底上發(fā)揮作用。在本領(lǐng)域已知的 是不同基底可能引起不同的挑戰(zhàn)。例如，反射性、高導(dǎo)電性基底可能在可成像膜中產(chǎn)生光學(xué) 狀況，導(dǎo)致諸如浮澄（scumming)、起腳（footing)、駐波偽像如"扇形（scallops)"等等的現(xiàn) 象。此外，可能由差的粘附性造成界面問(wèn)題。差的粘附性可能導(dǎo)致顯影過(guò)程中膜的側(cè)蝕或 脫層。另一方面，該膜可能對(duì)某些類(lèi)型的基底表現(xiàn)出強(qiáng)的粘附性，導(dǎo)致起腳形成或浮渣。
[0004] 已經(jīng)進(jìn)行了一些嘗試以控制上述光學(xué)和界面現(xiàn)象。為了改善粘附性，已經(jīng)描述了 基底處理。例如，在美國(guó)專(zhuān)利號(hào)4, 956, 035中，Sedlak公開(kāi)和要求保護(hù)"用于提高有機(jī)化合 物對(duì)金屬表面的粘附性的組合物，其包含蝕刻液、有效量的季銨陽(yáng)離子表面活性劑和溶解 量的第二表面活性劑或溶劑（a composition for promoting the adhesion of an organic compound to a metal surface, which comprises an etching solution, an effective amount of a quaternary ammonium cationic surfactant, and a solubilizing amount of a secondary surfactant or solvent)"。該組合物據(jù)稱(chēng)用于改善光致抗蝕劑對(duì)覆銅電 路板的粘附性，并用于改善焊接掩膜對(duì)印刷電路的粘附性。但是，雖然這種處理可對(duì)諸如覆 銅電路板的基底有效，但是其在半導(dǎo)體基底上的功效存在問(wèn)題（這需要高得多的精確度）， 特別是當(dāng)可能涉及蝕刻化學(xué)的時(shí)候。
[0005] 作為進(jìn)一步的實(shí)例，在美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?011/0214994中，Utsumi等人公開(kāi)了關(guān)于 本發(fā)明的電鍍的預(yù)處理劑，其特征在于包括含有以下物質(zhì)作為必要成分的水溶液：(A)至 少一種抗吸附劑，其選自三唑化合物、吡唑化合物、咪唑化合物、陽(yáng)離子表面活性劑和兩性 表面活性劑；和（B)氯離子"。該預(yù)處理劑還可以含有非離子型表面活性劑和至少一種選自 水溶性醚、胺、醇、二醇醚、酮、醋和脂肪酸的溶劑，以及酸和氧化劑。雖然該制劑含有可能起 到抗吸附作用的成分，但是其使用可以與半導(dǎo)體處理不兼容，因?yàn)槠湓黾恿祟~外的步驟，并 需要分別的進(jìn)料流。
[0006] 因此，仍然需要具有適于在反射性和親硫的基底上成像的組成的正性工作光敏材 料，其以高分辨率產(chǎn)生低缺陷的圖像。如將變得顯而易見(jiàn)的那樣，本文中公開(kāi)的主題解決了 上述需求。
[0007] 發(fā)明概述
[0008] 在本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種正性工作光敏組合物，包含：
[0009] a.至少一種光生酸劑；
[0010]b.至少一種聚合物，包含一種或多種（甲基）丙烯酸酯重復(fù)單元并進(jìn)一步包含一 種或多種具有至少一個(gè)酸可裂解基團(tuán)的重復(fù)單元；
[0011] C.至少一種包含選自以下通式的環(huán)結(jié)構(gòu)的雜環(huán)硫醇化合物或其互變異構(gòu)體：
[0012]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 正性工作光敏組合物，包含： a. 至少一種光生酸劑； b. 至少一種聚合物，包含一種或多種（甲基）丙烯酸酯重復(fù)單元并進(jìn)一步包含一種或 多種具有至少一個(gè)酸可裂解基團(tuán)的重復(fù)單元； c. 至少一種包含選自以下通式的環(huán)結(jié)構(gòu)的雜環(huán)硫醇化合物或其互變異構(gòu)體：
其中該環(huán)結(jié)構(gòu)是具有4-8個(gè)原子的單環(huán)結(jié)構(gòu)，或具有5-20個(gè)原子的多環(huán)結(jié)構(gòu)，并且其 中該單環(huán)結(jié)構(gòu)或多環(huán)結(jié)構(gòu)包含芳族、非芳族或雜芳族環(huán)，并且其中X通過(guò)單鍵結(jié)合到環(huán)中 并選自CUCKSdeje或NR3，或X通過(guò)雙鍵結(jié)合到環(huán)中并選自CR^N，并且Y選自CRi 或N，且其中&、1?2和R3獨(dú)立地選自H、具有1-8個(gè)碳原子的取代烷基、具有1-8個(gè)碳原子的 未取代烷基、具有1-8個(gè)碳原子的取代烯基、具有1-8個(gè)碳原子的未取代烯基、具有1-8個(gè) 碳原子的取代炔基、具有1-8個(gè)碳原子的未取代炔基、具有1-20個(gè)碳原子的取代芳族基團(tuán)、 具有1-20個(gè)碳原子的取代雜芳族基團(tuán)、具有1-20個(gè)碳原子的未取代芳族基團(tuán)和具有1-20 個(gè)碳原子的未取代雜芳族基團(tuán)。
2. 權(quán)利要求1的正性工作光敏組合物，其中所述雜環(huán)硫醇選自未取代的三唑硫醇、取 代的三唑硫醇、未取代的咪唑硫醇、取代的咪唑硫醇、取代的三嗪硫醇、未取代的三嗪硫醇、 取代的巰基嘧啶、未取代的巰基嘧啶、取代的噻二唑-硫醇、未取代的噻二唑-硫醇、取代的 吲唑硫醇、未取代的吲唑硫醇、其互變異構(gòu)體及其組合。
3. 權(quán)利要求1或2的正性工作光敏組合物，其中所述雜環(huán)硫醇選自1，3, 5-三 嗪-2, 4, 6-三硫醇、2-巰基-6-甲基嘧啶-4-醇、3-巰基-6-甲基-1，2, 4-三嗪-5-醇、2-巰 基嘧啶-4, 6-二醇、1H-1，2, 4-三唑-3-硫醇、1H-1，2, 4-三唑-5-硫醇、1H-咪唑-2-硫醇、 1H-咪唑-5-硫醇、1H-咪唑-4-硫醇、2-氮雜雙環(huán)[3. 2. 1]辛-2-烯-3-硫醇、2-氮雜雙環(huán) [2. 2. 1]庚-2-烯-3-硫醇、1H-苯并[d]咪唑-2-硫醇、2-巰基-6-甲基嘧啶-4-醇、2-巰 基嘧啶-4-醇、1-甲基-1H-咪唑-2-硫醇、1，3, 4-噻二唑-2, 5-二硫醇、1H-吲唑-3-硫 醇、其互變異構(gòu)體及其組合。
4. 權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)的正性工作光敏組合物，其中所述至少一種光生酸劑選自鑰 鹽、二羧酰亞胺基磺酸酯、肟磺酸酯、重氮（磺酰基甲基）化合物、二磺?；鶃喖谆禄?物、硝基芐基磺酸酯、二咪唑化合物、重氮甲烷衍生物、乙二肟衍生物、0 _酮砜衍生物、二砜 衍生物、磺酸酯衍生物、亞胺磺酸酯衍生物、鹵代三嗪化合物、重氮萘醌磺酸酯及其組合。
5. 權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)的正性工作光敏組合物，其中所述酸可裂解基團(tuán)被酯化為 (甲基）丙烯酸酯重復(fù)單元，并且所述酸可裂解基團(tuán)選自叔丁基、四氫吡喃-2-基、四氫呋 喃-2-基、4-甲氧基四氫吡喃-4-基、1-乙氧基乙基、1-丁氧基乙基、1-丙氧基乙基、3-氧 代環(huán)己基、2-甲基-2-金剛烷基、2-乙基-2-金剛烷基、8-甲基-8-三環(huán)[5. 2. 1. 02, 6]癸 基、1，2, 7, 7_四甲基_2_降冰片基、2_乙醜氧基薄荷基、2_羥基甲基、1_甲基-1-環(huán)己基 乙基、4-甲基-2-氧代四氫-2H-吡喃-4-基、2, 3-二甲基丁烷-2-基、2, 3, 3-三甲基丁 烷-2-基、1-甲基環(huán)戊基、1-乙基環(huán)戊基、1-甲基環(huán)己基、1-乙基環(huán)己基、1，2, 3, 3-四甲基 雙環(huán)[2. 2. 1]庚-2-基、2-乙基-1，3, 3-三甲基雙環(huán)[2. 2. 1]庚-2-基、2, 6, 6-三甲基雙 環(huán)[3. 1. 1]庚_2_基、2, 3_二甲基戊燒_3_基和3_乙基_2_甲基戊燒_3_基。
6. 權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)的正性工作光敏組合物，其中所述聚合物進(jìn)一步包含一種 或多種重復(fù)單元，所述重復(fù)單元選自（甲基）丙烯酸、（甲基）丙烯酸2-甲氧基乙酯、（甲 基）丙烯酸2-乙氧基乙酯、（甲基）丙烯酸芐酯、（甲基）丙烯酸2-羥基丙酯、（甲基）丙 烯酸4-羥基芐酯、甲基丙烯酸2-異冰片酯、（甲基）丙烯酸3-異冰片酯、（甲基）丙烯酸 1-金剛烷醋、苯乙烯、4-羥基苯乙烯、叔丁基4-乙烯基苯基碳酸醋、甲羥戊酸內(nèi)酯甲基丙 烯酸酯、（甲基）丙烯酸2-氧代四氫呋喃-3-基酯、（甲基）丙烯酸2-氧代四氫-2H-吡 喃-3-基酯和（甲基）丙烯酸2-氧代氧雜環(huán)庚烷-3-基酯。
7. 權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)的正性工作光敏組合物，其中所述聚合物包含一種或多種具 有以下結(jié)構(gòu)的苯乙烯重復(fù)單元
其中R4選自H、C1或CH3，且1?5和1?6可以相同或不同，并選自H、OH、OCOOC(CH3)3或OCOCOO(CH3)3〇
8. 形成正性浮雕圖像的方法，包括： a. 通過(guò)將權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)的正性工作光敏組合物施加到基底來(lái)形成光敏層； b. 使光敏層成像式暴露于光化輻射以形成潛像； c. 在顯影劑中顯影該潛像， d. 其中任選熱處理經(jīng)成像式曝光的光敏層。
9. 權(quán)利要求8的方法，其中所述基底包含親硫元素。
10. 權(quán)利要求8或9的方法，其中所述基底是銅。
11. 至少一種包含選自以下通式的環(huán)結(jié)構(gòu)的雜環(huán)硫醇化合物或其互變異構(gòu)體在正性工 作光敏組合物中的用途：
其中該環(huán)結(jié)構(gòu)是具有4-8個(gè)原子的單環(huán)結(jié)構(gòu)，或具有5-20個(gè)原子的多環(huán)結(jié)構(gòu)，并且其 中該單環(huán)結(jié)構(gòu)或多環(huán)結(jié)構(gòu)包含芳族、非芳族或雜芳族環(huán)，并且其中X通過(guò)單鍵結(jié)合到環(huán)中 并選自CUCKSdeje或NR3，或X通過(guò)雙鍵結(jié)合到環(huán)中并選自CR^N，并且Y選自CRi 或N，且其中&、1?2和R3獨(dú)立地選自H、具有1-8個(gè)碳原子的取代烷基、具有1-8個(gè)碳原子的 未取代烷基、具有1-8個(gè)碳原子的取代烯基、具有1-8個(gè)碳原子的未取代烯基、具有1-8個(gè) 碳原子的取代炔基、具有1-8個(gè)碳原子的未取代炔基、具有1-20個(gè)碳原子的取代芳族基團(tuán)、 具有1-20個(gè)碳原子的取代雜芳族基團(tuán)、具有1-20個(gè)碳原子的未取代芳族基團(tuán)和具有1-20 個(gè)碳原子的未取代雜芳族基團(tuán)。
【專(zhuān)利摘要】本文中公開(kāi)的是一種包含雜環(huán)硫醇化合物或其互變異構(gòu)形式的光敏組合物，以及其在基底上的使用方法，該基底可以包括親硫元素基底。
【IPC分類(lèi)】G03F7-039
【公開(kāi)號(hào)】CN104781731
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380059193
【發(fā)明人】劉衛(wèi)宏, 盧炳宏, M·A·塔奇, 賴(lài)淑美, 櫻井祥晴, 菱田有高
【申請(qǐng)人】Az電子材料盧森堡有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月15日
【申請(qǐng)日】2013年12月4日
【公告號(hào)】US8841062, US20140154624, WO2014086846A2, WO2014086846A3