CN101657758A - 用于无氮化硅的硅湿蚀刻的耐碱性负性光刻胶 - Google Patents

用于无氮化硅的硅湿蚀刻的耐碱性负性光刻胶 Download PDF

Info

Publication number
CN101657758A
CN101657758A CN200880012312A CN200880012312A CN101657758A CN 101657758 A CN101657758 A CN 101657758A CN 200880012312 A CN200880012312 A CN 200880012312A CN 200880012312 A CN200880012312 A CN 200880012312A CN 101657758 A CN101657758 A CN 101657758A
Authority
CN
China
Prior art keywords
silane
polymkeric substance
independently selected
photosensitive layer
base material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN200880012312A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101657758B (zh
Inventor
X·钟
T·D·弗莱
J·马尔霍特拉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brewer Science Inc
Original Assignee
Brewer Science Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brewer Science Inc filed Critical Brewer Science Inc
Publication of CN101657758A publication Critical patent/CN101657758A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101657758B publication Critical patent/CN101657758B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/075—Silicon-containing compounds
    • G03F7/0752—Silicon-containing compounds in non photosensitive layers or as additives, e.g. for dry lithography
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/0045—Photosensitive materials with organic non-macromolecular light-sensitive compounds not otherwise provided for, e.g. dissolution inhibitors
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/038—Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/038—Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable
    • G03F7/0382—Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable the macromolecular compound being present in a chemically amplified negative photoresist composition
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/075—Silicon-containing compounds
    • G03F7/0751—Silicon-containing compounds used as adhesion-promoting additives or as means to improve adhesion
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S430/00—Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
    • Y10S430/1053—Imaging affecting physical property or radiation sensitive material, or producing nonplanar or printing surface - process, composition, or product: radiation sensitive composition or product or process of making binder containing
    • Y10S430/1055—Radiation sensitive composition or product or process of making
    • Y10S430/106—Binder containing
    • Y10S430/108—Polyolefin or halogen containing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S430/00—Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
    • Y10S430/1053—Imaging affecting physical property or radiation sensitive material, or producing nonplanar or printing surface - process, composition, or product: radiation sensitive composition or product or process of making binder containing
    • Y10S430/1055—Radiation sensitive composition or product or process of making
    • Y10S430/114—Initiator containing
    • Y10S430/115—Cationic or anionic

Abstract

一种用于三维印刷机的可移动构建盒包括构建盒托盘，该托盘限定了用于零件装配的构建室和用于将粉末材料供应给构建室的材料进料室。构建室和进料室具有较低的活塞止杆。构建室活塞与构建室配合，并且在最低位置与构建室活塞止杆配合。进料室活塞与进料室配合，并且在最低位置与进料室活塞止杆配合。快速连接联接器在构建室活塞与构建室z轴致动器之间，该致动器用于在与构建室活塞连接时移动该构建室活塞。快速连接联接器在进料室活塞和进料室z轴致动器之间，该致动器用于在与进料室活塞连接时移动该进料室活塞。构建盒托盘容易从该三维印刷机上拆除。

Description

用于无氮化硅的硅湿蚀刻的耐碱性负性光刻胶
发明背景
发明领域
本发明涉及用于制造微电子器件(例如用于微电机系统(MEMS)的微电子器件)的新光刻胶。
现有技术说明
硅蚀刻工艺中常在硅基材上使用薄(100-300纳米)氮化硅或二氧化硅涂层作为图案化蚀刻的掩模或者作为钝化层以密封活性电路。在现有技术中，已经主要通过使用试差法对用于MEMS制造过程的蚀刻保护涂层或掩模进行了选择，原因是市场上没有通用的保护涂层。MEMS工艺师常使用蚀刻剂对各种材料的蚀刻选择性作为指导。氮化硅膜的蚀刻速率比硅低得多，所以已经使用氮化硅膜作为KOH或TMAH体相硅蚀刻的保护层或硬掩模。二氧化硅的蚀刻速率大于氮化硅。因此，二氧化硅仅用作非常短时间蚀刻的保护/掩模层。根据报道，还已经在一些情况中使用金(Au)、铬(Cr)和硼(B)。已经使用未图案化的过度烘焙的(hard-baked)光刻胶作为掩模，但是它们容易在碱性溶液中发生蚀刻。还对聚甲基丙烯酸甲酯作为KOH的蚀刻掩模进行了评价。但是，由于酯基团的皂化，发现这种聚合物的掩蔽时间从60℃时的165分钟急剧减少至90℃时的15分钟。
不考虑所选的保护涂层或掩模，必须将待图案化的光刻胶层施用于保护涂层或掩模，从而可以将图案转移至下面的基材。但是这只能在已经施用了保护涂层或掩模之后进行，因此需要时间和成本来施用保护涂层或掩模，并且之后蚀刻这种保护涂层或掩模，这种保护涂层或掩模非常难以去除。
发明概述
本发明通过提供旋转施用的光敏涂层体系代替现有技术的掩模或保护涂层，并且该体系中不需要额外的光刻胶，从而克服了这些问题。本发明体系保护器件元件以免在使用浓碱水溶液的深度蚀刻过程期间发生腐蚀或其它形式的侵蚀。
本发明提供适合作为保护层的光敏组合物。该组合物包含第一聚合物、第二聚合物以及光生酸剂(photoacid generator)在溶剂体系中的掺混物。第一聚合物包含含苯乙烯的单体和含丙烯腈的单体，而第二聚合物包含含环氧的单体。
在一种实施方式中，第二聚合物还包含含酚类的单体，该酚类基团可以与环氧基团在同一单体上、可以与环氧基团在不同的单体上、或者可以是两者的混合物。本发明还提供结合打底层(primer layer)使用这些光敏组合物从而形成微电子结构的方法。
附图简要说明
图1是依据本发明的前体结构的截面侧视图；以及
图2是图1所示前体结构的平面图。
本发明优选实施方式的详述
更具体地说，这些系统优选包括施用于微电子基材表面的打底层，以及施用于打底层的光敏层。
打底层
优选的打底层由打底层组合物形成，该组合物包含分散或溶解在溶剂体系中的硅烷。芳香族和有机硅烷是用于本发明打底层的特别优选的硅烷。而且，优选该硅烷的每个化合物分子或者每个聚合物重复单元包含至少一个(更优选2-3个)能与环氧基团反应形成共价键使得与硅基材的粘着非常强的基团。一种优选的此类基团是胺基团。
优选的硅烷包括氨基烷氧基硅烷，优选是大致C1至C8烷氧基，较优选是大致C1至C4烷氧基，更优选是大致C1至C3烷氧基。更优选该氨基烷氧基硅烷是氨基烷基烷氧基硅烷，优选是大致C1至C8烷基，较优选是大致C1至C4烷基，更优选是大致C1至C3烷基。还优选苯基氨基烷基烷氧基硅烷。上述的一些例子包括氨基丙基三甲氧基硅烷，氨基丙基三乙氧基硅烷，N-苯基氨基丙基三甲氧基硅烷，N-苯基氨基丙基三乙氧基硅烷，3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷，2-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷，以及3-巯基丙基-三甲氧基硅烷。
其它优选的硅烷包括苯基硅烷，例如苯基三甲氧基硅烷，苯基三氯硅烷，苯基三乙氧基硅烷，苯基三乙酰氧基硅烷；二苯基硅烷，例如二苯基二甲氧基硅烷，二苯基二氯硅烷；以及二苯基硅烷二醇。最优选的硅烷包括2-苯基乙基三烷氧基硅烷，对/间-氯苯基三甲氧基硅烷，对/间-溴苯基三甲氧基硅烷，(对/间-氯甲基)苯基三甲氧基硅烷，2-(对/间-甲氧基)苯基乙基三甲氧基硅烷，2-(对/间-氯甲基)苯基乙基三甲氧基硅烷，3，4-二氯苯基三氯硅烷，3-苯氧基丙基三氯硅烷，3-(N-苯基氨基)丙基三甲氧基硅烷，以及2-(二苯基膦基)乙基三乙氧基硅烷。
一些优选用于本发明的硅烷还可以通过以下通式表示：
Figure G2008800123127D00031
其中：
Figure G2008800123127D00032
其中：
各i、j和k独立地选自0和1，如果i和j中一个是1，则另一个是0；
各R4独立地选自氢、卤素、C1-C8(优选C1-C4)烷基、C1-C8(优选C1-C4)烷氧基、C1-C8(优选C1-C4)卤代烷基、氨基和C1-C8(优选C1-C4)烷基氨基；
各R5独立地选自C1-C8(优选C1-C4)脂族基团；
各R6独立地选自氢和卤代烷基(优选C1-C8，更优选C1-C4)；
各X独立地选自卤素、羟基、C1-C4烷氧基和C1-C4羧基；
Y选自氧和硫；
Z选自氮和磷；
各d独立地选自0和1。
根据本发明一种有效的打底层组合物是二苯基二烷氧基硅烷(例如二苯基二甲氧基硅烷)和苯基三烷氧基硅烷(例如苯基三甲氧基硅烷)的混合物，或者甚至更优选是二苯基硅烷二醇和苯基三甲氧基硅烷在1-甲氧基-2-丙醇或1-丙氧基-2-丙醇与约10-60重量％水的溶液中的混合物。对于包含聚(苯乙烯-共聚-丙烯腈)聚合物的光敏层，特别有效的打底层组合物是包含约0.1-1.0重量％(优选约0.25-0.5重量％)二苯基硅烷二醇和约0.1-1.0重量％(优选约0.25-0.5重量％)苯基三甲氧基硅烷的醇水溶液。加热时，二苯基硅烷二醇和苯基硅烷三醇(苯基三甲氧基硅烷的水解产物)缩合形成硅氧烷键，在基材上构建起三维硅酮涂层。
另一种优选的硅烷具有以下通式：
Figure G2008800123127D00041
其中：
各R7独立地选自氢、卤素、C1-C8(优选C1-C4)烷基、C1-C8(优选C1-C4)烷氧基、C1-C8(优选C1-C4)卤代烷基、氨基、以及C1-C8(优选C1-C4)烷基氨基；
各R8独立地选自C1-C8(优选C1-C4)脂族基团。
具有这种结构的硅烷不仅能与含苯乙烯的共聚物相容，而且也能与酯、苄基氯和/或环氧基团反应，它们是优异的粘着促进剂。该通式范围内的一种特别优选的硅烷是：
Figure G2008800123127D00042
该硅烷是3-[N-苯基氨基]丙基三甲氧基硅烷(如上所述)，可以从兰开斯特合成和吉乐斯特公司(Lancaster Synthesis and Gelest Corporation)购得。
打底层组合物中，以打底层组合物中固体总重量为100重量％的基准计，该硅烷的含量应约为0.1-3重量％，优选约为0.2-2重量％，更优选约为0.5-1重量％。
打底层组合物中使用的溶剂体系的沸点应当约为100-220℃，优选约为140-180℃。以打底层组合物的总重量为100重量％的基准计，所用溶剂体系的含量应当约为30-99.9重量％，优选约为40-80重量％。优选的溶剂体系包含选自以下的溶剂：甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、1-甲氧基-2-丙醇、乙二醇单甲醚、丙二醇丙醚、1-丙氧基-2-丙醇，以及它们的混合物。在一个优选的实施方式中，以打底层组合物的总重量为100重量％的基准计，溶剂体系中的含水量约为20-60重量％，优选约为40-60重量％。
打底层组合物还可包含催化剂。合适的催化剂包括任何无机或有机酸(例如盐酸、硫酸、磷酸、乙酸)或者无机或有机碱(例如氢氧化钾、TMAH、氨、胺)。打底层组合物中，以打底层组合物中的固体总重量为100重量％的基准计，催化剂的含量优选约为0.01-0.5重量％，较优选约为0.1-0.3重量％，更优选约为0.02-0.03重量％。
最后，打底层还可包含许多任选成分，例如表面活性剂。在一种实施方式中，可以添加约100-400ppm的表面活性剂例如FC4430(由3M公司获得)或Triton X-100(由3M公司获得)以制造无缺陷的均匀打底涂层。
光敏层
光敏层由一种组合物形成，该组合物包含分散或溶解在溶剂体系中的至少两种聚合物。这两种聚合物中的第一聚合物优选是包含重复的苯乙烯单体和丙烯腈单体的共聚物。
优选的苯乙烯单体具有以下通式：
Figure G2008800123127D00051
优选的丙烯腈单体具有以下通式：
Figure G2008800123127D00052
在以上各通式(I)和(II)中：
各R1独立地选自氢和C1-C8(优选C1-C4)烷基；
各R2独立地选自氢、C1-C8(优选C1-C4)烷基、以及C1-C8(优选C1-C4)烷氧基。
第一聚合物优选包含约50-90重量％的单体(I)，较优选约60-80重量％的单体(I)，更优选约70-75重量％的单体(I)。第一聚合物优选包含约10-50重量％的单体(II)，较优选约20-40重量％的单体(II)，更优选约25-30重量％的单体(II)。以上各重量百分数是以第一聚合物的总重量为100重量％的基准计的。
优选第一聚合物的重均分子量约为10000-80000道尔顿，较优选约为20000-60000道尔顿，更优选约为30000-50000道尔顿。
需要时第一聚合物中还可存在除单体(I)和(II)以外的单体。存在其它单体时，以第一聚合物的总重量为100重量％的基准计，聚合物中单体(I)和(II)的重量之和优选至少约为60重量％，更优选约为70-90重量％。合适的其它单体的例子包括具有能与打底层中的基团反应从而在两个层之间实现化合结合的官能团的单体。这些单体可以是，例如卤代烷基(例如苄基氯、甲基丙烯酸2-氯乙酯)、酯(甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、马来酸酯、富马酸酯、异氰酸酯)、或酸酐官能团，它们容易与打底层中存在的官能团(例如羟基、氨基或环氧乙基)反应。
光敏层组合物中，以光敏层组合物中固体的总重量为100重量％的基准计，第一聚合物的含量应当约为30-70重量％，优选约为50-65重量％。
该组合物中存在的第二聚合物包含每个单体具有一个或多个环氧基团的重复单体，优选该聚合物包含每个单体具有至少两个环氧基团的单体。在一种优选的实施方式中，这种第二聚合物还包含含酚类基团的单体。该酚类基团可以位于单独单体上，或者可以与环氧基团包含在相同的单体上。
第二聚合物优选包含约15-30重量％的环氧基团，更优选约20-25重量％的环氧基团。在存在酚类基团的实施方式中，该聚合物优选包含约40-70重量％的酚类基团，更优选约50-60重量％的酚类基团。以上各重量百分数以第二聚合物的总重量为100重量％的基准计。
优选第二聚合物的重均分子量约为300-10000道尔顿，较优选约为500-5000道尔顿，更优选约为1000-2000道尔顿。
在光敏组合物中用作第二聚合物的优选聚合物包括选自以下的聚合物：环氧苯酚酚醛清漆树脂(epoxy phenol novolac resins)(例如DEN 431，陶氏化学(Dow Chemical))，环氧双酚A/F树脂(例如DER 353，陶氏化学)，环氧甲酚酚醛清漆树脂(epoxy cresol novolac resins)(例如ECN 1299，汽巴吉瑞(CibaGeigy))，环氧双酚A树脂(例如EPON 825，陶氏化学)，环氧双酚A酚醛清漆树脂(epoxy bisphenol A novolac resins)(EPON SU-8，陶氏化学)，以及它们的混合物。
需要时第二聚合物中还可存在除含环氧和/或酚类基团的单体以外的单体，前提是达到以上讨论的环氧数量。合适的其它单体的例子包括以上对第一聚合物所讨论的例子。
光敏层组合物中，以光敏层组合物中固体的总重量为100重量％的基准计，第二聚合物的含量应当约为20-60重量％，优选约为25-40重量％。
光敏组合物将还包含光生酸剂(PAG)。用光化辐射例如紫外光曝射PAG时，其产生强酸或超酸。合适的PAG的例子包括选自以下的例子：六氟锑酸三芳基锍，六氟磷酸三芳基锍(例如UVI 6976，陶氏化学)，六氟锑酸二芳基碘鎓，六氟磷酸二芳基碘鎓，
Figure G2008800123127D00071
其中：
各R3独立地选自C3H7、C8H17、CH3C6H4和樟脑。通式(IV)和(V)的PAG由汽巴专业化学公司(Ciba Specialty Chemical)出售，分别有CGI 13XX系列和CGI 26X系列。
光敏组合物中，以光敏组合物中固体的总重量为100重量％的基准计，PAG的含量应当约为2-10重量％，优选约为5-8重量％。
光敏组合物中使用的溶剂体系的沸点应当约为120-200℃，优选约为130-180℃。以光敏组合物的总重量为100重量％的基准计，溶剂体系的用量应当约为70-95重量％，优选约为80-90重量％。优选的溶剂体系包含选自以下的溶剂：甲基异戊基酮，二(乙二醇)二甲醚，丙二醇单甲醚乙酸酯，乳酸乙酯，环己酮，和它们的混合物。
施用方法
前体结构10如图1和2所示。结构10包括基材12。用于该方法的优选基材包括含硅的基材。一些特别优选的基材选自：Si基材，SiO2基材，Si3N4基材，SiO2/Si(SiO2on silicon)基材，Si3N4/Si(Si3N4 on silicon)基材，玻璃基材，石英基材，陶瓷基材，半导体基材，金属基材。
将硅烷和任意其它组分溶解在打底剂溶剂体系中，形成硅烷组合物。然后以约500-5000rpm、优选约1000-3000rpm的转速将该组合物旋转施用在基材上，施用时间约为30-90秒，优选约为60秒。然后在约60-110℃的温度烘焙约60-180秒(优选约60秒)，再在约150-280℃烘焙约60-180秒(优选约60秒)，使硅烷分子缩合成连续膜14，该膜与典型微电子基材上存在的表面羟基结合。也就是说，水解的硅烷与含硅基材中存在的硅醇基团反应，还通过缩合自交联。优选该打底层的平均厚度(通过椭球偏光计在5个不同点测量)小于约50纳米，更优选约为20-30纳米。
对于光敏层，第一和第二聚合物、PAG、以及任意其他组分都溶解在溶剂体系中(或个别地与对应溶剂混合形成多种溶液或分散体，然后混合在一起)，并且以约1000-5000rpm、优选约1000-2000rpm的转速旋涂在基材上，旋涂时间约为30-90秒，优选约为60秒。然后在约100-120℃的温度烘焙约60-180秒(优选约120秒)，形成光敏层16。通常调节聚合物固体水平和旋涂条件，从而在烘焙之后实现约500-3000纳米、优选约1000-2000纳米的平均涂层厚度(用椭球偏光计在5个不同点测量)，这取决于基材上的器件形貌所需的覆盖程度。光敏层聚合物中的环氧或其它反应性基团与打底层的硅烷上的胺或其它反应性基团有利地形成共价键。
然后通过以约150-500纳米(例如约248纳米或约365纳米)的波长、优选以约500毫焦/平方厘米的剂量，对光敏层进行紫外光曝射，使其成像。优选在曝射后以约110-130℃烘焙该涂层约2分钟，并且用溶剂显影约2分钟。最后，以约200-250℃烘焙涂层约3分钟。
以光曝射使PAG产生酸，这种酸在曝射后烘焙期间引发光敏层中的环氧基团发生交联。交联的环氧基团将具有以下结构：
Figure G2008800123127D00091
因此，固化的光敏层将包含许多这类交联的环氧基团，以及一些可能原封未动的(即，未反应的)环氧基团。
曝射区在典型的溶剂显影剂(例如丙二醇单甲醚乙酸酯、甲基异戊基酮、乳酸乙酯、和乙酰乙酸乙酯)中变得基本不溶(例如，小于约1重量％可溶，优选小于约0.05％可溶，更优选约0％可溶)。未曝射区保持可溶于这些显影剂，因此容易在显影期间去除，从而在光敏层16中形成开口18a。开口18a由边缘20a和20b限定，各自具有对应底点22a和22b。
不需要额外的蚀刻步骤(即，在基材蚀刻步骤期间)就能容易地转移图案，以去除保护层14，在保护层14中形成开口18b(由侧壁24a和24b限定)。然后在同一蚀刻步骤期间，该图案转移至基材12中，在基材12中形成开口26。开口18c具有高度“H”，可以是通孔、接触孔、沟槽、空间等。
如图1所示，开口18b的宽度大于18a的宽度，原因是在蚀刻过程期间通常发生“凹切(undercutting)”。实施本发明将形成在蚀刻过程期间几乎没有或完全没有凹切“U”的保护层系统。也就是说，在约75-85℃的温度、约30-35重量％的KOH水溶液中蚀刻约3小时(或者甚至约4小时)之后，凹切百分数将小于约20％、优选小于约15％、甚至更优选小于约10％。
通过测量(例如使用共焦显微镜)从底点22a至侧壁24a与光敏保护层16接触点的距离“U ”，确定凹切。然后根据下式确定凹切百分数：
Figure G2008800123127D00092
而且，本发明保护系统在蚀刻过程期间将几乎不经历或完全不经历蚀刻剂渗透。因此，在用约75-85℃的温度、约30-35重量％KOH水溶液蚀刻约3小时(或者甚至约4小时)时，在10倍放大的显微镜下观察，本发明保护层16每平方厘米基材的针孔数将小于约0.1，优选小于约0.05。现有技术光敏层通常较快地溶解在KOH中，因此要求存在单独的保护层例如氮化硅层。
实施例
以下实施例提出根据本发明的优选方法。但是应该理解，以说明的方式提供这些实施例，任何实施例都不应看作是对本发明总体范围的限制。
实施例1
打底剂溶液配制
为了制备打底剂溶液，将2.04克N-苯基氨基丙基三甲氧基硅烷(得自宾夕法尼亚州末斯威的吉乐斯特公司(Gelest，Morrisville，PA))溶解在77.50克丙二醇丙醚(PnP；得自新泽西州派瑞斯皮的通用化学公司(General Chemical，Parsippany，NJ))、120.14克去离子水、0.51克乙酸(得自威斯康星州密尔沃基的阿德瑞奇公司(Aldrich，Milwaukee，WI))和0.03克FC-4430(表面活性剂，得自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M，St.Paul，MN))的混合物中。磁力搅拌该溶液超过2小时。然后通过0.1微米薄膜过滤器过滤。
实施例2
共聚物溶液制备
通过将150.1克聚苯乙烯-共聚-聚丙烯腈共聚物(得自宾夕法尼亚州匹兹堡的拜尔美国公司(Bayer USA，Pittsburgh，PA))溶解在595.0克丙二醇甲醚乙酸酯(PGMEA；得自新泽西州派瑞斯皮的通用化学公司(General Chemical，Parsippany，NJ))和255.0克乙酰乙酸乙酯(EAA；得自堪萨斯州堪萨斯市的哈克罗斯公司(Harcros，Kansas City，KS))的混合物中，制备共聚物溶液。
实施例3
光生酸剂溶液制备
通过将60.02克UVI-6976(得自密歇根州米德兰的陶氏化学公司(DowChemical，Midland，MI))溶解在140.08克PGMEA中，制备光生酸剂(PAG)溶液。
实施例4
对比例10的三元共聚物合成
通过将168.0克苯乙烯(得自威斯康星州密尔沃基的阿德瑞奇公司(Aldrich，Milwaukee，WI))、84.0克丙烯腈(得自威斯康星州密尔沃基的阿德瑞奇公司)、28.3克甲基丙烯酸缩水甘油酯(得自威斯康星州密尔沃基的阿德瑞奇公司)和7.0克过氧化二枯基(得自威斯康星州密尔沃基的阿德瑞奇公司)溶解在1120克PGMEA中，制备溶液。在磁力搅拌下，在氮气中，将该溶液加热至120℃。使聚合反应在120℃进行28小时。通过固体分析发现实际产率为理论值的97.5％。在异丙醇中沉淀三元共聚物，过滤，并在真空中以50℃干燥过夜。
实施例5
包含环氧苯酚酚醛清漆树脂的负性光刻胶涂层
1.顶涂层溶液制备
通过将15.17克DEN 431(环氧苯酚酚醛清漆树脂，得自密西根州米德兰的陶氏化学公司(Dow Chemical，Midland MI))溶解在59.57克PGMEA和25.59克EAA的混合物中，制备溶液。然后将实施例2中制备的32.03克共聚物溶液和实施例3中制备的2.52克PAG溶液添加至15.53克该溶液中。搅拌制得的顶涂层溶液，并通过0.1微米薄膜过滤器过滤。
2.晶片图案化
以类似于现有技术氮化硅掩蔽方法的方式、但是使用本发明的组合物，将图案转移至硅晶片。具体地说，以1000rpm的转速将实施例1中制备的打底剂溶液旋涂在硅晶片上，旋涂时间为1分钟。以110℃烘焙晶片1分钟，然后以280℃烘焙晶片1分钟。以1500rpm的转速将本实施例部分1中制备的顶涂层溶液旋涂1分钟，然后以110℃烘焙2分钟。以成像方式、以500毫焦/平方厘米的剂量，用365纳米的紫外光曝射顶涂层，然后以110℃烘焙2分钟。烘焙之后，通过以200rpm施用乳酸乙酯90秒使顶涂层显影，以300rpm用异丙醇冲洗30秒，以2000rpm旋转干燥30秒。最后，以220℃烘焙晶片5分钟。得到负片图案(negative pattern)。
3.蚀刻测试
然后在75℃、30％KOH水溶液中蚀刻本实施例部分2中图案化的晶片4小时。在没有用聚合物涂层覆盖的区域中蚀刻硅，深度为165微米，而涂布了聚合物的区域保持完整无缺。几乎不发生凹切，这可以通过在共焦显微镜下观察测量蚀刻区域边缘处伸出的保护层的宽度而加以确定。发现凹切为16.70微米，即蚀刻深度的10.12％。
实施例6
包含环氧双酚A/双酚F树脂的负性光刻胶涂层
1.顶涂层溶液制备
通过将15.02克DER 353(环氧双酚A/双酚F树脂，得自密歇根州米德兰的陶氏化学公司(Dow Chemical，Midland，MI))溶解在59.74克PGMEA和25.39克EAA的混合物中，制备溶液。然后将实施例2中制备的32.00克共聚物溶液和实施例3中制备的2.52克PAG溶液添加至15.50克该溶液中。搅拌制得的顶涂层溶液，并通过0.1微米薄膜过滤器过滤。
2.晶片图案化
以类似于现有技术氮化硅掩蔽方法的方式、但是使用本发明的组合物，将图案转移至硅晶片。具体地说，以1000rpm将实施例1中制备的打底剂溶液旋涂在硅晶片上，旋涂时间为1分钟。以110℃烘焙1分钟，然后以280℃烘焙1分钟。然后以1500rpm将本实施例部分1中制备的顶涂层溶液旋涂在打底层顶部，旋涂时间为1分钟，以110℃烘焙2分钟。以成像方式、以500毫焦/平方厘米的剂量，用365纳米的紫外光曝射顶涂层，然后以110℃烘焙2分钟。烘焙之后，通过以200rpm施用乳酸乙酯90秒使顶涂层显影，以300rpm用异丙醇冲洗30秒，以2000rpm旋转干燥30秒。最后，以220℃烘焙晶片5分钟。得到负片图案。
3.蚀刻测试
以75℃、30％KOH水溶液蚀刻在本实施例部分2中图案化的晶片4小时。在没有用聚合物涂层覆盖的区域中蚀刻硅，深度为165微米。涂布了聚合物的区域保持完整无缺。几乎没有发生凹切，这可以通过用共焦显微镜观察测量蚀刻区域边缘处伸出的保护层的宽度而确定。发现凹切为16.74微米，即蚀刻深度的10.14％。
实施例7
包含环氧甲酚酚醛清漆树脂的负性光刻胶涂层
1.顶涂层溶液制备
将30.01克ECN 1299(环氧甲酚酚醛清漆树脂，得自美国纽约州塔利顿的汽巴吉瑞公司(Ciba Geigy，Tarrytown，NY))溶解在119.07克PGMEA和51.03克EAA的混合物中，制备溶液。然后将实施例2中制备的32.06克共聚物溶液和实施例3中制备的2.52克PAG溶液添加至15.51克该溶液中。搅拌制得的顶涂层溶液，并通过0.1微米薄膜过滤器过滤。
2.晶片图案化
以1000rpm将实施例1中制备的打底剂溶液旋涂在硅晶片上，旋涂时间为1分钟。以110℃烘焙1分钟，然后以280℃烘焙1分钟。以1500rpm将本实施例部分1中制备的顶涂层溶液旋涂在打底层顶部，旋涂时间为1分钟，以110℃烘焙2分钟。以成像方式、以500毫焦/平方厘米的剂量，用365纳米的紫外光曝射顶涂层，然后以110℃烘焙2分钟。烘焙之后，通过以200rpm施用乳酸乙酯90秒使顶涂层显影，以300rpm用异丙醇冲洗30秒，以2000rpm旋转干燥30秒。最后，以220℃烘焙晶片5分钟。得到负片图案。
3.蚀刻测试
以类似于现有技术氮化硅掩蔽方法的方式、但是使用本发明的组合物，将图案转移至硅晶片。具体地说，以75℃、30％KOH水溶液蚀刻本实施例部分2中图案化的晶片4小时。在没有用聚合物涂层覆盖的区域中蚀刻硅，深度为165微米。涂布了聚合物的区域保持完整无缺。几乎没有发生凹切，这可以通过用共焦显微镜观察测量蚀刻区域边缘处伸出的保护层的宽度而确定。发现凹切为23.96微米，即蚀刻深度的14.52％。
实施例8
包含环氧双酚A树脂的负性光刻胶涂层
1.顶涂层溶液制备
通过将15.04克Epon 825(环氧双酚A树脂，得自密歇根州米德兰的陶氏化学公司(Dow Chemical，Midland，MI))溶解在59.52克PGMEA和25.53克EAA的混合物中，制备溶液。然后，将实施例2中制备的32.08克共聚物溶液和实施例3中制备的2.52克PAG溶液添加至15.53克该溶液中。搅拌制得的顶涂层溶液，并通过0.1微米薄膜过滤器过滤。
2.晶片图案化
以1000rpm将实施例1中制备的打底剂溶液旋涂在硅晶片上，旋涂时间为1分钟。以110℃烘焙1分钟，然后以280℃烘焙1分钟。以1500rpm将本实施例部分1中制备的顶涂层溶液旋涂在打底层顶部，旋涂时间为1分钟，以110℃烘焙2分钟。以成像方式、以500毫焦/平方厘米的剂量，用365纳米的紫外光曝射顶涂层，然后以110℃烘焙2分钟。烘焙之后，通过以200rpm施用乳酸乙酯90秒使顶涂层显影，以300rpm用异丙醇冲洗30秒，以2000rpm旋转干燥30秒。最后，以220℃烘焙晶片5分钟。得到负片图案。
3.蚀刻测试
以类似于现有技术氮化硅掩蔽方法的方式、但是使用本发明的组合物，将图案转移至硅晶片。具体地说，用75℃、30％KOH水溶液蚀刻本实施例部分2中图案化的晶片4小时。在没有用聚合物涂层覆盖的区域中蚀刻硅，深度为165微米。涂布了聚合物的区域保持完整无缺。几乎没有发生凹切，这可以通过用共焦显微镜观察测量蚀刻区域边缘处伸出的保护层的宽度而确定。发现凹切为16.04微米，即蚀刻深度的9.72％。
实施例9
包含环氧双酚A酚醛清漆树脂的负性光刻胶涂层
1.顶涂层溶液制备
通过将15.07克Epon SU-8(环氧双酚A酚醛清漆树脂，得自密歇根州米德兰的陶氏化学公司(Dow Chemical，Midland，MI))溶解在59.51克PGMEA和25.52克EAA的混合物中，制备溶液。然后将实施例2中制备的32.00克共聚物溶液和实施例3中制备的2.50克PAG溶液添加至15.50克该溶液。搅拌制得的顶涂层溶液，并通过0.1微米薄膜过滤器过滤。
2.晶片图案化
以1000rpm将实施例1中制备的打底剂溶液旋涂在硅晶片上，旋涂时间为1分钟。以110℃烘焙1分钟，然后以280℃烘焙1分钟。以1500rpm将本实施例部分1中制备的顶涂层溶液旋涂在打底层顶部，旋涂时间为1分钟，以110℃烘焙2分钟。以成像方式、以500毫焦/平方厘米的剂量，用365纳米的紫外光曝射顶涂层，然后以110℃烘焙2分钟。烘焙之后，通过以200rpm施用乳酸乙酯90秒使顶涂层显影，以300rpm用异丙醇冲洗30秒，以2000rpm旋转干燥30秒。最后，以220℃烘焙晶片5分钟。得到负片图案。
3.蚀刻测试
以类似于现有技术氮化硅掩蔽方法的方式、但是使用本发明的组合物，将图案转移至硅晶片。具体地说，以75℃、30％KOH水溶液蚀刻本实施例部分2中图案化的晶片4小时。在没有覆盖聚合物涂层的区域中蚀刻硅，深度为165微米。涂布了聚合物的区域保持完整无缺。几乎没有发生凹切，这可以通过用共焦显微镜观察测量蚀刻区域边缘处伸出的保护层的宽度而确定。发现凹切为22.32微米，即蚀刻深度的13.53％。
实施例10
对比例
包含三元共聚物的负性光刻胶涂层
1.顶涂层溶液制备
通过将实施例4中制备的32.05克三元共聚物溶解在140.05克PGMEA和40.00克EAA的混合物中，制备溶液。然后将4.52克UVI-6976添加至该溶液。搅拌制得的顶涂层溶液，通过0.1微米薄膜过滤器过滤。
2.晶片图案化
以1000rpm将实施例1中制备的打底剂溶液旋涂在硅晶片上，旋涂时间为1分钟。以110℃烘焙1分钟，然后以280℃烘焙1分钟。以1500rpm将本实施例部分1中制备的顶涂层溶液旋涂在打底层顶部，旋涂时间为1分钟，以110℃烘焙2分钟。以成像方式、以500毫焦/平方厘米的剂量，用365纳米的紫外光曝射顶涂层，然后以110℃烘焙2分钟。烘焙之后，通过以200rpm施用乳酸乙酯90秒使顶涂层显影，以300rpm用异丙醇冲洗30秒，以2000rpm旋转干燥30秒。最后，以220℃烘焙晶片5分钟。得到负片图案。
3.蚀刻测试
以类似于现有技术氮化硅掩蔽方法的方式将图案转移至硅晶片。具体地说，用75℃、30％KOH水溶液蚀刻本实施例部分2中图案化的晶片4小时。在没有覆盖聚合物涂层的区域中蚀刻硅，深度为160微米。涂布了聚合物的区域保持完整无缺。通过用共焦显微镜观察测量蚀刻区域边缘处伸出的保护层的宽度来确定凹切。发现凹切为65.78微米，即蚀刻深度的41.11％。

Claims (39)

1.一种可用作保护层的光敏组合物，所述组合物包含溶解或分散在溶剂体系中的第一聚合物、第二聚合物、以及光生酸剂，其中：
所述第一聚合物包含：
其中：
各R1独立地选自氢和C1-C8烷基；
各R2独立地选自氢、C1-C8烷基、以及C1-C8烷氧基；
所述第二聚合物包含含环氧基团的重复单体。
2.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述第二聚合物还包含含酚类基团的重复单体。
3.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述第二聚合物选自环氧苯酚酚醛清漆树脂、环氧双酚A/F树脂、环氧甲酚酚醛清漆树脂、环氧双酚A树脂、以及环氧双酚A酚醛清漆树脂。
4.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述光生酸剂选自六氟锑酸三芳基锍、六氟磷酸三芳基锍、六氟锑酸二芳基碘鎓、六氟磷酸二芳基碘鎓，
Figure A2008800123120003C1
其中各R3独立地选自C3H7、C8H17、CH3C6H4、以及樟脑。
5.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，以所述聚合物的总重量为100重量％的基准计，所述聚合物包含约50-90重量％的(I)和约10-50重量％的(II)。
6.一种形成微电子结构的方法，所述方法包括：
提供微电子基材；
向所述基材施加打底层，所述打底层包含分散或溶解在溶剂体系中的硅烷；
向所述打底层施加光敏层，所述光敏层包含分散或溶解在溶剂体系中的光生酸剂、第一聚合物、以及第二聚合物，其中：
所述第一聚合物包含：
Figure A2008800123120003C2
其中：
各R1独立地选自氢和C1-C8烷基；
各R2独立地选自氢、C1-C8烷基、以及C1-C8烷氧基；
所述第二聚合物包含含环氧基团的重复单体。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二聚合物还包含含酚类基团的重复单体。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二聚合物选自环氧苯酚酚醛清漆树脂、环氧双酚A/F树脂、环氧甲酚酚醛清漆树脂、环氧双酚A树脂、以及环氧双酚A酚醛清漆树脂。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述光生酸剂选自六氟锑酸三芳基锍、六氟磷酸三芳基锍、六氟锑酸二芳基碘鎓、六氟磷酸二芳基碘鎓，
Figure A2008800123120004C1
其中各R3独立地选自C3H7、C8H17、CH3C6H4、以及樟脑。
10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，以所述聚合物的总重量为100重量％的基准计，所述聚合物包含约50-90重量％的(I)和约10-50重量％的(II)。
11.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述硅烷具有选自以下的通式：
其中：
各i、j和k独立地选自0和1，如果i和j中的一个是1，则另一个是0；
各R4独立地选自氢、卤素、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、C1-C8卤代烷基、氨基、以及C1-C8烷基氨基；
各R5独立地选自C1-C8脂族基团；
各R6独立地选自氢和卤代烷基；
各X独立地选自卤素、羟基、C1-C4烷氧基、以及C1-C4羧基；
Y选自氧和硫；
Z选自氮和磷；
各d独立地选自0和1；以及
Figure A2008800123120005C3
其中：
各R7独立地选自氢、卤素、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、C1-C8卤代烷基、氨基、以及C1-C8烷基氨基；
各R8独立地选自C1-C8脂族基团。
12.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述硅烷选自氨基烷氧基硅烷、苯基硅烷、以及二苯基硅烷。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述硅烷选自氨基烷基烷氧基硅烷和苯基氨基烷基烷氧基硅烷。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述硅烷选自氨基丙基三甲氧基硅烷、氨基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苯基氨基丙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、2-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基-三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三氯硅烷、苯基三乙氧基硅烷、苯基三乙酰氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二氯硅烷、二苯基硅烷二醇、2-苯基乙基三烷氧基硅烷、对/间-氯苯基三甲氧基硅烷、对/间-溴苯基三甲氧基硅烷、(对/间-氯甲基)苯基三甲氧基硅烷、2-(对/间-甲氧基)苯基乙基三甲氧基硅烷、2-(对/间-氯甲基)苯基乙基三甲氧基硅烷、3，4-二氯苯基三氯硅烷、3-苯氧基丙基三氯硅烷、3-(N-苯基氨基)丙基三甲氧基硅烷、以及2-(二苯基膦基)乙基三乙氧基硅烷。
15.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括在施加所述打底层之后烘焙所述打底层。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述打底层还包含催化剂，所述打底层烘焙步骤导致所述硅烷交联。
17.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括在施加所述光敏层之后烘焙所述光敏层。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述烘焙步骤导致所述光敏层的至少一种所述聚合物与所述打底层的硅烷共价结合。
19.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括用光化辐射曝射所述光敏层的第一部分，而所述光敏层的第二部分不用光化辐射曝射。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，还包括在用光化辐射曝射之后烘焙所述光敏层。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述光敏层的所述第一部分在所述烘焙期间交联。
22.如权利要求20所述的方法，其特征在于，还包括使所述光敏层显影。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述显影步骤导致所述光敏层的第二部分在所述显影步骤期间被基本去除，从而形成包括其中形成了图案的光敏层的层叠。
24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，还包括在所述显影步骤之后烘焙所述光敏层。
25.如权利要求23所述的方法，其特征在于，还包括蚀刻所述层叠，从而将所述光敏层的图案转移至所述基材。
26.如权利要求25所述的方法，其特征在于，所述光敏层在所述蚀刻步骤之后表现出小于约20％的凹切。
27.如权利要求25所述的方法，其特征在于，所述光敏层的每平方厘米基材表现出的针孔数小于约0.1。
28.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基材选自Si基材、SiO2基材、Si3N4基材、SiO2/Si基材、Si3N4/Si基材、玻璃基材、石英基材、陶瓷基材、半导体基材、以及金属基材。
29.一种微电子结构，其包括：
微电子基材；
与所述基材相邻的打底层，所述打底层包含交联的硅烷；
与所述打底层相邻的光敏层，所述光敏层包含：
第一聚合物，其包含：
Figure A2008800123120007C1
其中：
各R1独立地选自氢和C1-C8烷基；
各R2独立地选自氢、C1-C8烷基、以及C1-C8烷氧基；
第二聚合物，其包含含交联的环氧基团的重复单体。
30.如权利要求29所述的微电子结构，其特征在于，所述第二聚合物还包含含酚类基团的重复单体。
31.如权利要求29所述的微电子结构，其特征在于，所述第二聚合物选自环氧苯酚酚醛清漆树脂、环氧双酚A/F树脂、环氧甲酚酚醛清漆树脂、环氧双酚A树脂、以及环氧双酚A酚醛清漆树脂。
32.如权利要求29所述的微电子结构，其特征在于，所述硅烷包含胺，所述光敏层的第二聚合物包含与所述胺共价结合的环氧基团。
33.如权利要求29所述的微电子结构，其特征在于，以所述聚合物的总重量为100重量％的基准计，所述聚合物包含约50-90重量％的(I)和约10-50重量％的(II)。
34.如权利要求29所述的微电子结构，其特征在于，所述硅烷具有选自以下的通式：
Figure A2008800123120008C1
其中：
Figure A2008800123120008C2
各i、j和k独立地选自0和1，如果i和j中的一个是1，则另一个是0；
各R4独立地选自氢、卤素、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、C1-C8卤代烷基、氨基、以及C1-C8烷基氨基；
各R5独立地选自C1-C8脂族基团；
各R6独立地选自氢和卤代烷基；
各X独立地选自卤素、羟基、C1-C4烷氧基、以及C1-C4羧基；
Y选自氧和硫；
Z选自氮和磷；
各d独立地选自0和1；以及
其中：
各R7独立地选自氢、卤素、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、C1-C8卤代烷基、氨基、以及C1-C8烷基氨基；
各R8独立地选自C1-C8脂族基团。
35.如权利要求29所述的微电子结构，其特征在于，所述硅烷选自氨基烷氧基硅烷、苯基硅烷、以及二苯基硅烷。
36.如权利要求35所述的微电子结构，其特征在于，所述硅烷选自氨基烷基烷氧基硅烷和苯基氨基烷基烷氧基硅烷。
37.如权利要求35所述的微电子结构，其特征在于，所述硅烷选自氨基丙基三甲氧基硅烷、氨基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苯基氨基丙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、2-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基-三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三氯硅烷、苯基三乙氧基硅烷、苯基三乙酰氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二氯硅烷、二苯基硅烷二醇、2-苯基乙基三烷氧基硅烷、对/间-氯苯基三甲氧基硅烷、对/间-溴苯基三甲氧基硅烷、(对/间-氯甲基)苯基三甲氧基硅烷、2-(对/间-甲氧基)苯基乙基三甲氧基硅烷、2-(对/间-氯甲基)苯基乙基三甲氧基硅烷、3，4-二氯苯基三氯硅烷、3-苯氧基丙基三氯硅烷、3-(N-苯基氨基)丙基三甲氧基硅烷、以及2-(二苯基膦基)乙基三乙氧基硅烷。
38.如权利要求29所述的微电子结构，其特征在于，所述基材选自Si基材、SiO2基材、Si3N4基材、SiO2/Si基材、Si3N4/Si基材、玻璃基材、石英基材、陶瓷基材、半导体基材、以及金属基材。
39.如权利要求29所述的微电子结构，其特征在于，所述交联的环氧基团具有下式：
Figure A2008800123120010C1
CN200880012312.7A 2007-04-17 2008-02-25 用于无氮化硅的硅湿蚀刻的耐碱性负性光刻胶 Active CN101657758B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/736,429 US7709178B2 (en) 2007-04-17 2007-04-17 Alkaline-resistant negative photoresist for silicon wet-etch without silicon nitride
US11/736,429 2007-04-17
PCT/US2008/054885 WO2008127785A1 (en) 2007-04-17 2008-02-25 Alkaline-resistant negative photoresist for silicon wet-etch without silicon nitride

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101657758A true CN101657758A (zh) 2010-02-24
CN101657758B CN101657758B (zh) 2015-03-04

Family

ID=39864285

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200880012312.7A Active CN101657758B (zh) 2007-04-17 2008-02-25 用于无氮化硅的硅湿蚀刻的耐碱性负性光刻胶

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7709178B2 (zh)
EP (1) EP2142960B1 (zh)
JP (1) JP5017449B2 (zh)
KR (1) KR101425697B1 (zh)
CN (1) CN101657758B (zh)
AT (1) ATE541240T1 (zh)
TW (1) TWI436164B (zh)
WO (1) WO2008127785A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111176070A (zh) * 2018-11-12 2020-05-19 台湾永光化学工业股份有限公司 负型光阻组合物及其用途
CN113518817A (zh) * 2019-03-06 2021-10-19 荣昌化学制品株式会社 氮化硅膜蚀刻组合物

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8192642B2 (en) * 2007-09-13 2012-06-05 Brewer Science Inc. Spin-on protective coatings for wet-etch processing of microelectronic substrates
US9402138B2 (en) 2012-10-12 2016-07-26 Infineon Technologies Ag MEMS device and method of manufacturing a MEMS device
US9299778B2 (en) 2012-11-08 2016-03-29 Brewer Science Inc. CVD-free, scalable processes for the production of silicon micro- and nanostructures
TWI597574B (zh) * 2015-08-19 2017-09-01 奇美實業股份有限公司 感光性樹脂組成物及其應用

Family Cites Families (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3398044A (en) 1965-02-01 1968-08-20 Dow Corning Bonding of organic resins or rubbers to inorganic substances
NL130670C (zh) * 1965-02-15
US3461027A (en) 1966-02-01 1969-08-12 Dow Corning Bonding of thermoplastic polymer resins to silane-primed siliceous or metallic materials
US3585103A (en) 1968-09-23 1971-06-15 Hercules Inc Priming composition comprising a coupling agent and a polyfunctional azide for bonding polymers to glass,metal and metal oxide substrates
US3826709A (en) * 1969-09-02 1974-07-30 Bethlehem Steel Corp Process for laminating phosphate coated steel with abs resin
US4882245A (en) * 1985-10-28 1989-11-21 International Business Machines Corporation Photoresist composition and printed circuit boards and packages made therewith
US4800125A (en) * 1986-10-07 1989-01-24 Dow Corning Corporation Coupling agent compositions
US4826564A (en) * 1987-10-30 1989-05-02 International Business Machines Corporation Method of selective reactive ion etching of substrates
US5077174A (en) * 1990-04-10 1991-12-31 E. I. Du Pont De Nemours And Company Positive working dry film element having a layer of resist composition
US5100503A (en) * 1990-09-14 1992-03-31 Ncr Corporation Silica-based anti-reflective planarizing layer
TW230830B (zh) 1991-11-01 1994-09-21 Furukawa Electric Co Ltd
SG49761A1 (en) 1991-12-10 1998-06-15 Dow Chemical Co Photocurable cyclobutarene compositions
US5217568A (en) 1992-02-03 1993-06-08 Motorola, Inc. Silicon etching process using polymeric mask, for example, to form V-groove for an optical fiber coupling
US5353705A (en) * 1992-07-20 1994-10-11 Presstek, Inc. Lithographic printing members having secondary ablation layers for use with laser-discharge imaging apparatus
JP3417008B2 (ja) 1993-11-04 2003-06-16 株式会社デンソー 半導体ウエハのエッチング方法
US5753523A (en) * 1994-11-21 1998-05-19 Brewer Science, Inc. Method for making airbridge from ion-implanted conductive polymers
US5922410A (en) * 1995-01-18 1999-07-13 Rohm And Haas Company Wood coating composition
US6162860A (en) * 1997-11-12 2000-12-19 S. C. Johnson Commercial Markets, Inc. Solvent based interactive polymeric compositions containing a substantially non-gelled composition
TWI250379B (en) 1998-08-07 2006-03-01 Az Electronic Materials Japan Chemical amplified radiation-sensitive composition which contains onium salt and generator
US6506534B1 (en) * 1999-09-02 2003-01-14 Fujitsu Limited Negative resist composition, method for the formation of resist patterns and process for the production of electronic devices
US6645695B2 (en) 2000-09-11 2003-11-11 Shipley Company, L.L.C. Photoresist composition
US6756459B2 (en) 2000-09-28 2004-06-29 Rohm And Haas Company Binder compositions for direct-to-metal coatings
JP4029556B2 (ja) * 2000-11-01 2008-01-09 Ｊｓｒ株式会社 感光性絶縁樹脂組成物およびその硬化物
US6929705B2 (en) * 2001-04-30 2005-08-16 Ak Steel Corporation Antimicrobial coated metal sheet
JP2003020335A (ja) * 2001-05-01 2003-01-24 Jsr Corp ポリシロキサンおよび感放射線性樹脂組成物
US6956268B2 (en) 2001-05-18 2005-10-18 Reveo, Inc. MEMS and method of manufacturing MEMS
KR100863984B1 (ko) 2001-07-03 2008-10-16 후지필름 가부시키가이샤 포지티브 레지스트 조성물
US6930364B2 (en) 2001-09-13 2005-08-16 Silicon Light Machines Corporation Microelectronic mechanical system and methods
JP3790960B2 (ja) * 2001-10-19 2006-06-28 富士写真フイルム株式会社 ネガ型レジスト組成物
US7455955B2 (en) * 2002-02-27 2008-11-25 Brewer Science Inc. Planarization method for multi-layer lithography processing
US6911293B2 (en) * 2002-04-11 2005-06-28 Clariant Finance (Bvi) Limited Photoresist compositions comprising acetals and ketals as solvents
US20030216508A1 (en) * 2002-05-14 2003-11-20 Lee Coreen Y. Polycarbonate and acrylonitrile-butadiene-styrene polymeric blends with improved impact resistance
US20040157426A1 (en) * 2003-02-07 2004-08-12 Luc Ouellet Fabrication of advanced silicon-based MEMS devices
JP4207604B2 (ja) 2003-03-03 2009-01-14 Ｊｓｒ株式会社 感放射線性樹脂組成物、層間絶縁膜およびマイクロレンズ、ならびにそれらの形成方法
JP3960281B2 (ja) 2003-05-28 2007-08-15 Ｊｓｒ株式会社 硬化性樹脂組成物、保護膜および保護膜の形成方法
EP1507171A3 (en) 2003-08-15 2008-03-05 FUJIFILM Corporation Light-Sensitive sheet comprising support, first and second light-sensitive layers and barrier layer
JP4131864B2 (ja) 2003-11-25 2008-08-13 東京応化工業株式会社 化学増幅型ポジ型感光性熱硬化性樹脂組成物、硬化物の形成方法、及び機能素子の製造方法
US7316844B2 (en) * 2004-01-16 2008-01-08 Brewer Science Inc. Spin-on protective coatings for wet-etch processing of microelectronic substrates
US7439005B2 (en) * 2004-02-26 2008-10-21 Nec Corporation Styrene derivative, styrene polymer, photosensitive resin composition, and method for forming pattern
EP1617178B1 (en) 2004-07-12 2017-04-12 STMicroelectronics Srl Micro-electro-mechanical structure having electrically insulated regions and manufacturing process thereof
US20080097032A1 (en) 2004-10-29 2008-04-24 Jsr Corporation Positive Photosensitive Insulating Resin Composition And Cured Product Thereof
KR100692593B1 (ko) * 2005-01-24 2007-03-13 삼성전자주식회사 Ｍｅｍｓ 구조체, 외팔보 형태의 ｍｅｍｓ 구조체 및밀봉된 유체채널의 제조 방법.
US7816071B2 (en) 2005-02-10 2010-10-19 Az Electronic Materials Usa Corp. Process of imaging a photoresist with multiple antireflective coatings
JP4640051B2 (ja) * 2005-09-01 2011-03-02 Ｊｓｒ株式会社 絶縁膜形成用感放射線性樹脂組成物および絶縁膜の製造方法
US7695890B2 (en) 2005-09-09 2010-04-13 Brewer Science Inc. Negative photoresist for silicon KOH etch without silicon nitride

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111176070A (zh) * 2018-11-12 2020-05-19 台湾永光化学工业股份有限公司 负型光阻组合物及其用途
CN111176070B (zh) * 2018-11-12 2023-09-01 台湾永光化学工业股份有限公司 负型光阻组合物及其用途
CN113518817A (zh) * 2019-03-06 2021-10-19 荣昌化学制品株式会社 氮化硅膜蚀刻组合物
CN113518817B (zh) * 2019-03-06 2022-08-16 荣昌化学制品株式会社 氮化硅膜蚀刻组合物

Also Published As

Publication number Publication date
US7709178B2 (en) 2010-05-04
WO2008127785A1 (en) 2008-10-23
KR101425697B1 (ko) 2014-08-01
EP2142960A1 (en) 2010-01-13
EP2142960A4 (en) 2010-11-10
EP2142960B1 (en) 2012-01-11
JP5017449B2 (ja) 2012-09-05
KR20100016582A (ko) 2010-02-12
ATE541240T1 (de) 2012-01-15
CN101657758B (zh) 2015-03-04
JP2010525398A (ja) 2010-07-22
US20080261145A1 (en) 2008-10-23
TWI436164B (zh) 2014-05-01
TW200900860A (en) 2009-01-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101258444B (zh) 用来在不存在氮化硅的条件下进行硅的koh蚀刻的负性光刻胶
CN104285184B (zh) 负型感光性树脂组合物、固化浮雕图案的制造方法、及半导体装置
CN101657758B (zh) 用于无氮化硅的硅湿蚀刻的耐碱性负性光刻胶
KR101573946B1 (ko) 초소형 전자 기판의 습식-식각 공정을 위한 스핀-온 보호 코팅
JP5070287B2 (ja) 多重パターニングプロセスのための反射防止結像層
JP7062657B2 (ja) 新規化合物、半導体材料、およびこれを用いた膜および半導体の製造方法
CN110501876A (zh) 感光性树脂组合物、感光性干膜和图案形成方法
CN106462061B (zh) 感光性树脂组合物、固化膜、保护膜、绝缘膜和电子装置
KR20030051192A (ko) 광경화성 수지 조성물, 패턴 형성 방법 및 기판 보호용 필름
CN110441989A (zh) 一种光刻胶组合物
CN104395328A (zh) 具有砜结构及胺结构的含硅抗蚀剂下层膜形成组合物
KR20130045224A (ko) 변성 노볼락형 페놀 수지 및 그 제조 방법, 및 레지스트 재료
CN110358010B (zh) 一种碱溶性聚合物树脂及其制备方法与应用
WO2020105694A1 (ja) リソグラフィー用膜形成材料、リソグラフィー用膜形成用組成物、リソグラフィー用下層膜及びパターン形成方法
JP7338142B2 (ja) 感光性樹脂組成物および電子デバイスの製造方法
JP6354171B2 (ja) 半導体装置の製造方法
WO2010087232A1 (ja) ネガ型感光性絶縁樹脂組成物及びそれを用いたパターン形成方法
KR20210080428A (ko) 감광성 수지 조성물, 경화막, 및 경화막을 구비하는 전자 장치 및 그 제조 방법
TWI832816B (zh) 感光性樹脂組成物、樹脂膜及電子裝置
JP7287076B2 (ja) 樹脂組成物および電子デバイス製造方法
TWI772327B (zh) 含酚性羥基之樹脂及抗蝕劑材料
CN115933316A (zh) 一种正性光刻厚胶组合物及正性光刻厚胶和mems受力元件
JP2021063946A (ja) 感光性樹脂組成物および電子デバイスの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant