CN1074141C - 低金属离子含量的对－甲酚低聚物和光敏的组合物 - Google Patents

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Abstract

用于生产包括对—甲酚低聚物的重氮酯的光敏剂的方法，其中将对—甲酚低聚物中的60至100%摩尔的羟基用一个或多个重氮磺酰氯酯化，重氮酯部分包括60至100%摩尔2，1-二重氮萘醌-4磺酸酯和/或2，1-二重氮萘醌-5-磺酸酯；光刻胶包括光敏剂，水不溶性的，碱性水溶液可溶的酚醛树脂清漆树脂和适当的溶剂的混合物，在光刻胶组合物中存在的光敏剂的量足以均匀地光敏化光刻胶组合物；在光刻胶组合物中存在的酚醛清漆树脂的量足以形成基本上均匀的光刻胶组合物。

Description

低金属离子含量的对-甲酚低聚物和光敏的组合物
发明领域
本发明涉及正性光刻胶组合物，它在宽光谱(365-436nm)谱带范围特别感光；此组合物基于作为骨架的对甲酚，重氮萘醌敏化剂，酚醛清漆树脂和溶剂。
相关技术的描述
光刻胶是在其受到光化辐射(紫外线辐射)后，改变它们在显影剂溶液中的溶解度的材料。光刻胶组合物包括光敏化合物(有时叫作光敏剂)，一层形成聚合物树脂的膜和溶剂。能够有其它类型的组合物，如溶解在适当溶剂中的光敏剂组合物。把光刻胶组合物涂敷在将成为图案的基质上，然后加热去掉溶剂，剩下光刻胶为覆盖基质的膜。因为辐照光刻胶的缘故，在受到照射和未受到照射(全部遮盖)的抗蚀性膜之间产生不同的溶解速率，显影后产生表面凸纹花样。于显影溶液中，在辐照的区域变的较可溶的那些光刻胶被称为“正性”光刻胶。在辐照的区域变的比较不溶的那些光刻胶被称为“负性”光刻胶。本发明涉及适于用在正性光刻胶组合物的那些类化合物。
正性光刻胶可以包括水可溶的，碱性水溶液可溶的树脂，如酚醛清漆树脂或聚(对-羟基苯乙烯)和光敏剂。用旋涂，喷涂或其它适用的设备，把树脂和敏化剂从有机溶剂或溶剂混合物中涂敷到基质(硅片或镀铬的玻璃板)上。通常被用作处理正性光刻胶的显影剂是碱性水溶液，如硅酸钠，氢氧化钾，四甲基氢氧化铵和氢氧化铵。为了在光刻胶膜中产生凸纹花样，显影剂去除敷涂的光刻胶膜(已经被光或其它形式的辐射照射)的区域。
在集成电路加工中，利用适于各种基质的光敏膜是基本步骤。通常，基质是具有薄的氧化涂层或其它涂层(如氮化硅或氧化铝)的硅片。光敏膜被用于在一系列的步骤成像的基质，包括曝光(通过掩模图像)，显影以在蚀刻层产生凸纹花样和基质蚀刻步骤，以把图像转移到基质材料上。掩模图像必需被准确再现在基质蚀刻图像上。为了获得高的准确度，掩模图像必需被光刻胶层极好的溶解。常规的光刻胶可以使用酚醛清漆树脂作为水可溶的，碱可溶的成膜聚合物。
本发明的背景技术
本发明涉及辐射敏感的正性光刻胶组合物，特别涉及含有酚醛树脂清漆连同光敏剂的组合物，光敏剂是由2,1,4-或2,1,5-重氮磺酰氯与对-甲酚低聚物(作骨架)反应得到重氮磺酰酯。
本技术领域熟练人员公知的是生产正性光刻胶组合物，如美国专利Nos.3,666,473；4,115,128和4,173,470中所述。这些包括与光敏材料一起的水不溶性的，碱性水溶液可溶的苯酚-甲醛酚醛树脂清漆树脂，通常是取代的萘醌二叠氮(diazide)化合物。溶解在有机溶剂或溶剂的混合物中的树脂或敏化剂，作为薄膜或涂层被涂敷到用于所希望的特殊应用的基质上。
这些光刻胶配方的酚醛清漆树脂组分溶解在碱性水溶液中，但是在曝光前不溶。当被涂敷的基质部分对光化辐射成影像的曝光时候，使敏化剂变成碱可溶的，并且涂层的曝光的区域变得比未曝光区域更可溶。当基质被浸入或另外与碱性显影液接触，溶解度的差别造成光刻胶曝光区域溶解，而未被曝光的区域是基本上不受影响，因此在基质上产生正性凸纹花样。通常，然后曝光的和显影的基质须经蚀刻工艺。光刻胶涂层保护被涂敷的基质的区域免于受到蚀刻剂影响，蚀刻剂只能蚀刻未被涂敷的基质的区域，它相应于被光化辐射曝光的区域。因此，在基质上它相应于掩模，模板，模型等等图案，可以形成蚀刻的图形被用在显影前，于被涂敷的基质上产生选择的曝光图像。用这种方法在基质上产生的光刻胶的凸纹花样被用于包括生产小型化的集成电路的各种应用。
在商业实践中，光刻胶组合物的特性是重要的，包括它的感光速度，对比度，分辨率(边缘敏锐度)，加工过程中成像的热稳定性，加工宽容度(processing latitude)，线宽度控制(line width control)，干净的显影和未曝光膜的损失。
光刻胶对比度是从曝光能量的对数对于在固定显影条件下保持校正膜厚度图得到的曲线的线性部分的斜率。在使用时，连续对曝光的抗蚀涂敷的基质显影，直到在曝光的区域上的涂层被基本上完全溶解掉。分辨度是指在已显影的曝光空间具有高度成影边缘敏锐度的曝光过程中，抗蚀体系再现掩膜的最小相等间距线对和中间(intervening)空间的能力。在生产小型化的电子元件中，需要光刻胶对每个细小的线和缝隙宽度(通常约为1微米或更低)提供高度的分辨率。在硅片和类似的元件上生产大规模的集成电路中，再现非常小的尺寸的能力是及其重要的。假设使用光刻技术，通过提高抗蚀分辨能力只能增加在这类片上的电路密度。尽管为了这个目的，负性光刻胶(其中抗蚀涂层的曝光部分变得不溶，未曝光部分被显影剂溶解掉)已经被半导体工业广泛地使用了，但是具有固有的较高分辨率的正性光刻胶被用作负性光刻胶的替代品。
在光刻胶技术中，通常希望提高抗蚀对比度。当用典型的设备(如分档器和投影较准器)进行曝光时，高对比度正性抗蚀产生已显影成像(它显示高度的边缘敏锐度)。在多数石印半导体应用中，已显影成像的高度的边缘敏锐度是非常重要的，因为它便于在片的图象上线宽度的较小变化。因此，它允许在各向异性等离子蚀刻过程中良好地控制蚀刻，并一般与良好的加工宽容度一致。
本发明的概述
本发明提供一种具有低金属离子含量的光敏剂和含有这种光敏剂的新型正性光刻胶组合物。这种光刻胶组合物具有良好的感光速度，高对比度，良好的分辨率，加工过程中良好的成像热稳定性，宽的加工宽容度，良好的线宽度控制(line width control)，干净的显影和未曝光膜的损失少。
本发明的光敏化合物包括：光敏剂(a)和水不溶，碱水溶液可溶的酚醛清漆树脂(b)的一种混合物，光敏剂(a)包括具有钠离子含量≤20ppb和钾离子含量＜20ppb的对-甲酚低聚物与重氮磺酰氯化物(包括约60-100摩尔百分含量的2,1-二重氮萘醌-4(或5)-磺酰氯化物)或它们的混合物的重氮酯，在光刻胶组合物中存在的光敏剂的量足以均匀地光敏化光刻胶组合物；在光刻胶组合物中存在的酚醛清漆树脂的量足以形成基本上均匀的光刻胶组合物。优选重氮酯的分布范围为75至100摩尔百分含量，最优选为85至95摩尔百分含量。
本发明还提供一种制备正性光刻胶组合物的方法，包括以下步骤：(a)制备对-甲酚低聚物：在酸催化剂(优选乙二酸或马来酐)存在下，对-甲酚与甲醛水溶液反应得到钠离子含量≤650ppb，铁离子含量＜20ppb和钾离子含量＜20ppb的对-甲酚低聚物，去除水和过量的未反应的对-甲酚，如通过蒸馏，接着往低聚物中加入极性有机溶剂，优选丙酮或甲醇，并通过具有孔径尺寸0.01μm至0.10μm的过滤器过滤溶液；(b)制备光敏组分(a)：通过约60至100摩尔百分含量的对-甲酚低聚物的羟基部分被一个或多个磺酰氯化物酯化反应制备光敏组分(a)，重氮部分的酯包括2,1-二重氮萘醌-4磺酸酯和/或2,1-二重氮萘醌-5磺酸酯；(c)提供光敏组分(a)，水不溶、碱水溶液可溶的酚醛清漆树脂(b)，和适用的光刻胶溶剂(c)的混合物；其中的光敏组分的量足以均匀地光敏化光刻胶组合物；存在于光刻胶组合物中的树脂的量足以形成基本上均匀的光刻胶组合物；和适用的光刻胶溶剂优选丙二醇甲基醚乙酸酯(PGMEA)，2-庚酮，乳酸乙酯，3-乙氧基丙酸乙酯(EEP)或上述任何一种的混合物。只有把低聚物溶解在极性有机溶剂中并通过0.01至0.10μm，优选0.01至0.05μm的过滤器过滤，才能得到钠离子含量≤650ppb，铁离子含量＜20ppb和钾离子含量＜20ppb的对-甲酚低聚物。
本发明进一步通过在基质上实现光刻胶成像而提供一种用于生产光敏元件的方法，它包括：(a)通过下述步骤制备正性工作光刻胶组合物：(1)制备对-甲酚低聚物：在酸催化剂(优选乙二酸或马来酐)存在下，对-甲酚与甲醛水溶液反应得到钠离子含量≤650ppb，铁离子含量＜20ppb和钾离子含量＜20ppb的对-甲酚低聚物，去除水和过量的未反应的对-甲酚，往低聚物中加入极性有机溶剂，优选丙酮或甲醇，并通过具有孔径尺寸0.01μm至0.10μm的过滤器过滤溶液；(2)制备光敏组分(a1)：通过约60至100摩尔百分含量的对-甲酚低聚物的羟基部分被一个或多个磺酰氯化物酯化反应制备光敏组分(a1)，重氮部分的酯包括2,1-二重氮萘醌-4磺酸酯和/或2,1-二重氮萘醌-5磺酸酯；(3)提供光敏组分(a1)，水不溶、碱水溶液可溶的酚醛清漆树脂(a2)，和适用的光刻胶溶剂(a3)的混合物；其中的光敏组分(a1)的量足以均匀地光敏化光刻胶组合物；存在于光刻胶组合物中的树脂(a2)的量足以形成基本上均匀的光刻胶组合物；和适用的光刻胶溶剂(a3)优选丙二醇甲基醚乙酸酯(PGMEA)，2-庚酮，乳酸乙酯，3-乙氧基丙酸乙酯(EEP)或上述任何一种的混合物；(b)用光刻胶组合物涂敷适用的基质；(f)加热被涂敷的基质，直到所有的溶剂基本上被去掉；(g)曝光成影像的光刻胶组合物；和(h)用适当的显影剂去掉光刻胶组合物成影像的已曝光的区域。优选实验方案的详细描述
在本发明的凸纹花样的制备中，在适当的基质上涂敷和干燥前述的光刻胶组合物。
通常，酚醛清漆树脂被用于光刻胶生产技术，如由Knop A.和Scheib,W.；Springer Verlag，于New York,1979所著“Chemistry andApplication of Phenolic Resins”第四章所说明的。类似地，如由Kosar,John Wiley & Sons，于New York,1965所著“Light SensitiveSystem”第7.4章所说明的，本技术领域熟练人员公知的邻-醌二叠氮物。
本发明的光刻胶组合物的具体光敏剂组分是对-甲酚低聚物的重氮酯，它具有平均约60-100摩尔百分含量的羟基被重氮磺酰氯化物(2,1,4-或2,1,5-磺酰氯化物或它们的混合物)酯化。
通过在适当的溶剂组合物中混合各组分形成光刻胶组合物。在优选的实验方案中，基于固体的重量，(即非溶剂，光刻胶组分)在光刻胶中酚醛清漆的量为为65％至约99％，最优选为约70％至约95％。在优选的实验方案中，基于固体光刻胶组分的重量，在光刻胶中存在的敏化剂的量为为1％至约35％，最优选为约5％至约30％。在生产光刻胶组合物时，把酚醛清漆树脂和光敏剂溶解在光刻胶溶剂中，光刻胶溶剂如丙酮，氯化苯，丙二醇单烷基醚，丙二醇烷基醚乙酸酯，乳酸乙酯，乙酸丁酯，二甲苯，乙二醇单乙醚乙酸酯，尤其最优选的丙二醇单甲基醚乙酸酯(PGMEA)，2-庚酮，乳酸乙酯，3-乙氧基丙酸乙酯(EEP)。
在把溶液涂敷到基质上之前，可以往酚醛清漆树脂，敏化剂和溶剂的溶液中加入其它可选择性的组分，如着色剂，染料，抗剥落剂，均匀化剂，增塑剂，粘合促进剂，速度增强剂(speed enhancers)，溶剂和表面活性剂如非离子表面活性剂。与本发明的光刻胶组合物一起使用的染料添加剂的例子包括甲基紫2B(C.I.No.42535)，结晶紫(C.I.No.42555)，孔雀绿(C.I.No.42000)，维多利亚蓝(C.I.No.44045)和中性红(C.I.No.50040)，基于酚醛清漆树脂和敏化剂的混合重量，其含量为1％至10％。染料添加剂通过抑制离开基质的光向后散射有助于提高分辨率。
基于酚醛树脂和敏化剂的混合重量，使用抗剥落剂的含量可高达约5％重量。所用的增塑剂包括磷酸三(β-氯乙基)-酯；硬脂酸；二樟脑(dicamphor)；聚丙烯；缩醛树脂；苯氧基树脂；和烷基树脂，基于酚醛清漆树脂和敏化剂的混合重量，其含量为1％至10％。增塑剂添加剂改进材料的涂层性能，能使基质的膜光滑和厚度均匀。可以使用的粘合促进剂包括，例如β-(3,4-环氧环己基)-乙基三甲氧基硅烷；对-甲基-二硅烷-甲基丙烯酸酯；乙烯基三氯硅烷；和γ-氨基-丙基三乙氧基硅烷，基于酚醛清漆树脂和敏化剂的混合重量，其含量可高达约为4％。可以使用的显影速度增强剂包括，例如苦味酸，烟酸或硝基肉桂酸，基于酚醛清漆树脂和敏化剂的混合重量，其含量可高达约为20％。这些增强剂趋于增加在曝光或未曝光的区域上的光刻胶涂层的溶解度，因此当显影速度超越条件时，即使可能牺牲一定程度的对比度，也要使用它们；即尽管光刻胶涂层的曝光区域会被显影剂较快的溶解，速度增强剂还会引起未曝光区域的光刻胶涂层的大量损失。
涂层溶剂在整个组合物中的量，可高达占组合物固体重量的约95％。当然，在光刻胶溶液涂敷到基质上并干燥后，溶剂基本上被去掉。使用的非离子表面活性剂可以包括，例如壬基苯氧基聚(乙烯氧基)乙醇；辛基苯氧基乙醇，基于酚醛清漆树脂和敏化剂的混合重量，其含量可高达约为10％。
可通过用于光刻胶技术(包括浸渍，喷雾，涡流，旋转)的常规方法，把制备的抗蚀溶液涂到基质上。当旋转涂布时，例如为了提供希望厚度的涂层，可以相应于固体含量的百分含量用旋转型设备调节抗蚀溶液和旋转加工的时间长度。适用的基质包括硅，铝，聚合的树脂，二氧化硅，含添加剂的二氧化硅，四氮化三硅，钽，铜，聚硅，陶瓷，铝/铜混合物；砷化镓和其它Ⅲ/Ⅴ族的化合物。通过上述程序生产的光刻胶涂层特别适用于热生长(thermally grown)的已涂敷的硅/二氧化硅片的应用，如用于生产微处理器和其它小型化的集成电路元件。同样可以使用铝/氧化铝片。基质还可以包括各种聚合的树脂，特别是透明的聚合物如聚酯类。基质可以含有适用组合物的粘合促进层，如含有六-烷基二硅氮(disilazane)。
然后，把抗蚀组合物涂敷到基质上，于约80℃至约110℃，在热板上处理基质约30秒至约180秒，或在对流炉中处理约15至约40分钟。为了降低在光刻胶中残留溶剂的浓度，选择的处理温度，基本不引起光敏剂的热降解。通常，人们希望减小溶剂的浓度，因此实施起始的处理温度，直到所有的溶剂基本上全部被蒸发，而厚度约为1微米或更低的光刻胶组合物薄的涂层仍然在基质上。在优选的实验方案中，实施的温度为约85℃至约95℃。进行处理直到脱除溶剂的转移速度变的相对小。所选择的温度和时间取决于使用者所希望的抗蚀性能，以及所用的设备和商业上所希望的涂敷时间。然后使涂敷基质对光化辐射[特别是紫外光，辐射波长为约300纳米(“nm”)至约450nm(优选约365nm)，x-射线，电子束，离子束或激光辐射]曝光，通过使用适当的掩模，负片，模板，模型等等方法得到任何所希望的图像。
然后，在显影前或显影后，可选择地对光刻胶进行后曝光二次加热或热处理。加热温度范围可以为约90℃至约150℃，更优选为约110℃至约150℃。在热板上加热约10秒至约3分钟，更优选约为45秒至约90秒，或在对流炉中加热约10至约30分钟。
使用碱性显影液，通过喷雾显影对曝光的被涂敷的抗蚀基质显影以去除成影像的曝光，非成像区域。优选搅拌溶液，例如通过氮气震动搅拌(nireogen burst agitation)。使基质保留在显影液中，直到抗蚀涂层全部或基本上全部从曝光的区域上被溶解掉。显影液可以包括铵水溶液或碱金属氢氧化物水溶液。优选的一种氢氧化物是四甲基氢氧化铵(TMAH)。适用的显影剂是从AZ Photoresist Products group of Hoechst CelaneseCorporation,Somerville,New Jersey购得的AZ显影剂。在从显影溶液去掉涂敷的片后，可以选择的进行后-显影热处理或加热以增加涂层的粘合和对于蚀刻溶液和其它物质的耐化学性。后-显影热处理可以包括在低于涂层软化点的烘箱加热涂层和基质。工业应用，特别是在硅/二氧化硅型基质上生产微电路单元中，可以用缓冲氢氟酸基蚀刻溶液处理显影的基质。本发明的抗蚀组合物是耐酸碱蚀刻溶液，并对未曝光的基质的抗蚀涂层提供有效的保护。
下面具体的实施例会对生产和使用本发明的组合物的方法进行详细说明。在任何情况下，不能意味着这些实施例所提供的条件，参数或数值认作为了实现本发明必须专门使用的，来限制和约束本发明的范围。
实施例1
合成具有很低金属离子含量的对-甲酚低聚物
在3颈烧瓶中，在乙二酸(1.5g)存在下，在水(5ml)中，于96℃用甲醛(55.21g)缩合对-甲酚(103.23g)6小时。最初，在常压下蒸馏反应混合物，然后在真空(温度220℃，压力2666Pascal(20mmHg))下蒸馏。使得熔融的树脂冷却到120℃，加入丙酮(925g)以制成25％的固体溶液，通过0.1μm的过滤器对其进行过滤。低聚物的相对摩尔量(RMW)是6.0；存在的Na,Fe和K的量＜20ppb。
实施例2
在不锈钢反应器中放入对-甲酚52.8kg(116.15lbs)，搅拌加入乙二酸(7.5lbs)和25lbs的水。于96℃，在2小时内加入甲醛(276.05lbs,37％)125.5kg。在加入甲醛后，使得反应进行6小时。最初，在常压下蒸馏反应混合物，然后在真空下蒸馏。使得熔融的树脂冷却到120℃，在120℃加入丙酮2102kg(4625lbs)，通过0.2μm的过滤器对溶液进行过滤。金属含量数据如下面的表1所示。
实施例3和4
重复实施例2两次。实施例3和4的金属含量数据如下面的表1所示。
表1：在对-甲酚低聚物丙酮溶液(ppb)的金属
金属    实施例2    实施例3    实施例4
Na*      205        650        211
K         ＜5         5         ＜5
Fe         6         17         10
Cr         6          7         ＜5
Cu    ＜5     11    ＜5
Mg    ＜5    ＜5    ＜5
Al      7     10      6
Mn    ＜5    ＜5    ＜5
对比实施例1
重复实施例2，不同的是使用丙酮作溶剂，游离的对-甲酚低聚物作固体。所获得的低聚物的金属离子含量非常高，如下面的表2所示。
表2：在对-甲酚低聚物中的金属
金属        对比实施例
Na             600
K              207
Fe            ＞1200
Cr             780
Cu              80
Mg             141
Zn             123
Ca             474
Al             320
Mn             416
对比实施例2
把固体对-甲酚低聚物溶解在丙二醇甲基醚乙酸酯中，通过0.2μm的过滤器对其进行过滤以去掉金属，重复实施例2。发现金属离子含量仍然较高。
实施例5
合成对-甲酚低聚物的2,1,4-重氮酯
在500ml四颈烧瓶中安装温度计，搅拌并用漏斗滴加74g得自实施例2的对-甲酚低聚物的丙酮溶液(.1667摩尔)，15.01g的2,1,5-重氮磺酰氯和10ml丙酮。在室温(25℃)搅拌混合物约30分钟至获得澄清溶液。
用漏斗在20-30分钟内往反应烧瓶中滴加三乙胺(5.89g)，但是保持温度在30℃。在室温搅拌反应混合物1.5小时。反应完成后，加入0.91g冰醋酸以破坏未反应的磺酰氯。然后搅拌反应混合物1小时，冷却到10℃，然后过滤去掉盐和杂质。
加入672g去离子水和448g甲醇的混合物，沉淀反应混合物。获得黄色的细沉淀，搅拌几个小时，然后倾滤，过滤并用约5升去离子水洗涤。通过瓷漏斗抽气，在室温干燥黄色块。在空气干燥黄色块后，让它在真空炉中，于35℃过夜。产品的产率是22g(95％)。
实施例6
合成对-甲酚低聚物的2,1,5-重氮酯
在500ml四颈烧瓶中安装温度计，搅拌并用漏斗滴加74.10g得自实施例2的对-甲酚低聚物的丙酮溶液(.1667摩尔)，15.01g(0.0558摩尔)的2,1,5-重氮磺酰氯和10ml丙酮。在室温(25℃)搅拌混合物约30分钟至获得澄清溶液。
用漏斗在20-30分钟内往反应烧瓶中滴加三乙胺(5.89g)，但是保持温度在30℃。在室温搅拌反应混合物1.5小时。反应完成后，加入0.91g冰醋酸以破坏未反应的磺酰氯。然后搅拌反应混合物1小时，冷却到10℃，然后过滤去掉盐和杂质。
加入672g去离子水和448g甲醇的混合物，沉淀反应混合物。获得黄色的细沉淀，搅拌几个小时，然后倾滤，过滤并用约5升去离子水洗涤。通过瓷漏斗抽气，在室温干燥黄色块。在空气干燥黄色块后，让它在真空炉中，于35℃过夜。
产品的产率是22.1g(95％)。
实施例7
按照下面的配方制备100g光刻胶样品：EPA-stock-S(间/对-甲酚/甲醛酚醛清漆树脂是1.0份间-和对-甲酚的70/30混合物，和0.73份甲醛的缩合产物，具有G.P.C分子量约8000)购自AZ Photoresist Products=9.67g。EPA-stock-F(间/对-甲酚/甲醛分级的酚醛清漆树脂是1.0份间-和对-甲酚的70/30混合物，和0.73份甲醛的缩合产物，具有G.P.C分子量约4000)购自AZ Photoresist Products=34.50g。实施例5的对-甲酚低聚物的2,1,4-酯=3.68g。FC-430(氟代脂肪族聚合的酯-98.5％，甲苯-1.5％，购自3M)表面活性剂=0.05g。EPA溶剂混合物(85.5％PGMEA,8.0％正-丁基乙酸酯，6.5％二甲苯)=51.98g。
通过旋涂把上述组合物的部分涂到硅片上，在100℃，用60秒烘干已涂敷的片。已涂敷的膜厚是0.65μm(微米)。使用Nikon NSR 1755i7B I线分档器，把曝光基质印到已涂敷的片上。用60秒，在100℃后曝光烘干。在19℃，使用81ATM碱性水溶液显影剂(TMAH和3-氨基丙醇的90/10混合物的47％溶液)对已曝光的膜显影200秒。ECD(mj/cm2)是96，未曝光膜的损失是1.95％。

Claims (13)

1．一种制备正性光刻胶组合物的方法，包括以下步骤：a)制备钠离子含量≤650ppb、铁离子含量＜20ppb和钾离子含量＜20ppb的对-甲酚低聚物：在水中和酸催化剂存在下，使对-甲酚与甲醛水溶液反应，去除水和过量的未反应的对-甲酚，往低聚物中加入选自丙酮和甲醇中的一种极性有机溶剂，并通过具有孔径尺寸0.01μm至0.10μm的过滤器过滤该溶液；(b)制备光敏组分：将来自步骤(a)的对-甲酚低聚物中的60至100％摩尔的羟基用一个或多个重氮磺酰氯酯化，重氮酯部分包括60至100％摩尔2,1-二重氮萘醌-4磺酸酯和/或2,1-二重氮萘醌-5-磺酸酯；(c)提供来自步骤(b)的光敏组分，水不溶但碱水溶液可溶的酚醛清漆树脂，和适用的光刻胶溶剂的混合物；其中该光敏组分含量以非溶剂组分的重量计为1-35％重量，以均匀地光敏化光刻胶组合物；所述树脂在该光刻组合物中的含量以该非溶剂组分的重量计为65-99％重量，从而形成基本上均匀的光刻胶组合物。
2．根据权利要求1的方法，其中甲醛是30-40％的水溶液。
3．根据权利要求1的方法，其中催化剂是乙二酸。
4．根据权利要求1的方法，其中极性溶剂是丙酮或甲醇。
5．根据权利要求1的方法，其中用常压或真空蒸馏去掉水和过量未反应的对-甲酚。
6．根据权利要求5的方法，其中在96℃至200℃进行常压蒸馏。
7．根据权利要求5的方法，其中在200℃至220℃，4665帕斯卡压力下进行真空蒸馏。
8．根据权利要求1的方法，其中在100℃至220℃往熔融的对-甲酚低聚物中加入有机极性有机溶剂。
9．根据权利要求1的方法，其中对-甲酚低聚物通过0.01至0.05μm的过滤器过滤。
10．一种通过在基质上实现光刻胶成像而提供一种用于生产光敏元件的方法，它包括：
(a)用权利要求1的正性光刻胶组合物涂敷基质；
(b)加热处理已涂敷的基质，直到所有的溶剂基本上被去掉；
(c)将所述光刻胶组合物成像曝光；和
(d)用适当的显影剂去掉所述光刻胶组合物成像曝光区域。
11．根据权利要求10的方法，进一步包括在曝光步骤后或去除步骤前，于90℃至150℃，在热板上处理基质30秒至180秒，或在干燥炉中处理15分钟至40分钟。
12．根据权利要求10的方法，进一步包括在去除步骤后，于90℃至150℃，在热板上处理基质30秒至180秒，或在干燥炉中处理15分钟至40分钟。
13．根据权利要求10的方法，其中所述的基质包括一种或几种选自硅，铝，聚合的树脂，二氧化硅，掺杂的二氧化硅，四氮化三硅，钽，铜，聚硅，陶瓷，铝/铜混合物；砷化镓和其它Ⅲ/Ⅴ族的化合物的组分。
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