CN102884479A - 负性光致抗蚀剂组合物和器件的图案化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种负性光致抗蚀剂组合物，其表现出优异的灵敏度并能形成令人满意的具有倒锥形的光致抗蚀剂图案，从而可在器件制造过程中有效地图案化各种薄膜，并能在图案化后容易地移除，以及涉及一种图案化器件的方法。光致抗蚀剂组合物包括：碱溶性粘合剂树脂；含卤素的第一光生酸剂；基于三嗪的第二光生酸剂；含有烷氧基结构的交联剂；和溶剂。

Description

负性光致抗蚀剂组合物和器件的图案化方法
技术领域
本发明涉及一种负性光致抗蚀剂组合物以及一种器件的图案化方法，更具体而言，涉及一种负性光致抗蚀剂组合物以及使用该组合物的器件的图案化方法，其中形成具有良好的倒锥形形状(reverse taperprofile)的具有高灵敏度的光致抗蚀剂图案，由此不仅可以在器件制造过程中实现各种薄膜的有效图案化，而且还便于在图案化后移除光致抗蚀剂图案。
背景技术
器件(例如发光二极管或DRAM)的方法包括图案化各种薄膜的光刻方法。对于光刻方法，使用光致抗蚀剂组合物以及由光致抗蚀剂组合物形成的光致抗蚀剂图案。有两种类型的光致抗蚀剂组合物：正性和负性。
负性光致抗蚀剂组合物为当对衬底或目标薄膜进行光致抗蚀剂的涂布、曝光和显影时未曝光部分被移除的光致抗蚀剂组合物。在制造各种器件例如发光二极管(LED)或液晶显示器(LCD)当中，负性光致抗蚀剂组合物通常用于图案化金属膜，例如电极。更具体而言，负性光致抗蚀剂组合物已被考虑用于LCD薄膜晶体管衬底的制造过程或形成LED电极的剥离(lift-off)过程。
上述剥离过程是指产生图案的方法，其中使用上述负性光致抗蚀剂组合物形成具有倒锥形形状(reverse taper profile)的光致抗蚀剂图案，然后将其用于图案化目标薄膜，例如金属膜。然而，当使用常规负性光致抗蚀剂组合物形成光致抗蚀剂图案时，常常不能提供具有良好的倒锥形形状的光致抗蚀剂图案。在该情况下，当在光致抗蚀剂图案上形成目标薄膜，例如金属膜时，通常在光致抗蚀剂图案的侧壁上堆积目标薄膜的残留物(例如金属残留物等)。这些残留物成为由金属膜形成的电极之间引起短路的潜在原因，最终在器件中形成的缺陷。
此外，常规负性光致抗蚀剂组合物不具有足够高的灵敏度，因此难以实现对目标薄膜(例如金属膜)有效的和良好的图案化。特别地，由于近年来各种器件倾向于高集成化和超微细化，该问题变得更为突出。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种负性光致抗蚀剂组合物，其不仅表现出高灵敏度，而且能够产生良好的具有倒锥形形状的光致抗蚀剂图案。
本发明的另一目的在于提供一种使用上述负性光致抗蚀剂组合物的器件的图案化方法。
具体实施方式
本发明提供一种负性光致抗蚀剂组合物，包括：碱溶性粘合剂树脂；含卤素的第一光生酸剂；基于三嗪的第二光生酸剂；包含烷氧基结构的交联剂；和溶剂。
本发明还提供一种器件的图案化方法，包括：将负性光致抗蚀剂组合物涂布在衬底上；使涂布在衬底上的组合物的限定区域曝光；使未曝光部分的组合物显影以形成具有倒锥形形状的光致抗蚀剂图案；在光致抗蚀剂图案上形成目标薄膜；并且移除光致抗蚀剂图案。
在下文中，描述根据本发明示例性的实施方案的负性光致抗蚀剂组合物和器件的图案化方法。
根据本发明的一个实施方案，提供了一种负性光致抗蚀剂组合物，包括：碱溶性粘合剂树脂；含卤素的第一光生酸剂；基于三嗪的第二光生酸剂；含有烷氧基结构的交联剂；和溶剂。
负性光致抗蚀剂组合物包括两类给定系列的光生酸剂。如从之后描述的实施例中可知，本发明的发明人进行的实验结果显示：由于这两种光生酸剂，本发明的负性光致抗蚀剂组合物不仅表现出高灵敏度，而且能够形成倒锥形形状的光致抗蚀剂图案。例如，可以形成光致抗蚀剂图案以具有这样的良好的倒锥形形状的光致抗蚀剂图案，即光致抗蚀剂图案的侧壁和衬底形成小于90°、特别地55°以上且小于90°、更特别地55°至80°的角度。
通过使用这种良好的倒锥形形状的光致抗蚀剂图案，可以通过剥离过程有效地图案化各种目标薄膜例如金属膜，并且在图案化过程中使金属膜或电极等的短路或器件中的缺陷最小化。这是因为：通过良好的倒锥形形状，在光致抗蚀剂图案的侧壁上几乎不堆积目标薄膜的残留物，例如金属残留物。因此，所述负性光致抗蚀剂组合物可以视需要适用于各种器件例如LED或LCD器件的制造过程，例如该制造过程包括制造LCD器件的薄膜晶体管衬底的过程，或形成LED器件的电极的过程。由于没有目标薄膜残留物堆积在光致抗蚀剂图案的侧壁上，光致抗蚀剂图案在以后可以更容易移除，这个可以成为降低器件中缺陷的主要原因。
与之相比，含有不同系列的光生酸剂或单一光生酸剂的负性光致抗蚀剂组合物，当其用于剥离过程时，会导致灵敏度降低或不能形成具有倒锥形形状的光致抗蚀剂图案(例如，光致抗蚀剂图案以锥形形式或几乎类似于矩形形式产生，或者由于灵敏度降低而无法形成图案)。因此，当该光致抗蚀剂图案用于对目标薄膜例如金属膜进行图案化时，相当大量的残留物会在光致抗蚀剂图案的侧壁上堆积。这种残留物在图案化过程后残留在衬底上，由此引起由上述金属膜等形成的电极短路或难以形成良好的图案，从而导致器件中存在缺陷。堆积的残留物还会使光致抗蚀剂图案难以移除，从而导致器件中存在缺陷。
下面预期使根据本发明实施方案的负性光致抗蚀剂组合物具有上述功能的原因。
负性光致抗蚀剂组合物包括含卤素例如氟的化合物作为第一光生酸剂。由于包括具有卤素的第一光生酸剂，当使用负性光致抗蚀剂组合物涂布衬底时，这种第一光生酸剂通常更多地分布在涂布的组合物上部。如果对上述涂布的组合物进行曝光和烘焙(即曝光后烘焙，postexposure bake)过程，则在曝光的组合物的上部相对地产生大量酸，由此能够形成更多的交联结构。如果在随后的显影过程中移除未曝光部分的组合物，则在图案上部残留在曝光部分的光致抗蚀剂图案的宽度大于底部的宽度。这样，使用上述光致抗蚀剂组合物能够形成具有良好的倒锥形形状的光致抗蚀剂图案。
负性光致抗蚀剂组合物还可以使用基于三嗪的组合物作为第二光生酸剂。基于三嗪的第二光生酸剂在曝光过程和显影过程等中具有增强负性光致抗蚀剂组合物的灵敏度的作用。这有利于形成具有细微倒锥形形状的负性光致抗蚀剂图案。
在下文中，描述根据上述本发明实施方案的负性光致抗蚀剂组合物的各个组成成分和详细的组成。
负性光致抗蚀剂组合物包括碱溶性粘合剂树脂，其基本具有在碱性溶液例如显影液中易溶的特性。但是，在曝光的部分，粘合剂树脂通过由第一光生酸剂和第二光生酸剂产生的酸与交联剂反应而形成交联结构，由此变得在碱性溶液中不溶。由于粘合剂树脂的该特性，在曝光和显影时，上述负性光致抗蚀剂组合物的未曝光的部分被选择性地移除以形成具有倒锥形形状的光致抗蚀剂图案。
这种粘合剂树脂可以包括基本可溶于碱性溶液并且可通过酸与交联剂反应而形成交联结构的任何聚合物。本文所使用的粘合剂树脂的实例可以包括通过酸与交联剂的烷氧基结构反应而形成交联结构的聚合物，例如基于线型酚醛清漆或基于多羟基苯乙烯的聚合物。更具体而言，基于线型酚醛清漆的聚合物可以为由下面化学式1表示的共聚物，重均分子量为约3,000至30,000，优选约4,000至15,000，更优选约5,000至10,000。
[化学式1]
Figure BDA00002357309900041
其中m和n代表各重复单元的聚合度，其中m∶n＝1∶9至9∶1。
基于多羟基苯乙烯的聚合物可以为由下面化学式2表示的聚合物，重均分子量为约500至10,000，优选约1,000至7,000，更优选约1,500至5,000。
[化学式2]
Figure BDA00002357309900051
通过使用具有上述分子量范围的基于线型酚醛清漆或基于多羟基苯乙烯的聚合物，能够使含有上述粘合剂树脂的组合物表现出合适的碱溶性和良好的显影性，并且能够在曝光下形成合适的交联结构，因此能够产生良好的光致抗蚀剂图案。
除了基于线型酚醛清漆或基于多羟基苯乙烯的聚合物外，组合物还可以使用：能够与交联剂的烷氧基结构反应而形成交联结构并且由于具有碱溶性而能够用于常规负性光致抗蚀剂组合物的任何聚合物作为粘合剂树脂。
包括于负性光致抗蚀剂组合物中的含卤素的第一光生酸剂可以为含氟光生酸剂，更具体而言，可以为基于亚氨基磺酸盐的含卤素(例如氟)的光生酸剂。使用第一光生酸剂有助于产生具有倒锥形形状的光致抗蚀剂图案。含卤素的基于亚氨基磺酸盐的光生酸剂的具体的实例可以包括由下面化学式3表示的化合物。另外，任何其他的光生酸剂可以适当地选择作为第一光生酸剂，只要其含有卤素并因而在衬底上涂布的负性光致抗蚀剂组合物的上部分布地更多。
[化学式3]
Figure BDA00002357309900052
包括于负性光致抗蚀剂组合物中的基于三嗪的第二光生酸剂可以为任何基于三嗪的光生酸剂，更具体而言，可以为由下面化学式4表示的化合物。使用第二光生酸剂可以增强负性光致抗蚀剂组合物的灵敏度，并且能够便于使用具有倒锥形形状的光致抗蚀剂图案。另外，任何其他已知的基于三嗪的光生酸剂均可以用作第二光生酸剂。
[化学式4]
Figure BDA00002357309900061
另一方面，上述负性光致抗蚀剂组合物包括具有烷氧基结构的交联剂。由于交联剂具有烷氧基结构，这种交联剂能够通过酸与粘合剂树脂(例如基于线型酚醛清漆或基于多羟基苯乙烯的聚合物)的羟基反应以形成交联结构。更具体而言，交联剂与由第一光生酸剂和第二光生酸剂产生的酸反应以提供碳  盐，其可以与粘合剂树脂的羟基反应形成交联结构。这样，通过交联剂的作用在光致抗蚀剂组合物的曝光的部分形成交联结构并且使曝光的部分对显影液不溶，从而能够形成具有倒锥形形状的光致抗蚀剂图案。
这种交联剂可以包括具有至少两个烷氧基结构的化合物，例如具有多个烷氧基结构的基于三聚氰胺的或基于脲的化合物。这种交联剂的具体实例可以包括由下面化学式5表示的化合物。
[化学式5]
Figure BDA00002357309900062
使用这种交联剂能够在已曝光部分中在粘合剂树脂与交联剂之间形成合适的交联结构，并且在显影后，使已曝光部分的光致抗蚀剂组合物留存，从而形成合适的光致抗蚀剂图案。另外，具有烷氧基结构的任何其他化合物也可以用作交联剂。
包含于负性光致抗蚀剂组合物中的溶剂为溶解其他组成成分的介质，并且可以包括用于常规光致抗蚀剂组合物的不同种类的溶剂。溶剂的实例可以包括但不具体限于乳酸乙酯、丙二醇甲醚乙酸酯(PGMEA)、N-甲基-2-吡咯烷酮、N，N-二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)、乙腈、二甘醇二甲醚、γ-丁内酯、苯酚或环己酮；或至少两种这些溶剂的混合物。溶剂优选为丙二醇甲醚乙酸酯(PGMEA)。
除这些组成成分外，光致抗蚀剂组合物还可以包括不同的添加剂，例如染料、显影加速剂(speed enhancer)或表面活性剂等。本文所使用的染料可以包括但不具体限于市售可得和已知可以用于光致抗蚀剂组合物的任何染料。本文所使用的表面活性剂可以包括基于硅的表面活性剂，例如基于BYK的表面活性剂，和已知可用于光致抗蚀剂组合物的任何其他表面活性剂。
显影加速剂为在粘合剂树脂颗粒之间分布以使未曝光部分的光致抗蚀剂组合物更容易用显影液移除的组分。换句话说，通过使用具有相对低的分子量的显影加速剂以使该显影加速剂分布在粘合剂树脂颗粒之间，由此能够防止具有相对高的分子量的粘合剂树脂凝聚成团，所以未曝光部分中的光致抗蚀剂组合物可以更容易地溶解在显影液中并移除。
显影加速剂可以包括具有与粘合剂树脂类似结构的基于苯酚线型酚醛清漆的化合物，例如由下面化学式6表示的化合物。
[化学式6]
Figure BDA00002357309900071
其中l为重复单元的聚合度，范围为2至10。
另外，光致抗蚀剂组合物还可以包括依据粘合剂树脂的种类合适选择的任何其他显影加速剂。
负性光致抗蚀剂组合物可以具有10至40重量％的除溶剂以外的固含量。这能够使各组成成分均匀溶解在组合物中并且保持合适的浓度，因此有助于产生合适的光致抗蚀剂图案。
负性光致抗蚀剂组合物可以包括用量为约7至30重量％，优选约10至27重量％，更优选约15至25重量％的粘合剂树脂；用量为约0.1至5重量％，优选约0.2至3重量％，更优选约0.3至1.5重量％的第一光生酸剂；用量为约0.01至5重量％，优选约0.02至1重量％，更优选约0.02至0.1重量％的第二光生酸剂；用量为约1至10重量％，优选约2至7重量％，更优选约2至5重量％的交联剂；和余量的添加剂和溶剂。各组成成分以上面限定的含量使用以形成具有良好的倒锥形形状的光致抗蚀剂图案。
由于各组成成分的作用，曝光部分的负性光致抗蚀剂组合物存留以形成光致抗蚀剂图案，并且未曝光部分的负性光致抗蚀剂组合物通过显影液移除。特别地，由于使用负性光致抗蚀剂组合物能够形成具有良好倒锥形形状的光致抗蚀剂图案，因此可以视需要用于通过剥离过程图案化各种目标薄膜。例如，负性光致抗蚀剂组合物在制造LCD或LED的过程中可以合适地用于图案化各种薄膜，优选在制造薄膜晶体管衬底过程中或图案化金属膜例如电极中。
根据本发明的另一个实施方案，提供了通过剥离过程使用负性光致抗蚀剂组合物的器件的图案化方法。使用剥离过程的器件的图案化的方法包括：将负性光致抗蚀剂组合物涂布在衬底上；使涂布的组合物的限定区域曝光；使未曝光部分中的组合物显影以形成具有倒锥形形状的光致抗蚀剂图案；在光致抗蚀剂图案上形成目标薄膜；并且移除光致抗蚀剂图案。
图案化方法的示例性方法在图1的示意图中阐述。参考图1，在图案化方法中，衬底用光致抗蚀剂组合物涂布，然后进行曝光和显影以形成光致抗蚀剂图案。由此获得的光致抗蚀剂图案可以具有如上所述的良好的倒锥形形状。例如，光致抗蚀剂图案具有这样的良好的倒锥形形状以使衬底和光致抗蚀剂图案的侧壁形成小于90°的角度，特别地55°以上且小于90°，更特别地55°以上至80°以下。然后将金属等沉积在光致抗蚀剂图案上以形成目标薄膜，例如金属膜等。由于倒锥形形状，目标薄膜的残留物(例如金属残留物)不在光致抗蚀剂图案的侧壁上堆积，而是选择性地形成在光致抗蚀剂图案的上部和没有形成图案的衬底上。随后，如果将光致抗蚀剂图案移除，则只留下衬底上的目标薄膜，因此能够形成目标薄膜的图案，例如金属膜的图案。
在本文中，由根据本发明实施方案的负性光致抗蚀剂组合物形成的图案具有良好的倒锥形形状，因此能够减少堆积在图案两侧壁上的目标薄膜残留物(例如金属残留物等)的量。这有助于良好地图案化目标薄膜而没有使目标薄膜(例如金属膜等)短路的风险，并且能够使光致抗蚀剂图案更容易移除。因此，使用根据本发明实施方案的负性光致抗蚀剂组合物，能够通过剥离过程良好地图案化目标薄膜，例如金属膜等，并且能够极大地降低由金属膜短路而产生的器件图案化中的潜在缺陷。
器件图案化方法还可以包括曝光前烘焙(prebake)过程和/或曝光后烘焙(post exposure bake)过程。烘焙过程是为了更有效地在曝光部分形成粘合剂树脂和交联剂之间的交联结构。
曝光前烘焙过程在例如约80至120℃，优选约90至110℃下进行，并且曝光后烘焙过程在例如约90至150℃，优选约90至110℃下进行。控制每个烘焙过程的温度条件在上面限定的范围内是为了使交联结构最优化，并且有助于更有效地形成具有倒锥形形状的光致抗蚀剂图案。
在器件的图案化方法中，曝光过程通过使用波长为365至436nm的光源例如i线(i-line)光源或g线(g-line)光源(单色光或白色光源)进行。由于根据本发明实施方案的负性光致抗蚀剂组合物包括两种不同的光生酸剂，即使当使用具有宽范围的波长的不同光源时，也可以形成具有高灵敏度的光致抗蚀剂图案或目标薄膜的图案。这增强了曝光过程的边限并且还提高了剥离过程的适用性。
曝光过程可以在约20至120 mJ，优选约30至100 mJ的曝光能量下进行。将曝光能量条件控制在上述范围可使交联结构最优化，并且便于形成具有倒锥形形状的光致抗蚀剂图案。
显影后，形成光致抗蚀剂图案以具有良好的倒锥形形状，其中衬底和光致抗蚀剂图案的侧壁形成小于90°、特别地55°以上且小于90°、更特别地55°至80°的角度。通过形成具有良好的倒锥形形状的光致抗蚀剂图案，能够防止残留物在侧壁上堆积。这不仅便于通过剥离过程图案化目标薄膜，例如金属膜，而且还使光致抗蚀剂图案更容易移除。
此外，控制曝光前烘焙、曝光和曝光后烘焙的条件以形成受控的具有不同倒锥形形状的光致抗蚀剂图案。这能够根据图案化的目标薄膜类型形成适合的光致抗蚀剂图案，并且极大地提高器件制造方法的效率。
发明效果
如上所述，本发明的负性光致抗蚀剂组合物不仅表现出高灵敏度，而且可以用于形成具有倒锥形形状的良好的光致抗蚀剂图案。这种光致抗蚀剂组合物可用于剥离过程以便在各种器件例如LCD或LED的制造过程中有效地对不同的薄膜例如电极进行图案化。特别地，使用这种负性光致抗蚀剂组合物可以形成具有倒锥形形状的良好的光致抗蚀剂图案并且减少堆积在图案侧壁上的残留物，从而使光致抗蚀剂图案在图案化后更容易移除。
使用负性光致抗蚀剂组合物可以提高灵敏度并且能够使用不同的光源以改进方法的边限。
附图说明
图1是示意性的流程图，示出根据本发明另一个实施方案的器件的图案化方法的示例性过程。
图2是实施例1形成的具有倒锥形形状的光致抗蚀剂图案的电子显微镜(EM)图像。
图3是实施例5形成的具有倒锥形形状的光致抗蚀剂图案的电子显微镜(EM)图像。
图4是实施例6形成的具有倒锥形形状的光致抗蚀剂图案的电子显微镜(EM)图像。
实施例
下文将参考以下实施例进一步详细描述本发明，所述实施例仅以示例性的方式给出而不意在限制本发明的范围。
制备实施例1：负性光致抗蚀剂组合物的制备
将24.08重量％的化学式1的基于线型酚醛清漆的聚合物(Mw：6,000；m∶n＝6∶4)、8.03重量％的化学式6(l＝8)的显影加速剂、0.96重量％的化学式3的光生酸剂、0.03重量％的化学式4的光生酸剂、2.57重量％的化学式5的交联剂、0.26重量％的绿色染料、0.075重量％的基于硅的表面活性剂(BYK333)和余量的PGMEA溶剂混合以制备负性光致抗蚀剂组合物。
制备实施例2：负性光致抗蚀剂组合物的制备
将30重量％的化学式2的基于多羟基苯乙烯的聚合物(Mw：10,000)、5重量％的化学式6(l＝8)的显影加速剂、1重量％的化学式3的光生酸剂、0.5重量％的化学式4的光生酸剂、3重量％的化学式5的交联剂、0.26重量％的绿色染料、0.075重量％的基于硅的表面活性剂(BYK333)和余量的PGMEA溶剂混合以制备负性光致抗蚀剂组合物。
制备实施例3：负性光致抗蚀剂组合物的制备
将24.08重量％的化学式1的基于线型酚醛清漆的聚合物(Mw：8,000；m∶n＝6∶4)、8.03重量％的化学式6(l＝8)的显影加速剂、1重量％的化学式3的光生酸剂、0.5重量％的化学式4的光生酸剂、2.57重量％的化学式5的交联剂、0.26重量％的绿色染料、0.075重量％的基于硅的表面活性剂(BYK333)和余量的PGMEA溶剂混合以制造负性光致抗蚀剂组合物。
制备实施例4：负性光致抗蚀剂组合物的制备
将24.08重量％的化学式1的基于线型酚醛清漆的聚合物(Mw：6,000；m∶n＝7∶3)、8.03重量％的化学式6(l＝8)的显影加速剂、1重量％的化学式3的光生酸剂、0.5重量％的化学式4的光生酸剂、2.57重量％的化学式5的交联剂、0.26重量％的绿色染料、0.075重量％的基于硅的表面活性剂(BYK333)和余量的PGMEA溶剂混合以制造负性光致抗蚀剂组合物。
对比制备实施例1：负性光致抗蚀剂组合物的制备
以与制备实施例1所述相同的方式使用相同的组合物进行操作以制备光致抗蚀剂组合物，不同之处在于没有使用化学式3的光生酸剂。
对比制备实施例2：负性光致抗蚀剂组合物的制备
以与制备实施例1所述相同的方式使用相同的组合物进行操作以制备光致抗蚀剂组合物，不同之处在于没有使用化学式4的光生酸剂。
对比制备实施例3：负性光致抗蚀剂组合物的制备
以与制备实施例1所述相同的方式使用相同的组合物进行操作以制备光致抗蚀剂组合物，不同之处在于使用基于  盐的三苯基锍三氟甲烷磺酸盐而不是化学式4的光生酸剂。
实施例1至4和对比实施例1、2和3：光致抗蚀剂图案的形成
用制备实施例1至4和对比实施例1、2和3的各光致抗蚀剂组合物以3.0μm的厚度旋转涂布硅晶片，然后在80℃下曝光前烘焙90秒。然后使用曝光设备(Nikon NSR i-line Stepper)以70mJ/cm2的曝光能量进行曝光。随后，衬底在110℃下曝光后烘焙60秒，并且未曝光的部分在23℃下用2.38％的TMAH碱性显影液显影以形成光致抗蚀剂图案。
图2示出了使用制备实施例1的光致抗蚀剂组合物形成的实施例1的光致抗蚀剂图案的EM图像。各个光致抗蚀剂图案的CD(临界尺寸)大小以及图案的侧壁和衬底之间的角度示于表1。
[表1]
Figure BDA00002357309900121
参照表1和图2，使用制备实施例1至4的光致抗蚀剂组合物最终得到具有高灵敏度并具有良好的倒锥形形状的光致抗蚀剂图案。
与之相反，使用对比实施例1、2和3的光致抗蚀剂组合物不能形成具有倒锥形形状的图案或极大地降低了灵敏度，结果大大降低了光致抗蚀剂图案的CD，如对比实施例1和2所示出。
实施例5和6：光致抗蚀剂图案的形成
为形成实施例5的光致抗蚀剂图案，以与实施例1所述相同的方式使用制备实施例1的光致抗蚀剂组合物进行操作，不同之处在于曝光前烘焙的温度为90℃且曝光能量为30mJ/cm2。
为形成实施例6的光致抗蚀剂图案，以与实施例5所述的相同方法进行操作，不同之处在于曝光后烘焙的温度为100℃且曝光能量为90mJ/cm2。
实施例5和6的光致抗蚀剂图案的EM图像分别示于图3和图4。各个光致抗蚀剂图案的CD大小以及图案的侧壁和衬底之间的角度示于表2。
[表2]
    实施例5     实施例6
    组合物     制备实施例1     制备实施例1
    角度(°)     62     57
    CD(μm)     6.1     4.6
参照图1和表1以及表2和图3和4，使用制备实施例1的光致抗蚀剂组合物在不同曝光能量、不同的曝光前烘焙条件和不同的曝光后烘焙下得到具有良好的倒锥形形状的光致抗蚀剂图案。此外，还可以通过控制曝光能量、曝光前烘焙和曝光后烘焙的条件而控制图案的倒锥形形状。

Claims (22)

1.一种负性光致抗蚀剂组合物，包括：
碱溶性粘合剂树脂；
含卤素的第一光生酸剂；
基于三嗪的第二光生酸剂；
包含烷氧基结构的交联剂；和
溶剂。
2.权利要求1的负性光致抗蚀剂组合物，其中粘合剂树脂包括基于线型酚醛清漆的聚合物或基于多羟基苯乙烯的聚合物。
3.权利要求2的负性光致抗蚀剂组合物，其中基于线型酚醛清漆的聚合物包括重均分子量为3,000至30,000且由化学式1表示的共聚物：
[化学式1]
其中m和n代表各重复单元的聚合度，其中m∶n＝1∶9至9∶1。
4.权利要求2的负性光致抗蚀剂组合物，其中基于多羟基苯乙烯的聚合物包括重均分子量为500至10,000且由化学式2表示的聚合物：
[化学式2]
5.权利要求1的负性光致抗蚀剂组合物，其中第一光生酸剂包括含卤素的基于亚氨基磺酸盐的光生酸剂。
6.权利要求5的负性光致抗蚀剂组合物，其中第一光生酸剂包括由化学式3表示的化合物，第二光生酸剂包括由化学式4表示的化合物：
[化学式3]
Figure FDA00002357309800021
和
[化学式4]
Figure FDA00002357309800022
7.权利要求1的负性光致抗蚀剂组合物，其中交联剂包括至少具有两个烷氧基结构的基于三聚氰胺或基于脲的化合物。
8.权利要求7的负性光致抗蚀剂组合物，其中交联剂包括由化学式5表示的化合物：
[化学式5]
Figure FDA00002357309800023
9.权利要求1的负性光致抗蚀剂组合物，其中溶剂包括至少一种选自乳酸乙酯、丙二醇甲醚乙酸酯(PGMEA)、N-甲基-2-吡咯烷酮、N，N-二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)、乙腈、二甘醇二甲醚、γ-丁内酯、苯酚和环己酮的有机溶剂。
10.权利要求1的负性光致抗蚀剂组合物，还包括至少一种选自染料、显影加速剂和表面活性剂的添加剂。
11.权利要求10的负性光致抗蚀剂组合物，其中显影加速剂包括由化学式6表示的基于苯酚线型酚醛清漆的化合物：
[化学式6]
Figure FDA00002357309800024
其中l代表重复单元的聚合度，范围为2至10。
12.权利要求1的负性光致抗蚀剂组合物，其中负性光致抗蚀剂组合物的固含量为10至40重量％。
13.权利要求1的负性光致抗蚀剂组合物，其中负性光致抗蚀剂组合物包括：7至30重量％的粘合剂树脂；0.1至5重量％的第一光生酸剂；0.01至5重量％的第二光生酸剂；1至10重量％的交联剂；和余量的添加剂和溶剂。
14.权利要求1的负性光致抗蚀剂组合物，其中负性光致抗蚀剂组合物用于剥离过程。
15.权利要求1的负性光致抗蚀剂组合物，其中负性光致抗蚀剂组合物用于液晶器件(LCD)或发光二极管(LED)的制造过程。
16.权利要求15的负性光致抗蚀剂组合物，其中负性光致抗蚀剂组合物用于LCD器件的薄膜晶体管衬底的制造过程或LED器件的电极的形成过程。
17.一种使用剥离过程的器件的图案化方法，包括：
将权利要求1的负性光致抗蚀剂组合物涂布在衬底上；
使涂布的组合物的限定区域曝光；
使未曝光部分的组合物显影以形成具有倒锥形形状的光致抗蚀剂图案；
在光致抗蚀剂图案和衬底上形成目标薄膜；并且
移除光致抗蚀剂图案。
18.权利要求17的器件的图案化方法，还包括：
进行曝光前烘焙过程和/或曝光后烘焙过程。
19.权利要求18的器件的图案化方法，其中曝光前烘焙过程在80至120℃下进行，曝光后烘焙过程在90至150℃下、优选约90至110℃下进行。
20.权利要求17的器件的图案化方法，其中显影后形成的光致抗蚀剂图案在衬底与其侧壁之间的角度在55℃以上且小于90℃的范围内。
21.权利要求17的器件的图案化方法，其中使用波长为365nm至436nm的光源进行曝光。
22.权利要求21的器件的图案化方法，其中以20至120mJ的曝光能量进行曝光。
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