CN1170206C - 产生粒子少的光刻胶组合物的制造方法 - Google Patents
产生粒子少的光刻胶组合物的制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1170206C CN1170206C CNB998037486A CN99803748A CN1170206C CN 1170206 C CN1170206 C CN 1170206C CN B998037486 A CNB998037486 A CN B998037486A CN 99803748 A CN99803748 A CN 99803748A CN 1170206 C CN1170206 C CN 1170206C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- photoresist
- photoetching compositions
- obtains
- micron
- solution
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 84
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 71
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 title abstract description 36
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 claims description 55
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 45
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 27
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 26
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 claims description 19
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 17
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 17
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 16
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 claims description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 10
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 47
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 28
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 28
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 27
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 17
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 16
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 15
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 229920001429 chelating resin Polymers 0.000 description 11
- 238000011161 development Methods 0.000 description 11
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 11
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- LLHKCFNBLRBOGN-UHFFFAOYSA-N propylene glycol methyl ether acetate Chemical compound COCC(C)OC(C)=O LLHKCFNBLRBOGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- LZCLXQDLBQLTDK-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-hydroxypropanoate Chemical compound CCOC(=O)C(C)O LZCLXQDLBQLTDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 7
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 7
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 239000012776 electronic material Substances 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- -1 propylene-glycol monoalky lether Chemical class 0.000 description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 5
- ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 1-methoxypropan-2-ol Chemical compound COCC(C)O ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 4
- 229940116333 ethyl lactate Drugs 0.000 description 4
- FKRCODPIKNYEAC-UHFFFAOYSA-N ethyl propionate Chemical compound CCOC(=O)CC FKRCODPIKNYEAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- CATSNJVOTSVZJV-UHFFFAOYSA-N heptan-2-one Chemical compound CCCCCC(C)=O CATSNJVOTSVZJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N monopropylene glycol Natural products CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical group [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 3
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 3
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 3
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 3
- MFKRHJVUCZRDTF-UHFFFAOYSA-N 3-methoxy-3-methylbutan-1-ol Chemical compound COC(C)(C)CCO MFKRHJVUCZRDTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PVNIIMVLHYAWGP-UHFFFAOYSA-N Niacin Chemical compound OC(=O)C1=CC=CN=C1 PVNIIMVLHYAWGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001665 Poly-4-vinylphenol Polymers 0.000 description 2
- 229960000583 acetic acid Drugs 0.000 description 2
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- VQKFNUFAXTZWDK-UHFFFAOYSA-N alpha-methylfuran Natural products CC1=CC=CO1 VQKFNUFAXTZWDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 2
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 239000012954 diazonium Substances 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 description 2
- 239000012362 glacial acetic acid Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 2
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 2
- 239000003504 photosensitizing agent Substances 0.000 description 2
- 229960004063 propylene glycol Drugs 0.000 description 2
- 235000013772 propylene glycol Nutrition 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 1,1-Diethoxyethane Chemical compound CCOC(C)OCC DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CHRJZRDFSQHIFI-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.C=CC1=CC=CC=C1C=C CHRJZRDFSQHIFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IAGVANYWTGRDOU-UHFFFAOYSA-N 1,4-dioxonaphthalene-2-sulfonic acid Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C(S(=O)(=O)O)=CC(=O)C2=C1 IAGVANYWTGRDOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GLDUZMNCEGHSBP-UHFFFAOYSA-N 2-(2-octylphenoxy)ethanol Chemical compound CCCCCCCCC1=CC=CC=C1OCCO GLDUZMNCEGHSBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ANHAEBWRQNIPEV-UHFFFAOYSA-N 2-chloroethyl dihydrogen phosphate Chemical compound OP(O)(=O)OCCCl ANHAEBWRQNIPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SVONRAPFKPVNKG-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxyethyl acetate Chemical compound CCOCCOC(C)=O SVONRAPFKPVNKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KVYRCBOUKXJXDK-UHFFFAOYSA-N 3,4-dimethylphenazine-1,2-diamine hydrochloride Chemical compound Cl.C1=CC=CC2=NC3=C(C)C(C)=C(N)C(N)=C3N=C21 KVYRCBOUKXJXDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HXDOZKJGKXYMEW-UHFFFAOYSA-N 4-ethylphenol Chemical compound CCC1=CC=C(O)C=C1 HXDOZKJGKXYMEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N Butyl acetate Natural products CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GMECMYDCDCEUJD-UHFFFAOYSA-N C(C(=C)C)(=O)OC.C[SiH2][SiH3] Chemical compound C(C(=C)C)(=O)OC.C[SiH2][SiH3] GMECMYDCDCEUJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241000723346 Cinnamomum camphora Species 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 241000692870 Inachis io Species 0.000 description 1
- WWKGVZASJYXZKN-UHFFFAOYSA-N Methyl violet 2B Chemical compound [Cl-].C1=CC(N(C)C)=CC=C1C(C=1C=CC(N)=CC=1)=C1C=CC(=[N+](C)C)C=C1 WWKGVZASJYXZKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011354 acetal resin Substances 0.000 description 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910021502 aluminium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 239000007767 bonding agent Substances 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 229930008380 camphor Natural products 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 229940023913 cation exchange resins Drugs 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 150000008049 diazo compounds Chemical class 0.000 description 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-O diazynium Chemical compound [NH+]#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N diglyme Chemical compound COCCOCCOC SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- XYIBRDXRRQCHLP-UHFFFAOYSA-N ethyl acetoacetate Chemical compound CCOC(=O)CC(C)=O XYIBRDXRRQCHLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007888 film coating Substances 0.000 description 1
- 238000009501 film coating Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;phenol Chemical compound O=C.OC1=CC=CC=C1 SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- NEXSMEBSBIABKL-UHFFFAOYSA-N hexamethyldisilane Chemical compound C[Si](C)(C)[Si](C)(C)C NEXSMEBSBIABKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229960003512 nicotinic acid Drugs 0.000 description 1
- 235000001968 nicotinic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011664 nicotinic acid Substances 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 229920006287 phenoxy resin Polymers 0.000 description 1
- 239000013034 phenoxy resin Substances 0.000 description 1
- OXNIZHLAWKMVMX-UHFFFAOYSA-N picric acid Chemical compound OC1=C([N+]([O-])=O)C=C([N+]([O-])=O)C=C1[N+]([O-])=O OXNIZHLAWKMVMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000037452 priming Effects 0.000 description 1
- 238000006462 rearrangement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013557 residual solvent Substances 0.000 description 1
- 239000012508 resin bead Substances 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 238000010129 solution processing Methods 0.000 description 1
- 238000000935 solvent evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- QEMXHQIAXOOASZ-UHFFFAOYSA-N tetramethylammonium Chemical compound C[N+](C)(C)C QEMXHQIAXOOASZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GQIUQDDJKHLHTB-UHFFFAOYSA-N trichloro(ethenyl)silane Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)C=C GQIUQDDJKHLHTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DQZNLOXENNXVAD-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-[2-(7-oxabicyclo[4.1.0]heptan-4-yl)ethyl]silane Chemical compound C1C(CC[Si](OC)(OC)OC)CCC2OC21 DQZNLOXENNXVAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LLWJPGAKXJBKKA-UHFFFAOYSA-N victoria blue B Chemical compound [Cl-].C1=CC(N(C)C)=CC=C1C(C=1C=CC(=CC=1)N(C)C)=C(C=C1)C2=CC=CC=C2C1=[NH+]C1=CC=CC=C1 LLWJPGAKXJBKKA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005050 vinyl trichlorosilane Substances 0.000 description 1
- 230000004304 visual acuity Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
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
- G03F7/022—Quinonediazides
- G03F7/023—Macromolecular quinonediazides; Macromolecular additives, e.g. binders
- G03F7/0233—Macromolecular quinonediazides; Macromolecular additives, e.g. binders characterised by the polymeric binders or the macromolecular additives other than the macromolecular quinonediazides
- G03F7/0236—Condensation products of carbonyl compounds and phenolic compounds, e.g. novolak resins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G8/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
- C08G8/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes
- C08G8/08—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes of formaldehyde, e.g. of formaldehyde formed in situ
-
- 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
- G03F7/0035—Multiple processes, e.g. applying a further resist layer on an already in a previously step, processed pattern or textured surface
-
- 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
- G03F7/0048—Photosensitive materials characterised by the solvents or agents facilitating spreading, e.g. tensio-active agents
-
- 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
- G03F7/039—Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
- G03F7/0392—Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive 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
- G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
- G03F7/091—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers characterised by antireflection means or light filtering or absorbing means, e.g. anti-halation, contrast enhancement
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Architecture (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
提供了一种制造具有低倾向生成粒子的光刻胶组合物的方法，其中光刻胶组合物经额定值为约0.05-0.50微米的过滤器过滤，用酸性阳离子交换树脂和加热到温度约35℃-90℃进行处理，然后再次用额定值约0.05-0.50微米的过滤器过滤。
Description
本发明涉及很低粒子数、产生附加粒子的倾向大幅度降低和感光速度(photospeed)相当稳定的稳定光刻胶的制造方法。因为许多制造方法中会生成细粒子，在光刻胶中粒子的存在已经日益成为问题。
光刻胶组合物用于制造微型电子元件如制造计算机芯片和集成电路等的光刻法中。在这些方法中，一般是先将光刻胶组合物的薄膜涂层涂施于底材，如硅。然后将经涂布的底材烘烤使在光刻胶组合物中的溶剂基本上蒸发，并将涂层固定于底材。接着，底材经烘烤涂布的表面进行图象辐射曝光。
有两种光刻胶组合物，负性光刻胶和正性光刻胶。当将负性光刻胶在辐射图象曝光时，光刻胶组合物受到射线曝光的区域则不易溶于显影剂溶液中(例如发生交联反应)，而光刻胶涂层的未曝光区域仍然易溶于显影剂溶液中。这样，用显影剂处理经曝光的负性光刻胶会将未曝光的负性光刻胶区域除去，在涂层上构成负象。从而，露出下面有光刻胶组合物沉积的底材表面的所要求的部分。
相反，当正性的光刻胶组合物的图象曝光于射线时，经曝光的光刻胶组合物区域易溶于显影剂溶液中(例如发生重排反应)，而未曝光的区域仍然不溶于显影溶液中。这样，用显影剂处理经曝光的正性光刻胶，会除去涂层的曝光区并在光刻胶涂层上产生正图象。从而露出下面底材表面的所要求的部分。
经显影操作后，现在用底材-蚀刻溶液或等离子体气体等处理部分未保护的底材。蚀刻溶液或等离子体蚀刻去在显影时被除去光刻胶涂层的底材部分。光刻胶仍保持在底材区域受到保护，因此，在底材材料上产生蚀刻的图象，这相当于射线图象曝光用的光掩模。稍后，在光刻胶的其余区域在剥离操作中除去，留下干净的蚀刻的底材表面。在某些例子中，在显影步骤后和蚀刻步骤之前，要求将其余的光刻胶层热处理，以增加对下面的底材的粘合力以及其对蚀刻溶液的耐性。
正性光刻胶组合物近来比负性光刻胶受到偏爱，因为前者一般有较高的分辨能力以及图象转移性质。光刻胶的分辨率的定义是在曝光和显影后光刻胶组合物能够从光掩模向底材转移的具有高度的图象边缘锐度的最小特征细节。在今天的许多制造用途中，光刻胶的分辨率必须低于1微米左右。此外，几乎总是要求，显影的光刻胶的壁剖面应几乎垂直于底材。在光刻胶显影和未显影区域之间的这些边界转移成底材上的掩模图象的精确摹绘。
这种射线曝光引起在涂布表面曝光区域的化学转变。在今天的光刻方法中普遍使用可见光、紫外光、电子束X-射线辐射能等射线类型。图象曝光后，将涂布的底材用显影溶液处理以溶解和除去底材涂布表面的射线曝光区或未曝光区。
在晶片上涂布光刻胶时在光刻胶组合物中产生粒子是严重的问题。光刻胶的配制是将光敏化合物，如1，2-二氮醌化合物、以及成膜树脂如酚醛清漆树脂溶解于光刻胶溶剂中并将得到的溶液过滤。即使经过过滤，仍然会有一些杂质留在溶液中，当溶液长时期储存时(陈化)，有些粒子从溶液中沉淀出来。粒子随时间积聚可以达到0.5微米或更大。在制造电子装置时，为了达到高分辨率和较高的产量，粒子的数目必须降低到最低。随着电子装置日益精密化，在光刻胶中由粒子造成的问题日益难于解决。
在液体光刻胶制剂中，常使用成膜的酚醛清漆树脂或聚乙烯基酚作为粘合剂。成膜酚醛清漆树脂一般是在酸催化剂(如草酸或马来酸酐)存在下通过甲醛和一或多取代的酚之间的缩合反应制得。
本发明涉及制造具有很低含量粒子、附加离子的产生倾向大幅度降低和基本稳定的感光速度的光刻胶组合物的方法。本发明提供了通过用酸性的阳离子交换树脂在温度约35℃-90℃处理光刻胶组合物优选约1-15小时，更优选为约2-12小时，最优选为约4-12小时，以制造这种光刻胶组合物的方法，从而减少了粒子数目、在光刻胶陈化后降低了附加粒子的产生以及提供了基本上稳定的感光速度。
或者，为了制造这种光刻胶组合物，将光敏化合物过滤，用阳离子交换树脂，然后用阴离子交换树脂处理，并再次过滤，然后将此处理过的光敏化合物加到成膜树脂，如酚醛清漆树脂和适宜的光刻胶溶剂中以配制光刻胶组合物。然后如用上述方法对此光刻胶组合物进行处理。光敏化合物用离子交换树脂处理可以除去任何过量的胺(用于催化光敏化合物的制造)、酸和重氮氯化物，如果这些化合物存在，会导致粒子的生成。
本发明的方法提供了基本上稳定的光刻胶组合物，此组合物含成膜树脂如由甲基酚和甲醛在酸催化剂存在下在溶剂中缩合得到的酚醛清漆树脂。缩合后，将酚醛清漆树脂分离(如用蒸馏法)以除去水、未反应的甲醛、未反应的甲基酚以及溶剂。在适宜的光刻胶溶剂中将适宜量的这种酚醛清漆树脂和有效量的至少一种光敏化合物(光敏化合物通常由一种或多种1，2-二氮醌化合物同一或多种酚化合物的反应得到)混合得到光刻胶组合物。
在光刻胶组合物同酸性阳离子交换树脂加热时发生的详细机理或反应不太知道，但是，据认为，在光刻胶组合物中可能存在某些中间体重氮化合物。这些中间体随着时间可以同光刻胶组合物的其它成分反应，并积聚成粒子。这些粒子可以作为进一步生成粒子并沉淀的种子。这种粒子积聚的结果生成更大和更多的粒子。酸性阳离子交换树脂可以作为催化剂将所有的这些中间体在加热下转化成更多的粒子。一旦将这种光刻胶组合物过滤，就不再有种子能促使粒子的进一步生成。
在本发明的方法中，加热光刻胶的温度必须高于室温(20℃-25℃)即约35℃-90℃，优选为约40℃-60℃，最优选为40℃-50℃。加热后，将混合物优选冷至30℃或更低，优选至室温。当光刻胶组合物用碱性阴离子交换树脂在室温不加热处理时，既没有明显减少粒子，也没有明显的稳定感光速度。
本发明提供了制造很低粒子含量、生成附加粒子的倾向很低以及感光速度基本稳定的光刻胶组合物。制造这种光刻胶的方法利用了酸性阳离子交换树脂，这种离子交换树脂同光刻胶组合物一起加热，然后过滤，本发明的方法包括：
a)将成膜树脂，如酚醛清漆树脂同光活性化合物在光刻胶溶剂中混合，得到光刻胶组合物；
b)将由a)步得到的光刻胶组合物经额定值为约0.05微米-0.50微米，优选为约0.05-0.30微米，最优选约为0.05-0.15微米的过滤器过滤；
c)用酸性阳离子交换树脂处理在b)步得到的光刻胶组合物，并加热光刻胶组合物到温度约35℃-90℃，优选为约40℃-60℃，最优选为约40℃-50℃优选进行约1-15小时；以及
d)将在c)步得到的光刻胶组合物经额定值为约0.05-0.50微米，优选为0.05-0.30微米，最优选为0.05-0.15微米的过滤器过滤。
在c)步中光刻胶可以：1)用酸性阳离子交换树脂处理同时加热到温度约35-90℃，或2)先用阳离子交换树脂处理，然后将温度加热到约35℃-90℃。
本发明还提供了由下面步骤制造上述方法a)步得到的光刻胶组合物的方法：
a)提供在适宜的溶剂，如四氢呋喃(THF)、丙酮、丙二醇甲醚(PGME)、或适宜的光刻胶溶剂，如乳酸乙酯或丙二醇甲醚醋酸酯(PGMEA)中的光敏化合物；
b)用酸性的阳离子交换树脂处理a)步得到的光敏化合物；
c)用碱性的阴离子交换树脂处理b)步得到的光敏化合物；
d)在光刻胶溶剂中将成膜树脂，如酚醛清漆树脂，同c)步得到的光敏化合物混合，得到光刻胶组合物；
e)将d)步得到的光刻胶组合物经额定值为约0.05-0.50微米，优选为约0.05-0.30微米，最优选为0.05-0.15微米的过滤器过滤；
f)将e)步得到的光刻胶组合物同酸性阳离子交换树脂在温度约35℃-90℃，优选为40℃-60℃，最优选为约40℃-50加热优选约1-15小时；
g)将由f)步得到的光刻胶组合物经额定值为约0.05-0.50微米，优选为约0.05-0.30微米，最优选为0.05-0.15微米的过滤器过滤。当a)步中的光敏化合物的溶剂不同于在d)步中光刻胶所用的溶剂时，a)步所用的溶剂在c)步后和d)步前优选基本上除去，如通过蒸馏或由水中结晶。
在本发明的方法中使用酸性阳离子交换树脂，如苯乙烯/二乙烯基苯阳离子交换树脂。这些阳离子交换树脂可以从Rohm and Haas Company得到，例如Amberlyst15阳离子交换树脂。在本发明的方法中所利用的碱性阴离子交换树脂包括Amberlyst21、Amberlyst26或Amberlyst27阴离子交换树脂。这些树脂一般含高达80,000-200,000ppb的钠和铁。在用于本发明方法前，需要将金属离子含量大幅度降低。
阳离子交换树脂应用水和无机酸溶液漂洗。阳离子交换树脂优选先用去离子水漂洗，然后用无机酸如10％的硫酸溶液漂洗，然后再用去离子水漂洗，再用无机酸溶液处理和再用去离子水漂洗一次。
阴离子交换树脂应用水漂洗，然后用非金属碱溶液漂洗。阴离子交换树脂优选先用去离子水漂洗，然后用非金属碱溶液如10％氢氧化铵溶液漂洗，再次用去离子水漂洗，和非金属碱溶液漂洗再用去离子水漂洗一次。
将光敏化合物、成膜树脂(如酚醛清漆树脂或聚乙烯基酚)和适宜的光刻胶溶剂混合得到光刻胶组合物。这种光刻胶适宜的溶剂可以包括丙二醇单烷基醚、丙二醇烷基(例如甲基)醚醋酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乳酸乙酯、3-烷氧基丙酸乙酯和乳酸乙酯的混合物、2-庚酮、3-甲基-3-甲氧基丁醇(MMB)、醋酸丁酯、二甲苯、二甘醇二甲醚、乙二醇单乙醚醋酸酯。优选的溶剂是丙二醇甲醚醋酸酯(PGMEA)、乳酸乙酯、2-庚酮和3-乙氧基丙酸乙酯(EEP)。
其它任选的成分如着色剂、染料、抗辉纹剂、均化剂、增塑剂、促粘剂、增速剂、溶剂和诸如非表面活性剂等的表面活性剂在光刻胶组合物涂于适宜的底材之前可以加到酚醛清漆树脂、光敏剂喝光刻胶溶剂的溶液中。可以同本发明光刻胶组合物一起使用的染料添加剂包括甲基紫2B(C.I.No.42535)、结晶紫(C.I.No.42555)、孔雀绿(C.I.No.42000)、维多利亚蓝B(C.I.No.44045)和中性红(C.I.No.50040)，染料用量为PHS和增塑剂总重量的0.1-10％重量。染料添加剂能抑制从底材出来的光的反散射而增加分辨率。
抗辉纹剂的用量可以占酚醛清漆树脂和敏化剂总重量的最高达约5％。可以使用的增塑剂包括例如，磷酸三-(β-氯乙基)酯、硬脂酸、二樟脑、聚丙烯、缩醛树脂、苯氧基树脂和烷基树脂，用量占酚醛清漆树脂和敏化剂总重量的约1-10％重量。增塑剂添加剂可以改进材料的涂布性能并能使薄膜涂施在底材上呈光滑和均匀的厚度。
可以使用的促粘剂包括，例如，β-(3，4-环氧-环己基)乙基三甲氧基硅烷、对甲基-二硅烷-甲基丙烯酸甲酯、乙烯基三氯硅烷和γ-氨基丙基三乙氧基硅烷，用量为占酚醛清漆树脂和敏化剂总重量最多达约4％。可以使用的显影增速剂包括例如苦味酸、烟酸、硝基肉桂酸，用量占酚醛清漆树脂和敏化剂总重量的最多达20％重量。这些增速剂常能增加曝光区和未曝光区的光刻胶涂层的溶解度，这样它们用在主要考虑显影速度，即使牺牲一定程度的反差的用途中，即尽管光刻胶涂层的曝光区将要由显影剂更快溶解，但增速剂也将引起未曝光区光刻胶涂层的较大损失。
在整个组合物中溶剂的用量可占组合物中固体重量最多达95％。当然，在光刻胶溶液涂于底材上和干燥后，将溶剂基本上除去。可以使用的非表面活性剂包括，例如，壬基苯氧基聚(乙烯氧基)乙醇；辛基苯氧基乙醇，用量为占酚醛清漆树脂和敏化剂总重量的最多达10％重量。
制备的光刻胶溶液可以用光刻胶领域中任何传统的方法涂施于底材上，包括浸渍、喷涂、离心甩涂和旋涂。当旋涂时，例如可以调节光刻胶溶液固体含量的百分率，在给定的所用的旋设备类型和旋涂方法所允许的时间下，以得到所要求厚度的涂层。适宜的底材包括硅、铝、聚合物树脂、二氧化硅、掺杂的二氧化硅、氮化硅、钽、铜、多晶硅、陶瓷、铝/铜混合物、砷化镓和其它III/V族化合物。
由所述方法制造的光刻胶涂料特别适宜于涂施于涂有热生长硅/二氧化硅涂布的晶片，如用于制造微处理器和其它微型集成电路元件。也可以使用铝/氧化铝晶片。底材还可以包括各种聚合物树脂，尤其是透明的聚合物如聚酯。底材可以有适宜组合物的增进粘合层，如一种含六烷基二硅烷基胺的组合物。
然后将光刻胶组合物溶液涂于底材上，将底材在热板上在温度约70℃-120℃处理约30-180秒或在对流炉中处理约15-90分钟。处理温度的选择是为了降低光刻胶中残余溶剂的浓度，同时不会引起光敏剂的明显降解。一般来说，人们希望将溶剂的浓度降至最低，第一次热处理进行到几乎所有的溶剂蒸发，有约1微米厚的光刻胶薄涂层保持在底材上。在优选的实施方案中，温度为约85℃-95℃。处理进行到溶剂除去的变化率已经很小。温度和时间的选择取决于用户所要求的光刻胶的性质以及所用的设备和大规模生产所要求的涂布时间。然后将涂布的底材以使用适宜的掩模、负片、镂花模板、模板等制造的任何所要求的图案曝露于光化射线，例如紫外辐射、波长约300毫微米-450毫微米的光、X射线、电子束、离子束或激光下。
然后或在显影前或显影后将光刻胶涂层任选受到后曝光第二次烘烤或热处理。加热温度可以由约90℃-120℃，更优选为约100℃-110℃，加热可以在热板上进行约30秒-2分钟，更优选为约60秒-90秒或在对流炉中进行约30-45分钟。
将曝光后的涂光刻胶的底材浸渍于碱性显影溶液中显影或由喷雾显影法显影以除去图象曝光区域。优选将溶液搅拌，例如用氮气泡搅拌。将底材保持显影剂中直到所有或基本上所有光刻胶涂层从曝光区域溶解。显影剂可以包括氢氧化铵或碱金属氢氧化物的水溶液。一种优选的氢氧化物是四甲基氢氧化铵。从显影溶液取出涂布的晶片后，可以进行任选的后显影热处理或烘烤以增加涂层的粘合力以及对蚀刻溶液和其它物质的耐性。后显影热处理可以包括在低于涂层的软化点下对涂层和底材的炉或热板烘烤。在工业应用中，特别是在硅/二氧化硅型底材上制造微电路的装置中，显影的底材可以用缓冲的氢氟酸为主的蚀刻溶液处理。本发明的光刻胶组合物抗酸-碱蚀刻溶液并能为底材的光刻胶的未曝光涂布区域提供有效的保护。
下面的具体实施例将对生产和利用本发明的组合物的方法进行详细的说明。但是这些实施例不是用来限制本发明的范围，不应该看作为实践本发明所必须唯一利用的条件、参数和数值。
实施例1
将珠状的Amberlyst15(A-15)酸性阳离子交换树脂用去离子水(DI)漂洗然后用10％的盐酸水溶液漂洗使清洗。然后将预先洗净的树脂用去离子水润湿，然后用甲醇(MeOH)，接着再用丙二醇甲醚(PGME)彻底漂洗。然后在装有加热罩、温度计、热监控器(thermowatch)、冷凝器机械搅拌杆和叶片的四颈圆底烧瓶中将得到的树脂加到AZ7518光刻胶(由AZ Electronic Materials，Clariant Corp.得到)中，得到暗红色混合物，将此混合物加热到50℃，保持此温度6小时。将加热罩除去后，进行搅拌直到混合物的温度是30℃。将混合物静置过夜。用Zeta PlusB0204-30CP卡盘和0.2微米Gelman过滤器在压缩氮的压力下将得到的光刻胶过滤到预先清洗过的没有金属铁的500毫升的琥珀玻璃瓶中。然后将经过处理的光刻胶在温度40下强制陈化以不同的时间。用自动粒子计数器记数0.5微米或更大和0.3微米或更大的粒子。结果列于下面表1中。
表1
| 实施例# | 方法 | 强制陈化条件 | 0.5微米粒子/毫升 | 0.3微米粒子/毫升 |
| 1 | 5％A-15，50℃，6小时，经0.2毫微米过滤器过滤 | 原样溶液 | 47 | 309 |
| 40℃，1天 | 18 | 125 | ||
| 40℃，7天 | 50 | 210 |
实施例2
用3％重量的A-15在50℃下重复实施例1约4小时。然后将得到的混合物如实施例1一样地过滤，如实施例1一样地强制陈化。LPC(液体粒子数)也示于表2。
表2
| 实施例# | 方法 | 强制陈化条件 | 0.5微米粒子/毫升 | 0.3微米粒子/毫升 |
| 2 | 3％A-15，50℃，4小时，经0.2毫微米过滤器过滤 | 原样溶液 | 44 | 404 |
| 40℃，1天 | 86 | 565 | ||
| 40℃，3天 | 64 | 566 | ||
| 40℃，7天 | 53 | 796 |
实施例3
将实施例1、实施例2和对比实施例4的光刻胶样品涂于涂有底漆六甲基二硅烷基胺(HMDS)的硅晶片上，厚度1.7微米。随后使用SVG8100i-线热板在110℃进行轻烘烤60秒。用0.54NA NIKONi-线分挡器和NIKON分辨率标度将曝光基料付印在涂布的晶片上。曝光的晶片在在线热板上在110℃后曝光烘烤60秒。然后晶片用AZ300MIF TMAH显影剂(四甲基氢氧化铵的2.38％重量的水溶液-由AZ ElectroicMaterials，Clariant Corp.得到)将晶片显影。用HITACHIS-400扫描电子显微镜(SEM)检查显影后的晶片。在最好的聚焦下测定标称DTP(剂量-印刷--精确复制某一画面所需的剂量)、分辨率、曝光宽容度和聚焦宽容度。试验的结果示于下面的表3。所有的三个光刻胶样品储存在40℃的恒温槽中7天(强制陈化)，再次测定拍摄速度并与未陈化的样品比较以测定用感光速度表示的稳定性。结果示于表3。
表3
| 实施例# 的样品 | 分辨率 (微米) | 曝光宽 容度 | 聚焦宽 容度 | 计量/印刷 (Mi/cm 2 ) | 陈化稳定性(感 光速度％) |
| 1 | 0.55 | 25 | 1.6 | 143 | -1.0 |
| 2 | 0.55 | 23 | 1.6 | 163 | -0.9 |
| 3 | 0.55 | 31 | 1.6 | 146 | -10.6 |
由粒子、附加粒子的产生和拍摄速度计实施例1和2的样品是很稳定的。对比实施例4的样品以粒子、粒子产生和拍摄速度计是不稳定的。
对比实施例4
用5％A-15在室温下重复实施例1约6小时，将混合物如实施例1一样经0.1微米的过滤器过滤，在下面表4中列举的条件下如实施例1一样将得到的光刻胶强制陈化。在这些条件下，经7天强制陈化后粒子数很高。这一实施例指出，光刻胶加热是重要的。
表4
| 实施例 | 方法 | 强制陈化条件 | 0.5微米粒子/毫升 | 0.3微米粒子/毫升 |
| 对比4 | 5％A-15，室温，6小时，经0.2微米的过滤器过滤 | 原样溶液 | 18 | 94 |
| 40℃，1天 | 29 | 96 | ||
| 40℃，3天 | 101 | 421 | ||
| 40℃，7天 | 32,504 | 50,551 |
对比实施例5
用Zeta Plus B0204-30CP卡盘和0.2微米Gelman过滤器在压缩氮的压力下将AZ7518光刻胶(由AZ Electroic Materials，Clariant Corp.得到)过滤。然后将光刻胶在下面表5中所列的条件下如实施例1一样强制陈化。然后测定粒子，LPC的结果也列于表5中。这一实施例表明，只滤除这些粒子不足以好得使光刻胶组合物稳定。
表5
| 实施例 | 方法 | 强制陈化条件 | 0.5微米粒子/毫升 | 0.3微米粒子/毫升 |
| 对比5 | 经0.2微米过滤器过滤 | 原样溶液 | 45 | 246 |
| 40℃，1天 | 84 | 324 | ||
| 40℃，3天 | 407 | 157989 | ||
| 40℃，7天 | 4572 | 108652 |
对比实施例6
在装有加热罩、温度计、热监控器、冷凝器和机械搅拌杆和叶片的四颈圆底烧瓶中将AZ7518光刻胶(由AZ Electronic Materials，ClariantCorp.的到)放入。然后将光刻胶加热到50℃并保持在这一温度6小时，加热6小时后，除去加热罩。进行搅拌直到混合物的温度返回倒30℃。将混合物静置过夜。用Zeta PlusB0204-30CP卡盘和0.2微米Gelman过滤器在压缩氮的压力下将得到的光刻胶过滤到预先清洗过的没有金属的500毫升的琥珀玻璃瓶中。将处理过的光刻胶储存在40℃恒温槽中以不同的时间(强制陈化)。用自动粒子计数器计数0.5微米和更大和0.3微米和更大的粒子数。结果也示于表6中。
表6
| 实施例 | 方法 | 强制陈化条件 | 0.5微米粒子/毫升 | 0.3微米粒子/毫升 |
| 对比6 | 在50℃加热6小时，经0.2微米过滤 | 原样溶液 | 1 | 236 |
| 40℃，1天 | ＞100000 | ＞100000 | ||
| 40℃，3天 | ＞100000 | ＞100000 |
对比实施例7
用5床体积的10％盐酸溶液洗珠状的A-15离子交换树脂。用大量的去离子水漂洗A-15树脂直到漂洗水的导电度不再降低。用去离子水预先漂洗、10％氢氧化铵，再用去离子水预先漂洗珠状Amberlyst21(A-21)碱性阴离子交换树脂。A-15和A-21树脂珠分别放在分开的柱中，每柱用3床体积的MeOH漂洗然后用PGMEA漂洗。用Zeta PlusB0204-30CP卡盘和0.2微米Gelman过滤器在压缩的氮压力下将IBM7518GT光刻胶(由IBM得到)过滤，然后经过准备好的A-15柱，然后经过A-21柱。在每柱的停留时间为15分钟。将得到的光刻胶在如实施例1的ZetaPlusB0204-30CP卡盘和0.2微米Gelman过滤器在压缩氮的压力下过滤到预先清洗过的没有金属的500毫升的琥珀玻璃瓶中，然后在下面表7中列举的条件下如在实施例1那样将光刻胶强制陈化。然后测定粒子，LPC的结果也列于表7中。
表7
| 实施例 | 方法 | 强制陈化条件 | 0.5微米粒子/毫升 | 0.3微米粒子/毫升 |
| 对比7 | 经0.2微米过滤器过滤，流经A-15和A-21，经0.2微米过滤器过滤 | 原样溶液 | 32 | 17,370 |
| 40℃，1天 | 924 | 28,627 |
对比实施例8
在装有加热罩、温度计、热监控器、冷凝器和机械搅拌杆和叶的四颈圆底烧瓶中将AZ7518光刻胶(由AZ Electronic Materials，ClariantCorp.得到)和冰醋酸(光刻胶重量的1％)放入，然后将光刻胶加热到50℃并保持此温度6小时。加热6小时后，除去加热罩，并搅拌直到混合物的温度返回到30℃。然后将混合物静置过夜。得到的光刻胶如实施例1那样在压缩氮的压力下经Zeta PlusB0204-30CP卡盘和0.2微米Gelman过滤器过滤到预先清洗过的没有金属的500毫升的琥珀玻璃瓶中。然后在40℃下将处理过的光刻胶储存在恒温槽中以不同的时间(强制陈化)。用自动粒子计数器测定0.5微米和更大以及0.3微米和更大的离子数目。结果示于表8中。
表8
| 实施例 | 方法 | 强制陈化条件 | 0.5微米粒子/毫升 | 0.3微米粒子/毫升 |
| 对比8 | 同冰醋酸在50℃加热小时，经0.2微米的过滤器过滤 | 原样溶液 | ＞100000 | ＞100000 |
| 40℃，1天 | ＞100000 | ＞100000 | ||
| 40℃，3天 | ＞100000 | ＞100000 |
对比实施例9
光刻胶的制备
制备2000毫升的PW-994光敏化合物三-1，1，1-(4-羟苯基)乙烷的重氮-2，1，5-和2，1，4-重氮萘醌磺酸酯在PGMEA中15％溶液。将得到的溶液先用Whatman#4滤纸过滤，损失不到1％的光敏化合物(PAC)。然后将溶液经0.1微米过滤器过滤。制备两个600毫升的柱，一个柱含已用去离子水、10％硫酸溶液以及再次用去离子水漂洗过的Amberlyst15酸性阳离子交换树脂。另一柱含用去离子水、10％氢氧化铝溶液以及再用去离子水漂洗过的Amberlyst21碱性阴离子交换树脂。两个柱都用PGMEA漂洗并吹干。以流速约75毫升/分钟的PAC溶液流经Amberlyst15酸性阳离子交换树脂柱，以相同的流速将PAC溶液流经Amberlyst21碱性阴离子交换树脂柱。然后通过粘度测定到11.0厘沲将PAC溶液调节到正确的固体含量。在1200克的PAC在PGMEA的40％溶液中加入1200克的40％的酚醛清漆树脂72(由AZ ElectronicMaterials，Claroant Corp.得到的成膜的苯酚甲醛清漆树脂)的40％的溶液和FC-340氟化的表面活性剂(由3M得到)，酚醛清漆树脂/表面活性剂的比率为1.0/0.0007。然后将混合物充分混合，将粘度和调节到约11.0厘沲目标和在360毫微米的体吸光率调节到0.87，以制造光刻胶组合物。然后将光刻胶组合物在5℃通过流经Amberlyst21碱性阴离子交换树脂柱处理，在45℃热处理光刻胶约12小时，然后将热处理的组合物经0.2微米的过滤器过滤。然后将光刻胶组合物在40以下面表9中所列的时间进行陈化。LPD数据也示于表9。
表9
用PAC/PGMEA溶液陈化的AZ7511光刻胶(由AZ Electronic
Materials，Claroant Corp.得到)的未陈化或陈化3天(0.3微米粒子/毫
升)的LPC数据
| 时间 * | 新的 | 新的/陈化的 |
| 0 | 6166 | 5731 |
| 1 | 8221 | 7404 |
| 4 | 10528 | 5148 |
| 7 | 8013 | 73786 |
时间*＝时间，光刻胶保持于50℃的天数
新的＝用本发明方法在实验室制备的AZ7511光刻胶，未经PAC溶液陈化
新的/陈化的＝用本发明方法在实验室制备的AZ7511光刻胶，在陈化前用在室温保持PAC溶液3天。
Claims (10)
1.制造光刻胶组合物的方法，该方法包括：
a)在光刻胶溶剂中混合成膜树脂和光敏化合物，从而得到光刻胶组合物；
b)将由a)步得到的光刻胶经额定值为0.05微米-0.50微米的过滤器过滤；
c)用酸性阳离子交换树脂处理由b)步得到的光刻胶组合物，将光刻胶组合物加热到温度35℃-90℃；以及
d)将由c)步得到的光刻胶组合物经额定值为0.05-0.50微米的过滤器过滤。
2.权利要求1的方法，其中在步骤c)，将所说的光刻胶组合物同时用所说的阳离子交换树脂处理，加热到温度35℃-90℃。
3.权利要求1的方法，其中在步骤c)，将所说的光刻胶组合物先用所说的阳离子交换树脂处理，然后加热到温度35℃-90℃。
4.权利要求1的方法，其中在步骤c)的温度为40℃-60℃。
5.权利要求1的方法，其中在步骤c)的温度为40℃-50℃。
6.权利要求1的方法，其中在步骤b)和d)中的过滤器的额定值为0.05-0.30微米。
7.权利要求1的方法，其中在步骤b)和d)的过滤器的额定值为0.05-0.15微米。
8.权利要求1的方法，其中在a)步成膜树脂为酚醛清漆树脂。
9.权利要求1，2，3，4，5，6，7或8的方法，其中由下面步骤制造由a)步得到的光刻胶组合物：
i)提供光敏化合物在适宜的溶剂中的溶液；
ii)用酸性阳离子交换树脂处理由i)步得到的光敏化合物溶液；
iii)用碱性阴离子交换树脂处理由ii)步得到的光敏化合物溶液；
iv)在光刻胶溶剂中将成膜树脂与由iii)得到的光敏化合物溶液进行混合，从而得到光刻胶组合物。
10.权利要求9的方法，其中i)步的溶剂不同于iv)步的溶剂，其中在iv)步前，从iii)步得到的光敏化合物中基本上去除由i)步的溶剂。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US1708398A | 1998-02-02 | 1998-02-02 | |
| US09/017,083 | 1998-02-02 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1292891A CN1292891A (zh) | 2001-04-25 |
| CN1170206C true CN1170206C (zh) | 2004-10-06 |
Family
ID=21780636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB998037486A Expired - Fee Related CN1170206C (zh) | 1998-02-02 | 1999-01-20 | 产生粒子少的光刻胶组合物的制造方法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1053510B1 (zh) |
| JP (1) | JP2002502055A (zh) |
| KR (1) | KR100551936B1 (zh) |
| CN (1) | CN1170206C (zh) |
| DE (1) | DE69905014T2 (zh) |
| MY (1) | MY121042A (zh) |
| TW (1) | TW536666B (zh) |
| WO (1) | WO1999039246A1 (zh) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6531267B2 (en) * | 2001-04-11 | 2003-03-11 | Clariant Finance (Bvi) Limited | Process for producing acid sensitive liquid composition containing a carbonate |
| US6610465B2 (en) | 2001-04-11 | 2003-08-26 | Clariant Finance (Bvi) Limited | Process for producing film forming resins for photoresist compositions |
| US8682386B2 (en) | 2003-04-07 | 2014-03-25 | Fujitsu Limited | Dual-mode system and dual-mode wireless terminal |
| WO2010082232A1 (ja) * | 2009-01-15 | 2010-07-22 | ダイセル化学工業株式会社 | フォトレジスト用樹脂溶液の製造方法、フォトレジスト組成物およびパターン形成方法 |
| JP5541766B2 (ja) * | 2009-05-19 | 2014-07-09 | 株式会社ダイセル | フォトレジスト用高分子化合物の製造方法 |
| JP4975790B2 (ja) | 2009-08-20 | 2012-07-11 | 東京エレクトロン株式会社 | レジスト液供給装置、レジスト液供給方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体 |
| JP7249904B2 (ja) * | 2019-07-25 | 2023-03-31 | 丸善石油化学株式会社 | 酸分解性樹脂の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996012214A1 (en) * | 1994-10-12 | 1996-04-25 | Hoechst Celanese Corporation | Low metal ion photoactive compounds and photoresists compositions produced therefrom |
| US5962183A (en) * | 1995-11-27 | 1999-10-05 | Clariant Finance (Bvi) Limited | Metal ion reduction in photoresist compositions by chelating ion exchange resin |
-
1999
- 1999-01-13 TW TW088100458A patent/TW536666B/zh not_active IP Right Cessation
- 1999-01-20 JP JP2000529639A patent/JP2002502055A/ja not_active Withdrawn
- 1999-01-20 EP EP99907390A patent/EP1053510B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-01-20 KR KR1020007008420A patent/KR100551936B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1999-01-20 CN CNB998037486A patent/CN1170206C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1999-01-20 DE DE69905014T patent/DE69905014T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-01-20 WO PCT/EP1999/000343 patent/WO1999039246A1/en active IP Right Grant
- 1999-01-29 MY MYPI99000318A patent/MY121042A/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69905014T2 (de) | 2003-07-24 |
| DE69905014D1 (de) | 2003-02-27 |
| WO1999039246A1 (en) | 1999-08-05 |
| JP2002502055A (ja) | 2002-01-22 |
| CN1292891A (zh) | 2001-04-25 |
| TW536666B (en) | 2003-06-11 |
| KR20010040552A (ko) | 2001-05-15 |
| EP1053510A1 (en) | 2000-11-22 |
| MY121042A (en) | 2005-12-30 |
| KR100551936B1 (ko) | 2006-02-20 |
| EP1053510B1 (en) | 2003-01-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1171847A (zh) | 采用极性溶剂中的离子交换树脂降低金属离子含量的方法 | |
| CN1176404C (zh) | 制备正性光敏抗蚀剂组合物的方法 | |
| CN1074426C (zh) | 降低在pgmea中的酚醛清漆树脂溶液的金属离子含量 | |
| CN1171848A (zh) | 低金属离子含量的对－甲酚低聚物和光敏的组合物 | |
| CN1170206C (zh) | 产生粒子少的光刻胶组合物的制造方法 | |
| CN1085681C (zh) | 借助低温液面下强制水蒸汽蒸馏法分离可溶可熔酚醛树脂 | |
| CN1160598C (zh) | 含缩聚物的光刻胶组合物 | |
| DE69603373T2 (de) | Fraktionierung von phenol-formaldehyd-kondensaten und die hergestellte fotoresistzusammensetzungen | |
| CN1280673C (zh) | 用于液晶设备的正型光刻胶组合物 | |
| CN1189791C (zh) | 生产的光敏抗蚀剂组合物的方法及该组合物的用途 | |
| CN1160597C (zh) | 用于正性光刻胶的混合溶剂体系 | |
| CN1116934C (zh) | 用离子交换设备减少微量金属离子的方法 | |
| CN1094208C (zh) | 光敏正作用光敏组合物及其生产方法 | |
| CN1108327C (zh) | 分馏酚醛清漆树脂和由其得到的抗光蚀剂组合物 | |
| JPH0768435B2 (ja) | 感放射線性樹脂組成物 | |
| CN1171123C (zh) | 制造光活性化合物以及由其制造光刻胶的方法 | |
| TW475099B (en) | Isolation of novolak resin without high temperature distillation and photoresist composition therefrom |
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 | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: AZ ELECTRONIC MATERIALS JAPAN Free format text: FORMER OWNER: CLARIANT INTERNATIONAL LTD. Effective date: 20050513 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20050513 Address after: Tokyo, Japan Patentee after: AZ Electronic Materials Japan Co., Ltd. Address before: Swiss Mu Tengci Patentee before: Keralyant International Co., Ltd. |
|
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20041006 Termination date: 20120120 |