TW200419315A - Pattern forming method using high heat resistant positive-working photosensitive resin composition - Google Patents

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200419315 玖、發明說明： (一） 發明所屬之技術術域 本發明係有關一種製造半導體裝置、平板顯示器（FPD) 等時使用的光阻圖案形成方法，特別是有關要求光阻膜具高 耐熱性的TFT(薄膜電晶體）主動矩陣步驟的方法之一、使用 半色調光罩之4光罩步驟（可減低光罩使用數的步驟）或適合 形成反射型TFT用波型形狀殘留材等之超高耐熱光阻圖案 形成方法。 (二） 先前技術 於以LSI等半導體積體電路、或Fpd之顯示面製造、熱 針頭等電路基板製造等爲首的廣泛範圍中，爲進行微細元件 形成或微細加工時，以往使用微影術技術。於微影術技術中 ’爲形成光阻圖案時使用正型或負型感光性組成物。此等感 光性組成物中正型感光性組成物可廣泛使用含有鹼可溶性 樹脂與作爲感光劑之醌二疊氮基二疊氮基化合物的組成物 。該組成物例如「酚醛清漆樹脂/醌二疊氮基化合物」有很 多文獻（例如專利文獻1〜4)記載各種組成。此等含有酚醛清 '漆樹脂與醌二疊氮基化合物之組成物，直至目前爲止就酚醛 清漆樹脂及感光劑而言進行硏究開發。 另外，於以往TFT主動矩陣基板之配列基板步驟中， 使用合計5張以上光罩。然而，高光罩化係爲製造成本高成 本化、步驟時間之長時間化或製造處理性降低的要因，爲解 決該問題進行檢討節省光罩化、即4光罩步驟。因此，提案 使用高開口率液晶顯示裝置少的光罩予以製造的方法（例如 -5- 200419315 參照專利文獻5)。 【專利文獻1】日本特公昭54-23570號公報（1頁） 【專利文獻2】日本特公昭56-30850號公報（1頁） 【專利文獻3】日本特公昭55-73045號公報（1〜4頁） 【專利文獻4】日本特公昭61-205933號公報（1頁、3〜5頁） 【專利文獻5】特開2002-9 8996號公報（2〜5頁） 上述節省光罩步驟，一般而言必須藉由半色調曝光形成 具有階差之光阻圖案進行乾式蝕刻步驟，爲提高該乾式蝕刻 時光阻膜之乾式蝕刻耐性時，對光阻圖案進行加熱處理。此 處，一般要求耐熱溫度爲130t以上，習知正型光阻在該加 熱步驟中會有圖案下垂等問題，必須藉由對應、改變較乾式 蝕刻條件更爲穩定的條件等方法以改善進行製造等之步驟 或提高正型光阻材料之耐熱性。 而且，爲反射型TFT時必須製作波型形狀等之殘材，且 於上濺射A1等高反射性金屬予以覆蓋，惟爲抑制水吸附或 金屬離子之移動時，或在反射型TFT板之步驟中該波型形狀 殘留物另添加 MIBK(甲基異丁酮）或THF(四氫呋喃）或 NMP(N-甲基-2-吡咯烷酮）等之有機溶劑。因此，對保持此等 溶劑而言之耐性時，必須後烘烤。然而，一般而言對習知正 型光阻劑進行1 3 0 °C以上之後烘烤時，會有流動、原有波型 形狀崩壞的問題。 (三）發明內容 ~ 6 - 200419315 發明所欲解決的問g頁 有鑑於上述情形，本發明係以提供於要求製造TFT主動 矩陣基板等、光阻圖案之局耐熱性步驟中，使用可形成良好 的超高耐熱正型圖案、正型感光性組成物之圖案形成方法爲 目的。 另外，本發明係以提供一種於要求製造TFT主動矩陣基 板等、光阻圖案之局耐熱性步驟中，使用半色調光罩形成具 有良好超高耐熱階差之圖案、或波型形狀之圖案、使用正型 感光性組成物之圖案形成方法爲目的。 鲁 解決問顆的手跺 本案發明人經過銳意的檢討，發現使用特定組成的正型 感光性組成物，於曝光、顯像後，進行全面曝光，視需要進 行熱處理，而可達成上述目的，終於完成本發明。 換言之，本發明係有關一種圖案形成方法，其特徵爲具 有[1]使含有（a)鹼可溶性樹脂、（b)具有醌二疊氮基之感光劑 、（c)光酸發生劑、（d)交聯劑及（e)溶劑之感光性組成物塗覆 於基板上的步驟，[2 ]通過光罩以進行曝光的步驟，[3 ]使該鲁 曝光部顯像去除以形成正型像的步驟，以及[4 ]進行全面曝光 的步驟。 另外，本發明係有關上述圖案形成方法中，於上述圖案 形成方法中，（b)具有醌二疊氮基之感光劑與（c)光酸發生劑 具有在相同曝光波長下之吸收活性，該全面曝光係在該感光 劑與光酸發生劑所共同具有吸收活性之曝光波長中進行。 此外，本發明係有關一種圖案形成方法，其特徵爲具有 200419315 [1]使含有（a)鹼可溶性樹脂、（f)具有醌二疊氮基、且作爲感 光劑及光酸發生劑功能的化合物（d)交聯劑及（e)溶劑之感光 性組成物塗覆於基材上的步驟，[2]通過光罩進行曝光之步驟 ’ [3]顯像去除該曝光部以形成正型像之步驟，以及[4]進行 全面曝光之步驟。 而且’本發明係有關於上述任何圖案形成方法中，於全 面曝光步驟後進行[5]加熱處理（後烘烤）。 另外’本發明係有關上述記載的任何圖案形成方法中， 於鹼可溶性樹脂爲至少一種選自於酚醛清漆樹脂、聚乙烯苯 β 酚系樹脂及丙烯酸系樹脂。 此外，本發明係有關上述記載的任何圖案形成方法中， 曝光步驟所使用的光罩係附有半透過膜或加入曝光裝置之 解像臨界以下尺寸之隙縫或篩網，部分存在光透過部之透過 率爲10〜90%半色調部之光罩。 於下述中更詳細說明本發明。 (四）實施方式 本發明感光性組成物中使用的酚醛清漆樹脂，可使用習 ® 知含有鹼可溶性樹脂與醌二疊氮基之感光劑的感光性組成 物中使用的酚醛清漆樹脂即可，沒有特別的限制。本發明中 較佳的酚醛清漆樹脂可藉由各種酚醛類單獨或數種混合物 以甲醛等醛類聚縮合製得。 構成該酚醛清漆樹脂之苯酚類例如苯酚、ρ-甲酚、m-甲 酚、〇-甲酚、2,3 -二甲基苯酚、2,4 -二甲基苯酚、2,5 -二甲基 苯酚、2,6 -二甲基苯酚、3,4-二甲基苯酚、3,5-二甲基苯酚、 -8- 200419315 2,3,4 -二甲基本酚、2,3,5 -二甲基苯酚、3,4,5-三甲基苯酚、 2，4,5-三甲基苯酚、伸甲基雙苯酚、伸甲基雙卜甲酚、間苯 一酚、兒余酚、2 -甲基間苯二酚、4 _甲基間苯二酚、〇 _氯苯 酚、m-氯苯酚、p-氯苯酚、2,3_二氯苯酚、甲氧基苯酚、 P-甲氧基苯酣、P-丁氧基苯酚、心乙基苯酚、乙基苯酚、 P -乙基苯g分、2，3 -二乙基苯酚、2,5 -二乙基苯酚、p-異丙基苯 酚、α-萘酚、β-萘酚等。此等可以單獨使用或數種混合物使 用。 而且，醛類例如甲醛、及對甲醛、乙醛、苯并醛、羥基 · 本并ii、氯乙醒等’此等可單獨使用或數種混合物使用。 本發明感光性組成物使用的酚醛清漆樹脂之重量平均 分子量以聚苯乙烯換算5,000〜100, 〇〇〇較佳、更佳者以聚苯 乙烯換算5,000〜50,000。 另外，鹼可溶性樹脂除酚醛清漆樹脂外，亦可以爲乙烯 苯酚系樹脂、或丙烯酸系樹脂。鹼可溶性丙烯酸系樹脂例如 丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯與丙烯酸、甲基丙烯酸等不飽 和羧酸之共聚物。 ^ 另外，本發明感光性組成物使用的具有醌二疊氮基之感 光劑可以爲具有醌二疊氮基之感光劑即可，以藉由如萘醌二 疊氮基磺酸氯化物或二甲苯酮二疊氮基磺酸氯化物之醌二 疊氮基磺酸鹵化物、具有可與該酸鹵化物縮合反應的官能基 例如羥基、胺基等，尤以羥基更佳。具有羥基之低分子化合 物例如氫醌、間苯二酚、2,4-二羥基二苯甲酮、2,3,4-三羥基 二苯甲酮、2,4,6-三羥基二苯甲酮、2,4,4’-三羥基二苯甲酮 -9- 200419315 、2,3,4,4、四羥基二苯甲酮、2,2，，4,4、四羥基二苯甲酮、 2,2，3,4,6 -五經基一苯甲酮等，具有經基之高分子化合物例 如酹醛清漆樹脂、聚乙烯苯酚等。而且，醌二疊氮基磺酸鹵 化物與具有羥基之化合物的反應物可以爲單一酯化物、亦可 以爲酯化率不同的二種以上混合物。此等具有醌二疊氮基之 感光劑’一般而言於本發明中對1 〇〇重量份感光性組成物中 樹脂成分而言爲1〜30重量份。 本發明感光性組成物中使用的光酸發生劑（藉由放射線 照射產生酸之化合物）’只要是藉由放射線照射產生酸之化善 合物即可，沒有特別的限制。該化合物以例如習知化學放大 型光阻劑中作爲光酸發生劑較佳。該光酸發生劑有碘鑰鹽、 毓鹽、二偶氮鑰鹽、銨鹽、吡啶鹽等，含鹵素之化合物有含 鹵化烷基之烴化合物、含鹵化烷基之雜環式化合物等（鹵化 甲基三阱衍生物等），二偶氮酮化合物有1,3-二酮基-2-二偶 氮化合物、二偶氮二苯甲酮化合物、二偶氮萘醌化合物等， 楓化合物有β-酮颯、β-磺基楓等，磺酸化合物有烷基磺酸酯 、鹵化烷基磺酸酯、芳基磺酸酯、亞胺基磺酸酯等。此等可 β 以單獨使用或2種以上混合使用。 本發明感光性組成物使用的光酸發生劑以2-[2-(5-甲基 呋喃-2-基）乙烯基]-4,6-雙（三氯甲基）-s-三阱爲典型的三畊 系或 5-甲基磺醯氧基亞胺基- 5H-噻吩-2-茚基-2-甲基苯基乙 烯腈爲典型的氰系酸發生劑。光酸發生劑之配合量對1 00重 量份鹼可溶性樹脂而言通常爲0 · 0 5〜9重量份、較佳者爲0.5 〜3.0重量份更佳。 -10- 200419315 另外，含有醌二疊氮基之化合物使用1，2-萘醌二 -4 -磺醯基化合物時，該化合物可使用作爲感光劑，亦 作爲光酸發生劑，且上述（b)與（c)可以一種物質代用 本發明使用的交聯劑爲受到以放射線照射部發生 用’使鹼可溶性樹脂交聯、硬化者即可，沒有特別的 例如蜜胺系、苯并鳥糞胺系、尿素系交聯劑、多官能 氧基之化合物等各種交聯劑。蜜胺系、苯并鳥糞胺系 系等交聯劑中低分子交聯劑例如六羥甲基蜜胺、五羥 胺、四羥甲基蜜胺、六羥甲氧基甲基蜜胺、五甲氧基 胺及四甲氧基甲基蜜胺之羥甲基化蜜胺或其烷醚物、 基苯并鳥糞胺、四甲氧基甲基苯并鳥糞胺及三甲氧基 并鳥糞胺之羥甲基化苯并鳥糞胺或其烷醚體、N , N _二 尿素或其二烷基醚物、3,5 -雙（羥基甲基）過氫_ι，3,5--4 -酮（一經甲基糖酵酸內酯）或其院醚物、四經甲基乙 院基脲或其四甲醚物、2,6-雙（羥基甲基）_4-甲基苯酚 醚物、基-2,6-雙（羥基甲基）苯酚或其烷醚物、 -1，3 -雙（經基甲基）過氫_ι，3,5 -三畊_2_酮（N-乙基二經 D坐）或其院_物等較佳。而且，蜜胺系、苯并鳥糞胺 素系父聯劑中高分子交聯劑例如甲氧基甲基化蜜胺 、乙氧基甲基化蜜胺樹脂、丙氧基甲基化蜜胺樹脂、 甲基化蜜胺樹脂、甲氧基甲基化尿素樹脂、乙氧基甲 素樹S曰、丙氧基甲基化尿素樹脂、丁氧基甲基化尿素 較佳。此外，含有多官能性環氧基之化合物係在一分 有1個以上苯環或雜環、且含有2個以上環氧基之化 疊氮基 可使用 〇 的酸作 限制， 性含環 、尿素 甲基蜜 甲基蜜 四羥甲 甲基苯 羥甲基 噁二阱 二醛二 或其烷 5-乙基 甲基三 系、尿 系樹脂 丁氧基 基化尿 樹脂等 子中含 合物。 -11- 200419315 本發明使用的溶劑例如乙二醇單甲醚、乙二醇單甲醚等 之乙二醇單烷醚類、乙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇單乙醚乙 酸酯等乙二醇單烷醚乙酸酯類、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙 醚等丙二醇單烷醚類、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚 乙酸酯等之丙二醇單烷醚乙酸酯等之丙二醇單烷醚乙酸酯 類、乳酸甲酯、乳酸乙酯等之乳酸酯類、甲苯、二甲苯等之 芳香族烴類、甲基乙酮、2-庚酮、環己酮等酮類、N，N-二甲 基乙醯胺、N-甲基吡咯烷酮（NMP)等醯胺類' γ-丁內酯等內 酯類。此等溶劑可以單獨使用或2種以上混合使用。 本發明使用的感光性組成物中視需要可配合黏合助劑及 界面活性劑等。黏合助劑例如烷基咪唑啉、丁酸、烷酸、聚 經基苯乙烯、聚乙烯基甲醚、t_丁基酚醛清漆樹脂、環氧基 砂烷、環氧基聚合物、矽烷等，界面活性劑例如非離子系界 面活性劑如聚醇類與其衍生物、即聚丙二醇、或聚環氧乙烷 月桂醚、含氟之界面活性劑例如弗羅賴頓（譯音）（商品名、住 友3M公司製）、梅卡法克（譯音）（商品名、大日本油墨化學 公司製）、史魯弗隆（譯音）（商品名、旭玻璃公司製）、或有機 矽氧烷界面活性劑例如KP34丨（商品名、信越化學公司製）。 而且’於特開平6 - 3 5 1 8 3號公報中記載製造濾色器之方法中 使用藉由酸硬化的樹脂、醌二疊氮基化合物、交聯劑、光酸 發生劑、染料、溶劑所成的濾色器形成用組成物。該方法以 製得解像度、耐熱性等優異的濾色器爲目的者，惟無法製得 如本發明製造半導體或TFT等要求之高解像性、超高耐熱性 者，且無法形成如本發明階差形狀、波型形狀等、視其目的 -12- 200419315 形成具有各種形狀、輪廓圖案者。其理由推測如下所述。換 言之’於上述濾色器形成用組成物中染料係爲使用作爲膜形 成成分之一，故被圖案曝光時使用的光或染料吸收，光無法 到達膜底部，結果解像度降低。上述濾色器用組成物對可得 濾、色器要求的數百微米之大圖案時沒有問題，惟無法形成使 用於要求數十微米〜數微米、或半微米之解像性的半導體或 TFT配列製造時所需的圖案。另外，於全面曝光時同樣地由 於光在膜途中被吸收，在膜下部不會產生必要的酸，無法引 起充分交聯，結果膜之耐熱性降低。此外，染料大多爲昇華 H 性高者’自膜中去除染料時步驟中裝置受到污染，且膜本身 爲多孔性，故會引起耐溶劑性或耐蝕刻性降低的缺點，爲沒 有昇華的染料時染料本身耐熱性低、膜之耐熱性亦低，故無 法製彳守。本發明中染料不爲任意成分者時，與上述濾色器用 組成物本質上不同’可形成半導體或TFT製造等要求的高解 像性、超高耐熱性光阻圖案者。 本發明之圖案形成方法係以步驟表示。首先，使上述感 光性組成物以旋轉塗覆、隙縫塗覆等方法塗覆於矽晶圓上或 H 玻璃基板等之基材上。基材係在表面上視需要設置有矽酸化 腠、鋁、鉬、鉻等金屬膜、I τ〇等之金屬氧化膜、以及半導 體兀件、電路圖案等。而且，塗覆法不受限於上述具體例示 者’以往塗覆感光性組成物時利用的塗覆法中任何方法皆可 。使感光性組成物塗覆於基材上後，使基板以對流式烤箱或 熱板等自7 0 C加熱至1 1 0 °c (預烘烤），去除溶劑成分，使上 述感光性組成物之薄膜形成於基材上。使該基材經由企求的 -1 3- 200419315 光罩予以圖案化時曝光。此時之曝光波長可以爲使習知感光 性組成物曝光利用的g線（4 3 6 n m)、h線（4 0 5 n m)、i線（3 6 5 n m) 、KrF(24 8nm)、ArF(193nm)等單波長、或g線與h線之混合 波長、g線與h線之混合波長、稱爲質子鍵結之使g線、h 線、i線混合者，任何者皆可。 於該圖案曝光後，藉由以鹼顯像液顯像，使曝光部溶出 ，且僅使未曝光部殘留，形成正型圖案。一般而言，鹼顯像 液有氫氧化四甲銨等之四級銨水溶液、或氫氧化鈉或氫氧化 鉀等無機氫氧化物水溶液。此處，使曝光部以顯像液溶出， 且使未曝光部殘留於基材上係爲成分（b)之具有醌二疊氮基 之感光劑藉由曝光使羧酸變化，且該羧酸具有鹼溶解性之故 。此時，即使同時在曝光部自成分（c)之酸發生劑產生酸，該 酸本身幾乎不會影響圖案曝光。 然後，使顯像完成的圖案基材再次以圖案曝光所使用的 相同曝光波長，不經由光罩或使用空白光罩（全部光透過）， 進行全面曝光。使全面曝光完成的基材藉由以對流式烤箱或 熱板等自1 1(TC加熱至160°C (後烘烤）使膜烘烤硬化。此處， 爲使藉由全面曝光、最初的圖案曝光時未曝光部曝光時，自 成分（c)之酸發生劑產生酸，該酸作爲觸媒，然後藉由後烘烤 使成分（a)之鹼可溶性樹脂與成分（d)之交聯劑引起交聯反應 ，可形成堅固膜。 該交聯由於具有後烘烤之熱且進行硬化，故可保持顯像 後之形狀且進行硬化◦而且，習知正型感光性組成物與習知 步驟於後烘烤中需以120 °C附近以上之溫度時’會引起圖案 200419315 崩壞、變成圓形的問題，惟本發明不會引起該現象。另外， 本發明使用較線•與•間隙或點或孔等一般圖案、部分具有 半色調部之光罩，包含使光阻以中途厚度殘留的凹凸形狀之 圖案，以及對形成波型形狀的圖案化而言可實現後烘烤後之 商耐熱性。 光罩中上述半色調部例如使非晶型矽膜、氮化矽膜、鉻 膜等爲適當厚度之半透過膜配置於光罩之所定部（設置），或 是曝光裝置之解像臨界以下尺寸之隙縫或篩網圖案藉由設 置所定部，可形成光透過部之透過率爲10 %〜90 %。而且，β 進行波型形狀圖案時，例如光罩以曝光裝置之解像臨界以下 使解像臨界附近之線•與·間隙圖案設置光罩。 於上述中係爲感光性組成物含有感光劑與光酸發生劑 者之例，如上所述本發明使用具有感光劑與光酸發生劑功能 之單一化合物時，以與上述相同的步驟形成耐熱性圖案。此 外’於上述中係表示對感光劑及光酸發生劑具有對相同曝光 波長之吸收活性的化合物例。該對感光劑及光酸發生劑具有 對相同曝光波長之吸收活性的化合物時，可使用圖案曝光與 β 全面曝光相同的曝光裝置實施，由於不需準備二種曝光裝置 、故較佳，本發明之圖案形成方法不受此所限制。此時，使 圖案曝光與全面曝光之曝光波長作爲感光劑及酸發生劑之 各感光波長以實施曝光。 【實施例】 於下述中藉由實施例更具體地說明本發明，惟本發明之 形態不受此等實施例所限制。 -15- 200419315 合成例1 (酚醛清漆樹脂之合成） 對100重量份甲酚/p-甲酚以6/4比例混合的混合甲 酚而言加入5 6重量份的3 7重量％甲醛、2重量份草酸，在 反應溫度1 00 °C下藉由常法反應5小時。該酚醛清漆樹脂之 分子量以聚苯乙烯換算爲15,2〇〇。 合成例2(感光劑之合成） 使2，3,4-三羥基二苯甲酮與丨，2-萘醌二疊氮基-5-磺醯基 氯化物以1/2.0加入比（莫耳比）溶解於二噁烷酸中，以三乙 胺作爲觸媒藉由常法予以酯化。使所成的酯藉由HPLC(高速 液體色層分析法）測定時，二酯2 9 %、三酯6 3 %。 合成例3 (感光劑兼酸發生劑之合成） 使2,3,4-三羥基二苯甲酮與萘醌二疊氮基-4-磺醯基 氯化物以1/2.0加入比（莫耳比）溶解於二噁烷酸中，以三乙 胺作爲觸媒藉由常法予以酯化。使所成的酯藉由HPLC (高速 液體色層分析法）測定時，二酯2 5 %、三酯6 1 %。 實施例1 對1 00重量份合成例1之酚醛清漆樹脂而言使1 7重量 份合成例2之感光劑、1重量份酸發生劑之2-[2-(5-甲基呋喃 -2-基）乙烯基]-4,6-雙（三氯甲基）-S-三阱、與5重量份作爲交 聯劑之甲氧基甲基化蜜胺樹脂的賽梅魯（譯音）3 00(三井賽迪 克（譯音）製）溶解於丙二醇單甲醚乙酸酯，爲防止於旋轉塗覆 時可在光阻膜上形成放射線皺摺、即爲防止條紋時添加 5 00ppm氟系界面活性劑、弗羅來頓（譯音）F-47 2 (住友史里耶 姆（譯音）公司製），另攪拌後，以〇·2μπι過濾器過濾，調製本 200419315 發明之感光性組成物。使該組成物旋轉塗覆於4吋砂晶圓上 ，在1 0 0 °C下、在熱板上預烘烤9 0秒後，製得3 μ m厚度光 阻膜。在該光阻膜上以具有g + h線混合波長之理光（譯音） 製分檔曝光器FX-604F ’經由光罩進行圖案曝光後，以2.38% 氫氧化四甲銨水溶液攪拌顯像6 0秒。圖案曝光係顯像厚之 光阻圖案與光罩設計，以5 μηι線•與·間隙爲1 : 1解像的 曝光能量作爲適當感度予以曝光。顯像後，以SEM(掃描電 子顯微鏡）觀察5 μηι線•與•間隙之截面觀察。結果如表丄（ 顯像後）表示。如表1可知，正常形成矩形圖案。 · 直至該顯像完成的基板以與圖案曝光使用者相同的曝 光裝置’使用空白光罩（全部透過光）進行全面曝光，然後， 使基板在1 2 0 °C、1 4 0 °C、1 6 0 °C之各熱板上，藉由秒加熱進 行後烘烤。以各種溫度進行後烘烤後之圖案截面以SEM觀 察。結果如表1所示。表1所示可知在14(TC下烘烤，維持 顯像後之矩形，在1 60 °C下僅在上部帶有大約圓形可維持高 耐熱性。 比較例1 · 於實施例1使用的組成物中，使用去除酸發生劑之 2-[2-(5-甲基呋喃-2-基）乙烯基μ4,6-雙（三氯甲基）-s-三哄之 組成物作爲感光性組成物外，與實施例1相同地進行圖案形 成及圖案形狀。結果如表1所示。如表1所示，顯像後形成 沒有問題之矩形圖案者，在1 20°C下後烘烤時在上部爲圓形 在140C下圖条底部開始流動變寬，在160C下完全流動 線間互連，無法得到充分的耐熱性。 -17- 200419315 比較例2 除於實施例1之圖案形成中無法全面曝光外，與實施例 1相同地進行圖案形成及圖案形狀觀察。結果如表1所示。 如表1所示，與比較例1完全相同，顯像後形成沒有問題的 矩形圖案，在120°C下後烘烤在上部爲圓形，在140°C下圖 案底部流動、開始變寬，在1 60 °c下完全流動線間相連，無 法得到充分的耐熱性。 實施例2 除使實施例1之感光性組成物之感光劑及酸發生劑改 β 成藉由合成例3之兼具感光劑及光酸發生劑的合成物外，與 實施例1相同地進行圖案形成及圖案形狀之觀察。結果如表 1所示。如表1所示，與實施例1之結果相同地在12 01：、 I40°c下烘烤時顯像後可維持顯像後之矩形，在16(rc下僅上 部帶有圓形，維持高的耐熱性。

^_1 ^_1200419315 顯像後 120°C 後 烘烤後 -—— 一 140°C 後 烘烤後 160°C 後 烘烤後 實施例1 η η η η π η Λ Λ. 比較例1 π η Λ Λ ηη 比較例2 π η Λ Λ m 實施例2 η η η η π η A Λ 實施例3 除使用設有第1圖所示5μιη之圖案與鄰接該圖之1.〇μη 線•與•間隙圖案的半色調用光罩部之光罩外，與實施例1 相同地進行圖案形成及圖案形狀之觀察。曝光所使用的曝光 裝置之理光製分檔曝光器FX_604F使製造保證解像臨界之 3.0 μ m (線•與•間隙）降低者。結果如表2所示。如表2所示 ，半色調部無法解像’結果與曝光量約一半者效果相同，顯 像後形成具有殘膜約爲一半高度之企求輪廓的圖案。而且， 可知於120°C、140°C、160°C知任何後烘烤後，形狀沒有變 化、可維持具有充分耐熱性之半色調圖案輪廓。 - 1 9 - 200419315 比較例3 除沒有進行全面曝光外，與實施例3相同地進行圖案形 成及圖案形狀之觀察。結果如表2所示。如表2所示，顯像 後於實施例3相同地形成沒有問題之半色調圖案，惟實施後 烘烤時會簡單流動，板色調部與完全未曝光相連，沒有使用 半色調方法之輪廓。 表 2 顯像後 120°C 後 烘烤後 140°C 後 烘烤後 160°C 後 烘烤後 實施例3 Γ\ Γ\ / Γ\ / \ /- \ ί V- 比較例3 r^\ / \ 實施例4 使用實施例3使用的半色調光罩者，進行光罩設計時可 製得具有波型形狀之高耐熱性圖案。換言之，不僅使用曝光 裝置之理光製分檔曝光器FX-604F使製造保證解像臨界之 3.0μπι(線•與•間隙）下降，設置2·5μπι線•與•間隙部之光 罩外’與實施例3相同地進行圖案形成及圖案形狀之觀察。 結果如表3所示。如表3所示，顯像後可得企求的波型形狀 ’全面曝光後之後烘烤，於12〇°C、140°C、160°C下不會脫離 波型形狀。 -20- 200419315 比較例4 _ k有進彳了全面曝光外，與實施例4相同地進行圖案形 成及圖案形狀之觀察。結果如表3所示。如表3所示，與實 方也例4相同地顯像後形成沒有問題之波型形狀，惟實施後烘 烤日寸簡單流動’完全無法維持波型形狀。 表3 顯像後 120〇C 後 烘烤後 140〇c 後 烘烤後 160°c 後 烘烤後 實施例4 /vvv\ 比較例4 /vvv\ r λ

【發明之效果】 藉由本發明可形成習知組成與步驟無法形成的超高耐 熱之光阻圖案，於一般的微影術中可形成超高耐熱光阻膜、 且於作爲半色調步驟或波形形狀殘材的特殊用途中，可形成 耐熱性、乾式蝕刻耐性優異的圖案。 (五）圖式簡單說明 第1圖係爲具有半色調部之光罩例。 -2 1-

Claims (1)

1. 200419315 拾、申請專利範圍： 1. 一種圖案形成方法’其包括[1 ]將含有U)鹼可溶性樹脂、 (b)具有醌二疊氮基之感光劑、（C)光酸發生劑、（d)交聯劑 及（e)溶劑之感光性組成物塗覆於基材上之步驟，[2]通過 光罩進行曝光的步驟’ [3]顯像去除該曝光部以形成正型 像之步驟，及[4]進行全面曝光之步驟。 2. 如申請專利範圍第1項之圖案形成方法，其中（b)具有醌 二疊氮基之感光劑與（〇光酸發生劑具有在相同曝光波長 之吸收活性，該全面曝光係在該感光劑與光酸發生劑所共 同具有吸收活性之曝光波長中進行。 3. —種圖案形成方法，其包括[1]將含有（a)鹼可溶性樹脂、 (f)具有醌二疊氮基和具有作爲感光劑及光酸發生劑功能 的化合物、（d)交聯劑及（e)溶劑之感光性組成物塗覆於基 材上的步驟，[2]通過光罩進行曝光的步驟，[3]顯像去除 該曝光部以形成正型像的步驟，以及[4]進行全面曝光的 步驟。 4 ·如申請專利範圍第1至3項中任一項之圖案形成方法，其 中於全面曝光步驟後進行[5 ]加熱處理（後烘烤）。 5 .如申請專利範圍第1至4項中任一項之圖案形成方法，其 中該鹼可溶性樹脂爲至少一種選自於酚醛清漆樹脂、聚乙 烯苯酚系樹脂及丙烯酸系樹脂。 6.如申請專利範圍第1至5項中任一項之圖案形成方法，其 中曝光步驟所使用的光罩係附有半透過膜或加入曝光裝 置之解像臨界以下尺寸之隙縫或篩網，部分存在光透過部 之透過率爲10〜90%半色調部之光罩。 -22-