光致抗蚀剂元件的形成方法技术

光致抗蚀剂元件的形成方法，包括以下步骤：制备热熔光致抗蚀剂混合物；使用狭槽口模式涂覆系统将该可光致成像的热熔组合物涂覆到薄膜基材上；将该热熔体冷却到足以阻止流动；和将保护性覆盖膜施加到该部分冷却的组合物的相对表面，从而形成光致抗蚀剂元件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用狭槽口模式涂覆系统形成光致抗蚀剂元件的方 法。本专利技术还涉及使用该光致抗蚀剂元件制备的复合制品。 技术的简述可光致成像的涂料(通常称为光致抗蚀剂)目前用于各式各样的半导体和微机械加工应用。在这些应用中，光成像如下进行对基材 上的光敏性涂层进行图案化辐射从而引起该涂层中溶解性改变以致可 以通过用适合的显影剂组合物处理选择性地除去膝光或未啄光的区 域。可光致成像的涂料或光致抗蚀剂可以具有正型或负型，其中暴露 在辐射下分别增加或减小在显影剂中的溶解性。可用于微电子应用的最常用可光致成像涂料是包含成膜树脂、光 活性化合物和溶剂的液体组合物。这些组合物可以直接地以液态涂覆 到基材上然后干燥以在该基材上形成涂层或者它们可以首先形成复合 薄膜，该复合薄膜包括在聚合物薄膜上的该液体光致抗蚀剂的基本上 干燥的涂层，以致当该复合薄膜经涂覆的那一面在加热和压力作用下 与基材接触时，该可光致成像的涂层与该基材附着，然后除去该聚合 物薄膜，让该光敏层保留在该基材上。所描述的这类可光致成像的复 合薄膜通常本领域中称为干膜光致抗蚀剂或光致抗蚀剂元件。术语" 光致抗蚀剂元件"是在基材聚合物薄膜或箔和保护性聚合物盖板之间 施加的可光致成像的组合物。取决于应用，此类干膜光致抗蚀剂(或 光致抗蚀剂元件)可以提供优于液体光致抗蚀剂的优点，尤其是就而 厚膜言，其中它们提供高得多的通量、涂层均匀性和更低成本的施加 方法。当涂层基材具有不规则形状(非圆形)，该基材不与存在于液 体光致抗蚀剂中的溶剂相容时，或当出于技术或经济原因基材不能在为除去溶剂所必需的时间和温度条件下烘烤时，干膜光致抗蚀剂是尤 其有用的。大体上，干膜光致抗蚀剂组合物已经由使用数种常规涂覆 技术中的一种涂覆到第一基材上的液体可光致成像组合物制成。通过分以在该第一基材上形成干光致抗蚀剂层。这种方法通常限于100Mm 或更少的单涂层厚度。稍后，根据常规方法使该干膜光致抗蚀剂成像 和显影，或者在该第一基材上进行或在转移到第二基材上之后进行。 然后可以通过常规剥离或光致抗蚀剂移除方法将这些成像和干燥的薄 膜从该基材上除去(在这种情况下，这一光致抗蚀剂层是临时的光致 抗蚀剂)或硬化并引起变成具有最终使用应用的部件(在这种情况下， 这一光致抗蚀剂层是永久光致抗蚀剂)。已存在许多不同的可光致成像组合物的现有技术建议。那些配制 剂中许多包括环氧化合物。例如，参见美国专利号5，264, 325。在该专 利中，进一 步揭示了光致抗蚀剂材料必须经配制满足它可以通过涂覆 方法，例如旋涂或模涂来涂覆，这要求某些流变性。此外，该组合物 必须具有为曝光辐射提供足够透射率的性能以致在整个薄膜的厚度中 使光引发剂光解，并且它必须产生几乎无瑕疵的几乎不含微粒材料或 缺陷的涂层。该光致抗蚀剂必须具有适当的物理和化学性能以经得起 施涂，例如耐焊料或耐墨性或刚性，而不会显著降解，或损失粘附性。 如果光致抗蚀剂将用于其它目的，例如蚀刻光致抗蚀剂，则可能要求 其它性能。单独地，许多美国专利和其它参考文献揭示了干膜光致抗蚀剂的 制备和使用。这些参考文献包括美国专利号3， 496， 982、 3, 526, 504、 3， 547, 730、 4，193， 797、 4，193， 799、 4， 260, 675、 4， 624， 912、 5， 077，174 和6， 204， 456。大多数参考文献通过使用各种涂覆方法涂覆光敏性组合 物在有机溶剂中的溶液制备光致抗蚀剂元件。美国专利号6， 060， 215 明确地描述了将光敏性树脂组合物溶液狭槽口模式涂覆到聚对苯二甲 酸乙二醇酯基材薄膜上，并且该方法广泛用于制备许多现代光致抗蚀 剂元件。 MicroChem Corp. ， Newton, MA， USA销售并且商业上尤其用于制造MEMS 装置。例如，通常由MicroChem提供的产品"SU-8 50 "可以在 1000-3000rpm下旋涂以产生30-IOO微米厚度的薄膜，在曝光和显影之 后该薄膜可以产生在大于100微米的薄膜厚度下长宽比大于10: l的图像。更高或更低的固体变型将可由单次涂覆方法获得的薄膜厚度扩展 到小于l微米和大于200微米。溶液的流延可以产生厚度为l-2毫米或更 厚的薄膜。美国专利号4， 882， 245描述了当涂覆到载体介质如Mylar薄 膜上时将此种材料作为干膜光致抗蚀剂施加。Kieninger等人的美国专 利申请号10/945， 334和文章(Proceedings jaTAS 2004, Malmo， p363 (2004 ))描述了其它类似的千膜材料。美国公开专利申请号 2 004/0233261描述了通过将组合物的液体溶液旋涂到Mylar圆盘上并 后续层压到结构化硅晶片上而在Mylar上制备SU-8元件。美国专利号4， 882， 245和4， 940， 651公开了用于印刷电路板的可光 致成像、阳离子可聚合组合物，其由以下物质的混合物和阳离子光引 发剂构成平均环氧化物官能度为8的至多88。/。环氧化的双酚A曱醛酚醛 清漆树脂和充当增塑剂的反应性稀释剂。所公开的反应性稀释剂是一或二官能化环脂族环氧化物，优选以10-35wt。/。固体。还公开了这些配 制剂作为永久层的用途，其中该层没有从基材上除去，而是变成结构 的一部分，如印刷电路板上的介电层。此种配制剂还可以用来形成光 敏性元件。美国专利号5， 026， 624、 5, 278, 010和5， 304， 457乂〉开了适合用作焊 剂防护膜的可光致成像的阳离子可聚合阻燃组合物，它由以下物质的 混合物构成10-8Qwt。/。双酚A和表氯醇的缩合产物，20-90wt。/。环氧化双 酚A甲醛酚醛清漆树脂和35-50wt。/。四溴双酚A的缩水甘油醚，以及 0. l-15wt。/。阳离子光引发剂。使用幕涂、辊涂和巻绕线棒涂覆作为涂覆 方法。这种组合物也可以制成干膜光致抗蚀剂。还描述了其它将光敏性组合物涂覆到各种基材上的方法。例如， Chen的美国专利号4， 323， 637描述了制造可用于印刷板的光敏性元件的挤出方法。在此，在螺杆挤出机中将iooy。固体弹性嵌段共聚物组合 物热熔并经由片材口模挤出到冷却的浇铸轮上以产生冷却熔体的独立 式片材。然后将它插入基材薄膜和保护性盖板薄膜之间并在印压机或压延辊上热压以形成厚度大约O. 012-大约6毫米的光敏性层。类似地， Goss的美国专利号5， 735， 983描述了将光可固化的聚合物挤出到移动 载体上按无夹持方式获得用于印刷胶板的自层压件。在此，在螺杆挤 出机中将组分熔融，计量加到片材口模然后自层压到移动载体膜幅上。 在冷却之后，使用 一个或多个研磨步骤来确保聚合物片材的均匀厚度。 可以获得O. 5-7.5毫米的厚度。在这两种情形下，首先将光敏性或光可 固化组合物挤出成独立式片材，然后施加到基材薄膜上并且挤塑薄膜 表面的质量不是决定性的，因为它可以进一步经过加工而获得可接受 质量的表面。此外，Bentley的美国专利号5， 720， 820描述了使用空气 流将薄膜携带到正被涂覆的制品上狭槽口模式涂覆间断薄膜的机器。Nakamura的美国专利号5， 633， 042描述了将含本文档来自技高网...

【技术保护点】
光致抗蚀剂元件的形成方法，包括以下步骤：（ｉ）制备热熔光致抗蚀剂组合物；（ｉｉ）使用狭槽口模式涂覆系统将该光致抗蚀剂组合物涂覆到薄膜基材上；（ｉｉｉ）将该热熔体冷却到足以阻止流动；（ｉｖ）将保护性覆盖膜施加到该部分冷却的组合物的相对表面，从而形成光致抗蚀剂元件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：DW约翰逊，
申请(专利权)人：微量化学公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]