用于辊涂的辐射敏感性树脂组合物和辊涂方法技术

本发明专利技术公开了一种用于辊涂的光敏树脂组合物，其包含一种碱溶性树脂，一种光敏剂和一种非离子氟化学或硅氧烷表面活性剂。非离子氟化学表面活性剂的实例包括：全氟烷基磺酰胺的聚亚烷基氧化物加合物、全氟烷基乙醇的聚亚烷基氧化物加合物以及（ａ）一种丙烯酸全氟烷基酯／甲基丙烯酸甲酯的共聚物和（ｂ）一种聚亚烷基氧化物的混合物。非离子硅氧烷表面活性剂的实例为聚硅氧烷衍生物的聚亚烷基氧化物加合物。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于辊涂的辐射敏感性树脂组合物，更具体地说，本专利技术涉及一种当通过辊涂法涂敷时提供不会形成不均匀涂层的抗蚀剂层的用于辊涂的辐射敏感性树脂组合物，还涉及采用该辐射敏感性树脂组合物的辊涂法。
技术介绍
在生产半导体集成电路元件、滤色器、液晶显示元件等过程中，平版印刷技术通常用于进行精细加工。近年来，已研究了能在亚微米或亚四分之一微米级上进行精细加工的技术。在这种平版印刷技术中，将正型或负型辐射敏感性树脂组合物直接涂敷于衬底上或在必要时在其上形成抗反射涂层后涂敷，涂敷的组合物进行预烘烤以形成辐射敏感性抗蚀剂膜。然后，用各种射线对该辐射敏感性树脂膜例如进行图案曝光，如采用紫外线、远紫外线、电子束、X-射线等，进行显影而形成抗蚀剂图案。作为涂敷辐射敏感性树脂组合物的方法，公知的方法包括旋涂法、辊涂法、成形段涂敷法(1and coating method)、流延涂敷法、刮涂法和浸涂法。具体而言，在生产半导体集成电路元件或液晶显示元件中，经常采用正型辐射敏感性树脂组合物作为抗蚀剂材料和旋涂法作为涂敷方法。另一方面，在生产液晶显示元件中，作为涂敷方法不仅采用旋涂法，而且采用辊涂法。在衬底上采用旋涂法作为涂敷辐射敏感性树脂组合物的方法时，滴加在衬底上的抗蚀剂溶液通过衬底旋转产生的离心力向衬底外周方向抛出，主要的抗蚀剂涂料作为过量的抗蚀剂溶液由衬底的外周散射开并被除去。这种除去的抗蚀剂溶液被弃置。因此，这种旋涂法在易于形成均匀厚度的抗蚀剂膜的同时，存在的缺陷就是由于大量的弃置抗蚀剂溶液使得成本很高。另一方面，辊涂法可利用大部分的抗蚀剂溶液作为抗蚀剂层，减少了生产成本，但其缺点则是会造成在涂敷辐射敏感性树脂组合物时涂层不平，如出现条纹和桔皮缺陷。例如，采用具有这种涂敷不均匀性的抗蚀剂膜而生产的液晶显示元件会产生不均匀的光区，从而不具有商业价值。为解决由辊涂法造成的该问题，已提出了诸如以下的一些措施。即，从材料的角度考虑，已提出含有对沸点、动力学粘度和蒸发速率均进行了限制的溶剂的辐射敏感性树脂组合物(日本专利申请公开第186637/1998号)，包含选自丙二醇和一缩二丙二醇的溶剂的混合溶剂的辐射敏感性树脂组合物(日本专利申请公开第186638/1998号)等。此外，考虑到加工方法，已提出了下述方法以预定方向上涂敷组合物，然后再在另一个方向上涂敷的方法(日本专利申请公开第198853/1987号)；在被涂敷的表面上喷涂一种用作一种涂敷溶液组分的稀释剂(日本专利申请公开第237440/1993)的方法；在衬底的中心区域将组合物涂敷至主图案区域，然后仅围绕外周部分进行涂敷的方法(日本专利申请公开第141490/1996号)等。如上所述已提出了各种改进办法，但是，常规的方法和材料的缺陷在于，它们需要改变方法或限制涂敷条件，或者存在成本问题。因此，仍希望得到新的辊涂用辐射敏感性树脂组合物，要求这种组合物无需改变辊涂法，并具有较大的加工适应性，涂敷成本低，与常规公知的辐射敏感性树脂组合物相比，几乎不会引起涂敷不均匀性。本专利技术的目的是提供了一种在辊涂时不存在上述问题的辐射敏感性树脂组合物，更具体地说，本专利技术提供了一种用于辊涂的辐射敏感性树脂组合物，通过辊涂法涂敷后，几乎不会产生涂层不均匀，本专利技术涉及提供了采用所述辐射敏感性树脂组合物的辊涂方法。专利技术公开通常要考虑的问题在于，由于在用于辊涂法中的辐射敏感性树脂组合物使用表面活性剂，从而在涂敷时会产生气泡并形成针孔，使得难于获得无缺陷的涂层膜。经过深入研究，本专利技术的专利技术人发现，通过在包含碱溶性树脂如碱溶性酚醛清漆树脂和光敏剂如萘醌二叠氮化物化合物的辐射敏感性树脂组合物中掺入非离子的氟或硅基表面活性剂可获得具有现有技术中未预期的涂层性质的辐射敏感性树脂组合物，基于此，完成了本专利技术。也就是说，本专利技术涉及一种用于辊涂的辐射敏感性树脂组合物，其包含碱溶性树脂、光敏剂和非离子氟基表面活性剂。进而，本专利技术涉及一种用于辊涂的辐射敏感性树脂组合物，其包含碱溶性树脂、光敏剂和非离子硅基表面活性剂。此外，本专利技术还涉及辊涂辐射敏感性树脂组合物的方法，其中，将上述用于辊涂的辐射敏感性树脂组合物通过辊涂法涂敷至衬底上。以下，更详细地描述本专利技术。首先，用于本专利技术辐射敏感性树脂组合物中的碱溶性树脂为基于酚醛清漆的酚树脂，它是由至少一种酚与一种醛如福尔马林进行缩聚获得的。作为用来生产上述碱溶性酚醛清漆树脂的酚，可以采用甲酚，如邻甲酚、对甲酚和间甲酚；二甲酚，如3，5-二甲酚、2，5-二甲酚、2，3-二甲酚和3，4-二甲酚；三甲基苯酚，如2，3，4-三甲基苯酚、2，3，5-三甲基苯酚、2，4，5-三甲基苯酚和3，4，5-三甲基苯酚；叔丁基苯酚，如2-叔丁基苯酚、3-叔丁基苯酚和4-叔丁基苯酚；甲氧基苯酚，如2-甲氧基苯酚、3-甲氧基苯酚、4-甲氧基苯酚、2，3-二甲氧基苯酚、2，5-二甲氧基苯酚和3，5-二甲氧基苯酚；乙基苯酚，如2-乙基苯酚、3-乙基苯酚、4-乙基苯酚、2，3-二乙基苯酚、3，5-二乙基苯酚，2，3，5-三乙基苯酚和3，4，5-三乙基苯酚；氯苯酚，如邻氯苯酚、间氯苯酚、对氯苯酚和2，3-二氯苯酚；间苯二酚，如间苯二酚、2-甲基间苯二酚、4-甲基间苯二酚和5-甲基间苯二酚；邻苯二酚如5-甲基邻苯二酚；焦没食子酚，如5-甲基焦没食子酚；双酚，如双酚A、B、C、D、E或F；羟甲基甲酚，如2，6-二羟甲基-对甲酚；萘酚，如α-萘酚、β-萘酚等。它们可以单独使用或以两种或多种的混合物使用。除福尔马林外，醛还包括水杨醛、多聚甲醛、乙醛、苯甲醛、羟基苯甲醛、氯乙醛等。它们可以单独使用或以两种或多种的混合物使用。所采用的碱溶性树脂也可为那些经分馏已除去低分子组分的树脂。通过分馏法除去低分子组分的方法例如包括液-液分馏法，其中，树脂在具有不同溶解度的两种溶剂中进行分馏，通过离心除去低分子组分的方法和薄膜蒸馏法。作为光敏剂，优选包含醌二叠氮化物基团的光敏剂。这种含有醌二叠氮化物基团的光敏剂可为常规用于醌二叠氮化物-酚醛清漆型抗蚀剂中的公知光敏剂。这种光敏剂优选为一种通过使醌二叠氮化物磺酰氯或苯并醌二叠氮化物磺酰氯与具有能够和这些酰氯进行缩合反应的官能团的低分子或高分子化合物反应获得的化合物。能够和这些磺酰氯进行缩合反应的官能团包括羟基、氨基等，其中，特别优选羟基。含有羟基并能够与酰氯进行缩合的化合物包括对苯二酚；间苯二酚；羟基苯酮，如2，4-二羟基二苯酮、2，3，4-三羟基二苯酮、2，4，6-三羟基二苯酮、2，4，4′-三羟基二苯酮、2，3，4，4′-四羟基二苯酮、2，2′，4，4′-四羟基二苯酮和2，2′，3，4，6′-五羟基二苯酮；羟基苯基烷烃，如双(2，4-二羟基苯基)甲烷、双(2，3，4-三羟基苯基)甲烷和双(2，4-二羟基苯基)丙烷；和羟基三苯基甲烷，如4，4′，3″，4″-四羟基-3，5，3′，5′-四甲基苯基甲烷和4，4′，2″，3″，4″-五羟基-3，5，3′，5′-四甲基三苯基甲烷。这些光敏剂可以单独使用或组合使用。酰氯的优选实例如萘醌二叠氮化物磺酰氯和苯并醌二叠氮化物磺酰氯，包括1，2-萘醌二叠氮化物-5-磺酰氯和1，2-萘醌二叠氮化物-4-磺酰氯。包含醌二叠氮化物基团的光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于辊涂的辐射敏感性树脂组合物，其包含一种碱溶性树脂，一种光敏剂和一种非离子氟基表面活性剂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：山元研二，
申请(专利权)人：克拉瑞特金融BVI有限公司，
类型：发明
国别省市：VG[英属维尔京群岛]