化学增幅型正型抗蚀剂干膜、干膜层合体和制备层合体的方法_5

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至(X)-3的基团,且两个 或三个X可以与它们所连接的氮原子键合在一起以形成环。
[0133]
[0134] 在所述式中,R3°°、R3°2和R3°5独立地为直链或支链的C^匕亚烷基。R3M和R3°4独立 地为氢或直链、支链或环状的(^_(: 2。烷基,其可以包含至少一个羟基、醚或酯结构部分或者 内酯环。r3°3为单键或者直链或支链的(^-(:4亚烷基。R3°6为直链、支链或环状的(^-(:2。烷 基,其可以包含至少一个羟基、醚或酯结构部分或内酯环。
[0135] 式(B)-l的碱性化合物的示例性实例包括:三(2-甲氧基甲氧基乙基)胺、三 {2-(2-甲氧基乙氧基)乙基}胺、三{2-(2-甲氧基乙氧基甲氧基)乙基}胺、三{2-(1-甲 氧基乙氧基)乙基}胺、三{2-(1-乙氧基乙氧基)乙基}胺、三{2-(1-乙氧基丙氧基)乙 基}胺、三[2-{2-(2-羟基乙氧基)乙氧基}乙基]胺、4,7,13,16,21,24-六氧杂-1,10-二 氮杂双环[8. 8. 8]二十六烷、4, 7, 13, 18-四氧杂-1,10-二氮杂双环[8. 5. 5]二十烷、 1,4, 10, 13-四氧杂-7, 16-二氮杂双环十八烷、1-氮杂-12-冠-4, 1-氮杂-15-冠-5, 1-氮 杂-18-冠-6、三(2-甲酰氧基乙基)胺、三(2-乙酰氧基乙基)胺、三(2-丙酰氧基乙基) 胺、二(2_ 丁酰氧基乙基)胺、二(2-异丁酰氧基乙基)胺、二(2-戊酰氧基乙基)胺、二 (2-新戊酰氧基乙基)胺、N,N-双(2-乙酰氧基乙基)-2-(乙酰氧基乙酰氧基)乙基胺、三 (2-甲氧基羰基氧基乙基)胺、三(2-叔丁氧基羰基氧基乙基)胺、三[2-(2-氧代丙氧基) 乙基]胺、三[2_(甲氧基羰基甲基)氧基乙基]胺、三[2-(叔丁氧基羰基甲基氧基)乙基] 胺、三[2-(环己基氧基羰基甲基氧基)乙基]胺、三(2-甲氧基羰基乙基)胺、三(2-乙氧 基羰基乙基)胺、N,N-双(2-羟基乙基)-2-(甲氧基羰基)乙基胺、N,N-双(2-乙酰氧基乙 基)-2-(甲氧基羰基)乙基胺、N,N-双(2-羟基乙基)-2-(乙氧基羰基)乙基胺、N,N-双 (2-乙酰氧基乙基)-2-(乙氧基羰基)乙基胺、N,N-双(2-羟基乙基)-2-(2-甲氧基乙氧 基羰基)乙基胺、N,N-双(2-乙酰氧基乙基)-2-(2-甲氧基乙氧基羰基)乙基胺、N,N-双 (2-羟基乙基)-2-(2-羟基乙氧基羰基)乙基胺、N,N-双(2-乙酰氧基乙基)-2-(2-乙酰氧 基乙氧基羰基)乙基胺、N,N-双(2-羟基乙基)-2-[(甲氧基羰基)甲氧基羰基]乙基胺、 N,N-双(2-乙酰氧基乙基)-2-[(甲氧基羰基)甲氧基羰基]乙基胺、N,N-双(2-羟基乙 基)-2-(2-氧代丙氧基幾基)乙基胺、N,N_双(2-乙酰氧基乙基)-2-(2-氧代丙氧基幾基) 乙基胺、N,N-双(2-羟基乙基)-2-(四氢糠基氧基羰基)-乙基胺、N,N-双(2-乙酰氧基乙 基)-2-(四氢糠基氧基羰基)乙基胺、N,N-双(2-羟基乙基)-2- [ (2-氧代四氢呋喃-3-基) 氧基-羰基]乙基胺、N,N-双(2-乙酰氧基乙基)-2-[(2-氧代四氢呋喃-3-基)氧基羰 基]乙基胺、N,N-双(2-羟基乙基)-2-(4-羟基丁氧基羰基)乙基胺、N,N-双(2-甲酰氧 基乙基)-2-(4-甲酰氧基丁氧基羰基)乙基胺、N,N-双(2-甲酰氧基乙基)-2-(2-甲酰氧 基乙氧基羰基)乙基胺、N,N-双(2-甲氧基乙基)-2-(甲氧基羰基)乙基胺、N-(2-羟基乙 基)_双[2-(甲氧基羰基)乙基]胺、N-(2-乙酰氧基乙基)-双[2-(甲氧基羰基)乙基] 胺、N-(2-羟基乙基)-双[2-(乙氧基羰基)乙基]胺、N-(2-乙酰氧基乙基)-双[2-(乙 氧基幾基)乙基]胺、N-(3-羟基-1-丙基)-双[2-(甲氧基幾基)乙基]胺、N-(3-乙酰 氧基-1-丙基)-双[2-(甲氧基羰基)乙基]胺、N-(2-甲氧基乙基)-双[2-(甲氧基羰 基)乙基]胺、N- 丁基-双[2-(甲氧基幾基)乙基]胺、N- 丁基-双[2- (2-甲氧基乙氧 基羰基)乙基]胺、N-甲基-双(2-乙酰氧基乙基)胺、N-乙基-双(2-乙酰氧基乙基) 胺、N-甲基-双(2-新戊酰氧基乙基)胺、N-乙基-双[2-(甲氧基幾基氧基)乙基]胺、 N-乙基-双[2-(叔丁氧基羰基氧基)乙基]胺、三(甲氧基羰基甲基)胺、三(乙氧基羰 基甲基)胺、N-丁基-双(甲氧基羰基甲基)胺、N-己基-双(甲氧基羰基甲基)胺和 β_ (二乙基氨基)_δ-戊内酯。
[0136] 可以单独或者两种或更多种混合使用碱性化合物。相对于每100重量份的基础树 月旨,优选以〇至2重量份,且特别是0. 01至1重量份的量配用所述碱性化合物。多于2重 量份所述碱性化合物可能导致过低的感光度。
[0137] 表面活性剂的示例性的非限制性的实例包括非离子型表面活性剂,例如聚氧乙烯 烷基醚如聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯鲸蜡基醚和聚氧乙烯油基醚,聚 氧乙烯烷基芳基醚如聚氧乙烯辛基苯酚醚和聚氧乙烯壬基苯酚醚,聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段 共聚物,失水山梨醇脂肪酸酯如失水山梨醇单月桂酸酯、失水山梨醇单棕榈酸酯和失水山 梨醇单硬脂酸酯,和聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯如聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯、聚 氧乙烯失水山梨醇单棕榈酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇单硬脂酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇三 油酸酯和聚氧乙烯失水山梨醇三硬脂酸酯;氟化学品表面活性剂如EFTOPEF30UEF303和 EF352(TohkemProductsCo.,Ltd.),MegafaceF171、F172 和F173(DICCorp.),Fluorad FC-430 和FC-431(Sumitomo3MCo.,Ltd·),SurfynolE1004(NissinChemicalIndustry Co.,Ltd.),AsahiguardAG710,SurflonS-381、S-382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、 SC106、KH-10、KH-20、KH-30 和KH-40(AGCSeimiChemicalCo.,Ltd.);有机硅氧烷聚 合物KP341、X-70-092 和X-70-093(Shin-EtsuChemicalCo.,Ltd.),丙烯酸或甲基丙烯酸卩〇1}^1〇¥1^〇.75和1^〇.95(1(7〇6丨811&1]811;[1(&8&1011(087000.,1^(1.)。尤其优选的是 FC-430、SurflonS-381、SurfynolE1004、KH-20 和KH-30。这些表面活性剂可以单独或混 合使用。
[0138] 在所述抗蚀剂组合物中,相对于每100重量份所述基础树脂,以2重量份以下、且 优选1重量份以下的量配制所述表面活性剂。如果需要可以使用任意前述添加剂。
[0139] 现在描述用于制备所述干膜和包含所述干膜的所述干膜层合体的方法。所述化学 增幅型正型抗蚀剂组合物可以通过合并上述组分制备,特别是通过将(1)在酸作用下转变 为在碱性水溶液中可溶的聚合物和(2)响应辐射或光化光而能够产生酸的光致产酸剂溶 于有机溶剂中,任选地添加经选择的添加剂,并且搅拌,由此生成均匀的化学增幅型正型抗 蚀剂组合物溶液而制备。如果需要可以使所述溶液通过过滤器。
[0140] 通常在具有1,000以下的洁净度的洁净室内制造干膜。所述洁净室包括保持在5 至45°C,优选15至35°C的温度和5至90%,优选10至70%的湿度的区域,在所述区域中放 置膜涂布机。所述膜涂布机的实例包括正向辊式涂布机、反向辊式涂布机、缺角轮涂布机、 模涂机(diecoater)、唇式涂布机(lipcoater)、凹版印刷涂布机、浸涂机、气刀涂布机、毛 细管涂布机(capillarycoater)、凸起升高型(raisingandrising(R&R))涂布机、刮刀涂 布机、刮棒涂布机、涂胶机和挤出成型机。借助于所述膜涂布机,将所述化学增幅型正型抗 蚀剂组合物溶液涂布至支持膜(或脱模基材)上。涂布速率为0. 05至1,000m/min,优选 0. 1至500m/min。使将所述溶液涂布在其上的所述支持膜(或脱模基材)通过在线干燥机 (热空气循环烘箱),优选在40至130°C进行1至40分钟,更优选在50至120°C进行2至 30分钟,用于除去所述有机溶剂和挥发性组分,即干燥,由此形成化学增幅型正型抗蚀剂干 膜。如果需要,可以借助于辊式层合机将保护膜(或另一脱模基材)压接至所述干膜,以完 成干膜层合体。
[0141] 使用包括合适的形成条件和用于将所述抗蚀剂组合物溶液涂布至所述支持膜上 的涂布机/层合机的生产线,可以以膜卷形式连续制造所述抗蚀剂干膜。期望形状的膜卷 是易于处理的。当所述抗蚀剂干膜覆盖有所述保护膜时也是如此。
[0142] 5重量%至40重量%,优选10至35重量%的沸点55-250°C的组分的含有确保使 所述化学增幅型正型抗蚀剂干膜形成。如果沸点55-250°C的组分的含量低于5重量%,则 所产生的干膜不期望地变得如此硬而使得其可能开裂。如果沸点55-250Γ的组分的含量超 过40重量%,则不期望地所述溶液没有转变为干膜,即不能将化学增幅型正型抗蚀剂干膜 固定至所述支持膜。可理解的是,除所述沸点55-250°C的组分以外的抗蚀剂干膜的余量基 本上由所述聚合物和PAG构成并且任选地包含添加剂如碱性化合物和除沸点55-250°C的 组分以外的溶剂。
[0143] 在优选的实施方案中,所述抗蚀剂干膜包含5至40重量%,更优选10至30重量% 的在150°C热处理1小时期间挥发的挥发性组分。少于5重量%的挥发物含量因为潜在的 开裂而是不期望的,而多于40重量%的挥发物含量因为不能将抗蚀剂干膜固定至所述支 持膜而是不期望的。所述挥发物含量包括在溶解起始原料和来自起始原料的低分子量组分 (杂质)时使用的有机溶剂。
[0144] 为了获得含5至40重量%的在大气压下具有55至250°C的沸点的组分的所述干 膜,优选充分控制形成干膜层时的干燥条件在40至130°C达1至40分钟。
[0145]所述化学增幅型正型抗蚀剂干膜应当优选具有5至250微米(μm),更优选10至 150μm的厚度。
[0146] 充当脱模基材的所述支持膜和任选的保护膜没有特别限制,只要它们不负面地影 响所述抗蚀剂干膜的形状和形式(或表面状况)并且可从所述抗蚀剂干膜剥离。所述支持 膜(和保护膜)可以为单膜或由多个堆叠的聚合物层构成的多层膜。合适的塑料膜包括尼 龙膜、聚乙烯(PE)膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜、聚萘二甲酸乙二醇酯膜、聚苯硫醚 (PPS)膜、聚丙烯(PP)膜、聚苯乙烯膜、聚甲基戊烯(TPX)膜、聚碳酸酯膜、含氟聚合物膜、特 种聚乙烯醇(PVA)膜和为了脱模而处理的聚酯膜。
[0147] 作为支持膜,PET膜由于合适的柔性、机械强度和耐热性而是优选的。这些膜 可以经预处理,如通过电晕处理或涂覆脱模剂。这样的膜是商购可得的,例如来自Toray AdvancedFilmCo.,Ltd.的Cerapeel?WZ(RX)和Cerapeel?BX8(R);来自Toyobo Co.,Ltd.的E7302 和E7304;来自TeijinDuPontFilmsJapanLtd.的PureX?G31 和 Purex?G71T1;和来自NippaCo.,Ltd.的PET38X1-A3、PET38X1-V8和PET38X1-X08。
[0148] 作为保护膜,优选的是具有合适柔性的PET和PE膜。这样的膜也是商购可得的。例 如,PET膜如上所述,且PE膜包括来自TamapolyCo.,LtcL的GF-8和来自NippaCo.,Ltd. 的0型PE膜。
[0149] 为了一致地制造干膜和防止卷绕在拾取辊上(即抗卷曲),所述支持膜和保护膜 二者优选具有10至100μm,更优选25至50μm的厚度。
[0150] 在所述干膜层合体:支持膜/干膜/保护膜中,所述保护膜在从所述干膜剥离时 应当优选需要lgf/24mm至500gf/24mm的剥离力。测试方法为根据JISZ0237〃在从
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