[发明专利]形成厚膜用正型光致抗蚀剂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及适于在基板上形成厚的光致抗蚀膜的化学放大型正型(positive-working)光致抗蚀剂组合物。

背景技术

构成各种电子制品的电子装置，通常，是利用使用感光性树脂组合物的光刻技术来制造，近年来所谓化学放大型正型光致抗蚀剂组合物渐成为主流。

直至最近，在半导体装置所代表的以精细加工为必要的各种电子装置制造领域中，可观察到装置的更为高密度化，高集成化的倾向。这种倾向，导致对于适合于此的化学放大型正型光致抗蚀剂组合物的要求更为提高。

近年来，随着电子装置的增加的精细化倾向，同时，LSI需要更高的集成度，为将此LSI组装于电子机器，有如带式自动接合方式或倒装片方式的多针(pin)薄膜组装方法日渐风行。

上述多针薄膜组装方法中，高10μm或10μm以上的突起电极或所谓凸块(bump)，作为连接用端子设置于电路基板上是必要的。

此凸块在载持LSI元件的电路板上层化障壁金属(barrier metal)的方法中形成，而在其上形成的光致抗蚀膜通过此种图型的光掩模暴露于光化射线，以在对应于凸块的部分打开光致抗蚀膜，随后显影(development)以形成复制铸模具(replica mold)，将此复制铸模用电极材料如金和铜电镀后，将用坏的光致抗蚀剂组合物与障壁金属除去，此方法所使用的光致抗蚀剂组合物，要求可形成20μm或更厚的均匀厚度的涂膜。

与常规的含有醌二叠氮类化合物的正型感光树脂组合物的情形比较，因为高密度，故最近几年化学放大型光致抗蚀剂组合物广受瞩目，该组合物的主要成分包括因酸的作用能改变在碱液中溶解性的树脂与因光化射线的照射使得酸产生的光酸产生剂，该光致抗蚀剂组合物在用于制备上述凸块的电子装置中也是主流。因此，适于凸块形成的形成厚膜光致抗蚀膜用化学放大型正型光致抗蚀剂组合物的需求逐渐增大。

就此点而言，在目前有提案，包括用于制备电镀制品的正型辐射敏感性树脂组合物，其包含光酸产生剂、具有以下通式的重复单元的聚合物

(式中的R¹是氢原子或甲基，R²是任选取代的碳数6～20的环烷基或芳基)和有机溶剂(参照JP 2001-281862A)；

有提案包括厚膜用化学放大型正型光致抗蚀剂组合物，其包含光酸产生剂与、含以下通式的结构单元的共聚物

(式中的R¹是氢原子或甲基，R²为低级烷基，X是与该同样键接的碳原子一起形成碳数5～20的烃环的基团)和碱可溶性树脂(参照JP 2004-309775A)；

有提案包括厚膜用化学放大型正型光致抗蚀剂组合物，其包含光酸产生剂与、含以下通式的结构单元的共聚物

(式中的R¹是氢原子或甲基，R²为酸不稳定基团)和碱可溶性树脂(参照JP2004-309776A)；

有提案包括厚膜用化学放大型正型光致抗蚀剂组合物，其包含光酸产生剂、与含以下通式的结构单元的共聚物

(式中的R¹为氢原子或甲基，R²为低级烷基)(参照JP 2004-309778A)等。

但是，难以减除上述4件专利文献所记载的化学放大型正型光致抗蚀剂组合物的缺点以满足现行光致抗蚀剂组合物所要求的更高性能要求，亦即包括涂布适应性、剥离性、显影速度及图型保真度以及高膜厚时涂布适应性。

发明内容

本发明目的是提供一种化学放大型正型光致抗蚀剂组合物，其能克服常规厚膜用化学放大型正型光致抗蚀剂组合物中的缺点，涂布适应性和剥离性良好，显影速度快，在显影时不使未曝光区域的光致抗蚀剂层溶离，并能得到高保真度图型，而且在形成厚光致抗蚀膜的情形下也不降低涂布适应性。

本发明人等，为开发出具有优异特性的适于形成厚膜的化学放大型正型光致抗蚀剂组合物经一再努力研究，结果首先发现一种含有光酸产生剂、因酸的作用使其具有增大的碱溶解性的碱不溶性树脂和有机溶剂的化学放大型正型光致抗蚀剂组合物，通过使用含多量羟基苯乙烯单元的树脂作为碱可溶性树脂以促进在厚膜形成时的涂布适应性及在显影和剥离时的溶解性，且通过控制组合物中含羟基苯乙烯单元的树脂的质量比率不超过指定数值而达成本发明的目的，根据此真知灼见而终完成本发明。