[发明专利]通过近紫外辐射在高解像力的酸硬化抗光蚀剂中采用选择的光活性化合物的方法

说明书

本发明涉及本人的共同的悬而未决的美国专利申请，序号为616，518，1984年6月1日申请，标题为“热稳定聚合物影像和过程”;序号为818，430，1986年元月13日申请，标题为“光敏化合物和热稳定的可在水溶液中冲洗的负性影像”;序号为818，571，1986年元月13日申请，标题为“塑性缩微结构”。

本发明涉及一种通过近紫外辐射采用优选的光活性化合物和酸硬化树脂产生热稳定的，亚细微影像的方法。

照相平板制版领域的工人们都希望抗光蚀剂能够产生亚细微解像力的影像。我本人在先的专利申请SN616，518直接与一种双重作用的水溶性可显聚合物涂布组合物相关，它含有一种酸硬化树脂体系和一种光生酸产生剂，这种光生酸产生剂在对光化辐射曝光后（例如近紫外辐射）会产生羧酸，从而生成解像力能够达到低至约0.7微米的影像。我本人在先的专利申请SN818，430公开了一种酸硬化负向作用的抗光蚀剂组合物，它产生更高的解像力，能低至100纳米，利用短波长的光化辐射，例如远紫外射线，X射线，和电子束辐射。在以上所述的发明中所用的含卤光生酸产生剂对于短波长辐射是很有效的，但对于近紫外曝光来说，它就不能产生足够的酸来催化酸硬化抗光蚀剂的交联。换句话说，含有这些光生酸产生剂的抗光蚀剂不能被用来与近紫外辐射一起使用以产生亚细微的影像。

近来，很多照相平板印刷成像设备的制备商们都已声称在透镜和成像体系上有了很大进展，它们能够聚焦近紫外辐射线到亚细微的范围。

因为通常的近紫外抗光蚀剂不能够提供热稳定的具有高解像力亚细微影像（美国专利3，692，560;3，697，274;3，890，152，和4，404，272），所以这些抗光蚀剂不能够与这些发展了的透镜和成像体系一起使用，以产生热稳定的亚细微影像。

美国专利3，042，515公开了一种晒像组合物，它在对紫外光曝光时可产生一种色彩变化。这种组合物含有一种或多种芳基胺，以及一种或多种卤化物。同时也公开了二苯胺，三苯胺，和N-苯基-1-萘基-胺与碘仿，四氯化碳，和四溴化碳一起使用。

美国专利4，634，657公开了光成像组合物，它产生改善了的色彩，含有取代的1，2-二溴乙烷化合物，无色染料，任意的单体化合物和光引发剂。在广泛的有效无色染料中，包括了氨基吩噻嗪和氨基吩噁嗪。在这份公开文件中没有对抗光蚀剂的制备进行说明或启示。

因此，本发明的一个目的是提供一种光活性化合物，它可以通过利用近紫外线辐射，与酸硬化树脂体系一起使用生成负性热稳定的，具有高解像力的亚细微影像。

本发明的另一个目的是，提供一种树脂，它在可见光区域的辐射曝光时具有稳定性。本发明的另一个目的是制备一种厚的树脂，在250微米数量级时具有直的壁外形。

本发明的再一个目的是提供一种制备影像的方法，它可以从基底上剥离下来，这种影像是在基底上在显影步骤中生成的。

现在提供一种利用选择的光活性化合物和酸硬化树脂体系制备抗光蚀剂组合物的方法，它在对近紫外线曝光时，可生成热稳定的，具有高解像力的亚细微影像。

在一个实例中，本发明涉及负性树脂，它含有一种酸硬化树脂体系;一种光生酸产生剂，这种光生酸产生剂在从约365nm到约406nm的近紫外辐射波长的范围内曝光时，将不产生酸;还含有一种增敏剂，在光生酸产生剂对以上所述的波长的光进行曝光时，这种增敏剂能促进其酸的生成。本发明还涉及这种负性树脂在制备薄的及厚的影像的制备时的应用。

本发明的增敏剂是从吩噻嗪及其衍生物，和吩噁嗪中选出的。优选的吩噻嗪衍生物是10-甲基吩噻嗪、2-三氟甲基吩噻嗪，和2-氯吩噻嗪。

在另一个实例中，本发明涉及在酸硬化树脂中，采用2-氯吩噻嗪作为光生酸产生剂。

在另一个实例中，本发明涉及在基底的表面上涂布一薄层水溶性聚合物，在这种基底上随后再涂上酸硬化抗光蚀剂，并且形成影像。首先是形成一种交联的影像，这种影像在水溶液显影时将从基底上脱落下来，通过过滤或离心或其它相似的方法可从显影液中将影像收回。

在此所采用的近紫外或近UV辐射可以定义为一种平均的辐射，它具有的波长范围为从大于约350nm到约450nm。汞蒸汽灯是一种通常采用的紫外辐射光源，它产生的近紫外辐射具有三个峰值波长，在大约365nm，406nm，和436nm处。这些峰值波长在工业上一般相应的表示为I，H，G线。本发明的光敏剂相应于近紫外光，从365nm到约406nm（I和H线）。