CN109116681A - 化学增幅型正型感光性树脂组成物、光致抗蚀剂图案及其形成方法以及电子装置 - Google Patents

化学增幅型正型感光性树脂组成物、光致抗蚀剂图案及其形成方法以及电子装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种能够改善感度及耐热性不佳问题的化学增幅型正型感光性树脂组成物、光致抗蚀剂图案及其形成方法以及电子装置。化学增幅型正型感光性树脂组成物包括:含有酸解离性保护基的聚羟基苯乙烯树脂(A)、聚硅氧烷(B)、光酸产生剂(C)、以及溶剂(D),其中,聚硅氧烷(B)至少是由式(B‑1)表示的硅烷单体聚缩合而得。Si(Ra)w(ORb)4‑w式(B‑1)。

Description

化学增幅型正型感光性树脂组成物、光致抗蚀剂图案及其形 成方法以及电子装置
技术领域
本发明涉及一种化学增幅型正型感光性树脂组成物、光致抗蚀剂图案及其形成方法以及电子装置,尤其涉及一种能够改善感度及耐热性不佳问题的化学增幅型正型感光性树脂组成物、由所述化学增幅型正型感光性树脂组成物制得的光致抗蚀剂图案及其形成方法、以及包括所述光致抗蚀剂图案的电子装置。
背景技术
目前为止,在使用玻璃基板制造液晶显示元件的领域中,适合于g、h、i线曝光、价格较低廉、感度及解像性良好、可形成形状优异的光致抗蚀剂图案的光致抗蚀剂材料,大多采用以酚醛树脂作为碱可溶性树脂,且使用含有醌二叠氮基化合物作为感光性成份的正型光致抗蚀剂组成物(专利文献1~4)。
现在,作为次世代的LCD,在一枚玻璃基板上同时形成驱动器、数字模拟变换器(DAC)、图像处理装置、视频控制器、RAM等集成电路部分与显示部分,即所谓“系统LCD”的高功能LCD的技术开发非常的盛行。
本说明书中,为方便起见,将在一个基板上形成集成电路与液晶显示部分的基板称为系统LCD。
在系统LCD中,替代非晶质硅、且可在600℃以下的低温制程形成的材料为低温聚硅,相较于非晶质硅,低温聚硅的电阻小、移动度高。因此,业者期望开发适合于制造使用低温聚硅的系统LCD的光致抗蚀剂组成物。目前系统LCD所使用的光致抗蚀剂材料有各种的报告(专利文献5~12)。
制造由低温聚硅所成的TFT时,以低温制程在玻璃基板上形成聚硅膜后,在该低温聚硅膜上注入P(磷)、或B(硼)等,在所谓“注入步骤”中,需要注入非常高浓度的杂质。
此注入步骤,是在低温聚硅玻璃基板上形成光致抗蚀剂图案的状态下,在高真空度的条件下进行。但此过程中,因通过注入杂质时的发热作用,将使基板上的光致抗蚀剂图案加热时引起光致抗蚀剂图案的形状改变,光致抗蚀剂图案中的某些成份气化,导致处理室内的真空度下降的问题点发生。
解决此问题的方法,以在注入步骤之前进行称为“后烤”的加热处理步骤,甚为有效。此处的“后烤”由于是在接近于注入时的加热温度的温度条件下进行(例如200℃以上的高温),故光致抗蚀剂材料需具备在该加热处理中不使图案形状改变的高耐热特性。
因此,为使系统LCD的制造实现化,须谋求其使用的光致抗蚀剂组成物具有良好的耐热性。
此外,在系统LCD中,例如相对于显示部分的图案尺寸为2~10μm,集成电路部分则以0.5~2.0μm的精细尺寸形成。因此,制造系统LCD所使用的光致抗蚀剂组成物除要求可同时形成形状良好的精细图案与粗糙图案的能力(线性)以外,还要求比以往制造LCD所使用的光致抗蚀剂材料具有更高的解析度、与良好的精细图案的焦点深度宽(DOF)特性。
然而,在液晶显示元件的制造领域中,光致抗蚀剂材料的感度低下的问题容易造成严重的生产力下降,故具有高感度的特性是业界所期望的。
[专利文献]
专利文献1:日本特开2000-131835号公报
专利文献2:日本特开2001-075272号公报
专利文献3:日本特开2000-181055号公报
专利文献4:日本特开2000-112120号公报
专利文献5:日本特开2004-233846号公报
专利文献6:日本特开2004-191394号公报
专利文献7:日本特开2004-145207号公报
专利文献8:日本特开2004-144905号公报
专利文献9:日本特开2004-077999号公报
专利文献10:日本特开2004-045707号公报
专利文献11:日本特开2004-045618号公报
专利文献12:日本特开2003-233174号公报
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种化学增幅型正型感光性树脂组成物,使用所述化学增幅型正型感光性树脂组成物能够改善感度及耐热性不佳的问题。
本发明提供一种化学增幅型正型感光性树脂组成物,包括:含有酸解离性保护基的聚羟基苯乙烯树脂(A)、聚硅氧烷(B)、光酸产生剂(C)、以及溶剂(D),其中,聚硅氧烷(B)至少是由式(B-1)表示的硅烷单体聚缩合而得:
Si(Ra)w(ORb)4-w 式(B-1)
式(B-1)中,Ra各自独立表示氢原子、碳数为1至10的烷基、碳数为2至10的烯基、碳数为6至15的芳香基、含有酸酐基的碳数为1至10的烷基、含有环氧基的碳数为1至10的烷基或含有环氧基的碳数为1至10的烷氧基;
Rb各自独立表示氢原子、碳数为1至6的烷基、碳数为1至6的酰基或碳数为6至15的芳香基;
w表示1至3的整数;
且至少一个Ra表示含有酸酐基的碳数为1至10的烷基、含有环氧基的碳数为1至10的烷基或含有环氧基的碳数为1至10的烷氧基。
在本发明的一实施例中,上述的化学增幅型正型感光性树脂组成物还包括碱性化合物(E)。
在本发明的一实施例中,上述的碱性化合物(E)包括由式(E-1)所示的化合物:
N(X)z(Y)3-z 式(E-1)
式(E-1)中,X各自独立表示碳数为4以上的烷基、碳数为3以上的环烷基、苯基或芳烷基;
Y各自独立表示氢原子或碳数为3以下的烷基;
z表示1至3的整数。
在本发明的一实施例中,基于含有酸解离性保护基的聚羟基苯乙烯树脂(A)的总使用量为100重量份,聚硅氧烷(B)的含量为10重量份至100重量份,光酸产生剂(C)的含量为0.3重量份至3重量份,溶剂(D)的含量为150重量份至1200重量份。
在本发明的一实施例中,基于含有酸解离性保护基的聚羟基苯乙烯树脂(A)的总使用量为100重量份,碱性化合物(E)的含量为0.03重量份至0.3重量份。
本发明也提供一种光致抗蚀剂图案的形成方法,包括:将上述的化学增幅型正型感光性树脂组成物以涂布、曝光、显影处理的方式形成光致抗蚀剂图案。
本发明还提供一种光致抗蚀剂图案,由上述的光致抗蚀剂图案的形成方法所形成。
本发明又提供一种电子装置,包括上述的光致抗蚀剂图案。
基于上述,本发明的化学增幅型正型感光性树脂组成物因含有含有酸解离性保护基的聚羟基苯乙烯树脂(A)、以及聚硅氧烷(B),故能够改善感度及耐热性不佳的问题。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1为量测光致抗蚀剂图案的耐热性的示意图。
附图标记说明
1:基板;
2:光致抗蚀剂图案;
θ:锥度角。
具体实施方式
<化学增幅型正型感光性树脂组成物>
本发明提供一种化学增幅型正型感光性树脂组成物,包括:含有酸解离性保护基的聚羟基苯乙烯树脂(A)、聚硅氧烷(B)、光酸产生剂(C)、以及溶剂(D),上述的聚硅氧烷(B)至少是由式(B-1)表示的硅烷单体聚缩合而得。此外,本发明的化学增幅型正型感光性树脂组成物还可包含碱性化合物(E)以及添加剂(F)。
以下将详细说明用于本发明的化学增幅型正型感光性树脂组成物的各个成分。
在此说明的是,以下是以(甲基)丙烯酸表示丙烯酸和/或甲基丙烯酸,并以(甲基)丙烯酸酯表示丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯;同样地,以(甲基)丙烯酰基表示丙烯酰基和/或甲基丙烯酰基。
含有酸解离性保护基的聚羟基苯乙烯树脂(A)
含有酸解离性保护基的聚羟基苯乙烯树脂(A)中,所谓聚羟基苯乙烯树脂(保护前)是包含由羟基苯乙烯所成的聚合物(羟基苯乙烯单独聚合物)及其衍生物。如此的聚羟基苯乙烯例如:乙烯基苯酚的单独聚合物,乙烯基苯酚、可与其共聚合的共聚用单体的共聚物等。于此,共聚用单体例如:(甲基)丙烯酸衍生物、(甲基)丙烯腈、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对-甲基苯乙烯、邻-甲基苯乙烯、对-甲氧基苯乙烯、对-氯苯乙烯等苯乙烯衍生物等。聚羟基苯乙烯之中以羟基苯乙烯单独聚合物、羟基苯乙烯-苯乙烯共聚物为佳。
含有酸解离性保护基的聚羟基苯乙烯树脂(A)中,全酚性羟基的至少一部分的氢原子,以酸解离性保护基取代,显示碱难溶性或碱不溶性,通过所述酸解离性保护基自酚性羟基解离,成为碱可溶性者即可。
含有酸解离性保护基的聚羟基苯乙烯树脂(A)可通过使不具酸解离性保护基的聚羟基苯乙烯树脂(保护前的聚羟基苯乙烯树脂)、与相当于酸解离性保护基的化合物进行反应而得。
另外,所谓羟基苯乙烯也包含其衍生物。具体的羟基苯乙烯重复单元由下述式(A-1)所示:
式(A-1),R0为氢原子或低级烷基;k表示1至3的整数。
R0为氢原子或低级烷基(例如碳数为1至5的直链或支链烷基、较佳为甲基),较佳为氢原子。羟基的位置,可为邻位、间位、对位的任一种,从可轻易取得,且价格低廉而言,以对位为佳。
又,羟基苯乙烯-苯乙烯共聚物中,苯乙烯包含苯环不被烷基取代的苯乙烯、与苯环被碳数为1至5的低级烷基取代的化合物者。取代基的低级烷基的个数为1至3个。
含有酸解离性保护基的聚羟基苯乙烯树脂(A)中的酸解离性保护基,只要是可以被后述的光酸产生剂(C)所产生的酸解离者即可,例如:1-乙氧基甲基、1-乙氧基乙基、1-丙氧基甲基、1-丙氧基乙基、1-正丁氧基甲基、1-异丁氧基甲基、1-第三丁氧基甲基等烷氧基烷基;第三丁氧基羰基、第三丁氧基碳基甲基、第三丁氧基羰基乙基等烷氧基羰基烷基;四氢呋喃基;四氢吡喃基;直链状或支链状的缩醛基;环状缩醛基;三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基等三烷基甲硅烷基等。
上述保护前的聚羟基苯乙烯树脂的质量平均分子量(Mw)的较佳范围为1,000~200,000、更佳为2,000~50,000、最佳为3,000~30,000。
当化学增幅型正型感光性树脂组成物中不包含含有酸解离性保护基的聚羟基苯乙烯树脂(A)时,化学增幅型正型感光性树脂组成物的感度不佳。
聚硅氧烷(B)
聚硅氧烷(B)的种类并没有特别限制,只要可达到本发明的目的即可。聚硅氧烷(B)可使用硅烷单体(silane monomer)进行聚缩合(即水解(hydrolysis)及部分缩合)来合成,或是使用硅烷单体及其他可聚合的化合物进行聚缩合来合成。
硅烷单体包括由式(B-1)表示的硅烷单体(b1)及由式(B-2)表示的硅烷单体(b2);其他可聚合的化合物包含硅氧烷预聚物(b3)、二氧化硅粒子(b4),或其组合。以下,进一步说明各个成分以及聚缩合的反应步骤与条件。
由式(B-1)表示的硅烷单体(b1)
硅烷单体(b1)为由式(B-1)表示的化合物。
Si(Ra)w(ORb)4-w 式(B-1)
式(B-1)中,Ra各自独立表示氢原子、碳数为1至10的烷基、碳数为2至10的烯基、碳数为6至15的芳香基、含有酸酐基的碳数为1至10的烷基、含有环氧基的碳数为1至10的烷基或含有环氧基的碳数为1至10的烷氧基。
Rb各自独立表示氢原子、碳数为1至6的烷基、碳数为1至6的酰基或碳数为6至15的芳香基。
w表示1至3的整数,且至少一个Ra表示含有酸酐基的碳数为1至10的烷基、含有环氧基的碳数为1至10的烷基或含有环氧基的烷氧基。
更详细而言,当式(B-1)中的Ra表示碳数为1至10的烷基时,具体而言,Ra例如是甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、第三丁基、正己基或正癸基。又,Ra也可以是烷基上具有其他取代基的烷基,具体而言,Ra例如是三氟甲基、3,3,3-三氟丙基、3-胺丙基、3-巯丙基或3-异氰酸丙基。
当式(B-1)中的Ra表示碳数为2至10的烯基时,具体而言,Ra例如是乙烯基。又,Ra也可以是烯基上具有其他取代基的烯基,具体而言,Ra例如是3-丙烯酰氧基丙基或3-甲基丙烯酰氧基丙基。
当式(B-1)中的Ra表示碳数为6至15的芳香基时,具体而言,Ra例如是苯基、甲苯基(tolyl)或萘基(naphthyl)。又,Ra也可以是芳香基上具有其他取代基的芳香基,具体而言,Ra例如是对-羟基苯基(o-hydroxyphenyl)、1-(对-羟基苯基)乙基(1-(o-hydroxyphenyl)ethyl)、2-(对-羟基苯基)乙基(2-(o-hydroxyphenyl)ethyl)或4-羟基-5-(对-羟基苯基羰氧基)戊基(4-hydroxy-5-(p-hydroxyphenylcarbonyloxy)pentyl)。
此外,式(B-1)中的Ra表示含有酸酐基的烷基,其中烷基较佳为碳数为1至10的烷基。具体而言,所述含有酸酐基的烷基例如是式(B-1-1)所示的乙基丁二酸酐、式(B-1-2)所示的丙基丁二酸酐或式(B-1-3)所示的丙基戊二酸酐。值得一提的是,酸酐基是由二羧酸(dicarboxylicacid)经分子内脱水(intramolecular dehydration)所形成的基团,其中二羧酸例如是丁二酸或戊二酸。
再者,式(B-1)中的Ra表示含有环氧基的烷基,其中烷基较佳为碳数为1至10的烷基。具体而言,所述含有环氧基的烷基例如是环氧丙烷基戊基(oxetanylpentyl)或2-(3,4-环氧环己基)乙基(2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyl)。值得一提的是,环氧基是由二元醇(diol)经分子内脱水所形成的基团,其中二元醇例如是丙二醇、丁二醇或戊二醇。
式(B-1)中的Ra表示含有环氧基的烷氧基,其中烷氧基较佳为碳数为1至10的烷氧基。具体而言,所述含有环氧基的烷氧基例如是环氧丙氧基丙基(glycidoxypropyl)或2-环氧丙烷基丁氧基(2-oxetanylbutoxy)。
另外,当式(B-1)的Rb表示碳数为1至6的烷基时,具体而言,Rb例如是甲基、乙基、正丙基、异丙基或正丁基。当式(B-1)中的Rb表示碳数为1至6的酰基时,具体而言,Rb例如是乙酰基。当式(B-1)中的Rb表示碳数为6至15的芳香基时,具体而言,Rb例如是苯基。
在式(B-1)中,w表示1至3的整数。当w表示2或3时,多个Ra可为相同或不同;当w表示1或2时,多个Rb可为相同或不同。
硅烷单体(b1)的具体例包括:3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(3-glycidoxypropyltrimethoxysilane,简称GPTMS)、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷(3-glycidoxypropyl triethoxysilane)、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷(2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane)、2-环氧丙烷基丁氧基丙基三苯氧基硅烷(2-oxetanylbutoxypropyltriphenoxysilane)、由东亚合成所制造的市售品:2-环氧丙烷基丁氧基丙基三甲氧基硅烷(2-oxetanylbutoxypropyltrimethoxysilane,商品名TMSOX-D)、2-环氧丙烷基丁氧基丙基三乙氧基硅烷(2-oxetanylbutoxy propyltriethoxysilane,商品名TESOX-D)、3-(三苯氧基硅基)丙基丁二酸酐、由信越化学所制造的市售品:3-(三甲氧基硅基)丙基丁二酸酐(商品名X-12-967)、由WACKER公司所制造的市售品:3-(三乙氧基硅基)丙基丁二酸酐(商品名GF-20)、3-(三甲氧基硅基)丙基戊二酸酐(简称TMSG)、3-(三乙氧基硅基)丙基戊二酸酐、3-(三苯氧基硅基)丙基戊二酸酐、二异丙氧基-二(2-环氧丙烷基丁氧基丙基)硅烷(diisopropoxy-di(2-oxetanylbutoxypropyl)silane,简称DIDOS)、二(3-环氧丙烷基戊基)二甲氧基硅烷(di(3-oxetanyl pentyl)dimethoxysilane)、(二正丁氧基硅基)二(丙基丁二酸酐)、(二甲氧基硅基)二(乙基丁二酸酐)、3-环氧丙氧基丙基二甲基甲氧基硅烷(3-glycidoxypropyldimethylmethoxysilane)、3-环氧丙氧基丙基二甲基乙氧基硅烷(3-glycidoxypropyldimethylethoxysilane)、二(2-环氧丙烷基丁氧基戊基)-2-环氧丙烷基戊基乙氧基硅烷(di(2-oxetanylbutoxypentyl)-2-oxetanylpentylethoxysilane)、三(2-环氧丙烷基戊基)甲氧基硅烷(tri(2-oxetanylpentyl)methoxy silane)、(苯氧基硅基)三(丙基丁二酸酐)、(甲基甲氧基硅基)二(乙基丁二酸酐),或上述化合物的组合。
硅烷单体(b1)可单独使用或组合多种来使用。
硅烷单体(b1)的具体例较佳为包括3-(三乙氧基硅基)丙基丁二酸酐、3-(三甲氧基硅基)丙基丁二酸酐、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-(三甲氧基硅基)丙基戊二酸酐、(二甲氧基硅基)二(乙基丁二酸酐)、2-环氧丙烷基丁氧基丙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、2-环氧丙烷基丁氧基丙基三乙氧基硅烷或上述化合物的组合。
当化学增幅型正型感光性树脂组成物中的聚硅氧烷(B)的合成单体不包括由式(B-1)表示的硅烷单体时,化学增幅型正型感光性树脂组成物所形成的光致抗蚀剂图案的耐热性不佳。
由式(B-2)表示的硅烷单体(b2)
硅烷单体(b2)为由式(B-2)表示的化合物。
Si(Rc)u(ORd)4-u 式(B-2)
式(B-2)中,Rc各自独立表示氢原子、碳数为1至10的烷基、碳数为2至10的烯基或碳数为6至15的芳香基;Rd各自独立表示氢原子、碳数为1至6的烷基、碳数为1至6的酰基或碳数为6至15的芳香基;u表示0至3的整数。
更详细而言,当式(B-2)中的Rc表示碳数为1至10的烷基时,具体而言,Rc例如是甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、第三丁基、正己基或正癸基。又,Rc也可以是烷基上具有其他取代基的烷基,具体而言,Rc例如是三氟甲基、3,3,3-三氟丙基、3-胺丙基、3-巯丙基或3-异氰酸丙基。
当式(B-2)中的Rc表示碳数为2至10的烯基时,具体而言,Rc例如是乙烯基。又,Rc也可以是烯基上具有其他取代基的烯基,具体而言,Rc例如是3-丙烯酰氧基丙基或3-甲基丙烯酰氧基丙基。
当式(B-2)中的Rc表示碳数为6至15的芳香基时,具体而言,Rc例如是苯基、甲苯基(tolyl)或萘基(naphthyl)。又,Rc也可以是芳香基上具有其他取代基的芳香基,具体而言,Rc例如是对-羟基苯基(o-hydroxyphenyl)、1-(对-羟基苯基)乙基(1-(o-hydroxyphenyl)ethyl)、2-(对-羟基苯基)乙基(2-(o-hydroxy phenyl)ethyl)或4-羟基-5-(对-羟基苯基羰氧基)戊基(4-hydroxy-5-(p-hydroxyphenylcarbonyloxy)pentyl)。
另外,当式(B-2)的Rd表示碳数为1至6的烷基时,具体而言,Rd例如是甲基、乙基、正丙基、异丙基或正丁基。当式(B-2)中的Rd表示碳数为1至6的酰基时,具体而言,Rd例如是乙酰基。当式(B-2)中的Rd表示碳数为6至15的芳香基时,具体而言,Rd例如是苯基。
在式(B-2)中,u为0至3的整数。当u表示2或3时,多个Rc可为相同或不同;当u表示0、1或2时,多个Rd可为相同或不同。
在式(B-2)中,当u=0时,表示硅烷单体为四官能性硅烷单体(也即具有四个可水解基团的硅烷单体);当u=1时,表示硅烷单体为三官能性硅烷单体(也即具有三个可水解基团的硅烷单体);当u=2时,表示硅烷单体为二官能性硅烷单体(也即具有二个可水解基团的硅烷单体);并且当u=3时,则表示硅烷单体为单官能性硅烷单体(也即具有一个可水解基团的硅烷单体)。值得一提的是,所述可水解基团是指可以进行水解反应并且与硅键结的基团,举例来说,可水解基团例如是烷氧基、酰氧基(acyloxy group)或苯氧基(phenoxygroup)。
由式(B-2)表示的硅烷单体的具体例包括但不限于:
(1)四官能性硅烷单体:四甲氧基硅烷(tetramethoxy silane)、四乙氧基硅烷(tetraethoxysilane)、四乙酰氧基硅烷(tetraacetoxysilane)或四苯氧基硅烷等(tetraphenoxysilane);
(2)三官能性硅烷单体:甲基三甲氧基硅烷(methyltrimethoxy silane,简称MTMS)、甲基三乙氧基硅烷(methyltriethoxysilane)、甲基三异丙氧基硅烷(methyltriisopropoxysilane)、甲基三正丁氧基硅烷(methyltri-n-butoxysilane)、乙基三甲氧基硅烷(ethyltrimethoxysilane)、乙基三乙氧基硅烷(ethyltriethoxysilane)、乙基三异丙氧基硅烷(ethyltriisopropoxysilane)、乙基三正丁氧基硅烷(ethyltri-n-butoxysilane)、正丙基三甲氧基硅烷(n-propyl trimethoxysilane)、正丙基三乙氧基硅烷(n-propyltriethoxysilane)、正丁基三甲氧基硅烷(n-butyltrimethoxysilane)、正丁基三乙氧基硅烷(n-butyltriethoxysilane)、正己基三甲氧基硅烷(n-hexyltrimethoxysilane)、正己基三乙氧基硅烷(n-hexyltriethoxysilane)、癸基三甲氧基硅烷(decyltrimethoxysilane)、乙烯基三甲氧基硅烷(vinyltrimethoxysilane)、乙烯基三乙氧基硅烷(vinyltriethoxy silane)、苯基三甲氧基硅烷(phenyltrimethoxysilane,简称PTMS)、苯基三乙氧基硅烷(phenyltriethoxysilane,简称PTES)、对-羟基苯基三甲氧基硅烷(p-hydroxyphenyltrimethoxysilane)、1-(对-羟基苯基)乙基三甲氧基硅烷(1-(p-hydroxyphenyl)ethyltrimethoxy silane)、2-(对-羟基苯基)乙基三甲氧基硅烷(2-(p-hydroxyphenyl)ethyltrimethoxysilane)、4-羟基-5-(对-羟基苯基羰氧基)戊基三甲氧基硅烷(4-hydroxy-5-(p-hydroxyphenylcarbonyloxy)pentyl trimethoxysilane)、三氟甲基三甲氧基硅烷(trifluoromethyl trimethoxysilane)、三氟甲基三乙氧基硅烷(trifluoromethyl triethoxysilane)、3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷(3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane)、3-胺丙基三甲氧基硅烷(3-aminopropyl trimethoxysilane)、3-胺丙基三乙氧基硅烷(3-aminopropyl triethoxysilane)、3-巯丙基三甲氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷;
(3)二官能性硅烷单体:二甲基二甲氧基硅烷(dimethyl dimethoxysilane,简称DMDMS)、二甲基二乙氧基硅烷(dimethyl diethoxysilane)、二甲基二乙酰氧基硅烷(dimethyldiacetyl oxysilane)、二正丁基二甲氧基硅烷(di-n-butyldimethoxysilane)或二苯基二甲氧基硅烷(diphenyldimethoxysilane);或
(4)单官能性硅烷单体:三甲基甲氧基硅烷(trimethyl methoxysilane)或三正丁基乙氧基硅烷(tri-n-butylethoxysilane)等。
所述的各种硅烷单体可单独使用或组合多种来使用。
硅氧烷预聚物(b3)
硅氧烷预聚物(b3)是由式(B-3)表示的化合物。
式(B-3)中,Re、Rf、Rg及Rh各自独立表示氢原子、碳数为1至10的烷基、碳数为2至6的烯基或碳数为6至15的芳香基,其中该烷基、烯基及芳香基中任一者可选择地含有取代基;Ri与Rj各自独立表示氢原子、碳数为1至6的烷基、碳数为1至6的酰基或碳数为6至15的芳香基,其中该烷基、酰基及芳香基中任一者可选择地含有取代基;s表示1至1000的整数。
更详细而言,当式(B-3)中的Re、Rf、Rg及Rh各自独立表示碳数为1至10的烷基时,具体而言,Re、Rf、Rg及Rh例如各自独立为甲基、乙基或正丙基。当式(B-3)中的Re、Rf、Rg及Rh各自独立表示碳数为2至10的烯基时,具体而言,Re、Rf、Rg及Rh例如各自独立为乙烯基、丙烯酰氧基丙基或甲基丙烯酰氧基丙基。当式(B-3)中的Re、Rf、Rg及Rh各自独立表示碳数为6至15的芳香基时,具体而言,Re、Rf、Rg及Rh例如各自独立为苯基、甲苯基或萘基。又,所述烷基、烯基及芳香基中任一者可以具有其他取代基。
另外,当式(B-3)的Ri与Rj各自独立表示碳数为1至6的烷基时,具体而言,Ri与Rj例如各自独立为甲基、乙基、正丙基、异丙基或正丁基。当式(B-3)的Ri与Rj各自独立表示碳数为1至6的酰基时,具体而言,Ri与Rj例如是乙酰基。当式(B-3)中的Ri与Rj各自独立表示碳数为6至15的芳香基时,具体而言,Ri与Rj例如是苯基。其中,上述烷基、酰基及芳香基中任一者可选择地具有取代基。
式(B-3)中,s可为1至1000的整数,较佳为3至300的整数,更佳为5至200的整数。当s为2至1000的整数时,Re各自为相同或不同的基团,且Rf各自为相同或不同的基团。
硅氧烷预聚物(b3)的具体例包括但不限于:1,1,3,3-四甲基-1,3-二甲氧基二硅氧烷、1,1,3,3-四甲基-1,3-二乙氧基二硅氧烷、1,1,3,3-四乙基-1,3-二乙氧基二硅氧烷或者由吉来斯特(Gelest)公司制造的末端为硅烷醇的聚硅氧烷(Silanol terminatedpolydimethylsiloxane)的市售品(商品名如DMS-S12(分子量400至700)、DMS-S15(分子量1500至2000)、DMS-S21(分子量4200)、DMS-S27(分子量18000)、DMS-S31(分子量26000)、DMS-S32(分子量36000)、DMS-S33(分子量43500)、DMS-S35(分子量49000)、DMS-S38(分子量58000)、DMS-S42(分子量77000)或PDS-9931(分子量1000至1400))。
硅氧烷预聚物(b3)可单独使用或组合多种来使用。
二氧化硅粒子(b4)
二氧化硅粒子(b4)的平均粒径并无特别的限制。平均粒径的范围为2nm至250nm,较佳为5nm至200nm,且更佳为10nm至100nm。
二氧化硅粒子的具体例包括但不限于:由触媒化成公司所制造的市售品,商品名如OSCAR 1132(粒径12nm;分散剂为甲醇)、OSCAR 1332(粒径12nm;分散剂为正丙醇)、OSCAR105(粒径60nm;分散剂为γ-丁内酯)、OSCAR 106(粒径120nm;分散剂为二丙酮醇)等、由扶桑化学公司所制造的市售品,商品名如Quartron PL-1-IPA(粒径13nm;分散剂为异丙酮)、Quartron PL-1-TOL(粒径13nm;分散剂为甲苯)、Quartron PL-2L-PGME(粒径18nm;分散剂为丙二醇单甲醚)或Quartron PL-2L-MEK(粒径18nm;分散剂为甲乙酮)等、或由日产化学公司所制造的市售品,商品名如IPA-ST(粒径12nm;分散剂为异丙醇)、EG-ST(粒径12nm;分散剂为乙二醇)、IPA-ST-L(粒径45nm;分散剂为异丙醇)或IPA-ST-ZL(粒径100nm;分散剂为异丙醇)。二氧化硅粒子可单独使用或组合多种来使用。
聚硅氧烷(B)的合成方法
聚硅氧烷(B)可使用硅烷单体进行聚缩合来合成,或是使用硅烷单体及其他可聚合用的化合物进行聚缩合来合成。一般而言,上述聚缩合反应是以下列步骤来进行:在硅烷单体中添加溶剂、水,或可选择性地添加触媒(catalyst);以及于50℃至150℃下加热搅拌0.5小时至120小时,且可进一步通过蒸馏(distillation)除去副产物(醇类、水等)。
聚缩合反应所使用的溶剂并没有特别限制,且所述溶剂可与本发明的化学增幅型正型感光性树脂组成物所包括的溶剂(D)相同或不同。基于硅烷单体的总量为1摩尔,溶剂的使用量较佳为20克至1000克;更佳为30克至800克;进而更佳为50克至600克。
基于硅烷单体的可水解基团为1摩尔,聚缩合反应所使用的水(也即用于水解的水)较佳为10克至500克;更佳为15克至400克;进而更佳为20克至300克。
聚缩合反应所使用的触媒没有特别的限制,且较佳为选自酸触媒或碱触媒。酸触媒的具体例包括但不限于盐酸、硝酸、硫酸、氢氟酸(hydrofluoric acid)、草酸、磷酸、醋酸、三氟醋酸、蚁酸、多元羧酸或其酸酐或离子交换树脂等。碱触媒的具体例包括但不限于二乙胺、三乙胺、三丙胺、三丁胺、三戊胺、三己胺、三庚胺、三辛胺、二乙醇胺、三乙醇胺、氢氧化钠、氢氧化钾、含有胺基的具有烷氧基的硅烷或离子交换树脂等。
基于硅烷单体的总量为1摩尔,触媒的使用量较佳为0.05克至5克;更佳为0.07克至4克;进而更佳为0.1克至3克。
基于安定性(stability)的观点,聚硅氧烷(B)较佳为不含副产物(如醇类或水)及触媒。因此,可选择性地将聚缩合反应后的反应混合物进行纯化(purification)来获得聚硅氧烷(B)。纯化的方法无特别限制,较佳为可使用疏水性溶剂(hydrophobic solvent)稀释反应混合物。接着,将疏水性溶剂与反应混合物转移至分液漏斗(separation funnel)。然后,以水洗涤有机层数回,再以旋转蒸发器(rotary evaporator)浓缩有机层,以除去醇类或水。另外,可使用离子交换树脂除去触媒。
聚硅氧烷(B)的重量平均分子量为3000至50000,较佳为3500至40000,更佳为4000至30000。
基于含有酸解离性保护基的聚羟基苯乙烯树脂(A)的总使用量为100重量份,聚硅氧烷(B)的含量为10重量份至100重量份,较佳为12重量份至90重量份,更佳为15重量份至80重量份。
当化学增幅型正型感光性树脂组成物中不包含聚硅氧烷(B)时,化学增幅型正型感光性树脂组成物所形成的光致抗蚀剂图案的耐热性不佳。
光酸产生剂(C)
光酸产生剂(C)通过光化射线或放射线的照射而产生酸的化合物,只要为可通过光直接或间接地产生酸的化合物即可,无特别限制。作为光酸产生剂(C),较佳为以下所说明的第一~第五形态的酸产生剂。以下,对感光性树脂组成物中适合使用的光酸产生剂(C)当中的较佳者,以第一至第五形态加以说明。
作为光酸产生剂(C)的第一形态,可举出下述式(C-1)所示的化合物:
式(C-1)中,X1表示g价的硫原子或碘原子,g为1或2。h表示括弧内的结构的重复单元数。W1为与X1键结的有机基,表示碳原子数为6至30的芳基、碳原子数为4至30的杂环基、碳原子数为1至30的烷基、碳原子数为2至30的烯基、或碳原子数为2至30的炔基,W1可经由烷基、羟基、烷氧基、烷羰基、芳羰基、烷氧羰基、芳氧羰基、芳硫羰基、酰氧基、芳硫基、烷硫基、芳基、杂环、芳氧基、烷亚磺酰基、芳亚磺酰基、烷磺酰基、芳磺酰基、亚烷氧基、胺基、氰基、硝基、及卤素所成的群中选出的至少1种取代。W1的个数为g+h(g-1)+1,W1可分别彼此相同或相异。又,2个以上的W1可彼此直接键结、或经由-O-、-S-、-SO-、-SO2-、-NH-、-NW2-、-CO-、-COO-、-CONH-、碳原子数为1至3的亚烷基、或者亚苯基键结而形成包含X1的环结构。W2为碳原子数为1至5的烷基或碳原子数为6至10的芳基。
X2为下述式(C-1a)所示的结构:
式(C-1a)中,X4表示碳原子数为1至8的亚烷基、碳原子数为6至20的亚芳基、或碳原子数为8至20的2价杂基,X4可经由碳原子数为1至8的烷基、碳原子数为1至8的烷氧基、碳原子数为6至10的芳基、羟基、氰基、硝基、及卤素所成的群中选出的至少1种取代。X5表示-O-、-S-、-SO-、-SO2-、-NH-、-NW2-、-CO-、-COO-、-CONH-、碳原子数为1至3的亚烷基、或亚苯基。h表示括弧内的结构的重复单元数。h+1个X4及h个X5可分别相同或相异。W2与前述定义相同。
(X3)-为鎓的对离子(counter ion),可举出下述式(C-1b)所示的氟烷基氟磷酸阴离子或下述式(C-1c)所示的硼酸根阴离子:
[(W3)jPF6-j]- 式(C-1b)
式(C-1b)中,W3表示80%以上的氢原子经氟原子取代的烷基。j表示其个数,为1至5的整数。j个W3可分别相同或相异。
式(C-1c)中,W4~W7分别独立表示氟原子或苯基,该苯基中的氢原子的一部分或全部可经由氟原子及三氟甲基所成的群中选出的至少1种取代。
作为式(C-1)所示的化合物中的鎓离子,可举出三苯基锍、三-对甲苯基锍、4-(苯硫基)苯基二苯基锍、双[4-(二苯基锍基)苯基]硫醚、双[4-{双[4-(2-羟乙氧基)苯基]锍基}苯基]硫醚、双{4-[双(4-氟苯基)锍基]苯基}硫醚、4-(4-苯甲酰基-2-氯苯硫基)苯基双(4-氟苯基)锍、7-异丙基-9-氧基-10-硫杂-9,10-二氢蒽-2-基二-对甲苯基锍、7-异丙基-9-氧基-10-硫杂-9,10-二氢蒽-2-基二苯基锍、2-[(二苯基)锍基]硫杂蒽酮、4-[4-(4-三级丁基苯甲酰基)苯硫基]苯基二-对甲苯基锍、4-(4-苯甲酰基苯硫基)苯基二苯基锍、二苯基苯乙酰基锍、4-羟苯基甲基苯甲基锍、2-萘基甲基(1-乙氧羰基)乙基锍、4-羟苯基甲基苯乙酰基锍、苯基[4-(4-联苯硫基)苯基]4-联苯锍、苯基[4-(4-联苯硫基)苯基]3-联苯锍、[4-(4-乙酰苯硫基)苯基]二苯基锍、十八基甲基苯乙酰基锍、二苯基錪、二-对甲苯基錪、双(4-十二基苯基)錪、双(4-甲氧基苯基)錪、(4-辛氧基苯基)苯基錪、双(4-十二氧基)苯基錪、4-(2-羟基十四氧基)苯基苯基錪、4-异丙苯基(对甲苯基)錪、或4-异丁苯基(对甲苯基)錪等。
上述式(C-1)所示的化合物中的鎓离子当中,作为较佳的鎓离子可举出下述式(C-1d)所示的锍离子:
式(C-1d)中,W8分别独立表示由氢原子、烷基、羟基、烷氧基、烷羰基、烷羰氧基、烷氧羰基、卤素原子、可具取代基的芳基、芳羰基所成的群中选出的基。X2表示与上述式(C-1)中的X2相同的意义。
作为上述式(C-1d)所示的锍离子的具体实例,可举出4-(苯硫基)苯基二苯基锍、4-(4-苯甲酰基-2-氯苯硫基)苯基双(4-氟苯基)锍、4-(4-苯甲酰基苯硫基)苯基二苯基锍、苯基[4-(4-联苯硫基)苯基]4-联苯锍、苯基[4-(4-联苯硫基)苯基]3-联苯锍、[4-(4-乙酰苯硫基)苯基]二苯基锍、二苯基[4-(对三苯硫基)苯基]二苯基锍。
上述式(C-1b)所示的氟烷基氟磷酸阴离子中,W3表示经氟原子取代的烷基,较佳的碳原子数为1~8,更佳的碳原子数为1~4。作为烷基的具体实例,可举出甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、辛基等直链烷基;异丙基、异丁基、二级丁基、三级丁基等分支烷基;甚而环丙基、环丁基、环戊基、环己基等环烷基等,烷基的氢原子经取代为氟原子的比例通常为80%以上,较佳为90%以上,更佳为100%。氟原子的取代率若未达80%时,上述式(C-1)所示的鎓氟烷基氟磷酸盐的酸强度会降低。
特佳的W3为碳原子数为1~4,且氟原子的取代率为100%的直链状或分支状的全氟烷基,作为具体实例,可举出CF3、CF3CF2、(CF3)2CF、CF3CF2CF2、CF3CF2CF2CF2、(CF3)2CFCF2、CF3CF2(CF3)CF、(CF3)3C。W3的个数j为1~5的整数,较佳为2~4,特佳为2或3。
作为较佳的氟烷基氟磷酸阴离子的具体实例,可举出[(CF3CF2)2PF4]-、[(CF3CF2)3PF3]-、[((CF3)2CF)2PF4]-、[((CF3)2CF)3PF3]-、[(CF3CF2CF2)2PF4]-、[(CF3CF2CF2)3PF3]-、[((CF3)2CFCF2)2PF4]-、[((CF3)2CFCF2)3PF3]-、[(CF3CF2CF2CF2)2PF4]-、或[(CF3CF2CF2)3PF3]-,此等当中,特佳为[(CF3CF2)3PF3]-、[(CF3CF2CF2)3PF3]-、[((CF3)2CF)3PF3]-、[((CF3)2CF)2PF4]-、[((CF3)2CFCF2)3PF3]-、或[((CF3)2CFCF2)2PF4]-
作为上述式(C-1c)所示的硼酸根阴离子的较佳具体实例,可举出肆(五氟苯基)硼酸根([B(C6F5)4]-)、肆[(三氟甲基)苯基]硼酸根([B(C6H4CF3)4]-)、二氟双(五氟苯基)硼酸根([(C6F5)2BF2]-)、三氟(五氟苯基)硼酸根([(C6F5)BF3]-)、肆(二氟苯基)硼酸根([B(C6H3F2)4]-)等。此等当中,特佳为肆(五氟苯基)硼酸根([B(C6F5)4]-)。
作为光酸产生剂(C)的第二形态,可举出2,4-双(三氯甲基)-6-胡椒基-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(2-呋喃基)乙烯基]对称三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(5-甲基-2-呋喃基)乙烯基]对称三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(5-乙基-2-呋喃基)乙烯基]对称三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(5-丙基-2-呋喃基)乙烯基]对称三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(3,5-二甲氧基苯基)乙烯基]对称三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(3,5-二乙氧基苯基)乙烯基]对称三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(3,5-二丙氧基苯基)乙烯基]对称三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(3-甲氧基-5-乙氧基苯基)乙烯基]对称三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(3-甲氧基-5-丙氧基苯基)乙烯基]对称三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(3,4-亚甲二氧基苯基)乙烯基]对称三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-(3,4-亚甲二氧基苯基)对称三嗪、2,4-双-三氯甲基-6-(3-溴-4-甲氧基)苯基对称三嗪、2,4-双-三氯甲基-6-(2-溴-4-甲氧基)苯基对称三嗪、2,4-双-三氯甲基-6-(2-溴-4-甲氧基)苯乙烯基苯基对称三嗪、2,4-双-三氯甲基-6-(3-溴-4-甲氧基)苯乙烯基苯基对称三嗪、2-(4-甲氧基苯基)-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-甲氧基萘基)-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-[2-(2-呋喃基)乙烯基]-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-[2-(5-甲基-2-呋喃基)乙烯基]-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-[2-(3,5-二甲氧基苯基)乙烯基]-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(3,4-亚甲二氧基苯基)-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、参(1,3-二溴丙基)-1,3,5-三嗪、参(2,3-二溴丙基)-1,3,5-三嗪等含卤素的三嗪化合物、以及参(2,3-二溴丙基)三聚异氰酸酯等下述式(C-2)所示的含卤素的三嗪化合物。
式(C-2)中,W9~W11分别独立表示为卤烷基。
又,作为光酸产生剂(C)的第三形态,可举出α-(对甲苯磺酰氧基亚胺基)-苯基乙腈、α-(苯磺酰氧基亚胺基)-2,4-二氯苯基乙腈、α-(苯磺酰氧基亚胺基)-2,6-二氯苯基乙腈、α-(2-氯苯磺酰氧基亚胺基)-4-甲氧基苯基乙腈、α-(乙基磺酰氧基亚胺基)-1-氯戊烯基乙腈、以及含有磺酸肟基的下述式(C-3)所示的化合物。
式(C-3)中,W12表示1价、2价、或3价有机基,W13表示经取代或者未取代的饱和烃基、不饱和烃基、或芳香族性化合物基,n表示括弧内的结构的重复单元数。
上述式(C-3)中,芳香族性化合物基表示使芳香族化合物显示特有的物理、化学性质的化合物的基,可举出例如苯基、萘基等芳基、或呋喃基、噻吩基等杂芳基。此等也可在环上具有1个以上的适当的取代基,例如卤素原子、烷基、烷氧基、硝基等。又,W13特佳为碳原子数为1至6的烷基,可举出甲基、乙基、丙基、丁基。尤以W12为芳香族性化合物基,W13为碳原子数为1至4的烷基的化合物为较佳。
作为上述式(C-3)所示的酸产生剂,当n=1时,可举出W12为苯基、甲基苯基、甲氧基苯基任一种,W13为甲基的化合物,具体而言可举出α-(甲磺酰氧基亚胺基)-1-苯基乙腈、α-(甲磺酰氧基亚胺基)-1-(对甲基苯基)乙腈、α-(甲磺酰氧基亚胺基)-1-(p-甲氧基苯基)乙腈、[2-(丙磺酰氧基亚胺基)-2,3-二羟基噻吩-3-亚基](邻甲苯基)乙腈等。当n=2时,作为上述式(C-3)所示的酸产生剂,具体而言可举出下述式(C-3-1)~式(C-3-8)所示的酸产生剂:
另外,作为光酸产生剂(C)的第四形态,可举出阳离子部分具有萘环的鎓盐。该“具有萘环”指具有萘所衍生的结构,意指至少2个环的结构,且可维持彼等的芳香性之意。该萘环也可具有碳原子数为1至6的直链状或分支状的烷基、氢氧基、碳原子数为1至6的直链状或分支状的烷氧基等的取代基。萘环所衍生的结构可为1价基(游离原子价为1),也可为2价基(游离原子价为2)以上,较理想为1价基(惟,此时,扣除与上述取代基键结合的部分来计算游离原子价)。萘环数较佳为1~3。
作为此类阳离子部分具有萘环的鎓盐的阳离子部分,较佳为下述式(C-4)所示的结构:
式(C-4)中,W14~W16中至少1者表示下述式(C-4a)所示的基,其余表示碳原子数为1至6的直链状或者分支状的烷基、可具取代基的苯基、氢氧基、或碳原子数为1至6的直链状或者分支状的烷氧基。或者,W14~W16中的一者为下述式(C-4a)所示的基,其余两者分别独立为碳原子数W14~W16直链状或分支状的亚烷基,此等的末端可键结而呈环状。
式(C-4a)中,W17、W18分别独立表示氢氧基、碳原子数为1至6的直链状或者分支状的烷氧基、或碳原子数为1至6的直链状或者分支状的烷基,W18表示单键或可具取代基的碳原子数为1至6的直链状或者分支状的亚烷基。l及m分别独立表示0~2的整数,l+m为3以下。当W17存在复数个时,彼等可彼此相同或相异。当W18存在复数个时,彼等可彼此相同或相异。
上述W14~W16当中上述式(C-4a)所示的基的数目,基于化合物的稳定性观点较佳为1个,其余为碳原子数为1至6的直链状或分支状的亚烷基,此等的末端可键结而呈环状。此时,上述2个亚烷基可包含硫原子而构成3~9元环。构成环的原子(含硫原子)的数目较佳为5~6。
又,作为上述亚烷基可具有的取代基,可举出氧原子(此时,与构成亚烷基的碳原子共同形成羰基)、氢氧基等。
又,作为苯基可具有的取代基,可举出氢氧基、碳原子数1~6的直链状或分支状的烷氧基、碳原子数1~6的直链状或分支状的烷基等。
属适合作为此等阳离子部分者,可举出下述式(C-4b)、(C-4c)所示者,尤以下述式(C-4c)所示的结构为佳。
作为此类阳离子部分,可为錪盐或锍盐;基于酸产生效率等观点较理想为锍盐。
从而,对于适合作为阳离子部分具有萘环的鎓盐的阴离子部分者,较理想为可形成锍盐的阴离子。
作为此类酸产生剂的阴离子部分,氢原子的一部分或全部经氟化的氟烷基磺酸离子或芳基磺酸离子。
氟烷基磺酸离子中的烷基可为碳原子数为1至20的直链状、分支状或环状,基于产生的酸的体积大小及其扩散距离,较佳为碳原子数为1至10。尤为呈分支状或环状者因扩散距离短而较佳。又,由可廉价地合成而言,可举出甲基、乙基、丙基、丁基、辛基等作为较佳者。
芳基磺酸离子中的芳基为碳原子数为6至20的芳基,可举出可经烷基、卤素原子取代的苯基、萘基。特别是,由可廉价地合成而言,较佳为碳原子数为6至10的芳基。作为较佳者的具体实例,可举出苯基、甲苯磺酰基、乙基苯基、萘基、甲基萘基等。
上述氟烷基磺酸离子或芳基磺酸离子中,氢原子的一部分或全部经氟化时的氟化率较佳为10~100%,更佳为50~100%,尤为以氟原子取代全部氢原子而成者,因酸的强度增强而较佳。属此类者,具体而言可举出三氟甲磺酸酯、全氟丁磺酸酯、全氟辛磺酸酯、全氟苯磺酸酯等。
此等当中,作为较佳的阴离子部分,可举出下述式(C-4d)所示者:
W20SO3 - 式(C-4d)
式(C-4d)中,W20为下述式(C-4e)、(C-4f)、及(C-4g)所示的基。
-CxF2x+1 式(C-4e)
式(C-4e)中,x表示1~4的整数。式(C-4f)中,W21表示氢原子、氢氧基、碳原子为1至6的直链状或者分支状的烷基、或碳原子数为1至6的直链状或者分支状的烷氧基,y表示1~3的整数。此等当中,基于安全性观点较佳为三氟甲磺酸酯、全氟丁磺酸酯。
又,作为阴离子部分,也可使用下述式(C-4h)、式(C-4i)所示的含氮者。
式(C-4h)、式(C-4i)中,Xa表示至少1个氢原子经氟原子取代的直链状或分支状的亚烷基,该亚烷基的碳原子数为2~6,较佳为3~5,最佳为碳原子数为3。又,Ya、Za分别独立表示至少1个氢原子经氟原子取代的直链状或分支状的烷基,该烷基的碳原子数为1~10,较佳为1~7,更佳为1~3。
Xa的亚烷基的碳原子数、或Ya、Za的烷基的碳原子数愈小则对有机溶剂的溶解性愈良好,因此较佳。
又,Xa的亚烷基或Ya、Za的烷基中,经氟原子取代的氢原子的数目愈多,酸的强度愈强,因此较佳。该亚烷基或烷基中的氟原子的比例,也即氟化率较佳为70~100%,更佳为90~100%,最佳为所有氢原子经氟原子取代的全氟亚烷基或全氟烷基。
属适合作为此类阳离子部分具有萘环的鎓盐者,可举出下述式(C-4j)、式(C-4k)所示的化合物:
再者,作为光酸产生剂(C)的第五形态,可举出双(对甲苯磺酰基)重氮甲烷、双(1,1-二甲基乙基磺酰基)重氮甲烷、双(环己基磺酰基)重氮甲烷、双(2,4-二甲基苯基磺酰基)重氮甲烷等双磺酰基重氮甲烷类;对甲苯磺酸2-硝基苯甲酯、对甲苯磺酸2,6-二硝基苯甲酯、甲苯磺酸硝基苯甲酯、甲苯磺酸二硝基苯甲酯、磺酸硝基苯甲酯、碳酸硝基苯甲酯、碳酸二硝基苯甲酯等硝基苯甲基衍生物;连苯三酚三氟甲磺酸酯、连苯三酚三甲苯磺酸酯、甲苯磺酸苯甲酯、磺酸苯甲酯、N-甲磺酰氧基琥珀酰亚胺、N-三氯甲基磺酰氧基琥珀酰亚胺、N-苯基磺酰氧基马来酰亚胺、N-甲磺酰氧基邻苯二甲酰亚胺等磺酸酯类;N-羟基邻苯二甲酰亚胺、N-羟基萘酰亚胺等三氟甲磺酸酯类;二苯基錪六氟磷酸盐、(4-甲氧基苯基)苯基錪三氟甲磺酸盐、双(对三级丁基苯基)錪三氟甲磺酸盐、三苯基锍六氟磷酸盐、(4-甲氧基苯基)二苯基锍三氟甲磺酸盐、(对三级丁基苯基)二苯基锍三氟甲磺酸盐等鎓盐类;安息香甲苯磺酸酯、α-甲基安息香甲苯磺酸酯等安息香甲苯磺酸酯类;其他的二苯基錪盐、三苯基锍盐、苯基重氮鎓盐、碳酸苯甲酯等。
光酸产生剂(C)可单独使用,也可组合2种以上使用。又,基于含有酸解离性保护基的聚羟基苯乙烯树脂(A)的总使用量为100重量份,光酸产生剂(C)的含量为0.3重量份至3重量份,较佳为0.4重量份至2.8重量份,更佳为0.5重量份至2.5重量份。
溶剂(D)
溶剂(D)只要为化学增幅型正型感光性树脂组成物所使用者,没有特别的限制,均可使用。例如酯系溶剂、非酯系溶剂等。
酯系溶剂有,丙二醇单烷基醚乙酸酯[例如丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)等]、3-乙氧基丙酸乙酯、乳酸酯(例如乳酸乙酯等)等。
非酯系溶剂中,有酮类、多价醇类及其衍生物、环式醚类等。
酮类有,丙酮、甲乙酮、环己酮、甲异戊酮、2-庚酮等。多价醇类及其衍生物有,乙二醇、丙二醇、二乙二醇、或此等的单甲醚、单乙醚、单丙醚、单丁醚、二甲醚或单苯基醚等。环式醚类,有二恶烷等。
溶剂可一种或两种以上混合使用。
本发明的化学增幅型正型感光性树脂组成物,为提升存储稳定性及确保涂膜性的稳定,有机溶剂以含有选自丙二醇单烷基醚乙酸酯及2-庚酮的至少一种为佳。
基于含有酸解离性保护基的聚羟基苯乙烯树脂(A)的总使用量为100重量份,溶剂(D)的含量为150重量份至1200重量份,较佳为200重量份至1100重量份,更佳为250重量份至1000重量份。
碱性化合物(E)
碱性化合物(E)只要为对化学增幅型正型感光性树脂组成物有相容性者,没有特别的限制,有例如特开平9-006001号公报记载的化合物等。
碱性化合物(E)较佳为包括由式(E-1)所示的化合物:
N(X)z(Y)3-z 式(E-1)
式(E-1)中,X各自独立表示碳数为4以上的烷基、碳数为3以上的环烷基、苯基或芳烷基;
Y各自独立表示氢原子或碳数为3以下的烷基;
z表示1至3的整数。
由式(E-1)所示的化合物较佳为z为2或3,且由X所表示的基团各自相同的化合物。
做为基团X的烷基,若碳数未达4时,难以提升光致抗蚀剂的经时稳定性。碳数进而为5以上,尤其为8以上更佳。上限值没有特别的限制,从确认经时稳定效果、或商业上取得的点而言,为20以下,尤其以15以下更佳。还有,超过20时,碱性强度减弱,使存储稳定性的效果降低。
烷基为直链状、支链状均可。具体而言,例如以正癸基、正辛基、正戊基等为佳。
做为基团X的环烷基中,尤其碳数4至8的环烷基可由商业上取得,且提升经时稳定性的效果优越,较为适合。碳数为6的环己基更佳。
做为基团X的芳烷基,可列举由式(E-1a)所示的基团:
-R'-P 式(E-1a)
式(E-1a)中,R'表示亚烷基;P表示芳香族烃基。
做为基团P,可列举苯基、萘基等,以苯基为佳。做为基团R'的亚烷基,碳数为1以上即可,较佳为1至3。
做为基团X的芳烷基,以例如苄基、苯基乙基等为佳。
做为基团Y的烷基,可为直链或支链者。尤其以甲基、乙基为佳。
由式(E-1)所示的化合物较佳为三级胺化合物。即,若由式(E-1)所示的化合物中具有基团Y时,基团Y较佳为烷基。
由式(E-1)所示的化合物,具体而言,有例如三正癸胺、甲基二正辛胺、三正戊胺、N,N-二环己基甲基胺、三苄基胺等。
碱性化合物(E)可使用一种或两种以上混合使用。基于含有酸解离性保护基的聚羟基苯乙烯树脂(A)的总使用量为100重量份,碱性化合物(E)的含量为0.03重量份至0.3重量份,较佳为0.04重量份至0.28重量份,更佳为0.05重量份至0.25重量份。
当化学增幅型正型感光性树脂组成物中还包含碱性化合物(E)时,可进一步改善化学增幅型正型感光性树脂组成物的耐热性。
添加剂(F)
化学增幅型正型感光性树脂组成物中,只要不影响本发明的效果,还可进一步包含添加剂(F),添加剂(F)可单独使用一种或混用多种,端看实际需要而定。以下说明添加剂(F)的具体内容。
化学增幅型正型感光性树脂组成物中,为提升可塑性,也可进一步含有聚乙烯树脂作为添加剂(F)。作为聚乙烯树脂的具体实例,可举出聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚羟基苯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯苯甲酸、聚乙烯甲醚、聚乙烯乙醚、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯啶酮、聚乙烯酚、及此等的共聚物等。聚乙烯树脂,基于玻璃转移点较低而言,较佳为聚乙烯甲醚。
又,化学增幅型正型感光性树脂组成物中,为提升使用感光性树脂组成物所形成的模板与金属基板的接着性,也可进一步含有接着助剂作为添加剂(F)。
再者,化学增幅型正型感光性树脂组成物中,为提升涂布性、消泡性、均平性等,也可进一步含有界面活性剂作为添加剂(F)。作为界面活性剂的具体实例,可举出BM-1000、BM-1100(均为BM Chmie公司制)、MEGAFACE F142D、MEGAFACE F172、MEGAFACE F173、MEGAFACE F183(均为DIC公司制)、FLUORAD FC-135、FLUORAD FC-170C、FLUORAD FC-430、FLUORAD FC-431(均为住友3M公司制)、SURFLON S-112、SURFLON S-113、SURFLON S-131、SURFLON S-141、SURFLON S-145(均为旭硝子公司制)、SH-28PA、SH-190、SH-193、SZ-6032、SF-8428(均为Toray Silicone公司制)等市售的氟系界面活性剂,惟非限定于此等。
此外,化学增幅型正型感光性树脂组成物中,为进行对显影液的溶解性的微调,也可进一步含有酸、酸酐、或高沸点溶媒作为添加剂(F)。
作为酸及酸酐的具体实例,可举出乙酸、丙酸、正丁酸、异丁酸、正戊酸、异戊酸、苯甲酸、桂皮酸等单羧酸类;乳酸、2-羟基丁酸、3-羟基丁酸、水杨酸、间羟基苯甲酸、对羟基苯甲酸、2-羟基桂皮酸、3-羟基桂皮酸、4-羟基桂皮酸、5-羟基间苯二甲酸、丁香酸等羟基单羧酸类;草酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、马来酸、衣康酸、六氢邻苯二甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、1,2-环己烷二羧酸、1,2,4-环己烷三羧酸、丁烷四羧酸、偏苯三甲酸、苯均四酸、环戊烷四羧酸、丁烷四羧酸、1,2,5,8-萘四羧酸等多元羧酸类;衣康酸酐、琥珀酸酐、柠康酸酐、十二烯琥珀酸酐、丙烷三羧酸酐、马来酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、腐植酸酐、1,2,3,4-丁烷四羧酸酐、环戊烷四羧酸二酐、邻苯二甲酸酐、苯均四酸酐、偏苯三甲酸酐、二苯甲酮四羧酸酐、乙二醇双偏苯三甲酸酐、丙三醇参偏苯三甲酸酐等酸酐;等。
又,作为高沸点溶媒的具体实例,可举出N-甲基甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基甲酰苯胺、N-甲基乙酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯啶酮、二甲基亚砜、苯甲基乙醚、二己醚、乙酰基丙酮、异佛酮、己酸、辛酸、1-辛醇、1-壬醇、苯甲醇、乙酸苯甲酯、苯甲酸乙酯、草酸二乙酯、马来酸二乙酯、γ-丁内酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、苯基赛路苏乙酸酯等。
又,化学增幅型正型感光性树脂组成物中,为提升感度,也可进一步含有敏化剂作为添加剂(F)。
<化学增幅型正型感光性树脂组成物的制造方法>
化学增幅型正型感光性树脂组成物的制造方法并无特别限制,可以将上述的各成分以常用方法混合、搅拌而制得。作为将上述的各成分混合、搅拌时可使用的装置,可举出溶解机、均质机、三辊磨机等。将上述的各成分均匀混合后,也可将所得混合物进一步利用筛网、膜滤器等加以过滤。
<光致抗蚀剂图案的形成方法>
本发明还提供一种光致抗蚀剂图案的形成方法,以下对本发明的光致抗蚀剂图案的形成方法进行说明。
首先,以旋转器等将本发明的化学增幅型正型感光性树脂组成物涂布于基板,形成涂膜。
基板,以设置硅膜的玻璃基板为佳。硅膜的形成,通常使用非晶质硅,在系统LCD的领域,以低温聚硅等为佳。又,可使用300mm×400mm以上的大型基板,尤其550mm×650mm以上的大型基板。
接着,使形成此涂膜的基板在例如90~140℃下进行加热处理(预烤),去除余留溶剂,形成光致抗蚀剂被膜。加热处理(预烤)的方法,以加热板与基板之间具有间隙的邻近烘烤(Proximity Bake)加热方式为佳。
接着,使用描绘集成电路用的光罩图案与液晶显示部分用的光罩图案的双方的光罩对上述光致抗蚀剂被膜进行选择性曝光。
为形成精细的图案,此处所使用的光源以使用i线(365nm)为佳。又,在此曝光采用的曝光制程以NA为0.3以下,较佳为0.2以下,更佳为0.15以下的低NA条件的曝光制程。通过采用在低NA条件下的曝光制程,可扩大一次的曝光面积,能提高生产能力。
接着,对选择性曝光后的光致抗蚀剂被膜进行加热处理(曝后烤)。曝后烤的方法有:在加热板与基板之间具有间隙的邻近烘烤(Proximity Bake)、与不具间隙的直接烘烤(Direct Bake)等方法。其中,为了不造成基板的翘曲而获得曝后烤的扩散效果,较佳为进行邻近烘烤后再进行直接烘烤的方法。此处,加热温度为90~150℃,以100~140℃更佳。
接着,使用显影液,例如1~10质量%氢氧化四甲基铵水溶液的碱水溶液,对上述曝后烤后的光致抗蚀剂被膜进行显影处理,溶解去除曝光部分,同时在基板上形成集成电路用的光致抗蚀剂图案、与液晶显示部分用的光致抗蚀剂图案。
接着,通过以纯水等冲洗液将余留于光致抗蚀剂图案表面的显影液洗净,可形成光致抗蚀剂图案。
在进行上述选择性曝光的步骤中,以使用描绘2.0μm以下的形成光致抗蚀剂图案用光罩图案、与超过2.0μm的形成光致抗蚀剂图案用光罩图案的双方的光罩做为上述光罩较为适合。
本发明的化学增幅型正型感光性树脂组成物因其线性优异,故可获得忠实重现光罩图案的粗糙图案与精细图案的光致抗蚀剂图案。因此,可同时在基板上形成图案尺寸2.0μm以下的集成电路用光致抗蚀剂图案、与超过2.0μm的液晶显示部分用光致抗蚀剂图案。
<实施例>
含有酸解离性保护基的聚羟基苯乙烯树脂(A)的合成例
以下说明含有酸解离性保护基的聚羟基苯乙烯树脂(A)的合成例A-1至A-6以及比较合成例A’-1:
合成例A-1
将120重量份的重量平均分子量为13,000的聚羟基苯乙烯树脂加入680重量份的N,N-二甲基乙酰胺中溶解之后,将42.3重量份的1-氯-乙氧基乙烷加入四颈锥瓶中,缓慢搅拌上述混合溶液至完全溶解。接着,以在30分钟左右的时间内滴加完毕的速度,透过加液漏斗滴加78.8重量份的三乙基胺,并进行反应3小时。反应结束后,加入相对于上述混合溶液的总量为20倍量的纯水,使含有1-乙氧基乙基做为酸解离性保护基的聚羟基苯乙烯树脂析出,将上述的析出物以纯水洗净、脱水、干燥后,即获得酚性羟基的氢原子取代率为39mol%的含有1-乙氧基乙基做为酸解离性保护基的聚羟基苯乙烯树脂(A-1)。
合成例A-2至A-3
合成例A-2至A-3是以与合成例A-1相同的步骤来制备,并且其不同处在于:改变所使用的聚羟基苯乙烯树脂的重量平均分子量及其酚性羟基的氢原子取代率(如表1所示)。
合成例A-4
将120重量份的重量平均分子量为13,000的聚羟基苯乙烯树脂加入680重量份的N,N-二甲基乙酰胺中溶解之后,将85重量份的二碳酸二第三丁酯加入四颈锥瓶中,缓慢搅拌上述混合溶液至完全溶解。接着,以在15分钟左右的时间内滴加完毕的速度,透过加液漏斗滴加59重量份的三乙基胺,并进行反应3小时。反应结束后,加入相对于上述混合溶液的总量为20倍量的纯水,使含有第三丁氧基羰基做为酸解离性保护基的聚羟基苯乙烯树脂析出,将上述的析出物以纯水洗净、脱水、干燥后,即获得酚性羟基的氢原子取代率为39mol%的含有第三丁氧基羰基做为酸解离性保护基的聚羟基苯乙烯树脂(A-4)。
合成例A-5至A-6
合成例A-5至A-6是以与合成例A-1相同的步骤来制备,并且其不同处在于:改变所使用的聚羟基苯乙烯树脂的重量平均分子量及其酚性羟基的氢原子取代率(如表1所示)。
比较合成例A’-1
在备有冷却管的容积1000毫升的三颈锥瓶中,将120重量份的4-羟基苯乙烯加入480重量份的四氢呋喃中溶解之后,缓慢搅拌上述混合溶液至溶解。接着,将2,2’-偶氮双-2-异丙基丁腈(AIBN)加入三颈锥瓶中以进行聚合反应,整个聚合过程的反应温度维持在75℃。聚合完成后,将聚合产物自四颈锥瓶中取出,并把溶剂脱去,便可得不具酸解离性保护基的聚羟基苯乙烯树脂(A’-1),其重量平均分子量为13,000。
[表1]
聚硅氧烷(B)的合成例
以下说明聚硅氧烷(B)的合成例B-1至B-7以及比较合成例B’-1至B’-2:
合成例B-1
在容积500毫升的三颈烧瓶上设置搅拌器、冷凝管及温度计。然后,在三颈烧瓶中,加入0.03摩尔的3-(三乙氧基硅基)丙基丁二酸酐(以下简称为GF-20)、0.60摩尔的甲基三甲氧基硅烷(以下简称MTMS)、0.35摩尔的二甲基二甲氧基硅烷(以下简称为DMDMS)、0.02摩尔的四甲氧基硅烷(以下简称为TMOS)以及135克的4-羟基-4-甲基-2-戊酮(以下简称为DAA),并于室温下一边搅拌一边于30分钟内添加磷酸水溶液(0.25克磷酸/45克水)。接着,将三颈烧瓶浸渍于30℃的油浴中并搅拌30分钟,然后于30分钟内将油浴升温至120℃,待溶液的内温达到105℃时,持续加热搅拌进行聚缩合6小时。待反应结束后,利用蒸馏方式将溶剂移除,即可获得聚硅氧烷(B-1)。
合成例B-2至B-7以及比较合成例B’-1至B’-2
合成例B-2至B-7以及比较合成例B’-1至B’-2的聚硅氧烷(B-2)至(B-7)以及(B’-1)至(B’-2)是以与合成例B-1相同的步骤来制备,并且其不同处在于:改变硅烷单体的成分种类及其使用量、反应温度及聚缩合时间(如表2所示)。
表2中简称所对应的化合物如下所示。
[表2]
化学增幅型正型感光性树脂组成物的实施例
以下说明化学增幅型正型感光性树脂组成物的实施例1至10、以及比较例1至4:
实施例1
将前述合成例A-1所得的100重量份的含有酸解离性保护基的聚羟基苯乙烯树脂(A-1)、合成例B-1所得的10重量份的聚硅氧烷(B-1)以及1.0重量份的光酸产生剂C-1加入450重量份的丙二醇单甲醚乙酸酯(以下简称D-1)后,以摇动式搅拌器,加以溶解混合,即可调制而得化学增幅型正型感光性树脂组成物,所述化学增幅型正型感光性树脂组成物以下述的各测定评价方式进行评价,所得结果如表3所示。
实施例2至实施例10
实施例2至实施例10是使用与实施例1的化学增幅型正型感光性树脂组成物制作方法相同的操作方法,不同之处在于实施例2至实施例10是改变化学增幅型正型感光性树脂组成物中原料的种类及使用量,其配方及下列的评价结果如表3及表4所示。
比较例1至比较例4
比较例1至比较例4是使用与实施例1的化学增幅型正型感光性树脂组成物制作方法相同的操作方法,不同之处在于比较例1至比较例4是改变化学增幅型正型感光性树脂组成物中原料的种类及使用量,其配方及下列的评价结果如表4所示。
表3及表4中标号所对应的化合物如下所示。
[表3]
[表4]
评价方式
a.感度
使用光致抗蚀剂涂布装置(装置名称:TR36000,东京应化工业股份有限公司制),将实施例及比较例的化学增幅型正型感光性树脂组成物涂布于ITO基板(100mm×100mm)上之后,以110℃、90秒钟的加热条件,通过间隙约1mm的接近加热,进行预热,形成膜厚1.5μm的光致抗蚀剂被膜。接着,使用i线曝光装置(装置名称:FX-702J,尼康公司制,NA=0.14),使用能同时描绘2.0μm L&S(线与空间)的光致抗蚀剂图案与3.0μm L&S的光致抗蚀剂图案的试验图表光罩(标度线),进行选择性曝光。接着,以110℃,90秒钟的条件,通过0.5mm间隙的接近加热,进行曝后烤(PEB)。接着,使用23℃,2.38质量%四甲基氢氧化铵(TMAH)水溶液,进行40秒钟的显影处理后,以纯水进行15秒钟的冲洗,并进行旋转干燥。以可忠实重现2.0μm L&S的光致抗蚀剂图案的曝光量(Eop,单位:mJ)做为感度评估的指标,评价标准如下:
◎:曝光量<60mJ
○:60mJ≦曝光量<150mJ
△:150mJ≦曝光量<300mJ
╳:曝光量≧300mJ
耐热性
请参照图1,图1为量测光致抗蚀剂图案的耐热性的示意图。如同上述感度评价的试验,但在耐热性评价试验中,改为在基板1上描绘5.0μm L&S的光致抗蚀剂图案2,并静置于设定在130℃的加热板上150秒钟后,观测光致抗蚀剂图案2的剖面形状。以光致抗蚀剂图案2的锥度角θ的变化量的绝对值(即|Δθ|)做为耐热性评估的指标,评价标准如下:
◎:|Δθ|≦3°
○:3°<|Δθ|≦5°
△:5°<|Δθ|≦10°
╳:10°<|Δθ|
评价结果
由表3、表4得知,与包括含有酸解离性保护基的聚羟基苯乙烯树脂(A)以及聚硅氧烷(B)的化学增幅型正型感光性树脂组成物(实施例1-10)所制得的光致抗蚀剂图案相比,未包括含有酸解离性保护基的聚羟基苯乙烯树脂(A)的化学增幅型正型感光性树脂组成物(比较例1-2),无法忠实重现2.0μm或5.0μm L&S的光致抗蚀剂图案,故无法进行评价;而未包括具特定结构的聚硅氧烷(B)的化学增幅型正型感光性树脂组成物(比较例3-4)所制得的光致抗蚀剂图案的耐热性不佳。
同时,当化学增幅型正型感光性树脂组成物中,还包括碱性化合物(E)(实施例5-10)时,其所制得的光致抗蚀剂图案的耐热性表现更佳。
综上所述,本发明的化学增幅型正型感光性树脂组成物因包括含有酸解离性保护基的聚羟基苯乙烯树脂(A)、以及聚硅氧烷(B),故能够改善感度及耐热性不佳的问题。
另一方面,若本发明的化学增幅型正型感光性树脂组成物中还含有碱性化合物(E)时,所制得的光致抗蚀剂图案将能够进一步获得更佳的耐热性。
虽然本发明已以实施例揭示如上,然其并非用以限定本发明,任何所属技术领域中技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许的更改与润饰,故本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (8)

1.一种化学增幅型正型感光性树脂组成物,其特征在于,包括:
含有酸解离性保护基的聚羟基苯乙烯树脂(A);
聚硅氧烷(B);
光酸产生剂(C);以及
溶剂(D),
所述聚硅氧烷(B)至少是由式(B-1)表示的硅烷单体聚缩合而得:
Si(Ra)w(ORb)4-w 式(B-1)
式(B-1)中,Ra各自独立表示氢原子、碳数为1至10的烷基、碳数为2至10的烯基、碳数为6至15的芳香基、含有酸酐基的碳数为1至10的烷基、含有环氧基的碳数为1至10的烷基或含有环氧基的碳数为1至10的烷氧基;
Rb各自独立表示氢原子、碳数为1至6的烷基、碳数为1至6的酰基或碳数为6至15的芳香基;
w表示1至3的整数;
且至少一个Ra表示含有酸酐基的碳数为1至10的烷基、含有环氧基的碳数为1至10的烷基或含有环氧基的碳数为1至10的烷氧基。
2.根据权利要求1所述的化学增幅型正型感光性树脂组成物,其中还包括碱性化合物(E)。
3.根据权利要求2所述的化学增幅型正型感光性树脂组成物,其中所述碱性化合物(E)包括由式(E-1)所示的化合物:
N(X)z(Y)3-z 式(E-1)
式(E-1)中,X各自独立表示碳数为4以上的烷基、碳数为3以上的环烷基、苯基或芳烷基;
Y各自独立表示氢原子或碳数为3以下的烷基;
z表示1至3的整数。
4.根据权利要求1所述的化学增幅型正型感光性树脂组成物,其中基于所述含有酸解离性保护基的聚羟基苯乙烯树脂(A)的总使用量为100重量份,所述聚硅氧烷(B)的含量为10重量份至100重量份,所述光酸产生剂(C)的含量为0.3重量份至3重量份,所述溶剂(D)的含量为150重量份至1200重量份。
5.根据权利要求2所述的化学增幅型正型感光性树脂组成物,其中基于所述含有酸解离性保护基的聚羟基苯乙烯树脂(A)的总使用量为100重量份,所述碱性化合物(E)的含量为0.03重量份至0.3重量份。
6.一种光致抗蚀剂图案的形成方法,包括:
将根据权利要求1至5中任一项所述的化学增幅型正型感光性树脂组成物以涂布、曝光、显影处理的方式形成光致抗蚀剂图案。
7.一种光致抗蚀剂图案,其特征在于,由权利要求6所述的光致抗蚀剂图案的形成方法所形成。
8.一种电子装置,其特征在于,包括权利要求7所述的光致抗蚀剂图案。
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