KR101069791B1

KR101069791B1 - 감광성 조성물 및 이의 용도

Info

Publication number: KR101069791B1
Application number: KR1020057015944A
Authority: KR
Inventors: 홍 주앙; 조지프 이. 오벨란더; 핑-흥 루; 스탠리 에프. 워나트; 로버트 알. 플라스
Original assignee: 에이제트 일렉트로닉 머트리얼즈 유에스에이 코프.
Priority date: 2003-02-27
Filing date: 2005-08-26
Publication date: 2011-10-05
Also published as: JP2006519404A; KR20050118272A; TW200502689A; US20040175653A1; CN1754127A; EP1602010A2; US7078157B2; TWI336423B; WO2004077153A3; WO2004077153A2; MY136849A

Abstract

본 발명은 2 개 이상의 측쇄 불포화기를 함유한 광중합성 화합물; 1 이상의 에틸렌 불포화 광중합성 폴리알킬렌 옥시드 친수성 단량체; 1 이상의 비이온성 계면활성제; 및 1 이상의 광개시제를 포함하는 조성물을 제공한다. 또한 조성물은 1 이상의 아민 개질 아크릴 올리고머 및 염료를 포함하는 것이 바람직하다. 다른 종래의 포토레지스트 성분, 예컨대 감광제, 부착 촉진제, 표면 조정제 및 용매도 조성물에 포함될 수 있다. 이런 조성물은 기판, 예컨대 기판에서 미세석판 회로의 패턴 형성에 유용하다.

Description

감광성 조성물 및 이의 용도 {PHOTOSENSITIVE COMPOSITION AND USE THEREOF}

본 발명은 분해능의 감소없는 특정 포토레지스트 중합체 조성물의 특성 향상에 관한 것이다. 본 발명은 패턴된 면에 포토레지스트 잔여물 또는 찌꺼기를 남기지 않는 고양상비 패턴 달성에 특히 중요하다.

패턴된 구조의 제조에서, 예컨대 웨이퍼 레벨 팩키징, 전기적 상호 연결된 전기화학적 증착은 상호 연결 밀도의 증가와 같이 사용되어 왔다. 예를 들면, 본 명세서에서 참고로 인용하는 문헌 [Solomon, Electrochemically Deposited Solder Bumps for Wafer-Level Packaging, Packaging/Assembly, Solid State Technology, 84∼88 쪽, 2001 년 4 월]을 참조한다. 웨이퍼 레벨 팩키징은 최종 기판 또는 최종 시스템의 플렛폼에 직접 조립하기 위한 칩/다이/소자를 제조한다. 웨이퍼 레벨 팩키징은 활성 회로 소자 상의 집적 회로 칩으로의 전기적 접속을 위하여 사용되며 특히 칩 증가에서 입력과 출력 (I/Os)의 밀도로서 중요하다.

웨이퍼 레벨 팩키징 도식은 웨이퍼의 표면에 솔더 범프의 에리어 어레이에 주변 패드를 접속시키는 재분배로서 공지된 기술을 사용한다. 재분포를 가진 웨이퍼 레벨 팩키징의 기본 절차는 주변의 결합 패드에 접속된 언더 범프 패드로 구획된 상호 접속 레벨의 생성을 포함한다. 언더 범프 패드는 유전층에서의 바이어스에 의하여 노광된다. 전체 웨이퍼는 확산 경계 및 부착층의 상부에 전기 도금 종자층을 제공하는 언더 범프 금속 (UBM) 적층제를 수용한다. 도금 마스크는 약 1 ㎛∼200 ㎛ 두께, 통상적으로는 25∼125 ㎛ 두께를 가진 포토레지스트에서 형성된다. 약 100 ㎛∼약 125 ㎛를 초과하는 층은 통상 이중 코트로 적용된다. 솔더 범프는 두꺼운 포토레지스트가 사용될 경우에 바이어스 내에서 전기 도금된다. 솔더 범프는 통상 < 50 ㎛ 두께 (상부 도금 또는 버섯모양 도금)일때 포토레지스트 위에 전기 도금된다. 그 후 포토레지스트를 스트리핑시키고, UBM을 솔더 범프에 의해 피복되지 않은 모든 곳에서 에칭처리 한다. 최종적으로, 범프를 재유동시켜, 절두형 구체의 형태로 재형성되도록 한다.

웨이퍼 레벨 팩키징에서 재분포를 위한 금 범프, 구리 포스트 및 구리 선은 후에 진보된 상호 접속 기술에서 최종 금속 구조의 형성을 위해 전기 도금된 레지스트 몰드를 필요로 한다. 레지스트 층은 IC 제조에서 사용된 포토레지스트와 비교하여 매우 두껍다. 특징 크기 및 레지스트 두께 모두 통상적으로 5 ㎛∼100 ㎛이고, 고양상비 (레지스트 두께 : 선 크기)는 포토레지스트에서 패턴을 형성하여야 한다.

본 발명의 포토레지스트는 또한 첨가된 안료가 조성물에 첨가될 때 평판 패널 디스플레이에서의 용도를 갖는다.

포토레지스트에 관하여, 이미지 형성을 위한 광중합성 조성물은 오래전부터 공지되어 왔다. 이를 테면, 미국 특허 No. 2,760,863은 프린트 감광판의 제조에서 광중합성 조성물의 사용을 제안하였다. 최근 유사한 조성물이 프린트 산업에서 칼라 프루핑 시스템을 위해 제안되었다. 그 후, 여러 가지 광중합성 조성물이 기술되었으며 광중합성 조성물의 용도는 현재 극소 석판술에서 사용된다.

패턴은 석판 기술에 의해 레지스트 물질을 이미지 방법으로 방사선에 노광시켜 형성한다. 사용된 방사선은 일반적으로 X-선, UV 방사선, 전자빔 방사선 또는 이온빔 방사선이다.

본 발명의 조성물은 네가티브 작동 포토레지스트 조성물에 관한 것이다. 네가티브 작동 포토레지스트 조성물은 방사선에 이미지 방법으로 노광되어, 방사선에 노광된 레지스트 조성물의 영역은 현상액에 대하여 덜 가용성이 되는 반면 (예를 들면, 가교 결합 반응 발생함), 포토레지스트 코팅의 비노광 영역은 현상액에 상대적으로 가용성을 유지하게 된다. 이처럼 현상제를 사용한 노광된 네가티브 작동 레지스트의 처리는 코팅에서 포토레지스트 코팅의 비노광 영역 및 네가티브 이미지 생성을 야기하게 되어 포토레지스트 조성물이 증착된 근저 기판 표면의 소정 부분이 노출된다.

수성 현상가능 광중합성 조성물은 특히 네가티브 작동 포토레지스트 조성물과 관계가 있다. 이러한 조성물을 위한 중합체 결합제는 중합체 결합제가 알칼리성 수용액에서 용해되어 광중합성 조성물이 알칼리성 수용액 중에서 현상될 수 있도록 산성 작용기를 포함할 수 있다.

문헌에서, 카르복실산 작용화 아크릴 중합체는 결합제 중합체로서 사용된다. 이미지 패턴의 물리적 성능을 확보하기 위해, 현상율을 느리게 할 수 있는 고분자량 중합체를 사용하였다.

광중합성 화합물(들)은 통상 광-유도 자유 라디칼 중합에 의하여 가교되어 소정의 불용성 패턴을 형성하게 되는 에틸렌 불포화 단량체 및/또는 단쇄 올리고머가다.

그러나, 허용 가능한 현상율을 나타내는 광중합성 배합물은 이미지 또는 패턴 형성된 영역 및/또는 감소된 이미지 분해능 현상 후, 특히 패턴이 상대적으로 두꺼울 때 (예를 들면, 50 ㎛ 이상)일 때, 포토레지스트 잔여물 또는 찌꺼기의 존재로부터 손해를 입는다는 것으로 관찰되었다.

발명의 요약

본 발명은 네가티브 작용 레지스트에 유용하고 이미지 형성 방사선에 민감한 조성물을 제공한다. 본 발명의 조성물은 통상 원치않는 범위의 감광도 현상 속도의 희생없이 강화된 선명한 현상과 함께 우수한 분해능을 나타낸다.

본 발명은 a) 2 개 이상의 측쇄 불포화기를 함유한 광중합성 화합물; b) 1 이상의 에틸렌 불포화 광중합성 폴리알킬렌 옥시드 친수성 단량체; c) 1 이상의 비이온성 계면활성제; 및 d) 1 이상의 광개시제를 포함하는 조성물에 관한 것이다.

본 발명에 의한 바람직한 조성물은 1 이상의 아민 개질 아크릴 올리고머, 염료, 부착 촉진제, 표면 조정제, 감광제, 용매 등에서 선택되는 1 이상의 성분을 포함할 수 있다.

본 발명은 또한 포토레지스트 패턴을 형성하기 위한 방법에 관한 것이다. 방법은

1) 기판에 a) 2 개 이상의 측쇄 불포화기를 함유한 광중합성 화합물; b) 1 이상의 에틸렌 불포화 광중합성 폴리알킬렌 옥시드 친수성 단량체; c) 1 이상의 비이온성 계면활성제; 및 d) 1 이상의 광개시제

를 포함하는 포토레지스트 조성물 층을 제공하는 단계;

2) 상기 층을 화학선 복사에 이미지 방식으로 패턴에 따라 노광시켜 노광된 포토레지스트의 용해도 변화를 일으키는 단계;

3) 포토레지스트를 현상시켜 패턴을 형성하는 단계;

를 포함한다.

본 발명의 추가적 측면은 기판에서 패턴의 형성에 관한 것이다. 이러한 방법은

1) 기판에서 a) 2 개 이상의 측쇄 불포화기를 함유한 광중합성 화합물; b) 1 이상의 에틸렌 불포화 광중합성 폴리알킬렌 옥시드 친수성 단량체; c) 1 이상의 비이온성 계면활성제; 및 d) 1 이상의 광개시제

를 포함하는 레지스트 조성물 층을 제공하는 단계;

2) 레지스트 조성물의 층을 방사선에 이미지 방식으로 노광시키는 단계;

3) 레지스트를 현상시켜 바이어스 (vias)의 소정의 패턴을 형성하는 단계;

4) 바이어스에 전기 전도성 물질을 증착시켜 소정의 전기적 상호 연결 패턴을 형성하는 단계; 및

5) 레지스터 제거하는 단계

를 포함한다.

상기 방법에서, a) 하기에 기술된 화합물이 바람직할 수 있고 b) 하기에 기술된 에틸렌 불포화 광중합성 폴리알킬렌 옥시드 친수성 단량체로부터 선택될 수 있다.

본 발명에서, a)는 (i) 하기 화학식의 화합물:

[상기 식에서, R₁ 및 R₂는 동일하거나 또는 상이하며 각각은 독립적으로 수소, C₁ _-50 알킬, C₆ _-20 아릴, C₁ _-20 알카릴, C₁ _-20 아랄킬, C₁ _-10 알콕시, C₃ _-18 시클로알킬, C₂ _-20 알케닐, 2,3-에폭시 프로필, 시아노 및 할로겐으로 구성된 군에서 선택되고, 상기 C₁ _-50 알킬, C₆ _-20 아릴, C₁ _-20 알카릴, C₁ _-20 아랄킬, C₁ _-10 알콕시, C₃ _-18 시클로알킬 및 C₂ _-20 알케닐은 1 이상의 C₃ _-12 시클로알킬, 시아노, C₁ _-5 알킬, C₁ _-6 알콕시, C_6-20 아릴옥시, C₁ _-20 아랄킬옥시, 2,3-에폭시 프로필, 히드록실 또는 할로겐기로 치환 또는 비치환되며;

R₃은 수소, C₁ _-50 알킬, C₆ _-20 아릴, C₁ _-20 알카릴, C₁ _-20 아랄킬, C₃ _-18 시클로알킬, C₂ _-20 알케닐, 시아노, 2,3-에폭시 프로필 및 할로겐으로 구성된 군에서 선택되며, 상기 C₁ _-50 알킬, C₆ _-20 아릴, C₁ _-20 알카릴, C₁ _-20 아랄킬, C₃ _-18 시클로알킬 및 C₂ _-20 알케닐은 1 이상의 C₃ _-12 시클로알킬, 시아노, C₁ _-5 알킬, C₁ _-6 알콕시, C₆ _-20 아릴옥시, C_1-20 아랄킬옥시, 2,3-에폭시 프로필, 히드록실 또는 할로겐기로 치환 또는 비치환되고;

R₄, R₆ 및 R_6a는 동일하거나 또는 상이하며 각각은 수소, 시아노, C_1-50 알킬, C_6-20 아릴, C_1-20 알카릴, C_1-20 아랄킬, C_3-18 시클로알킬, C_2-20 알케닐, 할로겐, 1∼20 개의 반복 단위가 있을 수 있으며 말단에 수소 또는 C_1-4 알킬을 갖는, 각 옥시알킬레이트기에서 2∼4 개의 탄소 원자를 함유한 옥시알킬레이트기, X 및 -(CH₂)_n-C(=O)-OR₇ (여기서 R₇은 수소, C_1-50 알킬, C_6-20 아릴, C_1-20 알카릴, C_1-20 아랄킬, C_2-20 알케닐, C_5-50 탄소환 고리, NR_7aR_7b, 2,3-에폭시 프로필에서 선택되고, n은 0∼3의 정수임)로 구성된 군에서 선택되고, 상기 C_1-50 알킬, C_6-20 아릴, C_1-20 알카릴, C_1-20 아랄킬, C_3-18 시클로알킬, C_2-20 알케닐 및 C_5-50 탄소환 고리는 1 이상의 C_3-12 시클로알킬, 시아노, C_1-5 알킬, C_1-6 알킬옥시, C_6-20 아릴옥시, C_1-20 아랄킬옥시, 2,3-에폭시 프로필, 히드록실 또는 할로겐기로 치환 또는 비치환되며, 각각의 R_7a 및 R_7b는 독립적으로 수소 또는 C_1-20 알킬이며 X는 -C(=O)-R₁₀ 또는 -R₆₀-C(=O)-CH₂-R₇₀이며 여기서, R₁₀은 -O-R₁₁-O-C(=O)-C(R₁₂)=CH₂, -O-R₁₁-NH-O-C(=O)-C(R₁₂)=CH₂ 및 -NH-R₁₁-O-C(=O)-C(R₁₂)=CH₂로 구성된 군에서 선택되고, R₁₁은 직쇄 또는 분지쇄 2 가 C_1-40 알킬렌 또는, 1∼20 개의 반복 단위가 있을 수 있는 각 옥시알킬레이트기에서 2∼4 개의 탄소 원자를 함유하는 그것의 옥시알킬레이트 유도체이며, R₆₀은 -C(=O)-W-R₁₁-V-이며; 각각의 W 및 V는 독립적으로 O, S 또는 NR₁₀₀ 에서 선택되고 R₁₀₀은 수소 또는 C_1-6 알킬이며; R₇₀은 -C(=O)-R₅₀ 또는 -시아노이고 R₅₀은 수소 또는 C_1-10 알킬이고;

R₁₂는 수소 또는 C₁ _-5 알킬이며;

R₅ 및 R_5a는 동일하거나 또는 상이하며 각각 독립적으로 수소, C_1-50 알킬, C_6-20 아릴, C_1-20 알카릴, C_1-20 아랄킬, C_3-18 시클로알킬, C_2-20 알케닐, 시아노, 2,3-에폭시 프로필, 할로겐 및 카르복시로 구성된 군에서 선택되고, 상기 C_1-50 알킬, C_6-20 아릴, C_1-18 알카릴, C_1-20 아랄킬, C_2-20 알케닐 및 C_3-12 시클로알킬은 1 이상의 C_3-12 시클로알킬, 시아노, C_1-5 알킬, C_1-6 알콕시, C_6-20 아릴옥시, C_1-20 아랄킬옥시, 2,3-에폭시 프로필, 히드록실 또는 할로겐기로 치환 또는 비치환되고; 및

R₄₀은 [ ]_j, [ ]_k, [ ]_e 및/또는 [ ]_t에서 확인되는 부분을 비롯한, [ ]_j, [ ]_k, [ ]_e 및/또는 [ ]_t에 존재하는 부분과 공중합 가능한 임의의 단량체이며; j, k, e, t 및 z는 각각, j, k, e, t 및 z의 합이 약 2∼약 20이 되고, j와 k는 1 이거나 또는 1 보다 크고, z, e 및/또는 t는 0일 수 있도록 하는 정수임]

(ii) 하기 화학식의 화합물:

[상기 식에서, g는 3∼10의 정수임]

및

하기 화학식 (iii)의 화합물:

[상기 식에서, f는 3∼10의 정수이며; R₁₄ 및 R₁₅는 동일하거나 또는 상이하고 각각은 독립적으로 수소 및 C_1-20 알킬로 구성된 군에서 선택될 수 있고, 상기 C_1-20 알킬은 1 이상의 C_3-12 시클로알킬, 시아노, C_1-5 알킬 또는 할로겐기로 치환 또는 비치환됨]

로 구성된 군에서 선택된 화합물인 것이 바람직하다.

좀더 바람직하게, a)는 (i) 하기 화학식을 가지는 화합물이다:

상기 식에서, R₁은 수소이고 R₂는 1 이상의 C_3-12 시클로알킬, C_1-6 알콕시, 2,3-에폭시 프로필, 히드록실, 시아노, C₁ _-5 알킬 또는 할로겐기에 의해 치환 또는 비치환된 C₆ _{-10 20} 아릴이며; R_5a, R_6a 및 R₃은 수소이고; R₄는 -(CH₂)_n-C(=O)-OR₇ (여기서, R₇은 수소이고, n은 0임)이고; R₅는 수소이며; R₆은 X이고, X는 -C(=O)-R₁₀이며 R₁₀은 -O-R₁₁-O-C(=O)-C(R₁₂)=CH₂이고, R₁₁은 C₂ 알킬렌, R₁₂는 수소이며; e 및 t는 각각 0이 아니고, z는 0이고; 또는

R₁은 수소이고 R₂는 1 이상의 C₃ _-12 시클로알킬, C₁ _-6 알콕시, 2,3-에폭시 프로필, 히드록실, 시아노, C₁ _-5 알킬 또는 할로겐기에 의해 치환 또는 비치환된 C₆ _{-10 20} 아릴이며; R_5a, R_6a 및 R₃은 수소이고; R₄는 -(CH₂)_n-C(=O)-OR₇ (여기서, R₇은 수소이고, n은 0임)이고; R₅는 수소이며; R₆은 X이고, X는 -C(=O)-R₁₀이며 R₁₀은 -O-R₁₁-O-C(=O)-C(R₁₂)=CH₂이고, R₁₁은 C₂ 알킬렌, R₁₂는 수소이며; e, t 및 z는 0이 아니고; R₄₀은 하기 화학식을 가지며;

이때, [ ]_z에서의 R₃과 [ ]_z에서의 R₅는 수소이고, [ ]_z에서의 R₄는 -(CH₂)_n-C(=O)-OR₇ (여기서, R₇은 수소, n은 0임)이며; [ ]_z에서의 R₆은 -(CH₂)_n-C(=O)-OR₇ (여기서, R₇은 C_1-6 알콕시로 치환된 C_1-50 알킬이고, n은 0임)이며; 또는

R₁은 수소이고 R₂는 1 이상의 C_3-12 시클로알킬, C_1-6 알콕시, 2,3-에폭시 프로필, 히드록실, 시아노, C₁ _-5 알킬 또는 할로겐기에 의해 치환 또는 비치환된 C₆ _{-10 20} 아릴이며; R_5a, R_6a 및 R₃은 수소이고; R₄는 -(CH₂)_n-C(=O)-OR₇ (여기서, R₇은 수소이고, n은 0임)이고; R₅는 수소이며; R₆은 X이고, X는 -C(=O)-R₁₀이며 R₁₀은 -O-R₁₁-O-C(=O)-C(R₁₂)=CH₂이고, R₁₁은 C₂ 알킬렌, R₁₂는 수소이며; e, t 및 z는 각각 0이다.

에틸렌 불포화 광중합성 폴리알킬렌 옥시드 친수성 단량체 (b)는 디에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 트리프로필렌 글리콜 디메타크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 펜타에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 펜타에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 펜타프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 펜타프로필렌 글리콜 디메타크릴레이트, 프로폭실레이트 (3) 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 프로폭실레이트 (6) 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 에톡실레이트 (3) 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 에톡실레이트 (6) 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 에톡실레이트 (9) 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 프로폭실레이트 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 프로폭실레이트 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 에톡실레이트 (2) 비스페놀 A 디메타크릴레이트, 에톡실레이트 (3) 비스페놀 A 디아크릴레이트, 에톡실레이트 (4) 비스페놀 A 디메타크릴레이트, 에톡실레이트 (8) 비스페놀 A 디아크릴레이트, 에톡실레이트 (4) 비스페놀 A 디아크릴레이트, 에톡실레이트 (6) 비스페놀 A 디아크릴레이트, 에톡실레이트 (6) 비스페놀 A 디메타크릴레이트, 프로폭실레이트 (2) 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트, 프로폭실레이트 (3) 글리세릴 트리아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜 디메타크릴레이트, 2-(2-에톡시에톡시)에틸 아크릴레이트, 에톡실레이트 (4) 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 고 프로폭실레이트 (5.5) 글리세릴 트리아크릴레이트, 에톡실레이트 글리세릴 트리아크릴레이트 및 프로폭실레이트 (3) 글리세릴 트리아크릴레이트로 구성된 군에서 선택되는 것이 바람직하다.

c)에서, 비이온성 계면활성제는 알콕실레이트 알콜, 알콕실레이트 알킬 페놀 또는 그것의 혼합물에서 선택하는 것이 바람직하며, 알콕실레이트 알콜이 좀더 바람직하며 약 5∼12 ㏖의 산화에틸렌을 가진 C_8-12 알콜 에톡실레이트가 특히 바람직하다.

d)에서, 2 개 이상의 광개시제를 사용하는 것이 바람직하다.

좀더 바람직한 조성물은 1 이상의 아민 개질 아크릴 올리고머, 표면 조정제 및 1 이상의 용매를 포함한다.

본 발명은 네가티브 작용 레지스트에 유용하고 이미지 방사선에 민감한 조성물을 제공한다. 본 발명의 조성물은 통상 원치않는 범위의 현상 속도의 희생없이 강화된 선명한 현상과 함께 우수한 분해능을 나타낸다.

본 발명은 또한 포토레지스트 패턴을 형성하기 위한 방법에 관한 것이다. 이러한 방법은

를 포함하는 포토레지스트 조성물 층을 제공하는 단계;

3) 포토레지스트를 현상시켜 패턴을 형성하는 단계;

를 포함한다.

를 포함하는 레지스트 조성물 층을 제공하는 단계;

5) 레지스터 제거하는 단계

를 포함한다.

상기 방법에서, a) 하기 기술된 화합물이 바람직할 수 있고, b) 하기 기술된 에틸렌 불포화 광중합성 폴리알킬렌 옥시드 친수성 단량체로부터 선택할 수 있다.

본 발명의 조성물은 a) 2 개 이상의 측쇄 불포화 반응기를 포함한 광중합성 화합물을 1 성분으로서 포함한다. 측쇄 불포화 반응기의 예로는 에틸렌기가 있다.

수많은 이런 화합물이 문헌에서 발견되었고 a) 광중합성 화합물은 (i) 하기 화학식의 화합물:

R₁₂는 수소 또는 C₁ _-5 알킬이며;

(ii) 하기 화학식의 화합물:

[상기 식에서, g는 3∼10의 정수임]

및

(iii) 하기 화학식의 화합물:

에서 선택된 화합물로 추가로 기술될 수 있다.

상기 식에서, R₁은 수소이고 R₂는 1 이상의 C₃ _-12 시클로알킬, C₁ _-6 알콕시, 2,3-에폭시 프로필, 히드록실, 시아노, C₁ _-5 알킬 또는 할로겐기에 의해 치환 또는 비치환된 C₆ _{-10 20} 아릴이며; R_5a, R_6a 및 R₃은 수소이고; R₄는 -(CH₂)_n-C(=O)-OR₇ (여기서, R₇은 수소이고, n은 0임)이고; R₅는 수소이며; R₆은 X이고, X는 -C(=O)-R₁₀이며 R₁₀은 -O-R₁₁-O-C(=O)-C(R₁₂)=CH₂이고, R₁₁은 C₂ 알킬렌, R₁₂는 수소이며; e 및 t는 각각 0이 아니고, z는 0이고; 또는

R₁은 수소이고 R₂는 1 이상의 C₃ _-12 시클로알킬, C₁ _-6 알콕시, 2,3-에폭시 프로필, 히드록실, 시아노, C₁ _-5 알킬 또는 할로겐기에 의해 치환 또는 비치환된 C₆ _{-10 20} 아릴이며; R_5a, R_6a 및 R₃은 수소이고; R₄는 -(CH₂)_n-C(=O)-OR₇ (여기서, R₇은 수소이고, n은 0임)이고; R₅는 수소이며; R₆은 X이고, X는 -C(=O)-R₁₀이며 R₁₀은 -O-R₁₁-O-C(=O)-C(R₁₂)=CH₂이고, R₁₁은 C₂ 알킬렌, R₁₂는 수소이며; e, t 및 z는 각각 0이다.

상기 (i)의 단량체의 예로는 산성 작용기 및 비산성 작용기 단량체, 예컨대 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 말레산 무수물, 푸마르산, 푸마르산 무수물, 시트라코산, 시트라코산 무수물, 이타코산, 이타코산 무수물, 비닐 카르복실산, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판술폰산, 2-히드록시에틸 아크릴로일 포스페이트, 2-히드록시프로필 아크릴로일 포스페이트, 2-히드록시-α-아크릴로일 포스페이트 등; 아크릴산의 에스테르, 예를 들면, 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 히드록실 에틸 메타크릴레이트, 히드록실 에틸 아크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 옥틸 아크릴레이트, 2-에톡시 에틸 메타크릴레이트, t-부틸 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, 2-에틸 헥실아크릴레이트, n-헥실 아크릴레이트, 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 2-히드록시프로필 아크릴레이트, 3-히드록시프로필 아크릴레이트, 2-히드록시부틸 아크릴레이트, 3-히드록시부틸 아크릴레이트, 4-히드록시부틸 아크릴레이트, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트, 2-히드록시프로필 메타크릴레이트, 3-히드록시프로필 메타크릴레이트, 2-히드록시부틸 메타크릴레이트, 3-히드록시부틸 메타크릴레이트, 4-히드록시부틸 메타크릴레이트, 알릴 아크릴레이트, 알릴 메타크릴레이트, 벤질 아크릴레이트, 벤질 메타크릴레이트, 시클로헥실 아크릴레이트, 시클로헥실 메타크릴레이트, 메톡시프로필렌 글리콜 아크릴레이트, 메톡시프로필렌 글리콜 메타크릴레이트, 메톡시디에틸렌 글리콜 아크릴레이트, 메톡시디에틸렌 글리콜 메타크릴레이트, 메톡시트리프로필렌 글리콜 아크릴레이트, 메톡시트리프로필렌 글리콜 메타크릴레이트, 이소보르닐 아크릴레이트, 이소보르닐 메타크릴레이트, 디시클로펜타디에닐 아크릴레이트, 디시클로펜타디에닐 메타크릴레이트, 2-히드록시-3-펜옥시프로필 아크릴레이트, 2-히드록시-3-펜옥시프로필 메타크릴레이트, 메바로니산락톤 메타크릴레이트, 2-메틸아다만틸 메타크릴레이트, 이소아다만틸 메타크릴레이트, 3-히드록시-1-메타크릴옥시아다마탄, 3,5-디히드록시-1-메타크릴옥시아다만탄, β-메타크릴옥시-Υ-부티로락톤, α-메타크릴옥시-Υ-부티로락톤, 1,5-펜탄디올 디아크릴레이트, N,N-디에틸아미노에틸 아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 1,3-프로판디올 디아크릴레이트, 데카메틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 데카메틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 1,4-시클로헥산디올 디아크릴레이트, 2,2-디메틸올 프로판 디아크릴레이트, 글리세롤 디아크릴레이트, 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 글리세롤 트리아크릴레이트, 2,2-디(p-히드록시페닐)-프로판 디메타크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 폴리옥시에틸-2-2-디(p-히드록시페닐)-프로판 디메타크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 폴리옥시프로필트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 부틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 1,3-프로판디올 디메타크릴레이트, 1,2,4-부탄트리올 트리메타크릴레이트, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 디메타크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리메타크릴레이트, 1-페닐 에틸렌-1,2-디메타크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라메타크릴레이트, 트리메틸올 프로판 트리메타크릴레이트, 1,5-펜탄디올 디메타크릴레이트, 1,4-벤젠디올 디메타크릴레이트, 2-아세토아세톡시에틸메타크릴레이트, 2-아세토아세톡시에틸아크릴레이트, 3-아세토아세톡시프로필메타크릴레이트, 3-아세토아세톡시프로필아크릴레이트, 2-아세토아세토아미도에틸메타크릴레이트 및 2-아세토아세토아미도에틸아크릴레이트; 방향족 비닐 화합물, 예컨대 스티렌, α-메틸스티렌, 디메틸스티렌, 트리메틸스티렌, 에틸스티렌, 이소프로필스티렌, o-메톡시스티렌, m-메톡시스티렌, p-메톡시스티렌, o-비닐톨루엔, m-비닐톨루엔, p-비닐톨루엔, o-비닐벤질 메틸 에테르, m-비닐벤질 메틸 에테르, p-비닐벤질 메틸 에테르, o-비닐벤질 글리시딜 에테르, m-비닐벤질 글리시딜 에테르, p-비닐벤질 글리시딜 에테르, 아세톡시스티렌, 클로로스티렌, 디클로로스티렌, 브로모스티렌, 비닐벤조산 메틸 에스테 등, 디비닐벤젠 및 비닐 톨루엔 및 비닐 에스테르, 예컨대 비닐 아크릴레이트 및 비닐 메타크릴레이트 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

용어 "아릴"은 1 개의 수소 원자가 제거된 방향족 탄화 수소로부터 유도된 라디칼을 의미하며 치환 또는 비치환될 수 있다. 방향족 탄화수소는 단핵 또는 다핵일 수 있다. 단핵형 아릴의 예로는 페닐, 톨릴, 킬릴, 메시틸, 쿠메닐 등을 포함한다. 다핵형 아릴의 예로는 나프틸, 안트릴, 펜안트릴 등을 포함한다. 아릴기는 예를 들면, 할로겐, 히드록시, 시아노, 카르복시, 니트로, 아미노, 저 알킬, 저 알콕시 등에서 선택되는 1 이상의 치환체를 가진다.

여기서 사용된, 용어 "알카릴"은 알킬기를 가진 아릴기를 의미하고; 용어 "아랄킬"은 아릴기를 가진 알킬기를 의미하며; 용어 "아릴알카릴"은 알킬기와 아릴기를 가진 아릴기를 의미한다.

용어 "탄소환 고리"는 비치환 또는 치환된, 포화, 불포화 또는 방향족, 탄화수소 고리 라디칼을 의미한다. 탄소환 고리는 단일환이거나 또는 융합, 브리짓 또는 스파이로 다중환 고리계이다. 예로는 노르보르넨, 아다만탄 및 테트라시클로도데센을 포함한다. 탄소환 고리에서 치환체는 지방족 또는 고리형 지방족 알킬, 에스테르, 산, 히드록실, 니트릴, 알킬 유도체 등일 수 있다.

여기서 사용된, "아랄킬옥시"는 아랄킬 치환체를 가진 산소 라디칼이다.

여기서 사용된, "아릴옥시"는 아릴 치환체 (즉, -O-아릴)를 가진 산소 라디칼이다.

(ii)에 관하여, 이것들은 페놀 또는 그것의 유도체 및 포름알데히드의 축합 생성물로부터 생성될 수 있다. (ii) 및 (iii)에 관하여, 미국 특허 No. 3,825,430에 모두 기술되어 있다.

a) 본 발명 조성물의 광중합성 화합물은 중간의 분자량 올리고머 또는 저 분자량 중합체가 바람직하다. 올리고머 또는 중합체의 중량 평균 분자량은 통상 약 20,000 이하이며; 통상 약 2,000∼약 20,000이 좀더 바람직하며 약 2,000∼약 10,000이 특히 바람직하다. 저 분자량은 좀더 나은 용해성 및 비노광 영역에서의 빠르고 완벽한 현상을 보이는 이점을 가진다.

a) 광중합성 화합물의 예로 에틸렌 불포화, 바람직하게는 아크릴 또는 메타크릴 작용기를 가진 일부 에스테르화된 스티렌/말레산 무수물 올리고머를 포함한다. 통상 스티렌/말레산 무수물 올리고머는 약 1:1의 몰비 (1:4∼4:1의 범위가 가능함)를 가진 스티렌과 말레산 무수물의 공중합체이다. 스티렌/말레산 무수물 올리고머는 예를 들면, SMA-1000, SMA-2000 및 SMA-3000 (Sartomer Company)이 입수 가능하며 미국 특허 No. 3,825,430; No. 4,820,773; 및 No. 6,074,436에 기술되어 있으며, 함량은 참조 문헌에 나와있는 스티렌/말레산 무수물 수지와 관련이 있다. 스티렌/말레산 무수물 올리고머는 그후 예를 들면, 히드록시알킬아크릴일 또는 HO-X (여기서, X는 상기에 정의 되어 있음)와 반응할 수 있다 (예로는 히드록시에틸 아크릴레이트, 히드록시에틸 메타크릴레이트, 히드록시프로필 아크릴레이트, 히드록시펜틸 메타크릴레이트를 포함). 이 반응의 종류는 예를 들면, 미국 특허 No. 3,825,430에 기술되어 있다. 스티렌/말레산 무수물 반-에스테르 올리고머는 Sartomer Company의 상품명 SARBOX®가 입수 가능하다.

a) 광중합성 화합물의 다른 예로는 미국 특허 No. 4,722,947; No. 4,745,138; 및 No. 5,137,952에서 나타낸 것들을 포함한다.

조성물에서 a) 광중합성 화합물의 양은 약 30∼약 55 중량% 및 통상 약 35∼약 50 중량%의 범위이다.

본 발명의 조성물은 소정의 불용해성 패턴을 형성하는 광유도 자유 라디칼 중합에 의한 통상적으로 가교된 b) 1 이상의 에틸렌 불포화 광중합성 폴리알킬렌 옥시드 친수성 단량체를 포함한다. 폴리알킬렌 옥시드 부분은 통상 특정 수용해도가 되도록 하기에 충분이 길어야 하나, 후 이미지 방법, 예컨대 금속 도금을 견딜 수 있기 위한 가교된 물질의 물리 화학적 특성을 손상시킬 만큼 길어서는 안된다. 여기서, 산화알킬렌은 산화에틸렌 또는 산화프로필렌을 의미하며 폴리-는 1 이상, 예를 들면 1∼100, 좀더 바람직하게는 2∼10을 의미한다.

폴리알킬렌 옥시드 친수성 단량체는 통상 다중 (즉, 2 이상) α,β-에틸렌 불포화 작용기를 가지며 2∼10 개의 산화에틸렌 또는 산화프로필렌 단위를 가진다. 이런 단량체에서, α,β-에틸렌 불포화 부분, 통상 아크릴 또는 메타크릴 단위는 산화알킬렌 단위로 에스테르화된다. 에틸렌 및/또는 산화프로필렌 단위는 친수성 단량체가 되게 하여 수성 현상제와 좀더 양립가능하다. 산화에틸렌 단위는 친수성이 더 크기 때문에 산화프로필렌 단위가 바람직하다. 산화프로필렌 단위를 사용한다면, 통상 산화에틸렌 단위의 사용보다 단량체 분자당 더 많은 수의 단위를 사용한다.

1 이상의 에틸렌 불포화 광중합성 폴리알킬렌 옥시드 친수성 단량체의 예로는 디에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 트리프로필렌 글리콜 디메타크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 펜타에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 펜타에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 펜타프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 펜타프로필렌 글리콜 디메타크릴레이트, 프로폭실레이트 (3) 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 프로폭실레이트 (6) 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 에톡실레이트 (3) 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 에톡실레이트 (6) 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 에톡실레이트 (9) 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 프로폭실레이트 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 프로폭실레이트 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 에톡실레이트 (2) 비스페놀 A 디메타크릴레이트, 에톡실레이트 (3) 비스페놀 A 디아크릴레이트, 에톡실레이트 (4) 비스페놀 A 디메타크릴레이트, 에톡실레이트 (8) 비스페놀 A 디아크릴레이트, 에톡실레이트 (4) 비스페놀 A 디아크릴레이트, 에톡실레이트 (6) 비스페놀 A 디아크릴레이트, 에톡실레이트 (6) 비스페놀 A 디메타크릴레이트, 프로폭실레이트 (2) 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트, 프로폭실레이트 (3) 글리세릴 트리아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜 디메타크릴레이트, 에톡실레이트 (4) 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 고 프로폭실레이트 (5.5) 글리세릴 트리아크릴레이트, 에톡실레이트 글리세릴 트리아크릴레이트 및 프로폭실레이트 (3) 글리세릴 트리아크릴레이트 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 예는 Sartomer Company (펜실베니아 주 Exton 사)에서 얻을 수 있다. 폴리알킬렌 옥시드 친수성 단량체의 추가적 예로는 미국 특허 No. 3,368,900, No. 3,380,831 및 No. 4,180,474에서 찾을 수 있다.

폴리알킬렌 옥시드 친수성 단량체의 양은 통상 조성물에서 약 5∼약 35 중량%, 좀더 바람직하게는 약 10∼약 20 중량%으로 존재한다.

본 발명의 조성물은 c) 1 이상의 비이온성 계면활성제를 포함한다. 계면활성제는 소수성 레지스트에 수성 현상제의 습윤을 촉진하며 잔여물 없는 패턴을 제공하는 것으로 알려졌다.

비이온성 계면활성제의 예로는 알킬 에톡실레이트 계면활성제, 블럭 공중합체 계면활성제 및 소르비탄 에스테르 계면활성제뿐 아니라 당업자에게 공지된 것들을 포함하나, 이에 한정된 것은 아니다.

비이온성 계면활성제의 한가지 형태로는 알킬 알콕실레이트 계면활성제, 예컨대 지방 알콜, 지방 산, 지방 아민과, 산화에틸렌 또는 산화프로필렌의 부가 생성물이다. 임의로, 지방 알콜, 지방 산, 지방 아민과, 산화에틸렌 및 산화프로필렌 혼합물의 부가 생성물이 사용될 수 있다. 알콕실레이트 계면활성제는 하기 화학식을 가진 화합물을 포함한다:

상기 식에서, R⁸은 약 6 개∼약 20 개의 탄소 원자, 바람직하게는 약 8 개∼약 18 개, 좀더 바람직하게는 약 10 개∼약 15 개의 탄소 원자를 가진 1 차, 2 차 및 분지쇄 알킬기, 1 차, 2 차 및 분지쇄 알케닐기 및/또는 1 차, 2 차 및 분지쇄 알킬- 및 알케닐-치환된 페놀기로 구성된 군에서 선택된 알킬기 또는 알킬 아릴기이며; s는 약 2∼약 50, 바람직하게는 약 2∼약 20, 좀더 바람직하게는 약 2∼약 15의 정수이고; A는 EO (산화에틸렌), PO (산화프로필렌) 또는 그것의 혼합물이며; B는 수소, 카르복실레이트기 또는 술페이트기이고; 연결기 Z는 -O-, -N(R)_x-, -C(O)O-, -C(O)N(R)-, -C(O)N(R)- 및 그것의 혼합물으로 구성된 군에서 선택되며, 여기서, R이 존재할 때, R은 R⁸, 약 1∼약 4 개의 탄소를 가진 저 알킬, 폴리알킬렌 옥시드 또는 수소이고, x는 1 또는 2이다.

추가로 비이온성 계면활성제의 구체적인 예로는 특히, 유기 소수성 화합물, 예컨대 지방족 화합물 또는 알킬 방향족 화합물을 가진 산화알킬렌기의 축합 생성물을 포함한다. 비이온성 계면활성제는 일반적으로 유기 지방족 또는 알킬 방향족 소수성 화합물 및 친수성 산화에틸렌기의 축합 생성물이다. 특히 질소에 결합된 자유 수소를 가진 카르복시, 히드록시, 아미도 또는 아미노기를 가진 소수성 화합물은 산화에틸렌 (프로필렌) 또는 그것의 다중수화 생성물, 폴리에틸렌 (또는 폴리프로필렌) 글리콜과 응축하여, 수용성 비이온성 계면활성제를 형성할 수 있다.

이와 같은 비이온성 계면활성제의 한 예로 6∼12 개의 탄소 원자를 가진 약 5∼25 ㏖의 산화알킬렌을 함유한 알킬기를 가진 1 ㏖의 알킬 페놀의 축합 생성물이 있다. 이와 같은 비이온성 계면활성제의 또다른 예로 6∼18 개의 탄소 원자를 가진 1∼약 10 ㏖의 산화알킬렌을 가진 1 차, 2 차 또는 3 차 알콜인 1 ㏖의 지방족 알콜의 축합 생성물이 있다. 바람직하게 산화알킬렌은 단독 또는 양쪽 모두가 존재할 수 있는 산화에틸렌 또는 산화프로필렌이다.

통상 알콕실레이트 알콜은 비이온성 알콕실레이트 1 차 또는 2 차 알콜이고 하기 화학식 (Z는 -O-이고 B는 H임)에 의해 나타낼 수 있다:

상기 식에서, R⁸ 는 C_10-18의 1 차, 2 차 또는 분지쇄 알킬기이고 s는 3∼50인 정수이다.

비이온성 계면활성제의 다른 예로는 1 차 및 2 차 직쇄 및 분지쇄 알콜 에톡실레이트, 예컨대 알콜 1 몰 당 평균 2∼80 ㏖의 에톡시화를 포함한 C₆-C₁₈ 알콜계를 포함한다. 비이온성 계면활성제의 예로는 Neodol® (예를 들면, 고 지방족, 약 9∼15 개의 탄소 원자를 함유한 1 차 알콜, 예컨대 4∼10 ㏖의 산화에틸렌이 농축된 C_9-11 알카놀 (Neodol 91-8 또는 Neodol 91-5), 6.5 ㏖의 산화에틸렌이 농축된 C_12-13 알카놀 (Neodol 23-6.5), 12 ㏖의 산화에틸렌이 농축된 C_12-15 알카놀 (Neodol 25-12), 13 ㏖의 산화에틸렌이 농축된 C_14-15 알카놀 (Neodol 45-13) 등을 포함함) (텍사스 주, 휴스턴의 Shell Chemical Company) 또는 Genapol® 계열 (예를 들면, 1 ㏖의 산화에틸렌이 농축된 C_12-16 직쇄형 알콜 (Genapol 24-L-3); 1.6 ㏖의 산화에틸렌이 농축된 C_12-16 직쇄형 알콜 (Genapol 26-L-1.6); 2 ㏖의 산화에틸렌이 농축된 C_12-16 직쇄형 알콜 (Genapol 26-L-2); 3 ㏖의 산화에틸렌이 농축된 C_12-16 직쇄형 알콜 (Genapol 26-L-3); 3 ㏖의 산화에틸렌이 농축된 C_12-16 직쇄형 알콜 (Genapol 26-L-5); 더하여 다양한 양의 산화에틸렌이 농축된 C_12-16 직쇄형 알콜을 포함함)이 입수 가능하며 계면활성제 (즉, Genapol 26-L-60, Genapol 26-L-60N 및 Genapol 26-L-98N)의 구체적인 암영점을 제공한다 (노스 캐롤라이나주, 샬로트의 Clariant Corporations).

다른 예로는 약 3∼약 10 ㏖의 에톡시화를 가진 것을 포함하는 2 차 C₁₂-C₁₅ 알콜 에톡실레이트를 포함한다. 이것들은 예를 들면, Tergitol® 계열의 비이온성 계면활성제 (예를 들면, 9 EO (Tergitol 15-S-9) 또는 12 EO (Tergitol 15-S-12)가 농축된 C_11-15 2 차 알카놀)에서 입수 가능하다 (미시간주, 미들랜드의 Dow Chemical).

다른 통상의 알콕실레이트 알콜은 ICONOL™ 에톡실레이트 데실 알콜 (산화물 함량이 4∼6 ㏖의 EO임), ICONOL™ 에톡실레이트 트리데실 알콜 (산화물 함량이 3∼10 ㏖의 EO), Macol® 라우릴 알콜 에톡실레이트 (산화물 함량이 4∼23 ㏖의 EO), Plurafac® A 계열의 스테아릴 알콜 에톡실레이트 (산화물 함량이 25∼50 ㏖의 EO) (BASF Corporation), DETROL™ OC 알킬 에톡실레이트 (Dexter Chemical L.L.C.) 및 TRITON™ 알콜 알콕실레이트 (Rohm & Haas)를 포함한다. 다른 예는 실시예에 나타내었다.

통상 알콕실레이트 알킬페놀은 하기 화학식에 의해 나타낸다 (Z는 -O-이고 B는 H임):

상기 식에서, R⁸은 a C_8-18 1 차, 2 차 또는 분지쇄 알킬 치환된 페놀기이고, s는 2∼50인 정수이며 A는 산화에틸렌, 산화프로필렌 및 그것의 결합을 나타낸다.

알콕실레이트 알킬페놀의 예로는 ICONOL™ 노닐페놀 에톡실레이트, Macol® 및 Iconol™ 옥틸페놀 에톡실레이트, (BASF Corporation), DEXTROL™ OC 알킬페놀 에톡실레이트 (Dexter Chemical L.L.C.) 및 TERGITOL™ 노닐페놀 에톡실레이트 (Dow Chemical Company)를 포함한다. 다른 예로는 Rhodia Corp.의 Igepal CO-730, Igepal CO-720, Igepal CO-710, Igepal CO-660, Igepal CO-620 및 Igepal CO-610, 모든 폴리에톡실레이트 노닐페놀 및 Igepal CO-530 및 Igepal CO-520, 양쪽 에톡실레이트 노닐페놀; Alkaril Chemicals의 Alkasurf NP-15, Alkasurf NP-12, Alkasurf NP-11, Alkasurf NP-10, Alkasurf NP-9 및 Alkasurf NP-8, 모든 폴리에톡실레이트 노닐페놀 및 Alkasurf NP-6, Alkasurf NP-5 및 Alkasurf NP-4, 모든 에톡실레이트 노닐페놀; 및 Texaco Chemical Co의 술포닉 N-120, 술포닉 N-102, 술포닉 N-100, 술포닉 N-95, 및 술포닉 N-85, 모든 폴리에톡실레이트 노닐페놀 및 술포닉 N-60 및 술포닉 N-40, 양쪽 에톡실레이트 노닐페놀을 포함한다. 다른 예로는 McCutcheon's Emulsifiers 및 Detergents (2002)이 있다.

비이온성 계면활성제의 다른 예로는 산화에틸렌과 산화프로필렌의 블럭 공중합체를 포함한다. 적절한 블럭 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 중합제 계면활성제는 초기 반응성 수소 화합물인 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 글리세롤, 트리메틸올프로판 및 에틸렌디아민계를 포함한다. Pluronic와 Tetronic (뉴저지 주, 마운틴 올리브의 BASF Corp.)로 지정된 특정 블럭 중합체 계면활성제 화합물은 손쉽게 입수 가능하다.

Pluronic 계면활성제는 화학식 H(EO)_n(PO)_m(EO)_nH을 가지며, 여기서 EO는 산화에틸렌기이며, PO는 산화프로필렌기이고, n 및 m은 계면활성제에서 기들의 평균 수를 나타낸다. 통상 예로는 약 1,800∼약 4,700의 평균 분자량을 가진 n이 약 3∼43, m이 약 16∼59 및 그것의 혼합물이다.

Tetronic 계면활성제는 하기 화학식을 가진다:

[H(EO)_n(PO)_m]₂-NCH₂CH₂N-[(PO)_m(EO)_nH]₂이고, 여기서 EO, PO, n 및 m은 상기의 의미를 가진다.

"역전" Pluronic 및 Tetronic 계면활성제는 하기 화학식을 가진다:

역전 Pluronic 계면활성제 H(PO)_m(EO)_n(PO)_mH 및 역전 Tetronic 계면활성제 [H(PO)_m(EO)_n]₂-NCH₂CH₂N-[(EO)_n(PO)_mH]₂에서 EO, PO, n 및 m는 상기에 기술한 동일한 의미를 갖는다.

비이온성 계면활성제의 다른 예로는 14∼26 개의 탄소 원자, 바람직하게는 16∼22 개의 탄소 원자를 가진 장쇄 지방 산 잔여물을 가진 것을 포함한 장쇄 지방 산의 소르비탄 에스테르를 포함한다. 더하여, 장쇄 지방 산의 소르비탄 폴리에스테르의 에스테르화도는 바람직하게는 2.5∼3.5, 특히 바람직하게는 2.8∼3.2이다. 통상적인 장쇄 지방 산의 소르비탄 폴리에스테르의 예로는 소르비탄 트리팔미테이트, 소르비탄 트리올레이트 및 소르비탄 우지 지방 산 트리에스테르가 있다. 다른 적절한 소르비탄 에스테르 계면활성제로는 소르비탄 지방 산 모노- 및 트리-에스테르 뿐 아니라 폴리에톡실레이트 소르비탄 지방 산 에스테르를 포함한다.

비이온성 계면활성제는 알콕실레이트 알콜, 알콕실레이트 알킬 페놀 또는 그것의 혼합물에서 선택하는 것이 바람직하며, 알콕실레이트 알콜이 좀더 바람직하며 약 5∼12 ㏖의 산화에틸렌을 가진 C_8-12 알콜 에톡실레이트가 특히 바람직하다.

조성물에서 존재하는 c) 1 이상의 비이온성 계면활성제의 양은 조성물에서 약 0.01∼약 4 중량%이고 약 0.2∼약 1 중량%이 좀더 바람직하다.

또한 본 발명의 조성물은 d) 1 이상의 광개시제를 포함한다. 적절한 광개시제는 예를 들면, 9-페닐 아크리딘, 9-페닐 아크리딘 동족체 (참조 문헌에 포함된 미국 특허 5,217,845에 개시되어 있음: 예로는 2,7-디벤조일-9-페닐아크리딘, 2,7-비스(α-히드록시벤질)-9-페닐아크리딘, 2,7-비스(α-아세톡시벤질)-9-페닐아크리딘, 2,7-디메틸-9-(4-메틸페닐)아크리딘, 2,7-디메틸-9-페닐아크리딘, 2,7-비스(3,4-디메틸벤조일)-9-(3,4-디메틸페닐)아크리딘, 2,7-비스(α-아세톡시-4-tert-부틸벤질)-9-(4-tert-부틸페닐)아크리딘, 2,7-디메틸-9-(3,4-디클로로페닐)아크리딘, 2,7-디메틸-9-(4-벤조일페닐)아크리딘, 2,7-비스(2-클로로벤조일)-9-(2-클로로페닐)아크리딘, 2-(α-히드록시-3-브로모벤질)-6-메틸-9-(3-브로모페닐)아크리딘, 2,5-비스(4-tert-부틸벤조일)-9-(4-tert-부틸페닐)아크리딘, 1,4-비스(2,7-디메틸-9-아크리디닐)벤젠, 2,7-비스(α-페닐아미노카르보닐옥시-3,4-디메틸벤질)-9-(3,4-디메틸 페닐)아크리딘 및 2,7-비스(3,5-디메틸-4-히드록시-4'-플루오로디페닐메틸)-9-(4-플루오로페닐)아크리딘을 포함), 아실로인 (예를 들면, 벤조인, 피발로인 등), 아실로인 에테르 (예를 들면, 벤조인 메틸 에테르, 벤조인 에틸 에테르, 벤조인 프로필 에테르 등), α-디케톤 화합물 또는 그것의 모노케탈 유도체 (예를 들면, 디아세틸, 벤질, 벤질 디메틸 케탈 등), 수소 제거형 개시제 (예를 들면, 크산톤, 티오크산톤, 2-이소프로필티오크산톤, 4-이소프로필티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 2-메틸티오크산톤, 벤질, 벤조페논, 아세토페논, 2,2-디에톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸프로피오페논, 4-이소프로필-2-히드록시-2-메틸프로피오페논, 및 1,1-디클로로아세토페논, 4,4'비스(N,N'-디메틸아미노)벤조페논, 다핵 퀴논 (예를 들면, 9,10-안트라퀴논, 9,10-펜안트렌퀴논, 2-에틸 안트라퀴논, 1,4-나프토퀴논) 등), 아실 산화포스핀 등 뿐 아니라 그것의 2 이상의 혼합물을 포함한다. 광개시제의 추가 예로 2,4-비스-트리클로로메틸-6-(3-브로모-4-메톡시)페닐-s-트리아진, 2,4-비스-트리클로로메틸-6-(2-브로모-4-메톡시)-페닐-s-트리아진, 2,4-비스-트리클로로메틸-6-(3-브로모-4-메톡시)스티릴페닐-s-트리아진, 2,4-비스-트리클로로메틸-6-(2-브로모-4-메톡시)스티릴페닐-s-트리아진, 비스(시클로펜타디에닐)-비스[2,6-디-플루오로-3-(피르-1-일)페닐]티타늄, 비스(시클로펜타디에닐)비스[2,6-디플루오로-2-(피르-1-일)페닐]티타늄, 비스(시클로펜타디에닐)-비스(2,3,4,5,6-펜타플루오로페닐)티타늄, 비스-(시클로펜타디에닐)-비스[2,5-디플루오로-3-(피르-1-일)페닐]-티타늄, 1-히드록시시클로헥실 페닐 케톤, 2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1-원, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-몰폴리노프로판-1-원, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-몰폴리노페닐)-부탄-1-원, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-원, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀 옥사이드, 1-[4-(2-히드록시에톡시)페닐]-2-히드록시-2-메틸-1-프로판-1-원, 2,4-디에틸티오크산톤, 2,4-디메틸티오크산톤, 1-클로로-4-프로폭시티오크산톤, 3,3-디메틸-4-메톡시벤조페논, 1-(4-이소프로필페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-원, 1-(4-도데실페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-원, 4-벤조일-4'-메틸디메틸술피드, 4-디메틸아미노벤조산, 메틸 4-디메틸아미노벤조에이트, 에틸 4-디메틸아미노벤조에이트, n-부틸 4-디메틸아미노벤조에이트, 2-에틸헥실-4-디메틸아미노벤조에이트, 2-이소아밀-4-디메틸 아미노벤조에이트, 2,2-디에톡시아세토페논, 벤질 β-메톡시에틸 아세탈, 1-페닐-1,2-프로판디-원-2-(o-에톡시카르보닐)옥심, 메틸 o-벤조일벤조에이트, 비스(4-디메틸아미노페닐)케톤, p-디메틸아미노아세토페논, p-tert-부틸-트리클로로아세토페논, p-tert-부틸-디클로로-아세토페논, 디벤조수베론, α,α-디클로로-4-펜옥시아세토페논, 펜틸 4-디메틸아미노벤조에이트, 2-(o-클로로페닐)-4,5-디페닐이미다졸일 이합체, α,α-디알콕시아세토페논, α-히드록시 알킬페논, α-아미노알킬페논 등을 포함한다. 2 이상의 광개시제 혼합물이 바람직하다.

조성물에서 1 이상의 광개시제의 양은 통상 조성물에서 약 0.01∼약 4 중량%이고 약 0.1∼약 1 중량%가 좀더 바람직하다.

본 발명에 의한 조성물은 염료, 1 이상의 아민 개질 아크릴 올리고머, 부착 촉진제, 표면 조정제, 감광제, 용매 등에서 선택된 1 이상의 성분을 포함할 수 있다.

본 발명의 조성물에서 유용한 염료의 예로는 그것의 한정없이, 예컨대 Kalle 염료 (2-디에틸아미노-4-(2,2-디시아노에틸렌)-톨루엔)를 포함하며, 반사된 화학광 (예를 들면 UV 광) 특히 기판, 예컨대 금속 고반사에 의해 야기된 현상 잔여물의 제거를 위한 바탕 흡수를 제공한다. 물론, 사용된 UV 흡수와 함께 다른 염료도 사용할 수 있다. 다른 염료의 예로는 Victoria Pure Blue FGA (CI Basic Blue 81); Neozapon Fast Red BE (CI 용매 Red 122); Sudan Blue II (CI 용매 Blue 35); Victoria Cyan F6G (CI 42025); Methyl Violet 2B (CI 42535); Crystal Violet (CI 42555); Malachite Green (CI 42000); Neutral Red (CI 50040); Rhodamine FB (CI 45170); Rhodamine 6GCN Extra (CI 45160)가 있다. 염료는 조성물이 고 반사 기판을 가진 구조에서 사용될 때 특히 중요하다.

염료의 양은, 조성물이 존재하면, 통상 약 0.005∼약 0.2 중량%이고 약 0.01∼약 0.1 중량%가 좀더 바람직하다.

본 발명의 조성물은 보조 광중합성 화합물인 1 이상의 아민 개질 아크릴 올리고머 (아크릴레이트된 아민으로 공지된)를 포함하는 것이 바람직하다. 통상 아민 개질 아크릴 올리고머의 예로는 예를 들면, 하기 화학식 중 1 개로 나타낼 수 있다:

및

상기 식에서, R₁₀₀은 C₁ _-10 알킬, -(EO)_aa-, -(PO)_aa- 또는

이고

여기서 EO는 산화에틸렌, PO는 산화프로필렌, aa는 1∼10인 정수이며, R₅₀₀ 및 R₆₀₀은 각각 동일하거나 또는 상이하고 각각 독립적으로 C_1-10 알킬이며; R₂₀₀은 수소 또는 C_1-6 알킬이고, R₃₀₀ 및 R₄₀₀은 각각 동일하거나 또는 상이하고 각각 독립적으로 수소 또는 C_1-18 알킬이고, 상기 알킬은 할로알킬, C_1-4 알콕실, 카르복실, 아미노, 히드록실, 아릴, 술포닐, 알콕시카르보닐, 아미노카르보닐로 구성된 군에서 치환 또는 비치환되며; w는 1∼10인 정수이다. 아민 아크릴 올리고머는 통상 약 200∼약 2,000의 분자량을 가진다. 아민 아크릴 올리고머는 폴리알킬렌 옥시드 부분을 포함한다. 상업적으로 입수가능한 아민 개질 아크릴레이트 올리고머의 예로는 Ebecryl® 81, Ebecryl® 83, Ebecryl® 7100 (조지아 주, 시밀나의 UCB Chemicals), Laromer® PO 77F (LR 8946), Laromer® PO 94 F (LR 8894), Laromer® LR 8956, Laromer® LR 8996 (뉴저지 주, 마운틴 올리브의 BASF), Actilane 584, Actilane 587, Actilane 595 (Akcros Chemicals, Akzo Nobel NV의 부서) 및 CN501, CN502, CN550, CN551, CN371, CN381, CN383, CN384, CN385 (펜실베니아 주, 엑스톤의 Sartomer Company)를 포함한다.

조성물에 존재할 때, 아민 개질 아크릴 올리고머는 통상 약 0.1∼약 20 중량% 및 좀더 바람직하게는 약 0.5∼약 10 중량%이다.

용매의 예로는 예를 들면, 글리콜 에테르 유도체, 예컨대 에틸 셀로솔브, 메틸 셀로솔브, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르, 프로필렌 글리콜 n-프로필 에테르 또는 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르; 글리콜 에테르 에스테르 유도체, 예컨대 에틸 셀로솔브 아세테이트, 메틸 셀로솔브 아세테이트 또는 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트; 카르복실레이트, 예컨대 에틸 아세테이트, n-부틸 아세테이트 및 아밀 아세테이트; 디-염기 산의 카르복실레이트, 예컨대 디에틸옥시레이트 및 디에틸말로네이트; 글리콜의 디카르복실레이트, 예컨대 에틸렌 글리콜 디아세테이트 및 프로필렌 글리콜 디아세테이트; 및 히드록시 카르복실레이트, 예컨대 메틸 락테이트, 에틸 락테이트, 에틸 글리콜레이트 및 에틸-3-히드록시 프로피오네이트; 케톤 에스테르, 예컨대 메틸 피루베이트 또는 에틸 피루베이트; 알콕시카르복실산 에스테르, 예컨대 메틸 3-메톡시프로피오네이트, 에틸 3-에톡시프로피오네이트, 에틸 2-히드록시-2-메틸프로피오네이트, 또는 메틸에톡시프로피오네이트; 케톤 유도체, 예컨대 메틸 에틸 케톤, 아세틸 아세톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논 또는 2-헵타논; 케톤 에테르 유도체, 예컨대 디아세톤 알콜 메틸 에테르; 케톤 알콜 유도체, 예컨대 아세톨 또는 디아세톤 알콜; 락톤, 예컨대 부티로락톤; 아미드 유도체, 예컨대 디메틸아세트아미드 또는 디메틸포름아미드, 아니솔 및 그것의 혼합물을 포함한다. 조성물에서 존재할 때, 용매(들)의 양은 통상 약 30∼약 80 중량%이다.

부착 촉진제의 예로 벤조트리아졸 및 벤조트리아졸 유도체, 예컨대 카르복실벤조트리아졸을 포함한다. 벤조트리아졸 유도체의 또다른 예로는 미국 특허 No. 4,428,987에서 찾을 수 있다. 부착 촉진제의 추가적인 예로는 아미드, 예컨대 디이소프로필아세트아미드 및 유기실란 물질, 예컨대 예를 들면, AP115, Silicon Resources (아리조나 주, 챈들러)의 유기실란을 포함한다. 적절한 부착 촉진제인 유기실란 물질의 또다른 예로는 그것의 한정없이, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-트리에톡시실릴-N-(1,3-디메틸-부틸리덴) 프로필아민, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, 11-아미노운데실트리메톡시실란, 3-아미노프로필메틸디에톡시실란, 3-아미노프로필디메틸에톡시실란, 3-(1-아미노프로폭시)-3,3-디메틸-1-프로페닐트리메톡시실란, 6-(아미노헥실아미노프로필)트리메톡시실란, 비스 3-(트리메톡시실릴)프로필디에틸렌디아민, 트리메톡시실릴프로필디에틸렌트리아민, (아미노에틸아미노메틸)펜에틸트리메톡시실란, 3-글리시드옥시프로필트리메톡시실란, 메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, p-아미노페닐-트리에톡시실란, β-(3,4-에폭시-시클로헥실)-에틸트리메톡시실란; p-메틸-디실란-메틸 메타크릴레이트; 비닐트리클로로실란; 및 테트라메틸디비닐디실라젠을 포함한다.

적절한 표면 조정제의 예로는 계면활성제, 예컨대 불화규소계 비이온성 표면 활성제를 포함하는 불소화 계면활성제를 포함한다 (Megafac R-08, Dainippon Ink Chemical Co.의 생산품). 추가적 비한정 탄화불소 계면활성제는 불소화 알킬 폴리옥시알킬렌 및 불소화 알킬 에스테르를 포함한다. 이 화합물의 대표적 구조는 하기에 있다:

상기 식에서, R_f는 약 0∼약 3 개의 부착된 불소를 가진 약 6∼약 18 개의 탄소를 포함한다. R은 약 1∼약 10 개의 탄소를 가지는 알킬 또는 산화알킬렌기이고 및 R₁은 약 1∼약 4 개의 탄소를 가진 알킬렌 라디칼을 나타내며, R₂는 수소 또는 약 1∼약 3 개의 탄소를 가진 소 알킬 정점기이다. R₃은 에스테르기에서 약 2∼약 22 개의 탄소를 포함하는 탄화수소 부분을 나타낸다. 이 탄화수소는 직쇄형, 분지쇄 또는 고리형 포화 또는 불포화일 수 있고 치환 또는 비치환될 수 있다. 이 구조의 비한정 상업적 입수 가능한 예로는 DuPont 및 Fluorad 계면활성제인 Zonyl 9075, FSO, FSN, FS-300, FS-310, FSN-100, FSO-100, FTS 및 TBC 및 St. Paul, Minn의 3M Company의 FC-430, FC-431, FC-740, FC170C 및 FC-171을 포함한다.

표면 조정제가 본 발명의 조성물에 사용될 때, 약 0.001∼약 1 중량%, 좀더 바람직하게는 약 0.01∼약 0.5 중량%의 양에서 존재하는 것이 통상적이다.

제조된 포토레지스트 조성물 용액은 침지, 분사, 소용돌이 및 회전 코팅을 포함하는 포토레지스트 기술에서 사용되는 종래 방법에 의해 기판에 적용될 수 있다. 회전 코팅 시, 예를 들면, 레지스트 용액은 소정의 두께의 코팅 제공을 위하여 이용된 회전 장비의 형태 및 회전 방법을 위해 허가된 시간을 주고 고체 함량 분율을 조절할 수 있다. 적절한 기판은 텅스텐, 금, 구리, 티타늄, 백금 및 주석과 같은 금속을 한정없이 포함한다. 포토레지스트는 항반사 코팅 위에 코팅할 수 있다.

포토레지스트 조성물 용액을 기판 위에 코팅한 후, 기판을 열판에서 약 30 초∼약 600 초 또는 대류 오븐에서 약 15∼약 90 분 동안 70℃∼약 150℃ 온도로 처리한다. 이 온도 처리는 포토레지스트에서 잔여 용매의 농축을 감소시키기 위해 선택되며, 고형 성분의 본질적인 열분해의 원인이 아니다. 일반적으로, 소정의 용매의 농도를 최소화하고 대부분의 용매가 증발될 때까지 상기 온도 처리를 수행하고 약 10∼125 μ의 두께와 비슷하게 포토레지스트 조성물의 코팅을 하고, 기판 위에 유지된다. 바람직한 구체예로 온도는 약 95℃∼약 120℃이다. 처리는 용매 제거가 상대적으로 미미한 비율로 변화될 때까지 수행된다. 온도 및 시간 선택은 사용자에 의해 소정의 포토레지스트 특성 뿐 아니라 사용된 장비 및 상업적 소정의 코팅 시간에 따른다. 코팅 기판은 적절한 마스크, 음화, 스텐실, 형판 등의 사용에 의해 제조된 소정의 패턴에서 화학선 방사선 예를 들면, 약 300 nm∼약 500 nm 파장의 자외선 방사선, X-ray, 전자빔, 이온빔 또는 레이저 방사선에 이미지 방법으로 노광시킬 수 있다.

포토레지스트는 임의로 현상 전에 후노광 2 차 베이킹 또는 열처리로 처리될 수 있다. 가열 온도는 약 90℃∼약 150℃이고, 약 100℃∼약 130℃가 좀더 바람직하다. 열은 열판에서 약 30 초∼약 2 분, 좀더 바람직하게는 약 60 초∼약 90 초 또는 대류 오븐에서 약 30∼약 45 분 동안 수행할 수 있다.

노광된 포토레지스트-코팅된 기판은 현상 용액에서 침지에 의해 또는 분사 현상 방법에 의해 비노광 영역을 제거하기 위해 현상된다. 용액은 예를 들면, 질소 폭발 휘젖기에 의해 휘젖는 것이 바람직하다. 기판은 모든 포토레지스트 코팅이 비노광 영역으로부터 용해될 때까지 현상제에서 남아있기 위해 허용된다. 현상제는 암모니아 수용액 또는 알칼리 금속 수산화물을 포함한다. 한가지 바람직한 현상제는 테트라메틸 수산화암모늄 수용액이다. 현상 용액으로부터 패턴된 기판의 제거 후, 임의의 후 현상 열 처리 또는 코팅의 부착 증가를 위한 베이크 및 후 이미지 방법을 위한 내화학성을 수행할 수 있다. 후 현상 열 처리는 열판 또는 코팅의 오븐 베이킹 및 코팅의 연화 지점 또는 UV 경화 공정 하의 기판을 포함할 수 있다.

하기 구체예는 생산 방법의 도식화 및 본 발명의 조성물의 이용을 제공한다. 이 예들은 본 발명의 범위를 한정하거나 제한하도록 의도되지 않았으며 본 발명을 실행하기 위해 독점적으로 사용된 조건, 파라메터 또는 값을 제공하는 것과 같이 해석하지 말아야 한다. 특별한 언급이 없으면 모든 부분 및 분율은 중량이다.

적절한 크기의 용기 속에 적당한 조건 하에, 측정된 성분양은 명확하지 않거나 또는 동일한 순서로 첨가되었으며, 성분의 첨가 순서는 결정적이지 않다는 것이 지적되었다. 모든 성분은 실온에서 공급되었다. 실시예 배합물의 조성물은 표 1에 나열하였다. 표 1 에 나열된 양은 "현상대로" (원료로 받는대로)이다. 상기 기술된 여러 가지 배합물의 제조를 위해 사용된 성분의 본질은 하기 표 2에 개시하였고, 각 "활성" 분율을 포함한 조성물은 100 중량%가 아니다.

성분	이름
SB404	방향족 산 아크릴레이트 절반 에스테르 (PGMEA 하의 55% 활성) (Sartomer)
SR-268	테트라에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 (Sartomer)
CBT	카르복시 벤조트리아졸
CN371	아민 개질 아크릴 올리고머 (Sartomer)
Irgacure 907	2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐-2-몰폴리노프로판-1-원 (Ciba Specialty)
ITX	이소프로필티오크산톤
Kalle G-line 염료	염료
Iconol TDA 9	트리데실 알콜 에톡실레이트 (9EO) (BASF)
Megafac R08 (90%)	불화규소 개질 비이온성 계면활성제 (Dainippon Ink Company) (PGME 제조된 용액 하의 90% 활성)
AP115	유기실란 부착 촉진제 (PGMEA 하의 10% 활성) (Silicon Resources)
N,N-디이소프로필아세트아미드	N, N-디이소프로필아세트아미드
EZ 염료, 10%	염료 (PGME 하의 10% 활성)
PGME	프로필렌 글리콜 메틸 에테르 (Dow Chemical)
PGMEA	프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트 (Dow Chemical)

레지스트 샘플 (실시예 1∼실시예 7)을 4 인치 규소 웨이퍼 구리 감광판의 표면에 두께 60 ㎛로 회전 코팅하고 용매를 제거하기 위하여 110℃로 10 분 동안 베이킹한다. 웨이퍼를 700∼1000 mJ/cm²의 에너지에서 일직선으로 맞춘 Perkin Elmer 340에 노광시킨다. 현상은 0.261 N 테트라메틸 수산화암모늄 (3 X 60 초 퍼들) 수용액을 사용하여 수행한다. 현상된 레지스트는 우수한 분해능, 깨끗한 현상, 평행한 측단면을 나타내며 및 120℃까지 가열시 열적 흐름이 없다. 유사한 결과는 노광된 레지스트를 0.12 N 수산화칼륨 (3 X 60 초 퍼들) 수용액 또는 0.08 N 수산화칼륨 (4 X 60 초 퍼들) 수용액을 완충액으로 사용하여 현상할 때에도 예상된다.

본 발명의 상기 기술은 본 발명을 도식화하고 기술한다. 추가로, 명세서는 본 발명의 바람직한 구체예를 제시하고 기술하며, 상기 언급된 바와 같이 본 발명은 다른 여러 가지 결합, 변형 및 환경에서 사용할 수 있고 여기 표현된 본 발명의 개념의 범위 내에서 변화 또는 변형이 가능하다고 이해되며, 상기 교습 및/또는 기능 또는 관련 기술의 지식에 적합하다. 상기 기술된 구체예는 이 발명의 실행에 알려진 가장 좋은 모델을 설명하고 이 분야에 능숙한 다른 사람들이 이 분야, 또는 다른, 구체예 및 발명의 사용 또는 특별한 적용에 의해서 요구되는 여러 가지 변형을 가지고 이용하도록 의도되었다. 명세서에 의해 여기 개시된 형태가 본 발명을 제한하지 않는다. 또한, 추가적인 청구항은 대안적인 구체예를 포함한다고 해석된다.

Claims

a) 2 이상의 측쇄(pendant) 불포화기를 함유한 광중합성 화합물;

b) 1 이상의 에틸렌 불포화 광중합성 폴리알킬렌 옥시드 친수성 단량체;

c) 1 이상의 비이온성 계면활성제; 및

d) 1 이상의 광개시제

를 포함하고, 1 이상의 아민 개질 아크릴 올리고머를 더 포함하는 것인 조성물.
제1항에 있어서, a)에서 측쇄 불포화기가 에틸렌기인 것인 조성물.
제2항에 있어서, a)는 (i) 하기 화학식을 갖는 화합물:

[상기 식에서, R₁ 및 R₂는 동일하거나 또는 상이할 수 있고, 각각은 독립적으로 수소, C_1-50 알킬, C_6-20 아릴, C_1-20 알카릴, C_1-20 아랄킬, C_1-10 알콕시, C_3-18 시클로알킬, C_2-20 알케닐, 2,3-에폭시 프로필, 시아노 및 할로겐으로 구성된 군에서 선택될 수 있고, 상기 C_1-50 알킬, C_6-20 아릴, C_1-20 알카릴, C_1-20 아랄킬, C_1-10 알콕시, C_3-18 시클로알킬 및 C_2-20 알케닐은 1 이상의 C_3-12 시클로알킬, 시아노, C_1-5 알킬, C_1-6 알콕시, C_6-20 아릴옥시, C_1-20 아랄킬옥시, 2,3-에폭시 프로필, 히드록실 또는 할로겐기로 치환 또는 비치환되고;

R₃은 수소, C_1-50 알킬, C_6-20 아릴, C_1-20 알카릴, C_1-20 아랄킬, C_3-18 시클로알킬, C_2-20 알케닐, 시아노, 2,3-에폭시 프로필 및 할로겐으로 구성된 군에서 선택되고, 상기 C_1-50 알킬, C_6-20 아릴, C_1-20 알카릴, C_1-20 아랄킬, C_3-18 시클로알킬 및 C_2-20 알케닐은 1 이상의 C_3-12 시클로알킬, 시아노, C_1-5 알킬, C_1-6 알콕시, C_6-20 아릴옥시, C_1-20 아랄킬옥시, 2,3-에폭시 프로필, 히드록실 또는 할로겐기로 치환 또는 비치환되고;

R₄, R₆ 및 R_6a는 동일하거나 또는 상이할 수 있고, 각각은 수소, 시아노, C_1-50 알킬, C_6-20 아릴, C_1-20 알카릴, C_1-20 아랄킬, C_3-18 시클로알킬, C_2-20 알케닐, 할로겐, 1∼20개의 반복 단위가 있을 수 있으며 말단에 수소 또는 C_1-4 알킬을 갖는, 각 옥시알킬레이트기에 2∼4개의 탄소 원자를 함유하는 옥시알킬레이트기, X 및 -(CH₂)_n-C(=O)-OR₇(여기서, R₇은 수소, C_1-50 알킬, C_6-20 아릴, C_1-20 알카릴, C_1-20 아랄킬, C_2-20 알케닐, C_5-50 탄소환 고리, NR_7aR_7b, 2,3-에폭시 프로필에서 선택되고, n은 0∼3의 정수임)로 구성된 군에서 선택될 수 있고, 상기 C_1-50 알킬, C_6-20 아릴, C_1-20 알카릴, C_1-20 아랄킬, C_3-18 시클로알킬, C_2-20 알케닐 및 C_5-50 탄소환 고리는 1 이상의 C_3-12 시클로알킬, 시아노, C_1-5 알킬, C_1-6 알킬옥시, C_6-20 아릴옥시, C_1-20 아랄킬옥시, 2,3-에폭시 프로필, 히드록실 또는 할로겐기로 치환 또는 비치환되고, 각각의 R_7a 및 R_7b는 독립적으로 수소 또는 C_1-20 알킬이고, X는 -C(=O)-R₁₀ 또는 -R₆₀-C(=O)-CH₂-R₇₀이며, 여기서, R₁₀은 -O-R₁₁-O-C(=O)-C(R₁₂)=CH₂, -O-R₁₁-NH-O-C(=O)-C(R₁₂)=CH₂ 및 -NH-R₁₁-O-C(=O)-C(R₁₂)=CH₂로 구성된 군에서 선택되고, R₁₁은 직쇄 또는 분지쇄 2가 C_1-40 알킬렌, 또는 1∼20개의 반복 단위가 있을 수 있으며 각 옥시알킬레이트기에 2∼4개의 탄소 원자를 함유하는 이의 옥시알킬레이트 유도체이며, R₆₀은 -C(=O)-W-R₁₁-V-이며, 각각의 W 및 V는 독립적으로 O, S 또는 NR₁₀₀(여기서, R₁₀₀은 수소 또는 C_1-6 알킬임)에서 선택되고, R₁₁은 상기 정의한 바와 같고, R₇₀은 -C(=O)-R₅₀(여기서, R₅₀은 수소 또는 C_1-10 알킬임) 또는 -시아노이고;

R₁₂는 수소 또는 C_1-5 알킬이며;

R₅ 및 R_5a는 동일하거나 또는 상이할 수 있고, 각각 독립적으로 수소, C_1-50 알킬, C_6-20 아릴, C_1-20 알카릴, C_1-20 아랄킬, C_3-18 시클로알킬, C_2-20 알케닐, 시아노, 2,3-에폭시 프로필, 할로겐 및 카르복시로 구성된 군에서 선택될 수 있고, 상기 C_1-50 알킬, C_6-20 아릴, C_1-18 알카릴, C_1-20 아랄킬, C_2-20 알케닐 및 C_3-12 시클로알킬은 1 이상의 C_3-12 시클로알킬, 시아노, C_1-5 알킬, C_1-6 알콕시, C_6-20 아릴옥시, C_1-20 아랄킬옥시, 2,3-에폭시 프로필, 히드록실 또는 할로겐기로 치환 또는 비치환되고;

R₄₀은 [ ]_j, [ ]_k, [ ]_e 및/또는 [ ]_t에서 확인되는 부분을 비롯한, [ ]_j, [ ]_k, [ ]_e 및/또는 [ ]_t에 존재하는 부분과 공중합 가능한 단량체이며; j, k, e, t 및 z는 각각, j, k, e, t 및 z의 합이 2∼ 20이 되고, j와 k는 1 이거나 또는 1 보다 크고, z, e 및/또는 t는 0일 수 있도록 하는 정수임]

(ii) 하기 화학식을 갖는 화합물:

[상기 식에서, g는 3∼10의 정수이고, X는 상기 정의한 바와 같음]; 및

(iii) 하기 화학식을 갖는 화합물:

[상기 식에서, f는 3∼10의 정수이고; R₁₄ 및 R₁₅는 동일하거나 또는 상이할 수 있고, 각각은 독립적으로 수소 및 C_1-20 알킬로 구성된 군에서 선택될 수 있고, 상기 C_1-20 알킬은 1 이상의 C_3-12 시클로알킬, 시아노, C_1-5 알킬 또는 할로겐기로 치환 또는 비치환되고; X는 상기 정의한 바와 같음]

로 구성된 군에서 선택된 화합물인 것인 조성물.
제3항에 있어서, a)는 화합물 (i)이고, R₁은 수소이고, R₂는 1 이상의 C_3-12 시클로알킬, C_1-6 알콕시, 2,3-에폭시 프로필, 히드록실, 시아노, C_1-5 알킬 또는 할로겐기로 치환 또는 비치환된 C_6-20 아릴이고; R_5a, R_6a 및 R₃은 수소이고; R₄는 -(CH₂)_n-C(=O)-OR₇이고, R₇은 수소이고, n은 0이고; R₅는 수소이고; R₆은 X이고, X는 -C(=O)-R₁₀이고, R₁₀은 -O-R₁₁-O-C(=O)-C(R₁₂)=CH₂이고, R₁₁은 C₂ 알킬렌이고, R₁₂는 수소이고; e 및 t는 각각 0이 아니고, z는 0인 것인 조성물.
제3항에 있어서, a)는 화합물 (i)이고, R₁은 수소이고, R₂는 1 이상의 C_3-12 시클로알킬, C_1-6 알콕시, 2,3-에폭시 프로필, 히드록실, 시아노, C_1-5 알킬 또는 할로겐기로 치환 또는 비치환된 C_6-20 아릴이고; R_5a, R_6a 및 R₃은 수소이고; R₄는 -(CH₂)_n-C(=O)-OR₇이고, R₇은 수소이고, n은 0이고; R₅는 수소이고; R₆은 X이고, X는 -C(=O)-R₁₀이며 R₁₀은 -O-R₁₁-O-C(=O)-C(R₁₂)-CH₂이고, R₁₁은 C₂ 알킬렌이고, R₁₂는 수소이고; 각각의 e, t 및 z는 0이 아니고; R₄₀은 하기 화학식을 갖는 것인 조성물:

상기 식에서, [ ]_z에서의 R₃과 [ ]_z에서의 R₅는 수소이고, [ ]_z에서의 R₄는 -(CH₂)_n-C(=O)-OR₇이고, R₇은 수소이고, n은 0이고; [ ]_z에서의 R₆은 -(CH₂)_n-C(=O)-OR₇이고, R₇은 C_1-6 알콕시로 치환된 C_1-50 알킬이고, n은 0이다.
제3항에 있어서, a)는 화합물 (i)이고, R₁은 수소이고, R₂는 1 이상의 C_3-12 시클로알킬, C_1-6 알콕시, 2,3-에폭시 프로필, 히드록실, 시아노, C_1-5 알킬 또는 할로겐기로 치환 또는 비치환된 C_6-20 아릴이고; R_5a, R_6a 및 R₃은 수소이고; R₄는 -(CH₂)_n-C(=O)-OR₇이고, R₇은 수소이고, n은 0이고; R₅는 수소이고; R₆은 X이고, X는 -C(=O)-R₁₀이며 R₁₀은 -O-R₁₁-O-C(=O)-C(R₁₂)=CH₂이고, R₁₁은 C₂ 알킬렌이고, R₁₂는 수소이고; e, t 및 z는 각각 0인 것인 조성물.
제3항에 있어서, b) 1 이상의 에틸렌 불포화 광중합성 폴리알킬렌 옥시드 친수성 단량체는 디에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 트리프로필렌 글리콜 디메타크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 펜타에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 펜타에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 펜타프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 펜타프로필렌 글리콜 디메타크릴레이트, 프로폭실레이트 (3) 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 프로폭실레이트 (6) 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 에톡실레이트 (3) 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 에톡실레이트 (6) 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 에톡실레이트 (9) 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 프로폭실레이트 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 프로폭실레이트 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 에톡실레이트 (2) 비스페놀 A 디메타크릴레이트, 에톡실레이트 (3) 비스페놀 A 디아크릴레이트, 에톡실레이트 (4) 비스페놀 A 디메타크릴레이트, 에톡실레이트 (8) 비스페놀 A 디아크릴레이트, 에톡실레이트 (4) 비스페놀 A 디아크릴레이트, 에톡실레이트 (6) 비스페놀 A 디아크릴레이트, 에톡실레이트 (6) 비스페놀 A 디메타크릴레이트, 프로폭실레이트 (2) 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트, 프로폭실레이트 (3) 글리세릴 트리아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜 디메타크릴레이트, 2-(2-에톡시에톡시)에틸 아크릴레이트, 에톡실레이트 (4) 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 고 프로폭실레이트 (5.5) 글리세릴 트리아크릴레이트, 에톡실레이트 글리세릴 트리아크릴레이트 및 프로폭실레이트 (3) 글리세릴 트리아크릴레이트로 구성된 군에서 선택되는 것인 조성물.
제3항에 있어서, c) 1 이상의 비이온성 계면활성제는 알콕실레이트 알콜, 알콕실레이트 알킬 페놀 또는 그것의 혼합물에서 선택되는 것인 조성물.
제8항에 있어서, c) 1 이상의 비이온성 계면활성제는 알콕실레이트 알콜인 것인 조성물.
제1항에 있어서, 아민 개질 아크릴 올리고머는
및
에서 선택되고, 여기서, R₁₀₀은 C_1-10 알킬, -(EO)_aa-, -(PO)_aa- 또는
이고;

EO는 산화에틸렌이고, PO는 산화프로필렌이고, aa는 1∼10인 정수이고, R₅₀₀ 및 R₆₀₀은 각각 동일하거나 또는 상이할 수 있고, 각각 독립적으로 C_1-10 알킬이고; R₂₀₀은 수소 또는 C_1-6 알킬이고, R₃₀₀ 및 R₄₀₀은 각각 동일하거나 또는 상이할 수 있고, 각각 독립적으로 수소 또는 C_1-18 알킬이고, 상기 알킬은 할로알킬, C_1-4 알콕실, 카르복실, 아미노, 히드록실, 아릴, 술포닐, 알콕시카르보닐, 아미노카르보닐로 구성된 군으로부터 선택된 1 이상으로 치환 또는 비치환되고; w는 1∼10의 정수인 것인 조성물.
a) 하기 화학식을 갖는 광중합성 화합물

[상기 식에서, R₁ 및 R₂는 동일하거나 또는 상이할 수 있고, 각각은 독립적으로 수소, C_1-50 알킬, C_6-20 아릴, C_1-20 알카릴, C_1-20 아랄킬, C_1-10 알콕시, C_3-18 시클로알킬, C_2-20 알케닐, 2,3-에폭시 프로필, 시아노 및 할로겐으로 구성된 군에서 선택될 수 있고, 상기 C_1-50 알킬, C_6-20 아릴, C_1-20 알카릴, C_1-20 아랄킬, C_1-10 알콕시, C_3-18 시클로알킬 및 C_2-20 알케닐은 1 이상의 C_3-12 시클로알킬, 시아노, C_1-5 알킬, C_1-6 알콕시, C_6-20 아릴옥시, C_1-20 아랄킬옥시, 2,3-에폭시 프로필, 히드록실 또는 할로겐기로 치환 또는 비치환되고;

R₃은 수소, C_1-50 알킬, C_6-20 아릴, C_1-20 알카릴, C_1-20 아랄킬, C_3-18 시클로알킬, C_2-20 알케닐, 시아노, 2,3-에폭시 프로필 및 할로겐으로 구성된 군에서 선택되고, 상기 C_1-50 알킬, C_6-20 아릴, C_1-20 알카릴, C_1-20 아랄킬, C_3-18 시클로알킬 및 C_2-20 알케닐은 1 이상의 C_3-12 시클로알킬, 시아노, C_1-5 알킬, C_1-6 알콕시, C_6-20 아릴옥시, C_1-20 아랄킬옥시, 2,3-에폭시 프로필, 히드록실 또는 할로겐기로 치환 또는 비치환되고;

R₄, R₆ 및 R_6a는 동일하거나 또는 상이할 수 있고, 각각은 수소, 시아노, C_1-50 알킬, C_6-20 아릴, C_1-20 알카릴, C_1-20 아랄킬, C_3-18 시클로알킬, C_2-20 알케닐, 할로겐, 1∼20개의 반복 단위가 있을 수 있으며 말단에 수소 또는 C_1-4 알킬을 갖는, 각 옥시알킬레이트기에 2∼4개의 탄소 원자를 함유하는 옥시알킬레이트기, X 및 -(CH₂)_n-C(=O)-OR₇(여기서, R₇은 수소, C_1-50 알킬, C_6-20 아릴, C_1-20 알카릴, C_1-20 아랄킬, C_2-20 알케닐, C_5-50 탄소환 고리, NR_7aR_7b, 2,3-에폭시 프로필에서 선택되고, n은 0∼3의 정수임)로 구성된 군에서 선택될 수 있고, 상기 C_1-50 알킬, C_6-20 아릴, C_1-20 알카릴, C_1-20 아랄킬, C_3-18 시클로알킬, C_2-20 알케닐 및 C_5-50 탄소환 고리는 1 이상의 C_3-12 시클로알킬, 시아노, C_1-5 알킬, C_1-6 알킬옥시, C_6-20 아릴옥시, C_1-20 아랄킬옥시, 2,3-에폭시 프로필, 히드록실 또는 할로겐기로 치환 또는 비치환되고, 각각의 R_7a 및 R_7b는 독립적으로 수소 또는 C_1-20 알킬이고, X는 -C(=O)-R₁₀ 또는 -R₆₀-C(=O)-CH₂-R₇₀이며, 여기서, R₁₀은 -O-R₁₁-O-C(=O)-C(R₁₂)=CH₂, -O-R₁₁-NH-O-C(=O)-C(R₁₂)=CH₂ 및 -NH-R₁₁-O-C(=O)-C(R₁₂)=CH₂로 구성된 군에서 선택되고, R₁₁은 직쇄 또는 분지쇄 2가 C_1-40 알킬렌, 또는 1∼20개의 반복 단위가 있을 수 있으며 각 옥시알킬레이트기에 2∼4개의 탄소 원자를 함유하는 이의 옥시알킬레이트 유도체이며, R₆₀은 -C(=O)-W-R₁₁-V-이며, 각각의 W 및 V는 독립적으로 O, S 또는 NR₁₀₀(여기서, R₁₀₀은 수소 또는 C_1-6 알킬임)에서 선택되고, R₁₁은 상기 정의한 바와 같고, R₇₀은 -C(=O)-R₅₀(여기서, R₅₀은 수소 또는 C_1-10 알킬임) 또는 -시아노이고;

R₁₂는 수소 또는 C_1-5 알킬이며;

R₅ 및 R_5a는 동일하거나 또는 상이할 수 있고, 각각 독립적으로 수소, C_1-50 알킬, C_6-20 아릴, C_1-20 알카릴, C_1-20 아랄킬, C_3-18 시클로알킬, C_2-20 알케닐, 시아노, 2,3-에폭시 프로필, 할로겐 및 카르복시로 구성된 군에서 선택될 수 있고, 상기 C_1-50 알킬, C_6-20 아릴, C_1-18 알카릴, C_1-20 아랄킬, C_2-20 알케닐 및 C_3-12 시클로알킬은 1 이상의 C_3-12 시클로알킬, 시아노, C_1-5 알킬, C_1-6 알콕시, C_6-20 아릴옥시, C_1-20 아랄킬옥시, 2,3-에폭시 프로필, 히드록실 또는 할로겐기로 치환 또는 비치환되고;

R₄₀은 [ ]_j, [ ]_k, [ ]_e 및/또는 [ ]_t에서 확인되는 부분을 비롯한, [ ]_j, [ ]_k, [ ]_e 및/또는 [ ]_t에 존재하는 부분과 공중합 가능한 단량체이며; j, k 및 z는 각각, j, k 및 z의 합이 2∼ 20이 되고, j와 k는 1 이거나 또는 1 보다 크고, z는 0이 되도록 하는 정수이고, e는 1∼25인 정수임]

b) 디에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 트리프로필렌 글리콜 디메타크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 펜타에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 펜타에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 펜타프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 펜타프로필렌 글리콜 디메타크릴레이트, 프로폭실레이트 (3) 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 프로폭실레이트 (6) 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 에톡실레이트 (3) 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 에톡실레이트 (6) 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 에톡실레이트 (9) 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 프로폭실레이트 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 프로폭실레이트 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 에톡실레이트 (2) 비스페놀 A 디메타크릴레이트, 에톡실레이트 (3) 비스페놀 A 디아크릴레이트, 에톡실레이트 (4) 비스페놀 A 디메타크릴레이트, 에톡실레이트 (8) 비스페놀 A 디아크릴레이트, 에톡실레이트 (4) 비스페놀 A 디아크릴레이트, 에톡실레이트 (6) 비스페놀 A 디아크릴레이트, 에톡실레이트 (6) 비스페놀 A 디메타크릴레이트, 프로폭실레이트 (2) 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트, 프로폭실레이트 (3) 글리세릴 트리아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜 디메타크릴레이트, 2-(2-에톡시에톡시)에틸 아크릴레이트, 에톡실레이트 (4) 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 고 프로폭실레이트 (5.5) 글리세릴 트리아크릴레이트, 에톡실레이트 글리세릴 트리아크릴레이트 및 프로폭실레이트 (3) 글리세릴 트리아크릴레이트로 구성된 군에서 선택된 1 이상의 에틸렌 불포화 광중합성 폴리알킬렌 옥시드 친수성 단량체;

c) 알콕실레이트 알콜, 알콕실레이트 알킬 페놀 및 그것의 혼합물에서 선택된 1 이상의 비이온성 계면활성제; 및

d) 1 이상의 광개시제

를 포함하고, 1 이상의 아민 개질 아크릴 올리고머를 더 포함하는 것인 조성물.
제11항에 있어서, 아민 개질 아크릴 올리고머는
및
에서 선택되며, 여기서 R₁₀₀은 C_1-10 알킬, -(EO)_aa-, -(PO)_aa- 또는
이고;

EO는 산화에틸렌이며, PO는 산화프로필렌이고, aa는 1∼10인 정수이며, R₅₀₀ 및 R₆₀₀은 각각 동일하거나 또는 상이할 수 있고, 각각 독립적으로 C_1-10 알킬이며; R₂₀₀은 수소 또는 C_1-6 알킬이고, R₃₀₀ 및 R₄₀₀은 각각 동일하거나 또는 상이할 수 있고, 각각 독립적으로 수소 또는 C_1-18 알킬이고, 상기 알킬은 할로알킬, C_1-4 알콕실, 카르복실, 아미노, 히드록실, 아릴, 술포닐, 알콕시카르보닐, 아미노카르보닐로 구성된 군으로부터 선택된 1 이상으로 치환 또는 비치환되며; w는 1∼10인 정수인 것인 조성물.
제11항에 있어서, a)에서 R₁은 수소이고, R₂는 1 이상의 C_3-12 시클로알킬, C_1-6 알콕시, 2,3-에폭시 프로필, 히드록실, 시아노, C_1-5 알킬 또는 할로겐기로 치환 또는 비치환된 C_6-20 아릴이며; R_5a, R_6a 및 R₃은 수소이고; R₄는 -(CH₂)_n-C(=O)-OR₇이고, R₇은 수소이고, n은 0이고; R₅는 수소이며; R₆은 X이고, X는 -C(=O)-R₁₀이며, R₁₀은 -O-R₁₁-O-C(=O)-C(R₁₂)=CH₂이고, R₁₁은 C₂ 알킬렌이고, R₁₂는 수소이며; e, t 및 z는 각각 0이 아니고; R₄₀은 하기 화학식을 갖는 것인 조성물:

상기 식에서, [ ]_z에서의 R₃과 [ ]_z에서의 R₅는 수소이고, [ ]_z에서의 R₄는 -(CH₂)_n-C(=O)-OR₇이고, R₇은 수소이고, n은 0이며; [ ]_z에서의 R₆은 -(CH₂)_n-C(=O)-OR₇이고, R₇은 C_1-6 알콕시로 치환된 C_1-50 알킬이고, n은 0이다.
제11항에 있어서, a)에서 R₁은 수소이고, R₂는 1 이상의 C_3-12 시클로알킬, C_1-6 알콕시, 2,3-에폭시 프로필, 히드록실, 시아노, C_1-5 알킬 또는 할로겐기로 치환 또는 비치환된 C_6-20 아릴이며; R_5a, R_6a 및 R₃은 수소이고; R₄는 -(CH₂)_n-C(=O)-OR₇이고, R₇은 수소이고, n은 0이고; R₅는 수소이며; R₆은 X이고, X는 -C(=O)-R₁₀이며, R₁₀은 -O-R₁₁-O-C(=O)-C(R₁₂)=CH₂이고, R₁₁은 C₂ 알킬렌이고, R₁₂는 수소이며; e 및 t는 각각 0이 아니고, z는 0인 것인 조성물.
제11항에 있어서, a)에서 R₁은 수소이고, R₂는 1 이상의 C_3-12 시클로알킬, C_1-6 알콕시, 2,3-에폭시 프로필, 히드록실, 시아노, C_1-5 알킬 또는 할로겐기로 치환 또는 비치환된 C_6-20 아릴이며; R_5a, R_6a 및 R₃은 수소이고; R₄는 -(CH₂)_n-C(=O)-OR₇이고, R₇은 수소이고, n은 0이고; R₅는 수소이며; R₆은 X이고, X는 -C(=O)-R₁₀이며, R₁₀은 -O-R₁₁-O-C(=O)-C(R₁₂)=CH₂이고, R₁₁은 C₂ 알킬렌이고, R₁₂는 수소이며; e, t 및 z는 각각 0인 것인 조성물.
a) 30∼ 55 중량%의 하기 화학식을 갖는 광중합성 화합물;

[상기 식에서, R₁ 및 R₂는 동일하거나 또는 상이할 수 있고, 각각은 독립적으로 수소, C_1-50 알킬, C_6-20 아릴, C_1-20 알카릴, C_1-20 아랄킬, C_1-10 알콕시, C_3-18 시클로알킬, C_2-20 알케닐, 2,3-에폭시 프로필, 시아노 및 할로겐으로 구성된 군에서 선택될 수 있고, 상기 C_1-50 알킬, C_6-20 아릴, C_1-20 알카릴, C_1-20 아랄킬, C_1-10 알콕시, C_3-18 시클로알킬 및 C_2-20 알케닐은 1 이상의 C_3-12 시클로알킬, 시아노, C_1-5 알킬, C_1-6 알콕시, C_6-20 아릴옥시, C_1-20 아랄킬옥시, 2,3-에폭시 프로필, 히드록실 또는 할로겐기로 치환 또는 비치환되고;

R₃은 수소, C_1-50 알킬, C_6-20 아릴, C_1-20 알카릴, C_1-20 아랄킬, C_3-18 시클로알킬, C_2-20 알케닐, 시아노, 2,3-에폭시 프로필 및 할로겐으로 구성된 군에서 선택되고, 상기 C_1-50 알킬, C_6-20 아릴, C_1-20 알카릴, C_1-20 아랄킬, C_3-18 시클로알킬 및 C_2-20 알케닐은 1 이상의 C_3-12 시클로알킬, 시아노, C_1-5 알킬, C_1-6 알콕시, C_6-20 아릴옥시, C_1-20 아랄킬옥시, 2,3-에폭시 프로필, 히드록실 또는 할로겐기로 치환 또는 비치환되고;

R₄, R₆ 및 R_6a는 동일하거나 또는 상이할 수 있고, 각각은 수소, 시아노, C_1-50 알킬, C_6-20 아릴, C_1-20 알카릴, C_1-20 아랄킬, C_3-18 시클로알킬, C_2-20 알케닐, 할로겐, 1∼20개의 반복 단위가 있을 수 있으며 말단에 수소 또는 C_1-4 알킬을 갖는, 각 옥시알킬레이트기에 2∼4개의 탄소 원자를 함유하는 옥시알킬레이트기, X 및 -(CH₂)_n-C(=O)-OR₇(여기서, R₇은 수소, C_1-50 알킬, C_6-20 아릴, C_1-20 알카릴, C_1-20 아랄킬, C_2-20 알케닐, C_5-50 탄소환 고리, NR_7aR_7b, 2,3-에폭시 프로필에서 선택되고, n은 0∼3의 정수임)로 구성된 군에서 선택될 수 있고, 상기 C_1-50 알킬, C_6-20 아릴, C_1-20 알카릴, C_1-20 아랄킬, C_3-18 시클로알킬, C_2-20 알케닐 및 C_5-50 탄소환 고리는 1 이상의 C_3-12 시클로알킬, 시아노, C_1-5 알킬, C_1-6 알킬옥시, C_6-20 아릴옥시, C_1-20 아랄킬옥시, 2,3-에폭시 프로필, 히드록실 또는 할로겐기로 치환 또는 비치환되고, 각각의 R_7a 및 R_7b는 독립적으로 수소 또는 C_1-20 알킬이고, X는 -C(=O)-R₁₀ 또는 -R₆₀-C(=O)-CH₂-R₇₀이며, 여기서, R₁₀은 -O-R₁₁-O-C(=O)-C(R₁₂)=CH₂, -O-R₁₁-NH-O-C(=O)-C(R₁₂)=CH₂ 및 -NH-R₁₁-O-C(=O)-C(R₁₂)=CH₂로 구성된 군에서 선택되고, R₁₁은 직쇄 또는 분지쇄 2가 C_1-40 알킬렌, 또는 1∼20개의 반복 단위가 있을 수 있으며 각 옥시알킬레이트기에 2∼4개의 탄소 원자를 함유하는 이의 옥시알킬레이트 유도체이며, R₆₀은 -C(=O)-W-R₁₁-V-이며, 각각의 W 및 V는 독립적으로 O, S 또는 NR₁₀₀(여기서, R₁₀₀은 수소 또는 C_1-6 알킬임)에서 선택되고, R₇₀은 -C(=O)-R₅₀(여기서, R₅₀은 수소 또는 C_1-10 알킬임) 또는 -시아노이고;

R₁₂는 수소 또는 C_1-5 알킬이며;

R₅ 및 R_5a는 동일하거나 또는 상이할 수 있고, 각각 독립적으로 수소, C_1-50 알킬, C_6-20 아릴, C_1-20 알카릴, C_1-20 아랄킬, C_3-18 시클로알킬, C_2-20 알케닐, 시아노, 2,3-에폭시 프로필, 할로겐 및 카르복시로 구성된 군에서 선택될 수 있고, 상기 C_1-50 알킬, C_6-20 아릴, C_1-18 알카릴, C_1-20 아랄킬, C_2-20 알케닐 및 C_3-12 시클로알킬은 1 이상의 C_3-12 시클로알킬, 시아노, C_1-5 알킬, C_1-6 알콕시, C_6-20 아릴옥시, C_1-20 아랄킬옥시, 2,3-에폭시 프로필, 히드록실 또는 할로겐기로 치환 또는 비치환되고;

R₄₀은 [ ]_j, [ ]_k, [ ]_e 및/또는 [ ]_t에서 확인되는 부분을 비롯한, [ ]_j, [ ]_k, [ ]_e 및/또는 [ ]_t에 존재하는 부분과 공중합 가능한 단량체이며; j, k 및 z는 각각, j, k 및 z의 합이 2∼ 20이 되고, j와 k는 1 이거나 또는 1 보다 크고, z는 0이 되도록 하는 정수이고, e는 1∼25인 정수임]

b) 디에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 트리프로필렌 글리콜 디메타크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 펜타에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 펜타에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 펜타프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 펜타프로필렌 글리콜 디메타크릴레이트, 프로폭실레이트 (3) 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 프로폭실레이트 (6) 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 에톡실레이트 (3) 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 에톡실레이트 (6) 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 에톡실레이트 (9) 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 프로폭실레이트 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 프로폭실레이트 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 에톡실레이트 (2) 비스페놀 A 디메타크릴레이트, 에톡실레이트 (3) 비스페놀 A 디아크릴레이트, 에톡실레이트 (4) 비스페놀 A 디메타크릴레이트, 에톡실레이트 (8) 비스페놀 A 디아크릴레이트, 에톡실레이트 (4) 비스페놀 A 디아크릴레이트, 에톡실레이트 (6) 비스페놀 A 디아크릴레이트, 에톡실레이트 (6) 비스페놀 A 디메타크릴레이트, 프로폭실레이트 (2) 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트, 프로폭실레이트 (3) 글리세릴 트리아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜 디메타크릴레이트, 2-(2-에톡시에톡시)에틸 아크릴레이트, 에톡실레이트 (4) 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 고 프로폭실레이트 (5.5) 글리세릴 트리아크릴레이트, 에톡실레이트 글리세릴 트리아크릴레이트 및 프로폭실레이트 (3) 글리세릴 트리아크릴레이트로 구성된 군에서 선택된 5∼ 35 중량%의 1 이상의 에틸렌 불포화 광중합성 폴리알킬렌 옥시드 친수성 단량체;

c) 알콕실레이트 알콜, 알콕실레이트 알킬 페놀 및 그것의 혼합물에서 선택된 0.01∼ 4 중량%의 1 이상의 비이온성 계면활성제; 및

d) 0.01∼ 4 중량%의 1 이상의 광개시제

를 포함하고, 0.1∼ 20 중량%의 1 이상의 아민 개질 아크릴 올리고머를 더 포함하는 것인 조성물.
제16항에 있어서, 아민 개질 아크릴 올리고머가
및
에서 선택되며, R₁₀₀은 C_1-10 알킬, -(EO)_aa-, -(PO)_aa- 또는
이고;

EO는 산화에틸렌이며, PO는 산화프로필렌이고, aa는 1∼10인 정수이며, R₅₀₀ 및 R₆₀₀은 각각 동일하거나 또는 상이할 수 있고, 각각 독립적으로 C_1-10 알킬이며; R₂₀₀은 수소 또는 C_1-6 알킬이고, R₃₀₀ 및 R₄₀₀은 각각 동일하거나 또는 상이할 수 있고, 각각 독립적으로 수소 또는 C_1-18 알킬이고, 상기 알킬은 할로알킬, C_1-4 알콕실, 카르복실, 아미노, 히드록실, 아릴, 술포닐, 알콕시카르보닐, 및 아미노카르보닐로 구성된 군으로부터 선택된 1 이상으로 치환 또는 비치환되며; w는 1∼10인 정수인 것인 조성물.
제16항에 있어서, a)에서 R₁은 수소이고, R₂는 1 이상의 C_3-12 시클로알킬, C_1-6 알콕시, 2,3-에폭시 프로필, 히드록실, 시아노, C_1-5 알킬 또는 할로겐기로 치환 또는 비치환된 C_6-20 아릴이고; R_5a, R_6a 및 R₃은 수소이고; R₄는 -(CH₂)_n-C(=O)-OR₇이고_,R₇은 수소이고, n은 0이고; R₅는 수소이고; R₆은 X이고, X는 -C(=O)-R₁₀이고, R₁₀은 -O-R₁₁-O-C(=O)-C(R₁₂)=CH₂이고, R₁₁은 C₂ 알킬렌이고, R₁₂는 수소이고; 각각의 e, t 및 z는 0이 아니고; R₄₀은 하기 화학식을 갖는 것인 조성물:

상기 식에서, [ ]_z에서의 R₃과 [ ]_z에서의 R₅는 수소이고, [ ]_z에서의 R₄는 -(CH₂)_n-C(=O)-OR₇이고, R₇은 수소이고, n은 0이고; [ ]_z에서의 R₆은 -(CH₂)_n-C(=O)-OR₇이고, R₇은 C_1-6 알콕시로 치환된 C_1-50 알킬이고, n은 0이다.
제16항에 있어서, a)에서 R₁은 수소이고, R₂는 1 이상의 C_3-12 시클로알킬, C_1-6 알콕시, 2,3-에폭시 프로필, 히드록실, 시아노, C_1-5 알킬 또는 할로겐기로 치환 또는 비치환된 C_6-20 아릴이고; R_5a, R_6a 및 R₃은 수소이고; R₄는 -(CH₂)_n-C(=O)-OR₇이고_,R₇은 수소이고, n은 0이고; R₅는 수소이고; R₆은 X이고, X는 -C(=O)-R₁₀이고, R₁₀은 -O-R₁₁-O-C(=O)-C(R₁₂)=CH₂이고, R₁₁은 C₂ 알킬렌이고, R₁₂는 수소이며; e 및 t는 각각 0이 아니고, z는 0인 것인 조성물.
제16항에 있어서, a)에서 R₁은 수소이고, R₂는 1 이상의 C_3-12 시클로알킬, C_1-6 알콕시, 2,3-에폭시 프로필, 히드록실, 시아노, C_1-5 알킬 또는 할로겐기로 치환 또는 비치환된 C_6-20 아릴이고; R_5a, R_6a 및 R₃은 수소이고; R₄는 -(CH₂)_n-C(=O)-OR₇이고, R₇은 수소이고, n은 0이고; R₅는 수소이며; R₆은 X이고, X는 -C(=O)-R₁₀이고, R₁₀은 -O-R₁₁-O-C(=O)-C(R₁₂)=CH₂이고, R₁₁은 C₂ 알킬렌이고, R₁₂는 수소이고; e, t 및 z는 각각 0인 것인 조성물.
1) 기판상에 제3항의 조성물의 층을 제공하는 단계;

2) 상기 층을 패턴에 따라 화학 방사선(actinic radiation)에 이미지 방식으로 노광시켜 노광된 포토레지스트의 용해도 변화를 일으키는 단계;

3) 포토레지스트를 현상시켜 패턴을 형성하는 단계

를 포함하는, 포토레지스트의 패턴을 형성하는 방법.
1) 기판상에 제3항의 조성물의 층을 제공하는 단계;

2) 레지스트 조성물의 층을 조사선(irradiation)에 이미지 방식으로 노광시키는 단계;

3) 레지스트를 현상시켜 바이어스(vias)의 소정의 패턴을 형성하는 단계;

4) 바이어스에 전기 전도성 물질을 증착시켜 전기적 상호연결(interconnection)의 소정의 패턴을 형성하는 단계; 및

5) 레지스트를 제거하는 단계

를 포함하는, 기판상에 패턴을 형성하는 방법.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제