TW200848933A - Positive resist material and pattern forming method - Google Patents

Positive resist material and pattern forming method Download PDF

Info

Publication number
TW200848933A
TW200848933A TW096145148A TW96145148A TW200848933A TW 200848933 A TW200848933 A TW 200848933A TW 096145148 A TW096145148 A TW 096145148A TW 96145148 A TW96145148 A TW 96145148A TW 200848933 A TW200848933 A TW 200848933A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
group
sulfonate
bis
acid
ethyl
Prior art date
Application number
TW096145148A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI380131B (zh
Inventor
Akihiro Seki
Shigeo Tanaka
Katsuya Takemura
Tsunehiro Nishi
Original Assignee
Shinetsu Chemical Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shinetsu Chemical Co filed Critical Shinetsu Chemical Co
Publication of TW200848933A publication Critical patent/TW200848933A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI380131B publication Critical patent/TWI380131B/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/039Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
    • G03F7/0392Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive photoresist composition
    • G03F7/0397Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive photoresist composition the macromolecular compound having an alicyclic moiety in a side chain
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/0046Photosensitive materials with perfluoro compounds, e.g. for dry lithography
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/16Coating processes; Apparatus therefor
    • G03F7/168Finishing the coated layer, e.g. drying, baking, soaking
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2041Exposure; Apparatus therefor in the presence of a fluid, e.g. immersion; using fluid cooling means
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/38Treatment before imagewise removal, e.g. prebaking
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70341Details of immersion lithography aspects, e.g. exposure media or control of immersion liquid supply
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S430/00Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
    • Y10S430/1053Imaging affecting physical property or radiation sensitive material, or producing nonplanar or printing surface - process, composition, or product: radiation sensitive composition or product or process of making binder containing
    • Y10S430/1055Radiation sensitive composition or product or process of making
    • Y10S430/106Binder containing
    • Y10S430/111Polymer of unsaturated acid or ester

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Description

200848933 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關(1 )適合微細加工技術,可提供解像 性、疏密依存性、光罩忠實性優異,抑制膜減少,矩形性 高之圖型的正型光阻材料及(2)使用該光阻材料之圖型 之形成方法。 【先前技術】 近年’隨著LSI之高度集積化及高速度化,圖型規格 要求微細化,正全力開發使用遠紫外線微影及真空紫外線 微影之微細加工技術。以往,以波長248 nm之KrF準分子 雷射光爲光源之微影在半導體裝置之實際生產中,擔任主 要的功能’但是爲了貫現進一步之微細化,因此也檢討使 用波長1 93 nm之ArF準分子雷射光,且用於一部分之試驗 生產。但是A r F準分子雷射微影在技術上,尙未成熟,在 實際生產方面仍有許多問題。
ArF準分子雷射微影之光阻材料所要求的特性係波長 1 9 3 nm之透明性及耐乾鈾刻性,兼具此兩種特性者例如有 2-乙基-2-金剛烷基、2-甲基-2-金剛烷基所代表之具有高 體積之酸分解性保護基之聚(甲基)丙烯酸衍生物爲基礎 樹脂的光阻材料(專利文獻1 :特開平9-73 1 73號公報、 專利文獻2 :特開平9 -9063 7號公報)。其後也提案各種 的材料,但是幾乎皆使用以具有透明性高之主鏈與高體積 之三級烷基保護之羧酸部分的樹脂。 -6- 200848933 這些材料所具有的問題中,圖型線寬之不穩定(線邊 緣粗糙度、LER ( line edge roughness))在形成更微細之 圖型時’問題較嚴重,特別是LSI電路製造步驟之閘電極 部之加工時,更是致命的缺點。LER的原因有各種的原因 ’但是主要的原因例如基礎樹脂與顯像液的親和性,即, 基礎樹脂對於顯像液之溶解性差。一般作爲竣酸之保護基 使用之高體積之三級烷基係因疏水性高,因此大部分溶解 性差,特別是在要求如形成微細溝之高解像性的用途時, LER較大時,尺寸會不均,使電晶體之電特性變差。以往 降低LER的方法係增加光酸產生劑的添加量(非專利文獻 1 : Journal of photopolymer Science and Technology
Vol.l 9,No. 3,2006,3 13-3 18 )或提高捕捉產生酸的鹼性 添加物的親水性(非專利文獻2 : J o u r n a 1 o f p h o t ο ρ ο 1 y m e r Science and Technology V ο 1. 1 9, N o.3 5 20 06, 3 27-3 3 4 )等 ,但是其效果仍不足。 線邊緣粗糙度劣化的原因,例如有光阻圖型因顯像液 滲透造成膨潤的現象(Micro Swelling現象)。對此問題 也提案藉由使用作爲部分構造之含有氟醇的樹脂改善膨潤 的方法(非專利文獻 3 : Journal of photopolymer Science and Technology Vol.18,No.3,2005,3 8 1 -3 8 7 )。此時導 入氟醇可抑制樹脂膨潤,但是會促進曝光後之加熱處理( 後曝光烘烤,PEB )之酸擴散的反效果,造成解像性變差 ,無法得到充分之製程視窗(焦點深度、曝光容許度等) 200848933 [專利文獻1]特開平9-73 1 73號公報 [專利文獻2]特開平9-9063 7號公報 [專利文獻 3]J〇urnal of photopolymer Science and Technology Vol.19,Νο·3,2006,313-318 [專利文獻4μ ournal of photopolymer Science and
Technology Vol.19,No.3,2006, 327-3 34 [專利文獻 5]J〇urnal of photopolymer Science and Technology Vol. 1 8,Νο·3,2005, 3 8 1 -3 8 7 【發明內容】 [發明之揭示] [發明欲解決問題] 本發明係有鑑於上述問題所完成者,本發明之目的係 以ArF準分子雷射光等之高能量線爲光源之微影時,特別 是兼具提高解像性與保持圖型矩形性的正型光阻材料及使 用該光阻材料之圖型之形成方法。 [解決問題的方法] 本發明者爲了達成上述目的,精心檢討結果發現,以 某特定重複單位所構成之高分子化合物作爲基礎樹脂的正 型先阻材料’特別是具有極局的解像性能,且可減低LER ,極適合精密之微細加工的光阻材料,遂完成本發明。 換言之,本發明係提供下述之正型光阻材料及圖型之 形成方法。 200848933 申請專利範圍第1項: 一種正型光阻材料,其特徵係含有:藉由酸之作用成 爲可溶於鹼顯像液的樹脂成分(A )及感應活性光線或_ 射線產生酸的化合物(B ),其中樹脂成分(A )爲具有下 述一般式(1 )表示之重複單位的高分子化合物, 【化1】
(1) (式中,R1係分別獨立表示氫原子、甲基或三氟甲基。R2 係表示氫原子或C〇2R4基。R3係表示碳數i〜15之含氟 取代基。R4係表示可含有雜原子之碳數i〜20之直鏈狀、 支鏈狀或環狀之一價烴基。m爲1或2。η爲1或2。a、b 、c、d係分別表示重複單位的存在比,a、b、〇、d係超 過〇未達1之數,a + b + c + d=l) 〇 申請專利範圍第2項: 一種圖型之形成方法,其特徵係含有: 將申請專利範圍第1項之光阻材料塗佈於基板上的步 驟; 加熱處理後,介由光罩以高能量線或電子線曝光的步 驟;加熱處理後,使用顯像液進行顯像的步驟。 申請專利範圍第3項: 一種圖型之形成方法,其係含有: -9- 200848933 將申請專利範圍第1項之光阻材料塗佈於基板上的步 驟; 加熱處理後,介由光罩以高能量線或電子線曝光的步 驟;加熱處理後,使用顯像液進行顯像之步驟之形成圖型 的步驟中,將折射率1以上之液體介於光阻塗佈膜與投影 透鏡之間,進行浸潤式曝光。 申請專利範圍第4項: 一種圖型之形成方法,其係含有: 將申請專利範圍第1項之光阻材料塗佈於基板上的步 驟, 加熱處理後,介由光罩以高能量線或電子線曝光的步 驟;加熱處理後,使用顯像液進行顯像之步驟之形成圖型 的步驟中,在光阻塗佈膜上再塗佈保護膜,將折射率1以 上之液體介於該保護膜與投影透鏡之間,進行浸潤式曝光 [發明效果] 本發明之正型光阻材料係在微細加工技術,特別是 ArF微影技術中,具有極高解像性,且可提供LER較小之 圖型,極適合精密之微細加工使用。 [實施發明之最佳形態] 以下詳述本發明之光阻材料。以下說明中,依化學式 表示之結構,含有不對稱碳,例如有鏡像異構物( -10- 200848933 enantiomer)或非鏡像異構物(diastereomer)存在,但是 此時係以一個化學式代表這些異構物。這些異構物可單獨 使用或以混合物形態使用。 本發明之光阻材料係含有藉由酸之作用成爲可溶於鹼 顯像液的樹脂成分(A )及感應活性光線或輻射線產生酸 的化合物(B),其中樹脂成分(A)爲具有下述一般式( 1 )表示之重複單位的高分子化合物爲特徵的正型光阻材 料。 【化2】
R1係分別獨立表示氫原子、甲基或三氟甲基。R2係 表示氫原子或C02R4基。R3係表示碳數1〜15之含氟取 代基,其具體例如下述。R4係表示可含有雜原子之碳數1 〜2 0之直鏈狀、支鏈狀或環狀之一價烴基,具體例有甲基 、乙基、丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、第三丁基、 第三戊基、正戊基、正己基、環戊基、環己基、乙基環戊 基、丁基環戊基、乙基環己基、丁基環己基、金剛烷基、 乙基金剛院基、丁基金剛院基及這些基之任意之碳-碳鍵 間被插入·0-、-S-、-SO-、-S02-、-NH-、-C(=〇) -、-C (=0 ) Ο-、-C ( =0 ) NH-等之雜原子團的基及任意的氫原 子被-OH、-NH2、 -CH0、-C〇2h等之官能基取代之基。m -11 - 200848933 爲1或2。η係1或2。 具有R3之碳數1〜1 5之含氟取代基的重複單位(d ) 之具體例如下述,但是不限於此。 【化3】
Η Η Η Η Η Η Η )=0 Η )=0 Η )=〇 0 0 〇 > >-cf3 ) F3c F3C hf2c cf2 F2、c-cf2
a、b、c、d係分別表示重複單位的存在比,a、b、c 、d係超過0未達1之數,較佳爲b係0.01以上未達1之 數,a + b + c + d=l。各存在比之較佳範圍如下述。 0.05SaS0.6,較佳爲 0.1SaS0.5 -12- 200848933 0.05$bS0.6,較佳爲 0.1Sb‘〇.5 0<cS0.5,較佳爲 〇.〇5$cS〇.4 0<d$0.5,較佳爲 〇.〇5Sd$〇.4 a + b + c + d=l係指含有重複單位a、b、c、d之高分子化 合物中,重複單位a、b、c、d之合計量係對於全重複單 位之合計量爲1〇〇莫耳%。 上述一般式中,以存在比a導入之單位係以具有氧雜 降冰片烷環之特殊的三級烷基型保護基保護殘酸的單位。 此保護基相較於以往,親水性非常高’因此對於顯像液之 親和性佳,可提高樹脂對顯像液的溶解性’結果可降低顯 像後之圖型的L E R。以存在比b導入之具有氧雜降冰片烷 環之內酯單位及以存在比d導入之含氟官能基的單位,也 可提高顯像液親和性,可降低L ER。含氟官能基的單位具 有可提高微細溝或微細孔之解像性的功用,因此使用組合 高親水性保護基、高親水性內酯及含氟官能基之樹脂之本 發明的光阻材料可將LER抑制在遠低於以往的光阻材料, 且具有充分的解像性能。 樹脂成分(A )之較佳構成’具體例如下述,但是不 受此限。 -13- 200848933 【化4】
-14- 200848933 【化5】
本發明之樹脂成分(A)之重量平均分子量(Mw)係 凝膠滲透色層分析法(GPC )之聚苯乙烯換算値,較佳爲 1,000 〜50,000,更佳爲 2,000 〜30,000。 上述樹脂成分(A )可藉由將與各重複單位對應之( 甲基)丙烯酸酯衍生物單體依據自由基聚合法等之公知方 法共聚製得,後述之實施例之高分子化合物皆爲將所用之 (甲基)丙烯酸酯衍生物單體依據自由基聚合之常法共聚 者。 本發明之光阻材料中,除了上述一般式(1)表示之 高分子化合物所構成的樹脂成分(A )外,可添加其他樹 脂成分。 與樹脂成分(A )不同之其他樹脂成分,例如有下述 -15- 200848933 式(R1)及/或下述式(R2)表示之重量平均分子量ι,〇〇〇 〜100,000,更佳爲3,000〜30,000的高分子化合物,但是 不受此限。上述重量平均分子量係以凝膠滲透色層分析法 (GPC)之聚苯乙烯換算値表示。 【化6】
上述式中,rGG1爲氫原子、甲基或CH2C〇2R()i)3。 R002爲氫原子、甲基或c〇2RQQ3。 R0(n爲碳數1〜1 5之直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基’具 體而言例如甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、第二丁 -16- 200848933 基、第三丁基、第三戊基、正戊基、正己基、環戊基、環 己基、乙基環戊基、丁基環戊基、乙基環己基、丁基環己 基、金剛烷基、乙基金剛烷基、丁基金剛烷基等。 R^4爲氫原子或含有選自碳數1〜15之含氟取代基、 羧基、羥基之至少一種基的一價烴基,具體而言例如氫原 子、羧基乙基、羧基丁基、羧基環戊基、羧基環己基、羧 基降冰片基、羧基金剛烷基、羥基乙基、羥基丁基、羥基 環戊基、羥基環己基、羥基降冰片基、羥基金剛烷基、〔 2,2,2-三氟-1-羥基_ΐ·(三氟曱基)乙基〕環己基、雙〔 2,2,2-三氟-1-羥基_1-(三氟甲基)乙基〕環己基等。 r^5〜r〇〇8之至少1個爲羧基、或含有選自碳數1〜 1 5之含氟取代基、羧基、羥基之至少一種基之一價烴基, 其餘爲各自獨立表示氫原子或碳數1〜15之直鏈狀、支鏈 狀或環狀之烷基。含有選自碳數1〜1 5之含氟取代基、羧 基、羥基之至少一種基之一價烴基,其具體例如羧基甲基 '羧基乙基、羧基丁基、羥基甲基、羥基乙基、羥基丁基 ' 2-羧基乙氧羰基、4_羧基丁氧羰基、2_羥基乙氧羰基、 4-經基丁氧羰基、羧基環戊氧羰基、羧基環己氧羰基、羧 基降冰片氧基羰基、羧基金剛烷氧基羰基、羥基環戊氧羰 基、羥基環己氧羰基、羥基降冰片氧基羰基、羥基金剛烷 氧羰基、〔2,2,2-三氟-1-羥基-1-(三氟甲基)乙基〕環己 氧羰基、雙〔2,2,2-三氟-1-羥基-1-(三氟甲基)乙基〕環 己氧鑛基等。 碳數1〜1 5之直鏈狀、支鏈狀或環狀之烷基,具體例 -17- 200848933 如與R^3所示者相同之內容。 RG()5〜R㈣8 (這些中之2種,例如rGG5與rG()6、r〇〇6 與R”7、R0〇7與R〇〇8等)可互相鍵結與這些鍵結之碳原子 共同形成環,此時5〜RGG8之至少1個係表示含有選自 碳數1〜1 5之含氟取代基、羧基、羥基之至少一種基之二 價烴基,其餘爲分別獨立表示單鍵、氫原子或碳數1〜15 之直鏈狀、支鏈狀或環狀之烷基。含有選自碳數1〜15之 含氟取代基、羧基、羥基之至少一種基之二價烴基,具體 例如上述含有選自含氟取代基、羧基、羥基之至少一種基 之一價煙基所例τκ者中去除1個氫原子之基等。碳數1〜 1 5之直鏈狀、支鏈狀或環狀之烷基,具體例如RG()3所示 者等。 RG()9爲碳數3〜15之含有_C02-部分結構之一價烴基 ,具體例如2-氧代氧雜環戊烷-3-基、4,4-二甲基-2-氧代 氧雜環戊院-3-基、4 -甲基-2-氧代B惡院-4-基、2 -氧代-1,3-二氧雜環戊烷-4-基甲基、5-甲基-2-氧代氧雜環戊烷-5-基 等。 R01()〜R013之至少1個爲碳數2〜15之含有- C02-部分 結構之一價烴基’其餘爲各自獨立表示氫原子或碳數1〜 1 5之直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基。碳數2〜1 5之含有_ C02_部分結構之一價烴基’具體例如2-氧代氧雜環戊院· 3-基氧基鑛基、4,4·二甲基-2-氧代氧雜環戊院-3-基氧基鑛 基、4 -甲基-2-氧代噁烷-4-基氧基羰基、2 -氧代-1,3 -二氧 雜環戊院-4-基甲基氧基碳基、5 -甲基氧代氧雜環戊院- -18- 200848933 5 -基氧基羰基等。碳數1〜15之直鏈狀、支鏈狀或環狀烷 基,具體例如與RG()3所示之內容相同者。 R01。〜R013 (這些中之2種,例如RG1〇與Rqh、R011 與R G 1 2、R G 1 2與R G 13等)可互相鍵結與這些所鍵結之碳原 子共同形成環,此時1G〜rQ 13之至少1個爲碳數1〜1 5 之含有-C Ο 2 -部分結構之二價烴基’其餘爲分別獨立表示 單鍵、氫原子或碳數1〜1 5之直鏈狀、支鏈狀或環狀之院 基。碳數1〜1 5之含有-c 0 2 -部分結構之二價煙基’具體 例如1 -氧代-2 -氧雜丙烷-1,3 -二基、1,3 -二氧代-2 -氧雜丙 烷-1,3-二基、1-氧代-2-氧雜丁烷-1,4-二基、1,3-二氧代-2-氧雜丁烷-1,4-二基等外,例如由上述含有-c〇2-部分結 構之一價烴基所例示者中去除1個氫原子之基等。碳數1 〜15之直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基,具體例如由R^3所 示者。 RG14爲碳數7〜15之多環烴基或含有多環烴基之烷基 ,具體例如降冰片基、二環[3.3.1]壬基、三環[5·2.1.02,6] 癸基、金剛烷基、降冰片基甲基、金剛烷基甲基及這些之 烷基或環烷基取代物等。 RG15爲酸不穩定基,具體例如下所示。 R^6爲氫原子或甲基。 R〇 17爲碳數1〜8之直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基,具 體例如甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、 第三丁基、第三戊基、正戊基、正己基、環戊基、環己基 等。 -19- 200848933 X表示ch2或氧原子。 k爲0或1。 又,R015之酸不穩定基,可使用各種基,以下述光酸 產生劑所產生之酸脫保護之基,可爲以往之光阻材料,特 別是化學增強光阻材料所使用之公知的酸不穩定基,具體 例有下述一般式(L1)〜(L4)所示之基,碳數4〜20、 較佳爲4〜1 5 ’之三級烷基,各烷基分別爲碳數!〜6之三 烷基甲矽烷基、碳數4〜20之氧代烷基等。 【化7】 >L01 ……C—ORl。3 Ο dL05 --(CH2)y_c—〇rl
(L3) (CH2)n (CH=CH)m (L1) (L2) RL13 rLI4 CrL,vK^ 、'貪/技 (L4) ,L09 上述式中,虛線表示鍵結部。 式‘(L1)中,Rlcm、RLG2爲氫原子或碳數1〜18,較 佳爲1〜1 〇之直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基,具體例如氫原 子、甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、第 三丁基、環戊基、環己基、2-乙基己基、正辛基、金剛烷 基等。RLG3爲碳數1〜18,較佳爲1〜1〇之可含有氧原子 等雜原子之一價煙基’直鏈狀、支鏈狀或環狀院基、這些 之氫原子之一部分可被經基、院氧基、氧代基、胺基、院 胺基所取代者’具體而言’直鏈狀、支鏈狀或環狀院基, 例如有與上述、rL()2同樣者,取代烷基例如有下述之 -20- 200848933 基等。 【化8】
ο rL(M 與 rLG2、rLG1 與 rLG3、rLG2 與 rLG3 可相互鍵結 ,與這些鍵結之碳原子或氧原子共同形成環,形成環時, RL()1、RL()2、RL()3係各自表示碳數1〜18、較佳爲1〜ίο 之直鏈狀或支鏈狀之伸烷基。 式(L2)中,RLG4爲碳數4〜20、較佳爲4〜15之三 級烷基、各烷基分別爲碳數1〜6之三烷基甲矽烷基、碳 數4〜20之氧代烷基或上述一般式(L1)所示之基,三級 烷基之具體例如第三丁基、第三戊基、1,1_二乙基丙基、 2-環戊基丙烷-2-基、2-環己基丙烷-2-基、2-(二環[2.2.1] 庚烷-2-基)丙烷-2-基、2-(金剛烷-1-基)丙烷-2-基、2-(三環[5.2.1.02,6]癸烷-8 -基)丙烷-2 -基、2-(四環 [4.4.0.12,5.17,1g]十二烷-3-基)丙烷-2·基、1-乙基環戊基 、1-丁基環戊基、1-乙基環己基、丨-丁基環己基、1-乙基_ 2-環戊烯基、1-乙基-2-環己烯基、2-甲基-2-金剛烷基、2-乙基-2-金剛院基、8 -甲基-8-二5拉[5.2.1.0 ’ ]癸基、8 -乙 基-8-三環[5.2.1.02,6]癸基 、3·甲基-3-四環 [4.4.0.12,5.;!7,1。]十二烷基、3-乙基-3-四環 [4.4.0.I2,5.17,1G]十二烷基等,三烷基甲矽烷基之具體例有 -21 - 200848933 三甲基甲矽烷基、三乙基甲矽烷基、二甲基-第三丁基甲 矽烷基等;氧代烷基之具體例有3 -氧代環己基、4-甲基_ 2-氧代噁烷-4-基、5-甲基-2-二氧代氧雜環戊烷-5-基等。y 爲〇〜6之整數。 式(L3 )中,rLG5爲碳數1〜1〇之可被取代之直鏈狀 、支鏈狀或環狀烷基或碳數6〜20之可被取代之芳基,可 被取代之烷基例如有甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基 、第二丁基、第三丁基、第三戊基、正戊基、正己基、環 戊基、環己基、二環[2·2·1]庚基等之直鏈狀、支鏈狀或環 狀烷基,這些之氫原子之一部分可被羥基、烷氧基、羧基 、烷氧羰基、氧代基、胺基、烷胺基、氰基、氫硫基、烷 硫基、磺基等所取代者或這些之亞甲基之一部分被氧原子 或硫原子取代者等,可被取代之芳基,具體例如苯基、甲 基本基、奈基、蒽基、菲基、斑基等。m爲〇或1; η爲〇 、1、2、3中任一,且滿足2m + n = 2或3的數。 式(L〇中,RL°6爲碳數1〜10之讨被取代之直鏈狀 、支鏈狀或環狀烷基或碳數6〜20之可被取代之芳基,具 體例係與RL()5相同者。RLG7〜RL16爲各自獨立表示氫原子 或碳數1〜15之一價烴基,具體而言,例如有氫原子、甲 基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、第三丁基 、第三戊基、正戊基、正己基、正辛基、正壬基、正癸基 、環戊基、環己基、環戊基甲基、環戊基乙基、環戊基丁 基、環己基甲基、環己基乙基、環己基丁基等之直鏈狀、 支鏈狀或環狀烷基,這些之氫原子之一部分可被羥基、烷 -22- 200848933 氧基、竣基、院氧幾基、興代基、胺基、院基胺基、氰 、氨硫基、院硫基、5貝基寺所取代者寺。RLG7〜rL16係 2種相互鍵結,可與這些鍵結之碳原子共同形成環(例 ,RL07 與 RLG8、RL07 與 RL0 9、rLG8 與 rL1G、rLG9 與 r
、RL11與RL12、RL13與RL14等),此時表示碳數1〜 之二價烴基,具體例示如上述一價烴基例中去除1個氫 子者等。又,RU7〜RL16鍵結於相鄰之碳者,彼此可不 介由其他原子而鍵結,形成雙鍵(例如RL()7與RL()9、R 與 RL15、RL13 與 RL15 等)。 上述式(L1)所示之酸不穩定基中,直鏈狀或支鏈 者,具體例如下述之基。 基 其 如 L 1 〇 15 原 必 L0 9 狀 【化9】
上述式(L1)所示之酸不穩定基中,環狀者之具體 如四氫呋喃-2-基、2-甲基四氫呋喃-2-基、四氫吡喃_2· 、2-甲基四氫吡喃-2-基等。 上述式(L2 )所示之酸不穩定基,具體例如第三丁 羰基、第三丁氧羰甲基、第三戊氧羰基、第三戊氧鑛甲 例 基 氧 基 -23- 200848933 、1,1-二乙基丙氧羰基、1,1-二乙基丙氧羰甲基、 環戊氧基羰基、1-乙基環戊氧基羰甲基、1-乙基-2-氧羰基、1-乙基-2-環戊烯氧羰甲基、1-乙氧乙氧羰 2-四氫吡喃氧基羰甲基、2-四氫呋喃氧基羰甲基等。 上述式(L3 )所示之酸不穩定基,其具體例如 環戊基、1-乙基環戊基、1-正丙基環戊基、1-異丙 基、1-正丁基環戊基、1-第二丁基環戊基、1-環己 基、1-(4-甲氧基丁基)環戊基、1-(二環[2.2.1Π 基)環戊基、1- ( 7-氧雜二環[2· 2.1]庚烷-2-基)環 1-甲基環己基、1-乙基環己基、1-甲基-2-環戊烯基 基-2-環戊烯基、1-甲基-2-環己烯基、1-乙基-2-環 等。 上述式(L4 )所示之酸不穩定基,其具體例如 (L4-1 )〜(L4-4 )所示之基較佳。 【化1 0】 1-乙基 環戊烯 甲基、 1-甲基 基環戊 基環戊 菱烷-2-戊基、 、1-乙 己烯基 下述式
(L4-1) (L4-2) (L4-3) (L4-4) 上述式(L4-1 )〜(L4-4 )中,虛線表示鍵結 鍵結方向。RL41係分別獨立表示碳數1〜10之直鏈 鏈狀或環狀院基等之一價烴基’具體例如甲基、乙 基、異丙基、正丁基、第二丁基、第三丁基、第三 正戊基、正己基、環戊基、環己基等。 上述一般式(L4-1)〜(L4-4)可以鏡像異 -24- 位置與 狀、支 基、丙 戊基、 溝物( 200848933 enantiomer)或非鏡像異構物(diastereomer)存在,但是 上述一般式(L4-1 )〜(L4-4 )代表這些立體異構物之全 部。這些立體異構物可單獨使用或以混合物形式使用。 例如上述一般式(L4-3 )係代表選自下述式(L4-3-1 )、(L4-3-2 )所示之基之1種或2種的混合物。 【化1 1】
上述一般式(L4-4)係代表選自下述式(L4-4-1)〜 (L4-4-4 )所示之基之1種或2種的混合物。 【化1 2】
上述一般式(L4-1)〜(L4-4) 、(L4-3-1) 、(L4- 3-2)及式(L4-4-1)〜(L4-4-4)也代表這些鏡像異構物 (enantiomer )或鏡像異構物混合物。 式(L4-1)〜(L4-4) 、 (L4-3-1) 、 (L4-3-2)及 式(L4-4-1 )〜(L4-4-4 )之鍵結方向爲各自對於二環 [2.2.1]庚烷環爲exo側,可實現酸觸媒脫離反應之高反應 性(參考日本特開2000-3 3 6 1 2 1號公報)。製造以具有這 些一環[2 · 2 · 1 ]庚焼骨架之三級e X 〇 -院基作爲取代基的單體 -25- 200848933 時,有時含有下述一般式(L4-Kend〇 )〜(L4-4_end0 ) 所示之endo-垸基所取代的單體’但是爲了實現良好的反 應性時’ exo比例較佳爲50莫耳%以上,ex〇比例更佳爲 8〇莫耳%以上。 【化1 3】
(L4-l«endo) (L4-2-endo) (L4-3-endo) 上述式(L4)之酸不穩定基例如有下述之基。 【化1 4】
碳數4〜2 0的三級烷基、各烷基分別爲碳數1〜6的 三烷基甲矽烷基、碳數4〜20的氧代烷基例如有與RLG4所 例舉之相同者。 rQ16係氫原子或甲基。R017係碳數1〜8之直鏈狀、 支鏈狀或環狀之烷基。 a1, 、 a2, 、 a3, 、 bl, 、 b2, 、 b3, 、 cl, 、 c2, 、 c3, 、 dl, 、d2’、d3,、e,係〇以上未達1之數,且滿足al’+a2’ + a3’+ bl’+ b2,+ b3,+ cl’+ c2’+ c3’+ dl’+ d2’+ d3’ + e’ = l 〇 f’、g’、h’、i,、j,、〇’、p,係0以上未達1之數,且滿 -26- 200848933 足 f’ + g’+h’+i’+j’+ o’+p’ = l。x’、y’、z’係 0〜3 之整數, 且滿足 1 Sx’+y’+z’ S5 ; 1 Sy,+Z,$3 )。 式(R1 ) 、( R2 )之各重複單位可同時導入2種以± 。藉由使用各重複單位之多個單位可調整作爲光阻材料日寺 的性能。 上述各單位之和爲1係指含有各重複單位的高分子化 合物中,這些重複單位之合計量對於全重複單位之合計量 爲1〇〇莫耳%。 上述式(R1 )中’以組成比a 1,及式(R2 )中,以組 成比Γ導入之重複單位,具體例如下所示者,但是不受此 限定。 -27- 200848933 【化1 5】
【化1 6】
c > V-cf3 ) p3c f3c hf2c cf2 f2c~cf2
c > V-cf3 ) F3c f3c hf2c cf2 f2c-cf2
H )=0
HO
上述式(Rl)中,以組成比bl’導入之重複單位,具 體例如下所示者,但是不受此限定。 -28- 200848933 【化1 7】 Η Η Η Ο Η )=0 Η
【化1 8】
-29- 200848933 【化1 9】
上述式(R1 )中,以組成比d 1 ’及式(R2 )中,以組 成比g’導入之重複單位,具體例如下所示者,但是不受此 限定。 -30- 200848933 【化2 0】
-31 - 200848933 【化2 1】
Η Η Η Η Η )=0 Η >=〇 °χ^ ρ
Η / Η / Η )=0 Η >=0
Η Η Η Η Η )=0 Η )=0
-32- 200848933 【化2 2】
-33- 200848933 【化2 4
Η (+ Η
Η A
Η (+
Η Q
上述式(R1)中,以組成比al’、bl’、cl’、dl’之重 複單位所構成之高分子化合物,具體例如下所示者,但是 不受此限定。 -34- 200848933 【化2 5】
-35- 200848933 【化2 6】
-36- 200848933 【化2 7】
-37- 200848933 【化2 8】
上述式(R1 )中,以組成比a2’、b2’、c2’、d2’、e’ 之重複單位所構成之高分子化合物,具體例如下所示者’ 但是不受此限定。 【化2 9】
-38- 200848933 【化3 0】
上述式(R1 )中,以組成比a3,、b3’、c3’、d3’之重 複單位所構成之高分子化合物,具體例如下所示者’但是 -39- 200848933 不受此限定。 【化3 2】
-40- 200848933 【化3 3】
上述式(R2 )之高分子化合物,具體例如下所示者’ 但是不受此限定。 -41 - 200848933
上述其他之高分子化合物之調配量係與本發明之上述 樹脂成分(A)之合計量爲100質量份時’較佳爲0〜80 質量份,較佳爲〇〜60質量份,更佳爲0〜5 0質量份,但 是調配時,較佳爲20質量份以上’特佳爲30質星份以上 。上述其他之高分子化合物之調配量太多時,無法發揮本 發明之樹脂成分(A )的特徵,有時導致解像度降低或圖 型形狀劣化。又,上述其他之高分子化合物可添加1種或 -42- 200848933 2種以上。使用多種高分子化合物可調整 〇 本發明之光阻材料含有感應活性光線 酸的化合物(B ) 。( B )成分只要是可藉 產生酸的化合物即可,可爲以往光阻材料 強光阻材料所用之公知的光酸產生劑。較 例如有毓鹽、碘鏠鹽、磺醯基重氮甲烷、 胺型、肟磺酸酯型酸產生劑等。詳述 獨或兩種以上混合使用。 銃鹽爲銃陽離子與磺酸鹽或雙(取代 亞胺、三(取代烷基磺醯基)甲基金屬的 如有三苯銃、(4-第三丁氧苯基)二苯銃 氧苯基)苯銃、三(4-第三丁氧苯基)銃 苯基)二苯銃、雙(3 -第三丁氧苯基)苯 丁氧苯基)锍、(3,4-二第三丁氧苯基)二 二第三丁氧苯基)苯锍、三(3,4_二第三 二苯基(4-硫苯氧苯基)锍、(4-第三丁 )二苯銃、三(4 -第三丁氧羰基甲氧苯基 丁氧苯基)雙(4-二甲胺苯基)锍、三( )銃、2-萘基二苯銃、二甲基2-萘基锍、4 、4_甲氧基苯基二甲基銃、三甲基锍、2_ 基甲基锍、三萘基銃、三苄基锍、二苯基 苯基銃、2-氧代-2-苯基乙基硫雜環戊鏠、‘ 1-硫雜環戊鐵、2-正丁氧基萘基-1-硫雜環 光阻材料的性能 或輻射線,產生 由高能量線照射 ,特別是化學增 佳之光酸產生劑 N-磺醯氧基醯亞 如下,此等可單 院基磺醯基)醯 鹽,锍陽離子例 、雙(4-第三丁 、(3-第三丁氧 锍、三(3 -第三 :苯锍、雙(3,4-丁氧苯基)锍、 氧羰基甲氧苯基 )銃、(4-第三 4-二甲基胺苯基 -羥苯基二甲基銃 氧代環己基运己 甲基硫、一甲基 正丁氧基萘基-戊鍚等,磺酸鹽 -43- 200848933 例如有三氟甲烷磺酸鹽、五氟乙烷磺酸鹽、九氟丁烷磺酸 鹽、十二氟己烷磺酸鹽、五氟乙基全氟環己烷磺酸鹽、十 七氟辛烷磺酸鹽、2,2,2-三氟乙烷磺酸鹽、五氟苯磺酸鹽 、4-三氟甲基苯磺酸鹽、4-氟苯磺酸鹽、三甲基苯磺酸鹽 、2,4,6-三異丙基苯磺酸鹽、甲苯磺酸鹽、苯磺酸鹽、4-(4 ’ -甲苯磺醯氧基)苯磺酸鹽、萘磺酸鹽、樟腦磺酸鹽、 辛烷磺酸鹽、十二烷基苯磺酸鹽、丁烷磺酸鹽、甲烷磺酸 鹽、2-苯甲醯氧基-1,1,3,3,3-五氟丙烷磺酸鹽、1,1,3,3,3-五氟-2· (4-苯基苯甲醯氧基)丙烷磺酸鹽、1,1,3,3, 3-五 氟-2-三甲基乙醯氧基丙烷磺酸鹽、2-環己烷羰氧基一 1,1,3,3,3-五氟丙烷磺酸鹽、1,1,3,3,3-五氟-2-呋喃甲醯氧 基丙烷磺酸鹽、2 -萘醯氧基-1,1,3,3,3-五氟丙烷磺酸鹽、 2- ( 4-第三丁基苯甲醯氧基)_1,1,3,3,3-五氟丙烷磺酸鹽 、2-金剛烷羰氧基-ΐ,ι,3,3,3-五氟丙烷磺酸鹽、2-乙醯氧-1,1,3 5 3 , 3 -五氟丙烷磺酸鹽、1,1,3,3,3-五氟-2-羥基丙烷磺 酸鹽、1,1,3,3,3-五氟-2_甲苯磺醯氧基丙烷磺酸鹽、1,1_二 氟· 2 ·萘基-乙院碯酸鹽、1,1,2,2 -四氟-2 -(降冰片院-2 -基 )乙烷磺酸鹽、1,1,2,2-四氟-2-(四環[4.4.0.12,5.17,1()]十 二-3-烯-8-基)乙烷磺酸鹽等,雙(取代烷基磺醯基)醯 亞胺例如有雙三氟甲基磺醯基醯亞胺、雙五氟乙基磺醯基 醯亞胺、雙七氟丙基磺醯基醯亞胺、1,3-丙烯雙磺醯基醯 亞胺等,三(取代烷基磺醯基)甲基金屬例如有三(三氟 甲基)磺醯基甲基金屬,這些之組合的銃鹽。 碑鐵鹽爲碘鎗陽離子與磺酸鹽或雙(取代院基礦釀基 -44- 200848933 )醯亞胺、三(取代烷基磺醯基)甲基金屬的鹽,例如 二苯基碘鎗、雙(4-第三丁基苯基)碘鎗、4-第三丁氧 基苯基澳鐵、4 -甲氧苯基苯基硕鐵%之芳基職鐵陽離子 磺酸鹽之三氟甲烷磺酸鹽、五氟乙烷磺酸鹽、九氟丁烷 酸鹽、十二氟己烷磺酸鹽、五氟乙基全氟環己烷磺酸鹽 十七氟辛烷磺酸鹽、2,2,2-三氟乙烷磺酸鹽、五氟苯磺 鹽、4-三氟甲基苯磺酸鹽、4-氟苯磺酸鹽、三甲基苯磺 鹽、2,4,6-三異丙基苯磺酸鹽、甲苯磺酸鹽、苯磺酸鹽 4- ( 4-甲苯磺醯氧基)苯磺酸鹽、萘磺酸鹽、樟腦磺酸 、辛烷磺酸鹽、十二烷基苯磺酸鹽、丁烷磺酸鹽、甲烷 酸鹽、2 -苯甲醯氧基-1,1,3,3,3-五氟丙烷磺酸鹽 1,1,3,3,3-五氟-2-(4-苯基苯甲醯氧基)丙烷磺酸鹽 1,1,3,3,3·五氟-2-三甲基乙醯氧基丙烷磺酸鹽、2-環己 羰氧基-1,1,3,3,3-五氟丙烷磺酸鹽、1,1,3,3,3-五氟-2-呋 甲醯氧基丙烷磺酸鹽、2-萘醯氧基-1,1,3,3,3-五氟丙烷 酸鹽、2-(4-第三丁基苯甲醯氧基)-1,1,3,3,3-五氟丙 磺酸鹽、2 -金剛烷羰氧基-1,1,3,3,3 -五氟丙烷磺酸鹽、 乙醯氧-1,1,3,3,3-五氟丙烷磺酸鹽、1,1,3,3,3-五氟-2-羥 丙烷磺酸鹽、1,1,3,3,3-五氟-2-甲苯磺醯氧基丙烷磺酸 、1,1-二氟-2-萘基-乙烷磺酸鹽、1,1,2,2-四氟-2-(降冰 烷-2-基)乙烷磺酸鹽、1,1,2,2-四氟-2-(四 [4.4.0.12’5.17’1()]十二-3-烯-8-基)乙烷磺酸鹽等,雙( 代烷基磺醯基)醯亞胺例如有雙三氟甲基磺醯基醯亞胺 雙五氟乙基磺醯基醯亞胺、雙七氟丙基磺醯基醯亞胺 有 苯 與 磺 酸 酸 鹽 磺 烷 喃 磺 院 2- 基 鹽 片 環 取 -45- 200848933 1,3-丙烯雙磺醯基醯亞胺等,三(取代烷基磺醯基)甲基 金屬例如有三(三氟甲基)磺驢基甲基金屬,這些之組合 的确鑰鹽。 磺_基重氮甲院例如有雙(乙基磺醯基)重氮甲院、 雙(1-甲基丙基磺醯基)重氮甲烷、雙(2-甲基丙基磺· 基)重氮甲院、雙(1,卜一甲基乙基磺驢基)重氮甲院、 雙(環己基磺醯基)重氮甲烷、雙(全氟異丙基磺醯基) 重氮甲烷、雙(苯基磺醯基)重氮甲烷、雙-甲基苯基 磺醯基)重氮甲院、雙(2,4 -一甲基苯基擴醯基)重氮甲 烷、雙(2-萘基磺醯基)重氮甲烷、雙(4_乙醯氧基苯基 磺醯基)重氮甲烷、雙(4-甲烷磺醯氧基苯基磺醯基)重 氮甲烷、雙(4- (4 -甲苯磺醯氧基)苯基磺醯基)重氮甲 院、雙(4 -正己氧基)苯基磺基)重氮甲院、雙(2_甲 基-4-(正己氧基)苯基磺醯基)重氮甲烷、雙(2,5_二甲 基- 4-(正己氧基)苯基磺醯基)重氮甲院、雙(3,5_二甲 基-4-(正己氧基)苯基磺醯基)重氮甲院、雙(2_甲基_ 5_異丙基-4-(正己氧基)苯基磺醯基)重氮甲院、4_甲基 苯基磺醯基苯醯基重氮甲烷、第三丁基羰基_4_甲基苯基石黃 醯重氮甲烷、2 -萘基磺醯基苯醯基重氮甲院、4_甲基苯基 磺醯基-2-萘醯基重氮甲烷、甲基磺醯苯醯基重氮甲院、第 三丁氧羰基-4-甲基苯基磺醯基重氮甲烷等之雙磺酿重氮甲 烷與磺醯基羰基重氮甲烷。 N -磺醯氧基醯亞胺型光酸產生劑例如有琥珀酸醯亞胺 、萘二羧酸醯亞胺、苯二甲酸醯亞胺、環己基二羧酸醯亞 -46 - 200848933 胺、5-降冰片烯-2,3-二羧酸醯亞胺、7-氧雜雙環〔2.2.1 〕-5-庚烯-2,3-二羧酸醯亞胺等之醯亞胺骨架與三氟甲院 磺酸鹽、五氟乙烷磺酸鹽、九氟丁烷磺酸鹽、十二氟己院 磺酸鹽、五氟乙基全氟環己烷磺酸鹽、十七氟辛烷磺酸鹽 、2,2,2-三氟乙烷磺酸鹽、五氟苯磺酸鹽、4-三氟甲基苯 磺酸鹽、4-氟苯磺酸鹽、三甲基苯磺酸鹽、2,4,6-三異丙 基苯磺酸鹽、甲苯磺酸鹽、苯磺酸鹽、萘磺酸鹽、樟腦磺 酸鹽、辛烷磺酸鹽、十二烷基苯磺酸鹽、丁烷磺酸鹽、甲 烷磺酸鹽、2 -苯甲醯氧基-1,1,3,3,3 -五氟丙烷磺酸鹽、 1,1,3,3,3-五氟-2-(4-苯基苯甲醯氧基)丙烷磺酸鹽、 1,1,3,3,3-五氟-2-三甲基乙醯氧基丙烷磺酸鹽、2-環己烷 羰氧基-1,1,3,3,3-五氟丙烷磺酸鹽、1,1,3,3,3-五氟-2-呋喃 甲醯氧基丙烷磺酸鹽、2-萘醯氧基-1,1,3,3,3-五氟丙烷磺 酸鹽、2- (4-第三丁基苯甲醯氧基)-1,13,3,3-五氟丙烷 磺酸鹽、2-金剛烷羰氧基-1,i,3,3,3-五氟丙烷磺酸鹽、2-乙醋氧-1,1,3,3,3-五氟丙烷磺酸鹽、1,1,3,3,3-五氟-2-羥基 丙院磺酸鹽、1,1,3,3,3-五氟-2-甲苯磺醯氧基丙烷磺酸鹽 、M-二氟-2-萘基-乙烷磺酸鹽、ι,ι,2,2-四氟- 2-(降冰片 院-2-基)乙烷磺酸鹽、1,1,2,2-四氟-2-(四環 ⑷^^十厂’^十二-卜烯-^基丨乙烷磺酸鹽等之組合的 化合物。 苯偶姻磺酸酯型光酸產生劑例如有苯偶姻甲苯磺酸酯 、苯偶姻甲磺酸酯、苯偶姻丁烷磺酸酯等。 焦掊酚三磺酸酯型光酸產生劑例如有焦掊酚、氟胺基 -47- 200848933 乙烷醇、鄰苯二酚、間苯二酚、對苯二酚之全部羥基被三 氟甲烷磺酸酯、五氟乙烷磺酸酯、九氟丁烷磺酸酯、十二 氟己烷磺酸酯、五氟乙基全氟環己烷磺酸酯、十七氟辛烷 磺酸酯、2,2,2-三氟乙烷磺酸酯、五氟苯磺酸酯、4-三氟 甲基苯磺酸酯、4-氟苯磺酸酯、甲苯磺酸酯、苯磺酸酯、 萘磺酸酯、樟腦磺酸酯、辛烷磺酸酯、十二烷基苯磺酸酯 、丁烷磺酸酯、甲烷磺酸酯、2-苯甲醯氧基-l,l,3,3,3-五 氟丙烷磺酸鹽、1,1,3,3,3-五氟-2- (4-苯基苯甲醯氧基) 丙院磺酸鹽、1,1,3,3,3 -五氟-2_三甲基乙薩氧基丙院擴酸 鹽、2-環己院鑛氧基-1,1,3,3,3-五氟丙院磺酸鹽、 1,1,3,3,3 -五氟-2 -呋喃甲醯氧基丙院磺酸鹽、2 -萘醯氧基-1,1,3,3, 3-五氟丙烷磺酸鹽、2- (4-第三丁基苯甲醯氧基 )-1 ,1,3,3,3 -五氟丙烷磺酸鹽、2 -金剛烷羰氧基-1,丨,3,3,3 -五氟丙烷磺酸鹽、2 -乙醯氧-1,1,3,3,3 -五氟丙烷磺酸鹽、 1,1,3,3,3-五氟-2-羥基丙院磺酸鹽、ι,ι,3,3,3-五氟-2-甲苯 磺醯氧基丙烷磺酸鹽、1,1 -二氟-2 -萘基-乙院磺酸鹽、 1,1,2,2 -四氟-2 -(降冰片院-2 -基)乙垸磺酸鹽、1,1,2,2 _ 四氟-2-(四環[4.4.0.12’5.17’1()]十二-3-烯-8-基)乙烷磺酸 鹽等所取代的化合物。 硝基节基磺酸鹽型光酸產生劑例如有2,4 -二硝基节基 磺酸鹽、2 -硝基苄基磺酸鹽、2,6 -二硝基苄基磺酸鹽,磺 酸鹽之具體例有三氟甲烷磺酸鹽、五氟乙烷磺酸鹽、九氟 丁烷磺酸鹽、十二氟己烷磺酸鹽、五氟乙基全氟環己烷磺 酸鹽、十七氟辛烷磺酸鹽、2,2,2 - Η氟乙烷磺酸鹽、五氟 -48- 200848933 苯磺酸鹽、4-三氟甲基苯磺酸鹽、4-氟苯磺酸鹽、甲苯磺 酸鹽、苯磺酸鹽、萘磺酸鹽、樟腦磺酸鹽、辛烷磺酸鹽、 十二烷基苯磺酸鹽、丁烷磺酸鹽、甲烷磺酸鹽、2-苯甲醯 氧基·1,1,3,3,3-五氟丙烷磺酸鹽、1,1,3,3,3-五氟-2- ( 4-苯 基苯甲醯氧基)丙烷磺酸鹽、1,1,3,3,3-五氟-2-三甲基乙 醯氧基丙烷磺酸鹽、2-環己烷羰氧基-1,1,3,3,3-五氟丙烷 磺酸鹽、1,1,3,3,3-五氟-2-呋喃甲醯氧基丙烷磺酸鹽、2-萘醯氧基-1,1,3,3,3-五氟丙烷磺酸鹽、2-(4-第三丁基苯 甲醯氧基)-1,1,3,3,3-五氟丙烷磺酸鹽、2-金剛烷羰氧基-1,1,3,3,3-五氟丙烷磺酸鹽、2-乙醯氧-1,1,3,3,3-五氟丙烷 磺酸鹽、1,1,3,3,3-五氟-2-羥基丙烷磺酸鹽、1,1,3,3,3-五 氟-2-甲苯磺醯氧基丙烷磺酸鹽、1,1-二氟-2-萘基-乙烷磺 酸鹽、1,1,2,2-四氟-2-(降冰片烷-2-基)乙烷磺酸鹽、 1,1,2,2-四氟- 2-(四環[4·4·0·12,5.Γ,1()]十二-3-烯-8-基)乙 烷磺酸鹽等。又,同樣也可使用將苄基側之硝基以三氟甲 基取代的化合物。 磺酸型光酸產生劑例如有雙(苯基磺醯基)甲烷、雙 (4 -甲基苯基礦釀基)甲垸、雙(2 -蔡基礦釀基)甲院、 2,2-雙(苯基磺醯基)丙烷、2,2-雙(4-甲基苯基磺醯基 )丙烷、2,2-雙(2-萘基磺醯基)丙烷、2-甲基-2-(對-甲 苯磺醯基)苯丙酮、2-(環己基羰基)-2-(對-甲苯磺醯 基)丙烷、2,4-二甲基-2-(對-甲苯磺醯基)戊烷-3-酮等 〇 乙二肟衍生物型之光酸產生劑例如有專利第2906999 -49- 200848933 號公報或日本特開平9-3 0 1 948號公報所記載之化合物, 具體例有雙-〇-(對-甲苯磺醯基)-α-二甲基乙二肟、雙-0-(對-甲苯磺醯基)-α-二苯基乙二肟、雙-0-(對-甲苯 磺醯基)-α-二環己基乙二肟、雙-0-(對-甲苯磺醯基)-2,3-戊二酮乙二肟、雙-0-(正丁烷磺醯基)-α-二甲基乙 二肟、雙-〇-(正丁烷磺醯基)-α-二苯基乙二肟、雙-0-( 正丁烷磺醯基)-α-二環己基乙二肟、雙-0-(甲烷磺醯基 )-α-二甲基乙二肟、雙- 0-(三氟甲烷磺醯基)-α-二甲基 乙二肟、雙-0-(2,2,2-三氟乙烷磺醯基)-α-二甲基乙二肟 、雙-0· ( 10-樟腦磺醯基)-α-二甲基乙二肟、雙-0-(苯 磺醯基)-α-二甲基乙二肟、雙-0-(對-氟苯磺醯基)·α-二甲基乙二肟、雙-〇-(對三氟甲基苯磺醯基)-cx-二甲基 乙二肟、雙-0-(二甲苯磺醯基)-α-二甲基乙二肟、雙-0· (三氟甲烷磺醯基)-環己二酮二肟、雙-0- ( 2,2,2-三氟 乙烷磺醯基)-環己二酮二肟、雙-〇· ( 10-樟腦磺醯基)-環己二酮二肟、雙-〇·(苯磺醯基)-環己二酮二肟、雙-0-(對氟苯磺醯基)-環己二酮二肟、雙-0-(對三氟甲基苯 磺醯基)-環己二酮二肟、雙-〇-(二甲苯磺醯基)-環己二 酮二肟等。 美國專利第6004724號說明書所記載之肟磺酸鹽,特 別是例如(5- ( 4-甲苯磺醯基)肟基-5Η-噻吩-2-基亞基) 苯基乙腈、(5- ( 10-樟腦磺醯基)肟基-5 Η-噻吩-2-基亞 基)苯基乙腈、(5-正辛烷磺醯基肟基- 5Η-噻吩-2-基亞基 )苯基乙腈、(5-(4-甲苯磺醯基)肟基- 5Η-噻吩-2-基亞 -50- 200848933 基)(2-甲基苯基)乙腈、(5- ( 10-樟腦磺醯基)肟基-5H-噻吩-2-基亞基)(2-甲基苯基)乙腈、(5-正辛烷磺 醯基肟基-5H-噻吩-2-基亞基)(2-甲苯基)乙腈等,美國 專利第69 1 65 9 1號說明書之(5- ( 4- ( 4-甲苯磺醯氧基) 苯磺醯基)肟基-5H-噻吩-2-基亞基)苯基乙腈、(5-( 2,5-雙(4-甲苯磺醯氧基)苯磺醯基)肟基-5H-噻吩-2-基 亞基)苯基乙腈等。 美國專利第 626 1 7 3 8號說明書、日本特開 2000-3 1 495 6號公報中所記載之肟磺酸鹽,特別是例如2,2,2-三 氟-1-苯基-乙酮肟-0-甲基磺酸鹽、2,2,2-三氟-1-苯基-乙酮 肟-0- ( 10-樟腦基磺酸鹽)、2,2,2-三氟-1-苯基-乙酮肟-〇- ( 4-甲氧基苯基磺酸鹽)、2,2,2-三氟-1-苯基-乙酮肟-〇- ( 1-萘基磺酸鹽)、2,2,2-三氟-1-苯基-乙酮肟-0- ( 2-萘基磺酸鹽)、2,2,2-三氟-1-苯基-乙酮肟-0-(2,4,6-三甲 基苯基礦酸鹽)、2,2,2-二氣-1-(4-甲基苯基)-乙醒胎_ 0- ( 10-樟腦基磺酸鹽)、2,2,2-三氟-1- ( 4-甲基苯基)-乙酬胎-O-(甲基礦酸鹽)、2,2,2 -二每-1- ( 2 -甲基苯基 )-乙酮肟-〇- ( 10-樟腦基磺酸鹽)、2,2,2-三氟-1- ( 2,4-二甲苯基)-乙酮肟-〇- ( 10-樟腦基磺酸鹽)、2,2,2-三氟- 1- (2,4-二甲基苯基)-乙酮肟-0-(1-萘基磺酸鹽)、 2,2,2-三氟-1-(2,4-二甲苯基)-乙酮肟-0-(2-萘基磺酸鹽 )、2,2,2-三氟-1- ( 2,4,6-三甲基苯基)-乙酮肟-0- ( 10-樟腦基磺酸鹽)、2,2,2-三氟-1-(2,4,6-三甲基苯基)-乙 酮肟-0- ( 1-萘基磺酸鹽)、2,2,2·三氟·1- ( 2,4,6-三甲苯 -51 - 200848933 基)-乙酮肟-〇- ( 2-萘基磺酸鹽)、2,2,2-三氟-1- ( 4-甲 氧基苯基)-乙酮肟-〇-甲基磺酸鹽、2,2,2-三氟-1-(4-甲 基苯硫基)-乙酮肟-〇-甲基磺酸鹽、2,2,2-三氟- l-(3,4-二甲氧基苯基)-乙酮肟·0-甲基磺酸鹽、2,2,3,3,4,4,4·七 氟苯基-丁酮肟-〇- ( 10_樟腦基磺酸鹽)、2,2,2-三氟-1-(苯基)-乙酮肟-〇-甲基磺酸鹽、2,2,2-三氟-1-(苯基)-乙酮肟- 0-10-樟腦基磺酸鹽、2,2,2-三氟-1-(苯基)-乙酮 肟_〇-(4 -甲氧基苯基)磺酸鹽、2,2,2-三氟-1-(苯基)-乙酮肟-0- ( 1-萘基)磺酸鹽、2,2,2-三氟-1-(苯基)-乙 酮肟- 0·(2-萘基)磺酸鹽、2,2,2-三氟-1-(苯基)-乙酮 肟-0- ( 2,456-三甲基苯基)磺酸鹽、2,2,2-三氟-1- ( 4 -甲 基苯基)-乙酮肟-〇- ( 10-樟腦基)磺酸鹽、2,2,2-三氟-1-(4-甲基苯基)-乙酮肟-0-甲基磺酸鹽、2,2,2-三氟-1-( 2-甲基苯基)-乙酮肟-Ο- ( 10-樟腦基)磺酸鹽、2,2,2-三 氟-1-(2,4-二甲基苯基)-乙酮肟- 0-(1-萘基)磺酸鹽、 2,2,2-三氟-1-(2,4-二甲基苯基)-乙酮肟-0-(2-萘基)磺 酸鹽、2,2,2·三氟-1-(2,4,6-三甲基苯基)-乙酮肟- 0-( 10-樟腦基)磺酸鹽、2,2,2·三氟-1- ( 2,4,6-三甲基苯基)-乙酮肟-0- ( 1-萘基)磺酸鹽、2,2,2-三氟-1- (2,4,6-三甲 基苯基)-乙酮肟- 0-(2-萘基)磺酸鹽、2,2,2-三氟-1-( 4-甲氧基苯基)-乙酮肟-0-甲基磺酸鹽、2,2,2-三氟-1-( 4-甲硫基苯基)-乙酮肟-0-甲基磺酸鹽、2,2,2-三氟-1-( 3,4-二甲氧基苯基)-乙酮肟-0-甲基磺酸鹽、2,2,2-三氟-1-(4-甲氧基苯基)-乙酮肟- 0-(4-甲基苯基)磺酸鹽、 -52- 200848933 2,2,2-三氟-1-(4-甲氧基苯基)-乙酮肟- Ο- (4-甲氧基苯 基)磺酸鹽、2,2,2-三氟-1-(4-甲氧基苯基)-乙酮肟-0-(4-十二烷基苯基)磺酸鹽、2,2,2-三氟-1- (4-甲氧基苯 基)·乙酮肟-〇-辛基磺酸鹽、2,2,2-三氟-1- (4-甲硫基苯 基)-乙酮肟- 0-(4 -甲氧基苯基)磺酸鹽、2,2,2-三氟-1-(4-甲硫基苯基)-乙酮肟-0-(4-十二烷基苯基)磺酸鹽 、2,2,2-三氟-1-(4-甲硫基苯基)-乙酮肟-0-辛基磺酸鹽 、2,2,2-三氟-1- ( 4-甲硫基苯基)-乙酮肟-0- ( 2-萘基) 磺酸鹽、2,2,2-三氟-1-(2-甲基苯基)-乙酮肟-0-甲基磺 酸鹽、2,2,2-三氟-1-(4-甲基苯基)-乙酮肟-0-苯基磺酸 鹽、2,2,2-三氟-1- (4-氯苯基)-乙酮肟- Ο-苯基磺酸鹽、 2,2,3,3,4,4,4-七氟-1-(苯基)-丁酮肟-0- ( 10-樟腦基) 磺酸鹽、2,2,2-三氟-1-萘基-乙酮肟-0-甲基磺酸鹽、2,2,2-三氟-2-萘基-乙酮肟-0-甲基磺酸鹽、2,2,2-三氟- l-〔4-苄 基苯基〕-乙酮肟-〇-甲基磺酸鹽、2,2,2-三氟-1-〔 4-(苯 基-1,4-二氧雜-丁醯-1-基)苯基〕-乙酮肟-0-甲基磺酸鹽 、2,2,2-三氟-1-萘基-乙酮肟-0-丙基磺酸鹽、2,2,2-三氟-2-萘基-乙酮肟-0-丙基磺酸鹽、2,2,2-三氟_1-〔 4-苄基苯 基〕-乙酮肟-〇-丙基磺酸鹽、2,2,2-三氟-1-〔 4-甲基磺醯 基苯基〕-乙酮肟-〇-丙基磺酸鹽、1,3-雙〔1- (4-苯氧基 本基)-2,2,2 -二氣乙丽§5-0 -擴釀基〕苯基、2,2,2-:^-l_ 〔4-甲基磺醯氧基苯基〕-乙酮肟- Ο-丙基磺酸鹽、2,2,2-三 氟-1-〔 4 -甲基羰氧基苯基〕-乙酮肟-0-丙基磺酸鹽、 2,2,2-三氟-1-〔6^1,711-5,8-二氧代萘醯-2-基〕-乙酮肟- -53- 200848933 〇-丙基磺酸鹽、2,2,2-三氟- l-〔4-甲氧基羰基甲氧基苯基 〕-乙酮肟-0-丙基磺酸鹽、2,2,2-三氟-1-〔 4-(甲氧基羰 基)-(4 -胺基-1-氧雑-戊釀-1-基)苯基〕-乙醒胎-0-丙基 磺酸鹽、2,2,2-三氟-1-〔3,5_二甲基-4-乙氧基苯基〕-乙酮 肟-〇-丙基磺酸鹽、2,2,2-三氟-1-〔 4-苄氧基苯基〕-乙酮 肟-〇-丙基磺酸鹽、2,2,2-三氟-1-〔 2-苯硫基〕-乙酮肟-0-丙基磺酸鹽及2,2,2-三氟二氧雜噻吩-2-基〕-乙酮 肟-〇-丙基磺酸鹽、2,2,2-三氟-1-(4-(3-(4-(2,2,2-三 氟-1-(三氟甲烷磺醯基肟基)-乙基)-苯氧基)-丙氧基 )-苯基)乙酮肟(三氟甲烷磺酸鹽)、2,2,2-三氟-1- ( 4-(3-(4-(2,2,2-三氟-1-(1-丙烷磺醯基肟基)-乙基)-苯 氧基)-丙氧基)-苯基)乙酮肟(1-丙烷磺酸鹽)、2,2,2-三氟-1- ( 4- ( 3- ( 4- ( 2,2,2-三氟-1- ( 1-丁烷磺醯基肟基 )-乙基)-本氧基)-丙氧基)-苯基)乙酮[fe (1-丁院擴 酸鹽)等,美國專利第69 1 65 9 1號說明書所記載之2,2,2-三氟-1- (4- (3- (4- (2,2,2-三氟-1- (4- (4 -甲基苯基磺 醯氧基)苯基磺醯基肟基)-乙基)-苯氧基)-丙氧基)-苯基)乙酮肟(4- ( 4-甲基苯基磺醯氧基)苯基磺酸鹽) 、2,2,2-三氟-1-(4-(3-(4-(2,2,2-三氟-1-(2,5-雙(4-甲基苯基磺醯氧基)-丙氧基)-苯基)乙酮肟(2,5-雙( 4-甲基苯基磺醯氧基)苯基磺醯氧基)苯基磺酸鹽)等。 曰本特開平9-95479號公報、特開平9-2 3 05 8 8號公報 或文中之先前技術之肟磺酸鹽(X-(對-甲苯磺醯基肟基) 苯基乙腈、α-(對-氯苯磺醯基肟基)苯基乙腈、α- ( 4-硝 -54- 200848933 基苯磺酿基肟基)苯基乙腈、α- ( 4-硝基-2-三氟甲基苯磺 醯基膀基)苯基乙腈、α-(苯磺醯基肟基)-4-氯苯基乙腈 、α-(苯磺醯基肟基)_2,4_二氯苯基乙腈、α_ (苯磺醯基 Θ弓基)-2 ’ 二氯苯基乙腈、α_ (苯磺醯基肟基)-4-甲氧 基苯基乙腈、α_ (2-氯苯磺醯基肟基)-4-甲氧基苯基乙腈 、α-(苯磺醯基肟基)_2-噻吩基乙腈、α-(4_十二烷基苯 磺醯基肟基)—苯基乙腈、α_〔 ( 4_甲苯磺醯基肟基)-4- 甲氧基苯基〕乙腈、α_〔(十二烷基苯磺醯基肟基)-4-甲 氧苯基〕乙腈、α_ (甲苯磺醯基肟基)-3-噻吩基乙腈、α_ (甲基磺醯基肟基)―卜環戊烯基乙腈、α_ (乙基磺醯基肟 基1 -環戊烯基乙腈、a-(異丙基磺醯基肟基)-1 -環戊 _基乙腈、α-(正丁基磺醯基肟基)-1-環戊烯基乙腈、α-(乙基磺醯基肟基)-1-環己烯基乙腈、α-(異丙基磺醯基 月弓基)-1-環己烯基乙腈、α_ (正丁基磺醯基肟基)-丨-環 己烯基乙腈等。 下述式表示之聘磺酸鹽(例如 W02004/074242所具 體記載者)。 【化3 5】 0RS1 Ν
Arsi一C—RS2 (上式中’ RS1係取代或非取代之碳數1〜10之鹵烷基磺 釀基或鹵苯基磺醯基。RS2係碳數ι〜;π之鹵烷基。Arsl 係取代或非取代之芳香族基或雜芳香族基)。 具體例如有2-〔 2,2,3,3,4,4,5,5-八氟-1-(九氟丁基磺 -55- 200848933 醯基肟基)-戊基〕-芴、2-〔2,2,3,3,4,4-五氟-1-(九氟丁 基磺醯基肟基)-丁基〕-芴、2-〔 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-十 氟-1-(九氟丁基磺醯基肟基)-己基〕-芴、2-〔 2,2,3,3,4,4,5,5-八氟-1-(九氟丁基磺醯基肟基)-戊基〕-4-聯苯、2-〔2,2,3,3,4,4-五氟-1-(九氟丁基磺醯基肟基 )-丁基〕-4-聯苯、2-〔2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-十氟-1-(九氟 丁基礦釀基基)-己基〕-4 -聯苯寺。 另外,雙肟磺酸鹽例如有日本特開平9-2 0 8 5 54號公 報之化合物,特別是雙(α- ( 4-甲苯磺醯氧基)亞胺基)-對苯二乙腈、雙(a-(苯磺醯氧基)亞胺基)-對苯二乙 腈、雙(α-(甲烷磺醯氧基)亞胺基)-對苯二乙腈、雙 (α- (丁烷磺醯氧基)亞胺基)-對苯二乙腈、雙(α-( 10-樟腦磺醯氧基)亞胺基)-對苯二乙腈、雙(α- ( 4-甲 苯磺醯氧基)亞胺基)-對苯二乙腈、雙(α-(三氟甲烷 磺醯氧基)亞胺基)-對苯二乙腈、雙(α- ( 4-甲氧基苯磺 醯氧基)亞胺基)-對苯二乙腈、雙(α- (4-甲苯磺醯氧基 )亞胺基)-間苯二乙腈、雙(α-(苯磺醯氧基)亞胺基 )-間苯二乙腈、雙(α-(甲烷磺醯氧基)亞胺基)-間苯 二乙腈、雙(α- (丁烷磺醯氧基)亞胺基)-間苯二乙腈 、雙(α- ( 10-樟腦磺醯氧基)亞胺基)-間苯二乙腈、雙 (α_ ( 4_甲苯磺醯基氧基)亞胺基)-間苯二乙腈、雙(α-(三氟甲烷磺醯基氧基)亞胺基)-間苯二乙腈、雙(α-(4-甲氧基苯磺醯氧基)亞胺基)-間苯二乙腈等。 其中較佳之光酸產生劑爲銃鹽、雙磺醯基重氮甲烷、 -56- 200848933 N-磺醯氧基醯亞胺、肟-Ο-磺酸鹽、乙二肟衍生物。更佳 之光酸產生劑爲銃鹽、雙磺醯基重氮甲烷、Ν-磺醯氧基醯 亞胺、肟-〇-磺酸鹽。具體例有三苯銃對甲苯磺酸鹽、三苯 銃樟腦磺酸鹽、三苯锍五氟苯磺酸鹽、三苯锍九氟丁烷磺 酸鹽、三苯锍4- ( 4’ -甲苯磺醯氧基)苯磺酸鹽、三苯銃-2,4,6-三異丙基苯磺酸鹽、4-第三丁氧基苯基二苯基銃對甲 苯磺酸鹽、4-第三丁氧基苯基二苯基銃樟腦磺酸鹽、4-第 三丁氧基苯基二苯基锍4-(4’-甲苯磺醯氧基)苯磺酸鹽、 三(4-甲基苯基)銃樟腦磺酸鹽、三(4-第三丁基苯基) 锍樟腦磺酸鹽、4-第三丁基苯基二苯基銃樟腦磺酸鹽、4-第三丁基苯基二苯基銃九氟-1-丁烷磺酸鹽、4-第三丁基苯 基二苯基锍五氟乙基全氟環己烷磺酸鹽、4-第三丁基苯基 二苯基锍全氟-1-辛烷磺酸鹽、三苯锍1,1-二氟-2-萘基-乙 烷磺酸鹽、三苯銃1,1,2,2-四氟-2-(降冰片烷-2-基)乙烷 磺酸鹽、雙(第三丁基磺醯基)重氮甲烷、雙(環己基磺 醯基)重氮甲烷、雙(2,4-二甲基苯基磺醯基)重氮甲烷 、雙(4-正己氧基)苯基磺醯基)重氮甲烷、雙(2-甲基-4-(正己氧基)苯基磺醯基)重氮甲烷、雙(2,5-二甲基-4-(正己氧基)苯基磺醯基)重氮甲烷、雙(3,5-二甲基-4-(正己氧基)苯基磺醯基)重氮甲烷、雙(2-甲基-5-異 丙基-4-(正己氧基)苯基磺醯基)重氮甲烷、雙(4-第三 丁基苯基磺醯基)重氮甲烷、N-樟腦磺醯氧基-5-降冰片 烯-2,3-二羧酸醯亞胺、N-對甲苯磺醯氧基-5-降冰片烯-2,3-二羧酸醯亞胺、2-〔2,2,3,3,4,4,5,5_八氟-1-(九氟丁 -57- 200848933 基磺醯基肟基)-戊基〕-芴、2-〔 2,2,3,3,4,4-五氟-1-(九 氟丁 基磺醯基肟基)-丁基〕-芴、2-〔2,2,3,3,4,4,5,5,6,6_ 十氟-1-(九氟丁基磺醯基肟基)-己基〕芴等。 本發明之光阻材料之光酸產生劑(B )之添加量無特 別限定,對於光阻材料之基礎聚合物(本發明之樹脂成分 (A )及必要時之其他樹脂成分)1 00質量份時,添加〇. 1 〜2 0質量份,較佳爲0 · 1〜1 0質量份。光酸產生劑之比例 太多時,可能產生解像性劣化或顯像/光阻剝離時產生異 物的問題。上述光酸產生劑可單獨或混合二種以上使用。 使用曝光波長之透過率低之光酸產生劑,也可以其添加量 控制光阻膜中的透過率。 本發明之光阻材料中可添加藉酸分解產生酸的化合物 (酸增殖化合物)。這些化合物記載於 J.Photopolym.Sci.and Tech·, 8.43 -44, 45-46 ( 1 995 ) 5 J . P h o t ο ρ ο 1 y m . S c i. an d Tech., 9.29-3 0 ( 1 996 ) ° 酸增殖化合物例如有第三丁基-2-甲基2-甲苯磺醯氧 基甲基乙醯乙酸酯、2-苯基-2- (2_甲苯磺醯氧基乙基)_ 1,3-二氧環雜戊烷等,但是不受此限。公知之光酸產生劑 中,安定性特別是熱安定性較差的化合物大部分具有酸增 殖化合物的特性。 本發明之光阻材料中之酸增殖化合物的添加4係對於 光阻材料中之基礎聚合物1〇〇質量份時,添加〇〜2質量 份,更理想爲〇〜1質量份。添加量太多時,有時擴散之 控制不易,造成解像性差,圖型形狀差。 -58- 200848933 本發明之光阻材料除了上述(A)及(B)成分外,含 有(C )有機溶劑’必要時可含有(〇 )含氮有機化合物、 (E )界面活性劑、(F )其他成分。 本發明使用之(C)成分之有機溶劑只要是可溶解基 礎樹脂、酸產生劑、其他添加劑等之有機溶劑時皆可使用 。這種有機溶劑例如環己酮、甲基戊酮等之酮類;3 -甲氧 基丁醇、3-甲基-3-甲氧基丁醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧 基-2-丙醇等醇類;丙二醇單甲醚、乙二醇單甲醚、丙二醇 單乙醚、乙二醇單乙醚、丙二醇二甲醚、二甘醇二甲醚等 醚類;丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、乳酸 乙酯、丙酮酸乙酯、乙酸丁酯、3 -甲氧基丙酸甲酯、3 -乙 氧基丙酸乙酯、乙酸第三丁酯、丙酸第三丁酯、丙二醇單 第三丁醚乙酸酯等酯類;γ-丁內酯等內酯類,這些可單獨 使用1種或混合2種以上使用,但不限定於上述溶劑。本 發明中,這些溶劑中較適合使用對光阻成分中之酸產生劑 之溶解性最優異之二甘醇二甲醚或1-乙氧基-2-丙醇、丙 二醇單甲醚乙酸酯及其混合溶劑。 有機溶劑之使用量係對於基礎聚合物1 0 0質量份時’ 使用2 0 0〜3,0 0 〇質量份,特別理想爲4 0 0〜2,5 0 0質量份 〇 本發明之光阻材料中尙可含有1種或2種以上之作爲 (D)成分之含氮有機化合物。 含氮有機化合物係可抑制因光酸產生劑所產生之酸擴 散至光阻膜中之擴散速度的化合物較適合。添加含氮有機 -59- 200848933 化合物可抑制光阻膜中之酸的擴散速度,提高解像度,抑 制曝光後之感度變化,或降低基板或環境之依存性,可提 昇曝光容許度或圖型外形等。 這種含氮有機化合物可爲以往的光阻材料,特別是化 學增幅光阻材料中使用之公知的含氮有機化合物,例如有 一級、二級、三級脂肪族胺類、混合胺類、芳香族胺類、 雜環胺類、具有羧基之含氮化合物、具有磺醯基之含氮化 合物、具有羥基之含氮化合物、具有羥苯基之含氮化合物 、醇性含氮化合物、醯胺類、醯亞胺類、胺基甲酸酯類等 〇 具體而言,一級脂肪胺類例如有氨、甲胺、乙胺、正 丙胺、異丙胺、正丁胺、異丁胺、第二丁胺、第三丁胺、 戊胺、第三戊胺、環戊胺、己胺、環己胺、庚胺、辛胺、 壬胺、癸胺、月桂胺、十六院胺、甲撐二胺、乙二胺、四 乙撐戊胺等;二級脂肪胺族類例如有二甲胺、二乙胺、二 正丙胺、二異丙胺、二正丁胺、二異丁胺、二第二丁胺、 二戊胺、二環戊胺、二己胺、二環己胺、二庚胺、二辛胺 、二壬胺、二癸胺、二月桂胺、二-十六烷胺、N,N-二甲 基甲撐二胺、N,N-二甲基乙撐二胺、n,N-二甲基四乙撐戊 胺等;三級脂肪族胺類例如有三甲胺、三乙胺、三正丙胺 、三異丙胺、三正丁胺、三異丁胺、三第二丁胺、三戊胺 、三環戊胺、三己胺、三環己胺、三庚胺、三辛胺、三壬 胺、三癸胺、三月桂胺、三-十六烷胺、N,N,N,,N,-四甲基 甲撐二胺、N,N,N’,N’-四甲基乙撐二胺、>^少,1^,,『-四甲 -60- 200848933 基四乙撐戊胺等。 又,混合胺類例如有二甲基乙胺、甲基乙基丙胺、苄 胺、苯乙胺、苄基二甲胺等。芳香族胺類及雜環胺類之具 體例有苯胺衍生物(例如苯胺、N -甲基苯胺、N -乙基苯胺 、N-丙基苯胺、N,N-二甲基苯胺、2-甲基苯胺、3-甲基苯 胺、4-甲基苯胺、乙基苯胺、丙基苯胺、三甲基苯胺、2_ 硝基苯胺、3-硝基苯胺、4-硝基苯胺、2,4-二硝基苯胺、 2,6-二硝基苯胺、3,5-二硝基苯胺、N,N_二甲基甲苯胺等 )、二苯基(對甲苯基)胺、甲基二苯胺、三苯胺、苯二 胺、萘胺、二胺基萘、吡咯衍生物(例如吡咯、2H_耻咯 、1 -甲基Π比略、2,4 -二甲基D比略、2,5 -二甲基卩比略、n -甲 基姐咯寺)、嚼哩衍生物(例如H惡哩、異Π惡哩等)、噻口坐 衍生物(例如噻唑、異噻唑等)、咪唑衍生物(例如咪嗤 、4 -甲基味哩、4 -甲基-2 -苯基味D坐等)、卩比哩衍生物、呋 咱衍生物、吡咯啉衍生物(例如吡咯啉、2 -甲基-丨_啦咯D林 等)、吡咯烷衍生物(例如吡咯烷、N-甲基吡咯院、眼;口各 烷酮、N -甲基吡咯烷酮等)、咪唑啉衍生物、咪哩並_ 口定 衍生物、吡啶衍生物(例如吡啶、甲基吡啶、乙基_ D定、 丙基吡啶、丁基吡啶、4- ( 1 -丁基戊基)吡啶、二甲基口比 啶、三甲基吡啶、三乙基吡啶、苯基吡啶、3 -甲基_ 2 _苯基 口比D定、4 -第二丁基耻D定、二苯基[I比D定、节基批D定、甲氧基 吡啶、丁氧基吡啶、二甲氧基吡啶、4-吡咯烷基啦D定、2_ (1 -乙基丙基)吡啶、胺基吡啶、二甲胺基吡啶等)、噠 嗪衍生物、嘧啶衍生物、吡嗪衍生物、吡唑啉衍生物、口比 •61 - 200848933 唑烷衍生物、哌啶衍生物、哌嗪衍生物、嗎啉衍生物、吲 哚衍生物、異吲哚衍生物、1 H-吲唑衍生物、吲哚啉衍生 物、喹啉衍生物(例如喹啉、3 -喹啉腈等)、異喹啉衍生 物、噌琳衍生物、喹唑啉衍生物、喹喔啉衍生物、酞嗪衍 生物、嘌呤衍生物、喋啶衍生物、咔唑衍生物、菲繞啉衍 生物、吖啶衍生物、吩嗪衍生物、1,1 0 -菲繞啉衍生物、腺 嘌呤衍生物、腺苷衍生物、鳥嘌呤衍生物、鳥苷衍生物、 脲嘧啶衍生物、脲嗪衍生物等。 又,具有羧基之含氮化合物,例如胺基苯甲酸、吲哚 羧酸、胺基酸衍生物(例如菸鹼酸、丙氨酸、精氨酸、天 冬氨酸、枸椽酸、甘氨酸、組氨酸、異賴氨酸、甘氨醯白 氨酸、白氨酸、蛋氨酸、苯基丙氨酸、蘇氨酸、賴氨酸、 3-胺基吡嗪-2-羧酸、甲氧基丙氨酸)等;具有磺醯基之含 氮化合物例如3-吡啶磺酸、對甲苯磺酸吡啶鐵等;具有羥 基之含氮化合物、具有羥苯基之含氮化合物、醇性含氮化 合物例如有2-羥基吡啶、胺基甲酚、2,4-喹啉二醇、34引 哚甲醇氫化物、單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N_乙基 二乙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺、三異丙醇胺、2,2、亞胺基 二乙醇、2-胺基乙醇、3-胺基-1-丙醇、4-胺基丁醇、4· (2-羥乙基)嗎啉、2- ( 2-羥乙基)吡啶、κ ( 2_經乙其 )_曉、1-〔 2- ( 2-羥基乙氧基)乙基〕哌嗪、卩辰卩秦乙醇 ' 1- ( 2_經乙基)卩比咯院、1- ( 2_經乙基)_2_吡咯院醒、 3 -峨卩疋基-1,2 -丙一醇、3 -卩比略院基-1,2·丙二醇、其久 洛尼Π疋、3 -醒Π定醇、3 -托品醇、1 -甲基-2 -卩比略院乙㉟ 1 -62- 200848933 氮雜環丙烷乙醇、N - ( 2 -羥乙基)醯亞胺、N - ( 2 -羥乙 基)異菸鹼醯胺等。醯胺類例如甲醯胺、N-甲基醯胺、 N,N -二甲基甲醯胺、乙醯胺、N -甲基乙醯胺、N,N_二甲基 乙醯胺、丙醯胺、苯醯胺、1 -環己基吡咯烷酮等。醯亞胺 類例如有酞醯亞胺、琥珀醯亞胺、馬來醯亞胺等。胺基甲 酸酯類例如有N-第三丁氧基羰基-N,N-二環己基胺、N-第 三丁氧基羰基苯並咪唑、噁唑酮。 尙有例如下述一般式(B ) -1所示之含氮有機化合物 〇 N (X) η (Υ) 3-π ⑻—1 (式中,η爲1、2或3。側鏈X係可相同或不同,可以下 述一般式(XI)〜(Χ3)所示。 【化3 6】 -pR300—Ο—R301 ] (XI) Ο 一 -R3〇2_〇_R303—C—R3〇4 (Χ2) Ο --R305—C—0—R306 (X3) 側鏈Y係可相同或不同之氫原子或直鏈狀、支鏈狀或 環狀之碳數1〜20的烷基,可含有醚基或羥基。X彼此可 鍵結形成環)。 式中R3⑽、R3 02、R3 05爲碳數1〜4之直鏈狀或支鏈狀 之伸烷基,R3()1、R3()4爲氫原子、或碳數1〜20之直鏈狀 、支鏈狀或環狀之烷基,可含有1個或多個之羥基、醚基 -63- 200848933 、酯基、內酯環。 R3()3爲單鍵、或碳數1〜4之直鏈狀或支鏈狀之伸烷 基,R3()6爲碳數1〜20之直鏈狀、支鏈狀或環狀之烷基, 可含有1個或多個羥基、醚基、酯基、內酯環。 以上述一般式(B ) -1表示之化合物,具體例如三( 2-甲氧甲氧乙基)胺、三{2-(2-甲氧乙氧基)乙基}胺、 三{2· (2-甲氧乙氧甲氧基)乙基}胺、三{2-(1-甲氧乙氧 基)乙基}胺、三乙氧乙氧基)乙基}胺、三{2-( 1- 乙氧丙氧基)乙基}胺、三〔2-{2-(2-羥基乙氧基)乙 氧基}乙基〕胺、4,7,13,16,21,24-六氧雜-1,10-二氮雜二環 〔8.8.8〕二十六烷、4,7,13,18-四氧雜-1,10-二氮雜二環〔 8 · 5 · 5〕二十烷、1,4,1 0,1 3 -四氧雜-7,1 6 -二氮雜二環十八烷 、1-氮雜-12-冠-4、1-氮雜-15-冠-5、1-氮雜-18-冠-6、三 (2-甲醯氧乙基)胺、三(2-乙醯氧乙基)胺、三(2-丙 醯氧乙基)胺、三(2-丁醯氧乙基)胺、三(2_異丁醯氧 乙基)胺、三(2-戊醯氧乙基)胺、三(2-己醯氧乙基) 胺、N,N-雙(2-乙醯氧乙基)2_ (乙醯氧乙醯氧基)乙胺 、三(2-甲氧羰氧乙基)胺、三(2-第三丁氧羰氧乙基) 胺、三[2-(2-氧代丙氧基)乙基]胺、三[2-(甲氧羰甲基 )氧乙基]胺、三[2-(第三丁氧羰甲基氧基)乙基]胺、三 [2-(環己基氧基羰甲基氧基)乙基]胺、三(2-甲氧羰乙 基)胺、三(2-乙氧基羰乙基)胺、Ν,Ν-雙(2-羥乙基) 2- (甲氧羰基)乙胺,Ν,Ν-雙(2-乙醯氧基乙基)2-(甲 氧羰基)乙胺、Ν,Ν-雙(2-羥乙基)2-(乙氧羰基)乙胺 -64 - 200848933 、N,N-雙(2-乙醯氧乙基)2-(乙氧羰基)乙胺、N,N-雙 (2-羥乙基)2-(2-甲氧乙氧羰基)乙胺、Ν,Ν-雙(2-乙 醯氧乙基)2- (2-甲氧乙氧羰基)乙胺、Ν,Ν-雙(2-羥乙 基)2- (2-羥基乙氧羰基)乙胺、Ν,Ν-雙(2-乙醯氧乙基 )2-(2-乙醯氧乙氧羰基)乙胺、叱1雙(2-羥乙基)2-[ (甲氧羰基)甲氧羰基]乙胺、Ν,Ν-雙(2-乙醯氧乙基)2-[(甲氧羰基)甲氧羰基]乙胺、Ν,Ν-雙(2-羥乙基)2-( 2- 氧代丙氧羰基)乙胺、Ν,Ν-雙(2-乙醯氧乙基)2-(2-氧代丙氧羰基)乙胺、N,N-雙(2-羥乙基)2-(四氫糠氧 基羰基)乙胺、N,N-雙(2-乙醯氧乙基)2-(四氫糠氧基 羰基)乙胺、N,N-雙(2-羥乙基)2-[2-(氧代四氫呋喃- 3- 基)氧羰基]乙胺、N,N-雙(2 -乙醯氧乙基)2-[(2-氧 代四氫呋喃-3-基)氧羰基]乙胺、N,N-雙(2-羥乙基)2_ (4_羥基丁氧羰基)乙胺、Ν,Ν-雙(2-甲醯氧乙基)2-( 4- 甲醯氧基丁氧羰基)乙胺、Ν,Ν-雙(2-甲醯氧乙基)2-(2-甲醯氧乙氧基羰基)乙胺、Ν,Ν-雙(2-甲氧乙基)2-(甲氧羰基)乙胺、Ν- ( 2-羥乙基)雙[2-(甲氧羰基)乙 基]胺、Ν-(2-乙醯氧乙基)雙[2-(甲氧羰基)乙基]胺、 Ν-(2-羥乙基)雙[2-(乙氧羰基)乙基]胺、Ν-(2-乙醯 氧乙基)雙[2-(乙氧羰基)乙基]胺、Ν-(3-羥基-1_丙基 )雙[2-(甲氧羰基)乙基]胺、Ν- (3-乙醯氧基-1-丙基) 雙[2-(甲氧羰基)乙基]胺、Ν- (2-甲氧乙基)雙[2-(甲 氧羰基)乙基]胺、Ν-丁基雙[2-(甲氧羰基)乙基]胺、Ν-丁基雙[2-(2-甲氧乙氧羰基)乙基]胺、Ν-甲基雙(2-乙 -65- 200848933 醯氧乙基)胺、N_乙基雙(2_乙醯氧乙基)胺、N_甲基雙 (2-三甲基乙醯氧乙基)胺、N-乙基雙[2-(甲氧基羰氧基 )乙基]胺、N-乙基雙[2-(第三丁氧羰氧基)乙基]胺、三 (甲氧碳甲基)胺、三(乙氧羰甲基)胺、N-丁基雙(甲 氧鑛甲基)胺、N-己基雙(甲氧羰甲基)胺、β-(二乙胺 基)-δ -戊內醯胺。 例如以下述一般式(Β ) - 2所示具有環狀結構之含氮 有機化合物。 【化3 7】
(上式中,X係如上述,r3G7係碳數2〜20之直鏈狀或支 鏈狀之伸烷基’可含有1個或多個擬基、醚基、酯基、硫 醚)。 上述式(B) _2之具體例有1-[2-(甲氧甲氧基)乙基 ]口比略垸、1-[2-(甲氧甲氧基)乙基]哌啶、4_[2_ (甲氧甲 氧基)乙基]嗎啉、i-[2-[2-(甲氧乙氧基)甲氧基]乙基] 吡略烷、1-[2-[2-(甲氧乙氧基)甲氧基]乙基]哌啶、4-[2-[2·(甲氧乙氧基)甲氧基]乙基]嗎咐、乙酸2-(1-口比 咯基)乙酯、乙酸2 -哌啶基乙酯、乙酸2 -嗎啉乙酯、甲酸 2 - ( 1 _吡略基)乙酯、丙酸2 —哌D定基乙酯、乙醯氧乙酸2 -嗎啉乙酯、甲氧基乙酸2 -(卜啦咯基)乙酯、4 - [2 -(甲氧 羰氧基)乙基]嗎啉、第三丁氧羰氧基)乙基]哌啶 、4 - [ 2 - ( 2 -甲氧乙氧鑛氧基)乙基]嗎啉、3 - ( 1 -吡咯基) -66 - 200848933 丙酸甲酯、3 -哌啶基丙酸甲酯、3 -嗎啉基丙酸甲酯、3 -( 硫代嗎啉基)丙酸甲酯、2 -甲基-3 - ( 1 -吡咯基)丙酸甲酯 、3 -嗎啉基丙酸乙酯、3 -峨D定基丙酸甲氧鑛基甲酯、3 -( 1- 吡咯基)丙酸2-羥乙酯、3-嗎啉基丙酸2-乙醯氧乙酯、 3- ( 1-吡咯基)丙酸2-氧代四氫呋喃-3-酯、3-嗎啉基丙酸 四氫糠酯、3-哌啶基丙酸縮水甘油酯、3-嗎啉基丙酸2-甲 氧基乙酯、3-(1-吡咯基)丙酸2-(2-甲氧乙氧基)乙酯 、3 -嗎啉基丙酸丁酯、3 -哌啶基丙酸環己酯、a- ( 1 -吡咯 基)甲基-γ-丁內酯、β-哌啶基-γ-丁內酯、β-嗎啉基-δ-戊 內酯、1 -吡咯基乙酸甲酯、哌啶基乙酸甲酯、嗎啉基乙酸 甲酯、硫代嗎啉基乙酸甲酯、1 -吡咯基乙酸乙酯、嗎啉基 乙酸2 -甲氧基乙酯、2 -甲氧基乙酸2 -嗎啉基乙酯、2-(2-甲氧乙氧基)乙酸2-嗎啉基乙酯、2-〔 2-(2-甲氧乙氧基 )乙氧基〕乙酸2-嗎啉基乙酯、己酸2-嗎啉基乙酯、辛酸 2- 嗎啉基乙酯、癸酸2-嗎啉基乙酯、月桂酸2-嗎啉基乙酯 、十四酸2-嗎啉基乙酯、十六酸2-嗎啉基乙酯、十八酸 2 -嗎D林基乙酯。 以下述一般式(B) -3〜(B) -6所示具有氰基之含氮 有機化合物。 •67- 200848933 【化3 8】
(B)-3 (Β)·4 (Β)-5 —R308-c—〇—R309—CN (Β)*6 (上式中,X、R307、η係與上述相同,R3G8、R3G9係相同 或不同之碳數1〜4之直鏈狀或支鏈狀之伸烷基)。 上述一般式(B) -3〜(B) -6所示具有氰基之含氮有 機化合物的具體例如3 -(二乙胺基)丙腈、N,N-雙(2-羥 乙基)-3-胺基丙腈、N,N-雙(2_乙醯氧乙基)-3-胺基丙 腈、N,N-雙(2-甲醯氧乙基)-3-胺基丙腈、N,N-雙(2·甲 氧乙基)-3-胺基丙腈、N,N-雙[2-(甲氧甲氧基)乙基]-3-胺基丙腈、N- (2-氰乙基)-N- (2 -甲氧乙基)-3-胺基丙 酸甲酯、N- ( 2-氰乙基)-N- ( 2-羥乙基)-3-胺基丙酸甲 酯、N- ( 2·乙醯氧乙基)-N- ( 2-氰乙基)-3-胺基丙酸甲 酯、N-(2-氰乙基)-N-乙基-3-胺基丙腈、N-(2-氰乙基 )-N- ( 2-羥乙基)-3-胺基丙腈、N- ( 2-乙醯氧乙基)-N- -68- 200848933 (2 -截乙基)-3 -胺基丙膳、N- ( 2 -截乙基)-N- ( 2-甲_ 氧乙基)-3-胺基丙腈、Ν-(2·氰乙基)-N-(2-甲氧乙基 )-3-胺基丙腈、N- ( 2-氰乙基)-N-[2-(甲氧甲氧基)乙 基]-3-胺基丙腈、N-(2-氰乙基)-N-(3-羥基-1-丙基)_ 3-胺基丙腈、N-(3-乙醯基-1-丙基)-N-(2-氰乙基)-3_ 胺基丙腈、N-(2-氰乙基)-N-(3-甲醯氧基-1-丙基)-3-胺基丙腈、N- ( 2-氰乙基)-N-四氫糠基-3-胺基丙腈、 N,N-雙(2-氰乙基)-3-胺基丙腈、二乙胺基乙腈、ν,ν — 雙 (2-羥乙基)胺基乙腈、N,N-雙(2-乙醯氧乙基)胺基乙 腈、N,N -雙(2 -甲酿氧乙基)胺基乙腈、N,N-雙(2 -甲氧 乙基)胺基乙腈、N,N-雙[2-(甲氧甲氧基)乙基]胺基乙 腈、N-氰甲基-N- (2-甲氧乙基)-3-胺基丙酸甲酯、N-氰 甲基-N- (2-羥乙基)-3-胺基丙酸甲酯、N- (2-乙醯氧乙 基)-N -氰甲基-3-胺基丙酸甲酯、N -氰甲基-N-(2 -羥乙基 )胺基乙腈、N-(2 -乙醯氧乙基)-N-(氰甲基)胺基乙 腈、N -氰甲基-N- (2 -甲醯氧乙基)胺基乙腈、N -氰甲基-N-(2-甲氧乙基)胺基乙腈、N-氰甲基-N-[2-(甲氧甲氧 基)乙基]胺基乙腈、N-(氰甲基)-N-(3-羥基-1-丙基) 胺基乙腈、N- (3-乙醯氧基-1-丙基)-N-(氰甲基)胺基 乙腈、N-氰甲基-N-(3 -甲醯氧基-i-丙基)胺基乙腈、 N,N-雙(氰甲基)胺基乙腈、1-吡咯烷丙腈、卜哌啶丙腈 、4-嗎啉丙腈、卜吡咯烷乙腈、1-哌啶乙腈、4-嗎啉乙腈 、3 -二乙胺基丙酸氰甲酯、Ν,Ν -雙(2 -羥乙基)-3 -胺基丙 酸氰甲酯、Ν,Ν-雙(2-乙醯氧乙基)-3-胺基丙酸氰甲酯、 -69- 200848933 11雙(2-甲醯氧乙基)-3-胺基丙酸氰甲酯、>1,1雙(2-甲氧乙基)-3-胺基丙酸氰甲酯、N,N-雙[2 ·(甲氧甲氧基 )乙基]-3-胺基丙酸氰甲酯、3-二乙胺基丙酸(2-氰乙基 )酯、N,N-雙(2-羥乙基)-3-胺基丙酸(2-氰乙基)酯、 Ν,Ν-雙(2-乙醯氧乙基)-3-胺基丙酸(2-氰乙基)酯、 Ν,Ν-雙(2-甲醯氧乙基)-3-胺基丙酸(2-氰乙基)醋、 Ν,Ν-雙(2-甲氧乙基)-3·胺基丙酸(2-氰乙基)酯、Ν,ν_ 雙[2-(甲氧甲氧基)乙基]-3-胺基丙酸(2-氰乙基)酯、 1 -吡咯烷丙酸氰甲酯、1 -哌啶丙酸氰甲酯、4-嗎啉丙酸氰 甲酯、1-吡咯烷丙酸(2-氰乙基)酯、1-哌啶丙酸(氰 乙基)酯、4-嗎啉丙酸(2-氰乙基)酯。 下述一般式(Β) -7表示具有咪唑骨架及極性官能基 之含氮有機化合物。 【化3 9】
3H (上式中,R31❻爲碳數2〜20之直鏈狀、支鏈狀或環狀之 具有極性官能基的烷基,含有1個或多個作爲極性官能基 之經基、羰基、酯基、醚基、硫基、碳酸酯基、氰基、乙 縮醛基。R311、R312、R313爲氫原子、碳數i〜1〇之直鏈 狀、支鏈狀或環狀的烷基、芳基或芳烷基)。 下述一般式(B) -8表示具有苯咪唑骨架及極性官能 基之含氮有機化合物。 -70· 200848933
(Β)·8 (上式中,R314爲氫原子、碳數1〜1 0之直鏈狀、支鏈狀 或環狀的烷基、芳基或芳烷基。R315爲碳數1〜20之直鏈 狀、支鏈狀或環狀之具有極性官能基之烷基,含有一個以 上作爲極性官能基之酯基、乙縮醛基、氰基,另外也可含 有一個以上之羥基、羰基、醚基、硫基、碳酸酯基。) 下述一般式(B) -9及(B) -10所示之含有極性官能 基的含氮雜環化合物。 【化4 1】 R319^_ R318 r32〇1^Ir317 (B)-9 ^316
(上式中,A爲氮原子或三C-R3 22。B爲氮原子或eC-R323 。R3 16爲碳數2〜20之直鏈狀、支鏈狀或環狀之具有極性 官能基的烷基,含有一個以上作爲極性官能基之羥基、羰 基、酯基、醚基、硫基、碳酸酯基、氰基或縮醛基。R317 、R318、R319、R32G係氫原子、碳數1〜10之直鏈狀、支 -71 - 200848933 鏈狀或環狀之烷基或芳基,或R317與R318、R319與R32() 分別鍵結可形成苯環、萘環或吡啶環。R321爲氫原子、碳 數1〜10之直鏈狀、支鏈狀或環狀之烷基或芳基。R322、 R 3 2 3爲氫原子、碳數1〜1〇之直鏈狀、支鏈狀或環狀之烷 基或芳基。R321與R 3 2 3鍵結可形成苯環或萘環)。 下述一般式(B) -11〜(B) _14表示具有芳香族羧酸 酯結構之含氮有機化合物。 【化4 2】 丫 R Ί 0 〇 r324 Y ο 324 r3% 0
Υ ο R324
(Β>12 ⑻-13
R
R329
(Β)·14 (式中,R324爲碳數6〜20之芳基或碳數4〜20之雜芳香 -72- 200848933 族基,氫原子之一部分或全部可被鹵原子、碳數1〜20 直鏈狀、支鏈狀或環狀之烷基、碳數6〜20之芳基、碳 7〜20之芳院基、碳數1〜10之院氧基、碳數1〜1〇之 氧基、或碳數1〜1〇之烷硫基取代。R 3 2 5爲C02R32( OR 3 2 7或氰基。R3 2 6爲一部分之伸甲基可被氧原子取代 碳數1〜10之烷基。R 3 2 7爲一部分之伸甲基可被氧原子 代之碳數1〜10之烷基或醯基。R328爲單鍵、伸甲基、 乙基、硫原子或- 〇(CH2CH20) n-基。n = 〇、1、2、3或 。R 3 2 9爲氫原子、甲基、乙基或苯基。X爲氮原子 CR33〇。Y爲氮原子或CRni。z爲氮原子或CR3 32。 R331、R3 3 2係各自獨立爲氫原子、甲基或苯基或R33G R33i或r3 31與R3 32可鍵結形成碳數6〜20之芳香環或 數2〜20之雜芳香環)。 下述一般式(B) -15表示具有7-氧雜降冰片烷-2-酸酯結構之含氮有機化合物。 【化4 3】 之 數 醯 之 取 伸 4 或 與 碳 羧
(式中,R3 33爲氫或碳數1〜10之直鏈狀、支鏈狀或環 之烷基。R3 34及R3 35係各自獨立爲可含有一個或多個醚 羰基、酯、醇、硫、腈、胺、亞胺、醯胺等之極性官能 之碳數1〜20之烷基、碳數6〜20之芳基、或碳數7〜 之芳烷基,氫原子之一部分可被鹵原子取代。r3 3 4與R 狀 基 20 3 3 5 -73- 200848933 可互相鍵結形成碳數2〜20之雜環或雜芳香環)。 含氮有機化合物之添加量係對於基礎聚合物100質量 份時,添加ο . ο ο 1〜4質量份,特別理想爲〇 · 〇 1〜2質量份 。添加量低於0.001質量份時,無添加效果,而添加量超 過4質量份時,有時感度過度降低。 本發明之光阻材料中,除上述成分外,可添加任意成 分之提高塗佈性所慣用之界面活性劑。任意成分之添加量 係不影響本發明效果之範圍內的一般添加量。 界面活性劑以非離子性界面活性劑爲佳,例如全氟烷 基聚氧乙烯乙醇、氟化烷酯、全氟烷基胺氧化物、全氟烷 基 EO加成物、含氟有機矽氧烷系化合物等。例如有 Florade 「FC-43 0」、「FC-431」(住友 3M (股)製) 、Surfron「S-141」、「S-145」、「KH-10」、「KH-20 」、「KH-30」、「KH-40」(旭硝子(股)製)、 Unidye「DS-40 1」、「DS-403」、「DS-451」(大金工業 (股)製)、Megafac「F-8151」(大日本油墨工業(股 )製)、「X-70-092」、「X-70-09 3」 (信越化學工業 (股)製)等。較佳爲Florade「FC-43 0」 (住友3M ( 股)製)、「KH-20」、「KH-30」(旭硝子(股)製) 、「X-70-093」(信越化學工業(股)製)。 本發明之光阻材料中,除上述成分外,必要時可添加 作爲任意成分之偏在於塗佈膜上部,調整表面之親水性、 疏水性平衡,或提高撥水性,或塗佈膜與水或其他液體接 觸時,具有阻礙低分子成分之流入或流出之功能的高分子 -74- 200848933 化合物。高分子化合物之添加量係不影響本發明效果之範 圍內的一般添加量。 偏在於塗佈膜上部之高分子化合物,較佳爲1種或2 種以上之含氟單位所構成的聚合物、共聚物及含氟單位與 其他單位所構成之共聚物。含氟單位與其他單位例如有下 述者,但是不受此限定。 【化4 4 H / H / H HO 〇 4 〇 Η / Η / Η (4-f〇 h H )=0 H )=0 H 0 0
·) (+
H
OH 0> f3c Ο H d d >-cf3 > 〇=< yCF3 F3c F2c CF2H f2c-cf2 H〇 (H〇 (H〇 (H〇 (H〇 (H〇 (H〇 P3^ 0 F3c、 H / H / H H )=0 H )=0 H 〇、 0 0 >~cf3 > -cp3 F2Vcfh<° V0H F 0H Ρ3Λη 2 0-CF;CF3
CF3 F^°_™c2i F3c OH F3C oh p3C OH
Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η H
Η H^ ( HO
{t~^o (^〇 (t^0 ^ o o Q Q 0> f3c )-cf3 cf3 f3c f2c cf2h ’ f2c-cf2
η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η H 〇 0 Q F3C^) F3cJK f3c F3C、〇h F3C^〇h Η Η Η Η Η H (S~H (->-H H >=0 H )=0 H )=0 f^cf3 F2%cf3h(°^0H F °H F3C%H2 〇-C^CF3 (H^〇
.cf3 ?2〇γ0 hP HO HO HO CF3 f3c Η H
,0:) ,c〇X ,c0)O W V \ d -75- 200848933 上述偏在於塗佈膜上部之高分子化合物之重量平均分 子量較佳爲1,000〜50, 〇〇〇,更佳爲2,000〜20,000。不在 上述範圍內時,表面改質效果不足或產生顯像缺陷。上述 重量平均分子量係凝膠滲透層析法(GPC )之聚苯乙烯換 算値。 本發明之光阻材料中,必要時可再添加任意成分之溶 解控制劑、羧酸化合物、乙炔醇衍生物等之其他成分。此 任意成分之添加量係不影響本發明效果之範圍內的一般添 加量。 本發明之光阻材料中可添加之溶解控制劑係重量平均 分子量爲100〜1,000,較佳爲150〜800,且分子內具有2 個以上之酚性羥基之化合物之該酚性羥基之氫原子被酸不 穩疋基以整體平均0〜100旲耳%之比例取代的化合物或分 子內具有羧基之化合物之該羧基之氫原子被酸不穩定基以 整體平均50〜100莫耳%之比例取代的化合物。 酉分性經基之氫原子被酸不穩定基之取代率係平均酣性 羥基整體之〇莫耳%以上,較佳爲30莫耳%以上,其上限 爲100莫耳%,較佳爲80莫耳%。殘基之氫原子被酸不穩 定基之取代率係平均羧基整體之50莫耳%以上,較佳爲 7〇莫耳%以上,其上限爲1〇〇莫耳%。 此時具有2個以上之酚性羥基之化合物或具有殘基之 化合物’較佳爲下述式(D1)〜(D14)表示者。 -76- 200848933 【化4 5
(CH3)2CH
OH 〇 (D2) CH(CH3)2 r.202(=油 八203 (D4)
(〇H)t d201 s'
R 201 (D6) (〇H), 201
R s_
(D7)
(D8)
(〇H)t- R 201 (D9)
(〇H)t. R201s.
COOH
(D12)
(CH2)hCOOH
(D13)
R
COOH -77- 200848933 上式中,R2()1與R2G2係分別表币氫原子、或碳數1〜 8之直鏈狀或支鏈狀之烷基或烯基,例如有氫原子、甲基 、乙基、丁基、丙基、乙炔基、環己基。 R2()3爲氫原子、或碳數1〜8之直鏈狀或支鏈狀之烷 基或烯基、或_ ( R2()7 ) hCOOH (式中,R2G7係表示碳數1 〜10之直鏈狀或支鏈狀之伸烷基),例如有與R2()1、R202 相同者,或-COOH、-CH2COOH。 R2()4係表示-(CH2 ) i- ( i = 2〜10 )、碳數6〜10之伸 芳基、羰基、磺醯基、氧原子或硫原子,例如有伸乙基、 伸苯基、羰基、磺醯基、氧原子、硫原子等。 R2 Μ爲碳數1〜10之伸烷基、碳數6〜10之伸芳基、 羰基、磺醯基、氧原子或硫原子,例如有伸甲基、或與 r2C)4相同者。 R2()6爲氫原子、碳數1〜8之直鏈狀或支鏈狀之烷基 、烯基、或各自之氫原子之至少一個被羥基取代之苯基或 萘基,例如有氫原子、甲基、乙基、丁基、丙基、乙炔基 、環己基、各自之氫原子之至少一個被羥基取代之苯基、 萘基等。 r2C)8爲氫原子或羥基。 j 爲 0〜5 之整數。u、h 爲 0 或 l°s、t、s’、t’、s’’ 、t’’係分別滿足s + t = 8 ; s’+t’ = 5; s’’+t’’ = 4,且爲各苯基 骨架中具有至少一個羥基之數。α爲式(D8) 、(D9)之 化合物之重量平均分子量爲100〜1,000之數。 溶解控制劑之酸不穩定基可使用各種的酸不穩定基, -78- 200848933 具體而言’例如上述一般式(L1)〜(L4)所示之基、碳 數4〜2 0之三級烷基、各烷基之碳數分別爲1〜6之三烷 基甲矽烷基、碳數4〜20之氧代烷基等。各基之具體例係 與前述說明內容相同。 上述溶解控制劑之添加量爲對於光阻材料中之基礎聚 合物100質量份,添加〇〜50質量份’較佳爲〇〜40質量 份,更佳爲〇〜3 0質量份,可混合1種或將2種以上使用 。添加量超過5 0質量份時,有時產生圖型之膜減少’解 像度降低的情形。 又,如上述之溶解控制劑係對於具有苯酚性羥基或羧 基之化合物,使用有機化學的處方,以導入酸不穩定基之 方式來合成。 又,可添加於本發明之光阻材料之羧酸化合物,可使 用例如1種或2種以上選自下述〔I群〕及〔II群〕的化 合物,但不限於此。添加本成分可提高光阻之PED ( Post Exposure Delay)安定性,並可改善氮化膜基板上之邊緣 粗糙度。 〔I群〕 下述一般式(A 1 )〜(A 1 0 )所示之化合物之酚性羥 基之氫原子的一部分或全部被- R4{)1-co〇h(r4()1爲碳數1 〜1 0之直鏈狀或支鏈狀之伸烷基)取代所成,且分子中之 酚性羥基(C)與以sC-COOH所示之基(D)之莫耳比爲 C/(C + D) =0.1〜1.0的化合物。 -79- 200848933 [II 群] 下述一般式(All)〜(A15)表示之化合物。 【化4 6】 (〇H)tl
(A1) (〇H)t2N^= p403 ^(〇H)t2 R4〇2s2^- (A2) p 402 K s2
(A5) (A4) (OH)。 p402 K s2 R408
(A6)
-80 200848933 【化4 7】
COOH
(〇H)t5 R41 - COOH
(CH2)hlCOOH
(A13) (A12)
(A 14)
COOH 上式中,R4()2、R4()3係分別表示氫原子或碳數之 直鏈狀或支鏈狀之烷基或烯基。R4()4爲氫原子或碳數i〜8 之直鏈狀或支鏈狀之烷基或烯基,或-(R4G9) hl-CO〇R,基 (R’爲氫原子或-R4()9-COOH)。 R405爲-(CH2)卜(i = 2〜10)、碳數6〜10之伸芳基 、羰基、磺醯基、氧原子或硫原子。 R4Q6爲碳數1〜10之伸烷基、碳數6〜10之伸芳基、 羰基、擴醯基、氧原子或硫原子。 R4G7爲氫原子或碳數1〜8之直鏈狀或支鏈狀之烷基 、烯基、分別被羥基取代之苯基或萘基。 R4()8爲氫原子或甲基。 R4()9爲碳數1〜10之直鏈狀或支鏈狀之伸烷基。 R41G爲氫原子或碳數1〜8之直鏈狀或支鏈狀之烷基 -81 - 200848933 或烯基或-R4I1-COOH基(式中,R411爲碳數1〜10之直 鏈狀或支鏈狀之伸烷基)。 R412爲氫原子或羥基。 j 爲 〇〜3 之數,si、tl、s2、t2、s3、t3、s4、t4 係 分別滿足 sl+tl=8、 s2+t2=5、 s3+t3=4、 s4+t4=6,且爲各 苯基骨架中至少具有1個羥基之數。 s5、t5 係 s520、t520,且滿足 s5+t5 = 5 之數。 ul爲滿足lSul$4之數,hi爲滿足0Shl$4之數。 κ爲式(A6)化合物之重量平均分子量1,000〜5,000 之數。 λ爲式(A7)化合物之重量平均分子量 1,000〜 1 〇,〇〇〇 之數)。 本成分之具體例如下述一般式(ΑΙ-1)〜(ΑΙ-14) 及(ΑΙΙ-1 )〜(ΑΙΙ-10 )所示之化合物,但不限於這些化 合物。 -82- 200848933 【化4 8 OR"C0
(ΑΙ·1) RO RO
OR,, (AI-5)
RO RO
(AI-4) OR" r”〇~〇 CH,
OR" (AI-6)
(AI-7)
λ OR" (AI-11)
OR” OR'1
•ORn
Or RM〇-i\ />-CH2COORn (AM 4) -83- 200848933 【化4 9】
(AII-5) COOH
(ΑΠ·2)
ch2-cooh (AII-4) H0^-
CHoCOOH
(AII-7)
(AII-8)
(AII-9)
CH2COOH
COOH (上式中,R,,爲氫原子或 ch2cooh基,各化合物中, R’’之10〜100莫耳%爲CH2COOH基。K與λ係與前述相 同)。 ±述分子內具有以3C-COOH表示之基之化合物的添 加夏係對於基礎聚合物丨〇 〇質量份時,添加〇〜5質量份 ’較佳爲Ο.1〜5質纛份,更佳爲〇·1〜3質量份,最佳爲 0 · 1〜2質量份。高於5質量份時,有時光阻材料之解像度 會降低。 -84- 200848933 可添加於本發明之光阻材料中之炔醇衍生物,可使用 例如下述一般式(s 1 )、 ( S2 )所示的化合物。 【化5 0】 R502 r504 R502 R501-C = C-C-R503 r505一 4 一 CEC — (UR5〇3
I I I
O—(CH2CH20)yH H(0CH2CH2)x-0 o—(CH2CH20)yH (SI) (S2) (上式中,R5G1、R5G2、R5G3、R5G4、R5G5分別爲氫原子、 或碳數1〜8之直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基;X、Y爲0或 正數,且滿足下述値。0SXS30; 0SYS30; 0SX + YS40 )° 炔醇衍生物較佳爲 Surfynol 61、Surfynol 82、 Surfynol 104、Surfynol 104E、Surfynol 104H、Surfynol 1 0 4 A 、 Surfynol T G 、 Surfynol PC 、 Surfynol 4 4 0 、 Surfynol 46 5、Surfynol 4 8 5 ( Air Products and Chemicals Inc·製)、Surfynol E1004(日信化學工業(股)製)等。 上述炔醇衍生物之添加量係對於光阻材料之基礎聚合 物100質量份,添加0〜2質量份,更佳爲0.01〜2質量 份,更佳爲0.02〜1質量份。高於2質量份時,有時光阻 材料之解像度會降低。 使用本發明之光阻材料形成圖型時,可使用公知之微 影技術,經由塗佈、加熱處理(預烘烤)、曝光、加熱處 理(曝光後烘烤,PEB )、顯像之各步驟來達成。必要時 也可追加幾個步驟。 形成圖型時,首先,藉由旋轉塗佈、輥塗佈、流塗、 -85- 200848933 浸漬塗佈、噴灑塗佈、刮刀塗佈等適當塗佈方法,將本發 明之光阻材料塗佈於製造積體電路用之基板(Si、Si02、 SiN、SiON、TiN、WSi、BPSG、SOG、有機防反射膜、Cr 、CrO、CrON、MoSi等)上,形成塗佈膜厚0.01〜2·0μιη ,接著在加熱板上以60〜150°C,1〜1〇分鐘,較佳爲80 〜140 °C,1〜5分鐘進行預烘烤。因光阻之薄膜化與被加 工基板之蝕刻選擇比的關係,加工變得更嚴苛,而檢討在 光阻之底層層合含矽中間膜,其下爲碳密度高,蝕刻耐性 高之底層膜,其下爲被加工基板之3層製程。使用氧氣體 或氫氣體、氨氣體等之含矽中間膜與底層膜之蝕刻選擇比 高,含矽中間膜可薄膜化。單層光阻與含矽中間層之蝕刻 選擇比也較高,單層光阻膜可薄膜化。此時底層膜之形成 方法例如有塗佈及烘烤的方法與C V D的方法。塗佈型時 ,可使用酚醛清漆樹脂或具有縮合環等之烯烴經聚合的樹 脂,CVD膜製作時,可使用丁烷、乙烷、丙烷、乙烯、乙 炔等氣體。含矽中間層的情形也有塗佈型與CVD型,而 塗佈型例如有倍半矽氧烷、籠狀低聚倍半矽氧烷(P〇SS ) 等,CVD用例如有各種矽烷氣體作爲原料。含矽中間層可 含有具光吸收之防反射功能,可爲苯基等之吸光基或 Si ON膜。含矽中間膜與光阻之間可形成有機膜,此時之 有機膜可爲有機防反射膜。光阻膜形成後,以純水清洗( 後清洗)可萃取膜表面之酸產生劑等或洗除粒子,也可塗 佈保護膜。 接者’使用選自紫外線、遠紫外線、電子線、X射線 -86- 200848933 、準分子雷射、γ射線、同步加速器放射線等之光源,通 過形成目的圖型之所定光罩進行曝光。曝光量爲1〜 200mJ/cm2’較佳爲10〜l〇〇mj/cm2。其次在加熱板上進行 60〜150°C,1〜5分鐘,較佳爲8〇〜ι2(Γ(:,;1〜3分鐘之 曝光後烘烤(Ρ Ε Β )。再使用〇 · 1〜5質量%,較佳爲2〜3 質量%氫氧化四甲銨(ΤΜΑΗ )等之鹼水溶液之顯像液, 以0.1〜3分鐘,較佳爲0.5〜2分鐘,藉由浸漬(dip )法 、攪拌(puddle )法、噴灑(spray )法等常用方法進行顯 像,在基板上形成目的之圖型。另外,本發明之光阻材料 最適合以波長254〜193nm之遠紫外線、波長i57nm之真 空紫外線、電子線、軟X射線、X射線、準分子雷射、γ 線、同步加速器放射線,更佳爲波長1 80〜200nm之高能 量線進行微細圖型化。 本發明之光阻材料也可適用於浸潤式微影。ArF浸潤 式微影時,浸潤式溶媒可使用純水或鏈烷等折射率爲1以 上,曝光光之吸收較少的液體。浸潤式微影係在預烘烤後 之光阻膜與投影透鏡之間插入純水或其他液體。藉此可設 計開口數(N A )爲1 . 0以上之透鏡,可形成更精細圖型。 浸潤式微影可使ArF微影延長壽命至4 5 nm節點(node) 的重要技術,已正在加速開發中。浸潤式曝光時,爲了除 去光阻膜上之水滴殘留,可在曝光後進行純水清洗(後清 洗),或爲了防止光阻之溶離物,提高膜表面之滑水性時 ,預烘烤後,可在光阻膜上形成保護膜。浸潤式微影所使 用之光阻保護膜,例如不溶於水,可溶解於鹼顯像液,具 -87 - 200848933 有1,1,1,3,3,3-六氟-2-丙醇殘基之高分子化合物爲基質’ 溶解於碳數4以上之醇系溶劑、碳數8〜1 2之醚系溶劑及 這些之混合溶媒的材料爲佳。
ArF微影延長壽命至32nm之技術,例如有雙重圖型 化法。雙重圖型化法係以第1次曝光與蝕刻進行1 : 3溝 道圖型之底層加工,然後使位置偏離,藉由第2次曝光形 成1 : 3溝道圖型,形成1 : 1之圖型的溝道法,另外以第 1次曝光與蝕刻進行1 : 3孤立殘留圖型之第1之底層加工 ,然後使位置偏離,以第2次曝光進行在第1底層下形成 1 : 3孤立殘留圖型之第2之底層加工,形成間距爲一半之 1 : 1圖型的線法。 【實施方式】 [實施例] 以下以實施例及比較例具體說明本發明,但本發明並 不受下述實施例等所限制。 光阻材料之調製 〔實施例〕 以下表1所不之組成混合高分子化合物、酸產生劑、 鹼性化合物及溶劑,溶解後,將這些混合物使用鐵氟龍( 註冊商標)製過濾器(孔徑0 · 2 μ m )過濾,調製光阻材料 。溶劑均使用含有界面活性劑KH-20 (旭玻璃(股)製) 0.0 1質量%者。 -88- 200848933 【表1】 光阻 樹脂 酸產生劑 m 溶劑1 溶劑2 R-01 P-01 (80) PAG-1 (6.5) Base-1 (1.2) PGMEA (780) CyHO (340) R-02 P-02 (80) PAG-1 (6.5) Base -1 (1.2) PGMEA (780) CyHO (340) R-03 P - 03 (80) PAG-1 (6.5) Base-1 (1.2) PGMEA (780) CyHO (340) R-04 P-04 (80) PAG-1 (6.5) Base-1 (1.2) PGMEA (780) CyHO (340) R-05 P-05 (80) PAG-1 (6.5) Base-1 (1.2) PGMEA (780) CyHO (340) R-06 P-06 (80) PAG-1 (6.5) Base-1 (1.2) PGMEA (780) CyHO (340) R-07 P-07 (80) PAG-1 (6.5) Base -1 (1.2) PGMEA (780) CyHO (340) R-08 P-08 (80) PAG-1 (6.5) Base-1 (1.2) PGMEA (780) CyHO (340) R-09 P-09 (80) PAG-1 (6.5) Base-1 (1.2) PGMEA (780) CyHO (340) R-10 P-10 (80) PAG-1 (6.5) Base-1 (1.2) PGMEA (780) CyHO (340) R-11 P-11 (80) PAG-1 (6.5) Base -1 (1.2) PGMEA (780) CyHO (340) R-12 F-12 (80) PAG-1 (6.5) Base-1 (1.2) PGMEA (780) CyHO (340) R-13 P-03 (80) PAG-1 (5.0) Base-1 (0.9) PGMEA (780) CyHO (340) R -14 P-03 (80) PAG-1 (6.0) Base-1 (1.1) PGMEA (780) CyHO (340) R-15 P-03 (80) PAG -1 (7.0) Base-1 (1.3) PGMEA (780) CyHO (340) R-16 P-03 (80) PAG-2 (6.5) Base-1 (1.2) PGMEA (780) CyHO (340) R -17 P-03 (80) PAG-1 (6.5) Base-2 (1.2) PGMEA (780) CyHO (340) R-18 P-03 (80) PAG-1 (3.25) Base-1 (1.2) PGMEA (780) CyHO (340) PAG-2 (3.25) 括弧內之數値表示添加比(質量份)° 〔比較例〕 以下表2所示之組成,與實施例同樣順序調製比較用 之光阻材料。 【表2】 光阻 樹脂 酸產生劑 鹼 溶劑1 溶劑2 R-19 P-13 (80) PAG-1 (6.5) Base -1 (1.2) PGMEA (780) CyHO (340) R-20 P-14 (80) PAG-1 (6.5) Base -1 (1.2) PGMEA (780) CyHO (340) 括弧內之數値表示添加比(質量份)° 表1、2中,括弧內之數値表示質量份。簡略符號表 示之酸產生劑、酸性化合物、鹼(鹼性化合物)及溶劑係 分別如下述。 PAG-1 : 1,1,3,3,3-五氟-2-第二丁基羰氧基丙院5貝酸 二苯基硫 PAG-2 :九氟丁烷磺酸三苯基銃 -89- 200848933
Base-1: N-{2- (2 -甲氧基乙氧基甲氧基)乙基}嗎 啉
Base-2: N - (2 -乙酸氧乙基)本並味口坐 PGMEA :乙酸1-甲氧基異丙酯 CyHO :環己酮 簡略符號表示之樹脂分別爲表3〜7表示之高分子化 合物。 【表3】 樹脂 單位1(導入比) 單位2(導入比) 單位3(¾ 各入比) 單位4(導入比) 重量平均分子量 P-01 A-1M (0.25) B-1M (0.40) C-1M (0.25) D-1M (0.10) 7,1〇〇 P-02 A-1M (0.20) B-1M (0.40) C-1M (0.25) D-1M (0.20) 7,300 ΡΌ3 A-1M (0.25) B-1M (0.40) C-1M (0.25) D - 2M (0.10) 6,500 P-04 A-1M (0.25) B-1M (0.40) C-1M (0.25) D-3M (0.10) 7,800 P - 05 A-1M (0.25) B-1M (0.40) C-1M (0.25) D-4M (0.10) 7,500 P - 06 A-1M (0.30) B-1M (0.25) C-1M (0.25) D-1M (0.20) 6,800 P-07 A-1M (0.35) B-1M (0.20) C-1M (0.25) D-1M (0.20) 7,300 P - 08 A-1M (0.30) B-1M (0.25) C-1M (0.25) D-1M (0.20) 7,000 P-09 A-1M (0.30) B-2M (0.25) C-1M (0.25) D-1M (0.20) 6,900 P-10 A-1A (0.30) B-1M (0.25) C-1M (0.25) D-1M (0.20) 6,400 P-11 A-1M (0.30) B-1M (0.25) C-2M (0.25) D-1M (0.20) 6,500 P-12 A-1A (0.30) B-1A (0.25) C-1A (0.25) D-1A (0.20) 6,700 P-13 A-2M (0.25) B-1M (0.40) C-1M (0.25) D-3M (0.10) 6,800 P-14 A-3M (0.25) B-1M (0.40) C-1M (0.25) D-3M (0.10) 7,500 導入比係表示莫耳比。 -90- 200848933 【表4】 A-1M (R=CH3) A-2M (R=CH3) A-3M (R=CH3) A-1A (R=H) A-2A (R=H) A-3A (R=H) R (-ch2—ς—) R (-ch2—c-—) R 卜 ch2—~~) >=〇 【表5】
-91 - 200848933 【表6】 c- 1M (R=CH,) C-2H (R=CH3) C-1A (R=H) C-2A (R=H) R (-ch2—~~) V=0 卜CH广f
解像性之評價 〔實施例1〜1 8及比較例1、2〕 將本發明之光阻材料(R-01〜18 )及比較用之光阻材 料(R-1 9、20 )旋轉塗佈於塗佈防反射膜(日產化學(股 )公司製、ARC-29A、78nm)之矽晶圓上’實施 ll〇°C、 60秒之熱處理,形成厚度160nm之光阻膜。將此光阻膜 使用 ArF準分子雷射步進機(Nikon (股)公司製, -92- 200848933 ΝΑ = 0·85 )曝光,施予60秒之熱處理(PEB )後,使用 2.38質量%之四甲基氫氧化銨水溶液進行60秒之攪拌( puddle)顯像,形成 1: 1之線與空間(line and space) 圖型。PEB係使用對於各光阻材料之最佳化的溫度。製得 之含圖型之晶圓以上空SEM (掃描型電子顯微鏡)觀察, 在光罩尺寸6 5 nm之1 : 1之線與空間圖型下,成爲晶圓尺 寸65nm之曝光量爲最佳曝光量(mj/cm2)。該最佳曝光 量下,也測定形成光罩尺寸180nm之1 ·· 10之孤立線圖型 的焦點範圍,焦點深度(範圍越廣越佳)。線邊緣粗糙度 (LER )之測定係觀察65nm之線與空間之圖型,以良好 、可、不佳之3階段評價。 本發明之光阻材料之評價結果(焦點深度、圖型形狀 及LER )如表8所示,比較用之光阻材料之評價結果(焦 點深度、圖型形狀及LER )如表9所示。 【表8: 實施例 光阻 PEB溫度 最佳曝光量 焦點深度 圖型形狀 LER 01 R-oi 105°C 42.0mJ/cm2 0.10 /i m 矩形 良好 02 rv〇 not: 43.0mJ/cm2 ’ 0.10 μ m 矩形 >Τ 良好 Όό 04 Η-03 110°C 41.0mJ/cm2 0.10 μ m 矩形 良好 L R--Q4 110°C 41.0mJ/cm2 0.10 μ m 矩形 可 05 110°C 41.0mJ/cm2 0.10 μ m 矩形 "ρΤ 06 R-06 105°C 40.0mJ/cm2 0.10 μ m 矩形 "ρΤ 07 _JR^07 100°C 44.0mJ/cm2 0.05 μ m 稍微 良好 08 R —08 105°C 42.0mJ/cm2 1 0.10 μ m 矩形 良好 uy R〜09 105°C 42.0mJ/cm2 1 0.10 μ m 矩形 "ρΤ 10 105°C 40.0mJ/cm2 0.10 μ m 矩形 可 11 12 105°C 41.0mJ/cm2 0.10 μ m 矩形 良好 _J^12 105°C 42.0mJ/cm2 0.10 μ m 矩形 13 110°C 40.0mJ/cm2 0.10 μ m 矩形 14 R —14 105°C 40.0mJ/cm2 0.10 /i m 矩形 >1 可 15 R—15 100°C 42.0mJ/cm2 0.10 μ m 矩形 良好 16 R — 16 105°C 41.0mJ/cm2 0.10 μ m 矩形 良好 17 R — 17 105°C 43.0mJ/cm2 0.05 μ m 稍微 可 18 105°C 44.0mJ/cm2 0.10 μ m 矩形 良好 -93- 200848933 【表9 比較例 光阻 PEB溫度 最佳曝光量 焦點深度 圖型形狀 LER 01 R —19 105 43.0mJ/cm2 0.05 μ m 稍微 不佳 02 R —20 115 41.0mJ/cm2 0.10 μ m 稍微 不佳 由表8的結果可知本發日月& % ®材^斗胃有*胃胃t焦、1占 深度,同時線邊緣粗糙度優異。表9之比較例1、2中’ 羧酸之保護基僅使用一般三級酯保護基’相較於本發明之 實施例時,比較例1、2之圖型形狀及線邊緣粗糙度較差 。由上述可知,使用由特定單位之組合所構成之高分子化 合物之本發明之光阻材料相較於以往技術所構築者時,本 發明之光阻材料之特性較優異。 -94 -

Claims (1)

  1. 200848933 十、申請專利範圍 1 · 一種正型光阻材料,其特徵係含有藉由酸之作用成 爲可溶於鹼顯像液的樹脂成分(A )及感應活性光線或輻 射線產生酸的化合物(B),其中樹脂成分(A )爲具有下 述一般式(1)表示之重複單位的高分子化合物,
    (式中,R1係分別獨立表示氫原子、甲基或三氟甲基,R2 係表示氫原子或C〇2R4基,R3係表示碳數之含氟 取代基’ R4係表示可含有雜原子之碳數1〜2〇之直鏈狀、 支鏈狀或環狀之一價烴基,瓜爲1或2;n爲1或2;a、b 、c、d係分別表示各重複單位的存在比,&、b、c、d係 超過〇未達1之數,a + b + c + d=l)。 2 · —種圖型之形成方法,其特徵係含有: 將申請專利範圍第1項之光阻材料塗佈於基板上的步 驟; 加熱處理後’介由光罩以高能量線或電子線曝光的步 驟;加熱處理後,使用顯像液進行顯像的步驟。 3 · —種圖型之形成方法,其係含有: 將申請專利範圍第1項之光阻材料塗佈於基板上的步 -95- 200848933 加熱處理後,介由光罩以高能羹線或電子線曝光的步 驟;加熱處理後,使用顯像液進行顯像之步驟之形成圖型 的步驟中,將折射率1以上之液體介於光阻塗佈膜與投影 透鏡之間,進行浸潤式曝光。 4·一種圖型之形成方法,其係含有: 將申請專利範圍第1項之光阻材料塗佈於基板上的步 驟;' 加熱處理後,介由光罩以高能量線或電子線曝光的步 驟;加熱處理後,使用顯像液進行顯像之步驟之形成圖型 的步驟中,在光阻塗佈膜上再塗佈保護膜,將折射率1以 上之液體介於該保護膜與投影透鏡之間,進行浸潤式曝光 -96- 200848933 七 明 說 單 簡 號 符 表 為代 圖件 表元 代之 定圖 指表 ••案代 圖本本 表' > 定一二 指CC 無 無 八、本案若有化學式時,請揭示最能顯示發明特徵的化學 式:無
TW096145148A 2006-11-29 2007-11-28 Positive resist material and pattern forming method TW200848933A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006321870A JP4910662B2 (ja) 2006-11-29 2006-11-29 ポジ型レジスト材料及びパターン形成方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200848933A true TW200848933A (en) 2008-12-16
TWI380131B TWI380131B (zh) 2012-12-21

Family

ID=39464094

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW096145148A TW200848933A (en) 2006-11-29 2007-11-28 Positive resist material and pattern forming method

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7638260B2 (zh)
JP (1) JP4910662B2 (zh)
KR (1) KR101054163B1 (zh)
TW (1) TW200848933A (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5624922B2 (ja) * 2010-04-28 2014-11-12 富士フイルム株式会社 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、及びそれを用いたパターン形成方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2906999B2 (ja) 1994-04-26 1999-06-21 信越化学工業株式会社 レジスト材料
JP3751065B2 (ja) 1995-06-28 2006-03-01 富士通株式会社 レジスト材料及びレジストパターンの形成方法
JP3297272B2 (ja) 1995-07-14 2002-07-02 富士通株式会社 レジスト組成物及びレジストパターンの形成方法
US6200725B1 (en) * 1995-06-28 2001-03-13 Fujitsu Limited Chemically amplified resist compositions and process for the formation of resist patterns
JP3830183B2 (ja) * 1995-09-29 2006-10-04 東京応化工業株式会社 オキシムスルホネート化合物及びレジスト用酸発生剤
JP3587413B2 (ja) 1995-12-20 2004-11-10 東京応化工業株式会社 化学増幅型レジスト組成物及びそれに用いる酸発生剤
JP3879139B2 (ja) 1996-05-08 2007-02-07 住友化学株式会社 グリオキシム系エステル、その製法および用途
TW550439B (en) * 1997-07-01 2003-09-01 Ciba Sc Holding Ag New oxime sulfonates as latent acids and compositions and photoresists comprising said oxime sulfonates
TWI228504B (en) * 1998-11-02 2005-03-01 Shinetsu Chemical Co Novel ester compounds, polymers, resist compositions and patterning process
SG78412A1 (en) * 1999-03-31 2001-02-20 Ciba Sc Holding Ag Oxime derivatives and the use thereof as latent acids
NL1014545C2 (nl) * 1999-03-31 2002-02-26 Ciba Sc Holding Ag Oxim-derivaten en de toepassing daarvan als latente zuren.
EP1148045B1 (en) * 2000-04-20 2003-09-10 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Ester compounds, polymers, resist compositions and patterning process
TWI294553B (en) * 2001-06-15 2008-03-11 Shinetsu Chemical Co Polymer,resist composition and patterning process
KR100698444B1 (ko) * 2002-03-22 2007-03-23 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 화학 증폭 레지스트 재료용 광산 발생제, 및 이것을사용한 레지스트 재료 및 패턴 형성 방법
CA2511979A1 (en) 2003-02-19 2004-09-02 Akira Matsumoto Halogenated oxime derivatives and the use thereof as latent acids
JP4241535B2 (ja) * 2003-10-08 2009-03-18 信越化学工業株式会社 高分子化合物及びポジ型レジスト材料並びにこれを用いたパターン形成方法
JP4539847B2 (ja) * 2004-04-09 2010-09-08 信越化学工業株式会社 ポジ型レジスト材料並びにこれを用いたパターン形成方法
TWI335492B (en) * 2004-04-09 2011-01-01 Shinetsu Chemical Co Positive resist composition and patterning process
JP4274057B2 (ja) * 2004-06-21 2009-06-03 信越化学工業株式会社 高分子化合物、レジスト材料及びパターン形成方法
JP4488229B2 (ja) * 2004-10-28 2010-06-23 信越化学工業株式会社 環状構造を有する含フッ素単量体、その製造方法、重合体、フォトレジスト組成物及びパターン形成方法
TWI300415B (en) * 2004-10-28 2008-09-01 Shinetsu Chemical Co Fluorinated monomer having cyclic structure, making method, polymer, photoresist composition and patterning process
JP4510644B2 (ja) * 2005-01-11 2010-07-28 東京応化工業株式会社 保護膜形成用材料、積層体およびレジストパターン形成方法
EP1780198B1 (en) * 2005-10-31 2011-10-05 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Novel fluorosulfonyloxyalkyl sulfonate salts and derivatives, photoacid generators, resist compositions, and patterning process
JP4716016B2 (ja) * 2005-12-27 2011-07-06 信越化学工業株式会社 高分子化合物、レジスト材料、及びパターン形成方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20080048956A (ko) 2008-06-03
TWI380131B (zh) 2012-12-21
JP4910662B2 (ja) 2012-04-04
US7638260B2 (en) 2009-12-29
KR101054163B1 (ko) 2011-08-03
JP2008134544A (ja) 2008-06-12
US20080124653A1 (en) 2008-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI377443B (en) Resist composition and patterning process
TWI379157B (en) Resist composition and patterning process
TWI390345B (zh) Photoresist materials and pattern forming methods using them
TWI392691B (zh) 高分子化合物、光阻材料、及圖案形成方法
TWI383261B (zh) Photoresist material and pattern formation method
TWI416261B (zh) 正型光阻材料及圖型之形成方法
TWI380979B (zh) 具有羥基之單體、高分子化合物、光阻材料及圖型之形成方法
TWI399616B (zh) 正型光阻組成物及圖型之形成方法
TWI400574B (zh) 正型光阻材料及圖型之形成方法
TWI395744B (zh) 含內酯化合物,高分子化合物,光阻材料及圖型之形成方法
TWI417666B (zh) 正型光阻材料及圖型之形成方法
TWI541605B (zh) 正型光阻材料及圖型之形成方法
TW200838885A (en) Polymer, resist composition, and patterning process
TW200807150A (en) Resist composition and patterning process using the same
TWI379164B (en) Positive resist compositions and patterning process
TW200906866A (en) Resist composition and patterning process
TW200903162A (en) Positive resist composition and patterning process
TW200900861A (en) Positive resist compositions and patterning process
KR101682708B1 (ko) 포지티브형 레지스트 재료 및 패턴 형성 방법
TW200821333A (en) Polymerizable ester compounds, polymers, resist compositions and patterning process
TW200827375A (en) Ester compounds and their preparation, polymers, resist compositions and patterning process
TWI452433B (zh) 正型光阻材料及圖型之形成方法
TWI398731B (zh) 正型光阻材料及圖型之形成方法
TWI447524B (zh) 正型光阻材料及圖型之形成方法
TWI397771B (zh) 正型光阻組成物及圖型之形成方法