TW201629625A - 光阻組合物及用於製造光阻圖案之方法 - Google Patents

光阻組合物及用於製造光阻圖案之方法 Download PDF

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Abstract

本發明係關於光阻組合物,其包含具有酸不穩定性基團之樹脂;由式(I)表示之鹽;及由式(B1)表示之鹽。 □□

Description

光阻組合物及用於製造光阻圖案之方法
本發明係關於光阻組合物及用於製造光阻圖案之方法。
US2010/316952A1揭示由下列式表示之鹽:
及含有該鹽作為酸產生劑之光阻組合物。
本發明係關於下列各項。
[1]光阻組合物,其包含具有酸不穩定性基團之樹脂;由式(I)表示之鹽及由式(B1)表示之鹽: 其中Q1及Q2各自獨立地表示氟原子或C1至C6全氟烷基;R1及R2各自獨立地表示氫原子、氟原子或C1至C6全氟烷基;「z」表示0至6之整數; X1及X2各自獨立地表示具有*-CO-O-、*-O-CO-及*-O-中之至少一者之基團,其中*表示與L1之結合位點;L1表示C1至C8氟烷二基;且R3表示C5至C18脂環族烴基團,其中氫原子可由羥基代替且亞甲基可由氧原子、磺醯基或羰基代替,且該脂環族烴基團可具有視情況具有氟原子之環狀縮酮結構;且Z+表示由式(b2-1)及(b2-2)中之任一者表示之有機陽離子: 其中Rb4、Rb5及Rb6獨立地表示C1至C30脂肪族烴基團,其中氫原子可由羥基、C1至C12烷氧基、C3至C12脂環族烴基團或C6至C18芳香族烴基團代替,C3至C36脂環族烴基團,其中氫原子可由鹵素原子、C2至C4醯基或縮水甘油氧基代替,或C6至C36芳香族烴基團,其中氫原子可由鹵素原子、羥基或C1至C12烷氧基代替;或Rb4及Rb5各自獨立地連同S+一起表示環;Rb7及Rb8各自獨立地表示羥基、C1至C12烷基或C1至C12烷氧基;且m2及n2各自獨立地表示0至5之整數; 其中Q21b及Q22b各自獨立地表示氟原子或C1至C6全氟烷基,Lb21表示單鍵或C1至C24二價飽和烴基團,其中亞甲基可由氧原 子或羰基代替且其中氫原子可由羥基代替,Y21表示C3至C18脂環族烴基團,其中亞甲基可由氧原子或羰基代替且其中氫原子可由羥基或氟原子代替,且Zb+表示由式(b2-1)及式(b2-2)中之任一者表示之有機陽離子。
[2]如[1]之光阻組合物,其中X1表示*-CO-O-。
[3]如[1]或[2]之光阻組合物,其中X2表示*-CO-O-。
[4]如[1]至[3]中任一者之光阻組合物,其中L1表示-CH2-(CF2)n-CH2-,其中n表示1至6之整數。
[5]如[1]至[4]中任一者之光阻組合物,其中R3之脂環族烴基團係金剛烷基。
[6]如[1]至[5]中任一者之光阻組合物,其中Lb21表示由式(b1-4)表示之基團: 其中Lb8表示單鍵或C1至C22二價飽和烴基團,其中氫原子可由羥基代替,且*表示與Y21之結合位點。
[7]如[1]至[6]中任一者之光阻組合物,其進一步包含所生成酸之酸性弱於自由式(B1)表示之鹽生成之酸及自由式(I)表示之鹽生成之酸之鹽。
[8]一種鹽,其係由式(Ia)表示: 其中Q1a及Q2a各自獨立地表示氟原子或C1至C6全氟烷基;R1a及R2a各自獨立地表示氫原子、氟原子或C1至C6全氟烷基; 「za」表示0至6之整數;X1a及X2a各自獨立地表示具有*-CO-O-、*-O-CO-及*-O-中之至少一者之基團,其中*表示與L1a之結合位點,前提係X1a及X2a中之至少一者表示*-CO-O-或*-O-CO-;L1a表示-CH2-(CF2)na-CH2-,其中「na」表示2至6之整數;R3a表示C5至C18脂環族烴基團,其中氫原子可由羥基代替,且其中亞甲基可由氧原子、磺醯基或羰基代替,且該脂環族烴基團可具有視情況具有氟原子之環狀縮酮結構;且Za+表示有機陽離子。
[9]如[8]之鹽,其中X1a表示*-CO-O-。
[10]如[8]或[9]之鹽,其中X2a表示*-O-CO-。
[11]如[8]至[10]中任一者之鹽,其中R3a之脂環族烴基團係金剛烷基。
[12]一種光阻組合物,其含有如[8]至[11]中任一者之鹽及具有酸不穩定性基團之樹脂。
[13]一種製造光阻圖案之製程,其具有下列步驟(1)至(5):(1)於基板上施加如[1]或[12]之光阻組合物之步驟,(2)藉由執行乾燥形成組合物薄膜之步驟,(3)使該組合物薄膜曝光於輻射之步驟,(4)烘焙該經曝光組合物薄膜之步驟,及(5)使該經烘焙組合物薄膜顯影之步驟。
在本文中,術語「(甲基)丙烯酸單體」意指具有「CH2=CH-CO-」或「CH2=C(CH3)-CO-」之結構之單體,以及「(甲基)丙烯酸酯」及 「(甲基)丙烯酸」分別意指「丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯」及「丙烯酸或甲基丙烯酸」。
在本文中,鏈結構基團包括彼等具有直鏈結構者及彼等具有具支鏈結構者。除非另外規定,否則術語「脂肪族烴基團」意指鏈脂肪族烴基團。
不定冠詞「一(a及an)」被視為與「一或多」相同之意義。
術語「固體組份」意指不同於光阻組合物中之溶劑之組份。
本發明之一個態樣係含有具有酸不穩定性基團之樹脂、由式(I)表示之鹽及由式(B1)表示之鹽之光阻組合物。
光阻組合物可進一步含有淬滅劑或溶劑。
光阻組合物較佳進一步含有淬滅劑或溶劑,更佳其二者。
具有酸不穩定性基團之樹脂有時稱作「樹脂(A)」。由式(I)表示之鹽有時稱作「鹽(I)」。光阻組合物有時稱作「光阻組合物(I)」。
<鹽(I)>
鹽(I)係由式(I)表示:
在該式中,Q1及Q2各自獨立地表示氟原子或C1至C6全氟烷基;R1及R2各自獨立地表示氫原子、氟原子或C1至C6全氟烷基;「z」表示0至6之整數;X1及X2各自獨立地表示具有*-CO-O-、*-O-CO-及*-O-中之至少一者之基團,其中*表示與L1之結合位點;L1表示C1至C8氟烷二基;且R3表示C5至C18脂環族烴基團,其中氫原子可由羥基代替,且其中亞甲基可由氧原子、磺醯基或羰基代替,且該脂環族烴基團可具有視情況具有氟原子之環狀縮酮結構;且 Z+表示由如稍後所闡述之式(b2-1)及(b2-2)中之任一者表示之有機陽離子。
Q1、Q2、R1及R2之全氟烷基之實例包括三氟甲基、全氟乙基、全氟丙基、全氟異丙基、全氟丁基、全氟(第二丁基)、全氟(第三丁基)、全氟戊基、全氟己基。
Q1及Q2各自獨立地係較佳三氟甲基或氟原子,更佳氟原子。
較佳地,R1及R2各自獨立地係氫原子或氟原子。
「z」較佳係0或1,更佳係0。
X1及X2各自獨立地表示具有*-CO-O-、*-O-CO-及*-O-中之至少一者之基團。此處,*表示與L1之結合位點。具有*-CO-O-、*-O-CO-及*-O-中之至少一者之基團通常係此一C1至C6烷二基中之亞甲基較佳在每一端處由氧原子且視情況由羰基代替之基團。
X1之實例包括-CO-O-*、-CO-O-CH2-CO-O-*及-O-CO-O-*。在該等中,X1尤佳表示-CO-O-*,其中*表示與L1之結合位點。
X2較佳表示*-O-CO-、*-CO-O-CH2-CH2-O-CO-及*-CO-O-CH2-CO-O-,且更佳*-O-CO-,其中*表示與L1之結合位點。
L1之實例包括直鏈氟烷二基,例如氟亞甲基、氟伸乙基、氟丙烷-1,3-二基、氟丁烷-1,4-二基、氟戊烷-1,5-二基、氟己烷-1,6-二基、氟庚烷-1,7-二基、及氟辛烷-1,8-二基;及具支鏈烷二基,例如氟乙烷-1,1-二基、氟丙烷-1,2-二基、氟丁烷-1,3-二基、2-甲基-氟丙烷-1,3-二基、2-甲基-氟丙烷-1,2-二基、2-甲基-氟丙烷-1,3-二基、2-三氟甲基氟丙烷-1,2-二基、氟戊烷-1,4-二基及2-甲基氟丁烷-1,4-二基。在該等中,尤佳者係-CH2-(CF2)n-CH2-(其中「n」較佳係1至6之整數,更佳1至4之整數,再更佳2至4之整數)作為L1
R3之脂環族烴基團之實例包括C5至C10環烷基(例如環戊基及環己基)及C8至C12多環脂環族烴基團(例如降莰基及金剛烷基)。
在該等中,作為脂環族烴基團,尤佳者係環戊基、環己基、降莰基及金剛烷基,更佳者係金剛烷基、降莰基及環己基,再更佳者係金剛烷基及降莰基,且尤佳者係金剛烷基。
R3之脂環族烴基團可具有由-O-(烷二基)-O-表示之環狀縮酮結構。
R3之環狀縮酮結構可藉由分別由經由一個烷二基彼此鍵結之氧原子代替脂環族烴基團上之兩個氫原子而形成。
環狀縮酮結構中之烷二基之實例包括直鏈烷二基,例如亞甲基、伸乙基、丙烷-1,3-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基及己烷-1,6-二基,及 具支鏈烷二基,例如乙烷-1,1-二基、丙烷-1,2-二基、丁烷-1,3-二基、2-甲基丙烷-1,3-二基、2-甲基丙烷-1,2-二基、戊烷-1,4-二基及2-甲基丁烷-1,4-二基。
環狀縮酮結構之實例包括-O-(CH2)2-O-、-O-(CH2)3-O-、-O-(CH2)4-O-、-O-CH2-(CF2)2-CH2-O-、-O-CH2-(CF2)3-CH2-O-及-O-CH2-(CF2)4-CH2-O-。
在該等中,較佳者係具有1至6碳原子及氟原子之環狀縮酮結構。特定而言,較佳者係-O-CH2-(CF2)2-CH2-O-、-O-CH2-(CF2)3-CH2-O-及-O-CH2-(CF2)4-CH2-O-,更佳者係-O-CH2-(CF2)2-CH2-O-及-O-CH2-(CF2)3-CH2-O-,且再更佳者係-O-CH2-(CF2)2-CH2-O-。
針對鹽(I)之陰離子之實例包括下列表示之陰離子。
在該等中,尤佳者係由式(Ia-1)至(Ia-6)表示之陰離子,且更佳者 係彼等由式(Ia-1)至(Ia-4)表示者。
在式(I)中,Z+表示由式(b2-1)及(b2-2)中之任一者表示之有機陽離子。
在式(b2-1)中,Rb4、Rb5及Rb6獨立地表示C1-C30脂肪族烴基團,其中氫原子可由羥基、C1至C12烷氧基或C3至C12脂環族烴基團代替;C3至C36脂環族烴基團,其中氫原子可由鹵素原子、C2-C4醯基或縮水甘油氧基代替;或C6至C36芳香族烴基團,其中氫原子可由鹵素原子、羥基或C1至C12烷氧基代替;或Rb4、Rb5及Rb6中之兩者可彼此鍵結以形成含有S+之環。
在式(b2-2)中,Rb7及Rb8各自獨立地表示羥基、C1至C12脂肪族烴基團或C1至C12烷氧基,且m2及n2各自獨立地表示0至5之整數。
由Rb4、Rb5及Rb6表示之脂肪族烴基團之實例包括烷基,例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基、辛基及2-乙基己基。
由Rb7及Rb8表示之脂肪族烴基團之實例包括烷基,例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基、辛基及2-乙基己基。
由Rb4、Rb5及Rb6表示之脂環族烴基團可為單環基團或多環基團,其氫原子可由烷基代替。
單環脂環族烴基團之實例包括環烷基例如環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基及環癸基。
多環脂環族烴基團之實例包括十氫萘基、金剛烷基、降莰基及下列基團。
其中氫原子由烷基代替之脂環族烴基團之實例包括甲基環己基、2-烷基金剛烷-2-基、甲基降莰基及異莰基。
其中氫原子由烷基代替之脂環族烴基團較佳具有總共20個或更少碳原子。
芳香族烴基團之較佳實例包括芳基,例如苯基、甲苯基、二甲苯基、異丙苯基、2,4,6-三甲苯基、(對乙基)苯基、(對第三丁基)苯基、(對環己基)苯基、(對金剛烷基)苯基、聯苯基、萘基、菲基、2,6-二乙基苯基及2-甲基-6-乙基苯基。
其中氫原子由烷氧基代替之芳香族烴基團之較佳實例包括4-甲氧基苯基。
當芳香族烴基團具有脂肪族烴基團或脂環族烴基團時,脂肪族烴基團較佳具有1至18個碳原子且脂環族烴基團較佳具有3至18個碳原子。
其中氫原子由烷氧基代替之芳香族烴基團之實例包括對甲氧基苯基。
其中氫原子由芳香族烴基團代替之脂肪族烴基團之實例包括芳烷基,例如苄基、苯乙基、苯基丙基、三苯甲基、萘基甲基及萘基乙基。
存在於式(b2-1)及(b2-2)中之烷氧基之實例包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、癸氧基及 十二烷氧基。
醯基之實例包括乙醯基、丙醯基及丁醯基。
鹵素原子之實例包括氟原子、氯原子、溴原子及碘原子。
由Rb4、Rb5及Rb6中之兩者連同S+一起表示之環可為單環、多環、芳香族環、非芳香族環、飽和環或不飽和環。該環除S+以外可含有硫原子或氧原子。該環較佳具有3至18個碳原子,且更佳具有4至13個碳原子。該環之實例包括3至12員環,較佳3至7員環,特定而言下列環。
在由式(b2-1)及(b2-2)表示之陽離子中,尤佳者係由式(b2-1)表示之陽離子。
由式(b2-1)表示之陽離子之實例包括下列各項。
由式(b2-2)表示之陽離子之實例包括下列各項。
在該等中,尤佳者係由式(b2-c-1)、(b2-c-10)、(b2-c-12)、(b2-c-14)、(b2-c-25)、(b2-c-27)、(b2-c-29)及(b2-c-30)表示之陽離子,且更 佳者係彼等由式(b2-c-1)、(b2-c-10)、(b2-c-12)、(b2-c-14)、(b2-c-27)及(b2-c-30)表示者。
鹽(I)之特定實例呈現於表1至3中。在每一表中,每一欄中所列舉之符號代表表示陽離子或陰離子之式之符號。例如,在表1中,鹽(I-1)係如下文所顯示之鹽。
在該等中,尤佳者係由式(Ia-1)至(Ia-6)表示之陰離子中之一者及由式(b2-c-1)、(b2-c-10)、(b2-c-12)、(b2-c-14)、(b2-c-25)、(b2-c-27)、(b2-c-29)及(b2-c-30)表示之陽離子中之一者組成之鹽。
在該等中,鹽(I)尤佳係鹽(I-1)、鹽(I-2)、鹽(I-3)、鹽(I-4)、鹽(I-17)、鹽(I-18)、鹽(I-19)、鹽(I-20)、鹽(I-33)、鹽(I-34)、鹽(I-35)、鹽(I-36)、鹽(I-49)、鹽(I-50)、鹽(I-51)、鹽(I-52)、鹽(I-65)、鹽(I-66)、鹽(I-67)、鹽(I-68)、鹽(I-81)、鹽(I-82)、鹽(I-83)及鹽(I-84)。
在光阻組合物中,相對於100質量份數之樹脂(A),鹽(I)之含量通常為1質量份數或更多,較佳2質量份數或更多。相對於100質量份數之樹脂(A),鹽(I)之含量通常為40質量份數或更少,較佳35質量份數或更少。
例如,作為製造鹽(I)之方法,可藉由使由式(I1-a)表示之鹽及式(I1-b)化合物在諸如乙腈等溶劑中反應製造式(I)鹽(其中X1及X2各自獨立地表示-CO-O-*(*表示與L1之鍵結位點)且該鹽係由式(I1)表示):
其中Q1、Q2、R1、R2、R3、L1、z及Z+係如上文所定義。
由式(I1-a)及(I1-b)表示之化合物之反應可在較佳15℃至80℃之溫度下執行0.5小時至12小時。
式(I1-a)化合物可藉由使式(I1-c)化合物及式(I1-d)化合物在諸如乙腈等溶劑中反應獲得:
其中Q1、Q2、R1、R2及z係如上文所定義。
由式(I1-c)及(I1-d)表示之化合物之反應可在較佳15℃至80℃之溫度下執行0.5小時至12小時。
由式(I1-c)表示之化合物之實例包括下列化合物,其可藉由闡述於JP2008-127367A1中之方法來製造。
式(I1-b)化合物可藉由在觸媒及諸如乙腈等溶劑存在下使式(I1-e)化合物及式(I1-f)化合物反應獲得:
其中L1及R3係如上文所定義。
觸媒之實例包括羰基二咪唑。
由式(I1-e)表示之化合物之實例包括如下表示之化合物,其易於在市場上獲得。
由式(I1-f)表示之化合物之實例包括如下表示之化合物,其易於在市場上獲得。
其中R2係具有環狀縮酮結構之脂環族烴基團之鹽(I)可藉由在諸如對甲苯磺酸等酸存在下使具有側氧基金剛烷基作為由R2表示之基團之鹽(I)與二醇反應來製造。
該利用酸之反應可在較佳15℃至100℃之溫度下執行0.5小時至12小時。二醇之實例包括乙二醇、丙烷-1,3-二醇、丁烷-1,4-二醇及氟丁 烷-1,4-二醇。
其中Z+具有由式(b2-x)表示之環之鹽(I)可藉由在諸如乙酸銅(II)等觸媒存在下在諸如氯仿等溶劑中使具有由式(b2-2)表示之陽離子之鹽(I)與由式(I-65-a)表示之化合物反應來製造:
該反應可在較佳15℃至120℃之溫度下執行0.5小時至12小時。
本發明之光阻組合物進一步含有由式(B1)表示之鹽,該鹽有時稱作「鹽(B1)」。
在式(B1)中,Q21b及Q22b各自獨立地表示氟原子或C1-C6全氟烷基,Lb21表示C1-C24二價飽和烴基團,其中亞甲基可由氧原子或羰基代替且其中氫原子可由羥基代替,Y21表示氫C3-C18脂環族烴基團,其中亞甲基可由氧原子、磺醯基或羰基代替且其中氫原子可由羥基或氟原子代替,且Zb+表示由如上文所闡述之式(b2-1)及(b2-2)表示之有機陽離子中之任一者。
由Q21b及Q22b表示之全氟烷基之實例包括三氟甲基、五氟乙基、七氟丙基、九氟丁基、十一氟戊基及十三氟己基。較佳地,Q21b及Q22b各自獨立地表示氟原子或三氟甲基且更佳地Q21b及Q22b均為氟原子。
由L21b表示之二價飽和烴基團之實例包括直鏈烷二基、具支鏈鏈 烷二基、單環二價脂環族烴基團、多環二價脂環族烴基團及其組合。
其特定實例包括直鏈烷二基,例如亞甲基、伸乙基、丙烷-1,3-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基、己烷-1,6-二基、庚烷-1,7-二基、辛烷-1,8-二基、壬烷-1,9-二基、癸烷-1,10-二基;包括藉由將側鏈附接至直鏈烷二基形成之基團之具支鏈烷二基,例如丁-1,3-二基、2-甲基丙烷-1,3-二基、2-甲基丙烷-1,2-二基、戊烷-1,4-二基及2-甲基丁烷-1,4-二基;單環二價脂環族烴基團,例如環丁-1,3-二基、環戊烷-1,3-二基、環己烷-1,2-二基、1-甲基環己烷-1,2-二基、環己烷-1,4-二基、環辛烷-1,2-二基及環辛烷-1,5-二基;及多環二價脂環族烴基團,例如降莰烷-2,3-二基、降莰烷-1,4-二基、降莰烷-2,5-二基、金剛烷-1,2-二基、金剛烷-1,5-二基及金剛烷-1,6-二基。
當L21b表示其中亞甲基由氧原子或羰基代替之二價飽和烴基團時,L21b之實例包括由如下式(b1-1)至(b1-3)中之任一者表示之部分;
其中Lb2表示單鍵或C1至C22二價飽和烴基團,且Lb3表示單鍵或C1至C22二價飽和烴基團,其中氫原子可由羥基代替且其中亞甲基可由氧原子或羰基代替,前提係Lb2及Lb3具有總共22個或更少碳原子;Lb4表示單鍵或C1至C22二價飽和烴基團,且Lb5表示單鍵或C1至C22二價飽和烴基團,其中氫原子可由羥基代替且其中亞甲基可由氧原子或羰基代替,前提係Lb4及Lb5具有總共22個或更少碳原子; Lb6表示其中氫原子可由羥基代替之C1至C15二價飽和烴基團,且Lb7表示單鍵或其中氫原子可由羥基代替且其中亞甲基可由氧原子或羰基代替之C1至C15二價飽和烴基團,前提係Lb6及Lb7中具有總共23個或更少碳原子;且*表示與Y之結合位點。
在式(b1-1)至式(b1-3)中,當亞甲基由氧原子或羰基代替時,飽和烴基團中之碳原子數對應於代替前之碳原子數。
存在於式(b1-1)至式(b1-3)中之二價飽和烴基團之實例與Lb1之二價飽和烴基團之實例相同。
Lb2較佳地係單鍵。
Lb3較佳地係C1至C4二價飽和烴基團。
Lb4較佳地係C1至C8二價飽和烴基團。
Lb5較佳地係單鍵或C1至C8二價飽和烴基團。
Lb6較佳地係C1至C4二價飽和烴基團。
Lb7較佳地係單鍵或其中氫原子可由羥基代替且其中亞甲基可由氧原子或羰基代替之C1至C18二價飽和烴基團。
在該等中,較佳者係由式(b1-1)或式(b1-3)表示之基團,且更佳者係由式(b1-1)表示之基團。
由式(b1-1)表示之二價基團之實例包括由式(b1-4)至式(b1-8)表示之下列基團:
其中Lb8表示單鍵或其中氫原子可由羥基代替之C1至C22二價飽和烴基團; Lb9表示C1至C20二價飽和烴基團且Lb10表示單鍵或其中氫原子可由羥基代替之C1至C19二價飽和烴基團,前提係Lb9及Lb10具有總共20個或更少碳原子;Lb11表示C1至C21二價飽和烴基團且Lb12表示單鍵或其中氫原子可由羥基代替之C1至C20二價飽和烴基團,前提係Lb11及Lb12具有總共21或更少碳原子;Lb13表示C1至C19二價飽和烴基團,Lb14表示單鍵或C1至C18二價飽和烴基團,且Lb15表示單鍵或其中氫原子可由羥基代替之C1至C18二價飽和烴基團,前提係Lb13、Lb14及Lb15具有總共19個或更少碳原子;Lb16表示C1至C18二價飽和烴基團,Lb17表示C1至C18二價飽和烴基團,且Lb18表示單鍵或其中氫原子可由羥基代替之C1至C17二價飽和烴基團,前提係Lb16、Lb17及Lb18具有總共19個或更少碳原子;且*表示與Y21之結合位點。
Lb8較佳地係C1至C4二價飽和烴基團。
Lb9較佳地係C1至C8二價飽和烴基團。
Lb10較佳地係單鍵或C1至C19二價飽和烴基團,且更佳係單鍵或C1至C8二價飽和烴基團。
Lb11較佳地係C1至C8二價飽和烴基團。
Lb12較佳地係單鍵或C1至C8二價飽和烴基團。
Lb13較佳地係C1至C12二價飽和烴基團。
Lb14較佳地係單鍵或C1至C6二價飽和烴基團。
Lb15較佳地係單鍵或C1至C18二價飽和烴基團,且更佳係單鍵或C1至C8二價飽和烴基團。
Lb16較佳地係C1至C12二價飽和烴基團。
Lb17較佳地係C1至C6二價飽和烴基團。
Lb18較佳地係單鍵或C1至C17二價飽和烴基團,且更佳係單鍵或C1至C4二價飽和烴基團。
由式(b1-3)表示之二價基團之實例包括由式(b1-9)至式(b1-11)表示之下列基團:
其中Lb19表示單鍵或C1至C23二價飽和烴基團,且Lb20表示單鍵或其中氫原子可由羥基或醯氧基代替且醯氧基中所含有之亞甲基可由氧原子或羰基代替且醯氧基中所含有之氫原子可由羥基代替之C1至C23二價飽和烴基團,前提係Lb19及Lb20具有總共23個或更少碳原子;Lb21表示單鍵或C1至C21二價飽和烴基團,Lb22表示單鍵或C1至C21二價飽和烴基團,且Lb23表示單鍵或其中氫原子可由羥基或醯氧基代替且醯氧基中所含有之亞甲基可由氧原子或羰基代替且醯氧基中所含有之氫原子可由羥基代替之C1至C21二價飽和烴基團,前提係Lb21、Lb22及Lb23具有總共21個或更少碳原子;Lb24表示單鍵或C1至C20二價飽和烴基團,Lb25表示單鍵或C1至C21二價飽和烴基團,且Lb26表示單鍵或其中氫原子可由羥基或醯氧基代替且醯氧基中所含有之亞甲基可由氧原子或羰基代替且醯氧基中所含有之氫原子可由羥基代替之C1至C20二價飽和烴基團,前提係Lb24、Lb25及Lb26之基團中所含有之碳原子之總數為21或更少;且*表示與Y21之結合位點。
在式(b1-9)至式(b1-11)中,當氫原子由醯氧基代替時,飽和烴基團中之碳原子數對應於除飽和烴基團中之碳數外之碳原子、CO及O之數量。
醯氧基之實例包括乙醯氧基、丙醯氧基、丁醯氧基、環己基羰 氧基及金剛烷基羰氧基。
具有取代基之醯氧基之實例包括側氧基金剛烷基羰基氧基、羥基金剛烷基羰基氧基、側氧基環己基羰基氧基及羥基環己基羰基氧基。
由式(b1-4)表示之基團之實例包括下列基團:
其中*表示與Y21之結合位點。
由式(b1-5)表示之基團之實例包括下列基團:
其中*表示與Y21之結合位點。
由式(b1-6)表示之基團之實例包括下列基團:
其中*表示與Y21之結合位點。
由式(b1-7)表示之基團之實例包括下列基團:
其中*表示與Y21之結合位點。
由式(b1-8)表示之基團之實例包括下列基團:
其中*表示與Y21之結合位點。
由式(b1-2)表示之基團之實例包括下列基團:
其中*表示與Y21之結合位點。
由式(b1-9)表示之基團之實例包括下列基團:
其中*表示與Y21之結合位點。
由式(b1-10)表示之基團之實例包括下列基團:
其中*表示與Y21之結合位點。
由式(b1-11)表示之基團之實例包括下列基團:
其中*表示與Y21之結合位點。
L21b較佳係由式(b1-1)表示之基團,更佳係由式(b1-4)表示之基團且再更佳係由式(b1-4)表示之基團,其中Lb8表示單鍵或C1至C22二價飽和烴基團。
由Y21表示之脂環族烴基團之實例包括彼等由式(Y1)至(Y11)表示者。
其中亞甲基可由氧原子、磺醯基或羰基代替之由Y21表示之脂環族烴基團之實例包括彼等由式(Y12)至(Y27)表示者。
在該等中,尤佳者係彼等由式(Y1)至(Y20)表示者,更佳者係彼等表示由式(Y11)、(Y15)、(Y16)及(Y20)者,且再更佳者係彼等由式(Y11)及(Y15)表示者。
由Y21表示之脂環族烴基團之取代基之實例包括鹵素原子、羥基、側氧基、C1至C12烷基、C1至C12含羥基烷基、C3至C16脂環族烴基團、C1至C12烷氧基、視情況經C1-C4烷基取代之C6至C18芳香族烴基團、C7-C21芳烷基、C2至C4醯基、縮水甘油氧基或-(CH2)j2-O-CO-Rb1基團(其中Rb1表示C1至C16烷基)、C3至C16脂環族烴基團或視情況經C1至C4烷基取代之C6至C18芳香族烴基團。符號j2表示0至4之整數。
鹵素原子之實例包括氟原子、氯原子、溴原子及碘原子。
含羥基甲基之實例包括羥基甲基及羥基乙基。
烷氧基之實例包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、癸氧基及十二烷氧基。
芳香族烴基團之實例包括芳基,例如苯基、萘基、甲苯基、對甲基苯基、對第三丁基苯基、對金剛烷基苯基、甲苯基、二甲苯基、異丙苯基、2,4,6-三甲苯基、聯苯基、菲基、2,6-二乙基苯基及2-甲基-6-乙基苯基。
芳烷基之實例包括苄基、苯乙基、苯丙基、萘基甲基及萘基乙基。
醯基之實例包括乙醯基、丙醯基及丁醯基。
由Y21表示之基團之實例包括下列各項。
Y21較佳地係可具有取代基之C3-C18脂環族烴基團,更佳係可具有取代基(例如側氧基或羥基)之金剛烷基,更佳係金剛烷基、羥基金剛烷基或側氧基金剛烷基。
由式(B1)表示之鹽之磺酸陰離子之較佳實例包括由式(B1-A-1)至(B1-A-13)表示之陰離子。
在式(B1-A-1)至式(B1-A-13)中,L4表示單鍵或C1至C4烷二基。Q1 及Q2分別表示與上文所定義之Q21b及Q22b相同之含義。
在式(B1)中,Zb+表示由如上文所闡述之式(b2-1)及(b2-2)表示之有機陽離子中之任一者。
鹽(B1)之特定實例包括彼等由式(B1-1)至(B1-14)及(B1-17)至(B1-28)中之任一者表示者。
在該等中,由式(B1)表示之鹽較佳含有芳基鋶鎓陽離子且更佳係由式(B1-1)、式(B1-2)、式(B1-3)、式(B1-6)、式(B1-7)、式(B1-11)、式(B1-12)、式(B1-13)、式(B1-14)、式(B1-20)、式(B1-21)、式(B1-22)、式(B1-23)、式(B1-24)、式(B1-25)及式(B1-26)中之任一者表示之鹽。
在本發明之光阻組合物中,相對於100質量份數之樹脂(A),鹽(B1)之量較佳係1質量份數至40質量份數,更佳係2質量份數至35質量份數且再更佳係3質量份數至35份數。
在本發明之光阻組合物中,鹽(I)與鹽(B1)之量比率[鹽(I):鹽(B1),重量比]通常為1:99至99:1,較佳2:98至98:2,更佳5:95至95:5。
在本發明之光阻組合物中,相對於100質量份數之樹脂(A),鹽(I)及鹽(B1)之總量較佳係1質量份數或更多且更佳3質量份數或更多且較佳40質量份數或更少且更佳35質量份數或更少。
<樹脂(A)>
樹脂(A)通常具有帶有酸不穩定性基團之結構單元。在下文中,該結構單元有時稱作「結構單元(a1)」。
較佳地,樹脂(A)另外具有不同於結構單元(a1)之另一結構單元,即沒有酸不穩定性基團之結構單元,其有時稱作「結構單元 (s)」。
在此說明書中,「酸不穩定性基團」意指具有離去基團之官能基,該離去基團係藉由酸之作用自該官能基去除藉此形成親水基團(例如羥基或羧基)。
酸不穩定性基團之實例包括由式(1)表示之基團:
其中Ra1、Ra2及Ra3各自獨立地表示C1-C8烷基、C3-C20脂環族烴基團或由其組成之基團,且Ra1及Ra2可彼此鍵結以形成C2-C20二價脂環族烴基團,「na」表示0或1之整數,且*表示結合位點;及由式(2)表示之基團:
其中Ra1’及Ra2’各自獨立地表示氫原子或C1-C12烴基團,且Ra3’表示C1-C20烴基團,且Ra2’及Ra3’可彼此鍵結以形成C2-C20二價雜環基,且烴基團及二價雜環基中之一或多個-CH2-可由-O-或-S-代替,X表示氧原子或硫原子,且*表示結合位點。
對於Ra1、Ra2及Ra3,烷基之特定實例包括甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、戊基、己基、庚基及辛基。
脂環族烴基團可為單環或多環。脂環族烴基團之實例包括單環脂環族烴基團,例如C3-C20環烷基(例如環戊基、環己基、環庚基及環辛基),及多環脂環族烴基團,例如十氫萘基、金剛烷基、降莰基及下列各項。
脂環族烴基團較佳具有3至16個碳原子。
由烷基及脂環族烴基團組成之基團之實例包括甲基環己基、二甲基環己基、甲基降莰基、金剛烷基甲基及降莰基乙基。
「na」較佳為0。
當二價脂環族烴基團係藉由Ra1及Ra2彼此鍵結而形成時,部分-C(Ra1)(Ra2)(Ra3)之實例包括下列基團且二價烴基團較佳具有3至12個碳原子。
在每一式中,Ra3與上文所定義相同。
較佳者係1,1'-二烷基烷氧基羰基,即由式(1)表示之基團,其中Ra1、Ra2及Ra3各自獨立地表示C1-C8烷基(例如第三丁基);2-烷基金剛烷-2-氧基羰基,即由式(1)表示之基團,其中Ra1及Ra2彼此鍵結而形成金剛烷基環,且Ra3係C1至C8烷基(例如2-烷基-2-金剛烷基);及1-(金剛烷-1-基)-1-烷基烷氧基羰基,即由式(1)表示之基團,其中Ra1及Ra2係C1至C8烷基且Ra3係金剛烷基。
對於式(2),烴基團之實例包括烷基、脂環族烴基團、芳香族烴 基團及由其中之兩者或更多者組成之基團。
烷基及脂環族烴基團之實例包括與上文所闡述相同之基團。芳香族烴基團之實例包括芳基例如苯基、萘基、對甲基苯基、對第三丁基苯基、對金剛烷基苯基、甲苯基、二甲苯基、異丙苯基、2,4,6-三甲苯基、聯苯基、蒽基、菲基、2,6-二乙基苯基及2-甲基-6-乙基苯基。
當二價烴基團係藉由Ra2’及Ra3’彼此鍵結而形成時,部分-C(Ra1’)(Ra2’)(Ra3’)之實例包括下列各項。
在每一式中,Ra1’及X係如上文所定義。
較佳地,Ra1’及Ra2’中之至少一者係氫原子。
由式(2)表示之基團之實例包括下列各項。
結構單元(a1)源於具有酸不穩定性基團之化合物,該化合物有時稱作「單體(a1)」。
單體(a1)較佳係具有酸不穩定性基團及烯系不飽和基團之單體,更佳係具有酸不穩定性基團之(甲基)丙烯酸酯單體,且再更佳係具有由式(1)或(2)表示之基團之(甲基)丙烯酸酯單體。
具有酸不穩定性基團之(甲基)丙烯酸酯單體較佳係彼等具有C5-C20脂環族烴基團者。具有源於該等單體之結構單元之樹脂可為欲自 其製備之光阻圖案提供改良之解析率。
源於具有由式(1)表示之基團之(甲基)丙烯酸酯單體之結構單元較佳係由式(a1-0)、(a1-1)及(a1-2)表示之結構單元中之一者:
其中La01、La1及La2各自獨立地表示-O-或*-O-(CH2)k1-CO-O-,其中k1表示1至7之整數且*表示與-CO-之結合位點與,Ra01、Ra4及Ra5各自獨立地表示氫原子或甲基,Ra02、Ra03、Ra04、Ra6及Ra7各自獨立地表示C1至C8烷基、C3-C18脂環族烴基團或藉由組合上述基團形成之基團,m1表示0至14之整數,n1表示0至10之整數,且n1’表示0至3之整數。
在下文中,由式(a1-0),(a1-1)及(a1-2)表示之結構單元分別稱作「結構單元(a1-0)」、「結構單元(a1-1)」及「「結構單元(a1-2)」。
樹脂(A)可具有該等結構單元中之兩者或更多者。
La01較佳係*-O-或*-O-(CH2)f1-CO-O-,其中*表示與-CO-之結合位點與,且f1表示1至4之整數,且更佳係*-O-或*-O-CH2-CO-O-,且尤佳係*-O-。
Ra01較佳係甲基。
對於Ra02、Ra03及Ra04,烷基、脂環族烴基團及藉由組合上述基團形成之基團之實例包括與Ra1、Ra2及Ra3所提及者相同之基團。
烷基較佳具有1至6個碳原子。
脂環族烴基團較佳具有3至8個碳原子且更佳3至6個碳原子。脂環族烴基團較佳地係飽和脂肪族環狀烴基團。藉由組合上述基團形成之基團較佳具有總共18個碳原子或更少,該基團之實例包括甲基環己基、二甲基環己基及甲基降莰基。
Ra02及Ra03中之每一者較佳地係C1-C6烷基,更佳甲基及乙基。
Ra04較佳地係C1-C6烷基及C5-C12脂環族烴基團,更佳甲基、乙基、環己基及金剛烷基。
La1及La2中之每一者較佳係*-O-或*-O-(CH2)f1-CO-O-,其中*表示與-CO-之結合位點與,且f1與上文所定義相同,且更佳係*-O-或*-O-CH2-CO-O-,且尤佳係*-O-。
Ra4及Ra5中之每一者較佳各係甲基。
對於Ra6及Ra7,烷基之實例包括甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、第三丁基、戊基、庚基、2-乙基庚基及辛基。
對於Ra6及Ra7,脂環族烴基團之實例包括單環脂環族烴基團(例如環己基、甲基環己基、二甲基環己基、環庚基及甲基環庚基)及多環脂環族烴基團(例如十氫萘基、金剛烷基、降莰基、甲基降莰基)。
對於Ra6及Ra7,由烷基及脂環族烴基團組成之基團之實例包括芳烷基例如苄基及苯乙基。
由Ra6及Ra7表示之烷基較佳地係C1至C6烷基。
由Ra6及Ra7表示之脂環族烴基團較佳地係C3至C8脂環族烴基團,更佳係C3至C6脂環族烴基團。
「m1」較佳係0至3之整數且更佳係0或1。
「n1」較佳係0至3之整數且更佳係0或1。
「n1'」較佳係0或1。
結構單元(a1-0)之實例包括彼等由式(a1-0-1)至(a1-0-12)表示者, 較佳彼等由式(a1-0-1)至(a1-0-10)表示者。
結構單元(a1-0)之實例進一步包括式(a1-0-1)至(a1-0-12)之該等基團,其中甲基由氫原子代替。
結構單元(a1-1)源於其之單體之實例包括闡述於JP2010-204646A1中之單體及由式(a1-1-1)至(a1-1-8)表示之下列單體,較佳由式(a1-1-1)至(a1-1-4)表示之下列單體。
結構單元(a1-2)源於其之單體之實例包括丙烯酸1-乙基環戊-1-基酯、甲基丙烯酸1-乙基環戊-1-基酯、丙烯酸1-乙基環己-1-基酯、甲基丙烯酸1-乙基環己-1-基酯、丙烯酸1-乙基環庚-1-基酯、甲基丙烯酸1-乙基環庚-1-基酯、丙烯酸1-甲基環戊-1-基酯、甲基丙烯酸1-甲基環戊-1-基酯、丙烯酸1-異丙基環戊-1-基酯及甲基丙烯酸1-異丙基環戊-1-基酯,較佳由式(a1-2-1)至(a1-2-12)表示之單體,更佳由式(a1-2-3)、(a1-2-4)、(a1-2-9)及(a1-2-10)表示之單體,再更佳體由式(a1-2-3)及(a1-2-9)表示之單。
當樹脂具有由式(a1-0)、(a1-1)及(a1-2)表示之結構單元中之一或多者時,基於樹脂之所有結構單元,各結構單元之總含量較佳為10莫耳%至95莫耳%且更佳15莫耳%至90莫耳%且再更佳20莫耳%至85莫耳%。
具有式(1)基團之結構單元(a)之其他實例包括由式(a1-3)表示者:
其中Ra9表示氫原子、羧基、氰基、可具有羥基之C1-C3脂肪族烴基團或由-COORa13基團表示之基團(其中Ra13表示C1-C8脂肪族烴基團或C3-C20脂環族烴基團)及由C1-C8脂肪族烴基團及C3-C20脂環族烴基團構成之基團,且脂肪族烴基團及脂環族烴基團可具有羥基,且脂肪族烴基團及脂環族烴基團中之亞甲基可由-O-或-CO-代替,
Ra10、Ra11及Ra12各自獨立地表示C1-C8烷基或C3-C20脂環族烴基團,且Ra10及Ra11可彼此鍵結以與Ra10及Ra11所鍵結之碳原子一起形成C3-C20環,且烷基及脂環族烴基團可具有羥基,且烷基及脂環族烴基團中之亞甲基可由-O-或-CO-代替。
作為Ra9,可具有羥基之烷基之實例包括甲基、乙基、丙基、羥基甲基及2-羥基乙基。
由Ra13表示之脂肪族烴基團之實例包括甲基、乙基及丙基。
由Ra13表示之脂環族烴基團之實例包括環丙基、環丁基、金剛烷基、金剛烷基甲基、1-金剛烷基-1-甲基乙基、2-側氧基-氧雜環戊-3-基及2-側氧基-氧雜環戊-4-基。
由Ra10、Ra11及Ra12表示之烷基之實例包括甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基、庚基、2-乙基己基及辛基。
由Ra10、Ra11及Ra12表示之脂環族烴基團可為單環或多環基團。單環脂環族烴基團之實例包括環烷基例如環丙基、環丁基、環戊基、環 己基、環庚基、環辛基及環癸基。多環脂環族烴基團之實例包括氫萘基、金剛烷基、2-烷基金剛烷-2-基、1-(金剛烷-1-基)烷烴-1-基、降莰基、甲基降莰基及異莰基。
當二價烴基團係藉由鍵結Ra10及Ra11而形成時,-C(Ra10)(Ra11)(Ra12)之實例包括下列基團;
其中Ra12係如上文所定義。
由式(a1-3)表示之結構單元源於其之單體之實例包括5-降莰烯-2-甲酸第三丁基酯、5-降莰烯-2-甲酸1-環己基-1-甲基乙酯、5-降莰烯-2-甲酸1-甲基環己酯、5-降莰烯-2-甲酸2-甲基-2-金剛烷基酯、5-降莰烯-2-甲酸2-乙基-2-金剛烷基酯、5-降莰烯-2-甲酸1-(4-甲基環己基)-1-甲基乙酯、5-降莰烯-2-甲酸1-(4-羥基環己基)-1-甲基乙酯、5-降莰烯-2-甲酸1-甲基-1-(4-側氧基環己基)乙酯及5-降莰烯-2-甲酸1-(1-金剛烷基)-1-甲基乙酯。
當樹脂具有由式(a1-3)表示之結構單元時,傾向於獲得具有優良解析率及較高乾法蝕刻抗性之光阻組合物。
當樹脂(A)具有由式(a1-3)表示之結構單元時,基於樹脂之所有結構單元,結構單元之含量通常為10莫耳%至95莫耳%且較佳為15莫耳%至90莫耳%且更佳為20莫耳%至85莫耳%。
具有式(2)基團之結構單元(a)之其他實例包括由式(a1-4)表示者:
其中Ra32表示氫原子、鹵素原子、C1-C6烷基或C1-C6鹵化烷基,Ra33在每次出現時獨立地係鹵素原子、羥基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C2-C4醯基、C2-C4醯氧基、丙烯醯基或甲基丙烯醯基,1a表示0至4之整數,Ra34及Ra35各自獨立地表示氫原子或C1-C12烴基團,Ra36表示C1-C20烴基團,其中亞甲基可由-O-或-S-代替,且Ra35及Ra36彼此鍵結以共同地表示C2-C20二價烴基團,其中亞甲基可由-O-或-S-代替。
由Ra32及Ra33表示之烷基之實例包括甲基、乙基、丙基、丁基、戊基及己基,較佳C1-C4烷基,更佳甲基及乙基,且再更佳甲基。
由Ra32及Ra33表示之鹵素原子之實例包括氟原子、氯原子及溴原子。
由Ra33表示之烷氧基之實例包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、戊氧基及己氧基。
由Ra33表示之醯基之實例包括乙醯基、丙醯基及丁醯基,且由Ra33表示之醯氧基之實例包括乙醯氧基、丙醯氧基及丁醯氧基。
由Ra34及Ra35表示之基團之實例包括彼等如Ra1’及Ra2’所提及者。
由Ra36表示之基團之實例包括彼等如Ra3’所提及者。
Ra32較佳地表示氫原子。
Ra33較佳地係C1-C4烷氧基,更佳甲氧基及乙氧基,且再更佳甲氧基。
符號「1a」較佳表示0或1,更佳1。
Ra34較佳地表示氫原子。
Ra35較佳地係C1-C12單價烴基團,更佳甲基及乙基。
由Ra36表示之烴基團包括C1-C18烷基、C3-C18單價脂環族烴基團、C6-C18單價芳香族烴基團及其任一組合,且較佳地C1-C18烷 基、C3-C18單價脂環族烴基團及C7-C18芳烷基。該等基團可未經取代或經取代。烷基及單價脂環族烴基團較佳未經取代。作為單價芳香族烴基團之取代基,較佳者係C6至C10芳氧基。
由式(a1-4)表示之結構單元源於其之單體之實例包括JP2010-204646A1中所列舉之單體。在該等中,尤佳者係由式(a1-4-1)、(a1-4-2)、(a1-4-3)、(a1-4-4)、(a1-4-5)、(a1-4-6)、(a1-4-7)及(a1-4-8)表示之單體,且更佳者係由式(a1-4-1)、(a1-4-2)、(a1-4-3)、(a1-4-4)、(a1-4-5)及(a1-4-8)表示之單體。
當樹脂(A)具有由式(a1-4)表示之結構單元時,基於樹脂之100莫耳%所有結構單元,該結構單元之含量通常為10莫耳%至95莫耳%、較佳15莫耳%至90莫耳%且更佳20莫耳%至85莫耳%。
具有酸不穩定性基團之結構單元之其他實例包括由式(a1-5)表示者。
在式(a1-5)中,Ra8表示氫原子、鹵素原子或可具有鹵素原子之C1-C6烷基,Za1表示單鍵或*-(CH2)h3-CO-L54-,其中h3表示1至4之整數且*表示與L51之結合位點與,L51、L52、L53及L54各自獨立地表示氧原子或硫原子,s1表示1至3之整數且s1’表示0至3之整數。
在本文中,由式(a1-5)表示之結構單元有時稱作「結構單元(a1-5)」。
鹵素原子之實例包括氟原子及氯原子,較佳氟原子。
可具有鹵素原子之烷基之實例包括甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基、庚基、2-乙基己基、辛基、氟甲基及三氟甲基。
在式(a1-5)中,Ra8較佳地表示氫原子、甲基或三氟甲基。
L51較佳地表示氧原子。
較佳地,L52及L53中之一者表示氧原子,而另一者表示硫原子。
s1較佳地表示1。s1’表示0至2之整數。Za1較佳地表示單鍵或*-CH2-CO-O-,其中*表示與L51之結合位點。
結構單元(a1-5)源於其之單體之實例包括下列各項。
當樹脂(A)具有結構單元(a1-5)時,基於樹脂之100莫耳%所有結構單元,該結構單元(a1-5)之含量通常為1莫耳%至50莫耳%,較佳3莫耳%至45莫耳%且更佳5莫耳%至40莫耳%。
樹脂(A)較佳具有結構單元(a1-0)、(a1-1)、(a1-2)及(a1-5)中之一或多者,更佳該等結構單元中之兩者或更多者。
特定而言,其較佳具有結構單元(a1-1)及(a1-2)、結構單元(a1-1)及(a1-5)、結構單元(a1-1)及(a1-0)、結構單元(a1-5)及(a1-0)、結構單元(a1-0)、(a1-1)及(a1-2)或結構單元(a1-0)、(a1-1)及(a1-5),更佳結構單元(a1-1)及(a1-2)或結構單元(a1-1)及(a1-5)。
樹脂(A)較佳具有結構單元(a1-1)。
基於樹脂(A)之所有結構單元,結構單元(a)之含量通常為10莫耳%至95莫耳%,較佳15莫耳%至90莫耳%,且更佳20莫耳%至85莫耳%。
結構單元(s)源於沒有酸不穩定性基團之單體。
關於沒有酸不穩定性基團之單體,可使用業內已知之單體作為該單體,且其並非限於任一特定單體,前提係其沒有酸不穩定性基團。
沒有酸不穩定性基團之結構單元較佳具有羥基或內酯環。當樹脂(A)具有源於沒有酸不穩定性基團之單體且具有羥基或內酯環之結構單元時,可獲得能夠提供具有良好解析率及光阻劑與基板之黏著性之光阻劑薄膜之光阻組合物。
在下文中,沒有酸不穩定性基團且具有羥基之結構單元稱作「結構單元(a2)」,且沒有酸不穩定性基團且具有內酯環之結構單元稱作「結構單元(a3)」。
結構單元(a2)所具有之羥基可為醇式羥基或酚式羥基。
當使用KrF準分子雷射(波長:248nm)微影系統或高能量雷射(例如電子束及極紫外線)作為曝光系統時,較佳者係具有帶有酚式羥基之結構單元(a2)之樹脂。當使用ArF準分子雷射(波長:193nm)作為曝光系統時,較佳者係具有帶有醇式羥基之結構單元(a2)之樹脂且更佳者係具有稍後所闡述之結構單元(a2-1)之樹脂。
樹脂(A)可具有結構單元(a2)中之一或多者。
具有酚式羥基之結構單元(a2)之實例包括由式(a2-0)表示者。
在式(a2-0)中,Ra30表示氫原子、鹵素原子、C1-C6烷基或C1至C6鹵化烷基,Ra31在每次出現時獨立地係鹵素原子、羥基、C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、C2至C4醯基、C2至C4醯氧基、丙烯醯基或甲基丙烯醯基,「ma」表示0至4之整數。
在式(a2-0)中,鹵素原子之實例包括氟原子、氯原子、溴原子或碘原子,C1-C6烷基之實例包括甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基及己基,且較佳者係C1-C4烷基,且更佳者係C1-C2烷基,且尤佳者係甲基。
C1-C6鹵化烷基之實例包括三氟甲基、五氟乙基、七氟丙基、七氟異丙基、九氟丁基、九氟-第二丁基、九氟-第三丁基、全氟戊基及全氟己基。C1-C6烷氧基之實例包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙 氧基、丁氧基、異丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、戊氧基及己氧基,且較佳者係C1-C4烷氧基,且更佳者係C1-C2烷氧基,且尤佳者係甲氧基。C2-C4醯基之實例包括乙醯基、丙醯基及丁醯基,且C2-C4醯氧基之實例包括乙醯氧基、丙醯氧基及丁醯氧基。在式(a2-0)中,「ma」較佳係0、1或2,且更佳係0或1,且尤佳係0。
結構單元(a2-0)源於其之單體之實例包括於JP2010-204634A中所提及之化合物。在該等中,作為由式(a2-0)表示之結構單元,尤佳者係由式(a2-0-1)、(a2-0-2)、(a2-0-3)及(a2-0-4)表示之結構單元,且更佳者係彼等由式(a2-0-1)及(a2-0-2)表示者。
具有由式(a2-0)表示之結構單元之樹脂(A)可藉由以下方式來製造:例如使其中酚式羥基已經適宜保護基團保護之單體聚合,隨後去保護。用於酚式羥基之保護基團之實例包括乙醯基。
當樹脂(A)具有由式(a2-0)表示之結構單元時,基於樹脂之所有結構單元,該結構單元之含量通常為5莫耳%至95莫耳%且較佳10莫耳%至85莫耳%且更佳15莫耳%至80莫耳%。
具有醇式羥基之結構單元(a2)之實例包括由式(a2-1)表示者:
其中Ra14表示氫原子或甲基,Ra15及Ra16各自獨立地表示氫原子、 甲基或羥基,La3表示*-O-或*-O-(CH2)k2-CO-O-,其中*表示與-CO-之結合位點與,且k2表示1至7之整數,且「o1」表示0至10之整數。
在下文中,由式(a2-1)表示之結構單元稱作「結構單元(a2-1)」。
在式(a2-1)中,Ra14較佳地係甲基。Ra15較佳地係氫原子。Ra16較佳係氫原子或羥基。La3較佳係*-O-或*-O-(CH2)f2-CO-O-,其中*表示與-CO-之結合位點與,且「f2」表示1至4之整數,更佳係*-O-及*-O-CH2-CO-O-,且再更佳係*-O-,且「o1」較佳係0、1、2或3且更佳係0或1。
由式(a2-1)表示之結構單元源於其之單體之實例包括於JP2010-204646A中所提及之化合物。
由式(a2-1)表示之結構單元源於其之單體之較佳實例包括彼等由式(a2-1-1)至(a2-1-6)表示者。
在該等中,更佳者係彼等由式(a2-1-1)、(a2-1-2)、(a2-1-3)及(a2-1-4)表示之單體,再更佳者係彼等由式(a2-1-1)及(a2-1-3)表示之單體。
當樹脂(A)具有結構單元(a2-1)時,基於樹脂之所有結構單元,該結構單元(a2-1)之含量通常為1莫耳%至45莫耳%,較佳1莫耳%至40莫耳%,且更佳1莫耳%至35莫耳%,且尤佳2莫耳%至20莫耳%。
結構單元(a3)中所含有之內酯環之實例包括單環內酯環(例如β-丙內酯環、γ-丁內酯環及γ-戊內酯環)及自單環內酯環及另一環形成之縮 合環。在該等中,尤其者係γ-丁內酯環及自γ-丁內酯環及另一環形成之縮合內酯環。
結構單元(a3)之較佳實例包括彼等由式(a3-1)、(a3-2)、(a3-3)及(a3-4)表示者。
在各式中,La4、La5及La6各自獨立地表示*-O-或*-O-(CH2)k3-CO-O-,其中*表示與-CO-之結合位點與且k3表示1至7之整數, Ra18、Ra19及Ra20各自獨立地表示氫原子或甲基, Ra21表示C1-C4脂肪族烴基團, Ra22及Ra23在每次出現時獨立地係羧基、氰基或C1-C4脂肪族烴基團, Ra24各自獨立地表示氫原子、鹵素原子或可具有鹵素原子之C1-C6烷基, La7表示單鍵、*1-La8-O-、*1-La8-CO-O-、*1-La8-CO-O-La9-CO-O-或*1-La8-CO-O-La9-O-,其中La8及La9各自獨立地表示C1-C6烷二基,*1表示與-CO-之結合位點, 且p1表示0至5之整數,q1及r1各自獨立地表示0至3之整數。
由Ra24表示之鹵素原子之實例包括氟原子、氯原子、溴原子及碘原子。
由Ra24表示之烷基之實例包括甲基、乙基、丙基、丁基、戊基及己基,較佳C1-C4烷基,且更佳甲基及乙基。
關於Ra24,具有鹵素原子之烷基之實例包括三氟甲基、五氟乙基、七氟丙基、七氟異丙基、九氟丁基、九氟-第二丁基、九氟-第三丁基、全氟戊基、全氟己基、三氯甲基、三溴甲基及三碘甲基。
關於La8及La9,烷二基之實例包括亞甲基、伸乙基、丙烷-1,3-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基及己烷-1,6-二基、丁烷-1,3-二基、2-甲基丙烷-1,3-二基、2-甲基丙烷-1,2-二基、戊烷-1,4-二基及2-甲基丁烷-1,4-二基。
較佳地,La4、La5及La6各自獨立地表示*-O-或*-O-(CH2)d1-CO-O-,其中*表示與-CO-之結合位點與且d1表示1至4之整數,且更佳地La4、La5及La6係*-O-及*-O-CH2-CO-O-,且再更佳地La4、La5及La6係*-O-。
Ra18、Ra19及Ra20較佳係甲基。Ra21較佳地係甲基。較佳地,Ra22及Ra23在每次出現時獨立地係羧基、氰基或甲基。
較佳地,p1、q1及r1各自獨立地表示0至2之整數,且更佳地p1、q1及r1各自獨立地表示0或1。
Ra24較佳地係氫原子或C1至C4烷基,更佳係氫原子、甲基或乙基,且再更佳係氫原子或甲基。
La7較佳地表示單鍵或*1-La8-CO-O-,更佳單鍵、*1-CH2-CO-O-或*1-C2H4-CO-O-。
結構單元(a3)源於其之單體之實例包括彼等於JP2010-204646A、JP2000-122294A1及JP2012-41274A1中所提及者。作為結構單元(a3),較佳者係彼等由式(a3-1-1)至(a3-1-4)、式(a3-2-1)至(a3-2-4)、式(a3-3-1)至(a3-3-4)及式(a3-4-1)至(a3-4-12)表示者,更佳者係彼等由式(a3-1-1)、(a3-1-2)、(a3-2-3)、(a3-2-4)及(a3-4-1)至(a3-4-12)表示者,再更佳者係彼等由式(a3-4-1)至(a3-4-12)表示者,且進一步再更佳者係彼等由式(a3-4-1)至(a3-4-6)表示者。
結構單元(a3)包括之特定實例彼等其中式(a3-4-1)至(a3-4-6)之甲基由氫原子代替者。
當樹脂(A)具有結構單元(a3)時,基於樹脂之所有結構單元,該結構單元(a3)之含量較佳地係5莫耳%至70莫耳%,且更佳10莫耳%至65莫耳%且更佳10莫耳%至60莫耳%,。
當樹脂(A)具有由式(a3-1)、(a3-2)、(a3-3)或(a3-4)表示之結構單元時,基於樹脂之所有結構單元,該結構單元之總含量較佳為5莫耳%至60莫耳%,且更佳5莫耳%至50莫耳%,且更佳10莫耳%至50莫耳%。
沒有酸不穩定性基團之另一結構單元之實例包括具有鹵素原子之結構單元及具有不會藉由酸之作用自其去除之烴之結構單元。
具有鹵素原子之結構單元(有時稱作「結構單元(a4)」)之實例包括結構單元由式(a4-0)表示者。
在式(a4-0)中,R5表示氫原子或甲基,L4表示單鍵或C1至C4飽和脂肪族烴基團,L3表示C1至C8全氟烷二基或C3至C12全氟環烷二基,且R6表示氫原子或氟原子。
L4之飽和脂肪族烴基團之實例包括C1-C4烷二基,即直鏈烷二基,例如亞甲基、伸乙基、丙烷-1,3-二基、丁烷-1,4-二基;及具支鏈烷二基,例如乙烷-1,1-二基、丙烷-1,2-二基、丁烷-1,3-二基、2-甲基丙烷-1,3-二基及2-甲基丙烷-1,2-二基。
L4較佳地係單鍵、亞甲基或伸乙基,且更佳單鍵或亞甲基。
L3之全氟烷二基之實例包括二氟亞甲基、全氟伸乙基、全氟乙基氟亞甲基、全氟丙烷-1,3-二基、全氟丙烷-1,2-二基、全氟丙烷-2,2-二基、全氟丁烷-1,4-二基、全氟丁烷-2,2-二基、全氟丁烷-1,2-二基、全氟戊烷-1,5-二基、全氟戊烷-2,2-二基、全氟戊烷-3,3-二基、全氟己烷-1,6-二基、全氟己烷-2,2-二基、全氟己烷-3,3-二基、全氟庚烷-1,7-二基、全氟庚烷-2,2-二基、全氟庚烷-3,4-二基、全氟庚烷-4,4-二基、全氟辛-1,8-二基、全氟辛-2,2-二基、全氟辛-3,3-二基及全氟辛-4,4-二基。
L3之全氟環烷二基之實例包括全氟環己烷二基、全氟環戊烷二基、全氟環庚烷二基及全氟金剛烷二基。
L3較佳地係C1至C6全氟烷二基、更佳C1至C3全氟烷二基。
由式(a4-0)表示之結構單元之實例包括彼等如下者。
結構單元(a4)之實例包括彼等由式(a4-1)表示者:
其中Ra41表示氫原子或甲基,Ra42表示視情況經取代之C1-C20烴基團,其中亞甲基可由氧原子或羰基代替,且Aa41表示視情況經取代之C1至C6烷二基或由式(a-g1)表示之基團:
其中「s」表示0或1,Aa42及Aa44各自獨立地表示視情況經取代之C1-C5脂肪族烴基團, Aa43表示單鍵或視情況經取代之C1至C5脂肪族烴基團,且Xa41及Xa42各自獨立地表示-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-,前提係Aa42、Aa43、Aa44、Xa41及Xa42之基團中所含有碳原子之總數為7或更少,Aa41及Ra42中之至少一者具有鹵素原子作為取代基,且*及**表示結合位點,且*表示與-O-CO-Ra42之結合位點。
Ra42之烴基團可為鏈脂肪族烴基團、環狀脂肪族烴基團、芳香族烴基團及其組合。
鏈脂肪族烴基團及環狀脂肪族烴基團可具有碳-碳不飽和鍵,且較佳係鏈飽和脂肪族烴基團及環狀飽和脂肪族烴基團。飽和脂肪族烴基團之實例包括直鏈或具支鏈烷基、單環或多環脂環族烴基團,及藉由組合烷基及脂環族烴基團形成之脂肪族烴基團。
鏈脂肪族烴基團之實例包括烷基,例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、癸基、十二烷基及十六烷基。
脂環族烴基團之實例包括環烷基,例如環戊基、環己基、環庚基、環辛基;及多環烴基團,例如十氫萘基、金剛烷基及降莰基以及下述基團。*表示結合位點。
芳香族烴基團之實例包括芳基,例如苯基、萘基、蒽基、聯苯基、菲基及茀基。
Ra42之烴基團較佳地係鏈飽和脂肪族烴基團、環狀脂肪族烴基團及其組合。烴基團可具有碳-碳不飽和鍵,較佳地係鏈及環狀飽和脂肪族烴基團及其組合。
Ra42之取代基之實例包括鹵素原子或由式(a-g3)表示之基團: *-Xa43-Aa45 (a-g3)
其中Xa43表示氧原子、羰基、羰基氧基或氧基羰基,Aa45表示具有鹵素原子之C1-C17脂肪族烴基團,且*表示結合位點。
鹵素原子之實例包括氟原子、氯原子、溴原子及碘原子,且較佳地氟原子。
Aa45之脂肪族烴基團之實例包括與彼等Ra42之脂肪族烴基團相同者。
Ra42較佳係可具有鹵素原子之脂肪族烴基團,且更佳係具有鹵素原子之烷基及/或具有由式(a-g3)表示之基團之脂肪族烴基團。
當Ra42係具有鹵素原子之脂肪族烴基團時,較佳者係具有氟原子之脂肪族烴基團,更佳者係全氟烷基或全氟環烷基,再更佳者係C1至C6全氟烷基,尤佳者係C1至C3全氟烷基。
全氟烷基之實例包括全氟甲基、全氟乙基、全氟丙基、全氟丁基、全氟戊基、全氟己基、全氟庚基及全氟辛基。全氟環烷基之實例包括全氟環己基。
當Ra42係具有由式(a-g3)表示之基團脂肪族烴基團時,包括由式(a-g3)表示之基團之脂肪族烴基團中所含碳原子之總數較佳係15或更少,更佳係12或更少。當由式(a-g3)表示之基團係取代基時,由式(a-g3)表示之基團之數量較佳為1。
具有由式(a-g3)表示之基團之脂肪族烴基團更佳為由式(a-g2)表示之基團:*-Aa46-Xa44-Aa47 (a-g2)
其中Aa46表示可具有鹵素原子之C1-C17脂肪族烴基團,Xa44表示羰氧基或氧基羰基,Aa47表示可具有鹵素原子之C1至C17脂肪族烴基團, 前提係Aa46、Xa44及Aa47之基團中所含碳原子之總數為18或更少,Aa46及Aa47中之至少一者具有鹵素原子,且*表示與羰基之結合位點。
Aa46之脂肪族烴基團較佳具有1至6個碳原子、更佳1至3個碳原子。
Aa47之脂肪族烴基團較佳具有4至15個碳原子、更佳5至12個碳原子。Aa47更佳係環己基或金剛烷基。
*-Aa46-Xa44-Aa47之較佳實例包括下列各項。
Aa41之烷二基之實例包括直鏈烷二基,例如亞甲基、伸乙基、丙烷-1,3-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基及己烷-1,6-二基;具支鏈烷二基,例如丙烷-1,2-二基、丁-1,3-二基、2-甲基丙烷-1,2-二基、1-甲基丁烷-1,4-二基、2-甲基丁烷-1,4-二基。
Aa41之烷二基上取代基之實例包括羥基及C1至C6烷氧基。
Aa41較佳地係C1至C4烷二基,更佳係C2至C4烷二基,且再更佳係伸乙基。
在由式(a-g1)表示之基團(其有時稱作「基團(a-g1)」)中,Aa42、Aa43及Aa44之脂肪族烴基團之實例包括亞甲基、伸乙基、丙烷-1,3-二基、丙烷-1,2-二基、丁烷-1,4-二基、1-甲基丙烷-1,3-二基、2-甲基丙烷-1,3-二基及2-甲基丙烷-1,2-二基。
Aa42、Aa43及Aa44之脂肪族烴基團上取代基之實例包括羥基及C1-C6烷氧基。
s較佳係0。
其中Xa42表示氧原子、羰基、羰氧基或氧基羰基之基團(a-g1)之實例包括下列各項。在式中,*及**各自表示結合位點,且**表示與-O-CO-Ra42之結合位點。
由式(a4-1)表示之結構單元較佳係由式(a4-2)及式(a4-3)表示之結構單元:
其中Rf1表示氫原子或甲基,Af1表示C1-C16烷二基,且Rf2表示具有氟原子之C1-C10烴基團;
其中Rf11表示氫原子或甲基,Af11表示C1至C6烷二基, Af13表示可具有氟原子之C1至C18脂肪族烴基團,Xf12表示氧基羰基或羰氧基,Af14表示可具有氟原子之C1至C17脂肪族烴基團,且前提係Af13及Af14中之至少一者表示具有氟原子之脂肪族烴基團。
Af1之烷二基之實例包括直鏈烷二基,例如亞甲基、伸乙基、丙烷-1,3-二基、丙烷-1,2-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基及己烷-1,6-二基;及具支鏈烷二基,例如1-甲基丙烷-1,3-二基、2-甲基丙烷-1,3-二基、2-甲基丙烷-1,2-二基、1-甲基丁烷-1,4-二基及2-甲基丁烷-1,4-二基。
Rf2之烴基團包括脂肪族烴基團及芳香族烴基團。脂肪族烴基團包括鏈及環狀基團及其組合。脂肪族烴基團較佳係烷基及環狀脂肪族烴基團。
烷基之實例包括甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基及2-乙基己基。
環狀脂肪族烴基團之實例包括單環基團及多環基團中之任一者。單環脂環族烴基團之實例包括環烷基,例如環丙基、環丁基、環戊基、環己基、甲基環己基、二甲基環己基、環庚基、環辛基及環癸基。多環烴基團之實例包括十氫萘基、金剛烷基、2-烷基金剛烷-2-基、1-(金剛烷-1-基)烷烴-1-基、降莰基、甲基降莰基及異莰基。
Rf2之具有氟原子之烴基團之實例包括具有氟原子之烷基及具有氟原子之脂環族烴基團。
具有氟原子之烷基之特定實例包括氟化烷基,例如二氟甲基、三氟甲基、1,1-二氟乙基、2,2-二氟乙基、2,2,2-三氟乙基、全氟乙基、1,1,2,2-四氟丙基、1,1,2,2,3,3-六氟丙基、全氟乙基甲基、1-(三 氟甲基)-1,2,2,2-四氟乙基、全氟丙基、1-(三氟甲基)-2,2,2-三氟乙基、全氟丙基、1,1,2,2-四氟丁基、1,1,2,2,3,3-六氟丁基、1,1,2,2,3,3,4,4-八氟丁基、全氟丁基、1,1-雙(三氟)甲基-2,2,2-三氟乙基、2-(全氟丙基)乙基、1,1,2,2,3,3,4,4-八氟戊基、全氟戊基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5-十氟戊基、1,1-雙(三氟甲基)2,2,3,3,3-五氟丙基、2-(全氟丁基)乙基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5-十氟己基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-十二氟己基、全氟戊基甲基及全氟己基。
具有氟原子之脂環族烴基團之實例包括氟化環烷基,例如全氟環己基及全氟金剛烷基。
在式(a4-2)中,Af1較佳地係C2-C4烷二基,且更佳係伸乙基。
Rf2較佳地係C1-C6氟化烷基。
Af11之烷二基之實例包括與彼等Af1之烷二基相同者。
Af13之脂肪族烴基團之實例包括二價鏈或環狀脂肪族烴基團中之任一者或其組合。脂肪族烴基團可具有碳-碳不飽和鍵,且較佳係飽和脂肪族烴基團。
可具有Af13之氟原子之脂肪族烴基團較佳係可具有氟原子之飽和脂肪族烴基團,且更佳全氟烷二基。
可具有氟原子之二價鏈脂肪族烴之實例包括烷二基,例如亞甲基、伸乙基、丙烷二基、丁烷二基及戊烷二基;全氟烷二基,例如二氟亞甲基、全氟伸乙基、全氟丙烷二基、全氟丁烷二基及全氟戊烷二基。
可具有氟原子之二價環狀脂肪族烴基團係單環基團及多環基團中之任一者。
單環脂肪族烴基團之實例包括環己烷二基及全氟環己烷二基。
多環脂肪族烴基團之實例包括金剛烷二基、降莰烷二基及全氟金剛烷二基。
Af14之脂肪族烴基團之實例包括鏈脂肪族烴基團、環狀脂肪族烴基團及其組合。脂肪族烴基團可具有碳-碳不飽和鍵,且較佳係飽和脂肪族烴基團。
可具有Af14之氟原子之脂肪族烴基團較佳係可具有氟原子之飽和脂肪族烴基團。
可具有鹵素原子之鏈脂肪族烴基團之實例包括三氟甲基、二氟甲基、甲基、全氟甲基、1,1,1-三氟乙基、1,1,2,2-四氟乙基、乙基、全氟丙基、1,1,1,2,2-五氟丙基、丙基、全氟丁基、1,1,2,2,3,3,4,4-八氟丁基、丁基、全氟戊基、1,1,1,2,2,3,3,4,4-九氟戊基、戊基、己基、全氟己基、庚基、全氟庚基、辛基及全氟辛基。
可具有氟原子之環狀脂肪族烴基團可為單環烴基團及多環烴基團中之任一者。含有單環脂肪族烴基團之基團之實例包括環丙基甲基、環丙基、環丁基甲基、環戊基、環己基及全氟環己基。含有多環脂肪族烴基團之基團之實例包括金剛烷基、金剛烷基甲基、降莰基、降莰基甲基、全氟金剛烷基及全氟金剛烷基甲基。
在式(a4-3)中,Af11較佳係伸乙基。
Af13之脂肪族烴基團較佳地係C1至C6脂肪族烴基團,更佳係C2至C3脂肪族烴基團。
Af14之脂肪族烴基團較佳地係C3至C12脂肪族烴基團,更佳係C3至C10脂肪族烴基團。在該等中,Af14較佳地係含有C3至C12脂環族烴基團之基團,更佳係環丙基甲基、環戊基、環己基、降莰基及金剛烷基。
由式(a4-2)表示之結構單元之實例包括由式(a4-1-1)至式(a4-1-22)表示之結構單元。
由式(a4-3)表示之結構單元之實例包括由式(a4-1’-1)至式(a4-1’-22)表示之結構單元。
結構單元(a4)之實例包括由式(a4-4)表示之結構單元:
其中Rf21表示氫原子或甲基,Af21表示*-(CH2)j1-、*-(CH2)j2-O-(CH2)j3-或*-(CH2)j4-CO-O-(CH2)j5-,其中*表示與氧原子之結合位點,j1至j5各自獨立地表示1至6之整數,且Rf22表示具有氟原子之C1至C10烴基團。
具有Rf22之氟原子之烴基團之實例包括與彼等針對式(a4-2)中之Rf2之氟原子相同者。Rf22較佳地係具有氟原子之C1至C10烷基或具有氟原子之C3至C10脂環族烴基團,更佳係具有氟原子之C1至C10烷基,且再更佳係具有氟原子之C1至C6烷基。
在式(a4-4)中,Af21較佳係-(CH2)j1-,更佳係亞甲基或伸乙基,且再更佳係亞甲基。
由式(a4-4)表示之結構單元之實例包括下列各項。
當樹脂(A)具有結構單元(a4)時,基於樹脂之所有結構單元,該結構單元(a4)之含量通常為1莫耳%至20莫耳%,較佳2莫耳%至15莫耳%,且更佳3莫耳%至10莫耳%。
具有不會藉由酸之作用自其去除之烴之結構單元可具有直鏈烴、具支鏈烴或環狀烴,較佳脂環族烴基團。
具有不會藉由酸之作用自其去除之烴基團之結構單元之實例包括由式(a5-1)表示者:
其中R51表示氫原子或甲基;R52表示C3至C18脂環族烴基團,前提係脂環族烴基團在鍵結至L51之碳原子上沒有取代基;且L51表示單鍵或C1至C8烷二基,其中亞甲基可由氧原子或羰基代替。
由R52表示之脂環族烴基團可為單環基團或多環基團。
脂環族烴基團之實例包括單環烴基團,例如C3至C18環烷基(例如環丙基、環丁基、環戊基及環己基)及多環脂環族烴基團(例如金剛烷基或降莰基)。
具有取代基之脂環族烴基團之實例包括3-羥基金剛烷基及3-甲基 金剛烷基。
C1-C8脂肪族烴基團之實例包括烷基,例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、正己基、正庚基、2-乙基己基及正辛基。
具有R52之取代基之脂環族烴基團之實例包括3-羥基金剛烷基及3-甲基金剛烷基。
R52較佳係未經取代之C3-C18脂環族烴基團,且更佳係金剛烷基、降莰基或環己基。
L51之二價飽和烴基團之實例包括二價飽和脂肪族烴基團及二價飽和脂環族烴基團,且較佳者係二價飽和脂肪族烴基團。
二價飽和脂肪族烴基團之實例包括烷二基例如亞甲基、伸乙基、丙烷二基、丁烷二基及戊烷二基。
二價飽和脂環族烴基團之實例包括單環基團及多環基團中之任一者。單環基團之實例包括環烷二基,例如環戊烷二基及環己烷二基。多環基團之實例包括金剛烷二基及降莰烷二基。
其中亞甲基由氧原子或羰基代替之飽和烴基團之實例包括由式(L1-1)至式(L1-4)表示之基團。在式(L1-1)至式(L1-4)中,*表示與氧原子之結合位點。
在式中,XX1表示氧基羰基或羰氧基,LX1表示C1至C16二價飽和脂肪族烴基團,LX2表示單鍵或C1至C15二價飽和脂肪族烴基團, 前提係LX1及LX2之基團中所含碳原子之總數為16或更少;LX3表示單鍵或C1至C17二價飽和脂肪族烴基團,LX4表示單鍵或C1至C16二價飽和脂肪族烴基團,前提係LX3及LX4之基團中所含碳原子之總數為17或更少;LX5表示C1至C15二價飽和脂肪族烴基團,LX6及LX7各自獨立地表示單鍵或C1至C14二價飽和脂肪族烴基團,前提係LX5、LX6及LX7之基團中所含碳原子之總數為15或更少;LX8及LX9各自獨立地表示單鍵或C1至C12二價飽和脂肪族烴基團,WX1表示C3至C15二價飽和脂環族烴基團,前提係LX8、LX9及WX1之基團中所含碳原子之總數為15或更少。
LX1較佳地係C1至C8二價飽和脂肪族烴基團,且更佳係亞甲基或伸乙基。
LX2較佳地係單鍵或C1至C8二價飽和脂肪族烴基團,且更佳係單鍵。
LX3較佳地係C1至C8二價飽和脂肪族烴基團。
LX4較佳地係單鍵或C1至C8二價飽和脂肪族烴基團。
LX5較佳地係C1至C8二價飽和脂肪族烴基團,且更佳係亞甲基或伸乙基。
LX6較佳地係單鍵或C1至C8二價飽和脂肪族烴基團,且更佳係亞甲基或伸乙基。
LX7較佳地係單鍵或C1至C8二價飽和脂肪族烴基團。
LX8較佳地係單鍵或C1至C8二價飽和脂肪族烴基團,且更佳係單鍵或亞甲基。
LX9較佳地係單鍵或C1至C8二價飽和脂肪族烴基團,且更佳係單 鍵或亞甲基。
WX1較佳地係C3至C10二價飽和脂環族烴基團,且更佳係環己烷二基或金剛烷二基。
由式(L1-1)表示之基團之實例包括下列各項。
由式(L1-2)表示之基團之實例包括下列各項。
由式(L1-3)表示之基團之實例包括下列各項。
由式(L1-4)表示之基團之實例包括下列各項。
L51較佳係單鍵或由式(L1-1)表示之基團。
由式(a5-1)表示之結構單元之實例包括下列各項。
由式(a5-1)表示之結構單元之實例包括由式(a5-1-19)至(a5-1-27)表示之結構單元,其中對應於R51之甲基由氫原子代替。
當樹脂(A)另外具有由式(a5)表示之結構單元時,基於樹脂之所有結構單元,該結構單元之含量較佳係1莫耳%至30莫耳%,更佳係2 莫耳%至20莫耳%,且再更佳係3莫耳%至15莫耳%。
樹脂(A)較佳具有結構單元(a)及沒有酸不穩定性基團之結構單元。
樹脂(A)具有結構單元(a1-1)及結構單元(a1-2)中之一者,更佳其中之兩者或更多者。結構單元(a1-2)較佳係包含環己基或環戊基者。
沒有酸不穩定性基團之結構單元較佳係結構單元(a2)及結構單元(a3)中之一者。結構單元(a2)較佳係結構單元(a2-1)。結構單元(a3)較佳係結構單元(a3-1)、結構單元(a3-2)及結構單元(a3-4)中之一者。
樹脂(A)較佳具有結構單元(a1-1)。結構單元(a1-1)之含量較佳係結構單元(a)之總量之15莫耳%或更多。具有金剛烷基之結構單元愈多,光阻劑薄膜對乾法蝕刻之抗性愈加改良。
樹脂(A)可根據已知之聚合方法(例如自由基聚合)使用對應於如上文所提及之結構單元之單體來製造。
樹脂通常具有2,000或更多之重量平均分子量,較佳2,500或更多之重量平均分子量,更佳3,000或更多之重量平均分子量。樹脂通常具有50,000或更少之重量平均分子量,更佳30,000或更少之重量平均分子量,且更佳15,000或更少之重量平均分子量。
重量平均分子量可利用凝膠滲透層析來量測。
本發明光阻組合物可進一步含有除樹脂(A)以外之另一樹脂。
除樹脂(A)以外之另一樹脂之實例包括由沒有酸不穩定性基團之結構單元組成者,較佳不包含結構單元(a1)但包含結構單元(a4)者。此處,除樹脂(A)以外之另一樹脂有時稱作「樹脂(X)」。
樹脂(X)可為由結構單元(a4)組成者,或另外具有結構單元(a2)、結構單元(a3)或業內已知之沒有酸不穩定性基團之另一結構單元者。
在樹脂(X)中,基於樹脂之所有結構單元,結構單元(a4)之含量較佳係40莫耳%或更多,更佳45莫耳%或更多,再更佳50莫耳%或更 多。
樹脂(X)通常具有6000或更多之重量平均分子量,較佳7000或更多之重量平均分子量,再更佳8000或更多之重量平均分子量。
樹脂通常具有80,000或更少之重量平均分子量,較佳具有60,000或更少之重量平均分子量。
重量平均分子量可利用已知方法(例如液相層析或氣相層析)來量測。
樹脂(X)可根據已知聚合方法(例如自由基聚合)使用對應於如上文所提及之結構單元之單體來製造。
當光阻組合物含有樹脂(X)時,相對於100份樹脂(A),該樹脂之含量較佳為1重量份數至60重量份數,更佳1重量份數至50重量份數,且再更佳2重量份數至40重量份數,且進一步再更佳2重量份數至30重量份數。
基於固體組份之總和,光阻組合物中樹脂之總含量通常為80質量%或更多,且通常為99質量%或更少。
在此說明書中,「固體組份」意指光阻組合物中除溶劑以外之組份。
本發明光阻組合物可進一步含有溶劑。
基於光阻組合物之總量,溶劑之量通常為90重量%或更多,較佳92重量%或更佳94重量%或更多。基於光阻組合物之總量,溶劑之量通常為99.9重量%或更少且較佳地99重量%或更少。含量可利用已知方法(例如液相層析或氣相層析)來量測。
溶劑之實例包括二醇醚酯,例如乙酸乙基賽珞蘇、乙酸甲基賽珞蘇及丙二醇單甲醚乙酸酯;二醇醚,例如丙二醇單甲醚;酯,例如乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯及丙酮酸乙酯;酮,例如丙酮、甲基異丁基酮、2-庚酮及環己酮;及環狀酯,例如γ-丁內酯。
本發明之光阻組合物可進一步含有淬滅劑。「淬滅劑」具有其可捕獲酸、尤其產生之酸藉由施加輻射自酸產生劑之性質。
淬滅劑之實例包括含鹼性氮之有機化合物及弱酸鹽。
含鹼性氮之有機化合物之實例包括胺化合物,例如脂肪族胺、芳香族胺及銨鹽。脂肪族胺之實例包括一級胺、二級胺及三級胺。芳香族胺之實例包括其中芳香族環具有胺基之芳香族胺(例如苯胺)及雜芳香族胺(例如吡啶)。
淬滅劑之實例包括1-萘胺、2-萘胺、苯胺、二異丙基苯胺、2-甲基苯胺、3-甲基苯胺或4-甲基苯胺、4-硝基苯胺、N-甲基苯胺、N,N-二甲基苯胺、二苯基胺、己基胺、庚基胺、辛基胺、壬基胺、癸基胺、二丁胺、戊基胺、二辛基胺、三乙胺、三甲胺、三丙胺、三丁基胺、三戊基胺、三己基胺、三庚基胺、三辛基胺、三壬基胺、十三烷基胺、甲基二丁基胺、甲基二戊基胺、甲基二己基胺、甲基二環己基胺、甲基二庚基胺、甲基二辛基胺、甲基二壬基胺、甲基二癸基胺、乙基二丁基胺、乙基二戊基胺、乙基二己基胺、乙基二庚基胺、乙基二辛基胺、乙基二壬基胺、乙基二癸基胺、二環己基甲胺、2-三[2-(2-甲氧基乙氧基)乙基]胺、三異丙醇胺、乙二胺、四亞甲基二胺、六亞甲基二胺、4,4'-二胺基-1,2-二苯基乙烷、4,4'-二胺基-3,3'-二甲基二苯基甲烷、4,4'-二胺基-3,3'-二乙基二苯基甲烷、六氫吡嗪、嗎啉、六氫吡啶、具有六氫吡啶結構之位阻胺化合物、2,2'-亞甲基二苯胺、咪唑、4-甲基咪唑、吡啶、4-甲基吡啶、1,2-二(2-吡啶基)乙烷、1,2-二(4-吡啶基)乙烷、1,2-二(2-吡啶基)乙烯、1,2-二(4-吡啶基)乙烯、1,3-二(4-吡啶基)丙烷、1,2-二(4-吡啶基氧基)乙烷、二(2-吡啶基)酮、4,4'-二吡啶基硫化物、4,4'-二吡啶基二硫化物、2,2'-二吡啶基胺、2,2'-二甲基吡啶胺及聯吡啶。
四級銨鹽之實例包括四甲基氫氧化銨、四丁基氫氧化銨、四己 基氫氧化銨、四辛基氫氧化銨、苯基三甲基氫氧化銨、(3-三氟甲基苯基)三甲基氫氧化銨及(2-羥基乙基)三甲基氫氧化銨(所謂的「膽鹼」)。
弱酸鹽之酸性通常低於鹽(B1)及鹽(I),其實例包括羧酸鹽及磺酸鹽。
本發明之光阻組合物較佳進一步含有所生成酸之酸性弱於自鹽(B1)及鹽(I)生成之酸之鹽。
弱酸鹽之酸性係藉由酸解離常數(pKa)顯示。
自弱酸鹽產生之酸之酸解離常數通常為-3<pKa。
弱酸鹽較佳為-1<pKa<7之鹽,且更佳為0<pKa<5之鹽。
弱酸鹽之特定實例包括JP2012-229206A1、JP2012-6908A1、JP2011-191745A1、JP2012-72109A1、JP2011-39502A1及下列各項。
在式(D)中,RD1及RD2在每次出現時獨立地表示C1至C12烴基團、C1至C6烷氧基、C2至C7醯基、C2至C7醯氧基、C2至C7烷氧基羰基、硝基或鹵素原子;且m'及n'各自獨立地表示0至4之整數。
RD1及RD2之烴基團之實例包括脂肪族烴基團、脂環族烴基團、芳香族烴基團及其組合中之任一者。
脂肪族烴基團之實例包括烷基,例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第三丁基、戊基、己基及壬基。
脂環族烴基團係單環或多環烴基團及飽和或不飽和烴基團中之任一者。其實例包括環烷基,例如環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環壬基及環十二烷基;金剛烷基及降莰基。
芳香族烴基團之實例包括芳基,例如苯基、1-萘基、2-萘基、2-甲基苯基、3-甲基苯基、4-甲基苯基、4-乙基苯基、4-丙基苯基、4-異丙基苯基、4-丁基苯基、4-第三丁基苯基、4-己基苯基、4-環己基苯基、蒽基、對金剛烷基苯基、甲苯基、二甲苯基、異丙苯基、2,4,6-三甲苯基、聯苯基、菲基、2,6-二乙基苯基及2-甲基-6-乙基苯基。
其組合之實例包括烷基-環烷基、環烷基-烷基、芳烷基(例如,苯基甲基、1-苯基乙基、2-苯基乙基、1-苯基-1-丙基、1-苯基-2-丙 基、2-苯基-2-丙基、3-苯基-1-丙基、4-苯基-1-丁基、5-苯基-1-戊基及6-苯基-1-己基)。
烷氧基之實例包括甲氧基及乙氧基。
醯基之實例包括乙醯基、丙醯基、苯甲醯基及環己烷羰基。
醯氧基之實例包括其中氧基(-O-)鍵結至醯基之基團。
烷氧基羰基之實例包括其中羰基(-CO-)鍵結至烷氧基之基團。
鹵素原子之實例係氯原子、氟原子及溴原子。
在式(D)中,RD1及RD2在每次出現時獨立地較佳地表示C1至C8烷基、C3至C10環烷基、C1至C6烷氧基、C2至C4醯基、C2至C4醯氧基、C2至C4烷氧基羰基、硝基或鹵素原子。
m'及n'獨立地較佳地表示0至3之整數,更佳0至2之整數,且更佳0。
式(D)鹽之特定實例包括下列化合物。
基於固體組份之總和,淬滅劑之含量較佳為0.01質量%至5質量%,更佳0.01質量%至4質量%,且再更佳0.01質量%至3質量%。
本發明之光阻組合物可進一步含有(若需要)少量的業內已知之各種添加劑,例如敏化劑、溶解抑制劑、其他聚合物、表面活性劑、穩定劑及染料。
本發明之光阻組合物通常可藉由以下來製備:在溶劑中以適於該組合物之比率混合鹽(I)、鹽(B1)及樹脂(A)及(若需要)已知之酸產生劑、淬滅劑及/或添加劑,視情況隨後利用具有0.003μm至0.2μm孔徑之過濾器過濾混合物。
混合該等組份之順序並不限於任一特定順序。混合該等組份之溫度通常為10℃至40℃,此可鑒於樹脂或諸如此類來選擇。
混合時間通常為0.5小時至24小時,此可鑒於溫度來選擇。混合該等組份之方式並不限於特定方式。該等組份可藉由攪拌進行混合。
光阻組合物中各組份之量可藉由選擇欲用於製造該等組合物之量來調節。
本發明之光阻組合物可用於化學增幅型光阻組合物。
本發明之另一態樣係由式(Ia)表示之鹽:
其中Q1a及Q2a各自獨立地表示氟原子或C1至C6全氟烷基;R1a及R2a各自獨立地表示氫原子、氟原子或C1至C6全氟烷基; 「za」表示0至6之整數;X1a及X2a各自獨立地表示具有*-CO-O-、*-O-CO-及*-O-中之至少一者之基團,其中*表示與L1a之結合位點,前提係X1a及X2a中之至少一者表示*-CO-O-或*-O-CO-;L1a表示-CH2-(CF2)na-CH2-,其中「na」表示2至6之整數;R3a表示C5至C18脂環族烴基團,其中氫原子可由羥基代替且亞甲基可由氧原子、磺醯基或羰基代替,且該脂環族烴基團可具有視情況具有氟原子之環狀縮酮結構;且Za+表示有機陽離子。
Q1a、Q2a、R1a、R2a及R3a之實例分別與Q1、Q2、R1、R2及R3a之實例相同。
Q1a及Q2a中之每一者較佳係三氟甲基或氟原子,更佳係氟原子。
較佳地,R1a及R2a各自獨立地係氫原子或氟原子。
「za」較佳係0或1,更佳0。
R3a之脂環族烴基團較佳係金剛烷基。R3a之較佳實例包括金剛烷基、側氧基金剛烷基、羥基金剛烷基及具有環狀縮酮結構之金剛烷基。
在式(Ia)中,X1a及X2a中之至少一者表示*-CO-O-或*-O-CO-。
在式(Ia)中,X1a較佳表示*-CO-O-。X2a較佳表示*-O-CO-。
L1a表示-CH2-(CF2)na-CH2-,其中「na」表示2至6之整數。「na」較佳係2至4。
在式(Ia)中,Za+表示有機陽離子。
由Za+表示之有機陽離子之實例包括由如上文所闡述之式(b2-1)及(b2-2)表示之有機陽離子以及由式(b2-3)及(b2-4)表示之陽離子。
在式(b2-3)中,Rb9及Rb10各自獨立地表示C1至C36脂肪族烴基團、C3至C36脂環族烴基團,或Rb9及Rb10可一起形成含有其所附接之硫原子之環,且存於環中之亞甲基可經氧原子、亞磺醯基或羰基取代;Rb11表示氫原子、C1至C36脂肪族烴基團、C3至C36脂環族烴基團或C6至C18芳香族烴基團;Rb12表示C1至C12脂肪族烴基團,其中氫原子可經C6至C18芳香族烴基團、C3至C18脂環族烴基團或其中氫原子可經C1至C12烷氧基或C1至C12烷基羰基氧基取代之C6至C18芳香族烴基團取代;或Rb11及Rb12可一起形成含有-CH-CO-之環,且存於該環中之亞甲基可經氧原子、亞磺醯基或羰基取代。
在式(b2-4)中,Rb13至Rb18各自獨立地表示羥基、C1至C12脂肪族烴基團或C1至C12烷氧基。Rb19表示硫原子或氧原子。
o2、p2、s2及t2各自獨立地表示0至5之整數。q2及r2各自獨立地表示0至4之整數。u2表示0或1。
Rb9至Rb18之脂肪族烴基團、脂環族烴基團及芳香族烴基團之實例包括與彼等針對式(b2-1)及(b2-2)中之Rb4至Rb8者相同者。
當Rb9及Rb10一起形成環時,該環可為單環或多環、芳香族環或非芳香族環、飽和環或不飽和環。在該等中,該環為3員至12員環,較佳3員至7員環。實例包括四氫噻吩-1-鎓環(四氫噻吩鎓環)、硫雜環 己烷-1-鎓環及1,4-氧雜硫雜環己烷-4-鎓環。
當Rb11及Rb12一起形成環時,該環可為單環或多環、芳香族環或非芳香族環、飽和環或不飽和環。在該等中,該環為3員至12員環,較佳3員至7員環。實例包括側氧基環庚烷環、側氧基環己烷環、側氧基降莰烷環及側氧基金剛烷環。
式(b2-1)及(b2-2)之特定實例與上文所提及者相同。式(b2-3)之特定實例包括下列各項。
式(b2-4)之特定實例包括下列各項。
由式(Ia)表示之鹽之典型實例包括彼等由有機陽離子及由式(Ia-1)至(Ia-12)中之任一者表示之陰離子組成者。在該等中,較佳者係由式(Ia-1)至(Ia-6)中之一者表示之陰離子及由式(b2-1)及(b2-2)中之一者表 示之陽離子組成之鹽,且更佳者係由式(Ia-1)至(Ia-4)中之一者表示之陰離子及由式(b2-c-1)及(b2-c-27)中之一者表示之陽離子組成之鹽。
由式(Ia)表示之鹽可以與鹽(I)相同之方式來製造。
由式(Ia)表示之鹽可用於針對光阻組合物之酸生成劑。
本發明之一個態樣係含有鹽之酸生成劑。
本發明之另一態樣係含有由式(Ia)表示之鹽及具有酸不穩定性基團之樹脂之光阻組合物,該樹脂係如上文所闡述。光阻組合物有時稱作「光阻組合物(Ia)」。
光阻組合物(Ia)可進一步含有另一樹脂、淬滅劑或溶劑。
光阻組合物(Ia)較佳進一步含有淬滅劑或溶劑,更佳其二者。
針對光阻組合物(Ia)之另一樹脂、淬滅劑及溶劑與如上文所闡述者相同。光阻組合物(Ia)可進一步含有(若需要)少量的業內已知之各種添加劑,例如敏化劑、溶解抑制劑、其他聚合物、表面活性劑、穩定劑及染料。
光阻組合物(Ia)中每一組份之含量均與光阻組合物(I)相同。
光阻組合物(Ia)可以與光阻組合物(I)相同之方式來製造。
本發明之光阻組合物可用於化學增幅型光阻組合物。
光阻圖案可藉由下列步驟(1)至(5)來製造:(1)於基板上施加本發明光阻組合物之步驟,(2)藉由執行乾燥形成組合物薄膜之步驟,(3)使該組合物薄膜曝光於輻射之步驟,(4)烘焙該經曝光組合物薄膜之步驟,及(5)利用鹼性顯影劑使經烘焙組合物薄膜顯影之步驟。
在基板上施加光阻組合物通常係使用習用裝置(例如旋塗機)來執行。光阻組合物較佳係在施加之前利用具有0.01μm至0.2μm之孔徑之過濾器進行過濾。基板之實例包括在其上形成感測器、電路、電 晶體或諸如此類之矽晶圓或石英晶圓。
組合物薄膜之形成通常係使用諸如熱板或減壓器等加熱裝置來執行,且加熱溫度通常為50℃至200℃。當在加熱期間降低壓力時,操作壓力通常為1Pa至1.0*105Pa。加熱時間通常為10秒至180秒。
使用曝光系統將所獲得之組合物薄膜曝光於輻射。曝光通常係藉助具有對應於期望光阻圖案之圖案之遮罩來執行。曝光來源之實例包括UV區中之光源輻射雷射光(例如KrF準分子雷射(波長:248nm)、ArF準分子雷射(波長:193nm)及F2雷射(波長:157nm)),及遠UV區或真空UV區中之光源輻射諧波雷射光(藉由來自固體雷射光源(例如YAG或半導體雷射)之雷射光之波長轉換)。
烘焙經曝光組合物薄膜之溫度通常為50℃至200℃,且較佳地為70℃至150℃。
經烘焙組合物薄膜之顯影通常係使用顯影裝置來實施。顯影方法包括浸漬方法、槳板方法、噴霧方法及動態分配方法。顯影溫度較佳為5℃至60℃,且顯影時間較佳為5秒至300秒。
正型及負型光阻圖案可藉由顯影端視其欲使用之顯影劑獲得。
當自本發明光阻組合物製備正型光阻圖案時,可利用鹼性顯影劑執行顯影。欲使用之鹼性顯影劑可為業內所使用之各種鹼性水溶液中之任一者。一般而言,通常使用四甲基氫氧化銨或(2-羥基乙基)三甲基氫氧化銨(通常稱為「膽鹼」)之水溶液。鹼性顯影劑可含有表面活性劑。
在顯影後,較佳利用超純水洗滌具有光阻圖案之光阻劑薄膜,且較佳自光阻劑薄膜及基板去除其上之剩餘水。
當自本發明光阻組合物製備負型光阻圖案時,可利用含有有機溶劑之顯影劑執行顯影,該顯影劑有時稱作「有機顯影劑」。用於有機顯影劑之有機溶劑之實例包括酮溶劑,例如2-己酮、2-庚酮;乙二 醇醚酯溶劑,例如丙二醇單甲基醚乙酸酯;酯溶劑,例如乙酸丁酯;乙二醇醚溶劑,例如丙二醇單甲基醚;醯胺溶劑,例如N,N-二甲基乙醯胺;及芳香族烴溶劑,例如茴香醚。
在有機顯影劑中,有機溶劑之含量較佳為90重量%至100重量%,更佳95重量%至100重量%。較佳者係有機顯影劑基本上由有機溶劑組成。
其中,有機顯影劑尤佳地係包含乙酸丁酯及/或2-庚酮之顯影劑。
乙酸丁酯及2-庚酮之總含量較佳為50重量%至100重量%,更佳90重量%至100重量%。較佳者係有機顯影劑基本上由乙酸丁酯及/或2-庚酮組成。
有機顯影劑可包含表面活性劑或極少量水。
利用有機顯影劑之顯影可藉由除其以外之其他溶劑(例如醇)代替顯影劑來終止。
本發明光阻組合物適於KrF準分子雷射微影、ArF準分子雷射微影、EUV(極紫外線)微影及EB(電子束)微影,尤其適於ArF準分子雷射微影。
實例
如上文所提及之本發明將藉由實例進行更明確闡述,該等實例並非視為限制本發明之範圍。
除非另有明確闡述,否則用於表示任一組份之含量及下列實例及比較實例中所使用之任一材料之量之「%」及「份數」均係以質量為基礎。
下列實例中所使用之任一材料之重量平均分子量均係利用凝膠滲透層析在下列條件下來測定。
設備:HLC-8120 GCP型號,藉由TOSOH公司製造
管柱:三個TSKgel Multipore HXL-M以及防護管柱,藉由TOSOH公司製造
溶劑:四氫呋喃
流速:1.0mL/min。
檢測器:RI檢測器
管柱溫度:40℃
Injection volume:100μL
標準參考材料:標準聚苯乙烯(藉由TOSOH公司製造)
化合物之結構係藉由質譜(液相層析:1100型號,藉由AGILENT TECHNOLOGIES有限公司來製造,質譜:LC/MSD類型,藉由AGILENT TECHNOLOGIES有限公司來製造)來測定。
此處,光譜之峰處之值稱作「MASS」。
實例1
向反應器中添加15份由式(I-1-a)表示之化合物及75份乙腈並將混合物在23℃下攪拌30分鐘。向所得混合物中添加13.77份由式(I-1-b)表示之化合物且然後在70℃下攪拌2小時,以藉此獲得含有式(I-1-c)化合物之溶液。向所獲得之溶液中添加25.03份由式(I-1-d)表示之化合物且在23℃下進一步攪拌48小時,隨後濃縮。向所得濃縮物中添加170份氯仿及170份10%草酸水溶液並在23℃下攪拌30分鐘,隨後過濾。然後分離經過濾溶液以藉此自其收集有機層。
向所獲得之有機層中添加170份離子交換之水並在23℃下攪拌30 分鐘,隨後自其分離有機層。將此操作執行5次。濃縮所得有機層,以藉此獲得24.74份由式(I-1-e)表示之化合物。
向反應器中添加9.98份由式(I-1-f)表示之鹽及50份乙腈並在23℃下攪拌30分鐘。向所得混合物中添加4.04份由式(I-1-b)表示之化合物且然後在70℃下攪拌2小時,從而獲得含有由式(I-1-h)表示之鹽之溶液。
向所得溶液中添加6.93份由式(I-1-e)表示之化合物且然後在23℃下攪拌18小時,隨後濃縮。向所得濃縮物中添加80份氯仿及80份10%草酸水溶液並在23℃下攪拌30分鐘,隨後過濾。然後分離經過濾溶液以藉此自其收集有機層。向所得有機層中添加40份離子交換之水並在23℃下攪拌30分鐘,隨後自其分離有機層。將此操作執行5次。濃縮所獲得之有機層並攪拌所得殘餘物並向其中添加70份第三丁基甲基醚並攪拌,隨後自其去除上清液。濃縮所得殘餘物以藉此獲得13.96份由式(I-1)表示之鹽。
MASS(ESI(+)光譜):M+ 263.1
MASS(ESI(-)光譜):M- 495.1
實例2
向反應器中添加20份由式(I-2-a)表示之化合物及100份乙腈並將混合物在23℃下攪拌30分鐘。向所得混合物中添加18.18份由式(I-1-b)表示之化合物且在70℃下進一步攪拌2小時,以藉此獲得含有由式(I-2-c)表示之化合物之溶液。向所得溶液中添加33.04份由式(I-1-d)表示之化合物且在23℃下進一步攪拌48小時並濃縮。向所得濃縮物中添加240份氯仿及240份10%草酸水溶液並在23℃下攪拌30分鐘,隨後過濾。然後分離經過濾溶液以藉此收集有機層。向所得有機層中添加120份離子交換之水並在23℃下攪拌30分鐘,隨後自其分離有機層。將此操作執行3次。濃縮所獲得之有機層,以藉此獲得30.77份由式(I-2-e)表示之化合物。
向含有由式(I-1-h)表示之鹽之所得溶液(該溶液係以與實例1中所闡述相同之方式製備)中添加6.97份由式(I-2-e)表示之化合物且在23℃下進一步攪拌18小時,隨後濃縮。向所得濃縮物中添加70份氯仿及70份10%草酸水溶液並在23℃下攪拌30分鐘,隨後過濾。然後分離經過濾溶液以藉此自其收集有機層。向所得有機層中添加40份離子交換之 水並在23℃下攪拌30分鐘,隨後自其分離有機層。將此操作執行5次。濃縮所獲得之有機層並攪拌所得殘餘物且然後向其中添加70份第三丁基甲基醚,隨後自其去除上清液。濃縮所得殘餘物,以藉此獲得12.23份由式(I-2)表示之鹽。
MASS(ESI(+)光譜):M+ 263.1
MASS(ESI(-)光譜):M- 497.1
實例3
向反應器中添加2.28份由式(I-1)表示之鹽、0.73份由式(I-1-d)表示之化合物及10份1,2-二氯乙烷並在23℃下攪拌30分鐘。
向所獲得之混合物中添加0.01份對甲苯磺酸並回流並在60℃下攪拌3小時,隨後冷卻至23℃。然後向其中添加30份氯仿及10份5%碳酸氫鈉水溶液,在23℃下攪拌30分鐘,隨後靜置並自其收集有機層。
向所獲得之有機層中添加10份離子交換之水,並在23℃下攪拌30分鐘,隨後分離有機層。將利用水洗滌之步驟執行七次。
然後將1份活性碳添加至所獲得之有機層中並在23℃下攪拌30分鐘,隨後過濾。濃縮所獲得之濾液。向所獲得之殘餘物中添加30份第三丁基甲基醚並在23℃下攪拌30分鐘且然後自其去除其上清液。濃縮 所獲得之殘餘物,從而獲得0.78份由式(I-3)表示之鹽。
MASS(ESI(+)光譜):M+ 263.1
MASS(ESI(-)光譜):M- 639.1
實例4
向反應器中裝填19.34份由式(I-81-a)表示之鹽、8.96份由式(I-81-b)表示之鹽、100份乙腈及50份離子交換之水並在23℃下攪拌15小時。濃縮所獲得之反應混合物,隨後利用100份氯仿萃取有機層。濃縮所獲得之有機層,以藉此獲得21.78份由式(I-81-c)表示之鹽。
向反應器中裝填19.37份由式(I-81-c)表示之鹽、11.05份由式(I-1-b)表示之化合物及100份乙腈並在23℃下攪拌30分鐘,且然後使混合物之溫度增加至50℃,隨後攪拌2小時。使所獲得之反應混合物冷卻至23℃,隨後過濾以藉此獲得含有21.08份由式(I-81-e)表示之鹽之溶液。
向含有14.08份由式(I-81-e)表示之鹽之溶液中添加6.97份由式(I-2-e)表示之化合物並在23℃下攪拌18小時。濃縮所獲得之反應混合物且然後添加70份氯仿及70份10%草酸水溶液且然後在23℃下攪拌30分鐘,隨後過濾。然後分離經過濾溶液以藉此自其收集有機層。
向所獲得之有機層中添加40份離子交換之水,並在23℃下攪拌30分鐘,隨後自其分離有機層。將此洗滌步驟執行五次。向所獲得之有機層中添加70份第三丁基甲基醚且然後攪拌,隨後自其去除上清液。濃縮所得殘餘物,以藉此獲得15.48份由式(I-81)表示之鹽。
MASS(ESI(+)光譜):M+ 393.1
MASS(ESI(-)光譜):M- 497.1
實例5
向反應器中添加2.43份由式(I-81)表示之鹽、0.28份由式(I-65-a)表示之化合物及30份單氯苯并在23℃下攪拌30分鐘。
向所獲得之混合物中添加0.02份二苯甲酸銅(II)並在100℃下攪拌1小時。
濃縮所獲得之反應混合物且然後向其中添加20份氯仿及10份離子交換之水並在23℃下攪拌30分鐘,隨後自其分離有機層。
向所獲得之有機層中添加10份離子交換之水,並在23℃下攪拌30分鐘,隨後分離有機層。將利用水洗滌之步驟執行五次。
濃縮所得有機層且然後向其中添加70份第三丁基甲基醚且然後攪拌,隨後自其去除上清液。
濃縮所得殘餘物,以藉此獲得1.24份由式(I-65)表示之鹽。
MASS(ESI(+)光譜):M+ 237.1
MASS(ESI(-)光譜):M- 497.1
合成實例1
向反應器中裝填50.49份表示之鹽由式(B1-5-a)及252.44份氯仿並在23℃下攪拌30分鐘。然後向其中滴加16.27份由式(B1-5-b)表示之化合物並將所獲得之混合物在23℃下攪拌1小時,從而獲得含有由式(B1-5-c)表示之鹽之溶液。向所獲得之溶液中添加48.80份由式(B1-5-d)表示之鹽及84.15份離子交換之水並將所獲得之混合物在23℃下攪拌12小時。自具有兩個層之所獲得溶液收集氯仿層,且然後向其中添加84.15份離子交換之水用於洗滌。將該等步驟執行五次。向經洗滌氯仿層中添加3.88份活性碳並攪拌所獲得之混合物,隨後過濾。濃縮所收集之濾液且然後向其中添加125.87份乙腈並攪拌所獲得之混合物,隨後濃縮。將20.62份乙腈及309.30份第三丁基甲基醚添加至所獲得之殘餘物中,隨後在23℃下攪拌約30分鐘。然後自其去除上清液並 濃縮殘餘物。向經濃縮殘餘物中添加200份正庚烷並將所獲得之混合物在23℃下攪拌約30分鐘,隨後過濾,從而獲得61.54份由式(B1-5)表示之鹽。
MASS(ESI(+)光譜):M+ 375.2
MASS(ESI(-)光譜):M- 339.1
合成實例2
根據JP2008-209917A1中所列舉之方法製造由式(B1-21-b)表示之化合物。
向反應器中裝填30.00份由式(B1-21-b)表示之化合物及35.50份由式(B1-21-a)表示之鹽、100份氯仿及50份離子交換之水並在23℃下攪拌約15小時。自具有兩個層之所獲得之溶液收集氯仿層且然後向其中添加30份離子交換之水用於洗滌。將該等步驟執行五次。然後濃縮經洗滌層,且然後將100份第三丁基甲基醚添加至所獲得之殘餘物中並將所獲得之混合物在23℃下攪拌約30分鐘。過濾所得混合物,從而獲得48.57份由式(B1-21-c)表示之鹽。
向反應器中裝填20.00份由式(B1-21-c)表示之鹽、2.84份由式(I-65-a)表示之化合物及250份單氯苯,並將其在23℃下攪拌30分鐘。向所得混合物中添加0.21份二苯甲酸銅(II)並將所獲得之混合物在100℃下攪拌1小時。濃縮反應混合物,且然後將200份氯仿及50份離子交換 之水添加至所獲得之殘餘物中並將所獲得之混合物在23℃下攪拌30分鐘,隨後分離有機層。將50份離子交換之水添加至所獲得之有機層中並將所獲得之混合物在23℃下攪拌30分鐘,隨後分離有機層。將利用水洗滌之步驟執行五次。濃縮所獲得之有機層且然後將所獲得之殘餘物溶解於53.51份乙腈中。然後濃縮混合物並向其中添加113.05份第三丁基甲基醚並攪拌所獲得之混合物,隨後過濾其,從而獲得10.47份由式(B1-21)表示之鹽。
MASS(ESI(+)光譜):M+ 237.1
MASS(ESI(-)光譜):M- 339.1
合成實例3
向反應器中進給11.26份由式(I-81-a)表示之鹽、10.00份由式(B1-22-b)表示之化合物、50份氯仿及25份離子交換之水且然後將其在23℃下攪拌15小時。
自所獲得之具有兩個相之反應混合物,借助分離收集氯仿相。
利用用於洗滌之15份離子交換之水洗滌氯仿相:將此洗滌執行五次。
濃縮經洗滌氯仿相。向所獲得之殘餘物中添加50份第三丁基甲基醚且然後在23℃下攪拌30分鐘,隨後過濾,從而獲得11.75份由式(B1-22-c)表示之鹽。
向反應器中進給11.71份由式(B1-22-c)表示之鹽、1.70份由式(I-65-a)表示之化合物及46.84份單氯苯,且然後將其在23℃下攪拌30分鐘。
向所得混合物中添加0.12份二苯甲酸銅(II)。將所得混合物於100℃下攪拌30分鐘。濃縮混合物,且然後向所獲得之殘餘物中添加50份氯仿及12.50份離子交換之水,隨後在23℃下攪拌30分鐘。然後,藉由分離收集有機相。然後,將12.50份離子交換之水添加至有機層中並將其在23℃下攪拌30分鐘,隨後藉由分離收集有機相。將此洗滌執行八次。
濃縮經洗滌有機層。向殘餘物中添加50份第三丁基甲基醚,隨後過濾,從而獲得6.84份由式(B1-22)表示之鹽。
MASS(ESI(+)光譜):M+ 237.1
MASS(ESI(-)光譜):M- 323.0
在下列合成實例中用作單體之化合物如下所示。
此處,每一化合物均稱作「單體(X)」,其中「X」係表示單體之式之符號。
合成實例4
以45/14/2.5/38.5(單體(a1-1-3)/單體(a1-2-9)/單體(a2-1-3)/單體(a3-4-2))之莫耳比混合單體(a1-1-3)、(a1-2-9)、(a2-1-3)及(a3-4-2),且相對於所有單體以1.5倍(以重量為基礎)向其中添加丙二醇單甲基醚乙酸酯以製備混合物。基於所有單體之莫耳量以1莫耳%及3莫耳%之比率向混合物中添加偶氮二異丁腈及偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)作為起始劑,且將所獲得之混合物在73℃下加熱約5小時。將反應混合物倒入大量甲醇及水之混合物中從而引起沈澱。藉由過濾收集沈澱物。
然後,將濾液溶解於丙二醇單甲基醚乙酸酯中並將所得溶液倒入大量甲醇及水之混合物中以引起沈澱,隨後過濾。將此操作執行兩次用於純化。
因此,以68%之產率獲得具有約7.6×103之重量平均分子量之樹脂。此樹脂稱作樹脂A1。樹脂A1具有下列結構單元。
合成實例5
以45/14/2.5/38.5(單體(a1-1-3)/單體(a1-2-9)/單體(a2-1-3)/單體(a3-4-2))之莫耳比混合單體(a1-1-1)、(a1-2-9)、(a2-1-1)及(a3-4-2),且相對於所有單體以1.5倍(以重量為基礎)向其中添加丙二醇單甲基醚乙酸酯以製備混合物。基於所有單體之莫耳量以1莫耳%及3莫耳%之比率向混合物中添加偶氮二異丁腈及偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)作為起 始劑,且將所獲得之混合物在73℃下加熱約5小時。將反應混合物倒入大量甲醇及水之混合物中從而引起沈澱。藉由過濾收集沈澱物。
然後,將濾液溶解於丙二醇單甲基醚乙酸酯中並將所得溶液倒入大量甲醇及水之混合物中以引起沈澱,隨後過濾。將此操作執行兩次用於純化。
因此,以70%之產率獲得具有約7.9×103之重量平均分子量之樹脂。此樹脂稱作樹脂A1-2。樹脂A1-2具有下列結構單元。
合成實例6
相對於所有單體以1.5倍之量(以重量為基礎)向單體(a4-1-7)中添加二噁烷,從而獲得溶液。相對於單體之總量分別以0.7莫耳%及2.1莫耳%之量將作為起始劑之偶氮二異丁腈及偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)添加至溶液中,並將所得混合物在75℃下加熱約5小時。然後,將所獲得之反應混合物倒入大量甲醇及水之混合物中以沈澱樹脂。過濾所獲得之樹脂。將濾液溶解於二噁烷中,並將所得溶液倒入大量甲醇及水之混合物中以沈澱樹脂,隨後過濾。將此操作執行兩次用於純化。
所獲得之樹脂具有約18000之重量平均分子量,產率為77%。此具有下列式之結構單元之樹脂稱作樹脂X1。
合成實例7
將單體(a5-1-1)及單體(a4-0-1)混合在一起(其中單體(a5-1-1)及單體(a4-0-1)之莫耳比=50:50)並相對於所有單體以1.2倍(以重量為基礎)之量向其中添加甲基異丁基酮以獲得溶液。相對於單體之總量以4莫耳%之量將偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)作為起始劑添加至溶液中,並將所得混合物在70℃下加熱約5小時。然後,將所獲得之反應混合物倒入大量甲醇及水之混合物中以沈澱樹脂。所獲得之樹脂具有約18000之重量平均分子量,產率為85%。此具有下列式之結構單元之樹脂稱作樹脂X2。
合成實例8
將單體(a5-1-1)及單體(a4-0-12)混合在一起(其中單體(a5-1-1)及單體(a4-0-12)之莫耳比=50:50)並相對於所有單體以1.2倍(以重量為基礎)之量向其中添加甲基異丁基酮,從而獲得溶液。相對於單體之總量以3莫耳%之量將偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)作為起始劑添加至溶液中,並將所得混合物在70℃下加熱約5小時。然後,將所獲得之反應混合物倒入大量甲醇及水之混合物中以沈澱樹脂。所獲得之樹脂具有約10000之重量平均分子量,產率為91%。此具有下列式之結構單元之樹脂稱作樹脂X3。
實例6至16、測試實例1至2及比較實例1 <光阻組合物之製造>
混合如表4中所列示之下列組份並將其溶解於如下文所提及之溶劑中,且然後藉助具有0.2μm之孔直徑之氟樹脂過濾器過濾,以製備光阻組合物。
在表4中,符號表示下列組份。
<樹脂>
A1:樹脂A1,A2:樹脂A2,
X1:樹脂X1,X2:樹脂X2,X3:樹脂X3
<鹽(I)>
I-1:由式(I-1)表示之鹽
I-2:由式(I-2)表示之鹽
I-3:由式(I-3)表示之鹽
I-65:由式(I-65)表示之鹽
I-81:由式(I-81)表示之鹽
<鹽(B1)>
B1-21:由式(B1-21)表示之鹽
B1-22:由式(B1-22)表示之鹽
B1-X:由下列式表示之鹽,根據JP2011-16794A1製造。
<淬滅劑>
D1:下列式之化合物,其係由Tokyo Chemical Industries有限公司製造。
<溶劑>
E1:下列各項之混合物
<評估>
利用「ARC-29」(其係購自Nissan Chemical Industries有限公司之有機抗反射塗層組合物)各自塗覆矽晶圓(12英吋),且然後在205℃下烘焙60秒,以形成78nm厚的有機抗反射塗層。將如上製備之光阻組合物中之一者旋塗於抗反射塗層上方,以使得所得薄膜之厚度在乾燥後變為85nm。
將由此經光阻組合物塗覆之矽晶圓在直接熱板上在表4之「PB」欄中所顯示之溫度下預烘焙60秒。
使用用於浸沒式曝光之ArF準分子步進機(由ASML製造之「XT:1900Gi」,NA=1.35,3/4Annular,XY-pol.)及用於製備接觸孔圖案之遮罩(節距:90nm,孔徑:55nm),使由此利用組合物薄膜形成之晶圓經受曝光,其中曝光量逐步發生變化。使用超純水用於浸沒溶劑。
在曝光後,使晶圓在熱板上在表4「PEB」欄中所顯示之溫度下經受曝光後烘焙達60秒,且然後在23℃下利用乙酸丁酯(Tokyo Chemical Industry有限公司之產品)以動態分散方法之方式執行顯影達20秒,以藉此獲得負型光阻圖案。
有效敏感度(ES):將其定義為在曝光及顯影後圖案之孔徑變為50nm之曝光量。
(臨界尺寸均勻性(CDU)評估)
以與如上文所闡述相同之方式利用有效敏感度下之曝光使用具有55nm孔徑之遮罩形成光阻圖案。在24點處量測每一孔之孔徑,且將彼等測得值之平均值定為孔之孔徑之平均值。
將同一晶圓內400個孔之上述平均孔徑當作其總體,獲得平均孔徑之標準偏差。
表5闡釋其結果。在該表中,將標準偏差之值小於1.85nm之結果評估為極佳且係由「○○」表示;將值為1.85nm或更多且小於2.00nm之結果評估為極優良且係由「○」表示,且將值為2.00nm或更多之結果評估為較差且係由「×」表示。
本發明之鹽適於酸產生劑,且本發明之光阻組合物提供良好光阻圖案以及較好臨界尺寸均勻性。因此,該光阻組合物適於處理半導體。

Claims (13)

  1. 一種光阻組合物,其包含具有酸不穩定性基團之樹脂;由式(I)表示之鹽;及由式(B1)表示之鹽: 其中Q1及Q2各自獨立地表示氟原子或C1至C6全氟烷基;R1及R2各自獨立地表示氫原子、氟原子或C1至C6全氟烷基;「z」表示0至6之整數;X1及X2各自獨立地表示具有*-CO-O-、*-O-CO-及*-O-中之至少一者之基團,其中*表示與L1之結合位點;L1表示C1至C8氟烷二基;且R3表示C5至C18脂環族烴基團,其中氫原子可由羥基代替且亞甲基可由氧原子、磺醯基或羰基代替,且該脂環族烴基團可具有視情況具有氟原子之環狀縮酮結構;且Z+表示由式(b2-1)及(b2-2)中之任一者表示之有機陽離子: 其中Rb4、Rb5及Rb6獨立地表示C1至C30脂肪族烴基團,其中氫原子可由羥基、C1至C12烷氧基、C3至C12脂環族烴基團或C6至C18芳香族烴基團代替,C3至C36脂環族烴基團,其中氫原子可由鹵素原子、C2至C4 醯基或縮水甘油氧基代替,或C6至C36芳香族烴基團,其中氫原子可由鹵素原子、羥基或C1至C12烷氧基代替,且Rb4及Rb5各自獨立地與S+一起表示環,Rb7及Rb8各自獨立地表示羥基、C1至C12烷基或C1至C12烷氧基,且m2及n2各自獨立地表示0至5之整數; 其中Q21b及Q22b各自獨立地表示氟原子或C1至C6全氟烷基,Lb21表示單鍵或C1至C24二價飽和烴基團,其中亞甲基可由氧原子或羰基代替且其中氫原子可由羥基代替,Y21表示C3至C18脂環族烴基團,其中亞甲基可由氧原子或羰基代替且其中氫原子可由羥基或氟原子代替,且Zb+表示由該式(b2-1)及該式(b2-2)中之任一者表示之有機陽離子。
  2. 如請求項1之光阻組合物,其中X1表示*-CO-O-。
  3. 如請求項1之光阻組合物,其中X2表示*-CO-O-。
  4. 如請求項1之光阻組合物,其中L1表示-CH2-(CF2)n-CH2-,其中n表示1至6之整數。
  5. 如請求項1之光阻組合物,其中R3之該脂環族烴基團係金剛烷基。
  6. 如請求項1之光阻組合物,其中 Lb21表示由式(b1-4)表示之基團: 其中Lb8表示單鍵或C1至C22二價飽和烴基團,其中氫原子可由羥基代替,且*表示與Y21之結合位點。
  7. 如請求項1之光阻組合物,其進一步包含所生成酸之酸性弱於自由該式(B1)表示之該鹽生成之酸及自由該式(I)表示之該鹽生成之酸之鹽。
  8. 一種鹽,其係由式(Ia)表示: 其中Q1a及Q2a各自獨立地表示氟原子或C1至C6全氟烷基;R1a及R2a各自獨立地表示氫原子、氟原子或C1至C6全氟烷基;「za」表示0至6之整數;X1a及X2a各自獨立地表示具有*-CO-O-、*-O-CO-及*-O-基團中之至少一者之基團,其中*表示與L1a之結合位點,前提係X1a及X2a中之至少一者表示*-CO-O-或*-O-CO-;L1a表示-CH2-(CF2)na-CH2-,其中「na」表示2至6之整數;R3a表示C5至C18脂環族烴基團,其中氫原子可由羥基代替且亞甲基可由氧原子、磺醯基或羰基代替,且該脂環族烴基團可具有視情況具有氟原子之環狀縮酮結構;且Za+表示有機陽離子。
  9. 如請求項8之鹽,其中X1a表示*-CO-O-。
  10. 如請求項8之鹽,其中X2a表示*-O-CO-。
  11. 如請求項8之鹽,其中R3a之該脂環族烴基團係金剛烷基。
  12. 一種光阻組合物,其包含如請求項8之鹽及具有酸不穩定性基團 之樹脂。
  13. 一種製造光阻圖案之方法,其包含下列步驟(1)至(5):(1)於基板上施加如請求項1或12之光阻組合物之步驟,(2)藉由執行乾燥形成組合物薄膜之步驟,(3)使該組合物薄膜曝光於輻射之步驟,(4)烘焙該經曝光組合物薄膜之步驟,及(5)使該經烘焙組合物薄膜顯影之步驟。
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