TW201925914A - 阻劑組成物及阻劑圖型形成方法 - Google Patents
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Abstract
一種阻劑組成物,其為含有:經由酸之作用而對顯影液的溶解性產生變化的基材成份(A),與通式(b1)所表示之化合物(B1)之阻劑組成物。式中,Rb1表示具有膽固醇骨架的碳數17~50的一價之烴基;又,前述烴基,可含有雜原子;Yb1表示含有由羧酸酯基、醚基、碳酸酯基、羰基及醯胺基所成之群所選出之至少1種官能基的2價之連結基,或單鍵;Vb1表示伸烷基、氟化伸烷基或單鍵;Rf1及Rf2中,一者為氫原子,另一者為氟原子;m為1以上之整數,Mm +表示m價之有機陽離子。
Description
本發明為有關阻劑組成物及阻劑圖型形成方法。
本案為以2017年9月28日於日本申請之特願2017-189042號為基礎主張優先權,其內容係援用於本說明中。
本案為以2017年9月28日於日本申請之特願2017-189042號為基礎主張優先權,其內容係援用於本說明中。
微影蝕刻技術,例如,於基板上形成由阻劑材料所形成的阻劑膜、對該阻劑膜進行選擇性曝光、施以顯影處理之方式、於前述阻劑膜上形成特定形狀的阻劑圖型等步驟進行。阻劑膜的曝光部變化為可溶解於顯影液之特性的阻劑材料稱為正型、阻劑膜的曝光部變化為不溶解於顯影液之特性的阻劑材料稱為負型。
近年來,於半導體元件或液晶顯示元件的製造中,伴隨微影蝕刻技術的進步,而急速地邁入圖型的微細化。微細化的方法,一般為使曝光光源短波長化(高能量化)之方式進行。具體而言,以往為使用以g線、i線為代表的紫外線,但現在已開始使用KrF準分子雷射,或ArF準分子雷射進行半導體元件之量產。又,對於較該些準分子雷射為更短波長(高能量)的EUV(極端紫外線),或EB(電子線)、X線等,亦已開始進行研究。
近年來,於半導體元件或液晶顯示元件的製造中,伴隨微影蝕刻技術的進步,而急速地邁入圖型的微細化。微細化的方法,一般為使曝光光源短波長化(高能量化)之方式進行。具體而言,以往為使用以g線、i線為代表的紫外線,但現在已開始使用KrF準分子雷射,或ArF準分子雷射進行半導體元件之量產。又,對於較該些準分子雷射為更短波長(高能量)的EUV(極端紫外線),或EB(電子線)、X線等,亦已開始進行研究。
阻劑材料中,則尋求對該些曝光光源具有感度、可重現微細尺寸之圖型的解析性等的微影蝕刻特性。
而可滿足該些要求的阻劑材料,以往多使用含有經由酸之作用而對顯影液的溶解性產生變化的基材成份,與經由曝光而產生酸的酸產生劑成份的化學增幅型阻劑組成物。
例如上述顯影液為鹼顯影液(鹼顯影製程)時,正型的化學增幅型阻劑組成物,一般為使用含有經由酸之作用而增大對鹼顯影液之溶解性的樹脂成份(基底樹脂),與酸產生劑成份者。使用該阻劑組成物所形成的阻劑膜,於阻劑圖型形成之際,進行的選擇性曝光時,於曝光部中,酸產生劑成份會產生酸,並經由該酸的作用而增大基底樹脂的極性,使阻劑膜的曝光部對鹼顯影液為可溶。因此,經由鹼顯影時,阻劑膜的未曝光部會以圖型殘留,而形成正型圖型。
另外,該些化學增幅型阻劑組成物,使用於含有有機溶劑的顯影液(有機系顯影液)之溶劑顯影製程時,因基底樹脂的極性增大時,相對地會降低對有機系顯影液之溶解性,使得阻劑膜的未曝光部經由有機系顯影液而被溶解、去除,使阻劑膜的曝光部以圖型方式殘留,而形成負型的阻劑圖型。依此方式形成的負型阻劑圖型之溶劑顯影製程,亦稱為負型顯影製程。
而可滿足該些要求的阻劑材料,以往多使用含有經由酸之作用而對顯影液的溶解性產生變化的基材成份,與經由曝光而產生酸的酸產生劑成份的化學增幅型阻劑組成物。
例如上述顯影液為鹼顯影液(鹼顯影製程)時,正型的化學增幅型阻劑組成物,一般為使用含有經由酸之作用而增大對鹼顯影液之溶解性的樹脂成份(基底樹脂),與酸產生劑成份者。使用該阻劑組成物所形成的阻劑膜,於阻劑圖型形成之際,進行的選擇性曝光時,於曝光部中,酸產生劑成份會產生酸,並經由該酸的作用而增大基底樹脂的極性,使阻劑膜的曝光部對鹼顯影液為可溶。因此,經由鹼顯影時,阻劑膜的未曝光部會以圖型殘留,而形成正型圖型。
另外,該些化學增幅型阻劑組成物,使用於含有有機溶劑的顯影液(有機系顯影液)之溶劑顯影製程時,因基底樹脂的極性增大時,相對地會降低對有機系顯影液之溶解性,使得阻劑膜的未曝光部經由有機系顯影液而被溶解、去除,使阻劑膜的曝光部以圖型方式殘留,而形成負型的阻劑圖型。依此方式形成的負型阻劑圖型之溶劑顯影製程,亦稱為負型顯影製程。
化學增幅型阻劑組成物中所使用的基底樹脂,一般而言,就提高微影蝕刻特性等目的,為具有複數的結構單位。
例如,為經由酸之作用而增大對鹼顯影液之溶解性的樹脂成份的情形,為使用含有經由酸產生劑等所產生的酸之作用而分解,而增大極性的酸分解性基之結構單位,其他,亦可併用含有含內酯的環式基之結構單位、含有羥基等的極性基之結構單位等。
例如,為經由酸之作用而增大對鹼顯影液之溶解性的樹脂成份的情形,為使用含有經由酸產生劑等所產生的酸之作用而分解,而增大極性的酸分解性基之結構單位,其他,亦可併用含有含內酯的環式基之結構單位、含有羥基等的極性基之結構單位等。
又,阻劑圖型之形成中,經由曝光而由酸產生劑成份產生之酸的作用,為可對微影蝕刻特性產生極大影響得要素之一。
化學增幅型阻劑組成物中所使用的酸產生劑,目前為止已有各式各樣成份的提案。例如,已知有錪鹽或鋶鹽等之鎓鹽系酸產生劑、肟磺酸酯系酸產生劑、重氮甲烷系酸產生劑、硝基苄基磺酸酯系酸產生劑、亞胺磺酸酯系酸產生劑、二碸系酸產生劑等。
鎓鹽系酸產生劑,主要為使用陽離子部具有三苯基鋶等的鎓離子者。鎓鹽系酸產生劑之陰離子部,一般而言,為使用烷基磺酸離子或其烷基的氫原子中之一部份或全部被氟原子所取代的氟化烷基磺酸離子。
又,阻劑圖型之形成中,就尋求各種微影蝕刻特性之提升時,亦有提出一種陰離子部具有含有含膽固醇骨架的特定結構之陰離子的鎓鹽系酸產生劑的提案(例如,專利文獻1、2)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
化學增幅型阻劑組成物中所使用的酸產生劑,目前為止已有各式各樣成份的提案。例如,已知有錪鹽或鋶鹽等之鎓鹽系酸產生劑、肟磺酸酯系酸產生劑、重氮甲烷系酸產生劑、硝基苄基磺酸酯系酸產生劑、亞胺磺酸酯系酸產生劑、二碸系酸產生劑等。
鎓鹽系酸產生劑,主要為使用陽離子部具有三苯基鋶等的鎓離子者。鎓鹽系酸產生劑之陰離子部,一般而言,為使用烷基磺酸離子或其烷基的氫原子中之一部份或全部被氟原子所取代的氟化烷基磺酸離子。
又,阻劑圖型之形成中,就尋求各種微影蝕刻特性之提升時,亦有提出一種陰離子部具有含有含膽固醇骨架的特定結構之陰離子的鎓鹽系酸產生劑的提案(例如,專利文獻1、2)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]專利第4569786號公報
[專利文獻2]專利第5019071號公報
[專利文獻2]專利第5019071號公報
[發明所欲解決之問題]
伴隨電子機器更加高性能化、小型化等,製造半導體元件等之際,於圖型形成中,多以可形成數十nm的微細圖型為目標。
該些阻劑圖型尺寸越小時,於以往的阻劑組成物中,對曝光光源之高感度、低粗糙度,及尺寸均勻性等的微影蝕刻特性將必需更向上提升。
該些阻劑圖型尺寸越小時,於以往的阻劑組成物中,對曝光光源之高感度、低粗糙度,及尺寸均勻性等的微影蝕刻特性將必需更向上提升。
本發明為鑑於上述情事所提出者,而以可形成具有更良好的微影蝕刻特性的阻劑圖型之阻劑組成物及阻劑圖型形成方法為目的。
[解決問題之方法]
[解決問題之方法]
可解決上述問題的本發明之第1個態樣為,一種阻劑組成物,其為經由曝光而產生酸,且,經由酸之作用而對顯影液的溶解性產生變化的阻劑組成物,其特徵為含有:經由酸之作用而對顯影液的溶解性產生變化的基材成份(A),與下述通式(b1)所表示之化合物(B1)。
[式中,Rb1 表示具有膽固醇骨架的碳數17~50的一價之烴基;又,前述烴基,可含有雜原子;Yb1 表示含有由羧酸酯基、醚基、碳酸酯基、羰基及醯胺基所成之群所選出之至少1種官能基的2價之連結基,或單鍵;Vb1 表示伸烷基、氟化伸烷基或單鍵;Rf1 及Rf2 中,一者為氫原子,另一者為氟原子;m為1以上之整數,Mm + 表示m價之有機陽離子]。
本發明之第2個態樣為,一種阻劑圖型形成方法,其特徵為具有:於支撐體上,使用前述第1個態樣的阻劑組成物形成阻劑膜之步驟、使前述阻劑膜曝光之步驟,及使前述曝光後的阻劑膜顯影而形成阻劑圖型之步驟。
[發明之效果]
[發明之效果]
本發明之阻劑組成物,可形成具有更良好的微影蝕刻特性之阻劑圖型。
本說明書及本申請專利範圍中,「脂肪族」為,對芳香族為相對的概念,而定義為不具芳香族性之基、化合物等之意。
「烷基」,於無特別限定下,為包含直鏈狀、支鏈狀及環狀的1價飽合烴基者。烷氧基中之烷基亦為相同之內容。
「伸烷基」,於無特別限定下,為包含直鏈狀、支鏈狀及環狀的2價飽合烴基者。
「鹵化烷基」為,烷基的氫原子中之一部份或全部被鹵素原子所取代之基,該鹵素原子,可列舉如,氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等。
「氟化烷基」或「氟化伸烷基」,係指烷基或伸烷基的氫原子中之一部份或全部被氟原子所取代之基之意。
「結構單位」係指,構成高分子化合物(樹脂、聚合物、共聚物)的單體單位(monomer unit)之意。
記載為「可具有取代基」之情形,為包含氫原子(-H)被1價之基所取代之情形,與伸甲基(-CH2 -)被2價之基所取代之情形等二者。
「曝光」,為包含輻射線照射的全部概念。
「烷基」,於無特別限定下,為包含直鏈狀、支鏈狀及環狀的1價飽合烴基者。烷氧基中之烷基亦為相同之內容。
「伸烷基」,於無特別限定下,為包含直鏈狀、支鏈狀及環狀的2價飽合烴基者。
「鹵化烷基」為,烷基的氫原子中之一部份或全部被鹵素原子所取代之基,該鹵素原子,可列舉如,氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等。
「氟化烷基」或「氟化伸烷基」,係指烷基或伸烷基的氫原子中之一部份或全部被氟原子所取代之基之意。
「結構單位」係指,構成高分子化合物(樹脂、聚合物、共聚物)的單體單位(monomer unit)之意。
記載為「可具有取代基」之情形,為包含氫原子(-H)被1價之基所取代之情形,與伸甲基(-CH2 -)被2價之基所取代之情形等二者。
「曝光」,為包含輻射線照射的全部概念。
「丙烯酸酯所衍生之結構單位」係指,丙烯酸酯的乙基性雙鍵經開裂而構成的結構單位之意。
「丙烯酸酯」為,丙烯酸(CH2 =CH-COOH)的羧基末端之氫原子被有機基所取代的化合物。
丙烯酸酯中,α位的碳原子所鍵結的氫原子可被取代基所取代。取代該α位的碳原子所鍵結的氫原子之取代基(Rα0 ),為氫原子以外的原子或基,可列舉如,碳數1~5之烷基、碳數1~5之鹵化烷基等。又,亦包含取代基(Rα0 )被包含酯鍵結的取代基所取代的依康酸二酯,或取代基(Rα0 )被羥烷基或該羥基被修飾之基所取代的α羥基丙烯酸酯。又,丙烯酸酯的α位之碳原子,於無特別限定下,係指丙烯酸的羰基所鍵結之碳原子之意。
以下,α位的碳原子所鍵結的氫原子被取代基所取代的丙烯酸酯亦稱為α取代丙烯酸酯。又,丙烯酸酯與α取代丙烯酸酯,亦統稱為「(α取代)丙烯酸酯」。
「丙烯酸酯」為,丙烯酸(CH2 =CH-COOH)的羧基末端之氫原子被有機基所取代的化合物。
丙烯酸酯中,α位的碳原子所鍵結的氫原子可被取代基所取代。取代該α位的碳原子所鍵結的氫原子之取代基(Rα0 ),為氫原子以外的原子或基,可列舉如,碳數1~5之烷基、碳數1~5之鹵化烷基等。又,亦包含取代基(Rα0 )被包含酯鍵結的取代基所取代的依康酸二酯,或取代基(Rα0 )被羥烷基或該羥基被修飾之基所取代的α羥基丙烯酸酯。又,丙烯酸酯的α位之碳原子,於無特別限定下,係指丙烯酸的羰基所鍵結之碳原子之意。
以下,α位的碳原子所鍵結的氫原子被取代基所取代的丙烯酸酯亦稱為α取代丙烯酸酯。又,丙烯酸酯與α取代丙烯酸酯,亦統稱為「(α取代)丙烯酸酯」。
「丙烯醯胺所衍生之結構單位」係指,丙烯醯胺的伸乙基性雙鍵經開裂而構成的結構單位之意。
丙烯醯胺中,α位的碳原子所鍵結的氫原子可被取代基所取代、丙烯醯胺的胺基中之氫原子的一者或二者可被取代基所取代亦可。又,丙烯醯胺的α位之碳原子,於無特別限定下,係指丙烯醯胺的羰基所鍵結之碳原子。
取代丙烯醯胺之α位的碳原子所鍵結的氫原子之取代基,例如,與前述α取代丙烯酸酯中,被列舉作為α位的取代基者(取代基(Rα0 ))為相同之內容。
丙烯醯胺中,α位的碳原子所鍵結的氫原子可被取代基所取代、丙烯醯胺的胺基中之氫原子的一者或二者可被取代基所取代亦可。又,丙烯醯胺的α位之碳原子,於無特別限定下,係指丙烯醯胺的羰基所鍵結之碳原子。
取代丙烯醯胺之α位的碳原子所鍵結的氫原子之取代基,例如,與前述α取代丙烯酸酯中,被列舉作為α位的取代基者(取代基(Rα0 ))為相同之內容。
「羥基苯乙烯或羥基苯乙烯衍生物所衍生之結構單位」係指,羥基苯乙烯或羥基苯乙烯衍生物的乙基性雙鍵經開裂而構成的結構單位之意。
「羥基苯乙烯衍生物」係指,包含羥基苯乙烯的α位之氫原子,被烷基、鹵化烷基等其他取代基所取代者,及該些的衍生物之概念。該些的衍生物,可列舉如,α位的氫原子可取代基所取代的羥基苯乙烯的羥基中之氫原子被有機基所取代者;α位的氫原子可取代基所取代的羥基苯乙烯之苯環,鍵結羥基以外的取代基者等。又,α位(α位之碳原子),於無特別限定下,係指苯環所鍵結之碳原子之意。
取代羥基苯乙烯的α位之氫原子的取代基,例如,與前述α取代丙烯酸酯中,被列舉作為α位的取代基者為相同之內容。
「羥基苯乙烯衍生物」係指,包含羥基苯乙烯的α位之氫原子,被烷基、鹵化烷基等其他取代基所取代者,及該些的衍生物之概念。該些的衍生物,可列舉如,α位的氫原子可取代基所取代的羥基苯乙烯的羥基中之氫原子被有機基所取代者;α位的氫原子可取代基所取代的羥基苯乙烯之苯環,鍵結羥基以外的取代基者等。又,α位(α位之碳原子),於無特別限定下,係指苯環所鍵結之碳原子之意。
取代羥基苯乙烯的α位之氫原子的取代基,例如,與前述α取代丙烯酸酯中,被列舉作為α位的取代基者為相同之內容。
「乙烯安息香酸或乙烯安息香酸衍生物所衍生之結構單位」係指,乙烯安息香酸或乙烯安息香酸衍生物的乙基性雙鍵經開裂而構成的結構單位之意。
「乙烯安息香酸衍生物」係指,包含乙烯安息香酸的α位之氫原子,被烷基、鹵化烷基等其他取代基所取代者,及該些的衍生物之概念。該些的衍生物,可列舉如,α位的氫原子可取代基所取代的乙烯安息香酸的羧基之氫原子被有機基所取代者;α位的氫原子可取代基所取代的乙烯安息香酸之苯環,鍵結羥基及羧基以外的取代基者等。又,α位(α位之碳原子),於無特別限定下,係指苯環所鍵結之碳原子之意。
「乙烯安息香酸衍生物」係指,包含乙烯安息香酸的α位之氫原子,被烷基、鹵化烷基等其他取代基所取代者,及該些的衍生物之概念。該些的衍生物,可列舉如,α位的氫原子可取代基所取代的乙烯安息香酸的羧基之氫原子被有機基所取代者;α位的氫原子可取代基所取代的乙烯安息香酸之苯環,鍵結羥基及羧基以外的取代基者等。又,α位(α位之碳原子),於無特別限定下,係指苯環所鍵結之碳原子之意。
「苯乙烯」,亦包含苯乙烯及苯乙烯的α位之氫原子,被烷基、鹵化烷基等其他取代基所取代者之概念。
「苯乙烯衍生物」係包含,苯乙烯的α位之氫原子,被烷基、鹵化烷基等其他取代基所取代者,及該些的衍生物之概念。該些的衍生物,可列舉如,α位的氫原子可取代基所取代的苯乙烯的苯環,鍵結取代基者等。又,α位(α位之碳原子),於無特別限定下,係指苯環所鍵結之碳原子之意。
「苯乙烯所衍生之結構單位」、「苯乙烯衍生物所衍生之結構單位」係指,苯乙烯或苯乙烯衍生物的乙基性雙鍵經開裂而構成的結構單位之意。
「苯乙烯衍生物」係包含,苯乙烯的α位之氫原子,被烷基、鹵化烷基等其他取代基所取代者,及該些的衍生物之概念。該些的衍生物,可列舉如,α位的氫原子可取代基所取代的苯乙烯的苯環,鍵結取代基者等。又,α位(α位之碳原子),於無特別限定下,係指苯環所鍵結之碳原子之意。
「苯乙烯所衍生之結構單位」、「苯乙烯衍生物所衍生之結構單位」係指,苯乙烯或苯乙烯衍生物的乙基性雙鍵經開裂而構成的結構單位之意。
作為上述α位的取代基之烷基,以直鏈狀或支鏈狀的烷基為佳,具體而言,例如,碳數1~5之烷基(甲基、乙基、丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、tert-丁基、戊基、異戊基、新戊基)等。
又,作為α位的取代基之鹵化烷基,具體而言,例如,上述「作為α位的取代基之烷基」的氫原子中之一部份或全部,被鹵素原子所取代之基等。該鹵素原子,可列舉如,氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,特別是以氟原子為佳。
又,作為α位的取代基之羥烷基,具體而言,例如,上述「作為α位的取代基之烷基」的氫原子中之一部份或全部,被羥基所取代之基等。該羥烷基中,羥基之數,以1~5為佳,以1為最佳。
又,作為α位的取代基之鹵化烷基,具體而言,例如,上述「作為α位的取代基之烷基」的氫原子中之一部份或全部,被鹵素原子所取代之基等。該鹵素原子,可列舉如,氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,特別是以氟原子為佳。
又,作為α位的取代基之羥烷基,具體而言,例如,上述「作為α位的取代基之烷基」的氫原子中之一部份或全部,被羥基所取代之基等。該羥烷基中,羥基之數,以1~5為佳,以1為最佳。
本說明書及本申請專利範圍中,依化學式所表示之結構的差異而存在非對稱碳,亦可能存在鏡像異構物(enantiomer)或對掌異構物(diastereomer)者,該情形中,則以一個結構式代表該些異構物。該些的異構物可單獨使用亦可、以混合物方式使用亦可。
(阻劑組成物)
本發明之第1個態樣的阻劑組成物為,經由曝光而產生酸,且,經由酸之作用而對顯影液的溶解性產生變化者。
該阻劑組成物的一實施形態為,一種含有經由酸之作用而對顯影液的溶解性產生變化的基材成份(A)(以下,亦稱為「(A)成份」),與經由曝光而產生酸的酸產生劑成份(B)(以下,亦稱為「(B)成份」)之阻劑組成物。本實施形態的阻劑組成物中,(B)成份為包含通式(b1)所表示之化合物(B1)。
本發明之第1個態樣的阻劑組成物為,經由曝光而產生酸,且,經由酸之作用而對顯影液的溶解性產生變化者。
該阻劑組成物的一實施形態為,一種含有經由酸之作用而對顯影液的溶解性產生變化的基材成份(A)(以下,亦稱為「(A)成份」),與經由曝光而產生酸的酸產生劑成份(B)(以下,亦稱為「(B)成份」)之阻劑組成物。本實施形態的阻劑組成物中,(B)成份為包含通式(b1)所表示之化合物(B1)。
使用本實施形態的阻劑組成物形成阻劑膜,並對該阻劑膜進行選擇性曝光時,於該阻劑膜的曝光部中,會由(B)成份產生酸,經由該酸的作用而使(A)成份對顯影液之溶解性產生變化的同時,而於該阻劑膜的未曝光部中,(A)成份對顯影液之溶解性則未發生變化,故於曝光部與未曝光部之間,對顯影液會產生溶解性之差異。因此,使該阻劑膜顯影時,該阻劑組成物為正型之情形,阻劑膜曝光部將被溶解去除而形成正型的阻劑圖型,該阻劑組成物為負型之情形,該阻劑膜未曝光部被溶解去除而形成負型的阻劑圖型。
本說明書中,阻劑膜曝光部被溶解去除而形成正型阻劑圖型之阻劑組成物稱為正型阻劑組成物,阻劑膜未曝光部被溶解去除而形成負型阻劑圖型之阻劑組成物稱為負型阻劑組成物。
本實施形態之阻劑組成物,可為正型阻劑組成物亦可、負型阻劑組成物亦可。
又,本實施形態之阻劑組成物,可作為於阻劑圖型形成時的顯影處理為使用鹼顯影液的鹼顯影製程用亦可、該顯影處理中使用包含有機溶劑的顯影液(有機系顯影液)的溶劑顯影製程用亦可。
本實施形態之阻劑組成物,可為正型阻劑組成物亦可、負型阻劑組成物亦可。
又,本實施形態之阻劑組成物,可作為於阻劑圖型形成時的顯影處理為使用鹼顯影液的鹼顯影製程用亦可、該顯影處理中使用包含有機溶劑的顯影液(有機系顯影液)的溶劑顯影製程用亦可。
本實施形態之阻劑組成物,為具有經由曝光而產生酸的酸產生能力者,除(B)成份以外,(A)成份亦可經由曝光而產生酸。
(A)成份為經由曝光而產生酸之情形時,該(A)成份則為「經由曝光而產生酸,且,經由酸之作用而對顯影液的溶解性產生變化的基材成份」。
(A)成份為經由曝光而產生酸,且,經由酸之作用而對顯影液的溶解性產生變化的基材成份時,後述之(A1)成份,以經由曝光而產生酸,且,經由酸之作用而對顯影液的溶解性產生變化的高分子化合物為佳。該些高分子化合物,可列舉如,具有經由曝光而產生酸的結構單位之樹脂等。可衍生經由曝光而產生酸的結構單位之單體,可公知之成份。
(A)成份為經由曝光而產生酸之情形時,該(A)成份則為「經由曝光而產生酸,且,經由酸之作用而對顯影液的溶解性產生變化的基材成份」。
(A)成份為經由曝光而產生酸,且,經由酸之作用而對顯影液的溶解性產生變化的基材成份時,後述之(A1)成份,以經由曝光而產生酸,且,經由酸之作用而對顯影液的溶解性產生變化的高分子化合物為佳。該些高分子化合物,可列舉如,具有經由曝光而產生酸的結構單位之樹脂等。可衍生經由曝光而產生酸的結構單位之單體,可公知之成份。
<(A)成份>
(A)成份為,經由酸之作用而對顯影液的溶解性產生變化的基材成份。
本發明中,「基材成份」係指,具有膜形成能力的有機化合物,較佳為使用分子量為500以上的有機化合物。該有機化合物的分子量為500以上時,可提高膜形成能力,此外,亦容易形成奈米程度之阻劑圖型。
作為基材成份使用的有機化合物,可大體區分為非聚合物與聚合物。
非聚合物,通常為使用分子量為500以上、未達4000者。以下,稱為「低分子化合物」時,係指分子量為500以上、未達4000的非聚合物之意。
聚合物,通常為使用分子量為1000以上者。以下,稱為「樹脂」或「高分子化合物」時,係指分子量為1000以上的聚合物之意。
聚合物之分子量,為使用GPC(凝膠滲透色層分析)的聚苯乙烯換算之重量平均分子量表示者。
(A)成份為,經由酸之作用而對顯影液的溶解性產生變化的基材成份。
本發明中,「基材成份」係指,具有膜形成能力的有機化合物,較佳為使用分子量為500以上的有機化合物。該有機化合物的分子量為500以上時,可提高膜形成能力,此外,亦容易形成奈米程度之阻劑圖型。
作為基材成份使用的有機化合物,可大體區分為非聚合物與聚合物。
非聚合物,通常為使用分子量為500以上、未達4000者。以下,稱為「低分子化合物」時,係指分子量為500以上、未達4000的非聚合物之意。
聚合物,通常為使用分子量為1000以上者。以下,稱為「樹脂」或「高分子化合物」時,係指分子量為1000以上的聚合物之意。
聚合物之分子量,為使用GPC(凝膠滲透色層分析)的聚苯乙烯換算之重量平均分子量表示者。
本實施形態之阻劑組成物,於鹼顯影製程中,為形成負型阻劑圖型的「鹼顯影製程用負型阻劑組成物」之情形,或於溶劑顯影製程中,為形成正型阻劑圖型的「溶劑顯影製程用正型阻劑組成物」之情形中,(A)成份,較佳為使用對鹼顯影液具有可溶性的基材成份(A-2)(以下,亦稱為「(A-2)成份」),此外,亦可添加交聯劑成份。該阻劑組成物中,例如,經由曝光而由(B)成份產生酸時,經由該酸之作用,而引起該(A-2)成份與交聯劑成份之間的交聯反應,其結果,將會降低對鹼顯影液之溶解性(增大對有機系顯影液之溶解性)。
因此,於阻劑圖型之形成中,對將該阻劑組成物塗佈於支撐體上而得的阻劑膜進行選擇性曝光時,阻劑膜曝光部於轉變為對鹼顯影液為難溶性(對有機系顯影液為可溶性)的同時,阻劑膜的未曝光部對於鹼顯影液仍為可溶性(對有機系顯影液為難溶性)而未有任何變化下,使用鹼顯影液進行顯影時,則形成負型阻劑圖型。又,此時使用有機系顯影液進行顯影時,則形成正型之阻劑圖型。
(A-2)成份中之較佳成份,為使用對鹼顯影液為可溶性之樹脂(以下,亦稱為「鹼可溶性樹脂」)。
鹼可溶性樹脂,例如特開2000-206694號公報所揭示之具有由α-(羥烷基)丙烯酸,或α-(羥烷基)丙烯酸之烷酯(較佳為碳數1~5之烷酯)所選出之至少一個所衍生之結構單位的樹脂;美國專利6949325號公報所揭示之具有磺醯胺基之α位的碳原子所鍵結的氫原子可被取代基所取代丙烯酸基樹脂或聚環烯烴樹脂;美國專利6949325號公報、特開2005-336452號公報、特開2006-317803號公報所揭示之含有氟化醇,且α位的碳原子所鍵結的氫原子可被取代基所取代丙烯酸基樹脂;特開2006-259582號公報所揭示之具有氟化醇的聚環烯烴樹脂等,以其可形成具有較少膨潤的良好阻劑圖型,而為較佳。
又,前述α-(羥烷基)丙烯酸為表示,α位的碳原子所鍵結的氫原子可被取代基所取代丙烯酸中,羧基所鍵結的α位之碳原子上鍵結氫原子的丙烯酸,與該α位的碳原子鍵結羥烷基(較佳為碳數1~5之羥烷基)而得之α-羥烷基丙烯酸之一者或二者之意。
交聯劑成份中,例如,就容易形成具有較少膨潤的良好阻劑圖型之觀點,以使用具有羥甲基或烷氧基甲基的乙炔脲等之胺基系交聯劑,或三聚氰胺系交聯劑等為佳。交聯劑成份之添加量,相對於鹼可溶性樹脂100質量份,以1~50質量份為佳。
因此,於阻劑圖型之形成中,對將該阻劑組成物塗佈於支撐體上而得的阻劑膜進行選擇性曝光時,阻劑膜曝光部於轉變為對鹼顯影液為難溶性(對有機系顯影液為可溶性)的同時,阻劑膜的未曝光部對於鹼顯影液仍為可溶性(對有機系顯影液為難溶性)而未有任何變化下,使用鹼顯影液進行顯影時,則形成負型阻劑圖型。又,此時使用有機系顯影液進行顯影時,則形成正型之阻劑圖型。
(A-2)成份中之較佳成份,為使用對鹼顯影液為可溶性之樹脂(以下,亦稱為「鹼可溶性樹脂」)。
鹼可溶性樹脂,例如特開2000-206694號公報所揭示之具有由α-(羥烷基)丙烯酸,或α-(羥烷基)丙烯酸之烷酯(較佳為碳數1~5之烷酯)所選出之至少一個所衍生之結構單位的樹脂;美國專利6949325號公報所揭示之具有磺醯胺基之α位的碳原子所鍵結的氫原子可被取代基所取代丙烯酸基樹脂或聚環烯烴樹脂;美國專利6949325號公報、特開2005-336452號公報、特開2006-317803號公報所揭示之含有氟化醇,且α位的碳原子所鍵結的氫原子可被取代基所取代丙烯酸基樹脂;特開2006-259582號公報所揭示之具有氟化醇的聚環烯烴樹脂等,以其可形成具有較少膨潤的良好阻劑圖型,而為較佳。
又,前述α-(羥烷基)丙烯酸為表示,α位的碳原子所鍵結的氫原子可被取代基所取代丙烯酸中,羧基所鍵結的α位之碳原子上鍵結氫原子的丙烯酸,與該α位的碳原子鍵結羥烷基(較佳為碳數1~5之羥烷基)而得之α-羥烷基丙烯酸之一者或二者之意。
交聯劑成份中,例如,就容易形成具有較少膨潤的良好阻劑圖型之觀點,以使用具有羥甲基或烷氧基甲基的乙炔脲等之胺基系交聯劑,或三聚氰胺系交聯劑等為佳。交聯劑成份之添加量,相對於鹼可溶性樹脂100質量份,以1~50質量份為佳。
本實施形態之阻劑組成物,於鹼顯影製程中,為形成正型阻劑圖型之「鹼顯影製程用正型阻劑組成物」之情形時,或,於溶劑顯影製程中,為形成負型阻劑圖型之「溶劑顯影製程用負型阻劑組成物」之情形時,(A)成份較佳為使用經由酸之作用而增大極性的基材成份(A-1)(以下,亦稱為「(A-1)成份」)。使用(A-1)成份時,因於曝光前後會使基材成份的極性產生變化,故不僅鹼顯影製程,於溶劑顯影製程中,亦可得到良好的顯影對比。
使用鹼顯影製程之情形時,該(A-1)成份,於曝光前對鹼顯影液為難溶性,例如,經由曝光而由(B)成份產生酸時,經由該酸之作用而使極性增高,進而增大對於鹼顯影液之溶解性。因此,於阻劑圖型之形成中,對於將該阻劑組成物塗佈於支撐體上所得之阻劑膜進行選擇性曝光時,阻劑膜之曝光部由對鹼顯影液為難溶性轉變為可溶性的同時,因阻劑膜之未曝光部仍為鹼難溶性而未有變化,故進行鹼顯影時,可形成正型阻劑圖型。
另一方面,使用於溶劑顯影製程之情形時,該(A-1)成份於曝光前對有機系顯影液為具有高度溶解性,經由曝光而由(B)成份產生酸時,經由該酸之作用而使極性增高,而降低對有機系顯影液之溶解性。因此,於阻劑圖型之形成中,當對於將該阻劑組成物塗佈於支撐體上所得之阻劑膜進行選擇性曝光時,於阻劑膜之曝光部對有機系顯影液由可溶性轉變為難溶性的同時,因阻劑膜之未曝光部仍為可溶性而未有變化,故使用有機系顯影液進行顯影時,可使曝光部與未曝光部之間產生明確的對比,而形成負型阻劑圖型。
使用鹼顯影製程之情形時,該(A-1)成份,於曝光前對鹼顯影液為難溶性,例如,經由曝光而由(B)成份產生酸時,經由該酸之作用而使極性增高,進而增大對於鹼顯影液之溶解性。因此,於阻劑圖型之形成中,對於將該阻劑組成物塗佈於支撐體上所得之阻劑膜進行選擇性曝光時,阻劑膜之曝光部由對鹼顯影液為難溶性轉變為可溶性的同時,因阻劑膜之未曝光部仍為鹼難溶性而未有變化,故進行鹼顯影時,可形成正型阻劑圖型。
另一方面,使用於溶劑顯影製程之情形時,該(A-1)成份於曝光前對有機系顯影液為具有高度溶解性,經由曝光而由(B)成份產生酸時,經由該酸之作用而使極性增高,而降低對有機系顯影液之溶解性。因此,於阻劑圖型之形成中,當對於將該阻劑組成物塗佈於支撐體上所得之阻劑膜進行選擇性曝光時,於阻劑膜之曝光部對有機系顯影液由可溶性轉變為難溶性的同時,因阻劑膜之未曝光部仍為可溶性而未有變化,故使用有機系顯影液進行顯影時,可使曝光部與未曝光部之間產生明確的對比,而形成負型阻劑圖型。
本實施形態的阻劑組成物中,(A)成份以前述(A-1)成份為佳。即,本實施形態之阻劑組成物,以於鹼顯影製程中,為形成正型阻劑圖型之「鹼顯影製程用正型阻劑組成物」,或,於溶劑顯影製程中,為形成負型阻劑圖型之「溶劑顯影製程用負型阻劑組成物」為佳。
(A)成份中,為使用高分子化合物及/或低分子化合物。
(A)成份中,為使用高分子化合物及/或低分子化合物。
(A)成份為(A-1)成份時,(A-1)成份以含有高分子化合物者為佳,以含有具有包含經由酸之作用而增大極性的酸分解性基的結構單位(a1)之高分子化合物(A1)(以下,亦稱為「(A1)成份」)者為較佳。
(A1)成份,以使用除結構單位(a1)以外,尚具有含有含內酯之環式基、含-SO2 -之環式基或含碳酸酯之環式基的結構單位(a2)之高分子化合物為佳。
又,(A1)成份,以使用除結構單位(a1)以外,或,結構單位(a1)及結構單位(a2)以外,尚具有含有含極性基的脂肪族烴基的結構單位(a3)(其中,相當於結構單位(a1)或結構單位(a2)者除外)之高分子化合物亦佳。
又,(A1)成份,除結構單位(a1)~(a3)以外,亦可具有含非酸解離性的脂肪族環式基之結構單位(a4)、經由曝光而產生酸的結構單位等。
(A1)成份,以使用除結構單位(a1)以外,尚具有含有含內酯之環式基、含-SO2 -之環式基或含碳酸酯之環式基的結構單位(a2)之高分子化合物為佳。
又,(A1)成份,以使用除結構單位(a1)以外,或,結構單位(a1)及結構單位(a2)以外,尚具有含有含極性基的脂肪族烴基的結構單位(a3)(其中,相當於結構單位(a1)或結構單位(a2)者除外)之高分子化合物亦佳。
又,(A1)成份,除結構單位(a1)~(a3)以外,亦可具有含非酸解離性的脂肪族環式基之結構單位(a4)、經由曝光而產生酸的結構單位等。
≪結構單位(a1)≫
結構單位(a1)為,包含經由酸之作用而增大極性的酸分解性基的結構單位。
「酸分解性基」為,具有經由酸之作用,使該酸分解性基的結構中之至少一部份的鍵結形成開裂之具有酸分解性之基。
經由酸之作用而增大極性的酸分解性基,例如,經由酸之作用而分解生成極性基之基等。
極性基,例如羧基、羥基、胺基、磺酸基(-SO3 H)等。該些之中,又以結構中含有-OH之極性基(以下,亦稱為「含OH之極性基」)為佳,以羧基或羥基為較佳,以羧基為特佳。
酸分解性基,具體而言,又例如,前述極性基被酸解離性基所保護之基(例如含OH之極性基的氫原子,被酸解離性基所保護之基)等。
其中,「酸解離性基」係指:(i)經由酸之作用,使該酸解離性基與該酸解離性基鄰接的原子之間的鍵結形成開裂而具有酸解離性之基,或,(ii)經由酸之作用使一部份的鍵結形成開裂之後,再經由脫碳酸反應之產生,使該酸解離性基與該酸解離性基鄰接的原子之間的鍵結形成開裂之基,等二者之意。
構成酸分解性基之酸解離性基,必須為較該酸解離性基因解離而生成的極性基為更低極性之基,如此,經由酸之作用而使該酸解離性基解離之際,則會產生較該酸解離性基為更高極性的極性基,而使極性增大。其結果,將會使(A1)成份全體之極性增大。極性增大時,相對的,會對顯影液之溶解性產生變化,於顯影液為鹼顯影液之情形時,會使溶解性增大,於顯影液為有機系顯影液之情形時,會使溶解性減少。
結構單位(a1)為,包含經由酸之作用而增大極性的酸分解性基的結構單位。
「酸分解性基」為,具有經由酸之作用,使該酸分解性基的結構中之至少一部份的鍵結形成開裂之具有酸分解性之基。
經由酸之作用而增大極性的酸分解性基,例如,經由酸之作用而分解生成極性基之基等。
極性基,例如羧基、羥基、胺基、磺酸基(-SO3 H)等。該些之中,又以結構中含有-OH之極性基(以下,亦稱為「含OH之極性基」)為佳,以羧基或羥基為較佳,以羧基為特佳。
酸分解性基,具體而言,又例如,前述極性基被酸解離性基所保護之基(例如含OH之極性基的氫原子,被酸解離性基所保護之基)等。
其中,「酸解離性基」係指:(i)經由酸之作用,使該酸解離性基與該酸解離性基鄰接的原子之間的鍵結形成開裂而具有酸解離性之基,或,(ii)經由酸之作用使一部份的鍵結形成開裂之後,再經由脫碳酸反應之產生,使該酸解離性基與該酸解離性基鄰接的原子之間的鍵結形成開裂之基,等二者之意。
構成酸分解性基之酸解離性基,必須為較該酸解離性基因解離而生成的極性基為更低極性之基,如此,經由酸之作用而使該酸解離性基解離之際,則會產生較該酸解離性基為更高極性的極性基,而使極性增大。其結果,將會使(A1)成份全體之極性增大。極性增大時,相對的,會對顯影液之溶解性產生變化,於顯影液為鹼顯影液之情形時,會使溶解性增大,於顯影液為有機系顯影液之情形時,會使溶解性減少。
酸解離性基,目前為止,例如,被提案作為化學增幅型阻劑組成物用之基底樹脂的酸解離性基者。
被提案作為化學增幅型阻劑組成物用之基底樹脂的酸解離性基者,具體而言,例如,以下說明之「縮醛型酸解離性基」、「三級烷酯型酸解離性基」、「三級烷氧羰基酸解離性基」等。
被提案作為化學增幅型阻劑組成物用之基底樹脂的酸解離性基者,具體而言,例如,以下說明之「縮醛型酸解離性基」、「三級烷酯型酸解離性基」、「三級烷氧羰基酸解離性基」等。
・縮醛型酸解離性基:
前述極性基之中,保護羧基或羥基之酸解離性基,例如,下述通式(a1-r-1)所表示之酸解離性基(以下,亦稱為「縮醛型酸解離性基」)等。
前述極性基之中,保護羧基或羥基之酸解離性基,例如,下述通式(a1-r-1)所表示之酸解離性基(以下,亦稱為「縮醛型酸解離性基」)等。
[式中,Ra’1 、Ra’2 為氫原子或烷基;Ra’3 為烴基,又Ra’3 可與Ra’1 、Ra’2 之任一者鍵結而形成環]。
式(a1-r-1)中,Ra’1
及Ra’2
中,以至少一者為氫原子者為佳,以二者為氫原子者為較佳。
Ra’1 或Ra’2 為烷基之情形,該烷基,例如,與上述α取代丙烯酸酯的說明中,被列舉作為可與α位的碳原子鍵結的取代基之烷基為相同之內容,又以碳數1~5之烷基為佳。具體而言,例如,以直鏈狀或支鏈狀的烷基為佳。更具體而言,例如,甲基、乙基、丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、tert-丁基、戊基、異戊基、新戊基等,又以甲基或乙基為較佳,以甲基為特佳。
Ra’1 或Ra’2 為烷基之情形,該烷基,例如,與上述α取代丙烯酸酯的說明中,被列舉作為可與α位的碳原子鍵結的取代基之烷基為相同之內容,又以碳數1~5之烷基為佳。具體而言,例如,以直鏈狀或支鏈狀的烷基為佳。更具體而言,例如,甲基、乙基、丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、tert-丁基、戊基、異戊基、新戊基等,又以甲基或乙基為較佳,以甲基為特佳。
式(a1-r-1)中,Ra’3
之烴基,可列舉如,直鏈狀或支鏈狀的烷基、環狀之烴基等。
該直鏈狀的烷基,以碳數為1~5者為佳,以1~4為較佳,以1或2為更佳。具體而言,例如,甲基、乙基、n-丙基、n-丁基、n-戊基等。該些之中,又以甲基、乙基或n-丁基為佳,以甲基或乙基為較佳。
該直鏈狀的烷基,以碳數為1~5者為佳,以1~4為較佳,以1或2為更佳。具體而言,例如,甲基、乙基、n-丙基、n-丁基、n-戊基等。該些之中,又以甲基、乙基或n-丁基為佳,以甲基或乙基為較佳。
該支鏈狀的烷基,以碳數為3~10者為佳,以3~5為較佳。具體而言,例如,異丙基、異丁基、tert-丁基、異戊基、新戊基、1,1-二乙基丙基、2,2-二甲基丁基等,又以異丙基為佳。
Ra’3
為環狀烴基之情形,該烴基,可為脂肪族烴基亦可、芳香族烴基亦可,又,為多環式基亦可、單環式基亦可。
單環式基的脂肪族烴基,以由單環鏈烷去除1個氫原子而得之基為佳。該單環鏈烷,以碳數3~6者為佳,具體而言,例如,環戊烷、環己烷等。
多環式基的脂肪族烴基,以由多環鏈烷去除1個氫原子而得之基為佳,該多環鏈烷,以碳數7~12者為佳,具體而言,例如,金剛烷、降莰烷、異莰烷、三環癸烷、四環十二烷等。
單環式基的脂肪族烴基,以由單環鏈烷去除1個氫原子而得之基為佳。該單環鏈烷,以碳數3~6者為佳,具體而言,例如,環戊烷、環己烷等。
多環式基的脂肪族烴基,以由多環鏈烷去除1個氫原子而得之基為佳,該多環鏈烷,以碳數7~12者為佳,具體而言,例如,金剛烷、降莰烷、異莰烷、三環癸烷、四環十二烷等。
Ra’3
之環狀烴基為芳香族烴基時,該芳香族烴基為至少具有1個芳香環之烴基。
該芳香環,只要為具有4n+2個的π電子之環狀共軛系時,並未有特別之限定,其可為單環式亦可、多環式亦可。芳香環之碳數以5~30個為佳,以5~20為較佳,以6~15為更佳,以6~12為特佳。
芳香環,具體而言,例如,苯、萘、蒽、菲等的芳香族烴環;構成前述芳香族烴環的碳原子中之一部份被雜原子所取代之芳香族雜環等。芳香族雜環中之雜原子,可列舉如,氧原子、硫原子、氮原子等。芳香族雜環,具體而言,例如,吡啶環、噻吩環等。
Ra’3 中之芳香族烴基,具體而言,例如,由前述芳香族烴環或芳香族雜環去除1個氫原子而得之基(芳基或雜芳基);由含有2個以上的芳香環之芳香族化合物(例如聯苯、茀等)去除1個氫原子而得之基;前述芳香族烴環或芳香族雜環中的1個氫原子被伸烷基所取代之基(例如,苄基、苯乙基、1-萘基甲基、2-萘基甲基、1-萘基乙基、2-萘基乙基等的芳烷基等)等。前述芳香族烴環或芳香族雜環所鍵結的伸烷基之碳數,以1~4為佳,以1~2為較佳,以1為特佳。
該芳香環,只要為具有4n+2個的π電子之環狀共軛系時,並未有特別之限定,其可為單環式亦可、多環式亦可。芳香環之碳數以5~30個為佳,以5~20為較佳,以6~15為更佳,以6~12為特佳。
芳香環,具體而言,例如,苯、萘、蒽、菲等的芳香族烴環;構成前述芳香族烴環的碳原子中之一部份被雜原子所取代之芳香族雜環等。芳香族雜環中之雜原子,可列舉如,氧原子、硫原子、氮原子等。芳香族雜環,具體而言,例如,吡啶環、噻吩環等。
Ra’3 中之芳香族烴基,具體而言,例如,由前述芳香族烴環或芳香族雜環去除1個氫原子而得之基(芳基或雜芳基);由含有2個以上的芳香環之芳香族化合物(例如聯苯、茀等)去除1個氫原子而得之基;前述芳香族烴環或芳香族雜環中的1個氫原子被伸烷基所取代之基(例如,苄基、苯乙基、1-萘基甲基、2-萘基甲基、1-萘基乙基、2-萘基乙基等的芳烷基等)等。前述芳香族烴環或芳香族雜環所鍵結的伸烷基之碳數,以1~4為佳,以1~2為較佳,以1為特佳。
Ra’3
,與Ra’1
、Ra’2
中任一個鍵結而形成環之情形,該環式基,以4~7員環為佳,以4~6員環為較佳。該環式基之具體例,可列舉如,四氫吡喃基、四氫呋喃基等。
・三級烷酯型酸解離性基:
上述極性基中,保護羧基之酸解離性基,例如,下述通式(a1-r-2)所表示之酸解離性基等。
又,下述式(a1-r-2)所表示之酸解離性基中,由烷基所構成者,以下,於簡便上亦稱為「三級烷酯型酸解離性基」。
上述極性基中,保護羧基之酸解離性基,例如,下述通式(a1-r-2)所表示之酸解離性基等。
又,下述式(a1-r-2)所表示之酸解離性基中,由烷基所構成者,以下,於簡便上亦稱為「三級烷酯型酸解離性基」。
[式中,Ra’4 ~Ra’6 各自為烴基,又Ra’5 、Ra’6 可互相鍵結形成環]。
Ra’4
~Ra’6
之烴基,例如與前述Ra’3
為相同之內容。
Ra’4 以碳數1~5之烷基為佳;Ra’5 與Ra’6 互相鍵結形成環之情形,可列舉如,下述通式(a1-r2-1)所表示之基等。另一方面,Ra’4 ~Ra’6 未互相鍵結,而為獨立之烴基時,可列舉如,下述通式(a1-r2-2)所表示之基等。
Ra’4 以碳數1~5之烷基為佳;Ra’5 與Ra’6 互相鍵結形成環之情形,可列舉如,下述通式(a1-r2-1)所表示之基等。另一方面,Ra’4 ~Ra’6 未互相鍵結,而為獨立之烴基時,可列舉如,下述通式(a1-r2-2)所表示之基等。
[式中,Ra’10 表示碳數1~10之烷基;Ra’11 表示與Ra’10 鍵結的碳原子共同形成脂肪族環式基之基;Ra’12 ~Ra’14 表示各自獨立之烴基]。
式(a1-r2-1)中,Ra’10
的碳數1~10之烷基,以式(a1-r-1)中被列舉作為Ra’3
之直鏈狀或支鏈狀烷基之基為佳。式(a1-r2-1)中,Ra’11
為與Ra’10
鍵結碳原子共同形成的脂肪族環式基,例如,以式(a1-r-1)中被列舉作為Ra’3
的單環式基或多環式基的脂肪族烴基之基為佳。
式(a1-r2-2)中,Ra’12
及Ra’14
以各自獨立之碳數1~10之烷基為佳,該烷基以式(a1-r-1)中被列舉作為Ra’3
的直鏈狀或支鏈狀烷基之基為較佳,以碳數1~5之直鏈狀烷基為更佳,以甲基或乙基為特佳。
式(a1-r2-2)中,Ra’13 以式(a1-r-1)中被列舉作為Ra’3 的烴基之直鏈狀或支鏈狀烷基、單環式基或多環式基的脂肪族烴基為佳。該些之中,又以被列舉作為Ra’3 的單環式基或多環式基的脂肪族烴基之基為較佳。
式(a1-r2-2)中,Ra’13 以式(a1-r-1)中被列舉作為Ra’3 的烴基之直鏈狀或支鏈狀烷基、單環式基或多環式基的脂肪族烴基為佳。該些之中,又以被列舉作為Ra’3 的單環式基或多環式基的脂肪族烴基之基為較佳。
前述式(a1-r2-1)所表示之基的具體例,例如以下所列舉之內容。*表示鍵結鍵(以下,於本說明書中皆為相同之意義)。
前述式(a1-r2-2)所表示之基的具體例,例如以下所列舉之內容。
・三級烷氧羰基酸解離性基:
前述極性基中,保護羥基的酸解離性基,例如,下述通式(a1-r-3)所表示之酸解離性基(以下,於簡便上,亦稱為「三級烷氧羰基酸解離性基」)等。
前述極性基中,保護羥基的酸解離性基,例如,下述通式(a1-r-3)所表示之酸解離性基(以下,於簡便上,亦稱為「三級烷氧羰基酸解離性基」)等。
[式中,Ra’7 ~Ra’9 各自為烷基]。
式(a1-r-3)中,Ra’7
~Ra’9
,以各自為碳數1~5之烷基為佳,以1~3為較佳。
又,各烷基的合計碳數,以3~7為佳,以3~5為較佳,以3~4為最佳。
又,各烷基的合計碳數,以3~7為佳,以3~5為較佳,以3~4為最佳。
結構單位(a1),可列舉如:α位的碳原子所鍵結的氫原子可被取代基所取代丙烯酸酯所衍生之結構單位、丙烯醯胺所衍生之結構單位、羥基苯乙烯或羥基苯乙烯衍生物所衍生之結構單位之羥基的氫原子中之至少一部份被酸解離性基所保護的結構單位、乙烯安息香酸或乙烯安息香酸衍生物所衍生之結構單位的-C(=O)-OH的氫原子中之至少一部份被酸解離性基所保護的結構單位等。
結構單位(a1),於上述之中,又以α位的碳原子所鍵結的氫原子可被取代基所取代丙烯酸酯所衍生之結構單位為佳。
該結構單位(a1)的較佳具體例,可列舉如,下述通式(a1-1)或通式(a1-2)所表示之結構單位等。
該結構單位(a1)的較佳具體例,可列舉如,下述通式(a1-1)或通式(a1-2)所表示之結構單位等。
[式中,R為氫原子、碳數1~5之烷基或碳數1~5之鹵化烷基;Va1 為可具有醚鍵結的2價之烴基;na1 為0~2;Ra1 為上述式(a1-r-1)或(a1-r-2)所表示之酸解離性基;Wa1 為na2 +1價之烴基;na2 為1~3;Ra2 為上述式(a1-r-1)或(a1-r-3)所表示之酸解離性基]。
前述式(a1-1)中,R之碳數1~5之烷基,以碳數1~5的直鏈狀或支鏈狀的烷基為佳,具體而言,例如,甲基、乙基、丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、tert-丁基、戊基、異戊基、新戊基等。碳數1~5之鹵化烷基為,前述碳數1~5之烷基的氫原子中之一部份或全部被鹵素原子所取代之基。該鹵素原子,可列舉如,氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,特別是以氟原子為佳。
R,以氫原子、碳數1~5之烷基或碳數1~5之氟化烷基為佳,就工業上取得之容易性而言,以氫原子或甲基為最佳。
R,以氫原子、碳數1~5之烷基或碳數1~5之氟化烷基為佳,就工業上取得之容易性而言,以氫原子或甲基為最佳。
前述式(a1-1)中,Va1
中的2價之烴基,可為脂肪族烴基亦可、芳香族烴基亦可。
Va1
中作為2價之烴基的脂肪族烴基,可為飽合者亦可、不飽合者亦可,通常以飽合者為佳。
該脂肪族烴基,更具體而言,例如,直鏈狀或支鏈狀的脂肪族烴基,或,結構中包含環的脂肪族烴基等。
該脂肪族烴基,更具體而言,例如,直鏈狀或支鏈狀的脂肪族烴基,或,結構中包含環的脂肪族烴基等。
前述直鏈狀的脂肪族烴基,以碳數為1~10者為佳,以1~6為較佳,以1~4為更佳,以1~3為最佳。前述支鏈狀的脂肪族烴基,以碳數為2~10者為佳,以2~6為較佳,以2~4為更佳。
直鏈狀的脂肪族烴基,以直鏈狀的伸烷基為佳,具體而言,例如,伸甲基[-CH2 -]、伸乙基[-(CH2 )2 -]、伸三甲基[-(CH2 )3 -]、伸四甲基[-(CH2 )4 -]、伸五甲基[-(CH2 )5 -]等。
支鏈狀的脂肪族烴基,以支鏈狀的伸烷基為佳,具體而言,例如,-CH(CH3 )-、-CH(CH2 CH3 )-、-C(CH3 )2 -、
-C(CH3 )(CH2 CH3 )-、-C(CH3 )(CH2 CH2 CH3 )-、-C(CH2 CH3 )2 -等之烷基伸甲基;-CH(CH3 )CH2 -、-CH(CH3 )CH(CH3 )-、
-C(CH3 )2 CH2 -、-CH(CH2 CH3 )CH2 -、-C(CH2 CH3 )2 -CH2 -等之烷基伸乙基;-CH(CH3 )CH2 CH2 -、-CH2 CH(CH3 )CH2 -等之烷基伸三甲基;-CH(CH3 )CH2 CH2 CH2 -、
-CH2 CH(CH3 )CH2 CH2 -等之烷基伸四甲基等之烷基伸烷基等。烷基伸烷基中的烷基,以碳數1~5之直鏈狀的烷基為佳。
直鏈狀的脂肪族烴基,以直鏈狀的伸烷基為佳,具體而言,例如,伸甲基[-CH2 -]、伸乙基[-(CH2 )2 -]、伸三甲基[-(CH2 )3 -]、伸四甲基[-(CH2 )4 -]、伸五甲基[-(CH2 )5 -]等。
支鏈狀的脂肪族烴基,以支鏈狀的伸烷基為佳,具體而言,例如,-CH(CH3 )-、-CH(CH2 CH3 )-、-C(CH3 )2 -、
-C(CH3 )(CH2 CH3 )-、-C(CH3 )(CH2 CH2 CH3 )-、-C(CH2 CH3 )2 -等之烷基伸甲基;-CH(CH3 )CH2 -、-CH(CH3 )CH(CH3 )-、
-C(CH3 )2 CH2 -、-CH(CH2 CH3 )CH2 -、-C(CH2 CH3 )2 -CH2 -等之烷基伸乙基;-CH(CH3 )CH2 CH2 -、-CH2 CH(CH3 )CH2 -等之烷基伸三甲基;-CH(CH3 )CH2 CH2 CH2 -、
-CH2 CH(CH3 )CH2 CH2 -等之烷基伸四甲基等之烷基伸烷基等。烷基伸烷基中的烷基,以碳數1~5之直鏈狀的烷基為佳。
前述結構中包含環的脂肪族烴基,可列舉如,脂環式烴基(由脂肪族烴環去除2個氫原子而得之基)、脂環式烴基鍵結於直鏈狀或支鏈狀的脂肪族烴基末端之基、脂環式烴基介於直鏈狀或支鏈狀的脂肪族烴基中途之基等。此處之直鏈狀或支鏈狀的脂肪族烴基,可列舉如,與上述Va1
中的前述直鏈狀的脂肪族烴基或前述支鏈狀的脂肪族烴基為相同之內容。
前述脂環式烴基,其碳數以3~20為佳,以3~12為較佳。
前述脂環式烴基,可為多環式者亦可、單環式者亦可。單環式之脂環式烴基,以由單環鏈烷去除2個氫原子而得之基為佳。該單環鏈烷以碳數3~6者為佳,具體而言,例如,環戊烷、環己烷等。多環式之脂環式烴基,以由多環鏈烷去除2個氫原子而得之基為佳,該多環鏈烷以碳數7~12者為佳,具體而言,例如,金剛烷、降莰烷、異莰烷、三環癸烷、四環十二烷等。
前述脂環式烴基,其碳數以3~20為佳,以3~12為較佳。
前述脂環式烴基,可為多環式者亦可、單環式者亦可。單環式之脂環式烴基,以由單環鏈烷去除2個氫原子而得之基為佳。該單環鏈烷以碳數3~6者為佳,具體而言,例如,環戊烷、環己烷等。多環式之脂環式烴基,以由多環鏈烷去除2個氫原子而得之基為佳,該多環鏈烷以碳數7~12者為佳,具體而言,例如,金剛烷、降莰烷、異莰烷、三環癸烷、四環十二烷等。
Va1
中,作為2價烴基之芳香族烴基,為具有芳香環之烴基。
該芳香族烴基,其碳數以3~30為佳,以5~30為較佳,以5~20為更佳,以6~15為特佳,以6~10為最佳。其中,該碳數為不包含取代基中之碳數者。
芳香族烴基所具有的芳香環,具體而言,例如,苯、聯苯、茀、萘、蒽、菲等的芳香族烴環;構成前述芳香族烴環的碳原子中之一部份被雜原子所取代之芳香族雜環等。芳香族雜環中之雜原子,可列舉如,氧原子、硫原子、氮原子等。
該芳香族烴基,具體而言,例如,由前述芳香族烴環去除2個氫原子而得之基(伸芳基);由前述芳香族烴環去除1個氫原子而得之基(芳基)中的1個氫原子被伸烷基所取代之基(例如,由苄基、苯乙基、1-萘基甲基、2-萘基甲基、1-萘基乙基、2-萘基乙基等的芳烷基中的芳基再去除1個氫原子而得之基)等。前述伸烷基(芳烷基中之烷鏈)之碳數,以1~4為佳,以1~2為較佳,以1為特佳。
該芳香族烴基,其碳數以3~30為佳,以5~30為較佳,以5~20為更佳,以6~15為特佳,以6~10為最佳。其中,該碳數為不包含取代基中之碳數者。
芳香族烴基所具有的芳香環,具體而言,例如,苯、聯苯、茀、萘、蒽、菲等的芳香族烴環;構成前述芳香族烴環的碳原子中之一部份被雜原子所取代之芳香族雜環等。芳香族雜環中之雜原子,可列舉如,氧原子、硫原子、氮原子等。
該芳香族烴基,具體而言,例如,由前述芳香族烴環去除2個氫原子而得之基(伸芳基);由前述芳香族烴環去除1個氫原子而得之基(芳基)中的1個氫原子被伸烷基所取代之基(例如,由苄基、苯乙基、1-萘基甲基、2-萘基甲基、1-萘基乙基、2-萘基乙基等的芳烷基中的芳基再去除1個氫原子而得之基)等。前述伸烷基(芳烷基中之烷鏈)之碳數,以1~4為佳,以1~2為較佳,以1為特佳。
前述式(a1-2)中,Wa1
中之na2
+1價之烴基,可為脂肪族烴基亦可、芳香族烴基亦可。該脂肪族烴基為,不具有芳香族性的烴基之意,其可為飽合者亦可、不飽合者亦可,通常以飽合者為佳。前述脂肪族烴基,可列舉如,直鏈狀或支鏈狀的脂肪族烴基、結構中包含環的脂肪族烴基,或直鏈狀或支鏈狀的脂肪族烴基與結構中包含環的脂肪族烴基組合而得之基等。
前述na2 +1價,以2~4價為佳,以2或3價為較佳。
前述na2 +1價,以2~4價為佳,以2或3價為較佳。
以下為前述式(a1-1)所表示之結構單位的具體例示。以下各式中,Rα
表示氫原子、甲基或三氟甲基。
以下為前述式(a1-2)所表示之結構單位的具體例示。
(A1)成份所具有的結構單位(a1),可為1種亦可、2種以上亦可。
(A1)成份中的結構單位(a1)之比例,相對於構成(A1)成份的全結構單位之合計,以5~60莫耳%為佳,以10~55莫耳%為較佳,以20~50莫耳%為更佳。
結構單位(a1)的比例於前述較佳範圍的下限值以上時,可容易製得阻劑圖型,亦可提高感度、解析性、粗糙度改善或EL寬容度等的微影蝕刻特性。又,於前述較佳範圍的上限值以下時,可取得與其他結構單位之均衡性。
(A1)成份中的結構單位(a1)之比例,相對於構成(A1)成份的全結構單位之合計,以5~60莫耳%為佳,以10~55莫耳%為較佳,以20~50莫耳%為更佳。
結構單位(a1)的比例於前述較佳範圍的下限值以上時,可容易製得阻劑圖型,亦可提高感度、解析性、粗糙度改善或EL寬容度等的微影蝕刻特性。又,於前述較佳範圍的上限值以下時,可取得與其他結構單位之均衡性。
≪結構單位(a2)≫
結構單位(a2)為含有:含內酯之環式基、含-SO2 -之環式基或含碳酸酯之環式基的結構單位(但,相當於結構單位(a1)者除外)。
結構單位(a2)之含內酯之環式基、含-SO2 -之環式基或含碳酸酯之環式基,於(A1)成份使用於阻劑膜之形成時,對於提高阻劑膜對基板之密著性上,為有效者。又,具有結構單位(a2)時,於鹼顯影製程中,於顯影時,可提高阻劑膜對鹼顯影液之溶解性。
結構單位(a2)為含有:含內酯之環式基、含-SO2 -之環式基或含碳酸酯之環式基的結構單位(但,相當於結構單位(a1)者除外)。
結構單位(a2)之含內酯之環式基、含-SO2 -之環式基或含碳酸酯之環式基,於(A1)成份使用於阻劑膜之形成時,對於提高阻劑膜對基板之密著性上,為有效者。又,具有結構單位(a2)時,於鹼顯影製程中,於顯影時,可提高阻劑膜對鹼顯影液之溶解性。
「含內酯之環式基」係指,其環骨架中含有含-O-C(=O)-之環(內酯環)的環式基之意。將內酯環作為一個環之方式計數,僅為內酯環時稱為單環式基,尚具有其他的環結構時,無論其結構為何,皆稱為多環式基。含內酯之環式基,可為單環式基亦可、多環式基亦可。
結構單位(a2)中的含內酯之環式基,並未有特別之限定,而可使用任意的內容。具體而言,例如,下述通式(a2-r-1)~(a2-r-7)所各別表示之基等。
結構單位(a2)中的含內酯之環式基,並未有特別之限定,而可使用任意的內容。具體而言,例如,下述通式(a2-r-1)~(a2-r-7)所各別表示之基等。
[式中,Ra’21 各自獨立為氫原子、烷基、烷氧基、鹵素原子、鹵化烷基、羥基、-COOR”、-OC(=O)R”、羥烷基或氰基;R”為氫原子、烷基、含內酯之環式基、含碳酸酯之環式基,或含-SO2 -之環式基;A”為可含有氧原子
(-O-)或硫原子(-S-)的碳數1~5之伸烷基、氧原子或硫原子;n’為0~2之整數;m’為0或1]。
前述通式(a2-r-1)~(a2-r-7)中,Ra’21
中之烷基,以碳數1~6之烷基為佳。該烷基,以直鏈狀或支鏈狀為佳。具體而言,例如,甲基、乙基、丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、tert-丁基、戊基、異戊基、新戊基、己基等。該些之中,又以甲基或乙基為佳,以甲基為特佳。
Ra’21 中之烷氧基,以碳數1~6之烷氧基為佳。
該烷氧基,以直鏈狀或支鏈狀為佳。具體而言,例如,前述Ra’21 中被列舉作為烷基的烷基,與氧原子(-O-)連結而得之基等。
Ra’21 中之鹵素原子,可列舉如,氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,又以氟原子為佳。
Ra’21 中之鹵化烷基,例如,前述Ra’21 中之烷基的氫原子中之一部份或全部被前述鹵素原子所取代之基等。該鹵化烷基,以氟化烷基為佳,特別是以全氟烷基為佳。
Ra’21 中之烷氧基,以碳數1~6之烷氧基為佳。
該烷氧基,以直鏈狀或支鏈狀為佳。具體而言,例如,前述Ra’21 中被列舉作為烷基的烷基,與氧原子(-O-)連結而得之基等。
Ra’21 中之鹵素原子,可列舉如,氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,又以氟原子為佳。
Ra’21 中之鹵化烷基,例如,前述Ra’21 中之烷基的氫原子中之一部份或全部被前述鹵素原子所取代之基等。該鹵化烷基,以氟化烷基為佳,特別是以全氟烷基為佳。
Ra’21
中之-COOR”、-OC(=O)R”中,R”之任一者皆為氫原子、烷基、含內酯之環式基、含碳酸酯之環式基,或含-SO2
-之環式基。
R”中之烷基,可為直鏈狀、支鏈狀、環狀之任一者皆可,又以碳數為1~15為佳。
R”為直鏈狀或支鏈狀的烷基時,以碳數1~10為佳,以碳數1~5為更佳,以甲基或乙基為特佳。
R”為環狀之烷基時,以碳數3~15為佳,以碳數4~12為更佳,以碳數5~10為最佳。具體而言,例如,由可被氟原子或氟化烷基取代,或無取代的單環鏈烷去除1個以上的氫原子而得之基;由雙環鏈烷、三環鏈烷、四環鏈烷等多環鏈烷去除1個以上的氫原子而得之基等例示。更具體而言,例如,由環戊烷、環己烷等的單環鏈烷去除1個以上的氫原子而得之基;由金剛烷、降莰烷、異莰烷、三環癸烷、四環十二烷等多環鏈烷去除1個以上的氫原子而得之基等。
R”中的含內酯之環式基,例如,與前述通式(a2-r-1)~(a2-r-7)所各別表示之基為相同之內容等。
R”中的含碳酸酯之環式基,為與後述的含碳酸酯之環式基為相同之內容,具體而言,例如,通式(ax3-r-1)~(ax3-r-3)所各別表示之基等。
R”中之含-SO2 -之環式基,為與後述的含-SO2 -之環式基為相同之內容,具體而言,例如,通式(a5-r-1)~(a5-r-4)所各別表示之基等。
Ra’21 中之羥烷基,以碳數為1~6者為佳,具體而言,例如,前述Ra’21 中的烷基之氫原子中,至少1個被羥基所取代之基等。
R”中之烷基,可為直鏈狀、支鏈狀、環狀之任一者皆可,又以碳數為1~15為佳。
R”為直鏈狀或支鏈狀的烷基時,以碳數1~10為佳,以碳數1~5為更佳,以甲基或乙基為特佳。
R”為環狀之烷基時,以碳數3~15為佳,以碳數4~12為更佳,以碳數5~10為最佳。具體而言,例如,由可被氟原子或氟化烷基取代,或無取代的單環鏈烷去除1個以上的氫原子而得之基;由雙環鏈烷、三環鏈烷、四環鏈烷等多環鏈烷去除1個以上的氫原子而得之基等例示。更具體而言,例如,由環戊烷、環己烷等的單環鏈烷去除1個以上的氫原子而得之基;由金剛烷、降莰烷、異莰烷、三環癸烷、四環十二烷等多環鏈烷去除1個以上的氫原子而得之基等。
R”中的含內酯之環式基,例如,與前述通式(a2-r-1)~(a2-r-7)所各別表示之基為相同之內容等。
R”中的含碳酸酯之環式基,為與後述的含碳酸酯之環式基為相同之內容,具體而言,例如,通式(ax3-r-1)~(ax3-r-3)所各別表示之基等。
R”中之含-SO2 -之環式基,為與後述的含-SO2 -之環式基為相同之內容,具體而言,例如,通式(a5-r-1)~(a5-r-4)所各別表示之基等。
Ra’21 中之羥烷基,以碳數為1~6者為佳,具體而言,例如,前述Ra’21 中的烷基之氫原子中,至少1個被羥基所取代之基等。
前述通式(a2-r-2)、(a2-r-3)、(a2-r-5)中,A”中的碳數1~5之伸烷基,以直鏈狀或支鏈狀的伸烷基為佳,可列舉如,伸甲基、伸乙基、n-伸丙基、伸異丙基等。該伸烷基含有氧原子或硫原子時,其具體例,可列舉如,前述伸烷基的末端或碳原子間介有-O-或-S-而得之基等,例如-O-CH2
-、-CH2
-O-CH2
-、-S-CH2
-、
-CH2 -S-CH2 -等。A”以碳數1~5之伸烷基或-O-為佳,以碳數1~5之伸烷基為較佳,以伸甲基為最佳。
-CH2 -S-CH2 -等。A”以碳數1~5之伸烷基或-O-為佳,以碳數1~5之伸烷基為較佳,以伸甲基為最佳。
下述為通式(a2-r-1)~(a2-r-7)所各別表示之基的具體例。
「含-SO2
-之環式基」係指,其環骨架中含有含-SO2
-之環的環式基之意,具體而言,例如,-SO2
-中的硫原子(S)形成為環式基的環骨架之一部份的環式基。以該環骨架中的含-SO2
-之環作為一個環之方式計數,僅為該環之時,稱為單環式基,尚具有其他環結構時,無論其結構為何,皆稱為多環式基。含-SO2
-之環式基,可為單環式基亦可、多環式基亦可。
含-SO2 -之環式基,特別是以環骨架中含有-O-SO2 -之環式基,即含有-O-SO2 -中的-O-S-形成為環骨架的一部份之磺內酯(sultone)環的環式基為佳。
含-SO2 -之環式基,更具體而言,例如,下述通式(a5-r-1)~(a5-r-4)所各別表示之基等。
含-SO2 -之環式基,特別是以環骨架中含有-O-SO2 -之環式基,即含有-O-SO2 -中的-O-S-形成為環骨架的一部份之磺內酯(sultone)環的環式基為佳。
含-SO2 -之環式基,更具體而言,例如,下述通式(a5-r-1)~(a5-r-4)所各別表示之基等。
[式中,Ra’51 各自獨立為氫原子、烷基、烷氧基、鹵素原子、鹵化烷基、羥基、-COOR”、-OC(=O)R”、羥烷基或氰基;R”為氫原子、烷基、含內酯之環式基、含碳酸酯之環式基,或含-SO2 -之環式基;A”為可含有氧原子或硫原子的碳數1~5之伸烷基、氧原子或硫原子;n’為0~2之整數]。
前述通式(a5-r-1)~(a5-r-2)中,A”與前述通式(a2-r-2)、(a2-r-3)、(a2-r-5)中之A”為相同之內容。
Ra’51 中之烷基、烷氧基、鹵素原子、鹵化烷基、
-COOR”、-OC(=O)R”、羥烷基,例如,分別與前述通式(a2-r-1)~(a2-r-7)中之Ra’21 的說明所列舉者為相同之內容。
下述為通式(a5-r-1)~(a5-r-4)所各別表示之基的具體例。式中之「Ac」,為表示乙醯基。
Ra’51 中之烷基、烷氧基、鹵素原子、鹵化烷基、
-COOR”、-OC(=O)R”、羥烷基,例如,分別與前述通式(a2-r-1)~(a2-r-7)中之Ra’21 的說明所列舉者為相同之內容。
下述為通式(a5-r-1)~(a5-r-4)所各別表示之基的具體例。式中之「Ac」,為表示乙醯基。
「含碳酸酯之環式基」係指,其環骨架中含有含-O-C(=O)-O-之環(碳酸酯環)的環式基。碳酸酯環以一個環之方式計數,僅為碳酸酯環時,稱為單環式基,尚具有其他環結構時,無論其結構為何,皆稱為多環式基。含碳酸酯之環式基,可為單環式基亦可、多環式基亦可。
含碳酸酯環之環式基,並無特別之限定,而可使用任意之成份。具體而言,例如,下述通式(ax3-r-1)~(ax3-r-3)所各別表示之基等。
含碳酸酯環之環式基,並無特別之限定,而可使用任意之成份。具體而言,例如,下述通式(ax3-r-1)~(ax3-r-3)所各別表示之基等。
[式中,Ra’x31 各自獨立為氫原子、烷基、烷氧基、鹵素原子、鹵化烷基、羥基、-COOR”、-OC(=O)R”、羥烷基或氰基;R”為氫原子、烷基、含內酯之環式基、含碳酸酯之環式基,或含-SO2 -之環式基;A”為可含有氧原子或硫原子的碳數1~5之伸烷基、氧原子或硫原子;p’為0~3之整數;q’為0或1]。
前述通式(ax3-r-2)~(ax3-r-3)中,A”與前述通式(a2-r-2)、(a2-r-3)、(a2-r-5)中之A”為相同之內容。
Ra’31 中之烷基、烷氧基、鹵素原子、鹵化烷基、
-COOR”、-OC(=O)R”、羥烷基,例如,分別與前述通式(a2-r-1)~(a2-r-7)中之Ra’21 的說明所列舉者為相同之內容。
下述為通式(ax3-r-1)~(ax3-r-3)所各別表示之基的具體例。
Ra’31 中之烷基、烷氧基、鹵素原子、鹵化烷基、
-COOR”、-OC(=O)R”、羥烷基,例如,分別與前述通式(a2-r-1)~(a2-r-7)中之Ra’21 的說明所列舉者為相同之內容。
下述為通式(ax3-r-1)~(ax3-r-3)所各別表示之基的具體例。
結構單位(a2),其中,又以α位的碳原子所鍵結的氫原子可被取代基所取代丙烯酸酯所衍生之結構單位為佳。
該結構單位(a2),以下述通式(a2-1)所表示之結構單位為佳。
該結構單位(a2),以下述通式(a2-1)所表示之結構單位為佳。
[式中,R為氫原子、碳數1~5之烷基或碳數1~5之鹵化烷基。Ya21 為單鍵或2價之連結基;La21 為-O-、-COO-、
-CON(R’)-、-OCO-、-CONHCO-或-CONHCS-;R’表示氫原子或甲基;其中,La21 為-O-時,Ya21 不為-CO-;Ra21 為含內酯之環式基、含碳酸酯之環式基,或含-SO2 -之環式基]。
前述式(a2-1)中,R與前述為相同之內容。
Ya21 的2價之連結基,並未有特別之限定,其較佳之例示如,可具有取代基的2價之烴基、包含雜原子的2價之連結基等。
Ya21 的2價之連結基,並未有特別之限定,其較佳之例示如,可具有取代基的2價之烴基、包含雜原子的2價之連結基等。
・可具有取代基的2價之烴基:
Ya21 為可具有取代基的2價之烴基時,該烴基,可為脂肪族烴基亦可、芳香族烴基亦可。
Ya21 為可具有取代基的2價之烴基時,該烴基,可為脂肪族烴基亦可、芳香族烴基亦可。
・・Ya21
中的脂肪族烴基
該脂肪族烴基係指,不具芳香族性之烴基之意。該脂肪族烴基,可為飽合者亦可、不飽合者亦可,通常以飽合者為佳。
前述脂肪族烴基,可列舉如,直鏈狀或支鏈狀的脂肪族烴基,或結構中包含環的脂肪族烴基等。
該脂肪族烴基係指,不具芳香族性之烴基之意。該脂肪族烴基,可為飽合者亦可、不飽合者亦可,通常以飽合者為佳。
前述脂肪族烴基,可列舉如,直鏈狀或支鏈狀的脂肪族烴基,或結構中包含環的脂肪族烴基等。
・・・直鏈狀或支鏈狀的脂肪族烴基
該直鏈狀或支鏈狀的脂肪族烴基,以碳數為1~10者為佳,以1~6為較佳,以1~4為更佳,以1~3為最佳。
直鏈狀的脂肪族烴基,以直鏈狀的伸烷基為佳,具體而言,例如,伸甲基[-CH2 -]、伸乙基[-(CH2 )2 -]、伸三甲基[-(CH2 )3 -]、伸四甲基[-(CH2 )4 -]、伸五甲基[-(CH2 )5 -]等。
支鏈狀的脂肪族烴基,以支鏈狀的伸烷基為佳,具體而言,例如,-CH(CH3 )-、-CH(CH2 CH3 )-、-C(CH3 )2 -、
-C(CH3 )(CH2 CH3 )-、-C(CH3 )(CH2 CH2 CH3 )-、-C(CH2 CH3 )2 -等之烷基伸甲基;-CH(CH3 )CH2 -、-CH(CH3 )CH(CH3 )-、
-C(CH3 )2 CH2 -、-CH(CH2 CH3 )CH2 -、-C(CH2 CH3 )2 -CH2 -等之烷基伸乙基;-CH(CH3 )CH2 CH2 -、-CH2 CH(CH3 )CH2 -等之烷基伸三甲基;-CH(CH3 )CH2 CH2 CH2 -、
-CH2 CH(CH3 )CH2 CH2 -等之烷基伸四甲基等之烷基伸烷基等。烷基伸烷基中的烷基,以碳數1~5之直鏈狀的烷基為佳。
該直鏈狀或支鏈狀的脂肪族烴基,以碳數為1~10者為佳,以1~6為較佳,以1~4為更佳,以1~3為最佳。
直鏈狀的脂肪族烴基,以直鏈狀的伸烷基為佳,具體而言,例如,伸甲基[-CH2 -]、伸乙基[-(CH2 )2 -]、伸三甲基[-(CH2 )3 -]、伸四甲基[-(CH2 )4 -]、伸五甲基[-(CH2 )5 -]等。
支鏈狀的脂肪族烴基,以支鏈狀的伸烷基為佳,具體而言,例如,-CH(CH3 )-、-CH(CH2 CH3 )-、-C(CH3 )2 -、
-C(CH3 )(CH2 CH3 )-、-C(CH3 )(CH2 CH2 CH3 )-、-C(CH2 CH3 )2 -等之烷基伸甲基;-CH(CH3 )CH2 -、-CH(CH3 )CH(CH3 )-、
-C(CH3 )2 CH2 -、-CH(CH2 CH3 )CH2 -、-C(CH2 CH3 )2 -CH2 -等之烷基伸乙基;-CH(CH3 )CH2 CH2 -、-CH2 CH(CH3 )CH2 -等之烷基伸三甲基;-CH(CH3 )CH2 CH2 CH2 -、
-CH2 CH(CH3 )CH2 CH2 -等之烷基伸四甲基等之烷基伸烷基等。烷基伸烷基中的烷基,以碳數1~5之直鏈狀的烷基為佳。
前述直鏈狀或支鏈狀的脂肪族烴基,可具有取代基亦可、不具有取代基亦可。該取代基,可列舉如,氟原子、被氟原子取代的碳數1~5之氟化烷基、羰基等。
・・・結構中包含環的脂肪族烴基
該結構中包含環的脂肪族烴基,可列舉如,環結構中可含有含有雜原子的取代基之環狀的脂肪族烴基(由脂肪族烴環去除2個氫原子而得之基)、前述環狀的脂肪族烴基鍵結於直鏈狀或支鏈狀的脂肪族烴基末端之基、前述環狀的脂肪族烴基介於直鏈狀或支鏈狀的脂肪族烴基中途之基等。前述直鏈狀或支鏈狀的脂肪族烴基,例如,與前述為相同之內容。
環狀的脂肪族烴基,其碳數以3~20為佳,以3~12為較佳。
環狀的脂肪族烴基,可為多環式基亦可、單環式基亦可。單環式之脂環式烴基,以由單環鏈烷去除2個氫原子而得之基為佳。該單環鏈烷以碳數3~6者為佳,具體而言,例如,環戊烷、環己烷等。多環式之脂環式烴基,以由多環鏈烷去除2個氫原子而得之基為佳,該多環鏈烷以碳數7~12者為佳,具體而言,例如,金剛烷、降莰烷、異莰烷、三環癸烷、四環十二烷等。
該結構中包含環的脂肪族烴基,可列舉如,環結構中可含有含有雜原子的取代基之環狀的脂肪族烴基(由脂肪族烴環去除2個氫原子而得之基)、前述環狀的脂肪族烴基鍵結於直鏈狀或支鏈狀的脂肪族烴基末端之基、前述環狀的脂肪族烴基介於直鏈狀或支鏈狀的脂肪族烴基中途之基等。前述直鏈狀或支鏈狀的脂肪族烴基,例如,與前述為相同之內容。
環狀的脂肪族烴基,其碳數以3~20為佳,以3~12為較佳。
環狀的脂肪族烴基,可為多環式基亦可、單環式基亦可。單環式之脂環式烴基,以由單環鏈烷去除2個氫原子而得之基為佳。該單環鏈烷以碳數3~6者為佳,具體而言,例如,環戊烷、環己烷等。多環式之脂環式烴基,以由多環鏈烷去除2個氫原子而得之基為佳,該多環鏈烷以碳數7~12者為佳,具體而言,例如,金剛烷、降莰烷、異莰烷、三環癸烷、四環十二烷等。
環狀的脂肪族烴基,可具有取代基亦可、不具有取代基亦可。該取代基,可列舉如,烷基、烷氧基、鹵素原子、鹵化烷基、羥基、羰基等。
作為前述取代基之烷基,以碳數1~5之烷基為佳,以甲基、乙基、丙基、n-丁基、tert-丁基為最佳。
作為前述取代基之烷氧基,以碳數1~5之烷氧基為佳,以甲氧基、乙氧基、n-丙氧基、iso-丙氧基、n-丁氧基、tert-丁氧基為佳,以甲氧基、乙氧基為最佳。
作為前述取代基之鹵素原子,可列舉如,氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,又以氟原子為佳。
作為前述取代基之鹵化烷基,可列舉如,前述烷基的氫原子中之一部份或全部被前述鹵素原子所取代之基等。
環狀的脂肪族烴基中,構成其環結構的碳原子中之一部份可被含有雜原子的取代基所取代。含有該雜原子的取代基,以-O-、-C(=O)-O-、-S-、-S(=O)2 -、-S(=O)2 -O-為佳。
作為前述取代基之烷基,以碳數1~5之烷基為佳,以甲基、乙基、丙基、n-丁基、tert-丁基為最佳。
作為前述取代基之烷氧基,以碳數1~5之烷氧基為佳,以甲氧基、乙氧基、n-丙氧基、iso-丙氧基、n-丁氧基、tert-丁氧基為佳,以甲氧基、乙氧基為最佳。
作為前述取代基之鹵素原子,可列舉如,氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,又以氟原子為佳。
作為前述取代基之鹵化烷基,可列舉如,前述烷基的氫原子中之一部份或全部被前述鹵素原子所取代之基等。
環狀的脂肪族烴基中,構成其環結構的碳原子中之一部份可被含有雜原子的取代基所取代。含有該雜原子的取代基,以-O-、-C(=O)-O-、-S-、-S(=O)2 -、-S(=O)2 -O-為佳。
・・Ya21
中之芳香族烴基
該芳香族烴基為至少具有1個芳香環之烴基。
該芳香環,只要為具有4n+2個的π電子之環狀共軛系時,並未有特別之限定,其可為單環式亦可、多環式亦可。芳香環之碳數以5~30個為佳,以5~20為較佳,以6~15為更佳,以6~12為特佳。其中,該碳數為不包含取代基中之碳數者。
芳香環,具體而言,例如,苯、萘、蒽、菲等的芳香族烴環;構成前述芳香族烴環的碳原子中之一部份被雜原子所取代之芳香族雜環等。芳香族雜環中之雜原子,可列舉如,氧原子、硫原子、氮原子等。芳香族雜環,具體而言,例如,吡啶環、噻吩環等。
芳香族烴基,具體而言,例如,由前述芳香族烴環或芳香族雜環去除2個氫原子而得之基(伸芳基或雜伸芳基);由含有2個以上的芳香環之芳香族化合物(例如聯苯、茀等)去除2個氫原子而得之基;由前述芳香族烴環或芳香族雜環去除1個氫原子而得之基(芳基或雜芳基)中的1個氫原子被伸烷基所取代之基(例如,由苄基、苯乙基、1-萘基甲基、2-萘基甲基、1-萘基乙基、2-萘基乙基等的芳烷基中的芳基再去除1個氫原子而得之基)等。前述芳基或雜芳基所鍵結的伸烷基之碳數,以1~4為佳,以1~2為較佳,以1為特佳。
該芳香族烴基為至少具有1個芳香環之烴基。
該芳香環,只要為具有4n+2個的π電子之環狀共軛系時,並未有特別之限定,其可為單環式亦可、多環式亦可。芳香環之碳數以5~30個為佳,以5~20為較佳,以6~15為更佳,以6~12為特佳。其中,該碳數為不包含取代基中之碳數者。
芳香環,具體而言,例如,苯、萘、蒽、菲等的芳香族烴環;構成前述芳香族烴環的碳原子中之一部份被雜原子所取代之芳香族雜環等。芳香族雜環中之雜原子,可列舉如,氧原子、硫原子、氮原子等。芳香族雜環,具體而言,例如,吡啶環、噻吩環等。
芳香族烴基,具體而言,例如,由前述芳香族烴環或芳香族雜環去除2個氫原子而得之基(伸芳基或雜伸芳基);由含有2個以上的芳香環之芳香族化合物(例如聯苯、茀等)去除2個氫原子而得之基;由前述芳香族烴環或芳香族雜環去除1個氫原子而得之基(芳基或雜芳基)中的1個氫原子被伸烷基所取代之基(例如,由苄基、苯乙基、1-萘基甲基、2-萘基甲基、1-萘基乙基、2-萘基乙基等的芳烷基中的芳基再去除1個氫原子而得之基)等。前述芳基或雜芳基所鍵結的伸烷基之碳數,以1~4為佳,以1~2為較佳,以1為特佳。
前述芳香族烴基中,該芳香族烴基所具有的氫原子可被取代基所取代。例如,該芳香族烴基中的芳香環所鍵結的氫原子可被取代基所取代。該取代基,例如,烷基、烷氧基、鹵素原子、鹵化烷基、羥基等。
作為前述取代基之烷基,以碳數1~5之烷基為佳,以甲基、乙基、丙基、n-丁基、tert-丁基為最佳。
作為前述取代基之烷氧基、鹵素原子及鹵化烷基,例如,被例示作為取代前述環狀的脂肪族烴基所具有的氫原子之取代基。
作為前述取代基之烷基,以碳數1~5之烷基為佳,以甲基、乙基、丙基、n-丁基、tert-丁基為最佳。
作為前述取代基之烷氧基、鹵素原子及鹵化烷基,例如,被例示作為取代前述環狀的脂肪族烴基所具有的氫原子之取代基。
・含有雜原子的2價之連結基:
Ya21 為含有雜原子的2價之連結基時,該連結基中較佳者,可列舉如,-O-、-C(=O)-O-、-C(=O)-、
-O-C(=O)-O-、-C(=O)-NH-、-NH-、-NH-C(=NH)-(H可被烷基、醯基等的取代基所取代)、-S-、-S(=O)2 -、
-S(=O)2 -O-、通式-Y21 -O-Y22 -、-Y21 -O-、-Y21 -C(=O)-O-、
-C(=O)-O-Y21 -、-[Y21 -C(=O)-O]m ” -Y22 -、
-Y21 -O-C(=O)-Y22 -或-Y21 -S(=O)2 -O-Y22 -所表示之基[式中,Y21 及Y22 各自獨立為可具有取代基的2價之烴基;O為氧原子;m”為0~3之整數]等。
前述含有雜原子的2價之連結基為-C(=O)-NH-、
-C(=O)-NH-C(=O)-、-NH-、-NH-C(=NH)-時,該H可被烷基、醯基等的取代基所取代。該取代基(烷基、醯基等)中,以碳數為1~10為佳,以1~8為更佳,以1~5為特佳。
通式-Y21 -O-Y22 -、-Y21 -O-、-Y21 -C(=O)-O-、
-C(=O)-O-Y21 -、-[Y21 -C(=O)-O]m ” -Y22 -、
-Y21 -O-C(=O)-Y22 -或-Y21 -S(=O)2 -O-Y22 -中,Y21 及Y22 ,各自獨立為可具有取代基的2價之烴基。該2價之烴基,與前述2價之連結基之說明中所列舉之(可具有取代基的2價之烴基)為相同之內容。
Y21 ,以直鏈狀的脂肪族烴基為佳,以直鏈狀的伸烷基為較佳,以碳數1~5之直鏈狀的伸烷基為更佳,以伸甲基或伸乙基為特佳。
Y22 ,以直鏈狀或支鏈狀的脂肪族烴基為佳,以伸甲基、伸乙基或烷基伸甲基為較佳。該烷基伸甲基中之烷基,以碳數1~5之直鏈狀的烷基為佳,以碳數1~3之直鏈狀的烷基為較佳,以甲基為最佳。
式-[Y21 -C(=O)-O]m ” -Y22 -所表示之基中,m”為0~3之整數,又以0~2之整數為佳,以0或1為較佳,以1為特佳。即,式-[Y21 -C(=O)-O]m ” -Y22 -所表示之基,以式
-Y21 -C(=O)-O-Y22 -所表示之基為特佳。其中,又以式
-(CH2 )a ’ -C(=O)-O-(CH2 )b ’ -所表示之基為佳。該式之中,a’為1~10之整數,又以1~8之整數為佳,以1~5之整數為較佳,以1或2為更佳,以1為最佳。b’為1~10之整數,又以1~8之整數為佳,以1~5之整數為較佳,以1或2為更佳,以1為最佳。
Ya21 為含有雜原子的2價之連結基時,該連結基中較佳者,可列舉如,-O-、-C(=O)-O-、-C(=O)-、
-O-C(=O)-O-、-C(=O)-NH-、-NH-、-NH-C(=NH)-(H可被烷基、醯基等的取代基所取代)、-S-、-S(=O)2 -、
-S(=O)2 -O-、通式-Y21 -O-Y22 -、-Y21 -O-、-Y21 -C(=O)-O-、
-C(=O)-O-Y21 -、-[Y21 -C(=O)-O]m ” -Y22 -、
-Y21 -O-C(=O)-Y22 -或-Y21 -S(=O)2 -O-Y22 -所表示之基[式中,Y21 及Y22 各自獨立為可具有取代基的2價之烴基;O為氧原子;m”為0~3之整數]等。
前述含有雜原子的2價之連結基為-C(=O)-NH-、
-C(=O)-NH-C(=O)-、-NH-、-NH-C(=NH)-時,該H可被烷基、醯基等的取代基所取代。該取代基(烷基、醯基等)中,以碳數為1~10為佳,以1~8為更佳,以1~5為特佳。
通式-Y21 -O-Y22 -、-Y21 -O-、-Y21 -C(=O)-O-、
-C(=O)-O-Y21 -、-[Y21 -C(=O)-O]m ” -Y22 -、
-Y21 -O-C(=O)-Y22 -或-Y21 -S(=O)2 -O-Y22 -中,Y21 及Y22 ,各自獨立為可具有取代基的2價之烴基。該2價之烴基,與前述2價之連結基之說明中所列舉之(可具有取代基的2價之烴基)為相同之內容。
Y21 ,以直鏈狀的脂肪族烴基為佳,以直鏈狀的伸烷基為較佳,以碳數1~5之直鏈狀的伸烷基為更佳,以伸甲基或伸乙基為特佳。
Y22 ,以直鏈狀或支鏈狀的脂肪族烴基為佳,以伸甲基、伸乙基或烷基伸甲基為較佳。該烷基伸甲基中之烷基,以碳數1~5之直鏈狀的烷基為佳,以碳數1~3之直鏈狀的烷基為較佳,以甲基為最佳。
式-[Y21 -C(=O)-O]m ” -Y22 -所表示之基中,m”為0~3之整數,又以0~2之整數為佳,以0或1為較佳,以1為特佳。即,式-[Y21 -C(=O)-O]m ” -Y22 -所表示之基,以式
-Y21 -C(=O)-O-Y22 -所表示之基為特佳。其中,又以式
-(CH2 )a ’ -C(=O)-O-(CH2 )b ’ -所表示之基為佳。該式之中,a’為1~10之整數,又以1~8之整數為佳,以1~5之整數為較佳,以1或2為更佳,以1為最佳。b’為1~10之整數,又以1~8之整數為佳,以1~5之整數為較佳,以1或2為更佳,以1為最佳。
Ya21
,以單鍵、酯鍵結[-C(=O)-O-]、醚鍵結(-O-)、直鏈狀或支鏈狀的伸烷基,或該些之組合為佳。
前述式(a2-1)中,Ra21
為含內酯之環式基、含-SO2
-之環式基或含碳酸酯之環式基。
Ra21 中之含內酯之環式基、含-SO2 -之環式基、含碳酸酯之環式基,分別以前述通式(a2-r-1)~(a2-r-7)所各別表示之基、通式(a5-r-1)~(a5-r-4)所各別表示之基、通式(ax3-r-1)~(ax3-r-3)所各別表示之基為佳。
其中,又以含內酯之環式基或含-SO2 -之環式基為佳,以前述通式(a2-r-1)、(a2-r-2)、(a2-r-6)或(a5-r-1)所各別表示之基為較佳。具體而言,例如,以前述化學式(r-lc-1-1)~(r-lc-1-7)、(r-lc-2-1)~(r-lc-2-18)、(r-lc-6-1)、(r-sl-1-1)、(r-sl-1-18)所各別表示之任一之基為較佳。
Ra21 中之含內酯之環式基、含-SO2 -之環式基、含碳酸酯之環式基,分別以前述通式(a2-r-1)~(a2-r-7)所各別表示之基、通式(a5-r-1)~(a5-r-4)所各別表示之基、通式(ax3-r-1)~(ax3-r-3)所各別表示之基為佳。
其中,又以含內酯之環式基或含-SO2 -之環式基為佳,以前述通式(a2-r-1)、(a2-r-2)、(a2-r-6)或(a5-r-1)所各別表示之基為較佳。具體而言,例如,以前述化學式(r-lc-1-1)~(r-lc-1-7)、(r-lc-2-1)~(r-lc-2-18)、(r-lc-6-1)、(r-sl-1-1)、(r-sl-1-18)所各別表示之任一之基為較佳。
(A1)成份所具有的結構單位(a2),可為1種亦可、2種以上亦可。
(A1)成份具有結構單位(a2)時,結構單位(a2)之比例,相對於構成(A1)成份的全結構單位之合計,以1~80莫耳%為佳,以10~70莫耳%為較佳,以10~65莫耳%為更佳,以10~60莫耳%為特佳。
結構單位(a2)之比例於前述較佳範圍的下限值以上時,含有結構單位(a2)時可得到充份之效果,另一方面,於前述較佳範圍的上限值以下時,可取得與其他結構單位之均衡性,而可使各種的微影蝕刻特性及圖型形狀良好。
(A1)成份具有結構單位(a2)時,結構單位(a2)之比例,相對於構成(A1)成份的全結構單位之合計,以1~80莫耳%為佳,以10~70莫耳%為較佳,以10~65莫耳%為更佳,以10~60莫耳%為特佳。
結構單位(a2)之比例於前述較佳範圍的下限值以上時,含有結構單位(a2)時可得到充份之效果,另一方面,於前述較佳範圍的上限值以下時,可取得與其他結構單位之均衡性,而可使各種的微影蝕刻特性及圖型形狀良好。
≪結構單位(a3)≫
結構單位(a3)為,含有含極性基的脂肪族烴基的結構單位(其中,相當於結構單位(a1)或結構單位(a2)者除外)。
(A1)成份具有結構單位(a3)時,可提高(A)成份之親水性,且可提高解析性。
結構單位(a3)為,含有含極性基的脂肪族烴基的結構單位(其中,相當於結構單位(a1)或結構單位(a2)者除外)。
(A1)成份具有結構單位(a3)時,可提高(A)成份之親水性,且可提高解析性。
極性基,可列舉如,羥基、氰基、羧基、烷基的氫原子中之一部份被氟原子所取代之羥烷基等,特別是以羥基為佳。
脂肪族烴基,可列舉如,碳數1~10之直鏈狀或支鏈狀之烴基(較佳為伸烷基),或環狀的脂肪族烴基(環式基)等。該環式基,可為單環式基亦可、多環式基亦可,例如可由ArF準分子雷射用阻劑組成物用的樹脂中,由多數提案之內容中適當地選擇使用。該環式基以多環式基為佳,以碳數為7~30為較佳。
其中,又以由含有含羥基、氰基、羧基,或烷基的氫原子中之一部份被氟原子所取代之羥烷基的脂肪族多環式基之丙烯酸酯所衍生之結構單位為較佳。該多環式基,可列舉如,由雙環鏈烷、三環鏈烷、四環鏈烷等去除2個以上的氫原子而得之基等。具體而言,例如,由金剛烷、降莰烷、異莰烷、三環癸烷、四環十二烷等的多環鏈烷去除2個以上之氫原子而得之基等。該些多環式基之中,又以由金剛烷去除2個以上之氫原子而得之基、由降莰烷去除2個以上之氫原子而得之基、由四環十二烷去除2個以上之氫原子而得之基,就工業上之處理為較佳。
脂肪族烴基,可列舉如,碳數1~10之直鏈狀或支鏈狀之烴基(較佳為伸烷基),或環狀的脂肪族烴基(環式基)等。該環式基,可為單環式基亦可、多環式基亦可,例如可由ArF準分子雷射用阻劑組成物用的樹脂中,由多數提案之內容中適當地選擇使用。該環式基以多環式基為佳,以碳數為7~30為較佳。
其中,又以由含有含羥基、氰基、羧基,或烷基的氫原子中之一部份被氟原子所取代之羥烷基的脂肪族多環式基之丙烯酸酯所衍生之結構單位為較佳。該多環式基,可列舉如,由雙環鏈烷、三環鏈烷、四環鏈烷等去除2個以上的氫原子而得之基等。具體而言,例如,由金剛烷、降莰烷、異莰烷、三環癸烷、四環十二烷等的多環鏈烷去除2個以上之氫原子而得之基等。該些多環式基之中,又以由金剛烷去除2個以上之氫原子而得之基、由降莰烷去除2個以上之氫原子而得之基、由四環十二烷去除2個以上之氫原子而得之基,就工業上之處理為較佳。
結構單位(a3),只要為含有含極性基的脂肪族烴基時,並未有特別之限定,而可使用任意之成份。
結構單位(a3),以α位的碳原子所鍵結的氫原子可被取代基所取代丙烯酸酯所衍生之結構單位,且含有含極性基的脂肪族烴基的結構單位為佳。
結構單位(a3)中,含極性基的脂肪族烴基中的烴基為碳數1~10之直鏈狀或支鏈狀之烴基時,以由丙烯酸之羥乙酯所衍生之結構單位為佳,該烴基為多環式基時,以下述式(a3-1)所表示之結構單位、式(a3-2)所表示之結構單位、式(a3-3)所表示之結構單位為較佳例示。
結構單位(a3),以α位的碳原子所鍵結的氫原子可被取代基所取代丙烯酸酯所衍生之結構單位,且含有含極性基的脂肪族烴基的結構單位為佳。
結構單位(a3)中,含極性基的脂肪族烴基中的烴基為碳數1~10之直鏈狀或支鏈狀之烴基時,以由丙烯酸之羥乙酯所衍生之結構單位為佳,該烴基為多環式基時,以下述式(a3-1)所表示之結構單位、式(a3-2)所表示之結構單位、式(a3-3)所表示之結構單位為較佳例示。
[式中,R與前述為相同之內容;j為1~3之整數;k為1~3之整數;t’為1~3之整數;l為1~5之整數;s為1~3之整數]。
式(a3-1)中,j以1或2為佳,以1為更佳。j為2時,羥基以鍵結於金剛烷基的3位與5位者為佳。j為1時,羥基以鍵結於金剛烷基的3位者為佳。
j以1為佳,又以羥基鍵結於金剛烷基的3位者為特佳。
j以1為佳,又以羥基鍵結於金剛烷基的3位者為特佳。
式(a3-2)中,k以1為佳。氰基以鍵結於降莰基的5位或6位者為佳。
式(a3-3)中,t’以1為佳。l以1為佳。s以1為佳。該些以丙烯酸的羧基之末端,鍵結2-降莰基或3-降莰基者為佳。氟化烷醇,以鍵結於降莰基的5或6位者為佳。
(A1)成份所具有的結構單位(a3),可為1種或2種以上。
(A1)成份具有結構單位(a3)時,結構單位(a3)之比例,相對於構成(A1)成份的全結構單位之合計,以5~50莫耳%為佳,以5~40莫耳%為較佳,以5~35莫耳%為更佳。
結構單位(a3)之比例於前述較佳範圍的下限值以上時,含有結構單位(a3)時,可得到充份之效果,另一方面,於前述較佳範圍的上限值以下時,可容易取得與其他結構單位之均衡性。
(A1)成份具有結構單位(a3)時,結構單位(a3)之比例,相對於構成(A1)成份的全結構單位之合計,以5~50莫耳%為佳,以5~40莫耳%為較佳,以5~35莫耳%為更佳。
結構單位(a3)之比例於前述較佳範圍的下限值以上時,含有結構單位(a3)時,可得到充份之效果,另一方面,於前述較佳範圍的上限值以下時,可容易取得與其他結構單位之均衡性。
≪結構單位(a4)≫
結構單位(a4)為,含非酸解離性的脂肪族環式基之結構單位。
(A1)成份具有結構單位(a4)時,可提高所形成的阻劑圖型之乾蝕刻耐性。又,可提高(A)成份之疏水性。疏水性之提高,特別是於溶劑顯影製程時,推測可提高解析性、阻劑圖型形狀等。
結構單位(a4)中之「非酸解離性環式基」為,經由曝光而於該阻劑組成物中產生酸之際(後述之由(B)成份產生酸之際),即使受到該酸之作用也不會引起解離,而以原狀殘留於該結構單位中之環式基。
結構單位(a4),例如,以含非酸解離性的脂肪族環式基之丙烯酸酯所衍生之結構單位等為佳。該環式基,可使用ArF準分子雷射用、KrF準分子雷射用(較佳為ArF準分子雷射用)等之阻劑組成物的樹脂成份所使用的以往公知的多數成份。
該環式基,特別是由三環癸基、金剛烷基、四環十二烷基、異莰基、降莰基所選出之至少1種多環式基時,就工業上容易取得等觀點,而為較佳。該些多環式基,可具有碳數1~5之直鏈狀或支鏈狀的烷基作為取代基。
結構單位(a4),具體而言,可列舉如,下述通式(a4-1)~(a4-7)所各別表示的結構單位。
結構單位(a4)為,含非酸解離性的脂肪族環式基之結構單位。
(A1)成份具有結構單位(a4)時,可提高所形成的阻劑圖型之乾蝕刻耐性。又,可提高(A)成份之疏水性。疏水性之提高,特別是於溶劑顯影製程時,推測可提高解析性、阻劑圖型形狀等。
結構單位(a4)中之「非酸解離性環式基」為,經由曝光而於該阻劑組成物中產生酸之際(後述之由(B)成份產生酸之際),即使受到該酸之作用也不會引起解離,而以原狀殘留於該結構單位中之環式基。
結構單位(a4),例如,以含非酸解離性的脂肪族環式基之丙烯酸酯所衍生之結構單位等為佳。該環式基,可使用ArF準分子雷射用、KrF準分子雷射用(較佳為ArF準分子雷射用)等之阻劑組成物的樹脂成份所使用的以往公知的多數成份。
該環式基,特別是由三環癸基、金剛烷基、四環十二烷基、異莰基、降莰基所選出之至少1種多環式基時,就工業上容易取得等觀點,而為較佳。該些多環式基,可具有碳數1~5之直鏈狀或支鏈狀的烷基作為取代基。
結構單位(a4),具體而言,可列舉如,下述通式(a4-1)~(a4-7)所各別表示的結構單位。
[式中,Rα 與前述為相同之內容]。
(A1)成份所具有的結構單位(a4),可為1種或2種以上。
(A1)成份具有結構單位(a4)時,結構單位(a4)之比例,相對於構成(A1)成份的全結構單位之合計,以1~30莫耳%為佳,以3~20莫耳%為較佳。
結構單位(a4)之比例於前述較佳範圍的下限值以上時,含有結構單位(a4)時,可得到充份的效果,另一方面,於前述較佳範圍的上限值以下時,可容易取得與其他結構單位之均衡性。
(A1)成份具有結構單位(a4)時,結構單位(a4)之比例,相對於構成(A1)成份的全結構單位之合計,以1~30莫耳%為佳,以3~20莫耳%為較佳。
結構單位(a4)之比例於前述較佳範圍的下限值以上時,含有結構單位(a4)時,可得到充份的效果,另一方面,於前述較佳範圍的上限值以下時,可容易取得與其他結構單位之均衡性。
本實施形態的阻劑組成物中,(A)成份以含有具有結構單位(a1)的高分子化合物(A1)者為佳。
該(A1)成份,具體而言,例如,由結構單位(a1)與結構單位(a2)之重複結構所構成之高分子化合物、由結構單位(a1)與結構單位(a3)之重複結構所構成之高分子化合物、由結構單位(a1)與結構單位(a2)與結構單位(a3)之重複結構所構成之高分子化合物等。
該(A1)成份,具體而言,例如,由結構單位(a1)與結構單位(a2)之重複結構所構成之高分子化合物、由結構單位(a1)與結構單位(a3)之重複結構所構成之高分子化合物、由結構單位(a1)與結構單位(a2)與結構單位(a3)之重複結構所構成之高分子化合物等。
(A1)成份的重量平均分子量(Mw)(凝膠滲透色層分析(GPC)之聚苯乙烯換算基準),並未有特別限定之內容,又以1000~500000左右為佳,以3000~50000左右為較佳。
(A1)成份之Mw於此範圍的較佳上限值以下時,作為阻劑使用時,對於阻劑溶劑具有充份的溶解性,於此範圍的較佳下限值以上時,可使乾蝕刻耐性或阻劑圖型斷面形狀良好。
(A1)成份之分散度(Mw/Mn),並未有特別之限定,又以1.0~4.0左右為佳,以1.0~3.0左右為較佳,以1.0~2.5左右為特佳。又,Mn表示數平均分子量。
(A1)成份之Mw於此範圍的較佳上限值以下時,作為阻劑使用時,對於阻劑溶劑具有充份的溶解性,於此範圍的較佳下限值以上時,可使乾蝕刻耐性或阻劑圖型斷面形狀良好。
(A1)成份之分散度(Mw/Mn),並未有特別之限定,又以1.0~4.0左右為佳,以1.0~3.0左右為較佳,以1.0~2.5左右為特佳。又,Mn表示數平均分子量。
(A1)成份,可單獨使用1種亦可、將2種以上合併使用亦可。
(A)成份中的(A1)成份之比例,相對於(A)成份之總質量,以25質量%以上為佳,以50質量%以上為較佳,以75質量%以上為更佳,亦可為100質量%。該比例為25質量%以上時,可容易形成具有優良效果的粗糙度改善、尺寸均勻性等各種微影蝕刻特性之阻劑圖型。
(A)成份中的(A1)成份之比例,相對於(A)成份之總質量,以25質量%以上為佳,以50質量%以上為較佳,以75質量%以上為更佳,亦可為100質量%。該比例為25質量%以上時,可容易形成具有優良效果的粗糙度改善、尺寸均勻性等各種微影蝕刻特性之阻劑圖型。
(A1)成份之製造方法:
(A1)成份,可將衍生各結構單位之單體溶解於聚合溶劑中,再於其中,例如加入偶氮雙異丁腈(AIBN)、二甲基2,2’-偶氮雙異丁酸酯(例如V-601等)等的自由基聚合起始劑,使其進行聚合反應而可製得。又,聚合之際,例如可併用HS-CH2 -CH2 -CH2 -C(CF3 )2 -OH等的鏈移轉劑,而於末端導入-C(CF3 )2 -OH基亦可。依此方式,於烷基的氫原子中之一部份導入被氟原子所取代的羥烷基而得的共聚物,對於降低顯影缺陷或降低LER(線路邊緣粗糙度:線路側壁的不均勻凹凸)為有效者。
(A1)成份,可將衍生各結構單位之單體溶解於聚合溶劑中,再於其中,例如加入偶氮雙異丁腈(AIBN)、二甲基2,2’-偶氮雙異丁酸酯(例如V-601等)等的自由基聚合起始劑,使其進行聚合反應而可製得。又,聚合之際,例如可併用HS-CH2 -CH2 -CH2 -C(CF3 )2 -OH等的鏈移轉劑,而於末端導入-C(CF3 )2 -OH基亦可。依此方式,於烷基的氫原子中之一部份導入被氟原子所取代的羥烷基而得的共聚物,對於降低顯影缺陷或降低LER(線路邊緣粗糙度:線路側壁的不均勻凹凸)為有效者。
本實施形態的阻劑組成物中,(A)成份,可單獨使用1種亦可、將2種以上合併使用亦可。
本實施形態之阻劑組成物中,(A)成份的含量,可配合所欲形成的阻劑膜厚等作適當之調整。
本實施形態之阻劑組成物中,(A)成份的含量,可配合所欲形成的阻劑膜厚等作適當之調整。
<(B)成份>
(B)成份為,經由曝光而產生酸的酸產生劑成份。本實施形態的阻劑組成物中,(B)成份為,含有通式(b1)所表示之化合物(B1)(以下,亦稱為「(B1)成份」)。
(B)成份為,經由曝光而產生酸的酸產生劑成份。本實施形態的阻劑組成物中,(B)成份為,含有通式(b1)所表示之化合物(B1)(以下,亦稱為「(B1)成份」)。
≪(B1)成份≫
(B1)成份為,下述通式(b1)所表示的由陰離子部與陽離子部所形成的化合物。即,(B1)成份為,具有包含膽固醇骨架,且磺酸離子(SO3 - )中的硫原子鍵結三氟乙烯而得的陰離子結構。該(B1)成份,可感應準分子雷射、電子線、EUV等的輻射線,而產生磺酸
Rb1 -Yb1 -Vb1 -CFRf1 -CFRf2 -SO3 H)。該(B1)成份,適合作為化學增幅型阻劑材料用之光酸產生劑。
(B1)成份為,下述通式(b1)所表示的由陰離子部與陽離子部所形成的化合物。即,(B1)成份為,具有包含膽固醇骨架,且磺酸離子(SO3 - )中的硫原子鍵結三氟乙烯而得的陰離子結構。該(B1)成份,可感應準分子雷射、電子線、EUV等的輻射線,而產生磺酸
Rb1 -Yb1 -Vb1 -CFRf1 -CFRf2 -SO3 H)。該(B1)成份,適合作為化學增幅型阻劑材料用之光酸產生劑。
[式中,Rb1 表示具有膽固醇骨架的碳數17~50的一價之烴基;又,前述烴基,可含有雜原子;Yb1 表示含有由羧酸酯基、醚基、碳酸酯基、羰基及醯胺基所成之群所選出之至少1種官能基的2價之連結基,或單鍵;Vb1 表示伸烷基、氟化伸烷基或單鍵;Rf1 及Rf2 中,一者為氫原子,另一者為氟原子;m為1以上之整數,Mm + 表示m價之有機陽離子]。
[陰離子部(Rb1
-Yb1
-Vb1
-CFRf1
-CFRf2
-SO3 -
)]
前述式(b1)中,Rb1 表示具有膽固醇骨架的碳數17~50的一價之烴基;又,前述烴基,可含有雜原子。
此處之「膽固醇骨架」係指,具有由3個六員環與1個五員環縮合而得的下述化學式(St)所表示之環結構者之意。
前述式(b1)中,Rb1 表示具有膽固醇骨架的碳數17~50的一價之烴基;又,前述烴基,可含有雜原子。
此處之「膽固醇骨架」係指,具有由3個六員環與1個五員環縮合而得的下述化學式(St)所表示之環結構者之意。
Rb1
中的一價烴基所可含有的雜原子,例如,氧原子、氮原子、硫原子等,該些之中,又以氧原子為佳。
Rb1 中的一價烴基所具有的膽固醇骨架,亦可含有雜原子,例如,上述化學式(St)所表示之環結構,可鍵結作為取代基之烷基(較佳為碳數1~5之烷基、特佳為甲基)、羥基、羧基、側氧基(=O)、烷氧基、烷羰氧基(較佳為乙醯氧基)、甲醯氧基(HC(=O)-O-)等。
Rb1 中的一價烴基所具有的膽固醇骨架,亦可含有雜原子,例如,上述化學式(St)所表示之環結構,可鍵結作為取代基之烷基(較佳為碳數1~5之烷基、特佳為甲基)、羥基、羧基、側氧基(=O)、烷氧基、烷羰氧基(較佳為乙醯氧基)、甲醯氧基(HC(=O)-O-)等。
Rb1
之碳數為17~50,較佳為碳數17~40,更佳為碳數17~30,特佳為碳數17~20。
又,其中的Rb1 之碳數,為包含構成膽固醇骨架的碳原子,又,包含膽固醇骨架所鍵結的取代基中之碳原子者。
又,其中的Rb1 之碳數,為包含構成膽固醇骨架的碳原子,又,包含膽固醇骨架所鍵結的取代基中之碳原子者。
前述式(b1)中,Rf1
及Rf2
中,一者為氫原子,另一者為氟原子。其中,就經由曝光而產生之酸的酸強度之觀點,以Rf1
為氫原子、Rf2
為氟原子者為佳。
前述式(b1)中,Yb1
表示含有由羧酸酯基、醚基、碳酸酯基、羰基及醯胺基所成之群所選出之至少1種官能基的2價之連結基,或單鍵。
Yb1
中,含有官能基的2價之連結基,例如,羧酸酯基[-C(=O)-O-或-O-C(=O)-]、醚基(-O-)、碳酸酯基[-O-C(=O)-O-]、羰基[-C(=O)-]、醯胺基[-NH-C(=O)-或
-C(=O)-NH-],或該些中之至少1種官能基與伸烷基之組合等。
-C(=O)-NH-],或該些中之至少1種官能基與伸烷基之組合等。
該官能基與伸烷基組合中之伸烷基,以碳數1~30之伸烷基為佳,以碳數1~10之伸烷基為較佳,以碳數1~5之伸烷基為更佳。又,其中之伸烷基,可為直鏈狀的伸烷基亦可、支鏈狀的伸烷基亦可。
此處之伸烷基,具體而言,例如,伸甲基[-CH2 -];
-CH(CH3 )-、-CH(CH2 CH3 )-、-C(CH3 )2 -、
-C(CH3 )(CH2 CH3 )-、-C(CH3 )(CH2 CH2 CH3 )-、-C(CH2 CH3 )2 -等之烷基伸甲基;伸乙基[-CH2 CH2 -];-CH(CH3 )CH2 -、
-CH(CH3 )CH(CH3 )-、-C(CH3 )2 CH2 -、-CH(CH2 CH3 )CH2 -等之烷基伸乙基;伸三甲基(n-伸丙基)[-CH2 CH2 CH2 -];
-CH(CH3 )CH2 CH2 -、-CH2 CH(CH3 )CH2 -等之烷基伸三甲基;伸四甲基[-CH2 CH2 CH2 CH2 -];-CH(CH3 )CH2 CH2 CH2 -、
-CH2 CH(CH3 )CH2 CH2 -等之烷基伸四甲基;伸五甲基
[-CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 -]等。
又,前述例示之伸烷基中,一部份的伸甲基可被碳數5~10的2價之脂肪族環式基所取代。該脂肪族環式基,以伸環己基、1,5-伸金剛烷基、2,6-伸金剛烷基為佳。
此處之伸烷基,具體而言,例如,伸甲基[-CH2 -];
-CH(CH3 )-、-CH(CH2 CH3 )-、-C(CH3 )2 -、
-C(CH3 )(CH2 CH3 )-、-C(CH3 )(CH2 CH2 CH3 )-、-C(CH2 CH3 )2 -等之烷基伸甲基;伸乙基[-CH2 CH2 -];-CH(CH3 )CH2 -、
-CH(CH3 )CH(CH3 )-、-C(CH3 )2 CH2 -、-CH(CH2 CH3 )CH2 -等之烷基伸乙基;伸三甲基(n-伸丙基)[-CH2 CH2 CH2 -];
-CH(CH3 )CH2 CH2 -、-CH2 CH(CH3 )CH2 -等之烷基伸三甲基;伸四甲基[-CH2 CH2 CH2 CH2 -];-CH(CH3 )CH2 CH2 CH2 -、
-CH2 CH(CH3 )CH2 CH2 -等之烷基伸四甲基;伸五甲基
[-CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 -]等。
又,前述例示之伸烷基中,一部份的伸甲基可被碳數5~10的2價之脂肪族環式基所取代。該脂肪族環式基,以伸環己基、1,5-伸金剛烷基、2,6-伸金剛烷基為佳。
Yb1
以含有羧酸酯基的2價之連結基,或含有醚鍵結的2價之連結基為佳,該些之中,又以含有羧酸酯基的2價之連結基為較佳,其中,又以羧酸酯基與伸烷基之組合為更佳。
Rb1 -Yb1 中之較佳成份,以Rb1 -伸烷基-C(=O)-O-、Rb1 -伸烷基-C(=O)-O-伸烷基-C(=O)-O-所各別表示的連結基為特佳。
Rb1 -Yb1 中之較佳成份,以Rb1 -伸烷基-C(=O)-O-、Rb1 -伸烷基-C(=O)-O-伸烷基-C(=O)-O-所各別表示的連結基為特佳。
前述式(b1)中,Vb1
表示伸烷基、氟化伸烷基或單鍵。
Vb1 中之伸烷基、氟化伸烷基,分別以碳數1~4為佳,以碳數1~3為較佳;Vb1 中之氟化伸烷基,例如,伸烷基的氫原子中之一部份或全部被氟原子所取代之基等。
其中,Vb1 又以伸烷基為佳,以碳數1~4之伸烷基為較佳,以碳數1~3之伸烷基為更佳。
Vb1 中之伸烷基、氟化伸烷基,分別以碳數1~4為佳,以碳數1~3為較佳;Vb1 中之氟化伸烷基,例如,伸烷基的氫原子中之一部份或全部被氟原子所取代之基等。
其中,Vb1 又以伸烷基為佳,以碳數1~4之伸烷基為較佳,以碳數1~3之伸烷基為更佳。
(B1)成份中,陰離子部的具體例,例如以下所列舉之內容。下述式中之Ac,為乙醯基。式中,k表示1~5之整數。又,(B1)成份中之陰離子部,並不僅限定於該些具體例示之中。
(B1)成份中的陰離子部,以下述通式(b1-an1)所表示之陰離子為佳。
[式中,RS1 、RS2 及RS3 ,各自表示含有雜原子的取代基。k1為0或1。k2為0、1或2。k3為0或1。k表示1~5之整數]。
前述式(b1-an1)中,RS1
、RS2
及RS3
中,含有雜原子的取代基,可列舉如,羥基、羧基、側氧基(=O)、烷氧基、烷羰氧基、甲醯氧基(HC(=O)-O-)等。該些之中,又以羥基、側氧基、烷羰氧基(較佳為乙醯氧基)、甲醯氧基為佳,以側氧基為特佳。
前述式(b1-an1)中,k1為0或1,較佳為1。k2為0、1或2,較佳為1。k3為0或1,較佳為1。
前述式(b1-an1)中,k表示1~5之整數,又以1、2或3為佳,以1或2為較佳,以2為特佳。
前述式(b1-an1)中,k1為0或1,較佳為1。k2為0、1或2,較佳為1。k3為0或1,較佳為1。
前述式(b1-an1)中,k表示1~5之整數,又以1、2或3為佳,以1或2為較佳,以2為特佳。
[陽離子部:(Mm +
)1/m
]
前述式(b1)中,Mm + 表示m價之有機陽離子。
Mm + 中之有機陽離子,以鎓陽離子為佳,以鋶陽離子、錪陽離子為較佳;m為1以上之整數。
前述式(b1)中,Mm + 表示m價之有機陽離子。
Mm + 中之有機陽離子,以鎓陽離子為佳,以鋶陽離子、錪陽離子為較佳;m為1以上之整數。
較佳的陽離子部((Mm +
)1/m
),可列舉如,下述通式(ca-1)~(ca-5)所各別表示的有機陽離子等。
[式中,R201 ~R207 ,及R211 ~R212 ,各自獨立表示可具有取代基之芳基、烷基或烯基;R201 ~R203 、R206 ~R207 、R211 ~R212 ,可互相鍵結並與式中之硫原子共同形成環;R208 ~R209 各自獨立表示氫原子或碳數1~5之烷基;R210 為可具有取代基之芳基、可具有取代基之烷基、可具有取代基之烯基,或可具有取代基之含-SO2 -之環式基;L201 表示-C(=O)-或-C(=O)-O-;Y201 各自獨立表示伸芳基、伸烷基或伸烯基;x為1或2;W201 表示(x+1)價之連結基]。
R201
~R207
,及R211
~R212
中之芳基,可列舉如,碳數6~20之無取代的芳基,又以苯基、萘基為佳。
R201 ~R207 ,及R211 ~R212 中之烷基,以鏈狀或環狀之烷基,且為碳數1~30者為佳。
R201 ~R207 ,及R211 ~R212 中之烯基,以碳數為2~10者為佳。
R201 ~R207 ,及R210 ~R212 所可具有的取代基,例如,烷基、鹵素原子、鹵化烷基、羰基、氰基、胺基、芳基、下述式(ca-r-1)~(ca-r-7)所各別表示之基等。
R201 ~R207 ,及R211 ~R212 中之烷基,以鏈狀或環狀之烷基,且為碳數1~30者為佳。
R201 ~R207 ,及R211 ~R212 中之烯基,以碳數為2~10者為佳。
R201 ~R207 ,及R210 ~R212 所可具有的取代基,例如,烷基、鹵素原子、鹵化烷基、羰基、氰基、胺基、芳基、下述式(ca-r-1)~(ca-r-7)所各別表示之基等。
[式中,R’201 各自獨立為氫原子、可具有取代基之環式基、可具有取代基之鏈狀烷基,或可具有取代基之鏈狀烯基]。
前述之式(ca-r-1)~(ca-r-7)中,R’201
為氫原子、可具有取代基之環式基、可具有取代基之鏈狀烷基,或可具有取代基之鏈狀烯基。
可具有取代基之環式基:
該環式基,以環狀之烴基為佳,該環狀之烴基,可為芳香族烴基亦可、脂肪族烴基亦可。脂肪族烴基係指,不具芳香族性之烴基之意。又,脂肪族烴基,可為飽合者亦可、不飽合者亦可,通常以飽合者為佳。
該環式基,以環狀之烴基為佳,該環狀之烴基,可為芳香族烴基亦可、脂肪族烴基亦可。脂肪族烴基係指,不具芳香族性之烴基之意。又,脂肪族烴基,可為飽合者亦可、不飽合者亦可,通常以飽合者為佳。
R’201
中之芳香族烴基,為具有芳香環之烴基。該芳香族烴基之碳數以3~30為佳,以碳數5~30為較佳,以碳數5~20為更佳,以碳數6~15為特佳,以碳數6~10為最佳。其中,該碳數為不包含取代基中之碳數者。
R’201 中之芳香族烴基所具有的芳香環,具體而言,例如,苯、茀、萘、蒽、菲、聯苯,或構成該些芳香環的碳原子中之一部份被雜原子所取代之芳香族雜環等。
芳香族雜環中之雜原子,可列舉如,氧原子、硫原子、氮原子等。
R’201 中之芳香族烴基,具體而言,例如,由前述芳香環去除1個氫原子而得之基(芳基:例如苯基、萘基等)、前述芳香環中的1個氫原子被伸烷基所取代之基(例如苄基、苯乙基、1-萘基甲基、2-萘基甲基、1-萘基乙基、2-萘基乙基等的芳烷基等)等。前述伸烷基(芳烷基中之烷鏈)之碳數,以1~4為佳,以碳數1~2為較佳,以碳數1為特佳。
R’201 中之芳香族烴基所具有的芳香環,具體而言,例如,苯、茀、萘、蒽、菲、聯苯,或構成該些芳香環的碳原子中之一部份被雜原子所取代之芳香族雜環等。
芳香族雜環中之雜原子,可列舉如,氧原子、硫原子、氮原子等。
R’201 中之芳香族烴基,具體而言,例如,由前述芳香環去除1個氫原子而得之基(芳基:例如苯基、萘基等)、前述芳香環中的1個氫原子被伸烷基所取代之基(例如苄基、苯乙基、1-萘基甲基、2-萘基甲基、1-萘基乙基、2-萘基乙基等的芳烷基等)等。前述伸烷基(芳烷基中之烷鏈)之碳數,以1~4為佳,以碳數1~2為較佳,以碳數1為特佳。
R’201
中的環狀的脂肪族烴基,例如,結構中包含環的脂肪族烴基等。
該結構中包含環的脂肪族烴基,可列舉如,脂環式烴基(由脂肪族烴環去除1個氫原子而得之基)、脂環式烴基鍵結於直鏈狀或支鏈狀的脂肪族烴基末端之基、脂環式烴基介於直鏈狀或支鏈狀的脂肪族烴基中途之基等。
前述脂環式烴基,其碳數以3~20為佳,以3~12為較佳。
前述脂環式烴基,可為多環式基亦可、單環式基亦可。單環式之脂環式烴基,以由單環鏈烷去除1個以上的氫原子而得之基為佳。該單環鏈烷,以碳數3~6者為佳,具體而言,例如,環戊烷、環己烷等。多環式之脂環式烴基,以由多環鏈烷去除1個以上的氫原子而得之基為佳,該多環鏈烷以碳數7~30者為佳。其中,該多環鏈烷,又以金剛烷、降莰烷、異莰烷、三環癸烷、四環十二烷等具有交聯環系的多環式骨架之多環鏈烷;具有具膽固醇骨架的環式基等的縮合環系的多環式骨架之多環鏈烷為較佳。
該結構中包含環的脂肪族烴基,可列舉如,脂環式烴基(由脂肪族烴環去除1個氫原子而得之基)、脂環式烴基鍵結於直鏈狀或支鏈狀的脂肪族烴基末端之基、脂環式烴基介於直鏈狀或支鏈狀的脂肪族烴基中途之基等。
前述脂環式烴基,其碳數以3~20為佳,以3~12為較佳。
前述脂環式烴基,可為多環式基亦可、單環式基亦可。單環式之脂環式烴基,以由單環鏈烷去除1個以上的氫原子而得之基為佳。該單環鏈烷,以碳數3~6者為佳,具體而言,例如,環戊烷、環己烷等。多環式之脂環式烴基,以由多環鏈烷去除1個以上的氫原子而得之基為佳,該多環鏈烷以碳數7~30者為佳。其中,該多環鏈烷,又以金剛烷、降莰烷、異莰烷、三環癸烷、四環十二烷等具有交聯環系的多環式骨架之多環鏈烷;具有具膽固醇骨架的環式基等的縮合環系的多環式骨架之多環鏈烷為較佳。
其中,R’201
中的環狀的脂肪族烴基,以由單環鏈烷或多環鏈烷去除1個以上的氫原子而得之基為佳,以由多環鏈烷去除1個氫原子而得之基為較佳,以金剛烷基、降莰基為特佳,以金剛烷基為最佳。
可鍵結於脂環式烴基之直鏈狀的脂肪族烴基,以碳數為1~10者為佳,以碳數1~6為較佳,以碳數1~4為更佳,以碳數1~3為特佳。可鍵結於脂環式烴基之支鏈狀的脂肪族烴基,以碳數為2~10者為佳,以碳數2~6為較佳,以碳數2~4為更佳。
直鏈狀的脂肪族烴基,以直鏈狀的伸烷基為佳,具體而言,例如,伸甲基[-CH2 -]、伸乙基[-(CH2 )2 -]、伸三甲基[-(CH2 )3 -]、伸四甲基[-(CH2 )4 -]、伸五甲基[-(CH2 )5 -]等。
支鏈狀的脂肪族烴基,以支鏈狀的伸烷基為佳,具體而言,例如,-CH(CH3 )-、-CH(CH2 CH3 )-、-C(CH3 )2 -、
-C(CH3 )(CH2 CH3 )-、-C(CH3 )(CH2 CH2 CH3 )-、-C(CH2 CH3 )2 -等之烷基伸甲基;-CH(CH3 )CH2 -、-CH(CH3 )CH(CH3 )-、
-C(CH3 )2 CH2 -、-CH(CH2 CH3 )CH2 -、-C(CH2 CH3 )2 -CH2 -等之烷基伸乙基;-CH(CH3 )CH2 CH2 -、-CH2 CH(CH3 )CH2 -等之烷基伸三甲基;-CH(CH3 )CH2 CH2 CH2 -、
-CH2 CH(CH3 )CH2 CH2 -等之烷基伸四甲基等之烷基伸烷基等。烷基伸烷基中的烷基,以碳數1~5之直鏈狀的烷基為佳。
直鏈狀的脂肪族烴基,以直鏈狀的伸烷基為佳,具體而言,例如,伸甲基[-CH2 -]、伸乙基[-(CH2 )2 -]、伸三甲基[-(CH2 )3 -]、伸四甲基[-(CH2 )4 -]、伸五甲基[-(CH2 )5 -]等。
支鏈狀的脂肪族烴基,以支鏈狀的伸烷基為佳,具體而言,例如,-CH(CH3 )-、-CH(CH2 CH3 )-、-C(CH3 )2 -、
-C(CH3 )(CH2 CH3 )-、-C(CH3 )(CH2 CH2 CH3 )-、-C(CH2 CH3 )2 -等之烷基伸甲基;-CH(CH3 )CH2 -、-CH(CH3 )CH(CH3 )-、
-C(CH3 )2 CH2 -、-CH(CH2 CH3 )CH2 -、-C(CH2 CH3 )2 -CH2 -等之烷基伸乙基;-CH(CH3 )CH2 CH2 -、-CH2 CH(CH3 )CH2 -等之烷基伸三甲基;-CH(CH3 )CH2 CH2 CH2 -、
-CH2 CH(CH3 )CH2 CH2 -等之烷基伸四甲基等之烷基伸烷基等。烷基伸烷基中的烷基,以碳數1~5之直鏈狀的烷基為佳。
又,R’201
中的環狀之烴基,可含有雜環等的雜原子。具體而言,例如,前述通式(a2-r-1)~(a2-r-7)所各別表示的含內酯之環式基、前述通式(a5-r-1)~(a5-r-4)所各別表示的含-SO2
-之環式基、其他下述化學式(r-hr-1)~(r-hr-16)所各別表示的雜環式基等。
R’201
的環式基中之取代基,例如,烷基、烷氧基、鹵素原子、鹵化烷基、羥基、羰基、硝基等。
作為取代基之烷基,以碳數1~5之烷基為佳,以甲基、乙基、丙基、n-丁基、tert-丁基為最佳。
作為取代基之烷氧基,以碳數1~5之烷氧基為佳,以甲氧基、乙氧基、n-丙氧基、iso-丙氧基、n-丁氧基、tert-丁氧基為較佳,以甲氧基、乙氧基為最佳。
作為取代基之鹵素原子,可列舉如,氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,又以氟原子為佳。
作為取代基之鹵化烷基,可列舉如,碳數1~5之烷基,例如,甲基、乙基、丙基、n-丁基、tert-丁基等的氫原子中之一部份或全部被前述鹵素原子所取代之基等。
作為取代基之羰基,可列舉如,取代構成環狀烴基的伸甲基(-CH2 -)之基。
作為取代基之烷基,以碳數1~5之烷基為佳,以甲基、乙基、丙基、n-丁基、tert-丁基為最佳。
作為取代基之烷氧基,以碳數1~5之烷氧基為佳,以甲氧基、乙氧基、n-丙氧基、iso-丙氧基、n-丁氧基、tert-丁氧基為較佳,以甲氧基、乙氧基為最佳。
作為取代基之鹵素原子,可列舉如,氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,又以氟原子為佳。
作為取代基之鹵化烷基,可列舉如,碳數1~5之烷基,例如,甲基、乙基、丙基、n-丁基、tert-丁基等的氫原子中之一部份或全部被前述鹵素原子所取代之基等。
作為取代基之羰基,可列舉如,取代構成環狀烴基的伸甲基(-CH2 -)之基。
可具有取代基之鏈狀烷基:
R’201 之鏈狀烷基,可為直鏈狀或支鏈狀中任一者。
直鏈狀的烷基,以碳數為1~20為佳,以碳數1~15為較佳,以碳數1~10為最佳。具體而言,例如,甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、異十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、異十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基等。
支鏈狀的烷基,以碳數為3~20為佳,以碳數3~15為較佳,以碳數3~10為最佳。具體而言,例如,1-甲基乙基、1-甲基丙基、2-甲基丙基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基等。
R’201 之鏈狀烷基,可為直鏈狀或支鏈狀中任一者。
直鏈狀的烷基,以碳數為1~20為佳,以碳數1~15為較佳,以碳數1~10為最佳。具體而言,例如,甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、異十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、異十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基等。
支鏈狀的烷基,以碳數為3~20為佳,以碳數3~15為較佳,以碳數3~10為最佳。具體而言,例如,1-甲基乙基、1-甲基丙基、2-甲基丙基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基等。
可具有取代基之鏈狀烯基:
R’201 之鏈狀烯基,可為直鏈狀或支鏈狀之任一者皆可,又以碳數為2~10為佳,以碳數2~5為較佳,以碳數2~4為更佳,以碳數3為特佳。直鏈狀之烯基,例如,乙烯基、丙烯基(烯丙基)、丁炔基等。支鏈狀的烯基,例如,1-甲基乙烯基、2-甲基乙烯基、1-甲基丙烯基、2-甲基丙烯基等。
鏈狀烯基,於上述之中,又以直鏈狀的烯基為佳,以乙烯基、丙烯基為較佳,以乙烯基為特佳。
R’201 之鏈狀烯基,可為直鏈狀或支鏈狀之任一者皆可,又以碳數為2~10為佳,以碳數2~5為較佳,以碳數2~4為更佳,以碳數3為特佳。直鏈狀之烯基,例如,乙烯基、丙烯基(烯丙基)、丁炔基等。支鏈狀的烯基,例如,1-甲基乙烯基、2-甲基乙烯基、1-甲基丙烯基、2-甲基丙烯基等。
鏈狀烯基,於上述之中,又以直鏈狀的烯基為佳,以乙烯基、丙烯基為較佳,以乙烯基為特佳。
R’201
之鏈狀烷基或烯基中之取代基,例如,烷氧基、鹵素原子、鹵化烷基、羥基、羰基、硝基、胺基、上述R’201
中之環式基等。
R’201
之可具有取代基之環式基、可具有取代基之鏈狀烷基,或可具有取代基之鏈狀烯基,除上述內容以外,可具有取代基之環式基或可具有取代基之鏈狀烷基,又例如與上述之式(a1-r-2)所表示之酸解離性基為相同之內容。
其中,R’201
又以可具有取代基之環式基為佳,以可具有取代基之環狀烴基為較佳。更具體而言,例如,以苯基、萘基、由多環鏈烷去除1個以上的氫原子而得之基;前述通式(a2-r-1)~(a2-r-7)所各別表示的含內酯之環式基;前述通式(a5-r-1)~(a5-r-4)所各別表示的含
-SO2 -之環式基等為佳。
-SO2 -之環式基等為佳。
R201
~R203
、R206
~R207
、R211
~R212
,為相互鍵結並與式中的硫原子共同形成環時,亦可介由硫原子、氧原子、氮原子等的雜原子,或羰基、-SO-、-SO2
-
、-SO3 -、-COO-、-CONH-或-N(RN )-(該RN 為碳數1~5之烷基)等的官能基進行鍵結。所形成之環中,式中的硫原子為包含於該環骨架的1個之環時,包含硫原子,以3~10員環為佳,以5~7員環為特佳。所形成之環的具體例,可列舉如,噻吩環、噻唑環、苯併噻吩環、噻蒽環、苯併噻吩環、二苯併噻吩環、9H-硫 環、9-氧硫 環、噻蒽環、啡噁噻環、四氫噻吩鎓環、四氫硫代吡喃鎓環等。
、-SO3 -、-COO-、-CONH-或-N(RN )-(該RN 為碳數1~5之烷基)等的官能基進行鍵結。所形成之環中,式中的硫原子為包含於該環骨架的1個之環時,包含硫原子,以3~10員環為佳,以5~7員環為特佳。所形成之環的具體例,可列舉如,噻吩環、噻唑環、苯併噻吩環、噻蒽環、苯併噻吩環、二苯併噻吩環、9H-硫 環、9-氧硫 環、噻蒽環、啡噁噻環、四氫噻吩鎓環、四氫硫代吡喃鎓環等。
R208
~R209
,各自獨立表示氫原子或碳數1~5之烷基,又以氫原子或碳數1~3之烷基為佳,為烷基時,可相互鍵結形成環。
R210
,為可具有取代基之芳基、可具有取代基之烷基、可具有取代基之烯基,或可具有取代基的含
-SO2 -之環式基。
R210 中之芳基,可列舉如,碳數6~20之無取代的芳基,又以苯基、萘基為佳。
R210 中之烷基,以鏈狀或環狀之烷基,且為碳數1~30者為佳。
R210 中之烯基,以碳數為2~10者為佳。
R210 中,可具有取代基的含-SO2 -之環式基,可列舉如,與前述通式(a5-r-1)~(a5-r-4)所各別表示的含-SO2 -之環式基為相同之內容,其中,又以「含-SO2 -之多環式基」為佳,以通式(a5-r-1)所表示之基為較佳。
-SO2 -之環式基。
R210 中之芳基,可列舉如,碳數6~20之無取代的芳基,又以苯基、萘基為佳。
R210 中之烷基,以鏈狀或環狀之烷基,且為碳數1~30者為佳。
R210 中之烯基,以碳數為2~10者為佳。
R210 中,可具有取代基的含-SO2 -之環式基,可列舉如,與前述通式(a5-r-1)~(a5-r-4)所各別表示的含-SO2 -之環式基為相同之內容,其中,又以「含-SO2 -之多環式基」為佳,以通式(a5-r-1)所表示之基為較佳。
前述之式(ca-4)、式(ca-5)中,Y201
,各自獨立表示伸芳基、伸烷基或伸烯基。
Y201 中之伸芳基,例如,由前述的R’201 中之芳香族烴基所例示的芳基去除1個氫原子而得之基等。
Y201 中之伸烷基、伸烯基,例如,由前述的R’201 中的鏈狀烷基、鏈狀烯基所例示之基去除1個氫原子而得之基等。
Y201 中之伸芳基,例如,由前述的R’201 中之芳香族烴基所例示的芳基去除1個氫原子而得之基等。
Y201 中之伸烷基、伸烯基,例如,由前述的R’201 中的鏈狀烷基、鏈狀烯基所例示之基去除1個氫原子而得之基等。
前述之式(ca-4)、式(ca-5)中,x為1或2。
W201 為(x+1)價,即為2價或3價之連結基。
W201 中的2價之連結基,以可具有取代基的2價之烴基為佳,例如,與上述通式(a2-1)中之Ya21 相同般,為可具有取代基的2價之烴基等例示。W201 中之2價之連結基,可為直鏈狀、支鏈狀、環狀之任一者皆可,又以環狀為佳。其中,又以伸芳基的兩端組合2個羰基而得之基為佳。伸芳基,例如,伸苯基、伸萘基等,又以伸苯基為特佳。
W201 中的3價之連結基,例如,由前述W201 中的2價之連結基去除1個氫原子而得之基、前述2價之連結基再鍵結前述2價之連結基而得之基等。W201 中的3價之連結基,以伸芳基鍵結2個羰基而得之基為佳。
W201 為(x+1)價,即為2價或3價之連結基。
W201 中的2價之連結基,以可具有取代基的2價之烴基為佳,例如,與上述通式(a2-1)中之Ya21 相同般,為可具有取代基的2價之烴基等例示。W201 中之2價之連結基,可為直鏈狀、支鏈狀、環狀之任一者皆可,又以環狀為佳。其中,又以伸芳基的兩端組合2個羰基而得之基為佳。伸芳基,例如,伸苯基、伸萘基等,又以伸苯基為特佳。
W201 中的3價之連結基,例如,由前述W201 中的2價之連結基去除1個氫原子而得之基、前述2價之連結基再鍵結前述2價之連結基而得之基等。W201 中的3價之連結基,以伸芳基鍵結2個羰基而得之基為佳。
前述式(ca-1)所表示之較佳陽離子,具體而言,例如,下述式(ca-1-1)~(ca-1-127)所各別表示的陽離子等。
[式中,g1、g2、g3表示重複之數目,g1為1~5之整數;g2為0~20之整數;g3為0~20之整數]。
[式中,R”201 為氫原子或取代基,該取代基與前述R201 ~R207 ,及R210 ~R212 所可具有的取代基而列舉之基為相同之內容]。
前述式(ca-2)所表示之較佳陽離子,具體而言,例如,二苯基錪陽離子、雙(4-tert-丁基苯基)錪陽離子等。
前述式(ca-3)所表示之較佳陽離子,具體而言,例如,下述式(ca-3-1)~(ca-3-6)所各別表示的陽離子等。
前述式(ca-4)所表示之較佳陽離子,具體而言,例如,下述式(ca-4-1)~(ca-4-2)所各別表示的陽離子等。
又,前述式(ca-5)所表示之陽離子,以下述通式(ca-5-1)~(ca-5-3)所各別表示的陽離子亦佳。
上述之中,陽離子部[(Mm +
)1/m
],又以通式(ca-1)所表示之陽離子為佳,以式(ca-1-1)~(ca-1-127)所各別表示的陽離子為較佳。
較佳的(B1)成份,例如,下述通式(b1-1)所表示之化合物等。
[式中,k、R201 、R202 、R203 ,分別與上述為相同之內容]。
以下,將列舉適當的(B1)成份之具體例。
本實施形態的阻劑組成物中,(B1)成份,可單獨使用1種亦可、將2種以上合併使用亦可。
本實施形態之阻劑組成物中,(B1)成份之含量,相對於(A)成份100質量份,以10~35質量份為佳,以10~25質量份為較佳,以10~20質量份為更佳。
(B1)成份之含量於前述較佳範圍的下限值以上時,於阻劑圖型之形成中,可更提高LWR(線寬粗糙度)之降低、尺寸均勻性、形狀等的微影蝕刻特性。另一方面,於前述較佳範圍的上限值以下時,於阻劑組成物的各成份溶解於有機溶劑之際,容易得到均勻的溶液,而得更提高作為阻劑組成物時之保存安定性。
本實施形態之阻劑組成物中,(B1)成份之含量,相對於(A)成份100質量份,以10~35質量份為佳,以10~25質量份為較佳,以10~20質量份為更佳。
(B1)成份之含量於前述較佳範圍的下限值以上時,於阻劑圖型之形成中,可更提高LWR(線寬粗糙度)之降低、尺寸均勻性、形狀等的微影蝕刻特性。另一方面,於前述較佳範圍的上限值以下時,於阻劑組成物的各成份溶解於有機溶劑之際,容易得到均勻的溶液,而得更提高作為阻劑組成物時之保存安定性。
(B1)成份,可以公知的方法製得。
例如,(B1)成份,可使1,1,2-三氟-羥烷基磺酸酯金屬鹽,與CH3 SO3 - ・(Mm + )1/m 進行反應後,再將該反應生成物,與二氫膽固醇(cholestanol)、膽固醇、膽酸或該些之衍生物進行反應之方式製得。
例如,(B1)成份,可使1,1,2-三氟-羥烷基磺酸酯金屬鹽,與CH3 SO3 - ・(Mm + )1/m 進行反應後,再將該反應生成物,與二氫膽固醇(cholestanol)、膽固醇、膽酸或該些之衍生物進行反應之方式製得。
≪(B2)成份≫
本實施形態之阻劑組成物,於無損本發明效果之範圍時,可含有(B1)成份以外的酸產生劑成份(以下,亦稱為「(B2)成份」)。
(B2)成份,並未有特別之限定,其可使用目前為止被提案作為化學增幅型阻劑組成物用之酸產生劑者。
該酸產生劑,可列舉如,錪鹽或鋶鹽等之鎓鹽系酸產生劑、肟磺酸酯系酸產生劑;雙烷基或雙芳基磺醯基重氮甲烷類、聚(雙磺醯基)重氮甲烷類等之重氮甲烷系酸產生劑;硝基苄基磺酸酯系酸產生劑、亞胺磺酸酯系酸產生劑、二碸系酸產生劑等多種成份。
本實施形態之阻劑組成物,於無損本發明效果之範圍時,可含有(B1)成份以外的酸產生劑成份(以下,亦稱為「(B2)成份」)。
(B2)成份,並未有特別之限定,其可使用目前為止被提案作為化學增幅型阻劑組成物用之酸產生劑者。
該酸產生劑,可列舉如,錪鹽或鋶鹽等之鎓鹽系酸產生劑、肟磺酸酯系酸產生劑;雙烷基或雙芳基磺醯基重氮甲烷類、聚(雙磺醯基)重氮甲烷類等之重氮甲烷系酸產生劑;硝基苄基磺酸酯系酸產生劑、亞胺磺酸酯系酸產生劑、二碸系酸產生劑等多種成份。
鎓鹽系酸產生劑,例如,下述通式(b-1)所表示之化合物(以下,亦稱為「(b-1)成份」)、通式(b-2)所表示之化合物(以下,亦稱為「(b-2)成份」)或通式(b-3)所表示之化合物(以下,亦稱為「(b-3)成份」)等。又,(b-1)成份,為不包含相當於上述(B1)成份之化合物者。
[式中,R101 、R104 ~R108 ,各自獨立為可具有取代基之環式基、可具有取代基之鏈狀烷基,或可具有取代基之鏈狀烯基;R104 、R105 ,可相互鍵結形成環;R102 為氟原子或碳數1~5之氟化烷基;Y101 為單鍵或含有氧原子的2價之連結基;V101 ~V103 各自獨立為單鍵、伸烷基或氟化伸烷基;L101 ~L102 各自獨立為單鍵或氧原子;L103 ~L105 各自獨立為單鍵、-CO-或-SO2 -;m為1以上之整數,M’m + 為m價之鎓陽離子]。
{陰離子部}
・(b-1)成份之陰離子部
式(b-1)中,R101 為可具有取代基之環式基、可具有取代基之鏈狀烷基,或可具有取代基之鏈狀烯基。該R101 之說明,與前述之式(ca-r-1)~(ca-r-7)中的R’201 中之可具有取代基之環式基、可具有取代基之鏈狀烷基,或可具有取代基之鏈狀烯基之說明為相同之內容。
其中,R101 又以可具有取代基之環式基為佳,以可具有取代基之環狀烴基為較佳。更具體而言,例如,以苯基、萘基、由多環鏈烷去除1個以上的氫原子而得之基;前述通式(a2-r-1)、(a2-r-3)~(a2-r-7)所各別表示的含內酯之環式基;前述通式(a5-r-1)~(a5-r-4)所各別表示的含
-SO2 -之環式基等為佳。
・(b-1)成份之陰離子部
式(b-1)中,R101 為可具有取代基之環式基、可具有取代基之鏈狀烷基,或可具有取代基之鏈狀烯基。該R101 之說明,與前述之式(ca-r-1)~(ca-r-7)中的R’201 中之可具有取代基之環式基、可具有取代基之鏈狀烷基,或可具有取代基之鏈狀烯基之說明為相同之內容。
其中,R101 又以可具有取代基之環式基為佳,以可具有取代基之環狀烴基為較佳。更具體而言,例如,以苯基、萘基、由多環鏈烷去除1個以上的氫原子而得之基;前述通式(a2-r-1)、(a2-r-3)~(a2-r-7)所各別表示的含內酯之環式基;前述通式(a5-r-1)~(a5-r-4)所各別表示的含
-SO2 -之環式基等為佳。
前述式(b-1)中,Y101
為單鍵或含有氧原子的2價之連結基。
Y101 為含有氧原子的2價之連結基時,該Y101 亦可含有氧原子以外的原子。氧原子以外的原子,可列舉如,碳原子、氫原子、硫原子、氮原子等。
該含有氧原子的2價之連結基,例如,下述通式(y-al-1)~(y-al-8)所各別表示的連結基等。
Y101 為含有氧原子的2價之連結基時,該Y101 亦可含有氧原子以外的原子。氧原子以外的原子,可列舉如,碳原子、氫原子、硫原子、氮原子等。
該含有氧原子的2價之連結基,例如,下述通式(y-al-1)~(y-al-8)所各別表示的連結基等。
[式中,V’101 為單鍵或碳數1~5之伸烷基;V’102 為碳數1~30的2價之飽合烴基]。
V’102
中的2價之飽合烴基,以碳數1~30之伸烷基為佳,以碳數1~10之伸烷基為較佳,以碳數1~5之伸烷基為更佳。
V’101
及V’102
中之伸烷基,可為直鏈狀的伸烷基亦可、支鏈狀的伸烷基亦可,又以直鏈狀的伸烷基為佳。
V’101 及V’102 中之伸烷基,具體而言,例如,伸甲基
[-CH2 -];-CH(CH3 )-、-CH(CH2 CH3 )-、-C(CH3 )2 -、
-C(CH3 )(CH2 CH3 )-、-C(CH3 )(CH2 CH2 CH3 )-、-C(CH2 CH3 )2 -等之烷基伸甲基;伸乙基[-CH2 CH2 -];-CH(CH3 )CH2 -、
-CH(CH3 )CH(CH3 )-、-C(CH3 )2 CH2 -、-CH(CH2 CH3 )CH2 -等之烷基伸乙基;伸三甲基(n-伸丙基)[-CH2 CH2 CH2 -];
-CH(CH3 )CH2 CH2 -、-CH2 CH(CH3 )CH2 -等之烷基伸三甲基;伸四甲基[-CH2 CH2 CH2 CH2 -];
-CH(CH3 )CH2 CH2 CH2 -、-CH2 CH(CH3 )CH2 CH2 -等之烷基伸四甲基;伸五甲基[-CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 -]等。
又,V’101 或V’102 中,前述伸烷基中的一部份之伸甲基,可被碳數5~10的2價之脂肪族環式基所取代。該脂肪族環式基,以伸環己基、1,5-伸金剛烷基、2,6-伸金剛烷基為佳。
V’101 及V’102 中之伸烷基,具體而言,例如,伸甲基
[-CH2 -];-CH(CH3 )-、-CH(CH2 CH3 )-、-C(CH3 )2 -、
-C(CH3 )(CH2 CH3 )-、-C(CH3 )(CH2 CH2 CH3 )-、-C(CH2 CH3 )2 -等之烷基伸甲基;伸乙基[-CH2 CH2 -];-CH(CH3 )CH2 -、
-CH(CH3 )CH(CH3 )-、-C(CH3 )2 CH2 -、-CH(CH2 CH3 )CH2 -等之烷基伸乙基;伸三甲基(n-伸丙基)[-CH2 CH2 CH2 -];
-CH(CH3 )CH2 CH2 -、-CH2 CH(CH3 )CH2 -等之烷基伸三甲基;伸四甲基[-CH2 CH2 CH2 CH2 -];
-CH(CH3 )CH2 CH2 CH2 -、-CH2 CH(CH3 )CH2 CH2 -等之烷基伸四甲基;伸五甲基[-CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 -]等。
又,V’101 或V’102 中,前述伸烷基中的一部份之伸甲基,可被碳數5~10的2價之脂肪族環式基所取代。該脂肪族環式基,以伸環己基、1,5-伸金剛烷基、2,6-伸金剛烷基為佳。
Y101
,以含有酯鍵結的2價之連結基,或含有醚鍵結的2價之連結基為佳,以上述通式(y-al-1)~(y-al-5)所各別表示的連結基為較佳。
前述式(b-1)中,V101
為單鍵、伸烷基或氟化伸烷基;V101
中之伸烷基、氟化伸烷基,以碳數1~4為佳;V101
中之氟化伸烷基,可列舉如,V101
中之伸烷基的氫原子中之一部份或全部被氟原子所取代之基等。其中,V101
又以單鍵,或碳數1~4之氟化伸烷基為佳。
前述式(b-1)中,R102
為氟原子或碳數1~5之氟化烷基;R102
以氟原子或碳數1~5之全氟烷基為佳,以氟原子為較佳。
(b-1)成份之陰離子部之具體例,例如,Y101
為單鍵時,可列舉如,三氟甲烷磺酸酯陰離子或全氟丁烷磺酸酯陰離子等的氟化烷基磺酸酯陰離子等;Y101
為含有2個氧原子的2價之連結基時,可列舉如,下述式(an-1)~(an-3)中任一者所表示之陰離子。
[式中,R”101 為可具有取代基脂肪族環式基、前述式(r-hr-1)~(r-hr-6)所各別表示之基,或可具有取代基之鏈狀烷基;R”102 為可具有取代基脂肪族環式基、前述通式(a2-r-1)、(a2-r-3)~(a2-r-7)所各別表示的含內酯之環式基,或前述通式(a5-r-1)~(a5-r-4)所各別表示的含-SO2 -之環式基;R”103 為可具有取代基之芳香族環式基、可具有取代基脂肪族環式基,或可具有取代基之鏈狀烯基;v”為各自獨立的0~3之整數;q”為各自獨立的1~20之整數;t”為1~3之整數;n”為0或1]。
R”101
、R”102
及R”103
的可具有取代基脂肪族環式基,以前述R’201
中被列舉作為環狀的脂肪族烴基之基為佳。前述取代基,例如,與可取代R’201
中的環狀的脂肪族烴基之取代基為相同之內容。
R”103
中的可具有取代基之芳香族環式基,以前述R’201
中被列舉作為環狀烴基中的芳香族烴基之基為佳。
前述取代基,例如,與可取代R’201 中的該芳香族烴基之取代基為相同之內容。
前述取代基,例如,與可取代R’201 中的該芳香族烴基之取代基為相同之內容。
R”101
中之可具有取代基之鏈狀烷基,以與前述R’201
中被列舉作為鏈狀烷基之基為佳;R”103
中之可具有取代基之鏈狀烯基,以前述R’201
中被列舉作為鏈狀烯基之基為佳。
・(b-2)成份之陰離子部
式(b-2)中,R104 、R105 為各自獨立之可具有取代基之環式基、可具有取代基之鏈狀烷基,或可具有取代基之鏈狀烯基,其分別與前述R’201 為相同之內容。又,R104 、R105 ,可相互鍵結形成環。
R104 、R105 以可具有取代基之鏈狀烷基為佳,以直鏈狀或支鏈狀的烷基,或直鏈狀或支鏈狀之氟化烷基為較佳。
該鏈狀烷基之碳數,以1~10為佳,較佳為碳數1~7,更佳為碳數1~3;R104 、R105 的鏈狀烷基之碳數,於上述碳數範圍內時,就對阻劑用溶劑亦具有良好溶解性等的理由,以越小越好。又,R104 、R105 的鏈狀烷基中,被氟原子取代的氫原子之數越多時,其酸的強度越強,又,可提高對200nm以下的高能量光或電子線之透明性,而為較佳。
前述鏈狀之烷基中,氟原子之比例,即氟化率,較佳為70~100%,更佳為90~100%,最佳為全部的氫原子被氟原子所取代的全氟烷基。
式(b-2)中,V102 、V103 ,各自獨立為單鍵、伸烷基,或氟化伸烷基,其分別與式(b-1)中之V101 為相同之內容。
式(b-2)中,L101 、L102 ,各自獨立為單鍵或氧原子。
式(b-2)中,R104 、R105 為各自獨立之可具有取代基之環式基、可具有取代基之鏈狀烷基,或可具有取代基之鏈狀烯基,其分別與前述R’201 為相同之內容。又,R104 、R105 ,可相互鍵結形成環。
R104 、R105 以可具有取代基之鏈狀烷基為佳,以直鏈狀或支鏈狀的烷基,或直鏈狀或支鏈狀之氟化烷基為較佳。
該鏈狀烷基之碳數,以1~10為佳,較佳為碳數1~7,更佳為碳數1~3;R104 、R105 的鏈狀烷基之碳數,於上述碳數範圍內時,就對阻劑用溶劑亦具有良好溶解性等的理由,以越小越好。又,R104 、R105 的鏈狀烷基中,被氟原子取代的氫原子之數越多時,其酸的強度越強,又,可提高對200nm以下的高能量光或電子線之透明性,而為較佳。
前述鏈狀之烷基中,氟原子之比例,即氟化率,較佳為70~100%,更佳為90~100%,最佳為全部的氫原子被氟原子所取代的全氟烷基。
式(b-2)中,V102 、V103 ,各自獨立為單鍵、伸烷基,或氟化伸烷基,其分別與式(b-1)中之V101 為相同之內容。
式(b-2)中,L101 、L102 ,各自獨立為單鍵或氧原子。
・(b-3)成份之陰離子部
式(b-3)中,R106 ~R108 為各自獨立之可具有取代基之環式基、可具有取代基之鏈狀烷基,或可具有取代基之鏈狀烯基,其分別與前述R’201 為相同之內容。
L103 ~L105 ,各自獨立為單鍵、-CO-或-SO2 -。
式(b-3)中,R106 ~R108 為各自獨立之可具有取代基之環式基、可具有取代基之鏈狀烷基,或可具有取代基之鏈狀烯基,其分別與前述R’201 為相同之內容。
L103 ~L105 ,各自獨立為單鍵、-CO-或-SO2 -。
{陽離子部}
式(b-1)、(b-2)及(b-3)中,m為1以上之整數,M’m + 為m價之鎓陽離子,又以鋶陽離子、錪陽離子為較佳之例示;m’m + 例如上述通式(ca-1)~(ca-5)所各別表示的有機陽離子。
式(b-1)、(b-2)及(b-3)中,m為1以上之整數,M’m + 為m價之鎓陽離子,又以鋶陽離子、錪陽離子為較佳之例示;m’m + 例如上述通式(ca-1)~(ca-5)所各別表示的有機陽離子。
上述式(ca-1)所表示之較佳陽離子,具體而言,例如,上述式(ca-1-1)~(ca-1-127)所各別表示的陽離子。
上述式(ca-2)所表示之較佳陽離子,具體而言,例如,二苯基錪陽離子、雙(4-tert-丁基苯基)錪陽離子等。
上述式(ca-3)所表示之較佳陽離子,具體而言,例如,上述式(ca-3-1)~(ca-3-6)所各別表示的陽離子。
上述式(ca-4)所表示之較佳陽離子,具體而言,例如,上述式(ca-4-1)~(ca-4-2)所各別表示的陽離子。
上述式(ca-5)所表示之較佳陽離子,具體而言,例如,上述式(ca-5-1)~(ca-5-3)所各別表示的陽離子。
上述之中,陽離子部[(M’m +
)1/m
]又以通式(ca-1)所表示之陽離子為佳,以式(ca-1-1)~(ca-1-127)所各別表示的陽離子為較佳。
本實施形態的阻劑組成物中,(B2)成份,可單獨使用1種亦可、將2種以上合併使用亦可。
阻劑組成物含有(B2)成份時,阻劑組成物中,(B2)成份之含量,相對於(A)成份100質量份,以50質量份以下為佳,以1~40質量份為較佳,以5~30質量份為更佳。
(B2)成份之含量為上述較佳範圍時,可充份進行圖型形成。又,於阻劑組成物的各成份溶解於有機溶劑之際,容易得到均勻的溶液,作為阻劑組成物時具有良好的保存安定性,而為較佳。
阻劑組成物含有(B2)成份時,阻劑組成物中,(B2)成份之含量,相對於(A)成份100質量份,以50質量份以下為佳,以1~40質量份為較佳,以5~30質量份為更佳。
(B2)成份之含量為上述較佳範圍時,可充份進行圖型形成。又,於阻劑組成物的各成份溶解於有機溶劑之際,容易得到均勻的溶液,作為阻劑組成物時具有良好的保存安定性,而為較佳。
<任意成份>
本實施形態之阻劑組成物,可再含有上述(A)成份及(B)成份以外的成份(任意成份)。
該任意成份,例如以下所示之(D)成份、(E)成份、(F)成份、(S)成份等。
本實施形態之阻劑組成物,可再含有上述(A)成份及(B)成份以外的成份(任意成份)。
該任意成份,例如以下所示之(D)成份、(E)成份、(F)成份、(S)成份等。
≪(D)成份:酸擴散控制劑成份≫
本實施形態之阻劑組成物,除(A)成份及(B)成份以外,可再含有酸擴散控制劑成份(以下,亦稱為「(D)成份」)。(D)成份為,於阻劑組成物中具有捕集因曝光而產生的酸之作為抑制劑(酸擴散控制劑)之作用者。
(D)成份,例如,經由曝光而分解、喪失酸擴散控制性之光崩壞性鹼(D1)(以下,亦稱為「(D1)成份」)、不相當於該(D1)成份的含氮有機化合物(D2)(以下,亦稱為「(D2)成份」)等。
本實施形態之阻劑組成物,除(A)成份及(B)成份以外,可再含有酸擴散控制劑成份(以下,亦稱為「(D)成份」)。(D)成份為,於阻劑組成物中具有捕集因曝光而產生的酸之作為抑制劑(酸擴散控制劑)之作用者。
(D)成份,例如,經由曝光而分解、喪失酸擴散控制性之光崩壞性鹼(D1)(以下,亦稱為「(D1)成份」)、不相當於該(D1)成份的含氮有機化合物(D2)(以下,亦稱為「(D2)成份」)等。
・(D1)成份
含有(D1)成份之阻劑組成物,於形成阻劑圖型之際,得以更提高阻劑膜的曝光部與未曝光部之對比。
(D1)成份,只要為經由曝光而分解、喪失酸擴散控制性者時,則未有特別之限定,又以由下述通式(d1-1)所表示之化合物(以下,亦稱為「(d1-1)成份」)、下述通式(d1-2)所表示之化合物(以下,亦稱為「(d1-2)成份」)及下述通式(d1-3)所表示之化合物(以下,亦稱為「(d1-3)成份」)所成之群所選出之1種以上的化合物為佳。
(d1-1)~(d1-3)成份,於阻劑膜的曝光部中,並不具有作為分解而喪失酸擴散控制性(鹼性)之抑制劑的作用,而為於阻劑膜的未曝光部中具有作為抑制劑之作用。
含有(D1)成份之阻劑組成物,於形成阻劑圖型之際,得以更提高阻劑膜的曝光部與未曝光部之對比。
(D1)成份,只要為經由曝光而分解、喪失酸擴散控制性者時,則未有特別之限定,又以由下述通式(d1-1)所表示之化合物(以下,亦稱為「(d1-1)成份」)、下述通式(d1-2)所表示之化合物(以下,亦稱為「(d1-2)成份」)及下述通式(d1-3)所表示之化合物(以下,亦稱為「(d1-3)成份」)所成之群所選出之1種以上的化合物為佳。
(d1-1)~(d1-3)成份,於阻劑膜的曝光部中,並不具有作為分解而喪失酸擴散控制性(鹼性)之抑制劑的作用,而為於阻劑膜的未曝光部中具有作為抑制劑之作用。
[式中,Rd1 ~Rd4 為可具有取代基之環式基、可具有取代基之鏈狀烷基,或可具有取代基之鏈狀烯基;但,式(d1-2)中之Rd2 中,S原子鄰接的碳原子為不鍵結氟原子者;Yd1 為單鍵或2價之連結基;m為1以上之整數,Mm + 為各自獨立的m價之有機陽離子]。
{(d1-1)成份}
・・陰離子部
式(d1-1)中,Rd1 為可具有取代基之環式基、可具有取代基之鏈狀烷基,或可具有取代基之鏈狀烯基;其分別與前述R’201 為相同之內容。
該些之中,Rd1 又以可具有取代基之芳香族烴基、可具有取代基脂肪族環式基,或可具有取代基之鏈狀烷基為佳。該些之基所可具有的取代基,可列舉如,羥基、側氧基、烷基、芳基、氟原子、氟化烷基、上述通式(a2-r-1)~(a2-r-7)所各別表示的含內酯之環式基、醚鍵結、酯鍵結,或該些之組合等。含有作為取代基的醚鍵結或酯鍵結時,亦可介由伸烷基連結,該情形時的取代基,又以上述式(y-al-1)~(y-al-5)所各別表示的連結基為佳。
前述芳香族烴基,以苯基、萘基、包含雙環辛烷骨架之多環結構(由雙環辛烷骨架與其以外的環結構所形成的多環結構)為較佳之例示。
前述脂肪族環式基,又以由金剛烷、降莰烷、異莰烷、三環癸烷、四環十二烷等多環鏈烷去除1個以上的氫原子而得之基為較佳。
前述鏈狀之烷基,以碳數為1~10為佳,具體而言,例如,甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等的直鏈狀的烷基;1-甲基乙基、1-甲基丙基、2-甲基丙基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基等的支鏈狀的烷基等。
・・陰離子部
式(d1-1)中,Rd1 為可具有取代基之環式基、可具有取代基之鏈狀烷基,或可具有取代基之鏈狀烯基;其分別與前述R’201 為相同之內容。
該些之中,Rd1 又以可具有取代基之芳香族烴基、可具有取代基脂肪族環式基,或可具有取代基之鏈狀烷基為佳。該些之基所可具有的取代基,可列舉如,羥基、側氧基、烷基、芳基、氟原子、氟化烷基、上述通式(a2-r-1)~(a2-r-7)所各別表示的含內酯之環式基、醚鍵結、酯鍵結,或該些之組合等。含有作為取代基的醚鍵結或酯鍵結時,亦可介由伸烷基連結,該情形時的取代基,又以上述式(y-al-1)~(y-al-5)所各別表示的連結基為佳。
前述芳香族烴基,以苯基、萘基、包含雙環辛烷骨架之多環結構(由雙環辛烷骨架與其以外的環結構所形成的多環結構)為較佳之例示。
前述脂肪族環式基,又以由金剛烷、降莰烷、異莰烷、三環癸烷、四環十二烷等多環鏈烷去除1個以上的氫原子而得之基為較佳。
前述鏈狀之烷基,以碳數為1~10為佳,具體而言,例如,甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等的直鏈狀的烷基;1-甲基乙基、1-甲基丙基、2-甲基丙基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基等的支鏈狀的烷基等。
前述鏈狀之烷基的取代基為氟原子或具有氟化烷基的氟化烷基時,氟化烷基之碳數,以1~11為佳,以1~8為較佳,以1~4為更佳。該氟化烷基,亦可含有氟原子以外的原子。氟原子以外的原子,例如氧原子、硫原子、氮原子等。
Rd1 以構成直鏈狀的烷基之一部份或全部的氫原子被氟原子所取代的氟化烷基為佳,以構成直鏈狀的烷基之全部氫原子被氟原子所取代之氟化烷基(直鏈狀的全氟烷基)為特佳。
Rd1 以構成直鏈狀的烷基之一部份或全部的氫原子被氟原子所取代的氟化烷基為佳,以構成直鏈狀的烷基之全部氫原子被氟原子所取代之氟化烷基(直鏈狀的全氟烷基)為特佳。
以下為(d1-1)成份之陰離子部的較佳具體例示。
・・陽離子部
式(d1-1)中,Mm + 為m價之有機陽離子。
Mm + 之有機陽離子,以前述通式(ca-1)~(ca-5)所各別表示的陽離子為相同之內容為較佳之例示,以前述通式(ca-1)所表示之陽離子為較佳,以前述式(ca-1-1)~(ca-1-127)所各別表示的陽離子為更佳。
(d1-1)成份,可單獨使用1種亦可、將2種以上組合使用亦可。
式(d1-1)中,Mm + 為m價之有機陽離子。
Mm + 之有機陽離子,以前述通式(ca-1)~(ca-5)所各別表示的陽離子為相同之內容為較佳之例示,以前述通式(ca-1)所表示之陽離子為較佳,以前述式(ca-1-1)~(ca-1-127)所各別表示的陽離子為更佳。
(d1-1)成份,可單獨使用1種亦可、將2種以上組合使用亦可。
{(d1-2)成份}
・・陰離子部
式(d1-2)中,Rd2 為可具有取代基之環式基、可具有取代基之鏈狀烷基,或可具有取代基之鏈狀烯基;可列舉如,與前述R’201 為相同之內容。
但,Rd2 中,S原子鄰接的碳原子為無鍵結氟原子(未被氟取代)者。如此,可使(d1-2)成份之陰離子形成適度的弱酸陰離子,而可提高(D)成份的抑制能力。
Rd2 以可具有取代基之鏈狀烷基,或可具有取代基脂肪族環式基為佳。鏈狀之烷基,以碳數1~10為佳,以3~10為較佳。脂肪族環式基,以由金剛烷、降莰烷、異莰烷、三環癸烷、四環十二烷等去除1個以上的氫原子而得之基(可具有取代基);由樟腦等去除1個以上的氫原子而得之基為較佳。
Rd2 之烴基,亦可具有取代基,該取代基,例如,與前述式(d1-1)的Rd1 中之烴基(芳香族烴基、脂肪族環式基、鏈狀之烷基)所具有的取代基為相同之內容。
・・陰離子部
式(d1-2)中,Rd2 為可具有取代基之環式基、可具有取代基之鏈狀烷基,或可具有取代基之鏈狀烯基;可列舉如,與前述R’201 為相同之內容。
但,Rd2 中,S原子鄰接的碳原子為無鍵結氟原子(未被氟取代)者。如此,可使(d1-2)成份之陰離子形成適度的弱酸陰離子,而可提高(D)成份的抑制能力。
Rd2 以可具有取代基之鏈狀烷基,或可具有取代基脂肪族環式基為佳。鏈狀之烷基,以碳數1~10為佳,以3~10為較佳。脂肪族環式基,以由金剛烷、降莰烷、異莰烷、三環癸烷、四環十二烷等去除1個以上的氫原子而得之基(可具有取代基);由樟腦等去除1個以上的氫原子而得之基為較佳。
Rd2 之烴基,亦可具有取代基,該取代基,例如,與前述式(d1-1)的Rd1 中之烴基(芳香族烴基、脂肪族環式基、鏈狀之烷基)所具有的取代基為相同之內容。
以下為(d1-2)成份之陰離子部的較佳具體例示。
・・陽離子部
式(d1-2)中,Mm + 為m價之有機陽離子,其與前述式(d1-1)中之Mm + 為相同之內容。
(d1-2)成份,可單獨使用1種亦可、將2種以上組合使用亦可。
式(d1-2)中,Mm + 為m價之有機陽離子,其與前述式(d1-1)中之Mm + 為相同之內容。
(d1-2)成份,可單獨使用1種亦可、將2種以上組合使用亦可。
{(d1-3)成份}
・・陰離子部
式(d1-3)中,Rd3 為可具有取代基之環式基、可具有取代基之鏈狀烷基,或可具有取代基之鏈狀烯基,例如,與前述R’201 為相同之內容,又以含有氟原子之環式基、鏈狀之烷基,或鏈狀的烯基為佳。其中,又以氟化烷基為佳,以與前述Rd1 之氟化烷基為相同之內容為較佳。
・・陰離子部
式(d1-3)中,Rd3 為可具有取代基之環式基、可具有取代基之鏈狀烷基,或可具有取代基之鏈狀烯基,例如,與前述R’201 為相同之內容,又以含有氟原子之環式基、鏈狀之烷基,或鏈狀的烯基為佳。其中,又以氟化烷基為佳,以與前述Rd1 之氟化烷基為相同之內容為較佳。
式(d1-3)中,Rd4
為可具有取代基之環式基、可具有取代基之鏈狀烷基,或可具有取代基之鏈狀烯基;例如,與前述R’201
為相同之內容。
其中,又以可具有取代基之烷基、烷氧基、烯基、環式基為佳。
Rd4 中之烷基,以碳數1~5之直鏈狀或支鏈狀的烷基為佳,具體而言,例如,甲基、乙基、丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、tert-丁基、戊基、異戊基、新戊基等;Rd4 之烷基的氫原子中之一部份可被羥基、氰基等所取代。
Rd4 中之烷氧基,以碳數1~5之烷氧基為佳,碳數1~5之烷氧基,具體而言,例如,甲氧基、乙氧基、n-丙氧基、iso-丙氧基、n-丁氧基、tert-丁氧基等。其中,又以甲氧基、乙氧基為佳。
其中,又以可具有取代基之烷基、烷氧基、烯基、環式基為佳。
Rd4 中之烷基,以碳數1~5之直鏈狀或支鏈狀的烷基為佳,具體而言,例如,甲基、乙基、丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、tert-丁基、戊基、異戊基、新戊基等;Rd4 之烷基的氫原子中之一部份可被羥基、氰基等所取代。
Rd4 中之烷氧基,以碳數1~5之烷氧基為佳,碳數1~5之烷氧基,具體而言,例如,甲氧基、乙氧基、n-丙氧基、iso-丙氧基、n-丁氧基、tert-丁氧基等。其中,又以甲氧基、乙氧基為佳。
Rd4
中之烯基,例如,與前述R’201
中之烯基為相同之內容,又以乙烯基、丙烯基(烯丙基)、1-甲基丙烯基、2-甲基丙烯基為佳。該些之基所再具有的取代基,為可具有碳數1~5之烷基或碳數1~5之鹵化烷基。
Rd4
中之環式基,例如,與前述R’201
中之環式基為相同之內容,又以由環戊烷、環己烷、金剛烷、降莰烷、異莰烷、三環癸烷、四環十二烷等的環鏈烷去除1個以上的氫原子而得之脂環式基,或,苯基、萘基等的芳香族基為佳;Rd4
為脂環式基時,因阻劑組成物可良好地溶解於有機溶劑中,故可使微影蝕刻特性良好。又,Rd4
為芳香族基時,於使用EUV等作為曝光光源的微影蝕刻中,可使該阻劑組成物具有優良的光吸收效率,與良好的感度或微影蝕刻特性。
式(d1-3)中,Yd1
為單鍵或2價之連結基。
Yd1 中的2價之連結基,並未有特別之限定,又可列舉如,可具有取代基的2價之烴基(脂肪族烴基、芳香族烴基)、含有雜原子的2價之連結基等。該些分別與上述式(a2-1)之Ya21 中的2價之連結基的說明中所列舉的可具有取代基的2價之烴基、含有雜原子的2價之連結基為相同之內容。
Yd1 以羰基、酯鍵結、醯胺鍵結、伸烷基或該些之組合為佳。伸烷基以直鏈狀或支鏈狀的伸烷基為較佳,以伸甲基或伸乙基為更佳。
Yd1 中的2價之連結基,並未有特別之限定,又可列舉如,可具有取代基的2價之烴基(脂肪族烴基、芳香族烴基)、含有雜原子的2價之連結基等。該些分別與上述式(a2-1)之Ya21 中的2價之連結基的說明中所列舉的可具有取代基的2價之烴基、含有雜原子的2價之連結基為相同之內容。
Yd1 以羰基、酯鍵結、醯胺鍵結、伸烷基或該些之組合為佳。伸烷基以直鏈狀或支鏈狀的伸烷基為較佳,以伸甲基或伸乙基為更佳。
以下為(d1-3)成份之陰離子部的較佳具體例示。
・・陽離子部
式(d1-3)中,Mm + 為m價之有機陽離子,其與前述式(d1-1)中之Mm + 為相同之內容。
(d1-3)成份,可單獨使用1種亦可、將2種以上組合使用亦可。
式(d1-3)中,Mm + 為m價之有機陽離子,其與前述式(d1-1)中之Mm + 為相同之內容。
(d1-3)成份,可單獨使用1種亦可、將2種以上組合使用亦可。
(D1)成份,可僅使用上述(d1-1)~(d1-3)成份中之任一種,或將2種以上組合使用亦可。
阻劑組成物含有(D1)成份時,於阻劑組成物中,(D1)成份之含量,相對於(A)成份100質量份,以0.5~20質量份為佳,以1~15質量份為較佳,以5~10質量份為更佳。
(D1)成份之含量為較佳下限值以上時,特別是容易得到良好的微影蝕刻特性及阻劑圖型形狀。另一方面,為上限值以下時,可維持良好的感度,亦具有優良的產率。
阻劑組成物含有(D1)成份時,於阻劑組成物中,(D1)成份之含量,相對於(A)成份100質量份,以0.5~20質量份為佳,以1~15質量份為較佳,以5~10質量份為更佳。
(D1)成份之含量為較佳下限值以上時,特別是容易得到良好的微影蝕刻特性及阻劑圖型形狀。另一方面,為上限值以下時,可維持良好的感度,亦具有優良的產率。
(D1)成份之製造方法:
前述(d1-1)成份、(d1-2)成份之製造方法,並未有特別之限定,其可使用公知方法予以製得。
又,(d1-3)成份之製造方法,並未有特別之限定,例如,可依與US2012-0149916號公報記載之方法同樣地製得。
前述(d1-1)成份、(d1-2)成份之製造方法,並未有特別之限定,其可使用公知方法予以製得。
又,(d1-3)成份之製造方法,並未有特別之限定,例如,可依與US2012-0149916號公報記載之方法同樣地製得。
・(D2)成份
酸擴散控制劑成份,可含有不相當於上述(D1)成份的含氮有機化合物成份(以下,亦稱為「(D2)成份」)。
(D2)成份,只要為具有作為酸擴散控制劑之作用,且,不相當於(D1)成份者時,並未有特別之限定,其可任意地使用公知之成份。其中,又以脂肪族胺為佳,其中特別是以二級脂肪族胺或三級脂肪族胺為較佳。
脂肪族胺係指,具有1個以上的脂肪族基之胺,該脂肪族基以碳數為1~12為佳。
脂肪族胺係指,氨NH3 的氫原子中之至少1個,被碳數12以下之烷基或羥烷基所取代之胺(烷胺或烷醇胺)或環式胺等。
烷胺及烷醇胺之具體例,可列舉如,n-己胺、n-庚胺、n-辛胺、n-壬胺、n-癸胺等的單烷胺;二乙胺、二-n-丙胺、二-n-庚胺、二-n-辛胺、二環己胺等的二烷胺;三甲胺、三乙胺、三-n-丙胺、三-n-丁胺、三-n-戊胺、三-n-己胺、三-n-庚胺、三-n-辛胺、三-n-壬胺、三-n-癸胺、三-n-十二烷胺等的三烷胺;二乙醇胺、三乙醇胺、二異丙醇胺、三異丙醇胺、二-n-辛醇胺、三-n-辛醇胺等之烷醇胺。該些之中,又以碳數5~10的三烷胺為更佳,以三-n-戊胺或三-n-辛胺為特佳。
酸擴散控制劑成份,可含有不相當於上述(D1)成份的含氮有機化合物成份(以下,亦稱為「(D2)成份」)。
(D2)成份,只要為具有作為酸擴散控制劑之作用,且,不相當於(D1)成份者時,並未有特別之限定,其可任意地使用公知之成份。其中,又以脂肪族胺為佳,其中特別是以二級脂肪族胺或三級脂肪族胺為較佳。
脂肪族胺係指,具有1個以上的脂肪族基之胺,該脂肪族基以碳數為1~12為佳。
脂肪族胺係指,氨NH3 的氫原子中之至少1個,被碳數12以下之烷基或羥烷基所取代之胺(烷胺或烷醇胺)或環式胺等。
烷胺及烷醇胺之具體例,可列舉如,n-己胺、n-庚胺、n-辛胺、n-壬胺、n-癸胺等的單烷胺;二乙胺、二-n-丙胺、二-n-庚胺、二-n-辛胺、二環己胺等的二烷胺;三甲胺、三乙胺、三-n-丙胺、三-n-丁胺、三-n-戊胺、三-n-己胺、三-n-庚胺、三-n-辛胺、三-n-壬胺、三-n-癸胺、三-n-十二烷胺等的三烷胺;二乙醇胺、三乙醇胺、二異丙醇胺、三異丙醇胺、二-n-辛醇胺、三-n-辛醇胺等之烷醇胺。該些之中,又以碳數5~10的三烷胺為更佳,以三-n-戊胺或三-n-辛胺為特佳。
環式胺,例如,含有氮原子作為雜原子的雜環化合物等。該雜環化合物,可為單環式者(脂肪族單環式胺)亦可、多環式者(脂肪族多環式胺)亦可。
脂肪族單環式胺,具體而言,例如,哌啶、哌嗪等。
脂肪族多環式胺,以碳數為6~10者為佳,具體而言,例如,1,5-二氮雜雙環[4.3.0]-5-壬烯、1,8-二氮雜雙環[5.4.0]-7-十一烯、六甲基四胺、1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷等。
脂肪族單環式胺,具體而言,例如,哌啶、哌嗪等。
脂肪族多環式胺,以碳數為6~10者為佳,具體而言,例如,1,5-二氮雜雙環[4.3.0]-5-壬烯、1,8-二氮雜雙環[5.4.0]-7-十一烯、六甲基四胺、1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷等。
其他的脂肪族胺,可列舉如,三(2-甲氧基甲氧基乙基)胺、三{2-(2-甲氧基乙氧基)乙基}胺、三{2-(2-甲氧基乙氧基甲氧基)乙基}胺、三{2-(1-甲氧基乙氧基)乙基}胺、三{2-(1-乙氧基乙氧基)乙基}胺、三{2-(1-乙氧基丙氧基)乙基}胺、三[2-{2-(2-羥基乙氧基)乙氧基}乙基]胺、三乙醇胺三乙酸酯等,又以三乙醇胺三乙酸酯為佳。
又,(D2)成份,亦可使用芳香族胺。
芳香族胺,可列舉如,4-二甲胺基吡啶、吡咯、吲哚、吡唑、咪唑或該些之衍生物、三苄胺、2,6-二異丙基苯胺、N-tert-丁氧基羰基吡咯啶等。
芳香族胺,可列舉如,4-二甲胺基吡啶、吡咯、吲哚、吡唑、咪唑或該些之衍生物、三苄胺、2,6-二異丙基苯胺、N-tert-丁氧基羰基吡咯啶等。
(D2)成份,可單獨使用1種亦可、將2種以上組合使用亦可。
阻劑組成物含有(D2)成份時,阻劑組成物中,(D2)成份,相對於(A)成份100質量份,通常為使用0.01~5質量份之範圍。於上述範圍時,可提高阻劑圖型形狀、存放之放置穩定性(temporal stability)等。
阻劑組成物含有(D2)成份時,阻劑組成物中,(D2)成份,相對於(A)成份100質量份,通常為使用0.01~5質量份之範圍。於上述範圍時,可提高阻劑圖型形狀、存放之放置穩定性(temporal stability)等。
≪(E)成份:由有機羧酸及磷的含氧酸及其衍生物所成之群所選出之至少1種化合物≫
本實施形態之阻劑組成物中,就防止感度劣化,或提高阻劑圖型形狀、存放之放置穩定性等的目的,可含有由有機羧酸及磷的含氧酸及其衍生物所成之群所選出之至少1種化合物(E)(以下,亦稱為「(E)成份」)作為任意成份。
有機羧酸,例如,以乙酸、丙二酸、枸椽酸、蘋果酸、琥珀酸、安息香酸、水楊酸等為佳。
磷的含氧酸,可列舉如,磷酸、膦酸(phosphonic acid)、次膦(phosphine)酸等,該些之中,特別是以膦酸為佳。
磷的含氧酸之衍生物,例如,上述含氧酸的氫原子被烴基取代所得之酯等,前述烴基,可列舉如,碳數1~5之烷基、碳數6~15之芳基等。
磷酸之衍生物,可列舉如,磷酸二-n-丁酯、磷酸二苯酯等的磷酸酯等。
膦酸(phosphonic acid)之衍生物,可列舉如,膦酸二甲酯、膦酸-二-n-丁酯、苯基膦酸、膦酸二苯酯、膦酸二苄酯等的膦酸酯等。
次膦酸(phosphine acid)之衍生物,可列舉如,次膦酸酯或苯基次膦酸等。
本實施形態的阻劑組成物中,(E)成份,可單獨使用1種亦可、將2種以上合併使用亦可。
阻劑組成物含有(E)成份時,(E)成份之含量,相對於(A)成份100質量份,通常為使用0.01~5質量份之範圍。
本實施形態之阻劑組成物中,就防止感度劣化,或提高阻劑圖型形狀、存放之放置穩定性等的目的,可含有由有機羧酸及磷的含氧酸及其衍生物所成之群所選出之至少1種化合物(E)(以下,亦稱為「(E)成份」)作為任意成份。
有機羧酸,例如,以乙酸、丙二酸、枸椽酸、蘋果酸、琥珀酸、安息香酸、水楊酸等為佳。
磷的含氧酸,可列舉如,磷酸、膦酸(phosphonic acid)、次膦(phosphine)酸等,該些之中,特別是以膦酸為佳。
磷的含氧酸之衍生物,例如,上述含氧酸的氫原子被烴基取代所得之酯等,前述烴基,可列舉如,碳數1~5之烷基、碳數6~15之芳基等。
磷酸之衍生物,可列舉如,磷酸二-n-丁酯、磷酸二苯酯等的磷酸酯等。
膦酸(phosphonic acid)之衍生物,可列舉如,膦酸二甲酯、膦酸-二-n-丁酯、苯基膦酸、膦酸二苯酯、膦酸二苄酯等的膦酸酯等。
次膦酸(phosphine acid)之衍生物,可列舉如,次膦酸酯或苯基次膦酸等。
本實施形態的阻劑組成物中,(E)成份,可單獨使用1種亦可、將2種以上合併使用亦可。
阻劑組成物含有(E)成份時,(E)成份之含量,相對於(A)成份100質量份,通常為使用0.01~5質量份之範圍。
≪(F)成份:氟添加劑成份≫
本實施形態之阻劑組成物中,為賦予阻劑膜撥水性時,可含有氟添加劑成份(以下,亦稱為「(F)成份」)。
(F)成份,例如,可使用特開2010-002870號公報、特開2010-032994號公報、特開2010-277043號公報、特開2011-13569號公報、特開2011-128226號公報記載的含氟高分子化合物。
本實施形態之阻劑組成物中,為賦予阻劑膜撥水性時,可含有氟添加劑成份(以下,亦稱為「(F)成份」)。
(F)成份,例如,可使用特開2010-002870號公報、特開2010-032994號公報、特開2010-277043號公報、特開2011-13569號公報、特開2011-128226號公報記載的含氟高分子化合物。
(F)成份,更具體而言,例如,具有下述式(f1-1)所表示之結構單位(f1)的聚合物。前述聚合物,以僅由下述式(f1-1)所表示之結構單位(f1)所構成之聚合物(均聚物);該結構單位(f1)與前述結構單位(a1)之共聚物;該結構單位(f1)與丙烯酸或甲基丙烯酸所衍生之結構單位與前述結構單位(a1)之共聚物為佳。其中,與該結構單位(f1)共聚之前述結構單位(a1),以由1-乙基-1-環辛基(甲基)丙烯酸酯所衍生之結構單位、由1-甲基-1-金剛烷基(甲基)丙烯酸酯所衍生之結構單位為佳。
又,(F)成份,更具體而言,例如,具有下述式(f1-2)所表示之結構單位(f2)的聚合物等。前述聚合物,以僅由下述式(f1-2)所表示之結構單位(f2)所構成之聚合物(均聚物);該結構單位(f2)與前述結構單位(a4)之共聚物為佳。其中,與該結構單位(f2)共聚之前述結構單位(a4),以上述通式(a4-1)~(a4-7)所各別表示的任一結構單位為佳,以通式(a4-2)所表示之結構單位為較佳。
[式中,R與前述為相同之內容;Rf102 及Rf103 各自獨立表示氫原子、鹵素原子、碳數1~5之烷基或碳數1~5之鹵化烷基;Rf102 及Rf103 可為相同或相異皆可;nf1 為0~5之整數;Rf101 為含有氟原子之有機基;Rf11 ~Rf12 為各自獨立之氫原子、碳數1~4之烷基或碳數1~4之氟化烷基;Rf13 為氟原子或碳數1~4之氟化烷基;Rf14 為碳數1~4之直鏈狀或支鏈狀的烷基,或碳數1~4之直鏈狀的氟化烷基]。
式(f1-1)中,α位的碳原子所鍵結的R,與前述為相同之內容;R又以氫原子或甲基為佳。
式(f1-1)中,Rf102 及Rf103 之鹵素原子,可列舉如,氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,特別是以氟原子為佳;Rf102 及Rf103 之碳數1~5之烷基,例如,與上述R的碳數1~5之烷基為相同之內容,又以甲基或乙基為佳;Rf102 及Rf103 之碳數1~5之鹵化烷基,具體而言,例如,碳數1~5之烷基的氫原子中之一部份或全部被鹵素原子所取代之基等。
該鹵素原子,可列舉如,氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,特別是以氟原子為佳。其中,Rf102 及Rf103 又以氫原子、氟原子,或碳數1~5之烷基為佳,以氫原子、氟原子、甲基,或乙基為佳。
式(f1-1)中,nf1 為1~5之整數;以1~3之整數為佳,以1或2為較佳。
式(f1-1)中,Rf102 及Rf103 之鹵素原子,可列舉如,氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,特別是以氟原子為佳;Rf102 及Rf103 之碳數1~5之烷基,例如,與上述R的碳數1~5之烷基為相同之內容,又以甲基或乙基為佳;Rf102 及Rf103 之碳數1~5之鹵化烷基,具體而言,例如,碳數1~5之烷基的氫原子中之一部份或全部被鹵素原子所取代之基等。
該鹵素原子,可列舉如,氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,特別是以氟原子為佳。其中,Rf102 及Rf103 又以氫原子、氟原子,或碳數1~5之烷基為佳,以氫原子、氟原子、甲基,或乙基為佳。
式(f1-1)中,nf1 為1~5之整數;以1~3之整數為佳,以1或2為較佳。
式(f1-1)中,Rf101
為含有氟原子之有機基,又以含有氟原子之烴基為佳。
含有氟原子之烴基,可為直鏈狀、支鏈狀或環狀中之任一者,又以碳數為1~20為佳,以碳數1~15為較佳,以碳數1~10為特佳。
又,含有氟原子之烴基中,以該烴基中25%以上的氫原子被氟化者為佳,以50%以上被氟化者為較佳,又60%以上被氟化者,以其可提高浸潤曝光時的阻劑膜之疏水性,而為特佳。
其中,Rf101 以碳數1~6之氟化烴基為較佳,以三氟甲基、-CH2 -CF3 、-CH2 -CF2 -CF3 、-CH(CF3 )2 、-CH2 -CH2 -CF3
、-CH2 -CH2 -CF2 -CF2 -CF2 -CF3 為特佳。
含有氟原子之烴基,可為直鏈狀、支鏈狀或環狀中之任一者,又以碳數為1~20為佳,以碳數1~15為較佳,以碳數1~10為特佳。
又,含有氟原子之烴基中,以該烴基中25%以上的氫原子被氟化者為佳,以50%以上被氟化者為較佳,又60%以上被氟化者,以其可提高浸潤曝光時的阻劑膜之疏水性,而為特佳。
其中,Rf101 以碳數1~6之氟化烴基為較佳,以三氟甲基、-CH2 -CF3 、-CH2 -CF2 -CF3 、-CH(CF3 )2 、-CH2 -CH2 -CF3
、-CH2 -CH2 -CF2 -CF2 -CF2 -CF3 為特佳。
式(f1-2)中,α位的碳原子所鍵結的R,與前述為相同之內容;R又以氫原子或甲基為佳。
前述式(f1-2)中,Rf11 ~Rf12 為各自獨立之氫原子、碳數1~4之烷基或碳數1~4之氟化烷基。
Rf11 ~Rf12 中的碳數1~4之烷基,可為直鏈狀、支鏈狀或環狀中之任一者皆可,又以直鏈狀或支鏈狀的烷基為佳,具體而言,例如,以甲基、乙基為較佳之例示又以乙基為特佳。
Rf11 ~Rf12 中的碳數1~4之氟化烷基,為碳數1~4之烷基中的氫原子中之一部份或全部被氟原子所取代之基。該氟化烷基中,未被氟原子取代的狀態之烷基,可為直鏈狀、支鏈狀或環狀中之任一者,例如,與上述「Rf11 ~Rf12 中的碳數1~4之烷基」為相同之內容。
上述之中,Rf11 ~Rf12 又以氫原子或碳數1~4之烷基為佳,以Rf11 ~Rf12 中之一者為氫原子,且另一者為碳數1~4之烷基為特佳。
前述式(f1-2)中,Rf11 ~Rf12 為各自獨立之氫原子、碳數1~4之烷基或碳數1~4之氟化烷基。
Rf11 ~Rf12 中的碳數1~4之烷基,可為直鏈狀、支鏈狀或環狀中之任一者皆可,又以直鏈狀或支鏈狀的烷基為佳,具體而言,例如,以甲基、乙基為較佳之例示又以乙基為特佳。
Rf11 ~Rf12 中的碳數1~4之氟化烷基,為碳數1~4之烷基中的氫原子中之一部份或全部被氟原子所取代之基。該氟化烷基中,未被氟原子取代的狀態之烷基,可為直鏈狀、支鏈狀或環狀中之任一者,例如,與上述「Rf11 ~Rf12 中的碳數1~4之烷基」為相同之內容。
上述之中,Rf11 ~Rf12 又以氫原子或碳數1~4之烷基為佳,以Rf11 ~Rf12 中之一者為氫原子,且另一者為碳數1~4之烷基為特佳。
前述式(f1-2)中,Rf13
為氟原子或碳數1~4之氟化烷基。
Rf13 中的碳數1~4之氟化烷基,例如,與上述「Rf11 ~Rf12 中的碳數1~4之氟化烷基」為相同之內容,又以碳數1~3為佳,以碳數1~2為較佳。
Rf13 之氟化烷基中,相對於該氟化烷基中所含的氟原子與氫原子之合計數,氟原子數之比例(氟化率(%)),以30~100%為佳,以50~100%為較佳。該氟化率越高時,可提高阻劑膜之疏水性。
Rf13 中的碳數1~4之氟化烷基,例如,與上述「Rf11 ~Rf12 中的碳數1~4之氟化烷基」為相同之內容,又以碳數1~3為佳,以碳數1~2為較佳。
Rf13 之氟化烷基中,相對於該氟化烷基中所含的氟原子與氫原子之合計數,氟原子數之比例(氟化率(%)),以30~100%為佳,以50~100%為較佳。該氟化率越高時,可提高阻劑膜之疏水性。
前述式(f1-2)中,Rf14
為碳數1~4之直鏈狀或支鏈狀的烷基,或碳數1~4之直鏈狀的氟化烷基,又以碳數1~4之直鏈狀的烷基、碳數1~4之直鏈狀的氟化烷基為佳。
Rf14 中之烷基,具體而言,例如,甲基、乙基、丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、tert-丁基等,其中,又以甲基、乙基為佳,以甲基為最佳。
Rf14 中之氟化烷基,具體而言,例如,以-CH2 -CF3 、
-CH2 -CH2 -CF3 、-CH2 -CF2 -CF3 、-CH2 -CF2 -CF2 -CF3 為較佳之例示,其中,又以-CH2 -CH2 -CF3 、-CH2 -CF3 為特佳。
Rf14 中之烷基,具體而言,例如,甲基、乙基、丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、tert-丁基等,其中,又以甲基、乙基為佳,以甲基為最佳。
Rf14 中之氟化烷基,具體而言,例如,以-CH2 -CF3 、
-CH2 -CH2 -CF3 、-CH2 -CF2 -CF3 、-CH2 -CF2 -CF2 -CF3 為較佳之例示,其中,又以-CH2 -CH2 -CF3 、-CH2 -CF3 為特佳。
(F)成份的重量平均分子量(Mw)(凝膠滲透色層分析之聚苯乙烯換算基準),以1000~50000為佳,以5000~40000為較佳,以10000~30000為最佳。於該範圍的上限值以下時,作為阻劑使用時,對阻劑用溶劑具有充份的溶解性,於此範圍的下限值以上時,可使乾蝕刻耐性或阻劑圖型斷面形狀良好。
(F)成份之分散度(Mw/Mn),以1.0~5.0為佳,以1.0~3.0為較佳,以1.0~2.5為最佳。
(F)成份之分散度(Mw/Mn),以1.0~5.0為佳,以1.0~3.0為較佳,以1.0~2.5為最佳。
本實施形態的阻劑組成物中,(F)成份,可單獨使用1種亦可、將2種以上合併使用亦可。
阻劑組成物含有(F)成份時,(F)成份之含量,相對於(A)成份100質量份,通常為使用0.5~10質量份之比例。
阻劑組成物含有(F)成份時,(F)成份之含量,相對於(A)成份100質量份,通常為使用0.5~10質量份之比例。
≪(S)成份:有機溶劑成份≫
本實施形態之阻劑組成物,可將阻劑材料溶解於有機溶劑成份(以下,亦稱為「(S)成份」)之方式製得。
(S)成份,只要可溶解所使用的各成份,而形成均勻的溶液者即可,其可由以往作為化學增幅型阻劑組成物的溶劑之公知成份中,適當地選擇任意成份使用。
(S)成份,例如,γ-丁內酯等的內酯類;丙酮、甲基乙酮、環己酮、甲基-n-戊酮、甲基異戊酮、2-庚酮等之酮類;乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇等之多元醇類;乙二醇單乙酸酯、二乙二醇單乙酸酯、丙二醇單乙酸酯,或二丙二醇單乙酸酯等的具有酯鍵結的化合物、前述多元醇類或前述具有酯鍵結的化合物之單甲醚、單乙醚、單丙醚、單丁醚等的單烷醚或單苯醚等的具有醚鍵結的化合物等的多元醇類之衍生物[該些之中,又以丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇單甲醚(PGME)為佳];二噁烷等的環式醚類,或乳酸甲酯、乳酸乙酯(EL)、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯等之酯類;苯甲醚、乙基苄醚、甲苯酚基甲醚、二苯醚、二苄醚、苯乙醚、丁基苯醚、乙基苯、二乙基苯、戊基苯、異丙基苯、甲苯、二甲苯、異丙基甲苯、三甲苯等的芳香族系有機溶劑、二甲基亞碸(DMSO)等。
本實施形態的阻劑組成物中,(S)成份,可單獨使用1種亦可,以2種以上之混合溶劑方式使用亦可。
其中,又以PGMEA、PGME、γ-丁內酯、EL、環己酮為佳。
又,PGMEA與極性溶劑混合而得之混合溶劑亦佳。其添加比(質量比),可於考慮PGMEA與極性溶劑之相溶性等之後,作適當之決定即可,較佳為1:9~9:1,更佳為2:8~8:2之範圍內為佳。
更具體而言,例如,添加作為極性溶劑的EL或環己酮時,PGMEA:EL或環己酮之質量比,較佳為1:9~9:1,更佳為2:8~8:2。又,添加作為極性溶劑的PGME時,PGMEA:PGME之質量比,較佳為1:9~9:1,更佳為2:8~8:2,更佳為3:7~7:3。此外,亦可使用PGMEA與PGME與環己酮之混合溶劑。
又,(S)成份中,其他溶劑,例如由PGMEA及EL中所選出之至少1種,與γ-丁內酯而得之混合溶劑亦佳。此情形中,混合比例依前者與後者之質量比為基準時,較佳為70:30~95:5。
(S)成份之使用量,並未有特別之限定,其可依可塗佈於基板等的濃度,配合塗佈膜厚度作適當之設定。一般而言,為使阻劑組成物的固形成份濃度為1~20質量%,較佳為2~15質量%之範圍內,使用(S)成份。
本實施形態之阻劑組成物,可將阻劑材料溶解於有機溶劑成份(以下,亦稱為「(S)成份」)之方式製得。
(S)成份,只要可溶解所使用的各成份,而形成均勻的溶液者即可,其可由以往作為化學增幅型阻劑組成物的溶劑之公知成份中,適當地選擇任意成份使用。
(S)成份,例如,γ-丁內酯等的內酯類;丙酮、甲基乙酮、環己酮、甲基-n-戊酮、甲基異戊酮、2-庚酮等之酮類;乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇等之多元醇類;乙二醇單乙酸酯、二乙二醇單乙酸酯、丙二醇單乙酸酯,或二丙二醇單乙酸酯等的具有酯鍵結的化合物、前述多元醇類或前述具有酯鍵結的化合物之單甲醚、單乙醚、單丙醚、單丁醚等的單烷醚或單苯醚等的具有醚鍵結的化合物等的多元醇類之衍生物[該些之中,又以丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇單甲醚(PGME)為佳];二噁烷等的環式醚類,或乳酸甲酯、乳酸乙酯(EL)、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯等之酯類;苯甲醚、乙基苄醚、甲苯酚基甲醚、二苯醚、二苄醚、苯乙醚、丁基苯醚、乙基苯、二乙基苯、戊基苯、異丙基苯、甲苯、二甲苯、異丙基甲苯、三甲苯等的芳香族系有機溶劑、二甲基亞碸(DMSO)等。
本實施形態的阻劑組成物中,(S)成份,可單獨使用1種亦可,以2種以上之混合溶劑方式使用亦可。
其中,又以PGMEA、PGME、γ-丁內酯、EL、環己酮為佳。
又,PGMEA與極性溶劑混合而得之混合溶劑亦佳。其添加比(質量比),可於考慮PGMEA與極性溶劑之相溶性等之後,作適當之決定即可,較佳為1:9~9:1,更佳為2:8~8:2之範圍內為佳。
更具體而言,例如,添加作為極性溶劑的EL或環己酮時,PGMEA:EL或環己酮之質量比,較佳為1:9~9:1,更佳為2:8~8:2。又,添加作為極性溶劑的PGME時,PGMEA:PGME之質量比,較佳為1:9~9:1,更佳為2:8~8:2,更佳為3:7~7:3。此外,亦可使用PGMEA與PGME與環己酮之混合溶劑。
又,(S)成份中,其他溶劑,例如由PGMEA及EL中所選出之至少1種,與γ-丁內酯而得之混合溶劑亦佳。此情形中,混合比例依前者與後者之質量比為基準時,較佳為70:30~95:5。
(S)成份之使用量,並未有特別之限定,其可依可塗佈於基板等的濃度,配合塗佈膜厚度作適當之設定。一般而言,為使阻劑組成物的固形成份濃度為1~20質量%,較佳為2~15質量%之範圍內,使用(S)成份。
本實施形態之阻劑組成物中,可再依期待之目的,適當地添加含有具有混合性的添加劑,例如就改良阻劑膜的性能而附加的樹脂、溶解抑制劑、可塑劑、安定劑、著色劑、抗暈劑、染料等。
以上說明的本實施形態之阻劑組成物,其酸產生劑成份為含有通式(b1)所表示之化合物(B1)。該(B1)成份中,陰離子部具有特定的結構,即,具有含膽固醇骨架,且磺酸離子(SO3 -
)中的硫原子鍵結三氟乙烯而得的陰離子結構。因此,該作為酸產生劑成份之(B1)成份,可使因曝光所發生的酸之擴散長度受到抑制,且,不會造成因曝光所產生的酸之強度過強或過弱,而具有適當的酸強度。
使用含有該(B1)成份的阻劑組成物時,除可提高基材成份(A)對顯影液之溶解性(保護基之去保護效果)的同時,亦容易使低粗糙度化、尺寸均勻性提高。目前於數十nm的微細圖型形成中,如前述的有利效果,若僅以調整酸產生劑成份之添加量時,將不容易達成效果。
因此,推想使用本實施形態之阻劑組成物,可得到更良好的微影蝕刻特性,且可形成微細的阻劑圖型。
使用含有該(B1)成份的阻劑組成物時,除可提高基材成份(A)對顯影液之溶解性(保護基之去保護效果)的同時,亦容易使低粗糙度化、尺寸均勻性提高。目前於數十nm的微細圖型形成中,如前述的有利效果,若僅以調整酸產生劑成份之添加量時,將不容易達成效果。
因此,推想使用本實施形態之阻劑組成物,可得到更良好的微影蝕刻特性,且可形成微細的阻劑圖型。
(阻劑圖型形成方法)
本實施形態之阻劑圖型形成方法,為具有:於支撐體上,使用上述阻劑組成物形成阻劑膜之步驟、使前述阻劑膜曝光之步驟,及使前述曝光後的阻劑膜顯影而形成阻劑圖型之步驟。
該阻劑圖型形成方法之一實施形態,例如,以下所實施的阻劑圖型形成方法等。
本實施形態之阻劑圖型形成方法,為具有:於支撐體上,使用上述阻劑組成物形成阻劑膜之步驟、使前述阻劑膜曝光之步驟,及使前述曝光後的阻劑膜顯影而形成阻劑圖型之步驟。
該阻劑圖型形成方法之一實施形態,例如,以下所實施的阻劑圖型形成方法等。
首先,將上述實施形態之阻劑組成物,使用旋轉塗佈器等塗佈於支撐體上,例如於80~150℃之溫度條件下,實施40~120秒鐘、較佳為60~90秒鐘之燒焙(Post Apply Bake(PAB))處理,而形成阻劑膜。
其次,使用ArF曝光裝置、電子線描畫裝置、EUV曝光裝置等的曝光裝置,介由形成特定圖型之遮罩(遮罩圖型),對該阻劑膜進行曝光,或不介由遮罩圖型而使用電子線直接照射進行描畫等的選擇性曝光之後,例如於80~150℃之溫度條件下,實施40~120秒鐘、較佳為60~90秒鐘之燒焙(Post Exposure Bake(PEB))處理。
其次,對前述阻劑膜進行顯影處理。顯影處理,於鹼顯影製程時,為使用鹼顯影液,於溶劑顯影製程時,為使用含有有機溶劑之顯影液(有機系顯影液)進行。
顯影處理後,較佳為進行洗滌處理。洗滌處理,於鹼顯影製程時,以使用純水之水洗滌為佳,於溶劑顯影製程時,以使用含有有機溶劑的洗滌液為佳。
為溶劑顯影製程時,於前述顯影處理或洗滌處理後,亦可使用超臨界流體對附著於圖型上的顯影液或洗滌液實施去除處理。
於顯影處理後或洗滌處理後,進行乾燥處理。又,依情形之不同,亦可於上述顯影處理後實施燒焙處理(曝後燒焙)。
依此製造步驟,即可形成阻劑圖型。
其次,使用ArF曝光裝置、電子線描畫裝置、EUV曝光裝置等的曝光裝置,介由形成特定圖型之遮罩(遮罩圖型),對該阻劑膜進行曝光,或不介由遮罩圖型而使用電子線直接照射進行描畫等的選擇性曝光之後,例如於80~150℃之溫度條件下,實施40~120秒鐘、較佳為60~90秒鐘之燒焙(Post Exposure Bake(PEB))處理。
其次,對前述阻劑膜進行顯影處理。顯影處理,於鹼顯影製程時,為使用鹼顯影液,於溶劑顯影製程時,為使用含有有機溶劑之顯影液(有機系顯影液)進行。
顯影處理後,較佳為進行洗滌處理。洗滌處理,於鹼顯影製程時,以使用純水之水洗滌為佳,於溶劑顯影製程時,以使用含有有機溶劑的洗滌液為佳。
為溶劑顯影製程時,於前述顯影處理或洗滌處理後,亦可使用超臨界流體對附著於圖型上的顯影液或洗滌液實施去除處理。
於顯影處理後或洗滌處理後,進行乾燥處理。又,依情形之不同,亦可於上述顯影處理後實施燒焙處理(曝後燒焙)。
依此製造步驟,即可形成阻劑圖型。
支撐體,並未有特別之限定,而可使用以往公知之物品,例如,電子零件用之基板,或於其上形成特定配線圖型者等。更具體而言,例如,矽晶圓、銅、鉻、鐵、鋁等的金屬製的基板,或玻璃基板等。配線圖型之材料,例如,可使用銅、鋁、鎳、金等。
又,支撐體,亦可為於上述等基板上,設有無機系及/或有機系之膜者。無機系之膜,可列舉如,無機抗反射膜(無機BARC)。有機系之膜,可列舉如,有機抗反射膜(有機BARC),或多層阻劑法中的下層有機膜等的有機膜。
其中,多層阻劑法為,於基板上,設置至少一層之有機膜(下層有機膜),與至少一層之阻劑膜(上層阻劑膜),並使用上層阻劑膜所形成的阻劑圖型作為遮罩,對下層有機膜進行圖型形成(Patterning)之方法,而可形成高長徑比之圖型。即,多層阻劑法,因可以下層有機膜確保所需要的厚度,故可使阻劑膜薄膜化,形成高長徑比的微細圖型。
多層阻劑法中,基本上,為區分為形成上層阻劑膜,與下層有機膜的二層結構之方法(2層阻劑法),與於上層阻劑膜與下層有機膜之間,設有一層以上的中間層(金屬薄膜等)的形成三層以上的多層結構之方法(3層阻劑法)。
又,支撐體,亦可為於上述等基板上,設有無機系及/或有機系之膜者。無機系之膜,可列舉如,無機抗反射膜(無機BARC)。有機系之膜,可列舉如,有機抗反射膜(有機BARC),或多層阻劑法中的下層有機膜等的有機膜。
其中,多層阻劑法為,於基板上,設置至少一層之有機膜(下層有機膜),與至少一層之阻劑膜(上層阻劑膜),並使用上層阻劑膜所形成的阻劑圖型作為遮罩,對下層有機膜進行圖型形成(Patterning)之方法,而可形成高長徑比之圖型。即,多層阻劑法,因可以下層有機膜確保所需要的厚度,故可使阻劑膜薄膜化,形成高長徑比的微細圖型。
多層阻劑法中,基本上,為區分為形成上層阻劑膜,與下層有機膜的二層結構之方法(2層阻劑法),與於上層阻劑膜與下層有機膜之間,設有一層以上的中間層(金屬薄膜等)的形成三層以上的多層結構之方法(3層阻劑法)。
曝光所使用的波長,並未有特別之限定,其可使用ArF準分子雷射、KrF準分子雷射、F2
準分子雷射、EUV(極端紫外線)、VUV(真空紫外線)、EB(電子線)、X線、軟X線等的輻射線進行。前述阻劑組成物,對於KrF準分子雷射、ArF準分子雷射、EB或EUV用等具有高度有用性,對於ArF準分子雷射、EB或EUV用等具有更高的有用性。
阻劑膜之曝光方法,可為於空氣或氮氣等的惰性氣體中進行的通常曝光(乾式曝光)亦可、浸潤式曝光(Liquid Immersion Lithography)亦可。
浸潤式曝光為,預先於阻劑膜與曝光裝置的最下位置之透鏡之間,充滿具有較空氣的折射率為更大折射率的溶劑(浸潤介質),再於該狀態下進行曝光(浸潤曝光)之曝光方法。
浸潤介質,以具有較空氣的折射率為更大,且,較被曝光的阻劑膜之折射率為更小折射率的溶劑為佳。該溶劑的折射率,只要為前述範圍內時,則未有特別之限制。
具有較空氣的折射率為更大,且,較前述阻劑膜的折射率為更小折射率的溶劑,例如,水、氟系惰性液體、矽系溶劑、烴系溶劑等。
氟系惰性液體之具體例,可列舉如,C3 HCl2 F5 、C4 F9 OCH3 、C4 F9 OC2 H5 、C5 H3 F7 等的以氟系化合物為主成份的液體等,又以沸點為70~180℃者為佳,以80~160℃者為較佳。氟系惰性液體為具有上述範圍的沸點者時,曝光結束後,以其可以簡便的方法去除浸潤所使用的介質,而為較佳。
氟系惰性液體,特別是以烷基的全部氫原子被氟原子所取代之全氟烷基化合物為佳。全氟烷基化合物,具體而言,例如,全氟烷醚化合物、全氟烷胺化合物等。
又,具體而言,前述全氟烷醚化合物,可列舉如,全氟(2-丁基-四氫呋喃)(沸點102℃),前述全氟烷胺化合物,可列舉如,全氟三丁胺(沸點174℃)等。
浸潤介質,就費用、安全性、環境問題、廣用性等的觀點,以使用水為更佳。
浸潤式曝光為,預先於阻劑膜與曝光裝置的最下位置之透鏡之間,充滿具有較空氣的折射率為更大折射率的溶劑(浸潤介質),再於該狀態下進行曝光(浸潤曝光)之曝光方法。
浸潤介質,以具有較空氣的折射率為更大,且,較被曝光的阻劑膜之折射率為更小折射率的溶劑為佳。該溶劑的折射率,只要為前述範圍內時,則未有特別之限制。
具有較空氣的折射率為更大,且,較前述阻劑膜的折射率為更小折射率的溶劑,例如,水、氟系惰性液體、矽系溶劑、烴系溶劑等。
氟系惰性液體之具體例,可列舉如,C3 HCl2 F5 、C4 F9 OCH3 、C4 F9 OC2 H5 、C5 H3 F7 等的以氟系化合物為主成份的液體等,又以沸點為70~180℃者為佳,以80~160℃者為較佳。氟系惰性液體為具有上述範圍的沸點者時,曝光結束後,以其可以簡便的方法去除浸潤所使用的介質,而為較佳。
氟系惰性液體,特別是以烷基的全部氫原子被氟原子所取代之全氟烷基化合物為佳。全氟烷基化合物,具體而言,例如,全氟烷醚化合物、全氟烷胺化合物等。
又,具體而言,前述全氟烷醚化合物,可列舉如,全氟(2-丁基-四氫呋喃)(沸點102℃),前述全氟烷胺化合物,可列舉如,全氟三丁胺(沸點174℃)等。
浸潤介質,就費用、安全性、環境問題、廣用性等的觀點,以使用水為更佳。
鹼顯影製程中的顯影處理所使用的鹼顯影液,例如,0.1~10質量%氫氧化四甲基銨(TMAH)水溶液。
溶劑顯影製程中的顯影處理所使用的有機系顯影液所含的有機溶劑,只要為可溶解(A)成份(曝光前之(A)成份)者即可,其可由公知的有機溶劑中適當地選擇使用。具體而言,例如,酮系溶劑、酯系溶劑、醇系溶劑、腈系溶劑、醯胺系溶劑、醚系溶劑等的極性溶劑、烴系溶劑等。
酮系溶劑,為結構中包含C-C(=O)-C之有機溶劑。酯系溶劑,為結構中包含C-C(=O)-O-C之有機溶劑。醇系溶劑,為結構中包含醇性羥基之有機溶劑。「醇性羥基」係指,脂肪族烴基的碳原子所鍵結的羥基之意。腈系溶劑,為結構中包含腈基之有機溶劑。醯胺系溶劑,為結構中包含醯胺基之有機溶劑。醚系溶劑,為結構中包含C-O-C之有機溶劑。
有機溶劑之中,亦存在有於結構中包含多數種具有上述各溶劑之特徵的官能基的有機溶劑,於該情形時,則相當於該有機溶劑所含有的官能基中之任一個溶劑種類者。例如,二乙二醇單甲醚,為相當於上述分類中之醇系溶劑、醚系溶劑中之任一者。
烴系溶劑,為由可被鹵化之烴所構成,為不具有鹵素原子以外的取代基之烴溶劑。鹵素原子,可列舉如,氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,又以氟原子為佳。
有機系顯影液所含有的有機溶劑,於上述之中,又以極性溶劑為佳,以酮系溶劑、酯系溶劑、腈系溶劑等為佳。
溶劑顯影製程中的顯影處理所使用的有機系顯影液所含的有機溶劑,只要為可溶解(A)成份(曝光前之(A)成份)者即可,其可由公知的有機溶劑中適當地選擇使用。具體而言,例如,酮系溶劑、酯系溶劑、醇系溶劑、腈系溶劑、醯胺系溶劑、醚系溶劑等的極性溶劑、烴系溶劑等。
酮系溶劑,為結構中包含C-C(=O)-C之有機溶劑。酯系溶劑,為結構中包含C-C(=O)-O-C之有機溶劑。醇系溶劑,為結構中包含醇性羥基之有機溶劑。「醇性羥基」係指,脂肪族烴基的碳原子所鍵結的羥基之意。腈系溶劑,為結構中包含腈基之有機溶劑。醯胺系溶劑,為結構中包含醯胺基之有機溶劑。醚系溶劑,為結構中包含C-O-C之有機溶劑。
有機溶劑之中,亦存在有於結構中包含多數種具有上述各溶劑之特徵的官能基的有機溶劑,於該情形時,則相當於該有機溶劑所含有的官能基中之任一個溶劑種類者。例如,二乙二醇單甲醚,為相當於上述分類中之醇系溶劑、醚系溶劑中之任一者。
烴系溶劑,為由可被鹵化之烴所構成,為不具有鹵素原子以外的取代基之烴溶劑。鹵素原子,可列舉如,氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,又以氟原子為佳。
有機系顯影液所含有的有機溶劑,於上述之中,又以極性溶劑為佳,以酮系溶劑、酯系溶劑、腈系溶劑等為佳。
酮系溶劑,例如,1-辛酮、2-辛酮、1-壬酮、2-壬酮、丙酮、4-庚酮、1-己酮、2-己酮、二異丁酮、環己酮、甲基環己酮、苯基丙酮、甲基乙酮、甲基異丁酮、乙醯基丙酮、丙酮基丙酮、紫羅蘭酮、二丙酮醇、乙醯甲醇(acetyl carbinol)、苯乙酮、甲基萘酮、異佛爾酮、丙烯碳酸酯、γ-丁內酯、甲基戊酮(2-庚酮)等。該些之中,酮系溶劑,又以甲基戊酮(2-庚酮)為佳。
酯系溶劑,例如,乙酸甲酯、乙酸丁酯、乙酸乙酯、乙酸異丙酯、乙酸戊酯、乙酸異戊酯、甲氧基乙酸乙酯、乙氧基乙酸乙酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇單乙醚乙酸酯、乙二醇單丙醚乙酸酯、乙二醇單丁醚乙酸酯、乙二醇單苯醚乙酸酯、二乙二醇單甲醚乙酸酯、二乙二醇單丙醚乙酸酯、二乙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇單苯醚乙酸酯、二乙二醇單丁醚乙酸酯、二乙二醇單乙醚乙酸酯、2-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、4-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、3-乙基-3-甲氧基丁基乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單丙醚乙酸酯、2-乙氧基丁基乙酸酯、4-乙氧基丁基乙酸酯、4-丙氧基丁基乙酸酯、2-甲氧基戊基乙酸酯、3-甲氧基戊基乙酸酯、4-甲氧基戊基乙酸酯、2-甲基-3-甲氧基戊基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基戊基乙酸酯、3-甲基-4-甲氧基戊基乙酸酯、4-甲基-4-甲氧基戊基乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丁酯、甲酸丙酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、乳酸丙酯、碳酸乙酯、碳酸丙酯、碳酸丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸丙酯、丙酮酸丁酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸異丙酯、2-羥基丙酸甲酯、2-羥基丙酸乙酯、甲基-3-甲氧基丙酸酯、乙基-3-甲氧基丙酸酯、乙基-3-乙氧基丙酸酯、丙基-3-甲氧基丙酸酯等。該些之中,酯系溶劑,又以乙酸丁酯為佳。
腈系溶劑,例如,乙腈、丙腈、戊腈、丁戊腈等。
有機系顯影液中,必要時,可添加公知的添加劑。該添加劑,例如,界面活性劑等。界面活性劑,並未有特別之限定,例如,可使用離子性或非離子性之氟系及/或矽系界面活性劑等。
界面活性劑,以非離子性之界面活性劑為佳,以非離子性之氟系界面活性劑,或非離子性之矽系界面活性劑為較佳。
添加界面活性劑時,其添加量,相對於有機系顯影液之全量,通常為0.001~5質量%,又以0.005~2質量%為佳,以0.01~0.5質量%為較佳。
界面活性劑,以非離子性之界面活性劑為佳,以非離子性之氟系界面活性劑,或非離子性之矽系界面活性劑為較佳。
添加界面活性劑時,其添加量,相對於有機系顯影液之全量,通常為0.001~5質量%,又以0.005~2質量%為佳,以0.01~0.5質量%為較佳。
顯影處理,可使用公知的顯影方法實施,例如,將支撐體浸漬於顯影液中,維持一定時間之方法(浸漬法)、將顯影液以表面張力覆蓋支撐體表面,並靜止一定時間之方法(攪練(puddle)法)、將顯影液對支撐體表面進行噴霧之方法(噴霧法)、於依一定速度迴轉的支撐體上,將顯影液依一定速度由噴嘴塗出,於掃描中持續塗出顯影液之方法(Dynamicdispense法)等。
溶劑顯影製程中,於顯影處理後的洗滌處理時所使用的洗滌液中所含有的有機溶劑,例如,可適當選擇使用由被列舉作為前述有機系顯影液所使用的有機溶劑之有機溶劑中,不易溶解阻劑圖型者。通常為使用由烴系溶劑、酮系溶劑、酯系溶劑、醇系溶劑、醯胺系溶劑及醚系溶劑所選出的至少1種溶劑。該些之中,又以由烴系溶劑、酮系溶劑、酯系溶劑、醇系溶劑及醯胺系溶劑所選出之至少1種類為佳,以由醇系溶劑及酯系溶劑所選出之至少1種類為較佳,以醇系溶劑為特佳。
洗滌液所使用的醇系溶劑,以碳數6~8的1元醇為佳,以該1元醇可為直鏈狀、分支狀或環狀之任一者皆可。具體而言,例如,1-己醇、1-庚醇、1-辛醇、2-己醇、2-庚醇、2-辛醇、3-己醇、3-庚醇、3-辛醇、4-辛醇、苄醇等。該些之中,又以1-己醇、2-庚醇、2-己醇為佳,以1-己醇、2-己醇為較佳。
該些之有機溶劑中,任一種皆可單獨使用、或可將2種以上合併使用。又,亦可與上述以外的有機溶劑或水混合使用。其中,於考慮顯影特性時,洗滌液中之水的添加量,相對於洗滌液之全量,以30質量%以下為佳,以10質量%以下為較佳,以5質量%以下為更佳,以3質量%以下為特佳。
洗滌液中,必要時,可添加公知的添加劑。該添加劑,例如,界面活性劑等。界面活性劑,例如與前述為相同之內容,又以非離子性之界面活性劑為佳,以非離子性之氟系界面活性劑,或非離子性之矽系界面活性劑為較佳。
添加界面活性劑時,其添加量相對於洗滌液之全量,通常為0.001~5質量%,又以0.005~2質量%為佳,以0.01~0.5質量%為較佳。
洗滌液所使用的醇系溶劑,以碳數6~8的1元醇為佳,以該1元醇可為直鏈狀、分支狀或環狀之任一者皆可。具體而言,例如,1-己醇、1-庚醇、1-辛醇、2-己醇、2-庚醇、2-辛醇、3-己醇、3-庚醇、3-辛醇、4-辛醇、苄醇等。該些之中,又以1-己醇、2-庚醇、2-己醇為佳,以1-己醇、2-己醇為較佳。
該些之有機溶劑中,任一種皆可單獨使用、或可將2種以上合併使用。又,亦可與上述以外的有機溶劑或水混合使用。其中,於考慮顯影特性時,洗滌液中之水的添加量,相對於洗滌液之全量,以30質量%以下為佳,以10質量%以下為較佳,以5質量%以下為更佳,以3質量%以下為特佳。
洗滌液中,必要時,可添加公知的添加劑。該添加劑,例如,界面活性劑等。界面活性劑,例如與前述為相同之內容,又以非離子性之界面活性劑為佳,以非離子性之氟系界面活性劑,或非離子性之矽系界面活性劑為較佳。
添加界面活性劑時,其添加量相對於洗滌液之全量,通常為0.001~5質量%,又以0.005~2質量%為佳,以0.01~0.5質量%為較佳。
使用洗滌液之洗滌處理(洗淨處理),可依公知的洗滌方法實施。該洗滌處理之方法,例如,於依一定速度迴轉的支撐體上,將洗滌液持續塗出之方法(迴轉塗佈法)、將支撐體於洗滌液中浸漬一定時間之方法(浸漬法)、使用洗滌液對支撐體表面進行噴霧之方法(噴霧法)等。
以上說明的本實施形態之阻劑圖型形成方法中,因使用上述第1個態樣的阻劑組成物,故可實施數十nm的微細圖型形成,而形成具有更良好的微影蝕刻特性(低粗糙度化、尺寸均勻性等)之阻劑圖型。
[實施例]
[實施例]
以下,將以實施例對本發明做更詳細的說明,但本發明並不受該些例示所限定。
<化合物(B1-1)之製造例>
如以下所示,經具有第一步驟及第二步驟的合成方法而可製得化合物(B1-1)。
如以下所示,經具有第一步驟及第二步驟的合成方法而可製得化合物(B1-1)。
第一步驟:
鈉 1,1,2-三氟-4-羥基丁烷磺酸酯17.6g,與三苯基鋶 甲烷磺酸酯34.4g,加入水106g及二氯甲烷360g中,進行3小時攪拌。於分液後,有機層使用輪狀蒸發器餾除溶劑後,得三苯基鋶 1,1,2-三氟-4-羥基丁烷磺酸酯32.4g。
鈉 1,1,2-三氟-4-羥基丁烷磺酸酯17.6g,與三苯基鋶 甲烷磺酸酯34.4g,加入水106g及二氯甲烷360g中,進行3小時攪拌。於分液後,有機層使用輪狀蒸發器餾除溶劑後,得三苯基鋶 1,1,2-三氟-4-羥基丁烷磺酸酯32.4g。
第二步驟:
使第一步驟所得的三苯基鋶1,1,2-三氟-4-羥基丁烷磺酸酯,與三乙胺,與N,N,N’,N’-四甲基伸乙二胺,溶解於二氯甲烷中。
隨後,於15℃以下,添加去氫膽酸氯化物,再升溫至20℃為止。隨後,進行3小時攪拌後,使反應液冷卻至15℃以下。加入8%碳酸氫鈉水溶液,使反應停止。隨後,加入二氯甲烷進行攪拌,由二氯甲烷層中萃取目的物。其次,使用蒸餾水重複洗淨有機層至分離水層的pH達7為止。隨後,使用輪狀蒸發器餾除溶劑,而製得目的物之化合物(B1-1)。
使第一步驟所得的三苯基鋶1,1,2-三氟-4-羥基丁烷磺酸酯,與三乙胺,與N,N,N’,N’-四甲基伸乙二胺,溶解於二氯甲烷中。
隨後,於15℃以下,添加去氫膽酸氯化物,再升溫至20℃為止。隨後,進行3小時攪拌後,使反應液冷卻至15℃以下。加入8%碳酸氫鈉水溶液,使反應停止。隨後,加入二氯甲烷進行攪拌,由二氯甲烷層中萃取目的物。其次,使用蒸餾水重複洗淨有機層至分離水層的pH達7為止。隨後,使用輪狀蒸發器餾除溶劑,而製得目的物之化合物(B1-1)。
該化合物(B1-1)之1
H-NMR測定結果係如以下所示。
1 H-NMR(400MHz, CDCl3 )δ(ppm)=7.80-7.60(m,
15H),5.19(m,1H),4.23(m,2H),2.98-2.80(m,3H),
2.70-1.70(m,18H),1.60(dt,1H),1.40(s,3H),
1.40-1.20(m,4H),1.08(s,3H),0.82(d,3H)。
1 H-NMR(400MHz, CDCl3 )δ(ppm)=7.80-7.60(m,
15H),5.19(m,1H),4.23(m,2H),2.98-2.80(m,3H),
2.70-1.70(m,18H),1.60(dt,1H),1.40(s,3H),
1.40-1.20(m,4H),1.08(s,3H),0.82(d,3H)。
<阻劑組成物之製造>
(實施例1~2、比較例1~6)
將表1及表2所示各成份混合、溶解,分別製得各例之阻劑組成物(固形成份濃度3.0質量%)。
(實施例1~2、比較例1~6)
將表1及表2所示各成份混合、溶解,分別製得各例之阻劑組成物(固形成份濃度3.0質量%)。
表1中,各簡稱分別具有以下之意義。[ ]內的數值為添加量(質量份)。
(A)-1:下述化學式(A1-1)所表示之高分子化合物。該高分子化合物(A1-1),為將衍生構成該高分子化合物的結構單位之單體,使用特定的莫耳比進行自由基聚合反應而可製得。該高分子化合物(A1-1),依GPC測定所求得的標準聚苯乙烯換算的重量平均分子量(Mw)為8900、分子量分散度(Mw/Mn)為1.53。依13 C-NMR所求得的共聚組成比(結構式中,各結構單位的比例(莫耳比))為l/m=52.3/47.7。
(A)-1:下述化學式(A1-1)所表示之高分子化合物。該高分子化合物(A1-1),為將衍生構成該高分子化合物的結構單位之單體,使用特定的莫耳比進行自由基聚合反應而可製得。該高分子化合物(A1-1),依GPC測定所求得的標準聚苯乙烯換算的重量平均分子量(Mw)為8900、分子量分散度(Mw/Mn)為1.53。依13 C-NMR所求得的共聚組成比(結構式中,各結構單位的比例(莫耳比))為l/m=52.3/47.7。
(B1)-1:由下述的化合物(B1-1)所形成的酸產生劑。
(B2)-1:由下述的化合物(B2-1)所形成的酸產生劑。
(B2)-2:由下述的化合物(B2-2)所形成的酸產生劑。
(B2)-3:由下述的化合物(B2-3)所形成的酸產生劑。
(B2)-1:由下述的化合物(B2-1)所形成的酸產生劑。
(B2)-2:由下述的化合物(B2-2)所形成的酸產生劑。
(B2)-3:由下述的化合物(B2-3)所形成的酸產生劑。
(D)-1:由下述化學式(D1-1)所表示之化合物所形成的酸擴散控制劑。
(D)-2:由下述化學式(D1-2)所表示之化合物所形成的酸擴散控制劑。
(F)-1:由下述化學式(F-1)所表示之含氟高分子化合物。
該含氟高分子化合物(F-1),為將衍生構成該含氟高分子化合物的結構單位之單體,使用特定的莫耳比進行自由基聚合反應而可製得。該含氟高分子化合物(F-1),依GPC測定所求得的標準聚苯乙烯換算的重量平均分子量(Mw)為15600、分子量分散度(Mw/Mn)為1.66。依13 C-NMR所求得的共聚組成比(結構式中,各結構單位的比例(莫耳比))為l/m=51.8/48.2。
(S)-1:丙二醇單甲醚乙酸酯/丙二醇單甲醚/環己酮=45/30/25(質量比)之混合溶劑。
(D)-2:由下述化學式(D1-2)所表示之化合物所形成的酸擴散控制劑。
(F)-1:由下述化學式(F-1)所表示之含氟高分子化合物。
該含氟高分子化合物(F-1),為將衍生構成該含氟高分子化合物的結構單位之單體,使用特定的莫耳比進行自由基聚合反應而可製得。該含氟高分子化合物(F-1),依GPC測定所求得的標準聚苯乙烯換算的重量平均分子量(Mw)為15600、分子量分散度(Mw/Mn)為1.66。依13 C-NMR所求得的共聚組成比(結構式中,各結構單位的比例(莫耳比))為l/m=51.8/48.2。
(S)-1:丙二醇單甲醚乙酸酯/丙二醇單甲醚/環己酮=45/30/25(質量比)之混合溶劑。
表2中,各簡稱分別具有以下之意義。[ ]內的數值為添加量(質量份)。
(A)-2:下述化學式(A1-2)所表示之高分子化合物。
該高分子化合物(A1-2),為將衍生構成該高分子化合物的結構單位之單體,使用特定的莫耳比進行自由基聚合反應而可製得。該高分子化合物(A1-2),依GPC測定所求得的標準聚苯乙烯換算的重量平均分子量(Mw)為6500、分子量分散度(Mw/Mn)為1.77。
依13 C-NMR所求得的共聚組成比(結構式中,各結構單位的比例(莫耳比))為l/m/n/o/p=35/5/20/25/15。
(A)-2:下述化學式(A1-2)所表示之高分子化合物。
該高分子化合物(A1-2),為將衍生構成該高分子化合物的結構單位之單體,使用特定的莫耳比進行自由基聚合反應而可製得。該高分子化合物(A1-2),依GPC測定所求得的標準聚苯乙烯換算的重量平均分子量(Mw)為6500、分子量分散度(Mw/Mn)為1.77。
依13 C-NMR所求得的共聚組成比(結構式中,各結構單位的比例(莫耳比))為l/m/n/o/p=35/5/20/25/15。
(B1)-1:由上述的化合物(B1-1)所形成的酸產生劑。
(B2)-1:由上述的化合物(B2-1)所形成的酸產生劑。
(B2)-2:由上述的化合物(B2-2)所形成的酸產生劑。
(B2)-3:由上述的化合物(B2-3)所形成的酸產生劑。
(B2)-1:由上述的化合物(B2-1)所形成的酸產生劑。
(B2)-2:由上述的化合物(B2-2)所形成的酸產生劑。
(B2)-3:由上述的化合物(B2-3)所形成的酸產生劑。
(D)-1:下述化學式(D1-1)所表示之化合物所形成的酸擴散控制劑。
(F)-2:下述化學式(F-2)所表示之含氟高分子化合物。
該含氟高分子化合物(F-2),為將衍生構成該含氟高分子化合物的結構單位之單體,使用特定的莫耳比進行自由基聚合反應而可製得。該含氟高分子化合物(F-2),依GPC測定所求得的標準聚苯乙烯換算的重量平均分子量(Mw)為18500、分子量分散度(Mw/Mn)為1.57。依13 C-NMR所求得的共聚組成比(結構式中,各結構單位的比例(莫耳比))為l/m=76.3/23.7。
(S)-1:丙二醇單甲醚乙酸酯/丙二醇單甲醚/環己酮=45/30/25(質量比)之混合溶劑。
(F)-2:下述化學式(F-2)所表示之含氟高分子化合物。
該含氟高分子化合物(F-2),為將衍生構成該含氟高分子化合物的結構單位之單體,使用特定的莫耳比進行自由基聚合反應而可製得。該含氟高分子化合物(F-2),依GPC測定所求得的標準聚苯乙烯換算的重量平均分子量(Mw)為18500、分子量分散度(Mw/Mn)為1.57。依13 C-NMR所求得的共聚組成比(結構式中,各結構單位的比例(莫耳比))為l/m=76.3/23.7。
(S)-1:丙二醇單甲醚乙酸酯/丙二醇單甲醚/環己酮=45/30/25(質量比)之混合溶劑。
<阻劑圖型之形成(溶劑顯影製程)>
將實施例1及比較例1~3的各阻劑組成物,分別使用旋轉塗佈器塗佈於施有六甲基二矽氮烷(HMDS)處理的8英吋矽基板上,於加熱板上,進行溫度100℃、60秒鐘的曝前燒焙(PAB)處理,使其乾燥後,形成膜厚90nm之阻劑膜。
其次,使用ArF浸潤式曝光裝置1900i(NA1.35;Annular,0.90/0.44),將ArF準分子雷射(193nm)對前述阻劑膜進行選擇性照射。
隨後,進行90℃、60秒鐘的曝後燒焙(PEB)處理。
其次,於23℃下,使用乙酸丁酯進行30秒鐘之溶劑顯影,隨後進行洗滌處理。
其結果,形成孔徑43nm/間距90nm之接觸孔(CH)圖型。
將實施例1及比較例1~3的各阻劑組成物,分別使用旋轉塗佈器塗佈於施有六甲基二矽氮烷(HMDS)處理的8英吋矽基板上,於加熱板上,進行溫度100℃、60秒鐘的曝前燒焙(PAB)處理,使其乾燥後,形成膜厚90nm之阻劑膜。
其次,使用ArF浸潤式曝光裝置1900i(NA1.35;Annular,0.90/0.44),將ArF準分子雷射(193nm)對前述阻劑膜進行選擇性照射。
隨後,進行90℃、60秒鐘的曝後燒焙(PEB)處理。
其次,於23℃下,使用乙酸丁酯進行30秒鐘之溶劑顯影,隨後進行洗滌處理。
其結果,形成孔徑43nm/間距90nm之接觸孔(CH)圖型。
[最佳曝光量(EOP)之評估]
求取依前述<阻劑圖型之形成(溶劑顯影製程)>之方法形成標靶尺寸的CH圖型之最佳曝光量EOP(mJ/cm2 )。其係以「EOP(mJ/cm2 )」標記如表3所示。
求取依前述<阻劑圖型之形成(溶劑顯影製程)>之方法形成標靶尺寸的CH圖型之最佳曝光量EOP(mJ/cm2 )。其係以「EOP(mJ/cm2 )」標記如表3所示。
[圖型尺寸之面內均勻性(CDU)之評估]
對依前述<阻劑圖型之形成(溶劑顯影製程)>之方法所形成的CH圖型,使用測長SEM(掃瞄型電子顯微鏡、加速電壓300V、商品名:S-9380、日立高科技股份有限公司製),由該CH圖型的上方觀察,並測定該CH圖型中之100個孔洞的孔洞直徑(nm)。求取由該測定結果算出的標準偏差(σ)之3倍值(3σ)。將其以「CDU(nm)」標記如表3所示。
依此方法求得之3σ,其數值越小時,表示該阻劑膜上形成的孔洞尺寸(CD)均勻性更高之意。
對依前述<阻劑圖型之形成(溶劑顯影製程)>之方法所形成的CH圖型,使用測長SEM(掃瞄型電子顯微鏡、加速電壓300V、商品名:S-9380、日立高科技股份有限公司製),由該CH圖型的上方觀察,並測定該CH圖型中之100個孔洞的孔洞直徑(nm)。求取由該測定結果算出的標準偏差(σ)之3倍值(3σ)。將其以「CDU(nm)」標記如表3所示。
依此方法求得之3σ,其數值越小時,表示該阻劑膜上形成的孔洞尺寸(CD)均勻性更高之意。
由表3所示結果得知,使用本發明的實施例1之阻劑組成物,與比較例1~3之阻劑組成物相比較時,確認於阻劑圖型之形成(溶劑顯影製程)中,可形成具有良好微影蝕刻特性(孔洞尺寸(CD)均勻性)的阻劑圖型。
<阻劑圖型之形成(鹼顯影製程)>
將實施例2及比較例4~6的各阻劑組成物,分別使用旋轉塗佈器塗佈於施有六甲基二矽氮烷(HMDS)處理的8英吋矽基板上,於加熱板上,進行溫度120℃、60秒鐘之曝前燒焙(PAB)處理,使其乾燥後,形成膜厚100nm之阻劑膜。
其次,使用ArF浸潤式曝光裝置1900i(NA1.35;Annular,0.90/0.44),將ArF準分子雷射(193nm)對前述阻劑膜進行選擇性照射。
隨後,進行100℃、60秒鐘之曝後燒焙(PEB)處理。
其次,於23℃下,使用2.38質量%氫氧化四甲基銨(TMAH)水溶液「NMD-3」(商品名、東京應化工業股份有限公司製),進行15秒鐘之鹼顯影。
其結果,形成線路寬70nm/間距90nm之線路與空間圖型(以下,亦稱為「LS圖型」)。
將實施例2及比較例4~6的各阻劑組成物,分別使用旋轉塗佈器塗佈於施有六甲基二矽氮烷(HMDS)處理的8英吋矽基板上,於加熱板上,進行溫度120℃、60秒鐘之曝前燒焙(PAB)處理,使其乾燥後,形成膜厚100nm之阻劑膜。
其次,使用ArF浸潤式曝光裝置1900i(NA1.35;Annular,0.90/0.44),將ArF準分子雷射(193nm)對前述阻劑膜進行選擇性照射。
隨後,進行100℃、60秒鐘之曝後燒焙(PEB)處理。
其次,於23℃下,使用2.38質量%氫氧化四甲基銨(TMAH)水溶液「NMD-3」(商品名、東京應化工業股份有限公司製),進行15秒鐘之鹼顯影。
其結果,形成線路寬70nm/間距90nm之線路與空間圖型(以下,亦稱為「LS圖型」)。
[最佳曝光量(EOP)之評估]
求取依前述<阻劑圖型之形成(鹼顯影製程)>之方法形成標靶尺寸的LS圖型之最佳曝光量EOP(mJ/cm2 )。將其以「EOP(mJ/cm2 )」標記如表4所示。
求取依前述<阻劑圖型之形成(鹼顯影製程)>之方法形成標靶尺寸的LS圖型之最佳曝光量EOP(mJ/cm2 )。將其以「EOP(mJ/cm2 )」標記如表4所示。
[LWR(線寬粗糙度)之評估]
對使用前述<阻劑圖型之形成(鹼顯影製程)>所形成的LS圖型,求取標示LWR尺度的3σ。將其以「LWR(nm)
」標記如表4所示。
「3σ」,為使用掃瞄型電子顯微鏡(加速電壓800V、商品名:S-9380、日立高科技股份有限公司製),於線路的長度方向測定400處的線位置(Line position),並由該測定結果所求得的標準偏差(σ)的3倍值(3σ)(單位:nm)之意。
該3σ之值越小時,表示線路側壁的粗糙度越小,而可得到更均勻寬度的LS圖型之意。
對使用前述<阻劑圖型之形成(鹼顯影製程)>所形成的LS圖型,求取標示LWR尺度的3σ。將其以「LWR(nm)
」標記如表4所示。
「3σ」,為使用掃瞄型電子顯微鏡(加速電壓800V、商品名:S-9380、日立高科技股份有限公司製),於線路的長度方向測定400處的線位置(Line position),並由該測定結果所求得的標準偏差(σ)的3倍值(3σ)(單位:nm)之意。
該3σ之值越小時,表示線路側壁的粗糙度越小,而可得到更均勻寬度的LS圖型之意。
由表4所示結果得知,使用本發明的實施例2之阻劑組成物,與比較例4~6之阻劑組成物相比較時,得知於阻劑圖型之形成(鹼顯影製程)中,確認可形成具有良好微影蝕刻特性(低粗糙度)的阻劑圖型。
Claims (3)
- 一種阻劑組成物,其為經由曝光而產生酸,且,經由酸之作用而對顯影液的溶解性產生變化的阻劑組成物,其特徵為含有: 經由酸之作用而對顯影液的溶解性產生變化的基材成份(A),與 下述通式(b1)所表示之化合物(B1); [式中,Rb1 表示具有膽固醇骨架的碳數17~50的一價之烴基;又,前述烴基,可含有雜原子;Yb1 表示含有由羧酸酯基、醚基、碳酸酯基、羰基及醯胺基所成之群所選出之至少1種官能基的2價之連結基,或單鍵;Vb1 表示伸烷基、氟化伸烷基或單鍵;Rf1 及Rf2 中,一者為氫原子,另一者為氟原子;m為1以上之整數,Mm + 表示m價之有機陽離子]。
- 如請求項1之阻劑組成物,其中,前述化合物(B1)之含量,相對於前述基材成份(A)100質量份,為10~35質量份。
- 一種阻劑圖型形成方法,其特徵為具有: 於支撐體上,使用請求項1或2之阻劑組成物形成阻劑膜之步驟、 使前述阻劑膜曝光之步驟,及 使前述曝光後的阻劑膜顯影而形成阻劑圖型之步驟。
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