TW480370B - Polystyrene-based polymer compound, chemical amplification positive type resist material and pattern formation - Google Patents

Polystyrene-based polymer compound, chemical amplification positive type resist material and pattern formation Download PDF

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TW480370B TW087116628A TW87116628A TW480370B TW 480370 B TW480370 B TW 480370B TW 087116628 A TW087116628 A TW 087116628A TW 87116628 A TW87116628 A TW 87116628A TW 480370 B TW480370 B TW 480370B
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Junji Shimada
Shigehiro Nagura
Takanobu Takeda
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Shinetsu Chemical Co
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Description

480370 五、發明説明(1 ) 【發明之詳細說明】 本發明係有關一種具有1種或2種以上酸不穩定基且 末端經修飾之高分子化合物,或於其分子內及/或分子間 以C-0 — C基交聯基交聯之高分子化合物,及將此高分 子作爲基礎樹脂添加時可大幅提高曝光前後之鹼溶解反差 ,以具高感度及高解像性,而可作爲特別是製造超L S I 所使用之微細圖型成型材料之具有極佳再現性的優良增強 化學性之正型光阻材料及圖型之形成方法之發明。 近年來,隨著LSI之高集積化及高速度化,在尋求 圖型線路微細化之中,號稱下一世紀之微細加工技術之遠 紫外線石版印刷術爲目前之主要技術。遠紫外線石版印刷 術已可進行0 · 5 // m以下之加工,且作爲光吸收性較低 之光阻材料時,可於與基版成垂直之側壁形成圖型。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 近年來命開發之以酸爲觸媒之增強化學性之正型光阻 材料(特公平2 — 27660、特開昭63 — 27829 號公報),即有記載期待一種以利用以遠紫外線爲光源之 高亮度K r F激元激光以製得具有優良感度、解像性、耐 乾蝕刻性且適合作爲遠紫外線石版印刷術之光阻材料。 此增強化學性之正型光阻材料已知有由基礎樹脂、酸 產生劑所形成之二成分系,與基礎樹脂、酸產生劑、具有 酸不穩定劑之溶解控制記三成分系兩種。 例如,特開昭6 2 - 1 1 5 4 4 0號公報中,即有一 以聚一 4 一 e 1: t - 丁氧基苯乙烯爲酸產生劑所形成之光 阻材料發明之揭示,與此提案類似者例如特開平 -4- (讀尤閱讀背面之注意事項再¾寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公犮) 480370
五、發明説明(2) 3 - 2 2 3 8 5 8號公報中也有記載由分子內具有 t e I* t - 丁氧基之樹脂與酸產生劑所形成之二成分系光 阻材料,又如特開平4 一 2 1 1 2 5 8號公報中亦有記載 由甲基、異丙基、t e r t —丁基、四氫吡喃基、含有三 甲基矽烷基之聚烴基苯乙烯基與酸產生劑所形成之二成分 系光阻材料等。 此外,特開平6 - 100488號公報中,亦有提示 由聚〔3,4 一雙(2 —四氫吡喃氧基)苯乙烯〕,聚〔 3,4 一雙'(ter t —丁氧羰氧基)苯乙烯〕,聚〔3 ,5 —雙(2 —四氫吡喃氧基)苯乙烯〕等聚二烴苯乙烯 衍生物與酸產生劑所形成之光阻材料。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (ti先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 但是此些光阻材料之基礎樹脂,因支鏈上具有酸不穩 定基,且酸不穩定基常因t e r t —丁基、t e r t —丁 氧羰基等強_而遭分解,或與空氣中之鹼性化合物反應而 失去活性,其結果將使得酸不穩定基不易分解,進而造成 光阻材料之圖型形狀極易形成T -冠形狀。又,乙氧乙基 等烷氧烷基因受弱酸所分解,故較少受到空氣中鹼性化合 物的影響,因此隨著曝光至加熱爲止時間的延長會有圖型 形狀顯著狹窄之缺點,且支鏈因具有極高之基團,因此會 有耐熱性降低、未能滿足感度及解像度等等問題,而至今 未能達到實用化,所以對此問題極需要有所改善。 又,特開平8-3 0 5 0 2 5號公報所記載之高分子 化合物係以改善上述問題爲其目的,製造方法中除對設定 酸不穩定基與交聯基間之取代基比例是較困難以外,亦具 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) .5- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 480370
IT 五、發明説明(3 ) 有如特開平8 — 2 5 3 5 3 4號公報所記載般會有產生交 聯基等副產物之缺點。即,在設計光阻組成物時,在對酸 產生劑、添加劑等作選擇及設定添加量時,必須具有各種 不同鹼溶解速度之高分子化合物,且在要求該高分子化合 物在製造上之再現性時,在上記公報所記載的製造方法中 會產生無法選擇酸不穩定基及交聯基,及不能控制取代基 之比例等缺點。 本發明者們鑒於上述情事,以提供一種特別是使用增 強化學性之正型光阻材料作爲基礎樹脂時,可達到較以往 光阻材料具有更高感度及高解像度、曝光寬限度、製程適 .應性、再現性等效果,及提供一種具有優良耐等離子蝕刻 性、優良光阻圖型耐熱性之增強化學性之光阻材料的高分 子化合物,及使用此高分子化合物作爲基礎樹脂之增強化 學性之正型夹阻材料及圖刑之形成方法爲本發明之目的。 本發明者們,爲達上記之目的經過深入之檢討,以提 供一種以下述方法所製得之具有1種或2種以上酸不穩定 基且末端經修飾之高分子化合物,或此高分子化合物再於 分子內及/或分子間以C - 0 - C基交聯基交聯之高分子 化合物,使用其作爲基礎樹脂,再添加酸產生劑、鹼性化 合物、分子內具有一 COOH基之芳香族化合物所得 之增強化學性之正型光阻材料時,可提高光阻膜之溶解反 差、特別是增大曝光後之溶解速度,此外更可使光阻之 P E D安定性提昇,進而改善氮化基板邊緣之捲曲現象’ 又,若再添加炔醇衍生物時,可提高塗佈性、保存之安定 (翱先閱讀背而之注意事項再功寫本頁)
、1T 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X29?公釐) -6- 480370
五、發明説明(4 ) 性等,因此具有高解像度、曝光寬限度、優良之製程適應 性等特徵,因此有利於實用性高之精密性細微加工,特別 是作爲超L S I用之光阻材料時爲極有效之化合物。 即,本發明係提供一種下記之高分子化合物、增強化 學性之正型光阻材料及圖型之形成方法。 申請項1 : 一種重量平均分子量爲1,000〜500,000 之高分子化合物,其係含有末端爲P之下式(1 ): (誚先閱讀背而之注意事項再填寫本頁)
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 〔(式中,R爲羥基或OR3基,且至少有一個爲羥基; R 1爲氫原子或甲基;R2爲碳數1〜3 0之直鏈、支鏈 或環狀烷基;R3爲酸不穩定基;又,X爲0或正整數、 y爲正整數、且爲滿足x + y$5之數,k爲〇或正整數 、111爲0或正整數、η爲正整數、且爲滿足k+m + nS 5之數;ρ、Q爲正數,且爲滿足0<qS〇 · 8、P + Q = 1之數;又,η爲2以上時,R3可爲相同或不同; △爲重量平均分子量爲1,000〜500,〇〇〇之數 ;Ρ爲氫原子、碳數1〜30之直鏈、支鏈或環狀烷基或 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) 480370 五、發明説明(5 ) 烯基、碳數6〜5 0之芳香族烴基、羧基、羥基、或爲下 式(2) 、(3) 、(4)所示基團,其末端並不同時爲 氫原子) - (RV(ORs)r (2) 一 R4 -(〇H)r (3) -R 4 - (OR53) r (4) (式中,R4爲(r + 1 )價之碳數1〜3 0之脂肪族烴 基、脂環式飽和烴基或碳數6〜50之芳香族烴基;R5 爲碳數1〜3 0之直鏈、支鏈或環狀烷基、碳數6〜5 0 之芳香族烴基、碳數1〜3 0之烷氧基或羥基;r5 a爲 碳數1〜3 0之直鏈、支鏈或環狀烷基或碳數6〜5 0之 芳香族烴基; h爲0或1、r爲1〜3之正整數) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (誚尤閱讀背面之注意事項再蛾寫本頁) i---.S· 又,上記式(1 )所示高分子中以R所示之苯酚性羥 基、上記式(2)中R5所示之羥基及上記式(3 )中之 羥基中1個或2個以上之羥基,與烯醚化合物或鹵化烷醚 化合物反應所得之具有C - 0 - C基交聯基可於分子內及 /或分子間形成交聯,上記酸不穩定基與交聯基之總量係 爲式(1 )之苯酚性羥基、上記式(2)中R5之羥基及 上記式(3)中之羥基的氫原子全體之0莫耳%以上, 80莫耳%以下之範圍〕。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4^格(210X297公釐) -8 - 480370
五、發明説明(6 ) 申請項2 : 如申請項1項記載之高分子化合物’其爲下式(5 ) 所示之化合物: / P— R1
\ —(CH2C)pi— —(CH2C)
-Ρ [( R 1 或環 或碳數1 式中, 爲氫原 狀院基 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 與R R 1 基; 〜6 一 C Pi Pi 8之可11, 0、R R 1 2 之三烷 R 9 R 、P 2 / ( P p 1 ++ q 1 R爲羥 子或甲 ;R 3 8之直 具有雜 R 1 〇 1 1各 爲碳數 基矽烷 1 0〇 爲正數 1 + Q Q 1 + + Q 2 基或〇 基;R 爲酸不 鏈、支 原子之 與R 1 自爲碳 4〜2 基、碳 R 1 1 ,Q 1 1 + Q q 2 + + D 2 R d基,且 2爲碳數1 穩定基;R 鏈或環狀烷 1價烴基, 1可形成環 數1〜1 8 0之三級烷 數4〜2 0 基;a爲〇 、Q 2 爲 0 2 + p 2 ) P 2 ) ^ 0 )^0.8 至少有一個爲 〜3 0之直鏈 9、R 1 0 爲 基;R 1 1爲 R 9 與 R 1 0 ,形成環時R 之直鏈或支鏈 基,各烷基爲 之羰烷基或 〜6之整數, 或正數,且滿 S 0 · 8,〇 • 8,0 “ ,p 1 + Q 1 (5) 羥基; 、支鏈 氫原子 碳數1,r 99、 之伸烷 碳數1 又, 足0 < “ 1 2 / ( + q 2 訂 (請先閱讀背面之注意事項再硪寫本頁) 本紙张尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X29*7公釐) .g 480370
五、發明説明(7) + ρ2 = 1之數,但q1與q2不同時爲0 ; X、y、k 、m、η、△、P各自具有與上記內容相同之意義) 又,上記式(5 )所示高分子中以R所示之苯酚性經 基、上記式(2 )中R 5所示之羥基及上記式(3 )中之 羥基中任何1個或2個以上羥基之氫原子經解離所得之氧 原子可與下記式(6 a )或(6 b )所示具有C 一 0 - C 基之交聯基於分子內及/或分子間形成交聯,上記酸不穩 定基與交聯基之總量係爲式(5)高分子化合物中R所示 之苯酚性羥基、上記式(2 )中R5之羥基及上記式(3 )中之羥基的氫原子全體之〇莫耳以上,8 0莫耳以下之 範圍; R6 R6 -C-fO-R8^ 0-A [-O-(R8-0)d-C^r- (6 a) R7 士 R6 R6 -?-0-R8-B-A [-B-Re-0-C如 (6b) R7 R7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (¾尤閱讀背而之注意事項再硪巧本頁) (式中,R6、R?爲氫原子或碳數1〜8之直鏈、支鏈 或環狀烷基;或R6與R7可形成環,形成環時,r6、 R7爲碳數1〜8之直鏈或支鏈之伸烷基;R8爲碳數1 〜10之直鏈、支鏈或環狀之伸烷基;d爲0或1〜10 之整數;A爲具有c價之碳數1〜50之脂肪族或脂環式 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公茇) -10- 480370
IT 五、發明説明(8) 烴基、芳香族烴基或雜環基,此些基團中可夾有雜原子, 或與碳原子鍵結之氫原子中之一部分可被烴基、羧基、醯 基或氟原子所取代;B爲一 CO — Ο —、一 NHCO —〇-或一 NHCONH — ; c爲2〜8、ciE爲1〜7之整數) 申請項3 : 如申請項1或2記載之高分子化合物,其中式(1 ) 或式(5)所示之高分子化合物中,R3爲下式(7)或 (8 )所示基團、碳數4〜2 0之三級烷基、各烷基碳數 爲1〜6之三烷基矽烷基、碳數4〜2 0之羰烷基中所選 出之1種或2種以上之基團; R9 -C-0-R1、· (7) R10 0 ^CHarC-0-R12 (8) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (式中,R9、R1 〇爲氫原子或碳數1〜8之直鏈、支 鏈或環狀烷基,R 1 1爲碳數1〜1 8之可具有雜原子之 1價烴基,R9與R10、R9與R11、R10與 R1 1可形成環,形成環時,R9、R10、R1 1各自 爲碳數1〜1 8之直鏈、支鏈或環狀伸烷基;R1 2爲碳 數4〜2 0之三級烷基、各烷基各自爲碳數爲1〜6之三 烷基矽烷基、碳數4〜2 0之羰烷基或上式(7 )所示基 團;a爲0〜6之整數)。 •11 - (誚尤閱讀背而之注意事項再¾艿本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ^·-------- -· . ·,· . -- _ _·__1480370 Λ7 !Γ 五、發明説明(9 ) 申請項4 ^ 如申請項2記載之高分子化合物’其中具有式(6 a )或(6 b )所示0 一 〇— C基之交聯基,爲下式( 6 a / )或(6 b / )所示基團; (6 a·) R6 R6 -C-(0-Rek〇-A [-0-(Re-〇)d-C^士 R7 r6 R6 -C-〇-R8-B-A [-B-R8-〇-C^ R7 R7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (6b·) (式中,R6、R7爲氫原子或碳數1〜8之直鏈、支鏈 或環狀烷基,或尺^與尺了可形成環’形成環時’ 、 R 7爲碳數f〜8之直鏈或支鏈之伸烷基;R 8爲碳數1 〜10之直鏈、支鏈或環狀之伸烷基;d爲〇或1〜5之 整數;A爲具有c〃價之碳數1〜20之直鏈、支鏈或環 狀之伸烷基、烷三基、烷四基、碳數6〜3 0之伸芳基, 此些基團中可夾有雜原子,或與碳原子鍵結之氫原子中之 一部分可被烴基、羧基、醯基或氟原子所取代;B爲 一 C〇 一 0 —、一 NHC0 — 0 — 或一 NHCONH —; c 〃爲2〜4、c…爲1〜3之整數)。 申請項5 : 一種增強化學性之光阻材料,其係含有, (#1閔讀背面之注意事項再填朽本頁}
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -12 - 4項中任一項記載 480370 五、發明説明(ι〇) (A )有機溶劑; (B)作爲基礎樹脂之申請項1 之高分子化合物; (C )酸產生劑。 申請項6 : 如申請項5記載之增強化學性之光阻材料,其中可再 添加(D):與(B)成分不同之具有下式(9)所示重 複單位之重量平均分子量3,000〜300,〇〇〇之 高分子化合物,其中苯酚性羥基中氫原子之一部份被1種 或2種以上之酸不穩定基以全體之0莫耳%以上8 〇莫耳 %以下之比例部分取代; (讀先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製
4 OR1 R1 I •ch2c- R1 _CH2&
R2~〇 OH (9) (式中,Rl、R2、r9、R10、Ri i具有與上述 內容相同之意義,R12爲與一Cr9r1〇〇r1 1不 同之酸不穩定基,e、f爲0或正數,g爲正數,e + f + g = l,且 OSe / (e + f+ g) · 5,〇 · 4 ^g/(e + f+ g)^0.9) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) .-,3 獨370
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 I、發明説明(11) 上記式(9 )所示高分子化合物之苯酚性羥基中,與 烯醚化合物或鹵化烷醚化合物反應所得之具有C - 0 - C 基交聯基可於分子內及/或分子間形成交聯,上記酸不穩 定基與交聯基之總量爲式(9)中,e = 〇,f = 0,g ==1時之苯酚性羥基的氫原子全體之0莫耳%以上,8 0 莫耳%以下之範圍〕。 申請項7 : 如申請項5或6記載之光阻材料,其可再添加(E ) :溶解控制劑。 申請項8 : 如申請項5至7中任一項記載之光阻材料,其可再添 加(F ):作爲添加劑之鹼性化合物。 申請項9 : 如申請項5至8中任一項記載之光阻材料,其可再添 力口(G):作爲添加劑之分子內具有三C_COOH基之 芳香族化合物。 申請項1 0 : 如申請項5至9中任一項記載之光阻材料,其可再添 加(Η ):紫外線吸收劑。 ----------- (請先間讀1ST面之注意事項再填寫本頁) 、τ — 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4^格(210X297公釐) .-J4 - 480370 !Γ _ 一 - ..- ·—、— .....— - 五、發明説明(12) 申請項11: 如申請項5至1 0中任一項記載之光阻材料,其可再 添加(I ):炔醇衍生物。 申請項12: 一種圖型之形成方法,其係包含, (i )將申請項第5至1 1中任1項記載之光阻材料 塗佈於基板上之步驟及, (i i)其次於加熱後,藉由光罩以波長300nrn 以下之高能量線或電子線進行曝光之步驟, (i i i )必要時於經加熱處理後,使用顯像液顯像 之步驟。 * 經濟部中央標準局員工消費合作社印11 (請先閱讀背面之注意事項-S填寫本頁) 本發明之高分子化合物,係以聚合物末端經修飾之聚 羥基苯乙烯fe生物爲特徵。添加此增強化學性之正型光阻 材料的基礎樹脂,可因聚合物末端基之效果而較以往之基 礎樹脂於性能上更加提昇。例如末端爲羧基時可提高環境 之安定性。又爲醇時可賦予其親水性,進而提高與基板之 密著性。又,較以往之基礎樹脂在過曝光部上可提昇溶解 速度,而使曝光前後之鹼溶解速度之反差大幅提高。 但,聚合物末端係與支鏈相同般,可以C 一 Ο — C基 交聯基交聯而得,此時因聚烴基苯乙烯之末端形成交聯化 與線狀交聯化,而會較以往之基礎樹脂在過曝光部上可提 昇溶解速度,且使曝光前後之鹼溶解速度之反差大幅提高 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) .-J5 - 480370 Η” 五、發明説明(13) 又,苯酚性羥基之支鏈上若單獨附加烷氧烷基所得之 聚合物,其以弱酸進行解離反應時不易形成T 一冠形狀, 但因對酸敏感故由曝光至加熱處理間,隨著時間經過會有 使圖型形狀顯著變窄之缺點。又,因對鹼之溶解阻礙效果 較低,故未得到溶解反差則必須使用高取代率體,而會有 欠缺耐熱性之缺點產生。又,苯酚性羥基之支鏈以 t e r t -丁氧羰基保護所得之聚合物時,在添加此光阻 材料時,雖具有增加鹼之溶解阻礙性,較低取代率及溶解 反差,及優良耐熱性等優點,但爲形成解離之鹼可溶性必 須添加三氟甲磺酸等可產生強酸之酸產生劑,而使用此種 酸時會有容易產生上述T-冠形狀之缺點。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 相對於此些聚合物,使用上述末端經修飾之高分子化 合物或此高分子之苯酚性羥基、式(2)中R5所示之羥 基及式(3 Γ中之羥基中1個或2個以上之羥基,與烯醚 化合物或鹵化烷醚化合物反應所得之具有C 一 0 — C基交 聯基於分子內及/或分子間形成交聯之高分子化合物的光 阻材料,因其爲支鏈具有縮醛保護之聚合物,故可解消容 易形成T -冠形狀之缺點。 又,使用本發明之高分子化合物所得的增強化學性之 正型光阻材料的效果,因其係以具有酸不穩定基之 C - 0-C基交聯基形成交聯,且以酸不穩定基所保護之 高分子化合物,光阻膜中未曝光部分對重量平均分子量及 鹼顯像液並不會產生溶解性之變化。光阻膜曝光部分之重 量平均分子量,經由酸之分解再經酸不穩定基之解離而回 -16- (¾先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨0X297公犮) 480370
五、發明説明(14) 復到以交聯基及酸不穩定基保護前之鹼可溶性樹脂之重量 平均分子量,因此鹼溶解性較未曝光部分更快而可提高溶 解之反差,其結果而可達成高溶解度化。又,聚合物末端 經交聯後可使上述過曝光部分之溶解速度更加提高,而顯 著增加了曝光前後之鹼溶解速度。 又,具有C 一 Ο - C基之交聯基經酸溶解結果,可生 成醇化合物(二醇、三醇、聚醇等),可因其親水性基之 存在而提高與鹼顯像液之親和性,其結果也達成了高解像 度之目的。\ 又,設計光阻組成物時,可以設定酸產生劑、添加劑 之內容及添加量之方式,而製得各種不同鹼溶解速度之高 分子化合物,且在求得製造高分子方法之重現性上,可以 使用上記高分子以對酸不穩定基及交聯基作不同之選擇及 設定取代基ί£例之方式進行設定即可。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) 即,使用上述高分子化合物作爲基礎樹之使用之增強 化學性之正型光阻樹脂材料,可使容易形成τ-冠形狀、 圖型形狀變窄、欠缺耐熱性等問題得到解決,進而可提高 光阻膜之溶解反差,其結果可得到一種具有高感度極高解 像性,且可任意控制圖型之尺寸、圖型之形狀等組成,具 有製程之適應性、再現性優良之增強化學性之正型光阻材 以下將對本發明作更詳細之敘述,即,本發明之新穎 高分子爲一種具有1種或2種以上酸不穩定基之末端經修 飾之高分子化合物,或於此高分子化合物之分子內及/或 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) 480370
五、發明説明(15) 分子間以C - 0 - C基交聯基交聯之重量平均分子量爲 1,00 0〜500,00 0之高分子化合物。 上記高分子化合物爲具有下式(1 一 i )所示重複單 位,且末端爲具有下記P結構之下式(1 )所示之高分子 化合物。
』—------— (請先閱讀背面之注意事項再硪寫本頁) 訂 經濟部中央榡準局員工消費合作社印製 〔(式中,R爲羥基或OR3基,且至少有一個爲羥基; R1爲氫原子或甲基;R2爲碳數1〜3 0之直鏈、支鏈 或環狀烷基;R3爲酸不穩定基;又,X爲0或正整數、 y爲正整數、且爲滿足x + y^5之數,k爲〇或正整數 、m爲〇或正整數、η爲正整數、且爲滿足k+m + nS 5之數;p、q爲正數,且爲滿足0<qS0 · 8、p + Q = 1之數;又,η爲2以上時,R3可爲相同或不同; △爲重量平均分子量爲1,000〜500,000之數 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4*i格(210X297公釐) -18 - %il n^i —^kii · 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 480370 ΙΓ 五、發明説明(叫 ;卩爲氫原子、碳數1〜3 0之直鏈、支鏈或環狀烷基或 烯基、碳數6〜50之芳香族烴基、羧基、羥基、或爲下 式(2) 、(3) 、(4)所示基團,其末端並不同時爲 氫原子) 0 - (R4)』- R5)r ⑵ 一 R4-(〇H)r (3) 一 R4 二(OR5a)r (4) (式中,R4爲(r + 1 )價之碳數1〜30之脂肪 族烴基、脂環式飽和烴基或碳數6〜5 0之芳香族烴基; R 5爲碳數1〜3 0之直鏈、支鏈或環狀烷基、碳數6〜 5 0之芳香族烴基、碳數1〜3 0之烷氧基、或羥基; R 5 a爲碳數1〜3 0之直鏈、支鏈或環狀烷基或碳數6 〜5 0之芳香族烴基;h爲0或1、r爲1〜3之正整數 ) 又,上記式(1 )所示高分子中以R所示之苯酚性羥 基、上記式(2)中R5所示之羥基及上記式(3)中之 羥基中1個或2個以上之羥基,與烯醚化合物或鹵化烷醚 化合物反應所得之具有C - 0 - C基交聯基可於分子內及 /或分子間形成交聯,上記酸不穩定基與交聯基之總量係 爲式(1)之苯酚性羥基、上記式(2)中R5之羥基及 上記式(3 )中之羥基的氫原子全體之0莫耳%以上, 本^:尺度適用中國國家標準(CNS )八衫見格(210X297公釐) · 19_~' (誚先閱讀背而之注意事項再填寫本頁)
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五、發明説明(17) 80莫耳%以下之範圍〕。 式中,.R爲羥基或OR3基,且至少有一個爲羥基; R1爲氫原子或甲基;R2爲碳數1〜30,較佳爲1〜 15,更佳爲1〜8之直鏈、支鏈或環狀烷基,其中,直 鏈、支鏈或環狀烷基可爲甲基、乙基、丙基、異丙基、η 一丁基、異丁基、t e r t —丁基、環己基、環戊基等; R3爲酸不穩定基;又,X爲0或正整數、y爲正整數、 且爲滿足x + y$5之數,y爲1〜3,又以1〜2爲佳 ;k爲〇或正整數、m爲0或正整數、η爲正整數、且爲 滿足k+m+n$5之數,其中η爲1〜2,m爲〇〜1 爲較佳、又,η爲2以上時,R3可爲相同或不同;p、 Q爲正數,且爲滿足0<qS0 · 8、p + q=1之數; P爲氫原子、碳數1〜30,較佳爲1〜15,更佳爲1 〜8之直鏈:支鏈或環狀烷基或烯基、碳數6〜50,較 佳爲6〜30,更佳爲6〜20之芳香族烴基、羧基、羥 基、或爲上式(2) 、(3) 、(4)所示基團,其末端 基團P並不同時爲氫原子。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 其中,支鏈或環狀烷基或烯基例如可爲甲基、乙基、 η -丙基、異丙基、η —丁基、異丁基、s e c— 丁基、 t e r t — 丁基、戊基、己基、辛基、壬基、癸基、十一 烷基、十二烷基、十三烷基、十五烷基、十六烷基、十九 烷基、二十二烷基、二十七烷基、2,2 -二甲基丁基、 2,3 —二甲基丁基、2,2,3 —三甲基丁基、六甲基 乙基、十羥基萘基、環己基、二環己基、原菠烷基、原菠 -20- (ti先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 480370
五、發明説明(18) 烷二基、金剛烷基、1,3 —二甲基金鋼烷基、環戊基、 乙烯基、丙烯基、丁烯基、己烯基、環亞己基等等。 芳香族烴例如苯基、苄基、t e r t -丁苄基、二苯 基、三苯基、萘基、蒽基、1,2,3 —三戊基苄基、六 戊基苄基等等。 R4之(r + 1)價之碳數1〜3 0之脂肪族烴基、 脂環式飽和烴基,例如伸甲基、伸乙基、η -伸丙基、異 伸丙基、η —伸丁基、異丁基、s e c —伸丁基、 t e Γ t —伸丁基、伸戊基、伸己基、伸辛基、伸壬基、 伸癸基、伸十一烷基、伸十二烷基、伸十三烷基、伸十五 烷基、伸十七烷基、伸十九烷基、伸二十二烷基、伸二十 七烷基、2,2 —二甲基伸丁基、2,3 —二甲基伸丁基 、2,2,3 —三甲基伸丁基、六甲基伸乙基、十羥基伸 萘基、環亞台基、二環亞己基、原菠伸烷基、金剛伸烷基 、1,3 -二甲基金鋼伸烷基、環伸戊基及此些基團中又 失去1個或2個氫原子所產生之3價或4價之基團等。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再功寫本頁) R4之(r + 1 )價之碳數1〜3 ◦之芳香族烴基, 例如伸苯基、伸苄基、t e r t -丁伸苄基、二伸苯基、 三伸苯基、伸萘基、伸蒽基、1,2,3 -三戊基伸苄基 、六戊基伸苄基及此些基團中又失去1個或2個氫原子所 產生之3價或4價之基團等。 R 5之直鏈、支鏈或環狀烷基、芳香族烴基之例示則 與上述內容所述相同,烷氧基則例如甲氧基、乙氧基、丙 氧基、異丙氧基、η —丁氧基、.異丁氧基、s e c —丁氧 本紙張尺度適财關家標準(CNS ) A4規格(210x297公楚) 經濟部中央標率局員工消費合作社印製 480370
_JT 五、發明説明(19) 基、t e r t —丁氧基、戊氧基、己氧基、辛氧基、壬氧 基、癸氧基、十一烷氧基、十二烷氧基、十三烷氧基、十 五烷氧基、十七烷氧基、十九烷氧基、二十二烷氧基、二 十七烷氧基、2,2 —二甲基丁氧基、2,3 —二甲基丁 氧基、2,2,3 —三甲基丁氧基、六甲基乙氧基、環己 氧基、十羥基萘氧基、二環己氧基、原菠烷氧基、原菠烯 氧基、金剛烷氧基、1,3-二甲基金鋼烷氧基、環戊氧 基等。 上記R 3之酸不穩基,在經過各種選擇後,以下式( 7) 、 (8)所示基團,碳數4〜20之三級烷基,各院 基之碳數爲1〜6之三烷基矽烷基及碳數4〜2 0之羯院 基等爲佳。 R9 -C-O-R" (7) R10 0 -{CH^rC-0-R,2 (8) 式中,R9、R1 〇爲氫原子或碳數1〜8,較佳爲 1〜6,更佳爲1〜5之直鏈、支鏈或環狀烷基,R1 1 爲碳數1〜18,較佳爲1〜10,更佳爲1〜8之可具 有氧原子等雜原子之1價烴基,與R1 0、與 r1 1、r1〇與r1 1可相互形成環,形成環時,r9 、R10、R1 1各自爲碳數1〜18,較佳爲1〜10 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X29*7公釐) :22 · 一 (对先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} •訂 #丨 480370
IT 五、發明説明(20) ,更佳爲1〜8之直鏈、支鏈之伸烷基;R 1 2爲碳數4 〜20,較佳爲4〜15,更佳爲4〜10之三級烷基、 各烷基碳數各自爲1〜6之三烷基矽烷基、碳數4〜2 0 ,較佳爲4〜15,更佳爲4〜10之羰烷基或上式(6 )所示基團;又,a爲〇〜6之整數。 R9、R1()之碳數1〜8之直鏈、支鏈或環狀烷基 ,係與R 2所說明之內容爲相同基團。 R1 1可爲直鏈、支鏈或環狀烷基、苯基、p -甲苯 基、P -乙苯基、或P -甲氧苯基等烷氧基取代之苯基等 未取代或取代之芳基、苄基、苯乙基等芳烷基或,此些基 團中具有氧原子,或與碳鍵結之氫原子被烴基所取代,或 2個氫原子被氧原子取代而成爲羰基之下式所示之烷基等 〇 -(CH2)20(CH2)3CH3 經濟部中央標準局員工消費合作社印繁 (誚尤閱讀背而之注意事項再稹寫本頁) -ch2-<^^ch2oh - (ch2)2o(ch2)2oh
一 (CHAOH
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS )A4規格(210X297公釐) -23- 480370 Λ·
IT 五、發明説明(21) 又,R1 2之三級烷基,例如,t e r t — 丁基、1 一甲基環己基、2 —(2 —甲基)金剛烷基、t e r t — 戊基等。 R 1 2之三烷基矽烷基,例如,三甲基矽烷基、三乙 基矽烷基、二甲基一 t e r t —丁基等各烷基碳數爲丄〜 6之基團。 R 1 2之羰烷基則例如3 —羰環己基、下記式所示之 基團。 {诗先閱讀背而之注意事項再填寫本頁)
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 上記式(7 )所示酸不穩定基,具體而言,例如1 一 甲氧乙基、ί 一乙氧乙基、1一 η —丙氧乙基、1 一異丙 氧乙基、1 — η — 丁氧乙基、1 一異丁氧乙基、1 一 s e c — 丁氧乙基、1 — t e r t —丁氧乙基、1一 t e r t —戊氧乙基、1 一乙氧基一 n —丙基、1 一環己 氧乙基、甲氧丙基、乙氧丙基、1 一甲氧基一 1 一甲基一 乙基、1 一乙氧基- 1 一甲基一乙基等直鏈或支鏈狀縮醛 基’四氫呋喃、四氫吡喃等環狀縮醛基等,較佳爲乙氧乙 基、.丁氧乙基、乙氧丙基等。又,上述式(8)之酸不穩 定基例如,t e r t- 丁氧羰基、t e r t —丁氧羰甲基 、tert —戊氧羰基、tert —戊氧羰甲基、1 一乙 氧乙氧基羧甲基、2 —四氫吡喃基氧羰甲基、2 —四氫咲 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) · 24 · 480370
五、發明説明(22) 喃基氧羰甲基等。 (請先閱讀背面之注意事項再稹寫本頁) 本發明之上記式(1 )所示末端爲上記P之高分子化 合物,其中R所示之苯酚性羥基,上記式(2 )所示r 5 之羥基及上記式(3 )所示羥基中之1種或2種以上之羥 基,可與後述烯醚化合物或鹵化烷醚化合物反應形成具有 C - 0 - C基之交聯基而於分子內及/或分子間形成交聯 〇 上述酸不穩定基與交聯基之總量爲對上記式(1 )苯 酚性羥基,上記式(2)中R5之羥基及上記式(3)所 示羥基之氫原子全體之平均爲0莫耳%以上,8 0莫耳% 以下之比例。 上記具有C — 0 — C基之交聯基,例如下式(6 a ) 或(6b)所示基團,較佳爲下式(6a >)或(6b/ )所示基團#。 R6 R6 -C-<0-R8)d O-A [-0-(R8-〇)d-C^r- (6 a) R7 R7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製
Re 甲 -0-0-R8-B-A [-B-R8-0-9如 (6b)
I I R7 R7 (式中,R6、R7爲氫原子或碳數1〜8之直鏈、 支鏈或環狀烷基,或R6與R7可形成環,形成環時, R6、R7爲碳數1〜8之直鏈或支鏈之伸烷基;R8爲 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -25 - 480370 Λ* ______ Β· , 五、發明説明(23) 碳數1〜10之直鏈、支鏈或環狀之伸烷基;3爲〇或1 〜1 0之整數;Α爲具有c價之碳數1〜5 〇之脂肪族或 脂環式飽合烴基、芳香族烴基或雜環基,此些基團中可夾 有雜原子’或與碳原子鍵結之氫原子中之一部分可被烴基 、羧基、醯基或鹵原子所取代;B爲一 CO — 0 —、 一 NHCO — 〇一或一 NHCONH — ; c 爲 2 〜8 、 c /爲1〜7之整數) R6 R6 -?-{O-R8)? Ο-A [-0-(Re-〇)d—0^»r· (6 a ’) R7 R7
Re R6 -έ一O-R8-B-A [-BHRe-0-(6 b,) R7 ^ R7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (¾尤閱讀背面之注意事項再硪寫本頁) (式中’ R6、R?爲氫原子或碳數i〜8之直鏈、 支鏈或環狀烷基,或R6與r7可形成環,形成環時, R6、R7爲碳數1〜8之直鏈或支鏈之伸烷基;R8爲 碳數1〜10之直鏈、支鏈或環狀之伸烷基;d爲0或1 〜5之整數;A爲具有c〃價之碳數20之直鏈、支 鏈或環狀伸烷基、烷三基、烷四基,碳數6〜3 0之伸芳 基,此些基團中可夾有雜原子,或與碳原子鍵結之氫原子 中之一部分可被烴基、羧基、醯基或鹵原子所取代;B爲 一 C〇一〇 一 、一 NHCO — 〇一或一 NHCONH —; c"爲2〜4、c1"爲1〜3之整數) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) .26 - 480370 五、發明説明(24) 其中,碳數1〜8之直鏈、支鏈或環狀烷基之內容則 具有與上述內容相同之例示。 R 8爲碳數1〜1 0之直鏈、支鏈或環狀之伸烷基, 例如,伸甲基、伸乙基、伸丙基、異伸丙基、η —伸丁基 '異伸丁基、環戊亞基、環己亞基等。 又,Α之具體例將於以下敘述。此交聯基之(6 a ) '(6b)係由後述之烯醚化合物,鹵化烷醚化合物所產 生。 交聯基 ',可由上記(6 a ) 、( 6 b )之c 値了解 ’其並不限定於2價,亦可爲3價〜8價。例如2價之交 聯基如下記之(6a 〃 )、(6b") ,3價之交聯基如 下記之(6 a…)、(6 b…)等等。 R6 R6 -C-(0-R8)d-〇-A-〇-(R8-〇)^^ R7 R? (6 a· (誚先閱讀背而之注意事項再頊寫本頁) R6 R6 -έ - O-R8-B - A-B-R8-〇_9- (6b1 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 R7 R7 R6 R6 έ - (O-RVO-A - 0-(R8—〇)广?-R7 〇 R6 R? (R8-0)d-C-R7 (6 a, 27- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) R6 480370 五、發明説明(25) R6 - 0-R8-B - A-B-R8-。卞 (6b’)
士 B R6 RT R8-〇-C- R7 本發明之經交聯之高分子化合物’其具體例如,具有 下式(5 - i )所示重複單位,且末端爲上記P之下式( 5 )之高分子化合物,特別是此高分子化合物中R所示之 苯酚性羥基、上記式(2 )所示R 5之羥基及上記式(3 )所示羥基中之氫原子經解離後,使其氧原子與上記式( 6 a )或(6b)所示具有C 一 0 — C基之交聯基於分子 內及/或分子間形成交聯之高分子化合物。 (ii尤閱讀背面之注意事項再填寫本頁) R丨 —(CH2C)p R2,
Ry
(〇H)m R2 OR12 R丨 —{CH2O5J—
(〇H)y 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (5 — i) -28- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 480370 Η 五、發明説明(26)
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (式中,R爲羥基或OR 3基,且至少有一個爲羥基 ;R1爲氫原子或甲基;R2爲碳數1〜3 0之直鏈、支 鏈或環狀烷基;R3爲酸不穩定基;R9、R1 0爲氫原 子或碳數1〜8之直鏈、支鏈或環狀烷基;R11爲碳數 1〜1 8之可具有雜原子之1價烴基,R9與R1 0, r9與R1 i,Rl〇與R1 1可形成環,形成環時 、r1 〇、R1 1各自爲碳數1〜1 8之直鏈或支鏈之伸 烷基;R 1 2爲碳數4〜2 0之三級烷基,各烷基爲碳數 1〜6之三烷基矽烷基、碳數4〜2 0之羰烷基或 -CRgRlOoR1 1基;a爲〇〜6之整數,又,p l、 P2爲正數,ql、Q2爲〇或正數,且滿足〇<p 1/ (P 1 + q 1 + Q2 + P2) SO · 8,0“1/ (P 1 + q 1 + q2 + p2) · 8,0“2 / (p l + ql + q2 + p2) · 8,pl + Ql + Q2 + P2 = l之數,但q1與q2不同時爲〇 ; x、y、k、 m、 n、△、P各自具有與上記內容相同之意義;又,p 本紙ϋ度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210Χ297公釐) .29 - " 480370 Λ· _ JT __ 五、發明説明(27) 1 + p2 = p,q1 + q2 = q) 其中,R,r1 〜r3,r9 〜r12,x、y、k
、m、n、a、p之具體例、較佳範圍則如上述內容所述 。又,pi、p2爲正數,q1、q2爲0或正數,且滿 S〇<p1/(p1 + q1 + q2 + p2) S0 · 8,0 Sq1/(p1 + q1 + q2 + p2) ^0 · 8,0$Q 2 / (pl + ql + q2 + p2)^0*8,pl + ql + Q2 + p2 = l之數,但Ql與q2不同時爲0。 其中更佳之Pi、p2、Ql、値如下所述。 0<p1/(p1 + q1 + q2 + p2) SO · 4, 更佳爲0·002<p1/(p1+q1+q2+p2) ^0.2 0“l/(pl + Ql + d2 + p2) SO · 6, 更佳爲 OSqI / (p1 + q1 + q2 + p2) SO · 4 0Sq2/(p1 + q1 + q2 + p2) SO · 6, 更佳爲 0Sq2/(p1 + q1 + q2 + p2) $0 · 4 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (#先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) (Ql + q2)/(pl + ql + q2 + p2) $0 · 6,更佳爲 (q1 + q2)/(p1 + q1 + Q2 + p2)^0.4 又,q1/(q1 + q2)以0〜1,較佳爲0 · 5 〜1,更佳爲0 · 7〜1爲宜。 此高分子化合物中,上述酸不穩定基與交聯基之總量 爲對上記式(5)苯酚性羥基,上記式(2)中R5之羥 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4現格(210X297公釐) .30 - 480370 Η"* 五、發明説明(28) 基及上記式(3 )所示羥基之氫原子全體之平均爲0莫耳 %以上,8 0莫耳%以下之比例。 此高分子化合物之例,如具有下記(5 > - 1 )〜( 5 / - 7)重複單位,且末端爲P之化合物。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -31 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 480370 A7 B7 五、發明説明(29 ) R1
(5, — 1) (請先閲讀背面之注意事項再 —裝-- R1
R1 一 u,- -u2- - u3- (5· — 2) ,1Τ 線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 0 0 ~Ui U2—U3—(C)h0-Q-0(C)h —Ui—U2—U3- (5· -3) 【化2 5】 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) •32- 480370 A7 B7 五、發明説明(30 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 [化2 6] --G—c—U3—(c)bIQIO(p —u-—c—u3llCH-o>Ji- »R_ .. (5-14)
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -33- 480370 A7 B7 五、發明説明(31 )
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (5· —5) R 一
? ί ^ 丨U一—G—CW—(p!OIQIOo)h —U|—U2— 7 2 化 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -34-
480370 A7 B7 五、發明説明(32 )
I C Ί Ia I
Ia I I9 I I ·〇 — 〇
—{CHH-O畔3Λ: R 一
丨G—c—G—(p!oiqio(p—Ui—U2—G--{CH “ »x -〇—〇
(請先閱讀背面之注意事項再 訂 線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 【化2 8】 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -35- 480370 Λ' Η' 五、發明説明(33)
» IU1 丨112丨 IU3I —o)bIQIO(p!u-!u「lu「 (#尤閱讀背而之注意事項再填寫本頁) 舞 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (5·丨7) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公#· ) .36- 480370 五、發明説明(34) 其中,上式中,h爲0或1,y爲1〜3之整數, U 1、U 2、U 3爲下記單位。
η {¾先閱讀背而之注意事項再填荇本頁)
Rl
u2: U3:
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (〇H)y 又,P爲氫原子,碳數1〜30之直鏈、支鏈或環狀 院基,碳數6〜5 0之芳香族烴基,羧基,羥基或式(2 )、(3)或(4)所示基團,末端基P不同時爲氫原子 。Q爲具有C — 0 - C基之交聯基,典型例式如上式(6 -37- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) 480370 _____五、發明説明(35) a)或(6b)所示交聯基,特別是式(6a〃)、( 6 b ")或(6 a …)、(6 b …)’較佳爲(6 a ^ ) 或(6 b /)所示交聯基。又,交聯基爲3價以上時,如 上記式(5 )中,即是以3個以上下記單位與Q鍵結所得 化合物。
(对先閱讀背而之注意事項再硪寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 又,上式(5/ — 2) 、(5 / — 5)係爲分子內鍵 結之狀態、其他則爲分子間鍵結之狀態’其可單獨或以混 合方式存在。 本發明乏經交聯之高分子化合物,其苯酚性羥基及/ 或式(2 )所示R 5之羥基及/或式(3 )所示羥基與烯 醚化合物或鹵化烷醚反應所得之於分子內及/或分子間以 具有C - 0 - C基之交聯基形成交聯之高分子化合物。此 一情形如上所述,酸不穩定基與交聯基之總量爲對上記式 (1 )苯酚性羥基,上記式(2)中R5之羥基及上記式 (3 )所示羥基之氫原子全體之平均爲〇莫耳%以上, 8 0莫耳%以下,又以2〜5 0莫耳%爲佳。 又此情形中,具有C_0 — C基交聯基之比例以超過 0莫耳%,並在80莫耳%以下,又以〇·2〜20莫耳 %爲佳。若爲〇莫耳%時則無法引導出交聯基之優點,使
、1T 本·.,氏張尺度通用中關家標準(CNS) A4&格(2獻297公楚 38 480370 五、發明説明(邡) 得鹼溶解速度之反差減小,造成解像度惡化。又,超過 80莫耳%時,會因交聯過多形成膠化,造成對鹼之溶解 性消失,而於鹼顯像中會引起膜厚變化,或膜內應力或氣 泡之產生等現象,使親水性基減少而降低與基板之密著性 〇 又,酸不穩定基之比例,以超過0莫耳%,並在8 0 莫耳%以下,又以10〜50莫耳%爲佳。若爲〇莫耳% 時會使得鹼溶解速度之反差減小,造成解像度惡化。又, 超過8 0莫耳%時,會造成對鹼之溶解性消失,而於鹼顯 像中會降低與顯像液之親和力,使解像力劣化。 又,具有C 一 0 - C基交聯基與酸不穩定基之値若在 上記範圍中作適當之選擇,可對圖型尺寸控制、圖型之形 狀控制作任意之調整。本發明之高分子聚矽氧化合物中, 具有C - 0二C基交聯基與酸不穩定基之含量,爲一可影 響光阻膜溶解速度之反差,圖型之尺寸控制、圖型之形狀 控制等光阻材料特性之量。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本發明之高分子聚矽氧化合物,其重量平均分子量爲 1,000 〜500,000,較佳爲 3,000 〜 500,000。重量平均分子量未達1,〇〇〇時會使 光阻材料之耐熱性降低,超過500,000時光阻材料 不易以旋轉塗布方式均勻塗布。 又,本發明之高分子化合物,若交聯前之基礎樹脂之 分子量分布(Mw/Mn )過廣時,因同時存在低分子量 或高分子量之聚合物故不易設計交聯數,即不易製造具有 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4現格(210X297公釐) .39- 經濟部中央標準局員工消費合作社印繁 480370 B' 五、發明説明(37) 相同功能之光阻材料。因此,隨著圖型線路之微細化而更 容易受到此些分子量、分子量分布之影響,所以要得到適 合微細尺寸之光阻材料時,分子量分布以1 . 0〜1 . 5 ’特別是以1 · 0〜1 · 3之狹分布爲佳。但,並非限制 於此範圍,使用分子量分布大於1 · 5者當然也可以實施 〇 本發明之經交聯之高分子聚矽氧化合物之製造方法, 例如可對式(1 )所示具有重複單位之高分子化合物之苯 酚性羥基中、導入式(7 )所示酸不穩定基,經單離後, 再與烯醚化合物或鹵化烷醚化合物反應以於分子內及/或 分子間以具有C - 0 - C基交聯基交聯之方法,或將烯醚 化合物或鹵化烷醚化合物反應所產生之於分子內及/或分 子間具有C - 0 - C基之交聯基進行交聯之方法、經單離 後,導入式〗7 )所示酸不穩定基之方法、或將烯醚化合 物或鹵化烷醚化合物之反應與導入式(7)所示酸不穩定 基之方法同時進行等方式等等,其中又以將烯醚化合物或 鹵化烷醚化合物之反應與導入式(7 )所示酸不穩定基之 方法同時進行之方式爲佳。又,依此方法所到之高分子聚 矽氧化合物,必要時可導入式(8 )所示酸不穩定基、三 級烷基、三烷基矽烷基、羰烷基等。 一般具有式(1 - i )所示重複單位之高分子化合物 之末端以氫原子,碳數1〜3 0之直鏈、支鏈或環狀烷基 或烯基,碳數6〜50之芳香族烴基,羧基,羥基或式( 2) 、(3)或(4)所示基團進行之修飾,可以一般活 {請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁)
,1T 4 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) -40 - 480370 Β· 五、發明説明(38) 性陰離子聚合之停止劑變化作爲各種停止劑之方式予以合 成。例如高分子化合物末端爲氫原子時停止劑使用水或乙 醇;末端爲碳數1〜3 0之直鏈、支鏈或環狀烷基時,停 止劑使用碘化甲酯、溴化乙酯、溴化丁酯等鹵化烷酯;末 端爲芳香族烴基時,可使用4 一氯苯、氯苄基、4 一萘基 溴化物、4 一氯聯苯基、蒽基溴化物等鹵化芳香族烴基; 又,高分子化合物末端爲羥基時停止劑可使用碳酸;爲羥 基時停止劑可使用三甲氧基硼與過氧化氫之組合物。 高分子化合物末端爲式(2 )所示基團時,停止劑可 使用甲羰基氯化物,甲氧羰基氯化物,乙氧羰基氯化物, 丁氧羰基氯化物,環丙烷羰基氯化物,1 -金剛烷基羰基 氯化物,環己羰基氯化物,戊氧基羰基氯化物,甲羰甲基 氯化物,甲氧羰基乙基氯化物,t e r t —丁氧羰基甲基 氯化物,丁義羰基苄基氯化物,環己氧羰基氯化物,環戊 羰基氯化物,環戊羰甲基氯化物,1 -金剛烷羰己基氯化 物,環己羰甲基氯化物,戊羰基氯化物等等。 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 若爲式(2 )所示基團時,停止劑可使用乙烯氧化物 、丙烯氧化物、苯乙烯氧化物、氯甲基乙烯醚、2 —氯乙 基乙烯醚、2 —溴乙基乙烯醚、甲基乙酮、環己酮、戊酮 、3 —乙醯酮基金剛烷、甲醛、乙醛、三甲基醛、甲基醛 、甲基乙酸鹽等等。 若爲式(4 )所示基團時,停止劑可使用氯甲基甲醚 、2 —溴乙基甲醚、氯甲基辛醚、氯甲基環己醚、氯甲基 苄醚等。 -41 - (請先閲讀背而之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 480370 Λ'
IT 五、發明説明(39) 此時,停止劑之添加量以多於起始劑之莫耳數爲佳。 以下將對上述經交聯之高分子化合物之製造方法作更具體 之敘述。第1個方法例如,使用上記具有式(1 -)所示 重複單位之末端爲P之高分子化合物與,下式(I )或( Π )所示烯醚化合物與,下式(7 a )之化合物之方法。 第2個方法例如,使用上記具有式(1 /)所示重複單位 之末端爲P之高分子聚砂氧化合物與,下式(V I I )或 (VI I I)所示鹵化烷醚化合物與,下式(7b)之化 合物之方法等。 第1方法 R1
I —(CU2Ch (Γ ) (〇H)y R7 ψ A+0«<R8 - 〇)r〇CH〕c (I) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 R7 ψ A—B - R8-〇 - C=€H〕c (II) R10 R9a-CH=C - OR 丨1 (7 a) 式中,Rl、r2、r8、R9 及 pi、p2、Qi 、Q2具有與上記內容相同之意義,且Pi + P2 + Ql + Q2 = 1。又R5、R6具有與上記內容相同之意義, 42- (請尤閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 480370 五、發明説明(40) 尺9 3、116 3爲氫原子或碳數1〜7之直鏈、支鏈或環 狀烷基。 又,式(I )或(Π)所示烯醚化合物中,A爲C價 (c爲2〜8)之碳數1〜50之脂肪族或脂環式飽合烴 基、芳香族烴基或雜環基,此些基團中可夾有雜原子,或 與碳原子鍵結之氫原子中之一部分可被烴基、羧基、醯基 或鹵原子所取代;B爲一 CO —〇一、一 NHCO —〇一 或一 NHCONH —; d爲〇或1〜1〇之整數。 具體而言,A之c價烴基,較佳爲碳數1〜50,特 別是碳數1〜40之可夾有〇,NH,N(CH3) ,S, S〇2等雜原子之未取代或經烴基、羧基、醯基或氟原子取 代之伸烷基,較佳爲碳數6〜5 0,特別是6〜4 0之伸 芳基,該伸烷基與伸芳基鍵結之基團,與上記各基團之碳 原子鍵結之盒原子解離之c 〃價(c"爲3〜8之整數) 之基團等等,或c價之雜環基,此些雜環基與上記烴基鍵 結之基團等等。 具體之例示,如A所示之下記內容。 ’ 經濟部中央標準局負工消费合作社印家 {¾先閱讀背而之注意事項再填寫本頁)
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -43- 480370 Λ' }Γ 五、發明説明(41 ) -CH2CH2- , 一¢0¾)广,-CH-CH2- , -(CH2)4- CHa -CH2-CH- , -chch2ch2- , -(d , C2H5 CH3 CH3 ch2- -CHf C-CHr , CHaCHfC-CHf CH3 CH2- ch2- I CH3-0 - CH2 ch2- (請先閱讀背而之注意事項再填荇本頁) i CHz- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -(CH2)6- -{CH2CH20)rCH2CH2-, 4CH2CH20)^CH2-CH2-,
一 (CH^+0 - (CH2)A -CH2-CH2-0-CH「CH2- , -CH2-CH2-〇-CH2-CH广0-CH2-CH2
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -44 - 480370 A7 B7 五、發明説明(42 ) CH20H I - CH2 - - CH2-, - 0¾ - ch2oh CH2OH C-CH2- ch2- CHr I -ch2-och2- · ch2-
OH H OH OH I I I I —CH2—C一 C— C一 C 一 CH2-I I I I Η OHH H o丨O丨H I IόIH I HIC— HI O—CIH I h2
H
OH 一CHfC—C一 C 一 C—CHf
H 【化3 4】 (請先閲讀背面之注意事項再 —裝—— 訂
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(21〇Χ297公釐) -45- 480370 A7 B7 五、發明説明(43 )
. 0^0 .^kohQ ( O-shQ t D-shQ
(請先閲讀背面之注意事項再 -裝· 頁) 、-ιτ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 cf3【化3 5】 線 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) -46- 480370 A7 B7 五、發明説明(44 )
(請先閲讀背面之注意事項苒 -裝- I)
線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 CHa CH3
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -47- 480370 Λ* ίΓ 五、發明説明(45 ) 式(I )所示化合物,例如可以Stephen, C,Lapin,Polymers Paint Colour Journal 179 ( 4237 ) , 32 1 (ri先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) (1988 )所載之方法,即將多元醇與多元苯酚與乙炔反應 ,或將多元醇與多元苯酚與鹵化烷乙烯醚反應而成。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 式(I )之具體化合物,例如乙二醇二乙烯醚、三乙 二醇二乙烯醚、1,2 —丙二醇二乙烯醚、1,3 —丙二 醇二乙烯醚、1,3 — 丁二醇二乙烯醚、1,4 一 丁二醇 二乙烯醚、(四甲二醇二乙烯醚)、新戊二醇二乙烯醚、 三羥甲基丙烷三乙烯醚、三羥甲基乙烷三乙烯醚、己二醇 二乙烯醚、1,4 一環己二醇二乙烯醚、四乙二醇二乙烯 醚、季戊四醇二乙烯醚、季戊四醇三乙烯醚、季戊四醇四 乙烯醚、山梨糖醇四乙烯醚、山梨糖醇五乙烯醚、乙二醇 二乙烯基乙烯醚、三乙二醇二乙烯乙烯醚、乙二醇二丙烯 基乙烯醚、兰乙二醇二乙烯基乙烯醇、三羥甲基丙烷三乙 烯基乙烯醚、三羥甲基丙烷二乙烯基乙烯醚、季戊四醇二 乙烯基乙烯醚、季戊四醇三乙烯基乙烯醚、季戊四醇四乙 嫌基乙嫌酸及下式(I〜1 )〜(I〜3 1 )所不化合物 ,但並非僅限於此些化合物。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -48- 480370 A7 B7 五、發明説明(46 ) ch2=ch-och2ch2o-^^〇ch2ch2o-ch=ch2 (1-1) ch2=ch-och2ch2ov och2ch2o«ch=ch2
(1-2) ch2=ch—〇ch2ch2o
och2ch2o-ch=ch2 (1-3) (請先閲讀背面之注意事項再 ch2=ch-och2ch2o
och2ch2〇-ch=ch2 (I 一 4) .裝- 頁) ch2=ch—〇ch2ch2o
och2ch2o - ch=ch2 (1-5) 訂
ch2=ch-och2ch2〇A^A och2ch2o-ch=ch2 (I 一 6) ch2=ch—och2c: :H2〇4TJl. och2ch2o—ch=ch2 (1-7) 線 ch2=ch - och2ch2o V CHa och2ch2o - ch=ch2 (I 一 8) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 ch2=ch-〇ch2ch2o
dch2ch2o~ch=ch2 och2ch2o-ch=ch2 (1-9) 【化3 7】 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -49- 480370 A7 B7
och2ch2o-ch=ch2 ( I - 10) ch2=ch-0 - ch2〇
och2o - ch=ch2 五、發明説明(47 ch2=ch-〇ch2ch: (I -11) CH尸CH—0CH2CH2O^^^j^^-0CH2CH20—CH=CH2 (1-12) (I - 13) (請先閲讀背面之注意事項再填^頁) CH2=CH—0
o-ch=ch2 (1 — 14) 訂 ch2=ch_och2ch2o
ch2ch2o-ch=ch2 (I - 15) 線 經濟部’央標準局員工消費合作社印製 CH2=CH - 0
o-ch=ch2 ch2=ch—0 ch2=ch~o 【化3 8】 (I - 16) o-ch=ch2 o-ch=ch2 (1-17) (I — 18) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)_ 5() _ 480370 A7 B7 五、發明説明(48 ) ch2=ch - 〇 乂)-s-^^k〇-ch=ch2 (I 一 19) CH尸CH—Ο
o-ch=ch2 (I 一 20) CH2=CH-0
o—ch=ch2 (1-21) CH2=CH-0
(I - 22) (請先閲讀背面之注意事項再^^4頁) -裝·
、1T
(I - 23) 線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 【化3 9】 ch2=ch—Ο
o-ch=ch2 (I — 24) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X29*7公釐) -51 - 480370 A7 B7 五、發明説明(49 ) CH2=CH-0
(I - 25)
^^0 - ch=ch2 (I - 26) (請先閲讀背面之注意事項再 —裝— .
(I - 27) 線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ch2=ch-o, CH2=CH—ο
CHa ch2chchch2 CH3
o-ch=ch2 0—ch=ch2 (I 一 28)
(I - 29) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -52· 480370 Λ* Β" 五、發明说明(5〇)
,0-CH^CHz Ό 一 CH=CH2 (I - 30) och=ch2 och=ch2 och=ch2 ch2=ch
o-ch=ch2 又,B爲一CO — 0 —時 (1-31) 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 以多元羧酸與 一 c〇一〇一 酸二乙烯基乙 乙烯基乙烯醚 基乙烯醚、 烯醚、福馬酸 等,但並不受 又,本發 如可由下式( 之烯醚化合物 鹵化烷乙烯醚反 時之上式(Π ) 嫌酸、苯二酸二 、苯二酸二丙烯 苯二酸二丙烯基 二乙烯基乙烯醚 此內容所限定。 明中較適合使用 I I I ) ' ( I 與具有異氰酸酯 之上式(II)化合物,可 應而製得。B爲 化合物之具體例如,對苯二 乙烯基乙烯醚、間苯二酸二 基乙烯醚、對苯二酸二丙烯 乙烯醚、馬來酸二乙烯基乙 、依康酸二乙烯基乙烯醚等 之含有烯醚基之化合物,例 V)或(V)等具有活性氫 基之化合物反應而製得。 {許先閱讀背面之注意事項再填艿本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4^格(210X297公釐) .03- 480370 五、發明説明(51) (III) (IV) (V) R7 l
R6a 一 W - OH (褚先閱讀背面之注意事項再填艿本頁) R7
R6a—CH = C —0 —R8"*COOH R7 R6a 一 CH=C - 〇 - R8-NH2 (R6 a、R7、R8具有與前記內相同之意義) B爲一 NHCOO —或一 NHCONH —時之上式( 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 I I )所示之具有異氰酸酯基之化合物,可使用例如交聯 劑手冊(大成社刊,1 9 8 1年發行)所記載之化合物。 具體而言例如,三苯基甲烷三異氰酸酯、二苯基甲烷二異 氰酸酯、甲次苯基二異氰酸酯、2,4 一甲次苯基二異氰 酸酯之二聚物、萘基一 1,5 —二異氰酸酯、〇 —甲次苯 基二異氰酸_、聚亞甲基苯基異氰酸酯、六亞甲基二異氰 酸酯等聚異氰酸酯型,甲次苯基二異氰酸酯與三羥甲基丙 烷之附加物、六亞甲基二異氰酸酯與水之附加物、二甲苯 二異氰酸酯與三羥甲基丙烷之附加物等異氰酸酯加成型等 等。上述含有異氰酸酯基之化合物與含有氫之烯醚化合物 反應後,可製得末端具有烯醚基之種種化合物。此些化合 物如下式(I I〜1 )〜(I I〜1 1 )所示化合物,但 並非僅限於此些化合物。 •54- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公茇) 480370 A7 B7 五、發明説明(52 ) ch2=ch〇ch2ch2o〇cnh —^^-NHCOOCH2CH2〇CH=CH2 CH2=CHOCH2CH2OOCNH\ /NHCOOCH2CH2OCH=CH2 (Π- 1) (Π-2) CH2=CHOCH2CH2OOCNH·
nhcooch2ch2och=ch2 (π — 3)
(請先閲讀背面之注意事項再填頁 __丨 ,ιτ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 CH2=CHOCH2CH2OOC^-^^Ch^VnHCOOCH2CH2OCH==CH2 ◦ (卜 7) CHa ch2=choch2ch2 νηονιη^Λ—^Vnhcnhch2ch2och=ch2 i w A (Π-8) 【化4 3】 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -55- 480370 五、發明説明(53) CHa
CH2=CHOCH2CH2OOCNH-^^-CH2-^^)-NHCOOCH2CH2OCH=CH2 (Π- 11) 上記第1方法中,可將重量平均分子量爲1,ο ο o〜 500,000,較佳爲分子量分布爲1 · ο〜1 · 5之 具有式(1 >)所示重複單位,且末端爲Ρ之高分子化合 物之苯酚性羥基之氫原子與對其全羥基1莫耳,使用Ρ 1 莫耳之式(I) 、(Π)所示烯醚化合物及Q1莫耳之式 (7 a )所未之化合物反應,而可製得例如下示之具有式 (5a > - 1)或(5a / - 7)所示重複單位,且末端 爲P之高分子化合物。又,末端爲P之高分子化合物可再 與式(7 a )所示化合物進行反應。下式中,m+n = y {誚先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) 4 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印掣 2 與 Q 有 、 具 1 自 Q各 、 等 2 Q P 、 , 1± IX IX p R 、' y ο , 1± X R η 9 〇 、R 義 m 、意 、2 之 k R 同 、、 相 h 1 內 ,R 記 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -56- 480370
A7 B7五、發明説明(54 )R1I
a 5 ✓IV (請先閲讀背面之注意事項再頁) —裝—·
a 5 2 訂 線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 R1 0 0 II II —Ui—U3’—(C)h〇 - Q-0(C)n —Ui—U3’ 【化4 5】 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X297公釐) -Ο/ a 5 ✓f\ 3 480370 A7 B7 五、發明説明(55 ) IS>-1^: ?0 ο
丨 u-—u、—(c)holQIO(p I R 一
R- (請先閲讀背面之注意事項再 —裝1. 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 【化4 6】
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) M -0〇 480370 A7 B7 五、發明説明(56 ) 21 » —§
R-
rL!r 1 (請先閲讀背面之注意事項再頁)
、1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (cna· 15) 7 4 化 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -59· 480370 A7 B7 五、發明説明(57 )
G I I
G ^Ts Sb », —〇
^ ί ί--υ「—υΓ丨(C)OIQIO(P 丨丨u「—u;——s
(請先閲讀背面之注意事項再頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 【化4 8】 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -60- 480370
Λ' IT 五、發明説明(58)^ 0 (j) •U,- -w- —(C)hO-Q-0(0)h-一U,- -113
R1 (5 a’ 一 7) 上式中,U1、U3/爲下記單位 U,: R1 <CU2Chr R\
(〇H)„ R9-C-R' 0-Rn; 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 U3,: R1 I -(CH2C)p2^i2— (婧先閱讀背而之注意事項再填寫本頁)
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 61 480370 經濟部中央標隼局貝工消費合作社印製 五、發明説明(59) 反應溶媒可爲二甲基甲醯胺 喃、乙酸乙酯等非質子性極性溶 以上混合使用。 觸媒之酸中,以鹽酸、硫酸 、二甲基乙醯胺、四氫咲 媒爲佳。且可單獨或二種 、三氟甲烷磺酸、p —甲 苯磺酸、三氟醋酸、p -甲苯磺酸吡啶鎗鹽等爲佳,其使 分子化合物的苯酚性羥基 用量對反應 中之氫原子 反應溫 反應時間爲 時。 上記反 I I )所示 序並無特別 待反應充分 合物爲佳。 與式(7 a (Π )所示 化合物中可 行加水反應 生物性不易 之式(1 > )所示高 之全羥基1莫耳爲0 度爲一20〜100 0 · 2〜1 0 0小時 應在不進行單離直接 烯醚化合物與式(7 之限制,但以先添加 進行時再添加式(I 例如若將式(I )或 )所示化合物同時添 烯醚化合物時,式( 進行反應之反應點之 ,使所製得之高分子 控制之情形。 • 1〜1 0莫耳。 °〇,較佳爲0〜60°(:, ,較佳爲0·5〜20小 進行時,式(I )或( a )所示化合物之添加順 式(7 a )所示化合物, )或(I I )所示烯醚化 (I I )所示烯醚化合物 加,或先添加式(I )或 I )或(I I )所示烯醚 一部份因水分之存在而進 結構複雜化,而可能會產 本紙浪尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -62- 請 先 閱 讀 背 5 意 事 項 士 i 480370 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 五、發明説明(6〇) 第2方法 R1
A士 0於0给? - R6〕c Z (1’) (VI) R7 I A寸 B-R8-0-C-R6〕c Z R10 把-沉一 C一 OR" I z (式中,r1、r2、x Q2、R9a、R10、Ri (VII) (7b) y、p 1、p 2
及R
R 、B、c、d各自具有與上記內容相同之意義,z 子(Cl、Br、I)。) 上記式(VI) 、(VI I)之化合物或式( 之化合物,可將式(I) 、(II)之化合物或$ )之化合物與氯化氫、溴化氫或碘化氫反應而製得 上記第2方法中,可將重量平均分子量爲1, 〜500,000,較佳爲分子量分布爲1 · 〇〜 之具有式(1 >)所示重複單位,且末端爲Ρ之高 合物之苯酚性羥基之氫原子與對其全羥基1莫耳, Q 1、 8、A 爲鹵原 7 b ) (7a ο 0 0 0 1 . 5 分子化 使用 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -63 · 480370 Λ' Β*7 五、發明説明(61)
Pi莫耳之式(VI) 、(VI I)所示所示鹵化烷醚化 合物及Q 1莫耳之式(7 b )所示之化合物反應,而可製 得例如下示之具有式(5 a > - 1 )或(5 a > — 7 )所 示重複單位,且末端爲P之高分子化合物。又,末端爲P 之高分子化合物可再與式(7 a )所示化合物進行反應。 上述製法中,溶媒中以存在鹼之情形下進行爲佳。 反應溶媒例如,乙腈、丙酮、二甲基甲醯胺、二甲基 乙醯胺、四氫呋喃、二甲基碩等非質子性之極性溶媒爲佳 。且可單獨或二種以上混合使用。 鹼可爲三乙胺、吡啶、二異丙胺、碳酸鉀等爲佳,其 使用量對反應之式(1/)所示化合物之苯酚性羥基1莫 耳爲(p1+Q1)莫耳以上爲佳。 反應溫度爲一 5 0〜l〇〇°C,較佳爲〇〜6 0°C, 反應時間爲0 · 5〜1 0 〇小時,較佳爲;[〜2 0小時。 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 又如上所述般,具有式(I )所示重複單位且末端爲 P之商分子化合物,與式(7 a )或(7b)化合物反應 ’而得具有式(1 0)所示重複單位且末端爲P之高分子 化合物後,將其單離,其次再使用式(I) 、 (II)或 式(VI) 、 (VII)所示化合物進行交聯亦可。
Rl R1
-64 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公爱) 480370 Λ Β 五、發明説明(62) 上記第1第2方法所得到之例如具有(5 a / — 1 ) 〜(5 a / - 7)所示重複單位且末端爲P之高分子化合 物後,必要時可與具有原式(1 /)所示重複單位且末端 爲P之高分子化合物之苯酚性羥基1莫耳爲Q 2莫耳之二 碳酸二烷基化合物、烷氧羰基烷氧化物等反應或導入式( 8 )所示酸不穩定基,三級烷基氧化物、三烷基矽烷基氧 化物、羰烷化物等反應,而可製得例如具有式(5 > - 1 )〜(5 > - 7)所示重複單位且末端爲P之高分子化合 物。 上記導入式(8)之酸不穩定基之方法中,以溶媒中 存在鹼之情形下進行爲佳。 反應溶媒例如,乙腈、丙酮、二甲基甲醯胺、二甲基 乙醯胺、四氫呋喃、二甲基碩等非質子性之極性溶媒爲佳 。且可單獨或二種以上混合使用。 鹼可爲三乙胺、吡啶、咪唑、二異丙胺、碳酸甲等爲 佳,其使用量對反應之式(1 >)所示化合物之羧基1莫 耳爲莫耳爲佳。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 反應溫度爲0〜l〇〇°C,較佳爲·0〜60°C,反應 時間爲0 · 2〜1 0 0小時,較佳爲1〜1 〇小時。 二碳酸二烷基化合物例如,二碳酸二一 t e r t -丁 酯、二碳酸二一 t e r t —戊酯等,烷氧羧基烷基鹵化物 例如t e I* t - 丁氧羧甲基氯化物、t e r t —戊氧羧甲 基氯化物、t e Γ t - 丁氧羧甲基溴化物、t e r t —戊 氧羧乙基氯化物等,三烷基矽烷基鹵化物例如三烷基矽烷 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -65- 480370 Η- 五、發明説明(63) 基氯鹵化物、二甲基一 t e r t —丁基矽烷基氯化物等。 又可於上記第1或第2方法所製得之具有式(5 > -1 )〜(5 / - 7)所示重複單位且末端爲P之高分子化 合物上,必要時可對具有原式(1 >)重複單位且末端爲 P之高分子化合物之苯酚性羥基1莫耳爲Q 2莫耳之三級 烷化劑、羰烷基化合物等反應使其三烷基化或羰烷化等。 上記方法中,以溶媒中存在酸之情形下進行爲佳。 反應溶媒可爲二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、四氫呋 喃、乙酸乙酯等非質子性極性溶媒爲佳。且可單獨或二種 以上混合使用。 - 作爲觸媒之酸,以鹽酸、硫酸、三氟甲烷磺酸、p -甲苯磺酸、三氟醋酸、p -甲苯磺酸吡啶鎗鹽等爲佳,其 使用量對具有原式(1 /)所示重複單位且末端爲p之高 分子化合物之苯酚性羥基,式(2)中r5之羥基及式( 3)中羥基之1莫耳爲〇·1〜10莫耳爲佳。_ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 反應溫摩爲一 20〜100°C,較佳爲〇〜60°C, 反應時間爲0 · 2〜1 0 0小時,較佳爲〇 · 5〜2 0小 時。 三級烷化劑例如,異丁烷、2 —甲基一 1 一 丁烷、2 一甲基- 2 —丁垸等,鑛院化合物例如〇: —當歸內酯、2 一環己基一 1 一酮、5,6 -二氫一 2Η -吡喃一 2 —酮 等。 又可在不經由式(5a 〃一 1)〜(5a - — 7)所 示高分子化合物,而直接在具有下式所示(5 b > — 1 ) •66· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 480370 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ΙΓ 五、發明説明(64) 〜(5 b / — 7 )重複單位且末端爲Ρ之高分子化合物上 直接導入式(8 )所示之酸不穩定基、三級烷基、三烷基 矽烷基、羰烷基等後,再依必要性導入式(7 )所示酸不 穩定基。 -67- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) 480370 A7 B7 五、發明説明(65 ) R1
—(CH2C)Fr R1 (5b· — 1) (請先閲讀背面之注意事項再 一 U3 .裝· 0 I) R1
(5b· — 2) 訂 R2,
<CU2Ch Rl 線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Ο Ο - U,--(C)hO-Q - 0(t)h—U3 (5b· — 3) [化 5 3] 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -68- 480370 A7 B7 五、發明説明(66 ) R1 0 (J Y {CH2C)pi--U3W- -(C)h0-Q-0(C)h- -υ^—iCHzC^r R2x
0 ) (0 | 1 Q 1 Q 1 1 y \ Q / R2, R2,
0 0 —{CUzChi--U3”- -(&0-Q-0(a - -U3”--(CH2Cfer
Rl R1 (5b’ 一 4) (請先閲讀背面之注意事項再頁) 裝· 【化5 4】
、1T 線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) -69- 480370 A7 B7 五、發明説明(67 ) R, ί ? ^ (CH2C)5i— - U:—(C)h〇-*Q-0(C)h —U3”--(CH2C)?r R2x-
RJ
R2x
(CU2Ch Rl 0 ) I (0 I 1 Q Q I 〇 J y R2,
—(CH2C)pr R1 (5b’ 一 5) (請先閱讀背面之注意事項再頁) •裝· 【化5 5】 線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -70- 480370 經濟部中央標準局負工消f合作社印製 R·
-U3”~* --^CHaC)pl Rl Λ' B- 五、發明説明(68) R1
- (C)hO-Q-〇(c)r R1 (5b· -6) 【化5 6】
式中,Ri'RS'Q'pl'pS'Ql'Q]、 h、x、y等各自具有與前記內相同之意義。又上式中,
本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210x297公釐) -71 - 480370 Λ' 五、發明説明(69) U 3 "爲下記單位 u,· R' -(CHzQqTTSzTpr R2】
(〇H)y 本發明之高分子化合物中,R 3之酸不穩定基並不定 爲一種,其亦可導入二種以上。此情形中,對具有式( 1 >)所示重複單位且末端爲P之高分子化合物之全羥基 1莫耳如上述般導入q 1莫耳酸不穩定基後,再將其依上 述方法導入不同之酸不穩定基q 2莫耳,可得到導入2種 酸不穩定基或經適當操作所得之經導入2種以上酸不穩定 基之高分子化合物。 本發明之增強化學性之正型光阻材料,可將上記高分 子化合物作爲基礎聚合物方式使用,且含有下記成分: (A )有機溶劑、 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (B)作爲基礎樹脂之上記式(1)、較佳爲式(5 )之高分子化合物、 (C )酸產生劑。 此時,本發明之光阻材料可再加入上記式(A)〜( C)成分,或可再含有1種或2種以上下記式(D)〜( B )成分: (D ):與(B)成分不同之具有下式(9)所示重 複單位之重量平均分子量3,000〜3 00,〇〇〇之 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) -72- 480370 五、發明説明(7〇) 高分子化合物,其中苯酚性羥基中氫原子之一部份被1種 或2種以上之酸不穩定基以全體之0莫耳%以上8 0莫耳 %以下之比例部分取代;
(9) r —ch2c—
R2-U
、 R9 - C-RK 〇-Rl (式中,尺1、112、尺9、尺1〇、尺11具有與上述 內容相同之意義,R1 2爲與一 cr9r1 0〇r1 l不 同之酸不穩定基,e、f爲0或正數,g爲正數,e + f + g = l,且 OSe / ( e + f+ g) SO · 5,0 · 4 $g/(e + f+ g) SO · 9) 經濟部中央標隼局貝工消費合作社印製 上記式(9)所示高分子化合物之苯酚性羥基中,與 烯醚化合物或鹵化烷醚化合物反應所得之具有C - 0 - C 基交聯基可於分子內及/或分子間形成交聯,上記酸不穩 定基與交聯基之總量爲式(9)中,e = 〇 , f = 〇,g =1時之苯酚性羥基的氫原子全體之0莫耳%以上,8 0 莫耳%以下之範圍〕。 (E )溶解控制劑、 (F )鹼性化合物、 (G)分子內具有eC-COOH基之芳香族化合物 -73- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) )37〇 Λ, 五、發明説明(71) (Η )紫外線吸收劑 (I )炔醇衍生物。 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 其中,本發明所使用之(Α)成分有機溶劑,只要是 可以溶解酸產生劑、基礎樹脂、溶解控制劑等之有機溶媒 皆可以使用。此有機溶劑例如,環己酮、甲基一 2 - η -戊酮等酮類;3 —甲氧基丁醇、3 —甲基一 3 —甲氧基丁 醇、1 一甲氧基一 2 —丙醇、1 一乙氧基一 2 —丙醇等醇 類;丙二醇單甲基醚、乙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基酸 、乙二醇單乙基醚、丙二醇二甲基醚、二乙二醇!1甲基醒 等醚類;丙二醇單甲基醚乙酸鹽、丙二醇單乙基醚乙酸鹽 、乳酸乙酯、丙酮酸乙酯、乙酸乙酯、3 —甲氧基丙酸甲 酯、3 —乙氧基丙酸乙酯、乙酸t e r t —丁酯、丙酸 t e Γ t —丁酯、丙酸乙二醇一單一 t e r t —丁醚乙酸 鹽等酯類,其可單獨1種或2種以上混合使用,且不限定 於上述化合物。本發明中,此些溶劑中對4光阻成份中酸產 生劑之溶解性最優良的除二乙二醇二甲基醚或1一乙氧基 - 2 -丙醇、乳酸乙酯以外,其他如作爲安全溶劑之丙二 醇單甲基醚乙酸鹽及其他混合溶劑皆可以配合使用。 有機溶劑之使用量,對基礎樹脂(上記(B)成分與 (D )成分之總量,以下相同)1 〇 〇份(重量份,以下 相同)爲200〜1,000份,特別是以400〜 8 0 0份爲佳。 (C )成分之酸產生劑,例如式(1 1 )之鎗鹽、式 -74- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 480370
五、發明説明(72) (1 2)之二偶氮甲烷衍生物、式(1 3)之乙二肟衍生 物、Θ-酮磺酸衍生物、雙硯衍生物、硝基苄磺酸衍生物 、磺酸酯衍生物、亞胺基磺酸酯衍生物等等。 (R 3 0 ) b Μ + K - (11) (式中,R3〇爲碳數1〜1 2之直鏈、支鏈或環狀 烷基、碳數6〜2 0之芳基或碳數7〜1 2之芳烷基, M +爲碘鎗、锍鹽;K_爲非親核性對向離子,b爲2或 3 ) ° · * 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 (誚先閲讀背面之注意事項再^^本頁) 上記R3〇之烷基可爲甲基、乙基、丙基、丁基、環 己基、2 -羰環己基、降冰片烷基、金剛烷基等。芳基可 爲苯基,p —甲氧苯基、m —甲氧苯基、〇 —甲氧苯基、 乙氧苯基、P—t e r t —丁氧苯基、m — t e r t —丁 氧苯基等烷氧苯基,2 —甲苯基、3 —甲苯基、4 一甲苯 基、乙苯基、4 一 t e r t —丁苯基、4 一 丁苯基、二甲 苯基等烷基苯基;芳烷基例如苄基、苯乙基等。κ -之非 親核性對向離子例如,氯化物離子、溴化物離子等鹵化物 離子、三聚物、1,1,1 一三氟乙烷磺酸酯、九氟丁烷 磺酸酯等氟烷磺酸酯;甲苯磺酸酯、苯磺酸酯、4 -氟苯 磺酸酯、1,2,3,4,5 -五氟苯磺酸酯等芳基磺酸 酯;甲磺酸酯、丁烷磺酸酯等烷基磺酸酯等。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) -75- 480370 Λ* Η- 五、發明説明(73) ν2 II R31-S〇2-C-S〇2-Rj (式中, 環狀烷基 碳數7〜 上記 丁基、戊 。鹵化烷 R 0 1 ^ R 或鹵化烷基 1 2之芳烷 R 3 1、R 基、環戊基 基可爲三氟 3 2 爲碳數 、碳數6〜 基)。 3 2之烷基 、環己基、 甲基、1, 1,1 一三氯乙基、九氟丁基等 氧苯基、m-甲氧苯 t e r t —丁氧苯基 基,2 -— ter ;鹵化芳 五氟等 ; 基、〇 —甲 ' m — t e 甲苯基、3 —甲苯基、 4 一丁苯 t 一 丁苯基 基可爲氟苄 芳烷基例如 (12) 1〜12之直鏈、支鏈或 1 2之芳基或鹵化芳基或 可爲甲基、乙基、丙基、 降冰片烷基、金剛烷基等 1,1 一三氟乙基、1, 。芳基可爲苯基〜P -甲 氧苯基、乙氧苯基、p — Γ t 一丁氧苯基等烷氧苯 4一甲苯基、乙苯基、4 基、二甲苯基等烷基苯基 請 先 閲 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 填 寫 本 頁 基、氯苄基 苄基、苯乙 R34 R35 基等 2 5 — 經濟部中央標準局員工消费合作社印製
R33 — S02 — 0-N = C — C=N — 0 — S02 — R 33 (13) (式中,R33、R34、R35爲碳數1〜12之 直鏈、支鏈或環狀烷基或鹵化烷基、碳數6〜1 2之芳基 或鹵化芳基或碳數7〜1 2之芳烷基。又R3 4、R3 5 可相互鍵結形成環狀構造,形成環狀構造時,R 3 4、 R35各自爲直鏈或支鏈伸烷基)。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -76- 480370 ___}Γ 五、發明説明(74) r33、R34、r35爲之烷基、鹵化烷基、芳基 、鹵化芳基、芳烷基,其內容與2說明之內 容相同。又,R 3 4、R 3 5之伸烷基則例如伸甲基、伸 乙基、伸丙基、伸己基等。 具體而言’例如三氟甲烷磺酸二苯基磺鎗、三氟甲烷 磺酸(P — ter t —丁氧苯基)苯基磺鎗、p —甲苯磺 酸二苯基碘鑰、p —甲苯磺酸(ρ—tert —丁氧苯基 )苯基磺鎗、三氟甲烷磺酸三苯基锍、三氟甲烷磺酸(p 一 t e r t —丁氧苯基)二苯基銃、三氟甲烷磺酸雙(p 一 t e r t —丁氧苯基)苯基銃、三氟甲院磺酸兰(p — 經濟部中央標準局員工消f合作社印製 tert-丁氧苯基)锍、p—甲苯磺酸三苯基锍、p— 甲苯磺酸(P — ter t —丁氧苯基)二苯基锍、p —甲 苯磺酸雙(P — ter t —丁氧苯基)苯基銃、p —甲苯 磺酸三(P — t e r t -丁氧苯基)锍、九氟丁烷磺酸苯 基銃、丁烷磺酸三苯基銃、三氟甲烷磺酸三甲基銃、P-甲苯磺酸三甲基锍、三氟甲烷磺酸環己甲基(2 —羰環己 基)銃、P —甲苯磺酸環己甲基(2 —氧環己基)銃、三 氟甲烷磺酸二甲基苯基锍、p—甲苯磺酸二甲基苯基銃、 三氟甲烷磺酸二環己基苯基銃、p-甲苯磺酸二環己基苯 基銃、三氟甲烷磺三萘基锍、三氟甲烷磺酸環己甲基(2 -羰環己基)銃、三氟甲烷磺酸(2 —降冰片烷基)甲基 (2 -羰環己基)銃、乙烯雙〔甲基(2 —羰環戊基)锍 三氟甲烷磺酸酯〕、1,2 / —萘基羰甲基四氫硫鹽三聚 物等鎗鹽、雙(苯磺醯基)二偶氮甲烷、雙(P —甲苯磺 ^紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -77: A7 _______________________ 五、發明説明(75) -~ 醯基)一偶氮甲烷、雙(二甲苯磺醯基)二偶氮甲烷、雙 (環己磺醯基)二偶氮甲烷、雙(環戊磺醯基)二偶氮甲 烷、雙(η —丁基磺醯基)二偶氮甲烷、雙(異丁基磺醯 基)二偶氮甲烷、雙(sec 一丁基磺醯基)二偶氮甲烷 、雙(η —丙基磺醯基)二偶氮甲烷、雙(異丙基磺醯基 )二偶氮甲烷、雙(t e r t — 丁基磺醯基)二偶氮甲烷 、雙(η -戊基磺醯基)二偶氮甲烷、雙(異戊基磺醯基 )一偶氮甲烷、雙(sec —戊基磺醯基)二偶氮甲烷、 雙(ter t —戊基磺醯基)二偶氮甲烷、1 一環己基磺 醯基一 1 一( t e Γ t —丁基磺醯基)二偶氮甲烷、1 一 環己基擴醯基一 1 一( t e r t —戊基磺醯基)二偶氮甲 烷、l — tert —戊基磺醯基一1 一(te:rt — 丁基 磺醯基)二偶氮甲烷等二偶氮甲烷衍生物。雙一 〇 一(p 一甲苯磺醯基)一α—二甲基乙二肟、雙一〇一(p一甲 苯磺醯基)一 α —二苯基乙二肟、雙一 〇— (ρ 一甲苯磺 醯基)一 α —二環己基乙二肟、雙一 〇 一(ρ 一甲苯磺醯 基)一 2,3 —戊二醇乙二肟、雙一 〇—(ρ —甲苯磺醯 基)一 2 —甲基一 3,4 一戊二酮乙二肟、雙一 〇 —(η 一丁烷磺醯基)一 α: —二甲基乙二肟、雙一 〇 —(η —丁 院礦酿基)一 α — 一乙基乙一 05、雙一 〇 -(η — 丁院擴 醯基)—α -二環己基乙二肟、雙一 〇— (η -丁烷磺醯 基)一 2,3—戊二醇乙二肟、雙一 〇 -(η -丁烷磺醯 基)一 2 —甲基3,4-戊二醇乙二肟、雙一 〇 —(甲烷 磺醯基)一〇: —二甲基乙二肟、雙一 〇 —(三氟甲烷磺醯 -78- 本紙張尺度適W中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) 480370 A7 B*7 ___ 五、發明説明(76) 經濟部中央標準局貝工消f合作社印製 基)一α —二甲基乙二肟、雙一 〇— (1,1 ,1 一三氟 乙烷磺醯基)一 α —二甲基乙二肟、雙一 〇 —( t e r t 一丁烷磺醯基)一 α —二甲基乙二肟、雙一 〇 —(全氟辛 烷磺醯基)一 α —二甲基乙二肟、雙一 0一(環己烷磺醯 基)一 α —二甲基乙二肟、雙一 〇—(苯磺醯基)一 ^一 二甲基乙二肟、雙一 〇—(Ρ 一氟基苯磺醯基)一 α 一二 甲基乙二肟、雙一 〇 —(Ρ — t e t r —丁基苯磺醯)一 二甲基乙二肟、雙一 〇 —(二甲苯磺醯基)一 α —二 甲基乙二肟、雙一 〇—(莰烷磺醯基)一二甲基乙二 肟等乙二肟衍生物。2 —環己基羰基一 2 —(Ρ二甲苯磺 醯)丙烷、2-異丙基磺醯基一2—(ρ-甲苯磺醯基) 丙烷等沒-氧碩衍生物;二苯碩、二環己基二碾等二碩衍 生物、Ρ —甲苯擴酸2,6 —二腈苯酯、Ρ —甲苯擴酸2 ,4 一二睛苯醋等睛苯基擴酸醋衍生物,1 ’ 2 ’ 3 -二 (甲烷磺醯基氧)苯、1,2,3 —三(三氟甲烷磺醯基 氧)苯、1,2,3 —三(ρ —甲苯磺醯氧基)苯等磺酸 酯衍生物,肽醯亞胺基一三聚物、肽醯亞胺-基一三聚物 、5 -降冰片烷一 2,3 -二羧亞胺一基一三聚物、5-降冰片烷一 2,3 -二羧亞胺一基一甲苯磺酸酯、5 -降 冰片烷一 2,3 -二羧亞胺一基一 η -丁磺酸酯等亞胺一 基-磺酸酯等衍生物,三氟甲烷磺酸三苯基锍、三氟甲烷 磺酸(Ρ - t e r t -丁氧苯基)二苯基锍、三氟甲烷磺 酸三(p—tert—丁氧苯基)锍、ρ—甲苯磺酸三苯 基锍、ρ —甲苯磺酸(p_t er t —丁氧苯基)二苯基 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) :79 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 480370 五、發明説明(77) 銃、p—甲苯磺酸三(P—tetr—丁氧苯基)銃等鎗 鹽、雙(苯磺醯基)二偶氮甲烷、雙(P -甲苯磺醯基) 二偶氮甲烷、雙(環己基磺醯基)二偶氮甲烷、雙(η -丁基磺醯基)二偶氮甲烷基、雙(異丁基磺醯基)二偶氮 甲烷、雙(s e c —丁基磺醯基)二偶氮甲烷、雙(η — 丙基磺醯基)二偶氮甲烷、雙(異丙基磺醯基)二偶氮甲 烷、雙(t e t r -丁基磺醯基)二偶氮甲烷等二偶氮甲 烷衍生物、雙一〇—(η—甲苯磺醯基)一α—二甲基乙 二肟、雙一〇—(η—丁烷磺醯基)一α—二甲基乙二肟 等乙二肟衍生物。又,上記酸產生劑可單獨1種或2種以 上組合使用。鎗鹽有提高矩形性之優良效果,二偶氮衍生 物及乙二肟衍生物具有優良之降低定在波之效果,兩者之 組合可對圖型外形進行微調整。 酸產生劑之添加量,對基礎樹脂1 0 0份較佳爲 0·2〜15份,更佳爲0·5〜8份。少於0·2份時 曝光時酸產的量會不足,會產生感度及解像力不佳之情形 ,多於1 5份時會使光阻之透過率降低,而使解像力劣化 〇 作爲(D)成分之與上記(Β)成分之高分子化合物 不同之基礎樹脂爲使用具有下式(9)所示重複單位之重 量平均分子量3,000〜300,〇〇〇之高分子化合 物。經添加此(D )成分後,可對圖型之尺寸控制、圖型 之形狀控制等作任意之調整,而爲有利之處理方式。 (請先閱讀背面之注意事項再本頁)
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) -80- 480370 五、發明説明(78) r —ch2c-R2-0 ο R9-C-RI0/ I O-R丨 R1 I -ch2c- R2
OR12 R1 •CH2C-
R2-0 OH (9) 〔(式中,只1、只2、尺9、1110、1111具有與上 述內容相同之意義,R1 2爲與一 CR9R1 〇〇Rl 1 不同之酸不穩定基,e、f爲0或正數,g爲正數,e + f+g = l,且 〇Se/(e + f+ g) SO ·5, 〇 · 4Sg/(e + f+ g) SO · 9) 上記式(9 )所示高分子化合物之苯酚性羥基中,與 烯醚化合物或鹵化烷醚化合物反應所得之具有C 一 0 - C 基交聯基可於分子內及/或分子間形成交聯,上記酸不穩 定基與交聯基之總量爲式(9)中,e = 〇,f=〇,g =1時之苯酚性羥基的氫原子全體之0莫耳%以上,8 0 莫耳%以下之範圍〕。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 上述高分子化合物,其重量平均分子量需爲 3,〇〇〇 〜300,000,較佳爲 5,000 〜 30,〇〇〇。重量平均分子量未達3,000時光阻材 料之耐熱性將會劣化,超過300,000時鹼溶解性將 會降低,而使解像性惡化。 又,此(D)成分之基礎樹脂中,若分子量分布( Mw/Mn)過廣時即同時存在低分子量或高分子量之聚 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格( 210X297公釐) · 81 - 480370 B. ___ 五、發明説明(79) 合物,其中低分子量之聚合物過多時會有耐熱性降低之情 形,高分子量之聚合物過多時,則因含有不易溶解於鹼中 之物質,故常造成圖型形成後之邊緣捲曲等問題。因此, 隨著圖型線路之微細化而更容易受到此些分子量、分子量 分布之影響,所以要得到適合微細尺寸之光阻材料時,分 子量分布以1 · 0〜2 · 5,特別是以1 · 0〜1 · 5之 狹分布爲ΐ圭。 又,(D)成分之基礎樹酯的添加量與(Β)成分之 基礎樹酯(經交聯之高分子化合物)的配合比例,以0 : 100〜90 : 10之重量比爲佳,又以0 : 1Ό0〜 50:50爲更佳。上記(D)成分之基礎樹酯的添加量 若較上記重量比爲大時,(Β)成分之基礎樹酯(經交聯 之高分子化合物)則無法得到應有的功效。 經濟部中央標率局Μ工消f合作社印裝 本發明之光阻材料,若再添加(Ε )成分之溶解控制 劑時,可以提高反差之效果。溶解控制劑爲平均分子量 10 0〜1,000,更佳爲150〜800且分子內具 有2個以上苯酚性羥基之化合物,且該苯酚性羥基中氫原 子受酸不穩定基以全體平均0〜1 0 〇莫耳%之比例所取 代的化合物。 又,苯酚性羥基中氫原子受酸不穩定基取代之比例爲 ’平均爲苯酚性羥基全體之〇莫耳%以上,較佳爲3 0莫 耳%以上,又其上限爲100莫耳% ,最佳爲80莫耳% 0 此時,具有2個以上苯酚性羥基之化合物,例如下式 -82 - 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 480370 Λ" }Γ 五、發明説明(80) (i)〜(xi)所示基團。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製
(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) |^今
、1T 泉 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) -83 - 480370 A7 B7 五、發明説明(81 ) (OH),
R21*
IV
(〇H)r R2,s· (請先閲讀背面之注意事項再頁) -裝.
(Vi
S 訂 線 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 【化6 4】 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -84- 480370 五、發明説明(82)
(vm) (ix) 請 先 閱 背 ιδ 之 注 意 事 項 再 本 頁 (x) (xi) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 (其中R21、R22各自爲氫原子或碳數1〜8之直鏈 或支鏈烷基或烯基,R23爲氫原子或碳數1〜8之直鏈或 支鏈烷基或烯基,或爲一(R27) h — COOH,R24爲 一(CH2) i—(i=2〜10)、碳數6〜10之伸芳 基、羰基、磺醯基、氫原子或硫原子,R25爲碳數1〜 10之伸烷基,碳數6〜10之伸芳基、羰基、磺醯基、 氫原子或硫原子、R26爲氫原子或碳數1〜8之直鏈或支 -85- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) 經濟部中央標隼局貝工消費合作社印製 480370 五、發明説明(83) 鏈之烷基、烯基,各自受羥基取代之苯基或萘基、R 27爲 碳數1〜10之直鏈或支鏈伸烷基。又,j爲0〜5之整 數,u、h 爲 〇 或 l°s、t、s’、t^、s’、t’ 各自滿足 s + t= 8,s ' + t 一 = 5,s’ + t’ = 4 ,且爲各苯基骨架中至少有1個羥基之數,α爲式( ill), (ix)之化合物中分子量爲100〜 1,0 0 0 之數)。 上式中R21、R22例如爲氫原子、甲基、乙基、丁基 、丙基、乙炔基、環己基、R 2 3例如爲R 2 1、R 2 2相同 之基團,或一C〇〇H,一CH2C〇〇H,R2M例如爲 伸乙基、伸苯基、羰基、磺醯基、氫原子、硫原子等, R 2 5例如爲伸甲基、或與R 2 4相同之基團,R 2 6例如爲 氫原子、甲基、乙基、丁基、丙基、乙炔基、環己基,各 自受羥基取代之苯基、萘基等等。 其中,作爲溶解控制劑之酸不穩定基,例如上記式( 7),式(8)所示基團,碳數4〜20之3級烷基,各 烷基之碳數爲1〜6之三烷基矽烷基、碳數4〜20之羰 烷基等等。 上述苯酚性羥基受酸不穩定基部份取代之化合物(溶 解控制劑)之添加量,以對基礎樹脂1 0 0份爲0〜5 〇 份,較佳爲5〜50份,最佳爲10〜30份,且可單獨 或2種以上混合使用。添加量未達5份時會使解像性無法 提升,超過5 0份時會使圖型之膜減少,而會使解像度降 低。 1紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210X297公釐) -86- " ~ (請先閲讀背面之注意事項再本頁) 、11 480370
五、發明説明(84) 又,上述溶解控制劑爲具有苯酚羥基或羰基之化合物 與基礎樹脂相同般使其與酸不穩定基產生化學反應而合成 製得。 本發明之光阻材料,可以添加平均重量分子量 1,000以上,3,000以下,且分子內具有苯酚性 羥基之化合物,其中該苯酚性羥基中氫原子受酸不穩定基 以全體平均0 %以上6 — %以下之比例部份取代所得之化 合物,以取代或添加入上述溶解控制劑。 此時,所述以酸不穩定基將羥基中氫原子部份取代之 化合物,爲由具有下式(1 4 )之重覆單位,且重量平均 分子量爲1,000以上,3,000以下之化合物所選 出之1種或2種以上之化合物爲佳。 (請先閱讀背面之注意事項再本頁) -裝· 丄 ^-ch2-ch— Φ OR3 \ / V OH < / 線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (式中,R3爲酸不穩定基,v、w爲各自滿足 /(v+w)S〇.6之數)。 其中,上記溶解控制劑之酸不穩定基例如,上式(7 )所示基團,上式(8)所示基團,碳數4〜2 0之3級 烷基,各烷基之碳數爲1〜6之三烷基矽烷基,碳數4〜 2 0之羰烷基等。 上述另一溶解控制劑之添加量爲,對含有上述溶解控 -87- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 480370 A 7 H- 五、發明説明(85) 制劑之全體溶解控制劑之基礎樹脂1 0 0份爲0〜5 0份 ’特別是0〜3 0份,又以0〜5份之範圍爲最佳。 又,上述之另一溶解控制劑,可將具有苯酚性羥基之 化合物與基礎樹脂相同般,與酸不穩定基進行化學反應而 合成。 作爲(E )添加劑之鹼性化合物,以可抑制因酸產生 劑產生之酸在光阻膜內之擴散速度之化合物爲佳,而添加 此鹼性化合物可抑制光阻膜中酸之擴散速度使解像度提高 ,抑制曝光後之感度變化,降低基板或環境之依賴性,提 高曝光之寬容度或圖型之外觀等。 # 此鹼性化合物例如可爲第1級、第2級、第3級脂肪 族胺類、混合胺類、芳香族胺類、雜環胺類,具有羧基之 含氮化合物、具有磺醯基之含氮化合物、具有羥基之含氮 化合物、具有羥苯基之含氮化合物、醇性含氮化合物、醯 胺衍生物、亞胺衍生物等。 具體而言,第1級脂肪胺例如尿素、甲基胺、乙基胺 、η—丙基胺、異丙基胺、η-丁基胺、異丁基胺、 sec-丁基胺、t—丁基胺、戊基胺、t一戊基胺、環 戊基胺、己基胺、環己基胺、庚基胺、辛基胺、壬基胺、 癸基胺、月桂基胺、十六烷基胺、亞甲基二胺、亞乙基二 胺、四乙烯基戊胺等;第2級脂肪胺族類例如,二甲基胺 、二乙基胺、二一 η -丙基胺、二異丙基胺、二一 η —丁 基胺、二異丁基胺、二一 s e c - 丁基胺、二戊基胺、二 環戊基胺、二己基胺、二環己基胺、二庚基胺、二辛基胺 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210X297公釐) .88- (請先閱讀背面之注意事項再本頁)
、1T 線 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 480370 ΙΓ 五、發明説明(86) 、二壬基胺、二癸基胺、二月桂基胺、二鯨蠟基胺、Ν, Ν—二甲基亞甲基二胺、Ν,Ν—二甲基亞甲基二胺、Ν ,Ν —二甲基四亞乙基戊胺等;第3級脂肪族胺類例如, 三甲基胺、三乙基胺、三一η—丙基胺、三異丙基胺、三 一 η -丁基胺、三異丁基胺、二一 s e c - 丁基胺、三戊 基胺、三環戊基胺、三己基胺、三環己基胺、三庚基胺、 三辛基胺、三壬基胺、三癸基胺、三月桂基胺、三鯨蠟基 胺、N,N,N, ,N>—四甲基亞甲基二胺、N,N, Ν,,N 〃一四甲基亞甲基二胺、N,N,N> ,N> — 四甲基四亞乙基戊胺等。 ~ 又,混合胺類例如,二甲基乙基胺、甲基乙基丙基胺 、戊基胺、苯乙基胺、苄基二甲基胺等。芳香族胺類及雜 環胺類之具體例如,苯胺衍生物(例如苯胺、N —甲基苯 胺、N -乙基苯胺、N —丙基苯胺、Ν,N —二甲基苯胺 、2—甲基苯胺、3—甲基苯胺、4一甲基苯基、乙基苯 胺、丙基苯胺、三甲基苯胺、二硝基苯胺、3-硝基苯胺 、4 —硝基苯胺、2,4 一二硝基苯胺、2,6 —二硝基 苯胺、3,5 —二硝基苯胺、N,N —二甲基苯胺等)、 二苯基(P -甲苯基)胺、甲基二苯基胺、三苯基胺、亞 苯基二胺、萘基胺、二氨基萘、吡咯衍生物(例如吡咯、 2H -吡咯、1 一甲基吡咯、2,4 一二甲基吡咯、2, 5 -二甲基吡咯、N —甲基吡咯等)、噁唑衍生物(例如 噁唑、異噁唑等)、噻唑衍生物(例如噻唑、異噻唑等) 、咪唑衍生物(例如咪唑、4一甲基咪唑、4一甲基一2 (請先閱讀背面之注意事項再'本頁)
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) -89- 480370 B - 五、發明説明(87) 經濟部中央標準局員工消f合作社印製 -苯基咪唑等)、吡唑衍生物、呋喃衍生物、吡咯啉衍生 物(例如吡咯啉、N —甲基吡咯啉、吡咯烷酮、N —甲基 吡咯烷酮等)、咪唑啉衍生物、咪唑並吡啶衍生物、吡啶 衍生物(例如吡啶、甲基吡啶、乙基吡啶、丙基吡啶、丁 基吡啶、4 一( 1 一丁基吡啶)吡啶、二甲基吡啶、三甲 基吡啶、三乙基吡啶、苯基吡啶、3 —甲基一 2 —苯基吡 啶、4一t一丁基吡啶、二苯基吡啶、戊基吡啶、甲氧基 吡啶、丁氧基吡啶、二甲氧基吡啶、1—甲基一 2 —吡咯 酮、4 - d比咯烷吡咯、1-甲基一 4 一苯基吡啶、2 —( 1 一乙基丙基)吡咯、氨基吡咯、二甲基氨基吡啶等)、 噠嗪衍生物、嘧啶衍生物、吡嗪衍生物、吡唑啉衍生物、 吡唑烷衍生物、哌啶衍生物、哌嗪衍生物、嗎啉衍生物、 吲哚衍生物、異吲哚衍生物、1 Η —吲唑衍生物、吲哚啉 衍生物、喹啉衍生物(例如曈啉、3 —喹啉羧腈等)、異 喹啉衍生物、噌啉衍生物、喹唑啉衍生物、喹喔啉衍生物 、酞嗪衍生物、嘌呤衍生物、喋啶衍生物、咔唑衍生物、 菲繞啉衍生物、吖啶衍生物、吩嗪衍生物、1,10-菲 繞啉衍生物、腺嘌呤衍生物、腺苷衍生物、鳥嘌呤衍生物 、鳥苷衍生物、尿嘧啶衍生物、尿嗪衍生物等等。 又,具有·羧基之含氮化合物,例如氨基安息香酸、吲 哚羧酸、氨基酸衍生物(例如尼古丁酸、丙氨酸、精氨酸 、天各氨酸、枸椽酸、甘氨酸、組氨酸、異賴氨酸、甘氨 醯白氨酸、白氨酸、蛋氨酸、苯基丙氨酸、蘇氨酸、賴氨 酸、3-氨基吡啶一2-羧酸、甲氧基丙氨基)等例;具 -90- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 480370 經濟部中央標準局貝工消f合作社印製 五、發明説明(88) 有磺酸基之含氮化合物例如3-吡啶磺酸、P-甲苯磺酸 吡啶鑰等;具有羥基之含氮化合物,具有羥苯基之含氮化 合物、醇性含氮化合物等例如,2 -羥基吡啶、氨基甲酚 、2,4 一喹啉二醇、3 —吲哚甲醇氫化物、單乙醇胺、 二乙醇胺、三乙醇胺、N —乙基二乙醇胺、N,N —二乙 基乙醇胺、三丙醇胺、2,2 / -亞氨基二乙醇、2 —氨 基乙醇、3—氨基一1一丙醇、4一氨基一1一丁醇、4 一(2 —羥乙基)嗎啉、2 —(2 —羥乙基)吡啶、1一 (2 —羥乙基)哌嗪、1 一〔2 —(2 —羥乙氧基)乙基 〕哌嗪、哌嗪乙醇、1 一( 2 —羥乙基)吡咯烷:1 一( 2 -羥乙基)一 2 -吡咯烷酮、3 —吡咯烷酮基一 1,2 —丙二醇、3 -吡咯烷酮基一 1,2 —丙二醇、8 —羥久 洛尼啶、3—喂啶醇、3—托品醇、1一甲基一2—吡啶 乙醇、1 一氮雜環丙烷乙醇、N— (2 —羥乙基)肽醯亞 胺、N —( 2 -羥乙基)異尼古丁醯胺等等。醯胺衍生物 例如,甲醯胺、N —甲基醯胺、N,N —二甲基醯胺、乙 醯胺、N —甲基乙醯胺、N,N —二甲基乙醯胺、丙醯胺 、戊醯胺等。亞胺衍生物則例如酞醯亞胺、琥珀醯酵亞胺 、馬來亞胺等等。 又,可再添加式(1 5 )及(1 6 )所示鹼性化合物 (請先閱讀背而之注意事 k. 裝—— 一 r本頁)
、1T 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -91 · 480370 1Γ _. 五、發明説明(89) CH2CH20(R4,-0)s-R44 N-CH2CH20(R42-0)t-R4S (1 5) CH2CH20(R43-0)u-R46 CH2CH20(R47-0)s-R49 l!l-CH2CH20(R4e-0)T - R50 (1 6)
H (式中,R41、R42、R43、R47、R48 各自獨立 爲直鏈、支鏈或環狀之碳數1〜2 0之伸烷基、R 4 4、 R45、R46、R49、R5。爲氫原子、碳數1〜20之烷 基或氨基,R44 與 R45、R45 與 R46、R44 與 R46、 R44與R45與r“、R4,r50可各自鍵結形成環。 S · T · U各自爲〇〜2 0之整數。但當S · T · U = 〇 時,R44、R45、R46、R49、R5G 不含氫原子)。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 其中,R41、R42、R43、R47、R48之伸烷基可 爲碳數1〜20,較佳爲1〜1〇,更佳爲碳數1〜8之 伸烷基,具體而言,例如,伸甲基、伸乙基、n —伸丙基 、異伸丙基、η—伸丁基、異伸丁基、η—伸戊基、異伸 戊基、伸己基、伸壬基、伸癸基、環伸戊基、環伸己基等 等。 又,R44、R45、R46、R49、R5Q 之烷基例如, 碳數1〜20,較佳爲1〜8,更佳爲碳數1〜6之烷基 ,其可爲直鏈、支鏈、或環狀。具體而言例如,甲基、乙 基、n -丙基、異丙基、η —丁基、異丁基、t e r t — 丁基、η-戊基、異戊基、己基、壬基、癸基、月桂烷基 -92- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) 480370 Λ'
五、發明説明(90)、十三烷基、環戊基、環己基等。 又,R44 與 R45、R 4 5 m R 4 6
R 4 4 與 R 4 6
R 4 4
與R 4 5與R 4 6 R49與R5。形成環時,於環之碳數 爲1〜20,更佳爲1〜8,最佳爲1〜6,又此些環之 碳數1〜6,特別是1〜4之烷基可具有支鏈。 S · T · U各自爲〇〜20之整數,更佳爲1〜1 〇 ,最佳爲1〜8之整數。 上述(15)、 (16)之化合物其具體例如,反{ 2 —(甲氧甲氧基)乙基}胺、反{ 2 —(甲氧乙氧基) 乙基}胺、反〔2 — { (2·—甲氧乙氧基)甲氧基}乙基 〕胺、反{2 —(2 —甲氧乙氧基)乙基}胺、反{2 — (1 一甲氧乙氧基)乙基} 基)乙基}胺、 反〔2 - { \ 2 胺、反{ 2 —( 1 一乙 1 一乙氧丙氧基)乙基 反{ 2 -( 一羥乙氧基)乙氧基}乙基〕胺、 氧乙氧 }胺、 4 ,7 請 閱 讀 背面 5 意 事項 再 填 寫 本 頁 ,1 3 環〔8 16, 8 ,8 2 1,2 4 〕二十六烷 氮雜二環〔 一六氧 8 ,5 1 0 -二氮雜二 7 ,1 3 1 8 —四氧 〕二十烷,1,4 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 一 1,1 0 -二 ,10,13 —四氧一 7,16 —二氮雜二環十八烷、1 —氮雜一 12 -冠一 4,1一氮雜一 15 —冠—5,1 一 氮雜一 18 —冠一 6等等 吡咯烷衍生物、 、具有羥基之含 性含氮化合物、 氧甲氧基)乙基 特別是3級胺、 、d奎啉衍生物、 具有羥苯基之含 吡啶衍生物 氮化合物、 醯胺衍生物、亞胺衍生物、 }胺、反{ 苯胺衍 氨基酸 氮化合物、醇 反{ 2 —(甲 氧乙氧基)乙 生物、 衍生物 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 93- 480370 經濟部中央標準局負工消f合作社印製 五、發明説明(91) 基)胺、反〔2 — { (2 —甲氧乙氧基)甲基}乙基〕胺 、1 一氮雜一 15 -冠一 5等爲佳。 上記鹼性化合物可以單獨1種或2種以上組合使用, 又其添加量,以對全部基礎樹脂100份爲0·01〜2 份,較佳爲0·01〜1份。添加量未達0·01份時添 加劑之效果未能充分發揮,超過2份時感度會降低。 又,本發明之光阻材料,可再添加(G)成份之分子 內具有eC — COOH基之化合物,較佳爲具有一 R57 — C〇〇H (R57爲碳數1〜1 〇之直鏈或支鏈伸烷基)基 團之芳香族化合物,例如可使用由下記I群及I〗群中所 選出之1種或2種以上之化合物,但並不限定於此些物質 。添加(G )成份後,可提高光阻之P E D安定性,並可 改善氮化膜基板上之邊緣捲曲等問題。 〔I群〕 下記式(1 7 ) (2 6 )所示化合物中苯酚性羥基 中氫原子之一部份或全部受一 R57 - COOH (R57爲碳 數1〜1 0之直鏈或支鏈伸烷基)所取代,且分子中苯酚 性羥基(C)與三一 COOH所示基團(D)之莫耳比C /(C + D) = 0 · 1〜1. 0之化合物。 I I群〕 下式(27)、 (28)所示之化合物 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) _ 94 - 請 先 閱 背 意 事 項 再 寫 本 頁 480370 A7 B7 五、發明説明) 〔I群〕 (OH)u
R51s, (17)
(18)
(〇H)t2 R5,S2 (19) (請先閲讀背面之注意事項再頁) •裝. 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製
/ —CH2C 、 (2 0) (2 1) 線 \ 【化6 8】 R5,a
(〇H)f (2 2) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X29*7公釐) 95- 480370 ]Γ 五、發明説明(93)
經濟部中央標隼局貝工消费合作社印製 (其中,R1爲氫原子或甲基,R51、R52各自爲氫 原子或碳數1〜8之直鏈或支鏈烷基或烯基,R5 3爲氫原 子或碳數1〜8之直鏈或支鏈烷基或烯基,或 一(R57) h — COOR#基(R /爲氫原子或 一 R57-C〇OH)、R54 爲一(CH2) i -(i=2 〜10),碳數6〜10之伸芳基、羰基、磺酸基、氧原 子或硫原子、R55爲碳數1〜10之伸烷基、碳數6〜 1 0之伸芳基、羰基、磺酸基、氧原子或硫原子、R56爲 氫原子或碳數1〜8之直鏈或支鏈烷基、烯基、各自受羥 • 96 - 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21QX297公釐) 480370 Λ· 五、發明説明(94) 基取代之苯基或萘基、R 5 8爲氫原子或碳數1〜8之直鏈 或支鏈烷基或烯基或一 R57 - C Ο 0H基。R57爲碳數 1〜10之直鏈或支鏈伸烷基。i爲0至5之整數,u、 h 爲 〇 或 l°sl、 tl、s2、t2、s3、t3、 s4、 t4爲各自滿足sl+tl=8、 s2+t2=5 、s3+t3=4、 s4+t4=6,且各苯基骨架中至 少有1個爲羥基之數。Θ爲式(2 2 )化合物中重量平均 分子量爲1,000〜5,000之數,r爲式(23) 化合物中重量平均分子量爲1,0 0 0〜10,〇〇〇之 數。) -
(〇H)t5 (2 7) P51 Γν. si
R57 - COOH (2 8) 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 R51、R52、R57具有與前記內容相同之意義。s 5 t5爲滿足s5^0、 t5^0且s5+t5=5之數 上述(G )成份之具體例如下記式I I I 一 I〜1 4 及I V - 1 6所示化合物,但並不侷限於此些化合物。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -97- 480370 A7 B7 五、發明説明(95 ) OR”
CHa RO
Cin-l] 〔m - 2〕 ch3 ch3 〔瓜一 3〕 COOR” CHa 〔m — 4〕 請先閲讀背面之注意事項再填 Λ: .裝· 頁) ch2 ch2-coor” OR” 〔瓜一 5〕 訂 OR” 〔瓜 一 6〕 r”〇hQ>-ch2-(^)«or” cm-7) 線 經濟部中央標準局員工消費合作杜印裝 【化7 1】 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格( 210X297公釐)-98 480370 A Η ' 五、發明説明(96) 經濟部中央標準局員工消费合作社印製
[化 7 2] 〔瓜 一 8〕 〔皿 一 9〕
Cm -10] 〔瓜一 11〕 (請先閱讀背面之注意事項再^^本頁) 裝- 、1Τ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) -99 - 480370 €^部中^、^.^-而,'只1_>/;贽合:;;3^印’^. A7 B7
本纸乐尺度適州中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -1〇〇 - 480370
經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 五、發明説明(98) 甲基胺)二苯甲酮等二苯甲酮衍生物、四方酸、二甲基四 方酸酯等四方酸衍生物 ( 2 9 )
(式中,R61、R63爲各自獨立之氫原子、直鏈或支 鏈烷基、直鏈或支鏈烷氧基、直鏈或支鏈烷氧基〔直鏈或 支鏈烯基或芳基。R 64爲可含有氧原子之可取代或未取代 之2價脂肪烴基,可含有氫原子之可取代或非取代之2價 脂環烴基、可含有氧原子之可取代或非取代之2價芳香烴 基或氧原子,R65爲酸不穩定基。J爲0或1。E、F、 G各爲〇或1〜9之整數,Η爲1〜1 0之正整數,且E + F + G + HS10)。 更詳細言之,上記式(29)、 (30)中,R 61〜 R63各自獨立爲氫原子、直鏈或支鏈烷基、直鏈或支鏈烷 氧基、直鏈或支鏈烷氧烷基、直鏈或支鏈烯基或芳基;直 鏈或支鏈烷基則例如甲基、乙基、η —丙基、異丙基、η 一丁基、sec—丁基、tert—丁基一己基、環己基 、金剛烷基等碳數1〜1 0之烷基爲佳,其中又以甲基、 乙基、異丙基、tert-丁基爲較佳。直鏈或支鏈烷氧 基則例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、η —丁氧 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐)-101- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 480370 Λ* Β - __ 五、發明説明(") ^^-ch2cooh 〔w-5〕 ho-^〇)-ch2cooh 〔汉 - 6〕 其中,上記分子內具有EC — COOH基之芳香族化 合物,可單獨1種或2種以上組合使用。 上述分子內具有三C - C Ο OH基之芳香族化合物的 添加量,一般對基礎樹脂100份爲0·1〜5份,較佳 爲1〜3份。未達0·1份時,對氮化膜基板之邊緣捲曲 現象及P E D之改善效果並不完全,超過5份時會使光阻 材料之解像性降低。 又,本發明之光阻材料中,可添加(Η )成份之紫外 線吸收劑,其爲於波長2 4 8 nm之莫耳吸光率爲 1 0,0 0 0以下之化合物。經由添加此成份,可對具有 不同反射率之基板,設計出具有適當透過率之光阻。 經濟部中央標準局負工消費合作社印衆 具體而言,戊搭烯、茚、莫、庚搭烯、聯苯撐、苯駢 二茚、芴、吩吡烯、菲、蒽、熒蒽、醋菲烯、醋蒽烯、三 苯撐、芘、屈、萘、七曜烯、茜、紫蘇烯、二苯并菲、戊 省、苯并菲、蒽醌、蒽酮駢蒽酮、2,7 —二甲氧基萘、 2 —乙基一 9,10 —二甲氧基蒽、1,2 —萘醌、9 一 芴、下記式(29)、 (30^等之縮合多環烴衍生物、 2,3,4一三羥基二苯甲酮、2,3,4,4>一四羥 基二苯甲酮、2,4 一二羥基二苯甲酮、3,5 —二羥基 二苯甲酮、4,4 一二羥基二苯甲酮、4,4# 一雙(二 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)-102- 480370 Λ" ___Η*7 五、發明説明(100) 基、sec—丁氧基、tert—丁氧基、己氧基、環己 氧基等碳數1〜8之烷氧基爲佳,其中又以甲氧基、乙氧 基、異丙氧基、tert-丁氧基爲較佳。直鏈或支鏈烷 氧基例如甲氧甲基、1一乙氧乙基、1一乙氧丙基、1一 丙氧乙基、1 一 t e r t — 丁氧乙基等碳數2〜1 0之院 氧烷基爲佳,其中又以甲氧甲基、1一乙氧乙基、1一乙 氧丙基、1-丙氧乙基爲較佳。直鏈或支鏈烯基例如乙烯 基、丙烯基、烯丙基、烯丁基等碳數2〜4之烯基爲佳。 芳基則如苯基、二甲苯基、甲苯醯基、異丙苯基等碳數6 〜1 4之芳基爲佳。 ^ R64爲可含有氧原子之可取代或非取代之2價脂肪烴 基、可含有氧原子之可取代或非取代之2價脂環烴基,可 含有氧原子之可取代或非取代之2價芳香烴基或氧原子。 又,式中J爲0或1,J爲0時一 R64 —鍵結爲單鍵。 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 可含有氧原子之可取代或非取代之2價脂肪烴基例如 ,伸甲基、伸乙基、η-伸丙基、異丙基、η—伸丁基、 sec - 伸丁基、一 CH2〇 — 基、一 CH2CH2O - 基 、—CH2〇CH2 -基般碳數1〜10之化合物爲佳,其 中又以伸甲基、伸乙基、一 CH2〇一、一 CH2CH2〇 一基爲佳。 可含有氧原子之可取代或非取代之2價脂環烴基例如 ,1,4 一環己亞基、2 -氧基環己撐一 1,4 一基、2 一硫基環己撐一 1,4 一基般碳數5〜10之化合物。 可含有氧原子之可取代或非取代之2價芳香烴基例如 本紙浪尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)-103- 480370 A7 B7 五、發明説明(1〇j ,〇 —伸丙基、P —伸苯基、1,2 —二甲苯撐一 3,6 一基、甲苯撐一 2,5 —基、1 一異丙苯撐一 2,5 -基 之碳數6〜14之取代基,或一CH2Ph—基、 一 CH2PI1CH2 —基、〇一C2PI1 — 基、 一〇CH2PiiCH2〇 —基(Ph爲伸苯基)等碳數6〜 1 4之芳伸烷基等。 又,R65爲酸不穩定基,此處所指酸不穩定基爲受羧 在酸存在下分解所得之1個以上官能基所取代之基團而言 ,在酸存在下可分解游離之鹼可溶性官能基並無特別之限 定,但以下式(3 1 a )、 ( 3 1 b )、 ( 3 1 ‘c )爲較 佳。 R66 RW R66 > 一? 一R68 -Si-R68 -C-0-R69 R67 R67 R67 (3 1a) (3 1b) (3 1c) (式中,R 66〜R69各自獨立氫原子、直鏈或支鏈烷 基、直鏈或支鏈烷氧基、直鏈或支鏈烷氧基、直鏈或支鏈 烯基或芳基,且此些基於鏈中可含有羧基,但R66〜R69 不全部爲氫原子。又,R66與R67相互鍵結形成環。 R69爲直鏈或支鏈烷基、直鏈或支鏈烷氧烷基、直鏈或支 鏈烯基或芳基,且,此些基於鏈中可含有羧基。又,R69 與R66可鍵結形成環。) 此情形中,上記直鏈或支鏈烷基、直鏈或支鏈烷氧基 本紙張尺度適中®國家標準(CNS ) A4規格(210X297公楚) -104· 480370 Λ* ΙΓ 五、發明説明(1〇2) 、直鏈或支鏈烷氧烷基、直鏈或支鏈烯基、芳基等具有上 記R 61〜R63同樣之例示內容。 又,式(3 1 a )之R66與R67相互鍵結形成環之情 形,例如,環己亞基、環戊亞基、3-羰環己亞基、3-羰基-4一羰環己亞基、4一甲基環己亞基等碳數4〜 1 0之取代基。 又,式(3 lb )之R66與R67相互鍵結形成環之情 形,例如,1^矽烷環己亞基、1一矽烷環戊亞基、3-氧基一 1 一矽烷環戊亞基、4 一甲基一 1 一矽烷環戊亞基 等碳數3〜9之取代基。 * 又,式(3 1 c )之R69與R66相互鍵結形成環之情 形,例如,2—氧雜環己亞基、2-氧雜環戊亞基、2-氧雜一 4 —甲基環己亞基等碳數4〜1 0之取代基。 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 其中,上式(31a)所示取代基,除t e I* t —戊 基、1 ,1 一二甲基乙基、1,1一二甲基丁基、1-乙 基一 1 一甲基丙基、1,1 一二乙基丙基等碳數4〜10 之3級烷基外,1—1一二甲基一3-羰丁基、3-羰環 己基、1一甲基一3—羰基一4一氧雜環己基等3—羰烷 基亦合使用。 上式(3 1 b )所示取代基,例如以三甲基矽烷基、 乙基二甲基矽烷基、二甲基丙基矽烷基、二乙基甲基矽烷 基、三乙基矽烷基等碳數3〜10之三烷基矽烷基爲佳。 上式(3 1 c )所示取代基,例如以1 一甲氧甲基、 1 一甲氧乙基、1 一乙氧乙基、1 一乙氧丙基、1 一乙氧 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) 格(210X297公釐)-105- 480370 五、發明説明(103) 異丁基、1 — η -丙 1 一 η —丁氧乙基、 氧乙基、1 一環己氧 乙基、1·~(2 —乙 Λ7 氧乙基、l—tert—丁氧乙基、 1 一異丁氧乙基、1 一 teti* —戊 乙基、1 一(2 — η —丁氧乙氧基) 基己基)氧乙基、1一{(4一乙氧 基甲基)環己甲基氧基}乙基、1一{4一(tert— 丁氧羧氧甲基)環己甲基氧基} 2:基、1 一甲氧基一 1 一 甲基乙基、1一乙氧丙基、二甲氧甲基、二乙氧甲基、2 -四氫呋喃基、2-四氫呋喃基等碳數2〜8之取代基爲 佳。 又,上式(29)、 (30)中,E、F、G各爲〇 或1〜9之正整數,Η爲1〜1 〇之正整數,且滿足E + F + G + HS10。 上式(2 9 )、 ( 3 0 )化合物之具體例,例如下記 (32a)〜(32 j)所示。· (請先閱讀背面之注意事項再^^本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 COOR70
COOR70
(3 2 c) COOR70 (3 2b) COOR70 CH20CH;οφο o5d
CH2OCH2COOR70 OCH2COOR70 jJ^^^^0CH2C00R 70 COOR70 (3 2 d) (3 2 e: OCH2COOR70 (3 2 f ) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)-1〇6- 480370 A 1Γ 五、發明説明€ 104 )
(3 2g) COOR70 CH3OCH3CH;
經濟部中央標率局員工消費合作社印製 (32 j) (式中,R7Q爲酸不穩定基。) - 又,紫外線吸收劑可爲雙(4 -羥苯基)亞磺、雙( 4 一 te Γ t —丁氧苯基)亞磺、雙(4 一 t e I* t - 丁 氧羧氧苯基)亞磺、雙〔4一(1一乙氧乙氧基)苯基〕 亞磺等二芳基亞磺衍生物、(4 一羥苯基)碩、雙(4 一 t e r t -丁氧苯基)碩、雙(4—t e r t -丁氧羧氧 苯基)硯、雙〔4 一(1 一乙氧乙氧基)苯基〕碩、雙〔 4 一( 1 一乙氧丙氧基)苯基〕硯等二芳基硯衍生物、苯 醌二疊氮、萘醌二疊氮、蒽醌二疊氮、二偶氮芴、二偶氮 萘滿酮、二偶氮菲酮等二偶氮化合物、萘醌一 1,2 -二 疊氮- 5 -磺酸氯化物與2,3,4 -三羥基苯醌完全或 部份酯化之化合物、萘醌一 1,2 —二疊氮一 4 一磺酸氯. 化物與2,4,4 / -三羥基苯醌完全或部份酯化之化合 物等含醌二疊氮基之化合物等等。 紫外線吸收劑較佳爲9 -蒽羧酸t e 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4说格(210X297公釐) t 一 丁酯、9 •107- 480370 __ 五、發明説明(105) 一蒽羧酸t e t r —戊酯、9 一蒽羧酸t e r t —甲氧甲 酯、9一蒽羧酸tert—乙氧乙基、9一蒽羧基、、、 t e r t —四氫呋喃、9 一蒽羧酸t e r t —四氫咲喃、 萘醌一 1,2 -二疊氮一 5 —磺酸氯化物與2 ’ 3 ’4 一 三羥基二苯甲酮部份酯化之化合物等等。 上式(1 )成份紫外線吸收劑之添加量,對基礎樹脂 100份爲0〜10份,更佳爲0.5〜10份,最佳爲 1〜5份。 又,本發明之光阻材料,可再添加(I )成份之炔醇 衍生物,此一添加可提高保存之安定性。 ^ 炔醇衍生物以使用下式(33)、 (34)所示化合 物爲佳。 (3 3) R71 - OC-C-R73
I
CKCH2CH20)rH R74 R72 (3 4)
R75-C - OC-OR73 I I 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 H-fOCHaCE^rO 6"{ΟΗ2〇Η2〇)γ·Η 、R 7 5各自爲氫 (式中,R71、R72、R73、R 7 原子、或碳數1〜8之直鏈、支鏈或環狀烷基、x、y爲 0或正數,且爲滿足0SX$30,0SYS30,0S X+YS40之値)。 炔醇衍生物較佳者爲過苯酚6 1,過苯酚8 2,過苯 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)-1〇匕 480370 _ίΓ ___ 五、發明説明<1Q6) 酚82,過苯酚104,過苯酚1QME,過苯酚104 Η,過苯酚104A,過苯酚TG,過苯酚PC,過苯酚 440、過苯酚465,過苯酚485 (氣體製造及化學 公司製)、過苯酚E 1 004 (日信化學工業(株)製) 等。 上記炔醇衍生物之添加量,以對光阻組成物1 〇 〇重 量%中爲0 · 01〜2重量%,更佳爲0 · 02〜1重量 %。少於0 / 0 1重量%時,則未能得到充份的塗布性及 保存安定性之效果,超過2重量%時則會使光阻材料之解 像性降低。 ~ 本發明之光阻材料,可在爲提高塗佈性之目的上添加 上記成份以外之任意成份作爲界面活性劑。且,此任意成 份之添加量爲在不防礙本發明效果之範圍內之一般添加量 〇 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再 本頁) 其中,界面活性劑以非離子性者爲佳,例如全氟烷基 聚氧乙炔醇、氟化烷酯、全氟烷基胺氧化物、全氟烷基 Ε Ο附加物,含氟有機矽氧烷系化合物等。例如氟萊特「 FC-430」、 「FC—431」(皆爲住友3M公司 製)、沙氟隆「S — 141」、「S — 145」(皆爲旭 硝子公司製)、優尼但「DS—401」、「DS-403」、「DS—451j (皆爲大金工業公司製)、 美格氟「F—8151」(大日本油墨公司製)、「又一 70 - 0S2」、「X— 70 - 093」(皆爲信越化學 工業公司製)等等。其中較佳者爲氟萊特「F C — 4 3 0 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐4109- 480370 Η- 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 五、發明説明 」(住友3 學工業公司 使用本 法,可採用 上以旋轉塗 其於熱壓板 8 0 〜1 2 膜上覆蓋欲 之遠紫外線 光量1〜2 m J / c m °C、1 〜5 後照射烘烤 2〜3 %四 顯影液,以 以浸漬(d )法等常用 明材料最適 之遠紫外線 型。又,在 目的之圖案 (107) Μ公司製)、「X — 70 — 093」(信越化 製)等等。 發明之增強化學性正型光阻材料形成圖案之方 公知之石版印刷技術等等,例如於晶圓等基板 佈方式塗佈厚度0·5〜2·0#m之膜,將 上以60〜150 °C、1〜10分鐘、較佳爲 0°C、1〜5分鐘先行預熱,其次在上記光阻 形成目的圖案之光罩,以波長3 0 0 nm以下 、激元激光、X線等高能量線或電子射線在曝 0〇111:[/(:1112左右、較佳爲1〇‘1〇〇 2左右之照射後,並在熱壓板上以6 0〜1 5 0 分鐘、較佳爲80〜120 °C、1〜3分鐘之 (PEB)。其後使用〇·1〜5%,較佳爲 甲基銨氫氧化物(TMAH)等鹼性水溶液之 0 · 1〜3分鐘、較佳爲0 · 5〜2分鐘間, 1 P )法,微粒(puddle )法,噴撒法(spray 顯影方法於基板上形成目的之圖型。又,本發 合以特別是以高能量線中2 5 4〜1 9 3 nm 或激元激光,X線及電子射線等描繪微細之圖 上記範圍之上限或下限以外時,可能無法得到 發明之效果】 以本發明高分子化合物作爲增強化學性之正型光阻材 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)-11〇-— 請 先 閲 讀 背 之 注 意 事 項 再』 奮 裝 訂 480370 ir 五、發明説明(108) 料之基礎樹脂,可感應高能量線,且具有優良之感度、解 像度及乾蝕刻耐性,且具有優良之光阻圖型之耐熱性及重 現性。且,圖型不易形成過熔狀態,而具有優良之尺寸控 制性。其他如再配合炔醇衍生物即可提昇保存之安定性。 因此,使用本發明高分子化合物作爲增強化學性之正型光 阻材料之基礎樹脂時,可因具有上述特性,而容易製得具 有K r F激元激光波長且吸收極小之光阻材料,可形成微 細且對基版爲垂直之圖型。因此爲一種極適合作爲L S I 製造用時之圖型形成材料即一種極佳之圖型形成方法。 【實施例】 以下將以合成例及實施例對本發明作更具體之說明, 但本發明並不受以下例示所限制。 〔合成例1〕羧酸末端聚(p — 1 一乙氧乙氧基苯乙烯一 P — t e r t — 丁氧羰氧基苯乙烯一 p —羥基苯乙烯)之 合成 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 於置於2 L燒瓶之作爲溶媒之四氫呋喃7 0 02中, 加入作爲起始劑之s e c - 丁基鋰7x10 一 3mo,。將 此混合溶液於一 7 8°C添加p— te r t —丁氧基苯乙烯 1 0 0 g,攪拌1小時使其聚合。此時反應溶液呈現紅色 。其後爲使形成羧酸末端,聚合停止反應係於反應溶液中 添加鉻酸t e r t -丁酯1 · 4x10 一 2mo <之方式 進行。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 480370 五、發明説明(109) 其次將反應混合物注入甲醇中,將所得聚合物沉殿後 ,分離、乾燥得9 9 g白色聚合物(殘酸t e r t - 丁酯 末端聚P_ t e r t —丁氧基苯乙烯)。此聚合物以光散 射法測得重量平均分子量爲
4 X 4 g / 以G P C法溶解曲線測得其就分子量分布點而言爲極具單 分散性(Mw/Mn=l · 07)之高聚合物。 將上記羧酸 t 一丁酯末端聚p r t 一丁 經濟部中央標準局員工消费合作社印裝 氧基苯乙烯9 0 g溶於丙酮9 0 0m£中,於6 0。(:下加入 少量濃鹽酸後攪拌7小時,注入水使聚合物沉澱,經洗淨 、乾燥得6 0 g聚合物。所得聚合物之重量平均分子量爲 1 · 0 X 1 0 4 g /m 〇《。又,經1 Η — N M R無法測得 以t e r t - 丁酯爲基礎之波峰,可確認所得聚合物爲分 子量分布較狹窄之羧酸末端聚羥基苯乙烯。 將所得羧酸末端聚羥基苯乙烯1,0 0 0 g溶解於四 氫呋喃1,0 0 0^中,添加觸媒量之p —甲苯磺酸後, 於3 0 °C攪拌中加入乙基乙烯醚3 0 g。反應1小時後, 以濃氨水中和,將中和液滴入1 0 L水中,得白色固體。 過濾後溶於丙酮5 0 0 2中,再滴入1 0 L水中,經過濾 、真空乾燥。所得聚合物以1 H — NMR分析得知羧酸末 端聚羥基苯乙烯之羥基中氫原子之2 7¾爲乙氧乙基化。 將所得之乙氧乙基化羧酸末端聚羥基苯乙烯5 0 g溶 解於吡啶5 0 0m£中,於4 5 °C攪拌下添加二碳酸二一 t e r t -丁酯7 · 0 g,經反應1小時後,滴入3 L水 中,得白色固體。將其過濾後,溶於丙酮5 04中,再滴 請 先 閱 讀 背 ιέ 意 項 C 本 頁 裝 訂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐).^2- 480370 B*7 五、發明説明(no) 入2 L水中,過濾後進行真空乾燥,得聚合物。所得聚合 物具有下記示性式Polym·1所示結構,以1h-NMR分析得知羧酸末端聚羥基苯乙烯之羥基中氫原子之 乙氧乙基化率爲27% , t-BOC化率爲8% ,重量平 均分子量(Mw)及分子量分布(Mw/Mn )則如表1 所示。 〔合成例2〕羧酸末端聚(p — 1 一乙氧丙氧基苯乙烯一 p_ t e r t — 丁氧羰氧基苯乙烯一 p —羥基苯乙烯)之 合成 ' 除上記合成例1之停止反應以C 〇2替代外,其他皆與 合成例1之方法相同,將所得羧酸末端聚羥基苯乙烯5 0 g溶解於四氫呋喃5 0 0^中,添加觸媒量之p —甲苯磺 酸後,於4 攪拌中加入乙氧基丙烯醚2 7 g。反應 1 2小時後,以濃氨水中和,將中和液滴入1 〇 L水中, 得白色固體。將其過濾後溶於丙酮5 0 02中,再滴入 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 1 0 L水中,經過濾、真空乾燥。所得聚合物以1 Η -NMR分析得知羧酸末端聚羥基苯乙烯之羥基中氫原子之 2 4 %爲乙氧丙基化。 其後,將所得之乙氧丙基化羧酸末端聚羥基苯乙烯 5 0 g溶解於吡啶5 0 02中,於4 5 °C攪拌下添加二碳 酸二一 t e r t —丁酯8g,經反應1小時後,滴入3L 水中,得白色固體。將其過濾後,溶於丙酮5 0 中,再 滴入2 L水中,過濾後進行真空乾燥,得聚合物。所得聚 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2101297公釐)~,113. " 480370 _ B~ _ 五、發明説明(111) 合物具有下記示性式P〇1ym·2所示結構,以1Η— NMR分析得知羧酸末端聚羥基苯乙烯之羥基中氫原子之 乙氧丙基化率爲24% , t一BOC化率爲11,重量平 均分子量(Mw)及分子量分布(Mw/Mn )則如表1 所示。 〔合成例3〕醇末端聚(p — 1 —乙氧乙氧基苯乙烯一 P 一 t e r t - 丁氧羰氧基苯乙烯一 p —羥基苯乙烯)之合 成 於置於2 L燒瓶之作爲溶媒之四氫咲喃7 0 中, 加入作爲起始劑之s e c — 丁基鋰7x1 0 一 3mo <。將 此混合溶液於—78°C添加p_t e r t — 丁氧基苯乙烯 1 0 0 g,攪拌1小時使其聚合。此時反應溶液呈現紅色 。其後爲使形成醇末端,而於反應溶液中添加乙烯氧化物 1·4χ10 一 2m〇e。 經濟部中央標準局員工消f合作社印製 其次將反應混合物注入甲醇中,將所得聚合物沉澱後 ’分離、乾燥得9 9 g白色聚合物(醇末端聚ρ — t e r t - 丁氧基苯乙烯)。此聚合物以光散射法測得重 量平均分子量爲1 · 4xl04g/mo <,以GPC法 溶解曲線測得其就分子量分布點而言爲極具單分散性( Mw/Mn=l · 07)之高聚合物。 將上記醇末端聚p — t e r t - 丁氧基苯乙烯9 0 g 溶於丙酮9 Ο 02中,於6 0°C下加入少量濃鹽酸後攪拌 7小時,注入水使聚合物沉澱,經洗淨、乾燥得6 〇 g聚 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 480370 ΙΓ 五、發明説明(II·2) 請 先 閱 讀 背 1& 之 注 意 事 項 再 寫 本 頁 合物。所得聚合物之重量平均分子量爲1 · 〇xl 0 4 g/ m ο <。又,經1 Η - N M R無法測得以t e r t -丁酯 爲基礎之波峰,及確認1Η—NMR爲4·17〜 4 · 28ppm,13C — NMR 爲 58ppm 之 CH2-OH的存在,得知聚合物爲分子量分布較狹窄之醇末端聚 羥基苯乙烯。 將所得醇末端聚羥基苯乙烯1 0 0 g溶解於二甲基甲 醯胺1,0 0 0以中,添加觸媒量之p —甲苯磺酸吡啶鎗 鹽後,於30°C攪拌中加入乙基乙烯醚3 0 g。反應1 6 小時後,以濃氨水中和,將中和液滴入1 〇 L水中,得白 色固體。過濾後溶於丙酮5 0 02中,再滴入1 0 L水中 ,經過濾、真空乾燥。所得聚合物以1 Η — N M R分析得 知醇末端聚羥基苯乙烯之羥基中氫原子之2 7%爲乙氧乙 基化。 > 經濟部中央標準局負工消費合作杜印製 將所得之部分乙氧乙基化醇末端聚羥基苯乙烯5 0 g 溶解於吡啶5 0 0m«中,於4 5 °C攪拌下添加二碳酸二一 t e r t -丁酯7 · 0 g,經反應1小時後,將反應液滴 入3 L水中,得白色固體。將其過濾後,溶於丙酮5 04 中,再滴入2 L水中,過濾後進行真空乾燥,得聚合物。 所得聚合物具有下記示性式Ρ ο 1 ym · 3所示結構,以 1 Η — NMR分析得知醇末端聚羥基苯乙烯之羥基中氫原 子之乙氧乙基化率爲27¾ , t-BOC化率爲8% ,重 量平均分子量(Mw)及分子量分布(Mw/Mn )則如 表1所示。 115 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 480370 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 五、發明説明(113) 〔合成例4〕三苯基末端聚(p — 1 一乙氧丙氧基苯乙嫌 一 P -羥基苯乙烯)之合成 於置於2L燒瓶之作爲溶媒之四氫呋喃1,〇〇 〇』 中,加入作爲起始劑之s e c — 丁基鋰2 · 4x 1 0 一 2 mo <。將此混合溶液於一 78°C添加p - t e I* t -丁 氧基苯乙烯3 0 0 g,攪拌1小時使其聚合。此時反應溶 液呈現紅色。其後爲使形成三苯基末端,聚合停止反應係 於反應溶液中添加三苯基甲基氯化物3 . Ox 1 〇 一 2 m 〇 < 〇 其次將反應混合物注入甲醇中,將所得聚合物沉澱後 ,分離、乾燥得2 9 8 g白色聚合物(三苯基末端聚p — 丁氧基苯乙烯)。此聚合物以光散射法測得重 t e r t — 量平均分子 溶解曲線測 M w / Μ η 將上記 1 9 0 g 溶 濃鹽酸後攪 乾燥得1 2 9,5 0 0 t e r t — 4xl04g/m〇7 ,以GPC法 得其就分子量分布點而言爲極具單分散性 =1·10)之高聚合物。
三苯基末端聚P t r t 一 丁氧基苯乙烯 於丙酮1,0004中,於60°C下加入少量 拌7小時,注入水中使聚合物沉澱,經洗淨、 5 g聚合物。所得聚合物之重量平均分子量爲 g /m 〇 <。又,經1 Η - N M R無法測得以 丁酯爲基礎之波峰,及以1 H — NMR確認三 ,得知聚合物爲分子量分布較狹窄之醇末端聚 苯基的存在 羥基苯乙烯。 於2 L燒瓶中,將所得三苯基末端聚羥基苯乙烯 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 116 請 先 閲 背 面 5 I 事 項 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 480370 Η" 五、發明説明(114) 1 0 0 g溶解於四氫呋喃7 〇 0J中’添加觸媒量之甲院 磺酸後,於2 0°C攪拌中加入乙氧基丙烯醚2 5 g。反應 2小時後,以濃氨水中和,將中和液滴入1 0 L水中,得 白色固體。過濾後溶於丙酮5 0 〇m£中,再滴入1〇 L7jc 中,經過濾、真空乾燥。所得聚合物具有下記示性式 Po1ym·4所示結構,以1H—NMR分析得知三苯 基末端聚羥基苯乙烯之羥基中氫原子之2 6%爲乙氧丙基 化,重量平均分子量(Mw)及分子量分布(Mw/Mn )則如表1所示。 〔合成例5〕醇羧酸末端聚(p — 1 一乙氧丙氧基苯乙嫌 一 P -羥基苯乙烯)之合成 於置於2L燒瓶之作爲溶媒之四氫呋喃2,0 0 0 m£ 中,加入作爲起始劑之萘基鈉3x10 — 2mo <。將此 混合溶液於一 78t添加p—t e r t — 丁氧基苯乙烯 2 0 0 g,攪拌1小時使其聚合。此時反應溶液呈現紅色 。其後爲使形成羧酸末端,聚合停止反應係於反應溶液中 添加溶有碳酸氣體1 · 5x10 一 彡之四氫呋喃。 又’爲使形成經基末端’聚合停止反應係於反應溶液中添 加溶有三甲氧基硼1 X 1 〇 - 2见〇,之四氫呋喃使其反 應後’再添加醋酸1 X 1 〇 一 2^0彡,過氧化氫水 1 · 5x10 - 。 其次將反應混合物注入甲醇中,將所得聚合物沉澱後 ’分離、乾燥得1 9 8 g白色聚合物(醇羧酸末端聚p 一 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) 117 (請先閲讀背面之注意事項再本頁)
線 480370 Λ' Η<
五、發明説明(IIW t e r t — 丁氧基苯乙烯)。此聚合物以光散射法測得重 量平均分子量爲1 · 6xl〇4g/mo <,以GPC法 溶解曲線測得其就分子量分布點而言爲極具單分散性( Mw/Mn=l · 05)之高聚合物。 將上記醇羧酸末端聚P — t e r t — 丁氧基苯乙烯 1 9 0 g溶於丙酮1 0 0 〇^中,於6〇°C下加入少量濃 鹽酸後攪拌7小時,注入水中使聚合物沉澱,經洗淨、乾 燥得1 2 5 g聚合物。所得聚合物之重量平均分子量爲 9,5 0 0 g /m 〇《。又,經1 Η — N M R無法測得以 t e r t —丁酯爲基礎之波峰,及以13C - NMR確認 5 8 p pm之CH2 - OH的存在,得知聚合物爲分子量分 布較狹窄之醇羧酸末端聚羥基苯乙烯。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 於2 L燒瓶中,將所得醇羧酸末端聚羥基苯乙烯 10 0g溶解於四氫呋喃7 0 0m£中,添加觸媒量之甲烷 磺酸後,於2 0°C攪拌中加入乙基丙烯醚3 0 g。反應2 小時後,以濃氨水中和,將中和液滴入1 〇 L水中,得白 色固體。過濾後溶於丙酮5 0 〇m£中,再滴入1 〇L水中 ’經過濾、真空乾燥。所得聚合物具有下記示性式 Po 1 ym · 5所示結構,以1 H — NMR分析得知醇羧 酸末端聚羥基苯乙烯之羥基中氫原子之2 8%爲乙氧丙基 化。重量平均分子量(Mw)及分子量分布(Mw/Mn )則如表1所示。 〔合成例6〕羧酸酯末端三乙二醇二乙烯醚交聯化(p - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)-118 - 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 480370 ___ 五、發明説明(116) 1 一乙氧乙氧基苯乙烯一 ρ —羥基苯乙烯)之合成 於置於2 L燒瓶之作爲溶媒之四氫呋喃1,0 0 04 中,加入作爲起始劑之sec-丁基鋰1·6x10一2 mo <。將此混合溶液於一 78°C添加ρ - .t e r t -丁 氧基苯乙烯2 0 0 g,攪拌1小時使其聚合。此時反應溶 液呈現紅色。其後爲使形成羧酸酯末端,聚合停止反應係 於反應溶液中添加氯碳酸酯1 . 4x10 — 2mo <。 其次將反應混合物注入甲醇中,將所得聚合物沉澱後 ’分離、乾燥得1 9 8 g白色聚合物(羧酸酯末端聚ρ -t e r t 一 丁氧基苯乙烯)。此聚合物以光散射法測得重 量平均分子量爲1 · 2xl04g/mo <,以GPC法溶 解曲線測得其就分子量分布點而言爲極具單分散性(M w /Μη=1·〇3)之高聚合物。 將上記醇羧酸末端聚p — t e r t — 丁氧基苯乙烯 1 9 0 g溶於丙酮9 0 04中,於6 0°C下加入少量濃鹽 酸後攪拌7小時,注入水中使聚合物沉澱,經洗淨、乾燥 得6 0 g聚合物。所得聚合物之重量平均分子量爲 8,5 0 0 g /m 〇之。又,經1 Η — N M R無法測得以 t e r t -丁酯爲基礎之波峰,及以- NMR確認 1 7 0 p pm之C = 0的存在,得知聚合物爲分子量分布 較狹窄之羧酸酯末端聚羥基苯乙烯。 於2 L燒瓶中,將所得羧酸酯末端聚羥基苯乙烯 100g溶解於二甲基甲醯胺1,000m£中,添加觸媒 量之P —甲苯磺酸後,於2 0°C攪拌中加入三乙二醇二乙 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣·
,1T 480370
五、發明説明(117) 烯醚4g。反應1小時後,加入乙基乙烯醚22g,三乙 二醇二乙烯醚4g,反應1小時後,以濃氨水中和,將中 和液滴入1 0 L水中,得白色固體。過濾後溶於丙酮 5 0 〇m«中,再滴入1 〇L水中,經過濾、真空乾燥。所 得聚合物具有下記示性式Po1ym·6所示結構,以 1 Η - NMR分析得知羧酸酯末端聚羥基苯乙烯之羥基中 氫原子之30 %爲乙氧乙基化,及3%爲交聯化,其重量 平均分子量則如表1所示。 〔合成例7〕醇末端1,4 一二乙烯氧甲基環己酸交聯化 聚(Ρ — 1 —乙氧乙氧基苯乙烯一 p— t e Γ t — 丁氧羰 氧基苯乙烯P-羥基苯乙烯)之合成 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 於置於2L燒瓶之作爲溶媒之四氫呋喃3,0 0 0m£ 中,加入作鳥起始劑之sec — 丁基鋰2 · 1x10 一 3 m 〇 <。將此混合溶液於一 7 8 °C添加p - t e r t -丁 氧基苯乙烯300g,攪拌1小時使其聚合。此時反應溶 液呈現紅色。其後爲使形成醇末端,聚合停止反應係於反 應溶液中添加乙烯氧化物1 · 0x10 一1 mo <。 其次將反應混合物注入甲醇中,將所得聚合物沉澱後 ,分離、乾燥得2 9 5 g白色聚合物(醇末端聚p — t e r t - 丁氧基苯乙烯)。此聚合物以光散射法測得重 量平均分子量爲1 · 4xl04g/mo <,以GPC法 溶解曲線測得其就分子量分布點而言爲極具單分散性( Mw/Mn = 1 · 0 5 )之高聚合物。 120 {詩先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) 480370
五、發明説明(ιιβ) 將上記醇末端聚p — t e r t — 丁氧基苯乙烯2 0 0 g溶於丙酮2,0 0 04中,於6 0°C下加入少量濃鹽酸 後攪拌7小時,注入水中使聚合物沉澱,經洗淨、乾燥得 1 3 0 g聚合物。所得聚合物之重量平均分子量爲1. 〇 xl04g/mo ’。又,經1h - NMR無法測得以 t e r t -丁酯爲基礎之波峰,及確認1h — NMR爲 4 · 17 〜4 · 28ppm,"c - NMR 爲 58 p pm之CH2 — OH的存在,得知聚合物爲分子量分布較 狹窄之醇末端聚羥基苯乙烯。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 於2 L燒瓶中,將所得醇末端聚羥基苯乙烯1 〇 〇 g 溶解於二甲基甲醯胺1,〇 〇 〇^中,添加觸媒量之p — 甲苯磺酸後,於20 °C攪拌中加入乙基乙烯醚15g,1 ,4 一二烯氧甲基環己烷9 g。反應1小時後,以濃氨水 中和,將中命液滴入1 0 L水中'得白色固體。過濾後溶 於丙酮5 0 OmC中,再滴入1 〇 L水中,經過濾、真空乾 燥。所得聚合物以1H—NMR、13C—NMR分析得 知醇末端聚羥基苯乙烯之羥基中氫原子之18%爲乙氧乙 基化,且4%爲交聯化。 將所得部分交聯之醇末端乙氧乙氧化聚羥基苯乙烯 5 0 g溶解於吡啶5 0 〇m£中,於4 5 °C攪拌中加入二碳 酸一 t e r t —丁酯1 2 g。反應1小時後,將反應液滴 入3L水中,得白色固體。過濾後溶於丙酮5 02中,再 滴入2 L水中,經過濾、真空乾燥後得聚合物。所得聚合 物具有下記示性式p 〇 1 ym · 7所不結構’以1 H — 121 (請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4说格(210X297公# ) 480370
經濟部中央標车局員工消費合作社印製 五、發明説明(119) NMR分析得知醇末端聚羥基苯乙烯之羥基中氫原子之乙 氧乙基化率爲18¾ ,交聯化率爲4% ,羥基中氫原子之 tert—丁氧羰化率爲10% ,重量平均分子量則如表 1所示。 〔合成例8〕羧酸末端1,2 —乙二醇二乙烯醚交聯化聚 (P—1一乙氧乙氧基苯乙烯一P—羥基苯乙烯)之合成 除將上記停止反應以C 〇2取代外,其他皆依合成例1 方式合成,將製得之羧酸末端聚羥基苯乙烯2 0 0 g溶解 於四氫呋喃2,0002中,添加甲烷磺酸4g後,於2 0°C攪拌中加入2 —氯一 2 —乙氧乙酯44g,再反應2 小時。其次添加1,2 —乙二醇二乙烯醚10g,經反應 0 · 5小時後,以濃氨水中和。此反應液以醋酸乙酯進行 溶媒交換後:使用純水及少量之丙酮進行6次分液精製, 並以丙酮進行溶媒交換後滴入2 0 L純水中,得白色固體 。過濾後以純水洗淨2次,經過濾、真空乾燥。所得聚合 物具有下記示性式Ρ ο 1 ym · 8所示結構,以1 H — N MR、1 3 c 一 NMR分析得知羧醇末端聚羥基苯乙烯之 羥基中氫原子之2 0%爲乙氧乙基化,且4%爲交聯化, 羧酸末端之2 0%爲乙氧乙基化。重量平均分子量則如表 1所示。 〔合成例9〕醇末端1,4 一二甲基環己基二氯乙醚交聯 化聚(P — 1 —乙氧丙氧基苯乙烯一 ρ — t e r t — 丁氧 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) 格(210X297公釐) 122 (請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁)
、1T #1. 480370 B*7 一-一一--. I II ---- . ..._______ ________ -- - 五、發明説明il2G) 羰氧基苯乙烯一P—羥基苯乙烯)之合成 於置於2L燒瓶之作爲溶媒之四氮咲喃1,QQQW 中,加入作爲起始劑之s e C — 丁基鋰5x 1 〇 一 3 mo <。將此混合溶液於一 7 8°C添加p_t e rt -丁 氧基苯乙烯1 0 0 g,攪拌1小時使其聚合。此時反應溶 液呈現紅色。其後爲使形成醇末端,聚合停止反應係添加 乙烯氧化物5X10一2mo^。 其次將反應混合物注入甲醇中,將所得聚合物沉澱後 ,分離、乾燥得9 9 g白色聚合物(醇末端聚p — t e r t - 丁氧基苯乙烯)。此聚合物以光散射法測得重 量平均分子量爲1 · 9xl〇4g/mo <,以GPC法 溶解曲線測得其就分子量分布點而言爲極具單分散性( Mw/Mn=l·〇9)之高聚合物。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 將上記_末端聚p—t e r t — 丁氧基苯乙烯90g 溶於丙酮1,0 0 0m£中,於6 0°C下加入少量濃鹽酸後 攪拌7小時,注入水中使聚合物沉澱,經洗淨、乾燥得 6 0 g聚合物。所得聚合物之重量平均分子量爲1? 〇 x 1 0 4 g /m 〇《。又,經1 Η — N M R無法測得以 t e r t -丁酯爲基礎之波峰,及以Ιη — NMR爲 4 · 17 〜4 · 28ppm,13C-NMR確認 58 ppm之CH2—OH的存在,得知聚合物爲分子量分布較 狹窄之醇末端聚羥基苯乙烯。 於2 L燒瓶中,將所得醇末端聚羥基苯乙烯5 0 g溶 解於四氫呋喃1,000J中,添加甲烷磺酸3 · 9g後 123 (許先閱讀Irvg之注意事項再填{?5本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 480370
五、發明説明(121) ’於3 0 C擾伴中加入2 —氯基一 2 —乙氧基丙酯9 g。 經3小時反應後,加入1,4 一二甲基環己基二氯乙醚4 g。經0 · 5小時反應後,以濃氨水中和。將反應液以醋 酸乙酯進行溶媒交換後,使用純水及少量之丙酮進行6次 分液精製,並以丙酮進行溶媒交換後滴入2 〇 L純水中, 得白色固體。過濾後以純水洗淨2次,經過濾、真空乾燥 〇 其後,將所得部分交聯之醇末端乙氧丙氧化聚羥基苯 乙烯5 0 g溶解於吡啶3 0 〇m«中,於4 0°C攪拌中加入 二碳酸一 t e r t —丁酯4g。反應1小時後,將反應液 滴入1 0 L水中,得白色固體。過濾後溶於丙酮2 0 〇m£ 中’再滴入2 L水中,經過濾、真空乾燥後得聚合物。所 得聚合物具有下記示性式Ρ ο 1 ym · 9所示結構,以 1 Η - NM疫分析得知醇末端聚羥基苯乙烯之羥基中氫原 子之1 9%爲乙氧丙氧基化,5%爲t e r t —丁氧羰基 化’ 4 %爲交聯化,重量平均分子量則如表1所示。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ---------— (对先閱讀背面之注意事項再硪寫本頁) 〔合成例1 0〕羧酸兩末端1,4 一 丁二醇二乙醚交聯化 聚(P — 1 一乙氧乙氧基苯乙烯一 p—t e r t — 丁氧碳 氧基苯乙烯一ρ—羥基苯乙烯)之合成 於置於2 L燒瓶之作爲溶媒之四氫呋喃2,0 0 〇m£ 中’加入作爲兩末端起始劑之萘基鋰3x 1 0 一 3mo之 。將此混合溶液於一 7 8 °C添加ρ - t e r t -丁氧基苯 乙烯10 Og,攪拌1小時使其聚合。此時反應溶液呈現 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公嫠) -124 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 480370 }Γ 五、發明説明(122) 紅色。其後爲使形成羧酸兩末端,聚合停止反應係於反應 .溶液中添加溶有碳酸氣體2 X 1 〇 — lmo /之四氫呋喃 乙烯氧化物5x10 — 2mo《。 其次將反應混合物注入甲醇中,將所得聚合物沉澱後 ,分離、乾燥得9 9 g白色聚合物(羧酸兩末端聚p — t e r t — 丁氧基苯乙烯)。此聚合物以光散射法測得重 量平均分子量爲1 · 5xl04g/m〇 <,以GPC法 溶解曲線測得其就分子量分布點而言爲極具單分散性( Mw/Mn^=l · 15)之高聚合物。 將上記羧酸兩末端聚p — t e r t — 丁氧基苯乙烯 9 0 g溶於丙酮9 0 0m£中,於6 0°C下加入少量濃鹽酸 後攪拌7小時,注入水中使聚合物沉澱,經洗淨、乾燥得 6 0g聚合物。所得聚合物之重量平均分子量爲1 · 〇x 1 0 4 g /m 〇 ^。又,經1 Η — N M R無法測得以 t e r t -丁酯爲基礎之波峰,及以1 3c — NMR確認 1 7 0 p pm之C =〇的存在,得知聚合物爲分子量分布 較狹窄之羧酸兩末端聚羥基苯乙烯。 於2 L燒瓶中,將所得羧酸兩末端聚羥基苯乙烯9 0 g溶解於四氫呋喃1,0 0 〇2中,添加甲烷磺酸1 g後 ,於30 °C攪拌中加入2 —氯基一 2 —乙氧基乙酯2 1 g ,經反應1小時。其後,加入1,4 一 丁二醇二乙醚7 g ,經0 · 5小時反應後,以濃氨水中和。將反應液以醋酸 乙酯進行溶媒交換後,使用純水及少量之丙酮進行6次分 液精製,並以丙酮進行溶媒交換後滴入2 0 L純水中,得 (誚先閱讀背而之注意事項再填朽本頁)
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公犮) 125 480370 B" 五、發明説明(123) 白色固體。過濾後以純水洗淨2次,經過濾、真空乾燥。 其後,將所得部分乙氧乙氧化羧酸兩末端聚羥基苯乙 烯5 0 g溶解於吡啶5 0 〇m£中,於4 5 °C攪拌中加入二 碳酸二一 t e r t -丁酯7g。反應1小時後,將反應液 滴入3 L水中,得白色固體。過濾後溶於丙酮5 02中, 再滴入2 L水中,經過濾、真空乾燥後得聚合物。所得聚 合物具有下記示性式P〇1ym·10所示結構,以 1 H — NMR及1 3 C - NMR分析得知羧酸兩末端聚羥 基苯乙烯之羥基中氫原子之2 5¾爲乙氧乙基化,5%爲 B0C化,5 · 5%爲交聯化,羧酸片末端及兩末端共計 有2 5 %爲乙氧乙基化,重量平均分子量則如表1所示。 〔合成例1 1〕羥基末端丙二醇二乙醚交聯化聚(P — η -丁氧乙氧i苯乙烯一Ρ—羥基苯乙烯)之合成 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 於置於2L燒瓶之作爲溶媒之四氫呋喃3,0 0 0J 中,加入作爲兩末端起始劑之s e c — 丁基鋰 lxl0 — 2mo <。將此混合溶液於一 78t:添加p -t e r t - 丁氧基苯乙烯200g,攪拌1小時使其聚合 。此時反應溶液呈現紅色。其後爲使形成羥基末端,聚合 停止反應係於反應溶液中添加溶有三甲氧基硼 1 X 1 0 — 2mo <之四氫呋喃使其反應後,再添加醋酸 1x10 — 2mo《,過氧化氫 1 · 5x10 一 2mo 之 〇 其次將反應混合物注入甲醇中,將所得聚合物沉澱後 126 (誚先閱讀背面之注意事項再峨寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 480370
五、發明説明(124) ,分離、乾燥得1 9 8 g白色聚合物(羥基末端聚P — t e I* t — 丁氧基苯乙烯)。此聚合物以光散射法測得重 量平均分子量爲2 · lxl04g/mo <,以GPC法 溶解曲線測得其就分子量分布點而言爲極具單分散性( Mw/Mn=l · 16)之高聚合物。 將上記羥基末端聚P — t e r t — 丁氧基苯乙烯 1 5 0 g溶於丙酮9 0 〇m£中,於6 0°C下加入少量濃鹽 酸後攪拌7小時,注入水中使聚合物沉澱,經洗淨、乾燥 得1 0 0 g聚合物。所得聚合物之重量平均分子量爲 1 · 4xl04g/mo 之。又,經1 H — NMR 無法測 得以t e Γ t_ 丁酯爲基礎之波峰,及以iH — NMR爲 4 · 17 〜4 · 28ppm,13C-NMR確認 58 p pm之CH2 - OH的存在,得知聚合物爲分子量分布較 狹窄之羥基亲端聚羥基苯乙烯。' 於2 L燒瓶中,將所得羥基末端聚羥基苯乙烯9 0 g 溶解於四氫呋喃1,0002中,添加甲烷磺酸lg後, 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 於3 攪拌中加入2 —氯基一 2-乙氧基了酯2 1 g, 經反應1小時後,以濃氨水中和。將反應液以醋酸乙酯進 行溶媒交換後,使用純水及少量之丙酮進行6次分液精製 ,並以丙酮進行溶媒交換後滴入2 0 L純水中,得白色固 體。過濾後以純水洗淨2次,經過濾、真空乾燥得聚合物 。所得聚合物具有下記示性式Ρ ο 1 ym · 1 1所示結構 ,以1 Η - NMR及1 3 C — NMR分析得知羥基末端聚 羥基苯乙烯之羥基中氫原子之2 5%爲丁氧乙基化, 127 (請尤閱讀背而之注意事項再访寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公漦) 480370 五、發明説明(125> 5 · 5%爲交聯化,羥基中696爲丁氧乙基化,重量平均 分子量則如表1所示。 〔合成例12〕羥基兩末端1,4 一 丁二醇二乙醚交聯化 聚(P — η —丁氧乙氧基苯乙烯一 p —羥基苯乙烯)之合 成 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 (¾先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •Ί 除將上記合成例10中停止反應以氯甲基乙醚取代外 ,其他皆依合成例1 0方式合成,將製得羥基兩末端聚羥 基苯乙烯200g溶解於四氫呋喃2,000m£中,添加 甲烷磺酸4 g後,於3 0t攪拌中加入2 —氯基一 2 —乙 氧基丁酯44g,反應3小時。其次,添加1,4 一丁二 醇二乙醚1 0 g,經0 · 5小時反應後,以濃氨水中和。 將反應液以醋酸乙酯進行溶媒交換後,使用純水及少量之 丙酮進行6茨分液精製,並以丙酮進行溶媒交換後滴入 2 0 L純水中,得白色固體。過濾後以純水洗淨2次,經 過濾、真空乾燥得聚合物。所得聚合物具有下記示性式 Polym· 12 所示結構,以1 H — NMR 及 13C — NMR分析得知羥基兩末端聚羥基苯乙烯之羥基中氫原子 之20%爲丁氧乙氧基化,4%爲交聯化,羥基片末端及 兩末端總量中2 0 %爲丁氧乙基化,重量平均分子量則如 表1所示。 所得聚合物之結構則如下示結構式所示,其各自之取 代率則如表1所示。下式中,R爲下記單位u於分子間或 分子內交聯之交聯基,(R )則爲交聯基R鍵結之狀態。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格( 210X297公釐) -128 - 480370 A7 B7 五、發明説明(126> U: Η
【化7 9】 (請先閲讀背面之注意事項再填頁) 緣· 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) 129 480370 A7 B7 五、發明説明(127)
Polym.l / \ sec-Bu--(CH2-CH)FiT5r —<CH2-CH)qi--(CH2-CH)5
Ο
-CH2COOH CH-OCaHs I CH3 0 Ϋ OC(CHa)3 \
Polym.2 / sec-Bu-弋CH厂CHfer -<CH2-¢1¾--(CH2-CHfe
0
0
•COOH CH-OC2H5 C2H5 h 0C(CHa)3 \
Poly m. 3 / \ sec-Bu-»(CH2-CI^iTp2—(CH2-CH)qi--(CH2-CH);
0
CH2CH2OH 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 \ 【化8 0】 0 CH-OC2H5 CH3 h OC(CH3)3 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 480370 A7 B7 五、發明説明U28)
Polym.4
C(〇H5)3
OH 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 【化8 1】 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 131 480370 A7 B7 五、發明説明(129)
Polvm.6 / \ sec-Bu- -<CH2-CHfe--(CH2-CH)qPqr —<CH2-CH)5r
0
〇(R) i-OC2H5 CH-OC2H5 I CHa \ CH3 CH3 R: -CH-0(CH2-CH2-0)rCH-
Polym.7 \ sec-Bu- -(CH2-CH)pr 4CH2-CHfe- -{CH2-CH)pr
•CH2CH2OH 0 0 CH-OC2H5 —0 CH3 〇C(CH3)3 〇(R) \ R: - CH-0 - CH2 I CHa -/-Vch2-o-ch- CH3 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 【化8 2】 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 132 480370 A7 B7 五、發明説明(130)
Polym.8
sec-BiHCH2-CHfeHCH2-CHW (COOH)Y
Ο 〇(R) CH-OC2H5 CH3 sec-Bu· {CH2—CII)pf ~(CH2~CH)qiTq2 (0¾-(piDp
0
〇(R) -<COOCH-OC2H5)r2 CHa (請先閲讀背面之注意事項再
HI 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 CH-OC2H5
I CH3 \ R: -CH-0CH2CH20-CH-CHa CH3 [化8 3】 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) 133 480370 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製
-134 - 480370 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製
480370 A7 B7 五、發明説明U33)
Polym.ll / sec-Bu-<CH2-CH)pr-{CH2-CI^^r -(CH2-CH^
<〇H)Y Ο 〇(R) CH-OC4H9 CH3 \ sec~Bu-<CH2-CH)pr-{CH2-CEter -(CH2-Cl·^
OH
{0-CH-0C4H9)r2 0 CH-OC4H9 CH3 〇(R) (請先閲讀背面之注意事項再填 S頁) -Ite- CH3 、 CH3
R: -CH-O-CH-CH2-O-CH-I CH3 【化8 6】
、1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21 OX297公釐) 480370 A7 B7五、發明説明U34) Polym.12 / N HOCH2- (CH2-CH)pr ^CH2-CHfer -{CH2-CH)pr -(CH2OH)n
OH
〇(R) 0 CH-OC4H9 CH3 HOCH2-(CH2-CH)pr -(CHa-CHW 4CH2-Ci^pr
0 CH-OC4H9 CH3 〇(R) KCH20-C - OC4H3)r2ilia (請先閲讀背面之注意事項再 —te— \ / 訂
^(C^O-CH-OCHz H3C \ :H2-CH)pr-(CH2-CHW -<CH2-CHfe
〇(R) -<ch2o-c—ill· L〇C4Hs)r3 0 CH-OC4H9 I CH3 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 R 卜 CH - 0CH2CH2CH2CH20-?H -CH3 CH3 【表1】 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -137
__\V 480370 Λ' 五、發明説明(135) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 合成例 組 .成比< :莫耳比) 組成比漠耳fch〉 PHS* 之 Mw PHS* 之 Mw/Mn 高分子化合 物之Mw pl P2 ql q2 Y M Y ^ 2 Y ^ 3 1 [Polym.l] 65 27 8 一 — 一 一 1.07 14500 2 [Polym.2] 65 24 11 — 一 一 — 1.06 15000 3 [Polym.3] 65 27 8 一 一 一 一 1.06 17500 4 [Polym.4] 74 26 — 一· — — 1.10 12000 5 [Polym.5] 72 28 — — 一 — 1.05 13000 6 [Polym.6] 3 67 30 — 一 一 8200 1.03 25700 7 [Polym.7] 4 ^ • 68 18 10 — 一 — 9600 1.05 30000 8 [Polym.8] 4 76 20 80 20 一 9600 1.06 32000 9 [Polym.9] 4 72 19 5 77 19 4 13000 1.09 * 28000 10 [Polym.10] 5.5 64.5 25 5 75 25 10200 1.15 11 [Polym.ll] 5.5 69.5 25 75 25 一 14280 1.16 30000 12 [Polym.12] 4 72 24 80 20 — 9600 1.10 28000 ΦΙ — (請先閱讀背面之注意事項再硪寫本頁) *聚羥基苯乙靖 訂 •1 本紙張尺度適用中國國家榡準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 138 480370 Η" 五、發明説明(136) 〔實施例〕 將上記合成例所得高分子化合物(Ρ Ο 1 y m · 1〜 12)作爲基礎樹酯,將選自下記式(PAG. 1〜10 )所示酸產生劑、下記式(D R R · 1,2 )所示溶解控 制劑、鹼性化合物、下記式(A C C · 1,2 )所示分子 內具有C ξ C - C Ο OH基之芳香族化合物之光阻材料用 成分溶解溶劑中,並依表2、3所示組成製作光阻液。必 要時可添加作爲介面活性劑之氟萊特「FC — 4 3 0 (住 友3M公司)製」〇 · 1份,以改善成膜性。 將各組成物以0 . 1 // m鐵氟隆製濾網過濾以製得各 種光阻液。其後將所得光阻液以旋轉塗佈方式塗佈於矽晶 圓上,再將此矽晶圓使用熱壓版進行1 0 0°C、9 0秒之 烘烤。並將厚度設定爲0 · 5 5//m。 經濟部中央標準局負工消費合作社印裝 其後,露形成目的之圖型而藉由覆蓋光罩以激元激光 器(理光公司,NSR—2005EX N A = 0 . 5 ) 進行曝光,進行1 1 0 °C、9 0秒之烘烤後,於2 . 3 8 規基銨氫氧化物水溶液中進行6 0秒之顯像後而製 &正型圖。 光阻圖型依以下方法進行評估。 首先測定感度(E t h)。其次將〇 · 線路外 之空間之解像爲1 : 1之曝光量作爲最佳曝光量(感度: Ε ο ρ ),依此曝光量所分離之線路外空間之最小線幅作 爲評估光砠之解像度。同時觀察經由同一曝光量在曝光開 始至加熱處理爲止之經過時間(Ρ E D )爲2小時之解像 139 (請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 480370 1Γ 五、發明説明(I37) 度。又,解像後之光阻圖型之形狀,以使用掃描型電子顯 微鏡進行觀察,耐熱試驗係將此光阻圖型於1 3 0°C之熱 壓板加熱1 0分鐘後,觀察加熱前後之圖型變化。 光阻之組成記載於表2、3,實施例之評估結果則如 表4所示。 {¾先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4^格(210X297公釐) 140 480370 A7 B7 五、發明説明(I38) ◎ (PAG.1)
S* CF3-SO3 Y OCH2COOC(CHa)3 Ν〇2 (PAG.2) (請先閲讀背面之注意事項再 —裝—— 頁 o-ch2
(PAG.3) NO, 訂 CHa CH3 (PAG.4) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 [化8 8]
(CH3)3CO
(PAG.5) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21QXW7公釐) 141 480370 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製
480370 A7 B7 五、發明説明(wo)
ch3 CH3 - ?-〇 - c-〇 ch3 A
(DRR.l) CH3 CH3CH2〇(j:H - -?HOCH2CH3 CH3 (CH^r^ CH3 COO-CHOCH2CH3 CH3 (DRR.2) 【化9 0】
CHa OH ACC.l (請先閲讀背面之注意事項再填頁)
CH2 0¾ -COOH
/ ACC.2 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 【表2】 R”=H 又 liCH2COOH [CH2COOH] [H]+[CH2COOH] =0.5 / 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 4 143 480370 Λ, R" 五、發明説明(141) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 表2 實施 例 光阻材料組成物〔括弧內:組成比(單位:重量份)〕 基礎樹脂 酸產生劑 溶解控制劑 鹼性化合物 添加劑 溶劑 1 Polym.l (80) PAG.l ⑵ — TEA (0.1) — PGMEA(400)/ EL(100) 2 Polym.2 (80) PAG.2 (2) DRR.1 ⑷ PEA (0.1) ACC.l (0.1) PGMEA (500) 3 Polym.3 (80) PAG.3 ⑵ — TEA (0.1) — PGMEA (500) 4 Polym.4 (80) PAG.l (1) PAG.3 ⑵ 一 TEA (0.1) — PGMEA(400)/ EL(100) 5 Polym.5 (80) PAG.l (1) PAG.3 ⑵ 一 ΤΜΜΕΑ (0.1) — PGMEA(400)/ EL(100) 6 Polym.6 (80) PAG.4 ⑵ — TEA (0.1) 一 PGMEA (530) 7 Polym.7 (80) PAG.5 ⑵ — TEA (0.1) 一 PGMEA (500) 8 Polym.8 (80) * PAG.2 (2) _ TEA (0.1) ACC.2 (0.1) PGMEA (500) 9 Polym.9 (80) PAG.l (1) PAG.4 ⑵ DRR.2 ⑷ TEA (0.1) 一 PGMEA (500) 10 Polym.10 (80) PAG.l (1) PAG.3 (2) — TEA (0.1) ACC.l (0.1) PGMEA (500) 11 Polym.ll (80) PAG.l (1) PAG.6 ⑵ TEA (0.1) — PGMEA (500) 12 Polym.l 2 (80) PAG.l (1) PAG.7 ⑵ — TEA (0.1) 一 PGMEA (500) (对1閱讀背面之注意事項再填艿本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公犮) 480370 I* Λ Β 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(142) 表3 實施例 光阻材料組成物〔括弧內:組成比(單位:重量份)〕 基礎樹脂 酸產生劑 溶解控制劑 鹼性化合物 添加劑 溶劑 13 Polym.3 (80) PAG.l (1) PAG.4 (1) PAG.9 (2) — TMEEA (0.1) — PGMEA(400)/ EL(100) 14 Polym.4 (80) PAG.l (1) PAG.4 (1) PAG.10 (2) — TMMEA (0.1) — PGMEA(400)/ EL(100) 15 Polym.5 (80) PAG.l (1) PAG.4 (1) PAG.8 (2) 一 TMMEA (0.1) — PGMEA(400)/ EL(100) 16 Polym.3 (80) PAG.l (1) PAG.8 (2) — TEA (0.1) — PGMEA(400)/ EL(100) 17 Polym.l (40) Polym.3 (40) PAG.l (1) PAG.4 (1) PAG.8 (2) 一 TEA (0.1) — PGMEA(400)/ EL(100) 18 Polym.l (60) Polym.9 (20) PAG.4 (1) PAG.8 ⑵ — TEA (0.1) — PGMEA(400)/ EL(100) P GMEA :丙二醇一甲基醚乙酸鹽 E L :乳酸乙酯 T E A :三乙醇胺 P E A :哌啶乙醇胺 TMMEA :三{ 2 —(甲氧甲氧基)乙基}胺 TMEMEA:三〔(2—{2 —甲氧乙氧基}甲氧基) 乙基〕胺 (诗先閱讀背而之注意事項再填寫本頁)
本紙張尺度適用中國國家標準(CMS ) A4規格(210X297公犮) -145 480370 五、發明説明(143) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 表4 實施例 感度: 解像度U m) 即時/PED2 耐熱性 Eop(mJ/cm2) 即時 PED2小時 小時之外形 1 15 0.2 0.2 矩形 〇 2 20 0.2 0.2 矩形 〇 3 25 0.2 0.2 矩形 〇 4 23 0.2 0.2 矩形 〇 5 28 0.2 0.2 矩形 〇 6 24 0.2 0.2 矩形 〇 7 20 0.2 0.2 矩形 〇 8 14 0.2 0.2 矩形 〇 9 12 0.2 0.2 矩形 〇 10 20 0.2 0.2 矩形 〇 11 20 0.2 0.2 矩形 〇 12 15 0.2 0.2 矩形 〇 13 21 0.2 0.2 矩形 〇 14 22 0.2 0.2 矩形 〇 15 25 0.2 0.2 矩形 〇 16 23 0.2 0.2 矩形 〇 17 18 0.2 0.2 矩形 〇 18 19 0.2 0.2 矩形 〇 耐熱性〇:加熱前後之圖型無變化 ---------— (誚先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4^t格(210X297公犮) -X46 - 480370 A7 ΙΓ 五、發明説明(144) 其次,對於上記實施例6、7、8、9之光阻組成物 中,以全體之0 · 0 5重量%之比例添加炔醇衍生物之具 有下記結構式之過苯酚E 1 〇 〇 4 (日信化學工業(株) 製)以製得之光阻組成物中,觀察微粒(異物)增加及其 保存上之安定性。其結果如表5所示。此時,液體中有關 微粒之測定係使用K L 一 2 0 A (理王(股)公司製), 以測定在保持4 0 °C下之加速試驗中0 · 3 // m以上之微 粒數。 過苯酚E 1 〇 〇 4 (CH2CH20)m-H 9 CHa CH3V I I /CH3 yCHCH2eC"~CsC—C—CHzCHv CH/ U i
(CH2CH20)n-H +
訂 3.5 經溁部中央標準局β工消费合作社印裂 -147 本紙張尺>1適财關家標丰(CNS ) Λ视枯(21〇χϋ)Π 480370 A7 ΙΓ 五、發明説明(145) 經溁部中央標準局貝工消费合作社印¾ 表5 濾過後(個/2) 無添加時 添加時 4月後 4月後 (個 /m£ ) (個 / ) 實 6 3 22 5 施 7 5 21 7 例 8 5 15 7 9 4 15 5 ^1間详背而之注&事項再填巧本^) 、-口 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規彳Μ 210X297公棼)

Claims (1)

  1. 480370
    煩請委員 fl:i 後是否變更原實質内容 經漓部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 第87 1 16628號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國89年7月修正 1 . 一種重量平均分子量爲1,000〜 5 0 0,0 〇 〇之高分子化合物,其係含有末端爲P之下 式(1 ): Γ R1 I P——(CH2C)p \ 〔(式中,R爲羥基或OR3基,且至少有一個爲羥 基;R1爲氫原子或甲基;R2爲碳數1〜15之直鏈、 支鏈或環狀烷基;R3爲下式(7)或(8)所示基團、 碳數4〜2 0之三級烷基、各烷基碳數爲1〜6之三烷基 矽烷基、碳數4〜2 0之羰烷基中所選出之1種或2種以 上之基團;又,X爲0或正整數、y爲正整數、且爲滿足 x + y^5之數,k爲0或正整數、m爲0或正整數、η 爲正整數、且爲滿足k+m+n$5之數;p、Q爲正數 ,且爲滿足0<qS0 · 8、p + q = 1之數;又,η爲 2以上時,R 3可爲相同或不同;△爲重量平均分子量爲 1,000〜500,000之數;Ρ爲氫原子、碳數1 〜1 5之直鏈、支鏈或環狀烷基或烯基、碳數6〜3 0之 芳香族烴基、羧基、羥基、或爲下式(2) 、(3)、( 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐)· ' (請先閲讀背面之注意事項
    (1) 本瓦) 480370 A8 B8 C8 六、申請專利範圍 4 )所示基團,其末端並不同時爲氫原子) Ο - (RV(C - Rs)r (2) -RH〇H)f (3) -R^mu)r (4) (式中,R4爲(r + 1 )價之碳數1〜1 5之脂肪 族烴基、脂環式飽和烴基或碳數6〜3 0之芳香族烴基; R5爲碳數1〜15之直鏈、支鏈或環狀烷基、碳數6〜 3 0之芳香族烴基、碳數1〜3 0之烷氧基或羥基; R5 a爲碳數1〜3 0之直鏈、支鏈或環狀烷基或碳數6 〜50之芳香族烴基;h爲0或1、Γ爲1〜3之正整數 ) 又,上記式(1 )所示高分子中以R所示之苯酣性羥 基、上記式(2)中R5所示之羥基及上記式(3)中之 經基中1個或2個以上之羥基,與烯醚化合物或鹵化院酸 化合物反應所得之具有C -〇- C基交聯基可於分子內及 /或分子間形成交聯,上記酸不穩定基與交聯基之總量係 爲式(1 )之苯酚性羥基、上記式(2)中r5之羥基及 上記式(3 )中之羥基的氫原子全體之0莫耳%至8 〇莫 耳% ,且交聯基之含量爲0莫耳%至2 0莫耳%之範圍 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)乂 2 (請先閲讀背面之注意事項 本頁) 經濟部智慧財4局員工消費合作社印製 480370 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 R, 一 έ-0-R丨丨 R10 (7) 0 ^CH^rC-0-R12 (8) (式中,R9、R1 0爲氫原子或碳數1〜8之直鏈 、支鏈或環狀烷基,R 1 1爲碳數1〜1 8之可具有雜原 子之1價烴基,R9與R10、R9與R11、R10與 R1 1可形成環,形成環時,R9、R1 〇、R1 1各自 爲碳數1〜18之直鏈、支鏈或環狀伸烷基;R12爲碳 數4〜2 0之二級院基、各院基各自爲碳數爲1〜6之二 院基矽烷基、碳數4〜2 0之羰烷基或上式(7 )所示基 團;a爲0〜6之整數)。 2 .如申請專利範圍第1項項記載之高分子化合物, 其爲下式(5)所示之化合物: , ^------、τ (請先閲讀背面之注意事項本頁)_ P- Rl R丨 I I --<CH2C)pi--(CH2C> R2x 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
    OR12 (5) 〔(式中,R爲羥基或OR·3基,且至少有一個爲羥 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)-3 - 480370 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 基;R1爲氫原子或甲基;R2爲 支鏈或環狀烷基;R 3爲下式(7 碳數4〜2 0之三級烷基、各烷基 砍烷基、碳數4〜2 0之羰烷基中 上之基團;R9、R1(D爲氫原子 支鏈或環狀烷基;R11爲碳數1 之1價烴基,R9與R10,R9 R11可形成環,形成環時R9、 碳數1〜18之直鏈或支鏈之伸烷 2 0之三級烷基,各烷基爲碳數1 碳數4〜20之羰烷基或一CR9 爲0〜6之整數,又,pi、p2 0或正數,且滿足0<pl/(p )^0.8,0Sq1/(p1 + 〇 · 8,0^q2/(p1 + q1 〇.8,p1 + q1 + q2 + p2 q2不同時爲0 ; x、y、k、m 與上記內容相同之意義) 又,上記式(5)所示高分子 基、上記式(2)中R5所示之羥 經基中任何1個或2個以上羥基之 原子可與下記式(6a)或(6b 基之交聯基於分子內及/或分子間 定基與交聯基之總量係爲式(5·) 碳 數 1 ^0 1 5 之 直 鏈 ) 或 ( 8 ) 所示 基 團 碳 數 爲 1 6 之 三 烷 基 請 所 選 出 之 1 種 或 2 種 以 先 閲· 讀 或 碳 數 1 8 之 直 鍵 、 背 1 8 之可具有 雜 原 子 责 與 R 1 1 y R 1 0 與 項 R 1 0 R 1 1 各 白 爲 丨 • 本 基 t R 1 2 爲 碳 數 4 頁 6 之 三 院 基 矽烷 基 R 1 0 0 R 1 1 基 » a 爲 正數 y Q 1 Q 2 爲 1 + Q 1 + Q 2 + P 2 Q 1 + Q 2 + P 2 ) + Q 2 + P 2 ) = 1 之數 > 但 Q 1 與 _ % η Δ P 各 白 具 有 中 以 R 所 示 之苯酚性 羥 基 及 上 記 式 ( 3 ) 中 之 氫 原 子 經 解 離 所 得 之 氧 r ) 所示具有 C 一 〇 一 C 豢 形成交 聯 上 記 酸 不 穩 高 分 子 化合物 中 R 所示 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)-4 - 480370 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 ?8s _____ _D8 六、申請專利範圍 之苯酚性羥基、上記式(2 )中R 5之羥基及上記式(3 )中之經基的氫原子全體之〇莫耳以上,8〇莫耳以下之 範圍; Re Re -C-<0-R8)d O-A [-0-(Re-0)d~C-}r- (6 a) 士 R7 Re T · -C-〇-R8-B-A [-B-RB-0-C-3r- (6b) 士 R7 (式中,R6、R7爲氫原子或碳數1〜8之直鏈、 支鏈或環狀烷基;或R6與R7可形成環,形成環時, R6、R7爲碳數1〜8之直鏈或支鏈之伸烷基;r8爲 碳數1〜1 0之直鏈、支鏈或環狀之伸烷基;d爲0或1 〜10之整數;A爲具有c價之碳數1〜50之脂肪族或 脂環式烴基、芳香族烴基或雜環基,此些基團中可夾有雜 原子,或與碳原子鍵結之氫原子中之一部分可被烴基、殘 基、醯基或氟原子所取代;B爲一CO—Ο—、 或數 I 整 ο 之 I 7 〇 ^ c 1 Η 爲 Ν -I c Η Ν ο C Η Ν 8 2 爲 C Rl Rfl-c-lR,0 R12 0-OBC- 8 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210><297公釐)-5 - 480370 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (式中,R 9 、支鏈或環狀烷基 子之1價烴基,R R 1 1可形成環, 爲碳數1〜1 8之 數4〜2 ‘0之三級 烷基矽烷基、碳數 團;a爲〇〜6之 3 ·如申請專 中具有式(6 a ) ,爲下式(6 a / Re R1〇爲氫原子或碳數1〜8之直鏈 ^ 碳數1〜18之可具有雜原 ,R丄 9與R 形成環 直鏈、 烷基、 4〜2 整數) 利範圍 或(6 )或( 丄爲 10 R R 9與R R 10 與 9 R 10 R 各自 時 支鏈 各院 0之 ]° 第2項記載之高分子化合物,其 b ) 6 b 或環狀伸烷基;R12爲碳 基各自爲碳數爲1〜6之三 羰烷基或上式(7)所示基 請. 先 閲* 讀 背 面 之 注 意 事 項 # 本 頁 所示c—o—c基之交聯基 )所示基團; R· - dxo-RW 〇- Α士 A, (6 a Re R6 2-0-R1 -B-A [-B-R·-。-〒> • R7 (6b. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (式中,R6、R7爲氫原子或碳數1〜8之直鏈' 支鏈或環狀烷基,或R6與R7可形成環,形成環時’ R6、R7爲碳數1〜8之直鏈或支鏈之伸烷基;R8胃 碳數1〜10之直鏈、支鏈或環狀之伸烷基;d爲〇或1 〜5之整數;A爲具有c"價之碳數1〜20之直鏈、支 鏈或環狀之伸烷基、烷三基、垸·四基、碳數6〜3〇之伸 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)· 6 - 480370 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 _ D8六、申請專利範圍 芳基,此些基團中可夾有雜原子,或與碳原子鍵結之氫原 子中之一部分可被烴基、羧基、醯基或氟原子所取代;B 爲一 C0 — 0 —、一 NHCO — 0 —或一 NHCONH — ;c "爲2〜4、c”,爲1〜3之整數)。 4·一種增強化學性之光阻材料,其係含有, (A )有機溶劑; (B )作爲基礎樹脂之申請項1〜3項中任一項記載 之高分子化合物; (C )酸產生劑。 5 ·如申請專利範圍第4項記載之增強化學性之光阻 材料,其中可再添加(D) ••與(B)成分不同之具有下 式(9 )所示重複單位之重量平均分子量3,0 0 0〜 300 ’ 000之高分子化合物,其中苯酚性羥基中氫原 子之一部份被1種或2種以上之酸不穩定基以全體之0莫 耳%以上8 0莫耳%以下之比例部分取代; PI T?| R1 ch2o
    * 0-Rn Ri-U OH (9) 〔(式中,111、112、119、1110、1111具有 與上述內容相同之意義,R1 2爲與 -C R 9 R 1 〇 OR 不同之酸不穩定基,e、f爲〇 或正數,g爲正數,e + f+g· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐)-7 (請先閲讀背面之注意事項 悸 本頁) 、va 六、申請專利範圍 ί+g) SO · 5,0 · 4Sg/(e + f+ g) ^ 0.9); 又,上記式(9 )所示高分子化合物之苯酚性羥基, 可與烯醚化合物或鹵化烷醚化合物反應以所得之具有C -〇 - C基交聯基於分子內及/或分子間形成交聯,上記酸 不穩定基與交聯基之總量爲式(9)中,e = 〇,f=〇 ’ g = 1時之苯酚性羥基的氫原子全體之0莫耳%以上, 80莫耳%以下之範圍〕。 6 ·如申請專利範圍第4或5項記載之光阻材料,其 可再添加(E ):溶解控制劑。 7 ·如申請專利範圍第4項記載之光阻材料,其可再 添加(F ):作爲添加劑之鹼性化合物。 8 ·如申請專利範圍第4項記載之光阻材料,其可再 添加(G ):作爲添加劑之分子內具有 三C—COOH基之芳香族化合物。 9 ·如申請專利範圍第4項記載之光阻材料,其可再 添加(Η ):紫外線吸收劑。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 〇 .如申請專利範圍第4項記載之光阻材料,其可 再添加(I ):炔醇衍生物。 1 1 · 一種圖型之形成方法,其係包含, (i )將申請專利範圍第4至1 0項中任一項記載之 光阻材料塗佈於基板上之步驟及, (i i)其次於60〜150 °C,1〜10分鐘下加 熱後,藉由光罩以波長3 0 0 n-m以下之高能量線或電子 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)_ g - 480370 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 線進行曝光之步驟, (i i i)必要時於經60〜150°C,1〜5分鐘 下加熱處理後,使用顯像液顯像之步驟。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X29*7公釐)· 9 -
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