TW554245B - Resist composition and patterning process - Google Patents

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TW554245B
TW554245B TW089122347A TW89122347A TW554245B TW 554245 B TW554245 B TW 554245B TW 089122347 A TW089122347 A TW 089122347A TW 89122347 A TW89122347 A TW 89122347A TW 554245 B TW554245 B TW 554245B
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carbon atoms
branched
acid
cns
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TW089122347A
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Tsunehiro Nishi
Takeru Watanabe
Takeshi Kinsho
Koji Hasegawa
Tomohiro Kobayashi
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Shinetsu Chemical Co
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Description

554245 A7 _______ B7 五、發明說明(1 ) 【發明之技術領域】 — 本發明係有關(1 ) 一種光阻劑材料,其係含有一種 以h疋之筒密著性•筒剛直性之尚分子化合物作爲基礎樹 脂,而極適合作爲特別是製造超LSI用之微細圖型形成材料 的光阻劑材料,與(2 )使用此光阻劑材料形成圖型之方 法,等發明。 【先前技術】 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 線蝕刻印刷術爲目前之主要技術。其中極需實現以KrF等 離子雷射、ArF等離子雷射作爲光源之光蝕刻印刷術以進 行0.3 // m以下之超微細加工的技術。 等離子雷射光,特別是以波長爲193nm之ArF等離子 雷射光爲光源之蝕刻印刷術的光阻劑材料而言,一般係以 確保該波長下之高透明性爲原則,但不可諱言的,對於可 對應薄膜化之高蝕刻耐性、與可正確地形成•保持微細圖 型所需之高解像性能•基板密著性等皆同爲硏究之目標。 在欲達到上述要求下,目前對於可同時達到高透明性、高 剛直性、高反應性及高密著性等目的之基礎樹脂皆已進行 硏究開發,但目前已知之高分子化合物中,並未發現有兼 具上述特性化合物,故目前仍未有可達實用化之光阻劑材 料的出現。 高透明性樹脂,已知多以含有由丙烯酸或甲基丙烯酸 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線 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(210 X 297公釐) -4- 554245 A7 B7__ 五、發明說明(2 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 衍生物之共聚物、降冰片烷衍生物所得之脂環狀化合物爲 主鏈之高分子等所得者,但可滿足上述條件者卻仍屬極少 數。例如,丙烯酸或甲基丙烯酸衍生物之共聚物,因可自 由地導入高反應性單體或高密著性單體故較容易提昇其反 應性與密著性,但欲提昇主鏈構造上之剛直性仍屬極度困 難者。又,含有脂肪族環狀化合物爲主鏈之高分子化合物 ,即使剛直性在容許之範圍內,但因主鏈具有高疏水性之 主鏈,故與基板之密性則完全不足。因此,使用此些高分 子化合物作爲基礎樹脂所製得之光阻劑材料,即使可形成 微細之圖型但耐蝕刻性亦不足,或具有較高之耐蝕刻性但 微細圖型則極容易引起剝落現象。 【發明之目的】 本發明係鑑於上述情事,即以提出(1 ) 一種含有以 具有優良基板密著性與剛直性之高分子化合物爲基礎樹脂 ,而可到較以往物質具有更高解像度與耐蝕刻性之光阻劑 材料,及(2 )使用該光阻劑材料以形成圖型之方法爲本 發明之目的。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 【發明之內容與發明之實施形態】 本發明人爲達上述之目的經過深入檢討結果,得知下 式(1-1 )或(1-2 )所示重量平均分子量1,〇〇〇至500,000 之高分子化合物兼具有高剛直性與基板密著性,且使用此 高分子化合物作爲基礎樹脂所得之光阻劑材料亦具有高解 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -5- 554245 A7 五、發明說明(3 ) 像度與高耐蝕刻性,而極適用於光阻劑材料之精密且微細 之加工。 即,本發明提供一種下記之光阻劑材料。 [I]、一種光阻劑材料,其係以含有下記式(丨)或( 1-2)所示重量平均分子量1,〇〇〇至500,〇〇〇之高分子化合物 作爲基礎樹脂者; I Ϊ -c-c- / \ I I -c-C· I I -c-c- -)b M -c-—c- Ϊ I -c-c- HC、CH I λ 7 I CH—CH*
Hc、CH I \ 7 I CH一CH
CH-CH/ \ HC^.____/CH
CH一CH / \ Cx-ch2-7chiV
J k l H(\mCH I Λ / I CH—CH/ \ ,ΗΟ\-〇Η2-7σ,
t l u H CO2R1 H C02R13 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (M)
(式中,R1爲氫原子、甲基或CChR2 ; R2爲碳數1至15之 直鏈狀、支鏈狀或環狀院基;R3爲氫原子、甲基或 CH2CO2R2 ; R4至R7中至少1個爲碳數1至15之羧基或含羥 基之1價烴基,其他爲各自獨立之氫原子或碳數1至15之 11 ! II------— — — — — — — ^ ·11111111 I (請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(210 X 297公釐) -6 - 554245 A7 _ B7 五、發明說明(4 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基;R4至R7可相互形成環,此時 R4至R7中至少1個爲碳數1至15之羧基或含烴基之2價羥 基,其他爲各自獨立之單鍵或碳數1至15之直鏈狀、支鏈 狀或環狀之伸烷基;R8至R11中至少1個爲碳數2至15之 含有-C〇2-部分構造之1價烴基,其他爲各自獨立之氫原子 或碳數1至15之直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基;R8至R11可.相 互形成環,此時…至RM中至少1個爲碳數1至15之含有-C〇2-部分構造之2價烴基,其他爲各自獨立之單鍵或碳數1 至15之直鏈狀、支鏈狀或環狀之伸烷基;R12爲碳數7至15 之多環式烴基或含多環式烴基之烷基;R13爲酸不穩定基; Z爲構築5員環或6員環之2價原子團,且所構築之環內含 有羧酸酯、碳酸酯或酸酐;k爲0或1,X爲0以上1以下 、&至(1爲0以上1以下,且爲滿足x + a + b + c + d + e= 1之數 )° · [II]、如上述[I]之光阻劑材料,其中,上記式(1-1 ) 或(1-2)所示具有重覆單位之高分子化合物中R13之酸不 穩定基係含有下式(2)或(3)所示之基者; 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 R22\^ ^r23
(2) (3) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 554245 A7 B7 五、發明說明() (式中,R14爲碳數1至8之直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基或 碳數6至20之可被取代之芳基;R15爲碳數1至8之直鏈狀 、支鏈狀或環狀烷基或碳數6至20之可被取代之芳基;R16 至R25爲各自獨立之氫原子或碳數1至15之可含有雜原子之 1價烴基;R16至R25可相互形成環,此時,可爲碳數1至15 之可含有雜原子之2價烴基;又,R16至R25於相鄰接之碳進 行鍵結時,可無須夾有其他原子而形成雙鍵;m爲0或1, η爲0、1、2或3,且爲滿足2m + n= 2或3之數)。 [III]、一種形成圖型之方法,其特徵係包含將上記[I] 或[II]之光阻劑材料塗佈於基板上之步驟與,於加熱處理後 介由光罩使用高能量線或電子線進行曝光之步驟與,必要 時於加熱處理後使用顯影液進行顯影之步驟。 上記式(1 -1 )或(1 -2 )所示之高分子化合物中,賦 予基板密著性之氧官能基係固定於環狀結構中,而確保極 高之極性。又,該賦予密著性之部位係未介有任何鍵結而 與縮合環直接鍵結形成螺旋環結構,故可使剛直性更加強 化。因此,此高分子化合物除具有極高之耐蝕刻性外亦具 有充分之基板密著性。因此在有使用此高分子化合物作爲 基礎樹脂所得之光阻劑材料,具有高解像性與高耐蝕刻性 ’故可解除因微細圖型剝離所產生之解像力不足或蝕刻後 圖型消失等以往製品之缺點。 以下,將對本發明作更詳細之說明。 本發明之光阻劑材料,係爲含有下記式(1 · 1 )或(1 -2 )所示重量平均分子量1,〇〇〇至500,000之高分子化合物作 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ··!! ----訂---------線— · -8- 554245 A7B7 五、發明說明(6 爲基礎樹脂者 Η ΗII -C—C·-)χ Η Η •Ρ—C—)3 I I -C-C-)b (一 -C—)c (- hc\〜ch2-7ch HC\mCH HC\〜ch2,7ch hc\〜ch2〈ch hcC-ch2^/ch
/ I CH—CH
Π I \ 7 I I \ 7 I CH—CH CH—CH CH—CH CH—CH / \ / \ / \ / \ ^-CH HC~^_ ^-CH R4-\-C-R7 R8-\-C——R11 R1-V-C--R3 R1-C-C-R3 \ / H C02R12 H C02R1: (1-1) (—ch2 ch2 h2c—)x (—ch2 ch2 H2C—)a (—ch2 ch2 h2c—)b (—ch2 ch2 h2c—)c (一ch2 ch2 h2c—)d
Yh Yh H Yh
(1-2) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線! 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又,上記式中,k爲0或1,因此式(1-1 )與(卜2 係如下記式(1 -1 -1 )至(1 - 2 - 2 )所示’此情形係排除 者 態 狀 之 合 混 ο 與 li 爲 -9 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 554245 A7B7 五、發明說明(
ϊ ϊ I I - C一C-)x (-C—Ο Ι I(-c——c- H H I I -C—C-)d hcC-ch,->ch ^ch2->ch hcC-ch2-7ch hc\^ch^/CH hcC-ch7-7ch
CH一CH
CH—CH 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
CH一CH
CH一CH
CH一CH
hWh wh R1-C-C\ Ra-C-C-——
R5 •CH,
- CH CHn
一 CH H C02Rv H C02R13 (1-1-2) (—CH2^CH2 H2C—)a (—CH2^CH2 H2C—)b (—ch2^ch2 H2C—)c (—ch2^ch2 h2c—)d H’C\ /C、H H"C\ /C、H H"C\ /CsH hTC\ /C、H R4-C-C-R7 R8-C-C-R11 R1-C-C-R3 R1-C-C-R3
R9 H C02R12 H C02R13 (1-2-1)
式中,R1爲氫原子、甲基或C⑴R2 ; R2爲碳數1至15 之直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基,具體例如甲基、乙基、丙 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -10- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 554245 A7 B7 五、發明說明(8 ) 基、異丙基、η-丁基、sec-丁基、tert-丁基、tert·戊基、_ η-戊基、η-己基、環戊基、環己基、乙基環戊基、丁基環 戊基、乙基環己基、丁基環己基、金剛烷基、乙基金鋼烷 基、丁基金鋼烷基等。 R3爲氫原子、甲基或CH2CChR2。 R4至R7中至少1個爲碳數1至15之羧基或含羥基之1 價烴基(較佳爲直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基),其他則爲 各自獨立之氫原子或碳數1至15之直鏈狀、支鏈狀或環狀 烷基;碳數1至1 5之羧基或含羥基之1價烴基,具體例如 羧基、羧基甲基、羧基乙基、羧基丁基、羥基甲基、羥基 乙基、羥基丁基、2-羧基乙氧羰基、4-羧基丁氧羰基、2-羥基乙氧羰基、4_羥基丁氧羰基、羧基環戊氧基羰基、羧 基環己氧基羰基、羧基降冰片烷氧基羰基、羥基環己氧基 羰基、羥基降冰片烷氧羰基、羥基金鋼烷氧基羰基等;碳 數1至1 5之直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基,其具體例如R2所 例示之內容;R4至R7可相互形成環,此時R4至R7中至少1 個爲碳數1至1 5之羧基或含羥基之2價烴基(較佳爲直鏈 狀、支鏈狀或環狀伸烷基),其他爲各自獨立之單鍵或碳 數1至1 5之直鏈狀、支鏈狀或環狀之伸烷基;碳數1至1 5 之羧基或含羥基之2價烴基,其具體例示係如上記羧基或 含羥基之1價烴基之例示中去除1個氫原子後所得之取代基 ;碳數1至1 5之直鏈狀·、支鏈狀或環狀之伸烷基之具體例 示如R2所示之例示中去除1個氫原子後所得之取代基等。 R8至Ru中至少1個爲碳數2至15之含有-C〇2_部分構 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ^ r------Αν------1訂·!----I I i^w— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -11 - 554245 A7 __ B7 五、發明說明(9 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 造之1價烴基,其他爲各自獨立之氫原子或碳數1至15之 直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基;碳數2至15之含有-COh部分 構造之1價烴基,其具體例如2-二氧五圜環-3-基氧羰基、 4,4-二甲基-2-二氧五圜環-3-基氧羰基、4-甲基-2·羰基噁烷_ 4-基氧羰基、2-羰基-1,3-二氧五圜環基甲基氧羰基、5-甲基-2-二氧五圜環-5-基氧羰基等;碳數1至15之直鏈狀、 支鏈狀或環狀烷基,其具體例示如R2所示例示之相同取代 基;R8至R11可相互形成環,此時R8至R11中至少1個爲碳 數1至15之含有-CO2-部分構造之2價烴基,其他爲各自獨 立之單鍵或碳數1至15之直鏈狀、支鏈狀或環狀之伸烷基 ;碳數1至15之含有-C〇2-部分構造之2價烴基,其具體例 如1-羰基-2-噁丙烷-1,3-二基、1,3-二羰基-2-噁丙烷-1,3-二 基、1-锻基-2-D惡丁院-1,4 - 一基、1,3 - 一端基-2-B惡丁院-1,4· 二基等、及由上記含有-C〇2-部分構造之1價烴基中所例示 之取代基中去除1個氫原子後所得之取代基等;碳數1至 1 5之直鏈狀、支鏈狀或環狀之伸烷基之具體例示如R2所示 之例示去除1個氫原子後所得之取代基等。R12爲碳數7至 1 5之多環式烴基或含多環式烴基之烷基,具體之例如降冰 片烷基、二環[3.3.1]壬基、三環[5.2.1.02,6]癸基、金剛烷基 、乙基金剛烷基、丁基金剛烷基、降冰片烷基甲基、金剛 烷基甲基等。 R13爲酸不穩定基。‘ Z爲構築5員環或6員環之2價原子團,且所構築之環 內含有羧酸酯、碳酸酯或酸酐,具體而言例如2-羰基-1-噁 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 554245 A7 _B7_ 五、發明說明(1Q ) 丁烷-Μ-二基、3-羰基-2-噁丁烷-1,4-二基、1-羰基-2-噁丁 烷-1,4·二基、2-羰基-1-噁戊烷·1,5-二基、3-羰基-2-噁戊烷 -1,5-二基、2-羰基-3-噁戊烷-1,5-二基、1-羰基-2-噁戊烷-1,5-二基、2-羰基-1,3-二噁丁烷-1,4·二基、2-羰基-1,3-二噁 戊烷-1,5-二基、3-羰基-2,4-二噁戊烷-1,5·二基等。 X爲0以上1以下,較佳爲0.1至0.8,更佳爲0.2至. 0.6 ; a至d爲0以上1以下,此時,a以0至0.5爲佳、以0 至0.3爲更佳,b以0至0.7爲佳、以0至0.5爲更佳,c以 0至0.7爲佳、以0至0.5爲更佳,d以0以上爲佳、以0.1 至0.9爲更佳,以0.2至0.8爲最佳,且滿足x + a + b + c + d= 1 之數。 上記式(1-1)或(1-2)所示之高分子化合物中,特 徵部分之含Z單體的例示係如下所示內容,但本發明並不 僅限定於下述內容。· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 · m ·ϋ ί ϋ ϋ ^1 一-口、· ϋ ^1 ϋ aammm n I i^i ϋ ·ϋ ϋ ι ^1 ϋ I I ϋ ϋ ϋ >ϋ> ^1 §1 ϋ ϋ ϋ ·
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -13· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 554245 Α7 Β7 五、發明說明(11 ) R13之酸不穩定基雖可利用各種取代基’但就考慮高反 應性時,以下式(2 )或(3 )所示取代基爲佳; R22^
式中,R14爲碳數1至8之直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基 或碳數6至20之可被取代之芳基,直鏈狀、支鏈狀或環狀 烷基之具體例如甲基、乙基、丙基、異丙基、η-丁基、 sec -丁基、tert -丁基、tert·戊基、η -戊基、η -己基、環戊基 、環己基、環戊甲基、環戊乙基、環己甲基、環己乙基等 ;可被取代之芳基之具體例示如苯基、甲苯基、萘基、蒽 基、菲基、芘基等。 R15爲碳數1至8之直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基或碳數 6至20之可被取代之芳基,其具體例如與R14相同者。 R16至R25爲各自獨立之氫原子或碳數1至15之可含有 雜原子之1價烴基,例如甲基、乙基、丙基、異丙基、η-丁基、sec-丁基、ter t-丁基、tert -戊基、η-戊基、η -己基 、η·辛基、η-壬基、η_癸基、環戊基、環己基、環戊甲基 、環戊乙基、環戊丁基、環己甲基、環己乙基、環己丁基 等直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基,其氫原子之一部份可被羥 基、烷氧基、羧基、烷氧羰基、羰基、胺基、烷基胺基、 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·· ---訂--- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) •14- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 554245 A7 B7 五、發明說明(12 ) 氰基、氫硫基、烷硫基、磺基等所取代者;R16至R25可柑 互形成環(例如,R16與R17、R16與Rls、R17與、Rl8與 R19、r2Q與R21、R22與R23等),此時,爲碳數1至15之可 含有雜原子之2價烴基,或上記1價烴基之例示中去除1個 氫原子所得者;又,R16至R25於相鄰接之碳進行鍵結時’ 可無須夾有其他原子而形成雙鍵(例如R16與R18、R18與 R24、RU 與 R24 等)。 m爲0或1,η爲0、1、2、3中之任一,且爲滿足 2m + m = 2或3之數。 上式(2 )所示酸不穩定基之具體例示如卜甲基環戊 基、1-乙基環戊基、1-n-丙基環戊基、1-異丙基環戊基、 1-n-丁基環戊基、Ι-sec-丁基環戊基、1·甲基環己基、1-乙 基環己基、3-甲基-1-環戊烯-3-基、3-乙基-1-環戊烯-3-基 、3-甲基-卜環己烯-3-基、3-乙基-1-環己烯-3-基等。 上記式(3 )所示酸不穩定基之具體例示如下記所示 之基。
Rn之酸不穩定基,除上記以外,尙包含式(L1 )及 (L2 )所示之基,碳數4至20、較佳爲4至15之三級烷基 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · -丨線! -15- 554245 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(13 ) ,各烷基爲碳數1至6之三烷基矽烷基,碳數4至20之羰· 烷基等。 rlcm I 0 II -c—〇rL03 π, 一(CH2)a—c—ORL04 RL02 (LI) (L2) 式中,、y2爲氫原子或碳數1至18,較佳爲1至10 之直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基,具體例如甲基、乙基、丙 基、異丙基、η-丁基、sec-丁基、ten-丁基、環戊基、環 己基、2-乙基己基、η-辛基等;RL°3爲碳數1至18,較佳 爲1至10之可含有氧原子等雜原子之1價烴基,直鏈狀、 支鏈狀或環狀烷基,且其氫原子之一部分可被羥基、烷氧 基、羰基、胺基、烷胺基所取代者,其具體例如下示之經 取代的烷基等。
與、rl。1與rw、與R⑴可形成環,形成 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -16- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 554245 A7 B7 五、發明說明(14 ) 環時,RL()1、RL°2、RL°3·各自爲碳數1至18、較佳爲1至10 之直鏈狀或支鏈狀之伸烷基。 t°4爲碳數4至20、較佳爲4至15之三級烷基、各烷 基爲碳數1至6之三烷基矽烷基、碳數4至20之羰烷基或 上記式(L1 )所示取代基、三級烷基之具體例如ten-丁基 、tert-戊基、1,1·二乙基丙基、1-乙基環戊基、卜丁基環 戊基、1-乙基環己基、1-丁基環己基、1-乙基-2-環戊烯基 、1-乙基-2-環己烯基、2-甲基-2-金剛烷基等。三烷基矽烷 基之具體例如三甲基矽烷基、三乙基矽烷基、二甲基-tert-丁矽烷基等。羰烷基之具體例如3-羰基環己基、心甲基-2-羰基噁烷-4-基、5-甲基-5-二氧五圜環-4-基等。a爲0至6 之整數。 上式(L 1 )所示酸不穩定基中,具有直鏈狀或支鏈狀 取代基之具體例如下記之取代基。 ·〇-ch3 -CH2——ο一CH2—CH3 ——CH2—〇—(CHj)2—ch3 ch3
-CH 2~0—(CH3)3—CH3 ch3 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ~〇-ch3 ch3 I -CH--。-CH3-CH3 p ~CH。一 (CHzh — CH3 —〇—CH—— CH3 CH3 I · CH3 -CH-Ο—T-CH3 ch3 ch2 CH~~ * * 〇 11 'ΌΗ3 CH3 . I * -CH-〇一(CH3)2一CH3 ch3 ch3 —CH 2 — q ~C~ ~*CH3 ch3 ch3 I \ (CHj)2 -CH-0-cH3 V ch3 ·. (CH3)2 · —CH-0一cH2CHa ch3 (ch2)2 一CH一〇 一 (CH2h—CH3 ---^---l· I I I I I I -------訂----! — — 線-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) _。-〇 丄 CH3 ch3 一 o——ch3 ,q—CHg·· 一CH3 本韌 ch3 ch3 -17- 554245 A7 _ B7 五、發明說明(15 ) 上記式(L 1 )所示酸不穩定基中,環狀取代基之具體 例如四氫呋喃-2-基、2-甲基四氫呋喃-2-基、四氫吡喃-2-基 、2-甲基四氫吡喃-2-基等。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 上記式(L2 )所示酸不穩定基之具體例如tert-丁氧羰 基、tert-丁氧羰甲基、tert·戊氧羰基、ten-戊氧羰甲基、 二乙基丙氧羰基、M-二乙基丙氧羰甲基、1-乙基環戊 基氧羰基、1-乙基環戊基氧羰甲基、1-乙基-2-環戊烯氧羰 基、1-乙基-2-環戊烯氧羰甲基、1-乙氧乙氧羰甲基、2-四 氫吡喃氧羰甲基、2-四氫呋喃氧羰甲基等。 又,R13之酸不穩定基之三級烷基,三烷基矽烷基、羰 基院基等例如先前例不之內容。 又,R13之酸不穩定基可單獨使用1種或將2種以上組 合使用。使用多數種酸不穩定基時,可對圖型外形進行微 調整。 本發明所使用之上式(1 -1 )或(1 -2 )所示高分子化 合物之製造方法,一般係於由下式(4 )所示化合物作爲 第1單體,再添加1種以上選自下式(5 )至(8 )所示化 合物作爲第2種以後之單體後,進行共聚合反應而製得。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
HC=CH/ \ \^ch2-/c CH—CH
=CH
:CH
HC=r-CH \^ch2-7ch hc\、ch2,/ch hc\-ch2—;ch
=CH \ CH2 / N / CH—CH
CH—CH
CH一CH
CH—CH L-.\ CH2 / Ik I \ CH2 / Ik 丨 \ CH2 / iV , R4-c-C-R7 R8-C-C-R11 R1 ——C——C-R3 R】-c-〇_R3 (5) R9 H C02R1: ⑺ H C02R1: (8) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -18- 554245 Α7 __________ Β7 五、發明說明(16 ) (式中’ R1至R13具有與上記內容相同之意義) - 共聚合反應,係將上記式(4 )所示化合物與至少1種 選自上記式(5)至(8)所示之化合物,在考量其反應率 下依適當比例進行混合,或依必要性而溶解於溶劑中,此 時可與適當之聚合起始劑與觸媒共存,於適當溫度條件下 、適當地進行反應。共聚合反應可以各種形式進行,具.體 之例式如自由基聚合反應、陰離子聚合反應或配位聚合反 應等方法。 自由基聚合反應之反應條件爲,(a )溶劑係使用苯 等烴類、四氫呋喃等醚類、乙醇等醇類、或甲基異丁酮等 酮類,(b )聚合起始劑係使用2,2’-偶氮雙異丁腈等偶氮 化合物,或過氧化苯甲醯、過氧化月桂醯等過氧化物,(c )反應溫度保持在0 °C至1 00 °C之範圍,(d )反應時間以 在0 · 5小時至4 8小時間之範圍爲佳,但反應並不僅限定在 此範圍以內。 陰離子聚合反應之反應條件爲,(a )溶劑係使用苯 等烴類、四氫呋喃等醚類、或液態胺,(b )聚合起始劑 係使用鈉、鉀等金屬,η -丁基鋰、sec -丁基鋰等驗金屬, 縮酮,或格利雅反應劑,(c )反應溫度保持在-78 °C至〇 °C之範圍,(d )反應時間以在0.5小時至48小時間之範圍 ,(e )停止劑使用甲醇等提供陽離子之化合物,碘化甲 酯等鹵化物,或其他親電子性物質等爲佳,但反應條件並 不僅限定在此範圍以內。 配位聚合反應之反應條件爲,(a )溶劑係使用庚 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) n ί 11 ϋ ·ϋ I ϋ 1·— ϋ mKme I 線! 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -19- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 554245 A7 B7 五、發明說明(17 ) 烷、甲苯等烴類,(b y觸媒係使用鈦等過渡金屬與烷基_ 鋁所得之齊格勒觸媒、鉻與鎳化合物負載於金屬氧化物上 之菲利浦斯觸媒、及以鎢與銶之混合觸媒爲代表之烯烴-取 代之混合觸媒等,(C )反應溫度保持在0 °C至1 00 °C之範 圍,(d )反應時間以在0.5小時至48小時間之範圍爲佳, 但並非將此範圍以外之情形排除。 共聚合反應中,可適當地調整各單體之存在比例,以 利於作爲光阻劑材料時可發揮出較佳性能之高分子化合物 〇 又,本發明所使用之式(1-1 )或(1-2 )所示高分子 化合物之重量平均分子量爲1,〇〇〇至5 00,000,較佳爲3,000 至1 00,000。若超出此範圍時,會使耐蝕刻極端降低,且不 能確保曝光前後之溶解速度差而造成解像度降低。 又’本發明之光阻劑材料,除上記式(1-1 )或(1-2 )所示高分子化合物以外,尙含有可感應高能量線或電子 線以產生酸之化合物(以下簡稱酸產生劑),與有機溶劑 〇 本發明所使用之可感應高能量線或電子線以產生酸之 化合物(以下簡稱酸產生劑),例如, i、下記式(Pla-1 ) 、( Pla-2 )或(plb )之鐵鹽, π、下記式(P2 )之二偶氮甲烷衍生物, in、下記式(P3 )之乙二肟衍生物, lv、下記式(P4 )之雙磺酸衍生物, v、下記式(P5 )之N-羥亞胺化合物之磺酸酯, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I -------訂—-----—*5^ 丨- -20- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 554245 A7 B7 五、發明說明(18 ) vi、/3 -酮磺酸衍生、, V1i、二磺酸衍生物, vHi、硝基苄基磺酸酯衍生物, ix、磺酸酯衍生物 等。 p^lOlb R10Il_ —R101c R10i^_ f——R101b K- K"
Pla-1 Rla-2 (式中,R1Qla、Rmh、R1UK‘各自爲碳數1至12之直鏈狀、 支鏈狀或環狀烷基、烯基、羰基烷基或羰基烯基,碳數6 至20之芳基,或碳數7至12之芳烷基或芳羰基烷基等,此 些基團中之部份或全部氫原子可被烷氧基等所取代。又, 與可形成環,形成環時,、Rl〇u各自爲碳數 1至6之伸烷基。K-爲非親核性對向離子)。 上記R|°la、R1(nh、R|°u其相互間可爲相同或不同基團 ,具體例中,烷基例如甲基、乙基、丙基、異丙基、η-丁 基、sec-丁基、ten-丁基、戊基、己基、庚基、辛基、環 戊基、環己基、環庚基、環丙甲基、4-甲基環己基、環己 甲基、降冰片烷基、金剛烷基等。烯基例如乙烯基、芳基 、丙烯基、丁烯基、己烯基、環己烯基等。羰基烷基例如 2 -鑛基環戊基、2_幾基環己基等、2 -擬基丙基、2 -環戊基- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I --------訂------I I I - -21 - 554245 A7 _ B7 五、發明說明(19 ) 2 -羯基乙基、2 -環己基鐵基乙基、2- ( 4 -甲基環己基)-2-羰基乙基等。芳基例如苯基、萘基等或p-甲氧基苯基、 m·甲氧基苯基、〇-甲氧基苯基、乙氧基苯基、p-tert-丁氧 基苯基、m-ten-丁氧苯基等烷氧苯基,2-甲基苯基、3-甲 基苯基、4-甲基苯基、乙基苯基、4-terN丁基苯基、4-丁 基苯基、二甲基苯基等烷苯基,甲基萘基、乙基萘基等烷 基萘基,甲氧基萘基、乙氧基萘基等烷氧基萘基,二甲基 萘基、一乙基萘基等二院基萘基,二甲氧基萘基、二乙氧 基萘基等二烷基萘基。芳烷基例如苄基、苯基乙基、苯乙 基等。芳羰烷基例如2-苯基-2-羰乙基、2-( 1-萘基)-2-羰 乙基、2· ( 2-萘基)-2·羰乙基等2-芳基-2-羰乙基等。K-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,三氟甲酸鹽、1,1,1-三氟乙烷磺酸鹽、全氟丁烷磺酸 鹽等氟烷基磺酸鹽,甲苯磺酸鹽、苯磺酸鹽、4_氟苯基磺 酸鹽、1,2,3,4,5-五氟苯基磺酸鹽等芳基磺酸鹽,甲磺醯鹽 、丁烷磺酸鹽等烷基磺酸鹽等。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I 11-----訂------— II I. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^102a I &102b 1 R104a S+ R103 -S+ R104b Κ· K· Plb (式中,R1(na、Rl()2h各自爲碳數1至8之直鏈狀、支鏈狀 或環狀烷基;R1()3爲碳數1至10之直鏈狀、支鏈狀或環狀 r— I I I · 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -22- 554245 A7 B7 五、發明說明(2ί)) 伸烷基;R1()4a、R1()4h各启爲碳數3至7之2-羰基烷基。K-爲非親核性對向離子)。 上記之具體例如甲基·、乙基、丙基、異丙 基、η-丁基、sec-丁基、tert-丁基、戊基、己基、庚基、 辛基、環戊基、環己基、環丙甲基、4-甲基環己基、環己 基甲基等。r|°3之具體例如伸甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁 基、伸戊基、伸己基、伸庚基、伸辛基、伸壬基、1,4-環 伸己基、1,2-環伸己基、1,3-環伸己基、1,4-環伸辛基、 1,4-環己伸二甲基等。1111^例如2-羰基丙基、2-羰 基環戊基、2-羰基環己基、2-羰基環庚基等。K_與式( Pla-Ι )及(Pla-2 )所說明之內容相同。 N2 ·
105 II R10-— S〇2 — C — S〇2 — R106 P2 (式中,Rl()5、Rl()6爲碳數1至12之直鏈狀、支鏈狀、環狀 烷基或鹵化烷基,碳數6至20之芳基或鹵化芳基或碳數7 至1 2之芳烷基)。 R1Q5、R1(36之烷基例如甲基、乙基、丙基、異丙基、η-丁基、sec-丁基、ten·丁基、戊基、己基、庚基、辛基、 環戊基、環己基、環庚基、降冰片烷基、金剛烷基等;鹵 化烷基例如三氟甲基、三氟乙基、l,M_三氯乙基、 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
-I · ϋ 1_1 n 1 ϋ I 一一tfJ_ I mmmmw emmmm I I Λ— I ·1 n ϋ ϋ ϋ I I ϋ I ϋ ϋ ϋ ϋ *1 ϋ I 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -23- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 554245 A7 _ B7 五、發明說明(21 ) 九氟丁基等;芳基例如_基、P-甲氧苯基、m-甲氧苯基、 〇·甲氧苯基、乙氧苯基、p-tert-丁氧苯基、m-tert· 丁氧苯基 等烷氧苯基;2-甲基苯基、3-甲基苯基、4-甲基苯基、乙 基苯基、4-tert-丁基苯基、4-丁基苯基、二甲基苯基等烷 基苯基;鹵化芳基之氟苯基、氯苯基、1,2,3,4,5-五_苯基 等;芳院基例如卡基、苯乙基等。 r1〇8 r1〇9 •丨,丨 107
r102_ s〇2— 〇——N= C — C = N — Ο —S02— R • P3 (式中,R1。7、RI(J8、R|()y爲碳數1至12之直鏈狀、支鏈狀 、環狀烷基或鹵化烷基,碳數6至20之芳基或鹵化芳基或 碳數7至12之芳烷基。RI()S、Rl(Jy可相互鍵結形成環狀構造 ,形成環狀構造時,νϋ8、R11)9各自爲碳數1至6之直鏈狀 、支鏈狀之伸烷基。)。
Rl〇7、之烷基、鹵化烷基、芳基、鹵化芳基 、芳烷基之例示與Rlt)5、R1()0之說明內容相同;又,R1。8、 R1 之伸烷基則如伸甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸己 基等。 I I K----------------II 訂----------Awl (請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(210 X 297公釐) -24- 554245 A7 B7 五、發明說明(22
B 011 JR ο ΜΜΠ s mnm ο
2 Η C o = s = ο IX R10 P4 中 式
R
意 之 同 相 容 內 記 上 與 有 具 b ο R οII • c (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
Ri N.
O —S〇2 —R 111 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
C P5 (式中’ Rll°爲碳數6荽10之伸芳基、碳數1至6之伸烷基 或碳數2至6之伸燃基,此些取代基中氫原子之一部份或全 部可再被碳數1至4之直鏈狀或支鏈狀之烷基或烷氧基、硝 基、乙釀基或苯基所取代;rm!爲碳數1至8之直鏈狀、支 鏈狀或經取代之烷基、烯基或烷氧烷基、苯基、或萘基, 此些取代基中氫原子之〜部份或全部可再被碳數1至4之院 基或烷氧基;碳數1至4之烷基、烷氧基、硝基、乙醯基或 苯基所取代之苯基;碳數3至5之雜芳基;或氯原子、氟原 子所取代亦可。)。 其中,之伸芳基例如1,2-伸苯基、i,8-伸萘基等; 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -25- 554245 A7 B7 五、發明說明(23 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 伸烷基例如伸甲基、1,2_-伸乙基、丨,3 -伸丙基、1,4 ·伸丁基 、1-苯基-1,2-伸乙基、降冰片烷_2,3-二基等;伸烯基例如 1,2 -伸乙儲基、1-苯基-1,2 -伸乙燒基、5-降冰片院-2,3 -二基 等。R111之烷基則與R m 11至R 1 °U之內容相同,烯基例如乙 烯基、1-丙烯基、烯丙基、1-丁烯基、3-丁烯基、異丁烯 基、1-戊烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、二甲基烯丙基、 己烯基、3-己烯基、5-己烯基、卜庚烯基、3-庚烯基、6-庚烯基、7-辛烯基等,烷氧烷基例如、甲氧甲基、乙氧甲 基、丙氧甲基、丁氧甲基、戊氧甲基、己氧甲基、庚氧甲 基、甲氧乙基、乙氧乙基、丙氧乙基、丁氧乙基、戊氧乙 基、己氧乙基、甲氧丙基、乙氧丙基、丙氧丙基、甲氧丁 基、乙氧丁基、丙氧丁基、甲氧戊基、乙氧戊基、甲氧己 基、甲氧庚基等。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又,可再被取代之碳數1至4之烷基,例如甲基、乙基 、丙基、異丙基、η-丁基、異丁基、ten-丁基等,碳數1 至4之烷氧基,例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基 、η-丁氧基、異丁氧基、tert-丁氧基等;碳數1至4之烷基 、烷氧基、硝基、乙醯基或苯基所取代之苯基,例如苯基 、甲苯基、p-ten-丁氧苯基、p-乙醯苯基、p-硝基苯基等 ;碳數3至5之雜芳基例如吡啶基、呋喃基等。 具體而言,例如三氟甲烷碳酸二苯基碘鑰、三氟甲烷 磺酸(p-tert-丁氧苯基)苯基碘§翁、p-甲苯磺酸二苯基碘 鐵、P -甲苯擴酸(p -1 e r t - 丁氧苯基)苯基_鐵、三氟甲院 磺酸三苯基锍、三氟甲烷磺酸(p-tert-丁氧苯基)二苯基 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -26- 554245 Α7 Β7 五、發明說明(24 ) 銃、三氟甲院磺酸雙(p-tert-丁氧苯基)苯基硫、三氟甲 烷磺酸三(p-tert-丁氧苯基)銃、p-甲苯磺酸三苯基銃、 P -甲苯擴酸(p-tert -丁氧苯基)二苯基硫、p -甲苯磺酸雙( P-tert-丁氧苯基)苯基銃、p-甲苯磺酸三(p-tert-丁氧苯基 )銃、九氟丁烷磺酸三苯基銃、丁烷磺酸三苯基銃、三氟 甲烷磺酸三甲基锍、p-甲苯磺酸三甲基銃、三氟甲烷磺酸 環己甲基(2-羰基環己基)銃、p-甲苯磺酸環己甲基(2-羰基環己基)銃、三氟甲烷磺酸二甲基苯基銃、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 磺酸二環己基苯基锍、三氟甲烷磺三萘基銃、三氟甲烷磺 酸環己甲基(2-羰基環己基)銃、三氟甲烷磺酸(2-降冰 片烷基)甲基(2-羰基環己基)銃、乙烯雙〔甲基(2-羰 環戊基)銃三氟甲烷磺酸酯〕、1,2’-萘基羰甲基四氫硫鹽 三聚物等鑰鹽;雙(苯磺醯基)二偶氮甲烷、雙(p-甲苯 磺醯基)二偶氮甲烷、雙(二甲苯磺醯基)二偶氮甲院、 雙(環己磺醯基)二偶氮甲烷、雙(環戊磺醯基)二偶氮 甲烷、雙(丁基磺醯基)二偶氮甲烷、雙(異丁基磺酶 基)二偶氮甲院、雙(s e c - 丁基磺酿基)二偶氮甲院、雙 (η-丙基礒醯基)二偶氮甲烷、雙(異丙基磺醯基)二偶 氮甲烷、雙(ten-丁基磺醯基)二偶氮甲烷、雙(心戊基 磺醯基)二偶氮甲烷、雙(異戊基磺醯基)二偶氮甲院 雙(sec-戊基磺醯基)二偶氮甲烷、雙(tert_戊基擴醒基 )二偶氮甲烷、1-環己基磺醯基-1- ( terN丁基磺酿基)二 偶氮甲烷、1-環己基磺醯基-1- ( tert-戊基5黃醒基)二偶_ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·. 訂---------線—. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 • 27 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 554245 A7 ___B7 ___ 五、發明說明(25 ) 甲烷、1-tert-戊基磺醯基-1· ( tert_丁基磺醯基)二偶氮甲 烷等二偶氮甲烷衍生物;雙-〇-(P-甲苯磺醯基)-α ·二甲 基乙二肟、雙-〇-(Ρ-甲苯磺醯基)-α -二苯基乙二肟、雙-〇-(ρ-甲苯磺醯基)-α -二環己基乙二肟、雙-〇-(ρ-甲苯 磺醯基)-2,3-戊二醇乙二肟、雙-〇-(?-甲苯磺醯基)-2-甲 基-3,4-戊二酮乙二肟、雙-〇-(11-丁烷磺醯基)-0-二甲基 乙二肟、雙-0- ( η·丁烷磺醯基)-α -二乙基乙二肟、雙·〇-(η - 丁烷磺醯基)-α -二環己基乙二肟、雙-0 - ( η - 丁烷磺 醯基)-2,3-戊二醇乙二肟、雙-〇-( η-丁烷磺醯基)-2-甲基 -3,4-戊二醇乙二肟、雙-〇-(甲烷磺醯基)-^-二甲基乙二 肟、雙·〇-(三氟甲烷磺醯基)-α -二甲基乙二肟、雙-〇-( 1,1,1·三氟乙烷磺醯基)-α-二甲基乙二肟、雙-〇-( tert-丁烷磺醯基)· α -二甲基乙二肟、雙·〇-(全氟辛烷磺醯基 )-α -二甲基乙二肟、雙-〇-(環己烷磺醯基)-α -二甲基 乙二肟、雙-〇-(苯磺醯基)-α -二甲基乙二肟、雙·〇-(ρ-氟基苯磺醯基)-α-二甲基乙二肟、雙-〇-( p-tert-丁基苯 磺醯)-α -二甲基乙二肟、雙-〇-(二甲苯磺醯基)-α -二 甲基乙二肟、雙-◦-(莰烷磺醯基)-α ·二甲基乙二肟等乙 二肟衍生物;雙萘基磺醯甲烷、雙三氟甲基磺醯甲烷、雙 甲基磺醯甲烷、雙乙基磺醯甲烷、雙丙基磺醯甲烷、雙異 丙基磺酿甲院、雙-Ρ -甲苯磺醯甲院、雙苯磺醯甲院等雙磺 醯衍生物;2-環己基羰基-2- ( ρ-甲苯磺醯)丙烷、2-異丙 基磺醯基-2- ( ρ-甲苯磺醯基)丙烷等/3 -酮硕衍生物;二苯 基二硕、二環己基二硕等二砸衍生物;Ρ-甲苯磺酸2,6-二 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -I Αν - I I I I — II « — — — — — — I— I . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 554245 A7 B7 五、發明說明(26 ) 腈苯酯;P-甲苯磺酸2,4-二腈苯酯等腈苯基磺酸酯衍生物_ ;1,2,3-三(甲烷磺醯基氧)苯、1,2,3-三(三氟甲烷磺醯 基氧)苯、1,2,3-三(?-甲苯磺醯氧基)苯等磺酸酯衍生物 。N-羥基琥珀亞胺甲烷磺酸酯、N-羥基琥珀亞胺三氟甲烷 磺酸酯、N-羥基琥珀亞胺乙烷磺酸酯、N-羥基琥珀亞胺 丙烷磺酸酯、N-羥基琥珀亞胺2-丙烷磺酸酯、N-羥基琥珀 亞胺1-戊烷磺酸酯、N-羥基琥珀亞胺1-辛烷磺酸酯、N-羥 基琥珀亞胺P-甲苯磺酸酯、N-羥基琥珀亞胺p-甲氧苯基磺 酸酯、N-羥基琥珀亞胺2-氯乙烷磺酸酯、N-羥基琥珀亞胺 苯基磺酸酯、N-羥基琥珀亞胺-2,4,6-三甲基苯磺酸酯、N-羥基琥珀亞胺1-萘磺酸酯、N-羥基琥珀亞胺2-萘磺酸酯、 N-羥基-2-苯基琥珀亞胺甲烷磺酸酯、N·羥基馬來亞胺甲烷 磺酸酯、N-羥基馬來亞胺乙烷磺酸酯、N-羥基-2-苯基馬來 亞胺甲烷磺酸酯、N-羥基谷氨亞胺甲烷磺酸酯、N-羥基谷 氨亞胺苯磺酸酯、N-羥基鄰苯二甲醯亞胺甲烷磺酸酯、N-羥基鄰苯二甲醯亞胺苯磺酸酯、N-羥基鄰苯二甲醯亞胺三 氟甲烷磺酸酯、N-羥基鄰苯二甲醯亞胺p-甲苯磺酸酯、N_ 羥基萘亞胺甲烷磺酸酯、N-羥基萘亞胺苯磺酸酯、N-羥基· 5-降冰片烷基-2,3-二羧亞胺甲烷磺酸酯、N-羥基-5-降冰片 烷基-2,3·二羧亞胺三氟甲烷磺酸酯、N-羥基-5-降冰片烷基· 2,3·二羧亞胺ρ-甲苯磺酸酯等Ν-羥亞胺之磺酸酯衍生物等 •,三氟甲烷磺酸三苯基硫、三氟甲烷磺酸(P-tert-丁氧苯 基)二苯基硫、三氟甲院磺酸三(p -1 e 1· t - 丁氧苯基)锍、 P-甲苯磺酸三苯基锍、p-甲苯磺酸(p-tert-丁氧苯基)二苯 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I -----I--訂----I----I ' -29- 554245 Α7 ______ Β7 五、發明說明(27 ) 基銃、‘P-甲苯磺酸三(p-tert-丁氧苯基)銃、三氟甲烷磺 酸三萘基銃、三氟甲烷磺酸環己基甲基(羰基環己基) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 銃、三氟甲烷磺酸(2_降冰片烷基)甲基(2-羰基環己基 )硫、1,2 奈殘甲基四氫硫苯鏺三氯甲院等鐵鹽;雙(苯 石貝酸基)一*偶氮甲丨兀、雙(p -甲本礦釀基)二偶氮甲院、 雙(環己基磺醯基)二偶氮甲烷、雙(n_丁基磺醯基)二 偶氣甲院、雙(異丁基磺醯基)二偶氮甲院、雙(sec — 丁 基擴酿基)二偶氮甲院、雙(η -丙基磺酸基)二偶氮甲院 、雙(異丙基磺醯基)二偶氮甲院、雙(tert -丁基磺醯基 )一偶氣甲'丨兀寺一偶氣甲院衍生物;雙-〇·( p -甲苯礦釀基 )-α-二甲基乙二肟、雙-〇-(n-丁烷磺醯基)- a·二甲基 乙二肟等乙二肟衍生物;雙萘基磺酸甲烷等雙磺酸衍生物 等。又以Ν-羥基琥珀亞胺甲烷磺酸酯、Ν-羥基琥珀亞胺三 氟甲烷磺酸酯、Ν-羥基琥珀亞胺1-丙烷磺酸酯、Ν-羥基琥 珀亞胺2-丙烷磺酸酯、Ν-羥基琥珀亞胺1-戊烷磺酸酯、Ν-羥基琥珀亞胺Ρ-甲苯磺酸酯、Ν-羥基萘亞胺甲烷磺酸酯、 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 羥基萘亞胺苯磺酸酯等Ν-羥基亞胺化合物之酯衍生物爲 較佳。又,上記酸產生劑可單獨1種或2種以上組合使用。 鏠鹽有提高矩形性之優良效果,二偶氮甲烷衍生物及乙二 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,以對基礎樹脂1 〇〇份(重量份’ 以下相同)較佳爲〇. 1〜1 5份,更佳爲〇. 5〜8份。若低於 〇· 1份時會有感度惡化之情形產生,高於1 5份時會因溶解速 -30- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 554245 A7 _ B7 五、發明說明(28 ) 度降低使光阻材料之解像性能降低,且低分子成分過多時 或有耐熱性降低之情形。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明所使用之有機溶劑,只要是可以溶解基礎樹脂 、酸產生劑、其他添加劑等之有機溶媒皆可以使用/此有 機溶劑例如,環己酮、甲基-2-η·戊酮等酮類;3-甲氧基丁 醇、3-甲基-3-甲氧基丁醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇等醇類;丙二醇單甲基醚、乙二醇單甲基醚、丙二醇 單乙基醚、乙二醇單乙基醚、丙二醇二甲基醚、二乙二醇 二甲基醚等醚類;丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基 醚乙酸酯、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tert-丁酯、丙酸ten-丁酯、丙酸乙二醇-單-ten-丁醚乙酸酯等酯類,其可單獨使 用1種或將2種以上混合使用,且不限定於上述化合物。本 發明中,此些溶劑中對光阻劑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-乙氧基-2-丙醇以外,其他 如作爲安全溶劑之丙二醇單甲基醚乙酸酯及其他混合溶劑 皆可以配合使用。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 有機溶劑之使用量,以對基礎樹脂100份爲200至 1,〇〇〇份,又以400至800份爲更佳。 本發明之光阻劑材料,可再添加與上記式(1 -1 )或( 1 -2 )所示高分子化合物不同之其他高分子化合物。 上記其他高分子化合物的具體例,如具有下式(R 1 ) 及/或下式(R2)所示單位之重量平均分子量 1,000〜500,000,較佳爲5,000〜! 00,000之高分子化合物,但 -31 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 554245 A7B7 五、發明說明( 29 並不受此內容所限制 〇002 R001 -CH——
al, co2r0W μ Μ -6
d002 d001 f i, -CH~TjUy co2r°°9 Μ M d〇02 R001 p002 pOOl ^H~f~TS\ co2r01<
hi M
HC h-7CH hc\-ch2-7ch hc\-ch2^h Μ M -6-6 co2r015 ,hc\-ch2-7ch
R005——h~-C-~R008 ——\——(f——R0〇2. I 之006 κ〇07 I ^01 1 |(〇12 I \ / I ^•CH:CH-一CH / \ ,,H\^Hr7CH_p HC.
d2f CH CH~CH \-ch2-7ch,
μ 9H2 I \ / I :\^ch2-^/c CH—CH ' 如·〇,Ρ R001 R00^——-C——-Q—Rm
H C02R' CH ,015 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
·ν ___产一 o〇〇5——^——.r/--..,,-., R008 r01Q——V-(I——R〇13 R00Z RCD6 r007 / \ / \ / \ •XH| k, ,hc\-ch2-7ch, k, ,hc^-ch27ch_ k, L~\——R013 R002——\——(f—R001 R〇〇i—XZZ2_r〇〇1 參 R0n R012 H C02R°14 H C〇2R015 (Rl) R002 -CH— R001 p002 pOOl f -CH-G— 經濟部智慧財產局員工消費合作fi印製 C02Ru, g’ co2r015
(R2) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -32- 554245 A7 B7 五、發明說明(3Q ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (式中,R°Q1爲氫原子;甲基或CH2C〇2RQ°3 ; RQQ2爲氫原子 、甲基或CO2!^3 ; R°°3爲碳數1至15之直鏈狀、支鏈狀或 環狀烷基;R°°4爲氫原子或碳數1至15之羧基或含有羥基 之1價烴基;R°°5至R°°8中至少1個爲碳數1至15之羧基或 含有羥基之1價烴基,其他爲各自獨立之氫原子或碳數1至 15之直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基;R°°5至R°°8可相互形成環 ,此時至Rm中至少1個爲碳數1至15之羧基或含有烴 基之2價羥基,其他爲各自獨立之單鍵或碳數1至15之直 鏈狀、支鏈狀或環狀之伸烷基;R°°9爲碳數3至15之含有-C〇2-部分構造之1價烴基;R°1Q至R。13中至少1個爲碳數2 至15之含有-C〇2-部分構造之1價烴基,其他爲各自獨立之 氫原子或碳數1至15之直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基;11°1° 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 至R°13可相互形成環,此時RW至Rw中至少1個爲含有碳 數1至15之具有-C〇2-部分構造之2價烴基,其他爲各自獨 立之單鍵或碳數1至1 5之直鏈狀、支鏈狀或環狀之伸烷基 ;RM4爲碳數7至15之多環式烴基或含多環式烴基之烷基 ;R°15爲酸不穩定基;R°16爲氫原子或甲基;R°17爲碳數1 至8之直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基;k’爲0或1 ; al’、a2’ 、a3’、bl’、b2’、b3’、cl’、c2,、c3’、 dl’、d2’、d3’、 e’爲0以上1以下之數,且滿足 al’ + a2,+ a3,+ bl,+ b2,+ b3,+ cl,+ c2,+ c3,+ dl,+ d2’ + d3 + e,=l; f, 、g’、h’、i’、j’爲0以上1以下之數,且滿足 f’ + g’ + h’ + i’+:i’= 1 之數。) 又,其各自取代基之具體例如R1〜Rn所示之內容。 • 33 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 554245 A7 B7 五、發明說明(31 ) 式(1-1 )或(1-2 _)所示高分子化合物與其他高分子 化合物之配合比例,以10:90至90:10,又以20:80至80:20 之重量比範圍爲最佳。式(1 -1 )或(1-2 )所示高分子化 合物之配合比例低於此範圍時,作爲光阻材料時並不能得 到較佳之性能。又,可以對上述配合比例作適當變更之方 式,對光阻劑材料之性能進行調整。 又,上記其他高分子化合物並不僅限定添加1種,亦 可添加2種以上。一般使用多數種高分子化合物之方式即 可對光阻材料之性能進行調整。 本發明之光阻劑材料,可再添加溶解控制劑。溶解控 制劑爲平均分子量100〜1,000,更佳爲150〜800之分子 內具有2個以上苯酚性羥基之化合物,且該苯酚性羥基中 之氫原子受酸不穩定基以全體平均之〇〜1 〇〇莫耳%的比例 取代所得之化合物,或分子內具有羧基之化合物,且其羧 基中之氫原子受酸不穩定基以全體平均之50至100莫耳% 之比例取代的化合物。 又,苯酚性羥基中氫原子受酸不穩定基取代之取代率 ,平均而言係對苯酚性羥基全體之〇莫耳%以上,較佳爲 30吴耳%以上’其上限爲100吴耳% ,較佳爲8Q莫耳% ; 羧基中氫原子受酸不穩定基取代之取代率,平均而言係對 羧基全體之50莫耳%以上,較佳爲70莫耳%以上,其上限 爲100莫耳% 。 此時,上記具有2個以上苯酚性羥基之化合物或具有i 個以上羧基之化合物,例如下式(D1 )〜(D14 )所示化 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ϋ I ϋ I 一 -°JI ϋ ϋ I I ϋ ϋ I I . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 •34- 554245 A7 B7 五、發明說明(合物。 32 CH, D1 £]r<K HO’ 'OH CH,
R202
(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) D3 D4
Rz
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 D5
D6 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -35- 554245 A7 B7 五、發明說明( 33
D7
D8
COOH (CH2)hCOOH
(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) D12 D13 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
D14
C00H 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -36- 554245 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 __ 五、發明說明(34 ) (式中,R2M、R2。2各自'爲氫原子、或碳數1至8之直鏈狀 或支鏈狀烷基或烯基;R2。3爲氫原子、碳數丨至8之直鏈狀 或支鏈狀烷基或烯基、或-(R2。7) hC〇〇H ; R2°4爲-(CH2 )i-(i = 2至10)、碳數6至10之伸芳基、羰基、磺醯基 、氧原子或硫原子;R2°5爲碳數1至10之伸烷基、碳數6至 ίο之伸芳基、羰基、磺醯基、氧原子或硫原子;R2°6爲氫 原子、碳數1至8之直鏈狀或支鏈狀院基、烯基、或各自受 烴基所取代之苯基或萘基;R2U7爲碳數1至丨〇之直鏈狀或 支鏈狀伸烷基;R2°8爲氫原子或烴基;j爲〇至5之整數;U 、}1爲0或 1 ; s、t、s’、t’、s’’、t’’爲各自滿足 s + t二 8、 s’ + t’ = 5、s" + t" = 4,且爲各苯酚骨架中至少具有一個羥基 之數;α爲式(D8 ) 、( D9 )之化合物之分子量爲100至 1,〇〇〇 之數。) 上記式中,R2(n、R2°2例如氫原子、甲基、乙基、丁基 、丙基、乙烯基、環己基;R2°3則例如與R2(n、R2°2爲相同 之化合物,或-C〇〇H、-CH2C〇〇H ; R2()4例如伸乙基、伸苯 基、羰基、磺醯基、氧原子、硫原子等;R2(J5例如伸甲基、 或與R2°4爲相同之化合物;R2()6例如氫原子、甲基、乙基、 丁基、丙基、乙烯基、環己基、各自受羥基取代之苯基、 蔡基等。 其中,溶解控制劑之酸不穩定基例如下記式(L 1 )至 (L4 )所示之取代基、·碳數4至20之三級烷基、各烷基之 碳數爲1至6之三烷基矽烷基、碳數4至20之羰基烷基等 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -37- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I 丨------^ · I I I I I I I I I . 554245 A7 B7 五、發明說明(35 ) rl13\ RU4
(LI) (L2) (L3) \ (L4) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (式中,1^°1、以°2爲氫原子或碳數1至18之直鏈狀、支 鏈狀或環狀烷基;爲碳數1至18之可含有氧原子等雜 原子之1價烴基;RU1與、RL(n與Rw、RU2與t°3可形 成環,形成環時,Rw、RU2、RW各自爲碳數1至18之直 鏈狀或支鏈狀之伸烷基;RLU4爲碳數4至20之三級烷基、 各烷基爲碳數1至6之三烷基矽烷基、碳數4至20之羰烷 基或上記式(L1 )所示取代基;1^°5爲碳數1至8之直鏈 狀、支鏈狀或環狀烷基或碳數6至20之可被取代之芳基; t°6爲碳數1至8之直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基或碳數6至 20之可被取代之芳基;Ri°7至以10爲各自獨立之氫原子或碳 數1至15之可含有雜原子之1價烴基;Rt°7至RU6可相互形 成環,此時,可爲碳數1至15之可含有雜原子之2價烴基 ;又,Rl〇7至rW於相鄰接之碳進行鍵結時,可無須夾有其 他原子而形成雙鍵;a爲0至6之整數;m爲0或1,η爲0 、1、2或3,且爲滿足2m + n = 2或3之數)。 上述溶解控制劑之添加量,以對基礎樹脂1 00份爲〇至 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -38- 554245 A7 B7 五、發明說明(36 ) ί請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 50份,較佳爲5至50份,更佳爲10至30份,其可單獨或2 種以上混合使用。添加量未達5份時解像性會有未能提昇 之情形,超過50份時,會使圖型之膜產生衰減,而有使解 像度降低之情形。 又,上記溶解控制劑中,對具有苯酚性羥基或羧基之 化合物,可以使用有機化學試劑以導入酸不穩定基之方式 予以合成。 此外,本發明之光阻劑材料可再添加鹼性化合物。 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。添加鹼性化合物可抑制光阻膜 中酸之擴散速度而使解像度提高,進而抑制曝光後之感度 變化,降低基板或環境之依存性,而提昇曝光寬容度或圖 型之外形等。 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。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 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 e r t - 丁基胺、戊基胺、t e ι· t -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、 -39- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 χ 297公餐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 554245 Α7 Β7 五、發明說明(37 ) 二-η-丙基胺、二異丙基胺、二-η-丁基胺、二異丁基胺、二 -sec-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、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、N,N-二甲 基亞甲基二胺、N,N-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-η·丙基胺、三異丙 基胺、三-η-丁基胺、三異丁基胺、二-sec-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,N’,N’-四甲基亞甲基 二胺、Ν,Ν,Ν’,Ν’-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、N,N -二甲基苯胺、2 -甲基 苯胺、3-甲基苯胺、4-甲基苯胺、乙基苯胺、丙基苯胺、 三甲基苯胺、二硝基苯胺、3-硝基苯胺、4-硝基苯胺、 2,4-二硝基苯胺、2,6-二硝基苯胺、3,5-二硝基苯胺、1^义 -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、2 H -D比咯、1 -甲基吡咯、2,4-二甲基吡咯 、2,5-二甲基吡咯、Ν -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-甲基咪唑、4-甲基-2-苯基咪 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -------I-------------^ , — — — — — — — --AWI (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -40- 554245 A7 B7 五、發明說明(38 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 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、丁吡啶、4-( 1 ·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-2-苯基吡啶、4-t-丁基吡啶、二苯 基D比陡、戊基11比D定、甲氧基吡陡、丁氧基批B定、二甲氧基 吡啶、1-甲基-2-吡咯酮、4-吡咯烷吡咯、1-甲基-4-苯基吡 啶、2-(卜乙基丙基)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 H -D弓丨唑衍生物、口引 哚啉衍生物、喹啉衍生物(例如喹啉、3-喹啉羧腈等)、 異喹啉衍生物、噌啉衍生物、D奎唑啉衍生物、喹喔啉衍生 物、酞嗪衍生物、嘌呤衍生物、喋啶衍生物、咔唑衍生物 、菲繞啉衍生物、吖啶衍生物、吩嗪衍生物、1,1 〇-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。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又,具有羧基之含氨化合物,例如氨基苯甲酸、吲哚 羧酸、氨基酸衍生物(例如尼古丁酸、丙氨酸、精氨酸、 天冬氨酸、枸椽酸、甘氨酸、組氨酸、異賴氨酸、甘氨醯 白氨酸、白氨酸、蛋氨避、苯基丙氨酸、蘇氨酸、賴氨酸 、3 -氣基定-2 -殘酸、甲氧基丙氨基)等例;具有磺酸基 之含氮化合物例如3-吡啶磺酸、P-甲苯磺酸吡啶鐵等;具 -41 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 554245 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(3 ) 有羥基之含氮化合物,真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-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、Ν,Ν-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-1-丙醇、4-氨基-1-丁 醇、4- ( 2-羥乙基)嗎啉、2- ( 2-羥乙基)吡啶、1-(2-羥乙基)哌嗪、1 -〔 2- ( 2·羥乙氧基)乙基〕嗪、哌嗪 乙醇、卜(2-羥乙基)吡咯烷、卜(2-羥乙基)-2-吡咯烷 酮、3-吡咯烷酮基-1,2_丙二醇、3-吡咯烷酮基-1,2-丙二醇 、8-羥久洛尼啶、3-崐啶醇、3-托品醇、1-甲基-2-吡啶乙 醇、1-氮雜環丙烷乙醇、Ν - ( 2-羥乙基)肽醯亞胺、Ν -( 2_羥乙基)異尼古丁醯胺等等。醯胺衍生物例如,甲醯胺 、Ν-甲基醯胺、Ν,Ν·二甲基醯胺、乙醯胺、Ν-甲基乙醯 胺、Ν,Ν-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。 又,可再添加式(Β1 )及(Β 2 )所示鹼性化合物。 CH2CH2O(R301O)sR304 CH2CH2O(R307O)sR309 N —CH2CH2O(R302O)tR305 N —CH2CH2O(R308O)tR310 CH2CH2O(R30:O)uR306 i B1 B2 (式中,R 3。1、 R 3 0 2 , R 3 0 3 , R 3 ° 7 . R 3 0 8 爲各自 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I · -丨線- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -42- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 554245 A7 ------ B7 五、發明說明(4〇 ) 獨立之直鏈狀、支鏈狀或環狀之碳數1至20之伸烷基、 R3°4、R3D5、R3D6、R3C)9、R31G 爲氫原子、碳數 1至20之烷基或胺基,113。4與113。6、 尺3〇5與尺3〇7、尺3。4與尺3。5與尺3〇6、尺3〇9與尺31〇 可各自鍵結形成環。S、T、u各自爲0至20之整數。但 當 S、丁、U 二 0 時,R301、 R305、 R306、 r309、 R 3 1 ^不含氫原子)。 其中,R3〇i、 R 3 0 2 , R 3 0 3 ^ R 3 0 7 ^ R3。8 之伸 烷基可爲碳數1至20,較佳爲1至1〇,更佳爲碳數1至8 之伸烷基,具體而言,例如,伸甲基、伸乙基、η -伸丙基 、異伸丙基、伸丁基、異伸丁基、η-伸戊基、異伸戊基 、伸己基、伸壬基、伸癸基、伸環戊基、伸環己基等。 又,R 3 ° 4、R 3 ° 5、R 3。6、R 3 Q 9、R 3 ! 〇 之烷基 例如’碳數1至20 ’較佳爲1至8,更佳爲碳數1至6之烷 基’其可爲直鏈狀、支鏈狀或環狀。具體而言例如,甲基 、乙基、卜丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、tert-丁基、 戊基、異戊基、己基、壬基、癸基、月桂烷基、十三烷 基、環戊基、環己基等。 又,1^’3。1與尺3。5、1^;3〇 4與113〇6、R3Q5 與 R"6、R3D4 與 R3Q5 與 R3°6、R3"與 r31Q 形成環 時,環之碳數爲1至20,更佳爲1至8,最佳爲1至6爲宜 ,又此些環可具有碳數1至6 ’特別是1至4之烷基支鏈。 S、T、U各自爲0至20之整數,較佳爲1至丨〇,最 佳爲1至8之整數。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -------IT---------線— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -43- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 554245 A7 _ B7 五、發明說明(41 ) 上述(B 1 )、 ( B 2 )之化合物其具體內容,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)乙基丨胺、反{ 2- ( 1-甲氧 乙氧基)乙基}胺、反丨2-(卜乙氧乙氧基)乙基}胺、 反丨2-(卜乙氧丙氧基)乙基丨胺、反〔2·丨(2-羥乙氧 基)乙氧基}乙基〕胺、4,7,13,16,21,24·六氧-M0-二氮雜 二環〔8,8,8〕二十六烷,4,7,13,18-四氧-1,10-二氮雜二環 〔8,5,5〕二十烷,1,4,10,13·四氧-7,16-二氮雜二環十八烷 、1-氣雑-12-jii ·4,1-氣雑-15-冠- 5,1-氣雑-12-趙-4,1-氣雑_ 15-冠-5,1-氮雜-18-冠-6等等。特別是三級胺、苯胺衍生物 、吡咯烷衍生物、吡啶衍生物、_啉衍生物、氨基酸衍生 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、反{ 2-(甲 氧甲氧基)乙基}胺、反丨(2-(2-甲氧乙氧基)乙基) 胺、反〔2- {( 2-甲氧乙氧基)甲基}乙基〕胺、卜氮雜-15-冠-5等爲佳。 上記鹼性化合物之添加量以對酸產生劑1份爲0.00 1至 10份,較佳爲0.01至1份。添加量未達0.001份時添加劑之 效果未能充分發揮,超過1 0份時解像度或感度會降低。 又,本發明之光阻劑材料,可再添加分子內具有三 C -COOH基之化合物。 分子內具有ξ C-COOH基之化合物,例如可使用由下記 I群及II群中所選出之1種或2種以上之化合物,但並不限 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I --丨!!丨訂--— — — — — — I · -44- 554245 A7 _______B7___ 五、發明說明(42 ) 定於此些物質。添加本成份後,可提高光阻之PED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(A 1 )至(A 10 )所示化合物中苯酚性羥基 中氫原子之一部份或全部受-R 4 ° 1 -C〇〇H ( R 4 0 1爲碳數1 至1 0之直鏈狀或支鏈狀伸烷基)所取代,且分子中苯酚性 羥基(C )與三C-COOH所示基團(D )之莫耳比C/ ( C + D )= 0.1至1.0之化合物。 〔II 群〕 下記式(A 1 1 )至(A 15 )所示之化合物。 [I群j (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
A3 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -45- 554245 A7 B7 五、發明說明(43 )
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -46- A7 554245 B7 五、發明說明(44 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (其中,R‘1Q8爲氫原子或甲基;R4Q2、R1。3各自爲-氫 原子或碳數1至8之直鏈狀或支鏈狀烷基或烯基;R1(34爲 氫原子或碳數1至8之直鏈狀或支鏈狀烷基或烯基’或-( R 4 0 9 ) h -COOR’基(R’爲氫原子或-R409 -COOH ); R 4 ◦ 5爲-(CH2 ) , - ( i = 2至10 ),碳數6至10之伸芳 基、羰基、磺酸基、氧原子或硫原子;R 4 ^ 6爲碳數1至 10之伸烷基、碳數6至10之伸芳基、羰基、磺醯基、氧原 子或硫原子;R1C)7爲氫原子或碳數丨至8之直鏈狀或支鏈 狀烷基、烯基、各自受羥基取代之苯基或萘基;R 4 ° 9爲 碳數1至10之直鏈狀或支鏈狀伸烷基;R41C)爲氫原子或 碳數1至8之直鏈狀或支鏈狀烷基或烯基或-R 1 1 1 -C〇〇H基 ;R 4 1 1爲碳數1至1 0之直鏈狀或支鏈狀伸烷基;j爲0至 5 之整;u、h 爲 0或 1; 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,且爲各苯基骨架中至少具有1個羥基之數 。/c爲式(A6)化合物中重量平均分子量爲1,000至5,000 之數;λ爲式(A7)化合物中重量平均分子量爲1,000至 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 數 之 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -47- 554245 ^ A/ B7 五、發明說明(45 II群. R403 ·* /^(〇H)t5 r411VAr,5 1 (OHXs、 R402: COOH • All s5 ^411
-COOH A12 ca
COOH ----I ——I-----%·1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A13
訂·-
A15
COOH i線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (R 4 ◦ 2、R 1 Q 3、 R 1 1 1具有與前記內容相同之意義; R 4 1 2爲氫原子或羥基;s5、t5爲s5 2 0、t5 2 0,且爲 滿足s5 + t5 = 5之數,h’爲0或1。) 本成份之具體例如下記式AI-1至14及AIL· 1至10所示 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -48- 554245 A7 B7 五、發明說明(46 ) 化合物 此些化合物
OR 3 Ηc ΑΙ· 2 AI-
OR 2 Η c丨 Rοοrc Ηc —l·—I-----^9— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .. 3 ΑΙ- -4 ΑΙ -線·
5 ΑΙ- ·6 ΑΙ-
R
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -49- 554245 A7 B7 五、發明說明(47
AI-9
OR AI-10
OR (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
OR 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
ROHk >-CH2COOR AI-14 (R 〃爲氫原子或CH 2 C〇〇H基,各化合物中R 〃之10至 100莫耳%爲<^2〇〇〇11基,a、/c具有與前述內容相同之 意義。) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -50- 554245 A7 B7 五、發明說明(48
Ho
CH, C-/ V-OH
AIM CH2 I CHrCOOH ΑΠ-2 CH,
3 •H c, 0~( ch2cooh (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) H o o -C 2 2 Η H o —c 訂: ΑΠ-3
AI AII-5
HO
CHXOOH
COOH
COOH CHXOOH
丨線- AII-6 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
AII-10
AII-7 ^COOH AII-8 All-9 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -51 - 554245 ^ A/ B7 五、發明說明(49 ) 其中,上記分子內具有三C-COOH基之化合物,可單-獨 使用1種或將2種以上組合使用。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 上述分子內具有三C-C〇〇H基之化合物的添加量,一般 對基礎樹脂100份爲0至5份,較佳爲0.1至5份,更佳爲 0.1至3份,最佳爲0.1至2份,超過5份時會使光阻劑材料 之解像性降低。 又,本發明之光阻劑材料,可再添加作爲添加劑成份 之炔醇衍生物,添加此衍生物可提高保存之安定性。 炔醇衍生物以使用下式(s 1 )、 ( s 2 )所示化合物 爲佳。 R502 I · R501—CEC-C-R503
I
0-eCH2CH20)YH S1 &504 r502 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 R50— C-C^C-C — R503 I I ·'
H(OCH2CH2)x - 0 0-fCH2CH20)YH S2 (式中,R5。、 R50 2、 r5〇3、 R 5 0 1 ^ R5〇5 各自爲
氫原子、或碳數1至之直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基;X、Y 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) •52- 554245 A7 B7 五、發明說明(50 ) 爲〇或正數,且爲滿足下記之數値,〇 s X ^ 30,0 s YS 30,〇 $ X + Y ^ 40 )。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 炔醇衍生物較佳者爲過苯酚6 1,過苯酚82,過苯酚 104,過苯酚104E,過苯酚104H,過苯酚104A,過苯酚 丁G,過苯酚PC,過苯酚44 0,過苯酚4 65,過苯酚485 ( 氣體製造及化學公司製)、過苯酚E1 004 (日信化學工業 (株)製)等。 上記炔醇衍生物之添加量,以對光阻劑組成物1 00重 量%中爲0.01至2重量% ,更佳爲0.02至1重量% 。低於 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%時則會使光阻劑材料之解像性降低。 本發明之光阻劑材料,可在爲提高塗佈性之目的上添 加上記成份以外之任意慣用成份作爲界面活性劑。又,此 任意成份之添加量爲在不妨礙本發明效果之範圍內之一般 添加量。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 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E〇 附加物、含氟有機矽氧烷系化合物等。例如氟萊特^ FC-4 30」、「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-4 01」、 「DS-403」、 「DS-4 51」(皆爲大金工業公司 製)、美格氟「F-8151」(大日本油墨公司製)、「 X -7 0-092」、「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「FC-430」(住友3M公司製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -53- 554245 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(51 ) )、「X -7 0-093」(信越化學工業公司製)等等。 — 使用本發明之光阻劑材料以形成圖型之方法,可採用 公知之蝕刻印刷技術等,例如於晶圓等基板上以旋轉塗佈 方式塗佈厚度0.3至2.0 // m之膜,將其於熱壓板上以60至 15(TC、 1至1〇分鐘、較佳爲80至130°C、 1至5分鐘之預 熱。其次在上記光阻膜上覆蓋欲形成目的圖型之光罩後, 以遠紫外線、等離子雷射線、X線等高能量線或電子線在 曝先重爲1至200m] / cm2左右,較佳爲10至l〇〇mJ/ cm 2下照射後,在熱壓板上以60至150 °C、 1至5分鐘、較 佳爲80至130 °C、 1至3分鐘之後照射烘烤(PEB )。其後 使用〇· 1至5 % ,較佳爲2至3 %四甲基銨氫氧化物( THAM )等鹼性水溶液之顯影液,以〇.丨至3分鐘、較佳爲 0.5至2分鐘間,以浸漬(d i p )法,微粒(p u d d 1 e )法, 噴撒法(spray)法等常用顯影方法於基板上形成目的之圖型 。本發明之材料,最適合用於使用高能量線中248至193nm 之遠紫外線或等離子雷射線、X線及電子線所進行之微細 圖型描繪。又,超出上記範圍之上限或下限以外時,可能 會有無法得到目的圖案之情形產生。 【發明之效果】 本發明之光阻劑材料,可感應高能量線,且具有優良 的解像性、基板密著性、耐蝕刻性等,故極適合用於電子 線或遠紫外線所進行之微細加工。特別是對ArF等離子雷 射' KrF等離子雷射等曝光波長之吸收較少,故極適合形 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) --------------I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) . -1線- -54- 554245 A7 __B7___— 一 五、發明說明(52 ) 成微細且對基板爲垂直之圖型。 ^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 【實施例】 以下將以合成例及實施例、比較例對本發明作更具體 之說明,但本發明並不受下記實施例所限制。 [合成例l]P〇lymer 1之合成 將 7. lg 之螺[(2,5·二氧五圜烷)-3,5’-(二環[2.2.1 ]庚_ 2’-烯)]與I4.0g之2-降冰片烷羧酸1-以基環戊酯溶解於 200ml之二氯乙烷中,加入觸媒量之乙基己酮鈀與三全氟苯 基硼。於室溫下攪拌48小時後,滴入10L之甲醇中。將所 產生之固形物濾取,再以1 0L之甲醇洗淨,於60 °C下真空 乾燥1 2小時,得8.9 g之下記Ρ ο 1 y m e r 1所示之高分子化合 物。產率爲4 2.1 % 。 [合成例2〜16] Polymer 2〜16之合成 依上記相同方法,或公知之方法製得Polymer 2〜16。 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(210 X 297公釐) -55- 554245 A7 B7 五、發明說明(53 Η Η Η Η (Polymer 1) (χ=0.40, d=0.60, Mw=l8,000) Οχ id
Η H (Polymer 2) (1=0.40, d=0.60, Mw-20,300) ix Η H / )d (Polymer 3) (x=0.40, d=0.60, Mw=l 9,600)
Η H )x
Η H id
Η H (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (Polymer 4) (x=0.40, d=0.60, Mw=l 7,500) Η H )x
-)d (Polymer 5) (x=0.40, d=0.60, Mw=21,200) π π
Η H )x id O-0 (Polymer 6) (x=0.40, d=0.60, Mw=19,700) )x
Η H 一)d
°rO 經濟部智慧財產局員工消費合泎fi印製
Η H (Polymer 7) (x=0.40, d=0.60, Mw=21,000) (Polymer 8) (x=0.40, d=0.60, Mw=18,100)
Η H
Η H ix t>〇 id
id
Η H
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -56 - 554245 A7 B7 五、發明說明(54 ) Η Η
Η H id (Polymer 9) (x=0J5, a=0.05, d=0.60, Mav=15,300) (Polymer 10) (x=0J5, a=0.05, d=0.60, M>v=14,000) )x
CO2H
(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·- -線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (Polymer 15) (x*=0.40, d=0.60, Mw-22,700)
)x
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -57- 554245 A7 _____B7__ 五、發明說明(55 ) [實施例I] · 對本發明之光阻劑材料,評估其使用KrF等離子雷射 曝光之解像性。 [實施例I-1〜30]光阻劑材料解像性之評估 使用上記所得之聚合物(Polymer 1〜16 )作爲基礎樹 脂,再依表1所示組成與下記式所示酸產生劑(PAG 1、2 )、下記式所示之溶解控制劑(DRR 1〜4 )、驗性化合物 、下記式所示之分子內具有三C-C〇〇H基之化合物(ACC 1 、2 )與溶劑混合。隨後再其以鐵氟隆製過濾器(孔徑: 0.2 // m )過濾,以製得光阻劑材料。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
+ cf3so3· (PAG 1)
(PAG 2)
私紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 χ 297公釐) -58 554245 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(56 ) 將所得光阻劑溶液以旋轉塗佈方式塗佈於矽晶圓上,_ 並使厚度爲0.5 // m。再將此矽晶圓使用熱壓板進行130 °C 、90秒之烘烤。其後藉由KrF等離子雷射處理器(理光公 司,ΝΑ = 0·55 )進行曝光,進行1 10 °C、90秒之烘烤( PEB )後,於2.38 %之四甲基銨氫氧化物水溶液中進行顯 影後而製得正型圖型。 光阻劑材料之評估係依以下方法進行。首先測定感度 (Eth,mJ /cm2 )。其次將0.30 // m線路外之空間所得1 :1解像度之曝光量作爲最佳曝光量(感度:Eop,mJ/cm2 ),使用此曝光量所分離之線路外空間之最小線幅(// m )作爲評估光阻劑材料之解像度。使用掃描型電子顯微鏡 觀察顯影後之光阻圖型形狀。 各光阻劑之組成及評估結果如表1所示。又,表1中, 溶劑及鹼性化合物之說明則如下記內容。又,溶劑係使用 含有0.05重量%之FC-430 (住友3M公司製)者。
CyH〇:環己酮 PGMEA :丙二醇甲基醚乙酸酯 PG/EL : PGMEA70 %與乳酸30 %之混合溶劑 TBA :三丁基胺 TEA :三乙醇胺 TMMEA ··三甲氧基甲氧基乙基胺 TMEMEA :三甲氣基乙氧基甲氧基乙基胺 [比較例] 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) IT---------線— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -59- 554245 A7 五、發明說明(57 爲進行比較,對下記光阻劑材料評估其於 雷射曝光下之解像性。 等離子· [比較例1〜4] 除基礎樹脂係使用下式所示聚合物(p〇lymer 1 7〜 )以外’其他皆依表2所示組成內容製作光阻劑材料。 20 (Polymer 17) (a=0.40, d=0.60, M^«=20,200)
(Polymer 18) (b-0.40, d=0.60, Mw*l 9,300) ib
I ^ -------訂---------線— f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 光阻劑之評估方式係與上記實施例相同。 各光阻劑之組成及評估結果如表2所示。 依表1、2所示結果得知’本發明之光阻劑材料於KrF 等離子雷射曝光下’較以往產品具有更高之解像性。 [實施例II] . 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) •60· 554245 經濟部智慧財產局員工消費合泎fi印製 A7 B7 五、發明說明(58 ) 對本發明之光阻劑材料,評估其使用ArF等離子雷射-曝光之解像性。 [實施例II-1〜4]光阻劑解像性之評估 與上記相同方法般,依表3組成內容製作光阻劑。 將所得光阻劑溶液以旋轉塗佈方式塗佈於矽晶圓上, 並使厚度爲0.5 // m。再將此矽晶圓使用熱壓板進行130 °C 、90秒之烘烤。其後藉由ArF等離子雷射處理器(理光公 司,ΝΑ = 0·55 )進行曝光,進行ll〇°C、90秒之烘烤( PEB )後,於2.38 %之四甲基銨氫氧化物水溶液中進行顯 影後而製得正型圖型。 光阻劑材料之評估係依以下方法進行。首先測定感度 (Eth,mJ /cm2 )。其次將0.25 // m線路外之空間所得1 :1解像度之曝光量作爲最佳曝光量(感度:Eop,m〗/cm2 ),使用此曝光量所分離之線路外空間之最小線幅(# m )作爲評估光阻劑材料之解像度。使用掃描型電子顯微鏡 觀察顯影後之光阻圖型形狀。 各光阻劑之組成及評估結果如表3所示。 由表3之結果得知,本發明之光阻劑材料對於ArF等離 子雷射之曝光,具有更高之解像度。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -------訂---------線— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -61 - 554245 A7 B7 五、發明說明(59 ) 【表1】 實施例 ~樹脂 酸產生劑 容解控制劑 鹼性化合物 溶劑 最適當 _露光量_ 解像度’ 形狀 1-1 Pol ymer 1 (80) PAG 1(2) T臥 (0 125) CyHO (480) 20 0 0.22 矩形 1-2 Pol ymer 2 (80) PAG 1(2) ΤΒ (0 125) CyHO (480) 20 5 0 22 矩形 1-3 Pol ymer 3 (80) PAG 1(2) Τ队 (0 125) CyHO (480) 20 5 0 22 矩形 1-4 Pol ymer 4 (80) PAG 1 (2) Τ臥 (0. 125) CyHO (480) 20.0 0 22 矩形 1-5 Pol vmer 5 (80) PAG 1 (2) 4 • * (TB^ -(0 125) CyHO (4d0) 22 0 0 22 矩形 1-6 Pol ymer 6 (80) PAG 1(2) Τ臥 (0 125) CyHO (480) 16.0 0. 22 矩形 1-7 Pol ymer 7 (80) PAG 1 (2) (0. 125) CyHO (480) Π 5 0.22 矩形 1-8 Pol ymer 8 (80) PAG 1 (2) ΤΒΑ (0 125) CyHO .(480) 16 5 0 22 矩形 1-9 Polymer 9 (80) PAG U2) Τ臥 CO 125) CyHO (480) 19 5 0 22 矩形 1-10 Polymer 10 (80) PAG 1(2) Τ臥 (0. 125) CyHO (480) 20 0 0 22 矩形 I-U Polymer U (80) PAG 1(2) 1 Τ臥 (0 125) PGMEA (480) 21.0 0.22 矩形 M2 Polymer 12 (80) PAG 1(2) Τ臥 (0. 125) PGMEA (480) 21.5 0 22 矩形 1-13 Polymer 13 (80) PAG 1 (2) Τ臥 (0 125) PGMEA (480) 20 0 0 22 矩形 1-14 Po1ymer 1 A (80) PAG 1(2) 参 ΤΒΑ (0 125) PGMEA (480) 19 5 0 22 矩形 1-15 Polymer 15 (80) PAG “2) ΤΒΑ (0 125) PGMEA (480) 23 5 0 22 矩形 1-16 Polymer 16 (80) PAG 1 (2) Τ队 (0 125) PGMEA (480) 19.5 0 22 矩形 1-17 Polymer 1 (80) PAG 2(2) Τ臥 (0 125) CyHO (480) 19 5 0 22 矩形 1-18 Pol ymer 1 (80) PAG 2(2) TEA (0 125) CyHO (480) 23 0 0. 22 矩形 1-19 Pol ymer 1 (80) PAG 2(2) ΤΜνΙΕΑ (0. 125) CyHO (480) 20 0 0 22 矩形 1-20 Polymer 1 (80) PAG 2(2) TkCMEA (0 125) CyHO (480) 18 5 0 24. 矩形 1-21 Polymer 2 (70) PAG 1(2) DRR 1 (10) TEA (0. 125) CyHO (480) 16 5 0 24 矩形 1-22 Pol ymer 2 (70) PAG 1 (2) DRR 2 (10) TEA (0 125) CyHO (480) 19 0 0 22 矩形 1-23 Pol ymer 2 (70) PAG 1 (2) DRR 3 (10) 义 (0 125) CyHO (480) 23 5 0 24 矩形 1-24 Polymer 2 (70) PAG 1(2) DRR 4 (10) TEA (0 125) CyHO (480) 20 5 0 22 矩形 1-25 Pol ymer 1 \ (70) PAG 1 C2) DRR 1 (10) TEA (0 125) PG/EL (480) no 0 24 矩形 1-26 Polymer 11 (70) PAG 1 (2) DRR 2 (10) TEA (0 125) PG/EL (480) 19.0 0.22 矩形 1-27 Pol ymer 11 (70) PAG \ (2) DRR 3 (10) TEA (0 125) PG/EL (480) 24.5 0 It 矩形 1-28 Pol ymer 1 1 (70) PAG 1 (2) DRR 4 (10) TEA (0. 125) PQ/EL (480) 20 0 0 22 矩形 1-29 Polymer 14 (80) PAG 1 (2) A0C 1 (4) TEA (0. 125) PG/EL (480) 22.5 0 22 矩形 1-30 Polymer 14 (80) PAG “2) A0C 2 (4) TEA (0 125) PQ/EL (480) 25.0 0.24 矩形 (請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(210 x 297公釐) -62- 554245 A7 B7 五、發明說明(60 ) [表2】 比較例 樹脂 酸產生劑 溶解控制劑 -ί 鹼性化合物 溶劑 最適當露光量 >解像度 '形狀 1 Polymer 17 (80) PAG 1(2) ΤΒΑ (0. 125) Gy HO (480) 24. 0 0.28 圖型剝離 2 Polymer 13 (80) PAG 1(2) ΤΒΑ 、 (0. 125) Gy HO (480) 19.5 0.28 圖型剝離 3 Polymer 19 (80) PAG 1(2) ΤΒΑ (0. 125) PGMEA (480) 20.0 0.28 圖型剝離 4 Polymer 20 (80) PAG 1(2) ΤΒΑ (0. 125) PGMEA (480) 20.5 0.26 少許圖型剝離 [表3] _實施例 樹脂‘ 酸產生劑 溶解控制劑 鹼性化合物. 溶劑’ 最適當露光量 解像度 形狀 ΙΙΊ Polymer 1 (80) PAG 2(1) TEA (0. 063) CyHO (480) 19. 0 0. 16 矩形 1 1-2 Polymer 2 (80) PAG 2(1) TEA (0. 063) CyHO (480) 19.5 0. 16 矩形 11-3 Polymer 3 (80) PAG 2(1) TEA (0. 063) CyHO (480) 19.0 0. 16 矩形 11-4 Polymer 4 (30) PAG 2(0 TEA (0. 063) CyHO (480) 18. 5 0. 16 矩形 --------------—(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · -線· 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(210 X 297公釐) -63-

Claims (1)

  1. 554245 A8 B8 C8 D8 5、平請專利範圍 1、:種光阻劑材料,其係以含有下記式㈠或.( 1-2 )所不重里平均分子量至·,議之高分子化合物 作爲基礎樹脂者; Η Η Η Η HCx-ch2-7ch η'、 I ^ / I - CH一CH
    -P—C~)b (- Ϊ I -C-C~-)d I Ϊ Ϊ (-p-c-)x (-c—
    HC C^ch2-^7ch hcc^ch2^7ch hcC^ch2^7ch CH一CH CH一CH R7
    CH一CH 一 CH Jk P-9-R R1-c——c——r3 H C02R13 η C02R13 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (1-1) (\2/ 2\尸)x( C!^2/H2\H尸—)a(T~CH2 H2C—)b(—CH2 CH2 H2C—)c(—c h CH—CH CH—CH, 1 一·X~Z 1 1 ~1 「 (一ch2 ch2 h2c—)d V 乂·
    R4-\:--r--~J ;CH HC、 Jk . \^ch2^7 lk , \^ch2^7 ,y , \ / 9—R7 R8 R5 R6 Ig -R” Π: CH k R3 R1-NC-C-R3 H C02R13 (1-2) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印?衣 (式中,R1爲氫原子、甲基或C〇2R2 ; R2爲碳數1至15之 直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基;R3爲氫原子、甲基或 CH2CO2R2 ; R4至R7中至少1個爲碳數1至15之羧基或含羥 基之1價烴基,其他爲各自獨立之氫原子或碳數1至15之 直鏈狀、支鏈狀或環狀院基;R4至R7可相互形成環,此時 R4至R7中至少1個爲碳數1至1 5之羧基或含烴基之2價羥 基,其他爲各自獨立之單鍵或碳數1至15之直鏈狀、支鏈 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -64- 554245 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 狀或環狀之伸烷基;R8至Ru中至少1個爲碳數2至15之 含有-C〇2-部分構造之1價烴基,其他爲各自獨立之氫原子 或碳數1至15之直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基;118至Ru可相 互形成環,此時R8至R11中至少丨個爲碳數1至15之含有-C〇2-部分構造之2價烴基,其他爲各自獨立之單鍵或碳數1 至15之直鏈狀、支鏈狀或環狀之伸烷基;R12爲碳數7至15 之多環式烴基或含多環式烴基之烷基;R13爲酸不穩定基; Z爲構築5員環或6員環之2價原子團,且所構築之環內含 有羧酸酯、碳酸酯或酸酐;k爲0或1,X爲0以上1以下 、&至(1爲0以上1以下,且爲滿足x + a + b + c + d + e= 1之數 )。 2、如申請專利範圍第1項之光阻劑材料,其中,上 記式(1-1)或(1-2)所示具有重覆單位之高分子化合物 中R13之酸不穩定基係含有下式(2)或(3)所示之基者 R22\ /23
    (式中,R14爲碳數1至8之直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基或 碳數6至20之可被取代之芳基;R15爲碳數1至8之直鏈狀 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公爱) -65- — — — ——— — — 1 — — — —— — — — — — — ^ 11111111 I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 554245 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 、支鏈狀或環狀烷基或碳數6至20之可被取代之芳基;R16 至R25爲各自獨立之氫原子或碳數1至15之可含有雜原子之 1價烴基;R16至R25可相互形成環,此時,可爲碳數1至15 之可含有雜原子之2價烴基;又,R16至R25於相鄰接之碳進 行鍵結時,可無須夾有其他原子而形成雙鍵:m爲0或1, η爲〇、1、2或3,且爲滿足2m + n= 2或3之數)。 3、一種形成圖型之方法,其特徵係包含將申請專利 範圍第1或2項之光阻劑材料塗佈於基板上之步驟與,於加 熱處理後介由光罩使用高能量線或電子線進行曝光之步驟 與,必要時於加熱處理後使用顯影液進行顯影之步驟。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制农 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公爱) -66-
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