TW594396B - Positive photoresist composition - Google Patents

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Toshiaki Tachi
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Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
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Description

594396 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(彳) 【技術領域】 本發明係有關一種具有優良感度、解像性、聚焦深度 (DOF )特性、曝光寬限度、粗密度等光阻特性,特別是 適合用於形成0.35 /z m以下超微細光阻圖型領域之正型光 阻組成物。 【技術背景】 目前’於使用i射線(365nm )之光蝕刻印刷法中, 於形成0.5微米以下,特別是可形成〇.35 a 1Ώ以下超微細 尺寸之光阻的正型光阻材料,對於含有鹼可溶性樹脂之酚 酉筌淸漆樹脂與含有非二苯甲酮系之萘醌二疊氮基之化合物 (感光性.成分)所得之正型光阻組成物有著各種提案。 特別是具有苯環爲直鏈狀鍵結之構造,即對於具有線 型之4至7核體之酚骨架的低分子酚化合物與丨,2-萘醌二 疊氮基磺酸化合物之酯化物(醌二疊氮酯化物)作爲顯示 高解像性之感光性成分等有著許多報告(特開平6- 1 67 805 號公報、特開平7- 1 52 1 52號公報、特開平7- 1 59990號公 報、特開平7- 1 683 55號公報、特開平8- 1 29255號公報、 特開平8-245461號公報、特開平8-339079號公報、特開 平9-1 14093號公報、特開平1 2-29208號公報、與特開平 1 2-29209號公報等)。 但,於形成較i射線波長更微細之0.35 /z m以下之超 微細光阻圖型之領域中,即希望能形成一種具有優良感度 、解像性、聚焦深度(D0F )特性、曝光寬限度等光阻特 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
-5- 594396 A7 _B7 五、發明説明(2 ) 性之光阻圖型。 又,於具有電路與間隙(L&S )圖型等規則性光阻圖 型之密集圖型部分與,不規則光阻圖型之獨立圖型部分混 合之邏輯系1C (集積電路)之製造領域中,極希望能形 成一種於同一曝光條件下,可使密集圖型與獨立圖型依預 率之尺寸形成,即希望能形成「粗密度」較少之光阻圖型 〇 又,於形成0 · 3 5 // m以下光阻圖型中,亦有提出使用 KrF ( 24 8nm )或ArF ( 193nm )等短波長作爲曝光源使用 之光蝕刻印刷法,但利用其作爲曝光源時,將需要再建設 生產線等額外之投資費用,而會產生多餘之花費或費用不 易回收等問題,故目前主流上,多要求能延長i射線( 365nm)之曝光製程。 【發明所可解決之問題】 因此本發明之目的,係提供一種於使用i射線( 3 6 5 nm )之光蝕刻印刷法中,可形成〇 · 5微米以下,特別 是可形成0.3 5// m以下超微細尺寸之光阻圖型,且具有優 良感度、解像性、聚焦深度(DOF )特性、曝光寬限度、 粗密度等光阻特性之正型光阻組成物。 【解決問題之方法】 爲解決前述問題而經過深入硏究結果,得知使用含有* 鹼可溶性樹脂、特定之醌二疊氮酯化物(感光性部分)之 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) --:--,--:----- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -6 - 594396 A7 B7 五、發明説明(3 ) 混合物所得之正型光阻組成物,於形成較i射線(365nm )之波長爲微細之以下’特別是形成〇 · 3 5 /z m以下超微細 尺寸之領域中’亦可得到具有優良感度、解像性、聚焦深 度(D OF )特性、曝光寬限度、粗密度等光阻特性之正型 光阻圖型,因而完成本發明。 即,本發明係提供一種含有(A )鹼可溶性樹脂、( B )醌二疊氮酯化物所得之正型光阻組成物,且該(b ) 成分係含有(b 1 )下記式(I )所示醒二疊氮酯化物,與 (b2 )之下記式(II )所示醌二疊氮酯化物所得之正型光 阻組成物; --L I :---„------ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (式中’ D爲獨_\_^之氣原子、或1,2 -奈醒一疊氣基-5-礦酉篮 基,其中至少1個爲1,2-萘醌二疊氮基-5-磺醯基)
[式中,R1至R8各自獨立爲氫原子、鹵素原子、碳數1至 6之烷基、碳數1至6之烷氧基、或碳數3至6之環烷基 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ^4396 A7 B7 五、發明説明(4 rSR各自獨立爲氫原子或碳數1至6之烷基;Q爲 氮原子、碳數1至6之烷基、與R9鍵結形成碳數3至6 t 《完基’或下記式(III )所示殘基 Λ r12^r13 (〇D)c (式中’ R12與R13各自獨立爲氫原子、鹵素原子、碳數1 至6之院基、碳數1至6之烷氧基,或碳數3至6之環燒 基’c爲1至3之整數),d各自獨立爲氫原子、1,2-萘 題昆二疊氮基-5-磺醯基,其中至少1個爲丨,2-萘醌二疊氮 基-5-磺醯基;a,b爲1至3之整數;d爲0至3之整數 ;π爲〇至3之整數,其中,n = 〇時,Q爲上記式(Ιπ) 所示殘基’或與R9鍵結形成碳數3至6之環烷基] 又’本發明復提供一種尙含有(C)分子量1〇〇〇以下 β具有苯酚性羥基之鹼可溶性低分子化合物爲特徵之前述 正型光阻組成物。 又,本發明中之前記正型光阻組成物中,(b2 )係爲 下記式(IV )
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i !---螫 — (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁J •訂' 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -8- 594396 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(5 ) (式中,D'R1至R6、R12、R13與a至c具有與上記內容 丰目同之意義) 所示醌二疊氮酯化物。 又,本發明復提供一種於(B )成分中,(b 1 )與( b2 )之混合比例爲對(bl )而言,(b2 )爲10至200重 鼇%範圍之前述正型光阻組成物。 嗪, 【發明之實施形態】 (A)成分(鹼可溶性樹脂) (A)成分之鹼可溶性樹脂,並未有特別之限定’只 要爲正型光阻組成物中作爲被膜形成物質之一般使用之物 質時皆可任意使用,較佳者例如芳香族羥基化合物與醛類 或酮類之縮合反應產物、聚羥基苯乙烯與及其衍生物等。 前記羥基化合物例如苯酚、m-甲酚、P-甲酚、〇-甲酚 、2,3-二甲苯酚、2,5-二甲苯酚、3,5-二甲苯酚、3,4-二甲 苯酚等二甲苯酚類,乙基苯酚、p-乙基苯酚、〇-乙基苯 酚、2,3,5-三甲基苯酚、2,3,5-三乙基苯酚、4-tert-丁基苯 酚、3-tert-丁基苯酚、2-tert-丁基苯酚、丁基-4-甲 基苯酚、2-tert-丁基-5-甲基苯酚等烷基苯酚類,p-甲氧基 苯酚、m-甲氧基苯酚、P-乙氧基苯酚、m-乙氧基苯酚、P-丙氧基苯酚、m-丙氧基苯酚等烷氧基苯酚類,〇-異丙烯基 苯酚、P-異丙烯苯酚、2-甲基-4-異丙烯基苯酚、2-乙基-4-異丙烯基苯酚等異丙烯基苯酚類,苯基苯酚等芳基苯酚類 ,4,4’-二羥基聯苯、雙酚A、間苯二酚、對苯二酚、焦培 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X29*7公釐) — ^---费------訂------· (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -9- 594396 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 B7___五、發明説明(6 ) 酚等多羥基苯酚類等。其可單獨使用或將2種以上組合使 用皆可。 前記醛類,例如甲醛、對甲醛、三噁烷、乙醛、丙醛 、丁醛、三甲基乙醛、丙烯醛、巴豆醛、環己醛、糖醛、 呋喃基丙烯醛、苯醛、對苯二甲醛、苯基乙醛、^ -苯基 丙醛、/5 -苯基丙醛、Q-羥基苯醛、m-羥基苯醛、0-甲基 苯醛、m-甲基苯醛、p-甲基苯醛、〇-氯基苯醛、m-氯基苯 酉签、p -氯基苯醒、桂皮酸ii等。其可單獨使用或將2種以 上組合使用皆可。前述醛類中,就容易取得性而言,以甲 醛爲佳,特別是爲提高耐熱性時,以將羥基苯醛類與甲醛 類組合使用爲更佳。 前記酮類,例如丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮、二苯 基酮等。其可單獨使用或將2種以上組合使用皆可。此外 ,醛類與酮類亦可適當地組合使用。 前記芳香族羥基化合物與醛類或酮類之縮合反應產物 ,例如可於酸性觸媒之存在下以公知之方法製造。此時所 使用之酸性觸媒例如鹽酸、硫酸、甲酸、草酸、對苯磺酸 等。 前記多羥基苯乙烯及其衍生物,例如乙烯基苯酚之均 聚物、乙烯基苯酚與其共聚所得共聚用單體所得之共聚物 等。前述共聚用單體例如丙烯酸衍生物、丙烯腈、甲基丙 烯酸衍生物、甲基丙烯腈、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、p-甲 基苯乙烯、〇-甲基苯乙烯、Ρ-甲氧基苯乙烯、Ρ-氯基苯乙 烯等苯乙烯衍生物等。 (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 ) Α4規格(210X 297公釐) -10- 594396 A7 B7 經濟部智慧財產局8工消費合作社印製 五、發明説明(7 ) 其中最適合作爲本發明(A )成分使用之鹼可溶性樹 脂,例如重量平均分子量(Mw)爲200 0〜20000,特別是 3 000〜1 2000之鹼可溶性酚醛淸漆樹脂爲佳,其中又以使 用m-甲酚、p-曱酚與甲醛經縮合反應所得之鹼可溶性酚 醛淸漆樹脂,m-甲酚、p-甲酚、2,5-二甲酚與甲醛經縮合 反應所得之鹼可溶性酚醛淸漆樹脂時,可製得具有高感度 且寬廣曝光寬限度之正型光阻組成物,而爲較佳。 (B )成分(醌二疊氮酯化物) 依本發明之內容,將(b 1 )前述式(I )所示醌二疊 氮酯化物與,(b2 )前述式(II )所示醌二疊氮酯化物混 合使用時,即使於形成0.35 // m以下超微細光阻圖型之技 術領域中,亦可形成具有優良上記光阻特性之光阻圖型。 又,(bl )之平均酯化率爲40〜90% ,較佳爲45〜 7 5% ,低於40%時其殘膜率與解像性將會降低,超過90 %時,感度會顯著降低,又,會增加顯影殘留(殘渣)效 果,故爲不佳。 又,(b2 )之平均酯化率爲40〜90% ,較佳爲45〜 7 5% ,低於40%時其殘膜率與解像性將會降低,超過90 %時,感度會顯著降低,又,會增加顯影殘留(殘渣)效 果,故爲不佳。 (b2)之具體例如2,4-雙(3,5-二甲基-4-羥基苄基 )-5-羥基苯酚、2,6-雙(2,5-二甲基-4-羥基苄基)-4-甲基 苯酚等線性3核化合物;雙[2,5-二甲基-3- ( 4-羥基-5-甲 (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(210X297公釐) -11 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 594396 A7 ~〜_」7 _ 五、發明説明(8 ) 基;基)-4-羥基苯基]甲烷、雙[2,5-二甲基-3- ( 4-羥基苄 S) '4-羥基苯基]甲烷、雙[3- (3,5-二甲基-4-羥基苄基 4、羥基-5-甲基苯基]甲烷、雙[3- (3,5-二甲基-4-羥基苄 基)-4-羥基-5-乙基苯基]甲烷、雙[3- (3,5-二乙基-4-羥基 +基)-4-羥基-5-甲基苯基]甲烷、雙[3- (3,5-二乙基-4-羥 S苄基)-4-羥基-5-乙基苯基]甲烷、雙[2-羥基-3- (3,5-二 甲基,4-羥基苄基)-5-甲基苯基]甲烷、雙[2-羥基-3- ( 2-經基-弘甲基苄基)-5_甲基苯基]甲烷、雙[4-羥基_3- ( 2_ 經基甲基苄基)-5_甲基苯基]甲烷等線性4核化合物; 2,4·雙[2-羥基-3- (4-羥基苄基)-5-甲基苄基]-6-環己基苯 酣、2,4-雙[4-羥基-3- ( 4-羥基苄基)-5-甲基苄基]-6-環己 基苯酚等線性5核化合物等線性多苯酚化合物;三(4-羥 基苯基)甲烷、雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)-4-羥基苯 基甲烷、雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)-3-羥基苯基甲烷 、雙(4-羥基-2,5-二甲基苯基)-4-羥基苯基甲烷、雙(4_ 羥基-2,5-二甲基苯基)-3-羥基苯基甲烷、雙(4-羥基-2,5-二甲基苯基)-2-羥基苯基甲烷、雙(4-羥基-2,5-二甲 基苯基)-3,4-二羥基苯基甲烷、雙(4-羥基-3,5-二甲基苯 基)-2,4-二羥基苯基甲烷、雙(4-羥基-2,5-二甲基苯基 )·2,4-二羥基苯基甲烷、雙(4-羥基苯基)-3-甲氧基-4. 羥基苯基甲烷、雙(3-環己基-4-羥基苯基)-3-羥基苯基 甲烷、雙(3-環己基-4-羥基苯基)-2-羥基苯基甲烷、雙 (3-環己基-4-羥基苯基)-4-羥基苯基甲烷、雙(3-環己 基-4-羥基-6-甲基苯基)-2-羥基苯基甲烷、雙(3-環己基. 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ 297公產1 ~一 ' '' ' -12- II-1·--^---0^------1Τ------· (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 594396 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _B7_五、發明説明(9 ) 4-羥基-6-甲基苯基)-3-羥基苯基甲烷、雙(3-環己基-4-羥基-6-甲基苯基)-4-羥基苯基甲烷、雙(3-環己基-6-羥 基苯基)-3-羥基苯基甲烷、雙(3-環己基-6-羥基苯基)-4-羥基苯基甲烷、雙(3-環己基-6-羥基苯基)-2-羥基苯 基甲烷、雙(3-環己基-6-羥基-4-甲基苯基)-2-羥基苯基 甲烷、雙(3-環己基-6-羥基-4-甲基苯基)-4-羥基苯基甲 烷、雙(3-環己基-6-羥基-4-甲基苯基)-3,4-二羥基苯基 甲烷、雙(4-羥基-2,3,5-三甲基苯基)-2-羥基苯基甲烷、 雙(4-羥基-2,3,5-三甲基苯基)-3-羥基苯基甲烷、雙(4-羥基-2,3,5-三甲基苯基)-4-羥基苯基甲烷、雙(4-羥基-2,3, 5-三甲基苯基)-3,4-二羥基苯基甲烷、雙(3,5-二甲 基-4-羥基苯基)-2-羥基苯基甲烷等三苯酚狀多苯酚化合 物等醌二疊氮酯化物等爲佳。其中又以上記式(IV )所示 醌二疊氮酯化物爲最佳。 (B )成分中,除(b 1 ) 、( b2 )成分以外,亦可使 用例如醌二疊氮酯化物(例如具有二苯甲酮系骨架之酚化 合物),其使用量爲於(B )成分中,爲80重量%以下 ,特別是50重量%以下,以無損於本發明之效果故爲較 佳。 (bl)與(b2)之混合比例,以對(bl)而言,(b2 )以添加10至20重量% ,特別是50至150重量%之範 圍爲佳。 (b2 )之添加量低於此範圍時,解像性與光阻圖型之 形狀會有傾向劣化之情形,高於此範圍時會產生感度降低 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -13- 594396 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _____B7五、發明説明(10 ) 與產生殘渣等情形。 本發明之組成物中,(B )成分之添加量,以對(A )成分之鹼可溶性樹脂與必要時配合添加之下記(C )成 分之總量爲10〜60重量% ,較佳爲25〜50重量%之範圍 爲佳。(B )成分之添加量低於上記範圍時,則未能忠實 地得到畫像,造成轉印性降低。又,(B )成分之添加量 超過上述範圍時,會造成感度劣化與使所形成之光阻膜之 均質性降低,而造成解像性劣化。 (C )成分(感度提昇劑) 本發明之組成物,爲提昇感度時,以添加(C )成分 之分子量1 000以下之具有苯酚性羥基之鹼可性的低分子 化合物(感度提昇劑)時具有增加感度之效果,故爲較佳 〇 (C)成分,並未有特別之限定,例如可使用以往於 i射線正型光阻組成物中,爲提昇感度爲目的所使用之苯 酚化合物。 例如,可使用前記式(II)所示之多苯酚化合物(式 中,D以Η替代),更具體而言,可爲Ml,1-雙(4-甲基 苯基)乙基]-4-[1- ( 4-羥基苯基)異丙基]苯、雙(4-羥 基-2,3,5-三甲基苯基)-2-羥基苯基甲烷、1,4-雙[1- (3,5-二甲基-4-羥基苯基)異丙基]苯、2,4-雙(3,5-二甲基-4-羥基苯基甲基)-6-甲基苯酚、雙(4-羥基-3,5、二甲基苯 基)-2·羥基苯基甲烷、雙(4-羥基-2,5-二甲基苯基)-2- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 Φ 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -14- 594396 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(11 ) 羥基苯基曱烷、雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)-3,4、二羥基 苯基甲烷、Ml- ( 3-甲基-4-羥基苯基)異丙基]-^[^-雙 (3 -甲基-4-經基苯基)乙基]苯、2,6 -雙[1- (2,4-二羥基苯 基)異丙基]-4-甲基苯酚、4,6-雙[1- (4-羥基苯基)異丙 基]間苯二酚、4,6-雙(3,5-二甲氧基-4-羥基苯基甲基)焦 培酚、4,6-雙(3,5-二甲基-4-羥基苯基甲基)焦培酚、 2,6-雙(3-甲基-4,6-二羥基苯基甲基)-4-甲基苯酚、2,6-雙(2,3,4-三羥基苯基甲基)-4-甲基苯酚、1,1-雙(4-羥 基苯基)環己院等爲佳。其中又以1-[1,1-雙(4 -甲基苯基 )乙基]-4-[l- (4-羥基苯基)異丙基]苯、雙(4-羥基_ 2,3,5-三甲基苯基)-2-羥基苯基甲烷、雙(4-羥基-3,5-二 甲基苯基)-3,4-二羥基苯基甲烷、2,4-雙(3,5-二甲基_4_ 經基本基甲基)-6 -甲基苯酣、4,6 -雙[1- (4 -經基苯基)異 丙基]間苯二酚等爲更佳。 (C )成分添加於本發明組成物中時,其含量以對( A)成分之鹼可溶性樹脂爲1〜60重量% ,較佳爲2〇〜5Q 重量%之範圍。 本發明之組成物中,必要時,可再添加具有相容性之 添加物,防止光暈之紫外線吸收劑,例如2,2’,4,4’-四經 基二苯甲酮、4-二甲基胺基-2’,4、二羥基二苯甲酮、%胺 基-3-甲基-1-苯基-4- ( 4-羥基苯基偶氮基)吡唑、4-二甲 基胺基-4’·羥基偶氮苯、4-二乙基胺基-4乂乙氧基偶氮苯、 4-二乙基胺基偶氮苯、薑黃素等,又,防止切硝痕( striation )所添加之界面活性劑,例如福來特FC-430、 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 衣 訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -15- 594396 A7 B7 五、發明説明(12 ) FC431 (商品名、住友3M公司製)、耶普EF122A、 EF122B、EF122C、EF126 (商品名,杜柯姆公司製)等界 面活性劑,並於未妨礙本發明目的之前提下添加。 又,本發明之組成物中,(A )〜(C )成分與其他 各種添加成分,可使用經適當溶劑溶解所得之溶液形式。 前述溶劑之例示如,以往用於正型光阻組成物之溶劑,例 如丙酮、甲基乙基酮、環己酮、甲基異戊基酮、2-庚酮等 酮類;乙二醇、丙二醇、二乙二醇、乙二醇單乙酸酯、丙 二醇單乙酸酯、二乙二醇單乙酸酯或其單甲基醚、單乙基 醚、單丙基醚、單丁基醚或單苯基醚等多元醇類及其衍生 物;二噁烷等環式醚類;與乳酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙 酯、乙酸丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、甲氧基丙酸甲 酯、乙氧基丙酸乙酯等酯類。其可單獨使用,或將2種以 上混合使用皆可。特別是以丙酮、甲基乙基酮、環己酮、 甲基異戊酮、2-庚酮等酮類;乳酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸 丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧 基丙酸乙酯等酯類爲更佳。 本發明之組成物中較適合之方法例如,首先將(A ) 成分、(B )成分、與必要時添加之(C )成分與各種成 分,溶解於前述適當溶劑中,再將其以旋轉塗佈器等塗佈 於晶圓,或其形成有反射防止膜之支持物上,使其乾燥形 成感光層,隨後藉由所需要之光罩進行i射線曝光。其次 ,再將其浸漬於顯影液,例如1至10重量%之四甲基銨 氫氧化物(TM AH )水溶液等鹼性水溶液中,將曝光部分 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 Φ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -16- 594396 A7 _______________B7 五、發明説明(13) 溶解去除後即可忠實地得到與光罩圖型相同之畫像。 【實施例】 以下,將本發明以實施例與比較例作更明確之說明。 (實施例1 ) (A )成分: 鹼可溶性樹脂 100重量份 [將m-甲酚 4莫耳、p-甲酚 2莫耳、2,5-二甲苯酚4 莫耳與甲醛,使用對甲苯磺酸作爲觸媒,依常用方法予以 合成之聚苯乙烯換算重量平均分子量(Mw )= 6000之酚 醛淸漆樹脂] (B )成分: (bl)/(b2)-l=l/l(重量比) 40 重量份 [(bl) :1莫耳之上記式(I)之苯酚化合物與2莫 耳之5-NQD ( 1,2-萘醌二疊氮基-5-磺酸氯化物)之酯化物 (酯化率50% ) ,(b2)-l:l莫耳雙(2 -甲基-4-羥基- 5-環己基苯基)-:3,4-二羥基苯基甲烷與2莫耳5-NQD之 酯化物(酯化率50% )] (C )成分: 感度提昇劑 30重量份 (1-[1,1-雙(4-甲基苯基)乙基]-4-[1·(4-羥基苯基 本紙張尺度適用中國國家標率(CNS ) Α4規格(210X297公釐) I--------^^衣-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -17- 594396 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(14 ) )異丙基]苯) 將上記(A )〜(c )溶解於2-庚烷溶媒後,將濃度 調整爲27重量%後,使用孔徑〇 · 2 // m之膜過濾器過濾, 以製得正型光阻組成物。 (實施例2〜5與比較例1〜7 ) 除將(B )成分以下記表1所示內容替代外,其他皆 依實施例1相同方法調製正型光阻組成物。 對上記各實施例與比較例所得之正型光阻組成物,調 查下記各物性。其結果如表2所示。 (1 )感度: 將樣品使用旋轉塗佈器塗佈於政晶圓上,再將其於熱 壓板上以90°C、90秒間乾燥,得膜厚1.05/z m之光阻膜 。將此膜介由具有電路與間隙爲1 ·· 1之0.35 // m之光阻 圖型的光罩(網罩),使用縮小投影曝光裝置NSR-2005il0D (理光公司製,NA=0.57),進行0.1秒至〇.〇1 秒間隔之曝光,再以11 0 °C、9 0秒間P E B (曝光後加熱) 處理,再於2.38重量%四甲基銨氫氧化物(TMAH)水溶 液於23°C下進行60秒間之顯影,30秒間水洗乾燥後,形 成0.3 5 /z m光阻圖型之電路與間隙寬爲1 : 1之最佳曝光 時間(Εορ )作爲感度,並以毫秒(ms )爲表示單位。 (2 )解像性: 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 衣 訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -18- 594396 A7 ___B7五、發明説明(15) 重現0.3 5// m之光罩圖型之曝光量爲臨界解像性。 (3 ) D〇F特性: 使用使用縮小投影曝光裝置NSR-2005 ilOD (理光公 司製,ΝΑ= 0·57 ),以Εορ (形成0.35 // m之電路與間隙 寬爲1: 1所需要之曝光量)作爲基準曝光量,於此曝光 量下,將焦點適當地上下移動,觀察經曝光、顯影後所得 光阻圖型之SEM照片。此SEM照片所得0.35 // m矩形光 阻圖型呈± 1 0%尺寸變化率範圍所得到之焦點偏移之最 大値(// m )爲聚焦深度特性。 (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 (4 )低曝光寬容度: 將樣品使用旋轉塗佈器塗佈於矽晶圓上,再將其於熱 壓板上以90°C、90秒間乾燥,得膜厚丨.05// m之光阻膜 。將此膜介由具有電路與間隙爲1 : 1之〇 · 3 5 // m之光阻 圖型的光罩(網罩),使用縮小投影曝光裝置NSR-2005il0D (理光公司製,NA=0.57),進行0.1秒至〇.〇1 秒間隔之曝光’再以1 l〇°C、90秒間PEB (曝光後加熱) 處理’再於2.38重量% TMAH水溶液於23 °C下進行60秒 間之顯影’ 30秒間水洗乾燥後,顯影後形成圖型分離的 最小曝光量(Es )以毫秒(ms )爲表示單位,低曝光寬容 度以Eop-Es表示。 (5 )粗密差評估= 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2H)X297公釐) -19- 594396 A7 B7五、發明説明(16 ) 以Εορ(形成0.35 // m之電路與間隙寬爲1 : 1所需要 之曝光量)作爲基準曝光量,測定於使用對應於0.3 5/z m 之獨立(Iso)圖型的光罩形成獨立光阻圖型時實際所得 到之獨立圖型的尺寸(X ),並測定其與理想圖型尺寸( 0,35// m)之尺寸差之絕對値作爲「粗密差」。 粗密差=I 0.35-X丨 (式中,X爲實際獨立圖型之尺寸) (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 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -20- 594396
A B 五、發明説明(17 ) 表 1 實施例 (B)成分(重量比) (B)成分之配合量 1 (bl)/(b2)-l (1/1 ) 40 2 (bl)/(b2)-2 (1/1 ) 40 3 (bl)/(b2)-l (1/2) 40 4 (bl)/(b2)-l (1/0.5 ) 40 比較例1 (bl) 40 2 (b2)-l 40 3 (bl)/(b3) (1/1) 40 4 (b4)/(b2)-l (1/1 ) 40 5 (b5)/(b2)-l (1/1 ) 40 6 (b4) 40 7 (b5) 40 (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 (b 1 ) : 1莫耳上記式(I )所示苯酚化合物與2莫 耳5-NQD之酯化物(酯化率50% ) (b2) -1: 1莫耳(2-甲基-4-羥基-5-環己基苯基)- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -21 - 594396 A7 —____ B7__ 五、發明説明(18) 3,4、二羥基苯基甲烷與2莫耳5-NQD之酯化物(酯化率 50% ) (b2) -2: 1莫耳(3,5·二甲基-4-羥基苯基)-2-羥基 苯基甲烷與2莫耳5-NQD之酯化物(酯化率66% ) (b3) : 1莫耳之1,1-雙(2,3,4-三羥基苯基)異丙 院與2莫耳5 - NQD之酯化物(酯化率3 3 % ) (b4) ·· 1莫耳雙[2-羥基-3- ( 2-羥基-5-甲基苄基)- 5-甲基苯基]甲烷與2莫耳5-NQD之酯化物(酯化率50% ) (b5 ) ·· 1莫耳雙[2,5-二甲基-3- ( 4-羥基-5-甲基苄基 )-心羥基苯基]甲烷與2莫耳5-NQD之酯化物(酯化率50 (請先閲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 本纸張尺度適用中.國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) -22- 594396 A7 B7 五、發明説明(19) 表 實施例 感度 解像性 (ms) (β m) 1 400 0.30 2 500 0.32 3 300 0.34 4 500 0.28 比較例 600 0.30 1 2 100 0.35 3 450 0.34 4 300 0.34 5 300 0.34 6 400 0.32 7 400 0.32 D〇F特性 (β m) 低曝光寬 容度(ms) 粗密差 (β m) 1.4 80 0.030 1.2 60 0.042 1.0 60 0.050 1.4 120 0.018 1.0 90 0.056 — — 一 1.0 40 0.078 1.0 50 0.105 1.0 50 0.095 1.0 80 0.090 1.0 80 0.080 — l·— — — .---pT (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 【發明效果】 依本發明之內容,使用 刷法中,可形成0.5微米以 下超微細尺寸之光阻圖型, 焦深度(DOF)特性、曝光 正型光阻組成物。 i射線(3 6 5 n m )之光飩刻印 7,特別是可形成0.35// m以 I具有優良感度、解像性、聚 £限度、粗密度等光阻特性之 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -23-

Claims (1)

  1. 594396 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 第9 1 1 37040號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國9 狀儀正 年η 當 ^ * 1 . : 1 1 · 一種正型光阻組成物,其係爲含% ( αΤ鹼可溶 性樹脂、(Β )醌二疊氮酯化物所得之正型光阻組成物, 其特徵爲’該(Β )成分係含有(b 1 )下記式(I )所示醌 二疊氮酯化物,與(b2)下記式(II)所示醌二疊氮酯化 物(但不包含(b 1 ))者; OD
    (I) (式中’D爲獨立之氫原子、或i,2_萘醌二疊氮基_5_磺醯 基’其中至少1個爲丨,2_萘醌二疊氮基-5-磺醯基) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) '裝· 、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
    (II) [式中’R1至R8各自獨立爲氫原子、鹵素原子、碳數!至 6之院基、碳數1至6之烷氧基、或碳數3至6之環烷基 ;R9至R11各自獨立爲氫原子或碳數丨至6之烷基;Q爲 氫原子、碳數1至6之烷基、與R9鍵結形成碳數3至6 本紙張尺度適用中國國家襟準(CNS ) a4規格(210X297公釐) 594396 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 之環垸基’或下記式 III)所示殘基
    (III) (式中,Rl2與R13各自獨立爲氫原子、鹵素原子、碳數1 至62 j:完S '碳數1至6之烷氧基,或碳數3至6之環烷 基’c爲1至3之整數),d各自獨立爲氫原子、1,2-萘 醌二疊氮基-5-磺醯基,其中至少1個爲1,2-萘醌二疊氮 基-5-磺酿基;3,|3爲1至3之整數;d爲0至3之整數 ;11爲0至3之整數,其中,n=0時,Q爲上記式(III) 所示殘基’或與R9鍵結形成碳數3至6之環烷基]。 2. 如申請專利範圍第1項之正型光阻組成物,其尙 含有(C )分子量1000以下之具有苯酚性羥基之驗可溶性 低分子化合物。 3. 如申請專利範圍第丨或2項之正型光阻組成物, 其中(b2 )係爲下記式(iv ) (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 q3 P (〇D)c R5 (〇D)b IV) (式中,D、R1至R6、R12、R13與a至C具有與上記內容 相同之意義) 所示醌二疊氮酯化物。 4.如申請專利範圍第1或2項之正型光阻組成物, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)-2 · 594396 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 其中於(B)成分中,(bl )與(b2 )之混合比例爲對( bl)而言,(b2)爲10至200重量%範圍者。 --1--------裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1T 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(210X297公釐) _ 3 -
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