TWI228131B - Acetal compound, polymer, resist material and method for forming pattern - Google Patents
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Description
1228131 A7 B7 五、發明説明(1 ) 【發明之技術領域】 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係有關(1 )欲形成適合微細加工之光阻材料 的基礎樹脂所使用之作爲單體的新穎縮醛化合物,(2 ) 含有特定重複單位之高分子化合物,(3)含有此高分子 化合物作爲基礎樹脂之光阻材料,與(4 )使用此光阻材 料的圖型之形成方法等發明。 【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 外線鈾刻印刷術爲目前極有望之技術。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。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 作爲KrF等離子雷射光用之光阻材料,一般係使用兼 具有實用程度之透明性與蝕刻耐性之聚羥基苯乙烯作爲標 準之基礎樹脂。有關ArF等離子雷射光用之光阻材料,目 前則對以含有聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸之衍生物或脂肪族 ί哀狀化合物爲主鏈之尚分子化合物等材料進行硏究,但無 論任何一種情形皆具有優點與缺點,故目前仍未有可達實 用化之標準基礎樹脂的出現。 即,使用聚丙烯酸或聚曱基丙烯酸衍生物之光阻材料 ,因酸分解性基之反應性較高,故具有與基板密著性良好 之優點,若於感度與解像性上欲得到較佳結果時,因樹脂 主鏈較爲軟弱故蝕刻耐性極低,而未能達實用化程度。又 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) ' -4- 1228131 A7 B7 五、發明説明(2 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ’使用以脂肪族環狀化合物爲主鏈之高分子化合物所得之 光阻材料,因樹脂主鏈極爲剛直,故於耐鈾刻性上已可達 貫用化程度,但酸分解性保護基之反應性較丙烯酸系化合 物更低,故感度與解像性極弱,且樹脂之主鏈過於剛直, 故與基板之密著性亦較低,故亦難謂合適之材料。在尋求 圖型線路更微細化的同時,必須開發一種於感度、解像性 與耐鈾刻性中皆可發揮出良好性能之光阻材料。 【發明之目的】 本發明係鑑於上述情事,即以提供(1 )於以300nm 以下之波長,特別是KrF、ArF等離子雷射光作爲光源之 光蝕刻印刷術中,適合作爲製造具有優良密著性與透明性 的光阻材料之單體的新穎縮醛化合物,(2 )具有優良反 應性、剛直性與基板密著性之高分子化合物,(3 )使用 該高分子化合物作爲基礎樹脂,可得到較目前大幅增加之 解像性與耐蝕刻性的光阻材料,與(4 )使用此光阻材料 的圖型之形成方法等爲本發明之目的。 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】 本發明者們爲達上述之目的經過深入檢討結果,得知 依下記方法即可以高產率且簡便地製得下記式(1 )至(3 )所示之縮醛化合物,此外,使用此縮醛化合物所得到之 樹脂,於等離子雷射光之曝光波長下具有極高之透明性, 且使用其作爲基礎樹脂所得之光阻材料,具有極佳之基板 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -5 - 1228131 A7 B7 五、發明説明(3 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 密著性。又,依後述方法所得到之含有下記式(4-1 )或 (4-2)所示重複單位之重量平均分子量1,000至500,000 之新穎高分子化合物,其亦具有優良之反應性、剛直性與 基板密著性,將此化合物作爲基礎樹脂使用之光阻材料, 亦具有高解像性與高蝕刻耐性,故此光阻材料極適用於精 密的微細加工。 即,本發明提供一種下記式(1 )所示縮醛化合物;
(〇Η2)π ^ ⑴ (式中,R爲氫原子或碳數1至6之直鏈狀、支鏈狀或環 狀烷基;X爲1個氫原子可被羥基或乙醯氧基取代之-( CH〇 k爲0或1,m爲滿足lSmS8之整數’ η爲2 或3 )。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又,本發明提供一種下記式(2 )所示之縮醛化合物
(? (CH2)〆 (CH2)m (2) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨〇><297公釐) -6- 1228131 A7 B7 五、發明説明(4 ) (式中,R爲氫原子或碳數1至6之直鏈狀、支鏈狀或J義 狀院基;k爲0或1’ m爲滿足l$m$8之整數,η爲2 或3 )。 又,本發明提供一種下記式(3 )所示之縮醛化合物
〇JCH2)q
(CH2)p CH—丫 I 請 讀 背 面 頁 (CH2)n (3) 經濟部智'慧財產局員工消費合作社印製 (式中,R爲氫原子或碳數1至6之直鏈狀、支鏈狀或胃 狀烷基;Y爲羥基或乙醯氧基;k爲0或l,p、q爲滿 足0Sp + qS7之0或正整數,η爲2或3)。 又,本發明提供一種下記高分子化合物; [I]、一種重量平均分子量1,000至500,000之高分$ 化合物,其係含有下記式(4-1 )或(4-2)所示重複簞 者;
(CH2), (4-1)
(CH2)n (4-2) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 1228131 A7 ___ B7 ^--- 五、發明説明(5 ) (式中,R爲氫原子或碳數1至6之直鏈狀、支鏈狀或環 狀烷基;W爲單鍵或1個氫原子可被羥基或乙醯氧基取# (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 之-(CH2) k爲0或1,m爲1至8之整數,η爲2或 3 ) 〇 [II]、如[I]記載之高分子化合物,其中,上記式(H )所示重複單位外,尙含有下記式(5-1 )所示重複單位 者;
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (式中,k具有與上記相同之意義;R1爲氫原子、甲基或 CH2C〇2R3 ; R2爲氫原子、甲基或C〇2R3 ; R3爲碳數1至15 之直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基;R4爲酸不穩定基;R5爲 鹵素原子、羥基、碳數1至15之直鏈狀、支鏈狀或環狀 烷氧基、醯氧基、烷氧羰氧基或烷磺醯氧基、或爲碳數2 至15之直鏈狀、支鏈狀或環狀烷氧烷氧基,其碳原子上 之氫原子之一部份或全部可被鹵素原子所取代;Z爲單鍵 或碳數1至5之直鏈狀、支鏈狀或環狀之(h + 2)價烴基 ,爲烴基時,其1個以上之伸甲基可被氧取代而形成鏈狀 或環狀醚基,或同一碳原子上之2個氫原子可被氧取代而 形成酮亦可,h爲0、1或2 )。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -8- 1228131 A7 B7 五、發明説明(6 ) [III]、如[I]記載之高分子化合物,其中,上記式(4 1)所示重複單位外,尙含有下記式(5 -1)與(6)所市 重複單位者;
(6) (式中,k'h'R1至R5具有與上記內容相同之意義)° [IV ]、如[I ]記載之高分子化合物,其中,上言己式(4 _ 1 )所示重複單位外,尙含有下記式(5-1 )所示重複單位 及/或下記式(7 )所示重複單位與’下記式(6 )所示重 複單位者; 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 R2
S (6) R2 R1:均 Η >=( R4〇 (7) H Z-(R5)h o==\ OR4 (5-1) 式中,k、h、R1至R5具有與上記內容相同之意義)° [V]、如[Π記載之高分子化合物,其中,上記式(4_2 所示重複單位外,尙含有下記式(5-2 )所示重複單位 者 (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) -9- 1228131 A7 B7 五、發明説明(7 )
(請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} (式中,k、h、R1至R5具有與上記內容相同之意義)。 又,本發明復提供下記之光阻材料。 [VI]、一種光阻材料,其係含有[I]至[V]中任一項之 高分子化合物者。 此外,本發明復提供下記圖型之形成方法。 [VII ]、一種圖型之形成方法,其特徵係包含將上記 [VI]之光阻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,必要日寺 於加熱處理後使用顯影液進行顯影之步驟。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 使用含有上記式(4-1)或(4-2)所示重複單位的高 分子化合物,因主鏈中含有具有交聯之脂環,故具有較高 之剛直性。又,因具有極性極高之5員環或6員環環狀縮 醛基構造,故亦具有極佳之基板密著性。又,若於環狀縮 醛構造與剛直之主鏈間導入適當長度之間距時,即可緩和 以往過度之剛直性,又,環狀縮醛構造部分若配置於離主 鏈較遠之位置時,即可使極性基產生有效動作,其結果將 會具有較以往化合物更高一層之基板密著性。又,對於以 往產生極大問題之反應性較低之問題,導入間距之效果亦 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -10- 1228131 A7 B7 五、發明説明(8 ) 可提高酸之擴散性而得到改善,同時達到降低線路邊緣粗 糙等問題。因此,使用此高分子作爲基礎樹脂使用之光阻 材料’對於感度、解像性與耐蝕刻性皆具有優良之性能, 故極適合形成微細圖型使用。 以下,對本發明作更詳細之說明。 本發明之上記式(1 )至(3 )所示之縮醛化合物中, R之烷基,例如甲基、乙基、η-丙基、異丙基、η-丁基、 異丁基、tert-丁基、η-戊基、環戊基、η-己基、環己基等 〇 本發明之縮醛化合物,具體而言例如下記所示內容。 又,下式中,Ac係爲乙醯基(CH3C〇-)。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
、1T 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -11 - 1228131 五、發明説明(9 ) A7 B7 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) -12- 1228131 A7 ______ B7 五、發明説明(1〇 )
依本發明內容,使用此些化合物作爲單體使用所製得 之光阻聚合物中,爲使其產生密著性,可將推測爲極性基 之二噁烷或二氧雜戊環部分由聚合物主鏈之鍵結基[式(1 )中之1個氫原子可受羥基或乙醯氧基所取代之 -(CH2 ) m-]設置於較爲遠離之部位時,即可發揮出良好 的基板密著性。又,使用對此些鍵結基之種類(伸甲基數 目m’羥基或乙醯氧基之有無)與支鏈[式(1)中之幻之 組合作最適當之選擇所得之聚合物原料時,可將聚合物全 體之脂溶性作適當之調節,進而控制聚合物之溶解特性。 本發明之縮醛化合物,例如可以下記方法製得,但並 不僅限定於此。以下,將進行詳細說明。 首先,將以鍵結基爲無取代之伸烷基時,即,氫原子 未被羥基或乙醯氧基取代之-(CH2) 情形作一說明。此 情形中,標的物係以式(2 )表示。 對應之羰基化合物(8 )若容易得到或容易合成時, 可將羰基化合物(8 )與二醇化合物(乙二醇或1,3 -丙二 醇)與縮醛反應,即,經由氧觸媒水解反應而合成縮醛化 合物(2 )。 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) ^^衣.
、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -13- 1228131 A7 B7 五、發明説明(n
H〇(CH2)n〇H 〇=( (CH2)m H+, -H20
R
(CH2)n (2) (8) (式中,R、k、m、n具有與上記相同之內容) 二醇化合物,即,乙二醇或1,3 -丙二醇之4 以 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 對羰基化合物1莫耳使用0.9至10莫耳,又以1.0至1.8 莫耳爲更佳。反應可在氧觸媒之存在下,於無溶媒或溶媒 中進行。作爲觸媒使用之酸,例如鹽酸、溴化氫酸、硫酸 、硝酸、過氯酸等無機酸類或其鹽類,草酸、p-甲苯磺酸 、苯磺酸等有機酸或其鹽類。所使用酸之量,以對羰基化 合物1莫耳使用0.01至10莫耳,又以0.01至0.5莫耳爲 更佳。所使用之溶媒,可使用進行反應之二醇化合物本身 之乙二醇或1,3-丙二醇,或η-己烷' η-庚烷、苯、甲苯、 二甲苯、異丙基苯等烴類,四氫呋喃、二乙醚、二-η-丁 醚、1,4-二噁烷等醚類,於配合反應條件進行選擇單獨或 混合使用。反應溫度係爲室溫至溶媒之迴流溫度之間,較 佳爲室溫至100 °C之範圍。爲去除生成二噁烷或二氧雜戊 環時所產生之水,可使用η-己烷、η-庚烷、苯、曱苯、二 甲苯、異丙基苯等烴類於迴流溫度下進行反應,以共沸方 式積極地將水分排出於反應系外之方法爲最佳。反應時間 可使用氣體色層分析法(GC)或矽膠薄層色層分析法( (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(210Χ297公着) -14- 1228131 A7 B7 五、發明説明(12 ) TLC)追蹤反應進行以反應完成時之點爲產率之點,一般 爲0.2至2小時左右。反應混合物可由一般之水系後處理 (aqueous work-up )製得目的之縮醛化合物(2 )。化合 物(2 )可經由蒸餾、色層分析、再結晶等一般方法予以 精製。 上記羰基化合物(8 )以外,例如,可使用下記所示 之縮醛化合物(9 )或烯醇醚化合物(1 〇 )等羰基化合物 等價物作爲原料使用亦可。 (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,R、k' m、η具有與上記相同之內容,R,爲甲基 、乙基等烷基或三烷基矽烷基) 使用上述化合物作爲原料時,即可經由縮醛交換反應 (對上記脫水反應而言,此時係爲脫R,〇Η反應)而得到 目的物(2 )。此情形中,亦可經由上記酸觸媒脫水反應 相同條件下合成目的物(2 )。 例如,目的物之伸烷基支鏈較長時,即,式(2 )中 m 2 3時’可依下記反應得到烯醇醚化合物(丨〇 ),隨後 即可導出目的物之縮醛化合物(2 ),而爲極有效之方法 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -15- 1228131 A7 B7 五、發明説明(13 )
(11) (1〇) (2) (式中,Z爲鹵素原子,R、R、k、m、η具有與上記相 同之內容) 對應之鹵素化合物可依一般方法製得,例如將格利雅 試劑(1 1 )於銅觸媒之存在下,與丙烯醛縮二乙醇衍生物 反應而製得烯醇醚化合物(10 )。丙烯醛縮二乙醇衍生物 之用量,以對格利雅試劑1莫耳使用1 · 0至5 · 0莫耳,又 以使用1.0至2.0莫耳爲更佳。溶媒例如可使用四氫呋喃 、二乙醚、二-η-丁醚、1,4-二噁烷等醚類,η-己烷、η-庚 烷、苯、甲苯、二甲苯、異丙基苯等烴類,於配合反應條 件進行選擇單獨或混合使用。銅觸媒例如可使用氯化銅( I )、溴化銅(I )、碘化銅(I )、乙酸銅(I )等一價銅 鹽類或氯化銅(II )、溴化銅(II )、碘化銅(II )、乙 酸銅(II )等二價銅鹽類,或將其與添加劑組合所得之銅 觸媒,例如乙酸銅(II )與氯化鋰所得之二鋰四氯銅錯合 物(LhCuCh )等銅之錯合物。所使用銅觸媒之使用量, 以對格利雅試劑1莫耳爲0. 〇 1至1. 〇莫耳,又以0.0 1至 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) 衣 訂_ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -16- 1228131 A7 B7 五、發明説明(14 ) 0.5莫耳爲更佳。反應溫度以- 50°C至80下進行,又以〇 至50°C下進行爲佳。反應時間可使用氣體色層分析法( GC)或矽膠薄層色層分析法(TLC)追蹤反應進行以反應 完成時之點爲產率之點,一般爲0 · 5至20小時左右。反 應混合物可由一般之水系後處理(aqueous work-up)製得 目的之縮醛化合物(10 )。化合物(10 )可經由蒸餾、色 層分析、再結晶等一般方法予以精製,若具有充分之純度 時,該粗產物即可作爲上述縮醛交換反應之基質。 隨後,將以鍵結基受羥基取代時,即,鍵結基之1個 氫原子被羥基取代之-(CH2 ) m-之情形作一說明。此情形 中,標的物係相當於式(3 )中Y = 0H之情形。 例如,如下所示般,對醛化合物(1 2 )進行格利雅試 劑(1 3 )之附加反應,或對醛化合物(1 5 )進行格利雅試 劑(16 )之附加反應,即可合成目的物(14 )。 (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
(12) (13) (14) (式中,Z爲鹵素原子,R、k、p、q具有與上記相同之 內容) 本紙張尺度適用中國國家檩準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -17- 1228131 A7 B7 —^——-____^一五、發明説明(15 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
ch~oh (CH2)q
Hr° 贷 广。々)、铃 (〇 (CI (°Η2)π ^ ZMg/ (15) (16) (式中,Z爲鹵素原子,R、k、p、q具有與上記相同之 內容) 無論任一種情形,溶媒中所對應之鹵素化合物皆可以 依一般方法於所製得之格利雅試劑中使醛化合物進行反應 。溶媒例如可使用四氫呋喃、二乙醚、二-η-丁醚、1,4-二 噁烷等醚類,η-己烷、η-庚烷、苯、甲苯、二甲苯、異丙 基苯等烴類,於配合反應條件進行選擇單獨或混合使用。 格利雅試劑對醛化合物之使用量,以對醛化合物1莫耳爲 1.0至5.0莫耳,又以1.0至2.0莫耳爲更佳。反應溫度 以-5 0 C至8 0下進行,又以〇至5 0 °C下進行爲佳。反應時 間可使用氣體色層分析法(GC )或矽膠薄層色層分析法 (TLC )追蹤反應進行以反應完成時之點爲產率之點,一 般爲0 · 5至20小時左右。反應混合物可由一般之水系後 處理(ague on s work-up )製得目的之縮醛化合物(14 )。 化合物(14 )可經由蒸餾、色層分析、再結晶等一般方法 予以精製。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X297公釐) '^ H2)p 〇 (CH2)n (14) (請先閱讀背面之注意事項存填寫本頁)
、1T -18- 1228131 A7 B7 五、發明説明(16 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 以下,將以鍵結基受乙醯氧基取代時,即,鍵結基之 1個氫原子被乙醯氧基取代之-(CD m-之情形作一說明 。此情形中,標的物係相當於式(3 )中γ =〇Ac之情形 。此時,可將上記反應所得到之化合物(1 4 )經由乙醯化 而合成目的物(17 )。
(14) (17) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一般而言,反應係於鹼之存在下,與無水醋酸、乙醯 氯、乙醯溴、P-硝苯基乙酸等乙醯化劑反應,乙醯化劑對 羥基化合物(1 4 ) 1莫耳以使用1. 〇至5 · 〇莫耳,又以使 用1.0至2.0莫耳爲更佳。所使用之三乙胺、二乙基異丙 胺、吡啶、N,N-二甲基苯胺、4-二甲基胺吡啶等三級胺爲 較佳之例示’其可單獨使用或混合使用皆可。鹼,以對羥 基化合物(14 ) 1莫耳以使用1 ·〇至2〇.〇莫耳,又以使用 1 · 0至2 · 0 .莫耳爲更佳。使用鹼本身作爲溶媒亦可,亦可 使用四氫呋喃、二乙醚、二-n-丁醚、丨,4-二噁烷等醚類, η-己烷、η-庚烷、苯、甲苯、二甲苯、異丙基苯等烴類, 二氯甲院、氯仿、二氯乙烯等氯化溶劑等。反應溫度以- 本紙張尺度適用中國國冬標準(CNS ) Α4規格(21〇 X 297公着)" " -19- 1228131 A7 B7 五、發明説明(17 ) 50°C至80下進行,又以〇至50°C下進行爲佳。反應時間 可使用氣體色層分析法(GC )或矽膠薄層色層分析法( TLC)追版反應進fj以反應完成時之點爲產率之點,一*般 爲〇· 5至40小時左右。反應混合物可由一般之水系後處 理(aqueous work-up )製得目的之縮醛化合物(17 )。必 要時,可將化合物(1 7 )經由蒸餾 '色層分析、再結晶等 般方法予以精製。 使用依上述方法製得之本發明縮醛化合物作爲單體使 用,以製得聚合物時,一般可將體與溶媒混合,添加觸媒 或聚合起始劑,依各種情形之不同可於加熱或冷卻下進行 聚合反應。此些聚合可依一般方法進行。上記聚合之例示 例如開環歧化聚合、附加聚合、與無水馬來酸或馬來醯亞 胺類交互聚合等方式,其他如與原菠烯型單體共聚合亦可 〇 以下,本發明之新穎高分子化合物,係爲含有下記式 (4-1)或(4-2)所示重複單位的重量平均分子量1,000 至 500,000 者。 (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
(CH2)n (4-1)
(CH2), (4-2) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) -20- 1228131 A7 _ B7__ 五、發明説明(18 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (R爲氫原子、或碳數1至6之直鏈狀、支鏈狀或環狀烷 基,具體而言例如氫原子、甲基、乙基、η-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、環己基等,W爲單鍵或1個氫原子可被羥基 或乙醯氧基取代之-(CH2 ) ; m爲1至8,較佳爲1至6 之整數;W之具體例如,單鍵、伸甲基、伸乙基' η -伸丙 基、η-伸丁基、η-伸戊基、η-伸己基、η-伸庚基、η-伸辛 基、1-羥基-η-伸丙基、1-乙醯氧基-η-伸丙基、2-羥基-η-伸丙基、2-乙醯氧基- η-伸丙基、1-羥基- η-伸丁基、1-乙醯 氧基伸丁基、1_羥基-η_伸戊基、1-乙醯氧基-η-伸戊基 、4-羥基-η-伸戊基、4-乙醯氧基-η-伸戊基、1-羥基-η-伸 己基、1-乙醯氧基-η-伸己基、2-羥基-η-伸己基、2-乙醯氧 基-η-伸己基、4-羥基-η-伸己基、4-乙醯氧基-η-伸己基等 ;垃爲〇或1,11爲2或3) 本發明之高分子化合物,更具體而言係具有下示4種 類。 (1 )上記式(4-1 )所示重複單位以外,尙包含下記 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 式 示 所 位 單 複 R2 1R「IR4
5 (R 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -21 - 1228131 A7 B7 五、發明説明(19 ) C式中,k具有與上記相同之內容;R1爲氫原子、甲基或 CH2C〇2R3 ; R2爲氫原子、曱基或C〇2R3 ; R3爲碳數1 g p 之直鏈狀、支鏈狀或環狀之烷基;R4爲酸不穩定基;R5 爲鹵素原子、羥基、碳數1至1 5之直鏈狀、支鏈狀或環 狀烷基、醯氧基、烷氧羰氧基或烷磺醯氧基、或碳數2m 15之直鏈狀、支鏈狀或環狀烷氧烷基,其構成之碳原子 的一部份或全部可被鹵素原子所取代;Z爲單鍵或碳數丄 至5之直鏈狀、支鏈狀或環狀之(h + 2 )價烴基,爲烴基 時’其1個以上之伸甲基可被氧取代而形成鏈狀或環狀醚 基,或同一碳原子上之2個氫原子可被氧取代而形成酮亦 可,h爲0、1或2 )。 C 2 )上記式(4-1 )所示重複單位以外,尙包含下記 式(5-1 )與式(6)所示重複單位。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣. 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
(6) C式中,k、h、R1至R5具有與上記相同之內容)。 (3 )上記式(4-1 )所示重複單位以外,尙包含下記 式(5-1 )所示重複單位及/或下記式(7 )所示重複單位 與,下記式(6 )所示重複單位。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇X297公酱) -22- 1228131 A7 B7 五 、發明说明(2〇 R2 R1
〇ΧΧ〇 ( Η〉V 〇 (6) r4o (7) (#中,k、h、R1至R5具有與上記相同之內容)。 (4)上記式(心2)所示重複單位以外,尙包含下記 式 卜2)所示重複單位。
(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 中,k'h'R1至R5具有與上記相同之內容)。 g中,R1爲氫原子、甲基或CH2C〇2R3; R3爲之具體 例币係如後所述,R爲氣原子、甲基或C 〇2 R3 ; R3爲數 i g 1 5之直鏈狀 '支鏈狀或環狀之烷基,具體而言例如 甲基、乙基、丙基、異丙基、η-丁基、sec-丁基、tert-丁 基、urt-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、乙基金剛烷基、丁基金剛烷基等;R4爲酸不穩定基 ,其具體例將於後述;R5爲鹵素原子、羥基、碳數1至 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X 297公釐) 23 1228131 A7 B7 五、發明説明(21 ) (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 15之直鏈狀、支鏈狀或環狀烷氧基、醯氧基、烷氧羰氧 基或烷磺醯氧基、或碳數2至1 5之直鏈狀、支鏈狀或環 狀烷氧烷氧基,且碳原子上之氫原子的一部份或全部可被 鹵素原子所取代,具體而言,例如,氟、氯、溴、甲氧基 、.乙氧基、n_丙氧基、異丙氧基、n-丁氧基、sec-丁氧基 、ten-丁氧基、tert-戊氧基、n-戊氧基、η-己氧基、環戊 氧基、環己氧基、乙基環戊氧基、丁基環戊氧基、乙基環 己氧基、丁基環己氧基、乙基環己氧基、丁基環己氧基、 金剛烷氧基、乙基金剛烷氧基、丁基金剛烷氧基、甲醯氧 基、乙醯氧基、乙基羰氧基、三甲基乙醯氧基、甲氧羰氧 基、乙氧羰氧基、tert -丁氧羰氧基、甲院磺S1氧基、乙院 磺醯氧基、η-丁烷磺醯氧基、三氟乙醯氧基、三氯乙醯氧 基' 3,3,3 -二氣乙基羰氧基、甲氧甲氧基、1-乙氧乙氧基 、1·乙氧丙氧基、Ι-tert-丁氧乙氧基、1-乙氧丙氧基、1-tert-丁氧乙氧基、丨_環己氧乙氧基、2-四氫呋喃氧基、2-四氫吡喃氧基等。Z爲單鍵或碳數1至5之直鏈狀、支鏈 狀或環狀之(h + 2 )價烴基,爲烴基時,其1個以上之伸 甲基可被氧取代而形成鏈狀或環狀醚基,或同一碳原子上 之2個氫原子可被氧取代而形成酮亦可,例如h = 〇時, 具體而言,例如,伸甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸 戊基、伸己基、1,2-丙二基、1,3-丁二基、1-羰基-2-羰丙 焼-1,3-二基、3-甲基-1-羰基-2-羰丁烷-1,4-二基等例示,h 二0以外之情形時,例如將上記具體例中去除1個或2個 氫原子所得之(h + 2 )價之基等。 $紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) — -24- 1228131 A7 B7 五、發明説明(22 ) R4之酸不穩定基,可使用各種取代基,具體而言, 例如下記式(L1)至(L4)所示取代基等、碳數4至20 、較佳爲4至15之三級烷基、各烷基分別受碳數1至6 三烷基矽烷基、碳數4至20之碳烷基等所取代。
rl01 -C-OR103 RL02 (LD (L2) -(CH2)y—C-ORu
(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 其中,虛線係爲鍵結鍵(以下相同)。、RU2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、η-丙基、異丙基、n-丁基、sec-丁基、tert-丁基、環戊基、環己基、2-乙基己 基、n-辛基等;r…爲碳數丨至18、較佳爲1至10之可 具有氧原子等雜原子之1價烴基、直鏈狀、支鏈狀或環狀 烷基,且其氫原子之一部份可受到羥基、烷氧基、幾基、 胺基、烷胺基等所取代者,具體而言例如下記經取代之院 基等。
•XU 'd 訂 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -25- 1228131 A7 B7 五、發明説明(23 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) f 1與RW、RU1與RW3、rl〇2與Run可相互鍵結形成 環,形成環時,RU1、t°2、f°3各自爲碳數1至18、較 佳爲1至10之直鏈狀或支鏈狀伸烷基。 RLQ4爲碳數4至20、較佳爲4至15之三級烷基、各 烷基分別爲碳數1至6之三烷基矽烷基、碳數4至20之 碳烷基、或上記式(L 1 )所示之基,三級烷基之具體例如 ,tert-丁基、tert-戊基、1,1-二乙基丙基、2-環戊基丙烷-2-基、2-環己基丙烷-2_基、2-(二環[2,2,1]庚烷-2-基)丙 烷-2-基、2-(金剛烷-1-基)丙烷-2-基、1-乙基環戊基、 1-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、4-甲基-2-羰基噁烷-4-基、5-甲基-5-二氧五圜環-4-基 等。y爲0至6之整數。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 RW爲碳數1至8之可含有雜原子之1價烴基或碳數 6至20之可取代之芳基,可含有雜原子之1價烴基之具 體例示如,甲基、乙基、η-丙基、異丙基、η-丁基、sec-丁基、ter t-丁基、tert -戊基、η -戊基、η -己基、環戊基、 環己基等直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基,其中氫原子之一部 份可受羥基、烷氧基、羧基、烷羰基、羰基、胺基、烷胺 基、氰基、氫硫基、磺基等所取代,可受取代之芳基例如 苯基、甲基苯基、萘基、萘基、蒽基、菲基、芘基等。ρ 爲0或1,q爲0、1、2、3中之任一數,且爲滿足 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -26- 1228131 A7 B7 五、發明説明(24 ) 2p + q:=2或3之數目。 RU6爲碳數1至8之可含有雜原子之1價烴基或爲碳 數6至20之可被取代之芳基,其具體例如與RW5相同內 容者。RU7至6爲各自獨立之氫原子或爲碳數1至15 之可含有雜原子的1價烴基,例如甲基、乙基、丙基、異 丙基、η-丁基、sec-丁基、tert-丁基、tert-戊基、n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 基肢基、飯基、氣硫基、院硫基、礦基等所取代者;Rm 至RM6可相互形成環(例如,rLQ7與R^8、R^7與f9、 V8 與 Ru〇、與 rL1Q、R⑴與 rL12、R⑴與 rL14 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,至 於相鄰接之碳進行鍵結時可無須夾有其他原子而鍵結 ,或形成雙鍵(例如R L Q 7與R L ^9、R L Q 9與R L 1 5、R L 1 3與R L 1 5 等)。 ---------—— (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 上式(L 1 )所示酸不穩定基中,具有直鏈狀或支鏈狀 之取代基之具體例如下記之基。
-27- 1228131 A7 _____B7 五、發明説明(25 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 上記式(L 1 )所示酸不穩定基中之環狀取代基之具體 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。 上記式(L2 )所示酸不穩定基中之具體例如tert_ 丁 氧I基、tert -丁氧簾甲基、tert -戊氧鑛基、tert -戊氧羰甲 基、1,1-二乙基丙氧羰基、1,1_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 少希氧羰基、1-乙基-2-環戊烯氧羰甲基、1_乙氧乙氧羰甲基 、2 -四氫D比喃氧羰甲基、2 -四氫咲喃氧鑛甲基等。 上記式(L3 )所示酸不穩定基之具體例示如丨_甲基 環戊基、1-乙基環戊基、1-η-丙基環戊基、1-異丙基環戊 基、l-η-丁基環戊基、l-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-1-環己烯-3-基、3-乙基-1-環己烯-3-基等 〇 上記式(L4 )所示酸不穩定基之具體例示如下記所示 之基。
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又,碳數4至20之三級烷基,各烷基各自爲碳數丄 至6之三烷基矽烷基、碳數4至20之碳烷基之具體例示 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) *~ -28- 1228131 A7 B7五、發明説明(26 ),例如與RU4所示之內容相同。上記式(4-1 )所示重複單位之具體例示係如下所示 ,但本發明並不受此些例示所限定; 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) m. 5al= ......-1·—·I hi --1 - . -i--s 1·3=j_l·a-gn n —5 ! 衣. 訂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -29- 1228131 A7 B7 五、發明説明(27 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
上記式(4-2)所示重複單位之具體例示係如下所示 ,但本發明並不受此些例示所限定; 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) 、11 -30- 1228131 A7 B7 五、發明説明(28 ) 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) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T -31 - 1228131 A7 B7 五、發明説明(29
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2IOX297公釐) -32- 1228131 A7 B7 五、發明説明(30 )
(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 上記式(5-2 )所示重複單位之具體例示係如下所示 ,但本發明並不受此些例示所限定;
本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -33- 1228131 A7 B7 五、發明説明(31 ) 上記式(7)所示重複單位之具體例示係如下所示, 但本發明並不受此些例示所限定;
本發明之高分子化合物,必要時,可再含有1種或2 種以上選自下記式(Ml)至(M8-2)所示重複單位者。 (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 r002 r001 «002 r001 r〇〇2 r001 r0Q2 r001
r〇〇6 \r〇〇7 r〇” r012 H C02R014 H CO2R01s (M5-2) (M6-2) (M7-2) (M8-2) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -34- 1228131 Α7 Β7 五、發明説明(32 ) (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,R°Q1爲氫原子、曱基或CH2C〇2RQ°3 ; RQQ2爲氫原 子、甲基或C〇2RQQ3 ; RW爲碳數1至15之直鏈狀、支鏈 狀或環狀院基;R°°4爲氫原子或碳數1至15之羧基或含 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V" 可相互形成環,此時至RW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°1()至 R013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,其他部分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°1()至R°13可相互形成環, 此時至V13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,其他部分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院基;R°15爲酸不 穩定基;X爲CH2或氧原子;k爲0或1) 其中,RQQ1爲氫原子、甲基或CH2C〇2R^3,RQQ3之具 體例將於後說明;R°°2爲氫原子、曱基或C〇2R3 ; R°°3爲 碳數1至15之直鏈狀、支鏈狀或環狀之烷基,具體而言 例如甲基、乙基、η -丙基、異丙基、η -丁基、sec -丁基、 tert -丁基、tert -戊基、η -戊基、H -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、 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐1 " -35- 1228131 A7 B7 五、發明説明(33 ) 金剛烷基、乙基金剛烷基、丁基金剛烷基等;R。"爲氫原 子或碳數1至15之含羧基或羥基之1價烴基,具體而言 例如,羧乙基、羧丁基、羧環戊基、羧環己基、羧原菠儲 基、羧金剛烷基、羥乙基、羥丁基、羥環戊基、羥環己基 、,羥原菠烯基、羥金剛烷基等;R^5至R^8中至少丨個爲 碳數1至15之含有羧基或羥基之1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,碳數1至15之含有羧基或羥基之1價烴基之具體 例如,竣基、羧甲基、羧乙基、羧丁基、羥甲基、羥乙基 、羥丁基、2-羧乙氧羰基、4-羧丁氧羰基、2-羥乙氧羰基 、4-羥丁氧羰基、羧環戊氧基羰基、羧環己氧基羰基、羧 原菠烯氧基羰基、羧金剛烷氧基羰基、羥環戊氧基羰基、 羥環己氧基羰基、羥原菠烯氧基羰基、羥金剛烷氧基羰基 等;碳數1至1 5之直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基之具體例 如與R°°3所示之內容相同;R°w至Μ538可相互形成環,此 時R°°5至R°°8中至少1個爲碳數1至15之含有羧基或羥 基之2價烴基,其他部分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之含 有羧基或羥基之2價烴基,具體之例如上記含有羧基或羥 基之1價烴基所例示之內容中去除1個氫原子者;碳數1 至1 5之直鏈狀、支鏈狀或環狀伸烷基之具體例如R3所例 示之內容中去除1個氫原子者。 RQ Q 9之碳數3至1 5之含有-C〇2 -部分構造之1烴基’ 其具體例如2-二氧五圜環-3-基、4,4-二甲基-2-二氧五圜 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) (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 -36- 1228131 A7 B7 五、發明説明(34 ) (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 環-3-基、4-甲基-2-羰基噁烷-4-基、2-羰基-1,3-二氧五圜 環-4-基、5-甲基-2-二氧五圜環-5-基等;R。1。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;碳數2至15之含有-C〇2-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-4-基甲基氧羰基、5 -甲基-2" 一^氧五圜〗哀-5-基氧簾基等;碳數1至15之直鍵狀、支 鏈狀或環狀烷基,其具體例示例如與R^3所示之內容相同 ;R°1Q至V13可相互形成環,此時R°i°至R。13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;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-羰基-2-噁丁烷-1,4-二基、1,3-二羰 基-2-噁丁烷-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15之直鏈狀、支鏈狀或環狀之伸烷基 之具體例示例如與R ^ ^3所示內容中去除1個氫原子之內容 相同。 V"爲碳數7至15之多環式烴基或含多環式烴基之 火元基’具體之例如原疲院基、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 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) -37- 1228131 A7 B7 五、發明説明(35 ) 基、原菠烷基曱基、金剛烷基甲基等;V15爲酸不穩定基 ,其具體例如與前述之內容相同;X爲-CH2-或氧原子,k 爲0或1。 上記式(Ml)至(M8-2)所示重複單位,係於作爲 光阻材料時,可賦予顯像液親和性、基板密著性、蝕刻耐 性等各種特性,故可適度地調整前述重複單位之含量,以 對光阻材料之性能進行微調整。 又,又,本發明之高分子化合物之重量平均分子量爲 1,000至500,000,較佳爲3,000至100,000之範圍。超過 此一範圍時,鈾刻耐性將極端降低,而未能確保曝光前後 之溶解速度差,而會有造成解像性降低之情形。 本發明之高分子化合物之製造方法,係將下記式(4a )所示化合物作爲第1單體,並配合1至3種選自下記式 (5 a)至(7a)所示化合物作爲第2單體,或必要時,再 配合1種或2種以上選自下記式(Mia)至(M8〇所示 化合物作爲其後之單體,再以共聚合反應方式製得。 /=\ (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 〇 k
(CH2)n (4a) (5a) (式中,k、h、w、z、 m n、R、R1至R5具有與上記相 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -38- 1228131 A7 B7 五、發明説明(36 ) 同之內容)
(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 (式中,k、R^1至V15、X具有與上記相同之內容) 共聚合反應中,各單體之存在比例可進行適當之調節 ,以期於作爲光阻材料使用時可發揮出具有較佳性能之高 分子化合物。 本發明之高分子化合物之製造方法中,係於 (i) 上記式(4a)所示單體, (ii) 上記式(5a)至(7a)所示單體 Uii)上記式(Mia)至(M8a)所示單體 以外,再添加 (iv)上記式(i)至(iii)以外之含碳-碳雙鍵之單 體,例如甲基丙烯酸甲酯、巴豆酸甲酯、馬來酸二甲酯、 依康酸二曱酯等經取代丙烯酸酯類,馬來酸、富馬酸、依 康酸等不飽和羧酸、原菠烯、原菠烯-5 -羧酸甲酯等經取 代原菠烯類,依康酸酐等不飽和酸酐或其他單體進行共聚 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -39- 1228131 A7 B7 五、發明説明(37 ) 合亦可。 本發明之高分子化合物中,以各單體爲基礎之各重複 單位較佳之比例,例如以下記範圍爲佳,但並不僅限定於 此。 (I )局分子化合物,係含有以上記式(4 -1 )所示重 複單位與(5 -1 )所不重複單位時,可各自含有 ① 以式(4a)之單體爲基礎之式(4-1)所示重複單位 係含有1至90% ,較佳爲含有5至80% ,更佳爲含有10 至 70% , ② 以式(5a)之卓體爲基礎之式(5-1)所示重複單位 係含有1至90% ,較佳爲含有5至80% ,更佳爲含有1〇 至 70% , ③ 以式(M5a)至(M8a)之單體爲基礎之式(Μ5_ι )至(M8-1 )所示重複單位係含有0至50% ,較佳爲含 有0至40% ,更佳爲含有0至30% , ④ 以其他單體爲基礎之重複單位係含有〇至5〇% ,較 佳爲含有0至40% ,更佳爲含有0至30%者。 (II)局分子化合物’係含有以上記式(4-1)所示 重複單位與(5-1)所示重複單位與(6)所示重複單位時 ,可各自含有 ① 以式(4a)之單體爲基礎之式(4-1)所示重複單位 係含有1至49% ,較佳爲含有3至45% ,更佳爲含有5 至 40% , ② 以式(5a)之單體爲基礎之式(5-1)所示重複單位 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇><297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -ΦΙ. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -40- 1228131 A7 ______ B7__— 五、發明説明(38 ) 係含有1至49% ,較佳爲含有3至45% ,更佳爲含有5 至 40% , (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ③ 以式(6a)之單體爲基礎之式(6)所示重複單位 係含有5 0莫耳% , ④ 以式(M5a)至(M8a)之單體爲基礎之式(M5-1 )至(M8-1 )所示重複單位係含有0至25% ,較佳爲含 有〇至20% ,更佳爲含有〇至15% , ⑤ 以其他單體爲基礎之重複單位係含有〇至25% ,較 佳爲含有0至20% ,更佳爲含有0至15%者。 (III)高分子化合物,係含有以上記式(4-1)所示 重複單位與(5-1)所示重複單位及/或與(7)所示重複 單位與(6)所示重複單位時,可各自含有 ① 以式(4a)之單體爲基礎之式(4-1)所示重複單位 係含有1至49% ,較佳爲含有3至45% ,更佳爲含有5 至 40% , ② 以式(5a)之單體爲基礎之式(5-1)所示重複單位 係含有1至40% ,較佳爲含有3至35% ,更佳爲含有〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 至 30% , ③ 以式(7a )之單體爲基礎之式(7 )所示重複單位 係含有1至80% ,較佳爲含有丨至70% ,更佳爲含有1 至 50% , ④ 以式(6a)之單體爲基礎之式(6)所示重複單位 係含有丨至49% ,較佳爲含有5至45% ,更隹爲含有1〇 至 40% , 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -41 - A7 B7 1228131 五、發明説明(39 ) ⑤ 以式(Mia)至(M8a)之單體爲基礎之式(Ml) 至(M8-1 )所示重複單位係含有0至25% ,較佳爲含有〇 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 至2〇% ,更佳爲含有〇至15% , ⑥ 以其他單體爲基礎之重複單位係含有〇至25% ,較 &爲含有〇至20% ,更佳爲含有0至15%者。 (IV)高分子化合物,係含有以上記式(4-2)所示 胃複單位與(5-2)所示重複單位時,可各自含有 ① 以式(4a)之單體爲基礎之式(4-2)所示重複單位 係含有 1至90% ,較佳爲含有5至80% ,更佳爲含有 ^ 7〇% , ② 以式(5a)之單體爲基礎之式(5-2)所示重複單位 係含有丨至90% ,較佳爲含有5至8〇% ,更佳爲含有 至 70%, ③ 以式(M5a)至(M8a)之單體爲基礎之式(M5_2 )至(Μ 8 - 2 )所示重複單位係含有〇至5 0 % ,較佳爲含 有0 Μ 40% ,更佳爲含有〇至30% , 經濟部智慧財產苟員工消費合作杜印製 @以其他單體爲基礎之重複單位係含有0至50% ,較 佳爲含有〇至40% ,更佳爲含有0至30%者。 製造本發明之高分子化合物之共聚合方法,可以各種 形式進行,較佳之方法例如自由基聚合、陰離子聚合、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、曱基異丁酮等酮 類、丙二醇一甲基醚乙酸酯等酯類,(b )聚合起始劑係 本紙張尺度適财關家標準(CNS ) A4規格(21GX 297公釐) ~ " -42- 1228131 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(40 ) 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 )反應溫度保持在〇°C 至100°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,但反應並不限定在此範圍以內。 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-丁基鋰等鹼金屬, 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n-庚 烷、甲苯等烴類,(b )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)反應溫度保持在〇°C至10CTC之 範圍,(d )反應時間以在〇·5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。 本發明之高分子化合物,極適合作爲光阻材料之基礎 聚合物,本發明,並提供一種含有此高分子化合物之光阻 材料。 本發明之光阻材料,係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)、有機溶劑,必 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) -43- 1228131 A7 B7 五、發明説明(41 ) 要時可再含有其他成分。 本發明所使用之酸產生劑例如: (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) i ·下記式(Pla-1) 、(Pla-2)或(plb)之鐵鹽, i 1 ·下記式(P2)之二偶氮甲烷衍生物, i i i ·下記式(P3 )之乙二肟衍生物, 1 v ·下記式(P4 )之雙磺酸衍生物, v ♦下記式(P5 )之N-羥基醯亞胺化合物之磺酸酯 9 v i · /3 -酮磺酸衍生物, v i i ·二磺酸衍生物, v i i i ·硝基苄基磺酸酯衍生物, i X ·磺酸酯衍生物 等。 p101b ] + R101a-_R10lc R101a_,_R101b
K- 1C P1a-1 P1a-2 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (式中,R1^、R1Qlb、R1Qle各自爲碳數1至12之直鏈狀 、支鏈狀或環狀烷基、烯基、羰烷基或羰烯基,碳數6至 20之芳基,或碳數7至12之芳烷基或芳羰烷基等,此些 基中氫原子之一部份或全部可被烷氧基等所取代。又’ RlQlb與Rl(H。可形成環,形成環時,Rim、Ri⑴各自爲碳 數1至6之伸烷基。K_爲非親核性對向離子)。 上記R1Qla、R1Qlb、R1。1。其相互間可爲相同或不同’具 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -44- 1228131 A7 _ B7 五、發明説明(42 ) 體例中,烷基例如甲基、乙基、丙基、異丙基、n_丁基、 sec-丁基、tert-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 、原疲院基、金剛院基等。烯基例如乙烯基、烯丙基、丙 烯基、丁烯基、己烯基、環己烯基等。羰烷基例如2 -羰 基環戊基、2-羰基環己基等、2-羰基丙基、2-環戊基-2-羰 基乙基、2 -環己基-2-羰基乙基、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-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、二曱基苯基等烷苯基,甲基萘基、乙基萘基等烷基 蔡基’甲氧基蔡基、乙氧基蔡基等院氧基蔡基’ —^甲基蔡 基、二乙基萘基等二烷基萘基,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。Κ_ 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。 R102a pi〇2b R104a--p1〇3_〇U 04b κ· κ· P1b 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) 、11 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -45 - 1228131 Μ Β7 五、發明説明(43 ) (式中,R1()2a、R1C)2b各自爲碳數1至8之直鏈狀、支鏈狀 或環狀烷基;1^1°3爲碳數1至10之直鏈狀、支鏈狀或環 狀伸烷基;R}°4a、R1Mb各自爲碳數3至7之2-羰烷基; K_爲非親核性對向離子)。 上記R1Q2a、R1Q2b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。R1(n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-伸環己基、1,2-伸環己基、1,3-伸環己基、1,4-伸環辛 基、1,4-伸環己二曱基等。R1Q4a、:^°41?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。 (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,R1()5、R1C)6爲碳數1至12之直鏈狀、支鏈狀或環 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)。 R1Q5、R1。6之烷基例如甲基、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、環庚基、原菠烷基、金剛烷基等;鹵 化烷基例如三氟甲基、三氟乙基、1,1,卜三氯乙基、 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -46 - 1228131 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(44 ) 九截丁基等,方基例如本基、P_甲氧本基、Π1-甲氧苯基、 〇 -甲氧本基、乙戰本基、p-tert-丁氧本基、- 丁氧苯 基等烷氧苯基;2-曱基苯基、3-曱基苯基、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 院基苯基;鹵化方基之氟苯基、氯苯基、1,2,3,4,5 -五氟 苯基等;芳烷基例如苄基、苯乙基等。 p108 g109 R107~S〇2—ο_N=e~ί=Ν~〇—S〇2~R107 Ρ3 (式中,R1()7、R1()8、R1"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;R1()8、R1()9可相互鍵結形成 環狀構造,形成環狀構造時,ν°δ、R1()9各自爲碳數1至6 之直鏈狀、支鏈狀之伸烷基)。 、RlQ8、RlQ9之院基、鹵化院基、芳基、鹵化芳基 、芳烷基之例示與、Ri°6之說明內容相同;又,R1” 、R1"之伸烷基則如伸甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、 伸己基等。 R101a—|—CH j_Ri〇ib P4 (式中,R1Qla、&1()15具有與上記內容相同之意義。)。 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -47- 1228131 A7 B7 五、發明説明(45 )
(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (式中,R"°爲碳數6至10之伸芳基、碳數1至6之伸 烷基或碳數2至6之伸烯基,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、乙醯基或苯基所取代;r 111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一部份或全部可再被碳 數1至4之院基或院氧基;碳數1至4之院基、院氧基、 硝基、乙醯基或苯基所取代之苯基;碳數3至5之雜芳基 ,或氣原子、赢原子所取代亦可)。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其中,R11()之伸芳基例如1,2-伸苯基、1,8-伸萘基等 ;伸烷基例如伸甲基、1,2-伸乙基、1,3-伸丙基、1,4-伸丁 基、1-苯基-1,2-伸乙基、原菠烷-2,3-二基等;伸烯基例如 1,2-伸乙烯基、1-苯基-1,2-伸乙烯基、5-原菠烷-2,3-二基 等。R111之烷基則與R“la至R 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、 1-己烯基、3-己烯基、5-己烯基、1-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 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -48- 1228131 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明说明(46 ) 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、曱氧丙基、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。 又,可再被取代之碳數1至4之院基,例如甲基、乙 基、丙基、異丙基、η-丁基、異丁基、tert-丁基等,碳數 !至4之烷氧基,例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧 基、n-丁氧基、異丁氧基、tert-丁氧基等;碳數1至4之 院基、烷氧基、硝基或乙醯基所取代之苯基,例如苯基、 甲苯基、p-tert -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 石黃酸(p-tert -丁氧苯基)苯基碘鏺、ρ -甲苯磺酸二苯基碘 鐵、ρ -甲苯磺酸(p-tert-丁氧苯基)苯基碘鏺、三氟曱院 擴酸三苯基锍、三氟甲烷磺酸(P-tert-丁氧苯基)二苯基 錬、三氟曱烷磺酸雙(P-tert-丁氧苯基)苯基銃、三氟甲 院擴酸三(p -1 e r t - 丁氧苯基)硫、ρ -甲苯磺酸三苯基鏡、 p_甲苯磺酸(p-tert -丁氧苯基)二苯基銃、ρ -甲苯擴酸雙 (p-tert-丁氧苯基)苯基銃*、P-曱苯擴酸二(p-tert -丁氧 苯基)銃、九氟丁院礦酸三苯基鏡、丁院磺酸三苯基锍、 三氟甲烷磺酸三曱基銃、ρ-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)锍、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- (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(2丨〇X 297公釐) -49- 1228131 Α7 Β7 五、發明説明(47 ) (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 甲苯磺酸二環己基苯基銃、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-原菠烷基)甲基(2-羰基環己基)銃、乙烯雙〔曱基(2-羰環戊基)銃三氟甲烷磺酸酯〕、1,2,-萘基羰甲基四氫硫 鹽三聚物等鐺鹽;雙(苯磺醯基)二偶氮甲烷、雙(p-甲 苯磺醯基)二偶氮甲烷、雙(二曱苯磺醯基)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-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(tert-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)二偶氮甲烷 、雙(sec -戊基磺醯基)二偶氮甲院、雙(tert -戊基擴醯 基)二偶氮甲烷、1-環己基磺醯基-1- ( tert-丁基磺醯基) 二偶氮甲烷、1-環己基磺醯基-1- ( tert-戊基磺醯基)二偶 氮甲烷、Ι-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-0- ( 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-(ρ-甲苯磺醯基 )-2-甲基- 3,4-戊二酮乙二肟、雙-〇 ( η-丁烷磺醯基)-α -二甲基乙二肟、雙-〇-(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-〇-(η-丁烷磺醯基)-2,3-戊二醇乙二肟、雙-〇-(n-丁烷 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X 297公釐) -50- 1228131 Α7 Β7 五、發明説明(48 ) (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 磺醯基)-2-甲基-3,4-戊二醇乙二肟、雙-〇-(甲烷磺醯基 )、α ·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)- a-二甲基乙 二肟、雙-〇 - ( tert-丁烷磺醯基)-α -二甲基乙二肟、雙_ 〇_ (全氯半院礦釀基)^甲基乙—亏、雙-〇-(環己 烷磺醯基)-α -二甲基乙二肟、雙-〇-(苯磺醯基)-α -二 曱基乙二肟、雙-〇-(Ρ-氟基苯磺醯基)-α -二曱基乙二肟 、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-〇-(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、雙異丙基磺醯甲烷、雙-Ρ-甲苯磺 醯甲烷、雙苯磺醯曱烷等雙磺醯衍生物;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 等二硕衍生物;Ρ-甲苯磺酸2,6-二硝基苯酯、ρ-甲苯磺酸 2,4-二硝基苯酯等硝基苯基磺酸酯衍生物;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(ρ-甲苯磺醯氧基)苯等磺酸酯衍生物。Ν-羥基 琥珀醯亞胺甲烷磺酸酯、Ν-羥基琥珀醯亞胺三氟甲烷磺酸 酯、Ν-羥基琥珀醯亞胺乙烷磺酸酯、Ν-羥基琥珀醯亞胺 1-丙烷磺酸酯、Ν-羥基琥珀醯亞胺2-丙烷磺酸酯、Ν-羥基 琥珀醯亞胺1-戊烷磺酸酯、Ν-羥基琥珀醯亞胺1-辛烷磺 酸酯、Ν-羥基琥珀醯亞胺ρ-甲苯磺酸酯、Ν-羥基琥珀醯 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(21〇Χ:297公釐) -51- 1228131 A7 __B7 五、發明説明(49 ) (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 亞胺p-甲氧苯基磺酸酯、N-羥基琥珀醯亞胺2-氯乙烷磺 酸酯、N-羥基琥珀醯亞胺苯基磺酸酯、N-羥基琥珀醯亞 胺-2,4,6-三甲基苯磺酸酯、N-羥基琥珀醯亞胺1-萘磺酸酯 、N-羥基琥珀醯亞胺2-萘磺酸酯、N-羥基-2-苯基琥珀醯 亞胺甲烷磺酸酯、N-羥基馬來醯亞胺甲烷磺酸酯、N-羥基 馬來醯亞胺乙烷磺酸酯、N-羥基-2-苯基馬來醯亞胺甲烷 磺酸酯、N-羥基谷氨醯亞胺甲烷磺酸酯、N-羥基谷氨醯亞 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 基蔡基釀亞妝甲院礦酸醋、N -經基蔡基釀亞胺苯磁酸醋、 N-羥基-5-原菠烷基-2,3-二羧基醯亞胺甲烷磺酸酯、N-羥 基-5-原菠烷基- 2,3-二羧基醯亞胺三氟甲烷磺酸酯、N-羥 基-5-原菠烷基-2,3-二羧基醯亞胺p-甲苯磺酸酯等N-羥基 醯亞胺之磺酸酯衍生物等;三氟甲烷磺酸三苯基銃、三氟 甲烷磺酸(p-tert-丁氧苯基)二苯基銃、三氟甲烷磺酸三 (p-tert-丁氧苯基)锍、p_甲苯磺酸三苯基銃、p_甲苯磺 酸(p-tert -丁氧苯基)二苯基锍、p -甲苯磺酸三(p-tert-丁氧苯基)锍、三氟甲烷磺酸三萘基锍、三氟甲烷磺酸環 己基甲基(2-羰基環己基)銃、三氟甲烷磺酸(2-原菠烷 基)甲基(2-羰基環己基)锍、1,2’-萘羧甲基四氫硫苯鏺 二氯甲烷等鏠鹽;雙(苯磺醯基)二偶氮甲院、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、雙(異丁基磺醯基) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) -52- 1228131 Α7 Β7 五、發明説明(50 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 二偶氮甲烷、雙(sec-丁基磺醯基)二偶氮甲烷、雙(n-丙基磺醯基)二偶氮甲烷、雙(異丙基磺醯基)二偶氮甲 烷、雙(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-二曱基乙二肟、雙- 〇-( η-丁烷磺醯基)-α -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-羥基琥珀醯亞胺 甲烷磺酸酯、Ν-羥基琥珀醯亞胺三氟甲烷磺酸酯、Ν-羥基 琥珀醯亞胺1-丙烷磺酸酯、Ν-羥基琥珀醯亞胺2-丙烷磺 酸酯、Ν-羥基琥珀醯亞胺1-戊烷磺酸酯、Ν-羥基琥珀醯 亞胺Ρ-甲苯磺酸酯、Ν-羥基萘基醯亞胺甲烷磺酸酯、Ν-羥基萘基醯亞胺苯磺酸酯等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種或將2種以上組 合使用。鏺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。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 酸產生劑之添加量,以對基礎樹脂100份(重量份, 以下相同)較佳爲0·1〜15份,更佳爲0.5〜8份。若低於 〇.1份時會有感度惡化之情形產生,高於1 5份時會使透明 性降低而會產生解像性惡化之情形。 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 尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) " ' -53- 1228131 A7 B7 五、發明説明(51 ) 醇單乙基醚、乙二醇 丙二醇二曱基醚、二乙二 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 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、乙酸丁酯、3 _甲氧 基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙酸tert-丁酯、丙酸 tert-丁酯、丙酸乙二醇-單-tert-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曱基醚乙酸酯及其他 混合溶劑皆可以配合使用。 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。 本發明之光阻材料中,可再添加與含有上記式(4-1 )或(4-2)所示重複單位的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(R1 ) 及/或下式(R2)所示單位之重量平均分子量 1,000〜500,000,較佳爲5,000〜100,000之高分子化合物, 但並不受此內容所限制。 R001 r002 rD01 r002 r001 "icr (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) d006 d002 R001
C〇2R014 H 一)d1' :o2r015 ~)d2· -)e. -o _r〇〇8 r〇i〇_ _^013 r〇〇2_ jOtn Ro〇z_ R007 R011 R012 CO2R014 H C02R015 (R1) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -54- 1228131 A7 B7 五 、發明説明(52
(R2) (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,RQQ1爲氫原子、甲基或CH2C〇2R°°3 ; R°°2爲氫原 子、甲基或C〇2RQ°3 ; RQQ3爲碳數1至15之直鏈狀、支鏈 狀或環狀烷基;ν°4爲氫原子或碳數1至15之羧基或含 羥基之1價烴基;R°°5至中至少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、支鏈狀或環狀烷基;“°5至Rq°8 可相互形成環,此時R°°5至R°°8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、支鏈狀或環狀之伸烷基;Rq" 爲碳數3至15之含有-C〇2-部分構造之1價烴基;R°1q至 R013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,其他部分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[^至V”可相互形成環, 此時至R。13中至少1個爲碳數1至15之含有-c〇2-部 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -55- 1228131 A7 B7 五、發明説明(53 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 分構造之2價烴基,其他部分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°"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;爲氫原子或甲基;V17爲碳數1至8之直鏈 狀、支鏈狀或環狀烷基;X爲CH2或氧原子;k’爲0或1 ;al,、a2,、a3,、bl,、b2,、b3,、cl,、c2,、c3,、dl,、d2, 、d3’、,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’ = 1 ; f’ 、g’、h’、Γ、j’爲0以上1以下之數,且滿足 r + g’ + h’ + i,+j’= 1 之數。) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又,其各自取代基之具體例如與先前之內容相同。 上記含有式(4-1)與式(4-2)所示重複單位之高分 子化合物與其他高分子化合物之配合比例,以1 00 : 0至 10 : 90,又以100 : 0至20 : 80之重量比的範圍爲最佳。 上記含有式(4-1)與式(4-2)所示重複單位之高分子化 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,以對光阻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。一般以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。 本發明之光阻材料,可再添加溶解控制劑。溶解控制 劑爲平均分子量100〜1,〇〇〇,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 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) -56- 1228131 A7 B7 五、發明説明(54 ) 氨原子受酸不疋基以全體平均之0〜1 0 0吴耳%的h匕$ 取代所得之化合物,或分子內具有羧基之化合物且# & 中之氫原子受酸不穩定基以全體平均之50至100蔓& 灵耳% 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^ _ ,平均而言係對苯酚性羥基全體爲0莫耳%以上^ h爲 3〇莫耳%以上,其上限爲1〇〇莫耳% ,較佳爲80蔓& ;羧基中氫原子受酸不穩定基取代之取代率,平均胃胃# 對羧基全體爲50莫耳%以上,較佳爲70莫耳%以卜 ^ < ’且 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胃_ 羧基之化合物,例如下式(D 1 )〜(D 1 4 )所示化合彳勿。 f請先閱讀背面之注意事¾再填寫本頁j 、_tl 口
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p202 R /—^(〇K ^C^2〇\ k 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 R201
D3 D5 D6 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 57 1228131 A7 B7 五、發明説明(55
D8
R201〆 _(OHV D9 (οι R20
D10 "\(〇H)r420、. R2% (〇H)r R301,.
D11
^(〇H)r >rmV
、COOH D12 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂
H^COOH D13
k 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) -58- 1228131 A7 _____ B7 五、發明説明(56 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (式中,R2(M、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、或碳數1至8之 直鏈狀或支鏈狀烷基或烯基、或-(R2°7 ) hCO〇H ; R2°4爲 ( CH2) i- ( U2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10之伸芳基、羰基、擴醯基、氧原子或硫原 子;R2°6爲氫原子、碳數1至8之直鏈狀或支鏈狀烷基、 烯基、或各自受烴基所取代之苯基或萘基;R2°7爲碳數1 至10之直鏈狀或支鏈狀伸烷基;R2°8爲氫原子或烴基;j 爲0至5之整數;u、h爲0或1; s、t、s’、Γ、s”、广爲 各自滿足s + t=8、s’ + t’ = 5、s" +广=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1,000之數。) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 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;R2G3則例如與R2(H、R2(n爲 相同之化合物,或-C〇〇H、-CH2C〇〇H ; R2Q4例如伸乙基、 伸苯基、羰基、磺醯基、氧原子、硫原子等;R2°5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、萘基等。 其中,溶解控制劑之酸不穩定基例如下記式(LI) g (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之羰烷基 等。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) " ' -59- 1228131 A7 B7 五、發明説明(57
Run
-C--〇RU (L1) (式中,RLQ1、RU2爲氫原子或碳數1至18之直鏈狀、支 鏈狀或環狀烷基;R"°3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°2、RW與RW、RW與RU3 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 • (CH2)y—C-ORu
(L2) (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 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;RW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;RW爲碳數1 至8之可含有雜原子之1價烴基或碳數6至20之可被取 代之芳基;RW爲碳數1至8之可含有雜原子之1價烴基 或碳數6至20之可被取代之芳基;至R⑴爲各自獨 立之氫原子或碳數1至1 5之可含有雜原子之1價烴基; Ru7至可相互形成環,此時,可爲碳數1至15之可 含有雜原子之2價烴基;又,R^7至R…於相鄰接之碳進 行鍵結時,可無須夾有其他原子而鍵結,或形成雙鍵;y 爲0至6之整數;m爲0或l,n爲0、1、2或3,且爲滿 足2m + n= 2或3之數)。 又,各取代基之具體例示係與前記之內容相同。 上述溶解控制劑之添加量,以對基礎樹脂1〇〇份爲〇 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -60 ^28131 A7 B7 五、發明説明(58 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 至5 0份,較佳爲5至5 0份,更佳爲1 〇至3 0份,其可單 獨或將2種以上混合使用。添加量超過5 0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 合成。 此外,本發明之光阻材料可再添加鹼性化合物。v 一-一 h:—一、-.一.. .' 〜 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、醯亞胺衍生物等。 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 ' 11-丙基胺、異丙基胺、η-丁基胺、異丁基胺、sec-丁基 胺、tert-丁基胺、戊基胺、tert-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、伸甲基二胺、伸乙基二胺、四伸乙基 戊胺等;第2級脂肪胺族類例如,二甲基胺、二乙基胺、 二-η-丙基胺 '二異丙基胺、二-η-丁基胺、二異丁基胺、 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -61 - 1228131 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(59 ) 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、二鯨鱲基胺、N,N-二甲基伸曱基二胺、N,N-二甲基伸乙基二胺、N,N_二甲基四伸乙基戊胺等;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’-四甲基伸甲基二胺、n,N,N,,N,-四甲 基伸乙基二胺、N,N,N’,N、四甲基四伸乙基戊胺等。 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-曱基苯胺 、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、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、2 Η -吼咯、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 基咪唑等)、吡唑衍生物、呋喃衍生物、吡咯啉衍生物( (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣. 、11 L· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) -62- 1228131 A7 _______ B7 五、發明説明(60 ) 例如吼咯啉、2 -甲基-1 -吼略琳等)、哦咯院衍生物(例 如11比略院、N -甲基D比略院、吼咯院酮、n -甲基D比略院酮 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 - ( 1 - 丁基苄基)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、 二苯基吡啶 '戊基吡啶、甲氧基吡啶、丁氧基吡啶、二曱 氧基吡啶、1-甲基-2-吡咯酮、4-吡咯烷酮吡啶、1-甲基-4-苯基吡啶、2 - ( 1 -乙基丙基)吡啶、氨基吡啶、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(例如喹啉、3 -喹啉竣 腈等)、異喹啉衍生物、嗜啉衍生物、哇ρ坐啉衍生物、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 0-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 〇 又,具有羧基之含氮化合物,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、蛋氨酸、苯基丙氨酸、蘇氨酸、賴氨酸 、3-氨基吡啶-2-羧酸、甲氧基丙氨基)等例;具有磺酸 本紙張尺度適财關家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) — -63- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣· 、1Τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1228131 A7 B7________ 五、發明説明(61 ) 基之含氮化合物例如3 -吡啶磺酸、P -甲苯磺酸吼n定鐵等; 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、氨基曱酚、2,‘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-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〕哌嗪 、哌嗪乙醇、1- ( 2-羥乙基)吼咯烷、1- ( 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-丨,2_ 丙二醇、8-羥久洛尼啶、3-喂啶醇、3-托品醇、1-甲基-2_ 吡啶乙醇、1-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、三甲基乙醯胺 、戊醯胺等。醯亞胺衍生物則例如酞醯亞胺、琥拍__ s 胺、馬來醯亞胺等。 又,可再添加1種或2種以上選自下式(B丨)所示之 鹼性化合物。 N ( X ) n ( Y ) 3 - η ( B ) — 1 (式中,n=l、2或3;支鏈X可爲相同或不同,且可以 下記式(X) -1至(X) -3表示’支鏈Y可爲相同或不胃 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) I--------裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -64 - 1228131 A7 B7 五、發明説明(62 ) 之氫原子或直鏈狀、支鏈狀或環狀之碳數1至20之烷基 ,亦可含有醚基或羥基;又,X間可相互鍵結形成環。) —R 30 〇-〇—R 301 (X)-1 9 一-R3〇L〇—R3〇L®—R304 (X>-2 —.rSOsJ—〇—r3〇6 (X>3 式中,R3㈣、、R3()5爲碳數1至4之直鏈狀或支鏈 狀之伸烷基;Km、R3°4爲氫原子、或碳數1至20之直鏈 狀、支鏈狀或環狀烷基,且可含有1個或多數個羥基、醚 基、酯基或內酯環等; R3Q3爲單鍵或碳數1至4之直鏈狀或支鏈狀伸烷基; R3Q6爲碳數1至20之直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基’且可 含有1個或多數個羥基、醚基、酯基或內酯環等。 上述(B 1 )所示化合物之具體內容,例如,三(2 -甲氧甲氧基乙基)胺、三{2- (2-甲氧乙氧基)乙基丨胺 、三{2-(2-甲氧乙氧基曱氧基)乙基}胺、三{2-(1-甲 氧乙氧基)乙基丨胺、三丨2-(1-乙氧乙氧基)乙基丨胺 、三{ 2- ( 1-乙氧丙氧基)乙基丨胺、三〔2- { 2- ( 2-羥 乙氧基)乙氧基丨乙基〕胺、4,7,13,16,21,24-六氧-1,1〇_ 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-氮雜-12-冠-4,1-氮雜-15-冠-5,1-氮雜-18-冠-6,三(2-甲醯氧乙基)胺,三(2-乙醯氧乙基)胺,三 (2-丙醯氧乙基)胺,三(2-丁醯氧乙基)胺,三(2-異 本紙張尺度適用中國國家標準( CNS ) A4規格(210X297公釐) ~ " ' -65- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣· 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1228131 Α7 Β7 五、發明説明(63 ) (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 丁醯氧乙基)胺,三(2-戊醯氧乙基)胺,三(2-己醯氧 乙基)胺,N,N-雙(2-乙醯氧乙基)2-(乙醯氧乙醯氧基 )乙基胺,胺,三(2-甲氧羰氧乙基)胺,三(2-tert-丁 氧羰氧乙基)胺,三[2- (2-羰丙氧基)乙基]胺,三[2-( 甲氧羰甲基)氧乙基]胺,三[2- ( tert-丁氧羰甲基氧基) 乙基]胺,三[2-(環己基氧基羰甲基氧基)乙基]胺,三( 2-曱氧羰基乙基)胺,三(2-乙氧羰基乙基)胺,N,N-雙 (2-羥乙基)2-(甲氧羰基)乙基胺,N,N-雙(2-乙醯氧 基乙基)2-(甲氧羰基)乙基胺,N,N-雙(2-羥乙基)2-(乙氧羰基)乙基胺,N,N-雙(2-乙醯氧乙基)2-(乙氧 羰基)乙基胺,N,N-雙(2-羥乙基)2-(甲氧乙氧羰基) 乙基胺,N,N-雙(2-羥乙基)2-(羥基乙氧羰基)乙基胺 ,N,N-雙(2-乙醯氧乙基)2-(乙醯氧乙氧羰基)乙基胺 ,N,N-雙(2-羥乙基)2-[(甲氧羰基)甲氧羰基]乙基胺 ,N,N-雙(2-乙醯氧乙基)2-[(甲氧羰基)甲氧羰基]乙 基胺,N,N-雙(2-羥乙基)2-(羰丙氧羰基)乙基胺, 叱1雙(2-乙醯氧乙基)2-(羰丙氧羰基)乙基胺,叱1 雙(2-羥乙基)2-(四氫氧茂甲氧羰基)乙基胺,Ν,Ν-雙 (2-羥乙基)2-[2-(羰基四氫呋喃-3-基)氧羰基]乙基胺 ,Ν,Ν-雙(2-乙醯氧乙基)2-[(2-羰基四氫呋喃-3-基) 氧羰基]乙基胺,Ν,Ν-雙(2-羥乙基)2- ( 4-羥基丁氧羰基 )乙基胺,Ν,Ν-雙(2-曱醯氧乙基)2- ( 4-甲醯氧丁氧羰 基)乙基胺,Ν,Ν-雙(2-甲醯氧乙基)2-(甲醯氧乙氧羰 基)乙基胺,Ν,Ν-雙(2-甲氧乙基)2-(甲氧羰基)乙基 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) -66- 1228131 A7 B7 五、發明説明(64 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 胺,N- ( 2-羥乙基)雙[2-(甲氧羰基)乙基]胺,N- ( 2-乙醯氧乙基)雙[2-(甲氧羰基)乙基]胺,N- ( 2-羥乙基 )雙[2-(乙氧羰基)乙基]胺,N-(2-乙醯氧乙基)雙[2-(乙氧羰基)乙基]胺,N- (3-羥基-1-丙基)雙[2-(甲氧 羰基)乙基]胺,N- (3-乙醯氧基-1-丙基)雙[2-(甲氧羰 基)乙基]胺,N-(甲氧乙基)雙[2-(甲氧羰基)乙基]胺 ’ N-丁基雙[2- (2-甲氧乙氧羰基)乙基]胺,N-甲基雙( 2-乙醯氧乙基)胺,N-乙基雙(2-乙醯氧乙基)胺,N-甲 基雙(2-三甲基乙醯氧氧乙基)胺,N-乙基雙[2-( tert-丁 氧羰氧基)乙基]胺,三(甲氧羰甲基)胺,三(乙氧羰 甲基)胺,N-丁基雙(甲氧羰甲基)胺,N-己基雙(甲氧 羰甲基)胺,/3 -(二乙基胺)-5 -戊內醯胺等。 上記鹼性化合物之添加量以對酸產生劑1份爲0.001 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。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又,本發明之光阻材料,可再添加分子內具有Ξ C_C〇〇H基之化合物。 分子內具有三C-COOH基之化合物,例如可使用1種 或2種以上選自下記I群及II群中之化合物,但並不限 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粗糙等問題。 〔I群〕 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -67- 1228131 A7 B7 五、發明説明(65 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 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-R4Q1-C〇〇H ( R4(M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ξ C-COOH所示之基(D )之莫耳比爲C/ ( C + D) = 0.1至1.0之化合物。
本紙張尺度ii A9 -68- I228l3l A7 、〜-----^_ i '發明説明(66 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) C其中,R4㈣爲氫原子或甲基;R^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;R4°4爲氫原子 或碳數1至8之直鏈狀或支鏈狀烷基或烯基,或 ' C R 4 0 9 ) h -C〇〇R’基(R’爲氫原子或-R4〇9-C〇〇H) ; R405 爲~(CH2) i-(i=2至10),碳數6至10之伸芳基、簾 基、磺醯基、氧原子或硫原子;R4°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;R4。7爲氫原子或碳數1至8之直鏈狀或支鏈狀院 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;R41°爲氫原子或碳數1 至8之直鏈狀或支鏈狀烷基或烯基或-r411-cooh基;R411 爲碳數1至10之直鏈狀或支鏈狀伸烷基,·』爲0至5之整 數;u、h 爲 0 或 1 ; si、tl、s2、t2、s3、t3、s4、t4 爲各 自滿足 sl+tl=8、s2+t2二 5、s3+t3=4、s4+t4二 6,且 爲各苯基骨架中至少具有1個羥基之數。κ爲式(A6) 化合物中重量平均分子量爲1,000至5,〇〇〇之數;λ爲式 (Α7)化合物中重量平均分子量爲1,〇〇〇至1〇, 〇〇〇之數 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 \M S h)02 (OR4
JS5 Γ CQJ H)t02s (OR4
:H2 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -69- 1228131 A7 B7 五、發明説明(67 )
(.R4°2、R4°3、R411具有與前記內容相同之意義;R412爲氫 原子或羥基;s5、t5爲s5^0、t520,且爲滿足s5+t5 = 5之數,V爲0或1。) 本成份之具體例如下記式AI-1至14及AII-1至10所 示化合物,但並不限定於此些化合物。 (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) -70 - 1228131 A7 B7 五、發明説明(68
OR" AI-11
)R· R-σ—(\ /)ch2coor· AM 4 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣. 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (R”爲氫原子或CH 2 COOH基,各化合物中R”之10至 100莫耳%爲CH2 COOH基,a、/c具有與前述內容相同 之意義。)
ΑΙΙ-3 h2cooh All-5
H〇~(\ /h-CHjCOOH All-6 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -71 - 1228131 A7 B7 五、發明説明(69
AII-7
AII-8
00H
h2cooh All-9
其中,上記分子內具有三C-C〇〇H基之化合物’可單 獨使用1種或將2種以上組合使用。 上述分子內具有三C-COOH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 阻材料之解像性降低。 又,本發明之光阻材料,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 )、 ( S2 )所示化合物爲 佳。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣·
、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
503 ;CH2CH20>yH S1
H(OCH2CH2)x—〇 o-<ch2ch2o>yh S2
(式中,R
5 0 I
R 5 0 2
R 5 0 3
R 5 0 4 R5°5各自爲氫原子、或爲 碳數1至8之直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基;X、Y爲〇或 正數,且爲滿足下記之數値,0SX$30,0SYS30,0$ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) -72- 1228131 Α7 Β7 五、發明説明(70 ) X+ 40 )。 (請先閲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61,過苯酚82,過苯酚 104,過苯酚104Ε,過苯酚104Η,過苯酚104Α,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E1004 (日信化學工業 (株)製)等。 上記炔醇衍生物之添加量,以對光阻材料1 00重量% 中爲0.01至2重量% ,更佳爲0.02至1重量% 。低於 0.01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力口 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W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、含氟有機砂氧院系化合物等。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-451」(皆爲大金工業公司 製)、美格氟「F-8151」(大日本油墨公司製)、「χ_ 70-092」、「Χ-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3Μ公司製) 、「X -70-093」(信越化學工業公司製)等等。 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) ' ' ~ -- -73 - 1228131 A7 B7 五、發明説明(71 ) 使用本發明之光阻材料以圖型之形成方法,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0.2至2.O/zm之膜,將其於熱壓板上以至 150°C、1至1〇分鐘、較佳爲8〇至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 在曝光量爲1至200mJ/cm 2左右,較佳爲5至l〇〇mj/ cm 2下照射後,在熱壓板上以6〇至i5(rc、1至5分鐘, 較佳爲80至130°C、1至3分鐘之後照射熱培(PEB)。 其後使用0.1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 ρ )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。又,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型之情形產生。 【發明之效果】 使用本發明之高分子化合物作爲基礎樹脂之光阻材料 ,可感應高能量線,且具有優良的感度、解像性、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,故極適合形成微細且對基板爲垂直之圖型。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 丨 -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I工消費合作社印製 -74- 1228131 A7 B7 五、發明説明(72 ) 【實施例】 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 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1 ] 2_ ( 5-原菠烯-2-基)甲基-1,3-二氮雜戊烷(monomer 之合成 將40.0g之(5-原菠烯-2-基)乙醛、23 〇g之乙二醇 、120ml之曱苯、200mg之p -甲苯擴酸混合,使用η管將 所產生之水份去除中進行1小時加熱迴流。放冷後,將反 應丨仪注入5 0 m 1飽和碳酸氫鈉水中使其分液,有*機層l以水 、飽和食鹽水洗淨,再以無水硫酸鈉乾燥後,進行減壓濃 縮。以減壓蒸餾進行精製後得2- ( 5-原疲烯_2_基)甲基_ 1,3-二氮雜戊烷 50_3g (沸點:63°C/2〇〇pa,產率:84·9% )° 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 IR(溥膜)=3138、3〇57、2962、 2868、2764、2654、26ΐι、1628、 1 570、1434、1408、1336、1251、 1227、1136、1078、1〇32、989、 968、943、90 6、721 cm - 1。 主要非鏡向異構物之W-NMR ( CDCh, 270MHz) : 5 = 〇.58(lH,ddd,J = 11.4,4.1, 2.6Hz), 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ' 75 - 1228131 A7 B7 五、發明説明(73 ) 1.15 — 1·55(4Η,ιη), 1.88(lH,ddd,J = 11.4,9.0, 4 . Ο Η z ), 2 . 1 8 ( 1 Η,m ), 2 . 7 4 ( 1 Η,m ), 2 . 8 1 ( 1 Η,m ), 3.80 — 4.00(4H,m), 4.8 2(lH,t,J = 5.1Hz), 5 . 9 2 ( 1 H,m ), 6 . 1 1 ( 1 H,m )。 [合成例2] 2- (5 -原疲烯-2-基)曱基-1,3 -二II惡院(monomer 2)之合 成 除乙二醇以1,3-丙二醇替代外,其他皆依合成例1相 同方法製得2- ( 5-原菠烯-2-基)曱基-1,3-二噁烷( monomer 2)。(沸點:89°C /53Pa,產率:96% )。 IR(薄膜):^=3057、2962、2848、 2775、2731、2656、1570、147 0、 1433、1404、1377、1336、1282、 1242 、 1216、 1146 、1〇90、 1047、 10 03、978、933、719cm-1。 主要非鏡向異構物之W-NMR ( CDCh, 270MHz ) : 5 = 〇.54(lH,ddd,J = 11.5,4.5 , 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) 衣' 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -76- 1228131 A7 B7 五、發明説明(74 ) 2.7Hz), 1.10 — 1.60(5H,m), (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 ·85 (lH,ddd,J = ll .5,8.6, 3 . 8 Η z ), 1_95- 2.25 (2H,m), 2.7 0- 2.80(2H,m), 3.74(2H,ddd,J = 10.9,l〇.6, 2 . 4 H z ), 4.〇8(2H,ddd,J = 10.9,4.9, 1 . 6 H z ), 4.48(lH,t,J = 5.3Hz), 5 _ 9 1 ( 1 H,m ), 6 . 1 0 ( 1 H,m )。 [合成例3] 2-曱基- 2-{2-(5-原菠烯-2-基)乙基卜1,3-二氮雜戊烷( monomer 3) 之合成 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 除將(5-原菠烯-2-基)乙醛以4_ ( 5-原菠烯-2-基)-2-丁酮替代、加熱迴流時間爲10小時以外,其他皆依合 成例1相同方法製得2-甲基-2-{2- ( 5-原菠烯-2-基)乙 基-1,3 -二氮雜戊院(m ο η 〇 m e r 3 )。(沸點:6 3 - 6 5 °C / 2 7 P a ,產率:80% )。 1 R (薄膜):u = 3 0 5 7 、2 9 6 2 、2 9 4 1 、 2 8 6 6、1570、1454、1377、1348、 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -77- 1228131 A7 B7 五、發明説明(75 ) 1252、1221、1132、1093、1068、 10 45、947、906、717cm-1。 主要非鏡向異構物之W-NMR ( CDCh, 300MHz ) :5 = 〇.49(lH,ddd,J = 11.3,4.1, 2.6Hz), 1.〇5 — 1.7〇{1.27(31^,3)含911, m }, 1.8 2(lH,ddd,J = 11.3,9.2, 3 . 9 H z ), 1 . 9 1 ( 1 H,m ), 2·7〇一 2.8〇(2H,m), 3.85- 3.95(4H,m), 5 · 9 1 ( 1 H,m ), 6 · 1 0 ( 1 H,m )。 [合成例4] 2-甲基-2-丨2- ( 5-原菠烯-2-基)乙基卜1,3-二噁烷( m ο η 〇 m e r 4 ) ^ )¾ 除乙二醇以1,3-丙二醇替代外,其他皆依合成例3相 同方法製得2-甲基-2-{ 2- ( 5-原菠烯-2-基)乙基卜1,3-二 噁烷(monomer 4)。(沸點:110-112t: /133Pa,產率: 76% )。 IR (薄膜):^ = 3057、2956、2864、 2715、157 0、1454、1371、1348、 本纸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) 衣· 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -78- 1228131 A7 B7 五、發明説明(76 ) 1248、1215、1188、1146、1101、 丄〇57、968、854 '717cm-1。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 主要非鏡向異構物之iH-NMR(CDCl3, 300MHz) : δ = 0.5〇(iH,ddd,J = l〇.9,4.1, 2 · 6 Η z ), 1.05 — 1.5〇{1.33(3H,s)含 7Η, m }, 1.5 0 - 2.00 (6H,m), 2·7〇 — 2·80(2Η,πι), 3·80- 3.95 (4H,m), 5 . 9 2 ( 1 Η,m ), 6.10(lH,m)。 [合成例5 ] 2-甲基- 2-{3-(5-原菠烯-2-基)-1-丙基卜1,3-二氮雜戊烷 (monomer 5)之合成 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 將5-溴甲基-2-原菠烯200g置於無水四氫呋喃500ml 中,依一般方法製得格利雅試劑。隨後,將格利雅試劑於 20°C下,以1小時滴入由i3〇g之3,3-二乙氧基-1-丙烯、 l.Og之溴化銅(I )、與300ml之無水四氫呋喃所得之混 合物中。經攪拌20小時後,將反應液加入飽和胺水溶液 中使反應停止。以己烷萃取後,有機層依序以水、碳酸氫 鈉水溶液、飽和食鹽水洗淨。以無水硫酸鈉乾燥,減壓蒸 餾後得5- ( 4-乙氧基-3-丁烯-1-基)-2-原菠烯。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -79- 1228131 A7 B7 五、發明説明(77 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本育) 隨後將5- (4-乙興基-3 -丁燒-1-基)-2 -原疲條、90g 之乙二醇、l.Og之p-甲苯磺酸與300ml之曱苯混合,進 行1小時加熱迴流。放冷後,將反應液注入100ml飽和碳 酸氫鈉水中使其分液,有機層以水、飽和食鹽水洗淨,再 以無水硫酸鈉乾燥後,進行減壓濃縮。以減壓蒸餾進行精 製後得2-甲基- 2-Π- ( 5-原菠烯-2-基)-1-丙基卜1,3-二氮 雜戊烷 177g (沸點·· 92°C /27Pa,產率:85% )。 IR(薄膜):>=3138、3057、2941、 2866、2764、2611、1570、1460' 14 10、1336、1134、1090、1038> 980、945、904、717cm -、 主要非鏡向異構物之'H-NMR ( CDCh, 300MHz ) : 5二 〇.48 (lH,ddd,J = ll ·04,4.2’ 2 . 6 Η ζ ), 1.00 — 1.55 (6H,m), 1·55 — 1.70(2H,m), 1.82(lH,ddd,J = ll.〇,9.0, 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 . 8 Η ζ ), 1 · 9 8 ( 1 Η,m ), 2.70 — 2.80 (2H,m), 3 · 8 0 — 4 . 0 0 ( 4 Η,m ), 4.82(lH,t,J = 5.〇Hz), 5 . 9 0 ( 1 Η,m ), 6 · 0 9 ( 1 Η,m )。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21 OX 297公釐) -80 - 1228131 A7 B7 五、發明説明(78 ) [合成例6] 2-(3-( 5-原菠烯-2-基)-1-丙基卜 1,3-二噁烷(monomer 6 )之合成 除乙二醇以1,3-丙二醇替代外,其他皆依合成例5相 同方法製得2-丨3- ( 5-原菠烯-2-基)-1-丙基Μ,3-二噁烷 。(沸點:104°C /53Pa,產率:80% )。 IR (薄膜):^ = 3138、3057、2960、 2848、2775、2731、2656、1570、 146 0、 140 3、 1240、 1146、 1093、 10 53、993、941、927、717cm-1。 主要非鏡向異構物之W-NMR ( CDCh, 300MHz) : δ = 〇.47(lH,ddd,J = 11.3,4.2, 2 . 6 Η z ), — ---1 ------- i 衣-- (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 1± 1± 1± 12 3 4 0 5 0 0 1 0 12 5 8 0 5 5 0 9 6 6 0 HHHH, Η Η Η H CXI CN1 IQ ,\ly CVI OA_ rv ,/- ./(V rv d z /IV ./IV ./IV /IV 5 ο ο o d H 〇oo〇 1 2 5 7 , 8 2 8 8 1 . . . H . · . . IX t—- IX IX IX oo CV1 CO ooA一 m m m m 1± 1± 3 9 3 m m m m 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X 297公釐) -81 - 1228131 A7 B7 五、發明説明(79 ) 4.48(lH,t,J = 5.1Hz), 5 · 8 9 ( 1 Η,m ), 6 ,〇 8 ( 1 Η,m )。 [合成例7] 2-{6-(5-原菠烯-2-基)-1-己基卜1,3-二氧雜戊烷( monomer 7 ) 之合成 除5-溴甲基-2-原菠烯以5- ( 6-氯基-1-己基)-2-原疲 烯替代外,其他皆依合成例5相同方法製得2-{6- ( 5-原 菠烯-2-基)-1-己基}-1,3-氧雜戊烷。(沸點:117°C /27Pa ,產率:81 % )。 IR (薄膜):2> = 3138、3057、2926、 2856、2761、157 0、1464、1410、 1336、1142、1036、943、717 c m _ 1 〇 主要非鏡向異構物之W-NMR ( CDCh, 300MHz ) : 5 = 〇.46(lH,ddd,J = ll.l,4.2, (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 CD IX IX i—_ 1 5 5 0 0 IX CO 00 5 9
.),m) 1 m,mll , H , J Η ο H ,\)/ 0A- 1± CXI IQ ,\ly , z ( ( ( d z ) H 5 5 o d H m 6 1—- 4 7 , 7 , . . . .Η·H CXI r—I r—l r—I 1± oo IX 9 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -82- 1228131 Μ ____ 五、發明説明(80 ) 2·7〇 — 2.80(2H,m) ’ 3 . 8 〇 — 4 · 0 〇(4 Η,m ), 4.83(lH,t,J = 5.〇Hz), 5 . 8 9 ( 1 H,m ), 6 . 0 8 ( 1 H,m )。 [合成例8] 2-{6- ( 5-原菠烯基)_卜己基卜丨,3-二噁烷(monomer )之合成 除乙二醇以1,3 -丙二醇替代外’其他皆依合成例7相 同方法製得2-{6- (5-原菠烯-2-基)-卜己基卜丨,3-二噁烷 。(沸點:149-151°C /270Pa,產率:78% )。 IR (薄膜):z; = 3057、2 96〇、2923、 2850、2775、2728、2655、1570、 1468、14 0 3、137 7、1240、1146、 1〇9〇 、1〇〇1、 717cm — 1。 主要非鏡向異構物之j-NNIRCCDCh’ 300MHz ) · δ = (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 o 〇 6 4 LO t—~ nw_ 〇> 9 5 5 8
1± J NJ. , 1± t—- ,\)xm\1/ 1Hm,m-l TJ J , _~~a , , H ^—- H , d ) 2 1 2 d d z ( ( ( d d Η o 5 5 d , 6 1—14 6 , H . . · H r-H CXI IX r—I IX 4 3 z H 8 3 9 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -83- 1228131 A7 B7 五、發明説明(81 ) 1.85- 2.15(2H,m), 2.65- 2.80 (2H,m), 3 · 65-3 · 80 (2H,m) 4.05- 4.15 (2H,m) , 4.49(lH,t,J = 5,lHz), 5 · 8 9 ( 1 Η,m ), 6 . 〇 8 ( 1 Η,m )。 [合成例9 ] 3- ( 1,3-二噁烷-2-基)-1- ( 5-原菠烯-2-基)-1-丙醇( monomer 9 )之合成 將2- (2 -溴乙基)-1,3 -二卩惡院36.2g置於無水四氣口夫 喃200ml中,依一般方法製得格利雅試劑。隨後,將格利 雅試劑於20°C下,以30分鐘滴入19.5g之5-原菠烯-2-咔 唑甲醛中。經攪拌30分鐘後,將反應液加入飽和胺水溶 液中使反應停止。以二乙基醚萃取後,有機層依序以水、 碳酸氫鈉水溶液、飽和食鹽水洗淨。以無水硫酸鈉乾燥後 ,進行減壓濃縮。以減壓蒸餾精製後得3 - ( 1,3 -二螺院-2- 基)-1-(5-原菠燃-2-基)-1-丙醇36.2§(沸點:125。〇 /27Pa,產率:95% )。 IR (薄膜):u = 3440 (br .)、3056 、 2962、2860、2731、2657、1570、 14 4 8、1404、1377、1336、1284、 124〇、1146、 1093、 1〇47、 99 7 、 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再填寫本頁) 衣. 、·ιτ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 • 84 - 1228131 A7 B7 五、發明説明(82 ) m C 1± 2 7、 6 2 9 Ζ ΗΜ ο ο 3 /IV RΜ Ν I Η C D C η 0 2 3 4 4 5 5 5 5 5 0 0 4 5 6 0 4 8 2 3 3 4 4 6 5 0 0 5 0 0 3 5 8 1 6 2
3 2 2 ./IV /ι\ /IV 2 m Η mmmmm 2 Η Η Η Η Η (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 [合成例10] 3- ( 1,3-二噁烷-2-基)-1- ( 5-原菠烯-2-基)-1-乙酸丙酯 (monomer 10)之合成 將三乙基胺10.2g於20°C下,以30分鐘滴入由3-( 1,3-二噁烷-2-基)-1- ( 5-原菠烯-2-基)-1-丙醇15.0g、無 水醋酸9.6g、4-二甲基胺吡啶100mg與二氯甲烷50ml之 混合物中。經攪拌30分鐘後,加入水1 0g使反應停止。 再攪拌30分鐘後,加入水並以己烷萃取。有機層依序以 水、飽和食鹽水洗淨。以無水硫酸鈉乾燥後,進行減壓濃 縮。以減壓蒸餾精製後得3- ( 1,3-二噁烷-2-基)-1- ( 5-原菠烯-2-基)-1-乙酸丙酯16.9g (沸點:125°C /53Pa,產 率:96% )。 IR (薄膜)·· ^ = 3057、2966、2850、 2731、2657、17 32、1570、1448、 1406、1373、1338、1147、10 8 8、 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(21 ΟΧ 297公釐) -85- 1228131 A7 B7 五、發明説明(83 ) 1018、723cm-1。 'H-NMR (300MHz in CDC13):5 = 〇.5〇一 2.3〇{(3H,s)含 14H,m}, 2·50 — 2.85 (2H,m), 3 .65 — 3.85 (2H,m), 4.〇〇一4.15(2H,m), 4.30 — 4.95 (2H,m), 5.8 5 — 6.20(2H,m)。
monomer 1 monomer 2 monomer 3 monomer 4 monomer 5 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣· 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
monomer 6 monomer 7 monomer 8 monomer 9 monomer 10 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -86- 1228131 A7 B7 五、發明説明(84 ) 本發明之高分子化合物,係依下式方法而製得者。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) [合成例1 1 ]
Polymer 1之合成 將45.Og之2- (5 -原疲傭-2-基)曱基-1,3 -二氮雜戊院 (monomer 1 ) 、65.Og之5-原菠烯-2-羧酸2 -乙基2-原菠 烯酯與24· 5g之馬來酸酐溶解於150ml之四氫呋喃中,再 加入1.82之2,2’-偶氮二異丁腈。於60它下攪拌15小時 後,於減壓下進行濃縮。將所得殘留物溶解於400ml四氫 呋喃中,再滴入10公升n_己烷中。將所生成之固型物濾 取,再以10公升η-己烷洗淨,於40°C下進行6小時真空 乾燥後,得78.2g下記式Polymer 1所示之高分子化合物 。產率爲58.1% 。 所得聚合物以GPC分析結果,得知其重量平均分子 量(Mw )以聚苯乙烯換算時爲8800,分散度(Mw/Mn) 爲1.79之聚合物。又,以13C-NMR測定結果,所得聚合 物之構成單位 X、y、z,係爲 X: y: ζ=0·25: 0.25: 0.50 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ο [合成例12〜22]Polymer 2〜12之合成 依上記相同方法,或公知之方法合成polYmer 2〜 12。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -87- 1228131 A7 B7 五、發明説明(85 (PolymerS) x=0.25, y=0.25, 2=0.50 Mw=6900, Mw/Mn=1.70
(Polymers) x=0.25,y=0.25, 2=0.50 Mw=6500, Mw/Mn=1.86 ~rix e~7~r-)y
(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^^衣· 訂 (Polymer 7) x=0.25, y=0.25, 2=0.50 Mw=9700, Mw/Mn=1.77 (-7~rtx
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (Polymer 8) x=0.50, y=0.50 Mw=22000, Mw/Mn=2.04
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) - 88- 1228131 A7 B7 五、發明説明(86 (Polymer 1) x=0.25, y=0.25, z=0.50 Mw=8800, Mw/Mn=1.79 (-7~^
(Polymer 2) x=0.25, y=0.25, z=0.50 Mw=9000, Mw/Mn=1.76
(請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) (Polymer 3) x=0.25, y=0.25, 2=0.50 Mw=8300, Mw/Mn=1.77 t-7~Γ-)χ
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (Polymer 4) x=0.25, y=0.25, 2=0.50 Mw=7000, Mw/Mn=1.73
本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -89- 1228131 A7 B7 五、發明説明(87 ) (Polymer 9) x=0.50, y=0.50 Mw=29200, Mw/Mn=2.11
(Polymer 10) x=0.30, y=0.40, z=0.30 Mw=12900, Mw/Mn=2.07 \ >x (-) ( )y
(請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣· 訂 (Polymer 11) x=0.30, y=0.40, z=0.30 Mw=11200, Mw/Mn=1.96
L·. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (Polymer 12) x=0.50, y=0.50 Mw=26000, Mw/Mn=1.44
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 90- 1228131 A7 B7 五、發明説明(88 ) [實施例I] 對本發明之高分子化合物,評估其作爲基礎樹脂使用 所得之光阻材料時之基板密著性。 [實施例I-1〜5與比較例1、2] 使用上記所示聚合物(Polymer 1〜5 )與作爲比較使 用之下記式所示聚合物(Polymer 13、14 )作爲基礎樹脂 ,再將下記式所示酸產生劑(PAG 1 )、鹼性化合物與溶 劑,依表1所示組成進行混合。隨後再其以鐵氟隆製過瀘 器(孔徑:0.2// m)過濾,以製得光阻材料。 (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
本紙張尺度逍用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -91 - 1228131 A7 B7 五、發明説明(89 ) 將所得光阻溶液以旋轉塗佈方式塗佈於經9〇它、4〇 秒間六甲基二砂胺院噴霧處理所得之砂晶圓上,再將此砂 晶圓進行110°C、90秒之熱培,使其形成厚度〇.5 # m之 光阻膜。其後藉由KrF等離子雷射處理器(理光公司, ΝΑ = 0·5)進行曝光,再於ll〇°C、90秒下進行熱培(PEB )後,於2.3 8%之四甲基銨氫氧化物水溶液中進行秒 顯影,以製得線路空間爲1 : 1之圖型。對於顯影完成之 晶圓,使用上空SEM (掃描型電子顯微鏡)進行觀察, 以未能剝離而殘存之最小線寬(// m )作爲光阻之密著限 度。 各光阻之組成及評估結果如表1所示。又,表丨巾, 溶劑及鹼性化合物之說明則如下記內容。又,溶劑係彳吏$ 含有0.01重量%之FC-430 (住友3M公司製)者。 PGMEA :丙二醇甲基醚乙酸酯 TBA :三丁基胺 (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) -92- 1228131 A7 B7 五、發明説明(90 ) 【表1】 樹脂 (重量份) 酸產生劑( 重量份) 鹼性化合物 (重量份) 溶劑 (重量份) 密著限度 (// m) 實 Μ Polymer 1 PAG 1 TBA PGMEA 0.22 施 (80) (1) (0.078) (480) 例 1-2 Polymer 2 PAG 1 TBA PGMEA 0.24 (80) (1) (0.078) (480) 1-3 Polymer 3 PAG 1 TBA PGMEA 0.22 (80) (1) (0.078) (480) 1-4 Polymer 4 PAG 1 TBA PGMEA 0.28 (80) (1) (0.078) (480) 1-5 Polymer 5 PAG 1 TBA PGMEA 0.26 (80) (1) (0.078) (480) 比 1 Polymer 13 PAG 1 TBA PGMEA >0.50 較 (80) (1) (0.078) (480) 例 2 Polymer 14 PAG 1 TBA PGMEA >0.50 ^ (80) (1) (0.078) (480) (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 依表1所示結果得知,本發明之高分子化合物,具有 極高之基板密著性。 [實施例II] 對本發明之光阻材料,評估其使用ArF等離子雷射曝 光之解像性。 本紙張尺度適用中周國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -93- 1228131
A7 _ B7 五、發明説明(91 ) [實施例II-1〜21] 光阻解像性之評估 使用上記所示聚合物(Polymer 1〜12)作爲基礎樹 脂,再將下記式所示酸產生劑(PAG 1、2 )、下記式所示 溶解控制劑(DRR1〜4 )、鹼性化合物、下記式所示分子 內具有三C-COOH基之化合物(ACC1、2 )與溶劑’依袠 1所示組成進行混合。隨後再其以鐵氟隆製過濾器(孔徑 :0.2// m)過濾,以製得光阻材料。 CF3SO3* (PAG 1) (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
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) -94- 1228131 A7 B7 五、發明説明(92 ) 將所得光阻溶液以旋轉塗佈方式塗佈於經90°C、90 秒間六甲基二矽胺烷噴霧處理所得之矽晶圓上,再將此矽 晶圓進行110°C、90秒之熱培,使其形成厚度0.5 // m之 光阻膜。其後藉由KrF等離子雷射處理器(理光公司, NA二0.5)進行曝光,再於110。。、90秒下進行熱培後,於 2.3 8%之四甲基銨氫氧化物水溶液中進行60秒顯影,以 製得線路空間爲1 : 1之圖型。將顯影完成之晶圓切斷, 使用截面SEM (掃描型電子顯微鏡)進行觀察,以0.3 0 β m線路空間爲1 : 1解像度的曝光量(最佳曝光量:Εορ ,mJ/cm2 )中所可分離之空間線路之最小線寬(// m )作 爲評估光阻之解像度。 各光阻之組成及評估結果如表2所示。又,表2中, 溶劑及鹼性化合物之說明則如下記內容。又,溶劑係使用 含有〇.〇1重量%之FC-430(住友3M公司製)者。 PGMEA :丙二醇甲基醚乙酸酯 TEA :三乙醇胺 TMMEA :三甲氧基甲氧基乙基胺 TMEMEA :三甲氧基乙氧基甲氧基乙基胺 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣· 訂 4. 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(2丨〇><297公瘦) -95- 1228131 A7 B7 五、發明説明(93 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 【表2】 實施例 樹脂 (重量份) 酸產生劑 (重量份) 溶解控制 劑 (重量份) 鹼性化合 物 (重量份) 溶劑 (重量份) 最適當露 光量 (mJ/cm2) 解像度 (//m) 形狀 II-1 Polymer 1 (80) PAG 1 (1) - TEA (0.063) PGMEA (480) 26.0 0.20 矩形 II-2 Polymer 2 (80) PAG 1 (1) - TEA (0.063) PGMEA (480) 25.0 0.20 矩形 II-3 Polymer 3 (80) PAG 1 (1) - TEA (0.063) PGMEA (480) 24.0 0.20 矩形 II-4 Polymer 4 (80) PAG 1 (1) - TEA (0.063) PGMEA (480) 26.0 0.22 矩形 II-5 Polymer 5 (80) PAG 1 (1) - TEA (0.063) PGMEA (480) 28.0 0.22 矩形 II-6 Polymer 6 (80) PAG 1 (1) - TEA (0.063) PGMEA (480) 22.0 0.20 矩形 II-7 Polymer 7 (80) PAG 1 (1) - TEA (0.063) PGMEA (480) 21.0 0.20 矩形 II-8 Polymer 8 (80) PAG 1 (1) - TEA (0.063) PGMEA (480) 25.0 0.22 矩形 II-9 Polymer 9 (80) PAG 1 (1) - TEA (0.063) PGMEA (480) 20.0 0.20 矩形 11-10 Polymer 10 (80) PAG 1 (1) - TEA (0.063) PGMEA (560) 23.0 0.22 矩形 11-11 Polymer 11 (80) PAG 1 (1) - TEA (0.063) PGMEA (560) 24.0 0.24 矩形 11-12 Polymer 12 (80) PAG 1 (1) - TEA (0.063) PGMEA (640) 23.0 0.24 矩形 11-13 Polymer 3 (80) PAG 2 (1) - TEA (0.063) PGMEA (480) 25.0 0.20 矩形 11-14 Polymer 3 (80) PAG 2 (1) - TMMEA (0.118) PGMEA (480) 26.0 0.20 矩形 11-15 Polymer 3 (80) PAG 2 (1) - TMEMEA (0.173) PGMEA (480) 26.0 0.22 矩形 11-16 Polymer 7 (80) PAG 2 (1) DRR (10) TEA (0.063) PGMEA (480) 18.0 0.22 矩形 11-17 Polymer 7 (80) PAG 2 (1) DRR 2 (10) TEA (0.063) PGMEA (480) 19.0 0.22 矩形 11-18 Polymer 7 (80) PAG 2 (1) DRR 3 (10) TEA (0.063) PGMEA (480) 22.0 0.22 矩形 11-19 Polymer 7 (80) PAG 2 (1) DRR 4 (10) TEA (0.063) PGMEA (480) 20.0 0.20 矩形 11-20 Polymer 7 (80) PAG 2 (1) ACC 1 (4) TEA (0.063) PGMEA (480) 22.0 0.22 矩形 11-21 Polymer 7 (80) PAG 2 (1) ACC 2 (4) TEA (0.063) PGMEA (480) 24.0 0.22 矩形 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) 衣 訂 S, -96· 1228131 A7 _____ B7 五、發明説明(94 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 由表2之結果得知,本發明之光阻材料對於KrF等離 子雷射之曝光’具有更尚之感度與解像度。 [實施例 III-1、2] 光阻解像性之評估 與上記相同方法般,依表3組成內容製作光阻材料。 將所得光阻溶液以旋轉塗佈方式塗佈於經9 0 °C、9 0 秒間六甲基二矽胺烷噴霧處理所得之矽晶圓上,再將此矽 晶圓進行110°C、90秒之熱培,使其形成厚度〇.5 // m之 光阻膜。其後藉由ArF等離子雷射處理器(理光公司, ΝΑ = 0·55)進行曝光,再於ll〇°C、90秒下進行熱培後, 於2· 3 8%之四甲基銨氫氧化物水溶液中進行60秒顯影, 以製得線路空間爲1 : 1之圖型。將顯影完成之晶圓切斷 ,使用截面SEM (掃描型電子顯微鏡)進行觀察,以 0.25 // m線路空間爲1 : 1解像度的曝光量(最佳曝光量 :Eop,mJ/cm2 )中所可分離之空間線路之最小線寬.( 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 // m )作爲評估光阻之解像度。 各光阻之組成及評估結果如表3所示。又,表3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0.01重量%之FC-430(住友3M公司製)者。 PGMEA :丙二醇甲基醚乙酸酉旨 TEA ··三乙醇胺 TMMEA ··三甲氧基甲氧基乙基胺 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -97 - 1228131 A7 B7 五、發明説明(95 ) 【表3】 實施例 樹脂 (重量份) 酸產生 劑 (重量份) 鹼性化合 物 (重量份) 溶劑 (重量份) 最適當露 光量2 (mJ/cm2) 解像度 (//m) 形狀 III-1 Polymer 1 (80) PAG 1 (1) TEA (0.063) PGMEA (480) 17.0 0.15 矩形 III-2 Polymer 1 (80) PAG 2 (1) TMMEA (0.118) PGMEA (480) 18.0 0.15 矩形 由表3之結果得知,本發明之光阻材料對於ArF等離 子雷射之曝光,具有更高之感度與解像度。 (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 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -98-
Claims (1)
1228131 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 種下記式(1 )所示之縮醛化合物
⑴ (式中,R爲氫原子或碳數1至6之直鏈狀、支鏈狀或環 狀烷基;X爲1個氫原子可被羥基或乙醯氧基取代之、( CH2) m-; k爲0或1,m爲滿足l€mS8之整數,11爲2 或3 ) 〇 2、如申請專利範圍第1項之縮醛化合物,其係爲下 記式(2 )所示者; (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
(式中,R爲氫原子或碳數丨至6之直鏈狀、支鏈狀或環 狀烷基;k爲0或l,m爲滿足l$m€8之整數,n;^2 或3)。 3、如申請專利範圍第1項之縮醛化合物,其係爲下 記式(3 ) 所示者; 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210x297公釐) k -99- 1228131 Α8 Β8 C8 D8 申請專利範圍
(CH2)p CH-Y 〇JCH2)q ο R (CH2)n (3) (式中,R爲氫原子或碳數1至6之直鏈狀、支鏈狀或胃 狀烷基;Y爲羥基或乙醯氧基;k爲0或l,p、q爲滿 足0$p + q$7之〇或正整數,η爲2或3)。 4、一種重量平均分子量1,000至500,000之高分子化 合物,其係含有下記式(4-1 )或(4-2)所示重複單位^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁j
(4-1) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (式中,R爲氫原子或碳數 狀烷基;W爲單鍵或1個氫 之-(CH2 ) ; k 爲 0 或 1, 3) °
1至6之直鍵狀、支鍵狀或王暑 原子可被羥基或乙醯氧基取# m爲1至8之整數,η爲2或 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -100- 1228131 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 5、如申請專利範圍第4項之高分子化合物,其中, 上記式(4-1)所示重複單位外,尙含有下記式(5-1)所 示重複單位者;
(式中,k具有與上記相同之意義;R1爲氣原子、甲基或 CH2C〇2R3 ;R2爲氫原子、甲基或C〇2R3 ; R3爲碳數1至15 之直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基;R4爲酸不穩定基;R5爲 鹵素原子、羥基、碳數1至15之直鏈狀、支鏈狀或環狀 烷氧基、醯氧基、烷氧羰氧基或烷磺醯氧基、或爲碳數2 至15之直鏈狀、支鏈狀或環狀烷氧烷氧基’其碳原子上 之氫原子之一部份或全部可被鹵素原子所取代;Z爲單鍵 或碳數1至5之直鏈狀、支鏈狀或環狀之(h + 2 )價烴基. ,爲烴基時,其1個以上之伸甲基可被氧取代而形成鏈狀 或環狀醚基,或同一碳原子上之2個氫原子可被氧取代而 形成酮亦可,h爲0、1或2 )。 , 6、如申請專利範圍第4項之高分子化合物,其中, 上記式(4-1 )所示重複單位外,尙含有下記式(5-1 )與 (6 )所示重複單位者; 本紙度適用中國國家橾準(CNS ) A4規格(210X297公釐) : -101 - (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 1228131 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍
〇 (6) (式中,k'h'R1至R5具有與上記內容相同之意義)。 7、如申請專利範圍第4項之高分子化合物,其中, 上記式(4-1 )所示重複單位外,尙含有下記式(5 -1 )所 示重複單位及/或下記式(7)所示重複單位與,下記式( 6 )所示重複單位者; (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
(6) R2 R1 Η )=0 R4〇 (7) (式中,k、h、R1至R5具有與上記內容相同之意義)。 8、如申請專利範圍第4項之高分子化合物,其中, 上記式(4-2 )所示重複單位外,尙含有下記式(5-2 )所 示重複單位者; 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -102- 1228131 as B8 C8 D8 六、申請專利範圍
(式中,k'h'R1至R5具有與上記內容相同之意義)。 9、一種光阻材料,其係含有申請專利範圍第4至8 項中任一項之高分子化合物者。 1 0、一種圖型之形成方法.,其特徵係包含將申請專利 篇圍第9項之光阻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製 張 紙 本 Μ \—/ Ns C ___' 準 標 家 國 國 中 用 適 -釐 公 7 9 2 -103-
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KR100497091B1 (ko) * | 2000-10-02 | 2005-06-27 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 환상 아세탈 화합물, 고분자 화합물, 레지스트 재료 및패턴 형성 방법 |
US6673517B2 (en) * | 2000-12-07 | 2004-01-06 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Polymer, resist composition and patterning process |
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KR101050619B1 (ko) * | 2005-02-18 | 2011-07-19 | 삼성전자주식회사 | 포토레지스트용 노르보넨 중합체 및 그를 포함하는 포토레지스트 조성물 |
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---|---|---|---|---|
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KR100219303B1 (ko) * | 1996-09-21 | 1999-09-01 | 박찬구 | 아세탈기가 치환된 방향족 히드록시 화합물 및 이를 함유하는 네가티브형 포토레지스트 조성물 |
JP3297324B2 (ja) * | 1996-10-30 | 2002-07-02 | 富士通株式会社 | レジスト組成物、レジストパターンの形成方法及び半導体装置の製造方法 |
EP0918048A1 (en) * | 1997-11-19 | 1999-05-26 | Wako Pure Chemical Industries, Ltd. | A novel monomer and a polymer obtained therefrom |
JPH11263754A (ja) * | 1997-11-19 | 1999-09-28 | Wako Pure Chem Ind Ltd | 新規なモノマー及びこれを用いて得られるポリマー |
KR100419028B1 (ko) * | 1998-05-13 | 2004-07-19 | 주식회사 하이닉스반도체 | 옥사비시클로화합물,이화합물이도입된포토레지스트중합체및이를이용한포토레지스트미세패턴의형성방법 |
KR100400292B1 (ko) * | 1998-09-21 | 2004-03-22 | 주식회사 하이닉스반도체 | 신규의포토레지스트용모노머,그의공중합체및이를이용한포토레지스트조성물 |
KR100682168B1 (ko) * | 1999-07-30 | 2007-02-12 | 주식회사 하이닉스반도체 | 신규의 포토레지스트용 공중합체 및 이를 이용한 포토레지스트조성물 |
US6566038B2 (en) * | 2000-04-28 | 2003-05-20 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Polymers, resist compositions and patterning process |
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KR100497091B1 (ko) * | 2000-10-02 | 2005-06-27 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 환상 아세탈 화합물, 고분자 화합물, 레지스트 재료 및패턴 형성 방법 |
KR20030036948A (ko) * | 2001-11-01 | 2003-05-12 | 삼성전자주식회사 | 포토레지스트용 노르보넨계 공중합체, 이의 제조방법 및이를 포함하는 포토레지스트 조성물 |
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