TWI248557B - Positive resist composition - Google Patents
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Description
1248557 五、發明說明(1) 發明領域 -本〜發明係關於一種對用於精密製造(例如,半導體裝 置)之遠紫外線敏感之正光阻組成物。更特別地,本發明 係關於一種適用於遠紫外線曝光之正光阻組成物。 發明背景 積體電路之整合程度近來變爲更高,及在VLSI用半 導體基板之製造中需要處理具有半微米或更小線寬之超細 圖案。爲了符合此需求,用於微影術用曝光裝置之光源之 波長變短,而且現在調查在遠紫外線之短波長區域之準分 子雷射光(例如,XeCl、KrF或ArF )之用途。 至於用於藉此波長區域之微影術之圖案形成之光阻, 化學放大型光阻爲已知的。 化學放大型光阻通常粗分爲三型,即,所謂之二成 分、二點五成分及三成分型。二成分型之化學放大型光阻 包括可藉光解產生酸之化合物(以下有時稱爲”光-酸產 生劑與黏合劑樹脂之組合。組合光-酸產生劑之黏合 劑樹脂爲在其分子中具有可藉酸之作用分解而增加樹脂在 鹼性顯影溶液中溶解度之基(以下有時稱爲”酸可分解基 ”)之樹脂。除了上述兩種成分,二點五成分型之光阻更 含具有酸可分解基之低分子量化合物。三成分型之光阻含 光-酸產生劑、鹼溶性樹脂、及上述之低分子量化合物。 雖然上述化學放大型光阻爲適合紫外線或遠紫外線曝 光之光阻劑,由實際使用之觀點,光阻符合特徵需求仍爲 1248557 五、發明說明(2) 必要的。 至於用於ArF光源之光阻組成物,爲了改良乾-燥〜蝕刻 性之目的而提議其中加入脂環烴部份之樹脂。然而,引入 脂環烴部份伴隨包括樹脂之系統變爲極疏水性之問題,而 且以迄今已廣泛地作爲光阻顯影劑之氫氧化四甲銨水溶液 (以下有時稱爲TMAH )實行顯影爲困難的。亦觀察到在 顯影時自基板釋放光阻膜之現象。 使用含以包括脂環之結構保護之鹼溶性基之酸敏性化 合物、及具有藉酸釋放鹼溶性基之功能之結構單位之光阻 材料敘述於 JP-A-9-73 1 73、JP-A-9-90637 與 JP-A-10-161313專利(在此使用之名詞”JP-A”表示”未審查公告日 本專利申請案。 在JP-A- 1 1 -1 09632專利中敘述一種含具有極性基與酸 可分解基之脂環官能基之樹脂用於輻射敏感性材料。 含藉由具有內酯結構之(甲基)丙烯酸酯衍生物與另 一種可聚合化合物之共聚合而得之聚合物之光阻組成物敘 述於日本專利3,042,6 1 8。 如JP-A-1 1 -1 1 9434專利所述,已藉由使用含其中鹼溶 性基以包括脂環烴基之保護基保護之重複單位、其中鹼溶 性基以不爲包括脂環烴基之保護基保護之重複單位、及具 有1〇至35莫耳%內酯結構之單體之樹脂,嚐試解析度、 敏感度與乾燥飩刻性之改良及低成本。 然而,任何迄今已知之正光阻組成物尙未令人滿意地 1248557 五、發明說明(3) 解決包括由於黏附性及膜強度不足而造成之圖案崩塌、蝕 -一刻4麦之表面粗度與節距依附性之問題,其伴隨所需之圖案 微化趨勢而發生。 發明槪述 因此,本發明之目的爲提供一種正光阻組成物,其中 明顯地改良圖案崩塌、蝕刻後之表面粗度與節距依附性, 而且其較佳地用於超微影術處理,例如,VLSI與高容量 微尖端,及其他之照相製造處理。 本發明之其他目的由以下說明而變爲明顯。 如對於化學放大型正光阻組成物之廣泛調查之結果, 已發現本發明之目的由下述正光阻組成物達成,而完成本 發明。 1·一種正光阻組成物,其包括(A)藉酸之作用增加在鹼 性顯影溶液中之溶解速率之樹脂,其含下示式(I)表示之重 複單位、下示式(II)表示之重複單位、與下示式(ΠΙ)表示 之重複單位,及(B)在以光化射線或輻射照射時產生酸之 化合物。/ ^ -fCH2-C飞k I〇=C 0-ALG 在式(I)中,R表示氫原子或甲基;A表示單鍵或連接
1248557 五、發明說明(4) 基;及ALG表示下式(pi)至(pV)表示之基任何之一:
^12 一?一 r13 (PH) Ria i15 (p"i〉 -CH-R16 C R2D (piv) 闩21 ^22 ^23 〇 一 9—CH—C—R24 (pV) I R25 在上式中,Rn表示甲基、乙基、正丙基、正丁基、 異丁基、或第二丁基;Z表示與碳原子一起形成脂環烴基 之原子基;R12至R16各獨立地表示具有1至4個碳原子之 直鏈或分枝烷基或脂環烴基,其條件爲R12至R14至少之 一爲脂環烴基,及R15或R16表示脂環烴基;R17至R21各 獨立地表示氫原子、具有1至4個碳原子之直鏈或分枝烷 基、或脂環烴基,其條件爲R17至R21至少之一表示脂環 烴基,及R19或R21表示具有1至4個碳原子之直鏈或分 枝烷基或脂環烴基;及R22至R25獨立地表示具有1至4 1248557 五、發明說明(5) 個碳原子之直鏈或分枝烷基或脂環烴基,其條件爲r22至 R25至少之一爲脂環烴基,或R23與R24可彼此組合形成 環; 、 RCH2 〜C 丫 (工工)o=c0-BLG 在式(II)中,R'表示氫原子或甲基 及BLG表示第三烷基鏈; .个30 (III) A表示單鍵或連接 基; I C=〇 • I 0
在式(III)中,R3Q表示氫原子或甲基;R 立地表示氫原子、羥基或烷基,其條件爲R 之一表示羥基。 (2) 如以上第(1)項所述之正光阻組成物,其中成分(A) 之樹脂更含包括環己烷內酯、去甲莰內酯與金剛烷內酯之 重複單位。 (3) 如以上第(1)或(2)項所述之正光阻組成物,其中式 至R33各獨 至R33至少 1248557 五、發明說明(6) (HI)表示之重複單位中之R31至R33之二表示羥基。 (4)如以上第(1)至(3)項所述之正光HS-組成物,其中式 (I)中之A與ALG各表示單鍵與下示之式表示之基 R ^-R·-
其中R26至R27各獨立地表示具有1至4個碳原子之直鏈 或分枝烷基。 發· _明之詳細說明 以下更詳細地敘述用於依照本發明之正光阻組成物之 成分。 [1 ] (A)藉酸之作用增加在鹼性顯影溶液中之溶解速率之樹 脂(以下亦稱爲”酸可分解樹脂”)。 成分(A)之樹脂具有含包括上述式(I)表示之酸可分解 基之重複單位之必要條件。在式(I)中,R表示氫原子或甲 基,A表示單鍵或連接基,及ALG表示包括上述式(pi)至 (pV)表不之脂環煙基之基。 連接基A包括伸烷基、經取代伸烷基、羰基、酯基、 醯胺基、磺醯胺基、胺基甲酸酯基、脲基、及其二或更多 種之組合。 A表示之伸烷基或經取代伸烷基之實例包括下式表示 之基: 1248557 五、發明說明(7) -{C(Rb)(Rc)}r. 在式中,1與R。可爲相同或不同,各表示氫原子、 院基、經取代烷基、鹵素原子、羥基、或烷氧基,及r表 示1至10之整數。 Rb或R。表示之烷基較佳爲包括低碳烷基,例如,甲 基、乙基、丙基、異丙基、或丁基,而且更佳爲甲基、乙 基、丙基、或異丙基。經取代烷基之取代基之實例包括羥 基、鹵素原子與院氧基(較佳爲具有1至4個碳原子)。 1或R。表示之烷氧基包括具有1至4個碳原子之烷氧 基,例如,甲氧基、乙氧基、丙氧基、或丁氧基。1或 表示之鹵素原子包括氯、溴、氟、與碘原子。 在式(pi)至(pV)中,R12至R25之烷基包括具有丨至4 個碳原子之直鏈或分枝烷基,其可經取代。烷基之實例包 括甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二 丁基、與第三丁基。 烷基之取代基之實例包括具有1至4個碳原子之烷氧 基、鹵素原子(例如,氯、溴、氟、或碘原子)、醯基、 醯氧基、氰基、羥基、羧基、烷氧基羰基、與硝基。 至r25中之脂環烴基或Z與碳原子形成之脂環烴基 可爲單環基或多環基,並且特別地包括具有不少於5個碳 原子且包括,例如,單環、雙環、三環、或四環結構之 基。所包括之碳原子數量較佳爲6至30,而且更佳爲7至 2 5。脂環烴基可具有取代基。 1248557
1248557 五、發明說明(9)
Λ 〇 ⑽ ㈤ (18) (19) ^4 <〇4 /£? (20) (21) (22) (23) 〇b (Z5) (26)
(24)
(27) Λ {23) (») (3°) (31) (32) (33) (34) (35) -11- 1248557 五、發明說明(10) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) °S) ® 么 ο Ο Ο Ο (47) (48) (49) (5〇) 2 1248557 五、發明說明(11) 用於本發明之脂環部份之較佳實例包括金剛烷基、去 甲金剛烷基、十氫萘殘基、三環癸基、四環十二碳基、去 甲茨基、雪松醇基、環己基、環庚基、環辛基、環癸基、 與環十二碳基。這些基中,金剛烷基、十氫萘殘基、去甲 莰基、雪松醇基、環己基、環庚基、環辛基、環癸基、與 環十二碳基更佳。 脂環烴基之取代基之實例包括烷基、經取代烷基、鹵 素原子、經基、院氧基、殘基、與院氧基鑛基。 烷基較佳爲低碳烷基,例如,甲基、乙基、丙基、異 丙基、或丁基’而且更佳爲甲基、乙基、丙基、或異丙 基。 經取代烷基之取代基之實例包括羥基、鹵素原子與烷 氧基。 烷氧基包括具有1至4個碳原子之烷氧基,例如,甲 氧基、乙氧基、丙氧基、或丁氧基。 在藉掃描電子顯微鏡觀察而得到外形時,由良好外形 安定性(SEM抗性)之觀點,其中a表示單鍵且ALG表 示下示之基之式(I)表示之重複單位特佳
1248557 五、發明說明(12) 其中R26至R27各獨立地表示具有1至4個碳原子之直鏈 或分枝烷基。 對應式(I)表示之重複單位之單體之指定實例敘述於 下,但是本發明不應視爲受其限制。
(CH2)3CH3
-14- 1248557
1248557 五、發明說明(14)
-16- 1248557 五、發明說明(15)
17- 1248557 五、發明說明(ie)
-18- 1248557 五、發明說明(17) 以下詳細地敘述式(II)表示之重複單位。 在式(II)中,R與A各具有如式(I)中R與A所定義之 相同意義。 式(II)中之BLG表示第三烷基鏈,而且以,例如,-C(Ra)(Rb)(Rc)表示。在式中,Ra、Rb與RC各獨立地表示 直鏈或分枝烷基(一般具有1至20個碳原子,較佳爲具 有1至10個碳原子,更佳爲具有1至5個碳原子,而且 包括,例如,甲基、乙基、直鏈或分枝丙基、直鏈或分枝 丁基、或直鏈或分枝戊基)。 Ra、Rb或Rc之烷基可具有取代基。取代基之較佳實 例包括鹵素原子、羥基或烷氧基(較佳爲具有1至個 碳原子,更佳爲具有1至5個碳原子)。 式(II)表示之重複單位之指定實例敘述於下,但是本 發明不應視爲受其限制。 -19- 1248557 五、發明說明(18) ch3 —0¾ 一 C — I H —ch2-c— c=o ch3 I I 1 c=〇 ch3 · 0-C—CH3 j 1 I 〇—9—ch3 ch3 I CH3 〒h3 —ch2—c— I -ch2-[ c==o ch3 I I 3 1 c=o ch3 —c—ch2ch3 II 0—c—ch2ch3 1 ch3 ch3 .〒h3 . · —ch2-c— I 1 一CH;2—ό— I c—0 ch3 I I 1 c—o ch3 0—c—ch2och3 1 1 〇——c—ch2-ci ch3 ch3 ch3 I J —ch2^c- I H —CH 广 C — c=o ch3 ch3 0—c —— ch——ch3 I 3 1 c=0 ch3 ch3 〇一—c —CH—CHn 1 J ch3 1 ch3 -20- 1248557
1248557 五、發明說明(21) 較佳爲,用於本發明正光阻組成物之成分(A)之樹脂 含包括脂環內酯結構之重複單位,以進一步降〜低-ft案崩塌 及節距依附性。 此包括脂環內酯結構之重複單位包括,例如,包括環 己烷內酯、去甲莰內酯或金剛烷內酯之重複單位。 例如,包括環己烷內酯之重複單位包括具有下示式 (V-1)或(V-2)表示之基之重複單位。包括去甲茨內酯之重 複單位包括具有下示式(V-3)或(V-4)表示之基之重複單 位。包括金剛烷內酯之重複單位包括下示式(VI)表示之重 複單位。 -
在式(V-1)至(V-4)中,Rlb、R2b、R3b、R4b、與 R5b 可 爲相同或不同,各獨立地表示氫原子、可具有取代基之jt完 基、可具有取代基之環烷基、或可具有取代基之烯基,或 Rib、R^b、R3b、R4b、與R5b之一'可彼此組合形成環。 式(V-1)至(V-4)中 Rlb、R2b、R3b、R4b、與 R5b 任何之 一表示之烷基包括可經取代之直鏈或分枝烷基。直鏈或分 枝烷基較佳爲包括具有1至I2個碳原子之直鏈或分枝丈完 23 - 1248557 五、發明說明(22) 基,更佳爲具有1至10個碳原子之直鏈或分枝烷基,而 S且更佳爲甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、 第二丁基、第三丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、 與癸基。 式(V-1)至(V-4)m Rlb、R2b、R3b、R4b、與 R5b 任何之 一表示之環烷基較佳爲包括具有3至8個碳原子之環烷 基,例如,環丙基、環戊基、環己基、環庚基、或環辛 基。 式(V-1)至(V-4)中 Rlb、R2b、R3b、R4b、與 R5b 任何之 一表示之烯基較佳爲包括具有2至6個碳原子之烯基,例 如,乙烯基、丙烯基、丁烯基、或己烯基。 組合任何式(V-1)至(V-4)中 Rlb、R2b、R3b、R4b、與 R5b之二形成之環較佳爲包括3-至8-員環,例如,環丙 烷、環丁烷、環戊院、環己烷、或環辛烷。 式(V-1)至(乂-4)中 Rlb、R2b、R3b、R4b、與 R5b 表示之 基可鍵結組成環形結構之碳原子任何之一。 上述烷基、環烷基與烯基之取代基之較佳實例包括具 有1至4個碳原子之烷氧基、鹵素原子(例如,氟、氯、 溴、或碘原子)、具有2至5個碳原子之醯基、具有2至 5個碳原子之醯氧基、氰基、羥基、羧基、具有2至5個 碳原子之院氧基鑛基、與硝基。 具有式(V-1)至(V-4)任何之一表示之基之重複單位之 實例包括下示(AI)表示之重複單位。 -24- 1248557 五、發明說明(23
^bO (AI) o==c
I ο
I α,一β2 在式(ΑΙ)中,RbQ表示氫原子、鹵素原子、具有1至4 個碳原子之經取代或未取代烷基。。表示之烷基之取代 基之較佳實例包括上述式(V」)至(ν-4)任何之一中之Rib 表示之烷基之取代基之較佳實例。
Rb0表示之鹵素原子包括氟、氯、溴、與碘原子。Rb0 較佳爲氫原子。 式(AI)中之A’表示單鍵、醚基、酯基、羰基、伸烷 基、或組合這些基形成之二價基。 式(AI)中之B2表示式(v-1)至(v_4)任何之一表示之 基。 A,表示之組合形成之二價基之實例包括下式表示之 基 " 、ch厂 η 〇 -CH,
1248557 五、發明說明(24 卞一 CH2cH2 一找 0
〜CH2CH2-〇一 c—ch2ch2-c——0 II II 0 〇 在上述式中,Rab與Rbb可爲相同或不同,各表示氫原 子、烷基、經取代烷基、鹵素原子、羥基、或烷氧基。 Rab與Rbb任何之一表示之烷基較佳爲線形烷基,例 如,甲基、乙基、丙基、異丙基、或丁基,更佳爲甲基、 乙基、丙基、或異丙基。經取代烷基之取代基包括羥基、 鹵素原子與具有1至4個碳原子之烷氧基。 院氧基包括具有1至4個碳原子之烷氧基,例如,甲 氧基、乙氧基、丙氧基、或丁氧基。 鹵素原子包括氟、氯、溴、與碘原子。 rl表示1至10之整數,而且較佳爲1至4之整數。m 表示1至3之整數,較佳爲1或2。 式(AI)表示之重複單位之指定實例敘述於下,但是本 發明不應視爲受其限制。 -26- 1248557 五、發明說明(25) CH3-[-ch2 - c'-)-,c—0 ch3 -(ch2-c 十 ο
(lb-1)
ch3 ^ch2-c—)
—^ch2-
H // c—o
(lb-5)
-27· 1248557
1248557 五、發明說明(27 —^ch2 -
(lb-17) 0 h3c
0 (lb-18) ch3 〇
η •CH2-c-4 ~(ch2-C\十· C 一〇 // c-o (CH2〉2—c、 c (lb-19)
CH 3 c-o 0
(CH2)2-c:c H,C I ) 〇 ch3 ch2 - ς·c
(lb-21) CH3 ^ch24-)-
o
c 一〇 (CH2)2—0、
// 〇 (II // c-(ch2)2-c、 〇 3-23)
-29- 0 0 1248557 五、發明說明(28) CH3 ~{ch2-C\c-o 〇
CH —(ch2 -
C 一 0· cf (CH2)2 — 0, \ C 一 <CH2)2 - C, // 0 // 〇 (lb-25) 〇 h3c
ο ch3 -(ch2-c4- // 00 (ch2)2-o, \ //. (lb-26) Ό
-30- 1248557 五、發明說明(29)
-31 - 1248557 五、發明說明(3〇 CH3 -(ch2-c-}·
CH C一 Ο 卡士一'十
3
0 •CH, 〇 \ //° 陶厂。、
H3C (lb-37) 〇 Η
ο
CH (ch2)2,o ,c—(ch2)2—c: // 0 // 0 (lb-39) Ό CH,I : •ch2—ό 一 ,〇0 〇 (CH2)2 - 〇 p—(CH2〉2-cf CH3 (lb-40)
-32- 1248557 五、發明說明(31) CH, ch3A十 〇^〇W〇、 // 〇 (lb-41) C-(CH2)2—C、
〇 H3C
ch3 —(ch2-c 十 o '(ch2)2 - 0、
C —(CH2)2 — C (lb-42) 0 h3c
o ch3 _ch2-c-j ,c 一〇 o 4
H I. c-ov •(CH2)厂〇、
C-(CH2)2-cf CH :lb-44)
〇 H3C
〇. -33- 1248557 五、發明說明(32) 包括金剛烷內酯之重複單位包括下式(VI)表示之重複 單位:
在式(VI)中,A6表示單鍵、伸烷基、環伸烷基、醚 基、硫醚基、羰基、酯基、或其二或更多種之組合。 R6a表示氫原子、具有1至4個碳原子之烷基、氰 基、或鹵素原子。 式(乂1)中A6表示之伸烷基包括下式表示之基: -{C(Rnf)(Rng)}r- 在上式中,Rnf與Rng可爲相同或不同,各表示氫原 子、烷基、經取代烷基、鹵素原子、羥基、或烷氧基,及 r表示1至10之整數。
Rnf與Rug表示之烷基較佳爲低碳烷基,例如,甲 基、乙基、丙基、異丙基、或丁基,更佳爲甲基、乙基、 丙基、或異丙基。經取代烷基之取代基包括,例如,經 基、鹵素原子與烷氧基。烷氧基包括具有1至4個碳原子 之烷氧基,例如,甲氧基、乙氧基、丙氧基、或丁氧基。 鹵素原子包括,例如,氯、溴、氟、與碘原子。 式(VI)中A6表示之環伸烷基包括具有3至10個碳原 子之環伸烷基,例如,環伸戊基、環伸己基或環伸辛基。 -34- 1248557 五、發明說明(33) 在式(VI)中’包括Ζό之橋接脂環基可具有一或更多個 取代基。取代-基-之實例包括鹵素原子、烷氧基(較佳爲具 有1至4個碳原子之烷氧基)、烷氧基羰基(較佳爲具有 1至5個碳原子之烷氧基羰基)、醯基(例如,甲醯基或 苄基)、醯氧基(例如,丙基羰氧基或苯甲醯氧基)、院 基(較佳爲具有1至4個碳原子之烷基)、羧基、經基、 與烷基磺基硫醯基(例如,-C0NHS02CH3 )。作爲取代基 之烷基更可經羥基、鹵素原子或烷氧基(較佳爲具有1至 4個碳原子之烷氧基)取代。 連接式(VI)中A6之酯基之氧原子可鍵結組成含26橋 接脂環結構之碳原子任何之一。 式(VI)表示之重複單位之指定實例敘述於下,但是本 發明不應視爲受其限制。 -35- 1248557 五、發明說明(34)
ch3 I
Η I 一CH2—c-
c—οII 〇ο Η —CH2 —C一0 ° Ic—〇-II 0
•CH
O
H
ch3 I —ch2—c—— I c—0II 0
,CH 3
一CH2一c —
CH 3 0、P
-36- 1248557 五、發明說明(35)
CH
〇
CONHSO2CH3 依照本發明之成分(A)之酸可分解樹脂更可含包括下 式(IV)表示之內酯結構之重複單位:
R I COO一Lc (IV) ~f CH2 - c
cr '0 在式(IV)中,Rla表示氫原子或甲基。 表示單鍵、伸烷基、醚基、硫醚基、羰基、酯基 其二或更多種之組合。 -37- 1248557 五、發明說明(36) Ral、Rbl Rcl、Rdl、與Rel可爲相RI或不同,各獨立 地表示氫原子或具有1至4個碳原子之烷基。瓜與n一可〜爲 相同或不同’各獨立地表示0至3之整數,其條件爲⑺與 η之總和爲2至6。 Rai、Rbi、Rei、Rdl、或Rel表不之具有1至4個碳原 子之;丨兀基包括’例如,甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁 基、異丁基、第二丁基、與第三丁基。 式(1乂)中W!表示之伸烷基包括下式表示之基: -{C(Rf)(Rg)}ri- 在上式中,Rf與Rg可爲相同或不同,各表示氫原 子、院基、經取代院基、鹵素原子、經基、或院氧基,及 rl表示1至1〇之整數。 Rf與化8表示之烷基較佳爲低碳烷基,例如,甲基、 乙基、丙基、異丙基、或丁基,更佳爲甲基、乙基、丙 基、或異丙基。經取代烷基之取代基包括,例如,羥基、 鹵素原子與烷氧基。 烷氧基包括具有1至4個碳原子之烷氧基,例如,甲 氧基、乙氧基、丙氧基、或丁氧基。 鹵素原子之實例包括氯、溴、氟、與碘原子。 烷基之其他取代基之實例包括羧基、醯氧基、氰基、 烷基、經取代烷基、鹵素原子、羥基、烷氧基、經取代烷 氧基、乙醯基醯胺基、烷氧基羰基、與醯基。 烷基包括低碳烷基,例如,甲基、乙基、丙基、異丙 -38- 1248557 五、發明說明(37) 基、丁基、環丙基、環丁基、或環戊基。經取代烷基之取 代-基-包-括,例如,羥基、鹵素原子與烷氧基。經取代烷氧 基之取代基包括,例如,烷氧基。烷氧基包括具有i至4 個碳原子之烷氧基,例如,甲氧基、乙氧基、丙氧基、或 丁氧基。醯氧基包括乙醯氧基。鹵素原子包括氯、溴、 氟、與碘原子。 式(IV)表示之重複單位之指定實例敘述於下,但是本 發明不應視爲受其限制。 -39- 1248557 五、發明說明(:3S) Η •CHfC,
ΗI •CH 广 C
CH C=〇 (IV-I)
CH3 ΌΗ2一c
(IV-2) "CHj C *— c=oI (IV-3) 0
0 ch3 c=〇 (IV—4) .CH广C一 Ic—o •CH2—c- (IV- 5)
CH, c=o I (IV-6)o
0 H1 "CH2一c — I c=〇I (IV- 7) 0 1 H3C—c——ch3 * CH〇一C* c—o (IV- 8) HI -ch2-c— Ic=o I〇 (IV-9) H3C —'6·—CH:
h3c—c—ch3 I coo- CH3 -ch2—c—— Ic=o I 0 1 H3C —c—*ch3coo -ch2—C- CH, CH 广 C· 〈IV,)o c=〇I (IVH2) 〇 -40- 1248557 五、發明說明(39 )
Η I CH2一〇 I
5 •v-i
(IV-16)
H3C C=0 I 1 IV-17) CH3 I •CH2—G — I C = 0 ! 0 (IV-18)
H I •CH2—c- I
CH 3 价疒 c=o I (1V-19) 0
?_〇(IV-20) 1 H3C h3c h3c h3c H I *ch2—c— Ic=o I〇 (丨 V-21)
〇 s c=o
H,」C
H3C
(IV-22) H 1 ch3 ch2-c- 1 - — 一 CH:一c — 1 1 C= =0 c == 0 1 (IV-23) 1 (IV-24) 〇 0 H3C 乂 H^C^l ^:0 h3c. h3c 41 - 1248557 五、發明說明(4〇 ΗI CH2一C*
c=o I (IV- 25) 0
(IV-26) ΗI •CH〇-C-
Ic~o :IV- 27〉 ch3 ΗI 一C — Ic=o 0
•CH2~C' —CH〇一C— I C—0 I 〇
'CH2一C· I C: (IV-28) 3 (IV-29) c=o (IV-30)
C=0 0
〇 (IV-31) π
"CH2一c — Ic=o ;(丨 V-33)Η3〇^"° H3CO - h2c (IV- 32)
ΌΗ2一c
ch2-c-
c=〇 丄(IV-36)0 ck. -42- 1248557 五、發明說明(41) 式(VI)表示之重複單位之指定實例中,就較爲改良之 曝光範圍及顯影溶液之濕潤力而言,重複單位(IV-;[ 7)至 (IV-36)較佳。 爲了調整乾燥蝕刻抗性、標準顯影溶液性質、對基板 之黏附性、光阻外形、及光阻通常需要之其他特徵(例 如’解析度、耐熱性與敏感度)之目的,除了上述重複單 位’依照本發明之成分(A)之酸可分解樹脂可含各種重複 單位。 此重複單位之實例包括對應下述單體之重複單位,但 是本發明不應視爲受其限制。 引入額外之重複單位可精巧地控制酸可分解樹脂所需 之特徵,特別是(1)在塗料溶劑中之溶解度,(2)膜形成性 質(玻璃轉移溫度),(3)以鹼顯影之性質,(4)膜厚減小(疏 水性、鹼溶性基之選擇),(5)未曝光區域對基板之黏附 性,及(6)乾燥蝕刻抗性。 此單體之實例包括具有一個可加成聚合不飽和鍵之化 合物,例如,丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯醯胺、甲基 丙烯醯胺、烯丙基化合物、乙烯醚、與乙烯酯。 此單體之指定實例包括丙烯酸酯,例如,丙烯酸烷酯 (較佳爲含具有1至10個碳原子之烷基之丙烯酸烷 酯),例如,丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙 烯酸戊酯、丙烯酸環己酯、丙烯酸乙基己酯、丙烯酸辛 酯、丙烯酸第三辛酯、丙烯酸氯乙酯、丙烯酸2-羥基乙 -43- 1248557 五、發明說明(42) 酯、丙烯酸2,2-二甲基羥基丙酯、丙烯酸5-羥基戊酯、三 羥甲基丙烷單丙烯酸酯、異戊四醇單-丙4秦酸酯、丙烯酸苄 酯、丙烯酸甲氧基苄酯、丙烯酸呋喃酯、或丙烯酸四氫呋 喃酯;甲基丙烯酸酯,例如,甲基丙烯酸烷酯(較佳爲含 具有1至10個碳原子之烷基之甲基丙烯酸烷酯),例 如,甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙 酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸己 酯、甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸氯 苄酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙 烯酸4-羥基丁酯、甲基丙烯酸5-羥基戊酯、甲基丙烯酸 2,2-二甲基-3-羥基丙酯、三羥甲基丙烷單甲基丙烯酸酯、 異戊四醇單甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸呋喃酯、或甲基丙 烯酸四氫呋喃酯;丙烯醯胺,例如,丙烯醯胺、N-烷基丙 烯醯胺(其烷基爲具有1至10個碳原子之烷基,例如, 甲基、乙基、丙基、丁基、第三丁基、庚基、辛基、環己 基、或羥乙基)、N,N-二烷基丙烯醯胺(其烷基爲具有1 至1〇個碳原子之烷基,例如,甲基、乙基、丁基、異丁 基、乙基己基、或環己基)、N-羥基乙基甲基丙烯醯 胺、及N-2-乙醯胺基乙基-N-乙醯基丙烯醯胺;甲基丙烯 醯胺,例如,甲基丙烯醯胺、N-烷基丙烯醯胺(其烷基爲 具有1至10個碳原子之烷基,如甲基、乙基、第三丁 基、乙基己基、羥乙基、或環己基)、Ν,Ν-二烷基甲基丙 烯醯胺(其烷基包括,例如,乙基、丙基與丁基)、及Ν- -44- 1248557 五、發明說明(43) 羥基乙基-N-甲基甲基丙烯醯胺;烯丙基化合物,例如, 烯丙酯(例如,乙酸烯丙酯、己酸烯丙酯、癸酸烯丙酯、 月桂酸烯丙酯、棕櫚酸烯丙酯、硬脂酸烯丙酯、苯甲酸烯 丙酯、乙醯乙酸烯丙酯、或乳酸烯丙酯)、及烯丙氧基乙 醇;乙烯醚,例如,烷基乙烯醚(例如,己基乙烯醚、辛 基乙烯醚、癸基乙烯醚、乙基己基乙烯醚、甲氧基乙基乙 烯醚、乙氧基乙基乙烯醚、氯乙基乙烯醚、1-甲基-2,2-二 甲基丙基乙烯醚、2-乙基丁基乙烯醚、羥乙基乙烯醚、二 伸乙二醇乙烯醚、二甲胺基乙基乙烯醚、二乙胺基乙基乙 烯醚、丁胺基乙基乙烯醚、苄基乙烯醚、或四氫呋喃基乙 烯醚);乙烯酯,例如,丁酸乙烯酯、異丁酸乙烯酯、三 甲基乙酸乙烯酯、二乙基乙酸乙烯酯、戊酸乙烯酯、己酸 乙烯酯、氯乙酸乙烯酯、二氯乙酸乙烯酯、甲氧基乙酸乙 烯酯、丁氧基乙酸乙烯酯、乙醯乙酸乙烯酯、乳酸乙烯 酯、乙烯基-β-苯基丁酸酯、或羧酸乙烯基環己酯;伊康酸 二烷酯,例如,伊康酸二甲酯、伊康酸二乙酯、或伊康酸 二丁酯;反丁烯二酸單烷酯或二烷酯,例如,反丁烯二酸 二丁酯;巴豆酸、伊康酸、順丁烯二酸酐、順丁烯二醯亞 胺、丙烯腈、甲基丙烯腈、與順丁烯二醯腈。 此外,可使用可與對應上述重複單位共聚合之任何可 加成聚合不飽和化合物。 考量許多因素之調整,包括光阻之乾燥蝕刻抗性、標 準顯影溶液性質、對基板之黏附性、光阻外形、及光阻通 -45- 1248557 五、發明說明(44) 常需要之其他特徵,例如’解析度、耐熱性與敏感度,適 當地決定酸可分解樹脂中各重複-單#之莫耳比例。 在成分(A)之酸可分解樹脂中,式⑴表示之重複單位 之含量基於酸可分解樹脂之全部重複單位較佳爲15至60 莫耳%,更佳爲18至55莫耳%,而且更佳爲20至50莫 耳% 〇 式(II)表示之重複單位之含量基於酸可分解樹脂之全 部重複單位較佳爲5至50莫耳%,更佳爲8至40莫耳 %,而且更佳爲1 0至3 0莫耳%。 式⑴表示之重複單位之含量與式(II)表示之重複單位 之含量之總和基於酸可分解樹脂之全部重複單位較佳爲25 至90莫耳%,更佳爲30至80莫耳%,而且更佳爲35至 70莫耳%。 式(I)表示之重複單位對式(II)表示之重複單位之莫耳 比例一般爲4:1至1:2,而且較佳爲3:1至2:3。由製造成 本之觀點,增加式(II)表示之重複單位之含量爲有利的。 式(ΠΙ)表示之重複單位之含量基於酸可分解樹脂之全 部重複單位較佳爲5至50莫耳%,更佳爲10至45莫耳 %,而且更佳爲1 5至40莫耳%。 包括脂環內酯結構之重複單位之含量基於酸可分解樹 脂之全部重複單位較佳爲5至60莫耳%,更佳爲10至55 莫耳%,而且更佳爲15至50莫耳%。 式(IV)表示之側鏈具有內酯結構之重複單位之含量基 -46- 1248557 五、發明說明(45) 於酸可分解樹脂之全部重複單位較佳爲5至60莫耳%,更 佳爲10至50莫耳%,而且更佳爲15至45莫耳%。 在本發明之光阻組成物用於ArF曝光時,較佳爲酸可 分解樹脂不含芳族環以確定ArF光束之透明度。 用於本發明之酸可分解樹脂可依照習知方法合成,例 如,自由基聚合。例如,在一般合成方法中,在反應時將 單體一次或分別地置入反應器中,如果需要,溶於反應溶 劑中,例如,醚,例如,四氫呋喃、1,4-二噚烷或二異丙 醚之醚,酮,例如,甲乙酮或甲基異丁基酮,酯,例如, 乙酸乙酯,或溶解本發明組成物之溶劑,例如,丙二醇單 甲醚乙酸酯,而形成均勻溶液,及在惰氣大氣下,例如, 氮或氬,使用商業可得自由基引發劑(例如,偶氮基引發 劑或過氧化物)引發聚合,如果需要,則同時加熱。如果 需要,引發劑可另外加入或分別地加入。在反應完成後, 將反應混合物倒入溶劑中以收集生成粉末或固體,因而得 到聚合物。反應濃度通常不低於20重量%,較佳爲不低於 3 0重量%,而且更佳爲不低於40重量%。反應溫度通常爲 1〇至15(TC,較佳爲30至120°C,而且更佳爲50至100 〇C。 以GPC法測量及關於聚苯乙烯而計算,用於本發明之 成分(A)之酸可分解樹脂之重量平均分子量較佳爲3,000至 100,000,更佳爲4,000至50,000,而且更佳爲5,000至 3 0,000。樹脂之重量平均分子量小於3,000較不佳,因爲 •47- 1248557 五、發明說明(46) 可能發生耐熱性及乾燥蝕刻抗性之退化。另一方面,在樹 脂之重量平均分子量超過一時,可能發生不欲之結 果,例如,顯影性質及膜形成性質由於黏度激增而退化。 依照本發明之成分(A)之酸可分解樹脂之分散度 (Mw/Mn)較佳爲在1.3至4.0,更佳爲1.4至3.8,而且更 佳爲1 . 5至3.5之範圍。 本發明正光阻組成物中成分(A)之酸可分解樹脂之含 量基於光阻組成物之全部固體含量較佳爲40至99.99重 量%,而且更佳爲50至99.97重量%。 [2] (B)在以光化射線或輻射照射時產生酸之化合物(以下 亦稱爲”光一酸產生劑”) 用於本發明之成分(B)之光-酸產生劑爲在以光化射線 或輻射照射時產生酸之化合物。 用於本發明之光一酸產生劑可適當地選自光陽離子性 聚合用光引發劑、光自由基聚合用光引發劑、染料用光脫 色劑、光變色劑、在以用於微光阻之已知光(200至400 奈米之紫外線或遠紫外線,較佳爲g線、h線、i線,及 KrF準分子雷射光線)或以ArF準分子雷射光線、電子 束、X射線、分子束或離子束、及其混合物照射時產生酸 之化合物。 此光-酸產生劑之實例包括鏺鹽(例如,重氮鹽、銨 鹽、鱗鹽、碘鹽、毓鹽、硒鹽、或砷鹽)、有機鹵素化合 物、有機金屬/有機鹵化合物、具有鄰-硝基苄基型保護基 -48- 1248557 五、發明說明(47) 之光-酸產生劑、在光解時產生磺酸之化合物(以亞胺基 磺酸酯等代表)、二楓化合物、重氮酮碾、與重氮二碾化 合物。 亦可使用其中將在以光化射線或輻射照射時產生酸之 基或化合物引入其主鏈或側鏈之聚合物化合物。 此外,例如,亦可使用 V.N.R. Pillai 之 Synthesis,(1), 1 ( 1 980)、A.Abad 等人之 Tetrahedron Lett·,(47) 45 5 5 (1971)、D.H.R. Barton 等人之 J· Chem. Soc·,(C),329 (1 970)、美國專利3,779,778、及歐洲專利126,712所述之 以光產生酸之化合物。 這些在以光化射線或輻射照射時分解而產生酸之化合 物中,特別有效地使用者敘述於下。 (1)下示式(PAG 1)表示之經三鹵甲基取代噚唑衍生物與下 示式(PAG2)表示之經三鹵甲基取代S-三畊衍生物:
(PAG1)
C〇〇3 {Y)3c N C(V)3 (PAG2) 在式(PAG1)與(PAG2)中,R2°i表示經取代或未取代芳 基或經取代或未取代烯基,R2Q2表示經取代或未取代芳 基、經取代或未取代烯基、經取代或未取代烯基烷基、或 -C(Y)3 ;及Y表示氯原子或溴原子。 此化合物之指定實例包括以下之化合物,但是本發明 不應視爲受其限制。 -49- 1248557 五、發明說明(48
N α 丨-C: 〇:C - CCJij CH3 CH^CH-0^Jc-C〇3 (PAG1-1) (PA€l-2)
HaCO .n-n ch-ch- cl 〇; 0- CBr, CH-CH- c. 〇;c- cq, (PAG1-3) N-N \\ ,Τ〇η-οη-〇:〇;〇- .〇 0
(PAG1-S) 〇>-
N -CH-CH-C、^C-CO, 0 (PAGW) (PAGM)
a
Λ N〜N 人 / ca3 n㈣)〇3。义ιΑ (PAG2-2)
%
(PAG2-S) (PAG2-€) (PAC2-T) ?ch3 a 9 Q 9 CHxCH A T CH«=CH CH-CH 〇 人 N^N X Λ A ClaC N CCI3 Λ A ci〇c n ca3 .N ^ N α3ο^Ν^οοι3 (PAC2-S) (PAG2-9) (PAC2-10) -50- 1248557
五、發明說明(49) (2)下示式(PAG3)表示之碘鹽或下示式(PAG4)表示之録
(PAG4) (m3) 在式(PAG3)與(PAG4)中,Ar1與Ar2可爲相同或不 同’各獨立地表示經取代或未取代芳基。 R2〇3、R2〇4與R2〇5可爲相同或不同,各獨立地表示經 取代或未取代烷基或經取代或未取代芳基。 表示相對陰離子。相對陰離子之實例包括Βϊ?4_、 AsF〆、PF6·、SbF6·、SiF〆、C104·、全氟烷屬烴磺酸陰離 子(例如,CFjOT)、五氟苯磺酸陰離子、縮合多核芳 族磺酸陰離子(例如,萘-1-磺酸陰離子、蒽醌磺酸陰離 子)、及含磺酸基染料,然而,本發明不應視爲受其限 R2〇3、r2〇4與r2Q5之二,或Ari與Ar2可經單鍵或取代 基彼此組合。 此化合物之指定實例敘述於下,然而,本發明不應視 爲受其限制。 -51 - 1248557 五、發明說明(5〇 ΟτΆ ^Θ-〇 (PAG3-1) __ (PAG3-2)
Qr^<}
C4H9 (PAG3-3) QrA
SbF6s Θ CF0SQi 0 (PAG3-4)
-52- 1248557 五、發明說明(51) CI-
CFaSOa® (PAG3-12) COsCHzCHjCHzCHo
H3C00C COOCHa \=/〇φ〇Γ (PAC3-13) S03® (PAG3-14) (PAG3-15) (PAG3-16)
-53- 1248557 五、發明說明(52
cf3s〇3 Θ
SC
- s〇ae (PAG3-23) (PA63-24) (PAG3-2S) -54- 1248557 五、發明說明(53
CPAG4-7) CF3SO, Θ (PAG4-8)
Cl CFaSOa® (PAS4-9) PFe Θ
HO
Θ SbF® π (PAG4-11) (PAM-10) 〇4^ CPAG4-12) c4h9
Si 〇3Θ
Θ -55- 1248557 五、發明說明(54) (n)C,H9 HO (n)C4H9 (PAG4-14) ff6© η〇^-5^)ΒΡ4θ ch3 (PAC4-1S)
p
Cl^SOa Ο (PAG4-16)
QiP ό
CgFi7S〇3 Θ
Or ο C-C^—S—C^ SbFe® ch3 (PAM-lfi)
(PAG4-17) O <^^c-ch2-s0 PFee (PAG4-19) CC^CHsCHgCh^CHa
CHaCHzCHaC^O
Θ
03S
(PAG4-20) C12H25 pf€ Θ (PAG4-2I)
Or C - CHj- S— (n) H5 ’ A)C為 pf6© (PAG4-23) (PAM—22) ^\JT ) C^H^so3® (PAM-24) 〇-sHG^iQ)·
SO, Θ (PAG4-2S) -56- 1248557 五、發明說明(55)
-57- 1248557 五、發明說明(56 PAG4-37
ό CF3S03 S-Ph2 e03S — CF3 (PAG4 - 38) . · MeO e〇3S-C4F9 (PAG4-39)
Θ Ο S-Ph2 O3S-CF3 (PAG4-40)
e S — Ph2 Θ 03S-C4F9 (PAG4-41)
Θ . Θ S—Pha O3S 普 CH3 (PAG4-42)
θ e S~Ph2 O3S ~Qr CH3 (PA64-43) a S—Ph2 v〇3S-CF3 (PA64-44) S-Ph2 e〇3S-C4Fs (PAG4-45)' -58- 1248557 五、發明說明(57) 一。h2 O3S—CH3 (PAG4-46) 一 Ph2 e03S - CF3 (PA64-47) e〇3S-C4F9 (FAG4-48)
03S — CF3 (PAG4-49) Θ Θ 〇3S—C4F9 (PAG4 - 50)
Ph2 O3S-CF3 (PAG4-51) a S—Ph2 03S-C4F9 (PAG4-52) -59- 1248557 五、發明說明(58
3〇 CF3(CF2)3S03- (PAG 4-53)
sO cf3(cf2)7s〇3· (PAG 4-55)
F
(PAG 4-60) sO ch〇s〇3_ (PAG 4~61)
3〇 CF3(CF2)3S〇3« (PAG 4-62) -60- 1248557 五、發明說明(59)
0 C4H9
^〇4η9CF3(CF2)3S〇3· (PAG 4-65)
CF 3(CF 2)3^^3^ (PAG 4-67)
CF3(CF2)3SOr (PAG 4-68) 〇
0 CF 3(CF 2)3^^3^ (PAG 4-69)' 〇^s〇 CF3(CF2)3S〇3- (PAG 4-70) -61 - 1248557 五、發明說明(6〇)Ο-φ 〇 CF3S03-(PAG 4-71)
CF3(CF2)3S〇3- (PAG 4-72) Ο-φ 0 CF3(CF2)7S〇3- (PAG 4-73)
CF3SO3-(PAG 4-74)
CF3(CF2)7S〇3- (PAG 4-76) CF3(CF2)3S〇3-(PAG 4-75) α丄 CF3SO3-(PAG 4-77) G丄 CF3(CF2)7S〇3-(PAG 4-79) CF 3(^^2)3^03-(PAG 4-78) CF3SO3-(PAG 4-80) 62 1248557 五、發明說明(61)
(PAG 4-81) 0^0 2 CF3S03-(PAG 4-Θ3) CF3(CF2)7 令 cv (PAG 4-82). o丄o 2 CF3(CF2)3SOr (PAG 4-84)
2 CF3(CFq)7S〇3-(PAG 4-85) CF3(CF2)3S〇3-(PAG 4-86〉 οα,, CF3(CF2)3S〇3-(PAG 4-87)
CF3CF2-〇-CF2CF2S〇0-(PAG 4-89) 〇+ V 'ch2ch2(cf2)5cf3 CF3(〇F2)3S〇3- (PAG 4-88) CF3CF2-0-CF2CF2SO3-(PAG 4-90)
CF3(CF2)3S〇3· (PAG 4-91) CF^CF^SOs-(PAG 4-92) -63- Ϊ248557 五、發明說明(62 )
CaFfSOa (PAG4 - 93)
OH
C4F9SO3 (PAG4-94)
(PAG4-95) (PAG4-96) 在上述式中,Ph表示苯基。 式(PAG3)與(PAG4)表示之鏺鹽爲已知的,而且可藉 由,例如,美國專利 2,807,648 與 4,247,473、及 JP-A-53-101331專利所述之方法合成。 (3)下示式(PAG5)表示之二®衍生物或下示式(PAG6)表示 之亞胺基磺酸酯衍生物:
Ar^~S〇2~S〇2~Ar^ (PAG5) -64- 1248557 五、發明說明(63) 在式(PAG5)與(PAG6)中,Ar3與Ar4可爲相同或不 同’各獨立地表示經取代或ϋ代芳基;R2^表示經取代 或未取代烷基或經取代或未取代芳基;及A表示經取代或 未取代伸烷基、經取代或未取代伸烯基或經取代或未取代 伸芳基。 此化合物之指定實例敘述於下,但是本發明不應視爲 受其限制。 -65- 1248557 五、發明說明(64
CI -〇^s〇^-s〇^ (PAG5-1)
H3C0
Fa〇H0^ S〇2 (PAG5-3) SOj— SOj (PAG5-5)
cf
Cl HaC 乂)- S〇2- S〇2T^~^"" CH3 (PAGS-2) OCHa HaC H〇^s〇rso2· (PAG5-4) SOjf— S〇2
a
Or
soa— S〇z
Cl ca so2—so.
Or
CI
(PAG5-7) S〇2—S02- (PAGS-9)
ch3
Cl
(PAG5-8) (PAG5-10) OCHa
HgC Q-O- S02—S〇2 (iAGS-12)
$0厂 S02, (PAGS-14)
(PAGS-1S) -66- 1248557 五、發明說明(65 -。,Ό 0 (PAG6-1)〇cJn- (PAG5-3) 0 OCH3 0〇^|n-。, ch3 0 〇 ° Ο (PAG6-5) 〇 Ο |j^N-。-叫-咖 ° (PAG6-7) (PAG6-9) (PA66-2) 〇^n-。, 0 (PAG6-4) Ο CFa
Q (PAG6-6) Ν- 〇義 ~ ο
O (PAG6-8) N - 0- S02- (CH^s - CHa ° (PAG6-11)
(PAGH2) -67- 1248557 五、發明說明(66)
(PAG6-1S)
〇 HbC
(PAG6-17)
-68- 1248557 五、發明說明(67 0 -1-0 CH3 (PAG6- 21) 〇
〇 II N-0-S—CH2— II. 0 0 ( 0 II N—0一S—CF3 0 (PAG6-22) (PAG6-23)
(PAG6-24) *
0 n- 0 0 CH3 (PAG6-25)
(PA66-26) (PAG6-27) -69- 1248557 五、發明說明(68
(PAG6-28)- (PAG6-29)
ί N-O-S—C4H9 (ΡΑ66-30) Ο Ν- Ο - S ~CH3 (ΡΑ66-31) II 〇
-70- I248557 五、發明說明(69 ) (4)下示式(PAG7)表示之重氮二楓衍生物: 0 M 0 II ^ II R—S—u~S—R II II 0 0 . (PAG7) 在式(PAG7)中’ R表示直鏈、分枝或環形烷基或經取 代或未取代芳基。 此化合物之指定實例敘述於下’但是本發明不應視爲 受其限制。 0
0 (PAG7-1)
(PAG7-2) (PAG7-4) (PAG7-3)
Cl (PAG7-6) (PAG7-5) -71 - 1248557 五、發明說明(7〇)
加入之光-酸產生劑之量基於正光阻組成物之全部固 體含量通常爲0.01至30重量%,較佳爲0.3至20重量 %,而且更佳爲0.5至10重量%。 在加入之光-酸產生劑之量少於〇.〇1重量%時,敏感 度趨於降低。另一方面,在加入之光-酸產生劑之量超過 30重量%,光阻之光吸收過度增加而造成外形惡化或窄處 理範圍(特別是窄烘烤範圍)。 [3]其他添加劑 其他之添加劑,例如,界面活性劑、有機鹼性化合 物、酸可分解抑制溶解化合物、染料、塑性劑、感光劑、 促進在顯影溶液中溶解度之化合物,可加入本發明之正光 阻組成物中。 (C)界面活性劑 本發明之正光阻組成物可含界面活性劑,較佳爲氟系 -72- 1248557 五、發明說明(71) 及/或矽系界面活性劑。 較^爲,本發明之正光阻組成物含含氟界面活性劑、 含矽界面活性劑、及含氟原子與矽原子之界面活性劑之一 或更多種。 除了酸可分解樹脂,含氟系及/或矽系界面活性劑之本 發明正光阻組成物對於形成具有較小線寬之圖案特別有 效,而且更爲改良顯影缺陷。 界面活性劑之指定實例包括敘述於JP-A-62-36663、 JP-A-61-226746 ' JP-A-61-226745、JP-A-62-1 70950、JP-A-63-34540 、 JP-A-7-230165 、 JP-A-8-62834 、 JP-A-9- 54432、JP-A-9-5988 專利、及美國專利 5,405,720、 5,360,692 、 5,529,88 1 、 5,296,330 、 5,436,098 、 5,576,143、5,294,5 1 1、與 5,824,45 1 之界面活性劑。亦可 直接使用下述之商業可得界面活性劑。 使用之商業可得界面活性劑之實例包括含氟系或矽系 界面活性劑,例如,Eftop EF301 與 EF303 ( Shin-Akita Kasei 有限公司製造)、Florad FC430 與 FC431 (Sumitomo 3M 有限公司製造)、Megafac F171、F173、 F176、F1 89、與 R08 ( Dainippon Ink & Chemicals,Inc.製 造)、Surflon S-382、SC101、102、103、104、105、與 106 ( Asahi Glass 有限公司製造)、及 Troysol S-366 (Troy Chemical公司製造)。亦可使用聚矽氧院聚合物 KP-341 ( Shin-Etsu Chemical有限公司製造)作爲矽系界 -73- 1248557 五、發明說明(72) 面活性劑。 界面活性劑之使用量,基於正光阻組成物之全" 含量,通常爲0.001至2重量%,而且較佳爲0.01至1重 量%。界面活性劑可個別地或以二或更多種之組合使用。 上述氟系及/或矽系界面活性劑以外之適當界面活性劑 之指定實例包括非離子性界面活性劑,例如,聚氧化乙烯 烷基醚,例如,聚氧化乙烯月桂基醚、聚氧化乙烯硬脂基 醚、聚氧化乙烯鯨蠟基醚、與聚氧化乙烯油基醚,聚氧化 乙烯烷基烯丙基醚,例如,聚氧化乙烯辛酚醚或聚氧化乙 烯壬酚醚,聚氧化乙烯/聚氧化丙烯嵌段共聚物,葡萄糖 醇脂肪酸酯,例如,葡萄糖醇單月桂酸酯、葡萄糖醇單棕 櫚酸酯、葡萄糖醇單硬脂酸酯、葡萄糖醇單油酸酯、葡萄 糖醇三油酸酯、或葡萄糖醇三硬脂酸酯,及聚氧化乙烯葡 萄糖醇脂肪酸酯,例如,聚氧化乙烯葡萄糖醇單月桂酸 酯、聚氧化乙烯葡萄糖醇單棕櫚酸酯、聚氧化乙烯葡萄糖 醇單硬脂酸酯、聚氧化乙烯葡萄糖醇三油酸酯、或聚氧化 乙烯葡萄糖醇三硬脂酸酯。 此其他界面活性劑之使用量通常爲每100重量份正光 阻組成物之固體含量不超過2重量份,較佳爲不超過1重 量份。 (D)有機鹼性化合物 較佳地用於本發明之有機鹼性化合物爲具有比酚高之 鹼性之化合物。其中,含氮鹼性化合物較佳,例如,具有 -74- 1248557 五、發明說明(73) 下示式(A)至(E)任何之一表示之結構者。 R251 R250—R252 tA) 在上式中,R25Q、R251與R2 5 2可爲相同或不同,各獨 立地表示氫原子、具有1至6個碳原子之院基、具有1至 6個碳原子之胺基烷基、具有1至6個碳原子之羥烷基、 或具有6至20個碳原子之經取代或未取代芳基,或R2n 與R2 5 2可彼此組合形成環。 I I —N—C=N— “.(B) 丨I · =C—N=C— …(C) II * =C—fsj— …(JD) R254 R255 R253—C—N—C—R256 …(E) I I 在上式中,R2 5 3、R2 5 4、R 2 5 5、與R2 5 6可爲相同或不 同,各獨立地表示具有1至6個碳原子之烷基。 更佳化合物爲每個分子具有二或更多個具有不同化學 環境之氮原子之含氮鹼性化合物,而且特佳化合物爲具有 經取代或未取代胺基與含氮原子環結構之化合物、及具有 烷胺基之化合物。 有機鹼性化合物之較佳實例包括經取代或未取代胍、 -75- 1248557 五、發明說明(74) 經取代或未取代fl女基tft U疋、經取代或未取代胺基院基口比 B疋、經取代或未取代fee基壯咯π定、經取代或未—取節ρ坐、 經取代或未取代eft嗤、經取代或未取代晚哄、經取代或未 取代喻D定、經取代或未取代嘌n令、經取代或未取代咪口坐 啉、經取代或未取代吡哩啉、經取代或未取代六氫壯哄、 經取代或未取代胺基嗎啉、及經取代或未取代胺基烷基嗎 啉。取代基之較佳實例包括胺基、胺基烷基、烷胺基、胺 基芳基、芳胺基、院基、院氧基、醯基、醯氧基、芳基、 芳氧基、硝基、羥基、與氰基。 含氮鹼性化合物之較佳指定實例包括胍、二甲基 胍、1,1,3,3-四甲基胍、2-胺基胍、3-胺基胍、4-胺基胍、 2-二甲胺基胍、4-二甲胺基胍、2-二乙胺基胍、2-(胺基 甲基)胍、2-胺基-3-甲基吡啶、2-胺基-4-甲基吡啶、2-胺 基-5-甲基吡啶、2-胺基-6-甲基吡啶、3-胺基乙基吡啶、4-胺基乙基吡啶、3 -胺基吡咯啶、六氫毗畊、(2 -胺基乙 基)六氫吡畊、N- ( 2-胺基乙基)六氫吡啶、4-胺基-2,2,6,6-四甲基六氫吡啶、4- 六氫吡啶基六氫吡啶、2-亞 胺基六氫吡啶、1- ( 2-胺基乙基)吡咯啶、吡唑、3-胺基-5-甲基吡唑、5-胺基-3-甲基-1-對甲苯基吡唑、吡畊、2-(胺基乙基)-5-甲基吡畊、嘧啶、2,4-二胺基嘧啶、4,6-二羥基嘧啶、2_吡唑啉、3-吡唑啉、N-胺基嗎啉、N- ( 2_ 胺基乙基)嗎啉、1,5-二氮雙環[4.3.0]-壬-5-烯、1,8-二氮 雙環[5.4.0]-十一碳-7-烯、1,4-二氮雙環[2.2.2]辛烷、 -76- 1248557 五、發明說明(75) 2,4,5-三苯基咪唑、第三嗎啉衍生物(例如,N-甲基嗎 〜一啉、N -乙基嗎啉' N -經乙基嗎啉、N-蒂基嗎琳、或環己基 嗎啉乙基硫脲(CHMETU))、及 JP-A- 1 1 -52575專利第 [〇〇〇5]段所述之位阻胺。然而,用於本發明之有機鹼性化 合物不受其限制。 含氮鹼性化合物之特佳指定實例包括1,5-二氮雙環 [4.3.0]-壬-5-烯、1,8-二氮雙環[5·4·0]-十一碳-7-烯、1,4-二氮雙環[2.2.2]辛烷、4-二甲胺基吡啶、六伸乙四胺、 4,4-二甲基咪唑啉、吡咯、吡唑、咪唑、嗒畊、嘧啶、第 三嗎啉(例如,CHMETU )、及位阻胺(例如,貳 (1,2,2,6,6-五甲基-4-六氫吡啶)癸二酸酯)。 這些化合物中,特佳爲1,5-二氮雙環[4.3.0]-壬-5-烯、1,8-二氮雙環[5.4.0]-十一碳-7-烯、1,4-二氮雙環 [2·2·2]辛烷、4-二甲胺基吡啶、六伸乙四胺、CHMETU、 與貳(1,2,2,6,6-五甲基-4-六氫吡啶)癸二酸酯。 有機鹼性化合物可個別地或以其二或更多種之混合物 使用。有機鹼性化合物之使用量基於本發明正光阻組成物 之全部固體含量通常爲0.001至10重量%,而且較佳爲 〇·〇1至5重量%。在此量少於0.001重量%時,未得到加 入有機鹼性化合物之效果。另一方面,在此量超過10重 量%時,敏感度趨於降低或未曝光區域之顯影力惡化。 本發明之正光阻組成物係藉由將上述成分溶於可溶解 成分之溶劑中,及將生成溶液塗覆於基板上而使用。使用 -77- 1248557 五、發明說明(76) 之溶劑包括二氯乙烯、環己酮、環戊酮、庚酮、γ-丁內 酯、甲乙酮、乙二醇單甲醚、乙二醇單^醚^乙酸2-甲氧 基乙酯、乙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單甲醚(PGME)、 丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)、碳酸乙二酯、甲苯、乙酸 乙酯、乙酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、甲氧基丙酸甲 酯、乙氧基丙酸乙酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸 丙酯、Ν,Ν-二甲基甲醯胺、二甲基亞楓、Ν-甲基吡咯啶 酮、與四氫呋喃。溶劑可個別地或以其二或更多種之混合 物使用。 其中,較佳溶劑包括丙二醇單甲醚乙酸酯、2-庚酮、 γ-丁內酯、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單乙醚 乙酸酯、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、碳酸乙二酯、乙 酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基 丙酸乙酯、Ν-甲基吡咯啶酮、與四氫呋喃。 將本發明之正光阻組成物塗佈於基板上以形成薄膜。 此層之厚度較佳爲0.2至1.2微米。 用於本發明之基板包括習知裸Si基板、SOG基板、 及下述具有抗反射膜之基板。 在本發明中’如果需要,可使用已知之無機或有機抗 反射膜。抗反射膜之適當實例包括無機膜型式,例如, 鈦、二氧化鈦、氮化鈦、氧化鉻、碳、或非晶矽,及包括 吸光劑與聚合物材料之有機膜型式。爲了形成抗反射膜, 前者需要裝置,例如,真空沉積裝置、CVD裝置或噴鍍裝 -78- 1248557 五、發明說明(77) 置。有機抗反射膜包括,例如,JP-B-7-6961 1專利(在此 使用之名詞nJP-Bn表示”經審查公告日本專利申請案”)所 述之包括二苯胺衍生物及經甲醛修改三聚氰胺樹脂、鹼溶 性樹脂與光吸收劑之縮合物之膜,美國專利5,294,680所 述之包括順丁烯二酸酐共聚物與二胺光吸收劑之反應產物 之膜,JP-A-6- 1 1 863 1專利所述之包括樹脂黏合劑與羥甲 基三聚氰胺系熱交聯劑之膜,JP-A-6- 1 1 8656專利所述之 相同分子內含羧酸基、環氧基與光吸收基之丙烯酸樹脂抗 反射膜,JP-A-8-87115專利所述之包括羥甲基三聚氰胺與 二苯基酮光吸收劑之膜,及JP-A-8-1 79509專利所述之將 低分子量光吸收劑加入聚乙烯醇樹脂之膜。 亦可使用商業可得抗反射膜作爲有機抗反射膜,例 如,DUV-30 系列、DUV-40 系列或 ARC25 ( Brewer Scienc,Inc·製造),或 AC-2、AC-3、AR19、或 AR20 (Shipley有限公司製造)。 藉適當之塗覆法,例如,使用旋塗器或塗覆器,將正 光阻組成物之溶液塗覆於用於精密積體電路元件製造之基 板上(例如,矽/二氧化矽塗層)(如果需要,其上具有 上述抗反射膜)。在塗佈後,生成光阻層經所需光罩曝 光,繼而烘烤及顯影,。如此得到良好之光阻圖案。至於 曝光用光源,具有150至250奈米之波長之光較佳。其指 定實例包括KrF準分子雷射(248奈米)、ArF準分子雷 射(193奈米)、F2準分子雷射(157奈米)、X射線、 -79- 1248557 五、發明說明(78) 及電子束。 用於本發明之正光阻組成物之液包括鹼性水溶 液,例如,其含無機鹼(例如,氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳 酸鈉、矽酸鈉、偏矽酸鈉、或氨水)、第一胺(例如,乙 胺或正丙胺)、第二胺(例如,二乙胺或二正丁胺)、第 三胺(例如,三乙胺或甲基二乙胺)、醇胺(例如,二甲 基乙醇胺或三乙醇胺)、第四銨鹽(例如,氫氧化四甲銨 或氫氧化四乙銨)、及環形胺(例如,吡咯或六氫吡 U定)。 亦使用將適量醇或界面活性劑加入上述鹼性水溶液而 製備之顯影溶液。 本發明參考以下之實例更詳細地描述,但是本發明不 應視爲受其限制。 合成例(1):樹脂Π)之合成 將30/1 0/20/40莫耳比例之甲基丙烯酸2-金剛烷-2-丙 酯、甲基丙烯酸第三丁酯、甲基丙烯酸二羥基金剛烷酯、 與丙烯酸去甲莰內酯溶於丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)與 丙二醇單甲醚(PGME) ( 1/1重量比)之混合溶劑,以製備 450克具有22重量%固體濃度之溶液。將1莫耳%引發劑 (Wako Pure Chemical Industries 有限公司製造之 v.6〇1) 加入溶液,及在氮氣流下在100°C將此溶液經6小時期間 逐滴加入40克丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)與丙二醇單 甲醚(PGME) ( 1/1重量比)之混合溶劑。逐滴加入結束 •80- 1248557 五、發明說明(79 ) 後,將反應溶液攪拌4小時。然後將反應溶液冷卻至室 溫,並且倒入5公升己烷與乙酸乙酯(9/1重量比)之混 合溶劑中以結晶,及藉過濾收集沈積之白色粉末。粉末以 1公升甲醇漿化而回收所需樹脂(1)。 NMR測定之樹脂中對應甲基丙烯酸2-金剛烷-2-丙酯/ 甲基丙烯酸第三丁酯/甲基丙烯酸二羥基金剛烷酯/丙烯酸 去甲莰內酯之重複單位莫耳比例爲30/12/19/39。以GPC 法測量及關於標準品聚苯乙烯計算其重量平均分子量爲 1 1,600 〇 以合成例(1)之類似方式各合成樹脂(2)至(10)。各樹脂 (2)至(10)之莫耳比例及重量平均分子量示於以下表1。 表1 樹脂 式(I )之重覆 式(Π)之重覆 式(皿)之重覆 具有脂環內酯之 其他重覆 窜暈平均 單位_%) 單位(mol〇/〇) 單位(mol%) 重複單位_0/〇) 單位(mol%) 分子量 2 26 11 20 43 10,700 3 43 15 23 19 9,900 4 29 19 36 16 10,300 5 23 21 20 36 105100 6 53 22 25 11,400 7 32 13 19 36 9,700 8 49 35 16 崎 9,900 9 42 20 18 20 11,600 10 26 20 21 33 - 10,100 樹脂⑴至⑽之結構示於以下。 -81 - 1248557 五、發明說明(80) 〒H3 〒H3 一 CH广?一一CH2—C--CH广 C.〒=0 c=〇 ch3 9=〇0 I丨ο 1 ο—C—CH, H3C-C-CH3
Γ°Χδ OH Ο^Λ 3 ch3 ⑵ ο
CH ch2 一 c--ch2—c- c=o i CH3 -c C=OCH3CH3 9=0 I J I o 0—c—ch—ch3 H2—〒一
(3) 〇一\
CH 〇 3 ch3 ch3 ·. t ! H CH2—C---CH2—0一 一CH:—C--CH 广 C 丨 I I C=0 r^r\ nu_ r^u C=0
i ch2ch3 I ΪΘ 0 C=0 CH3 CH3 * I I ό -C—CH—CH3 ch2ch3
-82- 1248557 五、發明說明(81 ch3 ch3I ‘ I 一 CH2—0--CH2~"C— CH, c=o I 0 1 H3C - 0—CH3 ?H3 —CH2—?—一ch2-〒一 CH3 ⑸ nu C=0 0 — C-CH2OCH3°'^pVnH" ch3 oh 〇
⑹ 〇 -ch2—c—
CH2-〒一 - C=OCH2CH3 9=0 I I i 0—C—CH2CH3 ch2ch3
ch3
ch3 I -CH广〒, c=o I 〇 H3C-C-CH3cb I CH2—c 一I c=o ch3I I 0——C—CH; • ch3 - ch3 —CH2 一 c—-
-83- 1248557 五、發明說明(82)
C=0 I 0— 20
眚例1至1 1及比較例1 <正光阻組成物之製備及評估> 將2克以上合成例合成之樹脂、表2所示量之光一酸 產生劑、4毫克有機鹼性化合物,如果需要,及10毫克表 2所示之界面活性劑之組成物溶於表2所示之溶劑中,以 製備具有14重量%固體濃度之溶液。生成溶液經具有〇.1 微米孔度之微過濾器過濾,而製備實例1至1 1及比較例1 之各正光阻組成物。在各成分使用多種化合物之情形,化 合物比例以表2之重量表示。 用於比較例1之樹脂R1爲依照JP-A-1 1-1 1 9434專利 之實例所述之共聚物3之製法合成之共聚物。 -84- 1248557 五、發明說明(83)表2 …樹脂 (2g) 光一酸產生劑, 鹼性化合物 (4mg) 族面活性劑 (l〇mg) 溶劑’ 實例1 (1) PAG4- 48/PAG4- 95=40/5mg • 3 W5 · PGMEA/PGME= 8/2 實例2 (2) PAG4- 96/PAG4- 65=23/100iug 6. W1 PGMEA/PGME= 7/3 實例3 PAG4- 39=43mg 4 .W2 PGMEA/PGME= 6/4 實例4 ⑷ PAG4-9 6 = 4 6mg 5 W5 PGMEA/PGME/ 丁內酯 =8/1/1 .實例5 (5) PAG4- 95=47mg 4/5=1/1 W5. PGMEA/PGME/ _碳酸乙二酯=7 實例6 : (6) PAG4- 95/PAG4- 53=36/20mg •2 W3 PGMEA· 實例7 (7) PAG4- 94=43mg 1. W5 PGMEA/PGME= 8/2 實例8 (8) FAG4- 50=50n\g 3 W4 PGMEA/PGME= 6/4 實例9 . (9) PAG4- 48/PAG4- 78=38/10mg .6 W3 PGMEA/PGME^ 7/3 實例1〇 (10) PAG4- 52=44mg 3/6-1/1 W5 PGMEA/PGME= 7/3 實例11 (1) PAG4- 48/PAG4- 60=40/3mg 6 W5 PGMEA/PGME= in 比較例1 R1 PAG4-5==4 Omg 無 無 PGMEA. -85- 1248557 五、發明說明(84) 表2之簡寫之解釋:界面活性劑: ——_ W-l : Megafax F176 ( Dainippon Ink and Chemicals,Inc·製造)(氟系) W-2 : Megafac R08 ( Dainippon Ink and Chemicals, Inc·製造)(氟及矽系) W-3 :聚砂氧院聚合物 KP-341 ( Shin-Etsu Chemical 有限公司製造)(矽系) W-4 :聚氧化乙烯壬基苯基醚 W5 : Troysol S-366 ( Troy Chemical 有限公司製造)鹼性化合物: 1: 1,5-二氮雙環[4.3·0]-5-壬烯(DBN) 2 :貳(1,2,2,6,6·五甲基-4-六氫吡啶基)癸二酸酯3 ··三辛胺 4 :三苯基咪唑5 :安替比林 6 : 2,6-二異丙基苯胺 溶劑: PGMEA:丙二醇單甲醚乙酸酯 PGME:丙二醇單甲醚 <評估試驗> 在於矽晶圓上以旋塗器塗覆具有85奈米厚度之抗反 射膜(Brewer Science Inc.製造之ARC-29),繼而乾燥。 -86- 1248557 五、發明說明(85) 在抗反射膜上藉旋塗器塗覆上述各正光阻組成物,並且在 120°C乾燥90秒以製備具有約0.4微米厚度之正光阻膜。 光阻膜係使用ArF準分子雷射(ISI有限公司製造之ArF 步進器;波長:193奈米;ΝΑ = 0·6)曝光且在曝光後接受 120t熱處理90秒。光阻膜然後以氫氧化四甲銨之2.3 8% 水溶液顯影,以蒸餾水淸洗,及乾燥而得到光阻圖案外 藉掃描電子顯微鏡觀察光阻圖案,及以以下方式進行 評估。 (圖案崩場) 測定再製0.13微米光罩圖案(線/間隙=1/1)所需之 曝光量(E1)。然後在E1之過度曝光側將焦點改變土0.4微 米之範圍以藉掃描電子顯微鏡(SEM)觀察圖案崩塌,及測 定發生圖案崩塌之曝光量(E2)。使用[(E2-E1)/E1] X 100 (%)作爲圖案崩塌之指數。此値越大,圖案崩塌之發生越 小且較佳。 (節距依附性) 測量在再製0.13微米光罩圖案(線/間隙=1/1)所需 曝光量(E1)之0.13微米隔離圖案之線寬(L1)。使用0.13 微米之變化率,即,[(0.13-L 1)/0.13] X 100 (%),作爲節 距依附性之指數。此値越小,節距依附性越小且較佳。 (蝕刻後表面粗度) 以CHF3/02 = 6/4電漿蝕刻0.15微米接觸孔圖案60 -87- 1248557 五、發明說明(87) 如由表3所不之數據明顯可見,本發明之正光阻組成 物明顯地改良圖案崩塌、蝕刻後表面粗化與節距依附性。 依照本發明可提供其中改良圖案崩塌、蝕刻後表面粗 化與節距依附性之正光阻組成物。 本發明之正光阻組成物適合用於使用遠紫外線曝光之 微製造,特別是ArF準分子雷射光束。 本申請案中已聲明外國優先權權益之各外國專利申請 案之全部揭示在此倂入作爲參考,如同完全敘述。 雖然本發明已詳細及參考其指定實例而敘述,熟悉此 技藝者應了解,其中可進行各種變化及修改而不背離其精 神及範圍。 -89-
Claims (1)
- ,124-8557 —-1 年月日修(更)正#|^2! 六、申請專利範圍 第9 1 1 22424號「正光阻組成物」專利案 (2005年9月23日修正) 六、申請專利範圍: 1.一種正光阻組成物,其包括(A)40至99.99重量%的藉酸 之作用增加在鹼性顯影溶液中之溶解速率之樹脂,其含 下示式(I)表示之重複單位、下示式(Π)表示之重複單 位、與下示式(III)表示之重複單位,及(Β)0·01至30重 量%的在以光化射線或輻射照射時產生酸之化合物 o=c 0—ALG 其中,R表示氫原子或甲基;Α表示單鍵或連接基;及 ALG表示下式(P1)至(PV)表示之基任何之一:^12 1248557 六、申請專利範圍 0 m 一 CH - Ri6. Ri r^lB .^><如 _ -c I r21 R22 R23 Q · •C—CH~C-R24 (rV). ^25 其中,Rh表示甲基、乙基、正丙基、正丁基、異丁 基、或第二丁基;z表示與碳原子一起形成脂環烴基之 原子基;R12至R16各獨立地表示具有1至4個碳原子 之直鏈或分枝烷基或脂環烴基,其條件爲R12至R14至 少之一爲脂環烴基,及R15或R16表示脂環烴基;R17至 R21各獨立地表示氫原子、具有1至4個碳原子之直鏈 或分枝烷基、或脂環烴基,其條件爲R17至R21至少之 一表示脂環烴基,及R19或R21表示具有1至4個碳原 子之直鏈或分枝烷基或脂環烴基;及R22至R25獨立地 表示具有1至4個碳原子之直鏈或分枝烷基或脂環烴 基,其條件爲R22至R25至少之一爲脂環烴基,或R23 與R24可彼此組合形成環; -2 - 1248557 六、申請專利範圍其中,R袠示氫原子或甲基;A表示單鍵或連接基;及 BLG表示具有丨至20個碳原子的第三烷基鏈; ^30 00 I 〇 (III)其中,表示氫原子或甲基;r31至r33各獨立地表示 氫原子、羥基或具有1至4個碳原子的烷基,其條件爲 r31至r33至少之一表示羥基。 2·如申請專利範圍第1項之正光阻組成物,其中成分(A)之 樹脂更包括含環己烷內酯、去甲莰內酯或金剛烷內酯之 重複單位。 3·如申請專利範圍第1項之正光阻組成物,其中式(111)表 示之重複單位中之至r33之二表示羥基。 1248557 六、申請專利範圍 4·如申請專利範圍第1項之正光阻組成物,其中式⑴中之 A與ALG各表示單鍵與下示之式所表示之基其中R2 6至R27各獨立地表示具有1至4個碳原子之直 鏈或分枝院基。 5 ·如申請專利範圍第2項之正光阻組成物,其中該含環己 烷內酯之重複單位爲具有下示式(V-1)或(V-2)所表示之 基之重複單位:其中Rlb、R2b、R3b、R4b、與可爲相同或不同,各 獨立地表示氫原子、可具有取代基之烷基、可具有取代 基之環烷基、或可具有取代基之烯基,或Rib、R 、 2 b Λ R3b、R4b、與R5b之二可彼此組合形成環。 6.如申請專利範圍第2項之正光阻組成物,其中該含去甲 坎內酯之重複單位爲具有下示式(ν-3)或(v_4)所表示之 基之重複單位: -4 - 1248557 六、申請專利範圍壤 其中Rlb、R2b、R3b、R4b、與R5b可爲相同或不同,各獨 立地表示氫原子、可具有取代基之烷基、可具有取代基 之環烷基、或可具有取代基之烯基,或Rib、、Rh、 R4b、與R5b之二可彼此組合形成環。 7.如申請專利範圍第2項之正光阻組成物,其中該含金剛 烷內酯之重複單位爲下式(VI)所表示之重複單位·· —CH2一c — I ·其中,A6表示單鍵、伸烷基、環伸烷基、醚基、硫醚 基、羰基、酯基、或其二或更多種之組合;及R6a表示 氫原子、具有1至4個碳原子之烷基、氰基、或鹵素原 子。 8.如申請專利範圍第1項之正光阻組成物,其中成分(Α)β 樹脂更包括含下式(IV)表示之內酯結構之重複# @ : -1248557 六、申請專利範圍.卜 CO〇一Wi—Lc其中Rla表示氫原子或甲基;Wi表示單鍵、伸烷基、醚 基、硫醚基、羰基、酯基、或其二或更多種之組合; Ral、、Rel、Rdl、與Rel可爲相同或不同,各獨立地 表示氫原子或具有1至4個碳原子之烷基;及^^與n可 爲相同或不同,各獨立地表示0至3之整數,其條件爲 m與η之總和爲2至6。 9·如申請專利範圍第1項之正光阻組成物,其中成分(Β)之 在以光化射線或輻射照射時產生酸之化合物爲選自鐵 鹽、有機鹵素化合物、有機金屬/有機鹵化合物、具有鄰 -硝基苄基型保護基之光-酸產生劑、在光解時產生磺酸 之化合物、二楓化合物、重氮酮碾、與重氮二砸化合物 之化合物。 10·如申請專利範圍第1項之正光阻組成物,其中成分(Β) 之在以光化射線或輻射照射時產生酸之化合物爲鐵鹽。 11·如申請專利範圍第1項之正光阻組成物,其中正光阻 組成物更包括表面活化劑。 1 2.如申請專利範圍第1 1項之正光阻組成物,其中表面活 化劑爲氟系及/或矽系表面活化劑。 _ 6 - 1248557 六、申請專利範圍 13. 如申請專利範圍第1項之正光阻組成物,其中正光阻 組成物更包括有機鹼性化合物。 14. 如申請專利範圍第13項之正光阻組成物,其中有機鹼 性化合物爲選自具有下式(A)至(E)任何之一所表示之結 構之化合物: R251 R^-N—R252 …(A)· 丨丨 _N_C=N — …(B) I I . =C—N=c — …(c) I I * =C一N一 …(D) R254 R255 i253-^—N-C-R256 …(E) 其中R25°、R251與R 2 5 2可爲相同或不同,各獨立地表示 氫原子、具有1至6個碳原子之院基、具有1至6個碳原 子之胺基烷基、具有1至6個碳原子之羥烷基、或具有6 至20個碳原子之經取代或未取代芳基,或R251與R252可 彼此組合形成環;及R2 5 3、R25 4、R 2 5 5、與R 2 5 6可爲相同或 不同,各獨立地表示具有1至6個碳原子之烷基。 1 5·如申請專利範圍第1項之正光阻組成物,其中正光阻 組成物更包括有機溶劑。
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