TWI284782B - Polymers, resist compositions and patterning process - Google Patents
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Description
1284782 A7 ______ B7__ 五、發明説明(]) 【發明之詳細說明】 【發明之技術領域】 本發明係有關(1 ) 一種含有於特定位置具有電子吸引 基之構成單位的高分子化合物,(2 )含有此高分子化合物 作爲基礎樹脂,因具有優良透明性而具有高解像性能,故 特別適合作爲超LSI製造用微細圖型形成材料之光阻材料 ,與(3 )使用此光阻材料的形成圖型之方法等發明。 【先前技術】 近年來,隨著LSI之高集積化及高速度化,在尋求圖 型線路微細化之中,號稱下一世紀之微細加工技術之遠紫 外線蝕刻印刷術爲目前極有望之技術。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。 等離子雷射光,特別是以波長爲193nm之ArF等離子 雷射光爲光源之蝕刻印刷術的光阻材料而言,一般係以確 保該波長下之高透明性爲原則,但不可諱言的,目前急需 一種兼具有可對應薄膜化之高蝕刻耐性、且不會對高價之 光學系統材料造成負擔的高感度,且兼具可正確地形成^ 細圖型所需之高解像性能等材料。在欲達到上述要求下, 目前對兼具有高透明性、高剛直性與高反應性之基礎樹脂 皆已進行硏究開發,但目前已知之高分子化合物中,並未 發現有兼具上述特性化合物,故目前仍未有可達實用化之 光阻材料的出現。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) ~ ' ^- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· Φ. 經濟部智慧財產局8工消費合作社印製 L·! -4- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1284782 A7 B7 五、發明説明(2 ) 高透明性樹脂中,已知多含有由丙烯酸或甲基丙烯酸 衍生物之共聚物、原菠烷烯衍生物所產生之脂環狀化合物 爲主鏈之高分子化合物等所得者’但可滿足上述條件者卻 仍屬極少數。例如,丙烯酸或甲基丙烯酸衍生物之共聚物 ,因可自由地導入高反應性單體或自由地增加酸不穩定基 之量,故較容易提昇其反應性,但欲提昇主鏈構造上之剛 直性仍屬極度困難者。又,以含有脂肪族環狀化合物爲主 鏈之高分子化合物,即使剛直性在容許之範圍內,但因主 鏈上構造之聚(甲基)丙烯酸樹脂對酸之反應性較爲鈍化 ,且聚合之自由度亦較低,故極不容易提昇其反應性。又 ,一般對聚(甲基)丙烯酸酯而言,樹脂之透明性更低, 而有造成反應性更加不足之傾向。因此,對於任一使用此 ’些於主鏈中包含聚(甲基)丙烯酸酯或脂肪族環狀化合物 之高分子化合物,再使用其作爲基礎樹脂以製造光阻材料 時,即使感度與解像性足夠但耐蝕刻性亦不足,或具有較 高之耐蝕刻性但卻僅具有低感度、低解像度等,而陷於未 達實用之階段。 【發明之目的】 本發明係鑑於上述情事,即以提出..(1 ) 一種兼具剛直 性與透明性之高分子化合物,(2 )使用此高分子化合物作 爲基礎樹脂時,可實現較以往成品具有更高感度、解像性 與耐蝕刻性之光阻材料,與(3 )使用此光阻材料的形成圖 型之方法爲本發明之目的。 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)
-5- 1284782 經濟部智慧財產局8工消費合作社印製 A7 B7__ 五、發明説明(3 ) 【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 具有下式(1)與式(2)所示單位之重量平均分子量1,〇00 至5 00,000之高分子化合物,因於特定位置具有電子吸引性 基故具有極佳之透明性,且使用此高分子化合物作爲基礎 樹脂所得之光阻材料亦具有優良感度、解像性與耐蝕刻性 ,而極適用於光阻材料之精密的微細之加工。 即,本發明提供一種下記之高分子化合物。 [I]、一種重量平均分子量1,〇〇〇至500,000之商分子化 合物,其係含有下記式(1 )與式(2 )所示單位者;
(式中,R1Q爲氫原子、甲基或CH2CCKR3 ; R2爲氫原子、 甲基或CChR3; R3爲碳數1至15之直鏈狀、支鏈狀或環狀 之烷基;R4爲鹵素原子或碳數1至15之醯氧基、烷氧羰氧 基或烷基磺醯氧基,其結構碳原子上之氫原子的一部份或 全部可被鹵素原子所取代;R5爲氫原子或碳數1至10之直 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) " " -6- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
1284782 Λ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(4 ) 鏈狀、支鏈狀或環狀烷基;R6爲酸不穩定基;Z爲單鍵或 碳數1至1 0之直鏈狀、支鏈狀或環狀之2價烴基;k爲0 或1;W爲一 0-或—(NR) —,R爲氫原子或碳數1至15 之直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基)。 [II]、如[I]之高分子化合物,其係含有下記式(3)與 式(4 )所示單位者;
(式中,R1至R5、z、k具有與上記相同之內容;R7至R1Q 爲各自獨立爲碳數1至8之直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基’ 或碳數6至20之可取代的芳基;Y爲可含有雜原子之碳數 4至1 5之2價烴基,可與鍵結於兩端之·碳原子共同形成環 )° [III]、如[I]或[II]之高分子化合物,其係含有1種或2 種以上選自下記式(5 )至(8 )所示單位者; 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)
1284782 A7 B7 經濟部智慧財產局W工消費合作社印製 五、發明説明(5 ) Η Η
ΤΤ (5) R11- R12 R13 -R14 R15.
R16 R H C02R19 R1 R2
(式中,R1、R2、k具有與上記相同之內容;1^至Rm中至 少1個爲碳數1至1 5之羧基或含羥基之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;R11至R14可相互形成環,此情形時,R11至R14 中至少1個爲碳數1至1 5之羧基或含羥基之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 或環狀伸烷基;R15至R18中至少1個爲碳.數2至15之含— 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;R15至R18可 相互形成環,此情形時,R15至R18中至少1個爲碳數1至 15之含- 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15之直鏈狀、支鏈狀或環狀伸烷基;R19 爲碳數7至15之多環式烴基或含有多環式烴基之烷基;R2() 爲酸不穩定基;X爲一CH2 —或一〇一)-。 又,本發明提供下記之光阻材料。 [IV]——種光阻材料,其係含有[I]至[III]中任一項之高 分子化合物者。 又,本發明復提供下記形成圖型之方法。 (請先閲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(210X297公釐) -8- 1284782 A7 B7 五、發明説明(6 ) [V]、一種形成圖型之方法,其特徵係包含將上記[IV] 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。 上記式(1 )所示單位中,電子吸引性基係導入與構成 主鏈之脂環相鄰接之碳原子上。此方式可使高分子化合物 全體之電子分布與立體構造產生變化,其詳細之原因仍未 有所定論,但此結果可使透明.性大幅提昇,但特別是在波 長193nm時,可改善至與聚(甲基)丙烯酸酯相同之程度 。因此,使用此作爲基礎材料所得之光阻材料,並不會損 以含有脂肪族環狀化合物爲主鏈之光阻材料的耐蝕刻性等 優點’且可解除以往常見到的順向突起形狀或突起不足等 缺點。’ 以下,將對本發明作更詳細之說明。 本發明之高分子化合物,係爲含有下記式(1 )與式( 2)所示單位之重量平均分子量1,〇〇〇至50〇,〇〇〇之高分子 化合物。 (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 消 費 合 社 印 製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -9- 1284782 A7 B7 五、發明説明(7 )
又,上記式中,k爲0或1 ’因此式(1 )例如可以下 記式(1— 1)與(1— 2)所示者。
(請先閲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 (式中,Rl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、tert—戊基、n —戊基、n—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 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -1Π - 〇一或一(NR) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
R9 R7 1284782 A7 B7 五、發明説明(8 ) 基等;R4爲鹵素原子或碳數1至15之醯氧基、烷氧羰氧基 或烷基磺醯氧基,其結構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 醯氧基、乙醯氧基、乙基羰氧基、三甲基乙醯基、甲氧羰 氧基、乙氧羰氧基、tert - 丁氧羰氧基、甲烷環醯氧基、乙 烷環醯氧基、η- 丁烷磺醯氧基、三氟乙醯氧基、三氯乙醯 氧基、2,2,2-三氟乙基羰氧基等;R5爲碳數1至10之 直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基,具體而言例如甲基、乙基、 丙基、異丙基、η— 丁基、sec- 丁基、tert— 丁基、戊 基'η -戊基、η-己基、環戊基、環己基、環戊基乙基、 環戊基丁基、環己基乙基、環己基丁基等;R6爲酸不穩定 基;Ζ爲單鍵或碳數1至1 0之直鏈狀、支鏈狀或環狀之2 價烴基,具體而言例如,伸甲基、伸乙基、乙烷一 1,1 一 二基、乙院一1,2 —二基、丙院一 1,1一二基、丙院1,2 —二基、丙烷一 1,3-二基、環己烷1,4 —二基等。W爲 R爲氫原子或碳數1至15之直鏈狀 、支鏈狀或環狀烷基,具體而言,例如與R3所例示之內容 相同。 又,;R6之酸不穩定基,其內容係與後述之R2°所述之 內容相同,其中又以下記式所示者爲佳j cr 又’上記式(1 )所示單位,又以下記式(3 )或(4 ) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS )八4規格(210X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
-11 - 1284782 Α7 Β7 五、發明説明(9 ) 所示單位爲更佳。
(請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣· (式中,Rl至R5、Z、k具有與上記相同之內容;R7至Rl° 爲各自獨立爲碳數1至8之直鍵狀、支鍵狀或環狀院基’ 或碳數6至20之可取代的芳基;直鍵狀、支鍵狀或環狀院 基之具體例如,甲基、乙基、丙基、異丙基、n— 丁基、SeC —丁基、tert 一 丁基、tert -戊基、η —戊基、η-己基、環 戊基、環己基、環戊基甲基、環戊基乙基、環己基甲基、 環己基乙基等,可取代的芳基之具體例如苯基 '甲基苯基 、萘基、蒽基、菲基、ΙΕ基等;Υ爲可含有雜原子之碳數4 至1 5之2價烴基,可與鍵結於兩端之碳原子共同形成環’ 形成環之具體例如環戊烷、伸環戊烷、環己烷、伸環己烷 、二環[2.2.1]庚烷、二環[4.4.1]癸烷、三環[5,2.1.02’6]癸烷 、四環[4.4.0.12 ’ 5·17 ’ 1ϋ]十二烷、金剛烷等例示)。 上記式(1 )所示單位與上記式(3 )或(4 )所示單位 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) 訂 Φ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -12- 1284782 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(1〇) ,其具體例如下記所示內容。
本發明之高分子化合物,其係含有1種或2種以上選 自下記式(5 )至(8 )所示單位者;… 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)
-13- 1284782 A7 B7 五、發明説明(n)
(7) S3 R2- / Jk -R1 co2r20 式中’ X爲一CH2—或一〇一、k爲〇或1時,式(5) 主(8)係爲下記式(5 - 1)至(8— 2)所示內容。 Η Η Η Η Η Η Η Η
(8-1) CO2R20
(5-2) R12 R13
(«) R16 R17
(7-2) Η C02R”
(8-2) Η C02R20 (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 其中,R1、R2、k、X具有與上記相同之內容;R11至 R14中至少1個爲碳數1至15之羧基或含羥基之1價烴基( 較佳爲直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基)·,·其他部分爲各自獨 立之氫原子或碳數1至15之直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基; 碳數1至1 5之羧基或含羥基之1價烴基,其具體例如羧基 、羧甲基、羧乙基、羧丁基、羥甲基、羥乙基、羥丁基、2 一羧基乙氧羰基、4 -羧基丁氧羰基、2-羥基乙氧羰基、4 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -14- 1284782 A7 B7 經濟部智慧財產局Μ工消費合作社印製 五、發明説明(12) -羥基丁氧羰基、羧基環戊氧基羰基、羧基環己氧基羰基 、羧基原菠烷氧基羰基、羧基金剛烷氧基羰基、羥基環戊. 氧基羰基、羥基環己氧基羰基、羥基原菠烷氧羰基、羥基 金鋼烷氧基羰基等;碳數1至15之直鏈狀、支鏈狀或環狀 烷基之具體例如與R3所例示之內容相同;Ru至R14可相互 形成環,此時R1至R14中至少1個爲碳數1至15之羧基或 含羥基之2價烴基(較佳爲直鏈狀、支鏈狀或環狀伸烷基 ),其他爲各自獨立之碳數1.至15之直鏈狀、支鏈狀或環 狀之伸烷基;碳數1至1 5之羧基或含羥基之2價烴基,其 具體例示係如上記羧基或含羥基之1價烴基之例示中去除1 個氫原子後所得之取代基;碳數1至1 5之直鏈狀、支鏈狀 或環狀之伸烷基之具體例示係如上記R3之例示中去除1個 氫原子後所得者等;R 1 5至R 1 8中至少1個爲碳數2至1 5 之含有- C02-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1 5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 —二甲基一 2 —二氧五圜 環一 3-基氧羰基、4 一甲基一 2-羰基噁烷一 4 一基氧羰基 、2 —羰基—1,3 —二氧五圜環一4 —基甲基氧羰基、5〜甲 基一 2 - 一氧五圜環—5—基氧鑛基%丨·碳數1至15之直鏈 狀、支鏈狀或環狀烷基,其具體例示例如與R3所示之內容 相同;r 1 5至r 1 8可相互形成環,此時r 15至R1 8中至少1 個爲碳數1至15之含有一 C〇2—部分構造之2價烴基,其 他爲各自獨立之單鍵或碳數1至1 5之直鏈狀、支鏈狀或環 $紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇X;297公釐) ' ^ -15- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
1284782 Α7 Β7 五、發明説明(13) 狀之伸烷基;碳數1至1 5之含有—C〇2 -部分構造之2價 烴基,其具體例如1 一羰基—2 -噁丙烷一 1,3 -二基、1, 3-二羰基—2 —噁丙烷—1,3-二基、1—羰基一 2 —噁丁 烷 _1,4 —二基、1’,3 —二羰基—2 —噁 丁烷一 1,4 —二基 等、及由上記含有- C〇2-部分構造之1價烴基中所例示之 取代基中去除1個氫原子後所得之取代基等;碳數1至1 5 之直鏈狀、支鏈狀或環狀之伸烷基之具體例示例如與R3所 示內容中去除1個氫原子之內.容相同;R19爲碳數7至15 之多環式烴基或含多環式烴基之烷基,具體之例如原菠烷 基、二環[3.3.1]壬基、三環[5.2.1.02,6]癸基、金剛烷基、乙 基金剛烷基、丁基金剛烷基、原菠烷基甲基、金剛烷基甲 基等;r2()爲酸不穩定基。 R2Q之酸不穩定基,可作各種選擇,具體而言例如下記 式(L1)至(L4)所示之基,碳數4至2〇,較佳爲4至15 之三級院基’各院基爲碳數1至6之三烷基矽烷基,碳數4 至20之羰烷基等。
式中,虛線爲連結鍵(以下相同);RL01、RL02爲氫 原子或fe數1至1 8,較佳爲1至1 〇之直鏈狀、支鏈狀或環 狀院基’具體例如甲基、乙基、丙基、異丙基、η 一 丁基、 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(2l〇xi7j^ (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
-16- Μ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1284782 Β7_ 五、發明説明(14) sec — 丁基、tert — 丁基、環戊基、環己基、2 —乙基己基、η —辛基等;RL03爲碳數1至18,較佳爲1至10之,可含有 氧原子等雜原子之1價烴基、直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基 ,或其氫原子之一部分可被羥基、烷氧基、羰基、胺基、 烷胺基所取代者,其具體例如下記之經取代的烷基等。
rLOI 與 rL02、rLOI 與 rL03、rL02 與 rL03 可形成環 ,形成環時,RL01、RL02、RL()3各自爲碳數1至18、較佳 爲1至1 0之直鏈狀或支鏈狀之伸烷基。 RL0·4爲碳數4至20、較佳爲4至15之三級烷基、各 烷基爲碳數1至6之三烷基矽烷基、碳數4至20之羰烷基 或上記式(L1 )所示之基;三級烷基之具體例如tert-丁基 、tert —戊基、1,1—二乙基丙基、1 一乙基環戊基、1— 丁 基環戊基、1 一乙基環己基、1 一 丁基環己基、1—乙基一 2 一環戊烯基、i 一乙基一 2 —環己烯基、2 —甲基一2 —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、二甲基一 tert-丁矽烷基等。·羰烷基之具體例如3 —羰基環己基、4 —甲基—2—羰基噁烷一 4一基、5 —甲基 —5 -二氧五圜環一 4一基等。y爲0至6之整數。 RLQ5爲碳數1至8之直鏈狀、支鏈狀或環狀之烷基或 碳數6至20之可被取代之芳基,直鏈狀、支鏈狀或環狀烷 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)
-17 - 1284782 A7 B7 五、發明説明(15) 基之具體例如甲基、乙基、丙基、異丙基、n— 丁基、sec〜 丁基、tert- 丁基、tert —戊基、η —戊基、η —己基等;可 被取代之芳基之具體例示如苯基、甲基苯基、萘基、蒽基 、菲基、芘基等。m爲〇或1,η爲0、1、2、3中之任一數 ,且爲滿足2m + m = 2或3之數目。 RL06爲碳數1至8之直鏈狀、支鏈狀或環狀之烷基或 爲碳數6至20之可被取代之芳基’其具體例如與相同 內容者。RW至RU6爲各自獨立之氫原子或碳數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、η-戊 基、η -己基、η —辛基、η —壬基、η —癸基、環戊基、環 己基、環戊甲基、環戊乙基、環戊丁基、環己甲基、環己 乙基、環己丁基等直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基,其氫原子 之一部份可被羥基、烷氧基、羧基、烷氧羰基、羰基、胺 基、烷基胺基、氰基、氫硫基、烷硫基、磺基等所取代者 ;rL07至rL10可相互形成環(例如,rL07與、rL07 與 r L 0 9、r L 0 8 與 r L 1 0、r L 0 9 與 r L 1 0、r L 1 1 與 r L 1 2、 rU 3與RL14等),此時,爲碳數丨至Μ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,RLQ7至RU6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rL07與、 rL09 與 RL15、RL13 與 RL15 等)。 上式(L1)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。 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格( 210X297公釐) I----.I-^—φ-丨 (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 -18- 1284782 2 -環戊烯氧羰基 經濟部智慧財產笱員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(16) v 上記式(Ll)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 喃一 2—基、2—甲基四氫D比喃—2 —基等。 上記式(L2 )所示酸不穩定基中之具體例如tert — 丁氧 ^基、tert — 丁氧鑛甲基、tert-戊氧碳基、tert —戊氧鑛甲 基、1’ 1—二乙基丙氧羰基、1,1一二乙基丙氧羰甲基、1 -乙基環戊基氧羰基、1-乙基環戊基氧羰甲基、1 一乙基 乙基一 2—環戊烯氧羰甲基、1一 乙氧乙氧鑛甲基、2—四氫D比喃氧羯甲基、2-四氫咲喃氧 羰甲基等。 上記式(L3 )所示酸不穩定基之具體例示如1 -甲基環 戊基、1 一乙基環戊基、1一 η-丙基環戊基、1 一異丙基環 戊基、1一 η—丁基環戊基、1一 sec - 丁基環戊基、1一甲基 環己基、1 一乙基環己基、3 —甲基一 1.二環戊烯一 3 —基、3 —乙基—1—環戊嫌一 3 —基、3 —甲基一 1 一環己細一 3 —基 、3 —乙基一 1 一環己烯—3 —基等。 上記式(L4 )所示酸不穩定基之具體例示如下記所示 之基 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Μ規格(21〇><297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
-19- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1284782 A7 B7 五、發明説明(17)
又,R2°之酸不穩定基的三級烷基、三烷基矽烷基、羰 烷基等則例如先前例示之內容° 又,R2°之酸不穩定基可單獨使用1種或將2種以上組 合使用。使用多數種酸不穩定基時’可對圖型外形進行微 調整。 本發明之高分子化合物的製造方法,一般係由下記式 (1 a )所示化合物作爲第1單體’下記式(2 a )所示化合物 作爲第1單體,再配合必要時所添加之1種或2種以上選 自下記式(5 a )至(8 a )所示之化合物作爲第3種以後之單 體,經共聚合反應而製得。
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-20- 1284782 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(18) A7 B7
(式中,R1至R2。、W、X、Y、Z、k具有與上記內容相同之 意義) 又’上記式(2 )之單體,例如Z爲CHCH2時,可以下 記所示之方法製得。 本發明之高分子化合物之製造方法中,係於 (1 )上記式(1 a )所示單體, (η)上記式(2a)所示單體 之外,必要時再添加 (m)上記式(5a)至(8a)所示單體 經共聚合而製得;或,更必要時,可再添加 (iv)上記式(U至(m)以外之含碳一碳雙鍵之單 體’例如甲基丙烯酸甲酯、巴豆酸甲酯、馬來酸二甲酯、 依康酸二甲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、原菠烯一 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 合亦可。 ... 共聚合反應,係在考慮式(Π至(1V)所示單體之反 應速率後以適當比例混合,或依必要性使其溶解於溶劑中 ’此時可與適當之聚合起始劑或觸媒共存,於適當溫度條 件下、適當反應時間下進行反應。共聚合反應可以各種形 (请先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、言
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -21 - 1284782 A7 B7 五、發明説明(19) 式進行,具體之例示如自由基聚合反應等方法。 自由基聚合反應之反應條件爲,.(a )溶劑係使用苯等 烴類、四氫呋喃等醚類、乙醇等醇類、或甲基異丁酮等酮 類’(b )聚合起始劑係使用2,2’ -偶氮雙異丁腈等偶氮 化合物、或過氧化苯偶因、過氧化月桂醯等逛氧化物等, (c)反應溫度保持在〇°C至10(TC之範圍,(d)反應時間 以在0.5小時至48小時間之範圍爲佳,但並非排除此範圍 以外之情形。 共聚合反應中,可適當地調整各單體之存在比例,以 利於作爲光阻材料時可發揮出具有較佳性能之高分子化合 物。此時,各構成單位之含量比例爲: (I )上記式(1 a )單體爲基礎之式(1 )構成單位爲〇 莫耳%至50莫耳% ,較佳爲20莫耳%至50莫耳% ,更佳 爲3 0莫耳%至5 0莫耳% 。 (Π)上記式(2a)單體爲基礎之式(2)構成單位爲 〇莫耳%至50莫耳% ,較佳爲20莫耳%至50莫耳% ,更 佳爲3 0莫耳%至5 0莫耳% 。 (Π )必要時,所添加之1種或2種以上以上記式( 5a)至(8a)單體爲基礎之式(5)至(8)構成單位爲0莫 耳%至50莫耳% ,較佳爲20莫耳%至<50莫耳% ,更佳爲 0莫耳%至2 0莫耳% 。 (IV )更必要時,所添加之1種或2種以上以上記式 (iv)單體爲基礎之構成單位爲〇莫耳%至50莫耳% ,較 佳爲0莫耳%至30莫耳% ,更佳爲0莫耳%至20莫耳% 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 Φ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -22- 1284782 A7 B7 五、發明説明(20) 〇 但並不排除此範圍以外之情形。 又,本發明所使用之含有上記式(1 )與式(2 )所示 單位之高分子化合物,其重量平均分子量爲1,000至 5 00,000,較佳爲3,000至100,000。若超出此範圍時,會使 耐蝕刻極端降低,且不能確保曝光前後之溶解速度差而造 成解像度降低。 又,本發明之高分子化合物極適合作爲光阻材料之基 礎樹脂,而本發明即是以提供含有此高分子化合物之光阻 材料爲特徵。 本發明之光阻材料,係含有此高分子化合物與可感應 高能量線或電子線以產生酸之化合物(以下簡稱酸產生劑 )與有機溶劑。 本發明所使用之酸產生劑例如: 1.下記式(Pla— 1) 、( Pla— 2)或(plb)之垄鹽, ϋ .下記式(P2 )之二偶氮甲烷衍生物, iii .下記式(Ρ3 )之乙二肟衍生物, iv .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, vi . /3 —酮磺酸衍生物, ... νϋ .二磺酸衍生物, vffi.硝基苄基磺酸酯衍生物, ix .磺酸酯衍生物 等。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
φ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -23- 1284782 A7 _____B7__ 五、發明説明(21) Γ ♦ R101a一_R1〇1c R1〇1a( Ri〇]b •C K*
Pla-1 Pla-2 (式中,R1Qla、R1Qlb、R1QlG各自爲碳數1至12之直鏈 狀、支鏈狀或環狀烷基、烯基、羰烷基或羰基烯基,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 些基團中之部份或全部氫原子可被烷氧基等所取代。又, r 1 0 1 b與r 1 0 1 c可形成環,形成環時,r 1 〇 1 b、r 1 0 1 c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、R101c其相互間可爲相同或不同 之基,具體例中,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、環丙甲基、4 -甲基環己基、 環己甲基、原菠烷基、金剛烷基等。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 —碳基乙基、2—環己基—2—羯基乙基、2—(4 -甲基環己基)一 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 一甲基苯基、乙基 苯基、4一 tert-丁基苯基、4 一丁基苯基、二甲基苯基等烷 苯基,甲基萘基、乙基萘基等烷基萘基,甲氧基萘基、乙 氧基萘基等烷氧基萘基,二甲基萘基、二乙基萘基等二烷 本紙張尺度適用中國國家標準( CNS ) A4規格(210X297公釐) 一 -24- (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 1284782 A7 B7 五、發明説明(22) 基奈基,二甲氧基萘基、二乙氧基萘基等二院基萘基;芳 院基例如苄基、苯基乙基·、苯乙基等;芳羰烷基例如2 -苯 基一 2〜羰乙基、2 -(1—萘基)一2 —羰乙基、2— (2 — 萘基)一 2—羰乙基等2 -芳基一 2—羰乙基等。K —非親核 性對向離子,例如氯化物離子、溴化物離子等鹵化物離子 ’二氟甲酸鹽、1,1,1 一三氟乙院磺酸鹽、全氟丁院磺酸 鹽等氟烷基磺酸鹽,甲苯磺酸鹽、苯磺酸鹽、4 -氟苯基磺 酸鹽、1,2,3,4,5 —五氟苯基磺酸鹽等芳基磺酸鹽,甲 磺醯鹽、丁烷磺酸鹽等烷基磺酸鹽等。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁}
κ* Plb -訂 (式中,R102a、R102b各自爲碳數1至8之直鏈狀、支鏈 狀或環狀烷基;R1 03爲碳數1至10之直鏈狀、支鏈狀或環 狀伸烷基;R1()4a、R1()4b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R102a、R102b之具體例如甲基、乙基、丙基、異 丙基、η — 丁基、sec — 丁基、tert— 丁基、戊基、己基、庚 基、辛基、環戊基、環己基、環丙甲基、4 -甲基環己基、 環己基甲基等。R 1 Q3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 —伸環己二甲基等。R1Q4a、R1Q4b例如 2-羰基丙基、2-羰基環戊基、2-羰基環己基、2—羰基 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X:Z97公釐)
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -25- 1284782 A7 B7 五、發明説明(23) 環庚基等。K 一與式(Pla - 1)及(Pla - 2)所說明之內容 相同 S〇2—R'06 P2 (式中,R1Q5、R1Q6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1 2之芳烷基)。 R1Q5、R1Q6之烷基例如甲基、乙基、丙基、異丙基、n 一 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 f請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 化烷基例如三氟甲基 1,1 一三氟乙基 1 一 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 氯乙基、九氟丁基等;芳基例如苯基、p-甲氧苯基、m-甲氧苯基、〇 —甲氧苯基、乙氧苯基、p — tert-丁氧苯基、 m - tert-丁氧苯基等烷氧苯基;2 —甲基苯基、3 —甲基苯 基、4一甲基苯基、乙基苯基、4一 tert—丁基苯基、4 — 丁 基苯基、二甲基苯基等烷基苯基;鹵化芳基之氟苯基、氯 苯基、1,2,3,4,5 —五氟苯基等;芳烷基例如苄基、苯 乙基等。 R107—S〇2- 〇109 -iNF==4~σ=Μ- -s〇2-r107
P3 (式中,R1Q7、R1Q8、R1Q9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 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -26- A7 1284782 _B7___ 五、發明説明(24) ’或碳數7至12之芳烷基;R108、R1Q9可相互鍵結形成環 狀構造,形成環狀構造時,R108、R109各自爲碳數1至6 之直鏈狀、支鏈狀之伸烷基)。 R107、r108、r1〇9之烷基、鹵化烷基、芳基、鹵化芳 基、芳烷基之例示與R1Q5、R1Q6之說明內容相同;又, R1 08、R1 09之伸烷基則如伸甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁 基、伸己基等。
P4 (式中,Riaia、RlOlb具有與上記內容相同之意義。)。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11
R^° ΝΟ f PS 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (式中,RU〇爲碳數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;R111爲碳數1至8之直 鏈狀、支鏈狀或經取代之烷基、烯基或·院氧烷基、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i 至4之烷基或烷氧基;碳數1至4之烷基、烷氧基、硝基 、乙醯基或苯基所取代之苯基;碳數3至5之雜芳基;或 氯原子、氟原子所取代亦可。)。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公羡) -~ - -27- 1284782 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(25) 其中’ R1 1 0之伸芳基例如丨,2 一伸苯基、丨,8 —伸萘 基等;伸院基例如伸甲基、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 一二基等;伸烯基例如1,2 -伸乙烯基、1 一苯基一 1,2 -伸乙烯基、5 -原菠烷一 2,3 -二基等。R 1 1 1之烷基則與 R1 Ola至R101c:之內容相同,烯基例如乙烯基、1 —丙烯基 、烯丙基、1 一丁烯基、3 - 丁烯基、異丁烯基、1 一戊烯基 、3 -戊烯基、4 —戊烯基、二甲基烯丙基、1 一己烯基、3 一己烯基、5-己烯基、1一庚烯基、3-庚烯基、6—庚烯 基、7 —辛烯基等;烷氧烷基例如、甲氧甲基、乙氧甲基、 丙氧甲基、丁氧甲基、戊氧甲基、己氧甲基、庚氧甲基、 甲氧乙基、乙氧乙基、丙氧乙基、丁氧乙基、戊氧乙基、 己氧乙基、甲氧丙基、乙氧丙基、丙氧丙基、甲氧丁基、 乙氧丁基、丙氧丁基、甲氧戊基、乙氧戊基、甲氧己基、 甲氧庚基等。 又’可再被取代之碳數1至4之烷基,例如甲基、乙 基、丙基、異丙基、η-丁基、異丁基、tert - 丁基等,碳 數1至4之烷氧基,例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙 氧基、η-丁氧基、異丁氧基、tert 一丁氧基等;碳數丨至4 之烷基、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鐵、三氟甲院 石貝酸(p— tert- 丁氧苯基)苯基碘鑰、p-甲苯磺酸二苯基 本紙張尺度適用巾關家縣(CNS ) A4規格(210X297公羞) · - -28- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
1284782 A 7 B7 五、發明説明(26) 碘鏺、p-甲苯磺酸(p - tert-丁氧苯基)苯基碘鑰、三氟 甲烷磺酸三苯基銃、三氟甲烷磺酸(P 一 tert 一丁氧苯基). 二苯基銃、三氟甲烷磺酸雙(P 一 tert 一丁氧苯基)苯基锍 、三氟甲院磺酸三(p — tert- 丁氧苯基)銃、p—甲苯磺酸 三苯基銃、P-甲苯磺酸(P - tert 一丁氧苯基)二苯基疏、 p—甲苯磺酸雙(p — tert— 丁氧苯基)苯基锍、P -甲苯磺 酸三(p - tei*t-丁氧苯基)銃、九氟丁烷磺酸三苯基銃、 丁院磺酸三苯基毓、三氟甲院磺酸二甲基疏、P -甲苯磺酸 三甲基銃、三氟甲烷磺酸環己甲基(2 —羰基環己基)銃、 P -甲苯磺酸環己甲基(2 —羰基環己基)銃、三氟甲烷磺 酸二甲基苯基銃、p —甲苯磺酸二甲基苯基锍、三氟甲烷磺 酸二環己基苯基锍、p-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) 锍、三氟甲烷磺酸(2 -原菠烷基)甲基(2 —羰基環己基 )銃、乙烯雙[甲基(2 -羰環戊基)銃三氟甲烷磺酸酯]、1 ,2’-萘基羰甲基四氫硫鹽三聚物等鑰鹽;雙(苯磺醯基) 二偶氮甲烷、雙(p—甲苯磺醯基)二偶氮甲烷、雙(二甲 苯磺醯基)二偶氮甲烷、雙(環己磺醯基)二偶氮甲烷、 雙(環戊磺醯基)二偶氮甲烷、雙(η — 丁基磺醯基)二偶 氮甲烷 '雙(異丁基磺醯基)二偶氮甲烷、雙(sec一丁基 磺醯基)二偶氮甲烷、雙(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、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 本紙張尺度剌家縣(CNS )纟4規格(210X297公董1 ~ -29- (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 1284782 A7 ____B7 五、發明説明(27) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 烷、雙(tert —戊基磺醯基)二偶氮甲烷、1 一環己基磺醯 基一 1 一( tert - 丁基磺醯基)二偶氮甲烷、1一環己基磺醯 基一 1一(tert-戊基磺醯基)二偶氮甲烷、1一 tert 一戊基 磺醯基一 1 一( tert 一丁基磺醯基)二偶氮甲烷等二偶氮甲 院衍生物;雙一〇一(P 一甲苯磺醯基)一 ^ 一二甲基乙二 月亏、雙一〇一 (P 一甲苯磺基)一α —二苯基乙二月弓、雙 一〇一 (Ρ —甲苯磺醯基)一α —二環己基乙二肟、雙一〇一 (ρ—甲苯磺醯基)一2,3—戊二醇乙二肟、雙一〇一(ρ — 甲苯磺醯基)一 2 —甲基一 3,4 —戊二酮乙二肟、雙一〇一 (η— 丁烷磺醯基)一 α —二甲基乙二肟、雙一 ◦一(η — 丁 烷磺醯基)—α 一二乙棊乙二肟、雙—〇一(η—丁烷磺醯 基)一 α —二環己基乙二肟、雙一〇一(η— 丁烷磺醯基) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一 2,3 —戊一醇乙一月弓、雙一〇一(η— 丁院擴釀基)一2 — 甲基一 3,4 —戊二醇乙二肟、雙一〇一(甲烷磺醯基)一α 一二甲基乙二肟、雙一0—(三氟甲烷磺醯基)一α —二甲 基乙二肟、雙一〇一(1,1,1一三氟乙烷磺醯基)一α — 二甲基乙二肟、雙一 〇—( tert—丁烷磺醯基)一 α —二甲 基乙二肟、雙一〇一(全氟辛烷磺醯基)一α-二甲基乙二 月弓、雙一〇一(環己烷磺醯基)一α —二甲基乙二肟、雙一 〇一(苯磺醯基)一α —二甲基乙二月弓·-雙一〇一(ρ —氟基 苯礦酸基)一 α —二甲基乙二月弓、雙一〇一(p— tert— 丁基 苯磺醯)—α —二甲基乙二肟、雙一 ◦一(二甲苯磺醯基) 一 α —二甲基乙二肟、雙一◦一(莰烷磺醯基)一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 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X29*7公釐) -30- 1284782 A7 ___ B7 _ 五、發明説明(28) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 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、雙一 P-甲苯磺醯甲烷、雙苯 磺醯甲烷等雙磺醯衍生物;2 —環己基羰基一 2 —( p -甲苯 磺醯)丙烷、2-異丙基磺醯基一 2 -(p-甲苯磺醯基)丙 烷等/3 -酮砸衍生物;二苯基二硕、二環己基二砸等二砸 衍生物;p -甲苯磺酸2,6 —二硝基苯酯、p -甲苯磺酸2 ,4 一二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) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 苯、1,2,3 -三(p -甲苯磺醯氧基)苯等磺酸酯衍生物 。N -羥基琥珀醯亞胺甲烷磺酸酯、N -羥基琥珀醯亞胺三 氟甲烷磺酸酯、N -羥基琥珀醯亞胺乙烷磺酸酯、N -羥基 琥珀醯亞胺1 -丙烷磺酸酯、N -羥基琥珀醯亞胺2 -丙烷 磺酸酯、N -羥基琥珀醯亞胺1 一戊烷磺酸酯、N -羥基琥 珀醯亞胺1 -辛烷磺酸酯、N -羥基琥珀醯亞胺p -甲苯磺 酸酯、N -羥基琥珀醯亞胺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 -羥基琥珀醯亞胺一 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 —羥基一 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 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -31 - 1284782 Α7 Β7 五、發明説明(29) (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 羥基鄰苯二甲醯亞胺p-甲苯磺酸酯、N-羥基萘基醯亞胺 甲烷磺酸酯、N -羥基萘基醯亞胺苯磺酸酯、N -羥基- 5 -原菠烷基一 2,3 -二羧基醯亞胺甲烷磺酸酯、N -羥基一 5 一原菠烷基一 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 — ter t — 丁氧苯基)二苯基锍、三氟甲 烷磺酸三(p — tert-丁氧苯基.)硫、P —甲苯磺酸三苯基銃 、p—甲苯磺酸(p — tert — 丁氧苯基)二苯基銃、p—甲苯 磺酸三(p - tert - 丁氧苯基)銃、三氟甲烷磺酸三萘基銃 、三氟甲烷磺酸環己基甲基(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、1,2’ 一萘羧甲基四氫硫苯鑰三氯甲烷等鑰鹽;雙(苯磺醯基) 二偶氮甲烷、雙(P—甲苯磺醯基)二偶氮甲烷、雙(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)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;雙一 〇 一( p 一甲苯磺醯基)一 α —二甲基乙二肟、雙一〇一(η— 丁烷-磺醯基)一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 一丙烷磺 酸酯、Ν -羥基琥珀醯亞胺2 -丙烷磺酸酯、Ν -羥基琥珀 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(2獻297公董) -- -32- A7 B7 !284782 五、發明説明(30) _亞胺1 -戊烷磺酸酯、N -羥基琥珀醯亞胺p -甲苯磺酸 酯、N -羥基萘基醯亞胺甲烷磺酸酯、N -羥基萘基醯亞胺 苯磺酸酯等N -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。鎗鹽有 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 幵多進行微調整。 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0.1〜1 5份,更佳爲〇. 5〜8份。若低於 0.1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—甲基一3 —甲氧基丁醇、1—甲氧基一 2—丙醇 、1一乙氧基一 2 —丙醇等醇類;丙二醇單甲基醚、乙二醇 單甲基醚、丙二醇單乙基醚、乙二醇單乙基醚、丙二醇二 甲基醚、二乙二醇二甲基醚等醚類;丙二醇單甲基醚乙酸 酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、乳酸乙酯、丙酮酸乙酯、乙 酸乙酯、3 —甲氧基丙酸甲酯、3 —乙氧基丙酸乙酯、乙酸 tert — 丁酯、丙酸tert — 丁酯、丙酸乙二醇一單一 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 本紙張尺度適用中國國家標準( CNS ) A4規格(210X297公ft ) ~ '~一 -33 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -1^^. 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1284782 A7 B7 五、發明説明(31) -乙氧基- 2 -丙醇以外,其他如作爲安全溶劑之丙二醇單 甲基醚乙酸酯及其他混合溶劑皆可以配合使·用。 有機溶劑之使用量,以對基礎樹脂100份爲200至 1,000份,又以400至800份爲更佳。 本發明之光阻材料中,可再添加與具有上記式(1 )與 式(2 )所示單位之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1,〇〇〇〜 500,000,較佳爲5,000〜1〇〇,〇〇〇之高分子化合物,但並不 受此內容所限制。 r002r® 900¾001 〇QQ2D〇Ot 500¼001
iar t co2r004 ')a2* ibr t
H C02R009 )bZ -)c1. idr H C02R°14 H C02R015 (Ri) ,trm I :1 I I.- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) R005· ;006Λ007 C〇2 R014 t〇2R' 015 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 R®V01 if ^Y^Y~)a3· I '^8 rO W007 ’
^13 ^om' R。。:· ,I〇2, co2ru
»0Q2»0Q H CO2R004 JH C〇2R015 f] A f ^016 Λ ( I J 1h* h Λ I ^016 ( I \ ^ )i· (R017):
i| [II ^016 \ ( l y i II
(R01V
(R2) <OR01V
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -34- A7 B7 1284782 五、發明説明(32) (式中,R〇〇l爲氫原子、甲基或CH2C02R003 ; R002爲氫 原子、甲基或C02RM3 ; RQQ3爲碳數1至15之直鏈狀、支 鏈狀或環狀烷基;RQQ4爲氫原子或碳數1至15之羧基或含 羥基之1價烴基;RQQ5至RQQ8中至少1個爲碳數丨至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;RQQ5至RQQ8 可相互形成環,此時RQQ5至RQQ8中至少丨個爲碳數1至 15之羧基或含烴基之2價羥基,其他爲各自獨立之單鍵或 碳數1至15之直鏈狀、支鏈狀或環狀之伸烷基;R^9爲碳 數3至15之含有—C〇2 —部分構造之1價烴基;RQ1〇至 中至少1個爲碳數2至15之含有—C〇2 一部分構造之 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;rq1〇至rQ13可相互形成環, 此時R010至RQ13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;RQ 1 4爲碳數 7至15之多環式煙基或含多環式煙基之院基;爲酸不 穩定基;RQ 16爲氫原子或甲基;RQ 17爲碳數1至8之直鏈 狀、支鏈狀或環狀烷基;k’爲0或1 ; al’、a2’、a3’、bl’、 b2’、b3’、cl’、c2’、c3’、dl’、d2’、d3’-、e’爲 0 以上 1 以下 之數,且滿足 al’ + a2’ + a3’ + bl’ + b2’ + b3’ + cl’ + c2’ + c3’ + dl’ + d2’+ d3 + e’ = l ;f’、g’、h,、Γ、爲 0 以上 1 以下之數,且 滿足 f’ + g’ + h’ + i’+j’ = l 之數。) 又,其各自取代基之具體例如R 1〜R2Q所示之內容。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) --^I (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 -35 - 1284782 A7 B7 五、發明説明(33) 上記具有式(1)與式(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10:90至90:10 ’ 又以20:80至80:20之重量比的範圍爲最佳。上記具有式( 1)與式(2)所示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。一般以使甩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氫 原子受酸不穩定基以全體平均之〇〜100莫耳%的比例取代 所得之化合物,或分子內具有羧基之化合物且其羧基中之 氫原子受酸不穩定基以全體平均之50至1〇〇莫耳%之比例 取代的化合物。 經濟部智慧財產局B(工消費合作社印製
—_____:--.—__ {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁J 訂 又’苯酣性經基中氫原子受酸不穩定基取代之取代率 ’平均而言係對苯酚性羥基全體爲〇莫耳%以上,較佳爲 30莫耳%以上,其上限爲ι〇〇莫耳% ,較佳爲8〇莫耳%; 羧基中氫原子受酸不穩定基取代之取代率,平均而言係對 羧基全體爲50莫耳%以上’較佳爲7〇莫耳%以上,且其 上限爲100莫耳。/Q 。 一 此時,上記具有2個以上苯酚性羥基之化合物或具有 本紙張尺度適财關家標準(CNS ) A4規格(21GX297公釐 1 ------- -36 - 1284782 A7 B7 五、發明説明(34)羧基之化合物,例如下式(D 1 )〜(D 1 4 )所示化合物
(〇H)r ρ202 D4
(〇H), R201 '^r2〇vGf (〇H)f R20、 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣·
D6
R201*· ^(〇H)f 訂
D8 yT^(〇H)r (OH)r A rS=^R7〇K
R201s„/— —'r2〇1. DIO 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
or
:H2)hC〇〇H D13 D12
(式中,R2()1、R2Q2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;R2Q3爲氫原子、或碳數1至8之 直鏈狀或支鏈狀烷基或烯基、或—(R207) hC〇〇H ; R2(H 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)
-37- 1284782 A7 B7 五、發明説明(35) 爲〜(CH2) i -(i = 2至10)、碳數6至10之伸芳基、羰 _、磺醯基、氧原子或硫原子;R2Q5爲碳數1至10之伸烷 ®、碳數6至10之伸芳基、羰基、磺醯基、氧原子或硫原 子;R2Q6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;R207爲碳數1 至10之直鏈狀或支鏈狀伸烷基;R2Q8爲氫原子或烴基;j 爲 〇 至 5 之整數;u、h 爲 0 或 1 ; s、t、s,、t,、s’,、t,,爲 各自滿足s + t = 8、s,+ t,= 5、s,’ + t,,= 4,且爲各苯酚骨架中至少 具有一個羥基之數;α爲式(D8) 、( D9)之化合物之分 子量爲100至1,000之數。) 上記式中,R2Q1、R2CI2例如氫原子、甲基、乙基、丁 基、丙基、乙烯基、環己基;R203則例如與R2〇l、r2〇2爲 相同之化合物,或一C〇〇H、一 CH2C〇〇H ; R204例如伸乙基 、伸苯基、羰基、磺醯基、氧原子、硫原子等;r205例如 伸甲基、或與R204爲相同之化合物;R2〇6例如氫原子、甲 基、乙基、丁基、丙基、乙儲基、環己基、各自受經基取 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(L 1 )至 (L4 )所示之取代基、碳數4至20之三級烷基、各烷基之 fe數爲1至6之二院基砂院基、碳數4至2 0之鑛院基等。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297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夤合作社印製 -38 - 1284782 A7 B7 五、發明説明(36)
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-C-0RU i02 (LI)
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 I ,--·--— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、^1 (式中,RLQ1、RL〇2爲氫原子或碳數1至18之直鏈狀、 支鏈狀或環狀烷基;RL()3爲碳數1至18之可含有氧原子等 雜原子之1價烴基;RLQ1與RL()2、RL()1與RL03、RL02與 RL()3可形成環,形成環時,RL()1、RL()2、RL03各自爲碳 數1至1 8之直鏈狀或支鏈狀之伸烷基;RLQ4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;RL()5爲碳 數1至8之直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基或碳數6至20之可 被取代之芳基;RU6爲碳數1至8之直鏈狀、支鏈狀或環 狀烷基或碳數6至2.0之可被取代之芳基;R^7至RU6爲各 自獨立之氫原子或碳數1至15之可含有雜原子之1價烴基 ;rL〇7至RL10可相互形成環,此時,可爲碳數1至15之 可含有雜原子之2價烴基;又,RL()7至RL16於相鄰接之 碳進行鍵結時,可無須夾有其他原子而形成雙鍵;y爲〇 g 6之整數;m爲0或l,n爲0、1、2或,且爲滿足 '2m + n = 2 或 3 之數)。 上述溶解控制劑之添加量,以對基礎樹脂1 00份爲〇 至50份,較佳爲5至50份,更佳爲10至30份,其可單獨 或將2種以上混合使用。添加量未達5份時解像性會有未 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -39- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1284782 A7 ._ B7 ___ 五、發明説明(37) 能提昇之情形,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。 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。 具體而言,第1級脂肪胺例如尿素、甲基胺、乙基胺 、η —丙基胺、異丙基胺、η-丁基胺、異丁基胺、sec- 丁 基胺、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i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、二一 η —丙基胺、二異丙基胺、二—n— 丁基胺、二異 丁基胺、二一 sec - 丁基胺、二戊基胺、二環戊基胺、二己 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) " ' -40 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
1284782 A7 B7 五、發明説明(38) 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 —二甲基伸甲基 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、 二一 η —丙基胺、三異丙基胺、三一 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,一四甲基伸 甲基二胺、Ν,Ν,Ν’,Ν’一四甲基伸乙基二胺、N,N,N, ,Ν’一四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、Ν -甲基苯胺 、Ν—乙基苯胺、Ν —丙基苯胺、Ν,Ν-二甲基苯胺、2 — 甲基苯胺、3 —甲基苯胺、4一甲基苯胺、乙基苯胺、丙基 苯胺、三甲基苯胺、二硝基苯胺、3 -硝基苯胺、4 一硝基 苯胺、2,4 —二硝基苯胺、2,6 —二硝基苯胺、3,5-二 硝基苯胺、Ν,Ν —二甲基苯胺等)、二苯基(ρ 一甲苯基) 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、2Η -.應咯、1 一甲基吡咯 、2 ’ 4 一二甲基吡咯、2,5 —二甲基吡咯、Ν —甲基吡咯等 )、噁唑衍生构(例如噁唑、異噁唑等)、噻唑衍生物( 例如噻π坐、異噻n坐等)、咪π坐衍生物(例如咪哩、4 -甲基 咪唑、4 一甲基一 2 -苯基咪唑等)、吡唑衍生物、呋喃衍 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 丨 ^--.— -- (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 -41 - 1284782 Α7 Β7 五、發明説明(39) 生物、吡咯啉衍生物(例如吡咯啉、2 一甲基_ 1 —吡咯啉 等)、吡咯烷衍生物(例如吡咯院、N -甲基吡咯烷、吡咯 院酮、N -甲基吡咯院酮等)、咪哩啉衍生物、咪嗤並吡u定 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〜(1一丁基苄基)吡啶、二甲基 吡啶、三甲基吡啶、三乙基吡啶、苯基吡啶、3 —甲基一 2 一苯基吡啶、4 一 t 一丁基吡啶、二苯基吡啶、戊基吡啶、甲 氧基吡啶、丁氧基吡啶、二甲氧基吡啶、1 一甲基一 2 —吡 咯酮、4 一吡咯烷酮吡啶、1 一甲基一 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 —喹啉羧腈等)、異喹啉衍 生物、噌啉衍生物、_唑啉衍生物、喹喔啉衍生物、酞嗪 衍生物、嘌呤衍生物、喋啶衍生物、咔唑衍生物、菲繞啉 衍生物、吖啶衍生物、吩嗪衍生物、1,1 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。 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 -氨基吡啶一 2 -羧酸、甲氧基丙氨基)等例;具有磺 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 峰 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -42- 1284782 經濟部智慧財產局g (工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明(40) 酸基之含氮化合物例如3 -吡啶磺酸、p -甲苯磺酸吡啶鑰 等;具有羥基之含氮化合物,具有羥苯基之含氮化合物、 醇性含氮化合物等例如,2 —羥基吡啶、氨基甲酚、2,4 — 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 一 丙醇、4 一氨基一1 一 丁醇、4 一( 2 —羥乙基)嗎啉、2 —( 2 —羥乙基)吡啶、1 — ( 2 —羥乙基)哌嗪、1 — [2 —( 2 — 羥乙氧基)乙基]哌嗪、哌嗪乙醇、1 一( 2 —羥乙基)吡咯 火元、1 一( 2 —經乙基)一 2 -吼略院酮、3 - 1:1比略院酮基一 1 ,2 -丙二醇、3 -吡咯烷酮基一 1,2 -丙二醇、8 -羥久洛 尼啶、3 —喂啶醇、3 —托品醇、1 一甲基一2 —吡啶乙醇、1 一氮雜環丙烷乙醇、N -( 2 -羥乙基)肽醯亞胺、N -( 2 -羥乙基)異尼古丁醯胺等等。醯胺衍生物例如,甲醯胺 、N—甲基醯胺、Ν,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、琥珀醯酵亞胺、馬來醯亞 胺等。 又,可再添加1種或2種以上選自下式(B1)所示之 鹼性化合物。 ·- Ν(Χ)η(Υ)3.» Β1 (式中,η=1、2或3; Υ爲各自獨立之氫原子或直鏈狀、支 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
-43- 1284782 A7 B7 五、發明説明(41) 鏈狀或環狀之fe數1至20之纟元基,且可含有羥基或醚基; X爲各自獨1之下δ己式(XI)至(χ3)所示之基,其中2 個或3個X可鍵結形成環。)
_r300 一 〇一 r301 XI _r302-〇—r303 一 芒一民304 X2 -r305-c-o-r308 X3 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
(式中’ d d”爲碳數}至4之直鏈狀或支鏈狀之 伸院基;R⑻爲氫原子、或_ 1至2〇之直鏈狀、支 鏈狀或b狀k基’其可a有1個或多數個羥基、醚基、酯 基或內酯環皆可;R3。3爲單鍵或碳數丨至4之直鏈狀或支鏈 狀伸烷基)。 上述(B1)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}胺' 三{2—(2—甲氧乙氧基甲氧基)乙基}胺、三丨2_ (1 一甲 氧乙氧基)乙基}胺、二{2—(1〜乙氧乙氧基)乙基u安、 三{2 -(1—乙氧丙氧基)乙基}胺、三[2 一(2一(2 —羥乙 氧基)乙氧基}乙基]胺、4’ 7,13,16,21,24 —六氧—1 ’ 10- 二氮雑二環[8,8,8]二十六院,4,7,13,18 —四 氧—丨,10 —二氮雜二環[8,5,5]二十烷,丄,4,1〇 ’ 13 — 四氧—7,16 —二氮雜二環十八烷,氮雜—a—冠一 4,1 —氮雜—15 —冠—5,1—氮雜—丨8〜冠一 ό,三(2 —甲醯氧 乙基)胺,三(2-乙醯氧乙基)胺,三(2 一丙醯氧乙基 )胺,三(2- 丁醯氧乙基)胺,三(2 一異丁醯氧乙基) 胺,三(2-戊醯氧乙基)胺,三(2 —己醯氧乙基)胺,N (請先閲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(210X297公釐) -44 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1284782 A7 _B7 ___ 五、發明説明(42) ,N 一雙(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 — — 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(2一 甲氧羰基乙基)胺,三(2 一乙氧羰基乙基)胺’ N’ N一雙 (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一雙(2 一經 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,N,N—雙(2—乙醯 氧乙基)2—(羰丙氧羰基)乙基胺,Ν’ N—雙(2—羥乙 基)2-(四氫氧茂甲氧羰基)乙基胺,N,N-雙(2—羥 乙基)2 - [2—(羰基四氫呋喃一 3 —基)氧羰基]乙基胺,N ,N-雙(2 —乙醯氧乙基)2-[(2 —羰基四氫呋喃一3-基)氧鑛基]乙基胺’ N,N-雙(2 -經乙基)2— (4-經 基丁氧鑛基)乙基胺,Ν’ N —雙(2-甲醯氧乙基)2—(4 —甲醯氧丁氧羰基)乙基胺,N,N-雙(2 —甲醯氧乙基) 2—(甲醯氧乙氧羰基)乙基胺,n,N—雙(2 —甲氧乙基 本紙張尺度適用中國國家襟準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) :---1_---- 訂 -45- 1284782 A7 B7 五、發明説明(43) )(甲氧羰基)乙基胺,n—(2—羥乙基)雙[2—(甲 氧羰基)乙基]胺,N—(2 —乙醯氧乙基)雙[2—(甲氧鑛 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 —羥基一 1 一丙基)雙[2—(甲氧羰基)乙基]胺,N 一(3 —乙醯氧基〜1 一丙基)雙[2 —(甲氧羰基)乙基]胺 ’N—(甲氧乙基)雙[2一(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,β —(二乙基胺)一(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 〇份時解像度或感度會降低。 又,本發明之光阻材料,可再添加分子內具有三C-C〇〇H基之化合物。 分子內具有ξ c— C〇〇H基之化合物,例如可使用由下 記I群及II群中所選出之1種或2種以上之化合物,但並 不限定於此些物質。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) --.-- (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 -46- 1284782 A7 B7 五、發明説明(44) 下記式(A 1 )至(A 1 0 )所示化合轨中苯酚性羥基中氫 原子之一部份或全部受一R4Q1 — C〇〇H ( R4Q1爲碳,數1至10 之直鏈狀或支鏈狀伸烷基)所取代,且分子中苯酚性羥基 (C)與三C — c〇〇H所示之基(0)之莫耳比爲0/(〇0) =〇. 1至1.0之化合物。 [Π群] 下記式(A 1 1 )至(A 1 5 ).所示之化合物 (〇H)ti R402
A1 〇403 -----r--.I-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) (〇H)c R402^ C(〇H)t2 (OH), R402, :〇H)tj ,402
A4
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㈣(0ΤΓυ°^>2$2 (〇H)t2
(其中,R4。8爲氫原子或甲基;R4。2、R4Q3各自爲氫原子或 碳數1至8之直鏈狀或支鏈狀烷基或烯基;R4°4爲氫原子或 — 11 1 ίι 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) -47- 1284782 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明(45) 碳數1至8之直鏈狀或支鏈狀烷基或烯基’或—(R4°9) h -C〇〇R,基(R,爲氫原子或—R4°9 一 C〇〇H) ; R4。5爲 —(CH2) i— (i = 2至10) ’碳數6至10之伸芳基、鐵基 、磺醯基、氧原子或硫原子;R4°6爲碳數1至1〇之伸烷基 、碳數6至1 0之伸芳基、羰基、磺醯基、氧原子或硫原子 ;R4°7爲氫原子或碳數1至8之直鏈狀或支鏈狀烷基、烯基 、各自受羥基取代之苯基或萘基;R4°9爲碳數1至1 〇之直 鏈狀或支鏈狀伸烷基;R41°爲氫原子或碳數1至8之直鏈狀 或支鏈狀烷基或烯基或一 R411 — COOH基;R411爲碳數1至 10之直鏈狀或支鏈狀伸烷基;j爲0至5之整;u、h爲0 或 1 ; si、tl、s2、t2、s3、t3、s4、t4 爲各自滿足 sl+tl = 8 、s2 + t2 = 5、s3 + t3 = 4、s4 + t4 = 6,且爲各苯基骨架中至少具有 1個羥基之數。/c爲式(A6 )化合物中重量平均分子量爲 1,000至5,000之數;λ爲式(A7 )化合物中重量平均分子 量爲1,000至10,000之數。) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
-48- 1284782 A7 B7 五、發明説明(46) R402 COOH All
:OOH A12
(CH2)h*C〇〇H A14 A13
.- -I H - - · A ; —i V - ---. !! n (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) (R4°2、R4Q3、R4U具有與前言己內容相同之意義;R412爲氫原 子或羥基;s5、t5爲s5 2 0、t5 - 0,且爲滿足s5 + t5 = 5之數 ,h’爲 0 或1。) 本成份之具體例如下記式AI — 1至14及All — 1至10 所示化合物,但並不限定於此些化合物。
、1T 4 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -49- 1284782 Α7 Β7 五、發明説明(47)
ΑΙ·5
(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
R“0,
AI-12 :H2C〇〇R· AI-14 經濟部智慧財產局貞工消費合作社印製 (R"爲氫原子或CH2C〇〇H基,各化合物中R"之10至100 莫耳%爲CHiCO OH基,a、/c具有與前述內容相同之意義 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) -50- 1284782 A7 B7 五、發明説明(48)
CHj—COOH AII-3 3H2COOH AII-5
l2COOH — -- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
!2COOH AII-9 AII-8
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其中,上記分子內具有三C— C〇〇H基之化合物’可單 獨使用1種或將2種以上組合使用。 上述分子內具有三C 一 COOH基之化合物的添加量’一 般對基礎樹脂100份爲0至5份,較佳爲0.1至5份’更佳 爲0.1至3份,最佳爲0.1至2份,超過5份時會使光阻材 料之解像性降低。 又,本發明之光阻材料,可再添加作爲添加劑成份之 炔醇衍生物,添加此衍生物可提高保存·之安定性。 炔醇衍生物以使用下式(S 1 )、 ( S2 )所示化合物爲 佳。 * 11_1 ·ϋϋ ·ϋϋ 一 心 mu 11.11 —HI— mu mfl mi In.— 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -51 - 1284782 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
五、發明説明(49) β5〇2 R501-^^-^^503 6-<CH2CH2〇)yH SI (式中,R5()1、R5。2、R5。3、R5。4、R5。5各自爲氫原子、或爲碳 數1至8之直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基;X、Y爲0或正數 ,且爲滿足下記之數値,OS XS 30,30,0$ X + YS 40 ) ° 炔醇衍生物較佳者爲過苯酚61,過苯酚82,過苯酚 104,過苯酉分104E,過苯酉分104H,過苯酉分104A,過苯酉分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E1 004 (日信化學工業(株) 製)等。 上記炔醇衍生物之添加量,以對光阻材料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加 上記成份以外之任意慣用成份作爲界面活性劑。又,此任 意成份之添加量爲在不妨礙本發明效果之範圍內之一般添 加量。 … 其中,界面活性劑以非離子性者爲佳,例如全氟烷基 聚氧乙炔醇、氟化烷酯、全氟烷基胺氧化物、全氟烷基E〇 附加物、含氟有機矽氧烷系化合物等。例如氟萊特「FC -430」、「FC - 431」(皆爲住友3M公司製)、沙氟隆「S
I# (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 11. n HI n 11 嘩 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -52- 1284782 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(50) —141」、「S— 145」(皆爲旭硝子公司製)、優尼但「Ds 一 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)、rx — 70 — 092」、「X— 70 — 093」(皆爲信越化學工業公司製) 等等。其中較佳者爲氟萊特「FC— 4 30」(住友3Μ公司製 )、「X— 70 — 093」(信越化學工業公司製)等等。 使用本發明之光阻材料以形成圖型之方法,可採用公 知之鈾刻印刷技術等,例如於晶圓等基板上以旋轉塗佈方 式塗佈厚度0.3至2.0# m之膜,將其於熱壓板上以60至 15 0°C、1至10分鐘、較佳爲80至130°C、1至5分鐘之預 熱。其次在上記光阻膜上覆蓋欲形成目的圖型之光罩後, 以遠紫外線、等離子雷射線、X線等高能量線或電子線在 曝光量爲1至200mJ/cm2左右,較佳爲10至l〇〇mJ/cm2下照 射後’在熱壓板上以60至150°C、1至5分鐘,較佳爲80 至130°C、1至3分鐘之後照射熱培(PEB)。其後使用〇.1 至5% ,較佳爲2至3%四甲基銨氫氧化物(ΤΗ AM )等鹼 性水丨谷液之顯影液’以0.1至3分鐘、較佳爲0.5至2分鐘 間’以浸漬(d i p )法、微粒(p u d d 1 e )法、噴撒法(s p r a y )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J48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。 I--Γ# (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) n n n 释 -1— r 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -53- 1284782 A7 B7 五、發明説明(51) 【發明之效果】 — 本發明之光阻材料,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。 【實施例】 以下將以合成例及實施例、比較例對本發明作更具體 之說明,但本發明並不受下記實施例所限制。 [合成例] 本發明之高分子化合物,係依下記配方所合成者 [合成例l]P〇lymer 1之合成 將 80.Og 之 3—(二環[2.2.1]— 2 —庚烯一 5 —基)—3 — 乙醯氧丙酸1一乙基環戊酯(將二環[2.2.1]— 5—庚烯—2 — 胺基甲醛與醋酸1 -乙基環戊酯於六甲基二矽胺鋰化物之存 在下反應後所生成之羥基乙醯化方式合成),與24.5g馬來 酸酐溶解於1公升之四氫呋喃中,再加入1.8g之2,2-偶 氮雙異丁腈。於60°C下攪拌15小時後,減壓濃縮。再將所 得殘渣溶解於400ml四氫呋喃中,隨後滴入10公升n —己 烷中。將所生成之固形物濾出,再以1 0公升之η -己烷洗 淨,於40°C下乾燥6小時,得59.5g下記式Polymer 1所 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ------.——II (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -^9·. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -54- 1284782 A7 B7 五、發明説明(52) 示高分子化合物。產率爲56.9% 。 此高分子於波長193nm下之透過率’於膜厚50〇11111時 爲 7 8.0°/〇 。 [合成例2〜12]Polymer2〜12之合成 依上記相同方法,或公知之方法合成Poly〜12。 I-------f —— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ,ιτ 經濟部智慧財產苟員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) -55- 1284782 A7 B7 五、發明説明(53) (Polymer 1) (x-0.50, e-0.50, Mw-14,000) (-7—Γ-Χ
/t) (Polymer 2) (x-0.50, e-0.50, Mw-100)
(Polymer 3) (x-0.50, e-0.50, Mw-14,500)
-ι#ί(請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) (Polymer 4) (x-0.50, e-0.50, Mw-15,000) (-7~Γ-λ
>〇?^〇 Ή 訂 (Polymer ^ (x-0.50, e-0.50, Mw-13,800J*
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (Polymer 6) (x-0.50, e-0^0, Mw-15,100)
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -56 1284782 A7 B7 五、發明説明(54) (Polymer 7) (χ^0.40, e-0^0, a-0.10, Mw-14^00)
(Polymer 8) (r-0.40, e-0.50, b-0.10, Mw-13^00)
(Polymer 9) (r-0.40, e*0.50, b«0.10, Mw*l4,500)
(Polymer 10) (x^0.40, e«0.50, b-0.10, Mw*15,000)
(Polymer 11) (x-0.40, e-0.50, b-0.10, Mw-il5^00) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (Polymer 12) (r-0.40, e-0.40, f-OJO, Mw-15,S00)
O 乂。- H CH3
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -57- 1284782 A7 B7 五、發明説明(55) [實施例I] 對本發明之光阻材料’評估其使用KrF等離子雷射曝 光之解像性。 [實施例1一 1〜22]光阻解像性之評估 使甩上記所得之聚合物(Polymerl〜12)作爲基礎樹脂 ,再將下記式所示酸產生劑(PAG1、2 )、下記式所示 之溶解控制劑(DRR 1〜4 )、鹼性化合物、下記式所示之分 子內具有三C 一 COOH基之化合物(ACC1、2 )與溶劑’依 表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。 請 先 閱 % 背 之 注 意 事 項 再
♦ cf3so3* (PAG 1)
C4F9SO3* (PAG 2)
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (DRR 1)
:o2h (ACC 1)
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -58- 1284782 A7 __ B7 五、發明説明(56) 將所得光阻溶液以旋轉塗佈方式塗#於矽晶圓上,並 使厚度爲0.5 /z m。再將此矽晶圓使用熱壓板進行130°C、90 秒之熱培。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130〇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顯影後而 製得正型圖型。 光阻材料之評估係依以下方法進行。首先測定感度( Eth,mJ/cm2)。其次將0.3 0# m之線路與間隙以1:1解像 之曝光量作爲最佳曝光量(感度:Eop,mJ7cm2),使用此曝 光量所可分離之線路與間隙之最小線寬(/z m )作爲評估光 阻材料之解像度。顯影後之光阻圖型形狀係使用掃描型電 子顯微鏡進行觀察。 各光阻之組成及評估結果如表1所示。又,表1中, 溶劑及鹼性化合物之說明則如下記內容。又,溶劑係使用 含有0.05重量%之FC— 430(住友3M公司製)者。 PGMEA :丙二醇甲基醚乙酸酯 TBA:三丁基胺 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 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 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -59- 1284782 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(57) [表1】 實施例 抝脂 酸產生劑 溶解控制劑 鹼性化合物1 溶劑 1最適當露光量 d解傲度 形状 Μ Polymer 1 (80) PAG 1(1) TBA (0. 078) PGMEA (480) 23.5 0. 22 矩形 1-2 Polymer 2 (80) PAG 1(1) TBA (0. 078) PGMEA (480) 20.0 0. 22 矩形 卜3 Polymer 3 (80) PAG 1(1) TBA (0. 078) PGMEA (480) 21.5 0.22 矩形 1-4 Polymer 4 (80) PAG 1(1) TBA (0. 078) PGMEA (480) 24.0 0. 22 矩形 1-5 Polymer 5 (80) PAG 1(1) TBA (0. 078) PGMEA (480) 25.0 0. 24 矩形 1-6 Polymer 6 (80) PAG 1(1) TBA (0. 078) PGMEA (480) 24.0 0. 22 矩形 1-7 Polymer 7 (80) PAG 1(1) TBA (0. 078) PGMEA (480) 21.0 0.22 矩形 1-8 Polymer 8 (80) PAG 1(1) TBA (0. 078) PGMEA (480) 20.0 0.22 矩形 1-9 Polymer 9 (80) PAG 1(1) TBA (0. 078) PGMEA (480) 20.0 0.22 矩形 1-10 Po1ymer 10 (80) PAG 1(1) TBA (0. 078) PGMEA (480) 20.5 0.22 矩形 1-11 PoIymer 11 (80) PAG 1(1) TBA (0. 078) PGMEA (480) 21.0 0. 22 矩形 M2 Polymer 12 (80) PAG 1(1) TBA (0. 078) PGMEA (480) 24.5 0.22 矩形 1-13 Polymer 2 (80) PAG 2(1) TBA (0.078)- PGMEA (480) 21.0 0.22 矩形 1-14 Polymer 2 (80) PAG 2Cl) TEA (0. 063) PGMEA (480) 22.5 0. 20 矩形 1-15 Polymer 2 (80) PAG 2Cl) TMMEA (0. 118) PGMEA (480) 23.0 0.20 矩形 1 -16 Polymer 2 (80) PAG 2(1) TMEMEA (0. 173) PGMEA (480) 23.0 0.20 矩形 1-17 Polymer 3 (70) PAG 2(1) DRR 1 (10) TMMEA (0. 118) PGMEA (480) 21.5 0. 22 矩形 1-18 Polymer 3 (70) PAG 2(1) • 〆 DRR 2 (10) TMMEA (0. 118) PGMEA (480) 20. 5 0. 20 矩形 1-19 Polymer 3 (70) PAG 2(1) DRR 3 (10) TMMEA C〇. 118) PGMEA (480) 24.0 0.22 矩形 Ι-20 Po1ymer 3 (70) PAG 2(1) DRR 4 (10) TMMEA (0. 118) PGMEA (480) 22.0 0.20 矩形 Ι-21 Polymer 3 (80) PAG 2(1) ACC 1 (4) TMMEA (0. 118) PGMEA (480) 23.0 0.20 矩形 Ι-22 Polymer 3 (80) PAG 2(1) ACC 2 (4) TMMEA (0. 118) PGMEA (480) 24.0 0.20 矩形 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) d 訂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -60- 1284782 A7 __ B7 五、發明説明(58) 依表1所示結果得知,本發明之光姐材料於KrF等離 子雷射曝光下,較以往產品具有更高之感度與解像性。 [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。 [實施例 Π — 1、2 ]光阻解像性之評估 與上記相同方法般,依表2組成內容製作光阻材料。 將所得光阻丨谷液以旋轉塗佈方式塗佈於政晶圓上,並 使厚度爲0.5 a m。再將此矽晶圓使用熱壓板進行130。(:、90 秒之熱培。其後藉由ArF等離子雷射處理器(理光公司, ΝΑ = 0·55)進行曝光,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顯影後而 製得正型圖型。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 光阻材料之評估係依以下方法進行。首先測定感度( Eth ’ mJ/cm2 )。其次將0.25 // m線路與間隙爲1:1之解像 度的曝光量作爲最佳曝光量(感度:E〇p,m]/cm2),使用此 曝光量所可分離之空間與線路之最小線寬(μ m )作爲評估 光阻材料之解像度。顯影後之光阻圖型.形狀係使用掃描型 電子顯微鏡進行觀察。 各光阻之組成及評估結果如表2所示。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS〉A4規格(210X297公釐) -61 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1284782 A7 _ B7 五、發明説明(59) [表2] 實施 例 樹脂 酸產 生劑 溶解 控芾U 劑 鹼性化 合物 溶劑 最適 當露 光量 解像 度 形狀 11-1 Polymer 2 PAG TEA PGMEA 16.0 0.15 矩形 (80) 2(1) (0.063) (480) 11-2 Polymer 3 PAG DRR 4 TMMEA PGMEA 15.0 0.15 矩形 (70) 2(1) (10) (0.118) (480) ; 由表2之結果得知,本發明之光阻材料對於ArF等離 I子雷射之曝光,具有更高之感度與解像度。 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)
-62-
Claims (1)
- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 第901 10040號專利申請案 中文.申請專利範圍修正本w - k賢$ , 民國92、年Λ4 ^ β庄修1谁 1、一種重量平均分子量1,000至500,000之高分手^匕 合物’其係含有下記式(4)與式(2)所示單位者; 卡 4 RR4(2) (式中,R1爲氫原子、甲基或CEUCChR3 ; R2爲氫原子、甲 基或CChR3 ; R3爲碳數1至15之直鏈狀、支鏈狀或環狀之 院基;R4爲鹵素原子或碳數1至15之醯氧基、烷氧羰氧基 本紙張尺度逋用中國國家梂準(CNS)A4規格(210x297公釐) (請先聞-tl背面之注意事項再填寫本頁)裝· 訂 1284782 A8 B8 C8 _ D8 六、申請專利範圍 或烷基磺醯氧基,其結構碳原子上之氫原子的一部份或全 部可被鹵素原子所取代;R5爲氫原子或碳數1至10之直鏈 狀、支鏈狀或環狀烷基;Z爲單鍵或碳數1至10之直鏈狀 、支鏈狀或環狀之2價烴基;k爲0或1; Y爲可含有雜原 子之碳數4至15之2價烴基,可與鍵結於兩端之碳原子共 同形成環;W爲一 0-或一.(NR) -,R爲氫原子或碳數1 至15之直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基)。 2、如申請拿利範圍第1項之高分子化合物,其尙含有 1種或2種以上選自下記式(5 )至(8 )所示單位省;(式中,R 1、. R2、k具有與上記相同之內容;R"至R14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 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;R11至R14可相互形成環,此情形時,R11至 R14中至少1個爲碳數1至15之羧基或含羥基之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 狀或環狀伸烷基;R15至R18中至少1個爲碳數2至15之含 - COa-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;R15至R18 ^紙張尺度逋用中國國家橾準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 7^1 _ (請先背面之注意事項存壤寫本萸) 訂經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1284782 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 可相互形成環,此情形時,5至r18中至少1個爲碳數1 至15之含一 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15之直鏈狀、支鏈狀或環狀伸烷基 ;R19爲碳數7至15之多環式烴基或含有多環式烴基之烷基 ;R2°爲酸不穩定基;X爲一 CH2—或一 0-)。 3、 一種光阻材料,其係含有申請專利範圍第1項或第 2項之高分子化合物者。 4、 一種形成圖型之方法,其特徵係包含將申請專利範 圍第3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。 i^wl, (請先聞令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 本紙張尺度逋用中國國家棣準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -3 -
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