TWI463258B - 光敏組成物及使用該光敏組成物形成圖案之方法 - Google Patents

Description

光敏組成物及使用該光敏組成物形成圖案之方法

本發明係關於一種其性質會在以光化射線或放射線照射下的反應而有所改變的光敏組成物，以及使用該光敏組成物之圖案形成方法。更特別的是，本發明係關於一種用於半導體裝置（如IC）之製造方法、用於液晶、熱感應頭等電路基板的產製、和其他光鏤(photo－fabrication)方法、光蝕刻印板、和酸硬化組成物的光敏組成物。本發明亦關於一種使用該光敏組成物之圖案形成方法。

化學放大型光阻組成物為一種圖案形成材料，其可藉由以放射線（如遠紫外光）照射而在曝光區域產生酸，並可藉由與作為催化劑之酸反應，而改變經光化射線照射之區域及未經照射之區域在顯影液中之溶解度，並且在基板上形成圖案。

當以KrF激生分子雷射用作曝光光源時，主要是使用在248奈米區域有小量吸收之具聚（羥基苯乙烯）作為基本骨架的樹脂，因此，在與習知使用之萘醌疊氮化物/酚醛清漆樹脂相較之下，其具高敏感度、高解析度、且能形成良好圖案。

另一方面，當以更短波長之光源（如ArF激生分子雷射（193奈米））作為光源時，由於包含芳族基之化合物本質上在193奈米區域顯示出大量吸收，即使是這些化學放大光阻也有所不足。

因此，已發展出包含具有脂環烴結構之樹脂的光阻來用於ArF激生分子雷射。

已發現多種化合物可作為酸發生劑，其為化學放大光阻之主要構成成分，如在以光化射線或放射線照射之下會產生酸的亞胺基酸發生劑（如：參考美國專利5,554,664）、和鏈態亞胺基化合物（如：參考IP－A－2003－261529和未經審核之已公開美國專利申請案第2003/0,148,211號）中所揭露者。進一步說，係提出了含有具有脂環主鏈之樹脂與亞胺基酸發生劑之合併物的光敏組成物（如：參考JP－A－2002－341539）、和含有具有脂環側鏈之樹脂與亞胺基酸發生劑之合併物的光敏組成物（如：參考JP－A－2002－268223）。

然而，這些化合物在許多點上仍有不足之處，且在圖案崩塌等方面仍需有所改善。

發明概述

因此，本發明之標的為提供一種不易伴隨發生圖案崩塌之光敏組成物，並提供一種使用該光敏組成物之圖案形成方法。

上述標的已經藉由下列光敏組成物和圖案形成方法而獲得解決。

(1)一種光敏組成物，其包含(A)具有以下式(I)或(II)所表示之陰離子的鋶鹽或錪鹽作為以光化射線或放射線照射可產生酸之化合物：

其中Y表示經至少一個氟原子所取代之伸烷基，且R表示烷基或環烷基。

(2)如描述於上述項目(1)之光敏組成物，其進一步包含(B)因酸之作用而分解、從而提高樹脂在鹼性顯影液中之溶解度的樹脂（正型）。

(3)如描述於上述項目(1)之光敏組成物，其進一步包含(D)可溶於鹼性顯影液之樹脂、和(E)與樹脂(D)交聯之酸交聯劑（負型）。

(4)如上述項目(2)所描述之正型光敏組成物，其中樹脂(B)含有羥基苯乙烯結構單位。

(5)如上述項目(2)所描述之正型光敏組成物，其中樹脂(B)含有具有單環或多環烴結構之重複單位。

(6)如上述項目(2)所描述之正型光敏組成物，其中樹脂(B)含有具有醇系羥基之重複單位。

(7)如描述於上述項目(6)之正型光敏組成物，其中該具有醇系羥基之重複單位為包含至少一種選自單羥基金鋼烷結構、二羥基金鋼烷結構、和三羥基金鋼烷結構之結構的重複單位。

(8)如上述項目(2)所描述之正型光敏組成物，其中樹脂(B)含有具有內酯結構之重複單位。

(9)如上述項目(2)所描述之正型光敏組成物，其中樹脂(B)含有至少一種甲基丙烯酸酯重複單位、和至少一種丙烯酸酯重複單位。

(10)如上述項目(2)所描述之正型光敏組成物，其中樹脂(B)具有氟原子。換句話說，，樹脂(B)在主鏈或在側鏈上具有氟原子。

(11)如上述項目(10)所描述之正型光敏組成物，其中至少在主鏈或在側鏈上具有氟原子之樹脂含有六氟－2－丙醇結構。

(12)如上述項目(2)、(4)至(11)中任一者所描述之正型光敏組成物，其進一步含有(C)具有3,000或以下之分子量的抑制溶解用之化合物，該抑制溶解用之化合物藉由酸之作用而分解、從而提高抑制溶解用之化合物在鹼性顯影液中的溶解度。

(13)如上述項目(2)、(4)至(12)中任一者所描述之正型光敏組成物，其進一步含有至少一個：(F)鹼性化合物；和(G)至少一種選自氟界面活性劑和矽界面活性劑者。

(14)如上述項目(2)、(4)至(13)中任一者所描述之正型光敏組成物，其中樹脂(B)含有：至少一種選自（甲基）丙烯酸2－烷基－2－金剛烷酯、和（甲基）丙烯酸二烷基（1－金剛烷基）甲酯；至少一種具有內酯結構之重複單位；和至少一種具有兩個或以上羥基之重複單位。

(15)如上述項目(2)、(4)至(14)中任一者所描述之正型光敏組成物，其中樹脂(B)含有具有羧基之重複單位。

(16)如上述項目(2)、(4)至(15)中任一者所描述之正型光敏組成物，其中樹脂(B)含有：至少一種選自（甲基）丙烯酸2－烷基－2－金剛烷酯、和（甲基）丙烯酸二烷基（1－金剛烷基）甲酯之重複單位；和至少一種具有羥基苯乙烯結構之重複單位。

(17)一種圖案形成方法，其含有：以如上述項目(1)至(16)中任一者所描述之光敏組成物形成光敏膜；使該光敏膜曝光，以形成經曝光之光敏膜；並使該經曝光之光敏膜顯影。

發明之詳細描述

本發明詳細說明如下。

在本發明說明書之基（原子基）的描述中，該描述非指明經取代或未取代情形，而包括不具有取代基之基、和具有取代基之基兩者。舉例來說，「烷基」不僅包括不具有取代基之烷基（未經取代之烷基），也包括具有取代基之烷基（經取代之烷基）。

本發明之正型光敏組成物更佳為包含下列組成之正型光阻組成物：(A)以式(I)或(II)表示、且在以光化射線或放射線照射下可產生酸之化合物，和(B)可藉由酸之作用而分解、從而增加其在鹼性顯影液中之溶解度的樹脂，且若有必要，並包含(C)具有3,000或以下之分子量且可藉由酸之作用而分解、從而增加其在鹼性顯影液中之溶解度的抑制溶解用之化合物。

本發明之負型光敏組成物更佳為包含下列組成之負型光阻組成物：(A)以式(I)或(II)表示、且在以光化射線或放射線照射下可產生酸之化合物，(D)可溶於鹼性顯影液之樹脂，和(E)可藉由酸之作用與可溶於鹼性顯影液之樹脂交聯的酸交聯劑。

[1](A)以下式(I)或(II)所表示、且在以光化射線或放射線照射下可產生酸之化合物：本發明中之光敏組成物包含具有以下式(I)或(II)所表示之陰離子的化合物（該化合物亦稱為化合物(A)）來作為以光化射線或放射線照射可產生酸之化合物。

在式(I)和(II)中，Y表示經至少一個氟原子所取代之伸烷基，較佳為具有從2至4個碳原子之伸烷基。氧原子可包含於伸烷基鏈內。該伸烷基更佳為具有從2至4個碳原子之全氟伸烷基，且最佳為四氟伸乙基、六氟伸丙基、或八氟伸丁基。

在式(II)中之R表示烷基或環烷基。氧原子可包含於在烷基或環烷基中之伸烷基鏈內。

以R表示之烷基較佳為經氟原子取代之烷基；更佳為具有從1至4個碳原子之全氟烷基，如三氟甲基、五氟乙基、七氟丙基、九氟丁基、或全氟乙氧基乙基。

以R表示之環烷基較佳為經氟原子取代之環烷基；較佳為具有從3至6個碳原子之環烷基，如環戊基、或環己基。

作為化合物(A)者，較佳為以下式(I－a)或(I－b)表示之化合物，且更佳為以式(I－a)表示之化合物。

在式(I－a)和(I－b)中，X－表示以式(I)或(II)表示之陰離子。

在式(I－a)中，R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 各表示一有機基。

以R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 所表示之有機基通常具有從1至30個碳原子，較佳為具有從1至20個碳原子。

R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 中的兩個基可彼此鍵結而成一環狀結構，且環中可包含氧原子、硫原子、酯鍵、胺基鍵、或羰基。

作為藉由將R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 中之兩個基鍵結而形成的基者，其範例可為伸烷基（如：伸丁基和伸戊基）。

作為以R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 所表示之有機基者，其範例可為後述在以式(I－a1)、(I－a2)或(I－a3)表示之化合物中的對應基。

化合物(A)可含有多個以式(I－a)表示之結構。舉例來說，化合物(A)可為具有將以式(I－a)表示之化合物的R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 中之至少一個鍵結至另一個以式(I－a)表示之化合物的R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 中之至少一個的結構的化合物。

下列化合物(I－a1)、(I－a2)和(I－a3)的範例可為更佳之(I－a)成分。

化合物(I－a1)為在式(I－a)中R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 中之至少一個表示芳基的芳基鋶化合物，亦即，具有芳基鋶作為陽離子之化合物。

芳基鋶化合物之R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 均可為芳基；或R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 之一部分可為芳基，而其他的則可為烷基。

作為芳基鋶化合物者，其範例為如三芳基鋶化合物、二芳基烷基鋶化合物、和芳基二烷基鋶化合物。

作為芳基鋶化合物之芳基者，較佳為苯基和萘基，且更佳為苯基。當芳基鋶化合物具有兩個或以上的芳基時，這兩個或以上的芳基可為相同或相異。

二芳基烷基鋶化合物和芳基二烷基鋶化合物之烷基或環烷基較佳為具有從1至15個碳原子之直鏈或支鏈烷基、或具有從3至15個碳原子之環烷基，其範例可為如甲基、乙基、丙基、正丁基、二級丁基、三級丁基、環丙基、環丁基、和環己基。當芳基二烷基鋶化合物之兩個烷基彼此鍵結而形成一環時，可確保其儲存安定性良好，且以此為較佳者。

以R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 表示之芳基、烷基、和環烷基可具有取代基，其作為取代基之範例為如烷基（如：具有從1至15個碳原子者）、環烷基（如：具有從3至15個碳原子者）、芳基（如：具有從6至14個碳原子者）、烷氧基（如：具有從1至15個碳原子者）、羧基、鹵素原子、羥基、和苯基硫基。較佳之取代基為具有從1至12個碳原子之直鏈或支鏈烷基、具有從3至15個碳原子之環烷基、和具有從1至12個碳原子之直鏈或支鏈烷氧基；且最佳之取代基為具有從1至4個碳原子之烷基、和具有從1至4個碳原子之烷氧基。取代基可在R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 三者之任一個上進行取代、或可在三個上面均進行取代。當R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 各表示芳基時，其較佳者為取代基在芳基之p－位置上進行取代。

化合物(I－a1)較佳為R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 均表示苯基之三苯基鋶鹽，且更佳為一或多個以R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 表示之苯基經烷基或環烷基取代之三苯基鋶鹽。作為苯基之取代基的烷基和環烷基者，其範例為具有從1至12個碳原子之直鏈或支鏈烷基、和具有從3至12個碳原子之環烷基；其範例較佳為具有從1至6個碳原子之直鏈或支鏈烷基、和具有從3至6個碳原子之環烷基。包括這類取代基者在溶液儲存中可降低顆粒的產生。作為苯基之取代基的烷基和環烷基特定實例，其範例包括甲基、乙基、丙基、丁基、三級丁基、己基、和環己基；且最佳為甲基、三級丁基、和環己基。

在下段中，描述化合物(I－a2)。

化合物(I－a2)為在式(I－a)中之R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 各表示不具有芳族環之有機基的化合物。在此處，具有雜原子之芳族環亦包括在芳族環內。

不具有以R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 表示之芳族環的有機基通常具有從1至30個碳原子，較佳為具有從1至20個碳原子。

R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 各自較佳為表示烷基（作為經取代之烷基者，其範例特別可為在鏈中可具有雙鍵之直鏈、支鏈或環狀側氧烷基、和烷氧基羰基甲基）、環烷基、烯丙基、或乙烯基；更佳為表示直鏈、支鏈或環狀2－側氧烷基，直鏈、支鏈或環狀α,β－不飽和2－側氧烷基，或直鏈、支鏈或環狀2,3－不飽和4－側氧烷基；且最佳為直鏈或支鏈2－側氧烷基。

以R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 表示之烷基可為直鏈或支鏈者，較佳為具有從1至20個碳原子之直鏈或支鏈烷基（如：甲基、乙基、丙基、丁基、或戊基）。

作為以R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 表示之環烷基者，其範例可為具有從3至10個碳原子之環烷基，如環戊基、環己基、和降基。

以R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 表示之側氧烷基可為直鏈、支鏈或環狀之任一者，且其範例較佳可為在烷基或環烷基之2－或4－位置上具有>C＝O之基。側氧烷基在烷基鏈上可具有雙鍵，且該雙鍵較佳為與羰基共軛而形成α,β－不飽和酮結構。

作為在以R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 表示之烷氧基羰基甲基中的環烷基者，其範例較佳可為具有從1至5個碳原子之烷基（如：甲基、乙基、丙基、丁基、和戊基）。

R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 可進一步經鹵素原子、烷氧基（如：具有從1至5個碳原子之烷氧基）、羥基、氰基、或硝基取代。

R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 中的兩個基可彼此鍵結而成一環狀結構，且氧原子、硫原子、酯鍵、胺基鍵、或羰基可包含在環內。作為藉由R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 中之兩個基鍵結而形成的基者，其範例可為伸烷基（如：伸丁基和伸戊基）。

化合物(I－a3)為以下式(I－a3)表示之化合物，其中化合物具有芳基醯基－鋶鹽結構。

在式(I－a3)中，R_{2 1 3} 表示芳基，較佳為苯基或萘基，且更佳為苯基。

作為在R_{2 1 3} 上之較佳取代基者，其範例為如烷基（較佳為具有從1至15個碳原子者）、環烷基（較佳為具有從3至15個碳原子者）、烷氧基（較佳為具有從1至12個碳原子者）、醯基（較佳為具有從2至13個碳原子者）、硝基、羥基、烷氧基羰基（較佳為具有從2至13個碳原子者）、和羧基。

R_{2 1 4} 和R_{2 1 5} 各表示氫原子、烷基、或環烷基。

Y_{2 0 1} 和Y_{2 0 2} 各表示烷基（作為經取代之烷基者，其範例特別可為2－側氧烷基、烷氧基羰基烷基、和羧基烷基）、環烷基、芳基、或乙烯基。

R_{2 1 3} 和R_{2 1 4} 、R_{2 1 4} 和R_{2 1 5} 、以及Y_{2 0 1} 和Y_{2 0 2} 可彼此鍵結而成一環狀結構，這些環狀結構可包含氧原子、硫原子、酯鍵、或胺基鍵。

以Y_{2 0 1} 和Y_{2 0 2} 表示之烷基較佳為具有從1至20個碳原子之直鏈或支鏈烷基，及環烷基較佳為具有從3至20個碳原子者。

作為2－側氧烷基者，其範例可為在以Y_{2 0 1} 和Y_{2 0 2} 表示之烷基的2－位置上具有>C＝O之基。

在烷氧基羰基烷基中之烷氧基羰基較佳為具有從2至20個碳原子之烷氧基羰基，其可經氟原子、烷氧基、或羥基取代。

作為羧基烷基者，其範例為經羧基取代之上述烷基。

芳基較佳為苯基或萘基，更佳為苯基。

作為Y_{2 0 1} 和Y_{2 0 2} 鍵結而形成之基者，其範例可為伸丁基和伸戊基。

Y_{2 0 1} 和Y_{2 0 2} 較佳為表示具有4個或以上個碳原子之烷基，更佳為具有從4至16個碳原子之烷基，又更佳為具有從4至12個碳原子者。

R_{2 1 4} 和R_{2 1 5} 中至少一個較佳為烷基，更佳為R_{2 1 4} 和R_{2 1 5} 均為烷基。當R_{2 1 4} 和R_{2 1 5} 中至少一個為烷基時，其光解性質會有所改善，因此敏感度會增加。

在式(I－b)中，R_{2 0 4} 和R_{2 0 5} 各表示芳基、烷基、或環烷基。

作為以R_{2 0 4} 和R_{2 0 5} 表示之芳基者，較佳為苯基和萘基，且更佳為苯基。

以R_{2 0 4} 和R_{2 0 5} 表示之烷基可為直鏈或支鏈，且較佳為具有從1至10個碳原子之直鏈或支鏈烷基（如：甲基、乙基、丙基、丁基、或戊基）。

作為以R_{2 0 4} 和R_{2 0 5} 表示之環烷基者，其範例可為具有從3至10個碳原子之環烷基（如：環戊基、環己基、和降基）。

作為R_{2 0 4} 和R_{2 0 5} 可具有之取代基者，其範例可為烷基（如：具有從1至15個碳原子者）、芳基（如：具有從6至15個碳原子者）、烷氧基（如：具有從1至15個碳原子者）、鹵素原子、羥基、和苯基硫基。

以式(I)表示、且可產生酸的化合物，其特定實例如下所示，但是本發明不限於這些化合物。

具有以式(I)或(II)表示之陰離子的鋶鹽或錪鹽可藉由以式(I)或(II)表示之陰離子之金屬鹽或銨鹽與鋶鹽化合物或錪鹽化合物（鹵化物、乙酸鹽、四氟硼酸鹽、過氯酸鹽等）進行鹽交換來合成。

化合物(A)係以以組成物之固體含量計較佳為從0.1至20質量%之量包含於在本發明中之光敏組成物內，更佳為從0.5至10質量%，且又更佳為從1至7質量%（「質量%」在本發明書中意為重量%）。

可合併使用的酸發生劑：在本發明中，除了化合物(A)以外，可合併使用在以光化射線或放射線照射之下會分解並產生酸之化合物（酸發生劑）。

其他可合併使用的酸發生劑之加入量一般係莫耳比率（化合物(A)/其他酸發生劑）為從100/0至20/80，較佳為從100/0至40/60，且更佳為從100/0至50/50。

作為這類可合併使用的酸發生劑者，可選擇性使用光－陽離子聚合之光聚合起始劑、光－自由基聚合之光聚合起始劑、染劑之光－脫色劑、光－變色劑、眾所周知用於微光阻等之製法、且以光化射線或放射線照射可產生酸之化合物，以及這些化合物之混合物。

舉例來說，重氮鎓鹽、鏻鹽、鋶鹽、錪鹽、亞胺基磺酸酯、肟磺酸酯、偶氮二碸、二碸、和o－硝基苄基磺酸酯為這類酸發生劑之範例。

進一步說，可使用藉由將以光化射線或放射線照射可產生酸之基或化合物引入至聚合物之主鏈或側鏈上所得之化合物，如揭露於美國專利3,849,137、德國專利3,914,407、JP－A－63－26653、JP－A－55－164824、JP－A－62－69263、JP－A－63－146038、IP－A－63－163452、JP－A－62－153853和JP－A－63－146029之化合物。

會藉由光之作用而產生酸之化合物亦可使用揭露於美國專利3,779,778,、EP－126712者。

作為較佳可合併使用的酸發生劑者，其範例可為以下式(ZI)、(ZII)或(ZIII)表示之化合物。

在式(ZI)中，R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 各表示一有機基。

以R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 所表示之有機基通常具有從1至30個碳原子，較佳為從1至20個碳原子。

R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 中之兩個基可彼此鍵結而成一環狀結構，且氧原子、硫原子、酯鍵、胺基鍵、或羰基可包含在環內。

作為藉由R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 中之兩個基鍵結而形成的基者，其範例可為伸烷基（如：伸丁基和伸戊基）。

X^－ 表示非親核性陰離子。

作為以X^－ 表示之非親核性陰離子者，其範例可為如磺酸酯陰離子、羧酸酯陰離子、磺醯亞胺陰離子、貳（烷基磺醯基）醯亞胺陰離子、和叁（烷基磺醯基）－甲基陰離子。

非親核性陰離子為引起親核性反應之性質極低、且可抑制分子間親核性反應所引起之老化分解的陰離子。光阻之老化安定性可藉由非親核性陰離子來加以改善。

作為磺酸酯陰離子者，其範例可為如烷基磺酸酯陰離子、芳基磺酸酯陰離子、和樟腦磺酸酯陰離子。

作為羧酸酯陰離子者，其範例可為如烷基羧酸酯陰離子、芳基羧酸酯陰離子、和芳烷基羧酸酯陰離子。

在烷基磺酸酯陰離子中之烷基部分可為烷基或環烷基，較佳為具有從1至30個碳原子之烷基、和具有從3至30個碳原子之環烷基，其範例可為如甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、二級丁基、戊基、新戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一基、十二基、十三基、十四基、十五基、十六基、十七基、十八基、十九基、二十基、環丙基、環戊基、環己基、金剛烷基、降基、和基。

作為在芳基磺酸酯陰離子中之芳基者，較佳為具有從6至14個碳原子之芳基，其範例可為如苯基、甲苯基、和萘基。

作為在烷基磺酸酯陰離子和芳基磺酸酯陰離子中之烷基、環烷基和芳基之取代基者，其範例可為如硝基、鹵素原子（氟原子、氯原子、溴原子、碘原子）、羧基、羥基、胺基、氰基、烷氧基（較佳為具有從1至5個碳原子者）、環烷基（較佳為具有從3至15個碳原子者）、芳基（較佳為具有從6至14個碳原子者）、烷氧基羰基（較佳為具有從2至7個碳原子者）、醯基（較佳為具有從2至12個碳原子者）、和烷氧基羰基氧基（較佳為具有從2至7個碳原子者）。至於各個基所具有的芳基和環狀結構，烷基（較佳為具有從1至15個碳原子）可進一步作為取代基之範例。

作為在烷基羧酸酯陰離子中之烷基部分者，其範例可為與在烷基磺酸酯陰離子中之烷基和環烷基相同者。

作為在芳基羧酸酯陰離子中之芳基者，其範例可為與在芳基磺酸酯陰離子中之芳基相同者。

作為在芳烷基羧酸酯陰離子中之芳烷基者，較佳為具有從6至12個碳原子之芳烷基，其範例可為如苄基、苯乙基、萘基甲基、萘基乙基、和萘基甲基。

作為在烷基羧酸酯陰離子、芳基羧酸酯陰離子、和芳烷基羧酸酯陰離子中之烷基、環烷基、芳基、和芳烷基的取代基者，其範例可為如與在芳基磺酸酯陰離子中相同之鹵素原子、烷基、環烷基、烷氧基、和烷基硫基。

作為磺醯亞胺陰離子者，其範例可為如糖精陰離子。

在貳（烷基磺醯基）醯亞胺陰離子和叁（烷基磺醯基）甲基陰離子中之烷基較佳為具有從1至5個碳原子之烷基，其範例可為如甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、二級丁基、戊基、和新戊基。作為這些烷基之取代基者，其範例可為鹵素原子、經鹵素原子取代之烷基、烷氧基、和烷基硫基，且較佳為經氟原子取代之烷基。

作為其他非親核性陰離子者，其範例可為如經氟化之磷、經氟化之硼、和經氟化之銻。

作為以X^－ 表示之非親核性陰離子者，較佳為其中磺酸之α－位置經氟原子取代之烷磺酸酯陰離子、經氟原子或具有氟原子之基取代之芳基磺酸酯陰離子、其中烷基經氟原子取代之貳（烷基磺醯基）醯亞胺陰離子、和其中烷基經氟原子取代之叁（烷基磺醯基）甲基陰離子；特佳之非親核性陰離子為具有從4至8個碳原子之全氟烷－磺酸酯陰離子、和具有氟原子之苯磺酸酯陰離子；且最佳之非親核性陰離子為九氟丁烷－磺酸酯陰離子、全氟辛烷磺酸酯陰離子、五氟苯磺酸酯陰離子、和3,5－貳（三氟甲基）－苯磺酸酯陰離子。

作為以R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 所表示之有機基，其範例可為在後述化合物(ZI－1)、(ZI－2)和(ZI－3)中的對應基。

化合物(A)可含有多個以式(ZI)表示之結構。舉例來說，化合物(A)可為具有以式(ZI)表示之化合物的R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 中至少一個鍵結至另一個以式(ZI)表示之化合物的R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 中至少一個的結構之化合物。

下列化合物(ZI－1)、(ZI－2)和(ZI－3)可作為更佳(ZI)成分之範例。

化合物(ZI－1)為其中在式(ZI)中之R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 中至少一個表示芳基的芳基鋶化合物，亦即，具有芳基鋶作為陽離子之化合物。

芳基鋶化合物之R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 均可為芳基；或R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 的部分可為芳基，而其他的可為烷基或環烷基。

作為芳基鋶化合物者，其範例為如三芳基鋶化合物、二芳基烷基鋶化合物、和芳基二烷基鋶化合物。

作為芳基鋶化合物之芳基者，較佳為苯基和萘基，且更佳為苯基。當芳基鋶化合物具有兩個或以上個芳基時，這兩個或以上個芳基可為相同或不同。

芳基鋶化合物必須具有的烷基或環烷基較佳為具有從1至15個碳原子之直鏈或支鏈烷基、或具有從3至15個碳原子之環烷基，其範例可為如甲基、乙基、丙基、正丁基、二級丁基、三級丁基、環丙基、環丁基、和環己基。

以R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 表示之芳基、烷基、和環烷基可具有取代基，其作為取代基之範例為如烷基（如：具有從1至15個碳原子者）、環烷基（如：具有從3至15個碳原子者）、芳基（如：具有從6至14個碳原子者）、烷氧基（如：具有從1至15個碳原子者）、鹵素原子、羥基、和苯基硫基；較佳之取代基為具有從1至12個碳原子之直鏈或支鏈烷基、具有從3至12個碳原子之環烷基、和具有從1至12個碳原子之直鏈或支鏈烷氧基；且最佳之取代基為具有從1至4個碳原子之烷基、和具有從1至4個碳原子之烷氧基。取代基可在R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 中任一者上進行取代、或可在三個上面均進行取代。當R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 各表示芳基時，較佳為取代基在芳基之p－位置上進行取代。

在下文中，敘述化合物（ZI－2)。

化合物(ZI－2)為在式(ZI)中之R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 各表示不具有芳族環之有機基的化合物。此處，具有雜原子之芳族環亦包括在芳族環中。

不具有以R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 表示之芳族環的有機基通常具有從1至30個碳原子，較佳為從1至20個碳原子。

R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 各自較佳為表示烷基、環烷基、烯丙基、或乙烯基；更佳為直鏈或支鏈2－側氧烷基、2－側氧環烷基、或烷氧基羰基甲基；且最佳為直鏈或支鏈2－側氧烷基。

以R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 表示之烷基和環烷基較佳為具有從1至10個碳原子之直鏈或支鏈烷基（如：甲基、乙基、丙基、丁基、或戊基）、和具有從3至10個碳原子之環烷基（如：環戊基、環己基、或降基）。作為烷基者，其範例更佳可為2－側氧烷基、和烷氧基羰基甲基。作為環烷基者，其範例更佳可為2－側氧環烷基。

2－側氧烷基可為直鏈或支鏈，其範例較佳可為在烷基之2－位置上具有>C＝O之基。

作為2－側氧環烷基者，其範例較佳可為環烷基之在2－位置上具有>C＝O之基。

作為在烷氧基羰基甲基中之烷氧基者，其範例較佳為具有從1至5個碳原子之烷基（如：甲基、乙基、丙基、丁基、和戊基）。

R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 可進一步經鹵素原子、烷氧基（如：具有從1至5個碳原子之烷氧基）、羥基、氰基、或硝基取代。

R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 中的兩個基可彼此鍵結而成一環狀結構，且氧原子、硫原子、酯鍵、胺基鍵、或羰基可包含在該環中。作為由R_{2 0 1} 、R_{2 0 2} 和R_{2 0 3} 中的兩個鍵結而形成之基者，其範例可為伸烷基（如：伸丁基和伸戊基）。

化合物(ZI－3)為以下式(ZI－3)表示之化合物，其中該化合物具有苯甲醯甲基－鋶鹽結構。

其中R_{1 c} 、R_{2 c} 、R_{3 c} 、R_{4 c} 和R_{5 c} 各表示氫原子、烷基、環烷基、烷氧基、或鹵素原子；R_{6 c} 和R_{7 c} 各表示氫原子、烷基、或環烷基；R_x 和R_y 各表示烷基、環烷基、烯丙基、或乙烯基。

R_{1 c} 至R_{5 c} 中任兩個或以上之基，與R_x 和R_y 可個別鍵結而形成一環狀結構，且氧原子、硫原子、酯鍵、或胺基鍵可包含在這些環內。

Z_c ^－ 表示非親核性陰離子，其範例可為與在式(ZI)中X^－ 相同之非親核性陰離子。

以R_{1 c} 至R_{5 c} 表示之烷基可為具有從1至20個碳原子之直鏈或支鏈烷基，其範例較佳可為具有從1至12個碳原子之直鏈或支鏈烷基（如：甲基、乙基、直鏈或支鏈丙基、直鏈或支鏈丁基、和直鏈或支鏈戊基）；且為環烷基時，其範例可為如具有從3至8個碳原子之環烷基（如：環戊基、和環己基）。

以R_{1 c} 至R_{5 c} 表示之烷氧基可為如具有從1至10個碳原子之直鏈、支鏈或環狀烷氧基，其範例較佳可為具有從1至5個碳原子之直鏈或支鏈烷氧基（如：甲氧基、乙氧基、直鏈或支鏈丙氧基、直鏈或支鏈丁氧基、和直鏈或支鏈戊氧基）、具有從3至8個碳原子之環烷氧基（如：環戊基氧基、和環己基氧基）。

R_{1 c} 至R_{5 c} 中任一者較佳為表示直鏈或支鏈烷基、環烷基、或直鏈、支鏈或環狀烷氧基，且更佳為R_{1 c} 至R_{5 c} 之碳原子數總和為從2至₁ 5者。藉由選擇這類取代基，溶劑溶解度會有所改善，且在儲存中顆粒的生成會減少。

作為以R_x 和R_y 表示之烷基和環烷基者，其範例可為與在R_{1 c} 至R_{5 c} 中的烷基和環烷基相同者，且更佳為2－側氧烷基、2－側氧環烷基、和烷氧基羰基甲基。

作為2－側氧烷基和2－側氧環烷基者，其範例可為在烷基之2－位置上具有>C＝O之基、和以R_{1 C} 至R_{5 c} 表示之環烷基。

作為在烷氧基羰基甲基中之烷氧基者，其範例可為與在R_{1 c} 至R_{5 c} 中相同的烷氧基。

作為藉由鍵結R_x 和R_y 而形成之基者，其範例可為伸丁基和伸戊基。

R_x 和R_y 各自較佳為表示具有4個或以上的碳原子之烷基、或環烷基；且更佳為具有6個或以上的碳原子者、又更佳為具有8個或以上的碳原子之烷基、或環烷基。

在式(ZII)和(ZIII)中，R_{2 0 4} 、R_{2 0 5} 、R_{2 0 6} 和R_{2 0 7} 各表示芳基、烷基、或環烷基。

作為以R_{2 0 4} 至R_{2 0 7} 表示之芳基者，較佳為苯基和萘基，且更佳為苯基。

作為以R_{2 0 4} 至R_{2 0 7} 表示之烷基和環烷基者，其範例較佳可為具有從1至10個碳原子之直鏈或支鏈烷基（如：甲基、乙基、丙基、丁基、和戊基）、和具有從3至10個碳原子之環烷基（如：環戊基、環己基、和降基）。

作為R_{2 0 4} 至R_{2 0 7} 可具有之取代基者，其範例可為烷基（如：具有從1至15個碳原子者），環烷基（如：具有從3至15個碳原子者）、芳基（如：具有從6至15個碳原子者），烷氧基（如：具有從1至15個碳原子者），鹵素原子、羥基、和苯基硫基。

X^－ 表示非親核性陰離子，且其範例為與在式(ZI)中之X^－ 相同之非親核性陰離子。

作為較佳之可合併使用的酸發生劑者，其進一步範例可為以下式(ZIV)、(ZV)或(ZVI)表示之化合物。

在式(ZIV)至(ZVI)中，Ar₃ 和Ar₄ 各表示芳基。

R_{2 0 6} 、R_{2 0 7} 和R_{2 0 8} 各表示烷基、環烷基、或芳基。

A表示伸烷基、伸烯基、或伸芳基。

在可合併使用的酸發生劑中，更佳為以式(ZI)、(ZII)或(ZIII)表示之化合物。

進一步說，作為可合併使用的酸發生劑者，較佳為使用可產生具有磺酸基之磺酸的化合物，更佳為可產生單價全氟烷磺酸之化合物、以及可產生經一個氟原子或經包含氟原子之基取代之芳族磺酸的化合物，且特佳為單價全氟烷磺酸之鋶鹽。

在可合併使用的酸發生劑中，特佳之實例如下所示。

[2](B)可藉由酸之作用而分解、從而增加其在鹼性顯影液中之溶解度的樹脂：用於本發明之正型光敏組成物中的可藉由酸之作用而分解、從而增加其在鹼性顯影液中之溶解度的樹脂是一種在樹脂之主鍵或在側鏈上、或在主鏈和側鏈兩者之上具有可藉由酸之作用而分解之基的樹脂（以下該基亦稱為「酸可分解之基」），更佳為在兩個鏈上均具有可藉由酸之作用而分解之基的樹脂。

作為可藉由酸之作用而分解之基，較佳為經在酸存在之下可釋出－COOH基或－OH基之氫原子的基所取代之基。

在本發明中，酸可分解之基為乙縮醛基、或三級酯基。

本樹脂在酸可分解之基經鍵結而作為側鏈的情形中，為在側鏈上具有－OH基或－COOH基之鹼溶性樹脂。舉例來說，其範例可為下述之鹼溶性樹脂。

當使用0.261N四甲基銨氫氧化物(TMAH)於23℃進行測量時，這些鹼溶性樹脂之鹼溶解率較佳為170/秒或以上，更佳為330/秒或以上。

由此觀點說來，特佳之鹼溶性樹脂為o－、m－、p－聚（羥基苯乙烯）和其等之共聚物、經氫化之聚（羥基苯乙烯）、經鹵素－或烷基－取代之聚（羥基苯乙烯）、聚（羥基苯乙烯）之部分O－烷基化或O－醯基化之產物、苯乙烯－羥基苯乙烯共聚物、α－甲基苯乙烯－羥基苯乙烯共聚物、和具有羥基苯乙烯結構單位之鹼可溶性樹脂（如經氫化之酚醛清漆樹脂）。

作為具有較佳酸可分解之基的重複單位者，其範例為如三級丁氧基羰基氧基苯乙烯、1－烷氧基乙氧基－苯乙烯、和（甲基）丙烯酸三級烷基酯；且更佳為（甲基）丙烯酸2－烷基－2－金剛烷酯、和（甲基）丙烯酸二烷基（1－金剛烷基）甲酯。

可用於本發明之成分(B)可藉由將鹼溶性樹脂與酸可分解之基先質反應、或將鍵結至酸可分解之基的鹼溶性樹脂單體與各種單體聚合而得出，如揭露於EP－254853、JP－A－2－25850、JP－A－3－223860和JP－A－4－251259者。

用於本發明之成分(B)的特定實例如下所示，但本發明不受其限制。

p－三級丁氧基苯乙烯/p－羥基苯乙烯共聚物、p－（三級丁氧基羰基氧基）苯乙烯/p－羥基苯乙烯共聚物、p－（三級丁氧基羰基甲基氧基）苯乙烯/p－羥基苯乙烯共聚物、4－（三級丁氧基羰基甲基氧基）－3－甲基苯乙烯/4－羥基－3－甲基苯乙烯共聚物、p－（三級丁氧基羰基甲基氧基）苯乙烯/p－羥基苯乙烯（10%經氫化之產物）共聚物、m－（三級丁氧基羰基甲基氧基）苯乙烯/m－羥基苯乙烯共聚物、o－（三級丁氧基羰基甲基氧基）苯乙烯/o－羥基苯乙烯共聚物、p－（氧基羰基甲基氧基）苯乙烯/p－羥基苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸酯/甲基丙烯酸甲酯共聚物、4－三級丁氧基羰基苯乙烯/順丁烯二酸二甲酯共聚物、甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸四氫哌喃酯、p－（三級丁氧基羰基甲基氧基）苯乙烯/p－羥基苯乙烯/苯乙烯共聚物、p－三級丁氧基苯乙烯/p－羥基苯乙烯/呋喃腈共聚物、三級丁氧基苯乙烯/甲基丙烯酸羥基乙酯共聚物、苯乙烯/N－（4－羥基苯基）順丁烯二醯亞胺/N－（4－三級丁氧基－羰基氧基苯基）順丁烯二醯亞胺共聚物、p－羥基苯乙烯/甲基丙烯酸三級丁酯共聚物、苯乙烯/p－羥基苯乙烯/甲基丙烯酸三級丁酯共聚物、p－羥基苯乙烯/丙烯酸三級丁酯共聚物、苯乙烯/p－羥基苯乙烯/丙烯酸三級丁酯共聚物、p－（三級丁氧基羰基甲基氧基）苯乙烯/p－羥基苯乙烯/N－甲基順丁烯二醯亞胺共聚物、甲基丙烯酸三級丁酯/1－金剛烷基甲基丙烯酸甲酯共聚物、p－羥基苯乙烯/丙烯酸三級丁酯/p－乙醯氧基苯乙烯共聚物、p－羥基苯乙烯/丙烯酸三級丁酯/p－（三級丁氧基羰基氧基）－苯乙烯共聚物、p－羥基苯乙烯/丙烯酸三級丁酯/p－（三級丁氧基羰基－甲基氧基）苯乙烯共聚物。

在上述特定實施例中，tBu意為三級丁基。

酸可分解之基的含量係以式B/(B＋S)來表示，其中樹脂中的酸可分解之基數目為(B)，且不受酸可分解之基保護的鹼溶性基數目為(S)。其含量較佳為從0.01至0.7，更佳為從0.05至0.50，且又更佳為從0.05至0.40。

當在本發明中之正型光敏組成物以ArF激生分子雷射光束照射時，成分(B)之樹脂較佳為具有單環或多環脂環烴結構且可藉由酸之作用而分解、從而增加其在在鹼性顯影液中之溶解度的樹脂。

作為具有單環或多環脂環烴結構且可藉由酸之作用而分解、從而增加其在在鹼性顯影液中之溶解度的樹脂（下文有時稱為「脂環烴系酸可分解之樹脂」）者，為包含至少一個選自具有部分包含以下式(pI)至(pVI)之任一式表示之脂環烴結構的重複單位所組成之組群的重複單位的樹脂，且較佳為以下式(II－AB)表示之重複單位。

在式(pI)至(pVI)中，R_{1 1} 表示甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、或二級丁基；且Z表示與烴一起形成環烷基所必須之原子基。

R_{1 2} 、R_{1 3} 、R_{1 4} 、R_{1 5} 和R_{1 6} 各表示具有從1至4個碳原子之直鏈或支鏈烷基、或環烷基；但R_{1 2} 至R_{1 4} 中至少一個、或R_{1 5} 或R_{1 6} 其中之一表示環烷基。

R_{1 7} 、R_{1 8} 、R_{1 9} 、R_{2 0} 和R_{2 1} 各表示氫原子、具有從1至4個碳原子之直鏈或支鏈烷基、或環烷基，但R_{1 7} 至R_{2 1} 中至少一個表示環烷基，且R_{1 9} 或R_{2 1} 其中之一表示具有從1至4個碳原子之直鏈或支鏈烷基、或環烷基。

R_{2 2} 、R_{2 3} 、R_{2 4} 和R_{2 5} 各表示氫原子、具有從1至4個碳原子之直鏈或支鏈烷基、或環烷基，但R_{2 2} 至R_{2 5} 中至少一個表示環烷基，且R_{2 3} 和R_{2 4} 可彼此鍵結而形成一環。

在式(II－AB)中，R_{1 1} ’和R_{1 2} ’各表示氫原子、氰基、鹵素原子、或烷基；而Z’包含兩個鍵結的碳原子(C－C)，並表示形成脂環結構之原子基。

式(II－AB)更佳為以下式(II－A)或(TI－B)表示者。

在式(II－A)和(II－B)中，R_{1 3} ’、R_{1 4} ’、R_{1 5} ’和R_{1 6} ’各表示氫原子、鹵素原子、氰基、－COOH、－COOR₅ 、藉由酸之作用而分解之基、－C(＝O)－X－A’－R_{1 7} ’、烷基、或環烷基；R₅ 表示烷基、環烷基、如下所示之－Y基；X表示氧原子、硫原子、－NH－、－NHSO₂ －、或－NHSO₂ NH－；A’表示單鍵或二價鍵結基；R_{1 3} ’至R_{1 6} ’中至少兩個基可鍵結而形成一環；n表示0或1；R_{1 7} ’表示－COOH、－COOR₅ 、－CN、羥基、烷氧基、－CO－NH－R₆ 、－CO－NH－SO₂ －R₆ 、或如下所示之－Y基；且R₆ 表示烷基或環烷基。

在－Y基中，R_{2 1} ’至R_{3 0} ’各表示氫原子或烷基；且a和b各表示1或2。

在式(pI)至(pVI)中，以R_{1 2} 至R_{2 5} 表示之烷基為具有從1至4個碳原子之直鏈或支鏈烷基，其範例為如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、二級丁基、和三級丁基。

作為烷基和烷氧基可具有之取代基的實例者，其範例可為具有從1至4個碳原子之烷氧基、鹵素原子（如：氟原子、氯原子、溴原子、碘原子）、醯基、醯氧基、氰基、羥基、羧基、烷氧基羰基、和硝基。

以R_{1 1} 至R_{2 5} 表示、或由Z和碳原子形成之環烷基可為單環或多環。其範例特別為具有單環、二環、三環或四環具有5個或以上的碳原子之結構的基。碳原子數較佳為從6至30，且特佳為從7至25。這些環烷基可具有取代基。

作為較佳環烷基者，其範例可為金剛烷基、降金剛烷基、十氫萘殘基、三環癸基、四環十二基、降基、雪松醇基、環己基、環庚基、環辛基、環癸基、和環十二基；更佳之環烷基為金剛烷基、十氫萘殘基、降基、雪松醇基、環己基、環庚基、環辛基、環癸基、和環十二基。

作為這些環烷基之取代基者，其範例可為烷基、鹵素原子、羥基、烷氧基、羧基、和烷氧基羰基。作為烷基者，較佳為低級烷基，如甲基、乙基、丙基、異丙基、和丁基；且更佳為選自由甲基、乙基、丙基、和異丙基所組成之組群之烷基。作為烷氧基者，其範例可為具有從1至4個碳原子之烷氧基，如甲氧基、乙氧基、丙氧基、和丁氧基。作為這些烷基、烷氧基、和烷氧基羰基可進一步具有之取代基者，其範例可為羥基、鹵素原子、和烷氧基。

在樹脂中以式(pI)至(pVI)表示之結構可用於保護鹼溶性基。作為鹼溶性基者，其範例可為各種在此技術領域中眾所周知之基。

作為鹼溶性基者，其範例特別為羧酸基、磺酸基、酚基、和硫醇基；較佳為羧酸基和磺酸基。

作為在上述樹脂中以上式(pI)至(pVI)表示之結構所保護的鹼溶性基者，其範例較佳為其中羧基之氫原子經以式(pI)至(pVI)表示之結構取代之結構。

作為具有由以上式(pI)至(pVI)中任一式表示之結構所保護之鹼溶性基的重複單位者，較佳為以下式(pA)表示之重複單位。

其中R表示氫原子、鹵素原子、或具有從1至4個碳原子之直鏈或支鏈烷基，且多個R可為相同或相異；A表示選自由單鍵、伸烷基、醚基、硫醚基、羰基、酯基、醯胺基、磺醯胺基、胺甲酸酯基、和脲基所組成之組群之基的單基、或兩個或以上之合併基；且Ra表示以上式(pI)至(pVI)表示之任一基。

以式(pA)表示之重複單位最佳為（甲基）丙烯酸2－烷基－2－金剛烷酯、和（甲基）丙烯酸二烷基（1－金剛烷基）甲酯之重複單位。

以式(pA)表示之重複單位的特定實例如下所示。

（式中，Rx表示H、CH₃ 或CF₃ ）

在式(II－AB)中，R_{1 1} ’和R_{1 2} ’各表示氫原子、氰基、鹵素原子、或烷基；且Z’包含兩個鍵結的碳原子(C－C)，並表示形成脂環結構之原子基。

作為以R_{1 1} ’和R_{1 2} ’表示之鹵素原子者，其範例可為氯原子、溴原子、氟原子、碘原子。

作為以R_{1 1} ’、R_{1 2} ’、R_{2 1} ’至R_{3 0} ’表示之烷基者，較佳為具有從1至10個碳原子之直鏈或支鏈烷基，更佳為具有從1至6個碳原子之直鏈或支鏈烷基^， 且仍更佳為甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、二級丁基、和三級丁基。

作為烷氧基之進一步取代基者，其範例可為羥基、鹵素原子、羧基、烷氧基、醯基、氰基、和醯氧基；作為鹵素原子者，其範例可為氯原子、溴原子、氟原子、碘原子；作為烷氧基者，其範例可為具有從1至4個碳原子之烷氧基，如甲氧基、乙氧基、丙氧基、和丁氧基；作為醯基者，其範例可為如甲醯基、和乙醯基；且作為醯氧基者，其範例可為乙醯氧基。

形成以Z’表示之脂環結構的原子基較佳為：對樹脂形成可具有取代基之脂環烴重複單位的原子基，以及用以形成具有橋接之脂環烴的重複單位而形成橋接之脂環結構的原子基。

作為所形成之脂環烴骨架者，其範例與在式(pI)至(pVI)中以R_{1 1} 至R_{2 5} 表示之脂環烴基相同。

脂環烴骨架可具有取代基。作為取代基者，其範例可為那些在式(II－A)或(II－B)中之R_{1 3} ’至R_{1 6} ’所描述者。

在具有橋接之脂環烴之重複單位中，更佳為以式(II－A)或(II－B)表示之重複單位。

在本發明脂環烴系酸可分解之樹脂中，酸可分解之基可被包含於上述－C(＝O)－X－A’－R_{1 7} ’內，或可被包含而作為在式(II－AB)中Z’之取代基。

酸可分解之結構係以式－C(＝O)－X₁ －R₀ 表示。

在式中，R₀ 表示三級烷基（如三級丁基或三級戊基）、1－烷氧基乙基（如異基、1－乙氧基乙基、1－丁氧基乙基、1－異丁氧基乙基、或1－環己基氧基乙基）、烷氧基甲基（如1－甲氧基甲基、或1－乙氧基甲基）、3－側氧烷基、四氫哌喃基、四氫呋喃基、三烷基矽烷基酯基、3－側氧環己基酯基、2－甲基－2－金剛烷基、或甲羥戊酸內酯殘基。而X₁ 具有如上述之X的相同意義。

作為以R_{1 3} ’至R_{1 6} ’表示之鹵素原子者，其範例可為氯原子、溴原子、氟原子、和碘原子。

作為以R₅ 、R₆ 、R_{1 3} ’至R_{1 6} ’表示之烷基者，較佳為具有從1至10個碳原子之直鏈或支鏈烷基，更佳為具有從1至6個碳原子之直鏈或支鏈烷基，且仍更佳為甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、二級丁基、和三級丁基。

以R₅ 、R₆ 、R_{1 3} ’至R_{1 6} ’表示之環烷基者為單環烷基和橋接之烴，且其範例可為環丙基、環戊基、環己基、金剛烷基、2－甲基－2.－金剛烷基、降基、基、異基、三環癸基、二環戊烯基、降伯烷環氧基、基、異基、新基、和四環十二基。

作為藉由R_{1 3} ’和R_{1 6} ’中至少兩個鍵結而形成之環者，其範例可為具有從5至12個碳原子之環，如環戊烯、環己烯、環庚烷、環辛烷。

作為以R_{1 7} ’表示之烷氧基者，其範例可為具有從1至4個碳原子之烷氧基，如甲氧基、乙氧基、丙氧基、或丁氧基。

作為烷基、環烷基、和烷氧基之進一步取代基者，其範例可為羥基、鹵素原子、羧基、烷氧基、醯基、氰基、醯氧基、烷基、和環烷基；作為鹵素原子者，其範例可為氯原子、溴原子、氟原子、碘原子；作為烷氧基者，其範例可為具有從1至4個碳原子之烷氧基，如甲氧基、乙氧基、丙氧基、和丁氧基；作為醯基者，其範例可為如甲醯基、和乙醯基；且作為醯氧基者，其範例可為乙醯氧基。

烷基和環烴基係與那些上述者相同。

作為以A’表示之二價鍵結基者，其表示選自由伸烷基、醚基、硫醚基、羰基、酯基、醯胺基、磺醯胺基、胺甲酸酯基、和脲基所組成之組群的單基、或兩個或以上之基的合併基。

在本發明之脂環烴系酸可分解之樹脂中，可藉由酸之作用而分解之基可被包含在下述至少一個重複單位內：重複單位具有部分包含以式(pI)、(pII)、(pIII)或(pIV)表示之脂環烴的結構、以式(II－AB)表示之重複單位、和共聚物成分之重複單位。

在式(II－A)或(II－B)中，R13’至R16’之各種取代基亦可用作原子基之取代基，以形成在式(II－AB)中之脂環結構；或用作原子基，以形成橋接之脂環結構。

以式(II－A)或(II－B)表示之重複單位的特定實例如下所示，但本發明不受其限制。

在本發明中，脂環烴系酸可分解之樹脂較佳為具有內酯結構者，更佳為包含具有以下式(Lc)或式(V－1)至(V－5)中任一式表示之內酯結構之基的重複單位者。進一步說，具有可直接鍵結至主鏈之內酯結構之基。

在式(Lc)中，Ra₁ 、Rb₁ 、Rc₁ 、Rd₁ 和Re₁ 各表示氫原子或烷基，m和n各表示從0至3之整數，且m＋n為從2至6。

在式(V－1)至(V－5)中，R_{1 b} 、R_{2 b} 、R_{3 b} 、R_{4 b} 和R_{5 b} 各表示氫原子、烷基、環烷基、烷氧基、烷氧基羰基、烷基磺醯基－亞胺基、或烯基。R_{1 b} 至R_{5 b} 中的兩個基可鍵結而形成一環。

作為在式(Lc)中以Ra₁ 至Re₁ 表示之烷基、以及在式(V－1)至(V－5)中以R_{1 b} 至R_{5 b} 表示之烷基、烷氧基、烷氧基羰基、和烷基磺醯基亞胺基中之烷基者，其範例為直鏈或支鏈烷基，且這些烷基可具有取代基。作為較佳取代基者，其範例可為羥基、鹵素原子、羧基、烷氧基、醯基、氰基、醯氧基、和環烷基。

作為包含具有以式(Lc)或式(V－1)至(V－5)中任一式表示之內酯結構之基的重複單位者，其範例可為在式(II－A)或(II－B)中R_{1 3} ’至R_{1 6} ’之至少一個具有以式(Lc)或式(V－1)至(V－5)中任一式表示之基的重複單位（舉例來說，－COOR₅ 中的R₅ 表示以式(Lc)或式(V－1)至(V－5)中任一式表示之基）、或以下式(AI)表示之重複單位。

在式(AI)中，R_{b 0} 表示氫原子、鹵素原子、或具有從1至4個碳原子之烷基。作為以R_{b 0} 表示之烷基的較佳取代基者^， 其範例可為那些上述作為在式(V－1)至(V－5)中以R_{1 b} 表示之烷基可具有之較佳取代基。

作為以R_{b 0} 表示之鹵素原子者，其範例可為氟原子、氯原子、溴原子、和碘原子。R_{b 0} 較佳為表示氫原子。

Ab表示單鍵、醚基、酯基、羰基、伸烷基、或將這些基合併的二價鍵結基。

V表示以式(Lc)或式(V－1)至(V－5)中任一式表示之基。

包含具有內酯結構之基的重複單位之特定實例如下所示，但本發明不受其限制。

（式中，Rx表示H、CH₃ 、或CF₃ ） （式中，Rx表示H、CH₃ 、或CF₃ ） （式中，Rx表示H、CH₃ 、或CF₃ ）

在本發明中，脂環烴系酸可分解之樹脂可包含具有以下式(VII)表示之金鋼烷骨架的重複單位。

在式(VII)中，R_{2 c} 、R_{3 c} 和R_{4 c} 各表示氫原子或羥基，但R_{2 c} 、R_{3 c} 和R_{4 c} 中至少一個表示羥基。

以式(VII)表示之基較佳為二羥基體或單羥基體，更佳為二羥基體。

作為具有以式(VII)表示之基的重複單位者，其範例可為其中在式(II－A)或(II－B)中之R_{1 3} ’至R_{1 6} ’中至少一個具有以式(VII)表示之基的重複單位（舉例來說，在－COOR₅ 中之R₅ 係表示以式(VII)表示之基），或以下式(AII)表示之重複單位。

在式(AII)中，R_{1 c} 表示氫原子或甲基；且R_{2 c} 、R_{3 c} 和R_{4 c} 各表示氫原子或羥基，但R_{2 c} 、R_{3 c} 和R_{4 c} 中至少一個表示羥基。較佳為R_{2 c} 、R_{3 c} 和R_{4 c} 中有兩個表示羥基。

具有以式(AII)表示之結構之重複單位的特定實例如下所示，但本發明不受其限制。

在本發明中，脂環烴系酸可分解之樹脂可包含以下式(VIII)表示之重複單位。

在式(VIII)中，Z₂ 表示－O－或－N(R_{4 1} )－，R_{4 1} 表示氫原子、羥基、烷基或－OSO₂ －R_{4 2} ，且R_{4 2} 表示烷基、環烷基、或樟腦殘基。以R_{4 1} 和R_{4 2} 表示之烷基可經鹵素原子（較佳為氟原子）等取代。

以式(VIII)表示之重複單位的特定實例如下所示，但本發明不受其限制。

在本發明中，脂環烴系酸可分解之樹脂較佳為包含具有鹼溶性基之重複單位，且更佳為包含具有羧基之重複單位；藉由包含此重複單位，在接觸孔使用中的解析度會增加。作為具有羧基之重複單位者，較佳為其中羧基直接鍵結至樹脂之主鏈的重複單位（如丙烯酸或甲基丙烯酸中之重複單位）和其中羧基經由鍵結基而鍵結至樹脂之主鏈之重複單位，且鍵結基可具有單環或多環烴結構。最佳為丙烯酸或甲基丙烯酸中之重複單位。

為了調整抗乾蝕刻性、標準顯影液性質、對光阻基板之黏著性、和光阻外型，以及，一般光阻的必要性質，如解析度、抗熱性、和敏感度，在本發明中的脂環烴系酸可分解之樹脂可包含除了上述重複單位以外之各種重複結構單位。

作為這些重複結構單位者，其範例可為對應於下列單體之重複結構單位，但本發明不受其限制。

藉由包含各種重複結構單位，而得以進行脂環烴系酸可分解之樹脂表現所需的精細調整，特別是下列表現的精細調整，亦即：(1)在塗覆溶劑中之溶解度，(2)薄膜形成性質（玻璃轉移點），(3)鹼顯影能力，(4)層之厚度的降低（疏水－親水性質，鹼溶性基之選擇），(5)未曝光區域對基板之黏著性，以及(6)抗乾蝕刻性。

這類單體之實施例包括具有一可加成聚合之不飽和鍵的化合物，其係選自丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、烯丙基化合物、乙烯基醚、和乙烯基酯。

除上述化合物以外，加入可與對應於上述各種重複結構單位之單體共聚合的可聚合不飽和化合物可用於共聚合。

在脂環烴系酸可分解之樹脂中，各個重複結構單位之含量的莫耳比率係隨意選擇，來調整抗乾蝕刻性、標準顯影性質、對光阻基板之黏著性、和光阻性質；除此之外，還可用來調整光阻的必要性質，如解析度、抗熱性、和敏感度。

在本發明中，脂環烴系酸可分解之樹脂的較佳態樣包括下列數種：(1)包含具有部分包含以式(pI)至(pVI)之任一式表示之脂環烴的重複單位的樹脂（側鏈型）。

(2)包含以式(II－AB)表示之重複單位的樹脂（主鏈型），以及下列在(2)中作為範例的進一步態樣。

(3)包含以式(II－AB)表示之重複單位、順丁烯二酸酐衍生物、和（甲基）丙烯酸酯結構的樹脂（混合型）。

在脂環烴系酸可分解之樹脂中，具有酸可分解之基之重複單位的含量較佳為所有重複結構單位之從10至60莫耳%，更佳為從20至50莫耳%，且又更佳為從25至40莫耳%。

在脂環烴系酸可分解之樹脂中，具有部分包含以式(pI)至(pVI)之任一式表示之脂環烴的結構的重複單位之含量較佳為所有重複結構單位之從30至70莫耳%，更佳為從35至65莫耳%，且又更佳為從40至60莫耳%。

在脂環烴系酸可分解之樹脂中，以式(II－AB)表示之重複單位的含量較佳為所有重複結構單位之從10至60莫耳%，更佳為從15至55莫耳%，且又更佳為從20至50莫耳%。

重複結構單位之含量基於樹脂中進一步共聚物成分之單體計，亦可根據所欲之光阻表現來選擇性地加以設定，而該含量基於具有部分包含以式(pI)至(pVI)之任一式表示之脂環烴、和以式(II－AB)表示之重複單位的結構的重複結構單位之總莫耳量計，一般較佳為99莫耳%或以下，更佳為90莫耳%或以下，且又更佳為80莫耳%或以下。

當如本發明之光敏組成物為用於ArF曝光之組成物時，以對至ArF光之透明度的觀點來說，該樹脂較佳為應不包含芳族基。

用於本發明中之脂環烴系酸可分解之樹脂可藉由一般方法（如：自由基聚合）來合成。舉例來說，作為一般方法者，係將單體種子在反應期間一次或分次放入反應管中，並依其需要將單體溶解於反應溶劑如醚類（如四氫呋喃、1,4－二烷、或二異丙基醚）、酮類（如甲基乙基酮、或甲基異丁基酮）、酯類（如乙酸乙酯）溶劑、或後述可溶解本發明之組成物的溶劑（如丙二醇單甲基醚乙酸酯）中，以使單體均勻。之後若有必要，將該溶液在惰性大氣（如氮氣或氬氣）中加熱，且聚合係藉由商業可購入之自由基聚合起始劑（如：偶氮起始劑、過氧化物等）來引發。若有必要，該起始劑係進一步一次或分次加入，且在反應完成之後，將該反應系統置入溶劑中，並回收所欲之聚合物，其為粉末或固體。反應濃度為20質量%或以上，較佳為30質量%或以上，且更佳為40質量%或以上。反應溫度為從10至150℃，較佳為從30至120℃，且更佳為從50至100℃。

當如本發明之光敏組成物用於多層光阻之上層光阻時，較佳為成分(B)之樹脂應具有矽原子。

作為具有矽原子、且可藉由酸之作用而分解、從而增加其在在鹼性顯影液中之溶解度之樹脂者，可使用在主鏈和側鏈之至少一側上具有矽原子之樹脂。作為在樹脂之側鏈上具有矽氧烷結構的樹脂者，如在側鏈上具有矽原子之烯烴單體、和在側鏈上具有順丁烯二酸酐和酸可分解之基之（甲基）丙烯酸單體的共聚物。

作為具有矽原子之樹脂者，較佳為具有三烷基矽烷基結構和單環或多環矽氧烷結構的樹脂，更佳為具有以下式(SS－1)至(SS－4)表示之結構的重複單位的樹脂，且仍更佳為具有以式(SS－1)至(SS－4)表示之結構的（甲基）丙烯酸酯系重複單位、乙烯基系重複單位、和烯丙基系重複單位者。

在式(SS－1)至(SS－4)中，Rs表示具有從1至5個碳原子之烷基，較佳為甲基、或甲基。

具有矽原子之樹脂較佳為具有兩個或以上相異之具有矽原子的重複單位；更佳為具有(Sa)具有從1至4個矽原子之重複單位、和(Sb)具有從5至10個矽原子之重複單位兩者的樹脂；且仍更佳為具有至少一種具有以式(SS－1)至(SS－3)之任一式表示之結構的重複單位、以及具有以式(SS－4)表示之結構的重複單位之樹脂。

當本發明之正型光敏組成物以F₂ 激生分子雷射光照射時，成分(B)之樹脂較佳為具有其中在聚合物骨架主鏈及/或側鏈上之氟原子經取代之結構、且可藉由酸之作用而分解、從而增加其在在鹼性顯影液中之溶解度的樹脂（以下亦稱為「含氟樹脂」），該樹脂更佳為包含在1－位置上經氟原子或氟烷基取代之羥基、或為包含在1－位置上經氟原子或氟烷基取代之羥基經酸可分解之基加以保護的樹脂。該樹脂最佳為具有六氟－2－丙醇結構、或為具有六氟－2－丙醇之羥基之結構經酸可分解之基加以保護的樹脂。藉由氟原子之併入，可改善其對遠紫外光之透明度，特別是對F₂ 光（157奈米）之透明度。

作為在酸可分解之樹脂(B)中之含氟樹脂者，較佳範例為包含至少一個以下式(FA)至(FG)中任一式表示之重複單位的樹脂。

在上式中，R_{1 0 0} 、R_{1 0 2} 和R_{1 0 3} 各表示氫原子、氟原子、烷基、或芳基。

R_{1 0 4} 和R_{1 0 6} 各表示氫原子、氟原子、或烷基，且R_{1 0 4} 和R_{1 0 6} 之至少一個表示氟原子、或氟烷基。較佳為R_{1 0 4} 和R_{1 0 6} 兩者均表示三氟甲基。

R_{1 0 5} 表示烷基、環烷基、醯基、烷氧基羰基、或可藉由酸之作用而分解之基。

A₁ 表示單鍵、二價鍵結基（如直鏈、支鏈或環狀之伸烷基、伸烯基、伸芳基、－OCO－、－COO－、－CON(R_{2 4} )－、或包含多個這些基的鍵結基。R_{2 4} 表示氫原子或烷基。

R_{1 0 7} 和R_{1 0 8} 各表示氫原子、鹵素原子、烷基、烷氧基、烷氧基羰基、或可藉由酸之作用而分解之基。

R_{1 0 9} 表示氫原子、烷基、環烷基、或可藉由酸之作用而分解之基。

b表示0、1或2。

進一步說，式(FA)和(FC)中的R_{1 0 0} 和R_{1 0 1} 可透過可經氟原子取代之伸烷基（具有從1至5個碳原子）而形成一環。

以式(FA)至(FG)表示之重複單位，每一重複單位包含至少1個氟原子，較佳為包含3個或以上個氟原子。

在式(FA)至(FG)中，烷基為具有從1至8個碳原子之烷基，其較佳範例特別為甲基、乙基、丙基、正丁基、二級丁基、己基、2－乙基己基、和辛基。

環烷基可為單環或多環。作為單環基者，較佳為那些具有從3至8個碳原子者，其範例可為如環丙基、環戊基、環己基、環庚基和環辛基。作為多環基者，較佳為那些具有從6至20個碳原子者，其範例可為如金剛烷基、降基、異基、基(camphonyl)、二環戊基、α－蒎基(α－pinel)、三環癸基、四環十二基、和雄甾烷基。然而，在單環或多環環烷基中之碳原子可經雜原子（如氧原子等）取代。

氟烷基較佳為如具有從1至12個碳原子之氟烷基，特別是三氟甲基、全氟乙基、全氟丙基、全氟丁基、全氟己基、全氟辛基、全氟辛基乙基、和全氟十二基可為其範例。

作為芳基者，其範例較佳可為具有從6至15個碳原子之芳基，特別是苯基、甲苯基、二甲基苯基、2,4,6－三甲基苯基、萘基、蒽基、和9,10－二甲氧基蒽基。

作為烷氧基者，其範例較佳可為如具有從1至8個碳原子之烷氧基，特別是甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、丁氧基、戊氧基、烯丙基氧基、和辛氧基。

作為醯基者，其範例較佳可為如具有從1至10個碳原子之醯基，特別是甲醯基、乙醯基、丙醯基、丁醯基、三甲基乙醯基、辛醯基、和苄醯基。

作為烷氧基羰基者，其範例可為異丙氧基羰基、三級丁氧基羰基、三級戊氧基羰基、和1－甲基－1－環己基氧基羰基，較佳為二級烷氧基羰基、且更佳為三級烷氧基羰基。

作為鹵素原子者，其範例可為如氟原子、氯原子、溴原子、和碘原子。

作為伸烷基者，其範例可為具有從1至8個碳原子之伸烷基，較佳為亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸己基、和伸辛基。

作為伸烯基者，較佳為具有從2至6個碳原子之伸烯基，其範例可為如伸乙烯基、伸丙烯基、和伸丁烯基。

作為環伸烷基者，較佳為具有從5至8個碳原子之環伸烷基，其範例可為如環伸戊基、和環伸己基。

作為伸芳基者，其範例可為具有從6至15個碳原子之伸芳基，如伸苯基、伸甲苯基；和伸萘基。

這些基可具有取代基、而這些取代基之實例包括具有活性氫者，其範例可為如烷基、環烷基、芳基、胺基、醯胺基、脲基、胺甲酸酯基、羥基和羧基、鹵素原子（如：氟原子、氯原子、溴原子、和碘原子）、烷氧基（如：甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基）、硫醚基、醯基（如：乙醯基、丙醯基、苄醯基）、醯氧基（如：乙醯氧基、丙醯氧基、苄醯氧基）、烷氧基羰基（如：甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基）、氰基、和硝基。

此處，作為烷基、環烷基、和芳基者，其範例為上述那些，但是烷基可進一步為經氟原子或環烷基取代。

作為包含於本發明之含氟樹脂內、且可藉由酸之作用而分解、從而增加其在鹼性顯影液中之溶解度之基者，其範例可為－O－C(R_{3 6} )(R_{3 7} )(R_{3 8} )、－O－C(R_{3 6} )(R_{3 7} )(OR_{3 9} )、－O－COO－C(R_{3 6} )(R_{3 7} )(R_{3 8} )、－O－C(R_{0 1} )(R_{0 2} )COO－C(R_{3 6} )(R_{3 7} )(R_{3 8} )、－COO－C(R_{3 6} )(R_{3 7} )(R_{3 8} )、和－COO－C(R_{3 6} )(R_{3 7} )(OR_{3 9} )。

R_{3 6} 、R_{3 7} 、R_{3 8} 和R_{3 9} 各表示烷基、環烷基、芳基、芳烷基、或烯基；R_{0 1} 和R_{0 2} 各表示氫原子、烷基、環烷基、烯基（如：乙烯基、烯丙基、丁烯基、環己烯基）、芳烷基（如：苄基、苯乙基、萘基甲基）、或芳基。

這些基的較佳特定實施例包括三級烷基之醚基或酯基，如三級丁基、三級戊基、1－烷基－1－環己基、2－烷基－2－金剛烷基、2－金剛烷基－2－丙基、和2－（4－甲基環己基）－2－丙基、乙縮醛基或乙縮醛酯基（如1－烷氧基－1－乙氧基）和四氫哌喃基、三級烷基碳酸酯基、和三級烷基羰基甲氧基。

以式(FA)至(FG)表示之重複單位的特定實例如下所示，但本發明不受其限制。

以式(FA)至(FG)表示之重複單位的總含量一般為所有組成該樹脂之重複單位的從10至80莫耳%，較佳為從30至70莫耳%，且更佳為從35至65莫耳%。

為了進一步改善本發明之光阻的表現，上述樹脂可藉由共聚合而包含除了上述重複結構單位之其他可聚合單體。

作為可用的可共聚合單體者，其範例為選自上述者以外之丙烯酸酯、丙烯醯胺、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯醯永、烯丙基化合物、乙烯基醚、乙烯基酯、苯乙烯、和巴豆酯之具有可加成聚合之不飽和鍵的化合物。

以改善抗乾蝕刻性、調整鹼溶解度、和改善與基板之黏著的觀點來說，這些含氟樹脂較佳為包含上述包含氟原子之重複單位以外之其他作為共聚合成分之重複單位。其他較佳重複單位如下所示。

1)具有以式(II－AB)和式(pI)至(pVI)任一者表示之脂環烴結構的重複單位，特別是上示之重複單位1至23和重複單位[II－1]至[II－32]，較佳為重複單位1至23，其中Rx表示CF₃ 。

2)具有以式(Lc)和式(V－1)至(V－5)任一者表示之內酯結構的重複單位，特別是上述範例之重複單位，特別是上述範例以式(Lc)和式(V－1)至(V－4)表示之重複單位。

3)衍生自以下式(XV)、(XVI)或(XVII)表示之具有順丁烯二酸酐、乙烯基醚、或氰基的乙烯基化合物的重複單位，特別是如下所示之重複單位(C－1)至(C－15)。這些重複單位可包含或不包含氟原子。

在各個上式中，R_{4 1} 表示烷基、環烷基、芳烷基、或芳基，且以R_{4 1} 表示之烷基可經芳基取代。

R_{4 2} 表示氫原子、鹵素原子、氰基、或烷基。

A₅ 表示單鍵、二價伸烷基、伸烯基、環伸烷基、伸芳基、－O－CO－R_{2 2} －、－CO－O－R_{2 3} －、或－CO－N(R_{2 4} )－R_{2 5} －。

R_{2 2} 、R_{2 3} 和R_{2 5} 可為相同或相異，且各表示單鍵或二價鍵結基，如可具有醚基、酯基、醯胺基、胺甲酸酯基、或脲基之伸烷基、伸烯基、環伸烷基、或伸芳基。

R_{2 4} 表示氫原子、烷基、環烷基、芳烷基、或芳基。

此處取代基之實例係與在式(FA)至(FG)中之取代基相同者。

以式(XV)至(XVII)表示之重複結構單位的特定實例如下所示，但本發明不受其限制。

以式(XV)至(XVII)表示之重複單位和其他重複單位的總量一般為組成該樹脂之總重複單位的從0至70莫耳%，較佳為從10至60莫耳%，且更佳為從20至50莫耳%。

酸可分解之樹脂的含氟樹脂可在任一重複單位中包含酸可分解之基。

具有酸可分解之基的重複單位，其比例較佳為總重複單位之從10至70莫耳%，更佳為從20至60莫耳%，且又更佳為從30至60莫耳%。

含氟樹脂可藉由自由基聚合作用來合成，其與脂環烴系酸可分解之樹脂的合成十分類似。

含氟樹脂之重量平均分子量較佳為從1,000至200,000，其係藉由GPC方法而以聚苯乙烯作為等同物時測出。藉由使重量平均分子量為1,000或以上，可改善抗熱性和抗乾蝕刻性；而藉由使重量平均分子量為200,000或以下，可改善顯影能力，且由於黏度變得非常低，可增強圖案形成性質。

在本發明之正型光敏組成物中，成分(B)之樹脂在所有組成物中之比例較佳為總固體含量之從40至99.99質量%，更佳為從50至99.97質量%。

[3](C)具有3,000或以下之分子量、且可藉由酸之作用而分解、從而增加其在在鹼性顯影液中之溶解度的抑制溶解用之化合物：作為(C)具有3,000或以下之分子量、且可藉由酸之作用而分解、從而增加其在鹼性顯影液中之溶解度的抑制溶解用之化合物者，較佳為包含酸可分解之基的脂環或脂族化合物，如在Processing of SPIE, 2724, 355(1996)中所描述之包含酸可分解之基的膽酸衍生物，如此則對220奈米或以下之光的透明度不會降低。具有脂環結構之酸可分解之基的範例係與那些在脂環烴系酸可分解之樹脂中所描述者相同。

當如本發明之光敏組成物以KrF激生分子雷射曝光、或以電子束照射時，對光敏組成物而言為較佳。作為酚系化合物者，較佳為具有從1至9酚系骨架之化合物，且更佳為那些具有從2至6酚系骨架者。

在本發明中，抑制溶解用之化合物之分子量為3,000或以下，較佳為從300至3,000，且更佳為從500至2,500。

抑制溶解用之化合物的加入量基於光敏組成物之固體含量計，較佳為從3至50質量%，且更佳為從5至40質量%.

抑制溶解用之化合物之特定實例如下所示，但本發明不受其限制。

[4](D)可溶於鹼性顯影液之樹脂（下文有時稱為「成分(D)」或「鹼溶性樹脂」）：當使用0.261N四甲基銨氫氧化物(TMAH)於23℃測量時，鹼溶性樹脂之鹼溶解率較佳為20/秒或以上，特佳為200/秒或以上。

作為用於本發明之鹼溶性樹脂者，其範例可為如酚醛清漆樹脂、經氫化之酚醛清漆樹脂、丙酮－五倍子酚樹脂、o－聚羥基苯乙烯、m－聚羥基苯乙烯、p－聚羥基苯乙烯、經氫化之聚羥基苯乙烯、經鹵素或烷基取代之聚羥基苯乙烯、羥基苯乙烯－N－經取代之順丁烯二醯亞胺共聚物、o/p－和m/p－羥基苯乙烯共聚物、聚羥基苯乙烯之羥基經部分O－烷基化的產物（如：從5至30莫耳%O－甲基化、O－（1－甲氧基）乙基化、O－（1－乙氧基）乙基化、O－2－四氫哌喃化、和O－（三級丁氧基羰基）甲基化的產物）、或部分O－醯基化的產物（如：從5至30莫耳%O－醯基化、和O－（三級丁氧基）羰基化的產物）、苯乙烯－順丁烯二酸酐共聚物、苯乙烯－羥基苯乙烯共聚物、α－甲基苯乙烯－羥基苯乙烯共聚物、含羧基之甲基丙烯酸樹脂和其衍生物、以及聚乙烯基醇衍生物，但是本發明不限於這些樹脂。

特佳之鹼溶性樹脂為酚醛清漆樹脂、o－聚羥基苯乙烯、m－聚羥基苯乙烯、p－聚羥基苯乙烯、此等之共聚物、經烷基取代之聚羥基苯乙烯、聚羥基苯乙烯之部分O－烷基化或O－醯基化的產物、苯乙烯－羥基苯乙烯共聚物、和α－甲基苯乙烯－羥基苯乙烯共聚物。

酚醛清漆樹脂可藉由醛類與作為主成分之指定單體在酸催化劑存在的情況下進行加成縮合而得出。

鹼溶性樹脂之重量平均分子量為2,000或以上，較佳為從5,000至200,000，且更佳為從5,000至100,000。

此處，重量平均分子量係藉由凝膠滲透層析法而以聚苯乙烯作為等同物時定義得出。

鹼溶性樹脂(D)在本發明中可以兩種或更多種來合併使用。

鹼溶性樹脂之加入量基於光敏組成物之總固體含量計，為從40至97質量%，較佳為從60至90質量%。

[5](E)可藉由酸之作用與鹼溶性樹脂交聯之酸交聯劑（（以下亦稱為「成分(B)」或「交聯劑」）：交聯劑可用在本發明中之負型光敏組成物中。

任一可藉由酸之作用與可溶於鹼性顯影液之樹脂交聯的化合物均可用作交聯劑，但是較佳為使用下列(1)至(3)。(1)酚衍生物之羥基甲基體、烷氧基甲基體、和醯氧基甲基體。

(2)具有N－羥基甲基、N－烷氧基甲基、和N－醯氧基甲基之化合物。

(3)具有環氧基之化合物。

作為烷氧基甲基者，較佳為那些具有6或以下個碳原子者；且作為醯氧基甲基者，較佳為那些具有6或以下個碳原子者。

在這些交聯劑中，特佳之化合物係如下所示。

在上式中，L₁ 至L₈ 可為相同或相異，且各表示氫原子、羥基甲基、甲氧基甲基、乙氧基甲基、或具有從1至6個碳原子之烷基。

交聯劑一般係以光敏組成物之固體含量的從3至70質量%比例來使用，較佳為從5至50質量%。

其他成分：[6](F)鹼性化合物：為了減少在從曝光至加熱的時間當中其表現的起伏，本發明之光敏組成物較佳為包含(F)鹼性化合物。

作為較佳結構者，其範例可為以下式(A)至(E)表示之結構。

在式(A)中，R^{2 5 0} 、R^{2 5 1} 和R^{2 5 2} 各表示氫原子、具有從1至20個碳原子之烷基、具有從3至20個碳原子之環烷基、或具有從6至20個碳原子之芳基，且R^{2 5 0} 和R^{2 5 1} 可彼此鍵結而形成一環。這些基可具有取代基，且作為具有取代基之烷基和環烷基者，較佳為具有從1至20個碳原子之胺基烷基、或具有從3至20個碳原子之胺基環烷基、具有從1至20個碳原子之羥基烷基、或具有從3至20個碳原子之羥基環烷基。

這些基可在烷基鏈中包含氧原子、硫原子、和氮原子。

在式(E)中，R^{2 5 3} 、R^{2 5 4} 、R^{2 5 5} 和R^{2 5 6} 各表示具有從1至6個碳原子之烷基、或具有從3至6個碳原子之環烷基。

作為鹼性化合物之較佳實例者，其範例可為胍、胺基吡咯啶、吡唑、吡唑啉、哌、胺基嗎啉、胺基烷基嗎啉、和哌啶，且這些化合物可具有取代基。作為進一步較佳之化合物者，其範例可為具有咪唑結構、二氮二環結構、鎓羥基結構、鎓羧酸鹽結構、三烷基胺結構、苯胺結構和哌啶結構之化合物、具有羥基及/或醚鍵之烷基胺衍生物、以及具有羥基及/或醚鍵之苯胺衍生物。

作為具有咪唑結構之化合物者，其範例可為2,4,5－三苯基咪唑、和苯并咪唑。作為具有二氮二環結構之化合物者，其範例可為1,4－二氮二環－[2,2,2]辛烷、1,5－二氮二環[4,3,0]壬－5－烯、和1,8－二氮二環[5,4,0]十一－7－烯。作為具有鎓氫氧化物結構之化合物者，其範例可為具有2－側氧烷基之三芳基－鋶氫氧化物、苯甲醯甲基鋶氫氧化物、鋶氫氧化物，特別是三苯基－鋶氫氧化物、叁（三級丁基苯基）鋶氫氧化物、貳（三級丁基苯基）錪氫氧化物、苯甲醯甲基硫苯鎓氫氧化物、和2－側氧丙基硫苯鎓氫氧化物。具有鎓羧酸鹽結構之化合物為具有鎓氫氧化物結構、且其中陰離子部分經羧酸酯化之化合物，其範例為如乙酸鹽、金鋼烷－1－羧酸鹽、和全氟烷基羧酸鹽。作為具有三烷基胺結構之化合物，其範例可為三（正丁基）－胺、和三（正辛基）胺。作為苯胺化合物者，其範例可為2,6－二異丙基苯胺、和N,N－二甲基苯胺。作為具有羥基及/或醚鍵之烷基胺衍生物者，其範例可為乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、和叁（甲氧基乙氧基乙基）胺。作為具有羥基及/或醚鍵之苯胺衍生物者，其範例可為N,N－貳（羥基乙基）苯胺。

這些鹼性化合物係單獨使用、或以兩個以上來合併使用。鹼性化合物之用量基於光敏組成物之固體含量計，一般為從0.001至10質量%，且較佳為從0.01至5質量%。為了得出足夠的加成效果，加入量較佳為0.001質量%或以上，且以非曝光區域之敏感度和顯影能力的觀點來說，較佳為10質量%或以下。

[7](G)氟及/或矽界面活性劑：本發明中之光敏組成物較佳為進一步包含任一種或兩種以上之氟及/或矽界面活性劑（氟界面活性劑和矽界面活性劑、同時包含氟原子和矽原子之界面活性劑）者。

藉由包含氟及/或矽界面活性劑，而本發明之光敏物得以提供一種在使用250奈米或以下（特別是220奈米或以下）之曝光光源時敏感度及解析度優異、且黏著和顯影之缺點低的光阻圖案。

這些氟及/或矽界面活性劑係揭露於如JP－A－62－36663、JP－A－61－226746,、JP－A－61－226745、JP－A－62－170950、JP－A－63－34540、JP－A－7－230165、JP－A－8－62834、JP－A－9－54432、JP－A－9－5988、JP－A－2002－277862、美國專利5,405,720、5,360,692、5,529,881、5,296,330、5,436,098、5,576,143、5,294,511和5,824,451。下列商業可購得之界面活性劑可如其原樣使用。

作為用於本發明之氟和矽界面活性劑者，其範例如Eftop EF301和EF303（Shin－AkitaKaseiCo.,Ltd.製造）、Fluorad FC430和431（Sumitomo 3M Limited製造）、Megafac F171、F173、F176、F189和R08（Dainippon Ink and ChemicalsInc.製造）、Sarfron S－382、SC101、102、103、104、105和106（ASAHI GLASS CO., LTD.製造）、和Troy Sol S－366(Troy Chemical Co., Ltd.)。此外，聚矽氧烷聚合物KP－341（Shin－Etsu Chemical Co., Ltd.製造）也可以用作矽界面活性劑。

在上示眾所周知之界面活性劑以外作為界面活性劑者，可為使用具有來自氟－脂族化合物之氟－脂族基、且藉由短鏈聚合方法（亦稱為短鏈聚合物方法）或寡聚合方法（（亦稱為寡聚物方法））來製造的聚合物。氟－脂族化合物可藉由揭露於JP－A－2002－90991之方法來加以合成。

作為具有氟－脂族基之聚合物者，較佳為具有氟－脂族基之單體和（聚（環氧烷））丙烯酸酯及/或（聚（環氧烷））甲基丙烯酸酯之共聚物，且這些共聚物可為不規則分布、或可為嵌段共聚合。作為聚（環氧烷）基者，其範例為聚（環氧乙烷）基、聚（環氧丙烷）基、和聚（環氧丁烷）基。進一步說，該聚合物可為具有鏈長相同、而伸烷基鏈長不同之單位，如聚（環氧乙烷和環氧丙烷和環氧乙烷）之嵌段合併物、以及聚（環氧乙烷和環氧丙烷）之嵌段合併物。此外，具有氟－脂族基之單體與聚（環氧烷）丙烯酸酯（或甲基丙烯酸酯）之共聚物不僅可為具有兩種或以上不同之氟－脂族基之單體、或兩種或以上不同之聚（環氧烷）丙烯酸酯（或甲基丙烯酸酯）同時共聚合而得之二聚物，且可為三聚物或更高之聚合物。

舉例來說，作為商業可購入之界面活性劑者，其範例可為Megafac F178、F470、F473、F475、F476和F472（Dainippon Ink and Chemicals Inc.製造）。進一步說，其範例為具有C₆ F_{1 3} 基之丙烯酸酯（或甲基丙烯酸酯）和（聚（環氧烷））丙烯酸酯（或甲基丙烯酸酯）之共聚物；具有C₆ F_{1 3} 基之丙烯酸酯（或甲基丙烯酸酯）、（聚（環氧乙烷））丙烯酸酯（或甲基丙烯酸酯）、和（聚（環氧丙烷））丙烯酸酯（或甲基丙烯酸酯）之共聚物；具有C₈ F_{1 7} 基之丙烯酸酯（或甲基丙烯酸酯）、和（聚（環氧乙烷））丙烯酸酯（或甲基丙烯酸酯）之共聚物；具有C₈ F_{1 7} 基之丙烯酸酯（或甲基丙烯酸酯）、（聚（環氧乙烷））丙烯酸酯（或甲基丙烯酸酯）、和聚（環氧丙烷）丙烯酸酯（或甲基丙烯酸酯）之共聚物。

氟及/或矽界面活性劑之量對光敏組成物之總量（不含溶劑）計，較佳為從0.0001至2質量%，更佳為從0.001至1質量%。

[8](H)有機溶劑：為了使用本發明中之光敏組成物，上述成分係溶解於所指示之有機溶劑中。

作為在本發明中合適之有機溶劑者，其範例為二氯乙烷、環己酮、環戊酮、2－庚酮、γ－丁內酯、甲基乙基酮、乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙酸2－甲氧基乙酯、乙二醇單乙基醚乙酸酯、丙二醇單甲基醚、丙二醇單甲基醚乙酸酯、甲苯、乙酸乙酯、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、N,N－二甲基甲醯胺、二甲基亞碸、N－甲基吡咯啶酮、和四氫呋喃。

有機溶劑可單獨使用或以混合溶劑來使用，旦在本發明中較佳為使用在結構上包含羥基之溶劑和不包含羥基之溶劑的混合溶劑，藉此，在儲存光阻溶液時，可以減少顆粒的產生。

作為包含羥基之溶劑者，其範例為如乙二醇、乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、丙二醇、丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚、和乳酸乙酯。在這些溶劑中，特佳為丙二醇單甲基醚和乳酸乙酯。

作為不包含羥基之溶劑者，其範例為如丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙酸乙基乙氧酯、2－庚酮、γ－丁內酯、環己酮、乙酸丁酯、N－甲基吡咯啶酮、N,N－二甲基乙醯胺、和二甲基亞碸。在這些溶劑中，特佳為丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙酸乙基乙氧酯、2－庚酮、γ－丁內酯、環己酮、和乙酸丁酯，且最佳為丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙酸乙基乙氧酯、和2－庚酮。

包含羥基之溶劑與不包含羥基之溶劑之混合比率（以質量計）為從1/99至99/1，較佳為從10/90至90/10，且更佳為從20/80至60/40。以被覆之均一性的觀點來說，混合之溶劑特佳為包含50質量%以上之不包含羥基之溶劑。其他添加物：如有需要，可進一步將染劑、塑化劑、成分(G)之界面活性劑以外的界面活性劑、光敏劑、和在顯影液中加速溶解用之化合物加至本發明中之光敏組成物中。

在本發明中用來加速在顯影液中之溶解的化合物為具有1,000或以下之分子量、且具有兩個或以上酚系OH基、或一個或以上羧基的低分子量化合物。當含有羧基時，較佳為脂環或脂族化合物。

這些加速溶解之化合物的較佳加入量基於成分(B)之樹脂或成分(D)之樹脂的加入量計，較佳為從2至50質量%，更佳為從5至30質量%。以在顯影中抑制顯影殘留和預防圖案變形的觀點來說，其量較佳為50質量%或以下。

這些具有1,000或以下之分子量的酚系化合物可參照如JP－A－4－122938、IP－A－2－28531、美國專利4,916,210、和EP 219294所揭露的方法來簡單地合成。

作為具有羧基之脂環或脂族化合物的特定實例者，其範例為具有類固醇結構之酸衍生物，如膽酸、去氧膽酸、和石膽酸、金鋼烷羧酸衍生物、金鋼烷二羧酸、環己烷羧酸、和環己烷二羧酸；但本發明不限於這些化合物。

成分(G)之氟及/或矽界面活性劑以外的界面活性劑可用在本發明中。作為其他界面活性劑之特定實例者，其範例可為非離子界面活性劑，如聚環氧乙烷烷基醚、聚環氧乙烷烷基芳基醚、聚環氧乙烷－聚環氧丙烷嵌段共聚物、山梨糖醇酐脂族酸酯、和聚環氧乙烷山梨糖醇酐脂族酸酯。

這些界面活性劑可單獨使用、或以兩個以上來合併使用。

圖案形成方法：本發明中之光敏組成物係藉由將上述各成分溶解於指定之有機溶劑來使用，較佳為溶解於如上述之混合溶劑，並將該溶液塗覆在如下之指定支撐體上。

舉例來說，該光敏組成物係藉由旋塗器或塗覆器以合適的塗覆方法塗覆在基板上，之後乾燥，而形成光敏層；該基板如用於精密積體電路元件之製造者（如：矽/二氧化矽塗覆）。

光敏層係透過指定之遮罩來以光化射線或放射線照射，較佳為使經曝光之光敏層接受烘烤（加熱）、之後顯影。由是，可得出良好的圖案。

作為光化射線或放射線者，其範例可為遠紅光、可見光、紫外光、遠紫外光、X光、和電子束；較佳為波長250奈米或以下之遠紫外光，更佳為220奈米或以下者。其範例特別為KrF激生分子雷射（248奈米）、ArF激生分子雷射（193奈米）、F₂ 激生分子雷射（157奈米）、X光、和電子束；且較佳為ArF激生分子雷射、F2激生分子雷射、EUV（13奈米）、和電子束。

在顯影方法中，可使用下列鹼性顯影液。作為光阻組成物之鹼性顯影液者，可使用無機鹼之鹼性水溶液，如氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、矽酸鈉、偏矽酸鈉、和氨水；一級胺類，如乙基胺、和正丙基胺；二級胺類，如二乙基胺、和二正丁基胺；三級族類，如三乙基胺、和甲基二乙基胺；醇胺類，如二甲基乙醇胺、和三乙醇胺；四級銨鹽，如四甲基銨氫氧化物、和四乙基銨氫氧化物；以及環胺類，如吡咯、和哌啶。

可將合適量之醇類和界面活性劑加至這些鹼性顯影液中。

鹼性顯影液之鹼濃度通常為從0.1至20質量%。

鹼性顯影液之pH值通常為從10.0至15.0。

本發明係以下列文獻至實施例而作出詳細描述，但本發明不受其限制。

＜化合物(A)之合成例＞ 《合成例1》 〈化合物(I－1)之合成〉

將三苯基鋶碘化物(3.3克)溶解於乙腈/蒸餾水（2/1，以質量計），並將1.5克之乙酸銀加至上述溶液中，溶液攪拌30分鐘。將沉澱之銀化合物過濾，並將3.0克下示化合物(IA)溶解於乙腈/蒸餾水（2/1，以質量計）且加至濾液中。將反應溶液濃縮，之後溶解於200毫升之氯仿中。所得溶液以蒸餾水、氯化銨之水溶液、和水清洗。將有機相透過具有0.1微米之孔洞直徑的聚四氟乙烯過濾器來過濾並濃縮，得出4.2克之化合物I－1。

¹ H－NMR(300 MHz , CHCl₃ )δ7.6－7.8(m. 15H)^{1 9} F－NMR(300 MHz, CHCl₃ )δ115.59(4F), δ122.29(2F)

《合成例2》 〈化合物(I－2)之合成〉

將4－環己基苯基二苯基鋶溴化物（2.4克）溶解於乙腈，並將2.0克化合物(IA)溶解於乙脂且加至上述溶液中。將反應溶液過濾，濃縮，之後溶解於200毫升之氯仿中。將所得溶液以蒸餾水清洗兩次。將有機相透過具有0.1微米之孔洞直徑的聚四氟乙烯過濾器來過濾並濃縮，之後以二異丙基醚/己烷清洗，得出2.4克之化合物I－22。

¹ H－NMR(300 MHz, CHCl₃ )δ1.2－2.0(m. 10H)，δ2.5－2.7(m. 1H)，δ7.5－7.8(m. 15H)^{1 9} F－NMR(300 MHz, CHCl₃ )δ115.60(4F), δ122.30(2F)其他酸產生劑亦以類似的方法來合成。

樹脂(B)：用於實施例之各個樹脂(B)的結構和分子量係如下所示。

含氟樹脂：用於實施例之含氟樹脂(FII－1)至(FII－10)的結構係如下所示。

含氟樹脂(FII－1)至(FII－10)之重量平均分子量等係如下表1所示。

〈實施例Ar1至Ar22和比較例ar1〉

光阻之製備：將如下表2所示之成分溶解於溶劑中，以製備具有12質量%之固體濃度的溶液，且該溶液透過具有0.1微米之孔洞直徑的聚四氟乙烯過濾器來過濾，以製備正型光阻溶液。將所製備的正型光阻溶液藉由下述方法進行評估，評估之結果係如下表2所示。

在上表2和下表3至6中使用的縮寫係簡列於下。酸發生劑： 鹼性化合物：TPI：2,4,5－三苯基咪唑TPSA：三苯基鋶乙酸鹽HEP：N－羥基乙基哌啶DIA：2,6－二異丙基苯胺DCMA：二環己基甲基胺TPA：三苯基胺HAP：羥基安替比林TBAH：四丁基銨氫氧化物TMEA：叁（甲氧基乙氧基乙基）胺PEA：N－苯基二乙醇胺界面活性劑：W－1：Megafac F176（氟界面活性劑，Dainippon Ink and Chemicals Inc.製造）W－2：Megafac R08（氟和矽界面活性劑，Dainippon Ink and Chemicals Inc.製造）W－3：聚矽氧烷聚合物KP－341（矽界面活性劑，Shin－Etsu Chemical Co., Ltd.製造）W－4：Troy Sol S－366（Troy Chemical Co., Ltd.製造）溶劑：A1：丙二醇甲基醚乙酸酯A2：2－庚酮A3：環己酮A4：γ－丁內酯B1：丙二醇甲基醚B2：乳酸乙酯光阻之評估：將抗反射薄膜DUV－42（Brewer Science製造）以旋轉塗覆器均一地以600之厚度塗覆在以六甲基－二矽烷基胺處理過的聚矽氧基板上，並在加熱板於100℃加熱90秒，之後於190℃加熱240秒來乾燥。在那之後，將各個正型光阻溶液以旋轉塗覆器塗覆於其上，並於120℃乾燥90秒，以形成具有0.30微米之厚度的光阻薄膜。

將各個所製備的光阻溶液以旋轉塗覆器塗覆在以六甲基－二矽烷基胺處理過的矽晶圓上，並在真空加熱板上於120℃加熱90秒來乾燥，使光阻薄膜具有120微米之厚度。

使該光阻薄膜透過遮罩以ArF激生分子雷射步進器（ISI Co.製造，NA＝0.6）接受曝光，且經曝光之光阻薄膜在曝光之後立即在加熱板上於120℃加熱90秒。進一步說，該光阻薄膜係以2.38質量%四甲基銨氫氧化物水溶液於23℃顯影60秒，以純水潤洗30秒，之後乾燥，而得出線圖案。

圖案崩塌之評估方法：以重製線與間隙為130奈米之1/1的遮罩圖案的曝光量為理想曝光量，且當線與間隙為1/1之稠密圖案、和線與間隙為1/10之疏隔圖案以理想曝光量接受曝光時，係以在更精細遮罩大小中溶解但不使圖案崩塌之線寬來作為臨界圖案崩塌之線寬。其值越小，則溶解但不使圖案崩塌之圖案更精細；亦即，不易發生圖案崩塌。

由如表2所示之結果可知，在ArF曝光中，本發明中之光敏組成物的臨界圖案崩塌之線寬亦狹窄。

〈實施例Si 1至Si 5和比較例si 1〉

(1)下層光阻層之形成將FHi－028DD光阻（用於i射線曝光的光阻，Fuji Photo Film Olin Co., Ltd.製造）藉由旋轉塗覆器Mark 8（Tokyo Electron Limited製造）塗覆在6吋矽晶圓上，並於90℃烘烤90秒，以得出具有0.55微米之厚度的均一薄膜。

所得薄膜進一步於200℃加熱3分鐘，以形成具有0.40微米之厚度的下層光阻層。

(2)上層光阻層之形成將如下表3所示之成分溶解於溶劑中，以製備具有11質量%之固體濃度的溶液。該溶液係透過具有0.1微米之孔洞直徑的膜過濾器來精確過濾，而製備出上層光阻組成物。

該上層光阻組成物係以如下層塗覆之同樣的方式塗覆在下層光阻層上，於130℃加熱90秒，其中所形成的上層光阻層具有0.20微米之厚度。

在表3中的樹脂(SI－1)至(SI－5)如下所示。

(3)光阻之評估使如此得出之晶圓藉由接有解析度遮罩的ArF激生分子步進器9300（ISI Co.製造）以不同的曝光量來接受曝光。

於120℃加熱90秒後，該晶圓以四氫銨氫氧化物顯影液（2.38質量%）顯影60秒，以蒸餾水潤洗並乾燥，以得出上層圖案。

圖案崩塌之評估方法：以重製線與間隙為100奈米之1/1的遮罩圖案的曝光量為理想曝光量，且當線與間隙為1/1之稠密圖案、和線與間隙為1/10之疏隔圖案以理想曝光量接受曝光時，係以在更精細遮罩大小中溶解但不使圖案崩塌之線寬來作為臨界圖案崩塌之線寬。其值越小，則溶解但不使圖案崩塌之圖案更精細；亦即，不易發生圖案崩塌。所得結果係如下表3所示：

由如表3所示之結果可知，當用作兩層光阻時，本發明中之光敏組成物的臨界圖案崩塌之線寬亦狹窄。

〈實施例F2－1至F2－10和比較例f2－1〉

光阻之製備：將如下表4所示之成分溶解於溶劑中，以製備具有5質量%之固體濃度的溶液，且該溶液透過具有0.1微米之孔洞直徑的聚四氟乙烯過濾器來過濾，而製備出光阻溶液。

將各個所製備的光阻溶液以旋轉塗覆器塗覆在以六甲基－二矽烷基胺處理過的矽晶圓上，並在真空加熱板上於120℃加熱90秒來乾燥，使光阻薄膜具有120奈米之厚度。

使所得之光阻薄膜透過線與間隙遮罩以F₂ 激生分子雷射步進器（157奈米）接受圖案曝光，且經曝光之光阻薄膜在曝光之後立即在加熱板上於120℃加熱90秒。進一步說，該光阻薄膜以2.38質量%四甲基銨氫氧化物水溶液顯影60秒，以純水潤洗，而得出樣本晶圓。

圖案崩塌之評估方法：以重製線與間隙為80奈米之1/1的遮罩圖案的曝光量為理想曝光量，該曝光量係從理想曝光量逐漸增加，且當圖案被做得更精細時，以溶解但不使圖案崩塌之線寬來作為臨界圖案崩塌之線寬。其值越小，則溶解但不使圖案崩塌之圖案更精細；亦即，不易發生圖案崩塌。所得結果係如下表4所示：

由如表4所示之結果可知，當負型光阻組成物在F₂ 激生分子雷射曝光之下時，本發明中之光敏組成物的臨界圖案崩塌之線寬亦狹窄。

〈實施例KrP－1至KrP－10和比較例krp－1〉

光阻之製備：將如下表5所示之成分溶解於溶劑中，並透過具有0.1微米之孔洞直徑的聚四氟乙烯過濾器來過濾，以製備具有14質量%之固體濃度的正型光阻溶液。

表5之樹脂(R－2)至(R－27)的莫耳比率和重量平均分子量係如下表6所示： 光阻之評估：將各個所製備的正型光阻溶液以旋轉塗覆器塗覆在以六甲基－二矽烷基胺處理過的聚矽氧基板上，並在加熱板上於120℃加熱90秒來乾燥，使光阻薄膜具有0.4微米之厚度。

使光阻薄膜透過線與間隙遮罩以KrF激生分子雷射步進器(NA＝0.63)接受圖案曝光，且經曝光之光阻薄膜在曝光之後立即在加熱板上於110℃加熱90秒。進一步說，該光阻薄膜以2.38質量%四甲基銨氫氧化物水溶液於23℃顯影60秒，以純水潤洗30秒，之後乾燥，而得出線圖案。

圖案崩塌之評估方法：以重製線與間隙為150奈米之1/1的遮罩圖案的曝光量為理想曝光量，該曝光量係從理想曝光量逐漸增加，且當圖案被做得更精細時，以溶解但不使圖案崩塌之線寬來作為臨界圖案崩塌之線寬。其值越小，則溶解但不使圖案崩塌之圖案更精細；亦即，不易發生圖案崩塌。所得結果係如下表5所示。

由如表5所示之結果可知，當正型光阻組成物在KrF激生分子雷射曝光之下時，本發明中之光敏組成物的臨界圖案崩塌之線寬亦狹窄。

〈實施例KrN－1至KrN－10和比較例krn－1〉

光阻之製備：將如下表7所示之成分溶解於溶劑中，並透過具有0.1微米之孔洞直徑的聚四氟乙烯過濾器來過濾，以製備具有14質量%之固體濃度的負型光阻溶液。

所製備之各個負型光阻溶液係以如實施例KrP－1至KrP－10之同樣的方式加以評估，所得結果係如下表7所示：

表7所示之鹼溶性樹脂的結構、分子量、分子量分布、和交聯劑係如下所示：

由如表7所示之結果可知，當負型光阻組成物在KrF激生分子雷射曝光之下時，本發明中之光敏組成物的臨界圖案崩塌之線寬亦狹窄。

〈實施例EBP－1至EBP－10和比較例ebp－1〉

光阻之製備：將如上表5所示之成分溶解於溶劑中，並透過具有0.1微米之孔洞直徑的聚四氟乙烯過濾器來過濾，以製備具有12質量%之固體濃度的正型光阻溶液。

光阻之評估：將各個所製備的正型光阻溶液以旋轉塗覆器塗覆在以六甲基－二矽烷基胺處理過的聚矽氧基板上，並在加熱板上於120℃加熱60秒來乾燥，使光阻薄膜具有0.3微米之厚度。

光阻薄膜以電子束投影光蝕刻裝置（加速電壓：100KeV，Nikon Corporation製造）照射，且經曝光之光阻薄膜在照射之後立即在加熱板上於110℃加熱90秒。進一步說，該光阻薄膜以2.38質量%四甲基銨氫氧化物水溶液於23℃顯影60秒，以純水潤洗30秒，之後乾燥，而得出線與間隙圖案。

圖案崩塌之評估方法：以重製線與間隙為100奈米之1/1的遮罩圖案的曝光量為理想曝光量，該曝光量係從理想曝光量逐漸增加，且當圖案被做得更精細時，以溶解但不使圖案崩塌之線寬來作為臨界圖案崩塌之線寬。其值越小，則溶解但不使圖案崩塌之圖案更精細；亦即，不易發生圖案崩塌。評估之結果係如下表8所示：

由如表8所示之結果可知，當正型光阻組成物在電子束照射之下時，本發明中之光敏組成物的臨界圖案崩塌之線寬亦狹窄。

〈實施例EBN－1至EBN－10和比較例ebn－1〉

光阻之製備：將如上表7所示之成分溶解於溶劑中，並透過具有0.1微米之孔洞直徑的聚四氟乙烯過濾器來過濾，以製備具有12質量%之固體濃度的負型光阻溶液。

光阻之評估：將各個所製備的負型光阻溶液以旋轉塗覆器塗覆在以六甲基－二矽烷基胺處理過的聚矽氧基板上，並在加熱板上於120℃加熱60秒來乾燥，使光阻薄膜具有0.3微米之厚度。

光阻薄膜以電子束投影光蝕刻裝置（加速電壓：100KeV，Nikon Corporation製造）照射，且經曝光之光阻薄膜在照射之後立即在加熱板上於110℃加熱90秒。進一步說，該光阻薄膜以2.38質量%四甲基銨氫氧化物水溶液於23℃顯影60秒，以純水潤洗30秒，之後乾燥，而得出線與間隙圖案。

圖案崩塌之評估方法：以重製線與間隙為100奈米之1/1的遮罩圖案的曝光量為理想曝光量，該曝光量係從理想曝光量逐漸增加，且當圖案被做得更精細時，以溶解但不使圖案崩塌之線寬來作為臨界圖案崩塌之線寬。其值越小，則溶解但不使圖案崩塌之圖案更精細；亦即，不易發生圖案崩塌。評估之結果係如下表9所示：

由如表9所示之結果可知，當負型光阻組成物在電子束照射之下時，本發明中之光敏組成物的臨界圖案崩塌之線寬亦狹窄。

本發明可提供一種不易伴隨發生圖案崩塌之光敏組成物，和一種使用該光敏組成物之圖案形成方法。

在本申請案中所申請之各個具有國外優先權權益之外國專利申請案的完整揭露係以如其完整公佈者合併於此處作為參考文獻。

Claims (21)

1. 一種光敏組成物，其含有(A)具有以式(I)和(II)中之一表示之陰離子的鋶鹽；和(B)含有羥基苯乙烯結構單位，且因酸之作用而分解、進而提高樹脂在鹼性顯影液中之溶解度的樹脂； 其中Y表示經至少一個氟原子所取代之伸烷基，且R表示烷基或環烷基；其中該鋶鹽係以下式(I-a)表示之化合物： 其中X^- 表示以式(I)或(II)表示之陰離子，且R₂₀₁ 、R₂₀₂ 和R₂₀₃ 表示經選擇之有機基，以使該式(I-a)表示之化合物成 為選自以下化合物(I-a1)、(I-a2)和(I-a3)之化合物：(I-a1)：三苯基鋶化合物，其中式(I-a)中的R₂₀₁ 、R₂₀₂ 和R₂₀₃ 均表示苯基，且一或多個以R₂₀₁ 、R₂₀₂ 和R₂₀₃ 表示之苯基係經具有1至12個碳原子之直鏈或支鏈烷基、或具有3至12個碳原子之環烷基取代，(I-a2)：式(I-a)中的R₂₀₁ 、R₂₀₂ 和R₂₀₃ 各表示不具有芳族環之有機基的化合物；(I-a3)：以下式(I-a3)表示之化合物： 其中，R₂₁₃ 表示芳基，R₂₁₄ 和R₂₁₅ 各表示氫原子、烷基或環烷基，Y₂₀₁ 和Y₂₀₂ 各表示烷基、環烷基、芳基、或乙烯基，且R₂₁₃ 和R₂₁₄ 、R₂₁₄ 和R₂₁₅ 、以及Y₂₀₁ 和Y₂₀₂ 可彼此鍵結而成一環狀結構。
2. 一種光敏組成物，其含有(A)具有以式(I)和(II)中之一表示之陰離子的鋶鹽；(D)可溶於鹼性顯影液之樹脂；和(E)與樹脂(D)交聯之酸交聯劑； 其中Y表示經至少一個氟原子所取代之伸烷基，且R表示烷基或環烷基；其中該鋶鹽係以下式(I-a)表示之化合物： 其中X^- 表示以式(I)或(II)表示之陰離子，且R₂₀₁ 、R₂₀₂ 和R₂₀₃ 表示經選擇之有機基，以使該式(I-a)表示之化合物成為選自以下化合物(I-a1)、(I-a2)和(I-a3)之化合物：(I-a1)：三苯基鋶化合物，其中式(I-a)中的R₂₀₁ 、R₂₀₂ 和R₂₀₃ 均表示苯基，且一或多個以R₂₀₁ 、R₂₀₂ 和R₂₀₃ 表示之苯基係經具有1至12個碳原子之直鏈或支鏈烷基、或具有3至12個碳原子之環烷基取代；(I-a2)：式(I-a)中的R₂₀₁ 、R₂₀₂ 和R₂₀₃ 各表示不具有芳族環之有機基的化合物；(I-a3)：以下式(I-a3)表示之化合物： 其中，R₂₁₃ 表示芳基，R₂₁₄ 和R₂₁₅ 各表示氫原子、烷基或環烷基，Y₂₀₁ 和Y₂₀₂ 各表示烷基、環烷基、芳基、或乙烯基，且R₂₁₃ 和R₂₁₄ 、R₂₁₄ 和R₂₁₅ 、以及Y₂₀₁ 和Y₂₀₂ 可彼此鍵結而成一環狀結構。
3. 如申請專利範圍第1項之光敏組成物，其中樹脂(B)含有一種具有單環或多環烴結構之重複單位。
4. 如申請專利範圍第1項之光敏組成物，其中樹脂(B)含有一種具有醇系羥基之重複單位。
5. 如申請專利範圍第4項之光敏組成物，其中具有醇系羥基之重複單位為一種包含至少選自單羥基金鋼烷結構、二羥基金鋼烷結構、和三羥基金鋼烷結構之結構的重複單位。
6. 如申請專利範圍第1項之光敏組成物，其中樹脂(B)含有一種具有內酯結構之重複單位。
7. 如申請專利範圍第1項之光敏組成物，其中樹脂(B)含有至少一種甲基丙烯酸酯重複單位、和至少一種丙烯酸酯重複單位。
8. 如申請專利範圍第1項之光敏組成物，其中樹脂(B)具有氟原子。
9. 如申請專利範圍第8項之光敏組成物，其中具有氟原子之樹脂含有六氟-2-丙醇結構。
10. 如申請專利範圍第1項之光敏組成物，其進一步含有(C)具有3,000或以下之分子量的抑制溶解用之化合物，該溶解抑制用之化合物因酸之作用而分解、進而提高該抑制溶解用之化合物在鹼性顯影液中之溶解度。
11. 如申請專利範圍第1項之光敏組成物，其進一步含有至少一種：(F)鹼性化合物，和(G)至少一種選自氟界面活性劑和矽界面活性劑者。
12. 如申請專利範圍第1項之光敏組成物，其中樹脂(B)含有：至少一個選自(甲基)丙烯酸2-烷基-2-金剛烷酯、和(甲基)丙烯酸二烷基(1-金剛烷基)甲酯之重複單位；至少一種具有內酯結構之重複單位；以及至少一種具有兩個或以上羥基之重複單位。
13. 如申請專利範圍第1項之光敏組成物，其中樹脂(B)含有具有羧基之重複單位。
14. 如申請專利範圍第1項之光敏組成物，其中樹脂(B)含有：至少一種選自(甲基)丙烯酸2-烷基-2-金剛烷酯、和(甲基)丙烯酸二烷基(1-金剛烷基)甲酯之重複單位；以及至少一種具有羥基苯乙烯結構之重複單位。
15. 一種圖案形成方法，其含有：以如申請專利範圍第1項之光敏組成物形成光敏膜： 將該光敏膜曝光，以形成經曝光之光敏膜；並將經曝光之光敏膜加以顯影。
16. 一種光敏組成物，其含有(A)具有以式(I)和(II)中之一表示之陰離子的鋶鹽或錪鹽；(D)可溶於鹼性顯影液之樹脂；和(E)與樹脂(D)交聯之酸交聯劑； 其中Y表示經至少一個氟原子所取代之伸烷基，且R表示烷基或環烷基。
17. 如申請專利範圍第16項之光敏組成物，其中該樹脂(D)係選自酚醛清漆樹脂、經氫化之酚醛清漆樹脂、丙酮-五倍子酚樹脂、o-聚羥基苯乙烯、m-聚羥基苯乙烯、p-聚羥基苯乙烯、經氫化之聚羥基苯乙烯、經鹵素或烷基取代之聚羥基苯乙烯、羥基苯乙烯-N-經取代之順丁烯二醯亞胺共聚物、o/p-和m/p-羥基苯乙烯共聚物、聚羥基苯乙烯之羥基經部分O-烷基化的產物或部分O-醯基化的產物、苯乙烯-順丁烯二酸酐共聚物、苯乙烯-羥基苯乙烯共聚物、α-甲基苯乙烯-羥基苯乙烯共聚物、含羧基之甲基丙烯酸樹脂和其衍生物、以及聚乙烯基醇衍生物。
18. 如申請專利範圍第16項之光敏組成物，其進一步含有至少一種：(F)鹼性化合物，和(G)至少一種選自氟界面活性劑和矽界面活性劑者。
19. 一種圖案形成方法，其含有：以如申請專利範圍第16項之光敏組成物形成光敏膜：將該光敏膜曝光，以形成經曝光之光敏膜；並將經曝光之光敏膜加以顯影。
20. 一種光敏組成物，其含有(A)具有以式(I)和(II)中之一表示之陰離子的鋶鹽或錪鹽；和(B)含有羥基苯乙烯結構單位，且因酸之作用而分解、進而提高樹脂在鹼性顯影液中之溶解度的樹脂； 其中Y表示經至少一個氟原子所取代之伸烷基，且R表示烷基或環烷基。
21. 一種光敏組成物，其含有(A)具有以式(I)表示之陰離子的鋶鹽： 其中Y表示經至少一個氟原子所取代之伸烷基；其中該鋶鹽係以下式(I-a)表示之化合物： 其中X^- 表示以式(I)表示之陰離子，R₂₀₁ 、R₂₀₂ 和R₂₀₃ 各表示一有機基，且R₂₀₁ 、R₂₀₂ 和R₂₀₃ 中任一者為可具有取代基之萘基。