TWI474115B - 正型光阻組成物,光阻圖型之形成方法,高分子化合物 - Google Patents

正型光阻組成物,光阻圖型之形成方法,高分子化合物 Download PDF

Info

Publication number
TWI474115B
TWI474115B TW99106160A TW99106160A TWI474115B TW I474115 B TWI474115 B TW I474115B TW 99106160 A TW99106160 A TW 99106160A TW 99106160 A TW99106160 A TW 99106160A TW I474115 B TWI474115 B TW I474115B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
group
alkyl group
atom
carbon atoms
structural unit
Prior art date
Application number
TW99106160A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201100962A (en
Inventor
Tomoyuki Hirano
Tasuku Matsumiya
Daiju Shiono
Takahiro Dazai
Original Assignee
Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd filed Critical Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Publication of TW201100962A publication Critical patent/TW201100962A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI474115B publication Critical patent/TWI474115B/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2041Exposure; Apparatus therefor in the presence of a fluid, e.g. immersion; using fluid cooling means
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/22Esters containing halogen
    • C08F220/24Esters containing halogen containing perhaloalkyl radicals
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/0045Photosensitive materials with organic non-macromolecular light-sensitive compounds not otherwise provided for, e.g. dissolution inhibitors
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/0046Photosensitive materials with perfluoro compounds, e.g. for dry lithography
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/039Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
    • G03F7/0392Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive photoresist composition
    • G03F7/0397Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive photoresist composition the macromolecular compound having an alicyclic moiety in a side chain
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F212/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
    • C08F212/02Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
    • C08F212/04Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
    • C08F212/06Hydrocarbons
    • C08F212/08Styrene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F212/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
    • C08F212/02Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
    • C08F212/04Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
    • C08F212/14Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring substituted by heteroatoms or groups containing heteroatoms
    • C08F212/22Oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F212/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
    • C08F212/02Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
    • C08F212/32Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing two or more rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/12Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C08F220/1818C13or longer chain (meth)acrylate, e.g. stearyl (meth)acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/26Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen
    • C08F220/28Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing no aromatic rings in the alcohol moiety
    • C08F220/283Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing no aromatic rings in the alcohol moiety and containing one or more carboxylic moiety in the chain, e.g. acetoacetoxyethyl(meth)acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/38Esters containing sulfur
    • C08F220/382Esters containing sulfur and containing oxygen, e.g. 2-sulfoethyl (meth)acrylate

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Description

正型光阻組成物,光阻圖型之形成方法,高分子化合物
本發明為有關一種可被利用作為正型光阻組成物之基材成份之新穎之高分子化合物、含有該高分子化合物之正型光阻組成物,及使用該正型光阻組成物之光阻圖型之形成方法。
本案為以2009年3月10日於日本申請之特願2009-56809號為基礎主張優先權,此處係援用其內容。
微影蝕刻技術中,例如於基板上形成由光阻材料所形成之光阻膜,並對該光阻膜,介由形成一定圖型之遮罩,以光、電子線等輻射線進行選擇性曝光,施以顯影處理,以於前述光阻膜上形成一定形狀之光阻圖型的步驟之方式進行。
曝光部份變化為具有溶解於顯影液之特性的光阻材料稱為正型,曝光部份變化為不具有溶解於顯影液之特性的光阻材料稱為負型。
近年來,於半導體元件或液晶顯示元件之製造中,伴隨微影蝕刻技術之進步而急速的推向圖型之微細化。
微細化之方法,一般而言,為將曝光光源予以短波長化之方式進行。具體而言為,以往為使用g線、i線為代表之紫外線。但現在則開始使用KrF準分子雷射,或ArF準分子雷射以進行半導體元件之量產。又,對於前述準分子雷射具有更短波長之F2 準分子雷射、電子線、EUV(極紫外線)或X線等亦已開始進行硏究。
光阻材料中,則尋求對該些曝光光源之感度、重現微細尺寸之圖型的解析性等微影蝕刻特性。
可滿足該些要求之光阻材料,例如使用含有經由酸之作用而對鹼顯影液之溶解性產生變化之基材成份,與經由曝光而發生酸之酸產生劑之化學增幅型光阻組成物。
例如正型之化學增幅型光阻組成物,一般為使用含有經由酸之作用而增大對鹼顯影液之溶解性的樹脂成份(基礎樹脂),與酸產生劑成份。使用該光阻組成物所形成之光阻膜,於光阻圖型之形成時進行選擇性曝光時、於曝光部中,經由酸產生劑而產生酸,並經由該酸之作用而增大樹脂成份對鹼顯影液之溶解性,使曝光部對鹼顯影液為可溶。
目前,ArF準分子雷射微影蝕刻等中所使用的光阻之基礎樹脂,就於193nm附近具有優良透明性等觀點,一般為使用主鏈具有(甲基)丙烯酸酯所衍生之結構單位的樹脂(丙烯酸系樹脂)等(例如專利文獻1)。於此,「(甲基)丙烯酸(acrylic acid)」係指,α位鍵結氫原子之丙烯酸,與α位鍵結甲基之甲基丙烯酸之一者或二者之意。「(甲基)丙烯酸酯(acrylic acid ester)」係指,α位鍵結氫原子之丙烯酸酯,與α位鍵結甲基之甲基丙烯酸酯之一者或二者之意。「(甲基)丙烯酸酯(acrylate)」係指,α位鍵結氫原子之丙烯酸酯,與α位鍵結甲基之甲基丙烯酸酯之一者或二者之意。
又,光阻之基礎樹脂為揭示導入有芳香族基者(例如專利文獻2~5)。
又,目前,化學增幅型光阻用之基礎樹脂,為提高微影蝕刻特性等,多使用含有複數之結構單位之樹脂。例如正型之情形中,通常含有具有經由酸產生劑所發生之酸的作用而解離的酸解離性溶解抑制基的結構單位,此外,亦有使用具有羥基等極性基之結構單位、含有內酯構造之結構單位等。該些之中,具有內酯構造之結構單位,一般而言,可提高光阻膜對基板之密著性、提高與鹼顯影液之親和性等,而期待其可提高微影蝕刻特性。
[先前技術文獻]
[專利文獻1]特開2003-241385號公報
[專利文獻2]特開2002-088124號公報
[專利文獻3]特開2002-107933號公報
[專利文獻4]特開2006-276458號公報
[專利文獻5]特開2007-146142號公報
今後,對於微影蝕刻技術之更加發展、應用領域更為擴大之預期中,將會有對可使用於微影蝕刻用途之新穎之材料的要求。例如伴隨圖型之微細化,光阻材料亦尋求解析性、感度、圖型形狀等各種微影蝕刻特性之提升。
本發明,為鑑於上述情事所提出者,而以提出一種具有優良微影蝕刻特性之正型光阻組成物,及使用該正型光阻組成物之光阻圖型之形成方法為目的。
為達上述之目的,本發明為採用以下之構成。
即,本發明之第一之態樣(aspect)為,一種正型光阻組成物,其為含有經由酸之作用而增大對鹼顯影液之溶解性的基材成份(A),及經由曝光而發生酸之酸產生劑成份(B)之正型光阻組成物,其特徵為,前述基材成份(A)為含有,具有具芳香族基之結構單位(a0)、下述通式(a5-1)所表示之結構單位(a5),及含有酸解離性溶解抑制基之結構單位(a1)的高分子化合物(A1),
[式中,R1 為氫原子、碳數1~5之烷基或碳數1~5之鹵化烷基,R2 為2價之鍵結基,R3 ,為其環骨架中含有-SO2 -之環式基]。
本發明之第二之態樣為,如前述第一之態樣所記載之正型光阻組成物,其中,具芳香族基之結構單位(a0)為下述通式(a0-1)所表示之結構單位,
[式中,R81 為氫原子、碳數1~5之烷基或碳數1~5之鹵化烷基,Xs為單鍵或2價之鍵結基,Raryl 為可具有取代基之芳香族基]。
本發明之第三之態樣為,一種光阻圖型之形成方法,其特徵為,包含於支撐體上,使用前述第一之態樣或前述第二之態樣所記載之正型光阻組成物形成光阻膜之步驟、使前述光阻膜曝光之步驟,及使前述光阻膜鹼顯影以形成光阻圖型之步驟。
本發明之第四之態樣為,一種高分子化合物,其特徵為具有具芳香族基之結構單位(a0)、前述通式(a5-1)所表示之結構單位(a5),及含有酸解離性溶解抑制基之結構單位(a1)。
本發明之第五之態樣為,如前述第四之態樣所記載之高分子化合物,其中,具芳香族基之結構單位(a0)為前述通式(a0-1)所表示之結構單位。
本說明書與本申請專利範圍中,「脂肪族」為,相對於芳香族之相對性概念,係定義為不具有芳香族性之基、化合物等之意。
「烷基」,於無特別限定下,為包含直鏈狀、分支鏈狀及環狀之1價之飽和烴基。烷氧基中之烷基亦為相同之內容。
「伸烷基」,於無特別限定下,為包含直鏈狀、分支鏈狀及環狀之2價之飽和烴基。
「鹵化烷基」,為烷基之氫原子的一部份或全部被鹵素原子所取代之基,該鹵素原子,例如,氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等。
「氟化烷基」或「氟化伸烷基」為烷基或伸烷基之氫原子的一部份或全部被氟原子所取代之基之意。
「結構單位」係指,構成高分子化合物(樹脂、聚合物、共聚物)之單體單位(monomer unit)之意。
「丙烯酸酯所衍生之結構單位」係指,丙烯酸酯之乙烯性雙鍵開裂所構成之結.構單位之意。
「丙烯酸酯」為,除α位之碳原子上鍵結氫原子的丙烯酸酯以外,尚包含α位之碳原子鍵結有取代基(氫原子以外之原子或基)者之概念。該α位之碳原子鍵結之取代基,例如碳數1~5之烷基、碳數1~5之鹵化烷基、羥烷基等。又,丙烯酸酯之α位之碳原子,於無特別限定下,係指羰基所鍵結之碳原子之意。
「曝光」,為包含輻射線照射之全部概念。
本發明為提供一種具有優良微影蝕刻特性之正型光阻組成物、可利用作為該正型光阻組成物之基材的高分子化合物,及光阻圖型之形成方法。
<正型光阻組成物>
本發明之正型光阻組成物(以下,亦有僅稱光阻組成物之情形)為含有經由酸之作用而增大對鹼顯影液之溶解性的基材成份(A)(以下,亦稱為(A)成份),及經由輻射線之照射而發生酸之酸產生劑成份(B)(以下,亦稱為(B)成份)。
該正型光阻組成物中,經受到輻射線照射(曝光)時,會由(B)成份產生酸,經由該酸之作用而增大(A)成份對鹼顯影液之溶解性。因此,於光阻圖型之形成中,對使用該該正型光阻組成物所得之光阻膜進行選擇性曝光時,於使該光阻膜之曝光部增大對鹼顯影液之可溶性的同時,未曝光部對鹼顯影液之溶解性未有變化之情形下進行鹼顯影之方式,而可形成光阻圖型。
於此,「基材成份」係指,具有形成膜之能力的有機化合物。基材成份,較佳為使用分子量500以上之有機化合物。該有機化合物之分子量為500以上時,可提高膜形成能力,又,容易形成奈米程度之光阻圖型。
作為前述基材成份使用之「分子量為500以上之有機化合物」,可大致區分為非聚合物與聚合物。
非聚合物,通常為使用分子量500以上、未達4000之物。以下,分子量為500以上、未達4000之非聚合物稱為低分子化合物。
聚合物,通常為使用分子量2000以上之物。以下,分子量2000以上之聚合物稱為高分子化合物。高分子化合物之情形,「分子量」為使用GPC(凝膠滲透色層分析法)所得之聚苯乙烯換算之質量平均分子量。以下,高分子化合物亦有僅稱「樹脂」之情形。
<(A)成份> [高分子化合物(A1)]
本發明中,高分子化合物(A1)(以下,亦稱為(A1)成份)為具有,具有含芳香族之基的結構單位(a0)、前述通式(a5-1)所表示之結構單位(a5),及含有酸解離性溶解抑制基之結構單位(a1)。含有酸解離性溶解抑制基之結構單位(a1)之主鏈並未有特別限定,又以含有酸解離性溶解抑制基之丙烯酸酯所衍生之結構單位、含有酸解離性溶解抑制基之乙烯基單體所衍生之結構單位(但,前述丙烯酸酯所衍生之結構單位除外)為佳。
此外,本發明中,(A1)成份,除前述結構單位(a0)、前述結構單位(a5),及前述結構單位(a1)以外,以再具有含有含內酯之環式基之丙烯酸酯所衍生之結構單位(a2)為佳。
又,本發明中,(A1)成份,除前述結構單位(a0)、前述結構單位(a5),及前述結構單位(a1)以外,或,除前述結構單位(a0)、前述結構單位(a5)、前述結構單位(a1),及前述結構單位(a2)以外,以再具有含有含極性基之脂肪族烴基之丙烯酸酯所衍生之結構單位(a3)為佳。
<結構單位(a5)>
前述式(a5-1)中,R1 為氫原子、碳數1~5之烷基或碳數1~5之鹵化烷基。
R1 之碳數1~5之烷基,以直鏈狀或分支鏈狀之烷基為佳,具體而言,例如,甲基、乙基、丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、tert-丁基、戊基、異戊基、新戊基等。
R1 之碳數1~5之鹵化烷基,前述碳數1~5之烷基之氫原子的一部份或全部被鹵素原子所取代之基。該鹵素原子,例如,氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,特別是以氟原子為佳。
R1 ,以氫原子、碳數1~5之烷基或碳數1~5之氟化烷基為佳,就工業上取得之容易度而言,以氫原子或甲基為最佳。
前述式(a5-1)中,R2 為2價之鍵結基。
R2 ,例如可具有取代基之2價之烴基、含有雜原子之2價之鍵結基等為較佳。
前述烴基為「具有取代基」係指,前述烴基中氫原子之一部份或全部被氫原子以外之基或原子所取代之意。
前述烴基,可為脂肪族烴基亦可、芳香族烴基亦可。於此,脂肪族烴基係指,不具有芳香族性之烴基之意。
前述脂肪族烴基,可為飽和者亦可、不飽和者亦可,通常以飽和者為佳。
前述脂肪族烴基,更具體而言,例如以直鏈狀或分支鏈狀之脂肪族烴基、構造中含有環之脂肪族烴基等。
直鏈狀或分支鏈狀之脂肪族烴基,以碳數為1~10為佳,以1~8為較佳,以1~5為更佳,以1~2為最佳。
直鏈狀之脂肪族烴基,以直鏈狀之伸烷基為佳,具體而言,例如,伸甲基[-CH2 -]、伸乙基[-(CH2 )2 -]、伸三甲基[-(CH2 )3 -]、伸四甲基[-(CH2 )4 -]、伸五甲基[-(CH2 )5 -]等。
分支鏈狀之脂肪族烴基,以分支鏈狀之伸烷基為佳,具體而言,例如,-CH(CH3 )-、-CH(CH2 CH3 )-、-C(CH3 )2 -、-C(CH3 )(CH2 CH3 )-、-C(CH3 )(CH2 CH2 CH3 )-、-C(CH2 CH3 )2 -等之烷基伸甲基;-CH(CH3 )CH2 -、-CH(CH3 )CH(CH3 )-、-C(CH3 )2 CH2 -、-CH(CH2 CH3 )CH2 -、-C(CH2 CH3 )2 -CH2 -等之烷基伸乙基;-CH(CH3 )CH2 CH2 -、-CH2 CH(CH3 )CH2 -等之烷基伸三甲基;-CH(CH3 )CH2 CH2 CH2 -、-CH2 CH(CH3 )CH2 CH2 -等之烷基伸四甲基等之烷基伸烷基等。烷基伸烷基中之烷基,碳數1~5之直鏈狀之烷基為佳。
前述鏈狀之脂肪族烴基,可具有取代基亦可,不具有取代基亦可。該取代基例如,氟原子、氟原子所取代之碳數1~5之氟化烷基、氧原子(=O)等。
構造中含有環之脂肪族烴基,例如環狀之脂肪族烴基(脂肪族烴環去除2個氫原子所得之基)、該環狀之脂肪族烴基鍵結於前述鏈狀之脂肪族烴基的末端或介於鏈狀之脂肪族烴基之途中之基等。
前述環狀之脂肪族烴基,以碳數為3~20為佳,以3~12為更佳。
前述環狀之脂肪族烴基,可為多環式基亦可,單環式基亦可。單環式基,例如碳數3~6之單環鏈烷去除2個氫原子之基為佳,該單環鏈烷例如環戊烷、環己烷等。多環式基,例如碳數7~12之多環鏈烷去除2個氫原子之基為佳,該多環鏈烷之具體例示,如金剛烷、原菠烷、異菠烷、三環癸烷、四環十二烷等。
前述環狀之脂肪族烴基,可具有取代基亦可,不具有取代基亦可。取代基,例如碳數1~5之烷基、氟原子、氟原子所取代之碳數1~5之氟化烷基、氧原子(=O)等。
前述「含有雜原子之2價之鍵結基」中之雜原子係指,碳原子及氫原子以外之原子,例如氧原子、氮原子、硫原子、鹵素原子等。
含有雜原子之2價之鍵結基,具體而言,例如,-O-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、碳酸酯鍵結(-O-C(=O)-O-)、-NH-、-NR04 -、-NH-C(=O)-、=N-等。前述R04 為烷基。又,該些「含有雜原子之2價之鍵結基」與2價之烴基之組合等。2價之烴基例如與上述可具有取代基之烴基為相同之內容,又以直鏈狀或分支鏈狀之脂肪族烴基為佳。
R2 ,其結構中具有酸解離性部位亦可,不具有酸解離性部位亦可。「酸解離性部位」係指,該有機基內,經由曝光所發生之酸的作用而解離之部位之意。R2 具有酸解離 性部位之情形,較佳以具有具三級碳原子之酸解離性部位為佳。
本發明中,R2 之2價之鍵結基,例如以伸烷基、2價之脂肪族環式基、2價之芳香族烴基,或含有雜原子之2價之鍵結基為佳。其中又以伸烷基為特佳。
R2 為伸烷基之情形,該伸烷基以碳數1~10為佳,以碳數1~6為更佳,以碳數1~4為特佳,以碳數1~3為最佳。具體而言,例如與前述所列舉之直鏈狀之伸烷基、分支鏈狀之伸烷基為相同之內容。
R2 為2價之脂肪族環式基之情形,該脂肪族環式基例如與前述「構造中含有環之脂肪族烴基」所列舉之環狀之脂肪族烴基為相同之內容。
該脂肪族環式基,以由環戊烷、環己烷、原菠烷、異菠烷、金剛烷、三環癸烷、四環十二烷去除2個以上氫原子所得之基為特佳。
R2 為2價之芳香族烴基之情形,以由苯、萘、蒽去除2個以上之氫原子所得之基為特佳。
R2 為含有雜原子之2價之鍵結基之情形,該鍵結基中較佳者例如,-O-、-C(=O)-O-、-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-C(=O)-NH-、-NH-(H可被烷基、醯基等取代基所取代)、-S-、-S(=O)2 -、-S(=O)2 -O-、式-A-O-B-所表示之基、式-[A-C(=O)-O]m -B-所表示之基等。於此,A及B為可具有取代基之2價之烴基,m為1~3之整數。
R2 為-NH-之情形,其H可被烷基、醯基等取代基所取代。該取代基(烷基、醯基等),以碳數為1~10為佳,以1~8為較佳,以1~5為特佳。
前述式-A-O-B-或前述式-[A-C(=O)-O]m-B-中,A及B為可具有取代基之2價之烴基。
A及B中之可有取代基之2價之烴基,為與前述之R2 中「可具有取代基之2價之烴基」所列舉者為相同之內容。
A,以直鏈狀之脂肪族烴基為佳,以直鏈狀之伸烷基為較佳,以碳數1~5之直鏈狀之伸烷基為更佳,以伸甲基或伸乙基為特佳。
B,以直鏈狀或分支鏈狀之脂肪族烴基為佳,以伸甲基、伸乙基或烷基伸甲基為更佳。該烷基伸甲基中之烷基,以碳數1~5之直鏈狀之烷基為佳,以碳數1~3之直鏈狀之烷基為較佳,以甲基為最佳。
又,式-[A-C(=O)-O]m -B-所表示之基中,m為1~3之整數,1~2之整數為佳,以1為最佳。
前述式(a5-1)中,R3 ,為其環骨架中含有-SO2 -之環式基。具體而言,R3 為-SO2 -中之硫原子(S)形成為環式基之環骨架中之一部份的環式基。
R3 中之環式基係指,其環骨架中含有含-SO2-之環的環式基,以該環作為一個環之方式計數,僅為該環之情形為單環式基,尚具有其他環構造之情形,則無關其構造皆稱為多環式基。R3 中之環式基,可為單環式基亦可,多環式基亦可。
R3 ,特別是就提高含有(A1)成份的光阻膜對基板之密著性等觀點,以其環骨架中含有-O-SO2 -之環式基,即具有-O-SO2 -中之-O-S-為形成環骨架之一部份的磺內酯(sultone)環者為佳。
R3 中之環式基,以碳數為3~30為佳,以4~20為較佳,以4~15為更佳,以4~12為特佳。其中,該碳數為構成環骨架之碳原子之數,為不含取代基中之碳數者。
R3 中之環式基,可為脂肪族環式基亦可,芳香族環式基亦可。較佳為脂肪族環式基。
R3 中之脂肪族環式基,例如前述中所列舉之構成環狀脂肪族烴基之環骨架的碳原子之一部份被-SO2 -或-O-SO2 -所取代之基等。
更具體而言,例如,前述單環式基為,構成該環骨架之-CH2 -被-SO2 -所取代之單環鏈烷去除1個氫原子之基、構成該環之-CH2 -CH2 -被-O-SO2 -所取代之單環鏈烷去除1個氫原子之基等。又,前述多環式基為,構成該環骨架之-CH2 -被-SO2 -所取代之多環鏈烷(二環鏈烷、三環鏈烷、四環鏈烷等)去除1個氫原子所得之基、構成該環之-CH2 -CH2 -被-O-SO2 -所取代之多環鏈烷去除1個氫原子所得之基等。
R3 中之環式基,可具有取代基。該取代基,例如烷基、烷氧基、鹵素原子、鹵化烷基、羥基、氧原子(=O)、-COOR"、-OC(=O)R"、羥烷基、氰基等。
該取代基之烷基,例如以碳數1~6之烷基為佳。該烷基,以直鏈狀或分支鏈狀為佳。具體而言,甲基、乙基、丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、tert-丁基、戊基、異戊基、新戊基、己基等。其中又以甲基或乙基為佳,甲基為特佳。
該取代基之烷氧基,例如以碳數1~6之烷氧基為佳。該烷氧基以直鏈狀或分支鏈狀為佳。具體而言,前述取代基中被列舉為烷基的烷基鍵結氧原子(-O-)所得之基等。
該取代基之鹵素原子,例如,氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,又以氟原子為佳。
該取代基之鹵化烷基,例如前述烷基之氫原子的一部份或全部被前述鹵素原子所取代之基等。
該取代基之鹵化烷基,例如前述取代基之烷基所列舉之烷基中之氫原子的一部份或全部被前述鹵素原子所取代之基等。該鹵化烷基以氟化烷基為佳,特別是以全氟烷基為佳。
前述-COOR"、-OC(=O)R"中之R",其任一者皆為氫原子或碳數1~15之直鏈狀、分支鏈狀或環狀之烷基。
R"為直鏈狀或分支鏈狀之烷基之情形時,以碳數1~10為佳,以碳數1~5為更佳,以甲基或乙基為特佳。
R"為環狀之烷基之情形時,以碳數3~15為佳,以碳數4~12為更佳,以碳數5~10為最佳。具體而言,例如可被氟原子或氟化烷基取代亦可,未取代亦可之單環鏈烷、二環鏈烷、三環鏈烷、四環鏈烷等之多環鏈烷去除1個以上之氫原子所得之基等。更具體而言,例如環戊烷、環己烷等之單環鏈烷,或金剛烷、原菠烷、異菠烷、三環癸烷、四環十二烷等多環鏈烷去除1個以上之氫原子所得之基等。
前述取代基中之羥烷基,例如以碳數為1~6者為佳,具體而言,例如,前述取代基之烷基所列舉之烷基中之至少1個氫原子被羥基所取代之基等。
R3 ,更具體而言,例如下述通式(5-1)~(5-4)所表示之基等。
[式中,A'為可含有氧原子或硫原子之碳數1~5之伸烷基、氧原子或硫原子,a為0~2之整數,R6 為烷基、烷氧基、鹵化烷基、羥基、-COOR"、-OC(=O)R"、羥烷基或氰基,R"為氫原子或烷基]。
前述通式(5-1)~(5-4)中,A'為可含有氧原子(-O-)或硫原子(-S-)之碳數1~5之伸烷基、氧原子或硫原子。
A'中之碳數1~5之伸烷基,以直鏈狀或分支鏈狀之伸烷基為佳,例如伸甲基、伸乙基、n-伸丙基、異伸丙基等。
該伸烷基含有氧原子或硫原子之情形,其具體例如,前述伸烷基之末端或碳原子間介有-O-或-S-之基等,例如-O-CH2 -、-CH2 -O-CH2 -、-S-CH2 -、-CH2 -S-CH2 -等。
A',例如以碳數1~5之伸烷基或-O-為佳,以碳數1~5之伸烷基為更佳,以伸甲基為最佳。
a為0~2中任一者皆可,又以0為最佳。
a為2之情形,複數之R6 可分別為相同亦可,相異亦可。
R6 中之烷基、烷氧基、鹵化烷基、-COOR"、-OC(=O)R"、羥烷基,以分別與前述R3 中之環式基所可具有之取代基所列舉之烷基、烷氧基、鹵化烷基、-COOR"、-OC(=O)R"、羥烷基為相同之內容。
以下為前述通式(5-1)~(5-4)所表示之具體的環式基例示。又,式中之「Ac」為乙醯基之意。
R3 ,於上述之中,又以前述通式(5-1)所表示之基為佳,以使用前述化學式(5-1-1)、前述化學式(5-1-18)、前述化學式(5-3-1)及前述化學式(5-4-1)之任一所表示之基所成群中所選擇之至少一種為更佳,以前述化學式(5-1-1)所表示之基為最佳。
本發明中,結構單位(a5),以下述通式(a5-1-01)所表示之結構單位為特佳。
[式中,R1 與前述為相同之內容,R2' 為直鏈狀或分支鏈狀之伸烷基,A'與前述為相同之內容]。
R2' 中之直鏈狀或分支鏈狀之伸烷基,以碳數為1~10為佳,以1~8為較佳,以1~5為更佳,以1~3為特佳,以1~2為最佳。
A'以伸甲基、氧原子(-O-)或硫原子(-S-)為佳。
結構單位(a5),可單獨使用1種亦可,或將2種以上組合使用亦可。
(A1)成份中之結構單位(a5)之比例,就使用含有該(A1)成份之正型光阻組成物形成光阻圖型之際所形成之光阻圖型之形狀、LWR(線路寬度不均)、對基板之密著性、耐蝕刻性、解析性等良好,相對於構成(A1)成份之全結構單位,以3莫耳%以上為佳,以3~50莫耳%為更佳,以5~45莫耳%為更佳,以10~40莫耳%為最佳。
<結構單位(a0)>
結構單位(a0),只要為結構單位中具芳香族基時,並未有特別限定。芳香族基,可具有主鏈亦可,具有支鏈亦可。
結構單位(a0),於結構單位之中,可含有1個芳香族基亦可,含有2個以上者亦可。
結構單位(a0)所具有之芳香族基,為具有芳香環之烴基。該芳香族基之碳數以3~30為佳,以5~30為較佳,以5~20為更佳,以6~15為特佳,以6~12為最佳。其中,該碳數為不含取代基中之碳數者。
該芳香族基,具體而言,例如,苯基、聯苯基、芴基、萘基、蒽基、菲基等。
該芳香族基,可具有取代基。例如,該芳香族基所具有之構成芳香環之碳原子的一部份可被雜原子所取代亦可、該芳香族基所具有之鍵結芳香環之氫原子可被取代基所取代亦可。
前者之例如,構成前述芳香族基之環的碳原子之一部份被氧原子、硫原子、氮原子等之雜原子所取代之雜芳基等。
後者之例示中,芳香族基之取代基,例如,烷基、烷氧基、鹵素原子、鹵化烷基、羥基、氧原子(=O)、-COOR"、-OC(=O)R"、羥烷基、氰基等。
該取代基之烷基,例如以碳數1~6之烷基為佳。該烷基,以直鏈狀或分支鏈狀為佳。具體而言,甲基、乙基、丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、tert-丁基、戊基、異戊基、新戊基、己基等。其中又以甲基或乙基為佳,甲基為特佳。
該取代基之烷氧基,例如以碳數1~6之烷氧基為佳。該烷氧基以直鏈狀或分支鏈狀為佳。具體而言,前述取代基中被列舉作為烷基之烷基鍵結氧原子(-O-)所得之基等。
該取代基之鹵素原子,例如,氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等。
該取代基之鹵化烷基,例如前述烷基之氫原子的一部份或全部被前述鹵素原子所取代之基等。
該取代基之鹵化烷基,例如前述取代基之烷基所列舉之烷基中之氫原子的一部份或全部被前述鹵素原子所取代之基等。
前述-COOR"、-OC(=O)R"中之R"為任一者皆為氫原子或碳數1~15之直鏈狀、分支鏈狀或環狀之烷基。
R"為直鏈狀或分支鏈狀之烷基之情形時,以碳數1~10為佳,以碳數1~5為更佳,以甲基或乙基為特佳。
R"為環狀之烷基之情形時,以碳數3~15為佳,以碳數4~12為更佳,以碳數5~10為最佳。具體而言,例如可被氟原子或氟化烷基取代亦可,未取代亦可之單環鏈烷、二環鏈烷、三環鏈烷、四環鏈烷等之多環鏈烷去除1個以上之氫原子所得之基等。更具體而言,例如環戊烷、環己烷等之單環鏈烷,或金剛烷、原菠烷、異菠烷、三環癸烷、四環十二烷等多環鏈烷去除1個以上之氫原子所得之基等。
前述取代基中之羥烷基,例如以碳數為1~6者為佳,具體而言,例如,前述取代基之烷基所列舉之烷基中之至少1個氫原子被羥基所取代之基等。
又,該芳香族基,可直接鍵結於高分子化合物(A1)之主鏈,或介由2價之鍵結基鍵結亦可。該2價之鍵結基,例如與前述R2 所列舉之2價之鍵結基為相同之基等。
結構單位(a0),更具體而言,例如下述通式(a0-1)所表示之結構單位為佳。
[式中,R81 為氫原子、碳數1~5之烷基或碳數1~5之鹵化烷基,Xs為單鍵或2價之鍵結基,Rary1 為可具有取代基之芳香族基]。
R81 之碳數1~5之烷基,以直鏈狀或分支鏈狀之烷基為佳,具體而言,例如,甲基、乙基、丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、tert-丁基、戊基、異戊基、新戊基等。
R81 之碳數1~5之鹵化烷基,為前述碳數1~5之烷基之氫原子的一部份或全部被鹵素原子所取代之基。該鹵素原子,例如,氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,特別是以氟原子為佳。
R81 ,以氫原子、碳數1~5之烷基或碳數1~5之氟化烷基為佳,就工業上取得之容易度而言,以氫原子或甲基為最佳。
Xs之2價之鍵結基,例如與前述R2 所列舉之2價之鍵結基為相同之基等。該些之中,又以含有雜原子之2價之鍵結基為佳,-O-、-C(=O)-O-、-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-C(=O)-NH-、-NH-(H可被烷基、醯基等取代基所取代)、式-A-O-B-所表示之基、式-[A"-C(=O)-O]m -B"-所表示之基為更佳,式-[A"-C(=O)-O]m -B"-所表示之基為更佳。於此,A、B及m與前述為相同之內容,A"及B"為單鍵或可具有取代基之2價之烴基。
A"及B"中之可有取代基之2價之烴基,為與前述R2 中「可具有取代基之2價之烴基」所列舉者為相同之內容。
A",以直接鍵結或直鏈狀之伸烷基為佳,以直接鍵結或碳數1~5之直鏈狀之伸烷基為較佳,以直接鍵結、伸甲基、伸乙基為特佳。
B",以直接鍵結或直鏈狀之伸烷基為佳,以碳數1~5之直鏈狀之伸烷基為較佳,以伸甲基或伸乙基為特佳。
又,式-[A"-C(=O)-O]m -B"-所表示之基中,m為1~3之整數,1~2之整數為佳,以1為最佳。
Rary1 之可具有取代基之芳香族基為與前述「具有結構單位(a0)之芳香族基」所列舉之芳香族基為相同之基等。該些之中,就可廉價予以合成、提升使用含有(A1)成份之正型光阻所形成之光阻膜的微影蝕刻特性(例如,耐熱性、抑制圖型倒塌、感度、光阻圖型之形狀)等理由,以苯基及萘基為特佳。
Rary1 之芳香族基所可具有之取代基,為與前述「具有結構單位(a0)之芳香族基之取代基」所列舉之取代基為相同之基等。該些之中又以烷基、烷氧基、羥基、氧原子(=O)、-COOR"、-OC(=O)R"、羥烷基為佳,以烷氧基、羥基、-OC(=O)R"、碳數1~5之羥烷基為較佳,以羥基、-OC(=O)R"為更佳,就提升使用含有(A1)成份之正型光阻所形成之光阻膜的顯影速度、耐熱性、與基板之密著性等各種微影蝕刻特性、感度等之理由,又以羥基、-OC(=O)CH3 、-OC(=O)CH2 CH3 為特佳。
前述通式(a0-1)所表示之結構單位,例如下述通式(a0-1-0)所表示之結構單位,或下述通式(a0-1-0)中之n8 =1之情形,其羥基被乙醯氧基所取代之結構單位等。
[式中,R81 為氫原子、碳數1~5之烷基或碳數1~5之鹵化烷基,Xs為單鍵或2價之鍵結基,Xs1 為單鍵或2價之鍵結基,Rary1 為可具有取代基之芳香族基,n8 為0~3之整數]。
Xs與前述為相同之內容。
Xs1與前述為相同之內容,又以羰基、碳數1~4之伸烷基為佳。n8為0~2之整數為佳,以0或1為最佳。
前述通式(a0-1)之具體例如,苯乙烯、α-甲基苯乙烯、4-羥基苯乙烯、4-羧基苯乙烯、4-乙醯氧基苯乙烯、4-甲氧基苯乙烯、苯基(甲基)丙烯酸酯、4-羥苯基(甲基)丙烯酸酯、1-乙烯基萘、2-乙烯基萘、乙醯基萘、1-萘基(甲基)丙烯酸酯、2-萘基(甲基)丙烯酸酯、1-萘基甲基(甲基)丙烯酸酯、1-蒽基(甲基)丙烯酸酯、2-蒽基(甲基)丙烯酸酯、9-蒽基(甲基)丙烯酸酯、9-蒽基甲基(甲基)丙烯酸酯、1-乙烯基芘等所衍生之結構單位,或以下所示之結構單位(a0-1-1)~(a0-1-27)等。
結構單位(a0),可單獨使用1種亦可,或將2種以上組合使用亦可。
使用本發明之正型光阻組成物所形成之光阻膜,(A1)成份中之結構單位(a0)為具有芳香族基,故(1)可提高(A1)成份中之烴密度,而提高耐蝕刻性,(2)增強分子間相互作用,提高圖型倒塌之耐性,(3)於EUV、EB等之光源曝光中可提高感度等之微影蝕刻特性。此外,該光阻膜於(A1)成份中之結構單位(a0)的芳香族基被羥基或烷基羰氧基所取代之情形,可提高與基板之密著性、提高溶解速度(顯影速度)、提高耐熱性、提高感度等。
(A1)成份中之結構單位(a0)之比例,於使用含有該(A1)成份之正型光阻組成物形成光阻圖型之際,就提高前述微影蝕刻特性等觀點,相對於構成(A1)成份之全結構單位,以1~80莫耳%為佳,以5~70莫耳%為較佳,以5~60莫耳%為更佳,以5~45莫耳%為最佳。
<結構單位(a1)>
結構單位(a1)為不相當於前述結構單位(a0)及結構單位(a5)之含有酸解離性溶解抑制基之結構單位。於此,結構單位(a1)之「不相當於結構單位(a0)及結構單位(a5)」係指,相當於前述結構單位(a0)或結構單位(a5)之結構單位,且其結構中含有酸解離性溶解抑制基之結構單位,不相當於結構單位(a1)之意。
結構單位(a1)中之酸解離性溶解抑制基,其可使用目前為止被提案作為化學增幅型光阻用之基礎樹脂的酸解離性溶解抑制基之物。一般而言,廣為已知者例如,與(甲基)丙烯酸等中之羧基形成環狀或鏈狀之三級烷酯之基;烷氧烷基等之縮醛型酸解離性溶解抑制基,或上述結構單位(a0)所例示之被前述酸解離性基所保護之具有羥基、羧基之結構單位等。又,「(甲基)丙烯酸酯」係包含,α位鍵結氫原子之丙烯酸酯,與α位鍵結甲基之甲基丙烯酸酯之一者或二者之意。
於此,「三級烷酯」係指,羧基之氫原子,被鏈狀或環狀之烷基所取代而形成酯,其羰氧基(-C(O)-O-)末端之氧原子,與前述鏈狀或環狀之烷基的三級碳原子鍵結所形成之構造。此三級烷酯中,一般而言,受到酸之作用時,氧原子與三級碳原子之間的鍵結會被切斷。
又,前述鏈狀或環狀之烷基可具有取代基。
以下,與羧基構成三級烷酯而形成酸解離性之基,於方便上,將其稱為「三級烷酯型酸解離性溶解抑制基」。
三級烷酯型酸解離性溶解抑制基,例如脂肪族分支鏈狀酸解離性溶解抑制基、含有脂肪族環式基之酸解離性溶解抑制基等。
於此,「脂肪族分支鏈狀」係指具有不含芳香族性之分支鏈狀之構造之意。「脂肪族分支鏈狀酸解離性溶解抑制基」之構造,並不限定為由碳及氫所形成之基(烴基),但以烴基為佳。又,「烴基」可為飽和或不飽和之任一者皆可,通常以飽和者為佳。
脂肪族分支鏈狀酸解離性溶解抑制基,例如,-C(R71 )(R72 )(R73 )所表示之基等。式中,R71 ~R73 為碳數1~5之直鏈狀之烷基。-C(R71 )(R72 )(R73 )所表示之基,以碳數4~8為佳,具體而言,例如tert-丁基、2-甲基-2-丁基、2-甲基-2-戊基、3-甲基-3-戊基等。特別是以tert-丁基為佳。
「脂肪族環式基」表示不具有芳香族性之單環式基或多環式基。
結構單位(a1)中之「脂肪族環式基」,可具有取代基亦可,不具有取代基亦可。取代基,例如碳數1~5之烷基、碳數1~5之烷氧基、氟原子、氟原子所取代之碳數1~5之氟化烷基、氧原子(=O)等。
「脂肪族環式基」之去除取代基之基本環之構造,並不限定為由碳及氫所形成之基(烴基),但以烴基為佳。又,「烴基」可為飽和或不飽和之任一者皆可,通常以飽和者為佳。「脂肪族環式基」以多環式基為佳。
脂肪族環式基,例如,可被碳數1~5之烷基、氟原子或氟化烷基所取代亦可、未被取代亦可之單環鏈烷去除1個以上之氫原子所得之基、二環鏈烷、三環鏈烷、四環鏈烷等之多環鏈烷去除1個以上之氫原子所得之基等。更具體而言,例如環戊烷、環己烷等之單環鏈烷去除1個以上之氫原子所得之基,或金剛烷、原菠烷、異菠烷、三環癸烷、四環十二烷等多環鏈烷去除1個以上之氫原子所得之基等。又,該些單環鏈烷去除1個以上之氫原子所得之基或多環鏈烷去除1個以上之氫原子所得之基之構成環的碳原子之一部份可被醚性氧原子(-O-)所取代者亦可。
含有脂肪族環式基之酸解離性溶解抑制基,例如,(i)1價之脂肪族環式基的環骨架上具有三級碳原子之基;(ii)具有1價之脂肪族環式基,與具有與其鍵結之三級碳原子的分支鏈狀伸烷基之基等。
(i)1價之脂肪族環式基的環骨架上具有三級碳原子之基之具體例,例如,下述通式(1-1)~(1-9)所表示之基等。
(ii)具有1價之脂肪族環式基,與具有與其鍵結之三級碳原子的分支鏈狀伸烷基之基之具體例,例如,下述通式(2-1)~(2-6)所表示之基等。
[式中,R14 為烷基,g為0~8之整數]。
[式中,R15 及R16 為烷基]。
上述R14 之烷基,以直鏈狀或分支鏈狀之烷基為佳。
該直鏈狀之烷基,以碳數1~5為佳,以1~4為較佳,以1或2為更佳。具體而言,例如甲基、乙基、n-丙基、n-丁基、n-戊基等。其中又以甲基、乙基或n-丁基為佳,以甲基或乙基為更佳。
該分支鏈狀之烷基,其碳數以3~10為佳,以3~5為更佳。具體而言,例如異丙基、異丁基、tert-丁基、異戊基、新戊基等,又以異丙基為最佳。
g以0~3之整數為佳,以1~3之整數為更佳,以1或2為最佳。
R15 ~R16 之烷基,為與R14 之烷基為相同之內容。
前述式(1-1)~(1-9),及前述式(2-1)~(2-6)中,構成環之碳原子的一部份可被醚性氧原子(-O-)所取代。
又,式(1-1)~(1-9)、(2-1)~(2-6)中,構成環之碳原子所鍵結之氫原子可被取代基所取代。該取代基,例如碳數1~5之烷基、氟原子、氟化烷基等。
「縮醛型酸解離性溶解抑制基」,一般而言,為取代羧基、羥基等鹼可溶性基末端之氫原子而與氧原子鍵結。隨後,經由曝光產生酸時,經由該酸之作用,而使縮醛型酸解離性溶解抑制基,與該縮醛型酸解離性溶解抑制基鍵結之氧原子之間的鍵結被切斷。
縮醛型酸解離性溶解抑制基,例如,下述通式(p1)所表示之基等。
[式中,R11' ,R12' 表示氫原子或碳數1~5之烷基,n表示0~3之整數,Y表示碳數1~5之烷基或脂肪族環式基]。
前述式(p1)中,n以0~2之整數為佳,以0或1為更佳,以0為最佳。
R11' ,R12' 之碳數1~5之烷基,為與上述R1 之碳數1~5之烷基為相同之內容,又以甲基或乙基為佳,以甲基為最佳。
本發明中,R11' ,R12' 之中以至少1個為氫原子為佳。即,酸解離性溶解抑制基(p1)以下述通式(p1-1)所表示之基為佳。
[式中,R11' 、n、Y與上述為相同之內容]。
Y之碳數1~5之烷基為與上述R1 之碳數1~5之烷基為相同之內容。
Y之脂肪族環式基,可由以往ArF光阻等中被多數提案之單環或多環式之脂肪族環式基之中作適當之選擇使用,例如與上述「脂肪族環式基」為相同之例示內容。
又,縮醛型酸解離性溶解抑制基,又例如下述通式(p2)所示之基。
[式中,R17 、R18 為直鏈狀或分支鏈狀之烷基或氫原子;R19 為直鏈狀、分支鏈狀或環狀之烷基,或,R17 及R19 為直鏈狀或分支鏈狀之伸烷基,R17 與R19 可鍵結形成環]。
R17 、R18 中,烷基之碳數,較佳為1~15,其可為直鏈狀、分支鏈狀之任一者,又以乙基、甲基為佳,以甲基為最佳。特別是R17 、R18 之一者為氫原子,另一者為甲基為佳。
R19 為直鏈狀、分支鏈狀或環狀之烷基,其碳數較佳為1~15,可為直鏈狀、分支鏈狀或環狀之任一者。
R19 為直鏈狀、分支鏈狀之情形時,以碳數1~5為佳,以乙基、甲基為更佳,特別是以乙基為最佳。
R19 為環狀之情形時,以碳數4~15為佳,以碳數4~12為更佳,以碳數5~10為最佳。具體而言,例如可被氟原子或氟化烷基取代亦可,未取代亦可之單環鏈烷、二環鏈烷、三環鏈烷、四環鏈烷等之多環鏈烷去除1個以上之氫原子所得之基等。具體而言,為由環戊烷、環己烷等之單環鏈烷,或金剛烷、原菠烷、異菠烷、三環癸烷、四環十二烷等多環鏈烷去除1個以上之氫原子所得之基等。其中又以金剛烷去除1個以上之氫原子所得之基為佳。
又,上述式(p2)中,R17 及R19 為直鏈狀或分支鏈狀之伸烷基(較佳為碳數1~5之伸烷基),R19 與R17 可形成鍵結。
此時,R17 ,與R19 ,與R19 鍵結之氧原子中,該氧原子及R17 鍵結之碳原子形成為環式基。該環式基,以4~7員環為佳,以4~6員環為更佳。該環式基之具體例如,四氫吡喃基、四氫呋喃基等。
縮醛型酸解離性溶解抑制基之具體例,例如,下述式(p3-1)~(p3-12)所表示之基等。
[式中,R13 為氫原子或甲基,g與前述為相同之內容]。
結構單位(a1),更具體而言,例如下述通式(a1-0-1)所表示之結構單位、下述通式(a1-0-2)所表示之結構單位、下述通式(a1-0-3)所表示之結構單位中,-OH被酸解離性溶解抑制基所保護之結構單位等。
[式中,R為氫原子、碳數1~5之烷基或碳數1~5之鹵化烷基;X1 為酸解離性溶解抑制基;Y2 為2價之鍵結基;X2 為酸解離性溶解抑制基,Xs、Xs1 、Rary1 與前述為相同之內容,n9 為1~3之整數]。
通式(a1-0-1)中,R之碳數1~5之烷基為與前述通式(a5-1)中之R1 之碳數1~5之烷基為相同之內容。
X1 ,只要為酸解離性溶解抑制基時,並未有特別限定,例如可為上述之三級烷酯型酸解離性溶解抑制基、縮醛型酸解離性溶解抑制基等,又以三級烷酯型酸解離性溶解抑制基為佳。
通式(a1-0-2)中,R與上述為相同之內容。
X2 為與式(a1-0-1)中之X1 為相同之內容。
Y2 之2價之鍵結基,例如與前述式(a5-1)中之R2 為相同之內容。
Y2 ,以前述伸烷基、2價之脂肪族環式基或含有雜原子之2價之鍵結基為佳。其中又以含有雜原子之2價之鍵結基為較佳,特別是以具有氧原子作為雜原子之直鏈狀之基,例如含有酯鍵結之基為特佳。
其中又以,前述-A-O-B-或-A-C(=O)-O-B-所表示之基為佳,特別是以-(CH2 )a' -C(=O)-O-(CH2 )b' -所表示之基為佳。
a'為1~5之整數,1或2為佳,以1為最佳。
b'為1~5之整數,1或2為佳,以1為最佳。
通式(a1-0-3)中,R、Xs、Xs1 、Rary1 與前述為相同之內容。n9 以1~2為佳,以1為最佳。
結構單位(a1),更具體而言,例如下述通式(a1-1)~(a1-4)所表示之結構單位等。
[式中,X'表示三級烷酯型酸解離性溶解抑制基,Y表示碳數1~5之烷基,或脂肪族環式基;n表示0~3之整數;Y2 表示2價之鍵結基;R與前述為相同之內容,R11' ,R12' 表示氫原子或碳數1~5之烷基]。
前述式中,X'為與前述X1 中所例示之三級烷酯型酸解離性溶解抑制基為相同之內容。
R11' ,R12' 、n、Y,分別與上述之「縮醛型酸解離性溶解抑制基」之說明中所列舉之通式(p1)中之R11' ,R12' 、n、Y為相同之內容。
Y2 ,為與上述通式(a1-0-2)中之Y2 為相同之內容。
以下,將說明上述通式(a1-1)~(a1-4)所表示之結構單位之具體例。
以下之各式中,Rα ,表示氫原子、甲基或三氟甲基。
結構單位(a1),可單獨使用1種亦可,或將2種以上組合使用亦可。
本發明中,特別是從PEB寬容度等微影蝕刻特性良好等觀點,結構單位(a1)以具有由下述通式(a1-0-11)所表示之結構單位所成群中所選擇之至少1種為佳,以具有2種以上者為更佳。
於此,PEB寬容度係指,形成光阻圖型之際,於PEB時,即使溫度些許偏移時,不會受到該溫度變化之影響而可安定地形成目的之光阻圖型尺寸之意。
[式中,R為氫原子、碳數1~5之烷基或碳數1~5之鹵化烷基,R21 為烷基,R22 ,為可與該R22 鍵結之碳原子共同形成脂肪族單環式基之基]。
式中,R之說明為與前述為相同之內容。
式(a1-0-11)中,R21 之烷基例如與前述式(1-1)~(1-9)中之R14 之烷基為相同之內容,又以甲基或乙基為佳。
R22 ,可與該R22 鍵結之碳原子共同形成之脂肪族單環式基,其為與前述三級烷酯型酸解離性溶解抑制基中所列舉之脂肪族環式基中,為與單環式基之基者為相同之內容。具體而言,例如單環鏈烷去除1個以上之氫原子所得之基等。該單環鏈烷,以3~11員環為佳,以3~8員環為較佳,以4~6員環為更佳,以5或6員環為特佳。
該單環鏈烷,其構成環之碳原子的一部份可被醚性氧原子(-O-)所取代,或未被取代皆可。
又,該單環鏈烷中,可具有作為取代基之碳數1~5之烷基、氟原子或氟化烷基等。
該構成脂肪族單環式基之R22 ,例如,於碳原子間可介有醚性氧原子(-O-)之直鏈狀之伸烷基等。
式(a1-0-11)所表示之結構單位之具體例如,前述式(a1-1-16)~(a1-1-23)、式(a1-1-27),及式(a1-1-31)所表示之結構單位等。其中又以包含式(a1-1-16)~(a1-1-17)、(a1-1-20)~(a1-1-23)所表示之結構單位的下述(a1-1-02)所表示之結構單位為佳。
式中,h以1或2為佳。
(式中,R、R21 分別與前述為相同之內容,h為1~3之整數)。
式(a1-0-2)所表示之結構單位,例如前述式(a1-3)或(a1-4)所表示之結構單位等,特別是就解析性等觀點,以式(a1-3)所表示之結構單位為佳。
式(a1-0-2)所表示之結構單位,特別是以式中之Y2 為前述-A-O-B-或-A-C(=O)-O-B-所表示之基者為佳。
該結構單位中,較佳之結構單位,例如下述通式(a1-3-01)~(a1-3-03)所表示之結構單位等。
(式中,R、R14 與前述為相同之內容,R13 為氫原子或甲基,c為1~10之整數)。
(式中,R、R14 與前述為相同之內容,R13 為氫原子或甲基,c為1~10之整數,n'為0~3之整數)。
[式中,R與前述為相同之內容,Y2' 及Y2" 為2價之鍵結基,X'為酸解離性溶解抑制基,n為0~3之整數]。
式(a1-3-01)~(a1-3-02)中,R13 以氫原子為佳。
c以1~8之整數為佳,以1~5之整數為更佳,以1或2為最佳。
n',以1或2為佳,以2為最佳。
式(a1-3-01)所表示之結構單位之具體例如,前述式(a1-3-25)~(a1-3-26)所表示之結構單位等。
式(a1-3-02)所表示之結構單位之具體例如,前述式(a1-3-27)~(a1-3-28)所表示之結構單位等。
式(a1-3-03)中,Y2' 、Y2" 中之2價之鍵結基,為與前述通式(a1-3)中之Y2 為相同之內容。
Y2' ,以可具有取代基之2價之烴基為佳,以直鏈狀之脂肪族烴基為更佳,以直鏈狀之伸烷基為最佳。其中又以碳數1~5之直鏈狀之伸烷基為佳,以伸甲基、伸乙基為最佳。
Y2" ,以可具有取代基之2價之烴基為佳,以直鏈狀之脂肪族烴基為更佳,以直鏈狀之伸烷基為最佳。其中又以碳數1~5之直鏈狀之伸烷基為佳,以伸甲基、伸乙基為最佳。
X'中之酸解離性溶解抑制基,例如與前述為相同之內容,以三級烷酯型酸解離性溶解抑制基為佳,以上述(i)1價之脂肪族環式基的環骨架上具有三級碳原子之基為更佳,其中又以前述通式(1-1)所表示之基為佳。
n為0~3之整數,n以0~2之整數為佳,以0或1為更佳,以1為最佳。
式(a1-3-03)所表示之結構單位,以下述通式(a1-3-03-1)或(a1-3-03-2)所表示之結構單位為佳。其中又以式(a1-3-03-1)所表示之結構單位為佳,以前述式(a1-3-29)~(a1-3-30)所表示之結構單位為特佳。
[式中,R及R14 分別與前述為相同之內容,R20 為氫原子或甲基,a為1~10之整數,b為1~10之整數,t為0~3之整數]。
a以1~5之整數為佳,以1或2為特佳。
b以1~5之整數為佳,以1或2為特佳。
t以1~3之整數為佳,以1或2為特佳。
前述通式(a1-0-3)之具體例如,前述通式(a0-1)之具體例所說明中,被酸解離性溶解抑制基所保護之具有羥基,或羧基之結構單位等。
本發明中,特別是以至少具有2種結構單位(a1)為佳。藉由至少具有2種,於含有(A1)成份之光阻圖型之形成中,可使解析性等微影蝕刻特性達到更佳狀態。又,藉由至少具有2種時,可更提高PEB寬容度。
此時,該至少2種之中,至少1種以前述通式(a1-0-11)所表示之結構單位所成群中所選擇之至少1種為佳。
此時,該至少2種之結構單位(a1),可僅由前述通式(a1-0-11)所表示之結構單位所成群中所選擇之單位所構成亦可,或該些結構單位之至少1種,與不屬於該內容之結構單位(a1)之組合亦可。
(A1)成份中,結構單位(a1)之比例,相對於構成(A1)成份之全結構單位,以10~80莫耳%為佳,20~70莫耳%為更佳,25~65莫耳%為更佳。於下限值以上時,作為光阻組成物時可容易得到圖型,於上限值以下時可得到與其他結構單位之平衡。於上述範圍內時,可使LWR、光阻圖型之形狀等之微影蝕刻特性達到更佳狀態。
<結構單位(a2)>
本發明中,(A1)成份,除前述結構單位(a0)、前述結構單位(a5),及前述結構單位(a1)以外,可具有含有含內酯之環式基之丙烯酸酯所衍生之結構單位(a2)。
於此,含內酯之環式基係指,含有含-O-C(O)-構造之一個環(內酯環)的環式基。以內酯環作為一個單位之環計數,僅為內酯環之情形為單環式基,尚具有其他環構造之情形,則無關其構造皆稱為多環式基。
結構單位(a2)之內酯環式基,(A1)成份使用於光阻膜之形成之情形,對於提高光阻膜對基板之密著性、提高與含有水之顯影液的親和性上為有效者。
結構單位(a2),並未有特別限定,而可使用任意之單位。
具體而言,含內酯之單環式基,例如4~6員環內酯去除1個氫原子所得之基,例如β-丙內酯去除1個氫原子所得之基、γ-丁內酯去除1個氫原子所得之基、5-戊內酯去除1個氫原子所得之基等。又,含內酯之多環式基,例如,具有內酯環之二環鏈烷、三環鏈烷、四環鏈烷去除1個氫原子所得之基等。
結構單位(a2)之例,更具體而言,例如,下述通式(a2-1)~(a2-5)所表示之結構單位等。
[式中,R為氫原子、碳數1~5之烷基或碳數1~5之鹵化烷基;R'分別獨立表示氫原子、碳數1~5之烷基、碳數1~5之烷氧基或-COOR",R"為氫原子或烷基;R29 為單鍵或2價之鍵結基,s"為0或1~2之整數;A"可含有氧原子或硫原子之碳數1~5之伸烷基、氧原子或硫原子;m為0或1之整數]。
通式(a2-1)~(a2-5)中之R,為與前述結構單位(a1)中之R為相同之內容。
R'之碳數1~5之烷基,例如甲基、乙基、丙基、n-丁基、tert-丁基等。
R'之碳數1~5之烷氧基,例如甲氧基、乙氧基、n-丙氧基、iso-丙氧基、n-丁氧基、tert-丁氧基等。
R',於考慮工業上容易取得等觀點,以氫原子為佳。
R"為直鏈狀或分支鏈狀之烷基之情形時,以碳數1~10為佳,以碳數1~5為更佳。
R"為環狀之烷基之情形時,以碳數3~15為佳,以碳數4~12為更佳,以碳數5~10為最佳。具體而言,例如可被氟原子或氟化烷基取代亦可,未取代亦可之單環鏈烷、二環鏈烷、三環鏈烷、四環鏈烷等之多環鏈烷去除1個以上之氫原子所得之基等。具體而言,為由環戊烷、環己烷等之單環鏈烷,或金剛烷、原菠烷、異菠烷、三環癸烷、四環十二烷等多環鏈烷去除1個以上之氫原子所得之基等。
A",例如以碳數1~5之伸烷基或-O-為佳,以碳數1~5之伸烷基為更佳,以伸甲基為最佳。
R29 為單鍵或2價之鍵結基。2價之鍵結基,為與前述通式(a1-0-2)中之Y2 所說明之2價之鍵結基為相同之內容,其中又以,伸烷基、酯鍵結(-C(=O)-O-),或該些之組合為佳。R29 中作為2價之鍵結基的伸烷基,以直鏈狀或分支鏈狀之伸烷基為更佳。具體而言,前述Y2 中之A中脂肪族烴基所列舉之直鏈狀之伸烷基、分支鏈狀之伸烷基為相同之內容。
s"以1~2之整數為佳。
以下為前述通式(a2-1)~(a2-5)所表示之結構單位之具體例示。以下之各式中,Rα ,表示氫原子、甲基或三氟甲基。
(A1)成份中,結構單位(a2),可單獨使用1種亦可,或將2種以上組合使用亦可。
本發明中,(A1)成份具有結構單位(a2)之情形,結構單位(a2)以由前述通式(a2-1)~(a2-5)所表示之結構單位所成群中所選擇之至少1種為佳,以由通式(a2-1)~(a2-3)所表示之結構單位所成群所選出之至少1種為更佳。其中又以使用由化學式(a2-1-1)、(a2-2-1)、(a2-2-7)、(a2-3-1)及(a2-3-5)所表示之結構單位所成群所選擇之至少1種為佳。
(A1)成份具有結構單位(a2)之情形,(A1)成份中之結構單位(a2)之比例,就使用含有該(A1)成份之正型光阻組成物所形成之光阻膜對基板等之支撐體的密著性、提昇與顯影液之親和性等觀點,其相對於構成(A1)成份之全結構單位,以5~50莫耳%為佳,5~45莫耳%為更佳,10~40莫耳%為最佳。於上述範圍內時,可使該光阻組成物對基板之密著性及LWR、光阻圖型之形狀等微影蝕刻特性達到更佳狀態。
<結構單位(a3)>
本發明中,(A1)成份,除前述結構單位(a0)、前述結構單位(a5),及前述結構單位(a1)以外,或,前述結構單位(a0)、前述結構單位(a5)、前述結構單位(a1),及前述結構單位(a2)以外,以再具有含有含極性基之脂肪族烴基之丙烯酸酯所衍生之結構單位(a3)為佳。
藉由(A1)成份具有結構單位(a3),可提高(A)成份之親水性,提高與顯影液之親和性,提高曝光部之鹼溶解性,而期待可提高解析性。
極性基例如,羥基、氰基、羧基、烷基之氫原子的一部份被氟原子所取代之羥烷基等,特別是以羥基為佳。
脂肪族烴基,例如碳數1~10之直鏈狀或分支鏈狀之烴基(較佳為伸烷基)或,單環式或多環式之脂肪族烴基(環式基)等。該環式基,例如可由ArF準分子雷射用光阻組成物用之樹脂中,被多數提案之基中適當地選擇使用。該環式基之碳數以5~30為佳。
其中又以含有含羥基、氰基、羧基,或烷基之氫原子的一部份被氟原子所取代之羥烷基的脂肪族多環式基的丙烯酸酯所衍生之結構單位為更佳。該多環式基例如,由二環鏈烷、三環鏈烷、四環鏈烷等去除2個以上之氫原子所得之基等。具體而言,由金剛烷、原菠烷、異菠烷、三環癸烷、四環十二烷等之多環鏈烷去除2個以上之氫原子所得之基等。該些多環式基之中,又以金剛烷去除2個以上之氫原子所得之基、原菠烷去除2個以上之氫原子所得之基、四環十二烷去除2個以上之氫原子所得之基於工業上為佳。
結構單位(a3)中,含有極性基之脂肪族烴基中之烴基為碳數1~10之直鏈狀或分支鏈狀之烴基時,以丙烯酸之羥基乙基酯所衍生之結構單位為佳,該烴基為多環式基時,以下述式(a3-1)所表示之結構單位、(a3-2)所表示之結構單位、(a3-3)所表示之結構單位為較佳之例示。
(式中,R與前述為相同之內容,j為1~3之整數,k為1~3之整數,t'為1~3之整數,1為1~5之整數,s為1~3之整數)。
式(a3-1)中,j以1或2為佳,以1為更佳。j為2之情形時,以羥基鍵結於金剛烷基之3位與5位者為佳。j為1之情形時,以羥基鍵結於金剛烷基之3位者為佳。j以1為佳,特別是羥基鍵結於金剛烷基之3位者為佳。
式(a3-2)中,k以1為佳。以氰基鍵結於原菠烷基之5位或6位者為佳。
式(a3-3)中,t'以1為佳。1以1為佳。s以1為佳。該些以丙烯酸之羧基末端鍵結2-原菠烷基或3-原菠烷基者為佳。氟化烷醇為鍵結於原菠烷基之5或6位者為佳。
結構單位(a3),可單獨使用1種亦可,或將2種以上組合使用亦可。
(A1)成份中之結構單位(a3)之比例,相對於構成該(A1)成份之全結構單位,以5~50莫耳%為佳,以5~40莫耳%為更佳,以5~25莫耳%為最佳。
<結構單位(a4)>
本發明中,(A1)成份,除前述結構單位(a0)、前述結構單位(a5),及前述結構單位(a1)以外,可再具有下述結構單位(a4)。(A1)成份具有該結構單位(a4)之情形,除可提高耐熱性以外,亦具有良好之PEB寬容度。又,於具有較高親水性之結構單位(a0)之組合中,於顯影步驟中可提供溶解抑止效果,而可防止光阻圖型之膜消減,進而有助於改善圖型形狀。
結構單位(a4)為下述通式(a4)所表示之結構單位。
[式(a4)中,R為氫原子、碳原子數1~5之烷基,或碳原子數1~5之鹵化烷基;Y01 為脂肪族環式基;Z為含有三級烷基之基或烷氧烷基;a為1~3之整數,b為0~2之整數,且,a+b=1~3;c、d、e為0~3之整數]。
前述通式(a4)中,R與前述為相同之內容。
前述通式(a4)中,Y01 為脂肪族環式基。
結構單位(a4)中之「脂肪族環式基」,可具有取代基亦可,不具有取代基亦可。取代基,例如碳數1~5之烷基、氟原子、氟原子所取代之碳數1~5之氟化烷基、氧原子(=O)等。
「脂肪族環式基」之去除取代基後之基本的環(脂肪族環)構造,並不限定由並不限定為由碳及氫所構成之環(烴環),但以烴環為佳。又,「烴環」可為飽和、不飽和之任一者皆可,通常以飽和者為佳。
脂肪族環式基,可為多環式基、單環式基之任一者。脂肪族環式基,例如,可被碳數1~5之烷基、氟原子或氟化烷基所取代亦可、未被取代亦可之單環鏈烷、二環鏈烷、三環鏈烷、四環鏈烷等之多環鏈烷去除2個以上之氫原子所得之基等。更具體而言,例如環戊烷、環己烷等之單環鏈烷,或金剛烷、原菠烷、異菠烷、三環癸烷、四環十二烷等之多環鏈烷去除2個以上之氫原子所得之基等。
結構單位(a4)中之脂肪族環式基,以多環式基為佳,其中又以金剛烷去除2個以上之氫原子所得之基為佳。
前述通式(a4)中,Z為含有三級烷基之基或烷氧烷基。
「含有三級烷基之基」,表示其結構中含有三級烷基之基。含有三級烷基之基,可僅由三級烷基所構成亦可,或由三級烷基,與三級烷基以外之其他原子或基所構成者亦可。
與三級烷基共同構成含有三級烷基之基之前述「三級烷基以外之其他原子或基」,例如羰氧基、羰基、伸烷基、氧原子等。
Z之含有三級烷基之基,例如上述-C(R71 )(R72 )(R73 )所表示之基等。其中又以tert-丁基、tert-戊基等為較佳之例示,又以tert-丁基為更佳。
不具有環狀構造之含有三級烷基之基,例如上述分支鏈狀之三級烷基;上述分支鏈狀之三級烷基鍵結於直鏈狀或分支鏈狀之伸烷基所形成之含有三級烷基之鏈狀烷基;具有三級烷基為上述分支鏈狀之三級烷基的三級烷氧羰基;具有三級烷基為上述分支鏈狀之三級烷基之三級烷氧羰烷基等。
含有三級烷基之鏈狀烷基中之伸烷基,例如碳數1~5之伸烷基為佳,又以碳數1~4之伸烷基為更佳,以碳數1~2之伸烷基為最佳。
鏈狀之三級烷氧羰基,例如,-C(=O)-O-C(R71 )(R72 )(R73 )所表示之基等。R71 ~R73 為與上述為相同之內容。鏈狀之三級烷氧羰基,例如以tert-丁氧羰基(t-boc)、tert-戊氧羰基為佳。
鏈狀之三級烷氧羰烷基,例如-(CH2 )f -C(=O)-O-C(R71 )(R72 )(R73 )所表示之基等。R71 ~R73 與上述為相同之內容,f為1~3之整數,以1或2為佳。鏈狀之三級烷氧羰烷基,以tert-丁氧羰甲基、tert-丁氧羰乙基為佳。
該些之中,不具有環狀構造之含有三級烷基之基,以三級烷氧羰基或三級烷氧羰烷基為佳,以三級烷氧羰基為更佳,以tert-丁氧羰基(t-boc)為最佳。
具有環狀構造之含有三級烷基之基,為其結構內具有三級碳原子與環狀構造之基。
具有環狀構造之含有三級烷基之基,例如上述式(1-1)~(1-9)及(2-1)~(2-6)等。
Z之烷氧烷基,例如上述式(p1),或-R74 -O-R75 (R74 為直鏈狀之碳數1~5之伸烷基、R75 為與上述式p1中之Y為相同之內容)所表示之基等。
上述內容中,又以Z為含有三級烷基之基為佳,以tert-丁氧羰基(t-boc)為最佳。
前述通式(a4)中,a為1~3之整數,b為0~2之整數,且,a+b=1~3。
a以1為佳。
b以0為佳。
a+b以1為佳。
c為0~3之整數,以0或1為佳,以0為更佳。
d為0~3之整數,以0或1為佳,以0為更佳。
e為0~3之整數,以0或1為佳,以0為更佳。
結構單位(a4),特別是以下述通式(a4-1)所表示之結構單位為佳。
[式中,R,Z,b,c,d,e分別與前述為相同之內容]。
<其他結構單位>
(A1)成份,於不損本發明之效果之範圍,可含有上述結構單位(a0)~(a4),及上述結構單位(a5)以外之其他之結構單位(以下,亦稱為結構單位(a6))。
結構單位(a6),只要為未分類於上述之結構單位(a0)~(a4),及結構單位(a5)之其他之結構單位時,並未有特別之限定,其可使用ArF準分子雷射用、RrF準分子雷射用(較佳為ArF準分子雷射用)等之光阻用樹脂所使用之以往已知之多數結構單位。
結構單位(a6),例如以含有非酸解離性之脂肪族多環式基之丙烯酸酯所衍生之結構單位等為佳。該多環式基,例如,可例示與前述之結構單位(a1)之情形所例示者為相同之內容,其可使用ArF準分子雷射用、KrF準分子雷射用(較佳為ArF準分子雷射用)等之光阻組成物的樹脂成份所使用之以往已知之多數之結構單位。
特別是由三環癸基、金剛烷基、四環十二烷基、異菠烷基、原菠烷基所選出之至少1種時,就工業上容易取得等觀點而言為較佳。該些多環式基,可具有碳數1~5之直鏈狀或分支鏈狀之烷基作為取代基。
結構單位(a6),具體而言,例如,具有下述通式(a6-1)~(a6-5)之構造者。
(式中,R與前述為相同之內容)。
(A1)成份中含有該結構單位(a6)之情形,結構單位(a6)之比例,相對於構成(A1)成份之全結構單位之合計,以1~30莫耳%為佳,以10~20莫耳%為更佳。
本發明中,(A1)成份,除前述結構單位(a0)、前述結構單位(a5),及前述結構單位(a1)以外,以再具有前述結構單位(a2)為佳。又,(A1)成份,除前述結構單位(a0)、前述結構單位(a5),及前述結構單位(a1)以外,或,前述結構單位(a0)、前述結構單位(a5)、前述結構單位(a1),及前述結構單位(a2)以外,以再具有含有含極性基之脂肪族烴基之丙烯酸酯所衍生之結構單位(a3)為佳。又,(A1)成份,除前述結構單位(a0)、前述結構單位(a5),及前述結構單位(a1)以外,以再具有前述結構單位(a4)或(a6)為佳。
本發明中,特別是該些共聚物中,結構單位(a1),以具有由前述通式(a1-0-11)所表示之結構單位所成群中所選擇之至少1種為佳,以具有2種以上者為更佳。
又,上述共聚物,如上述所述般,以至少具有2種結構單位(a1)為佳,該至少2種之中,至少1種為前述通式(a1-0-11)所表示之結構單位所成群中所選擇之結構單位為佳。
(A)成份中之(A1)成份之比例,相對於(A)成份之總質量,以25質量%以上為佳,以50質量%為較佳,以75質量%為更佳,亦可為100質量%。該比例為25質量%以上時,可提高微影蝕刻特性等之效果。
(A)成份中,共聚物(A1),可單獨使用1種,或將2種以上合倂使用亦可。
本發明中,共聚物(A1),特別是以含有下述結構單位之組合者為佳。
[式(A1-11)~式(A1-14)中,R與前述為相同之內容,複數之R分別可為相同或相異皆可,Xs與前述為相同之內容,R"與前述為相同之內容,R14' 為碳數1~5之烷基,i為0~5之整數,a"、b"及c"為1~3之整數,A'與前述為相同之內容]。
式(A1-11)~式(A1-14)中,R14' 之碳數1~5之烷基為與R之碳數1~5之烷基為相同之內容,以甲基或乙基為佳,以甲基為最佳。
式(A1-11)~式(A1-14)中,A'為與前述通式(a5-1-01)中之A'為相同之內容,又以氧原子、伸甲基,或伸乙基為佳。
(A1)成份,可將衍生各結構單位之單體,例如使用偶氮二異丁腈(AIBN)等自由基聚合起始劑依公知之自由基聚合等予以製得。
又,(A1)成份中,於上述聚合之際,例如可合倂使用HS-CH2 -CH2 -CH2 -C(CF3 )2 -OH等鏈移轉劑,藉此於末端導入-C(CF3 )2 -OH基亦可。如此,於烷基之氫原子的一部份導入有氟原子所取代之羥烷基所得之共聚物,可有效降低顯影缺陷或降低LER(線路邊緣凹凸:線路側壁具有不均勻的凹凸)。
各結構單位所衍生之單體,可使用市售之物質,或利用公知之方法合成亦可。
例如衍生結構單位(a5)之單體,例如下述通式(I)所表示之化合物(以下,亦稱為化合物(I))等。
[式(I)中,R1 ~R3 分別與前述為相同之內容]。
該化合物(I)之製造方法並未有特別限定,其可利用公知之方法製造。例如,於鹼之存在下,在下述通式(X-1)所表示之化合物(X-1)溶解於反應溶劑所得之溶液中,添加下述通式(X-2)所表示之化合物(X-2),使其進行反應結果,得上述化合物(I)。
鹼,例如氫化鈉、R2 CO3 、Cs2 CO3 等之無機鹼;三乙胺、4-二甲基胺基吡啶(DMAP)、吡啶等之有機鹼等。縮合劑,例如乙基二異丙基胺基碳二醯亞胺(EDCI)鹽酸鹽、二環己基羧醯亞胺(DCC)、二異丙基碳二醯亞胺、碳二咪唑等之碳二醯亞胺試劑或四乙基焦磷酸鹽、苯并三唑-N-羥基三二甲基胺基鏻六氟磷化物鹽(Bop試劑)等。
又,必要時也可以使用酸。酸,可使用脫水縮合等通常所使用之物質,具體而言,例如鹽酸、硫酸、磷酸等之無機酸類,或甲烷磺酸、三氟甲烷磺酸、苯磺酸、p-甲苯磺酸等之有機酸類等。該些可單獨使用亦可,或將2種類以上組合使用亦可。
(A1)成份之質量平均分子量(Mw)(凝膠滲透色層分析法之聚苯乙烯換算基準),並未有特別限定,1000~50000為佳,以3000~30000為更佳,以5000~20000為最佳。小於該範圍之上限時,作為光阻使用時對光阻溶劑具有充分之溶解性,大於該範圍之下限時,可得到良好之耐乾蝕刻性或光阻圖型截面形狀。
又分散度(Mw/Mn)以1.0~5.0為佳,以1.0~3.0為更佳,以1.0~2.5為最佳。又,Mn表示數平均分子量。
本發明之光阻組成物,(A)成份可含有不屬於前述(A1)成份,且經由酸之作用而增大對鹼顯影液之溶解性的基材成份(以下,亦稱為(A2)成份)。
(A2)成份,並未有特別限定,其可任意地選擇使用作為化學增幅型正型光阻組成物用之基材成份的以往已知之多數成份(例如ArF準分子雷射用、RrF準分子雷射用(較佳為ArF準分子雷射用)等之基礎樹脂)。例如ArF準分子雷射用之基礎樹脂,為具有前述結構單位(a1)為必要之結構單位,再具有任意之前述結構單位(a2)~(a4)的樹脂。
(A2)成份,可單獨使用1種亦可,或將2種以上組合使用亦可。
本發明之光阻組成物中,(A)成份之含量,可配合所欲形成之光阻膜厚度等作調整即可。
<(B)成份>
(B)成份,並未有特別限定,其可使用目前為止被提案作為化學增幅型光阻用之酸產生劑的成份。該些酸產生劑,目前為止,已知例如碘鎓鹽或鋶鹽等之鎓鹽系酸產生劑、肟磺酸酯系酸產生劑、雙烷基或雙芳基磺醯基重氮甲烷類、聚(雙磺醯基)重氮甲烷類等之重氮甲烷系酸產生劑、硝基苄磺酸酯系酸產生劑、亞胺基磺酸酯系酸產生劑、二碸系酸產生劑等多種成份。
鎓鹽系酸產生劑,例如可使用下述通式(b-1)或(b-2)所表示之化合物。
[式中,R1" ~R3" ,R5" ~R6" 表示芳基或烷基;式(b-1)中之R1" ~R3" 中,任意2個可相互鍵結,並與式中之硫原子共同形成環亦可;R4" ,表示可具有取代基之烷基、鹵化烷基、芳基,或烯基;R1" ~R3" 中之至少1個表示芳基,R5" ~R6" 中之至少1個表示芳基]。
式(b-1)中,R1" ~R3" 表示芳基或烷基。又,式(b-1)中之R1" ~R3" 中,任意2個可相互鍵結,並與式中之硫原子共同形成環亦可。
又,R1" ~R3" 中,至少1個表示芳基。R1" ~R3" 中,以2個以上為芳基為佳,以R1" ~R3" 之全部為芳基為最佳。
R1" ~R3" 之芳基,並未有特別限定,例如,為碳數6~20之芳基,且該芳基之氫原子的一部份或全部可被烷基、烷氧基、鹵素原子、羥基等所取代亦可,未被取代亦可。
芳基,就可廉價合成等觀點,以碳數6~10之芳基為佳。具體而言,例如苯基、萘基等。
可取代前述芳基之氫原子的烷基,例如以碳數1~5之烷基為佳,以甲基、乙基、丙基、n-丁基、tert-丁基為最佳。
可取代前述芳基之氫原子的烷氧基,例如以碳數1~5之烷氧基為佳,以甲氧基、乙氧基、n-丙氧基、iso-丙氧基、n-丁氧基、tert-丁氧基為佳,以甲氧基、乙氧基為最佳。
可取代前述芳基之氫原子的鹵素原子,例如,以氟原子為佳。
R1" ~R3" 之烷基,並未有特別限制,例如碳數1~10之直鏈狀、分支鏈狀或環狀之烷基等。就具有優良解析性等觀點,以碳數1~5為佳。具體而言,例如甲基、乙基、n-丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、n-戊基、環戊基、己基、環己基、壬基、癸基等,就具有優良解析性,且可廉價合成等觀點,例如甲基等。
式(b-1)中之R1" ~R3" 中,任意2個可相互鍵結並與式中之硫原子共同形成環之情形,以包含硫原子形成3~10員環者為佳,以形成5~7員環為特佳。
式(b-1)中之R1" ~R3" 中,任意2個可相互鍵結並與式中之硫原子共同形成環之情形,剩餘之1個,以芳基為佳。前述芳基為與前述R1" ~R3" 之芳基為相同之內容。
式(b-1)所表示之化合物之陽離子部中,較佳者例如,下述式(I-1-1)~(I-1-10)所表示之陽離子部等。該些之中又以式(I-1-1)~(I-1-8)所表示之陽離子部等具有三苯基鋶骨架者為佳。
下述式(I-1-9)~(I-1-10)中,R9 、R10 為可具有取代基之苯基或萘基。
u為1~3之整數,以1或2為最佳。
R4" ,表示可具有取代基之烷基、鹵化烷基、芳基,或烯基。
R4" 中之烷基,可為直鏈狀、分支鏈狀、環狀中任一者皆可。
前述直鏈狀或分支鏈狀之烷基,例如以碳數1~10為佳,以碳數1~8為較佳,以碳數1~4為最佳。
前述環狀之烷基,例如以碳數4~15為佳,以碳數4~10為更佳,以碳數6~10為最佳。
R4" 中之鹵化烷基,例如前述直鏈狀、分支鏈狀或環狀之烷基之氫原子的一部份或全部被鹵素原子所取代之基等。該鹵素原子,例如,氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,又以氟原子為佳。
鹵化烷基中,相對於該鹵化烷基所含之鹵素原子及氫原子之合計數,鹵素原子數之比例(鹵化率(%)),以10~100%為佳,以50~100%為更佳,以100%為最佳。該鹵化率越高時,以酸之強度越強而為更佳。
前述R4" 中之芳基,以碳數6~20之芳基為佳。
前述R4" 中之烯基,以碳數2~10之烯基為佳。
前述R4" 中,「可具有取代基」係指,前述直鏈狀、分支鏈狀或環狀之烷基、鹵化烷基、芳基,或烯基中氫原子之一部份或全部取代基(氫原子以外之其他原子或基)可被取代之意。
R4" 中取代基之數可為1個,或2個以上亦可。
前述取代基,例如,鹵素原子、雜原子、烷基、式:X-Q1 -[式中,Q1 為含有氧原子之2價之鍵結基,X為可具有取代基之碳數3~30之烴基]所表示之基等。
前述鹵素原子、烷基為與R4 "中,鹵化烷基中之鹵素原子、烷基所列舉者為相同之內容。
前述雜原子,例如氧原子、氮原子、硫原子等。
X-Q1 -所表示之基中,Q1 為含有氧原子之2價之鍵結基。
Q1 ,可含有氧原子以外之原子。氧原子以外之原子,例如碳原子、氫原子、氧原子、硫原子、氮原子等。
含有氧原子之2價之鍵結基,例如,氧原子(醚鍵結;-O-)、酯鍵結(-C(=O)-O-)、醯胺鍵結(-C(=O)-NH-)、羰基(-C(=O)-)、碳酸酯鍵結(-O-C(=O)-O-)等之非烴系之含氧原子的鍵結基;該非烴系之含氧原子的鍵結基與伸烷基之組合等。
該組合,例如,-R91 -O-、-R92 -O-C(=O)-、-C(=O)-O-R93 -O-C(=O)-(式中,R91 ~R93 為伸烷基)等。
R91 ~R93 中之伸烷基,以直鏈狀或分支鏈狀之伸烷基為佳,該伸烷基之碳數,以1~12為佳,以1~5為更佳,以1~3為特佳。
該伸烷基,具體而言,例如,伸甲基[-CH2 -];-CH(CH3 )-、-CH(CH2 CH3 )-、-C(CH3 )2 -、-C(CH3 )(CH2 CH3 )-、-C(Ch3 )(CH2 CH2 CH3 )-、-C(CH2 CH3 )2 -等之烷基伸甲基;伸乙基[-CH2 CH2 -];-CH(CH3 )CH2 -、-CH(CH3 )CH(CH3 )-、-C(CH3 )2 CH2 -、-CH(CH2 CH3 )CH2 -等之烷基伸乙基;伸三甲基(n-丙烯基)[-CH2 CH2 CH2 -];-CH(CH3 )CH2 CH2 -、-CH2 CH(CH3 )CH2 -等之烷基伸三甲基;伸四甲基[-CH2 CH2 CH2 CH2 -];-CH(CH3 )CH2 CH2 CH2 -、-CH2 CH(CH3 )CH2 CH2 -等之烷基伸四甲基;伸五甲基[-CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 -]等。
Q1 ,以含有酯鍵結或醚鍵結的2價之鍵結基為佳,其中又以,-R91 -O-、-R92 -O-C(=O)-或-C(=O)-O-R93 -O-C(=O)-為佳。
X-Q1 -所表示之基中,X之烴基,可為芳香族烴基亦可,脂肪族烴基亦可。
芳香族烴基為具有芳香環之烴基。該芳香族烴基之碳數以3~30為佳,以5~30為較佳,以5~20為更佳,以6~15為特佳,以6~12為最佳。其中,該碳數為不含取代基中之碳數者。
芳香族烴基,具體而言,例如,苯基、聯苯基(biphenyl)、芴基(fluorenyl)、萘基、蒽基(anthryl)、菲基等之由芳香族烴環去除1個氫原子所得之芳基、苄基、苯乙基、1-萘甲基、2-萘甲基、1-萘乙基、2-萘乙基等之芳烷基等。前述芳烷基中之烷基鏈之碳數,以1~4為佳,以1~2為更佳,以1為特佳。
該芳香族烴基,可具有取代基。例如該芳香族烴基所具有之構成芳香環之碳原子的一部份可被雜原子所取代亦可、該芳香族烴基所具有之鍵結芳香環之氫原子可被取代基所取代亦可。
前者之例如,前述構成芳基之環的碳原子之一部份被氧原子、硫原子、氮原子等之雜原子所取代之雜芳基、前述芳烷基中構成芳香族烴環之碳原子的一部份被前述雜原子所取代之雜芳烷基等。
後者之例示中之芳香族烴基的取代基,例如,烷基、烷氧基、鹵素原子、鹵化烷基、羥基、氧原子(=O)等。
前述芳香族烴基之作為取代基之烷基,例如以碳數1~5之烷基為佳,以甲基、乙基、丙基、n-丁基、tert-丁基為最佳。
前述芳香族烴基之作為取代基之烷氧基,例如以碳數1~5之烷氧基為佳,以甲氧基、乙氧基、n-丙氧基、iso-丙氧基、n-丁氧基、tert-丁氧基為佳,以甲氧基、乙氧基為最佳。
前述芳香族烴基之作為取代基之鹵素原子,例如,氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,又以氟原子為佳。
前述芳香族烴基之作為取代基之鹵化烷基,例如前述烷基之氫原子的一部份或全部被前述鹵素原子所取代之基等。
X中之脂肪族烴基,可為飽和脂肪族烴基亦可、不飽和脂肪族烴基亦可。又,脂肪族烴基,可為直鏈狀、分支鏈狀、環狀中任一者皆可。
X中,脂肪族烴基中,構成該脂肪族烴基之碳原子的一部份可被含有雜原子之取代基所取代亦可、構成該脂肪族烴基之氫原子的一部份或全部可被含有雜原子之取代基所取代亦可。
X中之「雜原子」,例如只要為碳原子及氫原子以外之原子時,則無特別限定,例如鹵素原子、氧原子、硫原子、氮原子等。鹵素原子,例如,氟原子、氯原子、碘原子、溴原子等。
含有雜原子之取代基,可僅由前述雜原子所構成者亦可,或含有前述雜原子以外之基或原子之基亦可。
可取代一部份碳原子之取代基,具體而言,例如,-O-、-C(=O)-O-、-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-C(=O)-NH-、-NH-(H可被烷基、醯基等取代基所取代)、-S-、-S(=O)2 -、-S(=O)2 -O-等。脂肪族烴基為環狀之情形,該些取代基可包含於環構造中。
取代一部份或全部氫原子之取代基,具體而言,例如,烷氧基、鹵素原子、鹵化烷基、羥基、氧原子(=O)、氰基等。
前述烷氧基,例如以碳數1~5之烷氧基為佳,以甲氧基、乙氧基、n-丙氧基、iso-丙氧基、n-丁氧基、tert-丁氧基為佳,以甲氧基、乙氧基為最佳。
前述鹵素原子,例如,氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,又以氟原子為佳。
前述鹵化烷基,例如碳數1~5之烷基、例如甲基、乙基、丙基、n-丁基、tert-丁基等之烷基中之氫原子的一部份或全部被前述鹵素原子所取代之基等。
脂肪族烴基,以直鏈狀或分支鏈狀之飽和烴基、直鏈狀或分支鏈狀之1價不飽和烴基,或環狀之脂肪族烴基(脂肪族環式基)為佳。
直鏈狀之飽和烴基(烷基),例如碳數以1~20為佳,以1~15為更佳,以1~10為最佳。具體而言,例如,甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、異十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、異十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基等。
分支鏈狀之飽和烴基(烷基),以碳數為3~20為佳,以3~15為更佳,以3~10為最佳。具體而言,例如,1-甲基乙基、1-甲基丙基、2-甲基丙基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基等。
不飽和烴基,例如碳數以2~10為佳,以2~5為佳,以2~4為佳,以3為特佳。直鏈狀之1價之不飽和烴基,例如,乙烯基、丙烯基(烯丙基)、丁烯基等。分支鏈狀之1價之不飽和烴基,例如,1-甲基丙烯基、2-甲基丙烯基等。
不飽和烴基,於上述之中,又特別是以丙烯基為佳。
脂肪族環式基,可為單環式基亦可、多環式基亦可。其碳數以3~30為佳,以5~30為較佳,以5~20為更佳,以6~15為特佳,以6~12為最佳。
具體而言,例如,單環鏈烷去除1個以上之氫原子所得之基;二環鏈烷、三環鏈烷、四環鏈烷等之多環鏈烷去除1個以上之氫原子所得之基等。更具體而言,例如環戊烷、環己烷等之單環鏈烷去除1個以上之氫原子所得之基;金剛烷、原菠烷、異菠烷、三環癸烷、四環十二烷等多環鏈烷去除1個以上之氫原子所得之基等。
脂肪族環式基,其環構造中不含有含雜原子之取代基之情形,脂肪族環式基,以多環式基為佳,以多環鏈烷去除1個以上之氫原子所得之基為更佳,以金剛烷去除1個以上之氫原子所得之基為最佳。
脂肪族環式基,其環構造中含有含雜原子之取代基之基之情形,含有該雜原子之取代基,以-O-、-C(=O)-O-、-S-、-S(=O)2 -、-S(=O)2 -O-為佳。該脂肪族環式基之具體例,例如下述式(L1)~(L5)、(S1)~(S4)等。
[式中,Q"為碳數1~5之伸烷基、-O-、-S-、-O-R94 -或-S-R95 -,R94 及R95 為碳數1~5之伸烷基,m為0或1之整數]。
式中,Q"、R94 及R95 中之伸烷基,分別與前述R91 ~R93 中之伸烷基為相同之內容。
該些脂肪族環式基,構成該環構造之碳原子所鍵結之氫原子的一部份可被取代基所取代。該取代基,例如烷基、烷氧基、鹵素原子、鹵化烷基、羥基、氧原子(=O)等。
前述烷基,例如以碳數1~5之烷基為佳,甲基、乙基、丙基、n-丁基、tert-丁基為特佳。
前述烷氧基、鹵素原子分別與前述取代一部份或全部氫原子之取代基所列舉之內容為相同之內容。
本發明中,X以可具有取代基之環式基為佳。該環式基,為可具有取代基之芳香族烴基亦可,可具有取代基之脂肪族環式基亦可,又以可具有取代基之脂肪族環式基為佳。
前述芳香族烴基以可具有取代基之萘基,或可具有取代基之苯基為佳。
可具有取代基之脂肪族環式基,以可具有取代基之多環式之脂肪族環式基為佳。該多環式之脂肪族環式基,以前述多環鏈烷去除1個以上之氫原子所得之基、前述(L2)~(L5)、(S3)~(S4)等為佳。
本發明中,R4" 具有X-Q1 -作為取代基之情形,R4" 以X-Q1 -Y1 -[式中,Q1 及X與前述為相同之內容,Y1 為可具有取代基之碳數1~4之伸烷基或可具有取代基之碳數1~4之氟化伸烷基]所表示之基為佳。
X-Q1 -Y1 -所表示之基中,Y1 之伸烷基,為與前述Q1 所列舉之伸烷基中,碳數1~4之基為相同之內容。
氟化伸烷基例如,該伸烷基之氫原子的一部份或全部被氟原子所取代之基等。
Y1 ,具體而言,例如,-CF2 -、-CF2 CF2 -、-CF2 CF2 CF2 -、-CF(CF3 )CF2 -、-CF(CF2 CF3 )-、-C(CF3 )2 -、-CF2 CF2 CF2 CF2 -、-CF(CF3 )CF2 CF2 -、-CF2 CF(CF3 )CF2 -、-CF(CF3 )CF(CF3 )-、-C(CF3 )2 CF2 -、-CF(CF2 CF3 )CF2 -、-CF(CF2 CF2 CF3 )-、-C(CF3 )(CF2 CF3 )-;-CHF-、-CH2 CF2 -、-CH2 CH2 CF2 -、-CH2 CF2 CF2 -、-CH(CF3 )CH2 -、-CH(CF2 CF3 )-、-C(CH3 )(CF3 )-、-CH2 CH2 CH2 CF2 -、-CH2 CH2 CF2 CF2 -、-CH(CF3 )CH2 CH2 -、-CH2 CH(CF3 )CH2 -、-CH(CF3 )CH(CF3 )-、-C(CF3 )2 CH2 -;-CH2 -、-CH2 CH2 -、-CH2 CH2 CH2 -、-CH(CH3 )CH2 -、-CH(CH2 CH3 )-、-C(CH3 )2 -、-CH2 CH2 CH2 CH2 -、-CH(CH3 )CH2 CH2 -、-CH2 CH(CH3 )CH2 -、-CH(CH3 )CH(CH3 )-、-C(CH3 )2 CH2 -、-CH(CH2 CH3 )CH2 -、-CH(CH2 CH2 CH3 )-、-C(CH3 )(CH2 CH3 )-等。
Y1 ,以氟化伸烷基為佳,特別是鍵結於鄰接硫原子之碳原子經氟化所得之氟化伸烷基為佳。該些氟化伸烷基,例如-CF2 -、-CF2 CF2 -、-CF2 CF2 CF2 -、-CF(CF3 )CF2 -、-CF2 CF2 CF2 CF2 -、-CF(CF3 )CF2 CF2 -、-CF2 CF(CF3 )CF2 -、-CF(CF3 )CF(CF3 )-、-C(CF3 )2 CF2 -、-CF(CF2 CF3 )CF2 -;-CH2 CF2 -、-CH2 CH2 CF2 -、-CH2 CF2 CF2 -;-CH2 CH2 CH2 CF2 -、-CH2 CH2 CF2 CF2 -、-CH2 CF2 CF2 CF2 -等。
其中又以-CF2 -、-CF2 CF2 -、-CF2 CF2 CF2 -,或-CH2 CF2 -為佳,-CF2 -、-CF2 CF2 -,或-CH2 CF2 -為更佳,-CH2 CF2 -為特佳。
前述伸烷基或氟化伸烷基,可具有取代基。伸烷基或氟化伸烷基為「具有取代基」係指,該伸烷基或氟化伸烷基中之氫原子或氟原子之一部份或全部可被氫原子及氟原子以外之原子或基所取代之意。
伸烷基或氟化伸烷基所可具有之取代基,例如碳數1~4之烷基、碳數1~4之烷氧基、羥基等。
式(b-2)中,R5" ~R6" 表示芳基或烷基。R5" ~R6" 中,至少1個表示芳基。R5" ~R6" 之全部為芳基為佳。
R5" ~R6" 之芳基,為與R1" ~R3" 之芳基為相同之內容。
R5" ~R6" 之烷基,為與R1" ~R3" 之烷基為相同之內容。
該些之中,又以R5" ~R6" 全部為苯基為最佳。
式(b-2)中之R4" 為與上述式(b-1)之R4" 為相同之內容。
式(b-1)、(b-2)所表示之鎓鹽系酸產生劑之具體例如,二苯基碘鎓之三氟甲烷磺酸酯或九氟丁烷磺酸酯、雙(4-tert-丁基苯基)碘鎓之三氟甲烷磺酸酯或九氟丁烷磺酸酯、三苯基鋶之三氟甲烷磺酸酯、其七氟丙烷磺酸酯或其九氟丁烷磺酸酯、三(4-甲基苯基)鋶之三氟甲烷磺酸酯、其七氟丙烷磺酸酯或其九氟丁烷磺酸酯、二甲基(4-羥基萘基)鋶之三氟甲烷磺酸酯、其七氟丙烷磺酸酯或其九氟丁烷磺酸酯、單苯基二甲基鋶之三氟甲烷磺酸酯、其七氟丙烷磺酸酯或其九氟丁烷磺酸酯;二苯基單甲基鋶之三氟甲烷磺酸酯、其七氟丙烷磺酸酯或其九氟丁烷磺酸酯、(4-甲基苯基)二苯基鋶之三氟甲烷磺酸酯、其七氟丙烷磺酸酯或其九氟丁烷磺酸酯、(4-甲氧基苯基)二苯基鋶之三氟甲烷磺酸酯、其七氟丙烷磺酸酯或其九氟丁烷磺酸酯、三(4-tert-丁基)苯基鋶之三氟甲烷磺酸酯、其七氟丙烷磺酸酯或其九氟丁烷磺酸酯、二苯基(1-(4-甲氧基)萘基)鋶之三氟甲烷磺酸酯、其七氟丙烷磺酸酯或其九氟丁烷磺酸酯、二(1-萘基)苯基鋶之三氟甲烷磺酸酯、其七氟丙烷磺酸酯或其九氟丁烷磺酸酯;1-苯基四氫噻吩鎓之三氟甲烷磺酸酯、其七氟丙烷磺酸酯或其九氟丁烷磺酸酯;1-(4-甲基苯基)四氫噻吩鎓之三氟甲烷磺酸酯、其七氟丙烷磺酸酯或其九氟丁烷磺酸酯;1-(3,5-二甲基-4-羥苯基)四氫噻吩鎓之三氟甲烷磺酸酯、其七氟丙烷磺酸酯或其九氟丁烷磺酸酯;1-(4-甲氧基萘-1-基)四氫噻吩鎓之三氟甲烷磺酸酯、其七氟丙烷磺酸酯或其九氟丁烷磺酸酯;1-(4-乙氧基萘-1-基)四氫噻吩鎓之三氟甲烷磺酸酯、其七氟丙烷磺酸酯或其九氟丁烷磺酸酯;1-(4-n-丁氧基萘-1-基)四氫噻吩鎓之三氟甲烷磺酸酯、其七氟丙烷磺酸酯或其九氟丁烷磺酸酯;1-苯基四氫噻喃鎓之三氟甲烷磺酸酯、其七氟丙烷磺酸酯或其九氟丁烷磺酸酯;1-(4-羥苯基)四氫噻喃鎓之三氟甲烷磺酸酯、其七氟丙烷磺酸酯或其九氟丁烷磺酸酯;1-(3,5-二甲基-4-羥苯基)四氫噻喃鎓之三氟甲烷磺酸酯、其七氟丙烷磺酸酯或其九氟丁烷磺酸酯;1-(4-甲基苯基)四氫噻喃鎓之三氟甲烷磺酸酯、其七氟丙烷磺酸酯或其九氟丁烷磺酸酯等。
又,亦可使用該些鎓鹽之陰離子部被甲烷磺酸酯、n-丙烷磺酸酯、n-丁烷磺酸酯、n-辛烷磺酸酯等之烷基磺酸酯所取代之鎓鹽。
又,亦可使用該些鎓鹽之陰離子部被下述式(b1)~(b8)之任一所表示之陰離子部所取代之鎓鹽。
[式中,p為分別獨立之1~3之整數,q1~q3為1~5之整數,r 0為0~3之整數,g為1~20之整數,R7 為取代基,n1~n5為0或1,v1~v5為0~3之整數,w1~w6為0~3之整數,Q"與前述為相同之內容]。
R7 之取代基,為與前述X中,脂肪族烴基所可具有之取代基、芳香族烴基所可具有之取代基所列舉者為相同之內容。
R7 所附之符號(r1、w1~w6)為2以上之整數之情形,該化合物中之複數之R7 可分別為相同亦可,相異亦可。
又,鎓鹽系酸產生劑亦可使用前述通式(b-1)或(b-2)中,陰離子部被下述通式(b-3)或(b-4)所表示之陰離子部所取代之鎓鹽系酸產生劑(陽離子部與(b-1)或(b-2)為相同之內容)。
[式中,X"表示至少1個氫原子被氟原子所取代之碳數2~6之伸烷基;Y"、Z"表示至少1個之氫原子被氟原子所取代之碳數1~10之烷基]。
X"為至少1個之氫原子被氟原子所取代之直鏈狀或分支鏈狀之伸烷基,該伸烷基之碳數為2~6,較佳為碳數3~5,最佳為碳數3。
Y"、Z"為至少1個之氫原子被氟原子所取代之直鏈狀或分支鏈狀之烷基,該烷基之碳數為1~10,較佳為碳數1~7,更佳為碳數1~3。
X"之伸烷基之碳數或Y"、Z"之烷基之碳數,於上述碳數之範圍內,就對光阻溶劑具有良好之溶解性等理由,以越小越好。
又,X"之伸烷基或Y"、Z"之烷基中,氟原子所取代之氫原子的數目越多時,該酸的強度越強,又可提高對200nm以下之高能量光或電子線之透明性等而為較佳。該伸烷基或烷基中之氟原子之比例,即氟化率,較佳為70~100%,更佳為90~100%,最佳為全部之氫原子被氟原子所取代之全氟伸烷基或全氟烷基。
又,具有下述通式(b-5)或(b-6)所表示之陽離子部之鋶鹽亦可作為鎓鹽系酸產生劑使用。
[式中,R41 ~R46 為烷基、乙醯基、烷氧基、羧基、羥基或羥烷基;n1 ~n5 為0~3之整數,n6 為0~2之整數]。
R41 ~R46 中,烷基以碳數1~5之烷基為佳,其中又以直鏈或分支鏈狀之烷基為更佳,以甲基、乙基、丙基、異丙基、n-丁基,或tert-丁基為特佳。
烷氧基以碳數1~5之烷氧基為佳,其中又以直鏈或分支鏈狀之烷氧基為更佳,以甲氧基、乙氧基為特佳。
羥烷基以上述烷基中之一個或複數個氫原子被羥基所取代之基為佳,例如羥甲基、羥乙基、羥丙基等。
R41 ~R46 所附之符號n1 ~n6 為2以上之整數之情形,複數之R41 ~R46 可分別為相同亦可,相異亦可。
n1 ,較佳為0~2,更佳為0或1,最佳為0。
n2 及n3 ,較佳為0或1,更佳為0。
n4 ,較佳為0~2,更佳為0或1。
n5 ,較佳為0或1,更佳為0。
n6 ,較佳為0或1,更佳為1。
具有式(b-5)或(b-6)所表示之陽離子部之鋶鹽的陰離子部,並未有特別限定,其可使用與目前為止被提案之鎓鹽系酸產生劑的陰離子部為相同之內容。該陰離子部,例如上述通式(b-1)或(b-2)所表示之鎓鹽系酸產生劑之陰離子部(R4" SO3 - )等之氟化烷基磺酸離子;例如上述通式(b-3)或(b-4)所表示之陰離子部等。
本說明書中,肟磺酸酯系酸產生劑係指,至少具有1個下述通式(B-1)所表示之基的化合物,且具有經由輻射線之照射而產生酸之特性者。該些肟磺酸酯系酸產生劑,常被使用於化學增幅型光阻組成物,可由其中任意地選擇使用。
(式(B-1)中,R31 、R32 表示有機基)。
R31 、R32 之有機基,可具有含有碳原子之基,碳原子以外之原子(例如氫原子、氧原子、氮原子、硫原子、鹵素原子(氟原子、氯原子等)等)亦可。
R31 之有機基,以直鏈狀、分支鏈狀或環狀之烷基或芳基為佳。該些之烷基,可具有芳基作為取代基。該取代基,並未有特別限制,例如氟原子、碳數1~6之直鏈狀、分支鏈狀或環狀之烷基等。於此,「具有取代基」係指,烷基或芳基之氫原子的一部份或全部被取代基所取代之意。
烷基,例如以碳數1~20為佳,以碳數1~10為較佳,以碳數1~8為更佳,以碳數1~6為特佳,以碳數1~4為最佳。烷基,特別是以部份或完全被鹵化之烷基(以下,亦稱為鹵化烷基)為佳。又,部份鹵化之烷基係指,氫原子之一部份被鹵素原子所取代之烷基之意,完全鹵化之烷基係指,氫原子全部被鹵素原子所取代之烷基之意。鹵素原子,例如,氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,特別是以氟原子為佳。即,鹵化烷基以氟化烷基為佳。
芳基以碳數4~20為佳,以碳數4~10為更佳,以碳數6~10為最佳。芳基特別是以部份或完全被鹵化之芳基為佳。又,部份被鹵化之芳基係指,氫原子之一部份被鹵素原子所取代之芳基之意,完全被鹵化之芳基係指,氫原子全部被鹵素原子所取代之芳基之意。
R31 ,特別是以不具有取代基之碳數1~4之烷基,或碳數1~4之氟化烷基為佳。
R32 之有機基,以直鏈狀、分支鏈狀或環狀之烷基、芳基或氰基為佳。R32 之烷基、芳基,為與前述R31 所列舉之烷基、芳基為相同之內容。
R32 ,特別是以氰基、不具有取代基之碳數1~8之烷基,或碳數1~8之氟化烷基為佳。
肟磺酸酯系酸產生劑,更佳者例如下述通式(B-2)或(B-3)所表示之化合物等。
[式(B-2)中,R33 為氰基、不具有取代基之烷基或鹵化烷基。R34 為芳基。R35 為不具有取代基之烷基或鹵化烷基]。
[式(B-3)中,R36 為氰基、不具有取代基之烷基或鹵化烷基。R37 為2或3價之芳香族烴基。R38 為不具有取代基之烷基或鹵化烷基。p"為2或3]。
前述通式(B-2)中,R33 之不具有取代基之烷基或鹵化烷基,以碳數為1~10為佳,以碳數1~8為較佳,以碳數1~6為最佳。
R33 ,以鹵化烷基為佳,以氟化烷基為更佳。
R33 中之氟化烷基,以烷基之氫原子被50%以上氟化者為佳,被70%以上氟化者為更佳,被90%以上氟化者為特佳。
R34 之芳基為,由苯基、聯苯基(biphenyl)、芴基(fluorenyl)、萘基、蒽基(anthryl)、菲基等之芳香族烴環去除1個氫原子所得之基,及構成該些之基的環之碳原子的一部份被氧原子、硫原子、氮原子等之雜原子所取代之雜芳基等。該些之中又以芴基為佳。
R34 之芳基,可具有碳數1~10之烷基、鹵化烷基、烷氧基等之取代基。該取代基中之烷基或鹵化烷基,以碳數1~8為佳,以碳數1~4為更佳。又,該鹵化烷基以氟化烷基為佳。
R35 之不具有取代基之烷基或鹵化烷基,以碳數為1~10為佳,以碳數1~8為較佳,以碳數1~6為最佳。
R35 ,以鹵化烷基為佳,以氟化烷基為更佳。
R35 中之氟化烷基,以烷基之氫原子被50%以上氟化者為佳,被70%以上氟化者為更佳,被90%以上氟化者,以可提高所發生之酸的強度而為特佳。最佳為,氫原子被100%氟所取代之完全氟化烷基。
前述通式(B- 3)中,R36 之不具有取代基之烷基或鹵化烷基為與上述R33 之不具有取代基之烷基或鹵化烷基為相同之內容。
R37 之2或3價之芳香族烴基,例如上述R34 之芳基再去除1或2個氫原子所得之基等。
R38 之不具有取代基之烷基或鹵化烷基為與上述R35 之不具有取代基之烷基或鹵化烷基為相同之內容。
p" ,較佳為2。
肟磺酸酯系酸產生劑之具體例如,α-(p-甲苯磺醯基氧亞胺基)-苄基氰化物(cyanide)、α-(p-氯基苯磺醯基氧亞胺基)-苄基氰化物、α-(4-硝基苯磺醯基氧亞胺基)-苄基氰化物、α-(4-硝基-2-三氟甲基苯磺醯基氧亞胺基)-苄基氰化物、α-(苯磺醯基氧亞胺基)-4-氯基苄基氰化物、α-(苯磺醯基氧亞胺基)-2,4-二氯基苄基氰化物、α-(苯磺醯基氧亞胺基)-2,6-二氯基苄基氰化物、α-(苯磺醯基氧亞胺基)-4-甲氧基苄基氰化物、α-(2-氯基苯磺醯基氧亞胺基)-4-甲氧基苄基氰化物、α-(苯磺醯基氧亞胺基)-噻嗯-2-基乙腈、α-(4-十二烷基苯磺醯基氧亞胺基)-苄基氰化物、α-[(p-甲苯磺醯基氧亞胺基)-4-甲氧基苯基]乙腈、α-[(十二烷基苯磺醯基氧亞胺基)-4-甲氧基苯基]乙腈、α-(甲基磺醯氧亞胺基)-4-噻嗯基氰化物、α-(甲基磺醯基氧亞胺基)-1-環戊烯基乙腈、α-(甲基磺醯基氧亞胺基)-1-環己烯基乙腈、α-(甲基磺醯基氧亞胺基)-1-環庚烯基乙腈、α-(甲基磺醯基氧亞胺基)-1-環辛烯基乙腈、α-(三氟甲基磺醯基氧亞胺基)-1-環戊烯基乙腈、α-(三氟甲基磺醯基氧亞胺基)-環己基乙腈、α-(乙基磺醯基氧亞胺基)-乙基乙腈、α-(丙基磺醯基氧亞胺基)-丙基乙腈、α-(環己基磺醯基氧亞胺基)-環戊基乙腈、α-(環己基磺醯基氧亞胺基)-環己基乙腈、α-(環己基磺醯基氧亞胺基)-1-環戊烯基乙腈、α-(乙基磺醯基氧亞胺基)-1-環戊烯基乙腈、α-(異丙基磺醯基氧亞胺基)-1-環戊烯基乙腈、α-(n-丁基磺醯基氧亞胺基)-1-環戊烯基乙腈、α-(乙基磺醯基氧亞胺基)-1-環己烯基乙腈、α-(異丙基磺醯基氧亞胺基)-1-環己烯基乙腈、α-(n-丁基磺醯基氧亞胺基)-1-環己烯基乙腈、α-(甲基磺醯基氧亞胺基)-苯基乙腈、α-(甲基磺醯基氧亞胺基)-p-甲氧基苯基乙腈、α-(三氟甲基磺醯基氧亞胺基)-苯基乙腈、α-(三氟甲基磺醯基氧亞胺基)-p-甲氧基苯基乙腈、α-(乙基磺醯基氧亞胺基)-p-甲氧基苯基乙腈、α-(丙基磺醯基氧亞胺基)-p-甲基苯基乙腈、α-(甲基磺醯基氧亞胺基)-p-溴基苯基乙腈等。
又,也可使用特開平9-208554號公報(段落[0012]~[0014]之[化18]~[化19])所揭示之肟磺酸酯系酸產生劑、WO2004/074242A2(65~85頁之Example1~40)所揭示之肟磺酸酯系酸產生劑。
又,較佳之內容可例如以下之例示內容。
重氮甲烷系酸產生劑中,雙烷基或雙芳基磺醯基重氮甲烷類之具體例如,雙(異丙基磺醯基)重氮甲烷、雙(p-甲苯磺醯基)重氮甲烷、雙(1,1-二甲基乙基磺醯基)重氮甲烷、雙(環己基磺醯基)重氮甲烷、雙(2,4-二甲基苯基磺醯基)重氮甲烷等。
又,也可使用特開平11-035551號公報、特開平11-035552號公報、特開平11-035573號公報所揭示之重氮甲烷系酸產生劑。
又,聚(雙磺醯基)重氮甲烷類,例如,特開平11-322707號公報所揭示之、1,3-雙(苯基磺醯基重氮甲基磺醯基)丙烷、1,4-雙(苯基磺醯基重氮甲基磺醯基)丁烷、1,6-雙(苯基磺醯基重氮甲基磺醯基)己烷、1,10-雙(苯基磺醯基重氮甲基磺醯基)癸烷、1,2-雙(環己基磺醯基重氮甲基磺醯基)乙烷、1,3-雙(環己基磺醯基重氮甲基磺醯基)丙烷、1,6-雙(環己基磺醯基重氮甲基磺醯基)己烷、1,10-雙(環己基磺醯基重氮甲基磺醯基)癸烷等。
(B)成份,可單獨使用1種該些之酸產生劑,或將2種以上組合使用亦可。
本發明中,(B)成份以使用氟化烷基磺酸離子作為陰離子之鎓鹽系酸產生劑為佳。
本發明之正型光阻組成物中之(B)成份之含量為,相對於(A)成份100質量份,以0.5~50質量份為佳,以1~40質量份為更佳。於上述範圍內時,可充分進行圖型形成。又,可得到均勻之溶液、良好之保存安定性等,而為較佳。
<任意成份>
本發明之正型光阻組成物中,任意之成份,可再含有含氮有機化合物(D)(以下,亦稱為(D)成份)亦可。
(D)成份,只要可作為酸擴散控制劑,即可作為抑制經由曝光而由前述(B)成份所發生之酸的抑制劑之作用的物質時,並未有特別限定,目前已有各式各樣成份之提案,只要由公知之內容中任意選擇使用即可,其中又以脂肪族胺、特別是二級脂肪族胺或三級脂肪族胺為佳。於此,脂肪族胺係指具有1個以上之脂肪族基之胺,該脂肪族基以碳數1~20為佳。
脂肪族胺,例如,氨NH3 之氫原子的至少1個被碳數20以下之烷基或羥烷基所取代之胺(烷基胺或烷醇胺)或環式胺等。
烷基胺及烷醇胺之具體例如,n-己胺、n-庚胺、n-辛胺、n-壬胺、n-癸胺等之單烷基胺;二乙基胺、二-n-丙基胺、二-n-庚胺、二-n-辛胺、二環己基胺等之二烷基胺;三甲基胺、三乙胺、三-n-丙基胺、三-n-丁基胺、三-n-己胺、三-n-戊基胺、三-n-庚胺、三-n-辛胺、三-n-壬胺 三-n-癸胺、三-n-十二烷胺等之三烷基胺;二乙醇胺、三乙醇胺、二異丙醇胺、三異丙醇胺、二-n-辛醇胺、三-n-辛醇胺、硬脂基二乙醇胺、月桂基二乙醇胺等之烷基醇胺等。其中又以三烷基胺及/或烷醇胺為佳。
環式胺,例如,含有雜原子之氮原子的雜環化合物等。該雜環化合物,可為單環式者(脂肪族單環式胺)亦可,多環式者(脂肪族多環式胺)亦可。
脂肪族單環式胺,具體而言,例如,哌啶、哌嗪(piperazine)等。
脂肪族多環式胺,例如以碳數為6~10為佳,具體而言,例如,1,5-二氮雜二環[4.3.0]-5-壬烯、1,8-二氮雜二環[5.4.0]-7-十一碳烯、六伸甲基四胺、1,4-二氮雜二環[2.2.2]辛烷等。
芳香族胺,例如苯胺、吡啶、4-二甲基胺基吡啶、吡咯、吲哚、吡唑、咪唑或該些之衍生物、二苯基胺、三苯基胺、三苄基胺等。
其他之脂肪族胺,例如三(2-甲氧基甲氧基乙基)胺、三{2-(2-甲氧基乙氧基)乙基}胺、三{2-(2-甲氧基乙氧基甲氧基)乙基}胺、三{2-(1-甲氧基乙氧基)乙基}胺、三{2-(1-乙氧基乙氧基)乙基}胺、三{2-(1-乙氧基丙氧基)乙基}胺、三[2-{2-(2-羥基乙氧基)乙氧基}乙基胺等。
該些可單獨使用,或將2種以上組合使用亦可。
(D)成份,相對於(A)成份100質量份,通常為使用0.01~5.0質量份之範圍。於上述範圍內時,可提高光阻圖型之形狀、存放之經時安定性等。
本發明之正型光阻組成物中,就防止感度劣化,或提高光阻圖型之形狀、存放之經時安定性(post exposure stability of the latent image formed by the pattern-wise exposure of the resist layer)等目的,可含有任意成份之由有機羧酸、與磷之含氧酸及其衍生物所成群所選擇之至少1種之化合物(E)(以下,亦稱為(E)成份)。
有機羧酸,例如乙酸、丙二酸、檸檬酸、蘋果酸、琥珀酸、苯甲酸、水楊酸等為佳。
磷之含氧酸,例如磷酸、膦酸(Phosphonic acid)、次膦酸(Phosphinic acid)等,其中又以膦酸為佳。
磷酸之含氧酸衍生物,例如前述含氧酸之氫原子被烴基取代所得之酯等,前述烴基,例如碳數1~5之烷基,碳數6~15之芳基等。
磷酸衍生物例如磷酸二-n-丁酯、磷酸二苯酯等磷酸酯等。
膦酸(Phosphonic acid)衍生物,例如膦酸二甲酯、膦酸-二-n-丁酯、膦酸二苯酯、膦酸二苄酯等膦酸酯,及膦酸苯等。
次膦酸(Phosphinic acid)之衍生物例如苯基次膦酸及次膦酸酯等。
(E)成份可單獨使用1種,或將2種以上合倂使用亦可。
(E)成份,相對於(A)成份100質量份,通常為使用0.01~5.0質量份之範圍。
本發明之正型光阻組成物,可再配合需要適當添加具有混合性之添加劑,例如可改良光阻膜性能之加成樹脂,提昇塗覆性之界面活性劑、溶解抑制劑、可塑劑、安定劑、著色劑、光暈防止劑、染料等。又,進行浸潤式曝光之情形,為賦予光阻膜撥水性等而可使其含有後述之氟系添加劑。
《含氟高分子添加劑:(F)成份》
可添加於本發明之正型光阻組成物之含氟高分子添加劑,為具有具鹼解離性基之結構單位(f1)及下述通式(f2-1)所表示之結構單位(f2)之含氟高分子化合物(F)(以下,亦稱為(F)成份)為佳。
<(F)成份> [結構單位(f1)]
結構單位(f1)中之「鹼解離性基」係指,經由鹼之作用而解離之有機基。鹼,一般為微影蝕刻領域中所使用之鹼顯影液等。即,「鹼解離性基」為經由鹼顯影液(例如,2.38質量%之氫氧化四甲基銨(TMAH)水溶液(23℃))之作用而解離之基。
鹼解離性基,為經由鹼顯影液之作用產生水解而解離。因此,該鹼解離性基於解離之同時會形成親水性基,而提高(F)成份之親水性,進而提高對鹼顯影液之親和性。
鹼解離性基,只要屬於上述定義之有機基時,並未有特別之限定,其可為含有氟原子者亦可,未含有氟原子者亦可。結構單位(f1)中之鹼解離性基以外的部位不含有氟原子之情形中,鹼解離性基必須含有氟原子。又,結構單位(f1)中之鹼解離性基以外的部位含有氟原子之情形中,鹼解離性基可含有氟原子亦可,或不含氟原子亦可。
又,含氟原子之鹼解離性基,係指鹼解離性基中氫原子之一部份或全部被氟原子所取代之基。
結構單位(f1)中,鹼解離性基以含有氟原子為佳。特別是結構單位(f1)中所含之氟原子僅存在鹼解離性基者為佳。鹼解離性基含有氟原子之情形,經由鹼顯影液之作用而使該鹼解離性基解離之際,因氟原子也由結構單位(f1)解離,而其對鹼顯影液之親和性更為提高。
含氟原子之鹼解離性基之具體例,例如,下述通式(II-1)~(II-4)所表示之基等。本發明中,鹼解離性基,以下述通式(II-1)~(II-4)所表示之基所成群中所選擇之至少1種為佳,就具有優良撥水性之效果,且具有容易合成等觀點,以下述通式(II-1)或(II-4)所表示之基為特佳。
[式中,R2" 為各自獨立之具有氟原子之有機基]。
式(II-1)~(II-4)中,R2" 為具有氟原子之有機基。「有機基」為至少含有1個碳原子之基。
R2" 之構造,可為直鏈狀、分支鏈狀、環狀之任一者皆可,又以直鏈狀或分支鏈狀為佳。
R2" 中,有機基之碳數以1~20為佳,以碳數1~15為更佳,以碳數1~10為特佳,以1~5為最佳。
R2" ,就提高浸潤式曝光時之光阻膜的疏水性等觀點,氟化率以25%以上為佳,以50%以上為更佳,以60%以上為特佳。「氟化率」係指相對於該有機基中之(氫原子及氟原子之合計數)的(氟原子數)之比例(%)。
R2" ,例如,可具有取代基之氟化烴基為佳。
烴基,可為脂肪族烴基亦可、芳香族烴基亦可,又以脂肪族烴基為佳。
脂肪族烴基為不具有芳香族性之烴基。脂肪族烴基,可為飽和、不飽和之任一者皆可,通常以飽和者為佳。
即,R2" ,以氟化飽和烴基或氟化不飽和烴基為佳,以氟化飽和烴基,即氟化烷基為特佳。
氮化烷基為,下述所列舉之無取代之烷基中之氫原子的一部份或全部被氟原子所取代之基等。氟化烷基可為,其無取代之烷基的氫原子的一部份被氟原子所取代之基亦可,無取代之烷基中之氫原子的全部被氟原子所取代之基(全氟烷基)亦可。
無取代之烷基,可為直鏈狀、分支鏈狀或環狀之任一者皆可,又,直鏈狀或分支鏈狀之烷基與環狀烷基之組合亦可。
無取代之直鏈狀之烷基,例如以碳數1~10為佳,碳數1~8為更佳。具體而言,例如,甲基、乙基、n-丙基、n-丁基、n-戊基、n-己基、n-庚基、n-辛基、n-壬基、n-癸基等。
無取代之分支鏈狀之烷基,例如碳數3~10為佳,以碳數3~8為更佳。分支鏈狀之烷基,以三級烷基為佳。
無取代之環狀之烷基,例如,單環鏈烷,或二環鏈烷、三環鏈烷、四環鏈烷等之多環鏈烷去除1個氫原子所得之基等。具體而言,環戊基、環己基等單環烷基;金剛烷基、原菠烷基、異菠烷基、三環癸基、四環十二烷基等多環烷基等。
無取代之直鏈狀或分支鏈狀之烷基與環狀烷基之組合,例如直鏈狀或分支鏈狀之烷基鍵結有作為取代基之環狀之烷基之基、環狀之烷基鍵結有作為取代基之直鏈狀或分支鏈狀之烷基之基等。
氟化烴基所可具有之取代基,例如碳數1~5之烷基等。
R2" 中,氟化烷基,以直鏈狀或分支鏈狀之氟化烷基為佳。特別是以下述通式(III-1)或(III-2)所表示之基為佳,其中又以式(III-1)所表示之基為佳。
[式(III-1)中,R41' 為無取代之碳數1~9之伸烷基,R42' 為碳數1~9之氟化烷基。但,R41' 與R42' 之碳數合計為10以下。又,式(III-2)中,R71' ~R73' 為碳數1~5之直鏈狀之烷基,R71' ~R73' 之至少1個為具有氟原子之烷基]。
式(III-1)中,R41' 之伸烷基,可為直鏈狀、分支鏈狀、環狀之任一者皆可,又以直鏈狀或分支鏈狀為佳。又,其碳數以1~5為佳。
R41' ,特別是以伸甲基、伸乙基、伸丙基為佳。
R42' ,例如以碳數1~5之直鏈狀或分支鏈狀之氟化烷基為佳,特別是以全氟烷基為佳。其中又以,三氟甲基、四氟乙基為佳。
式(III-2)中,R71' ~R73' 之烷基,以乙基或甲基為佳,特別是以甲基為佳。R71' ~R73' 之烷基中,只要任一者為氟化烷基即可,以全部為氟化烷基亦可。
結構單位(f1)中較佳者,例如,下述通式(f1-1)或(f1-2)所表示之結構單位等。
[式中,R為各自獨立之氫原子、碳數1~5之烷基或碳數1~5之鹵化烷基;X00 為二價之有機基,Aaryl 為可具有取代基之二價之芳香族環式基,X01 為單鍵或二價之鍵結基,R2" 為各自獨立之具有氟原子之有機基]。
式(f1-1)或(f1-2)中,R2" 與前述為相同之內容。式(f1-1)或(f1-2)中,R2" 以氟化烴基為佳,以氟化烷基為更佳,以碳數1~5之氟化烷基為更佳,以-CH2 -CF3 、-CH2 -CF2 -CF3 、-CH(CF3 )2 、-CH2 -CF2 -CF2 -CF3 、-CH2 -CH2 -CF2 -CF2 -CF2 -CF3 為特佳。
R中之碳數1~5之烷基,以直鏈狀或分支鏈狀為佳,具體而言,例如,甲基、乙基、丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、tert-丁基、戊基、異戊基、新戊基等。
又,碳數1~5之鹵化烷基,具體而言,例如,上述「碳數1~5之烷基」之氫原子的一部份或全部被鹵素原子所取代之基等。該鹵素原子,例如,氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,特別是以氟原子為佳。
本發明中,R,以氫原子、碳數1~5之烷基或碳數1~5之氟化烷基為佳,就工業上取得之容易度而言,以氫原子或甲基為更佳。
通式(f1-1)中,X00 為二價之有機基。
X00 可具有酸解離性部位亦可,不具有亦可。「酸解離性部位」係指,該有機基內,經由曝光所發生之酸的作用而解離之部位之意。X00 具有酸解離性部位之情形,較佳以具有具三級碳原子之酸解離性部位為佳。
X00 ,例如可具有取代基之烴基、含有雜原子之基等為較佳之例示。
該烴基為「具有取代基」係指,該烴基中氫原子之一部份或全部被氫原子以外之基或原子所取代之意。
該烴基可為脂肪族烴基亦可、芳香族烴基亦可。脂肪族烴基為不具有芳香族性之烴基之意。
又,該脂肪族烴基,可為飽和者亦可、不飽和者亦可,通常以飽和者為佳。
脂肪族烴基,更具體而言,例如直鏈狀或分支鏈狀之脂肪族烴基、構造中含有環之脂肪族烴基等。
直鏈狀或分支鏈狀之脂肪族烴基,以碳數為1~10為佳,以1~8為較佳,以1~5為更佳,以1~2為最佳。
直鏈狀之脂肪族烴基,以直鏈狀之伸烷基為佳,具體而言,例如,伸甲基[-CH2 -]、伸乙基[-(CH2 )2 -]、伸三甲基[-(CH2 )3 -]、伸四甲基[-(CH2 )4 -]、伸五甲基[-(CH2)5 -]等。
分支鏈狀之脂肪族烴基,以分支鏈狀之伸烷基為佳,具體而言,例如,-CH(CH3 )-、-CH(CH2 CH3 )-、-C(CH3 )2 -、-C(CH3 )(CH2 CH3 )-、-C(CH3 )(CH2 CH2 CH3 )-、-C(CH2 CH3 )2 -等之烷基伸甲基;-CH(CH3 )CH2 -、-CH(CH3 )CH(CH3 )-、-C(CH3 )2 CH2 -、-CH(CH2 CH3 )CH2 -、-C(CH2 CH3 )2 -CH2 -等之烷基伸乙基;-CH(CH3 )CH2 CH2 -、-CH2 CH(CH3 )CH2 -等之烷基伸三甲基;-CH(CH3 )CH2 CH2 CH2 -、-CH2 CH(CH3 )CH2 CH2 -等之烷基伸四甲基等之烷基伸烷基等。烷基伸烷基中之烷基,碳數1~5之直鏈狀之烷基為佳。
鏈狀之脂肪族烴基,可具有取代基亦可,不具有取代基亦可。該取代基,例如氟原子、氟原子所取代之碳數1~5之氟化烷基、氧原子(=O)等。
含有環之脂肪族烴基,例如環狀之脂肪族烴基(脂肪族烴環去除2個氫原子所得之基)、該環狀之脂肪族烴基鍵結於前述鏈狀之脂肪族烴基的末端或介於鏈狀之脂肪族烴基之途中之基等。
環狀之脂肪族烴基,以碳數為3~20為佳,以3~12為更佳。
環狀之脂肪族烴基,可為多環式基亦可,單環式基亦可。單環式基,例如碳數3~6之單環鏈烷去除2個氫原子之基為佳,該單環鏈烷例如環戊烷、環己烷等。多環式基,例如碳數7~12之多環鏈烷去除2個氫原子之基為佳,該多環鏈烷之具體例示,如金剛烷、原菠烷、異菠烷、三環癸烷、四環十二烷等。
環狀之脂肪族烴基,可具有取代基亦可,不具有取代基亦可。取代基,例如碳數1~5之烷基、氟原子、氟原子所取代之碳數1~5之氟化烷基、氧原子(=O)等。
含有雜原子之2價之基中之「雜原子」係指,碳原子及氫原子以外原子,例如氧原子、氮原子、硫原子、鹵素原子等。
含有雜原子之2價之基,具體而言,例如,-O-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、碳酸酯鍵結(-O-C(=O)-O-)、-NH-、-NR04 (R04 為烷基)-、-NH-C(=O)-、=N-,或「該些基」與2價之烴基之組合等。2價之烴基例如與上述可具有取代基之烴基為相同之內容,又以直鏈狀或分支鏈狀之脂肪族烴基為佳。
通式(fl-2)中,Aaryl 為可具有取代基之二價之芳香族環式基。Aaryl 之具體例示,如可具有取代基之芳香族烴環去除2個氫原子之基等。
Aaryl 中之芳香族環式基的環骨架,例如以碳數為6~15為佳,例如,苯環、萘環、菲環、蒽環等。該些之中又以苯環或萘環為特佳。
Aaryl 中,可具有芳香族環式基之取代基,例如,鹵素原子、烷基、烷氧基、碳數1~5之鹵化烷基、氧原子(=O)等。鹵素原子,例如,氟原子、氯原子、碘原子、溴原子等。Aaryl 之可具有芳香族環式基之取代基,以氟原子為佳。
Aaryl 之芳香族環式基,可為不具有取代基者亦可,具有取代基者亦可,又以不具有取代基者為佳。
Aaryl 中,芳香族環式基為具有取代基者之情形,取代基之數可為1個,或2個以上亦可,又以1個或2個為佳,以1個為更佳。
X01 為單鍵或二價之鍵結基。二價之鍵結基,例如碳數1~10之伸烷基、-O-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、碳酸酯鍵結(-O-C(=O)-O-)、-NH-C(=O)-,或該些之組合等,以-O-與碳數1~10之伸烷基之組合為最佳。
碳數1~10之伸烷基,例如直鏈狀、分支鏈狀或環狀之伸烷基等,又以碳數1~5之直鏈狀或分支鏈狀之伸烷基、碳數4~10之環狀之伸烷基為佳。
前述通式(f1-1)所表示之結構單位中較佳者,例如下述通式(f1-11)~(f1-14)所表示之結構單位等。
又,前述通式(f1-2)所表示之結構單位中較佳者,例如下述通式(f1-21)~(f1-24)所表示之結構單位等。
前述通式(f1-11)~(f1-14)、(f1-21)~(f1-24)、(f1-25)~(f1-27)中,R及R2 "分別與前述為相同之內容;R51 ~R52 為碳數1~10之烷基;R53 ~R54 為氫原子或碳數1~10之烷基;a1、a2、a3、a5、a7、a9,及a11~a13為1~5之整數;a4、a6、a8,及a10為0~5之整數;a14~a16為0~5之整數;b1~b5為0或1;R5 為取代基,e為0~2之整數。
式(f1-11)~(f1-14)、(f1-21)~(f1-24)、(f1-25)~(f1-27)中,R以氫原子或甲基為佳。
式(f1-11)中,a1為1~3之整數為佳,以1或2為更佳。
式(f1-12)中,a2、a3,以1~3之整數為佳,以1或2為更佳。
式(f1-13)中,a4,以0~3之整數為佳,以0~2之整數為更佳,以0或1為最佳。
a5,以1~3之整數為佳,以1或2為更佳。
R5 之取代基,例如,鹵素原子、碳數1~5之烷基、碳數1~5之烷氧基、碳數1~5之鹵化烷基、氧原子(=O)等。碳數1~5之烷基例如與前述R所列舉之碳數1~5之烷基為相同之內容。鹵素原子,例如,氟原子、氯原子、碘原子、溴原子等。碳數1~5之鹵化烷基例如與前述R所列舉之碳數1~5之鹵化烷基為相同之內容。
e,以0或1為佳,特別是工業上以0為佳。
b2以0為佳。
式(f1-14)中,a6以0~3之整數為佳,以0~2之整數為更佳,以0或1為最佳。
a7以1~3之整數為佳,以1或2為更佳。
b3以0為佳。
R5 及e,分別為與前述為相同之內容。
式(f1-21)中,a8以0~3之整數為佳,以0~2之整數為更佳,以0或1為最佳。
a9以1~3之整數為佳,以1或2為更佳。
b4以0為佳。
R5 及e,分別為與前述為相同之內容。
式(f1-22)中,a10以0~3之整數為佳,以0~2之整數為更佳,以0或1為最佳。
a11以1~3之整數為佳,以1或2為更佳。
b5以0為佳。
R5 及e,分別為與前述為相同之內容。
式(f1-23)中,a12為1~3之整數為佳,以1或2為更佳。
R5 及e,分別為與前述為相同之內容。
式(f1-24)中,a13為1~3之整數為佳,以1或2為更佳。
R5 及e,分別為與前述為相同之內容。
式(f1-25)~(f1-27)中,a14、a15、a16,以分別為0~3為佳,以0~2為更佳,以0或1為最佳。
R51 ~R52 以直鏈、分支或環狀之碳數1~12之烷基為佳,以甲基、乙基、n-丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、tert-丁基、tert-戊基(amy1)、環戊基、環己基、環辛基、原菠烷基、異菠烷基、三環癸基、金剛烷基、四環十二烷基等,該些中又以碳數1~6為更佳,以碳數1~4為特佳,以甲基或乙基為最佳。
R53 ~R54 為氫原子或直鏈、分支或環狀之碳數1~12之烷基為佳。R53 ~R54 中之直鏈、分支或環狀之碳數1~12之烷基為與前述R51 ~R52 為相同之內容。
式(f1-26)~(f1-27)中,R5 及e,分別為與前述為相同之內容。
以下為上述通式(f1-11)~(f1-14)、通式(f1-21)~(f1-27)所表示之結構單位之具體例示。
結構單位(f1),以由前述通式(f1-11)~(f1-14)及(f1-21)~(f1-24)之任一所表示之結構單位所成群中所選擇之至少1種為佳,以由前述通式(f1-11)~(f1-13)、(f1-21)及(f1-22)之任一所表示之結構單位所成群中所選擇之至少1種為更佳,以由前述通式(f1-11)或(f1-22)所表示之結構單位所成群中所選擇之至少1種為特佳。
(F)成份中,結構單位(f1)可單獨使用1種,或將2種以上合倂使用亦可。
(F)成份中,結構單位(f1)之比例,相對於構成(F)成份之全結構單位之合計,以10~90莫耳%為佳,以20~80莫耳%為較佳,以30~80莫耳%為更佳,以40~80莫耳%為特佳。結構單位(f1)之比例為前述範圍之下限值以上時,其於光阻圖型之形成中,於浸潤式曝光時具有疏水性,於鹼顯影時具有親水性,降低再附著系之缺陷(defect),提高浸潤式曝光時之掃描追隨性。於上限值以下時,可得到與結構單位(f2)之良好平衡,而可抑制浸潤式掃描曝光時所產生之缺陷(defect)。
[結構單位(f2)]
結構單位(f2)為以下述通式(f2-1)所表示。
[式中,R為氫原子、碳數1~5之烷基或碳數1~5之鹵化烷基;W為以下述通式(w-1)~(w-4)之任一者所表示之基]。
[式(w-1)中,R21' 為碳數2以上之烷基,R22' 及R23' 為相互鍵結以形成碳數7以上之單環式的脂肪族環式基。式(w-2)中,R24 為碳數3以上之分支鏈狀之烷基,R25 及R26 為相互鍵結形成脂肪族環式基。式(w-3)中,R27 為酸解離性溶解抑制基,R28 為2價之鍵結基。式(w-4)中,R29' 為直鏈狀或分支鏈狀之烷基或脂肪族環式基,n為0~3之整數,R30 及R30' 為直鏈狀或分支鏈狀之烷基或氫原子,R29' 及R30 可相互鍵結形成脂肪族環式基]。
式(f2-1)中之R為氫原子、碳數1~5之烷基或碳數1~5之鹵化烷基。該R為與前述式(f1-1)或(f1-2)中之R為相同之內容。
W為前述通式(w-1)~(w-4)之任一者所表示之基。
式(w-1)中,R21' 為碳數2以上之烷基,R22' 及R23' 為相互鍵結以形成碳數7以上之單環式的脂肪族環式基。
R21' 之烷基,可為直鏈狀、分支鏈狀、環狀之任一者皆可。
該烷基為直鏈狀或分支鏈狀之情形中,以碳數2~5為佳,例如乙基、丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、tert-丁基、戊基、異戊基、新戊基等。該些之中又以乙基或丙基為更佳,乙基為最佳。
該烷基為環狀之情形中,以碳數4~15為佳,以碳數4~12為更佳,以碳數5~10為最佳。具體的而言例如單環鏈烷去除1個氫原子所得之基;二環鏈烷、三環鏈烷、四環鏈烷等之多環鏈烷去除1個氫原子所得之基等例示。具體而言,為由環戊烷、環己烷等之單環鏈烷,或金剛烷、原菠烷、異菠烷、三環癸烷、四環十二烷等之多環鏈烷去除1個氫原子所得之基等。
R21' 以直鏈狀或分支鏈狀之烷基為佳。
式(w-1)中,R22' 及R23' 為相互鍵結,與該R22' 及R23' 鍵結之碳原子共同形成碳數7以上之單環式之脂肪族環式基。
該單環式之脂肪族環式基之碳數,以8以上為佳。又,該單環式之脂肪族環式基之碳數,以12以下為佳,以10以下為更佳,以9以下為更佳。
脂肪族環式基,可為飽和者亦可、不飽和者亦可,又以飽和為佳。又,可為僅由碳原子及氫原子所構成之烴基,或可具有其他原子(氧原子、氮原子、硫原子等雜原子)亦可,又以烴基為佳。
該脂肪族環式基可鍵結取代基亦可。該取代基,例如碳數1~5之烷基、氟原子、氟原子所取代之碳數1~5之氟化烷基、氧原子(=O)等。
式(w-1)所表示之基之較佳具體例如,可例示如以下內容者。
式(w-2)中,R24 為碳數3以上之分支鏈狀之烷基,R25 及R26 為相互鍵結形成脂肪族環式基。
R24 之烷基,以碳數3~10為佳,以3~5為更佳。具體而言,例如異丙基、異丁基、tert-丁基、異戊基、新戊基等,又以異丙基為最佳。
式(w-2)中,R25 及R26 為相互鍵結,與該R25 及R26 鍵結之碳原子共同形成脂肪族環式基。
脂肪族環式基,可為單環式亦可,多環式亦可。
脂肪族環式基,可為飽和者亦可、不飽和者亦可,又以飽和為佳。又,其可僅由碳原子及氫原子所構成之烴基亦可,或具有其他原子(氧原子、氮原子、硫原子等雜原子)亦可,又以烴基為佳。
該脂肪族環式基之碳數,以4~15為佳,以4~12為更佳,以5~10為最佳。
該脂肪族環式基,具體而言,例如,單環鏈烷去除1個氫原子所得之基;二環鏈烷、三環鏈烷、四環鏈烷等之多環鏈烷去除1個氫原子所得之基等例示。具體而言,為由環戊烷、環己烷等之單環鏈烷,或金剛烷、原菠烷、異菠烷、三環癸烷、四環十二烷等之多環鏈烷去除1個氫原子所得之基等。
該脂肪族環式基可鍵結取代基亦可。該取代基,例如碳數1~5之烷基、氟原子、氟原子所取代之碳數1~5之氟化烷基、氧原子(=O)等。
式(w-2)所表示之基之較佳具體例如,可例示如以下內容者。
[式中,R24 與前述為相同之內容,g為0~3之整數]。
g為1~3之整數為更佳,1或2為更佳。
式(w-3)中,R27 為酸解離性溶解抑制基,R28 為2價之鍵結基。
R27 之酸解離性溶解抑制基為,於該(F)成份與(B)成份同時添加於光阻組成物之際,經由曝光使該(B)成份所發生之酸的作用而解離產生具有酸解離性的過程中,於該解離前,相對於(F)成份之鹼顯影液具有抑制溶解性之鹼溶解抑制性之基。
R27 之酸解離性溶解抑制基,並未有特別限定,其可使用目前為止被提案作為化學增幅型光阻用之基礎樹脂的酸解離性溶解抑制基之物。具體而言,例如與前述之(A)成份中,被列舉為具有結構單位(a1)之酸解離性溶解抑制基者為相同之內容等。
R28 之2價之鍵結基,例如與前述式(f1-1)中被列舉作為X00 之基為相同之內容。
本發明中,R28 之2價之鍵結基,例如以伸烷基、2價之脂肪族環式基或含有雜原子之2價之鍵結基為佳。
R28 為伸烷基之情形,以碳數1~10為佳,以碳數1~6為更佳,以碳數1~4為特佳,以碳數1~3為最佳。
R28 為2價之脂肪族環式基之情形,該脂肪族環式基除使用去除2個以上氫原子所得之基以外,其他皆可使用與前述式(w-2)中之「脂肪族環式基」之說明為相同之內容。該脂肪族環式基,以由環戊烷、環己烷、原菠烷、異菠烷、金剛烷、三環癸烷、四環十二烷去除2個以上氫原子所得之基為特佳。
R28 為含有雜原子之2價之鍵結基之情形,含有雜原子之2價之鍵結基,例如-O-、-C(=O)-O-、-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-C(=O)-NH-、-NH-(H可被烷基、醯基等取代基所取代)、-S-、-S(=O)2 -、-S(=O)2 -O-、式-A01 -O-B01 -所表示之基、式-[A01 -C(=O)-O]m -B01 -所表示之基等。於此,A01 及B01 為可具有取代基之2價之烴基,m為1~3之整數。
R28 為-NH-之情形中,取代基(烷基、醯基等)之碳數以1~10為佳,以碳數1~8為較佳,以碳數1~5為特佳。
R28 為-A01 -O-B01 -或-[A01 -C(=O)-O]m -B01 -之情形,A01 及B01 為可具有取代基之2價之烴基。
m為1~3之整數,以1~2之整數為佳,以1為最佳。
A01 中之烴基,可為脂肪族烴基亦可、芳香族烴基亦可。脂肪族烴基為不具有芳香族性之烴基之意。
A01 中之脂肪族烴基,可為飽和者亦可、不飽和者亦可,通常以飽和者為佳。
A01 中之脂肪族烴基,更具體而言,例如直鏈狀或分支鏈狀之脂肪族烴基、構造中含有環之脂肪族烴基等。
A01 中之「直鏈狀或分支鏈狀之脂肪族烴基」,以碳數為1~10為佳,以1~8為較佳,以1~5為更佳,以1或2為特佳。
直鏈狀之脂肪族烴基,以直鏈狀之伸烷基為佳,具體而言,例如,伸甲基、伸乙基[-(CH2 )2 -]、伸三甲基[-(CH2 )3 -]、伸四甲基[-(CH2 )4 -]、伸五甲基[-(CH2 )5 -]等。
分支鏈狀之脂肪族烴基,以分支鏈狀之伸烷基為佳,具體而言,例如,-CH(CH3 )-、-CH(CH2 CH3 )-、-C(CH3 )2 -、-C(CH3 )(CH2 CH3 )-、-C(CH3 )(CH2 CH2 CH3 )-、-C(CH2 CH3 )2 -等之烷基伸甲基;-CH(CH3 )CH2 -、-CH(CH3 )CH(CH3 )-、-C(CH3 )2 CH2 -、-CH(CH2 CH3 )CH2 -、-CH(CH2 CH3 )CH2 -、-C(CH2 CH3 )2 -CH2 -等之烷基伸乙基;-CH(CH3 )CH2 CH2 -、-CH2 CH(CH3 )CH2 -等之烷基伸三甲基;-CH(CH3 )CH2 CH2 CH2 -、-CH2 CH(CH3 )CH2 CH2 -等之烷基伸四甲基等之烷基伸烷基等。烷基伸烷基中之烷基,碳數1~5之直鏈狀之烷基為佳。
鏈狀之脂肪族烴基,可具有取代基亦可,不具有取代基亦可。該取代基例如氟原子、氟原子所取代之碳數1~5之氟化烷基、氧原子(=O)等。
A01 中之「構造中含有環之脂肪族烴基」,例如環狀之脂肪族烴基(脂肪族烴環去除2個氫原子所得之基)、該環狀之脂肪族烴基鍵結於前述鏈狀之脂肪族烴基的末端或介於鏈狀之脂肪族烴基之途中之基等。
環狀之脂肪族烴基,以碳數為3~20為佳,以3~12為更佳。
環狀之脂肪族烴基,可為多環式基亦可,單環式基亦可。單環式基,例如以碳數3~6之單環鏈烷去除2個氫原子之基為佳,該單環鏈烷例如環戊烷、環己烷等。
多環式基,例如以碳數7~12之多環鏈烷去除2個氫原子之基為佳,該多環鏈烷之具體例示,如金剛烷、原菠烷、異菠烷、三環癸烷、四環十二烷等。
環狀之脂肪族烴基,可具有取代基亦可,不具有取代基亦可。取代基,例如碳數1~5之烷基、氟原子、氟原子所取代之碳數1~5之氟化烷基、氧原子(=O)等。
A01 以直鏈狀之脂肪族烴基為佳,以直鏈狀之伸烷基為較佳,以碳數1~5之直鏈狀之伸烷基為更佳,伸甲基或伸乙基為特佳,以伸乙基為最佳。
B01 中之烴基,為與前述A01 所列舉之內容為相同之2價之烴基等。
B01 ,以直鏈狀或分支鏈狀之脂肪族烴基為佳,以伸甲基、伸乙基或烷基伸甲基為特佳。
烷基伸甲基中之烷基,以碳數1~5之直鏈狀之烷基為佳,以碳數1~3之直鏈狀之烷基為較佳,以甲基為最佳。
又,式-[A01 -C(=O)-O]m -B01 -所表示之基中,m為1~3之整數,以1~2之整數為佳,以1為最佳。
本發明中,R28 之2價之鍵結基,例如與含有雜原子之2價之基為佳,以含有雜原子為氧原子之直鏈狀之基,例如含有酯鍵結之基為特佳。
其中又以前述-A01 -O-B-或-A01 -C(=O)-O-B01 -所表示之基為佳,特別是以-(CH2 )a -C(=O)-O-(CH2 )b -所表示之基為佳。
a為1~5之整數,以1或2為佳,2為最佳。
b為1~5之整數,以1或2為佳,以1為最佳。
式(w-4)中,R29' 為直鏈狀或分支鏈狀之烷基或脂肪族環式基。
R29' 為直鏈狀、分支鏈狀之情形,碳數以1~15為佳,以1~5為更佳,以乙基或甲基為更佳,以乙基為最佳。
R29' 為脂肪族環式基之情形,該脂肪族環式基可由以往ArF光阻等中被多數提案之單環或多環式之脂肪族環式基之中作適當之選擇使用,例如與上述「脂肪族環式基」為相同之例示內容。
R29' 中之脂肪族環式基,以碳數4~15為佳,以碳數4~12為更佳,以碳數5~10為最佳。具體而言,例如可被氟原子或氟化烷基所取代之亦可、未被取代亦可之單環鏈烷、二環鏈烷、三環鏈烷、四環鏈烷等之多環鏈烷去除1個以上之氫原子所得之基等。具體而言,為由環戊烷、環己烷等之單環鏈烷,或金剛烷、原菠烷、異菠烷、三環癸烷、四環十二烷等多環鏈烷去除1個以上之氫原子所得之基等。其中又以金剛烷去除1個以上之氫原子所得之基為佳。
式(w-4)中,n為0~3之整數,0~2之整數為佳,以0或1為更佳,以0為最佳。
R30 及R30' 為直鏈狀或分支鏈狀之烷基或氫原子。
R30 及R30' 中之直鏈狀或分支鏈狀之烷基,例如以碳數1~5之烷基為佳。該碳數1~5之烷基,例如與上述R之碳數1~5之烷基為相同之內容等,又以甲基或乙基為佳,以甲基為最佳。
本發明中,以R30 及R30' 之中之至少1個為氫原子為佳。
又,上述式(w-4)中,R29' 及R30 可相互鍵結形成脂肪族環式基。
此時,R29' 與R30 ,與-O-(CH2 )n -,與R30 鍵結之碳原子形成脂肪族環式基。該脂肪族環式基,以4~7員環為佳,以4~6員環為更佳。該脂肪族環式基之具體例如,四氫吡喃基、四氫呋喃基等。
式(w-4)所表示之基之較佳具體例,例如,下述式(w-4-1)~(w-4-12)所表示之基等。
[式中,R13' 為氫原子或甲基,g與前述為相同之內容]。
(F)成份中,結構單位(f2)可單獨使用1種,或將2種以上合倂使用亦可。
(F)成份中,結構單位(f2)之比例為,相對於構成(F)成份之全結構單位之合計,以5~80莫耳%為佳,以10~60莫耳%為較佳,以15~50莫耳%為更佳,以20~40莫耳%為特佳。結構單位(f2)之比例為前述範圍之下限值以上時,其於光阻圖型之形成中,浸潤式曝光時為疏水性,於進行曝光、PEB之際可使提高親水性之特性更為顯著。又,於線路與空間圖型中,可抑制橋接缺陷(defect),於接觸孔圖型中,可抑制開口不良缺陷(defect)等。又,可提高烴基之比例進而提高掃描追隨性。上限值以下時,與結構單位(f1)形成良好之平衡,而可提高撥水性之效果。
[其他結構單位]
(F)成份,於不損本發明之效果之範圍,可具有結構單位(f1)、結構單位(f2)以外之結構單位(以下,亦稱為結構單位(f3))。
結構單位(f3),只要為可與衍生結構單位(f1)之化合物及衍生結構單位(f2)之化合物共聚合之化合物所衍生之結構單位即可,並未有特別限定。該結構單位,例如目前為止被提案作為化學增幅型光阻用之基礎樹脂之結構單位的單位(例如前述之結構單位(a1)~(a3)及(a6)等)等。
本發明中,(F)成份,以具有結構單位(f1)及結構單位(f2)之共聚物為佳。該共聚物,可為僅由結構單位(f1)及結構單位(f2)所形成之共聚物;結構單位(f1)、結構單位(f2)及結構單位(f3)所形成之共聚物等。
本發明中,(F)成份為由結構單位(f1)及結構單位(f2)所形成之共聚物為佳。
(F)成份之質量平均分子量(Mw)(凝膠滲透色層分析法之聚苯乙烯換算基準),並未有特別限定,一般以2000~50000為佳,以3000~30000為更佳,以4000~25000為最佳。於此範圍之上限值以下時,作為光阻使用時對光阻溶劑具有充分之溶解性,於此範圍之下限值以上時,可得到良好之耐乾蝕刻性或光阻圖型截面形狀。
又,分散度(Mw/Mn)以1.0~5.0為佳,以1.0~3.0為更佳,以1.2~2.5為最佳。又,Mn表示數平均分子量。
(F)成份,可將衍生構成該(F)成份之各結構單位之單體,例如,使用偶氮二異丁腈(AIBN)、二甲基-2,2'-偶氮雙(2-甲基丙酸酯)(商品名:V-601)等自由基聚合起始劑等依公知之自由基聚合等進行聚合而得。
衍生結構單位(f2)之單體,例如CH2 =C(R)-C(=O)-O-W[式中,R、W分別與前述為相同之內容]所表示之化合物等,該化合物可使用市售之物質。
衍生結構單位(f1)之單體,例如鹼解離性基,與聚合性基等介有2價之鍵結基所鍵結之化合物等。
「聚合性基」係指,具有該聚合性基之化合物可經由自由基聚合等聚合之基,例如具有乙烯性雙鍵之基等。具有乙烯性不飽和雙鍵之基,例如,CH2 =CR-所表示之基(式中,R與前述為相同之內容)等。
2價之鍵結基,例如-Aaryl -X01 -(式中,Aary1 、X01 分別與前述為相同之內容)、-C(=O)-O-X00 -(式中,X00 與前述為相同之內容)所表示之基等。
例如衍生前述通式(f1-1)所表示之結構單位之單體、衍生式(f1-2)所表示之結構單位之單體,分別為下述通式(f0-1)所表示之含氟化合物、下述通式(f0-2)所表示之含氟化合物等。
[式中,R、X00 、Aaryl 、X01 及R2" 分別與前述為相同之內容]。
式(f0-1)或(f0-2)所表示之含氟化合物(以下,亦稱為含氟化合物(F0)),例如,可將下述通式(f0-1-0)或(f0-2-0)所表示之化合物(以下,統稱為化合物(V-1))之羧基中,導入R2" [R2" 與前述為相同之內容](羧基末端之氫原子被R2" 所取代)之方式製造。
R2" 之導入,可利用以往公知之方法進行。例如,使化合物(V-1),與下述通式(V-2)所表示之化合物(V-2)反應,以製造含氟化合物(F0)。
[式中,R、X00 、Aaryl 、X01 ,及R2" 分別與前述為相同之內容]。
使化合物(V-1)與化合物(V-2)反應之方法,並未有特別之限定,例如,可於反應溶劑中,鹼之存在下,使化合物(V-1)及化合物(V-2)接觸之方法等。
化合物(V-1)、化合物(V-2),可使用市售者亦可,使用合成者亦可。
化合物(V-1),例如可使用,羧基烷基(甲基)丙烯酸酯、琥珀酸單((甲基)丙烯醯氧烷基)等丙烯酸酯所衍生之低分子化合物;具有丙烯酸酯所衍生之結構單位之高分子化合物等。
化合物(V-2),例如可使用氟化烷醇等。
反應溶劑,只要可溶解原料之化合物(I)及化合物(II)之溶劑即可,具體而言,例如四氫呋喃(THF)、丙酮、二甲基甲醯胺(DMF)、二甲基乙醯胺、二甲基亞碸(DMSO)、乙腈等。
鹼,例如三乙胺、4-二甲基胺基吡啶(DMAP)、吡啶等之有機鹼;氫化鈉、K2 CO3 、Cs2 CO3 等之無機鹼等。
縮合劑,例如乙基二異丙基胺基碳二醯亞胺(EDCI)鹽酸鹽、二環己基羧醯亞胺(DCC)、二異丙基碳二醯亞胺、碳二咪唑等之碳二醯亞胺試劑或四乙基焦磷酸鹽、苯并三唑-N-羥基三二甲基胺基鏻六氟磷化物鹽(Bop試劑)等。
又,必要時也可以使用酸。酸,可使用脫水縮合等通常所使用之物質,具體而言,例如鹽酸、硫酸、磷酸等之無機酸類,或甲烷磺酸、三氟甲烷磺酸、苯磺酸、p-甲苯磺酸等之有機酸類等。該些可單獨使用亦可,或將2種類以上組合使用亦可。
化合物(V-2)之添加量,相對於化合物(V-1),以約1~3當量為佳,以1~2當量為更佳。
反應溫度,以-20~40℃為佳,以0~30℃為更佳。
反應時間,依化合物(V-1)及化合物(V-2)之反應性或反應溫度等而有所不同,通常,以30~480分鐘為佳,以60~360分鐘為更佳。
本發明中,(F)成份之含量,相對於(A)成份100質量份,以0.1~50質量份為佳,以0.1~40質量份為更佳,以0.5~30質量份為特佳,以1~15質量份為最佳。於上述範圍之下限值以上時,可提高使用該浸潤式曝光用正型光阻組成物所形成之光阻膜的疏水性,具有適合浸潤式曝光用之較佳疏水性者。於上限值以下時,可提高微影蝕刻特性。
本發明之正型光阻組成物,可將材料溶解於有機溶劑(以下亦稱為(S)成份)之方式製造。
(S)成份,只要可溶解所使用之各成份而形成均勻之溶液即可,例如可由以往作為化學增幅型光阻溶劑之公知溶劑中,適當的選擇1種或2種以上使用。
例如,γ-丁內酯等之內酯類;丙酮、甲基乙基酮、環己酮、甲基-n-戊酮、甲基異戊酮、2-庚酮等之酮類;乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇等之多元醇類;乙二醇單乙酸酯、二乙二醇單乙酸酯、丙二醇單乙酸酯,或二丙二醇單乙酸酯等具有酯鍵結之化合物;前述多元醇類或前述具有酯鍵結之化合物的單甲基醚、單乙基醚、單丙基醚、單丁基醚等之單烷基醚或單苯基醚等之具有醚鍵結之化合物等之多元醇類衍生物[該些之中,又以丙二醇單甲基醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇單甲基醚(PGME)為佳];二噁烷等環式醚類;乳酸甲酯、乳酸乙酯(EL)、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯等之酯類;苯甲醚、乙基苄基醚、甲酚甲基醚、二苯基醚、二苄基醚、苯乙醚、丁基苯基醚、乙基苯、二乙基苯、戊基苯、異丙基苯、甲苯、二甲苯、異丙基苯、三甲基苯等芳香族系有機溶劑等。
該些有機溶劑可單獨使用亦可,或以2種以上之混合溶劑形式使用亦可。
其中又以丙二醇單甲基醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇單甲基醚(PGME)、EL為佳。
又,PGMEA與極性溶劑混合所得之混合溶劑亦為佳。其添加比(質量比),可考慮PGMEA與極性溶劑之相溶性等再作適當決定即可,較佳為1:9~9:1,更佳為2:8~8:2之範圍。
更具體而言,例如添加極性溶劑之EL之情形中,PGMEA:EL之質量比,較佳為1:9~9:1,更佳為2:8~8:2。又,添加極性溶劑之PGME之情形中,PGMEA:PGME之質量比,較佳為1:9~9:1,更佳為2:8~8:2,最佳為3:7~7:3。
又,(S)成份,其他例如以使用PGMEA及EL中所選擇之至少1種與γ-丁內酯之混合溶劑亦佳。此時,混合比例,以前者與後者之質量比,較佳為70:30~95:5。
(S)成份之使用量並未有特別限定,其可配合可塗佈於基板等之濃度,適當地設定塗佈膜厚度,一般而言,光阻組成物之固體成份濃度可使用於1~20質量%,較佳為2~15質量%之範圍內。
上述本發明之正型光阻組成物、結構單位(a0)為具有芳香族基,故推測(1)可提高正型光阻組成物中之烴密度而顯示出良好之耐蝕刻性、(2)可提高分子間相互之作用而提高圖型之耐倒塌性、(3)於(A)成份中導入芳香族環,其光吸収可促進(B)成份之酸產生反應,使正型光阻組成物對於EB及EUV具有良好之感度,又,結構單位(a0)之芳香族基被羥基或烷基羰氧基所取代之情形,(4)經由導入極性取代基而可提高與基板之密著性、(5)經由導入該取代基,而提高對鹼顯影液之溶解性,而提高溶解速度(顯影速度)、(6)經由氫鍵結之效果而可提高耐熱性、感度等各種微影蝕刻特性等。
此外,於結構單位(a5)中,該環式基因具有高體積密度,故可使耐蝕刻性更為提高。
又,具有結構單位(a1)時,使用含有該(A1)成份之光阻組成物所形成之光阻膜,於曝光部中,經由發生之酸使具有該結構單位(a1)之酸解離性溶解抑制基解離,而於該結構單位(a1)之側鏈末端顯現羧基結果,而可提高該曝光部與該未曝光部對鹼顯影液之溶解性反差,而可形成具有更良好形狀之光阻圖型。
<光阻圖型之形成方法>
本發明之光阻圖型之形成方法,為包含於支撐體上,使用前述本發明之正型光阻組成物形成光阻膜之步驟、使前述光阻膜曝光之步驟,及使前述光阻膜顯影以形成光阻圖型之步驟。
本發明之光阻圖型之形成方法,例如可依以下之方式進行。
即,首先使用旋轉塗佈器等將前述本發明之正型光阻組成物塗佈於支撐體上,於80~150℃之溫度條件下,實施40~120秒鐘,較佳為60~90秒鐘之預燒焙(Post Apply Bake(PAB)),對其例如使用ArF曝光裝置、電子線描繪裝置、EUV曝光裝置等曝光裝置,介由遮罩圖型進行曝光,或不介由遮罩圖型以電子線直接照射進行描繪等選擇性曝光後,於80~150℃之溫度條件下,實施40~120秒鐘,較佳為60~90秒鐘之PEB(曝光後加熱;Post Exposure Bake)。其次將其使用鹼顯影液,例如使用0.1~10質量%氫氧化四甲基銨(TMAH)水溶液進行顯影處理,較佳為使用純水進行水洗、乾燥。又,必要時,可於上述顯影處理後進行燒焙處理(後燒焙;Post Bake)亦可。如此,即可得到忠實反應遮罩圖型之光阻圖型。
支撐體並未有特別限定,其可使用以往公知之物品,例如電子零件用之基板,或於其上形成特定配線圖型之物品等。更具體而言,例如矽晶圓、銅、鉻、鐵、鋁等金屬製之基板或,玻璃基板等。電路圖型之材料,例如可使用銅、鋁、鎳、金等。
又,支撐體,例如亦可於上述基板上,設置無機系及/或有機系之膜。無機系之膜,例如無機抗反射膜(無機BARC)等。有機系之膜,例如有機抗反射膜(有機BARC)等。
曝光所使用之波長,並未有特別限定,其可使用ArF準分子雷射、KrF準分子雷射、F2 準分子雷射、EUV(極紫外線)、VUV(真空紫外線)、EB(電子線)、X線、軟X線等放射線進行。前述光阻組成物,以對KrF準分子雷射、ArF準分子雷射、EB或EUV,特別是對ArF準分子雷射為有效。
光阻膜之曝光方法,可於空氣或氮氣等惰性氣體中進行之通常曝光(乾曝光)亦可,浸潤式曝光(Liquid Immersion Lithography)亦可。
浸潤式曝光,為預先於光阻膜與曝光裝置之最下位置的透鏡間,充滿具有折射率較空氣之折射率為大之溶劑(浸潤介質),並於該狀態下進行曝光(浸潤曝光)之曝光方法。
浸潤介質,以使用具有較空氣之折射率為大,且較被曝光之光阻膜所具有之折射率為小之溶劑為佳。該溶劑之折射率,只要為前述範圍內時,並未有特別限制。
具有較空氣之折射率為大,且較前述光阻膜之折射率為小之溶劑,例如,水、氟系惰性液體、矽系溶劑、烴系溶劑等。
氟系惰性液體之具體例如,以含有C3 HCl2 F5 、C4 F9 OCH3 、C4 F9 OC2 H5 、C5 H3 F7 等之氟系化合物為主成份之液體等,又以沸點為70~180℃者為佳,以80~160℃者為更佳。氟系惰性液體為具有上述範圍之沸點的液體時,於曝光結束後,可以簡便之方法去除浸潤用之介質,而為較佳。
氟系惰性液體,特別是以烷基中之氫原子全部被氟原子取代所得之全氟烷基化合物為佳。全氟烷基化合物,具體而言,例如全氟烷基醚化合物或全氟烷基胺化合物等。
又,更具體而言,前述全氟烷基醚化合物,例如全氟(2-丁基-四氫呋喃)(沸點102℃),前述全氟烷基胺化合物,例如全氟三丁基胺(沸點174℃)等。
浸潤介質,就費用、安全性、環境問題、廣泛性等觀點,以使用水為佳。
<高分子化合物>
本發明之高分子化合物,具有具芳香族基之結構單位(a0)、下述通式(a5-1)所表示之結構單位(a5)及含有酸解離性溶解抑制基之丙烯酸酯所衍生之結構單位(a1)。
本發明之高分子化合物之說明,為與前述本發明之正型光阻組成物之(A1)成份中所說明者為相同之內容。
[式中,R1 為氫原子、碳數1~5之烷基或碳數1~5之鹵化烷基,R2 為2價之鍵結基,R3 ,為其環骨架中含有-SO2 -之環式基]。
[實施例]
以下,將以實施例對本發明作詳細之說明,本發明並不受該些例示所限定。
本實施例中,化學式(1)所表示之單位記載為「化合物(1)」,其他式所表示之化合物亦為相同之記載。
[單體合成例1(化合物(1)之合成)]
後述聚合物合成例所使用之化合物(1)為依以下之順序合成。
在氮氛圍下、500ml之3口燒瓶中,加入醇(1)20g(105.14mmol)、乙基二異丙基胺基碳二醯亞胺(EDCI)鹽酸鹽30.23g(157.71mmol)及二甲基胺基吡啶(DMAP)0.6g(5mmol)之THF溶液300ml,於其中,加入前驅物(1)16.67g(115.66mmol)後,於室溫下攪拌12小時。
以薄層色層分析法(TLC)確認原料消失後,加入50ml水使反應停止。將反應溶劑減壓濃縮,使用乙酸乙酯萃取3次所得之有機層,依序以水、飽和碳酸氫鈉、1N-HClaq順序洗淨。減壓下,使餾除溶劑所得之產物乾燥後,得化合物(1)。
所得化合物(1)之機器分析結果,係如以下所示。
1 H-NMR(CDCl3 ,400MHz):6(ppm)=6.22(s,1H,Ha ),5.70(s,1H,Hb ),4.71-4.85(m,2H,Hc,d ),4.67(s,2H,Hk ),3.40-3.60(m,2H,He,f ),2.58-2.70(m,1H,Hg ),2.11-2.21(m,2H,Hh ),2.00(s,3H,Hi ),1.76-2.09(m,2H,Hj )。
[單體合成例2(化合物(2)之合成)]
後述聚合物合成例所使用之化合物(2)為依以下順序合成。
於具備有溫度計、冷卻管及攪拌裝置之2L之三口燒瓶中,加入二醇酸37.6g(494mmol)、DMF700mL、碳酸鉀86.5g(626mmol)、碘化鉀28.3g(170mmol),於室溫下攪拌30分鐘。隨後,緩緩加入氯乙酸2-甲基-2-金剛烷酯100g(412mmol)之二甲基甲醯胺300mL溶液。升溫至40℃,攪拌4小時。反應結束後,加入二乙基醚2000mL後過濾,所得溶液以蒸餾水500mL洗淨3次。以甲苯(300mL)‧庚烷(200mL)之混合溶液進行晶析,得目的物(2-(2-(2-甲基-2-金剛烷基氧基)-2-側氧基乙氧基)-2-側氧基乙醇)之無色固體78g(產率67%、GC純度99%)。
所得化合物之機器分析結果,係如以下所示。
1 H-NMR:1.59(d,2H,J=12.5Hz),1.64(s,3H),1.71~1.99(m,10H),2.29(m,2H),2.63(t,1H,J=5.2Hz),4.29(d,2H,J=5.2Hz),4.67(s,2H)。
13 C-NMR:22.35,26.56,27.26,32.97,34.54,36.29,38.05,60.54,61.50,89.87,165.97,172.81。
GC-MS:282(M+,0.02%),165(0.09%),149(40%),148(100%),133(22%),117(2.57%),89(0.40%)。
由上述結果得知,確認所得化合物為2-(2-(2-甲基-2-金剛烷基氧基)-2-側氧基乙氧基)-2-側氧基乙醇。
隨後,於具備有溫度計、冷卻管及攪拌裝置之2L之三口燒瓶中,加入2-(2-(2-甲基-2-金剛烷基氧基)-2-側氧基乙氧基)-2-側氧基乙醇165g(584mmol)、THF2000mL、三乙胺105mL(754mmol)、p-甲氧基酚0.165g(1000ppm)使其溶解。溶解後,於冰浴下緩緩加入甲基丙烯醯氯62.7mL(648mmol)後,升溫至室溫,攪拌3小時。反應結束後,加入二乙基醚1000mL,以蒸餾水200mL洗淨5次。濃縮萃取液,得目的物(化合物(2))之無色液體198g(產率97%、GC純度99%)。
所得化合物(2)之機器分析結果,係如以下所示。
1 H-NMR:1.58(d,J=12.5Hz,2H),1.63(s,3H),1.71~1.89(m,8H),1.98(s,3H),2.00(m,2H),2.30(m,2H),4.62(s,2H),4.80(s,2H),5.66(m,1H),6.23(m,1H)。
13 C-NMR:18.04,22.15,26.42,27.14,32.82,34.38,36.11,37.92,60.44,61.28,89.42,126.79,135.18,165.61,166.30,167.20。
GC-MS:350(M+,1.4%),206(0.13%),149(47%),148(100%),133(20%),69(37%)。
[聚合物合成例1]
於設置有溫度計、迴流管、氮氣導入管之多口燒瓶中,使13.00g(41.14mmol)之化合物(1)、3.77g(23.25mmol)之化合物(4)溶解於43.91g之甲基乙基酮(MEK)中。於該溶液中,添加聚合起使劑之偶氮二異丁酸二甲酯(V-601)12.52mmol後使其溶解。在氮氛圍下,將其以3小時時間滴入溶解有29.99g(114.47mmol)之化合物(3)的MEK29.99g後加熱至80℃之溶液中。滴入結束後,將反應液加熱攪拌2小時,隨後,將反應液冷卻至室溫。將所得之反應聚合液滴入大量之n-庚烷中,進行析出聚合物之操作,將沈澱之白色粉體濾除,依序使用n-庚烷、異丙基醇、甲醇之順序洗淨、乾燥,得目的物之高分子化合物127g。
該高分子化合物1,以GPC測定所求得之標準聚苯乙烯換算之質量平均分子量(Mw)為7,000,分子量分散度(Mw/Mn)為1.75。又,以碳13核磁共振圖譜(600MHz_13 C-NMR)所求得之共聚合組成比(構造式中之各結構單位之比例(莫耳比))為1/m/n=31.5/51.5/17.3。
高分子化合物2~7,除衍生構成各高分子化合物之結構單位之下述單體(1)~(6)為使用特定莫耳比以外,其他皆依上述[聚合物合成例1]相同方法予以合成。Mw、Mw/Mn、共聚合組成比分別如表1所示。
[實施例1~7、參考例1]
將表2所示各成份混合、溶解以製造正型光阻組成物。
表2中,[]內之數值為表示添加量(質量份)。又,表2中之記號分別表示以下之內容。
(A)-1:前述高分子化合物1。
(A)-2:前述高分子化合物2。
(A)-3:前述高分子化合物3。
(A)-4:前述高分子化合物4。
(A)-5:前述高分子化合物5。
(A)-6:前述高分子化合物6。
(A)-7:前述高分子化合物7。
(A)-8:前述高分子化合物8。
(B)-1:下述化學式(B)-1所表示之化合物。
(D)-1:三-n-戊基胺。
(S)-1:PGMEA/PGME=6/4(質量比)之混合溶劑。
(S)-2:γ-丁內酯。
使用實施例3之光阻組成物依以下順序形成光阻圖型,並評估其微影蝕刻特性。
[光阻圖型之形成1]
將有機系抗反射膜組成物「ARC29A」(商品名,普力瓦科技公司製)使用旋轉塗佈器塗佈於8英吋之矽晶圓上,於熱壓板上進行205℃、60秒鐘之燒焙、乾燥結果,形成膜厚77nm之有機系抗反射膜。隨後,將表2記載之實施例1所得之光阻組成物使用旋轉塗佈器塗佈於該抗反射膜上,於熱壓板上進行80℃、60秒鐘之預燒焙(PAB)處理,經乾燥結果,形成膜厚200nm之光阻膜。
隨後,使用ArF浸潤式曝光裝置NSR-S302(理光公司製;NA(開口數)=0.68、2/3輪帶照明),介由以通孔徑170nm、間距340nm之通孔光阻圖型作為標靶所得之遮罩(6%半階調(half-tone))圖型,對前述光阻膜以ArF準分子雷射(193nm)進行選擇性照射。
其次,進行85℃、60秒鐘之曝光後加熱(PEB)處理,再於23℃下,以2.38質量%氫氧化四甲基銨(TMAH)水溶液「NMD-3」(商品名、東京應化工業公司製)進行60秒鐘之鹼顯影處理,其後再以30秒鐘,使用純水進行水洗,進行振動乾燥。
其結果,於前述光阻膜上,形成通孔徑170nm、間距340nm之通孔圖型。
[光阻圖型之形成2]
將表2記載之實施例1~7,及參考例1所得之正型光阻組成物使用旋轉塗佈器塗佈於表面經六甲基二矽氮烷(HMDS)處理之8英吋矽基板上,於熱壓板上,進行90℃、60秒鐘之預燒焙處理,形成膜厚100nm之光阻膜。
對所得之光阻膜,使用電子線描繪機(日立製,表品名:HL-800D、加速電壓70kV)進行描繪,隨後進行85℃、60秒鐘之曝光後加熱處理,再於23℃下以2.38質量%氫氧化四甲基銨(TMAH)水溶液「NMD-3」(商品名,東京應化工業公司製)進行60秒鐘之鹼顯影處理,其後再以30秒鐘,使用純水進行水洗,進行振動乾燥,形成300nm之線路與空間(1:1)之光阻圖型(以下,亦稱為L/S圖型)。
[感度(最佳曝光量:Eop)及解析性]
此時,計算形成線路寬300nm、間距600nm之L/S圖型之最佳曝光量Eop(μC/cm2 ),並求取該Eop下之臨界解析度(nm)。其結果係如表3所示。
[圖型形狀]
此外,使用測長SEM(日立製作所公司製,商品名S-9220)觀察該L/S圖型之截面形狀,評估光阻圖型之形狀。其結果如表3所示。
由表3之結果得知,本發明之實施例1~7之正型光阻組成物,無論任一個與參考例1之正型光阻組成物相比較時,皆確認可形成高感度之正型光阻組成物。又,本發明之該實施例1~7之正型光阻組成物,為可形成具有優良解析度及光阻圖型形狀的圖型之正型光阻組成物。

Claims (12)

  1. 一種正型光阻組成物,其為含有經由酸之作用而增大對鹼顯影液之溶解性的基材成份(A),及經由曝光而發生酸之酸產生劑成份(B)之正型光阻組成物,其特徵為,前述基材成份(A)為含有,具有具芳香族基之結構單位(a0)、下述通式(a5-1)所表示之結構單位(a5),及含有酸解離性溶解抑制基之結構單位(a1)的高分子化合物(A1), [式中,R1 為氫原子、碳數1~5之烷基或碳數1~5之鹵化烷基,R2 為伸烷基、2價之脂肪族環式基、2價之芳香族烴基,或含雜原子的2價之鍵結基,R3 ,為其環骨架中含有-SO2 -之環式基]。
  2. 如申請專利範圍第1項之正型光阻組成物,其中,具芳香族基之結構單位(a0)為下述通式(a0-1)所表示之結構單位, [式中,R81 為氫原子、碳數1~5之烷基或碳數1~5之鹵化烷基,Xs為單鍵或2價之鍵結基,Raryl 為可具有取代基之芳香族基]。
  3. 如申請專利範圍第1項之正型光阻組成物,其中,前述R3 為其環骨架中含有-O-SO2 -之環式基。
  4. 如申請專利範圍第1項之正型光阻組成物,其中,前述R3 為下述通式(5-1)所表示者, [式中,A'為可含有氧原子或硫原子之碳數1~5之伸烷基、氧原子或硫原子,a為0~2之整數,R6 為烷基、烷氧基、鹵化烷基、羥基、-COOR"、-OC(=O)R"、羥烷基或氰基,R"為氫原子或烷基]。
  5. 如申請專利範圍第2項之正型光阻組成物,其中,前述Raryl 為至少1個之氫原子被羥基或烷基羰氧基所取代者。
  6. 如申請專利範圍第1項之正型光阻組成物,其含有含氮有機化合物(D)。
  7. 一種光阻圖型之形成方法,其特徵為,包含使用申請專利範圍第1項之正型光阻組成物於支撐體上形成光阻膜之步驟、使前述光阻膜曝光之步驟,及使前述光阻膜鹼顯影以形成光阻圖型之步驟。
  8. 一種高分子化合物,其特徵為,具有具芳香族基之結構單位(a0)、下述通式(a5-1)所表示之結構單位(a5),及含有酸解離性溶解抑制基之結構單位(a1)者, [式中,R1 為氫原子、碳數1~5之烷基或碳數1~5之鹵化烷基,R2 為伸烷基、2價之脂肪族環式基、2價之芳香族烴基,或含雜原子的2價之鍵結基,R3 ,為其環骨 架中含有-SO2 -之環式基]。
  9. 如申請專利範圍第8項之高分子化合物,其中,具芳香族基之結構單位(a0)為下述通式(a0-1)所表示之結構單位, [式中,R81 為氫原子、碳數1~5之烷基或碳數1~5之鹵化烷基,Xs為單鍵或2價之鍵結基,Raryl 為可具有取代基之芳香族基]。
  10. 如申請專利範圍第8項之高分子化合物,其中,前述R3 ,為其環骨架中含有-O-SO2 -之環式基者。
  11. 如申請專利範圍第8項之高分子化合物,其中,前述R3 為下述通式(5-1)所表示者, [式中,A'為可含有氧原子或硫原子之碳數1~5之伸烷基 、氧原子或硫原子,a為0~2之整數,R6 為烷基、烷氧基、鹵化烷基、羥基、-COOR"、-OC(=O)R"、羥烷基或氰基,R"為氫原子或烷基]。
  12. 如申請專利範圍第9項之高分子化合物,其中,前述Raryl 為至少1個之氫原子被羥基或烷基羰氧基所取代者。
TW99106160A 2009-03-10 2010-03-03 正型光阻組成物,光阻圖型之形成方法,高分子化合物 TWI474115B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009056809A JP5244657B2 (ja) 2009-03-10 2009-03-10 ポジ型レジスト組成物、レジストパターン形成方法、高分子化合物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201100962A TW201100962A (en) 2011-01-01
TWI474115B true TWI474115B (zh) 2015-02-21

Family

ID=42730998

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW99106160A TWI474115B (zh) 2009-03-10 2010-03-03 正型光阻組成物,光阻圖型之形成方法,高分子化合物

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8329378B2 (zh)
JP (1) JP5244657B2 (zh)
KR (1) KR101542259B1 (zh)
TW (1) TWI474115B (zh)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5398248B2 (ja) 2008-02-06 2014-01-29 東京応化工業株式会社 液浸露光用レジスト組成物およびそれを用いたレジストパターン形成方法
JP5172494B2 (ja) 2008-06-23 2013-03-27 東京応化工業株式会社 液浸露光用レジスト組成物、レジストパターン形成方法、含フッ素高分子化合物
JP5548406B2 (ja) * 2008-08-22 2014-07-16 東京応化工業株式会社 ポジ型レジスト組成物、レジストパターン形成方法、高分子化合物
JP5469954B2 (ja) * 2008-08-22 2014-04-16 東京応化工業株式会社 ポジ型レジスト組成物、レジストパターン形成方法、高分子化合物
JP5337576B2 (ja) 2008-10-07 2013-11-06 東京応化工業株式会社 ポジ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法
JP5542413B2 (ja) * 2008-11-12 2014-07-09 東京応化工業株式会社 レジスト組成物及びレジストパターン形成方法
JP5337579B2 (ja) 2008-12-04 2013-11-06 東京応化工業株式会社 ポジ型レジスト組成物、レジストパターン形成方法
JP5232663B2 (ja) * 2009-01-14 2013-07-10 東京応化工業株式会社 レジスト組成物、レジストパターン形成方法、高分子化合物及び化合物
JP5325600B2 (ja) 2009-02-16 2013-10-23 東京応化工業株式会社 ポジ型レジスト組成物、レジストパターン形成方法、高分子化合物
JP5292133B2 (ja) * 2009-03-09 2013-09-18 東京応化工業株式会社 ポジ型レジスト組成物及びレジストパターン形成方法
JP5346627B2 (ja) * 2009-03-10 2013-11-20 東京応化工業株式会社 ポジ型レジスト組成物及びレジストパターン形成方法
JP5264575B2 (ja) * 2009-03-11 2013-08-14 東京応化工業株式会社 ポジ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法
JP5568258B2 (ja) 2009-07-03 2014-08-06 東京応化工業株式会社 ポジ型レジスト組成物およびそれを用いたレジストパターン形成方法、並びに含フッ素高分子化合物
JP5470053B2 (ja) * 2010-01-05 2014-04-16 東京応化工業株式会社 ポジ型レジスト組成物、レジストパターン形成方法
JP5775783B2 (ja) * 2010-12-07 2015-09-09 東京応化工業株式会社 レジスト組成物及びレジストパターン形成方法
JP2012177801A (ja) * 2011-02-25 2012-09-13 Jsr Corp 感放射線性樹脂組成物及びレジストパターンの形成方法
KR101936435B1 (ko) * 2011-09-22 2019-01-08 도오꾜오까고오교 가부시끼가이샤 레지스트 조성물, 레지스트 패턴 형성 방법
TWI575319B (zh) * 2011-09-22 2017-03-21 東京應化工業股份有限公司 光阻組成物及光阻圖型之形成方法
JP5933364B2 (ja) * 2011-11-09 2016-06-08 東京応化工業株式会社 レジスト組成物及びレジストパターン形成方法
JP5856441B2 (ja) * 2011-11-09 2016-02-09 東京応化工業株式会社 レジスト組成物、レジストパターン形成方法及び高分子化合物
JP6002378B2 (ja) * 2011-11-24 2016-10-05 東京応化工業株式会社 高分子化合物の製造方法
JP6306810B2 (ja) * 2012-03-14 2018-04-04 東京応化工業株式会社 下地剤、ブロックコポリマーを含む層のパターン形成方法
US8795948B2 (en) 2012-03-22 2014-08-05 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Resist composition, method of forming resist pattern and polymeric compound
US8795947B2 (en) 2012-03-22 2014-08-05 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Resist composition and method of forming resist pattern
JP5919148B2 (ja) * 2012-03-28 2016-05-18 東京応化工業株式会社 レジスト組成物、レジストパターン形成方法及び高分子化合物
JP5933339B2 (ja) * 2012-05-23 2016-06-08 東京応化工業株式会社 レジスト組成物及びレジストパターン形成方法
JP6601039B2 (ja) * 2014-07-31 2019-11-06 住友化学株式会社 レジスト組成物
KR102338701B1 (ko) * 2014-10-24 2021-12-14 디아이씨 가부시끼가이샤 레지스트 조성물, 컬러 필터 보호막용 조성물, 레지스트막 및 컬러 필터 보호막

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200606580A (en) * 2004-04-23 2006-02-16 Sumitomo Chemical Co A chemically amplified positive resist composition, (meth)acrylate derivative and a process for producing the same
JP2007119696A (ja) * 2005-10-31 2007-05-17 Daicel Chem Ind Ltd 脂環式骨格を有する高分子化合物
JP2008083159A (ja) * 2006-09-26 2008-04-10 Fujifilm Corp ポジ型感光性組成物及びそれを用いたパターン形成方法
JP2008083158A (ja) * 2006-09-26 2008-04-10 Fujifilm Corp ポジ型感光性組成物及びそれを用いたパターン形成方法

Family Cites Families (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4458001A (en) * 1982-12-29 1984-07-03 Polaroid Corporation β-Eliminating polymers for diffusion control in photographic products
JP3798458B2 (ja) 1996-02-02 2006-07-19 東京応化工業株式会社 オキシムスルホネート化合物及びレジスト用酸発生剤
JP3980124B2 (ja) 1997-07-24 2007-09-26 東京応化工業株式会社 新規ビススルホニルジアゾメタン
JP3854689B2 (ja) 1997-07-24 2006-12-06 東京応化工業株式会社 新規な光酸発生剤
US5945517A (en) * 1996-07-24 1999-08-31 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Chemical-sensitization photoresist composition
JP3865473B2 (ja) 1997-07-24 2007-01-10 東京応化工業株式会社 新規なジアゾメタン化合物
US6153733A (en) * 1998-05-18 2000-11-28 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. (Disulfonyl diazomethane compounds)
JP3935267B2 (ja) 1998-05-18 2007-06-20 東京応化工業株式会社 新規なレジスト用酸発生剤
JP2002006483A (ja) * 2000-06-20 2002-01-09 Sumitomo Chem Co Ltd フォトレジスト組成物
KR100734249B1 (ko) * 2000-09-07 2007-07-02 삼성전자주식회사 축합환의 방향족 환을 포함하는 보호기를 가지는 감광성폴리머 및 이를 포함하는 레지스트 조성물
JP3829913B2 (ja) 2000-09-27 2006-10-04 信越化学工業株式会社 レジスト材料
EP1331216A4 (en) 2000-10-31 2005-12-07 Daicel Chem MONOMERS HAVING ELECTRON SUPPRESSOR GROUPS AND METHODS OF PREPARING THE SAME
JP2002276458A (ja) 2001-03-15 2002-09-25 Toyota Motor Corp 内燃機関
JP4117112B2 (ja) 2001-03-30 2008-07-16 富士フイルム株式会社 ポジ型フォトレジスト組成物
JP3895224B2 (ja) 2001-12-03 2007-03-22 東京応化工業株式会社 ポジ型レジスト組成物及びそれを用いたレジストパターン形成方法
JP4345326B2 (ja) 2002-03-15 2009-10-14 Jsr株式会社 感放射線性樹脂組成物
US7531286B2 (en) * 2002-03-15 2009-05-12 Jsr Corporation Radiation-sensitive resin composition
JP4133399B2 (ja) * 2003-02-10 2008-08-13 信越化学工業株式会社 高分子化合物、レジスト材料及びパターン形成方法
CA2511979A1 (en) 2003-02-19 2004-09-02 Akira Matsumoto Halogenated oxime derivatives and the use thereof as latent acids
JP4583790B2 (ja) 2003-06-26 2010-11-17 東京応化工業株式会社 ポジ型レジスト組成物及びそれを用いたレジストパターン形成方法
US7078562B2 (en) * 2004-01-19 2006-07-18 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Adamantane derivatives and resin compositions using the same as raw material
JP4697395B2 (ja) 2004-01-19 2011-06-08 三菱瓦斯化学株式会社 アダマンタン誘導体およびそれを原料とする樹脂組成物
JP2006276458A (ja) 2005-03-29 2006-10-12 Fuji Photo Film Co Ltd ポジ型レジスト組成物及びそれを用いたパターン形成方法
JP4781011B2 (ja) * 2005-05-26 2011-09-28 東京応化工業株式会社 レジスト用樹脂、およびレジスト樹脂用モノマー
JP4212576B2 (ja) 2005-07-27 2009-01-21 ダイセル化学工業株式会社 3−オキサ−2−チアトリシクロ[4.2.1.04,8]ノナン誘導体
JP5138199B2 (ja) 2005-10-25 2013-02-06 三菱レイヨン株式会社 レジスト用重合体、レジスト組成物、パターンが形成された基板の製造方法
US7932334B2 (en) * 2005-12-27 2011-04-26 Sumitomo Chemical Company, Limited Resin suitable for an acid generator
JP4784760B2 (ja) * 2006-10-20 2011-10-05 信越化学工業株式会社 レジスト材料及びパターン形成方法
US7741015B2 (en) * 2007-02-16 2010-06-22 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Patterning process and resist composition
JP5460074B2 (ja) * 2008-03-10 2014-04-02 東京応化工業株式会社 レジスト組成物およびレジストパターン形成方法
KR101620647B1 (ko) * 2008-06-30 2016-05-12 주식회사 쿠라레 아크릴산에스테르 유도체, 할로 에스테르 유도체, 고분자 화합물 및 포토레지스트 조성물
JP5469954B2 (ja) * 2008-08-22 2014-04-16 東京応化工業株式会社 ポジ型レジスト組成物、レジストパターン形成方法、高分子化合物
JP5548406B2 (ja) * 2008-08-22 2014-07-16 東京応化工業株式会社 ポジ型レジスト組成物、レジストパターン形成方法、高分子化合物
JP5337576B2 (ja) * 2008-10-07 2013-11-06 東京応化工業株式会社 ポジ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法
JP5542413B2 (ja) * 2008-11-12 2014-07-09 東京応化工業株式会社 レジスト組成物及びレジストパターン形成方法
JP5337579B2 (ja) * 2008-12-04 2013-11-06 東京応化工業株式会社 ポジ型レジスト組成物、レジストパターン形成方法
JP5232663B2 (ja) * 2009-01-14 2013-07-10 東京応化工業株式会社 レジスト組成物、レジストパターン形成方法、高分子化合物及び化合物
JP5232675B2 (ja) * 2009-01-26 2013-07-10 東京応化工業株式会社 ポジ型レジスト組成物及びそれを用いたレジストパターン形成方法、並びに高分子化合物
JP5325600B2 (ja) * 2009-02-16 2013-10-23 東京応化工業株式会社 ポジ型レジスト組成物、レジストパターン形成方法、高分子化合物
JP5292133B2 (ja) * 2009-03-09 2013-09-18 東京応化工業株式会社 ポジ型レジスト組成物及びレジストパターン形成方法
JP5346627B2 (ja) * 2009-03-10 2013-11-20 東京応化工業株式会社 ポジ型レジスト組成物及びレジストパターン形成方法
JP5783687B2 (ja) * 2009-06-23 2015-09-24 住友化学株式会社 樹脂及びレジスト組成物
JP5470053B2 (ja) * 2010-01-05 2014-04-16 東京応化工業株式会社 ポジ型レジスト組成物、レジストパターン形成方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200606580A (en) * 2004-04-23 2006-02-16 Sumitomo Chemical Co A chemically amplified positive resist composition, (meth)acrylate derivative and a process for producing the same
JP2007119696A (ja) * 2005-10-31 2007-05-17 Daicel Chem Ind Ltd 脂環式骨格を有する高分子化合物
JP2008083159A (ja) * 2006-09-26 2008-04-10 Fujifilm Corp ポジ型感光性組成物及びそれを用いたパターン形成方法
JP2008083158A (ja) * 2006-09-26 2008-04-10 Fujifilm Corp ポジ型感光性組成物及びそれを用いたパターン形成方法

Also Published As

Publication number Publication date
US8329378B2 (en) 2012-12-11
JP2010210934A (ja) 2010-09-24
KR101542259B1 (ko) 2015-08-06
JP5244657B2 (ja) 2013-07-24
TW201100962A (en) 2011-01-01
KR20100102054A (ko) 2010-09-20
US20100233625A1 (en) 2010-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI474115B (zh) 正型光阻組成物,光阻圖型之形成方法,高分子化合物
TWI449717B (zh) 正型光阻組成物,光阻圖型之形成方法
TWI474114B (zh) 正型光阻組成物,光阻圖型之形成方法,高分子化合物
TWI465848B (zh) 正型光阻組成物,光阻圖型之形成方法,高分子化合物
TWI474117B (zh) 正型光阻組成物及光阻圖型之形成方法
TWI483076B (zh) 正型光阻組成物及使用其之光阻圖型之形成方法,與高分子化合物
TWI474116B (zh) 正型光阻組成物及光阻圖型之形成方法
TWI505033B (zh) 正型光阻組成物,光阻圖型之形成方法,高分子化合物
TWI510861B (zh) 正型光阻組成物及使用其之光阻圖型之形成方法、及含氟高分子化合物
TWI475319B (zh) 光阻組成物,光阻圖型之形成方法,高分子化合物及化合物
TWI403846B (zh) 正型光阻組成物,光阻圖型之形成方法及高分子化合物
KR101634401B1 (ko) 레지스트 조성물, 레지스트 패턴 형성 방법
TWI394005B (zh) 正型光阻組成物,光阻圖型之形成方法與高分子化合物
JP2010262258A (ja) レジスト組成物及びレジストパターン形成方法
JP2010134418A (ja) ポジ型レジスト組成物、レジストパターン形成方法、高分子化合物
TWI476530B (zh) 正型光阻組成物及光阻圖型之形成方法
JP5325589B2 (ja) ポジ型レジスト組成物、レジストパターン形成方法、高分子化合物
TWI471700B (zh) A positive resist composition, a photoresist pattern formation method, and a polymer compound
JP5469939B2 (ja) ポジ型レジスト組成物、レジストパターン形成方法、高分子化合物
JP5588113B2 (ja) ポジ型レジスト組成物、レジストパターン形成方法、高分子化合物
TWI476529B (zh) A method for forming a positive resistive composition and a photoresist pattern
JP5308896B2 (ja) ポジ型レジスト組成物、レジストパターン形成方法
JP5308877B2 (ja) ポジ型レジスト組成物、レジストパターン形成方法
JP5469887B2 (ja) ポジ型レジスト組成物、レジストパターン形成方法
JP5322709B2 (ja) ポジ型レジスト組成物、レジストパターン形成方法