TWI525071B - 新穎化合物 - Google Patents

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Description

新穎化合物
本發明為有關適合作為光阻組成物之抑制劑(quencher)使用之新穎化合物。
本案為以2010年12月8日於日本申請之特願2010-274069號為基礎主張優先權,該內容係援用於本發明說明之中。
微影蝕刻技術中,一般例如依於基板上形成由光阻材料所形成之光阻膜,對該光阻膜,介由形成有特定圖型之遮罩,使用光、電子線等輻射線進行選擇性曝光後,經施以顯影處理,而於前述光阻膜上形成特定形狀之光阻圖型之步驟進行。
曝光部份變化為可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使圖型急速地邁向微細化。
微細化之方法,一般為將曝光光源予以短波長化(高能量化)之方式進行。具體而言,例如,以往為使用g線、i線為代表之紫外線,現在則已使用KrF準分子雷射,或ArF準分子雷射而開始半導體元件之量產。又,亦開始對較該些準分子雷射微短波長(高能量)之電子線、EUV(極 紫外線)或X射線等進行研究。
光阻材料中,則尋求一種對該些曝光光源具有感度、具有可重現微細尺寸之圖型的解析性等微影蝕刻特性。
滿足該些要求之光阻材料,一般為使用含有經由酸之作用而變化為對顯影液具有溶解性之基材成份,與經由曝光而產生酸之酸產生劑成份的化學增幅型光阻組成物。
例如上述顯影液為鹼顯影液(鹼顯影製程)之情形,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),與酸產生劑成份者。使用該光阻組成物所形成之光阻膜,於光阻圖型之形成中而進行選擇性曝光時,曝光部中,酸產生劑成份會產生酸,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形成可溶性。隨後,未曝光部以圖型方式殘留,而形成正型圖型。其中,前述基礎樹脂中,於使用經由酸之作用而可提高樹脂極性之成份時,除會增大對鹼顯影液之溶解性以外,也會降低對有機溶劑之溶解性。因此,不僅鹼顯影製程,於使用於含有有機溶劑之顯影液(有機系顯影液)的製程(以下,亦稱為溶劑顯影製程,或負型顯影製程)時,曝光部因會相對地降低對於有機系顯影液之溶解性,該溶劑顯影製程中,光阻膜之未曝光部將被有機系顯影液溶解、去除,曝光部則以圖型方式殘留,而形成負型之光阻圖型。例如參考專利文獻1中,即有揭示負型顯影製程之提案。
目前,ArF準分子雷射微影蝕刻等中所使用之光阻組 成物之基礎樹脂,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((meta)acrylicacidester)所衍生之結構單位的樹脂(丙烯酸系樹脂)等(例如,專利文獻2)。
化學增幅型光阻組成物中所使用之酸產生劑,目前為止,已有各式各樣物質之提案,已知例如鎓鹽系酸產生劑、肟磺酸酯系酸產生劑、重氮甲烷系酸產生劑、硝基苄基磺酸酯系酸產生劑、亞胺基磺酸酯系酸產生劑、二碸系酸產生劑等。該些之中,鎓鹽系酸產生劑,以往多使用陽離子為錪離子之錪鹽或,具有陽離子為鋶離子之鋶鹽。
又,化學增幅型光阻組成物中,除基礎樹脂及酸產生劑以外,尚使用烷基胺、烷基醇胺等含氮有機化合物進行組成。該含氮有機化合物具有作為可收集由酸產生劑所產生之酸之抑制劑的作用,而期待可提高微影蝕刻特性等。
近年來,抑制劑已開始進行可被光或輻射線所分解之光分解型鹼的開發。光阻組成物所含有之該光分解型鹼,於光或輻射線之未曝光部中,具有作為一般性抑制劑的機能。又,於光或輻射線之曝光部中,經由該光分解型鹼本身產生分解,使抑制(Quenching)能力鈍化,而使曝光部中之酸的濃度不致過低,而可保存適當濃度。專利文獻3中,則揭示具有,具有含環狀碳酸酯結構的重複單位的聚合物所構成的基材成份,與酸產生劑,與具有胺基甲酸酯結構之酸擴散抑制劑作為構成成份的光阻組成物。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
[專利文獻1]特開2008-292975號公報
[專利文獻2]特開2003-241385號公報
[專利文獻3]國際公開第2010/029965號公報
今後,伴隨微影蝕刻技術更為進步,光阻圖型更為微細化之中,光阻材料中,則期待更能提升各種微影蝕刻特性及光阻圖型形狀,且更能抑制圖型倒塌之產生等。被期待可以提升之微影蝕刻特性,例如,線路寬度粗糙度(LWR)、曝光寬容度(EL Margins)等。
但是,如專利文獻3所記載之使用以往光分解型鹼(光及輻射線分解性含氮有機化合物)的情形,對於提升所得光阻圖型之微影蝕刻特性及光阻圖型形狀之效果,或圖型倒塌之抑制效果等,則仍存在有改善之空間。
本發明即是鑑於上述情事所提出者,而以提供一種適合作為光阻組成物之抑制劑的新穎化合物為目的。
為解決上述之問題,本發明為採用以下之構成。
即,本發明之第一之態樣為,下述通式(c1)所表示之化合物。
[R1為可具有取代基之碳數5以上之脂環式基,X為2價之鍵結基,Y為直鏈狀、支鏈狀,或環狀之伸烷基,或伸芳基,Rf為含氟原子之烴基,M+為有機陽離子或金屬陽離子]。
本說明書及本專利申請專利範圍中,「脂肪族」係指相對於芳香族之概念,係定義為不具有芳香族性之基、化合物等意。
「烷基」,於無特別限定下,為包含直鏈狀、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意義。
「伸烷基」,於無特別限定下,為包含直鏈狀、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」係指烷基或伸烷基的氫原子之一部份或全部被氟原子所取代之基。
「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)之意。
「丙烯酸酯」為,丙烯酸(CH2=CH-COOH)之羧基末端的氫原子被有機基所取代之化合物。
「丙烯酸酯所衍生之結構單位」係指,丙烯酸酯之乙烯性雙鍵經開裂而構成之結構單位之意。
「α位之碳原子所鍵結之氫原子可被取代基所取代之丙烯酸酯」中,取代基例如鹵素原子、碳數1~5之烷基、碳數1~5之鹵化烷基、羥烷基等。又,丙烯酸酯所衍生之結構單位之α位(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。
該取代基中之鹵素原子例如,氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等。
該取代基中之碳數1~5之烷基,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、新戊基等直鏈狀或支鏈狀之烷基等。
又,該取代基中,碳數1~5之鹵化烷基,具體而言,例如,上述之「取代基中之碳數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。
又,該取代基中之羥烷基,具體而言,例如,上述之「取代基中之碳數1~5之烷基」之氫原子的一部份或全部被羥基所取代之基等。
本發明中,該α位之碳原子所鍵結者,以氫原子、碳數1~5之烷基或碳數1~5之鹵化烷基為佳,以氫原子、碳數1~5之烷基或碳數1~5之氟化烷基為更佳,就工業上取得之容易性等觀點,以氫原子或甲基為最佳。
「曝光」為包含輻射線的全般照射之概念。
本發明可提供一種適合作為光阻組成物之抑制劑使用 的新穎化合物。
〔實施發明之形態〕
本發明之化合物為下述通式(c1)所表示之化合物(以下,亦稱為「化合物(C1)」)。
[R1為可具有取代基之碳數5以上之脂環式基,X為2價之鍵結基,Y為直鏈狀、支鏈狀,或環狀之伸烷基,或伸芳基,Rf為含氟原子之烴基,M+為有機陽離子或金屬陽離子]。
(化合物(C1)之陰離子部)
式(c1)中,R1為可具有取代基之碳數5以上之脂環式基。其中,「脂肪環式基」係指不具有芳香族性之單環式基或多環式基之意。又,碳數較佳為5~30,更佳為5~15。
R1之脂環式基,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。
脂環式基之去除取代基後之基本之環結構,只要為由碳及氫所形成之基(烴基)時,並未有任何限定,又以烴基為佳。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。
碳數5以上之脂環式基,例如,單環鏈烷、二環鏈烷、三環鏈烷、四環鏈烷等多環鏈烷去除1個以上之氫原子所得之基等。更具體而言,例如,由環戊烷、環己烷、環庚烷、環辛烷等單環鏈烷,或金剛烷、降莰烷、異莰烷、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。
其中又以本發明中之R1為由多環鏈烷去除1個以上之氫原子所得之基為佳,由金剛烷去除1個以上之氫原子所得之基為更佳。
式(c1)中,Y為直鏈狀、支鏈狀,或環狀之伸烷基,或伸芳基。
直鏈狀或支鏈狀之伸烷基,碳數以1~10為佳,以1~8為更佳,以1~5為更佳。
直鏈狀之伸烷基,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。
支鏈狀之伸烷基,具體而言,例如,-CH(CH3)-、-CH(CH2CH3)-、-C(CH3)2-、-C(CH3)(CH2CH3)-、-C(CH3)(CH2CH2CH3)-、-C(CH2CH3)2-等烷基伸甲基;-CH(CH3)CH2-、-CH(CH3)CH(CH3)-、-C(CH3)2CH2-、 -CH(CH2CH3)CH2-、-C(CH2CH3)2-CH2-等烷基伸乙基;-CH(CH3)CH2CH2-、-CH2CH(CH3)CH2-等烷基伸三甲基;-CH(CH3)CH2CH2CH2-、-CH2CH(CH3)CH2CH2-等烷基伸四甲基等烷基伸烷基等。烷基伸烷基中之烷基,以碳數1~5之直鏈狀之烷基為佳。
環狀之伸烷基,以碳數為3~20為佳,以3~12為更佳。又,除環骨架單獨鍵結之情形以外,亦可為鍵結於前述鏈狀之伸烷基之末端,或介於伸烷基之中途之基等。
環狀之伸烷基,可為多環式基亦可,單環式基亦可。單環式基,以碳數3~6之單環鏈烷再去除2個氫原子所得之基為佳,該單環鏈烷例如環戊烷、環己烷等。多環式基,以由碳數7~12之多環鏈烷去除2個氫原子所得之基為佳,該多環鏈烷,具體而言,例如,金剛烷、降莰烷、異莰烷、三環癸烷、四環十二烷等。
Y之伸芳基,例如,由苯基、聯苯基(biphenyl)、茀基(fluorenyl)、萘基、蒽基(anthryl)、菲基等1價之芳香族烴基之芳香族烴之核再去除1個氫原子所得之2價之芳香族烴基;苄基、苯乙基、1-萘基甲基、2-萘基甲基、1-萘基乙基、2-萘基乙基等芳基烷基等,及,由其芳香族烴之核再去除1個氫原子所得之芳香族烴基等。
其中,本發明中之Y,又以碳數1~5之直鏈狀或支鏈狀之伸烷基為佳,以伸甲基、伸乙基、伸三甲基或伸四甲基為更佳。
式(c1)中,X為2價之鍵結基。
X之2價之鍵結基例如,可具有取代基之2價之烴基(更佳為具有取代基2價之烴基)、含有雜原子之2價之鍵結基等為適合使用者。
該烴基為「具有取代基」,係指該烴基中之氫原子的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。
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。
X之烴基中之前述脂肪族烴基,更具體而言,例如,直鏈狀或支鏈狀,或環狀之脂肪族烴基、結構中含有環之脂肪族烴基等,具體而言,例如,上述Y之直鏈狀、支鏈狀,或環狀之伸烷基,或Y之直鏈狀、支鏈狀,或環狀之伸烷基之組合等。
鏈狀或環狀之脂肪族烴基,以具有取代基為佳,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。
X之烴基中,前述芳香族烴基,具體而言,例如,上述Y之伸芳基等。又,如X之情形,又以構成前述2價芳香族烴基之環的碳原子之一部份被氧原子、硫原子、氮原子等雜原子所取代之芳香族烴基為較佳之例示。
芳香族烴基,以構成烴基之氫原子的一部份或全部被取代基所取代者為佳。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。
X之「含有雜原子之2價之鍵結基」中之雜原子例如,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(R04為烷基)-、-NH-C(=O)-、=N-等。又例如該些「含有雜原子之2價之鍵結基」與2價烴基之組合等。2價之烴基,與上述可具有取代基之烴基為相同之內容,又以直鏈狀、支鏈狀,或結構中含有環之脂肪族烴基為佳。
X,其結構中可具有酸解離性部位,或不具有亦可。
「酸解離性部位」係指,該有機基內中,受到經由曝光所產生之酸的作用而解離之部位。X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者為佳。
本發明中,X以含有雜原子之2價之鍵結基為佳。
X為含有雜原子之2價之鍵結基之情形,該鍵結基之較佳內容為,-O-、-C(=O)-O-、-C(=O)-NH-、-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、通式-A-O-、-O-A-O-、-[A-C(=O)-O]m-或-A-O-C(=O)-所表示之基[式中,A為可具有取代基之2價之烴基,O為氧原子,m為0~3之整數]等。
式-A-O-、-O-A-O-、-[A-C(=O)-O]m-,或-A-O-C(=O)-中,A為、可具有取代基之2價之烴基。該2價之烴基與前述中之X中之「可具有取代基之2價之烴基」所列舉之 內容為相同之內容等。
A,以直鏈狀之脂肪族烴基為佳,以直鏈狀之伸烷基為更佳,以碳數1~5之直鏈狀之伸烷基為更佳,以伸甲基或乙烯基為特佳。
式-[A-C(=O)-O]m-所表示之基中,m為0~3之整數,0~2之整數為佳,以0或1為更佳,以1為最佳。
含有雜原子之2價之鍵結基,例如雜原子以具有氧原子或氮原子之直鏈狀之基、例如醚鍵結、酯鍵結、含有醯胺鍵結之基為佳,以前述式-C(=O)-O-、-C(=O)-NH-所表示之基為更佳。
式(c1)中,Rf為含氟原子之烴基。
Rf之含有氟原子之烴基,例如構成烴基之氫原子的一部份或全部被氟原子所取代之基等。其中所稱之烴基,可為脂肪族烴基或芳香族烴基皆可,脂肪族烴基,可為飽和或不飽和皆可、鏈狀或環狀者皆可,又以直鏈狀或支鏈狀之脂肪族飽和烴基(烷基)為佳。
氫原子之一部份或全部被氟原子所取代之直鏈狀之烷基,以碳數1~10為佳,以1~5為更佳,以1~3為更佳。具體而言,例如,構成甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等之氫原子的一部份或全部被氟原子所取代之基等。
氫原子的一部份或全部被氟原子所取代之支鏈狀之烷基,以碳數3~10為佳,以3~5為更佳。具體而言,例如,構成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-甲基丁基等之氫原子的一部份或全部被氟原子所取代之基等。
其中又以Rf,以構成直鏈狀之烷基的一部份或全部之氫原子被氟原子所取代之基為佳,以直鏈狀之全氟烷基為更佳,以三氟甲基、五氟乙基,或九氟丙基為更佳。
以下為化合物(C1)之陰離子部之具體例示。
(化合物(C1)之陽離子部)
式(c1)中,M+為有機陽離子或金屬陽離子。M+為有機 陽離子之情形,化合物(C1)為光阻組成物之抑制劑,其可作為光分解性鹼(光及輻射線分解性含氮有機化合物)使用。又,M+為金屬陽離子之情形,化合物(C1)可作為製造光阻組成物的光分解性鹼時之中間體化合物。
.有機陽離子
M+之有機陽離子並未有特別限定之內容,例如,可使用以往作為光阻組成物之抑制劑所使用之光分解性鹼,或作為光阻組成物之鎓系酸產生劑等陽離子部之已知有機陽離子。
M+之有機陽離子,例如可使用下述通式(c-1)或(c-2)所表示之陽離子部。
[式中,R1"~R3",R5"~R6"各自獨立表示芳基或烷基;式(c-1)中之R1"~R3"中,任意之2個可相互鍵結,並可與式中之硫原子共同形成環]。
式(c-1)中,R1"~R3"各自獨立表示芳基或烷基。又,式(c-1)中之R1"~R3"中,任意之2個可相互鍵結,並可與 式中之硫原子共同形成環。
又,R1"~R3"中,以至少1個表示芳基為佳。R1"~R3"中,以2個以上為芳基者為更佳,以R1"~R3"全部為芳基為最佳。
R1"~R3"之芳基,並未有特別限制,例如,碳數6~20之芳基,且該芳基中之一部份或全部氫原子可被烷基、烷氧基、鹵素原子、羥基等所取代或未被取代者。
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,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,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、支鏈狀或環狀之烷基等。就具有優良解析性之觀點,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,且適合廉價合成等之基,例如可為甲基。
式(c-1)中之R1"~R3"中,任意之2個可相互鍵結,並與並與式中之硫原子共同形成環之情形,以包含硫原子而形成3~10員環者為佳,以形成5~7員環為特佳。
式(c-1)中之R1"~R3"中,任意之2個可相互鍵結,並與並與式中之硫原子共同形成環之情形,殘餘之1個以芳基為佳。前述芳基與前述R1"~R3"之芳基為相同之內容等。
式(c-1)所表示之陽離子部中之較佳者,例如下述式(I-1-1)~(I-1-11)所表示之陽離子部等。該些之中,又以式(I-1-1)~(I-1-9)所表示之陽離子部等,以具有三苯基甲烷骨架者為佳。
下述式(I-1-10)~(I-1-11)中,R9、R10各自獨立為可具有取代基之苯基、萘基或碳數1~5之烷基、烷氧基、羥基。
u為1~3之整數,1或2為最佳。
式(c-2)中,R5"~R6"各自獨立表示芳基或烷基。R5"~R6"中,以至少1個表示芳基為佳。又以R5"~R6"全部為芳基者為更佳。
R5"~R6"之芳基,例如與R1"~R3"之芳基為相同之內容等。
R5"~R6"之烷基,例如與R1"~R3"之烷基為相同之內容等。
該些之中,又以R5"~R6"全部為苯基者為最佳。
又,M+之有機陽離子,又例如下述通式(c-3)或(c-4) 所表示之有機陽離子。
[式中,R41~R46為各自獨立之烷基、乙醯基、烷氧基羧基、羥基或羥烷基;n1'~n5'為各自獨立之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之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。
式(c-3)或(c-4)中,R41~R46所附加之符號n1'~n6'為2以上之整數之情形,複數之R41~R46可分別為相同或相異皆可。
n1',較佳為0~2,更佳為0或1,最佳為0。
n2'及n3',較佳為各自獨立之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。
本發明中,M+之有機陽離子,以前述式(c-1)、(c-3)或(c-4)所表示之有機陽離子為佳,以前述式(c-1)或(c-4)所表示之有機陽離子為更佳。
.金屬陽離子
M+之金屬陽離子,並未有特別限定之內容,又以鹼金屬離子為佳,具體而言,例如鈉離子、鋰離子、鉀離子等,又以鈉離子或鋰離子為更佳。
(化合物(C1)之製造方法)
本發明之化合物(C1)之製造方法並未有特別限定之方法,例如,前述式(c1)中之X為,與Y鍵結之末端具有氧原子之基的情形,使下述通式(i-1)所表示之化合物(i-1),與下述通式(i-2)所表示之化合物(i-2)進行反應,而得到下述通式(i-3)所表示之化合物(i-3),化合物(i-3),與具有所期待之陽離子M+的Z-M+(下述通式(i-4)所表示之化合物)進行反應,而製得通式(c1)所表示之化合物(C1)。
[式中,R1、Z、Y、Rf、M+,分別與前述通式(c1)中之R1、X、Y、Rf、M+為相同。Xa為為由X去除末端之氧原子所得之基,Z-為對陰離子]。
首先,使化合物(i-1)與化合物(i-2)進行反應,而得化合物(i-3)。
式(i-1)中,R1與前述內容為相同之內容,Xa為前述為由X去除末端之氧原子所得之基。式(i-2)中,Y、Rf與前述內容為相同之內容。
化合物(i-1)、化合物(i-2),分別可使用市售之物質,或合成者皆可。
使化合物(i-1)與化合物(i-2)進行反應,以製得化合物(i-3)之方法並未有特別限定,例如,於適當的酸觸媒之存在下,使化合物(i-2)與化合物(i-1)於有機溶劑中進行反應後,將反應混合物洗淨、回收之方式予以實施。
上述反應中之酸觸媒,並未有特別限定之內容,例如甲苯磺酸等,其使用量相對於化合物(i-2)1莫耳,以0.05~5莫耳左右為佳。
上述反應中之有機溶劑,只要可溶解作為原料之化合物(i-1)及化合物(i-2)之溶劑即可,具體而言,例如,甲苯等,其使用量相對於化合物(i-1),以使用0.5~100質量份為佳,以0.5~20質量份為更佳。有機溶劑,可單獨使用1種,或將2種以上合併使用皆可。
上述反應中之化合物(i-2)之使用量,通常相對於化合物(i-1)1莫耳,以0.5~5莫耳左右為佳,以0.8~4莫耳左右為更佳。
上述反應中之反應時間,依化合物(i-1)與化合物(i-2)之反應性,或反應溫度等而有所不同,通常以1~80小時為佳,以3~60小時為更佳。
上述反應中之反應溫度,以20℃~200℃為佳,以20℃~150℃左右為更佳。
其次,使所得化合物(i-3),與化合物(i-4)進行反應,而得化合物(C1)。
式(i-4)中,M+與前述內容為相同之內容,Z-為對陰離子。
使化合物(i-3)與化合物(i-4)進行反應,而得化合物(C1)之方法,並未有特別限定,例如,於適當之鹼金屬氫氧化物的存在下,使化合物(i-3)溶解於適當的有機溶劑及水之中,再添加化合物(i-4),經由攪拌以進行反應之方式而可實施。
上述反應中之鹼金屬氫氧化物,並未有特別限定之內容,例如氫氧化鈉、氫氧化鉀等,其使用量相對於化合物(i-3)1莫耳,以0.3~3莫耳左右為佳。
上述反應中之有機溶劑,例如二氯甲烷、氯仿、乙酸乙酯等溶劑,其使用量,相對於化合物(i-3),以0.5~100質量份為佳,以0.5~20質量份為更佳。溶劑,可單獨使用1種,或將2種以上合併使用皆可。
上述反應中之化合物(i-4)之使用量,通常相對於化合物(i-3)1莫耳,以0.5~5莫耳左右為佳,以0.8~4莫耳左右為更佳。
上述反應中之反應時間,依化合物(i-3)與化合物(i-4)之反應性,或反應溫度等而有所不同,通常以1~80小時為佳,以3~60小時為更佳。
上述反應中之反應溫度,以20℃~200℃為佳,以20℃~150℃左右為更佳。
反應結束後,可將反應液中之化合物(C1)單離、精製亦可。單離、精製,可利用以往公知之方法,例如單獨使用任一種濃縮、溶劑萃取、蒸餾、結晶化、再結晶、色層層析等,或將該些2種以上組合使用亦可。
依上述方法所得之本發明之化合物之結構,可依1H-核磁共振(NMR)圖譜法、13C-NMR圖譜法、19F-NMR圖譜法、紅外線吸收(IR)圖譜法、質量分析(MS)法、元素分析法、X射線結晶繞射法等一般的有機分析法予以確認。
如上所述般,本發明之化合物(C1),適合作為光阻組成物之光分解性鹼,或其中間體。含有具有有機陽離子的化合物(C1)(以下,亦稱為(C11)成份)作為陽離子部之光阻組成物,例如以下所示之光阻組成物等。又,化合物(C1)為,陽離子部為具有金屬陽離子之化合物(C1)(以下,亦稱為(C12)成份)之情形,該(C12)成份,可使金屬陽離子被任意之有機陽離子取代,而以(C11)成份之方式使用於隨後之光阻組成物。使金屬陽離子被任意之有機陽離子取代之方法,並未有特別限定之方法,例如,使由所期待之有機陽離子M’+與對陰離子A-所形成之化合物「M’+A-」,與(C12)成份添加於適當之有機溶劑及純水中,攪拌使其進行反應後,將反應混合物洗淨、回收之方式而可實施。
<<光阻組成物>>
光阻組成物中,除前述(C11)成份以外,以再含有經由酸之作用而變化為對顯影液具有溶解性之基材成份(A)(以下亦稱為「(A)成份」),與經由曝光而產生酸之酸產生劑成份(B)(以下亦稱為「(B)成份」)為佳。
使用該光阻組成物所形成之光阻膜,於光阻圖型之形成中之進行選擇性曝光時,(B)成份或(C11)成份會產生酸 ,該酸會使(A)成份對顯影液之溶解性產生變化。其結果得知,於該光阻膜之曝光部對顯影液之溶解性產生變化的同時,未曝光部為對顯影液之溶解性未產生變化之情形下,經由進行顯影結果,於正型圖型之情形為曝光部,於負型圖型之情形為未曝光部,分別被分別溶解去除而形成光阻圖型。
光阻組成物,可為負型光阻組成物亦可,正型光阻組成物亦可。
本說明書中,曝光部被溶解去除而形成正型圖型之光阻組成物稱為正型光阻組成物,未曝光部被溶解去除而形成負型圖型之光阻組成物稱為負型光阻組成物。
<(A)成份>
(A)成份,通常可單獨使用1種作為化學增幅型光阻用之基材成份使用之有機化合物,或將2種以上混合使用亦可。
其中,「基材成份」係指,具有膜形成能之有機化合物,較佳為使用分子量為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,且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為500以上、未達4000之非聚合物。以下,分子量為500以上、未達4000的非 聚合物則稱為低分子化合物。
聚合物通常為使用分子量為1000以上之物。以下,分子量為1000以上之聚合物則稱為高分子化合物。高分子化合物之情形,「分子量」為使用GPC(凝膠滲透色層層析)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,可使用經由酸之作用而變化為對顯影液具有溶解性之樹脂成份,或經由酸之作用而變化為對顯影液具有溶解性之低分子化合物成份。
光阻組成物作為鹼顯影製程中之形成負型圖型用之「鹼顯影製程用負型光阻組成物」之情形,(A)成份可作為對鹼顯影液具可溶性之基材成份使用,此外,亦可組成交聯劑成份。
該鹼顯影製程用負型光阻組成物,經由曝光而由(B)成份或(C11)成份產生酸時,經由該酸之作用,而於基材成份與交聯劑成份之間產生交聯,而使對鹼顯影液變化為難溶性。因此,光阻圖型之形成中,對塗佈於支撐體之該負型光阻組成物所得光阻膜進行選擇性曝光時,曝光部於轉變為對鹼顯影液為難溶性的同時,未曝光部因仍為對鹼顯影液為可溶性狀態未有變化下,經由鹼顯影而可形成光阻圖型。
鹼顯影製程用負型光阻組成物之(A)成份,通常為使用對鹼顯影液具有可溶性之樹脂(以下亦稱為「鹼可溶性樹脂」)。
鹼可溶性樹脂,例如特開2000-206694號公報所揭示之具有由α-(羥烷基)丙烯酸,或α-(羥烷基)丙烯酸之烷基酯(較佳為碳數1~5之烷基酯)所選出之至少一個所衍生之單位的樹脂;美國專利6949325號公報所揭示之具有磺醯胺基之α位之碳原子所鍵結之氫原子可被取代基所取代之丙烯酸樹脂或聚環烯烴樹脂;美國專利6949325號公報、特開2005-336452號公報、特開2006-317803號公報所揭示之含有氟醇、α位之碳原子所鍵結之氫原子可被取代基所取代之丙烯酸樹脂;特開2006-259582號公報所揭示之具有氟醇之聚環烯烴樹脂等,以其可形成具有較少膨潤之良好光阻圖型,而為較佳。
又,前述α-(羥烷基)丙烯酸為表示,α位之碳原子所鍵結之氫原子可被取代基所取代之丙烯酸中,羧基所鍵結之α位之碳原子再鍵結氫原子所得之丙烯酸,與該α位之碳原子鍵結羥烷基(較佳為碳數1~5之羥烷基)之α-羥烷基丙烯酸之一或二者之意。
交聯劑成份,通常為使用具有羥甲基或烷氧甲基之乙炔脲等胺基系交聯劑、三聚氰胺系交聯劑等,以其可形成具有較少膨潤之良好光阻圖型,而為較佳。交聯劑成份之添加量,相對於鹼可溶性樹脂100質量份,以1~50質量份為佳。
光阻組成物為,於鹼顯影製程中可形成正型圖型,於溶劑顯影製程中可形成負型圖型之光阻組成物之情形,(A)成份以使用經由酸之作用而增大極性之基材成份(A0)( 以下亦稱為「(A0)成份」)為佳。使用(A0)成份時,因曝光前後之基材成份的極性會產生變化,故不僅鹼顯影製程,於溶劑顯影製程中也可以得到良好之顯影反差。
使用於鹼顯影製程之情形,該(A0)成份,於曝光前對鹼顯影液為難溶性,受到曝光而由前述(B)成份或(C11)成份產生酸時,經由該酸之作用而使極性增大,進而增大對鹼顯影液之溶解性。因此,光阻圖型之形成中,對於支撐體上塗佈該光阻組成物所得光阻膜進行選擇性曝光時,曝光部對鹼顯影液由難溶性變化為可溶性的同時,未曝光部仍為鹼難溶性之未變化之狀態下,經由鹼顯影而可形成正型圖型。
又,使用於溶劑顯影製程之情形,該(A0)成份,於曝光前對有機系顯影液具有高度溶解性,受到曝光而由前述(B)成份或(C11)成份產生酸時,經由該酸之作用,則可降低具有高極性之有機系顯影液的溶解性。因此,光阻圖型之形成中,對於支撐體上塗佈該光阻組成物所得光阻膜進行選擇性曝光時,曝光部由對有機系顯影液為可溶性變化為難溶性的同時,未曝光部則為可溶性之未變化下,經由有機系顯影液進行顯影結果,可使曝光部與未曝光部之間的反差顯著化,而可形成負型圖型。
光阻組成物中,(A)成份以經由酸之作用而增大極性之基材成份((A0)成份)為佳。即,光阻組成物,以於鹼顯影製程為正型,於溶劑顯影製程中為負型之化學增幅型光阻組成物為佳。
該(A0)成份,可為經由酸之作用而增大極性之樹脂成份(A1)(以下亦稱為「(A1)成份」),或經由酸之作用而增大極性之低分子化合物成份(A2)(以下亦稱為「(A2)成份」)亦可,或該些之混合物亦可。
[(A1)成份]
(A1)成份,通常可單獨使用1種作為化學增幅型光阻用之基材成份使用之樹脂成份(基礎樹脂),或將2種以上混合使用亦可。
(A1)成份,以具有α位之碳原子所鍵結之氫原子可被取代基所取代之丙烯酸酯所衍生之結構單位者為佳。
光阻組成物中,特別是(A1)成份為,具有α位之碳原子所鍵結之氫原子可被取代基所取代之丙烯酸酯所衍生之結構單位,且含有經由酸之作用而增大極性之酸分解性基的結構單位(a1)者為佳。
又,(A1)成份,除結構單位(a1)以外,以再具有含有含內酯之環式基,且α位之碳原子所鍵結之氫原子可被取代基所取代之丙烯酸酯所衍生之結構單位(a2)者為佳。
又,(A1)成份,除結構單位(a1)以外,或結構單位(a1)及(a2)以外,以再具有含有含極性基之脂肪族烴基,且α位之碳原子所鍵結之氫原子可被取代基所取代之丙烯酸酯所衍生之結構單位(a3)為佳。
(結構單位(a1))
結構單位(a1)為,α位之碳原子所鍵結之氫原子可被取代基所取代之丙烯酸酯所衍生之結構單位,且含有經由酸之作用而增大極性之酸分解性基的結構單位。
「酸分解性基」為,經由酸(經由曝光而由(B)成份產生之酸等)之作用,而使該酸分解性基之結構中的至少一部份鍵結經開裂而得之具有酸分解性之基。
經由酸之作用而增大極性之酸分解性基,例如,經由酸之作用而分解,生成極性基之基等。
極性基,例如羧基、羥基、胺基、磺酸基(-SO3H)等。該些之中,又以結構中含有-OH之極性基(以下,亦稱為含有OH之極性基)為佳,以羧基或羥基為較佳,以羧基為特佳。
酸分解性基,更具體而言,例如,前述極性基被酸解離性基所保護之基(例如含有OH之極性基之氫原子被酸解離性基所保護之基)等。
「酸解離性基」為,經由酸(經由曝光而由(B)成份產生之酸等)之作用,而至少使該酸解離性基與該酸解離性基鄰接之原子之間的鍵結產生開裂而得之具有酸解離性之基。構成酸分解性基之酸解離性基,必須具有較該酸解離性基之解離而生成之極性基為更低極性之基,如此,受到酸之作用而使該酸解離性基解離之際,會生成較該酸解離性基為更高極性之極性基,而增大極性。結果使(A1)成份全體之極性增大。極性增大時,於使用於鹼顯影製程之情形時,相對的會增加對鹼顯影液之溶解性。另外,於使用 於溶劑顯影製程之情形時,對於含有有機溶劑之有機系顯影液,則可降低溶解性。
結構單位(a1)中之酸解離性基,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基的成份。一般而言,(甲基)丙烯酸等中可與羧基形成環狀或鏈狀之三級烷基酯之基;烷氧烷基等縮醛型酸解離性基等為廣為已知者。
其中,「三級烷基酯」係指,羧基之氫原子被鏈狀或環狀之烷基所取代而形成酯,該羰氧基(-C(=O)-O-)之末端氧原子鍵結前述鏈狀或環狀之烷基的三級碳原子之結構。該三級烷基酯中,經由酸之作用時,可使氧原子與三級碳原子之間的鍵結被切斷而形成羧基之結果,進而增大(A1)成份之極性。
又,前述鏈狀或環狀之烷基可具有取代基。
以下,經由具有羧基與三級烷基酯之構成,而形成酸解離性之基,於方便上,將其稱為「三級烷基酯型酸解離性基」。
三級烷基酯型酸解離性基,例如脂肪族支鏈狀酸解離性基、含有脂肪族環式基之酸解離性基等。
其中,本專利申請專利範圍及說明書中之「脂肪族支鏈狀」表示,含有不具有芳香族性之支鏈狀之結構者。
「脂肪族支鏈狀酸解離性基」之結構,只要為由碳及氫所形成之基(烴基)時,並未有任何限定,又以烴基為佳。
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。
脂肪族支鏈狀酸解離性基,以碳數4~8之三級烷基為佳,具體而言,例如tert-丁基、tert-戊基、tert-庚基等。
「脂肪族環式基」係指不具有芳香族性之單環式基或多環式基之意。
結構單位(a1)中之「脂肪族環式基」,可具有取代基,或不具有取代基皆可。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。
去除「脂肪族環式基」之取代基的基本之環之結構,只要為由碳及氫所形成之基(烴基)時,並未有任何限定,又以烴基為佳。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,碳數1~5之烷基、可被氟原子或氟化烷基所取代亦可,或未被取代亦可之單環鏈烷、二環鏈烷、三環鏈烷、四環鏈烷等多環鏈烷去除1個以上之氫原子所得之基等。更具體而言,例如,環戊烷、環己烷等單環鏈烷,或金剛烷、降莰烷、異莰烷、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。
含有脂肪族環式基之酸解離性基,例如環狀之烷基之 環骨架上具有三級碳原子之基等,具體而言,例如,下述通式(1-1)~(1-9)所示之基般,如2-甲基-2-金剛烷基,或2-乙基-2-金剛烷基等。
又,脂肪族支鏈狀酸解離性基,如下述通式(2-1)~(2-6)所示之基般,具有如金剛烷基、環己基、環戊基、降冰片基、三環癸基、四環十二烷基等脂肪族環式基,與該些所鍵結之具有三級碳原子之支鏈狀伸烷基之基等。
[式中,R14為烷基,g為0~8之整數]。
[式中,R15、R16表示各自獨立之烷基(其可為直鏈狀、支 鏈狀之任一者,較佳為碳數1~5)]。
上述R14之烷基,以直鏈狀或支鏈狀之烷基為佳。
該直鏈狀之烷基,碳數以1~5為佳,以1~4為更佳,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。該些之中,又以甲基、乙基或n-丁基為佳,以甲基或乙基為更佳。
該支鏈狀之烷基,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,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為更佳。
R15~R16之烷基,例如與R14之烷基為相同之內容等。
上述式(1-1)~(1-9)、(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。
「縮醛型酸解離性基」,一般而言,可取代羧基、羥基等含有OH之極性基末端的氫原子,而與氧原子鍵結。 隨後,於經曝光而發生酸時,經由該酸之作用,而切斷縮醛型酸解離性基,與該縮醛型酸解離性基所鍵結之氧原子之間的鍵結,而形成羧基、羥基等含有OH之極性基,進而增大(A1)成份之極性。
縮醛型酸解離性基,例如,下述通式(p1)所表示之基等。
[式中,R1',R2'表示各自獨立之氫原子或碳數1~5之烷基,n表示0~3之整數,Y1表示碳數1~5之烷基或脂肪族環式基]。
上述式中,n以0~2之整數為佳,以0或1為更佳,以0為最佳。
R1',R2'之碳數1~5之烷基,與上述R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。
其中又以R1',R2'之中之至少1個為氫原子為佳。即,酸解離性基(p1)以下述通式(p1-1)所表示之基為佳。
[式中,R1'、n、Y1與上述為相同之內容]。
Y1之碳數1~5之烷基,與上述R之碳數1~5之烷基為相同之內容。
Y1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中適當地選擇使用,例如與上述「脂肪族環式基」為相同之內容。
又,縮醛型酸解離性基,又例如下述通式(p2)所示之基。
[式中,R17、R18為各自獨立之直鏈狀或支鏈狀之烷基或氫原子,R19為直鏈狀、支鏈狀或環狀之烷基。或,R17及R19為各自獨立為直鏈狀或支鏈狀之伸烷基,且R17之末端與R19之末端可鍵結而形成環]。
R17、R18中,烷基之碳數較佳為1~15,其可為直鏈狀、支鏈狀之任一者皆可,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,另一者為甲基者為佳。
R19為直鏈狀、支鏈狀或環狀之烷基,碳數較佳為1~15,其可為直鏈狀、支鏈狀之任一者皆可。
R19為直鏈狀、支鏈狀之情形,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,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亦可,或未被取代亦可之單環鏈烷、二環鏈烷、三環鏈烷、四環鏈烷等多環鏈烷去除1個以上之氫原子所得之基等例示。具體而言,例如,環戊烷、環己烷等單環鏈烷,或金剛烷、降莰烷、異莰烷、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。其中又以由金剛烷去除1個以上之氫原子所得之基為佳。
又,上述式中,R17及R19各自獨立為直鏈狀或支鏈狀之伸烷基(較佳為碳數1~5之伸烷基),又,R19之末端與R17之末端可形成鍵結。
此情形中,R17與R19與,R19鍵結之氧原子,與該氧原子及R17所鍵結之碳原子可形成環式基。該環式基,以4~7員環為佳,以4~6員環為更佳。該環式基的具體例如,四氫哌喃基(Tetrahydropyranyl)、四氫呋喃基等。
結構單位(a1),以使用由下述通式(a1-0-1)所表示之結構單位及下述通式(a1-0-2)所表示之結構單位所成群所選出之1種以上為佳為佳。
[式中,R表示氫原子、碳數1~5之烷基或碳數1~5之鹵化烷基,X1表示酸解離性基]。
[式中,R表示氫原子、碳數1~5之烷基或碳數1~5之鹵化烷基,X2表示酸解離性基、Y2表示2價之鍵結基]。
通式(a1-0-1)中,R之碳數1~5之烷基或碳數1~5之鹵化烷基,與上述α位之碳原子所鍵結之氫原子之取代基之碳數1~5之烷基或碳數1~5之鹵化烷基為相同之內容。
X1,只要為酸解離性基時,並未有特別之限定,例如上述三級烷基酯型酸解離性基、縮醛型酸解離性基等,又以三級烷基酯型酸解離性基為佳。
通式(a1-0-2)中,R與上述為相同之內容。
X2,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(c1)中之X之2價之鍵結基為相同之內容等,其中又以Y2為含有雜原子之2價之鍵結基為佳,以式-A-O-B-、-[A-C(=O)-O]m-B-,或-A-O-C(=O)-B-所表示之基為更佳。
上述式中,A、m係如前述內容,B,以直鏈狀或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之直鏈狀之烷基為佳,以甲基為最佳。
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'表示三級烷基酯型酸解離性基,Y1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與前述為相同內容,R1'、R2'表示各自獨立之氫原子或碳數1~5之烷基]。
前述式中,X'與前述X1中所例示之三級烷基酯型酸解離性基為相同之內容等。
R1'、R2'、n、Y1,分別與上述之「縮醛型酸解離性基」之說明中所列舉之通式(p1)中之R1'、R2'、n、Y1為相同之內容等。
Y2,與上述通式(a1-0-2)中之Y2為相同之內容等。
以下為上述通式(a1-1)~(a1-4)所表示之結構單位之具體例示。
下述各式中,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,或將2種以上組合使用亦可。
其中,又以通式(a1-1)、(a1-2)或(a1-3)所表示之結構單位為佳,具體而言,例如以使用由(a1-1-1)~(a1-1-4)、(a1-1-20)~(a1-1-23)、(a1-2-1)~(a1-2-24)及(a1-3-25)~(a1-3-28)所成群所選出之至少1種為更佳。
此外,結構單位(a1)特別是以包括式(a1-1-1)~式(a1-1-3)及(a1-1-26)之結構單位的下述通式(a1-1-01)所表示之單位、包括式(a1-1-16)~(a1-1-17)及式(a1-1-20)~(a1-1-23)之結構單位的下述通式(a1-1-02)所表示之單位、包括式(a1-3-25)~(a1-3-26)之結構單位的下述通式(a1-3-01)所 表示之單位、包括式(a1-3-27)~(a1-3-28)之結構單位的下述通式(a1-3-02),或包括式(a1-3-29)~(a1-3-30)之結構單位的下述通式(a1-3-03)所表示之單位亦為較佳。
[式中,R各自獨立表示氫原子、碳數1~5之烷基或碳數1~5之鹵化烷基,R11表示碳數1~5之烷基。R12表示碳數1~7之烷基。h表示1~6之整數]。
通式(a1-1-01)中,R與上述為相同之內容。R11之碳數1~5之烷基與R中之碳數1~5之烷基為相同內容,以甲基、乙基,或異丙基為佳。
通式(a1-1-02)中,R與上述為相同之內容。R12之碳數1~5之烷基與R中之碳數1~5之烷基為相同內容,以甲基、乙基,或異丙基為佳。h,以1或2為佳,以2為最佳。
[式中,R表示氫原子、碳數1~5之烷基或碳數1~5之鹵化烷基;R14與前述內容為相同之內容,R13為氫原子或甲基,A為1~10之整數]。
[式中,R表示氫原子、碳數1~5之烷基或碳數1~5之鹵化烷基;R14與前述內容為相同之內容,R13為氫原子或甲基,A為1~10之整數,n'為1~6之整數]。
[式中,R與前述為相同內容,Y2'及Y2"為各自獨立之2價之鍵結基,X'為酸解離性基,n為0~3之整數]
前述通式(a1-3-01)~(a1-3-03)中,R與上述為相同之內容。
R13以氫原子為佳。
n',以1或2為佳,以2為最佳。
A,以1~8之整數為佳,以2~5之整數為特佳,以2為最佳。
Y2'、Y2"中之2價之鍵結基,與前述通式(a1-3)中之Y2為相同之內容等。
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較佳,以直鏈狀之伸烷基為更佳。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較佳,以直鏈狀之伸烷基為更佳。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'中之酸解離性基,例如與前述內容為相同之內容,以三級烷基酯型酸解離性基為佳,以上述(i)1價之脂肪族環式基之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。
(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5~80莫耳%為佳,以10~80莫耳%為更佳,以15~75莫耳%為更佳。於下限值以上時,作為光阻組成物之際,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。
(結構單位(a2))
結構單位(a2)為,含有含內酯之環式基,且α位之碳原子所鍵結之氫原子可被取代基所取代之丙烯酸酯所衍生之結構單位。
其中,含內酯之環式基,為表示含有含-O-C(O)-結構之一個之環(內酯環)的環式基。以內酯環作為一個環之方式計數,僅含有內酯環之情形為單環式基、尚具有其他之環結構的情形,無論其結構為何,皆稱為多環式基。
結構單位(a2)之內酯環式基,於(A1)成份使用於形成光阻膜之情形中,可提高光阻膜與基板之密著性,提高與含有水之顯影液的親和性等為有效者。
結構單位(a2),並未有特別限定,而可使用任意之基 。
具體而言,例如,含內酯之單環式基為由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、由γ-丁內酯去除1個氫原子所得之基、由δ-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,由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'各自獨立為氫原子、碳數1~5之烷基、碳數1~5之烷氧基或-C00R",R"為氫原子或烷基;R29為單鍵或2價之鍵結基,s"為0~2之整數;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;m為0或1]
通式(a2-1)~(a2-5)中之R,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',於考慮工業上取得之容易性等時,以氫原子為佳。
R"中之烷基,其可為直鏈狀、支鏈狀、環狀之任一者。
R"為直鏈狀或支鏈狀之烷基之情形,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,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所取代亦可,或未被取代亦可之單環鏈烷、二環鏈烷、三環鏈烷、四環鏈烷等多環鏈烷去除1個以上之氫原子所得之基等例示。具體而言,例如,環戊烷、環己烷等單環鏈烷,或金剛烷、降莰烷、異莰烷、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"以碳數1~5之伸烷基、氧原子(-O-)或硫原子(-S-)為佳,以碳數1~5之伸烷基或-O-為更佳。碳數1~5之伸烷基,以伸甲基或二甲基伸甲基為更佳,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(c1)中之X所說明之2價之鍵結基為相同之內容等。該些之中又以伸烷基、酯鍵結(-C(=O)-O-),或該些之組合為佳。R29中之2價之鍵結基之伸烷基,以直鏈狀或支鏈狀之伸烷基為更佳。具體而言,例如與前述Y中之脂肪族烴基所列舉之直鏈狀之伸烷基、支鏈狀之伸烷基為相同之內容等。
R29,特別是單鍵,或-R29'-C(=O)-O-[式中,R29'為直鏈狀或支鏈狀之伸烷基]為佳。
R29'中之直鏈狀或支鏈狀之伸烷基,碳數以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。
R29'中之直鏈狀之伸烷基,以伸甲基或乙烯基為佳,以伸甲基為特佳。R29'中之支鏈狀之伸烷基,以烷基伸甲基或烷基伸乙基為佳,以-CH(CH3)-、-C(CH3)2-或-C(CH3)2CH2-為特佳。
式(a2-1)中,s"為1~2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。下述各式中,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,或將2種以上組合使用亦可。
(A1)成份中,結構單位(a2),以具有由前述通式(a2-1)~(a2-5)之任一者所表示之結構單位所成群所選出之至少1種為佳,以具有由前述通式(a2-1)~(a2-3)之任一者所表示之結構單位所成群所選出之至少1種以上為更佳,以具有由前述通式(a2-1)或(a2-3)所表示之結構單位所成群所選出之至少1種為特佳。
(A1)成份中之結構單位(a2)之比例,就提高使用含有該(A1)成份之正型光阻組成物所形成之光阻膜與基板等支撐體之密著性、與顯影液之親和性等觀點,相對於構成(A1)成份之全結構單位之合計,以5~70莫耳%以上為佳,以10~65莫耳%為較佳,以15~65莫耳%為更佳,以20~60莫耳%為最佳。於上述範圍內時,可更為提升MEF或圖型形狀,亦可提高CDU。
(結構單位(a3))
結構單位(a3)為,含有含極性基之脂肪族烴基,且α位之碳原子所鍵結之氫原子可被取代基所取代之丙烯酸酯所衍生之結構單位。
(A1)成份具有結構單位(a3)時,可提高(A)成份之親水性,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之直鏈狀或支鏈狀之烴基(較佳為伸烷基),或多環式之脂肪族烴基(多環式基)等。
該多環式基,例如可由ArF準分子雷射用光阻組成物用之樹脂中,被多數提案之內容中適當地選擇使用。該多環式基之碳數以7~30為佳。
其中又以含有羥基、氰基、羧基,或烷基之氫原子的一部份被氟原子所取代之含羥烷基之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例示。具體而言,例如,金剛烷、降莰烷、異莰烷、三環癸烷、四環十二烷等多環鏈烷去除2個以上之氫原子所得之基等。該些多環式基之中,又以由金剛烷去除2個以上之氫原子所得之基、降莰烷去除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, 就工業上而言為較佳。
結構單位(a3),於含有含極性基之脂肪族烴基中,烴基為碳數1~10之直鏈狀或支鏈狀之烴基時,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,例如以下述式(a3-1)所表示之結構單位、下述式(a3-2)所表示之結構單位、下述式(a3-3)所表示之結構單位為較佳例示。
[式中,R與前述為相同內容,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,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,以羥基鍵結於金剛烷基之3位者為佳。
j以1為佳,羥基以鍵結於金剛烷基之3位者為特佳。
式(a3-2)中,k以1為佳。氰基以鍵結於降冰片基之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的末端,鍵結2-降冰片基或3-降冰片基者為佳。氟化烷基醇以鍵結於降冰片基之5或6位者為佳。
結構單位(a3),可單獨使用1種,或將2種以上組合使用亦可。
(A1)成份中,結構單位(a3)之比例,相對於構成該(A1)成份之全結構單位,以1~50莫耳%為佳,以3~45莫耳%為更佳,以3~40莫耳%為更佳。於下限值以上時,於含有結構單位(a3)時,可得到充分之效果,於上限值以下時,可得到與其他結構單位之平衡。
(其他之結構單位)
(A1)成份,可再含有上述結構單位(a1)~(a3)以外的其他結構單位(以下,亦稱為結構單位(a4))。
結構單位(a4),只要為未分類於上述之結構單位(a1)~(a3)的其他結構單位時者,並未有特別限定之內容,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)等光阻用樹脂所使用之以往已知之多數之單位。
結構單位(a4),例如含有酸非解離性之脂肪族多環式基,且α位之碳原子所鍵結之氫原子可被取代基所取代之 丙烯酸酯所衍生之結構單位、苯乙烯單體、乙烯基萘單體所衍生之結構單位等為佳。該多環式基例如與前述結構單位(a1)之情形中所例示之內容為相同之內容,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)等光阻組成物之樹脂成份所使用之以往已知之多數之單位。
特別是以由三環癸基、金剛烷基、四環十二烷基、異莰基、降冰片基所選出之至少1種,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之直鏈狀或支鏈狀之烷基作為取代基。
結構單位(a4),具體而言,可例如下述通式(a4-1)~(a4-5)之結構者。
[式中,R與前述內容為相同之內容]。
結構單位(a4),可單獨使用1種,或將2種以上組合使用亦可。
(A1)成份中含有結構單位(a4)之情形,結構單位(a4) 之比例,相對於構成(A1)成份之全結構單位之合計,以1~20莫耳%為佳,以1~15莫耳%為較佳,以1~10莫耳%為更佳。
(A1)成份,以具有結構單位(a1)之共聚物為佳。
該共聚物,例如,結構單位(a1)及結構單位(a3)所形成之共聚物;結構單位(a1)及(a2)所形成之共聚物;結構單位(a1)、(a2)及(a3)所形成之共聚物等例示。
本發明中,(A1)成份,特別是以含有下述通式(A1-11)所示結構單位之組合者為佳。下述通式中,R、R29、R’、A”、s”、R11、j分別與前述內容為相同,式中之複數的R、R29可各自為相同或相異皆可。
(A1)成份之質量平均分子量(Mw)(凝膠滲透色層層析之聚苯乙烯換算基準),並未有特別限定之內容,以1000~50000為佳,以1500~30000為更佳,以2500~20000為最佳。於該範圍之上限值以下時,作為光阻使用時,對 光阻溶劑可得到充分之溶解性,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,(A1)成份之分散度(Mw/Mn),並未有特別限定之內容,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為表示數平均分子量。
(A)成份中,(A1)成份,可單獨使用1種,或將2種以上合併使用皆可。
(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效果。
[(A2)成份]
(A2)成份之分子量為500以上、未達2500,以上述之(A1)成份之說明中所例示之酸解離性基,具有親水性基之低分子化合物為佳。
具體而言,例如,具有複數酚骨架之化合物的羥基之一部份氫原子被上述酸解離性基所取代者等。
(A2)成份,例如,非化學增幅型之g線或i線光阻中,作為增感劑,或耐熱性提升劑之已知低分子量酚化合物之羥基之一部份氫原子被上述酸解離性基所取代者為佳,為前述化合物時,則可任意使用。
該低分子量酚化合物,例如,雙(4-羥基苯基)甲烷、 雙(2,3,4-三羥基苯基)甲烷、2-(4-羥基苯基)-2-(4’-羥基苯基)丙烷、2-(2,3,4-三羥基苯基)-2-(2’,3’,4’-三羥基苯基)丙烷、三(4-羥基苯基)甲烷、雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)-2-羥基苯基甲烷、雙(4-羥基-2,5-二甲基苯基)-2-羥基苯基甲烷、雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)-3,4-二羥基苯基甲烷、雙(4-羥基-2,5-二甲基苯基)-3,4-二羥基苯基甲烷、雙(4-羥基-3-甲基苯基)-3,4-二羥基苯基甲烷、雙(3-環己基-4-羥基-6-甲基苯基)-4-羥基苯基甲烷、雙(3-環己基-4-羥基-6-甲基苯基)-3,4-二羥基苯基甲烷、1-[1-(4-羥基苯基)異丙基]-4-[1,1-雙(4-羥基苯基)乙基]苯、酚、m-甲酚、p-甲酚或二甲酚等酚類之甲醛縮合物的2~6核體等。當然並不受該些內容所限定。特別是具有2~6個三苯基甲烷骨架之酚化合物,以其具有優良之解析性、LWR等而為較佳。
酸解離性基並未有特別限定,例如可為上述之內容等。
(A2)成份,可單獨使用1種,或將2種以上組合使用亦可。
光阻組成物中,(A)成份,可單獨使用1種,或將2種以上合併使用亦可。
上述之中,又以(A)成份,以含有(A1)成份者為佳。
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適當調整即可。
<(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,已知例如錪鹽或鋶鹽等鎓鹽系酸產生劑、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)重氮甲烷類等重氮甲烷系酸產生劑、硝基苄基磺酸酯系酸產生劑、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"分別與前述為相同之內容,R4",表示可具有取代基之烷基、鹵化烷基、芳基,或烯基]。
式(b-1)中,R1”~R3”分別與前述式(c-1)中之R1"~R3"為相同內容。
式(b-2)中,R5”~R6”分別與前述式(c-2)中之R5"~R6"為相同內容。
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、支鏈狀、環狀之任一者皆可。
前述直鏈狀或支鏈狀之烷基,以碳數1~10為佳,以碳數1~8為更佳,以碳數1~4為最佳。
前述環狀之烷基,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、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%為較佳,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、支鏈狀或環狀之烷基、鹵化烷基、芳基,或烯基中之氫原子的一部份或全部可可被取代基(氫原子以外之其他原子或基)所取代之意。
R4"中之取代基的數目,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:X01-Q1-[式中,Q1為含有氧原子之2價之鍵結基,X01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、烷基所列舉之內容為相同之內容。
前述雜原子例如,氧原子、氮原子、硫原子等。
X01-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、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-)等非烴系之氧原子之鍵結基;該非烴系之氧原子之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各自獨立為伸烷基)等。
R91~R93中之伸烷基,以直鏈狀或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(CH2CH3)-、-C(CH3)2-、-C(CH3)(CH2CH3)-、-C(CH3)(CH2CH2CH3)-、-C(CH2CH3)2-等烷基伸甲基;伸乙基[-CH2CH2-];-CH(CH3)CH2-、-CH(CH3)CH(CH3)-、-C(CH3)2CH2-、-CH(CH2CH3)CH2-等烷基伸乙基;伸三甲基(n-伸丙基)[-CH2CH2CH2-];-CH(CH3)CH2CH2-、-CH2CH(CH3)CH2-等烷基伸三甲基;伸四甲基[-CH2CH2CH2 CH2-];-CH(CH3)CH2CH2CH2-、-CH2CH(CH3)CH2CH2-等烷基伸四甲基;伸五甲基[-CH2CH2CH2CH2CH2-]等。
Q1,以含有酯鍵結或醚鍵結之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。
X01-Q1-所表示之基中,X01之烴基,可為芳香族烴基亦可,為脂肪族烴基亦可。
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。但,該碳數為不包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)、茀基(fluorenyl)、萘基、蒽基(anthryl)、菲基等由芳香族烴環去除1個氫原子所得之芳基、苄基、苯乙基、1-萘基甲基、2-萘基甲基、1-萘基乙基、2-萘基乙基等芳基烷基等。前述芳基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。例如構成該具有芳香族烴基之芳香環的碳原子之一部份可被雜原子所取代,該具有芳香族烴基之芳香環所鍵結之氫原子可被取代基所取代等。
前者之例如,構成前述芳基之環的碳原子之一部份被氧原子、硫原子、氮原子等雜原子所取代之雜芳基、前述構成芳烷基中之芳香族烴環之碳原子的一部份被前述雜原 子所取代之雜芳基烷基等。
後者例示中之芳香族烴基之取代基,例如,烷基、烷氧基、鹵素原子、鹵化烷基、羥基、氧原子(=O)等。
前述芳香族烴基之作為取代基之烷基,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,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。
作為前述芳香族烴基之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。
作為前述芳香族烴基之取代基之鹵化烷基例如,前述烷基之氫原子之一部份或全部被前述鹵素原子所取代之基等。
X01中之脂肪族烴基,可為飽和脂肪族烴基亦可,不飽和為脂肪族烴基亦可。又,脂肪族烴基可為直鏈狀、支鏈狀、環狀之任一者。
X01中,脂肪族烴基,其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。
X01中之「雜原子」,只要為碳原子及氫原子以外之原子時,並未有特別限定,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形成者亦可,含有前述雜原子以外之基或原子之基亦可。
取代碳原子之一部份的取代基,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,該些取代基亦可包含於環結構中。
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,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-丁基等烷基之氫原子之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支鏈狀之飽和烴基、直鏈狀或支鏈狀之1價之不飽和烴基,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),以碳數為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。
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,其碳數以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。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,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,由單環鏈烷去除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、環己烷等單環鏈烷去除1個以上之氫原子所得之基 ;由金剛烷、降莰烷、異莰烷、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。
脂肪族環式基為,不包含環結構中含有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,包含環結構中含有雜原子之取代基之情形,,該含有雜原子之取代基,以-O-、-C(=O)-O-、-S-、-S(=O)2-、-S(=O)2-O-為佳。該脂肪族環式基的具體例如,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各自獨立為碳數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等。
該些脂肪族環式基,構成其環結構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,以碳數1~5之烷基為佳,以甲基、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可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等。
其中又以X01為可具有取代基之環式基為佳。該環式基為可具有取代基之可為芳香族烴基亦可,可具有取代基之脂肪族環式基亦可,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。
其中又以R4"為具有作為取代基之X01-Q1者為佳。此情形中,R4",以X01-Q1-Y01-[式中,Q1及X01與前述為相同內容,Y01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。
X01-Q1-Y01-所表示之基中,Y01之伸烷基與前述Q1所列舉之伸烷基中之碳數1~4之內容為相同之內容等。
氟化伸烷基,例如該伸烷基之氫原子之一部份或全部 被氟原子所取代之基等。
Y01,具體而言,例如,-CF2-、-CF2CF2-、-CF2CF2CF2-、-CF(CF3)CF2-、-CF(CF2CF3)-、-C(CF3)2-、-CF2CF2CF2CF2-、-CF(CF3)CF2CF2-、-CF2CF(CF3)CF2-、-CF(CF3)CF(CF3)-、-C(CF3)2CF2-、-CF(CF2CF3)CF2-、-CF(CF2CF2CF3)-、-C(CF3)(CF2CF3)-;-CHF-、-CH2CF2-、-CH2CH2CF2-、-CH2CF2CF2-、-CH(CF3)CH2-、-CH(CF2CF3)-、-C(CH3)(CF3)-、-CH2CH2CH2CF2-、-CH2CH2CF2CF2-、-CH(CF3)CH2CH2-、-CH2CH(CF3)CH2-、-CH(CF3)CH(CF3)-、-C(CF3)2CH2-;-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH(CH3)CH2-、-CH(CH2CH3)-、-C(CH3)2-、-CH2CH2CH2CH2-、-CH(CH3)CH2CH2-、-CH2CH(CH3)CH2-、-CH(CH3)CH(CH3)-、-C(CH3)2CH2-、-CH(CH2CH3)CH2-、-CH(CH2CH2CH3)-、-C(CH3)(CH2CH3)-等。
Y01,以氟化伸烷基為佳,特別是以鄰接之硫原子所鍵結之碳原子被氟化之氟化伸烷基為佳。該些氟化伸烷基,例如,-CF2-、-CF2CF2-、-CF2CF2CF2-、-CF(CF3)CF2-、-CF2CF2CF2CF2-、-CF(CF3)CF2CF2-、-CF2CF(CF3)CF2-、-CF(CF3)CF(CF3)-、-C(CF3)2CF2-、-CF(CF2CF3)CF2-;-CH2CF2-、-CH2CH2CF2-、-CH2CF2CF2-;-CH2CH2CH2CF2-、-CH2CH2CF2CF2-、-CH2CF2CF2CF2-等。
該些之中,又以-CF2-、-CF2CF2-、-CF2CF2CF2-,或 CH2CF2CF2-為佳,以-CF2-、-CF2CF2-或-CF2CF2CF2-為更佳,以-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的一部份或全部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)中之R4",為與上述式(b-1)之R4"為相同之內容等。
式(b-1)、(b-2)所表示之鎓鹽系酸產生劑之具體例如,二苯基錪之三氟甲烷磺酸酯或九氟丁烷磺酸酯、雙(4-tert-丁基苯基)錪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-(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;1-(3,5-二甲基-4-羥基苯基)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;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、1-金剛烷磺酸酯、2-降莰烷磺酸酯、d-樟腦烷-10-磺酸酯等烷基磺酸酯、苯磺酸酯、全氟苯磺酸酯、p-甲苯磺酸酯等芳香族磺 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)之任一者所表示之陰離子部所取代之鎓鹽。
[式中,p為1~3之整數,q1~q2各自獨立為1~5之整數,q3為1~12之整數,t3為1~3之整數,r1~r2各自獨立為0~3之整數,g為1~20之整數,R7為取代基,n1~n5各自獨立為0或1,v0~v5各自獨立為0~3之整數,w1~w5各自獨立為0~3之整數,Q"與前述內容為相同之內容]。
R7之取代基,例如與前述X01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之內容為相同之內容等。
R7所附加之符號(r1~r2、w1~w5)為2以上之整數之情形,該化合物中之複數之R7可分別為相同或相異皆可。
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個之氫原子為氟原子所取代之碳數2~6之伸烷基;Y"、Z"各自獨立表示至少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"各自獨立為至少1個之氫原子被氟原子所取代之直鏈狀或支鏈狀之烷基,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溶解性等理由,以越小越好。
又,X"之伸烷基或Y"、Z"之烷基中,被氟原子所取代之氫原子之數目越多時,酸之強度越強,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,亦可使用具有前述通式(c-3)或(c-4)所表示之陽離子部的鋶鹽作為鎓鹽系酸產生劑使用。
具有式(c-3)或(c-4)所表示之陽離子部的鋶鹽之陰離子部,並未有特別限定,其可與目前為止被提案之鎓鹽系酸產生劑之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 -)等氟化烷基磺酸離子;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為,至少具有1個下述通式(B-1)所表示之基的化合物,且經輻射線之照射而產生酸之特性的成份。該些肟磺酸酯系酸產生劑,已被廣泛地使用於化學增幅型光阻組成物中,而可任意的選擇使用。
[式(B-1)中,R31、R32表示各自獨立之有機基]。
R31、R32之有機基為含碳原子之基,其可具有碳原子以外之原子(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)。
R31之有機基,以直鏈狀、支鏈狀或環狀之烷基或芳基為佳。該些烷基、芳基亦可具有取代基。該取代基,並未有特別限制,例如氟原子、碳數1~6之直鏈狀、支鏈狀或環狀之烷基等。其中,「具有取代基」係指,烷基或芳基之一部份或全部氫原子被取代基所取代之意。
烷基,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,部份被鹵化之烷基係指,氫原子的一部份被鹵素原子所取代之烷基之意,完全被鹵化之烷基係指,全部氫原子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,氫原子的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,全部氫原子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、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、芳基為相同之內容等。
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,碳數以1~10為佳,以碳數1~8為更佳,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,例如以烷基之氫原子被50%以上氟化者為佳,以被70%以上氟化者為更佳,以被90%以上氟化者為特佳。
R34之芳基,例如由苯基、聯苯基(biphenyl)、茀基(fluorenyl)、萘基、蒽基(anthryl)、菲基等,芳香族烴之環去除1個氫原子所得之基,及構成該些基之環的碳原子之一部份被氧原子、硫原子、氮原子等雜原子所取代之雜芳基等。該些之中,又以茀基為佳。
R34之芳基,亦可具有碳數1~10之烷基、鹵化烷基、烷氧基等取代基。該取代基中之烷基或鹵化烷基,碳數 以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,碳數以1~10為佳,以碳數1~8為更佳,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,例如以烷基之氫原子被50%以上氟化者為佳,以被70%以上氟化者為更佳,90%以上被氟化者,以其可提高所發生之酸的強度,而為特佳。最佳為100%氫原子被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,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等。
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,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等。
p",較佳為2。
肟磺酸酯系酸產生劑之具體例如,α-(p-甲苯磺醯基氧基亞胺基)-苄基氰化物、α-(p-氯苯磺醯基氧基亞胺基)-苄基氰化物、α-(4-硝基苯磺醯基氧基亞胺基)-苄基氰化物、α-(4-硝基-2-三氟甲基苯磺醯基氧基亞胺基)-苄基氰化物、α-(苯磺醯基氧基亞胺基)-4-氯苄基氰化物、α-(苯磺醯基氧基亞胺基)-2,4-二氯苄基氰化物、α-(苯磺醯基氧基亞胺基)-2,6-二氯苄基氰化物、α-(苯磺醯基氧基亞胺基)-4-甲 氧基苄基氰化物、α-(2-氯苯磺醯基氧基亞胺基)-4-甲氧基苄基氰化物、α-(苯磺醯基氧基亞胺基)-噻嗯-2-基乙腈、α-(4-十二烷基苯磺醯基氧基亞胺基)-苄基氰化物、α-[(p-甲苯磺醯基氧基亞胺基)-4-甲氧基苯基]乙腈、α-[(十二烷基苯磺醯基氧基亞胺基)-4-甲氧基苯基]乙腈、α-(甲苯磺醯氧基亞胺基)-4-噻嗯基氰化物、α-(甲基磺醯基氧基亞胺基)-1-環己烯基乙腈、α-(甲基磺醯基氧基亞胺基)-1-環己烯基乙腈、α-(甲基磺醯基氧基亞胺基)-1-環庚烯基乙腈、α-(甲基磺醯基氧基亞胺基)-1-環辛烯基乙腈、α-(三氟甲基磺醯基氧基亞胺基)-1-環己烯基乙腈、α-(三氟甲基磺醯基氧基亞胺基)-環己基乙腈、α-(乙基磺醯基氧基亞胺基)-乙基乙腈、α-(丙基磺醯基氧基亞胺基)-丙基乙腈、α-(環己基磺醯基氧基亞胺基)-環戊基乙腈、α-(環己基磺醯基氧基亞胺基)-環己基乙腈、α-(環己基磺醯基氧基亞胺基)-1-環己烯基乙腈、α-(乙基磺醯基氧基亞胺基)-1-環己烯基乙腈、α-(異丙基磺醯基氧基亞胺基)-1-環己烯基乙腈、α-(n-丁基磺醯基氧基亞胺基)-1-環己烯基乙腈、α-(乙基磺醯基氧基亞胺基)-1-環己烯基乙腈、α-(異丙基磺醯基氧基亞胺基)-1-環己烯基乙腈、α-(n-丁基磺醯基氧基亞胺基)-1-環己烯基乙腈、α-(甲基磺醯基氧基亞胺基)-苯基乙腈、α-(甲基磺醯基氧基亞胺基)-p-甲氧基苯基乙腈、α-(三氟甲基磺醯基氧基亞胺基)-苯基乙腈、α-(三氟甲基磺醯基氧基亞胺基)-p-甲氧基苯基乙腈、α-(乙基磺醯基氧基亞胺基)-p-甲氧基苯基乙腈、α-(丙基磺醯基氧基亞胺基)-p-甲基苯基乙腈 、α-(甲基磺醯基氧基亞胺基)-p-溴苯基乙腈等。
又,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、國際公開第04/074242號公報(65~86頁之Example1~40)所揭示之肟磺酸酯系酸產生劑亦適合使用。
又,較佳之成份可例如以下所例示之內容。
重氮甲烷系酸產生劑之中,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,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亦適合使用。
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。
作為(B)成份之該些酸產生劑可單獨使用1種,或將2種以上組合使用亦可。
其中,(B)成份,又以使用氟化烷基磺酸離子作為陰離子之鎓鹽系酸產生劑者為佳。
正型光阻組成物中之(B)成份之含量,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,就可得到均勻之溶液、良好之保存安定性等觀點,而為較佳。
<(C11)成份>
(C11)成份,係如前述說明,為具有有機陽離子之本發明之化合物(C1),內容如本發明之化合物(C1)之說明。(C11)成份,於光阻組成物中,具有酸擴散控制劑,即具有捕集(trap)因曝光由前述(B)成份等所產生之酸的做為抑制劑之作用。
光阻組成物中,(C11)成份,可單獨使用1種,或將2種以上組合使用亦可。
(C11)成份,相對於(A)成份100質量份,以0.5~10.0 質量份為佳,以0.5~5.0質量份為較佳,以1.0~4.0質量份為更佳。於上述範圍之下限值以上時,於作為正型阻組成物使用時,於併用(A1)成份時,可降低粗糙度等而使微影蝕刻特性更向上提升。
又,可得到更良好之光阻圖型形狀。前述範圍之上限值以下時,可維持良好之感度,亦具有優良之產率。
<(D)成份>
光阻組成物中,以另含有任意成份之不相當於前述(C11)成份之含氮有機化合物成份(D)(以下,亦稱為「(D)成份」)為佳。
該(D)成份於作為酸擴散控制劑,即具有抑制經由曝光而使前述(B)成份產生之酸的作為的抑制劑作用之成份時,並未有特別限制,目前已有各式各樣之成份之提案,可由公知之物質中任意地選擇使用。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。
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1~12為佳。
脂肪族胺為氨NH3之氫原子之至少1個被碳數12以下之烷基或羥烷基所取代之胺(烷基胺或烷基醇胺)或環式胺等。
烷基胺及烷基醇胺之具體例如,n-己基胺、n-庚基胺、n-辛基胺、n-壬基胺、n-癸基胺等單烷基胺;二乙胺、二-n-丙胺、二-n-庚基胺、二-n-辛基胺、二環己基胺等二 烷基胺;三甲胺、三乙胺、三-n-丙胺、三-n-丁胺、三-n-戊胺、三-n-己基胺、三-n-庚基胺、三-n-辛基胺、三-n-壬基胺、三-n-癸基胺、三-n-十二烷基胺等三烷基胺;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-辛醇胺等烷基醇胺等。該些之中,又以碳數5~10之三烷基胺為更佳,三-n-戊胺或三-n-辛基胺為特佳。
環式胺,例如,含有作為雜原子之氮原子之雜環化合物等。該雜環化合物,可為單環式之形式(脂肪族單環式胺)或多環式之形式(脂肪族多環式胺)皆可。
脂肪族單環式胺,具體而言,例如,哌啶、六氫吡嗪等。
脂肪族多環式胺,以碳數為6~10者為佳,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]-7-十一烯、六伸甲基芳香四胺、1,4-二氮雜二環[2.2.2]辛烷等。
其他之脂肪族胺,以三(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}乙胺、三乙醇胺三酯等,三乙醇胺三酯為佳。
又,(D)成份亦可使用芳香族胺。
芳香族胺例如,苯胺、吡啶、4-二甲胺基吡啶、吡咯、吲哚、吡唑、咪唑或該些衍生物、二苯基胺、三苯基胺 、三苄基胺、2,6-二異丙基苯胺、N-tert-丁氧基羰吡咯啶等。
(D)成份,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,可提高光阻圖型形狀、存放安定性等。
<(E)成份>
光阻組成物中,就防止感度劣化,或提高光阻圖型形狀、存放安定性等目的,可含有由有機羧酸,及磷之含氧酸及其衍生物所成群所選出之至少1種之化合物(E)(以下,亦稱為「(E)成份」)。
有機羧酸,例如,以乙酸、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、次膦酸等,該些之中又以膦酸為特佳。
磷之含氧酸之衍生物例,例如,上述含氧酸之氫原子被烴基所取代之酯等,前述烴基例如,碳數1~5之烷基、碳數6~15之芳基等。
磷酸之衍生物例如,磷酸二-n-丁酯、磷酸二苯基酯等磷酸酯等。
膦酸之衍生物例如,膦酸二甲基酯、膦酸-二-n-丁酯、苯基膦酸、膦酸二苯基酯、膦酸二苄基酯等膦酸酯等。
次膦酸之衍生物例如,苯基次膦酸等次膦酸酯等。
(E)成份,可單獨使用1種,或將2種以上合併使用亦可。
(E)成份,以有機羧酸為佳,以水楊酸為特佳。
(E)成份,相對於(A)成份100質量份,為使用0.01~5.0質量份之比例。
光阻組成物中,可再配合所期待之目的,適當添加含有具有混和性之添加劑,例如改善光阻膜之性能所附加的樹脂、提高塗佈性之界面活性劑、溶解抑制劑、可塑劑、安定劑、著色劑、抗光暈劑、染料等。
<(F)成份>
光阻組成物中,為賦予光阻膜具有撥水性,可使其含有氟添加劑(以下,亦稱為「(F)成份」)。
(F)成份,例如,可使用特開2010-0022870號公報所記載之含氟高分子化合物。(F)成份,更具體而言,例如,具有下述式(f1-11)所表示之結構單位之共聚物等,又以僅由下述式(f1-11)所表示之結構單位所構成之聚合物(均聚物)為佳。
式(f1-11)中,R2"為含有氟原子之有機基,又以含有氟原子之烴基為佳。含有氟原子之烴基,例如與前述式(c1)中之Rf為相同之內容。其中又以R2"為「-(CH2)o-CF3」所表示之基為佳(式中,o為1~3之整數)。
式(f1-11)中,a1為1~5之整數,又以1~3之整數為佳,以1或2為更佳。
式(f1-11)中,R與前述內容為相同之內容。R以氫原子或甲基為佳。
(F)成份,可單獨使用1種,或將2種以上合併使用亦可。
(F)成份,相對於(A)成份100質量份,為使用1~10質量份之比例。
<(S)成份>
光阻組成物,可將組成光阻組成物之成份溶解於有機 溶劑(以下,亦稱為「(S)成份」)之方式予以製造。
(S)成份,只要可溶解所使用之各成份,形成均勻之溶液的成份即可,其可適當選擇使用1種或2種以上之以往已知作為化學增幅型光阻之溶劑使用之成份。
(S)成份,例如,γ-丁內酯等內酯類;丙酮、甲基乙基酮、環己酮、甲基-n-戊基酮、甲基異戊基酮、2-庚酮等酮類;乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇等多元醇類;乙二醇單酯、二乙二醇單酯、丙二醇單酯,或二丙二醇單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、單丁基醚等單烷基醚或單苯基醚等具有醚鍵結之化合物等多元醇類之衍生物[該些之中,又以丙二醇單甲基醚酯(PGMEA)、丙二醇單甲基醚(PGME)為佳];二噁烷等環式醚類,或乳酸甲酯、乳酸乙酯(EL)、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯等酯類;苯甲醚、乙基苄基醚、茴香甲基醚、二苯基醚、二苄基醚、苯基乙基醚、丁基苯基醚、乙基苯、二乙基苯、戊基苯、異丙基苯、甲苯、二甲苯、異丙苯、三甲苯等芳香族系有機溶劑等。
(S)成份,可單獨使用,或以2種以上之混合溶劑方式使用。
其中又以γ-丁內酯、丙二醇單甲基醚酯(PGMEA)、丙二醇單甲基醚(PGME)、乳酸乙酯(EL)為佳。
又,PGMEA與極性溶劑混合所得之混合溶劑亦佳。 其組成比(質量比)於考慮PGMEA與極性溶劑之相溶性等後,再適當地決定即可,一般以1:9~9:1之範圍內為佳,以2:8~8:2之範圍內為更佳。
更具體而言,例如,極性溶劑使用EL予以組合之情形中,PGMEA:EL之質量比,較佳為1:9~9:1,更佳為2:8~8:2。又,極性溶劑使用PGME予以組合之情形中,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,其他又如由PGMEA及EL之中所選出之至少1種與γ-丁內酯之混合溶劑亦佳。該情形中,混合比例就前者與後者之質量比而言,較佳為70:30~95:5。
此外,(S)成份,其他又如由PGMEA及PGME與環己酮之混合溶劑亦佳。該情形中,混合比例,就質量比而言,較佳為PGMEA:PGME:環己酮=35~55:25~45:10~30。
(S)成份之使用量,並未有特別限定之內容,其可配合塗佈於基板等可能濃度、配合塗佈膜厚度作適當之設定,一般而言,以設定於光阻組成物之固形分濃度為0.5~20質量%,較佳為1~15質量%之範圍內使用。
使組成光阻組成物之成份(S)成份溶解之方法,例如,僅謹將上述各成份依通常之方法進行混合、攪拌等亦可進行,又,必要時可使用高速攪拌機、均質攪拌機、3輥滾筒研磨機等分散機進行分散、混合亦可。又,混合後, 再使用網版、膜式過濾器等進行過濾亦可。
如以上說明般,本發明之化合物(C1)為新穎化合物,其可作為光阻組成物之光分解性鹼本身或其中間體化合物使用。
光阻組成物,於含有具有有機陽離子之化合物(C1)的(C11)成份時,於未曝光部中,(C11)成份中之陰離子部,會與經由曝光而於曝光部之(B)成份等所產生之強酸進行鹼交換,而具有使(B)成份等所產生之強酸的擴散受到抑制之抑制劑的機能。
又,(C11)成份亦具有經由曝光而分解,進而產生弱酸之光酸產生之機能。因此,曝光部中,不僅僅(B)成份,(C11)成份也會產生酸(因此,光分解後的(C11)成份將會失去作為抑制劑之機能)之結果,而促進(B)成份等產生酸,與促進去保護反應,使曝光部與未曝光部之反差增大,推測可使圖型形狀或微影蝕刻特性更優良,且可抑制圖型之倒塌。
又,本發明之化合物(C1),因其末端具有脂環式基,故可提高對於光阻溶劑之溶解性,而推測可得到良好之微影蝕刻特性。
<<光阻圖型之形成方法>>
使用上述之光阻組成物,例如,依以下之光阻圖型之形成方法時,即可形成光阻圖型。
首先將前述光阻組成物使用旋轉塗佈器等塗佈於支撐 體上,再於80~150℃之溫度條件下,施以40~120秒鐘,較佳為60~90秒鐘之預燒焙(Post Apply Bake(PAB)),將其使用例如ArF曝光裝置或電子線描繪機等,將ArF準分子雷射光或電子線(EB)介由所期待之遮罩圖型進行選擇性曝光後,於80~150℃之溫度條件下,施以40~120秒鐘,較佳為60~90秒鐘之PEB(曝光後加熱)。其次,對其進行顯影處理。
鹼顯影製程之情形,為使用例如0.1~10質量%氫氧化四甲基銨(TMAH)水溶液作為鹼顯影液以進行鹼顯影處理。
又,溶劑顯影製程之情形,可使用有機溶劑進行顯影處理。該有機溶劑,只要可溶解(A)成份(曝光前之(A)成份)之溶劑即可,其可適當地由公知之有機溶劑之中選擇使用。具體而言,例如,酮系溶劑、酯系溶劑、醇系溶劑、醯胺系溶劑、醚系溶劑等極性溶劑、烴系溶劑等,其中又以酯系溶劑為佳。酯系溶劑以乙酸丁酯為佳。
顯影處理後,較佳為進行洗滌處理。鹼顯影製程後之情形以使用純水進行水洗為佳。溶劑顯影製程後之情形,以使用上述所列舉之含有有機溶劑之洗滌液為佳。
其後進行乾燥。又,依情況之不同,於上述顯影處理後亦可進行燒焙處理(後燒焙)。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質,例如,電子構件用之基板,或形成有特定配線圖型之物 等例示。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。配線圖型之材料,例如可使用銅、鋁、鎳、金等。
又,支撐體可為於上述之基板上設有無機系及/或有機系之膜者。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射線、軟X射線等輻射線進行。
本發明之光阻組成物,對於KrF準分子雷射、ArF準分子雷射、EB或EUV為有效,對於ArF準分子雷射特別有效。
光阻膜之曝光,可於空氣或氮等惰性氣體中進行之通常曝光(乾曝光)亦可,或浸潤式曝光亦可。
浸潤式曝光為,於曝光時,在以往充滿空氣或氮等惰性氣體之透鏡與晶圓上之光阻膜之間的部份,以充滿具有折射率較空氣之折射率為大的溶劑(浸潤式介質)之狀態進行曝光。
更具體而言,例如,浸潤式曝光為,於上述方法所得之光阻膜與曝光裝置之最低位置的透鏡之間,充滿具有折射率較空氣之折射率為大之溶劑(浸潤式介質),於其狀態下,介由所期待之遮罩圖型進行曝光(浸潤式曝光)之方式 予以實施。
浸潤式介質,以具有折射率較空氣之折射率為大,且具有較該浸潤式曝光所曝光之光阻膜所具有之折射率為小的溶劑為佳。該溶劑之折射率,只要為前述範圍內時,並未有特別限制。
具有折射率較空氣之折射率為大,且較光阻膜之折射率為小的溶劑,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,C3HCl2F5、C4F9OCH3、C4F9OC2H5、C5H3F7等氟系化合物為主成份之液體等,以沸點為70~180℃者為佳,以80~160℃者為更佳。氟系惰性液體因為具有上述範圍之沸點的溶劑,於曝光結束後,可以簡便之方法去除浸潤式所使用之介質,而為較佳。
氟系惰性液體,特別是以烷基之氫原子全部被氟原子所取代之全氟烷基化合物為佳。全氟烷基化合物,具體而言,可例如全氟烷基醚化合物或全氟烷基胺化合物等。
此外,具體而言,例如前述全氟烷基醚化合物之全氟(2-丁基-四氫呋喃)(沸點102℃)等,前述全氟烷基胺化合物,例如全氟三丁胺(沸點174℃)等。
浸潤式介質,就費用、安全性、環境問題、廣用性等觀點,以水為較適合使用者。
[實施例〕
以下,將以實施例對本發明作更詳細之說明,但本發明並不受該些例示所限定。
又,本實施例中,以NMR進行之分析中,1H-NMR之化學位移基準物質為四甲基矽烷(TMS),19F-NMR之化學位移基準物質為三氯氟甲烷(但,六氟苯之波峰設定為-162.2ppm)。
[合成例1]N-[2-(金剛烷-1-基羰氧基)乙基]三氟甲烷磺醯胺之合成
於具備有溫度計、冷凝器之玻璃燒瓶中,投入三氟甲烷磺酸醯胺乙醇100g(0.52mol)、1-金剛烷羧酸108.6g(0.54mol)、對甲苯磺酸(0.1mol),及甲苯500g,使用Dean-Stark型脫水裝置,於迴流下,進行脫水。經9小時迴流後,去除約9ml之水。將該反應液溶解於乙酸乙酯500g中,以碳酸氫鈉飽和溶液洗淨2次、1N-HCl洗淨1次、飽和食鹽水洗淨1次。有機相使用硫酸鈉乾燥、溶劑以減壓餾除後,於己烷中再結晶,得N-[2-(金剛烷-1-基羰氧基)乙基]三氟甲烷磺醯胺140g(產率75%、純度99%)。
[N-[2-(金剛烷-1-基羰氧基)乙基]三氟甲烷磺醯胺]之物性]
1H NMR(測定溶劑:重氯仿,基準物質:四甲基矽烷);δ=5.43-5.35(brs,1H),4.20(t,2H,J=5.2Hz),3.53(td,2H,J=5.2Hz),2.08-1.98(brs,3H),1.91-1.87(brs,6H),1.75-1.67(brs,6H)。
19F NMR(測定溶劑:重氯仿,基準物質:三氯氟甲烷);δ=-77.8(s,3F)。
由上述分析結果得知,確認所得化合物為下述式(i)所示N-[2-(金剛烷-1-基羰氧基)乙基]三氟甲烷磺醯胺。
[合成例2]三苯基鋶N-[2-(金剛烷-1-基羰氧基)乙基]三氟甲烷磺醯胺
於3L之反應器中,加入上述合成例1所得之N-[2-(金剛烷-1-基羰氧基)乙基]三氟甲烷磺醯胺240g(0.63mol)、水800ml、氯仿800ml,於內溫保持0℃中,緩緩滴入11% NaOH 240g(0.68mol),進行30分鐘之攪拌。加入三苯基鋶溴化物244g(0.71mol),於室溫下攪拌15小時後,進行分液,所得有機層以水800ml洗淨4次,進行減壓濃縮。所得黃色油狀物溶解於乙腈中,再於異丙基醚(IPE)中進行再結晶,三苯基鋶N-[2-(金剛烷-1-基羰氧基)乙基]三氟甲烷磺醯胺360g。此時之純度為99%、產率87%。
[三苯基鋶N-[2-(金剛烷-1-基羰氧基)乙基]三氟甲烷磺醯胺之物性]
1H NMR(測定溶劑:重DMSO,基準物質:四甲基矽 烷);δ=7.88-7.76(m,15H;Ph3S+),3.85(t,2H),3.02(t,2H),2.08-1.98(brs,3H),1.91-1.87(brs,6H),1.75-1.67(brs,6H)。
19F NMR(測定溶劑:重DMSO,基準物質:三氯氟甲烷);δ=-75.5(s,3F)。
由上述分析結果得知,確認所得化合物為下述式(C)-1所示三苯基鋶N-[2-(金剛烷-1-基羰氧基)乙基]三氟甲烷磺醯胺。
[實施例1~4、比較例1~3]
將表1所示各成份混合、溶解,以製作正型之光阻組成物。
表1中之各簡稱具有以下之意義。又,[ ]內之數值為添加量(質量份)。又,下述化合物(C)-2,及(C)-3之物性值與合成例係如以下所示。
(A)-1:下述高分子化合物(A)-1。
(B)-1:下述化合物(B)-1。
(B)-2:下述化合物(B)-2。
(C)-A:下述化合物(C)-A。
(C)-B:下述化合物(C)-B。
(C)-1:前述化合物(C)-1。
(C)-2:下述化合物(C)-2。
(C)-3:下述化合物(C)-3。
(D)-1:三-n-辛基胺。
(F)-1:下述高分子化合物(F)-1。
(S)-1:PGMEA/PGME/環己酮=45/30/25(質量比)之混合溶劑。
[化合物(C)-2之物性]
1H-NMR(重DMSO、400MHz):δ(ppm)=7.76-7.82(m、10H、ArH)、7.59(s、2H、ArH)、4.55(s、2H、CH2)、3.82-3.89(t、2H、CH2)、3.00-3.08(t、2H、CH2)、2.29(m、6H、CH3)、1.48-1.93(m、25H、環戊基+金剛烷基)、0.77-0.81(t、3H、CH3)。
19F-NMR(DMSO、376MHz):δ(ppm)=-75.5
[化合物(C)-3之物性]
1H-NMR(重DMSO、400MHz):δ(ppm)=8.28(d、2H、ArH)、8.12(d、1H、ArH)、7.88(t、1H、ArH)、7.80(d、1H、ArH)、7.62-7.74(m、5H、ArH)、3.82-3.89(t、2H、CH2)、3.00-3.08(t、2H、CH2)、1.58-1.93(m、15H、金剛烷基)、1.27(s、9H、CH3)。
19F-NMR(DMSO、376MHz):δ(ppm)=-75.5
[化合物(C)-2之合成例]
將N-[2-(金剛烷-1-基羰氧基)乙基]三氟甲烷磺醯胺3.91g、水36ml、氯仿180ml加入反應容器中,於內溫保持0℃中,滴入10% NaOH4.4g,攪拌10分鐘。將PAG[A]5.42g添加於其中,於室溫下攪拌1小時後,進行分液,所得有機層以水36ml洗淨4次,進行減壓濃縮結果,得化合物(C)-2 6.7g。
又,化合物(C)-3之合成亦依化合物(C)-2相同方法進行。
[Mw=9400、Mw/Mn=1.65、( )之右下之數值為表示共聚合組成比(莫耳比)]。
使用所得之正型光阻組成物,依以下順序形成光阻圖型,並分別進行以下所示之評估。
[光阻圖型之形成]
將有機系抗反射膜組成物「ARC95」(商品名、普力瓦科技公司製)使用旋轉塗佈器塗佈於12英吋之矽晶圓上,隨後於熱板上,進行205℃、90秒鐘之燒焙、乾燥結果,形成膜厚90nm之有機系抗反射膜。
隨後,將實施例1~4、比較例1~3之光阻組成物旋轉塗佈器分別塗佈於該有機系抗反射膜上,於熱板上以120℃、60秒鐘之條件進行預燒焙(PAB)處理,使其乾燥結果,形成膜厚100nm之光阻膜。
隨後,使用ArF浸潤式曝光裝置NSR-S609B(NIKON公司製;Dipole(in/out:0.78/0.97)w/POLANO;浸潤式介質:水),介由遮罩圖型(6%網版(Half Tone)),以ArF準分子雷射(193nm)對前述光阻膜進行選擇性照射。
隨後,於115℃下進行60秒鐘之PEB處理,再於23℃下,使用2.38質量%氫氧化四甲基銨(TMAH)水溶液進行10秒鐘之鹼顯影處理,其後,使用純水再進行30秒鐘之水洗,再進行振動乾燥。
隨後,於100℃下進行45秒鐘之後燒焙。
其結果得知,無論任一例示中,皆得到線路寬50nm之1:1線路與空間(LS)之圖型。
求取形成該LS圖型之最佳曝光量Eop(mJ/cm2;感度)。其結果如表2所示。
[LWR(線路寬度粗糙;line width roughnes)評估]
於前述Eop中所形成之線路寬50nm、間距100nm之LS圖型中,使用測長SEM(掃描型電子顯微鏡、加速電壓800V、商品名:S-9220、日立之製造所公司製),測定依空間之長度方向中400處之空間寬,由其結果求取標準誤差(s)之3倍值(3s),求取400處之3s所得之平均化數值,作為標示LWR之尺度。其結果如表2所示。
該3s之數值越小時,其線寬之粗糙度(邊緣凹凸)越小,表示可得到更均勻寬度之LS圖型之意。
[圖型倒塌之評估]
除改變上述Eop以外,依上述相同方法形成LS圖型,並測定圖型發生倒塌時(前)之線路寬。
此數值越小時,表示光阻圖型不易倒塌(圖型倒塌之 耐性),而具有良好結果之意。
[曝光寬容度(EL Margins)之評估]
於前述Eop中,求取於標靶尺寸(空間寬50nm)之±5%(47.5nm~52.5nm)之範圍內形成LS圖型之線路之際的曝光量,並依下式求取EL Margins(單位:%)。其結果如表2所示。
EL Margins(%)=(|E1-E2|/Eop)×100
E1:形成空間寬47.5nm之LS圖型之際的曝光量(mJ/cm2)
E2:型成空間寬52.5nm之LS圖型之際的曝光量(mJ/cm2)
又,EL Margins,其數值越大時,表示伴隨曝光量之變動,圖型尺寸之變化量較小之意。
[圖型形狀之評估]
對於形成上述50nm之1:1LS圖型之最佳曝光量Eop中,使用掃描型電子顯微鏡(商品名:S-4700、日立製造所製)觀察所形成的圖型之截面形狀,該形狀係依以下基準進行評估。結果如表2所示。
A:高矩形性、良好。
B:Top-round形狀,低矩形性。
C:T-top形狀,低矩形性。
由表2之結果得知,實施例1~4之光阻組成物,與比較例1~3之光阻組成物相比較時,確認LWR、EL Margins等具有良好之微影蝕刻特性及形狀,且可抑制圖型倒塌。
以上,為說明本發明較佳實施例,但本發明並不受該些實施例所限定。於未超脫本發明主旨之範圍,構成內容之附加、省略、取代,及其他之變更皆為可能。本發明不受前述說明所限定,僅受所附申請專利範圍之限定。

Claims (2)

  1. 一種化合物,其係具有選自由下述化學式(a-1)~(a-16)之任一者表示之陰離子所成群組之陰離子部、與選自由下述通式(c-1)~(c-4)之任一者表示之陽離子及鹼金屬離子所成群組之陽離子部; [式中,R1"~R3",R5"~R6"各自獨立表示芳基或烷基;前述烷基之氫原子的一部分或全部亦可被R10-C(=O)-表示之取代基取代;R10為可具有取代基之苯基、萘基、碳數1~5之烷基、烷氧基或羥基;前述芳基之氫原子的一部分或全部亦可被烷基、烷氧基、鹵素原子、羥基或上述化學式(sg-1)~(sg-3)之任一者表示之取代基取代;*表示鍵結鍵;式(c-1)之R1"~R3"中,任意之2個可相互鍵結,並可與式中之硫原子共同形成環]; [式中,R41~R46為直鏈狀、支鏈狀或環狀之烷基、芳基 或氰基;前述烷基之氫原子的一部分或全部亦可被鹵素原子取代;前述芳基之氫原子的一部分或全部亦可被鹵素原子、烷基、鹵化烷基或烷氧基取代;n1’~n5’各自獨立為0~3之整數,n6’為0~2之整數]。
  2. 如請求項1之化合物,其中前述陽離子部係選自由下述化學式(I-1-1)~(I-1-13)之任一者表示之陽離子所成群組, [式中,R9為可具有取代基之苯基、萘基或碳數1~5之烷 基;R10為可具有取代基之苯基、萘基、碳數1~5之烷基、烷氧基或羥基;u為1~3之整數]。
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