发明名称 包括具有酸不安定保护基之内酯基的光敏性单体,光敏性聚合物及化学放大光阻组成物
摘要 一种包括下式表示之亚甲基丁内酯的光敏性单体:其中R1为氢原子或烷基,R2为酸不安定基,X为氢原子,或具有1到10个碳原子之经取代或未经取代之烷基,且Y为具有1到20个碳原子之经取代或未经取代之烷基或脂环族烃基。
申请公布号 TWI257032 申请公布日期 2006.06.21
申请号 TW091102880 申请日期 2002.02.20
申请人 三星电子股份有限公司 发明人 尹广燮;禹相均
分类号 G03C5/00 主分类号 G03C5/00
代理机构 代理人 林镒珠 台北市中山区长安东路2段112号9楼
主权项 1.一种包括以下式表示之亚甲基丁内酯衍生物之 光敏性单体, 其中R1为氢原子,R2为酸不安定基,X为氢原子或甲基 ,且Y为具有1到8个碳原子之伸烷基。 2.根据申请专利范围第1项之光敏性单体,其中R2为 第三丁基,四氢喃基或具有6到20个碳原子之经取 代或未经取代之脂环族烃基。 3.根据申请专利范围第2项之光敏性单体,其中R2为1 -甲基-1-环己基,1-乙基-1-环己基,2-甲基-2-原冰片基 ,2-乙基-2-原冰片基,2-甲基-2-异冰片基,2-乙基-2-异 冰片基,8-甲基-8-三环[5.2.1.02,6]癸基,8-乙基-8-三环[ 5.2.1.02,6]癸基,2-甲基-2-金刚烷基,2-乙基-2-金刚烷 基,1-金刚烷基-1-甲基乙基,2-甲基-2-葑烷基或2-乙 基-2-葑烷基。 4.水种光敏性聚合物,其具有下式: 其中R1为氢原子,R2为酸不安定基,X为氢原子或甲基 ,且Y为具有1到8个碳原子之伸烷基。 5.根据申请专利范围第4项之光敏性聚合物,其中R2 为第三丁基,四氢喃基,或具有6到20个碳原子之 经取代或未经取代之脂环族烃基。 6.根据申请专利范围第5项之光敏性聚合物,其中R2 为1-甲基-1-环己基,1-乙基-1-环己基,2-甲基-2-原冰 片基,2-乙基-2-原冰片基,2-甲基-2-异冰片基,2-乙基- 2-异冰片基,8-甲基-8-三环[5.2.1.02,6]癸基,8-乙基-8- 三环[5.2.1.02,6]癸基,2-甲基-2-金刚烷基,2-乙基-2-金 刚烷基,1-金刚烷基-1-甲基乙基,2-甲基-2-葑烷基或2 -乙基-2-葑烷基。 7.一种光敏性聚合物,其包括: (a)由下式表示之单体单元: 其中R1为氢原子,R2为酸不安定基,X为氢原子或甲基 ,且Y为具有1到8个碳原子之伸烷基;及 (b)至少一共单体单元,其为选自由丙烯酸酯或甲基 丙烯酸酯单体单元,马来酐单体单元及原冰片烯单 体单元所组成之族群中。 8.根据申请专利范围第7项之光敏性聚合物,其中共 单体单元包括丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体单元, 及该光敏性聚合物为具有下式: 其中R3为氢原子或甲基,R4为酸不安定基,0<m<1,0<n<1 且m+n=1。 9.根据申请专利范围第8项之光敏性聚合物,其中R2 及R4分别为第三丁基,四氢喃基,或具有6到20个碳 原子之经取代或未经取代之脂环族烃基。 10.根据申请专利范围第9项之光敏性聚合物,其中R2 及R4分别为1-甲基-1-环己基,1-乙基-1-环己基,2-甲基 -2-原冰片基,2-乙基-2-原冰片基,2-甲基-2-异冰片基, 2-乙基-2-异冰片基,8-甲基-8-三环[5.2.1.02,6]癸基,8- 乙基-8-三环[5.2.1.02,6]癸基,2-甲基-2-金刚烷基,2-乙 基-2-金刚烷基,1-金刚烷基-1-甲基乙基,2-甲基-2-葑 烷基或2-乙基-2-葑烷基。 11.根据申请专利范围第7项之光敏性聚合物,其中 共单体单元包括马来酐单体单元,及该光敏性聚合 物为具有下式: 其中0<m<1,0<p<1及m+p=1。 12.根据申请专利范围第11项之光敏性聚合物,其中R 2为第三丁基,四氢喃基,或具有6到20个碳原子之 经取代或未经取代之脂环族烃基。 13.根据申请专利范围第12项之光敏性聚合物,其中R 2为1-甲基-1-环己基,1-乙基-1-环己基,2-甲基-2-原冰 片基,2-甲基-2-异冰片基,2-乙基-2-原冰片基,2-乙基- 2-异冰片基,8-甲基-8-三环[5.2.1.02,6]癸基,8-乙基-8- 三环[5.2.1.02,6]癸基,2-甲基-2-金刚烷基,2-乙基-2-金 刚烷基,1-金刚烷基-1-甲基乙基,2-甲基-2-葑烷基或2 -乙基-2-葑烷基。 14.根据申请专利范围第7项之光敏性聚合物,其中 共单体单元包括丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体单 元及马来酐单体单元,及该光敏性聚合物为具有下 式: 其中R3为氢原子或甲基,R4为酸不安定基,0<m<1,0<n<1,0 <p<1及m+n+p=1。 15.根据申请专利范围第14项之光敏性聚合物,其中R 2及R4分别为第三丁基,四氢喃基,或具有6到20个 碳原子之经取代或未经取代之脂环族烃基。 16.根据申请专利范围第15项之光敏性聚合物,其中R 2及R4分别为1-甲基-1-环己基,1-乙基-1-环己基,2-甲 基-2-原冰片基,2-乙基-2-原冰片基,2-甲基-2-异冰片 基,2-乙基-2-异冰片基,8-甲基-8-三环[5.2.1.02,6]癸基, 8-乙基-8-三环[5.2.1.02,6]癸基,2-甲基-2-金刚烷基,2- 乙基-2-金刚烷基,1-金刚烷基-1-甲基乙基,2-甲基-2- 葑烷基或2-乙基-2-葑烷基。 17.根据申请专利范围第7项之光敏性聚合物,其中 共单体单元包括马来酐单体单元及原冰片烯单体 单元,及该光敏性聚合物为具有下式: 其中R5及R6分别为氢原子,羟基,羟甲基,2-羟乙基氧 羰基,羧基,第三-丁氧基羰基,甲氧基羰基,或具有6 到20个碳原子之经取代或未经取代之脂环族烃基,0 <m<1,0<p<1,0<q<1及m+p+q=1。 18.根据申请专利范围第17项之光敏性聚合物,其中R 2为第三丁基,四氢喃基,或具有6到20个碳原子之 经取代或未经取代之脂环族烃基。 19.根据申请专利范围第12项之光敏性聚合物,其中R 2为1-甲基-1-环己基,1-乙基-1-环己基,2-甲基-2-原冰 片基,2-乙基-2-原冰片基,2-甲基-2-异冰片基,2-乙基- 2-异冰片基,8-甲基-8-三环[5.2.1.02,6]癸基,8-乙基-8- 三环[5.2.1.02,6]癸基,2-甲基-2-金刚烷基,2-乙基-2-金 刚烷基,1-金刚烷基-1-甲基乙基,2-甲基-2-葑烷基或2 -乙基-2-葑烷基。 20.根据申请专利范围第7项之光敏性聚合物,其中 共单体单元包括丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体单 元,马来酐单体单元及原冰片烯单体单元,以及该 光敏性聚合物为具有下式: 其中R3为氢原子或甲基,R4为酸不安定基,且R5及R6分 别为氢原子,羟基,羟甲基,2-羟乙基氧羰基,羧基,第 三-丁氧基羰基,甲氧基羰基,或具有6到20个碳原子 之经取代或未经取代之脂环族烃基,0<m<1,0<n<1,0<p<1, 0<q<1及m+n+p+q=1。 21.根据申请专利范围第20项之光敏性聚合物,其中R 2及R4分别为第三丁基,四氢喃基,或具有6到20个 碳原子之经取代或未经取代之脂环族烃基。 22.根据申请专利范围第21项之光敏性聚合物,其中R 2及R4分别为1-甲基-1-环己基,1-乙基-1-环己基,2-甲 基-2-原冰片基,2-乙基-2-原冰片基,2-甲基-2-异冰片 基,2-乙基-2-异冰片基,8-甲基-8-三环[5.2.1.02,6]癸基, 8-乙基-8-三环[5.2.1.02,6]癸基,2-甲基-2-金刚烷基,2- 乙基-2-金刚烷基,1-金刚烷基-1-甲基乙基,2-甲基-2- 葑烷基或2-乙基-2-葑烷基。 23.一种光阻组成物,其包括: (a)一种光敏性聚合物,其含有下列所形成之聚合产 物: (a-1)由下式表示之单体单元, 其中R1为氢原子,R2为酸不安定基,X为氢原子或甲基 ,而Y为具有1到8个碳原子之伸烷基,及(a-2)至少一共 单体单元,其为选自由丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单 体单元,马来酐单体单元及原冰片烯单体单元所组 成之族群中;及 (b)光酸产生剂(PAG)。 24.根据申请专利范围第23项之光阻组成物,其中共 单体单元包括丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体单元, 而该光敏性聚合物为具有下式: 其中R3为氢原子或甲基,R4为酸不安定基,0<m<1,0<n<1 及m+n=1。 25.根据申请专利范围第24项之光阻组成物,其中R2 及R4分别为第三丁基,四氢喃基,或具有6到20个碳 原子之经取代或未经取代之脂环族烃基。 26.根据申请专利范围第25项之光阻组成物,其中R2 及R4分别为1-甲基-1-环己基,1-乙基-1-环己基,2-甲基 -2-原冰片基,2-乙基-2-原冰片基,2-甲基-2-异冰片基, 2-乙基-2-异冰片基,8-甲基-8-三环[5.2.1.02,6]癸基,8- 乙基-8-三环[5.2.1.02,6]癸基,2-甲基-2-金刚烷基,2-乙 基-2-金刚烷基,1-金刚烷基-1-甲基乙基,2-甲基-2-葑 烷基或2-乙基-2-葑烷基。 27.根据申请专利范围第23项之光阻组成物,其中共 单体单元包括马来酐单体单元,及该光敏性聚合物 为具有下式: 其中0<m<1,0<p<1及m+p=1。 28.根据申请专利范围第27项之光阻组成物,其中R2 为第三丁基,四氢喃基,或具有6到20个碳原子之 经取代或未经取代之脂环族烃基。 29.根据申请专利范围第28项之光阻组成物,其中R2 为1-甲基-1-环己基,1-乙基-1-环己基,2-甲基-2-原冰 片基,2-乙基-2-原冰片基,2-甲基-2-异冰片基,2-乙基- 2-异冰片基,8-甲基-8-三环[5.2.1.02,6]癸基,8-乙基-8- 三环[5.2.1.02,6]癸基,2-甲基-2-金刚烷基,2-乙基-2-金 刚烷基,1-金刚烷基-1-甲基乙基,2-甲基-2-葑烷基或2 -乙基-2-葑烷基。 30.根据申请专利范围第23项之光阻组成物,其中共 单体单元包括丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体单元 及马来酐单体单元,而该光敏性聚合物为具有下式 : 其中R3为氢原子或甲基,R4为酸不安定基,0<m<1,0<n<1,0 <p<1及m+n+p=1。 31.根据申请专利范围第30项之光阻组成物,其中R2 及R4分别为第三丁基,四氢喃基,或具有6到20个碳 原子之经取代或未经取代之脂环族烃基。 32.根据申请专利范围第31项之光阻组成物,其中R2 及R4分别为1-甲基-1-环己基,1-乙基-1-环己基,2-甲基 -2-原冰片基,2-乙基-2-原冰片基,2-甲基-2-异冰片基, 2-乙基-2-异冰片基,8-甲基-8-三环[5.2.1.02,6]癸基,8- 乙基-8-三环[5.2.1.02,6]癸基,2-甲基-2-金刚烷基,2-乙 基-2-金刚烷基,1-金刚烷基-1-甲基乙基,2-甲基-2-葑 烷基或2-乙基-2-葑烷基。 33.根据申请专利范围第23项之光阻组成物,其中共 单体单元包括马来酐单体单元及原冰片烯单体单 元,且该光敏性聚合物为具有下式: 其中R5及R6分别为氢原子,羟基,羟甲基,2-羟乙基氧 羰基,羧基,第三-丁氧基羰基,甲氧基羰基,或具有6 到20个碳原子之经取代或未经取代之脂环族烃基,0 <m<1,0<p<1,0<q<1及m+p+q=1。 34.根据申请专利范围第33项之光阻组成物,其中R2 为第三丁基,四氢喃基,或具有6到20个碳原子之 经取代或未经取代之脂环族烃基。 35.根据申请专利范围第34项之光阻组成物,其中R2 为1-甲基-1-环己基,1-乙基-1-环己基,2-甲基-2-原冰 片基,2-乙基-2-原冰片基,2-甲基-2-异冰片基,2-乙基- 2-异冰片基,8-甲基-8-三环[5.2.1.02,6]癸基,8-乙基-8- 三环[5.2.1.02,6]癸基,2-甲基-2-金刚烷基,2-乙基-2-金 刚烷基,1-金刚烷基-1-甲基乙基,2-甲基-2-葑烷基或2 -乙基-2-葑烷基。 36.根据申请专利范围第23项之光阻组成物,其中共 单体单元包括丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体单元, 马来酐单体单元及原冰片烯单体单元,且该光敏性 聚合物为具有下式: 其中R3为氢原子或甲基,R4为酸不安定基,R5及R6分别 为氢原子,羟基,羟甲基,2-羟乙基氧羰基,羧基,第三 -丁基羰基,甲氧基羰基,或具有6到20个碳原子之经 取代或未经取代之脂环族烃基,0<m<1,0<n<1,0<p<1,0<q<1 及m+n+p+q=1。 37.根据申请专利范围第36项之光阻组成物,其中R2 及R4分别为第三丁基,四氢喃基,或具有6到20个碳 原子之经取代或未经取代之脂环族烃基。 38.根据申请专利范围第37项之光阻组成物,其中R2 及R4分别为1-甲基-1-环己基,1-乙基-1-环己基,2-甲基 -2-原冰片基,2-乙基-2-原冰片基,2-甲基-2-异冰片基, 2-乙基-2-异冰片基,8-甲基-8-三环[5.2.1.02,6]癸基,8- 乙基-8-三环[5.2.1.02,6]癸基,2-甲基-2-金刚烷基,2-乙 基-2-金刚烷基,1-金刚烷基-1-甲基乙基,2-甲基-2-葑 烷基或2-乙基-2-葑烷基。 39.根据申请专利范围第23项之光阻组成物,其中光 敏性聚合物具有重量平均分子量为2,000到100,000。 40.根据申请专利范围第23项之光阻组成物,其中在 基于光敏性聚合物之重量下,所包含之PAG份量为1 到15重量%。 41.根据申请专利范围第23项之光阻组成物,其中PAG 包括三芳基盐,二芳基碘(iodonium)盐,磺酸盐或 其混合物。 42.根据申请专利范围第23项之光阻组成物,其中PAG 包括三苯基三氟甲烷磺酸盐,三苯基锑酸盐, 二苯基碘三氟甲烷磺酸盐,二苯基碘锑酸盐, 甲氧基二苯基碘三氟甲烷磺酸盐,二-第三丁基 二苯基碘三氟甲烷磺酸盐,2,6-二硝基基磺酸 盐,连苯三酚参(烷基磺酸盐),N-羟基琥珀醯亚胺三 氟甲烷磺酸盐,原冰片烯-二羧醯亚胺-三氟甲烷磺 酸盐,三苯基九氟甲烷磺酸盐,二苯基碘九氟 甲烷磺酸盐,甲氧基二苯基碘九氟甲烷磺酸盐, 二-第三丁基二苯基碘九氟甲烷磺酸盐,N-羟基琥 珀醯亚胺九氟甲烷磺酸盐,原冰片烯二羧醯亚胺- 九氟甲烷磺酸盐,三苯基全氟辛烷磺酸盐(PFOS), 二苯基碘PFOS,甲氧基二苯基碘PFOS,二-第三丁 基二苯基碘三氟甲烷磺酸盐,N-羟基琥珀醯亚胺 PFOS,原冰片烯-二羧醯亚胺PFOS,或这些化合物之混 合物。 43.根据申请专利范围第23项之光阻组成物,其进一 步包括有机硷。 44.根据申请专利范围第43项之光阻组成物,其中在 基于光敏性聚合物之重量下,所包含有机硷之份量 为0.01到2.0重量%。 45.根据申请专利范围第43项之光阻组成物,其中有 机硷包括单独的三级胺化合物或至少两种三级胺 化合物之混合物。 46.根据申请专利范围第44项之光阻组成物,其中有 机硷包括三乙基胺,三异丁基胺,三异辛基胺,三异 癸基胺,二乙醇胺,三乙醇胺或这些化合物之混合 物。 47.根据申请专利范围第23项之光阻组成物,其进一 步包括30到200ppm之界面活性剂。 48.根据申请专利范围第23项之光阻组成物,其进一 步在基于光敏性聚合物下包括0.1到50重量%之溶解 抑制剂。
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