发明名称 正型光阻组成物及光阻图型之形成方法
摘要 本发明系提供一种具有优良尺寸控制性之正型光阻组成物及光阻图型之形成方法。该正型光阻组成物系含有(A)树脂成分,及(B)藉由曝光可发生酸之酸产生剂成分,及较佳并含有芳香族胺(C)者;其中,(A)树脂成分系具有:(a1)含有由(α-甲基)羟基苯乙烯所衍生之构成单位(a11)之硷可溶性之构成单位,及(a2)具有包含下述一般式(II)表示之酸解离性溶解抑制基(II)及/或特定之链状之酸解离性溶解抑制基(III)之酸解离性溶解抑制基之构成单位,
申请公布号 TWI291600 申请公布日期 2007.12.21
申请号 TW094142116 申请日期 2005.11.30
申请人 东京应化工业股份有限公司 发明人 安藤友之;广崎贵子
分类号 G03F7/039(2006.01);G03F7/004(2006.01);H01L21/027(2006.01) 主分类号 G03F7/039(2006.01)
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路2段125号7楼
主权项 1.一种正型光阻组成物,其系含有:(A)具有(a1)硷可 溶性之构成单位及(a2)具有酸解离性溶解抑制基之 构成单位,且藉由酸作用而硷可溶性可增大之树脂 成分,以及(B)藉由曝光可发生酸之酸产生剂成分之 正型光阻组成物, 其特征为在前述树脂成分(A)中,前述构成单位(a1) 系具有由(-甲基)羟基苯乙烯所衍生之构成单位( a11),且前述构成单位(a2)系具有下述一般式(II) 【化1】 [式中,X为脂肪族环状基、芳香族环状烃基或碳数1 ~5之烷基,R1为碳数1~5之烷基,或者X及R1各自独立地 为碳数1~5之伸烷基且X之末端及R1之末端系可键结 者,R2为碳数1~5之烷基或氢原子]表示之酸解离性溶 解抑制基(II)及/或具有选自链状三级烷氧基羰基 、链状三级烷基、及链状三级烷氧基羰基烷基所 成群之至少一种之酸解离性溶解抑制基(III),且 含有氨NH3之氢原子被以全部碳原子数1~5之直链或 支链之烷基氢原子之一部由芳香环取代之基所取 代而成之芳香族胺(C)者。 2.如申请专利范围第1项之正型光阻组成物,其中该 酸解离性溶解抑制基(II)系下述一般式(II-1) 【化2】 [式中,Y为脂肪族环状基或碳数1~5之烷基,R1为碳数1 ~5之烷基]表示之酸解离性溶解抑制基。 3.如申请专利范围第2项之正型光阻组成物,其中该 酸解离性溶解抑制基(III)系链状三级烷氧基羰基 。 4.如申请专利范围第1项之正型光阻组成物,其中该 构成单位(a1)系进而具有由具有醇性羟基(-低级 烷基)之丙烯酸酯衍生之构成单位(a12)。 5.如申请专利范围第4项之正型光阻组成物,其中该 构成单位(a12)系由具有醇性羟基之含脂肪族多环 状基之(-低级烷基)丙烯酸酯衍生之构成单位。 6.如申请专利范围第1项之正型光阻组成物,其中该 构成单位(a2)系含有该构成单位(a11)之羟基之氢原 子以酸解离性溶解抑制基进行取代所成之构成单 位(a21)。 7.如申请专利范围第4项之正型光阻组成物,其中该 构成单位(a2)系含有该构成单位(a12)之醇性羟基之 氢原子以酸解离性溶解抑制基进行取代所成之构 成单位(a22)。 8.如申请专利范围第1项之正型光阻组成物,其中该 树脂成分(A)系含有具有该构成单位(a11)、由具有 醇性羟基(-低级烷基)之丙烯酸酯衍生之构成单 位(a12)、该构成单位(a11)之羟基之氢原子以酸解离 性溶解抑制基进行取代所成之构成单位(a21)及/或 该构成单位(a12)之醇性羟基之氢原子以酸解离性 溶解抑制基进行取代所成之构成单位(a22)之共聚 物者。 9.如申请专利范围第1项之正型光阻组成物,其中该 树脂成分(A)系含有一具有该构成单位(a1)及该构成 单位(a2),且具有该酸解离性溶解抑制基(II)而不具 有该酸解离性溶解抑制基(III)以作为酸解离性溶 解抑制基之聚合物(A1),以及含有一具有该构成单 位(a1)及该构成单位(a2),且具有该酸解离性溶解抑 制基(III)而不具有该酸解离性溶解抑制基(II)以作 为酸解离性溶解抑制基之聚合物(A2)者。 10.如申请专利范围第9项之正型光阻组成物,其中 该聚合物(A1)以及该聚合物(A2)之含量比(质量比)系 10/90~90/10之范围内者。 11.如申请专利范围第9项之正型光阻组成物,其中 该聚合物(A1)系一具有该构成单位(a11)及该构成单 位(a11)之羟基之氢原子以酸解离性溶解抑制基进 行取代所成之构成单位(a21),且不具有由具有醇性 羟基之(-低级烷基)丙烯酸酯衍生之构成单位(a12 )及该构成单位(a12)之醇性羟基之氢原子以酸解离 性溶解抑制基进行取代所成之构成单位(a22)之聚 合物(A11);且 该聚合物(A2)系一具有该构成单位(a11)及该构成单 位(a21),且不具有该构成单位(a12)及该构成单位(a22) 之聚合物(A21)者。 12.如申请专利范围第11项之正型光阻组成物,其中 该聚合物(A11)中,该酸解离性溶解抑制基(II)之该X 系金刚烷基或基。 13.如申请专利范围第11项或第12项之正型光阻组成 物,其中该聚合物(A11)系进而具有由(-甲基)苯乙 烯所衍生之构成单位(a3)。 14.如申请专利范围第9项之正型光阻组成物,其中 该聚合物(A1)系一具有该构成单位(a11)、由具有醇 性羟基之(-低级烷基)丙烯酸酯衍生之构成单位( a12)、该构成单位(a11)之羟基之氢原子以酸解离性 溶解抑制基进行取代所成之构成单位(a21)及/或该 构成单位(a12)之醇性羟基之氢原子以酸解离性溶 解抑制基进行取代所成之构成单位(a22)之聚合物(A 12);且 该聚合物(A2)系一具有该构成单位(a11)及该构成单 位(a21),且不具有该构成单位(a12)及该构成单位(a22) 之聚合物(A21)者。 15.如申请专利范围第14项之正型光阻组成物,其中 在该聚合物(A12)中,该酸解离性溶解抑制基(II)系1- 烷氧基烷基者。 16.如申请专利范围第1项之正型光阻组成物,其中 系光罩制造用。 17.一种光阻图型形成方法,其特征系含有使用如申 请专利范围第1~16项中任一项之正型光阻组成物, 并于基板上形成光阻膜之步骤,将前述光阻膜选择 性地曝光之步骤,将前述光阻膜进行硷显像并形成 光阻图型之步骤。 18.一种光罩制造用正型光阻组成物,其特征系含有 :(A)具有(a1)硷可溶性之构成单位及(a2)具有酸解离 性溶解抑制基之构成单位,且藉由酸作用而硷可溶 性可增大之树脂成分,以及(B)藉由曝光可发生酸之 酸产生剂成分, 前述构成单位(a1)系具有由(-甲基)羟基苯乙烯所 衍生之构成单位(a11),且 前述构成单位(a2)系具有下述一般式(II) 【化3】 [式中,X为脂肪族环状基、芳香族环状烃基或碳数1 ~5之烷基,R1为碳数1~5之烷基,或者X及R1各自独立地 为碳数1~5之伸烷基且X之末端及R1之末端系可键结 者,R2为碳数1~5之烷基或氢原子]表示之酸解离性溶 解抑制基(II),以及选自链状三级烷氧基羰基、链 状三级烷基、及链状三级烷氧基羰基烷基所成群 之至少一种之酸解离性溶解抑制基(III),且该树脂 成分(A)系含有一具有该构成单位(a1)及该构成单位 (a2),且具有该酸解离性溶解抑制基(II)而不具有该 酸解离性溶解抑制基(III)以作为酸解离性溶解抑 制基之聚合物(A1),以及含有一具有该构成单位(a1) 及该构成单位(a2),且具有该酸解离性溶解抑制基( III)而不具有该酸解离性溶解抑制基(II)以作为酸 解离性溶解抑制基之聚合物(A2)者。 19.如申请专利范围第18项之光罩制造用正型光阻 组成物,其中该酸解离性溶解抑制基(II)系下述一 般式(II-1) 【化4】 [式中,Y为脂肪族环状基、芳香族环状烃基或碳数1 ~5之烷基,R1为碳数1~5之烷基]表示之酸解离性溶解 抑制基。 20.如申请专利范围第18项之光罩制造用正型光阻 组成物,其中该酸解离性溶解抑制基(III)系链状三 级烷氧基羰基。 21.如申请专利范围第18项之光罩制造用正型光阻 组成物,其中该构成单位(a1)系进而具有由具有醇 性羟基之(-低级烷基)丙烯酸酯衍生之构成单位( a12)。 22.如申请专利范围第21项之光罩制造用正型光阻 组成物,其中该构成单位(a12)系由具有醇性羟基之 含脂肪族多环状基之(-低级烷基)丙烯酸酯衍生 之构成单位。 23.如申请专利范围第18项之光罩制造用正型光阻 组成物,其中该构成单位(a2)系含有该构成单位(a11) 之羟基之氢原子以酸解离性溶解抑制基进行取代 所成之构成单位(a21)。 24.如申请专利范围第21项之光罩制造用正型光阻 组成物,其中该构成单位(a2)系含有该构成单位(a12) 之醇性羟基之氢原子以酸解离性溶解抑制基进行 取代所成之构成单位(a22)。 25.如申请专利范围第18项之光罩制造用正型光阻 组成物,其中该树脂成分(A)系含有具有该构成单位 (a11)、由具有醇性羟基之(-低级烷基)丙烯酸酯 衍生之构成单位(a12)、该构成单位(a11)之羟基之氢 原子以酸解离性溶解抑制基进行取代所成之构成 单位(a21)及/或该构成单位(a12)之醇性羟基之氢原 子以酸解离性溶解抑制基进行取代所成之构成单 位(a22)之共聚物者。 26.如申请专利范围第18项之光罩制造用正型光阻 组成物,其中该聚合物(A1)以及聚合物(A2)之含量比( 质量比)系10/90~90/10之范围内者。 27.如申请专利范围第18项之光罩制造用正型光阻 组成物,其中该聚合物(A1)系一具有该构成单位(a11) 及该构成单位(a11)之羟基之氢原子以酸解离性溶 解抑制基进行取代所成之构成单位(a21),且不具有 由具有醇性羟基之(-低级烷基)丙烯酸酯衍生之 构成单位(a12)及该构成单位(a12)之醇性羟基之氢原 子以酸解离性溶解抑制基进行取代所成之构成单 位(a22)之聚合物(A11);且 该聚合物(A2)系一具有该构成单位(a11)及该构成单 位(a21),且不具有该构成单位(a12)及该构成单位(a22) 之聚合物(A21)者。 28.如申请专利范围第27项之光罩制造用正型光阻 组成物,其中该聚合物(A11)中,该酸解离性溶解抑制 基(II)之该X系金刚烷基或基。 29.如申请专利范围第27项之光罩制造用正型光阻 组成物,其中该聚合物(A11)系进而具有由(-甲基) 苯乙烯所衍生之构成单位(a3)。 30.如申请专利范围第18项之光罩制造用正型光阻 组成物,其中该聚合物(A1)系一具有该构成单位(a11) 、由具有醇性羟基之(-低级烷基)丙烯酸酯衍生 之构成单位(a12)、该构成单位(a11)之羟基之氢原子 以酸解离性溶解抑制基进行取代所成之构成单位( a21)及/或该构成单位(a12)之醇性羟基之氢原子以酸 解离性溶解抑制基进行取代所成之构成单位(a22) 之聚合物(A12);且 该聚合物(A2)系一具有该构成单位(a11)及该构成单 位(a21),且不具有该构成单位(a12)及该构成单位(a22) 之聚合物(A21)者。 31.如申请专利范围第30项之光罩制造用正型光阻 组成物,其中在该聚合物(A12)中,该酸解离性溶解抑 制基(II)系1-烷氧基烷基者。 32.如申请专利范围第18项之光罩制造用正型光阻 组成物,其中进而含有含氮有机化合物(D)。 33.一种光阻图型形成方法,其特征系于有氧化铬层 层合之玻璃基板上,使用如申请专利范围第18~32项 中任一项之光罩制造用正型光阻组成物形成光阻 膜,并对于该光阻膜选择性地进行曝光处理后,进 行加热处理(曝光后烘烤,post exposure bake),再进行显 像处理,而形成光阻图型者。 34.一种正型光阻组成物,其系含有:(A)具有(a1)硷可 溶性之构成单位及(a2)具有酸解离性溶解抑制基之 构成单位,且藉由酸作用而硷可溶性可增大之树脂 成分,以及(B)藉由曝光可发生酸之酸产生剂成分之 正型光阻组成物, 其特征为前述构成单位(a1)系具有由(-甲基)羟基 苯乙烯所衍生之构成单位(a11),以及具有由具有醇 性羟基之(-低级烷基)丙烯酸酯衍生之构成单位( a12), 前述构成单位(a2)系具有该构成单位(a11)之羟基之 氢原子以酸解离性溶解抑制基进行取代所成之构 成单位(a21)及/或该构成单位(a12)之醇性羟基之氢 原子以酸解离性溶解抑制基进行取代所成之构成 单位(a22),且该酸解离性溶解抑制基系含有下述一 般式(II) 【化5】 [式中,X为脂肪族环状基、芳香族环状烃基或碳数1 ~5之烷基,R1为碳数1~5之烷基,或者X及R1各自独立地 为碳数1~5之伸烷基且X之末端及R1之末端系可键结 者,R2为碳数1~5之烷基或氢原子]表示之酸解离性溶 解抑制基(II),以及选自链状三级烷氧基羰基、链 状三级烷基、及链状三级烷氧基羰基烷基所成群 之至少一种之酸解离性溶解抑制基(III)者。 35.如申请专利范围第34项之正型光阻组成物,其中 该构成单位(a12)系由具有醇性羟基之含脂肪族多 环状基之(-低级烷基)丙烯酸酯衍生之构成单位 。 36.如申请专利范围第34项之正型光阻组成物,其中 该酸解离性溶解抑制基(II)系下述一般式(II-1) 【化6】 [式中,Y为脂肪族环状基、芳香族环状烃基或碳数1 ~5之烷基,R1为碳数1~5之烷基]表示之酸解离性溶解 抑制基。 37.如申请专利范围第34项之正型光阻组成物,其中 该酸解离性溶解抑制基(III)系链状三级烷氧基羰 基。 38.如申请专利范围第34项之正型光阻组成物,其中 该树脂成分(A)系含有一具有该构成单位(a11)、该 构成单位(a12)、该构成单位(a21)及/或该构成单位(a 22),且具有该酸解离性溶解抑制基(II)而不具有该 酸解离性溶解抑制基(III)以作为酸解离性溶解抑 制基之聚合物(A1),以及 含有一具有该构成单位(a11)及该构成单位(a21),不 具有该构成单位(a12)及该构成单位(a22),且具有该 酸解离性溶解抑制基(III)而不具有该酸解离性溶 解抑制基(II)以作为酸解离性溶解抑制基之聚合物 (A2)者。 39.如申请专利范围第38项之正型光阻组成物,其中 该聚合物(A1)以及该聚合物(A2)之含量比(质量比)系 10/90~90/10之范围内者。 40.如申请专利范围第38项之正型光阻组成物,其中 相对于构成该聚合物(A2)之全构成单位之合计,该 构成单位(a21)之比例系30~50莫尔%者。 41.如申请专利范围第34项之正型光阻组成物,其中 进而含有含氮有机化合物(D)。 42.一种光阻图型形成方法,其特征系含有使用如申 请专利范围第34~41项中任一项之正型光阻组成物, 并于基板上形成光阻膜之步骤,将前述光阻膜选择 性地曝光之步骤,将前述光阻膜进行硷显像并形成 光阻图型之步骤。
地址 日本