发明名称 高分子化合物、增强化学性之正型光阻材料及图型之形成方法
摘要 本发明系有关一种高分子化合物及,含有此高分子化合物之增强化学性的正型光阻材料,以及图型之形成方法。又,此高分子化合物之特征为,分子内至少含一个羟基及/或羧基之高分子化合物中,此羟基及/或羧基之部分或全部氢原子受一般式(1)所取代,因此,作为基材树脂加入光阻材料时,能大幅提高曝光前后溶解之对比及,其有高感度及解像性,尤其是作为制造超LSI用之微细图型形成材料时,可成为合适的增强化学性的正型光阻材料。
申请公布号 TW528933 申请公布日期 2003.04.21
申请号 TW087103215 申请日期 1998.03.05
申请人 信越化学工业股份有限公司 发明人 西宽;山 润;名仓戊广;石原俊信
分类号 G03F7/039 主分类号 G03F7/039
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种重量平均分子量为1,000-500,000之高分子化合物,其特征系,具有下列一般式(2)所示之重覆单位之分子内至少含1个羟基及/或羧基,且此羟基及/或羧基的部分或全部之氢原子受下列一般式(1)所示的基所取代者;(其中,R1.R2为氢原子或碳数1-6之直链、支链或环状的烷基;R3为碳数1-10之可含异原子的n+1价烃基;R4为碳数1-10之可含异原子的1价烃基或烷氧基,n为1-6之整数)[其中,R5为氢原子或甲基;R6为碳数1-8之直链、支链或环状的烷基;R7为一般式(1)所示之基;R8为酸不安定基;R9为氢原子或氰基;R10为氢原子、氰基或COOY(Y为氢原子或碳数1-6之直链、支链或环状的烷基)所示之基;又,R9与R10可相互键结为-CO-O-CO-;另外,x为0或正整数,y为正整数,且x+y≦5;x1.z1为0或正整数,y1为正整数,且x1+y1+z1≦5;p1.p2.q1.q2.r1.r2为克分子比率,且p1+p2+q1+q2+r1+r2=1,又,任何一个均包含0;但,p1与p2不可同时为0,r1与r2亦不可同时为0,且0≦p1≦0.8.0≦p2≦0.8.0≦q1≦0.4.0≦q2≦0.4.0<p1+p2+q1+q2≦0.8]。2.一种重量平均分子量为1,000-500,000之高分子化合物,其特征系,具有下列一般式(3)所示之重覆单位之分子内至少含1个羟基及/或羧基,且此羟基及/或羧基的部分或全部之氢原子受下列一般式(1)所示的基所取代者;(其中,R1.R2为氢原子或碳数1-6之直链、支链或环状的烷基;R3为碳数1-10之可含异原子的n+1价烃基;R4为碳数1-10之可含异原子的1价烃基或烷氧基,n为1-6之整数)(其中,R5为氢原子或甲基;R6为碳数1-8之直链、支链或环状的烷基;R7为一般式(1)所示之基;R8为酸不安定基;x为0或正整数,y为正整数,且x+y≦5;x1.z1为0或正整数,y1为正整数,且x1+y1+z1≦5;p1.p3.q1.q3.r1.r3为克分子比率,且p1+p3+q1+q3+r1+r3=1;又,p1.r1不包含0,而p3.q1.q3.r3均可包含0;但,P3.Q3.R3不可同时为0,且0<P1≦0.8.0≦p3≦0.8.0≦q1≦0.4.0≦q3≦0.4.0<p1+p3+q1+q3≦0.8)。3.一种重量平均分子量为1,000-500,000之高分子化合物,其特征系,具有下列一般式(2)所示之重覆单位,且一般式(1)或(2)所示之重覆单位中,苯酚性羟基及/或羧基的氢原子以0克分子%以上50克分子%以下之比率,受下列一般式(CR1)或(CR2)所示之具有C-O-C基的基所取代,而于分子内及/或分子间形成交联之分子内至少含1个羟基及/或羧基,且此羟基及/或羧基的部分或全部之氢原子受下列一般式(1)所示的基所取代者;(其中,R1.R2为氢原子或碳数1-6之直链、支链或环状的烷基;R3为碳数1-10之可含异原子的n+1价烃基;R4为碳数1-10之可含异原子的1价烃基或烷氧基,n为1-6之整数)[其中,R5为氢原子或甲基;R6为碳数1-8之直链、支链或环状的烷基;R7为一般式(1)所示之基;R8为酸不安定基;R9为氢原子或氰基;R10为氢原子、氰基或COOY(Y为氢原子或碳数1-6之直链、支链或环状的烷基)所示之基;又,R9与R10可相互键结为-CO-O-CO-;另外,x为0或正整数,y为正整数,且x+y≦5;x1.z1为0或正整数,y1为正整数,且x1+y1+z1≦5;p1.p2.q1.q2.r1.r2为克分子比率,且p1+p2+q1+q2+r1+r2=1,又,任何一个均包含0;但,p1与p2不可同时为0,r1与r2亦不可同时为0,且0≦p1≦0.8.0≦p2≦0.8.0≦q1≦0.4.0≦q2≦0.4.0<p1+p2+q1+q2≦0.8](其中,R12.R13为氢原子或碳数1-8之直链、支链或环状的烷基;又,R12与R13可形成环状,若形成环状时,R12.R13为碳数1-8之直链或支链的伸烷基;R14为碳数1-10之直链或支链状的伸烷基;c为1-7之整数,d为0或1-10之整数;A为c+1价之碳数1-50的脂肪族或脂环式饱和烃基、芳香族烃基或杂环基,又,这些基中可介有异原子,且键结于此碳原子上之部分的氢原子可受羟基、羧基、醯基或氟原子所取代;B为-CO-O-、-NHCO-O-或-CHCONH-)。4.如申请专利范围第1项之高分子化合物,其系具有下列一般式(2)所示之重覆单位,[其中,R5为氢原子或甲基;R6为碳数1-8之直链、支链或环状的烷基;R7为一般式(1)所示之基;R8为酸不安定基;R9为氢原子或氰基;R10为氢原子、氰基或COOY(Y为氢原子或碳数1-6之直链、支链或环状的烷基)所示之基;又,R9与R10可相互键结为-CO-O-CO-;另外,x为0或正整数,y为正整数,且x+y≦5;x1.z1为0或正整数,y1为正整数,且x1+y1+z1≦5;p1.p2.q1.q2.r1.r2为克分子比率,且p1+p2+q1+q2+r1+r2=1,又,任何一个均包含0;但,p1与p2不可同时为0,r1与r2亦不可同时为0,且0≦p1≦0.8.0≦p2≦0.8.0≦q1≦0.4.0≦q2≦0.4.0<p1+p2+q1+q2≦0.8]。5.如申请专利范围第2项之高分子化合物,其系具有下列一般式(3)所示之重覆单位,(其中,R5为氢原子或甲基;R6为碳数1-8之直链、支链或环状的烷基;R7为一般式(1)所示之基;R8为酸不安定基;x为0或正整数,y为正整数,且x+y≦5;x1.z1为0或正整数,y1为正整数,且x1+y1+z1≦5;p1.p3.q1.q3.r1.r3为克分子比率,且p1+p3+q1+q3+r1+r3=1;又,p1.r1不包含0,而p3.q1.q3.r3均可包含0;但,P3.Q3.R3不可同时为0,且0<P1≦0.8.0≦p3≦0.8.0≦q1≦0.4.0≦q3≦0.4.0<p1+p3+q1+q3≦0.8)。6.如申请专利范围第1或2项之高分子化合物,其中,一般式(1)-(3)中任何一式所示之重覆单位中,苯酚性羟基及/或羟基的氢原子以0克分子%以上50克分子%以下之比率,受下列一般式(CR1)或(CR2)所示之具有C-O-C基的基所取代,而于分子内及/或分子间形成交联之化合物,(其中,R12.R13为氢原子或碳数1-8之直链、支链或环状的烷基;又,R12与R13可形成环状,若形成环状时,R12.R13为碳数1-8之直链或支链的伸烷基;R14为碳数1-10之直链或支链状的伸烷基;c为1-7之整数,d为0或1-10之整数;A为c+1价之碳数1-50的脂肪族或脂环式饱和烃基、芳香族烃基或杂环基,又,这些基中可介有异原子,且键结于此碳原子上之部分的氢原子可受羟基、羧基、醯基或氟原子所取代;B为-CO-O-、-NHCO-O-或-CHCONH-)。7.一种增强化学性的正型光阻材料,其特征系含有有机溶剂(A)与,作为基材树脂(B)之如申请专利范围第1-6项中任何一项的高分子化合物及产酸剂(C)者。8.如申请专利范围第7项之正型光阻材料,其中,除了含基材树脂(B)外,尚可含有其他基材树脂(D),又,此树脂(D)为,具有下列一般式(5)及/或(6)及/或(7)所示之重覆单位的高分子化合物中,对全体之羟基及/或羧基的氢原子而言,其平均0克分子%-80克分子%受酸不安定所部分取代之重量平均分子量3,000-300,000的高分子化合物,[其中,R5为氢原子或甲基;R6为碳数1-8之直链、支链或环状的烷基;R9为氢原子或氰基;R10为氢原子、氰基或COOY(Y为氢原子或碳数1-6之直链、支链或环状的烷基)所示之基;又,R9与R10可相互键结为-CO-O-CO-;x为0或正整数,y为正整数,且x+y≦5;r1.r2为克分子比率,且r1+r2=1;又,r1.r2均包含0,但,不可同时为0](其中,R5为氢原子或甲基;R6为碳数1-8之直链、支链或环状的烷基;x为0或正整数,y为正整数,且x+y≦5;r1与r3为克分子比率,且r1+r3=1;又,r1与r2均不包含0),(其中,R6为碳数1-8之直链、支链或环状的烷基;x2为0或正整数,y2为正整数,且x2+y2≦4)。9.如申请专利范围第7或8项之正型光阻材料,其中,可再添加溶解抑制剂(E)。10.如申请专利范围第7或8项之正型光阻材料,其中,可再添加作为添加剂之性化合物(F)。11.如申请专利范围第9项之正型光阻材料,其中,可再添加作为添加剂之性化合物(F)。12.如申请专利范围第7或8项之正型光阻材料,其中,可再添加作为添加剂之分子内具有≡C-COOH所示的基之芳香族化合物(G)。13.如申请专利范围第11项之正型光阻材料,其中,可再添加作为添加剂之分子内具有≡C-COOH所示的基之芳香族化合物(G)。14.如申请专利范围第7或8项之正型光阻材料,其中,可再添加紫外线吸收剂(H)。15.如申请专利范围第13项之正型光阻材料,其中,可再添加紫外线吸收剂(H)。16.如申请专利范围第7或8项之正型光阻材料,其中,可再添加炔醇衍生物(I)。17.如申请专利范围第15项之正型光阻材料,其中,可再添加炔醇衍生物(I)。18.一种图型之形成方法,其特征系包含,(i)将如申请专利范围第7-17项中任何一项之正型光阻材料涂布于基板上的步骤,(ii)接着,于加热处理后,以介有光罩之情形下利用波长300nm以下之高能量射线或电子射线进行曝光的步骤及,(iii)于必要时之加热处理后,利用显像液进行显像的步骤。
地址 日本