TW200936634A - Hydrogenated ring-opening metathesis polymer, resist composition and patterning process - Google Patents

Hydrogenated ring-opening metathesis polymer, resist composition and patterning process Download PDF

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Description

200936634 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於經氫化之由開環置換法所得之聚合物, 關於抗蝕刻劑組成物,其包含經氫化之由開環置換法所得 之聚合物以作爲基體樹脂,尤其適於供暴露至300奈米或 更低波長之高能幅射(含準分子雷射)下使用,及關於使 用抗蝕刻劑組成物以形成圖案之方法。 ❹ 【先前技術】 雖然傳動器中持續需要更微細之圖案準則以供大規模 集成電路裝置中之較高集成及操作速度,但仍積極致力於 發展使用深-及真空-紫外光光微影術進行之微細加工技術 〇 尤其,氟化氬準分子雷射廣泛已知爲繼氟化氪準分子 雷射之後之次代光源且爲90-45奈米節點進階半導體裝置 ❹ 之光微影術所不可或缺。雖然聚羥基苯乙烯衍生物在氟化 氨準分子雷射世代之抗蝕刻劑組成物中扮演作爲基體樹脂 之主要角色,然而因爲彼等對193奈米波長是不透明的, 故難以應用至使用氟化氬準分子雷射作爲光源進行之光微 影術上。在氟化氬準分子雷射光微影術方面,尋求具有透 明度之基體樹脂成爲關鍵因素。 聚(甲基)丙烯酸及其衍生物之所以受矚目作爲樹脂 是因爲其於193奈米下完全透明且具有相對令人滿意之顯 影性質,但留有抗乾式蝕刻之問題。欲改善抗乾式蝕刻性 -5- 200936634 ,乃如同JP-A4-3 9665及JP-A 5-25728 1所述地發展出聚 (甲基)丙烯酸酯衍生物,其具有倂入側酯部分中之脂環 型結構諸如金剛烷及原冰片烷結構。彼等成爲顯影工作之 主流。 然而這些衍生物之抗蝕刻性仍不足。因爲較薄之抗蝕 刻薄膜之形成爲取得解析度所必需,故預期未來圖案微型 化之趨勢中,抗蝕刻性成爲更重要之因子。 技藝中亦提出具有脂環型結構作爲骨幹之樹脂,例如 聚原冰片烯衍生物以及聚原冰片烯衍生物與馬來酸酐之交 替共聚物。雖然有一些具有足夠之抗蝕刻性,但仍未解決 因顯影性質不佳(亦即顯影期間膨脹及低溶出對比)所致 之解析度不良的問題。 而且,欲降低對光罩設計之負荷,僅改善最大解析度 是不夠的,必需同時降低鄰近偏誤(或圖案密度差)。 【發明內容】 本發明之目的係提供於其骨幹中帶有脂環型結構且具 有改善抗蝕刻性及改善顯影性質之經氫化之由開環置換法 所得之聚合物,含彼且適於供暴露至高能幅射下之抗蝕刻 劑組成物,及使用抗蝕刻劑組成物以形成圖案之方法。 吾人業已發現,經氫化之由開環置換法所得之聚合物 產物(其骨幹中帶有脂環型結構且其包含具氧原子(倂入 以作爲環型結構之一部分)之結構單位)適於作爲樹脂, 其符合供作爲抗蝕刻劑組成物中基體聚合物用之所有以上 -6- 200936634 所討論之聚合物性質,尤其是對紫外光及深紫外光(含準 分子雷射)之透光率,於鹼性顯影劑中之溶出度,及抗蝕 刻性。吾人亦已發現,當聚合物進一步包含結構中之酸不 穩定單位且其中充作鹼溶性基團之羧酸受到特定烷氧基甲 基團保護時,則聚合物之解析度進一步獲得改善同時仍保 持先前之性質,亦即符合改善最大解析度及降低鄰近偏誤 〇 第一方面,本發明提供經Μ化之由開環置換法所得之 聚合物,其包含結構單位[Α]及隨意結構單位[Β]及/或[C] ,以[A]/ ( [B] + [C])定義之組成莫耳比由1/99至100/0。 單位[A]具有通式[1]:
其中R1至R4中至少有一者爲具有通式[2]之帶有烷氧基甲 酯之官能基團: [2] ,..<c/〇\/or6
II 〇 其中虛線代表價鍵,W1爲單鍵、二價Cl-C1()烴,或二價 Ci-ClO烴且其中一個氫原子經_〇R5取代,R5爲氫,直鏈 、支鏈或環型CrCw烷基,直鏈、支鏈或環型C2-Clc烷 200936634 氧基烷基,或直鏈、支鏈或環型C^-Cm醯基,且R6爲直 鏈、支鏈或環型烷基,R1至R4中之其餘者各自獨 立地擇自氫,直鏈、亥鏈或環型Ci-CM烷基,鹵素,直鏈 、支鏈或環型Ci-CH鹵烷基,直鏈、支鏈或環型Ci-Cao 烷氧基,直鏈、支鏈或環型C2-C2G烷氧基烷基,直鏈、支 鏈或環型C2-C2Q烷羰氧基,C7-C2G芳羰氧基,直鏈、支鏈 或環型CpCm烷磺醯氧基,C6-C2G芳磺醯氧基,直鏈、支 鏈或環型C2-C2Q烷氧羰基‘,及直鏈、支鏈或環型C3-C20 烷氧羰基烷基,X1 (可相同或互異)爲-〇-或-CR72-,其中 R7爲氫或直鏈或支鏈Ci-C^o烷基,且j爲0或1至3之整 數。單位[B]具有通式[3]:
其中R8至R11各自獨立地爲氫或直鏈、支鏈或環型Ck C10烷基,X2(可相同或互異)爲- Ο-或-CR122-,其中R12 爲氫或直鏈或支鏈烷基,且m爲0或1至3之整 數。單位[C]具有通式[4]: -8- 200936634
其中R13至Rl6各自獨立地爲氫或直鏈、支鏈或環型Cl_ rh ϋ 1 7 c10烷基,Χ3(可相同或互異)爲-〇-或- CR172-’其中 φ 爲氫或直或支鏈Ci-CM烷基,Y1及γ2中之一者爲_ (c_0 )-而另一者爲-CR182-,其中R18爲氫或直鏈或支鍵Cl-c10烷基,且η爲0或1至3之整數。 較佳實施例中,式[1]中之X1,式[3]中之χ2’式[4] 中之X3至少有一者爲且R1至R4中至少有一者爲式 [2]之帶有烷氧基甲酯之官能基團,其中R6爲甲基、新戊 基、1-金剛烷基或2-金剛烷基。 較佳實施例中’經氫化之由開環置換法所得之聚合物 Ο 可進一步包含具有通式[5]之結構單位[Dp
其中Rl9至R22中至少有—者爲具有通式[6]之帶有酯之官 能基團: -9- 200936634
...W^ 〇r24 ···. C II [6] o 其中虛線代表價鍵,W2爲單鍵、二價Cl-C1()烴,或二價 Ci-C1G烴且其中一個氫原子經- OR23取代,r23爲氫,直鏈 、支鏈或環型Ci-Cio院基’直鏈、支鍵或環型c2-Ci。院 氧基烷基’或直鏈、支鏈或環型醯基,且R24爲直 鏈、支鏈或環型C i - C 2 〇烷基或直鏈 '支鏈或環型c i _ C 2 0 鹵烷基’ R19至R22中之其餘者各自獨立地擇自氫,直鏈 、支鏈或環型CrCu烷基,鹵素,直鏈、支鏈或環型d-C2〇鹵烷基,直鏈、支鏈或環型Cl-C2〇烷氧基,直鏈、支 鏈或環型C2-C2Q烷氧基烷基,直鏈、支鏈或環型c2-c20 烷羰氧基,C7-C2G芳羰氧基,直鏈、支鏈或環型Ci-Czo烷 磺醯氧基,c6-c2G芳磺醯氧基,直鏈、支鏈或環型c2-c20 烷氧羰基,及直鏈、支鏈或環型C3-C2Q烷氧羰基烷基,X4 (可相同或互異)爲-0-或-CR2 5 2 -,其中R25爲氫或直鏈 或支鏈<^-(:1()烷基’且r爲0或1至3之整數。整個式 [1]之結構單位[A],式[3]之結構單位[B],式[4]之結構單 位[C],及式[5]之結構單位[D]最好係以([A] + [B] + [C]) /[D]由99/1至20/80之組成莫耳比存在。 較佳實施例中,經氫化之由開環置換法所得之聚合物 可進一步包含具有通式[7]之結構單位[E]: 200936634
其中R26至R29中至少有一者爲具有通式[8]之帶有羧基之 官能基團:
❹ ...w^ .OH
·〆 C η m ο 其中虛線代表價鍵,w3爲單鍵、二價(^-(:^烴,或二價 Ci-C1Q烴且其中一個氫原子經- OR3a取代,r3G爲氫,直鏈 、支鏈或環型C^-Cm烷基’直鏈、支鏈或環型C2-C1()烷 氧基烷基,或直鏈、支鏈或環型C^-Cw醯基,R26至R29 中之其餘者各自獨立地擇自氫,直鏈、支鏈或環型C^-Czo 烷基,鹵素,直鏈、支鏈或環型Ci-Cu鹵烷基,直鏈、支 鏈或環型C^-Cu烷氧基,直鏈、支鏈或環型c2-c20烷氧 基烷基,直鏈、支鏈或環型c2-c2G烷羰氧基,C7-C2G芳羰 氧基,直鏈、支鏈或環型Ci-Cio烷磺醯氧基,C6-C2G芳磺 醯氧基,直鏈、支鏈或環型C2-C2fl烷氧羰基,及直鏈、支 鏈或環型c3-c2G烷氧羰基烷基,x5(可相同或互異)爲-〇-或-CR312-,其中R31爲氫或直鏈或支鏈Ci-Cw烷基,且 P爲0或1至3之整數。整個式[1]之結構單位[A],式[3] 之結構單位[B],式[4]之結構單位[C],及式[7]之結構單 位[E]最好係以([A] + [B] + [C]) /[E]由 99/1 至 20/80 之組 200936634 成莫耳比存在。亦較佳者爲整個式Π]之結構單位[A],式 [3]之結構單位[B],式[4]之結構單位[C]及式[5]之結構單 位[D],及式[7]之結構單位[E]係以([A] + [B] + [C] + [D]) /[E]由99/1至20/80之組成莫耳比存在。 較佳實施例中,經氫化之由開環置換法所得之聚合物 藉由相對於聚苯乙烯標準劑進行凝膠滲透層析法測得具有 2,000至200,000之重量平均分子量。 第二方面,本發明提供抗蝕刻劑組成物,其包含本文 中所定義之經氫化之由開環置換法所得之聚合物以作爲基 體樹脂。 第三方面,本發明提供形成圖案之方法,其步驟包含 將抗蝕刻劑組成物(含有本文中所定義之經氫化之由開環 置換法所得之聚合物以作爲基體樹脂)塗敷至基質上以形 成塗層;將塗層熱處理而後將其經由光罩暴露至高能幅射 或電子束中;再將已曝光之塗層隨意地予以熱處理,而後 以顯影劑顯影之。 本發明之優勢 經氫化之由開環置換法所得之聚合物,其骨幹中帶有 脂環型結構且其包含具烷氧基甲酯基團之結構單位(其中 充作鹼溶性基團之羧酸乃受到特定之烷氧基甲基團保護) ,可具有改善最大解析度並降低鄰近偏誤之雙重優勢。包 含聚合物之抗蝕刻劑組成物適於藉由高能幅射光微影術以 供半導體微細加工用。使用此抗蝕刻劑組成物,則可便利 -12- 200936634 地形成圖案。 【實施方式】 除非另有清楚指定,否則本文中所用之單數” a”、”an” 及”the”包括複數對象。標記(Cn_cm )意指每個基團中含 有η至m個碳原子之基團。 雖然某些化合物在本文中藉由化學式代表,但有許多 Q 化合物具有之化學結構可存在對映體或非對映異構體。每 一個化學式總結代表所有之此些立體異構體,無論其是否 爲平面或立體結構式均然。此些立體異構體可單獨或以混 合物形式使用。 聚合物 本發明提供經氫化之由開環置換法所得之聚合物,其 包含具有通式[1]之結構單位[A]及隨意地包含具有通式[3] Q 之結構單位[B]及/或具有通式[4]之結構單位[C]。 結構單位[A]具有通式[1]。
式[1]中,Ri至R4中至少有—者爲具有通式[2]之帶有 烷氧基甲酯之官能基團,亦即,酸不穩定基團。”酸不穩 -13- 200936634 定基團”爲抗性相關技藝中一般使用之技術稱謂。驗溶性 基團受酸不穩定基團所保護,當酸(通常爲強酸)藉由光 產酸劑經曝光後產生,保護基團乃於強酸之催化作用下分 解或去保護。結果產生鹼溶性基團,通常爲羧酸。
OR6 0 [2] 其中虛線代表價鍵,W1爲單鍵、二價Ci-Ci。烴基圖 ,或二價C!-Cie烴基團且其中一個氫原子經-OR5取代。 R5爲氫,直鏈、支鏈或環型CkCm烷基團,直鏈、支鍵 或環型C2-C1G烷氧基烷基團,或直鏈、支鏈或環型 1 1 ( 醯基團。R6爲直鏈、支鏈或環型Ci-Cu烷基團。 R1至R4中之其餘者各自獨立地擇自氫,直鏈、支鍵 或環型C^-Cu烷基團,鹵素,直鏈、支鏈或環型 ^ 2 ( 鹵烷基團,直鏈、支鏈或環型Ci-C;^烷氧基團,直鏈、$ 鏈或環型c2-c2Q烷氧基烷基團,直鏈、支鏈或環型
C 烷羰氧基團,c7-c2G芳羰氧基團,直鏈、支鏈或環型c ^ 1 - c20烷磺醯氧基團,c6-c2〇芳磺醯氧基團,直鏈、支__ 環型C2-C2Q烷氧羰基團,及直鏈、支鏈或環型c3-c2() _ 氧羰基烷基團,可相同或互異)爲-Ο-或-CR72-,其中 R7爲氫或直鏈或支鏈C^-Cm烷基團。j爲〇或1至3之_ 數。 R5所代表之基團中,直鏈、支鏈或環型Ci-CiQ烷基 團包括(例如)甲基,乙基,丙基,異丙基,正丁基,_ 200936634 丁基,特丁基,環戊基,環己基,卜乙基環戊基及1-乙基 環己基。直鏈、支鏈或環型C2-C1G烷氧基烷基團之實例包 括甲氧基甲基,1-乙氧基乙學,1-特丁氧基乙基,1-環己 氧基乙基,1-乙氧基丙基,1-乙氧基-1-甲基乙基,四氫呋 喃-2-基及四氫吡喃-2-基。直鏈、支鏈或環型Ci-CM醯基 團之實例包括甲醯基,乙醯基,特戊醯基及環己羰基。這 些R5基團中,較佳者爲氫,直或支鏈C^-Ce烷基,直鏈、 0 支鏈或環型c2-c7烷氧基烷基,及直或支鏈c2-c7醯基。 最佳者爲氫,甲基,乙基,甲氧基甲基,1-乙氧基乙基, 四氫呋喃-2-基,及乙醯基。 R6所代表之直鏈、支鏈或環型Ci-Cu烷基團之實例 包括甲基,乙基,丙基,異丙基,正丁基,異丁基,特丁 基,新戊基,環戊基,環己基,1-乙基環戊基,1-乙基環 己基’ 2·原冰片基’ 2-乙基-2-原冰片基,1-金剛烷基,及 2-金剛烷基。這些基團中,較佳者爲甲基,新戊基,1-金 〇 剛烷基,及2-金剛烷基。 當W1代表單鍵時,其意指烷氧基甲酯基團乃直接接 合,而非經由W1。W1亦可爲二價C^-Cm烴基團,其實例 包括甲撐,二甲基甲撐,乙叉,丙叉,丁叉,乙撐,1-甲 基乙撐,2-甲基乙撐,1-乙基乙撐,2-乙基乙撐,1,1-二 甲基乙撐,1,2-二甲基乙撐,2,2-二甲基乙撐,1-乙基- 2-甲基乙撐,丙撐,1-甲基丙撐,2-甲基丙撐,3-甲基丙撐 ,丁撐’戊撐,1,1-環戊撐,1,2-環戊撐,1,3-環戊撐, 1,1_環己撐,1,2-環己撐,1,3-環己撐,及1,4-環己撐。其 -15- 200936634 中以甲撐,乙叉,乙撐,1-甲基乙撐,2_甲基乙撐,丙撐 ,及2-甲基丙撐較爲較佳。亦可爲二價Cl_ClQ烴基團 且其中一個氫原子經-OR5取代,例如經取代形式之前述烴 基團,其在任意位置具有一個取代基團_〇R5且在兩個位置 具有價鍵。最較佳之W1爲單鍵。
Ri至R4中之其餘者各自獨立地擇自氫;直鏈、支鏈 或環型Ci-CM垸基團’諸如甲基,乙基,丙基,異丙基, 正丁基’特丁基’環己基及薄荷基;鹵素原子諸如氯,溴 ❹ ,碘及氟;直鏈、支鏈或環型C^-Cu鹵烷基團,諸如氟甲 基’氯甲基’溴甲基,二氟甲基,二氯甲基,二溴甲基, 三氟甲基,三氯甲基及三溴甲基;直鏈、支鏈或環型d-Cu烷氧基團’諸如甲氧基,乙氧基,異丙氧基,正丁氧 基,特丁氧基及薄荷氧基;直鏈、支鏈或環型C2-C2〇烷氧 基烷基團’諸如甲氧基甲基,甲氧基乙基,特丁氧基甲基 ’特丁氧基乙基及環己氧基甲基;直鏈、支鏈或環型c2-c2〇烷羰氧基團諸如乙醯氧基;C7-C2()芳羰氧基團諸如萘 〇 醯氧基;直鏈、支鏈或環型Ci-Czo烷磺醯氧基團諸如甲磺 醯氧基團;C6-C2Q芳磺醯氧基團諸如甲苯磺醯氧基團;直 鏈、支鏈或環型c2-c2〇烷氧羰基團諸如甲氧羰基,乙氧羰 基,正丙氧羰基,異丙氧羰基,正丁氧羰基,特丁氧羰基 及環己氧羰基;及直鏈、支鏈或環型C3-C2G烷氧羰基烷基 團諸如甲氧羰基甲基,2-(甲氧羰基)乙基,1-(甲氧羰 基)乙基,乙氧羰基甲基,2-(乙氧羰基)乙基,正丙氧 羰基甲基,異丙氧羰基甲基,正丁氧羰基甲基,特丁氧羰 -16 - 200936634 基甲基及環己氧羰基甲基。其中較佳者爲氫,直鏈、支鏈 或環型Ci-Cw烷基,直鏈、支鏈或環型CrCw燒氧基, 直鏈、支鏈或環型烷氧基院^基,直鏈、支鏈或環型 Ci-Cn烷氧羰基,及直鏈、支鏈或環型Cs-C2。烷氧幾基院 基。最佳者爲氫,直或支鏈C^-Cu烷基,直或支鏈c2_Cl() 烷氧羰基,及直或支鏈C3-C1()烷氧羰基烷基。 X1爲-〇-或-CR72-,其中R7爲氫或直或支鏈Cl-C10烷 φ 基團。字母j爲〇或1至3之整數。當j爲1至3時,X1 可相同或互異。R7之實例爲氫或直或支鏈CrCu烷基團 諸如甲基,乙基,正丙基,異丙基,正丁基及特丁基。較 佳之X1爲-〇-或-CH2-。更佳者,所有之X1爲-〇-或-CH2-。較佳之j爲〇或1。 式[1]之結構單位[A]之例示實例包括下列化學式[9-1_ ^至[9-4-32]之結構單位。
-17- 200936634
[9-1-3]
P-l-5] [9-1-6] [9·1·1】 [9-1-2]
[9-1-4]
[9-1-7] [9-1-8] [9-1-9] [9-1-10] [9-1-11] [9-1-12]
[9小25】 【9-1-26】 Ρ_1·27】 [9*1-28】 [9·1_29] [9-1-30]
-18- 200936634
〇> 〇>
[9·2*17) [9-2-18J
[9-2-15] [9-2-16]
[9-3-19] [9^20] [9-2-21] [9-2-22] [9-2-23]
Ο
[9-2-24]
[9-2-31] [9-2-32] -19- 200936634
[9-3-25] [9-3-26) [9-3-27] [9-3-28J [9-3-29]
[9-3-24)
/° °Ν
[9-3-30]
〇 〇 Ο Ο [9-3-31J [9-3-32] -20 200936634
[9-4-3] [9-4^] [9-4-5] [9-4-6] [9 冬 1J [9-4-2]
[9^-η [9-4-8]
[9-4-19] [9-4-20]
[9-4-2η [9-4-28] [9-4-29] [9-4-30] [9-4-25] [9^-26]
【9*4011 [9-4-32] •21 - 200936634 如上所述’以通式所代表之某些化合物可存在對映體 及非對映異構體。在這種情況下,一種立體結構式乃總結 代表所有之此立體異構體。此立體異構體可單獨或以混合 物形式使用。 例如,式[9-1-20]包括下列之部分結構[1〇_1〇]:
[10-10] ❹ 其總結代表擇自下列[10-10-1]及[10-10-2]中之一種結構或 爲此二種結構之混合物。
[10-10-1] [10-10-2] 同樣地’式[9-1-21]包括下列之部分結構[1〇_11]: ©
[10-11】 其總結代表擇自下列[10-1 1-1]至[10-U-4]中之一種結構或 爲二種或多種結構之混合物。 -22- 200936634
[10-11-2]
[10-11-3]
[10-11-4] 此外,上示部分結構[10-10-1],[10-10-2],[10-11-1] 至[10-11-4]中之每一者均總結代表對應之對映體及對映體 之混合物。 結構單位[B]具有通式[3]。
環型C^-Cu烷基諸如甲基,乙基,正丙基,異丙基,正丁 基,特丁基,環己基或薄荷基。χ2(可相同或互異)爲-0-或-CR122-,其中R12爲氫或直或支鏈C^-Cio烷基,且下 標符號m爲0或1至3之整數。當m爲1至3時,X2可 相同或互異。R12之實例爲氫或直或支鏈Ci-C^烷基團諸 如甲基,乙基,正丙基,異丙基,正丁基及特丁基。較佳 之X2爲-0-或-CH2-。更佳者,所有之X2爲-〇-或_Ch2-。 較佳之m爲0或1。 式[3 ]之結構單位[B]之例示實例包括下列化學式[U_ 1]至[1 1-16]之結構單位。 -23- 200936634
[11-1】 [11-2] [11-3] [11-4]
結構單位[C]具有通式[4]。
-24- [4] 200936634 式[4]中,R13至R16各自獨立地爲氫或直鏈、支鏈或 環型Ci-Cio烷基團諸如甲基,乙基,正丙基,異丙基,正 丁基,特丁基,環己基或薄荷基。,X3(可相同或互異1 爲-〇-或-CR172-,其中R17爲氫或直或支鏈Ci-Cu烷基團 ,且η爲0或1至3之整數。當η爲1至3時,X3可相同 或互異。R17之實例爲氫或直或支鏈Ci-C^烷基團諸如甲 基,乙基,正丙基,異丙基,正丁基及特丁基。較佳之 φ X3爲-〇-或-ch2-。更佳者,所有之X3基團-0-或-CH2-。 Y1及Y2中之一者爲-(c = o)-而另一者爲- cr182-,其中 R18爲氫或直或支鏈(^-(:1()烷基團。R18之實例爲氫或直 或支鏈Ci-Cio烷基團諸如甲基,乙基,正丙基,異丙基, 正丁基及特丁基。較佳者,Y1及Y2中之一者爲-(c = o ,)-而另一者爲- CH2-。較佳之η爲0或1。 式[4]之結構單位[C]之例示實例包括下列化學式[12-1]至[12-16]之結構單位。 φ -25- 200936634
[12-1] [12-2] [12-3】 [12-4]
[12-9] [12-10] [12-11] [12-12]
[12-13] [12-14] [12-15] [12-16]
本文中所用之經氫化之由開環置換法所得之聚合物產 物中,代表結構單位[A]之式[1]中之X1,代表結構單位 [B]之式[3]中之X2’代表結構單位[C]之式[4]中之X3至少 有一者必需最好爲-〇-。在形成骨幹之脂環型化合物中含 有氧不僅有效以改善聚合物黏合至矽或其它待塗佈之基質 上之能力,改善以水性鹼性溶液顯影後之濕潤張力,及改 善聚合物溶於在將抗鈾刻劑組成物塗敷至矽晶圓上之步驟 中所用之極性有機溶劑(諸如酮及醇)中之溶解度,且亦 -26- 200936634 有效以改善對水之親和力及以剝色劑(或顯影劑)諸如水 性鹼性溶液於曝光後之顯影力。較佳實施例中,代表結構 單位[A]之式[1]中之X1,代表結構單位[B]之式[3]中之X2 ,代表結構單位[C]之式[4]中之X3至少有一者爲-0-且其 餘者爲-CH2-。-0-單位佔總X],X2及X3之量爲〇至99 莫耳 %,最好2至9 5莫耳 %,以5至8 0莫耳 %更佳, 又以10至70莫耳 %最佳。 Q 本發明之聚合物中,式[1]之結構單位[A]相對於式[3] 之結構單位[B]及式[4]之結構單位[C]之總和之莫耳比,亦 即[A]/ ( [B] + [C]),由1/99至100/0。亦即,基本上必需 至少含有結構單位[A]。 結構單位[A]含有式(2)所代表之帶有烷氧基甲酯之 官能基團,亦即可以藉光敏劑於曝光後所產生之酸所分解 而產生羧酸之基團,故爲藉以水性鹼性溶液於曝光後顯影 以形成抗蝕刻圖案所必需。具有式[2]官能基團之結構單位 φ [A](其中羧酸經特定之烷氧基甲基團所保護)可與藉光 敏劑所產生之酸起反應而產生羧酸。包含結構單位[A]之 聚合物可改善最大解析度並降低鄰近偏誤。當圖案係使用 抗蝕刻材料予以光微影形成時,所謂”最大解析度”意指可 解析之最小圖案尺寸。當離析出於廣間隔下具有相同尺寸 特徵之孤立圖案及於窄間隔下具有相同尺寸特徵之群組圖 案時,所謂”鄰近偏誤”乃意指真正所形成之孤立及群組圖 案間之特徵尺寸之差異。具有降低最大解析度及鄰近偏誤 之抗鈾刻材料則得以不依賴光罩圖案地於高解析度下形成 -27- 200936634 圖案。 結構單位[B]及/或[C]爲提供黏合至矽或其它待塗佈之 基質上所必需。當組成莫耳比[A]/ ( [B] + [C])由1/99至 10 0/0時,經氫化之由開環置換法所得之聚合物可改善最 大解析度,降低鄰近偏誤及改善黏合至基質上之能力。所 調配之較佳聚合物莫耳比[A]/ ( [B] + [C])由10/90至 90/10,且以20/80至80/20更較佳。
經氫化之由開環置換法所得之聚合物中,結構單位 [A],[B]及[C]中之每一者可爲一種型式,或者任一者或所 有者均可爲二或多種型式之混合。例如,經氫化之由開環 置換法所得之聚合物中,結構單位[A]係由下列通式[1 - 1 ] 及Π-2]分別代表之結構單位[A-1-1]及[A-1-2]所組成,結 構單位[B]係由下列通式[3-1]及[3-2]分別代表之結構單位 [B-3-1]及[B-3-2]所組成,且結構單位[C]係由下列通式[4-1]及[4-2]分別代表之結構單位[C-4-1]及[C-4-2]所組成。
表之具有烷氧基甲酯之官能基團,其餘者各自獨立地擇自 氫’直鏈、支鏈或環型Cj-Cu烷基,鹵素,直鏈、支鏈或 環型CrCw鹵烷基,直鏈、支鏈或環型Cl-C2()烷氧基, -28- 200936634 直鏈、支鏈或環型c2-c2Q烷氧基烷基,直鏈、支鏈或環型 C2-C2Q烷羰氧基,c7-c2。芳羰氧基,直鏈、支鏈或環型 烷磺醯氧基,c6-c2〇芳磺醯氧基,直鏈、支鏈或環 型C2-C2G烷氧羰基,及直鏈、支鏈或環型c3-c2〇烷氧羰 基烷基,且jl爲0或1至3之整數。
[1-2] 式[1-2]中,R36至R39中至少有一者爲通式(2)所代 表之具有烷氧基甲酯之官能基團,其餘者各自獨立地擇自 氫,直鏈、支鏈或環型Ci-C^o烷基,鹵素,直鏈、支鏈或 環型Ci-C^o鹵烷基,直鏈、支鏈或環型C^-Cm烷氧基, 直鏈、支鏈或環型C2-C2〇烷氧基烷基,直鏈、支鏈或環型 〇 C2-C2G烷羰氧基,c7-c2Q芳羰氧基,直鏈、支鏈或環型 Ci-C^o烷磺醯氧基,C6-C2G芳磺醯氧基,直鏈、支鏈或環 型c2-c2Q烷氧羰基,及直鏈、支鏈或環型C3-C2G烷氧羰 基烷基,且j2爲0或1至3之整數。
p-i] -29- 200936634 式[3-1]中’ 鏈或環型 R4()至R43各自獨立地擇自氫及直鏈、支 〇烷基,且ml爲0或1至3之整數。
式[3-2]中, 鏈或環型Ci-C! R44至R47各自獨立地擇自氫及直鏈、支 〇烷基,且m2爲0或1至3之整數。
式[4-1]中 鏈或環型C^-C 另一者爲-ch2- R48至R51各自獨立地擇自氫及直鏈、支 1〇烷基,Y3及Y4中之一者爲_(C = 0)_而 。且nl爲0或1至3之整數。
式[4-2]中 ,R52至R55各自獨立地擇自氫及直鏈、支 -30- 200936634 鏈或環型(:,-(:!。烷基,γ5及Y6中之一者爲-(c = 0 )-而 另一者爲- CH2-。且n2爲0或1至3之整數。 另一較佳實施例中,除了結構單位[A]及[B]及/或[C] 外,經氫化之由開環置換法所得之聚合物亦可含有下列通 式[5]之結構單位[D]。 ❹
[5] 其中R19至R22中至少有一者爲具有通式[6]之帶有_ 之官能基團: [6] ❹ 其中虛線代表價鍵’W2爲單鍵、二價CrC!。烴基團,或 二價Ci-Ciq烴基團且其中一個氫原子經- OR23取代。r23 爲氫,直鏈、支鏈或環型烷基團,直鏈、支鍵或環 型C2-C1Q烷氧基烷基團,或直鏈、支鏈或環型_ 基團。R24爲直鏈、支鏈或環型Ci-C^烷基團或直鍵、支 鏈或環型Ci-Cao鹵烷基團。R19至R22中之其餘考各自獨 立地擇自氫,直鏈、支鏈或環型Ci-Cn烷基團’鹵素,直 鏈、支鏈或環型鹵烷基團,直鏈、支鏈或環型c _ -31 - 200936634 C2〇烷氧基團,直鏈 '支鏈或環型C2_C2Q烷氧基烷基團, 直鏈、支鏈或環型c2-c2G烷羰氧基團,C7-C2G芳羰氧基團 ,直鏈、支鏈或環型烷磺醯氧基團,C6-C2G芳磺醯 氧基團’直鏈、支鏈或環型c2-c2G烷氧羰基團,及直鏈、 支鏈或環型C3-C2G烷氧羰基烷基團。X4(可相同或互異) 爲-0·或-CR2 5 2 -,其中R25爲氫或直鏈或支鏈Cl_Cl()烷基 團,且Γ爲0或1至3之整數。 R23所代表之基團中,直鏈、支鏈或環型Ci-C,。烷基 ❿ 團包括(例如)甲基,乙基,丙基,異丙基,正丁基,異 丁基,特丁基,環戊基,環己基,1-乙基環戊基及1-乙基 環己基。直鏈、支鏈或環型c2-c1()烷氧基烷基團之實例包 括甲氧基甲基,1-乙氧基乙基,1-特丁氧基乙基,1-環己 氧基乙基,1-乙氧基丙基,1-乙氧基-1-甲基乙基,四氫呋 喃-2-基及四氫吡喃-2_基。直鏈、支鏈或環型Ci-CiG醯基 團之實例包括甲醯基,乙醯基,特戊醯基及環己羰基。這 些R23基團中,較佳者爲氫,直或支鏈Ci-Ce烷基,直鏈 〇 、支鏈或環型C2_C7烷氧基烷基,及直或支鏈C2-C7醯基 。最佳者爲氫,甲基,乙基,甲氧基甲基,1-乙氧基乙基 ,四氫呋喃-2-基,及乙醯基。 R24所代表之基團中,直鏈、支鏈或環型Ci-C2G烷基 團之實例包括甲基,乙基,丙基,異丙基,正丁基,異丁 基,特丁基,環戊基,環己基,1-甲基環戊基,1-乙基環 戊基,1-甲基環己基及1-乙基環己基。直鏈、支鏈或環型 鹵烷基團之實例包括氟甲基,氯甲基,溴甲基,二 -32- 200936634 氟甲基,二氯甲基,二溴甲基’三氟甲基,三氯甲基及三 溴甲基。値得注意的是’ r24可爲酸不穩定基團’亦即可 以藉光敏劑於曝光後所產生之酸所分解而產生羧酸之基團 。此酸不穩定基圑之實例爲一些以上所例示之基團,尤其 是叔酯基團諸如特丁基’ 1-甲基環戊基,ι_乙基環戊基, 1- 甲基環己基,及1-乙基環己基。這些R24基團中,以直 鏈、支鏈或環型Ci-C^烷基團較爲較佳。更佳者爲甲基, φ 乙基,丙基,異丙基,正丁基,異丁基,特丁基,1-甲基 環戊基及1-乙基環戊基。 當W2代表單鍵時,其意指酯基團乃直接接合,而非 經由W2。W2亦可爲二價Cl_ClQ烴基團,其實例包括甲撐 ,二甲基甲撐,乙叉,丙叉,丁叉,乙撐,1-甲基乙撐, 2- 甲基乙撐,1-乙基乙撐,2·乙基乙撐,二甲基乙撐 ’ 1,2-二甲基乙撐’ 2,2-二甲基乙撐,1-乙基-2-甲基乙撐 ’丙撐,1-甲基丙撐’ 2_甲基丙撐,3_甲基丙撐,丁撐, © 戊撐’丨,1-環戊撐,L2-環戊撐,1,3-環戊撐,1,1-環己撐 ’ I,2-環己撐’ 1,3-環己撐,及〗,4_環己撐。其中以甲撐 ’乙叉,乙擦’1-甲基乙撐,2_甲基乙撐,丙撐,及2_甲 基丙撐較爲較佳
個氫原子經-OR W2亦可爲二價C丨-C丨〇烴基團且其中一 取代,例如經取代形式之前述烴基團, 其在任&置具有〜個取代基團_〇r23且在兩個位置具有 價鍵。最較佳之舄單鍵。 R19 至 R22
鏈或環型Q '中之其餘者各自獨立地擇自氫;直鏈、支 C20院基團,諸如甲基,乙基,丙基’異丙基 -33 - 200936634 ,正丁基,特丁基,環己基及薄荷基;鹵素原子諸如氯, 溴,碘及氟;直鏈、支鏈或環型CmCm鹵烷基團,諸如氟 甲基,氯甲基,溴甲基,二氟甲基,二氯甲基,二溴甲基 ,三氟甲基’三氯甲基及三溴甲基;直鏈、支鏈或環型 C1-C2G院氧基團’諸如甲氧基,乙氧基’異丙氧基,正丁 氧基,特丁氧基及薄荷氧基;直鏈、支鏈或環型c2-c20烷 氧基烷基團,諸如甲氧基甲基,甲氧基乙基,特丁氧基甲 基,特丁氧基乙基及環己氧基甲基;直鏈、支鏈或環型 c2-c2Q烷羰氧基團諸如乙醯氧基;c7-c2Q芳羰氧基團諸如 萘醯氧基;直鏈、支鏈或環型Ci-CM烷磺醯氧基團諸如甲 磺醯氧基團;C6-C2Q芳磺醯氧基團諸如甲苯磺醯氧基團; 直鏈、支鏈或環型C2-C2Q烷氧羰基團諸如甲氧羰基,乙氧 羰基,正丙氧羰基,異丙氧羰基,正丁氧羰基,特丁氧羰 基及環己氧羰基;及直鏈、支鏈或環型C3-C2G烷氧羰基烷 基團諸如甲氧羰基甲基,2-(甲氧羰基)乙基,1-(甲氧 羰基)乙基,乙氧羰基甲基,2-(乙氧羰基)乙基,正丙 氧羰基甲基,異丙氧羰基甲基,正丁氧羰基甲基,特丁氧 羰基甲基及環己氧羰基甲基。其中較佳者爲氫,直鏈、支 鏈或環型烷基,直鏈、支鏈或環型Ci-Cu烷氧基 ,直鏈、支鏈或環型c2-c2G烷氧基烷基,直鏈、支鏈或環 型c2-c2Q烷氧羰基,及直鏈、支鏈或環型c3-c2〇烷氧羰 基烷基。最佳者爲氫,直或支鏈烷基,直或支鏈 C2-Ci〇院氧羰基,及直或支鏈C3-C10院氧幾基院基。 X4爲-〇-或-CR2 5 2 -,其中R25爲氫或直或支鏈C^-Cjo 200936634 烷基團。字母r爲〇或1至3之整數。當r爲1至3時’ X4可相同或互異。R25之實例爲氫或直或支鏈C^-Cio烷基 團諸如甲基,乙基,正丙基,異丙基,正丁基及特丁基。 較佳之X4爲-〇-或-CH2-。更佳者,所有之X4基圑爲-0-或-CH2-。較佳之r爲0或1。 式[5]之結構單位[D]之例示要例包括下列化學式[13-1-1]至[13-4-18]之結構單位。 200936634
[13-1-11] [13-1-12] [13-1-13] [13-1-14] [13-1-15]
[13-1-16] [13-1-17] [13-1-18] -36- 200936634
ό b ύ <τ
[13-2-1】 [13-2-2] [13-2-3] [13-2*4] [13-2-5]
[13-2-11] [13-2-12] [13-2-13] [13-2-14] [13-2-15]
Ο Ο 0 0 0 0 / \ /1 I I h3c ch3 h3c ch3 CC13 [13-2-16] [13-2-17] [13-2-18] -37- 200936634
ο ο ο ο ο 十 ό ό 0 <Τ [13-3-1】 [13-3-2] [13-3-3】 [13·3·4】 [13-3-5】
CH3 [13-3-6] [13-3-7] [13-3-8] [13-3-9] [13-3-10]
[13-3-11] [13-3-12] [13-3-13] [13-3-14] [13-3-15]
0 0 0 0 0 0 I \ / I _I I h3c ch3 h3c ch3 ~I CC13 [13-3-16] [13-3-17] [13-3-18】 -38- 200936634 ❹
[13-4-6] [13-4-η [13-4-8] [13-4-9] [13-4-10]
[13-4-16] [13-4-17] [13-4-18] 較佳實施例中,式[1]之結構單位[A] ’式[3]之結構單 位[B]及式[4]之結構單位[C]相對於式[5]之結構單位[D]之 組成莫耳比,定義爲([A] + [B] + [C] ) /[D],由99/1至 20/80。除了結構單位[A],[B]及[C]外,亦含入某些量之 -39- 200936634 結構單位[D]較爲較佳。結構單位[D]有效以增加設計有關 於曝光後之分解,控制顯影性質,控制熱性質,及溶劑溶 解度方面之自主性。較佳之組成莫耳比([A] + [B] + [C]) /[D]由98/2至30/70,更佳者由97/3至40/60,甚至更佳 者由 95/5 至 50/50 。 進一步較佳實施例中,經氫化之由開環置換法所得之 聚合物除了結構單位[A],[B],[C]及[D]外,亦可含有下 列通式[7]之結構單位[E]。含有單位[E]乃有效以進一步改 善基質黏合力及顯影劑親和力。
[7] 其中R26至R29中至少有一者爲具有通式[8]之帶有羧 基之官能基團: [8]
II 〇 其中虛線代表價鍵’W3爲單鍵、二價烴基團’或 二價烴基團且其中一個氫原子經-or3(>取代。R30 爲氫,直鏈、支鏈或環型Ci-CiQ烷基團’直鏈、支鏈或環 型c2-c1G烷氧基烷基團’或直鏈、支鏈或環型C1_C1G醯 基團。R26至R29中之其餘者各自獨立地擇自氫’直鏈、 -40- 200936634 支鏈或環型C^-Cu烷基團,鹵素,直鏈、支鏈或環型Ck c20鹵烷基團,直鏈、支鏈或環型Ci-C^o烷氧基團,直鏈 、享鏈或環型c2-c2〇烷氧基烷基團,直鏈、支鏈或環型 C2-C2D烷羰氧基團,c7-c2〇芳羰氧基團,直鏈、支鏈或瓌 型Ci-Cu烷磺醯氧基團,c6-c2〇芳磺醯氧基團,直鏈、支 鏈或環型C2-C2G烷氧羰基團,及直鏈、支鏈或環型C3-C20 烷氧羰基烷基團,x5(可相同或互異)爲- ο-或-cr312-’ Φ 其中R31爲氫或直鏈或支鏈Ci-Cu烷基團,且P爲0或1 至3之整數。 R3()所代表之基團中,直鏈、支鏈或環型Ci-Cu烷基 團包括(例如)甲基,乙基,丙基,異丙基,正丁基,異 丁基’特丁基,環戊基,環己基,1-乙基環戊基及1-乙基 環己基。直鏈、支鏈或環型c2-c1G烷氧基烷基團之實例包 括甲氧基甲基’ 1-乙氧基乙基,1-特丁氧基乙基,1-環己 氧基乙基’ 1-乙氧基丙基,丨_乙氧基-丨-甲基乙基,四氫呋 Φ 喃-2 -基及四氫吡喃-2_基。直鏈、支鏈或環型Cl-C1()醯基 團之實例包括甲醯基,乙醯基,特戊醯基及環己羰基。這 些R3t)基團中,較佳者爲氫,直或支鏈Cl-c6烷基,直鏈 、支鏈或環型C2_c7烷氧基烷基,及直或支鏈c2_c7醯基 。最佳者爲氫’甲基,乙基,甲氧基甲基,1-乙氧基乙基 ’四氣肤喃-2-基’及乙醯基。 當W3代表單鍵時,其意指羧基團乃直接接合,而非 經由W3。W3亦可爲二價Ci_c1Q烴基團,其實例包括甲撐 ,二甲基甲撐,乙叉,丙叉,丁叉’乙撐,卜甲基乙撐, -41 - 200936634
2_甲基乙擦’ 1_乙基乙撐,2-乙基乙撐,1,1-二甲基乙撐 ’ 1,2-二甲基乙撐’ 2,2_二甲基乙撐,乙基-2_甲基乙撐 ,丙撐’ 1_甲基巧撐’ 2-甲基丙撐,3-甲基丙撐,丁撐, 戊撐’ !,1-環戊擦’ 1,2-環戊撐,1,3-環戊撐,1,〗-環己撐 ’ 1,2-環己擦’ 1,3、環己撐,及U4環己撐。其中以甲撐 ’乙叉’乙撐’1-甲基乙撐,2_甲基乙撐,丙撐,及2_甲 基丙撐較爲較佳。W3亦可爲二價(^^“烴基團且其中一 個氯原子經-〇r3()取代,例如經取代形式之前述烴基團, 其在任意位置具有〜個取代基團_〇R3。且在兩個位置具有 價鍵。最較佳之W3爲單鍵。 R26至R29中之其餘者各自獨立地擇自氫;直鏈、支 鏈或環型C^-Cu烷基團,諸如甲基,乙基,丙基’異丙基
’正丁基’特丁基’環己基及薄荷基;鹵素原子諸如氯, 溴’碘及氟;直鏈、支鏈或環型C^-Cu鹵烷基團,諸如氟 甲基,氯甲基,溴甲基,二氟甲基,二氯甲基,二溴甲基 ,三氟甲基,三氯甲基及三溴甲基;直鏈、支鏈或環型 Ci-Cn烷氧基團,諸如甲氧基,乙氧基,異丙氧基,正丁 氧基,特丁氧基及薄荷氧基;直鏈、支鏈或環型C2-C2〇烷 氧基烷基團,諸如甲氧基甲基,甲氧基乙基,特丁氧基甲
基,特丁氧基乙基及甲氧基薄荷醇且包括烷氧基醣類諸如 甲基葡萄糖;直鏈、支鏈或環型C2-C2〇烷羰氧基團諸如乙 醯氧基;C7-C2Q芳羰氧基團諸如萘醯氧基;直鏈、支鏈或 環型C^-Cm烷磺醯氧基團諸如甲磺醯氧基團;CpCu芳磺 醯氧基團諸如甲苯磺醯氧基團;直鏈、支鏈或環型CyCM -42 - 200936634 烷氧羰基團諸如甲氧羰基,乙氧羰基,正丙氧羰基,異丙 氧羰基,正丁氧羰基,特丁氧羰基及環己氧羰基;及直鏈 、支鏈或環型c3-c20烷氧羰基烷基團諸如甲氧羰基甲基, 2-(甲氧羰基)乙基,1-(甲氧羰基)乙基,乙氧羰基甲 基,2-(乙氧羰基)乙基,正丙氧羰基甲基,異丙氧羰基 甲基,正丁氧羰基甲基,特丁氧羰基甲基及環己氧羰基甲 基。其中較佳者爲氫,直鏈、支鏈或環型Ci-Cu烷基,直 0 鏈、支鏈或環型Ci-Cu烷氧基,直鏈、支鏈或環型C2-C20 烷氧基烷基,直鏈、支鏈或環型C2-C2G烷氧羰基,及直鏈 、支鏈或環型C3-C2〇烷氧羰基烷基。最佳者爲氫,直或支 鏈烷基,直或支鏈C2-C1G烷氧羰基,及直或支鏈 C3-C1Q烷氧羰基烷基。 X5爲-0-或- CR312-,其中R31爲氫或直或支鏈Ci-Cu 烷基團。字母p爲0或1至3之整數。當p爲1至3時, X5可相同或互異。R31之實例爲氫或直或支鏈Ci-Cu烷基 〇 團諸如甲基,乙基,正丙基,異丙基,正丁基及特丁基。 較佳之X5爲-〇-或-CH2-。更佳者,所有之X5基團爲-〇-或- CH2-。較佳之p爲〇或1。 式[7]之結構單位[E]之例示實例包括下列化學式[14-1-1]至[14-4-16]之結構單位。 -43- 200936634
HO
[14-1-1] [14-1-2] [14-1-3] [14-1-4]
44 - 200936634
HO
[14-2-1] [14-2-2] [14-2-3] [14-2-4]
[14-2-5] [14-2-6] [14-2-7] [14-2-8]
45- 200936634
HO
[14-3-2】 [14-3-3] [14-3-1]
HO
[14-3-4]
HO HO
[14-3-5] [14-3-6] [14-3-7】
OH
[14-3-9]
[14-3-8]
OH
[14-3-13] [14-3-11] [14-3-12]
46- 200936634
[14-4-1] [14-4-2] [14-4-3] [14-4-4]
[14-4-5] [14-4-6] [14-4-7] [14-4-8]
[14-4-9]
OH [14-4-10] [14-4-11] [14-4-12] ❹
[14-4-13] [14-4-14] [14-4-15] [14-4-16] 47- 200936634 較佳實施例中,式[1]之結構單位[A],式[3]之結構單 位[B]及式[4]之結構單位[C]相對於式[7]之結構單位[E]之 組成莫耳比,定義爲([A] + [B] + [C] ) /[E] ’由99/1至 20/80。除了結構單位[A],[B]及[C]外,亦含入某些量之 結構單位[E]較爲較佳。較佳之組成莫耳比([A] + [B] + [C] )/[E]由98/2至30/70,更佳者由97/3至40/6 0,甚至更 佳者由95/5至50/50。 另一較佳實施例中,式[1]之結構單位[A],式[3]之結 構單位[B],式[4]之結構單位[C]及式[5]之結構單位[D]相 對於式[7]之結構單位[E]之組成莫耳比,定義爲( [A] + [B] + [C] + [D]) /[E],由 99/1 至 20/80。除了結構單位 [A],[B],[C]及[D]外,亦含入某些量之結構單位[E]較爲 較佳。較佳之組成莫耳比([A] + [B] + [C] + [D]) /[E]由98/2 至3 0/70,更佳者由97/3至40/60,甚至更佳者由95/5至 50/50 ° 結構單位[E]有效以進一步改善黏合至矽基質及其它 待塗佈之基質上之能加及改善顯影劑親和力。 尙進一步較佳實施例中,除了結構單位[A]及[B]及/或 [C]外,或除了結構單位[A],[B]及/或[C],及[D]外,或 除了結構單位[A],[B]及/或[C],及[E]外,或除了結構單 位[A] ’ [B]及/或[C],[D],及[E]外,經氫化之由開環置 換法所得之聚合物亦可含有下列通式[15]之結構單位[F]。 -48- 200936634
或環型C^-Cm烷基’鹵素’直鏈、支鏈或環型Ci-Cn鹵 烷基’直鏈、支鏈或環型Ci-ClQ烷氧基,直鏈、支鏈或環 ❹
型C2-C2d焼氧基院基’經基,直鏈、支鏈或環型Ci-Czo 經院基’氰基,直鏈、支鏈或環型C^-Cao氰院基,直鏈、 支鏈或環型C2-C20院羰氧基,直鍵、支鏈或環型C3-C20 垸簾氧基焼基,C7_C2〇芳裁氧基,直鍵、支鍵或環型Ci· C20烷磺醯氧基,直鏈、支鏈或環型C2-C2()烷磺醯氧基烷 基’及C6-C2〇芳擴酿氧基,父6(可相同或互異)爲-0-或-CR6C)2-,其中R6Q爲氫或直鏈或支鏈C^-Cio烷基,且V 爲〇或1至3之整數。 於本發明經氫化之由開環置換法所得之聚合物中,式 [1]之結構單位[A]相對於式[3]之結構單位[B]及式[4]之結 構單位[C]之總和之莫耳比,亦即([A]/ ( [B] + [C]),由 1/99至100/0。亦即,基本上必需含有某些量之結構單位 [A]。具有式[2]官能基團之結構單位[A](其中羧酸乃受到 特定之烷氧基甲基團保護)可於以光敏劑產生之酸之存在 下產生羧酸’且爲經由曝光及繼而以水性鹼性溶液顯影後 形成抗蝕刻性圖案所必需。雖然酸催化性消去反應依烷氧 基甲基團之型式而不會在一些結構單位中發生,然而大部 -49- 200936634 分單位可於親核試劑之作用下,通常於抗蝕刻薄膜中所存 在之痕量之水之存在下分解(如爲水則爲水解反應)而產 生羧酸。通常,特烷基團乃廣泛用以作^爲供羧酸用之保護 基團。經發現,當根據本發明使用特定之烷氧基甲基團作 爲保護基團時,則最大解析度及鄰近偏誤比特烷基團更能 獲得改善。烷氧基甲基團中之氧官能部分咸信能發揮抑制 酸擴散之功能。 對照之下,當兩個氧原子間之烷撐基團不爲甲撐時, 例如如果爲烷氧基烷酯基團諸如下式[16]之乙氧基乙酯基 團或下式[17]之四氫吡喃酯基團時,則最大解析度及鄰近 偏誤並未有實質改善。
(虛線代表價鍵)。既然氫原子(P氫)存在於與兩個氧 原子間之碳原子成鄰位之碳原子上,故酸催化性消去反應 咸信可輕易地發生,而不能完全地抑制酸之擴散。 本發明經氫化之由開環置換法所得之聚合物,由於含 有結構單位[A],故可增加曝光後之溶出度並改善顯影度 ’因而導致最大解析度之改善及鄰近偏誤之降低。結構單 位[B]及/或[C]則爲提供黏合至矽及其它待塗佈基質上所必 需。由於含有結構單位[B]及/或[C],故聚合物變得更爲黏 -50- 200936634 合至待塗佈之基質上並改善解析度。 當除了結構單位[A]及[B]及/或[C]外,亦含有[D]時, 其意指所含有之酯基團具有與結構單位[A]中之烷氧基甲 酯基團不同之反應性,此聚合物有利於增加設計有關於曝 光後之分解,控制顯影性質,控制熱性質,及溶劑溶解度 方面之自主性。此實施例中,較佳之組成莫耳比( [A] + [B] + [C]) /[D]在 99/1 至 20/80 之範圍內。 0 式[7]之結構單位[E]含有羧基團且有效以改善黏合至 矽及其它待塗佈之基質上之能力及改善於溶劑中之溶解度 。當總結構單位[A],[B]及[C]對結構單位[E]之組成莫耳 比([A] + [B] + [C] ) /[E],或總結構單位[A],[B],[C]及 [D]對結構單位[E]之組成莫耳比([A] + [B] + [C] + [D] ) /[E] 由99/1至20/80時,則可改善已曝光之抗蝕刻薄膜以水性 鹼性溶液在顯影期間之濕潤張力並使顯影之變異降至最小 。含有在範圍內之這些結構單位之聚合物乃有利以製備抗 0 蝕刻劑組成物,因爲彼等可與高度極性之光敏劑共同溶於 極性溶劑諸如2-庚酮中之故。這對將抗蝕刻劑組成物塗佈 至矽及其它基質上是非常重要的。經氫化之由開環置換法 所得之聚合物有用以增強於極性溶劑中之溶解度或溶出率 ,故抗蝕刻劑組成物可有效地製得,而由此可形成均勻平 坦之塗膜。 經氫化之由開環置換法所得之聚合物’其中代表結構 單位[A]之式[1]中之X1,代表結構單位[B]之式[3]中之X2 ,代表結構單位[C]之式[4]中之X3至少有一者爲-〇-且其 200936634 餘者爲-ch2-,乃有效以進一步改善黏合至矽及其它待塗 佈之基質上之能力,改善以水性鹼性溶液於顯影期間之濕 潤張力,及改善溶於在將抗蝕刻劑組成物塗敷覆至矽晶圓 上之步驟中所用之極性有機溶劑(諸如酮及醇)中之溶解 度。此外,聚合物亦顯現改善對水之親和力及以剝色劑或 顯影劑諸如水性鹼性溶液於曝光後之顯影力。 經氫化之由開環置換法所得之聚合物係藉將環型烯烴 單體於開環置換催化劑之存在下進行聚合,再於氫化作用 催化劑之存在下進行氫化而製得,環型烯烴單體相當於式 [1]之結構單位[A],式[3]之結構單位[B]及/或式[4]之結構 單位[C],式[5]之結構單位[D],隨意之式[7]之結構單位 [E],及隨意之式[15]之結構單位[F]。 相當於式Π]結構單位[A]之適當環型烯烴單體爲具有 下式[18]結構之環型烯烴單體。
R1至R4,X1及j乃如同式[1]中所定義。 相當於式[3]結構單位[B]及式[4]結構單位[C]之適當 環型烯烴單體分別爲具有下式[19]及[20]結構之環型烯烴 單體。 -52- [19] 200936634 R8 至 R11 X2及
Ο %如同式[3]中所定義
相虽於式[5]結構單位[D]之適當環型烯烴單體爲具有 下式[21]結構之環型嫌烴單體。
Μ[15]結構單位[F]之適當環型烯烴單體爲具有 下式[22]結構之環型烯烴單體。 -53- 200936634
R5 6至R59,X6及v乃如同式[15]中所定義。 任何期望之方法均可用以製備經氫化之由開環置換法 所得之聚合物。聚合反應中’任何適當之催化劑均可使用 ,只要其有助於前述環型烯烴單體之開環置換反應即可。 @ 氫化反應中,任何適當之催化劑均可使用’只要其有助於 由開環置換反應所得之聚合物進行氫化作用即可。由開環 置換法所得之聚合物之氫化產物係藉於開環置換催化劑之 存在下經由環型烯烴單體反應製得開環置換聚合物,再將 聚合物於氫壓下、於溶劑中、於氫化作用催化劑之存在下 氫化而得。聚合及氫化反應可例如藉JP-A 200 1 -3 54756中 所述之法進行。 製備開環置換聚合物中所用之開環置換催化劑並不特 © 別限定,只要其可促進開環置換聚合反應即可。任何詳知 之開環置換催化劑均可使用。已知之開環置換催化劑包括 以有機過渡金屬錯合物爲基底之開環置換催化劑,以有機 過渡金屬錯合物與作爲輔催化劑之路易斯酸之組合爲基底 之開環置換催化劑,及以過渡金屬鹵化物與作爲輔催化劑 之路易斯酸之組合爲基底之開環置換催化劑。 對由開環置換法所得之聚合物中之骨幹雙鍵部分進行 氫化反應方面,可使用詳知之氫化作用催化劑。已知之異 -54- 200936634 相催化劑包括於載體(例如碳,矽石,氧化鋁,二氧化鈦 ’氧化鎂’矽藻土,合成沸石)上具有金屬(例如鈀,鉑 ,鎳’铑,釕)之載體-型金屬催化劑。已知之均相催化 劑包括環烷酸鎳/三乙基鋁,乙醯丙酮根鎳/三異丁基鋁, 辛烯酸鈷/正丁基鋰,二氯二茂鈦/二乙基鋁化氯,乙酸铑 ’二氯雙(三苯膦)鈀,氯基參(三苯膦)鍺,及二氫合 肆(三苯膦)釕。 ❹ 由開環置換法所得之聚合物之氫化產物係藉將氫於具 有氫化能力之催化劑(最好以8 0至1 0 0重量 %之比例, 且以90至100重量 %更佳)之存在下加至開環置換聚合 物中之骨幹雙鍵部分上而得。 較佳之經氫化之由開環置換法所得之聚合物具有1 ·〇 至5.0之分散度(Mw/Mn )。聚合物典型具有2,000至 200,000 -最好 3,000 至 1〇〇,〇〇〇,且尤其 5,000 至 50,000 之重量平均分子量。要注意的是,聚合物樣品之重量平均 Q 分子量(Mw)及數目平均分子量(Μη)係藉使用可溶於 樣品中之溶劑,可分離樣品之柱,及聚苯乙烯標準劑進行 凝膠滲透層析法(GPC )而測知。分散度,亦已知爲分子 量分佈,乃定爲重量平均分子量(Mw)除以數目平均分 子量(Μη),亦即Mw/Mn。 藉將經氫化之由開環置換法所得之聚合物中之至少一 些式[2]中帶有烷氧基甲酯之官能基團及式[6]中帶有酯之 官能基團分解而轉換成羧酸,則可製得經氫化之由開環置 換法所得之聚合物,其含有式[1]之結構單位[A],式[3]之 -55- 200936634 結構單位[B]及/或式[4]之結構單位[C],式[5]之結構單位 [D],隨意之式[7]之結構單位[E],及隨意之式[15]之結構 單位[F],其中代表結構單位[A]之式[1]中之X1 ’代表結 構單位[B]之式[3]中之X2’代表結構單位[C]之式[4]中之 X3至少有一者爲-〇-且組成莫耳比[A]/ ( [B] + [C])由1/99 至 100/0 。 將經氫化之由開環置換法所得之聚合物中之至少一些 式[2]中帶有烷氧基甲酯之官能基團及/或式[6]中帶有酯之 官能基團分解而轉換成羧酸之步驟可藉標準方法達成。適 當方法包括(但不限定於)分解反應諸如於鹼性狀況下之 水解法,於酸性狀況下之水解法,及於中性狀況下之水解 法,及酸解法。 簡言之,本發明經氫化之由開環置換法所得之聚合物 乃定義爲至少包含式[1]之結構單位[A],其中R1至R4中 至少有一者爲式[2]之帶有烷氧基甲酯之官能基團。既然烷 氧基甲酯基團可輕易地被藉由光敏劑所產生之酸分解成羧 酸(其爲鹼溶性基團),故當聚合物用以作爲抗蝕刻材質 時能顯現優良之解析度。具有式[2]烷氧基甲酯基團之經氫 化之由開環置換法所得之聚合物可藉將具有式[18]結構之 環型烯烴單體(其中R1至R4中至少有一者爲式[2]之烷氧 基甲酯基團)於開環置換催化劑之存在下聚合,再將所得 聚合物於氫化作用催化劑之存在下氫化而製得。聚合物亦 可藉將具有式[21]結構之環型烯烴單體(其中R19至R22 中至少有—者爲式[6]之酯基團,並非烷氧基甲酯基團)於 200936634 開環置換催化劑之存在下聚合,將所得聚合物於氫化作用 催化劑之存在下氫化,將至少一些酯基團藉上述方法分解 成羧酸’而後將羧酸反轉換回烷氧基甲酯基團而製得。 將羧酸轉換成烷氧基甲酯基團之步驟可藉標準方法而 達成。適當方法包括(但不限定於)藉與醇進行脫水縮合 予以酯化,以鄰位-烷基化劑進行酯化,藉與鹵化物於有 機鹼性化合物之存在下進行縮合反應予以酯化,及藉將羧 酸之金屬鹽與鹵化物接合予以酯化。 抗蝕刻劑組成物 抗蝕刻劑組成物(包含根據本發明之特定結構之經氫 化之由開環置換法所得之聚合物以作爲基體樹脂)乃有用 以作爲正作用抗蝕刻劑組成物,尤其作爲化學放大正作用 抗蝕刻劑組成物。除了經氫化之由開環置換法所得之聚合 物作爲基體樹脂外’組成物通常含有產酸劑及有機溶劑。 產酸劑 產酸劑爲可於暴露至高能幅射或電子束後產生酸之化 合物且包括下列者: (i) 式(Pla-l ) ’ ( Pla-2 )或(Plb )之鑰鹽, (ii) 式(P2)之重氮甲烷衍生物, (iii) 式(P3 )之乙二肟衍生物, (iv) 式(P4 )之雙楓衍生物, (v) 式(P5 )之N-羥基醯亞胺之磺酸酯, -57- 200936634 (Vi) β-酮基磺酸衍生物, (vii) 二颯衍生物, (viii) 硝苄基磺酸酯衍生物,及 (ix) 磺酸酯衍生物。 這些產酸劑乃予詳細說明。 (i )式(Pla-1 ) ,( Pla-2 )或(Plb )之鎗鹽:
R
101b
——S+——R 101c j^lOla j^lOlb K- (Pla-l) (Pla-2) 其中,R1Gla,R1Qlb,R1Qle及獨立地代表直鏈、支鏈 或環型Ci-C^烷基’烯基,合氧基烷基或合氧基烯基團, C 6 - C2 〇芳基團,或c 7 - C 12芳院基或芳基合氧基院基團,其 中一些或所有之氫原子可被烷氧基或其它基團所替代。而 且’ R1Glb及R1Gle可與彼等所接合之硫原子共同形成環。 當彼等形成環時,R1Glb及R1Q1。各自爲Cl-C:6烷撐基團。 K —爲非親核性抗衡離子。
Rl〇ia,RlQlb,RlQle可相同或互異且述於下。烷基團 之實例包括甲基’乙基,丙基,異丙基,正丁基,二級基 ,特丁基’戊基’己基’庚基,辛基,環戊基,環己基, 環庚基,環丙基甲基’ 4-甲基環己基,環己基甲基,原冰 -58- 200936634 片基,及金剛烷基。烯基團之實例包括乙烯基,烯丙基, 丙烯基,丁烯基,己烯基,及環己烯基。合氧基烷基團之 實例包括2-合氧基環戊基及2-合氧基環己基以及2-合氧 基丙基,2-合氧基戊基-2-合氧基乙基,2-合氧基己基-2-合氧基乙基,及2- ( 4-甲基環己基)-2-合氧基乙基。芳 基團之實例包括苯基及萘基;烷氧基苯基團諸如對-甲氧 基苯基,間位-甲氧基苯基,鄰位-甲氧基苯基,乙氧基苯 φ 基,對-特丁氧基苯基,及間位-特丁氧基苯基;烷苯基諸 如 2 -甲苯基,3 -甲苯基,4 -甲苯基,乙苯基,4 -特丁苯基 ,4-丁苯基,及二甲苯基;烷萘基團諸如甲萘基及乙萘基 ,院氧基蔡基團諸如甲氧基蔡基及乙氧基蔡基,一院基蔡 基團諸如二甲基萘基及二乙基萘基;及二烷氧基萘基團諸 如二甲氧基萘基及二乙氧基萘基。芳烷基團之實例包括苄 基,苯基乙基及苯乙基。芳基合氧基烷基團之實例爲2 -芳 基-2-合氧基乙基團諸如2-苯基-2-合氧基乙基’ 2- ( 1-萘 Ο 基)-2-合 氧基乙基,及2-(2-萘基)-2-合氧基乙基。K· 所代表之非親核性抗衡離子之實例包括鹵素原子諸如氯及 溴原子,氟烷基磺酸鹽離子諸如三氟甲磺酸鹽,1,1,卜三 氟乙磺酸鹽,及九氟丁磺酸鹽,芳磺酸鹽離子諸如甲苯磺 酸鹽,苯磺酸鹽’ 4-氟基苯磺酸鹽’及1,2,3,4,5-五氟苯 磺酸鹽,及烷磺酸鹽離子諸如甲磺酸鹽及丁磺酸鹽。 -59- 200936634 R102a ^102b R104a—S+—R103—S+—R104b K* K: (Plb) 其中,R1Q2a及R1Q2b獨立地代表直鏈、支鏈或環型 Cj-Cs烷基團。R1G3代表直鏈、支鏈或環型CkCm烷撐基 團。R104a及R1G4b獨立地代表具3至7個碳原子之2-合氧 基烷基團。K·爲非親核性抗衡離子。
R10U及Rl〇2b所代表之基團之實例爲甲基,乙基’丙
基,異丙基,正丁基,二級基,特丁基,戊基,己基,庚 基,辛基,環戊基,環己基,環丙基甲基,4-甲基環己基 ,及環己基甲基。R103所代表之基團之實例爲甲撐’乙撑 ’丙撐,丁撐,戊撐,己撐,庚撐,辛撐,壬撐’丨,4·環 己撐,1,2-環己撐,1,3-環戊撐,1,4-環辛撐,及1,4-環己 烷二甲撐。Ri〇4a及所代表之基團之實例爲2_合氧基 丙基’ 2-合氧基環戊基,2_合氧基環己基,及2-合氧基環 庚基。K·所代表之非親核性抗衡離子之實例與式(Pla-1 )及(Pla-2)所例示者相同。 (Η) 式(P2)之重氮甲烷衍生物 N2 || ri〇5—s〇2— c—S02—R106 (P2) 其中’ R1G5及R106獨立地代表直鏈、支鏈或環型Cr -60- 200936634 c12烷基或鹵烷基團,C6-C20芳基或鹵芳基團, 芳烷基團。
Rl〇5及Rl〇6所代表之基圑中,烷基團之實例 乙基,丙基,異丙基,正丁基,二級基’特丁基 己基,庚基,辛基,戊基,環戊基,環己基’環 冰片基,及金剛烷基。鹵烷基團之實例包括三 1,1,1-三氟乙基,1,1,1-三氯乙基及九氟丁基。芳 φ 例包括苯基;烷氧基苯基團諸如對-甲氧基苯基 氧基苯基,鄰位-甲氧基苯基,乙氧基苯基,對_ 苯基,及間位-特丁氧基苯基;及烷苯基團諸如 ,3 -甲苯基,4 -甲苯基,乙苯基,4-特丁苯基, ,及二甲苯基。鹵芳基團之實例包括氟苯基,氯 1,2,3,4,5-五氟苯基。芳烷基團之實例包括苄基及 (iii)式(P3 )之乙二肟衍生物 ❿ r108 r109 R107—S02—〇—N=C—C=N—Ο—S02—R107 (P3) 其中,R1()7,R1Q8,及R1Q9獨立地代表直鏈 環型Ci-Cu烷基或鹵烷基團,c6-C2G芳基或鹵芳 C7-C12芳烷基團。R1G8及R1G9亦可與彼等所接合 共同形成環。當彼等形成環時,R108及R1"各自 鏈烷撐基團。 或 C 7 - C 1 2 爲甲基, ,戊基, 庚基,原 氟甲基’ 基團之實 •間位-甲 特丁氧基 2-甲苯基 4-丁苯基 苯基,及 苯乙基。 、支鏈或 基團,或 之碳原子 爲直或支 -61 - 200936634 RH7,R108,及Rl 所代表之烷基,鹵烷基,芳基, 鹵芳基,及芳烷基團乃與R1()5及R1()6所例示者相同。R1<)8 及R1D9所代表之烷撐基團之實例包括甲撐,乙撐,丙撐, 丁撐,及己撐。 (iv) 式(P4)之雙碾衍生物 Ο 〇 R101a—s_CH—I—R101b
Η II 〇 Ο (Ρ4) 其中,R1Qla& R1Qlb乃如上所定義。 (v) 式(P5)之N-羥基醯亞胺化合物之磺酸酯
其中’ R 爲c6-Ci〇芳撐基團,院撐基團,或 C2-C6烯撐基團,其中有一些或所有之氫原子可被直或支 鏈CrC4烷基或烷氧基團’硝基,乙醯基,或苯基團所替 代。R111爲直鏈、支鏈或環型Cl-c8烷基團,烯基,烷氧 基烷基,苯基或萘基團,其中有一些或所有之氫原子可被 C1-C4院基或院氧基團’苯基團(其可在其上經C 1 -C4院 基或院氧基’硝基或乙酿基團所取代),具3至5個碳原 -62- 200936634 子之雜-芳族基團,或氯或氟原子所替代。 R11()所代表之基團中,芳撐基團之實例包括l,2-苯撐 及1,8-萘撐;烷撐基團之實例包括甲撐,乙撐,丙撐,丁 撐,苯基乙撐,及原冰片烷-2,3-二基;且烯撐基團之實例 包括1,2-乙烯撐,1-苯基-1,2-乙烯撐,及5-原冰片烯-2,3-二基。R111所代表之基團中,烷基團之實例與R1()la至 R1Gle所例示者相同;烯基團之實例包括乙烯基,1-丙烯基 ,烯丙基,1-丁烯基,3-丁烯基,異戊烯基,1-戊烯基, 3-戊烯基,4-戊烯基,二甲基烯丙基,1-己烯基,3-己烯 基,5-己烯基,1-庚烯基,3-庚烯基,6-庚烯基,及7-辛 烯基;且烷氧基烷基團之實例包括甲氧基甲基,乙氧基甲 基,丙氧基甲基,丁氧基甲基,戊氧基甲基,己氧基甲基 ,庚氧基甲基,甲氧基乙基,乙氧基乙基,丙氧基乙基, 丁氧基乙基,戊氧基乙基,己氧基乙基,甲氧基丙基,乙 氧基丙基,丙氧基丙基,丁氧基丙基,甲氧基丁基,乙氧 基丁基,丙氧基丁基,甲氧基戊基,乙氧基戊基,甲氧基 己基,及甲氧基庚基。 這些基團上之取代基中,烷基團包括甲基,乙 基,丙基,異丙基,正丁基,異丁基及特丁基;CrG烷 氧基團包括甲氧基,乙氧基,丙氧基,異丙氧基,正丁氧 基,異丁氧基及特丁氧基;可在其上經C^-C*烷基或烷氧 基,硝基,或乙醯基團取代之苯基團包括苯基,甲苯基, 對-特丁氧基苯基’對·乙醯基苯基及對-硝苯基;具3至5 個碳原子之雜-芳族基團包括吡啶基及呋喃基。 -63- 200936634 光產酸劑之例示實例包括: 鎗鹽諸如 三氟甲磺酸二苯基碘鑰, 三氟甲磺酸(對-特丁氧基苯基)苯基碘鑰, 對-甲苯磺酸二苯基碘鑰, 對-甲苯磺酸(對-特丁氧基苯基)苯基碘鑰, 三氟甲磺酸三苯基硫鑰, 三氟甲磺酸(對-特丁氧基苯基)二苯基硫鎗, 三氟甲磺酸雙(對-特丁氧基苯基)苯基硫鎗, 三氟甲磺酸參(對-特丁氧基苯基)硫鎗, 對-甲苯磺酸三苯基硫鎗, 對-甲苯磺酸(對-特丁氧基苯基)二苯基硫鎗, 對-甲苯磺酸雙(對-特丁氧基苯基)苯基硫鎗, 對-甲苯磺酸參(對-特丁氧基苯基)硫鑷, 九氟丁磺酸三苯基硫鎗, 丁磺酸三苯基硫鎗, 三氟甲磺酸三甲基硫鑰, 對-甲苯磺酸三甲基硫鑰, 三氟甲磺酸環己基甲基(2-合基環己基)硫鎗 對-甲苯磺酸環己基甲基(2-合基環己基)硫鑰 三氟甲磺酸二甲苯基硫鎗, 對-甲苯磺酸二甲苯基硫鎗, 三氟甲磺酸二環己基苯基硫鎗, 對-甲苯磺酸二環己基苯基硫鎗, -64 - 200936634 三氟甲磺酸三萘基硫鎗, 三氟甲磺酸環己基甲基(2-合氧基環己基)硫鑰, 三氟甲磺酸(2-原冰片基)甲基(2-合氧基環己基)硫鑰 乙撐雙[三氟甲磺酸甲基(2-合氧基環戊基)硫鑰],及 三氟甲磺酸1,2’-萘羰基甲基四氫噻吩鎗; φ 重氮甲烷衍生物諸如 雙(苯磺醯基)重氮甲烷, 雙(對-甲苯磺醯基)重氮甲烷, 雙(二甲苯磺醯基)重氮甲烷, 雙(環己磺醯基)重氮甲烷, 雙(環戊磺醯基)重氮甲烷, 雙(正丁磺醯基)重氮甲烷, 雙(異丁磺醯基)重氮甲烷, 0 雙(二級丁磺醯基)重氮甲烷, 雙(正丙磺醯基)重氮甲烷, 雙(異丙磺醯基)重氮甲烷, 雙(特丁磺醯基)重氮甲烷, 雙(正戊磺醯基)重氮甲烷, 雙(異戊磺醯基)重氮甲烷, 雙(二級戊磺醯基)重氮甲烷, 雙(特戊磺醯基)重氮甲烷, 1-環己磺醯基-1-(特丁磺醯基)重氮甲烷, -65- 200936634 1-環己磺醯基- ι-(特戊磺醯基)重氮甲烷,及 1-特戊磺醯基-1-(特丁磺醯基)重氮甲烷; 乙二肟衍生物諸如 雙- 〇-(對-甲苯磺醯基)-α-二甲基乙二肟, 雙- 〇-(對-甲苯磺醯基)-α-二苯基乙二肟, 雙- 〇-(對-甲苯磺醯基)·α-二環己基乙二肟, 雙- 〇-(對-甲苯磺醯基)-2,3-戊二酮乙二肟, 雙- 〇-(對-甲苯磺醯基)-2-甲基-3,4-戊二酮乙二肟, 雙- 0-(正丁磺醯基)-α-二甲基乙二肟, 雙- 〇-(正丁磺醯基)-α-二苯基乙二肟, 雙- 〇-(正丁磺醯基)-α-二環己基乙二肟, 雙- 〇-(正丁磺醯基)-2,3-戊二酮乙二肟, 雙- ◦-(正丁磺醯基)_2_甲基_3,4-戊二酮乙二肟, 雙_〇_(甲磺醯基)-α-二甲基乙二肟, 雙-0(三氟甲磺醯基)-α-二甲基乙二肟, 雙- 0-(1,1,1-三氟乙磺醯基)-α-二甲基乙二肟, 雙- 〇-(特丁磺醯基)-α-二甲基乙二肟, 雙- 〇-(全氟辛磺醯基)-α-二甲基乙二肟, 雙-〇(環己磺醯基)-α-二甲基乙二肟, 雙-0-(苯磺醯基)-α-二甲基乙二肟, 雙-〇-(對-氟基苯磺醯基)-α-二甲基乙二肟, 雙- 〇-(對-特丁基苯磺醯基)-α-二甲基乙二肟, 雙-0-(二甲苯磺醯基)-α-二甲基乙二肟,及 -66 - 200936634 雙-Ο-(樟腦磺醯基)-α-二甲基乙二肟; 雙碾衍生物諸如 雙萘磺醯基甲烷,雙三氟甲磺醯基甲烷,雙甲磺醯基甲烷 ,雙乙磺醯基甲烷,雙丙磺醯基甲烷,雙異丙磺醯基甲烷 ,雙對-甲苯磺醯基甲烷,及雙苯磺醯基甲烷; β-酮基楓衍生物諸如 2-環己羰基-2-(對-甲苯磺醯基)丙烷及2-異丙羰基-2-( 對-甲苯磺醯基)丙烷; 二楓衍生物諸如二苯基二碉及二環己基二颯; 磺酸硝基苄酯衍生物諸如 對-甲苯磺酸2,6-二硝基苄酯及 對-甲苯磺酸2,4-二硝基苄酯; 磺酸酯衍生物諸如 1,2,3-參(甲磺醯氧基)苯, 1,2,3-參(三氟甲磺醯氧基)苯,及 1,2,3-參(對-甲苯磺醯氧基)苯;及 N-羥基醯亞胺之磺酸酯諸如 甲磺酸N-羥基琥珀醯亞胺, 三氟甲磺酸N-羥基琥珀醯亞胺, -67- 200936634 乙磺酸N-羥基琥珀醯亞胺, 1- 丙磺酸N-羥基琥珀醯亞胺, 2- 丙磺酸N-羥基琥珀醯亞胺, 1-戊磺酸N-羥基琥珀醯亞胺, 1- 辛磺酸N-羥基琥珀醯亞胺, 對-甲苯磺酸N-羥基琥珀醯亞胺, 對-甲氧基苯磺酸N-羥基琥珀醯亞胺, 2- 氯基乙磺酸N-羥基琥珀醯亞胺, ❿ 苯磺酸N-羥基琥珀醯亞胺, 2,4,6-三甲苯磺酸N-羥基琥珀醯亞胺, 1- 萘磺酸N-羥基琥珀醯亞胺, 2- 萘磺酸N-羥基琥珀醯亞胺, 甲磺酸N-羥基-2-苯基琥珀醯亞胺, 甲磺酸N-羥基馬來醯亞胺, 乙磺酸N-羥基馬來醯亞胺, 甲磺酸N-羥基-2-苯基馬來醯亞胺, ϋ 甲磺酸Ν-羥基戊二醯亞胺, 苯磺酸Ν-羥基戊二醯亞胺, 甲磺酸Ν-羥基酞醯亞胺, 苯磺酸Ν-羥基酞醯亞胺, 三氟甲磺酸Ν-羥基酞醯亞胺, 對-甲苯磺酸Ν-羥基酞醯亞胺, 甲磺酸Ν-羥基萘二甲醯亞胺, 苯磺酸Ν-羥基萘二甲醯亞胺, -68- 200936634 甲磺酸N-羥基-5-原冰片烯-2,3-二甲醯亞胺, 三氟甲磺酸N-羥基-5-原冰片烯-2,3-二甲醯亞胺,及 對-甲苯磺酸N-羥基-5-原冰片烯-2,3-二甲醯亞胺。 這些光產酸劑中之較較佳者爲鑰鹽諸如三氟甲磺酸二 本基硫鐵' 三氟甲磺酸(對-特丁氧基苯基)二苯基硫鑰’ Q 三氟甲磺酸參(對-特丁氧基苯基)硫鑰, 對-甲苯磺酸三苯基硫鑰, 對-甲苯磺酸(對-特丁氧基苯基)二苯基硫鑰’ 對-甲苯磺酸參(對-特丁氧基苯基)硫鎗, 三氟甲磺酸三萘基硫鎗, 三氟甲磺酸環己基甲基(2-合氧基環己基)硫鑰’ 三氟甲磺酸(2 -原冰片基)甲基(2 -合氧基環己基)硫鎗 ,及 φ 三氟甲磺酸1,2,-萘羰基甲基四氫噻吩鑰; 重氮甲烷衍生物諸如 雙(苯磺醯基)重氮甲烷, 雙(對-甲苯磺醯基)重氮甲烷, 雙(環己磺醯基)重氮甲烷, 雙(正丁磺醯基)重氮甲烷, 雙(異丁磺醯基)重氮甲烷, 雙(一級磺醋基)重氮甲院, -69- 200936634 雙(正丙磺醯基)重氮甲烷, 雙(異丙磺醯基)重氮甲烷,及 雙(特丁磺醯基)重氮甲烷; 乙二肟衍生物諸如 雙-〇-(對-甲苯磺醯基)-α-二甲基乙二目弓及 雙- 〇-(正丁磺醯基)-α-二甲基乙二肟; 雙颯衍生物諸如雙萘磺醯基甲烷; 及Ν-羥基醯亞胺化合物之磺酸酯諸如 甲磺酸Ν-羥基琥珀醯亞胺, 三氟甲磺酸Ν-羥基琥珀醯亞胺, 1- 丙磺酸Ν-羥基琥珀醯亞胺, 2- 丙磺酸Ν-羥基琥珀醯亞胺, 1-戊磺酸Ν-羥基琥珀醯亞胺, 對-甲苯磺酸Ν-羥基琥珀醯亞胺, 0 甲磺酸Ν-羥基萘二甲醯亞胺,及 苯磺酸Ν-羥基萘二甲醯亞胺。 這些產酸劑可單一地或以二或多種地組合使用。鎗鹽 有效以改善矩形性,而重氮甲烷衍生物及乙二肟衍生物有 效以降低駐波。鑰鹽與重氮甲烷或乙二肟衍生物之組合則 得以微細地調整輪廓。 每100重量份基體樹脂中’所加入之產酸劑之量爲 -70- 200936634 0.1至15重量份’尤其0.5至8重量份(其後所有之份均 指重量份)。產酸劑小於〇 · 1份可使敏感度不佳’而產酸 劑超過1 5份則可不利地影響透明度及解析度° 有機溶劑 本文中所用之有機溶劑爲可使基體樹脂’產酸劑及其 它組份溶解之任何有機溶劑。有機溶劑之例示、非限制性 0 實例包括酮類諸如環己酮及甲基-2-正戊基酮:醇類諸如 3-甲氧基丁醇,3-甲基-3-甲氧基丁醇,卜甲氧基-2-丙醇, 及1-乙氧基-2-丙醇;醚類諸如丙二醇單甲基酸’乙二醇 單甲基醚,丙二醇單乙基醚,乙二醇單乙基醚’丙二醇二 甲基醚,及二乙二醇二甲基醚;及酯類諸如丙二醇單甲基 醚乙酸酯,丙二醇單乙基醚乙酸酯,乳酸乙酯’丙酮酸乙 酯,乙酸丁酯’ 3-甲氧基丙酸甲酯,3-乙氧基丙酸乙酯’ 乙酸特丁酯,丙酸特丁酯,及丙二醇單特丁基醚乙酸酯° ❿ 這些溶劑可單獨地或二或多種地組合使用。上述有機溶劑 中,推薦使用二乙二醇二甲基醚及1-乙氧基-2-丙醇,因 爲產酸劑最溶於其中之故,或惟薦使用丙二醇單甲基醚乙 酸酯,因爲其爲安全之溶劑之故,或使用其混合液。 每100重量份基體樹脂中,所用有機溶劑之適當量爲 約200至1,000重量份,尤其約400至800重量份。 其它聚合物 其它聚合物(非本發明經氫化之由開環置換法所得之 -71 - 200936634 聚合物)亦可加至本發明抗蝕刻劑組成物中。可加至抗蝕 刻劑組成物中之其它聚合物爲(例如)彼些含有下式(R1 )或(R2)單位且具有1,000至500,000,尤其5,000至 100,000重量平均分子量之聚合物,然其它聚合物亦未限 制。 R002 r001 r002 r〇〇1 R002 R001 V f')cr
H COjR004 H COzKm H CO2R0W R001 ~)dl· co2r°
• )*2_ (- W (ST 〇Xx)e〇 © (Rl) R005- j k R008 R010 R006
rR013 R0〇2 \ Λ,.rM1 R〇〇2t R011 r012 h CO2R014
co2r°
CO2R015 r013 r002- R00fi 、r007 r〇11 、r〇12 h 'COjR014
(R2) 其中,RQQ1爲氫,甲基或CHzCC^R^3。RQ()2爲氫,甲 基或C02RQQ3。RQQ3爲直鏈、支鏈或環型<^-(:15烷基團。 RC()4爲氫或具有羧基或羥基團之單價Ci_Ci5烴基團。R^5 至R〇〇8中至少有—者代表具有羧基或羥基團之單價Cl-Cl5 烴基團,而其餘的R則獨立地代表氫或直鏈、支鏈或環型 -72- 200936634
CrCH烷基團。此外,R°Q5至RQ()8之組合(例如ROW及 Ro〇6,或rg〇6至Ro〇7之配對)可與彼等所接合之碳原子共 同形成環,在彼情況下,形成環之至RQ()8中至少有 一者爲具有羧基或羥基團之二價烴基團,而其餘的 R則獨立地爲單鍵或直鏈、支鏈或環型烷撐基團。 Re()9爲含有-C02-部分結構之單價C3-C15烴基團。R<n。至 R°13中至少有一者爲含有-C〇2_部分結構之單價C2-C15烴 基團,而其餘的R則獨立地爲氫或直鏈、支鏈或環型Ci-C15烷基團。R01。至RQ13之組合(例如RG1Q及rGh,或 RQ 11至RG12)可與彼等所接合之碳原子共同形成環,在彼 情況下,形成環之Rei<)至R1513中至少有一者含有-C02-部 分結構之二價Ci-C^烴基團,而其餘的R則獨立地爲單 鍵或直鏈、支鏈或環型Ci-Cu烷撐基團。RM4爲多環型 C^-Cu烴基團或含有多環型烴基團之烷基團。R〇 η爲酸不 穩定基團。R016爲氫或甲基。R^17爲直鏈、支鏈或環型 Ci-Cs烷基團。X爲CH2或氧原子。字母k’爲0或1; al, ,a2’,a35 > bl,,b 25 > b3,,cl,,c2,,c3,,dl,,d2,, d3’及e’爲〇至小於1而能符合ai’+a2’ + a3,+bl,+b2, + b3,+cl, +C2,+c3,+dl,+d2,+d3, +e, = l 之數;Γ,g,, h’,i’及j’爲0至小於1而能符合f’ + g’+h,+ i’+j,=i之 數。 本發明聚合物(經氫化之由開環置換法所得之聚合物 )及其它聚合物最好以100:0至10:90之重量比,更較 佳以100: 〇至20:80之重量比混合。如果本發明聚合物 -73- 200936634 之混合比低於此範圍,則抗蝕刻劑組成物之一些期望性質 變爲不佳。抗蝕刻劑組成物之性質可藉由適度地改變本發 明聚合物之混合比而調整。 其它聚合物並不限定爲一種型式,而可加入二或多種 其它聚合物之混合物。使用複數之聚合物得以輕易地調整 抗蝕刻性質。 溶出度調節劑 _ 溶出度調節劑可加至抗蝕刻劑組成物中。溶出度調節 劑爲在分子上具有至少兩個酚性羥基團之化合物,其中酚 性羥基團上之所有氫原子中平均有0至100莫耳%被酸不 穩定基團所替代,或爲在分子上具有至少一個羧基團之化 合物,其中羧基團上之所有氫原子中平均有50至100莫 耳%被酸不穩定基團所替代,這兩型化合物之平均分子量 均在1〇〇至1,000之範圍內,最好15〇至800之範圍內。 酚性羥基團上氫原子被酸不穩定基團取代之程度平均 ❹ 佔所有酚性羥基團之至少0莫耳%,且最好至少3 0莫耳% 。上限爲1 00莫耳%,且最好80莫耳%。羧基團上氫原子 被酸不穩定基團取代之程度平均佔所有羧基團之至少50 莫耳%,且最好至少70莫耳%,且上限爲1 00莫耳。/〇。 此些具有二或更多酚性羥基團之化合物或具有至少一 個羧基團之化合物之較佳實例包括下列式(D1)至(D14 )所示者。 • 74- 200936634
這些式中,R2Q1及R2Q2各自爲氫或直或支鏈(^-。烷 基或烯基;R2()3爲氫,直或支鏈C^-Cs烷基或烯基,或-( -75- 200936634 R2 0 7 ) h-COOH ; R2 04 爲-(CH2)i;(其中 i = 2 至 10), C6-C1()芳撐,羰基,磺醯基’氧原子,或硫原子;R2〇5爲 C 1 - C 1 〇院撐L C 6 - C 1 〇芳撐’幾基,擴醯基,氧原子,或硫 原子;R2G6爲氫’直或支鏈Ci-Cs烷基或烯基,或經羥基 取代之苯基或萘基;R2<)7爲直或支鏈烷撐;r2C>8爲 氫或羥基;字母j爲〇至5之整數;11及h各自爲〇或1 ;s、t、s’、t’、s”、及 t”各自爲能符合 s + t = 8,s,+t,= 5,及s” + t” =4之數’且使得每一個苯基骨架具有至少一 ❹ 個羥基團:且α爲使得式(D8)或(D9)化合物具有1〇〇 至1,000分子量之數。 上式中,r2()1及r2()2之適當實例包括氫,甲基,乙基 ,丁基,丙基,乙炔基,及環己基;r2()3之適當實例包括 與R2()1及R2Q2相同之基團,以及-COOH及-CH2COOH ; r2G4之適當實例包括乙撐,苯撐,羰基,磺醯基,氧,及 硫;r2()5之適當實例包括甲撐以及與r2()4相同之基團;且 R2"之適當實例包括氫,甲基,乙基,丁基,丙基,乙炔 © 基,環己基,及經羥基取代之苯基或萘基。 其它聚合物(以R1515代表)上及溶出度調節劑上之酸 不穩定基團可擇自各種不同之此些基團且包括下列通式( L1)至(L4)之基團,三級C4-C2G烷基團,三烷基矽基 團且其中每一個烷基具有1至6個碳原子,以及具4至20 個碳原子之合氧基烷基團。 -76- 200936634
Rm C—OR^3 o
-(CHj)—C—ORU4
(CH=CH)m
(L1) (L2) (L3) (L4)
這些式中,RLQ1及RLG2各自爲氫或直鏈、支鏈或環型 Ci-C18烷基;且rLQ3爲可含有雜原子(例如氧)之單價 C!-C18烴基團。RL(H及RL02配對,RL(M及rLG3配對,或
Rl^2及Rl^3配對可與彼等所接合之碳原子共同形成環,惟 當形成環時,RLG1,RLG2,及RLQ3各自爲直或支鏈Ci-Cu 烷撐。RL<)4爲三級C4-C2D烷基團,三烷基矽基且其中每一 個烷基具有1至6個碳原子,C4-C2Q合氧基烷基團,或式 (L1)基團。RL()5爲單價C^-Cs烴基團,其可含有雜原子 或隨意經取代c6-c2Q芳基團。RLQ6爲單價(^-(:8烴基團, 其可含有雜原子或隨意經取代C6-C2〇芳基團。Rl〇7至 RL16獨立地代表氫或可含有雜原子之單價(^-(:15烴基團。 另外,RLC7至RL16之組合可共同鍵結以形成環(例如 尺⑴及RLD8配對,RLG7及RLG9配對,RL(I8及RL1G配對, RL0 9及rL1(3配對,RL11及RL12配對,RL13及rL14配對等 )。當形成環時,RLG7至RL16中之每一者代表可含有雜原 子之二價C^-Cis烴基團。接合至鄰位碳原子上之RLG7至 rL16中之二者可直接共同鍵結以形成雙鍵(例如RLG7及 RL09配對,RLfl9及RL15配對’ RL13及RL15配對等)。字 母y爲〇至6之整數。字母m等於0或1 ’η等於0’ 1, -77- 200936634 2或3,且2m + n等於2或3。 溶出度調節劑可以每100份基體樹脂0至50份,最 好〇至40份,且軍較佳〇至30份之量調配,且可單一地 使用或以二或更多之混合物形式使用。超過50份之溶出 度調節劑將導致圖案化薄膜之縮減,因而使溶出度下降。 溶出度調節劑可根據有機化學調配法,藉將酸不穩定 基團置入具有酚性羥基或羧基團之化合物中而形成。 〇 鹼性化合物 本發明抗蝕刻劑組成物中,可將鹼性化合物混入。此 中所用之適當鹼性化合物爲當藉產酸劑所產生之酸在抗蝕 刻薄膜內擴散時,可抑制擴散速率之化合物。含入此型鹼 性化合物可壓制酸在抗蝕刻薄膜內之擴散速率,因而導致 較佳之溶出度。此外,其可抑制曝光後敏感度之改變,故 可降低基質及環境依賴性,以及改善曝光寬容度及圖案輪 廊。 〇 鹼性化合物之實例包括一級、二級及三級脂族胺,混 合胺,芳族胺,雜環型胺,具有羧基團之含氮化合物,具 有磺醯基團之含氮化合物,具有羥基團之含氮化合物,具 有羥苯基團之含氮化合物,醇性含氮化合物,醯胺衍生物 ,及醯亞胺衍生物。 適當一級脂族胺之實例包括氨,甲胺,乙胺,正丙胺 ,異丙胺,正丁胺,異丁胺,二級丁胺,三級丁胺,戊胺 ,特戊胺,環戊胺,己胺,環己胺’庚胺,辛胺,壬胺’ -78- 200936634 癸胺’十二烷胺,鯨蠟胺,甲二胺,乙二胺’及四乙撐五 胺。適當二級脂族胺之實例包括二甲胺,二乙胺’二正丙 胺,二異丙胺,二正丁胺,二異丁胺,二二級丁胺,二戊 胺,二環戊胺,二己胺,二環己胺,二庚胺,二辛胺,二 壬胺,二癸胺,二月桂胺,二鯨蠟胺,N,N-二甲基甲二胺 ,:N,N-二甲基乙二胺,及Ν,Ν-二甲基四乙撐五胺。適當三 級脂族胺之實例包括三甲胺,三乙胺,三正丙胺,三異丙 0 胺,三正丁胺,三異丁胺,三二級丁胺,三戊胺,三環戊 胺’三己胺,三環己胺,三庚胺,三辛胺,三壬胺,三癸 胺’三月桂胺,三錬蠟胺,Ν,Ν,Ν’,Ν’-四甲基甲二胺, >1,^1,:^,:^-四甲基乙二胺,及1:^,:^’,:^’-四甲基四乙撐五 胺。 適當混合胺之實例包括二甲基乙胺,甲基乙基丙胺, 苄胺’苯乙胺,及苄基二甲胺。適當芳族及雜環型胺之實 例包括苯胺衍生物(例如苯胺,Ν -甲基苯胺,Ν -乙基苯胺 ❹ ’ Ν-丙基苯胺,Ν,Ν-二甲基苯胺,2-甲基苯胺,3-甲基苯 胺,4-甲基苯胺,乙基苯胺,丙基苯胺,三甲基苯胺,2_ 硝基苯胺’ 3-硝基苯胺,4·硝基苯胺,2,4-二硝基苯胺, 2,6-二硝基苯胺,3,5·二硝基苯胺,及Ν,Ν-二甲基甲苯胺 ),一本基(對-甲苯基)胺,甲基二苯胺,三苯胺,苯 二胺’萘胺,二胺基萘,吡咯衍生物(例如吡咯,2Η-吡 咯,1-甲基吡咯,2,4-二甲基吡咯,2,5-二甲基吡咯,及 Ν -甲基卩比略),嚼哩衍生物(例如嚼哩及異嚼哩),噻哩 衍生物(例如噻哩及異噻哩),咪唾衍生物(例如咪哩, -79- 200936634 4-甲基咪唑,及4-甲基-2-苯基咪唑),吡唑衍生物,呋 咱衍生物,吡咯啉衍生物(例如吡咯啉及2 ·甲基-1 -吡咯 啉),吡咯烷衍生物(例如吡咯烷,N-甲基吡咯烷,吡咯 烷酮,及N-甲基吡咯烷酮),咪唑啉衍生物,咪唑烷衍 生物,吡啶衍生物(例如吡啶,甲基吡啶,乙基吡啶,丙 基吡啶,丁基吡啶,4- ( 1-丁基戊基)吡啶,二甲基吡啶 ,三甲基吡啶,三乙基吡啶,苯基吡啶,3-甲基-2-苯基吡 啶,4-特丁基吡啶,二苯基吡啶,苄基吡啶,甲氧基吡啶 _ ,丁氧基吡啶,二甲氧基吡啶,1-甲基-2-吡啶酮,4-吡咯 烷並吡啶,1-甲基-4-苯基吡啶,2-(1-乙基丙基)吡啶, 胺基吡啶,及二甲胺基吡啶),噠嗪衍生物,嘧啶衍生物 ,吡嗪衍生物,吡唑啉衍生物,吡唑烷衍生物,哌啶衍生 物,哌嗪衍生物,嗎啉衍生物,吲哚衍生物,異吲哚衍生 物,1H-吲唑衍生物,吲哚啉衍生物,喹啉衍生物(例如 喹啉及3-喹啉腈),異喹啉衍生物,噌啉衍生物,喹唑啉 衍生物,喹噁啉衍生物,酞嗪衍生物,嘌呤衍生物,蝶啶 ❹ 衍生物,咔唑衍生物,菲啶衍生物,吖啶衍生物,吩嗪衍 生物,1,10-菲繞啉衍生物,腺嘌呤衍生物,腺嘌呤核苷衍 生物,鳥嘌呤衍生物,鳥嘌呤核苷衍生物,尿嘧啶衍生物 ,及尿嘧啶核苷衍生物。 適當具羧基團之含氮化合物之實例包括胺基苯甲酸, 吲哚羧酸,及胺基酸衍生物(例如菸鹼酸’丙胺酸’精胺 酸,天冬胺酸,谷胺酸,甘胺酸,組織胺酸,異亮胺酸’ 甘胺醯亮胺酸,亮胺酸,甲硫胺酸,苯基丙胺酸,蘇胺酸 -80- 200936634 ,賴胺酸,3-胺基吡嗪-2-羧酸,及甲氧基丙胺酸)’適當 帶磺醯基團之含氮化合物實例包括3-吡啶磺酸及對甲苯@ 酸吡錠。適當具羥基團之含氮化合物,具羥苯基圑之含氮 化合物,及醇性含氮化合物之實例包括2-羥基吡啶’胺《 甲酚,2,4-喹啉二醇,3-吲哚甲醇水合物,單乙醇胺’二 乙醇胺,三乙醇胺,N-乙基二乙醇胺,N,N-二乙基乙醇胺 ,三異丙醇胺,2,2、亞胺基二乙醇,2-胺基乙醇,3-胺基_ 1-丙醇,4-胺基-1-丁醇,4· (2-羥乙基)嗎啉,2- (2-羥 乙基)吡啶,1-(2 -羥乙基)哌嗪,1-[2-(2 -羥基乙氧基 )乙基]哌嗪,哌啶乙醇,1-(2-羥乙基)吡咯烷,1-(2-羥乙基)-2-吡咯烷酮,3-哌啶基-1,2-丙二醇,3-吡咯烷 基-1,2_丙二醇,8-羥基久洛尼定,3-奎寧環醇,3-托品醇 ,1-甲基-2-吡咯烷乙醇,1-氮丙啶乙醇,N- (2-羥乙基) 酞醯亞胺,及N- ( 2-羥乙基)異菸鹼醯胺。適當醯胺衍生 物之實例包括甲醯胺’ N-甲基甲醯胺,Ν,Ν-二甲基甲醯胺 ,乙醯胺,Ν-甲基乙醯胺,Ν,Ν-二甲基乙醯胺,丙醯胺, 及苯甲醯胺。適當醯亞胺衍生物包括酞醯亞胺’琥珀醯亞 胺,及馬來醯亞胺。 此外,下列通式(Β 1 )之鹼性化合物亦可單獨地或以 混合物形式加入。 Ν(Χ)η(Υ)3.„ (Β1) 式中,η等於1,2或3;Υ獨立地爲氫’或直鏈、支 鏈或環型烷基團,其可含有羥基團或醚;且X獨 -81 - 200936634 立地擇自下列通式(X1)至(Χ3),且二或三個X可共 同鍵結以形成環。 (XI) —-R300—0—R301 Ο —R302—0—R303—C—R304 (Χ2) Ο —R305—C—〇—R306 (χ3) 式中,r3QQ,r3Q2及r3()5獨立地爲直或支鏈Cl-C4烷 撐基團;R31)1及R3μ獨立地爲氫,直鏈、支鏈或環型(^-C2〇烷基團,其可含有一或多個羥基團,醚,酯或內酯環 :且R3()3爲單鍵或直或支鏈烷撐基團。 式(B1)化合物之例示實例包括參(2-甲氧基甲氧基 乙基)胺, 參{2_ (2-甲氧基乙氧基)乙基}胺, 參{2- (2-甲氧基乙氧基甲氧基)乙基}胺, 參{2-(1-甲氧基乙氧基)乙基}胺, 參{2-(1-乙氧基乙氧基)乙基}胺, 參{2-(1-乙氧基丙氧基)乙基}胺, 參[2-{2- (2-羥基乙氧基)乙氧基}乙基]胺, 4,7,13,16,21,24-六氧雜-1,10-二氮雜二環[8.8.8]二十六烷 4,7,13,18-四氧雜-1,10-二氮雜二環[8.5.5]二十烷, 1,4,10,13-四氧雜-7,16-二氮雜二環十八烷, 200936634 1-氮雜-12-冠醚-4,1-氮雜-15-冠醚-5,1-氮雜-18-冠醚-6 參(2-甲醯氧基乙基)胺,參(2-乙醯氧基乙基)胺, 參(2-丙醯氧基乙基)胺,參(2-丁醯氧基乙基)胺, 參(2-異丁醯氧基乙基)胺,參(2-正戊醯氧基乙基)胺 5 參(2-特戊醯氧基乙基)胺, ❹ N,N-雙(2-乙醯氧基乙基)-2-(乙醯氧基乙醯氧基)乙胺 參(2-甲氧羰氧基乙基)胺, 參(2-特丁氧羰氧基乙基)胺, 參[2_ (2-合氧基丙氧基)乙基]胺, 參[2-(甲氧羰基甲基)氧基乙基]胺, 參[2-(特丁氧羰基甲氧基)乙基]胺, 參[2-(環己氧羰基甲氧基)乙基]胺, φ 參(2-甲氧羰基乙基)胺, 參(2-乙氧羰基乙基)胺, Ν,Ν-雙(2-羥乙基)-2-(甲氧羰基)乙胺, Ν,Ν-雙(2-乙醯氧基乙基)-2-(甲氧羰基)乙胺, N,N-雙(2_羥乙基)_2-(乙氧羰基)乙胺, Ν,Ν-雙(2-乙醯氧基乙基)-2-(乙氧羰基)乙胺, Ν,Ν-雙(2-羥乙基)-2- (2-甲氧基乙氧羰基)乙胺, Ν,Ν-雙(2-乙醯氧基乙基)-2- (2-甲氧基乙氧羰基)乙胺 -83- 200936634 N,N-雙(2-羥乙基)-2- ( 2-羥基乙氧羰基)乙胺, N,N-雙(2-乙醯氧基乙基)-2- (2-乙醯氧基乙氧羰基)乙 胺, — N,N-雙(2-羥乙基)-2-[(甲氧羰基)甲氧羰基]乙胺, Ν,Ν-雙(2-乙醯氧基乙基)-2-[(甲氧羰基)甲氧羰基]乙 胺, Ν,Ν-雙(2-羥乙基)-2- ( 2-合氧基丙氧羰基)乙胺’ Ν,Ν-雙(2-乙醯氧基乙基)-2- (2-合氧基丙氧羰基)乙胺 Ν,Ν-雙(2-羥乙基)-2-(四氫糠氧羰基)乙胺, N,N-雙(2-乙醯氧基乙基)-2-(四氫糠氧羰基)乙胺, Ν,Ν-雙(2-羥乙基)-2-[(2-合氧基四氫呋喃-3-基)氧羰 基]乙胺, Ν,Ν-雙(2-乙醯氧基乙基)-2-[(2-合氧基四氫呋喃-3-基 )氧羰基]乙胺, Ν,Ν-雙(2-羥乙基)-2-(4-羥基丁氧羰基)乙胺, Ν,Ν-雙(2-甲醯氧基乙基)-2-(4-甲醯氧基丁氧羰基)乙 胺, N,N-雙(2-甲醯氧基乙基)-2- (2-甲醯氧基乙氧羰基)乙 胺, Ν,Ν-雙(2-甲氧基乙基)-2-(甲氧羰基)乙胺, N-(2-羥乙基)-雙[2-(甲氧羰基)乙基]胺, N-(2-乙醯氧基乙基)-雙[2-(甲氧羰基)乙基]胺, N-(2-羥乙基)-雙[2-(乙氧羰基)乙基]胺, -84- 200936634 N-(2-乙醯氧基乙基)-雙[2-(乙氧羰基)乙基]胺, N-(3-羥基-i_丙基)-雙[2-(甲氧羰基)乙基]胺, N- (3-乙醯氧基丙基雙[2-(甲氧羰基)乙基]胺’ N-(2-甲氧基乙基)-雙[2-(甲氧羰基)乙基]胺’ N-丁基-雙[2-(甲氧羰基)乙基]胺, N-丁基-雙[2-(2-甲氧基乙氧羰基)乙基]胺, N-甲基-雙(2-乙醯氧基乙基)胺, 0 N-乙基-雙(2-乙醯氧基乙基)胺, N-甲基-雙(2-特戊醯氧基乙基)胺, N-乙基-雙[2-(甲氧羰氧基)乙基]胺, N-乙基-雙[2-(特丁氧羰氧基)乙基]胺, 參(甲氧羰基甲基)胺, 參(乙氧簾基甲基)胺, N-丁基-雙(甲氧羰基甲基)胺, N-己基-雙(甲氧羰基甲基)胺,及 φ β-(二乙胺基)-δ-戊內酯。 在每份產酸劑中,鹼性化合物最好以0.001至10份 ,且尤其〇.〇1至1份之量調配。鹼性化合物小於0.001份 可能無法達成其期望之效應,而用量大於1〇份則可能導 致敏感度及解析度太低。 其它組份 抗蝕刻劑組成物中,分子中帶有三C-COOH基團之化 -85- i 200936634 合物可予混入。帶有ξ C-COOH基團之例示’非限制性化 合物包括一或多種擇自下列第1及11群中者。含入此化合 物可改善抗蝕刻劑之PED安定性並改良寧化物薄膜基質上 之邊緣粗糙度。 第I群: 下列通式(A1 )至(A10 )化合物’其中酣性®基團 上之一些或所有氫原子業已經-r4G1-co〇h替代(其中 R401爲直或支鏈烷撐)’且其中分子中之酣性經基 團(C)對eC-CO〇H基團(D)之莫耳比C/(C + D)爲0.1 至 1.0。 -86- 200936634
(〇H)tl
(A2)
(〇H)t2Ni=\ r402s>^^ \(〇h),2
s2 (〇H)g s2
(A6) (A5)
(A8)
(〇H)t4
(A10) 這些式中,R4Q8爲氫或甲基;R4Q2及R403各自爲氫或 直或支鏈CrCs烷基或烯基;R4(34爲氫,直或支鏈Ci-C& 烷基或烯基,或-(R4Q9 ) h-COOR’基團(R’爲氫或-R4Q9- -87- 200936634 COOH) ;R4 05 爲- (CH^i-C 其中 i 爲 2至1〇)
J 1C 芳撐,羰基’磺醯基,氧原子,或硫原子;R4〇6 11 - 11 ( 院撐’ CpCio芳撐’羰基’擴酿基,氧原子,或硫原子; R4()7爲氫,直或支鏈CrCs烷基或烯基,或經羥基取代之 苯基或萘基;R4()9爲直或支鏈Ch-Cu烷撐:R41Q爲氫,直 或支鏈CrCij烷基或烯基,或-R411-COOH基團;爲直 或支鏈C^-CiG烷撐;字母j爲〇至5之整數;U及h各自 爲0或1;31,亡1,82,12,83,13,34,及14各自爲能 符合 sl+tl = 8,s2 + t2 = 5,s3 + t3 = 4,及 s4 + t4 = 6 之數 ,且使得每一個苯基骨架具有至少一個羥基團;κ爲使得 式(Α6)化合物具有1,〇〇〇至5,000重量平均分子量之數 :且λ爲使得式(Α7)化合物具有1,〇〇〇至!〇,〇〇〇重量 平均分子量之數。 第Π群: 下列通式(A 1 1 )至(A 1 5 )化合物。 200936634
(CH2)h.COOH ^403 (〇ΐί)ΰγ=\ ^ /=^(0^ Ι402^^—/^ ^4lA—^ r402 ^
COOH (All)
(Α13)
COOH
(Α14)
❹ I411乃如上所定義; 爲氫或羥基;s5及t5爲能符合s52 0,t52 0,且 =5之數;且h'等於0或1。 帶有三C-COOH基團之例示,非限制性化合物包 列通式AI-1至AI-14及AII-1至AII-10化合物。 R412 s 5 +15 t括下 -89- 200936634
OR"
RO
OR' (AI-7) (AI-6)
-90- 200936634 上式中,R”爲氫或CH2COOH基團,而CH2C〇OH基 團佔每一化合物中之R”之10至100莫耳 %,α及K乃如 上所定義。
(ΑΠ-1)
ΟΗ (ΑΙΙ-2)
(ΑΙΙ-3)
(ΑΠ-4)
CH2COOH
(ΑΠ-5) COOH
(ΑΠ-7)
ch2cooh
(ΑΠ-6) COOH
(ΑΠ-8)
COOH 分子內帶有三C-COOH基團之化合物可單一地或以二 -91 - 200936634 或多種組合地使用。每100份基體樹脂中,分子內帶有Ξ C-COOH基團之化合物係以0至5份範圍內,最好0.1至 5份,尤其0.1至3份,更尤其0.1至2份之量加入。$ 於5份之化合物可降低抗蝕刻劑組成物之解析度。 本發明抗飩刻劑組成物可另包括炔醇衍生物以供增強 貯存穩定性之目的。較佳之炔醇衍生物爲彼些具有下列通 式(S1 )或(S2)者。 ❹ R502 R504 R502 R501-C=C—C-R503 R505—c-c=c—c—R503
I I I
o—(CH2CH20)yH H(OCH2CH2)x-〇 o—(CH2CH20)yH (SI) (S2) 式中,R5G1,R5G2,R5°3,R5°4,及 R5°5 各自爲氫或 直鏈、支鏈或環型烷基;且X及Y各自爲0或正數 ,符合 0SXS30,0SYS30,及 0SX + YS40。 炔醇衍生物之較佳實例包括來自 Air Products and Chemicals Inc.之 Surfynol 61、Surfynol 82、Surfynol 10 4 、Surfynol 10 4 E 、 Surfynol 1 04 H、 Surfynol 104 A 、 Surfynol TG、Surfynol PC、Surfynol 440、Surfynol 4 6 5 、Surfynol 485,及來自 N i s s h i n C hemi c al Industry K K · 之 Surfynol E1004 。 每1 00重量%抗鈾刻劑組成物中,炔醇衍生物最好以 0.01至2重量%之量,且尤其0.02至1重量%之量加入。 小於〇.〇1重量%可能無效以改善塗佈特性及貯存穩定性, -92- 200936634 而大於2重量%則可能導致低溶解度之抗蝕刻劑。 本發明抗蝕刻劑組成物可包括作爲隨意成分之常用以 改善塗佈特性之表面活性劑。隨意成分可以慣用之量加入 ,只要其不會連累本發明之目的即可。 以非離子性表面活性劑爲較佳,其實例包括全氟烷基 聚氧化乙烯乙醇類,氟化之烷酯類,全氟烷胺化氧類,全 氟烷基EO-加成產物,及氟化之有機矽氧烷化合物。有用 之表面活性劑爲市售之得自Sumitomo 3M Co., Ltd之商標 名 Fluorad FC-430 及 FC-431,得自 Asahi Glass Co·,Ltd 之商標名 Surflon S-141,S-145,KH-10,KH-20,KH-3 0 及 KH-40,得自 Daikin Industries Ltd 之商標名 Unidyne DS-401 ,DS-403 及 DS-451 ,得自 Dainippon Ink & Chemicals,Inc 之 Megaface F-8151,及得自 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd 之 X-70-092 及 X-70-793。較佳之表面 活化劑爲得自 Sumitomo 3M Co., Ltd 之 Fluorad FC-430’ 得自 Asahi Glass Co·, Ltd 之 KH-20 及 KH-30,以及得自 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd 之 X-70-093。 使用本發明抗蝕刻劑組成物進行之圖案之形成可藉已 知之光微影技術達成。例如,將抗蝕刻劑組成物藉旋轉塗 佈等方法塗敷至基質諸如矽晶圓上以形成厚度0·2至2.0 微米之抗蝕刻薄膜,而後於60至150°C熱墊板上預烤1至 10分鐘,且最好於80至130。(:下預烤1至5分鐘。而後 將具有期望圖案之光罩置於抗蝕刻薄膜之上’再將薄膜通 過光罩暴露至電子束或高能幅射諸如深紫外光’準分子雷 -93- 200936634 射,或X光上(劑量約 1至200mJ/cm2,且最好 5至 lOOmJ/cm2),繼而於60至150°C熱墊板上進行曝光後烘 烤1至5分鐘,且最好於80至130 °C下烘烤1至3分鐘。 最後,顯影係使用水性鹼性溶液諸如0 · 1至5重量%,最 好2至3重量%氫氧化四甲銨(TMAH)水性溶液作爲顯 影劑進行,其可藉慣用之方法諸如浸漬,混拌或噴灑等方 法0.1至3分鐘之時間,且最好〇.5至2分鐘之時間而達 成。這些步驟導致期望圖案於基質上形成。在可使用之各 @ 種不同形式之高能幅射中,本發明抗蝕刻劑組成物最適合 以(尤其)具248至193奈米波長之深紫外光,以準分子 雷射,X光,或電子束形成微細之圖案。超過上述範圍 上限或下限之外,則可能不能得到期望之圖案。 本文所用之經氫化之由開環置換法所得之聚合物具有 改善之耐熱性,耐熱解性及光透性且適於作爲使用紫外光 及深紫外光進行之半導體微細加工用之抗光微影劑並在工 業上具有很高的價値。含有作爲基體樹脂之聚合物之抗蝕 @ 刻劑組成物因爲對高能幅射敏感且具有優良之敏感度,解 析度及抗蝕刻性,故提供其本身以電子束或深紫外光微刻 圖案能力。特別因爲在氟化氬或氟化氪準分子雷射之曝光 波長下具有最小化之吸收度,故可輕易形成界限清楚之圖 案且其具有之側壁乃與基質成垂直面。 實例 以下所提供之實例僅供說明而非限制。縮寫Me代表 -94- 200936634 甲基,Pri代表異丙基,且Ph代表苯基。 實例 經氫化之由開環置換法所得之聚合物係根據下列之步 驟合成。聚合物之物理性質則藉下列試驗評估。 平均分子量: φ GPC分析法係對環型烯烴由開環置換法所得之聚合物 或聚合物之氫化產物溶於四氫呋喃中之溶液進行分析,使 用之檢測器爲 830-RI 及 875-UV( Nippon Bunko K. K.) 且柱爲311〇(16\1^805,804,803,802.5,溶液係以1.0毫 升/分鐘之速於室溫下流動。分子量係使用聚苯乙烯標準 劑校正。 氫化反應: φ 令粉狀形式之由開環置換法所得之聚合物之氫化產物 溶於氘化之氯仿中。使用270 MHz W-NMR,觀察骨幹上 因碳-碳雙鍵所致之δ = 4.0至6.5 ppm之譜峰。氫化百分 比係由此譜峰在氫化反應之前及之後之降低度計算出。 結構單位之莫耳組成比: 令粉狀形式之由開環置換法所得之聚合物之氫化產物 溶於氘化之四氫呋喃中。莫耳百分比係由使用400 MHz 13C-NMR所觀察到之因羰基所致之δ = 170至190ppm譜 -95- 200936634 峰之積分値計算出。 聚合物中之羧酸比例: 其係藉使用溴百里酚藍指示劑進行中和滴定法測定。 實例1 聚合物1之合成 於500毫升壓熱器內,令作爲環型烯烴單體之27.81 慮| 克8-(甲氧基甲氧羰基)-四環[4.4.0.12’5.l7’1Q]-3-十二烯 及17.04克4,10-二氧雜三環[5.2.1.02’6]癸-8-烯-3-酮溶於 250毫升四氫呋喃中。再將1.25克1,5-己二烯及343毫克 作爲聚合反應催化劑之 Mo ( N-2,6-Pri2C6H3 )( CHCMe2Ph ) ( OCMe ( CF3 ) 2 ) 2加至溶液中。反應於 5 〇°C下進行2小時。其後,將100毫克丁醛加至反應混合 物中,再攪拌30分鐘以令反應停止。將由開環置換法所 得之聚合物溶液倒至甲醇中以沉澱。繼而過濾,甲醇清洗 ◎ 及真空乾燥,即得43.7克由開環置換法所得之聚合物粉 末。 其後,於500毫升壓熱器內,令40.0克由開環置換 法所得之聚合物粉末溶於20 0毫升四氫呋喃中。再將先前 所製得之40毫克氯基氫合基羰基參(三苯膦)釕(11)及 13毫克三乙胺之40毫升四氫呋喃溶液作爲氫化反應催化 劑加入。氫化反應乃於8 · 0 Μ P a氫壓及1 4 0。(:下進行5小時 。將溫度返回室溫’並令氫氣釋出。將經氫化之由開環置 -96- 200936634 換法所得之聚合物溶液倒至甲醇中以供沉澱。繼而過濾及 真空乾燥,即得39.2克白色粉狀形式之經氫化之由開環 置換法所得之聚合物。將所得之經氫化之由開環置換法所 得之聚合物進行1H-NMR分析,結果觀察到骨幹烯烴上並 無質子所致之譜峰,顯示氫化百分比爲1 〇〇 %。GPC分析 方面,聚合物之重量平均分子量Mw爲13,100且Mw/Mn 爲2.19。13C-NMR分析方面,聚合物之結構單位[A]/[B] _ 之組成比等於5 0/5 0 (莫耳比)。圖1展示經氫化之由開 環置換法所得之聚合物之1H-NMR光譜(600 MHz,THF-d8 ) ° 實例2 聚合物2之合成 開環置換聚合反應係依實例1之法達成,惟一些反應 物改爲34.10克8- (2,2-二甲基丙氧基甲氧羰基)·四環 Q [4·4.〇· I2’5· 17,丨。]-3-十二烯及 17.04 克 4,10-二氧雜三環 [5·2·1·〇2’6]癸-8_烯_3·酮作爲環型烯烴單體,2 53克U6_ 庚一稀,及 269 毫克 Mo(N-2,6-Me2C6H3) ( CHCMe2Ph )(〇CMe2 ( CF3 ) ) 2作爲聚合反應催化劑。由此可得 5〇_ 8克由開環置換法所得之聚合物粉末。 如同實例1中所述,氫化反應係針對40.〇克由開環 置換法所得之聚合物粉末進行,即得38.9克白色粉狀形 式之經氫化之由開環置換法所得之聚合物。將所得之經氫 化之由開環置換法所得之聚合物進行ih_NMr分析,結果 -97- 200936634 觀察到骨幹烯烴上並無質子所致之譜峰’顯示氫化百分比 爲 100 %。GPC 分析方面,聚合物之重量平均分子量Mw 爲8,40〇且Mw/Mn爲i.98。13C-NMR分析方面’聚合物 之結構單位[A]/[B]之組成比等於50/50 (莫耳比)。 實例3 聚合物3之合成 開環置換聚合反應係依實例1之法達成’惟一些反應 物改爲 3 3.65克 8-(1-乙基環戊氧羰基)-四環 [4.4.0.12,5.l7’1G]-3-十二烯及 17.04 克 4,10-二氧雜三環 [5.2.1.〇2,6]癸-8-烯-3-酮作爲環型烯烴單體,2.32克1,6-庚二烯,及 221 毫克 Mo(N-2,6-Me2C6H3) (CHCMe2Ph )(OCMe3) 2作爲聚合反應催化劑。由此可得50.1克由 開環置換法所得之聚合物粉末。 如同實例1中所述,氫化反應係針對40.0克由開環 置換法所得之聚合物粉末進行,即得39.2克白色粉狀形 式之經氫化之由開環置換法所得之聚合物。將所得之經氫 化之由開環置換法所得之聚合物進行1H-NMR分析,結果 觀察到骨幹烯烴上並無質子所致之譜峰,顯示氫化百分比 爲100 %。GPC分析方面,聚合物之重量平均分子量Mw 爲9,000且Mw/Mn爲2.01。13C-NMR分析方面,聚合物 之結構單位[B]/[D]之組成比等於50/5 0 (莫耳比)。 將30.0克經氫化之由開環置換法所得之聚合物與14 毫升2N氫氯酸及300毫升四氫呋喃一起裝入500毫升壓 -98- 200936634 熱器內。再將混合物於8 0°C下攪拌12小時’冷卻,再倒 至甲醇中以供沉澱,其後過濾及真空乾燥,即得22.1克 白色粉狀形式之酯-分解性經氫化之由開環置換法所得之 聚合物。13C-NMR分析方面,聚合物之結構單位[B]/[E]之 組成比等於50/50 (莫耳比)。GPC分析方面,聚合物之 重量平均分子量Mw爲9,100且Mw/Mn爲2.09。 將11.14克1-金剛烷基氯甲基醚於5 °C下逐滴加至 0 20.0克所得經氫化之由開環置換法所得之聚合物(其中酯 己分解成羧酸),6.18克三乙胺,及80.0克N,N-二甲基 甲醯胺之混合物中,再令混合物反應3小時。而後將水加 入以令反應中止,其後將稀氫氯酸,四氫呋喃及乙酸乙酯 加入,再將水層分離出。而後將有機層以水清洗並予濃縮 。將粗製產物以四氫呋喃稀釋,將所得聚合物溶液倒至去 離子水中以供沉澱。繼而過濾,去離子水清洗,及真空乾 燥,即得27.9克白色粉末形式之經氫化之由開環置換法 〇 所得之聚合物。GPC分析方面,聚合物之重量平均分子量 Mw爲9,400且Mw/Mn爲2.12。13C-NMR分析方面,聚合 物之結構單位[A]/[B]之組成比等於5 0/5 0 (莫耳比)。 實例4 聚合物4之合成 反應係依實例3所述之法達成,惟使用2 0.0克實例3 所得之經氫化之由開環置換法所得之聚合物(其中酯已分 解成殘酸)(Mw爲9,100且Mw/Mn爲2.09) ,6.18克三 -99- 200936634 乙胺,80.0克N,N-二甲基甲醯胺,1 1,14克2-金剛烷基氯 甲基醚。由此即得28.1克白色粉末形式之經氫化之由開 環置換法所得之聚合物。GPC分析方面,聚合物之重量平 均分子量Mw爲9,700且Mw/Mn爲2.14。13C-NMR分析 方面,聚合物之結構單位[A]/[B]之組成比等於5 0/50 (莫 耳比)。 聚合物5之合成 於500毫升壓熱器內,令作爲環型烯烴單體之33.37 克8-(甲氧基甲氧羰基)-四環[4·4.0.12’5.17’1ϋ]-3-十二烯 及13.63克4,10-二氧雜三環[5.2.1.02’6]癸-8-烯-3-酮溶於 250毫升四氫呋喃中。再將5.30克作爲聚合反應催化劑之 Mo ( N-2,6-Me2C6H3 ) ( CHCMe2Ph ) ( OCMe ( CF3 ) 2 ) 2 加至溶液中。反應於室溫下進行3小時。其後,將〇. 6 5 克丁醛加至反應混合物中,再攪拌30分鐘以令反應停止 。將由開環置換法所得之聚合物溶液倒至甲醇中以沉澱。 繼而過濾,甲醇清洗及真空乾燥,即得44.7克由開環置 換法所得之聚合物粉末。 其後,於500毫升壓熱器內,令40.0克由開環置換 法所得之聚合物粉末溶於250毫升四氫呋喃中。再將4.0 克5 %鈀/碳作爲氫化反應催化劑加入。氫化反應乃於 8.1 MPa氫壓及165°C下進行5小時。將溫度返回室溫,並 令氫氣釋出。將經氫化之由開環置換法所得之聚合物溶液 -100- 200936634 倒至甲醇中以供沉澱。繼而過濾及真空乾燥,即得39.6 克白色粉末形式之經氫化之由開環置換法所得之聚合物。 將所得之經氫化之由開環置換法所得之聚合物進行1 H-NMR分析,結果觀察到骨幹烯烴上並無質子所致之譜峰, 顯示氫化百分比爲100 %。GPC分析方面,聚合物之重量 平均分子量Mw爲16,600且Mw/Mn爲1.13。13C-NMR分 析方面,聚合物之結構單位[A]/[B]之組成比等於60/40 ( 實例6 聚合物6之合成 開環置換聚合反應係依實例1之法達成,惟一些反應 物改爲 22.25 克 8-(甲氧基甲氧羰基)-四環 [4·4·0·12’5·17’1()]-3-十二烯及 20.45 克 4,10-二氧雜三環 [5.2.1.02’6]癸-8-烯-3-酮作爲環型烯烴單體,6.43克1-辛 烯,及 431 毫克 W ( N-2,6-Pri2C6H3) ( CHCMe2Ph)( 〇C ( CF3 ) 3 ) 2作爲聚合反應催化劑。由此可得46.1克由 開環置換法所得之聚合物粉末。 而後令40.0克由開環置換法所得之聚合物粉末溶於 25 0毫升四氫呋喃中。再將40毫克二氯基參(三苯膦)釕 (II)及13毫克三乙胺之40毫升四氫呋喃溶液作爲氫化 反應催化劑加入。氫化反應乃依實例1所述進行。由此可 得39.2克白色粉末形式之經氫化之由開環置換法所得之 聚合物。將所得之經氫化之由開環置換法所得之聚合物進 -101 - 200936634 行1 H-NMR分析,結果觀察到骨幹烯烴上並無質子所致之 譜峰,顯示氫化百分比爲1〇〇 %。GPC分析方面,聚合物 之重量平均分子量Mw爲7,3 00且Mw/Mn爲2_54。13C-NMR分析方面,聚合物之結構單位[A]/[B]之組成比等於 40/60 (莫耳比)。 實例7 聚合物7之合成 開環置換聚合反應係依實例5之法達成,惟一些反應 物改爲 27.81克 8-(甲氧基甲氧羰基)-四環 [4.4.0. I2’5. l7’1Q]-3-十二烯及 1 8.61 克螺[二氫呋喃-2 ( 3H )-酮-3,5’-7’-氧雜二環[2.2.1]庚-2’-烯]作爲環型烯烴單體 及 5.89 克 Mo ( N-2,6-Pri2C6H3 ) ( CHCMe2Ph ) ( OCMe2 (CF3 ) ) 2作爲聚合反應催化劑。由此可得44.1克由開 環置換法所得之聚合物粉末。 而後令40.0克此由開環置換法所得之聚合物粉末溶 於250毫升四氫呋喃中。氫化反應乃依實例5所述進行。 由此可得3 8.7克白色粉末形式之經氫化之由開環置換法 所得之聚合物。將所得之經氫化之由開環置換法所得之聚 合物進行1H-NMR分析,結果觀察到骨幹烯烴上並無質子 所致之譜峰,顯示氫化百分比爲1 0 0 %。G P C分析方面, 聚合物之重量平均分子量Mw爲14,000且Mw/Mn爲1.16 。13C-NMR分析方面,聚合物之結構單位[A]/[C]之組成比 等於50/50 (莫耳比)。 -102- 200936634 實例8 聚合物8之合成 開環置換聚合反應係依實例1之法達成,惟一些反應 物改爲 21.09 克 8-(1-乙基環戊氧羰基)_四環 [4.4_0_12’5.17’1q]-3-十二烯,13.63 克 4,10-二氧雜三環 [5.2.1.02,6]癸-8-烯-3-酮及 10.09 克 4-氧雜三環[5.2.1.02’6] 癸-8-烯-3-酮作爲環型烯烴單體,2.84克1,6-庚二烯及 0 431 毫克 W ( N-2,6-Pri2C6H3 ) ( CHCMe2Ph ) (OC(CF3 )3 ) 2作爲聚合反應催化劑。由此可得44.2克由開環置 換法所得之聚合物粉末。 而後令40.0克此由開環置換法所得之聚合物粉末溶 於25 0毫升四氫呋喃中。氫化反應乃依實例1所述進行。 由此可得39.8克白色粉末形式之經氫化之由開環置換法 所得之聚合物。將所得之經氫化之由開環置換法所得之聚 合物進行1H-NMR分析,結果觀察到骨幹烯烴上並無質子 φ 所致之譜峰,顯示氫化百分比爲1〇〇 %。GPC分析方面, 聚合物之重量平均分子量Mw爲7,200且Mw/Mn爲2.12 。13C-NMR分析方面,聚合物之結構單位[B]/[D]之組成比 等於70/30 (莫耳比)。 除了使用30.0克以上所得經氫化之由開環置換法所 得之聚合物及於80 °C下反應6小時之外,重復進行實例3 之步驟。由此可得24.3克經氫化之由開環置換法所得之 聚合物(其中酯已分解成羧酸)。13c-nmr分析方面,聚 合物之結構單位[B]/[E]之組成比等於70/30 (莫耳比)。 -103- 200936634 GPC分析方面,聚合物之重量平均分子量Mw爲7,300且 Mw/Mn 爲 2.15。 除了使用20.0克所得經氫化之由開環置換法所得之 聚合物(其中酯已分解成羧酸),3.94克三乙胺,80.0克 N,N-二甲基甲醯胺,及2.85克氯甲基甲基醚之外,重復 進行實例3之步驟。由此可得2 0.5克白色粉末形式之經 氫化之由開環置換法所得之聚合物。GPC分析方面,聚合 物之重量平均分子量Mw爲7,500且Mw/Mn爲2.16。13C-NMR分析方面,聚合物之結構單位[A]/[B]之組成比等於 30/70 (莫耳比)。 實例9 聚合物9之合成 開環置換聚合反應係依實例1之法達成,惟一些反應 物改爲 13·46 克 8- (1-乙基環戊氧羰基)-四環 [4·4·0·12’5·17’1()]-3-十二烯,13.63 克 4,10-二氧雜三環 [5.2.1.02,6]癸-8-烯-3-酮及 13.46 克 4-氧雜三環[5.2.1.〇2’6] 癸-8-烯-3-酮作爲環型烯烴單體,2.83克1,5-己二烯,及 3 82 毫克 W ( N-2,6-Pri2C6H3 ) ( CHCMe2Ph ) ( OCMe ( CF3) 2) 2作爲聚合反應催化劑。由此可得40.9克由開環 置換法所得之聚合物粉末。 而後令40.0克此由開環置換法所得之聚合物粉末溶 於25 0毫升四氫呋喃中。再將40毫克二氯基參(三苯膦 )釕(II )及1 3毫克三乙胺之4〇毫升四氫呋喃溶液作爲 -104- 200936634 氫化反應催化劑加入。氫化反應乃依實例1所述進行。由 此可得39.9克白色粉末形式之經氫化之由開環置換法所 得之聚合物。將所得之經氫化之由開環置換法所得之聚合 物進行1H-NMR分析,結果觀察到骨幹烯烴上並無質子所 致之譜峰,顯示氫化百分比爲1〇〇 %。GPC分析方面,聚 合物之重量平均分子量^^^爲6,700且Mw/Mn爲2·03。 13C-NMR分析方面,聚合物之結構單位[B]/[D]之組成比等 於80/20 (莫耳比)。 除了使用3 0.0克以上所得經氫化之由開環置換法所 得之聚合物及於80 °C下反應3小時之外,重復進行實例3 之步驟。由此可得25.5克經氫化之由開環置換法所得之 聚合物(其中酯已分解成羧酸)。13C-NMR分析方面,聚 合物之結構單位[B]/[E]之組成比等於80/20 (莫耳比)。 GPC分析方面,聚合物之重量平均分子量Mw爲6,900且 M w/Mn 爲 2.1 0。 除了使用20.0克所得經氫化之由開環置換法所得之 聚合物(其中酯已分解成羧酸),2.71克三乙胺,80.0克 N,N-二甲基甲醯胺,及4.90克2-金剛烷基氯甲基醚之外 ,重復進行實例3之步驟。由此可得22.8克白色粉末形 式之經氫化之由開環置換法所得之聚合物。GPC分析方面 ,聚合物之重量平均分子量Mw爲6,800且Mw/Mn爲 2.1 1。13C-NMR分析方面,聚合物之結構單位[A]/[B]之組 成比等於20/80 (莫耳比)。 -105- 200936634 實例1 ο 聚合物1〇之合成 開環置換聚合反應係依實例5之法達成,惟一些反應 物改爲 20.19 克 8- (1-乙基環戊氧羰基)_四環 [4_4·0.12’5·Γ’1()]-3-十二烯,13.63 克 4,10-二氧雜三環 [5.2.1.02’6]癸-8-烯-3-酮及 11.03 克螺[二氫呋喃-2 (3H) -酮-3,5’-二環[2.2.1]庚-2’-烯]作爲環型烯烴單體,及6.04 克RU(P(C6HM) 3) 2(CHPh) Cl2作爲聚合反應催化劑 。由此可得42_6克由開環置換法所得之聚合物粉末。 而後令40.0克此由開環置換法所得之聚合物粉末溶 於250毫升四氫呋喃中。再將40毫克二氯基參(三苯膦 )釕(II)及13毫克三乙胺之40毫升四氫呋喃溶液作爲 氫化反應催化劑加入。氫化反應乃依實例1所述進行,由 此可得39.2克白色粉末形式之經氫化之由開環置換法所 得之聚合物。將所得之經氫化之由開環置換法所得之聚合 物進行1H-NMR分析,結果觀察到骨幹烯烴上並無質子所 致之譜峰,顯示氫化百分比爲1〇〇 %。GPC分析方面,聚 合物之重量平均分子量Mw爲9,900且Mw/Mn爲1.60。 13C-NMR分析方面,聚合物之結構單位[B]/[C]/[D]之組成 比等於40/30/30 (莫耳比)。 除了使用30.0克以上所得經氫化之由開環置換法所 得之聚合物及於8 0 °C下反應4小時之外,重復進行實例3 之步驟。由此可得24.4克經氫化之由開環置換法所得之 聚合物(其中酯已分解成羧酸)。13C-NMR分析方面,聚 200936634 合物之結構單位[B]/[C]/[E]之組成比等於40/30/3 0 (莫耳 比)。GPC分析方面,聚合物之重量平均分子量Mw爲 10,100 且 Mw/Mn 爲 1.61。 除了使用20.0克所得經氫化之由開環置換法所得之 聚合物(其中酯已分解成羧酸),3.84克三乙胺,80.0克 Ν,Ν-二甲基甲醯胺,及6.94克2-金剛烷基氯甲基醚之外 ,重復進行實例3之步驟。由此可得24.4克白色粉末形 式之經氫化之由開環置換法所得之聚合物。GPC分析方面 ,聚合物之重量平均分子量Mw爲1 0,200且Mw/Mn爲 1.62。13C-NMR分析方面,聚合物之結構單位[A]/[B]/[C] 之組成比等於3 0/40/30 (莫耳比)。 實例1 1 聚合物1 1之合成 開環置換聚合反應係依實例1之法達成,惟一些反應 φ 物改爲 27.81 克 8-(1-甲氧基甲氧羰基)-四環 [4·4_0· I2,5. Γ’1()]-3-十二烯,1 7.04 克 4,10-二氧雜三環 [5.2.1.02,6]癸-8-烯-3-酮作爲環型烯烴單體,1.80克1,6-庚二烯,及 246 毫克 Mo ( N-2,6-Pri2C6H3 ) ( CHCMe2Ph )(〇CMe3) 2作爲聚合反應催化劑。由此可得44.1克由 開環置換法所得之聚合物粉末。 除了使用40.0克此由開環置換法所得之聚合物粉末 之外,氫化反應乃依實例1所述進行。由此可得38.8克 白色粉末形式之經氫化之由開環置換法所得之聚合物。將 -107- 200936634 所得之經氫化之由開環置換法所得之聚合物進行iH-NMR 分析,結果觀察到骨幹烯烴上並無質子所致之譜峰,顯示 氫每百分比爲1〇〇 %。GPC分析方面,聚合物之重量平均 分子量Mw爲11,000且Mw/Mn爲1.77。13C-NMR分析方 面,聚合物之結構單位[A]/[B]之組成比等於5 0/5 0 (莫耳 比)。 除了令3 0.0克以上所得經氫化之由開環置換法所得 之聚合物溶於300毫升四氫呋喃中,將20毫升0.1N氫氯 酸加入,及於60°C下反應2.5小時之外,重復進行實例3 之步驟。由此可得27.1克經氫化之由開環置換法所得之 聚合物(其中酯已分解成羧酸)。GPC分析方面,聚合物 之重量平均分子量Mw爲1 1,200且Mw/Mn爲1.82。13C-^1]^11分析方面,聚合物之結構單位[八]/[8]/[£]之組成比等 於3 9/50/1 1 (莫耳比)。 實例12 聚合物12之合成 開環置換聚合反應係依實例1之法達成,惟一些反應 物改爲 26.92 克 8· (1-乙基環戊氧羰基)-四環 [4.4·0·12’5·Γ’1()]-3-十二烯,20.45 克 4,10-二氧雜三環 [5.2.1.02’6]癸-8-烯-3-酮作爲環型烯烴單體,6.43克1-辛 烯,及 3 3 4 毫克 W ( N-2,6-Pri2C6H3) ( CHCMe2Ph)( 〇CMe2 ( CF3 ) ) 2作爲聚合反應催化劑。由此可得50.5 克由開環置換法所得之聚合物粉末。 -108- 200936634 而後令40.0克此由開環置換法所得之聚合物粉末溶 於250毫升四氫呋喃中,再將40毫克二氯基參(三苯膦 )釕(II)及13毫克三乙胺之40毫升四氫呋喃溶液作爲 氫化反應催化劑加入。氫化反應乃依實例1所述進行,由 此可得39.8克白色粉末形式之經氫化之由開環置換法所 得之聚合物。將所得之經氫化之由開環置換法所得之聚合 物進行iH-NMR分析,結果觀察到骨幹烯烴上並無質子所 0 致之譜峰,顯示氫化百分比爲1 〇〇 %。GPC分析方面,聚 合物之重量平均分子量Mw爲7,500且Mw/Mn爲2.48。 13C-NMR分析方面,聚合物之結構單位[B]/[D]之組成比等 於60/40 (莫耳比)。 除了使用3 0克以上所得經氫化之由開環置換法所 得之聚合物及於8(TC下反應8小時之外,重復進行實例3 之步驟。由此可得23.3克經氫化之由開環置換法所得之 聚合物(其中酯已分解成羧酸)。13C-NMR分析方面,聚 ❹ 合物之結構單位[B]/[E]之組成比等於60/40 (莫耳比)。 GPC分析方面,聚合物之重量平均分子量Mw爲8,1 00且 Mw/Mn 爲 2.62。 除了使用20·0克所得經氫化之由開環置換法所得之 聚合物(其中酯已分解成羧酸),2.71克三乙胺,80.0克 Ν,Ν-二甲基甲醯胺,及2.76克氯甲基甲基醚之外,重復 進行實例3之步驟。由此可得20.4克白色粉末形式之經 氫化之由開環置換法所得之聚合物。GPC分析方面,聚合 物之重量平均分子量Mw爲8,300且Mw/Mn爲2.86。13C- -109- 200936634 NMR分析方面,聚合物之結構單位[A]/[B]/[E]之組成比等 於30/60/1 0 (莫耳比)。 實例13 聚合物13之合成 開環置換聚合反應係依實例1之法達成,惟一些反應 物改爲 33.65 克 8- (1-乙基環戊氧羰基)-四環 [4.4.0.12’5.17’1()]-3-十二烯,20.18克4,10-二氧雜-5,5-二 甲基三環[5.2.1.02’6]癸-8-烯-3-酮作爲環型烯烴單體,1.27 克 1,5-己二烯,及 3 43 毫克 Mo ( N-2,6-Pri2C6H3 )( CHCMe2Ph) ( OCMe ( CF3 ) 2) 2。由此可得 52.2 克由開 環置換法所得之聚合物粉末。 而後,令40.0克此由開環置換法所得之聚合物粉末 溶於250毫升四氫呋喃中,再將4.0克5 %鈀/碳作爲氫化 反應催化劑加入。氫化反應乃於8.1 MPa氫壓及165 °C下進 行5小時。將溫度返回室溫,並令氫氣釋出。將經氫化之 由開環置換法所得之聚合物溶液倒至甲醇中以供沉澱。繼 而過濾及真空乾燥,即得39.5克白色粉末形式之經氫化 之由開環置換法所得之聚合物。將所得之經氫化之由開環 置換法所得之聚合物進行1Η-NMR分析,結果觀察到骨幹 烯烴上並無質子所致之譜峰,顯示氫化百分比爲100%。 GPC分析方面,聚合物之重量平均分子量Mw爲12,900 且Mw/Mn爲2.19。"C-NMR分析方面,聚合物之結構單 位[B]/[D]之組成比等於5 0/50 (莫耳比)。 -110- 200936634 除了使用30.0克以上所得經氫化之由開環置換法所 得之聚合物及於80°C下反應12小時之外,重復進行實例 3之步驟。由此可得22 · 8克經氫化之由開環置換法所得之 聚合物(其中酯已分解成羧酸)。13C-NMR分析方面,聚 合物之結構單位[B]/[E]之組成比等於50/50 (莫耳比)。 GPC分析方面,聚合物之重量平均分子量Mw爲13,000 且 Mw/Mn 爲 2.21。 φ 除了使用20.0克所得經氫化之由開環置換法所得之 聚合物(其中酯已分解成羧酸),4.58克三乙胺,80.0克 Ν,Ν-二甲基甲醯胺,及3.31克氯甲基甲基醚之外,重復 進行實例3之步驟。由此可得20.7克白色粉末形式之經 氫化之由開環置換法所得之聚合物。GPC分析方面,聚合 物之重量平均分子量Mw爲1 3,200且Mw/Mn爲2.23。 13C-NMR分析方面,聚合物之結構單位[A]/[B]/[E]之組成 比等於40/50/10 (莫耳比)。 ❹ 實例14 聚合物14之合成 開環置換聚合反應係依實例1之法達成,惟一些反應 物改爲20.41克5-(甲氧基甲氧羰基)-二環[2.2.1]-庚-2-烯,17.04 克 4,1〇-二氧雜-5,5-二甲基三環[5.2.1.02’6]癸-8-烯-3-酮作爲環型烯烴單體,2.30克1,5 -己二烯,及295 毫克 Mo ( N-2,6-Pri2C6H3 ) ( CHCMe2Ph) ( OCMe2 ( CF3 ))2。由此可得37.5克由開環置換法所得之聚合物粉末 -111 - 200936634 而後令30.0克此由開環置換法所得之聚合物粉末溶 於250毫升四p呋喃中。氫化反應乃依實例1所述進行, 由此可得30.1克白色粉末形式之經氫化之由開環置換法 所得之聚合物。將所得之經氫化之由開環置換法所得之聚 合物進行1H-NMR分析,結果觀察到骨幹烯烴上並無質子 所致之譜峰,顯示氫化百分比爲1〇〇 %。GPC分析方面, 聚合物之重量平均分子量Mw爲8,100且Mw/Mn爲2.14 。"C-NMR分析方面,聚合物之結構單位[A]/[B]之組成比 等於50/50 (莫耳比)。 實例15 聚合物15之合成 開環置換聚合反應係依實例1之法達成,惟一些反應 物改爲26.24克5-(1-乙基環戊氧羰基)-二環[2.2.1]-庚-2-烯,17·04克4,10-二氧雜-5,5-二甲基三環[5.2·1.02’6]癸-8-烯-3-酮作爲環型烯烴單體,1.80克1,5-己二烯,及269 毫克 Mo ( N-2,6-Me2C6H3 ) ( CHCMe2Ph) ( OCMe2 ( CF3 ))2。由此可得42.7克由開環置換法所得之聚合物粉末 〇 而後令40.0克此由開環置換法所得之聚合物粉末溶 於250毫升四氫呋喃中。氫化反應乃依實例1所述進行, 由此可得41.0克白色粉末形式之經氫化之由開環置換法 所得之聚合物。將所得之經氫化之由開環置換法所得之聚 -112- 200936634 合物進行1Η-N MR分析’結果觀察到骨幹嫌烴上並無質子 所致之譜峰,顯示氫化百分比爲100 %。GPC分析方面’ 聚合物之重量平均分子量Mw爲9,700且Mw/Mn爲2·08 。13C-NMR分析方面,聚合物之結構單位之組成比 等於5 0/5 0 (莫耳比)。 除了使用30.0克以上所得經氫化之由開環置換法所 得之聚合物及於80。(:下反應15小時之外’遵循實例3之 _ 步驟。由此可得21.4克經氫化之由開環置換法所得之聚 ❹ 合物(其中酯已分解成羧酸)°13c-nmr分析方面’聚合 物之結構單位[B]/[E]之組成比等於50/50 (莫耳比)。 GPC分析方面,聚合物之重量平均分子量Mw爲9,800且 Mw/Mn 爲 2.11。 除了使用20.0克所得經氫化之由開環置換法所得之 聚合物(其中酯已分解成羧酸),7.57克三乙胺,80.0克 N,N-二甲基甲醯胺,及9.31克2,2-二甲基丙基氯甲基醚 φ 之外,遵循實例3之步驟。由此可得25.5克白色粉末形 式之經氫化之由開環置換法所得之聚合物。GPC分析方面 ,聚合物之重量平均分子量Mw爲10,200且Mw/Mn爲 2.16。13C-NMR分析方面’聚合物之結構單位[a]/[B]之組 成比等於50/50 (莫耳比)。 實例1 6 聚合物16之合成 遵循實例15之步驟,惟使用20.0克實例15所得之 -113- 200936634 經氫化之由開環置換法所得之聚合物(其中酯已分解成羧 酸)(Mw = 9,800 且 Mw/Mn = 2.11) ,6.06 克三乙胺, 80.0克N,N-二甲基甲醯胺,及4.39克氯甲基甲基醚。由 此可得22.4克白色粉末形式之經氫化之由開環置換法所 得之聚合物。GPC分析方面,聚合物之重量平均分子量 Mw爲9,900且Mw/Mn爲2.15。13C-NMR分析方面,聚合 物之結構單位[A]/[B]/[E]之組成比等於40/50/1 0 (莫耳比 實例1 7 聚合物17之合成 遵循實例15之步驟,惟使用2 0.0克實例1 5所得之 經氫化之由開環置換法所得之聚合物(其中酯已分解成羧 酸)(Mw = 9,800 且 Mw/Mn = 2.11) ,6.06 克三乙胺, 80.0克Ν,Ν-二甲基甲醯胺,及10.95克2-金剛烷基氯甲 基醚。由此可得27.5克白色粉末形式之經氫化之由開環 置換法所得之聚合物。GPC分析方面,聚合物之重量平均 分子量Mw爲10,500且Mw/Mn爲2.18。13C-NMR分析方 面,聚合物之結構單位[A]/[B]/[E]之組成比等於40/50/1 0 (莫耳比)。 實例18 聚合物1 8之合成 開環置換聚合反應係依實例5之法達成,惟一些反應 -114- 200936634 物改爲 40.56 克 8-(1-乙基環戊氧羰基)-四環 [4.4.0.12,5. Γ,ι°]-3-十二烯,13.63 克 4,1〇-二氧雜三環 [5.2.1.02,6]癸-8-烯-3-酮作爲環型烯烴單體,及5.95毫克 Mo ( N-2,6-Me2C6H3 ) ( CHCMe2Ph) ( OCMe ( CF3 ) 2 ) 2 作爲聚合反應催化劑。由此可得5 1 · 5克由開環置換法所 得之聚合物粉末。 而後,令40.0克此由開環置換法所得之聚合物粉末 溶於250毫升四氫呋喃中,再將4.0克5 %鈀/碳作爲氫化 反應催化劑加入。氫化反應乃於8.1 MPa氫壓及165 °C下進 行5小時。將溫度返回室溫,並令氫氣釋出。將經氫化之 由開環置換法所得之聚合物溶液倒至甲醇中以供沉澱。繼 而過濾及真空乾燥,即得39.9克白色粉末形式之經氫化 之由開環置換法所得之聚合物。將所得之經氫化之由開環 置換法所得之聚合物進行1H-NMR分析,結果觀察到骨幹 烯烴上並無質子所致之譜峰,顯示氫化百分比爲100%。 GPC分析方面,聚合物之重量平均分子量Mw爲16,200 且Mw/Mn爲1.22。13C-NMR分析方面,聚合物之結構單 位[B]/[D]之組成比等於40/60 (莫耳比)。 除了使用30.0克以上所得經氫化之由開環置換法所 得之聚合物及於8 0 °C下反應1 8小時之外,遵循實例3之 步驟。由此可得2 1.7克經氫化之由開環置換法所得之聚 合物(其中酯已分解成羧酸)。13C-NMR分析方面,聚合 物之結構單位[B]/[E]之組成比等於40/60 (莫耳比)。 GPC分析方面,聚合物之重量平均分子量Mw爲16,600 -115- 200936634 且 Mw/Mn 爲 1.24。 除了使用20.0克所得經氫化之由開環置換法所得之 聚合物(其中酯已分解成羧酸),5.99克三乙胺,80.0克 N,N-二甲基甲醯胺,2.60克氯甲基甲基醚,及4.33克2-金剛烷基氯甲基醚之外,遵循實例3之步驟。由此可得 2 3.7克白色粉末形式之經氫化之由開環置換法所得之聚合 物。GPC分析方面,聚合物之重量平均分子量Mw爲 16,3 00且Mw/Mn爲1.25。13C-NMR分析方面,聚合物之 結構單位[A]/[B]/[E]之組成比等於50/40/10 (莫耳比)。 實例1 9 聚合物1 9之合成 開環置換聚合反應係依實例5之法達成,惟一些反應 物改爲29_34克8-(甲氧羰基)-四環[4.4.0.12’5.17’10]_3-十二烯,13.63 克 4,10-二氧雜三環[5·2.1.02,6]癸-8-烯-3-酮作爲環型烯烴單體,及5.78毫克RuCPCCeHu) 3) 2 (CHPh) Cl2作爲聚合反應催化劑。由此可得40.8克由開 環置換法所得之聚合物粉末。 除了令40.0克此由開環置換法所得之聚合物粉末溶 於2 50毫升四氫呋喃中之外,氫化反應乃依實例丨所述進 行。由此即得39.6克白色粉末形式之經氫化之由開環置 換法所得之聚合物。將所得之經氫化之由開環置換法所得 之聚合物進行】H-NMR分析,結果觀察到骨幹烯烴上並無 質子所致之譜峰,顯示氫化百分比爲100 %。GPC分析方 -116- 200936634 面,聚合物之重量平均分子量Mw爲10,200且Μw/Mn爲 1.65。13C-NMR分析方面,聚合物之結構單位[B]/[D]之組 成比等於40/60 (莫耳比)。 除了使用30.0克以上所得經氫化之由開環置換法所 得之聚合物及於80°C下反應15小時之外,遵循實例3之 步驟。由此可得23.7克經氫化之由開環置換法所得之聚 合物(其中酯已部分分解成羧酸)。13C-NMR分析方面, φ 聚合物之結構單位[B]/[D]/[E]之組成比等於40/20/40 (莫 耳比)。GPC分析方面,聚合物之重量平均分子量Mw爲 1 0,3 00 且 Mw/Mn 爲 1.65° 除了使用20.0克所得經氫化之由開環置換法所得之 聚合物(其中酯已部分分解成羧酸),4_71克三乙胺, 80.0克N,N-二甲基甲醯胺,及3.42克氯甲基甲基醚之外 ,遵循實例3之步驟。由此可得20.8克白色粉末形式之 經氫化之由開環置換法所得之聚合物。GPC分析方面,聚 ❽ 合物之重量平均分子量Mw爲10,500且Mw/Mn爲1.65。 13C-NMR分析方面,聚合物之結構單位[A]/[B]/[D]/[E]之 組成比等於30/40/20/1 0 (莫耳比)。 實例20 聚合物20之合成 開環置換聚合反應係依實例5之法達成,惟一些反應 物改爲 34.99 克 8-(特丁 氧羰基)-四環[4.4·0·l2’5·l7’1()]-3-十二烯,13·63克4,10-二氧雜三環[5·2,1.02,6]癸·8-烯-3- -117- 200936634 酮作爲環型烯烴單體’及6.39毫克RuCPCCeHn:^);; (CHPh) Cl2作爲聚合反應催化劑。由此可得46.2克由開 環置換法所得之聚合物粉末。 除了令40.0克此由開環置換法所得之聚合物粉末溶 於250毫升四氫呋喃中之外,氫化反應乃依實例1所述進 行。由此即得39.0克白色粉末形式之經氫化之由開環置 換法所得之聚合物。將所得之經氫化之由開環置換法所得 之聚合物進行iH-NMR分析,結果觀察到骨幹烯烴上並無 質子所致之譜峰,顯示氫化百分比爲1 〇〇 %。GPC分析方 面,聚合物之重量平均分子量Mw爲9,5 00且爲 1.61。"C-NMR分析方面,聚合物之結構單位[B]/[D]之組 成比等於40/60 (莫耳比)。 除了使用3 0.0克以上所得經氫化之由開環置換法所 得之聚合物及於80°C下反應20小時之外,遵循實例3之 步驟。由此可得22.8克經氫化之由開環置換法所得之聚 合物(其中酯已部分分解成羧酸)。13C-NMR分析方面, 聚合物之結構單位[B]/[D]/[E]之組成比等於40/1 0/50 (莫 耳比)。GPC分析方面,聚合物之重量平均分子量Mw爲 9,600 且 Mw/Mn 爲 1.62。 除了使用20.0克所得經氫化之由開環置換法所得之 聚合物(其中酯已部分分解成羧酸),4.65克三乙胺, 80.0克N,N-二甲基甲醯胺,及3.38克氯甲基甲基醚之外 ’遵循實例3之步驟。由此可得2 0.4克白色粉末形式之 經氫化之由開環置換法所得之聚合物。GPC分析方面,聚 -118- 200936634 合物之重量平均分子量Mw爲9,700且Μw/Mn爲1.62。 13C-NMR分析方面,聚合物之結構單位[A]/[B]/[;D]/[;E]之 組成比等於40/40/10/10 (莫耳比)。 實例2 1 聚合物21之合成 開環置換聚合反應係依實例1之法達成,惟一些反應 φ 物改爲33_65克8-(1-乙基環戊氧羰基)·四環 [4.4.0. I2’5· l'1Q]-3_ 十二烯,17.04 克 4,10-二氧雜三環 [5.2_1_02’6]癸-8-烯-3-酮作爲環型烯烴單體,5.03克1-辛 烯,及 260 毫克 W ( N-2,6-Me2C6H3) ( CHCMe2Ph)( OCMe3 ) 2作爲聚合反應催化劑。由此可得52.5克由開環 置換法所得之聚合物粉末。 而後’令4〇.〇克此由開環置換法所得之聚合物粉末 溶於2 50毫升四氫呋喃中,再將4.0克5 %鈀/碳作爲氫化 Q 反應催化劑加入。氫化反應乃於8.1 MPa氫壓及165 °C下進 行5小時。將溫度返回室溫,並令氫氣釋出。將經氫化之 由開環置換法所得之聚合物溶液倒至甲醇中以供沉澱。繼 而過濾及真空乾燥,即得38.5克白色粉末形式之經氫化 之由開環置換法所得之聚合物。將所得之經氫化之由開環 置換法所得之聚合物進行1H-NMR分析,結果觀察到骨幹 烯烴上並無質子所致之譜峰,顯示氫化百分比爲1 00 %。 GPC分析方面,聚合物之重量平均分子量Mvv爲8,700且 Mw/Mn爲2.68。13C-NMR分析方面,聚合物之結構單位 -119- 200936634 [B]/[D]之組成比等於50/50 (莫耳比)。 除了令3 0 · 0克以上所得經氫化之由開環置換法所得 之聚合物溶於3 00毫升四氫呋喃中,將6毫升2N氫氯酸 加入,及於80 °C下反應4小時之外,遵循實例3之步驟。 由此可得27.5克經氫化之由開環置換法所得之聚合物( 其中酯已分解成羧酸)。13C-NMR分析方面,聚合物之結 構單位[B]/[D]/[E]之組成比等於 50/30/20 (莫耳比)。 GPC分析方面,聚合物之重量平均分子量Mw爲8,900且 M w/Mn 爲 2 · 7 1。 除了使用20.0克所得經氫化之由開環置換法所得之 聚合物(其中酯已分解成羧酸),1.06克三乙胺,80.0克 N,N-二甲基甲醯胺,及0.77克氯甲基甲基醚之外,遵循 實例3之步驟。由此可得19.5克白色粉末形式之經氫化 之由開環置換法所得之聚合物》GPC分析方面,聚合物之 重量平均分子量Mw爲9,000且Mw/Mn爲2.92。13C-NMR 分析方面,聚合物之結構單位[A]/[B]/[D]/[E]之組成比等 於 1 0/50/3 0/1 0 (莫耳比)。 實例22 聚合物22之合成 開環置換聚合反應係依實例1之法達成,惟一些反應 物改爲 55·62 克 8-(甲氧基甲氧羰基)-四環 [4.4.0.12’5.17’1()]-3-十二烯作爲環型烯烴單體,1.36克 1,5-己二嫌,及 246 毫克 Mo ( N-2,6-Me2C6H3 )( -120- 200936634 CHCMe2Ph) ( 〇CMe3 ) 2作爲聚合反應催化劑。由此可得 54.0克由開環置換法所得之聚合物粉末。 除了使用40.0克此由開環置換法所得之聚合物粉末 之外,氫化反應乃依實例1所述進行。由此即得38.5克 白色粉末形式之經氫化之由開環置換法所得之聚合物。將 所得之經氫化之由開環置換法所得之聚合物進行W-NMR 分析,結果觀察到骨幹烯烴上並無質子所致之譜峰,顯示 0 氫化百分比爲100 %。GPC分析方面,聚合物之重量平均 分子量Mw爲12,200且Mw/Mn爲1.89。13C-NMR分析方 面,聚合物之結構單位[A]之組成比等於100 (莫耳比)。 實例2 3 聚合物23之合成 開環置換聚合反應係依實例1之法達成,惟一些反應 物改爲 27.81 克 8-(甲氧基甲氧羰基)-四環 Q [4·4.0.12’5·17’1()]-3-十二烯及 16.82 克 4-氧雜三環 [5.2.1.02’6]癸-8-烯-3-酮作爲環型烯烴單體,2.11克1,6-庚二烯,及 382 毫克 W(N-2,6-Me2C6H3) (CHCMe2Ph) (OCMe ( CF3 ) 2 ) 2作爲聚合反應催化劑。由此可得44.2 克由開環置換法所得之聚合物粉末。 而後,令40.0克此由開環置換法所得之聚合物粉末 溶於250毫升四氫呋喃中,再將4.0克5 %鈀/碳作爲氫化 反應催化劑加入。氫化反應乃於8.1 MPa氫壓及165t下進 行5小時。將溫度返回室溫,並令氫氣釋出。將經氫化之 -121 - 200936634 由開環置換法所得之聚合物溶液倒至甲醇中以供沉澱。繼 而過濾及真空乾燥,即得38.8克白色粉末形式之經氫化 之由開環置換法所得之聚合物。將所得之經氫化之由開環 置換法所得之聚合物進行1H-NMR分析,結果觀察到骨幹 烯烴上並無質子所致之譜峰,顯示氫化百分比爲1 〇〇 %。 GPC分析方面,聚合物之重量平均分子量Μλυ爲9,800且 Mw/Mn爲2.19。13C-NMR分析方面,聚合物之結構單位 [A]/[B]之組成比等於5 0/50 (莫耳比)。 實例24 聚合物24之合成 除了使用3 0 · 0克實例2 3所得之經氫化之由開環置換 法所得之聚合物 (Mw = 9J00且Mw/Mn = 2.19)之外 ,反應係依實例11所述進行。由此可得27·1克經氫化之 由開環置換法所得之聚合物(其中酯乃部分分解成羧酸) 。GPC分析方面,聚合物之重量平均分子量Mw爲9,900 且Mw/Mn爲2.30。13C-NMR分析方面’聚合物之結構單 位[A]/[B]/[E]之組成比等於38/50/12 (莫耳比)。 -122- 200936634 (聚合物1) (Mw =13,100)
Ο
(聚合物3) (Mw = 9,400)
(聚合物4)
(Mw = 9,700) -123- 200936634 («g〇)
(聚合物6) (Mw = 7,300)
〇»)〇)
(«)
-124- 200936634 (聚合物ίο)
(Mw = 10,200)
(聚合物12) (Mw = 8,300)
(聚合物14)
(Mw = 8,100) -125- 200936634 (fw«) («〇% (聚合物15) (Mw = 10,200) (聚合物17) (Mw= 10,500) (聚合物18) (Mw = 16,300)
-126- 200936634 (fwtS)
Ο
(聚合物22) (Mw = 12,200)
(聚合物24) (Mw = 9,900)
-127- 200936634 抗蝕刻劑組成物係使用本發明聚合物作 調配並檢測解析度及抗蝕刻性。 實例1-1至1-24及比較實例Π-1至π-8 抗蝕刻劑組成物係使用聚合物1至24 ( g 合物25至32(比較,下示)作爲基體樹脂, ’產酸劑及鹼性化合物根據表1所示之配方转 製得。令這些組成物各自通過Tefl〇n®濾器q 微米)過濾,因而得到抗餓刻劑溶液。 基體樹脂來 發明)或聚 且令聚合物 於溶劑中而 (孔徑0.2 -128- 〇 ❹ (聚合物26) (Mw = 10,200) (聚合物27) (Mw = 12,100) (聚合物29) (Mw = 10,500)
200936634 (聚合物25) (Mw = 9,300) (聚合物28) (Mw = 9,100) 129- 200936634
(聚合物31) (Mw= 10,200)
Ο
將這些抗蝕刻劑溶液旋轉塗佈至具有78奈米厚度增 透膜(N i s s a n C h e m i c a 1 I n d u s t r i e s, L t d 之 A R C 2 9 A )塗佈 於其上之矽晶圓上,而後於l〇〇°C至130°C下烘烤60秒以 得具有250奈米厚度之抗蝕刻薄膜。使用氟化氬準分子雷 射步進機(Nikon Corporation,NA 0.68)將抗飩刻薄膜曝 光,而後於l〇〇°C至130°C下烘烤(PEB) 60秒,繼而以 2.3 8 %氫氧化四甲銨(TMAH)水性溶液混拌顯影,因而 形成1: 1及1: 1〇線-及-間距圖案。 將顯影之晶圓切下並於掃描電子顯微鏡(SEM )下觀 察切面。最理想劑量(EoP,mJ/CM2)乃定義爲在〇.13微 米線-及-間距圖案之頂部及底部提供1 : 1解析度之曝光劑 -130- 200936634 量。抗蝕刻劑於測試狀況下之解析度乃定義爲在最理想劑 量(較小値代表較佳解析度)下仍保持分離之線與間距之 最小線寬(微米)。鄰近偏誤爲0.13微米1: 1線-及-間 距圖案之線寬減掉0.13微米1: 10線-及-間距圖案之線寬 (較小値爲理想)。在0.13微米線-及-間距圖案未能解析 之彼些抗鈾刻劑組成物方面,最理想劑量乃定義爲能確定 形成具0.14微米或0.15微米這種較大線寬,且鄰近偏誤 Ο 被視爲不可測(UM )之線-及-間距圖案所需之曝光劑量。 另外,將已於六甲基二矽氮烷(HMDS )氣相中,於 9 0°C下表面處理之矽晶圓上,將每一種抗蝕刻劑溶液旋轉 塗佈且於l〇(TC下熱處理60秒,以形成3 00奈米厚之抗蝕 刻薄膜。於使用乾式鈾刻器(Tokyo Elecron Ltd)進行之 乾式蝕刻試驗中,將抗蝕刻薄膜以四氟化碳/三氟甲烷氣 體蝕刻。測量每分鐘薄膜厚度之變化,並計算出相對於參 考劑 SEPR-430S ( Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd)之鈾刻速 ❹ 率。 表1展示實例中抗鈾刻材料之組成,及彼等於最理想 軟-烘烤(SB ) /曝光後烘烤(PEB )溫度下之解析度測試 結果以及蝕刻測試結果。表2展示比較實例中抗蝕刻材料 之組成及測試結果。表1及2中,產酸劑,鹼性化合物及 溶劑乃如下所確認。要注意的是,溶劑含有〇. 〇 1重量%之 表面活性劑 KH-20 ( Asahi Glass Co., Ltd)。 TPSNf:九氟丁磺酸三苯基硫鑰 TMMEA :三甲氧基甲氧基乙胺 -131 - 200936634
CyHO :環己酮 表1 實例 樹脂 (pbw) 產酸劑 (pbw) 驗性 赞 溶劑 (pbw) SB/PEB CC) Eop (nJ/cn2) 解析度 (μη) 鄰近偏誤 (ηη) 蝕刻 速率 1-1 聚合物1 (80) TPSNf U) TMHEA (0.236) CyHO (640) 100/110 25.0 0.11 18 1.03 1-2 聚合物2 (80) TPSNf (1) TMHEA (0.236) CyHO (640) 100/1X0 24.0 0.11 19 1.03 1-3 聚合物3 (80) TPSNf (1) TMMEA (0.236) CyHO (640) 100/110 24.0 0.11 15 1.01 1-4 聚合物4 (80) TPSNf U) TMMEA (0.236) CyHO (640) 1X0/110 26.0 0.11 12 1.01 1-5 聚合物5 (80) TPSNf (1) TMMEA (0.236) CyHO (640) 110/110 25.0 0.12 15 1.02 1-6 聚合物6 (βο) TPSNf ⑴ TMHEA (0.236) CyHO (640) 110/1X0 28.0 0.11 14 1.04 1-7 聚飾7 (80) TPSNf (1) TMHEA (0.236) CyHO (640) 100/110 24.0 0.X2 13 1.03 1-8 聚合物8 (β〇) TPSNf (1) TMHEA (0.236) CyHO (640) 100/110 27.0 0.11 12 1.05 1-9 聚合物9 (80) TPSNf U) TMMEA (0.236) CyHO (640) 1X0/120 25.0 0.12 11 1.07 1-10 聚合物10 (60) TPSNf (1) TMMEA (0.236) CyHO (640) 110/110 26.0 0.11 16 1.05 1-11 聚合物11 (80) TPSNf (1) TMHEA (0.236) CyHO (640) 100/110 23.0 0.11 18 1.03 1-12 聚合物12 (80) TPSNf (1) TMHEA (0.236) CyHO (640) 105/110 24.0 0.11 12 1.04 1-13 聚合物13 (80) TPSNf U) TMHEA (0.236) CyHO <640) 100/1X0 27-0 0.12 18 1.03 1-14 聚箭14 TPSN£ U) ΤΜΗΕλ (0.236) CyHO (640) 100/105 27.0 0.12 17 1.02 1-15 聚合物15 (80) TPSNf (1) TMHEA (0.236) CyHO (640) 100/105 26.0 0.12 19 1.04 1-16 聚合物16 (80) TPSNf (1) TMMEA (0.236) CyHO (640) 100/100 25.0 0.12 19 1.09 1-17 聚合物17 (80) TPSNf (1) (0.236) CyHO (640) 110/1X0 25.0 0.12 18 1.07 1-18 聚合物18 (80) TPSNf (1) TMHEA (0.236) CyHO (640) 110/110 23.0 0.11 15 1.03 I-X9 聚合物19 (80) TPSNf ⑴ TMHEA (0.236) CyHO (640) 100/110 25.0 0.12 13 1.06 1-20 聚合物20 (80) TPSNf U) TMHEA (0.236) CyHO (640) 100/110 22.0 0.11 1β 1.03 1-21 聚合物21 (80) TPSNf (l) TMMEA (0.236) CyHO (640) 100/110 23.0 O.U 15 1.03 1-22 聚合物22 (80) TPSNf U) TMHEA (0.236) CyHO (640) 100/100 18.0 0.13 19 1.00 1-23 聚合物23 (β〇) TPSNf ⑴ TMMEA (0.236) CyHO (640) 110/110 28.0 0.12 14 1.03 1-24 聚徽24 TPSNf (1) TMHEA (0.236) CyHO (640) 110/120 26.0 0.12 11 1.03 -132- 200936634 表2 比較例 樹脂 (Pbw) 產酸劑 (pbw) 醵性 W 溶劑 (Pbw) SB/P£B m Eop (nJ/cm2) 解析度 (μη) 鄰近偏誤 (ηη) 蝕刻 速率 II-1 聚合物25 (80) TPSNf ⑴ TMMEA (0.236) cyHO (640) 110/110 26.0 0.12 18 1.29 II-2 聚雜26 (80) TPSNf (1) ΤΜΜΕλ (0.236) CyHO (640) 120/120 22.0 0.11 19 1.27 II-3 聚合物27 (80) TPSNf (1) TMMEA (0.236} CyHO (640) 100/110 23.0 0.15 UM 1.09 II-4 聚合物28 (80) TPSNf (1) TMMEA (0.236) CyHO (640) 100/110 23.0 0.14 UM 1.15 II-5 聚飾29 (80) TPSNf (1) TMMEA (0.236) CyHO (640) 100/110 23.0 0.15 UM 1.03 II-6 聚合物30 (80) TPSNf U) TMMEA (0.236) CyHO (640) 100/110 23.0 0.13 43 1.04 II-7 聚雜31 (80) TPSNf U) TMMEA (0.236) CyHO (640) 100/110 18.0 0.X3 38 1.05 II-8 聚合物32 (80) TPSNf U) TMMEA (0.236) CyHO (640) 100/110 19.0 0.13 48 1.03 如同表1及2中所見,在本發明範圍內之抗蝕刻劑組 成物於氟化氬準分子雷射曝光後顯現高解析度及降低之鄰 近偏誤,且具有高度抗蝕刻性。 【圖式簡單說明】 唯一的圖,圖1,係展示實例1所得經氫化之由開環 置換法所得之聚合物之1H-NMR光譜(600MHz,氘化之 四氫呋喃)之圖。 -133-

Claims (1)

  1. 200936634 十、申請專利範圍 1·—種經氫化之由開環置換法所得之聚合物’其包 含結構單位[A]及隨意結構單位[B]及/或[C],以[A]/ ( [B] + [C])定義之組成莫耳比由1/99至100/0, 該單位[A]具有通式[1]:
    [1] 其中R1至R4中至少有一者爲具有通式[2]之帶有烷氧基甲 酯之官能基團: /W<r/〇VOR6 • Π [2] 〇 ® 其中虛線代表價鍵,W1爲單鍵、二價Ci-Cu烴,或二價 .Ci-Cw烴且其中一個氫原子經-OR5取代,R5爲氫,直鏈 、支鏈或環型Ci-C^o烷基,直鏈、支鏈或環型C2-Cl()烷 氧基烷基,或直鏈、支鏈或環型醯基,且R6爲直 鏈、支鏈或環型CrCM烷基,R1至R4中之其餘者各自獨 立地擇自氫,直鏈、支鏈或環型Cl_C2Q院基,鹵素,直鏈 、支鍵或環型Ci-C2〇菌院基’直鍵、支鏈或環型Ci-C2〇 烷氧基,直鏈、支鏈或環型C2-C2〇烷氧基院基,直鏈、支 鏈或環型C2-C2〇院鑛氧基,CW-Cw芳親氧基,直鏈、支鏈 -134- 200936634 或環型C!-C2G院磺醯氧基,C6-C20芳 鏈或環型C2-C20院氧幾基,及直鏈 烷氧羰基烷基,X1*:可相同或互異) R7爲氫或直鏈或支鏈烷基,且 數, 該單位[B]具有通式[3]: 磺醯氧基,直鏈、支 、支鏈或環型C3-C20 爲-Ο-或-CR72-,其中 j爲0或1至3之整
    [3】 C10烷基,χ2(可相同或互異)爲-爲氫或直鏈或支鏈Ci-C^烷基,且m 數, 該單位[C]具有通式[4]: 鏈、支鏈或環型匸丨-或 _CR122-,其中 R12 爲0或1至3之整
    鏈、支鏈或環型Ck [4] -135- 200936634 Cio烷基,X3(可相同或互異)爲-〇-或- CR172-,其中R17 爲氫或直或支鏈Ci-Ciq焼基,Y1及γ2中之—者爲-(c = 0 )-而另一者爲-CR182-,其中 R18爲氫或直鏈或支鏈Ci-C10烷基,且η爲〇或1至3之整數。 2.根據申請專利範圍第1項之經氫化之由開環置換 法所得之聚合物,其中式[1]中之X1,式[3]中之X2,及式 [4]中之X3至少有一者爲-〇-。 3 ·根據申請專利範圍第1項之經氫化之由開環置換 法所得之聚合物,其中R1至R4中至少有一者爲式[2]之帶 有烷氧基甲酯之官能基團,其中R6爲甲基、新戊基、1-金剛烷基或2 -金剛烷基。 4.根據申請專利範圍第1項之經氫化之由開環置換 法所得之聚合物,其進一步包含具有通式[5]之結構單位 [D]:
    〇 其中R19至R2 2中至少有一者爲具有通式[6]之帶有酯之官 能基團: 攻 /OR2 C II 0 [6] -136 200936634 其中虛線代表價鍵,W2爲單鍵、二價Ci_ClQ烴,或二價 Cj-Cu烴且其中一個氫原子經-OR23取代,R”爲氫,直鏈 、支鏈或環型Ci-Cio院基’直鏈、支鍵或環型C2-C1。院 氧基烷基’或直鏈、支鏈或環型c^-c^醯基,且R24爲直 鏈、支鏈或環型烷基或直鏈、支鏈或環型d-Czo 鹵烷基,R19至R22中之其餘者各自獨立地擇自氫,直鏈 、支鏈或環型Ci-Cu烷基,鹵素,直鏈、支鏈或環型C!-C2〇鹵院基,直鏈、支鏈或環型Ci-C2()院氧基,直鏈、支 鏈或環型C2_C2〇烷氧基烷基,直鏈、支鏈或環型c2-c20 烷羰氧基,C7-C2G芳羰氧基,直鏈、支鏈或環型(^-(:^烷 磺醯氧基’ C6-C2D芳磺醯氧基,直鏈、支鏈或環型c2-c20 烷氧羰基’及直鏈、支鏈或環型C3-C2G烷氧羰基烷基’ X4 (可相同或互異)爲-〇_或-CR2 5 2 -,其中R25爲氫或直或 支鏈Ct-CM烷基,且r爲〇或1至3之整數。 5·根據申請專利範圍第4項之經氫化之由開環置換 法所得之聚合物,其中整個式[〗]之結構單位[A],式[3]之 結構單位[B],式[4]之結構單位[c],及式[5]之結構單位 [D]係以([A] + [B] + [C]) /[D]由 99/1 至 20/80 之組成莫耳 比存在。 6.根據申請專利範圍第1項之經氫化之由開環置換 法所得之聚合物,其進一步包含具有通式[7]之結構單位 [Ε]: -137- 200936634
    其中R26至R29中至少有一者爲具有通式[8]之帶有羧基之 官能基團: ❿ /V0H II [8] 0 其中虛線代表價鍵’ W3爲單鍵、一價烴,或二價 Cj-Cm烴且其中一個氫原子經-〇r3C>取代,R3。爲氫,直鏈 、支鏈或環型Ci-Cl。烷基’直鏈、支鏈或環型CyCi((烷 氧基烷基,或直鏈、支鏈或環型Cl-Ci〇醯基,R26至R29 中之其餘者各自獨立地擇自氫’直鏈、支鏈或環型Ci-Cu 烷基,鹵素,直鏈、支鏈或環型Ci-C^鹵烷基,直鏈、支 ® 鏈或環型CrCso烷氧基’直鏈、支鏈或環型C2-C2G烷氧 基烷基,直鏈、支鏈或環型C2_C2g烷羰氧基,C7-C2G芳羰 氧基,直鏈、支鏈或環型ci-C2〇烷磺醯氧基,C6-C2Q芳磺 醯氧基,直鏈、支鏈或環型c2-C2〇烷氧羰基,及直鏈、支 鏈或環型C3-C2G烷氧羰基烷基’ X5(可相同或互異)爲-0-或-CR312-,其中R31爲氫或直鏈或支鏈Ci-Cu烷基,且 p爲0或1至3之整數。 7.根據申請專利範圍第6項之經氫化之由開環置換 法所得之聚合物,其中整個式[1]之結構單位[A],式[3]之 •138- 200936634 結構單位[B],式[4]之結構單位[C],及式[7]之結構單位 [E]係以([A] + [B] + [C]) /[E]由 99/1 至 20/80 之組成莫耳 比存在。 8 ·根據申請專利範圍第6項之經氫化之由開環置換 法所得之聚合物,其中整個式[1]之結構單位[A],式[3]之 結構單位[B],式[4]之結構單位[C]及式[5]之結構單位[D] ,及式[7]之結構單位[E]係以([A] + [B] + [C] + [D]) /[E]由 99/1至20/80之組成莫耳比存在。 9.根據申請專利範圍第1項之經氫化之由開環置換 法所得之聚合物,其藉由相對於聚苯乙烯標準劑進行凝膠 滲透層析法測得具有2,000至200,000之重量平均分子量 〇 1 0.—種抗蝕刻劑組成物,其包含如申請專利範圍第 1項之經氫化之由開環置換法所得之聚合物以作爲基體樹 脂。 11. 一種形成圖案之方法,其包含以下步驟: 將抗蝕刻劑組成物(含有申請專利範圍第1項之經氫 化之由開環置換法所得之聚合物以作爲基體樹脂)塗敷至 基質上以形成塗層, 將塗層熱處理而後將其經由光罩暴露至高能幅射或電 子束中,及 將已曝光之塗層隨意地予以熱處理,而後以顯影劑顯 影之。 -139-
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