环己 烷、2,2',3,4,4'_五羟基二苯甲酮、2,2',3,4,4',5_六羟基-二苯甲酮、2,2',3,4,4'_五羟 基二苯基丙烷及2,2',3,4,4',5_五羟基二苯基丙烷组成的组中。
[0068] 这种感光剂作为用于使对光刻胶的碱性溶液的显像特性最优化的含量,优选地, 相对于组合物总重量,使用2至40重量百分比的上述感光剂。若上述感光剂的含量小于2重 量百分比,则光敏效果微小,从而无法取得图案,若上述感光剂的含量大于40重量百分比, 与相分离现象一同灵敏度过于变缓慢。
[0069] 本发明的倍半硅氧烷类正性光致抗蚀剂组合物通过添加溶剂来调节为适当的粘 度,上述粘度范围优选为2至200cP。这种溶剂不仅用于混合倍半硅氧烷类共聚物树脂、感光 剂(光敏混合物)及表面活性剂,来均匀地溶解,还为了取得优秀的涂敷性而使用,考虑到与 上述结构的相容性,可选择在该技术领域中使用的适当的溶剂。
[0070] 作为使用的溶剂的具体例,可例举,选自由乙酸乙酯、乙酸丁酯、二乙二醇二甲基 乙基醚、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、乳酸乙酯、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇甲醚、丙 二醇丙醚、甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯、二甘醇乙酸甲酯、二甘醇乙酸乙酯、丙 酮、甲基异丁基酮、环己酮、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、甘醇二甲醚、四氢呋喃、甲基溶纤剂、 乙基溶纤剂、二甘醇甲醚、二甘醇乙醚、二丙二醇甲醚、甲苯及二甲苯组成的组中的一种以 上的溶剂,但并不局限于此。
[0071] 以下,为了具体地说明本发明,例举实施例来进行详细的说明。然而,本发明的实 施例可变形为多种不同形态,本发明的范围不应局限于以下叙述的实施例来进行解释。本 发明的实施例为了向本发明所属技术领域的普通技术人员更容易地理解本发明而提供。
[0072] 合成例1:聚倍半硅氧烷共聚物(1)合成
[0073]在具有漏斗、冷却管及搅拌器的2L的烧瓶中,对3_(三甲氧基甲硅烷基)丙基琥珀 酸酐(90.39g、0.30摩尔)、苯基三甲氧基硅烷(58.88g、0.30摩尔)、[2-(3,4_环氧环己基)乙 基]三甲氧基硅烷(87.69g、0.36摩尔),甲基三甲氧基硅烷(16.18g、0.12摩尔)、4,4'_双(三 乙氧基甲硅烷基联苯(56.86g、0.12摩尔)及丙二醇甲醚醋酸酯(200g)分别进行称 量、混合之后,一边搅拌上述溶液,一边缓慢滴加35 %的HC1水溶液(11.9g,0.1摩尔)和超纯 水(80g)混合液。此时,保持温度使得放热温度不超过50°C。滴加后,反应温度升温为90°C, 并搅拌了 12小时。反应结束后,添加蒸馏水,通过相分离回收有机相,蒸发并去除残留溶剂 及水分,最终取得150g的聚倍半硅氧烷共聚物树脂。使取得的共聚物树脂溶解于450g的丙 二醇甲醚醋酸酯。进行凝胶渗透色谱(GPC)测定,最终共聚物树脂的重均分子量为5000。
[0074]合成例2:聚倍半硅氧烷共聚物(2)合成
[0075]在具有漏斗、冷却管及搅拌器的2L的烧瓶中,对91.22g(0.30摩尔)的3-(三乙氧基 甲硅烷基)丙基琥珀酸酐、苯基三甲氧基硅烷59.42g(0.30摩尔)、[2-(3,4-环氧环己基)乙 基]三甲氧基硅烷88.49g(0.36摩尔)、29.33g(0.22摩尔)的甲基三甲氧基硅烷、11.48g (0.02摩尔)的4,4'_双(三乙氧基甲硅烷基)-1,Γ-联苯及200g的丙二醇甲醚醋酸酯进行称 量、混合之后,一边搅拌上述溶液,一边缓慢滴加35 %的HC1水溶液(11.9g,0.1摩尔)和超纯 水(80g)混合液。此时,保持温度使得放热温度不超过50°C。滴加结束后,反应温度升温为90 °C,并搅拌了 12小时。反应结束后,加入蒸馏水,通过相分离回收有机相,蒸发并去除残留溶 剂及水分,最终取得150g的聚倍半硅氧烷共聚物树脂。使取得的共聚物树脂溶解于450g的 丙二醇甲醚醋酸酯。进行凝胶渗透色谱测定,最终共聚物树脂的重均分子量为2000。
[0076]合成例3:聚倍半硅氧烷共聚物(3)合成
[0077]在具有漏斗、冷却管及搅拌器的2L的烧瓶中,对92.36g(0.30摩尔)的3_(三乙氧基 甲硅烷基)丙基琥珀酸酐、60.16g(0.30摩尔)的苯基三甲氧基硅烷、89.60g(0.36摩尔)的 [2-(3,4-环氧环己基)乙基]三甲氧基硅烷、3.31 8(0.02摩尔)的甲基三甲氧基硅烷、 104.588(0.22摩尔)的4,4'-双(三乙氧基甲硅烷基)-1,1'-联苯,20(^的丙二醇甲醚醋酸酯 进行称量、并一边搅拌上述溶液,一边缓慢滴加11.9g(0.1摩尔)的35 %的HC1水溶液和80g 的超纯水混合液。此时,保持温度使得放热温度不超过50°C。滴加结束后,反应温度升温为 90°C,并搅拌了 12小时。反应结束后,添加蒸馏水,通过相分离回收有机相,蒸发并去除残留 溶剂及水分,最终取得150g的聚倍半硅氧烷共聚物树脂。使取得的共聚物树脂溶解于450g 的丙二醇甲醚醋酸酯。进行凝胶渗透色谱测定,最终,共聚物树脂的重均分子量为20000。
[0078] 实施例1:聚倍半硅氧烷类正性光致抗蚀剂(1)制备
[0079] 阻隔紫外线,使用以固体成分比率为100重量份的上述合成例1中制备的聚倍半硅 氧烷树脂溶液、25重量份的2,3,4,4'-四羟基二苯甲酮-1,2-二叠氮基萘醌-5-磺酸酯感光 剂(光敏混合物(PAC)及0.5重量份的硅类表面活性剂,并使用作为稀释溶剂的丙二醇甲醚 醋酸酯来进行稀释、溶解,使得组合物的固体成分含量成为30重量百分比,利用孔径为Ο.?μ m的聚四氟乙烯(PTFE)膜过滤器进行过滤后取得了液状的抗蚀剂组合物。
[0080] 实施例2:聚倍半硅氧烷类正性光致抗蚀剂(2)制备
[0081] 阻隔紫外线,使用以固体成分比率为100重量份的在上述合成例2中制备的聚倍半 硅氧烷树脂溶液、25重量份的2,3,4,4'-四羟基二苯甲酮-1,2-二叠氮基萘醌-5-磺酸酯感 光剂(光敏混合物)、〇.5重量份的硅类表面活性剂,并且使用作为稀释溶剂的丙二醇甲醚醋 酸酯来进行稀释、溶解,使得组合物的固体成分含量成为30重量百分比,利用孔径为Ο.?μπι 的聚四氟乙烯膜过滤器进行过滤后取得了液状的抗蚀剂组合物。
[0082]实施例3:聚倍半硅氧烷类正性光致抗蚀剂(3)制备
[0083] 阻隔紫外线,使用以固体成分比率为100重量份的上述合成例1中制备的聚倍半硅 氧烷树脂溶液、25重量份的2,3,4,4 四羟基苯甲酮-1,2-萘醌重氮-5-磺酸酯感光剂及0.5 重量份的硅类表面活性剂,并且使用作为稀释溶剂的丙二醇甲醚醋酸酯来进行稀释、溶解, 使得组合物的固体成分含量成为30重量百分比,利用孔径为0. Ιμπι的聚四氟乙烯膜过滤器 进行过滤后取得了液状的抗蚀剂组合物。
[0084] 比较例1
[0085] 阻隔紫外线,使用以固体成分比率为100重量份的苯基硅氧烷树脂(美国道康宁公 司(xiameter),RSN-0217)来替代本发明的合成树脂、使用25重量份的2,3,4,4'-四羟基二 苯甲酮-1,2-二叠氮基萘醌-5-磺酸酯感光剂(光敏混合物)及0.5重量份的硅类表面活性 剂,并且使用作为稀释溶剂的丙二醇甲醚醋酸酯来进行稀释、溶解,使得组合物的固体成分 含量成为30重量百分比,利用孔径为0. Ιμπι的聚四氟乙烯膜过滤器进行过滤后取得了液状 的抗蚀剂组合物。
[0086] 比较例2
[0087]使用以固体成分比率为100重量份的以下聚(叔丁基丙烯酸酯-共-丙烯酸乙酯-共-甲基丙烯酸)(美国西格玛奥德里奇公司生产)、(甲基丙烯酸23、酸价140~160mgK0H/g) 的丙烯酸酯共聚物来替代本发明的合成树脂,使用25重量份的2,3,4,4'-四羟基二苯甲酮_ 1,2_二叠氮基萘醌-5-磺酸酯感光剂(光敏混合物)及0.5重量份的硅类表面活性剂,并且使 用作为稀释溶剂的丙二醇甲醚醋酸酯来进行稀释、溶解,使得组合物的固体成分含量成为 30重量百分比后,利用孔径为O.lMi的聚四氟乙烯膜过滤器进行过滤后取得了液状的抗蚀 剂组合物。
[0088]对于上述实施例及比较例的抗蚀剂组合物,进行如下所述的物性评价,在表1中示 出其评价结果。
[0089] 1.涂敷膜形成
[0090] 在硅片或玻璃基板中,以lOOOrpm的速度对抗蚀剂组合物进行旋涂来形成膜之后, 在前烘工序中,利用100°c的电热板烘烤120秒钟,利用光学厚度测量仪(产品型号:ST-4000,KMAC公司)来测量涂敷膜的厚度。
[0091] 2.图案评价
[0092] [89]利用3μπι至300μπι line&space 1:1间隔的光掩膜及安装有光波长为G,H,I_ line的紫外灯的光刻机(产品型号:SUSS MA-6),照射100mJ/Cm2(I-line,365nm为准)能量 之后,在2.38%的四甲基氢氧化铵(TMAH)的稀的碱溶液中进行显像60秒钟之后,利用超纯 水进行清洗。将由此取得的图案基板在230°C温度下,在烘箱中,加热30分钟。利用电子显微 镜观察形成图案的硅片或玻璃基板,若形成无浮渣的3μπι图案被判定为"优秀",未形成3μπι 图案或浮渣严重的试样被判定为"不良"。
[0093] 3.残膜率