光活性化合物制造技术

本申请涉及通式Ａ－Ｘ－Ｂ的化合物，其中（ｉ）Ａ－Ｘ－Ｂ形成离子化合物Ａｉ　　Ｘｉ　　Ｂｉ，其中Ａｉ和Ｂｉ各自单独地是有机鎓阳离子；和Ｘｉ是以下通式的阴离子Ｑ－Ｒ↓［５００］－ＳＯ↓［３］↑［－］或（ｉｉ）Ａ－Ｘ－Ｂ形成非离子化合物Ａｃ－Ｘｃ－Ｂｃ，其中Ａｉ、Ｂｉ、Ｑ、Ｒ↓［５００］、Ａｃ、Ｂｃ和Ｘｃ如本中所限定。该化合物可用作光活性材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种可用于微蚀刻领域的光刻胶组合物中的新型光活性化合物，和尤其可用于在半导体器件生产中使负性和正性图案成像的新型光活性化合物，以及光刻胶组合物和用于使光刻胶成像的方法。
技术介绍
光刻胶组合物用于微蚀刻方法以比如在计算机芯片和集成电路制造中制造微型化电子元件。通常，在这些方法中，首先将光刻胶组合物的膜的薄涂层施涂于基材材料，例如用于制造集成电路的硅晶片上。然后烘焙该已涂覆的基材以蒸发该光刻胶组合物中的任何溶剂并将该涂层固定到该基材上。涂覆在基材上的光刻胶随后在辐射下经受成像式曝光。 辐射曝光导致该涂覆表面的曝光区域发生化学转变。目前，可见光、紫外(UV)光、电子束和X射线辐射能量是微蚀刻方法中常用的辐射类型。在这一成像式曝光之后，用显影剂溶液处理该涂覆的基材以溶解和除去该光刻胶经辐射曝光或未曝光的区域。半导体器件微型化的趋势已导致使用在越来越低的辐射波长下敏感的新型光刻胶，而且还导致使用复杂的多级体系以克服这种微型化所带来的困难。 存在两种类型的光刻胶组合物负性和正性光刻胶组合物。在蚀刻加工中在特定点使用的光刻胶的类型由半导体器件的设计决定。当将负性光刻胶组合物在辐射下成像式曝光时，该光刻胶组合物曝光在辐射下的区域变得较不可溶于显影剂溶液(如发生交联反应)，而该光刻胶涂层的未曝光区域保持相对可溶于这种溶液。因此，用显影剂对曝光过的负性光刻胶进行处理使得该光刻胶涂层的未曝光区域被除去并在该涂层中形成负像，从而暴露出其上沉积了该光刻胶组合物的位于下方的基材表面的所需部分。 另一方面，当将正性光刻胶组合物在辐射下成像式曝光时，该光刻胶组合物曝光在辐射下的那些区域变得更加可溶于该显影剂溶液(比如发生重排反应)，而那些未曝光的区域保持相对不溶于该显影剂溶液。因此，用显影剂对曝光过的正性光刻胶进行处理使得该涂层的曝光区域被除去并在该光刻胶涂层中形成正像。同样，暴露出位于下方的表面的所需部分。 光刻胶分辨率被定义为光刻胶组合物可在曝光和显影之后以高的图像边缘锐度从光掩模转印至基材上的最小特征。目前在许多前沿性边缘制造应用领域中，需要约低于二分之一微米的光刻胶分辨率。另外，几乎总是期望的是，显影的光刻胶壁轮廓相对基材为接近垂直。该光刻胶涂层的显影和未显影区域之间的这种分界转化为掩模图像向基材上的精确图案转印。随着向微型化的推进降低了器件上的临界尺寸，这变得更加关键。在光刻胶尺寸已降至低于150nm的情况下，光刻胶图案的粗糙度成为一个关键的问题。边缘粗糙度(通常称作线边缘粗糙度)通常对于线和空间图案观察为沿着光刻胶线的粗糙度，和对于接触孔观察为侧壁粗糙度。边缘粗糙度会对光刻胶的光刻性能产生不利影响，尤其在降低临界尺寸幅度以及将光刻胶的线边缘粗糙度转移至基材的方面。因此，使边缘粗糙度最小化的光刻胶是非常合乎需要的。 对在约100nm和约300nm之间的短波长敏感的光刻胶经常用于其中需要亚半微米几何尺寸的应用领域。尤其优选的是包含非芳族聚合物、光酸产生剂、任选的溶解抑制剂和溶剂的光刻胶。 高分辨率、化学放大的、深紫外(100-300nm)正性和负性色调光刻胶可用于使低于四分之一微米几何尺寸的图像形成图案。迄今为止，有三种主要的在微型化方面提供显著进步的深紫外(UV)曝光技术，并且这些技术使用在248nm、193nm和157nm下发出辐射的激光器。用于深UV中的光刻胶通常包含具有酸不稳定基团和可在酸的存在下脱保护的聚合物、在吸收光时产生酸的光活性组分和溶剂。 用于248nm的光刻胶通常基于取代的聚羟基苯乙烯和其共聚物，如在例如US 4,491,628和US 5,350,660中描述的那些。另一方面，用于193nm曝光的光刻胶需要非芳族聚合物，因为芳族化合物在该波长下是不透明的。US 5,843,624和GB 2,320,718公开了可用于193nm曝光的光刻胶。一般，包含脂环族烃的聚合物用于在低于200nm下曝光的光刻胶。脂环族烃由于许多原因而被引入聚合物中，主要因为它们具有改善耐蚀刻性的相对高的碳氢比率，它们还提供在低波长下的透明性且它们具有相对高的玻璃化转变温度。在157nm下敏感的光刻胶基于已知在该波长下基本上透明的氟化聚合物。衍生自包含氟化基团的聚合物的光刻胶在WO 00/67072和WO 00/17712中进行了描述。 用于光刻胶的聚合物被设计成对成像波长为透明性的，但另一方面，光活性组分通常被设计成在成像波长下为吸收性的以使光敏性最大化。光刻胶的光敏性取决于光活性组分的吸收特性，吸收越高，产生酸所需的能量越少，且光刻胶越具有光敏性。 专利技术概述 本专利技术涉及以下通式(I)的化合物， A-X-B(I) (i)其中A-X-B形成离子化合物Ai Xi Bi， 其中Ai和Bi各自单独地是有机阳离子；和 Xi是以下通式的阴离子 Q-R500-SO3- 其中Q选自-O3S和-O2C；和 R500是选自线性或支化的烷基、环烷基、芳基或它们的组合的基团，它们任选地包含catenary S或N，其中该烷基、环烷基和芳基是未取代的或被一种或多种选自以下的基团取代卤素、未取代或取代的烷基、未取代或取代的C1-8全氟烷基、羟基、氰基、硫酸酯(sulfate)和硝基；和其中该有机阳离子选自 和 Y-Ar 其中Ar选自 萘基或蒽基； Y选自 -I+-萘基，-I+-蒽基 或 (ii)其中A-X-B形成非离子化合物Ac-Xc-Bc， 其中Ac和Bc各自单独地选自 -SO2-(C(X2)2)m-R600，-O-CHX3-R700，-C(＝N2)-SO2-R600，和， 其中R600选自任选地包含一个或多个O原子的直链或支化的烷基链，任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基，单环烷基-或多环烷基羰基，芳基，芳烷基，或 其中R700选自任选地包含一个或多个O原子的直链或支化的烷基链，任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基，单环烷基-或多环烷基羰基，芳基，芳烷基，或 U是C1-C4未取代或取代的亚烷基； Xc是 其中R500在以上进行了限定； 其中R1、R2、R3、R1A、R1B、R1C、R2A、R2B、R2C、R2D、R3A、R3B、R3C、R3D、R4A、R4B、R4C、R4D、R5A、R5B和R5C各自独立地选自Z、氢、OSO2R9、OR20、任选地包含一个或多个O原子的直链或支化的烷基链、任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基、单环烷基-或多环烷基羰基、芳基、芳烷基、芳基羰基甲基、烷氧基烷基、烷氧基羰基烷基、烷基羰基、其中环烷基环任选地包含一个或多个O原子的单环烷基-或多环烷基氧基羰基烷基、其中环烷基环任选地包含一个或多个O原子的单环烷基-或多环烷基氧基烷基、直链或支化的全氟烷基、单环全氟烷基或多环全氟烷基、直链或支化的烷氧基链、硝基、氰基、卤素、羧基、羟基、硫酸酯、2，2，2-三氟乙磺酰基或羟基；或(i)R1D或R5D之一是硝基，另一个选自氢、任选地包含一个或多个O原子的直链或本文档来自技高网...

【技术保护点】
以下通式的化合物，　　　　Ａ－Ｘ－Ｂ　　　　（ｉ）其中Ａ－Ｘ－Ｂ形成离子化合物Ａｉ　　Ｘｉ　　Ｂｉ，　　　　其中Ａｉ和Ｂｉ各自单独地是有机鎓阳离子；和　　　　Ｘｉ是以下通式的阴离子　　　　Ｑ－Ｒ↓［５００］－ＳＯ↓［３］↑［－］　　　　其中　　　　Ｑ选自－Ｏ↓［３］Ｓ和－Ｏ↓［２］Ｃ；和　　　　Ｒ↓［５００］是选自线性或支化的烷基、环烷基、芳基或它们的组合的基团，它们任选地包含ｃａｔｅｎａｒｙ　　Ｓ或Ｎ，其中该烷基、环烷基和芳基是未取代的或被一种或多种选自以下的基团取代：卤素、未取代或取代的烷基、未取代或取代的Ｃ↓［１－８］全氟烷基、羟基、氰基、硫酸酯和硝基；和　　　　其中该有机鎓阳离子选自　　　　＊＊＊　　　　和　　　　Ｙ－Ａｒ　　　　其中Ａｒ选自　　　　＊＊＊、萘基或蒽基；　　　　Ｙ选自　　　　Ｒ↓［６］－＊－Ｒ↓［７］　　　　或＊＊＊，－Ｉ↑［＋］－萘基，－Ｉ↑［＋］－蒽基　　　　（ｉｉ）其中Ａ－Ｘ－Ｂ形成非离子化合物Ａｃ－Ｘｃ－Ｂｃ，　　　　其中Ａｃ和Ｂｃ各自单独地选自　　　　－ＳＯ↓［２］－（Ｃ（Ｘ２）↓［２］）↓［ｍ］－Ｒ↓［６００］、－Ｏ－ＣＨＸ３－Ｒ↓［７００］、－Ｃ（＝Ｎ↓［２］）－ＳＯ↓［２］－Ｒ↓［６００］，和＊＊＊　　　　其中Ｒ↓［６００］选自任选地包含一个或多个Ｏ原子的直链或支化的烷基链，任选地包含一个或多个Ｏ原子的单环烷基或多环烷基，单环烷基－或多环烷基羰基，芳基，芳烷基，或＊＊＊；　　　　其中Ｒ↓［７００］选自任选地包含一个或多个Ｏ原子的直链或支化的烷基链，任选地包含一个或多个Ｏ原子的单环烷基或多环烷基，单环烷基－或多环烷基羰基，芳基，芳烷基，或＊＊＊；　　　　Ｕ是Ｃ↓［１］－Ｃ↓［４］未取代或取代的亚烷基；　　　　Ｘｃ是－＊－Ｒ↓［５００］－＊－，其中Ｒ↓［５００］在以上进行了限定；　　　　其中Ｒ↓［１］、Ｒ↓［２］、Ｒ↓［３］、Ｒ↓［１Ａ］、Ｒ↓［１Ｂ］、Ｒ↓［１Ｃ］、Ｒ↓［２Ａ］、Ｒ↓［２Ｂ］、Ｒ↓［２Ｃ］、Ｒ↓［２Ｄ］、Ｒ↓［３Ａ］、Ｒ↓［３Ｂ］、Ｒ↓［３Ｃ］、Ｒ↓［３Ｄ］、Ｒ↓［４Ａ］、Ｒ↓［４Ｂ］、Ｒ↓［４Ｃ］、Ｒ↓［４Ｄ］、Ｒ↓［５Ａ］、Ｒ↓［５Ｂ］和Ｒ↓［５Ｃ］各自独立地选自Ｚ、氢、ＯＳＯ↓［２］Ｒ↓［９］、ＯＲ↓［２０］、任选地包含一个或多个Ｏ原子的直链或支化的烷基链、任选地包含一个或多个Ｏ原子的单环烷基或多环烷基、单环烷基－或多环烷基羰基、芳基、芳烷基、芳基羰基...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：MD拉曼，FM霍利亨，M潘德曼纳班，李相昊，RR达莫尔，D伦特基维茨，C安亚戴格伍，
申请(专利权)人：AZ电子材料美国公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]