物质组合物以及由其制成的分子抗蚀剂制造技术

本发明专利技术申请公开了一种物质组合物，其包含：包含溶剂；以及具有选自(I)、(II)或(III)的化学结构的酯；其中X和Y相同或不同，其中X和Y中的至少一个包含酸不稳定基团，其中R1是具有1‑4个碳原子的饱和或不饱和的基团，R2选自氢或具有1‑4个碳原子的饱和或不饱和的基团，R3是具有1‑4个碳原子的饱和或不饱和的基团，并且R4是具有1‑4个碳原子的饱和或不饱和的基团，并且A

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】物质组合物以及由其制成的分子抗蚀剂参考先前提交的申请本申请是部分继续申请，并且根据35U.S.C.§120要求于2014年10月21日提交的、题为“CompositionofMatterandMolecularResistMadeTherefrom”的美国专利申请序列号第14/520/037号的权益，该美国专利申请序列号第14/520/037号是2012年11月14日提交的题为“Methanofullerenes”的美国专利申请序列号第14/068,254号的部分继续申请，这些申请以其整体通过引用并入本文。专利
本专利申请是在纳米光刻材料(nanolithographymaterial)领域，并且更具体地在分子玻璃抗蚀剂(molecularglassresist)领域。背景众所周知，各种电子或半导体器件(比如IC、LSI等)的制造工艺涉及抗蚀剂层在基底材料(比如半导体硅片)的表面上的精细图案化。这种精细图案化工艺传统上是通过光刻法进行的，其中基底表面均匀地涂布有正性或负性光敏组合物(negativetonephotosensitivecomposition)以形成薄层，并且用光化射线(actinicrays)(比如紫外线(UV)、深UV、真空UV、远UV(extremeUV)、X射线、电子束和离子束)通过透射掩模(transmissionmask)或反射掩模(reflectingmask)选择性地照射，然后显影处理(developmenttreatment)以选择性地溶解掉分别曝光(exposed)或未曝光于光化射线的区域中的涂布的光敏层，留下在基底表面上的图案化的抗蚀剂层。如此获得的图案化的抗蚀剂层可以在随后对基底表面的处理(比如蚀刻)中用作掩模。具有纳米级尺寸的结构的制造是相当受关注的领域，因为其能够实现利用新现象(比如量子限制效应(quantumconfinementeffect))的电子器件和光学器件，并且其还允许更大的部件组装密度(componentpackingdensity)。作为结果，抗蚀剂图案需要具有不断增加的细度(fineness)，这可以通过使用具有比常规紫外线更短的波长的光化射线来实现。因此，现在的事实是，使用电子束(e-beams)、准分子激光束、EUV、BEUV和X射线代替常规紫外线用作短波长光化射线。不用说，可获得的最小尺寸部分地由抗蚀剂材料的性质确定，并且部分地由光化射线的波长确定。已经提出了各种材料作为合适的抗蚀剂材料。例如，在基于聚合物交联的负性抗蚀剂的情况下，存在约10nm的固有分辨率极限，其为单个聚合物分子的近似半径。还已知的是将被称为“化学放大(chemicalamplification)”的技术应用于抗蚀剂材料。化学放大的抗蚀剂材料通常是多组分配方，其中存在基质材料，常常是主聚合物组分，比如被酸不稳定基团保护的聚羟基苯乙烯(PHOST)树脂和光致产酸剂(photoacidgenerator，PAG)，以及赋予抗蚀剂所期望的性质的一种或更多种另外的组分。基质材料有助于比如蚀刻抗性和机械稳定性等性能。根据定义，化学放大通过涉及PAG的催化过程发生，其导致引起多个抗蚀剂分子的转化的单一照射事件。由PAG产生的酸与聚合物催化地反应以使其失去官能团，或可选择地引起交联事件。可以例如通过加热抗蚀剂膜来驱动反应速度。以这种方式，因为少量的照射事件引起大量的溶解度变化事件，材料对光化辐射的敏感性大大增加。如上所述，化学放大的抗蚀剂可以是正功性或负功性的(negativeworking)。某些化学放大的抗蚀剂不使用大的聚合物。在期望纳米级图案化的情况下，可以使用低分子量聚合物或甚至小分子作为抗蚀剂基质材料。这些有时被称为“分子玻璃”抗蚀剂(MGR)，在这种情况下被认为包括比如低聚物、多环芳烃(polyaromatichydrocarbon)衍生物、盘状液晶(discoticliquidscrystal)、富勒烯、大环、小无定形物以及其他低分子量抗蚀剂的分子。虽然MGR相对于聚合物化学放大的抗蚀剂可能提供许多潜在的优点，但是对于这类材料仍然有一些可能潜在地构成挑战的事情。在正性分子抗蚀剂中的保护基团的去除和随后的挥发可能导致高达抗蚀剂质量的近似50％的损失，这可能导致图案品质的损失。分子抗蚀剂化合物的小尺寸，以及通常相应地低的玻璃化转变温度，也可以恢复材料完整性，但可能损害图案品质。因此，需要改进的分子玻璃抗蚀剂。本文书写的说明书的各种实施方案就是针对这样的分子玻璃抗蚀剂的提供和表征。附图简要说明图1图示了如在本文公开的在溴供体比如CBr4的存在下，亚胺酰胺(imidamide)与丙二酸酯的一般反应。图2图示了如在本文公开的溴供体比如CBr4的存在下，稠环亚胺酰胺与丙二酸酯的反应。图3图示了如在本文公开的溴供体比如CBr4的存在下，稠环亚胺酰胺与丙二酸酯的一般反应，产生另外的反应产物。图4示出了X射线单晶结构测定的结果。附图详细说明图1图示了如在本文公开的溴供体比如CBr4的存在下，亚胺酰胺与丙二酸酯的一般反应。丙二酸酯A与亚胺酰胺B在CBr4的存在下反应，产生可能的产物C、D、E和F，这些产物被认为在某些反应条件下是能量可达的(energeticallyaccessible)。图2图示了如在本文公开的在溴供体比如CBr4的存在下，稠环亚胺酰胺与丙二酸酯的一般反应。丙二酸酯A与稠环亚胺酰胺B在CBr4的存在下反应，产生可能的产物C、D、E和F，这些产物被认为在某些反应条件下是能量可达的。图3图示了如在本文公开的来自在溴供体比如CBr4的存在下，稠环亚胺酰胺与丙二酸酯反应的另外的结构，连同被认为一起从其得到的产物。丙二酸酯A与稠环亚胺酰胺B在CBr4的存在下反应，产生被认为在某些反应条件下是能量可达的产物G、H和J。图4示出了X射线单晶结构测定的结果。图中示出的结构似乎对应于图3中的结构H。详述如本文所使用的，连接词“和”意图是包含的，并且连接词“或”不意图是排除性的，除非上下文另有说明或要求。例如，短语“或可选择地”意图是排除性的。如本文所使用的，术语“示例性的”意图描述实例，并且不意图指示优先选择。如本文所用，术语“能量可达的”用于描述可以通过化学反应在热力学或动力学上可获得的产物。如本文所使用的，术语“具有”、“包含(containing)”、“包括(including)”、“包括(comprising)”等是指示所声明的元素或特征的存在、但不排除附加元素或特征的开放式术语。冠词“一个(a)”，“一个(an)”和“所述(the)”意图包括复数和单数，除非上下文另有明确说明。除非上下文另有要求，否则括号中的化学取代物质指示取代可以存在或可以不存在。因此，例如“(全氟)辛烷亚磺酸盐”可以包括或可以不包括全氟化。本文公开了一种包含酯的物质组合物，其中酯是在合适的卤素供体或拟卤素供体的存在下丙二酸酯和亚胺酰胺之间的化学反应的产物。其中X和Y相同或不同，其中X和Y中的至少一个包含不稳定基团，例如酸不稳定基团，其中R1是具有1-4个碳原子的饱和或不饱和的基团，R2选自氢或具有1-4个碳原子的饱和或不饱和的基团，R3是具有1-4个碳原子的饱和或不饱和的基团，并且R4是具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种物质组合物，包含：包含溶剂；以及具有选自(I)、(II)或(III)的化学结构的酯；

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种物质组合物，包含：包含溶剂；以及具有选自(I)、(II)或(III)的化学结构的酯；其中X和Y相同或不同，其中X和Y中的至少一个包含酸不稳定基团，其中R1是具有1-4个碳原子的饱和或不饱和的基团，R2选自氢或具有1-4个碳原子的饱和或不饱和的基团，R3是具有1-4个碳原子的饱和或不饱和的基团，并且R4是具有1-4个碳原子的饱和或不饱和的基团，并且A-是阴离子。2.如权利要求1所述的物质组合物，其中X或Y中的至少一个包含叔丁基碳酸酯基团。3.如权利要求1所述的物质组合物，其中X或Y中的至少一个包含-(烃基)j-(芳基)k-(O)p-(COO)q-LG其中i、j、k、p和q取下表中的值：-烃基--芳基--O--COO-jkpq111111011110100110100111010101100001其中烃基是具有1-16个碳原子的、支链或无支链的、被取代或未被取代的二价烃基链，所述二价烃基链具有被取代到所述链中的0-16个杂原子，芳基是被取代或未被取代的二价苯基基团、二价杂芳香族基团或二价稠合芳香族基团或二价稠合杂芳香族基团，并且其中LG是离去基团。4.如权利要求3所述的物质组合物，其中所述离去基团是叔丁基基团、叔戊基基团、2，3-二甲基丁-2-基基团、2，3，3-三甲基丁-2-基基团、2，3-二甲基戊-3-基基团、2-甲基双环[2.2.1]庚-2-基基团、双环[2.2.1]庚-2-基基团、1-甲基环戊基基团、1-乙基环戊基基团、1-甲基环己基基团、1-乙基环己基基团、2-甲基金刚烷基基团或2-乙基金刚烷基基团。5.如权利要求1所述的物质组合物，还包含在掺合物中的一种或更多种光致产酸剂，所述光致产酸剂选自锍盐、碘鎓盐、砜酰亚胺、含卤素的化合物、砜化合物、酯磺酸盐化合物、重氮甲烷化合物、二肟基磺酸酯、亚基氨基氧基磺酸酯、硫烷基重氮甲烷或其混合物。6.如权利要求5所述的物质组合物，还包含至少一种交联剂，其中所述至少一种交联剂包含酸敏性单体或聚合物，并且其中所述至少一种交联剂包含缩水甘油醚、缩水甘油酯、缩水甘油胺、甲氧基甲基基团、乙氧基甲基基团、丁氧基甲基基团、苄氧基甲基基团、二甲基氨基甲基基团、二乙基氨基甲基基团、二丁氧基甲基基团、二羟甲基氨基甲基基团、二羟乙基氨基甲基基团、二羟丁基氨基甲基基团、吗啉代甲基基团、乙酰氧基甲基基团、苄氧基甲基基团、甲酰基基团、乙酰基基团、乙烯基基团或异丙烯基基团中的至少一种。7.如权利要求6所述的物质组合物，其中所述至少一种交联剂包含附接到酚醛清漆树脂上的一个或更多个缩水甘油醚基团。8.一种物质组合物，包含：溶剂；和具有选自(IV)、(V)或(VI)的化学结构的酯；其中m＝1-4，n＝1-4，并且其中X和Y相同或不同，其中X和Y中的至少一个包含酸不稳定基团，并且其中A-是阴离子。9.如权利要求8所述的物质组合物，其中X或Y中的至少一个包括叔丁基碳酸酯基团。10.如权利要求8...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚历克斯·菲利普·格雷厄姆·罗宾逊，杨冬旭，安德烈亚斯·弗罗姆霍尔德，托马斯·拉达，约翰·罗斯，薛湘，爱德华·A·杰克逊，
申请(专利权)人：亚历克斯·菲利普·格雷厄姆·罗宾逊，杨冬旭，安德烈亚斯·弗罗姆霍尔德，托马斯·拉达，约翰·罗斯，薛湘，爱德华·A·杰克逊，
类型：发明
国别省市：英国,GB