包含多种生酸剂化合物的光致抗蚀剂制造技术

包含多种生酸剂化合物的光致抗蚀剂。本发明专利技术涉及新的光致抗蚀剂组合物，其包括(a)包含与其相连的生酸剂的聚合物；和(b)并不与聚合物相连的且包含一个或多个酸不稳定性基团的生酸剂化合物。

Photoresist containing various acidogenic compounds

【技术实现步骤摘要】
包含多种生酸剂化合物的光致抗蚀剂本专利技术专利申请是申请号为201310637229.1，申请日为2013年9月16日，专利技术名称为“包含多种生酸剂化合物的光致抗蚀剂”的专利技术专利申请的分案申请。1.
本专利技术涉及包括两种或更多种不同的生酸剂化合物的新的光致抗蚀剂组合物，其特别包括(a)包含与其相连的生酸剂的聚合物；和(b)并不与聚合物相连的且包含一个或多个酸不稳定性基团的生酸剂化合物。2.
技术介绍
光致抗蚀剂是用于将图像传递到基材的光敏膜。它们形成负图像或正图像。在基材上涂覆光致抗蚀剂之后，涂层通过图案化的光掩膜曝光于活化能源，例如紫外光以在光致抗蚀剂涂层中形成潜像。该光掩膜具有对活化辐射不透明和透明的区域，限定期望转移到下层基体的图像。通过抗蚀剂涂层中潜像图案的显影而提供浮雕图像。已知的光致抗蚀剂可以提供具有足以用于许多现有商业应用的分辨率和尺寸的特性。但是对于许多其他的应用，还需要新的光致抗蚀剂以提供亚微米尺寸的高分辨图像。对改变光致抗蚀剂的组成进行了许多尝试以改进功能性质的性能。在其他情况中，报道了多种光活化化合物用于光致抗蚀剂组合物中。参见US20070224540和EP1906241。远紫外线(EUV)和e-电子束图像技术也得以使用。参见U.S.专利7,459,260。EUV利用典型的在1nm到40nm之间的短波辐射，其通常具有13.5nm的辐射。EUV光致抗蚀剂的发展继续成为实现EUV平版印刷术(EUVL)技术的挑战性问题。需要开发能够提供高分辨精细特征(包括低线宽光洁度(LWR))和充分敏感性的材料，以满足晶片生产。
技术实现思路
我们现在发现了新的光致抗蚀剂组合物，其包含具有多种不同生酸剂化合物的生酸剂组分。特别的，我们提供了光致抗蚀剂组合物，其包括(a)包含与其相连的生酸剂的聚合物；和(b)并不与聚合物相连的且其包含一个或多个酸不稳定性基团的生酸剂化合物。在优选的方面，本专利技术的生酸剂化合物和光致抗蚀剂组合物特别用于EUV成像。在一个优选的方面，提供的光致抗蚀剂组合物包括(a)包含与其相连的生酸剂的聚合物；和(b)并不与聚合物相连的且包含一个或多个酸不稳定性基团的生酸剂化合物。在这方面，光致抗蚀剂组合物适宜性的不需要包括与(a)包含与其相连的生酸剂的聚合物不同的其他聚合物。即，(a)包含与其相连的生酸剂的聚合物可以是所述光致抗蚀剂组合物的基质聚合物。因此，例如在正性作用光致抗蚀剂的情况中，(a)包含与其相连的生酸剂的聚合物还可以包括包含酸不稳定性基团的重复单元，例如酸不稳定性酯或缩醛基团。在另一个优选的方面，提供的光致抗蚀剂组合物包括：(a)聚合物；和(b)包含(i)第一非聚合性生酸剂化合物的生酸剂组分，该生酸剂化合物包含一个或多个共价连接的酸不稳定性基团；和(ii)与第一生酸剂化合物和(a)聚合物不同的第二聚合性生酸剂化合物。对于化学放大正性光致抗蚀剂，(a)聚合物适宜性的包含酸不稳定性基团，例如酸不稳定性酯或缩醛(acetal)基团。第二聚合性生酸剂化合物也可以包含酸不稳定性基团，例如酸不稳定性酯或缩醛基团。聚合性和非聚合性生酸剂化合物适宜性的可以是多种离子和非离子性生酸剂，例如鎓类化合物，磺酸盐(sulfonate)化合物，二砜、重氮砜(diazosulfone)，α,α-亚甲基二砜或二磺酰基肼，且鎓类化合物通常是优选的，具体的生酸剂包括锍和/或碘鎓基团。包含二苯并噻吩部分和/或噻吨酮(thioxanthone)部分的生酸剂化合物是特别优选的。在其中聚合性生酸剂化合物是离子性的情况中，适宜性的生酸剂化合物的阴离子组分而不是阳离子组分可以与聚合物共价连接，或者生酸剂的阳离子组分而不是阴离子组分可以与聚合物共价连接，或者生酸剂的阴离子和阳离子组分中的每一个都可以与聚合物共价连接。优选的，聚合性生酸剂化合物和非聚合性生酸剂化合物中的一种或二者都包含共价连接的酸不稳定性基团。在某些优选的方面，非聚合性生酸剂将是离子性的并且将包含与生酸剂化合物的阳离子组分共价连接的酸不稳定性基团。我们还发现相对较高重量的非聚合性生酸剂的使用可以提供增强的平版印刷结果，包括形成的抗蚀剂浮雕图像的线边缘光洁度和对比度。本专利技术特别优选的光致抗蚀剂可以包含成像有效量的一种或多种本说明书公开的生酸剂化合物和合适的聚合物组分。还可以提供本说明书公开的两种或多种不同生酸剂化合物的混合物或共混物，包括包含(i)含一个或多个共价连接的酸不稳定性基团的非聚合性生酸剂化合物；和(ii)聚合性生酸剂化合物的共混物或混合物。本专利技术还提供了形成本专利技术光致抗蚀剂组合物的浮雕图像的方法(包括具有小于50nm或小于20nm尺寸的图像线)。提供了在其上涂覆了本专利技术的光抗蚀剂组合物的基材，例如微电子晶片。具体实施方式生酸剂化合物正如本专利技术中指出的，当曝光于活化辐射，例如EUV辐射、e-电子束辐射或其他辐射源，如193nm波长的辐射时，生酸剂化合物可以产生酸。如本说明书指出的生酸剂化合物还可以认为是光生酸剂化合物。优选的本专利技术光致抗蚀剂的聚合性和非聚合性生酸剂化合物可以具有式(I)的结构：其中：Z是抗衡阴离子；R是非氢取代基；X是>C＝O；>S(O)；>S(O)2；-C(＝O)O-；-C(＝O)NH-；-C(＝O)-C(＝O)-；-O-；CHOH；CH2或S，或者X是单键(以提供5元环)；每个T和每个T'是相同或不同的非氢取代基；每个L和每个L'是相同或不同的酸不稳定性基团，且T、L、T'和L'非氢基团可以一起形成环；m和m'各自独立的为0(其中对于T或T'可以存在氢)、1、2、3或4；且n和n'各自独立的为0(其中对于L或L'可以存在氢)、1、2、3或4，其中如果R不包含酸不稳定性基团，那么n和n'中的至少一个大于0，由此生酸剂化合物包括至少一个酸不稳定性基团。在某些优选的方面，优选m和m'中的一个或二者都是0。本专利技术的光致抗蚀剂组合物特别优选的聚合性和非聚合性生酸剂化合物包括包含下式(IA)结构的化合物：其中Z是抗衡阴离子；X是>C＝O；>S(O)；>S(O)2；-C(＝O)O-；-C(＝O)NH-；-C(＝O)-C(＝O)-；-O-；CHOH；CH2或S，或者X是单键(以提供5元环)；每个T、每个T'和每个T”是相同或不同的非氢取代基；每个L、每个L'和每个L”是相同或不同的酸不稳定性基团，且T、L、T'、L'、T”和L”非氢基团可以一起形成环；m和m'各自独立的为0(其中对于T或T'可以存在氢)、1、2、3或4；m”是0(其中对于T”可以存在氢)、1、2、3、4或5；n和n'各自独立的为0(其中对于L或L'可以存在氢)、1、2、3或4；n”独立的是0(其中对于L”可以存在氢)、1、2、3、4或5；且n、n'和n”中的至少一个不是0。在某些优选的方面，优选m、m'和m”中的一个或多个是0。本专利技术光致抗蚀剂组合物其他优选的聚合性和非聚合性生酸剂化合物包括包含下式(IB)结构的化合物：其中：Z是抗衡阴离子；R是非氢取代基；每个T和每个T'是相同或不同的非氢取代基；每个L和每个L'是相同或不同的酸不稳定性基团，且T、L、T'和L'非氢基团可以一起形成环；m和m'各自独立的为0(其中对于T或T'可以存在氢)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光致抗蚀剂组合物，所述光致抗蚀剂包括：(a)包含与其相连的生酸剂的聚合物；和(b)并不与聚合物相连的且包含一个或多个酸不稳定性基团的生酸剂化合物，所述生酸剂化合物具有下述阳离子组分：

【技术特征摘要】
2012.09.15 US 61/701,5881.一种光致抗蚀剂组合物，所述光致抗蚀剂包括：(a)包含与其相连的生酸剂的聚合物；和(b)并不与聚合物相连的且包含一个或多个酸不稳定性基团的生酸剂化合物，所述生酸剂化合物具有下述阳离子组分：2.权利要求1的光致抗蚀剂组合物，其中(a)连接的生酸剂包含锍部分和/或碘鎓部分。3.权利要求1的光致抗蚀剂组合物，其中(a)连接的生酸剂包含噻吨酮部分。4.权利要求1的光致抗蚀剂组合物，其中(a)连接的生酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·W·撒克里，成镇旭，P·J·拉宝美，V·简恩，
申请(专利权)人：罗门哈斯电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US