【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生产底切图案轮廓的负性抗蚀剂配制剂
本专利技术的领域涉及用于制造集成电路(IC)和发光二极管(LED)器件的负性辐射敏感的水性碱溶性光致抗蚀剂组合物。
技术介绍
光致抗蚀剂组合物用于制造小型化电子组件的显微光刻法，如用于制造计算机芯片和集成电路。通常，在这些方法中，首先将光致抗蚀剂组合物的薄膜施加到衬底材料，例如用于制造集成电路的硅晶片上。然后烘烤涂布的衬底以蒸发光致抗蚀剂组合物中的溶剂并将涂层固定到衬底上。衬底的烘烤过的涂布表面接着进行成像式曝光于成像辐射。这种辐射曝光在涂布表面的曝光区域中造成化学转变。可见光、紫外(UV)线、电子束和X射线辐射能量是如今在显微光刻法中常用的成像辐射类型。在这种成像式曝光后，用显影剂溶液处理涂布的衬底以溶解和除去衬底的涂布表面的辐射曝光或未曝光区域。有两种类型的光致抗蚀剂组合物，负性工作的和正性工作的。当负性工作的光致抗蚀剂组合物成像式曝光于辐射时，曝光于辐射的抗蚀剂组合物区域变得较不可溶于显影剂溶液(例如发生交联反应)，而光致抗蚀剂涂层的未曝光区域保持相对可溶于这样的溶液。因此，用显影剂处理曝光的负性工作的抗蚀剂导致除去光致抗蚀剂涂层的未曝光区域并在涂层中形成负像，由此露出其上原本沉积光致抗蚀剂组合物的下方衬底表面的所需部分。负性工作的酸敏光致抗蚀剂组合物的使用是现有技术中已知的。大多数这样的现有技术光致抗蚀剂组合物使用与聚合物粘结剂树脂反应的交联剂以形成包含较高分子量聚合物的不溶性膜。抗蚀剂产品和化学中的主要发展专注于硅集成电路(IC...
【技术保护点】
1.一种化学增强的负性工作的光致抗蚀剂组合物，其可用365nm辐射成像并且可在水性碱中显影，所述光致抗蚀剂组合物包含固体组分a)、b)、c)、d)和e)和溶剂组分f)；/na)具有环键合羟基的水性碱溶性酚类成膜聚合物粘结剂树脂；/nb)在暴露于365nm的辐射时形成足以引发成膜粘结剂树脂的交联的量的酸的光致产酸剂；/nc)在暴露于通过暴露于辐射生成的来自步骤b)的酸时形成碳
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170425 US 62/489,634;20170428 US 62/491,4581.一种化学增强的负性工作的光致抗蚀剂组合物，其可用365nm辐射成像并且可在水性碱中显影，所述光致抗蚀剂组合物包含固体组分a)、b)、c)、d)和e)和溶剂组分f)；
a)具有环键合羟基的水性碱溶性酚类成膜聚合物粘结剂树脂；
b)在暴露于365nm的辐射时形成足以引发成膜粘结剂树脂的交联的量的酸的光致产酸剂；
c)在暴露于通过暴露于辐射生成的来自步骤b)的酸时形成碳离子并包含醚化三聚氰胺的交联剂；
d)具有如在PGMEA中测得的约1.74X104至约0.94X104摩尔-1Lcm-1的在365nm的摩尔衰减系数的染料；
e)基本上由胺猝灭剂或此类胺猝灭剂的混合物组成的猝灭剂体系，其具有约6.0至约12的在水中的pKa，其中所述胺猝灭剂具有在1个大气压下至少100℃的沸点并包含至少一个C2-C25烷基取代基、-(CH2)nOH取代基或-(CH2)n-O-(CH2)n’-O-R’取代基或包含这些取代基的混合物，其中n和n’独立地为2至4的整数且R’是C1-C4烷基或H；
f)光致抗蚀剂溶剂。
2.权利要求1的光致抗蚀剂组合物，其中所述固体组分e)如下：其中进一步，所述胺猝灭剂或此类胺猝灭剂的混合物是具有结构(1)的那些，其中R1和R1a可独立地选自H、C1至C5烷基或芳基，其中进一步地，R1和R1a中的至少一个是C10至C25烷基取代基或-(CH2)nOH取代基，其中n是2至4的整数，并且进一步地，其中位置3和2通过单键或双键连接；
3.权利要求1或2的光致抗蚀剂组合物，其中所述固体组分d)，即所述染料，可溶于水性碱；并且进一步地，其中所述固体组分e)如下：其中进一步，所述胺猝灭剂或此类胺猝灭剂的混合物是具有结构(1)的那些，其中R1和R1a可独立地选自H、C1至C5烷基或芳基，其中进一步地，R1和R1a中的至少一个是C10至C25烷基取代基或-(CH2)nOH取代基，其中n是2至4的整数，并且进一步地，其中位置3和2通过单键或双键连接；
4.权利要求1至3之一的光致抗蚀剂组合物，其中所述固体组分b)，即所述光致产酸剂，是基于三卤代甲基衍生物(卤代＝Cl或Br)的光致产酸剂，其在暴露于365nm的辐射时形成足以引发成膜粘结剂树脂的交联的量的酸，其中卤代结构部分是氯或溴；并且进一步地，其中所述固体组分e)如下：其中进一步，所述胺猝灭剂或此类胺猝灭剂的混合物是具有结构(1)的那些，其中R1和R1a可独立地选自H、C1至C5烷基或芳基，其中进一步地，R1和R1a中的至少一个是C10至C25烷基取代基或-(CH2)nOH取代基，其中n是2至4的整数，并且进一步地，其中位置3和2通过单键或双键连接；
5.权利要求1至4之一的光致抗蚀剂组合物，其中所述固体组分d)，即所述染料，可溶于水性碱；其中进一步地，所述固体组分b)，即所述光致产酸剂是基于三卤代甲基衍生物(卤代＝Cl或Br)的光致产酸剂，其在暴露于365nm的辐射时形成足以引发成膜粘结剂树脂的交联的量的酸，其中卤代结构部分是氯或溴；并且进一步地，其中所述固体组分e)如下：其中进一步，所述胺猝灭剂或此类胺猝灭剂的混合物是具有结构(1)的那些，其中R1和R1a可独立地选自H、C1至C5烷基或芳基，其中进一步地，R1和R1a中的至少一个是C10至C25烷基取代基或-(CH2)nOH取代基，其中n是2至4的整数，并且进一步地，其中位置3和2通过单键或双键连接；
6.权利要求1至5之一的光致抗蚀剂组合物，其中固体组分e)，即所述猝灭剂体系，仅由具有结构(17)的化合物或化合物混合物组成，其中n和n’独立地为2至4的整数且R’是C1-C4烷基或H；
7.权利要求1至6之一的光致抗蚀剂组合物，其中固体组分e)，即所述猝灭剂体系，仅由具有结构(21)的化合物或化合物混合物组成，其中R9和R10独立地选自H或C2-C25烷基，并且进一步地，其中R9或R10中的至少一个是C2-C25烷基；
8.权利要求6或7的光致抗蚀剂组合物，其中所述固体组分b)，即所述光致产酸剂，是基于三卤代甲基衍生物(卤代＝Cl或Br)的光致产酸剂，其在暴露于365nm的辐射时形成足以引发成膜粘结剂树脂的交联的量的酸，其中卤代结构部分是氯或溴；并且进一步地，其中所述固体组分e)如下：其中进一步，所述胺猝灭剂或此类胺猝灭剂的混合物是具有结构(1)的那些，其中R1和R1a可独立地选自H、C1至C5烷基或芳基，其中进一步地，R1和R1a中的至少一个是C10至C25烷基取代基或-(CH2)nOH取代基，其中n是2至4的整数，并且进一步地，其中位置3和2通过单键或双键连接。
9.权利要求6或7的光致抗蚀剂组合物，其中所述固体组分d)，即所述染料，可溶于水性碱。
10.权利要求1至9任一项的光致抗蚀剂组合物，其中固体组分a)，即所述粘结剂树脂，是碱溶性酚醛清漆树脂。
11.权利要求1至9任一项的光致抗蚀剂组合物，其中固体组分a)，即所述粘结剂树脂，包含结构(2)的重复单元，其中q是聚合物链中的重复单元数，
12.权利要求1、2、3或6至7任一项的光致抗蚀剂组合物，其中固体组分b)，即所述光致产酸剂，选自有机磺酸的取代或未取代三芳基锍盐、有机磺酸的取代或未取代的1,3-二氧代-1H-苯并[de]异喹啉-2(3H)-基酯，其中在三芳基锍结构部分或其酸阴离子中含有至少一个具有共轭芳基的芳基结构部分，其中所述共轭芳基结构部分选自具有至少一个选自芳氧基、烷氧基、硝基、芳基、烯基的取代基的苯基环，或其中替代地，所述共轭芳基结构部分是含有2至4个环的取代或未取代稠合芳环结构部分。
13.权利要求4至11任一项的光致抗蚀剂组合物，其中固体组分b)，即所述光致产酸剂，是含有1至3个三卤代甲基取代基的芳烃或取代芳烃的三卤代甲基衍生物。
14.权利要求4至11任一项的光致抗蚀剂组合物，其中固体组分b)，即所述光致产酸剂，是含有1至3个经由砜间隔基(-SO2-)连接到所述芳烃或取代芳烃结构部分上的三卤代甲基取代基的芳烃或取代芳烃的三卤代甲基衍生物。
15.权利要求4至11任一项的光致抗蚀剂组合物，其中固体组分b)，即所述光致产酸剂，是含有1至3个三卤代甲基结构部分的杂芳烃或取代杂芳烃的三卤代甲基衍生物。
16.权利要求4至11任一项的光致抗蚀剂组合物，其中固体组分b)，即所述光致产酸剂，是含有1至3个经由砜间隔基(-SO2-)连接到所述杂芳烃或取代杂芳烃上的三卤代甲基取代基的杂芳烃或取代杂芳烃的三卤代甲基衍生物。
17.权利要求4至11任一项的光致抗蚀剂组合物，其中固体组分b)，即所述光致产酸剂，是具有结构(3)的三卤代甲基衍生物，其中R2是取代或未取代烯基或取代或未取代芳基或其中含有2至4个环的取代或未取代稠合芳环结构部分，
且Y是氧或氮，且X是Cl或Br；
18.权利要求4至11任一项的光致抗蚀剂组合物，其中固体组分b)，即所述光致产酸剂，是唑或具有结构(4)的取代嗪酮(oxazone)的三卤代甲基衍生物，其中R3是取代或未取代烯基或取代或未取代芳基，且X是Cl或Br；
19.权利要求4至11任一项的光致抗蚀剂组合物，其中固体组分b)，即所述光致产酸剂，是含有1或2个三卤代甲基结构部分的取代三嗪的三卤代甲基衍生物。
20.权利要求4至11任一项的光致抗蚀剂组合物，其中固体组分b)，即所述光致产酸剂，是具有结构(5)的三卤代甲基衍生物，其中X是Br或Cl且R4是未取代或取代烯基、未取代芳基或取代芳基结构部分或含有2至4个环的取代或未取代稠合芳环结构部分；
21.权利要求4至11任一项的光致抗蚀剂组合物，其中固体组分b)，即所述光致产酸剂，是具有结构(6)的三卤代甲基衍生物，且R4a是未取代或取代烯基或未取代芳基或取代芳基结构部分，
22.权利要求4至11任一项的光致抗蚀剂组合物，其中固体组分b)，即所述光致产酸剂，是具有结构(7)的三卤代甲基衍生物，其中o是1或2，X是Cl或Br，并且进一步地，其中R5是含有一个或两个被氢或C1至C2烷基取代的烯烃键的C4或C5环状脂族醚结构部分，
23.权利要求4至11任一项的光致抗蚀剂组合物，其中固体组分b)，即所述光致产酸剂，是具有结构(8)的三卤代甲基衍生物，其中o是1或2，X是Cl或Br，且R6是氢或C1至C3烷基，
24.权利要求22或23的光致抗蚀剂组合物，其中X是Cl。
25.权利要求22或23的光致抗蚀剂组合物，其中X是Br。
26.权利要求4至11任一项的光致抗蚀剂组合物，其中固体组分b)，即所述光致产酸剂，是具有结构(9)的三卤代甲基，其中X是Cl或Br，并且进一步地，其中，R6是氢或C1至C3烷基，
27.权利要求26的光致抗蚀剂组合物，其中X是...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·穆克赫尔吉，M·A·托克西，
申请(专利权)人：默克专利股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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