光刻胶组合物制造技术

本发明专利技术提供一种光刻胶组合物，包含：树脂，其含有衍生自具有酸敏基团的化合物的结构单元，且其不溶或难溶于碱性水溶液但在酸的作用下变得可溶于碱性水溶液，产酸剂，和式（Ｉ′）表示的化合物：其中Ｒ５１、Ｒ５２、Ｒ５３和Ｒ５４各自独立地代表Ｃ１－Ｃ８烷基，Ａ１１代表可含有１个或更多个杂原子且具有１个或更多个取代基的Ｃ３－Ｃ３６二价饱和环烃基，或者可含有１个或更多个杂原子且具有１个或更多个取代基的Ｃ６－Ｃ２０二价芳烃基。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光刻胶组合物。
技术介绍
用于采用光刻工艺的半导体微制造的光刻胶组合物包含树脂、产酸剂和碱性化合物，所述树脂具有衍生自具有酸敏基团的化合物的结构单元，不溶或难溶于碱性水溶液，但在酸的作用下变得可溶于碱性水溶液，所述产酸剂含有通过辐射生成酸的化合物。美国专利5,914,219披露了一种包含树脂、产酸剂和作为碱性化合物的四丁基氢氧化铵的光刻胶组合物，所述树脂具有衍生自具有酸敏基团的化合物的结构单元，不溶或难溶于碱性水溶液，但在酸的作用下变得可溶于碱性水溶液，所述产酸剂含有通过辐射生成酸的化合物。
技术实现思路
本专利技术提供一种光刻胶组合物。本专利技术涉及以下内容：<1>一种光刻胶组合物，包含：树脂，其含有衍生自具有酸敏基团的化合物的结构单元，且其不溶或难溶于碱性水溶液但在酸的作用下变得可溶于碱性水溶液，产酸剂，和式(I′)表示的化合物：其中R51、R52、R53和R54各自独立地代表C1-C8烷基，A11代表可含有1个或更多个杂原子且具有1个或更多个取代基的C3-C36二价饱和环烃基，或者可含有1个或更多个杂原子且具有1个或更多个取代基的C6-C20二价芳烃基；<2>根据<1>的光刻胶组合物，其中式(I′)表示的化合物为式(I)表示的化合物：-->其中R1、R2、R3和R4各自独立地代表C1-C6烷基，A1代表可含有1个或更多个杂原子且具有1个或更多个取代基的C3-C36二价饱和环烃基，或者可含有1个或更多个杂原子且具有1个或更多个取代基的C6-C20二价芳烃基；<3>根据<1>或&lt;2>的光刻胶组合物，其中所述树脂含有衍生自式(a2-0)表示的化合物的结构单元：其中R8代表氢原子、卤素原子、C1-C6烷基或C1-C6卤代烷基，R9在各情形中独立地为卤素原子、羟基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C2-C4酰基、C2-C4酰氧基、丙烯酰基或甲基丙烯酰基，ma代表0到4的整数；<4>根据<1>到<3>中任一项的光刻胶组合物，其中具有酸敏基团的化合物为式(a1-1)表示的化合物：其中Ra4代表氢原子或甲基，Ra6代表C1-C8脂肪族烃基或C3-C10饱和环烃基，La1代表＊-O-或＊-O-(CH2)k1-CO-O-，其中＊代表与-CO-的键合位置，k1代表1到7的整数，m1代表0到14的整数；<5>一种产生光刻胶图案的方法，包括以下步骤(1)到(5)：(1)在衬底上施加根据<1>到<4>中任一项的光刻胶组合物的步骤，(2)通过进行干燥形成光刻胶膜的步骤，(3)使光刻胶膜曝光于辐射的步骤，(4)烘焙经曝光的光刻胶膜的步骤，和(5)用碱性显影剂使经烘焙的光刻胶膜显影从而形成光刻胶图案的步骤；<6>根据<1>到<4>中任一项的光刻胶组合物用于采用电子束光刻系统或远紫外光刻系统产生光刻胶图案的用途；<7>一种式(I-12)表示的化合物：-->其中R11、R12、R13和R14各自独立地代表C1-C6烷基；<8>一种光刻胶组合物，其包含：树脂，其含有衍生自具有酸敏基团的化合物的结构单元和衍生自式(a2-10)表示的化合物的结构单元：其中R80代表氢原子、卤素原子、C1-C6烷基或C1-C6卤代烷基，R90在各情形中独立地为卤素原子、羟基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C2-C4酰基、C2-C4酰氧基、丙烯酰基或甲基丙烯酰基，mb代表0到4的整数，A31代表二价连接基团，并且所述树脂不溶或难溶于碱性水溶液，但在酸的作用下变得可溶于碱性水溶液，产酸剂，和式(I″)表示的化合物：其中R61、R62、R63和R64各自独立地代表可具有1个或更多个取代基的C1-C20烷基，可具有1个或更多个取代基的C3-C30饱和环烃基，或者可具有1个或更多个取代基的C2-C20烯基，A21代表可含有1个或更多个杂原子且具有1个或更多个取代基的C1-C36烃基；<9>根据<8>的光刻胶组合物，其中式(I″)表示的化合物为式(I′)表示的化合物：-->其中R51、R52、R53和R54各自独立地代表C1-C8烷基，A11代表可含有1个或更多个杂原子且具有1个或更多个取代基的C3-C36二价饱和环烃基，或者可含有1个或更多个杂原子且具有1个或更多个取代基的C6-C20二价芳烃基；<10>根据<8>或<9>的光刻胶组合物，其中具有酸敏基团的化合物为式(a1-1)表示的化合物：其中Ra4代表氢原子或甲基，Ra6代表C1-C8脂肪族烃基或C3-C10饱和环烃基，La1代表＊-O-或＊-O-(CH2)k1-CO-O-，其中＊代表与-CO-的键合位置，k1代表1到7的整数，m1代表0到14的整数；<11>一种产生光刻胶图案的方法，包括以下步骤(1)到(5)：(1)在衬底上施加根据<8>到<10>中任一项的光刻胶组合物的步骤，(2)通过进行干燥形成光刻胶膜的步骤，(3)使光刻胶膜曝光于辐射的步骤，(4)烘焙经曝光的光刻胶膜的步骤，和(5)用碱性显影剂使经烘焙的光刻胶膜显影从而形成光刻胶图案的步骤；<12>根据<8>到<10>中任一项的光刻胶组合物用于采用电子束光刻系统或远紫外光刻系统产生光刻胶图案的用途。具体实施方式本专利技术的第一光刻胶组合物包含树脂、产酸剂和式(I′)表示的化合物，所述树脂含有衍生自具有酸敏基团的化合物的结构单元，并且不溶或难溶于碱性水溶液，但在酸的作用下变得可溶于碱性水溶液。首先，将对树脂进行说明。该树脂不溶或难溶于碱性水溶液，但在酸的作用下变得可溶于碱性水溶液。该树脂具有衍生自具有酸敏基团的化合物的结构单元，并且可通过聚合一种或更多种具有酸敏基团的化合物制得。在本说明书中，“酸敏基团”是指在酸的作用下能够被除去的基团。酸敏基团的实例包括式(10)表示的基团：-->其中Ra1、Ra2和Ra3各自独立地代表脂肪族烃基或饱和环烃基，Ra1和Ra2可以彼此键合以成环。脂肪族烃基的实例包括C1-C8脂肪族烃基，例如C1-C8烷基。C1-C8烷基的具体实例包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、戊基、己基、庚基和辛基。饱和环烃基的实例包括C3-C20脂环族烃基。脂环族烃基可以是单环或多环的，其实例包括单环脂环族烃基例如C3-C20环烷基(例如环戊基、环己基、甲基环己基、二甲基环己基、环庚基和环辛基)和多环脂环族烃基例如十氢萘基、金刚烷基、降冰片基、甲基降冰片基和以下基团：脂环族烃基优选具有5到20个碳原子。由Ra1和Ra2彼此键合形成的环的实例包括以下基团，并且所述环优选具有5到20个碳原子。其中Ra3的定义同上。优选：式(10)表示的基团，其中Ra1、Ra2和Ra3彼此独立地代表C1-C8烷基例如叔丁基；式(10)表示的基团，其中Ra1和Ra2彼此键合以形成金刚烷环且Ra3为C1-C8烷基例如2-烷基-2-金刚烷基；和式(10)表示的基团，其中Ra1和Ra2为C1-C8烷基且Ra3为金刚烷基，例如1-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光刻胶组合物，包含：树脂，其含有衍生自具有酸敏基团的化合物的结构单元，且其不溶或难溶于碱性水溶液但在酸的作用下变得可溶于碱性水溶液，产酸剂，和式（Ⅰ′）表示的化合物：＊＊＊（Ⅰ′）其中Ｒ↑［５１］、Ｒ↑［５２］、Ｒ↑［５３］和Ｒ↑［５４］各自独立地代表Ｃ１－Ｃ８烷基，Ａ↑［１１］代表可含有１个或更多个杂原子且具有１个或更多个取代基的Ｃ３－Ｃ３６二价饱和环烃基，或者可含有１个或更多个杂原子且具有１个或更多个取代基的Ｃ６－Ｃ２０二价芳烃基。

【技术特征摘要】
JP 2009-9-9 2009-207964;JP 2009-12-24 2009-292266;1.一种光刻胶组合物，包含：树脂，其含有衍生自具有酸敏基团的化合物的结构单元，且其不溶或难溶于碱性水溶液但在酸的作用下变得可溶于碱性水溶液，产酸剂，和式(I′)表示的化合物：其中R51、R52、R53和R54各自独立地代表C1-C8烷基，A11代表可含有1个或更多个杂原子且具有1个或更多个取代基的C3-C36二价饱和环烃基，或者可含有1个或更多个杂原子且具有1个或更多个取代基的C6-C20二价芳烃基。2.根据权利要求1的光刻胶组合物，其中所述式(I′)表示的化合物为式(I)表示的化合物：其中R1、R2、R3和R4各自独立地代表C1-C6烷基，A1代表可含有1个或更多个杂原子且具有1个或更多个取代基的C3-C36二价饱和环烃基，或者可含有1个或更多个杂原子且具有1个或更多个取代基的C6-C20二价芳烃基。3.根据权利要求1的光刻胶组合物，其中所述树脂含有衍生自式(a2-0)表示的化合物的结构单元：其中R8代表氢原子、卤素原子、C1-C6烷基或C1-C6卤代烷基，R9在各情形中独立地为卤素原子、羟基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C2-C4酰基、C2-C4酰氧基、丙烯酰基或甲基丙烯酰基，ma代表0到4的整数。4.根据权利要求1的光刻胶组合物，其中所述具有酸敏基团的化合物为式(a1-1)表示的化合物：其中Ra4代表氢原子或甲基，Ra6代表C1-C8脂肪族烃基或C3-C10饱和环烃基，La1代表＊-O-或＊-O-(CH2)k1-CO-O-，其中＊代表与-CO-的键合位置，k1代表1到7的整数，m1代表0到14的整数。5.一种产生光刻胶图案的方法，包括以下步骤(1)到(5)：(1)在衬底上施加根据权利要求1到4中任一项的光刻胶组合物的步骤，(2)通过进行干燥形成光刻胶膜的步骤，(3)使所述光刻胶膜曝光于辐射的步骤，(4)烘焙经曝光的所述光刻胶膜的步骤，和(5)用碱性显影剂使经烘焙的所述光刻胶膜显影从而形成光刻胶图案的步骤。6.根据权利要求1到4中任一项的光刻胶组合物用于采用电子束光刻系统或远紫外光刻系...

【专利技术属性】
技术研发人员：釜渊明，山下裕子，
申请(专利权)人：住友化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]