[发明专利]杯芳烃和包含杯芳烃的光致抗蚀剂组合物

说明书

本申请是2011年9月23日提交的美国临时申请第61/538,670号的非临时申请且要求其优先权，其内容在此全部引入并作参考。

背景技术

用于先进一代微光刻(即，超出193nm浸没式光刻以及进入到下一代光学例如电子束、X射线和在很短的13.4nm波长工作的极紫外光)的设计原则趋向于越来越小的尺寸，例如30nm及以下。通常，焦深(DOF)随着因数值孔径(NA)变大而变大的分辨率而必然会减小，且从而光致抗蚀剂厚度减小以适应越来越小的特征尺寸。随着线宽的变窄和抗蚀剂膜的变薄，一致性问题，例如线边缘粗糙度(LER)和分辨率，在限制光致抗蚀剂的表现和效能方面起到越来越重要的作用。这些现象在半导体设备的制造中是人们所关注的，例如，过度的LER可以导致在例如晶体管和栅构造中低劣蚀刻和缺乏线宽控制，会潜在地造成电路短接和信号延迟。由于一般用于制备EUV光致抗蚀剂的聚合物材料的回转半径比所述LER要求的(即，小于3nm)大得多，当浇铸形成非晶态薄膜时，通常被称作分子玻璃的小的、离散的和良好限定的分子已经被认为是发展EUV光致抗蚀剂平台的可能候选材料。

分子玻璃已经在负性和正性抗蚀剂中使用。美国专利申请公开号2010/0266952A1描述了由间苯二酚/邻苯三酚和具有羧酸根/酯基团和具有附着到所述间苯二酚/邻苯三酚的羟基上的溶解控制基团的醛所制备的杯[4]芳烃的使用。然而，仍然存在基于杯[4]芳烃的光致抗蚀剂的需求，该基于杯[4]芳烃的光致抗蚀剂改进了分辨率来满足对于光致抗蚀剂具有想要的高分辨率和低LER的严格要求。

发明内容

现有技术的一个或多个以上或其它缺点可以通过根据本发明的分子玻璃化合物来克服，所述分子玻璃化合物包含，式C(R¹)₂＝C(R²)-O-(L)_n-Ar¹的芳族乙烯基醚与杯[4]芳烃的乙烯基醚加合物，其中R¹和R²各自独立地为单键、H、C_1-20烷基、C_1-20卤烷基、C_6-20芳基、C_6-20卤芳基、C_7-20芳烷基、或C_7-20卤代芳烷基，L为C_1-20连接基团，n为0或1，Ar¹是含卤单环、或取代的或非取代的多环或稠合多环C_6-20含芳基的基团，其中，当R¹和R²中的之一或两者为单键且n为0时，R¹和R²连接到Ar¹。

光致抗蚀剂还包含所述分子玻璃化合物、溶剂以及以光致酸产生剂。

一种涂覆的基材，包括：(a)其表面具有待形成图案的一个或多个层的基材；以及(b)在待形成图案的一个或多个层上的光致抗蚀剂组合物层。

一种形成分子玻璃化合物的方法，包括在存在酸性催化剂的条件下，使得杯[4]芳烃，和具有式C(R¹)₂＝C(R²)-O-(L)_n-Ar¹的芳族乙烯基醚结合，其中R¹和R²各自独立地为单键、H、C_1-20烷基、C_1-20卤烷基、C_6-20芳基、C_6-20卤芳基、C_7-20芳烷基、或C_7-20卤代芳烷基，L为C_1-20连接基团，n为0或1，Ar¹是含卤单环、或取代的或非取代的多环或稠合多环C_6-20含芳基的基团，其中，当R¹和R²为之一或两者为单键且n为0时，R¹和R²连接到Ar¹。

一种形成图案化基材的方法，包括将涂覆基材置于激发辐射中曝光。

附图说明

从与附图结合的详细说明中，本发明之前的和其它的目标、特征、和优点是显而易见。其中：

附图1显示示例性光致抗蚀剂(A和B)和比较性光致抗蚀剂(C)的1∶1线/间隔扫描电子显微镜(SEM)图像。

详细说明