[发明专利]光致生酸化合物和包含它的光致抗蚀剂组合物，包含光致抗蚀剂的涂覆制品及其制造方法

说明书

背景技术

为了形成甚至更小的逻辑和存储晶体管，发展了先进的光刻技术，例如193nm浸没式光刻法来实现微光刻工艺中的高质量和更小的特征尺寸。在用于微光刻工艺中的成像的光致抗蚀剂中实现更小的临界尺寸（CD），使得所述光致抗蚀剂提供最低线条边缘粗糙度（LER）和线条宽度粗糙度（LWR），同时仍然具有良好的工艺控制容差，例如高曝光宽容度（EL）和宽焦深（DOF）是重要的。

为了符合由于高分辨率光刻所导致的对于抗蚀剂材料的要求，制造了溶于水性显影剂并具有低吸光度的光致生酸剂（PAG）。现有技术已经发现了各种用于配制光致抗蚀剂的光致生酸剂（PAG），例如美国专利申请公开第2005/0079441A1号中所揭示的那些含氟阳离子的光致生酸剂。但是，仍然需要含有PAG的光致抗蚀剂组合物，所述PAG在水性溶剂和非水性溶剂中具有受控的溶解特性，以及扩散控制和随之而来的特性例如抗性曲线。

发明内容

通过根据本发明的光致生酸化合物可以克服一种或多种现有技术的上述或其它缺陷，所述化合物具有式(I)：

其中，a是1-10的整数，x是1-3的整数，X¹包括氟代醇、氟化的酯或氟化的酸酐，Y是单键、C_1-20亚烷基、O、S、NR、酯、碳酸酯、磺酸酯、砜或者磺酰胺，其中R是H或者C_1-20烷基，并且其中C_1-20亚烷基在结构上仅有碳，或者C_1-20亚烷基中的一个或多个结构碳原子被氧、羰基、酯或者包括前述至少一种的组合所替换，Ar是取代或未取代的C₅或更高级的单环、多环或稠合多环环烷基；或者取代或未取代的C₅或更高级的单环、多环或稠合多环芳基；其中，所述环烷基或芳基是碳环或包含杂原子，所述杂原子包括O、S、N、F或包括前述至少一种的组合，R¹分别独立地是取代的C_5-40芳基、取代的C_5-40杂芳基、C_1-40烷基、C_3-40环烷基，其中当x是1时，两个基团R¹分开或者相互连接形成C_4-40环结构，并且Z^-是羧酸酯、硫酸酯、磺酸酯、氨基磺酸酯或者磺酰亚胺的阴离子，其中当Y是单键时，Z^-不是磺酸酯。

一种光致抗蚀剂，其包含光致抗蚀化合物和具有酸不稳定保护基团的聚合物。

一种涂覆的基材，其包括：(a)基材，其包括位于其表面之上的将被图案化的一个层或多个层；和(b)权利要求8所述的光致抗蚀剂组合物的层，其位于所述将被图案化的一个层或多个层上。

一种制造浮雕图像的方法，该方法包括用光致抗蚀剂层涂覆基材，以图案化方式将光致抗蚀剂组合物层暴露于光化辐射；并通过用水性碱性显影剂处理以形成正性浮雕图案，或者用有机溶剂显影剂处理以形成负性浮雕图案来对图案进行显影，其中所述光致抗蚀剂层包含具有酸可脱保护基团的聚合物和具有下式(I)的化合物：

其中，a是1-10的整数，x是1-3的整数，X¹包括氟代醇、氟化的酯或氟化的酸酐，Y是单键、C_1-20亚烷基、O、S、NR、酯、碳酸酯、磺酸酯、砜或者磺酰胺，其中R是H或者C_1-10烷基，并且其中C_1-20亚烷基在结构上仅有碳，或者C_1-20亚烷基中的一个或多个结构碳原子被氧、羰基、酯或者包括前述至少一种的组合所替换，Ar是取代或未取代的C₅或更高级的单环、多环或稠合多环环烷基；或者取代或未取代的C₅或更高级的单环、多环或稠合多环芳基；其中，所述环烷基或芳基是碳环或包含杂原子，所述杂原子包括O、S、N、F或包括前述至少一种的组合，R¹分别独立地是取代的C_5-40芳基、取代的C_5-40杂芳基、C_1-40烷基、C_3-40环烷基，其中当x是1时，两个基团R¹分开或者相互连接形成C_4-40环结构，并且Z^-是羧酸酯、硫酸酯、磺酸酯或者磺酰亚胺的阴离子，其中当Y是单键时，Z^-不是磺酸酯。

发明详述