[发明专利]试剂和抗蚀剂组合物

说明书

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.章节119(e)要求2013年5月13日提交的美国临时专利申请第61/822,603号的权益，其公开内容特此以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明的几个方面涉及化学领域和增强酸产生的试剂并且还涉及抗蚀剂组合物。

背景技术

现行高分辨率平版过程是基于化学放大型抗蚀剂(CAR)并且用以图案化尺寸小于100nm的特征。特征尺寸收缩到小于50nm。

形成尺寸小于100nm的图案特征的方法公开于US7851252(2009年2月17日提交)中，其全文的内容以引用的方式并入本文中。

发明内容

描述了增强酸产生剂的酸产生的试剂和光阻剂的组合物。典型地，这种试剂有助于产生布朗斯台德酸(Bronstedacid)。此外，这种试剂可以适用于产生路易斯酸(Lewisacid)。典型地，这种试剂产生具有还原特性的中间物。

此类试剂的实例是双芳基酮、芳烷基酮、双芳甲基卤化物、苯偶姻、咔唑、烷氧基(或芳氧基)二苯甲酮、烷氧基(或芳氧基)甲基萘和含有至少一个苯甲基的试剂。

在某些实施例中，所述试剂特征在于：当向除所述试剂以外的受体直接或间接施加能量时，所述试剂通过从所述经激发的受体接受能量或与所述经激发的受体或由所述受体产生的反应性化学物质反应而产生中间物；并且所述中间物增进酸从前驱体产生。

在某些实施例中，所述试剂特征在于：当向所述试剂直接或间接施加能量时，由所述试剂产生中间物；并且所述中间物增进酸从前驱体产生。

在某些实施例中，所述中间物可以具有还原特性。在某些实施例中，所述中间物可以是自由基，例如羰游基自由基。

在某些实施例中，所述中间物释放具有还原特征的氢原子和氢离子中的至少一者。

在某些实施例中，所述能量包括用光(例如远紫外光或波长小于或等于15nm的光)辐照。所述能量可以包括暴露于粒子射线，例如电子束。

作为一个实例，所述光致抗蚀剂组合物可以应用于制造电子装置，例如半导体装置和电光学装置。

在某些实施例中关于本发明的一个方面的试剂特征在于：向所述试剂提供能量或向接受所述能量的受体提供能量，由所述试剂产生中间物；并且所述中间物增进酸和碱等化学物质酸从前驱体产生。

优选的是所述中间物具有还原特性或电子供体特性。光酸产生剂可以通过由所述中间物接受电子而容易地产生酸或碱。

优选的是所述中间物是反应性中间物，例如自由基。

优选的是所述中间物释放具有还原特征的氢原子和氢离子中的至少一者。

优选的是所述中间物是羰游基自由基。此类羰游基自由基可以由芳基使其稳定化，且具有至少一个芳基的所述试剂可以容易地形成此类羰游基自由基。

优选的是所述能量的提供通过用光辐照或暴露于粒子射线而进行。

优选的是所述能量的提供通过用波长等于或短于15nm的光以及电子束中的至少一者辐照所述试剂而进行。通过用此类光或电子束辐照而进行的能量提供实现了形成具有超精细结构的图案。

在某些实施例中关于本发明的一个方面的组合物包括：以上试剂中任一者；和充当酸的产生源的第一化合物。

优选的是所述组合物进一步包括：具有可通过化学物质(例如酸和碱)裂解的键的第二化合物。

在某些实施例中关于本发明的一个方面的组合物包括：由式(I)表示的试剂；和充当酸的产生源的第一化合物。

化学式1

优选的是R¹是氢原子；R²是氢原子、烷基羰基、芳基羰基、烷基、烯基、芳烷基、炔基、含有环状或多环状部分的烷基或含有至少一个除碳原子和氢原子以外的原子的取代基；并且R³是氢原子、烷基羰基、芳基羰基、烷基、烯基、芳烷基、炔基、含有环状或多环状部分的烷基或含有至少一个除碳原子和氢原子以外的原子的取代基。

在某些实施例中关于本发明的一个方面的组合物包括：试剂；和通过接受能量、或是接受电子或至少一个氢原子而产生酸的第一化合物。

关于所述组合物，优选的是所述试剂包括：羟基；和含有键结到所述羟基以及氢原子的碳原子的第一环状部分。

关于所述组合物，优选的是所述试剂进一步包括第二环状部分，并且所述第一环状部分含有至少两个还含于所述第二环状部分中的原子。