[发明专利]包含具有光酸产生官能团和碱溶解度增强官能团的重复单元的聚合物和相关光致抗蚀剂组合物和电子装置形成方法

说明书

聚合物包括重复单元，所述重复单元中的大部分是光酸产生重复单元。所述光酸产生重复单元中的每一个包括光酸产生官能团和碱溶解度增强官能团。所述光酸产生重复单元中的每一个包含阴离子和光酸产生阳离子，所述阴离子和所述光酸产生阳离子全体地具有结构(I)其中q、r、R¹、m、X和Z^‑是如本文中所定义。所述聚合物适用作光致抗蚀剂组合物的组分，所述光致抗蚀剂组合物进一步包括在酸的作用下在碱性显影剂中展现溶解度的变化的第二聚合物。

技术领域

本发明涉及适用作光致抗蚀剂组合物的组分的光酸产生聚合物。

背景技术

随着集成电路的特征尺寸持续缩减，下一代光刻方法致力于适应迫切的需求以延长摩尔定律(Moore’s Law)。长久以来已认识到，增加的光酸产生剂(PAG)非均匀性和酸扩散具有有限的光致抗蚀剂分辨率、恶化的线宽粗糙度(LWR)(参见例如中村(Nakamura)等人，《国际光学工程学会会刊》(Proc.SPIE)2013，8682，86821H-1)、有限的曝光宽容度以及通常劣化的用于化学增强抗蚀剂的光微影性能。在过去，已实施聚合物结合的PAG(PBP)系统以增加PAG均匀性和控制酸扩散(参见例如，欧(Oh)等人，《国际光学工程学会会刊》2008，7140 714031，第1-9页；和艾俄艾(Aoai)等人的美国专利第5,945,250 B2号)。最近，已展示出，基体中的PAG的浓度增加进一步增强光刻性能，尤其当与PBP系统组合时(萨克雷(Thackeray)等人的美国专利申请公开案第US 2014/0080062 A1号)。尽管有这些进展，仍然需要提供降低的临界尺寸均匀性、降低的清除能量剂量和增加的对比度斜率中的一个或多个的光致抗蚀剂组合物。

发明内容

一个实施例是一种聚合物，其包含以全部重复单元的100摩尔％计50到100摩尔％的光酸产生重复单元；其中所述光酸产生重复单元中的每一个包含阴离子、光酸产生阳离子和碱溶解度增强官能团；其中所述阴离子或所述光酸产生阳离子是聚合物结合的；其中所述碱溶解度增强官能团选自由以下各者组成的群组：叔羧酸酯、其中仲碳经至少一个未被取代或被取代的C_6-40芳基取代的仲羧酸酯、缩醛、缩酮、内酯、磺内酯、α-氟化酯、β-氟化酯、α，β-氟化酯、聚亚烷基二醇、α-氟化醇和其组合；且其中所述阴离子和所述光酸产生阳离子的组合具有结构(I)

其中q在每一光酸产生重复单元中独立地为0、1、2、3、4或5；r在每一光酸产生重复单元中在每次出现时独立地为0、1、2、3或4；R¹在每一光酸产生重复单元中在每次出现时独立地为卤素、未被取代或被取代的C_1-40烃基或未被取代或被取代的C_1-40亚烃基；m在每一光酸产生重复单元中独立地为0或1；X在每一光酸产生重复单元中独立地为单键、-O-、-S-、-C(＝O)-、-C(R²)₂-、-C(R²)(OH)-、-C(＝O)O-、-C(＝O)N(R²)-、-C(＝O)C(＝O)-、-S(＝O)-或-S(＝O)₂-，其中R²在每次出现时独立地为氢或C_1-12烃基；且Z^-是游离或单价单阴离子。

另一个实施例是一种光致抗蚀剂组合物，其包含所述聚合物和溶剂。

另一个实施例是一种形成电子装置的方法，其包含：(a)将一层光致抗蚀剂组合物涂覆在衬底上；(b)逐图案地将所述光致抗蚀剂组合物层暴露于活化辐射中；和(c)使暴露的光致抗蚀剂组合物层显影以提供抗蚀剂凸纹图像。

下文详细描述这些和其他实施例。

附图说明