[发明专利]光酸产生化合物和相关聚合物、光致抗蚀剂组合物以及形成光致抗蚀剂浮雕图像的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光酸产生化合物，其适用于微刻用的光致抗蚀剂组合物。

背景技术

远紫外线(EUV)光刻利用13.5纳米波长下的辐射以经由光致抗蚀剂层中的化学反应产生高分辨率特征。然而，EUV光源典型地还包括更高波长如193和248纳米下的光。这些污染性波长，有时称作带外(OOB)辐射，可以被光致抗蚀剂膜吸收并且引起使图像分辨率降低的非想要化学变化。

因此需要如下光致抗蚀剂组分，确切地说光酸产生剂：是13.5纳米辐射的良好吸收剂并且化学上对13.5纳米辐射敏感，同时还吸收OOB辐射并且使伴随的化学敏感性降到最低。

发明内容

一个实施例是一种具有以下结构的光酸产生化合物

其中m是0、1、2、3、4、5或6；n是0、1、2、3、4或5；R¹和R²各自独立地是氢、卤素、羟基、羧基(-CO₂H)、未被取代或被取代的C_1-12烷基、未被取代或被取代的C_1-12烷氧基、未被取代或被取代的C_2-12烷酰基、未被取代或被取代的C_2-12烷酰氧基、未被取代或被取代的C_2-12烷氧基羰基、未被取代或被取代的C_3-12酐、未被取代或被取代的C_4-12内酯、未被取代或被取代的C_4-18乙缩醛、未被取代或被取代的C_5-18缩酮、未被取代或被取代的C_6-12芳基，前提是R¹和R²不连接而形成环芳基；X和Y在每次出现时独立地是卤素、羟基、氨基、巯基、羧基、酰胺、氰基、硝基、未被取代或被取代的C_1-18烷基、未被取代或被取代的C_1-18烷氧基、未被取代或被取代的C_6-18芳基、未被取代或被取代的C_6-18芳氧基、未被取代或被取代的C_7-18烷基芳基、未被取代或被取代的C_7-18烷基芳氧基、未被取代或被取代的C_2-12烷氧基羰基、未被取代或被取代的C_4-18乙缩醛或未被取代或被取代的C_5-18缩酮；并且Z^-是包含磺酸酯基、氨基磺酸酯基(sulfonamidate group)、亚氨基磺酸酯基(sulfonimidate group)、甲基化物基团或硼酸酯基的阴离子；其中Z^-任选地包含选自乙烯基和-C(O)C(R¹¹)＝CH₂形式的丙烯酰基的可聚合基团，其中R¹¹是氢、氟、氰基、C_1-9烷基或C_1-9氟烷基；前提是光酸产生化合物包含至多一个可聚合基团。

另一实施例是一种包含衍生自本发明的可聚合光酸产生化合物的重复单元的聚合物。

另一实施例是一种光致抗蚀剂组合物，其包含光酸产生化合物、包含衍生自可聚合光酸产生化合物的重复单元的聚合物或其组合。

另一实施例是一种形成光致抗蚀剂浮雕图像的方法，包含：(a)在衬底上涂覆光致抗蚀剂组合物的层以形成光致抗蚀剂层；(b)按照图案将光致抗蚀剂层曝光于活化辐射以形成曝光的光致抗蚀剂层；和(c)使曝光的光致抗蚀剂层显影以提供光致抗蚀剂浮雕图像。

下文详细描述这些和其它实施例。

附图说明

图1是用于合成命名为PAG A的光酸产生化合物的合成方案。

图2是用于合成命名为PAG B的光酸产生化合物的合成方案。

图3显示用于配制实例3的光致抗蚀剂组合物的一些组分的化学结构。

图4显示用于配制实例4的光致抗蚀剂组合物的一些组分的化学结构。

具体实施方式

本发明人已确定具有特定萘并噻吩鎓结构的光酸产生化合物展现对远紫外线辐射良好的吸收和对远紫外线辐射的化学敏感性，同时还展现对更长波长带外辐射的显著吸收和对更长波长带外辐射的低化学敏感性。

一个实施例是一种具有以下结构的光酸产生化合物