[发明专利]单体、聚合物和光致抗蚀剂组合物

说明书

提供包含碳脂环基或杂脂环基的单体和聚合物，所述基团包含1)一个或多个酸不稳定环取代基和2)一个或多个醚或硫醚环取代基。还提供包含这类聚合物的光致抗蚀剂。

背景技术

本发明大体上涉及电子装置的制造。更具体来说，本发明涉及光致抗蚀剂组合物和光刻方法，其允许使用负性显影方法形成精细图案。

光致抗蚀剂是用于将图像转移到衬底的感光膜。在衬底上形成光致抗蚀剂涂层并且随后通过光掩模使光致抗蚀剂层曝光于活化辐射源。在暴露后，使光致抗蚀剂显影以提供准许选择性加工衬底的浮雕图像。

已经付出了很大的努力来扩展光致抗蚀剂组合物的实际分辨率能力，包括通过研发各种抗蚀剂组合物材料。参见JP2015111637A；US20160077429；WO2011111807A1；JP2012031381A；US20130004740A1；US8841060B2；JP5618924B2；US20120251948A1；US8846293B2；JP5572656B2；JP5775804B2。

还已探索了浸没式光刻来扩展光致抗蚀剂分辨率。在浸没式光刻中，通过使用流体以使更多的光聚集在抗蚀剂膜中来增加曝光工具镜片的数值孔径。更具体地说，浸没式光刻在成像装置(例如ArF步进器)的最后一个表面与晶片或其它衬底上第一个表面之间使用相对高折射率流体。

电子装置制造商不断地寻求分辨率增加的图案化光致抗蚀剂图像。所期望的是具有可提供增强的成像能力的新型光致抗蚀剂组合物。

发明内容

在一个方面中，现提供新型单体和聚合物以及包含这类聚合物的光致抗蚀剂。

在优选方面中，提供包含有包含碳脂环基或杂脂环基的重复单元的聚合物，所述基团包含1)一个或多个酸不稳定环取代基和2)一个或多个任选被取代的醚化(醚)或硫醚化(硫醚)环取代基。在某些优选方面中，1)酸不稳定环取代基是酯基，并且2)碳脂环基或杂脂环基的碳环原子是酸不稳定酯基的季碳。

碳脂环基或杂脂环基的醚环取代基宜可以是各个部分，如相同或不同的任选被取代的烷氧基，包括可包含1、2、3个或更多个氧原子的任选被取代的C_1-20烷氧基，如甲氧基(-OCH3)；和任选被取代的芳氧基，如任选被取代的碳环芳氧基，例如任选被取代的苯氧基(-OC₆H₅)。

碳脂环基或杂脂环基的硫醚环取代基宜可以是各个部分，如相同或不同的任选被取代的硫代烷基，包括可包含1、2、3个或更多个硫原子的任选被取代的C_1-20硫代烷基，如甲基硫醚(-SCH₃)；和任选被取代的芳基硫醚基，如任选被取代的碳环芳基硫醚，例如任选被取代的苯基硫醚(-SC₆H₅)。

在一优选方面中，聚合物可包含下式(I)或(I')中的任一个或两个的结构：

其中在式(I)中：

X和Y独立地是C、O或S并且形成碳脂环族环或杂脂环族环(X或Y中的一个是杂原子特别是O或S的杂脂环族环)；

R是非氢取代基，如任选被取代的烷基(例如，任选被取代的C_1-20烷基，包括环烷基)、任选被取代的杂烷基(例如，任选被取代的C_1-20烷氧基)和任选被取代的碳环芳基(如任选被取代的苯基)；

R¹是任选被取代的醚或任选被取代的硫醚；

R²是非氢取代基，如烷基酯(例如，C_1-20烷基酯，例如-CH₃C(＝O)O-、-CH₃CH₂C(＝O)O-)；