[发明专利]一种ArF光源干法光刻用多鎓盐型光产酸剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种ArF光源干法光刻用多鎓盐型光产酸剂的制备方法。该制备方法制备得到的鎓盐具有阴离子和鎓离子，所述阴离子具有式(I)所示的结构，所述鎓离子具有式(A)或式(B)所示的结构，所述鎓离子的个数使所述鎓盐的电荷保持中性。包含本发明制备方法制备得到的鎓盐的光刻胶具有更好的分辨率、灵敏度和线宽粗糙度。

技术领域

本发明涉及一种ArF光源干法光刻用多鎓盐型光产酸剂的制备方法。

背景技术

光刻技术是指利用光刻材料(特指光刻胶)在可见光、紫外线、电子束等作用下的化学敏感性，通过曝光、显影、刻蚀等工艺过程，将设计在掩膜版上的图形转移到衬底上的图形微细加工技术。光刻材料(特指光刻胶)，又称光致抗蚀剂，是光刻技术中涉及的最关键的功能性化学材料，其主要成分是树脂、光产酸剂(Photo Acid Generator，PAG)、以及相应的添加剂和溶剂。光产酸剂是一种光敏感的化合物，在光照下分解产生酸，所产生的酸可使酸敏树脂发生分解或者交联反应，从而使光照部分与非光照部分在显影液中溶解反差增大，可以用于图形微细加工技术领域。

光刻胶的三个重要参数包括分辨率、灵敏度、线宽粗糙度，它们决定了光刻胶在芯片制造时的工艺窗口。随着半导体芯片性能不断提升，集成电路的集成度呈指数型增加，集成电路中的图形不断缩小。为了制作更小尺寸的图形，必须提高上述三个光刻胶的性能指标。根据瑞利方程式，在光刻工艺中使用短波长的光源可以提高光刻胶的分辨率。光刻工艺的光源波长从365nm(I-线)发展到248nm(KrF)、193nm(ArF)、13nm(EUV)。为提高光刻胶的灵敏度，目前主流的KrF、ArF、EUV光刻胶采用了化学放大型光敏树脂。由此，与化学放大型光明树脂相配套的光产酸剂被广泛应用在高端光刻胶中。

随着光刻工艺逐渐发展至193nm干法工艺，工艺复杂程度加大，对光产酸剂提出越来越高的要求。开发能提升光刻胶分辨率、灵敏度、线宽粗糙度的光产酸剂，成为行业亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明旨在提供一种全新的鎓盐的制备方法，该制备方法制得的鎓盐可用作光产酸剂，提升了光刻胶的各方面性能，例如分辨率、灵敏度和线宽粗糙度等。

本发明提供了一种鎓盐的制备方法，其包括以下步骤：在溶剂中，将式(II)所示的化合物与式(A-1)所示的化合物或式(B-1)所示的化合物进行成盐反应，得到所述鎓盐；

所述鎓盐具有阴离子和鎓离子，所述阴离子具有式(I)所示的结构，所述鎓离子具有式(A)或式(B)所示的结构，所述鎓离子的个数使所述鎓盐的电荷保持中性；

其中，M⁺为Li⁺、Na⁺或K⁺；

Hal^-为F^-、Cl^-、Br^-或I^-；

R¹、R²、R³和R⁴分别独立地为H或F；

L¹和L²为其中a端与苯环相连；

p和q分别独立地为0、1、2、3或4；

X为其中

n1、n2和n3分别独立地为1、2、3、4或5；

m1、m2和m3分别独立地为0、1、2、3或4；