[发明专利]一种微电子光刻的光化生酸源

说明书

本发明涉及一种在光化辐照作用下形成酸的化合物。更具体地，它涉及一种能进行光化学转变而从非酸性体转变成含有磺酸和羧酸两种官能团的光化产物。这种产生的化合物特别适宜于一种正性作用光刻胶，其中，按照模而进行光化幅照后，曝光部分在含水碱性显影剂中变为可溶，而未曝光部分仍归原封不变而形成模版的像。同时，它也适宜于一种象反转光刻胶组合物，其中产生酸的化合物促使增加交联密度从而导致固化。

基于重氮萘醌增感的酚醛树脂的光刻系统的感光性受增感剂对光产物转化的量子效率和酚醛树脂的UV阻光度两者所限制。因为从这些波长的曝光源所能提供的功率非常低，所以光化辐射的每个光子的光化产物转化通常过低，以致在深紫外作业中无实际用途。

一种引人注目的提高在辐照感光系统中感光性，常常涉及化学增强反应，它是当在一个第一级的光反应时中所生成的物种独立地引发一种催化的第二级反应时，便可使辐射增感系统中的灵敏度得到显著的提高，这常被称作化学放大作用物质，这样，可使量子产率的值提高到1以上。例如，在美国专利3，915，706中的关于按形成正象原理工作的聚醛类中，揭示了一种体系，它能以光化学反应产生一种强酸，后者然后在第二级反应中开裂对酸不稳定的基团。

美国专利5，037，721揭示一种正性辐照敏感混合物，它不管辐照和显影之间的时间是长或短，其显影时间显示不变，在显影之后的各工艺步骤中仍能保持显影后的抗蚀涂层的高的结构分辨率。所述的混合物包括在光化辐照作用下形成酸的一种化合物，以及其特殊类型的含有乙缩醛基团的可被酸开裂的单体化合物。该专利对已采用的可被酸开裂的材料作了很好的讨论。在此将其列为参考。

美国专利4，491，628说明一种深紫外光敏光刻组合物，它由带有周期性出现的对酸不稳定的侧基的聚合物，如聚（对叔丁氧基碳酰氧基-α-甲基苯乙烯），与阳离子光引发剂，如芳基重氮一、二芳基碘鎓，或三芳基硫鎓金属卤化物相结合而制成的。据该专利称，所述的这类组合物在用深紫外光（200-300nm）时特别有用和有利，因为即使胶片厚于2微米时它们也能生成具有几近竖直壁角的非常高分辨的象。具有MF^-₆阴离子的Ⅵa族元素的鎓盐，例如六氟化锑三芳基硫鎓盐，作为阳离子型光引发剂揭示在美国专利4，273，668中。

然而，这类鎓盐并不完全令人满意，因为所述的鎓盐的重金属离子对半导体集成块的硅基材的污染降低集成块的电性能。而且，含所述金属离子的废液的排放要受到严格的管制。而且鎓盐的制法相当复杂，也非常昂贵。

正性作用的光刻层厚度高达约100μ的按形成正象原理工作的光刻层以及由此产生的高的纵横比对于大批的应用来说具有日益增加的兴趣。例如，通过光刻技术制成的磁头连接安装线路的电导率因其铜或其它半导体层的厚度增加而增加，而该覆盖层系根据光成象和显影后的厚的抗蚀涂层膜所勾划出的模板而涂覆在底片上的。该膜必须具有均匀的厚度且在显出的象中的各通道的侧壁必须基本是垂直的。目前，典型的厚度在抗蚀涂层膜显示出十分低下的厚度均匀性且当厚度大于约5μ时显示出对除气作用和碎裂很敏感。

因此，需要有一种新的和不同的光化产酸剂（PAG），它能通过化学作用增强光刻组合物的灵敏度。同时也需要有一种不同类型的可一步施用于基材上至厚度高达100微米或100微米以上的光刻组合物。这些要求已可用此处理说明的光生产酸剂加以解决，后者对光化辐照显示出从未有过的灵敏度。光的每个光量子所提高的活性使正性或负性光刻组合物都具有空前未有的性能特征。

本发明的目的是提供一种能在光辐照作用下产生酸的新的化合物。

本发明所涉及的目的是提供一种能在光辐照作用下产生二种酸度的新的化合物。

本发明涉及的另一个目的涉及提供一种新化合物，它能在光辐照作用下产生各种产物，它们的集体的体积显著小于它的原来的体积，这样可导致在由该化合物作为必要组份所形成的网状薄膜铸层的曝光区域中的紧凑结构。

本发明的另一个目的涉及提供一种新的化学增强的光剂组合物。

本发明涉及的一个目的涉及提供由新的光刻组合物组成的层厚＞100微米的记录材料。

本发明的再一个目的涉及提供一种由新的光化产酸剂化学增强的光刻组合物经光化辐照后产生图象记录的材料的生产方法。

本发明的另一个目的涉及提供制备光化产酸剂的方法。

本发明的一个进一步的目的涉及提供在光化产酸剂制备中作为中间体的一种新型化合物。

本发明的一个进一步的目的涉及提供制备该中间体的方法。