[發明專利]具有酚取代基的化合物、制備該化合物的方法、以及包含該化合物的抗蝕劑組合物

有效

• 申請號: 201110030170.0
• 申請日: 2011-01-19
• 公開（公告）號: CN102161622A
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發明（設計）人: 韓俊熙;趙承德;吳貞薰;李承宰
• 申請（專利權）人: 錦湖石油化學株式會社
• 主分類號: C07C69/96
• 分類號: C07C69/96;C07C68/06;C07C69/736;C07C67/08;G03F7/004;G03F7/039
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 張曉威

發明背景?

發明領域

本發明涉及具有酚取代基的化合物、制備所述化合物的方法以及包含所述化合物的抗蝕劑組合物。更具體地，本發明涉及具有新的酚取代基(包括在酚羥基中含有酸解離性官能團的特定取代基)的化合物、制備所述化合物的方法以及用于使用光刻(lithography)進行微加工的領域的抗蝕劑組合物(具體是包含所述具有酚取代基的化合物并用作用于極紫外線的抗蝕劑組合物的抗蝕劑組合物)。

相關技術說明

近年來，在使用光刻的半導體微加工等領域中，隨著在裝置的高度集成中的進展，在超大規格集成等的生產中需要線寬度為0.10微米或更小的超微細圖形。相應地，需要比通常使用的g射線或i射線區波長更短的曝光波長，因此，對使用遠紫外線、KrF準分子激光、ArF準分子激光、極紫外(EUV)線、X射線以及電子束的光刻的研究正受到關注。

更具體地，作為第二代甚至第三代圖形化技術的EUV光刻正處于開發中，并且需要開發高靈敏度高分辨率的正型抗蝕劑。

高靈敏度使得甚至用低能量光源形成圖形成為可能。然而，如果靈敏度不令人滿意，則會需要更高能量的光源，在這方面，對提高抗蝕劑靈敏度的需求與EUV的光源相關。此外，由于增強光源的性能并不容易，因此對提高抗蝕劑靈敏度的需求還與晶片加工的速度直接相關。具體而言，由于電子束的光被任何物質吸收的性質，所以與EUV一同使用反射器；然而，由于即使是反射器也不表現出100％的反射效率，所以對光源性能的增強面臨巨大的困難。因此，為了縮短晶片加工的時間，抗蝕劑組合物的靈敏度?提高成為非常重要的問題。

在用于EUV的正型抗蝕劑中，靈敏度、分辨率和線邊緣粗糙度(lineedge?roughness)均處于權衡(trade-off)關系，因此如果意圖嘗試提高靈敏度，則可能發生分辨率的降低和線邊緣粗糙度的劣化。因此，強烈需要開發同時滿足靈敏度、分辨率和線邊緣粗糙度特性的抗蝕劑以及包含于抗蝕劑組合物中的化合物。

作為在用于g射線、i射線、KrF和ArF的一般抗蝕劑材料中所使用的化合物，通過化學增強抗蝕劑(chemically?amplified?resist，CAR)型自由基聚合而得到的共聚物成為主流。例如，當用紫外線、遠紫外線、電子束、EVU、X射線等照射通過涂覆(apply)聚合抗蝕劑材料(例如聚甲基丙烯酸甲酯、具有酸解離性反應基團的聚羥基苯乙烯或聚甲基丙烯酸烷基酯)的溶液而產生的抗蝕劑薄膜時，產生線寬度為約45nm至100nm的線圖形。

然而，由共聚物形成的聚合抗蝕劑的分子量高達約10,000至100,000，且具有大的分子量分布。因此，這些聚合抗蝕劑具有以下缺點，即利用聚合抗蝕劑經光刻工藝(lithographic?process)而顯影的抗蝕劑微細圖形具有大的線邊緣粗糙度，故而難以控制圖形的尺寸，并因此降低了產率。因此，利用常規聚合抗蝕劑材料的光刻工藝在圖形的微細化(micronization)方面具有局限性。

為了利用EUV實現更微細的圖形，正在使用多種材料，其實例包括基于常規共聚物但具有更低分子量的聚合物；欲通過光致產酸劑(PAG)的均勻分布提高分辨率的光致產酸劑結合聚合物(photoacid?generator(PAG)-binding?polymer)；以及使用具有較低分子量的單分子物質的分子玻璃抗蝕劑。在它們之中，公開了作為單分子抗蝕劑材料的杯芳烴化合物，在以韓國專利申請第10-2006-0132922號提交的發明中公開了它們的制備方法、中間體和組合物。

然而，目前公開的包含前述化合物的抗蝕劑組合物存在以下問題，例如低抗蝕性、大量的廢氣、在半導體生產過程中使用的安全溶劑中的低溶解度以及不良的抗蝕圖形(resist?pattern)形狀。具體而言，由于具有高靈敏度和高分辨率的良好圖形形狀與良好線邊緣粗糙度處于互補的關系，因此?需要開發能夠同時滿足這些特征的新材料。

發明概述

本發明的一目的在于提供具有酚取代基的新化合物，所述酚取代基是通過將酸解離性官能團引入至少一個酚羥基而形成的，所述化合物適用于高靈敏度抗蝕劑組合物。

本發明的另一目的在于提供制備所述具有酚取代基的化合物的方法。

本發明的又一目的在于提供包含所述具有酚取代基的化合物以及光致產酸劑的抗蝕劑組合物。

發明詳述

在下文中會詳細描述本發明，以使相關技術領域的普通技術人能夠容易地實施本發明。盡管如此，本發明可以以多種不同的實施方案加以實現，而且這些實施方案不限于將在下文中描述的實施例。