[發明專利]光酸產生劑、其制備方法及包含光酸產生劑的抗蝕劑組合物

有效

• 申請號: 201210028642.3
• 申請日: 2012-02-07
• 公開（公告）號: CN102629074A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 吳貞薰;申珍奉;金兌坤;徐東轍
• 申請（專利權）人: 錦湖石油化學株式會社
• 主分類號: G03F7/004
• 分類號: G03F7/004;C07C309/10;C07C303/32;C07D307/33
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王磊;過曉東

技術領域

本發明涉及光酸產生劑、制備所述光酸產生劑的方法及包含所述光酸產生劑的抗蝕劑組合物。更具體地，本發明涉及在ArF浸液式光刻法時可保持合適的接觸角的光酸產生劑，其可減少浸液式光刻法過程中出現的缺陷，在抗蝕劑溶劑中具有優異的溶解性，并且與樹脂的相容性很好，還可使用工業上易得的環氧化合物，通過有效且簡單的方法進行制備。本發明還涉及制備所述光酸產生劑的方法，以及包含所述光酸產生劑的抗蝕劑組合物。

背景技術

用于半導體微處理(包括光刻處理)的化學增幅正相抗蝕劑組合物包含酸產生劑，該酸產生劑包含受光照射時產生酸的化合物。

所述酸產生劑吸收在半導體圖案化處理中使用的光。主要用作酸產生劑的鎓鹽是這樣的鎓鹽，其陽離子部分分解為自由基形式，并變為以另一形式的分子存在，并且其陰離子部分產生酸，從而在照射后，烘烤晶片時在抗蝕劑膜上發生擴散。

在該過程中，通過諸如吸收光的能力、吸收光而產生酸的產酸效率、陰離子產生的酸的擴散能力以及陰離子產生的酸的強度之類的各種因素，酸產生劑直接影響抗蝕劑的分辨率、刻線邊緣粗糙度等。

此外，為了得到極佳的平滑度，用于此類化學增幅的抗蝕劑材料的酸產生劑需要均勻分布在抗蝕劑組合物中。因此，酸產生劑在抗蝕劑溶劑中的溶解度及其與樹脂的相容性非常重要。但是，常規的光酸產生劑就在溶劑中的溶解度以及與樹脂的相容性而言并非極佳，難以低成本地制備光酸產生劑。

發明概述

因此，本發明的目的是提供光酸產生劑，其可在ArF浸液式光刻法時保持合適的接觸角，可減少浸液式光刻法過程中出現的缺陷，在抗蝕劑溶劑中具有優異的溶解性，并且與樹脂的相容性很好。

本發明的另一目的是提供制備上述光酸產生劑的方法。

本發明的又一目的是提供包含上述光酸產生劑的抗蝕劑組合物。

本發明的一個方面提供由下式(1)表示的光酸產生劑：

[化學式1]

其中，在式(1)中，Y₁和Y₂各自獨立地表示選自烷基、烯基、烷氧基、環烷基、雜環烷基、芳基和雜芳基中的任一基團；X表示選自亞烷基、亞烯基、NR’、S、O、CO及它們的組合中的任一基團；R’表示選自氫原子和烷基中的任一基團；R₁和R₂各自獨立地表示氫原子、烷基、烷氧基、全氟烷基、全氟烷氧基、鹵素、羥基、羧基、氰基、硝基、氨基和硫代基(thio?group)；n₁表示1-2的整數；n₂表示0-5的整數；并且A⁺表示有機反荷離子。

Y₁和Y₂可各自獨立地為選自烷基、烯基、烷氧基、環戊基、環己基、十氫化萘基、八氫-1H-茚基、金剛烷基、降冰片基、四氫呋喃基、包含降冰片基的具有10-30個碳原子的多環環烷基、苯基、萘基、聯苯基、蒽基、菲基、芴基、芘基、非那烯基、茚基、亞聯苯基、二苯基甲基、四氫化萘基、二氫化蒽基、四苯基甲基和三苯基甲基中的任一基團。

Y可以是選自烷基、烯基、烷氧基以及由以下的式(1-a)至(1-i)和式(2-a)至(2-l)表示的基團中的任一基團：

[化學式1-a]

[化學式1-b]

[化學式1-c]

[化學式1-d]

[化學式1-e]

[化學式1-f]

[化學式1-g]

[化學式1-h]

[化學式1-i]