[發明專利]光酸發生劑以及包含該光酸發生劑的抗蝕劑組合物

有效

• 申請號: 201310454693.7
• 申請日: 2013-09-29
• 公開（公告）號: CN103728835A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 朱炫相;韓俊熙;裵昌完;金真湖;安浩益
• 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;G03F7/039;C07D319/06;C07D339/08;C07C381/12;C07D333/46
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 姜虎;陳英俊

技術領域

本發明涉及一種新的光酸發生劑以及包含該光酸發生劑的抗蝕劑組合物，其在抗蝕膜的形成過程中調節從曝光區域到非曝光區域的酸擴散，從而能夠減少非曝光表面和曝光表面上的線邊緣粗糙度。?

背景技術

應用于包括光刻工藝的半導體精細加工中的化學增幅型陽性抗蝕劑組合物含有光酸發生劑(photoacid?generator)，該光酸發生劑包含通過光照來生成酸的化合物。?

作為所述光酸發生劑，主要使用鎓鹽，其陽離子部分被分解(degradation)成自由基的形態并以其他形態的分子存在，陰離子部分在生成酸并照射后對晶片進行烘焙時，使酸在抗蝕膜上擴散。在此過程中，由于例如吸收光的能力、光的吸收而生成的酸的發生效率、陰離子生成的酸的擴散能力、陰離子的酸的強度等原因，光酸發生劑對抗蝕劑的分辨率和線邊緣粗糙度等產生直接的影像。?

近來，光刻技術正在積極進行采用ArF液浸(液浸曝光)技術的大批量制造(HVM：high?volumn?manufacturing)，主要進行實現50nm以下線寬的技術開發。如此，隨著需要實現的線寬逐漸變小，抗蝕劑需要具備高分辨率、可適用于工藝上的充分的保障(能量保障、焦距保障)、線寬的減小以及與之對應的能夠應對厚度減小的充分的耐蝕刻性等性能，其中，特別要求改善線邊緣粗糙度的特性。?

線邊緣粗糙度意味著曝光區域和非曝光區域之間的表面的均勻度，近來對ArF液浸曝光方式的線邊緣粗糙度的要求精細到2至3nm左右。?

如上所述，影響線邊緣粗糙度的原因很多，而其中，光酸發生劑由于對曝光引起酸生成后曝光時或曝光后烘焙(PEB)時的酸的擴散距離以及酸的強度產生影響，因此被視為影響線邊緣粗糙度的主要原因，因此，主要進行通?過調節光酸發生劑的酸的擴散來獲得更好的線邊緣粗糙度特性的研究。另外，隨著人們認識到與酸擴散快時相比，酸擴散慢時在非曝光和曝光的鄰接區域上能夠減少酸擴散引起的線邊緣粗糙度，作為減少酸擴散的方法，通過擴大陰離子的大小來調節生成酸時的擴散的方式正在被大量研究。?

在先技術文獻?

專利文獻1:韓國特許公開第2010-0014433號(2010.08.27公開)?

專利文獻2:韓國特許公開第2006-0030950號(2006.10.13公開)?

專利文獻3:韓國特許公開第2010-7022640號(2010.12.02公開)?

專利文獻4:韓國特許公開第2010-0051591號(2011.12.07公開)?

發明內容

本發明的目的在于，提供一種光酸發生劑(photoacid?generator；以下稱“PAG”)，其在抗蝕膜形成過程中，通過防止從曝光區域到非曝光區域的酸的擴散，從而能夠減少非曝光表面和曝光表面上的線邊緣粗糙度。?

本發明的另一目的在于，提供一種包含所述光酸發生劑的抗蝕劑組合物。?

為了實現上述目的，本發明的一實施例涉及的光酸發生劑是具有下述化學式1的結構的化合物。?

[化學式1]?

所述化學式1中，?

所述Q₁和Q₁’是各自獨立為鹵素基；?

所述Q₂和Q₂’是各自獨立為氫原子或鹵素基；?

所述R是氫原子或碳原子數為1-4的烷基；?

所述V₁和V₂是各自獨立為氧原子(O)或硫原子(S)；?

所述W₁和W₂各自獨立地選自碳原子數為1-10的烷基、碳原子數為3-30的環烷基、碳原子數為3-30的芳基、碳原子數為1-10的烷氧基以及它們的組合所組成的組中；?

所述X選自亞烷基、亞烯基、NR'、S、O、CO以及它們的組合所組成的組中，所述R'是氫原子或碳原子數為1-4的烷基；?

所述a是1至4的整數，b是0至5的整數，c是1至3的整數，d是1至3的整數；?

所述A+是有機抗衡離子。?

優選，所述化學式1中所述X是羰基(CO)。?