[發明專利]包含多種生酸劑化合物的光致抗蝕劑

在審

• 申請號: 201310637229.1
• 申請日: 2013-09-16
• 公開（公告）號: CN103676478A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: J·W·撒克里;成鎮旭;P·J·拉寶美;V·簡恩
• 申請（專利權）人: 羅門哈斯電子材料有限公司
• 主分類號: G03F7/004
• 分類號: G03F7/004;G03F7/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳哲鋒

1.技術領域

本發明涉及包括兩種或更多種不同的生酸劑化合物的新的光致抗蝕劑組合物，其特別包括(a)包含與其相連的生酸劑的聚合物；和(b)并不與聚合物相連的且包含一個或多個酸不穩定性基團的生酸劑化合物。

2.背景技術

光致抗蝕劑是用于將圖像傳遞到基材的光敏膜。它們形成負圖像或正圖像。在基材上涂覆光致抗蝕劑之后，涂層通過圖案化的光掩膜曝光于活化能源，例如紫外光以在光致抗蝕劑涂層中形成潛像。該光掩膜具有對活化輻射不透明和透明的區域，限定期望轉移到下層基體的圖像。通過抗蝕劑涂層中潛像圖案的顯影而提供浮雕圖像。

已知的光致抗蝕劑可以提供具有足以用于許多現有商業應用的分辨率和尺寸的特性。但是對于許多其他的應用，還需要新的光致抗蝕劑以提供亞微米尺寸的高分辨圖像。

對改變光致抗蝕劑的組成進行了許多嘗試以改進功能性質的性能。在其他情況中，報道了多種光活化化合物用于光致抗蝕劑組合物中。參見US20070224540和EP1906241。遠紫外線(EUV)和e-電子束圖像技術也得以使用。參見U.S.專利7,459,260。EUV利用典型的在1nm到40nm之間的短波輻射，其通常具有13.5nm的輻射。

EUV光致抗蝕劑的發展繼續成為實現EUV平版印刷術(EUVL)技術的挑戰性問題。需要開發能夠提供高分辨精細特征(包括低線寬光潔度(LWR))和充分敏感性的材料，以滿足晶片生產。

發明內容

我們現在發現了新的光致抗蝕劑組合物，其包含具有多種不同生酸劑化合物的生酸劑組分。特別的，我們提供了光致抗蝕劑組合物，其包括(a)包含與其相連的生酸劑的聚合物；和(b)并不與聚合物相連的且其包含一個或多個酸不穩定性基團的生酸劑化合物。

在優選的方面，本發明的生酸劑化合物和光致抗蝕劑組合物特別用于EUV成像。

在一個優選的方面，提供的光致抗蝕劑組合物包括(a)包含與其相連的生酸劑的聚合物；和(b)并不與聚合物相連的且包含一個或多個酸不穩定性基團的生酸劑化合物。在這方面，光致抗蝕劑組合物適宜性的不需要包括與(a)包含與其相連的生酸劑的聚合物不同的其他聚合物。即，(a)包含與其相連的生酸劑的聚合物可以是所述光致抗蝕劑組合物的基質聚合物。因此，例如在正性作用光致抗蝕劑的情況中，(a)包含與其相連的生酸劑的聚合物還可以包括包含酸不穩定性基團的重復單元，例如酸不穩定性酯或縮醛基團。

在另一個優選的方面，提供的光致抗蝕劑組合物包括：(a)聚合物；和(b)包含(i)第一非聚合性生酸劑化合物的生酸劑組分，該生酸劑化合物包含一個或多個共價連接的酸不穩定性基團；和(ii)與第一生酸劑化合物和(a)聚合物不同的第二聚合性生酸劑化合物。對于化學放大正性光致抗蝕劑，(a)聚合物適宜性的包含酸不穩定性基團，例如酸不穩定性酯或縮醛(acetal)基團。第二聚合性生酸劑化合物也可以包含酸不穩定性基團，例如酸不穩定性酯或縮醛基團。

聚合性和非聚合性生酸劑化合物適宜性的可以是多種離子和非離子性生酸劑，例如鎓類化合物，磺酸鹽(sulfonate)化合物，二砜、重氮砜(diazosulfone)，α，α-亞甲基二砜或二磺酰基肼，且鎓類化合物通常是優選的，具體的生酸劑包括锍和/或碘鎓基團。包含二苯并噻吩部分和/或噻噸酮(thioxanthone)部分的生酸劑化合物是特別優選的。

在其中聚合性生酸劑化合物是離子性的情況中，適宜性的生酸劑化合物的陰離子組分而不是陽離子組分可以與聚合物共價連接，或者生酸劑的陽離子組分而不是陰離子組分可以與聚合物共價連接，或者生酸劑的陰離子和陽離子組分中的每一個都可以與聚合物共價連接。

優選的，聚合性生酸劑化合物和非聚合性生酸劑化合物中的一種或二者都包含共價連接的酸不穩定性基團。在某些優選的方面，非聚合性生酸劑將是離子性的并且將包含與生酸劑化合物的陽離子組分共價連接的酸不穩定性基團。

我們還發現相對較高重量的非聚合性生酸劑的使用可以提供增強的平版印刷結果，包括形成的抗蝕劑浮雕圖像的線邊緣光潔度和對比度。

本發明特別優選的光致抗蝕劑可以包含成像有效量的一種或多種本說明書公開的生酸劑化合物和合適的聚合物組分。

還可以提供本說明書公開的兩種或多種不同生酸劑化合物的混合物或共混物，包括包含(i)含一個或多個共價連接的酸不穩定性基團的非聚合性生酸劑化合物；和(ii)聚合性生酸劑化合物的共混物或混合物。