[發明專利]樹枝狀化合物,光刻膠組合物和制備電子設備的方法

有效

• 申請號: 201310757482.0
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103936641A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: E·阿恰達;C-B·徐;I·考爾;李明琦;孫紀斌;C·安德斯
• 申請（專利權）人: 羅門哈斯電子材料有限公司
• 主分類號: C07C381/12
• 分類號: C07C381/12;C07C309/12;C07C303/32;C08G83/00;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

背景技術

微光刻過程中，為達到高品質和更小特征尺寸，已經開發了先進的光刻技術例如193nm沉浸(immersion)光刻，用于形成更小的邏輯和存儲晶體管。在微光刻過程中使用的成像的光刻膠中達到更小的臨界尺寸(CD)，以及為光刻膠提供低的線邊緣粗糙度(LER)和線寬粗糙度(LWR)是很重要的，同時還需要好的過程控制公差例如高曝光寬容度(EL)和寬焦深(DOF)。?

為滿足高分辨率光刻引起的對光刻膠材料的挑戰，需要具有低、可控制擴散特性的光酸產生劑(PAGs)，尤其是具有光反應陽離子和擴散限制陰離子的離子PAG。PAG陰離子的結構能夠通過影響光酸產生劑和其他光刻膠組分的交互作用來影響光刻膠的整體性能。這些交互作用反過來影響光酸的擴散特性。PAG結構和尺寸能夠大大影響PAG在光刻膠膜中的均勻分布。如果PAG沒有均勻地分布在光刻膠膜中，會出現缺點，例如T型凸起(T-topping)、成形足印(foot?formation)以及切口。?

已經做出努力來限制擴散以及與散布的酸有關的隨之而來的問題。全氟烷基磺酸基團共價連接于一個單立體空間龐大的、脂肪族或雜脂肪族基團的光酸產生劑已為人們所知。例如，美國專利7,301,047B2和7,304,175B2公開了—種體積龐大的光酸產生劑，其中磺酸酯連接于金剛烷基團。仍然存在對光刻膠組合物的需要，其包括具有可控制酸分布、改進的與聚合物的混合性以及改進的在配方溶劑中的溶解性的PAG和有機顯影劑。?

發明內容

根據本發明第一個方面，提供樹枝狀的(dendritic)化合物。該樹枝狀化合物包含：含有由陰離子基團和連接基團組成的焦點(focal?point)的樹枝狀陰離子；和光活性陽離子。?

按照本發明進一步的方面，該樹枝狀化合物為通式(I)：?

其中：?

L為取代或未取代的支鏈C_1-30脂族基團、C_5-30芳族基團或C_6-30芳烷基基團，具有兩個或更多支鏈，每個支鏈具有官能團，其中該官能團獨立選自胺、醚、羰基、酯、酰胺、硫酸根(sulfate)、磺酸根(sulfonate)、磺酰亞胺、或包括至少一個上述基團的組合；?

X為取代或未取代的C_1-30烷基、C_1-30氟代烷基、C_3-30環烷基或C_3-30氟代環烷基基團，任選地包含含有醚、酯、碳酸根(carbonate)、胺、酰胺、脲、硫酸根、磺酸根、或磺酰胺的基團；?

T為端基，包括取代或未取代的，C₅或更高級環、多環、或稠合多環脂族基團、芳族基團、酸不穩定基團或環狀內酯，其中端基的一個或多個碳原子可被雜原子取代；?

n為選自1或更大的整數的代數(generation?number)；?

y為在給定的樹枝狀代(dendritic?generation)n之內連接基L的數量，并選自1或更大的整數；?

w為在樹枝狀代n以內連接基L末端分支的數量，并選自2或更大的數；?

其中對于第一代(n＝1)，L與X共價連接，以及對于隨后的代(n＝2或更多)，隨后代的L與前一代(n-1)的基團L連接，且最終樹枝狀代之內連接基團L的每個末端分支在端基T終止；以及?

Z⁺為光活性陽離子。?

按照本發明進一步的方面，提供光刻膠組合物。該光刻膠組合物包括：酸敏感聚合物和按照本發明的樹枝狀化合物。?

根據本發明進一步的方面，提供形成電子器件的方法。該方法包括：(a)在基材上涂布一層按照本發明的光刻膠組合物；(b)將該光刻膠組合物層圖案式曝光于活化輻射；以及(c)顯影光刻膠組合物層以提供光刻膠浮雕圖像。?

本文公開的所有范圍包括端點，并且端點可彼此獨立地組合。本文使用的下標“(s)”意圖包括術語的單數和其變化的復數形式，從而包括至少—種。“任選的”或“任選地”意為隨后描述的元素、事件或情況會或不會發生，以及該描述?包括有時發生的情況和不發生的情況。如本文使用的，“結合”包括摻和、混合、合金、或反應產物。?