[發明專利]磺酰光酸產生劑和包含該磺酰光酸產生劑的光刻膠

有效

• 申請號: 201410333321.3
• 申請日: 2010-12-14
• 公開（公告）號: CN104130172A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 劉驄;C-B·徐
• 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;C07D307/93;C07D519/00;C07J31/00;C07D333/46;C07C317/44;G03F7/039;G03F7/004
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳哲鋒

本發明專利申請是申請號為201010625168.3，申請日為2010年12月14日，名稱為“磺酰光酸產生劑和包含該磺酰光酸產生劑的光刻膠”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種新型磺酰酰亞胺(sulfonyl?imide)和甲基化物(methide)光酸產生劑(photoacid?generator)化合物(“PAG”)和包括該PAG化合物的光刻膠組合物。

背景技術

光刻膠是用于將圖像轉移到基材上的光敏薄膜。其形成凸像或凹像。將光刻膠涂敷到基材上之后，該涂層通過有圖案的光掩模暴露在例如紫外光的活化能量源下，以在光刻膠涂層中形成潛像。該光掩模具有對活化輻射不透明和透明的區域，從而限定出期望要轉移到下面基材的圖像。

對于很多目前的商業應用領域，已知的光刻膠能提供足夠的分辨率和尺寸特征。但是對于很多其它應用領域，需要新的能提供亞微米尺度的高分辨率圖像的光刻膠。

已經做出了許多不同的的嘗試以改善功能特性的性能。其中多種光敏化合物已報道用于光刻膠組合物。參見例如：美國專利6,911,297和7,235,343。

發明內容

一方面，我們在此提供一種新型光酸產生劑化合物(PAG)，其包括二(磺酰)酰亞胺陰離子組分。

另一方面，我們提供一種新型光酸產生劑化合物(PAG)，其包括三(磺酰)甲基化物陰離子組分。

本發明優選的光酸產生劑化合物包括一種鎓組分，優選(磺酰)酰亞胺或(磺酰)甲基化物與例如锍或碘鎓陽離子的鎓陽離子絡合。

具體實施方式

本發明優選的光酸產生劑化合物還包括一種或多種環狀基團，例如任選取代的脂環族基團，任選取代的碳環基團或任選取代的芳香雜環基團。這些體積大的基團優選存在于光酸產生劑化合物的(磺酰)酰亞胺或(磺酰)甲基化物組分上。

優選光酸產生劑化合物還包括氟取代基，包括(磺酰)酰亞胺或(磺酰)甲基化物被一個或多個氟原子取代。

優選的，本發明的PAG用于正性作用或負性作用化學放大型光刻膠，例如負性作用光刻膠組合物，其通過光酸催化的交聯反應使光刻膠涂層的曝光區域相比非曝光區域更不溶于顯影劑，正性作用光抗蝕劑組合物，其經歷一種或多種組合物組分的酸不穩定基團的光酸催化脫保護反應，使光刻膠涂層的曝光區域相比非曝光區域較易溶于水性顯影劑。本申請的光刻膠采用的樹脂中的光酸不穩定基團優選酯基，該酯基包含共價連接在酯基的羧基氧上的包括非環叔烷基碳或脂環叔碳。縮醛(acetal)基團也是合適的光酸不穩定基團。

本發明光刻膠的成像波長優選包括低于300nm波長，例如248nm；低于200nm波長，例如193nm；以及EUV。

本發明特別優選的光刻膠包括有效成像量的一種或多種如文中公開的PAG，以及選自以下組的樹脂：

1)酚醛樹脂(phenolic?resin)，所述酚醛樹脂包含酸不穩定基團，所述酸不穩定基團能提供特別適合在248nm成像的化學放大正性光刻膠。此類特別優選的樹脂包括：i)包含乙烯基苯酚和丙烯酸烷基酯的聚合單元的聚合物，其中聚合的丙烯酸烷基酯單元在光酸存在下會發生解封(beblock)反應。典型的丙烯酸烷基酯會發生光酸誘導的解封反應，包括例如丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸甲基金剛烷酯、甲基丙烯酸甲基金剛烷酯、和其它能夠進行光酸誘導反應的丙烯酸非環烷基和脂環酯，例如美國專利6,042,997和5,492,793中的聚合物，將其以參考的方式全文并入本文中；ii)包含乙烯基苯酚，任選取代的乙烯基苯(例如苯乙烯)(其不含有羥基或羧基環取代基)和例如上述聚合物i)描述的那些解封基團的丙烯酸烷基酯的聚合單元的聚合物，例如在美國專利6,042,997中描述的聚合物，將其以參考的方式全文并入本文中；iii)包含重復單元的聚合物，所述重復單元包括能與光酸反應的縮醛或縮酮(ketal)部分，所述聚合物還任選地包含芳香重復單元例如苯基或酚基團；