[發明專利]一種浸沒式ArF光刻用光產酸劑及光刻膠組合物

有效

• 申請號: 202110979405.4
• 申請日: 2021-08-25
• 公開（公告）號: CN113820918B
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發明（設計）人: 王溯;方書農;徐森
• 申請（專利權）人: 上海芯刻微材料技術有限責任公司
• 主分類號: G03F7/004
• 分類號: G03F7/004
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 王衛彬;馬續紅

本發明公開了一種浸沒式ArF光刻用光產酸劑及光刻膠組合物。本發明的光產酸劑如式I所示。含有本發明的光產酸劑的光刻膠的具有分辨率高、靈敏度高和線寬粗糙度低的優點，具有良好的應用前景。

技術領域

本發明涉及一種浸沒式ArF光刻用光產酸劑及光刻膠組合物。

背景技術

光刻技術是指利用光刻材料(特指光刻膠)在可見光、紫外線、電子束等作用下的化學敏感性，通過曝光、顯影、刻蝕等工藝過程，將設計在掩膜版上的圖形轉移到襯底上的圖形微細加工技術。光刻材料(特指光刻膠)，又稱光致抗蝕劑，是光刻技術中涉及的最關鍵的功能性化學材料，其主要成分是樹脂、光產酸劑(Photo?Acid?Generator，PAG)、以及相應的添加劑和溶劑。光產酸劑是一種光敏感的化合物，在光照下分解產生酸，所產生的酸可使酸敏樹脂發生分解或者交聯反應，從而使光照部分與非光照部分在顯影液中溶解反差增大，可以用于圖形微細加工技術領域。

光刻膠的三個重要參數包括分辨率、靈敏度、線寬粗糙度，它們決定了光刻膠在芯片制造時的工藝窗口。隨著半導體芯片性能不斷提升，集成電路的集成度呈指數型增加，集成電路中的圖形不斷縮小。為了制作更小尺寸的圖形，必須提高上述三個光刻膠的性能指標。根據瑞利方程式，在光刻工藝中使用短波長的光源可以提高光刻膠的分辨率。光刻工藝的光源波長從365nm(I-線)發展到248nm(KrF)、193nm(ArF)、13nm(EUV)。為提高光刻膠的靈敏度，目前主流的KrF、ArF、EUV光刻膠采用了化學放大型光敏樹脂。由此，與化學放大型光敏樹脂相配套的光敏劑(光產酸劑)被廣泛應用在高端光刻膠中。

隨著光刻工藝逐漸發展，至193nm浸沒式工藝，工藝復雜程度加大，對光產酸劑提出越來越高的要求。開發能提升光刻膠分辨率、靈敏度、線寬粗糙度的光產酸劑，成為行業亟待解決的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是為了克服現有技術中與化學放大型光敏樹脂相配套的光產酸劑種類少的缺陷，為此，提供了一種浸沒式ArF光刻用光產酸劑及光刻膠組合物。含有本發明的光產酸劑的光刻膠的具有分辨率高、靈敏度高和線寬粗糙度低的優點。

本發明是通過以下技術方案解決上述技術問題的。

本發明提供了一種如式I所示的化合物作為光產酸劑在光刻膠中的應用；

其中，R¹、R²、R³、R⁴和R⁵獨立地為H、鹵素、C_1-6烷基或-O-C_1-6烷基；

n為2或3；

A為S或I；

Y為C_6-14芳基、被Y^-1取代的C_6-14芳基(Y^-1為1個或多個，例如1、2或3；當Y^-1為多個時，Y^-1相同或不同)或

Y^-1為羥基、C_1-6烷基或-O-C_1-6烷基；

M為C_6-14芳基、被M^-1取代的C_6-14芳基(M^-1為1個或多個，例如1、2或3；當M^-1為多個時，M^-1相同或不同)或不存在(即為)；

M^-1獨立地為C_1-6烷基或-O-C_1-6烷基。