[发明专利]光酸发生剂和包含该光酸发生剂的光致抗蚀剂有效
| 申请号： | 201010625286.4 | 申请日： | 2010-12-10 |
| 公开（公告）号： | CN102225924A | 公开（公告）日： | 2011-10-26 |
| 发明（设计）人： | 李明琦;E·阿恰达;刘骢;J·玛蒂亚;C-B·徐;G·G·巴克利 | 申请（专利权）人： | 罗门哈斯电子材料有限公司 |
| 主分类号： | C07D333/46 | 分类号： | C07D333/46;C07D493/18;C07C309/12;C07C303/32;C07C381/12;C07J31/00;G03F7/004;G03F7/26 |
| 代理公司： | 上海专利商标事务所有限公司 31100 | 代理人： | 陈哲锋 |
| 地址： | 美国马*** | 国省代码： | 美国;US |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 发生 包含 光致抗蚀剂 | ||
技术领域
本发明涉及光酸发生剂化合物(photoacid generator compounds，PAGs)的合成方法，新的光酸发生剂化合物以及包含这种PAG化合物的光致抗蚀剂组合物。特别的，本发明涉及特别的含锍(S+)光酸发生剂以及锍类光酸发生剂的合成方法。
背景技术
光致抗蚀剂是将图像转移至基底的光敏感性薄膜。它们形成负像或正像。将一种光致抗蚀剂(photoresist)涂覆在基底上之后，透过有图案的光掩模，激发能量源例如紫外光使涂层曝光，从而在光致抗蚀剂涂层上形成一种潜像。光掩模具有对激发辐射不透明和透明的区域，限定想要转移到下层基底上的图像。
已知的光致抗蚀剂对于许多现有的商业用途来说，能够提供充足的分辨率和尺寸。但是为了实现许多其他的用途，新的光致抗蚀剂需要能够在亚微米尺寸上提供高分辨图像。
已经有很多改变已有光致抗蚀剂组合物，来改善其功能性特性的尝试。其中，还有很多光活性的化合物被报道用于光致抗蚀剂组合物。例如，美国专利6664022和6849374。
发明内容
一方面，我们现在提供一种包含锍(＞S+)组分的新光酸发生剂化合物(PAGs)，用于正激发(postive-acting)或负激发(negative-acting)光致抗蚀剂组合物。特别优选的本发明的含锍PAG包含二氟磺酸阳离子组分(例如R-CF2SO3-，其中R是非氢取代基)。
另一方面，本发明提供了制备含锍光酸发生剂的合成方法。在一个优选实施方式中，取代的烷基硫化物被环化得到环戊基、环己基(cyoclhexyl)或环庚基含锍PAG(例如RS+＜(CH2)4-6，其中R是非氢取代基)。
更进一步的方面，提供了包含磺酸阴离子组分(component)的PAG，其中链具有至少四个饱和非环原子(典型的是C或杂原子N，O或S，更典型的是C或O，进一步更典型的是饱和链的各个连接基为C)，其处于(i)磺酸片段(SO3-)和(ii)(a)非饱和片段(如苯基或其它羧基芳基)，酮(羰基)，酯等或(b)脂肪环基团，如环己基等之间。示例性的阴离子组分包括如下结构：R(CH2)n(CF2)mSO3-，其中n和m的和至少是4，R不是饱和非环状基团(例如，R可以是酯，苯基，环己基等)。
我们还发现上述饱和的链可以显著增加PAG化合物在典型光致抗蚀剂溶剂如乳酸乙酯，丙二醇甲醚醋酸酯等中的溶解性。
具体实施方式
优选的，本发明的PAG可以用于正激发或负激发的化学放大光致抗蚀剂，例如，负激发的光致抗蚀剂组合物，可以参与光酸促进的交联反应致使抗蚀剂涂层的曝光区域在显影剂的溶解度低于非曝光区域。正激发的抗蚀剂组合物，可以参与光酸促进的一种或多种组合物组分的酸不稳定基团的去保护反应致使抗蚀剂涂层的曝光区域在水溶液显影剂的溶解度好于非曝光区域。包含共价连接在酯的羧基氧上的叔非环烷基碳或叔脂肪环碳的酯基团是优选的用于本发明光致抗蚀剂的树脂中的光酸—不稳定基团。缩醛(acetal)基团也是合适的光酸—不稳定基团。
本发明光致抗蚀剂的优选成像波长包括小于300nm的波长，例如248nm，以及小于200nm波长，例如193nm，以及EUV。
更优选的，本发明光致抗蚀剂包括成像有效剂量的本文所述的一种或多种PAG，以及选自如下基团的树脂：
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