[发明专利]锍化合物、光致产酸剂及抗蚀剂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及锍化合物、光致产酸剂及抗蚀剂组合物。更具体地，本发明涉及锍化合物、光致产酸剂和抗蚀剂组合物，所述锍化合物具有可通过向一个分子中的阳离子区域引入彼此不同的吸收体而控制的光子产额，提供具有两个酸位(分别具有彼此不同的产酸剂)的化合物，由此克服使用不同的光致产酸剂的混合物的不便，具有优异的在抗蚀剂中的可混性且具有改善的与多种抗蚀剂的可混性。

背景技术

半导体微加工技术利用光刻工艺，并且在这样的光刻工艺中常用化学增幅(chemically amplified)的抗蚀剂组合物。这样的化学增幅的抗蚀剂组合物包含光致产酸剂，所述光致产酸剂是在被光线照射时产生酸的化合物。

当光致产酸剂吸收在半导体图形形成过程中照射的光时，所述光致产酸剂产生酸。

就鎓盐(这些光致产酸剂的一种)而言，当用光照射时，所述鎓盐降解为阳离子形式或自由基形式，并以不同的分子形式存在，而在阴离子一侧产生酸。从而在光照射后烘烤(baking)硅片时在抗蚀剂薄膜上发生酸的扩散。

由于各种特性因素如吸收光的能力、产生酸的效率、所产生酸的扩散能力和阴离子酸的强度，光致产酸剂能够直接影响抗蚀剂的图形特性(如抗蚀剂的分辨率或线边缘粗糙度(LER))。

现有的光致产酸剂具有每分子仅能够产生一种酸的分子结构，以致于为了获得高分辨程度，当需要具有诸如高扩散性和低扩散性二者以及高渗透性和低渗透性二者的特性的光致产酸剂时，使用光致产酸剂的混合物存在不便。此外，在混合使用光致产酸剂时，存在光致产酸剂不能均匀混合到抗蚀剂中的问题，从而导致不能获得具有均匀特性的抗蚀图形。

作为现有光致产酸剂的实例，韩国专利申请10-2006-00133676(由Sumitomo Chemical Co.，Ltd.于2007年7月2日提交)公开了由下式表示的化合物：

[化学式]

其中在上式中，X表示亚烷基或取代亚烷基；Y表示具有5至30个原子且含有一个或多个芳环的烃基；Q₁和Q₂各自独立地表示氟原子或具有1至6个碳原子的全氟烷基；A⁺表示有机平衡离子；且n表示0或1。

在另一实例中，韩国专利申请10-2007-0062926(由Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd.于2007年6月18日提交)公开了由下式表示的化合物：

R₁COOCH₂CH₂CF₂CF₂SO₃-M+

[化学式]

其中在上式中，R₁表示具有1至20个碳原子的烷基、具有6至15个碳原子的芳基或具有4至15个碳原子的杂芳基；且M⁺表示锂离子、钠离子、钾离子、铵离子或四甲基铵离子。

在由Shin-Etsu Chemical提交的专利申请中记载，由上式表示的磺酸可表现出强酸性，可向该酸引入多个取代基，并且在分子设计中的弹性大。

然而，由于为了获得高分辨率，应当作为混合物一起使用具有高扩散性的产酸剂和具有低扩散性的产酸剂，以及具有高渗透性的产酸剂和具有低渗透性的产酸剂，因此现有光致产酸剂的组成非常复杂。而且，在使用两种或更多种光致产酸剂的混合物的情况下，为了获得具有如上所述的矛盾特性的光致产酸剂，存在不能获得抗蚀剂中的均匀可混性的问题。

发明内容

因此，本发明的目的是提供锍化合物，所述锍化合物具有可控制的光子产额，提供具有两个酸位(分别具有彼此不同的产酸剂)的化合物，由此克服使用不同的光致产酸剂的混合物的不便，具有优异的在抗蚀剂中的可混性且具有改善的与多种抗蚀剂的可混性。本发明的另一目的是提供产酸剂和抗蚀剂组合物。

为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供了由下式(1)表示的锍化合物：

[化学式1]