光酸發(fā)生劑以及包含該光酸發(fā)生劑的抗蝕劑組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種光酸發(fā)生劑以及包含該光酸發(fā)生劑的抗蝕劑組合物，其在抗蝕膜的形成過程中調(diào)節(jié)從曝光區(qū)域到非曝光區(qū)域的酸的擴(kuò)散，從而能夠減少非曝光表面和曝光表面上的線邊緣粗糙度。[化學(xué)式1]<img file="DDA0000389989010000011.TIF" wi="930" he="224" />所述化學(xué)式1中，各取代基如在說明書中所定義。
【專利說明】光酸發(fā)生劑以及包含該光酸發(fā)生劑的抗蝕劑組合物
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種新的光酸發(fā)生劑以及包含該光酸發(fā)生劑的抗蝕劑組合物，其在抗蝕膜的形成過程中調(diào)節(jié)從曝光區(qū)域到非曝光區(qū)域的酸擴(kuò)散，從而能夠減少非曝光表面和曝光表面上的線邊緣粗糙度。
【背景技術(shù)】
[0002]應(yīng)用于包括光刻工藝的半導(dǎo)體精細(xì)加工中的化學(xué)增幅型陽性抗蝕劑組合物含有光酸發(fā)生劑(photoacid generator),該光酸發(fā)生劑包含通過光照來生成酸的化合物。
[0003]作為所述光酸發(fā)生劑，主要使用鎗鹽，其陽離子部分被分解(degradation)成自由基的形態(tài)并以其他形態(tài)的分子存在，陰離子部分在生成酸并照射后對(duì)晶片進(jìn)行烘焙時(shí)，使酸在抗蝕膜上擴(kuò)散。在此過程中，由于例如吸收光的能力、光的吸收而生成的酸的發(fā)生效率、陰離子生成的酸的擴(kuò)散能力、陰離子的酸的強(qiáng)度等原因，光酸發(fā)生劑對(duì)抗蝕劑的分辨率和線邊緣粗糙度等產(chǎn)生直接的影像。
[0004]近來，光刻技術(shù)正在積極進(jìn)行采用ArF液浸(液浸曝光)技術(shù)的大批量制造(HVM:high voIumn manufacturing),主要進(jìn)行實(shí)現(xiàn)50nm以下線寬的技術(shù)開發(fā)。如此，隨著需要實(shí)現(xiàn)的線寬逐漸變小，抗蝕劑需要具備高分辨率、可適用于工藝上的充分的保障(能量保障、焦距保障)、線寬的減小以及與之對(duì)應(yīng)的能夠應(yīng)對(duì)厚度減小的充分的耐蝕刻性等性能，其中，特別要求改善線邊緣粗糙度的特性。
[0005]線邊緣粗糙度意味著曝光區(qū)域和非曝光區(qū)域之間的表面的均勻度，近來對(duì)ArF液浸曝光方式的線邊緣粗糙度的要求精細(xì)到2至3nm左右。
[0006]如上所述，影響線邊緣粗糙度的原因很多，而其中，光酸發(fā)生劑由于對(duì)曝光引起酸生成后曝光時(shí)或曝光后烘焙(PEB)時(shí)的酸的擴(kuò)散距離以及酸的強(qiáng)度產(chǎn)生影響，因此被視為影響線邊緣粗糙度的主要原因，因此，主要進(jìn)行通過調(diào)節(jié)光酸發(fā)生劑的酸的擴(kuò)散來獲得更好的線邊緣粗糙度特性的研究。另外，隨著人們認(rèn)識(shí)到與酸擴(kuò)散快時(shí)相比，酸擴(kuò)散慢時(shí)在非曝光和曝光的鄰接區(qū)域上能夠減少酸擴(kuò)散引起的線邊緣粗糙度，作為減少酸擴(kuò)散的方法，通過擴(kuò)大陰離子的大小來調(diào)節(jié)生成酸時(shí)的擴(kuò)散的方式正在被大量研究。
[0007]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:韓國特許公開第2010-0014433號(hào)(2010.08.27公開)
[0009]專利文獻(xiàn)2:韓國特許公開第2006-0030950號(hào)(2006.10.13公開)
[0010]專利文獻(xiàn)3:韓國特許公開第2010-7022640號(hào)(2010.12.02公開)
[0011]專利文獻(xiàn)4:韓國特許公開第2010-0051591號(hào)(2011.12.07公開)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的在于，提供一種光酸發(fā)生劑(photoacid generator ;以下稱“PAG”)，其在抗蝕膜形成過程中，通過防止從曝光區(qū)域到非曝光區(qū)域的酸的擴(kuò)散，從而能夠減少非曝光表面和曝光表面上的線邊緣粗糙度。[0013]本發(fā)明的另一目的在于，提供一種包含所述光酸發(fā)生劑的抗蝕劑組合物。
[0014]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一實(shí)施例涉及的光酸發(fā)生劑是具有下述化學(xué)式I的結(jié)構(gòu)的化合物。
[0015][化學(xué)式I]
[0016]
【權(quán)利要求】
1.下述化學(xué)式I的光酸發(fā)生劑: [化學(xué)式I]
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光酸發(fā)生劑，其中，所述X為羰基。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光酸發(fā)生劑，其中， 所述Q1和Q/是各自獨(dú)立為氟基； 所述Q2和Q2’是各自獨(dú)立為氫原子或氟基； 所述R是氫原子或甲基； 所述V1和V2是各自獨(dú)立為氧原子或硫原子； 所述W1和W2各自獨(dú)立地選自由甲基、乙基、環(huán)丙基、苯基、甲氧基以及乙氧基所組成的組中； 所述X是羰基； 所述a是I至3的整數(shù)，b是O至2的整數(shù)，C是I或2的整數(shù)，d是I或2的整數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光酸發(fā)生劑，其中， 所述化學(xué)式I中的陰離子部分選自下述化學(xué)式2a至2f所組成的組中: [化學(xué)式2a]
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光酸發(fā)生劑，其中， 所述A+是選自由硫類、碘類、磷類、重氮鹽類、吡啶嗡類及酰亞胺類所組成的組中的有機(jī)抗衡離子。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光酸發(fā)生劑，其中， 所述A+是下述化學(xué)式3a或3b表示的有機(jī)抗衡離子，
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光酸發(fā)生劑，其中， 所述A+是具有下述化學(xué)式4a至4v表示的結(jié)構(gòu)的有機(jī)抗衡離子:
8.下述化學(xué)式I的光酸發(fā)生劑的制備方法，其包括如下步驟: 使下述化學(xué)式7的化合物與選自羰基二咪唑、N-鹵代丁二酰亞胺、碘化鉀、亞硫酰氯以及由它們的混合物組成的組中的化合物反應(yīng)而制備下述化學(xué)式9的化合物的步驟；使如上步驟制備的化學(xué)式9的化合物與下述化學(xué)式10的化合物反應(yīng)而制備下述化學(xué)式11的化合物的步驟；以及 使如上步驟制備的化學(xué)式11的化合物與下述化學(xué)式12的化合物反應(yīng)的步驟，
9.下述化學(xué)式11的化合物， [化學(xué)式11]
10.一種抗蝕劑組合物，其特征在于，含有權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的光酸發(fā)生劑。
【文檔編號(hào)】C07C381/12GK103728835SQ201310454693
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月15日
【發(fā)明者】朱炫相, 韓俊熙, 裵昌完, 金真湖, 安浩益 申請(qǐng)人:錦湖石油化學(xué)株式會(huì)社