專利名稱：光致抗蝕劑組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可用于縮微光刻領(lǐng)域，特別是可用于在半導(dǎo)體器件生產(chǎn)中使負(fù)和正性圖案成像的光致抗蝕劑組合物，以及使光致抗蝕劑成像的方法。
背景技術(shù)：
光致抗蝕劑組合物用于縮微光刻方法，例如在計算機芯片和集成電路的制造中用于制造小型化電子元件。通常，在這些方法中，首先將光致抗蝕劑組合物的薄涂膜施涂于基材材料上，例如用于制造集成電路的硅晶片上。然后烘烤該已涂覆的基材以蒸發(fā)該光致抗蝕劑組合物中的任何溶劑并使該涂層固定到該基材上。該涂覆在基材上的光致抗蝕劑接下來經(jīng)歷暴露在輻射下的成像曝光。
該輻射曝光導(dǎo)致該涂覆表面的曝光區(qū)域發(fā)生化學(xué)轉(zhuǎn)變。目前，可見光、紫外(UV)光、電子束和X射線輻射能量是縮微光刻方法中常用的輻射類型。在該成像曝光之后，用顯影劑溶液處理該已涂覆的基材以溶解和除去該光致抗蝕劑已輻射曝光的或未曝光的區(qū)域。半導(dǎo)體裝置朝著小型化的趨勢已經(jīng)引起使用對越來越低的輻射波長敏感的新的光致抗蝕劑并且還引起使用尖端多級系統(tǒng)來克服與此類小型化有關(guān)的困難。
存在兩類光致抗蝕劑組合物負(fù)作用和正作用型。在光刻方法中在特定點使用的光致抗蝕劑的類型由半導(dǎo)體器件的設(shè)計決定。當(dāng)將負(fù)作用光致抗蝕劑組合物在輻射下成像曝光時，該光致抗蝕劑組合物暴露在輻射下的區(qū)域變得不太可溶于顯影劑溶液(如發(fā)生交聯(lián)反應(yīng))，而該光致抗蝕劑涂層的未曝光區(qū)域保持相對可溶于這種溶液。因此，用顯影劑對曝光過的負(fù)作用抗蝕劑的處理引起光致抗蝕劑涂層的未曝光區(qū)域被除去并在該涂層中產(chǎn)生負(fù)像，從而不會覆蓋其上沉積了光致抗蝕劑組合物的底層基材表面的所需部分。
另一方面，當(dāng)正作用光致抗蝕劑組合物在輻射下成像曝光時，該光致抗蝕劑組合物受輻射曝光的那些區(qū)域變得更加溶于顯影劑溶液(例如發(fā)生重排反應(yīng))，而沒有曝光的那些區(qū)域保持相對不溶于該顯影劑溶液。因此，用顯影劑對經(jīng)曝光的正作用光致抗蝕劑的處理使得涂層的曝光區(qū)域被除去和在光致抗蝕涂層中產(chǎn)生正像。而且，暴露出底層表面的所需部分。
光致抗蝕劑分辨率定義為在曝光和顯影之后該抗蝕劑組合物能在高像邊緣銳度下從光掩膜轉(zhuǎn)移到基材的最小特征。目前在許多前沿性制造應(yīng)用領(lǐng)域中，需要數(shù)量級低于半個μm(微米)的光致抗蝕劑分辨率。此外，總是希望已顯影的光致抗蝕劑壁面輪廓近似垂直于基材。該抗蝕劑涂層已顯影和未顯影區(qū)域之間的這些劃界轉(zhuǎn)化成該掩模圖像到該基材上的精確圖案轉(zhuǎn)移。隨著朝著小型化的努力降低裝置的臨界尺寸，這變得更加重要。在光致抗蝕劑尺寸已降至低于150nm的情況下，光致抗蝕劑圖案的粗糙度成為一個關(guān)鍵的問題。邊緣粗糙度(通常稱作線邊緣粗糙度)通常對于線和空白圖案觀察為沿著光致抗蝕劑線的粗糙度，并且對于接觸孔觀察為側(cè)壁粗糙度。邊緣粗糙度可能對光致抗蝕劑的光刻性能產(chǎn)生不利影響，尤其在降低臨界尺寸幅度以及將光致抗蝕劑的線邊緣粗糙度轉(zhuǎn)移至基材上時。因此，使邊緣粗糙度最小化的光致抗蝕劑是非常合乎需要的。
對在約100nm和約300nm之間的短波長敏感的光致抗蝕劑經(jīng)常用于其中需要亞半微米幾何尺寸的場合。包括非芳族聚合物、光酸產(chǎn)生劑、任選地溶解抑制劑、和溶劑的光致抗蝕劑是尤其優(yōu)選的。
高分辨率、化學(xué)放大的、深紫外線(100-300nm)正和負(fù)色性光致抗蝕劑可用來將具有小于四分之一微米幾何結(jié)構(gòu)的圖像形成圖案。迄今為止，存在三種主要的在小型化中提供顯著進步的深紫外線(UV)曝光技術(shù)，并且這些技術(shù)使用在248nm、193nm和157nm下發(fā)射輻射的激光器。用于深UV中的光致抗蝕劑通常包含具有酸不穩(wěn)定性基團和可在酸的存在下去保護的聚合物、在吸收光時產(chǎn)生酸的光活性組分和溶劑。在極端UV應(yīng)用(EUV)(～13.4nm)時的曝光也可利用作為使圖像圖案化的另一個替代方案。對于EUV，膜的吸收僅僅由膜的原子組成和其密度確定，與原子鍵的化學(xué)性質(zhì)無關(guān)。膜的吸收率因此可以計算為散射穿過截面的原子非彈性X射線之和f2。具有高碳含量的聚合物發(fā)現(xiàn)是適合的，這歸因于碳的相對低的f2因子；高氧含量不利于吸收，原因在于氧的高f2因子。因為碳原子鍵的化學(xué)性質(zhì)無關(guān)緊要，所以可以并已經(jīng)使用芳族單元，例如酚類如多羥基苯乙烯(PHS)和其衍生物。
用于248nm的光致抗蝕劑通常基于取代的多羥基苯乙烯和其共聚物，如在US 4,491,628和US 5,350,660中描述的那些。另一方面，193nm曝光的光致抗蝕劑要求非芳族聚合物，因為芳族化合物在該波長下是不透明的。US 5,843,624和GB 2,320,718公開了用于193nm曝光的光致抗蝕劑。通常，含有脂環(huán)烴的聚合物用于在小于200nm曝光的光致抗蝕劑。出于許多原因?qū)⒅h(huán)烴引入該聚合物中，主要因為它們具有相對較高的改進耐蝕刻性的碳?xì)浔龋鼈冞€提供在低波長下的透明性且它們具有相對較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。在157nm下敏感的光致抗蝕劑基于已知在該波長下基本上透明的氟化聚合物。衍生自包含氟化基團的聚合物的光致抗蝕劑在WO 00/67072和WO 00/17712中進行了描述。
用于光致抗蝕劑的聚合物被設(shè)計成對成像波長為透明性的，但另一方面，光活性組分通常被設(shè)計成在成像波長下為吸收性的以使光敏性最大化。光致抗蝕劑的光敏性取決于光活性組分的吸收特性，吸收越高，產(chǎn)生酸所需的能量越少，且光致抗蝕劑越具有光敏性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及可用于在深UV中成像的光致抗蝕劑組合物，其包含 a)含酸不穩(wěn)定基團的聚合物； b)選自(i)、(ii)和它們的混合物的化合物，其中 (i)是Ai Xi Bi，(ii)是Ai Xi1， 其中Ai和Bi各自單獨地是有機鎓陽離子； Xi是以下通式的陰離子 Q-R500-SO3- 其中 Q選自-O3S和-O2C；和 R500是選自線性或支化的烷基、環(huán)烷基、芳基或它們的結(jié)合物的基團，它們?nèi)芜x地包含懸鏈O、S或N，其中該烷基、環(huán)烷基和芳基是未取代的或被一個或多個選自以下的基團取代鹵素、未取代或取代的烷基、未取代或取代的C1-8全氟烷基、羥基、氰基、硫酸酯和硝基；Xi1是選自CF3SO3-、CHF2SO3-、CH3SO3-、CCl3SO3-、C2F5SO3-、C2HF4SO3-、C4F9SO3-、樟腦磺酸根、全氟辛烷磺酸根、苯磺酸根、五氟苯磺酸根、甲苯磺酸根、全氟甲苯磺酸根、(Rf1SO2)3C-和(Rf1SO2)2N-，其中每個Rf1獨立地選自高度氟化或全氟化的烷基或氟化芳基并且當(dāng)任何兩個Rf1基的組合連接形成橋時可以是環(huán)狀的，此外，Rf1烷基鏈含有1-20個碳原子并且可以是直鏈、支鏈或環(huán)狀的，從而滿足二價氧、三價氮或六價硫可以中斷骨架鏈，進一步當(dāng)Rf1含有環(huán)狀結(jié)構(gòu)時，此種結(jié)構(gòu)具有5或6個環(huán)成員，任選地，環(huán)成員中1或2個是雜原子，其中烷基是未取代的、取代的、任選含一個或多個懸鏈氧原子、部分氟化或全氟化的；和 所述有機鎓陽離子選自
和 Y-Ar 其中Ar選自
萘基或蒽基； Y選自
-I+-萘基，-I+-蒽基； 其中R1、R2、R3、R1A、R1B、R1C、R2A、R2B、R2C、R2D、R3A、R3B、R3C、R3D、R4A、R4B、R4C、R4D、R5A、R5B和R5C各自獨立地選自Z、氫、OSO2R9、OR20、任選地包含一個或多個O原子的直鏈或支化的烷基鏈、任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基或多環(huán)烷基、一環(huán)烷基-或多環(huán)烷基羰基、芳基、芳烷基、芳基羰基甲基、烷氧基烷基、烷氧基羰基烷基、烷基羰基、其中環(huán)烷基環(huán)任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基-或多環(huán)烷基氧羰基烷基、其中環(huán)烷基環(huán)任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基-或多環(huán)烷基氧烷基、直鏈或支化的全氟烷基、一環(huán)全氟烷基或多環(huán)全氟烷基、直鏈或支化的烷氧基鏈、硝基、氰基、鹵素、羧基、羥基、硫酸酯、三氟乙烷磺?；蛄u基；(1)R1D或R5D之一是硝基，另一個選自氫、任選包含一個或多個O原子的直鏈或支化烷基鏈、任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基或多環(huán)烷基、一環(huán)烷基或多環(huán)烷基羰基、芳基、芳烷基、直鏈或支化全氟烷基、一環(huán)全氟烷基或多環(huán)全氟烷基、芳基羰基甲基、氰基或羥基，或(2)R1D和R5D均是硝基； R6和R7各自獨立地選自任選地包含一個或多個O原子的直鏈或支化烷基鏈、任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基或多環(huán)烷基、一環(huán)烷基-或多環(huán)烷基羰基、芳基、芳烷基、直鏈或支化全氟烷基、一環(huán)全氟烷基或多環(huán)全氟烷基、芳基羰基甲基、硝基、氰基或羥基，或者R6和R7與它們所連接的S原子一起形成任選地包含一個或多個O原子的5-、6-或7-元飽和或不飽和環(huán)； R9選自烷基、氟代烷基、全氟烷基、芳基、氟代芳基、全氟芳基、其中環(huán)烷基環(huán)任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基或多環(huán)烷基、其中環(huán)烷基環(huán)任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)氟代烷基或多環(huán)氟代烷基或者其中環(huán)烷基環(huán)任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)全氟烷基或多環(huán)全氟烷基； R20是烷氧基烷基、烷氧基羰基烷基、烷基羰基、其中環(huán)烷基環(huán)任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基-或多環(huán)烷基氧羰基烷基或其中環(huán)烷基環(huán)任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基-或多環(huán)烷基氧烷基； T是直接鍵、任選地包含一個或多個O原子的二價直鏈或支化烷基、二價芳基、二價芳烷基或任選地包含一個或多個O原子的二價一環(huán)烷基或多環(huán)烷基； Z是-(V)j-(C(X11)(X12))n-O-C(＝O)-R8，其中(1)X11或X12之一是包含至少一個氟原子的直鏈或支化烷基鏈，另一個是氫、鹵素，或直鏈或支化烷基鏈，或者(2)X11和X12均是包含至少一個氟原子的直鏈或支化烷基鏈； V是選自以下的連接基直接鍵、任選地包含一個或多個O原子的二價直鏈或支化烷基、二價芳基、二價芳烷基或任選地包含一個或多個O原子的二價一環(huán)烷基或多環(huán)烷基； X2是氫、鹵素或任選地包含一個或多個O原子的直鏈或支化烷基鏈； R8是任選地包含一個或多個O原子的直鏈或支化烷基鏈，任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基或多環(huán)烷基，或芳基； X3是氫、直鏈或支化烷基鏈、鹵素、氰基或-C(＝O)-R50，其中R50選自任選地包含一個或多個O原子的直鏈或支化烷基鏈，或-O-R51，其中R51是氫或者直鏈或支化烷基鏈； i和k中的每一個獨立地是0或正整數(shù)； j是0-10； m是0-10； n是0-10， 任選地含一個或多個O原子的直鏈或支化烷基鏈，直鏈或支化烷基鏈，直鏈或支化烷氧基鏈，任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基或多環(huán)烷基，一環(huán)烷基-或多環(huán)烷基羰基，烷氧基烷基，烷氧基羰基烷基，烷基羰基，其中環(huán)烷基環(huán)任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基-或多環(huán)烷基氧羰基烷基，其中環(huán)烷基環(huán)任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基-或多環(huán)烷基氧烷基，芳烷基，芳基，萘基，蒽基，任選地包含一個或多個O原子的5-、6-或7-元飽和或不飽和環(huán)，或未取代的或被一個或多個選自以下的基團取代的芳基羰基甲基Z、鹵素、烷基、C1-8全氟烷基、一環(huán)烷基或多環(huán)烷基、OR20、烷氧基、C3-20環(huán)狀烷氧基、二烷基氨基、雙環(huán)二烷基氨基、羥基、氰基、硝基、三氟代乙烷磺?；?、羰基、芳基、芳烷基、氧原子、CF3SO3、芳氧基、芳硫基，和具有通式(II)-(VI)的基團
其中R10和R11各自獨立地表示氫原子，任選地包含一個或多個O原子的直鏈或支化烷基鏈或任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基或多環(huán)烷基，或R10和R11一起可以表示亞烷基以形成五-或六元-環(huán)； R12表示任選地包含一個或多個O原子的直鏈或支化烷基鏈，任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基或多環(huán)烷基，或芳烷基，或R10和R12一起表示亞烷基，該亞烷基與插入的-C-O-基團一起形成五-或六-元環(huán)，該環(huán)中的碳原子任選被氧原子取代； R13表示任選地包含一個或多個O原子的直鏈或支化烷基鏈或者任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基或多環(huán)烷基； R14和R15各自獨立地表示氫原子、任選地包含一個或多個O原子的直鏈或支化烷基鏈或者任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基或多環(huán)烷基； R16表示任選地包含一個或多個O原子的直鏈或支化烷基鏈、任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基或多環(huán)烷基、芳基或芳烷基；和 R17表示任選地包含一個或多個O原子的直鏈或支化烷基鏈、任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基或多環(huán)烷基、芳基、芳烷基，基團-Si(R16)2R17，或基團-O-Si(R16)2R17，任選地包含一個或多個O原子的直鏈或支化烷基鏈，任選地含一個或多個O原子的一環(huán)烷基或多環(huán)烷基，芳基和未取代的或被如上取代的芳烷基；和 c)通式Ai Xi2的化合物，其中Ai如上面所限定，Xi2是選自Rh-Rf2-SO3-的陰離子，其中Rf2選自直鏈或支化(CF2)jj，其中jj是1-4的整數(shù)和C1-C12環(huán)全氟烷基二價基，該二價基任選是全氟C1-10烷基取代的，Rh選自Rg和Rg-O；Rg選自C1-C20直鏈、支化、單環(huán)烷基或多環(huán)烷基，C1-C20直鏈、支化、單環(huán)烯基或多環(huán)烯基，芳基和芳烷基，所述烷基、烯基、芳烷基和芳基是未取代的、取代的、任選含一個或多個懸鏈氧原子、部分氟化或全氟化的。
本發(fā)明還涉及使上述光致抗蝕劑組合物成像的方法?？梢杂貌ㄩL在10nm-300nm范圍內(nèi)的光；例如，用波長選自248nm、193nm、157nm、13.4nm的光將光致抗蝕劑涂層成像曝光。
進一步提供了上述組合物作為光致抗蝕劑的用途。
發(fā)明詳述 本發(fā)明涉及可用于在深UV中成像的光致抗蝕劑組合物，其包含 a)含酸不穩(wěn)定基團的聚合物； b)選自(i)、(ii)和它們的混合物的化合物，其中 (i)是Ai Xi Bi，(ii)是Ai Xi1， 其中Ai和Bi各自單獨地是有機鎓陽離子； Xi是以下通式的陰離子 Q-R500-SO3- 其中Q選自-O3S和-O2C；和 R500是選自線性或支化的烷基、環(huán)烷基、芳基或它們的結(jié)合物的基團，它們?nèi)芜x地包含懸鏈O、S或N，其中該烷基、環(huán)烷基和芳基是未取代的或被一個或多個選自以下的基團取代鹵素、未取代或取代的烷基、未取代或取代的C1-8全氟烷基、羥基、氰基、硫酸酯和硝基；Xi1是陰離子，選自CF3SO3-、CHF2SO3-、CH3SO3-、CCl3SO3-、C2F5SO3-、C2HF4SO3-、C4F9SO3-、樟腦磺酸根、全氟辛烷磺酸根、苯磺酸根、五氟苯磺酸根、甲苯磺酸根、全氟甲苯磺酸根、(Rf1SO2)3C-和(Rf1SO2)2N-，其中每個Rf1獨立地選自高度氟化或全氟化的烷基或氟化芳基并且當(dāng)任何兩個Rf1基的組合連接形成橋時可以是環(huán)狀的，此外，Rf1烷基鏈含有1-20個碳原子并且可以是直鏈、支鏈或環(huán)狀的，從而滿足二價氧、三價氮或六價硫可以中斷骨架鏈，進一步當(dāng)Rf1含有環(huán)狀結(jié)構(gòu)時，此種結(jié)構(gòu)具有5或6個環(huán)成員，任選地，環(huán)成員中1或2個是雜原子，其中烷基是未取代的、取代的、任選含一個或多個懸鏈氧原子、部分氟化或全氟化的；和 其中該有機鎓陽離子選自
和 Y-Ar 其中Ar選自
萘基或蒽基； Y選自
-I+-萘基，-I+-蒽基； 其中R1、R2、R3、R1A、R1B、R1C、R2A、R2B、R2C、R2D、R3A、R3B、R3C、R3D、R4A、R4B、R4C、R4D、R5A、R5B和R5C各自獨立地選自Z、氫、OSO2R9、OR20、任選地包含一個或多個O原子的直鏈或支化的烷基鏈、任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基或多環(huán)烷基、一環(huán)烷基-或多環(huán)烷基羰基、芳基、芳烷基、芳基羰基甲基、烷氧基烷基、烷氧基羰基烷基、烷基羰基、其中環(huán)烷基環(huán)任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基-或多環(huán)烷基氧羰基烷基、其中環(huán)烷基環(huán)任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基-或多環(huán)烷基氧烷基、直鏈或支化的全氟烷基、一環(huán)全氟烷基或多環(huán)全氟烷基、直鏈或支化的烷氧基鏈、硝基、氰基、鹵素、羧基、羥基、硫酸酯、三氟代乙烷磺酰基或羥基；(1)R1D或R5D之一是硝基，另一個選自氫、任選包含一個或多個O原子的直鏈或支化烷基鏈、任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基或多環(huán)烷基、一環(huán)烷基或多環(huán)烷基羰基、芳基、芳烷基、直鏈或支化全氟烷基、一環(huán)全氟烷基或多環(huán)全氟烷基、芳基羰基甲基、氰基或羥基，或(2)R1D和R5D均是硝基； R6和R7各自獨立地選自任選地包含一個或多個O原子的直鏈或支化烷基鏈、任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基或多環(huán)烷基、一環(huán)烷基-或多環(huán)烷基羰基、芳基、芳烷基、直鏈或支化全氟烷基、一環(huán)全氟烷基或多環(huán)全氟烷基、芳基羰基甲基、硝基、氰基或羥基，或者R6和R7與它們所連接的S原子一起形成任選地包含一個或多個O原子的5-、6-或7-元飽和或不飽和環(huán)； R9選自烷基、氟代烷基、全氟烷基、芳基、氟代芳基、全氟芳基、其中環(huán)烷基環(huán)任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基或多環(huán)烷基、其中環(huán)烷基環(huán)任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)氟代烷基或多環(huán)氟代烷基或者其中環(huán)烷基環(huán)任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)全氟烷基或多環(huán)全氟烷基； R20是烷氧基烷基、烷氧基羰基烷基、烷基羰基、其中環(huán)烷基環(huán)任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基-或多環(huán)烷基氧羰基烷基或其中環(huán)烷基環(huán)任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基-或多環(huán)烷基氧烷基； T是直接鍵、任選地包含一個或多個O原子的二價直鏈或支化烷基、二價芳基、二價芳烷基或任選地包含一個或多個O原子的二價一環(huán)烷基或多環(huán)烷基； Z是-(V)j-(C(X11)(X12))n-O-C(＝O)-R8，其中(i)X11或X12之一是包含至少一個氟原子的直鏈或支化烷基鏈，另一個是氫、鹵素或直鏈或支化烷基鏈，或者(ii)X11和X12均是包含至少一個氟原子的直鏈或支化烷基鏈； V是選自以下的連接基直接鍵、任選地包含一個或多個O原子的二價直鏈或支化烷基、二價芳基、二價芳烷基或任選地包含一個或多個O原子的二價一環(huán)烷基或多環(huán)烷基； X2是氫、鹵素或任選地包含一個或多個O原子的直鏈或支化烷基鏈； R8是任選地包含一個或多個O原子的直鏈或支化烷基鏈，任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基或多環(huán)烷基，或芳基； X3是氫、直鏈或支化烷基鏈、鹵素、氰基或-C(＝O)-R50，其中R50選自任選地包含一個或多個O原子的直鏈或支化烷基鏈，或-O-R51，其中R51是氫或者直鏈或支化烷基鏈； i和k中的每一個獨立地是0或正整數(shù)； j是0-10； m是0-10； n是0-10， 任選地含一個或多個O原子的直鏈或支化烷基鏈，直鏈或支化烷基鏈，直鏈或支化烷氧基鏈，任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基或多環(huán)烷基，一環(huán)烷基-或多環(huán)烷基羰基，烷氧基烷基，烷氧基羰基烷基，烷基羰基，其中環(huán)烷基環(huán)任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基-或多環(huán)烷基氧羰基烷基，其中環(huán)烷基環(huán)任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基-或多環(huán)烷基氧烷基，芳烷基，芳基，萘基，蒽基，任選地包含一個或多個O原子的5-、6-或7-元飽和或不飽和環(huán)，或芳基羰基甲基，它們是未取代的或被一個或多個選自以下的基團取代Z、鹵素、烷基、C1-8全氟烷基、一環(huán)烷基或多環(huán)烷基、OR20、烷氧基、C3-20環(huán)狀烷氧基、二烷基氨基、雙環(huán)二烷基氨基、羥基、氰基、硝基、三氟代乙烷磺?；?、羰基、芳基、芳烷基、氧原子、CF3SO3、芳氧基、芳硫基，和具有通式(II)-(VI)的基團
其中R10和R11各自獨立地表示氫原子，任選地包含一個或多個O原子的直鏈或支化烷基鏈或任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基或多環(huán)烷基，或R10和R11一起可以表示亞烷基以形成五-或六元-環(huán)； R12表示任選地包含一個或多個O原子的直鏈或支化烷基鏈，任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基或多環(huán)烷基，或芳烷基，或R10和R12一起表示亞烷基，該亞烷基與插入的-C-O-基團一起形成五-或六-元環(huán)，該環(huán)中的碳原子任選被氧原子取代； R13表示任選地包含一個或多個O原子的直鏈或支化烷基鏈或者任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基或多環(huán)烷基； R14和R15各自獨立地表示氫原子、任選地包含一個或多個O原子的直鏈或支化烷基鏈或者任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基或多環(huán)烷基； R16表示任選地包含一個或多個O原子的直鏈或支化烷基鏈、任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基或多環(huán)烷基、芳基或芳烷基；和 R17表示任選地包含一個或多個O原子的直鏈或支化烷基鏈、任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基或多環(huán)烷基、芳基、芳烷基，基團-Si(R16)2R17，或基團-O-Si(R16)2R17，任選地包含一個或多個O原子的直鏈或支化烷基鏈，任選地含一個或多個O原子的一環(huán)烷基或多環(huán)烷基，芳基和未取代的或被如上取代的芳烷基；和 c)通式Ai Xi2的化合物，其中Ai如上面所限定，Xi2是選自Rh-Rf2-SO3-的陰離子，其中Rf2選自直鏈或支化(CF2)jj，其中jj是1-4的整數(shù)和C1-C12環(huán)全氟烷基二價基，該二價基任選是全氟C1-10烷基取代的，Rh選自Rg和Rg-O；Rg選自C1-C20直鏈、支化、單環(huán)烷基或多環(huán)烷基，C1-C20直鏈、支化、單環(huán)烯基或多環(huán)烯基，芳基和芳烷基，所述烷基、烯基、芳烷基和芳基是未取代的、取代的、任選含一個或多個懸鏈氧原子、部分氟化或全氟化的。
本發(fā)明還涉及使上述光致抗蝕劑組合物成像的方法?？梢杂貌ㄩL在10nm-300nm范圍內(nèi)的光；例如，用波長選自248nm、193nm、157nm、13.4nm的光將光致抗蝕劑涂層成像曝光。進一步提供了本發(fā)明組合物作為光致抗蝕劑的用途。
在整個說明書中，如果沒有另外指明，以下術(shù)語具有下述意義。
本文所使用的術(shù)語烷基是指直鏈或支化鏈烴，優(yōu)選含1-10個碳原子。烷基的代表性實例包括但不限于，甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、新戊基、正己基、3-甲基己基、2，2-二甲基戊基、2，3-二甲基戊基、正庚基、正辛基、正壬基和正癸基。
亞烷基是指二價烷基，它們可以是直鏈或支鏈并且優(yōu)選含1-20個碳原子，如亞甲基、亞乙基、亞丙基、亞丁基等。
術(shù)語芳基是指通過除去一個氫原子衍生自芳族烴(優(yōu)選含6-50個碳原子)的基團，并且可以是取代或未取代的。芳族烴可以是單核或多核的。單核型芳基的實例包括苯基、甲苯基、二甲苯基、萮基、異丙苯基等。多核型芳基的實例包括萘基、蒽基、菲基等。該芳基可以是未取代的或者如上文所述被取代。
術(shù)語烷氧基是指烷基-O-的基團，其中烷基如本文所限定。烷氧基的代表性實例包括，但不限于甲氧基、乙氧基、丙氧基、2-丙氧基、丁氧基、叔丁氧基、戊氧基和己氧基。
術(shù)語芳氧基是指芳基-O-的基團，其中芳基如本文所限定。
術(shù)語芳烷基是指包含本文所限定的芳基的烷基，它是同時具有芳族和脂族結(jié)構(gòu)的烴基，即，其中低級烷基(優(yōu)選C1-C6)氫原子被單核或多核芳基取代的烴基。芳烷基的實例包括，但不限于芐基、2-苯基-乙基、3-苯基-丙基、4-苯基-丁基、5-苯基-戊基、4-苯基環(huán)己基、4-芐基環(huán)己基、4-苯基環(huán)己基甲基、4-芐基環(huán)己基甲基、萘基甲基等。
本文所使用的術(shù)語單環(huán)烷基是指任選被取代的、飽和或部分不飽和(優(yōu)選C3-C12)的單環(huán)烷基環(huán)體系，其中如果該環(huán)是部分不飽和的，則它是單環(huán)烯基。本文所使用的術(shù)語多環(huán)烷基是指任選被取代的、飽和或部分不飽和(優(yōu)選C4-C50)的包含兩個或更多個環(huán)的多環(huán)烷基環(huán)系，其中如果該環(huán)是部分不飽和的，則它是多環(huán)烯基。任選地包含一個或多個O原子的單環(huán)烷基或多環(huán)烷基的實例是為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的并且包括，例如，環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)庚基、環(huán)己基、2-甲基-2-降冰片基、2-乙基-2-降冰片基、2-甲基-2-異冰片基、2-乙基-2-異冰片基、2-甲基-2-金剛烷基、2-乙基-2-金剛烷基、1-金剛烷基-1-甲基乙基、金剛烷基、三環(huán)癸基、3-氧雜三環(huán)[4.2.1.02.5]壬基、四環(huán)十二烷基、四環(huán)[5.2.2.0.0]十一烷基、冰片基、異冰片基降冰片基內(nèi)酯、金剛烷基內(nèi)酯等。
術(shù)語烷氧基羰基烷基涵蓋本文所限定的烷基，它們?nèi)〈斜疚乃薅ǖ耐檠豸驶?。烷氧基羰基烷基的實例包括甲氧基羰基甲基[CH3O-C(＝O)-CH2-]、乙氧基羰基甲基[CH3CH2O-C(＝O)-CH2-]、甲氧基羰基乙基[CH3O-C(＝O)-CH2CH2-]和乙氧基羰基乙基[CH3CH2O-C(＝O)-CH2CH2-]。
本文所使用的術(shù)語烷基羰基是指經(jīng)由本文所限定的羰基與母體分子結(jié)構(gòu)部分連接的本文所限定的烷基，該烷基通常可以表示為烷基-C(O)-。烷基羰基的代表性實例包括但不限于乙?；?甲基羰基)、丁?；?丙基羰基)、辛酰基(庚基羰基)、十二?；?十一烷基羰基)等。
烷氧羰基是指烷基-O-C(O)-，其中烷基如先前所述。非限制性實例包括甲氧基羰基[CH3O-C(O)-]和乙氧基羰基[CH3CH2O-C(O)-]，芐氧基羰基[C6H5CH2O-C(O)-]等。
烷氧基烷基是指端烷基經(jīng)由醚氧原子與烷基結(jié)構(gòu)部分連接，它可以一般地表示為烷基-O-烷基，其中該烷基(如本文所限定)可以是直鏈或支化的。烷氧基烷基的實例包括但不限于，甲氧基丙基、甲氧基丁基、乙氧基丙基、甲氧基甲基。
單環(huán)烷基-或多環(huán)烷基氧羰基烷基是指端單環(huán)烷基或多環(huán)烷基經(jīng)由-O-C(＝O)-與烷基結(jié)構(gòu)部分連接，一般地表示為單環(huán)烷基-或多環(huán)烷基-O-C(＝O)-烷基。
單環(huán)烷基-或多環(huán)烷基氧烷基是指端單環(huán)烷基或多環(huán)烷基經(jīng)由醚氧原子與烷基結(jié)構(gòu)部分連接，其可以一般地表示為一環(huán)烷基-或多環(huán)烷基-O-烷基。
單環(huán)氟代烷基-或多環(huán)氟代烷基是指取代有一個或多個氟原子的單環(huán)烷基-或多環(huán)烷基。
可以位于烷基、芳基、芳烷基和上述其它基團上的取代基的實例包括但不限于，鹵素(F、Cl、Br、I)、羥基、硫酸酯、硝基、全氟烷基、羰基、烷基、烷氧基、芳基等。
陰離子Xi1的實例包括(C2F5SO2)2N-，(C4F9SO2)2N-，(C8F17SO2)3C-，(CF3SO2)3C-，(CF3SO2)2N-，(CF3SO2)2(C4F9SO2)C-，(C2F5SO2)3C-，(C4F9SO2)3C-，(CF3SO2)2(C2F5SO2)C-，(C4F9SO2)(C2F5SO2)2C-，(CF3SO2)(C4F9SO2)N-，[(CF3)2NC2F4SO2]2N-，(CF3)2NC2F4SO2C-(SO2CF3)2，(3，5-二(CF3)C6H3)SO2N-SO2CF3，C6F5SO2C--(SO2CF3)2，C6F5SO2N--SO2CF3，
CF3CHFO(CF2)4SO3-，CF3CH2O(CF2)4SO3-，CH3CH2O(CF2)4SO3-，CH3CH2CH2O(CF2)4SO3-，CH3O(CF2)4SO3-，C2H5O(CF2)4SO3-，C4H9O(CF2)4SO3-，C6H5CH2O(CF2)4SO3-，C2H5OCF2CF(CF3)SO3-，CH2＝CHCH2O(CF2)4SO3-，CH3OCF2CF(CF3)SO3-，C4H9OCF2CF(CF3)SO3-，C8H17O(CF2)2SO3-和C4H9O(CF2)2SO3-。適合的陰離子的其它實例可以參見美國專利號6,841,333和美國專利號5,874,616。
Ai Xi1的實例包括雙(4-叔丁基苯基)碘鎓雙-全氟乙烷磺酰胺、三氟甲烷磺酸二苯基碘鎓、九氟丁烷磺酸二苯基碘鎓、三氟甲烷磺酸三苯基锍、九氟丁烷磺酸三苯基锍、4-叔丁基乙酰氧基-3，5-二甲基苯基二甲基锍雙(全氟丁烷)磺酰胺、九氟丁磺酸4-(2-甲基-2-金剛烷基乙酰氧基)-3，5-二甲基苯基二甲基锍、4-(2-甲基-2-金剛烷基乙酰氧基)-3，5-二甲基苯基二甲基锍雙(全氟丁烷)磺酰胺、4-羥基-3，5-二甲基苯基二甲基锍雙(五氟甲烷)磺酰胺、4-羥基-3，5-二甲基苯基二甲基锍雙(全氟乙烷)磺酰胺、4-羥基-3，5-二甲基苯基二甲基锍雙(全氟丁烷)磺酰胺、4-羥基-3，5-二甲基苯基二甲基锍三(五氟甲烷)磺酰胺等以及本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它光酸產(chǎn)生劑。其它實例參見美國專利申請US-A 2007-0111138、美國公開專利申請2004-0229155和美國公開專利申請2005-0271974、美國專利號5,837,420、美國專利號6,111,143、美國專利號6,358,665、美國專利號6,855,476、美國公開專利申請2005-0208420、美國公開專利申請2004-0106062、美國公開專利申請2004-0087690、美國公開專利申請2002-0009663、美國公開專利申請2002-0001770、美國公開專利申請2001-0038970和美國公開專利申請2001-0044072，它們的內(nèi)容據(jù)此在此引入作為參考。通式Ai Xi1的此類光酸產(chǎn)生劑的制造方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的。
用于本發(fā)明組合物的其它光活性化合物是已知的或可以通過為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法合成，例如按實施例中規(guī)定的方法所述或類似于那樣合成?；鶊FAi、Bi的合成例如在WO 2007/007175中進行了公開。
在本發(fā)明組合物的一個優(yōu)選的實施方案中，b)是化合物(i)。
在另一個優(yōu)選的實施方案中，Ai和Bi中的每一個選自
在另一個優(yōu)選的實施方案中，Ai和Bi各自是
其中R6和R7各自獨立地是未取代或取代的芳基；T是直接鍵；R500是未取代或被一個或多個鹵素基團取代的直鏈或支化烷基。
在另一個優(yōu)選的實施方案中，Ai和Bi各自是
其中R3A和R3B各自獨立地選自任選含一個或多個O原子的直鏈或支化烷基鏈，或直鏈或支化烷氧基鏈；和R500是未取代或被一個或多個鹵素基團取代的直鏈或支化烷基。
其中b)是化合物(ii)的本發(fā)明的其它組合物是優(yōu)選的。
這些組合物中，其中Ai選自以下通式的是優(yōu)選的
其中R3A和R3B各自獨立地選自任選含一個或多個O原子的直鏈或支化烷基鏈，或直鏈或支化烷氧基鏈；和R500是未取代或被一個或多個鹵素基團取代的直鏈或支化烷基。
進一步優(yōu)選的是其中b)是選自(i)的至少一種化合物和選自(ii)的至少一種化合物的混合物的本發(fā)明組合物。
可用于光致抗蝕劑組合物的聚合物包括具有酸不穩(wěn)定性基團的那些，所述基團使聚合物不溶于含水堿性溶液，但這種聚合物在酸的存在下將該聚合物催化去保護，其中聚合物隨后變得可溶于含水堿性溶液。聚合物優(yōu)選在低于200nm下是透明的并且是基本上非芳族的，優(yōu)選是丙烯酸酯和/或環(huán)烯烴聚合物。這些聚合物是，例如，但不限于，描述于US 5,843,624、US 5,879,857、WO 97/33,198、EP 789,278和GB 2,332,679中的那些。對于低于200nm的輻射優(yōu)選的非芳族聚合物是取代的丙烯酸酯、環(huán)烯烴、取代的聚乙烯等。也可使用基于多羥基苯乙烯和其共聚物的芳族聚合物，尤其對于248nm曝光。
基于丙烯酸酯的聚合物一般基于具有至少一種包含側(cè)掛脂環(huán)族基團的單元的聚(甲基)丙烯酸酯，且其中酸不穩(wěn)定性基團側(cè)掛于聚合物主鏈和/或脂環(huán)族基團上。側(cè)掛脂環(huán)族基團的實例可以是金剛烷基、三環(huán)癸基、異冰片基、薄荷基和它們的衍生物。其它側(cè)基也可被引入聚合物，如甲羥戊酸內(nèi)酯、γ-丁內(nèi)酯、烷氧基烷基等。脂環(huán)族基團的結(jié)構(gòu)的實例包括
將單體的類型和其被引入聚合物中的比率優(yōu)化以得到最佳光刻性能。這些聚合物描述于R.R.Dammel等的，光致抗蝕劑技術(shù)和加工方面的進展(Advances in Resist Technology and Processing)，SPIE，第3333卷，第144頁，(1998)。這些聚合物的實例包括聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷酯-共聚-甲羥戊酸內(nèi)酯甲基丙烯酸酯)、聚(甲基丙烯酸羧基四環(huán)十二烷基酯-共聚-甲基丙烯酸四氫吡喃基羧基四環(huán)十二烷基酯)、聚(丙烯酸三環(huán)癸基酯-共聚-甲基丙烯酸四氫吡喃基酯-共聚-甲基丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸-3-氧代環(huán)己酯-共聚-甲基丙烯酸金剛烷基酯)。
由環(huán)烯烴、降冰片烯和四環(huán)十二碳烯衍生物合成的聚合物可通過開環(huán)易位、自由基聚合或使用金屬有機催化劑來聚合。環(huán)烯烴衍生物也可與環(huán)狀酸酐或與馬來酰亞胺或其衍生物共聚。環(huán)狀酸酐的實例是馬來酸酐(MA)和衣康酸酐。環(huán)烯烴被引入聚合物的骨架并且可以是任何包含不飽和鍵的取代的或未取代的多環(huán)烴。單體可具有所連接的酸不穩(wěn)定性基團。聚合物可由一種或多種具有不飽和鍵的環(huán)烯烴單體合成。環(huán)烯烴單體可以是取代的或未取代的降冰片烯，或四環(huán)十二烷。環(huán)烯烴上的取代基可以是脂族或環(huán)脂族烷基、酯、酸、羥基、腈或烷基衍生物。環(huán)烯烴單體的實例包括但不限于
也可以用于合成聚合物的其它環(huán)烯單體是
這些聚合物描述于以下參考文獻并在此被引入，M-D.Rahman等的光致抗蝕劑技術(shù)和加工方面的進展(Advances in Resist Technologyand Processing)，SPIE，第3678卷，第1193頁，(1999)。這些聚合物的實例包括聚((5-降冰片烯-2-羧酸叔丁基酯-共聚-5-降冰片烯-2-羧酸-2-羥基乙酯-共聚-5-降冰片烯-2-羧酸-共聚-馬來酸酐)、聚(5-降冰片烯-2-羧酸叔丁基酯-共-5-降冰片烯-2-羧酸異冰片基酯-共-5-降冰片烯-2-羧酸-2-羥基乙基酯-共-5-降冰片烯-2-羧酸-共-馬來酸酐)、聚(四環(huán)十二碳烯-5-羧酸酯-共聚-馬來酸酐)、聚(5-降冰片烯-2-羧酸叔丁基酯-共聚-馬來酸酐-共聚-甲基丙烯酸2-甲基金剛烷基酯-共聚-2-甲羥戊酸內(nèi)酯甲基丙烯酸酯)、聚(甲基丙烯酸2-甲基金剛烷基酯-共聚-2-甲羥戊酸內(nèi)酯甲基丙烯酸酯)等。
包含(甲基)丙烯酸酯單體、環(huán)烯烴單體和環(huán)狀酸酐的混合物的聚合物也可被結(jié)合到混雜聚合物中，其中這些單體如上所述。環(huán)烯烴單體的實例包括選自降冰片烯羧酸叔丁酯(BNC)、降冰片烯羧酸羥乙酯(HNC)、降冰片烯羧酸(NC)、四環(huán)[4.4.0.1.2，61.7，10]十二碳-8-烯-3-羧酸叔丁酯和四環(huán)[4.4.0.1.2，61.7，10]十二碳-8-烯-3-羧酸叔丁氧基羰基甲酯的那些。在某些情況下，環(huán)烯烴的優(yōu)選實例包括降冰片烯羧酸叔丁酯(BNC)、降冰片烯羧酸羥乙酯(HNC)和降冰片烯羧酸(NC)。(甲基)丙烯酸酯單體的實例包括選自甲羥戊酸內(nèi)酯甲基丙烯酸酯(MLMA)、甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯(MAdMA)、甲基丙烯酸2-金剛烷基酯(AdMA)、丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯(MAdA)、甲基丙烯酸2-乙基-2-金剛烷基酯(EAdMA)、甲基丙烯酸3，5-二甲基-7-羥基金剛烷基酯(DMHAdMA)、甲基丙烯酸異金剛烷基酯、羥基-1-甲基丙烯酰氧基金剛烷(HAdMA；例如，羥基在3位)、丙烯酸羥基-1-金剛烷基酯(HADA；例如，羥基在3位)、丙烯酸乙基環(huán)戊基酯(ECPA)、甲基丙烯酸乙基環(huán)戊基酯(ECPMA)、甲基丙烯酸三環(huán)[5，2，1，02，6]癸-8-基酯(TCDMA)、3，5-二羥基-1-甲基丙烯酰氧基金剛烷(DHAdMA)、β-甲基丙烯酰氧基-γ-丁內(nèi)酯、α-或β-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯(或者α-或β-GBLMA)、5-甲基丙烯酰氧基-2，6-降冰片烷羧內(nèi)酯(carbolactone)(MNBL)、5-丙烯酰氧基-2，6-降冰片烷羧內(nèi)酯(ANBL)、甲基丙烯酸異丁酯(IBMA)、α-γ-丁內(nèi)酯丙烯酸酯(α-GBLA)、螺甾內(nèi)酯(甲基)丙烯酸酯、羥基三環(huán)癸烷(甲基)丙烯酸酯、金剛烷內(nèi)酯(甲基)丙烯酸酯和α-甲基丙烯酰氧基-γ-丁內(nèi)酯等的那些。用這些單體形成的聚合物的實例包括聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯-共聚-甲基丙烯酸2-乙基-2-金剛烷基酯-共聚-3-羥基-1-甲基丙烯酰氧基金剛烷-共聚-α-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯)；聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金剛烷基酯-共聚-3-羥基-1-甲基丙烯酰氧基金剛烷-共聚-β-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯)；聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯-共聚-3-羥基-1-甲基丙烯酰氧基金剛烷-共聚-β-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯)；聚(降冰片烯羧酸叔丁酯-共聚-馬來酸酐-共聚-甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯-共聚-β-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酰氧基降冰片烯甲基丙烯酸酯)；聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯-共聚-3-羥基-1-甲基丙烯酰氧基金剛烷-共聚-β-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸三環(huán)[5，2，1，02，6]癸-8-基酯)；聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金剛烷基酯-共聚-丙烯酸3-羥基-1-金剛烷基酯-共聚-β-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯)；聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金剛烷基酯-共聚-丙烯酸3-羥基-1-金剛烷基酯-共聚-α-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸三環(huán)[5，2，1，02，6]癸-8-基酯)；聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯-共聚-3，5-二羥基-1-甲基丙烯酰氧基金剛烷-共聚-α-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯)；聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯-共聚-甲基丙烯酸3，5-二甲基-7-羥基金剛烷基酯-共聚-α-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯)；聚(丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯-共聚-3-羥基-1-甲基丙烯酰氧基金剛烷-共聚-α-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯)；聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯-共聚-3-羥基-1-甲基丙烯酰氧基金剛烷-共聚-β-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸三環(huán)[5，2，1，02，6]癸-8-基酯)；聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯-共聚-β-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯-共聚-3-羥基-1-甲基丙烯酰氧基金剛烷-共聚-丙烯酸乙基環(huán)戊基酯)；聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯-共聚-丙烯酸3-羥基-1-金剛烷基酯-共聚-α-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯)；聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯-共聚-3-羥基-1-甲基丙烯酰氧基金剛烷-共聚-α-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸2-乙基-2-金剛烷基酯)；聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯-共聚-3-羥基-1-甲基丙烯酰氧基金剛烷-共聚-β-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸三環(huán)[5，2，1，02，6]癸-8-基酯)；聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯-共聚-甲基丙烯酸2-乙基-2-金剛烷基酯-共聚-β-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯-共聚-3-羥基-1-甲基丙烯酰氧基金剛烷)；聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯-共聚-甲基丙烯酸2-乙基-2-金剛烷基酯-共聚-α-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯-共聚-3-羥基-1-甲基丙烯酰氧基金剛烷)；聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯-共聚-甲基丙烯酰氧基降冰片烯甲基丙烯酸酯-共聚-β-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯)；聚(2-甲基-2-金剛烷基甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酰氧基降冰片烯甲基丙烯酸酯-共聚-3-羥基-1-金剛烷基丙烯酸酯)；聚(甲基丙烯酸乙基環(huán)戊基酯-共聚-甲基丙烯酸2-乙基-2-金剛烷基酯-共聚-α-γ-丁內(nèi)酯丙烯酸酯)；聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金剛烷基酯-共聚-丙烯酸3-羥基-1-金剛烷基酯-共聚-甲基丙烯酸異丁酯-共聚-α-γ-丁內(nèi)酯丙烯酸酯)；聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯-共聚-β-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯-共聚-丙烯酸3-羥基-1-金剛烷基酯-共聚-甲基丙烯酸三環(huán)[5，2，1，02，6]癸-8-基酯)；聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金剛烷基酯-共聚-丙烯酸3-羥基-1-金剛烷基酯-共聚-α-γ-丁內(nèi)酯丙烯酸酯)；聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯-共聚-β-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸2-金剛烷基酯-共聚-3-羥基-1-甲基丙烯酰氧基金剛烷)；聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯-共聚-甲基丙烯酰氧基降冰片烯甲基丙烯酸酯-共聚-β-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸2-金剛烷基酯-共聚-3-羥基-1-甲基丙烯酰氧基金剛烷)；聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯-共聚-甲基丙烯酰氧基降冰片烯甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸三環(huán)[5，2，1，02，6]癸-8-基酯-共聚-3-羥基-1-甲基丙烯酰氧基金剛烷-共聚-α-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯)；聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金剛烷基酯-共聚-丙烯酸3-羥基-1-金剛烷基酯-共聚-甲基丙烯酸三環(huán)[5，2，1，02，6]癸-8-基酯-共聚-α-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯)；聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金剛烷基酯-共聚-丙烯酸3-羥基-1-金剛烷基酯-共聚-α-γ-丁內(nèi)酯丙烯酸酯)；聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯-共聚-3-羥基-1-甲基丙烯酰氧基金剛烷-共聚-α-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯-共聚-2-乙基-2-金剛烷基-共聚-甲基丙烯酸酯)；聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金剛烷基酯-共聚-丙烯酸3-羥基-1-金剛烷基酯-共聚-α-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸三環(huán)[5，2，1，02，6]癸-8-基酯)；聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金剛烷基酯-共聚-丙烯酸3-羥基-1-金剛烷基酯-共聚-α-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯)；聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯-共聚-丙烯酸3-羥基-1-金剛烷基酯-共聚-5-丙烯酰氧基-2，6-降冰片烷羧內(nèi)酯)；聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金剛烷基酯-共聚-丙烯酸3-羥基-1-金剛烷基酯-共聚-α-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯-共聚-α-γ-丁內(nèi)酯丙烯酸酯)；聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金剛烷基酯-共聚-丙烯酸3-羥基-1-金剛烷基酯-共聚-α-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸2-金剛烷基酯)和聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金剛烷基酯-共聚-丙烯酸3-羥基-1-金剛烷基酯-共聚-α-γ-丁內(nèi)酯丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸三環(huán)[5，2，1，02，6]癸-8-基酯)。
在248nm和可能地EUV有用的聚合物的實例包括對-異丙氧基苯乙烯-對-羥基苯乙烯聚合物；間-異丙氧基苯乙烯-間-或?qū)?羥基苯乙烯聚合物；對-四氫吡喃氧基苯乙烯-對-羥基苯乙烯聚合物；間-四氫吡喃氧基苯乙烯-間-或?qū)?羥基苯乙烯聚合物；對-叔丁氧基苯乙烯-對-羥基苯乙烯聚合物；間-叔丁氧基苯乙烯-間-或?qū)?羥基苯乙烯聚合物；對-三甲基甲硅烷氧基苯乙烯-對-羥基苯乙烯聚合物；間-三甲基甲硅烷氧基苯乙烯-間-或?qū)?羥基苯乙烯聚合物；對-叔丁氧基羰氧基苯乙烯-對-羥基苯乙烯聚合物；間-叔丁氧基羰氧基苯乙烯-間-或?qū)?羥基苯乙烯聚合物；對-甲氧基-α-甲基苯乙烯-對-羥基-α-甲基苯乙烯聚合物；間-甲氧基-α-甲基苯乙烯-間-或?qū)?羥基-α-甲基苯乙烯聚合物；對-叔丁氧基羰氧基苯乙烯-對-羥基苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯聚合物；間-叔丁氧基羰氧基苯乙烯-間-或?qū)?羥基苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯聚合物；對-四羥基吡喃氧基苯乙烯-對-羥基苯乙烯-甲基丙烯酸叔丁酯聚合物；間-四羥基吡喃氧基苯乙烯-間-或?qū)?羥基苯乙烯-甲基丙烯酸叔丁酯聚合物；對-叔丁氧基苯乙烯-對-羥基苯乙烯-富馬二腈聚合物；間-叔丁氧基苯乙烯-間-或?qū)?羥基苯乙烯富馬二腈聚合物；對-三甲基甲硅烷氧基苯乙烯-對-羥基苯乙烯-對-氯苯乙烯聚合物；間-三甲基甲硅烷氧基苯乙烯-間-或?qū)?羥基苯乙烯-對-氯苯乙烯聚合物；對-叔丁氧基苯乙烯-對-羥基苯乙烯-叔丁基甲基丙烯酸酯聚合物；間-叔丁氧基苯乙烯-間-或?qū)?羥基苯乙烯-甲基丙烯酸叔丁酯聚合物；對-叔丁氧基苯乙烯-對-羥基苯乙烯-丙烯腈聚合物；間-叔丁氧基苯乙烯-間-或?qū)?羥基苯乙烯丙烯腈聚合物；對-叔丁氧基苯乙烯-對-羥基苯乙烯-叔丁基-對-乙烯基苯氧基乙酸酯聚合物；間-叔丁氧基苯乙烯-間-或?qū)?羥基苯乙烯-叔丁基對-乙烯基苯氧基乙酸酯聚合物；聚[對-(1-乙氧基乙氧基)苯乙烯-共聚-對-羥基苯乙烯]；聚-(對-羥基苯乙烯-對-叔丁氧基羰氧基苯乙烯)等。
適合的聚合物的其它實例包括美國專利號6,610,465、6,120,977、6,136,504、6,013,416、5,985,522、5,843,624、5,693,453、4,491,628，WO 00/25178，WO 00/67072，JP 2000-275845，JP 2000-137327和JP 09-73173中描述的那些，這些文獻在此引入作為參考?？梢允褂靡环N或多種光致抗蝕劑樹脂的共混物。標(biāo)準(zhǔn)合成方法通常用來制備各種類型的適合的聚合物。適合的標(biāo)準(zhǔn)程序(比如，自由基聚合)的程序或基準(zhǔn)可以在上述文獻中找到。
環(huán)烯烴和環(huán)狀酸酐單體認(rèn)為形成交替的聚合物結(jié)構(gòu)，且引入到聚合物中的(甲基)丙烯酸酯單體的量可變化以得到最佳光刻性能。在聚合物內(nèi)部，(甲基)丙烯酸酯單體相對環(huán)烯烴/酸酐單體的百分比是約95摩爾％至約5摩爾％，進一步約75摩爾％至約25摩爾％，更進一步約55摩爾％至約45摩爾％。
可用于157nm曝光的氟化非酚類聚合物還表現(xiàn)出線邊緣粗糙度并且可受益于在本發(fā)明中描述的光活性化合物的新型混合物的使用。這些聚合物描述于WO 00/17712和WO 00/67072中并在此引入作為參考。這樣的一種聚合物的實例是聚(四氟乙烯-共聚-降冰片烯-共聚-5-六氟異丙醇-取代的2-降冰片烯。
也可使用描述于美國專利6,686,429(其內(nèi)容在此引入作為參考)的由環(huán)烯烴和含氰基的烯屬單體合成的聚合物。
聚合物的分子量根據(jù)所用的化學(xué)作用的類型和所需的光刻性能而優(yōu)化。通常，重均分子量是3,000至30,000，多分散度是1.1至5，優(yōu)選1.5至2.5。
有意義的其它聚合物包括發(fā)現(xiàn)和描述于美國專利申請公開號2004-0166433中的那些，該文獻的內(nèi)容在此引入作為參考。還可以使用其它聚合物，例如美國專利7,149,060中公開的那些，該文獻的內(nèi)容據(jù)此在此引入作為參考。
將本發(fā)明的固體組分溶于有機溶劑中。固體在溶劑或溶劑混合物中的量是約1wt％至約50wt％。聚合物可以是固體的5wt％至90wt％，光酸產(chǎn)生劑可以是固體的1wt％至約50wt％。適用于這樣的光致抗蝕劑的溶劑可包括例如酮如丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環(huán)己酮、異佛爾酮、甲基異戊酮、2-庚酮4-羥基和4-甲基-2-戊酮；C1-C10脂族醇如甲醇、乙醇和丙醇；含芳基的醇如苯甲醇；環(huán)狀碳酸酯如碳酸亞乙酯和碳酸亞丙酯；脂族或芳族烴(例如，己烷、甲苯、二甲苯等)；環(huán)狀醚如二噁烷和四氫呋喃；乙二醇；丙二醇；己二醇；乙二醇一烷基醚如乙二醇一甲基醚、乙二醇一乙基醚；乙二醇烷基醚乙酸酯如甲基溶纖劑乙酸酯和乙基溶纖劑乙酸酯；乙二醇二烷基醚如乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙醚、乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇一烷基醚如二乙二醇一甲基醚、二乙二醇一乙醚和二乙二醇二甲基醚；丙二醇一烷基醚如丙二醇甲基醚、丙二醇乙基醚、丙二醇丙基醚和丙二醇丁基醚；丙二醇烷基醚乙酸酯如丙二醇甲基醚乙酸酯、丙二醇乙基醚乙酸酯、丙二醇丙基醚乙酸酯和丙二醇丁基醚乙酸酯；丙二醇烷基醚丙酸酯如丙二醇甲基醚丙酸酯、丙二醇乙基醚丙酸酯、丙二醇丙基醚丙酸酯和丙二醇丁基醚丙酸酯；2-甲氧基乙基醚(二甘醇二甲醚)；同時具有醚和羥基結(jié)構(gòu)部分的溶劑如甲氧基丁醇、乙氧基丁醇、甲氧基丙醇和乙氧基丙醇；酯如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯和乙酸丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯；2-羥基丙酸乙酯、2-羥基2-甲基丙酸甲酯、2-羥基2-甲基丙酸乙酯、羥基乙酸甲酯、羥基乙酸乙酯、羥基乙酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丙酯、乳酸丁酯、3-羥基丙酸甲酯、3-羥基丙酸乙酯、3-羥基丙酸丙酯、3-羥基丙酸丁酯、甲基2-羥基3-甲基丁酸、甲氧基乙酸甲酯、甲氧基乙酸乙酯、甲氧基乙酸丙酯、甲氧基乙酸丁酯、乙氧基乙酸甲酯、乙氧基乙酸乙酯、乙氧基乙酸丙酯、乙氧基乙酸丁酯、丙氧基乙酸甲酯、丙氧基乙酸乙酯、丙氧基乙酸丙酯、丙氧基乙酸丁酯、丁氧基乙酸甲酯、丁氧基乙酸乙酯、丁氧基乙酸丙酯、丁氧基乙酸丁酯、2-甲氧基丙酸甲酯、2-甲氧基丙酸乙酯、2-甲氧基丙酸丙酯、2-甲氧基丙酸丁酯、2-乙氧基丙酸甲酯、2-乙氧基丙酸乙酯、2-乙氧基丙酸丙酯、2-乙氧基丙酸丁酯、2-丁氧基丙酸甲酯、2-丁氧基丙酸乙酯、2-丁氧基丙酸丙酯、2-丁氧基丙酸丁酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸丙酯、3-甲氧基丙酸丁酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸丙酯、3-乙氧基丙酸丁酯、3-丙氧基丙酸甲酯、3-丙氧基丙酸乙酯、3-丙氧基丙酸丙酯、3-丙氧基丙酸丁酯、3-丁氧基丙酸甲酯、3-丁氧基丙酸乙酯、3-丁氧基丙酸丙酯和3-丁氧基丙酸丁酯；羥基異丁酸酯，例如，2-羥基異丁酸甲酯、α-甲氧基異丁酸甲酯、甲氧基異丁酸乙酯、α-乙氧基異丁酸甲酯、α-乙氧基異丁酸乙酯、β-甲氧基異丁酸甲酯、β-甲氧基異丁酸乙酯、β-乙氧基異丁酸甲酯、β-乙氧基異丁酸乙酯、β-異丙氧基異丁酸甲酯、β-異丙氧基異丁酸乙酯、β-異丙氧基異丁酸異丙酯、β-異丙氧基異丁酸丁酯、β-丁氧基異丁酸甲酯、β-丁氧基異丁酸乙酯、β-丁氧基異丁酸丁酯、α-羥基異丁酸甲酯、α-羥基異丁酸乙酯、α-羥基異丁酸異丙酯和α-羥基異丁酸丁酯；和其它溶劑如二價酸酯；酮醚衍生物如雙丙酮醇甲基醚；酮醇衍生物如丙酮醇或雙丙酮醇；內(nèi)酯如丁內(nèi)酯，尤其是γ-丁內(nèi)酯；酰胺衍生物如二甲基乙酰胺或二甲基甲酰胺，茴香醚和它們的混合物。
各種其它添加劑如著色劑，非光化染料，抗條紋劑，增塑劑，粘附促進劑，溶解抑制劑，涂覆助劑，感光速度增加劑，附加的光酸產(chǎn)生劑和溶解度增加劑(例如，一定低含量的不用作主溶劑部分的溶劑，其實例包括二醇醚和二醇醚乙酸酯、戊內(nèi)酯、酮、內(nèi)酯等)并且表面活性劑可在溶液被涂覆到基材上之前被加入光致抗蝕劑組合物中。提高膜厚度均勻性的表面活性劑，如氟化表面活性劑，可被加入光致抗蝕劑溶液中。將能量從特定范圍的波長轉(zhuǎn)移至不同的曝光波長的敏化劑也可被加入光致抗蝕劑組合物中。通常還將堿加入光致抗蝕劑中以防止在光致抗蝕劑圖像的表面處的t-頂或橋接。堿的實例是胺、氫氧化銨和光敏堿。尤其優(yōu)選的堿是三辛基胺、二乙醇胺和氫氧化四丁基銨。
本發(fā)明進一步提供使光致抗蝕劑成像的方法，包括以下步驟 a)用權(quán)利要求1的組合物涂覆基材； b)烘烤該基材以基本上除去溶劑； c)將該光致抗蝕劑涂層成像曝光； d)曝光后烘烤該光致抗蝕劑涂層；和 e)用堿性水溶液將該光致抗蝕劑涂層顯影。
可以通過光致抗蝕劑領(lǐng)域中使用的任何常規(guī)方法(包括浸涂、噴涂和旋涂)將制備好的光致抗蝕劑組合物溶液涂覆到基材上。當(dāng)旋涂時，例如，在給定所使用的旋涂設(shè)備的類型和該旋涂工藝所允許的時間量下，為了提供具有所需厚度的涂層，可能針對固體含量的百分率來調(diào)節(jié)該光致抗蝕劑溶液。合適的基材包括硅、鋁、聚合物樹脂、二氧化硅、摻雜二氧化硅、氮化硅、鉭、銅、多晶硅、陶瓷、鋁/銅混合物；砷化鎵和其它這樣的第III/V族化合物。光致抗蝕劑也可以涂覆在抗反射涂層上。
通過所描述的程序而制備的光致抗蝕劑涂層特別適于施用到硅/二氧化硅晶片上，例如用于生產(chǎn)微處理器和其它微型化集成電路元件。還可以使用鋁/氧化鋁晶片?；倪€可包含各種聚合物樹脂，尤其透明聚合物如聚酯。
將光致抗蝕劑組合物溶液隨后涂覆到基材上，并將基材在溫度為約70℃至約150℃下處理(烘烤)約30秒至約180秒(在熱板上)或約15至約90分鐘(在對流烘箱中)。為了降低該光致抗蝕劑中的殘留溶劑的濃度，同時不引起該固體組分的大量熱降解，選擇這一溫度處理。一般來說，期望使溶劑的濃度和該第一溫度最小化。進行處理(烘烤)直至基本上所有的溶劑已蒸發(fā)且厚度約半個微米的光致抗蝕劑組合物的薄涂層保留在基材上。在一個優(yōu)選的實施方案中，溫度為大約95℃-大約120℃。一直進行該處理直到溶劑除去的變化速率變得相對不明顯。膜厚度、溫度和時間選擇取決于使用者所需的光致抗蝕劑性能，以及所用的設(shè)備和商業(yè)上所需的涂覆次數(shù)。涂覆的基材可隨后以任何所需圖案成像曝光于光化輻射下，如優(yōu)選在波長約10nm(納米)至約300nm，尤其是248nm、193nm、157nm和13.4nm下的紫外線，x-射線，電子束，離子束或激光輻射，所述圖案通過使用合適的掩模、負(fù)片、模版、模板等而產(chǎn)生。
然后，光致抗蝕劑在顯影之前經(jīng)受曝光后的第二烘烤或熱處理。加熱溫度可以為大約90℃-大約150℃，更優(yōu)選為大約100℃-大約130℃。加熱可以在熱板上進行大約30秒到大約2分鐘，更加優(yōu)選大約60秒到大約90秒或者通過對流烘箱進行大約30到大約45分鐘。
將曝光的光致抗蝕劑涂覆的基材通過浸漬在顯影溶液中而顯影以去除成像曝光的區(qū)域或通過噴霧顯影工藝而顯影。舉例來說，該溶液優(yōu)選通過氮脈沖攪動來攪拌。該基材允許保持在該顯影劑中直到全部，或基本上全部光致抗蝕劑涂層已從該曝光區(qū)域溶解。顯影劑包括銨或堿金屬氫氧化物的水溶液。一種優(yōu)選的顯影劑是氫氧化四甲基銨的水溶液。在從該顯影液中取出該涂鋪的圓片之后，可以進行任選的后顯影熱處理或烘烤以增加該涂層的粘合性和對蝕刻條件和其它物質(zhì)的化學(xué)耐性。該后顯影熱處理可以包括在該涂層的軟化點之下對該涂層和基材的烘箱烘烤或UV硬化過程。在工業(yè)應(yīng)用中，尤其在硅/二氧化硅型基材上制造微電路單元中，顯影的基材可用緩沖的氫氟酸堿蝕刻溶液處理或干蝕刻。在干蝕刻之前，可處理光致抗蝕劑以電子束固化，以提高光致抗蝕劑的耐干蝕刻性。
本發(fā)明進一步提供如下制備半導(dǎo)體器件的方法通過用光致抗蝕劑組合物涂覆適合的基材在基材上產(chǎn)生光圖像。該主題方法包括用光致抗蝕劑組合物涂覆適合的基材并將該涂覆的基材熱處理直到基本上所有光致抗蝕劑溶劑被除去；將該組合物成像曝光并用適合的顯影劑除去此種組合物的成像曝光區(qū)域。
以下實施例將提供本發(fā)明組合物的制備和使用方法的說明。然而，這些實施例不意于以任何方式限制或約束本發(fā)明的范圍并且不應(yīng)該看作是在提供為了實踐本發(fā)明所必須唯一使用的條件、參量或數(shù)值。除非另有規(guī)定，所有的份數(shù)和百分率按重量計算。
實施例1全氟丁烷-1，4-二磺酸雙(三苯基锍)的合成
將全氟丁烷-1，4-二磺酸鉀鹽(2.5g)添加到溴化三苯基锍(3.5g)在150ml水中的溶液中。添加氯仿(150ml)并攪拌5小時。用水洗滌該氯仿層若干次，在無水硫酸鈉上干燥，過濾并將濾液蒸發(fā)到油位。將乙醚添加到油中并劇烈地攪拌該混合物。形成了白色沉淀物。過濾混合物并在真空下干燥所回收的沉淀物，獲得白色粉末；熔點155℃。
實施例2全氟丁烷-1，4-二磺酸雙[雙(4-叔丁基苯基碘鎓)]的合成
將乙酸雙(4-叔丁基苯基碘鎓)(12.48g)溶解在丙酮中并添加到燒瓶中。然后將全氟丁烷-1，4-二磺酸(5.0g)添加到燒瓶中并在室溫下攪拌該混合物一整夜。如實施例1中那樣離析全氟丁烷-1，4-二磺酸雙[雙(4-叔丁基苯基碘鎓)]。
通式Ai Xi1 Bi的化合物的其它實例包括全氟丁烷-1，4-二磺酸雙(4-叔丁基苯基碘鎓)三苯基锍、全氟丙烷-1，3-二磺酸雙(4-叔丁基苯基碘鎓)三苯基锍、全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸雙(4-叔丁基苯基碘鎓)三苯基锍、全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸雙(4-叔丁基苯基碘鎓)三苯基锍、全氟甲烷二磺酸雙(4-叔丁基苯基碘鎓)三苯基锍、甲烷二磺酸雙(4-叔丁基苯基碘鎓)三苯基锍、全氟乙烷二磺酸雙(4-叔丁基苯基碘鎓)三苯基锍、乙烷二磺酸雙(4-叔丁基苯基碘鎓)三苯基锍、全氟丙烷-1，3-二磺酸雙(三苯基锍)、全氟丙烷-1，3-二磺酸雙(苯甲?；膩喖谆?、全氟丁烷-1，4-二磺酸雙(苯甲?；膩喖谆?、全氟丁烷-1，4-二磺酸雙(三(4-叔丁基苯基)锍)、全氟丁烷-1，4-二磺酸雙(三(4-叔丁基苯基)锍)、全氟丙烷-1，3-二磺酸雙(三(4-叔丁基苯基)锍)、全氟丙烷-1，3-二磺酸雙(三(4-叔丁基苯基)锍)、全氟丁烷-1，4-二磺酸雙(4-叔丁基苯基二苯基锍)、全氟丙烷-1，3-二磺酸雙(4-叔丁基苯基二苯基锍)、全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸雙(三苯基锍)、全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸雙(三苯基锍)、全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸雙(苯甲?；膩喖谆?、全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸雙(苯甲酰基四亞甲基锍)、全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸雙(三(4-叔丁基苯基)锍)、全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸雙(三(4-叔丁基苯基)锍)、全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸雙(4-叔丁基苯基二苯基锍)、全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸雙(4-叔丁基苯基二苯基锍)、甲烷二磺酸雙(4-叔丁基苯基碘鎓)、甲烷二磺酸雙(三苯基锍)、全氟甲烷二磺酸雙(4-叔丁基苯基碘鎓)、全氟甲烷二磺酸雙(三苯基锍)、全氟甲烷二磺酸雙(苯甲?；膩喖谆?、甲烷二磺酸雙(苯甲?；膩喖谆?、全氟甲烷二磺酸雙(三(4-叔丁基苯基)锍)、甲烷二磺酸雙(三(4-叔丁基苯基)锍)、全氟甲烷二磺酸雙(4-叔丁基苯基二苯基锍)、甲烷二磺酸雙(4-叔丁基苯基二苯基锍)、全氟丁烷-1，4-二磺酸雙(4-辛氧基苯基)碘鎓、乙烷二磺酸雙(4-辛氧基苯基)碘鎓、全氟乙烷二磺酸雙(4-辛氧基苯基)碘鎓、全氟丙烷-1，3-二磺酸雙(4-辛氧基苯基)碘鎓、全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸雙(4-辛氧基苯基)碘鎓、全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸雙(4-辛氧基苯基)碘鎓、甲烷二磺酸雙(4-辛氧基苯基)碘鎓、全氟甲烷二磺酸雙(4-辛氧基苯基)碘鎓、全氟丁烷-1，4-二磺酸雙(4-辛氧基苯基)苯基锍、乙烷二磺酸雙(4-辛氧基苯基)苯基锍、全氟乙烷二磺酸雙(4-辛氧基苯基)苯基锍、全氟丙烷-1，3-二磺酸雙(4-辛氧基苯基)苯基锍、全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸雙(4-辛氧基苯基)苯基锍、全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸雙(4-辛氧基苯基)苯基锍、甲烷二磺酸雙(4-辛氧基苯基)苯基锍、全氟甲烷二磺酸雙(4-辛氧基苯基)苯基锍、全氟丁烷-1，4-二磺酸雙[雙[4-五氟苯磺酰氧基苯基]苯基锍]、乙烷二磺酸雙[雙[4-五氟苯磺酰氧基苯基]苯基锍、全氟乙烷二磺酸雙[雙[4-五氟苯磺酰氧基苯基]苯基锍]、全氟丙烷-1，3-二磺酸雙[雙[4-五氟苯磺酰氧基苯基]苯基锍]、全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸雙[雙[4-五氟苯磺酰氧基苯基]苯基锍]、全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸雙[雙[4-五氟苯磺酰氧基苯基]苯基锍]、甲烷二磺酸雙[雙[4-五氟苯磺酰氧基苯基]苯基锍]、全氟甲烷二磺酸雙[雙[4-五氟苯磺酰氧基苯基]苯基锍]、全氟丁烷-1，4-二磺酸雙[雙[4-(3，5-二(三氟甲基)苯磺酰氧基)-苯基]苯基锍]、乙烷二磺酸雙[雙[4-(3，5-二(三氟甲基)-苯磺酰氧基)苯基]苯基锍]、全氟乙烷二磺酸雙[雙[4-(3，5-二(三氟甲基)苯磺酰氧基)苯基]苯基锍]、全氟丙烷-1，3-二磺酸雙[雙[4-(3，5-二(三氟甲基)苯磺酰氧基)苯基]苯基锍]、全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸雙[雙[4-(3，5-二(三氟甲基)-苯磺酰氧基)苯基]苯基锍]、全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸雙[雙[4-(3，5-二(三氟甲基)苯磺酰氧基)-苯基]苯基锍]、甲烷二磺酸雙[雙[4-(3，5-二(三氟甲基)苯磺酰氧基)苯基]苯基锍]、乙烷二磺酸雙(4-叔丁基苯基碘鎓)、全氟乙烷二磺酸雙(4-叔丁基苯基碘鎓)、乙烷二磺酸雙(三苯基锍)、全氟乙烷二磺酸雙(三苯基锍)、全氟乙烷二磺酸雙(苯甲酰基四亞甲基锍)、乙烷二磺酸雙(苯甲酰基四亞甲基锍)、全氟乙烷二磺酸雙(三(4-叔丁基苯基)锍)、乙烷二磺酸雙(三(4-叔丁基苯基)锍)、全氟乙烷二磺酸雙(4-叔丁基苯基二苯基锍)、乙烷二磺酸雙(4-叔丁基苯基二苯基锍)、全氟丁烷-1，4-二磺酸雙[雙[2-甲基金剛烷基乙酰氧基甲氧基苯基]苯基锍、乙烷二磺酸雙[雙[2-甲基金剛烷基乙酰氧基甲氧基苯基]苯基锍、全氟乙烷二磺酸雙[雙[2-甲基-金剛烷基乙酰氧基甲氧基苯基]苯基锍、全氟丙烷-1，3-二磺酸雙[雙[2-甲基金剛烷基乙酰氧基甲氧基苯基]苯基锍]、全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸雙[雙[2-甲基金剛烷基乙酰氧基甲氧基苯基]苯基锍]、全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸雙[雙[2-甲基金剛烷基乙酰氧基甲氧基苯基]苯基锍]、甲烷二磺酸雙[雙[2-甲基金剛烷基乙酰氧基甲氧基苯基]苯基锍]、全氟甲烷二磺酸雙[雙[2-甲基金剛烷基乙酰氧基甲氧基苯基]苯基锍]、全氟丁烷-1，4-二磺酸雙[雙[4，4-雙(三氟甲基)-3-氧雜三環(huán)[4.2.1.02，5]-壬基甲氧基苯基]苯基锍]、乙烷二磺酸雙[雙[4，4-雙(三氟甲基)-3-氧雜三環(huán)[4.2.1.02，5]-壬基甲氧基苯基]苯基锍]、全氟乙烷二磺酸雙[雙[4，4-雙(三氟甲基)-3-氧雜三環(huán)[4.2.1.02，5]-壬基甲氧基苯基]苯基锍]、全氟丙烷-1，3-二磺酸雙[雙[4，4-雙(三氟甲基)-3-氧雜三環(huán)[4.2.1.02，5]-壬基甲氧基-苯基]苯基锍]、全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸雙[雙[4，4-雙(三氟甲基)-3-氧雜三環(huán)[4.2.1.02，5]-壬基甲氧基苯基]苯基锍]、全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸雙[雙[4，4-雙(三氟甲基)-3-氧雜三環(huán)[4.2.1.02，5]-壬基甲氧基苯基]苯基锍]、甲烷二磺酸雙[雙[4，4-雙(三氟甲基)-3-氧雜三環(huán)[4.2.1.02，5]壬基甲氧基苯基]苯基锍]和全氟甲烷二磺酸雙[雙[4，4-雙(三氟甲基)-3-氧雜三環(huán)[4.2.1.02，5]-壬基甲氧基苯基]苯基锍]?？梢园搭愃朴趯嵤├?和2以及美國公開專利申請?zhí)?007-0015084中所示的方法制備上述材料，這些文獻的內(nèi)容據(jù)此在此引入作為參考。
實施例3 將0.8218g聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金剛烷基酯(EAdMA)/甲基丙烯酸乙基環(huán)戊酯(ECPMA)/羥基-1-金剛烷基丙烯酸酯(HAdA)/α-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯(α-GBLMA)；15/15/30/40)聚合物、0.0471g(107μmol/克)2-(苯氧基)四氟乙烷-1-磺酸三苯基锍(參見美國公開專利申請?zhí)?005-208420)、0.00620克N，N-二異丙基苯胺(38.6％摩爾％)和表面活性劑(氟代脂族聚合物酯，由3M Corporation，St.Paul Minnesota提供)的0.030g 10wt％丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)溶液溶解在19.297g甲基-2-羥基異丁酸酯(MHIB)和4.825g丙二醇單甲醚(PGME)中。徹底地混合該溶液以便完全溶解并使用0.2μm過濾器過濾。
涂覆有底部抗反射涂層(B.A.R.C.)的硅基材通過將底部抗反射涂料溶液(
ArF-38B.A.R.C.，可得自AZ Electronic MaterialsCorporation，Somerville，NJ)旋涂到硅基材上并在225℃下烘烤90秒而制成。該B.A.R.C膜厚度是87nm。然后將如此制備的光致抗蝕劑溶液涂覆在B.A.R.C涂覆的硅基材上。調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)速度使得光致抗蝕劑膜厚度是120nm。然后將該膜在100℃下軟烘烤60s，用Nikon 306D0.85NA&偶極光照使用6％半色調(diào)掩模曝光。在110℃下曝光后烘烤該曝光晶片60s，并使用氫氧化四甲基銨的2.38wt％水溶液顯影30sec。然后在AMAT CD SEM(臨界尺寸-掃描電子顯微鏡)上測量線和空間圖案。印刷70nm稠密CD的敏感性是24mJ/cm2，其中DoF(焦深)為0.15μm，在±0.10μm DoF下平均3σ線邊緣粗糙度(LER)/線寬度粗糙度(LWR)值分別是8.05和14.58nm。
實施例4 將0.7886g聚(EAdMA/ECPMA/HAdA/α-GBLMA；15/15/30/40)聚合物、0.0190g(45μmol/克)2-(苯氧基)四氟乙烷-1-磺酸三苯基锍、0.0183g雙(4-叔丁基苯基)碘鎓雙-全氟乙烷磺酰亞胺、0.0425g全氟丁烷-1，4-二磺酸雙[雙(4-叔丁基苯基碘鎓)](得自實施例2)和0.0066克N，N-二異丙基苯胺(38.6％摩爾％)和表面活性劑(氟代脂族聚合物酯，由3M Corporation，St.Paul Minnesota提供)的0.030g 10wt％PGMEA溶液溶解在19.297g MHIB和4.825g PGME中。徹底地混合該溶液以便完成溶解并使用0.2μm過濾器過濾。
類似于實施例3中所述，涂覆如此制備的抗蝕劑，曝光并在B.A.R.C.涂覆的硅晶片上進行表征。該配方印刷具有140nm間距的70nm溝渠的敏感性是39mJ/cm2，DoF是0.35μm，在±0.10μm DoF下的LER/LWR值是5.28和8.60nm。
實施例5 將0.8002g聚(EAdMA/ECPMA/HAdA/α-GBLMA；15/15/30/40)聚合物、0.0257g(60μmol/克)2-(苯氧基)四氟乙烷-1-磺酸三苯基锍、0.0431g全氟丁烷-1，4-二磺酸雙[雙(4-叔丁基苯基碘鎓)](來自實施例2)和0.0059克N，N-二異丙基苯胺(38.6％摩爾％)和表面活性劑(氟代脂族聚合物酯，由3M Corporation，St.Paul Minnesota提供)的0.030g 10wt％PGMEA溶液溶解在19.297g MHIB和4.825gPGME中。徹底地混合該溶液以便完全溶解并使用0.2μm過濾器過濾。
類似于實施例3中所述，涂覆如此制備的抗蝕劑，曝光并在B.A.R.C.涂覆的硅晶片上進行表征。該配方印刷具有140nm間距的70nm溝渠的敏感性是32mJ/cm2，DoF是0.35μm，在±0.10μm DoF下的LER/LWR值是5.38和8.78nm。
實施例6 將0.8207g聚(EAdMA/ECPMA/HAdA/α-GBLMA；15/15/30/40)聚合物、0.0273g(62μmol/克)2-(苯氧基)四氟乙烷-1-磺酸三苯基锍、0.0218g全氟丁烷-1，4-二磺酸雙(三苯基锍)(得自實施例1)和0.0052克N，N-二異丙基苯胺(38.6％摩爾％)和表面活性劑(氟代脂族聚合物酯，由3M Corporation，St.Paul Minnesota提供)的0.030g 10wt％PGMEA溶液溶解在19.297g MHIB和4.737g PGME和0.0873克γ戊內(nèi)酯中。徹底地混合該溶液以便完全溶解并使用0.2μm過濾器過濾。
類似于實施例3中所述，涂覆如此制備的抗蝕劑，曝光并在B.A.R.C.涂覆的硅晶片上進行表征。該配方印刷具有140nm間距的70nm溝渠的敏感性是21mJ/cm2，DoF是0.40μm，在±0.10μm DoF下的LER/LWR值是5.44和8.79nm。
可以通過用以下聚合物之一取代其中的聚合物重復(fù)實施例4、5或6聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯-共聚-甲基丙烯酸2-乙基-2-金剛烷基酯-共聚-3-羥基-1-甲基丙烯酰氧基金剛烷-共聚-α-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯)；聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金剛烷基酯-共聚-3-羥基-1-甲基丙烯酰氧基金剛烷-共聚-β-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯)；聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯-共聚-3-羥基-1-甲基丙烯酰氧基金剛烷-共聚-β-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯)；聚(降冰片烯羧酸叔丁酯-共聚-馬來酸酐-共聚-甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯-共聚-β-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酰氧基降冰片烯甲基丙烯酸酯)；聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯-共聚-3-羥基-1-甲基丙烯酰氧基金剛烷-共聚-β-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸三環(huán)[5，2，1，02，6]癸-8-基酯)；聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金剛烷基酯-共聚-丙烯酸3-羥基-1-金剛烷基酯-共聚-β-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯)；聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金剛烷基酯-共聚-丙烯酸3-羥基-1-金剛烷基酯-共聚-α-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸三環(huán)[5，2，1，02，6]癸-8-基酯)；聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯-共聚-3，5-二羥基-1-甲基丙烯酰氧基金剛烷-共聚-α-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯)；聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯-共聚-甲基丙烯酸3，5-二甲基-7-羥基金剛烷基酯-共聚-α-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯)；聚(丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯-共聚-3-羥基-1-甲基丙烯酰氧基金剛烷-共聚-α-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯)；聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯-共聚-3-羥基-1-甲基丙烯酰氧基金剛烷-共聚-β-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸三環(huán)[5，2，1，02，6]癸-8-基酯)；聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯-共聚-β-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯-共聚-3-羥基-1-甲基丙烯酰氧基金剛烷-共聚-丙烯酸乙基環(huán)戊基酯)；聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯-共聚-丙烯酸3-羥基-1-金剛烷基酯-共聚-α-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯)；聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯-共聚-3-羥基-1-甲基丙烯酰氧基金剛烷-共聚-α-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸2-乙基-2-金剛烷基酯)；聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯-共聚-3-羥基-1-甲基丙烯酰氧基金剛烷-共聚-β-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸三環(huán)[5，2，1，02，6]癸-8-基酯)；聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯-共聚-甲基丙烯酸2-乙基-2-金剛烷基酯-共聚-β-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯-共聚-3-羥基-1-甲基丙烯酰氧基金剛烷)；聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯-共聚-甲基丙烯酸2-乙基-2-金剛烷基酯-共聚-α-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯-共聚-3-羥基-1-甲基丙烯酰氧基金剛烷)；聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯-共聚-甲基丙烯酰氧基降冰片烯甲基丙烯酸酯-共聚-β-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯)；聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯-共聚-甲基丙烯酰氧基降冰片烯甲基丙烯酸酯-共聚-3-羥基-1-金剛烷基丙烯酸酯)；聚(甲基丙烯酸乙基環(huán)戊基酯-共聚-甲基丙烯酸2-乙基-2-金剛烷基酯-共聚-α-γ-丁內(nèi)酯丙烯酸酯)；聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金剛烷基酯-共聚-丙烯酸3-羥基-1-金剛烷基酯-共聚-甲基丙烯酸異丁酯-共聚-α-γ-丁內(nèi)酯丙烯酸酯)；聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯-共聚-β-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯-共聚-丙烯酸3-羥基-1-金剛烷基酯-共聚-甲基丙烯酸三環(huán)[5，2，1，02，6]癸-8-基酯)；聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金剛烷基酯-共聚-丙烯酸3-羥基-1-金剛烷基酯-共聚-α-γ-丁內(nèi)酯丙烯酸酯)；聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯-共聚-β-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸2-金剛烷基酯-共聚-3-羥基-1-甲基丙烯酰氧基金剛烷)；聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯-共聚-甲基丙烯酰氧基降冰片烯甲基丙烯酸酯-共聚-β-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸2-金剛烷基酯-共聚-3-羥基-1-甲基丙烯酰氧基金剛烷)；聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯-共聚-甲基丙烯酰氧基降冰片烯甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸三環(huán)[5，2，1，02，6]癸-8-基酯-共聚-3-羥基-1-甲基丙烯酰氧基金剛烷-共聚-α-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯)；聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金剛烷基酯-共聚-丙烯酸3-羥基-1-金剛烷基酯-共聚-甲基丙烯酸三環(huán)[5，2，1，02，6]癸-8-基酯-共聚-α-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯)；聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金剛烷基酯-共聚-丙烯酸3-羥基-1-金剛烷基酯-共聚-α-γ-丁內(nèi)酯丙烯酸酯)；聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯-共聚-3-羥基-1-甲基丙烯酰氧基金剛烷-共聚-α-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯-共聚-2-乙基-2-金剛烷基-共聚-甲基丙烯酸酯)；聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金剛烷基酯-共聚-丙烯酸3-羥基-1-金剛烷基酯-共聚-α-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸三環(huán)[5，2，1，02，6]癸-8-基酯)；聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金剛烷基酯-共聚-丙烯酸3-羥基-1-金剛烷基酯-共聚-α-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯)；聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯-共聚-丙烯酸3-羥基-1-金剛烷基酯-共聚-5-丙烯酰氧基-2，6-降冰片烷羧內(nèi)酯)；聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金剛烷基酯-共聚-丙烯酸3-羥基-1-金剛烷基酯-共聚-α-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯-共聚-α-γ-丁內(nèi)酯丙烯酸酯)；聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金剛烷基酯-共聚-丙烯酸3-羥基-1-金剛烷基酯-共聚-α-γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸2-金剛烷基酯)和聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金剛烷基酯-共聚-丙烯酸3-羥基-1-金剛烷基酯-共聚-α-γ-丁內(nèi)酯丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸三環(huán)[5，2，1，02，6]癸-8-基酯)，以形成光致抗蝕劑溶液并且預(yù)期良好的結(jié)果。
可以通過用以下物質(zhì)之一替換全氟丁烷-1，4-二磺酸雙(三苯基锍)或全氟丁烷-1，4-二磺酸雙[雙(4-叔丁基苯基碘鎓)]重復(fù)實施例4、5或6全氟丙烷-1，3-二磺酸雙(三苯基锍)、全氟丁烷-1，4-二磺酸雙(4-叔丁基苯基碘鎓)三苯基锍、全氟丙烷-1，3-二磺酸雙(4-叔丁基苯基碘鎓)三苯基锍、全氟丙烷-1，3-二磺酸雙(4-叔丁基苯基碘鎓)三苯基锍、全氟丙烷-1，3-二磺酸雙(4-叔丁基苯基碘鎓)三苯基锍、全氟丁烷-1，4-二磺酸雙(苯甲?；膩喖谆?、全氟丁烷-1，4-二磺酸雙(三(4-叔丁基苯基)锍)、全氟丙烷-1，3-二磺酸雙(三(4-叔丁基苯基)锍)、全氟丁烷-1，4-二磺酸雙(4-叔丁基苯基二苯基锍)、全氟丙烷-1，3-二磺酸雙(4-叔丁基苯基二苯基锍)、全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸雙(三苯基锍)、全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸雙(三苯基锍)、全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸雙(4-叔丁基苯基碘鎓)三苯基锍、全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸雙(4-叔丁基苯基碘鎓)三苯基锍、全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸雙(苯甲?；膩喖谆?、全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸雙(苯甲?；膩喖谆?、全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸雙(三(4-叔丁基苯基)锍)、全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸雙(三(4-叔丁基苯基)锍、全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸雙(4-叔丁基苯基二苯基锍)、全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸雙(4-叔丁基苯基二苯基锍)、甲烷二磺酸雙(4-叔丁基苯基碘鎓)、甲烷二磺酸雙(三苯基锍)、全氟甲烷二磺酸雙(4-叔丁基苯基碘鎓)三苯基锍、全氟甲烷二磺酸雙(三苯基锍)、全氟甲烷二磺酸雙(4-叔丁基苯基碘鎓)三苯基锍、甲烷二磺酸雙(4-叔丁基苯基碘鎓)三苯基锍、全氟甲烷二磺酸雙(苯甲?；膩喖谆?、甲烷二磺酸雙(苯甲?；膩喖谆?、全氟甲烷二磺酸雙(三(4-叔丁基苯基)锍)、甲烷二磺酸雙(三(4-叔丁基苯基)锍)、全氟甲烷二磺酸雙(4-叔丁基苯基二苯基锍)或甲烷二磺酸雙(4-叔丁基苯基二苯基锍)，以形成抗蝕劑溶液，預(yù)期良好的結(jié)果。
本發(fā)明的上述描述說明和描述了本發(fā)明。此外，該公開內(nèi)容僅顯示和描述了本發(fā)明的某些實施方案，但是如上所述，應(yīng)該理解的是本發(fā)明能夠用于各種其它組合、修改和環(huán)境并且能夠在本文表達的本發(fā)明原理范圍內(nèi)進行改變或修改，所述改變或修改與上述教導(dǎo)和/或相關(guān)技術(shù)的技能或認(rèn)識匹配。上文描述的實施方案進一步旨在闡明實踐本發(fā)明而了解的最佳方式和使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)⒈景l(fā)明用于這些或其它實施方案并與本發(fā)明的特定應(yīng)用或用途要求的各種修改一起使用。因此，所述描述沒有限制本發(fā)明到本文公開的形式的意圖。此外，希望的是所附權(quán)利要求書應(yīng)解釋為包括備選的實施方案。
權(quán)利要求
1.可用于在深UV中成像的光致抗蝕劑組合物，其包含
a)含酸不穩(wěn)定基團的聚合物；
b)選自(i)、(ii)和它們的混合物的化合物，其中
(i)是Ai Xi Bi，(ii)是Ai Xi1，
其中Ai和Bi各自單獨地是有機鎓陽離子；
Xi是以下通式的陰離子
Q-R500-SO3-
其中
Q選自-O3S和-O2C；和
R500是選自線性或支化的烷基、環(huán)烷基、芳基或它們的結(jié)合物的基團，它們?nèi)芜x地包含懸鏈O、S或N，其中該烷基、環(huán)烷基和芳基是未取代的或被一個或多個選自以下的基團取代鹵素、未取代或取代的烷基、未取代或取代的C1-8全氟烷基、羥基、氰基、硫酸酯和硝基；Xi1是選自CF3SO3-、CHF2SO3-、CH3SO3-、CCl3SO3-、C2F5SO3-、C2HF4SO3-、C4F9SO3-、樟腦磺酸根、全氟辛烷磺酸根、苯磺酸根、五氟苯磺酸根、甲苯磺酸根、全氟甲苯磺酸根、(Rf1SO2)3C-和(Rf1SO2)2N-，其中每個Rf1獨立地選自高度氟化或全氟化的烷基或氟化芳基并且當(dāng)任何兩個Rf1基的組合連接形成橋時可以是環(huán)狀的，此外，Rf1烷基鏈含有1-20個碳原子并且可以是直鏈、支鏈或環(huán)狀的，滿足二價氧、三價氮或六價硫可以中斷骨架鏈，進一步當(dāng)Rf1含有環(huán)狀結(jié)構(gòu)時，此種結(jié)構(gòu)具有5或6個環(huán)成員，任選地，環(huán)成員中1或2個是雜原子，其中烷基是未取代的、取代的、任選含一個或多個懸鏈氧原子、部分氟化或全氟化的；和
其中該有機鎓陽離子選自
和
Y-Ar
其中Ar選自
萘基或蒽基；
Y選自
-I+-萘基，-I+-蒽基；
其中R1、R2、R3、R1A、R1B、R1C、R2A、R2B、R2C、R2D、R3A、R3B、R3C、R3D、R4A、R4B、R4C、R4D、R5A、R5B和R5C各自獨立地選自Z、氫、OSO2R9、OR20、任選地包含一個或多個O原子的直鏈或支化的烷基鏈、任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基或多環(huán)烷基、一環(huán)烷基-或多環(huán)烷基羰基、芳基、芳烷基、芳基羰基甲基、烷氧基烷基、烷氧基羰基烷基、烷基羰基、其中環(huán)烷基環(huán)任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基-或多環(huán)烷基氧基羰基烷基、其中環(huán)烷基環(huán)任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基-或多環(huán)烷基氧基烷基、直鏈或支化的全氟烷基、一環(huán)全氟烷基或多環(huán)全氟烷基、直鏈或支化的烷氧基鏈、硝基、氰基、鹵素、羧基、羥基、硫酸酯、三氟乙烷磺?；蛄u基；(1)R1D或R5D之一是硝基，另一個選自氫、任選包含一個或多個O原子的直鏈或支化烷基鏈、任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基或多環(huán)烷基、一環(huán)烷基-或多環(huán)烷基羰基、芳基、芳烷基、直鏈或支化全氟烷基、一環(huán)全氟烷基或多環(huán)全氟烷基、芳基羰基甲基、氰基或羥基，或(2)R1D和R5D均是硝基；
R6和R7各自獨立地選自任選地包含一個或多個O原子的直鏈或支化烷基鏈、任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基或多環(huán)烷基、一環(huán)烷基-或多環(huán)烷基羰基、芳基、芳烷基、直鏈或支化全氟烷基、一環(huán)全氟烷基或多環(huán)全氟烷基、芳基羰基甲基、硝基、氰基或羥基，或者R6和R7與它們所連接的S原子一起形成任選地包含一個或多個O原子的5-、6-或7-元飽和或不飽和環(huán)；
R9選自烷基、氟代烷基、全氟烷基、芳基、氟代芳基、全氟芳基、其中環(huán)烷基環(huán)任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基或多環(huán)烷基、其中環(huán)烷基環(huán)任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)氟代烷基或多環(huán)氟代烷基或者其中環(huán)烷基環(huán)任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)全氟烷基或多環(huán)全氟烷基；
R20是烷氧基烷基、烷氧基羰基烷基、烷基羰基、其中環(huán)烷基環(huán)任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基-或多環(huán)烷基氧羰基烷基或其中環(huán)烷基環(huán)任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基-或多環(huán)烷基氧烷基；
T是直接鍵、任選地包含一個或多個O原子的二價直鏈或支化烷基、二價芳基、二價芳烷基或任選地包含一個或多個O原子的二價一環(huán)烷基或多環(huán)烷基；
Z是-(V)j-(C(X11)(X12))n-O-C(＝O)-R8，其中(1)
X11或X12之一是包含至少一個氟原子的直鏈或支化烷基鏈，另一個是氫、鹵素，或直鏈或支化烷基鏈，或者(2)X11和X12均是包含至少一個氟原子的直鏈或支化烷基鏈；
V是選自以下的連接基直接鍵、任選地包含一個或多個O原子的二價直鏈或支化烷基、二價芳基、二價芳烷基或任選地包含一個或多個O原子的二價一環(huán)烷基或多環(huán)烷基；
X2是氫、鹵素或任選地包含一個或多個O原子的直鏈或支化烷基鏈；
R8是任選地包含一個或多個O原子的直鏈或支化烷基鏈，任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基或多環(huán)烷基，或芳基；
X3是氫、直鏈或支化烷基鏈、鹵素、氰基或-C(＝O)-R50，其中R50選自任選地包含一個或多個O原子的直鏈或支化烷基鏈，或-O-R51，其中R51是氫或者直鏈或支化烷基鏈；
i和k中的每一個獨立地是0或正整數(shù)；
j是0-10；
m是0-10；
n是0-10，
任選地含一個或多個O原子的直鏈或支化烷基鏈，直鏈或支化烷基鏈，直鏈或支化烷氧基鏈，任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基或多環(huán)烷基，一環(huán)烷基-或多環(huán)烷基羰基，烷氧基烷基，烷氧基羰基烷基，烷基羰基，其中環(huán)烷基環(huán)任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基-或多環(huán)烷基氧羰基烷基，其中環(huán)烷基環(huán)任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基-或多環(huán)烷基氧烷基，芳烷基，芳基，萘基，蒽基，任選地包含一個或多個O原子的5-、6-或7-元飽和或不飽和環(huán)，或芳基羰基甲基，它們是未取代的或被一個或多個選自以下的基團取代Z、鹵素、烷基、C1-8全氟烷基、一環(huán)烷基或多環(huán)烷基、OR20、烷氧基、C 3-20環(huán)狀烷氧基、二烷基氨基、雙環(huán)二烷基氨基、羥基、氰基、硝基、三氟乙烷磺?；?、羰基、芳基、芳烷基、氧原子、CF3SO3、芳氧基、芳硫基，和具有通式(II)-(VI)的基團
其中R10和R11各自獨立地表示氫原子，任選地包含一個或多個O原子的直鏈或支化烷基鏈或任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基或多環(huán)烷基，或R10和R11一起可以表示亞烷基以形成五-或六元環(huán)；
R12表示任選地包含一個或多個O原子的直鏈或支化烷基鏈，任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基或多環(huán)烷基，或芳烷基，或R10和R12一起表示亞烷基，該亞烷基與插入的-C-O-基團一起形成五-或六元環(huán)，該環(huán)中的碳原子任選被氧原子取代；
R13表示任選地包含一個或多個O原子的直鏈或支化烷基鏈或者任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基或多環(huán)烷基；
R14和R15各自獨立地表示氫原子、任選地包含一個或多個O原子的直鏈或支化烷基鏈或者任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基或多環(huán)烷基；
R16表示任選地包含一個或多個O原子的直鏈或支化烷基鏈、任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基或多環(huán)烷基、芳基或芳烷基；和
R17表示任選地包含一個或多個O原子的直鏈或支化烷基鏈、任選地包含一個或多個O原子的一環(huán)烷基或多環(huán)烷基、芳基、芳烷基，基團-Si(R16)2R17，或基團-O-Si(R16)2R17，任選地包含一個或多個O原子的直鏈或支化烷基鏈，任選地含一個或多個O原子的一環(huán)烷基或多環(huán)烷基，芳基和未取代的或被如上取代的芳烷基；和
c)通式Ai Xi2的化合物，其中Ai如上面所限定，Xi2是選自Rh-Rf2-SO3-的陰離子，其中Rf2選自直鏈或支化(CF2)jj，其中jj是1-4的整數(shù)和C1-C12環(huán)全氟烷基二價基，該二價基任選是全氟C1-10烷基取代的，Rh選自Rg和Rg-O；Rg選自C1-C20直鏈、支化、單環(huán)烷基或多環(huán)烷基，C1-C20直鏈、支化、單環(huán)烯基或多環(huán)烯基，芳基和芳烷基，所述烷基、烯基、芳烷基和芳基是未取代的、取代的、任選含一個或多個懸鏈氧原子、部分氟化或全氟化的。
2.權(quán)利要求1的組合物，其中b)是化合物(i)。
3.權(quán)利要求1或2的組合物，其中Ai和Bi中的每一個選自
4.權(quán)利要求1-3中任一項的組合物，其中Ai和Bi各自是
其中R6和R7各自獨立地是未取代或取代的芳基；T是直接鍵；R500是未取代或被一個或多個鹵素基團取代的直鏈或支化烷基。
5.權(quán)利要求1-3中任一項的組合物，其中Ai和Bi各自是
其中R3A和R3B各自獨立地選自任選含一個或多個O原子的直鏈或支化烷基鏈，或直鏈或支化烷氧基鏈；和R500是未取代或被一個或多個鹵素基團取代的直鏈或支化烷基。
6.權(quán)利要求1的組合物，其中b)是化合物(ii)。
7.權(quán)利要求1或6的組合物，其中Ai選自
其中R3A和R3B各自獨立地選自任選含一個或多個O原子的直鏈或支化烷基鏈，或直鏈或支化烷氧基鏈；和R500是未取代或被一個或多個鹵素基團取代的直鏈或支化烷基。
8.權(quán)利要求1的組合物，其中b)是選自(i)的至少一種化合物和選自(ii)的至少一種化合物的混合物。
9.光致抗蝕劑的成像方法，包括以下步驟
a)用權(quán)利要求1-8中任一項的組合物涂覆基材；
b)烘烤該基材以基本上除去溶劑；
c)將該光致抗蝕劑涂層成像曝光；
d)曝光后烘烤該光致抗蝕劑涂層；和
e)用堿性水溶液將該光致抗蝕劑涂層顯影。
10.權(quán)利要求9的方法，其中用波長在10nm-300nm范圍內(nèi)的光將該光致抗蝕劑涂層成像曝光。
11.權(quán)利要求10的方法，其中該波長選自以下248nm、193nm、157nm、13.4nm。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項的組合物作為光致抗蝕劑的用途。
全文摘要
本申請涉及包含以下組分的組合物a)含酸不穩(wěn)定基團的聚合物；b)選自(i)、(ii)和它們的混合物的化合物，其中(i)是Ai Xi Bi，(ii)是Ai Xi1；和c)通式Ai Xi2的化合物，其中Ai、Bi、Xi、Xi1和Xi2在本文中進行了限定。該組合物可用于半導(dǎo)體工業(yè)。
文檔編號G03F7/004GK101606102SQ200880004361
公開日2009年12月16日 申請日期2008年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月7日
發(fā)明者M·派德馬納班, S·查克拉帕尼 申請人:Az電子材料美國公司