光活性化合物的制作方法

专利名称：光活性化合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可用于微平版印刷领域中的光刻胶组合物中，和尤其可用于在半导体器件生产中使负和正性图案成像的新型光活性化合物，以及光刻胶组合物和用于使光刻胶成像的方法。
背景技术：
光刻胶组合物用于微平版印刷工艺中以制造微型化电子元件，如用于制造计算机芯片和集成电路中。一般，在这些工艺中，首先将光刻胶组合物的薄涂层膜施用到衬底，如用于制造集成电路的硅晶片上。将涂覆的衬底随后烘烤以蒸发光刻胶组合物中的所有溶剂并将涂层固定到衬底上。涂覆在衬底上的光刻胶随后经受成像式辐射曝光。
辐射曝光引起涂覆表面的曝光区域的化学转变。可见光，紫外(UV)光，电子束和X-射线辐射能是目前常用于微平版印刷工艺的辐射类型。在该成像式曝光之后，将涂覆的衬底用显影剂溶液处理以溶解和去除光刻胶的辐射曝光或未曝光的区域。半导体器件微型化的趋势已导致使用在越来越低的辐射波长下敏感的新型光刻胶，而且还导致使用复杂的多级体系以克服这种微型化所带来的困难。
有两种类型的光刻胶组合物负性作用和正性作用的。在平版印刷加工中在特定点使用的光刻胶的类型由半导体器件的设计决定。当负性作用光刻胶组合物对辐射成像式曝光时，对辐射曝光的光刻胶组合物的区域变得较不可溶于显影剂溶液(如发生交联反应)，而光刻胶涂层的未曝光区域保持相对可溶于这种溶液。因此，用显影剂对曝光的负性作用光刻胶的处理造成光刻胶涂层的非曝光区域的去除和在涂层中形成负像，这样露出其上沉积有光刻胶组合物的位于下方的衬底表面的所需部分。
另一方面，当正性作用光刻胶组合物对辐射成像式曝光时，对辐射曝光的光刻胶组合物的那些区域变得更加可溶于显影剂溶液(如发生重排反应)，而没有曝光的那些区域则保持相对不溶于显影剂溶液。因此，用显影剂对曝光的正性作用光刻胶的处理造成涂层的曝光区域的去除和在光刻胶涂层中形成正像。同样，露出位于下方的表面的所需部分。
光刻胶分辨率被定义为光刻胶组合物可在曝光和显影之后以高图像边缘锐度从光掩模转印至衬底上的最小特征。目前在许多前沿性边缘制造应用领域中，需要约低于半个微米的光刻胶分辨率。另外，几乎总是期望的是，显影的光刻胶壁轮廓相对衬底为接近垂直。光刻胶涂层的显影和未显影区域之间的这样分界体现为掩模图像向衬底上的精确图案转印。这由于微型化的推进降低了器件的临界尺寸而变得更加关键。在光刻胶尺寸已被降至低于150nm的情况下，光刻胶图案的粗糙度成为一个关键的问题。通常称作线边缘粗糙度的边缘粗糙度通常对于线和空白图案被观察为沿着光刻胶线的粗糙度，和对于接触孔被观察为侧壁粗糙度。边缘粗糙度可能对光刻胶的平版印刷特性产生不利作用，尤其在降低临界尺寸幅度以及将光刻胶的线边缘粗糙度转移至衬底上方面。因此，使边缘粗糙度最小化的光刻胶是高度期望的。
对在约100nm和约300nm之间的短波长敏感的光刻胶经常用于其中需要亚半微米几何尺寸的应用领域。尤其优选的是包含非芳族聚合物，光酸产生剂，任选的溶解抑制剂，和溶剂的光刻胶。
高分辨率，化学放大的，深紫外(100-300nm)正性和负性色调光刻胶可获得以用于使低于四分之一微米几何尺寸的图像形成图案。迄今，有三种主要的在微型化方面提供显著进步的深紫外(UV)曝光技术，而且这些技术使用在248nm，193nm和157nm下发出辐射的激光器。用于深UV中的光刻胶通常包含具有酸不稳定性基团和可在酸的存在下去保护的聚合物，在吸收光时产生酸的光活性组分，和溶剂。
用于248nm的光刻胶通常基于取代的聚羟基苯乙烯和其共聚物，这些例如描述于US 4,491,628和US 5,350,660中的那些。另一方面，用于193nm曝光的光刻胶需要非芳族聚合物，因为芳族化合物在该波长下是不透明的。US 5,843,624和GB 2,320,718公开了可用于193nm曝光的光刻胶。一般，包含脂环族烃的聚合物用于在低于200nm下曝光的光刻胶。脂环族烃由于许多原因而被引入聚合物中，主要因为它们具有相对高的碳∶氢比率，其改善耐蚀刻性，它们还提供在低波长下的透明性和它们具有相对高的玻璃化转变温度。在157nm下敏感的光刻胶基于已知在该波长下基本上透明的氟化聚合物。衍生自包含氟化基团的聚合物的光刻胶描述于WO 00/67072和WO 00/17712。
用于光刻胶中的聚合物被设计成对成像波长为透明性的，但另一方面，光活性组分通常被设计成在成像波长下为吸收性的以使感光度最大化。光刻胶的感光度取决于光活性组分的吸收特性，吸收越高，产生酸所需的能量越少，且光刻胶越为光敏性。
发明概述本发明涉及下式化合物Y-Ar其中Ar选自 萘基，或蒽基；Y选自
其中W选自 和 R1A，R1B，R1C，R2A，R2B，R2C，R2D，R3A，R3B，R3C，R3D，R4A，R4B，R4C，R4D，R5A，R5B和R5C，分别独立地选自Z，氢，任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，C5-50单环，双环，或三环状烷基，C5-50环状烷基羰基，C5-50芳基，C5-50芳烷基，芳基羰基亚甲基，C1-20直链或支链烷氧基链，硝基，氰基，tresyl，或羟基；(i)R1D或R5D之一是硝基且另一个选自氢，任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，C5-50单环，双环，或三环烷基，C5-50环状烷基羰基，C5-50芳基，C5-50芳烷基，芳基羰基亚甲基，氰基，或羟基，或(ii)R1D和R5D两者都是硝基；R6和R7分别独立地选自任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，C5-50单环，双环，或三环状烷基，C5-50环状烷基羰基，C5-50芳基，C5-50芳烷基，芳基羰基亚甲基，硝基，氰基，或羟基，或R6和R7与它们所连接的S原子一起形成任选包含一个或多个O原子的可未取代或取代的5-，6-，或7-元饱和或不饱和环；T是直接键，任选包含一个或多个O原子的二价C1-20直链或支链烷基，二价C5-50芳基，二价C5-50芳烷基，或二价C5-50单环，双环或三环状烷基；Z是-(V)j-(C(X11)(X12))n-O-C(＝O)-R8，其中(i)X11或X12之一是包含至少一个氟原子的C1-20直链或支链烷基链且另一个是氢，卤素，或C1-20直链或支链烷基链，或(ii)X11和X12两者都是包含至少一个氟原子的C1-20直链或支链烷基链；V是键接基团，选自直接键，任选包含一个或多个O原子的二价C1-20直链或支链烷基，二价C5-50芳基，二价C5-50芳烷基，或二价C5-50单环，双环或三环状烷基；X2是氢，卤素，或任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R8是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，C5-50单环，双环，或三环状烷基，或C5-50芳基；X3是氢，C1-20直链或支链烷基链，卤素，氰基，或-C(＝O)-R50，其中R50选自任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，或-O-R51，其中R51是氢或C1-20直链或支链烷基链；j是0至10；m是0至10；和n是0至10，所述任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，C1-20直链或支链烷基链，C1-20直链或支链烷氧基链，C5-50单环，双环，或三环状烷基，C5-50环状烷基羰基，C5-50芳烷基，C5-50芳基，萘基，蒽基，任选包含一个或多个O原子的5-，6-，或7-元饱和或不饱和环，或芳基羰基亚甲基是未取代的或被一个或多个选自以下的基团取代的Z，卤素，C1-20烷基，C3-20环状烷基，C1-20烷氧基，C3-20环状烷氧基，二C1-20烷基氨基，二环状二C1-20烷基氨基，羟基，氰基，硝基，tresyl，氧代，芳基，芳烷基，氧原子，CF3SO3，芳基氧基，芳基硫代，和具有通式(II)至(VI)的基团 R10和R11分别独立地表示氢原子，任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，或C5-50单环，双环，或三环烷基，或R10和R11一起可表示亚烷基以形成五-或六-元环，R12表示任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，C5-50单环，双环，或三环状烷基，或C5-50芳烷基，或R10和R12一起表示亚烷基，其与插入的-C-O-基团一起形成五-或六-元环，所述环中的碳原子任选被氧原子取代，R13表示任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链或C5-50单环，双环，或三环状烷基，R14和R15分别独立地表示氢原子，任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链或C5-50单环，双环，或三环状烷基，
R16表示任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，C5-50单环，双环，或三环状烷基，C5-50芳基，或C5-50芳烷基，和R17表示任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，C5-50单环，双环，或三环状烷基，C5-50芳基，C5-50芳烷基，基团-Si(R16)2R17，或基团-O-Si(R16)2R17，所述任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，C5-50单环，双环，或三环烷基，C5-50芳基，和C5-50芳烷基是未取代的或被如上取代的；和A-是阴离子。
在某些实施方案中，Ar是 和Y是 在其它实施方案中，R6和R7分别独立地选自任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链或C5-50芳基，和R1A，R2A，R3A，R4A，和R5A分别独立地选自Z，氢，或任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，所述任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链或C5-50芳基是未取代的或取代的。
在进一步的实施方案中，R1A，R2A，R3A，R4A，或R5A中任一是Z。
在进一步的实施方案中，R6和R7分别独立地是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，R3A是Z和，或者R1A，R2A，R4A，和R5A分别是氢；R1A，R2A，和R4A分别是氢和R5A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1A，R2A，和R5A分别是氢和R4A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1A，R4A，和R5A分别是氢和R2A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R2A，R4A，和R5A分别是氢和R1A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R4A和R5A分别是氢和R1A和R2A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R2A和R5A分别是氢和R1A和R4A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R2A和R4A分别是氢和R1A和R5A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1A和R5A分别是氢和R2A和R4A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1A和R4A分别是氢和R2A和R5A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1A和R2A分别是氢和R4A和R5A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R5A是氢，和R1A，R2A和R4A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R4A是氢，和R1A，R2A和R5A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R2A是氢，和R1A，R4A和R5A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1A是氢，和R2A，R4A和R5A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；或R1A，R2A，R4A，和R5A分别是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，其中所述任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链是未取代的或取代的。
在进一步的实施方案中，R6和R7分别独立地是C5-50芳基，R3A是Z和，或者
R1A，R2A，R4A，和R5A分别是氢；R1A，R2A，和R4A分别是氢和R5A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1A，R2A，和R5A分别是氢和R4A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1A，R4A，和R5A分别是氢和R2A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R2A，R4A，和R5A分别是氢和R1A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R4A和R5A分别是氢和R1A和R2A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R2A和R5A分别是氢和R1A和R4A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R2A和R4A分别是氢和R1A和R5A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1A和R5A分别是氢和R2A和R4A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1A和R4A分别是氢和R2A和R5A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1A和R2A分别是氢和R4A和R5A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R5A是氢，和R1A，R2A和R4A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R4A是氢，和R1A，R2A和R5A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R2A是氢，和R1A，R4A和R5A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1A是氢，和R2A，R4A和R5A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；或
R1A，R2A，R4A，和R5A分别是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，其中所述任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链是未取代的或取代的。
在其它实施方案中，Ar是 和Y是 在进一步的实施方案中，R1B，R2B，R3B，R4B，或R5B中任一是Z或氢。
在进一步的实施方案中，R3A是Z和，或者R1A，R2A，R4A，和R5A分别是氢；R1A，R2A，和R4A分别是氢和R5A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1A，R2A，和R5A分别是氢和R4A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1A，R4A，和R5A分别是氢和R2A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R2A，R4A，和R5A分别是氢和R1A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R4A和R5A分别是氢和R1A和R2A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R2A和R5A分别是氢和R1A和R4A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R2A和R4A分别是氢和R1A和R5A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1A和R5A分别是氢和R2A和R4A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1A和R4A分别是氢和R2A和R5A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1A和R2A分别是氢和R4A和R5A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R5A是氢，和R1A，R2A和R4A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R4A是氢，和R1A，R2A和R5A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R2A是氢，和R1A，R4A和R5A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1A是氢，和R2A，R4A和R5A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；或R1A，R2A，R4A，和R5A分别是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，其中所述任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链是未取代的或取代的。
在进一步的实施方案中，R3B是Z或氢和，或者R1B，R2B，R4B，和R5B分别是氢；R1B，R2B，和R4B分别是氢和R5B是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1B，R2B，和R5B分别是氢和R4B是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1B，R4B，和R5B分别是氢和R2B是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；
R2B，R4B，和R5B分别是氢和R1B是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R4B和R5B分别是氢和R1B和R2B是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R2B和R5B分别是氢和R1B和R4B是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R2B和R4B分别是氢和R1B和R5B是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1B和R5B分别是氢和R2B和R4B是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1B和R4B分别是氢和R2B和R5B是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1B和R2B分别是氢和R4B和R5B是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R5B是氢，和R1B，R2B和R4B是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R4B是氢，和R1B，R2B和R5B是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R2B是氢，和R1B，R4B和R5B是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1B是氢，和R2B，R4B和R5B是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；或R1B，R2B，R4B，和R5B分别是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，其中所述任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链是未取代的或取代的。
在其它实施方案中，Ar是
Y是 和W是 进一步的实施方案包括其中R3A是Z和R1A，R2A，R4A，和R5A如上所述的那些。在进一步的实施方案中，X2选自氢，甲基或全氟甲基和m是1。在进一步的实施方案中，R3C是Z或氢且，或者R1C，R4C，和R5C分别是氢和R2C是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R2C，R4C，和R5C分别是氢和R1C是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R4C和R5C分别是氢和R1C和R2C是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R2C和R5C分别是氢和R1C和R4C是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R2C和R4C分别是氢和R1C和R5C是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1C和R5C分别是氢和R2C和R4C是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1C和R4C分别是氢和R2C和R5C是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1C和R2C分别是氢和R4C和R5C是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R5C是氢，和R1C，R2C和R4C是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R4C是氢，和R1C，R2C和R5C是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R2C是氢，和R1C，R4C和R5C是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1C是氢，和R2C，R4C和R5C是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；或R1C，R2C，R4C，和R5C分别是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，其中所述任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链是未取代的或取代的。
在更进一步的实施方案中，W是 在某些实施方案中，R1D或R5D之一是硝基且另一个选自氢，任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，C5-50单环，双环，或三环状烷基，C5-50环状烷基羰基，C5-50芳基，C5-50芳烷基，芳基羰基亚甲基，氰基，或羟基，所述任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，C5-50单环，双环，或三环状烷基，C5-50环状烷基羰基，C5-50芳基，C5-50芳烷基，和芳基羰基亚甲基是未取代的或取代的，和R2D，R3D，或R4D中任一是Z或氢。在其它实施方案中，R1D和R5D两者都是硝基。
在其它实施方案中，R3D是Z和，或者R1D，R2D，和R4D分别独立地是氢或任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链和R5D是硝基；R2D，R4D，和R5D分别独立地是氢或任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链和R1D是硝基；或R2D，和R4D分别独立地是氢或任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链和R1D和R5D是硝基，其中所述任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链是未取代的或取代的。
在另外其它实施方案中，Ar是分别可未被取代或取代的萘基或蒽基，和Y和W和各自的取代基如上所述。
A-阴离子的例子包括通常存在于光酸产生剂中的那些和可包括，例如，CF3SO3-，CHF2SO3-，CH3SO3-，CCl3SO3-，C2F5SO3-，C2HF4SO3-，C4F9SO3-，五氟苯磺酸根，(RfSO2)3C-和(RfSO2)2N-，其中每个Rf独立地选自高度氟化或全氟化烷基或氟化芳基和可以是环状的，当任何两个Rf基团的组合键接形成桥时，另外，该Rf烷基链包含1-20个碳原子和可以是直链，支化，或环状的，使得二价氧，三价氮或六价硫可中断骨架链，进一步当Rf包含环状结构时，这些结构具有5或6个环元，任选，其中1或2个是杂原子。例子包括(C2F5SO2)2N-，(C4F9SO2)2N-，(C8F17SO2)3C-，(CF3SO2)3C-，(CF3SO2)2N-，(CF3SO2)(C4F9SO2)N-，(C2F5SO2)3C-，(C4F9SO2)3C-，(CF3SO2)2(C2F5SO2)C-，(C4F9SO2)(C2F5SO2)2C-，(CF3SO2)(C4F9SO2)N-，[(CF3)2NC2F4SO2]2N-，(CF3)2NC2F4SO2C-(SO2CF3)2，(3，5-双(CF3)C6H3)SO2N-SO2CF3，C6F5SO2C-(SO2CF3)2，C6F5SO2N-SO2CF3，
其中R1C，R2C，R3C，R4C，R5C，X2，和m如上所公开。
本发明还涉及可用于在深UV中成像的光刻胶组合物，其包含a)包含酸不稳定性基团的聚合物，和，b)任选包含另一种光活性化合物的本发明化合物。
本发明还涉及一种用于使光刻胶成像的方法，其包括如下步骤a)用新型光刻胶组合物涂覆衬底，b)烘烤衬底以基本上去除溶剂，c)成像式曝光该光刻胶涂层，d)曝光后烘烤光刻胶涂层，和e)用含水碱性溶液将光刻胶涂层显影。
发明详述本发明涉及下式化合物Y-Ar其中Ar选自 萘基，或蒽基；Y选自
其中W选自 和 R1A，R1B，R1C，R2A，R2B，R2C，R2D，R3A，R3B，R3C，R3D，R4A，R4B，R4C，R4D，R5A，R5B和R5C，分别独立地选自Z，氢，任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，C5-50单环，双环，或三环状烷基，C5-50环状烷基羰基，C5-50芳基，C5-50芳烷基，芳基羰基亚甲基，C1-20直链或支链烷氧基链，硝基，氰基，tresyl，或羟基；(i)R1D或R5D之一是硝基，且另一个选自氢，任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，C5-50单环，双环，或三环状烷基，C5-50环状烷基羰基，C5-50芳基，C5-50芳烷基，芳基羰基亚甲基，氰基，或羟基，或(ii)R1D和R5D两者都是硝基；R6和R7分别独立地选自任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，C5-50单环，双环，或三环烷基，C5-50环状烷基羰基，C5-50芳基，C5-50芳烷基，芳基羰基亚甲基，硝基，氰基，或羟基，或R6和R7与它们所连接的S原子一起形成任选包含一个或多个O原子的可未取代或取代的5-，6-，或7-元饱和或不饱和环；T是直接键，任选包含一个或多个O原子的二价C1-20直链或支链烷基，二价C5-50芳基，二价C5-50芳烷基，或二价C5-50单环，双环或三环状烷基；Z是-(V)j-(C(X11)(X12))n-O-C(＝O)-R8，其中(i)X11或X12之一是包含至少一个氟原子的C1-20直链或支链烷基链，且另一个是氢，卤素，或C1-20直链或支链烷基链，或(ii)X11和X12两者都是包含至少一个氟原子的C1-20直链或支链烷基链；V是键接基团，选自直接键，任选包含一个或多个O原子的二价C1-20直链或支链烷基，二价C5-50芳基，二价C5-50芳烷基，或二价C5-50单环，双环或三环状烷基；X2是氢，卤素，或任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R8是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，C5-50单环，双环，或三环状烷基，或C5-50芳基；X3是氢，C1-20直链或支链烷基链，卤素，氰基，或-C(＝O)-R50，其中R50选自任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，或-O-R51，其中R51是氢或C1-20直链或支链烷基链；j是0至10；m是0至10；和n是0至10，所述任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，C1-20直链或支链烷基链，C1-20直链或支链烷氧基链，C5-50单环，双环，或三环状烷基，C5-50环状烷基羰基，C5-50芳烷基，C5-50芳基，萘基，蒽基，任选包含一个或多个O原子的5-，6-，或7-元饱和或不饱和环，或芳基羰基亚甲基是未取代的或被一个或多个选自以下的基团取代的Z，卤素，C1-20烷基，C3-20环状烷基，C1-20烷氧基，C3-20环状烷氧基，二C1-20烷基氨基，二环状二C1-20烷基氨基，羟基，氰基，硝基，tresyl，氧代，芳基，芳烷基，氧原子，CF3SO3，芳基氧基，芳基硫代，和具有通式(II)至(VI)的基团 R10和R11分别独立地表示氢原子，任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，或C5-50单环，双环，或三环烷基，或R10和R11一起可表示亚烷基以形成五-或六-元环，
R12表示任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，C5-50单环，双环，或三环状烷基，或C5-50芳烷基，或R10和R12一起表示亚烷基，其与插入的-C-O-基团一起形成五-或六-元环，所述环中的碳原子任选被氧原子取代，R13表示任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链或C5-50单环，双环，或三环状烷基，R14和R15分别独立地表示氢原子，任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链或C5-50单环，双环，或三环状烷基，R16表示任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，C5-50单环，双环，或三环状烷基，C5-50芳基，或C5-50芳烷基，和R17表示任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，C5-50单环，双环，或三环状烷基，C5-50芳基，C5-50芳烷基，基团-Si(R16)2R17，或基团-O-Si(R16)2R17，所述任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，C5-50单环，双环，或三环状烷基，C5-50芳基，和C5-50芳烷基是未取代的或被如上取代的；和A-是阴离子。
在某些实施方案中，Ar是 和Y是 在其它实施方案中，R6和R7分别独立地选自任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链或C5-50芳基和R1A，R2A，R3A，R4A，和R5A分别独立地选自Z，氢，或任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，所述任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链或C5-50芳基是未取代的或取代的。
在进一步的实施方案中，R1A，R2A，R3A，R4A，或R5A中任一是Z。
在进一步的实施方案中，R6和R7分别独立地是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，R3A是Z和，或者R1A，R2A，R4A，和R5A分别是氢；R1A，R2A，和R4A分别是氢和R5A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1A，R2A，和R5A分别是氢和R4A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1A，R4A，和R5A分别是氢和R2A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R2A，R4A，和R5A分别是氢和R1A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R4A和R5A分别是氢和R1A和R2A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R2A和R5A分别是氢和R1A和R4A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R2A和R4A分别是氢和R1A和R5A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1A和R5A分别是氢和R2A和R4A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1A和R4A分别是氢和R2A和R5A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1A和R2A分别是氢和R4A和R5A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R5A是氢，和R1A，R2A和R4A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R4A是氢，和R1A，R2A和R5A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R2A是氢，和R1A，R4A和R5A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；
R1A是氢，和R2A，R4A，和R5A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；或R1A，R2A，R4A，和R5A分别是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，其中所述任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链是未取代的或取代的。
在进一步的实施方案中，R6和R7分别独立地是C5-50芳基，R3A是Z和，或者R1A，R2A，R4A，和R5A分别是氢；R1A，R2A，和R4A分别是氢和R5A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1A，R2A，和R5A分别是氢和R4A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1A，R4A，和R5A分别是氢和R2A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R2A，R4A，和R5A分别是氢和R1A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R4A和R5A分别是氢和R1A和R2A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R2A和R5A分别是氢和R1A和R4A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R2A和R4A分别是氢和R1A和R5A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1A和R5A分别是氢和R2A和R4A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1A和R4A分别是氢和R2A和R5A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1A和R2A分别是氢和R4A和R5A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；
R5A是氢，和R1A，R2A和R4A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R4A是氢，和R1A，R2A和R5A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R2A是氢，和R1A，R4A和R5A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1A是氢，和R2A，R4A和R5A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；或R1A，R2A，R4A，和R5A分别是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，其中所述任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链是未取代的或取代的。
在其它实施方案中，Ar是 和Y是 在进一步的实施方案中，R1B，R2B，R3B，R4B，或R5B中任一是Z或氢。
在进一步的实施方案中，R3A是Z和，或者R1A，R2A，R4A，和R5A分别是氢；R1A，R2A，和R4A分别是氢和R5A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1A，R2A，和R5A分别是氢和R4A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1A，R4A，和R5A分别是氢和R2A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R2A，R4A，和R5A分别是氢和R1A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R4A和R5A分别是氢和R1A和R2A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R2A和R5A分别是氢和R1A和R4A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R2A和R4A分别是氢和R1A和R5A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1A和R5A分别是氢和R2A和R4A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1A和R4A分别是氢和R2A和R5A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1A和R2A分别是氢和R4A和R5A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R5A是氢，和R1A，R2A和R4A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R4A是氢，和R1A，R2A和R5A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R2A是氢，和R1A，R4A和R5A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1A是氢，和R2A，R4A和R5A是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；或R1A，R2A，R4A，和R5A分别是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，其中所述任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链是未取代的或取代的。
在进一步的实施方案中，R3B是Z或氢和，或者R1B，R2B，R4B，和R5B分别是氢；R1B，R2B，和R4B分别是氢和R5B是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1B，R2B，和R5B分别是氢和R4B是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1B，R4B，和R5B分别是氢和R2B是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R2B，R4B，和R5B分别是氢和R1B是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R4B和R5B分别是氢和R1B和R2B是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R2B和R5B分别是氢和R1B和R4B是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R2B和R4B分别是氢和R1B和R5B是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1B和R5B分别是氢和R2B和R4B是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1B和R4B分别是氢和R2B和R5B是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1B和R2B分别是氢和R4B和R5B是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R5B是氢，和R1B，R2B和R4B是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R4B是氢，和R1B，R2B和R5B是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R2B是氢，和R1B，R4B和R5B是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1B是氢，和R2B，R4B和R5B是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；或R1B，R2B，R4B，和R5B分别是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，其中所述任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链是未取代的或取代的。
在其它实施方案中，Ar是 Y是 和W是 进一步实施方案包括其中R3A是Z和R1A，R2A，R4A，和R5A如上所述的那些。在进一步的实施方案中，X2选自氢，甲基或全氟甲基和m是1。在进一步的实施方案中，R3C是Z或氢且，或者R1C，R4C，和R5C分别是氢和R2C是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R2C，R4C，和R5C分别是氢和R1C是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R4C和R5C分别是氢和R1C和R2C是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R2C和R5C分别是氢和R1C和R4C是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R2C和R4C分别是氢和R1C和R5C是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1C和R5C分别是氢和R2C和R4C是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1C和R4C分别是氢和R2C和R5C是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1C和R2C分别是氢和R4C和R5C是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R5C是氢，和R1C，R2C和R4C是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R4C是氢，和R1C，R2C和R5C是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R2C是氢，和R1C，R4C和R5C是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R1C是氢，和R2C，R4C和R5C是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；或R1C，R2C，R4C，和R5C分别是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，其中所述任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链是未取代的或取代的。
在更进一步的实施方案中，W是
在某些实施方案中，R1D或R5D之一是硝基，且另一个选自氢，任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，C5-50单环，双环，或三环状烷基，C5-50环状烷基羰基，C5-50芳基，C5-50芳烷基，芳基羰基亚甲基，氰基，或羟基，所述任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，C5-50单环，双环，或三环状烷基，C5-50环状烷基羰基，C5-50芳基，C5-50芳烷基，和芳基羰基亚甲基是未取代的或取代的，和R2D，R3D，或R4D中任一是Z或氢。在其它实施方案中，R1D和R5D两者都是硝基。
在其它实施方案中，R3D是Z和，或者R1D，R2D，和R4D分别独立地是氢或任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链和R5D是硝基；R2D，R4D，和R5D分别独立地是氢或任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链和R1D是硝基；或R2D，和R4D分别独立地是氢或任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链和R1D和R5D是硝基，其中所述任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链是未取代的或取代的。
在另外其它实施方案中，Ar是分别可未被取代或取代的萘基或蒽基，和Y和W和各自取代基如上所述。
本发明化合物的非限定性例子包括，例如，



其中A-阴离子的例子，包括通常存在于光酸产生剂中的那些和可包括，例如，CF3SO3-，CHF2SO3-，CH3SO3-，CCl3SO3-，C2F5SO3-，C2HF4SO3-，C4F9SO3-，五氟苯磺酸根，(RfSO2)3C-和(RfSO2)2N-，其中每个Rf独立地选自高度氟化或全氟化烷基或氟化芳基和可以是环状的，当任何两个Rf基团的组合键接形成桥时，另外，该Rf烷基链包含1-20个碳原子和可以是直链，支化，或环状的，使得二价氧，三价氮或六价硫可中断骨架链，进一步当Rf包含环状结构时，这些结构具有5或6个环元，任选，其中1或2个是杂原子。例子包括(C2F5SO2)2N-，(C4F9SO2)2N-，(C8F17SO2)3C-，(CF3SO2)3C-，(CF3SO2)2N-，(CF3SO2)(C4F9SO2)N-，(C2F5SO2)3C-，(C4F9SO2)3C-，(CF3SO2)2(C2F5SO2)C-，(C4F9SO2)(C2F5SO2)2C-，(CF3SO2)(C4F9SO2)N-，[(CF3)2NC2F4SO2]2N-，(CF3)2NC2F4SO2C-(SO2CF3)2，(3，5-双(CF3)C6H3)SO2N-SO2CF3，C6F5SO2C-(SO2CF3)2，C6F5SO2N-SO2CF3，
其中R1C，R2C，R3C，R4C，R5C，X2，和m如上所公开。各种阴离子的制备公开于，例如，美国专利No.5,554,664。
二硝基苯(例如，以上的通式(5)和(6))在光活性化合物中的使用描述于美国专利No.4,996,136和美国专利No.5,200,544，其内容在此作为参考并入本发明。
本发明还涉及可用于在深UV中成像的光刻胶组合物，其包含a)包含酸不稳定性基团的聚合物，和，b)任选包含另一种光活性化合物的本发明化合物。
本发明还涉及一种用于使光刻胶成像的方法，其包括如下步骤a)用新型光刻胶组合物涂覆衬底，b)烘烤衬底以基本上去除溶剂，c)成像式曝光该光刻胶涂层，d)曝光后烘烤光刻胶涂层，和e)用含水碱性溶液将光刻胶涂层显影。
本发明还涉及包含-(V)j-(C(X11)(X12))n-O-C(＝O)-R8基团的其它光酸产生剂。例如，-(V)j-(C(X11)(X12))n-O-C(＝O)-R8基团可位于光酸产生剂上，如
其中R100是C1-20直链或支链烷基链，C5-50单环，双环，或三环状烷基，C5-50环状烷基羰基，C5-50芳基，或C5-50芳烷基，所述C1-20直链或支链烷基链，C5-50单环，双环，或三环状烷基，C5-50环状烷基羰基，C5-50芳基，或C5-50芳烷基是未取代的或被一个或多个选自以下的基团取代的卤素，C1-20直链或支链烷基链，C1-8全氟烷基，C1-20烷氧基，氰基，羟基，或硝基；R102和R103分别独立地选自氢，-(V)j-(C(X11)(X12))n-O-C(＝O)-R8，硝基，氰基，或任选包含一个或多个O原子的C1-0直链或支链烷基链，其中R8是如本文所述，C1-20直链或支链烷基链，C1-20烷氧基，硝基，卤素，羧基，羟基，和硫酸根；m1和n1分别独立地是0或正整数；和A-是阴离子；N-羟基酰亚胺磺酸酯如 其中R110是具有6至10个碳原子的亚芳基，具有1至6个碳原子的亚烷基，或具有2至6个碳原子的亚链烯基，其中R110的至少一个氢原子被-(V)j-(C(X11)(X12))n-O-C(＝O)-R8替代和R111是如上述的R1A和例如， 卤化的磺酰基氧基二羧酰亚胺，例如描述于美国专利No.6,406,828的被-(V)j-(C(X11)(X12))n-O-C(＝O)-R8基团取代的那些；重氮甲烷衍生物；乙二肟衍生物，双砜衍生物，β-酮基砜衍生物，二砜衍生物和类似物，其中氢原子已被V)j-(C(X11)(X12))n-O-C(＝O)-R8替代。
不愿受理论约束，据信包含羧酸根结构部分，封端侧向苯酚或氟醇结构部分的本发明化合物在光刻胶的曝光区域中经历碱诱导的水解，这是由于该表面的亲水性质，其允许羧酸根结构部分被快速裂解。据信，这样防止残余光活性化合物和/或光产物阻碍溶解。另外相信，羧酸根封端基团允许光活性化合物在光刻胶流延溶剂和基体中保持良好的溶解度，同时提供一种解释在曝光区域中进行碱溶解的机理。
可用于光刻胶组合物的聚合物包括具有酸不稳定性基团的那些，所述基团使聚合物不溶于含水碱性溶液，但这种聚合物在酸的存在下将该聚合物催化去保护，其中聚合物随后变得可溶于含水碱性溶液。聚合物优选在低于200nm下是透明的，和是基本上非芳族的，和优选是丙烯酸酯和/或环烯烃聚合物。这些聚合物是，例如，但不限于，描述于US5,843,624，US 5,879,857，WO 97/33,198，EP 789,278和GB 2,332,679中的那些。对于低于200nm下的照射优选的非芳族聚合物是取代的丙烯酸酯，环烯烃，取代的聚乙烯，等。也可使用基于聚羟基苯乙烯和其共聚物的芳族聚合物，尤其用于248nm曝光。
基于丙烯酸酯的聚合物一般基于具有至少一种包含侧向脂环族基团的单元的聚(甲基)丙烯酸酯，且其中酸不稳定性基团侧挂于聚合物主链和/或脂环族基团上。侧向脂环族基团的例子可以是金刚烷基，三环癸基，异冰片基，基和其衍生物。其它侧基也可被引入聚合物，如甲羟戊酸内酯，γ-丁内酯，烷基氧基烷基，等。用于脂环族基团的结构的例子包括
R20＝H，C1-10烷基 R30＝R40＝C1-10烷基 将单体的类型和其被引入聚合物中的比率优化以得到最佳平版印刷特性。这些聚合物描述于R.R.Dammel等人，光刻胶技术和加工方面的进展，SPIE，第3333卷，第144页，(1998)。这些聚合物的例子包括聚(2-甲基-2-金刚烷甲基丙烯酸酯-共-甲羟戊酸内酯甲基丙烯酸酯)，聚(甲基丙烯酸羧基四环十二烷基酯-共-甲基丙烯酸四氢吡喃基羧基四环十二烷基酯)，聚(丙烯酸三环癸基酯-共-甲基丙烯酸四氢吡喃基酯-共-甲基丙烯酸)，聚(甲基丙烯酸-3-氧代环己酯-共-甲基丙烯酸金刚烷基酯)。
由环烯烃，降冰片烯和四环十二碳烯衍生物合成的聚合物可通过开环易位，自由基聚合反应或使用金属有机催化剂而聚合。环烯烃衍生物也可与环状酸酐或与马来酰亚胺或其衍生物共聚。环状酸酐的例子是马来酸酐和衣康酸酐。环烯烃被引入聚合物的主链和可以是任何包含不饱和键的取代的或未取代的多环状烃。单体可具有被连接上的酸不稳定性基团。聚合物可由一种或多种具有不饱和键的环烯烃单体合成。环烯烃单体可以是取代的或未取代的降冰片烯，或四环十二烷。环烯烃上的取代基可以是脂族或环脂族烷基，酯，酸，羟基，腈或烷基衍生物。环烯烃单体的例子，但不限于，包括
也可用于合成聚合物的其它环烯烃单体是 这些聚合物描述于以下参考文献和在此被引入，M-D.Rahman等人，光刻胶技术和加工方面的进展，SPIE，第3678卷，第1193页，(1999)。这些聚合物的例子包括聚((5-降冰片烯-2-羧酸叔丁基酯-共-5-降冰片烯-2-羧酸-2-羟基乙基酯-共-5-降冰片烯-2-羧酸-共-马来酸酐)，聚(5-降冰片烯-2-羧酸叔丁基酯-共-5-降冰片烯-2-羧酸异冰片基酯-共-5-降冰片烯-2-羧酸-2-羟基乙基酯-共-5-降冰片烯-2-羧酸-共-马来酸酐)，聚(四环十二碳烯-5-羧酸盐-共-马来酸酐)，聚(5-降冰片烯-2-羧酸叔丁基酯-共-马来酸酐-共-甲基丙烯酸-2-甲基金刚烷基酯-共-2-甲羟戊酸内酯甲基丙烯酸酯)，聚(甲基丙烯酸-2-甲基金刚烷基酯-共-2-甲羟戊酸内酯甲基丙烯酸酯)和类似物。
包含丙烯酸酯单体，环烯烃单体和环状酸酐的混合物的聚合物也可被结合到混杂聚合物中，其中这些单体如上所述。环烯烃单体的例子包括选自降冰片烯羧酸叔丁基酯(BNC)，降冰片烯羧酸羟基乙基酯(HNC)，降冰片烯羧酸(NC)，四环[4.4.0.1.2，61.7，10]十二碳-8-烯-3-羧酸叔丁基酯，和四环[4.4.0.1.2，61.7，10]十二碳-8-烯-3-羧酸叔丁氧基羰基甲基酯的那些。在某些情况下，环烯烃的优选例子包括降冰片烯羧酸叔丁基酯(BNC)，降冰片烯羧酸羟基乙基酯(HNC)，和降冰片烯羧酸(NC)。丙烯酸酯单体的例子包括选自甲羟戊酸内酯甲基丙烯酸酯(MLMA)，甲基丙烯酸-2-甲基金刚烷基酯(MAdMA)，甲基丙烯酸异金刚烷基酯，3-羟基-1-甲基丙烯酰氧基金刚烷，3，5-二羟基-1-甲基丙烯酰氧基金刚烷，β-甲基丙烯酰氧基-γ-丁内酯，γ-丁内酯甲基丙烯酸酯(GBLMA)，甲基丙烯酰氧基降冰片烷甲基丙烯酸酯(MNBL)，和α-甲基丙烯酰氧基-γ-丁内酯，以及其它的那些。
环烯烃和环状酸酐单体据信形成交替的聚合物结构，且被引入聚合物中的丙烯酸酯单体的量可变化以得到最佳平版印刷性能。在聚合物内部，丙烯酸酯单体相对环烯烃/酸酐单体的百分比是约95摩尔％至约5摩尔％，优选约75摩尔％至约25摩尔％，和最优选约55摩尔％至约45摩尔％。
可用于157nm曝光的氟化非酚类聚合物还表现出线边缘粗糙度和可受益于在本发明中描述的光活性化合物的新型混合物的使用。这些聚合物描述于WO 00/17712和WO 00/67072和在此引入作为参考。这样的一种聚合物的例子是聚(四氟乙烯-共-降冰片烯-共-5-六氟异丙醇-取代的2-降冰片烯。
也可使用描述于US专利申请09/854,312(2001年5月11日递交，其内容在此作为参考并入本发明)的由环烯烃和含氰基的烯属单体合成的聚合物。
聚合物的分子量根据所用的化学的类型和所需的平版印刷特性而优化。通常，重均分子量是3,000至30,000和多分散性是1.1至5，优选1.5至2.5。
有意义的其它聚合物包括发现和描述于US专利申请系列号10/371,262(2003年2月21日递交，其内容在此作为参考并入本发明)的那些。也可使用另外其它聚合物，这些例如公开于US专利申请系列号10/440,542(2003年5月16日递交，代理公司案卷号2003US309，发明名称为″用于深UV的光刻胶组合物和其方法″，其内容在此作为参考并入本发明)的那些。
将本发明的固体组分溶解在有机溶剂中。固体分在溶剂或溶剂混合物中的量是约1重量％至约50重量％。聚合物可以是固体分的重量5％至90重量％且光酸产生剂可以是固体分的1重量％至约50重量％。适用于这样的光刻胶的溶剂可包括二醇醚衍生物如乙基溶纤剂，甲基溶纤剂，丙二醇单甲基醚，二甘醇单甲基醚，二甘醇单乙基醚，二丙二醇二甲基醚，丙二醇正丙基醚，或二甘醇二甲基醚；二醇醚酯衍生物如乙基溶纤剂乙酸酯，甲基溶纤剂乙酸酯，或丙二醇单甲基醚乙酸酯；羧酸酯如乙酸乙酯，乙酸正丁酯和乙酸戊酯；二元酸的羧酸酯如草酸二乙基酯和丙二酸二乙基酯；二醇的二羧酸酯如乙二醇二乙酸酯和丙二醇二乙酸酯；和羟基羧酸酯如乳酸甲酯，乳酸乙酯，羟乙酸乙基酯，和3-羟基丙酸乙基酯；酮酯如丙酮酸甲基酯或丙酮酸乙基酯；烷氧基羧酸酯如3-甲氧基丙酸甲基酯，3-乙氧基丙酸乙基酯，2-羟基-2-甲基丙酸乙基酯，或乙氧基丙酸甲基酯；酮衍生物如甲基乙基酮，乙酰丙酮，环戊酮，环己酮或2-庚酮；酮醚衍生物如双丙酮醇甲基醚；酮醇衍生物如丙酮醇或双丙酮醇；内酯如丁内酯；酰胺衍生物如二甲基乙酰胺或二甲基甲酰胺，茴香醚，和其混合物。
各种其它添加剂如着色剂，非光化染料，抗条纹剂，增塑剂，粘附促进剂，溶解抑制剂，涂覆助剂，感光速度增加剂，附加的光酸产生剂，和溶解度增加剂(例如，一定低含量的不用作主溶剂部分的溶剂，其例子包括二醇醚和二醇醚乙酸酯，戊内酯，酮，内酯，和类似物)，和表面活性剂可在溶液被涂覆到衬底上之前被加入光刻胶组合物中。提高膜厚度均匀性的表面活性剂，如氟化表面活性剂，可被加入光刻胶溶液中。将能量从特定范围的波长转移至不同的曝光波长的敏化剂也可被加入光刻胶组合物中。经常也将碱加入光刻胶中以防止在光刻胶图像的表面处的t-顶或桥接。碱的例子是胺，氢氧化铵，和光敏碱。尤其优选的碱是三辛基胺，二乙醇胺和氢氧化四丁基铵。
所制备的光刻胶组合物溶液可通过用于光刻胶领域中的任何常规方法，包括浸渍，喷涂，和旋涂而施用到衬底上。例如在旋涂时，在给定所用的旋转设备的类型和用于旋转工艺所允许的时间量下，可将光刻胶溶液关于固体分含量的百分比方面加以调节以提供具有所需厚度的涂层。合适的衬底包括硅，铝，聚合物树脂，二氧化硅，掺杂二氧化硅，氮化硅，钽，铜，多晶硅，陶瓷，铝/铜混合物；砷化镓和其它这样的第III/V族化合物。光刻胶也可被涂覆在抗反射涂层上方。
通过描述的操作步骤而制成的光刻胶涂层特别适于施用到硅/二氧化硅晶片上，例如用于生产微处理器和其它微型化集成电路元件。也可使用铝/氧化铝晶片。衬底也可包含各种聚合物树脂，尤其透明聚合物如聚酯。
将光刻胶组合物溶液随后涂覆到衬底上，并将衬底在温度为约70℃至约150℃下处理(烘烤)约30秒至约180秒(在热板上)或约15至约90分钟(在对流炉中)。选择该温度处理以降低残余溶剂在光刻胶中的浓度，同时不造成固体组分的显著热降解。一般来说，期望使溶剂的浓度和该第一温度最小化。进行处理(烘烤)直至基本上所有的溶剂已蒸发且厚度约半个微米的光刻胶组合物的薄涂层保留在衬底上。在一个优选实施方案中，该温度是约95℃至约120℃。进行处理直至溶剂去除的变化率变得相对不明显。膜厚度，温度和时间选择取决于使用者所需的光刻胶性能，以及所用的设备和商业上所需的涂覆次数。涂覆衬底可随后以任何所需图案成像式曝光于光化辐射，如，在波长约100nm(纳米)至约300nm下的紫外线，x-射线，电子束，离子束或激光辐射，所述图案通过使用合适的掩模，负片，模版，模板，等而产生。
光刻胶随后在显影之前经受曝光后第二次烘烤或热处理。加热温度可以是约90℃至约150℃，更优选约100℃至约130℃。加热可进行约30秒至约2分钟，更优选约60秒至约90秒(在热板上)或约30至约45分钟(通过对流炉)。
将曝光的光刻胶涂覆的衬底通过浸渍在显影溶液中而显影以去除成像式曝光的区域或通过喷雾显影工艺而显影。该溶液优选例如，通过氮气搅动而搅拌。让衬底保留在显影剂中直至所有的，或基本上所有的光刻胶涂层已从曝光区域中溶解下来。显影剂包括氢氧化铵或碱金属氢氧化物的水溶液。一种优选的显影剂是氢氧化四甲基铵的水溶液。在从显影溶液中取出涂覆晶片之后，可进行任选的显影后热处理或烘烤以增加涂层的粘附作用和对蚀刻条件和其它物质的耐化学性。显影后热处理可包括将涂层和衬底在涂层的软化点之下用炉烘烤，或UV硬化工艺。在工业应用领域中，尤其在硅/二氧化硅型衬底上制造微电路单元中，显影的衬底可用缓冲的氢氟酸碱蚀刻溶液处理或干蚀刻。在干蚀刻之前，光刻胶可被处理以电子束固化，从而增加光刻胶的耐干蚀刻性。
以下实施例提供对生产和采用本发明的方法的举例说明。但这些实施例无意于以任何方式限定或限制本发明的范围且不应被视为是在提供为了实施本发明而必须唯一采用的条件，参数或数值。除非另有规定，所有的份数和百分比是按重量计的。
实施例1九氟丁磺酸4-羟基-3，5-二甲基苯基二甲基锍将15.01g 4-羟基-3，5-二甲基苯基二甲基氯化锍，300g水，和在100ml丙酮中的23.35g全氟丁烷磺酸钾加入烧瓶。所得混合物在室温下搅拌2小时。然后将溶液用氯仿萃取，用水洗涤，在硫酸钠上干燥和过滤。将溶液浓缩和浸没入醚中；形成沉淀物，过滤和在真空干燥器中在低于40℃下干燥，得到九氟丁磺酸4-羟基-3，5-二甲基苯基二甲基锍，23.9g(71.9％)。该固体产物得到以下分析结果1HNMR(DMSO-d6)，2.35(s，6H，2CH3)；3.5(s，6H，2CH3)；7.80(s，2H，芳族)，mp 98℃。
实施例2九氟丁磺酸4-乙酰氧基-3，5-二甲基苯基二甲基锍将20.0g九氟丁磺酸4-羟基-3，5-二甲基苯基二甲基锍取入圆底烧瓶中，加入50ml丙酮和5.73g碳酸钾并随后在室温下滴加4.23g乙酸酐。所得混合物搅拌4小时。随后将溶液用氯仿萃取，用水洗涤，在硫酸钠上干燥和过滤。将溶液浓缩和浸没入醚中；形成沉淀物，过滤和在真空干燥器中在低于40℃下干燥，得到九氟丁磺酸4-乙酰氧基-3，5-二甲基苯基二甲基锍，15.0g(70％)。该固体产物得到以下分析结果1H NMR(DMSO-d6)，2.35(s，6H，2CH3)；2.45(s，3h，CH3)；3.5(s，6H，2CH3)；7.80(s，2H，芳族)，mp 168℃。
实施例3将2.0269g聚(BNC/MA/MAdMA/GBLMA；摩尔比1/1/1/1)，0.034g(30μmol/g)九氟丁烷磺酸三苯基锍，0.031g(30μmol/g)九氟丁磺酸4-乙酰氧基-3，5-二甲基苯基二甲基锍(得自实施例2)，0.707gl重量％的N-(1-金刚烷基)乙酰胺的丙二醇单甲基醚乙酸酯溶液，和0.024g10重量％表面活性剂(FC-430氟脂族聚合物酯，由3M公司，St.PaulMinnesota供应)的丙二醇单甲基醚乙酸酯溶液溶解在17.229g丙二醇单甲基醚乙酸酯中，得到光刻胶溶液；将光刻胶溶液通过0.2μm过滤器过滤。
实施例4涂覆有底部抗反射涂层(B.A.R.C.)的硅衬底通过将底部抗反射涂层溶液(AZEXP ArF-1 B.A.R.C.，可得自ClariantCorporation，Somerville，NJ)旋涂到硅衬底上和在175℃下烘烤60秒而制成。B.A.R.C膜厚度是37nm。将得自实施例3的光刻胶溶液随后涂覆在B.A.R.C涂覆的硅衬底上。调节旋转速度使得光刻胶膜厚度是240nm。光刻胶膜在115℃下烘烤90秒。将衬底随后在193nm ISI微型步进曝光器(数值孔径为0.6和相干值为0.7)中使用在石英二元掩模上的铬曝光。在曝光之后，将晶片在130℃下曝光后烘烤90秒。将成像光刻胶随后使用氢氧化四甲基铵的2.38重量％水溶液显影30秒。随后在扫描电子显微镜上观察线和空白图案。光刻胶具有感光度为13.0mJ/cm2和线分辨率为0.09μm。
实施例5将8.2086g聚(BNC/MA/MAdMA/GBLMA/MNBL；摩尔比1/1/4/3/1)，0.1385g(30μmol/g)九氟丁烷磺酸三苯基锍，0.1290g(30μmol/g)九氟丁磺酸4-乙酰氧基-3，5-二甲基苯基二甲基锍(得自实施例2)，2.38g1重量％N-(1-金刚烷基)乙酰胺的丙二醇单甲基醚乙酸酯溶液，0.12g10重量％表面活性剂(FC-430氟脂族聚合物酯，由3M公司，St.Paul Minnesota供应)的丙二醇单甲基醚乙酸酯溶液和1.83gγ-戊内酯溶解在87.1938g丙二醇单甲基醚乙酸酯中，得到光刻胶溶液；将光刻胶溶液通过0.2μm过滤器过滤。
实施例6涂覆有底部抗反射涂层(B.A.R.C.)的硅衬底通过将底部抗反射涂层溶液(AZEXP ArF-1 B.A.R.C.，可得自ClariantCorporation，Somerville，NJ)旋涂到硅衬底上和在175℃下烘烤60秒而制成。B.A.R.C膜厚度是39nm。将得自实施例5的光刻胶溶液随后涂覆在B.A.R.C涂覆的硅衬底上。调节旋转速度使得光刻胶膜厚度是210nm。光刻胶膜在115℃下烘烤90秒。将衬底随后在193nm ISI微型步进曝光器(数值孔径为0.6和相干值为0.7)中使用在石英二元掩模上的铬曝光。在曝光之后，将晶片在130℃下曝光后烘烤90秒。将成像光刻胶随后使用氢氧化四甲基铵的2.38重量％水溶液显影30秒。随后在扫描电子显微镜上观察线和空白图案。光刻胶具有感光度为13.0mJ/cm2和线分辨率为0.08μm。
实施例7将16.2755g聚(BNC/MA/MAdMA/GBLMA/MNBL；摩尔比1/1/4/3/1)，0.2746g(30μmol/g)九氟丁烷磺酸三苯基锍，0.3838g(45μmol/g)九氟丁磺酸4-乙酰氧基-3，5-二甲基苯基二甲基锍(得自实施例2)，6.6064g 1重量％N-(1-金刚烷基)乙酰胺的丙二醇单甲基醚乙酸酯溶液，0.24g 10重量％表面活性剂(氟脂族聚合物酯，由3M公司，St.Paul Minnesota供应)的丙二醇单甲基醚乙酸酯溶液和3.66gγ-戊内酯溶解在172.56g丙二醇单甲基醚乙酸酯中，得到光刻胶溶液；将光刻胶溶液通过0.2μm过滤器过滤。
实施例8涂覆有底部抗反射涂层(B.A.R.C.)的硅衬底通过将底部抗反射涂层溶液(AZEXP ArF-1 B.A.R.C.，可得自ClariantCorporation，Somerville，NJ)旋涂到硅衬底上和在175℃下烘烤60秒而制成。B.A.R.C膜厚度是39nm。将得自实施例7的光刻胶溶液随后涂覆在B.A.R.C涂覆的硅衬底上。调节旋转速度使得光刻胶膜厚度是210nm。光刻胶膜在115℃下烘烤90秒。将衬底随后在193nm ISI微型步进曝光器(数值孔径为0.6和相干值为0.7)中使用在石英二元掩模上的铬曝光。在曝光之后，将晶片在130℃下曝光后烘烤90秒。将成像光刻胶随后使用氢氧化四甲基铵的2.38重量％水溶液显影30秒。随后在扫描电子显微镜上观察线和空白图案。光刻胶具有感光度为13.0mJ/cm2和线分辨率为0.09μm。
实施例9
将1.6419g聚(BNC/MA/MAdMA/GBLMA/MNBL；摩尔比1/1/4/3/1)，0.0280g(30μmol/g)九氟丁烷磺酸三苯基锍，0.0258g(30μmol/g)九氟丁磺酸4-乙酰氧基-3，5-二甲基苯基二甲基锍(得自实施例2)，0.4801g 1重量％N-(1-金刚烷基)乙酰胺的丙二醇单甲基醚乙酸酯溶液，0.0261g 10重量％表面活性剂(氟脂族聚合物酯，由3M公司，St.Paul Minnesota供应)的丙二醇单甲基醚乙酸酯溶液和0.3655g γ-戊内酯溶解在17.4374g丙二醇单甲基醚乙酸酯中，得到光刻胶溶液；将光刻胶溶液通过0.2μm过滤器过滤。
实施例10涂覆有底部抗反射涂层(B.A.R.C.)的硅衬底通过将底部抗反射涂层溶液(AZEXP ArF-1 B.A.R.C.，可得自ClariantCorporation，Somerville，NJ)旋涂到硅衬底上和在175℃下烘烤60秒而制成。B.A.R.C膜厚度是39nm。将得自实施例9的光刻胶溶液随后涂覆在B.A.R.C涂覆的硅衬底上。调节旋转速度使得光刻胶膜厚度是240nm。光刻胶膜在115℃下烘烤90秒。将衬底随后在193nm ISI微型步进曝光器(数值孔径为0.6和相干值为0.7)中使用在石英二元掩模上的铬曝光。在曝光之后，将晶片在130℃下曝光后烘烤90秒。将成像光刻胶随后使用氢氧化四甲基铵的2.38重量％水溶液显影30秒。随后在扫描电子显微镜上观察线和空白图案。光刻胶具有感光度为18.0mJ/cm2和线分辨率为0.08μm。
实施例114-乙酰氧基-3，5-二甲基苯基二甲基锍双全氟丁烷磺酰亚胺加入3.0g 4-羟基-3，5-二甲基苯基二甲基氯化锍，50g水，和双全氟丁烷磺酰亚胺酸13.295g(在水中的50％)。形成沉淀物，过滤，溶解在氯仿中和从醚中再沉淀，得到4-羟基-3，5-二甲基苯基二甲基锍双全氟丁烷磺酰亚胺(m.p.84℃)。1H NMR(丙酮-d6)，2.32(s，6H，2CH3)；3.2(s，6H，2CH3)；7.70(s，2H，芳族)；9.6(1H，OH)。
将4.9g 4-羟基-3，5-二甲基苯基二甲基锍双全氟丁烷磺酰亚胺取入圆底烧瓶中，加入25g丙酮和0.89g碳酸钾并搅拌1小时。滴加0.66g乙酸酐并在室温下搅拌4小时。将反应混合物用二氯甲烷萃取。将二氯甲烷层用水洗涤，在硫酸钠上干燥，过滤并将溶剂在真空下蒸发。加入醚，过滤出3.3g固体，得到4-乙酰氧基-3，5-二甲基苯基二甲基锍双全氟丁烷磺酰亚胺，mp 68℃。1H NMR(丙酮-d6 2.32(s，6H，2CH3))，2.4(s，3H，CH3)，3.2(s，6H，2CH3)；7.95(s，2H，芳族)。
实施例12将1.4381g聚(MAdMA/HAdMA/GBLMA；摩尔比5/2/3)；0.0247g(30μmol/g)九氟丁烷磺酸三苯基锍，0.02347g(30μmol/g)4-乙酰氧基-3，5-二甲基苯基二甲基锍双全氟丁烷磺酰亚胺(得自实施例11)，0.3519g1重量％二异丙基胺的丙二醇单甲基醚乙酸酯溶液，0.019g 10重量％表面活性剂(氟脂族聚合物酯，由3M公司，St.Paul Minnesota供应)的丙二醇单甲基醚乙酸酯溶液和4.059g丙二醇单甲基醚溶解在9.09g丙二醇单甲基醚乙酸酯中，得到光刻胶溶液；将光刻胶溶液通过0.2μm过滤器过滤。
实施例13涂覆有底部抗反射涂层(B.A.R.C.)的硅衬底通过将底部抗反射涂层溶液(AZEXP ArF-1 B.A.R.C.，可得自ClariantCorporation，Somerville，NJ)旋涂到硅衬底上和在175℃下烘烤60秒而制成。B.A.R.C膜厚度是37nm。将得自实施例12的光刻胶溶液随后涂覆在B.A.R.C涂覆的硅衬底上。调节旋转速度使得光刻胶膜厚度是330nm。光刻胶膜在130℃下烘烤60秒。将衬底随后在193nm ISI微型步进曝光器(数值孔径为0.6和相干值为0.42/0.7，环形照明)中使用在石英二元掩模上的铬曝光。在曝光之后，将晶片在130℃下曝光后烘烤60秒。将成像光刻胶随后使用氢氧化四甲基铵的2.38重量％水溶液显影60秒。随后在扫描电子显微镜上观察线和空白图案。光刻胶具有感光度为33mJ/cm2和线分辨率为0.11μm(1∶1)。
实施例14聚(1，1，2，3，3-五氟-4-三氟甲基-4-羟基-1，6-庚二烯)从其甲氧基甲基衍生物的合成将10克被20％甲氧基甲基(MOM)基团保护的聚(1，1，2，3，3-五氟-4-三氟甲基-4-羟基-1，6-庚二烯；Asahi Glass Co，LTD，2-1-2Marunouchi，Chiyoda-ku Tokyo 100-8305日本)溶解在30ml THF中并与10ml三氟乙酸和7.5ml水混合。将该均相溶液在室温下搅拌过夜。在反应之后，将溶剂在50℃下在旋转蒸发器中汽提。将残余物溶解在30ml异丙醇中并在750ml冷水中沉淀。将沉淀物过滤，洗涤和在真空(25”Hg)下在55℃下干燥。聚合物的分离产率是98％。NMR分析确认不存在MOM基团。
实施例15使用TMAH.5H2O合成叔丁氧基羰基甲基保护的PPTHH将得自实施例14的PPTHH(4.0g，14.81mmol)溶解在15ml THF中并在搅拌下向该溶液中加入固体TMAH.5H2O(0.81g，4.44mmol)。在25℃下搅拌30分钟之后，将溴乙酸叔丁基酯(1.74g，8.88mmol)加入该反应溶液并在25℃下搅拌另外16小时。在该时间之后，将在反应过程中形成的沉淀物通过过滤而去除。将所得滤液随后在旋转蒸发器中汽提掉溶剂。将残余物再溶解在包含1.0g浓HCl的20ml甲醇中。将该溶液随后在200ml 15％甲醇(在水中)中沉淀。将沉淀物过滤，用蒸馏水洗涤和干燥。将聚合物通过再溶解在甲醇中和在水中再沉淀而进一步纯化。在真空(25”Hg)下在55℃下干燥之后，聚合物的产率是92％。叔丁基(1.48ppm)和亚甲基(4.27ppm)基团的存在通过1H NMR而确认。发现使用叔丁氧基羰基甲基的保护度是23摩尔％。
实施例16A
将1.15g得自实施例15的被保护PPTHH，14.44g丙二醇单甲基醚乙酸酯，1.850g 0.4重量％四丁基乙酸铵在丙二醇单甲基醚乙酸酯中的溶液，和0.073g九氟丁磺酸4-乙酰氧基-3，5-二甲基苯基二甲基锍(得自实施例2)在烧瓶中混合在一起以形成光刻胶溶液；将光刻胶溶液通过0.2微米PTFE过滤器过滤。
实施例16B将1.15g得自实施例15的被保护PPTHH，14.44g丙二醇单甲基醚乙酸酯，1.850g 0.4重量％四丁基乙酸铵在丙二醇单甲基醚乙酸酯中的溶液，和0.073g九氟丁磺酸4-甲氧基-3，5-二甲基苯基二甲基锍(根据以下操作步骤制成)在烧瓶中混合在一起以形成光刻胶溶液；将光刻胶溶液通过0.2微米PTFE过滤器过滤。
将5.0g(0.023摩尔)4-羟基-3，5-二甲基苯基二甲基氯化锍放入配有冷凝器，温度计，和机械搅拌器的烧瓶中。加入45g水和0.92g氢氧化钠，并显现深色。将硫酸二甲基酯(2.2ml)在室温下加入并将混合物在60℃下加热10分钟。溶液变成几乎无色的。在15分钟之后停止加热并将溶液冷却至室温。滴加在丙酮(50ml)中的7.78g全氟丁烷磺酸钾并混合2小时。将它用二氯甲烷萃取并将二氯甲烷层用水洗涤，在硫酸钠上干燥，和过滤。将溶液浸没入醚中；形成沉淀物，过滤和在真空干燥器中在低于40℃下干燥。该固体产物得到以下分析结果1HNMR(丙酮-d6)，2.32(s，6H，2CH3)；3.4(s，6H，2CH3)；3.85(s，3H，OCH3)；7.78(s，2H，芳族)。吸收系数是32.82L/g.cm。
实施例16C将1.15g得自实施例15的被保护PPTHH，14.44g丙二醇单甲基醚乙酸酯，1.850g 0.4重量％四丁基乙酸铵在丙二醇单甲基醚乙酸酯中的溶液，和0.073g九氟丁磺酸4-叔丁基乙酰氧基-3，5-二甲基苯基二甲基锍(根据以下操作步骤制成)在烧瓶中混合在一起以形成光刻胶溶液；将光刻胶溶液通过0.2微米PTFE过滤器过滤。
加入5.0g 4-羟基-3，5-二甲基苯基二甲基氯化锍，100g水，和1.0g NaOH并冷却至0℃，然后加入溴乙酸叔丁基酯(4.46g)，搅拌1小时和在室温下搅拌1小时。随后加入在丙酮中的8.0g全氟丁烷磺酸钾。将混合物搅拌30分钟；将溶液用氯仿萃取，用水洗涤，在硫酸钠上干燥和过滤。将溶液浸没入醚中；形成沉淀物，过滤和在真空干燥器中在低于40℃下干燥。该固体产物得到以下分析结果1HNMR(DMSO-d6)，1.48(s，9H，3CH3)，2.35(s，6H，2CH3)；3.3(s，6H，2CH3)；7.80(s，2H，芳族)，mp 120℃。
实施例17将各个硅氧烷(silicone)衬底用实施例16A，16B，和16C的光刻胶溶液旋涂(在～2,200rpm下)并随后将每个衬底经受135℃的涂覆后烘烤60秒，得到约1350埃的光刻胶膜厚度。每个膜随后使用Exitech157nm小场(1.5×1.5mm2)微型步进曝光器(0.6NA)使用相移掩模(σ0.3)(International SEMATECH，Austin，TX)曝光。将曝光膜经受115℃曝光后烘烤90秒并随后在0.26N氢氧化四甲基铵中显影30秒。使用FSI Polaris 2000轨道(track)用于涂覆，烘烤，和将光刻胶膜显影。Prometrix干涉仪用于测定光刻胶厚度。
在对数标度上的剩余相对厚度对剂量表明，包含本发明光活性产生剂(实施例16A；实施例2的本发明光活性产生剂)的光刻胶具有意外良好的感光度和具有清除(clearing)剂量为35mJ/cm2，相比于实施例16B的清除剂量为85mJ/cm2和实施例16C的清除剂量为大于100mJ/cm2。
对本发明的前述描述举例说明和描述了本发明。另外，此公开内容仅显示和描述本发明优选的实施方案，而如上所述，应理解，本发明能够以各种其它组合，变型，和环境条件使用和能够在本文所表达的本发明构思的范围内进行与以上教导和/或相关领域的技术或知识相当的变化或改进。在上文中所述的实施方案进一步用于解释已知实施本发明的最佳方式和使得其它本领域熟练技术人员能够在这些，或其它的实施方案中并采用特定应用领域所需的各种改变利用本发明，或使用本发明。因此，该描述无意于将本发明限定为本文所公开的形式。另外，所附权利要求意于被视为包括另选的实施方案。
权利要求
1.下式化合物Y-Ar其中Ar选自 萘基，或蒽基；Y选自 其中W选自 和 其中R1A，R1B，R1C，R2A，R2B，R2C，R2D，R3A，R3B，R3C，R3D，R4A，R4B，R4C，R4D，R5A，R5B和R5C，分别独立地选自Z，氢，任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，C5-50单环，双环，或三环状烷基，C5-50环状烷基羰基，C5-50芳基，C5-50芳烷基，芳基羰基亚甲基，C1-20直链或支链烷氧基链，硝基，氰基，tresyl，或羟基；(i)R1D或R5D之一是硝基，且另一个选自氢，任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，C5-50单环，双环，或三环状烷基，C5-50环状烷基羰基，C5-50芳基，C5-50芳烷基，芳基羰基亚甲基，氰基，或羟基，或(ii)R1D和R5D两者都是硝基；R6和R7分别独立地选自任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，C5-50单环，双环，或三环状烷基，C5-50环状烷基羰基，C5-50芳基，C5-50芳烷基，芳基羰基亚甲基，硝基，氰基，或羟基，或R6和R7与它们所连接的S原子一起形成任选包含一个或多个O原子的5-，6-，或7-元饱和或不饱和环；T是直接键，任选包含一个或多个O原子的二价C1-20直链或支链烷基，二价C5-50芳基，二价C5-50芳烷基，或二价C5-50单环，双环或三环状烷基；Z是-(V)j-(C(X11)(X12))n-O-C(＝O)-R8，其中(i)X11或X12之一是包含至少一个氟原子的C1-20直链或支链烷基链，且另一个是氢，卤素，或C1-20直链或支链烷基链，或(ii)X11和X12两者都是包含至少一个氟原子的C1-20直链或支链烷基链；V是键接基团，选自直接键，任选包含一个或多个O原子的二价C1-20直链或支链烷基，二价C5-50芳基，二价C5-50芳烷基，或二价C5-50单环，双环或三环状烷基；X2是氢，卤素，或任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链；R8是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，C5-50单环，双环，或三环状烷基，或C5-50芳基；X3是氢，C1-20直链或支链烷基链，卤素，氰基，或-C(＝O)-R50，其中R50选自任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链或-O-R51，其中R51是氢或C1-20直链或支链烷基链；j是0至10；m是0至10；和n是0至10，所述任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，C1-20直链或支链烷基链，C1-20直链或支链烷氧基链，C5-50单环，双环，或三环状烷基，C5-50环状烷基羰基，C5-50芳烷基，C5-50芳基，萘基，蒽基，任选包含一个或多个O原子的5-，6-，或7-元饱和或不饱和环，或芳基羰基亚甲基是未取代的或被一个或多个选自以下的基团取代Z，卤素，C1-20烷基，C3-20环状烷基，C1-20烷氧基，C3-20环状烷氧基，二C1-20烷基氨基，二环二C1-20烷基氨基，羟基，氰基，硝基，tresyl，氧代，芳基，芳烷基，氧原子，CF3SO3，芳基氧基，芳基硫代，和具有通式(II)至(VI)的基团 其中R10和R11分别独立地表示氢原子，任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，或C5-50单环，双环，或三环状烷基，或R10和R11一起可表示亚烷基以形成五-或六-元环，R12表示任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，C5-50单环，双环，或三环状烷基，或C5-50芳烷基，或R10和R12一起表示与插入的-C-O-基团一起形成五-或六-元环的亚烷基，所述环中的碳原子任选被氧原子取代，R13表示任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链或C5-50单环，双环，或三环状烷基，R14和R15分别独立地表示氢原子，任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链或C5-50单环，双环，或三环状烷基，R16表示任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，C5-50单环，双环，或三环状烷基，C5-50芳基，或C5-50芳烷基，和R17表示任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，C5-50单环，双环，或三环状烷基，C5-50芳基，C5-50芳烷基，基团-Si(R16)2R17，或基团-O-Si(R16)2R17，所述任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，C5-50单环，双环，或三环状烷基，C5-50芳基，和C5-50芳烷基是未取代的或被如上取代的；和A-是阴离子。
2.权利要求1的化合物，其中Ar是
3.权利要求1或2的化合物，其中Y是
4.权利要求3的化合物，其中R6和R7分别独立地选自任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链或C5-50芳基。
5.权利要求1-4中至少一项的化合物，其中R1A，R2A，R3A，R4A，和R5A分别独立地选自Z，氢，或任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，所述任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链或C5-50芳基是未取代的或取代的。
6.权利要求3的化合物，其中R6和R7分别独立地选自任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链。
7.权利要求1-5中至少一项的化合物，其中R3A是Z。
8.权利要求1-7中至少一项的化合物，其中R8是任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链。
9.权利要求3的化合物，它是九氟丁磺酸4-O-乙酰基-3，5-二甲基苯基二甲基锍，或4-O-乙酰基-3，5-二甲基苯基二甲基锍双全氟丁烷磺酰亚胺。
10.权利要求1或2的化合物，其中Y是
11.权利要求10的化合物，其中R3B是Z或氢。
12.权利要求1或2的化合物，其中Y是
13.权利要求12的化合物，其中W是
14.权利要求13的化合物，其中在每种情况下，X2是氢，甲基或全氟甲基，和m是1。
15.权利要求13或14的化合物，其中R3C选自Z或氢。
16.权利要求12的化合物，其中W是
17.权利要求16的化合物，其中R1D或R5D之一是硝基，且另一个选自氢，任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，C5-50单环，双环，或三环状烷基，C5-50环状烷基羰基，C5-50芳基，C5-50芳烷基，芳基羰基亚甲基，氰基，或羟基，所述任选包含一个或多个O原子的C1-20直链或支链烷基链，C5-50单环，双环，或三环状烷基，C5-50环状烷基羰基，C5-50芳基，C5-50芳烷基，和芳基羰基亚甲基是未取代的或取代的。
18.权利要求16的化合物，其中R1D是硝基。
19.权利要求16的化合物，其中R5D是硝基。
20.权利要求16的化合物，其中R1D和R5D两者都是硝基。
21.权利要求16的化合物，其中R3D是Z或氢。
22.权利要求1的化合物，它是
23.权利要求1的化合物，它是
24.权利要求1的化合物，它是
25.权利要求1的化合物，它是
26.一种可用于在深UV中成像的光刻胶组合物，其包含a)包含酸不稳定性基团的聚合物；和，b)权利要求1-25中任一项的化合物。
27.一种用于使光刻胶成像的方法，其包括如下步骤a)用权利要求26的组合物涂覆衬底；b)烘烤衬底以基本上去除溶剂；c)成像式曝光该光刻胶涂层；d)曝光后烘烤光刻胶涂层；和e)用含水碱性溶液将光刻胶涂层显影。
28.权利要求27的方法，其中成像式曝光波长低于200nm。
29.根据权利要求27的方法，其中含水碱性溶液包含氢氧化四甲基铵。
30.根据权利要求27的方法，其中含水碱性溶液进一步包含表面活性剂。
31.根据权利要求27的方法，其中衬底选自微电子器件和液晶显示衬底。
全文摘要
本发明涉及可用于配制光刻胶组合物的新型光活性化合物。
文档编号G03F7/004GK1791573SQ200480013376
公开日2006年6月21日 申请日期2004年5月7日 优先权日2003年5月16日
发明者M·D·拉曼, F·M·霍利亨 申请人:Az电子材料美国公司