专利名称：包含多酰胺组分的光刻胶的制作方法
技术领域：
本发明涉及包括下述组分的光刻胶组合物，所述组分包含两个或多个酰胺 (amide)基团。本发明优选的光刻胶可包括具有光致酸不稳定基团的树脂；光致酸产生剂化合物；和多酰胺组份，其可减少不希望产生的下述情況，即光产生的酸扩散到光刻胶涂层的非曝光区域的外面。
背景技术：
光刻胶是将图像转移到基底上的光敏薄膜。它们形成负性或正性图像。在基底上涂敷光刻胶后，所述涂层通过图案化的光掩模暴露于活化能量如紫外光，以在光刻胶涂层中形成潜像。光掩模具有对活化辐射不透明和透明的区域，从而限定将要转移到下面的基底上的图像。已知光刻胶可提供分辨率和尺寸对于许多现有的商业应用来说足够的特征。然而对于许多其他应用来说，需要新的光刻胶来提供低于四分之ー微米(< 0. 25 μ m)尺寸的高分辨率图像。已经进行了多种尝试来改变光刻胶组合物的组分以提高功能特征的性能。在其它方面中，许多碱性化合物已公开用于光刻胶组合物中。參见如U. S.专利No. 6，607，870和 7，379，548，以及日本公开专利申请JP61-219951。
发明内容
本发明提供了光刻胶组合物，其包括含多酰胺组份的碱性酸扩散控制剂(bacis acid diffusion control agent)。这种多酰胺组分包括超过ー个酰胺基。本发明进一歩提供包括多酰胺组分的正性作用光刻胶。优选的多酰胺化合物可用于正性作用和负性作用光刻胶组合物中。本发明的光刻胶适当地可包括一种或多种树脂(树脂组分)和一种或多种光致酸产生剂化合物(光致酸产生剂或PAG组分)以及ー种或多种多酰胺化合物(多酰胺组分)。在一个优选的方面中，本发明的光刻胶用于短波成像应用，如193nm的成像。本发明特别优选的光刻胶可用于浸没光刻应用。
具体实施例方式此处所用术语“烷基”包括直链、支链和环烷基。术语“(甲基)丙烯酸酷”包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酷。类似地，术语“(甲基)丙烯酸”包括丙烯酸和甲基丙烯酸。冠词 “一”指的是单数和复数。下列简写具有下述意义で=摄氏度；nm=纳米；μπι=微=微米；cm =厘米；mj =毫焦耳；重量百分比；和PAG =光致酸产生剂。我们已经发现在光刻胶组合物(包括化学放大光刻胶组合物)中使用此处公开的多酰胺化合物能大大提高抗蚀剂浮雕图像(如细线)的分辨率。尤其地，我们发现具有两个或多个酰胺基的添加化合物可大大提高光刻結果，包括相对于包含具有单酰胺基添加剂的可比较的光刻胶，或包括其它类型的碱性添加剂如含多胺基的化合物的光刻胶。使用本发明的多酰胺化合物还可壳使含所述化合物的光刻胶具有良好的储存寿命。本发明的多酰胺化合物包括两个或多个酰胺(amide)部分。优选地，本发明的多酰胺化合物具有从2到6 个酰胺基，更优选具有从2到4个酰胺基，再优选从2到3个酰胺基和最优选2个酰胺基。不受任何理论限制，相对于含单酰胺部分的可比较添加剂提供的配位，相信，多酰胺化合物添加剂能在光刻胶层的曝光区域中与光生酸更有效的配位，因此防止了不希望的酸迁移到非曝光的抗蚀剂层区域中。也就是，本发明的多酰胺化合物适合于在光刻过程中作为光生酸的淬灭剂。本发明用于光刻胶的优选的多酰胺化合物可为聚合或非聚合的，且非聚合多酰胺化合物优选用于多种应用。优选的多酰胺化合物具有相对低的分子量，例如，小于或等于 3000 的分子量，更优选< 2500、< 2000、< 1500、< 1000、< 800、或甚至更优选；^ 500。多种多酰胺化合物适合用于本发明，条件是在光刻条件下它们可配位光生酸，并充分溶于或分散于所用的光刻胶组分中。这些多酰胺化合物可被多种基团取代，如羟基、羧基(-CO2H)、羧基(C1-CJ烷基、(C1-CJ烷氧基、磺酰基、磺酸、磺酸酯、氰基、卤素和酮。优选的酯基(羧基烷基)是羧基(C1-C12)烷基，更优选羧基(C1-C8)烷基。优选的烷氧基是 (C1-C12)烷氧基，更优选(C1-C8)烷氧基。通过“取代的”指的是多酰胺化合物的烷基或酰胺烷基上的ー个或多个氢原子被上述取代基的一个或多个所取代。可使用这些取代基的混合物。这些取代基的存在可提供令人满意的多酰胺化合物溶解性，或可用于定制多酰胺化合物的淬灭能力。用于光刻胶的特别优选的本发明的多酰胺化合物具有分子式
O 其中R1J2和R3独立地选自H、(C1-C1302)烷基和酰胺(amido)基取代的(C1-C3tl)烷基；R1和R2，或R1和R3可与它们相连的原子一起形成5-到12-元杂环；和其中R1、R2和R3 中至少之ー是酰胺基取代的(C1-C3tl)烷基。优选地，R1、! 2和R3独立地选自I(C1-Cltl)烷基和酰胺基取代的(C1-Cltl)烷基；更优选R1、! 2和R3独立地选自H、(C1-C8)烷基和酰胺基取代的(C1-C8)烷基；和再优选R1、! 2和R3独立地选自H、(C1-C6)烷基和酰胺基取代的(C1-C6)烷基。可选地，(C1-C30)烷基和酰胺基取代的(C1-C3tl)烷基可被选自羟基、羧基、羧基^1-CJ 烷基、(C1-C3tl)烷氧基、磺酰基、磺酸、磺酸酯、氰基、卤素和酮中的一种或多种取代基所取代。优选的取代基是羟基、羧基、羧基(C1-Cltl)烷基、(C1-Cltl)烷氧基、磺酰基、磺酸、磺酸酷、 氰基、卤素和酮；和更优选羟基、羧基、羧基(C1-C8)烷基、(C1-C8)烷氧基、磺酰基、磺酸、磺酸酷、氰基、卤素和酮。当R1和R2，或R1和R3与它们相连的原子一起形成杂环，它们可形成单杂环或可使用的多环或螺环。优选当R1和R2，或R1和R3与它们相连的原子一起时形成 5-到10-元杂环，更优选5-到8-元杂环，甚至更优选5-到6-元杂环。本领域技术人员意识到，当R1和R3与它们相连的原子一起形成环时，形成内酰胺。优选地，R1和R3不与它们相连的原子一起形成环。进ー步优选R1和R2不与它们相连的原子一起形成环。
式(I)的酰胺取代的(C1-C3tl)烷基可包含一个或多个酰胺基。适合的酰胺基可具有下述式(II)或(III)中任一个
权利要求
1.一种光刻胶组合物，所述组合物包括(a)一种或多种树脂；(b)一种或多种光致酸产生剂化合物；和(c)ー种或多种多酰胺化合物。
2.根据权利要求1所述的光刻胶组合物，其中所述ー种或多种多酰胺化合物是非聚合的。
3.根据权利要求1所述的光刻胶组合物，其中所述ー种或多种多酰胺化合物是聚合的。
4.根据权利要求1所述的光刻胶组合物，其中所述ー种或多种多酰胺化合物的分子量都小于2000。
5.根据权利要求1所述的光刻胶组合物，其中所述ー种或多种多酰胺化合物包含ー种或多种下述部分羟基、羧基、羧基(C1-C3tl)烷基、(C1-C3tl)烷氧基、磺酰基、磺酸、磺酸酯、氰基、卤素和酮。
6.根据权利要求1所述的光刻胶组合物，其中所述ー种或多种多酰胺化合物包含2到 6个酰胺基。
7.根据权利要求1所述的光刻胶组合物，其中所述ー种或多种多酰胺化合物中的至少 ー个具有分子式
8.根据权利要求1所述的光刻胶组合物，其中所述ー种或多种多酰胺化合物选自 顺-N，N，_(环己烷-1，2-ニ基)ニ乙酰胺；反-N，N，-(环己烷-1，2-ニ基)ニ乙酰胺； 顺-N，N，_(环己烷-1，3-ニ基)ニ乙酰胺；反-N，N，-(环己烷-1，3-ニ基)ニ乙酰胺； 顺-N，N，_(环己烷-1，4-ニ基)ニ乙酰胺；反-N，N，-(环己烷-1，4-ニ基)ニ乙酰胺； 顺-N，N，-(环己烷-1，2-ニ基)双(N-甲基乙酰胺)；反-N，N，-(环己烷-1，2-ニ基)双 (N-甲基乙酰胺)；N，N’ - ニ乙酰基亚乙基ニ酰胺；N，N，N’，N’ -四甲基酒石酸ニ酰胺；哌嗪-1，4-ニ甲醛；N，N, N’，N’ -四甲基丙ニ酰胺；N，N, N’，N’ -四丁基丙ニ酰胺；N，N, N’， N，-四(2-羟乙基)己ニ酰胺；和(己ニ酰双(氮烷三基))四(乙烷-2，1-ニ基)四叔丁基四碳酸酷。
9.ー种形成光刻胶浮雕图像的方法，所述方法包括(a)将权利要求1的光刻胶组合物的涂层施加到基底上；(b)将待图案化的光刻胶涂层在活化辐射下曝光，且将曝光的光刻胶层显影以提供浮雕图像。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述光刻胶涂层是浸没曝光的。
全文摘要
包含多酰胺组分的光刻胶。提供了包含两个或多个酰胺基团的组分的新的光刻胶组合物。本发明优选的光刻胶可包括具有光致酸不稳定基团的树脂；光致酸产生剂化合物；和多酰胺组份，其可用于减少在光刻胶涂层的非曝光区域中不需要的光生酸扩散。
文档编号G03F7/004GK102591145SQ201110455160
公开日2012年7月18日 申请日期2011年9月14日 优先权日2010年9月14日
发明者C·吴, C-B·徐, G·P·普罗科普维茨, G·珀勒斯, 刘骢, 吴俊锡 申请人:罗门哈斯电子材料有限公司