专利名称：光生酸剂、其制备方法以及含有该光生酸剂的抗蚀剂组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及光生酸剂(photoacid generator)、其制备方法以及含有该光生酸剂的抗蚀剂组合物。更具体地，本发明涉及在曝光时能够产生酸的光生酸剂，所述酸具有低的扩散速率，具有短的扩散距离，且显示适当程度的酸度，从而能够改善线宽粗糙度(LWR)特性，并且能够控制其在处理中所用的诸如纯水的溶剂中的洗脱，并且本发明还涉及该光生酸剂的制备方法以及含有该光生酸剂的抗蚀剂组合物。
背景技术：
随着一代一代使用光刻法的微处理方法的变化，需要有更高分辨率的光致抗蚀剂，并且响应于该需要，已开发了化学增强型抗蚀剂。这种化学增强抗蚀剂组合物含有光生酸剂。化学增强抗蚀剂组合物中的光生酸剂是重要的成分，其与抗蚀剂组合物一起赋予化学增强抗蚀剂以分辨率、LWR、灵敏度等方面优异的性质。因此，正在对各种类型的光生酸剂进行研究，以制备具有适当性质的化学增强抗蚀剂组合物。具体地，已对用作光生酸剂以改善酸的扩散速率、透明度等(这是显示诸如优异的分辨率、LWR和灵敏度的特性的某些性质)的那些化合物进行了很大程度的修饰和对阳离子部分的实验。然而，在目前的水平，用于通过修饰光生酸剂的阴离子部分而改善化学增强抗蚀剂的性质的研究仍然不足。实验数据报道了，对于显著改善酸的流动性和抗蚀剂组合物的性质的物理和化学性质，阴离子部分能够比阳离子部分施加更大的影响，基于这些实验数据，最近已完成了与光生酸剂的阴离子部分有关的新发明。此外，对于能够调节酸的渗透能力同时降低酸的扩散速率的光生酸剂有持续增加的需求。此外，最近用于化学增强抗蚀剂的光源需要比通常使用的g_线或i_线区更短的波长，因此，正在对使用远紫外辐照、KrF准分子激光、ArF准分子激光、超紫外(EUV)辐照、 X-射线和电子束的光刻法进行研究。具体地，由于在浸没式ArF方法中使用纯水进行曝光工序，所以要求这样的浸没式ArF方法中所用的光抗蚀剂组合物具有以下特征光抗蚀剂组合物中所含的光生酸剂或由该光生酸剂产生的酸不被洗脱进纯水中。
发明内容
本发明的目的是提供在曝光时能够产生酸的光生酸剂，所述酸具有低的扩散速率，具有短的扩散距离，且显示适当程度的酸度，从而能够改善线宽粗糙度(LWR)特性，并且能够控制其在处理中所用的诸如纯水的溶剂中的洗脱。为了实现上述目的，根据本发明的一个实施方式，提供了由下式1表示的光生酸剂[式 1]
权利要求
1.一种光生酸剂，其由下式1表示
2.根据权利要求1所述的光生酸剂，其中Y表示选自以下的任一种苯基、萘基、联苯基、葸基、菲基、芴基、芘基、非那烯基、茚基、亚联苯基、二苯基甲基、四氢萘基、二氢蒽基、四苯基甲基和三苯基甲基。
3.根据权利要求1所述的光生酸剂，其中Y表示选自下式Ι-a至1-1中的任一种 [式 I-a]
4.根据权利要求1所述的光生酸剂，其中式1中的1表示选自-0-、-0012-、-001((1)-、 -⑴-、-coffl2-、-cofflA-、-^-、-fflA-、-o^-o-、-oi2-o-ai2-、-ai2ai2-o-、-ai2-o-ai2ai2-、-cH2CH2-O-CH2-, -CH2CH2CH2-O-, -CH2-O-CH2CH2CH2-, -CH2CH2-O-CH2CH2-, -CH2CH2CH2-O-CH2-, -CH ( CH3) _、-C (CH3) 2CH2-、-CH (CH3) CH2-、-CH (CH2CH3) _、-CH (OCH3) _、-C (CF3) (OCH3) _、-CH2-S-、-CH 2-S-CH2-, -CH2CH2-S-, -CH2-S-CH2CH2-, -CH2CH2-S-CH2-, -CH2CH2CH2-S-, -CH2-S-CH2CH2CH2-, -CH2C H2-S-CH2CH2-, -CH2CH2CH2-S-CH2-, -CH (CH2) CH-、-C (CH2CH2) -、-CH2CO-、-CH2CH2CO-, -CH (CH3) CH2CO-、-CH (OH) -、-C (OH) (CH3) -、-CH (F) -、-CH (Br) -、-CH (Br) CH (Br) -CH = CH-、-CH2CH =CH-、-CH = CHCH2-, -CH = CH-O-, -CH = CH-S-和-CH = CHCO-中的任一种。
5.根据权利要求1所述的光生酸剂，其中由下式3表示的部分，即由式1表示的化合物的阴离子部分，表示选自下式l_i至Ι-xxxxxi中的任一种[式3]
6.制备由下式1表示的光生酸剂的方法，所述方法包括第一步骤，将由下式8表示的化合物溶解在溶剂中，并使该溶液与还原剂反应以获得由下式6表示的化合物；第二步骤，使由下式7表示的化合物与由下式6表示的化合物在碱性催化剂的存在下反应，从而获得由下式4表示的化合物；以及第三步骤，使由下式4表示的化合物与由下式5表示的化合物进行取代反应，从而获得由下式1表示的化合物 [式8]
7.一种化合物，其由下式4表示
8.一种化合物，其由下式6表示
9.一种化学增强抗蚀剂组合物，其包含权利要求1至5中任一项所述的光生酸剂。
全文摘要
本发明提供一种光生酸剂、其制备方法、以及包含该光生酸剂的抗蚀剂组合物。该光生酸剂是由下式1表示的化合物[式1]其中，在式1中，Y表示选自被芳基取代的烷基和芳香族烃基中的任一种；Q1和Q2各自独立地表示卤素原子；X表示选自烷烃二基、烯烃二基、NR′、S、O、CO及其组合中的任一种；R′表示选自氢原子和烷基中的任一种；n表示0至5的整数；且A+表示有机反离子。该光生酸剂在曝光时能够产生酸，所述酸具有低的扩散速率，具有短的扩散距离，且显示适当程度的酸度，从而能够改善线宽粗糙度(LWR)特性，并且能够控制其在处理中所用的诸如纯水的溶剂中的洗脱。
文档编号C07C381/12GK102289149SQ20111012234
公开日2011年12月21日 申请日期2011年5月9日 优先权日2010年6月1日
发明者任铉淳, 徐东辙, 洪容和, 金真湖 申请人:锦湖石油化学株式会社