光酸产生剂、光致抗蚀剂组合物及图案形成方法与流程

本发明涉及光酸产生剂、其在光致抗蚀剂组合物中的用途以及使用此类光致抗蚀剂组合物的图案形成方法。本发明在半导体制造工业中在光刻应用中找到了特定可用性。

背景技术：

1、光致抗蚀剂材料是典型地用于将图像转移到布置在半导体基底上的一个或多个下层，如金属、半导体或介电层上的光敏感组合物。为了增加半导体装置的集成密度并且允许形成具有在纳米范围内的尺寸的结构，已经并且继续开发具有高分辨率能力的光致抗蚀剂和光刻处理工具。

2、正性化学增强的光致抗蚀剂通常用于高分辨率处理。此类抗蚀剂典型地使用具有酸不稳定基团的聚合物和光酸产生剂。通过光掩模以图案方式暴露于活化辐射使酸产生剂形成酸，在暴露后烘烤期间，该酸使在聚合物的暴露区域中的酸不稳定基团裂解。这在显影剂溶液中抗蚀剂的暴露与未暴露区域之间产生了溶解度特性的差异。在正性显影(ptd)过程中，光致抗蚀剂层的暴露区域可溶于显影剂中并且从基底表面除去，而不溶于显影剂的未暴露区域在显影后保留以形成正像。所得浮雕图像允许基底的选择性处理。

3、持续需要改进光刻性能的多个方面(例如，感光速度、线宽粗糙度(lwr)和分辨率)的光致抗蚀剂组合物，以及使用此类光致抗蚀剂组合物的图案化方法。

技术实现思路

1、一个方面涉及一种光酸产生剂，其包括有机阳离子；和包括阴离子核的阴离子，其中阴离子核包括环戊二烯化基团，其中环戊二烯化基团被包括半金属元素的有机基团取代，并且其中阴离子被一个或多个吸电子基团取代。

2、另一方面涉及一种光致抗蚀剂组合物，其包括聚合物、光酸产生剂，其中光酸产生剂任选地是聚合物的一部分；以及溶剂。

3、还另一方面涉及一种用于形成图案的方法，其包括由光致抗蚀剂组合物在基底上形成光致抗蚀剂层；将光致抗蚀剂层以图案方式暴露于活化辐射；以及使所暴露的光致抗蚀剂层显影以提供抗蚀剂浮雕图像。

技术特征：

1.一种光酸产生剂，其包含：

2.如权利要求1所述的光酸产生剂，其中，所述有机阳离子是锍阳离子或碘鎓阳离子。

3.如权利要求1或2所述的光酸产生剂，其中，所述阴离子由式(1)至(3)中的一个或多个表示：

4.如权利要求1至3中任一项所述的光酸产生剂，其中，每个吸电子基团独立地选自卤素、取代或未取代的c1-20卤代烷基、取代或未取代的c6-20芳基、取代或未取代的c3-20杂芳基、-or6、-sr7、-no2、-cn、-c(o)r8、-c(o)or9、-c(o)nr10r11、-s(o)2or12、-s(o)2r13、-os(o)2r14、或其组合，

5.如权利要求3或4所述的光酸产生剂，其中，y1、y2和y3各自独立地由式(4)至(6)之一表示：

6.如权利要求1至5中任一项所述的光酸产生剂，其中，所述阴离子包含三个或更多个-cn基团；和至少一个si原子。

7.如权利要求1至6中任一项所述的光酸产生剂，其中，

8.如权利要求1至7中任一项所述的光酸产生剂，其中，所述吸电子基团是-cn。

9.如权利要求1至8中任一项所述的光酸产生剂，其中，所述光酸产生剂呈(i)包含可聚合双键的单体或(ii)聚合物的形式。

10.一种光致抗蚀剂组合物，其包含：

11.一种用于形成图案的方法，所述方法包括：

技术总结
一种光酸产生剂，其包括有机阳离子；和包括阴离子核的阴离子，其中阴离子核包括环戊二烯化基团，其中环戊二烯化基团被包括半金属元素的有机基团取代，并且其中阴离子被一个或多个吸电子基团取代。

技术研发人员：T·马兰戈尼,E·阿卡德,P·拉博姆,李明琦,J·F·卡梅伦
受保护的技术使用者：罗门哈斯电子材料有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25