光致酸生成共聚物和相关的光刻胶组合物、涂覆的基材以及形成电子器件的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用作光刻胶组合物的组分的光致酸生成共聚物。
【背景技术】
[0002] 当接触电子束或者极端紫外福射时分解产生酸的化合物（也已知为光致酸生成 剂)是用于微电子制造的化学放大光刻胶组合物中聚合物的化学放大脱保护或交联的基 础。将光致酸生成剂作为分开的化合物或者作为共聚物内的重复单元结合到光刻胶组合物 中。光刻胶组合物的存在提供了福照敏感性、分辨率和线宽粗趟度的有用平衡。但是，希望 光刻胶展现出增加的最终分辨率、降低的斑点（顶部粗趟度）和增加的聚焦深度，而基本上 不危及福射敏感性和/或线宽粗趟度。
【发明内容】
[0003] -个实施方式是一种共聚物，其包含源自下组的重复单元；对酸不稳定的单体； 脂族、含内醋单体；碱可溶性单体，所述碱可溶性单体包含1，1，1，3, 3, 3-六氣-2-羟基 丙-2-基取代基或者-NH-S(0)2-Rb取代基，其中Rb是C 1_4全氣烷基；包含脂族阴离子的光 致酸生成单体；W及具有下式的中性芳族单体：
[0004]
【主权项】
1. 一种共聚物，其包含源自下组的重复单元： 对酸不稳定的单体； 脂族、含内酯单体； 碱可溶性单体，所述碱可溶性单体包含1，1，1，3, 3, 3-六氟-2-羟基丙-2-基取代基或 者-NH-S (O) 2-Rb取代基，其中Rb是C η全氟烷基； 包含脂族阴离子的光致酸生成单体；以及 具有如下化学式的中性芳族单体：
其中R1、R2和R 3分别独立地是氢、卤素、Cp6烷基或者卤代的Cp6烷基；m是0或I ;X 是 _0_、_C (0) -、-C (0) -〇-、-S-、-S (0) -、-S (0) 2-、-S (0) 2-N (R4) -、_N (R4) -S (0) 2-、Ch2亚煙 基、-〇- ((^_12亚煙基）-、-(C卜12亚煙基）-〇-或者-C (0) -〇- (C卜12亚煙基）-，其中R4是C卜6烧 基；以及Ar是未取代或取代的C 6_24芳基，其中当Ar是取代的C 6_24芳基时，其被一个或多个 选自下组的基团取代滷素、υδ基以及卤化的C -经基； 其中重复单元源自包含不超过55摩尔％的含芳族基团的单体的单体。
2. 如权利要求1所述的共聚物，其特征在于，所述中性芳族单体的cLogP为2. 5-6。
3. 如权利要求1或2所述的共聚物，其特征在于，所述对酸不稳定的单体包括未取代或 取代的（甲基）丙烯酸叔烃基酯，其包括如下：
或其组合；其中1^是-H、-F、-CH 3或者-CF 3。
4. 如权利要求1-3中任一项所述的共聚物，其特征在于，所述碱可溶性单体包括：
或其组合，其中1^是-H、-F、-CH 3或者-CF 3;以及Rb是C η全氟烷基。
5. 如权利要求1-4中任一项所述的共聚物，其特征在于，所述光致酸生成单体包括：
或其组合，其中1^是-H、-F、-CH 3或者-CF 3。
6.如权利要求1所述的共聚物，其特征在于，R1和R 2是氢；R 3是-H、-F、-CH 3或 者-CF3;X 是-0-、-C (O) - (C 卜12亚煙基）(C 卜12亚煙基）-(C 卜12亚煙基）或 者-C (0)-0-(Cp12亚烃基以及Ar是未取代或取代的苯基或者未取代或者取代的萘基。
7. 如权利要求1-6中任一项所述的共聚物，其特征在于，所述中性芳族单体包括：
或其组合，其中1^是_!1、-F、-CH3或者-CF3;每次出现的IT独立地是卤素 、C i_12烃基、 〇2_1(|烯基、C κ全氣烷基或者C 3_6全氣环烷基；R dS C Ktl烷基、C 3_1(|环烷基、C κ全氣烷基、 C3_6全氣环烷基、C Htl烯基、C 3_1(|环烯基或者C 6_12芳基；每次出现的R e独立地是C Ktl亚烷基 或者C3_1(l环亚烷基；η是O或1 ;以及q是0、1、2、3、4或5。
8. 如权利要求1所述的共聚物， 其中，所述对酸不稳定的单体包括：
其中，脂族、含内酯（甲基）丙烯酸酯包括：
其中，所述碱可溶性单体包括：
其中，所述光致酸生成单体包括：
其中，所述中性芳族单体包括：
或其组合，其中1^是-H、_F、-CH 3或者-CF 3;Re是卤素 、C H2烃基、C η全氟烷基、C 3_6全 氣环烷基；1^是C Ktl烷基、C 3_1(!环烷基、C i_6全氣烷基、C 3_6全氣环烷基、C Htl烯基、C 3_1(!环稀 基或者C6_12芳基；R e是Cpltl亚烷基或者C3_1Q环亚烷基；η是O或1 ;以及q是0、1、2、3、4或 5〇
9. 一种包含如权利要求1-8任一项所述的共聚物的光刻胶组合物。
10. -种涂覆的基材，其包括： (a) 基材，在该基材的表面上具有待图案化的一层或多层；以及 (b) 如权利要求9所述的光刻胶组合物的层，其位于所述待图案化的一层或多层之上。
11. 一种形成电子器件的方法，其包括： (a) 在基材上施加如权利要求9所述的光刻胶组合物的层； (b) 以图案化方式将所述光刻胶组合物层对极端紫外或电子束活化辐射曝光；以及 (c) 对经曝光的光刻胶组合物层进行显影，以提供光刻胶浮雕图像。
【专利摘要】本发明涉及光致酸生成共聚物和相关的光刻胶组合物、涂覆的基材以及形成电子器件的方法。一种共聚物，其包含源自下组的重复单元：对酸不稳定的单体；脂族、含内酯单体；(甲基)丙烯酸C1-12烷基酯，其中C1-12烷基包括具体的碱可溶性基团；包含脂族阴离子的光致酸生成单体；以及具有下式的中性芳族单体：其中，R1、R2、R3、X、m和Ar如本文所定义。所述共聚物用作光刻胶组合物的组分。描述了包含所述光刻胶组合物层的涂覆的基材，以及使用所述涂覆的基材形成电子器件的方法。
【IPC分类】G03F7-09, C08F220-38, C08F220-22, C08F220-18, C08F220-32, C08F220-24, G03F7-00, G03F7-004, C08F212-08
【公开号】CN104725557
【申请号】CN201410800170
【发明人】V·简恩, O·昂格伊, J·W·撒克里, J·F·卡梅隆
【申请人】罗门哈斯电子材料有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2014年12月18日
【公告号】US20150177613