新型鎓鹽化合物、由它衍生出的酸增強劑及含有它的抗蝕劑組合物的制作方法
【專利摘要】提供一種作為用于形成酸增強劑的單體而有用的新型鎓鹽化合物、含有由它衍生出的重復單元的酸增強劑及含有它的抗蝕劑組合物。所述鎓鹽化合物具有下述化學式1的結構，而含有由它衍生出的重復單元的酸增強劑，在制備抗蝕劑時作為添加劑使用時，在相同的感光度表現出高的酸產量，從而提高抗蝕劑感光度，形成具有優異的感光度和分辨率的微細抗蝕圖案，化學式1在所述式中，各取代基與說明書中所定義的相同。
【專利說明】新型鐺鹽化合物、由它衍生出的酸增強劑及含有它的抗蝕劑組合物
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種作為用于形成酸增強劑的單體而有用的新型鎗鹽化合物、含有由它衍生出的重復單元的酸增強劑及含有它的抗蝕劑組合物。
【背景技術】
[0002]近來，光刻(lithography)技術正在積極進行采用ArF浸沒式光刻技術(immersion)的大批量制造(HVM、high volumn manufacturing),主要進行實現 50nm 以下線寬的技術開發。此外，作為下一代技術中最有可能的候選技術預計使用極紫外線(EUV、extreme UV)的光刻技術。
[0003]EUV光刻技術是主要用于實現30nm以下的圖案而正在研究的下一代技術，目前，除了在能量輸出或掩膜所發生的缺陷(defect)之外，預計在所有方面可商業化。此外，在國際半導體技術路線圖(ITRS roadmap)中，預計在2015左右可能實現使用該技術的大量生產。但是，觀察EUV光刻技術的抗蝕劑方面，為了適用如KrF或ArF的成功技術，仍有許多需要解決的問題。
[0004]其中，重要的是為了實現圖案而需要確保足夠量的光子(photon)。與KrF或ArF光刻技術不同，EUV光吸收所有物質，因此光的路徑在真空狀態下進行，掩膜也使用非滲透性的多層薄膜，并通過反射來向抗蝕劑照射。因此，在該過程中需要高功率電源(powersource)，需要盡可能具有高感光度的抗蝕劑。所以，當滿足高EUV的高能量(92.5eV)所要求的感光度(10~15mJ/cm2)時，存在需要用更少的光子實現圖案的問題。
[0005]為了解決以由于較少的光子導致的較少的酸產量(acid yield)來實現圖案的問題，同時在相同的感光度獲得較高的酸產量，正在研究開發各種方法，作為其中之一，已開發出作為具有這種特性的添加劑而使用酸增強劑(acid amplifier)的技術。
[0006]專利文獻1:韓國特許公開第2011-0095168號(2011.8.24公開)
[0007]專利文獻2:韓國特許公開第2011-0090825號(2011.8.10公開)
[0008]專利文獻3:韓國特許授權第1054485號(2011.7.29公開)
【發明內容】
[0009]本發明的目的在于，提供一種用于形成抗蝕劑的酸增強劑的新型鎗鹽化合物，通過光刻(lithography)法形成微細圖案時,在相同的感光度也表現出高的酸產量,從而能夠提高抗蝕劑的感光度。
[0010]本發明的另一目的在于，提供一種抗蝕劑的酸增強劑用聚合物，該抗蝕劑的酸增強劑用聚合物含有從所述鎗鹽化合物衍生出的重復單元。
[0011]本發明的又另一目的在于，提供一種含有所述酸增強劑的抗蝕劑組合物及利用它形成抗蝕圖案的方法。
[0012]為了實現所述目的，根據本發明的一實施例，提供一種具有由下述化學式I表示的結構的鎗鹽化合物。
[0013]化學式
【權利要求】
1.一種鎗鹽化合物，具有下述化學式I的結構， 化學式1
2.如權利要求1所述的鎗鹽化合物，其中， 所述吸電子體選自由F、Cl、Br、1、CN、NO2、至少一個氫被鹵基取代的鹵代烷基、PO (ORe) 2、ORe、ReCOO、SO、SO2及SO2Re所組成的組中，此時，所述Re為選自由碳原子數為I至8的烷基、至少一個氫被鹵基取代的鹵代烷基及碳原子數為6至30的芳基所組成的組中。
3.如權利要求1所述的鎗鹽化合物，其中， 所述R2和R3分別獨立為碳原子數為I至6的烷基。
4.如權利要求1所述的鎗鹽化合物，其中，所述Ra和Rb分別獨立為選自由碳原子數為I至6的烷基、碳原子數為3至18的環烷基、碳原子數為6至18的芳基、在環內至少含有一個以上選自由N、O、P和S所組成的組中的雜原子的碳原子數為3至18的雜芳基及碳原子數為2至18的雜環烷基所組成的組中，或者所述Ra和Rb、Ra和Rb結合的S連接而形成碳原子數為2至5的雜環烷基， 所述R。為選自由碳原子數為6至18的亞芳香基、在環內至少含有一個以上選自由N、O、P和S所組成的組中的雜原子的碳原子數為5至18的雜亞芳香基及碳原子數為2至18的雜環亞烷基所組成的組中，而且， 所述Rd為至少一個氫被吸電子體取代或未取代的碳原子數為I至6的烷基、碳原子數為3至18的環烷基、碳原子數為6至30的芳基及碳原子數為7至18的芳烷基。
5.如權利要求1所述的鎗鹽化合物，其中， 所述A為選自由下述化學式2-1至2-12所組成的組中，
6.—種酸增強劑，其作為聚合物具有下述化學式9的結構的重復單元，化學式9
7.如權利要求6所述的酸增強劑， 所述酸增強劑還含有由烯烴類化合物或雜環亞烷基類化合物衍生出的重復單元。
8.如權利要求6所述的酸增強劑， 所述酸增強劑還含有由下述化學式10表示的重復單元， 化學式10
9.如權利要求6所述的酸增強劑， 是具有下述化學式11的結構的聚合物， 化學式11
10.如權利要求9所述的酸增強劑，其中， 所述R5a為選自由
11.如權利要求9所述的酸增強劑，其中， 所述W為由選自由乙烯基類化合物、苯乙烯類化合物、降冰片烯類化合物、茚類化合物、季銨類化合物及呋喃二酮類化合物所組成的組中的化合物衍生出的重復單元。
12.如權利要求6所述的酸增強劑， 所述酸增強劑選自具有化學式11-1至11-21的結構的化合物所組成的組
13.如權利要求6所述的酸增強劑， 所述酸增強劑根據凝膠滲透色譜法聚苯乙烯換算的重均分子量為1000至100，OOOg/mo I ο
14.如權利要求6所述的酸增強劑， 所述酸增強劑的重均分子量與數均分子量之比(Mw/Mn)的分子量分布為I至3。
15.一種抗蝕劑組合物，含有權利要求6所述的酸增強劑。
16.如權利要求15所述的抗蝕劑組合物， 相對于抗蝕劑組合物的總重量，所述酸增強劑的含量為0.05至5重量％。
17.一種形成抗蝕圖案的方法，其包括如下步驟: 將權利要求15所述的抗蝕劑組合物涂布在基板上而形成抗蝕膜的步驟； 加熱處理所述抗蝕膜之后，以規定圖案進行曝光的步驟；以及， 顯影被曝光的抗蝕圖案的步驟。
18.如權利要求17所述的形成抗蝕圖案的方法， 所述曝光工藝利用選自由KrF準分子激光、ArF準分子激光、極紫外激光、X-射線及電子束所組成的組中的光源來實施。
【文檔編號】C08F220/28GK103772252SQ201310454735
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年9月29日 優先權日:2012年10月17日
【發明者】朱炫相, 金真湖, 韓俊熙, 柳京辰 申請人:錦湖石油化學株式會社