光可分解化合物、光致抗蚀剂组合物和制造集成电路装置的方法制造方法及图纸

提供一种光可分解化合物、光致抗蚀剂组合物和制造集成电路装置的方法。所述光可分解化合物包括：阴离子组分，包括金刚烷基；阳离子组分，包括C5至C40环烃基，并且与阴离子组分形成络合物。所述金刚烷基和所述环烃基中的至少一者具有取代基，所述取代基通过酸而分解并产生碱溶性基团。所述取代基包括酸不稳定性保护基。所述光致抗蚀剂组合物包括化学放大型聚合物、所述光可分解化合物和溶剂。为了制造集成电路(IC)装置，在特征层上使用光致抗蚀剂组合物形成光致抗蚀剂膜，对光致抗蚀剂膜的第一区域进行曝光以在第一区域中从光可分解化合物产生多种酸，化学放大型聚合物由于所述多种酸而脱保护，并且去除第一区域以形成光致抗蚀剂图案。

【技术实现步骤摘要】
光可分解化合物、光致抗蚀剂组合物和制造集成电路装置的方法相关申请的交叉引用通过引用将于2020年1月29日在韩国知识产权局提交的且标题为“Photo-DecomposableCompound,PhotoresistCompositionIncludingtheSame,andMethodofManufacturingIntegratedCircuitDevice”(光可分解化合物、包括其的光致抗蚀剂组合物和制造集成电路装置的方法)的韩国专利申请No.10-2020-0010484全部并入本文。
实施例涉及光可分解化合物、包括其的光致抗蚀剂组合物和制造集成电路(IC)装置的方法。
技术介绍
随着IC装置的尺寸迅速缩小和高度集成，已经考虑了用于确保当使用光刻工艺形成图案时要形成的图案的尺寸精度的技术。
技术实现思路
实施例可以通过提供光可分解化合物来实现，所述光可分解化合物包括：阴离子组分，所述阴离子组分包括金刚烷基；以及阳离子组分，所述阳离子组分包括C5至C40环烃基，所述阳离子组分与所述阴离子组分形成络合物，其中，所述金刚烷基和所述C5至C40环烃基中的至少一者具有取代基，所述取代基响应于暴露于酸而分解以产生碱溶性基团，所述取代基包括酸不稳定性保护基。实施例可以通过提供光致抗蚀剂组合物来实现，所述光致抗蚀剂组合物包括：化学放大型聚合物；溶剂；以及光可分解化合物，所述光可分解化合物包括：阴离子组分，所述阴离子组分包括金刚烷基；以及阳离子组分，所述阳离子组分包括C5至C40环烃基，所述阳离子组分与所述阴离子组分形成络合物，其中，所述金刚烷基和所述C5至C40环烃基中的至少一者具有通过酸的作用而分解并产生碱溶性基团的取代基，并且所述取代基包括酸不稳定性保护基。实施例可以通过提供制造集成电路(IC)装置的方法来实现，所述方法包括：提供包括特征层的衬底；在所述特征层上形成光致抗蚀剂膜，其中，所述光致抗蚀剂膜包括化学放大型聚合物、光可分解化合物和溶剂，所述光可分解化合物具有：阴离子组分，所述阴离子组分包括金刚烷基；以及阳离子组分，所述阳离子组分包括C5至C40环烃基，并且与所述阴离子组分形成络合物，所述金刚烷基和所述C5至C40环烃基中的至少一者具有取代基，所述取代基响应于酸而分解以产生碱溶性基团，所述取代基包括酸不稳定性保护基；对所述光致抗蚀剂膜的第一区域进行曝光以在所述第一区域中从所述光可分解化合物产生多种酸，并且由于所述多种酸而使所述化学放大型聚合物脱保护，所述第一区域是所述光致抗蚀剂膜的一部分；使用显影剂去除所述光致抗蚀剂膜的被曝光的所述第一区域以形成光致抗蚀剂图案，所述光致抗蚀剂图案包括所述光致抗蚀剂膜的非曝光区域；以及使用所述光致抗蚀剂图案来处理所述特征层。附图说明通过参照附图详细描述示例性实施例，特征对于本领域技术人员将是明显的，在附图中：图1是根据实施例的制造集成电路(IC)装置的方法的流程图；和图2A至图2F是根据实施例的制造IC装置的方法中的各阶段的截面图。具体实施方式根据实施例的光可分解化合物可以包括：阴离子组分，包括金刚烷基；阳离子组分，包括C5至C40环烃基并且与阴离子组分形成络合物。包括在阴离子组分中的金刚烷基和包括在阳离子组分中的C5至C40环烃基中的至少一者可以具有通过酸的作用(例如，响应于暴露于酸)而分解并产生碱溶性基团的取代基。所述取代基可以包括酸不稳定性保护基。在实施方式中，包括在根据实施例的光可分解化合物中的酸不稳定性保护基可以选自于取代或未取代的叔丁基和C3至C30取代或未取代的叔脂环族基团。如本文使用的，除非另有定义，否则术语“取代的”可以指包括至少一个取代基，例如，卤素原子(例如，氟(F)原子、氯(Cl)原子、溴(Br)原子或碘(I)原子)、羟基、氨基、巯基、羧基、羧酸酯基、酯基、酰胺基、氰基、硫化物基团、二硫化物基团、硝基、C1至C20烷基、C1至C20环烷基、C2至C20烯基、C1至C20烷氧基、C2至C20烯氧基、C6至C30芳基、C6至C30芳氧基、C7至C30烷基芳基或C7至C30烷基芳氧基。如本文使用的，术语“或”不是排他性术语，例如，“A或B”将包括A、B、或者A和B。在实施方式中，包括在根据实施例的光可分解化合物中的酸不稳定性保护基可以具有未取代的结构。在实施方式中，酸不稳定性保护基可以包括未取代的叔丁基或C3至C30未取代的叔脂环族基团。在实施方式中，包括在根据实施例的光可分解化合物中的酸不稳定性保护基可以具有取代有第一取代基的结构。在实施方式中，酸不稳定性保护基可以包括取代有第一取代基的叔丁基或取代有第一取代基的C3至C30叔脂环族基团。例如，第一取代基可以包括取代或未取代的C1至C10烷基、取代或未取代的C1至C10烷氧基、卤素原子、取代或未取代的C1至C10卤代烷基、羟基、或者取代或未取代的C6至C30芳基。包括在第一取代基中的至少一个碳原子可以取代有卤素原子或含杂原子的基团。可包括在第一取代基中的卤素原子可以是F原子、Cl原子、Br原子或I原子。卤代烷基可以包括卤素原子，例如，F原子、Cl原子、Br原子或I原子。杂原子可以是氧原子、硫原子或氮原子。在实施方式中，含杂原子的基团可以是例如-O-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-、-C(＝O)-、-O-C(＝O)-O-、-C(＝O)-NH-、-NH-、-S-、-S(＝O)2-或-S(＝O)2-O-。在实施方式中，包括在根据实施例的光可分解化合物中并通过酸的作用而分解以产生碱溶性基团的取代基可以具有下面的结构之一：*-C(＝O)OR1*-OC(＝O)OR1*-OAcR1可以为酸不稳定性保护基，例如，取代或未取代的叔丁基或C3至C30取代或未取代的叔脂环族基团，Ac可以为缩醛保护基，“*”指示结合位。在实施方式中，R1可以为包括脂环族烃基的叔脂环族基团。在实施方式中，R1可以包括从C3至C12(例如，C3至C6或C5至C12)单环烷烃中排除两个氢原子的基团。在实施方式中，R1可以为叔单环烷烃(例如，包括5个至12个环碳原子)。在实施方式中，R1可以为包括脂环族烃基的叔脂环族基团。脂环族烃基可以包括从C7至C12多环烷烃中排除两个氢原子的基团。在实施方式中，R1可以为叔多环烷烃。在实施方式中，R1可以为下面的结构之一：“*”指示结合位。在实施方式中，缩醛保护基可以包括1-烷氧基烷基。在实施方式中，缩醛保护基可以包括例如1-乙氧基乙基、1-甲氧基乙基、1-正丁氧基乙基、1-异丁氧基乙基、1-(2-氯乙氧基)乙基、1-(2-乙基己氧基)乙基、1-正丙氧基乙基、1-环己氧基乙基、1-(2-环己基乙氧基)乙基或1-卞氧基乙基。在实施方式中，取代基可以连接到光可分解化合物的金刚烷基。在实施方式中，光可分解化合物可以由式1表示。[式1]Ra可以为通过酸的作用而分解并产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光可分解化合物，所述光可分解化合物包括：/n阴离子组分，所述阴离子组分包括金刚烷基；以及/n阳离子组分，所述阳离子组分包括C5至C40环烃基，所述阳离子组分与所述阴离子组分形成络合物，/n其中：/n所述金刚烷基和所述C5至C40环烃基中的至少一者具有取代基，/n所述取代基响应于暴露于酸而分解以产生碱溶性基团，并且/n所述取代基包括酸不稳定性保护基。/n

【技术特征摘要】
20200129 KR 10-2020-00104841.一种光可分解化合物，所述光可分解化合物包括：
阴离子组分，所述阴离子组分包括金刚烷基；以及
阳离子组分，所述阳离子组分包括C5至C40环烃基，所述阳离子组分与所述阴离子组分形成络合物，
其中：
所述金刚烷基和所述C5至C40环烃基中的至少一者具有取代基，
所述取代基响应于暴露于酸而分解以产生碱溶性基团，并且
所述取代基包括酸不稳定性保护基。


2.根据权利要求1所述的光可分解化合物，其中，所述酸不稳定性保护基为取代或未取代的叔丁基或C3至C30取代或未取代的叔脂环族基团。


3.根据权利要求1所述的光可分解化合物，其中：
所述酸不稳定性保护基具有取代有第一取代基的结构，
所述第一取代基包括取代或未取代的C1至C10烷基、取代或未取代的C1至C10烷氧基、卤素原子、取代或未取代的C1至C10卤代烷基、羟基、或者取代或未取代的C6至C30芳基，
在所述取代的C1至C10烷基、所述取代的C1至C10烷氧基、所述取代的C1至C10卤代烷基和所述取代的C6至C30芳基中，至少一个碳原子取代有卤素原子或含杂原子的基团。


4.根据权利要求1所述的光可分解化合物，其中：
所述取代基具有下面的结构之一：
*-C(＝O)OR1
*-OC(＝O)OR1
*-OAc，
其中：
R1为所述酸不稳定性保护基，并且包括取代或未取代的叔丁基、或者C3至C30取代或未取代的叔脂环族基团，
Ac为缩醛保护基，并且
*指示结合位。


5.根据权利要求1所述的光可分解化合物，其中：
所述取代基连接到所述金刚烷基，
所述光可分解化合物由式1表示，
[式1]



在式1中，
Ra为所述取代基，并且由*-C(＝O)OR1表示，其中R1为所述酸不稳定性保护基并且包括取代或未取代的叔丁基或C3至C30取代或未取代的叔脂环族基团，
Ya为C1至C20二价直链或环烃基，
m为1至5的整数，
M-为-SO3-或-CO2-，并且
A+为所述阳离子组分。


6.根据权利要求5所述的光可分解化合物，其中，R1为下面的结构之一：



其中，*指示结合位。


7.根据权利要求5所述的光可分解化合物，其中，R1为下面的结构之一：



其中，*指示结合位。


8.根据权利要求5所述的光可分解化合物，其中，R1为下面的结构之一：



其中，*指示结合位。


9.根据权利要求5所述的光可分解化合物，其中，R1为下面的结构之一：



其中，*指示结合位。


10.根据权利要求5所述的光可分解化合物，其中，R1为下面的结构之一：



其中，*指示结合位。


11.根据权利要求5所述的光可分解化合物，其中，R1为下面的结构之一：



其中，*指示结合位。


12.根据权利要求5所述的光可...

【专利技术属性】
技术研发人员：金秀珉，金贤友，洪锡九，金艺灿，金珠英，金珍珠，朴柱铉，宋炫知，李松世，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR