CN113135873A - 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 - Google Patents

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 Download PDF

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Abstract

提供了光可分解化合物、光致抗蚀剂组合物和制造IC装置的方法，所述化合物在曝光时产生酸并且在未曝光状态下用作中和酸的猝灭碱，并且由式1表示：[式1]
Figure DDA0002811276410000011
其中，在式1中，Ra为包括至少一个氮原子的C5至C40取代或未取代的环状烃基，Ya为C1至C20二价直链或环状烃基，n为1至5的整数，A+为抗衡离子。

Description

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20日在韩国知识产权局提交的第10-2020-0007385号且题为“Photo-Decomposable Compound,Photoresist Composition Including the Same,and Method of Manufacturing Integrated Circuit Device”(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)的韩国专利申请的全部内容并入本文。
技术领域
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。
背景技术
随着IC装置的尺寸迅速缩小和高度集成，有一种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新技术。
发明内容
实施例可以通过提供一种光可分解化合物来实现，所述光可分解化合物在曝光时产生酸并且在未曝光状态下用作中和酸的猝灭碱，所述光可分解化合物由式1表示：
[式1]
Figure BDA0002811276390000011
其中，在式1中，Ra为包括至少一个氮原子的C5至C40取代或未取代的环状烃基，Ya为C1至C20二价直链或环状烃基，n为1至5的整数，A+为抗衡离子。
实施例可以通过提供一种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；光酸产生剂(PAG)；光可分解化合物，所述光可分解化合物在曝光时产生酸并且在未曝光状态下用作中和酸的猝灭碱；以及溶剂，其中，所述光可分解化合物由式1表示：
[式1]
Figure BDA0002811276390000021
其中，在式1中，Ra为包括至少一个氮原子的C5至C40取代或未取代的环状烃基，Ya为C1至C20二价直链或环状烃基，n为1至5的整数，A+为抗衡离子。
实施例可以通过提供一种制造集成电路(IC)装置的方法来实现，所述方法包括：设置包括特征层的衬底；在所述特征层上形成光致抗蚀剂膜，所述光致抗蚀剂膜包括化学放大型聚合物、光酸产生剂(PAG)和由式1表示的光可分解化合物；对所述光致抗蚀剂膜的第一区域进行曝光，以在所述光致抗蚀剂膜的所述第一区域中产生第一酸和第二酸，其中，所述第一区域是所述光致抗蚀剂膜的一部分，所述第一酸源自所述PAG，所述第二酸源自所述光可分解化合物；通过使用所述光致抗蚀剂膜的被曝光的第一区域中的第一酸和第二酸使包括在所述化学放大型聚合物中的酸不稳定基团脱保护；通过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，
[式1]
Figure BDA0002811276390000022
其中，在式1中，Ra为包括至少一个氮原子的C5至C40取代或未取代的环状烃基，Ya为C1至C20二价直链或环状烃基，n为1至5的整数，A+为抗衡离子。
附图说明
通过参考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；
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在曝光时产生酸并且在曝光之前或在未曝光状态下用作中和酸的猝灭碱。根据实施例的光可分解化合物可以由式1表示。
[式1]
Figure BDA0002811276390000031
在式1中，Ra可以为例如包括至少一个杂原子的C5至C40取代或未取代的环状烃基。在实施方式中，杂原子可以为例如氮原子。
Ya可以为例如C1至C20二价直链或环状烃基。
n可以为例如1至5的整数。
A+可以为抗衡离子。
如本文使用的，术语“取代的”可以指包括至少一个取代基。取代基可以包括选自氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)和碘(I)的卤素原子、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。
当暴露于活性辐射例如氟化氪(KrF)准分子激光器(248nm)、氟化氩(ArF)准分子激光器(193nm)、氟(F2)准分子激光器(157nm)或极紫外(EUV)激光器(13.5nm)时，光可分解化合物可以产生酸。
在实施方式中，在式1中，Ra可以为包括氮原子作为杂原子的单环芳族烃基。在实施方式中，Ra可以为例如下面的基团之一，其中“*”指示结合位。
Figure BDA0002811276390000041
在实施方式中，在式1中，Ra可以为包括氮原子作为杂原子的缩合芳族烃基。在实施方式中，Ra可以为例如下面的基团之一，其中“*”指示结合位。
Figure BDA0002811276390000042
Figure BDA0002811276390000051
在式1中，Ya可以为例如C1至C5取代或未取代的亚烷基、C5至C20二价单环或缩合脂环族烃基、或C5至C20二价单环或缩合芳族烃基。
在实施方式中，Ya可以为例如-(CH2)m-(其中，m可以为例如1至5的整数)。
在实施方式中，Ya可以为例如下面的二价基团之一。
Figure BDA0002811276390000052
“*”指示结合位，r可以为例如0至2的整数，RY1、RY2、RY3和RY4均可以独立地为例如C1至C10(例如直链或支链)烷基、环丙基、环戊基或环己基。
在实施方式中，在式1中，A+可以为例如锍阳离子、碘鎓阳离子或铵阳离子。在实施方式中，A+可以包括例如由式2表示的锍阳离子、由式3表示的碘鎓阳离子或由式4表示的铵阳离子。
Figure BDA0002811276390000053
在式2至式4中，R21、R22、R23、R31、R32、R41、R42和R43均可以独立地为例如C1-C30烃基，其可以包括杂原子，R44可以为C1-C30烃基，其可以包括杂原子或氢原子。在实施方式中，R21、R22和R23中的两个可以结合在一起以形成具有硫原子的环，硫原子结合到所选的这两个。在实施方式中，R41、R42、R43和R44中的两个可以结合在一起以形成具有氮原子的环，氮原子结合到所选的这两个。
在实施方式中，包括在R21、R22、R23、R31、R32、R41、R42、R43和R44中的烃基均可以为直链的、支链的或环状的烃基。在实施方式中，烃基可以包括：烷基，诸如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基和叔丁基；单价饱和脂环族烃基，诸如环丙基、环戊基、环己基、环丙基甲基、4-甲基环己基、环己基甲基、降冰片基和金刚烷基；烯基，诸如乙烯基、烯丙基、丙烯基、丁烯基和己烯基；单价不饱和脂环族烃基，诸如环己烯基；芳基，诸如苯基和萘基；杂芳基，诸如噻吩基；或芳烷基，诸如苄基、1-苯乙基和2-苯乙基。
在实施方式中，在R21、R22、R23、R31、R32、R41、R42、R43和R44中，一些氢原子可以被含杂原子的基团诸如氧、硫、氮或卤素取代或替换，并且一些碳原子可以被含杂原子的基团诸如氧、硫或氮取代或替换。R21、R22、R23、R31、R32、R41、R42、R43和R44均可以独立地包括例如羟基部分、氰基部分、羰基部分、醚键、酯键、磺酸酯键、碳酸酯键、内酯环、磺内酯环、羧酸酐或卤代烷基部分。
在实施方式中，由式2表示的锍阳离子可以包括例如下面的离子之一。
Figure BDA0002811276390000061
Figure BDA0002811276390000071
在实施方式中，由式3表示的碘鎓阳离子可以包括例如二苯基碘鎓、双(4-甲基苯基)碘鎓、双(4-乙基苯基)碘鎓、双(4-(1,1-二甲基乙基)苯基)碘鎓、双(4-(1,1-二甲基丙基)苯基)碘鎓、双(4-叔丁基苯基)碘鎓、双(4-(1,1-二甲基丙基)苯基)碘鎓、(4-(1,1-二甲基乙氧基)苯基)苯基碘鎓、4-甲氧基苯基苯基碘鎓、4-叔丁氧基苯基苯基碘鎓、4-丙烯酰氧基苯基苯基碘鎓或4-(甲基)丙烯酰氧基苯基苯基碘鎓的阳离子。
在实施方式中，例如，由式4表示的铵阳离子可以包括：叔铵阳离子，诸如三甲基铵、三乙基铵、三丁基铵和N,N-二甲基苯铵的阳离子；季铵阳离子，诸如四甲基铵、四乙基铵和四丁基铵的阳离子。
由式1表示的光可分解化合物可以包括在曝光时产生酸解离常数(pKa)为大约1至大约10的酸的材料(例如，可以是化合物)。
在式1中，连接在Ra基与Ya基之间的酯基(-O-C(＝O)-)可以影响Ra基团的电子特性。在实施方式中，连接在Ra基团与Ya基团之间的酯基(-O-C(＝O)-)可以充当Ra基团上的吸电子基团。在实施方式中，作为连接在Ra基团与Ya基团之间的酯基(-O-C(＝O)-)的一部分的醚基(-O-)可以连接到Ra基团，并且作为酯基的一部分的羰基(-C(＝O)-)可以连接在醚基(-O-)与Ya基团之间。尽管醚基(-O-)是给电子基团，但是连接在醚基(-O-)与Ya基团之间的羰基(-C(＝O)-)可以是强的吸电子基团。因此，连接在Ra基团与Ya基团之间的酯基(-O-C(＝O)-)可以充当Ra基团上的吸电子基团。因此，当由式1表示的光可分解化合物在曝光时分解时，Ra基团可以作为缺电子的不稳定酸保留。
如本文使用的，术语“给电子基团”可以指示共价键中的原子具有放弃由其他原子共享的电子的高倾向性，并且术语“吸电子基团”可以指示共价键中的原子具有吸引由其他原子共享的电子的高倾向性。
在实施方式中，根据实施例的光可分解化合物可以例如由下面的式1a表示：
[式1a]
Figure BDA0002811276390000081
在式1a中，Ra可以与式1中定义的相同。在实施方式中，Ra可以为包含氮原子作为杂原子的单环或缩合烃基。
在实施方式中，根据实施例的光可分解化合物可以例如由下面的式5至
式8之一表示。
Figure BDA0002811276390000091
根据实施例的光致抗蚀剂组合物可以包括例如化学放大型聚合物(chemicallyamplified polymer)、光酸产生剂(photoacid generator，PAG)、光可分解化合物和溶剂。光可分解化合物可以在曝光时产生酸并且在曝光之前或在未曝光状态下用作中和酸的猝灭碱。光可分解化合物可以由式1表示，并且光可分解化合物的详细描述可以与以上给出的相同。在根据实施例的光致抗蚀剂组合物中，基于化学放大型聚合物的总重量，可以以大约0.1重量％至大约5.0重量％的含量包含光可分解化合物。
在根据实施例的光致抗蚀剂组合物中，化学放大型聚合物可以包括聚合物，该聚合物包含在显影剂中的溶解度可通过酸的作用而改变的重复单元。化学放大型聚合物可以是嵌段共聚物或无规共聚物。在实施方式中，化学放大型聚合物可以包括正型光致抗蚀剂。正型光致抗蚀剂可以是例如KrF准分子激光器(248nm)抗蚀剂、ArF准分子激光器(193nm)抗蚀剂、F2准分子激光器(157nm)抗蚀剂或EUV(13.5nm)抗蚀剂。
在实施方式中，化学放大型聚合物可以包括通过酸的作用而分解并增加在碱性显影剂中的溶解度的重复单元。在实施方式中，化学放大型聚合物可以包括通过酸的作用而分解并产生酚酸或与酚酸对应的布朗斯特酸的重复单元。在实施方式中，化学放大型聚合物可以包括第一重复单元，其衍生自羟基苯乙烯或其衍生物。羟基苯乙烯的衍生物可以包括其中在α位的氢原子被C1至C5烷基或C1至C5卤代烷基取代的羟基苯乙烯及其衍生物。例如，第一重复单元可以衍生自3-羟基苯乙烯、4-羟基苯乙烯、5-羟基-2-乙烯基萘或6-羟基-2-乙烯基萘。
在实施方式中，化学放大型聚合物可以具有其中衍生自羟基苯乙烯或其衍生物的第一重复单元与具有酸不稳定基团的至少一个第二重复单元共聚的结构。至少一个第二重复单元可以包括(甲基)丙烯酸酯类聚合物。在实施方式中，至少一个第二重复单元可以包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚(甲基丙烯酸叔丁酯)、聚(甲基丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸降冰片酯)、或者(甲基)丙烯酸酯类聚合物的重复单元的二元或三元共聚物。
在实施方式中，化学放大型聚合物可以包括具有第一重复单元的第一聚合物和具有至少一个第二重复单元的第二聚合物的共混物。
在实施方式中，可以包括在至少一个第二重复单元中的酸不稳定基团可以包括例如叔丁氧羰基(t-BOC)、异降冰片基、2-甲基-2-金刚烷基、2-乙基-2-金刚烷基、3-四氢呋喃基、3-氧代环己基、γ-丁基内酯-3-基、马来酸内酯(mavaloniclactone)、γ-丁内酯-2-基、3-甲基-γ-丁内酯-3-基、2-四氢吡喃基、2-四氢呋喃基、2,3-碳酸丙烯酯-1-基、1-甲氧基乙基、1-乙氧基乙基、1-(2-甲氧基乙氧基)乙基、1-(2-乙酰氧基乙氧基)乙基、叔丁氧基羰基甲基、甲氧基甲基、乙氧基甲基、三甲氧基甲硅烷基或三乙氧基甲硅烷基。
在实施方式中，化学放大型聚合物还可以包括：具有丙烯酸酯衍生物取代基的至少一个第三重复单元，所述丙烯酸酯衍生物包括羟基(-OH)；第四重复单元，具有取代有氟的保护基。
化学放大型聚合物可以具有大约1,000至大约500,000的重均分子量。在光致抗蚀剂组合物中，基于光致抗蚀剂组合物的总重量，可以以大约1重量％至大约25重量％的含量包括化学放大型聚合物。将化学放大型聚合物的含量保持在大约1重量％或更大可以有助于确保光致抗蚀剂组合物可以被顺利地涂覆。将化学放大型聚合物的含量保持在大约25重量％或更小可以有助于确保光致抗蚀剂组合物的粘度不过度增加，从而有利于光致抗蚀剂组合物的均匀涂覆。
在根据实施例的光致抗蚀剂组合物中，PAG可以包括具有与光可分解化合物的化学结构式不同的化学结构式的材料。在实施方式中，当暴露于KrF准分子激光器(248nm)、ArF准分子激光器(193nm)、F2准分子激光器(157nm)和EUV激光器(13.5nm)中的任何一种时，PAG可以产生酸。PAG可以包括当曝光时产生pKa为例如大约-20至大约1的相对强酸的材料。PAG可以包括例如三芳基锍盐、二芳基碘鎓盐、磺酸盐(sulfonate)或其混合物。例如，PAG可以包括三苯基锍三氟甲磺酸盐(triphenylsulfonium triflate)、三苯基锍锑酸盐(triphenylsulfonium antimonate)、二苯基碘鎓三氟甲磺酸盐(diphenyliodoniumtriflate)、二苯基碘鎓锑酸盐(diphenyliodonium antimonate)、甲氧基二苯基碘鎓三氟甲磺酸盐(methoxydiphenyliodonium triflate)、二叔丁基二苯基碘鎓三氟甲磺酸盐(di-t-butyldiphenyliodonium triflate)、2,6-二硝基苯甲基磺酸盐(2,6-dinitrobenzylsulfonates)、连苯三酚三烷基磺酸盐(pyrogallol tris(alkyl sulfonates))、N-羟基琥珀酰亚胺三氟甲磺酸盐(N-hydroxysuccinimide triflate)、降冰片烯-二羧酰亚胺-三氟甲磺酸盐(norbornene-dicarboximide-triflate)、三苯基锍九氟丁磺酸盐(triphenylsulfonium nonaflate)、二苯基碘鎓九氟丁磺酸盐(diphenyliodoniumnonaflate)、甲氧基二苯基碘鎓九氟丁磺酸盐(methoxydiphenyliodonium nonaflate)、二叔丁基二苯基碘鎓九氟丁磺酸盐(di-t-butyldiphenyliodonium nonaflate)、N-羟基琥珀酰亚胺九氟丁磺酸盐(N-hydroxysuccinimide nonaflate)、降冰片烯-二羧酰亚胺-九氟丁磺酸盐(norbornene-dicarboximide-nonaflate)、三苯基锍全氟丁磺酸盐(triphenylsulfonium perfluorobutanesulfonate)、三苯基锍全氟辛磺酸盐(triphenylsulfonium perfluorooctanesulfonate(PFOS))、二苯基碘鎓全氟辛磺酸盐(diphenyliodonium PFOS)、甲氧基二苯基碘鎓全氟辛磺酸盐(methoxydiphenyliodoniumPFOS)、二叔丁基二苯基碘鎓三氟甲磺酸盐(di-t-butyldiphenyliodonium triflate)、N-羟基琥珀酰亚胺全氟辛磺酸盐(N-hydroxysuccinimide PFOS)、降冰片烯-二羧酰亚胺全氟辛磺酸盐(norbornene-dicarboximide PFOS)、或其混合物。
在根据实施例的光致抗蚀剂组合物中，基于化学放大型聚合物的总重量，可以以大约0.1重量％至大约5.0重量％的含量包括PAG。
在根据实施例的光致抗蚀剂组合物中，溶剂可以包括有机溶剂。在实施方式中，溶剂可以包括例如醚、醇、乙二醇醚、芳族烃化合物、酮或酯。在实施方式中，溶剂可以包括例如乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯、二甘醇单甲基醚、二甘醇单乙基醚、丙二醇、丙二醇单甲基醚、丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单乙基醚、丙二醇单乙基醚乙酸酯、丙二醇丙基醚乙酸酯、丙二醇单丁基醚、丙二醇单丁基醚乙酸酯、甲苯、二甲苯、甲乙酮、环戊酮、环己酮、2-羟基丙酸乙酯、2-羟基-2-甲基丙酸乙酯、乙氧基乙酸乙酯、羟基乙酸乙酯、2-羟基-3-甲基丁酸甲酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯或乳酸丁酯。溶剂可以单独使用或其至少两种组合使用。在实施方式中，可以调节光致抗蚀剂组合物中的溶剂的量，使得光致抗蚀剂组合物的固体含量可以在大约3重量％至大约20重量％的范围内。
在实施方式中，根据实施例的光致抗蚀剂组合物还可以包括有机碱，所述有机碱包括脂肪族胺、表面活性剂或其组合。有机碱可以包括例如伯胺、仲胺或叔胺。在实施方式中，有机碱可以包括例如三乙醇胺、三乙胺、三丁胺、三丙胺、六甲基二硅氮烷(hexamethyldisilazan)或其组合。在根据实施例的光致抗蚀剂组合物中，基于化学放大型聚合物的总重量，可以以大约0.01重量％至大约5.0重量％的含量包含有机碱。在实施方式中，表面活性剂可以包括例如氟烷基苯磺酸盐、氟烷基羧酸盐、氟烷基聚氧乙烯醚、氟烷基碘化铵、氟烷基甜菜碱、氟烷基磺酸盐、二甘油四(氟烷基聚氧乙烯醚)、氟烷基三甲基铵盐、氟烷基氨基磺酸盐、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯十二烷基醚、聚氧乙烯油醚、聚氧乙烯十三烷基醚、聚氧乙烯十六烷基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯月桂酸酯、聚氧乙烯油酸酯、聚氧乙烯硬脂酸酯、聚氧乙烯月桂胺、失水山梨糖醇月桂酸酯、失水山梨糖醇棕榈酸酯、失水山梨糖醇硬脂酸酯、失水山梨糖醇油酸酯、失水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇月桂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇棕榈酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇油酸酯、聚氧乙烯萘基醚、烷基苯磺酸盐或烷基二苯醚二磺酸盐。基于化学放大型聚合物的总重量，可以以大约0.001重量％至大约0.1重量％的含量包含表面活性剂。
在根据实施例的光致抗蚀剂组合物中，在曝光时，可以从PAG和光可分解化合物中的每一者产生酸。在实施方式中，PAG可以包括在曝光时产生具有第一pKa的第一酸的材料，并且光可分解化合物可以在曝光时产生具有第二pKa的第二酸。在实施方式中，第二pKa可以高于第一pKa。在实施方式中，从PAG产生的第一酸的pKa可以为例如大约-20至大约1，从光可分解化合物产生的第二酸的pKa可以为例如大约1至大约10。
在实施方式中，PAG可以为例如下面的式9至式18之一的化合物。
Figure BDA0002811276390000131
Figure BDA0002811276390000141
在式9至式18的PAG中，式9至式13的PAG可以响应于光而产生具有大约-3的pKa的酸。式14至式18的PAG可响应于光而产生具有大约-10的pKa的酸。
在实施方式中，当使用式5中示出的包括吡啶的化合物作为光可分解化合物时，光可分解化合物可以响应于光而产生吡啶鎓阳离子。吡啶鎓阳离子可以具有大约3.4的pKa。吡啶鎓阳离子可以是强酸，其强于乙酸(乙酸具有大约12.3的pKa)。因此，吡啶鎓阳离子可以作用于化学放大型聚合物的酸不稳定的保护基并且可以使化学放大型聚合物脱保护。
如上所述，在根据实施例的光致抗蚀剂组合物中，相对强的酸可以在曝光时分别由PAG和光可分解化合物产生，并且可以作用于化学放大型聚合物的保护基以使化学放大型聚合物脱保护。因此，脱保护的聚合物可以变成碱溶性基团。
已经对EUV光刻技术进行了大量的研究，EUV光刻技术结合使用波长为大约13.5nm的EUV光的曝光工艺作为先进技术，以取代使用KrF准分子激光器(248nm)和ArF准分子激光器(193nm)的光刻工艺。EUV光刻工艺可以基于与使用KrF准分子激光器和ArF准分子激光器的光刻工艺不同的作用机理。整个EUV光刻工艺可以在真空中执行。在EUV光刻系统中，光源照射激光所需的电力可能不足。在曝光工艺期间，可能对于充分增加剂量以从光致抗蚀剂组合物的组分中的PAG产生所需量的酸存在特定限制。当使用仅包括PAG的一些光致抗蚀剂组合物执行EUV光刻工艺时，由于EUV光刻系统的光源所提供的剂量相对低，因此会降低产酸效率和曝光速度。因此，可能难以获得期望的曝光灵敏度。
根据实施例的光致抗蚀剂组合物不仅可以包括PAG而且包括光可分解化合物，并且光可分解化合物可以在曝光时产生酸并且还充当中和酸的猝灭碱。因此，当使用光致抗蚀剂组合物形成的光致抗蚀剂膜被曝光时，可以在光致抗蚀剂膜的曝光区域中从PAG和光可分解化合物中的每一者产生酸。另外，光可分解化合物可以充当猝灭碱，以中和光致抗蚀剂膜的非曝光区域中的酸。因此，可以增加光致抗蚀剂膜的曝光区域与非曝光区域之间的酸度差。因此，可以增加光致抗蚀剂膜的曝光区域在显影剂中的溶解度与非曝光区域在显影剂中的溶解度之间的差异。因此，在通过对曝光的光致抗蚀剂膜进行显影而获得的光致抗蚀剂图案中，通过减小线边缘粗糙度(LER)和线宽粗糙度(LWR)，可以实现高图案保真度。
在下文中，将描述根据示例实施例的制造集成电路(IC)装置的方法。
图1是根据实施例的制造IC装置的方法的流程图。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。
参照图1和图2A，在图1的工艺P10A中，可以准备特征层110。
在实施方式中，特征层110可以包括半导体衬底。在实施方式中，特征层110可以包括：半导体，诸如硅(Si)或锗(Ge)；或化合物半导体，诸如硅锗(SiGe)、碳化硅(SiC)、砷化镓(GaAs)、砷化铟(InAs)或磷化铟(InP)。在实施方式中，特征层110可以包括形成在半导体衬底上的导电膜、电介质膜、绝缘膜或其组合。在实施方式中，特征层110可以包括金属、合金、金属碳化物、金属氮化物、金属氮氧化物、金属碳氧化物、半导体、多晶硅、氧化物、氮化物、氮氧化物或其组合。
参照图1和图2B，在工艺P10B中，可以在特征层110上形成光致抗蚀剂膜130。
在实施方式中，在特征层110上形成光致抗蚀剂膜130之前，可以在特征层110上形成可显影的底部抗反射涂层(DBARC)膜120，并且可以在DBARC膜120上形成光致抗蚀剂膜130。DBARC膜120可以有助于控制来自在用于制造IC装置的曝光工艺期间使用的光源的光的漫反射，或吸收从位于其下方的特征层110反射的光。在实施方式中，DBARC膜120可以包括用于KrF准分子激光器、ArF准分子激光器或任何其他光源的有机抗反射涂层(ARC)材料。在实施方式中，DBARC膜120可以包括具有光吸收结构的有机成分。吸光结构可以包括例如至少一个苯环或其中苯环稠合的烃化合物。在实施方式中，DBARC膜120可以形成为例如大约20nm至大约100nm的厚度。
为了形成光致抗蚀剂膜130，可以用根据实施例的光致抗蚀剂组合物涂覆DBARC膜120，并且可以执行退火工艺。可以使用例如旋涂工艺、喷涂工艺和浸涂工艺来执行涂覆工艺。使光致抗蚀剂组合物退火的工艺可以在例如大约80℃至大约150℃的温度下执行大约10秒至大约100秒。光致抗蚀剂膜130的厚度可以是DBARC膜120的厚度的几倍至几百倍。在实施方式中，光致抗蚀剂膜130可以形成为例如大约100nm至大约6μm的厚度。
参照图1和图2C，在工艺P10C中，可以对作为光致抗蚀剂膜130的一部分的第一区域132进行曝光，以在光致抗蚀剂膜130的第一区域132中产生多种第一酸A1和多种第二酸A2。多种第一酸A1可以衍生自PAG，多种第二酸A2可以衍生自光可分解化合物。
为了对光致抗蚀剂膜130的第一区域132进行曝光，可以使具有多个遮光区域LS和多个透光区域LT的光掩模140在光致抗蚀剂膜130上的预定位置处对准，并且可以通过光掩模140的多个透光区域LT对光致抗蚀剂膜130的第一区域132进行曝光。可以使用KrF准分子激光器(248nm)、ArF准分子激光器(193nm)、F2准分子激光器(157nm)或EUV激光器(13.5nm)对光致抗蚀剂膜130的第一区域132进行曝光。
光掩模140可以包括透明衬底142和透明衬底142上的多个遮光区域LS中的多个遮光图案144。透明衬底142可以包括石英。多个遮光图案144可以包括铬(Cr)。多个透光区域LT可以由多个遮光图案144限定。
从光可分解化合物产生的多种第二酸A2可以比从PAG产生的多种第一酸A1弱。在实施方式中，PAG可以在曝光时产生具有第一pKa的第一酸A1，光可分解化合物可以在曝光时产生具有第二pKa的第二酸A2。第二pKa可以高于第一pKa。在实施方式中，由PAG产生的第一酸A1的第一pKa可以为例如大约-20至大约1，由光可分解化合物产生的第二酸A2的第二pKa可以为例如大约1至大约10。
在实施方式中，可以执行退火工艺以使光致抗蚀剂膜130的第一区域132中的多种第一酸A1和多种第二酸A2扩散。在实施方式中，可以在大约50℃至大约150℃的温度下对直接在光致抗蚀剂膜130的第一区域132在图1的工艺P10C中被曝光之后获得的所得结构进行退火。因此，多种第一酸A1和多种第二酸A2中的至少一些可以在光致抗蚀剂膜130的第一区域132中扩散，使得多种第一酸A1和多种第二酸A2可以相对均匀地分布在光致抗蚀剂膜130的第一区域132中。退火工艺可以执行大约10秒至大约100秒。在实施方式中，退火工艺可以在大约100℃的温度下执行大约60秒。
在实施方式中，可以不执行附加的退火工艺来使多种第一酸A1和多种第二酸A2在光致抗蚀剂膜130的第一区域132中扩散。在这种情况下，在图1的工艺P10C中，在光致抗蚀剂膜130的第一区域132的曝光期间，多种第一酸A1和多种第二酸A2可以在光致抗蚀剂膜130的第一区域132中扩散，而无需附加的退火工艺。
由于多种第一酸A1和多种第二酸A2在光致抗蚀剂膜130的第一区域132中扩散，因此包括在光致抗蚀剂膜130中的化学放大型聚合物中的酸不稳定基团可以在光致抗蚀剂膜130的第一区域132中脱保护，因此，光致抗蚀剂膜130的第一区域132可以改变为其中第一区域132可以容易地溶解于碱性显影剂中的状态。
在作为曝光区域的第一区域132中，包括在光致抗蚀剂膜130中的光可分解化合物可以由于曝光而分解，并且可以不充当中和从PAG产生的多种第一酸A1的猝灭碱。相比之下，由于光没有透射到包括在光致抗蚀剂膜130的作为光致抗蚀剂膜130的非曝光区域的第二区域134中的PAG和光可分解化合物，因此可以不从该PAG和光可分解化合物产生酸。因此，在光致抗蚀剂膜130的第二区域134中不会发生酸不稳定基团从化学放大型聚合物脱保护的反应。另外，包括在光致抗蚀剂膜130的作为非曝光区域的第二区域134中的光可分解化合物可以不分解，而是作为碱保留。因此，在作为非曝光区域的第二区域134中，包括在光致抗蚀剂膜130中的光可分解化合物可以充当猝灭碱，以中和已经从第一区域132不期望地扩散到第二区域134中或以其他方式存在于第二区域134中的任何酸。
如上所述，从PAG产生的多种第一酸A1和从光可分解化合物产生的多种第二酸A2可以存在于第一区域132(例如曝光区域)中。用作用于中和酸的猝灭碱的光可分解化合物可以以未分解的状态存在于第二区域134(例如非曝光区域)中。因此，可以增加曝光的第一区域132与非曝光的第二区域134之间的酸度差。因此，可以增加光致抗蚀剂膜130的曝光区域在显影剂中的溶解度与非曝光区域在显影剂中的溶解度之间的差异。因此，可以在将在随后工艺中形成的最终图案中获得具有低LER或低LWR的图案。
参照图1和图2D，在工艺P10D中，可以使用碱性显影剂对光致抗蚀剂膜130进行显影，以从光致抗蚀剂膜130去除第一区域132。因此，可以形成包括作为非曝光区域的第二区域134的光致抗蚀剂图案130P。
光致抗蚀剂图案130P可以包括多个开口OP。DBARC膜120的通过多个开口OP曝光的部分可以被去除以形成DBARC图案120P。
碱性显影剂可以包括2.38重量％的氢氧化四甲基铵(TMAH)溶液。化学放大型聚合物可以通过光致抗蚀剂膜130的第一区域132中的多种第一酸A1和多种第二酸A2而脱保护，在通过使用碱性显影剂对光致抗蚀剂膜130进行显影期间，第一区域132可以被干净地去除。因此，在对光致抗蚀剂膜130进行显影之后，可以不发生诸如底部欠蚀(footing)现象的残留缺陷，并且光致抗蚀剂图案130P可以获得竖直的侧壁轮廓。如上所述，通过改善光致抗蚀剂图案130P的轮廓，当使用光致抗蚀剂图案130P来处理特征层110时，可以在特征层110中精确地控制预期的处理区域的临界尺寸(CD)。
参照图1和图2E，在工艺P10E中，可以使用光致抗蚀剂图案130P来处理特征层110。
在实施方式中，可以执行各种工艺，包括：通过光致抗蚀剂图案130P的多个开口OP将杂质离子注入特征层110中的工艺，通过多个开口OP蚀刻特征层110的工艺，通过多个开口OP在特征层110上形成附加膜的工艺，以及通过多个开口OP对特征层110的一部分进行改性的工艺。
图2E示出作为处理通过多个开口OP曝光的特征层110的示例的离子注入工艺。如图2E所示，可以通过多个开口OP将杂质离子150注入特征层110中，从而在特征层110中形成多个阱112。多个阱112均可以包括其中注入有杂质离子150的杂质区域。杂质离子150可以为n型掺杂剂或p型掺杂剂。
参照图2F，可以从图2E的所得结构去除保留在特征层110上的光致抗蚀剂图案130P和DBARC图案120P。可以使用灰化工艺和剥离工艺去除光致抗蚀剂图案130P和DBARC图案120P。
在参照图1和图2A至图2F描述的制造包括根据实施例的光可分解化合物的光致抗蚀剂膜130的方法中，可以增加包括根据实施例的光可分解化合物的光致抗蚀剂膜130的曝光区域与非曝光区域之间的酸度差，以增加在曝光区域在显影剂中的溶解度与非曝光区域在显影剂中的溶解度之间的差异。因此，可以在从光致抗蚀剂膜130获得的光致抗蚀剂图案130P中减小LER和LWR，以提供高图案保真度。因此，当使用光致抗蚀剂图案130P对特征层110执行随后的工艺时，通过精确地控制将在特征层110中形成的处理区域或图案的临界尺寸，可以改善尺寸精度。
提供下面的示例以突出一个或更多个实施例的特征，但将理解的是，示例不应解释为限制实施例的范围。此外，将理解的是，实施例不限于示例中描述的特定细节。
合成示例1
式5的光可分解化合物的合成
根据化学方程式1a、1b和1c合成式5的化合物(三苯基锍1,1,2,2-四氟-4-氧代-4-[(吡啶-4-基)氧基]丁烷-1-磺酸盐)。为此，根据化学方程式1a最初合成4-溴-3,3,4,4-四氟丁酸。
[化学方程式1a]
Figure BDA0002811276390000191
现在将描述在化学方程式1a中示出的合成工艺。通过将30g(113mmol)的4-溴-3,3,4,4-四氟丁醇和34mg(0.1mmol)的硫酸氢化四乙铵溶解于150ml的蒸馏水中而获得的溶液放入装配有冷却管和温度计的3颈烧瓶中。将29.8g(187mmol)的高锰酸钠水合物和100ml的蒸馏水溶液缓慢地添加到溶液中，以导致在65℃的温度下反应5小时。将反应溶液冷却至环境温度，从反应溶液中过滤出沉淀物，并将所得滤液用乙醚洗涤两次。使用稀硫酸将水溶液层酸化至pH值为1。将获得的水溶液转移到分液漏斗，用100ml的乙醚萃取3次以合并有机层。此后，将合并的有机层用脱水硫酸镁干燥并过滤。使用旋转蒸发器对所得产物进行脱溶剂，从而获得25.7g的4-溴-3,3,4,4-四氟丁酸(产率81％)。
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ:12.01(s,1H),2.53(t,2H)
使用在化学方程式1a中获得的4-溴-3,3,4,4-四氟丁酸来执行化学方程式1b中示出的合成工艺：
[化学方程式1b]
Figure BDA0002811276390000201
现在将进一步详细描述在化学方程式1b中示出的合成工艺。将在化学方程式1a中获得的10g(42mmol)的4-溴-3,3,4,4-四氟丁酸放入250-mL烧瓶中，并在N2气氛下用100mL的脱水四氢呋喃(THF)溶剂填充250-mL烧瓶。在环境温度下，将其中7.5g(46mmol)的1',1'-羰基二咪唑(CDI)溶解于20mL的脱水THF的溶液缓慢地滴加到获得的溶液中。将所得产物搅拌3小时，并且缓慢滴加4g(42mmol)的4-羟基吡啶，同时将其加热和回流。将所得产物回流12小时并冷却至环境温度，并通过在其中加入乙酸乙酯和水在分液漏斗中导致层分离。将上部位置的有机层(即，乙酸乙酯层)用蒸馏水洗涤3次，用脱水硫酸镁干燥，并过滤。使用旋转蒸发器对所得产物进行脱溶剂。在500-mL烧瓶中将获得的有机材料溶解于100mL的乙腈和100mL的蒸馏水中。将17.7g(102mmol)的连二亚硫酸钠和12.9g(153mmol)的碳酸氢钠放入500-mL烧瓶中，并在60℃的温度下将其加热20小时的同时进行搅拌。此后，将所得产物冷却至室温，并将有机层分离并转移至500-mL烧瓶中。之后，将100mL的蒸馏水、8.7g(76mmol)的30％过氧化氢和40mg(0.12mmol)的钨酸钠二水合物放入500-mL烧瓶中，并在环境温度下搅拌6小时。在反应完成之后，将17.4g(100mmol)的连二亚硫酸钠缓慢添加到反应的溶液中以导致反应。此后，将残留的过氧化氢还原并去除，将氯化钠水溶液放入500-mL烧瓶中，导致有机层与水层分离。将300mL的乙醚添加到所得产物中，并搅拌以从所得产物中分离位于上部位置的有机层。分离的有机层用脱水硫酸镁干燥并过滤，然后使用旋转蒸发器对所得产物进行脱溶剂，并且在无需附加的纯化工艺的情况下执行在化学方程式1c中示出的合成工艺。
[化学方程式1c]
Figure BDA0002811276390000211
现在将详细描述在化学方程式1c中示出的合成工艺。将在化学方程式1b中获得的10.9g(32mmol)的化合物(1,1,2,2-四氟-4-氧代-4-[(吡啶-4-基)氧基]丁烷-1-磺酸钠)、50mL的二氯甲烷以及50mL的蒸馏水放入250-mL烧瓶中，将21.4g(32.2mmol)的三苯基锍氯化物(水中45％)添加到250-mL烧瓶中并且在环境温度下搅拌20小时。分离下部的有机层(即，二氯甲烷层)，并用100mL的蒸馏水清洗三次。此后，将获得的有机层用脱水硫酸镁干燥并过滤。使用旋转蒸发器对所得产物进行脱溶剂以浓缩，然后再次溶解于20mL的二氯甲烷中。放入40mL的乙醚并冷却，以获得16.5g的式5的化合物(产率89％)。
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ:8.42(d,2H),7.40-7.15(m,17H),2.56(t,2H)
合成示例2
式6的光可分解化合物的合成
根据化学方程式2合成式6的化合物(三苯基锍1,1,2,2-四氟-4-[(1-甲基-1H-咪唑-2-基)甲氧基]-4-氧代丁烷-1-磺酸盐)。
[化学方程式2]
Figure BDA0002811276390000221
现在将详细描述在化学方程式2中示出的合成工艺。将10g(42mmol)的4-溴-3,3,4,4-四氟丁酸放入250-mL烧瓶中，并在N2气氛下用100mL的脱水THF溶剂填充250-mL烧瓶。在环境温度下，将其中7.5g(46mmol)的CDI溶解于20mL的脱水THF中的溶液缓慢地滴加到获得的溶液中。将所得产物搅拌3小时，然后缓慢滴加4.69g(42mmol)的(1-甲基-1H-咪唑-2-基)甲醇，同时将其加热和回流。此后，将所得产物回流12小时并冷却至环境温度，并通过在其中加入乙酸乙酯和水在分液漏斗中导致层分离。将上部位置的有机层(即，乙酸乙酯层)用蒸馏水洗涤3次，用脱水硫酸镁干燥，并过滤。使用旋转蒸发器对所得产物进行脱溶剂。在500-mL烧瓶中将获得的有机材料溶解于100mL的乙腈和100mL的蒸馏水中。将17.7g(102mmol)的连二亚硫酸钠和12.9g(153mmol)的碳酸氢钠放入500-mL烧瓶中，并在60℃的温度下加热搅拌20小时。将所得产物冷却至环境温度，并将有机层分离并转移至500-mL烧瓶中。之后，将100mL的蒸馏水、8.7g(76mmol)的30％过氧化氢和40mg(0.12mmol)钨酸钠二水合物放入500-mL烧瓶中，并在环境温度下搅拌6小时。在反应完成之后，将17.4g(100mmol)的连二亚硫酸钠缓慢添加到反应溶液中。在反应之后，通过还原去除残留的过氧化氢，将氯化钠水溶液放入500-mL烧瓶中，以导致有机层与水层的层分离。将300mL的乙醚添加到所得产物中并搅拌，以从所得产物中分离位于上部位置的有机层。分离的有机层用脱水硫酸镁干燥并过滤，然后使用旋转蒸发器对所得产物进行脱溶剂，以获得中间产物(1,1,2,2-四氟-4-[(1-甲基-1H-咪唑-2-基)甲氧基]-4-氧丁烷-1-磺酸钠)。之后，在无需附加的纯化过程的情况下执行下面的工艺。
将11.4g(32mmol)的中间产物(1,1,2,2-四氟-4-[(1-甲基-1H-咪唑-2-基)甲氧基]-4-氧丁烷-1-磺酸钠)、50mL的二氯甲烷以及50mL的蒸馏水放入250-mL烧瓶中，添加21.4g(32.2mmol)的三苯基锍氯化物(水中45％)，并在环境温度下搅拌20小时。分离下部位置的有机层(即，二氯甲烷层)，并用100mL的蒸馏水洗涤3次，用脱水硫酸镁干燥，并过滤。使用旋转蒸发器对所得产物进行脱溶剂以浓缩，然后再次溶解于20mL的二氯甲烷中。放入40mL的乙醚并冷却，以获得17.8g的式6的化合物(产率93％)。
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ:7.35-6.71(m,17H),5.27(s,2H),3.72(s,3H),2.53(t,2H)
合成示例3
式7的光可分解化合物的合成
根据化学方程式3合成式7的化合物(三苯基锍1,1,2,2-四氟-4-[(1,3-噁唑-2-基)甲氧基]-4-氧丁烷-1-磺酸盐)：
[化学方程式3]
Figure BDA0002811276390000241
现在将描述在化学方程式3中示出的合成工艺。除了使用4.16g(42mmol)的(1,3-噁唑-2-基)甲醇代替4.69g(42mmol)的(1-甲基-1H-咪唑-2-基)甲醇之外，执行与合成示例2中的工艺相同的工艺，以获得16.2g的式7的化合物(产率87％)。
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ:7.60-7.15(m,17H),5.30(s,2H),2.57(t,2H)
合成示例4
式8的光可分解化合物的合成
根据化学方程式4合成式8的化合物(三苯基锍1,1,2,2-四氟-4-[(1,3-噁唑-2-基)甲氧基]-4-氧代丁烷-1-磺酸盐)：
[化学方程式4]
Figure BDA0002811276390000251
现在将描述在化学方程式4中示出的合成工艺。除了使用4.84g(42mmol)的(1,3-噻唑-2-基)甲醇代替4.69g(42mmol)的(1-甲基-1H-咪唑-2-基)甲醇之外，执行与合成示例2中的工艺相同的工艺，以获得17.3g的式8的化合物(产率90％)。
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ:7.71-7.33(m,17H),5.34(s,2H),2.55(t,2H)
通过总结和回顾，包括正色调显影(PTD)工艺的光刻工艺可以使用用于增加光致抗蚀剂膜的曝光区域和非曝光区域之间的酸度差同时在相同量的光的情况下在光致抗蚀剂膜的曝光区域中产生相对大量的酸的技术。
一个或更多个实施例可以提供能够中和酸的光可分解化合物。
一个或更多个实施例可以提供光可分解化合物，所述光可分解化合物在曝光时产生酸并且在曝光之前或在未曝光区域或状态中时用作中和酸的猝灭碱。
一个或更多个实施例可以提供光致抗蚀剂组合物，其可以增加光致抗蚀剂膜的曝光区域和非曝光区域之间的酸度差，同时在光刻工艺期间在相同量的光的情况下在光致抗蚀剂膜的曝光区域中产生相对大量的酸，并且确保要形成的图案的尺寸精度。
一个或更多个实施例可以提供一种制造集成电路(IC)装置的方法，所述方法可以在光刻工艺期间改善图案的尺寸精度并提高生产率。
本文已经公开了示例实施例，并且尽管采用了特定术语，但是仅在一般和描述性意义上使用和解释它们，而不是出于限制的目的。在某些情况下，对于本领域普通技术人员而言将明显的是，在提交本申请之时，结合具体实施例描述的特征、特性和/或元件可以单独使用，或与结合其他实施例描述的特征、特性和/或元件组合使用，除非另有明确说明。因此，本领域技术人员将理解，在不脱离权利要求书中阐述的本发明的精神和范围的情况下，可以做出形式上和细节上的各种改变。

Claims (20)

1.一种光可分解化合物，所述光可分解化合物在曝光时产生酸并且在未曝光状态下用作中和酸的猝灭碱，所述光可分解化合物由式1表示：
[式1]
Figure FDA0002811276380000011
其中，在式1中，
Ra为包括至少一个氮原子的C5至C40取代或未取代的环状烃基，
Ya为C1至C20二价直链或环状烃基，
n为1至5的整数，
A+为抗衡离子。
2.根据权利要求1所述的光可分解化合物，其中，Ra为包括氮原子的单环芳族烃基。
3.根据权利要求1所述的光可分解化合物，其中，Ra为下面的基团之一：
Figure FDA0002811276380000021
其中，*指示结合位。
4.根据权利要求1所述的光可分解化合物，其中，Ra为包括氮原子的缩合芳族烃基。
5.根据权利要求1所述的光可分解化合物，其中，Ra为下面的基团之一：
Figure FDA0002811276380000031
其中，*指示结合位。
6.根据权利要求1所述的光可分解化合物，其中，Ya为C1至C5取代或未取代的亚烷基、C5至C20二价单环或缩合脂环族烃基、或C5至C20二价单环或缩合芳族烃基。
7.根据权利要求1所述的光可分解化合物，其中：
Ya为-(CH2)m-，
m为1至5的整数。
8.根据权利要求1所述的光可分解化合物，其中：
Ya为下面的基团之一：
Figure FDA0002811276380000032
*指示结合位，
r为0至2的整数，
RY1、RY2、RY3和RY4均独立地为C1至C10直链或支链烷基、环丙基、环戊基或环己基。
9.根据权利要求1所述的光可分解化合物，其中，A+为锍阳离子、碘鎓阳离子或铵阳离子。
10.根据权利要求1所述的光可分解化合物，其中，所述化合物在曝光时产生酸解离常数为1至10的酸。
11.一种光致抗蚀剂组合物，所述光致抗蚀剂组合物包括：
化学放大型聚合物；
光酸产生剂；
光可分解化合物，所述光可分解化合物在曝光时产生酸并且在未曝光状态下用作中和酸的猝灭碱；以及
溶剂，
其中，所述光可分解化合物由式1表示：
[式1]
Figure FDA0002811276380000041
其中，在式1中，
Ra为包括至少一个氮原子的C5至C40取代或未取代的环状烃基，
Ya为C1至C20二价直链或环状烃基，
n为1至5的整数，
A+为抗衡离子。
12.根据权利要求11所述的光致抗蚀剂组合物，其中：
所述光酸产生剂在曝光时产生具有第一酸解离常数的第一酸，
所述光可分解化合物在曝光时产生具有第二酸解离常数的第二酸，
所述第二酸解离常数高于所述第一酸解离常数。
13.根据权利要求11所述的光致抗蚀剂组合物，其中，Ra为包括氮原子的单环或缩合芳族烃基。
14.根据权利要求11所述的光致抗蚀剂组合物，其中，Ra为下面的基团之一：
Figure FDA0002811276380000051
其中，*指示结合位。
15.根据权利要求11所述的光致抗蚀剂组合物，其中：
Ya为由-(CH2)m-表示的二价基团，
m为1至5的整数。
16.一种制造集成电路装置的方法，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，所述光致抗蚀剂膜包括化学放大型聚合物、光酸产生剂和由式1表示的光可分解化合物；
对所述光致抗蚀剂膜的第一区域进行曝光，以在所述光致抗蚀剂膜的所述第一区域中产生第一酸和第二酸，其中，所述第一区域是所述光致抗蚀剂膜的一部分，所述第一酸源自所述光酸产生剂，所述第二酸源自所述光可分解化合物；
通过使用所述光致抗蚀剂膜的被曝光的所述第一区域中的所述第一酸和所述第二酸使包括在所述化学放大型聚合物中的酸不稳定基团脱保护；
通过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，
[式1]
Figure FDA0002811276380000061
其中，在式1中，
Ra为包括至少一个氮原子的C5至C40取代或未取代的环状烃基，
Ya为C1至C20二价直链或环状烃基，
n为1至5的整数，
A+为抗衡离子。
17.根据权利要求16所述的方法，其中：
形成所述光致抗蚀剂膜包括：用光致抗蚀剂组合物涂覆所述特征层，
所述光致抗蚀剂组合物包括所述化学放大型聚合物、所述光酸产生剂、所述光可分解化合物和溶剂。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，所述光可分解化合物由式1a表示：
[式1a]
Figure FDA0002811276380000071
19.根据权利要求16所述的方法，其中：
在对所述光致抗蚀剂膜的所述第一区域进行曝光期间，所述第一酸具有第一酸解离常数，所述第二酸具有第二酸解离常数，
所述第二酸解离常数高于所述第一酸解离常数。
20.根据权利要求16所述的方法，其中，对所述光致抗蚀剂膜的所述第一区域进行曝光包括：使用极紫外激光器对所述第一区域进行曝光。
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