【技术实现步骤摘要】
本公开涉及一种半导体光刻胶组合物和一种使用其形成图案的方法。
技术介绍
1、极紫外(extreme ultraviolet；euv)光刻作为用于制造下一代半导体装置的一种基本技术而受到关注。euv光刻是使用波长为13.5纳米的euv射线作为曝光光源的图案形成技术。根据euv光刻，已知可在半导体装置的制造期间在曝光工艺中形成极精细图案(例如，小于或等于20纳米)。
2、极紫外(extreme ultraviolet；euv)光刻通过相容的光刻胶的显影来实现，其可在小于或等于16纳米的空间分辨率下进行。目前，正在努力满足用于下一代装置的传统化学放大(chemically amplified；ca)光刻胶的不足规格，例如分辨率、感光速度以及特征粗糙度(或也称为线边缘粗糙度(line edge roughness)或ler)。
3、因这些聚合物型光刻胶中的酸催化反应所致的固有图像模糊限制小特征尺寸中的分辨率，这在电子束(e束)光刻中已长期为人所知。化学放大(chemically amplified；ca)光刻胶针对高敏感性设计，但由于其典型元素构成降低光刻胶在13.5纳米的波长下的吸光度且因此降低其敏感性，所以化学放大(ca)光刻胶在euv曝光下可能部分地具有更多困难。
4、此外，由于粗糙度问题，ca光刻胶可能在小特征尺寸方面具有困难，且在实验上，ca光刻胶的线边缘粗糙度(line edge roughness；ler)增加，因为感光速度部分地因酸催化剂工艺的本质而降低。因此，由于ca光刻胶的这些缺陷
5、为了克服化学放大(chemically amplified；ca)有机感光组合物的前述缺点，已研究了无机感光组合物。无机感光组合物主要用于负性图案化，所述负性图案化由于通过非化学放大机制的化学修饰而具有抵抗由显影剂组合物去除的耐性。无机组合物含有具有比烃更高的euv吸收速率的无机元素，且因此可通过非化学放大机制确保敏感性，且此外，对随机效应更不敏感，且因此已知具有低线边缘粗糙度和少量缺陷。
6、基于与钨、铌、钛和/或钽混合的钨的过氧多元酸(peroxopolyacid)的无机光刻胶已报告为用于图案化的辐射敏感材料(us 5061599；h.冈本(h.okamoto),t.岩柳(t.iwayanagi),k.持地(k.mochiji),h.梅崎(h.umezaki),t.工藤(t.kudo),应用物理学快报(applied physics letters),49 5,298-300,1986)。
7、这些材料有效地图案化用于双层配置的大间距，如远紫外(深uv)、x射线以及电子束源。最近，已在将阳离子金属氧化物硫酸铪(hfsox)材料与过氧络合剂一起用于通过投射euv曝光使15纳米半间距(half-pitch；hp)成像的情况下获得令人印象深刻的性能(us2011-0045406；j.k.斯托尔斯(j.k.stowers),a.特莱茨基(a.telecky),m.科奇什(m.kocsis),b.l.克拉克(b.l.clark),d.a.凯斯勒(d.a.keszler),a.格伦威尔(a.grenville),c.n.安德森(c.n.anderson),p.p.诺罗(p.p.naulleau),国际光学工程学会会刊(proc.spie),7969,796915,2011)。这一系统呈现非ca光刻胶的最高性能，且具有接近于euv光刻胶的需求的可实行感光速度。然而，具有过氧络合剂的金属氧化物硫酸铪材料具有几个实际缺点。首先，这些材料涂布在腐蚀性硫酸/过氧化氢的混合物中且具有不足的保存期稳定性。第二，作为一种复合混合物，其对于性能改进的结构变化并不容易。第三，应在四甲基铵氢氧化物(tetramethylammonium hydroxide；tmah)溶液中以约25重量％的极高浓度进行显影。
8、最近，由于已知含有锡的分子具有极好的极紫外线吸收，因此已进行了活跃的研究。对于其中的有机锡聚合物，烷基配体通过光吸收或由此产生的二次电子解离，且通过氧代键与相邻链交联，且因此实现可不被有机显影液去除的负性图案化。这种有机锡聚合物呈现极大地改进的敏感性以及维持分辨率和线边缘粗糙度，但需要出于商业可用性另外改进图案化特性。
技术实现思路
1、一个实施例提供一种半导体光刻胶组合物，其能够在维持线边缘粗糙度的同时实现具有明显改进的敏感性的图案。
2、另一实施例提供一种使用半导体光刻胶组合物形成图案的方法。
3、根据实施例的半导体光刻胶组合物包含：第一有机金属化合物，包含选自sn、sb、in、bi、zr以及hf的金属；第二有机金属化合物，由化学式1表示；以及溶剂。
4、[化学式1]
5、
6、在化学式1中，
7、m1为选自sn、sb以及te的金属，且
8、r1至r12各自独立地为氢、卤素、经取代或未经取代的c1至c20烷基、经取代或未经取代的c3至c20环烷基、经取代或未经取代的c2至c20烯基、经取代或未经取代的c2至c20炔基、经取代或未经取代的c6至c30芳基或其组合。
9、第一有机金属化合物可包含金属-碳键和至少一个与选自sn、sb、in、bi、zr以及hf的金属形成可水解键的取代基。
10、具有可水解键的取代基可选自氨基(-nrarb，其中ra和rb各自独立地为氢或c1至c30烃基)、硅烷基氧代基(silyloxo group)(-osirarbrc，其中ra、rb以及rc各自独立地为c1至c30烃基)、硅烷基氨基(-n(sira3)(rb)，其中ra和rb各自独立地为c1至c30烃基)、二硅烷基氨基(-n(sira3)(sirb3)，其中ra和rb各自独立地为c1至c30烃基)、烷氧代基(alkoxo group)和芳基氧代基(aryloxo group)(-ora，其中ra为c1至c30烷基或芳基)、羧基(-o(cora)，其中ra为氢或c1至c30烃基)、叠氮基(-n3)、炔基(-c≡cra，其中ra为c1至c30烃基)、酰胺基(-nra(corb)，其中ra和rb各自独立地为氢或c1至c30烃基)、脒基(amidinato group)(-nrac(nrb)rc，其中ra、rb以及rc各自独立地为氢或c1至c30烃基)、酰亚胺基(-n(cora)(corb)，其中ra和rb各自独立地为氢或c1至c30烃基)或其组合。
11、第一有机金属化合物可由化学式2a表示。
12、[化学式2a]
13、
14、在化学式2a中，
15、m2为选自sn、sb、in、bi、zr以及hf的金属，
16、r13选自经取代或未经取代的c1至c20烷基、经取代或未经取代的c3至c20环烷基、经取代或未经取代的c2至c20烯基、经取代或未经取代的c2至c本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种半导体光刻胶组合物，包括：
2.根据权利要求1所述的半导体光刻胶组合物，其中
3.根据权利要求2所述的半导体光刻胶组合物，其中
4.根据权利要求1所述的半导体光刻胶组合物，其中
5.根据权利要求4所述的半导体光刻胶组合物，其中
6.根据权利要求4所述的半导体光刻胶组合物，其中
7.根据权利要求6所述的半导体光刻胶组合物，其中
8.根据权利要求1所述的半导体光刻胶组合物，其中
9.根据权利要求8所述的半导体光刻胶组合物，其中
10.根据权利要求8所述的半导体光刻胶组合物，其中
11.根据权利要求1所述的半导体光刻胶组合物，其中
12.根据权利要求11所述的半导体光刻胶组合物，其中
13.根据权利要求11所述的半导体光刻胶组合物，其中
14.根据权利要求1所述的半导体光刻胶组合物，其中
15.根据权利要求1所述的半导体光刻胶组合物，其中
16.根据权利要求1所述的半导体光刻胶组合物，其中
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