【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光刻胶，特别涉及一种混配型有机金属氧簇图案化材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、半导体技术按照摩尔定律向前发展的内在驱动力是光刻技术的持续进步。光刻技术是利用光化学反应将掩膜版上的图形转印到基底上的过程，经历了g线(436nm)、i线(365nm)、krf(248nm)、arf(193nm)光刻技术，但是上述光刻工艺很难达到10nm及以下节点进程的技术指标要求。国际半导体技术发展路线图(itrs)将极紫外(euv,13.5nm)光刻技术作为解决上述问题的最可行方案，与之对应的euv光刻胶的研制成为研发重点。
2、传统有机光刻胶主要由c、h、o、n等元素组成，导致对极紫外光吸收效率低、抗刻蚀性差的情况。另外由于传统有机光刻胶中存在光致酸产生剂，会在光刻过程中产生酸扩散，易引起线边缘粗糙度大等难题。研究发现，金属元素可以极大的增强对极紫外光源的吸收效率，因此有机无机杂化的金属氧簇型光刻胶可以很好的解决上述问题。目前文献以及专利中仅涉及到ti、hf、zr、zn、pt、pd、sn、in、sb等金属，金属氧簇型光刻胶存在种类稀少、分辨率不高、线边缘粗糙度大、敏感度有待提高等问题。除此之外，有机无机杂化的金属氧簇型光刻胶材料中同时存在两种或者多种金属以及它们的比例对光刻性能的研究鲜有报道。
技术实现思路
1、为了改善上述技术问题，本专利技术提供一种高敏感的混配型有机金属氧簇图案化材料的合成方法与性能应用。
2、本专利技术提供一种图案化材料，其分子通式如
3、[(rsn)3o]a(m1)b(m2)c(m3)doe(oh)f(l1)x(l2)y(l3)z(l4)g
4、式(i)；
5、其中，m1、m2、m3相同或不同，彼此独立地选自in、fe、al、bi、ga、镧系金属、辐射敏感性元素；
6、r选自c1-20烷基、c2-20烯基、c2-20炔基、c6-20芳基；
7、a≥1；b≥1；c≥0；d≥0；4≤3a+b+c+d≤60；e+f+x+y+z+g≤8(3a+b+c+d)；
8、l1、l2、l3、l4相同或不同，彼此独立地选自能够与m1、m2、m3配位的配体。
9、根据本专利技术的实施方案，r选自c1-10烷基、c2-10烯基、c2-10炔基、c6-10芳基。
10、根据本专利技术的实施方案，r选自c1-6烷基、c2-6烯基、c2-6炔基、c6-10芳基。
11、根据本专利技术的实施方案，r选自c1-4烷基、c2-4烯基、c2-4炔基、c6-10芳基。
12、根据本专利技术的实施方案，r选自甲基、乙基、丙基、丁基、乙烯基、丙烯基、丁烯基、乙炔基、丙炔基、丁炔基、苯基、萘基。
13、根据本专利技术的实施方案，l1、l2、l3、l4相同或不同，彼此独立地选自含有但不限于c或o或s或se或te或n或p或as或sb或cl或br或i等作为配位原子的配体。
14、根据本专利技术的实施方案，l1、l2、l3、l4相同或不同，彼此独立地选自烷烃类(c1-20烷基)、芳香烃类(c6-20芳香烃类)、烯烃类(c2-20烯基)、炔烃类(c2-20炔基)、羧酸类、醇类、硫醇类、酚类、磺酸类、磷酸/膦酸类、膦类、砷酸类、腈类、醇胺类、吡啶类、吡唑类、咪唑类、哌嗪类、吡嗪类、卤素、h2o、so4、no3或上述离子等配体。
15、根据本专利技术的实施方案，l2、l3可为单独配体或者其中一个或多个共存于同一配体。
16、根据本专利技术的实施方案，l2、l3选自水杨酸、3,5-吡唑二羧酸、三乙醇胺、草酸等。
17、根据本专利技术的实施方案，金属m1、m2、m3可以任何比例存在。
18、根据本专利技术的实施方案，镧系金属包括镧(la)、铈(ce)、镨(pr)、钕(nd)、钷(pm)、钐(sm)、铕(eu)、钆(gd)、铽(tb)、镝(dy)、钬(ho)、铒(er)、铥(tm)、镱(yb)、镥(lu)、钪(sc)、钇(y)。
19、根据本专利技术的实施方案，部分或者全部m1、m2、m3离子可以被其他的元素替代，例如被辐射敏感性元素替代。优选地，辐射敏感性元素选自na,mg,k,ca,sc,ti,v,cr,mn,co,ni,cu,zn,ga,ge,as,rb,sr,y,ga,nb,mo,tc,ru,rh,pd,ag,cd,sn,sb,te,cs,ba,la,ce,pr,nd,pm,sm,eu,gd,tb,dy,ho,er,tm,yb,lu,hf,ta,w,re,os,ir,pt,au,hg,pb,bi,po中的任一种或其组合。
20、根据本专利技术的实施方案，配体l1、l2、l3、l4中可进一步引入辐射敏感性官能团。引入辐射敏感性官能团后可增强其光敏感性、改善线边缘粗糙度以及提高分辨率。辐射敏感性官能团例如双键、叁键、环氧丙烷。
21、根据本专利技术的实施方案，配体l1、l2、l3、l4为辐射敏感性配体。优选地，辐射敏感性配体为含有双键、叁键、环氧丙烷或者其组合的化合物。
22、根据本专利技术的实施方案，l1、l2、l3、l4中可进一步引入功能基团。引入功能基团可对溶解度、成膜性等性质进行调节，从而影响膜层厚度、膜层粗糙度、分辨率、膜层粘附性以及抗蚀性。
23、根据本专利技术的实施方案，材料中配体的配位原子与金属离子的比例可以调节，改善敏感度、线边缘粗糙度以及分辨率。
24、根据本专利技术的实施方案，材料中的金属中心存在多种配位方式，调节金属元素的配位方式，将金属离子的饱和配位调整为不饱和配位可以调控敏感度、线边缘粗糙度以及分辨率等性能指标。
25、根据本专利技术的实施方案，某些金属处于未饱和配位的状态。
26、根据本专利技术的实施方案，金属处于未饱和配位状态代表金属中心原子周围的配位原子数低于其最高配位数。例如al的最高配位为6，fe的最高配位为6，in的最高配位为8。
27、根据本专利技术的实施方案，材料存在三角形状的[(rsn)3o]片段，三角形[(rsn)3o]片段中三个锡中心通过一个侨联氧缔结在一起。优选地，[(rsn)3o]片段为[(busn)3o]片段。
28、根据本专利技术的实施方案，材料中不同的金属混合存在。除上述的三角形[(rsn)3o]片段，还存在其它异金属。异金属引入材料中后，其不同金属的协同效应可以调控敏感度、线边缘粗糙度以及分辨率等性能指标。
29、根据本专利技术的实施方案，m1、m2、m3相同或不同，彼此独立地选自in、fe、al。
30、根据本专利技术的实施方案，a:b＝2:2。
31、根据本专利技术的实施方案，a＝b＝2。
32、根据本专利技术的实施方案，c＝d＝0。
33、根据本专利技术的实施方案，m1选自in或fe或al。
34、根据本专利技术的实施方案，r选自丁基(正丁基bu)。
35、根据本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种图案化材料，其分子通式如式(I)所示：
2.根据权利要求1所述的图案化材料，其特征在于，R选自C1-10烷基、C2-10烯基、C2-10炔基、C6-10芳基；优选地，R选自C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C6-10芳基；优选地，R选自C1-4烷基、C2-4烯基、C2-4炔基、C6-10芳基；例如，R选自甲基、乙基、丙基、丁基、乙烯基、丙烯基、丁烯基、乙炔基、丙炔基、丁炔基、苯基、萘基；
3.根据权利要求1或2所述的图案化材料，其特征在于，M1、M2、M3相同或不同，彼此独立地选自In、Fe、Al；
4.根据权利要求1-3任一项所述的图案化材料，其特征在于，所述材料的分子通式如式(II)所示：
5.根据权利要求1-4任一项所述的图案化材料，其特征在于，所述材料选自如下化合物1至化合物5中的任一种：
6.权利要求1-5任一项所述的图案化材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
7.一种图案化组合物，所述图案化组合物包括权利要求1-5任一项所述的图案化材料；优选地，所述图案化组合物进一步包括溶剂
8.一种图案化的形成方法，所述形成方法包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，衬底可以是亲水性或者疏水性表面。
10.权利要求1-5任一项所述的图案化材料或者权利要求7所述的图案化材料组合物在制备光刻胶中的应用，优选为电子束光刻胶、DUV光刻胶、EUV光刻胶等其它光刻胶；或者，权利要求1-5任一项所述的材料或者权利要求7所述的图案化材料组合物在制备光刻胶图案中的应用，优选为电子束光刻胶、DUV光刻胶、EUV光刻胶等其它光刻胶。
...【技术特征摘要】
1.一种图案化材料，其分子通式如式(i)所示：
2.根据权利要求1所述的图案化材料，其特征在于，r选自c1-10烷基、c2-10烯基、c2-10炔基、c6-10芳基；优选地，r选自c1-6烷基、c2-6烯基、c2-6炔基、c6-10芳基；优选地，r选自c1-4烷基、c2-4烯基、c2-4炔基、c6-10芳基；例如，r选自甲基、乙基、丙基、丁基、乙烯基、丙烯基、丁烯基、乙炔基、丙炔基、丁炔基、苯基、萘基；
3.根据权利要求1或2所述的图案化材料，其特征在于，m1、m2、m3相同或不同，彼此独立地选自in、fe、al；
4.根据权利要求1-3任一项所述的图案化材料，其特征在于，所述材料的分子通式如式(ii)所示：
5.根据权利要求1-4任一项所述的图案化材料，其特征在于，所述材料选自如下化合物1至化合物5...
【专利技术属性】
技术研发人员：仪晓凤，陈伟洲，张健，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：
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