本公開的實施例涉及一種半導體光刻膠組合物和一種使用所述半導體光刻膠組合物形成圖案的方法。

背景技術(shù)：

1、極紫外(extreme?ultraviolet；euv)光刻作為用于制造下一代半導體裝置的一種重要技術(shù)而受到關(guān)注。euv光刻是使用具有約13.5納米的波長的euv射線作為曝光光源的圖案形成技術(shù)。利用euv光刻，可在半導體裝置的制造期間在曝光工藝中形成極精細圖案(例如，小于或等于約20納米)。

2、極紫外(euv)光刻通過相容的光刻膠的顯影來實現(xiàn)，其可在小于或等于約16納米的空間分辨率下進行。目前，正在努力滿足用于下一代裝置的化學放大(chemicallyamplified；ca)光刻膠的不足規(guī)格，例如分辨率、感光速度以及特征粗糙度(或也稱為線邊緣粗糙度或ler(line?edge?roughness；ler))。

3、因這些聚合物型光刻膠中的酸催化反應(yīng)所致的固有圖像模糊限制小特征大小中的分辨率，這在電子束(e束)光刻中已持續(xù)長時間?；瘜W放大(ca)光刻膠針對高靈敏度設(shè)計，但由于其元素構(gòu)成降低光刻膠在約13.5納米的波長下的吸光度且因此降低其靈敏度，所以化學放大(ca)光刻膠在euv曝光下可能部分地具有更多困難。

4、由于粗糙度問題，ca光刻膠可能在形成小特征大小方面具有困難，且在實驗上，ca光刻膠的線邊緣粗糙度(ler)增加，因為感光速度因酸催化劑工藝的特征而部分降低。因此，由于ca光刻膠的這些缺陷和問題，在半導體工業(yè)中需要高性能光刻膠。

5、為了克服化學放大(ca)有機感光性組合物的前述缺點，已研究了無機感光性組合物。無機感光性組合物主要用于負性圖案化，所述負性圖案化由于通過非化學放大機制的化學修飾而具有抵抗由顯影劑組合物去除的耐性。無機組合物含有具有比烴更高的euv吸收速率的無機元素，且因此可通過非化學放大機制確保靈敏度，且另外相對于隨機效應(yīng)更不敏感，且因此具有低線邊緣粗糙度和少量缺陷。

6、基于與鎢、鈮、鈦和/或鉭混合的鎢的過氧多元酸(peroxopolyacid)的無機光刻膠已報告為用于圖案化的輻射敏感材料。

7、這些材料有效地圖案化用于雙層配置的大間距，如遠紫外(深uv)、x射線以及電子束源。最近，如果陽離子金屬氧化物硫酸鉿(hfsox)材料已與過氧絡(luò)合劑一起用于通過投射euv曝光使15納米半間距(half-pitch；hp)成像，那么已獲得令人印象深刻的性能。此類系統(tǒng)展現(xiàn)非ca光刻膠的最高性能，且具有接近于euv光刻膠的條件的可實行感光速度。然而，具有過氧絡(luò)合劑的金屬氧化物硫酸鉿材料具有幾個實際缺點。首先，這些材料涂布在腐蝕性硫酸/過氧化氫的混合物中且具有不足的保存期穩(wěn)定性。第二，作為一種復合混合物，其對于性能改進的結(jié)構(gòu)變化并不容易。第三，應(yīng)在四甲基氫氧化銨(tetramethylammoniumhydroxide；tmah)溶液中以約25重量％等的極高濃度進行顯影。

8、近年來，已進行與含有具有極紫外線的極佳吸收的錫的分子有關(guān)的活躍的研究。對于其中的有機錫聚合物，烷基配體通過光吸收或由此產(chǎn)生的二次電子解離，且通過氧代鍵與相鄰鏈交聯(lián)，且因此實現(xiàn)可不通過有機顯影溶液去除的負性圖案化。這種有機錫聚合物展現(xiàn)極大改進的靈敏度且維持分辨率和線邊緣粗糙度，但對于商業(yè)可用性，另外改進圖案化特性將是有益的。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、一些實施例提供一種具有改進的顯影性和水分穩(wěn)定性的半導體光刻膠組合物。

2、一些實施例提供一種使用半導體光刻膠組合物形成圖案的方法。

3、根據(jù)一些實施例的半導體光刻膠組合物包含由化學式1表示的有機錫化合物和溶劑。

4、化學式1

5、

6、在化學式1中，r1到r6各自獨立地為氫、鹵素、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的c1到c20烷基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的c3到c20環(huán)烷基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的c2到c20烯基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的c3到c20環(huán)烯基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的c2到c20炔基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的c3到c20環(huán)炔基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的c6到c30芳基，或其組合，且

7、r7為經(jīng)取代或未經(jīng)取代的c1到c20烷基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的c3到c20環(huán)烷基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的c2到c20烯基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的c3到c20環(huán)烯基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的c2到c20炔基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的c3到c20環(huán)炔基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的c6到c30芳基，或其組合。

8、r7可為經(jīng)取代的c1到c20烷基。

9、r1到r6可各自獨立地為氫、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的c1到c20烷基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的c2到c20烯基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的c2到c20炔基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的c6到c30芳基，或其組合。

10、r1到r6可各自獨立地為氫、甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、異丙基、異丁基、異戊基、異己基、異庚基、異辛基、異壬基、異癸基、仲丁基、仲戊基、仲己基、仲庚基、仲辛基、叔丁基、叔戊基、叔己基、叔庚基、叔辛基、叔壬基或叔癸基。

11、由r1到r6中選出的至少一者可為經(jīng)取代或未經(jīng)取代的c1到c20烷基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的c2到c20烯基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的c2到c20炔基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的c6到c30芳基，或其組合。

12、由r1和r2中選出的至少一者、由r3和r4中選出的至少一者以及由r5和r6中選出的至少一者可為經(jīng)取代或未經(jīng)取代的c1到c20烷基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的c2到c20烯基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的c2到c20炔基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的c6到c30芳基，或其組合。

13、有機錫化合物可為由群組1中列出的化合物中選出的一者。

14、群組1

15、

16、

17、按半導體光刻膠組合物的100重量％計，可以約1重量％到約30重量％的量包含有機錫化合物。

18、半導體光刻膠組合物可更包含表面活性劑、交聯(lián)劑、調(diào)平劑或其組合的添加劑。

19、根據(jù)一些實施例的形成圖案的方法包含：將蝕刻目標層施加到襯底，將半導體光刻膠組合物涂布在蝕刻目標層上以形成光刻膠層，圖案化光刻膠層以形成光刻膠圖案，以及使用光刻膠圖案作為蝕刻掩模來蝕刻所述蝕刻目標層。

20、可使用波長為約5納米到約150納米的光來形成光刻膠圖案。

21、形成圖案的方法可進一步包含在襯底與光刻膠層之間設(shè)置抗蝕劑底層。

22、光刻膠圖案可具有約5納米到約100納米的寬度。

23、根據(jù)一些實施例的半導體光刻膠組合物可提供一種具有改進的顯影性和水分穩(wěn)定性的光刻膠圖案。

1.一種半導體光刻膠組合物，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導體光刻膠組合物，其中：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導體光刻膠組合物，其中：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導體光刻膠組合物，其中：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導體光刻膠組合物，其中：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導體光刻膠組合物，其中：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導體光刻膠組合物，其中：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導體光刻膠組合物，其中：

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導體光刻膠組合物，其中：

10.一種形成圖案的方法，包括：

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的形成圖案的方法，其中：

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的形成圖案的方法，更包括：

13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的形成圖案的方法，其中：