半导体光刻胶组合物和使用所述组合物形成图案的方法与流程

技术特征：
1.一种半导体光刻胶组合物，包括：由化学式1表示的有机金属化合物、光酸产生剂以及溶剂：[化学式1]其中，在化学式1中，r为经取代或未经取代的c1到c20烷基、经取代或未经取代的c3到c20环烷基、包含至少一个双键或三键的经取代或未经取代的c2到c20脂肪族不饱和有机基团、经取代或未经取代的c6到c30芳基、乙氧基、丙氧基或其组合，x、y以及z独立地为
‑
or1或
‑
oc(＝o)r2，r1为经取代或未经取代的c1到c20烷基、经取代或未经取代的c3到c20环烷基、经取代或未经取代的c2到c20烯基、经取代或未经取代的c2到c20炔基、经取代或未经取代的c6到c30芳基或其组合，且r2为氢、经取代或未经取代的c1到c20烷基、经取代或未经取代的c3到c20环烷基、经取代或未经取代的c2到c20烯基、经取代或未经取代的c2到c20炔基、经取代或未经取代的c6到c30芳基或其组合。2.根据权利要求1所述的半导体光刻胶组合物，其中所述光酸产生剂包括由化学式2、化学式3或化学式4表示的阳离子化合物：[化学式2][化学式3][化学式4]其中，在化学式2到化学式4中，m1为氟、氯、溴或碘，m2为氧、硫、硒或碲，m3为氮、磷、砷或锑，且
r3到r
11
独立地为经取代或未经取代的c1到c20烷基、经取代或未经取代的c3到c20环烷基、包含至少一个双键或三键的经取代或未经取代的c2到c20脂肪族不饱和有机基团、经取代或未经取代的c6到c30芳基或其组合。3.根据权利要求1所述的半导体光刻胶组合物，其中所述光酸产生剂包括由化学式5或化学式6表示的阳离子化合物：[化学式5][化学式6]其中，在化学式5和化学式6中，r3到r7独立地为经取代或未经取代的c1到c20烷基、经取代或未经取代的c3到c20环烷基、包含至少一个双键或三键的经取代或未经取代的c2到c20脂肪族不饱和有机基团、经取代或未经取代的c6到c30芳基或其组合。4.根据权利要求1所述的半导体光刻胶组合物，其中包含呈99:1到60:40的重量比的由化学式1表示的所述有机金属化合物和所述光酸产生剂。5.根据权利要求1所述的半导体光刻胶组合物，其中包含呈95:5到85:15的重量比的由化学式1表示的所述有机金属化合物和所述光酸产生剂。6.根据权利要求1所述的半导体光刻胶组合物，其中所述半导体光刻胶组合物进一步包括由化学式7表示的有机金属化合物、由化学式8表示的有机金属化合物或其组合：[化学式7][化学式8]其中，在化学式7和化学式8中，x
a
和x
b
独立地为
‑
or
12
或
‑
oc(＝o)r
13
，r
12
为经取代或未经取代的c1到c20烷基、经取代或未经取代的c3到c20环烷基、经取代或未经取代的c2到c20烯基、经取代或未经取代的c2到c20炔基、经取代或未经取代的c6到c30芳基或其组合，
r
13
为氢、经取代或未经取代的c1到c20烷基、经取代或未经取代的c3到c20环烷基、经取代或未经取代的c2到c20烯基、经取代或未经取代的c2到c20炔基、经取代或未经取代的c6到c30芳基或其组合，m4和m5独立地为锡、铟以及锑中的一个，且l为单键、经取代或未经取代的二价c1到c20饱和脂肪族烃基、经取代或未经取代的二价c3到c20饱和或不饱和脂环族烃基、包含至少一个双键或三键的经取代或未经取代的二价c2到c20不饱和脂肪族烃基、经取代或未经取代的二价c6到c20芳族烃基、
‑
o
‑
、
‑
c(＝o)
‑
或其组合。7.根据权利要求6所述的半导体光刻胶组合物，其中由化学式7表示的所述有机金属化合物、由化学式8表示的所述有机金属化合物或由化学式7表示的所述有机金属化合物及由化学式8表示的所述有机金属化合物的总和与由化学式1表示的所述有机金属化合物的重量比为1:1到1:20。8.根据权利要求1所述的半导体光刻胶组合物，其中r为经取代或未经取代的c1到c8烷基、经取代或未经取代的c3到c8环烷基、包含至少一个双键或三键的经取代或未经取代的c2到c8脂肪族不饱和有机基团、经取代或未经取代的c6到c20芳基、乙氧基、丙氧基或其组合，r1为经取代或未经取代的c1到c8烷基、经取代或未经取代的c3到c8环烷基、经取代或未经取代的c2到c8烯基、经取代或未经取代的c2到c8炔基、经取代或未经取代的c6到c20芳基或其组合，且r2为氢、经取代或未经取代的c1到c8烷基、经取代或未经取代的c3到c8环烷基、经取代或未经取代的c2到c8烯基、经取代或未经取代的c2到c8炔基、经取代或未经取代的c6到c20芳基或其组合。9.根据权利要求1所述的半导体光刻胶组合物，其中r为甲基、乙基、丙基、丁基、异丙基、叔丁基、2,2
‑
二甲基丙基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、乙烯基、丙烯基、丁烯基、乙炔基、丙炔基、丁炔基、苯基、甲苯基、二甲苯基、苄基、乙氧基、丙氧基或其组合，r1为甲基、乙基、丙基、丁基、异丙基、叔丁基、2,2
‑
二甲基丙基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、乙烯基、丙烯基、丁烯基、乙炔基、丙炔基、丁炔基、苯基、甲苯基、二甲苯基、苄基或其组合，且r2为氢、甲基、乙基、丙基、丁基、异丙基、叔丁基、2,2
‑
二甲基丙基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、乙烯基、丙烯基、丁烯基、乙炔基、丙炔基、丁炔基、苯基、甲苯基、二甲苯基、苄基或其组合。10.根据权利要求1所述的半导体光刻胶组合物，其中由化学式1表示的所述有机金属化合物包括由化学式9表示的化合物、由化学式10表示的化合物、由化学式11表示的化合物、由化学式12表示的化合物或其组合：[化学式9]
[化学式10][化学式11][化学式12]其中，在化学式9、化学式10、化学式11以及化学式12中，r为经取代或未经取代的c1到c20烷基、经取代或未经取代的c3到c20环烷基、包含至少一个双键或三键的经取代或未经取代的c2到c20脂肪族不饱和有机基团、经取代或未经取
代的c6到c30芳基、乙氧基、丙氧基或其组合，r
a
、r
b
、r
c
、r
i
、r
k
以及r
l
独立地为经取代或未经取代的c1到c20烷基、经取代或未经取代的c3到c20环烷基、经取代或未经取代的c2到c20烯基、经取代或未经取代的c2到c20炔基、经取代或未经取代的c6到c30芳基或其组合，且r
d
、r
e
、r
f
、r
g
、r
h
以及r
j
独立地为氢、经取代或未经取代的c1到c20烷基、经取代或未经取代的c3到c20环烷基、经取代或未经取代的c2到c20烯基、经取代或未经取代的c2到c20炔基、经取代或未经取代的c6到c30芳基或其组合。11.根据权利要求1所述的半导体光刻胶组合物，进一步包括表面活性剂、交联剂、流平剂、有机酸、淬灭剂或其组合的添加剂。12.一种形成图案的方法，包括：在衬底上形成蚀刻目标层；将如权利要求1至11中任一项所述的半导体光刻胶组合物涂布在所述蚀刻目标层上以形成光刻胶层；图案化所述光刻胶层以形成光刻胶图案；以及使用所述光刻胶图案作为蚀刻掩模来蚀刻所述蚀刻目标层。13.根据权利要求12所述的形成图案的方法，其中使用波长为5纳米到150纳米的光来形成所述光刻胶图案。14.根据权利要求12所述的形成图案的方法，进一步包括设置形成在所述衬底与所述光刻胶层之间的抗蚀剂底层。15.根据权利要求12所述的形成图案的方法，其中所述光刻胶图案具有5纳米到100纳米的宽度。

技术总结
本发明公开一种包含由化学式1表示的有机金属化合物、光酸产生剂(PAG)以及溶剂的半导体光刻胶组合物和使用其形成图案的方法。化学式1的细节如详细描述中所定义。[化学式1]。。。


技术研发人员：禹昌秀 姜恩美 金宰贤 金智敏 金兑镐 南宫烂 文京守 田桓承 蔡承龙 韩承
受保护的技术使用者：三星SDI株式会社
技术研发日：2021.03.31
技术公布日：2021/10/11