CN117492324A - 半导体光刻胶组合物及使用所述组合物形成图案的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种包含第一有机金属化合物、第二有机金属化合物以及溶剂的半导体光刻胶组合物和一种使用其形成图案的方法。半导体光刻胶组合物可提供具有改进的敏感性、分辨率以及存储稳定性的光刻胶图案。
Description
相关申请的交叉引用
本申请案要求2022年8月2日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请案第10-2022-0096208号的优先权和权益，所述申请案的全部内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
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。
背景技术
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)。
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)。
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。
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光刻胶的这些缺陷和问题，在半导体行业中需要新颖高性能光刻胶。
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。
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)。
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。
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。
发明内容
一个实施例提供一种半导体光刻胶组合物，其能够实现具有明显改进的敏感性、分辨率以及存储稳定性的图案。
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。
根据实施例的半导体光刻胶组合物包含由化学式1表示的第一有机金属化合物、由化学式2表示的第二有机金属化合物以及溶剂。
在化学式1和化学式2中，
R1和R2各自独立地为经取代或未经取代的C1至C20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C3至C20环烷基、经取代或未经取代的C3至C20环烯基、经取代或未经取代的C3至C20环炔基、经取代或未经取代的C1至C20烷氧基或其组合，
L1和L2各自独立地为单键、经取代或未经取代的C1至C20亚烷基、经取代或未经取代的C2至C20亚烯基、经取代或未经取代的C2至C20亚炔基或其组合，
R1和L1中的至少一个包含叔碳，
R2和L2中的至少一个包含伯碳和仲碳中的至少一个，
X1、X2、Y1、Y2、Z1以及Z2各自独立地为-ORa、-SRb、-OC(＝O)Rc或-SC(＝O)Rd，
Ra和Rb各自独立地为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，且
Rc和Rd各自独立地为氢、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。
化学式1中的R1可为经取代或未经取代的C1至C20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C1至C20烷氧基或其组合，
化学式1中的L1可为单键或者经取代或未经取代的C1至C20亚烷基，且
R1和L1中的至少一个可包含叔碳。
第一有机金属化合物可由化学式1-1或化学式1-2表示。
在化学式1-1和化学式1-2中，
R3至R7各自独立地为经取代或未经取代的C1至C10烷基、经取代或未经取代的C2至C10烯基、经取代或未经取代的C2至C10炔基、经取代或未经取代的C3至C10环烷基、经取代或未经取代的C3至C10环烯基、经取代或未经取代的C3至C10环炔基、经取代或未经取代的C1至C10烷氧基或其组合，
L1为单键、经取代或未经取代的C1至C20亚烷基、经取代或未经取代的C2至C20亚烯基、经取代或未经取代的C2至C20亚炔基或其组合，
R1为经取代或未经取代的C1至C10烷基、经取代或未经取代的C2至C10烯基、经取代或未经取代的C2至C10炔基、经取代或未经取代的C3至C10环烷基、经取代或未经取代的C3至C10环烯基、经取代或未经取代的C3至C10环炔基、经取代或未经取代的C1至C10烷氧基或其组合，
R8至R11各自独立地为氢、经取代或未经取代的C1至C10烷基、经取代或未经取代的C3至C10环烷基、经取代或未经取代的C2至C10烯基、经取代或未经取代的C2至C10炔基、经取代或未经取代的C6至C20芳基或其组合，
n1和n3各自独立地为0至5的整数，
n2为1至5的整数中的一个，
X1、Y1以及Z1各自独立地为-ORa、-SRb、-OC(＝O)Rc或-SC(＝O)Rd，
Ra和Rb各自独立地为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，且
Rc和Rd各自独立地为氢、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。
化学式2中的R2可为经取代或未经取代的C1至C20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C1至C20烷氧基或其组合，
化学式2中的L2可为单键或者经取代或未经取代的C1至C20亚烷基，且
R2和L2中的至少一个可包含伯碳和仲碳中的至少一个。
第二有机金属化合物可由化学式2-1至化学式2-4中的任一个表示。
在化学式2-1至化学式2-4中，
R12至R15各自独立地为经取代或未经取代的C1至C10烷基、经取代或未经取代的C2至C10烯基、经取代或未经取代的C2至C10炔基、经取代或未经取代的C3至C10环烷基、经取代或未经取代的C3至C10环烯基、经取代或未经取代的C3至C10环炔基、经取代或未经取代的C1至C10烷氧基或其组合，
L2为单键、经取代或未经取代的C1至C20亚烷基、经取代或未经取代的C2至C20亚烯基、经取代或未经取代的C2至C20亚炔基或其组合，
R2为经取代或未经取代的C1至C10烷基、经取代或未经取代的C2至C10烯基、经取代或未经取代的C2至C10炔基、经取代或未经取代的C3至C10环烷基、经取代或未经取代的C3至C10环烯基、经取代或未经取代的C3至C10环炔基、经取代或未经取代的C1至C10烷氧基或其组合，
R16和R17各自独立地为氢、经取代或未经取代的C1至C10烷基、经取代或未经取代的C3至C10环烷基、经取代或未经取代的C2至C10烯基、经取代或未经取代的C2至C10炔基、经取代或未经取代的C6至C20芳基或其组合，
n5和n7各自独立地为1至5的整数，
n4和n6各自独立地为0至5的整数，
X2、Y2以及Z2各自独立地为-ORa、-SRb、-OC(＝O)Rc或-SC(＝O)Rd，
Ra和Rb各自独立地为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，且
Rc和Rd各自独立地为氢、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。
X1、X2、Y1、Y2、Z1以及Z2可各自独立地为-ORa或-OC(＝O)Rc，
Ra可各自独立地为经取代或未经取代的C1至C10烷基、经取代或未经取代的C3至C10环烷基、经取代或未经取代的C2至C10烯基、经取代或未经取代的C2至C10炔基、经取代或未经取代的C6至C20芳基或其组合，且
Rc可为氢、经取代或未经取代的C1至C10烷基、经取代或未经取代的C3至C10环烷基、经取代或未经取代的C2至C10烯基、经取代或未经取代的C2至C10炔基、经取代或未经取代的C6至C20芳基或其组合。
化学式1中的*-L1-R1可为叔丁基、叔戊基、叔己基、叔庚基、叔辛基、叔壬基或叔癸基，且
化学式2中的*-L2-R2可为正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、异丙基、异丁基、异戊基、异己基、异庚基、异辛基、异壬基、异癸基、仲丁基、仲戊基、仲己基、仲庚基或仲辛基。
可以约99.9:0.1至约50:50的重量比包含第一有机金属化合物和第二有机金属化合物。
可以约99:1至约70:30的重量比包含第一有机金属化合物和第二有机金属化合物。
按半导体光刻胶组合物的100重量％计，包含第一有机金属化合物和第二有机金属化合物的有机金属化合物的总量可为约0.5重量％至约30重量％。
半导体光刻胶组合物可还包含表面活性剂、交联剂、调平剂或其组合的添加剂。
一种根据实施例的形成图案的方法包含：在衬底上形成蚀刻目标层；将半导体光刻胶组合物涂布在蚀刻目标层上以形成光刻胶层；图案化光刻胶层以形成光刻胶图案；以及使用光刻胶图案作为蚀刻掩模来蚀刻所述蚀刻目标层。
可使用波长为约5纳米至约150纳米的光来形成光刻胶图案。
形成图案的方法可还包含提供形成在衬底与光刻胶层之间的抗蚀剂底层。
光刻胶图案可具有约5纳米至约100纳米的宽度。
根据实施例的半导体光刻胶组合物可提供具有改进的敏感性、分辨率以及存储稳定性的光刻胶图案。
附图说明
图1至图5为用于解释使用根据实施例的半导体光刻胶组合物形成图案的方法的截面图。
附图标号说明
100：衬底；
102：薄膜；
104：抗蚀剂底层；
106：光刻胶层；
106a：非曝光区；
106b：曝光区；
108：光刻胶图案；
112：有机层图案；
114：薄膜图案。
具体实施方式
下文中，参考附图，详细地描述本发明的实施例。在本发明的以下描述中，将不描述众所周知的功能或构造以便阐明本发明。
为了明确说明本公开，省略描述和关系，且贯穿本公开，相同或类似配置元件由相同附图标号指定。此外，由于为更好理解和易于描述任意地示出附图中所示的每一配置的大小和厚度，本发明不必限于此。
在附图中，为清楚起见放大了层、膜、面板、区等的厚度。在附图中，为清楚起见放大了层或区等的一部分的厚度。应理解，当将例如层、膜、区或衬底的一个元件称作在另一元件“上”时，其可以直接在另一元件上，或还可以存在插入元件。
如本文中所使用，“经取代”是指氢原子由以下各项替换：氘、卤素、羟基、氰基、硝基、-NRR'(其中，R和R'独立地为氢、经取代或未经取代的C1至C30饱和或不饱和脂肪族烃基、经取代或未经取代的C3至C30饱和或不饱和脂环族烃基或经取代或未经取代的C6至C30芳族烃基)、-SiRR'R"(其中，R、R'以及R"各自独立地为氢、经取代或未经取代的C1至C30饱和或不饱和脂肪族烃基、经取代或未经取代的C3至C30饱和或不饱和脂环族烃基或经取代或未经取代的C6至C30芳族烃基)、C1至C30烷基、C1至C10卤烷基、C1至C10烷基硅烷基、C3至C30环烷基、C6至C30芳基、C1至C20烷氧基或其组合。“未经取代”是指氢原子未由另一取代基替换且保留氢原子。
如本文中所使用，当未另外提供定义时，“烷基”是指直链或分支链脂肪族烃基。烷基可以是不具有任何双键或三键的“饱和烷基”。
烷基可为C1至C10烷基。举例来说，烷基可为C1至C8烷基、C1至C7烷基、C1至C6烷基、C1至C5烷基或C1至C4烷基。举例来说，C1至C4烷基可以是甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基或2,2-二甲基丙基。
如本文中所使用，当未另外提供定义时，“环烷基”是指单价环状脂肪族烃基。
环烷基可以是C3至C10环烷基，例如C3至C8环烷基、C3至C7环烷基、C3至C6环烷基、C3至C5环烷基或C3至C4环烷基。举例来说，环烷基可以是环丙基、环丁基、环戊基或环己基，但不限于此。
如本文中所使用，“芳基”是指其中环状取代基中的所有原子具有p-轨道且这些p-轨道是共轭的且可包含单环或稠环多环官能团(即，共享相邻碳原子对的环)官能团的取代基。
如本文中所使用，当未另外提供定义时，“烯基”是指包含至少一个双键作为直链或分支链脂肪族烃基的脂肪族不饱和烯基。
如本文中所使用，除非另外定义，否则“炔基”是指包含至少一个三键作为直链或分支链脂肪族烃基的脂肪族不饱和炔基。
在本文中所描述的式中，t-Bu意指叔丁基。
下文中，描述根据实施例的半导体光刻胶组合物。
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、第二有机金属化合物以及溶剂。
第一有机金属化合物可由化学式1表示。
[化学式1]
在化学式1中，
R1为经取代或未经取代的C1至C20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C3至C20环烷基、经取代或未经取代的C3至C20环烯基、经取代或未经取代的C3至C20环炔基、经取代或未经取代的C1至C20烷氧基或其组合，
L1为单键、经取代或未经取代的C1至C20亚烷基、经取代或未经取代的C2至C20亚烯基、经取代或未经取代的C2至C20亚炔基或其组合，
R1和L1中的至少一个包含叔碳，
X1、Y1以及Z1各自独立地为-ORa、-SRb、-OC(＝O)Rc或-SC(＝O)Rd，
Ra和Rb各自独立地为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，且
Rc和Rd各自独立地为氢、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。
叔碳意指经三个其它碳取代的碳原子。也就是说，碳周围的四价取代位点之中的三个取代位点经其它碳取代的碳原子称为叔碳。如本文中所使用，预期将除了连接到Sn的部分以外的所有其它三价取代位点经其它碳取代的碳原子定义为叔碳。
在相同的基础上，伯碳是指除了连接到Sn的部分以外的其它三价取代位点之中的一个取代位点经另一碳取代的碳原子，且仲碳是指除了连接到Sn的部分以外的其它三价取代位点之中的两个取代位点经其它碳取代的碳原子。
根据实施例的半导体光刻胶组合物中包含的第一有机金属化合物可在化学式1的R1和L1中的至少一个处包含叔碳，其中由于有机金属化合物自身稳定，因此外部水分的渗透可减少。
因此，可实现对于具有反应性的溶剂，尤其对水分具有高反应性的溶剂(例如醇类溶剂、酯类溶剂或酮类溶剂)的极佳存储稳定性，此外，可维持甚至对于在这些溶剂中含有更多水分的溶剂的极佳存储稳定性。
此外，对有机金属化合物的极紫外(extreme ultraviolet；EUV)的敏感性可归因于庞大结构而改进。
举例来说，化学式1中的R1可为经取代或未经取代的C1至C20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C1至C20烷氧基或其组合，
化学式1中的L1可为单键或者经取代或未经取代的C1至C20亚烷基，且
R1和L1中的至少一个可包含叔碳。
作为特定实例，第一有机金属化合物可由化学式1-1或化学式1-2表示。
在化学式1-1和化学式1-2中，
R3至R7各自独立地为经取代或未经取代的C1至C10烷基、经取代或未经取代的C2至C10烯基、经取代或未经取代的C2至C10炔基、经取代或未经取代的C3至C10环烷基、经取代或未经取代的C3至C10环烯基、经取代或未经取代的C3至C10环炔基、经取代或未经取代的C1至C10烷氧基或其组合，
L1为单键、经取代或未经取代的C1至C20亚烷基、经取代或未经取代的C2至C20亚烯基、经取代或未经取代的C2至C20亚炔基或其组合，
R1为经取代或未经取代的C1至C10烷基、经取代或未经取代的C2至C10烯基、经取代或未经取代的C2至C10炔基、经取代或未经取代的C3至C10环烷基、经取代或未经取代的C3至C10环烯基、经取代或未经取代的C3至C10环炔基、经取代或未经取代的C1至C10烷氧基或其组合，
R8至R11各自独立地为氢、经取代或未经取代的C1至C10烷基、经取代或未经取代的C3至C10环烷基、经取代或未经取代的C2至C10烯基、经取代或未经取代的C2至C10炔基、经取代或未经取代的C6至C20芳基或其组合，
n1和n3各自独立地为0至5的整数，
n2为1至5的整数中的一个，
X1、Y1以及Z1各自独立地为-ORa、-SRb、-OC(＝O)Rc或-SC(＝O)Rd，
Ra和Rb各自独立地为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，且
Rc和Rd各自独立地为氢、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。
举例来说，化学式1中的*-L1-R1可为叔丁基、叔戊基、叔己基、叔庚基、叔辛基、叔壬基或叔癸基。
第二有机金属化合物可由化学式2表示。
[化学式2]
在化学式2中，
R2为经取代或未经取代的C1至C20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C3至C20环烷基、经取代或未经取代的C3至C20环烯基、经取代或未经取代的C3至C20环炔基、经取代或未经取代的C1至C20烷氧基或其组合，
L2为单键、经取代或未经取代的C1至C20亚烷基、经取代或未经取代的C2至C20亚烯基、经取代或未经取代的C2至C20亚炔基或其组合，
R2和L2中的至少一个包含伯碳和仲碳中的至少一个，
X2、Y2以及Z2各自独立地为-ORa、-SRb、-OC(＝O)Rc或-SC(＝O)Rd，
Ra和Rb各自独立地为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，且
Rc和Rd各自独立地为氢、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。
具体地说，化学式2的R2和L2可由伯碳和仲碳构成。换句话说，化学式2的R2和L2不包含叔碳，且因此可与由化学式1表示的有机金属化合物区分开。
在包含由化学式2表示的有机金属化合物时，确保极佳显影性，从而达成低线边缘粗糙度。
换句话说，在同时包含前述两种类型的有机金属化合物时，可获得同时具有极佳敏感性、线边缘粗糙度以及存储稳定性的半导体光刻胶组合物。
此外，提供通过Sn-L1-R1部分或Sn-L2-R2部分对于有机溶剂具有溶解度的有机金属化合物。此外，在曝光于极紫外(extreme ultraviolet；UV)光时，R1和R2官能团从Sn-L1-R1键或Sn-L2-R2部分解离以产生自由基，且这些自由基形成额外-Sn-O-Sn-键以引发缩合聚合反应，使得根据一个实施例的光刻胶组合物可形成为半导体光刻胶。
另一方面，除了取代基R1和取代基R2以外，有机金属化合物可还包含形成Sn-O键的三个有机配体。这些有机配体可在酸性催化剂或碱性催化剂下在具有或不具有热处理的情况下水解，以形成有机金属化合物之间的Sn-O-Sn键，由此形成有机金属共聚物。
举例来说，化学式2中的R2可为经取代或未经取代的C1至C20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C1至C20烷氧基或其组合，
化学式2中的L2可为单键或者经取代或未经取代的C1至C20亚烷基，且
R2和L2中的至少一个可包含伯碳和仲碳中的至少一个。
作为特定实例，第二有机金属化合物可由化学式2-1至化学式2-4中的任一个表示。
在化学式2-1至化学式2-4中，
R12至R15各自独立地为经取代或未经取代的C1至C10烷基、经取代或未经取代的C2至C10烯基、经取代或未经取代的C2至C10炔基、经取代或未经取代的C3至C10环烷基、经取代或未经取代的C3至C10环烯基、经取代或未经取代的C3至C10环炔基、经取代或未经取代的C1至C10烷氧基或其组合，
L2为单键、经取代或未经取代的C1至C20亚烷基、经取代或未经取代的C2至C20亚烯基、经取代或未经取代的C2至C20亚炔基或其组合，
R2为经取代或未经取代的C1至C10烷基、经取代或未经取代的C2至C10烯基、经取代或未经取代的C2至C10炔基、经取代或未经取代的C3至C10环烷基、经取代或未经取代的C3至C10环烯基、经取代或未经取代的C3至C10环炔基、经取代或未经取代的C1至C10烷氧基或其组合，
R16和R17各自独立地为氢、经取代或未经取代的C1至C10烷基、经取代或未经取代的C3至C10环烷基、经取代或未经取代的C2至C10烯基、经取代或未经取代的C2至C10炔基、经取代或未经取代的C6至C20芳基或其组合，
n5和n7各自独立地为1至5的整数，
n4和n6各自独立地为0至5的整数，
X2、Y2以及Z2各自独立地为-ORa、-SRb、-OC(＝O)Rc或-SC(＝O)Rd，
Ra和Rb各自独立地为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，且
Rc和Rd各自独立地为氢、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。
举例来说，化学式2中的*-L2-R2可为正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、异丙基、异丁基、异戊基、异己基、异庚基、异辛基、异壬基、异癸基、仲丁基、仲戊基、仲己基、仲庚基或仲辛基。
根据实施例的半导体光刻胶组合物包含第二有机金属化合物以及第一有机金属化合物，因此可同时改进曝光后图案的敏感性和线边缘粗糙度以及存储稳定性。
举例来说，X1、X2、Y1、Y2、Z1以及Z2可各自独立地为-ORa或-OC(＝O)Rc，
Ra可各自独立地为经取代或未经取代的C1至C10烷基、经取代或未经取代的C3至C10环烷基、经取代或未经取代的C2至C10烯基、经取代或未经取代的C2至C10炔基、经取代或未经取代的C6至C20芳基或其组合，且
Rc可为氢、经取代或未经取代的C1至C10烷基、经取代或未经取代的C3至C10环烷基、经取代或未经取代的C2至C10烯基、经取代或未经取代的C2至C10炔基、经取代或未经取代的C6至C20芳基或其组合。
可以约99.9:0.1至约50:50的重量比(例如约99:1至约60:40或约99:1至约70:30的重量比)包含第一有机金属化合物和第二有机金属化合物，且本公开不限于此。在第一有机金属化合物与第二有机金属化合物的重量比满足以上范围时，可提供具有极佳敏感性和分辨率的半导体光刻胶组合物。
在根据实施例的半导体光刻胶组合物中，按半导体光刻胶组合物的100重量％计，包含第一有机金属化合物和第二有机金属化合物的有机金属化合物的总量可为约0.5重量％至约30重量％，例如约1重量％至约25重量％，例如约1重量％至约20重量％，例如约1重量％至约15重量％，例如约1重量％至约10重量％以及例如约1重量％至约5重量％，但不限于此。当有机金属化合物的含量在以上范围内时，改进半导体光刻胶组合物的存储稳定性和抗蚀刻性，且改进分辨率特性。
由于根据实施例的半导体光刻胶组合物同时包含第一有机金属化合物和第二有机金属化合物，因此可提供具有极佳敏感性和图案形成性质的半导体光刻胶组合物。
根据实施例的半导体光刻胶组合物的溶剂可为有机溶剂，且可为例如芳族化合物(例如二甲苯、甲苯等)、醇(例如4-甲基-2-戊醇、4-甲基-2-丙醇、1-丁醇、甲醇、异丙醇、1-丙醇)、醚(例如苯甲醚、四氢呋喃)、酯(乙酸正丁酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、乙酸乙酯、乳酸乙酯)、酮(例如甲基乙基酮、2-庚酮)或其混合物，但不限于此。
在实施例中，除了第一有机金属化合物、第二有机金属化合物以及溶剂以外，半导体光刻胶组合物可还包含树脂。
树脂可以是包含群组1中的至少一个芳族部分的酚系树脂。
[群组1]
树脂可具有约500至约20,000的重量平均分子量。
按半导体光刻胶组合物的总量计，可包含约0.1重量％至约50重量％的量的树脂。当以上述含量范围包含树脂时，半导体光刻胶组合物可具有极佳或合适的抗蚀刻性和耐热性。
另一方面，根据实施例的半导体光刻胶组合物可由前述第一有机金属化合物、第二有机金属化合物、溶剂以及树脂组成。然而，根据前述实施例的半导体光刻胶组合物可视需要还包含添加剂。添加剂的实例可为表面活性剂、交联剂、调平剂、有机酸、淬灭剂或其组合。
表面活性剂可包含例如烷基苯磺酸盐、烷基吡啶盐、聚乙二醇、季铵盐或其组合，但不限于此。
交联剂可以是例如三聚氰胺类交联剂、取代的脲类交联剂、丙烯酰基类交联剂、环氧类交联剂或聚合物类交联剂，但不限于此。其可以是具有至少两个交联形成取代基的交联剂，例如，化合物，如甲氧基甲基化甘脲、丁氧基甲基化甘脲、甲氧基甲基化三聚氰胺、丁氧基甲基化三聚氰胺、甲氧基甲基化苯并胍胺、丁氧基甲基化苯并胍胺、丙烯酸4-羟丁基酯、丙烯酸、丙烯酸氨基甲酸酯、甲基丙烯酸丙烯酰酯、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、缩水甘油、二缩水甘油基1,2-环己烷二羧酸酯、三甲基丙烷三缩水甘油醚、1,3-双(缩水甘油氧基丙基)四甲基二硅氧烷、甲氧基甲基化脲、丁氧基甲基化脲或甲氧基甲基化硫脲等等。
调平剂可用于改进印刷期间的涂层平坦度，且可以是市售的已知调平剂。
有机酸可为对甲苯磺酸、苯磺酸、对十二烷基苯磺酸、1,4-萘二磺酸、甲磺酸、氟化锍盐、丙二酸、柠檬酸、丙酸、甲基丙烯酸、乙二酸、乳酸、乙醇酸、丁二酸或其组合，但不限于此。
淬灭剂可为二苯基(对甲苯基)胺、甲基二苯胺、三苯胺、苯二胺、萘胺、二氨基萘或其组合。
添加剂的使用量可取决于所要特性而加以控制。
此外，半导体光刻胶组合物可还包含硅烷偶联剂作为粘附增强剂，以便改进与衬底的紧密接触力(例如，以便改进半导体光刻胶组合物对衬底的粘附性)。硅烷偶联剂可以是例如包含碳-碳不饱和键的硅烷化合物，例如乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷；或3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、对苯乙烯基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷；三甲氧基[3-(苯基氨基)丙基]硅烷等，但不限于此。
半导体光刻胶组合物可形成为具有高纵横比而没有塌陷的图案。因此，为了形成宽度为例如约5纳米至约100纳米，例如约5纳米至约80纳米，例如约5纳米至约70纳米，例如约5纳米至约50纳米，例如约5纳米至约40纳米，例如约5纳米至约30纳米或例如约5纳米至约20纳米的精细图案，半导体光刻胶组合物可用于使用波长范围介于约5纳米至约150纳米，例如约5纳米至约100纳米、约5纳米至约80纳米、约5纳米至约50纳米、约5纳米至约30纳米或约5纳米至约20纳米的光的光刻胶工艺。因此，根据实施例的半导体光刻胶组合物可用于使用波长为约13.5纳米的EUV光源来实现极紫外光刻。
根据另一实施例，提供一种使用前述半导体光刻胶组合物形成图案的方法。举例来说，所制造的图案可以是光刻胶图案。
根据实施例的形成图案的方法包含：在衬底上形成蚀刻目标层；将半导体光刻胶组合物涂布在蚀刻目标层上以形成光刻胶层；图案化光刻胶层以形成光刻胶图案；以及使用光刻胶图案作为蚀刻掩模来蚀刻所述蚀刻目标层。
下文中，参考图1至图5描述使用半导体光刻胶组合物形成图案的方法。图1至图5为用于解释使用根据实施例的半导体光刻胶组合物形成图案的方法的截面图。
参考图1，制备用于蚀刻的对象。用于蚀刻的对象可以是形成在半导体衬底100上的薄膜102。下文中，用于蚀刻的对象限于薄膜102。洗涤薄膜102的整个表面以去除其上剩余的杂质以及类似物。薄膜102可为例如氮化硅层、多晶硅层或氧化硅层。
随后，将用于形成抗蚀剂底层104的抗蚀剂底层组合物旋涂在洗涤过的薄膜102的表面上。然而，实施例不限于此，且可使用已知的各种涂布方法，例如喷涂、浸涂、刀口涂布、印刷方法(例如，喷墨印刷和丝网印刷)等。
可省略抗蚀剂底层的涂布工艺，且在下文中，描述包含抗蚀剂底层的涂布的工艺。
接着，涂布的组合物经干燥和烘烤，以在薄膜102上形成抗蚀剂底层104。烘烤可以在约100℃至约500℃，例如约100℃至约300℃下进行。
抗蚀剂底层104形成在衬底100与光刻胶层106之间，因此当从衬底100与光刻胶层106之间的界面或层之间的硬掩模上反射的射线散射到非预期的光刻胶区中时，可防止光刻胶线宽的非均一性和妨碍图案形成能力。
参考图2，通过在抗蚀剂底层104上涂布半导体光刻胶组合物来形成光刻胶层106。通过将前述半导体光刻胶组合物涂布在形成在衬底100上的薄膜102上且接着通过热处理固化其来获得光刻胶层106。
更具体地说，通过使用半导体光刻胶组合物形成光刻胶层可包含通过旋涂、狭缝涂布、喷墨印刷等等将半导体光刻胶组合物涂布在具有薄膜102的衬底100上，且接着干燥所述半导体光刻胶组合物以形成光刻胶层106。
已详细说明且将不会再次说明半导体光刻胶组合物。
随后，具有光刻胶层106的衬底100经受第一烘烤工艺。第一烘烤工艺可在约80℃至约120℃下进行。
参考图3，可选择性地曝光光刻胶层106。
举例来说，曝光可使用例如极紫外(EUV；13.5纳米的波长)、E束(电子束)等具有高能量波长的光以及例如i线(365纳米的波长)、KrF准分子激光(248纳米的波长)、ArF准分子激光(193纳米的波长)等具有短波长的光的活化辐射。
更具体地说，根据实施例的用于曝光的光可具有范围在约5纳米至约150纳米范围内的波长或者高能量波长，例如极紫外(EUV；13.5纳米的波长)、E束(电子束)等。
通过利用交联反应(例如有机金属化合物之间的缩合)形成聚合物，光刻胶层106的曝光区106b具有与光刻胶层106的非曝光区106a不同的溶解度。
随后，衬底100经受第二烘烤工艺。第二烘烤工艺可在约90℃至约200℃的温度下进行。光刻胶层106的曝光区106b因第二烘烤工艺而变得对于显影液不溶解。
在图4中，使用显影液溶解和去除光刻胶层的非曝光区106a以形成光刻胶图案108。具体地说，通过使用例如2-庚酮等有机溶剂来溶解和去除光刻胶层的非曝光区106a，以完成对应于负性图像的光刻胶图案108。
如上文所描述，在根据实施例的形成图案的方法中使用的显影液可以是有机溶剂。在根据实施例的形成图案的方法中使用的有机溶剂可以是例如：酮，例如甲基乙基酮、丙酮、环己酮、2-庚酮等等；醇，例如4-甲基-2-丙醇、1-丁醇、异丙醇、1-丙醇、甲醇等等；酯，例如丙二醇单甲醚乙酸酯、乙酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸正丁酯、丁内酯等等；芳族化合物，例如苯、二甲苯、甲苯等等，或其组合。
然而，根据实施例的光刻胶图案不必限于负性图像，但可形成为具有正性图像。本文中，用于形成正性图像的显影剂可以是氢氧化季铵组合物，例如氢氧化四乙基铵、氢氧化四丙基铵、氢氧化四丁基铵或其组合。
如上文所描述，曝光于例如极紫外(EUV；13.5纳米的波长)、E束(电子束)等具有高能量的光以及例如i线(约365纳米的波长)、KrF准分子激光(约248纳米的波长)、ArF准分子激光(约193纳米的波长)等具有短波长的光可提供具有约5纳米至约100纳米宽度的光刻胶图案108。举例来说，光刻胶图案108可具有约5纳米至约90纳米、约5纳米至约80纳米、约5纳米至约70纳米、约5纳米至约60纳米、约5纳米至约50纳米、约5纳米至约40纳米、约5纳米至约30纳米或约5纳米至约20纳米的宽度。
另一方面，光刻胶图案108可具有半间距小于或等于约50纳米(例如小于或等于约40纳米，例如小于或等于约30纳米，例如小于或等于约20纳米，例如小于或等于约15纳米)且线宽度粗糙度小于或等于约10纳米、小于或等于约5纳米、小于或等于约3纳米或小于或等于约2纳米的间距。
随后，使用光刻胶图案108作为蚀刻掩模来蚀刻抗蚀剂底层104。通过这一蚀刻工艺，形成有机层图案112。有机层图案112的宽度也可对应于光刻胶图案108的宽度。
参考图5，通过应用光刻胶图案108作为蚀刻掩模来蚀刻曝光的薄膜102。因此，薄膜形成为薄膜图案114。
薄膜102的蚀刻可以是例如使用蚀刻气体的干式蚀刻，且蚀刻气体可以是例如CHF3、CF4、Cl2、BCl3以及其混合气体。
在之前进行的曝光工艺中，通过使用光刻胶图案108(其经由通过使用EUV光源进行的曝光工艺形成)形成的薄膜图案114可具有对应于光刻胶图案108的宽度的宽度。举例来说，薄膜图案114可具有约5纳米至约100纳米的宽度，所述宽度等于光刻胶图案108的宽度。举例来说，通过使用光刻胶图案108(其经由通过使用EUV光源进行的曝光工艺形成)形成的薄膜图案114的宽度可为约5纳米至约90纳米、约5纳米至约80纳米、约5纳米至约70纳米、约5纳米至约60纳米、约5纳米至约50纳米、约5纳米至约40纳米、约5纳米至约30纳米或约5纳米至约20纳米，且更具体地说，宽度小于或等于20纳米，如同光刻胶图案108的宽度。
下文中，将通过前述半导体光刻胶组合物的制备的实例更详细地描述本发明。然而，本发明在技术上不受以下实例限制。
实例
(合成第一有机金属化合物)
合成实例1：合成有机锡化合物1
将由化学式a-1表示的有机锡化合物(10克，26.4毫摩尔)溶解于30毫升无水甲苯中，且在0℃下以逐滴方式向其中缓慢添加4.8克乙酸，且接着搅拌6小时。
随后，在将温度升高到室温之后，将甲苯在真空下蒸馏且去除，且分级蒸馏残余液体，从而获得由化学式1a表示的有机锡化合物1。
合成实例2：合成有机锡化合物2
将由化学式b-1表示的化合物(10克，31.0毫摩尔)溶解于30毫升无水甲苯中，且在0℃下以逐滴方式向其中缓慢添加8.3克异丁酸，且接着搅拌6小时。
随后，在将温度升高到室温之后，将甲苯在真空下蒸馏且去除，且分级蒸馏残余液体，从而获得由化学式1b表示的有机锡化合物2。
合成实例3：合成有机锡化合物3
将由化学式b-1表示的有机锡化合物(10克，31.0毫摩尔)溶解于30毫升无水甲苯中，在0℃下以逐滴方式向其中缓慢添加7.0克丙酸，且接着搅拌6小时。
随后，在将温度升高到室温之后，将甲苯在真空下蒸馏且去除，且分级蒸馏残余液体，从而获得由化学式1c表示的有机锡化合物3。
[化学式1c]
合成实例4：合成有机锡化合物4
将由化学式d-1表示的有机锡化合物(10克，25.5毫摩尔)溶解于30毫升无水甲苯中，且在0℃下以逐滴方式向其中缓慢添加6.0克丙酸，且接着搅拌6小时。
随后，在将温度升高到室温之后，将甲苯在真空下蒸馏且去除，且分级蒸馏残余液体，从而获得由化学式1d表示的有机锡化合物4。
合成实例5：合成有机锡化合物5
将由化学式d-1表示的有机锡化合物(10克，25.5毫摩尔)溶解于30毫升无水甲苯中，且在0℃下以逐滴方式向其中缓慢添加6.9克异丁酸，且接着搅拌6小时。
随后，在将温度升高到室温之后，将甲苯在真空下蒸馏且去除，且分级蒸馏残余液体，从而获得由化学式1e表示的有机锡化合物5。
[化学式1e]
(合成第二有机金属化合物)
合成实例6：合成有机锡化合物6
在250毫升2-颈圆底烧瓶中，将20克(51.9毫摩尔)Ph3SnCl溶解于70毫升THF中，且接着在冰浴中冷却到0℃。随后，以逐滴方式向其中缓慢添加1M丁基氯化镁(BuMgCl)THF溶液(62.3毫摩尔)。当以逐滴方式添加完成时，将混合物在25℃下搅拌12小时，从而获得由化学式2a-1表示的化合物。
随后，将由化学式2a-1表示的化合物(10克，24.6毫摩尔)溶解于50毫升CH2Cl2中，且在-78℃下历经30分钟以逐滴方式向其中缓慢添加3当量(73.7毫摩尔)2M HCl二乙醚溶液。随后，将混合物在25℃下搅拌12小时，且将溶剂浓缩且在真空下蒸馏，从而获得由化学式2a-2表示的化合物。
随后，在25℃下将10克(25.6毫摩尔)由化学式2a-2表示的化合物以逐滴方式缓慢添加到25毫升乙酸中，且接着在回流下加热12小时。在将温度升高到25℃之后，在真空下蒸馏乙酸，最后获得由化学式2a表示的化合物。
实例1至实例5以及比较例1和比较例2：制备半导体光刻胶组合物
将根据合成实例1的由化学式1a表示的有机锡化合物和根据合成实例6的由化学式2a表示的有机锡化合物以表1中所示的重量比以3重量％的浓度溶解于乙酸1-甲基-2-丙酯中，且接着利用0.1微米聚四氟乙烯(PTFE)针筒过滤器过滤，从而制备半导体光刻胶组合物。
形成光刻胶层
将具有天然氧化物表面且直径为4英寸的圆形硅晶片用作用于薄膜沉积的衬底，且接着在薄膜沉积之前在UV臭氧清洁系统中处理10分钟。在处理的衬底上，根据实例1至实例5以及比较例1和比较例2的半导体光刻胶组合物分别以1500rpm旋涂30秒，且在100℃下烘烤(施加后烘烤，PAB)120秒，从而形成薄膜。
随后，当通过椭圆偏振测量法(ellipsometry)相对于涂布和烘烤之后的厚度测量膜时，结果为25纳米。
(表1)
评估1：评估敏感性和线边缘粗糙度(LER)
将EUV光(劳伦斯伯克利国家实验室微曝光工具(Lawrence Berkeley NationalLaboratory Micro Exposure Tool)，MET)投射到涂布有实例1至实例5、比较例1以及比较例2的光刻胶组合物中的每一种的晶片上，同时改变曝光剂量。
随后，抗蚀剂和衬底在160℃下在热板上曝光120秒以曝光后烘烤(post-exposurebaking；PEB)。将烘烤的膜分别浸渍于显影液(2-庚酮)中30秒，且另外用相同显影剂洗涤10秒，形成负性图像，即，去除未曝光涂布区。最后，在150℃下在热板上分别烘烤膜2分钟，完成工艺。
使用电子显微镜(FE-SEM)，测量所需线宽(14纳米)图案在所述时间在L/S图案和线边缘粗糙度(line edge roughness；LER)中可实现的Eop值，且结果展示于表2中。
评估2：评估存储稳定性
另一方面，关于存储稳定性评估根据实例1至实例5以及比较例1和比较例2的半导体光刻胶组合物，且结果展示于表2中。
[存储稳定性]
当根据实例1至实例5以及比较例1和比较例2的半导体光刻胶组合物在室温(20±5℃)下静置一段时间时，用肉眼观测到产生多少沉淀物，且接着根据以下可存储准则评估为两个等级。
※评估准则
-○：可存储6个月或大于6个月
-X：可存储小于6个月
(表2)
参考表2的结果，与由根据比较例1和比较例2的半导体的光刻胶组合物形成的图案相比，由根据实例1至实例5的半导体的光刻胶组合物形成的图案呈现极佳敏感性、线边缘粗糙度以及存储稳定性。
在上文中，已描述及说明本发明的某些实施例，然而，本领域的一般技术人员显而易见的是，本发明不限于所描述的实施例，且可在不脱离本发明的精神和范围的情况下进行各种修改和转换。因此，修改或转换的实施例因而可能无法单独地从本发明的技术构想和方面来理解，且修改的实施例在本发明的权利要求的范围内。
Claims (15)
1.一种半导体光刻胶组合物，包括：
第一有机金属化合物，由化学式1表示；
第二有机金属化合物，由化学式2表示；以及
溶剂：
其中，在化学式1和化学式2中，
R1和R2各自独立地为经取代或未经取代的C1至C20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C3至C20环烷基、经取代或未经取代的C3至C20环烯基、经取代或未经取代的C3至C20环炔基、经取代或未经取代的C1至C20烷氧基或其组合，
L1和L2各自独立地为单键、经取代或未经取代的C1至C20亚烷基、经取代或未经取代的C2至C20亚烯基、经取代或未经取代的C2至C20亚炔基或其组合，
R1和L1中的至少一个包含叔碳，
R2和L2中的至少一个包含伯碳和仲碳中的至少一个，
X1、X2、Y1、Y2、Z1以及Z2各自独立地为-ORa、-SRb、-OC(＝O)Rc或-SC(＝O)Rd，
Ra和Rb各自独立地为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，且
Rc和Rd各自独立地为氢、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。
2.根据权利要求1所述的半导体光刻胶组合物，其中
化学式1中的R1为经取代或未经取代的C1至C20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C1至C20烷氧基或其组合，
化学式1中的L1为单键或者经取代或未经取代的C1至C20亚烷基，且
R1和L1中的至少一个包含叔碳。
3.根据权利要求1所述的半导体光刻胶组合物，其中
所述第一有机金属化合物由化学式1-1或化学式1-2表示：
其中，在化学式1-1和化学式1-2中，
R3至R7各自独立地为经取代或未经取代的C1至C10烷基、经取代或未经取代的C2至C10烯基、经取代或未经取代的C2至C10炔基、经取代或未经取代的C3至C10环烷基、经取代或未经取代的C3至C10环烯基、经取代或未经取代的C3至C10环炔基、经取代或未经取代的C1至C10烷氧基或其组合，
L1为单键、经取代或未经取代的C1至C20亚烷基、经取代或未经取代的C2至C20亚烯基、经取代或未经取代的C2至C20亚炔基或其组合，
R1为经取代或未经取代的C1至C10烷基、经取代或未经取代的C2至C10烯基、经取代或未经取代的C2至C10炔基、经取代或未经取代的C3至C10环烷基、经取代或未经取代的C3至C10环烯基、经取代或未经取代的C3至C10环炔基、经取代或未经取代的C1至C10烷氧基或其组合，
R8至R11各自独立地为氢、经取代或未经取代的C1至C10烷基、经取代或未经取代的C3至C10环烷基、经取代或未经取代的C2至C10烯基、经取代或未经取代的C2至C10炔基、经取代或未经取代的C6至C20芳基或其组合，
n1和n3各自独立地为0至5的整数，
n2为1至5的整数中的一个，
X1、Y1以及Z1各自独立地为-ORa、-SRb、-OC(＝O)Rc或-SC(＝O)Rd，
Ra和Rb各自独立地为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，且
Rc和Rd各自独立地为氢、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。
4.根据权利要求1所述的半导体光刻胶组合物，其中
化学式2中的R2为经取代或未经取代的C1至C20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C1至C20烷氧基或其组合，
化学式2中的L2为单键或者经取代或未经取代的C1至C20亚烷基，且
R2和L2中的至少一个包含伯碳和仲碳中的至少一个。
5.根据权利要求1所述的半导体光刻胶组合物，其中
所述第二有机金属化合物由化学式2-1至化学式2-4中的任一个表示：
其中，在化学式2-1至化学式2-4中，
R12至R15各自独立地为经取代或未经取代的C1至C10烷基、经取代或未经取代的C2至C10烯基、经取代或未经取代的C2至C10炔基、经取代或未经取代的C3至C10环烷基、经取代或未经取代的C3至C10环烯基、经取代或未经取代的C3至C10环炔基、经取代或未经取代的C1至C10烷氧基或其组合，
L2为单键、经取代或未经取代的C1至C20亚烷基、经取代或未经取代的C2至C20亚烯基、经取代或未经取代的C2至C20亚炔基或其组合，
R2为经取代或未经取代的C1至C10烷基、经取代或未经取代的C2至C10烯基、经取代或未经取代的C2至C10炔基、经取代或未经取代的C3至C10环烷基、经取代或未经取代的C3至C10环烯基、经取代或未经取代的C3至C10环炔基、经取代或未经取代的C1至C10烷氧基或其组合，
R16和R17各自独立地为氢、经取代或未经取代的C1至C10烷基、经取代或未经取代的C3至C10环烷基、经取代或未经取代的C2至C10烯基、经取代或未经取代的C2至C10炔基、经取代或未经取代的C6至C20芳基或其组合，
n5和n7各自独立地为1至5的整数，
n4和n6各自独立地为0至5的整数，
X2、Y2以及Z2各自独立地为-ORa、-SRb、-OC(＝O)Rc或-SC(＝O)Rd，
Ra和Rb各自独立地为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，且
Rc和Rd各自独立地为氢、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。
6.根据权利要求1所述的半导体光刻胶组合物，其中
X1、X2、Y1、Y2、Z1以及Z2各自独立地为-ORa或-OC(＝O)Rc，
Ra各自独立地为经取代或未经取代的C1至C10烷基、经取代或未经取代的C3至C10环烷基、经取代或未经取代的C2至C10烯基、经取代或未经取代的C2至C10炔基、经取代或未经取代的C6至C20芳基或其组合，
Rc为氢、经取代或未经取代的C1至C10烷基、经取代或未经取代的C3至C10环烷基、经取代或未经取代的C2至C10烯基、经取代或未经取代的C2至C10炔基、经取代或未经取代的C6至C20芳基或其组合。
7.根据权利要求1所述的半导体光刻胶组合物，其中
化学式1中的*-L1-R1为叔丁基、叔戊基、叔己基、叔庚基、叔辛基、叔壬基或叔癸基，且
化学式2中的*-L2-R2为正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、异丙基、异丁基、异戊基、异己基、异庚基、异辛基、异壬基、异癸基、仲丁基、仲戊基、仲己基、仲庚基或仲辛基。
8.根据权利要求1所述的半导体光刻胶组合物，其中
以99.9:0.1至50:50的重量比包含所述第一有机金属化合物和所述第二有机金属化合物。
9.根据权利要求1所述的半导体光刻胶组合物，其中
以99:1至70:30的重量比包含所述第一有机金属化合物和所述第二有机金属化合物。
10.根据权利要求1所述的半导体光刻胶组合物，其中
按所述半导体光刻胶组合物的100重量％计，包含所述第一有机金属化合物和所述第二有机金属化合物的有机金属化合物的总量为0.5重量％至30重量％。
11.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还包含表面活性剂、交联剂、调平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；
将根据权利要求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纳米至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，还包括：
在所述蚀刻目标层与所述光刻胶层之间应用抗蚀剂底层。
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纳米至100纳米的宽度。
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