TW202406917A - 半導體光阻組成物及使用所述組成物形成圖案的方法 - Google Patents

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Abstract

本發明公開一種包含第一有機金屬化合物、第二有機金屬化合物以及溶劑的半導體光阻組成物和一種使用其形成圖案的方法。半導體光阻組成物可提供具有改進的靈敏度、解析度以及存儲穩定性的光阻圖案。

Description

半導體光阻組成物及使用所述組成物形成圖案的方法
本公開涉及一種半導體光阻組成物和一種使用其形成圖案的方法。 相關申請的交叉引用
本申請案要求2022年8月2日在韓國知識產權局提交的韓國專利申請案第10-2022-0096208號的優先權和權益，所述申請案的全部內容以引用的方式併入本文中。
極紫外（extreme ultraviolet；EUV）微影作為用於製造下一代半導體裝置的一種基本技術而受到關注。EUV微影是使用波長為13.5奈米的EUV射線作為曝光光源的圖案形成技術。根據EUV微影，已知可在半導體裝置的製造期間在曝光製程中形成極精細圖案（例如，小於或等於20奈米）。
極紫外（extreme ultraviolet；EUV）微影通過相容的光阻的顯影來實現，其可在小於或等於16奈米的空間解析度下進行。目前，正在努力滿足用於下一代裝置的傳統化學放大（chemically amplified；CA）光阻的不足規格，例如解析度、感光速度以及特徵粗糙度（或也稱為線邊緣粗糙度（line edge roughness）或LER）。
因這些聚合物型光阻中的酸催化反應所致的固有影像模糊限制小特徵尺寸中的解析度，這在電子束（e束）微影中已長期為人所知。化學放大（chemically amplified；CA）光阻針對高靈敏度設計，但由於其典型元素構成降低光阻在13.5奈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）光阻在EUV曝光下可能部分地具有更多困難。
此外，由於粗糙度問題，CA光阻可能在小特徵尺寸方面具有困難，且在實驗上，CA光阻的線邊緣粗糙度（line edge roughness；LER）增加，因為感光速度部分地因酸催化劑製程的本質而降低。因此，由於CA光阻的這些缺陷和問題，在半導體行業中需要新穎高性能光阻。
為了克服化學放大（chemically amplified；CA）有機感光組成物的前述缺點，已研究了無機感光組成物。無機感光組成物主要用於負性圖案化，所述負性圖案化由於通過非化學放大機制的化學修飾而具有抵抗由顯影劑組成物去除的耐性。無機組成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，且此外，對隨機效應更不敏感，且因此已知具有低線邊緣粗糙度和少量缺陷。
基於與鎢、鈮、鈦和/或鉭混合的鎢的過氧多元酸（peroxopolyacid）的無機光阻已報告為用於圖案化的輻射敏感材料（US 5061599; H.岡本（H. Okamoto）, T.岩柳（T. Iwayanagi）, K.持地（K. Mochiji）, H.梅崎（H. Umezaki）, T.工藤（T. Kudo）, 應用物理學快報（Applied Physics Letters）, 49(5), 298-300, 1986）。
這些材料有效地圖案化用於雙層配置的大間距，如遠紫外（深UV）、X射線以及電子束源。最近，已在將陽離子金屬氧化物硫酸鉿（HfSOx）材料與過氧錯合劑一起用於通過投射EUV曝光使15奈米半間距（half-pitch；HP）成像的情況下獲得令人印象深刻的性能（US 2011-0045406; J. K.斯托爾斯（J. K. Stowers）, A.特萊茨基（A. Telecky）, M.科奇什（M. Kocsis）, B. L.克拉克（B. L. Clark）, D. A.凱斯勒（D. A. Keszler）, A.格倫威爾（A. Grenville）, C. N.安德森（C. N. Anderson）, P. P.諾羅（P. P. Naulleau）, 國際光學工程學會會刊（Proc. SPIE）, 7969, 796915, 2011）。這一系統呈現非CA光阻的最高性能，且具有接近於EUV光阻的需求的可實行感光速度。然而，具有過氧錯合劑的金屬氧化物硫酸鉿材料具有幾個實際缺點。首先，這些材料塗布在腐蝕性硫酸/過氧化氫的混合物中且具有不足的保存期穩定性。第二，作為一種複合混合物，其對於性能改進的結構變化並不容易。第三，應在四甲基銨氫氧化物（tetramethylammonium hydroxide；TMAH）溶液中以約25重量%的極高濃度進行顯影。
最近，由於已知含有錫的分子具有極好的極紫外線吸收，因此已進行了活躍的研究。對於其中的有機錫聚合物，烷基配體通過光吸收或由此產生的二次電子解離，且通過氧代鍵與相鄰鏈交聯，且因此實現可不被有機顯影液去除的負性圖案化。這種有機錫聚合物呈現極大地改進的靈敏度以及維持解析度和線邊緣粗糙度，但需要出於商業可用性另外改進圖案化特性。
一個實施例提供一種半導體光阻組成物，其能夠實現具有明顯改進的靈敏度、解析度以及存儲穩定性的圖案。
另一實施例提供一種使用半導體光阻組成物形成圖案的方法。
根據實施例的半導體光阻組成物包含由化學式1表示的第一有機金屬化合物、由化學式2表示的第二有機金屬化合物以及溶劑。
[化學式1]            [化學式2]
在化學式1和化學式2中，
R 1和R 2各自獨立地為經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C2至C20烯基、經取代或未經取代的C2至C20炔基、經取代或未經取代的C3至C20環烷基、經取代或未經取代的C3至C20環烯基、經取代或未經取代的C3至C20環炔基、經取代或未經取代的C1至C20烷氧基或其組合，
L 1和L 2各自獨立地為單鍵、經取代或未經取代的C1至C20伸烷基、經取代或未經取代的C2至C20伸烯基、經取代或未經取代的C2至C20伸炔基或其組合，
R 1和L 1中的至少一個包含叔碳，
R 2和L 2中的至少一個包含伯碳和仲碳中的至少一個，
X 1、X 2、Y 1、Y 2、Z 1以及Z 2各自獨立地為-OR a、-SR b、-OC(=O)R c或-SC(=O)R d，
R a和R b各自獨立地為經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C3至C20環烷基、經取代或未經取代的C2至C20烯基、經取代或未經取代的C2至C20炔基、經取代或未經取代的C6至C30芳基或其組合，且
R c和R d各自獨立地為氫、經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C3至C20環烷基、經取代或未經取代的C2至C20烯基、經取代或未經取代的C2至C20炔基、經取代或未經取代的C6至C30芳基或其組合。
化學式1中的R 1可為經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C2至C20烯基、經取代或未經取代的C2至C20炔基、經取代或未經取代的C1至C20烷氧基或其組合，
化學式1中的L 1可為單鍵或者經取代或未經取代的C1至C20伸烷基，且
R 1和L 1中的至少一個可包含叔碳。
第一有機金屬化合物可由化學式1-1或化學式1-2表示。
[化學式1-1]                             [化學式1-2]
在化學式1-1和化學式1-2中，
R 3至R 7各自獨立地為經取代或未經取代的C1至C10烷基、經取代或未經取代的C2至C10烯基、經取代或未經取代的C2至C10炔基、經取代或未經取代的C3至C10環烷基、經取代或未經取代的C3至C10環烯基、經取代或未經取代的C3至C10環炔基、經取代或未經取代的C1至C10烷氧基或其組合，
L 1為單鍵、經取代或未經取代的C1至C20伸烷基、經取代或未經取代的C2至C20伸烯基、經取代或未經取代的C2至C20伸炔基或其組合，
R 1為經取代或未經取代的C1至C10烷基、經取代或未經取代的C2至C10烯基、經取代或未經取代的C2至C10炔基、經取代或未經取代的C3至C10環烷基、經取代或未經取代的C3至C10環烯基、經取代或未經取代的C3至C10環炔基、經取代或未經取代的C1至C10烷氧基或其組合，
R 8至R 11各自獨立地為氫、經取代或未經取代的C1至C10烷基、經取代或未經取代的C3至C10環烷基、經取代或未經取代的C2至C10烯基、經取代或未經取代的C2至C10炔基、經取代或未經取代的C6至C20芳基或其組合，
n1和n3各自獨立地為0至5的整數，
n2為1至5的整數中的一個，
X 1、Y 1以及Z 1各自獨立地為-OR a、-SR b、-OC(=O)R c或-SC(=O)R d，
R a和R b各自獨立地為經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C3至C20環烷基、經取代或未經取代的C2至C20烯基、經取代或未經取代的C2至C20炔基、經取代或未經取代的C6至C30芳基或其組合，且
R c和R d各自獨立地為氫、經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C3至C20環烷基、經取代或未經取代的C2至C20烯基、經取代或未經取代的C2至C20炔基、經取代或未經取代的C6至C30芳基或其組合。
化學式2中的R 2可為經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C2至C20烯基、經取代或未經取代的C2至C20炔基、經取代或未經取代的C1至C20烷氧基或其組合，
化學式2中的L 2可為單鍵或者經取代或未經取代的C1至C20伸烷基，且
R 2和L 2中的至少一個可包含伯碳和仲碳中的至少一個。
第二有機金屬化合物可由化學式2-1至化學式2-4中的任一個表示。
[化學式2-1]                                  [化學式2-2]
[化學式2-3]                                            [化學式2-4]
在化學式2-1至化學式2-4中，
R 12至R 15各自獨立地為經取代或未經取代的C1至C10烷基、經取代或未經取代的C2至C10烯基、經取代或未經取代的C2至C10炔基、經取代或未經取代的C3至C10環烷基、經取代或未經取代的C3至C10環烯基、經取代或未經取代的C3至C10環炔基、經取代或未經取代的C1至C10烷氧基或其組合，
L 2為單鍵、經取代或未經取代的C1至C20伸烷基、經取代或未經取代的C2至C20伸烯基、經取代或未經取代的C2至C20伸炔基或其組合，
R 2為經取代或未經取代的C1至C10烷基、經取代或未經取代的C2至C10烯基、經取代或未經取代的C2至C10炔基、經取代或未經取代的C3至C10環烷基、經取代或未經取代的C3至C10環烯基、經取代或未經取代的C3至C10環炔基、經取代或未經取代的C1至C10烷氧基或其組合，
R 16和R 17各自獨立地為氫、經取代或未經取代的C1至C10烷基、經取代或未經取代的C3至C10環烷基、經取代或未經取代的C2至C10烯基、經取代或未經取代的C2至C10炔基、經取代或未經取代的C6至C20芳基或其組合，
n5和n7各自獨立地為1至5的整數，
n4和n6各自獨立地為0至5的整數，
X 2、Y 2以及Z 2各自獨立地為-OR a、-SR b、-OC(=O)R c或-SC(=O)R d，
R a和R b各自獨立地為經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C3至C20環烷基、經取代或未經取代的C2至C20烯基、經取代或未經取代的C2至C20炔基、經取代或未經取代的C6至C30芳基或其組合，且
R c和R d各自獨立地為氫、經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C3至C20環烷基、經取代或未經取代的C2至C20烯基、經取代或未經取代的C2至C20炔基、經取代或未經取代的C6至C30芳基或其組合。
X 1、X 2、Y 1、Y 2、Z 1以及Z 2可各自獨立地為-OR a或-OC(=O)R c，
R a可各自獨立地為經取代或未經取代的C1至C10烷基、經取代或未經取代的C3至C10環烷基、經取代或未經取代的C2至C10烯基、經取代或未經取代的C2至C10炔基、經取代或未經取代的C6至C20芳基或其組合，且
R c可為氫、經取代或未經取代的C1至C10烷基、經取代或未經取代的C3至C10環烷基、經取代或未經取代的C2至C10烯基、經取代或未經取代的C2至C10炔基、經取代或未經取代的C6至C20芳基或其組合。
化學式1中的*-L 1-R 1可為叔丁基、叔戊基、叔己基、叔庚基、叔辛基、叔壬基或叔癸基，且
化學式2中的*-L 2-R 2可為正丙基、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、仲庚基或仲辛基。
可以約99.9:0.1至約50:50的重量比包含第一有機金屬化合物和第二有機金屬化合物。
可以約99:1至約70:30的重量比包含第一有機金屬化合物和第二有機金屬化合物。
按半導體光阻組成物的100重量%計，包含第一有機金屬化合物和第二有機金屬化合物的有機金屬化合物的總量可為約0.5重量%至約30重量%。
半導體光阻組成物可還包含表面活性劑、交聯劑、調平劑或其組合的添加劑。
一種根據實施例的形成圖案的方法包含：在基底上形成蝕刻目標層；將半導體光阻組成物塗布在蝕刻目標層上以形成光阻層；圖案化光阻層以形成光阻圖案；以及使用光阻圖案作為蝕刻罩幕來蝕刻所述蝕刻目標層。
可使用波長為約5奈米至約150奈米的光來形成光阻圖案。
形成圖案的方法可還包含提供形成在基底與光阻層之間的抗蝕劑底層。
光阻圖案可具有約5奈米至約100奈米的寬度。
根據實施例的半導體光阻組成物可提供具有改進的靈敏度、解析度以及存儲穩定性的光阻圖案。
下文中，參考圖式，詳細地描述本發明的實施例。在本發明的以下描述中，將不描述眾所周知的功能或構造以便闡明本發明。
為了明確說明本公開，省略描述和關係，且貫穿本公開，相同或類似配置元件由相同附圖標號指定。此外，由於為更好理解和易於描述任意地示出圖式中所示的每一配置的大小和厚度，本發明不必限於此。
在圖式中，為清楚起見放大了層、膜、面板、區等的厚度。在圖式中，為清楚起見放大了層或區等的一部分的厚度。應理解，當將例如層、膜、區或基底的一個元件稱作在另一元件「上」時，其可以直接在另一元件上，或還可以存在插入元件。
如本文中所使用，「經取代」是指氫原子由以下各項替換：氘、鹵素、羥基、氰基、硝基、-NRR'（其中，R和R'獨立地為氫、經取代或未經取代的C1至C30飽和或不飽和脂肪族烴基、經取代或未經取代的C3至C30飽和或不飽和脂環族烴基或經取代或未經取代的C6至C30芳族烴基）、-SiRR'R"（其中，R、R'以及R"各自獨立地為氫、經取代或未經取代的C1至C30飽和或不飽和脂肪族烴基、經取代或未經取代的C3至C30飽和或不飽和脂環族烴基或經取代或未經取代的C6至C30芳族烴基）、C1至C30烷基、C1至C10鹵烷基、C1至C10烷基矽烷基、C3至C30環烷基、C6至C30芳基、C1至C20烷氧基或其組合。「未經取代」是指氫原子未由另一取代基替換且保留氫原子。
如本文中所使用，當未另外提供定義時，「烷基」是指直鏈或分支鏈脂肪族烴基。烷基可以是不具有任何雙鍵或三鍵的「飽和烷基」。
烷基可為C1至C10烷基。舉例來說，烷基可為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。舉例來說，C1至C4烷基可以是甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基或2,2-二甲基丙基。
如本文中所使用，當未另外提供定義時，「環烷基」是指單價環狀脂肪族烴基。
環烷基可以是C3至C10環烷基，例如C3至C8環烷基、C3至C7環烷基、C3至C6環烷基、C3至C5環烷基或C3至C4環烷基。舉例來說，環烷基可以是環丙基、環丁基、環戊基或環己基，但不限於此。
如本文中所使用，「芳基」是指其中環狀取代基中的所有原子具有p-軌道且這些p-軌道是共軛的且可包含單環或稠環多環官能團（即，共享相鄰碳原子對的環）官能團的取代基。
如本文中所使用，當未另外提供定義時，「烯基」是指包含至少一個雙鍵作為直鏈或分支鏈脂肪族烴基的脂肪族不飽和烯基。
如本文中所使用，除非另外定義，否則「炔基」是指包含至少一個三鍵作為直鏈或分支鏈脂肪族烴基的脂肪族不飽和炔基。
在本文中所描述的式中，t-Bu意指叔丁基。
下文中，描述根據實施例的半導體光阻組成物。
根據實施例的半導體光阻組成物包含第一有機金屬化合物、第二有機金屬化合物以及溶劑。
第一有機金屬化合物可由化學式1表示。
[化學式1]
在化學式1中，
R 1為經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C2至C20烯基、經取代或未經取代的C2至C20炔基、經取代或未經取代的C3至C20環烷基、經取代或未經取代的C3至C20環烯基、經取代或未經取代的C3至C20環炔基、經取代或未經取代的C1至C20烷氧基或其組合，
L 1為單鍵、經取代或未經取代的C1至C20伸烷基、經取代或未經取代的C2至C20伸烯基、經取代或未經取代的C2至C20伸炔基或其組合，
R 1和L 1中的至少一個包含叔碳，
X 1、Y 1以及Z 1各自獨立地為-OR a、-SR b、-OC(=O)R c或-SC(=O)R d，
R a和R b各自獨立地為經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C3至C20環烷基、經取代或未經取代的C2至C20烯基、經取代或未經取代的C2至C20炔基、經取代或未經取代的C6至C30芳基或其組合，且
R c和R d各自獨立地為氫、經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C3至C20環烷基、經取代或未經取代的C2至C20烯基、經取代或未經取代的C2至C20炔基、經取代或未經取代的C6至C30芳基或其組合。
叔碳意指經三個其它碳取代的碳原子。也就是說，碳周圍的四價取代位點之中的三個取代位點經其它碳取代的碳原子稱為叔碳。如本文中所使用，預期將除了連接到Sn的部分以外的所有其它三價取代位點經其它碳取代的碳原子定義為叔碳。
在相同的基礎上，伯碳是指除了連接到Sn的部分以外的其它三價取代位點之中的一個取代位點經另一碳取代的碳原子，且仲碳是指除了連接到Sn的部分以外的其它三價取代位點之中的兩個取代位點經其它碳取代的碳原子。
根據實施例的半導體光阻組成物中包含的第一有機金屬化合物可在化學式1的R 1和L 1中的至少一個處包含叔碳，其中由於有機金屬化合物自身穩定，因此外部水分的滲透可減少。
因此，可實現對於具有反應性的溶劑，尤其對水分具有高反應性的溶劑（例如醇類溶劑、酯類溶劑或酮類溶劑）的極佳存儲穩定性，此外，可維持甚至對於在這些溶劑中含有更多水分的溶劑的極佳存儲穩定性。
此外，對有機金屬化合物的極紫外（extreme ultraviolet；EUV）的靈敏度可歸因於龐大結構而改進。
舉例來說，化學式1中的R 1可為經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C2至C20烯基、經取代或未經取代的C2至C20炔基、經取代或未經取代的C1至C20烷氧基或其組合，
化學式1中的L 1可為單鍵或者經取代或未經取代的C1至C20伸烷基，且
R 1和L 1中的至少一個可包含叔碳。
作為特定實例，第一有機金屬化合物可由化學式1-1或化學式1-2表示。
[化學式1-1]                             [化學式1-2]
在化學式1-1和化學式1-2中，
R 3至R 7各自獨立地為經取代或未經取代的C1至C10烷基、經取代或未經取代的C2至C10烯基、經取代或未經取代的C2至C10炔基、經取代或未經取代的C3至C10環烷基、經取代或未經取代的C3至C10環烯基、經取代或未經取代的C3至C10環炔基、經取代或未經取代的C1至C10烷氧基或其組合，
L 1為單鍵、經取代或未經取代的C1至C20伸烷基、經取代或未經取代的C2至C20伸烯基、經取代或未經取代的C2至C20伸炔基或其組合，
R 1為經取代或未經取代的C1至C10烷基、經取代或未經取代的C2至C10烯基、經取代或未經取代的C2至C10炔基、經取代或未經取代的C3至C10環烷基、經取代或未經取代的C3至C10環烯基、經取代或未經取代的C3至C10環炔基、經取代或未經取代的C1至C10烷氧基或其組合，
R 8至R 11各自獨立地為氫、經取代或未經取代的C1至C10烷基、經取代或未經取代的C3至C10環烷基、經取代或未經取代的C2至C10烯基、經取代或未經取代的C2至C10炔基、經取代或未經取代的C6至C20芳基或其組合，
n1和n3各自獨立地為0至5的整數，
n2為1至5的整數中的一個，
X 1、Y 1以及Z 1各自獨立地為-OR a、-SR b、-OC(=O)R c或-SC(=O)R d，
R a和R b各自獨立地為經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C3至C20環烷基、經取代或未經取代的C2至C20烯基、經取代或未經取代的C2至C20炔基、經取代或未經取代的C6至C30芳基或其組合，且
R c和R d各自獨立地為氫、經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C3至C20環烷基、經取代或未經取代的C2至C20烯基、經取代或未經取代的C2至C20炔基、經取代或未經取代的C6至C30芳基或其組合。
舉例來說，化學式1中的*-L 1-R 1可為叔丁基、叔戊基、叔己基、叔庚基、叔辛基、叔壬基或叔癸基。
第二有機金屬化合物可由化學式2表示。
[化學式2]
在化學式2中，
R 2為經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C2至C20烯基、經取代或未經取代的C2至C20炔基、經取代或未經取代的C3至C20環烷基、經取代或未經取代的C3至C20環烯基、經取代或未經取代的C3至C20環炔基、經取代或未經取代的C1至C20烷氧基或其組合，
L 2為單鍵、經取代或未經取代的C1至C20伸烷基、經取代或未經取代的C2至C20伸烯基、經取代或未經取代的C2至C20伸炔基或其組合，
R 2和L 2中的至少一個包含伯碳和仲碳中的至少一個，
X 2、Y 2以及Z 2各自獨立地為-OR a、-SR b、-OC(=O)R c或-SC(=O)R d，
R a和R b各自獨立地為經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C3至C20環烷基、經取代或未經取代的C2至C20烯基、經取代或未經取代的C2至C20炔基、經取代或未經取代的C6至C30芳基或其組合，且
R c和R d各自獨立地為氫、經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C3至C20環烷基、經取代或未經取代的C2至C20烯基、經取代或未經取代的C2至C20炔基、經取代或未經取代的C6至C30芳基或其組合。
具體地說，化學式2的R 2和L 2可由伯碳和仲碳構成。換句話說，化學式2的R 2和L 2不包含叔碳，且因此可與由化學式1表示的有機金屬化合物區分開。
在包含由化學式2表示的有機金屬化合物時，確保極佳顯影性，從而達成低線邊緣粗糙度。
換句話說，在同時包含前述兩種類型的有機金屬化合物時，可獲得同時具有極佳靈敏度、線邊緣粗糙度以及存儲穩定性的半導體光阻組成物。
此外，提供通過Sn-L 1-R 1部分或Sn-L 2-R 2部分對於有機溶劑具有溶解度的有機金屬化合物。此外，在曝光於極紫外（extreme ultraviolet；UV）光時，R 1和R 2官能團從Sn-L 1-R 1鍵或Sn-L 2-R 2部分解離以產生自由基，且這些自由基形成額外-Sn-O-Sn-鍵以引發縮合聚合反應，使得根據一個實施例的光阻組成物可形成為半導體光阻。
另一方面，除了取代基R 1和取代基R 2以外，有機金屬化合物可還包含形成Sn-O鍵的三個有機配體。這些有機配體可在酸性催化劑或鹼性催化劑下在具有或不具有熱處理的情況下水解，以形成有機金屬化合物之間的Sn-O-Sn鍵，由此形成有機金屬共聚物。
舉例來說，化學式2中的R 2可為經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C2至C20烯基、經取代或未經取代的C2至C20炔基、經取代或未經取代的C1至C20烷氧基或其組合，
化學式2中的L 2可為單鍵或者經取代或未經取代的C1至C20伸烷基，且
R 2和L 2中的至少一個可包含伯碳和仲碳中的至少一個。
作為特定實例，第二有機金屬化合物可由化學式2-1至化學式2-4中的任一個表示。
[化學式2-1]                                  [化學式2-2]
[化學式2-3]                                      [化學式2-4]
在化學式2-1至化學式2-4中，
R 12至R 15各自獨立地為經取代或未經取代的C1至C10烷基、經取代或未經取代的C2至C10烯基、經取代或未經取代的C2至C10炔基、經取代或未經取代的C3至C10環烷基、經取代或未經取代的C3至C10環烯基、經取代或未經取代的C3至C10環炔基、經取代或未經取代的C1至C10烷氧基或其組合，
L 2為單鍵、經取代或未經取代的C1至C20伸烷基、經取代或未經取代的C2至C20伸烯基、經取代或未經取代的C2至C20伸炔基或其組合，
R 2為經取代或未經取代的C1至C10烷基、經取代或未經取代的C2至C10烯基、經取代或未經取代的C2至C10炔基、經取代或未經取代的C3至C10環烷基、經取代或未經取代的C3至C10環烯基、經取代或未經取代的C3至C10環炔基、經取代或未經取代的C1至C10烷氧基或其組合，
R 16和R 17各自獨立地為氫、經取代或未經取代的C1至C10烷基、經取代或未經取代的C3至C10環烷基、經取代或未經取代的C2至C10烯基、經取代或未經取代的C2至C10炔基、經取代或未經取代的C6至C20芳基或其組合，
n5和n7各自獨立地為1至5的整數，
n4和n6各自獨立地為0至5的整數，
X 2、Y 2以及Z 2各自獨立地為-OR a、-SR b、-OC(=O)R c或-SC(=O)R d，
R a和R b各自獨立地為經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C3至C20環烷基、經取代或未經取代的C2至C20烯基、經取代或未經取代的C2至C20炔基、經取代或未經取代的C6至C30芳基或其組合，且
R c和R d各自獨立地為氫、經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C3至C20環烷基、經取代或未經取代的C2至C20烯基、經取代或未經取代的C2至C20炔基、經取代或未經取代的C6至C30芳基或其組合。
舉例來說，化學式2中的*-L 2-R 2可為正丙基、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、仲庚基或仲辛基。
根據實施例的半導體光阻組成物包含第二有機金屬化合物以及第一有機金屬化合物，因此可同時改進曝光後圖案的靈敏度和線邊緣粗糙度以及存儲穩定性。
舉例來說，X 1、X 2、Y 1、Y 2、Z 1以及Z 2可各自獨立地為-OR a或-OC(=O)R c，
R a可各自獨立地為經取代或未經取代的C1至C10烷基、經取代或未經取代的C3至C10環烷基、經取代或未經取代的C2至C10烯基、經取代或未經取代的C2至C10炔基、經取代或未經取代的C6至C20芳基或其組合，且
R c可為氫、經取代或未經取代的C1至C10烷基、經取代或未經取代的C3至C10環烷基、經取代或未經取代的C2至C10烯基、經取代或未經取代的C2至C10炔基、經取代或未經取代的C6至C20芳基或其組合。
可以約99.9:0.1至約50:50的重量比（例如約99:1至約60:40或約99:1至約70:30的重量比）包含第一有機金屬化合物和第二有機金屬化合物，且本公開不限於此。在第一有機金屬化合物與第二有機金屬化合物的重量比滿足以上範圍時，可提供具有極佳靈敏度和解析度的半導體光阻組成物。
在根據實施例的半導體光阻組成物中，按半導體光阻組成物的100重量%計，包含第一有機金屬化合物和第二有機金屬化合物的有機金屬化合物的總量可為約0.5重量%至約30重量%，例如約1重量%至約25重量%，例如約1重量%至約20重量%，例如約1重量%至約15重量%，例如約1重量%至約10重量%以及例如約1重量%至約5重量%，但不限於此。當有機金屬化合物的含量在以上範圍內時，改進半導體光阻組成物的存儲穩定性和抗蝕刻性，且改進解析度特性。
由於根據實施例的半導體光阻組成物同時包含第一有機金屬化合物和第二有機金屬化合物，因此可提供具有極佳靈敏度和圖案形成性質的半導體光阻組成物。
根據實施例的半導體光阻組成物的溶劑可為有機溶劑，且可為例如芳族化合物（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、異丙醇、1-丙醇）、醚（例如苯甲醚、四氫呋喃）、酯（乙酸正丁酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、乙酸乙酯、乳酸乙酯）、酮（例如甲基乙基酮、2-庚酮）或其混合物，但不限於此。
在實施例中，除了第一有機金屬化合物、第二有機金屬化合物以及溶劑以外，半導體光阻組成物可還包含樹脂。
樹脂可以是包含群組1中的至少一個芳族部分的酚系樹脂。
[群組1]
樹脂可具有約500至約20,000的重量平均分子量。
按半導體光阻組成物的總量計，可包含約0.1重量%至約50重量%的量的樹脂。當以上述含量範圍包含樹脂時，半導體光阻組成物可具有極佳或合適的抗蝕刻性和耐熱性。
另一方面，根據實施例的半導體光阻組成物可由前述第一有機金屬化合物、第二有機金屬化合物、溶劑以及樹脂組成。然而，根據前述實施例的半導體光阻組成物可視需要還包含添加劑。添加劑的實例可為表面活性劑、交聯劑、調平劑、有機酸、淬滅劑或其組合。
表面活性劑可包含例如烷基苯磺酸鹽、烷基吡啶鹽、聚乙二醇、季銨鹽或其組合，但不限於此。
交聯劑可以是例如三聚氰胺類交聯劑、取代的脲類交聯劑、丙烯醯基類交聯劑、環氧類交聯劑或聚合物類交聯劑，但不限於此。其可以是具有至少兩個交聯形成取代基的交聯劑，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、甲氧基甲基化苯並胍胺、丁氧基甲基化苯並胍胺、丙烯酸4-羥丁基酯、丙烯酸、丙烯酸氨基甲酸酯、甲基丙烯酸丙烯醯酯、1,4-丁二醇二縮水甘油醚、縮水甘油、二縮水甘油基1,2-環己烷二羧酸酯、三甲基丙烷三縮水甘油醚、1,3-雙(縮水甘油氧基丙基)四甲基二矽氧烷、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。
調平劑可用於改進印刷期間的塗層平坦度，且可以是市售的已知調平劑。
有機酸可為對甲苯磺酸、苯磺酸、對十二烷基苯磺酸、1,4-萘二磺酸、甲磺酸、氟化鋶鹽、丙二酸、檸檬酸、丙酸、甲基丙烯酸、乙二酸、乳酸、乙醇酸、丁二酸或其組合，但不限於此。
淬滅劑可為二苯基(對甲苯基)胺、甲基二苯胺、三苯胺、苯二胺、萘胺、二氨基萘或其組合。
添加劑的使用量可取決於所要特性而加以控制。
此外，半導體光阻組成物可還包含矽烷偶聯劑作為黏附增強劑，以便改進與基底的緊密接觸力（例如，以便改進半導體光阻組成物對基底的黏附性）。矽烷偶聯劑可以是例如包含碳-碳不飽和鍵的矽烷化合物，例如乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三氯矽烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)矽烷；或3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、對苯乙烯基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷；三甲氧基[3-(苯基氨基)丙基]矽烷等，但不限於此。
半導體光阻組成物可形成為具有高縱橫比而沒有塌陷的圖案。因此，為了形成寬度為例如約5奈米至約100奈米，例如約5奈米至約80奈米，例如約5奈米至約70奈米，例如約5奈米至約50奈米，例如約5奈米至約40奈米，例如約5奈米至約30奈米或例如約5奈米至約20奈米的精細圖案，半導體光阻組成物可用於使用波長範圍介於約5奈米至約150奈米，例如約5奈米至約100奈米、約5奈米至約80奈米、約5奈米至約50奈米、約5奈米至約30奈米或約5奈米至約20奈米的光的光阻製程。因此，根據實施例的半導體光阻組成物可用於使用波長為約13.5奈米的EUV光源來實現極紫外微影。
根據另一實施例，提供一種使用前述半導體光阻組成物形成圖案的方法。舉例來說，所製造的圖案可以是光阻圖案。
根據實施例的形成圖案的方法包含：在基底上形成蝕刻目標層；將半導體光阻組成物塗布在蝕刻目標層上以形成光阻層；圖案化光阻層以形成光阻圖案；以及使用光阻圖案作為蝕刻罩幕來蝕刻所述蝕刻目標層。
下文中，參考圖1至圖5描述使用半導體光阻組成物形成圖案的方法。圖1至圖5為用於解釋使用根據實施例的半導體光阻組成物形成圖案的方法的截面圖。
參考圖1，製備用於蝕刻的對象。用於蝕刻的對象可以是形成在半導體基底100上的薄膜102。下文中，用於蝕刻的對象限於薄膜102。洗滌薄膜102的整個表面以去除其上剩餘的雜質以及類似物。薄膜102可為例如氮化矽層、多晶矽層或氧化矽層。
隨後，將用於形成抗蝕劑底層104的抗蝕劑底層組成物旋塗在洗滌過的薄膜102的表面上。然而，實施例不限於此，且可使用已知的各種塗布方法，例如噴塗、浸塗、刀口塗布、印刷方法（例如，噴墨印刷和絲網印刷）等。
可省略抗蝕劑底層的塗布製程，且在下文中，描述包含抗蝕劑底層的塗布的製程。
接著，塗布的組成物經乾燥和烘烤，以在薄膜102上形成抗蝕劑底層104。烘烤可以在約100℃至約500℃，例如約100℃至約300℃下進行。
抗蝕劑底層104形成在基底100與光阻層106之間，因此當從基底100與光阻層106之間的界面或層之間的硬罩幕上反射的射線散射到非預期的光阻區中時，可防止光阻線寬的非均一性和妨礙圖案形成能力。
參考圖2，通過在抗蝕劑底層104上塗布半導體光阻組成物來形成光阻層106。通過將前述半導體光阻組成物塗布在形成在基底100上的薄膜102上且接著通過熱處理固化其來獲得光阻層106。
更具體地說，通過使用半導體光阻組成物形成光阻層可包含通過旋塗、狹縫塗布、噴墨印刷等等將半導體光阻組成物塗布在具有薄膜102的基底100上，且接著乾燥所述半導體光阻組成物以形成光阻層106。
已詳細說明且將不會再次說明半導體光阻組成物。
隨後，具有光阻層106的基底100經受第一烘烤製程。第一烘烤製程可在約80℃至約120℃下進行。
參考圖3，可選擇性地曝光光阻層106。
舉例來說，曝光可使用例如極紫外（EUV；13.5奈米的波長）、E束（電子束）等具有高能量波長的光以及例如i線（365奈米的波長）、KrF準分子雷射（248奈米的波長）、ArF準分子雷射（193奈米的波長）等具有短波長的光的活化輻射。
更具體地說，根據實施例的用於曝光的光可具有範圍在約5奈米至約150奈米範圍內的波長或者高能量波長，例如極紫外（EUV；13.5奈米的波長）、E束（電子束）等。
通過利用交聯反應（例如有機金屬化合物之間的縮合）形成聚合物，光阻層106的曝光區106b具有與光阻層106的非曝光區106a不同的溶解度。
隨後，基底100經受第二烘烤製程。第二烘烤製程可在約90℃至約200℃的溫度下進行。光阻層106的曝光區106b因第二烘烤製程而變得對於顯影液不溶解。
在圖4中，使用顯影液溶解和去除光阻層的非曝光區106a以形成光阻圖案108。具體地說，通過使用例如2-庚酮等有機溶劑來溶解和去除光阻層的非曝光區106a，以完成對應於負性影像的光阻圖案108。
如上文所描述，在根據實施例的形成圖案的方法中使用的顯影液可以是有機溶劑。在根據實施例的形成圖案的方法中使用的有機溶劑可以是例如：酮，例如甲基乙基酮、丙酮、環己酮、2-庚酮等等；醇，例如4-甲基-2-丙醇、1-丁醇、異丙醇、1-丙醇、甲醇等等；酯，例如丙二醇單甲醚乙酸酯、乙酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸正丁酯、丁內酯等等；芳族化合物，例如苯、二甲苯、甲苯等等，或其組合。
然而，根據實施例的光阻圖案不必限於負性影像，但可形成為具有正性影像。本文中，用於形成正性影像的顯影劑可以是氫氧化季銨組成物，例如氫氧化四乙基銨、氫氧化四丙基銨、氫氧化四丁基銨或其組合。
如上文所描述，曝光於例如極紫外（EUV；13.5奈米的波長）、E束（電子束）等具有高能量的光以及例如i線（約365奈米的波長）、KrF準分子雷射（約248奈米的波長）、ArF準分子雷射（約193奈米的波長）等具有短波長的光可提供具有約5奈米至約100奈米寬度的光阻圖案108。舉例來說，光阻圖案108可具有約5奈米至約90奈米、約5奈米至約80奈米、約5奈米至約70奈米、約5奈米至約60奈米、約5奈米至約50奈米、約5奈米至約40奈米、約5奈米至約30奈米或約5奈米至約20奈米的寬度。
另一方面，光阻圖案108可具有半間距小於或等於約50奈米（例如小於或等於約40奈米，例如小於或等於約30奈米，例如小於或等於約20奈米，例如小於或等於約15奈米）且線寬度粗糙度小於或等於約10奈米、小於或等於約5奈米、小於或等於約3奈米或小於或等於約2奈米的間距。
隨後，使用光阻圖案108作為蝕刻罩幕來蝕刻抗蝕劑底層104。通過這一蝕刻製程，形成有機層圖案112。有機層圖案112的寬度也可對應於光阻圖案108的寬度。
參考圖5，通過應用光阻圖案108作為蝕刻罩幕來蝕刻曝光的薄膜102。因此，薄膜形成為薄膜圖案114。
薄膜102的蝕刻可以是例如使用蝕刻氣體的干式蝕刻，且蝕刻氣體可以是例如CHF 3、CF 4、Cl 2、BCl 3以及其混合氣體。
在之前進行的曝光製程中，通過使用光阻圖案108（其經由通過使用EUV光源進行的曝光製程形成）形成的薄膜圖案114可具有對應於光阻圖案108的寬度的寬度。舉例來說，薄膜圖案114可具有約5奈米至約100奈米的寬度，所述寬度等於光阻圖案108的寬度。舉例來說，通過使用光阻圖案108（其經由通過使用EUV光源進行的曝光製程形成）形成的薄膜圖案114的寬度可為約5奈米至約90奈米、約5奈米至約80奈米、約5奈米至約70奈米、約5奈米至約60奈米、約5奈米至約50奈米、約5奈米至約40奈米、約5奈米至約30奈米或約5奈米至約20奈米，且更具體地說，寬度小於或等於20奈米，如同光阻圖案108的寬度。
下文中，將通過前述半導體光阻組成物的製備的實例更詳細地描述本發明。然而，本發明在技術上不受以下實例限制。
實例
（ 合成第一有機金屬化合物 ）
合成實例 1 ： 合成有機錫化合物 1
將由化學式a-1表示的有機錫化合物（10克，26.4毫莫耳）溶解於30毫升無水甲苯中，且在0℃下以逐滴方式向其中緩慢添加4.8克乙酸，且接著攪拌6小時。
隨後，在將溫度升高到室溫之後，將甲苯在真空下蒸餾且去除，且分級蒸餾殘餘液體，從而獲得由化學式1a表示的有機錫化合物1。
[化學式a-1]    [化學式1a]
合成實例 2 ： 合成有機錫化合物 2
將由化學式b-1表示的化合物（10克，31.0毫莫耳）溶解於30毫升無水甲苯中，且在0℃下以逐滴方式向其中緩慢添加8.3克異丁酸，且接著攪拌6小時。
隨後，在將溫度升高到室溫之後，將甲苯在真空下蒸餾且去除，且分級蒸餾殘餘液體，從而獲得由化學式1b表示的有機錫化合物2。
[化學式b-1]    [化學式1b]
合成實例 3 ： 合成有機錫化合物 3
將由化學式b-1表示的有機錫化合物（10克，31.0毫莫耳）溶解於30毫升無水甲苯中，在0℃下以逐滴方式向其中緩慢添加7.0克丙酸，且接著攪拌6小時。
隨後，在將溫度升高到室溫之後，將甲苯在真空下蒸餾且去除，且分級蒸餾殘餘液體，從而獲得由化學式1c表示的有機錫化合物3。
[化學式1c]
合成實例 4 ： 合成有機錫化合物 4
將由化學式d-1表示的有機錫化合物（10克，25.5毫莫耳）溶解於30毫升無水甲苯中，且在0℃下以逐滴方式向其中緩慢添加6.0克丙酸，且接著攪拌6小時。
隨後，在將溫度升高到室溫之後，將甲苯在真空下蒸餾且去除，且分級蒸餾殘餘液體，從而獲得由化學式1d表示的有機錫化合物4。
[化學式d-1]         [化學式1d]
合成實例 5 ： 合成有機錫化合物 5
將由化學式d-1表示的有機錫化合物（10克，25.5毫莫耳）溶解於30毫升無水甲苯中，且在0℃下以逐滴方式向其中緩慢添加6.9克異丁酸，且接著攪拌6小時。
隨後，在將溫度升高到室溫之後，將甲苯在真空下蒸餾且去除，且分級蒸餾殘餘液體，從而獲得由化學式1e表示的有機錫化合物5。
[化學式1e]
（ 合成第二有機金屬化合物 ）
合成實例 6 ： 合成有機錫化合物 6
在250毫升2-頸圓底燒瓶中，將20克（51.9毫莫耳）Ph 3SnCl溶解於70毫升THF中，且接著在冰浴中冷卻到0℃。隨後，以逐滴方式向其中緩慢添加1 M丁基氯化鎂（BuMgCl）THF溶液（62.3毫莫耳）。當以逐滴方式添加完成時，將混合物在25℃下攪拌12小時，從而獲得由化學式2a-1表示的化合物。
隨後，將由化學式2a-1表示的化合物（10克，24.6毫莫耳）溶解於50毫升CH 2Cl 2中，且在-78℃下歷經30分鐘以逐滴方式向其中緩慢添加3當量（73.7毫莫耳）2 M HCl二乙醚溶液。隨後，將混合物在25℃下攪拌12小時，且將溶劑濃縮且在真空下蒸餾，從而獲得由化學式2a-2表示的化合物。
隨後，在25℃下將10克（25.6毫莫耳）由化學式2a-2表示的化合物以逐滴方式緩慢添加到25毫升乙酸中，且接著在回流下加熱12小時。在將溫度升高到25℃之後，在真空下蒸餾乙酸，最後獲得由化學式2a表示的化合物。
[化學式2a-1]  [化學式2a-2] [化學式2a]
實例 1 至 實例 5 以及比較例 1 和比較例 2 ： 製備半導體光阻組成物
將根據合成實例1的由化學式1a表示的有機錫化合物和根據合成實例6的由化學式2a表示的有機錫化合物以表1中所示的重量比以3重量%的濃度溶解於乙酸1-甲基-2-丙酯中，且接著利用0.1微米聚四氟乙烯（PTFE）針筒過濾器過濾，從而製備半導體光阻組成物。
形成光阻層
將具有天然氧化物表面且直徑為4英寸的圓形矽晶圓用作用於薄膜沉積的基底，且接著在薄膜沉積之前在UV臭氧清潔系統中處理10分鐘。在處理的基底上，根據實例1至實例5以及比較例1和比較例2的半導體光阻組成物分別以1500 rpm旋塗30秒，且在100℃下烘烤（施加後烘烤，PAB）120秒，從而形成薄膜。
隨後，當通過橢圓偏振測量法（ellipsometry）相對於塗布和烘烤之後的厚度測量膜時，結果為25奈米。
（表1）
   組成物
第一有機金屬化合物（重量份） 第二有機金屬化合物（重量份）
實例1 99 1
實例2 95 5
實例3 90 10
實例4 80 20
實例5 75 25
比較例1 100 0
比較例2 0 100
評估 1 ： 評估靈敏度和線邊緣粗糙度 （ LER ）
將EUV光（勞倫斯伯克利國家實驗室微曝光工具（Lawrence Berkeley National Laboratory Micro Exposure Tool），MET）投射到塗布有實例1至實例5、比較例1以及比較例2的光阻組成物中的每一種的晶圓上，同時改變曝光劑量。
隨後，抗蝕劑和基底在160℃下在熱板上曝光120秒以曝光後烘烤（post-exposure baking；PEB）。將烘烤的膜分別浸漬於顯影液（2-庚酮）中30秒，且另外用相同顯影劑洗滌10秒，形成負性影像，即，去除未曝光塗布區。最後，在150℃下在熱板上分別烘烤膜2分鐘，完成製程。
使用電子顯微鏡（FE-SEM），測量所需線寬（14奈米）圖案在所述時間在L/S圖案和線邊緣粗糙度（line edge roughness；LER）中可實現的Eop值，且結果展示於表2中。
評估 2 ： 評估存儲穩定性
另一方面，關於存儲穩定性評估根據實例1至實例5以及比較例1和比較例2的半導體光阻組成物，且結果展示於表2中。
[存儲穩定性]
當根據實例1至實例5以及比較例1和比較例2的半導體光阻組成物在室溫（20±5℃）下靜置一段時間時，用肉眼觀測到產生多少沉澱物，且接著根據以下可存儲準則評估為兩個等級。
※評估準則
- ○：可存儲6個月或大於6個月
- X：可存儲小於6個月
（表2）
靈敏度(mJ/cm 2) LER (nm) 存儲穩定性
實例1 180 1.9 ○
實例2 190 1.8 ○
實例3 210 1.8 ○
實例4 230 1.7 ○
實例5 240 1.7 ○
比較例1 175 2.4 X
比較例2 260 2.0 X
參考表2的結果，與由根據比較例1和比較例2的半導體的光阻組成物形成的圖案相比，由根據實例1至實例5的半導體的光阻組成物形成的圖案呈現極佳靈敏度、線邊緣粗糙度以及存儲穩定性。
在上文中，已描述及說明本發明的某些實施例，然而，本領域的一般技術人員顯而易見的是，本發明不限於所描述的實施例，且可在不脫離本發明的精神和範圍的情況下進行各種修改和轉換。因此，修改或轉換的實施例因而可能無法單獨地從本發明的技術構想和方面來理解，且修改的實施例在本發明的申請專利範圍的範圍內。
100:基底 102:薄膜 104:抗蝕劑底層 106:光阻層 106a:非曝光區 106b:曝光區 108:光阻圖案 112:有機層圖案 114:薄膜圖案
圖1至圖5為用於解釋使用根據實施例的半導體光阻組成物形成圖案的方法的截面圖。
100:基底
108:光阻圖案
112:有機層圖案
114:薄膜圖案

Claims (15)

  1. 一種半導體光阻組成物，包括： 第一有機金屬化合物，由化學式1表示； 第二有機金屬化合物，由化學式2表示；以及 溶劑： [化學式1]      [化學式2] 其中，在化學式1和化學式2中， R 1和R 2各自獨立地為經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C2至C20烯基、經取代或未經取代的C2至C20炔基、經取代或未經取代的C3至C20環烷基、經取代或未經取代的C3至C20環烯基、經取代或未經取代的C3至C20環炔基、經取代或未經取代的C1至C20烷氧基或其組合， L 1和L 2各自獨立地為單鍵、經取代或未經取代的C1至C20伸烷基、經取代或未經取代的C2至C20伸烯基、經取代或未經取代的C2至C20伸炔基或其組合， R 1和L 1中的至少一個包含叔碳， R 2和L 2中的至少一個包含伯碳和仲碳中的至少一個， X 1、X 2、Y 1、Y 2、Z 1以及Z 2各自獨立地為-OR a、-SR b、-OC(=O)R c或-SC(=O)R d， R a和R b各自獨立地為經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C3至C20環烷基、經取代或未經取代的C2至C20烯基、經取代或未經取代的C2至C20炔基、經取代或未經取代的C6至C30芳基或其組合，且 R c和R d各自獨立地為氫、經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C3至C20環烷基、經取代或未經取代的C2至C20烯基、經取代或未經取代的C2至C20炔基、經取代或未經取代的C6至C30芳基或其組合。
  2. 如請求項1所述的半導體光阻組成物，其中 化學式1中的R 1為經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C2至C20烯基、經取代或未經取代的C2至C20炔基、經取代或未經取代的C1至C20烷氧基或其組合， 化學式1中的L 1為單鍵或者經取代或未經取代的C1至C20伸烷基，且 R 1和L 1中的至少一個包含叔碳。
  3. 如請求項1所述的半導體光阻組成物，其中 所述第一有機金屬化合物由化學式1-1或化學式1-2表示： [化學式1-1]             [化學式1-2] 其中，在化學式1-1和化學式1-2中， R 3至R 7各自獨立地為經取代或未經取代的C1至C10烷基、經取代或未經取代的C2至C10烯基、經取代或未經取代的C2至C10炔基、經取代或未經取代的C3至C10環烷基、經取代或未經取代的C3至C10環烯基、經取代或未經取代的C3至C10環炔基、經取代或未經取代的C1至C10烷氧基或其組合， L 1為單鍵、經取代或未經取代的C1至C20伸烷基、經取代或未經取代的C2至C20伸烯基、經取代或未經取代的C2至C20伸炔基或其組合， R 1為經取代或未經取代的C1至C10烷基、經取代或未經取代的C2至C10烯基、經取代或未經取代的C2至C10炔基、經取代或未經取代的C3至C10環烷基、經取代或未經取代的C3至C10環烯基、經取代或未經取代的C3至C10環炔基、經取代或未經取代的C1至C10烷氧基或其組合， R 8至R 11各自獨立地為氫、經取代或未經取代的C1至C10烷基、經取代或未經取代的C3至C10環烷基、經取代或未經取代的C2至C10烯基、經取代或未經取代的C2至C10炔基、經取代或未經取代的C6至C20芳基或其組合， n1和n3各自獨立地為0至5的整數， n2為1至5的整數中的一個， X 1、Y 1以及Z 1各自獨立地為-OR a、-SR b、-OC(=O)R c或-SC(=O)R d， R a和R b各自獨立地為經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C3至C20環烷基、經取代或未經取代的C2至C20烯基、經取代或未經取代的C2至C20炔基、經取代或未經取代的C6至C30芳基或其組合，且 R c和R d各自獨立地為氫、經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C3至C20環烷基、經取代或未經取代的C2至C20烯基、經取代或未經取代的C2至C20炔基、經取代或未經取代的C6至C30芳基或其組合。
  4. 如請求項1所述的半導體光阻組成物，其中 化學式2中的R 2為經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C2至C20烯基、經取代或未經取代的C2至C20炔基、經取代或未經取代的C1至C20烷氧基或其組合， 化學式2中的L 2為單鍵或者經取代或未經取代的C1至C20伸烷基，且 R 2和L 2中的至少一個包含伯碳和仲碳中的至少一個。
  5. 如請求項1所述的半導體光阻組成物，其中 所述第二有機金屬化合物由化學式2-1至化學式2-4中的任一個表示： [化學式2-1]               [化學式2-2] [化學式2-3]               [化學式2-4] 其中，在化學式2-1至化學式2-4中， R 12至R 15各自獨立地為經取代或未經取代的C1至C10烷基、經取代或未經取代的C2至C10烯基、經取代或未經取代的C2至C10炔基、經取代或未經取代的C3至C10環烷基、經取代或未經取代的C3至C10環烯基、經取代或未經取代的C3至C10環炔基、經取代或未經取代的C1至C10烷氧基或其組合， L 2為單鍵、經取代或未經取代的C1至C20伸烷基、經取代或未經取代的C2至C20伸烯基、經取代或未經取代的C2至C20伸炔基或其組合， R 2為經取代或未經取代的C1至C10烷基、經取代或未經取代的C2至C10烯基、經取代或未經取代的C2至C10炔基、經取代或未經取代的C3至C10環烷基、經取代或未經取代的C3至C10環烯基、經取代或未經取代的C3至C10環炔基、經取代或未經取代的C1至C10烷氧基或其組合， R 16和R 17各自獨立地為氫、經取代或未經取代的C1至C10烷基、經取代或未經取代的C3至C10環烷基、經取代或未經取代的C2至C10烯基、經取代或未經取代的C2至C10炔基、經取代或未經取代的C6至C20芳基或其組合， n5和n7各自獨立地為1至5的整數， n4和n6各自獨立地為0至5的整數， X 2、Y 2以及Z 2各自獨立地為-OR a、-SR b、-OC(=O)R c或-SC(=O)R d， R a和R b各自獨立地為經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C3至C20環烷基、經取代或未經取代的C2至C20烯基、經取代或未經取代的C2至C20炔基、經取代或未經取代的C6至C30芳基或其組合，且 R c和R d各自獨立地為氫、經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C3至C20環烷基、經取代或未經取代的C2至C20烯基、經取代或未經取代的C2至C20炔基、經取代或未經取代的C6至C30芳基或其組合。
  6. 如請求項1所述的半導體光阻組成物，其中 X 1、X 2、Y 1、Y 2、Z 1以及Z 2各自獨立地為-OR a或-OC(=O)R c， R a各自獨立地為經取代或未經取代的C1至C10烷基、經取代或未經取代的C3至C10環烷基、經取代或未經取代的C2至C10烯基、經取代或未經取代的C2至C10炔基、經取代或未經取代的C6至C20芳基或其組合， R c為氫、經取代或未經取代的C1至C10烷基、經取代或未經取代的C3至C10環烷基、經取代或未經取代的C2至C10烯基、經取代或未經取代的C2至C10炔基、經取代或未經取代的C6至C20芳基或其組合。
  7. 如請求項1所述的半導體光阻組成物，其中 化學式1中的*-L 1-R 1為叔丁基、叔戊基、叔己基、叔庚基、叔辛基、叔壬基或叔癸基，且 化學式2中的*-L 2-R 2為正丙基、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、仲庚基或仲辛基。
  8. 如請求項1所述的半導體光阻組成物，其中 以99.9:0.1至50:50的重量比包含所述第一有機金屬化合物和所述第二有機金屬化合物。
  9. 如請求項1所述的半導體光阻組成物，其中 以99:1至70:30的重量比包含所述第一有機金屬化合物和所述第二有機金屬化合物。
  10. 如請求項1所述的半導體光阻組成物，其中 按所述半導體光阻組成物的100重量%計，包含所述第一有機金屬化合物和所述第二有機金屬化合物的有機金屬化合物的總量為0.5重量%至30重量%。
  11. 如請求項1所述的半導體光阻組成物，其中 所述半導體光阻組成物還包含表面活性劑、交聯劑、調平劑或其組合的添加劑。
  12. 一種形成圖案的方法，包括： 在基底上形成蝕刻目標層； 將如請求項1至請求項11中任一項所述的半導體光阻組成物塗布在所述蝕刻目標層上以形成光阻層； 圖案化所述光阻層以形成光阻圖案；以及 使用所述光阻圖案作為蝕刻罩幕來蝕刻所述蝕刻目標層。
  13. 如請求項12所述的形成圖案的方法，其中 使用波長為5奈米至150奈米的光來形成所述光阻圖案。
  14. 如請求項12所述的形成圖案的方法，更包括： 在所述蝕刻目標層與所述光阻層之間應用抗蝕劑底層。
  15. 如請求項12所述的形成圖案的方法，其中 所述光阻圖案具有5奈米至100奈米的寬度。
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