[发明专利]有机锡氧化物氢氧化物图案化组合物、前驱物及图案化

说明书

本发明描述了用于形成基于金属氧化物氢氧化物化学的高分辨率微影图案化涂层的有机金属前驱物。该前驱物组合物通常包含在适当条件下可易于被水蒸气或其他OH源组合物水解的配位体。该有机金属前驱物通常包含对锡的辐射敏感的有机配位体，其可产生在相对较低辐射剂量下对高分辨率图案化有效，且特别适用于EUV图案化的涂层。该前驱物组合物在商业适合条件下易于处理。可利用原位水解或基于蒸气的沉积的溶液的相处理来形成涂层。

相关申请的交叉引用

本申请要求了Meyers等人于2015年10月13日提交的名称为“具有前体气相沉积的有机锡氧化物氢氧化物图案化组合物(Organotin Oxide Hydroxide PatterningCompositions With Precursor Vapor Deposition)”的共同待审的美国临时专利申请62/240,812的优先权，还要求了Cardineau等人于2月19日提交的名称为“用于有机锡氧化物氢氧化物光刻胶膜的前体组合物(Precursor Compositions for Organotin OxideHydroxide Photoresist Films)”的共同待审的美国临时专利申请62/297,540的优先权，这两个申请通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及可经涂布和经原位水解以形成包含有机锡氧化物氢氧化物的涂层的前驱物组合物。本发明进一步涉及辐射敏感有机锡氧化物氢氧化物涂层，其可用UV光、EUV光或电子束辐射来有效地图案化以形成具有低线宽粗糙度的高分辨率图案。

背景技术

对于基于半导体的器件以及其他电子器件或其他复杂精细结构的形成，材料通常经图案化以整合结构。因此，通常通过依序沉积的迭代过程和蚀刻步骤(图案化通过该等步骤由各种材料形成)来形成该结构。以这种方式，可将大量器件形成至较小区域中。本领域中的一些发展可涉及减小器件的占据面积，其对于提高效能是令人满意的。

可将有机组合物用作辐射图案化抗蚀剂以使得使用辐射图案来更改与图案对应的有机物组合物的化学结构。举例而言，用于图案化半导体晶片的过程可能需要从有机辐射敏感材料的薄膜微影转印所需的影像。抗蚀剂的图案化通常涉及若干步骤，该等步骤包括将抗蚀剂暴露于所选能量源(诸如通过光罩)以记录潜影，且接着显影并移除所选抗蚀剂区域。对于正抗蚀剂，转换暴露的区域以使此类区域可选择性地移除，而对于负抗蚀剂，未暴露区域更易于移除。

一般而言，可采用辐射、反应气体或液体溶液来显影图案以移除抗蚀剂的选择性敏感部分，而抗蚀剂的其他部分充当保护性耐蚀刻层。液体显影剂对显影该潜影可尤其有效。可通过保护性抗蚀剂层的其余区域中的窗或空隙选择性地蚀刻基板。替代性地，可通过保护性抗蚀剂层的剩余区域中的显影窗口或空隙将材料沉积至底层基板的暴露区域中。最后，移除保护性抗蚀剂层。可重复该过程以形成图案化材料的额外层。可使用化学气相沉积、物理气相沉积或其他所需方法来沉积该材料。可使用额外处理步骤，诸如沉积导电材料或注入掺杂剂。在微米和纳米制造的领域中，集成电路的特征大小已变得极小以获得高整合密度并改良电路功能。

发明内容

在第一方面中，本发明涉及一种涂层溶液，其包含有机溶剂、第一有机金属组合物和具有可水解配位体金属键的金属化合物。在一些实施例中，第一有机金属组合物可由下式表示：式R_zSnO_{(2-(z/2)-(x/2))}(OH)_x，其中0z≤2且0(z+x)≤4；式R_nSnX_4-n，其中n＝1或2，或其混合物，其中R为具有1至31个碳原子的烃基，且X为具有可水解M-X键的配位体。可水解金属化合物可由式MX'_n表示，其中M为选自元素周期表的第2族至第16族的金属，X'为具有可水解M-X'键的配位体或其组合，且n由金属价态和配位体电荷决定。