[發明專利]半導體光刻膠組合物和使用所述組合物形成圖案的方法

在審

• 申請號: 202110349838.1
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113495429A
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發明（設計）人: 禹昌秀;姜恩美;金宰賢;金智敏;金兌鎬;南宮爛;文京守;田桓承;蔡承龍;韓承
• 申請（專利權）人: 三星SDI株式會社
• 主分類號: G03F7/004
• 分類號: G03F7/004;G03F7/00
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 楊貝貝;臧建明

本發明公開一種包含由化學式1表示的有機金屬化合物、光酸產生劑(PAG)以及溶劑的半導體光刻膠組合物和使用其形成圖案的方法。化學式1的細節如詳細描述中所定義。[化學式1]。

相關申請的交叉引用

本申請案要求2020年4月02日在韓國知識產權局申請的韓國專利申請案第10-2020-0040507號的優先權和權益，所述申請案的全部內容以引用的方式并入本文中。

技術領域

本公開涉及一種半導體光刻膠組合物和使用所述半導體光刻膠組合物形成圖案的方法。

背景技術

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基本技術而受到關注。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。根據EUV光刻，已知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，寬度小于或等于約20納米)。

極紫外(EUV)光刻通過相容的光刻膠的顯影來實現，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傳統化學放大(chemicallyamplified；CA)光刻膠的不足規格，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))。

因這些聚合物型光刻膠中的酸催化反應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(electron beam；e-beam)光刻中已長期為人所知。化學放大(CA)光刻膠針對高靈敏度設計，但由于其典型元素組成降低光刻膠在約13.5納米的波長下的光吸收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。

另外，由于粗糙度問題，CA光刻膠可能在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，因為感光速度部分地因酸催化劑工藝的本質而降低。因此，由于CA光刻膠的這些缺陷和問題，在半導體工業中需要新穎高性能光刻膠。

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(US5061599；H.岡本(H.Okamoto)，T.巖柳(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，已在將陽離子金屬氧化物硫酸鉿(HfSOx)材料與過氧絡合劑一起用于通過投影EUV曝光使15納米半間距(half-pitch；HP)成像的情況下獲得令人印象深刻的性能(US2011-0045406；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)。這一系統呈現非化學放大光刻膠(non-CAphotoresist)的高性能，且具有接近于EUV光刻膠的需求的可實行感光速度。然而，具有過氧絡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定性。第二，作為一種復合混合物，其對于性能改進的結構改變并不容易。第三，應在四甲基銨氫氧化物(tetramethylammoniumhydroxide；TMAH)溶液中以約25重量％等的極高濃度進行研發。