水と、金属亜酸化物陽イオンと、多原子無機陰イオンと、過酸化物基を含んで成る感放射線リガンドとの混合物を含んで成る無機パターン形成前駆体水溶液であって、その組成は、金属亜酸化物陽イオンに対するリガンドのモル濃度比が少なくとも約2であり、前記前駆体溶液が、相分離に関して、更に混合されることなく少なくとも約2時間安定する、無機パターン形成前駆体水溶液。約0.01M~約1.4Mの金属亜酸化物陽イオン濃度を有し、前記金属亜酸化物陽イオン濃度の約0.5~約2倍の多原子無機陰イオン濃度を有する、請求項1に記載の水性無機パターン形成前駆体水溶液の組成物。前記金属亜酸化物陽イオンがHfO2、ZrO2、またはこれらの組合せを含んで成り、前記多原子陰イオンが硫酸塩を含んで成り、および前記多原子陰イオンがホウ酸塩、リン酸塩、タングステン酸塩、ケイ酸塩、またはこれらの組合せを含んで成る、請求項1に記載の水性無機パターン形成前駆体水溶液の組成物。金属亜酸化物陽イオンに対するリガンドのモル濃度比が少なくとも約5となっている、請求項1に記載の水性無機パターン形成前駆体水溶液の組成物。更に混合されることなく少なくとも約24時間の安定性を有する、請求項1に記載の水性無機パターン形成前駆体水溶液の組成物。感放射線無機コーティング前駆体溶液の形成方法であって、金属亜酸化物陽イオンを含んで成る第一の水溶液、過酸化物基を有するリガンドを含んで成る錯体溶液および多原子無機陰イオンを含んで成る組成物とを混ぜ合わせて前記コーティング前駆体溶液を形成することを含んで成り、金属亜酸化物陽イオンに対するリガンドのモル濃度比が少なくとも約2となっている、方法。前記無機陰イオンを導入前に、前記第一の水溶液を前記錯体溶液と混合してリガンド-陽イオン混合溶液を形成し、前記多原子無機陰イオンを含んで成る溶液の添加前に前記リガンド-陽イオン混合溶液を少なくとも約5分間エージングする、請求項6に記載の方法。基板上に無機材料をパターン形成するための方法であって、溶媒と、金属亜酸化物陽イオンと、過酸化物基を含んで成るリガンドと、無機多原子陰イオンとを含んで成る、放射線によるパターン形成可能なコーティング材の層を形成してコート基板を形成すること、前記コート基板を加熱して前記溶媒の少なくとも一部を除去すること、前記コート基板に放射線のパターンを照射して、照射された箇所のコーティングを縮合させること、および前記コーティングを現像液と接触させる前に前記コート基板を少なくとも約45°Cの温度にまで照射した後に加熱することを含んで成る方法。前記放射線として、紫外線または電子ビームが含まれる、請求項8に記載の方法。前記金属亜酸化物陽イオンがHfO2、ZrO2、またはこれらの組合せを含んで成り、また前記多原子陰イオンが硫酸塩陰イオンを含んで成る、請求項8に記載の方法。前記コーティング材は、金属亜酸化物陽イオンに対するモル濃度比が少なくとも約5であるリガンドを含んで成る、請求項8に記載の方法。前記コーティング材の層が約1nm~約40nmの平均厚さを有する、請求項8に記載の方法。前記コート基板を現像組成物にさらして、露光されていない箇所における前記コーティング組成物を少なくとも部分的に除去する工程をさらに含んで成る、請求項8に記載の方法。基板および前記基板の表面上にパターン形成された無機材料を有して成る構造体であって、前記パターン形成された無機材料が、約60nm以下のピッチで約2.25nm以下の平均ライン幅ラフネスを有するか、または個々のフィーチャについて約30nm以下の平均幅を有する、エッジを有している構造体。前記パターン形成された無機材料が、金属亜酸化物組成物を含んで成る、請求項14に記載の構造体。前駆体溶液の調製この実施例は、ハフニウムHfおよび/またはジルコニウムZrに基づく金属亜酸化物陽イオンを含んで成る前駆体溶液を調製するために使用した方法について記載する。前駆体溶液の成分について別々の水溶液を調製した。表記の便宜上、それぞれの溶液を亜酸化物陽イオンについてはPartA、過酸化物系リガンド溶液についてはPartB、また多原子陰イオンを含んで成る溶液についてはPartCと呼ぶ。500mLの超純水電気抵抗18MΩcmと混ぜ合わせた0.5モルのZrOCl28H2O161.125、AlfaAesar99.9の溶液を濾過することによって溶液PartA1を調製した。500mLの超純水と混ぜ合わせた0.5モルのHfOCl28H2O204.76g、AlfaAesar98の溶液を濾過することによって溶液PartA2を調製した。下記のようにPartA1を用いて193nmリソグラフィパターニングのための前駆体溶液を形成し、またPartA2を用いて13nm極UVまたはEUVとしても知られるまたは電子ビームリソグラフィパターニングのための前駆体溶液を形成した。H2O2水性30w/w、MallinckrodtBakerを超純水で希釈して6~8w/wのH2O2水性溶液を生成することによって溶液PartBを調製した。2~5MH2SO4水性を含んで成る溶液PartCは、保証濃度FischerScientific、10Nで得るか、または濃厚溶液98H2SO4、MallinckrodtBakerを超純水で希釈した。193nmリソグラフィパターニングについてはZr系前駆体溶液が調製された。EUVまたは電子ビームリソグラフィパターニングについてはHf系前駆体溶液が調製された。どちらの前駆体溶液の調製に使用した方法も、Zr系前駆体溶液がPartA1を用いて調製され、Hf系前駆体溶液がPartA2を用いて調製されたことを除いては同一である。選択された比率の成分溶液、PartA1またはPartA2、PartB、およびPartCを計量して個々の予め清浄化したポリエチレンボトルに入れた。目標の最終金属濃度を得るのに十分な量の超純水をPartC成分溶液に加えた。次いでPartA1またはPartA2成分溶液をPartB成分溶液に注ぐことによってボトル中の成分を混ぜ合わせ、5分間待ち、次いでこの混ぜ合わせたPartA1またはPartA2およびPartBに、PartCを注ぎ、さらに5分間待った。この特定の混合順序が粒子の成長を制限することが分かっている。上記の方法を用いて4.8mLの溶液PartA1Zr、1.8mLの溶液PartBH2O2、2.16mLの溶液PartCH2SO4水性、および21.24mLの超純水を混ぜ合わせることによって、0.16Mの最終ジルコニウム濃度を有するZr系前駆体溶液の配合物30mLを得た。上記の方法を用いて4.5mLの溶液PartA2Hf、16.875mLの溶液PartBH2O2、1.8mLの溶液PartCH2SO4水性、および6.825mLの超純水を混ぜ合わせることによって、0.15Mの最終ハフニウム濃度を有するHf系前駆体溶液の配合物30mLを得た。コーティング材の調製および蒸着この実施例は、基板表面の調製、および実施例1に従って作製した前駆体溶液を用いたパターン形成可能なコーティング材の蒸着について記載する。基板には5インチシリコンウェーハを使用した。シリコンウェーハの表面を塩基性界面活性剤、酸性界面活性剤、O2プラズマ、紫外オゾン、ピラニアエッチング液、またはDMSOで前処理し、続いて225°Cと275°Cの間の温度まで加熱して表面を親水性にした。選択した前駆体溶液を、標準リソグラフィスピンコーティングトラック上に塗布した。ウェーハをスピンコーター上に装填し、前駆体溶液をウェーハの中心に定量吐出した。定量吐出される前駆体溶液の量は、所望の塗り厚およびウェーハのサイズに基づいて選択した。スピンコーターを100RPMで5秒間回転してウェーハ全体にレジストを散布し、次いで3000RPMで30~60秒間回転してレジスト膜を注型した。このウェーハをプレ露光ベークに40~200°Cで0.1~5分間かけた。また、この方法は段差を有するウェーハをコーティングするためにも使用されている。図9は、薄膜トランジスタTFTゲート誘電体用途の約100nmの段差を有するウェーハ上のHf系コーティング材の被域を示す。5層の連続して堆積させた層から塗膜を作りだして段差被覆が可能であることを実証した。よりシャープな段差上の適切な被覆が観察された。Zr系コーティング材の193nmリソグラフィパターニングこの実施例は、Zr亜酸化物系コーティング材のパターン形成に使用した方法について述べる。このコーティング材は、実施例2の方法に従ってZrO2系コーティング組成物を使って作製した。このコーティング材を厚さ10~50nmで堆積させた。このZr系コーティング材に、ArFレーザー供給源を有するリソグラフィ加工システムを用いて、マスクまたは生じた干渉パターンでパターン形成させた193nmディープUV光線を照射した。照射後、ウェーハをウェーハトラックに戻し、40°C~200°Cで1~5分間露光後ベークにかけた。この193nmUV光線による露光により、パターン形成されたコーティング材が生じた。パドル現像法を用いて、このパターン形成されたコーティング材を2.38重量TMAHで現像した。TMAHをコーティング材と20秒間接触させ、次いで基板を水でリンスし、乾燥した。図10を参照すると、高度に解像されたパターンがこの現像液を用いて生成されている。図10は、193nmリソグラフィにより20mJ/cm2の線量レベルで作製したZr系コーティング材における120nmピッチ線約60nmの線および間隔のパターンである。Hf系コーティング材の電子ビームおよびEUVリソグラフィパターニングこの実施例は、Hf亜酸化物系コーティング材のパターン形成に使用した方法について記載する。このコーティング材は、実施例2の方法に従ってHfO2系コーティング組成物を使って作製し、堆積させた。ある実施態様では、Hf系コーティング組成物を、30keVおよび約78μC/cm2の電子ビームに露光させた。得られるパターン形成されたコーティング材を、ディップ法を用いて2.38~25重量のTMAHで現像した。現像液をウェーハと20秒間接触させた。次いでウェーハを水でリンスし、乾燥した。現像液との接触により、図11、12、13A、および13Bに示すパターンを生じた。高い解像度パターンが生成された。図11は、Hf系コーティング材における36nmピッチ線を示す。36nmのピッチを有する別のパターンを図12に示す。このパターンは、244μC/cm2の電子ビーム線量により生じた。図13Aおよび13Bは、電子ビーム放射によりパターン形成されたHf系コーティング材中の36nmピッチポストを示す。図13Aに示す試料は、2.38重量TMAH濃度で現像し、一方、図13Bに示す試料は、25重量TMAH濃度で現像した。25重量TMAH濃度の現像は、より正確な輪郭のポストを生じたが、それらの試料は約8倍の高電子ビーム線量を必要とした。図14には1.6~1.8nmライン幅ラフネスを有するパターンを、60nmピッチ上に21nmライン幅を有するパターンについて示す。二重パターン形成された構造体を図15および16に示す。パターニングを500μC/cm2の線量で30keV電子ビームにより行った。第一層をパターン形成した後、その塗膜を220°Cでベークしてから第二コーティング組成物を塗布した。より高倍率の図を図16に示す。よく解像されかつ均一な30nmコンタクトホールが図16中に見える。この実施例で述べる現像後のHf系コーティング材で作られたハードマスクを介してイオンエッチングを行った。このコーティング材はイオンエッチング用のマスクとして働いた。シリコンナノピラーの走査型電子顕微鏡写真を図17に示す。イオンエッチング後のパターン形成された構造体は、40nmのピラー幅を有した。このマスクは、イオンエッチングに対するすぐれた抵抗性を示した。13nmで作用する開口数0.25の投影リソグラフィを用いてEUV画像を得た。スピンコーティングによってレジストをシリコンウェーハ上に厚さ20nmで塗布し、続いて50°Cの塗布後ベークを行った。約80mJ/cm2で露光した後、75°Cの露光後ベークを使用してから25TMAH中で現像した。この現像済みパターンを図18A~Dに示す。図18に示すパターンは、A32nm、B30nm、C28nm、およびD26nmのピッチを有する。上記実施態様は例示的なものであり、限定するものではない。追加の実施形態は特許請求の範囲の中にある。さらに、本発明を特定の実施形態に関して述べたが、当業者は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく形および詳細の変更を行うことができることを認識するであろう。上記文書の参照による援用はすべて、本明細書中の明確な開示内容に反するいかなる主題も組み込まれないように限定される。