[发明专利]光阻材料及图案化集成电路构件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及使用紫外光以及极紫外光微影法来图案化集成电路(IC)构件。

背景技术

在半导体制造过程的光学微影步骤中，用于光阻涂料的紫外光波长限制了缩减IC构件的几何尺寸的能力。更确切地，决定IC构件尺寸的光学对比，与投射在光阻涂料上的紫外光的波长成正比。

传统上，光学微影法已使用产生自含氟化氪(KrF)以及氟化氩(ArF)的光源的紫外光。这些化学物产生出波长范围介于193纳米至248纳米的紫外光源。在这样传统的氟化氪/氟化氩光学微影制程中，光阻涂料包含酸可去保护(deprotectable)或可交联(crosslinkable)的聚合物、光酸产生剂(PAG)以及一碱光抑制剂(base quencher)。在氟化氪/氟化氩光学微影制程中，当氟化氪/氟化氩紫外光照在光阻涂料的表面时，光酸产生剂吸收紫外光的电磁波并产生酸。之后，酸与光阻聚合物反应，改变了光阻聚合物的化学性质，以使其在后续的显影步骤中变得可溶。然而，随着集成电路构件的尺寸变得更小，由于氟化氪/氟化氩紫外光的相对长的波长，因此氟化氪/氟化氩的光学微影制程变得不再适用。

因此，已发展出使用更短波长的紫外光源的光学微影制程。特别是，极紫外光微影制程使用紫外光源，这些紫外光源包含了波长约13.5纳米的电磁波。然而，光酸产生剂无法吸收这么短波长的紫外光光源。极紫外光微影制程的一目的就是使光阻涂料包含光敏剂(photosensitizer)。当极紫外光照在光阻涂料时，光敏剂吸收短波长的电磁波并释放出光电子。接着，这些光电子与光酸产生剂反应，产生光酸。之后，酸与光阻聚合物反应，而改变了光阻聚合物的化学性质，与传统的氟化氪/氟化氩光学微影制程非常相像。

然而，当极紫外光光学微影使用较低波长的紫外光源来制造较小的IC构件时，具有一些缺点。首先，极紫外光光学微影是效率不足的，在光阻涂料中的光敏剂与光酸产生剂，一般只能将5％的短波长电磁波转变成酸。再者，在光阻涂料中产生的光电子以热的形式消耗能量。此过量的热可能会造成光阻的逸气(outgassing)。

因此，需要一种可以解决上述问题的制造集成电路组件的方法以及光阻材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种图案化集成电路构件的光阻材料及方法，从而克服或改善前述现有技术的问题。

根据本发明的上述目的，提出一种光阻材料，其包含聚合物、光酸产生剂、一抑制碱、发色团、溶剂以及发光剂。光酸产生剂用以产生与聚合物反应的酸。发光剂将第一波长的电磁波转换成第二波长的电磁波。第二波长的电磁波可使光酸产生剂产生酸。

根据本发明的上述目的，提出一种图案化集成电路构件的方法，此方法包括提供一基板；于基板上形成第一材料层；于第一材料层上形成第二材料层，其中第二材料层包含发光剂；以及将第二材料层的一或复数个部分曝光于第一波长的辐射，使得发光剂吸收第一波长的辐射的至少一部分，并且发射出第二辐射。第二辐射的波长不同于辐射的第一波长。

应用本发明的使用具发光剂的光阻层来制作集成电路，由于具发光剂的光阻层具有更高的酸产生效率，因为它不使用光敏剂将短波长极紫外光转换成光电子。因此，具发光剂的光阻涂布不会产生过量的热，而造成光阻的逸气作用。

附图简要说明

从上述结合附图所作的详细描述，可对本发明内容有更好的了解。需强调的是，根据业界的标准实务，各特征并未依比例绘示，且目的仅仅是用以说明。事实上，为了使讨论更为清楚，各特征的数量及尺寸都可任意地增加或减少。

图1是绘示根据本发明的各种方面的一种半导体组件的制造方法的流程图。

图2A至图2C是根据图1的方法的一种半导体组件的数个实施例在各个制造阶段中的各种剖面示意图。

主要组件符号说明

100：方法        102：方框

104：方框        106：方框

108：方框        110：方框

200：半导体组件  210：基板

212：第一材料层  214：第二材料层

214A：曝光部分   214B：未曝光部分

实施方式

本发明大体上涉及一种制造半导体组件的方法，更特别地，涉及一种图案化各种半导体组件的特征的方法以及光阻。