[发明专利]感光材料和光刻方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造，更具体而言，涉及感光材料和光刻方法。

背景技术

半导体集成电路(IC)产业经历了快速增长。在IC材料、设计和制造工具方面的技术改进已经产生了数代IC，其中每一代都具有比前一代更小且更复杂的电路。在这些改进的发展过程中，制造方法、工具和材料方面努力实现更小的部件尺寸。

光刻是一种机制，通过该机制可将图案投射到在其上形成有感光层的衬底(如半导体晶圆)上。通常通过使辐射穿过图案化的光掩模诱导图案。尽管光刻工具和方法在减小成像元件的线宽方面经历了重大的改进，但是可能需要进一步的改进。例如，感光材料的成像部件的轮廓可能使在衬底上准确地再现期望的图案所需的图案失真。例如，在成像和显影之后可能留下不想要的、残留的感光材料，或者可能去除或以其他方式破坏需要作为掩模元件的部分感光材料。

发明内容

为了解决上述技术问题，一方面，本发明提供了一种感光材料，包括：溶剂；光生酸剂(PAG)组分；以及猝灭剂组分，其中，所述PAG组分和所述猝灭剂组分中的至少一种包含烷基氟化物基团。

在所述的感光材料中，所述猝灭剂组分包含烷基氟化物基团。

在所述的感光材料中，所述烷基氟化物基团是C₂F₅。

在所述的感光材料中，所述PAG组分包含烷基氟化物基团。

在所述的感光材料中，所述PAG组分包含烷基氟化物基团，其中，所述烷基氟化物基团连接到所述PAG组分的阴离子组分。

在所述的感光材料中，所述PAG组分包含烷基氟化物基团，其中，所述烷基氟化物基团连接到所述PAG组分的阳离子组分。

另一方面，本发明提供了一种在衬底上形成图案的方法，包括：提供半导体衬底；在所述半导体衬底上形成感光层，其中所述感光层包括具有氟原子的第一组分；在形成所述感光层后，使所述第一组分浮动到所述感光层的顶面；以及此后，图案化所述感光层。

在所述的方法中，所述第一组分包括光生酸剂(PAG)。

在所述的方法中，所述第一组分包括猝灭剂。

在所述的方法中，所述第一组份包括光产碱剂(PBG)和光分解猝灭剂(PDQ)中的至少一种。

在所述的方法中，所述第一组分包含烷基氟化物基团。

在所述的方法中，所述第一组分包含C₂F₅基团。

在所述的方法中，所述第一组分具有下式：

其中，R1^-、R2、R3和R4中的至少一种包含氟原子。

在所述的方法中，所述第一组分具有下式：

其中，R1^-、R2、R3和R4中的至少一种包含烷基氟化物基团中的氟原子。

在所述的方法中，所述第一组分具有下式：

其中，R1^-、R2、R3和R4中的至少一种包含烷基氟化物基团中的氟原子，其中，所述烷基氟化物基团是C₂F₅。

又一方面，本发明提供了一种制造半导体器件的方法，包括：确定与形成第一部件相关的轮廓问题(结果)；确定感光材料配方从而补偿所述轮廓问题；在衬底上形成具有确定的感光材料配方的感光材料层；以及图案化所述感光材料层从而提供所述第一部件。

在所述的方法中，确定所述感光材料配方包括对所述感光材料的至少一种组分提供烷基氟化物基团。

在所述的方法中，确定所述感光材料配方包括提供浮动到所述感光材料层的顶部区域的酸性组分成分。

在所述的方法中，确定所述感光材料配方包括提供浮动到所述感光材料层的顶部区域的碱性组分成分。

在所述的方法中，确定所述轮廓问题包括识别足部轮廓问题、T顶部轮廓问题、顶部圆化轮廓问题和底切轮廓问题中的至少一种。

附图说明

当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以更好地理解本发明的各方面。应该强调的是，根据工业中的标准实践，对各种部件没有按比例绘制。实际上，为了清楚论述起见，各种部件的尺寸可以被任意增大或缩小。

图1、图2、图3和图4是由感光材料形成的现有技术部件的截面图。

图5-图9是根据本发明的一个或多个方面制造的示例性实施例器件的截面图。