[发明专利]光刻胶和方法

说明书

优先权声明和交叉引用

本申请要求于2013年12月6日提交的标题为“负性显影光刻胶和利用其制造的器件”的美国临时申请第61/912,967号的优先权，其全部内容结合于此作为参考。

此外，本申请涉及代理案号为TSM14-0145，与当前申请同时提交的申请，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及光刻胶和方法。

背景技术

随着响应于消费者需求的消费器件已经变得越来越小，这些器件的单独的组件也必然降低尺寸。组成器件(诸如移动电话、平板电脑等)的主要组件的半导体器件已经压缩到变得越来越小，伴随着半导体器件内的单独的器件(例如，晶体管、电阻器、电容器等)上的相应的压力也减小尺寸。

在半导体器件的制造工艺中使用的一个可用的技术是光刻材料的使用。这样的材料被施加到表面，然后暴露于其本身已被图案化的能量。这样的暴露改变光刻材料的曝光区域的化学和物理性质。可利用该改变以及光刻材料的未曝光区域的未改变以去除一个区域而不去除其它。

然而，由于单独的器件的尺寸已减小，用于光刻处理的工艺窗口已经变得越来越紧。这样，光刻处理领域的进步已成为必要以便跟上按比例缩小器件的能力，并且需要进一步的改进以满足期望的设计标准，从而使得可以维持朝着越来越小的组件的进展。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种光刻胶，包括：会分解的第一基团，所述会分解的第一基团具有第一数量的碳原子；以及会分解的第二基团，所述会分解的第二基团具有第二数量的碳原子，所述第二数量的碳原子小于所述第一数量的碳原子，并且所述第二数量的碳原子小于9个碳原子。

在上述光刻胶中，还包括不会分解的第一大基团，其中，所述会分解的第二基团键合至所述不会分解的大基团。

在上述光刻胶中，还包括不会分解的第一大基团，其中，所述会分解的第二基团键合至所述不会分解的大基团；其中，所述不会分解的第一大基团包括9个至30个之间的碳原子。

在上述光刻胶中，其中，所述光刻胶是负性光刻胶。

在上述光刻胶中，其中，所述第二数量的碳原子多于4个碳原子。

在上述光刻胶中，其中，所述会分解的第二基团具有以下结构：

其中Ra，Rb和Rc的每个均独立地表示选自由C1～C5烷基、环烷基、羟烷基、烷氧基、烷氧基烷基、乙酰基、乙酰基烷基、羧基、烷基羧基、环烷基和杂环烷基组成的组中的基团。

在上述光刻胶中，其中，包括所述会分解的第二基团的单体多于所述光刻胶内的单体的5％。

在上述光刻胶中，其中，包括所述会分解的第二基团的单体多于所述光刻胶内的单体的5％；其中，所述会分解的第一基团具有大于约30％的装载。

根据本发明的另一个方面，提供了一种光刻胶，包括：溶剂；光活性化合物；以及聚合物树脂，其中所述聚合物树脂还包括：会裂解的第一基团，具有多于9个的碳原子；以及会裂解的第二基团，具有不多于9个的碳原子。

在上述光刻胶中，其中，所述会裂解的第二基团具有以下结构：

其中Ra，Rb和Rc的每个均独立地表示选自由C1～C5烷基、环烷基、羟烷基、烷氧基、烷氧基烷基、乙酰基、乙酰基烷基、羧基、烷基羧基、环烷基和杂环烷基组成的组中的基团。

上述光刻胶中，其中，包括所述会裂解的第二基团的单体多于所述光刻胶内的单体的5％。

上述光刻胶中，其中，所述会裂解的第一基团具有大于约45％的装载。

上述光刻胶中，其中，所述聚合物树脂还包括不会裂解的第一大基团，其中，所述不会裂解的第一大基团包括至少9个并少于或等于30个碳原子。

上述光刻胶中，其中，所述聚合物树脂还包括不会裂解的第一大基团，其中，所述不会裂解的第一大基团包括至少9个并少于或等于30个碳原子；其中，还包括键合至所述不会裂解的第一大基团的极性官能团。

根据本发明的又一个方面，提供了一种制造半导体器件的方法，所述方法包括：对将被图案化的层施加光刻胶，其中，所述光刻胶包括：碳氢主链；第一酸不稳定基团，其中，所述第一酸不稳定基团包括少于9个碳原子；以及第二酸不稳定基团，其中，所述第二酸不稳定基团包括多于9个碳原子；将所述光刻胶曝光于图案化的光源；以及在曝光所光刻胶之后显影所述光刻胶。