[发明专利]微影方法

说明书

提供一种微影图案化的方法，包括：形成光阻层于基板上，以及对光阻层进行曝光制程。光阻层包含聚合物主链、键结至聚合物主链的酸活性基团、键结至聚合物主链的敏化剂、光酸产生剂、与热碱产生剂。上述方法亦包括在第一温度下烘烤光阻层，接着在第二温度下烘烤光阻层。第二温度高于第一温度。上述方法亦包括在显影剂中显影光阻层，以形成图案化的光阻层。

技术领域

本发明实施例关于半导体装置的制作方法，更特别关于极紫外线微影中的光阻膜组成与采用其的方法。

背景技术

半导体集成电路产业已经历指数成长。集成电路材料与设计的技术进展，使每一代的集成电路比前一代的集成电路更小更复杂。在集成电路进化的课题中，功能密度(单位芯片面积的内连线装置数目)通常随着几何尺寸(比如制程所能形成的最小构件或线路)缩小而增加。尺寸缩小的制程优点在于增加产能并降低相关成本，不过也会增加集成电路制程的复杂性。

举例来说，极紫外线微影已用于符合较小装置其关键尺寸的需求。极紫外线微影采用的扫描机的射线在极紫外线区中，其波长介于约1nm至约100nm之间。一些极紫外线扫描机与一些光学扫描机类似，可提供4×微缩投影曝光至涂布在基板上的光阻膜上，差别在于极紫外线扫描机为反射式光学件而非折射式光学件。极紫外线微影可施加所需的复杂组于光阻膜上。多种极紫外线光阻已开发，而聚羟基苯乙烯光阻具有许多用于极紫外线微影的所需性质。然而，在现有的负型显影剂中显影聚羟基苯乙烯光阻伴随着多种问题，这些问题会造成光阻膜损失、增加线边缘粗糙度、增加线宽粗糙度、以及图案变形。目前亟需光阻与采用其的方法以改善此领域。

发明内容

本发明一实施例提供的微影图案化的方法，包括：形成光阻层于基板上，其中光阻层包含聚合物主链、键结至聚合物主链的酸活性基团、键结至聚合物主链的敏化剂、光酸产生剂、与热碱产生剂；对光阻层进行曝光制程；在第一温度下烘烤光阻层，接着在第二温度下烘烤光阻层，其中第二温度高于第一温度；以及在显影剂中显影光阻层，以形成图案化的光阻层。

附图说明

图1A、1B、1C、与1D是一实施例中，以微影图案化形成半导体结构的剖视图。

图2是一些实施例中，用于微影图案化的装置。

图3是一些实施例中，可应用于图1A的光阻材料。

图4是一些实施例中，可用于光阻中的例示性聚合物结构。

图5A与5B是一些实施例中，用于图3的光阻材料的极性基团的例示性化学结构。

图6是一些实施例中，用于图3的光阻材料的酸活性基团中，其可用的例示性化学结构。

图7A与7B是一些实施例中，用于图3的光阻材料的酸活性基团的多种化学结构，其可在切断后含有羧基。

图8是一些实施例中，采用图3的光阻材料的例示性方法的流程图，且光阻材料含有热碱产生剂。

图9是一些实施例中，采用图3的光阻材料的例示性方法的流程图，且光阻材料含有光碱产生剂。

【符号说明】

100 半导体装置

102 基板

104 图案化层

104a 图案化的硬掩模层

106 光阻层

106a 光阻图案

108 射线束

110 显影剂

200 极紫外线微影系统

202 射线源

206 聚光光学件