[發明專利]感光材質、光阻材質及半導體組件制造方法有效

申請號：	200710187758.0	申請日：	2007-11-23
公開（公告）號：	CN101308326A	公開（公告）日：	2008-11-19
發明（設計）人：	葉孝蔚;施仁杰;陳建宏	申請（專利權）人：	臺灣積體電路制造股份有限公司
主分類號：	G03F7/004	分類號：	G03F7/004;G03F7/20;H01L21/027
代理公司：	北京律誠同業知識產權代理有限公司	代理人：	陳紅
地址：	臺灣省新竹市新***	國省代碼：	中國臺灣;71
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摘要：
搜索關鍵詞：	感光材質半導體組件制造方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及集成電路的制造，且特別是涉及一種用于光刻工藝中的自組裝感光層(Self-Assembled?Photosensitive?Layer)。

背景技術

隨著半導體制造技術的持續進步，目前已逐漸采用浸潤式光刻工藝來實現更小的特征尺寸，例如65nm、45nm甚至更小的尺寸。然而在使用浸潤式光刻系統的曝光工藝中，污染物，例如微粒或水漬，會被引入到浸潤光刻系統中，進而污染在此系統中進行處理的半導體圓片。例如將光阻物質引入浸潤流體中，就會造成此類污染。因而造成產品缺陷或合格率劣化。

降低這種污染的方法之一，就是直接在光阻上方提供一個上方涂層。該上方涂層可以提供阻隔作用，以防止光阻物質擴散進入浸潤流體。然而這一方法有幾個缺點。第一，由于制造上方涂層因而增加了工藝成本和時間。第二，由于上方涂層的折射系數、厚度和化學組成份的特性，可能對光刻工藝產生不良影響。因此有需要提供一種工藝簡單且具有成本效益的材質或方法，以改善用于浸潤式光刻工藝中的感光層。

發明內容

本發明的一實施例在于提供一種適用于半導體工藝的感光材質，以防止浸潤流體中的污染物質污染工藝。該感光材質包括：感光材料以及共聚物，其中該共聚物包括：多個光阻鏈以及多個疏水性碳鏈，其中每個疏水性碳鏈系于這些光阻鏈中的一個上，且這些光阻鏈和這些疏水性碳鏈相互復合，并對外加能量產生反應，而進行自組裝以形成光阻層和疏水層。

本發明的另一實施例在于提供一種半導體組件的制造方法，以防止浸潤流體中的污染物質污染工藝。此方法包括下述步驟：首先提供半導體基材；再于半導體基材之上形成底部抗反射涂層；之后于底部抗反射涂層上形成復合感光層，該復合感光層包括用來形成疏水層的材料；接著對復合感光層進行光刻工藝處理，使得復合感光層進行自組裝，以形成光阻層及覆蓋于光阻層上的疏水層。

本發明的又一實施例在于提供一種適用于光刻圖案化工藝的光阻材質，以防止浸潤流體中的污染物質污染工藝。該光阻材質包括光阻鏈以及至少一種功能性疏水性碳鏈，系于光阻鏈的一端。其中光阻鏈與功能性疏水性碳鏈對外加能量會產生反應而進行自組裝，以形成多層結構。

根據上述實施例可知，本發明的技術特征是采用一種包括光阻鏈以及至少一種功能性疏水性碳鏈的感光材質來取代現有的光阻材質，通過外加能量使光阻鏈與疏水性碳鏈產生反應而進行自組裝，以形成底部光阻層和上方疏水層。在浸潤式光刻工藝中，上方疏水層可以提供保護并防止底部光阻層溶出污染物質到浸潤流體中以污染工藝。可在不增加額外工藝步驟的情形下，解決現有技術因液滴殘留污染工藝中的半導體圓片，而造成產品缺陷或合格率劣化的問題，進而增加工藝產量及合格率。

附圖說明

為讓本發明的上述和其它目的、特征、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下。必須強調的是，根據本領域的標準案例，許多特征并未依照比例繪示。事實上，為了清楚說明起見，許多特征可能會任意地放大或縮小。

圖1為示出了一種光刻系統的結構以及將污染引入到光刻系統的示意圖。

圖2為一種半導體組件的部分結構剖面圖，其中該半導體組件包括一個形成于感光層上方的上方涂層。

圖3是根據本發明的一實施例所繪制的半導體組件部分結構剖面圖，其中包括用于光刻工藝的自組裝感光層的形成。

圖4A和4B示出了使用傳統光阻層和使用圖3中的自組裝感光層進行曝光顯影步驟后的半導體組件的部分結構剖面圖。

圖5示出了制造如圖3所示的具有自組裝感光層的半導體組件的方法流程圖

主要組件符號說明

100：浸潤式光刻系統??????110：基材處理臺

112：基材????????????????116：成像層

120：透鏡系統????????????130：浸潤流體盛裝模塊

132：浸潤流體????????????140：空間