[發(fā)明專利]形成電子器件的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010256809.2
• 申請(qǐng)日: 2010-06-25
• 公開（公告）號(hào): CN102074462A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: Y·C·裴;T·卡多拉西亞;劉沂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 羅門哈斯電子材料有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/027
• 分類號(hào): H01L21/027;G03F7/00;G03F7/004;G03F7/039
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 陳哲鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)?jiān)?5?U.S.C§119(e)下要求2009年11月19日提交的號(hào)為61/281,681和2009年12月31日提交的號(hào)為61/335,168的U.S.臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，這些申請(qǐng)的整個(gè)內(nèi)容在此并入作為參考。

本發(fā)明一般地涉及電子器件的制造。更具體地，本發(fā)明涉及光刻工藝，其容許光刻膠圖形的尺寸的控制。本發(fā)明還涉及可在本發(fā)明的方法中使用的用于處理光刻膠圖形的化合物。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體制造工業(yè)中，光刻膠材料用于將圖像轉(zhuǎn)印到一個(gè)或更多的下層(underlying?layer)，例如沉積在半導(dǎo)體襯底上的金屬、半導(dǎo)體或介電層，以及襯底本身。為提高半導(dǎo)體器件的集成密度和形成具有納米級(jí)尺寸的結(jié)構(gòu)，具有高分辯率的光刻膠和光刻工藝工具已經(jīng)且繼續(xù)發(fā)展。

在半導(dǎo)體器件中實(shí)現(xiàn)納米級(jí)特征尺寸的一個(gè)方法是在化學(xué)增強(qiáng)光刻膠曝光時(shí)使用短波長的光，例如，193nm或更小。浸沒式光刻有效地增大成像器件，例如，具有KrF或ArF光源的掃描器的透鏡的數(shù)值孔徑。這通過在成像器件的最底部的表面和半導(dǎo)體晶片的最頂部表面之間使用相對(duì)高折射率的流體(fluid)(即，浸沒液)來實(shí)現(xiàn)。相比于空氣或惰性氣體媒介，浸沒液允許更多量的光被聚焦進(jìn)入光刻膠層。

根據(jù)下示的雷利公式(Rayleigh?equation)定義理論上的分辨限制：

R=k1λNA]]>

其中k₁是工藝因子，λ是成像工具的波長以及NA是成像透鏡的數(shù)值孔徑。當(dāng)使用水作為浸沒液，可提高最大數(shù)值孔徑，例如從1.2提高到1.35。對(duì)于印刷線和間隙圖形的情況，k₁為0.25，1?93nm的浸沒掃描器將只能分辨36nm的半間距線和間隙圖形。由于具有暗場掩模的低虛像對(duì)比，印刷接觸孔或任意2D圖形的分辯率進(jìn)一步被限制，其中理論上k₁的限制是0.35。接觸孔的最小半間距因此而限制為大約50nm。標(biāo)準(zhǔn)的浸沒光刻工藝一般不適合于制造要求更高的分辯率的器件。

在半導(dǎo)體制造工業(yè)中，光刻膠材料用于將圖像轉(zhuǎn)印到一個(gè)或更多的下層，例如沉積在半導(dǎo)體襯底上的金屬、半導(dǎo)體或介電層，以及襯底本身。為提高半導(dǎo)體器件的集成密度和容許具有納米級(jí)尺寸的結(jié)構(gòu)的形成，具有高分辯率的光刻膠和照相平版印刷工藝工具已經(jīng)且繼續(xù)發(fā)展。

在半導(dǎo)體器件中實(shí)現(xiàn)納米級(jí)特征尺寸的一個(gè)方法是在光刻膠曝光時(shí)使用短波長的光，例如，193nm或更小。浸沒式光刻有效地增大成像器件，例如，具有KrF或ArF光源的掃描器的透鏡的數(shù)值孔徑(NA)。這通過在成像器件的最底部的表面和半導(dǎo)體晶片的最頂部表面之間使用相對(duì)高折射率的流體(即，浸沒液)來實(shí)現(xiàn)。相比于空氣或惰性氣體媒介，浸沒液允許更多量的光被聚焦進(jìn)入光刻膠層。當(dāng)使用水作為浸沒液，可提高最大數(shù)值孔徑，例如從1.2提高到1.35。數(shù)值孔徑如此的增大，可在單個(gè)曝光工藝中實(shí)現(xiàn)40nm的半間距的分辯率，這樣以滿足改良的的設(shè)計(jì)收縮。但是，此標(biāo)準(zhǔn)的浸沒光刻工藝一般不適合于制造要求更高的例如32nm和22nm的半間距節(jié)點(diǎn)的分辯率的器件。