[發明專利]感光材料和光刻方法

有效

• 申請號: 201310024509.5
• 申請日: 2013-01-23
• 公開（公告）號: CN103454856B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 張慶裕
• 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;G03F7/00;H01L21/027
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司11409
• 代理人: 章社杲,孫征

技術領域

本發明涉及半導體制造，更具體而言，涉及感光材料和光刻方法。

背景技術

半導體集成電路(IC)產業經歷了快速增長。在IC材料、設計和制造工具方面的技術改進已經產生了數代IC，其中每一代都具有比前一代更小且更復雜的電路。在這些改進的發展過程中，制造方法、工具和材料方面努力實現更小的部件尺寸。

光刻是一種機制，通過該機制可將圖案投射到在其上形成有感光層的襯底(如半導體晶圓)上。通常通過使輻射穿過圖案化的光掩模誘導圖案。盡管光刻工具和方法在減小成像元件的線寬方面經歷了重大的改進，但是可能需要進一步的改進。例如，感光材料的成像部件的輪廓可能使在襯底上準確地再現期望的圖案所需的圖案失真。例如，在成像和顯影之后可能留下不想要的、殘留的感光材料，或者可能去除或以其他方式破壞需要作為掩模元件的部分感光材料。

發明內容

為了解決上述技術問題，一方面，本發明提供了一種感光材料，包括：溶劑；光生酸劑(PAG)組分；以及猝滅劑組分，其中，所述PAG組分和所述猝滅劑組分中的至少一種包含烷基氟化物基團。

在所述的感光材料中，所述猝滅劑組分包含烷基氟化物基團。

在所述的感光材料中，所述烷基氟化物基團是C₂F₅。

在所述的感光材料中，所述PAG組分包含烷基氟化物基團。

在所述的感光材料中，所述PAG組分包含烷基氟化物基團，其中，所述烷基氟化物基團連接到所述PAG組分的陰離子組分。

在所述的感光材料中，所述PAG組分包含烷基氟化物基團，其中，所述烷基氟化物基團連接到所述PAG組分的陽離子組分。

另一方面，本發明提供了一種在襯底上形成圖案的方法，包括：提供半導體襯底；在所述半導體襯底上形成感光層，其中所述感光層包括具有氟原子的第一組分；在形成所述感光層后，使所述第一組分浮動到所述感光層的頂面；以及此后，圖案化所述感光層。

在所述的方法中，所述第一組分包括光生酸劑(PAG)。

在所述的方法中，所述第一組分包括猝滅劑。

在所述的方法中，所述第一組份包括光產堿劑(PBG)和光分解猝滅劑(PDQ)中的至少一種。

在所述的方法中，所述第一組分包含烷基氟化物基團。

在所述的方法中，所述第一組分包含C₂F₅基團。

在所述的方法中，所述第一組分具有下式：

其中，R1^-、R2、R3和R4中的至少一種包含氟原子。

在所述的方法中，所述第一組分具有下式：

其中，R1^-、R2、R3和R4中的至少一種包含烷基氟化物基團中的氟原子。

在所述的方法中，所述第一組分具有下式：

其中，R1^-、R2、R3和R4中的至少一種包含烷基氟化物基團中的氟原子，其中，所述烷基氟化物基團是C₂F₅。

又一方面，本發明提供了一種制造半導體器件的方法，包括：確定與形成第一部件相關的輪廓問題(結果)；確定感光材料配方從而補償所述輪廓問題；在襯底上形成具有確定的感光材料配方的感光材料層；以及圖案化所述感光材料層從而提供所述第一部件。

在所述的方法中，確定所述感光材料配方包括對所述感光材料的至少一種組分提供烷基氟化物基團。

在所述的方法中，確定所述感光材料配方包括提供浮動到所述感光材料層的頂部區域的酸性組分成分。

在所述的方法中，確定所述感光材料配方包括提供浮動到所述感光材料層的頂部區域的堿性組分成分。

在所述的方法中，確定所述輪廓問題包括識別足部輪廓問題、T頂部輪廓問題、頂部圓化輪廓問題和底切輪廓問題中的至少一種。

附圖說明

當結合附圖進行閱讀時，根據下面詳細的描述可以更好地理解本發明的各方面。應該強調的是，根據工業中的標準實踐，對各種部件沒有按比例繪制。實際上，為了清楚論述起見，各種部件的尺寸可以被任意增大或縮小。

圖1、圖2、圖3和圖4是由感光材料形成的現有技術部件的截面圖。

圖5-圖9是根據本發明的一個或多個方面制造的示例性實施例器件的截面圖。