CN105895509A - 用于脱气减少和带外辐射吸收的新光刻胶添加剂 - Google Patents

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Abstract

在衬底上方形成可图案化层。在可图案化层上方形成光敏层。光敏层包含添加剂。添加剂至少包含浮动控制化学成分和容量控制化学成分。对光敏层实施旋转干燥和/或烘烤工艺。浮动控制化学成分使添加剂在旋转干燥或烘烤期间上升。此后，作为远紫外(EUV)光刻工艺的部分，曝光光敏层。在曝光期间在光敏层内部生成一种或多种脱气化学物质。容量控制化学成分足够大量和致密以将脱气化学物质捕获在光敏层内部。本发明的实施例还涉及用于脱气减少和带外辐射吸收的新光刻胶添加剂。

Description

用于脱气减少和带外辐射吸收的新光刻胶添加剂
优先权数据
本申请要求2015年2月13日提交的标题为“Novel Photoresist Additive forOutgassing Reduction and Out-of-Band Radiation Absorption”的临时专利申请第62/115，671号的优先权，其全部内容结合于此作为参考。
技术领域
本发明涉及集成电路器件，更具体地，涉及用于脱气减少和带外辐射吸收的新光刻胶添加剂。
背景技术
半导体集成电路(IC)工业已经经历了快速增长。IC材料和设计中的技术进步已经产生了多代IC，其中，每一代IC都具有比上一代更小和更复杂的电路。然而，这些进步也已经增大了处理和制造IC的复杂度，并且为了实现这些进步，需要IC处理和制造中的类似的发展。在集成电路演化的过程中，功能密度(即，每芯片面积的互连器件的数量)已经普遍增大，而几何尺寸(即，使用制造工艺可以产生的最小组件(或线))已经减小。
随着半导体器件尺寸不断缩小，例如，小于20纳米(nm)节点，传统的光刻技术具有光学限制，这导致分辨率问题并且不能实现期望的光刻性能。相比之下，远紫外(EUV)光刻可以实现小得多的器件尺寸。然而，EUV光刻仍具有与光刻胶脱气相关的一些缺点，光刻胶脱气可能污染光刻工具并且使光刻性能退化。
因此，虽然现有的光刻胶材料对于它们的预期目的通常已经足够，但是它们不是在每个方面都已完全令人满意。
发明内容
本发明的实施例提供了一种制造半导体器件的方法，包括：在衬底上方形成层；在所述层上方涂布光刻胶，其中，所述光刻胶包含添加剂；旋转干燥和/或烘烤所述光刻胶，其中，所述添加剂在所述光刻胶的旋转干燥或烘烤期间浮动至所述光刻胶的上表面；以及此后对所述光刻胶实施曝光工艺，从而产生一种或多种光刻胶脱气产物，其中，浮动至所述光刻胶的所述上表面处的所述添加剂防止所述一种或多种光刻胶脱气产物逃离所述光刻胶。
本发明的另一实施例提供了一种制造半导体器件的方法，包括：在衬底上方形成可图案化层；在所述可图案化层上方形成光敏层，其中，所述光敏层包含添加剂，其中，所述添加剂至少包含浮动控制化学成分和容量控制化学成分；旋转干燥或烘烤所述光敏层，其中，所述浮动控制化学成分允许所述添加剂在旋转干燥或烘烤期间上升；以及此后，作为远紫外(EUV)光刻工艺的部分，曝光所述光敏层，其中，在曝光期间在所述光敏层内部生成一种或多种脱气化学物质，并且其中，所述容量控制化学成分足够大量和致密以将所述脱气化学物质捕获在所述光敏层内部。
本发明的又一实施例提供了一种光刻胶添加剂，包括：浮动控制组分，使所述光刻胶添加剂朝着光刻胶的上表面浮动，其中，所述光刻胶添加剂设置在所述光刻胶中；以及容量控制组分，所述容量控制组分具有足够的密度和量以阻挡曝光工艺期间释放的一种或多种光刻胶脱气产物。
附图说明
当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本发明的各方面。应该强调，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。
图1和图9至图10是根据本发明的一些实施例的处于制造的各个阶段的半导体器件的图解截面侧视图。
图2至图8示出了根据本发明的一些实施例的光刻胶材料(或其组分)的化学式。
图11是根据本发明的一些实施例的示出制造半导体器件的方法的流程图。
具体实施方式
以下公开内容提供了许多用于实现所提供主题的不同特征的不同实施例或实例。下面描述了组件和布置的具体实例以简化本发明。当然，这些仅仅是实例，而不旨在限制本发明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触形成的实施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。此外，本发明可在各个实例中重复参考标号和/或字符。该重复是为了简单和清楚的目的，并且其本身不指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。
而且，为便于描述，在此可以使用诸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等的空间相对术语，以描述如图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)元件或部件的关系。除了图中所示的方位外，空间相对术语旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。装置可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方位上)，而本文使用的空间相对描述符可以同样地作相应的解释。
图1和图9至图10是根据本发明的各个方面的处于制造的各个阶段的半导体器件35的图解截面侧视图。半导体器件35可以包括集成电路(IC)芯片、片上系统(SoC)或其部分并且可以包括诸如电阻器、电容器、电感器、二极管、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、互补金属氧化物半导体(CMOS)晶体管、双极结晶体管(BJT)、横向扩散MOS(LDMOS)晶体管、高功率MOS晶体管或其他类型的晶体管的各种无源和有源微电子器件。
由于远紫外(EUV)光刻的实现小半导体器件尺寸(例如，20纳米(nm)技术节点或更小)的能力，所以远紫外(EUV)光刻变得广泛使用。然而，对于传统的EUV光刻，光刻胶脱气仍是一个挑战。更具体地，在EUV光刻中的曝光工艺期间(或之后)，涂布在半导体晶圆上的光刻胶材料可以产生脱气产物或物质。当允许从光刻胶逃离时，脱气产物可以污染光刻工具并且使光刻性能退化。此外，这些脱气产品可以由光产酸剂(PAG)、保护基团的光化学裂解或来自光产酸剂的分解产物产生。作为非限制性实例，PAG可以在酸生成期间脱气叔丁基苯，并且光刻胶中的聚合物可以在脱保护反应期间脱气异丁烯。
为了抑制光刻胶脱气产物，可以在光刻胶表面上方形成保护层。以这种方式，脱气产物可以由保护层阻挡，从而减少光刻胶脱气产物的散发。不幸的是，这种方法不仅引起较高的制造成本(即，由于用于保护层的额外材料和用于形成保护层的额外的工具)，而且可以不利地影响光刻性能，因为该方法实际上增大光刻胶“高度”，从而引起与较小的工艺窗口、弱塌陷裕度、差的焦深或光刻胶膜损失相关的问题。
本发明提供了新的方法以抑制光刻胶脱气，但是不经受以上关于保护顶部涂层方法讨论的缺点。下面将参照图1至图11更详细地讨论本发明的各个方面。
参照图1，半导体器件35包括衬底40。在一些实施例中，衬底40是掺杂有诸如硼的p型掺杂剂的硅衬底(例如，p型衬底)。可选地，衬底40可以是其他合适的半导体材料。例如，衬底40可以是掺杂有诸如磷或砷的n型掺杂剂的硅衬底(n型衬底)。衬底40可以包括诸如锗和金刚石的其他元素半导体。衬底40可以可选择地包括化合物半导体和/或合金半导体。此外，衬底40可以包括外延层(epi层)，可以被应变以用于性能增强，并且可以包括绝缘体上硅(SOI)结构。
在一些实施例中，衬底40是基本上导电的或半导电的。电阻可以小于约103欧姆-米。在一些实施例中，衬底40包含金属、金属合金或具有化学式MXa的金属氮化物/硫化物/硒化物/氧化物/硅化物，其中，M是金属，并且X是N、S、Se、O、Si，并且其中，“a”在从约0.4至2.5的范围内。例如，衬底40可以包含Ti、Al、Co、Ru、TiN、WN2或TaN。
在一些其他实施例中，衬底40包含介电常数在从约1至约40的范围内的介电材料。在一些其他实施例中，衬底40包含Si、金属氧化物或金属硅化物，其中，化学式是MXb，其中，M是金属或Si，并且X是N或O，并且其中，“b”在从约0.4至2.5的范围内。例如，衬底40可以包含SiO2、氮化硅、氧化铝、氧化铪或氧化镧。
在衬底40上方形成材料层50。材料层50可以通过光刻工艺图案化并且由此也可以称为可图案化层。在实施例中，材料层50包括诸如氧化硅或氮化硅的介电材料。在另一实施例中，材料层50包括金属。在又另一实施例中，材料层50包括半导体材料。
在一些实施例中，材料层50具有与光刻胶不同的光学性质。例如，材料层50具有与光刻胶不同的n、k或T值。在一些实施例中，材料层50包括不同的聚合物结构、酸不稳定分子、PAG(光产酸剂)负载、猝灭剂负载、发色团、交联剂或溶剂的至少一种，它们导致与光刻胶不同的n值。在一些实施例中，材料层50和光刻胶具有不同的抗蚀刻性。在一些实施例中，材料层50包含抗蚀刻分子。该分子包括低大西(onishi)数结构、双键、三键、硅、氮化硅、Ti、TiN、Al、氧化铝、SiON或它们的组合。
应该理解，在其他实施例中，衬底40和材料层50均可以包括额外的合适的材料组分。
在材料层50上方形成光刻胶材料60。在图1中示出的实施例中，光刻胶材料60包括正性光刻胶，但是应该理解，在可选实施例中，光刻胶材料60可以是负性光刻胶。可以通过旋涂工艺形成光刻胶材料60。光刻胶材料60包含诸如聚合物、光产酸剂(PAG)、猝灭剂、发色团、表面活性剂、交联剂等的组分。在实施例中，光产酸剂键合至聚合物。在随后的光刻工艺中，光子诱导PAG的分解。结果，形成少量的酸，酸进一步诱导光刻胶材料60中的化学转化的级联。光刻胶材料60也可以可选择地包括设置在光刻胶材料60内的猝灭剂以改进临界尺寸(CD)控制。
根据本发明的各个方面，光刻胶材料60也包含溶剂70和添加剂80。添加剂80可以混合在溶剂中。在各个实施例中，溶剂70可以包括丙二醇单甲醚(PGME)或丙二醇甲醚醋酸酯(PGMEA)。添加剂80包含浮动控制单元/组分、容量控制单元/组分和可选择的辐射吸收控制单元/组分。现在更详细地讨论添加剂80的这些控制单元的功能和化学组成。
参照图2，在一些实施例中，添加剂80具有以下化学式(或化学结构)：
在以上示出的添加剂80的实施例中，Rf表示浮动控制单元，R1表示容量控制单元，并且R2表示辐射吸收控制单元。在一些实施例中，Xa、Xb和Xc均独立地为氢(H)、甲基或氟。换句话说，Xa可以是H、甲基或氟。同样地，Xb或Xc也均可以是H、甲基或氟。但是应该理解，Xa、Xb和Xc可以不必是相同的化学成分。例如，在一些实施例中，Xa可以是H，Xb可以是甲基，并且Xc可以是氟。在其他示例实施例中，Xa可以是甲基，Xb可以是甲基，并且Xc可以是H。在又其他示例实施例中，Xa可以是H，Xb可以是氟，并且Xc可以是H。类似地，Ra、Rb和Rc可以独立地表示C0-C7烷基基团或芳香基团。换句话说，Ra、Rb和Rc均可以独立地为C0-C7烷基基团或芳香基团，并且Ra、Rb、Rc不必是相同的化学成分。在一些实施例中，m+n+o＝1，0.1<m<0.8，0.2<n<0.8，并且0<＝o<0.5。最后，A1、A2和A3可以独立地表示COO-结构或PhO-结构。
浮动控制单元Rf配置为使得添加剂80朝着光刻胶材料60的上表面90浮动(即，上升)，特别是当光刻胶材料60经受旋转干燥工艺或烘烤工艺(随后将如下讨论地实施)时。浮动控制单元Rf包含氟或氟衍生物，例如，C1-C9含氟烷基基团。氟降低表面能量，从而促进添加剂80在光刻胶材料60内的浮动(朝着顶面90)。在一些实施例中，添加剂80中的氟或氟衍生物的比率(或浓度)介于约10％和约80％之间。换句话说，添加剂80的约10％-80％是氟或氟衍生物。
参照图3，根据一些实施例，当A1＝COO-时，浮动控制单元Rf具有以下化学式中的一个：
参照图4，根据一些实施例，当A1＝PhO-时，浮动控制单元Rf具有以下化学式中的一个：
容量控制单元R1(也称为容量大的单元)配置为阻挡以上讨论的光刻胶脱气产物。换句话说，用于容量控制单元R1的材料组分足够致密和大量，从而使得它用作用于曝光工艺(下面讨论)期间释放的光刻胶脱气产物的物理阻挡物。换句话说，由于容量控制单元R1的存在，光刻胶脱气产物不能穿过添加剂80。在一些实施例中，容量控制单元R1使得添加剂80比剩余的光刻胶材料60更致密(即，具有更大的密度)。在一些实施例中，添加剂80具有从约1000至约25000的范围内的分子量。在一些实施例中，容量控制单元R1包含C5-C20烷基基团、环烷基基团、羟烷基基团、烷氧基基团、烷氧基烷基基团、乙酰基基团、乙酰基烷基基团、羧基基团、烷基羧基基团、环烷基羧基基团、C5-C20饱和或不饱和烃环或C5-C20杂环基团。在一些实施例中，容量控制单元R1可以包括二维环结构和/或三维交错结构。在一些实施例中，添加剂80中的容量控制单元R1的比率(或浓度)介于约0％和约50％之间。换句话说，添加剂80的约0％-50％是容量控制单元R1。
参照图5，根据一些实施例，当A2＝COO-时，容量控制单元R1具有以下化学式中的一个：
参照图6，根据一些实施例，当A2＝PhO-时，容量控制单元R1具有以下化学式中的一个：
辐射吸收控制单元R2配置为吸收EUV光刻的带外(OOB)辐射。例如，辐射吸收控制单元R2可以配置为吸收波长在从约180nm至约250nm的范围内的辐射(其被认为是EUV光刻的OOB辐射)。在一些实施例中，辐射吸收控制单元R2包含C5-C20苯、萘、菲或并五苯醌衍生物。在一些实施例中，添加剂80中的辐射吸收控制单元R2的比率(或浓度)介于约0％和约50％之间。换句话说，添加剂80的约0％-50％是辐射吸收控制单元R2。
参照图7，根据一些实施例，当A3＝COO-时，辐射吸收控制单元R2具有以下化学式中的一个：
参照图8，根据一些实施例，当A3＝PhO-时，辐射吸收控制单元R2具有以下化学式中的一个：
现在参照图9，对半导体器件35实施旋转干燥和烘烤工艺100。应该理解，在一些实施例中，工艺100可以包括两个不同的步骤：旋转干燥步骤以及随后的烘烤步骤。然而，为了简化，本文中不单独地示出这两个步骤。在旋转干燥步骤中，旋转干燥衬底和其上形成的层(包括光刻胶材料60)。在旋转干燥工艺期间，添加剂80朝着光刻胶材料60的上表面90浮动或上升。这是由于以上讨论的添加剂80的浮动控制单元Rf的性质。在烘烤步骤期间，溶剂70已被蒸出光刻胶材料60，并且添加剂80已经上升至光刻胶材料60的上表面90。
浮动添加剂80有效地在光刻胶材料60的上表面90处或附近形成保护层。由于以上讨论的添加剂80的容量控制单元的性质，添加剂80可足以阻挡光刻胶脱气产物。例如，现在参照图10，对光刻胶材料60实施作为EUV光刻工艺的部分的曝光工艺120(其可以包括曝光后烘烤(PEB)步骤)。EUV光刻工艺可以使用波长小于约250nm(例如，约13.5nm)的光源(或照射源)。在一些实施例中，照射源具有KrF、ArF、EUV或电子束中的至少一种。光源曝光光刻胶材料60的预定区(对应于开口80)，同时通过使用光掩模(未示出)保护光刻胶材料60的其他区域。
曝光工艺120(曝光本身或PEB，或两者)导致各种光刻胶脱气产物140的生成，如上讨论的，光刻胶脱气产物140的生成归因于PAG产物、PAG的分解产物或保护基团的光化学裂解等。添加剂80是足够大量和致密的，从而使得光刻胶脱气产物140由添加剂80形成的保护层捕获(例如，在添加剂80下面)。由此，脱气产物140不能从光刻胶材料60逃离，这减少了光刻设备的污染并且改进光刻性能。
应该理解，由添加剂80形成的该保护层仍处于光刻胶材料60内。由此，该保护层不会增加光刻胶材料的高度并且将不会不利地影响任何随后形成的光刻胶图案的高宽比。以这种方式，本申请没有与在光刻胶上方形成单独的顶部涂层以防止脱气相关的问题。
在实施曝光工艺120之后，可以实施随后的光刻工艺(例如，显影、冲洗等)以形成图案化的光刻胶(为了简化，本文中未示出)。将图案化的光刻胶用作掩模，可以实施诸如蚀刻或注入的额外的制造工艺。此后，可以通过诸如剥离或灰化工艺的本领域已知的光刻胶去除工艺去除图案化的光刻胶。
图11是根据本发明的各个方面的形成半导体图案的方法200的流程图。在一些实施例中，方法200可以作为光刻工艺的部分(例如，作为远紫外(EUV)光刻工艺的部分)实施。
方法200包括在衬底上方形成层的步骤210。在一些实施例中，衬底是基本上导电的或半导电的。电阻可以小于约103欧姆-米。在一些实施例中，衬底包含金属、金属合金或具有化学式MXa的金属氮化物/硫化物/硒化物/氧化物/硅化物，其中，M是金属，并且X是N、S、Se、O、Si，并且其中，“a”在从约0.4至2.5的范围内。例如，衬底40可以包含Ti、Al、Co、Ru、TiN、WN2或TaN。在一些其他实施例中，衬底包含介电常数在从约1至约40的范围内的介电材料。在一些其他实施例中，衬底40包含Si、金属氧化物或金属硅化物，其中，化学式是MXb，其中，M是金属或Si，并且X是N或O，并且其中，“b”在从约0.4至2.5的范围内。例如，衬底可以包含SiO2、氮化硅、氧化铝、氧化铪或氧化镧。
形成在衬底上方的层具有与光刻胶不同的光学性质。例如，该层具有与光刻胶不同的n、k或T值。在一些实施例中，该层包括不同的聚合物结构、酸不稳定分子、PAG(光产酸剂)负载、猝灭剂负载、发色团、交联剂或溶剂的至少一种，它们导致与光刻胶不同的n值。在一些实施例中，该层和光刻胶具有不同的抗蚀刻性。在一些实施例中，该层包含抗蚀刻分子。该分子包括低大西(onishi)数结构、双键、三键、硅、氮化硅、Ti、TiN、Al、氧化铝、SiON或它们的组合。
方法200包括在层上方涂布光刻胶的步骤220。光刻胶包含添加剂。在一些实施例中，添加剂包含浮动控制单元以及容量控制单元，浮动控制单元使得添加剂朝着光刻胶的上表面浮动，容量控制单元配置为阻挡光刻胶脱气产物。在一些实施例中，浮动控制单元包含氟或C1-C9含氟烷基基团。在一些实施例中，容量控制单元包含C5-C20烷基基团、环烷基基团、羟烷基基团、烷氧基基团、烷氧基烷基基团、乙酰基基团、乙酰基烷基基团、羧基基团、烷基羧基基团、环烷基羧基基团、C5-C20饱和或不饱和烃环或C5-C20杂环基团。
在一些实施例中，添加剂还包含辐射吸收控制单元，辐射吸收控制单元配置为吸收波长在从约180纳米至约250纳米的范围内的辐射。在一些实施例中，辐射吸收控制单元包含C5-C20苯、萘、菲或并五苯醌衍生物。
方法200包括旋转干燥或烘烤光刻胶的步骤230。添加剂在光刻胶的旋转干燥或烘烤期间浮动至光刻胶的上表面，从而在光刻胶的上表面处形成保护层。
方法200包括对光刻胶实施曝光工艺的步骤240，从而产生一种或多种光刻胶脱气产物。曝光工艺可以作为EUV光刻工艺的部分实施并且可以包括曝光步骤和曝光后烘烤(PEB)步骤。在曝光步骤和/或PEB步骤期间可以产生光刻胶脱气产物。浮动至光刻胶的上表面处的添加剂防止一种或多种光刻胶脱气产物逃离光刻胶。
应该理解，可以在方法200的步骤210-240之前、期间或之后实施额外的工艺以完成半导体器件的制造。例如，方法200可以包括额外的工艺以图案化光刻胶，以及然后将图案化的光刻胶用作掩模以用于随后的蚀刻或离子注入工艺。作为另一实例，可以使用具有第一波长的辐射完成本文中讨论的曝光工艺，并且之后可以通过具有第二波长的辐射曝光光刻胶(例如，作为双重图案化工艺的部分)。为了简化，在本文中未详细地讨论这些额外的步骤。
基于以上讨论，可以看出，本发明提供了优于传统方法的优势。然而，应该理解，其他实施例可以提供额外的优势，并且不是所有优势都必需在本文中公开，且没有特定优势对于所有实施例都是必需的。一个优势是本文中的光刻胶添加剂可以有效地减少光刻胶脱气。更具体地，添加剂的浮动控制单元允许添加剂在旋转干燥和/或烘烤工艺期间浮动至光刻胶的顶面。添加剂的容量控制单元足够致密和大量以用作用于随后的EUV光刻的曝光工艺期间产生的光刻胶脱气产物的阻挡物。换句话说，由EUV曝光生成的光刻胶脱气产物将被捕获在浮动至光刻胶的顶面处的光刻胶添加剂下面。由于光刻胶脱气产物基本上被捕获在光刻胶本身内，所以将不会污染光刻工具(光刻胶脱气产物可以污染光刻工具)，并且也将改进光刻性能。
另一优势是本发明的各个方面可以在不增加制造成本的情况下实现。顶部涂层由光刻胶添加剂形成，而不是由光刻胶外部的额外的材料形成。因此，材料成本将保持几乎相同，因为在光刻胶内部实现添加剂不是昂贵的。此外，顶部涂层(由光刻胶添加剂制成)的形成不需要额外的或单独的制造工艺。相反，标准的制造工艺流程将形成顶部涂层，并且因此本文中的顶部涂层的形成在制造设备或制造处理时间方面不增加制造成本。
又另一优势是，由于本文中的顶部涂层形成在光刻胶本身“内部”(其顶面处或附近)，所以顶部涂层不增大光刻胶的高度。这是有利的，因为增大的光刻胶高度(如果在光刻胶的顶部上形成外部顶部涂层)将增大高宽比并且可以导致差的工艺窗口和/或引起图案化的光刻胶塌陷。相比之下，本文中的光刻胶具有与没有添加剂的传统光刻胶相同的高度。因此，不存在关于差的工艺窗口或光刻胶塌陷的问题。
再一个优势是本文中的添加剂可以可选择地配置为吸收EUV中的带外(OOB)辐射。OOB辐射导致退化的半导体光刻性能并且因此是不期望的。本文中，辐射吸收控制单元可以吸收这种OOB辐射，并且因此改进EUV光刻性能。
本发明的一个实施例属于一种制造半导体器件的方法。在衬底上方形成层。在层上方涂布光刻胶。光刻胶包含添加剂。旋转干燥和/或烘烤光刻胶。添加剂在光刻胶的旋转干燥或烘烤期间浮动至光刻胶的上表面。此后，对光刻胶实施曝光工艺，从而产生一种或多种光刻胶脱气产物。浮动至光刻胶的上表面处的添加剂防止一种或多种光刻胶脱气产物逃离光刻胶。
在上述方法中，其中，所述添加剂包含：浮动控制单元，配置为使所述添加剂朝着所述光刻胶的所述上表面浮动；以及容量控制单元，配置为阻挡所述一种或多种光刻胶脱气产物。
在上述方法中，其中，所述添加剂包含：浮动控制单元，配置为使所述添加剂朝着所述光刻胶的所述上表面浮动；以及容量控制单元，配置为阻挡所述一种或多种光刻胶脱气产物，其中：所述浮动控制单元包含氟或C1-C9含氟烷基基团；以及所述容量控制单元包含C5-C20烷基基团、环烷基基团、羟烷基基团、烷氧基基团、烷氧基烷基基团、乙酰基基团、乙酰基烷基基团、羧基基团、烷基羧基基团、环烷基羧基基团、C5-C20饱和或不饱和烃环或C5-C20杂环基团。
在上述方法中，其中，所述添加剂包含：浮动控制单元，配置为使所述添加剂朝着所述光刻胶的所述上表面浮动；以及容量控制单元，配置为阻挡所述一种或多种光刻胶脱气产物，其中，所述添加剂还包含辐射吸收控制单元，所述辐射吸收控制单元配置为吸收波长在从约180纳米至约250纳米的范围内的辐射。
在上述方法中，其中，所述添加剂包含：浮动控制单元，配置为使所述添加剂朝着所述光刻胶的所述上表面浮动；以及容量控制单元，配置为阻挡所述一种或多种光刻胶脱气产物，其中，所述添加剂还包含辐射吸收控制单元，所述辐射吸收控制单元配置为吸收波长在从约180纳米至约250纳米的范围内的辐射，所述辐射吸收控制单元包含C5-C20苯、萘、菲或并五苯醌衍生物。
在上述方法中，其中，所述添加剂具有比其余的所述光刻胶更大的密度。
在上述方法中，其中，所述曝光工艺是远紫外(EUV)光刻工艺的部分。
本发明的又另一实施例属于一种制造半导体器件的方法。在衬底上方形成可图案化层。在可图案化层上方形成光敏层。光敏层包含添加剂。添加剂至少包含浮动控制化学成分和容量控制化学成分。旋转干燥和/或烘烤光敏层。浮动控制化学成分允许添加剂在旋转干燥或烘烤期间上升。此后，作为远紫外(EUV)光刻工艺的部分，曝光光敏层。在曝光期间在光敏层内部生成一种或多种脱气化学物质。容量控制化学成分足够大量和致密以将脱气化学物质捕获在光敏层内部。
在上述方法中，其中：所述浮动控制化学成分包含氟或C1-C9含氟烷基基团；以及所述容量控制化学成分包含C5-C20烷基基团、环烷基基团、羟烷基基团、烷氧基基团、烷氧基烷基基团、乙酰基基团、乙酰基烷基基团、羧基基团、烷基羧基基团、环烷基羧基基团、C5-C20饱和或不饱和烃环或C5-C20杂环基团。
在上述方法中，其中，所述添加剂还包含辐射吸收控制化学成分，所述辐射吸收控制化学成分配置为吸收波长在从约180纳米至约250纳米的范围内的辐射。
在上述方法中，其中，所述添加剂还包含辐射吸收控制化学成分，所述辐射吸收控制化学成分配置为吸收波长在从约180纳米至约250纳米的范围内的辐射，所述辐射吸收控制化学成分包含C5-C20苯、萘、菲或并五苯醌衍生物。
在上述方法中，其中，在曝光之前，由于所述浮动控制化学成分允许所述添加剂上升，所以所述添加剂在所述光敏层的顶面处形成涂层。
在上述方法中，其中，所述添加剂具有比其余的所述光敏层更大的密度并且具有从约1000至约25000的范围内的分子量。
本发明的另一实施例属于一种光刻胶添加剂。光刻胶添加剂包含使光刻胶添加剂朝着光刻胶的上表面浮动的浮动控制组分，其中，光刻胶添加剂设置在光刻胶中。光刻胶添加剂也包含容量控制组分，容量控制组分具有足够的密度和量以阻挡曝光工艺期间释放的一种或多种光刻胶脱气产物。可选择地，光刻胶添加剂也可以包含辐射吸收控制组分，辐射吸收控制组分配置为吸收波长在从约180纳米至约250纳米的范围内的辐射。
在上述光刻胶添加剂中，其中：所述浮动控制组分包含氟或C1-C9含氟烷基基团；以及所述容量控制组分包含C5-C20烷基基团、环烷基基团、羟烷基基团、烷氧基基团、烷氧基烷基基团、乙酰基基团、乙酰基烷基基团、羧基基团、烷基羧基基团、环烷基羧基基团、C5-C20饱和或不饱和烃环或C5-C20杂环基团。
在上述光刻胶添加剂中，其中，所述光刻胶添加剂还包含辐射吸收控制组分，所述辐射吸收控制组分配置为吸收波长在从约180纳米至约250纳米的范围内的辐射。
在上述光刻胶添加剂中，其中，所述光刻胶添加剂还包含辐射吸收控制组分，所述辐射吸收控制组分配置为吸收波长在从约180纳米至约250纳米的范围内的辐射，所述辐射吸收控制组分包含C5-C20苯、萘、菲或并五苯醌衍生物。
在上述光刻胶添加剂中，其中，所述光刻胶添加剂具有从约1000至约25000的范围内的分子量。
在上述光刻胶添加剂中，其中，所述曝光工艺是远紫外(EUV)光刻的部分。
在上述光刻胶添加剂中，其中，所述曝光工艺是远紫外(EUV)光刻的部分，所述浮动控制组分使所述光刻胶添加剂在所述曝光工艺之前的旋转干燥或烘烤工艺期间向上浮动。
上面概述了若干实施例的特征，使得本领域技术人员可以更好地理解本发明的方面。本领域技术人员应该理解，他们可以容易地使用本发明作为基础来设计或修改用于实施与本文所介绍实施例相同的目的和/或实现相同优势的其他工艺和结构。本领域技术人员也应该意识到，这种等同构造并不背离本发明的精神和范围，并且在不背离本发明的精神和范围的情况下，本文中他们可以做出多种变化、替换以及改变。

Claims (10)

1.一种制造半导体器件的方法，包括：
在衬底上方形成层；
在所述层上方涂布光刻胶，其中，所述光刻胶包含添加剂；
旋转干燥和/或烘烤所述光刻胶，其中，所述添加剂在所述光刻胶的旋转干燥或烘烤期间浮动至所述光刻胶的上表面；以及
此后对所述光刻胶实施曝光工艺，从而产生一种或多种光刻胶脱气产物，其中，浮动至所述光刻胶的所述上表面处的所述添加剂防止所述一种或多种光刻胶脱气产物逃离所述光刻胶。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述添加剂包含：
浮动控制单元，配置为使所述添加剂朝着所述光刻胶的所述上表面浮动；以及
容量控制单元，配置为阻挡所述一种或多种光刻胶脱气产物。
3.根据权利要求2所述的方法，其中：
所述浮动控制单元包含氟或C1-C9含氟烷基基团；以及
所述容量控制单元包含C5-C20烷基基团、环烷基基团、羟烷基基团、烷氧基基团、烷氧基烷基基团、乙酰基基团、乙酰基烷基基团、羧基基团、烷基羧基基团、环烷基羧基基团、C5-C20饱和或不饱和烃环或C5-C20杂环基团。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述添加剂还包含辐射吸收控制单元，所述辐射吸收控制单元配置为吸收波长在从约180纳米至约250纳米的范围内的辐射。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述辐射吸收控制单元包含C5-C20苯、萘、菲或并五苯醌衍生物。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述添加剂具有比其余的所述光刻胶更大的密度。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述曝光工艺是远紫外(EUV)光刻工艺的部分。
8.一种制造半导体器件的方法，包括：
在衬底上方形成可图案化层；
在所述可图案化层上方形成光敏层，其中，所述光敏层包含添加剂，其中，所述添加剂至少包含浮动控制化学成分和容量控制化学成分；
旋转干燥或烘烤所述光敏层，其中，所述浮动控制化学成分允许所述添加剂在旋转干燥或烘烤期间上升；以及
此后，作为远紫外(EUV)光刻工艺的部分，曝光所述光敏层，其中，在曝光期间在所述光敏层内部生成一种或多种脱气化学物质，并且其中，所述容量控制化学成分足够大量和致密以将所述脱气化学物质捕获在所述光敏层内部。
9.根据权利要求8所述的方法，其中：
所述浮动控制化学成分包含氟或C1-C9含氟烷基基团；以及
所述容量控制化学成分包含C5-C20烷基基团、环烷基基团、羟烷基基团、烷氧基基团、烷氧基烷基基团、乙酰基基团、乙酰基烷基基团、羧基基团、烷基羧基基团、环烷基羧基基团、C5-C20饱和或不饱和烃环或C5-C20杂环基团。
10.一种光刻胶添加剂，包括：
浮动控制组分，使所述光刻胶添加剂朝着光刻胶的上表面浮动，其中，所述光刻胶添加剂设置在所述光刻胶中；以及
容量控制组分，所述容量控制组分具有足够的密度和量以阻挡曝光工艺期间释放的一种或多种光刻胶脱气产物。
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