CN106325002B - 光刻技术显影成分及用于光刻技术图案化的方法 - Google Patents

光刻技术显影成分及用于光刻技术图案化的方法 Download PDF

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Abstract

一种光刻技术显影成分及用于光刻技术图案化之方法，用于光刻技术图案化之方法包括以下步骤：提供基板；在此基板之上形成材料层；将此材料层的一部分暴露于辐射；且在显影剂中移除此材料层的一未暴露部分，产生图案化材料层。显影剂具有大于1.82的Log P值且含有有机溶剂。在一实施例中，有机溶剂为由化学式CH3R5CHR4CHR3CHR2COOCH2R1表示的乙酸正丁酯衍生物，其中R1、R2、R3、R4，及R5各自选自由以下各者组成的群组：氢基、甲基、乙基、及氟烷基。由此显影剂所形成的抗蚀剂图案具有低的线边缘粗糙度及线宽度粗糙度，因此，本发明的显影剂能够在光刻工艺中提供高的图案保真度。

Description

光刻技术显影成分及用于光刻技术图案化的方法
技术领域
本发明涉及一种光刻技术显影成分及用于光刻技术图案化的方法。
背景技术
半导体集成电路(integrated circuit，IC)工业已经历指数式增长。集成电路材料及设计中的技术进步已产生多个集成电路的世代，其中每一世代比前一世代具有更小且更复杂的电路。在集成电路进化的过程中，功能密度(亦即，每芯片面积的互连装置的数目)已通常增加，而几何尺寸(亦即，可使用制造工艺产生的最小元件(或线))已减小。此按比例缩小工艺通常通过增加生产效率且降低相关成本来提供利益。此按比例缩小的工艺亦已增加处理及制造集成电路的复杂性。
例如，极紫外线(extreme ultraviolet，EUV)光刻技术已用于满足较小装置的临界尺寸(critical dimension，CD)的要求。极紫外线光刻技术使用可放出在极紫外线区域中的辐射的扫描器，此辐射具有约1～100nm的波长。类似于一些光扫描器，一些极紫外线扫描器提供4倍降低投影光刻(projection printing)至涂布于基板上的抗蚀剂薄膜上，除了极紫外线扫描器使用反射而非折射光学元件之外。极紫外线光刻技术已施加一组复杂的要求于抗蚀剂薄膜上。化学放大(chemically amplified)抗蚀剂的许多变体已经被探索出来，其中聚羟基苯乙烯(Polyhydroxystyrene，PHS)抗蚀剂表现出极紫外线光刻技术非常所需的性质。然而，在目前的负型显影剂之中，还存在着与使用聚羟基苯乙烯抗蚀剂来显影相关的各种问题，此些问题造成线边缘粗糙度(line edge roughness，LER)增加、线宽度粗糙度(line width roughness，LWR)增加，及图案变形。
发明内容
本发明的一态样为一种用于光刻技术图案化的方法，包含以下步骤：提供一基板；在基板上形成一材料层；将材料层的一部分暴露于一辐射；以及在一显影剂中移除材料层的一未曝露部分，产生一图案化材料层，其中显影剂包含一有机溶剂且具有大于1.82的一Log P值。
本发明的另一态样为一种用于光刻技术图案化的方法，包含以下步骤：在一基板的上形成一抗蚀剂层；将抗蚀剂层的一部分暴露于一极紫外线辐射；以及在一显影剂中移除抗蚀剂层的一未暴露部分，产生一图案化抗蚀剂层，其中显影剂具有大于1.82的一Log P值且含有为一乙酸正丁酯衍生物的一溶剂。
本发明的又一态样为一种具有大于1.82的一Log P值的光刻技术显影成分，包含由以下化学式表示的一有机溶剂：
其中R1、R2、R3、R4及R5中的各者是选自由以下各者组成的群组：氢基、甲基、乙基、及氟烷基。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
搭配相对应的图示阅读下列详细的叙述，可以更清晰地了解本案发明的一些方面，应该注意的是，根据在工业中的标准惯例，多种特征并不会依实际的尺寸来绘制，事实上，为了更清楚地进行讨论，多种特征的尺寸可能被任意的增大或缩小。
图1绘示根据本案的各种态样的光刻技术图案化方法的流程图；
图2A、图2B、图2C、图2D、图2E绘示根据实施例的形成根据图1的方法的目标图案的剖视图；以及
图3及图4绘示根据一些实施例的可通过图1的方法使用的设备。
其中，附图标记
100：方法
102、104、106、108、110：操作
200：半导体装置
202：基板
204：图案化层
204a：图案化硬遮罩层
206：材料层
206a：抗蚀剂图案
208：辐射束
210：显影剂
212：有机溶剂
300：极紫外线光刻技术系统
302：辐射源
306：聚光光学器件
308：遮罩
310：遮罩平台
312：投影光学器件
314：基板平台
350：显影工具
352：基板平台
354：运动机构
356：喷嘴
358：容器
具体实施方式
以下揭示内容提供用于实施所提供的标的的不同特征的许多不同实施例，或实例。在下文中描述元件及布置的特定实例以简化本案。当然，此些特定实例仅为实例且不意欲作为限制。例如，在下文描述中的第一特征位于或在第二特征之上的结构可包括其中第一特征及第二特征直接接触形成的实施例，且亦可包括其中额外特征可形成在第一特征与第二特征之间，以使得第一特征及第二特征可不直接接触的实施例。此外，本案可在各种实例中重复元件符号及/或字母。此重复系为了简单且清晰的目的，且其本身不指定所论述的各种实施例及/或配置之间的关系。
此外，诸如「在……之下(beneath)」、「在……下(below)」、「下部(lower)」、「在……上(above)」、「上部(upper)」等等的空间相对术语可在本文中为便于描述而使用，以描述一元件或特征的相对于如附图中所示的另一元件或特征的关系。空间相对术语意欲包含除附图中所示的定向之外的在使用或操作中的装置的不同定向。装置可经另外地定向(旋转90度或以其他定向)且本文中使用的空间相对描述语言可同样相应地解释。
本案通常系关于用于半导体装置制造的方法，且本案更特定言的是关于用于在极紫外线光刻技术中显影经曝光的抗蚀剂薄膜的组成物及使用此些组成物的方法。在光刻技术图案化中，在抗蚀剂薄膜暴露于辐射之后，辐射例如：极紫外线辐射或电子束(electronbeam，e-beam)，此抗蚀剂薄膜在显影剂(化学溶液)中被显影出来。显影剂移除抗蚀剂薄膜的一些部分，从而形成可包括线图案及/或沟槽图案的抗蚀剂图案。抗蚀剂图案随后用作后续蚀刻工艺中的蚀刻遮罩(掩膜)，将图案转印至下层图案化层。
一般来说，有两种用于显影经暴露抗蚀剂薄膜的工艺：正型显影(positive tonedevelopment，PTD)工艺及负型显影(negative tone development，NTD)工艺。正型显影工艺使用正型显影显影剂。负型显影工艺使用负型显影显影剂。如本文所使用的术语「正型显影显影剂」是指在不低于第一预定临限值的情况下，选择性地溶解且移除抗蚀剂薄膜的暴露区域的显影剂。如本文所使用的术语「负型显影显影剂」是指选择性地溶解且移除抗蚀剂薄膜的未暴露区域以及抗蚀剂薄膜的缺乏暴露(under-exposed)区域的显影剂，此缺乏暴露区域亦即不高于第二预定临限值暴露的区域。取决于抗蚀剂材料及显影剂的参数，第一及第二临限值可相同或不同。在以下本案中，抗蚀剂薄膜(或抗蚀剂层)的术语「未暴露面积」包括抗蚀剂薄膜的未暴露区域及缺乏暴露区域两者。
在本案的极紫外线光刻技术中，相较于正型显影工艺，负型显影工艺能为10纳米(nm)以下的制作提供更好的光学表现。其中一种用于极紫外线负型显影工艺的抗蚀剂为聚羟基苯乙烯抗蚀剂。归因于聚羟基苯乙烯抗蚀剂对极紫外线波长的灵敏度，以及稳定地产生二次电子的能力，此抗蚀剂在用于极紫外线光刻技术的应用上有很大的潜力。然而，诸如乙酸正丁酯(n-butyl acetate，n-BA)的常用于负型显影的显影剂会轻易地将聚羟基苯乙烯抗蚀剂溶解，即使在聚羟基苯乙烯抗蚀剂经过极紫外线辐射曝光之后，此显影剂仍可以穿透聚羟基苯乙烯抗蚀剂。此举通常导致抗蚀剂图案膨胀问题，造成线边缘粗糙度增加、线宽度粗糙度增加，甚至造成图案变形。本案的目标是提供一种新颖且改良的负型显影显影剂，此显影剂可显影抗蚀剂，像是含有聚羟基苯乙烯的抗蚀剂，同时在包括极紫外线光刻技术及电子束光刻技术的进阶光刻技术工艺中达成高的图案保真度。
图1为根据本案的各种态样的图案化基板(例如，半导体芯片)的方法100的流程图。方法100可整体地或部分地通过使用深紫外线(deep ultraviolet，DUV)光刻技术、极紫外线(extreme ultraviolet，EUV)光刻技术、电子束(e-beam)光刻技术、x射线光刻技术，及其他光刻技术工艺的系统实施以提高图案尺寸精确度。在本实施例中，以极紫外线光刻技术用作主要实例。可在方法100之前、期间及之后提供额外操作；对于本方法的额外实施例，可替换、消除，或移动一些所述的操作。方法100为一实例，且不意欲限制本案超出申请专利范围中所明确叙述的内容。方法100结合图2A至第2E图描述如下，其中半导体装置200是通过使用方法100的实施例制造。半导体装置200可为在处理集成电路，或集成电路的一部分期间制造的中间装置，此装置可包含静态随机存取记忆体(static random accessmemory，SRAM)及/或逻辑电路；被动元件，诸如电阻器、电容器，及电感器；主动元件，诸如p型场效晶体管(p-type field effect transistor，PFET)、n型场效晶体管(n-type FET)、鳍状场效晶体管(FinFET)、其他三维(three-dimensional，3D)场效晶体管、金属氧化物半导体场效晶体管(metal-oxide semiconductor FET，MOSFET)、互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide semiconductor，CMOS)晶体管、双极晶体管、高压晶体管、高频晶体管、其他记忆单元，及上述各者的组合。
在操作102处，方法100(图1)提供基板202(图2A)。参看图2A，基板202包括一或更多层材料或组成物。在一实施例中，基板202为半导体基板(例如，晶圆)。在另一实施例中，基板202包括结晶结构的硅。在替代实施例中，基板202包括诸如锗的其他元素半导体，或诸如碳化硅、砷化镓、砷化铟，及磷化铟的化合物半导体。基板202可包括经拉紧/加压用于效能增强的绝缘体上硅(silicon on insulator，SOI)基板，基板202包括磊晶区域，包括隔离区域，包括掺杂区域，包括一或更多个半导体装置或半导体装置的部分，包括导电及/或非导电层，及/或包括其他适当的特征及层。在本实施例中，基板202包括图案化层204。在实施例中，图案化层204为硬遮罩层，硬遮罩层的材料诸如非晶硅(a-Si)、氧化硅、氮化硅(SiN)、氮化钛，或其他适当的材料或成分。在一实施例中，图案化层204为诸如无氮抗反射涂层(nitrogen-free anti-reflection coating)的抗反射涂层(anti-reflection coating，ARC)，ARC层包括诸如氧化硅、碳氧化硅，或等离子体增强化学气相沉积的氧化硅的材料。在各种实施例中，图案化层204可包括高-k介电层、栅极层、硬遮罩层、介面层、覆盖层、扩散/阻障层、介电层、导电层、其他适当的层，及/或上述层的组合。在另一实施例中，基板202为遮罩基板，此遮罩基板可包括低热膨胀材料，此材料诸如石英、硅、碳化硅，或氧化硅-氧化钛化合物。为了促进此实例，基板202可为用于制造深紫外线(DUV)遮罩、极紫外线(EUV)遮罩，或其他类型的遮罩的遮罩基板。
方法100(图1)通过在基板202之上形成材料层206而继续操作104(图2B)。参看图2B，在一实施例中，材料层206是通过旋涂涂覆液态聚合材料至基板202上来形成。在一实施例中，材料层206进一步利用软烘烤工艺及硬烘烤工艺处理。在一实施例中，材料层206为辐射敏感层，诸如光阻剂，包括I线抗蚀剂；深紫外线抗蚀剂，包括氟化氪(KrF)抗蚀剂及氟化氩(ArF)抗蚀剂、EUV抗蚀剂、电子束抗蚀剂，及离子束抗蚀剂。在本实施例中，材料层206为对极紫外线辐射敏感的抗蚀剂，且材料层206进一步用于负型显影的显影，亦即，材料层206在负型显影显影剂中的可溶性在极紫外线辐射之后降低。在实施例中，材料层206包含聚羟基苯乙烯抗蚀剂。例如，材料层206可包含大于0％，但小于40％的聚羟基苯乙烯抗蚀剂。为了进一步说明此实施例，聚羟基苯乙烯抗蚀剂可为材料层206中的共聚物的一部分，或可与另一聚合物混合以形成材料层206。为了方便的目的，材料层206在以下论述中作为抗蚀剂薄膜(或抗蚀剂层)。在实施例中，材料层206包含光酸产生剂(photo-acid generator，PAG)，此光酸产生剂在辐射之后产生酸。为了进一步说明此实施例，材料层206可包含约5％的光酸产生剂。
方法100通过将材料层206暴露于光刻技术系统中的辐射束208而继续操作106。参看图2C，辐射束208可为I线(365nm)、诸如KrF准分子激光器(248nm)或ArF准分子激光器(193nm)的深紫外线辐射、极紫外线辐射(例如13.8nm)、电子束、x射线、离子束，或其他适当的辐射。操作106可在空气中、在液体(浸入式光刻技术)中，或在真空(例如，对于极紫外线光刻技术及电子束光刻技术)中执行。在一实施例中，辐射束208是搭配遮罩进行图案化，此遮罩诸如透射遮罩或反射遮罩，此遮罩可包括诸如移相及/或光学邻近修正(opticalproximity correction，OPC)的分辨率增强技术。在另一实施例中，辐射束208是在不使用遮罩的情况下(无遮罩光刻技术)，利用诸如集成电路布局的预定图案直接地调变。在本实施例中，辐射束208为极紫外线辐射且在极紫外线光刻技术系统中执行操作106，此光刻技术系统诸如图3中所示的极紫外线光刻技术系统300。
参看图3，极紫外线光刻技术系统300包括产生辐射束208的辐射源302、聚光光学器件(condenser optics)306、将遮罩308紧固于其上的遮罩平台310、投影光学器件312，及固定装置200的基板平台314，此装置200包括基板202及材料层206。物品的其他配置及包含或省略亦是可能的。在本案中，极紫外线光刻技术系统300可为步进器或扫描器。
辐射源302提供辐射束208，此辐射束208具有在极紫外线范围中，诸如在约1nm至100nm的范围中的波长。在实施例中，辐射束208具有约13.5nm的波长。聚光光学器件306包括多层涂覆的集电器及多个掠入射镜(grazing mirror)。聚光光学器件306是用以收集及成形辐射束208，且以提供辐射束208至遮罩308的缝隙。亦称为光遮罩或标线的遮罩308包括一或更多个目标集成电路装置的图案。遮罩308向辐射束208提供图案化空间影像。在本实施例中遮罩308为反射性遮罩，且可并入诸如移相技术及/或光学邻近修正(OPC)的分辨率增强技术。遮罩平台310诸如通过真空将遮罩308紧固在其上，且在极紫外线光刻技术系统300中的对准、聚焦、校平及暴露操作期间提供遮罩308的准确定位及运动。
投影光学器件312包括一或更多个透镜及多个镜面。透镜可具有小于一的放大率，从而减少遮罩308至装置200的图案化空间成像，特定言之，是减少遮罩308至材料层206的图案化空间成像。装置200是通过基板平台314紧固，基板平台314在极紫外线光刻技术系统300中的对准、聚焦、校平，及暴露操作期间提供装置200的准确定位及运动，以使得遮罩308的图案化空间成像以重复的方式暴露至材料层206上(尽管其他光刻技术方法亦是可能的)。材料层206的经照射部分变得在负型显影显影剂中不可溶。在其中材料层206包含光酸产生剂的实施例中，半导体装置200可经历一或更多个曝光后烘烤工艺，此些烘烤工艺加速抗蚀剂图案的形成工艺。
方法100(图1)通过在显影剂210中显影经暴露材料层206而继续操作108，此显影剂根据本案的各种态样构建。在本实施例中，显影剂210为负型显影显影剂，此显影剂溶解且移除材料层206的未暴露部分，产生抗蚀剂图案206a(图2D)。在如图2D中所示的实例中，抗蚀剂图案206a是由两个线图案表示。然而，以下论述同样地适用于由沟槽表示的抗蚀剂图案。
如上文所论述，常用的负型显影显影剂，乙酸正丁酯(n-BA)，并不太适合用于极紫外线光刻技术，部分原因是因为此显影剂易于溶解聚羟基苯乙烯抗蚀剂且甚至可能穿透聚羟基苯乙烯抗蚀剂的暴露区域，产生增加的线边缘粗糙度及甚至图案变形。本发明已发现新颖且改良的负型显影显影剂成分，此些成分在极紫外线光刻技术中能够提供比n-BA更优越的效能。负型显影显影剂210为新颖且改良的显影剂成分的实施例。在实施例中，NTD显影剂210包括有机溶剂212且具有大于1.82的Log P值。有机溶剂212可为n-BA的衍生物。在各种实施例中，有机溶剂212是通过以下化学式(I)表示：
在以上化学式(I)中，R1、R2、R3、R4，及R5各自选自由以下各者组成的群组：氢基、甲基、乙基、及氟烷基。
在一实施例中，有机溶剂212是由化学式(I)表示，且进一步，R1、R2、R3、R4，及R5中的各者为甲基。此实施例的一些示例性化学式在下文中于(II-A)至(II-E)中示出：
在一实施例中，有机溶剂212是由化学式(I)表示，且进一步，R1、R2、R3、R4，及R5中的各者为乙基。此实施例的一些示例性化学式在下文中于(III-A)至(III-E)中示出：
在一实施例中，有机溶剂212是由化学式(I)表示，且进一步，R1、R2、R3、R4，及R5中的各者为具有CF3的氟烷基。此实施例的一些示例性化学式在下文中于(IV-A)至(IV-E)中示出：
在一实施例中，有机溶剂212是由化学式(I)表示，且进一步，R1、R2、R3、R4，及R5中的各者为具有C2F5的氟烷基。此实施例的一些示例性化学式在下文中于(V-A)至(V-E)中示出：
在各种实施例中，显影剂210可进一步包括低分子添加剂及介面活性剂。在一些实施例中，显影剂210可进一步包括作为共溶剂的乙酸正丁酯(n-BA)。有机溶剂212与共溶剂n-BA之间的比率可通过材料层206的特性来决定，此些特性诸如可溶性、分子量、分子量分散性、单体极性、单体序列等等。
仍参看图2D，根据本案的诸态样建构的显影剂210被应用于材料层206。材料层206的未曝露部分(包括缺乏暴露部分)是通过显影剂210溶解，在基板202之上留下暴露部分作为抗蚀剂图案206a。归因于上文论述的显影剂210的性质，抗蚀剂图案206a具有非常平滑的边缘及侧壁，因此具有低的线边缘粗糙度及线宽度粗糙度。
在实施例中，显影剂210通过显影工具350施加于装置200。在图4中绘示示例性显影工具350。参看图4，显影工具350为半导体制造工艺中的群集工具的一部分。在材料层206已暴露于极紫外线光刻技术系统300中之后，装置200被传递至将显影剂210施加于材料层206的显影工具350。在所示的实施例中，显影工具350以旋涂工艺施加显影剂210，亦即，显影工具350将显影剂210喷涂至材料层206上，同时旋转装置200。
如图4所示，显影工具350包括基板平台352，此基板平台352经设计以固定包括材料层206的装置200。基板平台352可以旋转，以使得固定在基板平台上的装置200在旋涂显影工艺期间相应地旋转。基板平台352包括用于固定装置200的机构，此机构诸如真空吸引机构、电卡盘或其他适当机构。显影工具350进一步包括运动机构354，此运动机构与基板平台352整合且可按各种运动方式驱动基板平台352及固定在此基板平台上的装置200。在一些实施例中，运动机构354包括用于驱动基板平台352的马达，以及在各种操作(诸如显影及清洗)期间以某一旋转速度旋转的装置200。在一些实施例中，运动机构354包括用于沿着垂直方向移动装置200的升高模组，以便装置200能够被置于较低或较高的位置。
在装置200旋转时，通过在装置200之上的喷嘴356分配显影剂210。显影剂210储存于容器358中且通过包括管道的传递装置传递给喷嘴356。显影剂210可使用泵、压缩气体，或其他机构传递。在一实施例中，显影剂210包括n-BA作为共溶剂。为了促进此实施例，有机溶剂212及共溶剂n-BA可经预混合且储存于容器358中。或者，有机溶剂212及共溶剂n-BA可经储存于个别的容器(类似于容器358)中，且当正在施加显影剂210时将此有机溶剂及共溶剂通过传送装置混合直至喷嘴356。在各种实施例中，显影工具350可控制有机溶剂212与共溶剂n-BA之间的混合比，此举可取决于与材料层206的参数有关的各种物理值。例如，混合配方可考虑材料层206中的聚合物的特性，此些特性如平均分子量、分子量分散性、单体的极性及序列等等。
在各种实施例中，显影剂210可经连续地喷雾至装置200上。或者，显影剂可通过诸如搅炼工艺的其他手段施加。方法100可包括在操作108之后将抗蚀剂图案206a最终化的进一步操作。例如，装置200可使用去离子(de-ionized，DI)水而经历清洗操作以移除残余物及颗粒，及/或经历后显影烘烤(post-development baking，PDB)工艺以硬化抗蚀剂图案206a，以便增加抗蚀剂图案的结构稳定性。
方法100(图1)使用抗蚀剂图案206a作为蚀刻遮罩来继续操作110以蚀刻基板202，从而将图案自抗蚀剂图案206a转印至基板202(图2E)。在一实施例中，图案化层204为硬遮罩层。为了促进此实施例，图案首先自抗蚀剂图案206a转印至图案化层204，随后转印至基板202的其他层。例如，可使用干式(等离子体)蚀刻、湿式蚀刻，及/或其他蚀刻方法通过抗蚀剂图案206a的开口蚀刻图案化层204。例如，干式蚀刻工艺可实施含氧气体、含氟气体(例如，CF4、SF6、CH2F2、CHF3及/或C2F6)、含氯气体(例如，Cl2、CHCl3、CCl4及/或BCl3)、含溴气体(例如，HBr及/或CHBR3)、含碘气体、其他适当的气体及/或等离子体，或上述各者的组合。抗蚀剂图案206a可在图案化层204的蚀刻期间部分地或完全地消耗。在一实施例中，抗蚀剂图案206a的任何剩余部分可剥落，在基板202之上留下图案化硬遮罩层204a，如图2E中所示。
尽管图1中未绘示，但是方法100可继续以在基板202上形成最终图案或集成电路装置。在一实施例中，基板202为半导体基板，且方法100进行以形成鳍式场效晶体管(FinFET)结构。在此实施方式中，操作110可在半导体基板202中形成多个活性鳍。归因于抗蚀剂图案206a的低线边缘粗糙度及线宽度粗糙度，活性鳍状物具有均匀的临界尺寸(critical dimension，CD)。在另一实施例中，方法100继续以在半导体基板202中形成多个栅极电极。归因于抗蚀剂图案206a的光滑侧壁，栅极电极具有均匀的栅极长度。方法100可进一步形成栅极间隙壁、经掺杂源极/漏极区域、用于栅极/源极/漏极特征的触点等等。在另一实施例中，目标图案形成为多层互连结构中的金属线。例如，金属线可形成于基板202之层间介电(inter-layer dielectric，ILD)层中，此介电层已通过操作110蚀刻以包括多个沟槽。方法100继续以用诸如金属的导电材料填充沟槽，且使用诸如化学机械平坦化(chemical mechanical planarization，CMP)的工艺研磨导电材料以暴露图案化层间介电层，从而在层间介电层中形成金属线。上述内容为可使用根据本案的各种态样的方法100及显影剂210制造及/或改良的装置/结构的非限制实例。
虽然并非意欲为限制，但是本案的一或更多个实施例提供半导体装置及半导体装置的形成的许多益处。例如，根据本案建构的抗蚀剂显影剂在进阶光刻技术的NTD工艺中提供优越效能，此光刻技术诸如极紫外线光刻技术或电子束光刻技术。此显影剂的实施例适合于显影包含聚羟基苯乙烯的抗蚀剂薄膜。使用此显影剂产生降低的抗蚀剂图案膨胀，及降低的抗蚀剂图案表面粗糙度，此表面粗糙度诸如线边缘粗糙度(LER)及/或线宽度粗糙度(LWR)。此抗蚀剂显影剂在纳米半导体制造中尤为有利，其中临界尺寸(criticaldimension，CD)均匀性已成为电路效能中的关键因素。
在一示例性态样中，本案针对用于光刻技术图案化的方法。此方法包括：提供基板；在基板之上形成材料层；将材料层的一部分暴露于辐射；且在显影剂中移除材料层的未暴露部分，产生图案化材料层，其中显影剂含有有机溶剂及具有大于1.82的Log P值。
在另一示例性态样中，本案针对用于光刻技术图案化的方法。此方法包括：在基板之上形成抗蚀剂层；将抗蚀剂层的一部分暴露于极紫外线辐射；且在显影剂中移除抗蚀剂层的未暴露部分，产生图案化抗蚀剂层，其中显影剂具有大于1.82的Log P值且含有为乙酸正丁酯(n-BA)衍生物的溶剂。
在另一示例性态样中，本案是针对具有大于1.82的Log P值的光刻技术显影成分。此成分包括由以下公式表示的有机溶剂：
其中R1、R2、R3、R4及R5中的各者是选自由以下各者组成的群组：氢基、甲基、乙基、及氟烷基。
上文概括了多个实施例的特征，以便所属技术领域者可较好地了解本案的态样。一般技术者应了解，一般技术者可容易地使用本案作为用于设计或改变其他工艺及结构的基础，此些其他工艺及结构用于进行本文引入的实施例的相同目的及/或达成本文引入的实施例的相同优点。一般技术者亦应认识到，此些同等构造不背离本案的精神及范畴；且应认识到，在不背离本案的精神及范畴的情况下，此些同等构造可在本文中进行各种变化、替换和变更。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (18)

1.一种用于光刻技术图案化的方法，其特征在于，包含以下步骤：
提供一基板；
在该基板上形成一材料层；
将该材料层的一部分暴露于一辐射；以及
在一显影剂中移除该材料层的一未曝露部分，产生一图案化材料层，其中该显影剂包含一有机溶剂且具有大于1.82的一Log P值，该有机溶剂是由以下化学式表示：
其中R1、R2、R3、R4及R5中的各者是选自由以下各者组成的群组：氢基、甲基、乙基、及氟烷基，且R1、R2、R3、R4及R5之其中一者不为氢基，当R1、R2、R3及R4为氢基则R5为乙基或氟烷基，以及当R1、R2、R3及R5为氢基则R4为乙基或氟烷基。
2.根据权利要求1所述的用于光刻技术图案化的方法，其特征在于，R1、R2、R3、R4或R5为一甲基。
3.根据权利要求1所述的用于光刻技术图案化的方法，其特征在于，R1、R2、R3、R4或R5为一乙基。
4.根据权利要求1所述的用于光刻技术图案化的方法，其特征在于，R1、R2、R3、R4或R5为具有CF3的一氟烷基。
5.根据权利要求1所述的用于光刻技术图案化的方法，其特征在于，R1、R2、R3、R4或R5为具有C2F5的一氟烷基。
6.根据权利要求1所述的用于光刻技术图案化的方法，其特征在于，该材料层为一负型抗蚀剂，该负型抗蚀剂于该显影剂中的溶解性在辐射之后降低。
7.根据权利要求6所述的用于光刻技术图案化的方法，其特征在于，该材料层包含大于0％且小于40％的聚羟基苯乙烯。
8.根据权利要求1所述的用于光刻技术图案化的方法，其特征在于，该辐射为一极紫外线辐射。
9.根据权利要求1所述的用于光刻技术图案化的方法，其特征在于，该辐射为一电子束。
10.根据权利要求1所述的用于光刻技术图案化的方法，其特征在于，该显影剂进一步包含乙酸正丁酯。
11.一种用于光刻技术图案化的方法，其特征在于，包含以下步骤：
在一基板之上形成一抗蚀剂层；
将该抗蚀剂层的一部分暴露于一极紫外线辐射；以及
在一显影剂中移除该抗蚀剂层的一未暴露部分，产生一图案化抗蚀剂层，其中该显影剂具有大于1.82的一Log P值且含有以下化学式的一溶剂：
其中R1、R2、R3、R4及R5中的各者是选自由以下各者组成的群组：氢基、甲基、乙基、及氟烷基，且R1、R2、R3、R4及R5之其中一者不为氢基，当R1、R2、R3及R4为氢基则R5为乙基或氟烷基，以及当R1、R2、R3及R5为氢基则R4为乙基或氟烷基。
12.根据权利要求11所述的用于光刻技术图案化的方法，其特征在于，该抗蚀剂包含大于0％且小于40％的聚羟基苯乙烯。
13.根据权利要求11所述的用于光刻技术图案化的方法，其特征在于，该抗蚀剂包含约5％的光酸产生剂。
14.根据权利要求13所述的用于光刻技术图案化的方法，其特征在于，在该暴露该抗蚀剂层之该部分之步骤之后，且在该移除该未暴露部分之前，进一步包含以下步骤：对该抗蚀剂层执行一曝光后烘烤。
15.根据权利要求11所述的用于光刻技术图案化的方法，其特征在于，该显影剂进一步包含乙酸正丁酯。
16.根据权利要求11所述的用于光刻技术图案化的方法，其特征在于，移除该抗蚀剂层的该未暴露部分包括：使用一旋涂制程施加该显影剂至该抗蚀剂层。
17.一种具有大于1.82的一Log P值的光刻技术显影成分，其特征在于，包含由以下化学式表示的一有机溶剂：
其中R1、R2、R3、R4及R5中的各者是选自由以下各者组成的群组：氢基、甲基、乙基、及氟烷基，且R1、R2、R3、R4及R5之其中一者不为氢基，当R1、R2、R3及R4为氢基则R5为乙基或氟烷基，以及当R1、R2、R3及R5为氢基则R4为乙基或氟烷基。
18.根据权利要求17所述的光刻技术显影成分，其特征在于，进一步包含乙酸正丁酯。
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