CN114823290A - 线路图案的制备方法 - Google Patents
线路图案的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114823290A CN114823290A CN202110061807.6A CN202110061807A CN114823290A CN 114823290 A CN114823290 A CN 114823290A CN 202110061807 A CN202110061807 A CN 202110061807A CN 114823290 A CN114823290 A CN 114823290A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- photosensitive layer
- particles
- photosensitive
- energy beam
- metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
- H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
- H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
- G03F7/2002—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image
- G03F7/2004—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image characterised by the use of a particular light source, e.g. fluorescent lamps or deep UV light
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70008—Production of exposure light, i.e. light sources
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
本发明提供一种线路图案的制备方法,其包含:步骤(A):准备一包括含感光粒子的第一感光层的母材;步骤(B):提供第一能量束还原第一感光层中预定区域的第一金属离子以形成多个第一金属粒子;步骤(C):以第一定影剂去除未还原的感光粒子得一母片,第一金属粒子于母片中形成第一预定图案;步骤(D):准备一包括含感光粒子的第二感光层的芯片;步骤(E):将母片置于第二感光层上并提供第二能量束,使第二感光层未被遮蔽的第二金属离子还原成多个原子化的第二金属粒子;步骤(F):以第二定影剂去除未还原的感光粒子,得到线距为皮米/纳米级的线路图案。
Description
技术领域
本发明关于一种线路图案的制备方法,尤指一种应用于集成电路的精细线路图案的制备方法。
背景技术
过去六十年以来,半导体集成电路(integrated circuit,IC)芯片的发明带动全球科技呈现跳跃式的发展,为人类的生活带来巨大的改变。随着电子、电器产品小型化、轻量化和高效化的需求攀升,集成电路的功能密度(functional density)需日益增加,而几何尺寸则需日益减小,此微缩制程(scaling down process)不仅增加集成电路制程的复杂度,更是大幅提高制程的困难度和大幅增加整体的制造成本。
微影机台(lithography machine)一直是芯片制造的核心设备,例如现在主要的光刻机为波长为193纳米(nm)的氟化氩激光(ArF laser),其从45nm线路的芯片的制程一直使用到7nm线路的芯片的制程。但随着光学微影达到其技术上和经济上的限制,当要发展7nm线路以下(例如5nm线路)的芯片的制程,氟化氩激光不再堪用。
此时,极紫外光(extreme ultraviolet,EUV)微影机因能发出波长仅13.5nm的光,而被业界视为能让摩尔定律再延伸至少10年的「救世主」技术。然而,极紫外光实际应用于半导体制程的量产时需克服无数难题,其中最棘手是如何产生足够强度且稳定的光源,且对于环境的干净程度有超级严苛的要求。此外,EUV微影机不仅本身价钱昂贵,且耗电量惊人,如此一来,IC制程的成本将大幅上升。
发明内容
有鉴于上述现有的形成线路图案制程存在的技术缺陷,本发明的目的在于提供一种线路图案的制备方法,其可具有简单且兼顾成本效益的优点,有利于大量生产,更具商业实施的潜力。
为达成前述目的,本发明提供一种线路图案的制备方法,其包含步骤(A)至步骤(F)。其中,步骤(A)至步骤(C)是先制得一母片,接着,再利用前述步骤得到的母片制备芯片上的线路图案。步骤(A):准备一母材,该母材包括一透明基材及形成于该透明基材上的第一感光层;其中,该第一感光层中包括多个感光粒子,该第一感光层中的感光粒子包括含第一金属离子的第一金属盐,该第一金属离子包括银离子或铬离子;步骤(B):提供一第一能量束还原该第一感光层中一预定区域的第一金属离子,以形成多个原子化的第一金属粒子;其中,该第一能量束的波长为1皮米至200纳米;步骤(C):以一第一定影剂去除该第一感光层中未还原的该多个感光粒子,得到一母片;其中,于该母片中,该多个原子化的第一金属粒子形成一第一预定图案。步骤(D):准备一芯片,该芯片包括一半导体基材及形成于半导体基材上的第二感光层;其中,该第二感光层中包括多个感光粒子,该第二感光层中的该多个感光粒子包括含第二金属离子的第二金属盐,该第二金属离子包括银离子或铬离子;步骤(E):将该母片置于该第二感光层上以形成一复合层体,提供一第二能量束照射该复合层体,使该第二感光层中未被该母片的第一预定图案遮蔽的区域所包含的第二金属离子还原成多个原子化的第二金属粒子;其中,该第二能量束的波长为1皮米至200纳米;以及步骤(F):以一第二定影剂去除该第二感光层中未还原的感光粒子,得到该线路图案,该线路图案具有由该多个原子化的第二金属粒子形成的第二预定图案;其中,该母片的该第一预定图案与该线路图案的该第二预定图案呈负像关系,该线路图案中的线距为1皮米至100纳米。
依据本发明,母材的多个感光粒子因吸收波长为皮米级至纳米级的第一能量束的能量而还原出多颗原子化的第一金属粒子,再经过第一次「定影」步骤去除未还原的感光粒子(即不是位于预定区域的感光粒子,因未被第一能量束照射而未进行还原的感光粒子),因而可得到由该多个第一金属粒子排列出第一预定图案的母片。接着,再以母片覆盖于包含感光层的芯片,此时,母片即提供相当于光罩的功能,使未被母片的第一预定图案覆盖住的区域的感光粒子因吸收第二能量束的能量而还原出多颗原子化的第二金属粒子,接着,经过第二次「定影」步骤去除未还原的感光粒子后,由于母片的第一预定图案覆盖的第二感光层区域无法吸收第二能量束的能量,故前述区域的感光粒子将会于第二次定影步骤中被去除,故最后得到的第二预定图案,也就是于半导体基材上沉积的第二金属粒子所形成的图案,其与母片的第一预定图案呈负像关系,且该线路图案中的线距为1皮米至100纳米。由于第二金属粒子的材料是具有良好导电性的银金属或铬金属,因此该线路图案可提供导电功能。
依据本发明,由于第一能量束和第二能量束皆具有皮米级至纳米级的波长,因此可避免现有制程使用光学微影技术时,因光源的波长与传统光罩上线与线之距离太接近而产生干涉行为或绕射行为。另外,本发明不仅无须使用造价不斐的EUV微影机,还可制作出线路更细微的IC图案,具有惊人的开发潜力。
较佳的,第一能量束可与一控制元件(例如电脑系统)相连,因此所述控制元件能操控第一能量束直接于第一感光层上直接描绘出所需的IC设计图案而完全不需要传统光罩;相较于制备传统光罩需依序经过金属溅镀、光阻涂布、电子束刻写、化学显影、蚀刻、再去除剩余光阻的繁复工序,本发明的制备母片的步骤(A)至(C)简单许多,故可大幅缩短集成电路的线路图案制程从图案设计到制作的时间。
依据本发明,该第一能量束和该第二能量束可为电子束、X射线(X-ray)、极紫外光,但不限于此。在一些实施态样中,第一能量束和第二能量束的波长相同。在一些实施方式中,第一能量束和第二能量束经由电子加速器达到能量为0.1千伏特(kV)至1000kV的电子束,但不限于此。举例而言,该第一能量束和/或该第二能量束另可为波长为193nm的ArF激光、波长为157nm的氟(F2)准分子激光、波长为13.5nm的EUV、波长为0.01nm至10nm的X-ray等,但不限于此。
在一些实施例中,于步骤(B)中,该第一能量束提供的辐照总剂量为10千戈雷(kilogray,kGy)至600kGy,使该第一感光层的该多个感光粒子中的第一金属离子还原成多个原子化的第一金属粒子。在一些实施例中,于步骤(E)中,该第二能量束提供的辐照总剂量为10kGy至600kGy,使第二感光层未被第一预定图案遮蔽的区域所包含的感光粒子中的第二金属离子还原成多个原子化的第二金属粒子。
较佳的,步骤(B)和步骤(E)各自于真空度为10-4帕(Pa)至10-9Pa的环境中进行。
较佳的,第一感光层的平均厚度为大于1nm至150nm,但不限于此。具体而言,第一感光层的平均厚度可为1.5nm、2.0nm、5.0nm、7.0nm、10nm、15nm、20nm、25nm、30nm、35nm、40nm、45nm、50nm、55nm、60nm、65nm、70nm、75nm、80nm、90nm、100nm、110nm、120nm、130nm。较佳的,第二感光层的平均厚度为大于1nm至150nm,但不限于此。具体而言,第二感光层的平均厚度可为1.5nm、2.0nm、5.0nm、7.0nm、10nm、15nm、20nm、25nm、30nm、35nm、40nm、45nm、50nm、55nm、60nm、65nm、70nm、75nm、80nm、90nm、100nm、110nm、120nm、130nm。
较佳的,第一感光层中的感光粒子的平均粒径为0.1nm至10微米(μm);更佳的,第一感光层中的感光粒子的平均粒径为0.1nm至100nm;再更佳的,第一感光层中的感光粒子的平均粒径为0.1nm至10nm。较佳的,第二感光层中的感光粒子的平均粒径0.1nm至10μm;更佳的,第二感光层中的感光粒子的平均粒径0.1nm至100nm;再更佳的,第二感光层中的感光粒子的平均粒径0.1nm至10nm。
依据本发明,第一感光层的第一金属盐和第二感光层的第二金属盐的种类可相同,也可不同。较佳的,第一金属盐为氯化银(AgCl)、溴化银(AgBr)、碘化银(AgI)、重铬酸钠(Na2Cr2O7)或重铬酸铵((NH4)2Cr2O7);较佳的,第二金属盐为氯化银、溴化银、碘化银、重铬酸钠或重铬酸铵。较佳的,第一感光层和第二感光层的感光粒子的种类相同。较佳的,第一感光层的第一金属盐和第二感光层的第二金属盐皆为溴化银。
依据本发明,该透明基材的材料种类并无特别限制,只要能让第二能量束直接穿透即可。较佳的,该透明基材的材料为光学玻璃,但不限于此。具体而言,当该透明基材由重镧火石玻璃所制成时,可具有高折射率、低色散、坚硬和耐磨等优点。
依据本发明,该半导体基材的材料种类可包括硅材料或碳材料;举例而言,碳材料可为石墨烯,但不限于此。
在一些实施例中,该第一感光层或该第二感光层中的至少一者更包括光增感剂(photosensitizer)。举例而言,所述光增感剂可包括硫代硫酸盐(thiosulfate)或硫化银纳米粒子等含硫物质,或醛类化合物等,但不限于此。借由添加光增感剂,可使所述感光粒子的晶体表面形成光增敏中心,进而提高灵敏度使金属离子的还原速度加速。
在一些实施例中,该步骤(C)可包括步骤(C1)和步骤(C2)。步骤(C1):以一第一显影剂(developing agent)使该多个感光粒子中被该第一能量束照射的第一金属离子完全还原成该多个原子化的第一金属粒子;以及步骤(C2):以一第一定影剂去除该第一感光层中未还原的该多个感光粒子,得到一母片。
在一些实施例中,该步骤(F)可包括步骤(F1)和步骤(F2)。步骤(F1):以一第二显影剂使被该第二能量束照射的该多个感光粒子中的第二金属离子完全还原成该多个原子化的第二金属粒子;以及步骤(F2):以一第二定影剂去除该第二感光层中未还原的该多个感光粒子,得到一线路图案。
依据本发明,显影剂即为还原剂,因此,借由第一显影剂或第二显影剂的使用,可使被第一或第二能量束照射过的感光粒子更快且更完全地还原成银金属或铬金属。较佳的,步骤(C1)和/或步骤(F1)的时间为0.1分钟至15分钟;更佳的,步骤(C1)和/或步骤(F1)的时间为1分钟至10分钟。
较佳的,步骤(C1)和/或步骤(F1)于温度为15℃至28℃的环境下进行。
较佳的,该第一显影剂包括对苯二酚(hydroquinone)、1-苯基-3-吡唑烷酮(1-phenyl-3-pyrazolidinone,又称菲尼酮,Phenidone)、4-甲氨基苯酚硫酸盐(4-methylaminophenol sulfate,又称米吐尔,Metol)或其组合。较佳的,该第二显影剂包括对苯二酚、1-苯基-3-吡唑烷酮、4-甲氨基苯酚硫酸盐或其组合。于本发明中,所述第一显影剂和第二显影剂的种类可为相同或不同。较佳的,所述第一显影剂和第二显影剂的种类相同。
较佳的,该第一显影剂更包括酸碱值调整剂。较佳的,该第二显影剂更包括酸碱值调整剂。借由添加酸碱值调整剂,使步骤(C1)和/或步骤(F1)的反应过程系于碱性环境中进行。较佳的,所述碱性环境的pH值为8.5至10.5。
较佳的,在步骤(C1)和步骤(C2)之间可增加一水洗步骤,避免第一显影剂影响后续第一定影剂的作用。所述水洗步骤以流动的清水稀释或以流动的弱酸性水溶液中和残留于经第一显影剂处理后的第一感光层。同理,在步骤(F1)和步骤(F2)之间可增加一水洗步骤,可避免第二显影剂影响后续第二定影剂的作用。所述水洗步骤系以流动的清水稀释或以流动的弱酸性水溶液中和残留于经第二显影剂处理后的第二感光层。较佳的,在前述水洗步骤完成后,可接着进行一干燥步骤。
依据本发明,使用定影剂(fixer)是为了将经显影后的金属粒子所形成的图案固定下来,故借由定影剂将未进行还原反应的感光粒子溶解并去除。较佳的,步骤(C2)的第一定影剂和/或步骤(F2)的第二定影剂的反应时间为1分钟至5分钟,但不限于此。
较佳的,步骤(C2)和/或步骤(F2)的pH值为4至8。
较佳的,该第一定影剂包括硫代硫酸钠(sodium thiosulfate)或硫代硫酸铵(ammonium thiosulfate)。较佳的,该第二定影剂包括硫代硫酸钠(又称海波)或硫代硫酸铵。
较佳的,在步骤(C2)的第一定影剂停止作用后,增加一水洗步骤以去除残余的第一定影剂,避免第一定影剂腐蚀母片上的第一预定图案。同理,较佳的,在步骤(F2)的第二定影剂停止作用后,增加一水洗步骤以去除残余的第二定影剂,避免第二定影剂腐蚀所得的线路图案上的第二预定图案。较佳的,在前述水洗步骤完成后,更可接着进行一干燥步骤。
依据本发明,该母片安置于第二感光层上的方式并无特别限制。较佳的,该母片采用直接叠放的方式设置于第二感光层上。更佳的,该母片的第一预定图案朝上,即该母片以透明基材与该芯片相接触,第一预定图案则不与该芯片接触;如此一来,该母片的第一预定图案较不容易遭到损害而可重复使用。
依据本发明,步骤(F)中经过图案化所得的包含该线路图案的芯片,可继续应用为另一实施本发明的制备方法的步骤(D)中的半导体基材。
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
图1是本发明的线路图案的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
以下列举多个实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技艺者可经由本说明书的内容轻易地了解本发明所能达成的优点与功效,并且于不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更,以施行或应用本发明的内容。
如图1所示,为本发明的线路图案的制备方法的流程示意图,以下实施例皆参照图1实施。
实施例1:纳米级线路图案的制备方法
制备母片
首先,准备一母材,该母材包括一透明基材及形成于该透明基材上的第一感光层;其中,该第一感光层中包括多个感光粒子,该多个感光粒子包括含银离子的AgBr,该第一感光层的厚度约为70nm,且第一感光层中的该多个AgBr粒子的平均粒径约为50nm。
接着,在真空度为10-4Pa的环境中,提供一与电脑系统相连的第一能量束,所述电脑系统控制第一能量束的发射,直接将第一能量束于所述第一感光层上描绘出所需的IC设计图案的负像,使第一感光层与前述IC设计图案的负像一致的区域中所包含的AgBr粒子,因吸收第一能量束的能量而还原出黑色的金属银粒子。其中,该第一能量束为波长193nm的ArF激光。
随后,于温度为18℃的环境下,将第一显影剂与第一感光层接触,使第一感光层中被该第一能量束照射的AgBr所含的银离子完全还原成银粒子;其中,该第一显影剂包括1-苯基-3-吡唑烷酮和酸碱值调整剂。
接着,以流动的二次去离子水小心冲洗经第一显影剂处理后的第一感光层之后,再以一第一定影剂去除该第一感光层中未还原的AgBr粒子;其中,该第一定影剂为硫代硫酸钠。随后,以流动的二次去离子水小心冲洗经第一定影剂处理后的第一感光层,且重复此水洗步骤3次后,再经干燥步骤,最后得到一具有第一预定图案的母片。于该母片中,该多个银粒子形成的第一预定图案,即为前述IC设计图案的负像。
制备纳米级线路图案
首先,准备一芯片,该硅芯片包括一硅基材及形成于硅基材上的第二感光层;其中,该第二感光层中包括多个感光粒子,该多个感光粒子包括含银离子的AgBr,该第二感光层的厚度约为70nm,且第二感光层中的该多个AgBr粒子的平均粒径与第一感光层中的该多个AgBr粒子的平均粒径相等。
在同样为真空度为10-4Pa的环境中,将前述母片以直接叠放的方式设置于第二感光层上,以形成一复合层体。接着,提供一与电脑系统相连的第二能量束照射该复合层体,使该第二感光层未被该母片中的第一预定图案遮蔽的区域所包含的AgBr粒子中的银离子,因吸收第二能量束的能量而还原出黑色的金属银粒子。其中,该第二能量束为波长193nm的ArF激光。
随后,于温度为18℃的环境下,将第二显影剂与第二感光层接触,使第二感光层中被该第二能量束照射的AgBr粒子所含的银离子完全还原成银粒子;其中,该第二显影剂包括1-苯基-3-吡唑烷酮和酸碱值调整剂。
接着,以流动的二次去离子水小心冲洗经第二显影剂处理后的第二感光层之后,再以一第二定影剂去除该第二感光层中未还原的AgBr粒子;其中,该第二定影剂为硫代硫酸钠。随后,以流动的二次去离子水小心冲洗经第二定影剂处理后的第二感光层,且重复此水洗步骤3次后,再经干燥步骤,最后得到一具有第二预定图案的线路图案。该线路图案的第二预定图案与该母片的第一预定图案呈负像关系,该线路图案的第二预定图案中的线与线的间距(又称线距),即是该母片的银粒子所形成的线路的位置,也就是说,该线路图案的第二预定图案即为前述IC设计图案;其中,前述线距为纳米级尺寸。
实施例2:皮米级线路图案的制备方法
制备母片
首先,准备一母材,该母材包括一透明基材及形成于该透明基材上的第一感光层;其中,该第一感光层中包括多个感光粒子,该多个感光粒子包括含银离子的AgBr,该第一感光层的厚度约为50nm,且第一感光层中的该多个AgBr粒子的平均粒径约为5nm。
接着,在真空度为10-7Pa的环境中,提供一与电脑系统相连的第一能量束,所述电脑系统控制第一能量束的发射,直接将第一能量束于所述第一感光层上描绘出所需的IC设计图案的负像,使第一感光层与前述IC设计图案的负像一致的区域中所包含的AgBr粒子,因吸收第一能量束的能量而还原出黑色的金属银粒子。其中,该第一能量束为波长0.1nm的X-ray。
随后,于温度为18℃的环境下,将第一显影剂与第一感光层接触,使第一感光层中被该第一能量束照射的AgBr所含的银离子完全还原成多个原子化的银粒子;其中,该第一显影剂包括1-苯基-3-吡唑烷酮和酸碱值调整剂。
接着,以流动的二次去离子水小心冲洗经第一显影剂处理后的第一感光层之后,再以该第一定影剂去除该第一感光层中未还原的AgBr粒子;其中,该第一定影剂为硫代硫酸钠。随后,以流动的二次去离子水小心冲洗经第一定影剂处理后的第一感光层,且重复此水洗步骤3次后,再经干燥步骤,最后得到一具有第一预定图案的母片。于该母片中,该多个原子化的银粒子形成的第一预定图案,即为前述IC设计图案的负像。
制备皮米级线路图案
首先,准备一芯片,该硅芯片包括一硅基材及形成于硅基材上的第二感光层;其中,该第二感光层中包括多个感光粒子,该多个感光粒子包括含银离子的AgBr,该第二感光层的厚度约为50nm,且第二感光层中的该多个AgBr粒子的平均粒径与第一感光层中的该多个AgBr粒子的平均粒径相等。
在同样为真空度为10-7Pa的环境中,将前述母片以直接叠放的方式设置于第二感光层上,以形成一复合层体。接着,提供一与电脑系统相连的第二能量束照射该复合层体,使该第二感光层未被该母片中的第一预定图案遮蔽的区域所包含的AgBr粒子中的银离子,因吸收第二能量束的能量而还原出黑色的金属银粒子。其中,该第二能量束为波长0.1nm的X-ray。
随后,于温度为18℃的环境下,将第二显影剂与第二感光层接触,使第二感光层中被该第二能量束照射的AgBr粒子所含的银离子完全还原成原子化的银粒子;其中,该第二显影剂包括1-苯基-3-吡唑烷酮和酸碱值调整剂。
接着,以流动的二次去离子水小心冲洗经第二显影剂处理后的第二感光层之后,再以该第二定影剂去除该第二感光层中未还原的AgBr粒子;其中,该第二定影剂为硫代硫酸钠。随后,以流动的二次去离子水小心冲洗经第二定影剂处理后的第二感光层,且重复此水洗步骤3次后,再经干燥步骤,最后得到一具有第二预定图案的线路图案。该线路图案的第二预定图案与该母片的第一预定图案呈负像关系,该线路图案的第二预定图案中的线距,即是该母片的银粒子所形成的线路的位置,也就是说,该线路图案的第二预定图案即为前述IC设计图案;其中,前述线距为皮米级尺寸。
从实施例1和实施例2的制备方法可知,当选用不同波长的能量束,搭配不同粒径的感光粒子,即可获得不同线距尺寸的线路图案。因此,本发明能以简单、具有广泛适用性,且又有效率的方式进行各种尺寸等级的线路图案的制程,进而能更方便地应用于各种类型的电子产品的制程上。
综上可知,本发明的线路图案的制备方法,确实可通过简单且兼顾成本效益的方式,形成可应用于集成电路的超精细线路图案,故颇具商业实施的潜力。
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 (12)
1.一种线路图案的制备方法,其特征在于,包含以下步骤:
步骤(A):准备一母材,该母材包括一透明基材及形成于该透明基材上的第一感光层;其中,该第一感光层中包括多个感光粒子,该第一感光层中的该多个感光粒子包括含第一金属离子的第一金属盐,该第一金属离子包括银离子或铬离子;
步骤(B):提供一第一能量束还原该第一感光层中一预定区域的该第一金属离子,以形成多个原子化的第一金属粒子;其中,该第一能量束的波长为1皮米至200纳米;
步骤(C):以一第一定影剂去除该第一感光层中未还原的该多个感光粒子,得到一母片;其中,于该母片中,该多个原子化的第一金属粒子形成一第一预定图案;
步骤(D):准备一芯片,该芯片包括一半导体基材及形成于该半导体基材上的第二感光层;其中,该第二感光层中包括多个感光粒子,该第二感光层中的该多个感光粒子包括含第二金属离子的第二金属盐,该第二金属离子包括银离子或铬离子;
步骤(E):将该母片置于该第二感光层上以形成一复合层体,提供一第二能量束照射该复合层体,使该第二感光层中未被该母片的该第一预定图案遮蔽的区域所包含的该第二金属离子还原成多个原子化的第二金属粒子;其中,该第二能量束的波长为1皮米至200纳米;以及
步骤(F):以一第二定影剂去除该第二感光层中未还原的该多个感光粒子,得到该线路图案,该线路图案具有由该多个原子化的第二金属粒子形成的第二预定图案;其中,该母片的该第一预定图案与该线路图案的该第二预定图案呈负像关系,该线路图案中的线距为1皮米至100纳米。
2.如权利要求1所述的线路图案的制备方法,其特征在于,该第一能量束提供的辐照总剂量为10千戈雷至600千戈雷。
3.如权利要求1所述的线路图案的制备方法,其特征在于,该第二能量束提供的辐照总剂量为10千戈雷至600千戈雷。
4.如权利要求1所述的线路图案的制备方法,其特征在于,该第一定影剂包括硫代硫酸钠或硫代硫酸铵。
5.如权利要求1所述的线路图案的制备方法,其特征在于,该第一感光层或该第二感光层中的至少一者更包括光增感剂。
6.如权利要求1至5中任一项所述的线路图案的制备方法,其特征在于,该第一感光层中的该多个感光粒子的粒径为0.1纳米至10微米。
7.如权利要求1至5中任一项所述的线路图案的制备方法,其特征在于,该第一金属盐为氯化银、溴化银、碘化银、重铬酸钠或重铬酸铵。
8.如权利要求1至5中任一项所述的线路图案的制备方法,其特征在于,该第二金属盐为氯化银、溴化银、碘化银、重铬酸钠或重铬酸铵。
9.如权利要求1至5中任一项所述的线路图案的制备方法,其特征在于,该步骤(C)包括:
步骤(C1):以一第一显影剂使被该第一能量束照射的第一金属离子完全还原成该多个原子化的第一金属粒子;以及
步骤(C2):以一第一定影剂去除该第一感光层中未还原的该多个感光粒子,得到一母片。
10.如权利要求9所述的线路图案的制备方法,其特征在于,该步骤(F)包括:
步骤(F1):以一第二显影剂使被该第二能量束照射的第二金属离子完全还原成该多个原子化的第二金属粒子;以及
步骤(F2):以一第二定影剂去除该第二感光层中未还原的该多个感光粒子,得到一线路图案。
11.如权利要求9所述的线路图案的制备方法,其特征在于,该第一显影剂包括对苯二酚、1-苯基-3-吡唑烷酮、4-甲氨基苯酚硫酸盐或其组合。
12.如权利要求11所述的线路图案的制备方法,其特征在于,该第一显影剂更包括酸碱值调整剂。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110061807.6A CN114823290A (zh) | 2021-01-18 | 2021-01-18 | 线路图案的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110061807.6A CN114823290A (zh) | 2021-01-18 | 2021-01-18 | 线路图案的制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114823290A true CN114823290A (zh) | 2022-07-29 |
Family
ID=82524685
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110061807.6A Pending CN114823290A (zh) | 2021-01-18 | 2021-01-18 | 线路图案的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114823290A (zh) |
-
2021
- 2021-01-18 CN CN202110061807.6A patent/CN114823290A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5707765A (en) | Photolithography mask using serifs and method thereof | |
US8826198B2 (en) | Method and apparatus for enhancing signal strength for improved generation and placement of model-based sub-resolution assist features (MB-SRAF) | |
US10417376B2 (en) | Source beam optimization method for improving lithography printability | |
EP1438633B1 (en) | Method for forming elliptical and rounded features using beam shaping | |
JP2002202584A5 (zh) | ||
US4276368A (en) | Photoinduced migration of silver into chalcogenide layer | |
KR20230167453A (ko) | 제조성에 기초한 패터닝 디바이스 패턴을 결정하기 위한 방법 | |
US20230288813A1 (en) | Method of manufacturing photo masks | |
JP4316026B2 (ja) | マスクパターンの作製方法及びフォトマスク | |
Chopra | Analysis of lithography based approaches in development of semi conductors | |
CN114823290A (zh) | 线路图案的制备方法 | |
US9633820B2 (en) | Method for forming resist film and charged particle beam writing method | |
US20010029107A1 (en) | Resist pattern forming method and semiconductor device manufacturing method | |
US11953828B2 (en) | Method of making a picoscopic scale/ nanoscopic scale circuit pattern | |
JP2007171790A (ja) | フォトマスク及びフォトマスクを備えた露光装置 | |
JP2002182363A (ja) | マスク及びパターン形成方法 | |
CN107728425B (zh) | 集成电路上打印触点、贯孔或曲线的光罩的双曝光图案化 | |
JP2007220933A (ja) | 露光装置 | |
KR830002292B1 (ko) | 반도체 ic 등의 석판화 제조방법 | |
JPH0416106B2 (zh) | ||
CN116029249A (zh) | 线端尺寸优化的光掩模版版图 | |
Tseng et al. | MRC optimization for EUV high NA imaging for the 32-nm HP technology node | |
JP2000077364A (ja) | パターン形成方法 | |
Adams et al. | Creating and transferring patterns—Photolithography | |
JPH01161348A (ja) | 集積回路製造用ホトマスク |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |