TW201705200A - 半導體裝置的製造方法及用於微影製程的材料 - Google Patents

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Abstract

本揭露係關於半導體裝置的製造方法。此方法包括曝露光阻層至輻射源，並施用硬化劑至光阻層。因此，在施用硬化劑之後，光阻層的第一部分較光阻層的第二部分具有更高的玻璃轉化溫度(Tg)或更高的機械強度。

Description

半導體裝置的製造方法及用於微影製程的材料
本揭露係關於半導體裝置的製造方法及用於微影製程的材料。
半導體積體電路(IC)產業在過去幾十年來經歷了快速成長。半導體材料及設計的進步製造了體積更小且更精密的電路。這些進步使得製程及製造相關的技術得以經歷技術性的進展。當最小元件尺寸的縮小，減少圖案崩塌(collapsing)、圖案剝落及厚度損失的挑戰性則會增加。
本揭露涉及半導體裝置的製造方法。此方法包括曝露光阻層至輻射源，並施用(applying)硬化劑至光阻層。因此，在施用硬化劑之後，光阻層的第一部分較光阻層的第二部分具有更高的玻璃轉化溫度(Tg)或更高的機械強度。
製造半導體裝置的另一方法包括曝露光阻層至輻射源，顯影光阻層以形成一特徵，施用硬化劑至上述特徵，其中，硬化劑增加了上述特徵的玻璃轉化溫度，且施用平滑劑(smoothing agent)至上述特徵，其中，平滑劑減少了上述特徵的玻璃轉化溫度。
用於微影製程的材料包括具有分子量範圍約在150道耳頓至3000道耳頓的材料。此材料包括間隔基(spacer group)Rf、含碳基及反應基，或間隔基Rf、含碳基、極性基及反應基、或間隔基Rf、含苯基、極性基及反應基。
100‧‧‧光阻曝光製程
110‧‧‧基底
120‧‧‧光阻層
120A‧‧‧淺色區
120B‧‧‧深色區
120L‧‧‧硬化頂層
130‧‧‧光源
135‧‧‧輻射束
140‧‧‧光罩
150‧‧‧試劑
160‧‧‧光阻層移除部分
200‧‧‧製造半導體裝置的方法
202、204、206A、206B‧‧‧製造半導體裝置方法的步驟
300‧‧‧半導體裝置
310‧‧‧曝光區
320‧‧‧未曝光區
410‧‧‧硬化劑
510‧‧‧光阻特徵
1000‧‧‧微影製程的方法
1002~1008‧‧‧微影製程方法的步驟
1200‧‧‧光阻特徵
1200S‧‧‧波狀輪廓
1200T‧‧‧平滑輪廓
1300‧‧‧平滑劑
以下將配合所附圖式詳述本揭露之實施例，應注意的是，依照工業上的標準實施，以下圖示並未按照比例繪製，事實上，可能任意的放大或縮小元件的尺寸以便清楚表現出本揭露的特徵。而在說明書及圖式中，除了特別說明外，同樣或類似的元件將以類似的符號表示。
第1圖係本揭露所述實施例中，光阻曝光製程的示意圖。
第2圖係本揭露在各方面實施例中，半導體裝置的製造方法之流程圖。
第3圖及第4A圖係根據第2圖的方法，半導體裝置在各個製造階段的剖面圖。
第4B、4C、4D、4E及4F圖係在一些實施例中，硬化劑的示意圖。
第5、6A及6B圖係根據第2圖的方法，半導體裝置在各個製造階段的剖面圖。
第7圖係本揭露在各方面實施例中，半導體裝置的製造方法之流程圖。
第8A、8B、9A、9B、9C及9D圖係根據第7圖的方法，半導體裝置在各個製造階段的剖面圖。
第10A、10B、10C及10D圖係在一些實施例中，平滑劑的 示意圖。
應當理解，以下提供許多不同的實施方法或是例子來實行各種實施例之不同特徵。以下描述具體的元件及其排列的例子以闡述本揭露。當然這些僅是例子且不該以此限定本揭露的範圍。例如，在描述中提及第一個元件形成一第二個元件上時，其可以包括第一個元件與第二個元件直接接觸的實施例，也可以包括有其他元件形成於第一個與第二個元件之間的實施例，其中第一個元件與第二個元件並未直接接觸。此外，在不同實施例中可能使用重複的標號或標示，這些重複僅為了簡單清楚地敘述本揭露，不代表所討論的不同實施例及/或結構之間有特定的關係。
本揭露提供製造半導體裝置的微影方法。微影、浸漬微影、光微影及光學微影等術語可交換地使用於本揭露中。微影係用於諸如製造半導體的微製造製程，以選擇性的移除部分之薄膜或基底。此製程利用光從光罩轉移圖案(例如，幾何圖案)至基底上方的光敏感層(例如，光阻)。光在光敏感層的曝光區中造成化學變化，其可增加或減少曝光區的溶解度。若曝光區溶解度變高，則光敏感層稱為正型光阻。若曝光區溶解度變低，則光敏感層稱為負型光阻。烘烤製程可實行於曝光基底之前或之後，例如後曝光烘烤(post-exposure bake,PEB)製程。顯影製程利用顯影液製造曝光圖案於基底上方，選擇性地移除曝光或未曝光區。接著，一連串的化學處理可雕刻/蝕刻曝光圖案至基底(或材料層)，而圖案化的光阻保護基底(或材 料層)底層的區域。或者，可實行金屬沉積、離子植入或其他製程。最後，合適的試劑移除(或去除)剩餘的光阻，且基底為整個製程做好準備，以重覆進行電路製作的下個階段。在複雜的積體電路(例如，先進的CMOS)中，基底可經過數次的微影循環。
第1圖係光阻曝光製程100的說明圖。製程100包括覆蓋光阻層120於基底110上方。在一些實施例中，基底110包括矽。基底110可替換或額外地包括其他合適的半導體材料，例如：鍺(Ge)、鍺化矽(SiGe)、碳化矽(SiC)、砷化鎵(GaAs)、金剛石、砷化銦(InAs)、磷化銦(InP)、矽鍺碳化物(SiGeC)、鎵銦磷化物(GaInP)。基底110也可包括各種特徵，例如：各種摻雜區、淺溝槽隔離區(STI)、源極/汲極特徵、閘極堆疊、介電特徵及/或多層連接(multilevel interconnects)。
接著，光阻層120經過光罩(罩幕或中間罩幕)140，曝露至來自光源130的輻射束135。光罩140具有預定義的圖案。曝光製程將造成光阻圖案，包括多個曝光區(例如：曝光特徵)及多個未曝光區。第1圖顯示深淺不一的光阻層120。區域120A顯示因為阻擋掉光源130而不會產生酸於其中的區域。相反地，區域120B表示因為暴露於光源，從而引起酸產生的化學反應於其中的區域。光源130可為各種光源，包括深紫外線(DUV)光源。在一個實例中，光源130可為極紫外(EUV)光源。在一些實例中，其它光源130可為電子束寫入(e-beam writing)。或者，曝光製程可利用其它諸如離子束、X射線及其它合適曝光能量的輻射束。此外，為了硬化及乾燥光阻層120， 可於曝光製程之前實行光阻層120的預烤(pre-bake)。
曝光期間，當光阻層120為正型光阻(即，酸將分解一可被酸分解的聚合物，使得聚合物變得更加親水)，則光阻層120的溶解度增加。或者，當光阻層120為負型光阻(即，酸將催化一可被酸催化的交聯聚合物，使得聚合物變得更加疏水)，則光阻層120的溶解度降低。或者，光阻層120可受到後曝光烘烤(PEB)製程，接著透過任何合適的製程來顯影，以在光阻層120形成圖案。
接著，可利用顯影液以移除部分的光阻層120。顯影液可依據光阻型態(例如，正型或負型)來移除曝光或未曝光部分。若光阻層120包括負型光阻，則曝光部分不會被顯影液溶解並留在基底上方。若光阻層120為正型光阻，則曝光部分會被正型顯影液溶解，並留下未曝光的部分。若光阻層120為正型光阻且被負型顯影液顯影，則未曝光部分會被溶解，並留下曝光部分。剩餘的曝光部分(或未曝光部分)定義了圖案。
儘管現存的微影方法通常已足以滿足預期的目標，仍然無法在所有方面完全令人滿意。例如，光阻層120包括諸如羥基(例如：-OH)或羧基(例如：-COOH)的鹼性水溶性成分，當被顯影液顯影時，未曝光的圖案會部分溶解。此問題稱為溶脹(swelling)，其會造成不佳的線寬變動(line-width-variation)、膜損壞及光阻圖案碰撞(photoresist pattern collision)。本揭露提供具有硬化處理的微影製程以減少不佳的線寬變動、膜損壞及光阻圖案碰撞。
根據本揭露的一些實施例，第2圖顯示製造半導體 裝置300的方法200之流程圖。在各個實施例中，本揭露使用重複的標號及/或字母。除非另有說明，此重複係為了簡化及清晰化，使得重複的標號及/或字母在各個實施例中指出相似的特徵。
請參照第2圖及第3圖，方法200開始於步驟202，沉積諸如光阻層120的光敏感層於基底110上方，例如使用旋轉塗佈技術。接著，方法200繼續至步驟204，曝露光阻層120至輻射源。光阻層120經過具有預定義圖案的光罩(罩幕或中間罩幕)140，曝露至來自光源(例如：光源130)的輻射束(例如：輻射束135)。曝光製程在光阻層120中形成潛在影像(或圖案)，包括數個曝光區310及數個未曝光區320。第3圖顯示深淺不一的光阻層120。深色區120B代表曝光區310，引起酸產生的化學反應，而淺色區120A顯示未曝光區320，其阻擋掉光源130，因此不會產生酸。在曝光區310中，輻射束135到達光阻層120，以在曝光區310及未曝光區320之間產生有效的溶解度轉換。
方法200在步驟204之後具有兩條路徑，分別以字尾”A”及”B”表示。這兩條路徑分別於下方討論。請參照第2圖及第4A圖，對於路徑A，方法200繼續至步驟206A，施用具有硬化劑410的硬化處理至光阻層120。硬化處理可包括利用具有硬化劑410的水溶液混合物，於濕製程站或腔室之中實行濕處理。硬化劑410的濃度為水溶液約0.1%至50%的範圍。
硬化處理期間，硬化劑410與光阻層120的頂部反應。具體來說，硬化劑與光阻層120的頂部反應以增加頂部的表面密度、玻璃轉化溫度(Tg)或機械強度，從而形成硬化頂層 120L。因此，硬化頂層120L較直接位於其下方的光阻層第二部分具有更高的玻璃轉化溫度。
如第4B圖所示，在一個實例中，硬化劑410具有一化學結構，包括至少一個第一間隔基Rf1於括號之間。第一間隔基Rf1可包括具有碳鏈1~12的芳族碳環、直鏈或環狀的烷基、烷氧基、氟烷基，氟烷氧基、烯、炔、羥基、酮、醛、碳酸酯、羧酸、酯、醚、醯胺、胺、亞胺、醯亞胺、疊氮化物、硝酸鹽、腈、亞硝酸鹽或硫醇間隔基。第一間隔基Rf1連接至極性基(P)y，在此y係至少為2的整數。極性基P可包括：-Cl、-Br、-I、-NO2、-SO3-、-H-、-CN、-NCO、-OCN、-CO2-、-OH、-OR*、-OC(O)CR*、-SR、-SO2N(R*)2、-SO2R*、SOR、-OC(O)R*、-C(O)OR*、-C(O)R*、-Si(OR*)3、-Si(R*)3、環氧基，在此，R*係H、一非支鏈或支鏈、環狀或非環狀的飽和或不飽和的烷基或烯基或炔基。其中，硬化劑較佳為NHR1R2，R1/R2包括H、烷基、炔、烷基、烷氧基、氟烷基、氟烷氧基、烯、炔、羥基、酮、醛、碳酸酯、羧酸、酯、醚、醯胺、胺、亞胺、醯亞胺、疊氮化物、硝酸鹽、腈或亞硝酸鹽。
如第4C圖所示，在另一個實例中，硬化劑410具有另一化學結構，包括第一間隔基Rf連接至連接基(L)z於括號之間，在此z係至少為2的整數。連接基L可包括：-NH2、-OH、-SH、-COOH、-COH、-COOR、OCOR、COR、酸酐、環氧基、en基、R’OR、R’OOR、R’OSOOR、RX，在此，R*係H、一非支鏈或支鏈、環狀或非環狀的飽和或不飽和的烷基或烯基或炔基。X係鹵化物。
硬化劑也可包括介面活性劑。在一些實施例中，介面活性劑的濃度為水溶液的約0.1%至10%。
硬化劑410也可包括溶劑或水溶液。在一些實施例中，硬化劑410的濃度為溶劑的約0.1%至50%。
如第4D-4F圖分別所示，硬化劑410的特定實例可包括，但不限定於蒽-1,8-二羧酸、二乙醇胺、丙酮-1,3-二羧酸或乙二胺。硬化劑410的其他形式可根據本文所述的原理使用。
在一些實施例中，硬化劑410的極性基(P)y被吸收或反應至光阻層120頂部的可顯影之官能基(例如：-OH或-COOH)，以形成硬化外層120L。在一些實施例中，硬化頂層120L藉由硬化劑410與光阻層120頂部之間的內分子作用力來形成，例如：凡得瓦力、氫鍵結、電子力、離子力。舉例來說，當極性基(P)y包含羥基而光阻層120表面包含羧基時，由於彼此之間的氫鍵很強，羥基單元傾向於被羧基吸收。
在一些實施例中，硬化頂層120L透過共價鍵結來形成例如烷化、縮合、羧化、酯化及/或醯胺化反應。舉例來說，當連接基(L)z包含羥基而光阻層120表面包含酚基時，由於彼此之間的氫鍵很強，羥基單元傾向於與酚基反應，以在硬化劑410與光阻層120的外層之間形成共價鍵。
請參照第2圖及第5圖，持續沿著方法200的路徑A繼續至步驟208A，顯影具有硬化頂層120L的光阻層120，以形成光阻特徵510。利用顯影液以移除部分光阻層120。顯影液的實例為四甲基氫氧化銨(TMAH)。可利用任何濃度梯度的TMAH顯影液，例如約2.38%的TMAH顯影液。顯影液可依據光阻型 態來移除曝光或未曝光部分。例如，若光阻層120包括負型光阻，則曝光部分不會被顯影液溶解，並留下基底110。若光阻層120包括正型光阻，則曝光部分會被顯影液溶解，並留下未曝光部分。接著，半導體裝置300可進行諸如去離子(DI)水清洗的清洗製程。清洗製程可移除剩餘的粒子。此外，在顯影光阻層120之前，實行後曝光烘烤(PEB)製程。
顯影製程期間，硬化頂層120L減緩了顯影液(例如TMAH)攻擊光阻層120。由於硬化頂層120L減緩了光阻層120的顯影，形成光阻特徵510期間，較少膜損失且較少線寬變動發生。
如上述討論，方法200在步驟204之後具有兩條路徑，分別以字尾”A”及”B”表示。接著輪到路徑B，請參照第2圖及第6A-6B圖，方法200繼續至步驟206B，利用具有硬化劑410的原位硬化處理來顯影光阻層120，以形成光阻特徵510。原位硬化處理可包括藉由諸如摻合(blending)的方式將硬化劑410併入顯影液中。也就是說，於路徑B中，在顯影光阻層120之前，不會單獨地施用硬化劑410。而是，硬化劑410為施用至光阻層420的顯影液之一部分。
顯影製程期間，硬化劑410被光阻層120吸收及/或與光阻層120反應，其在許多方面相似於上述關於第4圖的討論。由於硬化劑410具有多極性基P，其會被光阻層120頂層的官能基(例如：-OH或-COOH)吸收且/或與官能基反應。藉由促使光阻層120表面與顯影液之間具有較低的親和力，硬化劑410減緩了顯影液(例如：TMAH)於光阻層120上方的攻擊。其結果 增加了光阻特徵510的機械強度，並因此減緩了光阻特徵510的崩塌。
可以實行額外的步驟於方法200之前、期間或之後，且在方法200的其他實施例中，一些上述步驟可被取代或移除。例如，在路徑A中，於步驟206A之後及步驟208A之前實行硬化製程。硬化製程可包括紫外線(UV)硬化、電漿硬化、輻射硬化、烘烤或其他合適的製程。
第7圖係製造半導體裝置300的另一微影製程的方法1000之流程圖。在各個實施例中，本揭露使用重複的標號及/或字母。除非另有說明，此重複係為了簡化及清晰化，使得重複的標號及/或字母在各個實施例中指出相似的特徵。方法1000開始於步驟1002及1004，其相似於方法200之步驟202及204。為了簡化及清晰化，上述關於步驟202及204的描述分別適用於步驟1002及1004，且在此將不會再重複說明。
接下來，請參照第7圖及第8A圖，方法1000繼續至步驟1006，顯影光阻層120以形成光阻特徵1200。顯影製程在許多方面相似於上述關於第5圖的討論。如上述討論，光阻層120通常包括一些諸如羥基(例如：-OH)或羧基(例如：-COOH)的鹼性水溶性成分。在顯影製程期間，這些鹼性水溶性成分有時會造成圖案的未曝光部分被顯影液部分溶解(或被顯影液溶脹(swell))。如第8圖所示，光阻層120未曝光部分意外的部分溶解(或溶脹)，導致光阻特徵1200具有波狀輪廓/側壁1200S。本揭露提供具有可調整的平滑製程，以減少光阻特徵1200波狀輪廓的程度。
請參照第7圖及第9A-9B圖，方法1000繼續至步驟1008，施用可調整的平滑製程至光阻特徵1200以減少波狀輪廓的程度。可調整的平滑製程包括施用硬化劑410及平滑劑1300至光阻特徵1200。在本實施例中，選擇平滑劑1300來減少光阻層120的玻璃轉化溫度(Tg)，以軟化光阻層120。此軟化製程撫平了側壁輪廓1200S。另一方面，硬化劑410增加了光阻層120的玻璃轉化溫度(Tg)或機械強度來硬化光阻層120，以防止光阻特徵1200崩塌。
如第9B圖所示，考慮到光阻特徵1200諸如臨界尺寸及長寬比之特徵，選擇平滑劑1300與硬化劑410之間適當的平衡，來達成減少波狀側壁輪廓的程度，以製造不致光阻特徵1200崩塌的平滑輪廓1200T。在本實施例中，平滑劑1300的分子量約在150道耳頓至3000道耳頓的範圍。
在一些實施例中，如第9A圖所示，硬化劑410與平滑劑1300同時施用至光阻特徵1200，例如將它們混合在一起。由於硬化劑410的高極性官能基P對光阻層120表面具有高親和力，故其傾向於先吸收至光阻層120。在一些實施例中，如第9C-9D圖所示，分別施用硬化劑410與平滑劑1300，使得硬化劑410先施用至光阻特徵1200，接著再施用平滑劑1300。然後，在可調整的平滑製程期間，原位移除硬化劑410及平滑劑1300。
如第10A圖所示，平滑劑1300的基本結構包括：第二間隔基Rf2連接至含碳基(C)m於括號之間。第二間隔基Rf2包括：具有碳鏈1~4的芳族碳環、直鏈或環狀的烷基/烷氧基/氟烷基/氟烷氧基鏈，或是具有碳鏈1~4的直鏈或環狀的烯、炔、羥 基、酮、醛、碳酸酯、羧酸、酯、醚、醯胺、胺、亞胺、醯亞胺、疊氮化物、硝酸鹽、腈、亞硝酸鹽，或是-Cl、-Br、-I、-NO2、-SO3-、-H-、-CN、-NCO、-OCN、-CO2-、-OH、-OR*、-OC(O)CR*、-SR、-SO2N(R*)2、-SO2R*、SOR、-OC(O)R*、-C(O)OR*、-C(O)R*、-Si(OR*)3、-Si(R*)3、環氧基、硫醇間隔基，其中，R*係H、一非支鏈或支鏈、環狀或非環狀的飽和或不飽和的烷基或烯基或炔基。在此，m及n係兩個整數。在一些實施例中，m係1至6及n係1至20。
請再次參照第10A圖，含碳基(C)m連接至反應基Re。反應基Re包括：H、OH、鹵化物、或是具有碳鏈1~12的芳族碳環、直鏈或環狀的烷基、烷氧基、氟烷基，氟烷氧基、烯、炔、羥基、酮、醛、碳酸酯、羧酸、酯、醚、醯胺、胺、亞胺、醯亞胺、疊氮化物、硝酸鹽、腈、亞硝酸鹽或硫醇間隔基。
第二間隔基Rf2及反應基Re也可包括：-Cl、-Br、-I、-NO2、-SO3-、-H-、-CN、-NCO、-OCN、-CO2-、-OH、-OR*、-OC(O)CR*、-SR、-SO2N(R*)2、-SO2R*、SOR、-OC(O)R*、-C(O)OR*、-C(O)R*、-Si(OR*)3、-Si(R*)3、環氧基，在此，R*係H、一非支鏈或支鏈、環狀或非環狀的飽和或不飽和的烷基或烯基或炔基。
如第10B圖所示，平滑劑1300可具有另一化學結構，包括第二間隔基Rf2連接至含苯基Ar於括號之間。Ar基團可包括具有碳數2~16的不飽和烴。Ar基團連接至反應基Re。
如第10C圖所示，平滑劑1300可具有另一化學結構，包括第二間隔基Rf2連接至含碳基(C)m及反應基Re於括號之 間。括號中的反應基Re與極性基P連接。含碳基(C)m連接至另外兩個反應基Re。
如第10D圖所示，平滑劑1300可具有另一化學結構，包括第二間隔基Rf2連接至Ar基團及反應基Re於括號之間。括號中的反應基Re連接至兩個極性基P。Ar基團連接至另外兩個反應基Re。可以實行額外的步驟於方法1000之前、期間或之後，且於方法1000的其他實施例中，一些上述步驟可被取代或移除。例如，在步驟1008之後，實行硬化製程至光阻特徵1200以增進平滑效果。硬化製程可包括紫外線(UV)硬化、電漿硬化、輻射硬化、烘烤或其他合適的製程。例如，在步驟1008之後，方法1000的另一步驟可包括實行第二顯影製程以增進平滑效果。
基於上述討論，本揭露提供一種顯影製程的方法。此方法採用實行硬化處理至光阻層，並實行平滑處理至光阻特徵。此方法證明了線寬粗糙度(LWR)、光阻特徵崩塌及膜損壞的減少。可調整的平滑處理實現了光阻特徵側壁輪廓的平滑，也強化了光阻機械的效能。
本揭露涉及半導體裝置的製造方法。此方法包括曝露光阻層至輻射源，並施用硬化劑至光阻層。因此，在施用硬化劑之後，光阻層的第一部分較光阻層的第二部分具有更高的玻璃轉化溫度或更高的機械強度。
製造半導體裝置的另一方法包括曝露光阻層至輻射源，顯影光阻層以形成一特徵，施用硬化劑至上述特徵，其中，硬化劑增加了上述特徵的玻璃轉化溫度，且施用平滑劑至 上述特徵，其中，平滑劑減少了上述特徵的玻璃轉化溫度。
用於微影製程的材料包括具有分子量範圍約在150道耳頓至3000道耳頓的材料。此材料包括間隔基Rf、含碳基及反應基，或間隔基Rf、含碳基、極性基及反應基，或間隔基Rf、含苯基、極性基及反應基。
前述內文概述了許多實施例的特徵，使本技術領域中具有通常知識者可以更佳的了解本揭露的各個方面。本技術領域中具有通常知識者應該可理解，他們可以很容易的以本揭露為基礎來設計或修飾其它製程及結構，並以此達到相同的目的及/或達到與本揭露介紹的實施例相同的優點。本技術領域中具有通常知識者也應該了解這些相等的結構並不會背離本揭露的發明精神與範圍。本揭露可以作各種改變、置換、修改而不會背離本揭露的發明精神與範圍。
100‧‧‧光阻曝光製程
110‧‧‧基底
120‧‧‧光阻層
120A‧‧‧淺色區
120B‧‧‧深色區
130‧‧‧光源
135‧‧‧輻射束
140‧‧‧光罩
150‧‧‧試劑
160‧‧‧光阻層移除部分

Claims (10)

  1. 一種半導體裝置的製造方法，包括：曝露一光阻層至一輻射源；以及施用一硬化劑至該光阻層，其中，在施用該硬化劑之後，該光阻層的一第一部分較該光阻層的一第二部分具有更高的玻璃轉化溫度(Tg)或更高的機械強度。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之半導體裝置的製造方法，更包括在施用該硬化劑至該光阻層之後，顯影該光阻層。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之半導體裝置的製造方法，其中，包括在施用該硬化劑至該光阻層時，同時顯影該光阻層，其中，該硬化劑混合於顯影液中。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之半導體裝置的製造方法，其中，該第一部分包括該光阻層的一頂部，且該第二部分包括直接位於該光阻層的該頂部下方之該光阻層的底部。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之半導體裝置的製造方法，其中，該硬化劑包括以下之一的化學結構：Rf-(P)y或Rf-(L)z其中，Rf代表間隔基(spacer group)；P代表極性基(polar group)；y代表至少為2的整數；L代表連接基(link group)； z代表至少為2的整數；其中，Rf係選自下列所組成之群組：具有碳鏈1~12的芳族碳環、直鏈或環狀的烷基、烷氧基、氟烷基，氟烷氧基、烯、炔、羥基、酮、醛、碳酸酯、羧酸、酯、醚、醯胺、胺、亞胺、醯亞胺、疊氮化物、硝酸鹽、腈、亞硝酸鹽及硫醇間隔基；其中，P係選自下列所組成之群組：-Cl、-Br、-I、-NO2、-SO3-、-H-、-CN、-NCO、-OCN、-CO2-、-OH、-OR*、-OC(O)CR*、-SR、-SO2N(R*)2、-SO2R*、SOR、-OC(O)R*、-C(O)OR*、-C(O)R*、-Si(OR*)3、-Si(R*)3及環氧基，在此，R*係H、一非支鏈或支鏈、環狀或非環狀的飽和或不飽和的烷基或烯基或炔基；其中，L係選自下列所組成之群組：-NH2、-OH、-SH、-COOH、-COH、-COOR、OCOR、COR、酸酐、環氧基、en基、R’OR、R’OOR、R’OSOOR及RX，在此，R*係H、一非支鏈或支鏈、環狀或非環狀的飽和或不飽和的烷基或烯基或炔基，及X係鹵化物。
  6. 一種半導體裝置的製造方法，包括：曝露一光阻層至一輻射源；顯影該光阻層以形成一特徵；施用一硬化劑至該特徵，其中，該硬化劑增加了該特徵的玻璃轉化溫度(Tg)或更高的機械強度；以及施用一平滑劑至該特徵，其中，該平滑劑降低了該特徵的玻璃轉化溫度。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之半導體裝置的製造方法，其中，該特徵在施用該平滑劑及該硬化劑之前，具有一第一橫截面輪廓形狀；其中，該特徵在施用該平滑劑及該硬化劑之後，具有一第二橫截面輪廓形狀，該第二橫截面輪廓形狀與該第一橫截面輪廓形狀不同。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之半導體裝置的製造方法，其中，在施用該硬化劑及該平滑劑之後，該特徵的Tg降低。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之半導體裝置的製造方法，其中，該平滑劑包括：具有分子量範圍約在150道耳頓至3000道耳頓之以下之一的化學結構： 或 或 或 其中：Rf代表第一間隔基；C代表含碳基；Ar代表含苯基；Re代表第二間隔基；P代表極性基；m代表從1至6的整數；n代表從1至20的整數；其中，Rf係選自下列所組成之群組：具有碳鏈1~4的芳族碳環、直鏈或環狀的烷基/烷氧基/氟烷基/氟烷氧基鏈、具有碳鏈1~4的直鏈或環狀的烯、炔、羥基、酮、醛、碳酸酯、羧酸、酯、醚、醯胺、胺、亞胺、醯亞胺、疊氮化物、硝酸鹽、腈、亞硝酸鹽及硫醇間隔基。在此，x及y係兩個整數，-Cl、-Br、-I、-NO2、-SO3-、-H-、-CN、-NCO、-OCN、 -CO2-、-OH、-OR*、-OC(O)CR*、-SR、-SO2N(R*)2、-SO2R*、SOR、-OC(O)R*、-C(O)OR*、-C(O)R*、-Si(OR*)3、-Si(R*)3、環氧基，在此R*係H、一非支鏈或支鏈、環狀或非環狀的飽和或不飽和的烷基或烯基或炔基；其中，Ar基團包括具有碳數2~16的不飽和烴；其中，Re係選自下列所組成之群組：H、OH、鹵化物、具有碳鏈1~12的芳族碳環、直鏈或環狀的烷基、烷氧基、氟烷基，氟烷氧基、烯、炔、羥基、酮、醛、碳酸酯、羧酸、酯、醚、醯胺、胺、亞胺、醯亞胺、疊氮化物、硝酸鹽、腈及亞硝酸鹽、硫醇間隔基及-Cl、-Br、-I、-NO2、-SO3-、-H-、-CN、-NCO、-OCN、-CO2-、-OH、-OR*、-OC(O)CR*、-SR、-SO2N(R*)2、-SO2R*、SOR、-OC(O)R*、-C(O)OR*、-C(O)R*、-Si(OR*)3、-Si(R*)3、環氧基，在此，R*係H、一非支鏈或支鏈、環狀或非環狀的飽和或不飽和的烷基或烯基或炔基；以及P係選自下列所組成之群組：-Cl、-Br、-I、-NO2、-SO3-、-H-、-CN、-NCO、-OCN、-CO2-、-OH、-OR*、-OC(O)CR*、-SR、-SO2N(R*)2、-SO2R*、SOR、-OC(O)R*、-C(O)OR*、-C(O)R*、-Si(OR*)3、-Si(R*)3及環氧基，在此，R*係H、一非支鏈或支鏈、環狀或非環狀的飽和或不飽和的烷基或烯基或炔基。
  10. 一種用於微影製程的材料，包括：具有分子量範圍約在150道耳頓至3000道耳頓的材料，使其具有以下之一的化學結構： 或 或 或 其中： Rf代表第一間隔基；C代表含碳基；Ar代表含苯基；Re代表第二間隔基；P代表極性基；m代表從1至6的整數；n代表從1至20的整數。
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