TW398030B - Improved deep ultra violet photolithography - Google Patents

Improved deep ultra violet photolithography Download PDF

Info

Publication number
TW398030B
TW398030B TW087114540A TW87114540A TW398030B TW 398030 B TW398030 B TW 398030B TW 087114540 A TW087114540 A TW 087114540A TW 87114540 A TW87114540 A TW 87114540A TW 398030 B TW398030 B TW 398030B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
layer
acid
item
light
volume
Prior art date
Application number
TW087114540A
Other languages
English (en)
Inventor
Zhi-Jian Lu
Original Assignee
Siemens Ag
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Ag filed Critical Siemens Ag
Application granted granted Critical
Publication of TW398030B publication Critical patent/TW398030B/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/09Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
    • G03F7/091Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers characterised by antireflection means or light filtering or absorbing means, e.g. anti-halation, contrast enhancement

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Description

經 部 中 ik il ]ί 乂 消 费
A 卬 A7 B7 五、發明説明 ( ) 1 1 太琎明夕昔暑 1 1 發 明 領 域 1 I 本 發 明 為 關 於 半 導 體 元 件 之 製 造 〇 特 別 地 9 本 發 明 是 請 1 I 有 關 於 深 紫 外 線 微 影 術 中 光 阻 顯 影 和 處 理 窗 η 之 解 析 先 閲 1 I 讀 1 I 度 的 改 善 技 術 〇 背 δ 1 I 之 1 相 關 技 藝 之 描 述 意 1 | 在 半 導 體 積 體 電 路 的 製 造 中 9 數 種 熟 知 的 撤 影 技 術 用 事 項 1 I 再 於 積 體 電 路 晶 Η 的 不 同 層 上 面 安 排 各 種 功 能 及 尺 寸 的 圔 填 % 本 樣 〇 —- 般 而 » 撤 影 術 包 含 選 擇 性 地 將 光 阻 鍍 膜 的 矽 晶 頁 '—^ 1 圜 區 域 曝 露 於 輻 射 圖 樣 然 後 再 將 曝 露 部 分 顯 影 處 理 9 1 1 以 便 選 擇 性 地 保 護 晶 圓 層 的 某 些 部 分 例 如 金 颶 層 * 複 1 I 晶 矽 層 以 及 介 電 質 層 9 以 避 免 後 缠 的 蝕 刻 程 序 〇 1 1 一 般 而 言 光 阻 是 對 輻 射 敏 威 的 材 料 9 並 且 典 型 地 旋 IT 1 (S P i η) 塗 於 矽 晶 圓 的 選 擇 層 上 面 〇 光 阻 材 料 依 其 於 曝 光 1 I 期 間 對 光 輻 射 的 化 學 反 m 情 形 而 分 為 正 性 或 負 性 〇 正 性 1 1 的 光 阻 當 曝 露 於 輻 射 源 時 會 變 得 較 易 溶 解 » 因 此 在 顯 影 1 1 過 程 中 較 易 移 除 〇 相 對 地 9 負 性 的 光 阻 當 曝 露 於 輻 射 源 旅 I 時 較 不 易 溶 解 9 因 此 得 以 移 除 的 是 非 曝 露 區 域 〇 雖 然 傳 1 1 统 的 I - 線 撤 影 程 序 對 於 排 列 尺 寸 在 0 . 35微 米 以 上 的 技 術 1 | 有 很 好 的 效 果 9 但 積 體 電 路 的 尺 寸 不 斷 減 少 > 現 成 技 術 1 I 的 光 阻 在 解 析 度 方 面 受 到 諸 多 限 制 〇 1 1 為 了 克 服 此 一 問 題 9 徹 影 技 術 人 製 作 了 光 儀 器 9 可 1 I 使 用 比 傳 統 I - 線 更 短 的 波 長 (I -線波長為0 .3 65徹 米 )〇 例 1 如 通 用 的 m 影 術 使 _ ; 用 - 了 深 紫 外 線 (DU V )波長, 如0 .248 1 1 1 1 1 1 本紙张尺度適州屮阄阄家標皁(CNS ) Λ4規格(2丨0X297公釐) ^¾—部中头iriv-^m.T消抡合竹.itcrs未 A 7 B7 五、發明説明(> ) 徹米。藉著DUV波長之使用,DUV光阻也漸漸發展以適應 更短的波長β因為傳統的I -線撤影術製造的光阻在DUV波 長下將會有不透明的光持性,因此必須用持殊的DUV光阻 。DUV光阻包含兩個主要成分,即具有抗保護基的聚合樹 脂以及光酸劑産生劑器(PAG)。 當一個正性的DUV光阻層選擇性地曝露以達原定的積體 電路幾何時,DUV光阻曝露區域的PAG將會進行化學分解 並産生劑強酸。曝露程序完成後,晶圉即移至熱平檯, 在此,後曝光烘乾(PEB)程序會使産生劑的酸對於DUV光 阻的聚合樹脂内的抗保護基進行催化作用β —旦抗保護 基開始催化作用,曝露的DUV光阻將會溶解於顯影溶剤。 理想的情形是,在ΡΕΒ期間,所有延展至底層的DUV光阻 材料中曝露的聚合樹脂皆應催化。然而,經觀察一些小 特街[尺寸的幾合發現,不同數量的DUV光阻在顯影程序完 成後仍停留在DUV光阻和抗反射層之介面上,造成了底座 及浮渣效應。 為説明此間題,第1圖顯示了含有顯影後光阻層106的 半導體基座100的横切面圖。半導體元件100有一層102用 作後績的蝕刻過程。一値傳统的底部反射層(BAR L)1Q4典 型地加在層1D2之上以幫肋抑制反射光,並有效控制臨界 尺寸(CDs)。最後,一锢正性DUV光阻層106旋塗於BARL層 104之上。在一些特撖圖樣透過線網分级儀器而曝露以後 ,即實施PEB程序,然後再實施顯影程序,如此將會有很 差的解析度。如圖所示,DUV光阻108的差解析度是由於 本紙张尺度適州十闽國家標半(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) ---------t------IT------1 {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ^^部中呔^^而'-^-1'消价合作^卬4',?; A7 ^___________^__ 五、發明説明u ) 10 8a至108C區域未顯影光阻材料造成的。 ~般認為差解析度的發生是當PAG内的酸化合物永久性 地流失β此種酸流失可歸諸於幾®因素,包含鹼基中和 、蒸發或兩者皆有。在某些情況下,空氣和光阻介面的 酸流失非常的联重而導致如區域108c所示非常差的解析 度。此種甚差的解析度有時稱為1型頂(即接解孔結構昀 封閉圏樣以及線/空間結構的橋接圖樣)。結果是,只有 DUV光阻層106的表層留在匾域l〇8c。 酸流失也會發生在BARL層104和DUV光阻層106的介面120 之上,如第1B圖所所示,這是由於酸攘散和酸中和所致 。第0圈因此顯示了酸擴散箭頭130,它們代表酸流失是 從DUV光阻層106擴散。當酸流失發生在介面12D時,浮渣 或底座等解析度效醮便會發生在區域l〇8a,而封閉樣 會發生在匾域l〇8be 另一傾不良解析度的原因是當光線通過一健分節線網 時發生繞射現象,而使空中影像不良而導致。舉例而言 ,撤影技術過程使用的波長為0.248撤米時,臨界尺寸大 約為0.17 5撤米的幾何空間會受到逐漸增加的光撓射的影 蠻。其結果是在DUV光阻薄層106之上産生劑了 一掴不良 的空中光影像,因而減少了所必須的光強度以致無法産 生劑強酸催化靠近BARL薄層104和介面120的抗保護反應。 因此,當相當數量的酸流失發生時,靠近DUV光阻薄層 106和抗反射薄層之間的介面匾域將無法産生劑足夠 的酸,而不能完全催化聚合樹脂的抗保護基〇其結果是 本紙張尺度迠/丨],丨’阄阁家標挲(CNS ) Λ4规格(2丨OX297公釐) --------袭------1T------^ (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經浐部中呔i?-^x'Jm-T消价合竹B印到'?': 五、發明説明 (^ ) 1 i 這 DUV光阻匾域在顯影程序後仍無法溶解, 而區域1 08a 1 1 至 108c 在 光 阻 顯 影 後 仍 存 在 〇 也 就 是 説 } 光 阻 僅 一 部 分 1 I 於 顯 影 階 段 中 會 溶 解 9 因 而 造 成 不 良 的 尺 寸 解 析 度 〇 不 —V 請 1 I 良 的 解 析 度 對 於 不 斷 要 求 更 小 的 積 體 電 路 尺 寸 更 是 大 先 閱 1 I 讀 1 問 題 〇 背 1 I 之 1 根 據 以 上 所 述 9 有 需 要 方 法 以 及 裝 置 以 m 少 DUV光阻的 注 意 1 | 酸 流 失 9 避 免 撤 影 術 的 過 程 中 解 析 度 不 足 的 缺 黏 〇 事 項 1 I 再 1 本發明之摘要 填 % 本 裝 廣 義 而 9 本 發 明 藉 提 供 個 增 強 型 的 抗 反 射 薄 層 以 頁 1 1 符 合 需 求 9 此 一 薄 層 包 含 預 先 決 定 數 量 的 光 酸 産 生 剤 器 1 (PAG), 用以補償DUV光 胆 的 酸 流 失 及 不 足 量 的 曝 光 〇 應 1 注 本 發 明 的 多 値 實 施 例 包 括 一 m 程 序 一 個 裝 置 X 1 1 訂 1 一 偏 % 統 一 m 元 件 或 是 一 個 方 法 〇 以 下 將 敘 述 若 干 個 本 發 明 有 關 的 實 施 例 〇 1 I 其 中 一 種 實 施 例 指 的 是 製 造 抗 反 射 薄 層 以 改 善 光 阻 解 1 1 析 度 和 處 理 過 程 的 窗 孔 之 方 法 〇 這 種 方 法 包 括 提 供 第 一 1 1 個 容 量 的 有 機 抗 反 射 化 學 藥 品 9 以 及 提 供 第 二 値 容 量 的 ..泉 I 光 酸 産 生 劑 化 學 藥 品 0 第 二 値 容 量 是 第 一 値 容 量 的 百 分 1 1 之 0 . 0 1 至 百 分 之 30 〇 將 第 一 個 容 量 的 有 機 反 射 化 學 藥 品 1 I 和 第 二 値 容 量 的 光 酸 産 生 劑 化 學 蕖 品 幾 乎 同 時 混 合 可 得 1 I 到 —· 値 增 強 型 的 抗 反 射 藥 品 » 並 具 有 較 高 的 酸 位 階 〇 1 1 另 一 種 實 施 例 指 的 是 深 紫 外 線 微 影 層 結 構 〇 此 種 層 级 1 | 結 構 包 含 一 個 選 做 圖 案 的 驗 性 薄 層 〇 一 掴 增 強 型 抗 反 射 1 層 是 由 個 有 機 聚 合 物 -6 以 — 及 個 預 定 數 量 的 附 加 光 酸 産 1 1 1 1 1 1 本紙乐尺度通扪屮1¾囤家掠率(CNS ) Λ4规格(210X 297公楚:) A7 B7 經浐部t^"^x,Jm T-;/i抡合作.^印^ 五、發明説明 ( Γ ) 1 i 生 器 構 成 Ο 這 艏 層 级 結 構 也 包 含 一 値 深 紫 外 線 光 阻 覆 蓋 1 1 在 此 增 強 型 抗 反 射 層 之 上 〇 深 紫 外 線 光 阻 含 有 —— 個 光 酸 1 1 産 生 劑 器 成 分 以 及 一 個 有 機 聚 合 樹 脂 成 分 Ο V 請 1 I 還 有 - 種 實 施 例 指 的 是 用 以 産 生 劑 —· 個 抗 反 射 層 以 改 先 閱 1 I ik 1 1 善 深 紫 外 線 光 阻 影 像 及 解 析 度 的 % 統 〇 此 % 统 提 供 一 値 背 1 1 之 1 第 —. 容 量 的 光 酸 産 生 劑 器 化 學 藥 物 Ο 第 二 容 量 是 第 容 意 1 1 量 的 百 分 之 0 . 1至大約百分之1 2〇 混合第- -容量的有機抗 事 項 1 I 再 1 反 射 藥 物 及 第 '二 容 量 的 光 酸 産 生 劑 藥 物 之 方 法 得 以 製 造 填 寫 本 裝 —«·> 傾 增 強 型 的 化 學 m 品 9 並 具 有 較 高 的 酸 位 階 〇 頁 1 I 有 利 的 是 9 -1 j- 刖 述 的 光 阻 底 座 及 浮 渣 問 題 因 一 定 百 分 比 1 1 的 光 酸 産 生 剤 器 加 入 有 機 聚 合 抗 反 射 層 而 得 以 解 決 Ο 如 1 此 9 由於在光阻以及底部抗反射層之接面上會産生劑更 1 1 訂 1 多 的 酸 9 因 而 可 獲 致 頗 為 寬 廣 的 程 序 窗 9 特 別 是 百 前 曝 光 條 件 不 足 的 情 形 〇 本 發 明 的 其 他 觀 點 及 待 性 由 以 下 的 1 I 詳 細 描 述 會 更 為 清 楚 $ 並 且 配 合 相 關 附 圖 以 實 例 解 説 本 1 1 發 明 〇 1 1 附 圖 槪 沭 1 | 藉 以 下 的 詳 細 描 述 以 及 配 合 説 明 的 附 圖 9 將 有 助 於 很 1 1 快 了 解 本 發 明 9 其 中 相 同 的 參 考 數 字 代 表 相 同 的 結 構 元 1 | 件 Ο 圖 式 簡 at» 単 説 明 如 下 : 1 1 第 1 A圖 和 1 ί 圖 顯 示 的 是 半 導 體 基 座 的 横 切 面 圖 9 有 一 1 1 個 顯 影 後 的 光 阻 層 9 以 及 傳 統 的 DUV徹影術之缺陷 1 I 第 2 圖 顯 示 的 是 半 導 體 基 座 的 横 切 面 圖 9 含 有 一 傾 依 1 1 本 發 明 的 實 施 例 的 被 覆 -7 層 〇 1 1 1 1 1 1 本紙張尺度述州t«P4家標率(CNS ) Λ4规格(210Χ 297公趙) A7 B7 屮
Jk il η 消 f: 合 作 卬 五、發明説明 ( b ) 1 1 第 3 圖 顯 示 的 是 根 據 本 發 明 的 實 施 例 而 將 一 値 增 強 型 1 1 抗 反 射 層 加 入 第 2 圖 後 的 横 切 面 圖 〇 1 1 第 4 圖 顯 示 的 是 根 據 本 發 明 的 實 施 例 而 將 一 楢 DUV光阻 /-V 請 1 先 1 薄 層 旋 塗 於 第 3 Itiit HiH 增 強 型 抗 反 射 層 之 後 的 横 切 面 圖 〇 鬩 1 第 5 圖 顯 示 的 是 根 據 本 發 明 的 實 施 例 第 4 圖 在 經 過 曝 背 1 之 1 光 DUV光阻層的顯影過程後的横切面圖。 注 意 1 I 第 6 圈 流 程 圖 説 明 了 根 據 本 發 明 實 施 例 的 較 佳 操 作 方 事 項 1 I 再 1 法 Ο 填 寫 本 裝 實 m 例 詳 湘 描 沭 頁 1 I 本 發 明 顯 示 了 改 善 DUV光阻解析度的作法, 藉著提供一 1 1 個 增 強 型 抗 反 射 層 9 其 组 態 之 安 排 用 以 補 償 DUV光阻中之 1 I 酸 流 失 〇 在 以 下 的 描 述 中 9 許 多 明 確 的 細 節 將 提 出 以 供 1 訂 深 入 了 解 本 發 明 〇 然 而 對 熟 習 該 項 技 術 者 而 V- 9 無 須 某 1 些 或 全 部 的 明 確 細 節 本 發 明 仍 可 付 諸 實 施 〇 在 其 他 的 情 1 1 況 下 9 熟 知 的 操 作 程 序 不 詳 細 描 述 的 理 由 是 為 了 避 免 不 1 1 1 必 要 的 地 模 糊 了 本 發 明 〇 1 1 第 2 圖 顯 示 了 含 有 覆 蓋 層 1 0 2的半導體基座2 0 0的 横 切 、.泉 I 面 圖 〇 半 導 體 基 座 2 0 0可以是矽晶圓的- -部分, 譬如- -般 1 1 使 用 在 積 體 電 路 製 造 者 〇 這 些 積 體 電 路 包 含 隨 機 存 取 記 1 1 億 體 (RAH S)、 動 態 随 機 存 取 記 憶 體 (DRAMS). 同步式DRAMs 1 I (SDRAMs)及 唯 讀 記 億 體 (ROM S ) 〇 另 外 如 特 定 用 途 I C (ASICs) 1 1 、 合 併 式 DRAW - 邐 輯 電 路 (嵌入式DRAM ) I C S或是其他邏輯 1 | 電 路 的 製 造 也 是 〇 典 型 地 9 許 多 積 體 電 路 同 時 形 成 於 晶 1 | 圓 〇 處 理 程 序 兀 成 後 > -ί 晶 - 圓 加 以 切 割 並 分 m 至 各 個 晶 片 1 1 1 1 1 1 本紙张尺度述川十1¾國家椋率(CNS ) Λ4規格(2】〇Χ 297公釐) A7 B7 五、發明説明(7 ) 。這些晶Η再加以封裝,形成最终産品,用於消費者産 品,如電腦条統、蜂《式電話、値人數位秘書(PDAs)及 其他電子産品。薄層202覆被於半導體基座200之上,可 使用沈積、濺鍍、成形成塗佈等方式《於本例中,薄層 202最好是能適於圖案排列以決定積體電路設計之特擞尺 寸〇 舉例而言,薄層200可以是一個介質雇,如二氣化矽層 作為連纗金鼴之絶緣體。薄層2 0 2也可以是鋁、銅、或複 晶矽,通常用於決定半導體電路設計中的電晶體閘極。 因而,薄層202應被視為積體電路設計的任何一個需要使 用幾種外蝕刻技術以達成後缠圏案排列之薄層。第3圏 顯示了第2圖在經過一個增強型抗反射薄層204被敷於薄 層202之後的實施例的横切面圖。增強型抗反射層包含光 酸産生劑(PAG)。PAG於曝光時産生劑酸,因而增加了足 夠的酸潺度在抗蝕塗料底部及ARC的接面處,以補償該接 面之酸流失以及曝光不足的問題。結果是,酸以及適當 烘乾溫度的結合催化了聚合物反K的抗保護,使得聚合 物在驗性顯像劑中可以溶解^ 此一增強型抗反射層204最好是以類似傳統有機抗反射 層使用方式加以旋塗〇其他適當的沈積增強型抗反射技 術也是可用的。增強型抗反射化合物是藉由譬如有機聚 合物液髏(用以形成一锢抗反射層204)以及PAG的混合而 達成。當受到活化時,PAG的數量足以增加增強型抗反射 層的酸濃度以便補償酸流失或酸不足的問題。數量不足 本紙張尺度通刖屮网國家標丰(C’NS ) Λ4規格(210X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、vs ΓΧ 經滲部中戎打m η消於^竹和印?·?: A7 B7 發明説明(ί ) 的酸導致譬如抗蝕塗料底座化琨象。舉例而言,组成增 強型抗反射層204的有機聚合物混合百分之0.01至百分之 3〇之有機聚合(所有百分比皆指容量)的PAG,更好的遘擇 是百分之fl.l至6的PA6,最佳的萑擇是約百分之一的PAG 。葙此方式,增強型抗反射靥2 0 4之PAG酸濃度會增加, 因此得以有效抑制從沈積的DUV光阻層擴散出去的酸的數 躉。 -般而言,加到有機聚合物的PAG最好能在离租熱處理 步斑時維持穩定狀態,此步驟典型地是後塗敷烘烤(PAB) 及後曝光烘烤(PEB)操作的一部分β舉例而言,因為一定 百分比的PAG會出現在增強型抗反射層204之中,因此在 PAB及PEB過程的溫度下能保持穩定(即不會分解)是相當 重要的事。在一倕實施例中,一種穩定的PAG化合物是二 苯碘鹽或其他熟知的PAG化合物。 —般而言,PAB溫度的範圍是介於大約8fl°C至大約150 °C,且最好是大約100eCe PEB溫度範圍是介於大約9〇°〇 至大約151TC,且最好是大約135°Ce在此情況下,PAG元 件必須保持熱_定且不可與增強型抗反射層204的有機聚 合钃産生劑反應。 在此實施例中,增強型抗反射層204的最佳厚度是介於 300埃至大約2000埃,若能介於大約500埃至900埃更好, 理想的厚度是大約1 0 0 0埃。 第4麵顯示的是第3圖的實施例經過一個DUV光阻層 206旋塗於增強型抗反射層204之後的情形》雖然所描述 -1 0 - 本紙张尺瓜家插準(CNS ) Λ4規格(210X297公鼇) ---I I--I I I - n n I n (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 發明説明(9 ) 的特定實施例及優點為針對正性光阻,應了解到本發明 的菁施例也適用於負性光阻。在此例中,DUV光阻是颶於 正性,它可以是UV2HS、UV4HS、UVeHS或任何其他具 有聚合樹脂元件以及光酸産生劑成分的逋當正性光阻。 逭些典型的光阻可自麻省Marl-borough市的shipley公同 播得。在此實施例中,DUV光阻層206旋塗之厚度介於大 約4000埃至大約15000埃,較好是介於大約6000埃至7000 埃,最佳的情況是大約6500埃。 DUV光阻雇2 0 6塗佈於增強型抗反射層2 0 4之後,晶國應 在熱平檯上實施後塗佈烘烤以驅除溶鹅並確保光阻材料 在曝光之前足夠的硬度。PAB完成後,晶圖移至分级儀器 ,以便將DUV光阻層2 0 6的蘧澤匾域曝光於深紫外線波長 光4QQ(譬如2 4 8微徹米或193撤微米典型地,分级儀器 具有一値線網,它含有適當的圓案設計,藉著DUV波長光 4 0 0之輔助,便可將此圖案轉移至DUV光阻層2 06。DUV光 阻層206曝光之後,曝光匾域産生劑強酸4 0 2。
經 y 部中次"^Λ’、"-Χ>7ί价合竹W卬 V m ftn^i n^i immt. —^i nn ami Hn^i ft— 1^1^1 I 1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 因為增強型抗反射層2 0 4含有一定百分比的PAG, DUV光 阻層206位於與增強型抗反射層2 0 4介面的匾域會有相對 較高的酸濃度,因而有效地抵消酸擴散效醮以及不良的 空中影像問題。因此,由於更多的酸産生_在此介面, 浮渣及底座問題就不再出現於顯影後的DUV光阻層206。 此時,半導體晶圓移至熱平樁以進行後曝光烘烤(PEB), 使用之溫度為介於約15ITC至大約25(TC,這使得強酸402 得以催化位於DUV光阻層206内聚合榭脂的深保護基。 -11- 本紙张尺度適州屮阄囤家標羋(CNS ) Λ4規格(210X297公趁) Α7 Β7 •^、發明説明(…) 由於DUV光阻層206保持住更多的PA6,聚合樹脂的去 保護基(group)能夠更為均勻地催化至其下的增強 型抗反射靥204。在PEB溫度幫肋強酸402用於催化DUV光 阻壩206的聚合樹脂中的去保護基之後,DUV光阻層206的 曝光區域會變得溶解於顥影剤,通常是液態齡性溶劑》 顯影劑使用後,DUV光阻層206具有顯影後的匾域2 08a 和208b會擴張至增強型抗反射層204,如第5圔所示。如 前所述,藉著一定百分比的PAG加入增強型抗反射層204 ,從DUV光阻層206擴散至其下一層增強型抗反射層204的 酸會明顯地減少<»雖然仍有一部分的酸擴散,但酸流失 的問題則獲得解決。藉此,因酸流失造成的解析度間題 也得以克服,因此使光阻光罩的製造能提高較佳的縱横 比值。 與以前的技術比較,注意到第1A圆的底座效應及浮渣 效應已不復在顯影後的光阻層206出現。因此,現在可以 獲得改良的製程窗孔,及較佳的積體電路製造醮界尺寸 之控制《最重要的是,當特徴尺寸不斷缩小時,必須不 斷地改善光阻和抗反射層以逹到較好的影像解析度。 第6 _是依據本發明的實施例中,較佳操作方法説明 的流程圈。一開始是操作602,其中一摘薄層的提供是為 了微影術圖案化之用。如前所述,這一薄層可以是氧化 層、金屬層、矽層或複晶矽層ο如所知,這些薄層的圏 案化通常形成各種尺寸及功能,並構成了積體電路之設 計,然後據以製造半導體晶 -12- 本紙张尺度进州十㈣闼家標準(CNS ) Λ4规格(210X 297公釐) I II I I I I I I 訂— II·Λ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 好沪部屮呔^if/:Jh-T;ii抡合竹i卬欠 A7 B7 i、發明説明(u ) 操作602要求的薄層提供以後,接著是操作604,其中 提供的是抗反射化學藥品。這是一鏑有機的聚合物,典 型地用作底部抗反射層(BARL)。步驟604完成後,接下來 進行的是操作606,其中提供的是光酸産生_化學藥品。 就像以前所提過者,PA6最好是二苯磺鹽或其化適合的 PA6化合物,在烘烤遇程中竈嫌持熱穩定,且不會舆抗反 射層的聚合物産生劑反應》 接下來是操作608,其中抗反射化學藥品以及一定百分 比的PAG同時混合以産生_ —隹增強型抗反射化學藥品。 較好的情形是,百分比介於0.01%和約30%的PA6在抗反 射化學蕖品的容積中提供以製造增強型抗反射化學蕖品 <»當這锢增強型抗反射化學藥品製造完成後,下一值步 驟是操作610,在此,增強型抗反射化學藥品將旋塗於操 作60 2中用以做微影術画案的薄層β增強型抗反射層之厚 度最好介於大約300埃和大約2000埃之間。 下一钽步驟是操作612,在此,一值深紫外線光阻塗佈 於旋塗後的增強型抗反射層,如前所教述的情形。旋塗 後的DUV光阻厚度最好介於4000埃和大約15000埃之間。 一旦DUV光阻層旋塗後,其所在之晶圓便置於一锢熱平檯 之上以進行ΡΑΒ,如此DUV光阻将硬化。接下來的步驟是 操作614,在此,DUV光阻的選擇區域將予以曝光。 一旦曝光,曝光匾域将産生剤強酸以幫肋催化DUV光阻 層的聚合樹脂中的去保護基(group),同時已曝光的DUV 光阻層需進行PEB。接下來是操作616,在此,DUV光阻將 -13- 本紙张尺度適川屮闷囤家標率(rNS ) Λ4規格(210X297公釐) 1^1 n^iv —^ϋ I m n·— ftmv 1 lit ^^^^1--, (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明説明(ρ) 在液態鹼性溶劑中進行顯影,同時將DUV光阻所有曝光區 域皆加以移除》 雖然之前的發明已稍事描述以便於了解,明顯地,在 所附的申請專利範圍内可做某些的改變及修改。舉例而 言,好幾種改良式的撤影技術可在化學放大光阻操作中 找到應用,這些技術一般包含有半導體積髅電路,例如 邏輯電路及記億體元件(即ROM、RAM、DRAM等)β因此, 目前的實施例_被視為説明之用,而非限定用途,且本 發明也不限於所詳述的細節,而是在所附的申請專利範 圍内皆可加以修改。 參考符號說明 106.....光狙薄層 104.....底部抗反射薄層 2 0 4 .....增強型抗反射薄層 2 0 0 .....半導體基座 2 0 6 .....光阻薄層 2 0 2 .....抗反射塗層 -14- 本紙张尺度mi’ra囡家標皁(CNS ) Λ4规格(2!〇X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -a

Claims (1)

  1. 々、申請專利範圍 1. 一種製迪一層抗反射層以改善光阻解析度以及製程窗 孔之方法,其特m包含: 提供第一容積的有機抗反射化學_品; 提供第二容積的光酸産生劑化學藥品,第二容稹是 在第一容積之约百分之0.D1至大约百分之30之間; 混合第一容積的有檐抗反射化學蕖品以及第二容積 的光酸産生劑化學藥品,同一時間混合以産生爾一備 增強型的抗反射化學藥品,此化學藥品具有較离位階 的酸。 2. 如申誚専利範園第1項之製造一鹤抗反射層以改善光 阻解析度和製程窗孔之方法,其中光酸産生劑具有热 穩定性之特性。 3. 如申讅専利範圍第2項之方法,其中另外包含: 將增強型抗反射化學_品旋(spin)塗於欲遘择做為 圈案之薄層,旋塗之安排須能産生削一僱增強型的抗 反射S。 4. 如申請專利範圍第3項之方法,其中另外包含: 經濟部中央棣準局負工消費合作社印簟 (請先Μ讀背面之注$項再填寫本茛) 將一宿深紫外線光阻層旋塗於已旋塗之增強型抗反 射層上,深紫外線光阻層包含一傾有機聚合樹脂成分 及一傾光酸産生爾成分。 5·如申請專利範圍第4項所述之製造一但抗反射層以改 善光阻解析度和製程窗孔之方法,其中有機聚合樹脂 含有去保護基(group)e 6.如申請專利範圔第5項所述之方法,其中增強型抗反 本紙張尺度適用中國國家梂準(CNS ) A4洗格(210X297公釐) A8 B8 C8 ___ D8 六、申請專利範圍 射層所增加的酸位階明顯地減少了光酸産生劑成分-以及深紫外線光阻層的酸擴散至增強型抗反射層中。 7-如申請專利範園第6項所述之方法,其中深紫外線光 阻層是正性光阻β 8·如申諝專利範圔第7項所述之方法,其中另外包括: 将深紫外線光阻層的邇择匾域曝光於一摘光能量中 ,曝光匾域之組態用以産生劑強酸。 9·如申請專利範.圃第8項所述之方法,其中另外包括: 使産生劑的強酸受到粗度範圃從大約90*0至大約150 °C之後(post)曝光烘烤,後曝光烘烤之租度安揉成使 強酸可催化有機聚合樹脂的去保護基。 10.如申誚専利範圍第9項所述之方法,其中光能量之波 長為介於大約2 4 8毫橄米至193毫撤米之間· 11· 一種深紫外被橄影層結構,其特戡包括: 一錮齡性薄層用以作圈案規畫; 一傾增強型抗反射層,由有機聚合物以及預定數量 的添加之光酸産生_構成;且 經濟部中央椹牟局負工消費合作社印裂 nn tn i 1-—·— ml I nn ^^^1 ^^^1 ml I nm .^aJ. (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 一雇深紫外線光阻被覆於增強型抗反射層上,此一 深紫外線光阻包含光酸産生劑成分以及有機聚合樹脂 成分β 12. 如申請專利範圍第11項之深紫外線微影層結構,其中 有機聚合樹脂成分含有去保護基》 13. 如申請專利範園第12項所述之微彩層結構,其中預定 數量的添加之光酸産生劑大約是有機聚合物的百分之 -16- 本紙張尺度適用中國國家揲率< CNS ) Α4規格(210X297公釐) 六、申請專利範圍 之 分 百 至 定 預 中 其 構 結 層 影 撤 之 述 所 項 2 圍 範 利 專 請 Φ 如 之 分 百 的 物 合 聚 機 有 是 約 大 劑 生 産 酸 光 之 加 添 的 量 數 6 之 分 百 至 第 圍 範 利 專 請 申 如 強 增 中 其 構。 結間 層之 影埃 微00 之20 述至 所埃 項00 4 3 I約 於 介 是 層 射 反 抗 型 第 圍 範 利 專 fat 0 Φ 如 紫 深 中 其 > 〇 構間 結之 層埃 影00 撤15 之至 述埃 所00 項4 45約 1L 於 介 度 厚 之 阻 光 線 外 豳 範 利 專 請 Φ 如 長 波 之 線 外 紫 深 中 其 構 结 層 影 撤19 線及 外米 紫微 深毫 之48 述2 所擇頁^ 0 米 微 毫 酸 強 0 生 CB1 産 中 域 區 光 曝 的 阻 光 線 外 紫 深 在 於 用 且 構 結 層 影 微 線 外 紫 深 之 述 所 項 7 1A 圍 範 利 專 請 甲 如 ,基 酸護 強保 的去 劑的 生中 産分 所成 中脂 域樹 匾合 光聚 曝機 給有 源化 熱催 供可 提成 板置 平設 熱須 中源 其熱 β 圍 範 利 專 請 申 如 去當 的使 物, 合中 聚層 。 機性渣 有餘浮 中的及 其用座 I,化底 uffl?» 層 δ I0 ^ ^ Ki作後 了 2 M 1¾成^ Μ ^ ^化驟 深 1催步 之^ ^ 0 ^赛且 項1Ρ 83保光 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央棣率局員工消費合作社印裝 析 解 像 影 阻 光 線 外 紫 深 善 改 便 以 層 射 反 抗 劑 生 eg- 産 If 3 種 含 包 擻 特 其 统 条 之 用 所 孔 窗 程 製 及 度 的的 積積 容容一二 供供 提提 分 百 之 積 容 1 為 品品 藥藥 學學 化化 射剤 反生 抗産01 機酸0. 有光之 之 分 百 至 間 之 約 稹 容二 的 積 容二 frn ιρκ 及 品 藥 學 化 射 反 抗 一 機 7 有7 的 積 容 一 第 合 混 本紙張·尺度適用中國國家梂準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) 3980B0、申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 型 強 增 两 生 iisl 産 0 便品 以蕖 ,學 置化 裝之 之階 用位 所酸 品的 藥离 學提 化有 劑具 生之 産射 酸反 光抗 善 改 β 以 層 射 反 抗 薄 生 産 述 所 項 ο 2 β 負 圔 範 利 專 0 申 如 其 f 統 条 之 用 所 孔 窗 程 製 及 度 析 解 像 影 阻 光 ‘· 線含 外包 紫又 深中 驗且 之 , 化雇 案射 圖反 為抗 作型 於強 塗增 旋剤 品生 藥産 學能 化須 之態 射组 反之 抗塗 型旋 強, 增上 將雇 性 上以 層分 射成 反脂 抗樹 型合 強聚 增機 之有 塗種 旋一 己有 於含 塗層 旋阻 JB光 姐線 b K 光夕 線紫 外深 紫 I 深此 樹 合 聚 檐 有 中 其 t 统 条 之 述 所 ❶項 分13 r2^ ^ gilt ΛΡ 産 J _ 二肖 Sr* H f冑 1δρφ4π 及.a腊 反 抗 型 強 增 中 其 f 統 条 之 述 所 項 2 2 I AM 圍 範 利 專 讅 申 如 剤 生 list 産 酸 光 了 少 減 地 顯 明 I 結 的 高 提 準 位 酸 之 層 射 射 反 抗 型 強 增 至 散 搌 酸 的 1 阻 光 線 /Γ 夕 紫 深 及 以 I ο 分中 成層 顯 少 減 且 並 中 其 統 糸 之 述 所 項 2 2 I 圔 範 利 専 讅 申 如 0 影 顯 及 以 間 時 影 (請先《讀背面之注$項再f本頁) '策 訂· 經濟部中央橾率局負工消費合作社印簟 第 困 範 利 専 謫 申 如 座 基 之 層 阻 光 線 外 紫 深 寄 傷 可 中 其 統 条 之 述 所 項 度 程 少 最 到 減 已0 效 染 本紙張尺度逋用中國國家梂準(CNS ) A4规格(210><297公釐)
TW087114540A 1997-09-30 1998-09-02 Improved deep ultra violet photolithography TW398030B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US94080597A 1997-09-30 1997-09-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW398030B true TW398030B (en) 2000-07-11

Family

ID=25475450

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW087114540A TW398030B (en) 1997-09-30 1998-09-02 Improved deep ultra violet photolithography

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP0905565A1 (zh)
JP (1) JPH11162846A (zh)
KR (1) KR100581450B1 (zh)
CN (1) CN1182440C (zh)
TW (1) TW398030B (zh)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6529594B1 (en) 1998-06-05 2003-03-04 Inet Technologies, Inc. System and method for generating quality of service statistics for an international communications network
US6411604B1 (en) 1998-06-05 2002-06-25 Inet Technologies, Inc. System and method for correlating transaction messages in a communications network
TWI267704B (en) * 1999-07-02 2006-12-01 Asml Netherlands Bv Capping layer for EUV optical elements
US6753258B1 (en) 2000-11-03 2004-06-22 Applied Materials Inc. Integration scheme for dual damascene structure
US6605394B2 (en) * 2001-05-03 2003-08-12 Applied Materials, Inc. Organic bottom antireflective coating for high performance mask making using optical imaging
US6703169B2 (en) 2001-07-23 2004-03-09 Applied Materials, Inc. Method of preparing optically imaged high performance photomasks
US7070914B2 (en) 2002-01-09 2006-07-04 Az Electronic Materials Usa Corp. Process for producing an image using a first minimum bottom antireflective coating composition
US6844131B2 (en) * 2002-01-09 2005-01-18 Clariant Finance (Bvi) Limited Positive-working photoimageable bottom antireflective coating
US7160665B2 (en) 2002-12-30 2007-01-09 International Business Machines Corporation Method for employing vertical acid transport for lithographic imaging applications
US7115534B2 (en) 2003-05-19 2006-10-03 Applied Materials, Inc. Dielectric materials to prevent photoresist poisoning
EP1742108B1 (en) 2005-07-05 2015-10-28 Rohm and Haas Electronic Materials, L.L.C. Coating compositions for use with an overcoated photoresist
KR101226050B1 (ko) * 2005-09-27 2013-01-24 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 이소시아눌산 화합물과 안식향산 화합물의 반응 생성물을 포함하는 반사방지막 형성 조성물
US7919222B2 (en) * 2006-01-29 2011-04-05 Rohm And Haas Electronics Materials Llc Coating compositions for use with an overcoated photoresist
CN100449711C (zh) * 2006-04-03 2009-01-07 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 硅化金属阻止区的形成方法及半导体器件的制造方法
EP1845416A3 (en) * 2006-04-11 2009-05-20 Rohm and Haas Electronic Materials, L.L.C. Coating compositions for photolithography
US8871423B2 (en) 2010-01-29 2014-10-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Photoresist composition for fabricating probe array, method of fabricating probe array using the photoresist composition, composition for photosensitive type developed bottom anti-reflective coating, fabricating method of patterns using the same and fabricating method of semiconductor device using the same
CN104733290B (zh) * 2013-12-19 2017-11-24 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 底部抗反射涂层的涂覆方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6165697A (en) * 1991-11-15 2000-12-26 Shipley Company, L.L.C. Antihalation compositions
US5324550A (en) * 1992-08-12 1994-06-28 Hitachi, Ltd. Pattern forming method

Also Published As

Publication number Publication date
KR19990030227A (ko) 1999-04-26
CN1213789A (zh) 1999-04-14
JPH11162846A (ja) 1999-06-18
EP0905565A1 (en) 1999-03-31
CN1182440C (zh) 2004-12-29
KR100581450B1 (ko) 2006-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW398030B (en) Improved deep ultra violet photolithography
TW393699B (en) Semiconductor device and its manufacturing method
KR970004447B1 (ko) 반사방지막 제조 방법 및 이를 이용한 반도체 장치의 제조 방법
JP3835545B2 (ja) フォトレジストパターンの形成方法及び半導体素子の製造方法
US5234794A (en) Photostructuring method
US20070031760A1 (en) Immersion lithography watermark reduction
US8142980B2 (en) Over-coating agent for forming fine patterns and a method of forming fine patterns using such agent
US20060258809A1 (en) Over-coating agent for forming fine patterns and a method of forming fine patterns using such agent
Ivan et al. Photoimaging and lithographic processes in polymers
TW548322B (en) Antireflective coating compositions for photoresists
KR0160921B1 (ko) 레지스트 패턴의 형성방법
JP2009139695A (ja) 半導体装置の製造方法
KR100682184B1 (ko) 감광막 패턴 수축용 조성물
Kang et al. Development of resists for thermal flow process applicable to mass production
Sakaida et al. Development of reverse materials for Double patterning process
Aramaki et al. Techniques to print sub-0.2-um contact holes
Hatanaka et al. Wet developable bottom anti-reflective coatings
JP2006189760A (ja) フォトレジストパターンコーティング用水溶性組成物及びこれを用いた微細パターン形成方法
Li et al. Understanding and improving performance of 14-nm HP EUV lithography via rational design of materials
KR101051160B1 (ko) 감광막 패턴 수축용 조성물
US20060292500A1 (en) Cure during rinse to prevent resist collapse
JP2007079559A (ja) レジストフロー工程及びコーティング処理工程を含む半導体素子の製造方法
Hargreaves Liquid phase silylation of a bilayer resist system
Baker et al. Critical dimension control for i-line 0.35-um device using a new antireflective coating
JP2001185473A (ja) レジストパターンの形成方法

Legal Events

Date Code Title Description
GD4A Issue of patent certificate for granted invention patent
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees