TWI633124B - 光阻添加劑及使用其之製造半導體裝置的方法 - Google Patents

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Abstract

形成一可圖案化層於一基板之上。形成一感光層於該可圖案化層之上。該感光層包含一添加劑。該添加劑包含至少一飄散控制化學物質以及一體積控制化學物質。將該感光層離心脫水及/或烘乾。該飄散控制化學物質於該離心脫水或烘乾期間讓該添加劑得以向上升起。在此之後，對該感光層進行曝光，作為一極紫外線(EUV)微影製程的一部分。一或多個釋氣化學物質於曝光期間產生於該感光層內。該體積控制化學物質係充分地體積膨脹及密集以捕捉於該感光層內的該釋氣化學物質。

Description

光阻添加劑及使用其之製造半 導體裝置的方法
本發明主張於2015年2月13日所提申之標題為“用於減少釋氣及帶外輻射吸收的新穎光阻添加劑”的美國臨時申請案第62/115,671號之優先權，且其揭示內容均併入本發明以供參考。
本發明主要係關於一種光阻添加劑及其應用，更具體而言係關於一種減少釋氣及帶外輻射吸收的光阻添加劑及其在製造半導體裝置上的應用。
半導體或積體電路(IC)工業已經歷快速成長。在IC材料及設計上的技術進展已產生許多代的ICs，其中各代具有比前代更小且更複雜的電路。然而，這些進展已增加加工及製造ICs的複雜度，為了實現這些進展，在IC的加工及製造上需要類似的發展。在積體電路演變的過程中，已普遍地增加功 能密度(亦即，每晶片面積的互連裝置的數目)，而減少幾何尺寸(亦即，利用製造程序所生產的最小組成分(或線路))。
隨著半導體裝置尺寸持續縮小(例如低於20nm節點)，傳統的微影技術具有光學限制而導致解析度問題並且可能無法達致所欲的微影性能。相對地，極紫外線(EUV)微影可實現相對較小的裝置尺寸。然而，EUV微影仍然具有一些關於自光阻釋氣的缺點，而此可能會汙染微影工具並且降低微影性能。
因此，雖然現有的光阻材料已大體上滿足其預期目的，它們沒有在各方面上完全令人滿意。
有鑒於此，本發明提出一種減少釋氣及帶外輻射吸收的光阻添加劑及其在製造半導體裝置上的應用。
本發明的一實施態樣係關於一種製造一半導體裝置的方法。形成一膜層於一基板之上。塗佈一光阻於該膜層之上。該光阻包含一添加劑。將該光阻離心脫水及/或烘乾。於該光阻的離心脫水或烘乾期間該添加劑飄散至該光阻的一上表面。在此之後，對該光阻進行一曝光製程，進而製造一或多個光阻釋氣產物。飄散於該光阻的該上表面的該添 加劑防止該一或多個光阻釋氣產物逸出該光阻。
本發明的另一個實施態樣係關於一種製造一半導體裝置的方法。形成一可圖案化層於一基板之上。形成一感光層於該可圖案化層之上。該感光層包含一添加劑。該添加劑包含至少一飄散控制化學物質以及一體積控制化學物質。將該感光層離心脫水及/或烘乾。該飄散控制化學物質於該離心脫水或烘乾期間讓該添加劑得以向上升起。在此之後，對該感光層進行曝光，作為一極紫外線(EUV)微影製程的一部分。一或多個釋氣化學物質於曝光期間產生於該感光層內。該體積控制化學物質係充分地體積膨脹及密集以捕捉於該感光層內的該釋氣化學物質。
本發明的又另一個實施態樣係關於一光阻添加劑。該光阻添加劑包含一飄散控制組成分，其導致該光阻添加劑朝一光阻的一上表面飄散該光阻添加劑係配置於該光阻中。該光阻添加劑亦包含一體積控制組成分具有足夠的密度及體積以阻擋一或多個光阻釋氣產物於一曝光製程期間釋出。選擇性地，該光阻添加劑可包含一幅射吸收控制組成分配置以吸收一波長落在約180nm至約250nm之範圍內的輻射。
35‧‧‧半導體裝置
40‧‧‧基板
50‧‧‧材料層
60‧‧‧光阻材料
70‧‧‧溶劑
80‧‧‧添加劑
90‧‧‧上表面
100‧‧‧離心脫水及烘乾製程
120‧‧‧曝光製程
140‧‧‧光阻釋氣產物
200‧‧‧一種形成一半導體圖案的方法
210‧‧‧步驟
220‧‧‧步驟
230‧‧‧步驟
240‧‧‧步驟
本發明之態樣雖然已揭示如下圖的詳細描述，但須注意依照本產業的標準做法，各種元件並未按照比例繪製。事實上，各種元件的尺寸為了清楚的討論而可被任意放大或縮小。
第1圖及第9至10圖係依據本發明的一些實施態樣，顯示一在製造一半導體裝置的各種不同階段之示意性橫剖面側視圖。
第2至8圖係依據本發明的一些實施態樣，顯示一光阻材料(或其組成分)的化學式。
第11圖係依據本發明的一些實施態樣，顯示一種製造一半導體裝置的方法之流程圖。
本發明提供許多不同的實施態樣或實施例，以供實施本發明所提供的標的物的不同特徵。組成分及配置的特定範例將會在以下作描述以簡化本發明。這些僅作為範例並非用於限定本發明。例如，一第一元件形成於一第二元件上方或之上可包含實施態樣中的第一元件與第二元件直接相接，亦可包含第一元件與第二元件之間更有其他額外元件使第一元件與第二元件無直接相接。此外，在本發明各種不同的範例中，將重複地使用元件符號及/或字母。此重複乃為了簡化與清晰的目的，而其本身並不決定各種不同的實施態樣及/或所討論的結構 配置之間的關係。
此外，像是“之下”、“下面”、“較低”、“上面”、“較高”、以及其他類似之相對空間關係的用語，可用於此處以便描述圖式中一元件或特徵與另一元件或特徵之間的關係。該等相對空間關係的用語乃為了涵蓋除了圖式所描述的方向以外，裝置於使用或操作中之各種不同的方向。上述裝置可另有其他導向方式(旋轉90度或朝其他方向)，此時的相對空間關係也可依上述方式解讀。
第1圖及第9-10圖係依據本發明的各種不同態樣，顯示一在製造一半導體裝置35的各種不同階段之示意性橫剖面側視圖。該半導體裝置35可包含一積體電路(IC)晶片、系統單晶片(SoC)、或其部分，並且可包含各種不同的被動及主動微電子裝置，像是電阻器、電容器、感應器、二極體、金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET)、互補式金屬氧化物半導體(CMOS)電晶體、雙極接面電晶體(BJT)、橫向擴散MOS(LDMOS)電晶體、高功率MOS電晶體、或其他類型的電晶體。
由於可實現較小的半導體裝置尺寸(例如20nm以下的技術節點)之能力，極紫外線(EUV)微影已被廣泛使用。然而，對於傳統的EUV微影而言光阻釋氣仍然存在挑戰。具體而言，在EUV微影的曝光製程之中或之後，塗佈於一半導體晶圓上的光阻 材料可能會產生釋氣產物或物種。當使該釋氣產物從該光阻逸出時，該釋氣產物可能會汙染微影工具並且降低微影性能。此外，這些釋氣產物可能從光酸產生劑(PAG)、保護基的光化學裂解、或來自於光酸產生劑的分解產物所產生。作為非限制性的範例，該PAG可能會在酸產生的期間內釋氣三級丁苯，而在該光阻中的聚合物可能會在去保護反應的期間內釋氣異丁烯。
為了抑制光阻釋氣產物，可形成一保護層於該光阻表面之上。在此方法中，可藉由該保護層來阻擋該釋氣產物，藉此減少該光阻釋氣產物的逸散。不幸地，此方法不僅造成較高的製造成本(亦即，由於用於保護層的額外材料及用於形成保護層的額外工具)，並且由於其實際上增加該光阻“高度”，進而造成關於較小的操作範圍、較弱的崩塌限度、較差的焦點深度、或抗蝕膜喪失的問題，而負面地影響微影性能。
本發明提供一種新方法去抑制光阻釋氣而不需遭受上述使用保護性頂部塗層方法的缺點。下面將參照第1至11圖來更詳細地描述本發明的各種不同態樣。
參見第1圖，一半導體裝置35包含一基板40。在一些實施態樣中，該基板40係一摻雜像是硼的p型摻雜劑的矽基板(例如p型基板)。另擇地，該 基板40可為其他適合的半導體材料。例如，該基板40可為一摻雜像是磷或砷的n型摻雜劑的矽基板(n型基板)。該基板40可包含其他元素半導體，像是鍺及鑽石。該基板40可選擇性地包含一化合物半導體及/或一合金半導體。此外，該基板40可包含一磊晶層(epi層)，可為了性能提升而為應變的，並且可包含一絕緣體上矽(SOI)結構。
在一些實施態樣中，該基板40係實質上導電或半導電的。電阻可低於約103歐姆-公尺。在一些實施態樣中，該基板40包含金屬、金屬合金、或具有化學式MXa的金屬氮化物/硫化物/硒化物/氧化物/矽化物，其中M係一金屬，X係N、S、Se、O、Si，以及其中“a”係落在約0.4至2.5的範圍內。例如，該基板40可含有Ti、Al、Co、Ru、TiN、WN2、或TaN。
在一些實施態樣中，該基板40包含一介電常數落在約1至約40之範圍內的介電材料。在一些實施態樣中，該基板40包含Si、金屬氧化物、或金屬氮化物，其中該化學式係MXb，其中M係一金屬或Si，X係N或O，以及其中“b”係落在約0.4至2.5的範圍內。例如，該基板40可含有SiO2、氮化矽、氧化鋁、氧化鉿、或氧化鑭。
一材料層50係形成於該基板40之上。該材料層50可透過一微影製程來進行圖案化，因此亦可意旨為可圖案化層。在一實施態樣中，該材料層 50包含一介電材料，像是氧化矽或氮化矽。在另一實施態樣中，該材料層50包含金屬。在又另一實施態樣中，該材料層50包含一半導體材料。
在一些實施態樣中，該材料層50具有不同於光阻的光學性質。例如，該材料層50具有不同於光阻的n、k、或T值。在一些實施態樣中，該材料層50包括不同的聚合物結構、酸不穩定分子、光酸產生劑(PAG)加載、淬火劑加載、發色團、交聯劑或溶劑中的至少一者，其導致不同於光阻的n值。在一些實施態樣中，該材料層50及光阻具有不同的蝕刻抗性。在一些實施態樣中，該材料層50包含一蝕刻抗性分子。該分子包含低大西數結構、雙鍵、三鍵、矽、氮化矽、Ti、TiN、Al、氧化鋁、SiON、或其組合。
可以知悉在其他的實施態樣中該基板40及該材料層50可個別額外包含適合的材料成分。
一光阻材料60係形成於該材料層50之上。在第1圖所示的實施態樣中，該光阻材料60包含一正光阻，然而亦可知悉在另外的實施態樣中該光阻材料60可為一負光阻。可藉由一旋轉塗佈製程來形成該光阻材料60。該光阻材料60包含像是一聚合物、光酸產生劑(PAG)、淬火劑加載、發色團、界面活性劑、交聯劑等等的組成分。在一實施態樣中，該光酸產生劑係鍵結至該聚合物。在一後續的光刻 製程中，光子導致該PAG分解。結果，小量的酸形成，其進一步導致在該光阻材料60中一連串的化學物質轉化。該光阻材料60亦可選擇性地包含一淬火劑配置於該光阻材料60中以改善臨界尺寸(CD)控制。
依據本發明的各種不同的態樣，該光阻材料60亦包含一溶劑70及一添加劑80。該添加劑80可混於該溶劑70中。在各種不同的實施態樣中，該溶劑70可包含丙二醇甲醚(PGME)或丙二醇甲醚醋酸酯(PGMEA)。該添加劑80包含一飄散控制單元/組成分、一容量控制單元/組成分、及選擇性的一幅射吸收控制單元/組成分。現在更詳細地討論該添加劑80的這些控制單元之官能性及化學成分。
參見第2圖，在一些實施態樣中該添加劑80具有下列化學式(或化學結構)： 在上述添加劑80的實施態樣中，Rf表示該飄散控制單元，R1表示該容量控制單元，以及R2表示該幅射吸收控制單元。在一些實施態樣中，Xa、Xb、及Xc各自獨立地為氫(H)、甲基、或氟。換言之，Xa可為H、甲基、或氟。同樣地，Xb或Xc亦可各自為H、甲 基、或氟。可以知悉Xa、Xb、或Xc不必然為相同的化學物質。例如，在一些實施態樣中，Xa可為H，Xb可為甲基，而Xc可為氟。在其他實施態樣中，Xa可為甲基，Xb可為甲基，而Xc可為H。在又另一個實施態樣中，Xa可為H，Xb可為氟，而Xc可為H。相似地，Ra、Rb、及Rc可獨立地表示一C0-C7烷基或一芳香族基團。換言之，Ra、Rb、及Rc可各自為C0-C7烷基或芳香族基團，而Ra、Rb、Rc不須必然為相同的化學物質。在一些實施態樣中，m+n+o=1，0.1<m<0.8，0.2<n<0.8，以及0<=o<0.5。最後，A1、A2、及A3可獨立地表示一COO-結構或一PhO-結構。
該飄散控制單元Rf係配置以使該添加劑80朝該光阻材料60的一上表面90飄散(亦即升起)，尤其當該光阻材料60經歷一離心脫水製程或一烘乾製程(其將隨後進行如下)。該飄散控制單元Rf包含氟或一氟衍生物，例如一C1-C9含氟烷基。氟減低表面能，藉此促進在該光阻材料60中該添加劑80的飄散(朝該上表面90)。在一些實施態樣中，在該添加劑80中氟或氟衍生物的比例(或濃度)係介於約10%與約80%之間。換言之，約10%-80%的添加劑80係氟或氟衍生物。
參見第3圖，依據一些實施態樣當A1=COO-時該飄散控制單元Rf具有下列化學式中的 一者：
參見第4圖，依據一些實施態樣當A1=PhO-時該飄散控制單元Rf具有下列化學式中的一者：
該容量控制單元R1(亦意旨為一巨大單元)係配置以阻擋上述光阻釋氣產物。換言之，用於該容量控制單元R1的材料組成係充分密集且體積膨脹，而使得其可供作為一針對於一曝光製程(如下述)期間內所釋放的光阻釋氣產物的物理屏障。換言之，由於該容量控制單元R1的存在，該光阻釋氣產物無法滲透穿過該添加劑80。在一些實施態樣中，該容量控制單元R1使該添加劑80變的比該光阻材料60的殘餘部分更密集(亦即，具有更高的密度)。在一些實施態樣中，該添加劑80的分子量落在約1000至約25000的範圍內。在一些實施態樣中，該容量控制單元R1包含C5-C20烷基、環烷基、羥烷基、烷氧基、烷氧基烷基、乙醯基、乙醯烷基、羧基、烷基 羧基、環烷基羧基、C5-C20飽和或不飽和烴環、或C5-C20雜環基。在一些實施態樣中，該容量控制單元R1可包含一2維的環結構及/或一3維的交叉結構。在一些實施態樣中，在該添加劑80中之該容量控制單元R1的比例(或濃度)係介於約0%與約50%。換言之，約0%-50%的該添加劑80係該容量控制單元R1。
參見第5圖，依據一些實施態樣當A2=COO-時該容量控制單元R1具有下列化學式中的一者：
參見第6圖，依據一些實施態樣當A2=PhO-時該容量控制單元R1具有下列化學式中的 一者：
該幅射吸收控制單元R2係配置以吸收用於EUV微影的帶外(OOB)輻射。例如，該幅射吸收控制單元R2可配置以吸收一波長落在約180nm至約250nm之範圍內的輻射，其係EUV微影所考慮的OOB輻射。在一些實施態樣中，該幅射吸收控制單元R2包含C5-C20苯、萘、菲、或五苯環醌衍生物。在一些實施態樣中，在該添加劑80中之幅射吸收控制單元R2的比例(或濃度)係介於約0%與約50%之間。換言之，約0%-50%的該添加劑80係該幅射吸收控制單元R2。
參見第7圖，依據一些實施態樣當 A3=COO-時該幅射吸收控制單元R2具有下列化學式中的一者：
參見第8圖，依據一些實施態樣當A3=PhO-時該幅射吸收控制單元R2具有下列化學式中的一者：
現在參見第9圖，對該半導體裝置35進行一離心脫水及烘乾製程100。可以知悉在一些實施態樣中，該製程100可包含兩個不同的步驟：一離心脫水步驟、以及一後續的烘乾步驟。為了簡化目的，於此不分別顯示該兩個步驟。在該離心脫水步驟中，對該基板40及形成於其上的該等膜層(包含該光阻材料60)進行離心脫水。在該離心脫水製程的期間內，該添加劑80朝該光阻材料60的上表面90飄散或升起。這是由於上述該添加劑80的該飄散控制單元Rf之性質。在烘乾步驟的期間內，該溶劑70揮發至該光阻材料60外，且該添加劑80升起至該光阻材料60的上表面90。
該飄起的添加劑80有效地形成一保護層 於(或靠近)該光阻材料60的上表面90。由於上述該添加劑80的該容量控制單元之性質，該添加劑80可充分地阻擋光阻釋氣產物。例如，現在參見第10圖，對該光阻材料60進行一曝光製程120(其可包含一曝光後烘乾(PEB)步驟)以作為EUV微影製程的一部分。該EUV微影製程可使用一波長低於250nm(例如約13.5nm)的光源(或照明源)。在一些實施態樣中，該照明源具有下列的至少一者：KrF、ArF、EUV、或電子束。該光源使該光阻材料60的一預定區域(對應於該開口80)曝光，而該光阻材料60的其他區域則透過一光罩的使用來進行保護(未顯示)。
該曝光製程120(曝光本身或PEB，或這兩者)導致各種不同的光阻釋氣產物140產生，除此之外，如上所述可能由PAG產物、來自PAG的分解產物、或保護基團的光化學裂解所導致。該添加劑80係充分體積膨脹且密集，而使得可藉由由該添加劑80所形成的保護層來捕捉該光阻釋氣產物140(例如，在該添加劑80下面)。因此，該釋氣產物140無法逸出該光阻材料60，而減少微影設備的汙染並且改善微影性能。
可以知悉由所該添加劑80形成的保護層仍然在該光阻材料60內。因此，這不會增加該光阻材料的高度並且不會負面地影響任何後續所形成的光阻圖案之寬高比。以此方式，本發明不會有與形 成一個額外的頂部塗層於該光阻之上以防止釋氣有關的問題。
在進行該曝光製程120之後，可進行後續的微影製程(例如，顯影、清洗等)以形成一經圖案化的光阻(為了簡化目的而無顯示於此)。使用該經圖案化的光阻作為一遮罩，可進行額外的製造程序，像是蝕刻或植入。在此之後，可藉由此技術領域中所習知的光阻移除製程(像是一剝除或灰化製程)來移除該經圖案化的光阻。
第11圖係依據本發明的各種不同態樣，顯示一種形成一半導體圖案的方法200之流程圖。在一些實施態樣中可進行該方法200以作為一微影製程的一部份，例如作為一極紫外線(EUV)微影製程的一部分。
該方法200包括形成一膜層於一基板之上的一步驟210。在一些實施態樣中，該基板係實質上導電或半導電的。電阻可低於約103歐姆-公尺。在一些實施態樣中，該基板包含包含金屬、金屬合金、或具有化學式MXa的金屬氮化物/硫化物/硒化物/氧化物/矽化物，其中M係一金屬，X係N、S、Se、O、Si，以及其中“a”係落在約0.4至2.5的範圍內。例如，該基板40可含有Ti、Al、Co、Ru、TiN、WN2、或TaN。在一些實施態樣中，該基板包含一介電常數落在約1至約40之範圍內的介電材料。在一些實施態 樣中，該基板包含Si、金屬氧化物、或金屬氮化物，其中該化學式係MXb，其中M係一金屬或Si，X係N或O，以及其中“b”係落在約0.4至2.5的範圍內。例如，該基板可含有SiO2、氮化矽、氧化鋁、氧化鉿、或氧化鑭。
形成於該基板之上的該膜層具有不同於光阻的光學性質。例如，該膜層具有不同於光阻的n、k、或T值。在一些實施態樣中，該膜層包括不同的聚合物結構、酸不穩定分子、光酸產生劑(PAG)加載、淬火劑加載、發色團、交聯劑或溶劑中的至少一者，其導致不同於光阻的n值。在一些實施態樣中，該膜層及光阻具有不同的蝕刻抗性。在一些實施態樣中，該膜層包含一蝕刻抗性分子。該分子包含低大西數結構、雙鍵、三鍵、矽、氮化矽、Ti、TiN、Al、氧化鋁、SiON、或其組合。
該方法200包括塗佈一光阻於該膜層之上的一步驟220。該光阻包含一添加劑。在一些實施態樣中，該添加劑包含一飄散控制單元配置以使該添加劑朝該光阻的該上表面飄散，以及一容量控制單元配置以阻擋光阻釋氣產物。在一些實施態樣中，該飄散控制單元包含氟或C1-C9含氟烷基。在一些實施態樣中，該容量控制單元包含C5-C20烷基、環烷基、羥烷基、烷氧基、烷氧基烷基、乙醯基、乙醯烷基、羧基、烷基羧基、環烷基羧基、C5-C20 飽和或不飽和烴環、或C5-C20雜環基。
在一些實施態樣中，該添加劑更包含一幅射吸收控制單元配置以吸收一波長落在約180nm至約250nm之範圍內的輻射。在一些實施態樣中，該幅射吸收控制單元包含C5-C20苯、萘、菲、或五苯環醌衍生物。
該方法200包括將該光阻離心脫水或烘乾的一步驟230。於該光阻的離心脫水或烘乾期間該添加劑飄散至該光阻的一上表面，進而形成一保護層於該光阻的該上表面。
該方法200包括對該光阻進行一曝光製程，進而製造一或多個光阻釋氣產物的一步驟240。可進行該曝光製程以作為一EUV微影製程的一部份並且可包括一曝光步驟以及一曝光後烘乾(PEB)步驟。在該曝光步驟及/或該PEB步驟的期間可能會產生該光阻釋氣產物。飄散於該光阻的該上表面的該添加劑防止該一或多個光阻釋氣產物逸出該光阻。
可以知悉可在該方法200的該些步驟210-240之前、之中或之後進行額外的製程以完成半導體裝置的製造。例如，該方法200可包括額外的製程來對該光阻進行圖案化，接著使用該經圖案化的光阻作為一用於後續蝕刻或離子植入製程中的遮罩。作為另一實施例，可使用具有一第一波長的輻射來完成此處所述的曝光製程，以及之後可藉由一 具有一第二波長的輻射來對該光阻進行曝光(例如，作為一雙重圖案化製程的一部份)。為了簡化目的，於此沒有詳細討論這些額外的步驟。
基於上述討論，可見本發明提供優於傳統方法的優點。可以知悉，雖然其他的實施態樣可提供額外的優點，但非所有的優點皆須接露於此，並且沒有特定的優點是所有實施態樣皆需要的。一個優點在於本發明的光阻添加劑可有效地減少光阻釋氣。更具體而言，該添加劑的該飄散控制單元使該添加劑在離心脫水及/或烘乾製程期間飄散至該光阻的上表面。該添加劑的該容量控制單元係充分密集且體積膨脹，而使得其可供作為一針對於一曝光製程或EUV微影期間內所產生的光阻釋氣產物之物理屏障。換言之，由EUV曝光所產生的該光阻釋氣產物會被捕捉於飄散至該光阻的上表面的該光阻添加劑之下。由於該光阻釋氣產物大體上被捕捉於該光阻本身中，該微影工具將不會被汙染(光阻釋氣產物會汙染微影工具)，並且亦可增進微影性能。
另一優點在於可實現本發明的各種態樣而不用增加製造成本。由該光阻添加劑所形成的頂部塗層，優於光阻外部的額外材料。因此，可使材料成本維持差不多，由於實施光阻內的添加劑並不昂貴。此外，該頂部塗層的形成(由該光阻添加劑所製成)不需要額外或分開的製造程序。反而，標準製 程流程可使該頂部塗層形成，因此就製造設備或製造加工時間而言，該頂部塗層的形成不會增加製造成本。
又另一優點在於由於該頂部塗層形成於該光阻本身“內”(位於其上表面上或靠近其上表面)，不會增加該光阻的高度。這是有益的，由於增加光阻高度(若一外部的頂部塗層形成於該光阻的頂部)會增加寬高比，並且可能會導致不良的操作範圍及/或造成圖案化的光阻崩塌。相對地，本發明的光阻具有相同於沒有添加劑之傳統光阻的高度。因此，無須顧慮不良的操作範圍或光阻崩塌。
還有一個優點在於本發明的添加劑可選擇性地配置以吸收在EUV中的帶外(OOB)輻射。OOB輻射會導致半導體微影性能降低，因而是非所欲的。於本發明中，該幅射吸收控制單元可吸收這類OOB輻射，因此增進EUV微影性能。
本發明的一實施態樣係關於一種製造一半導體裝置的方法。形成一膜層於一基板之上。塗佈一光阻於該膜層之上。該光阻包含一添加劑。將該光阻離心脫水及/或烘乾。於該光阻的離心脫水或烘乾期間該添加劑飄散至該光阻的一上表面。在此之後，對該光阻進行一曝光製程，進而製造一或多個光阻釋氣產物。飄散於該光阻的該上表面的該添加劑防止該一或多個光阻釋氣產物逸出該光阻。
本發明的另一個實施態樣係關於一種製造一半導體裝置的方法。形成一可圖案化層於一基板之上。形成一感光層於該可圖案化層之上。該感光層包含一添加劑。該添加劑包含至少一飄散控制化學物質以及一體積控制化學物質。將該感光層離心脫水及/或烘乾。該飄散控制化學物質於該離心脫水或烘乾期間讓該添加劑得以向上升起。在此之後，對該感光層進行曝光，作為一極紫外線(EUV)微影製程的一部分。一或多個釋氣化學物質於曝光期間產生於該感光層內。該體積控制化學物質係充分地體積膨脹及密集以捕捉於該感光層內的該釋氣化學物質。
本發明的又另一個實施態樣係關於一光阻添加劑。該光阻添加劑包含一飄散控制組成分，其導致該光阻添加劑朝一光阻的一上表面飄散該光阻添加劑係配置於該光阻中。該光阻添加劑亦包含一體積控制組成分具有足夠的密度及體積以阻擋一或多個光阻釋氣產物於一曝光製程期間釋出。選擇性地，該光阻添加劑可包含一幅射吸收控制組成分配置以吸收一波長落在約180nm至約250nm之範圍內的輻射。
前面概述了許多實施態樣的特徵而使得熟習此技藝者能夠更清楚地了解本發明的詳細說明。熟習此技藝者應了解其可輕易使用本發明作為 基礎來設計或修改其他製程及結構以實現與此處所說明的實施態樣相同的目的及/或達成相同的優點。熟習此技藝者亦應可了解這類等效結構不會背離本發明的精神與範疇，且他們可做出各種不同的改變、置換及變更而無背離本發明的精神與範疇。

Claims (9)

  1. 一種製造一半導體裝置的方法，包括：形成一膜層於一基板之上；塗佈一光阻於該膜層之上，其中該光阻包含一添加劑及一溶劑；將該光阻離心脫水，其中於該光阻的離心脫水期間該添加劑飄散至該光阻的一上表面；在將該光阻離心脫水之後，烘乾該光阻，其中該溶劑在烘乾期間從該光阻蒸發，因而使該添加劑形成一保護層於該光阻的該上表面或接近該光阻的該上表面處；在此之後對該光阻進行一極紫外線(EUV)微影曝光製程，進而製造一或多個光阻釋氣產物，其中該保護層捕捉該一或多個光阻釋氣產物，以防止該一或多個光阻釋氣產物逸出該光阻；以及在執行該曝光製程之後，顯影該光阻。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該添加劑包含：一飄散控制單元配置以使該添加劑朝該光阻的該上表面飄散；以及一容量控制單元配置以阻擋該一或多個光阻釋 氣產物。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中：該飄散控制單元包含氟或C1-C9含氟烷基；以及該容量控制單元包含C5-C20烷基、環烷基、羥烷基、烷氧基、烷氧基烷基、乙醯基、乙醯烷基、羧基、烷基羧基、環烷基羧基、C5-C20飽和或不飽和烴環、或C5-C20雜環基。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中該添加劑更包含一幅射吸收控制單元配置以吸收一波長落在約180nm至約250nm之範圍內的輻射。
  5. 一種製造一半導體裝置的方法，包括：形成一可圖案化層於一基板之上；形成一感光層於該可圖案化層之上，其中該感光層包含一添加劑及一溶劑，其中該添加劑包含至少一飄散控制化學物質以及一體積控制化學物質，該體積控制化學物質使該添加劑具有比其餘的該感光層大的密度，其中該飄散控制化學物質包含氟或氟衍生 物，該體積控制化學物質包含C5-C20烷基、環烷基、羥烷基、烷氧基、烷氧基烷基、乙醯基、乙醯烷基、羧基、烷基羧基、環烷基羧基、C5-C20飽和或不飽和烴環、或C5-C20雜環基；將該感光層離心脫水，其中該飄散控制化學物質於該離心脫水期間讓該添加劑得以向上升起；在將該感光層離心脫水之後，烘乾該感光層，其中該溶劑在烘乾期間從該感光層蒸發，因而使該添加劑形成一保護層於該感光層的該上表面或接近該感光層的該上表面處；在此之後進行曝光，作為一極紫外線(EUV)微影製程的一部分，該感光層，其中一或多個釋氣化學物質於曝光期間產生於該感光層內，以及其中該體積控制化學物質係充分地體積膨脹及密集以捕捉於該感光層內的該釋氣化學物質；以及在執行該曝光製程之後，顯影該感光層。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之方法，其中：該飄散控制化學物質包含氟或C1-C9含氟烷基。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之方法，其中該添加劑更包含一幅射吸收控制化學物質配置以吸收一波長落在約180nm至約250nm之範圍內的 輻射。
  8. 一種光阻添加劑，包括：一溶劑；以及一添加劑，該添加劑包含一聚合物，其中該聚合物包含以下其中一種的化學式： 。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之光阻添加劑，其中該聚合物更包含一幅射吸收控制組成分 配置以吸收一波長落在約180nm至約250nm之範圍內的輻射。
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