TWI849282B

TWI849282B - 在光阻層中形成圖案的方法、製造半導體裝置的方法及光阻組成物

Info

Publication number: TWI849282B
Application number: TW110103322A
Authority: TW
Inventors: 楊立柏; 張慶裕
Original assignee: 台灣積體電路製造股份有限公司
Priority date: 2020-05-21
Filing date: 2021-01-28
Publication date: 2024-07-21
Also published as: TW202144915A; US20230393464A1; DE102020131427B4; KR102703161B1; DE102020131427A1; CN113238457A; KR20210145083A

Abstract

一種在光阻層中形成圖案的方法，包括形成光阻層於基板上方，以及選擇性地曝露光阻層至光化輻射以形成潛在圖案。透過施加顯影劑至選擇性地曝露的光阻層顯影潛在圖案，以形成圖案。光阻層包括光阻組成物，光阻組成物包括光活性化合物與聚合物。聚合物具有連接至聚合物的一或多個碘或一碘基，且聚合物包括具有交聯劑基團的一或多個單體單元，且具有交聯劑基團的單體單元為以下的一或多個：或者光阻組成物包括光活性化合物、包括一碘或一碘基的聚合物、以及具有兩個至六個交聯基團的交聯劑。

Description

在光阻層中形成圖案的方法、製造半導體裝置的方法及光阻組成物

本揭示的實施方式是關於在光阻層中形成圖案的方法、製造半導體裝置的方法及光阻組成物。

隨著消費者裝置因應於消費者需求而變得越來越小，這些裝置的個別組件也必須減小尺寸。構成例如行動電話、電腦、平板電腦等的裝置主要組件的半導體裝置需要越來越小，且相應地半導體裝置內的個別裝置(例如電晶體、電阻器、電容器等)也需要縮小尺寸。

在半導體裝置的製造過程中所使用的一種可行技術是使用微影材料。將這些材料施加到一個待圖案化的層的表面上，然後將其曝光至本身已被圖案化的能量。這樣的曝光改變了光敏材料的曝光區域的化學和物理性質。這種修飾，以及在未曝光的光敏材料區域中缺乏修飾，可以用於移除某個區域而不移除另一個區域。

然而，隨著各個裝置的尺寸減小，用於微影處理的製程窗口變得越來越緊密。因此需要在微影處理領域有所進展以維持按比例縮小裝置的能力，並需要進一步的改進以滿足期望的設計標準，從而得以持續往越來越小的組件前進。

隨著半導體工業為了追求更高的裝置密度、更高的性能以及更低的成本而向奈米技術製程節點發展，在縮小半導體特徵尺寸上一直存在挑戰。已持續研發極紫外光刻(Extreme ultraviolet lithography，EUVL)以形成更小的半導體裝置特徵尺寸並增加半導體晶圓上的裝置密度。為了改善EUVL，晶圓的曝光通量的增加是期望的。可以透過增加曝光功率或增加光阻的感光速度來改進晶圓的曝光通量。低曝光劑量可能會導致線寬粗糙度增大和臨界尺寸均勻性降低。

本揭示的一實施方式提供一種在光阻層中形成圖案的方法，包含以下步驟。形成光阻層於基板上方。選擇性地曝露光阻層至光化輻射以形成潛在圖案。透過施加顯影劑至選擇性地曝露的光阻層顯影潛在圖案，以形成圖案，其中光阻層包括光阻組成物，光阻組成物包含一光活性化合物；以及聚合物，其中聚合物具有連接至聚合物的一或多個碘或一碘基，且聚合物包括具有一交聯劑基團的一或多個單體單元，且具有一交聯劑基團的上述單體單元為以下的一或多個：

其中R1為C2-C20烷基、C3-C20環烷基、C2-C20羥烷基、C2-C20烷氧基、C2-C20烷氧烷基、C2-C20乙醯基、C2-C20乙醯烷基、C2-C20羧基、C2-C20烷羧基、C4-C20環烷羧基、C3-C20飽和或不飽和烴環、或C2-C20雜環基；以及Ra為H、C1-C8烷基、C3-C8環烷基、C1-C8羥烷基、C1-C8烷氧基、C2-C8烷氧烷基、C1-C8乙醯基、C2-C8乙醯烷基、C1-C8羧基、C2-C8烷羧基、C4-C8環烷羧基、C3-C8飽和或不飽和烴環、或C3-C8雜環基；或聚合物；以及交聯劑，具有兩個至六個交聯基團，其中上述交聯基團為-R1E、-R1ORa、-R1NRa₂、-R1C=C、或-R1C≡C的一或多個，其中R1為C2-C20烷基、C3-C20環烷基、C2-C20羥烷基、C2-C20烷氧基、C2-C20烷氧烷基、C2-C20乙醯基、C2-C20乙醯烷基、C2-C20羧基、C2-C20烷羧基、C4-C20環烷羧基、C3-C20飽和或不飽和烴環、或C2-C20雜環基；E為環氧基；以及Ra為H、C1-C8烷基、C3-C8環烷基、C1-C8羥烷基、C1-C8烷氧基、C2-C8烷氧烷基、C1-C8乙醯基、C2-C8乙醯烷基、C1-C8羧基、C2-C8烷羧基、C4-C8環烷羧基、C3-C8 飽和或不飽和烴環、或C3-C8雜環基。

本揭示的一實施方式提供一種製造半導體裝置的方法，包含以下步驟。形成光阻層於基板上方，其中光阻層包含：光活性化合物；以及聚合物，具有式：

其中X₁、X₂與X₃獨立地為直連鍵、碘取代或未取代C6-C30芐基、碘取代或未取代C1-C30烷基、碘取代或未取代C3-C30環烷基、碘取代或未取代C1-C30羥烷基、碘取代或未取代C2-C30烷氧基、碘取代或未取代C3-C30烷氧烷基、碘取代或未取代C1-C30乙醯基、碘取代或未取代C2-C30乙醯烷基、碘取代或未取代 C1-C30羧基、碘取代或未取代C2-C30烷羧基、碘取代或未取代C4-C30環烷羧基、碘取代或未取代C3-C30飽和或不飽和烴環、或碘取代或未取代C3-C30雜環基的一或多個；A₁為C6-C15芐基、C4-C15烷基、C4-C15環烷基、C4-C15羥烷基、C4-C15烷氧基、或C4-C15烷氧烷基的一或多個，其中芐基、烷基、環烷基、羥烷基、烷氧基、或烷氧烷基未被碘取代或被碘取代；B₁、B₂、與B₃獨立地為H、I、C1-C3烷基、或C1-C3碘烷基；S₁、S₂、S₃、與S4獨立地為H、I、C6-C15芐基、C1-C15烷基、C4-C15環烷基、C1-C15羥烷基、C1-C15烷氧基、或C2-C15烷氧烷基，其中芐基、烷基、環烷基、羥烷基、烷氧基、或烷氧烷基未被碘取代或被碘取代；F₁為C1-C5氟碳化合物，或C1-C5碘氟碳化合物；以及0

x/(x+y+z)

1、0

y/(x+y+z)

1、且0

z/(x+y+z)

1，其中x/(x+y+z)、y/(x+y+z)，或z/(x+y+z)的至少二者大於0且小於1；或聚合物，具有式：

，其中X₁、X₂與X₃獨立地為直連鍵、碘取代或未取代C6-C30芐基、碘取代或未取代C1-C30烷基、碘取代或未取代C3-C30環烷基、碘取代或未取代C1-C30羥烷基、碘取代或未取代C2-C30烷氧基、碘取代或未取代C3-C30烷氧烷基、碘取代或未取代C1-C30乙醯基、碘取代或未取代C2-C30乙醯烷基、碘取代或未取代C1-C30羧基、碘取代或未取代C2-C30烷羧基、碘取代或未取代C4-C30環烷羧基、碘取代或未取代C3-C30飽和或不飽和烴環、或碘取代或未取代C3-C30碘雜環基的一或多個；B₁與B₃獨立地為H、I、C1-C3烷基、或C1-C3碘烷基；S₁、S₂、S₃、與S₄獨立地為H、I、C6-C15芐基、C1-C15烷基、C4-C15環烷基、C1-C15羥烷基、C1-C15烷氧基、或C2-C15烷氧烷基，其中芐基、烷基、環烷基、羥烷基、烷氧基、或烷氧烷基未被碘取代或被碘取代；F₁為C1-C5氟碳化合物或C1-C5碘氟碳化合物；以及0<x/(x+z)<1且0<z/(x+z)<1，其中X₁、X₂或 X₃的至少一者包括I，B₁或B₃的至少一者包括I；或S₁、S₂、S₃或S₄的至少一者包括I。透過圖案化地曝露光阻層至光化輻射形成潛在圖案於光阻層中。施加顯影劑至圖案化曝露的光阻層以形成曝露基板的一部分的圖案。延伸圖案至基板中。

本揭示的一實施方式提供一種光阻組成物，包含：光活性化合物；以及聚合物，具有式：

或

，其中X₁、X₂、與X₃獨立地為直連鍵、碘取代或未取代C6-C30芐基、碘取代或未取代C1-C30烷基、碘取代或未取代C3-C30環烷基、碘取代或未取代C1-C30羥烷基、碘取代或未取代C2-C30烷氧基、碘取代或未取代C3-C30烷氧烷基、碘取代或未取代C1-C30乙醯基、碘取代或未取代C2-C30乙醯烷基、碘取代或未取代C1-C30羧基、碘取代或未取代C2-C30烷羧基、碘取代或未取代C4-C30環烷羧基、碘取代或未取代C3-C30飽和或不飽和烴環、或碘取代或未取代C3-C30雜環基的一或多個；A₁為C6-C15芐基、C4-C15烷基、C4-C15環烷基、C4-C15羥烷基、C4-C15烷氧基、或C4-C15烷氧烷的基一或多個，其中芐基、烷基、環烷基、羥烷基、烷氧基、或烷氧烷基未被碘取代或被碘取代；B₁、B₂、與B₃獨立地為H、I、C1-C3烷基、或C1-C3碘烷基；S₁、S₂、S₃、與S₄獨立地為H、I、C6-C15芐基、C1-C15烷基、C4-C15環烷基、C1-C15羥烷基、C1-C15烷氧基、或C2-C15烷氧烷基，其中芐基、烷基、環烷基、羥烷基、烷氧基、或烷氧烷基未被碘取代或被碘取代；F₁為C1-C5氟碳化合物或C1-C5碘氟碳化合物；以及0

x(x+y+z)

1、0

y/(x+y+z)

1、且0

z/(x+y+z)

1，其中x/(x+y+z)、y/(x+y+z)，或z/(x+y+z)的至少二者大於0且小於1、其中X₁、X₂、或X₃的至少一者包括I；B₁、B₂，或B₃的至少一者包括I；或S₁、S₂、S₃、或S₄的至少一者包括I；或聚合物，具有式：

，其中X₁、X₂與X₃獨立地為直連鍵、碘取代或未取代C6-C30芐基、碘取代或未取代C1-C30烷基、碘取代或未取代C3-C30環烷基、碘取代或未取代C1-C30羥烷基、碘取代或未取代C2-C30烷氧基、碘取代或未取代C3-C30烷氧烷基、碘取代或未取代C1-C30乙醯基、碘取代或未取代C2-C30乙醯烷基、碘取代或未取代C1-C30羧基、碘取代或未取代C2-C30烷羧基、碘取代或未取代C4-C30環烷羧基、碘取代或未取代C3-C30飽和或不飽和烴環、或碘取代或未取代C3-C30雜環基的一或多個；B₁與B₃獨立地為H、I、C1-C3烷基、或C1-C3碘烷基；S₁、S₂、S₃、與S₄獨立地為H、I、C6-C15芐基、C1-C15烷基、C4-C15環烷基、C1-C15羥烷基、C1-C15烷氧基、或C2-C15烷氧烷基，其中芐基、烷基、環烷基、羥烷基、烷氧基、或烷氧烷基未被碘取代或被碘取代；F₁為C1-C5氟碳化合物或C1-C5碘氟碳化合物；以及0

x/(x+z)

1且0

z/(x+z)

1、其中X₁、X₂、或X₃的至少一者包括I、B₁或B₂的至少一者包括I；或S₁、S₂、S₃、或S₄的至少一者包括I。

100:製程流程圖

S110:操作

S120:操作

S130:操作

S140:操作

S150:操作

10:基板

15:光阻層/阻層

30:光罩

35:不透光圖案

40:光罩基板

45:輻射/光化輻射

50:曝光區域

52:未曝光區域

55:圖案

55’:圖案/凹槽

55”:圖案

57:顯影劑

60:待圖案化層

62:分配器

65:反射式光罩

70:低熱膨脹玻璃基板

75:反射性多層/Si/Mo多層

80:覆蓋層

85:吸收劑層

90:後側導電層

95:極紫外輻射

97:輻射/光化輻射/極紫外光輻射的一部分

當結合附圖閱讀時，自以下詳細描述可以最佳地理解本揭示的實施方式的態樣。所強調的是，根據工業中標準實務，各特徵未按比例繪製，並僅是用以說明目的。事實上，為論述的清楚性，各特徵之尺寸可任意地增加或縮減。

第1圖繪示根據本揭示的多個實施方式之製造半導體裝置的製程流程。

第2圖示出根據本揭示的一實施方式之一順序操作的一製程階段。

第3A圖與第3B圖示出根據本揭示的一實施方式之一順序操作的一製程階段。

第4圖示出根據本揭示的一實施方式之一順序操作的一製程階段。

第5圖示出根據本揭示的一實施方式之一順序操作的一製程階段。

第6示出根據本揭示的一實施方式之一順序操作的一製程階段。

第7圖示出根據本揭示的多個實施方式之用於光阻組成物的聚合物。

第8A圖、第8B圖與第8C圖示出根據本揭示的多個實施方式之用於光阻組成物的聚合物。

第9A圖、第9B圖與第9C圖示出根據本揭示的多個實施方式之用於光阻組成物的聚合物。

第10A圖與第10B圖示出根據本揭示的多個實施方式之用於光阻組成物的聚合物。

第11圖示出根據本揭示的多個實施方式之用於光阻組成物的聚合物。

第12圖示出根據本揭示的多個實施方式之用於光阻組成物的聚合物。

第13圖示出根據本揭示的多個實施方式之用於光阻組成物的聚合物。

第14圖示出根據本揭示的多個實施方式之用於光阻組成物的聚合物。

第15圖示出根據本揭示的多個實施方式之用於光阻組成物的交聯劑。

第16圖示出根據本揭示的多個實施方式之用於光阻組成物的交聯劑。

第17圖示出根據本揭示的一實施方式之一順序操作的一製程階段。

第18A圖與第18B圖示出根據本揭示的一實施方式之一順序操作的一製程階段。

第19圖示出根據本揭示的一實施方式之一順序操作的一製程階段。

第20圖示出根據本揭示的一實施方式之一順序操作的一製程階段。

第21圖示出根據本揭示的一實施方式之一順序操作的一製程階段。

應當理解，以下揭示內容提供了許多不同的實施方式或實施例，用於實現本揭示的實施方式的不同特徵。以下敘述組件及配置的具體實施方式或實例，以簡化本揭示的實施方式。當然，它們僅僅是示例而不是限制性的。舉例而言，元件的尺寸不限於所揭示的範圍或值，而是可以取決於製程條件及/或裝置的理想特性。此外，在以下的敘述中，在第二特徵上或上方形成第一特徵可以包括第一特徵和第二特徵形成為直接接觸的實施方式，也可包括第一特徵和第二特徵之間具有額外特徵的實施方式，使得第一和第二特徵可以不直接接觸。為了簡單和清楚起見，可以以不同比例任意繪製各種特徵。

此外，本文中可使用空間性相對用詞，例如「下方 (beneath)」、「低於(below)」、「下(lower)」、「之上(above)」、「上(upper)」及其類似用語，是利於敘述圖式中一個元件或特徵與另一個元件或特徵的關係。這些空間性相對用詞本意上涵蓋除了圖中所繪示的位向之外，也涵蓋使用或操作中之裝置的不同位向。裝置也可被轉換成其他位向(旋轉90度或其他位向)，因此本文中使用的空間性相對描述以應做類似的解釋。此外，詞彙「製成(made of)」可表示「包含(comprising)」或「組成(consisting of)」。

第1圖根據本揭示的多個實施方式繪示製造半導體裝置的製程流程圖100。在一些實施方式中，在操作S110中，將阻物(resist)例如光阻塗佈在待圖案化層的表面或基板10上，以形成光阻層15(resist layer)例如光阻層15，如第2圖所示。在一些實施方式中，光阻層15接著進行第一烘烤操作S120以揮發光阻物組成物中的溶劑。在一些實施方式中，在足以固化與乾燥光阻層15的溫度及時間下烘烤光阻層15。在一些實施方式中，加熱光阻層至約40℃至120℃，為時約10秒至約10分鐘。

在第一烘烤操作S120後，在操作S130中，將光阻層15選擇性地曝露於光化輻射45/97(參照第3A圖與3B圖)。在一些實施方式中，將光阻層15選擇性地曝露於紫外光輻射。在一些實施方式中，上述紫外光輻射是深紫外光(deep ultraviolet，DUV)輻射。在一些實施方式中，上述紫外光輻射是極紫外光(extreme ultraviolet，EUV)輻射。在一些實施方式中，上述輻射是電子束。

如第3A圖所示，在一些實施方式中，曝光輻射45在照射光阻層15前先穿過光罩30。在一些實施方式中，光罩30具有待複製至光阻層15的一圖案。在一些實施方式中，上述圖案是由光罩基板40上的不透光圖案35所形成。不透光圖案35可由對紫外光輻射不透光的材料(例如鉻)所形成，而光罩基板40由對紫外光輻射透光的材料形成，例如熔融石英。

在一些實施方式中，使用極紫外光微影進行光阻層15的選擇性曝光，以形成曝光區域50及未曝光區域52。在極紫外光微影操作中，使用反射式光罩65以形成圖案化的曝光，如第3B圖所示。反射式光罩65包括低熱膨脹玻璃基板70，低熱膨脹玻璃基板70上具有由Si及Mo所形成的反射性多層75。覆蓋層80及吸收劑層85形成在反射性多層75上。後側導電層90形成在低熱膨脹基板70的背側。在極紫外光微影中，極紫外輻射95以約6°的入射角朝向反射式光罩65。極紫外光輻射的一部分97被Si/Mo多層75反射至具有光阻塗佈的基板10，而入射在吸收劑層85的極紫外光輻射部分則被光罩吸收。在一些實施方式中，附加的光學裝置(包括鏡子)位於反射式光罩65及具有光阻塗佈的基板10之間。

相對於無曝露於輻射的光阻層的區域52，曝露於輻射的光阻層的區域50發生化學反應，從而改變其在隨後施加的顯影劑中的溶解度。在一些實施方式中，曝露於輻射的光阻層的區域50發生交聯反應。

接下來，在操作S140中，光阻層15進行曝光後烘烤。在一些實施方式中，將光阻層15加熱至約70℃至160℃，為時約20秒至約10分鐘。在一些實施方式中，將光阻層15加熱約30秒至約5分鐘。在一些實施方式中，將光阻層15加熱約1分鐘至約2分鐘。曝光後烘烤可用於在曝光期間輔助產生、分散及反應由輻射45/97撞擊在光阻層15上時所產生的酸/鹼/自由基。這種輔助有助於產生或增強在光阻層內的曝光區域50及未曝光區域52之間產生化學差異的化學反應。這些化學差異還造成曝光區域50及未曝光區域52之間的溶解度差異。

在操作S150中，透過將顯影劑施加到經選擇性曝光的光阻層來對經選擇性曝光的光阻層進行顯影。如第4圖所示，分配器62將顯影劑57供應到光阻層15。在光阻是負型光阻的一些實施方式中，顯影劑57移除光阻層15的未曝光區域52，從而在光阻層15中形成開口的圖案55以暴露基板10，如第5圖所示。

在一些實施方式中，光阻層15的開口的圖案55延伸至待圖案化的層或基板10中，以在基板10中形成開口的圖案55’，從而將光阻層15的圖案轉移至基板10，如第6圖所示。使用一種或多種合適的蝕刻劑以蝕刻方式將圖案延伸到基板中。在一些實施方式中，在蝕刻操作時至少部分地移除光阻層15的曝光區域50。在其他實施方式中，在蝕刻基板10後，透過使用合適的光阻剝離溶劑或透過光阻灰化操作來移除光阻層15的曝光區域50.

在一些實施方式中，基板10包括位於至少在其表面部分上的單晶半導體層。基板10可包括單晶半導體材料，例如但不限於Si、Ge、SiGe、GaAs、InSb、GaP、GaSb、InAlAs、InGaAs、GaSbP、GaAsSb及InP。在一些實施方式中，基板10是絕緣體上矽(silicon-on insulator，SOI)基板的矽層。在特定實施方式中，基板10由Si晶體製成。

基板10可包括位於其表面區域中的一個或多個緩衝層(未示出)。緩衝層可以用於將晶格常數從基板的晶格常數逐漸改變為隨後形成的源/汲區的晶格常數。緩衝層可以由磊晶生長的單晶半導體材料形成，例如但不限於Si、Ge、GeSn、SiGe、GaAs、InSb、GaP、GaSb、InAlAs、InGaAs、GaSbP、GaAsSb、GaN、GaP及InP。在一實施方式中，在矽基板10上磊晶生長矽鍺(SiGe)緩衝層。SiGe緩衝層的鍺濃度可從最底部緩衝層的30原子%增加到最頂部緩衝層的70原子%。

在一些實施方式中，基板10包括至少一種金屬、金屬合金以及具有式MX_a的金屬/氮化物/硫化物/氧化物/矽化物的一或多層，其中M是金屬，X是N、S、Se、O、Si，a為約0.4至約2.5。在一些實施方式中，基板10包括鈦、鋁、鈷、釕、氮化鈦、氮化鎢、氮化鉭及其組合。

在一些實施方式中，基板10包括至少具有矽或式 MX_b的金屬氧化物或金屬氮化物的介電質，其中M為金屬或Si、X為N或O，b為約0.4至約2.5。在一些實施方式中，基板10包括二氧化矽、氮化矽、氧化鋁、氧化鉿、氧化鑭及其組合。

光阻層15是透過曝露於光化輻射而被圖案化的光敏層。一般而言，光阻中受到入射輻射撞擊的區域的化學性質會根據所使用的光阻類型的方式而變化。光阻層15為正型光阻或負型光阻。在一些實施方式中，光阻為正型光阻。正型光阻是指光阻材料曝露於輻射(例如UV光)時變得可溶於顯影劑，而未曝光(或曝光較少)的光阻區域不溶於顯影劑。在其他實施方式中，光阻為負型光阻。負型光阻是指光阻材料曝露於輻射時變得不可溶於顯影劑，而未曝光(或曝光較少)的光阻區域可溶於顯影劑。在負型光阻中，曝露於輻射後可變為不可溶的區域是由於曝露於輻射所引起的交聯反應而導致。

光阻為正型或負型可取決於用於對光阻進行顯影的顯影劑類型。舉例而言，當顯影劑是水性顯影劑，例如氫氧化四甲基銨(TMAH)溶液時，一些正型光阻呈現正型圖案(意即顯影劑移除曝光區域)。另一方面，當顯影劑是有機溶劑時(例如乙酸正丁酯(nBA))，相同的光阻呈現負型圖案(意即顯影劑移除未曝光區域)。此外，阻物為正型或負型可取決於聚合物。舉例而言，在以TMAH溶液對一些阻物進行顯影時，TMAH溶液移除光阻的未曝光區域，而光阻的曝光區域在曝露於光化輻射時發生交聯反應而在顯影後殘留於基板上。

在一些實施方式中，光阻組成物包括聚合物、光活性化合物(PAC)、感光劑(sensitizer)以及溶劑。在一些實施方式中，感光劑在曝露至光化輻射時產生二次電子。二次電子活化光活性化合物，使得光活性化合物進行化學反應以產生活性物種，活性物種與聚合物發生反應以改變光阻的曝光區域中的顯影溶劑中的聚合物的溶解度。在一些實施方式中，光活性化合物為光酸產生劑(PAG)。感光劑產生的二次電子活化PAG以產生光酸。在一些實施方式中，光酸與聚合物上的懸垂基(pendant group)(例如交聯劑基團)發生反應，使得聚合物進行交聯並減少光阻的光化輻射曝光區域的溶解度。

如第7圖中所示，在一些實施方式中，聚合物包括感光劑，感光劑連接至光阻組成物中的聚合物。當光阻組成物曝露至光化輻射時(例如極紫外(EUV)輻射)，感光劑產生二次電子e-。在一些實施方式中，碘或碘基為感光劑。碘對EUV輻射具有高吸收度，並接著產生大量的二次電子，使得光活性化合物的活性增加。在一些實施方式中，碘或碘基提供光活性化合物的增加且更有效的活性，造成光阻的曝光部分中的聚合物的更大交聯程度。

在一些實施方式中，根據本揭示的實施方式，光阻組成物包括溶劑中的聚合物及一或多種光活性化合物(photoactive compound，PAC)。在一些實施方式中，烴結構(hydrocarbon structure)包括形成聚合物骨架(skeletal backbone)的重複單元。重複單元可包括丙烯酸酯(acrylic esters)、甲基丙烯酸酯(methacrylic esters)、巴豆酸酯(crotonic esters)、乙烯基酯(vinyl esters)、馬來酸二酯(maleic diesters)、富馬酸二酯(fumaric diesters)、衣康酸二酯(itaconic diesters)、(甲基)丙烯腈((meth)acrylonitrile)、(甲基)丙烯醯胺((meth)acrylamides)、苯乙烯(styrenes)、羥基苯乙烯(hydroxystyrenes)、乙烯基醚(vinyl ethers)、酚醛清漆(novolacs)、其組合或其類似者。

在一些實施方式中，聚合物具有連接至聚合物的一碘基，且碘基為C6-C30碘芐基(iodo-benzyl group)、C1-C30碘烷基(iodo-alkyl group)、C3-C30碘環烷基(iodo-cycloalkyl group)、C1-C30碘羥烷基(iodo-hydroxylalkyl group)、C2-C30碘烷氧基(iodo-alkoxy group)、C3-C30碘烷氧烷基(iodo-alkoxy alkyl group)、C1-C30碘乙醯基(iodo-acetyl group)、C2-C30碘乙醯烷基(iodo-acetylalkyl group)、C1-C30碘羧基(iodo-carboxyl group)、C2-C30碘烷羧基(iodo-alkyl carboxyl group)、C4-C30碘環烷羧基(iodo-cycloalkyl carboxyl group)、C3-C30飽和或不飽和碘烴環(unsaturated iodo-hydrocarbon ring)、或C3-C30碘雜環基 (iodo-heterocyclic group)的一或多個。在一些實施方式中，碘基受到一個、兩個、三個或以上的碘原子取代。

在一些實施方式中，聚合物具有式(1)、(2)或(3)：

其中X₁，X₂與X₃獨立地為直連鍵、碘取代或未取代C6-C30芐基、碘取代或未取代C1-C30烷基、碘取代或未取代C3-C30環烷基、碘取代或未取代C1-C30羥烷基、碘取代或未取代C2-C30烷氧基、碘取代或未取代C3-C30烷氧烷基、碘取代或未取代C1-C30乙醯基、碘取代或未取代C2-C30乙醯烷基、碘取代或未取代C1-C30羧基、碘取代或未取代C2-C30烷羧基、碘取代或未取代C4-C30環烷羧基；碘取代或未取代C3-C30飽和或不飽和烴環、或碘取代或未取代C3-C30雜環基的一或多個。A₁為C6-C15芐基、C4-C15烷基、C4-C15環烷基、C4-C15羥烷基、C4-C15烷氧基、或C4-C15烷氧烷基的一或多個，其中芐基、烷基、環烷基、羥烷基、烷氧基、或烷氧烷基未被碘取代或被碘取代。B₁、B₂與B₃獨立地為H、I、C1-C3烷基、或C1-C3碘烷基。S₁、S₂、S₃與S₄獨立地為H、I、C6-C15芐基、C1-C15烷基、C4-C15環烷基、C1-C15羥烷基、C1-C15烷氧基、或C2-C15烷氧烷基，其中芐基、烷基、環烷基、羥烷基、烷氧基、或烷氧烷基未被碘取代或被碘取代。F₁為C1-C5氟碳化合物或C1-C5碘氟碳化合物。在一些實施方式中，0

x/(x+y+z)

1、0

y/(x+y+z)

1、且0

z/(x+y+z)

1。在一些實施方式中，0<x/(x+y+z)<1、0<y/(x+y+z)<1、且0<z/(x+y+z)<1。在一些實施方式中，x/(x+y+z)、y/(x+y+z)，或z/(x+y+z)的至少二者大於0且小於1。X₁、X₂、或X₃的至少一者包括I；B₁、B₂、或B₃的至少一者包括I；或S₁、S₂、S₃、或S₄的至少一者包括I。碘基包括一個、兩個、三個、或以上的碘原子。在一些實施方式中，X₁、X₂、X₃、或A₁的一或多個為三維結構。在一些實施方式中，三維結構為一金剛烷基(adamantyl) 結構或降冰片基(norbornyl)結構。

在一些實施方式中，聚合物中的碘的濃度為0.1wt.%至30wt.%，基於總聚合物重量。碘濃度低於此範圍時，感光劑的活性可能不足。碘濃度高於此範圍時，對感光劑活性的改善是可忽略的，或可能降低光阻圖案解析度。

在一些實施方式中，式(1)、(2)與(3)的聚合物配置為與有機溶劑顯影劑一起使用。合適的有機溶劑顯影劑包括乙酸正丁酯、乙酸異戊酯、以及70%丙二醇甲醚(PGME)和30%丙二醇甲醚乙酸酯(PGMEA)的混合物的一或多個。

式(1)的聚合物為基於聚羥基苯乙烯(polyhydroxstyrene)/聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)(PHS/PMMA)-的共聚合物。式(2)的聚合物為基於酚醛清漆的聚合物。式(3)的聚合物為具有三苯基鋶(tri-phenylsulfonium)基團懸垂基之基於PHS/PMMA的共聚合物。三苯基鋶基團為光酸產生劑(PAG)。在一些實施方式中，具有式(3)的結構聚合物提供增加的光酸產生。

在一些實施方式中，聚合物具有式(4)、(5)或(6)：

其中X₁、X₂與X₃獨立地為直連鍵、一碘取代或未取代C6-C30芐基、一碘取代或未取代C1-C30烷基、一碘取代或未取代C3-C30環烷基、一碘取代或未取代C1-C30羥烷基、一碘取代或未取代C2-C30烷氧基、一碘取代或未取代C3-C30烷氧烷基、一碘取代或未取代C1-C30乙醯基、一碘取代或未取代C2-C30乙醯烷基、一碘取代或未取代C1-C30羧基、一碘取代或未取代C2-C30烷羧基、一碘取代或未取代C4-C30環烷羧基；一碘取代或未取代 C3-C30飽和或不飽和烴環、或一碘取代或未取代C3-C30雜環基的一或多個。B₁與B₃獨立地為H、I、C1-C3烷基、或C1-C3碘烷基。S₁、S₂、S₃與S₄獨立地為H、I、C6-C15芐基、C1-C15烷基、C4-C15環烷基、C1-C15羥烷基、C1-C15烷氧基、或C2-C15烷氧烷基，其中芐基、烷基、環烷基、羥烷基、烷氧基、或烷氧烷基未被碘取代或被碘取代。F₁為C1-C5氟碳化合物，或C1-C5碘氟碳化合物。在一些實施方式中，0

x/(x+z)

1且0

z/(x+z)

1。在一些實施方式中，0<x/(x+z)<1且0<z/(x+z)<1。在一些實施方式中，X₁、X₂、或X₃的至少一者包括I、B₁或B₂的至少一者包括I；或。S₁、S₂、S₃、或S₄的至少一者包括I。在一些實施方式中，碘基包括一個、兩個、三個、或以上的碘原子。在一些實施方式中，X₁，X₂、或X₃的一或多個為三維結構。在一些實施方式中，三維結構為一金剛烷基結構或降冰片基結構。

在一些實施方式中，式(4)、(5)及(6)的聚合物配置為與鹼性顯影劑一起使用。合適的鹼性顯影劑包括水性鹼溶液(aqueous base solution)，包括四甲基氫氧化銨(TMAH)。

式(4)的聚合物是基於PHS的聚合物。式(5)的聚合物是基於酚醛清漆的聚合物。式(6)的聚合物是具有三苯基鋶基團懸垂基的基於PHS的聚合物。三苯基鋶基團為光酸產生劑(PAG)。在一些實施方式中，具有式(6) 結構的聚合物提供增加的光酸產生。

在一些實施方式中，聚合物包括具有交聯劑基團的一或多個單體單元(重複單元)。在一實施方式中，具有交聯劑基團的單體單元為以下的一或多個：

其中R1為C2-C20烷基、C3-C20環烷基、C2-C20羥烷基、C2-C20烷氧基、C2-C20烷氧烷基、C2-C20乙醯基、C2-C20乙醯烷基、C2-C20羧基、C2-C20烷羧基、C4-C20環烷羧基、C3-C20飽和或不飽和烴環、或C2-C20雜環基；以及Ra為H、C1-C8烷基、C3-C8環烷基、C1-C8羥烷基、C1-C8烷氧基、C2-C8烷氧烷基、C1-C8乙醯基、C2-C8乙醯烷基、C1-C8羧基、C2-C8烷羧基、C4-C8環烷羧基、C3-C8飽和或不飽和烴環、或C3-C8雜環基。

在一些實施方式中，聚合物包括約0.5mol%至約50mol%的具有交聯基團的單體單元。在其他實施方式中，聚合物包括約5mol%至約20mol%的具有交聯基團的單體單元。具有交聯基團的單體單元少於約0.5mol%的聚合物在光阻圖案化期間的交聯可能不足。具有交聯基團的單體單元多於約50mol%的聚合物可能造成光阻圖案解析度降低或線寬粗糙度(line width roughness，LWR)增加。在一些實施方式中，聚合物中具有交聯基團的單體單元的數量為約2至約1000。

在一些實施方式中，聚合物包括烴結構(例如脂環族烴結構)，其包含一或多種與由PAC所生成的酸、鹼或自由基混合時會分解(例如酸不穩定基)或發生反應的基團(如以下進一步所述)。在一些實施方式中，感光劑(例如碘)連接至酸不穩定基團。

在一些實施方式中，光阻包括具有酸不穩定基團的聚合物，酸不穩定基團是選自未被感光劑(例如碘)取代或被感光劑取代的以下基團：

根據本揭示的實施方式之聚合物的一些例子示於第8A圖至第15圖。第8A圖、第8B圖與第8C圖示出一實施方式，其中碘基為透過酯鍵連接至基於PHS/PMMA的聚合物(第8A圖)、基於酚醛清漆的聚合物(第8B圖)以及具有PAG的基於PHS/PMMA的聚合物(第8C圖)的酸不穩定基團。

第9A圖示出一實施方式，其中碘連接至基於PHS/PMMA的聚合物的羥基苯乙烯單體單元。第9B圖示出一實施方式，其中碘連接至基於酚醛清漆的聚合物的酚基，且第9C圖示出一實施方式，其中碘連接至具有PAG的基於PHS/PMMA的聚合物的羥基苯乙烯單體單元。

第10A圖示出一實施方式，其中碘連接至基於PHS/PMMA的聚合物的聚甲基丙烯酸甲酯單體單元。第10B圖示出一實施方式，其中碘連接至基於酚醛清漆的聚合物。

第11圖示出一實施方式，其中碘連接至基於PHS/PMMA的聚合物的三苯基鋶的PAG基。在此實施方式中，三苯基鋶的各苯基包括一或多個碘取代基。

第12圖示出一實施方式，其中碘基是在基於PHS/PMMA的共聚合物的鄰位和對位位置上由三個碘原子取代的苯基。這個實施方式包括連接至PMMA單體單元的酸不穩定基團。

第13圖示出一實施方式，其中碘連接至酚醛清漆單體單元。酸不穩定基團亦連接至酚醛清漆單體單元。

第14圖示出一實施方式，其中碘基連接至基於PMMA的聚合物的PMMA單體單元。此聚合物亦包括叔丁基酸不穩定基團，其連接至基於PMMA的聚合物的PMMA單體單元。聚合物更包括三苯基鋶PAG。

在一實施方式中，光阻組成物包括交聯劑，此交聯劑是獨立的組分且在聚合物發生交聯之前沒有連接至聚合物。在一些實施方式中，交聯劑是基於四羥甲基甘脲化合物(tetramethylolglycoluril，TMGU)或三聚氰胺化合物，如第15圖中所示。在一些實施方式中，交聯劑具有兩個至六個交聯基團。四羥甲基甘脲具有高達四個可用的交聯位點，且三聚氰胺具有高達六個交聯位點。

第16圖示出根據本揭示的多個實施方式的交聯劑。所示的交聯基團連接至基底化合物。在一些實施方式中，基底化合物為三聚氰胺化合物或四羥甲基甘脲化合物，如第15圖中所示。在一些實施方式中，使用其他合適的基底化合物。在一些實施方式中，交聯基團為-R1E、-R1ORa、-R1NRa₂、-R1C=C，或-R1C≡C的一或多個，其中R1為C2-C20烷基、C3-C20環烷基、C2-C20羥烷基、C2-C20烷氧基、C2-C20烷氧烷基、C2-C20乙醯基、C2-C20乙醯烷基、C2-C20羧基、C2-C20烷羧基、C4-C20環烷羧基、C3-C20飽和或不飽和烴環、或C2-C20雜環基；E為一環氧基；以及Ra為H、C1-C8烷基、C3-C8環烷基、C1-C8羥烷基、C1-C8烷氧基、C2-C8烷氧烷基、C1-C8乙醯基、C2-C8乙醯烷基、C1-C8羧基、C2-C8烷羧基、C4-C8環烷羧基、C3-C8飽和或不飽和烴環、或C3-C8雜環基。在一些實施方式中，一或多個交聯基團(例如兩個、三個或四個)透過R1連接至三聚氰胺化合物或四羥甲基甘脲化合物。

在一些實施方式中，光阻組成物中交聯劑的濃度為約0.5wt.%至約50wt.%，基於交聯劑與聚合物的總重量。在其他實施方式中，光阻組成物中交聯劑的濃度為約5wt.%至約20wt.%，基於交聯劑與聚合物的總重量。具有少於約0.5wt.%的交聯劑的光阻組成物在光阻圖案化期間的交聯可能不足。具有多於約50wt.%的交聯劑的光阻組成物可能造成光阻圖案解析度降低或線寬粗糙度(LWR)增加。

交聯劑或具有交聯劑基團的單體單元與光阻組成物中的其中一個聚合物鏈的一個基團發生反應，也與另一個聚合物鏈的第二基團發生反應，以使得兩個聚合物鏈交聯及鍵合在一起。這類鍵合及交聯增加了交聯反應的聚合物產物的分子量，並增加了光阻的整體交聯密度。這種密度及交聯密度的增加有助於改善光阻圖案。

在一些實施方式中，光阻組成物包括一種或多種光活性化合物(PAC)。在一些實施方式中，PAC包括光酸產生劑、光鹼產生劑、光可分解鹼(photo decomposable base)、自由基產生劑等。在光活性化合物是光酸產生劑的一些實施方式中，光活性化合物包括鹵化三嗪(halogenated triazines)、鎓鹽(onium salts)、重氮鹽(diazonium salts)、芳族重氮鹽(aromatic diazonium salts)、鏻鹽(phosphonium salts)、鋶鹽(sulfonium salts)、碘鎓鹽(iodonium salts)、醯亞胺磺酸鹽(imide sulfonate)、肟磺酸鹽(oxime sulfonate)、重氮二碸(diazodisulfone)、二碸(disulfone)、o-硝基芐基磺酸鹽(o-nitrobenzylsulfonate)、磺化酯(sulfonated esters)、鹵代磺醯氧基二甲醯亞胺(halogenated sulfonyloxy dicarboximides)、重氮二碸(diazodisulfones)、α-氰基氧基胺磺酸鹽(α-cyanooxyamine-sulfonates)、亞磺酸鹽(imidesulfonates)、酮二氮碸(ketodiazosulfones)、磺醯基二氮雜酯(sulfonyldiazoesters)、1，2-二(芳基磺醯基)肼(1，2-di(arylsulfonyl)hydrazines)、硝基芐基酯(nitrobenzyl esters)、均三嗪(s-triazine)衍生物、其組合或其類似者。

光酸產生劑的具體實例包括α-(三氟甲基磺醯氧基)-雙環[2.2.1]庚-5-烯-2、3-二碳-鄰二醯亞胺(α-(trifluoromethylsulfonyloxy)-bicyclo[2.2.1]hept-5-ene-2，3-dicarb-o-ximide，MDT)、N-羥基萘二甲醯亞胺(N-hydroxy-naphthalimide，DDSN)、安息香甲苯磺酸酯(benzoin tosylate)、叔丁基苯基-α-(對甲苯磺醯氧基)-乙酸酯(t-butylphenyl-α-(p-toluenesulfonyloxy)-acetate)及叔丁基-α-(對甲苯磺醯氧基)-乙酸酯(t-butyl-α-(p-toluenesulfonyloxy)-acetate)、三芳基鋶 (triarylsulfonium)及二芳基碘六氟銻酸酯(diaryliodonium hexafluoroantimonate)、六氟砷酸酯(hexafluoroarsenate)、三氟甲磺酸酯(trifluoromethanesulfonates)、碘鎓全氟辛烷磺酸(iodonium perfluorooctanesulfonate)、N-樟腦磺醯氧基萘醯亞胺(N-camphorsulfonyloxynaphthalimide)、N-五氟苯磺醯氧基萘醯亞胺(N-pentafluorophenylsulfonyloxynaphthalimide)；離子型碘鎓磺酸鹽(ionic iodonium sulfonate)例如二芳基碘鎓(烷基或芳基)磺酸鹽及雙-(二叔丁基苯基)碘鎓樟腦磺酸鹽；全氟烷基磺酸鹽(perfluoroalkanesulfonate)例如全氟戊烷磺酸鹽(perfluoropentanesulfonate)、全氟辛烷磺酸鹽(perfluorooctanesulfonate)、全氟甲烷磺酸鹽(perfluoromethanesulfonate)；芳基(如苯基或芐基)三氟甲磺酸鹽，例如三苯基鋶三氟甲磺酸酯(triphenylsulfonium triflate)或二-(三丁基苯基)碘鎓三氟甲磺酸酯(bis-(t-butylphenyl)iodonium triflate)；連苯三酚(pyrogallol)衍生物(例如連苯三酚的三甲磺酸酯)、羥基醯亞胺的三氟甲磺酸酯、α,α'-雙-磺醯基-重氮甲烷(α,α'-bis-sulfonyl-diazomethanes)、經硝基取代之芐醇的磺酸酯、萘醌-4-二重氮化物 (naphthoquinone-4-diazide)、烷基二碸(alkyl disulfone)，或其類似。

在光活性化合物(PAC)是自由基產生劑的一些實施方式中，PAC包括n-苯基甘氨酸(n-phenylglycine)；芳香酮(aromatic ketones)，包括二苯甲酮、N，N'-四甲基-4,4'-二氨基二苯甲酮、N，N'-四乙基-4,4'-二氨基二苯甲酮、4-甲氧基-4'-二甲基氨基苯並苯酮、3,3'-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮、p，p'-雙(二甲基氨基)苯並苯酮、p，p'-二(二乙基氨基)苯並苯酮；蒽醌(anthraquinone)、2-乙基蒽醌；萘醌(naphthaquinone)；以及菲醌(phenanthraquinone)；安息香類(benzoins)，包括安息香、安息香甲醚、安息香異丙基醚、安息香-正丁基醚、安息香-苯基醚、甲基安息香及乙基安息香；芐基(benzyl)衍生物，包括二芐基、芐基二苯基二硫醚及芐基二甲基縮酮；吖啶(acridine)衍生物、包括9-苯基吖啶及1，7-雙(9-吖啶基)庚烷；噻噸酮類(thioxanthones)，包括2-氯噻噸酮、2-甲基噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、2,4-二甲基噻噸酮及2-異丙基噻噸酮；苯乙酮類(acetophenones)，包括1，1-二氯苯乙酮、對-叔丁基-二氯苯乙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮及2,2-二氯-4-苯氧基苯乙酮；2,4,5-三芳基咪唑二聚體(2,4,5-triarylimidazole dimer)，包括2-(鄰氯苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚體、 2-(鄰氯苯基)-4,5-二(間甲氧基苯基)咪唑二聚體、2-(鄰氟苯基)-4、5-二苯基咪唑二聚體、2-(鄰甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚體、2-(對甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚體、2,4-二(對甲氧基苯基)-5-苯基咪唑二聚體、2-(2,4-二甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚體及2-(對甲基巰基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚體；其組合或其類似者。

在曝露至PAG產生的酸或PAC產生的酸、鹼或自由基時，聚合物上的酸不穩定基團發生分解或裂解。在一些實施方式中，待分解基團為羧酸基、氟代醇基(fluorinated alcohol group)、酚醇基、磺酸基、磺醯胺基、磺醯亞胺基、(烷基磺醯基)(烷基羰基)亞甲基、(烷基磺醯基)(烷基-羰基)醯亞胺基、雙(烷基羰基)亞甲基、雙(烷基羰基)醯亞胺基、雙(烷基磺醯基)亞甲基、雙(烷基磺醯基)醯亞胺基、三(烷基羰基)亞甲基、三(烷基磺醯基)亞甲基、其組合或其類似者。在一些實施方式中，用於氟代醇基的特定基團包括氟代羥基烷基(fluorinated hydroxyalkyl groups)，例如六氟異丙醇基。用於羧酸基的特定基團包括丙烯酸基、甲基丙烯酸基、或其類似。

如本技術領域中具有通常知識者所將了解的，在此列出的化合物僅旨在作為光活性化合物(PAC)的說明性例子，而不旨在將實施方式僅限制為具體敘述的那些PAC。並且，可以使用任何合適的PAC，且所有這些PAC均應完全包括在這些實施方式的範圍內。

在一些實施方式中，根據本揭示的實施方式的光阻組成物包括金屬氧化物奈米粒子與一或多個有機配體。在一些實施方式中，金屬氧化物奈米粒子為有機金屬，有機金屬包括一或多個金屬氧化物奈米粒子，金屬氧化物奈米粒子是選自由二氧化鈦、氧化鋅、二氧化鋯、氧化鎳、氧化鈷、氧化錳、氧化銅、氧化鐵、鈦酸鍶、氧化鎢、氧化釩、氧化鉻、氧化錫、氧化鉿、氧化銦、氧化鎘、氧化鉬、氧化鉭、氧化鈮、氧化鋁、及其組合所組成的群組。在此，奈米粒子是指平均粒徑介於約1nm至約20nm的粒子。在一些實施方式中，金屬氧化物奈米粒子的平均粒徑介於約2nm至約5nm。在一些實施方式中，光阻組成物中的金屬氧化物奈米粒子含量為約1wt.%至約15wt.%，基於溶劑的總重量。在一些實施方式中，光阻組成物中的奈米粒子含量為約5wt.%至約10wt.%，基於溶劑的總重量。當金屬氧化物奈米粒子濃度低於1wt.%，光阻塗層可能會過薄，而當金屬氧化物奈米粒子濃度大於約15wt.%，光阻塗層可能會過厚。

在一些實施方式中，金屬氧化物奈米粒子絡合(complexed)至配體。在一些實施方式中，配體為羧酸配體或磺酸配體。舉例而言，在一些實施方式中，氧化鋯奈米粒子或氧化鉿奈米粒子與甲基丙烯酸絡合形成甲基丙烯酸鉿(hafnium methacrylic acid，HfMAA)或甲基丙烯酸鋯(zirconium methacrylic acid，ZrMAA)。在一些實施方式中，金屬氧化物奈米粒子絡合至具有脂肪族基團或芳香族基團的配體。脂肪族基團或芳香族基團可以是無支鏈或具有1-9個碳之環狀或非環狀飽和懸垂基(pendant group)支鏈，包括烷基、烯基及苯基。支鏈基團可以進一步被氧或鹵素取代。

在一些實施方式中，光阻組成物包括約0.1wt.%至約20wt.%的配體。在一些實施方式中，光阻包括約1wt.%至約10wt.%的配體。在一些實施方式中，以金屬氧化物奈米粒子的總重量計，配體濃度為約10wt.%至約40wt.%。若配體低於約10wt.%，有機金屬光阻不能很好地起作用。若配體高於約40wt.%，則難以形成光阻層。在一些實施方式中，配體為溶解在塗料溶劑如丙二醇甲醚乙酸酯(propylene glycol methyl ether acetate，PGMEA)中的HfMAA或ZrMAA，其濃度為約5wt.%至約10wt.%。

在一些實施方式中，將聚合物及任何所需的添加劑或其他試劑加入到溶劑中以供應用。在加入後，將混合物混合以使得整個光阻具有均勻的組成，從而確保不存在由光阻的不均勻混合或不均勻組成引起的缺陷。在混合後，可以在使用光阻前先儲存或立即使用光阻。

溶劑可以是任何合適的溶劑。在一些實施方式中，溶劑是選自以下的一或多個：丙二醇甲醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇單甲醚(PGME)、1-乙氧基-2-丙醇(PGEE)、γ-丁內酯(GBL)、環己酮(CHN)、乳酸乙酯(EL)、甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、丙酮、甲基甲醯胺(DMF)、異丙醇(IPA)、四氫呋喃(THF)、甲基異丁基甲醇(MIBC)、n-乙酸丁酯(nBA)及2-庚酮(MAK)。

在一些實施方式中，光阻組成物更包括濃度為10ppm至250ppm的水，基於水、任何添加物及溶劑的總組成。

在一些實施方式中，聚合物也包括與烴結構相連的其他基團，其有助於改善可聚合樹脂的多種性能。舉例而言，包括內酯基團的烴結構有助於減少顯影後光阻的線條邊緣粗糙度(line edge roughness)的量，從而有助於減少顯影時出現的缺陷(defect)數量。在一些實施方式中，內酯基團包括具有五至七元的環，儘管任何合適的內酯結構可替代地用作為內酯基團。

在一些實施方式中，聚合物包括可以有助於增加光阻層15對底下結構(例如基板10)的粘附性的基團。極性基團可用於協助增加粘附性。合適的極性基團包括羥基、氰基或其類似者，儘管可以替代使用任何合適的極性基團。

在一些實施方式中，光阻組成物包括淬滅劑(quencher)以抑制光阻內產生的酸/鹼/自由基的擴散。淬滅劑改善了光阻的圖案配置及光阻隨時間的穩定性。在一實施方式中，淬滅劑為胺，例如二級脂族胺、三級脂族胺等。胺的具體實例包括三甲胺(trimethylamine)、二乙胺(diethylamine)、三乙胺(triethylamine)、二正丙胺(di-n-propylamine)、三正丙胺(tri-n-propylamine)、三戊胺(tripentylamine)、二乙醇胺(diethanolamine)、三乙醇胺(triethanolamine)、烷醇胺(alkanolamine)及其組合等。

在一些實施方式中，使用有機酸作為淬滅劑。有機酸的具體實施方式包括丙二酸、檸檬酸、蘋果酸、琥珀酸、苯甲酸、水楊酸；含氧磷酸(phosphorous oxo acid)及其衍生物，例如磷酸及其衍生物，例如磷酸酯、磷酸二正丁基酯及磷酸二苯酯；膦酸(phosphonic acid)及其衍生物，例如膦酸酯，例如膦酸二甲酯、膦酸二正丁酯、苯基膦酸、膦酸二苯酯及膦酸二芐酯；以及次膦酸(phosphinic acid)及其衍生物，例如次膦酸酯、包括苯基次膦酸。

在一些實施方式中，淬滅劑包括光鹼產生劑與光可分解鹼。在淬滅劑為光鹼產生劑(PBG)的實施方式中，PBG包括季銨二硫代胺基甲酸酯(quaternary ammonium dithiocarbamates)、α氨基酮(α aminoketones)、含肟-胺甲酸乙酯的分子(oxime-urethane containing molecules)例如二苯並苯肟六亞甲基二脲(dibenzophenoneoxime hexamethylene diurethan)、四有機基硼酸銨鹽(ammonium tetraorganylborate salts)、N-(2-硝基芐氧基羰基)環狀胺(N- (2-nitrobenzyloxycarbonyl)cyclic amines)，這些的組合，或其類似。

在一些實施方式中，淬滅劑為光可分解鹼(PBD)，例如氫氧化三苯基鋶(triphenylsulfonium hydroxide)。

將光阻的各個組分置入溶劑中，以協助混合及分配光阻。為了協助混合及分配光阻，至少根據所選擇的聚合物樹脂及PAC、或其他添加物的材料來選擇溶劑。在一些實施方式中，選擇溶劑使得聚合物樹脂與添加物可均勻地溶解於溶劑中，並分配到待圖案化層上。

在一些實施方式中，添加到光阻的另一種添加劑是穩定劑，其有助於防止在光阻曝光期間產生的酸的擴散。在一些實施方式中，穩定劑包括含氮化合物，包括脂族一級胺、二級胺及三級胺；環胺，包括哌啶、吡咯烷、嗎啉；芳族雜環，包括吡啶、嘧啶、嘌呤；亞胺，包括二氮雜雙環十一碳烯(diazabicycloundecene)、胍、醯亞胺、醯胺等。或者，在一些實施方式中，銨鹽也用於作為穩定劑，包括銨、烷氧化物的一級、二級及三級烷基及芳基的銨鹽，包括氫氧化物、酚鹽、羧酸鹽、芳基及烷基磺酸鹽、磺醯胺等。在一些實施方式中，使用其它陽離子型含氮化合物，包括吡啶鎓鹽及其他具有陰離子的雜環含氮化合物的鹽類，例如烷氧化物，包括氫氧化物、酚鹽、羧酸鹽、芳基及烷基磺酸鹽、磺醯胺等。

在一些實施方式中，添加至光阻的另一種添加劑是溶解抑制劑，其幫助控制光阻在顯影期間的溶解。在一實施方式中，膽鹽酯(bile-salt esters)可用作溶解抑制劑。在一些實施方式中，溶解抑制劑的具體實例包括膽酸(cholic acid)、脫氧膽酸(deoxycholic acid)、石膽酸(lithocholic acid)、叔丁基脫氧膽酸鹽(t-butyl deoxycholate)、叔丁基石膽酸鹽(t-butyl lithocholate)及叔丁基-3-乙醯基石油酸鹽(t-butyl-3--acetyl lithocholate)。

在一些實施方式中，添加至光阻的另一種添加劑是增塑劑(plasticizer)。增塑劑可用於減少光阻及其下面的層(例如待圖案化的層)之間的分層及開裂。增塑劑包括單體、低聚物及高聚物增塑劑，例如低聚及高聚的聚乙二醇醚、脂環族酯及非酸類反應性類固醇衍生材料。在一些實施方式中，用於增塑劑的材料的具體實例包括鄰苯二甲酸二辛酯(dioctyl phthalate)、鄰苯二甲酸二十二烷基酯(didodecyl phthalate)、三丙二醇二辛酸酯(triethylene glycol dicaprylate)、鄰苯二甲酸二甲醇酯(dimethyl glycol phthalate)、三甲苯酚基磷酸酯(tricresyl phosphate)、己二酸二辛酯(dioctyl adipate)、癸二酸二丁酯(dibutyl sebacate)、三乙醯甘油(triacetyl glycerine)等。

在一些實施方式中，光阻的另一種添加劑包含著色劑(coloring agent)。著色劑使觀察者能夠檢查光阻，並在進一步處理之前找出可能需要補救的任何缺陷。在一些實施方式中，著色劑是三芳基甲烷(triarylmethane)染料或細顆粒有機顏料。在一些實施方式中，材料的具體實例包括結晶紫(crystal violet)、甲基紫、乙基紫、油藍#603(oil blue #603)、維多利亞純藍BOH(Victoria Pure Blue BOH)、孔雀石綠、金剛石綠、酞菁顏料、偶氮顏料、炭黑、氧化鈦、亮綠色染料(C.I.42020)、維多利亞純藍FGA(Linebrow)、維多利亞BO(Linebrow)(C.I.42595)、維多利亞藍BO(C.I.44045)、羅丹明6G(C.I.45160)、二苯酮化合物，例如2,4-二羥基二苯酮(2,4-dihydroxybenzophenone)及2,2'，4,4'-四羥基二苯酮(2,2'，4,4'-tetrahydroxybenzophenone)；水楊酸化合物，例如水楊酸苯酯(phenyl salicylate)及4-叔丁基苯水楊酸酯(4-t-butylphenyl salicylate)；苯基丙烯酸酯(benzotriazole)化合物，例如乙基-2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸酯(ethyl-2-cyano-3,3-diphenylacrylate)及2'-乙基己基-2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸酯(2'-ethylhexyl-2-cyano-3,3-diphenylacrylate)；苯並三唑化合物，例如2-(2-羥基-5-甲基苯基)-2氫-苯並三唑(2-(2-hydroxy-5-methylphenyl)-2H-benzotriazole)及2-(3-叔丁基-2-羥基-5-甲基苯基)-5-氯-2氫-苯並三唑(2- (3-t-butyl-2-hydroxy-5-methylphenyl)-5-chloro-2H-benzotriazole)；香豆素化合物，例如4-甲基-7-二乙氨基-1-苯並吡喃-2-酮(4-methyl-7-diethylamino-1-benzopyran-2-one)；噻噸酮(thioxanthone)化合物，例如二乙基噻噸酮(diethylthioxanthone)；二苯乙烯化合物(stilbene)、萘二甲酸(naphthalic acid)化合物、偶氮染料、酞菁藍、酞菁綠、碘綠、維多利亞藍、結晶紫、氧化鈦、萘黑、Photopia甲基紫、溴酚藍及溴甲酚綠；雷射染料，例如羅丹明G6、香豆素500、DCM(4-(二氰基亞甲基)-2-甲基-6-(4-二甲基氨基苯乙烯基)-4氫吡喃)(4-(dicyanomethylene)-2-methyl-6-(4-dimethylaminostyryl)-4H pyran)、酸性紅620(Kiton Red 620)、吡咯亞甲基580(Pyrromethene 580)等。另外一種或多種著色劑可以被結合使用，以提供所需的著色。

在一些實施方式中，將粘著添加劑添加到光阻，以促進光阻與光阻的下層(例如待圖案化的層)之間的粘著性。在一些實施方式中，粘著添加劑包括具有至少一個反應性取代基的矽烷化合物，例如羧基、甲基丙烯醯基、異氰酸酯基及/或環氧基。粘著組分的具體實例包括三甲氧基甲矽烷基苯甲酸(trimethoxysilyl benzoic acid)、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(γ-methacryloxypropyl trimethoxy silane)、乙烯基三乙氧基矽烷(vinyltriacetoxysilane)、乙烯基三甲氧基矽烷(vinyltrimethoxysilane)、γ-異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷(γ-isocyanatepropyl triethoxy silane)、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷(γ-glycidoxypropyl trimethoxy silane)、β-(3，4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷(β-(3，4-epoxycyclohexyl)ethyl trimethoxy silane)、苯並咪唑及聚苯並咪唑、低級羥烷基取代的吡啶衍生物、氮雜環化合物、脲、硫脲、有機磷化合物、8-氧基喹啉(8-oxyquinoline)、4-羥基喋啶(4-hydroxypteridine)及其衍生物、1,10-菲咯啉(1,10-phenanthroline)及其衍生物、2,2'-聯吡啶(2,2'-bipyridine)及其衍生物、苯並三唑、有機磷化合物、苯二胺化合物、2-氨基-1-苯基乙醇(2-amino-1-phenylethanol)、N-苯基乙醇胺(N-phenylethanolamine)、N-乙基二乙醇胺、N-乙基乙醇胺及其衍生物、苯並噻唑、具有環己基環及嗎啉環的苯並噻唑胺鹽、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷(3-glycidoxypropyltrimethoxysilane)、3-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷(3-mercaptopropyltrimethoxysilane)、3-巰基丙基三乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷(vinyl trimethoxysilane)及其組合等。

在一些實施方式中，添加表面平整劑(surface leveling agent)至光阻中，以幫助光阻的頂表面保持水平，使得撞擊的光不會因不平坦的表面而受到不理想的改變。在一些實施方式中，表面平整劑包括氟代脂族酯、羥基封端的氟代聚醚、氟代乙二醇聚合物、矽氧烷、丙烯酸類聚合物平整劑及其組合等。

準備就緒後，如第2圖所示，將光阻施加到待圖案化的層(例如基板10)上以形成光阻層15。在一些實施方式中，採用旋轉塗佈製程、浸塗法、氣刀塗佈法、簾式塗佈法、線棒塗佈法、凹版塗佈法、層壓法、擠出塗佈法、其組合等製程施加光阻。在一些實施方式中，光阻層15的厚度範圍為約10nm至約300nm。

在一些實施方式中，在將光阻層15施加到基板10後，執行光阻層的預烘烤S120以在進行輻射曝光之前固化並乾燥光阻(參照第1圖)。對光阻層15進行乾燥可移除溶劑組分，同時留下聚合物樹脂及其它所選用的添加劑，包括PAC與交聯劑。在一些實施方式中，預烘烤在適於蒸發溶劑的溫度下進行，例如約40℃及120℃之間，其中確切的溫度取決於所選擇的光阻材料。在足以固化及乾燥光阻層的時間內執行預烘烤，例如約10秒至約10分鐘。

第3A圖與第3B圖繪示對光阻層進行選擇性曝光，以形成曝光區域50及未曝光區域52。在一些實施方式中，透過將具有光阻塗層的基板放置在微影工具中來進行輻射曝光。微影工具包括光罩30/65、光學裝置、提供用於曝光的輻射45/97的曝光輻射源、及用於在曝光輻射時支撐及移動基板的可移動台。

在一些實施方式中，輻射源(未示出)向光阻層15提供輻射45/97(例如紫外光)，以引發感光劑或PAC的反應，感光劑或PAC進而與聚合物樹脂發生反應，從而使得受到輻射45/97撞擊的光阻層區域發生化學性改變。在一些實施方式中，輻射為電磁輻射、例如g線(g-line；波長約為436nm)、i線(i-line；波長約為365nm)、深紫外光輻射(deep ultraviolet radiation)、極紫外光輻射(extreme ultraviolet)、電子束等。在一些實施方式中、輻射源是選自由汞蒸汽燈、氙燈、碳弧燈、KrF準分子雷射(波長248nm)、ArF準分子雷射(波長193nm)、F₂準分子雷射(波長157nm)、或CO₂雷射激發的Sn等離子體(極紫外光，波長13.5nm)所組成的群組。

在一些實施方式中，在輻射45/97受到光罩30/65的圖案化之前或之後，微影工具中的光學裝置(未示出)用於控制輻射，例如擴展、反射或其他方式。在一些實施方式中，光學裝置包括一個或多個透鏡、反射鏡、濾光器及其組合，以沿著輻射45/97的路徑來控制輻射45/97。

在一些實施方式中，使用浸沒式微影(immersion lithography)技術對光阻層15進行曝光。在此技術中，浸沒介質(未示出)置於最終光學裝置及光阻層之間，而曝光輻射45穿過浸沒介質。

在一些實施方式中，在光阻層15受到輻射45的曝光後，執行曝光後烘烤，以協助在曝光時由於輻射45對光活性化合物的撞擊而產生的酸的產生、分散及反應。這種熱輔助有助於產生或增強在光阻層內的曝光區域50及未曝光區域52之間產生化學差異的化學反應。這些化學性差異亦造成曝光區域50及未曝光區域52之間的溶解度差異。在一些實施方式中，曝光後烘烤的溫度為約70℃至約160℃，為時約20秒至約10分鐘。

在一些實施方式中，納入交聯劑至光阻組成物中或聚合物中的交聯基團有助於聚合物樹脂的組分(例如個別聚合物)彼此反應及鍵結，從而增加鍵結後聚合物的分子量。在一些實施方式中，初始聚合物具有側鏈，側鏈上具有受到待移除基團或酸不穩定基團所保護的羧酸基。在去保護反應中移除掉待移除基團，其中上述去保護反應是在曝光製程中或曝光後烘烤製程中由例如光酸產生劑所產生的質子(H⁺)引發。質子(H⁺)首先移除待移除基團或酸不穩定基團，而另一個氫原子可以取代被移除的結構，以形成去保護的聚合物。在去保護後，兩個發生去保護反應的去保護的個別聚合物與交聯劑或交聯基團之間發生交聯反應。具體地，在羧酸基內，由去保護反應所形成的氫原子被移除，而氧原子與交聯劑或交聯基團發生反應並鍵結。交聯劑或交聯基團與兩種聚合物的這類鍵結透過交聯劑或交聯基團將這兩種聚合物彼此鍵結，從而形成交聯聚合物。

透過交聯反應增加聚合物的分子量，所產生的新交聯聚合物在傳統有機溶劑負型光阻顯影劑中變得較不可溶。

在一些實施方式中，顯影劑57包括溶劑、以及酸或鹼。在一些實施方式中，溶劑在顯影劑中的濃度為約60wt.%至約99wt.%，基於光阻顯影劑的總重量。酸或鹼的濃度為約0.001wt.%至約20wt.%，基於光阻顯影劑的總重量。在特定實施方式中，顯影劑中的酸或鹼的濃度為約0.01wt.%至約15wt.%，基於光阻顯影劑的總重量。

在一些實施方式中，透過旋轉塗佈製程將顯影劑57施加到光阻層15上。在旋轉塗佈製程中，從光阻層15上方將顯影劑57施加到光阻層15上，同時旋轉受到塗佈的基板，如第4圖所示。在一些實施方式中，以介於約5ml/min與約800ml/min之間的速率供給顯影劑57，而受到光阻塗佈的基板10以介於約100rpm與約2000rpm之間的速度旋轉。在一些實施方式中，顯影劑的溫度為約10℃至約80℃。在一些實施方式中，顯影操作持續約30秒至約10分鐘。

雖然旋轉塗佈操作是在曝光之後用於顯影光阻層15的一種合適方法，但其為說明性的，而非旨在限制實施方式。可以替代地使用任何合適的顯影操作，包括浸漬製程、熔池製程(puddle processes)及噴塗方法。這些顯影操作全部包括在實施方式的範圍內。

在顯影製程中，顯影劑57溶解負型光阻的沒有受到輻射曝光區域52(即沒有交聯)，從而暴露基板10的表面，如第5圖所示，並留下良好定義之受到曝光的光阻區域50，並具有較傳統光阻微影更佳的清晰度(definition)。

在顯影操作S150後，從圖案化後並受到光阻覆蓋的基板上移除殘餘的顯影劑。在一些實施方式中，使用旋轉乾燥製程移除殘餘的顯影劑，然而任何合適的移除技術皆可使用。在對光阻層15進行顯影並移除殘餘的顯影劑後，在圖案化的光阻層50就位的同時進行另外的加工處理。舉例而言，在一些實施方式中，如第6圖所示，使用乾式或濕式蝕刻來進行蝕刻操作，以將光阻層50的圖案轉移到下面的基板10，從而形成凹槽55’。基板10與光阻層15具有不同的抗蝕刻能力。在一些實施方式中，蝕刻劑對基板10的選擇性比光阻層15更高。

在一些實施方式中，基板10及光阻層15包含至少一種抗蝕刻性分子。在一些實施方式中，抗蝕刻性分子包括具有低Onishi數值的結構、雙鍵、三鍵、矽、氮化矽、鈦、氮化鈦、鋁、氧化鋁、氮氧化矽、或其組合等。

在一些實施方式中，如第17圖所示，於形成光阻層之前，在基板上設置待圖案化層60。在一些實施方式中，待圖案化層60是金屬化層或介電層(例如設置在金屬化層上的鈍化層)。在待圖案化層60為金屬化層的實施方式中，待圖案化層60由使用金屬化製程及金屬沉積技術的導電材料形成，包括化學氣相沉積、原子層沉積及物理氣相沉積(濺射)。同樣地，若待圖案化層60為介電層，則透過介電層形成技術來形成待圖案化層60，包括熱氧化、化學氣相沉積、原子層沉積及物理氣相沉積。

隨後將光阻層15選擇性地曝光於光化輻射45/97，以在光阻層中形成曝光區域50及未曝光區域52，如第18A圖與第18B圖所示，相關敘述提供於本文關於第3A圖與第3B圖的敘述。在此所述的光阻是負型光阻，其中在一些實施方式中，聚合物交聯出現在曝光區域50中。

如第19圖所示，透過從分配器62分配顯影劑57，以對曝光的光阻層15進行顯影，從而形成如第20圖所示的光阻開口的圖案55。此顯影操作類似於本文參照第4圖及第5圖所述的顯影操作。

接著如第21圖所示，使用蝕刻操作將光阻層15中的圖案55轉移到待圖案化層60，並移除光阻層，相關解釋如參照第6圖在待圖案化層60形成圖案55”的敘述。

其他實施方式包括在上述操作之前、之中或之後的其他操作。在多個實施方式中，在此揭示的方法包括形成半導體裝置，包括鰭式場效應電晶體(FinFET)結構。在一些實施方式中，複數個主動鰭(active fins)形成於半導體基板上。這些實施方式更包括透過圖案化硬遮罩的開口蝕刻基板，以形成基板中的溝槽；以介電材料填充溝槽；執行化學機械研磨(CMP)製程以形成淺溝槽隔離(STI)特徵；以及磊晶生長或凹陷STI特徵以形成鰭狀主動區。在一些實施方式中，一或多個閘極電極形成於基板上。一些實施方式包括形成用於閘極/源極/汲極特徵的閘極間隔物、摻雜的源極/汲極區域、接觸。在其他實施方式中，形成靶圖案以作為多層互連結構中的金屬線。舉例而言，金屬線可以形成在基板的層間介電質(ILD)層中，此層已被蝕刻以形成複數個溝槽。導電材料例如金屬可填充於溝槽中；以及可使用例如化學機械平坦化(CMP)之類的製程來研磨導電材料以暴露出圖案化的ILD層，從而在ILD層中形成金屬線。以上是可以使用本文敘述的方法進行製造及/或改進的裝置/結構的非限制性示例。

在一些實施方式中，形成主動元件例如二極管、場效電晶體(FET)、金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET)、互補金屬氧化物半導體(CMOS)電晶體、雙極電晶體、高壓電晶體、高頻電晶體、鰭式場效應電晶體、其他三維(3D)FET、金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)、互補金屬氧化物半導體(CMOS)電晶體、雙極電晶體、高壓電晶體、高頻電晶體、其他記憶單元及其組合，根據本揭示的實施方式。

與傳統的圖案化技術相比，本揭示的實施方式中的新穎組成物、微影圖案化方法及半導體製造方法在更高的效率製程中，以更高的晶圓曝露通量和減少的缺陷提供了更高的半導體裝置特徵解析度與密度。新穎的光阻組成物與方法提供改善的二次電子產生與增加的交聯效率，其能夠使用較少的曝光能量對光阻進行圖案化。新穎的光阻組成物與方法也提供增加的交聯位點與增加的交聯。

本揭示的一實施方式是在光阻層中形成圖案的方法，包括形成光阻層於基板上方以及選擇性地曝露光阻層至光化輻射以形成潛在圖案。透過施加顯影劑至選擇性地曝露的光阻層顯影潛在圖案，以形成圖案。光阻層包括光阻組成物，光阻組成物包括光活性化合物與聚合物。聚合物具有連接至聚合物的一或多個碘或一碘基。聚合物包括具有交聯劑基團的一或多個單體單元，且交聯劑基團為以下的一或多個：

其中R1為C2-C20烷基、C3-C20環烷基、C2-C20羥烷基、C2-C20烷氧基、C2-C20烷氧烷基、C2-C20乙醯基、C2-C20乙醯烷基、C2-C20羧基、C2-C20烷羧基、C4-C20環烷羧基、C3-C20飽和或不飽和烴環、或C2-C20雜環基；以及Ra為H、C1-C8烷基、C3-C8環烷基、C1-C8羥烷基、C1-C8烷氧基、C2-C8烷氧烷基、C1-C8乙醯基、C2-C8乙醯烷基、C1-C8羧基、C2-C8烷羧基、C4-C8環烷羧基、C3-C8飽和或不飽和烴環、或C3-C8雜環基。或者光阻組成物包括光活性化合物、聚合物、以及具有兩個至六個交聯基團的交聯劑，其中交聯基團為-R1E、-R1ORa、-R1NRa₂、-R1C=C，或-R1C≡C的一或多個，其中R1為C2-C20烷基、C3-C20環烷基、C2-C20羥烷基、C2-C20烷氧基、C2-C20烷氧烷基、C2-C20乙醯基、C2-C20乙醯烷基、C2-C20羧基、C2-C20烷羧基、C4-C20環烷羧基、C3-C20飽和或不飽和烴環、或C2-C20雜環基；E為一環氧基；以及Ra為H、C1-C8烷基、C3-C8環烷基、C1-C8羥烷基、C1-C8烷氧基、C2-C8烷氧烷基、C1-C8乙醯基、C2-C8乙醯烷基、C1-C8羧基、C2-C8烷羧基、C4-C8環烷羧基、C3-C8飽和或不飽和烴環、或C3-C8雜環基。在一實施方式中，聚合物具有連接至聚合物的一碘基，碘基為C6-C30碘芐基、C1-C30碘烷基、C3-C30碘環烷基、C1-C30碘羥烷基、C2-C30碘烷氧基、C3-C30碘烷氧烷基、C1-C30碘乙醯基、C2-C30碘乙醯烷基、C1-C30碘羧基、C2-C30碘烷羧基、C4-C30碘環烷羧基、C3-C30飽和或不飽和碘烴環、或C3-C30碘雜環基的一或多個。在一實施方式中，聚合物包括具有交聯劑基團的一或多個單體單元。在一實施方式中，交聯基團透過R1連接至三聚氰胺化合物或四羥甲基甘脲化合物。在一實施方式中，聚合物包括一或多個酸不穩定基團。在一實施方式中，酸不穩定基團為C6-C15碘芐基、C4-C15碘烷基、C4-C15碘環烷基、C4-C15碘羥烷基、C4-C15碘烷氧基、或C4-C15碘烷氧烷基的一或多個。在一實施方式中，光活性化合物為光酸產生劑。在一實施方式中，光酸產生劑為鋶。在一實施方式中，方法包括在形成潛在圖案之後與施加顯影劑之前，於70℃至160℃的溫度下加熱光阻層。在一實施方式中，方法包括在選擇性地曝露光阻層之前，於40℃至120℃的溫度下加熱光阻層。在一實施方式中，光化輻射為極紫外輻射。

本揭示的另一實施方式是一種製造半導體裝置的方法，包括形成光阻層於基板上方。光阻層包括：光活性化合物與聚合物，聚合物具有一式：

其中X₁、X₂與X₃獨立地為直連鍵、一碘取代或未取代C6-C30芐基、一碘取代或未取代C1-C30烷基、一碘取代或未取代C3-C30環烷基、一碘取代或未取代C1-C30羥烷基、一碘取代或未取代C2-C30烷氧基、一碘取代或未取代C3-C30烷氧烷基、一碘取代或未取代C1-C30乙醯基、一碘取代或未取代C2-C30乙醯烷基、一碘取代或未取代C1-C30羧基、一碘取代或未取代C2-C30烷羧基、一碘取代或未取代C4-C30環烷羧基；一碘取代或未取代C3-C30飽和或不飽和烴環、或一碘取代或未取代C3-C30雜環基的一或多個；A₁為C6-C15芐基、C4-C15烷基、C4-C15環烷基、C4-C15羥烷基、C4-C15烷氧基、或C4-C15烷氧烷基的一或多個，其中芐基、烷基、環烷基、羥烷基、烷氧基、或烷氧烷基未被碘取代或被碘取代；B₁、B₂與B₃獨立地為H、I、C1-C3烷基、或C1-C3碘烷基；S₁、S₂、S₃與S₄獨立地為H、I、C6-C15芐基、C1-C15烷基、C4-C15環烷基、C1-C15羥烷基、C1-C15烷氧基、或C2-C15烷氧烷基，其中芐基、烷基、環烷基、羥烷基、烷氧基、或烷氧烷基未被碘取代或被碘取代；F₁為C1-C5氟碳化合物，或C1-C5碘氟碳化合物；以及0

x/(x+y+z)

1、0

y/(x+y+z)

1、且0

z/(x+y+z)

1，其中x/(x+y+z)、y/(x+y+z)，或z/(x+y+z)的至少二者大於0且小於1；或聚合物，具有一式：

其中X₁、X₂與X₃獨立地為直連鍵、一碘取代或未取代C6-C30芐基、一碘取代或未取代C1-C30烷基、一碘取代或未取代C3-C30環烷基、一碘取代或未取代C1-C30羥烷基、一碘取代或未取代C2-C30烷氧基、一碘取代或未取代C3-C30烷氧烷基、一碘取代或未取代C1-C30乙醯基、一碘取代或未取代C2-C30乙醯烷基、一碘取代或未取代C1-C30羧基、一碘取代或未取代C2-C30烷羧基、一碘取代或未取代C4-C30環烷羧基；一碘取代或未取代C3-C30飽和或不飽和烴環、或一碘取代或未取代C3-C30雜環基的一或多個；B₁與B₃獨立地為H、I、C1-C3烷基、或C1-C3碘烷基；S₁、S₂、S₃與S₄獨立地為H、I、C6-C15芐基、C1-C15烷基、C4-C15環烷基、C1-C15羥烷基、C1-C15烷氧基、或C2-C15烷氧烷基，其中芐基、烷基、環烷基、羥烷基、烷氧基、或烷氧烷基未被碘取代或被碘取代；F₁為C1-C5氟碳化合物，或C1-C5碘氟碳化合物；以及0

x/(x+z)

1且0

z/(x+z)

1，其中X₁、X₂、或X₃的至少一者包括I，B₁或B₃的至少一者；或S₁、S₂、S₃、或S₄的至少一者包括I；形成潛在圖案於光阻層中，透過圖案化地曝露光阻層至光化輻射；施加顯影劑至圖案化曝露的光阻層以形成曝露基板的一部份的圖案；以及延伸圖案於基板中。在一實施方式中，延伸圖案於基板中包含蝕刻基板。在一實施方式中，方法包括在形成潛在圖案之後與施加顯影劑之前，於70℃至160℃的溫度下加熱光阻層。在一實施方式中，方法包括在形成潛在圖案之前，於40℃至120℃的溫度下加熱光阻層。在一實施方式中，光化輻射為極紫外輻射。在一實施方式中，光阻層更包含交聯劑，其中交聯劑的濃度為約0.5wt.%至50wt.%，基於交聯劑與聚合物的總重量。在一實施方式中，交聯劑具有兩個至六個交聯基團，其中交聯基團為-R1E、-R1ORa、-R1NRa₂、-R1C=C，或-R1C≡C的一或多個，其中R1為C2-C20烷基、C3-C20環烷基、C2-C20羥烷基、C2-C20烷氧基、C2-C20烷氧烷基、C2-C20乙醯基、C2-C20乙醯烷基、C2-C20羧基、C2-C20烷羧基、C4-C20環烷羧基、C3-C20飽和或不飽和烴環、或C2-C20雜環基；E為一環氧基；以及Ra為H、C1-C8烷基、C3-C8環烷基、C1-C8羥烷基、C1-C8烷氧基、C2-C8烷氧烷基、C1-C8乙醯基，C2-C8乙醯烷基、C1-C8羧基、C2-C8烷羧基、C4-C8環烷羧基、C3-C8飽和或不飽和烴環、或C3-C8雜環基。在一實施方式中，交聯基團透過R1連接至三聚氰胺化合物或四羥甲基甘脲化合物。在一實施方式中，聚合物包括具有懸垂之交聯劑基團的單體單元，其中單體單元為以下的一或多個：

本揭示的另一實施方式為光阻組成物，光阻組成物包括光活性化合物與聚合物，聚合物具有一式：

其中X₁、X₂與X₃獨立地為直連鍵、一碘取代或未取代 C6-C30芐基、一碘取代或未取代C1-C30烷基、一碘取代或未取代C3-C30環烷基、一碘取代或未取代C1-C30羥烷基、一碘取代或未取代C2-C30烷氧基、一碘取代或未取代C3-C30烷氧烷基、一碘取代或未取代C1-C30乙醯基、一碘取代或未取代C2-C30乙醯烷基、一碘取代或未取代C1-C30羧基、一碘取代或未取代C2-C30烷羧基、一碘取代或未取代C4-C30環烷羧基；一碘取代或未取代C3-C30飽和或不飽和烴環、或一碘取代或未取代C3-C30雜環基的一或多個；A₁為C6-C15芐基、C4-C15烷基、C4-C15環烷基、C4-C15羥烷基、C4-C15烷氧基、或C4-C15烷氧烷基的一或多個，其中芐基、烷基、環烷基、羥烷基、烷氧基、或烷氧烷基未被碘取代或被碘取代；B₁、B₂與B₃獨立地為H、I、C1-C3烷基、或C1-C3碘烷基；S₁、S₂、S₃與S₄獨立地為H、I、C6-C15芐基、C1-C15烷基、C4-C15環烷基、C1-C15羥烷基、C1-C15烷氧基、或C2-C15烷氧烷基，其中芐基、烷基、環烷基、羥烷基、烷氧基、或烷氧烷基未被碘取代或被碘取代；F₁為C1-C5氟碳化合物，或C1-C5碘氟碳化合物；以及0

x/(x+y+z)

1、0

y/(x+y+z)

1、且0

z/(x+y+z)

1，其中x/(x+y+z)、y/(x+y+z)，或z/(x+y+z)的至少二者大於0且小於1；其中X₁、X₂、或X₃的至少一者包括I；B₁、B₂，或B₃的至少一者包括I；或S₁、S₂、S₃、或S₄的至少一者包括I；或聚合物，具有一式：

其中X₁、X₂與X₃獨立地為直連鍵、一碘取代或未取代C6-C30芐基、一碘取代或未取代C1-C30烷基、一碘取代或未取代C3-C30環烷基、一碘取代或未取代C1-C30羥烷基、一碘取代或未取代C2-C30烷氧基、一碘取代或未取代C3-C30烷氧烷基、一碘取代或未取代C1-C30乙醯基、一碘取代或未取代C2-C30乙醯烷基、一碘取代或未取代C1-C30羧基、一碘取代或未取代C2-C30烷羧基、一碘取代或未取代C4-C30環烷羧基；一碘取代或未取代C3-C30飽和或不飽和烴環、或一碘取代或未取代 C3-C30雜環基的一或多個；B₁與B₃獨立地為H、I、C1-C3烷基、或C1-C3碘烷基；S₁、S₂、S₃與S₄獨立地為H、I、C6-C15芐基、C1-C15烷基、C4-C15環烷基、C1-C15羥烷基、C1-C15烷氧基、或C2-C15烷氧烷基，其中芐基、烷基、環烷基、羥烷基、烷氧基、或烷氧烷基未被碘取代或被碘取代；F₁為C1-C5氟碳化合物，或C1-C5碘氟碳化合物；以及0

x/(x+z)

1且0

z/(x+z)

1，其中X₁或X₃的至少一者包括I、B₁或B₂的至少一者包括I；或S₁、S₂、S₃、或S₄的至少一者包括I。在一實施方式中，X₁、X₂、X₃、或A₁的一或多個為三維結構。在一實施方式中，三維結構為一金剛烷基結構或降冰片基結構。在一實施方式中，聚合物中的碘的濃度為0.1wt.%至30wt.%，基於總聚合物重量。在一實施方式中，光阻組成物包括交聯劑。在一實施方式中，交聯劑的濃度為約0.5wt.%至50wt.%，基於交聯劑與聚合物的總重量。在一實施方式中，交聯劑具有兩個至六個交聯基團，其中交聯基團為-R1E、-R1ORa、-R1NRa₂、-R1C=C，或-R1C≡C的一或多個，其中R1為C2-C20烷基、C3-C20環烷基、C2-C20羥烷基、C2-C20烷氧基、C2-C20烷氧烷基、C2-C20乙醯基、C2-C20乙醯烷基、C2-C20羧基、C2-C20烷羧基、C4-C20環烷羧基、C3-C20飽和或不飽和烴環、或C2-C20雜環基；E為一環氧基；以及Ra為H、C1-C8烷基、C3-C8環烷基、C1-C8羥烷基、C1-C8烷氧基、 C2-C8烷氧烷基、C1-C8乙醯基、C2-C8乙醯烷基、C1-C8羧基、C2-C8烷羧基、C4-C8環烷羧基、C3-C8飽和或不飽和烴環、或C3-C8雜環基。在一實施方式中，交聯基團透過R1連接至三聚氰胺化合物或四羥甲基甘脲化合物。在一實施方式中，光活性化合物為光酸產生劑。在一實施方式中，光酸產生劑為鋶(sulfonium)。

本揭示的另一實施方式形成圖案在光阻層中的方法，包括形成阻層(resist layer)於基板上方以及形成圖案於阻層中。阻層包括阻層組成物，包括光酸產生劑與聚合物。聚合物具有連接至聚合物的感光劑，且聚合物包括具有交聯劑基團的一或多個單體單元，且具有交聯劑基團的單體單元為以下的一或多個：

其中R1為C2-C20烷基、C3-C20環烷基、C2-C20羥烷基、C2-C20烷氧基、C2-C20烷氧烷基、C2-C20乙醯基、C2-C20乙醯烷基、C2-C20羧基、C2-C20烷羧基、C4-C20環烷羧基、C3-C20飽和或不飽和烴環、或C2-C20雜環基；以及Ra為H、C1-C8烷基、C3-C8環烷基、C1-C8羥烷基、C1-C8烷氧基、C2-C8烷氧烷基、C1-C8乙醯基、C2-C8乙醯烷基、C1-C8羧基、C2-C8烷羧基、C4-C8環烷羧基、C3-C8飽和或不飽和烴環、或C3-C8雜環基；或聚合物；以及具有兩個至六個交聯基團的交聯劑，其中交聯基團為-R1E、-R1ORa、-R1NRa₂、-R1C=C，或-R1C≡C的一或多個，其中R1為C2-C20烷基、C3-C20環烷基、C2-C20羥烷基、C2-C20烷氧基、C2-C20烷氧烷基、C2-C20乙醯基、C2-C20乙醯烷基、C2-C20羧基、C2-C20烷羧基、C4-C20環烷羧基、C3-C20飽和或不飽和烴環、或C2-C20雜環基；E為一環氧基；以及Ra為H、C1-C8烷基、C3-C8環烷基、C1-C8羥烷基、C1-C8烷氧基、C2-C8烷氧烷基、C1-C8乙醯基、C2-C8乙醯烷基、C1-C8羧基、C2-C8烷羧基、C4-C8環烷羧基、C3-C8飽和或不飽和烴環、或C3-C8雜環基。在一實施方式中，交聯劑是獨立於聚合物的組分，且交聯劑的濃度為約0.5wt.%至50wt.%，基於交聯劑與聚合物的總重量。在一實施方式中，交聯基團透過R1連接至三聚氰胺化合物或四羥甲基甘脲化合物。在一實施方式中，方法包括在選擇性地曝露至光化輻射之後與顯影之前，加熱光阻層於70℃至160℃的一溫度。在一實施方式中，方法包括在選擇性地曝露至光化輻射之前，加熱光阻層於40℃至120℃的一溫度。在一實施方式中，聚合物包括一或多個酸不穩定基團。在一實施方式中，酸不穩定基團為C6-C15碘芐基、C4-C15碘烷基、C4-C15碘環烷基、C4-C15碘羥烷基、C4-C15碘烷氧基、或C4-C15碘烷氧烷基的一或多個。在一實施方式中，光化輻射為極紫外輻射。

本揭示的另一實施方式為光阻組成物，光阻組成物包括光活性化合物以及聚合物，聚合物具有一式：

其中X₁、X₂與X₃獨立地為直連鍵、一碘取代或未取代C6-C30芐基、一碘取代或未取代C1-C30烷基、一碘取代或未取代C3-C30環烷基、一碘取代或未取代C1-C30羥烷基、一碘取代或未取代C2-C30烷氧基、一碘取代或未取代C3-C30烷氧烷基、一碘取代或未取代C1-C30乙醯基、一碘取代或未取代C2-C30乙醯烷基、一碘取代或未取代C1-C30羧基、一碘取代或未取代C2-C30烷羧基、一碘取代或未取代C4-C30環烷羧基；一碘取代或未取代 C3-C30飽和或不飽和烴環、或一碘取代或未取代C3-C30雜環基的一或多個；A₁為C6-C15芐基、C4-C15烷基、C4-C15環烷基、C4-C15羥烷基、C4-C15烷氧基、或C4-C15烷氧烷基的一或多個，其中芐基、烷基、環烷基、羥烷基、烷氧基、或烷氧烷基未被碘取代或被碘取代；B₁、B₂與B₃獨立地為H、I、C1-C3烷基、或C1-C3碘烷基；S₁、S₂、S₃與S₄獨立地為H、I、C6-C15芐基、C1-C15烷基、C4-C15環烷基、C1-C15羥烷基、C1-C15烷氧基、或C2-C15烷氧烷基，其中芐基、烷基、環烷基、羥烷基、烷氧基、或烷氧烷基未被碘取代或被碘取代；F₁為C1-C5氟碳化合物，或C1-C5碘氟碳化合物；以及0

x/(x+y+z)

1、0

y/(x+y+z)

1、且0

z/(x+y+z)

1，其中x/(x+y+z)、y/(x+y+z)，或z/(x+y+z)的至少二者大於0且小於1，其中X₁、X₂、或X₃的至少一者包括I；B₁、B₂，或B₃的至少一者包括I；或S₁、S₂、S₃、或S₄的至少一者包括I；或聚合物，具有一式：

其中X₁、X₂與X₃獨立地為直連鍵、一碘取代或未取代C6-C30芐基、一碘取代或未取代C1-C30烷基、一碘取代或未取代C3-C30環烷基、一碘取代或未取代C1-C30羥烷基、一碘取代或未取代C2-C30烷氧基、一碘取代或未取代C3-C30烷氧烷基、一碘取代或未取代C1-C30乙醯基、一碘取代或未取代C2-C30乙醯烷基、一碘取代或未取代C1-C30羧基、一碘取代或未取代C2-C30烷羧基、一碘取代或未取代C4-C30環烷羧基；一碘取代或未取代C3-C30飽和或不飽和烴環、或一碘取代或未取代C3-C30雜環基的一或多個；B₁與B₃獨立地為H、I、C1-C3烷基、或C1-C3碘烷基；S₁、S₂、S₃與S₄獨立地為H、I、C6-C15芐基、C1-C15烷基、C4-C15環烷基、C1-C15羥烷基、C1-C15烷氧基、或C2-C15烷氧烷基，其中芐基、烷基、環烷基、羥烷基、烷氧基、或烷氧烷基未被碘取代或被碘取代；F₁為C1-C5氟碳化合物，或C1-C5碘氟碳化合物；0

x/(x+z)

1且0

z/(x+z)

1，其中X₁、X₂、或X₃的至少一者包括I、B₁或B₂的至少一者包括I；或S₁、S₂、S₃、或S₄的至少一者包括I。聚合物更包含具有懸垂之交聯劑基團的單體單元，其中具有懸垂之交聯劑基團的單體單元為以下的一或多個：

其中R1為C2-C20烷基、C3-C20環烷基、C2-C20羥烷基、C2-C20烷氧基、C2-C20烷氧烷基、C2-C20乙醯基、C2-C20乙醯烷基、C2-C20羧基、C2-C20烷羧基、C4-C20環烷羧基、C3-C20飽和或不飽和烴環、或C2-C20雜環基；以及Ra為H、C1-C8烷基、C3-C8環烷基、C1-C8羥烷基、C1-C8烷氧基、C2-C8烷氧烷基、C1-C8乙醯基、C2-C8乙醯烷基、C1-C8羧基、C2-C8烷羧基、C4-C8環烷羧基、C3-C8飽和或不飽和烴環、或C3-C8雜環基。在一實施方式中，X₁、X₂、X₃、或A₁的一或多個為三維結構。在一實施方式中，三維結構為一金剛烷基結構或降冰片基結構。在一實施方式中，聚合物中的碘的濃度為0.1wt.%至30wt.%，基於總聚合物重量。在一實施方式中，F₁為全氟化(perfluorinated)的基團。在一實施方式中，光阻組成物包括溶劑。在一實施方式中，聚合物具有重量平均分子量為500至1,000,000。在一實施方式中，聚合物具有重量平均分子量為2,000至250,000。在一實施方式中，光阻組成物包括金屬氧化物奈米粒子與一或多個有機配體。在一實施方式中，聚合物中具有懸垂之交聯劑基團的單體單元的濃度為約0.5mol%至50mol%。

本揭示的另一實施方式為光阻組成物，光阻組成物包括光酸產生劑與聚合物。聚合物具有連接至聚合物的感光劑。聚合物包括具有交聯劑基團的一或多個單體單元，且具有交聯劑基團的單體單元為以下的一或多個：

其中R1為C2-C20烷基、C3-C20環烷基、C2-C20羥烷基、C2-C20烷氧基、C2-C20烷氧烷基、C2-C20乙醯基、C2-C20乙醯烷基、C2-C20羧基、C2-C20烷羧基、C4-C20環烷羧基、C3-C20飽和或不飽和烴環、或C2-C20雜環基；以及Ra為H、C1-C8烷基、C3-C8環烷基、C1-C8羥烷基、C1-C8烷氧基、C2-C8烷氧烷基、C1-C8乙醯基、C2-C8乙醯烷基、C1-C8羧基、C2-C8烷羧基、C4-C8環烷羧基、C3-C8飽和或不飽和烴環、或C3-C8雜環基；或聚合物，具有連接至聚合物的感光劑；以及具有兩個至六個交聯基團的交聯劑，其中交聯基團為-R1E、-R1ORa、-R1NRa₂、-R1C=C，或-R1C≡C的一或多個，其中R1為C2-C20烷基、C3-C20環烷基、C2-C20羥烷基、C2-C20烷氧基、C2-C20烷氧烷基、C2-C20乙醯基、C2-C20乙醯烷基、C2-C20羧基、C2-C20烷羧基、C4-C20環烷羧基、C3-C20飽和或不飽和烴環、或C2-C20雜環基；E為一環氧基；以及Ra為H、C1-C8烷基、C3-C8環烷基、C1-C8羥烷基、C1-C8烷氧基、C2-C8烷氧烷基、C1-C8乙醯基、C2-C8乙醯烷基、C1-C8羧基、C2-C8烷羧基、C4-C8環烷羧基、C3-C8飽和或不飽和烴環、或C3-C8雜環基。在一實施方式中，交聯劑為獨立於聚合物的組分，且交聯劑的濃度為約0.5wt.%至50wt.%，基於交聯劑與聚合物的總重量。在一實施方式中，聚合物中交聯劑單體單元的濃度為約0.5mol%至50mol%。在一實施方式中，聚合物包括一或多個酸不穩定基團。在一實施方式中，酸不穩定基團為C6-C15碘芐基、C4-C15碘烷基、C4-C15碘環烷基、C4-C15碘羥烷基、C4-C15碘烷氧基、或C4-C15碘烷氧烷基的一或多個。在一實施方式中，聚合物具有重量平均分子量為500至1,000,000。在一實施方式中，聚合物具有重量平均分子量為2,000至250,000。在一實施方式中，光阻組成物包括金屬氧化物奈米粒子與一或多個有機配體。

前述內容概述若干實施方式或實施例之特徵，以使得熟習此項技術者可較佳理解本揭示的實施方式之態樣。熟習此項技術者應理解，他們可容易地使用本揭示的實施方式作為設計或修改用於執行本文所介紹之實施方式相同目的及/或達成相同優點的其他製程及結構之基礎。熟習此項技術者應同時認識到，這些的等效構造並不偏離本揭示的實施方式之精神及範疇，且其可在不偏離本揭示的實施方式之精神及範疇之情況下於本文中進行各種變化、替換及變更。

100:製程流程圖

S110:操作

S120:操作

S130:操作

S140:操作

S150:操作

Claims

一種在光阻層中形成圖案的方法，包含：形成一光阻層於一基板上方；選擇性地曝露該光阻層至光化輻射以形成一潛在圖案；以及透過施加一顯影劑至選擇性地曝露的該光阻層顯影該潛在圖案，以形成一圖案，其中該光阻層包括一光阻組成物，該光阻組成物包含一光活性化合物；以及一聚合物，其中該聚合物具有連接至該聚合物的一或多個碘或一碘基，且該聚合物包括具有一交聯劑基團的一或多個單體單元，且具有一交聯劑基團的該些單體單元為以下的一或多個：
其中R1為一C2-C20烷基、一C3-C20環烷基、一C2-C20羥烷基、一C2-C20烷氧基、一C2-C20烷氧烷基、一C2-C20乙醯基、C2-C20乙醯烷基、一C2-C20羧基、一C2-C20烷羧基、一C4-C20環烷羧基、一C3-C20飽和或不飽和烴環、或一C2-C20雜環基；以及在
中，Ra為H、一C1-C8烷基、一C3-C8環烷基、一C1-C8羥烷基、一C1-C8烷氧基、一C2-C8烷氧烷基、一C1-C8乙醯基、C2-C8乙醯烷基、一C1-C8羧基、一C2-C8烷羧基、一C4-C8環烷羧基、一C3-C8飽和或不飽和烴環、或一C3-C8雜環基，在
中，Ra為一C1-C8烷基、一C3-C8環烷基、一C1-C8羥烷基、一C1-C8烷氧基、一C2-C8烷氧烷基、一C1-C8乙醯基、C2-C8乙醯烷基、一C1-C8羧基、一C2-C8烷羧基、一C4-C8環烷羧基、一C3-C8飽和或不飽和烴環、或一C3-C8雜環基；以及一交聯劑，具有兩個至六個交聯基團，其中該些交聯基團為-R1E、-R1ORa、-R1NRa₂、-R1C=C、或-R1C≡C的一或多個，其中R1為一C2-C20烷基、一C3-C20環烷基、一C2-C20羥烷基、一C2-C20烷氧基、一C2-C20烷氧烷基、一C2-C20乙醯基、C2-C20乙醯烷基、一C2-C20羧基、一C2-C20烷羧基、一C4-C20環烷羧基、一 C3-C20飽和或不飽和烴環、或一C2-C20雜環基；E為一環氧基；以及Ra為H、一C1-C8烷基、一C3-C8環烷基、一C1-C8羥烷基、一C1-C8烷氧基、一C2-C8烷氧烷基、一C1-C8乙醯基、C2-C8乙醯烷基、一C1-C8羧基、一C2-C8烷羧基、一C4-C8環烷羧基、一C3-C8飽和或不飽和烴環、或一C3-C8雜環基。
如請求項1所述的方法，其中該些交聯基團透過R1連接至一三聚氰胺化合物或一四羥甲基甘脲化合物。
如請求項1所述的方法，其中該聚合物包括一或多個酸不穩定基團。
如請求項1所述的方法，其中該光活性化合物為一光酸產生劑。
一種製造半導體裝置的方法，包含：形成一光阻層於一基板上方，其中該光阻層包含：一光活性化合物；以及一聚合物，具有一式：
其中X₁、X₂與X₃獨立地為一直連鍵、一碘取代或未取代C6-C30芐基、一碘取代或未取代C1-C30烷基、一碘取代或未取代C3-C30環烷基、一碘取代或未取代C1-C30羥烷基、一碘取代或未取代C2-C30烷氧基、一碘取代或未取代C3-C30烷氧烷基、一碘取代或未取代C1-C30乙醯基、一碘取代或未取代C2-C30乙醯烷基、一碘取代或未取代C1-C30羧基、一碘取代或未取代C2-C30烷羧基、一碘取代或未取代C4-C30環烷羧基、一碘取代或未取代C3-C30飽和或不飽和烴環、或一碘取代或未取代C3-C30雜環基的一或多個，其中在
中，X₃為一碘取代或未取代C6-C30芐基、一碘取代或未取代C1-C30烷基、一碘取代或未取代C3-C30環烷基、一碘取代或未取代C1-C30羥烷基、一碘取代或未取代C2-C30烷氧基、一碘取代或未取代C3-C30烷氧烷基、一碘取代或未取代C1-C30乙醯基、一碘取代或未取代C2-C30乙醯烷基、一碘取代或未取代C1-C30羧基、一碘取代C2-C30烷羧基、一碘取代C4-C30環烷羧基、一碘取代或未取代C3-C30飽和或不飽和烴環或一未取代C3-C4雜環基的一或多個，其中在
中，X₁、X₂與X₃獨立地為一直連鍵、一碘取代或未取代C6-C30芐基、一碘取代或未取代C1-C30烷基、一碘取代或未取代C3-C30環烷基、一碘取代或未取代C1-C30羥烷基、一碘取代或未取代C2-C30烷氧基、一碘取代或未取代C3-C30烷氧烷基、一碘取代或未取代C1-C30乙醯基、一碘取代或未取代C2-C30乙醯烷基、一碘取代或未取代C3-C30飽和或不飽和烴環、或一碘取代或未取代C3-C30雜環基的一或多個；A₁為一C6-C15芐基、C4-C15烷基、一C4-C15環烷基、一C4-C15羥烷基、一C4-C15烷氧基、或一C4-C15烷氧烷基的一或多個，其中該芐基、烷基、環烷基、羥烷基、烷氧基、或烷氧烷基未被碘取代或被碘取代；B₁、B₂、與B₃獨立地為H、I、一C1-C3烷基、或一C1-C3碘烷基；S₁、S₂、S₃、與S4獨立地為H、I、一C6-C15芐基、一C1-C15烷基、一C4-C15環烷基、一C1-C15 羥烷基、一C1-C15烷氧基、或一C2-C15烷氧烷基，其中該芐基、烷基、環烷基、羥烷基、烷氧基、或烷氧烷基未被碘取代或被碘取代；F₁為C1-C5氟碳化合物，或C1-C5碘氟碳化合物；以及0<x/(x+y+z)<1，0<y/(x+y+z)<1，0<z/(x+y+z)<1；或一聚合物，具有一式：
其中X₁、X₂與X₃獨立地為一直連鍵、一碘取代或未取代C6-C30芐基、一碘取代或未取代C1-C30烷基、一碘取代或未取代C3-C30環烷基、一碘取代或未取代C1-C30羥烷基、一碘取代或未取代C2-C30烷氧基、一碘取代或未取代C3-C30烷氧烷基、一碘取代或未取代C1-C30乙醯基、一碘取代或未取代C2-C30乙醯烷基、一碘取代或未取代C1-C30羧基、一碘取代或未取代C2-C30烷羧基、一碘取代或未取代C4-C30環烷羧基、一碘取代或未取代C3-C30飽和或不飽和烴環、或一碘取代或未取代C3-C30碘雜環基的一或多個；B₁與B₃獨立地為H、I、一C1-C3烷基、或一C1-C3碘烷基；S₁、S₂、S₃、與S₄獨立地為H、I、一C6-C15芐基、一C1-C15烷基、一C4-C15環烷基、一C1-C15羥烷基、一C1-C15烷氧基、或一C2-C15烷氧烷基，其中該芐基、烷基、環烷基、羥烷基、烷氧基、或烷氧烷基未被碘取代或被碘取代；F₁為C1-C5氟碳化合物或C1-C5碘氟碳化合物；以及0<x/(x+z)<1且0<z/(x+z)<1，其中X₁、X₂或X₃的至少一者包括I，B₁或B₃的至少一者包括I；或S₁、S₂、S₃或S₄的至少一者包括I，其中在
中，X₃為一碘取代或未取代C6-C30芐基、一碘取代或未取代C1-C30烷基、一碘取代或未取代C3-C30環烷基、一碘取代或未取代C1-C30羥烷基、一碘取代或未取代C2-C30烷氧基、一碘取代或未取代C3-C30烷氧烷基、一碘取代或未取代C1-C30乙醯基、一碘取代或未取代C2-C30乙醯烷基、一碘取代或未取代C1-C30羧基、一碘取代或未取代C2-C30烷羧基、一碘取代或未取代C4-C30環烷羧基、一碘取代或未取代C3-C30飽和或不飽和烴環、或一碘取代或未取代C3-C30碘雜環基的一或多個，並且B₃為I或一C1-C3碘烷基；或者X₃為一碘取代或未取代C6-C30芐基、一碘取代或未取代C1-C30烷基、一碘取代C3-C30環烷基、一碘取代或未取代C1-C30羥烷基、一碘取代或未取代C2-C30烷氧基、一碘取代或未取代C3-C30烷氧烷基、一碘取代或未取代C1-C30乙醯基、一碘取代或未取代C2-C30乙醯烷基、一碘取代或未取代C1-C30羧基、一碘取代C2-C30烷羧基、一碘取代C4-C30環烷羧基或一碘取代C3-C30飽和烴環的一或多個，並且B₃為H或一C1-C3烷基，其中在
中，X₁與X₃獨立地為一直連鍵、一碘取代或未取代C6-C30芐基、一碘取代或未取代C1-C30烷基、一碘取代或未取代C3-C30環烷基、一碘取代或未取代C1-C30羥烷基、一碘取代或未取代C2-C30烷氧基、一碘取代或未取代C3-C30烷氧烷基、一碘取代或未取代C1-C30乙醯基、一碘取代或未取代C2-C30乙醯烷基、一碘取代或未取代C3-C30飽和或不飽和烴環、或一碘取代或未取代C3-C30雜環基的一或多個；形成一潛在圖案於該光阻層中，透過圖案化地曝露該光阻層至光化輻射；施加一顯影劑至圖案化曝露的該光阻層以形成曝露該基板的一部分的一圖案；以及延伸該圖案至基板中。
如請求項5所述的方法，更包含在形成該潛在圖案之後與施加該顯影劑之前，於70℃至160℃的溫度下加熱該光阻層。
如請求項5所述的方法，更包含在形成該潛在圖案之前，於40℃至120℃的溫度下加熱該光阻層。
一種光阻組成物，包含：一光活性化合物；以及一聚合物，具有一式：

其中X₁、X₂、與X₃獨立地為一直連鍵、一碘取代或未取代C6-C30芐基、一碘取代或未取代C1-C30烷基、一碘取代或未取代C3-C30環烷基、一碘取代或未取代C1-C30羥烷基、一碘取代或未取代C2-C30烷氧基、一碘取代或未取代C3-C30烷氧烷基、一碘取代或未取代C1-C30乙醯基、一碘取代或未取代C2-C30乙醯烷基、一碘取代或未取代C1-C30羧基、一碘取代或未取代C2-C30烷羧基、一碘取代或未取代C4-C30環烷羧基、一碘取代或未取代C3-C30飽和或不飽和烴環、或一碘取代或未取代C3-C30雜環基的一或多個，其中在
中，X₃為一碘取代或未取代C6-C30芐基、一碘取代或未取代C1-C30烷基、一碘取代或未取代C3-C30環烷基、一碘取代或未取代 C1-C30羥烷基、一碘取代或未取代C2-C30烷氧基、一碘取代或未取代C3-C30烷氧烷基、一碘取代或未取代C1-C30乙醯基、一碘取代或未取代C2-C30乙醯烷基、一碘取代或未取代C1-C30羧基、一碘取代C2-C30烷羧基、一碘取代C4-C30環烷羧基、一碘取代或未取代C3-C30飽和或不飽和烴環或一未取代C3-C4雜環基的一或多個，其中在
中，X₁、X₂與X₃獨立地為一直連鍵、一碘取代或未取代C6-C30芐基、一碘取代或未取代C1-C30烷基、一碘取代或未取代C3-C30環烷基、一碘取代或未取代C1-C30羥烷基、一碘取代或未取代C2-C30烷氧基、一碘取代或未取代C3-C30烷氧烷基、一碘取代或未取代C1-C30乙醯基、一碘取代或未取代C2-C30乙醯烷基、一碘取代或未取代C3-C30飽和或不飽和烴環、或一碘取代或未取代C3-C30雜環基的一或多個；A₁為一C6-C15芐基、C4-C15烷基、一C4-C15環烷基、一C4-C15羥烷基、一C4-C15烷氧基、或一 C4-C15烷氧烷的基一或多個，其中該芐基、烷基、環烷基、羥烷基、烷氧基、或烷氧烷基未被碘取代或被碘取代；B₁、B₂、與B₃獨立地為H、I、一C1-C3烷基、或一C1-C3碘烷基；S₁、S₂、S₃、與S₄獨立地為H、I、一C6-C15芐基、一C1-C15烷基、一C4-C15環烷基、一C1-C15羥烷基、一C1-C15烷氧基、或一C2-C15烷氧烷基，其中該芐基、烷基、環烷基、羥烷基、烷氧基、或烷氧烷基未被碘取代或被碘取代；F₁為C1-C5氟碳化合物或C1-C5碘氟碳化合物；以及0<x/(x+y+z)<1，0<y/(x+y+z)<1，0<z/(x+y+z)<1、其中X₁、X₂、或X₃的至少一者包括I；B₁、B₂，或B₃的至少一者包括I；或S₁、S₂、S₃、或S₄的至少一者包括I；或一聚合物，具有一式：
其中X₁、X₂與X₃獨立地為一直連鍵、一碘取代或未取代C6-C30芐基、一碘取代或未取代C1-C30烷基、一碘取代或未取代C3-C30環烷基、一碘取代或未取代C1-C30羥烷基、一碘取代或未取代C2-C30烷氧基、一碘取代或未取代C3-C30烷氧烷基、一碘取代或未取代C1-C30乙醯基、一碘取代或未取代C2-C30乙醯烷基、一碘取代或未取代C1-C30羧基、一碘取代或未取代C2-C30烷羧基、一碘取代或未取代C4-C30環烷羧基、一碘取代或未取代C3-C30飽和或不飽和烴環、或一碘取代或未取代C3-C30雜環基的一或多個；B₁與B₃獨立地為H、I、一C1-C3烷基、或一C1-C3碘烷基；S₁、S₂、S₃、與S₄獨立地為H、I、一C6-C15芐基、一C1-C15烷基、一C4-C15環烷基、一C1-C15羥烷基、一C1-C15烷氧基、或一C2-C15烷氧烷基，其中該芐基、烷基、環烷基、羥烷基、烷氧基、或烷氧烷基未被碘取代或被碘取代；F₁為C1-C5氟碳化合物或C1-C5碘氟碳化合物；以及0
x/(x+z)
1且0
z/(x+z)
1、其中X₁、X₂、或X₃的至少一者包括I、B₁或B₂的至少一者包括I；或S₁、S₂、S₃、或S₄的至少一者包括I，其中在
中，X₃為一碘取代或未取代C6-C30芐基、一碘取代或未取代C1-C30烷基、一碘取代或未取代C3-C30環烷基、一碘取代或未取代C1-C30羥烷基、一碘取代或未取代 C2-C30烷氧基、一碘取代或未取代C3-C30烷氧烷基、一碘取代或未取代C1-C30乙醯基、一碘取代或未取代C2-C30乙醯烷基、一碘取代或未取代C1-C30羧基、一碘取代或未取代C2-C30烷羧基、一碘取代或未取代C4-C30環烷羧基、一碘取代或未取代C3-C30飽和或不飽和烴環、或一碘取代或未取代C3-C30碘雜環基的一或多個，並且B₃為I或一C1-C3碘烷基；或者X₃為一碘取代或未取代C6-C30芐基、一碘取代或未取代C1-C30烷基、一碘取代C3-C30環烷基、一碘取代或未取代C1-C30羥烷基、一碘取代或未取代C2-C30烷氧基、一碘取代或未取代C3-C30烷氧烷基、一碘取代或未取代C1-C30乙醯基、一碘取代或未取代C2-C30乙醯烷基、一碘取代或未取代C1-C30羧基、一碘取代C2-C30烷羧基、一碘取代C4-C30環烷羧基或一碘取代C3-C30飽和烴環的一或多個，並且B₃為H或一C1-C3烷基，其中在
中， X₁與X₃獨立地為一直連鍵、一碘取代或未取代C6-C30芐基、一碘取代或未取代C1-C30烷基、一碘取代或未取代C3-C30環烷基、一碘取代或未取代C1-C30羥烷基、一碘取代或未取代C2-C30烷氧基、一碘取代或未取代C3-C30烷氧烷基、一碘取代或未取代C1-C30乙醯基、一碘取代或未取代C2-C30乙醯烷基、一碘取代或未取代C3-C30飽和或不飽和烴環、或一碘取代或未取代C3-C30雜環基的一或多個。
如請求項8所述的光阻組成物，其中X₁、X₂、X₃、或A₁的一或多個為一三維結構。
如請求項8所述的光阻組成物，其中該聚合物中的碘的一濃度為0.1wt.%至30wt.%，基於一總聚合物重量。