[发明专利]形成电子器件的方法

说明书

技术领域

本申请在35 U.S.C§119(e)下要求2009年11月19日提交的号为61/281,681和2009年12月31日提交的号为61/335,168的U.S.临时申请的优先权，这些申请的整个内容在此并入作为参考。

本发明一般地涉及电子器件的制造。更具体地，本发明涉及光刻工艺，其容许光刻胶图形的尺寸的控制。本发明还涉及可在本发明的方法中使用的用于处理光刻胶图形的化合物。

背景技术

在半导体制造工业中，光刻胶材料用于将图像转印到一个或更多的下层(underlying layer)，例如沉积在半导体衬底上的金属、半导体或介电层，以及衬底本身。为提高半导体器件的集成密度和形成具有纳米级尺寸的结构，具有高分辩率的光刻胶和光刻工艺工具已经且继续发展。

在半导体器件中实现纳米级特征尺寸的一个方法是在化学增强光刻胶曝光时使用短波长的光，例如，193nm或更小。浸没式光刻有效地增大成像器件，例如，具有KrF或ArF光源的扫描器的透镜的数值孔径。这通过在成像器件的最底部的表面和半导体晶片的最顶部表面之间使用相对高折射率的流体(fluid)(即，浸没液)来实现。相比于空气或惰性气体媒介，浸没液允许更多量的光被聚焦进入光刻胶层。

根据下示的雷利公式(Rayleigh equation)定义理论上的分辨限制：

R=k1λNA]]>

其中k₁是工艺因子，λ是成像工具的波长以及NA是成像透镜的数值孔径。当使用水作为浸没液，可提高最大数值孔径，例如从1.2提高到1.35。对于印刷线和间隙图形的情况，k₁为0.25，1 93nm的浸没扫描器将只能分辨36nm的半间距线和间隙图形。由于具有暗场掩模的低虚像对比，印刷接触孔或任意2D图形的分辩率进一步被限制，其中理论上k₁的限制是0.35。接触孔的最小半间距因此而限制为大约50nm。标准的浸没光刻工艺一般不适合于制造要求更高的分辩率的器件。

在半导体制造工业中，光刻胶材料用于将图像转印到一个或更多的下层，例如沉积在半导体衬底上的金属、半导体或介电层，以及衬底本身。为提高半导体器件的集成密度和容许具有纳米级尺寸的结构的形成，具有高分辩率的光刻胶和照相平版印刷工艺工具已经且继续发展。

在半导体器件中实现纳米级特征尺寸的一个方法是在光刻胶曝光时使用短波长的光，例如，193nm或更小。浸没式光刻有效地增大成像器件，例如，具有KrF或ArF光源的扫描器的透镜的数值孔径(NA)。这通过在成像器件的最底部的表面和半导体晶片的最顶部表面之间使用相对高折射率的流体(即，浸没液)来实现。相比于空气或惰性气体媒介，浸没液允许更多量的光被聚焦进入光刻胶层。当使用水作为浸没液，可提高最大数值孔径，例如从1.2提高到1.35。数值孔径如此的增大，可在单个曝光工艺中实现40nm的半间距的分辩率，这样以满足改良的的设计收缩。但是，此标准的浸没光刻工艺一般不适合于制造要求更高的例如32nm和22nm的半间距节点的分辩率的器件。