[发明专利]光致抗蚀剂组合物及多层抗蚀剂体系的多次曝光方法

说明书

本申请是由国际商业机器公司于2008年12月5日提交的国际申请号为PCT/EP2008/066915的发明名称为“光致抗蚀剂组合物及多层抗蚀剂体系的多次曝光方法”的国际申请的分案申请。该国际申请PCT/EP2008/066915进入中国国家阶段的日期为2010年6月3日，国家申请号为200880119057.6。

技术领域

本发明涉及光致抗蚀剂组合物及利用其进行光刻术的方法。

背景技术

光学光刻术已成为半导体产业中的主要技术。许多分辨率提高技术(resolution enhancement technology；RET)方法亦贡献于光学光刻术技术的延伸以印出非常低k₁的图像。k₁值可使用光学投影光刻术分辨率方程式W＝k₁λ/NA来得到，其中W为最小可印的特征尺寸，λ为曝光波长(例如193nm，157nm)，NA为光刻术体系的数值孔径，而k₁为体系的光刻常数。双曝光(double exposure；DE)为制造集成电路芯片中降低k₁的方法。而目前已发展出许多双曝光的方法，包括双偶极光刻术(double dipole lithography；DDL)以及双曝光双重蚀刻(double exposure double etch；DE²)技术。然而双偶极光刻术技术仅可在衍射极限(diffraction limit)内印出图像，而双曝光双重蚀刻技术为一种既复杂又昂贵的过程。因此，需要克服上述缺点及限制。

发明简述

本发明涉及一种抗蚀剂组合物，其包含：

聚合物，其包含含有内酯结构部分的第一重复单元，该聚合物具有的特性为：实质可溶于第一溶剂，并且该聚合物在加热至约140℃或更高的第一温度后变成实质不可溶于该第一溶剂；

热碱产生剂，该热碱产生剂在加热高于第二温度时能释出碱；以及

光敏酸产生剂，其在曝露于辐射时能释出酸。

本发明涉及一种方法，其包括：

在基材上形成第一光致抗蚀剂的第一薄膜，该第一光致抗蚀剂包含第一聚合物、在高于第一温度能释出碱的热碱产生剂、在曝露于辐射时能产生酸的第一光敏酸产生剂、以及第一溶剂，该第一光致抗蚀剂具有的特性为：实质可溶于所述溶剂，并且该第一光致抗蚀剂在加热至高于第二温度后变成实质不可溶于所述溶剂；

透过第一掩膜图案式成像该第一薄膜，成像包括使该第一薄膜的至少一个区域曝光于辐射，导致在该第一薄膜的该至少一个曝光区域中产生第一酸催化剂；

在该成像后，在水性碱中显像该第一薄膜，导致移除该第一薄膜的可碱溶曝光区域，并形成该第一薄膜的第一图案化层；以及

在高于该第一温度和高于该第二温度烘烤该第一图案化层，其中该烘烤导致该第一热碱产生剂在该第一图案化层内释出碱，其中该烘烤导致该第一图案化层变成实质不可溶于该第一溶剂。

附图简述

本发明特征在所附权利要求中给出。然而，参考以下对于示例性实施方案的详细描述并结合所给附图会更好地了解本发明。

图1为根据本发明实施方案，显示形成图案化层的方法的流程图。

图2A为根据本发明实施方案，显示沉积于基材上的薄膜的示意图。

图2B为根据本发明实施方案，显示图案式成像图2A的薄膜的示意图。

图2C为根据本发明实施方案，显示图2B的薄膜在移除图2B的可碱溶曝光区域后的示意图。

图2D为根据本发明实施方案，显示在第一图案化层上形成第二光致抗蚀剂的第二薄膜后图2C的第一图案化层示意图。

图2E为根据本发明实施方案，显示图2D的层在同时曝光于辐射或能量粒子时的示意图。

图2F为根据本发明实施方案，显示图2E的薄膜在显像后的示意图。

发明详述

虽然将显示及详细说明本发明某些实施方案，然而应了解在不悖离所附权利要求范围的条件下可有各种的修改及变化。本发明范围将不受限于构成组分的数量、其材料、其形状、其相关配置等，且所揭露的实施方案仅作为举例。本发明的特征及优点详细显示于所给附图，其中附图中相同参考符号表示相同组件。虽然附图意欲用以描述本发明，但附图并未依比例绘示。