[发明专利]微影方法

说明书

技术领域

本公开涉及半导体工艺，更特别涉及微影方法。

背景技术

半导体集成电路(IC)产业已经历快速成长一段时日。IC材料、设计、与工艺工具的技术进步，使每一代的IC均比前一代的IC具有更小且更复杂的电路。在这些进展中，工艺方法、工具、与材料均奋斗以达更小结构尺寸的需求。

微影机制为投影图案至基板(如半导体晶片)上，其具有光敏层形成其上。图案通常通过穿过图案化光掩模的射线所定义。微影工具与方法在减少影像单元的线宽上，已具有显著的进展。虽然现有的微影方法一般已适用于其发展目的，但仍未完全符合所有方面的需求。举例来说，目其亟需在曝光显影后改善光敏材料的保真度。

发明内容

本公开一实施例提供的微影方法包括：形成光致抗蚀剂于基板上，其中光致抗蚀剂包含酸活性基团(ALG)连接至极性单元；以射线束曝光光致抗蚀剂；烘烤光致抗蚀剂；以及对光致抗蚀剂进行显影工艺。

附图说明

图1A是一例中，光致抗蚀剂曝光工艺的示意图。

图1B是一些实施例中，光致抗蚀剂的示意图。

图2A是一些实施例中，极性酸活性基团(pALG)的结构图。

图2B是一些实施例中，极性转换酸活性(psALG)基团的结构图。

图3是一些实施例中，制作半导体装置的方法其流程图。

图4、图5A、图5B、与图6是图3的方法的多种制作阶段中，半导体装置的剖视图。

附图标记说明：

100 工艺

110 基板

120、220 光致抗蚀剂

120A、120B 区域

124 PAG

126、212 ALG

128 溶剂

130 光源

135 射线束

140 光掩模

210 pALG

214 极性单元

216 连接基

220 psALG

224 极性转换单元

310、310E 改质光致抗蚀剂

320 曝光区

330 非曝光区

350 酸组分

410 图案结构

500 方法

502、504、506 步骤

600 半导体结构

具体实施方式

下述内容提供的不同实施例或实例可实施本公开的不同结构。特定构件与排列的实施例是用以简化本公开而非局限本公开。举例来说，形成第一构件于第二构件上的叙述包含两者直接接触，或两者之间隔有其他额外构件而非直接接触。此外，本公开的多种例子中可重复标号，但这些重复仅用以简化与清楚说明，不代表不同实施例及/或设置之间具有相同标号的单元之间具有相同的对应关系。

此外，空间性的相对用语如「下方」、「其下」、「较下方」、「上方」、「较上方」、或类似用语可用于简化说明某一元件与另一元件在图示中的相对关系。空间性的相对用语可延伸至以其他方向使用的元件，而非局限于图示方向。元件亦可转动90°或其他角度，因此方向性用语仅用以说明图示中的方向。

本公开提供用于形成半导体装置的微影方法。在本公开中，用语「微影」、「浸润式微影」、「光微影」、与「光学微影」可交替使用。微影是用于微制作(如半导体制作)的工艺中，其可选择性的移除部分的薄膜或基板。微影工艺采用光将光掩模的图案(如几何图形)转移至基板上的光敏层(如光致抗蚀剂)。光会导致光敏层的曝光区域中的化学变化，以增加或降低曝光区的溶解度。若曝光区的溶解度增加，则光敏层称作正光致抗蚀剂。若曝光区的溶解度降低，则光敏层称作负光致抗蚀剂。在曝光基板之前或之后可进行烘烤工艺，比如曝光后烘烤工艺。显影工艺采用显影溶液，其选择性地移除曝光区或非曝光区，以产生曝光图案于基板上。接着可进行一系列的化学处理，使曝光图案刻入或蚀刻至基板(或材料层中)，而图案化的光致抗蚀剂将保护下方的基板(或材料层)。在其他实施例中，可进行金属沉积、离子注入、或其他工艺。最后，可采用合适的试剂移除(或剥除)剩余的光致抗蚀剂，而基板则准备好进行制作电路的下个阶段(即重复类似工艺)。在复杂的集成电路(如现代的CMOS)中，可对基板进行多次的光微影循环。