[发明专利]光刻方法

说明书

本公开实施例提供光刻光致抗蚀剂材料与对应的光刻技术以改善光刻分辨率，特别是在显影时降低光致抗蚀剂层的膨润现象。例示性的光刻方法包含在光致抗蚀剂层上进行处理工艺，使光致抗蚀剂层的酸活性基团组成经由可交联功能组成进行交联反应；在光致抗蚀剂层上进行曝光工艺；以及在光致抗蚀剂层上进行显影工艺。在一些实施方式中，曝光工艺后的光致抗蚀剂层包含曝光部分与未曝光部分，且处理工艺可增加未曝光部分中的聚合物分子量，以降低未曝光部分对显影工艺采用的显影剂的溶解度。处理工艺可在曝光工艺之前或之后进行。处理工艺可包含进行热处理和/或电磁波处理，以加热光致抗蚀剂层。

技术领域

本公开实施例涉及形成集成电路装置的方法，更特别涉及在形成集成电路装置时采用的光刻技术和/或光刻材料。

背景技术

用于集成电路工艺的光刻工艺昂贵，其可将多种集成电路图案转移至工件以形成集成电路装置。光刻工艺通常牵涉到形成光致抗蚀剂层于工件上、以图案化射线曝光光致抗蚀剂层、以及显影曝光后的光致抗蚀剂层以形成图案化光致抗蚀剂层。在后续集成电路工艺如蚀刻工艺中，图案化光致抗蚀剂层可作为掩模单元，以将图案化光致抗蚀剂层的光致抗蚀剂图案转移至工件。光致抗蚀剂图案的品质直接影响集成电路装置的品质。由于集成电路技术持续朝更小的技术节点(比如缩小至14nm、10nm、或更小)发展，光致抗蚀剂图案的线路边缘粗糙度、线宽粗糙度、和/或光致抗蚀剂图案对比变的更关键。在以显影剂(如化学溶液)显影曝光后的光致抗蚀剂层时，多种参数将影响光致抗蚀剂图案的线路边缘粗糙度、线宽粗糙度、和/或光致抗蚀剂图案对比。正型显影工艺可移除光致抗蚀剂层的曝光部分，其通常采用水性的碱性显影剂。负型显影工艺可移除光致抗蚀剂层的未曝光部分，其通常采用有机溶剂为主的显影剂。虽然目前的正型显影工艺可提供足够的光致抗蚀剂对比，但会造成光致抗蚀剂膨润的问题并劣化线路边缘粗糙度和/或线宽粗糙度。相反地，虽然负型显影工艺通常可最小化(甚至消除)光致抗蚀剂膨润的问题，但无法提供的光致抗蚀剂对比不足。综上所述，虽然现有光刻技术已适用于其发展目的，但无法完全适用于所有方向。

发明内容

本公开一实施例提供的光刻方法，包括：在光致抗蚀剂层上进行处理工艺，使光致抗蚀剂层的酸活性基团组成经由可交联功能组成产生交联；在光致抗蚀剂层上进行曝光工艺；以及在光致抗蚀剂层上进行显影工艺，以形成图案化光致抗蚀剂层于工件上。

附图说明

图1是本公开多种实施例中，用以形成光致抗蚀剂层的光致抗蚀剂材料。

图2A与图2B是本公开多种实施例中，不同的光刻工艺流程，其用以降低含有图1的光致抗蚀剂材料的光致抗蚀剂层其未曝光部分的溶解度。

图3是本公开多种实施例中，用以形成光致抗蚀剂层的另一光致抗蚀剂材料。

图4A与图4B是本公开多种实施例中，不同的光刻工艺流程，其用以降低含有图3的光致抗蚀剂材料的光致抗蚀剂层其未曝光部分的溶解度。

图5A与图5B是本公开多种实施例中，光致抗蚀剂材料(如图1或图3的光致抗蚀剂材料)中可含的酸活性基团组成的化学结构。

图6A至图6D是本公开多种实施例中，光致抗蚀剂材料(如图1或图3的光致抗蚀剂材料)中可含的交联功能组成的化学结构。

图7A至图7E是本公开多种实施例中，光致抗蚀剂材料(如图1或图3的光致抗蚀剂材料)中可含的交联剂组成的化学结构。

图8是本公开多种实施例中，对工件进行光刻方法的流程图。

图9A至图9E是本公开多种实施例中，工件于多种工艺阶段(比如图8的光刻方法中的工艺阶段)的部分剖视图。

附图标记说明：

10、30 光致抗蚀剂材料