[发明专利]用于半导体制造的光致抗蚀剂

说明书

本申请涉及用于半导体制造的光致抗蚀剂。提供了用于极紫外(EUV)光刻的有机金属前体。有机金属前体包含芳族二齿配体、与所述芳族二齿配体配位的过渡金属和与所述过渡金属配位的极紫外(EUV)可裂解配体。所述芳族二齿配体包含多个吡嗪分子。

优先权数据

本申请要求于2020年9月30日提交的美国临时专利申请序列号63/085,305的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本申请涉及用于半导体制造的光致抗蚀剂。

背景技术

半导体集成电路(IC)行业已经历指数增长。IC材料和设计的技术进步已经产生几代IC，其中每一代都比前一代具有更小、更复杂的电路。在IC发展的过程中，功能密度(即，每个芯片区域的互连器件的数量)通常增加，而几何尺寸(即，可以使用制造过程产生的最小部件(或线))减小。这种按比例缩小的过程通常通过提高生产效率和降低相关成本来提供收益。这种按比例缩小还增加加工和制造IC的复杂性，并且要实现这些进步，需要在IC加工和制造中进行类似的发展。

在一个示例性方面，光刻是一种用于在半导体微制造中以选择性除去材料层的一部分的过程。该过程使用辐射源将图案(例如，几何图案)从光掩模转移到材料层上的光敏层(例如，光致抗蚀剂层)。辐射在光敏层的暴露区域中引起化学变化(例如，增加或降低溶解度)。可以在暴露前和/或后执行烘烤过程，例如在暴露前和/或暴露后烘烤过程中。然后，显影过程用显影剂溶液选择性除去暴露或未暴露的区域，在材料层中形成暴露图案。为了改善光刻过程的分辨率以适应具有高功能密度的IC器件，出现具有较短波长的辐射源。其之一是极紫外(EUV)辐射源。尽管现有的EUV光致抗蚀剂通常足以满足其预期目的，但他们并不完全令人满意。希望有其他改进。

发明内容

在本发明的一些实施方式中，提供了一种有机金属前体，所述有机金属前体包含：芳族二齿配体；与所述芳族二齿配体配位的过渡金属；和与所述过渡金属配位的极紫外(EUV)可裂解配体，其中所述芳族二齿配体包含多个吡嗪分子。

在本发明另一些实施方式中，提供了一种极紫外(EUV)光致抗蚀剂前体，所述前体包含：芳族二齿配体，所述芳族二齿配体包含第一吡嗪环和第二吡嗪环；与所述第一吡嗪环上的氮原子和所述第二吡嗪环上的氮原子配位的过渡金属；与所述过渡金属配位的第一EUV可裂解配体；和与所述过渡金属配位的第二EUV可裂解配体。

在本发明还要另一些实施方式中，提供了一种沉积光致抗蚀剂层的方法，所述方法包括：直接在材料层上沉积光致抗蚀剂层，其中所述光致抗蚀剂层包含前体，所述前体包含：芳族二齿配体，所述芳族二齿配体包含第一吡嗪环和第二吡嗪环，所述第一吡嗪环包含第一氮原子和第二氮原子，所述第二吡嗪环包含第一氮原子和第二氮原子，与所述第一吡嗪环上的所述第一氮原子和所述第二吡嗪环上的所述第一氮原子配位的过渡金属，和与所述过渡金属配位的第一EUV可裂解配体和第二EUV可裂解配体；和将所述光致抗蚀剂层的一部分暴露于EUV辐射以：使所述第一EUV可裂解配体和所述第二EUV可裂解配体从所述过渡金属裂解，和活化所述第一吡嗪环上的所述第二氮原子和所述第二吡嗪环上的所述第二氮原子。

附图说明

当结合附图阅读时，从以下详细描述中可以最好地理解本公开。要强调的是，根据行业中的标准实践，各种特征特征未按比例绘制，仅用于说明目的。实际上，为了清楚起见，可以任意地增加或减小各种特征特征的尺寸。

图1示意性地示出根据本公开的各个方面的有机金属前体的分子结构。

图2和图3示意性地示出根据本公开的各个方面的由于EUV辐射的入射而导致的有机金属前体分子的配位的变化。

图4示意性地示出根据本公开的各个方面的有机金属前体分子的有序交联。

图5示出根据本公开的各个方面的用于图案化工件的方法200的流程图。