[发明专利]用于光刻图案化的方法

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及用于光刻图案化的方法。

背景技术

在过去的几十年中，半导体集成电路(IC)工业已经经历了快速增长。半导体材料和设计中的技术进步已经产生了越来越小和更复杂的电路。由于涉及处理和制造的技术已经经历了技术改进，因此这些材料和设计的改进已经成为可能。由于最小组件的尺寸已经减小，因此许多挑战已经出现。例如，实施更高分辨率光刻图案化的需求增长。

诸如极紫外线(EUV)光刻的技术已被用于支持纳米级半导体器件的高分辨率需求。EUV光刻采用了EUV区域中的辐射(具有约1-100nm的波长)，从而提供了比传统辐射源(诸如KrF和ArF)更高的分辨率。然而，实现EUV光刻可以提供的所有益处仍存在挑战。一种挑战存在于用于EUV光刻的光刻胶材料和光刻胶图案化工艺中。

光刻的常用光刻胶材料是化学增强的光刻胶(CAR)(包含由酸不稳定基团(ALG)保护的主链聚合物)。CAR还包含光产酸剂(在辐射之后产生酸)。诸如在曝光后烘烤工艺中，该酸可以催化ALG从主链聚合物的裂解。光刻胶的脱保护部分溶解在液体显影剂中，留下光刻胶的保留部分作为光刻胶图案。问题可能出现在光刻胶的曝光和显影期间。例如，曝光期间酸的扩散可能导致图案化区域的边缘模糊，因此限制了光刻胶图案的分辨率和线边缘粗糙度(LER)。例如，当在液体显影剂中显影曝光的光刻胶时，由于光刻胶的高高宽比和显影剂的表面张力，光刻胶图案可能会塌陷。

相应地，新型光刻胶和相关的图案化工艺是期望的。

发明内容

本发明的实施例提供了一种用于光刻图案化的方法，包括：提供衬底；在所述衬底上方形成沉积增强层(DEL)；使有机气体在所述沉积增强层的表面附近流动；在所述有机气体的流动期间，用图案化的辐射辐照所述沉积增强层和所述有机气体，其中，所述有机气体的元素通过所述图案化的辐射而聚合，从而在所述沉积增强层上方形成光刻胶图案；以及用所述光刻胶图案作为蚀刻掩模蚀刻所述沉积增强层，从而形成图案化的沉积增强层。

本发明的另一实施例提供了一种用于光刻图案化的装置，包括：机构，用于产生图案化的辐射束；衬底台，配置为保持衬底；第一供应管，用于使有机气体在所述衬底的表面附近流动；以及第二供应管，用于使氢气在所述衬底的所述表面附近流动，其中：所述第一供应管配置为在所述图案化的辐射束扫描所述衬底的所述表面时使所述有机气体流动，并且在所述图案化的辐射束到达所述衬底的边缘之前，关闭所述有机气体的流动；以及所述第二供应管配置为当所述第一供应管关闭时使所述氢气流动，并且当所述第一供应管使所述有机气体流动时关闭所述氢气的流动。

本发明的又一实施例提供了一种用于光刻图案化的方法，包括：将图案化的辐射直接朝向衬底的表面；在所述衬底的所述表面附近供应有机气体，其中，所述有机气体的元素通过所述图案化的辐射而聚合，从而在所述衬底的所述表面上方形成光刻胶图案；相对于所述图案化的辐射移动所述衬底，从而使得所述光刻胶图案形成为横跨所述衬底的区域；以及当靠近所述衬底的边缘形成所述光刻胶图案时，停止所述有机气体的供应。

附图说明

当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本发明的各个方面。应该强调，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制并且仅用于说明的目的。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。

图1示出了根据本发明的各个方面的光刻图案化方法的流程图。

图2A、2B、2C、2D和2E示出了根据实施例的根据图1的方法形成目标图案的截面图。

图3、4A、4B和4C示出了根据一些实施例的通过图1的方法可以利用的装置。

图5示出了根据本发明的各个方面的另一光刻图案化方法的流程图。

具体实施方式

以下公开内容提供了许多用于实现所提供主题的不同特征的不同实施例或实例。下面描述了组件和布置的具体实例以简化本发明。当然，这些仅仅是实例，而不旨在限制本发明。例如，以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触形成的实施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实例。此外，本发明可在各个实施例中重复参考标号和/或字符。该重复是为了简单和清楚的目的，并且其本身不指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。