发明名称 光阻剂之UV-辅助的化学改性UV-ASSISTED CHEMICAL MODIFICATION OF PHOTORESIST
摘要 一种改变经曝光及经显影之光阻剂形体之方法。将光阻剂形体曝于至少一化合物中,该化合物将与至少一化合物自身及光阻剂之至少成分反应。该反应是在光阻剂之至少一成分存在下发生。将光阻剂形体在选自将光阻剂形体曝于至少一化合物之前、同时及之后所组成之族群中至少一时间的期间内曝于引发反应能量中。
申请公布号 TWI261735 申请公布日期 2006.09.11
申请号 TW089124713 申请日期 2000.11.22
申请人 艾克塞利斯科技公司 发明人 罗伯特 道格拉斯 摩荷得洛;约翰 史考特 哈洛克
分类号 G03F7/40 主分类号 G03F7/40
代理机构 代理人 林镒珠 台北市中山区长安东路2段112号9楼
主权项 1.一种改变经显影之光阻剂形体之方法,该方法包括:将经显影之光阻剂形体于20℃到200℃之温度下曝于至少一种化合物中历时5秒到1小时之总时间,其中该化合物将与其自身反应,该反应是在光阻剂之至少一种成分存在下发生;及将经显影之光阻剂形体在选自将光阻剂形体曝于至少一种化合物之前、同时及之后所组成之族群中的至少一个时间内曝于引发反应能量中历时5秒到5分钟之总时间;该方法进一步包括将光阻剂形体在选自将光阻剂形体曝于引发反应能量之前、同时所组成之族群中的至少一个时间内曝于高于室温之温度下历时5秒到1小时之总时间。2.根据申请专利范围第1项之方法,其中至少一种化合物为蒸气、气体或液体。3.根据申请专利范围第2项之方法,其中由于至少一种化合物与其自身反应,光阻剂形体具有实质上相同的尺寸。4.根据申请专利范围第1项之方法,其中光阻剂形体被连续曝于引发反应能量及高于室温之温度中。5.根据申请专利范围第1项之方法,其中光阻剂形体被断续地曝于引发反应能量及高于室温之温度中。6.根据申请专利范围第1项之方法,其中温度为自20℃到250℃。7.根据申请专利范围第1项之方法,其中光阻剂形体被连续曝于引发反应能量中。8.根据申请专利范围第1项之方法,其中光阻剂形体被断续地曝于引发反应能量中。9.根据申请专利范围第1项之方法,其进一步包括:光安定光阻剂形体。10.根据申请专利范围第9项之方法,其中光安定作用于光阻剂中产生至少一种酸,并且酸催化该化合物与其自身的反应。11.根据申请专利范围第9项之方法,其中光安定作用于光阻剂中产生自由基,并且自由基催化该化合物与其自身的反应。12.根据申请专利范围第11项之方法,其中至少一种化合物包括选自由丙烯酸系单体、苯乙烯单体及丙烯单体所组成之族群中的至少一种单体。13.根据申请专利范围第1项之方法,其中至少一种化合物与其自身的反应使光阻剂形体增加重量。14.根据申请专利范围第1项之方法,其中至少一种化合物与其自身的反应使光阻剂形体中的至少一个宽度及高度增加。15.根据申请专利范围第1项之方法,其中至少一种化合物与其自身的反应使光阻剂形体中的至少一个宽度及高度减少。16.根据申请专利范围第1项之方法,其中至少一种化合物与其自身的反应增加光阻剂的蚀刻选择性。17.根据申请专利范围第1项之方法,其中至少一种化合物与其自身的反应增加于光阻剂形体中的临界尺寸控制。18.根据申请专利范围第1项之方法,其中光阻剂形体包括深UV光阻剂。19.根据申请专利范围第1项之方法,其中光阻剂形体被曝于具有可变强度之引发反应能量中。20.根据申请专利范围第1项之方法,其进一步包括:将光阻剂形体曝于低于大气压之压力下。21.根据申请专利范围第20项之方法,其中压力为实质上真空。22.根据申请专利范围第1项之方法,其进一步包括:将光阻剂形体曝于非氧化大气下。23.根据申请专利范围第1项之方法,其中至少一种化合物为选择自环氧树脂、环氧化物、乙烯基醚、喃、香豆素、、苯乙烯、丙烯、丙烯酸酯、炔类、烯类、环醚类及二氧化硫所组成之族群中。24.根据申请专利范围第1项之方法,其中至少一种化合物包括乙烯基单体。25.根据申请专利范围第24项之方法,其中至少一种化合物包括乙烯基醚单体。26.根据申请专利范围第24项之方法,其中该乙烯基单体包括芳香族基团。27.根据申请专利范围第24项之方法,其中乙烯基单体包括选择自、2,3-苯并喃、苯基乙烯基醚、甲基乙烯基醚及2,3-二氢喃所组成之族群中的至少一个成员。28.根据申请专利范围第24项之方法,其中乙烯基单体为高度挥发性或气体。29.根据申请专利范围第24项之方法,其中乙烯基单体为高度挥发性或气体且包括选择自甲基乙烯基醚及2,3-二氢喃所组成之族群中的至少一个成员。30.根据申请专利范围第1项之方法,其中至少一个化合物包括环氧官能基单体。31.根据申请专利范围第30项之方法,其中环氧官能基单体为选择自(2,3-环氧丙基)苯、环氧乙烷及环氧丙烷所组成之族群中。32.根据申请专利范围第30项之方法,其中环氧官能基单体为高度挥发性或气体。33.根据申请专利范围第1项之方法,其中至少一种化合物与其自身的反应导致光阻剂的尺寸膨胀至大于原先光阻剂形体的尺寸。34.根据申请专利范围第33项之方法,其中光阻剂形体可在平行于光阻剂所沉积之表面之至少一个方向上膨胀及在垂直于光阻剂所沉积之表面之方向上膨胀。35.根据申请专利范围第33项之方法,其中光阻剂形体在平行于光阻剂所沉积之表面之至少一个方向上膨胀,藉此使邻近光阻剂形体之空间收缩。36.根据申请专利范围第35项之方法,其中光阻剂形体之膨胀导致被光阻剂形体所围绕之通道收缩。37.根据申请专利范围第1项之方法,其中引发反应能量包括选择自紫外线辐射、e-束及离子轰击所组成之族群中的至少一种能量形式。38.一种形成半导体装置结构之方法,该方法包括:沉积光阻剂层于半导体基材上;曝光于光阻剂中的形体图案;显影光阻剂形体;将经显影光阻剂形体曝于光安定程序中;将经显影光阻剂形体于20℃到200℃之温度下曝于至少一种化合物中历时5秒到1小时之总时间,其中该化合物将与其自身反应,该反应是在光阻剂之至少一种成分存在下发生;将经显影光阻剂形体在将光阻剂形体曝于至少一种化合物之前、同时及之后之至少一个时间内曝于引发反应能量中历时5秒到5分钟之总时间;及将光阻剂形体在选自将光阻剂形体曝于引发反应能量之前、同时所组成之族群中的至少一个时间内曝于属于室温之温度下历时5秒到1小时之总时间。39.根据申请专利范围第38项之方法,其中引发反应能量包括选择自紫外线辐射、e-束及离子轰击所组成之族群中的至少一种能量形式。图式简单说明:图1代表于基材上所生成光阻剂之形体之剖面图,其中光阻剂形体已在处理时收缩;图2代表于基材上所生成光阻剂之形体之剖面图,其中根据本发明,化学物已抵消在图1中所显示之收缩;图3代表说明膜厚度之百分比改变与时间之关系之图式;图4代表说明根据本发明方法之具体实施例所处理之通道之立体图显微照片;图5代表说明未经根据本发明方法所处理之通道之剖面图显微照片;图6代表说明膜厚度之百分比改变与温度之关系之图式;图7代表说明膜厚度之百分比改变与时间之关系之图式;图8代表根据本发明之方法所处理之光阻剂之成对线(paired line)在后曝光烘烤处理之前之剖面图显微照片;图9代表根据本发明之方法所处理之光阻剂之成对线之剖面图显微照片,其中利用处理图8所显示之成对线并加以后曝光烘烤处理;图10代表未根据本发明之方法所处理且未加以后曝光烘烤处理之光阻剂之成对线之剖面图显微照片;图11代表未根据本发明之方法所处理却加以光安定作用之光阻剂之成对线之剖面图显微照片;图12代表说明根据不同状况所处理之光阻剂之不同群组线之厚度的图式;图13代表根据本发明之方法所处理之光阻剂之成对线在后曝光烘烤处理之前之剖面图显微照片;图14代表根据本发明之方法所处理之成对线之剖面图显微照片,其中处理图13所示之成对线并加以后曝光烘烤处理;图15代表说明为未经根据本发明之方法处理且未被加以后曝光烘烤处理之成对线之剖面图显微照片;图16代表说明厚度百分比改变与光阻剂涂覆于晶圆上并根据本发明状况处理之时间之关系图式;图17代表说明厚度百分比改变与光阻剂涂覆于晶圆上并根据本发明状况处理之时间之关系图式;图18代表形成于未经处理光阻剂上之通道的顶部图式;及图19代表在根据本发明之具体实施例所处理之光阻剂中之通道顶部图式。
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