发明名称 利用电子束曝光修饰193奈米之敏感光阻材料
摘要 一种增加光阻之蚀刻抗性之方法,特别是适合用于如积体电路之微电子装置制造的正型作业193奈米之敏感光阻。将193奈米之感光组合物涂覆于基材上,对193奈米波长之足够能量曝光而在成像方式曝光区域分解聚合物;及显影以去除曝光之非影像区域。然后影像区域对充份之电子束辐射曝光以增加影像区域对蚀刻剂之抗性。
申请公布号 TWI247975 申请公布日期 2006.01.21
申请号 TW089111426 申请日期 2000.06.12
申请人 电子视讯公司 发明人 马修 罗素;赛莫 汪
分类号 G03F7/40;G03F7/004 主分类号 G03F7/40
代理机构 代理人 蔡坤财 台北市中山区松江路148号11楼
主权项 1.一种制造蚀刻抗性影像之方法,其包含: (a)在基材上涂覆及乾燥感光组合物,此感光组合物 包含 (i)至少一种不水溶性酸可分解聚合物,其对约193奈 米波长之紫外线辐射为实质上透明的,其中该聚合 物以在涂覆于基材上及乾燥时足以形成组合物成 份之均匀膜之量存在于感光组合物中; (ii)至少一种在对约193奈米波长之足够活化能量曝 光时可产生酸之感光化合物,该感光化合物以足以 使感光组合物实质上均匀地感光之量存在; (b)以成像方式使感光组合物对约193奈米波长之足 够活化能量曝光,以造成感光化合物产生足够之酸 而在感光组合物之成像方式曝光区域中分解聚合 物; (c)将感光组合物显影因而去除感光组合物之曝光 非影像区域且留下未曝光影像区域; (d)以充份之电子束辐射照射感光组合物之影像区 域因而增加影像区域中之感光组合物对蚀刻剂之 抗性。 2.根据申请专利范围第1项之方法,其中聚合物包含 烯烃、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、含降冰片烯聚 合物、脂环聚合物或其组合。 3.根据申请专利范围第1项之方法,其中聚合物包含 聚丙烯酸烷酯或聚甲基丙烯酸烷酯。 4.根据申请专利范围第1项之方法,其中聚合物具有 1,000至800,000范围之分子量。 5.根据申请专利范围第1项之方法,其中感光化合物 包含盐。 6.根据申请专利范围第1项之方法,其中感光化合物 包含疏、重氮盐与碘盐。 7.根据申请专利范围第1项之方法,其中基材选自包 括矽、铝、铌酸锂、聚合树脂、二氧化矽、掺染 二氧化矽、砷化镓、第III/V族化合物、氮化矽、 钽、铜、多矽、陶瓷、及铝/铜混合物。 8.根据申请专利范围第1项之方法,其中以ArF雷射进 行曝光。 9.根据申请专利范围第1项之方法,其中以ArF雷射在 1毫焦耳/平方公分至10毫焦耳/平方公分之曝光剂 量进行曝光。 10.根据申请专利范围第1项之方法,其中感光组合 物进一步包含一或更多种选自包括丙二醇烷醚、 乙酸丁酯、乙二醇单乙醚乙酸酯、双(2-甲氧乙)醚 、环戊酮及丙二醇甲醚乙酸酯之残余溶剂。 11.根据申请专利范围第1项之方法,其中该聚合物 以基于感光组合物之非溶剂部份重量为50%至99%之 量存在于感光组合物中,而且感光化合物以1%至20% 之量存在。 12.根据申请专利范围第1项之方法,其中感光组合 物进一步包含一或更多种选自包括非芳族着色剂 、染料、抗静电剂、调平剂、交联剂、塑性剂、 黏附促进剂、增速剂、溶剂、溶解抑制剂、酸产 生剂及界面活性剂之成份。 13.根据申请专利范围第1项之方法,其中显影以硷 性水溶液进行。 14.根据申请专利范围第1项之方法,其中显影以无 金属离子硷性水溶液进行。 15.根据申请专利范围第1项之方法,其中显影以包 含氢氧化钠、氢氧化钾、四甲铵氢氧化物及其混 合物之硷性水溶液进行。 16.根据申请专利范围第1项之方法,其中电子束照 射以均匀之大面积全电子束曝光来源进行,其同时 将感光组合物之实质上所有影像区域曝光。 17.根据申请专利范围第1项之方法,其中电子束照 射以均匀之大面积电子束来源进行,其同时覆盖4 平方英寸至256平方英寸之曝光面积。 18.根据申请专利范围第1项之方法,其中电子束照 射以产生范围为0.5至30KeV之电子束能量程度之来 源进行。 19.根据申请专利范围第1项之方法,其中电子束照 射来自产生范围为1至500,000C/平方公分之电子剂 量之来源。 20.根据申请专利范围第1项之方法,其中电子束照 射由产生1至150毫安培之电子束电流之来源进行。 21.根据申请专利范围第1项之方法,其中进行电子 束照射同时将基材加热至20℃至450℃之温度。 22.根据申请专利范围第1项之方法,其中进行电子 束照射在选自包括氮、氧、氢、氩、氙、氦、氨 、矽烷、氢与氮之掺合物、氨及其混合物之气体 中进行。 23.根据申请专利范围第1项之方法,其中进行电子 束照射同时基材在维持于10-5至102托耳范围之真空 下。 24.根据申请专利范围第1项之方法,其进一步包含 在显影前将以成像方式曝光之感光组合物加热充 份之时间及温度,以在感光组合物之成像方式曝光 区域中增加酸分解聚合物之速率之步骤。 25.一种制造微电子装置影像之方法,其包含: (a)在半导体基材上涂覆及乾燥感光组合物,此感光 组合物包含 (i)至少一种不水溶性酸可分解聚合物,其对约193奈 米波长之紫外线辐射为实质上透明的,其中该聚合 物以在涂覆于基材上及乾燥时足以形成组合物成 份之均匀膜之量存在于感光组合物中; (ii)至少一种在对约193奈米波长之足够活化能量曝 光时可产生酸之感光化合物,该感光化合物以足以 使感光组合物实质上均匀地感光之量存在; (b)以成家方式使感光组合物对约193奈米波长之足 够活化能量曝光,以造成感光化合物产生足够之酸 而在感光组合物之成像方式曝光区域中分解聚合 物; (c)将感光组合物显影因而去除感光组合物之曝光 非影像区域且留下未曝光影像区域; (d)以充份之电子束辐射照射感光组合物之影像区 域因而增加影像区域中之感光组合物对蚀刻剂之 抗性。 26.根据申请专利范围第25项之方法,其进一步包含 在显影前将以成像方式曝光之感光组合物加热充 份之时间及温度,以在感光组合物之成像方式曝光 区域中增加酸分解聚合物之速率之步骤。 27.一种微电子装置影像,其由包含以下之方式制造 : (a)在半导体基材上涂覆及乾燥感光组合物,此感光 组合物包含 (i)至少一种不水溶性酸可分解聚合物,其对约193奈 米波长之紫外线辐射为实质上透明的,其中该聚合 物以在涂覆于基材上及乾燥时足以形成组合物成 份之均匀膜之量存在于感光组合物中; (ii)至少一种在对约193奈米波长之足够活化能量曝 光时可产生酸之感光化合物,该感光化合物以足以 使感光组合物实质上均匀地感光之量存在; (b)以成像方式使感光组合物对约193奈米波长之足 够活化能量曝光,以造成感光化合物产生足够之酸 而在感光组合物之成像方式曝光区域中分解聚合 物; (c)将感光组合物显影因而去除感光组合物之曝光 非影像区域且留下未曝光影像区域; (d)以充份之电子束辐射照射感光组合物之影像区 域因而增加影像区域中之感光组合物对蚀刻剂之 抗性。 28.根据申请专利范围第27项之方法制造之微电子 装置影像,其进一步包含在显影前将以成像方式曝 光之感光组合物加热充份之时间及温度,以在感光 组合物之成像方式曝光区域中增加酸分解聚合物 之速率之步骤。 图式简单说明: 图1显示比较两种193奈米之光阻及248奈米之光阻之 蚀刻速率之图表。
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