发明名称 一种消除旁波带图案的积体电路制造方法
摘要 一种消除旁波带图案的积体电路制造方法,系在原先以定义电路开口图案的第一光阻层上,形成由水溶性负型光阻所构成之第二光阻层。接着,利用光罩对第二光阻层进行曝光,并利用去离子水进行显影,而暴露出需要的电路开口图案,并选择性保留位于不预期之旁波带开口图案上之部分第二光阻层而达到修补的目的。其中,上述之水溶性负型光阻系由聚合物、光活性化合物、抑制剂、交链剂、以及溶剂所构成。
申请公布号 TW543095 申请公布日期 2003.07.21
申请号 TW091122230 申请日期 2002.09.26
申请人 台湾积体电路制造股份有限公司 发明人 何邦庆;陈建宏
分类号 H01L21/02 主分类号 H01L21/02
代理机构 代理人 蔡坤财 台北市中山区松江路一四八号十二楼
主权项 1.一种消除旁波带图案的积体电路制造方法,至少包括;形成一水溶性负型光阻于一第一光阻层上,并进行一微影制程,其中部分之该水溶性负光阻系与该第一光阻层产生交联(cross-link)作用,而填满该第一光阻层上由旁波带(sidelobe)所造成的图案,且暴露出该第一光阻层之一电路开口图案。2.如申请专利范围第1项所述之消除旁波带图案的积体电路制造方法,其中上述之水溶性负型光阻之成分至少包括:一聚合物;一光活性化合物(Photo-Active Compound);一抑制剂(Quencher);一交链剂(Crosslinking Agent);以及一溶剂,其中该溶剂至少包括一去离子水(De-IonizedWater;DIW)。3.如申请专利范围第2项所述之消除旁波带图案的积体电路制造方法,其中上述之聚合物系为一水溶性聚合物,且该聚合物占该水溶性负型光阻之一重量百分比介于约4%至约8%之间。4.如申请专利范围第3项所述之消除旁波带图案的积体电路制造方法,其中该水溶性聚合物之材质系选自于由聚乙烯醇缩乙醛(Polyvinylacetal)、聚乙烯基 咯烷酮(Polyvinyl Pyrrolidone;PVP)、聚烯丙酸(Polyallylic Acid)、聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol;PVA)、聚乙烯亚胺(Polyethyleneimine)、聚环氧乙烷(Polyethylene Oxide;PEO)、以及聚乙烯基胺(Polyvinylamine)所组成之一族群。5.如申请专利范围第4项所述之消除旁波带图案的积体电路制造方法,其中该水溶性聚合物之材质为聚乙烯醇缩乙醛,且该聚乙烯醇缩乙醛之结构式(I)如下所示:6.如申请专利范围第2项所述之消除旁波带图案的积体电路制造方法,其中上述之光活性化合物系为一水溶性光酸产生剂(Photo Acid Generator;PAG),且该光活性化合物占该水溶性负型光阻之一重量百分比介于约0.01%至约0.1%之间。7.如申请专利范围第6项所述之消除旁波带图案的积体电路制造方法,其中该水溶性光酸产生剂之材质系选自于由嗡盐衍生物(Onium Salt Derivative)与三氮苯衍生物(Triazine Derivative)所组成之一族群。8.如申请专利范围第7项所述之消除旁波带图案的积体电路制造方法,其中该水溶性光酸产生剂之材质为嗡盐衍生物之PAG2087,且该PAG2087之结构式(Ⅱ)如下所示:9.如申请专利范围第7项所述之消除旁波带图案的积体电路制造方法,其中该水溶性光酸产生剂之材质为嗡盐衍生物之PAG-C,且该PAG-C之结构式(Ⅲ)如下所示:10.如申请专利范围第2项所述之消除旁波带图案的积体电路制造方法,其中上述之抑制剂系为一水溶性胺类(Amine),且该抑制剂占该水溶性负型光阻之一浓度介于约百万分之1(Parts Per Million;ppm)至约30ppm之间。11.如申请专利范围第10项所述之消除旁波带图案的积体电路制造方法,其中上述之水溶性胺类之材质系选自于由乙胺(Ethylamine)、二甲胺(Dimethylamine)、二乙胺(Diethylamine)、三甲胺(Trimethylamine)、三乙胺(Triethylamine)、正丙胺(n-Propylamine)、异丙胺(Isopropylamine)、第二丁胺(S-Butylamine)、第三丁胺(t-Butylamine)、环己胺(Cyclohexylamine)、乙二胺(Ethylenediamine)、六亚甲二胺(Hexamethylenediamine)、乙醇胺(Monoethanolamine;MEA)、二乙醇胺(Diethanolamine;DEA)、三乙醇胺(Triethanolamine;TEA)、正丁基二乙醇胺(n-Butyldiethanolamine)、四甲基氢氧化铵(Tetramethyl ammonium Hydroxide;TMAH)、四丁基氢氧化铵(Tetrabutylammonium Hydroxide;TBAH)与胆硷(Choline)所组成之一族群。12.如申请专利范围第11项所述之消除旁波带图案的积体电路制造方法,其中该水溶性胺类之材质为四丁基氢氧化铵。13.如申请专利范围第2项所述之消除旁波带图案的积体电路制造方法,其中上述之交链剂系为一水溶性交链剂,且该交链剂占该水溶性负型光阻之一重量百分比介于约0.5%至约2%之间。14.如申请专利范围第13项所述之消除旁波带图案的积体电路制造方法,其中该水溶性交链剂之材质系选自于由尿素衍生物(UreaDerivatave)与三聚氰胺衍生物(Melamine Derivative)所组成之一族群。15.如申请专利范围第14项所述之消除旁波带图案的积体电路制造方法,其中该水溶性交链剂之材质为环氧乙基尿素(Ethyleneurea),且该环氧乙基尿素之结构式(Ⅳ)如下所示:其中官能基R1.R2.R3以及R4系选自于由氢与烷基类所组成之一族群。16.如申请专利范围第14项所述之消除旁波带图案的积体电路制造方法,其中该水溶性交链剂之材质为甲氧基羟甲基尿素(Methoxy-Methylol-Urea)。17.如申请专利范围第2项所述之消除旁波带图案的积体电路制造方法,其中该溶剂更至少由该去离子水与一异丙醇(Isopropyl Alcohol;IPA)所组成,且该异丙醇占该水溶性负型光阻之一重量百分比介于约4%至约7%之间。18.如申请专利范围第17项所述之消除旁波带图案的积体电路制造方法,其中该去离子水占该水溶性负型光阻之一重量百分比介于约85%至约90%之间。19.如申请专利范围第1项所述之消除旁波带图案的积体电路制造方法,其中上述之第一光阻层之材质系为一正光阻,并选自于由I线光阻、氟化氪(KrF)光阻、氟化氩(ArF)光阻、氟二量体(F2)光阻以及极紫外光(extreme ultraviolet;EUV)光阻及其组合所组成之一族群。20.如申请专利范围第1项所述之消除旁波带图案的积体电路制造方法,其中上述之第一光阻层系利用一光罩以形成该电路开口图案,该光罩系可选自于由减光型相移式光罩(attenuated phase shifting mask;AttPSM)、高传送减光型相移式光罩(high transmission AttPSM)、交替式相移光罩(Alternating Phase-Shifting Mask;Alt PSM)以及具有散射栅之二元光罩及其组合所组成之一族群。21.如申请专利范围第1项所述之消除旁波带图案的积体电路制造方法,其中上述之微影制程系利用一光源对该水溶性负型光阻进行曝光,藉以产生该交联作用,且该光源系选自于由一365奈米(Nanometer;nm)光源、一248nm光源、一193nm光源、一157nm光源、一极紫外光光源与一电子束(Electron Bean;EB)所组成之一族群。22.如申请专利范围第1项所述之消除旁波带图案的积体电路制造方法,其中上述之微影制程系利用一溶剂进行显影制程,藉以去除一部份之该水溶液负型光阻,而暴露出该第一光阻层之该电路开口图案,且该溶剂至少包括一去离子水。23.如申请专利范围第22项所述之消除旁波带图案的积体电路制造方法,其中上述之溶剂系由一去离子水与一醇类所构成。24.一种消除旁波带图案的积体电路制造方法,至少包括;形成一第一光阻层于一基材上;进行一第一微影制程,利用一第一光罩藉以在该第一光阻层上形成出一第一图案;形成一第二光阻层于一第一光阻层上,藉以填满该第一光阻层上之该第一图案与由旁波带所形成之一第二图案,其中该第二光阻层系由一水溶性负型光阻所构成;以及进行一第二微影步骤,藉以在该第二光阻层上暴露出该第一图案,其中该第二微影步骤至少包括:进行一曝光步骤,利用一第二光罩以在该第二光阻层上定义出该第一图案之位置;以及进行一显影步骤,利用一水溶液以移去一部份之该第二光阻层,以暴露出该第一图案。25.如申请专利范围第24项所述之消除旁波带图案的积体电路制造方法,其中上述之水溶性负型光阻之成分至少包括:一聚合物,其中该聚合物系为一水溶性聚合物,且该聚合物占该水溶性负型光阻之一重量百分比介于约4%至约8%之间;一光活性化合物(Photo-Active Compound),其中该光活性化合物系为一水溶性光酸产生剂(Photo Acid Generator;PAG),且该光活性化合物占该水溶性负型光阻之一重量百分比介于约0.01%至约0.1%之间;一抑制剂(Quencher),其中该抑制剂系为一水溶性胺类(Amine),且该抑制剂占该水溶性负型光阻之一浓度介于约百万分之1(Parts Per Million;ppm)至约30ppm之间;一交链剂(Crosslinking Agent),其中该交链剂系为一水溶性交链剂,且该交链剂占该水溶性负型光阻之一重量百分比介于约0.5%至约2%之间;以及一溶剂,其中该溶剂至少包括一去离子水(De-IonizedWater;DIW)。26.如申请专利范围第25项所述之消除旁波带图案的积体电路制造方法,其中该水溶性聚合物之材质系选自于由聚乙烯醇缩乙醛(Polyvinylacetal)、聚乙烯基 咯烷酮(Polyvinyl Pyrrolidone;PVP)、聚烯丙酸(Polyallylic Acid)、聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol;PVA)、聚乙烯亚胺(Polyethyleneimine)、聚环氧乙烷(Polyethylene Oxide;PEO)、以及聚乙烯基胺(Polyvinylamine)所组成之一族群。27.如申请专利范围第26项所述之消除旁波带图案的积体电路制造方法,其中该水溶性聚合物之材质为聚乙烯醇缩乙醛,且该聚乙烯醇缩乙醛之结构式(I)如下所示:28.如申请专利范围第25项所述之消除旁波带图案的积体电路制造方法,其中该水溶性光酸产生剂之材质系选自于由嗡盐衍生物(Onium Salt Derivative)与三氮苯衍生物(Triazine Derivative)所组成之一族群。29.如申请专利范围第28项所述之消除旁波带图案的积体电路制造方法,其中该水溶性光酸产生剂之材质为嗡盐衍生物之PAG2087,且该PAG2087之结构式(Ⅱ)如下所示:30.如申请专利范围第28项所述之消除旁波带图案的积体电路制造方法,其中该水溶性光酸产生剂之材质为嗡盐衍生物之PAG-C,且该PAG-C之结构式(Ⅲ)如下所示:31.如申请专利范围第25项所述之消除旁波带图案的积体电路制造方法,其中该水溶性胺类之材质系选自于由乙胺(Ethylamine)、二甲胺(Dimethylamine)、二乙胺(Diethylamine)、三甲胺(Trimethylamine)、三乙胺(Triethylamine)、正丙胺(n-Propylamine)、异丙胺(Isopropylamine)、第二丁胺(s-Butylamine)、第三丁胺(t-Butylamine)、环己胺(Cyclohexylamine)、乙二胺(Ethylenediamine)、六亚甲二胺(Hexamethylenediamine)、乙醇胺(Monoethanolamine;MEA)、二乙醇胺(Diethanolamine;DEA)、三乙醇胺(Triethanolamine;TEA)、正丁基二乙醇胺(n-Butyldiethanolamine)、四甲基氢氧化铵(Tetramethylammonium Hydroxide;TMAH)、四丁基氢氧化铵(Tetrabutylammonium Hydroxide;TBAH)与胆硷(Choline)所组成之一族群。32.如申请专利范围第31项所述之消除旁波带图案的积体电路制造方法,其中该水溶性胺类之材质为四丁基氢氧化铵。33.如申请专利范围第25项所述之消除旁波带图案的积体电路制造方法,其中该水溶性交链剂之材质系选自于由尿素衍生物(Urea Derivative)与三聚氰胺衍生物(Melamine Derivative)所组成之一族群。34.如申请专利范围第33项所述之消除旁波带图案的积体电路制造方法,其中该水溶性交链剂之材质为环氧乙基尿素(Ethyleneurea),且该环氧乙基尿素之结构式(Ⅳ)如下所示:其中官能基R1.R2.R3以及R4系选自于由氢与烷基类所组成之一族群。35.如申请专利范围第33项所述之消除旁波带图案的积体电路制造方法,其中该水溶性交链剂之材质为甲氧基羟甲基尿素(Methoxy-Methylol-Urea)。36.如申请专利范围第25项所述之消除旁波带图案的积体电路制造方法,其中该溶剂更至少由该去离子水与一异丙醇(Isopropyl Alcohol;IPA)所组成,且该异丙醇占该水溶性负型光阻之一重量百分比介于约4%至约7%之间。37.如申请专利范围第36项所述之消除旁波带图案的积体电路制造方法,其中该去离子水占该水溶性负型光阻之一重量百分比介于约85%至约90%之间。38.如申请专利范围第24项所述之消除旁波带图案的积体电路制造方法,其中上述之第一光阻层之材质系为一正光阻,并选自于由I线光阻、氟化氪(KrF)光阻、氟化氩(ArF)光阻、氟二量体(F2)光阻以及极紫外光(extreme ultraviolet;EUV)光阻及其组合所组成之一族群。39.如申请专利范围第24项所述之消除旁波带图案的积体电路制造方法,其中上述之第一光罩系可选自于由减光型相移式光罩(attenuated phase shifting mask;AttPSM)、高传送减光型相移式光罩(high transmission AttPSM)、交替式相移光罩(Alternating Phase-Shifting Mask;Alt PSM)以及具有散射栅之二元光罩及其组合所组成之一族群。40.如申请专利范围第24项所述之消除旁波带图案的积体电路制造方法,其中上述之第二微影制程之该曝光步骤系利用一光源对该第二光阻层进行曝光,藉以产生该交联作用,且该光源系选自于由一365奈米(Nanometer;nm)光源、一248nm光源、一193nm光源、一157nm光源、一极紫外光光源与一电子束(Electron Bean;EB)所组成之一族群。41.如申请专利范围第24项所述之消除旁波带图案的积体电路制造方法,其中上述之该水溶液为一去离子水。42.如申请专利范围第24项所述之消除旁波带图案的积体电路制造方法,其中上述之水溶液系由一去离子水与一醇类所构成。图式简单说明:第1图至第5图系绘示依据本发明之一较佳实施例之形成光阻图案的方法之制程剖面图。
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