用于浸润式微影制程的涂布材料以及浸润式微影的方法技术

本发明专利技术是有关一种涂布于光阻层上用于浸润式微影制程的涂布材料以及浸润式微影的方法。该涂布材料包含聚合物和酸，聚合物实质性不溶于浸润式流体，酸用以中和来自光阻层的碱性抑制剂（ｑｕｅｎｃｈｅｒ）。一种浸润式微影的方法，包含：形成一光阻层在一基板上，该光阻层包含一碱性抑制剂；形成一涂布材料层在该光阻层上，其中该涂布材料层包含：一酸，以及一聚合物。本发明专利技术能有效的改善和避免水纹缺陷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种顶抗反射涂布(top anti-reflective coating，TARC)材料，特别是涉及一种涂布于一光阻层上用于浸润式微影制程的顶抗反射涂布材料以及浸润式微影的方法。
技术介绍
为了让半导体制造技术能持续向更微小尺寸(如65纳米、45纳米以下)推进，最新的半导体制造技术采用了浸润式微影。然而，浸润式微影会在曝光后残留水滴。水滴残留会造成水纹缺陷因而降低半导体制造的品质，在制造上造成失误。因此，需要一种能降低或避免水纹缺陷的新式顶抗反射涂布材料。由此可见，上述现有的顶抗反射涂布材料在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的涂布于一光阻层上，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。有鉴于上述现有的顶抗反射涂布材料以及浸润式微影的方法存在的缺陷，本专利技术人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型的涂布于一光阻层上，能够改进一般现有的顶抗反射涂布材料，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，克服现有的顶抗反射涂布材料存在的缺陷，而提供一种新型的涂布于一光阻层上用于浸润式微影制程的涂布材料，所要解决的技术问题是使其能中和来自光阻层的抑制剂，降低抑制剂的活性和流动性，使得光阻中的抑制剂藉由扩散进入水滴的可能性大幅降低。因而可有效的改善水纹缺陷，从而更加适于实用。本专利技术的另一目的在于，提供一种浸润式微影的方法，所要解决的技术问题是在光阻层上形成涂布材料层，此涂布材料层可将光阻层与水滴隔离。当光阻层中的抑制剂扩散进入涂布材料层时，抑制剂会被涂布材料层中的成分所中和，而无法继续扩散进入水滴。因而可有效的避免水纹缺陷，从而更加适于实用。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种涂布于一光阻层上用于浸润式微影制程的涂布材料，其特征在于包含一酸，能实质上中和来自该光阻层的一碱性抑制剂；以及一聚合物，实质上为该酸的一载体且实质性的不溶于该浸润式微影制程的一浸润式流体。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的涂布于一光阻层上用于浸润式微影制程的涂布材料，其中所述的酸化学键结于该聚合物。前述的涂布于一光阻层上用于浸润式微影制程的涂布材料，其中所述的酸包含一有机酸。前述的涂布于一光阻层上用于浸润式微影制程的涂布材料，其中所述的聚合物的化学结构中包含碳氢高分子。前述的的涂布于一光阻层上用于浸润式微影制程的涂布材料，其中所述的涂布材料实质性溶解于一碱性溶液。前述的涂布于一光阻层上用于浸润式微影制程的涂布材料，其中所述的碱性溶液为氢氧化四甲铵溶液。前述的涂布于一光阻层上用于浸润式微影制程的涂布材料，其中所述的涂布材料实质性溶解于一溶剂。前述的涂布于一光阻层上用于浸润式微影制程的涂布材料，其中所述的溶剂为环己醇。本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种涂布于一光阻层上用于浸润式微影制程的涂布材料，其特征在于该涂布材料包含一卤烷化合物，用以键结于来自该光阻层的一碱性抑制剂；以及一聚合物，实质性的不溶于该浸润式微影制程的一浸润式流体。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的涂布于一光阻层上用于浸润式微影制程的涂布材料，其中所述的卤烷化合物化学键结于该聚合物。本专利技术的目的及解决其技术问题另外还采用以下技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种浸润式微影的方法，其包含形成一光阻层在一基板上，该光阻层包含一碱性抑制剂；形成一涂布材料层在该光阻层上，其中该涂布材料层包含一酸，能实质上中和来自该光阻层的该碱性抑制剂；以及一聚合物，实质上为该酸的一载体且实质性的不溶于该浸润式微影制程的一浸润式流体。使用一浸润式透镜系统经由一光罩曝光该光阻层；烘烤该光阻层；以及显影曝光后的该光阻层。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的浸润式微影的方法，其中所述的其中所述的浸润式透镜系统的数值孔径约大于0.85。前述的浸润式微影的方法，其中所述的酸化学键结于该聚合物。前述的浸润式微影的方法，其中所述的涂布材料实质性溶解于一碱性溶液。前述的浸润式微影的方法，其中所述的涂布材料实质性溶解于一溶剂。本专利技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本专利技术的主要
技术实现思路
如下为了达到上述目的，本专利技术提供了一种涂布于一光阻层上用于浸润式微影制程的涂布材料。此涂布材料包含聚合物和酸。聚合物为酸的载体且不溶于浸润式微影制程的浸润式流体。酸则可中和来自光阻层的碱性抑制剂。在实施例中，涂布材料的pH值约低于5。涂布材料中的酸可化学键结于聚合物上。酸为有机酸或无机酸。有机酸为具有羧基、羟基、硫醇基、烯醇基、酚基、磺酰基、磺酸基或上述的任意组合的官能团的化合物。有机酸的官能团可键结于聚合物的烷基或芳香基上。有机酸还可为光酸产生剂。无机酸为过氯酸、碘化氢、溴化氢、氯化氢、硝酸、硫氰酸、氯酸、碘酸、次磷酸、氟化氢、亚硝酸、氰酸、氢氮酸、次氯酸、次溴酸、氢氰酸、次碘酸、硫酸、铬酸、亚硫酸、磷酸、亚磷酸、焦磷酸、碳酸、硫化氢、硼酸或上述的任意组合。聚合物的化学结构中包含一个以上的氟原子。涂布材料可溶解于显影液、碱性溶液或溶剂。碱性溶液为氢氧化四甲铵溶液。溶剂为环己醇、丁醇、异丁醇、戊醇或异戊醇。另外，为了达到上述目的，本专利技术另提供了一种涂布于一光阻层上用于浸润式微影制程的涂布材料。此涂布材料包含聚合物和卤烷化合物。聚合物不溶于浸润式微影制程的浸润式流体。卤烷化合物则可与来自光阻层的碱性抑制剂产生反应形成键结。在实施例中，卤烷化合物可与抑制剂反应形成四级铵盐。再者，为了达到上述目的，本专利技术还提供了一种浸润式微影的方法。首先，形成光阻层在基板上。光阻层包含碱性抑制剂。之后，形成涂布材料层在光阻层上。涂布材料层包含酸和聚合物。酸可中和来自光阻层的碱性抑制剂。聚合物为酸的载体且不溶于浸润式微影制程的浸润式流体。之后，使用浸润式透镜系统经由光罩和浸润式流体曝光光阻层。浸润式透镜系统的数值孔径约大于0.85。最后，烘烤和显影光阻层。借由上述技术方案，本专利技术涂布于一光阻层上至少具有下列优点及有益效果由上述可知，形成于光阻层之上的涂布材料层可将光阻层与水滴隔离。当光阻层中的抑制剂扩散进入涂布材料层时，抑制剂会与涂布材料层中的酸反应，因而抑制剂被中和或转换为低流动性且不具抑制能力的分子。因而抑制剂继续扩散进入水滴的可能性大幅降低。故能有效的避免水纹缺陷。综上所述，本专利技术是有关于一种涂布于一光阻层上。该涂布材料包含聚合物和酸，聚合物实质性不溶于浸润式流体，酸用以中和来自光阻层的碱性抑制剂(quencher)。一种浸润式微影的方法，包含形成一光阻层在一基板上，该光阻层包含一碱性抑制剂；形成一涂布材料层在该光阻层上，其中该涂布材料层包含一酸，以及一聚合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涂布于一光阻层上用于浸润式微影制程的涂布材料，其特征在于：包含：　　　　一酸，能实质上中和来自该光阻层的一碱性抑制剂；以及　　　　一聚合物，实质上为该酸的一载体且实质性的不溶于该浸润式微影制程的一浸润式流体。

【技术特征摘要】
US 2005-9-30 60/722,316;US 2005-9-30 60/722,646;US1.一种涂布于一光阻层上用于浸润式微影制程的涂布材料，其特征在于包含一酸，能实质上中和来自该光阻层的一碱性抑制剂；以及一聚合物，实质上为该酸的一载体且实质性的不溶于该浸润式微影制程的一浸润式流体。2.如权利要求1所述的涂布于一光阻层上用于浸润式微影制程的涂布材料，其特征在于其中所述的酸化学键结于该聚合物。3.如权利要求1所述的涂布于一光阻层上用于浸润式微影制程的涂布材料，其特征在于其中所述的酸包含一有机酸。4.如权利要求1所述的涂布于一光阻层上用于浸润式微影制程的涂布材料，其特征在于其中所述的聚合物的化学结构中包含碳氢高分子。5.如权利要求1所述的涂布于一光阻层上用于浸润式微影制程的涂布材料，其特征在于该涂布材料实质性溶解于一碱性溶液。6.如权利要求5所述的涂布于一光阻层上用于浸润式微影制程的涂布材料，其特征在于其中所述的碱性溶液为氢氧化四甲铵溶液。7.如权利要求1所述的涂布于一光阻层上用于浸润式微影制程的涂布材料，其特征在于该涂布材料实质性溶解于一溶剂。8.如权利要求7所述的涂布于一光阻层上用...

【专利技术属性】
技术研发人员：张庆裕，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]