用于浸润式微影的光阻材料及浸润式微影方法技术

本发明专利技术是有关于一种浸润式微影的方法及其光阻材料，其中此光阻材料包含聚合物、光酸产生剂以及抑制剂。聚合物与酸反应后，能溶解于碱性溶液中。光酸产生剂吸收辐射后，能分解形成酸。抑制剂能中和酸且流动性低。因此，此光阻材料能避免浸润式微影中的水纹缺陷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光阻材料，特别是涉及一种浸润式微影(ImmersionLithography)的光阻材料及浸润式微影方法。
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技术。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从而降低半导体制造的品质，造成失误。由此可见，上述现有的在结构与使用上，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型的，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，能够改进一般现有的，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
本专利技术的主要目的在于，克服现有的存在的缺陷，而提供一种新型的，所要解决的技术问题是避免浸润式微影的水纹缺陷，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用于浸润式微影的光阻材料，其包含一聚合物，该聚合物与一酸反应后，能溶解于一碱性溶液中；一光酸产生剂，该光酸产生剂在吸收一辐射后，能分解形成该酸；以及一抑制剂，该抑制剂能中和该酸且流动性低，其中该抑制剂在该光阻中的重量百分浓度高于约0.5％。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，其中所述的抑制剂化学键结于该聚合物上。前述的，其中所述的抑制剂的氮原子和该聚合物的长链间间隔至少一个碳原子。前述的，其中所述的抑制剂的化学结构中包含一个具有孤对电子的氮原子。前述的，其中所述的抑制剂的化学结构中包含至少一个环形结构的基团键结于该抑制剂的该氮原子上。前述的，其中所述的抑制剂的化学结构中包含至少一个碳数4以上的烷基键结于该抑制剂的该氮原子上。前述的，其中所述的抑制剂的化学结构中包含至少一个支链结构的基团键结于该抑制剂的该氮原子上。前述的，其中所述的抑制剂为实质疏水性。前述的，其中所述的抑制剂的化学结构中包含至少一个氟原子。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用于浸润式微影的光阻材料，其包含一聚合物，该聚合物与一酸反应后，能溶解于一碱性溶液中；复数个光酸产生剂，该些光酸产生剂在吸收一辐射后，能分解形成该酸；以及复数个抑制剂，该些抑制剂能中和该酸，且借由以下方式中至少一种，降低该抑制剂的流动性化学键结于该聚合物；实质疏水性；以及物理阻陷于该聚合物之中。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，其中该些抑制剂的浓度约为该些光酸产生剂浓度的四分之一。前述的，其中该些抑制剂的化学结构中包含一个具有孤对电子的氮原子。前述的，其中该些抑制剂的化学结构中包含至少一个化学基团键结于该抑制剂的该氮原子上，其中该化学基团具有环形、长链或支链结构。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方法，其包含形成一光阻于一基板上，该光阻包含一聚合物，该聚合物与一酸反应后，能溶解于一碱性溶液中；复数个光酸产生剂，该些光酸产生剂在吸收一辐射后，能分解形成该酸；及复数个抑制剂，该些抑制剂能中和该酸，且流动性低；曝光该光阻于一浸润式微影系统的一流体中；烘烤该光阻，该光阻中的该些抑制剂扩散进入浸润式微影的一流体的量小于约5*10-13mole/cm2；以及显影曝光后的该光阻。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，其中所述的曝光步骤之后，更包含酸处理，该酸处理让曝光后该光阻上水滴的pH值小于6。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用于浸润式微影的光阻材料，包含聚合物、光酸产生剂和抑制剂。其中聚合物与酸反应后，能溶解于碱性溶液中。光酸产生剂在吸收辐射后，能分解形成酸。抑制剂能中和酸且其流动性低。在较佳的实施例中，其中抑制剂在光阻中的重量百分浓度约高于0.5％。为了降低抑制剂的流动性，抑制剂可化学键结于聚合物上，其中抑制剂的氮原子和聚合物的长链间间隔至少一个碳原子。抑制剂的化学结构中具有一个氮原子，在氮原子上具有孤对电子。在氮原子上可键结环形结构的基团、碳数4以上的直链或支链烷基。也可用疏水性的抑制剂，例如使用化学结构中含有氟原子的抑制剂。浸润式微影系统中所用的流体可为水或其他反射率高于1.44的液体。利用上述方式降低抑制剂的流动性，可使抑制剂扩散进入浸润式微影的流体的量小于约5*10-13mole/cm2。另外，为了达到上述目的，本专利技术另提供了一种用于浸润式微影的光阻材料，包含聚合物、光酸产生剂和抑制剂。其中聚合物与酸反应后，能溶解于碱性溶液中。光酸产生剂在吸收辐射后，能分解形成酸。抑制剂能中和酸。且借由将抑制剂化学键结于聚合物上、使用疏水性的抑制剂或让抑制剂物理阻陷于聚合物这些方式，来降低抑制剂本身的流动性。在上述的光阻材料还可加入溶剂于其中。在较佳实施例中，抑制剂的浓度约为光酸产生剂浓度的四分之一。在抑制剂的化学结构中具有一个氮原子，在氮原子上具有孤对电子。在氮原子上可键结至少一个具有环形、长链或支链结构的化学基团。因为抑制剂流动性低，使得抑制剂扩散进入浸润式微影的流体的量可小于约5*10-13mole/cm2。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方法，首先，形成光阻于基板上，光阻材料包含聚合物、多个光酸产生剂以及多个抑制剂。聚合物与酸反应后，能溶解于碱性溶液中。光酸产生剂在吸收辐射后，能分解形成酸。抑制剂能中和酸。之后，曝光光阻于浸润式微影系统的流体中。再烘烤光阻，光阻中抑制剂扩散进入浸润式微影的流体的量可小于约5*10-13mole/cm2。最后，显影曝光后的光阻。在上述浸润式微影方法中还可包含酸处理，让曝光后光阻上水滴的pH值小于6。另外，上述烘烤光阻的步骤是为了方便移除光阻上的水滴。借由上述技术方案，本专利技术至少具有下列优点其中此光阻材料包含聚合物、光酸产生剂以及抑制剂。聚合物与酸反应后，能溶解于碱性溶液中。光酸产生剂吸收辐射后，能分解形成酸。抑制剂能中和酸且流动性低。因此，此光阻材料能避免浸润式微影中的水纹缺陷。综上所述，本专利技术新颖的，能避免浸润式微影中的水纹缺陷。本专利技术具有上述诸多优点及实用价值，其不论在产品结构功能或方法上皆有较大的改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的具有增进的突出功效，从而更加适于实用，并具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，方了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。附图说明图1是依照本专利技术一较佳实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于浸润式微影的光阻材料，其特征在于其包含：一聚合物，该聚合物与一酸反应后，能溶解于一碱性溶液中；一光酸产生剂，该光酸产生剂在吸收一辐射后，能分解形成该酸；以及一抑制剂，该抑制剂能中和该酸且流动性低，其中该抑制剂在该光阻中的重量百分浓度高于０．５％。

【技术特征摘要】
US 2005-9-30 60/722,646;US 2005-11-10 11/271,6391.一种用于浸润式微影的光阻材料，其特征在于其包含一聚合物，该聚合物与一酸反应后，能溶解于一碱性溶液中；一光酸产生剂，该光酸产生剂在吸收一辐射后，能分解形成该酸；以及一抑制剂，该抑制剂能中和该酸且流动性低，其中该抑制剂在该光阻中的重量百分浓度高于0.5％。2.根据权利要求1所述的用于浸润式微影的光阻材料，其特征在于其中所述的抑制剂化学键结于该聚合物上。3.根据权利要求2所述的用于浸润式微影的光阻材料，其特征在于其中所述的抑制剂的氮原子和该聚合物的长链间间隔至少一个碳原子。4.根据权利要求1所述的用于浸润式微影的光阻材料，其特征在于其中所述的抑制剂的化学结构中包含一个具有孤对电子的氮原子。5.根据权利要求4所述的用于浸润式微影的光阻材料，其特征在于其中所述的抑制剂的化学结构中包含至少一个环形结构的基团键结于该抑制剂的该氮原子上。6.根据权利要求4所述的用于浸润式微影的光阻材料，其特征在于其中所述的抑制剂的化学结构中包含至少一个碳数4以上的烷基键结于该抑制剂的该氮原子上。7.根据权利要求4所述的用于浸润式微影的光阻材料，其特征在于其中所述的抑制剂的化学结构中包含至少一个支链结构的基团键结于该抑制剂的该氮原子上。8.根据权利要求1所述的用于浸润式微影的光阻材料，其特征在于其中所述的抑制剂为实质疏水性。9.根据权利要求8所述的用于浸润式微影...

【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[]