有機矽聚合物做為微影成像對比加強材料之研究

Abstract

對比加強為一種可產生次微米光阻線幅的特殊微影成像製程。此法為在一般單層阻劑 上再塗佈一層薄的具有非線性光漂白性質薄膜，做為對比加強層，可提高下層阻劑的 曝光區與非曝光區間的光強度對比值。只需經一次曝光後，隨即溶去對比加強層，接 著以一般方法顯影阻劑，此法相當簡易，但並非雙層阻劑系統。 由於聚矽化合物（polysilanes ）在中紫外光（mid-UV）有極強吸收，適合做為對比 加強材料。本研究聚合了含苯基及烷基的數種聚矽物。研究結果顯示含苯基者（Mw≒ １０００）具線性或近似線性光漂白性質，曝光時折射率可謂不變，曝光參數A ，B ，C 可適用Dill模式。含直鏈己烷基者（Mw≒６００００）具非線性光漂白性質，較 含苯基者更適合做為對比加強材料。對比加強增值（gain）可達２．１。經由修正D- ill 模式，本研究導了非線性光漂白曲線模擬數學式，與實驗數據相當吻合，可求出 非線性光漂白曲線的連續光強度變化。 本研究為探討聚矽化合物Si-Si 鍵上所接的有機取代基同做為CEM 時，各項性質的關 係。 從實驗結果可綜合歸納為下列四點： １．聚矽化合物的取代基為直鏈己烷基時，而光漂白性質為非線性，受分子量的影響 較小；取化基為含苯基時，受分子量的影響較大，當分子量較低時，當分子量較低時 ，則光漂白性質為線性，其曝光參數經修正後與Dill模式相似。 ２．不同製程對雙成份正型阻劑S-１７１３薄膜的曝光參數的影響，於軟烤溫度由７ ０℃升為１３３℃時，A 值急降，B 值略升，C 值不變，說明PAC 受熱破壞分解。對 單成份阻劑，PCPS，在２５℃∼１０５℃軟烤範圍，A ，B ，C 三值無明顯的變化。 ３．由PDHS的非線性光漂白性質，不知直鏈己烷基取代基較苯基取代基更適合作為C- EM。但不適用於線性Dill模式。 ４．導出非線性光漂白曲線的數學式較文獻已發表者更為精確。