专利名称：浸润式光刻系统及对具有光阻层的半导体结构的照光方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体元件的制程，特别是涉及浸润式光刻技术的系统、方法及其所使用的浸润流体。
背景技术：
在典型的光刻系统中，为了分辨点、线或影像等高解析图形，光刻系统必须具有高分辨率。在集成电路(IC)产业所使用的光刻系统中，一般是直接将光投影到光阻层上，以图形化电极元件。光刻系统已在IC产业中使用了数十年，并被期望用来解决50纳米线宽以下的制程。因此，改善光刻系统的分辨率已经成为半导体IC芯片制造商制作高密度、高速度半导体IC芯片最重要的课题之一。
对于光刻系统，其分辨率R由公式R＝k1λ/NA决定。其中，k1是光刻常数，λ是影像光源的波长，NA是数值孔径，由公式NA＝nsinθ计算得到，其中θ是系统中角的半开孔径，n是光刻系统和基材之间的材料的折射率。
通常，有三种方法可以用来调整光刻蚀刻的分辨率，以改善光刻技术。第一种方法是减小影像光源的波长λ。例如，使用氩氟准分子激光(λ＝193纳米)来代替G射线(λ＝436纳米)以缩减波长。近来，影像光源的波长已可缩减到157纳米，甚至减小到超紫外线(EUV)的波长。第二种方法是减小光刻常数k1的值，例如，使用相位移光罩和偏轴照射可以将k1的值由0.6减至0.4。第三种方法则是通过改善光学设计、制造技术和计量控制来提升数值孔径NA的值。目前，数值孔径NA的值已可由0.35增至约0.8。但是，上述改善分辨率的常用方法已经接近物理和技术极限。例如，NA的值(即nsinθ)受n的限制，如果使用的是具有自由空间(free space)的光学系统，则此时n等于1，即NA的上限是1。
相对于一般的光刻技术，近年来，浸润式光刻(immersionlithographic)技术已经发展到可以允许进一步增加NA(数值孔径)的值。在浸润式光刻技术中，基材被浸润在具有高折射率的液体或浸润流体下进行光刻制造，具有高折射率(n＞1)的流体会填满光刻系统最外侧的光学单元(例如透镜)和基材之间的空隙(原本由空气填充)，因此，利用此种方法，透镜可以具有大于1的NA值。全氟聚醚(PFPE)、环辛烷、去离子水(DI-water)等具有高折射率的流体，都可用于浸润式光刻技术中。由于NA值突破了原先的上限1，因此，与一般的光刻技术相比，浸润式光刻技术能够提供更为精密的光刻制造分辨率。
用于浸润式光刻技术的高折射率流体应该满足以下几项要求该流体对于所使用的具有特定波长的光线必须具有低的吸收系数；该流体必须具有适度高的折射率以修正整个系统的折射率；该流体必须与光学装置(镜头)和基板上的光阻具有化学上的相容性和良好的接触性。
以下总结了有关浸润式光刻技术的文件(1)公开号为US 2002/0163629的美国专利Methods andapparatus employing an index matching medium。
(2)专利号为US5900354的美国专利Method for opticalinspection and lithography。
(3)专利号为US5610683的美国专利Immersion typeprojection exposure apparatus。
(4)专利号为US5121256的美国专利Lithography systememploying a solid immersion lens。
(5)J.A.Hoffnagle等。Liquid immersiondeep-ultraviolet interferometric lithography。J.VacuumScience and Technology B，Vol.17，No.6，pp3306-33091999。
(6)M.Switkes等。Immersion lithography at 157nm。J.Vacuum Science and Technology B，Vol.19，No.6，pp2353-2356，2000。
传统的浸润式光刻技术以水作为浸润流体，但是作为浸润流体的水，其pH值没有被进一步控制住。如此一来，光刻技术所使用的光阻(特别是化学增幅光阻)会被浸润流体或水的氢氧根离子(OH-)污染。此外，某些光学透镜所使用的材料，例如氟化钙，在水中也会有一定的溶解度。
因此，研发更好的浸润式光刻技术和方法，改善现有技术产生的问题，是半导体技术中一项急待研究的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种浸润式光刻系统、适用于浸润式光刻系统的浸润流体，以及对上面形成有光阻层的半导体结构的照光方法，既提高浸润式光刻系统的分辨率，又减小浸润流体对光阻层的污染和对光学透镜的溶解。
为了实现上述目的，本发明提供一种浸润式光刻系统，包含一个光学表面；以及一个pH值小于7的浸润流体，其中该浸润流体至少与该光学表面的一部份接触。
根据本发明所述的浸润式光刻系统，所述浸润流体包含水。
根据本发明所述的浸润式光刻系统，所述浸润流体的pH值介于2至7之间。
根据本发明所述的浸润式光刻系统，所述浸润流体的pH值介于4至7之间。
根据本发明所述的浸润式光刻系统，所述浸润流体的pH值介于6至7之间。
根据本发明所述的浸润式光刻系统，所述光学表面包含二氧化硅。
根据本发明所述的浸润式光刻系统，所述光学表面包含熔硅。
根据本发明所述的浸润式光刻系统，所述光学表面包含氟化钙。
根据本发明所述的浸润式光刻系统，所述浸润流体中溶解有含氟的化合物。
根据本发明所述的浸润式光刻系统，所述含氟化合物是由氟化钠、氟化钾、氢氟酸中的一种或多种混合而成的。
根据本发明所述的浸润式光刻系统，所述浸润流体中氟离子的浓度大于0.01摩尔/升。
根据本发明所述的浸润式光刻系统，所述浸润流体中氟离子的浓度大于0.1摩尔/升。
根据本发明所述的浸润式光刻系统，所述光学表面下方具有一个半导体元件基板，该半导体元件基板的最上层具有一个光阻层。
根据本发明所述的浸润式光刻系统，所述光阻层包含化学增幅型光阻。
根据本发明所述的浸润式光刻系统，所述半导体元件基板浸润在所述浸润流体中。
根据本发明所述的浸润式光刻系统，所述半导体元件基板的下面具有支撑台座，该支撑台座浸润在所述浸润流体中。
为了实现上述目的，本发明提供一种浸润式光刻系统，其具有一个波长小于197纳米的影像光源，包含一个光学表面；一个pH值小于7的水液溶，该水液溶至少与该光学表面的一部份接触；以及一个半导体元件基板，该半导体元件基板的最上层具有一个光阻层，且该光阻层的一部分与该水液溶接触。
根据本发明所述的浸润式光刻系统，所述水液溶的pH值介于6至7之间。
根据本发明所述的浸润式光刻系统，所述光学表面包含氟化钙。
根据本发明所述的浸润式光刻系统，所述水溶液中溶解有含氟的化合物，该含氟化合物是由氟化钠、氟化钾、氢氟酸中的一种或多种混合而成的。
根据本发明所述的浸润式光刻系统，所述水溶液中氟离子的浓度大于0.01摩尔/升。
为了实现上述目的，本发明提供一种对上面形成有光阻层的半导体结构的照光方法，包含在光学表面和光阻层之间的空间中导入一个pH值小于7的浸润流体；以及提供一个光能量直接穿过该浸润流体照射到该光阻层上。
根据本发明所述的对上面形成有光阻层的半导体结构的照光方法，所述浸润流体的pH值介于2至7之间。
根据本发明所述的对上面形成有光阻层的半导体结构的照光方法，所述浸润流体的pH值介于6至7之间。
根据本发明所述的对上面形成有光阻层的半导体结构的照光方法，所述光学表面包含氟化钙。
根据本发明所述的对上面形成有光阻层的半导体结构的照光方法，所述浸润流体中溶解有含氟的化合物，该含氟化合物是由氟化钠、氟化钾、氢氟酸中的一种或多种混合而成的。
根据本发明所述的对上面形成有光阻层的半导体结构的照光方法，所述浸润流体中氟离子的浓度大于0.01摩尔/升。
根据本发明所述的对上面形成有光阻层的半导体结构的照光方法，所述浸润流体中氟离子的浓度大于0.1摩尔/升。
根据本发明所述的对上面形成有光阻层的半导体结构的照光方法，所述光阻层包含化学增幅型光阻。
根据本发明所述的对上面形成有光阻层的半导体结构的照光方法，该照光方法还包含对所述光阻层进行显影。
根据本发明所述的对上面形成有光阻层的半导体结构的照光方法，对所述光阻层进行显影的步骤包括将所述光阻层浸润于四甲基氢氧化铵溶液。
为了实现上述目的，本发明提供一种对上面形成有光阻层的半导体结构的照光方法，包含在光学表面和光阻层之间的空间中导入一个pH值小于7的水溶液；以及提供一个光能量直接穿过该水溶液照射到该光阻层上，其中该光线的波长小于450纳米。
根据本发明所述的对上面形成有光阻层的半导体结构的照光方法，所述水溶液的pH值介于2至7之间。
根据本发明所述的对上面形成有光阻层的半导体结构的照光方法，所述水溶液的pH值介于6至7之间。
根据本发明所述的对上面形成有光阻层的半导体结构的照光方法，所述光学表面包含氟化钙。
根据本发明所述的对上面形成有光阻层的半导体结构的照光方法，所述水溶液中溶解有含氟的化合物，该含氟化合物是由氟化钠、氟化钾、氢氟酸中的一种或多种混合而成的。
根据本发明所述的对上面形成有光阻层的半导体结构的照光方法，所述水溶液中氟离子的浓度大于0.01摩尔/升。
本发明提供的浸润式光刻系统和对上面形成有光阻层的半导体结构的照光方法，通过在光学表面和光阻层之间导入浸润流体，提高了光刻系统和半导体结构之间材料的折射率，进而提高了光刻系统的分辨率。同时，由于使浸润流体的pH值小于7，抑制了浸润流体中氢氧根离子对光阻层的污染，提高了后续制程的准确度；由于向浸润流体中引入光学透镜材料所包含的离子，利用同离子效应抑制了浸润流体对光学透镜的溶解，减小了浸润流体对光学透镜的损坏。
图1是本发明浸润式光刻技术系统的示意图。
图2a和图2b是浸润流体(例如水)的氢氧根离子(OH-)与欲曝光的光阻层(感光材料)之间相互作用的示意图。
图3a是被浸润流体中的碱(氢氧根离子、OH-)污染的光阻层具有T型剖面的示意图。
图3b是末被浸润流体中的碱(氢氧根离子、OH-)污染的光阻层具有较佳光阻剖面的示意图。
图4a和图4b是浸润流体(例如水)的氢离子(H+)与光学元件(透镜材料)之间相互作用的示意图。
图5是浸润流体的pH值与氟化钙透镜溶解度的关系曲线。
图6是浸润流体中F-的浓度与氟化钙透镜溶解度的关系曲线。
具体实施例方式
以下是本发明的较佳实施例，用来说明符合本发明的浸润式光刻系统及其使用方式。
图1是浸润式光刻技术系统10一个实施例的示意图。该浸润式光刻技术系统10包含一个影像光源20，该光源20发射一个光能量束21，并通过一个透镜22，然后该光能量束21通过一个屏蔽30和一个光学元件模块40，最后通过具有光学表面51的最外层透镜50。该最外层透镜50和感光材料70之间的空间使用浸润流体60填充，该感光材料70形成于半导体元件基板80上。
在一个较佳实施例中，该半导体元件基板80可以是在它上面形成集成电路的半导体基板。例如，该半导体元件基板80可以是一个具有晶体管的硅晶基板(例如单晶硅基板或硅覆绝缘板)。
感光材料70可以是一个光阻层或其它屏蔽材料。在一个较佳实施例中，感光材料70可以被图形化成十分小的尺寸，该具有十分小尺寸的图形化感光材料层可以用来，例如，形成多晶硅线(或是其它传导材料)的蚀刻罩幕，也可用来制作长度在50纳米以下的金属氧化物半导体(MOS)栅极。此外，该图形化感光材料层还可用来制作尺寸约为200纳米或以下的金属导线(例如铜金属镶嵌线)。
半导体元件基板80由一个晶圆支撑台座85支撑。如图1所示，浸润流体60位于最外层透镜50和感光材料70之间。为了简化图形并突出本发明的要点，图1只画出了最外层透镜50和感光材料70之间的浸润流体60。然而，在感光材料70的图形化过程中，基板80和/或台座85均可浸润于浸润流体60中。
图2a是光刻系统10中的最外层透镜50、感光材料70和它们之间的浸润流体60的放大示意图。最外层透镜50与浸润流体60相接触。在传统光刻系统中，浸润流体60是水。但是其它流体，例如环辛烷和全氟聚醚(PFPE)，也可用作浸润流体60。浸润流体60含有氢氧根离子(OH-)。如果浸润流体60是水，氢氧根离子会因水的解离而存在，其平衡式如下(公式I)
其中，H+是氢离子，OH-是氢氧根离子。符号1和aq分别代表液体和水溶液状态。浸润流体60与感光材料70的上表面90相接触，如图2a所示，在界面90与感光材料或光阻70的一部分接触。其中，感光材料70可以是一个以193纳米、157纳米或更小的波长作为影像光源的光阻层。
当预定区域的感光材料70在一定剂量光能量束21下曝光时，感光材料70的被曝光部份会产生一个光催化剂。感光材料70可以采用化学增幅型(CA)光阻，这种物质被广泛用于193纳米或157纳米波长的光刻技术中。通过曝光产生的催化剂通常是可释放出酸的催化剂，用HA表示。例如，催化剂HA会质子化一个光阻高分子材料的酯类官能基，形成较易溶解的酸，并且同时再产生质子或氢离子(H+)，这个质子或氢离子会再去质子化其它酯类官能基，然后再形成其它会溶解的酸并且再生成H+。这个质子化、形成可溶解的酸类、再生质子的连续反应称为化学增幅型反应。
图2b是浸润流体60(水)与已曝光感光材料70之间的界面90的放大透视图100。值得注意的是，可释放出酸的催化剂可能以HA的形式存在，或者解离成H+和A-的形式。在背景技术部分已经提到，浸润流体60中如果有大量氢氧根离子存在是十分不利的，因为浸润流体60中的氢氧根离子110会扩散到感光材料70与浸润流体60接触的表面，并且中和酸催化剂。因此，在感光材料70与浸润流体60接触的区域，感光材料70照光所产生的酸催化剂被消耗，导致在界面90附近的感光材料70的化学增幅型反应速率下降。
如图3a所示，在使用显影液，例如四甲基氢氧化铵(TMAH)，对曝光后的感光材料70(光阻)显影后，光阻曝光的部分200会被溶解。然而，由于被曝光的感光材料70在邻近界面90的区域内化学增幅型反应速率较低，使得其在显影步骤的溶解范围变小，导致光阻线210具有T形剖面，如图3a所示。因此，如果感光材料表面不断有酸催化剂被中和，图形化后的感光材料70会具有较宽的线宽L1。
根据本发明的一个较佳实施例，浸润流体60中OH-离子的浓度被控制在10-7mol/L(或mol/dm3，其中mol、L和dm分别代表摩尔、升和分米)。本发明通过减少OH-离子的浓度使其小于10-7mol/L，这样，光阻表面已曝光区域酸催化剂的消耗量会被抑制。因此，通过减少OH-离子的浓度和扩散到光阻的OH-离子的量，使图形化后的感光材料220具有如图3b所示的较佳的线宽L2。
在浸润流体60中加入过量的质子或氢离子是减少水中OH-离子浓度的一种方法。在水中加入额外的氢离子会使公式I的平衡向左移动，从而使OH-离子的浓度小于10-7mol/L。在浸润流体60中加入酸可以改变该浸润流体60中氢离子的浓度，而酸的种类可以是乙酸或甲酸等有机酸，也可以是稀盐酸或稀硫酸等无机酸，还可以混合使用。
因此，根据本发明的一个较佳实施例，浸润流体60具有较过量的氢离子浓度以减低平衡式中氢氧根离子的浓度。根据本发明，浸润流体60中氢离子浓度的较佳值应该大于10-7mol/L，也就是说，该浸润流体60的pH值最好小于7，氢离子的浓度在室温(300K)下的较佳范围约为10-7mol/L至10-2mol/L，或10-7mol/L至10-4mol/L，或10-7mol/L至10-5mol/L，最佳范围约为10-7mol/L至10-6mol/L。在上述氢离子浓度范围内，浸润流体60的pH值小于7，较佳范围约为2至7之间，更佳范围约为4至7之间或约为5至7之间，最佳范围约为6至7之间。pH值的定义是-log[H+]，其中[H+]是氢离子的摩尔浓度。在浸润流体60中加入酸可进一步改善光阻的化学放大效应。
图4a是浸润流体60(即水)与最外层透镜50接触的截面图，图4b是浸润流体60(即水)与最外层透镜50的光学表面51的放大透视图300。最外层透镜50的表面可能会有极小部份溶于浸润流体60中，透镜材料可以是二氧化硅、熔硅(fused silica)、氟化镁(MgF2)或氟化钙(CaF2)。以本发明一个较佳实施例所使用的氟化钙透镜材料为例，其溶于水后会形成钙离子(Ca2+)和氟离子(F-)，如下所示(公式II)在室温下，1升pH值为7的水可以溶解约3×10-4摩尔固体氟化钙。由于浸润流体不断流动，因此氟化钙透镜材料会以固定浓度溶解于水中，然后被水带走。溶解的量会随仪器使用时间(例如几年)的增加而增加。如果透镜材料在不同透镜区域的溶解度不同，会造成透镜表面变形，甚至会造成影像扭曲和仪器故障。
图5是CaF2在不同pH值(或酸度)的水中的摩尔溶解度。当水的pH值从7降低时，即酸性增加，CaF2的溶解度也会随之增加，其中当pH值小于4时，CaF2溶解度的增加更为显著。氟化钙在酸性水中溶解度增加的原因主要是因为氢离子浓度的增加。如果氢离子过量，则氢离子(H+)易于与氟离子(F-)结合而使平衡式向右移动，产生氢氟酸(HF)水溶液(公式III)因为氟离子在产生氢氟酸时被消耗了，所以公式II的平衡式会向右移动，造成更多的CaF2固体溶解，这会加速透镜CaF2材料的流失。因此，当pH值维持在7以下时，虽然可以减少对酸催化剂消耗的影响，但pH值不能过低，否则会导致CaF2透镜材料严重溶解。因此，本发明所述的浸润流体，其pH值大体在小于7的范围内，较佳范围是2至7，更佳范围是4至7，最佳范围是5至7，甚至6至7。
由本发明的另一较佳实施例可知，利用同离子效应可以减少透镜材料的溶解度。例如，如果最外层透镜50的材料是CaF2，则使浸润流体60(水)中含有一定浓度的氟离子，即可抑制CaF2的溶解。根据同离子效应，额外添加的氟离子会使公式II向左移动，从而有效抑制CaF2的溶解。
如图6所示，随着浸润流体60内氟离子浓度的增加，CaF2的摩尔溶解度会减少。具体作法可以是，在水中加入高溶解性的含氟化合物，如氟化钠、氟化钾、氢氟酸或以上物质的混合物。在本发明另一较佳实施例中，该含氟化合物以氢氟酸为佳，氢氟酸与氟化钠的混合物则更好。本发明所述的浸润流体，其氟离子浓度大于0.01mol/L，较佳值为大于0.05mol/L，最佳值为大于0.1mol/L。
此外，值得注意的是，本发明所述的浸润式光刻系统还可以包含其它已知的适用于浸润式光刻技术的作法，例如，浸润式光刻系统可以在最外层透镜和被曝光部分的晶圆之间用浸润流体来浸润，或者将整片晶圆浸润在浸润流体中，或者将整个基台都浸润在浸润流体中。
虽然本发明已通过较佳实施例说明如上，但该较佳实施例并非用以限定本发明。本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，应有能力对该较佳实施例做出各种更改和补充，因此本发明的保护范围以权利要求书的范围为准。
附图中符号的简单说明如下10浸润式光刻技术系统22透镜20影像光源 30屏蔽21光能量束 40光学元件模块
50最外层透镜 100放大透视图51光学表面 110扩散至感光材料的氢氧根60浸润流体 离子70感光材料 200光阻曝光的部分80半导体元件基板 210具有T形剖面的光阻线85晶圆支撑台座 220光阻线90感光材料的上表面 300放大透视图
权利要求
1.一种浸润式光刻系统，其特征在于该浸润式光刻系统包含一个光学表面；以及一个pH值小于7的浸润流体，其中该浸润流体至少与该光学表面的一部份接触。
2.根据权利要求1所述的浸润式光刻系统，其特征在于所述浸润流体包含水。
3.根据权利要求2所述的浸润式光刻系统，其特征在于所述浸润流体的pH值介于2至7之间。
4.根据权利要求3所述的浸润式光刻系统，其特征在于所述浸润流体的pH值介于4至7之间。
5.根据权利要求4所述的浸润式光刻系统，其特征在于所述浸润流体的pH值介于6至7之间。
6.根据权利要求1所述的浸润式光刻系统，其特征在于所述光学表面包含二氧化硅。
7.根据权利要求1所述的浸润式光刻系统，其特征在于所述光学表面包含熔硅。
8.根据权利要求1所述的浸润式光刻系统，其特征在于所述光学表面包含氟化钙。
9.根据权利要求8所述的浸润式光刻系统，其特征在于所述浸润流体中溶解有含氟的化合物。
10.根据权利要求9所述的浸润式光刻系统，其特征在于所述含氟化合物是由氟化钠、氟化钾、氢氟酸中的一种或多种混合而成的。
11.根据权利要求9所述的浸润式光刻系统，其特征在于所述浸润流体中氟离子的浓度大于0.01摩尔/升。
12.根据权利要求11所述的浸润式光刻系统，其特征在于所述浸润流体中氟离子的浓度大于0.1摩尔/升。
13.根据权利要求1所述的浸润式光刻系统，其特征在于所述光学表面下方具有一个半导体元件基板，该半导体元件基板的最上层具有一个光阻层。
14.根据权利要求13所述的浸润式光刻系统，其特征在于所述光阻层包含化学增幅型光阻。
15.根据权利要求13所述的浸润式光刻系统，其特征在于所述半导体元件基板浸润在所述浸润流体中。
16.根据权利要求13所述的浸润式光刻系统，其特征在于所述半导体元件基板的下面具有支撑台座，该支撑台座浸润在所述浸润流体中。
17.一种浸润式光刻系统，其具有一个波长小于197纳米的影像光源，其特征在于该浸润式光刻系统包含一个光学表面；一个pH值小于7的水液溶，该水液溶至少与该光学表面的一部份接触；以及一个半导体元件基板，该半导体元件基板的最上层具有一个光阻层，且该光阻层的一部分与该水液溶接触。
18.根据权利要求17所述的浸润式光刻系统，其特征在于所述水液溶的pH值介于6至7之间。
19.根据权利要求17所述的浸润式光刻系统，其特征在于所述光学表面包含氟化钙。
20.根据权利要求17所述的浸润式光刻系统，其特征在于所述水溶液中溶解有含氟的化合物，该含氟化合物是由氟化钠、氟化钾、氢氟酸中的一种或多种混合而成的。
21.根据权利要求17所述的浸润式光刻系统，其特征在于所述水溶液中氟离子的浓度大于0.01摩尔/升。
22.一种对上面形成有光阻层的半导体结构的照光方法，其特征在于该照光方法包含在光学表面和光阻层之间的空间中导入一个pH值小于7的浸润流体；以及提供一个光能量直接穿过该浸润流体照射到该光阻层上。
23.根据权利要求22所述的对上面形成有光阻层的半导体结构的照光方法，其特征在于所述浸润流体的pH值介于2至7之间。
24.根据权利要求23所述的对上面形成有光阻层的半导体结构的照光方法，其特征在于所述浸润流体的pH值介于6至7之间。
25.根据权利要求22所述的对上面形成有光阻层的半导体结构的照光方法，其特征在于所述光学表面包含氟化钙。
26.根据权利要求25所述的对上面形成有光阻层的半导体结构的照光方法，其特征在于所述浸润流体中溶解有含氟的化合物，该含氟化合物是由氟化钠、氟化钾、氢氟酸中的一种或多种混合而成的。
27.根据权利要求26所述的对上面形成有光阻层的半导体结构的照光方法，其特征在于所述浸润流体中氟离子的浓度大于0.01摩尔/升。
28.根据权利要求27所述的对上面形成有光阻层的半导体结构的照光方法，其特征在于所述浸润流体中氟离子的浓度大于0.1摩尔/升。
29.根据权利要求22所述的对上面形成有光阻层的半导体结构的照光方法，其特征在于所述光阻层包含化学增幅型光阻。
30.根据权利要求22所述的对上面形成有光阻层的半导体结构的照光方法，其特征在于该照光方法还包含对所述光阻层进行显影。
31.根据权利要求30所述的对上面形成有光阻层的半导体结构的照光方法，其特征在于对所述光阻层进行显影的步骤包括将所述光阻层浸润于四甲基氢氧化铵溶液。
32.一种对上面形成有光阻层的半导体结构的照光方法，其特征在于该照光方法包含在光学表面和光阻层之间的空间中导入一个pH值小于7的水溶液；以及提供一个光能量直接穿过该水溶液照射到该光阻层上，其中该光线的波长小于450纳米。
33.根据权利要求32所述的对上面形成有光阻层的半导体结构的照光方法，其特征在于所述水溶液的pH值介于2至7之间。
34.根据权利要求33所述的对上面形成有光阻层的半导体结构的照光方法，其特征在于所述水溶液的pH值介于6至7之间。
35.根据权利要求32所述的对上面形成有光阻层的半导体结构的照光方法，其特征在于所述光学表面包含氟化钙。
36.根据权利要求32所述的对上面形成有光阻层的半导体结构的照光方法，其特征在于所述水溶液中溶解有含氟的化合物，该含氟化合物是由氟化钠、氟化钾、氢氟酸中的一种或多种混合而成的。
37.根据权利要求32所述的对上面形成有光阻层的半导体结构的照光方法，其特征在于所述水溶液中氟离子的浓度大于0.01摩尔/升。
全文摘要
本发明提供一种浸润式光刻系统及对具有光阻层的半导体结构的照光方法。该光刻系统由一个光学表面、一个与光学表面的一部分接触且pH值小于7的浸润流体、以及一个上表面形成有光阻层的半导体结构所构成，其中该光阻层的部分表面与浸润流体接触。此外，本发明还提供一种对上表面形成有光阻层的半导体结构的照光方法，包括以下步骤首先，在光学元件和光阻层之间注入pH值小于7的浸润流体；接着，使光线穿过浸润流体照射到光阻层上，其中该光线的波长以小于450纳米为佳。本发明提供的光刻系统和照光方法，不仅提高了分辨率，还能避免浸润流体污染光阻层或光学透镜。
文档编号G03F7/20GK1655061SQ200410056848
公开日2005年8月17日 申请日期2004年8月25日 优先权日2003年8月25日
发明者杨育佳, 林本坚, 胡正明 申请人:台湾积体电路制造股份有限公司