[發(fā)明專利]光致抗蝕劑下層和形成光致抗蝕劑圖案的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011301426.2
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN113176708A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 訾安仁;林進(jìn)祥;張慶裕
• 申請（專利權(quán)）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: G03F7/09
• 分類號: G03F7/09;G03F7/16;G03F7/38;G03F7/004
• 代理公司: 北京東方億思知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11258
• 代理人: 趙艷

本申請涉及光致抗蝕劑下層和形成光致抗蝕劑圖案的方法。一種制造半導(dǎo)體器件的方法包括：在半導(dǎo)體基板上方形成包含光致抗蝕劑下層組合物的光致抗蝕劑下層；以及在所述光致抗蝕劑下層上方形成包含光致抗蝕劑組合物的光致抗蝕劑層。使所述光致抗蝕劑層選擇性地曝光于光化輻射，并且使所述光致抗蝕劑層顯影以在所述光致抗蝕劑層中形成圖案。所述光致抗蝕劑下層組合物包含具有酸不穩(wěn)定側(cè)基的聚合物、具有交聯(lián)基團(tuán)的聚合物或具有羧酸側(cè)基的聚合物、產(chǎn)酸劑和溶劑。所述光致抗蝕劑組合物包含聚合物、光活性化合物和溶劑。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及光致抗蝕劑下層和形成光致抗蝕劑圖案的方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體集成電路(IC)行業(yè)已經(jīng)經(jīng)歷了快速增長。IC材料和設(shè)計的技術(shù)進(jìn)步已經(jīng)產(chǎn)生了幾代IC，其中每一代都具有比上一代更小且更復(fù)雜的電路。然而，這些進(jìn)步增加了加工和制造IC的復(fù)雜性，并且對于這些要實(shí)現(xiàn)的進(jìn)步，需要IC加工和制造的類似發(fā)展。在集成電路演化的過程中，功能密度(即，每個芯片區(qū)域的互連器件的數(shù)量)通常增加，而幾何大小(即，可以使用制造工藝創(chuàng)建的最小部件(或線))卻減小。這種按比例縮小的工藝通常通過提高生產(chǎn)效率和降低相關(guān)成本來提供益處。此類按比例縮小還增加了加工和制造IC的復(fù)雜性，并且對于這些要實(shí)現(xiàn)的進(jìn)步，需要IC加工和制造的類似發(fā)展。在一個示例中，實(shí)施先進(jìn)的光刻圖案化技術(shù)以在半導(dǎo)體晶片上形成各種圖案，例如柵電極和金屬線。光刻圖案化技術(shù)包括在半導(dǎo)體晶片的表面上涂覆抗蝕劑材料。

已經(jīng)開發(fā)了極紫外光刻(EUVL)以在半導(dǎo)體晶片上形成更小的半導(dǎo)體器件特征大小并增加器件密度。隨著圖案特征變小并且圖案節(jié)距減小，保留在顯影區(qū)域中的殘留光致抗蝕劑和浮渣會導(dǎo)致圖案缺陷。在EUVL中，希望完全去除顯影區(qū)域中的光致抗蝕劑。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本公開的一個實(shí)施方式，提供了一種制造半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包括：在半導(dǎo)體基板上方形成包含光致抗蝕劑下層組合物的光致抗蝕劑下層；在所述光致抗蝕劑下層上方形成包含光致抗蝕劑組合物的光致抗蝕劑層；將所述光致抗蝕劑層選擇性地曝光于光化輻射；以及使所述光致抗蝕劑層顯影以在所述光致抗蝕劑層中形成圖案，其中所述光致抗蝕劑下層組合物包含：具有酸不穩(wěn)定側(cè)基的聚合物；具有交聯(lián)基團(tuán)的聚合物或具有羧酸側(cè)基的聚合物；產(chǎn)酸劑；以及溶劑，并且其中所述光致抗蝕劑組合物包含：聚合物；光活性化合物；以及溶劑。

根據(jù)本公開的另一個實(shí)施方式，提供了一種制造半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包括：在半導(dǎo)體基板上方形成包含光致抗蝕劑下層組合物的光致抗蝕劑下層；在所述光致抗蝕劑下層上方形成包含光致抗蝕劑組合物的光致抗蝕劑層；將所述光致抗蝕劑層選擇性地曝光于光化輻射；以及使所述光致抗蝕劑層顯影以在所述光致抗蝕劑層中形成圖案，其中所述光致抗蝕劑下層組合物包含：具有酸不穩(wěn)定側(cè)基的聚合物或具有羧酸側(cè)基的聚合物；醇或具有交聯(lián)基團(tuán)的聚合物；熱產(chǎn)酸劑；光產(chǎn)堿劑；以及溶劑，并且其中所述光致抗蝕劑組合物包含：聚合物；光活性化合物；以及溶劑。

根據(jù)本公開的另一個實(shí)施方式，提供了一種用于形成光致抗蝕劑下層的組合物，所述組合物包含：具有酸不穩(wěn)定側(cè)基的聚合物，其中所述酸不穩(wěn)定基團(tuán)占所述具有酸不穩(wěn)定側(cè)基的聚合物的20重量％至80重量％；具有交聯(lián)基團(tuán)的聚合物或具有羧酸側(cè)基的聚合物；其中所述交聯(lián)基團(tuán)占所述具有交聯(lián)基團(tuán)的聚合物的20重量％至80重量％，并且所述羧酸基團(tuán)占所述具有羧酸基團(tuán)的聚合物的5重量％至30重量％；產(chǎn)酸劑；以及溶劑。

附圖說明

當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時，從以下詳細(xì)描述將最好地理解本公開。要強(qiáng)調(diào)的是，根據(jù)行業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐，各種特征未按比例繪制并且僅用于說明目的。實(shí)際上，為了討論清楚起見，各種特征的尺寸可以任意增大或減小。

圖1A、圖1B、圖1C、圖1D、圖1E、圖1F、圖1G和圖1H是根據(jù)本公開的一個實(shí)施方式用于制造半導(dǎo)體器件的順序操作的截面圖。圖1I和圖1J是根據(jù)本公開的制造半導(dǎo)體器件的一個替代實(shí)施方式的截面圖。圖1K和圖1L是根據(jù)本公開的制造半導(dǎo)體器件的一個替代實(shí)施方式的截面圖。