[發明專利]旋涂碳合成物與制造半導體元件的方法

在審

• 申請號: 202110023472.9
• 申請日: 2021-01-08
• 公開（公告）號: CN114068300A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 黃景弘;張慶裕;賴韋翰
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/324;C09D125/18;C09D133/04;C09D133/12;C09D7/63;C09D7/65
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國

1.一種制造半導體元件的方法，其特征在于，包括：

在半導體基板上形成包括旋涂碳合成物的旋涂碳層；

在第一溫度下第一加熱該旋涂碳層以部分交聯該旋涂碳層；

在第二溫度下第二加熱該旋涂碳層以進一步交聯該旋涂碳層；以及

在該旋涂碳層之上形成覆蓋層，

其中該第二溫度高于該第一溫度。

2.如權利要求1所述的方法，其中該旋涂碳合成物包括碳主鏈聚合物、第一交聯劑及第二交聯劑，其中該第一及第二交聯劑彼此不同。

3.如權利要求2所述的方法，其中在第一加熱期間，該第一交聯劑與該碳主鏈聚合物反應以部分交聯該碳主鏈聚合物。

4.如權利要求3所述的方法，其中在第二加熱期間，該第二交聯劑與第一聚合物反應以進一步交聯該碳主鏈聚合物。

5.一種制造半導體元件的方法，其特征在于，包括：

在半導體基板上形成底層，

其中該底層包括：

碳主鏈聚合物；

第一交聯劑；以及

第二交聯劑；

在第一溫度下第一加熱該底層以通過該第一交聯劑部分交聯該底層；

在高于該第一溫度的第二溫度下第二加熱該底層以通過該第二交聯劑進一步交聯該底層；

在該底層之上形成中間層；以及

在該中間層之上形成光阻層，

其中該中間層具有與該底層及該光阻層相異的合成物。

6.如權利要求5所述的方法，其中該第一交聯劑選自包括A-(OR)_x、A-(NR)_x、及的群組的一種或多種，

其中A是具有范圍從100至20000的分子量的單分子、多聚體或第二聚合物；

R是烴基、環烷基、環烷基環氧基或C3-C15雜環基；

OR是烷氧基、環烷氧基、碳酸酯基、烷基碳酸酯基、烷基羧酸酯基、甲苯磺酸酯基或甲磺酸酯基；

NR是烷基酰胺基或烷基氨基；以及

x的范圍從2到1000。

7.如權利要求5所述的方法，其中該第二交聯劑選自包括A-(OH)_x、A-(OR’)_x、A-(C＝C)_x及A-(C≡C)_x的群組的一種或多種，

其中A是具有范圍從100至20000的分子量的單分子、多聚體或第二聚合物；

R’是烷氧基、烯基或炔基；以及

x的范圍從2到1000。

8.一種旋涂碳合成物，其特征在于，包括：

碳主鏈聚合物；

第一交聯劑；以及

第二交聯劑，

其中該第一交聯劑在第一溫度下與該碳主鏈聚合物反應以部分交聯為第一聚合物，而該第二交聯劑在高于該第一溫度的第二溫度下與該第一聚合物反應以進一步交聯該碳主鏈聚合物。

9.如權利要求8所述的旋涂碳合成物，其中該第一交聯劑選自包括A-(OR)_x、A-(NR)_x、及的群組的一種或多種，

其中A是具有范圍從100至20000的分子量的單分子、多聚體或聚合物；

R是烴基、環烷基、環烷基環氧基或C3-C15雜環基；

OR是烷氧基、環烷氧基、碳酸酯基、烷基碳酸酯基、烷基羧酸酯基、甲苯磺酸酯基或甲磺酸酯基；

NR是烷基酰胺基或烷基氨基；以及

x的范圍從2到1000。

10.如權利要求8所述的旋涂碳合成物，其中該第二交聯劑選自包括A-(OH)_x、A-(OR’)_x、A-(C＝C)_x及A-(C≡C)_x的群組的一種或多種，

其中A是具有范圍從100至20000的分子量的單分子、多聚體或聚合物；

R’是烷氧基、烯基或炔基；以及

x的范圍從2到1000。