[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

一種制造半導體元件的方法包括在半導體基板上形成包含旋涂碳合成物的旋涂碳層。首先在第一溫度下加熱該旋涂碳層，以部分交聯該旋涂碳層。在第二溫度下對旋涂碳層進行第二加熱，以進一步交聯該旋涂碳層。在旋涂碳上層上形成一層覆蓋層。第二溫度高于第一溫度。

技術領域

本案是有關于一種旋涂碳合成物與一種制造半導體元件的方法。

背景技術

半導體集成電路(IC)產業經歷了快速增長。集成電路材料和設計方面的技術進步產生了一代又一代的集成電路，每一代集成電路的電路都比前一代更小、更復雜。然而，這些進步增加了加工和制造集成電路的復雜性，為了實現這些進步，需要集成電路加工和制造的類似發展。在集成電路演進的過程中，功能密度(即每個晶片面積上互連器件的數量)一般都在增加，而幾何尺寸(即使用制造制程可以創建的最小元件(或線路))卻在減少。這種縮減制程通常通過提高生產效率和降低相關成本來提供好處。這種縮減也增加了加工和制造IC的復雜性，為了實現這些進步，需要在IC加工和制造方面有類似的發展。在一個例子中，實現了先進的光刻圖案技術，以在半導體晶圓上形成各種圖案，如柵極電極和金屬線。光刻圖案技術包括在位于半導體晶圓表面的底層上涂覆抗蝕劑材料。

發明內容

根據本揭露一些實施方式，一種制造半導體元件的方法包括：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旋涂碳層以部分交聯旋涂碳層；在第二溫度下第二加熱旋涂碳層以進一步交聯旋涂碳層；以及在旋涂碳層之上形成覆蓋層，其中第二溫度高于第一溫度。

根據本揭露一些實施方式，一種制造半導體元件的方法包括：在半導體基板上形成底層，其中底層包括：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底層以通過第一交聯劑部分交聯底層；在高于第一溫度的第二溫度下第二加熱底層以通過第二交聯劑進一步交聯底層；在底層之上形成中間層；以及在中間層之上形成光阻層，其中中間層具有與底層及光阻層相異的合成物。

根據本揭露一些實施方式，一種旋涂碳合成物包括碳主鏈聚合物、第一交聯劑以及第二交聯劑。第一交聯劑在第一溫度下與碳主鏈聚合物反應以部分交聯為第一聚合物，而第二交聯劑在高于第一溫度的第二溫度下與第一聚合物反應以進一步交聯碳主鏈聚合物。

附圖說明

當結合隨附諸圖閱讀時，得自以下詳細描述最佳地理解本揭露的一實施例。應強調，根據工業上的標準實務，各種特征并未按比例繪制且僅用于說明目的。事實上，為了論述清楚，可任意地增大或減小各種特征的尺寸。

圖1繪示根據本揭露一實施例的制造半導體元件的一系列操作的剖面圖；

圖2繪示根據本揭露一實施例的制造半導體元件的一系列操作的剖面圖；

圖3繪示根據本揭露一實施例的制造半導體元件的一系列操作的剖面圖；

圖4繪示根據本揭露一實施例的制造半導體元件的一系列操作的剖面圖；

圖5繪示根據本揭露一實施例的制造半導體元件的一系列操作的剖面圖；

圖6A及6B展示根據本揭露一些實施例的一系列操作的制程階段；

圖7繪示根據本揭露一實施例的制造半導體元件的一系列操作的剖面圖；

圖8繪示根據本揭露一實施例的制造半導體元件的一系列操作的剖面圖；

圖9展示根據本揭露一些實施例的交聯操作的范例；

圖10繪示根據本揭露一實施例的制造半導體元件的一系列操作的剖面圖；

圖11繪示根據本揭露一實施例的制造半導體元件的一系列操作的剖面圖；

圖12繪示根據本揭露一實施例的制造半導體元件的一系列操作的剖面圖；