[發明專利]光致抗蝕劑層表面處理、蓋層和形成光致抗蝕劑圖案的方法

在審

• 申請號: 202110337729.8
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN113156770A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 郭怡辰;劉之誠;翁明暉;魏嘉林;陳彥儒;李志鴻;鄭雅如;楊棋銘;李資良;張慶裕
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: G03F7/16
• 分類號: G03F7/16
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 趙艷

本申請涉及光致抗蝕劑層表面處理、蓋層和形成光致抗蝕劑圖案的方法。具體地，一種在光致抗蝕劑層中形成圖案的方法包括在基板上方形成光致抗蝕劑層，以及降低所述光致抗蝕劑層的濕氣或氧氣吸收特性。使所述光致抗蝕劑層選擇性地暴露于光化輻射以形成潛在圖案，并且通過將顯影劑施加至所述經選擇性暴露的光致抗蝕劑層使所述潛在圖案顯影以形成圖案。

相關申請

本申請要求2020年3月30日提交的美國臨時專利申請號63/002,297和2020年5月18日提交的美國臨時專利申請號63/026,695的優先權，這些美國臨時專利申請的全部內容以引用方式并入本文。

背景技術

隨著消費者設備響應于消費者需求而變得越來越小，這些設備的各個部件的大小也必然減小。構成例如移動電話、計算機平板電腦等設備的主要部件的半導體器件已被迫變得越來越小，對應地也迫使半導體器件內的各個器件(例如，晶體管、電阻器、電容器等)的大小也要減小。

在半導體器件的制造過程中使用的一種使能技術是使用光刻材料。將此類材料施加至待圖案化的層的表面，然后暴露于本身已被圖案化的能量。此類暴露改變了光敏材料的暴露區域的化學和物理特性。可以利用這種改性以及在未暴露的光敏材料區域中缺乏改性，來去除一個區域而不去除另一個區域。

然而，隨著各個器件的大小減小，用于光刻加工的工藝窗口變得越來越收緊。如此，光刻加工領域中的進步對于維持按比例縮小器件的能力是必需的，并且為了滿足期望的設計標準，以便可以保持朝向越來越小的部件前進，還需要進一步的改進。

發明內容

本公開的一些實施方式提供一種在光致抗蝕劑層中形成圖案的方法，所述方法包括：在基板上方形成光致抗蝕劑層；降低所述光致抗蝕劑層的濕氣或氧氣吸收特性；將所述光致抗蝕劑層選擇性地暴露于光化輻射以形成潛在圖案；以及通過將顯影劑施加至所述經選擇性暴露的光致抗蝕劑層使所述潛在圖案顯影以形成圖案。

本公開的另一些實施方式提供了一種制造半導體器件的方法，所述方法包括：在基板上方形成光致抗蝕劑層，包括：將氣態的第一前體和第二前體合并以形成光致抗蝕劑材料，以及在所述基板上方沉積所述光致抗蝕劑材料；降低所述光致抗蝕劑層的濕氣或氧氣吸收特性；將所述光致抗蝕劑層選擇性地暴露于光化輻射，以在所述光致抗蝕劑層中形成潛在圖案；通過將顯影劑施加至所述經選擇性暴露的光致抗蝕劑層使所述潛在圖案顯影以在所述光致抗蝕劑層中形成圖案；以及將所述光致抗蝕劑層中的所述圖案延伸到所述基板中。

本公開的還要一些實施方式提供了一種制造半導體器件的方法，所述方法包括：通過原子層沉積(ALD)或化學氣相沉積(CVD)在基板表面上方沉積包含第一有機金屬化合物和第二化合物的光致抗蝕劑組合物以形成光致抗蝕劑層；降低所述光致抗蝕劑層的濕氣或氧氣吸收特性；將所述光致抗蝕劑層選擇性地暴露于光化輻射以形成潛在圖案；通過將顯影劑施加至所述經選擇性暴露的光致抗蝕劑層使所述潛在圖案顯影以形成暴露所述基板表面的一部分的圖案；以及去除所述基板表面的通過所述顯影暴露的一部分。

附圖說明

當結合附圖閱讀時，從以下詳細描述將最好地理解本公開。要強調的是，根據行業中的標準實踐，各種特征未按比例繪制并且僅用于說明目的。實際上，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1示出了根據本公開的一個實施方式的順序操作的工藝階段。

圖2A和圖2B示出了根據本公開的實施方式的制造半導體器件的工藝流程。

圖3示出了根據本公開的一個實施方式的順序操作的工藝階段。

圖4A和圖4B示出了根據本公開的實施方式的順序操作的工藝階段。

圖5A、圖5B、圖5C和圖5D示出了根據本公開的實施方式的順序操作的工藝階段。