[發明專利]底層組成物與半導體裝置的制造方法

在審

• 申請號: 202110558807.7
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113296359A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 陳建志
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: G03F7/004
• 分類號: G03F7/004;G03F7/09
• 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

1.一種制造半導體裝置的方法，其特征在于，包含：

形成一光阻底層于一半導體基板上，其中所述光阻底層包含一聚合物，包含：

一主聚合物鏈，具有多個側鏈目標基團，與多個側鏈有機基團或多個側鏈光酸產生劑基團，

其中所述主聚合物鏈從包含下列的一群組中選出：聚苯乙烯、聚羥基苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸、聚乙烯基酯、聚馬來酸酯、聚甲基丙烯腈與聚甲基丙烯酰胺，

其中所述多個側鏈目標基團為從包含下列的一群組中選出的被取代或無取代的一個或多個：C2至C30的二元醇基團、C1至C30的醛基與C3至C30的酮基，

其中所述多個側鏈有機基團為具有至少一個光敏性官能團的C3至C30的脂肪族或芳香族基團，且

其中所述多個側鏈光酸產生劑基團為C3至C50的被取代的脂肪族或芳香族基團；

形成一光阻層于所述光阻底層上；

選擇性地在一光化輻射下曝光所述光阻層；及

顯影經選擇性曝光的所述光阻層以形成一光阻圖案。

2.如權利要求1所述的方法，其中所述主聚合物鏈包含所述多個側鏈光酸產生劑基團，且所述多個側鏈光酸產生劑基團從包含下列的一群組中選出：鎓鹽、锍鹽、三苯基锍三氟甲磺酸鹽、三苯基锍全氟丁磺酸鹽、二甲基锍三氟甲磺酸鹽、錪鹽、二苯基錪鎓全氟丁磺酸鹽、降冰片烯二甲酰亞胺基全氟丁磺酸鹽、氟化三嗪、重氮鹽、芳香族重氮鹽、鏻鹽、酰亞胺磺酸鹽、肟磺酸鹽、重氮基二砜、二砜、鄰硝基苯甲基磺酸鹽、磺酸化酯、鹵化磺酰氧基二甲酰亞胺、α-氰基氧胺磺酸鹽、酮基重氮基砜、磺酰基重氮酯、1,2-二(芳基磺酰)聯胺、硝基苯甲基酯與s-三嗪。

3.如權利要求1所述的方法，其中所述光阻底層更包含一光堿產生劑化合物。

4.如權利要求1所述的方法，其中所述光阻底層更包含一熱酸產生劑化合物。

5.一種制造半導體裝置的方法，其特征在于，包含：

形成一光阻底層于一半導體基板上，其中所述光阻底層包含具有多個側鏈目標基團的一聚合物；

形成一光阻層于所述光阻底層上；

在一光化輻射下選擇性曝光所述光阻層與所述光阻底層；

產生一化學報導分子于在所述光化輻射下曝光的所述光阻底層的多個部分中，

其中所述化學報導分子為從包含以下的一群組中選出的一個或多個：電子、氧分子、水、氫離子、氫氧根、陽離子、陰離子與被一官能團取代的C1至C10的一基團，

其中所述官能團為從包含以下的一群組中所選出的一個或多個基團：氟、氯、溴、碘、羧酸基、羥基、硫醇基、迭氮基、亞磺酰基、烯基、炔基、亞胺基、醚基、酯基、醛基、酮基、酰胺基、砜基、烷基羧基、氰化物基、重烯基、烷醇基、胺基、膦基、亞磷酸基、苯胺基、吡啶基與吡咯基；

藉由所述化學報導分子與所述多個側鏈目標基團之間的一相互作用產生一小分子于在所述光化輻射下曝光的所述光阻底層的所述多個部分中，

其中所述小分子為從包含以下的一群組中選出的一個或多個：電子、氧分子、水、氫離子、氫氧根、陽離子、陰離子與被一官能團取代的C1至C10的一基團，

其中所述官能團為從包含以下的一群組中所選出的一個或多個基團：氟、氯、溴、碘、羧酸基、羥基、硫醇基、迭氮基、亞磺酰基、烯基、炔基、亞胺基、醚基、酯基、醛基、酮基、酰胺基、砜基、烷基羧基、氰化物基、重烯基、烷醇基、胺基、膦基、亞磷酸基、苯胺基、吡啶基與吡咯基；

將所述小分子從所述光阻底層擴散至在所述光化輻射下曝光的所述光阻底層的所述多個部分中；及

顯影經選擇性曝光的所述光阻層以形成一圖案化光阻層。

6.如權利要求5所述的方法，更包含在形成所述光阻層之前，在介于150攝氏度至250攝氏度之間的一溫度下加熱所述光阻底層。

7.如權利要求5所述的方法，其中擴散所述小分子包含在顯影選擇性曝光的所述光阻層之前，在介于50攝氏度至200攝氏度之間的一溫度下加熱經選擇性曝光的所述光阻層與所述光阻底層。