例是在两个方向上均为400nm。
[0036]图3是在图1中由虚线轮廓指示的部分的进一步放大视图，用相同的附图标记来标示相应区域。在图3示出的示例中，图案5是平行线图案5-2。平行线之间的距离通常可以在从lOOnm到700nm的范围内，并且特别地可以是恒定的，从而形成具有恒定间距的阵列。适当间距的典型不例是400nm。
[0037]图4依然是在图1中由虚线轮廓指示的部分的进一步放大视图，用相同的附图标记来标示相应区域。在图4示出的示例中，图案5是接触孔图案5-3。并非为了接触的目的而提供接触孔，但是可以通过与形成小通孔类似的方法来成形和制作这些孔。可以以随机分布的方式布置这些孔，或者可以以相等的间隔在规则图案上布置这些孔。这样的规则图案通常可以包括从lOOnm到700nm的范围内的间距，该间距特别地可以是恒定的。孔的直径通常可以在从200nm到400nm的范围内，并且可以是不同的或相等的。
[0038]图5是示出底层1的上表面11上的负性光致抗蚀剂层2的截面。在图1中由虚直线指示该截面的位置。图5示出了要制作的抗蚀剂结构3的区域以及边界区4，边界区4包围抗蚀剂结构3，因此边界区4存在于抗蚀剂结构3的两个侧边界处。边界区4的宽度14也由箭头指示。负性光致抗蚀剂层2被辐照，具体被入射到上表面12上的光辐照。
[0039]边界区4的图案5优选地被设计成与次分辨率辅助图形(SRAF)相似。与常规的次分辨率辅助图形相反，对于抗蚀剂结构3的形成，以完全不同的方法使用图案5，具体地通过用常规成像系统例如步进机进行照射来使用图案5。抗蚀剂结构3的尺寸大于成像系统的分辨率极限。图案5包括小于成像系统的分辨率极限的尺寸或结构特征。因为不同的尺寸，不详细地复制图案5的结构，而是仅抗蚀剂结构3的大体轮廓被传递至负性光致抗蚀剂层2。图案5的多孔性或空洞使得更大的辐照量能够到达表面12下方的特定水平面，从而下至表面12下方的比被边界区4包围的中央区域中更深的水平面地交联或硬化边界区4中的负性光致抗蚀剂。从而更改抗蚀剂结构3的侧壁将要位于的区域。
[0040]在边界区4中通过将图案5的相关尺寸设置成适当值来控制通过负性光致抗蚀剂层2的垂直方向上的辐照强度。在接触孔图案5-3的示例中，例如，孔的直径以及孔的阵列的间距是能够被改动的相关参数。在负性光致抗蚀剂的辐照期间，辐照量应当被设置成高到足以保证边界区4下至底层1中的负性光致抗蚀剂的全交联。如果因此在边界区4中实现了全交联，则随后的显影过程将准确停止在下至底层1的负性光致抗蚀剂彻底交联的位置处，而与所用显影剂的量无关。因此，通过设置相关参数，尤其是边界区4的宽度14，侧壁底切的形状和尺寸能够适应于各个应用的要求。
[0041]图6是形成具有外伸侧壁6的抗蚀剂结构3之后的、根据图5的截面。也可以通过改动边界区4的宽度14以及图案5的结构来制作像图8中示出的侧壁6的轮廓那样的其它轮廓。抗蚀剂结构3的上边缘伸出底层1的上表面11，并且侧壁6的凹形适合于抗蚀剂结构3作为剥离掩膜的应用。
[0042]图7是示出对负性光致抗蚀剂层2的辐照的、根据图5的截面。负性光致抗蚀剂层2被掩膜7遮挡辐照，掩膜7覆盖要制作的抗蚀剂结构3的表面区域13外部的区域。在图7中用指向下的箭头指示辐照。在未覆盖的表面区域13下方，辐照穿透到负性光致抗蚀剂中。辐照强度是距表面12的距离D的函数，并且随增大的距离D而减小。优选地以使得负性光致抗蚀剂在下至底层1的边界区4中不能溶解的方式执行辐照。
[0043]图8是根据图6的截面，其出了在显影过程之后并且去除负性光致抗蚀剂层2的未被辐照的部分之后的所制作的抗蚀剂结构3。在图8示出的示例中，侧壁6的负坡度基本上与表面11的平面处于恒定角度。根据图8的抗蚀剂结构3也适合于作为剥离掩膜的应用。
[0044]通过采用适当的图案5能够产生侧壁6的恒定坡度。在图4的示例中，使用接触孔图案5-3，接触孔的直径能够在跨边界区4的方向上，即在沿图1中嵌入的小箭头之一的方向上变化，使得图案5的透明度包括该方向上的梯度。在图案5包括平行于边界区4的边界线的多个线的其它示例中，线之间的距离能够相应地变化。
[0045]图9和图10图示出使用抗蚀剂结构3的剥离过程。施加层8来覆盖整个表面11，其中可以为实现半导体装置的功能而提供层8并因此将其指定为下文中的功能层8。由于抗蚀剂结构3的侧壁6被底切，所以在侧壁6处不能保形地沉积功能层8，而是在锐利的上边缘处中断，从而形成缝隙。因此，如图10中所示，能够通过去除抗蚀剂结构3来容易地去除功能层8的施加在抗蚀剂结构3上的部分，而不影响剩余部分9。
[0046]所描述的方法仅使用具有出色的温度稳定性的负性光致抗蚀剂，并且避免制作双抗蚀剂层的缺点。在该方法中，底切侧壁的形状不像常规光刻方法那么依赖显影过程。侧壁区域中的全交联有利于对底切的控制，并且允许比迄今为止的设计规则更精细的设计规贝1J。因为在下至底层的抗蚀剂被交联的位置处阻止显影剂的侵蚀，所以可以执行显影过程直到从抗蚀剂结构外部的表面区域彻底去除抗蚀剂而不影响底切。此外，对于底切的最小尺寸没有限制。这些特性使得抗蚀剂结构的侧壁能够容易地适应任何现有的形貌。最小化了图案效应，并且可以延长显影过程以避免开放表面区域中的浮渣以及随后的沉积层的粘附。
[0047]该方法不限于T型侧壁轮廓。通过改变边界区中的图案，能够更改区域图像强度以满足具体应用的要求，并且能够制作不能用常规方法实现的垂直凹状结构。因为在显影之后仅剩下光致抗蚀剂的交联部分，所以由热处理引起的特征退化较低，并且不需要稳定整片曝光。
[0048]附图标记列表
[0049]1 底层
[0050]2 负性光致抗蚀剂层[0051 ] 3 抗蚀剂结构
[0052]4 边界区
[0053]5 图案
[0054]5-1网格状图案
[0055]5-2平行线图案
[0056]5-3接触孔图案
[0057]6 侧壁
[0058]7 掩膜
[0059]8 功能层
[0000] 9 功能层的剩余部分[0061 ] 10底层的表面区域
[0062]11底层的表面
[0063]12负性光致抗蚀剂层的表面
[0064]13负性光致抗蚀剂层的表面区域
[0065]D 距表面的距离
【主权项】
1.一种制作抗蚀剂结构的方法，包括: -将负性光致抗蚀剂层(2)施加在底层(1)上； -根据要制作的所述抗蚀剂结构(3)辐照所述负性光致抗蚀剂层(2)的表面区域(13); -去除受辐照表面区域(13)外部的所述负性光致抗蚀剂层(2)，从而形成所述抗蚀剂结构⑶； 所述方法的特征在于: -在所述负性光致抗蚀剂层(2)被辐照之前，在所述抗蚀剂结构(3)的边界区(4)中为所述负性光致抗蚀剂层(2)提供所述负性光致抗蚀剂层(2)内形成的图案(5)，所述图案(5)包括小于所述辐照的最小分辨率的尺寸或结构特征。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述图案(5)被提供为次分辨率辅助图形。3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括: 表征所述图案(5)的至少一个尺寸，以及所述边界区(4)的宽度(14)，所述图案(5)的尺寸小于所述边界区(4)的宽度(14)的十分之一。4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其中，所述图案(5)包括具有相同尺寸的多个元素。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述元素的尺寸小于所述边界区(4)的宽度(14)的十分之一。6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，所述元素被布置成具有恒定间距的规则阵列。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述间距小于所述边界区(4)的宽度(14)的十分之一Ο8.根据权利要求1至7之一所述的方法，其中，所述图案(5)是网格状图案(5-1)。9.根据权利要求1至7之一所述的方法，其中，所述图案(5)是平行线图案(5-2)。10.根据权利要求1至7之一所述的方法，其中，所述图案(5)是接触孔图案(5-3)。11.根据权利要求1至10之一所述的方法，其中 所述抗蚀剂结构(13)被制作为具有底切侧壁(6)。12.根据权利要求1至11之一所述的方法，其中 所述抗蚀剂结构(13)被制作为剥离掩膜。
【专利摘要】方法包括以下步骤：将负性光致抗蚀剂层(2)施加在底层(1)上；为负性光致抗蚀剂层提供布置在要制作的抗蚀剂结构(3)的边界区(4)中的图案；根据要制作的抗蚀剂结构辐照负性光致抗蚀剂层的表面区域；以及去除受辐照表面区域外部的负性光致抗蚀剂层。以图案包括小于辐照的最小分辨率的尺寸的方式来制作该图案。该图案尤其可以被设计为次分辨率辅助图形。
【IPC分类】G03F1/54, G03F7/16
【公开号】CN105452957
【申请号】CN201480044078
【发明人】格哈德·埃尔姆斯泰纳, 雷蒙德·霍夫曼
【申请人】ams有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2014年7月25日
【公告号】EP2835687A1, US20160179009, WO2015018672A1