微影方法与流程

文档序号:11235516阅读:413来源:国知局
微影方法与流程

本公开实施例涉及微影工艺,还包括间隔物的形成方法。



背景技术:

半导体集成电路(ic)产业已快速成长一段时日。ic材料与设计的技术进步,使每一代ic均比前一代的ic具有更小更复杂的电路。然而这些进展会增加ic工艺的复杂性,但这些进展的优点明确,因此需要ic工艺中的类似发展。在集成电路的演化中,功能密度(比如单位晶片面积的内连线装置数目)越来越大,而几何尺寸(比如工艺所能产生的最小构件或线路)越来越小。虽然现有的ic装置与其形成方法可用于其发展目的,但仍无法适用于所有方面。



技术实现要素:

本公开一实施例提供的方法包括:形成第一层于基板上;形成图案化光致抗蚀剂层于第一层上;施加溶液于图案化光致抗蚀剂层上,以形成顺应层于图案化光致抗蚀剂层上,其中顺应层还包括第一部分于图案化光致抗蚀剂层的上表面上,以及第二部分沿着图案化光致抗蚀剂层的侧壁延伸;选择性移除图案化光致抗蚀剂层的上表面上的顺应层的第一部分;以及选择性移除图案化光致抗蚀剂层,以保留顺应层的第二部分。

附图说明

图1是本公开一些实施例中,制作半导体装置的方法其流程图。

图2a、图2b、图2c、图2d、图2e、图2f、与图2g是本公开一些实施例中,工艺的多种阶段中半导体装置的剖视图。

图3是本公开一些实施例中,制作半导体装置的方法其流程图。

图4a、图4b、图4c、图4d、图4e、图4f、图4g、与图4h是本公开一些实施例中,工艺的多种阶段中半导体装置的剖视图。

图5a与图5b分别为本公开一些实施例中,接枝剂的化学结构。

附图标记说明:

100、300方法

102、104、106、108、110、112、114、116、302、304、306、308、310、312、314步骤

200、400半导体装置

202、402基板

204、404层状物

204a、404a图案

206、406图案化光致抗蚀剂层

207选择性蚀刻工艺

208、408接枝溶液

209蚀刻工艺

210顺应层

210a、410a第一部分

210b、410b第二部分

406a上表面

406b侧壁

410间隔物层

411湿蚀刻工艺

500接枝剂

502聚合物主链

504、506、508、516、518、520组分

512第一聚合物主链

514第二聚合物主链

具体实施方式

下述内容提供的不同实施例或实例可实施本公开的不同结构。特定构件与排列的实施例是用以简化本公开而非局限本公开。举例来说,形成第一构件于第二构件上的叙述包含两者直接接触,或两者之间隔有其他额外构件而非直接接触。此外,本公开的多种例子中可重复标号,但这些重复仅用以简化与清楚说明,不代表不同实施例及/或设置之间具有相同标号的单元之间具有相同的对应关系。

此外,空间性的相对用语如「下方」、「其下」、「较下方」、「上方」、「较上方」、或类似用语可用于简化说明某一元件与另一元件在图示中的相对关系。空间性的相对用语可延伸至以其他方向使用的元件,而非局限于图示方向。元件亦可转动90°或其他角度,因此方向性用语仅用以说明图示中的方向。

当半导体装置尺寸持续缩小(比如低于20nm节点),公知的微影技术具有光学限制,其导致分辨率问题且无法达到所需的微影效能。与此相较,极紫外光(euv)微影可达较小的装置尺寸。此外,在此较小的装置尺寸下形成间隔物层,亦有助于达到更小的装置尺寸并提供其他优点。然而现有的间隔物层通常适用于其发展目的,而无法适用于所有方面。因此本公开的装置与方法,是设计以改善在较小装置尺寸下形成间隔物层的方法。

图1是本公开多种实施例中,形成图案于基板(如半导体晶片)上的方法100其流程图。通过采用深紫外光(duv)微影、极紫外方光(euv)微影、电子束微影、x光微影、及/或其他微影工艺的系统,可实施所有或部分的方法100以改善图案尺寸的准确性。在此实施例中,euv及/或电子束微影用于主要例子。在方法100之前、之中、或之后可进行额外步骤,且额外实施例可替换或省略一些步骤,或调整步骤顺序。

下述的方法100将搭配图2a、图2b、图2c、图2d、图2e、图2f、与图2g说明于下,其中半导体装置200的制作可采用方法100的实施例。半导体装置200可为ic工艺中的半成品装置,其可包含sram及/或其他逻辑电路;无源构件如电阻、电容、或电感;有源构件如p型fet(pfet)、n型fet(nfet)、鳍状fet(finfet)、其他三维(3d)fet、金属氧化物半导体场效晶体管(mosfet)、互补式金属氧化物半导体(cmos)晶体管、双极晶体管、高电压晶体管、高频晶体管、其他存储单元、及/或上述的组合。

如图1与图2a所示,方法100的步骤102提供基板202,而半导体装置200的层状物204位于基板202上。在此实施例中,半导体装置200为半导体晶片。在一些实施例中,半导体装置200包含基板202如硅基板。在一些实施例中,基板202可包含其他半导体元素如锗或钻石。基板202可包含半导体化合物如碳化硅、砷化镓、砷化铟、或磷化铟。基板202可包含半导体合金如硅锗、碳化硅锗、磷化镓砷、或磷化镓铟。基板202可包含一或多个外延的半导体层,比如外延成长于硅基板上的半导体层。举例来说,基板可具有外延层于基体半导体上。此外,基板可具有应变以增进效能。举例来说,外延层可包含不同于基体半导体的半导体材料,比如硅锗层位于基体硅上(或硅层位于基体硅锗上),且外延层的形成工艺包含选择性外延成长(seg)。此外,基板202可包含绝缘层上半导体(soi)结构。举例来说,基板可包含埋置氧化物(box)层,其形成工艺为注入氧隔离(simox)。在其他实施例中,基板202可包含玻璃如薄膜晶体管(tft)技术中的玻璃。至于层状物204,某些实施例的层状物204可包含单层的材料(如介电材料),其适用于形成图案化掩模于基板202上,且图案化掩模可进一步用以转移图案至基板202。在一些例子中,层状物204中包含的材料可为任何多种材料,其包含但不限于另一半导体基板(与基板202类似或不同)、硅为主材料、含金属材料、含硅与金属的材料、有机聚合物材料、及/或无机聚合物材料。在其他实施例中,虽然图2a的层装物204为单层结构,但其可为多层结构(未图示)。举例来说,层状物204可进一步包含下方层、中间层(如硬掩模层)、或类似物。

如图2b所示,方法100的步骤104形成图案化光致抗蚀剂层206于层状物204上。在一些特定实施例中,图案化光致抗蚀剂层206包含负型显影光致抗蚀剂,且更特别的是图案化光致抗蚀剂层206已由负型显影液显影。如此形成图案化光致抗蚀剂层206的方法可包含下述的一或多道工艺:形成负型显影光致抗蚀剂层于层状物204上、曝光负型显影光致抗蚀剂层、以及以负型显影液如nba显影曝光后的负型显影光致抗蚀剂层。虽然此实施例采用的图案化光致抗蚀剂层206包含负型显影光致抗蚀剂,但一些其他实施例中的图案化光致抗蚀剂层206可包含正型光致抗蚀剂(比如图案化光致抗蚀剂层206的显影方法采用正型显影液如tmah)。

如图1与图2c所示,方法100的步骤106将接枝溶液208施加于基板上。此接枝溶液208设置以只形成间隔物层于图案化光致抗蚀剂层206上,且此间隔物层可进一步处理以形成图案(如较小图案)。形成间隔物层于图案化层(如图案化光致抗蚀剂层)的公知方法,通常需要高温烘烤步骤,且间隔物层不只位于图案化层上而亦位于下方层(如基板)上。如此一来,公知方法形成的间隔物层需采要移除步骤(如蚀刻步骤)以移除下方层上的间隔物层,且因后续的高温烘烤步骤增加损伤的风险。

如下所述,本公开多种实施例提供的接枝溶液,其只形成间隔物层于图案化层上。此公开的工艺可于室温下形成间隔物,且不需公知的蚀刻工艺。如此一来,通过本公开的接枝溶液,可有效避免前述的高温烘烤步骤及/或额外蚀刻步骤导致不希望的损伤。在一些实施例中,接枝溶液是液态为主,其更包含接枝剂、添加剂、与溶剂。更特别的是,添加剂可包含界面活性剂,比如阴离子型界面活性剂、阳离子型界面活性剂、非离子型界面活性剂、及/或两性离子界面活性剂。溶剂可包含有机溶剂如甲基正戊基酮(mak)、nba、γ-丁内酯(gbl)、丙二醇甲醚醋酸酯(pgmea)、丙二醇甲醚(pgme)、环己胺、及/或甲基异丁基甲醇(mibc)。接枝剂可包含一或多个聚合物,以接枝间隔物层于图案化光致抗蚀剂层上。如图1所示的某些实施例中,方法100可视情况包含步骤108,以相对低温(如介于约60℃至约170℃之间,且历时约10秒至约180秒之间)烘烤基板。

如图1与图2d所示,方法100的步骤110以乙酸正丁酯(nba)冲洗基板,只形成顺应层210(如间隔物层)于图案化光致抗蚀剂层206上。如图所示,顺应层210包含第一部分210a沿着图案化光致抗蚀剂层206的侧壁延伸,以及第二部分210b位于图案化光致抗蚀剂层206的上表面上。在一些实施例中,顺应层210的厚度可介于约5nm至约30nm之间。如下所述,顺应层210可为含硅聚合物层,不过可用以形成顺应层210的任何种类的聚合物层仍属本公开的范畴。虽然此实施例的顺应层210形成于溶剂冲洗基板的步骤后(比如图1的步骤110),在施加接枝溶液至基板上后(或可视情况进行的烘干步骤后)的顺应层210明显位于图案化光致抗蚀剂层上。上述冲洗基板的溶剂可包含nba、mak、pgmea、pgme、或上述的混合溶剂。在一些实施例中,顺应层210的形成步骤可为步骤106或106+108。

如图1与图2e所示,方法100的步骤112选择性蚀刻顺应层210的第二部分210b。在一些实施例中,选择性蚀刻第二部分210b的步骤可包含干蚀刻工艺(如反应性离子蚀刻(rie)工艺),其只蚀刻第二部分210b,而完整保留第一部分210a于选择性蚀刻工艺207之中/之后。

如图1与图2f所示,在移除(蚀刻)顺应层的第二部分210b后,步骤114以蚀刻工艺209选择性蚀刻图案化光致抗蚀剂层206。在一些实施例中,蚀刻工艺209可包含干蚀刻工艺(如rie)及/或湿蚀刻工艺。在蚀刻工艺209为湿蚀刻工艺的例子中,可采用氢氧化四甲基铵(tmah)选择性地蚀刻图案化光致抗蚀剂层206,并完整保留顺应层的第一部分210a。

如图1与图2g所示,方法100的步骤116采用顺应层的第一部分210a作掩模,形成层状物204的图案204a。图案204a的形成方法可包含至少一工艺如干蚀刻工艺。在层状物204为基板202上的半导体层如硅锗层的例子中,硅锗层的图案204a可设计为后续形成的finfet结构的鳍状结构。在其他实施例中,图案204a之后可作为另一掩模,通过至少一蚀刻工艺以将图案204a转移至基板202。

图3是本公开多种实施例中,形成图案于基板(如半导体晶片)上的方法300其流程图。通过采用深紫外光(duv)微影、极紫外方光(euv)微影、电子束微影、x光微影、及/或其他微影工艺的系统,可实施所有或部分的方法300以改善图案尺寸的准确性。在此实施例中,euv及/或电子束微影用于主要例子。在方法300之前、之中、或之后可进行额外步骤,且额外实施例可替换或省略一些步骤,或调整步骤顺序。

下述的方法300将搭配图4a、图4b、图4c、图4d、图4e、图4f、图4g、与图4h说明于下,其中半导体装置400的制作可采用方法300的实施例。半导体装置400可为ic工艺中的半成品装置,其可包含sram及/或其他逻辑电路;无源构件如电阻、电容、或电感;有源构件如p型fet(pfet)、n型fet(nfet)、鳍状fet(finfet)、其他三维(3d)fet、金属氧化物半导体场效晶体管(mosfet)、互补式金属氧化物半导体(cmos)晶体管、双极晶体管、高电压晶体管、高频晶体管、其他存储单元、及/或上述的组合。

如图3与图4a所示,方法300的步骤302提供基板402,而半导体装置400的层状物404位于基板402上。在此实施例中,半导体装置400为半导体晶片。在一些实施例中,半导体装置400包含半导体的基板402如硅基板。在一些实施例中,基板402可包含其他半导体元素如锗或钻石。基板402可包含半导体化合物如碳化硅、砷化镓、砷化铟、或磷化铟。基板402可包含半导体合金如硅锗、碳化硅锗、磷化镓砷、或磷化镓铟。基板402可包含一或多个外延的半导体层,比如外延成长于硅基板上的半导体层。举例来说,基板可具有外延层于基体半导体上。此外,基板可具有应变以增进效能。举例来说,外延层可包含不同于基体半导体的半导体材料,比如硅锗层位于基体硅上(或硅层位于基体硅锗上),且外延层的形成工艺包含选择性外延成长(seg)。此外,基板402可包含绝缘层上半导体(soi)结构。举例来说,基板可包含埋置氧化物(box)层,其形成工艺为注入氧隔离(simox)。在其他实施例中,基板402可包含玻璃如薄膜晶体管(tft)技术中的玻璃。至于层状物404,某些实施例的层状物404可包含单层的材料(如介电材料),其适用于形成图案化掩模于基板402上,且图案化掩模可进一步用以转移图案至基板402。在一些例子中,层状物404中包含的材料可为任何多种材料,其包含但不限于另一半导体基板(与基板402类似或不同)、硅为主材料、含金属材料、含硅与金属的材料、有机聚合物材料、及/或无机聚合物材料。在其他实施例中,虽然图4a的层装物404为单层结构,但其可为多层结构(未图示)。举例来说,层状物404可进一步包含下方层、中间层(如硬掩模层)、或类似物。

如图3与图4b所示,方法300的步骤304形成图案化光致抗蚀剂层406于层状物404上。在一些特定实施例中,图案化光致抗蚀剂层406包含负型显影光致抗蚀剂,且更特别的是图案化光致抗蚀剂层406已由负型显影液显影。如此形成图案化光致抗蚀剂层406的方法可包含下述的一或多道工艺:形成负型显影光致抗蚀剂层于层状物404上、曝光负型显影光致抗蚀剂层、以及以负型显影液如nba显影曝光后的负型显影光致抗蚀剂层。虽然此实施例采用的图案化光致抗蚀剂层406包含负型显影光致抗蚀剂,但一些其他实施例中的图案化光致抗蚀剂层406可包含正型光致抗蚀剂(比如图案化光致抗蚀剂层406的显影方法采用正型显影液如tmah)。

如图4b所示,图案化光致抗蚀剂层406可进一步包含添加剂,其可包含漂浮控制单元/组分。漂浮控制单元是设置使添加剂朝图案化光致抗蚀剂层406的上表面406a漂浮,特别是在对图案化光致抗蚀剂层406进行旋干工艺或烘干工艺时。在一些特定实施例中,漂浮控制单元包含氟及/或氟衍生物,比如c1-c9的含氟烷基。氟可降低表面能,有利于图案化光致抗蚀剂层406中的添加剂朝上表面406a漂浮。在一些实施例中,添加剂中的氟或氟衍生物介于约10%至约80%之间。换言之,约10%至约80%的添加剂为氟或氟衍生物。漂浮控制单元的异相分布,可分别改变图案化光致抗蚀剂层406的上表面406a与侧壁406b的表面特性,导致图案化光致抗蚀剂层406上的层状物(如间隔物层410)包含至少两种不同的特性。举例来说,形成于图案化光致抗蚀剂层406的上表面上的部分间隔物层410,与形成于图案化光致抗蚀剂层406的侧壁上的另一部分间隔物层410,分别具有不同特性。间隔物层410的详情将详述于下。

如图3与图4c所示,方法300的步骤306施加接枝溶液408于基板上。此接枝溶液408设置以只形成间隔物层于图案化光致抗蚀剂层406上。在一些实施例中,接枝溶液是液态为主,其更包含接枝剂、添加剂、与溶剂。更特别的是,添加剂可包含界面活性剂,比如阴离子型界面活性剂、阳离子型界面活性剂、非离子型界面活性剂、及/或两性离子界面活性剂。溶剂可包含有机溶剂如甲基正戊基酮(mak)、乙酸正丁酯(nba)、γ-丁内酯(gbl)、丙二醇甲醚醋酸酯(pgmea)、丙二醇甲醚(pgme)、环己胺、及/或甲基异丁基甲醇(mibc)。接枝剂可包含一或多个聚合物,以接枝间隔物层于图案化光致抗蚀剂层上如下述。

如图3所示的一些实施例中,方法300的步骤308可烘烤基板,其温度介于约60℃至约170℃之间,且历时约10秒至约180秒之间。步骤310接着以溶剂如nba、mak、pgmea、pgme、及/或上述的组合冲洗基板。在一些实施例中,以溶剂如nba、mak、pgmea、pgme、及/或上述的组合冲洗基板之后,形成间隔物层410于图案化光致抗蚀剂层406上,如图4e所示。在图4e所示的实施例中,间隔物层410包含第一部分410a位于图案化光致抗蚀剂层406的上表面上,以及第二部分410b沿着图案化光致抗蚀剂层406的侧壁延伸。如上所述,由于图案化光致抗蚀剂层406的上表面406a与侧壁406b的表面特性不同,第一部分410a与第二部分410b的特性(比如孔隙率)不同。在一例中,第一部分410a的孔隙率高于第二部分410b。如此间隔物层410可称作非均质的间隔物层。

在下述内容中,间隔物层410一般可为含硅聚合物层,不过可用以形成间隔物层410的任何种类聚合物层仍属本公开范畴。虽然此实施例的间隔物层410形成于nba冲洗基板的步骤后(比如图3的步骤310),在施加接枝溶液至基板上后(或可视情况进行的烘干步骤后)的间隔物层410明显位于图案化光致抗蚀剂层上。在一些实施例中,间隔物层410的形成步骤可为步骤306或步驟306+步骤308。

如图3与图4f所示,方法300的步骤312接着选择性蚀刻间隔物层410a的第一部分,其蚀刻方法可为湿蚀刻工艺411。在多种实施例中,湿蚀刻工艺可包含施加氢氧化四甲基铵(tmah)于基板上。如前所述,由于间隔物层的第一部分410a与第二部分410b的孔隙率不同,间隔物的第一部分410a较易受tmah影响。如此一来,tmah可穿透第一部分410a如图4f所示,接着选择性蚀刻图案化光致抗蚀剂层406如图4g所示。在施加tmah后,间隔物层的第二部分410b维持完整如图4g所示。在另一实施例中,选择性蚀刻第一部分410a的步骤可包含干蚀刻工艺如rie工艺,因此在干蚀刻工艺之中/之后只移除第一部分410a而完整保留第二部分410b。在又一实施例中,在移除间隔物层的第一部分410a后,可进一步施加tmah以移除图案化光致抗蚀剂层406。

如图3与图4h所示,方法300的步骤314采用间隔物层的第二部分410b作掩模,形成层状物404的图案404a。图案404a的形成方法可包含至少一工艺如干蚀刻工艺。在层状物404为基板402上的半导体层如硅锗层的例子中,硅锗层的图案404a可设计为后续形成的finfet结构的鳍状结构。在其他实施例中,图案404a之后可作为另一掩模,通过至少一蚀刻工艺以将图案404a转移至基板402。

图5a是另一例中,包含于接枝溶液208与408中的接枝剂500。在一些实施例中,接枝剂500包含聚合物主链502,以及与聚合物主链502耦接(侧链键结)的组分504、506、与508。更特别的是,聚合物主链502可包含丙烯酸酯树脂、甲基丙烯酸酯树脂、及/或聚羟基苯乙烯(phs)树脂。组分504包含芳香碳环、直链烷基、环状烷基、-oh、-nh2、rnh、-rhr'、-roor'、-c=o、及/或r-o-r。组分506包含芳香碳环、直链烷基、环烷基、烷氧基、氟化烷基、氟化烷氧基、烯、炔、羟基、酮、醛、碳酸酯、羧酸、酯、醚、酰胺、胺、亚胺、酰亚胺、迭氮化合物、硝酸盐、腈、及/或硫醇官能基团的c5-c18侧链。组分508包括含硅为主聚合物,比如sir及/或sior,其中r可包含氧、氢、烷氧基、氮、烷基、烯、炔、羟基、酯、醚、酰胺、及/或胺。在一些特定实施例中,接枝剂中的组分504、组分506、与组分508的分子量比例,分别介于约5%至约60%之间、介于约30%至约80%之间、与介于约30%至约80%之间。

图5b是另一例中,包含于接枝溶液208与408中的接枝剂500。在一些实施例中,接枝剂500包含第一聚合物主链512,第二聚合物主链514、与第一聚合物主链512耦接(侧链键结)的组分516与518、以及与第二聚合物主链514耦接(侧链键结)的组分520。更特别的是,第一聚合物主链512与第二聚合物主链514可各自包含丙烯酸酯树脂、甲基丙烯酸酯树脂、及/或聚羟基苯乙烯(phs)树脂。组分516包含芳香碳环、直链烷基、环状烷基、-oh、-nh2、rnh、-rhr'、-roor'、-c=o、及/或r-o-r。组分518包含芳香碳环、直链烷基、环烷基、烷氧基、氟化烷基、氟化烷氧基、烯、炔、羟基、酮、醛、碳酸酯、羧酸、酯、醚、酰胺、胺、亚胺、酰亚胺、迭氮化合物、硝酸盐、腈、及/或硫醇官能基团的c5-c18侧链。组分520包括含硅为主聚合物,比如sir及/或sior,其中r可包含氧、氢、烷氧基、氮、烷基、烯、炔、羟基、酯、醚、酰胺、及/或胺。在一些特定实施例中,接枝剂中的组分516、组分518、与组分520的分子量比例,分别介于约5%至约60%之间、介于约30%至约80%之间、与介于约30%至约80%之间。

形成间隔物层于基板或图案化装置结构上的此实施例,具有多种优点。在一例中采用公开的接枝溶液,不需任何烘烤步骤(或比形成间隔物层的公知步骤低温的烘烤温度)即可形成间隔物层。如此一来,可有效避免公知方法形成间隔物所需的高温烘烤所导致的多种问题,比如耦合的有机聚合物层其污染与劣化。在另一例中,公知方法形成间隔物时,需采用至少一牺牲层。与此相反,本公开实施例提供的方法只施加液体为主的溶液(包含接枝剂)于光致抗蚀剂层上,即可形成间隔物层于光致抗蚀剂层上。如此一来,采用液体为主的溶液不需前述的牺牲层,即可只形成间隔物层于光致抗蚀剂层上。

本公开的多种实施例提供的方法具有上述优点。在一实施例中,方法包括:形成第一层于基板上;形成图案化光致抗蚀剂层于第一层上;施加溶液于图案化光致抗蚀剂层上,以形成顺应层于图案化光致抗蚀剂层上,其中顺应层还包括第一部分于图案化光致抗蚀剂层的上表面上,以及第二部分沿着图案化光致抗蚀剂层的侧壁延伸;选择性移除图案化光致抗蚀剂层的上表面上的顺应层的第一部分;以及选择性移除图案化光致抗蚀剂层,以保留顺应层的第二部分。

在一实施例中,上述方法还包括以顺应层的第二部分作掩模,图案化第一层。

在一实施例中,上述方法形成顺应层于图案化光致抗蚀剂层上的步骤包括烘烤基板,接着以溶剂冲洗基板,其中溶剂可包含nba、mak、pgmea、pgme、及/或上述的组合。

在一实施例中,上述方法的图案化光致抗蚀剂层包含负型显影光致抗蚀剂。

在一实施例中,上述方法选择性移除图案化光致抗蚀剂层的步骤包含施加tmah于基板上,或施加干蚀刻工艺。

在一实施例中,上述方法的溶液包含接枝剂,其包含聚合物主链,其与第一组分、第二组分、与第三组分耦接,其中第一组分是芳香碳环、直链烷基、环状烷基、-oh、-nh2、rnh、-rhr'、-roor'、-c=o、及/或r-o-r,其中r是碳原子或硅原子;第二组分是芳香碳环、直链烷基、环烷基、烷氧基、氟化烷基、氟化烷氧基、烯、炔、羟基、酮、醛、碳酸酯、羧酸、酯、醚、酰胺、胺、亚胺、酰亚胺、迭氮化合物、硝酸盐、腈、及/或硫醇官能基团的c5-c18侧链;以及第三组分包括含硅聚合物。

在一实施例中,上述方法的溶液包含接枝剂,其包括第一聚合物主链与第二聚合物主链,其中第一聚合物主链与第一组分及第二组分耦接,其中第一组分是芳香碳环、直链烷基、环状烷基、-oh、-nh2、rnh、-rhr'、-roor'、-c=o、及/或r-o-r,其中r是碳原子或硅原子;以及第二组分是芳香碳环、直链烷基、环烷基、烷氧基、氟化烷基、氟化烷氧基、烯、炔、羟基、酮、醛、碳酸酯、羧酸、酯、醚、酰胺、胺、亚胺、酰亚胺、迭氮化合物、硝酸盐、腈、及/或硫醇官能基团的c5-c18侧链。

在一实施例中,上述方法的第二聚合物主链与第三组分耦接,且第三组分包括含硅聚合物。

在另一实施例中,方法包括:形成第一层于基板上;形成图案化光致抗蚀剂层于第一层上,其中图案化光致抗蚀剂层包括上表面与侧壁;施加溶液于图案化光致抗蚀剂层与第一层上;形成异相层于图案化光致抗蚀剂层上,其中异相层包含形成于图案化光致抗蚀剂层上表面上的第一部分,以及沿着图案化光致抗蚀剂层的侧壁延伸的第二部分;以及蚀刻异相层的第一部分与图案化光致抗蚀剂层,使异向层的第二部分完整保留于蚀刻异相层的第一部分与图案化光致抗蚀剂层之后。

在一实施例中,上述方法还包括以异相层的第二部分作掩模,图案化第一层。

在一实施例中,上述方法形成异相层于图案化光致抗蚀剂层上的步骤包括烘烤基板,接着以溶剂冲洗基板,其中溶剂可包含nba、mak、pgmea、pgme、及/或上述的组合。

在一实施例中,溶液包括接枝剂,其包含聚合物主链,其与第一组分、第二组分、与第三组分耦接,其中第一组分是芳香碳环、直链烷基、环状烷基、-oh、-nh2、rnh、-rhr'、-roor'、-c=o、及/或r-o-r,其中r是碳原子或硅原子;第二组分是芳香碳环、直链烷基、环烷基、烷氧基、氟化烷基、氟化烷氧基、烯、炔、羟基、酮、醛、碳酸酯、羧酸、酯、醚、酰胺、胺、亚胺、酰亚胺、迭氮化合物、硝酸盐、腈、及/或硫醇官能基团的c5-c18侧链;以及第三组分包括含硅聚合物。

在一实施例中,上述方法的溶液包含接枝剂,其包括第一聚合物主链与第二聚合物主链,其中第一聚合物主链与第一组分及第二组分耦接,其中第一组分是芳香碳环、直链烷基、环状烷基、-oh、-nh2、rnh、-rhr'、-roor'、-c=o、及/或r-o-r,其中r是碳原子或硅原子;以及第二组分是芳香碳环、直链烷基、环烷基、烷氧基、氟化烷基、氟化烷氧基、烯、炔、羟基、酮、醛、碳酸酯、羧酸、酯、醚、酰胺、胺、亚胺、酰亚胺、迭氮化合物、硝酸盐、腈、及/或硫醇官能基团的c5-c18侧链。

在一实施例中,上述方法的第二聚合物主链与第三组分耦接,且第三组分包括含硅聚合物。

在一实施例中,上述方法的异相层的第一部分与第二部分的孔隙率不同。

在一实施例中,上述方法的图案化光致抗蚀剂层包含负型显影光致抗蚀剂,且蚀刻异相层的第一部分与图案化光致抗蚀剂层的步骤包括施加tmah。

在一实施例中,上述方法的图案化光致抗蚀剂层的上表面的添加剂浓度,大于图案化光致抗蚀剂层的侧壁的添加剂浓度。

在又一实施例中,方法包括:形成第一层于基板上;形成图案化光致抗蚀剂层于第一层上;施加接枝剂于图案化光致抗蚀剂层上,以形成间隔物层于图案化光致抗蚀剂层上,其中间隔物层包含第一部分形成于图案化光致抗蚀剂层的上表面上,以及第二部分沿着图案化光致抗蚀剂层的侧壁延伸;采用tmah选择性地移除图案化光致抗蚀剂层,以保留间隔物层的第二部分;以及以间隔物层的第二部分作掩模,图案化第一层。

在一实施例中,上述方法选择性移除图案化光致抗蚀剂层的步骤包括进行干蚀刻工艺,以移除图案化光致抗蚀剂层上的间隔物层的第一部分。

在一实施例中,间隔物层的第一部分与第二部分的孔隙率不同。

上述实施例的特征有利于本领域技术人员理解本公开。本领域技术人员应理解可采用本公开作基础,设计并变化其他工艺与结构以完成上述实施例的相同目的及/或相同优点。本领域技术人员亦应理解,这些等效置换并未脱离本公开精神与范畴,并可在未脱离本公开的精神与范畴的前提下进行改变、替换、或更动。

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