CN103926796A - 用于光刻的涂层材料和方法 - Google Patents
用于光刻的涂层材料和方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103926796A CN103926796A CN201310753797.8A CN201310753797A CN103926796A CN 103926796 A CN103926796 A CN 103926796A CN 201310753797 A CN201310753797 A CN 201310753797A CN 103926796 A CN103926796 A CN 103926796A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- barc
- layer
- developer
- photoresist
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 128
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 83
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims description 33
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims description 32
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 title description 5
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims abstract description 101
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 77
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims abstract description 45
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000006117 anti-reflective coating Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 235
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 82
- 206010070834 Sensitisation Diseases 0.000 claims description 36
- 230000008313 sensitization Effects 0.000 claims description 36
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 27
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 15
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 claims description 15
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 11
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims description 11
- 238000011161 development Methods 0.000 claims description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 7
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000005204 segregation Methods 0.000 claims description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 31
- 230000008569 process Effects 0.000 description 27
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 22
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 21
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 19
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 16
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 13
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 10
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 10
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 10
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 9
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 8
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 8
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 7
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 125000000686 lactone group Chemical group 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 4
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 4
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 4
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 3
- 150000002596 lactones Chemical class 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N Indium phosphide Chemical compound [In]#P GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- ISQINHMJILFLAQ-UHFFFAOYSA-N argon hydrofluoride Chemical compound F.[Ar] ISQINHMJILFLAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- RPQDHPTXJYYUPQ-UHFFFAOYSA-N indium arsenide Chemical compound [In]#[As] RPQDHPTXJYYUPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 125000005270 trialkylamine group Chemical group 0.000 description 2
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100022717 Atypical chemokine receptor 1 Human genes 0.000 description 1
- 101000678879 Homo sapiens Atypical chemokine receptor 1 Proteins 0.000 description 1
- 206010021033 Hypomenorrhoea Diseases 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical group OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010040844 Skin exfoliation Diseases 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 125000005073 adamantyl group Chemical group C12(CC3CC(CC(C1)C3)C2)* 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 125000006177 alkyl benzyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001349 alkyl fluorides Chemical class 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000035618 desquamation Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 1
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 1
- -1 ethoxy, hydroxyl Chemical group 0.000 description 1
- 150000002221 fluorine Chemical class 0.000 description 1
- 238000000671 immersion lithography Methods 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- CSJDCSCTVDEHRN-UHFFFAOYSA-N methane;molecular oxygen Chemical compound C.O=O CSJDCSCTVDEHRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRVDJDISBSALJP-UHFFFAOYSA-N methyloxidanyl Chemical group [O]C GRVDJDISBSALJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000005076 polymer ester Substances 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
- H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
- H01L21/02118—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer carbon based polymeric organic or inorganic material, e.g. polyimides, poly cyclobutene or PVC
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
- H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
- H01L21/02282—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process liquid deposition, e.g. spin-coating, sol-gel techniques, spray coating
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
- H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
- H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
- H01L21/0274—Photolithographic processes
- H01L21/0276—Photolithographic processes using an anti-reflective coating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
用于光刻的涂层材料和方法。提供了一种方法，该方法包括提供衬底和在衬底上形成底部抗反射涂层（BARC）。该BARC包括覆在第二部分上面的第一部分，第二部分具有不同于第一部分的组成。不同的组成可以提供BARC在显影剂中的不同溶解性质。在BARC的第一部分上形成光刻胶层。然后照射光刻胶层并对光刻胶层进行显影。显影包括利用显影剂去除光刻胶层的区域和BARC的第一部分和第二部分的区域。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造，更具体而言，涉及用于光刻的涂层材料和方法。
背景技术
半导体集成电路（IC）产业经历了快速发展。IC材料、设计和制造工具方面的技术进步产生了IC代，其中每个代都具有比上一个代更小和更复杂的电路。在这些进步的历程中，已经开发了多种制造方法和材料以满足对更小部件尺寸的要求。
光刻胶是用于转印图像至衬底的感光材料。将光刻胶的涂层置于衬底上，然后通过光掩模曝光（或照射）。适当的光刻胶加工对于更小的部件尺寸的发展至关重要。然而，用于曝光光刻胶的辐射的反射可能限制工艺的解决能力。例如，来自衬底/光刻胶界面的辐射的反射可能导致光刻胶中的辐射的强度变化，从而导致其曝光变化。因此，反射可能在显影时影响线宽。反射的辐射还可能使光刻胶涂层的不打算被照射的部分曝光，从而影响图像保真度。用于降低这些反射的一个方法是提供抗反射涂层组成物（或“ARC”），抗反射涂层组成物可以降低用于图案化上覆的光刻胶（也称为光刻胶层）的辐射的反射。该涂层材料可以吸收辐射。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，根据本发明的一方面，提供了一种方法，包括：提供衬底；在所述衬底上形成底部抗反射涂层（BARC），其中所述BARC包括覆在第二部分上面的第一部分，所述第一部分和所述第二部分具有不同的组成；在所述BARC的所述第一部分上形成光刻胶层；照射所述光刻胶层；以及对所述光刻胶层进行显影，其中所述显影包括利 用显影剂去除所述光刻胶层的区域和所述BARC的所述第一部分和所述第二部分的区域。
在所述的方法中，形成所述BARC包括形成BARC材料单层。
在所述的方法中，形成所述BARC包括形成BARC材料单层，其中，通过分离所述BARC材料单层中的第一组分和第二组分形成所述BARC的所述第一部分和所述第二部分。
在所述的方法中，形成所述BARC包括形成BARC材料单层，其中，通过分离所述BARC材料单层中的第一组分和第二组分形成所述BARC的所述第一部分和所述第二部分，其中根据所述第一组分和所述第二组分的极性差别、所述第一组分和所述第二组分的分子量差别、以及所述第一组分和所述第二组分的氟原子数量差别中的至少一种差别进行所述分离。
在所述的方法中，形成所述BARC包括形成BARC材料单层，其中，所述第一部分包括感光底部抗反射涂层材料。
在所述的方法中，形成所述BARC包括形成BARC材料单层，其中，所述第一部分包括感光底部抗反射涂层材料，所述第二部分包括显影剂可溶性底部抗反射涂层材料。
在所述的方法中，形成所述BARC包括形成提供所述第一部分的第一层和形成提供所述第二部分的第二层。
在所述的方法中，形成所述BARC包括形成提供所述第一部分的第一层和形成提供所述第二部分的第二层，其中，形成所述第一层包括实施第一旋转涂覆工艺和第一烘烤工艺，以及形成所述第二层包括实施第二旋转涂覆工艺和第二烘烤工艺。
在所述的方法中，形成所述BARC包括形成提供所述第一部分的第一层和形成提供所述第二部分的第二层，其中，所述第一层包括感光底部抗反射涂层材料。
在所述的方法中，形成所述BARC包括形成提供所述第一部分的第一层和形成提供所述第二部分的第二层，其中，所述第一层包括感光底部抗反射涂层材料，所述第二层包括与所述感光底部抗反射涂层材料不同的显影剂可溶性底部抗反射涂层材料。
在所述的方法中，所述BARC的所述第一部分在显影剂中具有与所述BARC的所述第二部分不同的溶解速率。
在所述的方法中，所述BARC的所述第一部分在显影剂中具有小于所述BARC的所述第二部分的溶解速率。
根据本发明的另一方面，提供了一种方法，包括：提供半导体衬底；在所述半导体衬底上形成第一底部抗反射涂覆（BARC）层；然后，直接在所述第一BARC层上形成第二底部抗反射涂覆（BARC）层，其中所述第一BARC层和所述第二BARC层具有不同的组成；以及在所述第二BARC上形成光刻胶层。
在所述的方法中，所述第一BARC层是感光层。
在所述的方法中，所述第一BARC层是感光层，所述第二BARC层是显影剂可溶性层。
在所述的方法中，所述第一BARC层和所述第二BARC层是在显影剂中具有不同溶解速率的显影剂可溶性层。
在所述的方法中，所述第一BARC层的厚度和所述第二BARC层的厚度之和介于大约60纳米（nm）和大约80nm之间。
根据本发明的又一方面，提供了一种形成涂层的方法，包括：在衬底上形成涂层；将所述涂层分离成第一部分和下面的第二部分，其中，通过使第一聚合物浮动至所述第一部分的顶面实施所述分离；以及照射所述涂层的所述第一部分以改变所述第一部分在显影剂中的溶解性。
所述的方法还包括：对所述涂层施用所述显影剂；利用所述显影剂以第一溶解速率溶解所述第一部分；以及利用所述显影剂以第二溶解速率溶解所述第二部分。
在所述的方法中，所述第一部分包括的聚合物具有比所述第二部分包括的聚合物更高百分比的氟。
附图说明
当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以更好地理解本发明的各个方面。应该强调的是，根据工业中的标准实践，对各种部件没有按比例绘制。 实际上，为了清楚讨论起见，各种部件的尺寸可以被任意增大或缩小。
图1和图2示出传统的光刻材料和方法的缺点的截面图(现有技术)。
图3示出根据本发明的一个或多个方面图案化衬底的方法的实施例的流程图。
图4-图5示出根据方法300的多个方面的器件的第一实施例。
图6-图7示出根据方法300的多个方面的器件的第二实施例。
图8-图9示出根据方法300的多个方面的器件的第三实施例。
图10-图11示出根据方法300的多个方面的器件的第四实施例。
具体实施方式
可以理解为了实施本发明的不同部件，以下公开内容提供了许多不同的实施例或示例。以下描述元件和布置的特定示例以简化本发明。当然这些仅仅是示例并不打算限定。例如，虽然在本文中描述为被配置用于制造半导体器件的光刻方法，但是任何光刻方法或系统都可以从本发明中获益，包括例如用于TFT-LCD制造的和/或本领域公知的其他光刻工艺。再者，以下描述中第一部件在第二部件上方或在第二部件上的形成可包括其中第一和第二部件以直接接触形成的实施例，并且也可包括其中形成介于第一和第二部件之间的其他部件使得第一和第二部件可以不直接接触的实施例。为了简明和清楚，可以任意地以不同的尺寸绘制各种部件。
在已经图案化上覆的光刻胶层之后，可以在单独的步骤中通过干式蚀刻去除某些类型的抗反射涂层或底部ARC（BARC）材料。然而，近期趋势也已经引入显影剂可溶性BARC材料，显影剂可溶性BARC材料也适合用于半导体加工并且在降低所需的加工步骤数量的方面可能具有优势。例如，利用诸如四甲基氢氧化铵（TMAH）的光刻胶显影剂可以在同一步骤中去除暴露的光刻胶和下面的显影剂可溶性BARC或DBARC。另一种类型的BARC材料是感光BARC，其基于材料的辐射提供对显影剂的溶解性的变化。例如，类似于负性光刻胶或正性光刻胶。然而，DBARC和感光BARC材料并不总是提供所需的解决能力。
例如，图1和图2示出提供不期望的轮廓的利用BARC材料的器件和 方法。半导体器件100示出具有传统的ARC 106的衬底102和上覆的光刻胶层104。传统的ARC 106可以是在最初接触显影剂时就开始溶解的显影剂可溶性BARC。由于该溶解是显影剂可溶性BARC的各向同性蚀刻去除，显影剂的连续蚀刻将横向移动。这提供不想要的横向ARC损失，诸如图1的底切108所示出的。
同样的，半导体器件200示出具有传统ARC 202的衬底102和上覆的光刻胶层104。该传统ARC 202可以是感光BARC。如上所述，一种类型的感光ARC只有在暴露于辐射之后才溶于显影剂；如果没有辐射该材料就不溶解。然而，抗反射涂层材料（包括ARC 202）通常包括染料以提供额外的辐射吸收。因此，材料的k值提供一些区域，足够用于曝光和活化光酸发生剂（PAG）的辐射不会到达这些区域。因此，ARC底部处的弱辐射强度抑制化学放大反应（CAR）并且提供不溶于显影剂的区域。这可能提供能够影响图案保真度的残留的、不想要的材料。例如，通过图2的底脚（footing）204示出不想要的残余物。
因此，需要用于底部抗反射涂层的组成物和方法，尤其是用于可以在用显影剂去除（溶解）时提供改进的轮廓的底部抗反射涂层结构的组成物和方法。
图3示出的是图案化层的方法300的实施例。图4-图11是可以根据图3的方法300形成的半导体器件400、600、800和1000的截面图。在描述方法300之后进一步详细地描述这些附图。然而，应该注意到，虽然本发明的描述可能讨论CMOS-工艺技术、半导体器件、对半导体晶圆等形式的衬底进行加工，应该理解衬底和工艺的其他实例可以从本发明获益，举例来说，诸如印刷电路板衬底、镶嵌工艺、和薄膜晶体管液晶显示器（TFT-LCD）衬底和工艺。
方法300开始于框302，其中提供衬底。衬底可以是半导体衬底（例如晶圆）。在一实施例中，衬底是晶体结构的硅。在可选的实施例中，衬底可以包括诸如锗的其他元素半导体，或者包括诸如碳化硅的化合物半导体，诸如砷化镓、砷化铟和磷化铟的III-V族半导体。衬底可以包括绝缘体上硅（SOI）衬底；可以是受到应力/应变的以增强性能；可以包括外延生 长区；可以包括隔离区；可以包括掺杂区；可以包括一个或多个半导体器件或其部分；可以包括含有导电层和绝缘层的一个或多个层；和/或可以包括其他合适的部件和层。在一实施例中，衬底是典型的CMOS工艺技术的衬底。然而，虽然可能对半导体晶圆形式的衬底的加工进行描述，但是应该理解衬底和工艺的其他实例可以从本发明获益，举例来说，诸如，印刷电路板衬底、镶嵌工艺、和薄膜晶体管液晶显示器（TFT-LCD）衬底和工艺。
然后方法300进行至框304，其中在衬底上形成底部抗反射涂层（BARC）。BARC可以在包括上覆的光刻胶层的曝光的光刻工艺期间吸收入射到衬底的辐射（如下所述）。在一实施例中，BARC是显影剂可溶性ARC（例如DBARC）。显影剂可溶性涂层具有溶于显影溶液（例如，用于对上覆的光刻胶层进行显影的显影剂）的组成。在一实施例中，BARC是感光BARC，也称为光可成像BARC。感光BARC或光可成像BARC是在暴露于辐射时改变在显影溶液中的溶解性的组成物。在一种类型的感光BARC中，材料在受到照射时变得溶于显影剂（例如，类似于正性光刻胶）。在另一类型的感光BARC中，材料在受到照射时变得不溶于显影剂（例如，类似于负性光刻胶）。
在衬底上形成的BARC包括至少两个部分，第一部分覆在第二部分上。这些部分可以具有不同的化学组成和/或性质。这些部分可以具有不同的溶解性质。例如，第一部分和第二部分可以在显影剂中具有不同的溶解速率。作为另一实例，第一部分和第二部分可以是不同类型的BARC，例如感光BARC和显影剂可溶性BARC。BARC层的这些部分可以是分开制造的层，或可以是单层中具有不同组成的区域。在一个实施例中，第一部分和第二部分不是分立的但是在整个单一BARC层中表现出变化的或梯度的组成。
如上所述，BARC可以包括任意多个层。这些层可以具有不同的溶解性质（例如，不同的溶解速率，溶解需要曝光或不需要曝光等）。
半导体行业已经开发了通常用于半导体加工的几种BARC组成物，包括由日产尼桑化学工业公司（Nissan Chemical Industries,LTD(www.nissanchem.co.jp)）、布鲁尔科技（Brewer Science）（诸如，ARC DS-K101 显影剂可溶性248-nm BARC；ARC DS-A520感光显影剂可溶性193-nmBARC；www.brewerscience.com）、和其他合适的供应商提供的那些。这些组成物中的一种或多种可以适用于本文描述的方法。
框304中形成的BARC可以具有在约60纳米（nm）和约80nm之间的厚度。例如，BARC可以包括大约30nm的第一层或第一部分和大约30nm的第二层或第二部分。可以通过一种或多种旋涂沉积工艺，之后可以进行一种或多种烘烤工艺来形成BARC。
在一实施例中，BARC的第一部分是在显影剂中具有第一溶解速率的第一层，而BARC的第二部分是在显影剂中具有不同的第二溶解速率的第二层。在另一实施例中，第二层在第一层的下面并且在显影剂中具有增大的溶解速率。在图4中描述了一个实例。
例如，在一实施例中，BARC的第二部分具有比上覆的第一部分的溶解速率更高的溶解速率。在更进一步的实施例中，第二部分的溶解速率大于BARC的第一部分的溶解速率的约1.1倍，这只是作为实例而并不打算用于限制。在一实施例中，BARC包括DBARC组成物，DBARC组成物具有可以限定极性结构并能够在接触TMAH显影剂时增加聚合物溶解性的官能团。例如，BARC（例如DARC）的聚合物极性基团可以包括羟基基团、内酯、羧基、环氧、和/或其他合适的基团。BARC聚合物可以选自聚羟基苯乙烯（PHS）、甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、萘、和/或其他合适的结构。可以选择聚合物从而使得组成物可以满足期望的蚀刻和/或反射率要求。BARC还可以包含用于实现耐溶剂性的交联剂。例如，交联剂可以包含用于交联反应的羟基。在一实施例中，交联剂包括三烷基胺。在更进一步的实施例中，交联剂可以包含三乙胺。
在另一实施例中，BARC包括第一部分和第二部分，第一部分是具有感光BARC材料的第一层，第二部分是具有显影剂可溶性BARC（例如，不需要曝光就可溶解在显影剂中）的第二层。感光BARC可以包括光酸发生剂（PAG）。感光BARC或光可成像BARC是在暴露于辐射时改变对显影溶液的溶解性的组成物。第一层可以覆在第二层上（例如，第一层与上覆的光刻胶层共有界面）。在图8中描述一个实例。
例如，感光BARC的第一部分可以包括诸如酸敏感官能团的组成物。在 与酸反应之后酸敏感官能团可以变成显影剂可溶性的。BARC中的酸可以来自暴露于辐射束之后产生的光酸。例如，在一实施例中，光酸是PAG（光酸发生剂）。PAG可以对KrF、ArF、EUV、E束、和/或其他合适的辐射敏感。在一实施例中，BARC的第二部分是DBARC并且可以包括具有极性基团的官能团，其可以在接触诸如TMAH的显影剂时增加聚合物溶解性。例如，聚合物极性基团可以包括羟基基团、内酯、羧基、环氧、和/或其他合适的组分。DBARC聚合物可以选自聚羟基苯乙烯（PHS）、甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、萘、和/或可以满足期望的蚀刻和/或反射率要求的其他合适结构。BARC还可以包含用于实现耐溶剂性的交联剂。例如，交联剂可以包含用于交联反应的羟基基团。交联剂可以由三烷基胺组成。例如，交联剂可以包括三乙胺。
在又一实施例中，BARC是单层（例如，通过单沉积工艺（例如旋转涂覆）沉积的）。在对衬底施用涂层之后BARC的单层可以分离成第一部分和第二部分。在沉积涂层之后，由于涂层的化学组分（例如聚合物）的移动，这种分离使在层的上部（例如第一部分）和层的下部（例如第二部分）具有不同的组成。
在一实施例中，BARC的单层包括至少两种聚合物。层的上部可以包括具有氟官能单元的聚合物，该氟官能单元有助于聚合物在单层BARC涂覆和烘烤工艺期间浮动至层的上部。氟官能单元可以是–(CF2)x-单元或包括–(CF2)x-单元。在一实施例中，x在大约1和10之间的范围内。可选地或另外地，官能团可以包括–CF3、-C2F5、-C3F7中的至少一个，和/或实现聚合物浮动能力的其他合适的官能团。
单层BARC中的组分的分离可以在BARC材料的单层的上部或第一部分处提供与层的下部或第二部分不同的溶解速率。在一实施例中，从第一部分的顶面至第二部分的底面提供梯度溶解速率。
例如，在一实施例中，BARC的一个聚合物是包括高极性内酯基团的甲基丙烯酸酯聚合物。当BARC层形成时，层的上部可以包括具有比层的下部少的内酯官能团的聚合物。在一实施例中，BARC层的上部包括具有大约20%内酯官能单元的聚合物。在进一步的实施例中，BARC层的下部包括具有大约30%内酯官能团的聚合物。内酯官能团可以在接触显影剂时开环并增加聚合物在水和显影剂（例如TMAH）中的溶解性。存在越多的内酯基团，就可以获 得越大的溶解速率。在一实施例中，举例来说，也可以使用一些其他合适的官能团以在接触显影剂（例如TMAH）之后提供极性转换能力。例如，一些环氧环在碱性溶液中也可以被打开。
通常，可以由“浮动”至层的上部的第一化学组分（诸如聚合物）提供分离。可以通过具有不同极性、包含增加的氟原子或氟单元数量或重量、具有不同的分子量（例如低相对分子质量）、和/或为BARC材料中的化学组分提供不同的亲合力的其他因素的化学组分（例如聚合物）诱导浮动。在图6中描述了一个实例。在图10中描述了另一实例。
在又一实施例中，BARC是单层（例如，如上所述通过单沉积工艺（例如旋转涂覆）沉积的）。BARC的单层可以在涂覆之后实现分离。在施加涂层之后，由于化学组分（例如聚合物）的移动，分离包括在BARC的上部（例如第一部分）处提供不同于BARC层的下部的组成。具体而言，第一部分（例如上部）可以提供感光BARC材料，而第二部分（例如下部）可以是显影剂可溶性组成物（即不需要辐射即可溶解）。
在示例性实施例中，BARC的第一组分是包括酸不稳定基团（ALG）的甲基丙烯酸酯聚合物。这可以分离至层的上部。因此，聚合物的上部可以比BARC层的下部包括更多的ALG基团。当光酸发生剂（PAG）在曝光之后释放酸，酸将导致ALG离开聚合物，因此聚合物在显影步骤中增加其溶解速率。在一个实施例中，BARC层的上部包括具有大约30%的ALG的聚合物。在一实施例中，BARC层的下部具有包括大约40%的ALG的聚合物。ALG可以是金刚烷基衍生物或其他叔烷基基团。BARC层的聚合物还可以包括例如用于控制反射率的其他吸收官能团。吸收单元包括用于光吸收的共轭键。例如，吸收单元可以包括用于光吸收的苯结构。在另一实施例中，BARC层具有用于光刻胶（PR）耐溶剂性的交联官能团或其他亲水结构。例如，其可以含有酯基团（例如，在诸如涂烤（coat baking）的烘烤工艺之后）。聚合物间酯基团（inter polymer ester group）可以增加其耐溶剂溶解性但是在显影步骤中能够再次被分解。
BARC的各部分的分离可以通过浮动至层的上部的第一化学组分（例如聚合物）提供。浮动至层的上部的第一化学组分可以包含氟原子。例如，上部可以包括具有至少大约3%的官能团的聚合物，这些官能团可以有助于使聚合物 浮动至上层区域。在一实施例中，聚合物的下部不包含氟结构。在一个实施例中，聚合物的第一部分是甲基丙烯酸酯聚合物。其可以包含大约30%的ALG、大约8%的氟官能团、大约15%的光吸收基团、大约37%的极性基团、和大约10%的交联基团。氟基团可以选自–CF3、-C2F5、其他烷基氟化物、和/或其他合适的基团。光吸收基团可以包括苄基、苯酚、烷基苄基结构和/或其他合适的基团。极性基团可以包括羟基、内酯、其他含有碳氧的结构、和/或其他合适的组分。交联基团可以包括甲氧基、乙氧基、羟基、可以与交联剂形成酯化反应或交联反应的其他结构、和/或其他合适的组分。
可以通过具有不同极性、包含增加的氟原子或氟单元数量或重量、具有不同的分子量（例如低相对分子质量）、和/或为BARC材料中的化学组分（例如聚合物）提供不同的亲合力的其他因素的化学组分（例如聚合物）诱导浮动。在图10中描述了一个实例。
在BARC形成之后，方法300接着进行至框306，其中在衬底上形成感光层（例如光刻胶）。光刻胶可以直接在如上文参照框304所述的具有第一部分和第二部分的BARC上形成。光刻胶可以是正性或负性光刻胶。在一实施例中，光刻胶是化学放大光刻胶（CAR）。光刻胶可以包括聚合物、提供对显影剂的溶解性变化的光酸发生剂（PAG）、溶剂、和/或其他合适的组成物。可以通过诸如涂覆（例如，旋转涂覆）和软烘的工艺形成光刻胶。
方法300接着进行至框308，其中照射衬底。该方法可以使用各种波长的辐射和/或改变波长的辐射以使上文参照框306描述的能量敏感光刻胶层曝光。照射还可以使上文参照框304描述的BARC中的一些或全部（例如，感光BARC）曝光。在一实施例中，利用紫外（UV）辐射或远紫外（EUV）辐射照射衬底。辐射束可以另外地或可选地包括诸如离子束、x射线、远紫外、深紫外的其他辐射束和其他适当的辐射能量。示例性辐射是来自氟化氪（KrF）准分子激光器的248nm束、来自氟化氩（ArF）准分子激光器的193nm束、和/或其他合适波长的辐射。在一个实例中，光刻胶和/或BARC包括在曝光工艺期间产生酸从而改变曝光/非曝光的材料的溶解性的光酸发生剂（PAG）。光刻工艺包括浸没式光刻、光刻、光学光刻和/或可以将图案转印至感光层上的其他图案化方法。
方法300可以进一步包括曝光后烘烤（PEB）工艺。在烘烤工艺期间，在升高的温度下提供光刻胶层（和/或BARC层）。这可以允许更多的酸通过化学放大工艺由光产生的酸产生。
方法300接着进行至框310，其中对光刻胶层进行显影。显影可以形成包括多个掩模元件或部件的图案化的光刻胶层。在显影工艺期间，对光刻胶层施加显影溶液。在一个实施例中，通过显影溶液（显影剂）去除暴露于框308的辐射的光刻胶材料。然而，应用负性光刻胶也是可能的。显影剂或显影溶液可以是正性显影剂或负性显影剂。一个示例性显影剂是四甲基氢氧化铵（TMAH）水溶液。
方法300接着进行至框312，其中使用显影剂溶解BARC材料。在一实施例中，显影剂与用于对光刻胶进行显影的显影剂相同。例如，随着光刻胶层的显影可以在原位实施BARC材料的溶解。
显影剂可以溶解BARC材料的未被覆盖的区域，诸如先前位于光刻胶下面的那些区域。框310和312可以基本上同时发生。例如，在显影剂去除光刻胶之后，下面的BARC材料是未被覆盖的，因此被进入的显影剂去除。下文参照图5、图7、图9和图11进一步详细地描述BARC材料的溶解。BARC材料的溶解提供与上覆的图案化的光刻胶层基本上类似的图案化的BARC层。因此，该图案化的BARC层可以被用作一个或多个后续工艺的掩模元件。
方法300可以继续进行清洗、干燥和/或其他合适的工艺。图案化的光刻胶层和/或图案化的BARC层可以在对下面的层实施一个或多个工艺（诸如蚀刻、离子注入、沉积和/或包括那些典型的CMOS可兼容工艺的其他合适工艺）时用作掩模元件。对于进一步的工艺，BARC层可以从衬底剥离和/或保留在衬底上。
现参照图4-图5示出的实施例，示出的是具有衬底402、第一底部抗反射涂层（BARC）406、第二BARC层408和上覆的光刻胶层404的器件400。衬底402可以是半导体衬底。在一实施例中，衬底402是晶体结构的硅。在可选的实施例中，衬底402可以包括诸如锗的其他元素半导体，或包括诸如碳化硅、砷化镓、砷化铟和磷化铟的化合物半导体。衬底402可以包括绝缘体上硅（SOI）衬底，可以是受到应力/应变的以便增强性能，可以包括外 延生长区，可以包括隔离区，可以包括掺杂区，可以包括一个或多个半导体器件或其部分，和/或可以包括其他合适的部件和层。在一实施例中，衬底402是典型的CMOS工艺技术的衬底。然而，虽然可以对半导体晶圆形式的衬底的加工进行描述，但是应该理解衬底和工艺的其他实例可以从本发明获益，举例来说，诸如印刷电路板衬底、镶嵌工艺和薄膜晶体管液晶显示器（TFT-LCD）衬底和工艺。
光刻胶404设置在衬底402上。光刻胶404可以基本上类似于上文参照方法300的框306所描述的光刻胶。在一实施例中，光刻胶404是化学放大光刻胶（CAR）。光刻胶404可以是正性或负性光刻胶。光刻胶404可以包括聚合物和提供对显影剂的溶解性变化的光酸发生剂（PAG）。可以通过诸如涂覆（例如，旋转涂覆）和软烘的工艺形成光刻胶404。
光刻胶404包括被照射（或曝光）区域404b。曝光或照射可以基本上与上文参照图3描述的框308类似。可以通过利用紫外（UV）辐射或远紫外（EUV）辐射、另外地或可选地包括诸如离子束、x射线、远紫外、深紫外的其他辐射束和其他适当的辐射能量的辐射提供区域404b。示例性辐射是来自氟化氪（KrF）准分子激光器的248nm束、来自氟化氩（ArF）准分子激光器的193nm束、和/或其他合适波长的辐射。在一实例中，光刻胶404b包括在照射期间产生酸的光酸发生剂（PAG），从而相对于光刻胶404的剩余部分改变404b材料的溶解性。可以通过光刻工艺中使用的光掩模限定区域404b。
第一BARC层406和第二BARC层408介于衬底402和上覆的光刻胶404之间。在一实施例中，沉积BARC层406，然后沉积BARC层408。例如，可以利用旋转涂覆工艺、实施的烘烤工艺形成BARC层406，在BARC层406上利用旋转涂覆工艺和实施的另一烘烤工艺形成BARC层408。在一实施例中，在BARC层406和BARC层408之间基本上无混合（在形成时或形成之后）。在一实施例中，在光刻胶层404和BARC层408之间基本上无混合（在形成时或形成之后）。
在一实施例中，BARC层406是显影剂可溶性底部抗反射涂层（DBARC）。在一实施例中，BARC层408是显影剂可溶性底部抗反射涂层（DBARC）。BARC层406和BARC层408可以具有不同的组成。上文参照方法300的框 304描述了BARC层406和/或BARC层408的示例性组成。BARC层406和BARC层408可以在显影溶液中具有不同的溶解性质（例如溶解速率）。例如，与BARC 406相比，BARC408可以具有更低的溶解速率。在一实施例中，BARC 408具有更弱的横向蚀刻速率；这可以允许减少光刻胶404下方的底切。BARC层406和BARC层408的总厚度可以在大约60nm和大约80nm之间。在一实施例中，BARC层406和/或BARC层408是大约30nm。
现参照图5，示出的是在施用显影剂之后的图4的器件400。可以以基本上类似于上文参照图3中示出的方法300的框310所讨论的方法施用显影剂。在显影剂去除光刻胶区域404b之后，显影剂将接触下面的BARC 408。如图5所示，显影剂可以接着去除未被覆盖的BARC 408，从而提供图案化的BARC 层504。然后，去除目前未被覆盖的BARC 406，从而提供图案化的BARC层502。应该注意到，图案化的光刻胶404（图5）下面的底切轮廓减少了。在一实施例中，BARC层之间的蚀刻速率差别实现改进的轮廓管理。例如，提供具有较低溶解速率的BARC 408可以减少由图案化的BARC层504造成的底切。
现在参照图6-图7中示出的实施例，示出的是具有衬底402、BARC层602和上覆的光刻胶层404的器件600。衬底402和/或光刻胶404可以基本上类似于上文参照图4和/或方法300的框306描述的衬底和/或光刻胶。光刻胶404包括被照射（或曝光）区域404b。曝光可以基本上类似于上文参照图3描述的框308。
BARC层602是单层。在一实施例中，BARC层602是显影剂可溶性BARC材料（DBARC）单层。BARC层602可以在单个工艺（例如旋转涂覆）中沉积。在一实施例中，沉积之后，BARC层602的组成物实现化学组成（例如聚合物）的分离从而使得BARC层602的组成物不均匀。例如，在一实施例中，BARC层602的顶部（例如最接近光刻胶404）在显影剂中具有与底部（例如更接近衬底402）不同的溶解速率。在一实施例中，BARC层602的顶部相对于BARC层602的下部对显影剂具有更低的溶解速率。在施加涂层之后，可以由移动或浮动至BARC层602的顶部的第一化学组分（例如聚合物）提供变化的溶解速率。由于与层的其他组成物（例如聚合物）具有不同的极性、包括与聚合物连接的氟原子或氟单元、与层的其他组成物（例如聚合物）具有不 同的分子量、和/或可以影响BARC层602中的化学组分的亲合性的其他因素，该化学组分（例如聚合物）可以“浮动”。上文参照方法300的框304讨论了BARC层602的示例性组成和/或溶解速率。
现参照图7，示出的是施用显影剂之后的器件600。可以以基本上类似于上文参照图3中示出的方法300的框310所讨论的方法施用显影剂。在显影剂去除光刻胶区域404b之后，显影剂将接触下面的BARC层602。显影剂可以接着去除未被覆盖的BARC层602，从而形成图案化的BARC层702。应该注意到，由于BARC层602的变化的溶解速率减少了图案化的光刻胶404下面的底切轮廓（图7）。例如，BARC层602的第一部分或上部可以提供较低的溶解速率，从而产生较少的横向蚀刻。
现参照图8-图9中示出的实施例，示出的是具有衬底402、第一底部抗反射涂层（BARC）802、第二BARC层804和上覆的光刻胶层404的器件800。衬底402和/或光刻胶404可以基本上类似于上文参照图4和/或方法300的框306描述的衬底和/或光刻胶。光刻胶404包括被照射（或曝光）区域404b。曝光可以基本上类似于上文参照图3描述的框308。
第一BARC层802和第二BARC层804介于衬底402和上覆的光刻胶404之间。在一实施例中，沉积BARC层802，随后另行沉积BARC层804。例如，可以利用旋转涂覆工艺和随后的烘烤工艺形成BARC层802，然后利用旋转涂覆工艺和实施的另一烘烤工艺在BARC层802上形成BARC层804。在一实施例中，在BARC层802和BARC层804之间基本上无混合（在形成时或形成之后）。在一实施例中，在光刻胶层404和BARC层804之间基本上无混合（在形成时或形成之后）。上文参照方法300的框304讨论了BARC层802和/或804的示例性组成和/或溶解速率。
在一实施例中，BARC层804是感光BARC材料。感光BARC层804只有在材料已被照射的区域（例如，区域804b）中才溶于显影剂。在一实施例中，BARC层802是显影剂可溶性底部抗反射涂层（DBARC）（例如，在无照射的情况下溶于显影剂）。BARC层802和804可以具有相同的或不同的n值、k值。BARC层804和BARC层802的总厚度可以介于大约60nm和大约80nm之间。在一实施例中，BARC层804和/或BARC层802是大约30nm。
现参照图9，示出的是施用显影剂之后的器件800。可以以基本上类似于上文参照图3中示出的方法300的框310所讨论的方法施用显影剂。在显影剂去除光刻胶区域404b之后，显影剂将接触下面的BARC层804。显影剂可以接着去除未被覆盖的BARC层804。在一实施例中，BARC层804是感光BARC层并且BARC材料的去除被限制在层的被照射区域（区域804b）中。因此，形成图案化的BARC层904。之后，去除BARC层802的未被覆盖的部分。在一实施例中，BARC层802是显影剂可溶性BARC材料。在未被覆盖的BARC材料溶解之后，提供图案化的BARC层902。应该注意到，图案化的光刻胶404（图9）下方的底切轮廓减少了。这种减少可以归功于第一BARC层804是感光材料，因此去除只发生在被照射区域，从而实现对侧壁轮廓的控制，同时第二BARC层802可以提供对其轮廓实现控制的在显影剂中的溶解速率和/或实现减少横向蚀刻的相对厚度（例如，相对于传统实施例更薄的层可以对图案化提供更少的横向蚀刻分量）。
现参照图10-图11示出的实施例，示出的是具有衬底402、BARC层1002、和上覆的光刻胶层404的器件1000。衬底402和/或光刻胶404可以基本上类似于上文参照图4和/或方法300的框306描述的衬底和/或光刻胶。光刻胶404包括被照射（或曝光）区域404b。曝光可以基本上类似于上文参照图3描述的框308。
BARC层1002可以包括感光BARC材料和显影剂可溶性BARC材料。BARC层1002可以在单独的工艺（例如旋转涂覆）中沉积。在一实施例中，在沉积之后和照射之前，BARC层1002经历化学组成（例如聚合物）的分离从而使得BARC层1002的组成不均匀。在一实施例中，BARC层1002的上部（例如最接近光刻胶404）在显影剂中具有与底部（例如更接近衬底402）不同的溶解性质。在一实施例中，BARC层1002的顶部包括感光BARC材料而BARC层1002的底部包括显影剂可溶性BARC材料。因此，在一个实施例中，被照射区域1002b（是感光BARC材料）在显影剂中具有溶解性，而BARC层1002的顶部中的剩余BARC材料在显影剂中不具有溶解性。BARC材料的位于被照射区域1002b下面的部分可以是显影剂可溶性ARC材料（即不需要照射就可溶于显影剂中）。上文参照方法300的框304论述了BARC层1002 的示例性组成和/或溶解速率。
可以通过第一化学组分移动或浮动至BARC层1002的顶部来提供BARC层1002的变化的溶解性质。第一化学组分（例如聚合物）可以是感光BARC材料的组分（例如包括PAG）。由于与层的其他组成物（例如聚合物）具有不同的极性、包括与聚合物连接的氟原子或氟单元、与层的其他组成物具有不同的分子量、和/或可以影响BARC层1002中的聚合物的亲合性的其他因素，化学组分（例如聚合物）可以“浮动”。
现参照图11，示出的是施用显影剂之后的器件1000。可以以基本上类似于上文参照图3中示出的方法300的框310所讨论的方法施用显影剂。在显影剂去除光刻胶区域404b之后，显影剂将接触下面的BARC层1002，具体来说是感光BARC层的被照射区域1002b。之后，显影剂可以继续去除区域1002b下面的未被覆盖的BARC层1002，其中组成物是显影剂可溶性的。因此，形成图案化的BARC层1102。应该注意到，图案化的光刻胶404（图7）下方的底切轮廓由于BARC材料的感光上部而减少。同时，邻近衬底402的底脚轮廓由于下部的BARC材料的显影剂可溶性质而减少。
总的来说，本文公开的方法和器件提供形成位于光刻胶层下面的底部抗反射涂层的组成物和方法。在这种情况下，本发明提供若干优于现有技术器件的优点。本发明的某些实施例的优点可以包括在图案化光刻胶和下面的BARC层时降低底脚和/或底切。例如，通过改变BARC材料从与光刻胶的界面至与下面的衬底的界面的溶解性质，可以保持基本上直侧壁轮廓。应该理解，本文公开的不同实施例提供不同的公开内容，并且它们可以在本文作出各种变化、替换和改变而不背离本发明的精神和范围。
因此，实施例提供了一种方法，该方法包括提供衬底和在衬底上形成底部抗反射涂层（BARC）。该BARC包括覆在第二部分上面的第一部分，第二部分具有不同于第一部分的组成。不同的组成可以提供BARC在显影剂中的不同溶解性质。在BARC的第一部分上形成光刻胶层。然后照射光刻胶层并对光刻胶层进行显影。显影包括利用显影剂去除光刻胶层的区域和BARC的第一部分和第二部分的区域。
在一些实施例中，BARC包括形成BARC材料单层。参照图6和图10。 在一个实施例中，通过分离BARC材料单层中的第一组分和第二组分形成BARC的第一部分和第二部分。根据第一组分和第二组分的极性差别、第一组分和第二组分的分子量差别、以及第一组分和第二组分的氟原子数量差别中的至少一种差别进行分离。在一实施例中，第一部分包括感光底部抗反射涂层材料，而第二部分包括显影剂可溶性底部抗反射涂层材料。在其他实施例中，显影剂可溶性BARC材料的第一部分和第二部分在显影剂中具有不同的溶解速率。
在其他实施例中，BARC的第一部分是第一层并且BARC的第二部分是分离的第二层。例如，可以利用第一旋转涂覆工艺和第一烘烤工艺形成第一层，可以利用第二旋转涂覆工艺和第二烘烤工艺形成第二层。在一个实施例中，第一层包括感光底部抗反射涂层材料并且第二层包括与感光底部抗反射涂层材料不同的显影剂可溶性底部抗反射涂层材料。在另一实施例中，BARC的第一部分在显影剂中具有与BARC的第二部分不同的溶解速率。
在另一实施例中，描述了一种方法，该方法包括提供半导体衬底和在半导体衬底上形成第一底部抗反射涂覆（BARC）层。然后，直接在第一BARC层上形成第二底部抗反射涂覆（BARC）层。第一BARC层和第二BARC层具有不同的组成。在第二BARC上形成光刻胶层。
在进一步的实施例中，第一BARC层可以是感光层。第二BARC层可以是显影剂可溶性层。在其他实施例中，第一BARC层和第二BARC层是在显影剂中具有不同溶解速率的显影剂可溶性层。第一BARC层和第二BARC层的厚度之和介于大约60纳米（nm）和大约80nm之间。
在又一实施例中，描述了一种形成涂层的方法，该方法包括在衬底上形成涂层；以及将涂层分离成第一部分和下面的第二部分。通过使第一聚合物浮动至第一部分的顶面实施分离。由于氟原子的存在、分子量的不同、极性的不同、和/或其他物理性质的不同，第一聚合物可以浮动。分离可以使顶部包括的聚合物具有比第二部分包括的聚合物更高百分比的氟。
Claims (10)
1.一种方法，包括：
提供衬底；
在所述衬底上形成底部抗反射涂层（BARC），其中所述BARC包括覆在第二部分上面的第一部分，所述第一部分和所述第二部分具有不同的组成；
在所述BARC的所述第一部分上形成光刻胶层；
照射所述光刻胶层；以及
对所述光刻胶层进行显影，其中所述显影包括利用显影剂去除所述光刻胶层的区域和所述BARC的所述第一部分和所述第二部分的区域。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述BARC包括形成BARC材料单层。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，通过分离所述BARC材料单层中的第一组分和第二组分形成所述BARC的所述第一部分和所述第二部分。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，根据所述第一组分和所述第二组分的极性差别、所述第一组分和所述第二组分的分子量差别、以及所述第一组分和所述第二组分的氟原子数量差别中的至少一种差别进行所述分离。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一部分包括感光底部抗反射涂层材料；所述第二部分包括显影剂可溶性底部抗反射涂层材料。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述BARC包括形成提供所述第一部分的第一层和形成提供所述第二部分的第二层。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一层包括感光底部抗反射涂层材料；所述第二层包括与所述感光底部抗反射涂层材料不同的显影剂可溶性底部抗反射涂层材料。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述BARC的所述第一部分在显影剂中具有与所述BARC的所述第二部分不同的溶解速率；或者
所述BARC的所述第一部分在显影剂中具有小于所述BARC的所述第二部分的溶解速率。
9.一种方法，包括：
提供半导体衬底；
在所述半导体衬底上形成第一底部抗反射涂覆（BARC）层；
然后，直接在所述第一BARC层上形成第二底部抗反射涂覆（BARC）层，其中所述第一BARC层和所述第二BARC层具有不同的组成；以及
在所述第二BARC上形成光刻胶层。
10.一种形成涂层的方法，包括：
在衬底上形成涂层；
将所述涂层分离成第一部分和下面的第二部分，其中，通过使第一聚合物浮动至所述第一部分的顶面实施所述分离；以及
照射所述涂层的所述第一部分以改变所述第一部分在显影剂中的溶解性。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US13/732,944 | 2013-01-02 | ||
| US13/732,944 US9012132B2 (en) | 2013-01-02 | 2013-01-02 | Coating material and method for photolithography |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103926796A true CN103926796A (zh) | 2014-07-16 |
| CN103926796B CN103926796B (zh) | 2018-11-30 |
Family
ID=51017570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310753797.8A Expired - Fee Related CN103926796B (zh) | 2013-01-02 | 2013-12-31 | 形成用于光刻的涂层的方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9012132B2 (zh) |
| CN (1) | CN103926796B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108231550A (zh) * | 2016-12-15 | 2018-06-29 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 半导体装置的制作方法 |
| CN109256335A (zh) * | 2017-07-13 | 2019-01-22 | 长鑫存储技术有限公司 | 一种半导体结构的图形形成方法 |
| CN113126433A (zh) * | 2019-12-31 | 2021-07-16 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 光阻剂组成物和制造半导体元件的方法 |
Families Citing this family (119)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9046785B2 (en) | 2009-12-30 | 2015-06-02 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method and apparatus of patterning a semiconductor device |
| US8936903B2 (en) | 2013-03-09 | 2015-01-20 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Photo-resist with floating acid |
| US9184054B1 (en) | 2014-04-25 | 2015-11-10 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method for integrated circuit patterning |
| US20160064239A1 (en) | 2014-08-28 | 2016-03-03 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method for Integrated Circuit Patterning |
| US9678422B2 (en) | 2014-09-30 | 2017-06-13 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Photoacid generator bound to floating additive polymer |
| US9412649B1 (en) | 2015-02-13 | 2016-08-09 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method of fabricating semiconductor device |
| US9543165B2 (en) | 2015-02-13 | 2017-01-10 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method of fabricating semiconductor device |
| US10082734B2 (en) | 2015-02-13 | 2018-09-25 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Composition and method for lithography patterning |
| US9958779B2 (en) | 2015-02-13 | 2018-05-01 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Photoresist additive for outgassing reduction and out-of-band radiation absorption |
| US9864275B2 (en) | 2015-02-26 | 2018-01-09 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Lithographic resist with floating protectant |
| US9810990B2 (en) | 2015-03-16 | 2017-11-07 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Chemical treatment for lithography improvement in a negative tone development process |
| US10421867B2 (en) | 2015-03-16 | 2019-09-24 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Priming material for substrate coating |
| US9704711B2 (en) | 2015-03-27 | 2017-07-11 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Silicon-based middle layer composition |
| US9543159B2 (en) | 2015-03-27 | 2017-01-10 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Patterning process of a semiconductor structure with a wet strippable middle layer |
| US9570285B2 (en) | 2015-04-17 | 2017-02-14 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Cleaning composition and methods thereof |
| US9772559B2 (en) | 2015-05-18 | 2017-09-26 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Patterned photoresist removal |
| US9891522B2 (en) | 2015-05-18 | 2018-02-13 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method and composition of a chemically amplified copolymer resist |
| KR102374049B1 (ko) * | 2015-06-02 | 2022-03-14 | 삼성전자주식회사 | 포토레지스트를 이용한 패턴 형성 방법 |
| US10655019B2 (en) | 2015-06-30 | 2020-05-19 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Priming material for substrate coating |
| US10394126B2 (en) | 2015-07-17 | 2019-08-27 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Photolithography process and materials |
| US10466593B2 (en) | 2015-07-29 | 2019-11-05 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method and apparatus of patterning a semiconductor device |
| US10007177B2 (en) | 2015-08-21 | 2018-06-26 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method to define multiple layer patterns using double exposures |
| US9612536B2 (en) | 2015-08-31 | 2017-04-04 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Developer for lithography |
| US9927707B2 (en) | 2015-08-31 | 2018-03-27 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Developer for lithography |
| US9941125B2 (en) | 2015-08-31 | 2018-04-10 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method for integrated circuit patterning |
| US9983474B2 (en) | 2015-09-11 | 2018-05-29 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Photoresist having sensitizer bonded to acid generator |
| US9892914B2 (en) | 2015-10-20 | 2018-02-13 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd | Orientation layer for directed self-assembly patterning process |
| US10794872B2 (en) | 2015-11-16 | 2020-10-06 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Acoustic measurement of fabrication equipment clearance |
| US10503070B2 (en) | 2015-12-10 | 2019-12-10 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Photosensitive material and method of lithography |
| US10090357B2 (en) | 2015-12-29 | 2018-10-02 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Method of using a surfactant-containing shrinkage material to prevent photoresist pattern collapse caused by capillary forces |
| US9728444B2 (en) * | 2015-12-31 | 2017-08-08 | International Business Machines Corporation | Reactive ion etching assisted lift-off processes for fabricating thick metallization patterns with tight pitch |
| US9711604B1 (en) | 2015-12-31 | 2017-07-18 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Loading effect reduction through multiple coat-etch processes |
| US9768022B2 (en) | 2016-01-27 | 2017-09-19 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Advanced cross-linkable layer over a substrate |
| US10438948B2 (en) | 2016-01-29 | 2019-10-08 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Method and device of preventing merging of resist-protection-oxide (RPO) between adjacent structures |
| US10036957B2 (en) | 2016-01-29 | 2018-07-31 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Post development treatment method and material for shrinking critical dimension of photoresist layer |
| US11822251B2 (en) | 2016-02-09 | 2023-11-21 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Photoresist with polar-acid-labile-group |
| US9921480B2 (en) | 2016-02-10 | 2018-03-20 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd | Extreme ultraviolet photoresist |
| US10018920B2 (en) | 2016-03-04 | 2018-07-10 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Lithography patterning with a gas phase resist |
| US10114291B2 (en) | 2016-03-04 | 2018-10-30 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Grafting agent for forming spacer layer |
| US10056256B2 (en) * | 2016-03-16 | 2018-08-21 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Method of priming photoresist before application of a shrink material in a lithography process |
| US9768244B1 (en) | 2016-03-17 | 2017-09-19 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. | Semiconductor device |
| US9857684B2 (en) | 2016-03-17 | 2018-01-02 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Silicon-containing photoresist for lithography |
| US10825684B2 (en) | 2016-03-18 | 2020-11-03 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Material composition and methods thereof |
| US9891528B2 (en) | 2016-05-02 | 2018-02-13 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Extreme ultraviolet lithography with reduced exposure dose and negative tone development |
| US10177001B2 (en) | 2016-05-31 | 2019-01-08 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Surface modifying material for semiconductor device fabrication |
| US9711367B1 (en) | 2016-06-01 | 2017-07-18 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Semiconductor method with wafer edge modification |
| US10622211B2 (en) | 2016-08-05 | 2020-04-14 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Metal-compound-removing solvent and method in lithography |
| US10866516B2 (en) | 2016-08-05 | 2020-12-15 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Metal-compound-removing solvent and method in lithography |
| US10101659B2 (en) | 2016-08-12 | 2018-10-16 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd | Lithography method with surface modification layer |
| US9978594B1 (en) | 2016-11-15 | 2018-05-22 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Formation method of semiconductor device structure using patterning stacks |
| US11112698B2 (en) | 2016-11-29 | 2021-09-07 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Photoresist with gradient composition for improved uniformity |
| US10520821B2 (en) | 2016-11-29 | 2019-12-31 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Lithography process with enhanced etch selectivity |
| US10453713B2 (en) | 2016-11-29 | 2019-10-22 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Method for controlling temperature of furnace in semiconductor fabrication process |
| US10042252B2 (en) | 2016-11-30 | 2018-08-07 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Extreme ultraviolet photoresist and method |
| US10649339B2 (en) | 2016-12-13 | 2020-05-12 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Resist material and method for forming semiconductor structure using resist layer |
| US10115585B2 (en) | 2016-12-15 | 2018-10-30 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Hardmask composition and methods thereof |
| US10866511B2 (en) | 2016-12-15 | 2020-12-15 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Extreme ultraviolet photolithography method with developer composition |
| US10672619B2 (en) | 2016-12-15 | 2020-06-02 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Material composition and methods thereof |
| US10658184B2 (en) | 2016-12-15 | 2020-05-19 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Pattern fidelity enhancement with directional patterning technology |
| US10115592B2 (en) | 2016-12-15 | 2018-10-30 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Patterning process with silicon mask layer |
| US10163632B2 (en) | 2016-12-15 | 2018-12-25 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Material composition and process for substrate modification |
| US10079178B1 (en) | 2017-03-17 | 2018-09-18 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd | Formation method of semiconductor device structure using multilayer resist layer |
| US10083832B1 (en) | 2017-03-24 | 2018-09-25 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Under layer composition and method of manufacturing semiconductor device |
| US10312108B2 (en) | 2017-04-06 | 2019-06-04 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Method for forming semiconductor structure using modified resist layer |
| US10741410B2 (en) | 2017-04-28 | 2020-08-11 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Material composition and methods thereof |
| US10394123B2 (en) | 2017-05-17 | 2019-08-27 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Blocking layer material composition and methods thereof in semiconductor manufacturing |
| US11022886B2 (en) | 2017-05-17 | 2021-06-01 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co,, Ltd. | Bottom-up material formation for planarization |
| US10672610B2 (en) | 2017-05-19 | 2020-06-02 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Grafting design for pattern post-treatment in semiconductor manufacturing |
| US10163648B2 (en) | 2017-05-19 | 2018-12-25 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Method of semiconductor device fabrication having application of material with cross-linkable component |
| US10520820B2 (en) | 2017-05-26 | 2019-12-31 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Negative tone developer for extreme ultraviolet lithography |
| US10527941B2 (en) | 2017-05-30 | 2020-01-07 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Extreme ultraviolet photoresist and method |
| US10032640B1 (en) | 2017-06-20 | 2018-07-24 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Inc. | Formation of semiconductor structure with a photoresist cross link and de-cross link process |
| US10520822B2 (en) | 2017-06-30 | 2019-12-31 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Lithography techniques for reducing resist swelling |
| US10186542B1 (en) | 2017-07-18 | 2019-01-22 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Patterning for substrate fabrication |
| US11014103B2 (en) | 2017-07-26 | 2021-05-25 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. | Substrate processing apparatus and substrate processing method |
| US10691023B2 (en) | 2017-08-24 | 2020-06-23 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Method for performing lithography process with post treatment |
| US10073347B1 (en) | 2017-08-24 | 2018-09-11 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Semiconductor method of protecting wafer from bevel contamination |
| US10121811B1 (en) | 2017-08-25 | 2018-11-06 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Method of high-aspect ratio pattern formation with submicron pixel pitch |
| US10861698B2 (en) | 2017-08-29 | 2020-12-08 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Pattern fidelity enhancement |
| US10274847B2 (en) | 2017-09-19 | 2019-04-30 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Humidity control in EUV lithography |
| US11222783B2 (en) | 2017-09-19 | 2022-01-11 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Using cumulative heat amount data to qualify hot plate used for postexposure baking |
| US11004679B2 (en) | 2017-09-27 | 2021-05-11 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Method and system for supplying chemical liquid in semiconductor fabrication |
| US11086211B2 (en) | 2017-11-08 | 2021-08-10 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Masks and methods of forming the same |
| US11300878B2 (en) | 2017-11-13 | 2022-04-12 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Photoresist developer and method of developing photoresist |
| US10522349B2 (en) * | 2017-11-30 | 2019-12-31 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Anti-reflective coating by ion implantation for lithography patterning |
| US10698317B2 (en) | 2018-02-23 | 2020-06-30 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Underlayer material for photoresist |
| US10381481B1 (en) | 2018-04-27 | 2019-08-13 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Multi-layer photoresist |
| US10631392B2 (en) | 2018-04-30 | 2020-04-21 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | EUV collector contamination prevention |
| US10845698B2 (en) | 2018-05-30 | 2020-11-24 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Mask, method of forming the same and method of manufacturing a semiconductor device using the same |
| US10867839B2 (en) | 2018-06-15 | 2020-12-15 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Patterning methods for semiconductor devices |
| US11054742B2 (en) | 2018-06-15 | 2021-07-06 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | EUV metallic resist performance enhancement via additives |
| US11069526B2 (en) | 2018-06-27 | 2021-07-20 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Using a self-assembly layer to facilitate selective formation of an etching stop layer |
| US10867805B2 (en) | 2018-06-29 | 2020-12-15 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Selective removal of an etching stop layer for improving overlay shift tolerance |
| US10867872B2 (en) | 2018-07-27 | 2020-12-15 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. | Method and apparatus for manufacturing semiconductor structure |
| US10978301B2 (en) | 2018-08-31 | 2021-04-13 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Morphology of resist mask prior to etching |
| US11226562B2 (en) | 2018-09-20 | 2022-01-18 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. | Semiconductor structure and manufacturing method thereof |
| US10859915B2 (en) | 2018-09-21 | 2020-12-08 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Adhesion layer for multi-layer photoresist |
| DE102019120765B4 (de) | 2018-09-27 | 2024-02-22 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Verfahren zum bilden eines halbleiterbauelements |
| US10867840B2 (en) | 2018-09-27 | 2020-12-15 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method of forming a semiconductor device |
| US10691020B2 (en) | 2018-10-25 | 2020-06-23 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. | Apparatus for dispensing liquid material and method for fabricating semiconductor device |
| US11307500B2 (en) | 2018-10-30 | 2022-04-19 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method for removing photoresistor layer, method of forming a pattern and method of manufacturing a package |
| US11215929B2 (en) | 2018-10-30 | 2022-01-04 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Photoresist system and method |
| US10867793B2 (en) | 2018-10-30 | 2020-12-15 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Semiconductor package and method of fabricating the same |
| US11079681B2 (en) | 2018-11-21 | 2021-08-03 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Lithography method for positive tone development |
| US10811270B2 (en) | 2019-03-15 | 2020-10-20 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Ultra narrow trench patterning using plasma etching |
| US11367616B2 (en) | 2019-07-31 | 2022-06-21 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method of patterning material layer |
| US11067898B2 (en) | 2019-07-31 | 2021-07-20 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Gamma ray generator, gamma ray lithography system and method of performing gamma ray lithography |
| US11289376B2 (en) | 2019-07-31 | 2022-03-29 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd | Methods for forming self-aligned interconnect structures |
| US11163235B2 (en) | 2019-08-22 | 2021-11-02 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. | Apparatus for forming a photoresist layer, method for forming a masking layer, and method for forming a photoresist layer |
| US11694896B2 (en) | 2019-10-31 | 2023-07-04 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Photoresist developer and method of developing photoresist |
| US11411033B2 (en) | 2019-12-20 | 2022-08-09 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Image sensor device and manufacturing method thereof |
| DE102020108040A1 (de) | 2019-12-20 | 2021-06-24 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. Ltd. | Bildsensorvorrichtung und deren herstellungsverfahren |
| US11664213B2 (en) | 2019-12-26 | 2023-05-30 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Bevel edge removal methods, tools, and systems |
| US11392036B2 (en) | 2020-01-31 | 2022-07-19 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Photoresist and method |
| US12009400B2 (en) | 2021-02-14 | 2024-06-11 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Device providing multiple threshold voltages and methods of making the same |
| US11935746B2 (en) | 2021-03-10 | 2024-03-19 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Pattern formation through mask stress management and resulting structures |
| US12025920B2 (en) | 2021-03-18 | 2024-07-02 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Lithography techniques for reducing defects |
| US11887851B2 (en) | 2021-07-29 | 2024-01-30 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Method for forming and using mask |
| US11892774B2 (en) | 2021-08-30 | 2024-02-06 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Lithography |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005181633A (ja) * | 2003-12-18 | 2005-07-07 | Tokyo Electron Ltd | 基板の現像処理方法，基板の処理方法及び現像液供給ノズル |
| CN1789294A (zh) * | 2004-12-15 | 2006-06-21 | 海力士半导体有限公司 | 产光酸聚合物、其制法及包含它的顶部抗反射涂布组合物 |
| CN101065708A (zh) * | 2004-12-03 | 2007-10-31 | 日产化学工业株式会社 | 使用了两层型防反射膜的光致抗蚀剂图形的形成方法 |
| US20100167213A1 (en) * | 2008-12-26 | 2010-07-01 | Yuriko Seino | Semiconductor device manufacturing method |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3812622B2 (ja) | 1999-09-17 | 2006-08-23 | 信越化学工業株式会社 | レジスト材料及びパターン形成方法 |
| US20070059849A1 (en) | 2005-09-12 | 2007-03-15 | Interuniversitair Microelktronica Centrum (Imec) | Method and system for BARC optimization for high numerical aperture applications |
| US20070092843A1 (en) | 2005-10-21 | 2007-04-26 | Macronix International Co., Ltd. | Method to prevent anti-assist feature and side lobe from printing out |
| JP4803377B2 (ja) | 2006-10-25 | 2011-10-26 | 信越化学工業株式会社 | レジスト材料及びパターン形成方法 |
| JP4893270B2 (ja) | 2006-11-29 | 2012-03-07 | 住友化学株式会社 | 化学増幅型ポジ型レジスト組成物 |
| EP2138898B1 (en) | 2007-04-13 | 2014-05-21 | FUJIFILM Corporation | Method for pattern formation, and use of resist composition in said method |
| KR100989567B1 (ko) | 2007-05-15 | 2010-10-25 | 후지필름 가부시키가이샤 | 패턴형성방법 |
| KR100989565B1 (ko) | 2007-06-12 | 2010-10-25 | 후지필름 가부시키가이샤 | 네가티브 톤 현상용 레지스트 조성물 및 이것을 사용한 패턴형성방법 |
| JP5019071B2 (ja) | 2007-09-05 | 2012-09-05 | 信越化学工業株式会社 | 新規光酸発生剤並びにこれを用いたレジスト材料及びパターン形成方法 |
| US20090098490A1 (en) | 2007-10-16 | 2009-04-16 | Victor Pham | Radiation-Sensitive, Wet Developable Bottom Antireflective Coating Compositions and Their Applications in Semiconductor Manufacturing |
| US20090133908A1 (en) | 2007-11-28 | 2009-05-28 | Goodner Michael D | Interconnect structure for a microelectronic device, method of manfacturing same, and microelectronic structure containing same |
| TWI417274B (zh) | 2008-12-04 | 2013-12-01 | Shinetsu Chemical Co | 鹽、酸發生劑及使用其之抗蝕劑材料、空白光罩，及圖案形成方法 |
| WO2010096615A2 (en) | 2009-02-19 | 2010-08-26 | Brewer Science Inc. | Acid-sensitive, developer-soluble bottom anti-reflective coatings |
| JP5573356B2 (ja) | 2009-05-26 | 2014-08-20 | 信越化学工業株式会社 | レジスト材料及びパターン形成方法 |
| US8883407B2 (en) | 2009-06-12 | 2014-11-11 | Rohm And Haas Electronic Materials Llc | Coating compositions suitable for use with an overcoated photoresist |
| JP5287552B2 (ja) | 2009-07-02 | 2013-09-11 | 信越化学工業株式会社 | 光酸発生剤並びにレジスト材料及びパターン形成方法 |
-
2013
- 2013-01-02 US US13/732,944 patent/US9012132B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2013-12-31 CN CN201310753797.8A patent/CN103926796B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005181633A (ja) * | 2003-12-18 | 2005-07-07 | Tokyo Electron Ltd | 基板の現像処理方法，基板の処理方法及び現像液供給ノズル |
| CN101065708A (zh) * | 2004-12-03 | 2007-10-31 | 日产化学工业株式会社 | 使用了两层型防反射膜的光致抗蚀剂图形的形成方法 |
| CN1789294A (zh) * | 2004-12-15 | 2006-06-21 | 海力士半导体有限公司 | 产光酸聚合物、其制法及包含它的顶部抗反射涂布组合物 |
| US20100167213A1 (en) * | 2008-12-26 | 2010-07-01 | Yuriko Seino | Semiconductor device manufacturing method |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108231550A (zh) * | 2016-12-15 | 2018-06-29 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 半导体装置的制作方法 |
| CN108231550B (zh) * | 2016-12-15 | 2021-10-26 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 半导体装置的制作方法 |
| CN109256335A (zh) * | 2017-07-13 | 2019-01-22 | 长鑫存储技术有限公司 | 一种半导体结构的图形形成方法 |
| CN109256335B (zh) * | 2017-07-13 | 2020-08-04 | 长鑫存储技术有限公司 | 一种半导体结构的图形形成方法 |
| CN113126433A (zh) * | 2019-12-31 | 2021-07-16 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 光阻剂组成物和制造半导体元件的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103926796B (zh) | 2018-11-30 |
| US9012132B2 (en) | 2015-04-21 |
| US20140186773A1 (en) | 2014-07-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103926796A (zh) | 用于光刻的涂层材料和方法 | |
| TWI613519B (zh) | 負型顯像劑可相容之光阻組成物及其使用方法 | |
| CN101859065B (zh) | 减轻双曝光工艺中的抗蚀剂图案关键尺寸变化的方法 | |
| EP2363749B1 (en) | Methods of forming photolithographic patterns | |
| US8053368B2 (en) | Method for removing residues from a patterned substrate | |
| US8178287B2 (en) | Photoresist composition and method of forming a resist pattern | |
| US9646845B2 (en) | Method of forming a mask for substrate patterning | |
| JP4826841B2 (ja) | パターン形成方法 | |
| CN103454856A (zh) | 感光材料和光刻方法 | |
| US8822347B2 (en) | Wet soluble lithography | |
| KR20160138302A (ko) | 기판 상의 콘택 개구 패터닝 방법 | |
| WO2010080758A1 (en) | Substrate planarization with imprint materials and processes | |
| KR20090132296A (ko) | 극자외선 리소그라피 마스크의 제조 방법 | |
| KR20160121454A (ko) | 이미지 반전, 유도 자기 조립, 및 선택적 퇴적에 도움을 주는 서브 해상도 개구 이용 | |
| US9075313B2 (en) | Multiple exposures in extreme ultraviolet lithography | |
| CN108333866B (zh) | 光刻图案化的方法 | |
| US8257911B2 (en) | Method of process optimization for dual tone development | |
| US20230384683A1 (en) | Photoresist with polar-acid-labile-group | |
| KR101698661B1 (ko) | 감광성 재료의 제조 및 이용 방법 | |
| Sakamoto et al. | The novel spin-on hard mask and ultrathin UL material for EUVL | |
| JP2010156819A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP4927678B2 (ja) | パターン形成方法 | |
| WO2010005892A1 (en) | Resist composition and lithographic process using said composition | |
| CN108231550B (zh) | 半导体装置的制作方法 | |
| CN1932645B (zh) | 包括阻剂流动工艺及膜涂布工艺的半导体装置制造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20181130 |