CN108962721A - 半导体装置的制作方法 - Google Patents

半导体装置的制作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108962721A
CN108962721A CN201710617605.9A CN201710617605A CN108962721A CN 108962721 A CN108962721 A CN 108962721A CN 201710617605 A CN201710617605 A CN 201710617605A CN 108962721 A CN108962721 A CN 108962721A
Authority
CN
China
Prior art keywords
component
primer material
crosslinking
substrate
primer
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.)
Pending
Application number
CN201710617605.9A
Other languages
English (en)
Inventor
赖韦翰
张庆裕
林进祥
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Original Assignee
Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd filed Critical Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Publication of CN108962721A publication Critical patent/CN108962721A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/308—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks
    • H01L21/3081—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks characterised by their composition, e.g. multilayer masks, materials
    • 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
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02656—Special treatments
    • H01L21/02664—Aftertreatments
    • 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
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
    • G03F7/11—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers having cover layers or intermediate layers, e.g. subbing layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/06—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/10—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by other chemical means
    • B05D3/107—Post-treatment of applied coatings
    • B05D3/108—Curing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
    • C08L33/10—Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
    • C08L33/10—Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters
    • C08L33/12—Homopolymers or copolymers of methyl methacrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C09D133/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C09D133/08—Homopolymers or copolymers of acrylic acid esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C09D133/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C09D133/10—Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C09D133/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C09D133/10—Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters
    • C09D133/12—Homopolymers or copolymers of methyl methacrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D135/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical, and containing at least another carboxyl radical in the molecule, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D135/02—Homopolymers or copolymers of esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D4/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; Coating compositions, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09D183/00 - C09D183/16
    • 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
    • H01L21/02225—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
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02296—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer
    • H01L21/02318—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment
    • 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
    • H01L21/02296—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer
    • H01L21/02318—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment
    • H01L21/02345—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment treatment by exposure to radiation, e.g. visible light
    • 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
    • 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
    • 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
    • H01L21/033—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers
    • H01L21/0332—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their composition, e.g. multilayer masks, materials
    • 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
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/308—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks
    • H01L21/3083—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane
    • H01L21/3086—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane characterised by the process involved to create the mask, e.g. lift-off masks, sidewalls, or to modify the mask, e.g. pre-treatment, post-treatment
    • 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
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105—After-treatment
    • 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
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105—After-treatment
    • H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
    • H01L21/31127—Etching organic layers
    • H01L21/31133—Etching organic layers by chemical means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

本发明实施例提供材料组分与其应用方法，包括提供底漆材料，其包括：表面作用力增进组分以及可交联组分。在底漆材料上进行交联处理。可交联组分自我交联以形成交联的底漆材料。在交联的底漆材料上进行至少一处理工艺时，交联的底漆材料可保护下方层。

Description

半导体装置的制作方法
技术领域
本发明实施例关于制作半导体的方法，更特别关于用于制备基板的目标表面以进行后续处理的材料组分。
背景技术
电子产业对较小与较快的电子装置的需求增加，且电子装置同时提供大量的复杂功能。综上所述，半导体产业的持续趋势为制作低成本、高效能、与低能耗的集成电路。通过缩小半导体的集成电路尺寸(如最小结构尺寸)可达这些远程目标，进而改良产能与降低相关成本。然而缩小尺寸也会增加集成电路制作工艺的复杂性。为了实现半导体集成电路与装置单元的持续进展，需要在半导体制作工艺与技术上具有类似进展。
举例来说，在图案尺寸缩小时，即将进行处理的表面条件会影响装置的品质与可信度。此外，对表面进行后续处理如蚀刻、清洁、沉积层状物于其上时，应依需求维持表面特性以适于后续处理。在一例中，许多加工步骤关于形成薄膜材料于基板或晶片上及处理薄膜。在形成上述材料时，表面上的缺陷、不规则、与污染可能破坏处理，且可能大幅地影响产率与装置效能。现有技术仍未完全适用于所有方面。
发明内容
本发明一实施例提供的半导体装置的制作方法，包括：提供基板；沉积底漆材料于基板上，其中底漆材料包括：表面作用力增进组分；以及可交联组分；对底漆材料进行交联工艺，其中可交联组分自我交联以形成交联的底漆材料；以及在含有交联的底漆材料于其上的基板上，进行至少一半导体装置的加工。
附图说明
图1系本发明一或多个实施例中，制作半导体装置的方法的流程图，其包含施加底漆材料。
图2A、3A、4A、6A、与7A系图1的方法的例示性实施例的多种中间步骤中，半导体结构的剖视图。
图2B、3B、4B、6B、与7B系图1的方法的例示性实施例的多种中间步骤中，半导体结构的剖视图。
图5系一些实施例中，在交联步骤之前与之后的材料组分。
图8系一些实施例中，在交联步骤与分解步骤之后的材料组分。
图9系本发明一或多个实施例中，底漆材料的可交联组分。
其中，附图标记说明如下：
100 方法
106、108、110 步骤
200、200’ 装置
202 基板
202A、208A 目标表面
204 间隙
206 图案化结构
208 层状物
302、402 底漆材料
404、404’ 交联制程
502 表面作用力增进组分
504、504A 可交联组分
504’、504A’ 交联的组分
504”、504A” 解交联的组分
506 键结
602 层状物
604 曝光制程
802、802’ 分解制程
804 底漆材料
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揭露的不同结构。特定构件与排列的实施例系用以简化本揭露而非局限本揭露。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，本揭露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。
此外，此处的用语“基板”包含但不限于半导体基板。举例来说，基板可为半导体基板材料如硅、锗、碳化硅、硅锗、钻石、半导体化合物、或半导体合金，且基板可视情况包含一或多个磊晶层、可具有应力以增进效能、可包含绝缘层上硅基板、及/或具有其他合适的效能增进结构。然而用语“基板”与其目标表面亦可包含结构或层状物如金属层、绝缘层(如氧化硅或氮化硅)、金属氧化物层、底抗反射涂层、光阻层、及/或其他用于半导体制作工艺的合适材料形成其上，且其表面状态需能进行后续处理。
值得注意的是本发明实施例可用于制作平面的基体金氧半场效电晶体、平面或垂直的多重栅极电晶体(比如鳍状场效电晶体装置、栅极全绕装置、Ω-栅极装置、或Π-栅极装置)、应力半导体装置、绝缘层上硅装置、部份空乏的绝缘层上硅装置、完全空乏的绝缘层上硅装置、或本技术领域已知的其他装置。此外，下述实施例可用于形成p型及/或n型装置。本领域技术人员应理解本发明实施例亦有利于装置的其他实施例。
本发明实施例关于制作半导体的方法，更特别关于用于制备基板的目标表面以进行后续处理的材料组分。在一些实施例中，材料组分可作为一般微影图案化工艺的一部份，比如依集成电路设计布局图案化的多层光阻的一或多层。在一些实施例中，可提供制备表面的方法，且表面可用于后续处理如额外材料沉积、清洁、湿蚀刻、干蚀刻、与类似工艺。
对表面制备而言，半导体产业已采用金属栅极取代现有的多晶硅为主的栅极。半导体制作工艺的另一发展为蚀刻工艺，其需更具选择性、能蚀刻更复杂的膜结构、及/或提供更精细的蚀刻图案。为达上述目的与其他先进的半导体制作技术，如何使表面具有合适的反应性/非反应性与一致性是重要关键。举例来说，需改良目标表面使其具有合适的接触角(比如与水滴之间)、合适的疏水性、或合适的亲水性，以提供表面与其上的层状物之间的适当亲和力(如黏着性)，及/或在额外处理工艺(如蚀刻或清洁)中保护表面。
虽然现有的半导体制作工艺已采用一些表面制备材料，但大部份的材料均具有缺点。缺点之一为后续处理如湿式工艺(有机溶剂冲洗、暴露至酸性液体、或暴露至碱性液体)或干式工艺(干蚀刻)中，会不需要地消耗表面制备材料。此消耗来自于表面于形成其上的表面制备材料之间的弱作用力。表面制备材料的消耗会露出表面，这在后续处理中属于不想要的状况。另一方面，表面制备材料的消耗会露出下方层如氧化物、金属、金属氧化物、或类似物的表面，在后续处理中有损伤下方层的风险。表面制备材料的另一缺点为难以控制及/或达到所需厚度。举例来说，单层的表面制备材料通常无法达到所需厚度。在这些状况下，表面制备材料难以或不可能作为填隙材料。综上所述，填隙不足在后续处理中有损伤下方层的风险。如此一来，一些实施例可改良上述的一或多个缺点。
此处提供的一些实施例可用以产生及/或采用底漆材料，其包含所需的表面制备组分，即称作表面作用力增进组分与可交联组分。这些组分如表面作用力增进组分与可交联组分，可一起作为底漆材料。在一些实施例中，底漆材料包含表面作用力增进组分与可交联组分，其可用以控制底漆材料的厚度以达适当的填隙能力；与其施加的表面之间具有较强的作用力；并可减少或弥补不想要的底漆材料消耗以保护底漆材料的下方层。下述内容将说明采用多种底漆材料组分的多种方法，然而应理解类似的方法与组分亦可用于其他材料与制程。与现有技术相较，本发明实施例具有一些优点，但应理解其他实施例可提供不同的优点，下述内容不需说明所有优点，且所有实施例不必具有特定优点。
如图1所示的例子，制作装置如半导体装置的方法100采用本发明实施例的底漆材料。值得注意的是，在方法100之前、之中、与之后可具有额外步骤，且方法的额外实施例可取代、省略、或调换一些步骤。应注意的是方法100仅用以说明，而非局限本发明说明书及权利要求书未实际限缩的内容。方法100将搭配图2A至9进行说明。
方法100的步骤102提供目标表面。目标表面可为下述多种组分的一或多者：介电物、金属、半导体、聚合物如光阻、硬遮罩材料、底抗反射涂层、及/或其他合适表面。目标表面可为半导体基板(如硅晶片)本身的表面，或者形成于半导体基板上的层状物表面。在一些实施例中，目标表面实质上平坦。以图2A为例，装置200具有基板202。基板202具有目标表面202A。在一些实施例中，目标表面可为图案化的结构。以图2B为例，装置200’具有图案化结构206，其可为基板202或形成其上的层状物。图案化结构206可包含层状物208于其上。在一些实施例中，层状物208为介电层如氧化物(氧化硅)或氮化硅、金属、金属氮化物、及/或其他合适组分。在其他实施例中，可省略层状物208。层状物208包含目标表面208A。
基板202可为半导体晶片如硅晶片。此外，一些实施例的基板202可包含多种层状物，比如形成于半导体基板上的导电或绝缘层。基板202亦可包含多种掺杂设置，端视本技术领域已知的设计需求而定。基板202亦可包含其他半导体如锗、碳化硅、硅锗、或钻石。在其他实施例中，基板202可包含半导体化合物及/或半导体合金。此外，基板202视情况可包含磊晶层、可具有应力以增进效能、可包含绝缘层上硅结构、及/或可具有其他合适的增进效能结构。基板202可包含任何数目的层状物于其上，且层状物包含但不限于绝缘层、导电层、金属层、半导体层、聚合物层、或类似物。
基板202包含目标表面202A。目标表面202A为基板202其露出的表面，其可用于进行后续处理。后续处理包含但不限于清洁、蚀刻、或沉积材料于目标表面上。目标表面202A可具有已知性质。在一些例子中，这些性质如疏水或亲水性质，可由量测表面与水滴的接触角而得。
如图2B所示，装置200’具有图案化结构206与其上方的层状物208，且层状物208具有目标表面208A。目标表面208A为位于图案化结构206上的层状物208其露出的表面，其可用以进行后续处理。后续处理包含但不限于清洁、蚀刻、或沉积材料于目标表面上。在一实施例中，后续处理包含图案化结构206中的间隙204所需的填隙工艺。目标表面208A可具有已知性质。在一些例子中，这些性质如疏水或亲水性质，可由量测表面与水滴的接触角而得。在一实施例中，目标表面208A为含金属的表面。在一些实施例中，目标表面208A包含氮化钛。在一实施例中，表面208A的形成方法为沉积钛与氮。
在一实施例中，间隙204的宽度小于约10nm。
方法100的步骤104接着决定适用于底漆材料的表面作用力增进组分。步骤104中决定的表面作用力增进组分，经证明可用于表面作用力增进及/或可增进表面性质，因此可称作表面作用力组分。
如图2A所示，一些实施例中的基板202其表面202A的性质如接触角将改变至所需值，使后续处理与表面具有较佳的作用力。在一些例子中，需降低表面的接触角。在一些实施例中，需增加表面的接触角。举例来说，目标表面202A与后续沉积的层状物之间的接触角越接近，则可改善两者之间的亲和力(如黏着力)。同样地，为了最佳化后续处理(如湿蚀刻)，需要特定的接触角。举例来说，湿蚀刻工艺中的表面与水滴之间的接触角，可介于45度至70度之间。通过施加底漆材料(特别是底漆材料的表面作用力增进组分)，可调整基板202上的目标表面至所需性质。在一实施例中，底漆材料的表面作用力增进组分可让表面与水滴之间的接触角降低。在一实施例中，底漆材料的表面作用力增进组分可让表面与水滴之间的接触角增加。在一些实施例中，需保护目标表面202A及/或基板202的层状物的特性，以免于后续处理的影响。
如图2B所示，一些实施例的图案化结构206不只需要上述的表面作用力增进或保护层，还需填满间隙204。在一些例子中，需要降低接触角以增进目标表面。在一些实施例中，需要增加接触角以增进目标表面。举例来说，目标表面208A与后续沉积的层状物之间的接触角较接近，有助于改善上方层的亲和力(比如黏着力)。同样地，最佳化后续处理如湿蚀刻需要特定的接触角，比如用于湿蚀刻工艺的水滴接触角可介于45度至70度之间。通过施加底漆材料(特别是底漆材料的表面作用力增进组分)，可达目标表面208A所需的改良性质。在一实施例中，底漆材料的表面作用力增进组分，可降低与水滴之间的接触角。在一实施例中，底漆材料的表面作用力增进组分，可增加与水滴之间的接触角。
在一实施例中，目标表面202A/208A包含氧化物形成层(比如硅、氧化硅、或氮化硅)等亲水性材料，因其可吸收来自大气湿气的表面层的水。除非在涂布后续层状物(如光阻)之前先转变表面状态，否则亲水性表面会让化学品穿透层状物(如光阻)与基板之间的界面而造成损伤。为了确保制作过程中的黏着性，可施加适当的底漆材料的表面作用力增进组分，以将亲水性表面转为疏水态。
在另一实施例中，目标表面202A/208A包含金属，比如栅极结构的功函数金属。通过底漆材料，可达金属与上方层之间所需的改良黏着力。
在另一实施例中，目标表面202A/208A为介电物如氮氧化钛表面。通过底漆材料，可达介电物与上方层之间所需的改良黏着力。
在一些实施例中，目标表面202A/208A为半导体、介电物、或金属组分(如前述)，且需施加底漆材料以保护目标表面202A/208A及/或任何下方层免于后续处理(比如蚀刻、沉积、或类似工艺)的损伤或攻击，可增进露出的表面。
底漆材料的组分可保护或调整露出的表面，因此可称作底漆材料的表面作用力增进组分。上述组分可提供前述的任一或所有功能，或者其他所需功能。在一些实施例中，底漆材料的表面作用力增进组分可为含氮聚合物或单体材料。底漆材料的表面作用力增进组分之一例为吡啶。举例来说，一些实施例中的目标表面为含金属表面。当吡啶施加至表面(如含金属表面)时，可与含金属基板产生作用力并具有疏水特性。这有利于表面抵抗湿蚀刻。表面作用力增进组分的其他例包含两个碳碳双键的环状结构，其亦包含氮。
在决定、选用、及/或提供底漆材料的表面作用力增进组分(比如含氮聚合物子/单体)后，方法100的步骤106将可交联组分加入表面作用力增进组分，以形成底漆材料。可交联组分可为自我交联以形成网状结构的化学化合物。自我交联指的是组分倾向与溶液中的相同组分交联，而非与溶液中的其他组分(比如界面作用力增进组分)交联。在一些实施例中，可交联组分的两个分子之间的交联，系经由共价键或离子键连接。换言之，可交联组分的分子或化合物的反应性末端，经由共价键/离子键连接至可交联组分的另一分子或化合物的另一反应性末端，以形成网状结构。网状结构可让底漆的表面作用力增进组分适当地位于沉积的底漆层中，比如网状结构围绕表面作用力增进组分。上述结构可避免不想要的底漆移除问题，即可控制底漆厚度及/或保护底漆材料的表面作用力增进组分。
在一实施例中，可交联组分为酯类的(自我)交联组分。在一实施例中，可交联组分为环氧类的(自我)交联组分。可交联组分的例示性(非全列式)清单，如下述表格所示。
如图5所示的示意图，底漆材料302包含表面作用力增进组分502与可交联组分504。如图所示，表面作用力增进组分502与可交联组分504穿插于底漆材料302的溶液中。在至少一些实施例中，表面作用力增进组分502与可交联组分504之间没有共价键。底漆材料302指的是在沉积前及/或沉积中且在任何下述交联工艺之前，底漆材料302的状态。
步骤106加入的可交联组分(比如可交联组分504)可为能形成网路结构的膜状物之化合物，以避免后续制程移除表面作用力增进组分502及/或提供底漆合适的厚度(以利填隙)。在一实施例中，可交联组分为自我交联组分如上述。可交联组分504可自我交联，因此可交联组分504的两个或更多分子(又称作反应性基团)将经由共价键或离子键键结在一起。在一些实施例中，底漆材料302包含可交联组分504的多个不同组分，且可交联组分504中具有相同化学结构的组分可交联，或者具有不同化学结构的组分可交联。
例示性的交联剂组分如表1所示：
表1
下述表2为适用于本发明的其他交联组分。在一些实施例中，下述组分可自我交联如前述。
表2
如上所述，一或多种上述组分可作为底漆材料的可交联组分，且适于键结至表1或表2包含的其他组分。
在一些实施例中，可交联组分至少占底漆材料的1wt％。
在一些实施例中，制备底漆材料的方法包含在将底漆材料施加至目标表面如下述之前，混合底漆材料的组分(包含表面作用力增进组分与可交联组分)。
方法100的步骤108接着将底漆材料(包含表面作用力增进组分与可交联组分)施加至目标基板上。在一实施例中，底漆材料的施加方法采用旋转涂布工艺。在此例中，交错的多层材料层806的厚度可由旋转涂布工艺的旋转速率、施加材料的流速、施加材料的时间、以及其他因素控制。其他沉积方法包含但不限于化学气相沉积。底漆材料的厚度可大于5nm。在一些实施例中，底漆材料的厚度需足以填隙，比如填入沟槽中。如图3A与3B所示的例子，底漆材料302分别施加至目标表面202A与208A。如前述内容与图5所示，底漆材料302包含表面作用力增进组分502与可交联组分504。在施加底漆材料302后，装置200与200’可分别具有调整后的暴露目标表面(比如底漆材料302的上表面)。如前所述，一些实施例中调整后的目标表面(即与原本的目标表面202A/208A相较的底漆材料302)，其与水滴之间可具有调整后的接触角，即疏水性/亲水性改变。
方法100的步骤110接着对沉积于基板上的底漆材料涂层进行交联处理。交联处理可包含启始化学反应以自我交联。在一些实施例中，交联反应包含将涂层暴露至升高的温度。在一些实施例中，交联处理为热制程如烘烤。烘烤的工艺条件可大于50℃与大于30秒。在一些实施例中，交联反应包含以射线照射涂层。射线可为可见光、紫外线、极紫外线、及/或适于启始底漆材料的可交联组分中的交联反应的其他射线。在一些实施例中，射线波长介于50nm至1000nm之间。在一些实施例中，照射射线的时间为约5秒。
如图4A与4B所示的例子，对底漆材料302的涂层进行交联处理404。如前所述，交联处理404可包含热源或射线源。在一些实施例中，底漆材料302的组分一开始可溶于溶剂中(见图5)。在暴露至交联处理404后，底漆材料302转变为底漆材料402，其于交联处理404后不溶于溶剂。换言之，底漆材料组分在交联处理后产生交联。
如图5所示，对底漆材料302进行交联处理404，而底漆材料302包含表面作用力促进组分502与尚未交联的可交联组分504。在进行交联处理404后，调整底漆组分302以形成底漆材料402。底漆材料402包含表面作用力增进组分502与交联的组分504'(即交联后的可交联组分504)，其中两个或更多的可交联组分502经由离子/共价键键结形成交联的组分504'。自我交联形成键结506的网状结构，如图所示。在一些实施例中，表面作用力增进组分502并未改变。
如图4A与4B所示，施加交联处理404至装置200与200'，以产生底漆材料402的涂层，其中可交联组分处于交联的状态。交联处理可为照射射线(比如紫外线或可见光)或热制程(如烘烤)。
方法100的步骤112接着对具有底漆材料的基板进行后续处理。在一实施例中，在装置上进行湿式清洁或蚀刻。在一实施例中，沉积材料于底漆材料上。如上所述，一些实施例中沉积的材料与水滴之间的接触角，以及底漆材料与水滴之间的接触角实质上类似。沉积的材料可为金属层(比如部份的金属栅极结构)、介电层(比如栅极介电物)、及/或其他合适的半导体结构。
在一些例子中，底漆材料属于图案化处理的一部份。在一些例子中，底漆材料提供改良的表面以用于沉积图案化处理(如光阻)。在一实施例中，底漆材料形成于底抗反射涂层下，且底抗反射涂层上形成有光阻。在一些例子中，底漆材料形成于底抗反射涂层上，之后再形成光阻层(比如沉积于底漆材料上)，以改良底抗反射涂层与上方的光阻之间的作用力。在一些例子中，底漆材料属于光阻材料堆叠(比如多层光阻)的一部份。在一些实施例中，光阻层或层状物形成于底漆材料上。在一些实施例中，光阻层或层状物直接形成于底漆材料上。
如图6A与6B所示的例子，分别对装置200与200'进行图案化处理。层状物602位于底漆材料402(交联状态)上。在一些实施例中，层状物602为光阻层。层状物602可包含具有一或多个碳、氢、与氧的材料。可采用不同的光阻材料，比如采用KrF雷射作为射线源(248nm)或ArF雷射作为射线源(193nm)的光阻材料。此外亦可采用其他种类的光阻材料、射线源、与射线波长(比如极紫外线、电子束、或类似射线)。如图所示，可采用经由光罩的图案化射线束进行曝光工艺604，以图案化层状物602。然而应注意的是，亦可采用多种其他图案化层状物602的方法。
在一些实施例中，装置200或200'上的底漆材料402将保留于一或多道制程中，接着再移除底漆材料如下述。在其他实施例中，底漆材料402将保留于与装置200或200'相关的最终装置其基板上。
在需要移除底漆材料的实施例中，方法100进行步骤114。如前所述，一些实施例可省略步骤114。当需要移除底漆材料时，方法100可先使之前交联的底漆材料解交联，因此可轻易移除解交联的底漆材料(比如以可溶解交联的底漆材料的溶剂)，而不损伤下方的基板层。
在一些实施例中，移除底漆材料的方法包含分解工艺，其使底漆材料402中交联的组分解交联，特别是使交联的组分504'解交联。在一实施例中，分解工艺包含碱或酸处理。碱处理可为将底漆材料暴露至pH值大于约10的流体(液体或气体)。酸处理可为将底漆材料暴露至pH值小于约5的流体(液体或气体)。在一些实施例中，碱及/或酸可为液态。
在一实施例中，酯类的交联的组分504'可由碱性处理分解。碱性处理可采用氢氧化四甲基铵、氢氧化钾、及/或其他合适的碱。在一实施例中，环氧类的交联的组分504'可由酸性处理分解。酸性处理可包含任何pH值低于7的溶液，比如盐酸。
在一些实施例中，分解工艺具有两种功能：使交联的组分504'解交联，以形成解交联的组分504"；以及溶解含有解交联的组分504"的底漆材料804。在一些实施例中，分解工艺自基板完全移除底漆材料804。其他实施例可进行多个步骤，比如先进行解交联工艺使交联的组分解交联，以形成解交联的组分504"；以及采用另外的溶液(解交联的组分504"及底漆材料804可溶于其中)自基板移除底漆材料。
如图8所示，对底漆材料402进行分解工艺802，其中底漆材料402包含表面作用力增进组分502，以及经由键结506交联的可交联组分504(即交联的组分504')。在进行分解工艺802之后，可调整底漆材料402以提供底漆材料804。底漆材料804包含表面作用力增进组分502，以及破坏交联的组分504'的离子/共价键后形成的解交联的组分504"。底漆材料804可溶于溶剂中，而交联的组分(比如底漆材料402)不溶于此溶剂中。
如图7A与7B所示，对底漆材料402进行分解工艺802，以形成底漆材料804(见图8)。底漆材料804已解交联。
步骤114的分解工艺提供解交联，造成底漆材料具有溶剂可溶的成份。在一些实施例中，可采用碱性或酸性处理移除解交联的底漆材料，并保留任何下方的基板层(其材料未损伤)。碱性或酸性处理可与解交联的处理为相同步骤，或另外采用溶液进行碱性或酸性处理。
在一些实施例中，一旦解交联底漆材料，即施加溶液以移除层状物。在一些例子中，溶液包含丙酮、醋酸酯、水、上述的组合、或其他合适的有机溶剂。溶液组分系择以使解交联的底漆材料可适当地溶解其中。可在湿蚀刻工艺中施加溶液。由于解交联与溶解度改变，溶液可有校地移除底漆材料而不损伤下方层。
如上所述，可在方法100之前、之中、与之后进行额外步骤，且方法的额外实施例可置换、省略、或调换一些步骤。在一实施例中，基板202及/或图案化结构206为具有鳍状物的半导体基板，而方法100进一步形成鳍状场效电晶体装置。与现有技术相较，此处所述的多种实施例提供许多优点。应理解的是，此处不需说明所有优点，所有实施例不需特定优点，且其他实施例可提供不同优点。在一例中，此处所述的实施例包含的方法改良底漆材料，适当的控制底漆厚度，易于移除底漆材料、限制不想要的底漆材料消耗、及/或适当的表面处理、及/或在后续处理中保护下方层。举例来说，多种实施例提供其他底漆材料组分与对应方法，其中底漆材料可包含用以形成交联的底漆材料的可交联组分。在一些实施例中，交联的底漆材料可实质上解交联。在解交联之后及/或之中，先前不溶的交联的底漆材料组分将转为可溶。如此一来，可通过溶液轻易地移除解交联的底漆材料，而不损伤下方的基板层。因此本发明实施例可克服处理材料组分与方法的多种缺点。
图9系方法100的多种步骤中，可交联组分504的特定例子。图9的实施例为底漆材料的可交联组分，其为酯类为主的材料。值得注意的是，图9中含有A的标号的组分，与图5与8中相同标号的可交联组分类似。沉积底漆材料时，可交联组分504A并未交联，即与图1的方法100的步骤106与108类似。在进行交联处理404’之后(如前述的交联处理404)，可交联组分504A经由自我交联形成交联的组分504A’。交联的组分504A’可形成于底漆材料402中，如上所述。在一实施例中，交联处理404’为热烘烤。在一实施例中，交联处理404’为紫外线硬化工艺。可交联组分将进行交联反应，以形成网状结构的膜如交联的组分504A’。如前所述，交联的组分504A’可让表面作用力增进组分保留于网状结构中(比如被网状结构围绕)，并保护表面作用力增进组分不被后续处理移除。
在进行一或多道一般的半导体制作工艺后，可对含有交联的组分504A’的底漆材料进行分解工艺802’(即前述分解工艺802的一实施例)。在一实施例中，分解工艺802’为碱性处理，比如施加液态的碱性溶液。在进行分解工艺802’之后，交联的组分504A’将解交联，并成为解交联的组分504A”。解交联的组分504A”可为前述解交联的组分504”的一实施例，其可包含于底漆材料804中。在形成解交联的组分504A”之后，可用清洁工艺去除底漆材料，且清洁工艺可为导入能溶解解交联的组分504A”的溶剂。在一些实施例中，分解工艺802’所用的溶剂亦可溶解含解交联的组分504A”的底漆材料。如此一来，一些实施例在单一步骤中，可解交联并溶解可交联组分。
因此本发明一实施例提供半导体装置的制作方法，包括：提供基板；沉积底漆材料于基板上，其中底漆材料包括：表面作用力增进组分；以及可交联组分。对底漆材料进行交联处理，其中可交联组分自我交联以形成交联的底漆材料。在含有交联的底漆材料于其上的基板上，进行至少一半导体装置的处理工艺。举例来说，半导体装置的处理工艺可为湿蚀刻、干蚀刻、沉积材料、图案化材料、及/或其他工艺。
在一实施例中，上述方法提供基板的步骤包括提供沟槽开口，而沉积底漆材料的步骤包括将底漆材料填入沟槽开口中。
在一实施例中，上述方法的交联处理为射线处理。
在一实施例中，上述方法的交联处理为热烘烤。
在一实施例中，上述方法提供基板的步骤包括提供上表面，其与水滴具有第一接触角，其中沉积底漆材料的步骤包括底漆材料与水滴具有第二接触角，且第一接触角与第二接触角不同，其中表面作用力增进组分提供第二接触角。
在一实施例中，上述方法的表面作用力增进组分为吡啶。
在一实施例中，上述方法更包括在进行至少一半导体装置处理工艺后，移除交联的底漆材料。
在一实施例中，上述方法移除交联的底漆材料的步骤包括：使交联的底漆材料解交联。
在一实施例中，上述方法使交联的底漆材料解交联的步骤包括碱处理与酸处理中至少一者。
在一实施例中，上述方法使交联的底漆材料解交联的步骤，包括提供氢氧化四甲基铵或氢氧化钾至基板的碱处理。
在另一实施例中，半导体装置的制作方法包括：沉积底漆材料于半导体基板上露出的表面上。底漆材料包括：表面作用力增进组分，以及可交联组分。启始可交联组分的自我交联处理，其中自我交联包含可交联组分的第一分子键结至可交联组分的第二分子。
在一些实施例中，上述方法的表面作用力增进组分改变露出表面的疏水等级。
在一些实施例中，上述方法更包括在启始自我交联处理之后，启始解交联处理，其中解交联处理破坏可交联组分的第一分子与第二分子之间的键结。
在一些实施例中，上述方法启始解交联处理的步骤包括施加酸或碱。
在一些实施例中，上述方法施加酸或碱的步骤自半导体基板移除底漆材料。
在又一实施例中，半导体装置的制作方法包括：提供基板，其具有多个沟槽结构。沉积底漆材料以填入沟槽结构。底漆材料包括：含氮聚合物组分，以及酯类组分。进行射线照射或加热工艺，以形成酯类组分的交联的分子的网状结构，其中网状结构围绕含氮聚合物组分。
在一些实施例中，上述方法更包括在具有交联的分子的网状结构的底漆材料填入沟槽结构时，进行湿蚀刻或干蚀刻。
在一些实施例中，上述方法更包括在湿蚀刻或干蚀刻后，移除具有交联的分子的网状结构的底漆材料。
在一些实施例中，上述方法更包括一下方层位于每一沟槽的侧壁上，且底漆材料位于下方层上。
在一些实施例中，上述方法的酯类组分为乙二醇二甲基丙烯酸酯。
上述实施例的特征有利于本领域技术人员理解本发明。本领域技术人员应理解可采用本发明作基础，设计并变化其他制程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发明的精神与范畴，并可在未脱离本发明的精神与范畴的前提下进行改变、替换、或更动。

Claims (1)

1.一种半导体装置的制作方法，包括：
提供一基板；
沉积一底漆材料于该基板上，其中该底漆材料包括：
一表面作用力增进组分；以及
一可交联组分；
对该底漆材料进行交联处理，其中该可交联组分自我交联以形成一交联的底漆材料；以及
在含有该交联的底漆材料于其上的该基板上，进行至少一半导体装置的处理工艺。
CN201710617605.9A 2017-05-19 2017-07-26 半导体装置的制作方法 Pending CN108962721A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/599,851 US10163648B2 (en) 2017-05-19 2017-05-19 Method of semiconductor device fabrication having application of material with cross-linkable component
US15/599,851 2017-05-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108962721A true CN108962721A (zh) 2018-12-07

Family

ID=64272447

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710617605.9A Pending CN108962721A (zh) 2017-05-19 2017-07-26 半导体装置的制作方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10163648B2 (zh)
CN (1) CN108962721A (zh)
TW (1) TW201901806A (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10163632B2 (en) * 2016-12-15 2018-12-25 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Material composition and process for substrate modification
US20230102166A1 (en) * 2021-08-30 2023-03-30 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method of manufacturing a semiconductor device

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9213234B2 (en) 2012-06-01 2015-12-15 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Photosensitive material and method of lithography
US9256133B2 (en) 2012-07-13 2016-02-09 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Apparatus and method for developing process
US9028915B2 (en) 2012-09-04 2015-05-12 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method of forming a photoresist layer
US9093530B2 (en) 2012-12-28 2015-07-28 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Fin structure of FinFET
US9012132B2 (en) 2013-01-02 2015-04-21 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Coating material and method for photolithography
US9223220B2 (en) 2013-03-12 2015-12-29 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Photo resist baking in lithography process
US9146469B2 (en) 2013-03-14 2015-09-29 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Middle layer composition for trilayer patterning stack
US8796666B1 (en) 2013-04-26 2014-08-05 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. MOS devices with strain buffer layer and methods of forming the same
US9761449B2 (en) * 2013-12-30 2017-09-12 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Gap filling materials and methods
US9548303B2 (en) 2014-03-13 2017-01-17 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. FinFET devices with unique fin shape and the fabrication thereof
US9536759B2 (en) 2015-05-29 2017-01-03 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd Baking apparatus and method

Also Published As

Publication number Publication date
US20180337058A1 (en) 2018-11-22
TW201901806A (zh) 2019-01-01
US10163648B2 (en) 2018-12-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2353173B1 (en) Methods of fabricating substrates
EP1883973B1 (en) Organic thin film transistor, active matrix display and fabrication method
CN108962721A (zh) 半导体装置的制作方法
WO1999066568A1 (de) Herstellung von strukturierten elektroden
CN101694012B (zh) 钛酸锶钡和铌酸锌铋复合薄膜的湿法刻蚀方法
JP2008310334A (ja) フォトレジストパターン用保護膜の形成方法及びこれを用いた微細パターンの形成方法
CN110275389A (zh) 制造集成电路器件的方法
CN105576498A (zh) 一种窄条脊形GaAs 基激光器的制备方法及GaAs 基激光器
CN112320752A (zh) 负性光刻胶图形化膜层的制备方法
CN108231547B (zh) 半导体装置的形成方法
CN108231551A (zh) 半导体装置的制作方法
JP2003158068A (ja) パターン形成方法及びそれを用いたアクティブマトリクス基板の製造方法
CN104425216A (zh) 具有沟槽的半导体衬底的光刻方法
US20210408070A1 (en) Array substrate and method for fabricating same
KR20010113458A (ko) 반도체 장치의 제조 방법, 반도체 장치의 제조 방법에사용되는 매립 재료 및 반도체 장치
CN106502053B (zh) 保形中间层的制作方法
US20120220129A1 (en) Method for forming mask for forming contact holes of semiconductor device
CN104733290A (zh) 底部抗反射涂层的涂覆方法
KR102626607B1 (ko) 유기층의 미세 패턴화 방법 및 그 방법으로 형성된 디스플레이용 rgb 픽셀 구조체
CN110391307A (zh) 一种InGaAs探测器与OLED结合的上转换器件的制备方法
US20230377883A1 (en) System and method for directed self-assembly with high boiling point solvent
KR100318454B1 (ko) 반도체소자제조방법
KR20070079413A (ko) 박막의 패터닝 방법
KR100451699B1 (ko) 반도체 소자의 듀얼 다마신 패턴 형성 방법
KR100358138B1 (ko) 반도체소자의실린더형전하저장전극형성방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20181207

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication