CN110317127A - 用于在半导体装置的制造过程中形成牺牲材料层的混合物以及半导体装置的制造方法 - Google Patents

用于在半导体装置的制造过程中形成牺牲材料层的混合物以及半导体装置的制造方法 Download PDF

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Abstract

本公开涉及用于在半导体装置的制造过程中形成牺牲材料层的混合物以及半导体装置的制造方法。提供有一种用于在半导体装置的制造过程中形成牺牲材料层的促进剂的混合物，该混合物包括：主单体材料，其适于在辐照照射下发生交联反应从而使得所述混合物固化；以及促进剂，其适于促进所述混合物与所述混合物被施加到的表面的粘合，其中，所述混合物适于通过软性烘烤和回流处理而平坦化，并适于通过辐照照射而固化。

Description

用于在半导体装置的制造过程中形成牺牲材料层的混合物以 及半导体装置的制造方法
技术领域
本公开涉及半导体领域，具体而言，涉及用于在半导体装置的制造过程中形成牺牲材料层的混合物以及半导体装置的制造方法。
背景技术
在半导体装置的制造过程中，经常会涉及形成和使用牺牲材料层。随着半导体装置的尺寸越来越小，对牺牲材料层的性能要求也越来越高，包括但不限于，期望牺牲材料层具备良好的抗纹波性能(wiggle resistance)、蚀刻可控性、热阻性能、平坦化性能和/或间隙填充性能等等。举例来说，在形成具有堆叠膜结构的半导体装置时，牺牲材料层可以起到将牺牲材料层之上的经图案化的薄光致抗蚀剂层的图案转印到牺牲材料层之下的衬底的作用。为了实现良好的图案转印性能，牺牲材料层的平坦化性能和间隙填充性能起着至关重要的作用。
因此，期望提供改进的用于在半导体装置的制造过程中形成牺牲材料层的混合物以及半导体装置的制造方法。
发明内容
本公开的一个目的是提供用于在半导体装置的制造过程中形成牺牲材料层的具有新颖的促进剂的混合物以及半导体装置的制造方法。
根据本公开的第一方面，提供了一种用于在半导体装置的制造过程中形成牺牲材料层的混合物，该混合物包括：主单体材料，其适于在辐照照射下发生交联反应从而使得混合物固化；以及包含下式(I)或式(Ⅱ)的促进剂，其适于促进混合物与混合物被施加到的表面的粘合，其中，混合物适于通过软性烘烤和回流处理而平坦化，并且适于通过辐照照射而固化，
其中，所述混合物适于通过软性烘烤和回流处理而平坦化，
根据本公开的第二方面，提供了一种制造半导体装置的方法，包括：在衬底上涂覆混合物层以用作牺牲材料层，混合物层至少包括主单体材料和如式(I)或式(Ⅱ)的促进剂；对混合物层进行软性烘烤和回流处理，以使混合物层平坦化；以及用辐照照射混合物层，以使混合物层固化。
根据本公开的第三方面，提供了一种混合物在半导体装置的制造过程中的应用。
通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。
参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：
图1示出了根据本公开的示例性实施例的半导体装置的制造方法的流程图。
图2A至2C示出了根据本公开的示例性实施例的图1中所示的半导体装置的制造方法的一个具体示例的各个步骤处的半导体装置截面示意图。
图3A至3F示出了根据本公开的示例性实施例的图1中所示的半导体装置的制造方法的另一个具体示例的各个步骤处的半导体装置截面示意图。
图4A至4D示出了根据本公开的示例性实施例的图1中所示的半导体装置的制造方法的再一个具体示例的各个步骤处的半导体装置截面示意图。
注意，在以下说明的实施方式中，有时在不同的附图之间共同使用同一附图标记来表示相同部分或具有相同功能的部分，而省略其重复说明。在本说明书中，使用相似的标号和字母表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
为了便于理解，在附图等中所示的各结构的位置、尺寸及范围等有时不表示实际的位置、尺寸及范围等。因此，所公开的发明并不限于附图等所公开的位置、尺寸及范围等。
具体实施方式
下面将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。也就是说，本文中的半导体装置及其制造方法是以示例性的方式示出，来说明本公开中的结构和方法的不同实施例。然而，本领域的技术人员将会理解，它们仅仅说明可以用来实施的本发明的示例性方式，而不是穷尽的方式。此外，附图不必按比例绘制，一些特征可能被放大以示出具体组件的细节。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
在根据本公开的实施例中，提供有一种用于在半导体装置的制造过程中形成牺牲材料层的混合物。该混合物可以包括主单体材料和如式(I)或式(Ⅱ)的促进剂。其中，主单体材料适于在辐照照射下发生交联反应从而使得混合物固化，这有利于提高由混合物形成的牺牲材料层的平坦化性能。所述促进剂适于促进混合物与混合物所要施加到的表面的粘合。包括主单体材料和所述促进剂的该混合物适于通过软性烘烤和回流处理而平坦化，并适于通过辐照照射而固化。
在一些实施例中，所述促进剂包括如式(I)、式(Ⅱ)和式(Ⅲ)结构所示的两种或三种成分，这有利于根据所要施加到的表面的极性不同，对促进剂的搭配及其比例进行调节，可以根据混合物所要施加到的表面的材料的极性选择获得与表面极性相匹配的促进剂成分组合，这有利于与混合物所要施加到的表面的粘合，从而针对不同表面材料提高所形成的牺牲材料层的平坦化性能、抗隆起性能以及间隙填充性能，尤其是对在较长距离之间的较窄的间隙的填充性能。例如，对于SiN的表面材料，以式(I)结构所示的成分作为促进剂特别合适，但当表面材料为TiO2或SiO2时，以式(Ⅱ)和式(Ⅲ)结构所示成分组合作为促进剂特别合适。
在一些实施例中，软性烘烤可以用于蒸发混合物中的多余溶剂，并且可以使得混合物软化。回流处理可以使得混合物所形成的牺牲材料层平坦化。在一些实施例中，混合物的热阻抗温度例如可以为大约250℃，在这种情况下，软性烘烤的中心条件例如可以为在大约200℃进行大约60秒，并且回流处理可以在240℃至260℃的范围内的温度下进行大约60秒。本领域技术人员将理解，上述关于混合物热阻抗的具体数据以及关于软性烘烤和回流处理的工艺条件的具体数据仅用作例示而不意图构成限制。根据本公开的实施例的混合物可以具备任意合适的热阻抗温度，并且软性烘烤和回流处理可以在任意合适的工艺条件下进行。通常，在软性烘烤和回流处理之后，可以通过测量步骤来检查所形成的混合物层的厚度，并且可以通过例如显微镜来观察混合物层的表面，由此判断软性烘烤和回流处理的效果(例如判断混合物是否分解)从而进一步调整工艺条件。
在一些实施例中，辐照包括但不限于紫外线(UV)，并且辐照的照射时间和照射强度可以根据需要而变化。例如，可以使用波长为198nm的紫外线辐照。
在一些实施例中，用于在半导体装置的制造过程中形成牺牲材料层的混合物还可以包括添加剂，该添加剂可以用于调节混合物的耐蚀刻性。在一些实施例中，混合物还可以包括表面剂，该表面剂可以用于防止由混合物形成的牺牲材料层出现隆起。
在一些实施例中，主单体材料可以包括具有丙烯酸酯单元的芳环(aromatic ringwith acrylate unit)。丙烯酸盐单元可以与紫外线辐照反应而发生交联反应。
在一些实施例中，主单体材料可以包括分子式为C35H30O6的成分。例如，主单体材料可以包括如以下结构式(Mw＝546.6)所示的成分：
在一些实施例中，添加剂可以包括分子式为C33H24O3的成分。例如，添加剂可以包括如以下结构式(Mw＝466.5)所示的成分：
通过改变用于在半导体装置的制造过程中形成牺牲材料层的混合物中各种成分的比例，可以实现不同的混合物性能，进而实现不同的牺牲材料层性能。在不同的实施例中，各种成分的比例可以根据应用需要进行调节。在一些实施例中，所述促进剂的重量可以为主单体材料的重量的5％到8％，添加剂的重量可以为主单体材料的重量的7％到10％，并且表面剂的重量可以为主单体材料的重量的0.1％到0.2％。
根据本公开的实施例的混合物可以通过各种适当的方式来形成牺牲材料层。在一些实施例中，形成牺牲材料层可以包括将混合物通过碳旋涂SOC处理涂覆在衬底上。在根据本公开的实施例中，对于衬底没有特别的限制。在一些实施例中，衬底中和/或衬底上可以形成有其它组成部件。衬底表面不一定是平坦的，而是可以具有高于衬底表面的组成部件或者低于衬底表面的凹陷。在一些实施例中，衬底可以具有金属表面、无机绝缘材料表面、有机材料表面和半导体表面中的至少一个。在一些实施例中，衬底可以包括一元半导体材料(诸如，硅或锗等)或化合物半导体材料(诸如碳化硅、硅锗、砷化镓、磷化镓、磷化铟、砷化铟和/或锑化铟)或其组合。
在一些实施例中，根据本公开的实施例的混合物可以用于在以下半导体装置中的至少一个的制造过程中形成牺牲材料层：堆叠膜(诸如多层抗蚀剂)、FinFET以及3D集成。
与传统的牺牲材料层相比，由根据本公开的实施例的混合物形成的牺牲材料层包括诸多优点。
首先，在传统的牺牲材料层的形成过程中，用于实现平坦化的回流处理和固化处理通过热处理同时进行，因此固化后的牺牲材料层的平坦度较差。与此不同，当使用根据本公开的实施例的混合物形成牺牲材料层时，牺牲材料层首先通过软性烘烤和回流处理而充分平坦化，再通过辐照照射而固化，从而将回流处理和固化处理分开，这使得所形成的牺牲材料层具备非常优越的平坦化性能和间隙填充性能，尤其是对在较长距离之间的较窄的间隙的填充性能。此外，由于平坦化处理和固化处理分开进行，处理条件的设置也具备更大的灵活性，因此能够形成性能更优越的牺牲材料层。
第二，根据要求不同，混合物所施加的表面的材质不同，仅使用单一的促进剂并不能满足不同表面的粘附要求，使用根据本公开的实施例的混合物形成的牺牲材料层，提供了可根据混合物所要施加到的表面的材料的极性选择获得与表面极性相匹配的促进剂成分组合，这有利于与混合物所要施加到的表面的粘合，进而针对不同表面材料提高所形成的牺牲材料层的平坦化性能、抗隆起性能以及间隙填充性能，尤其是对在较长距离之间的较窄的间隙的填充性能。
第三，使用根据本公开的实施例的混合物形成的牺牲材料层的耐蚀刻性是可调节的，这使得牺牲材料层可以满足各种不同的应用需求。
第四，使用根据本公开的实施例的混合物形成的牺牲材料层具备对EBR溶液的耐受性，从而能够在例如涉及图案转印的多涂层处理中实现良好的图案转印效果。
根据本公开的实施例还包括如前所述的根据本公开的实施例的混合物在半导体装置的制造过程中的应用。
图1示出了根据本公开的示例性实施例的半导体装置的制造方法的流程图。
如图1所示，半导体装置的制造方法100可以包括：在衬底上涂覆混合物层以用作牺牲材料层，该混合物层至少包括主单体材料和所述所述促进剂(步骤110)，该步骤还进一步包括根据不同的衬底材料，对式(I)、式(Ⅱ)和式(Ⅲ)结构所示成分的促进剂进行选择，所述选择包括对促进剂的组合和配比的选择，使其适于促进所述混合物与所述混合物被施加到的衬底表面的粘合。
可以通过各种适当的方式在衬底上涂覆混合物层，例如可以通过碳旋涂SOC处理将混合物层涂覆在衬底上。在根据本公开的实施例中，对于衬底没有特别的限制。在一些实施例中，衬底中和/或衬底上可以形成有其它组成部件。衬底表面不一定是平坦的，而是可以具有高于衬底表面的组成部件或者低于衬底表面的凹陷。在一些实施例中，衬底可以具有金属表面、无机绝缘材料表面、有机材料表面和半导体表面中的至少一个。在一些实施例中，衬底可以包括一元半导体材料(诸如，硅或锗等)或化合物半导体材料(诸如碳化硅、硅锗、砷化镓、磷化镓、磷化铟、砷化铟和/或锑化铟)或其组合。
继续参考图1，半导体装置的制造方法100还可以包括：对混合物层进行软性烘烤和回流处理，以使混合物层平坦化(步骤120)。
在一些实施例中，软性烘烤可以用于蒸发混合物层中的多余溶剂，并且可以使得混合物层软化。回流处理可以使得混合物层平坦化。在一些实施例中，混合物层的热阻抗温度例如可以为大约250℃，在这种情况下，软性烘烤的中心条件例如可以为在大约200℃进行大约60秒，并且回流处理可以在240℃至260℃的范围内的温度下进行大约60秒。本领域技术人员将理解，上述关于混合物层热阻抗的具体数据以及关于软性烘烤和回流处理的工艺条件的具体数据仅用作例示而不意图构成限制。根据本公开的实施例的混合物层可以具备任意合适的热阻抗温度，并且软性烘烤和回流处理可以在任意合适的工艺条件下进行。通常，在软性烘烤和回流处理之后，可以通过测量步骤来检查所形成的混合物层的厚度，并且可以通过例如显微镜来观察混合物层的表面，由此判断软性烘烤和回流处理的效果(例如判断混合物是否分解)从而进一步调整工艺条件。
继续参考图1，半导体装置的制造方法100还可以包括：用辐照照射混合物层，以使混合物层固化(步骤130)。在一些实施例中，辐照包括但不限于紫外线(UV)，并且辐照的照射时间和照射强度可以根据需要而变化。例如，可以使用波长为198nm的紫外线辐照。
在一些实施例中，根据本公开的实施例的半导体装置的制造方法100可以用于在以下半导体装置中的至少一个的制造过程中形成牺牲材料层：堆叠膜(诸如多层抗蚀剂)、FinFET以及3D集成。
在一些实施例中，根据本公开的实施例的半导体装置的制造方法100可以涉及多涂层处理。例如，半导体装置的制造方法100还可以包括：在经固化的混合物层上形成抗反射层；在抗反射层上形成光致抗蚀剂层，并对光致抗蚀剂层进行图案化处理从而形成掩模；以及通过掩模对抗反射层和混合物层进行蚀刻处理。通过上述步骤，可以将光致抗蚀剂层的图案转印到抗反射层上进而转印到混合物层上。接下来，可以利用经图案化的混合物层作为掩模来蚀刻混合物层之下的衬底，从而实现图案的转印。通过使用混合物层作为掩模，可以实现高性能的图案转印，包括但不限于高深宽比的蚀刻。在一个实施例中，混合物层具有耐EBR溶液性(EBR溶液包括诸如PGMEA/PGME的溶剂)，这使得该混合物层适用于当抗反射层为Si-BARC层(包含硅的底部抗反射涂层)并且用于形成Si-BARC层的旋涂处理需要使用EBR溶液的情况。
在另一些实施例中，半导体装置的制造方法100涉及回蚀刻处理，包括但不限于，通过将混合物层用作牺牲材料层来实现衬垫层的去除。例如，衬底可以包括形成在其上的电介质层，电介质层中形成有暴露衬底的凹陷，电介质层上和凹陷的侧壁上形成有衬垫层，并且混合物层覆盖衬垫层并且填充凹陷。在这种情况下，半导体装置的制造方法100还可以包括：对混合物层进行回蚀刻处理，直到电介质层上的衬垫层完全暴露；以及，对混合物层和电介质层上的衬垫层进行回蚀刻处理，直到电介质层上的衬垫层完全去除。借助于混合物层，根据本公开的实施例的半导体装置的制造方法100能够实现良好的回蚀刻处理性能，包括有选择地去除衬垫层的部分并且不损坏衬垫层之下的衬底，以及确保未被去除的衬垫层的上表面的平坦度等等。
在一些实施例中，主单体材料适于在辐照照射下发生交联反应从而使得混合物层固化，这有利于提高混合物层的平坦化性能。
在一些实施例中，根据本公开的实施例的混合物层还可以包括添加剂，该添加剂可以用于调节混合物的耐蚀刻性。在一些实施例中，混合物层还可以包括表面剂，其用于防止混合物层出现隆起。
在一些实施例中，主单体材料可以包括具有丙烯酸酯单元的芳环。丙烯酸盐单元可以与紫外线辐照反应而发生交联反应。
在一些实施例中，主单体材料可以包括分子式为C35H30O6的成分。例如，主单体材料包括如以下结构式(Mw＝546.6)所示的成分：
在一些实施例中，添加剂可以包括分子式为C33H24O3的成分。例如，添加剂可以包括如以下结构式(Mw＝466.5)所示的成分：
通过改变混合物层中各种成分的比例，可以实现具有不同性能的混合物层。在不同的实施例中，各种成分的比例可以根据应用需要进行调节。在一些实施例中，所述促进剂的重量可以为主单体材料的重量的5％到8％，添加剂的重量可以为主单体材料的重量的7％到10％，并且表面剂的重量可以为主单体材料的重量的0.1％到0.2％。
与传统的半导体装置的制造方法相比，根据本公开的实施例的制造半导体装置的方法100包括诸多优点。
首先，在传统的半导体装置的制造方法中，先在衬底上涂覆混合物层，接着对混合物层进行软性烘烤和回流处理以使混合物层平坦化并且热固化。由于平坦化和固化都是通过热处理进行，因此固化后的混合物层的平坦度较差。与此不同，在根据本公开的实施例的半导体装置的制造方法中，混合物层首先通过软性烘烤和回流处理而充分平坦化，再通过辐照照射而固化，从而将回流处理和固化处理分开，这使得所形成的混合物层具备非常优越的平坦化性能和间隙填充性能，尤其是对在较长距离之间的较窄的间隙的填充性能。此外，由于平坦化处理和固化处理分开进行，处理条件的设置也具备更大的灵活性，因此能够形成性能更优越的牺牲材料层。
第二，根据要求不同，混合物所施加的表面的材质不同，仅使用单一的促进剂并不能满足不同表面的粘附要求，使用根据本公开的实施例的半导体装置的制造方法形成的混合物层，提供了可根据混合物所要施加到的表面的材料的极性选择获得与表面极性相匹配的促进剂成分组合，这有利于与混合物所要施加到的表面的粘合，进而针对不同表面材料提高所形成的混合物层的平坦化性能、抗隆起性能以及间隙填充性能，尤其是对在较长距离之间的较窄的间隙的填充性能。
第三，使用根据本公开的实施例的半导体装置的制造方法形成的混合物层的耐蚀刻性是可调节的，这使得混合物层可以满足各种不同的应用需求。
第四，使用根据本公开的实施例的半导体装置的制造方法形成的混合物层具备对EBR溶液的耐受性，从而能够在例如涉及图案转印的多涂层处理中实现良好的图案转印效果。
图2A至2C示出了根据本公开的示例性实施例的图1中所示的半导体装置的制造方法的一个具体示例的各个步骤处的半导体装置截面示意图。注意，由于图2A至2C是图1中所示的半导体装置的制造方法的一个具体实施例，所以前述对于图1的描述也适用于此。
参考图2A，在衬底210上涂覆混合物层220以用作牺牲材料层，该混合物层220至少包括主单体材料和所述促进剂。接着，如图2B所示，对混合物层220进行软性烘烤和回流处理，以使混合物层220平坦化。然后，如图2C所示，用辐照照射混合物层220，以使混合物层固化220。注意，图2C中用箭头示意性地示出了辐照。
图3A至3F示出了根据本公开的示例性实施例的图1中所示的半导体装置的制造方法的另一个具体示例的各个步骤处的半导体装置截面示意图，该示例涉及多涂层处理。注意，由于图3A至3F是图1中所示的半导体装置的制造方法的一个示例性实施例，所以前述对于图1的描述也适用于此。
如图3A所示，提供有衬底310。在衬底310上形成经固化的混合物层320。该混合物层320可以使用参照图1和/或图2A-2C所描述的半导体装置的制造方法来形成，因此前述对于图1和图2A-2C的描述也适用于此。
在一些实施例中，衬底310可以包括形成在其上的电介质层312，该电介质层312中可以形成有暴露衬底310的凹陷。在一个实施例中，电介质层312可以例如包括二氧化硅(SiO2)。
接着，参考图3B，在经固化的混合物层320上形成抗反射层330，在抗反射层330上形成光致抗蚀剂层340。
在一些实施例中，混合物层320具有耐EBR溶液性(EBR溶液包括诸如PGMEA/PGME的溶剂)，这使得该混合物层320适用于当抗反射层330为Si-BARC层(包含硅的底部抗反射涂层)并且用于形成Si-BARC层的旋涂处理需要使用EBR溶液的情况。
参考图3C，通过光刻板350对光致抗蚀剂层340进行图案化处理(图3C中用箭头示意性地示出了用于进行曝光的辐射)，从而形成如图3D中所示的掩模340A。接着，通过掩模340A对抗反射层330和混合物层320进行蚀刻处理，从而形成如图3E中所示的经图案化的抗反射层330和混合物层320。然后，如图3F所示，去除掩模340A。通过上述处理，可以将掩模340A的图案转印到抗反射层330，再通过经图案化的抗反射层330将图案转印到混合物层320。接下来，可以利用经图案化的混合物层320作为掩模来蚀刻混合物层320之下的衬底310(包括电介质层312)，从而实现图案的转印。通过使用经图案化的混合物层320作为掩模，可以实现高性能的图案转印，包括但不限于高深宽比蚀刻。
图4A至4D示出了根据本公开的示例性实施例的图1中所示的半导体装置的制造方法的再一个具体示例的各个步骤处的半导体装置截面示意图，该示例涉及回蚀刻处理。注意，由于图4A至4D是图1中所示的半导体装置的制造方法的一个示例性实施例，所以前述对于图1的描述也适用于此。
如图4A所示，提供有衬底410。衬底410可以包括形成在其上的电介质层412，该电介质层412中可以形成有暴露衬底410的凹陷，电介质层412上和凹陷的侧壁上形成有衬垫层414。在一个实施例中，电介质层412可以包括二氧化硅(SiO2)。衬垫层414可以包括氮化物，例如氮化硅(SiN)。
接着，参考图4B，在衬底410上形成经固化的混合物层420，该混合物层420覆盖衬垫层414并且填充凹陷。混合物层420可以使用参照图1和/或图2A-2C所描述的半导体装置的制造方法来形成，因此前述对于图1和图2A-2C的描述也适用于此。
接着，参考图4C，对混合物层420进行回蚀刻处理，直到电介质层412上的衬垫层414完全暴露。
然后，参考图4D，对混合物层420和电介质层412上的衬垫层414进行回蚀刻处理，直到电介质层412上的衬垫层414完全去除。
借助于混合物层420，根据公开的半导体装置的制造方法能够实现良好的回蚀刻处理性能，包括有选择地去除衬垫层414的部分并且不损坏衬垫层414之下的衬底410(包括电介质层412)，以及确保未被去除的衬垫层414的上表面的平坦度等等。
本领域技术人员将理解，除了如图示出的处理和结构之外，本公开还包括形成半导体装置必需的其它任何处理和结构。
在说明书及权利要求中的词语“前”、“后”、“顶”、“底”、“之上”、“之下”等，如果存在的话，用于描述性的目的而并不一定用于描述不变的相对位置。应当理解，这样使用的词语在适当的情况下是可互换的，使得在此所描述的本公开的实施例，例如，能够在与在此所示出的或另外描述的那些取向不同的其他取向上操作。
如在此所使用的，词语“示例性的”意指“用作示例、实例或说明”，而不是作为将被精确复制的“模型”。在此示例性描述的任意实现方式并不一定要被解释为比其它实现方式优选的或有利的。而且，本公开不受在上述技术领域、背景技术、发明内容或具体实施方式中所给出的任何所表述的或所暗示的理论所限定。
如在此所使用的，词语“基本上”意指包含由设计或制造的缺陷、器件或元件的容差、环境影响和/或其它因素所致的任意微小的变化。词语“基本上”还允许由寄生效应、噪声以及可能存在于实际的实现方式中的其它实际考虑因素所致的与完美的或理想的情形之间的差异。
另外，前面的描述可能提及了被“连接”或“耦接”在一起的元件或节点或特征。如在此所使用的，除非另外明确说明，“连接”意指一个元件/节点/特征与另一种元件/节点/特征在电学上、机械上、逻辑上或以其它方式直接地连接(或者直接通信)。类似地，除非另外明确说明，“耦接”意指一个元件/节点/特征可以与另一元件/节点/特征以直接的或间接的方式在机械上、电学上、逻辑上或以其它方式连结以允许相互作用，即使这两个特征可能并没有直接连接也是如此。也就是说，“耦接”意图包含元件或其它特征的直接连结和间接连结，包括利用一个或多个中间元件的连接。
另外，仅仅为了参考的目的，还可以在本文中使用“第一”、“第二”等类似术语，并且因而并非意图限定。例如，除非上下文明确指出，否则涉及结构或元件的词语“第一”、“第二”和其它此类数字词语并没有暗示顺序或次序。
还应理解，“包括/包含”一词在本文中使用时，说明存在所指出的特征、整体、步骤、操作、单元和/或组件，但是并不排除存在或增加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、单元和/或组件以及/或者它们的组合。
在本公开中，术语“提供”从广义上用于涵盖获得对象的所有方式，因此“提供某对象”包括但不限于“购买”、“制备/制造”、“布置/设置”、“安装/装配”、和/或“订购”对象等。
在本公开中，术语“膜”和“层”可以具备相似的含义并且可以彼此替换使用。
在本公开中，词语“约”、“大约”或“基本上”(例如基本上相同)的使用旨在表示参数的值接近于规定值或位置但不必完全相同，即，在规定值或位置与实际值或位置之间可以存在本领域所允许的范围内的细微差异。
本领域技术人员应当意识到，在上述操作之间的边界仅仅是说明性的。多个操作可以结合成单个操作，单个操作可以分布于附加的操作中，并且操作可以在时间上至少部分重叠地执行。而且，另选的实施例可以包括特定操作的多个实例，并且在其他各种实施例中可以改变操作顺序。但是，其它的修改、变化和替换同样是可能的。因此，本说明书和附图应当被看作是说明性的，而非限制性的。
虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。在此公开的各实施例可以任意组合，而不脱离本公开的精神和范围。本领域的技术人员还应理解，可以对实施例进行多种修改而不脱离本公开的范围和精神。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (26)

1.一种用于在半导体装置的制造过程中形成牺牲材料层的混合物，其特征在于，所述混合物包括：
主单体材料，其适于在辐照照射下发生交联反应从而使得所述混合物固化；以及
包含下式(I)或式(Ⅱ)的促进剂，其适于促进所述混合物与所述混合物被施加到的表面的粘合，
其中，所述混合物适于通过软性烘烤和回流处理而平坦化，并且适于通过辐照照射而固化。
2.根据权利要求1所述的混合物，其特征在于，所述促进剂包括下式(I)、式(Ⅱ)和式(Ⅲ)结构所示的两种或三种成分。
3.根据权利要求1或2所述的混合物，其特征在于，所述混合物还包括：
添加剂，用于调节所述混合物的耐蚀刻性；以及
表面剂，用于防止由所述混合物形成的牺牲材料层出现隆起。
4.根据权利要求1或2所述的混合物，其特征在于，
所述主单体材料包括具有丙烯酸酯单元的芳环。
5.根据权利要求1或2所述的混合物，其特征在于，所述主单体材料包括如以下结构式所示的成分：
6.根据权利要求3所述的混合物，其特征在于，所述添加剂包括如以下结构式所示的成分：
7.根据权利要求3所述的混合物，其特征在于，在所述混合物中，所述促进剂的重量为所述主单体材料的重量的5％到8％，所述添加剂的重量为所述主单体材料的重量的7％到10％，并且所述表面剂的重量为所述主单体材料的重量的0.1％到0.2％。
8.根据权利要求1或2所述的混合物，其特征在于，所述辐照为紫外线UV。
9.根据权利要求1或2所述的混合物，其特征在于，形成牺牲材料层包括：将所述混合物通过碳旋涂SOC处理涂覆在衬底上。
10.根据权利要求1或2所述的混合物，其特征在于，所述衬底具有下列中的至少一个：
金属表面，无机绝缘材料表面，有机材料表面，半导体表面。
11.一种制造半导体装置的方法，其特征在于，包括：
在衬底上涂覆混合物层以用作牺牲材料层，所述混合物层至少包括主单体材料和如下式(I)或式(Ⅱ)的促进剂；
对所述混合物层进行软性烘烤和回流处理，以使所述混合物层平坦化；以及
用辐照照射所述混合物层，以使所述混合物层固化。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述促进剂包括下式(I)、式(Ⅱ)和式(Ⅲ)结构所示的两种或三种成分。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据衬底层的材料选择促进剂，使其适于促进所述混合物与所述衬底表面的粘合。
14.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在经固化的所述混合物层上形成抗反射层；
在所述抗反射层上形成光致抗蚀剂层，并对所述光致抗蚀剂层进行图案化处理从而形成掩模；以及
通过所述掩模对所述抗反射层和所述混合物层进行蚀刻处理。
15.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，
其中，所述衬底还包括形成在其上的电介质层，所述电介质层中形成有暴露所述衬底的凹陷，所述电介质层上和所述凹陷的侧壁上形成有衬垫层，并且
其中，所述混合物层覆盖所述衬垫层并且填充所述凹陷。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
对所述混合物层进行回蚀刻处理，直到所述电介质层上的衬垫层完全暴露；以及
对所述混合物层和所述电介质层上的衬垫层进行回蚀刻处理，直到所述电介质层上的衬垫层完全去除。
17.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，
其中，所述主单体材料适于在辐照照射下发生交联反应从而使得所述混合物层固化；并且
其中，所述促进剂适于促进所述混合物层与所述衬底表面的粘合。
18.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述混合物层还包括：
添加剂，用于调节所述混合物层的耐蚀刻性；以及
表面剂，用于防止混合物层出现隆起。
19.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，
所述主单体材料包括具有丙烯酸酯单元的芳环。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述主单体材料包括如以下结构式所示的成分：
21.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述添加剂包括如以下结构式所示的成分：
22.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，在所述混合物层中，所述促进剂的重量为所述主单体材料的重量的5％到8％，所述添加剂的重量为所述主单体材料的重量的7％到10％，并且所述表面剂的重量为所述主单体材料的重量的0.1％到0.2％。
23.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述辐照为紫外线UV。
24.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，
其中，在衬底上涂覆混合物层通过碳旋涂SOC处理进行。
25.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述衬底具有下列中的至少一个：
金属表面，无机绝缘材料表面，有机材料表面，半导体表面。
26.一种如权利要求1-10任意一项所述的混合物在半导体装置的制造过程中的应用。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104752192A (zh) * 2013-12-31 2015-07-01 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种在半导体衬底表面制作斜面的方法
CN109920776A (zh) * 2019-03-11 2019-06-21 德淮半导体有限公司 半导体工艺中用作牺牲材料的组合物及利用组合物的方法
CN109971226A (zh) * 2019-03-27 2019-07-05 德淮半导体有限公司 用于在半导体装置的制造过程中形成牺牲材料层的混合物以及半导体装置的制造方法

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