DE10300765A1 - Verfahren zum Bilden von Mustern auf einem Halbleiterbauelement - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bilden von Mustern eines Halbleiterbauelementes, insbesondere auf ein Verfahren zum Bilden von Mustern eines Halbleiterbauelementes, welches ein Kollaps der Fotolackmuster in fotolackmusterbildenden Prozessen für das Halbleiterbauelement hemmen kann, indem Mikrobögen in einer antireflektierenden Schicht gebildet werden, um die Kontaktfläche zwischen einem Fotolack und der antireflektierenden Schicht zu erhöhen, und gleichzeitig eine Verschlechterung der kritischen Dimension (CD) des Fotolackmusters durch Verwendung der Mikrobögen und einer Doppellaminierung von antireflektierenden Schichten mit verschiedenen Brechungsindices und Lichtabsorptionsvermögen zu verhindern.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bilden von Mustern auf einem Halbleiterbauelement, und insbesondere auf ein Verfahren zum Bilden von Mustern auf einem Halbleiterbauelement, welches einen Kollaps von Fotolackmustern in einem fotolackmusterbildenden Prozess für das Halbleiterbauelement verhindern kann, indem Mikrobögen (englisch: micro-bents) auf einer antireflektierenden Schicht gebildet werden, um die Kontaktfläche zwischen dem Fotolack und der antiflektierenden Schicht zu vergrößern und gleichzeitig ein Problem der CD (kritische Dimension)-Verschlechterung des Fotolackmusters zu verhindern, indem die Mikrobögen verwendet werden und indem zwei antireflektierende Schichten mit verschiedenen Brechungsindizes und Lichtabsorptionsvermögen doppelt laminiert werden.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Bei herkömmlichen Halbleiterherstellungsverfahren ist es bezüglich der mikrofeinen musterbildenden Prozesse bekannt, dass durch optische Eigenschaften der unteren Filmschicht, d.h. einem Substrat einer Photolackschicht, stehende Wellen erzeugt werden, und/oder eine Verschlechterung der Dicke einer fotoempfindlichen Schicht reflektierende Terrassen und/oder eine CD-Variation der Fotolackschicht, die sich aus dem gebrochenen Licht und dem reflektierten Licht, welches von Substraten emittiert wird, ergibt, auftritt. Dementsprechend wurde vorgeschlagen eine Schicht auf dem Substrat zum Schützen vor der Reflektion einzuführen, zwischen dem Substrat und dem Fotolack, indem Materialien mit hervorragender lichtabsorbierender Eigenschaft innerhalb eines Bereiches von Wellenlängen von Belichtungs-Lichtquellen verwendet werden, wobei die Schutzschicht eine antireflektierende Schicht ist. Diese antireflektierende Schicht kann im Allgemeinen klassifiziert werden in anorganisch basierte und organisch basierte antireflektierende Schichten, basierend auf den zu verwendenden Typen von Materialien.
  • In den letzten Jahren wurden in den mikrofeinen musterbildenden Prozessen zumeist organischen antireflektierende Schichten verwendet und es wurde eine Reihe von organischen antireflektierenden Schichten vorgeschlagen.
  • Inzwischen tritt, wenn die adhäsive Eigenschaft des Fotolackes und der organischen antireflektierenden Schicht schlecht ist, ein Kollaps der auf dem oberen Abschnitt der antireflektierenden Schicht gebildeten Fotolackmusterung auf. Dementsprechend wurden zwei Verfahren vorgeschlagen, um dieses Problem zu lösen. Ein Verfahren liegt darin, organische antireflektierende Schichten zu entwickeln, um mit bestimmten Fotolacken Übereinstimmung zu erzielen, abhängig von der Art des passenden Fotolackes, um gewünschte Muster zu bilden, um die adhäsive Fähigkeit zwischen dem Fotolack und der antireflektierenden Schicht zu erhöhen.
  • Die Entwicklung von neuen organischen antireflektierenden Schichten weist jedoch immer noch eine Begrenzung auf, ist sehr teuer und benötigt eine lange Zeit, so dass eine derartige Entwicklung der antireflektierenden Schichten entsprechend zu Typen von Fotolacken, die zu verwenden sind, den ökonomischen Vorteil derselben stark hemmen könnte.
  • Ein anderes Verfahren zum Liefern von organischen antireflektierenden Schichten, um die adhäsive Eigenschaft des Fotolackes für die antireflektierende Schicht zu erhöhen, wurde vorgeschlagen, wobei die Kontaktfläche zwischen dem Fotolackmuster und der antireflektierenden Schicht vergrößert wurde. Es ist jedoch bekannt, dass ein solches Verfahren zum Vergrößern der Kontaktfläche ebenfalls erheblichen Beschränkungen unterliegt, da die Kontaktfläche normalerweise zwischen der antireflektierenden Schicht und dem Fotolackmuster bestimmt wird, wenn eine spezifische Muster-CD bestimmt wird.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben herausgefunden, dass dann, wenn ein Ätzprozess mit einer organischen antireflektierenden Schicht nach dem Beschichten der organischen antireflektierenden Schicht ausgeführt wird, dieser eher Mikrobögen (die zu klein sind, um durch SEM beobachtet werden zu können) bilden kann, und die Kontaktfläche zwischen der organischen antireflektierenden Schicht und den Fotolackmustern erhöhen kann, wenn die Fotolackmuster auf derartigen Mikrobögen gebildet werden, wodurch ein Kollaps der Fotolackmuster gehemmt wird.
  • Ein solcher Prozess kann jedoch Unterschiede in der Dicke der antireflektierenden Schicht induzieren, verursacht durch die Mikrobögen und weist aufgrund des von einem solchen Unterschied reflektierten Lichts immer noch ein Problem des Erzeugens einer CD-Variation der Fotolackmuster auf.
  • Im folgenden wird das obige Problem im Detail mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
  • 1 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen dem Reflexionsvermögen und der Dicke des organischen antireflektierenden Films darstellt.
  • Wenn der Ätzprozess für die organische antireflektierende Schicht ausgeführt wird, um die Mikrobögen zu bilden, erzeugen solche Bögen wie oben beschrieben eine Variation in der Dicke von etwa einigen Å zu einigen zehn Å. Insbesondere, wie in der 1 dargestellt, liegt das Reflexionsvermögen am unteren Ende bei oder unter 0.5% unterhalb des schlechten Niveaus des Reflexionsvermögen, bei dem diese ein Problem darstellt, was bedeutet, dass das reflektierte Licht eine Menge von 0.5 % oder weniger der Gesamtmenge des von der Lichtquelle erzeugten Lichtes darstellt. Während dieses auftritt, führt es beispielsweise bei einer Dickendifferenz von 70Å (=7nm) zu der Folge, dass 2.0% des Reflexionsvermögens eine schwere Reflektion verursachen, so dass eine CD-Variation der Fotolackmuster verursacht wird. Aufgrund derartiger oben beschriebener existierender Probleme bestand weiterhin ein dringender Bedarf, ein verbessertes Verfahren zum Musterbilden in einem Halbleiterelement zu finden, welches den Kollaps von Mustern hemmen kann, indem die adhäsive Fähigkeit zwischen dem Fotolackmuster und der antireflektierenden Schicht erhöht wird, und gleichzeitig die CD-Gleichförmigkeit der Fotolackmuster daran gehindert wird, abgesenkt zu werden.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Demnach ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Bilden von Mustern eines Halbleiterbauelementes zur Verfügung zu stellen, welches den Kollaps von Fotolackmustern in Fotolackmusterbildenden Prozessen für das Halbleiterbauelement durch Bilden von Mikrobögen in einer anti-reflektierenden Schicht zum Erhöhen der Kontaktfläche zwischen einem Fotolack und der antireflektierenden Schicht und gleichzeitig zum Verhindern einer CD-Verschlechterung des Fotolackmusters aufgrund der Mikrobögen und durch doppeltes Laminieren der beiden antireflektierenden Schichten mit verschiedenen Brechungsindices und Lichtabsorptionsvermögen, hemmen kann.
  • Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Halbleiterbauelement zur Verfügung zu stellen, welches unter Verwendung des Verfahrens zum Bilden von Mustern für ein Halbleiterbauelement gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde.
  • Um das Ziel zu erreichen, liefert die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Bilden von Mustern für ein Halbleiterbauelement, mit den Schritten (a) Auftragen einer ersten organischen antireflektierenden Beschichtungszusammensetzung auf einer Oberfläche einer zu ätzenden Schicht und Ausführen eines Backprozesses, um eine erste antireflektierende Schicht zu bilden; (b) Aufbringen einer zweiten organischen antireflektierenden Beschichtungszusammensetzung auf dem oberen Abschnitt der ersten antireflektierenden Schicht, mit einem anderen Brechungsindex und einem anderen Lichtabsorptionsvermögen gegenüber der ersten Zusammensetzung und Ausführen eines weiteren Backprozesses, um eine zweite antireflektierende Schicht zu bilden; (c) Ausführen eines Ätzprozesses mit den gebildeten antireflektierenden Schichten, um darauf Mikrobögen zu bilden; und (d) Beschichten des Fotolackes oberhalb der antireflektierenden Schicht mit Mikrobögen, die beschichteten antireflektierenden Schichten einer Lichtquelle aussetzen und dann Entwickeln derselben, um die gewünschten Fotolackmuster zu bilden.
  • Durch das Verfahren zum Bilden von Mustern für ein Halbleiterbauelement der vorliegenden Erfindung, können Mikrobögen auf der antireflektierenden Schicht gebildet werden, geeignet, die Kontaktfläche zwischen der antireflektierenden Schicht und den Fotolackmustern durch Fortschreiten des Ätzprozesses zu erhöhen, was dazu führt, dass die Fotolackmuster daran gehindert werden können, zu kollabieren; und Erzeugen der antireflektierenden Schicht durch doppeltes Beschichten von zwei Arten von organischen antireflektierenden Beschichtungszusammensetzungen mit verschiedenen Brechungsindices und Lichtabsorptionsvermögen, so dass es das von den Unterschieden in der Dicke in den antireflektierenden Schichten durch Interferenz, (d.h. durch destruktive Interferenz) des Lichtes abgeleitete Reflektionslicht minimieren kann, wodurch das aufgrund des Reflektionslichtes vorliegende CD-Verschlechterungsproblem verhindert werden kann.
  • Eine Ausführungsform des Verfahrens zum Bilden von Mustern eines Halbleiterbauelementes gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet bevorzugt eine erste Beschichtungszusammensetzung mit einem Brechungsindex von 1.20 bis 2.00 und einem Lichtabsorptionsvermögen von 0.2 bis 0.9 und die zweite Beschichtungszusammensetzung mit einem Brechungsindex von 1.20 bis 2.00 und einer Lichtabsorptionsvermögen von 0.00 bis 0.50. Solch ein Bereich des Lichtabsorptionsvermögens kann eine finale mit bevorzugtem Lichtabsorptionsvermögen versehene antireflektierende Schicht zur Verfügung stellen, wodurch die Reflektion einer unteren Filmschicht effizient entfernt werden kann, und wodurch Reflektionslicht, welches aufgrund der Unterschiede in der Dicke der antireflektierenden Schicht mittels der gebildeten ersten und zweiten antireflektierenden Schichten mit dem bevorzugten Brechungsindizes stark reduziert werden kann.
  • Insbesondere mit Bezug auf einen mikrofeinen musterbildenden Prozess unter Verwendung einer 193nm ArF Lichtquelle wird bevorzugt DARC-20 (kommerzieller Handelsname, mit einem Brechungsindex von 1.64 und einem Lichtabsorptionsvermögen von 193nm Licht von 0.64) als erste antireflektierende Beschichtungszusammensetzung verwendet, während als zweite antireflektierende Beschichtungszusammensetzung DARC-21 (kommerzieller Handelsname, mit einem Brechungsindex von 1.54 und einem Lichtabsorptionsvermögen bei 193nm Licht von 0.38) oder DARC-22 (kommerzieller Handelsname, mit einem Brechungsindex von 1.49 und einem Lichtabsorptionsvermögen bei 193nm Licht von 0.33) verwendet werden. Da die Beschichtungszusammensetzung, die oben beschrieben wurden, optimale Lichtabsorptionsvermögen und Brechungsindizes bei 193nm Licht zeigen, wird erwartet, dass die Verwendung derartiger Zusammensetzungen das aufgrund des Unterschiedes in der Dicke der antireflektierenden Schichten aufgrund von Lichtinterferenz erzeugte Reflektionslicht erheblich eliminiert werden kann, so dass das Verfahren der vorliegenden Erfindung eine CD-Verschlechterung der Schicht, verursacht durch das Reflektionslicht, verhindern kann, und somit erlaubt, dass die am Ende erhaltene antireflektierende Schicht ein optimales Lichtabsorptionsvermögen aufweist.
  • Eine andere Ausführungsform des Verfahrens zum Bilden von Mustern eines Halbleiterelementes gemäß der vorliegenden Erfindung weist auf das Vorbereiten der ersten und zweiten antireflektierenden Schichten mit bevorzugten Dicken von 355Å bzw. 1000Å. Nach dem Bilden jeder der antireflektierenden Schichten mit einer solchen Dicke werden während des Ätzprozesses die Mikrobögen gebildet. Als ein Ergebnis weist die antireflektierende Schicht eine Dicke von etwa 355Å auf, während die zweite Schicht eine Dicke von etwa 100Å aufweist. Da die Interferenz des Lichtes von dem Brechungsindex und der Dicke der entsprechenden Schicht abhängt, ist klar, dass die ersten und zweiten Schichten mit den obigen Brechungsindices derartige Dicken aufrechterhalten. Das aufgrund der Mikrobögen gebildete Reflektionslicht kann durch destruktive Interferenz des Lichtes minimiert werden, so dass es die Gleichförmigkeit der Fotolackmuster aufrechterhält.
  • In dem Verfahren zum Bilden von Mustern eines Halbleiterbauelementes der vorliegenden Erfindung wird der Backprozess bevorzugt bei etwa 150 bis 300°C für 1 bis 5 Minuten ausgeführt. Unter solchen Bedingungen wird Säure von einem thermischen Säuregenerator erzeugt, um die Querverbindungsbindungen innerhalb der antireflektierenden Schicht zu bilden und somit die gewünschte antireflektierende Schicht zu erzeugen, welche sich nicht in dem Lösungsmittel des Fotolackes löst.
  • Darüber hinaus kann in Übereinstimmung mit dem oben beschriebenen Verfahren der vorliegenden Erfindung zum Bilden des Fotolackmusters der Backprozess zusätzlich vor und/oder nach dem Exponierungsprozess ausgeführt werden, bevorzugt in einem Bereich von 70 bis 200°C.
  • Solch ein fotolackmusterbildendes Verfahren der vorliegenden Erfindung kann bevorzugt auf mikrofeine musterbildende Prozesse angewendet werden, die ArF, KrF, tiefes Ultraviolett (DUV) einschließlich EUV, E-Strahl, Röntgen- oder Ionenstrahlen, verwenden, obwohl sie im allgemeinen in mikrofeinen musterbildenden Prozessen unter Verwendung einer ArF-Lichtquelle verwendet werden.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung liefert ein Halbleiterbauelement, welches unter Verwendung des Fotolackmusterbildenden Prozesses gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die obigen und andere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen klar, in denen:
  • 1 ein Graph ist, welcher die Beziehung zwischen dem Reflexionsvermögens und der Dicke einer organischen antireflektierenden Schicht illustriert.
  • 2 ein Graph ist, welcher die Variation des Reflexionsvermögens, abhängig von der Dicke der antireflektierenden Schicht in einer Ausführungsform des Verfahrens zum Bilden von Mustern eines Halbleiterbauelementes gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
  • Die vorliegende Erfindung wird detaillierter beschrieben mit Bezug auf die folgenden Beispiele und das folgende vergleichende Beispiel, welche zum Zwecke der Illustration präsentiert werden, und welche nicht so verstanden werden sollten, dass sie den Schutzumfang der Erfindung beschränken würden.
  • Vergleichendes Beispiel 1
  • Bildung des Fotolackmusters durch ein herkömmliches Verfahren
  • Eine organische antireflektierende Beschichtungszusammensetzung mit einem Brechungsindex von 1.64 und einem Lichtabsorptionsvermögen von 0.64 bei 193nm Licht (hergestellt durch DONG-JIN SEMICHEM Corp., welche den Handelsnamen von DARC-20 hat, verfügbar für 1355Å Beschichtung) wurde durch Aufschleuderbeschichtung auf einen Silizium-Wafer aufgetragen, bei 240°C für 90 Sekunden gebacken, um Querverbindungsbindungen zu erzeugen und dadurch die gewünschte antireflektierende Schicht mit 1355Å Dicke zu bilden. Die sich ergebende antireflektierende Schicht wurde einem Ätzprozess ausgesetzt, unter Verwendung eines e-MAX Ätzgerätes (erhältlich von AMAT Corp.). Solch ein Ätzprozess wurde unter den Bedingungen 50mT/300W und 150Ar/80CF4/20O2/20CO/20", um die antireflektierende Schicht von 355Å herzustellen.
  • Die verarbeitete antireflektierende Schicht wurde weiterhin ausgesetzt einem zusätzlichen Backprozess bei 120°C für 90 Sekunden nach Beschichten der Schicht mit einem Fotolack, erhältlich von und hergestellt durch Clariant Corp., welcher den Handelsnamen AX1020P hat, und welcher weithin als ein Fotolackmaterial bekannt ist. Nach dem Backprozess wurde das erhaltene Material mittels einer von ASML hergestellten ArF Beleuchtungsapparatur Licht ausgesetzt und weiterhin bei 120°C für 90 Sekunden gebacken. Mit dem exponierten Wafer wurde ein Entwicklungsprozess in 2.38 Gewichtsprozent wässriger TMAH Entwicklungslösung durchgeführt, um ein 100nm L/S Muster zu erhalten. Als Ergebnis der Bestimmung der CD bei 20 Punkten für das 100nm Muster zeigte die CD eine Standardabweichung von 18,34nm.
  • Beispiel 1
  • Bildung eines Fotolackmusters durch die vorliegende Erfindung
  • Eine organische antireflektierende Beschichtungszusammensetzung mit einem Brechungsindex von 1.64 und einem Lichtabsorptionsvermögen von 0.64 bei 193nm Licht (hergestellt durch DONG-JIN SEMICHEM Corp., welche den Handelsnamen von DARC-20 hat, erhältlich für 355Å Beschichtung), wurde durch Aufschleuderbeschichtung auf einen Silizium-Wafer aufgetragen, bei 240°C für 90 Sekunden gebacken, um Querverbindungsbindungen zu erzeugen, und dadurch die erste gewünschte antireflektierende Schicht mit einer Dicke von 355Å zu bilden. Erneut wurde auf die aufgetragene antireflektierende Schicht eine weitere organische antireflektierende Beschichtungszusammensetzung mit einem Brechungsindex von 1.54 und einem Lichtabsorptionsvermögen von 0.38 bei 193nm Licht aufgetragen, welche den Handelsnamen von DARC-21 hat, und bei 240°C für 90 Sekunden gebacken, um die Querverbindungsbindungen herzustellen, und wodurch die zweite antireflektierende Schicht mit 1000Å Dicke gebildet wurde. Die erhaltene zweite antireflektierende Schicht wurde einem Ätzprozess unter Verwendung eines e-MAX-Ätzgerätes (erhältlich von AMAT Corp.) ausgesetzt. Solch ein Ätzprozess wurde unter der Bedingung von 50mT/300W/150Ar/80CF4/20O2/200CO/20" ausgeführt, um die resultierende antireflektierende Schicht mit 455Å Dicke herzustellen, welche im wesentlichen die Summe der 355Å der ersten antireflektierenden Schicht und der 100Å der zweiten antireflektierenden Schicht darstellt.
  • Die verarbeitete antireflektierende Schicht wurde weiterhin einem zusätzlichen Backprozess bei 120°C für 90 Sekunden ausgesetzt, nach dem Beschichten der Schicht mit einem Fotolack erhältlich von und hergestellt durch die Clariant corp., welcher den Handelsnamen AX1020P trägt, welches weitläufig als ein Fotolackmaterial bekannt ist. Nach dem Backprozess wurde das erhaltene Material mittels eines ArF Beleuchtungsapparates, hergestellt durch ASML, Licht ausgesetzt und weiterhin bei 120°C für 90 Sekunden gebacken. Mit dem exponierten Wafer wurde ein Entwicklungsprozess in 2.38 Gewichtsprozent wässriger TMAH Entwicklungslösung ausgeführt, um ein 100nm L/S Muster zu erhalten. Als ein Ergebnis der Bestimmung der CD bei 20 Punkten für das 100nm Muster zeigte die CD eine Standardabweichung von 5.82nm.
  • Mit Bezug auf dieses Beispiel wurde die Variation des Reflexionsvermögens abhängig von den Dicken der antireflektierenden Schicht bestimmt und in der 2 dargestellt.
  • Beispiel 2
  • Bildung eines Fotolackmusters durch die vorliegenden Erfindung
  • Eine organische antireflektierende Beschichtungszusammensetzung mit einem Brechungsindex von 1.64 und einem Lichtabsorptionsvermögen von 0.64 bei 193nm Licht (hergestellt durch DONG-JIN SEMICHEM Corp.), welche den Handelsnamen von DARC-20 trägt, und welche für 355Å-Beschichtung erhältlich ist) wurde durch Aufschleuderbeschichtung auf einem Silizium-Wafer aufgetragen, bei 240°C für 90 Sekunden gebacken, um Querverbindungsbindungen herzustellen, und dadurch die gewünschte erste antireflektierende Schicht mit 355Å Dicke zu bilden. Erneut wurde auf der aufgeschichteten antireflektierenden Schicht eine weitere organische antireflektierende Beschichtungszusammensetzung mit einem Brechungsindex von 1.49 und einem Lichtabsorptionsvermögen von 0.33 bei 193nm Licht, welche den Handelsnamen DARC-21 trägt, bei 240°C für 90 Sekunden gebacken, um Querverbindungsbindungen zu erzeugen, und somit die zweite antireflektierende Schicht mit 1000Å Dicke zu bilden. Die erhaltene zweite antireflektierende Schicht wurde einem Ätzprozess unter Verwendung eines e-MAX-Ätzgerätes (erhältlich von AMAT Corp.) ausgesetzt. Solch ein Ätzprozess wurde ausgeführt unter den Bedingungen von 50mT/300W/150Ar/80CF4/20O2/20CO/20", um die resultierende antireflektierende Schicht von 455Å herzustellen, welche im wesentlichen die Summe von 355Å der ersten antireflektierenden Schicht und von 100Å der zweiten antireflektierenden Schicht darstellt.
  • Die verarbeitete antireflektierende Schicht wurde weiterhin einem zusätzlichen Backprozess bei 120°C für 90 Sekunden nach dem Beschichten der Schicht mit einem Fotolack, hergestellt durch Clariant Corp., welcher den Handelsnamen AX1020P trägt, und welcher weithin als Fotolackmaterial bekannt ist, beschichtet wurde. Nach dem Backprozess wurde das erhaltene Material durch eine von ASML hergestellte ArF-Belichtungsvorrichtung Licht ausgesetzt und weiterhin bei 120°C für 90 Sekunden gebacken. Mit dem exponierten Wafer wurde ein Entwicklungsprozess in 2,38 Gewichtsprozent wässriger TMAH Entwicklerlösung durchgeführt, um ein 100nm L/S Muster zu erhalten. Als Ergebnis der Bestimmung der CD bei 20 Punkten für das 100nm Muster zeigte die CD eine Standardabweichung von 3.39nm.
  • Wie in dem vergleichenden Beispiel 1 und in den Beispielen 1 und 2 beschrieben, wurde herausgefunden, dass die Mikrobögen, die in der antireflektierenden Schicht durch Präparieren einer einzigen antireflektierenden Schicht und Ätzen der Schicht einen Unterschied in der Dicke in der Schicht verursachen können, was wiederum Reflektionslicht verursacht. Aufgrund von derartigem Reflektionslicht weist das sich ergebenden Fotolackmuster die Möglichkeit einer reduzierten CD-Gleichförmigkeit auf.
  • Gemäß dem musterbildenden Verfahren der vorliegenden Erfindung, das Doppelauftragen zweier Arten von antireflektierender Beschichtungszuammensetzungen mit verschiedenen Brechungsindices und Lichtabsorptionsvermögen, um die antireflektierende Schicht zu bilden, aufweisend, ist jedoch klar, dass das obige Problem ausreichend durch Reduzieren des Reflektionslichtes auf das niedrigste Niveau durch Lichtinterferenz gelöst werden kann, wodurch durch das Reflektionslicht verursachte CD-Verschlechterung wesentlich eliminiert werden kann.
  • Die obige Beschreibung und das obige Ergebnis wird in den begleitenden Zeichnungen klar verdeutlicht. Wie beispielsweise in 1 dargestellt, stellt die durch Bilden nur einer einzigen antireflektierenden Schicht erzeugte antireflektierende Schicht einen Anstieg in dem Reflexionsvermögen von weniger als 0.5% auf 2.0% bei Unterschieden in der Dicke von etwa 70Å dar. Im Gegensatz dazu stellt die 2 dar, dass die gewünschte antireflektierende Schicht, hergestellt durch Doppelbeschichten zweier Arten von Schichten mit verschiedenen Brechungsindices und Lichtabsorptionsvermögen einen verminderten Anstieg in dem Reflexionsvermögen von weniger als 0.4% auf 1.05% dargestellt hat, sogar bei einem Unterschied in der Dicke von 70Å, d.h. es ist klar, dass das Letztere die Erzeugung von Reflektionslicht aufgrund des Unterschiedes in der Dicke der antireflektierenden Schicht bemerkenswert reduzieren kann.
  • Es ist aus der obigen Beschreibung her klar, dass das musterbildende Verfahren der vorliegenden Erfindung Mikrobögen in einer antireflektierenden Schicht bildet, durch Ausführen eines Ätzprozesses mit der antireflektierenden Schicht, um einen Kollaps des Fotolackmusters zu hemmen; und dass das Verfahren eine gewünschte antireflektierende Schicht durch zweifaches Beschichten mit zwei Arten von antireflektierenden Schichten mit verschiedenen Brechungsindices und Lichtabsorptionsvermögen bildet, um die Erzeugung von Reflektionslicht aufgrund des Unterschiedes in der Dicke in der sich ergebenden antireflektierenden Schicht, welches Reflektionslicht durch derartige Mikrobögen verursacht ist, zu reduzieren, so dass es eine CD-Verschlechterung des Fotolackmusters, verursacht durch das Reflektionslicht, verhindern kann.
  • Es ist darüber hinaus für den Durchschnittsfachmann klar, dass die obige Beschreibung eine bevorzugte Ausführungsform ist und das verschiedene Veränderungen und Modifikationen der Erfindung vorgenommen werden können, ohne dass der Geist und der Schutzbereich derselben verlassen wird.

Claims (8)

  1. Verfahren zum Bilden von Mustern eines Halbleiterbauelementes mit den Schritten: a) Aufbringen einer ersten organischen Antireflektions-Beschichtungszusammensetzung auf einer Oberfläche einer zu ätzenden Schicht und Ausführen eines Backprozesses, um eine erste antireflektierende Schicht zu bilden; b) Aufbringen einer zweiten organischen antireflektierenden Beschichtungszusammensetzung mit gegenüber der ersten Zusammensetzung anderem Brechungsindex und Lichtabsorptionsvermögen auf einem oberen Abschnitt der ersten antireflektierenden Schicht und Ausführen eines weiteren Backprozesses, um eine zweite antireflektierende Schicht zu bilden; c) Ausführen eines Ätzprozesses mit den gebildeten antireflektierenden Schichten, um darauf Mikrobögen zu bilden; und d) Auftragen von Fotolack oberhalb der mit Mikrobögen versehenen antireflektierenden Schichten, die beschichteten antireflektierenden Schichten werden der Wirkung einer Lichtquelle ausgesetzt, und dann Entwickeln derselben, um die gewünschten Fotolackmuster zu bilden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste antireflektierende Beschichtungszusammensetzung einen Brechungsindex von 1.20 bis 2.00 und ein Lichtabsorptionsvermögen von 0.2 bis 0.9 bzw. die zweite Beschichtungszusammensetzung einen Brechungsindex von 1.20 bis 2.00 und ein Lichtabsorptionsvermögen von 0.00 bis 0.50 aufweist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die erste antireflektierende Beschichtungszusammensetzung DARC-20 enthält und die zweite antireflektierende Beschichtungszusammensetzung DARC-21 oder DARC-22 enthält.
  4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, wobei die erste antireflektierende Schicht mit einer Dicke von 355Å und die zweite antireflektierende Schicht mit einer Dicke von 1000Å gebildet wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Backprozess der ersten oder der zweiten antireflektierenden Schicht bei 150 bis 300°C für 1 bis 5 Minuten durchgeführt wird.
  6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 5, wobei der musterbildende Schritt weiterhin einen zusätzlichen Backprozess vor und/oder nach dem Belichtungsprozess aufweist.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Backprozess bei 70 bis 200°C durchgeführt wird.
  8. Halbleiterbauelement, hergestellt durch das Verfahren gemäß Anspruch 1.
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