TW200919547A - Method of forming micropattern - Google Patents

Method of forming micropattern Download PDF

Info

Publication number
TW200919547A
TW200919547A TW097126153A TW97126153A TW200919547A TW 200919547 A TW200919547 A TW 200919547A TW 097126153 A TW097126153 A TW 097126153A TW 97126153 A TW97126153 A TW 97126153A TW 200919547 A TW200919547 A TW 200919547A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
pattern
film
resist
space
forming method
Prior art date
Application number
TW097126153A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinichi Ito
Original Assignee
Toshiba Kk
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 Toshiba Kk filed Critical Toshiba Kk
Publication of TW200919547A publication Critical patent/TW200919547A/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/42Stripping or agents therefor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041Cleaning
    • H01L21/02057Cleaning during device manufacture
    • H01L21/0206Cleaning during device manufacture during, before or after processing of insulating layers
    • H01L21/02063Cleaning during device manufacture during, before or after processing of insulating layers the processing being the formation of vias or contact holes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273Making 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
    • H01L21/0274Photolithographic processes

Description

200919547 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於-種m於形成—半導體震置的微影 術步驟之圖案形成方法,而更明確言之係關於一種實現= 細圖案的形成之圖案形成方法。 月 本申請案係依據並主張來自先前於2008年7月1〇曰申靖 之曰本專利申請案第2007_181318號之優先權利,其主= 内容係以引用的方式併入於此。 、
【先前技術】 已建議各種圖案形成技術用於在一微影術步驟中將圖案 形成為所需形肖大。特定言《,隨著明_加各種電子裝置 (包括半導體裝置與液晶裝置)之微型化及整合,近來^需 要實現將較精細圖案形成為所需形狀之圖案形成技術。例 如,已需要實現將精細圖案形成為所需形狀之圖案形成技 術,該等精細圖案超過一使用紫外線(uv)、深紫外線 (謝)、遠紫外線(EUV)或一電子束(EB)作為一光源的曝 光設備之臨界解析度。 因此,已建議稱為窄空間形成技術之圖案形成技術,其 將比使用任何上述光源的曝光裝置之臨界解析度更精細之 圖案形成為所需形狀。將簡要描述該等f空間形成技術之 一範例。 首先,使用任何上述光源在一抗蝕膜上形成一抗蝕圖 案,而在該抗蝕膜上形成基於一預定程序與該抗蝕膜交互 作用之-互補膜。隨後’藉由(例如)一烘烤程序在該抗蝕 132926.doc 200919547 膜與該互補膜之間形成一類交聯混合層。從該抗蝕膜移除 尚未忍合的該互補膜之一部分以形成比在該抗蝕膜中之一 構成該抗蝕圖案的空間部分更窄之一窄空間部分。此窄空 間形成技術實現形成比使用任何上述光源的曝光設備之臨 界解析度更精細之通道插塞以及具有比該臨界解析度更小 之一線寬度之互連。 作為類乍空間形成技術,已建議一稱為化學收縮輔助 型解析度增強微影術(relacstM)之技術。例如,如由
Mitsubishi電氣公司發表之一網路主題文章"半導體〇1 孔圖案形成技術RELACS"中所揭示,此技術首先藉由塗布 來形成在一空間圖案(例如一孔,其係作為該抗姓圖案之 一部分形成於該抗蝕膜中)上之一上部層。隨後,讓該抗 蝕膜及該上部塗層臈經受一加熱程序以允許在該抗蝕膜中 的酸性成分與該上部塗層膜交互作用於在該等膜之間的介 面部分形成一熱固性層。接著藉由在純水中沖洗來移除該 上邛塗層膜,但對應於該熱固性層之一部分除外。從而形 成比諸如一形成於該抗蝕膜中的孔之類更精細之一空間圖 案。 但是,此技術可能無法充分移除該上部塗層膜(對應於 該熱固性層之部分除外因此,可能無法形成諸㈣孔 之類的精細空間圖案。 此外,在一網際網路首頁(如Lam Research(23〇〇 m〇Uf)) 上以及在SPIE會議記錄第6519卷(2〇〇7年)中描述實現在一 抗蝕上形成一薄沈積膜及由此形成一更精細的空間之一技 132926.doc 200919547 術。此技術對將大小接近臨界解析度之圖案進—步微型化 有效。 但是,大小接近該臨界解析度且本來係開放之—_可 能處於一基礎條件或可能因該微影術程序中之一微小波動 (例如,曝光數量或烘烤溫度之一變化,或在顯影期間沖 洗條件之—變化)而係半開放。在此條件中,上述relacs 或230_〇TIF之應用可能導致不適當的圖案形成⑽如一 未開放的圖案)。 【發明内容】 依據本發明之-態樣,提供—種圖案形成方法,立包 含:將在一處理目標基板之一主要表面上提供之一抗敍膜 圖案化以形成-抗触圖案;以及在該抗蚀圖案之_空間部 分中形成該處理目標基板之一含濕氣的膜或一前表面;藉 由光來照射該含濕氣的膜;以及將一含有濕氣的液體供應 給該含濕氣的膜。 ^ 依據本發明之另-態樣,提供_種圖案形成方法,其包 含:將在一處理目標基板之一主要表面上提供之-抗敍膜 圖案化以形成-抗|虫圖案;在保留於該抗姓圖案之一空間 部分中的抗蚀膜上實施一溶解化程序;供應一用於移除該 抗触膜之液體以移除保留於該抗勉圖案之一空間部分中的 抗触膜;抗钱圖案引入一用於一圖案形成互補膜之材料至 該抗钮圖案之空間部分中’該材料係透過與該抗姓臈之交 互作用而形成為-膜,從而允許用於該圖案形成互補膜之 材料與該抗姓膜交互作用以在該空間部分之内部側表面上 132926.doc 200919547 選擇地形成該圖案形成互補臈 側移除用於該圖案形成互補膜的材料二 ^分之内 之部分而將該圖荦形成、’尚未形成為一膜 分中’以d 模之其餘部分保持於該空間部 中乂曝路該空間部分之-底部表面之一部分。 依據本發明之另—態樣 含:將在-處理目標基板之一主要成方法,其包 圖案化α $ & 一 & # t 提供之—抗蝕膜 w抗蝕圖案’ ·在保留於該抗蝕圖案之 邛分中的抗蝕獏上實施一溶_ 工 冷肝1匕矛王序,供應一用 抗钮膜之液體,該液體含有—用於_圖案— 料’該材料係透過與該抗敍之交互作用而形成為= 而允許用於該圖案形成互補膜之材料與該抗敍膜交互作Γ 以在該空間部分之内部側表面上選擇性地形成該圖案形成 互補膜’以及從該空間部分之内側移除用於該圖案 補膜的材料之-尚未形成為一膜之部分而將該圖案形成互 補膜之其餘部分保持於該空間部分中,以曝露該空間部分 之一底部表面之一部分。 【實施方式】 (第一具體實施例) 首先,將參考圖1、2A、2B、3A、3B、4A Μ 4Α、4Β、5Α、 5Β及5C描述依據本發明之一第一具體實施例之一圖案形 成方法。在本具體實施例中,將主要描述藉由允許一圖案 形成互補膜在一抗蝕圖案上發揮作用來形成—窄空間之= 技術。除允許形成一窄空間外’依據本具體實施二空 間形成技術減少在一空間部分中的缺陷。 132926.doc 200919547 例如’移除保留於由—抗㈣形成之-第-抗㈣宰之 :空間部分(空間圖案)中的抗钱,而同時讓該空間部分變 窄。接著’基於該變窄的空間圖案,形成用於形成插塞 (例如’通道插塞或接觸插塞)之—孔圖案或用於形成互連 之-溝渠圖案。具有一依據本具體實施例而形成的窄空間 圖案之一第三抗姓圖案係、具有才虽少缺m之一微圖案。因 此,本具體實施例之應用使各種電子裝置(例如半導體裝 置及液晶裝置)之可靠性提高。’依據本具體實施例之 圖案形成技術適用於各種電子裝置之製造方法,例如半導 體裝置及液晶裝置之製造方法。下面將詳細地明確描述本 具體實施例。 首先,如圖1及2A所示,在作為一處理目標基板之一半 導體基板1之一主要表面(前表面)上形成由(例如)Si〇2製成 之層間絕緣膜2作為一類處理目標膜。此係顯示為圖1之 一流程圖中的步驟l(S-l)。隨後,藉由一旋塗方法在該層 間絕緣膜2上形成用於ArF光之一抗反射臈3,亦作為一類 處理目標膜。此係顯示為圖1之一流程圖_的步驟2(§_2)。 隨後’藉由該旋塗方法在該抗反射膜上形成對ArF光具有 光敏性之一化學放大抗触膜4。此係顯示為圖1之流程圖中 的步驟3(S-3)。 隨後’使用輻射或一帶電粒子線在該抗蝕膜4上形成一 潛像。在此情況下,在下面所述之一圖案5a與欲形成於該 半導體基板1上之一互連圖案(未顯示)對齊時使用一 ArF曝 光设備(未顯示)來將其曝光。此係顯示為圖1之流程圖中的 132926.doc 200919547 步驟4(S-4)。在此ArF曝光步驟中,儘管圖中未顯示,但包 括一形成於一曝光遮罩(其係安裝於該ArF曝光設備上)上 的孔圖案之一遮罩圖案係在該半導體基板1上之抗蝕膜4上 投射以致縮小。在該ArF曝光步驟中,讓該曝光遮罩與該 半導體基板1彼此相對移動以曝光該遮罩圖案並將其轉移 至該抗敍遮罩4之一前表面而同時對齊該遮罩圖案。
隨後,在包括該抗蝕臈4(已將該遮罩圖案曝光並轉移至 該抗蚀膜4)的整個半導體基板1上於至少約75實行一加 熱程序。此係顯示為圖1之流程圖中的步驟5(s_5)。需要將 實施曝光後烘烤程序之溫度設定為使得在該抗蝕膜4中有 效地發生酸擴散反應之一值 在此情況下,於約120°C實 施該曝光後烘烤程序’在該溫度時所顯影的抗蝕圖案之尺 寸均勻度不超出-可接受的範圍。接著,將經受該曝光後 烘烤程序之整個半導體基板1冷卻至室溫。 隨後’選擇性地移除其中形成該潛像的該抗㈣4之一 區域或其中不形成該潛像的 一抗蝕圖案5。在此情況下,
該抗敍膜之一區域以形成一第 讓冷卻的抗姓膜4經受一顯影 程以在该抗敍膜4上形成包括作為一空間圖案(空間部分) 的孔圖案5a之第一抗姓圖案5。此係顯示為圖i之一流程圖 中的步驟6(S-6)。在此情況下, 尸斤开/成之苐一孔圖案5a具 有一約1〇〇奈米之直徑。此冰 . 此外’在完成該顯影程序步驟 後,本發明者使用具有一約 π水的解析度之一深紫外線 (DUV)光缺陷檢查設備來針 μ T對缺陷檢查所得結構。接著, 在該第一抗蝕圖案5之一前矣 中觀察不到任何未開放的 132926.doc -10- 200919547 第一孔圖案5a。但是,一非所要的抗蝕膜4a作為—殘餘物 保留於該第一孔圖案5 a之内側。 接著,如圖1及2B所示,讓該第一抗蝕圖案化經受—各 向異性蝕刻程序、一類乾式蝕刻,以從該第一孔圖案&之 内側移除該殘餘物4a。此係顯示為圖i所示流程圖中的步 驟7(S-7)。在此情況下,將在其上面形成該第一抗蝕圖案$ 之半導體基板1安裝於一乾式蝕刻設備中。接著,藉由氧 電衆來主要乾式敍刻該第一孔圖案5a。此時,乾式餘刻: 件係設定成使得在與該半導體基板丨的前表面丨a垂直之二 方向上之-钮刻速率高於在其他方向上之該些钱刻速率。 更明確言之’可以一可從上方刮除並移除在該第-孔圖案 5a中的殘餘物4a之蝕刻速率(此係取決於該殘餘物仏之大小 或數里)來實行s亥乾式餘刻。在此情況下,以一可從上 刮除並移除厚度(高度)約5奈米的殘餘物4&之_逮率 行該乾式姓刻。即使對於看起來並不具有該殘餘物 孔圖案5 a ’此程序對於從續办門圖安+ a生 污染物亦有效。 …間圖案之“面移除有機 該殘餘物移除程序不限於# 庠,且㈣μ 〃 刻。可使隸何其他程 .:一實現從该第—孔圖案5a的内側移除該殘餘物 4a或縮小殘餘物的大小從而能避免可能的圖案缺陷之―、 法。但是,在該殘餘物移除程序中, 寬广隨後的孔縮小效應劣化。因此,較佳的 =触刻來實行該殘餘物移除程序,以使得在與該4 體基板1的前表面13正交 、茲半導 之方向上之蝕刻速率係高於在其 132926.doc 200919547 他方向上之蝕刻速率。 接著,如圖1及3A所示,用於一圖案形成互補臈7之—材 料6係藉由該旋塗方法提供於該第-抗姓圖案5(抗|虫膜4)上 而同時係填充進該孔圖案5a(已從該孔圖案&移除該殘餘 ),4材料6係藉由與該抗蝕膜4交互作用而形成為該 圖案形成互補膜7。此係顯示為圖1之流程圖中的步驟8(s_ 8)肩圖案形成互補膜7之材料6係稱為一 reLACStm(化學 收縮輔助型解析度增強微影術)材料。 子 接著如圖1及3B所示,讓該RELACSTM材料6及該抗蝕 材料4經受該加熱程序(烘烤程序)以允許材料 6與該抗蝕骐4彼此交互作用以在該第一抗蝕圖案$之前表 面(抗蝕臈4)上形成該圖案形成互補膜7。此係顯示為圖1之 流程圖中的步驟9(S_9)。明確言之,#由實施一烘烤程序 來熱交聯—混合層而形成該圖案形成互補臈7,該 RELACSTM與該抗敍膜4係混合成該混合層。因此,該圖案 开y成互補臈7並非形成為填充該第一孔圖案5a之整個内 邛。6亥圖案形成互補膜7係藉由在該孔圖案&之一底部表 面之一邊緣上選擇性地生長成覆蓋該第一孔圖案5a之内部
側表面而形成。下文將該圖案形成互補膜7稱為RELAcsTM 膜。隨後,冷卻在其上面形成relacstm膜7之整個半導體 基板1。 接著,如圖1及4A所示,藉由(例如)純水來清洗整個已 V 〃卩的半導體基板i,以從該第一孔圖案5 &之内側及從該 第一抗蝕圖案5之前表面移除尚未形成為一膜之RELACStm 132926.doc •12· 200919547 材料6。因此,僅將該保持在該第一孔圖案 5a之内部側表面上及該第一抗蝕圖案5之前表面上。此係 顯示為圖1之流程圖中的步驟1〇(s_1〇)o因此,藉由部分曝 露該第-孔圖案5a(即’曝露該第—孔圖案“之整個區 域,但該底部表面之邊緣除外)來縮小該第一孔圖案“。 在此情況下,該第一孔圖案5a係縮小成使得該圖案化之直 徑從上述約100奈米減小至約80奈米。下文,將該第一孔 圖案5a已縮小至之一窄空間圖案稱為一第二孔圖案“。包 括該第二孔圖案8a並由該第一抗钱圖案5與該狐似頂膜 7組成之一抗蝕圖案係稱為一第二抗蝕圖案8。該清洗程序 步驟-完成’本發明者便使用具有一約6〇奈米的解析度之 DUV光來針對缺陷檢查所得半導體基板。接著,未開放的 第二孔圖案8a與開放的第二孔圖案8a之比率約為i比 1 〇〇,〇〇MGG 1而完成依據本具體實施例之圖案形成方法 之主要步驟。 接著,如圖m4B所示,透過作為一遮罩的第二抗钱圖 案8來處理該抗反射膜3以形成穿透該抗反射臈^之一第一 通孔9來與該第二孔圖案8a連通。在此情況下,藉由使用 氧電漿來形成該第一通孔9以讓該抗反射膜3經受該各向異 性蚀刻程序(乾式㈣程序)以使得在與該半導體基板i的前 表面la正交之方向上的蝕刻速率係高於在其他方向上之該 些蝕刻速率。隨後,透過該第一抗蝕圖案8及作為一遮罩 的抗反射膜3(其中形成該第一通孔9)來處理該層間絕緣膜 2,以形成穿透該層間絕緣膜2之一第二通孔ι〇來與該第一 132926.doc 200919547 通孔9連通。在此情況下,藉由在與形成該第一通孔9時所 處的該些條件相同之條件下使用—含氣碳氣體讓該層間絕 緣膜2經受該乾式蝕刻程序來形成該第二通孔ι〇。該插塞 形成孔圖案10係精細且具有一約8〇奈米之直徑,類似於該 第二孔圖案8a。 接著,如圖5A所示’從其中形成該插塞形成孔圖案1〇之 層門’邑緣膜2之一别表面移除該抗蚀臈4及該抗反射膜3 ^ 隨後,如圖5B所示,將構成一接觸插塞(通道插塞)之一阻 障金屬膜11與一導體12依序堆疊於該第二通孔1〇之内側及 該層間絕緣膜2之前表面上。接著,如圖5C所示,藉由(例 如)CMP方法將該導體12及該阻障金屬臈丨1填充進該插 塞形成孔圖案1〇。從而,在該層間絕緣臈2之内側形成直 牷、力8 0不米之一精細接觸插塞丨2,從而藉由該阻障金屬膜 11來覆蓋該插塞U之側表面及一底部表面。從而完成依據 本具體實施例之該電子t置之製造方法之主要步驟。 現在,將描述本具體實施例之一比較範例。本發明者以 方去形成3亥^^1^08頂膜而不實施上面參考圖2b所描 述且對應於圖1之流程圖中的步驟7(s_7)之各向異性姓刻步 驟(殘餘物移除程序步驟)。即,該RELACsTM膜係選擇性 地生長及形成於該第一抗蝕圖案之側壁表面及一頂部表面 上,而不從該第一孔圖案之内側移除該殘餘物。因此,使 侍该第—孔圖案之直徑從約100奈米減小至約80奈米,以 形成該第二孔圖案。 本發明者使用與本具體實施例中所使用者相同之Duv光 132926.doc 14· 200919547 備(其具有一約6〇奈米之解析度),以針對缺陷 一中藉由上述步驟形成該第二孔圖案之抗蝕膜之整個 前表面。接著,未開放的第二孔圖案與開放的第二孔圖案 之比率約為ut 10,000。此外,檢查未開放的第二孔圖案 之斷面形狀以發現由該抗蝕膜之一殘餘物及沈積於該殘餘 物上的RELACsTM膜構成之—較大殘餘物。更明確言之, 本發明者發現由該抗㈣與該RELACsTMm構成之殘餘物 係形成於該第:孔圖案之底部表面及内部側表面上;該殘 餘物係因透過該抗钱膜與該relacstM膜之間的交互作用 之該抗蝕膜與該RELACSTM材料的生長而形成且具有一 約7〇奈米之寬度。預期此一殘餘物係藉由一因在該顯影程 序(步驟6)之階段中難以替換在該第—孔圖案内側之—顯影 劑所導致之不完全顯影程序形成。因此,頃發現,由該抗 蝕膜與該RELACSw膜構成之殘餘物形成未開放的第二孔 圖案,此係偵測為一缺陷圖案。 因此,與在本具體實施例中之情況不同,在其中形成該 而省略繼該顯影步驟(步驟6)之後的殘餘物移 除程序步驟(步驟7)之比較範例中,一非所要的抗蝕膜可能 保留於該第一孔圖案之内側。當該抗蝕臈保留於該第一孔 圖案内側時,在該殘餘物上形成該。因此, 該殘餘物進一步生長,而該孔可能受到阻擋。即,該第一 孔圖案不可能係形成為具有所需開口形狀且因此可能有缺 。δ玄缺圖案易於使基於該缺陷圖案而形成之一插塞形 成圖案或一互連形成圖案有缺陷。當填充進有缺陷的插塞 132926.doc -15- 200919547 或互連形成圖案時導體難以確保充分接觸。因此,使 電子裝置之效能、品質、可靠性、耐久性及類似者劣 化。 、本發明者基於藉由依據上述比較範例之圖案形成方法形 成之第一及第二孔圖案而以實驗方法形成一插塞形成圖 案》玄等實驗之結果顯示一未開放的插塞形成圖案與可接 受的插塞形成圖案之比率約為“匕靡。即,該等結果顯 不在形成該插塞形成圖㈣缺陷圖案之發生率高達在形成 »亥第一孔圖案時缺陷圖案之發生率之至少三倍。頃發現, 此類缺陷開Π係因在該第—孔圖案收縮為該第二孔圖案時 由上述殘餘物引起的許多缺陷所導致。此外,因完全無法 蝕刻構成該層間絕緣膜之Si02膜或在該程序期間停止對該 Si〇2膜的蝕刻而形成具有此一缺陷開口之一插塞形成圖 案。此外,在蝕刻該Si02膜後,在該孔收縮後的檢查之結 果顯示該缺陷圖案發生率之增加。此係由於具有生長的殘 餘物以及保留於該抗蝕膜之殘餘物上的relacstM膜之許 多插塞开> 成圖案,其大小係等於或小於一偵測敏感度。 相比之T,在本具體實施例中,㈣成該插塞形成圖案 10後未開放的插塞形成圖案10之發生機率對應於如上所述 約1比1〇〇,〇()〇,〇〇〇之比率。即,在本具體實施例中,在該 顯影步驟(步驟6)後實施該殘餘物移除程序步驟(步驟乃以 從該第一孔圖案5a之内側移除該抗蝕臈4之殘餘物私,而 形成該RELACSTM膜7用於孔收'縮。因此,在㈣該叫膜 之步驟後該缺陷圖案發生率並不增加。因此,與上述比較 132926.doc -16-
ι〇後該未開放插塞形成圖案10之發生機率 200919547 範例相
置的效能、品質、可靠性、 藉由基於該窄空間圖案8a來形成 可將各種電子裝置(例如半導體 $度K型化及整合,而抑制該裝 L、財久性及類似者之劣化。此 外,虽以正常方式形成精細接觸或通道插塞時,可使用一 稱為雙通道之技術,其形成用於每一互連之兩個接觸或通 道插塞作為針對一缺陷(例如不適當的電導)之一釋放測 里。但是,此技術需要形成該兩個插塞而因此可能增加所 需要的步驟數目,而降低生產效率。相比之下,本具體實 施例實現形成精細接觸或通道插塞而幾乎不會涉及缺陷。 因此,开>成用於母一互連之一接觸或通道插塞便足矣。因 此,本具體實施例實現提尚該電子裝置之生產效率而降低 製造成本。 在本具體實施例中,將一 ArF曝光應用於如上所述之方 法。但是’本發明並不限於此態樣。例如,可藉由替代該 ArF光而使用KrF光作為一曝光光源並將本具體實施例應用 於一替代該ArF化學放大抗触4而使用一 KrF化學放大抗蚀 之曝光程序,來施加類似於如上所述者之效果。或者,可 藉由將本具體實施例應用於一允許曝光更精細孔圖案之 132926.doc 200919547 EUV曝光程序或使用來自一水銀燈之一 i線來曝光與該 EUV曝光程序相比相對較大的圖案之一曝光程序,來施加 類似於如上所述者之效果。此外,當然,可藉由將本具體 實施例應用於一其中許多孔係未開放之情況(例如,在需 要一很尚的處理精確度的所謂一奈米印壓(nano-imprint)微 影術程序中’柱圖案之尖端係損壞或磨損)來施加與上面 所述者類似之效果。
本具體實施例實施將該第一孔圖案5 a之直徑從約1 〇 〇奈 米減小至約80奈米之程序。但是,該第一孔圖案兄或該第 二孔圖案8a之大小不限於此態樣。本具體實施例當然適用
於(例如)減小一大小與由用於該曝光設備的照明條件及NA 條件決定之一臨界解析度接近之一孔圖案或一空間圖案之 寬度之一步驟。此外,從該第一孔圖案5&至該第二孔圖案 8a之縮小數量(該孔變窄之數量)約為2〇奈米。但是,該收 縮數量並不限於此態樣。一般地,該缺陷圖案發生率與該 收縮數量一致而增加。因此,當然,在該窄空間圖案形成 程序期間收縮數量之一增加使得本具體實施例之適用性更 有利。 此外,正常抗反射膜3可含有酸。該酸可與該relacStm 材料6交互作用以在該第一孔圖案&之整個 成該RELACStm膜卜因此,在本具體實施例中 底部表面上形 形成該抗 反射臈3之溫度係增加到將該抗反射獏中的酸去活化之 溫度。此抑制該RELACS、W成於該抗反射心上,該 抗反射臈3形成該第一孔圖案5a之底部表面。 132926.doc •18- 200919547 相比之下,若形成該抗反射膜3之溫度係低於將該抗反 射膜令的酸去活化之溫度,則該酸繼續存在於該抗反射膜 3中。因此,當該抗反射膜3係在一低溫下形成時,可以在 從該第一孔圖案5a的底部表面曝露之該抗反射膜3之一部 分上形成該RELACS頂膜7,但該了之此部分 並不像在该抗蝕圖案5之前表面上形成的該relacsTM膜7 之部分(抗蝕膜4) 一樣厚。但是,由於在該抗反射膜3上形 成之該RELACSt、7之部分很薄,因此當在該抗反射❸ 中形成該第一通孔9時刮除此部分。因此,在此情況下, 可施加類似於上面所述者之效果。 (第一具體實施例) 現在’將參考圖6、7A、7B、8A、8B、从及叩描述依 據本發明之一第二具體實施例之一圖案形成方法。與該第 一具體實施例之該些組件相同的該第二具體實施例之組件 係表不為相同的參考數字’而將不作詳細描述。與該第一 具體實施例不同,本具體實施例使用一硬遮罩層來替代該 抗反射膜。此外’在將該抗蝕圖案曝光時,替代該ArF光 而使用軟X射線(極短波長紫外線;遠紫外線[EUv])作為一 曝光光源。此外’替代該各向異性蝕刻’使用一液體來從 該孔圖案之内側移除該殘餘物。將詳細地明確描述依據本 具體實施例之圖案形成方法。 首先,如圖6及7A所示,藉由該旋塗方法在形成於該半 導體基板1的前表面la上之層間絕緣膜2上形成一硬遮罩層 21 ’即一類處理目標膜。在此情況下,藉由依序形成一含 132926.doc •19- 200919547 碳塗層膜及一旋塗式玻璃塗層膜來產生該硬遮罩層。此 係顯示為圖6之一流程圖中的步驟11(S_n)。隨後,藉由1 旋塗方法在該硬遮罩層21上形成對軟X射線(ElJV)敏咸之 一化學放大抗蝕膜22。此係顯示為圖6之一流程圖甲的步 驟12(S-12)。 隨後,正如依據該第一具體實施例之步驟4(s_4)之情 況’在該抗蝕膜22上選擇性地形成一潛像(未顯示)。但 是,與該第一具體實施例之情況中不同,在本具體實施例 中’替代該ArF曝光設備而使用一 EUV曝光設備(未顯示) 將該抗蝕膜22曝光於該潛像。此係顯示為圖6之一流程圖 中的步驟13(S-13)。 接著’正如依據該第一具體實施例之步驟5(s_5)之情 況’在約75 °C加熱包括該抗蝕膜22(在其上面形成該潛像) 之整個半導體基板1。將經受該曝光後供烤程序之整個半 導體基板1冷卻至室溫。 隨後,正如依據該第一具體實施例之步驟6(S-6)之情 況,在該抗蝕膜22上形成包括一第一孔圖案23a之一抗蚀 圖案2 3。但是’正如在該第一具體實施例之情況中,本具 體實施例形成直徑約為45奈米之第一孔圖案23a來替代直 徑約為100奈米之第一孔圖案5a。正如在依據該第一具體 實施例之第一孔圖案5 a之情況中’一非所要的抗蝕膜22a 保留於該第一孔圖案2 3 a之内側。 接著,正如依據該第一具體實施例之步驟7(S-7)之情 況,從該第一孔圖案23a之内側移除該殘餘物22a。但是, 132926.doc -20- 200919547 與該第一具體實施例不同,本具體實施例不使用該各向異 性敍刻來移除該殘餘物22a。在本具體實施例中,首先, 在該抗蝕圖案23上實施一溶解化程序以便使該抗蝕膜22可 容易地溶解於用於移除保留於該第一孔圖案23a内側的殘 餘物22a之一液體中。隨後,使用一移除液體來移除該殘 餘物22a。下面將更明確地描述此程序。 首先,在該第一抗蝕圖案23之整個前部層部分及整個殘 餘物22a上實施一水溶解化程序’以使該抗蝕膜22之前表 面可容易地溶解於一水溶液中。在此情況下,在水中清洗 §亥抗1虫膜22之前表面(第一抗触圖案23)。接著適當調整乾 燥時間來旋乾該抗蝕膜22。此允許該抗蝕膜22之前表面吸 附濕氣(水蒸汽)來形成一含濕氣薄膜24。此吸附程序不限 於上述方法。儘管圖中未顯示,但亦可如下所述在該抗蝕 膜之前表面上形成該濕氣薄膜24。藉由在該抗蝕膜22之前 表面上形成一水膜,將該半導體基板1冷卻到至多約Ot, 以在e亥抗蚀膜2 2之別表面上形成一冰層。從該抗触膜2 2之 前表面快速移除未凍水膜’以在該抗蝕膜22之一前表面上 形成厚度約1 μιη之一冰膜。或者’在一高濕度區域中可藉 由冷卻該半導體基板1或促使濕氣冷凝於該半導體基板i 上,將該濕氣薄膜24形成於該抗蝕膜22之前表面上。 接著,如圖6及7B所示,為吸收來自該含濕氣膜24之濕 氣以產生自由基’藉由具有小於約200奈米之一波長λ的光 來照射具有形成於該前表面上的含濕氣膜24之抗触膜 22(第一抗蝕圖案23)。從雨’激化吸附於該第一抗蝕圖案 132926.doc 21 200919547 23之濕氣以將羥基(〇H基團)25添加至該第一抗触圖案23之 一前表面(其係一疏水樹脂層)。結果,將該第一抗蝕圖案 23之前部層部分改變為一親水化層25。儘管圖中未顯示, 但能夠藉由具有小於約200奈米之一波長χ的光來照射該抗 蝕膜22之一簡單設備之一範例係一準分子燈。較佳的係, 用於該準分子燈之一曝光光源係(例如)波長λ為172奈米之 一Xez光源、波長人為146奈米之— 〖ο光源、波長人為^^奈 米之一 A。光源。本發明者之實驗的結果顯示向該抗蝕膜 22發射的照射光之減小的波長允許將該照射光之前進阻止 於該膜表面。此允s午谷易地抑制在一下述水清洗步驟期間 該抗钱圖案23之碟形凹陷(dishing)。 當然,上面所述且由該吸附程序與該光照射程序構成之 水溶解化程序係同樣實施於該第一孔圖案23a中的殘餘物 因此讓忒殘餘物2 2 a經受與上面所述者類似之反 應,而因此將其改變為親水化殘餘物25。 接著如圖6及8A所示,在具有形成於該前部層部分上 的親水化層25與該親水化殘餘物25之第一抗蝕圖案。之前 表面上實行清洗。從而,將該第—抗關案23之前部層部 :(抗蝕膜22)溶解約3奈米。保留於該第一孔圖案…中的 見度約為3G奈米之親水化殘餘物(抗錢陷)25係藉由溶解 進水而移除。上述水溶解化程序及水清洗程序係顯示為圖 6之流程圖中的步驟14(s_14)。可將步驟_示之水溶解化 ::::^洗程序視為針對一濕式蝕刻程序之-預先程序 及忒濕式蝕刻程序之類別。 132926.doc •22· 200919547 接著,如圖6及8B所示,正如依據該第一具體實施例之 步驟8(S_8)之情況,將—含有該肌似…膜7之水溶液^ 提供於該第-抗㈣案23(抗㈣22)上以使該水溶液⑽ 充忒第一孔圖案23a之内部(已從中移除該殘餘物25)。 接著,如圖6及9A所示,旋轉並乾燥該水溶性 RELACS #料26。0此,蒸發幾乎所有含於該水溶性 RELACSTM材料26 t的濕氣以將該Relacstm材料26改變 為一乾燥劑旋塗膜27。 接著,如圖6及9B所示,正如依據該第一具體實施例之 步驟9(S-9)之情況,在含有該relacstm材料26的旋塗膜 27與該抗蝕膜22上實施該烘烤程序。因此,在該旋塗膜27 中的RELACSTM材料與該抗蝕膜22交互作用以在該第一抗 触圖案23之前表面(抗蝕膜22)上形成一 28。 接著’冷卻在其上面形成REL ACS…膜28之整個半導體基 板1。 接著,儘管圖中未顯示,但在水中清洗整個經冷卻的半 導體基板1以從該第一孔圖案23a之内側及從該第一抗钱圖 案23之前表面移除尚未改變為該尺£1^八081^膜28之水溶性 旋塗膜27 ’正如依據該第一具體實施例之步驟丨〇(s_丨〇)之 情況。因此’僅將該28保持於該第一孔圖案 23a之内部側表面上及該第一抗蝕圖案23之前表面上。因 此,藉由部分曝露該第一孔圖案23a(即,曝露除該底部表 面之邊緣外該第一孔圖案23a之整個區域)來縮小該第一孔 圖案23a。在此情況下,該第一孔圖案23a係縮小成使得該 132926.doc -23- 200919547 圖案23a之直徑從上述的約45奈米縮小至約3〇奈米。該第 一孔圖案23a已縮小成之一窄空間圖案構成一第二孔圖 案。包括該第二孔圖案並由該第一抗蝕圖案23與該 組成之一抗蝕圖案構成一第二抗姓圖案。 若在步驟10(即’該水清洗步驟)中,替代水而使用一水溶 液作為一清洗流體’則可將該水溶液用於清洗。從而完成 • 依據本具體實施例之圖案形成方法之主要步驟。 ( 接著,儘管圖中未顯示’但實施與在該第一具體實施例 中參考圖4B及5A至5C所描述者類似之步驟,以在該層間 絕緣膜2之内側形成一精細接觸插塞丨2,該精細接觸插塞 1 2係在側表面及一底部表面上藉由一阻障金屬膜來覆蓋而 具有約45奈米之一直徑。從而完成依據本具體實施例之該 電子裝置之製造方法之主要步驟。 本發明者使用一電壓對比方法來針對一缺陷孔之發生率 檢查該接觸孔圖案(透過該圖案而基於該第二孔圖案將該 1; 接觸插塞形成於該層間絕緣膜2中),該電壓對比方法利用 基於一電子束照射之—充電現象。因此,未開放的接觸孔 圖案與可接受的接觸孔圖案之比率約為1比100,000,000。 • 即’忒等檢查結果顯示,依據本具體實施例,在透過其形 成a亥精細接觸插塞之接觸孔圖案中之一缺陷的發生率很 "正如該第一具體實施例之情況。因此,與其中不實施 殘餘物移除程序之情況相比,本具體實施例明顯改良缺陷 發生率。 見在將私述本具體實施例之一比較範例。本發明者以 132926.doc •24- 200919547 實驗方法形成該RELACS、M略該殘餘物 物移除程序步驟係由該水溶解化步驟與該= 洗乂驟構成且對應於圖6之流程圖中以及上面參考圖Μ、 7B及8八所描述之步驟導14)。即,正如上述該第一具體 實施例之比較範例之情況,該RELACsTM膜係選擇性地生 長並形成於該第一抗韻圖案之侧壁表面及頂部表面上而不 移除保留於該第一孔圖案中的該抗蝕膜之殘餘物。因此,
使得該第-孔圖案之直徑從㈣奈米減小
形成該第二孔圖案。 不未U 隨後’基於藉由上述步驟形成之第二孔圖案,在該層間 料模中形成該接觸孔圖案(透過其形成該接觸插塞)。接 著使用如上所述之電壓對比^法來針對該缺陷孔之發生率 檢查該接觸孔圖案。因&,未開放的接觸孔圖案與可接受 的接觸孔圖案之比率約為1G比1G,_。該接觸孔圖案之此 有缺的孔之發生率遠遠高於上述依據本具體實施例之此 率即兩達依據本具體實施例之此比率之約1 〇〇,〇〇〇 倍。 5 此外,本發明者檢查未開放的第二孔圖案之斷面形狀以 卷現在孩未開放的第二孔圖案内側形成寬度約為%奈米的 杬蝕膜之殘餘物。該抗蝕膜之殘餘物與該RELACSTM材 料父互作用以生長該殘餘物,從而實質上完全填充該第二 孔圖案之底。因& ’缺陷孔圖案與可接受的孔圖案之比 率約為10比10,000。此類缺陷之發生之機制係如該第一具 體實施例中所述’而因此下文將不對其進行描述。 132926.doc -25· 200919547 如上所述’該第二具體實施例可施加與上述第一且體實 施例之該些絲類似之絲。與藉由該乾式㈣步驟來實 施該殘餘物移除程序之第—具體實施例不同,本具體實施 例藉由該濕式蝕刻步驟來實施該殘餘物移除步驟。—般 地’㈣式㈣步驟提供比該乾式則步驟更高之一^ 效率,而允許簡化一蝕刻設備之組態。因此,與該第一具 體實施例相比’本具體實施例之效率更高而需要更低的製 造成本。
本具體實施例利用如上所述之EUV曝光。但是,本發明 並不限於此態樣^本發明者之實驗的結果顯示亦可藉由將 本具體實施例應用於替代該EUV光而使用該KrF光作為一 曝光光源並替代該EUV化學放大抗姓22而冑用該KrF化學 放大抗蝕之曝光程序來施加與上面所述效果類似之效果, 正如該第-具體實施例之情況。同樣,亦發現本具體實施 例在應用於使用來自一水銀燈的線之一 ArF曝光程序或一 曝光程序時施加與上面所述效果類似之效果。 本具體實施例實施將該第一孔圖案23a之直徑從約45奈 米減小至約30奈米之程序。但是,該第一孔圖案23a或: 第二孔圖案之大小不限於此態樣。士口同該第一具體實施 例’本具體實施例當然適用於(例如)減小大小與由用於該 曝光設備的照明條件及該等NA條件決定的臨界解析度接 近的孔或空間圖案之寬度之步驟。此外,從該第-孔圖案 23a至該第二孔圖案之縮小數量(該孔變窄之數量)約為15奈 米。但疋,該收縮數量並不限於此態樣。正如該第一具體 I32926.doc -26- 200919547 實施例之情況,在該窄空間圖案形成程序期間收縮數量之 一增加使得本具體實施例之適用性更有利。 此外’即使不需要收縮該第一圖案23a(例如一空間部分 或一孔部分),當該第一空間圖案2 3 a在形成該抗蝕圖案後 呈現一較高缺陷發生率時,本程序亦當然有效地適用。此 外,正如該第一具體實施例之情況,本具體實施例之應用 不限於形成大小與該曝光設備的解析度的限制接近之一精 細空間圖案之步驟。本具體實施例適用於(例如)在上述顯 示於圖6之步驟14中的水溶解化程序及水清洗程序中該第 一抗蝕圖案23(抗蝕膜22)溶解於水或一水溶液中以擴展該 第一空間圖案23a之一情況;本具體實施例接著校正已擴 展的第一空間圖案23a。本具體實施例可形成與該第一空 間圖案23a的擴展對應之一數量的relacstM臈“以使該第 一空間圖案23a變窄。因此,即使欲使用正常的紫外線光 作為曝光來形成共同大小之—空間㈣,本具體實施例亦 "T將該圖案形成為所需形狀而明顯減小該缺陷發生率。 此外如上所述,在本具體實施例中,使得可容易地溶 解該第一抗蝕圖案23之步驟對應於使得該第一抗蝕圖案23 可溶解於水之步驟。本具體實施例之特徵係將水或一水溶 液用作一蝕刻劑來從該第一孔圖案2 3 a之内側移除該殘餘 物22a。為允許使用水或該水溶液來移除該疏水殘餘物 22a,本具體實施例在該疏水的第一抗蝕圖案^之前表面 及殘餘物22a上形成該含濕氣膜24並接著藉由紫外線光來 照射該第一抗蝕圖案23 ^因此,在該第一抗蝕圖案23之前 132926.doc -27- 200919547 表面及殘餘物22a上產生經基自由基(〇H自由基),以允許 該第-抗敍圆案23之前表面及殘餘物仏與該等經基自由 基反應。此舉增加在已與該等羥基自由基反應之該第一抗 蝕圖案23及殘餘物22a的前部層部分中之羥基數目。該疏 水的第一抗蝕圖案2 3及殘餘物2 2 a因此呈現出在水或該水 溶液中之一較高的可溶性。 但是,此一原理不限於允許該第一抗蝕圖案23之前表面 吸附水以形成該含濕氣膜24之方法。可藉由允許該第一抗 蝕圖案23之前表面及殘餘物22a吸附(例如)過氧化氫而非 水,來施加類似效果。若允許該第一抗蝕圖案23之前表面 及殘餘物22a吸附過氧化氫,則可藉由具有至多約25〇奈米 之一波長且含有可藉由過氧化氫來吸收之一波長的光來照 射該第一抗#圖案23之前表面及殘餘物22a。因此,可實 施類似於上述依據本具體實施例者之一圖案形成程序。 即,向該第一抗蝕圖案23及殘餘物22a發射之光不限於上 述準分子射線。可藉由使用含有可藉由吸附於該第一抗敍 圖案23的前表面及殘餘物22a上之水或過氧化氫吸收之— 波長的光來實施類似於上述依據本具體實施例者之—圖案 形成程序。 此外’為移除在形成該抗蝕圖案23後保留於該第一孔圖 案(空間部分)23a中之非所要的抗蝕膜(殘餘物)22a,上述 方法在該抗蝕圖案23上實施該溶解化程序以使得該抗餘膜 可容易地溶解於一液體中並接著使用該液體來實施該移除 程序。但是,此方法之所應用範例並不限於在該移除程序 132926.doc -28 - 200919547 後減小4空間圖案之程序(正如在本具體實施例之情況 中)。本具體實施例中所使用之方法當然適用於移除保留 n間部分巾之非所要的抗#膜之程序,該程序直接進 <丁到處理步驟。在此情況下’較佳的係讓尚未經受該溶 解化程序之空間圖案預先變細(預先細化)該抗蝕圖案所擴 展(因該溶解化程序及該移除程序)之空間寬度。 (第三具體實施例) 見在將參考圖10、11A及11B描述依據本發明之一第 一八體實鉍例之一圖案形成方法。與該等第一及第二具體 實施例之該些組件相同的該第三具體實施例之組件係表示 為相同的參考數字,而將不作詳細描述。本具體實施例係 實貝上類似於該第一具體實施例,但從該孔圖案之内側移 除該殘餘物之步驟除外。下面將明確描述該第三具體實施 例0 百先,如圖10及11A所示,在提供於該半導體基板丨的前 表面1 a上之抗蝕膜4上形成包括—直徑約i 〇〇奈米的第一孔 圖案5a之第一抗蝕圖案5,正如依據該第一具體實施例之 步驟l(S-l)至6(S-6)之情況。非所要的抗蝕膜4a作為一殘餘 物保留於該第一孔圖案53之内側。 隨後,正如在該第一具體實施例中的步驟7(S-7)之情況 中,從該第一孔圖案5a之内側移除非所要的抗蝕膜乜。但 疋與°亥第一具體實施例不同,本具體實施例不使用該各 向異性蝕刻來移除該殘餘物22a。在本具體實施例中,首 先在該抗蝕圖案5上實施該溶解化程序以使得該抗蝕膜4 132926.doc •29· 200919547 可容易地溶解於用於移除保留於該第一孔圖案5&中之非所 要的抗蝕膜4a之液體中,正如依據該第二具體實施例之步 驟14(S-14)之情況。隨後,使用該移除液體來實施移除非 所要的抗蝕膜4a之程序。但是,與該第二具體實施例不 同,本具體實施例替代水而使用一鹼性溶液來實施移除非 所要的抗蝕膜4a之程序。下面將更明確描述本具體實施 例。 首先,在該抗蝕臈4之整個第一抗蝕圖案5及殘餘物如上 實施該溶解化程序,以使得該抗蝕膜4之前表面可容易地 溶解於該鹼性溶液中。儘管圖中未顯示,但形成該殘餘物 4a的該第一抗蝕圖案5及該抗蝕膜4之前表面係完全受波長 為193奈米的ArF光之照射。因此,如圖UA所示,在由該 抗蝕膜4構成的整個殘餘物4a及該第一抗蝕圖案5之前部層 部分上產生酸,以將整個殘餘物4a及該第一抗蝕圖案5的 第一層部分之前部層部分改變為可容易地溶解於_鹼性溶 液中之一可容易溶解的膜31。在此情況下,ArF光之照射 數量係設定成滿足在使用一pH值約12之一鹼性溶液作為一 蝕刻劑來移除該殘餘物4a時將該抗蝕膜4之前部層部分溶 解約5奈米以造成碟形凹陷之一條件。 接著’如圖10及11B所示,使用一驗性溶液作為一清洗 流體來清洗該第—孔圖案5a之㈣,該驗性溶液係藉由以 純水稀釋1甲基氫氧化敍(tmah)顯影劑而產生且具有 —約12之pH值。已經在圖案化期間曝光作為―抗餘缺陷保 留於該第-孔圖案5a中之殘餘物31(4a)。因此,與未在圖 I32926.doc •30- 200919547 案化期間曝光之抗蚀圖案部分(抗敍臈4)相比,該殘餘物 叫叫在阳值約12的鹼性溶液#具有更高的可溶性。因 :,即使在具有一約20奈求的大小時,亦可將該殘餘物 3收)從該第—孔圖案5a之内侧實質上完全移除。作是, 該抗敍膜4之前部層部分係在該鹼性溶液中溶解約5夺米以 造成碟形㈣。上述溶解化㈣(光照射程序)及清洗程序 係顯示為圖1〇之一流程圖中的步驟2i(s_2i)。 隨後’儘管圖中未顯示,但該relacsTM膜7係選擇性地 形成於該第-孔圖案5a之底部表面之邊緣上及該第一孔圖 案5a之内部側表面之上方,正如依據該第一具體實施例之 步驟8㈣至10(S-10)之情況。從而形成直徑約為8〇奈米 之第二孔圖案8a。纟完成开)成該第二孔圖㈣之步驟後, 本發明者使用具有一約60奈米的解析度之DUV光缺陷檢查 設備來實行缺陷檢查,正如該第一具體實施例之情況。接 著,未開放的第二孔圖案仏與可接受的第二孔圖案83之比 率約為1比100,000,_,正如在該第一具體實施例之情況 中。從而完成依據本具體實施例之圖案形成方法之主要步 接著,儘#圖中未顯示,但實施與在該第—具體實施例 中參考圖4B及5A至5C所描述者類似之步驟,以在該層間 絕緣膜2之内側形成該精細接觸插塞12,該精細接觸插塞 12係在側表面及底部表面上藉由阻障金屬膜來覆蓋而具有 約80不米之直徑。從而完成依據本具體實施例之電子裝 置製造方法之主要步驟。 132926.doc •31 - 200919547 如上所述’該第三具體實施例可施加與上述第一及第二 具體實施例之該些效果類似之效果。此外,若該 7之材料6係具有一約12的pH值之一鹼性水溶 液’則可將移除該殘餘物4a之步驟與形成該RELACSTM膜7 之步驟組合。下面將在一第五具體實施例中對此進行描 述。不一定需要將該清洗流體(蝕刻劑)之pH值設定為約 12。可將該清洗液體之pH值適當地改變成允許依據該殘餘 物4a或類似者之大小而適當地移除該殘餘物物。 本具體實施例實施將該第一孔圖案5a之直徑從約1〇〇奈 米減小至約80奈米之程序。但是,該第一孔圖案&或該第 二孔圖案8a之大小不限於此態樣。如同該第—具體實施 例,本具體實施例當然適用於(例如)減小大小與由用於該 曝光設備的照明條件及該等N A條件決定的臨界解析度接 近的孔或空間圖案之寬度之步驟。此外,在本具體實施例 中,從*亥第一孔圖案5a至該第二孔圖案8&之收縮數量約為 20奈米(在該鹼清洗步驟後,約為3〇奈米),正如該第一具 體實施例之情況。但是,該收縮數量並不限於此態樣。: 如該第-具體實施例之情況,在該窄空間㈣形成程序期 間收縮數量之-增加使得本具體實施例之適用性更有利。 如上所述,在本具體實施例中,使該第-抗㈣案5之 前部層部分可容易地溶解之步驟對應於在該第—抗敍圖案 5=前部層部分上產生酸以使該前部層部分可容易地溶解 於5玄驗性溶液中之步驟。本且俨杳 本體實她例之特徵係將該鹼性 溶液用作用於移除在該第—孔圖案&中的殘餘物&之—清 132926.doc -32· 200919547 :液體(蝕刻劑)。此外,為在該第-抗蝕圖案5之前部層部 分上產生酸’本具體實施例藉由含有令該抗蝕膜4敏感之 -波長的光來照射該抗蝕膜4之前表面。向該前表面發射 的光之強度在可藉由該光來溶解保留於該第—孔圖案㈣ 的殘餘物4a(抗㈣陷)時便^夠,而較佳㈣設定成使該 第一抗蝕圖案5之劣化(例如碟形凹陷)不超出一可允許的範 圍。 〇 、已 此外,該鹼性清洗流體+限於上述該TMAH顯影劑之稀 釋溶液。可藉由替代該TMAH顯影劑之稀釋溶液而使用一 有機鹼性溶液(例如膽鹼)或一無機鹼性溶液(例如κ〇Η)作 為一清洗流體來施加與本具體實施例之效果類似之效果。 即,可使用各類鹼性溶液之任何溶液作為—清洗流體,只 要該溶液之濃度及pH值係設定成溶解該抗蝕膜4之殘餘物 4a而同時實質上避免溶解形成該第一抗㈣案5的抗蚀動 即可。 (第四具體實施例)
現在,將參考圖12及13描述依據本發明之一第四具體實 施例之-圖案形成方法。與該等第一至第三具體實施例之 該些組件才目同的該第四具體實施例之植件係表示為相同的 參考數字,而將不料細描述。本具體實施例係實質上類 似於該第4體實施例’不同之處在於含有該relacsTM 材料之一水溶液係用作一用於移除該殘餘物之清洗流體 (姓刻劑)°下面將明確描述該第四具體實施例。 首先,如圖12及13所示’在提供於該半導體基板】的前 132926.doc •33- 200919547 表面1 a上之抗館膜22上形成包括一直徑約45奈米的第一孔 圖案23a之第-抗㈣案23,正如依據該第—具體實施例 之步驟l(S-l)S6(S-6)之情況。儘f圖中未顯示,但非所 要的抗蝕膜22a作為一殘餘物保留於該第一孔圖案23&之内 側。 隨後,儘管圖中未顯示,但在該第一抗蝕圖案之前部 層部分及整個殘餘物22上實施該溶解化程序(水溶解化程 序),以使該抗蝕膜22之前表面可容易地溶解於含有該 RELACSTM膜7之一水溶液中。在此情況下,藉由如該第二 具體實施例中參考圖6、7A及7B所述由該吸附程序與該光 照射程序組成之水溶解化程序來使該抗蝕膜22之前表面可 容易地溶解於含有該RELACSTM材料之水溶液26中。此係 顯示為圖12之一流程圖中的步驟31(S-31)。 隨後,如圖12及13所示,實施與依據該第二具體實施例 之步驟8(S-8)類似之一步驟’以在該第一抗蝕圖案23(抗蝕 膜22)之經水溶解化的前表面上以及在該第一孔圖案23&之 内側提供含有該RELACSTM材料6之水溶液。從而,將在該 第一孔圖案23a中之經水溶解化的殘餘物22a溶解於該水溶 液2 6中並將其清洗去除(|虫刻)。 接著,儘管圖中未顯示,但從該第一孔圖案23a之内側 以及從該第一抗蝕圖案23之前表面移除未形成為一 «^[八081^膜28之水溶液26,正如依據該第二具體實施例 之步驟9(S-9)及10(S-10)之情況。此時,從該第一孔圖案 23a之内側將溶解於該水溶液26中的殘餘物22a與未形成於 132926.doc -34- 200919547 s亥RELACS膜28中的水溶液26 —起移除。從而,正如該 第二具體實施例之情況’將該RELACSTM膜28選擇性地保 持在該弟一孔圖案23a之底部表面之邊緣上以及該第一孔 圖案23a之内部側表面之上方’以形成直徑約為3〇奈米之 一第二孔圖案。從而完成依據本具體實施例之圖案形成方 法之主要步驟。 接著’儘管圖中未顯示’但實施與在該第一具體實施例 中參考圖4B及5A至5C所描述者類似之步驟,以在該層間 絕緣膜2内側形成精細接觸插塞12,該精細接觸插塞丨2係 在側表面及底部表面上藉由阻障金屬膜來覆蓋而具有約3〇 奈米之一直徑。從而完成依據本具體實施例之電子裝置製 造方法之主要步驟。 如上所述’該第四具體實施例可施加與上述第一至第三 具體實施例之效果類似之效果。此外,含有該RELAcsTM 材料6之水溶液26亦係用作一用於從該第一孔圖案23a之内 側移除該殘餘物22a之清洗流體。因此,與該第二具體實 施例相比,本具體實施例可為簡化而減少所需要的圖案形 成步驟與電子裝置製造步驟之數目。此實現該等圖案形成 步驟及電子裝置製造步驟之效率之增加及該等圖案形成步 驟及電子裝置製造步驟之成本之進一步減少。 (第五具體實施例) 現在,將參考圖I4、15A及15B描述依據本發明之一第 五具體實施例之一圖案形成方法。與該等第一至第三具體 實施例之該些組件相同的該第五具體實施例之組件係表示 132926.doc -35、 200919547 為相同的參考數字’而將不作詳細描述。本具體實施例係 實質上類似於該第三具體實施例,不同之處在於含有該 RELACSTM材料之-驗性溶液係用作—用於移除該殘餘物 之清洗流體(蝕刻劑)。下面將明確描述該第五具體實施 例。 首先,如圖14及15A所示,在提供於該半導體基板〖的前 表面1 a上之抗蝕膜4上形成包括一直徑約i 〇〇奈米的第一孔 圖案5a之第一抗蝕圖案5,正如依據該第一具體實施例之 步驟l(S-l)至6(S-6)之情況。儘管圖中未顯示,但非所要 的抗蝕膜4a作為一殘餘物保留於該第一孔圖案5&之内側。 隨後,在該第一抗蝕圖案5之前部層部分及整個殘餘物 4a上實施該溶解化程序(水溶解化程序)以使該抗蝕膜*之前 表面可容易地溶解於含有該relacstm材料6之一鹼性溶液 41中。在此情況下,藉由實施如該第三具體實施例中參考 圖1 0及11A所述由該光照射程序組成之溶解化程序來使該 抗蝕膜4之前表面可容易地溶解於含有該relacsTM材料6 之鹼性溶液中。此係顯示為圖14之一流程圖中的步驟 41(S-41)。 接著,如圖14及15A所示,正如依據該第三具體實施例 之步驟8(S-8)之情況,含有該relacstM材料6之鹼性溶液 係提供於該第一抗蝕圖案5之經溶解化的前表面(抗蝕膜句 上以及該第一孔圖案53之^^則。從巾,將在該第一孔圖案 23a中之經水溶解化的殘餘物31(4幻溶解於該水溶液%中並 將其清洗去除(钱刻)。 132926.doc • 36 - 200919547 接著,儘官圖中未顯示,但從該第一孔圖案5£1之内側以 及從e亥第一抗|虫圖案5之前表面移除未形成為一 RElacstm 膜7之鹼性溶液41 ,正如依據該第三具體實施例之步驟 9(S-9)及10(S-10)之情況。此時,從該第一孔圖案5a之内側 將溶解於該鹼性溶液41中的殘餘物31(4a)與未形成於該 7中的鹼性溶液26 —起移除。從而,正如該第 二具體實施例之情況,將該RELACSTM膜7選擇性地保持在 該第一孔圖案5 a之底部表面之邊緣上以及該第一孔圖案化 之内部側表面上,以形成直徑約為8〇奈米之一第二孔圖 案。從而完成依據本具體實施例之圖案形成方法之主要步 驟。 接著,儘管圖中未顯示,但實施與在該第一具體實施例 中參考圖4B及5 A至5C所描述者類似之步驟,以在該層間 絕緣臈2内側形成該精細接觸插塞丨2,該精細接觸插塞j 2 係在該等側表面及底部表面上藉由阻障金屬膜來覆蓋而具 有約80奈米之一直徑。從而完成依據本具體實施例之電子 裝置製造方法之主要步驟。 如上所述,s亥第五具體實施例可施加與上述第一至第四 具體實施例之效果類似之效果。此外,含有該RELacstm 材料6之鹼性溶液41亦係用作一用於從該第一孔圖案&之 内側移除β亥殘餘物3 1 (4a)之清洗流體。因此,與該第三耳 體實施例相比,本具體實施例可為簡化而減少所需要的圖 案形成步驟與電子裝置製造步驟之數目。此實現該等圖案 形成步驟及電子裝置製造步驟之效率之一增加及該等圖案 I32926.doc • 37- 200919547 形成步驟及電子裝置製造步驟之成本之進一步減少。 (第六具體實施例) 現在,將參考圖 16、17A、17B、18A、18B、19八、i9B 及20來描述本發明之一第六具體實施例。 該第六具體實施例對應於依據上述第一至第五具體實施 - 例之製造步驟,其中若該抗蝕圖案(參考圖案)之1底部空 間之見度(空間頂部尺寸)明顯小於該抗蝕圖案之一頂部空 間之寬度(空間底部尺寸)而指示該抗蝕圖案係未開放之可 能性,則將該圖案校正成使該抗蝕圖案之底部空間之寬度 更接近該抗轴圖案之頂部空間之寬度。 對於具有與該臨界解析度接近的大小之微圖案,如圖 17A所示在-處理目標膜51上本來係開放之一抗蝕圖案52 可能處於一基礎條件(如圖18A所示)或者可能係半開放(如 圖19A所示),此係由於一微影術程序中之一輕微波動(例 如,曝光數量或烘烤溫度之一變化,或者在顯影期間沖洗 〇 條件之一變化)。在此條件下,當應用上述RELACS或 2300MOTIF以形成一沈積膜53並移除一空間沈積膜(如圖 17B所示)時,該圖案可能係未開放(如圖㈣及刚所示)。 ' 因此,若該抗餘圖案可能係、未開放’則在如上所述形成 祕#圖案後’將該圖案校正成使該底部空間寬度更接近 該頂部空間寬度。 現將詳細地明確描述該圖案校正。 圖20顯示依據該第六具體實施例之—程序流程。首先, 製備-處理目標基板。接著,在該基板之一處理目標膜上 132926.doc -38- 200919547 形成-抗姓膜。藉由曝光及顯影來形成透過其形成直徑為 不米的互連通道之孔圖案(s_5丨)。本發明者使用針 對圖案形狀而從上面觀察該基板之整個前表面(s_叫,從 而發現該等圖案之—些圖案之底部空間之寬度很小。 =’將該基板傳遞至-真空室(S53)。將氧氣引入該 真二至以產生用於各向異性蝕刻之氧電漿(s_5句。保留於 該圖案的底部之抗蝕主要係因顯影期間不適當的沖洗所 致。該其餘抗蝕係具有比該抗蝕圖案(即,參考圖案)更多 的空隙之一膜。因&,可使該底部空間寬度增加成實質上 等於忒頂部空間寬度而藉由將控制因數(包括,加速電 壓、電場之各向異性、磁場及類似者)及處理速度最佳化 來使該圖案形狀幾乎得到保持。 接著,將在其中放置該基板之同一室内之一氣體物種切 換為-含cf4之氟碳氣體(s_55)。在分解氟碳並將其沈積於 該抗姓圖案上時所處之條件下實施處理,以在該抗餘圖案 之月j表面上形成-氟碳沈積膜(s_56)。隨後’將該等氣體 物種切換為氧及氟碳(例如,含的氣體)(s_57)。進一 步姓刻在4參考圖案空間部分中的沈積膜以曝露該處理目 標膜(S-58)。 隨後’將該基板從該真空室載送出去(S-59)。新形成之 圖案具有一 75奈米之直徑,其比初始圖案小25奈米。透過 該新圖案將該處理目標模姓刻為-遮罩(S-60)。接著將金 屬沈積於該處王里目標膜上(S_61)。藉由CMp(s_62)移除過 量金屬。形成一互連通道(s_63)。 132926.doc -39- 200919547 依據上述製造方法’若該抗#B1案之底部空間之寬度明 顯小於該抗㈣案之頂部空間之寬度而指示該抗蚀圖案係 未開放之可能性,則將該圖案校正成使該抗蝕圖案之底部 空間之寬度更接近該抗蝕圖案之頂部空間之寬度。此實現 缺陷數目(即未開放的圖案)與不應用本發明之情況相比之 明顯減少。本發明者透過缺陷檢查來確認可將缺陷(即, 未開放的圖案)之數目減少到至少十分之一。 在本具體實施例中,已藉由範例來描述精細通道之形 成。但是,本具體實施例亦適用於形成精細的埋藏互連 (微溝槽)圖案。此外,本具體實施例適用於大小接近該臨 界解析度而難以提供一足夠的程序限度之一圖案類型以改 良微型化,或者適用於大小提供針對該解析度之一足夠限 度之一圖案以提高製造良率。 此外,可藉由以下步驟來形成與上述圖案等效之微孔圖 案。在一抗蝕膜下預先形成一硬遮罩。將該抗蝕圖案化, 並將該基板傳遞至該真空室。讓該抗蝕之底部寬度經受一 開口程序,並處理該硬遮罩。接著使用含氟碳氣體將一沈 積膜形成於該硬遮罩圖案上。從該硬遮罩之凹陷部分移除 該沈積膜。進一步處理該處理目標遮罩。 如上所述,依據本發明之第六具體實施例之圖案形成方 法包括以下步驟:一製備步驟,其製備一處理目標基板; 一底部空間寬度增加步驟,其將一參考圖案之一底部空間 之寬度增加成使該參考圖案之底部空間之寬度更接近該參 考圖案之一頂部空間之寬度;以及—側壁膜增加步驟。該 132926.doc • 40- 200919547 側壁膜增加步驟包括: 前表面上形成一沈積膜 性蝕刻來移除在該參考 該底部空間之一部分, 窄。 一沈積步驟,其在該參考圖案之一 ’·以及一移除步驟,其藉由各向異 圖案之底部空間上的沈積膜以曝露 該部分比該參考圖案之底部空間更 需要將該側壁膜增加步驟實施複數次。此外,需要㈣ 各向異性㈣控制成使該沈積膜形成於該參考圖案之前: 面上以使針對在該參考圖案的底部空間上之該沈積媒之钱 刻速率係W針對在該參相案的側壁部分上之該沈積膜 之蝕刻速率。 若該參考圖案需要防正反射,則在該處理目標膜上形成 一抗反射臈,而在該抗反射臈上形成該抗蝕膜。接著,使 用該曝光設備來基於曝光原始版或光束掃描在該抗敍上形 成一潛像。若需要,則實施放大該潛像之一步驟,例如加 熱。此外,實施一顯影步驟及一沖洗步驟來產生該圖案。 或者,该參考圖案可以係由一氧化物膜、一氮化物膜或 一具有較高碳含量之有機膜形成,該有機膜係藉由透過作 為一遮罩的上述抗蝕圖案來處理該處理目標膜而獲得。 對於该底部空間寬度之開口,若該圖案係因處理條件或 類似者之一變化而劣化,則可能的原因係曝光之低強度或 不充分之反應而無關於該開口之曝光。因此,實行校正以 使得该底部空間寬度隨一蝕刻選擇比率而增加,該蝕刻選 擇比率係藉由平衡氣體條件或改變加速電壓來適當地設 疋°若物件係該抗蝕,則可藉由改變該鹼性溶液之活性 132926.doc -41 - 200919547 (例如’改變該驗性溶液之濃度或向該鹼性溶液添加功能 水)來實現校正。若物件係一氧化物膜,則可藉由使用氟 酸或類似者來改變該鹼性溶液之濃度以增加該底部空間寬 度來實現該等校正。 該第六具體實施例可提供—種半導體裝置之製造方法, 該方法使用藉由該圖案形成方法形成之一精細的孔或溝槽 在該處理目標基板中形成一精細的通道或溝渠。
該第六具體實施例亦可提供一種半導體裝置之製造方 法,該方法使用藉由該圖案形成方法形成之一側壁沈積膜 圖案來形成精細的互連。 依據本發明之圖案形成方法不限於 一 穴肢 實施例。w如,該等第m具體實施例係使用該 RELACS材料來實施,在由腕—㈣電氣公司發表的網 路主題文章”半導體〇」μπι孔圖案形成技術relacs"中揭 示該relacstm姑相_ θ 材枓。但是,不一定需要使用該 RELACS材料。本發明者之實驗的結果顯示(例如)可替 代該RELACSTM材料而使用此類不與該抗㈣案交互作用 之八同塗層膜’如了 :該塗層膜係提供於該第-孔圖案5a 或233中並加熱該第一抗轴圖案5或23,⑼而實現該第Γ孔 圖案5a或23a之直游夕一 ^ . ^ 之一減小而該抗蝕係浸潰有該塗層 膜。°亥等實驗之結果亦顯示此技術可施加與該等第一至第 六具體實施例之效果類似之效果。 此外’在5亥等第—$笛丄目触& ^ 第/、具體實施例之描述中,依據此 專具體實知例之技術形成大小與該曝光設備的臨界解析度 132926.doc -42- 200919547 —孔圖案5a或23a作為該第—抗蝕圖案5或23之空 門邛刀5或23a。但是,本發明並不限於此態樣。本發明者 之實驗的結果顯示依據該等第—至第六具體實施例之技術 亦可適用於藉由應用此技術以減小按照一共同設計規則形 成之一空間圖案之空間寬度並接著將一互連材料填充進該 層間絕緣膜而形成之一空間圖案之空間寬度;在此情況 下,可明顯地減小該互連圖案之缺陷密度。 f: 此外,該第一孔圖案化或23a之直徑及該第二孔圖案83 之直徑(依據本發明之具體實施例之圖案形成方法在該等 圖案上有效)不限於上述尺寸。依據本發明之圖案形成方 法可施加與上述效果類似之效果,前提係(例如)欲形成的 孔圖案之直徑之尺寸至多約為1〇〇奈米。此外,可施加與 上述效果類似之效果,前提係(例如)欲形成之孔圖案具有 一至少約1之縱橫比。或者,依據本發明之具體實施例之 圖案形成方法可施加與上述效果類似之效果,前提係(例 1/ 如)欲形成之—線與空間圖案(L/S圖案)之一空間圖案具有 一至多約50奈米之寬度。或者,依據本發明之具體實施例 之圖案形成方法可施加與上述效果類似之效果,前提係 - (例如)一孔圖案使一欲形成的線與空間圖案(L/S圖案)之一 空間圖案具有一至少為2之縱橫比。 如上所述,依據本發明之一態樣,可提供實現形成精細 圖案之一圖案形成方法。 熟習本技術者將輕易發現額外優點及修改。因此,本發 明就其更廣義態樣而言並不限於本文所顯示及描述之特定 132926.doc -43· 200919547 了作出各種修改而不脱 所定義之一般發明概念 細節及代表性具體實施例。因此, 離隨附申請專利範圍及其等效範圍 之精神或範_。 【圖式簡單說明】 圖1係顯示依據本發明之一第一具體實施例之一圖案形 成方法的一流程圖; 圖2 A係解說依據本發明之第一具體實施例之圖案形成方 法之一第一步驟的一斷面圖; 圖2B係解說依據本發明之第一具體實施例之圖案形成方 法之一苐一步驟的一斷面圖; 圖3A係解說依據本發明之第一具體實施例之圖案形成方 法之一第三步驟的一斷面圖; 圖3B係解說依據本發明之第一具體實施例之圖案形成方 法之一第四步驟的一斷面圖; 圖4 A係解說依據本發明之第一具體實施例之圖案形成方 法之一第五步驟的一斷面圖; 圖4B係解說依據本發明之第一具體實施例之圖案形成方 法之一第六步驟的一斷面圖; 圖5 A係解說依據本發明之第一具體實施例之—電子茫置 之製造方法之一第一步驟的一斷面圖; 圖5B係解說依據本發明之第一具體實施例之該電子裝置 之製造方法之一第二步驟的一斷面圖; 圖5 C係解說依據本發明之第一具體實施例之該電子裝置 之製造方法之一第三步驟的一斷面圖; 132926.doc -44 - 200919547 圖6係顯示依據本發明之一第二具體實 、 1夕J之一圖案形 成方法的一流程圖;
二 圖7 A係解說依據本發明之第 法之一苐一步驟的一斷面圖; 圖7 B係解說依據本發明之第 法之一弟·一步驟的·一斷面圖; 圖8 A係解說依據本發明之第 法之一第三步驟的一斷面圖; 圖8B係解說依據本發明之第 法之一第四步驟的一斷面圖; 具體實施例之圖案形成方 二具體實施例之圖案形成方 具體實施例之圖案形成方 具體實施例之圖案形成方 圖9Λ係解說依據本發明之第二具體實施例之 , » 案形成方 法之一第五步驟的一斷面圖; 圖案形成方 之一圖案形 之圖案形成 之·圖案形成 之一圖案形 圖9B係解說依據本發明之第二具體實施例之 法之一第六步驟的一斷面圖;
圖10係顯示依據本發明之一第三具體實施例 成方法的一流程圖; 圖11A係解說依據本發明之第三具體實施例 方法之一第一步驟的一斷面圖; 圖11B係解說依據本發明之第三具體實施例 方法之一第二步驟的一斷面圖; 圖12係顯示依據本發明之一第四具體實施例 成方法的一流程圖; 圖案形成方 圖13係解說依據本發明之第四具體實施例之 法之一步驟的一斷面圖; 132926.doc -45- 200919547 圖14係解說依據本發明之一第五具體實施例之—圖案形 成方法的一流程圖; 圖1 5 A係解說依據本發明之第五具體實施例之圖案形成 方法之一步驟的一斷面圖; 圖1 5B係解說依據本發明之第五具體實施例之圖案形成 方法之一步驟的一斷面圖; 圖16係解說依據本發明之一第六具體實施例之_圖案形 成方法中的圖案修改之一斷面圖; 圖1 7A係解說依據本發明之第六具體實施例之圖案形成 方法並顯示一開放圖案係正常之一斷面圖; 圖1 7B係解說依據本發明之第六具體實施例之圖案形成 方法並顯示該開放圖案係正常且已由此形成一正常圖案之 一斷面圖; 圖1 8A係解說依據本發明之第六具體實施例之圖案形成 方法並顯示該開放圖案係處於一基礎條件之一斷面圖; 圖18B係解說依據本發明 < 第六具體實施例之圖案形成 方法並顯㈣開放圖㈣處於該基礎條件而該圖案因此係 未開放之一斷面圖; 圖19A係解說依據本發明之第六具體實施例之圖案形成 方法並顯不該開放圖案係半開放之一斷面圖; 圖19B係解說依據本發明之第六具體實施例之圖案形成 方法並顯不_放圖案係半開放而該圖案因此係未開放之 一斷面圖;以及 圖20係解說依據本發明之第六具體實施例之圖案形成方 132926.doc -46 - 200919547 法的一流程圖。 【主要元件符號說明】 1 半導體基板 la 前表面 2 層間絕緣膜 3 抗反射膜 4 抗1虫膜/抗触遮罩/抗#材料 4a 非所要的抗蝕膜/殘餘物 5 第一抗蝕圖案 5a 第一孔圖案 6 RELACS™# # 7 圖案形成互補膜 8 第二抗蝕圖案/窄空間圖案 8a 第二孔圖案 9 第一通孔 10 第二通孔/插塞形成圖案 11 阻障金屬膜 12 導體/精細接觸插塞 21 硬遮罩層 22 抗蝕膜 22a 非所要的抗蝕膜/殘餘物 23 第一抗蝕圖案 23a 第一孔圖案/第一空間圖案 24 含濕氣薄膜 132926.doc -47- 200919547 25 羥基(OH基團)/親水化層/親水化殘 餘物(抗蝕缺陷) 26 水溶液/水溶性RELACSTM材料 27 旋塗膜 28 RELACS™^ 31 可容易溶解的膜/殘餘物 41 驗性溶液 51 處理目標膜 52 抗钮圖案 53 沈積膜 ί 132926.doc -48-

Claims (1)

  1. 200919547 十、申請專利範圍: 1. 一種圖案形成方法,其包含: 將提供於一處理目標基板之一主要表面上之一抗蝕膜 圖案化,以形成一抗蝕圖案;以及 在該處理目標基板之一前表面上於該抗蝕圖案之一空 間部分中形成一含濕氣的膜’藉由光來照射該含濕氣的 膜’以及將一含液體的濕氣供應給該含濕氣的膜。 r 2.如請求項1之圖案形成方法,其中該處理目標膜包括— 1 半導體基板、一形成於該半導體基板之一主要表面上的 層間絕緣膜以及一形成於該層間絕緣膜上之抗反射膜。 3'如請求項1之圖案形成方法’其中該處理目標膜包括一 半導體基板、一形成於該半導體基板之一主要表面上的 層間絕緣膜及一形成於該層間絕緣臈上之硬遮罩層。 4·如請求項1之圖案形成方法,其中形成該抗蝕圖案包 括.在該處理目標基板上形成一抗蝕膜、曝露該抗蝕膜 以形成一潛像以及在該抗蝕膜中形成一孔圖案。 k... · 5. 如叫求項4之圖案形成方法,其進一步包含移除保留於 該孔圖案中之一殘餘物。 6. 如%求項5之圖案形成方法,其中移除該殘餘物包括: 在該抗蝕圖案上實施一溶解化程序,以使該抗蝕膜可容 易地溶解於用於移除保留於該孔圖案中的該殘餘物之一 液體中,並使用該液體來實施移除該殘餘物之一程序。 7. 如求項1之圖案形成方法,其中藉由光來照射該含濕 氣的膜,並將含有該濕氣之該液體供應至該含濕氣的膜 132926.doc 200919547 •將該抗蝕圖案之一前部層部分改變為一親水化 層。 ^ $求項7之圖案形成方法,其中該光具有一小於200奈 米之波長’並且吸附於該抗蝕圖案上之濕氣被激化以添 加一經基至該抗蝕圖案之一前表面。 月长項1之圖案形成方法,其進一步包含,若在該抗 蝕圖案之形成後,該抗蝕圖案之該空間部分之一底部尺 寸係小於§亥空間部分之一頂部尺寸,則將該圖案校正成 使一底部空間寬度更接近一頂部空間寬度。 10. 如請求項9之圖案形成方法,其中校正該圖案包含將該 底部空間寬度增加成使該底部空間寬度更接近該頂部空 間寬度’並増加一側壁之膜厚度,以及 增加該側壁之該膜厚度包含在該抗蝕圖案之該前表面 上升^成一沈積膜,而繼該沈積膜之該形成後,藉由各向 異性蝕刻而從該抗蝕圖案之該底部空間之一前表面移除 該沈積膜,以曝露該底部空間之一比該底部空間更窄的 部分。 11. 一種圖案形成方法,其包含: 將提供於一處理目標基板之一主要表面上之一抗蝕膜 圖案化,以形成一抗蝕圖案; ' 在保留於該抗蝕圖案之一空間部分中之該抗蝕膜上實 施一溶解化程序; ' 供應一用於移除該抗蚀膜之液體以移除保留於該抗钮 圖案之該空間部分中的該抗蝕膜; 132926.doc 200919547 抗蚀圖案弓!入—用 刪之該空間部分中,圖=成互補膜之材料至該抗 互作用而形成為—膜,材料係透過與該抗触膜之交 允許用於該圖牵 作用,… 成互補膜之該材料與該抗勉膜交互 圖案形成互補膜;以及…侧表面上選擇性地形成該 材分之内側移除用於該圖案形成互補膜之該 補膜之以幵'成為一膜的部分,而圖案該圖案形成互 補膜之其餘部分係保持於玆允 、 部分之一底部表面之一部分。°刀’以曝露該空間 12·Π =之圖案形成方法,其中用於該圖案形成互補 1材料與該抗敍膜之間的該交互作用包含:實施一 =程序,以在該抗飯膜與用於該圖案形成互補膜的該 材料之間形成一交聯混合層。 13.如凊求項11之圖索形士、士_、+ 案$成方法,其進一步包含在部分曝露 该工間部分之該底部表面後,使用該抗敍圖案及該圖案 成補膜之4其餘部分作為一遮罩來處理該處理目標 基板。 τ 明求項11之圖案形成方法,其進—步包含,若在該抗 圖案之形成後,該抗飯圖案之該空間部分之一底部尺 寸係小於該空間部分之—頂部尺寸,則將該圖案校正成 使一底部空間寬度更接近一頂部空間寬度。 月求項14之圖案形成方法,其中校正該圖案包含將該 底部空間寬度增加成使該底部空間寬度更接近該頂部空 132926.doc 200919547 間寬度以及增加一側壁之膜厚度,以及 增加該侧壁之該膜厚度包含:在該抗敍圖案之該前表 面上形成-沈積膜’而繼該沈積膜之該形成後,藉由各 向異性㈣從該抗㈣案之該底部空間之—前表面移除 該沈積膜以曝露該底部办門々 , 降路工間之一比該底#空間更窄的部 分。 16. —種圖案形成方法,其包含·· 將提供於一處理目標基板一 主要表面上之一抗蝕臈 圖案化,以形成一抗蝕圖案; 在保留於該抗餘圖案之一空間部分中之該抗姓膜上實 施一溶解化程序; 供應一用於移除該抗钱臈之液體,該液體含有一用於 -圖案形成互補膜之材料’該材料係透過與該抗蝕臈之 交互作用而形成為—膜; 、 允許用於該圖案形成互補膜之該材料與該抗钱膜交互 作用,以在該空間部分之内部側表面上選擇性地形成該 圖案形成互補臈;以及 :該空間部分之内側移除用於該圖案形成 材料之一尚未形成為一膜的部分,而該圖案形成互補膜 之邊其餘部分係保持於該空間部分令以曝露該空間部分 之一底部表面之一部分。 1 7.如請求項〗6之圖案形成方法,其 Β ^ U ^ i 、 ;以圖案形成互補 膜的5亥材枓與②抗㈣之間的該交互作用:包 棋烤程序,以在該抗触膜與用於該圖案形成互補膜的^ 132926.doc 200919547 材料之間形成一交聯混合層。 长項16之圖案形成方法,其進一步包含在部分曝露 , 卩刀之該底部表面後,使用該抗蝕圖案及該圖案 形成互補膜之該其餘部分作為一遮罩來處理該處理目標 基板。 19.如請求項16之圖案形成方法,其進一步包含,若在該抗 钮圖案之形成後’該抗触圖案之該空間部分之—底部尺 寸係!於該工間部分之一頂部尺寸,則將該圖案校正成 使一底部空間寬度更接近一頂部空間寬度。 2。·如請求項丨9之圖案形成方法,其中校正:圖案包含:將 該底部空間寬度增加成使該底部空間寬度更接近該頂部 空間寬度並增加一側壁之膜厚度,以及 增加該側壁之該膜厚度包含:在該抗餘圖案之該前表 面上形成一沈積膜,而繼該沈積臈之該形成後,藉由各 向異性蝕刻從該抗蝕圖案之該底部空間之一前表面移除 該沈積膜以曝露該底部空間之—比該底部空間更窄的^ 分0 132926.doc
TW097126153A 2007-07-10 2008-07-10 Method of forming micropattern TW200919547A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007181318 2007-07-10
JP2008177495A JP2009038360A (ja) 2007-07-10 2008-07-08 パターン形成方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW200919547A true TW200919547A (en) 2009-05-01

Family

ID=40439964

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW097126153A TW200919547A (en) 2007-07-10 2008-07-10 Method of forming micropattern

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2009038360A (zh)
KR (1) KR101024143B1 (zh)
TW (1) TW200919547A (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011192837A (ja) * 2010-03-15 2011-09-29 Toshiba Corp 評価装置および評価方法
JP5798461B2 (ja) * 2011-11-28 2015-10-21 Hoya株式会社 モールドの製造方法及びレジスト処理方法
WO2015034690A1 (en) * 2013-09-04 2015-03-12 Tokyo Electron Limited Uv-assisted stripping of hardened photoresist to create chemical templates for directed self-assembly
KR200486601Y1 (ko) 2017-12-08 2018-06-12 박영수 반도체 제조 설비용 이중 주름 배관장치
CN114911141B (zh) * 2022-07-11 2022-09-23 上海传芯半导体有限公司 Euv光刻方法及euv光刻设备

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4162756B2 (ja) 1998-05-20 2008-10-08 富士通株式会社 膜のパターニング方法
JP2000058506A (ja) * 1998-08-06 2000-02-25 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置の製造方法及び半導体装置
US6734120B1 (en) 1999-02-19 2004-05-11 Axcelis Technologies, Inc. Method of photoresist ash residue removal

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090006019A (ko) 2009-01-14
KR101024143B1 (ko) 2011-03-22
JP2009038360A (ja) 2009-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7144680B2 (en) Electron beam lithography method using new material
TWI483079B (zh) Pattern formation method
TW200523989A (en) Method for forming resist pattern and method for manufacturing semiconductor device
TWI261880B (en) Photolithography method to prevent photoresist pattern collapse
KR102532238B1 (ko) Euv 레지스트 및 하드 마스크 선택도를 개선하기 위한 패터닝 방식
US20120238109A1 (en) Method of forming pattern
US20080063976A1 (en) Photoresist Composition and Method Of Forming A Resist Pattern
JP5106020B2 (ja) パターン形成方法
TW200919547A (en) Method of forming micropattern
JP5295968B2 (ja) 半導体装置の製造方法および装置
JP3872928B2 (ja) パターン形成方法
TW505976B (en) Method for forming micro-pattern of semiconductor device
CN108231548B (zh) 半导体装置的制作方法
JP2007184515A (ja) イオン注入用マスクパターンの形成方法及び半導体素子の製造方法
TWI401542B (zh) 移除上塗層而減低浸潤式微影之缺陷
US20110059407A1 (en) Double patterning strategy for forming fine patterns in photolithography
US7642184B2 (en) Method for dual damascene process
US20090017401A1 (en) Method of forming micropattern
TW202236020A (zh) 微影方法
KR100819647B1 (ko) 반도체 소자의 제조 방법
JP3293803B2 (ja) 微細パターンの形成方法および半導体装置の製造方法
JP5096860B2 (ja) パターン形成方法
JP2009105218A (ja) パターン形成方法
JP2008066467A (ja) パターン形成方法
JP2006189612A (ja) バリア膜形成用材料及びそれを用いたパターン形成方法