TW591345B - Method for manufacturing photoresist pattern for defining opening of small critical dimension and method for manufacturing semiconductor device using the same - Google Patents

Method for manufacturing photoresist pattern for defining opening of small critical dimension and method for manufacturing semiconductor device using the same Download PDF

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TW591345B
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photoresist pattern
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temperature
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TW085112288A
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Sang-Jun Choi
Yool Kang
Si-Hyeung Lee
Joo-Tae Moon
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Samsung Electronics Co Ltd
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Description

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 591345 A7 B7 五、發明說明（/ ) 發租背景 1. 發明領域 本發明關於一種製造半導體裝置之方法，且更特別地 ，關於一種製造定義爲小臨界尺寸縫隙之光阻劑圖案的方 法。 2. 先前技藝說明 當半導體製造方法變爲複雜且半導體晶片之積集度增 加超過1 Giga位兀DRAM時，必須根據小於0.25 // Π1之 設計原則而形成精密(minute)圖案。當必須形成精密圖案時 ，波長小於傳統g-線（436nm)及i_線（365nm)之深 UV(248nm)光開始在半導體製造方法中作爲光源。一半色 調相移式光罩而非傳統遮光罩式(light-shielding)圖案光罩 ，例如二元鉻光罩係開始被用來作爲半導體製造方法中的 光罩。具有長波長之傳統光源或用來作爲鉻光罩之光阻劑 材料當其使用深-UV光源及半色調相移式光罩以使用在光 刻蝕方法時顯現低對比。因此，不可能由小臨界尺寸以形 成光阻圖案而具有所欲分佈。 在形成精密圖案之另一方法中，由光阻圖案定義之縫 隙尺寸係由在形成光阻圖案後的光阻劑熱流來降低。在熱 流方法中，根據溫度改變而使光阻圖案之臨界尺寸變化， 尤其是應降低因根據狹縫之形狀及位置所引起之流速差異 而使臨界尺寸產生變化。因此，光阻劑之流速適合用於流 動方法，亦即每單位溫度之流量(nm/°C)小使得流量可容易 地控制。然而，傳統光阻劑顯現高流速（nm/°C)使得難以 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---------------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 591345 A7 B7 五、發明說明（q) 四氫吡喃基丙二酸酯。在高於玻璃轉化之溫度下熱分解以 致於增加分子間作用力之基團爲特-丁氧基羰基氧基’四氫 吡喃基氧基，或Cl至C1G烷氧基-1-乙氧基。 聚合物A和聚合物B以重量比爲1:9至5:5混合。聚 合物B和聚合物C以重量比爲5:5至9:1混合。 光敏性酸生成劑係在基於聚合混合物I或聚合混合物Π 之總重下而自1至15重量百分比混合。較佳，光阻劑成分 進一步包括有機鹼，例如胺衍生物。尤其是，光阻劑成分 較佳在基於聚合混合物之總重量下而進一步包括〇.〇1至 2.0重量百分比之有機鹼。 根據達成第二目的之製造半導體裝置的方法，小臨界 尺寸之接觸洞和波紋區域的進行係由使用前述製造光阻劑 圖案之方法所製造光阻劑圖案來將底層圖案化。 根據本發明，可容易形成定義爲小臨界尺寸縫隙之光 阻劑圖案。可以使用光阻劑圖案來形成小臨界尺寸之接觸 洞或波紋區域。因此，可以增加半導體裝置之積聚度。 圖式簡要說明 本發明之上述目的和優點將由詳細說明所附圖式與較 佳具體實施例而變爲更淸楚明白，其中： 圖1至4爲剖面圖，其根據本發明具體實施例說明製 造定義爲小臨界尺寸縫隙之光阻劑圖案的方法； 圖5A和5B爲剖面圖，其顯示使用根據本發明所製造 之光阻劑圖案而製造材料膜的結果；且 圖6爲顯示使用聚(二-特丁基丙二酸基甲基苯乙烯_羥 6 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇>< 297公釐） ---------------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 591345 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（if ) 基苯乙烯)作爲主要成分之光阻劑膜的對比曲線圖式。 較佳具體實施例說明 此後，將說明用於製造根據本發明之光阻圖案之方法 中的化學增幅光阻劑組成物，及製造其等之方法。然後， 將說明使用光阻劑組成物製造光阻劑圖案之方法和製造半 導體裝置的方法。然而，本發明可具體化爲許多不同形式 且不應被構建爲限制在下述之具體實施例中。提供該等具 體實施例以完整且完全揭示本發明，且將完全傳達本發明 之範疇給熟於此技藝者。 使用在根據本發明所製造光阻劑圖案的方法中的光阻 劑組成物包括聚合混合物I或聚合混合物π及光敏性酸生 成劑。聚合物I包含聚合物A，其中不穩定酸(aci(Mabile) 二烷基丙二酸酯基係側接至聚合物主鏈上，和包含聚合物 B，其中在高於玻璃轉化溫度之溫度下熱分解以致於增加 分子間作用力的基團係側接至聚合物主鏈上。不穩定酸二 烷基丙一酸酯基爲二特丁基丙二酸酯或四氫吡喃基丙二酸 醋基。在高於玻麵化溫度之溫度下熱分解並增加分子間 作用力之麵難·τ氧基懸魏，四s_基氧基，或 C!至C1G烷氧基-1-乙氧基。 聚合物A和聚合物B以重量比1:9至5:5混合。 較佳地，聚合物A爲以化學心表神共= 物。聚合 物B爲以化學式2表示的共聚物。 <化學式1> 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐 I —·--------------—訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 591345 A7 B7 五、發明說明（L) 合物C爲以化學式3所表示之共聚物。 <化學式2> CH2 ——CH ~~(*CH2 ——CH ή- .令令 OH 〇
X R4 <化學式3> R3 ^CH2 —CH^CH2 —C^ .9 ro .OH ?
Rs 其中，尺4爲(^至C1G烷氧基-1-乙基四氫吡喃基，或特 丁氧基羰基。r5爲各自獨立之氫原子或甲基。r6爲特丁基 或四輕卩比喃基。X、y、P及q爲整數。y/(x+y)之比例爲0.1 至0.5，且q/(q+p)之比例爲0.1至0.5。 個自聚合物之平均分子量範圍較佳爲5,000至100,000 〇 在聚合混合物I和Π中，聚合物A和聚合物C顯示高 對比。因此，其適合用於使用半色調相移式光罩中之光蝕 刻方法。聚合物B使其在熱流中容易控制流速。 光敏性酸生成劑在基於聚合物I或Π之總重量之下由 9 J----Γ----------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 591345 A7 ---- - B7 五、發明說明（ 混入1至15重量百方比而完成光阻劑組成物。 三芳基銃鹽、二芳基碘鎗鹽或磺酸鹽可被使用來作爲 光敏性酸生成劑。 較佳地，根據本發明之光阻劑組成物進一步包括有機 鹼，其在基於聚合混合物之總重量之下爲0.01至2.0重量 百分比之範圍。三乙基胺、三異丁基胺、二乙醇胺，或三 乙醇胺係被使用來作爲有機鹼。有機鹼可預防在曝光之後 因酸自經曝光部分擴散到未曝光部分所造成圖案的臨界尺 寸降低。 如下所示而製備上述光阻劑組成物。 製備光阻劑組成物
1.製備聚合物A 1-1•製備單體 如下述反應式1所示，將二-烷基丙二酸酯（I )溶解於 有機溶劑中，例如四氫呋喃(THF)，其中氫化鈉已溶於該有 機溶劑之中，加入氯甲基苯乙烯(II)至溶液中’且之後經由 取代反應而獲得二-烷基丙二醯苯乙烯(ΙΠ)。 <反應式1> (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) --------訂---------· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
CH2 二 CH
CHaCI (II) + 〇 〇 II II C C/ \ /、 RiO CH2 (I)
CH2ZZ：CH
0Ri THF CH2 CH Ri〇2C^ CO2R1 (ΓΙΙ) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 591345 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（ 其中，I爲特-丁基或四氫吡喃基。 1-2.製備聚合物A 如反應式2所顯示而進行聚合反應 <反應式2>
CH2Z=CH
R2 CH2z=:C -f CH2 —— +
R3
A旧N R2
Rz 〇 I C =〇 I CHz 1甲苯1 CH2I CH / \ Ri O2C CO2R1 CH2 OH I I CH · C 二=〇 / \ I Ri O2C CO2R1 qh3 (III) (IV) (V). 其中，R!爲特丁基或四輕吡喃基。R2和R3爲各自獨 立之氫原子或甲基。m及η爲整數。m/(m+n)之比例爲0.1 至〇·5。單體III及乙醯氧基苯乙烯衍生物(IV)溶於例如甲苯 的有機溶劑中，且加入聚合反應抑制劑例如偶氮二異丁腈 (ALBN)以經由聚合反應而獲得共聚物(1¥)。 然後，如反應式3所示，使用有機鹼以將共聚物(IV) 去乙醯化，所得具有平均分子量之範圍在5,000至1〇〇,〇〇〇 間的共聚物A，且側接上不穩定酸二烷基丙二酸酯。在此 ，氫氧化胺或肼被使用來作爲有機鹼。 <反應式3> ----------------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 591345 A7 B7 五、發明說明u l ) 4.光阻劑組成物的製備 聚合混合物I包含聚合物A及聚合物B，其中聚合物 A和聚合物B由上述製備方法所製並以1:9至5:5之比例 混合，或聚合混合物Π包含聚合物B和聚合物C以5:5至 9:1之比例混合溶解於適當溶劑中。 光阻劑組成物的製備係在基於聚合混合物1或11之總 重量下，由混合1至15重量百分比之光敏性酸生成劑至溶 劑中。較佳使用熱穩定之三芳基銃鹽、二芳基碘鎗鹽，或 磺酸鹽作爲光敏性酸生成劑。 三苯基銃三氟甲烷磺酸鹽(triflate)或三苯基銃銻酸鹽 可被用來作爲三芳基銃鹽。二苯基碘鎗三氟甲光磺酸鹽或 二苯基碘鎗銻酸鹽、甲氧基苯基碘鎗三氟甲烷磺酸鹽，或 二-特丁基二苯基碘鎗三氟甲烷磺酸鹽可被用來作爲二芳基 碘鎗鹽。2，6-二硝基苄基磺酸鹽或連苯三酚三(烷基-磺酸 鹽)可被用來作爲磺酸鹽。 較佳在基於聚合混合物I或Π之總重量之下’由進一 步添加自0.01至2.0重量百分比之有機鹼以完成光阻劑組 成物。較佳使用三乙胺、三異丁胺、二乙醇胺或三乙醇胺 作爲有機鹼。 光圖案的製備方法 由使用根據上述方法所製備之光阻劑組成物來形成小 臨界尺寸縫隙之光阻圖案的方法將說明於所附之圖1至4 14 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） l·—.---------------訂---------MW, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 591345 A7 B7 五、發明說明
(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---------訂--------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 參考圖2，在曝光完成之後，在顯影之前，將光阻膜 過曝光烘烤一短時間。爲了在曝光部位由酸催化劑來活化 酸解反應而進行過曝光烘烤。然後，定義第一尺寸(S1)之 縫隙的第一光阻圖案120A的完成係由使用適當顯影劑來 進行顯影方法。參考圖3，小於第一尺寸S1之第二尺寸 S2縫隙之第二光阻劑圖案120B的形成係由在第一光阻圖 案120A上進行熱流方法。在溫度高於玻璃轉化溫度或軟 化溫度之溫度下進行熱流方法60至120秒。 16 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱） 591345 A7 _ B7 五、發明說明（/<) 同時，顯示在反應式8中的反應是發生在聚合物B <反應式8> i CH2 —CH^~e-CH2 —CH^· •超過玻璃 轉化顺。〇丨
-(CH2 — CH ^~(~CH2 — CH
OH 〇
OH
OH 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 亦即，因爲在高於玻璃轉化溫度而熱分解以增加分子 間作用力的基團，例如特-丁氧基羰基氧基、四輕吡喃基氧 基或<^或C1G烷氧基-1-乙氧基係側接至聚合物B之主鏈上 ’該基團在熱流方法中分解，因此保留羥基。羥基導致分 子間作用力並降低流速(nm/t)。因此，因根據溫度改變而 使光阻圖案頂部和底部間的流速差異所引起之圖案轉換最 小化是有可能的。因此，有可能形成具有垂直分佈之圖案 〇 如顯示在圖4中，在冷卻半導體基板之後，其中第二 光阻圖案120B已以預定時間形成於半導體基板上，係在 第二光阻圖案120B上進行第二熱流。冷卻基板至室溫。 第二熱流在高於第一熱流方法之溫度下進行。較佳地，第 二熱流方法係在高於第一熱流方法之10至30°c溫度下進 行60至180秒。結果，形成小於第二尺寸(S2)之第3尺寸 (S3)的第三光阻圖案120C。 在本具體實施例中，進行兩次熱流方法。然而，根據 欲形成之縫隙尺寸，可控制熱流方法的數目。亦即，若足 17 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -——訂--------- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 591345 A7 B7 五、發明說明（1<) 以只進行熱流方法一次時，進行圖3方法。若必須進一步 降低小於S3之縫隙尺寸時，可能在圖4方法之後進一步進 行冷卻和熱流方法。例如，在第二熱流方法之後進行第三 熱’較佳在高於第二熱處理之溫度2至l〇°C下進行第三熱 處理。 由使用光阻劑圖案120B或120C圖案化材料膜110以 製造半導體裝置，因此形成如顯示於圖5A之小臨界尺寸 的接觸洞，或由只蝕刻如圖5B所顯示的材料膜11〇以形 成小臨界尺寸的波紋區域。 此後’將說明根據本發明及含聚合混合物之光阻劑組 成物以製備用於光阻圖案製造方法中的聚合混合物之實施 例，及說明使用其等之以形成光阻圖案的實施例。然而， 本發明不被下述實施例所限制。 <實施例1:製備二-特丁基丙二醯甲基苯乙烯> 4.8克(0·12莫耳)氫化鈉溶於THF(250毫升）中並在緩 慢滴入25克(0.11莫耳)二-特丁基丙二酸酯之後反應約一 小時。然後，在緩慢地於〇°C下滴入氯甲基苯乙烯之後， 在室溫下反應約12小時。在完成取代反應之後，在將反應 物溶於過量水中並以氫氯酸中和之後，使用二乙醚萃取反 應物。 在使用硫酸鎂乾燥所得之沉澱物後’使用柱式色層分 析法分離反應產物(產率65%)。 將所得二-特丁基丙二醯甲基苯乙烯進行核磁共振分析 和傅里葉轉換紅外線輻射(FTIR)光譜學分析，且結果如下 18 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21G X 297公^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---------訂---------. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 591345 A7 B7 五、發明說明（/i) 所示： (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1H-NMR(CDCl3)(ppm):1.4(s518H)5 3.1(d,2H)5 3.5(t,lH), 5.2(dd，1H)，5.7(dd，1H)，6.6(dd，1H)，及 7.2(m，4H) FT-IR (NaClXcm·1): 2978 (C_H，特-丁基），1727(00) ，1369，1140 及 847。 <實施例2:製備聚(二-特丁基丙二醯甲基苯乙烯乙醯氧基苯 乙烯)> 將3克(9毫莫耳)二特丁基丙二醯甲基苯乙烯及4.5克 (27毫莫耳）乙醯氧基苯乙烯溶於甲苯(35毫升）中。在添加 0.35克AIBN之後並使用氮氣淸洗約一小時，在70°C下進 行聚合反應約24小時。 在聚合作用反應之後，由在過量正己烷(約十倍）中沉 澱反應物並在維持約50°C之真空烤箱中乾燥沉澱物約24 小時(產率70%)以製備反應產物。 所得反應產物之平均重量分子量爲11，157且聚合度分 佈性爲1.6。FT-IR分析結果係如下所示。 FT_IR(DBr)(cm-1): 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2979 (C_H，特-丁基），1767(C=0，乙醯基）， 1727(C=0，丙二醯基），1369 及 1216。 <實施例3:製備聚(二-特丁基丙二醯甲基苯乙烯-羥基 苯乙烯> 將實施例2所製備之10克共聚物在氫氧化銨(28%溶 液，1〇毫升)及甲醇(50毫升)之混合溶液中回流以進行去 乙醯化反應。然後，反應物在過量水中緩慢沉激。 19 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 591345 A7 __ B7 五、發明說明（丨q) 在THF中溶解沉澱物之後，在過量正己烷中沉澱。由 在50°C之真空烤箱中乾燥沉澱物來分離反應產物（產率 90%) 〇 所得反應產物之平均重量分子量爲9438且聚合度分佈 性爲1.6。FT-IR分析結果係如下所示。 FT-IRCKBrKcm·1): 3440 (O-H)，2980(C_H，特·丁基），i728(C=0)，1513 ，1369 及 1145。 <實施例4:製備聚(羥基苯乙烯-特丁基間丙烯酸酯> 將5.7克(40毫莫耳)特-丁基間丙烯酸酯及9.7克(60毫 莫耳)乙醯氧基苯乙烯溶於甲苯(80毫升)中。除了添加0.67 克AIBN，反應產物如實施例2之相同方法來分離。 然後，反應產物係以與實施例3相同方法以進行去乙 醯化反應來獲得(產率70%)。 <實施例5:製備聚(特丁氧基羰基氧基苯乙烯_羥基苯乙 烯> 在12克聚(羥基苯乙烯)及4克吡啶溶於THF(70毫升) 中並在加入11克二_特丁基二碳酸酯之後，在約40°C下反 應12小時。在反應完成之後，將反應物緩慢滴入過量水中 ，並使用氫氯酸中和。在使用玻璃過濾器過濾沉澱物之後 ，溶於THF中。然後，由再次沉澱所得物於過量正己烷中 並在維持約50°C下之真空烤箱中乾燥沉澱物以分離反應產 物(產率85%)。 <實施例6:製備定義爲0.25微米縫隙之光阻圖案> 20 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -% 訂--------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 591345 A7 __ B7 五、發明說明（#) 由在6.0克丙二醇單甲基醚醋酸酯中混合在實施例3 中所製備之〇·3克的聚(二-特丁基丙二醯甲基苯乙烯-羥基 苯乙烯)(平均重量分子量爲11，4〇0)與在實施例5中所製備 之0.7克的聚(丁氧基羰基氧基苯乙烯-羥基苯乙烯)及作爲 光敏性酸生成劑之0.04克三苯基銃三氟甲烷磺酸鹽以獲得 聚合混合物。在將2毫克三乙醇胺置入所得物中並完全溶 解之後，其被充分攪拌。然後，由使用0.2微米過濾器將 混合物過濾以獲得光阻劑組成物。 將所得光阻劑組成物塗覆於具有欲圖案化之材料膜的 晶圓上，以具有約0.5微米的厚度。已塗覆光阻劑組成物 之晶圓係在約110°C之溫度下軟烤約90秒。然後，在使用 定義〇·3微米之縫隙圖案之半色調相移式光罩及具有0.6 數値孔徑（NA)之KrF激兀激光器（excimer iaser)而以 55mJ/cm2的劑量照射所得物之後，在ii〇°c之溫度下後烘 烤約90秒。 然後’由使用2.38重量百分比之四甲基氫氧化銨顯影所得 物60秒以形成定義爲〇·3微米縫隙之光阻圖案。 爲了降低縫隙尺寸，在光阻圖案上進行熱流方法。熱 流方法在155°C之溫度下進行120秒。形成第二光阻圖案 而導致熱流定義〇·25微米之縫隙。 <實施例7:製造定義爲0.22微米之縫隙的光阻圖案> 第一熱流方法的進行是爲了在起始方法進行至製造根 據實施例6相同方法所定義之〇·3微米縫隙之光阻圖案的 方法之後降低縫隙尺寸。第一熱流方法係在130°C之溫度 21 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---------訂--------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 591345 A7 B7 五、發明說明（f) 下進行120秒。然後，在冷卻晶圓至室溫之後，在155°C 下進行第二熱流方法120秒。結果，形成定義〇·22微米縫 隙之光阻圖案。 <實施例8:製造定義爲0.20微米之縫隙的光阻圖案> 第一熱流方法的進行是爲了在起始方法進行至製造根 據實施例6相同方法所定義之0.3微米縫隙之光阻圖案的 方法之後降低縫隙尺寸。第一熱流方法係在125°C之溫度 下進行120秒。然後，在冷卻晶圓至室溫之後，在145°C 下進行第二熱流方法120秒。在冷卻晶圓之後，在155°C 下進行第三熱流方法120秒。結果，形成定義0.20微米縫 隙之光阻圖案。 <實施例9:製造定義爲0.25微米之縫隙的光阻圖案> 由與實施例6相同方法來進行形成定義0.25微米縫隙 之光阻圖案，除了使用於實施例3所製備之0.3克聚(羥基 苯乙烯-特丁基間丙烯酸酯)(平均分子量爲12,500)及於實施 例5所製備之0.7克聚(丁氧基羰基氧基苯乙烯-羥基苯乙烯 )(平均分子量爲12,700)作爲聚合混合物。 <實施例10:量測光阻劑成分的對比> 如下所述量測根據本發明之光阻劑成份的對比曲線。 在由混合聚(二-特丁基丙二醯甲基苯乙烯-羥基苯乙烯)與光 敏性酸生成劑以製備光阻劑組成物之後，使用該等物在基 板上形成光阻膜。當變化曝光能量之劑量以使光阻膜曝光 及顯影光阻膜之後，在曝光部位維持光阻膜厚度。然後， 起始塗覆光阻膜之厚度轉化爲1微米，以計算保留於曝光 22 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------· 591345 A7 B7 五、發明說明（xb (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 作用力並降低流速(nm/°C)。因此，因爲根據溫度改變使光 阻膜之流動發生的相當緩慢，有可能將圖案分佈轉移降低 至最小。 因此，若使用包括根據本發明之聚合混合物I或Π之 光阻劑組成物以形成光阻膜而形成決定縫隙之光阻圖案時 ，有可能比使用傳統光罩之情況下定義較小縫隙，且然後 使用半色調相移式光罩將光阻膜曝光。然後，當在光阻圖 案上進行熱流方法時，有可能顯著地降低縫隙尺寸至不超 過解析度之極限。因此，有可能使用根據本發明製造光阻 劑圖案的方法輕易形成超過1G位元DRAM之高積聚度裝 置。 圖式主要元件符號說明 100 基板 110 材料薄膜 110A 含接觸洞之材料薄膜圖案 110B 含波紋區域之材料薄膜圖案 120 光阻膜 120A 第一光阻圖案 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 120B 第二光阻圖案 120C 第三光阻圖案 200 相移式光罩 210 光罩基板 220 半色調相移式圖案 24 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

  1. 591345 C1Q88 95 ABCD 申請專利範圍 CH OH 〇 <化學式3> R5 CH2 — CH ήτ. •CH: f；q C 二◦ I 〇 I Rs 其中R|爲特丁基或四氫卩比喃基；r2和r3爲各自獨立之氫 原子或甲基；仏爲匕至C1()烷氧基-1-乙基，四氫毗喃基， 或丁氧基羰基；R5爲氫原子或甲基；r6爲特丁基或四氫吡 喃基；m、n、x、y、p及q爲整數；m/(m+n)之比例爲〇」 至〇·5，y/(x+y)之比例爲0.1至〇·5，且q/(q+p)之比例爲 0.1 至 0.5 ; 將光阻膜圖案化以形成定義縫隙之光阻圖案；且 藉由在光阻圖案上進行第-熱流方法以降低縫隙尺寸 ’其中該熱流方法在高於聚合混合物I或聚合混合物π之 軟化溫度或玻璃轉化溫度之溫度下進行。/ σ . 2·如申請專_圍帛1項之方法’其中使用半色調相 移式光罩以進行形成光阻圖案的步驟。 3.如申請棚_第i項之方法，在該熱流方法之後 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 591345 B8 C8 D8 7T、申請專利範圍 ，進一步包括的步驟爲： 冷卻半導體基板；且 由在光阻圖案上進行熱流方法以降低縫隙尺寸。 4.如申請專利範圍第3項之方法，其中第二熱流方法 在高於第一熱流方法之較高溫度下進行。 5·如申請專利範圍第4項之方法，其中該第二熱流方 法在高於第一熱流方法之1〇至30°C之溫度下進行。 6·如申請專利範圍第3項之方法，在該第二熱流方法 之後，進一步包括的步驟爲： 冷卻半導體基板；且 由在光阻圖案上以高於第二熱流方法之2至l〇〇°C之 溫度下進行第三熱流方法以降低縫隙尺寸。 7·如申請專利範圍第1項之方法，其中不穩定酸二-院 基丙二酸酯基爲二-特丁基丙二酸酯或二-四氫吡喃基丙二 酸酯。 8·如申請專利範圍第1項之方法，其中在高於玻璃轉 化溫度之溫度下熱分解以致使分子間作用力增加的基團爲 特-丁氧基羰基氧基，四氫吡喃基氧基，或(^或Ciq烷氧基 -1-乙氧基。 9.如申請專利範圍第i項之方法，其中該聚合物a和 該聚合物B以1:9至5:5之重量比例混合。 1〇·如申請專利範圍第1項之方法，其中該聚合物B和 該聚合物C以5:5至9:1之重量比例混合。 11·如申請專利範圍第1項之方法，其中該光敏性酸生 3 本紙張尺度適用中國國家標_?^NS)A4規格(210 X 297公釐) " " - 591345 藍 C8 D8 六、申請專利範圍 成劑在基於聚合混合物I或π之總重量下以1至15重量百 分比混合。 12·如申請專利範圍第1項之方法，其中該光敏性酸生 成劑爲三芳基銃鹽、二芳基碘鎗鹽，或磺酸鹽。 13·如申請專利範圍第i項之方法，其中該光敏性酸生 成劑在基於聚合混合物I或π之總重量下進一步包括0.01 至2.0重量百分比的有機鹼。 14.如申請專利範圍第13項之方法，其中該有機鹼爲 三乙胺、三異丁基胺、二乙醇胺或三乙醇胺。 15·—種製造半導體裝置之方法，其包括的步驟爲： 提供一半導體基板，其中欲圖案化之材料膜形成於半 導體基板上； 使用一種化學增幅光阻組成物在材料膜上形成光阻膜 ，該化學增幅光阻組成物包括聚合混合物I或聚合混合物 II及光敏性酸生成劑，該聚合混合物I係含有不穩定酸二_ 烷基丙二酸酯基係側接至聚合物主鏈上的聚合物A和其中 一基團在局於玻璃轉化溫度之溫度下熱分解以致分子間作 用力增加以使該基團側接至聚合物主鏈上之聚合物B，而 該聚合混合物II係含有聚合物B和包括(偏)丙烯酸酯作爲 單體之聚合物C ;其中該聚合物A、B及C分別表示爲下 述化學式1，2及3，且每個聚合物之平均分子量範圍自 5,000 至 20,000 ; <化學式 4 用中國國家標準(CNS)A4規格(210x297公釐) (請先閲讀背面之注意事3塡寫本頁) ---- ^塡寫」 訂 591345 A8 B8 C8 D8
    六、申請專利範圍
    Ri O2C CO2R1 <化學式2>
    OH 〇 \ <化學式3> R5 I CH2 — CH JZ~tCH2^C ；q 6 r° I 〇 OH I Rs 其中Rl爲特丁基或四氫毗喃基；r2和R3爲各自獨立之氫 原子或甲基；1^4爲匕至C1G烷氧基-1-乙基，四氫毗喃基’ 或丁氧基羰基；r5爲氫原子或甲基；R6爲特丁基或四氫毗 喃基；m、n、x、y、p及q爲整數；m/(m+n)之比佐!1爲0.1 5 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 591345 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 至0·5 ’ y/(x+y)之比例爲0·1至Ο·5，且q/(q+p)之比例爲 〇·1 至 0.5 ; 將光阻膜圖案化以形成定義縫隙之光組圖案； 藉由在光阻圖案上進行第一熱流方法以降低縫隙尺寸 ,其中該熱流方法在高於聚合混合物I或聚合混合物JJ之 軟化溫度或玻璃轉化溫度之溫度下進行；及 使用作爲光罩之光阻圖案蝕刻材料膜以在材料膜上形 成小臨界尺寸之接觸洞或波紋區域。 16.如申請專利範圍第15項之方法，在_該材 之前，進一步包括的步驟爲： 冷卻半導體基板；且 由在光阻圖案上進行第二熱流方法以進一步降低縫隙 尺寸。 、/' 6 中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100557585B1 (ko) * 1999-10-29 2006-03-03 주식회사 하이닉스반도체 레지스트 플로우 공정용 포토레지스트 조성물 및 이를 이용한 컨택홀의 형성방법
KR100533364B1 (ko) * 1999-11-02 2005-12-06 주식회사 하이닉스반도체 레지스트 플로우 공정용 포토레지스트 조성물 및 이를이용한 콘택홀의 형성방법
KR100355231B1 (ko) * 2000-02-15 2002-10-11 삼성전자 주식회사 반도체 메모리 소자 개구부 제조용 포토마스크, 이를 사용한 사진 식각 방법 및 이 방법에 의해 제조된 개구부를 포함하는 반도체 메모리 소자
KR100616399B1 (ko) * 2000-03-09 2006-08-29 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 화학 증폭형 레지스트 재료
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TW511147B (en) * 2000-06-12 2002-11-21 Nec Corp Pattern formation method and method of manufacturing display using it
US6632590B1 (en) * 2000-07-14 2003-10-14 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Enhance the process window of memory cell line/space dense pattern in sub-wavelength process
JP2002229210A (ja) * 2001-02-06 2002-08-14 Fuji Photo Film Co Ltd ポジ型レジスト組成物
US6875552B2 (en) * 2002-08-09 2005-04-05 Micron Technology, Inc. Photoresist composition and method of making
US7001853B1 (en) * 2002-08-30 2006-02-21 Caliper Life Sciences, Inc. Flow control of photo-polymerizable resin
KR100464654B1 (ko) * 2003-01-13 2005-01-03 주식회사 하이닉스반도체 반도체소자의 콘택홀 형성방법
JP2005055537A (ja) * 2003-08-07 2005-03-03 Toshiba Corp 設計パターンの作成方法、フォトマスクの製造方法、レジストパターンの形成方法及び半導体装置の製造方法
CN104963754A (zh) * 2015-06-29 2015-10-07 无锡商业职业技术学院 一种汽车发动机冷却系统
CN110931354B (zh) * 2018-09-19 2023-05-05 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 半导体结构以及半导体结构的制造方法
CN112331696B (zh) * 2019-12-27 2022-12-06 广东聚华印刷显示技术有限公司 发光器件及其基板与制作方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62215265A (ja) * 1986-03-17 1987-09-21 Ushio Inc レジスト処理方法
JP3427133B2 (ja) * 1993-06-01 2003-07-14 信越化学工業株式会社 レジスト材料
JPH08101507A (ja) * 1994-09-30 1996-04-16 Japan Synthetic Rubber Co Ltd 感放射線性樹脂組成物
KR100190012B1 (ko) * 1996-01-12 1999-06-01 윤종용 화학 증폭형 레지스트용 베이스 수지의 제조 방법
EP0825492A1 (en) * 1996-08-23 1998-02-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of treating a resist pattern on a semiconductor wafer
JPH10239861A (ja) * 1997-02-25 1998-09-11 Hitachi Ltd パタン形成方法
JPH10254137A (ja) * 1997-03-11 1998-09-25 Nec Corp 化学増幅系レジスト
JPH10274854A (ja) * 1997-03-31 1998-10-13 Mitsubishi Chem Corp フォトレジストを用いるホールパターンの形成方法
KR100252061B1 (ko) * 1998-04-20 2000-06-01 윤종용 포토레지스트용 중합체, 이를 포함하는 포토레지스트 조성물 및이의 제조방법

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