光刻方法

2023-07-26 17:25:51

專利名稱：光刻方法
技術領域：
本發明涉及一種半導體工藝的光刻方法，特別涉及雙重圖案化的光刻方法。
背景技術：
半導體技術持續地發展至更小的圖案尺寸，65納米、45納米或者以下。 用於製造此種小圖案尺寸的圖案化光致抗蝕劑層通常具有高深寬比。因為許 多因素，難以維持所希望的關鍵尺寸(critical dimension; CD)。例如，因為阻 劑層(resistlayer)材料容易受到蝕刻工藝影響，在光刻圖案工藝中，可能會 出現圖案崩塌及關鍵尺寸降低。當使用雙重圖案化技術時，可能會產生新的 問題，例如圓角、阻劑圖案崩塌、抗蝕刻性、不佳的外形、曝光焦點錯誤、 高工藝成本、以及低生產量。

發明內容
為了解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供一種光刻方法，包括 在基板上形成第一圖案化阻劑層，上述第一圖案化阻劑層包括至少一個開 口；在上述第一圖案化阻劑層及上述基板上形成一水溶性聚合物層，藉以在 上述第一圖案化阻劑層及上述水溶性聚合物層的界面發生反應；以及在上述 基板上形成第二圖案化阻劑層，其中上述第二圖案化阻劑層的至少一部分設 置於上述第一圖案化阻劑層的至少一個開口內或鄰接上述第一圖案化阻劑 層的至少一部分。然後使用上述第一圖案化阻劑層與第二圖案化阻劑層作為 掩模，並蝕刻上述基板。
本發明還提供一種光刻方法，包括在基板上形成第一圖案化阻劑層， 上述第一圖案化阻劑層包括至少一個開口 ；在上述第一圖案化阻劑層及上述 基板上沉積一水溶性可交聯材料層，藉以在上述第一圖案化阻劑層及上述水 溶性可交聯材料層的界面發生反應，而在上述第一圖案化阻劑層上形成一反
4應層；以及在上述基板上形成第二圖案化阻劑層，其中上述第二圖案化阻劑 層的至少一部分被設置於上述第一圖案化阻劑層的至少一個開口內或鄰接 上述第一圖案化阻劑層的至少一部分。然後使用上述第一圖案化阻劑層與第 二圖案化阻劑層作為掩模，並蝕刻上述基板。
本發明揭示一種雙重圖案化的方法，使用水溶性聚合物材料或水溶性可 交聯材料，取代傳統材料，形成出具有整體強化的抗蝕刻性的阻劑圖案，可 用於形成次微米半導體裝置所需的細粒度圖形。使用這些材料導致圖案化的 阻劑層較不傾向於頂部損失、圓角、以及阻劑圖案損傷。


圖1-圖8為顯示本發明一實施例的剖面圖，顯示在不同工藝階段中的裝置。
圖9為顯示本發明的一實施例的光刻圖案化方法的流程圖。
上述附圖中的附圖標記說明如下
2 半導體裝置
10~基板
20~材料層
30 第一圖案化阻劑層 40~保護層 50 水溶性聚合物層 60 第二圖案化阻劑層
具體實施例方式
本發明揭示一種雙重圖案化的方法，使用水溶性聚合物材料或水溶性可 交聯材料取代傳統以醇為基質的材料，產生具有整體強化抗蝕刻性的阻劑圖 案，可用於形成次微米半導體裝置所需的細粒度圖形。根據圖l-圖8顯示一 種光刻圖案化方法，說明裝置2在工藝的各階段的實施例。
圖1顯示一具有一矽基板10的半導體裝置2。基板10也可由其他適當 的半導體材料構成，例如Ge、 SiGe、或者GaAs。再者，基板10可由其他 適當元素半導體構成，例如鑽石；或者由適當的化合物半導體構成，例如碳化矽、砷化銦、或磷化銦；或由適當的合金半導體構成，例如碳化矽鍺、磷 化鎵砷、或磷化鎵銦。基板10也包括多種摻雜的區域、介電圖形、及多層 內連線。基板10也可以為非半導體材料，例如薄膜電晶體液晶顯示器 (TFT-LCD)裝置用的玻璃基板，或者光掩模(掩模或圖幕)用的熔融石英或氟 化鈣。基板10也包括一用來圖案化的薄層，例如介電層、半導體層、或者 多晶矽層。
在基板10上形成一選擇性的材料層20，其功能為硬掩模、六甲基二矽 氮垸(hexamethyldisilizane; HMDS)、和/或底層抗反射塗布層(bottom anti-reflective coating; BARC)。 一實施例中，材料層20具有約5A-約9000A 的厚度。例如，材料層20可具有約500A的厚度。另一實施例中，材料層 20具有約500A-約3500A的厚度。材料層20也可以有其他參數落在選擇的 範圍內。例如材料層20具有折射係數在約1-3範圍內，以及具有消光係數(吸 光值)K在約0.01-約l.O範圍內。在一實施例中，消光係數K在約0.1-約0.5 的範圍。另一實施例中，材料層20可具有折射係數約1.75及消光係數約0.2。
在此實施例中，材料層20包括一有機聚合物。材料層20可實質上不含 矽。材料層20可包括一光致抗蝕劑(或阻劑)為正型或負型、具有或不具有光 感材料。材料層20可包括一適當的底層抗反射塗布(BARC)材料，更可以具 有一頂層以覆蓋此底層抗反射塗布(BARC)材料。此頂層可具有約50A的厚 度，實質上不含有羥基及羧基。材料層20可包括傳統的聚合物材料或阻劑 材料。例如材料層20可為t-丁氧基羰基(t-BOC)阻齊U、縮醛阻劑以及傳統的 環境安定化學放大型光致抗蝕劑劑(environmentally stabilized chemically amplified photoresist; ESCAP)其中的一種。材料層20由聚合材料所構成，此 聚合材料可以進行交聯作用。例如，此聚合材料可以旋轉塗布或利用化學氣 相沉積術(chemical vapor deposition; CVD)沉積在基板10上，然後進行烘烤過 程溫度在約卯'C-約300'C，形成交聯。在另一實施例中，此溫度可為約100 'C-約180'C。此聚合材料也可為非交聯型，這種情形下，材料層20可使用 一溶劑，此溶劑不能溶解阻劑層或不會被形成於材料層20上的阻劑層所溶 解。例如，材料層20可使用丁醇作為溶劑。
在另一實施例中，材料層20可使用其他不同於保護層的適當材料，此 保護層形成於材料層20上，以保護材料層20上的阻劑圖案。例如，材料層20可包括氮化矽或氮氧化矽，以區分含有氧化矽的保護層。此材料層與此保 護層在蝕刻過程中具有實質上不同的蝕刻速度。
然後在材料層20上形成第一圖案化阻劑層30。第一圖案化阻劑層30包 括多個開口，因此在此開口內，部分材料層20在開口中露出。第一圖案化 阻劑層30的開口是根據預定的圖案而設置。第一圖案化阻劑層30具有約 50A-約5000A的厚度範圍。另一實施例中，第一圖案化阻劑層30具有約 500A-約2000A的厚度範圍。第一圖案化阻劑層30可為正型阻劑或負型阻劑。 在使用極短紫外線(extreme ultraviolet; EUV)入射光束形成先進半導體圖案化 時，第一圖案化阻劑層30可使用化學放大(chemically amplified; CA)阻劑。 第一圖案化阻劑層30由光刻工藝而形成，其可包括阻劑塗布、阻劑軟烤、 掩模對準、阻劑曝光、曝光後烘烤(post-exposure bake; PEB)、顯影、及阻劑 硬烤的工藝步驟。此曝光步驟可在入射光束照射下，經由具有預先確定的圖 案(或相反的圖案)的光掩模，曝照半導體裝置2。此入射光束可為紫外光(UV) 或極短紫外光(EUV)，例如，來自氟化鉻(KrF)準分子雷射的248nm光束，或 是來自氟化氬(ArF)準分子雷射的193nm光束。此光刻工藝可使用其他曝光 模式或技術，例如軸上、離軸、四偶極、或偶極曝光技術。此光刻圖案化可 由其他適當方法進行或取代，例如無光掩模的光刻術、浸潤式光刻術、電子 束寫入、離子束寫入、以及分子壓印技術。
第一圖案化阻劑層30的材料為具有在曝露於熱或光後在阻劑內產生一 酸成分的機制。例如，當第一圖案化阻劑層30為正型阻劑時，可包括甲基 丙烯酸酯樹脂、丙烯酸酯樹脂、酚醛樹脂、及二偶氮化物 (naphthoquinonediazide)光敏劑。而且，利用酸產生機制的化學放大阻劑也可 用於第一圖案化阻劑層30。其他形式的阻劑材料也可作為第一圖案化阻劑層 30，只要此阻劑材料在適當熱或光處理後，利用反應系統產生酸即可。
第一圖案化阻劑層30可進一步進行硬化工藝。硬化工藝可包括等離子 體處理、紫外線(UV)固化、離子注入轟擊、電子束處理、或這些方法的組合。
請參照圖2，利用傳統的旋轉塗布法，在材料層20上形成保護層40， 例如用以增加第一圖案化阻劑層30的抗蝕刻性和/或不溶解性。保護層40實 質上填滿第一圖案化阻劑層30上的開口。保護層40實質上覆蓋材料層20 的一部分，被覆蓋的部分為第一圖案化阻劑層30中的開口的露出的部分，且保護層40覆蓋第一圖案化阻劑層30的部分具有一厚度。例如，保護層40 具有約100A-約2000A的厚度。
在一實施例中，保護層40包括水溶性聚合物層。另一實施例中，保護 層40包括水溶性可交聯材料層。傳統使用以醇為基質的保護層用以強化阻 劑層的抗蝕刻性。此材料較水更為疏水性，在隨後的顯影工藝中，阻劑層更 容易溶解，且傾向於損壞而形成圓角、頂面損失、及關鍵尺寸偏斜。本發明 的一觀點為使用玻璃轉移溫度(Tg)小於15(TC的水溶性保護層。此保護層較 以醇為基質的保護層更具親水性，對阻劑層造成較小的損害、較少的頂面損 失、較少圓角、及較少的阻劑圖案剝蝕。
保護層40除了包括水溶性聚合物或水溶性可交聯層之外，也可包括酸 產生物、鹼產生物、界面活性劑、終止劑、和/或交聯劑。在一實施例中，此 交聯劑包括具有選自-OH、 -COOH、 -(C二O)O-R組成的群組的官能基的材料。
以水為基質的保護層40也可包括富含矽的材料。另一實施例中，保護層 40包括一有機聚合物。此有機聚合物可包含例如單鍵、雙鍵、及三鍵的材料， 包括苄基或苯基聚合物、矽分子或矽聚合物、或這些的組合。這些鍵結可增 加抗蝕刻性。相較於具有較少雙鍵結構、三級碳結構、或不具有矽的常態聚 合物，此有機聚合物及含矽聚合物具有實質上較高的抗蝕刻性。此有機聚合 物的聚合材料可以進行交聯作用。保護層40可經過熱烤而交聯。當保護層40 包括含矽聚合物時，此聚合物可包括一含矽材料、碳化物、含金屬材料、聚 合物、或這些的組合。其他實施例中，含金屬材料包括例如鈦、氮化鈦、鋁、 鉭、矽、銅、鎢、氮化鉭、或這些組合的金屬。其他實施例中，含矽材料可 包括氧化矽、碳化矽、氮化矽、氧氮化矽、或這些的組合。在塗布保護層40 後，裝置2在例如約80'C-約23(TC溫度下烘烤約10秒-約120秒。
通過發生在第一圖案化阻劑層30與保護層40的界面的反應步驟，例如 交聯、擴散、化學鍵結、離子鍵結、及偶極-偶極作用，可使第一圖案化阻劑 層30具有更佳抗蝕刻性和/或更佳抗溶劑性，因此第一圖案化阻劑層30在之 後的工藝步驟中成為不溶解性，此述之後的工藝步驟例如在第一圖案化阻劑 層30上塗布第二圖案化阻劑層或顯影步驟。
在交聯的反應過程中，在暴露於熱或光時，酸分子自第一圖案化阻劑層 30擴散到保護層40，且交聯反應會發生在第一圖案化阻劑層30與保護層40的界面。另一實施例中，當光致抗蝕劑層本身含有的酸不足夠時，酸可來自
選擇性的酸處理步驟或是光處理步驟，以進行交聯反應。圖3顯示在顯影步 驟以移除部分未反應或未交聯的保護層40之後，在第一圖案化阻劑層30上 或其內部形成一反應層或交聯層50。可以理解的是，大部分的水溶性保護層 40沒有交聯，不受酸反應的影響，而且可通過液體顯影劑移除。在第一圖案 化阻劑層30與保護層40間的交聯反應，以及在第一圖案化阻劑層30上形 成的交聯層50的厚度，可根據希望的條件控制。交聯反應應根據第一圖案 化阻劑層30與保護層40間的反應性、第一圖案化阻劑層30的形狀及厚度、 以及交聯層50所希望的厚度而最佳化。此交聯反應的有效過程控制可通過 混合烘烤溫度及處理時間而決定。特別是當控制了加熱時間與交聯時間後， 交聯層的厚度也可受到控制。此方法確保非常良好的反應控制。在一實施例 中，裝置2在約80'C-約25(TC的溫度下熱處理約15秒-約300秒。另一實施 例中，裝置2在約ll(TC-約160'C的溫度下熱處理約30秒-約90秒。 一實施 例中，交聯層50具有約10A-約400A的厚度。此加熱處理可使用紫外線、 遠紅外線、加熱器、熱板、百萬頻率超音速(mega sonic)、微波、加熱線圈、 及未來發展的加熱方法。
在上述熱處理的同時或之前，可施加光照使交聯層50在第一圖案化阻 劑層30上形成。此光源可使用包括例如汞燈、KrF準分子雷射、ArF準分子 雷射、或類似的光源，其是根據第一圖案化阻劑層30的光感波長而決定。 光源並非關鍵，只要曝光後可產生酸即可，適當的光源或曝光是根據第一圖 案化阻劑層30的感光波長而決定。
在第一圖案化阻劑層30上形成反應層50的擴散過程中，保護層40可 包括如上述的Si、 Ti、 Ta，以及單鍵、雙鍵、及三鍵材料，例如苄基或苯基 聚合物。保護層40也可包括交聯劑，例如胺、二胺聚合物或三胺聚合物， 與第一圖案化阻劑層30形成交聯。上述熱處理可使用紫外線、遠紅外線、 加熱器、熱板、百萬頻率超音速(mega soriic)、微波、加熱線圈及未來發展的 加熱方法。此熱處理會使聚合物分子、原子、和/或矽原子實質上由保護層 40擴散到第一圖案化阻劑層30，因此強化隨後形成的抗蝕刻性，以及使得 之後的工藝步驟中，第一圖案化阻劑層30實質上為不溶解性。在一實施例 中，半導體裝置2在約5(TC-約25(TC的溫度下熱處理約10秒-約5分鐘。另
9一實施例中，裝置2在約lOO'C-約150'C的溫度下熱處理約60秒-約2分鐘。 另一實施例中，裝置2經熱處理，由傳統約10-1000Kw/Hz的百萬頻率超音 速(mega sonic)電力熱處理約5秒-約5分鐘。
反應層50也可經由化學鍵結步驟，在第一圖案化阻劑層30上形成。根 據本發明的觀點，保護層40的官能基與第一圖案化阻劑層30的官能基反應， 以形成反應層50。 一實施例中，保護層40的官能基包括羥基及胺基，第一 圖案化阻劑層30的官能基包括內酯、羧酸、及羥基。此化學反應後，可進 行熱處理以增加之後步驟中的阻劑圖案的抗蝕刻性。此熱處理過程可使用硬 板烘烤。 一實施例中，半導體裝置2在約8(TC-約25(TC的溫度烘烤約15秒-約2分鐘。 另一實施例中，半導體裝置2在約ll(TC-約15(TC的溫度烘烤約 60秒-約卯秒。
此反應步驟之後，圖3顯示移除保護層40未反應的部分，留下形成於第 一圖案化阻劑層30上或內部的反應層50。保護層40未反應的部分可以傳統 溶劑及未來發展的溶劑移除，例如液體顯影劑，例如去離子水、四甲基氫氧 化銨(TMAH)、異丁醇溶劑、異戊醇溶劑、異丙醇(IPA)、丙二醇單甲基醚 (PGME)、環戊醇、丙二醇單甲基醚乙酯(PGMEA)、及環己醇。應用此液體顯 影劑，移除水溶性保護層40的未反應層，但不影響反應層50。在完成顯影后， 裝置2可進行一選擇性的顯影后烘烤，以更加強第一圖案化阻劑層30的抗蝕 刻性與抗溶劑性。在一實施例中，裝置2在約8(TC-約15(TC的溫度下熱處理 約30秒-約120秒。在顯影后烘烤之後，可對裝置2進行一選擇性的第二次烘 烤步驟，以更加強第一圖案化阻劑層30的交聯性及抗溶劑性。在一實施例中， 裝置2可以在約lOO'C-約25(TC的溫度下熱處理約30秒-約120秒。
如圖4、圖5所示，第二圖案化阻劑層60通過第二次光刻工藝在材料層 20上形成。如圖4所示，第二阻劑層在材料層20與第一圖案化阻劑層30上 形成，之後可使用例如加熱此阻劑層以蒸發溶劑。然後通過使用例如浸潤式 光刻工具使此阻劑層曝光，將所希望的圖案轉移到此阻劑層上。在進行一選 擇性曝光後烘烤之後，以顯影劑漂洗使此曝光過的阻劑層而顯影。之後以水 漂洗，移除阻劑層上不想要的部分，而分別在材料層20上留下第一及第二 圖案化阻劑層30及60,如圖5所示。本發明的一實施例，如圖5所示，第 二圖案化阻劑層60的一部分設置於第一圖案化阻劑層30的開口內。另一實
10施例中，第二圖案化阻劑層60的一部分鄰接第一圖案化阻劑層30的至少一 部分(圖中未顯示)。
本發明的觀點可使顯示於圖5的第一圖案化阻劑層30的關鍵尺寸(CD)， 與圖1所示的第一圖案化阻劑層30的關鍵尺寸(CD)保持實質上未改變。在 功能上、形成上、及組成上，第二圖案化阻劑層60可實質上相似於第一圖 案化阻劑層30。如第一圖案化阻劑層30，第二圖案化阻劑層60包括多個第 二阻劑圖案以及多個由第二阻劑圖案定義的開口，使得未被第一及第二阻劑 圖案覆蓋的部分材料層20暴露出來。此第二阻劑圖案是根據掩模上定義的 IC結構而構成。 一實施例中，第二阻劑圖案設置於適當的位置，使得第二阻 劑圖案之一介於第一阻劑圖案的兩個相鄰的圖案之間。同樣地，第二阻劑圖 案的兩個相鄰的圖案之間插入有第一阻劑圖案之一。
第二圖案化阻劑層60的構成對應於第一圖案化阻劑層30，因此可利用 雙重圖案化結構。第一及第二圖案化阻劑層30、 60中的開口，可各自配置 以達到間距分離。在形成第一及第二阻劑圖案後，間距減半，此間距是由第 一阻劑圖案的一圖案到相鄰的第二阻劑圖案，因而形成一減少的最小圖案尺 寸。在一實施例中，由第一圖案化阻劑層的一圖案到相鄰的第二圖案化阻劑 層間的間距小於約200nm。另一實施例中，由第一圖案化阻劑層的一圖案到 相鄰的第二圖案化阻劑層間的間距小於約lum。第一圖案化阻劑層30與第 二圖案化阻劑層60所定義的開口可形成多種金屬連接的接觸孔或溝槽。
如圖6所示，使用第一圖案化阻劑層30與第二圖案化阻劑層60分別作 為掩模並施以蝕刻的步驟，分別移除在第一圖案化阻劑層30與第二圖案化 阻劑層60中的開口內的材料層20。可使用適當的蝕刻工藝，例如溼化學蝕 刻或乾等離子體剝除。 一實施例中，蝕刻步驟可使用CF4、 C3F8、 C4F8、 CHF3、 CH2F2的幹蝕刻或是緩衝液氫氟酸(buttered hydrofluoric acid; BHF)、過氧化 氨混合物(ammonia peroxide mixture; APM)、氯化氫過氧化物混合物、氨水、 氯化氫水、酸溶液、鹼溶液的溼蝕刻。另一實施例中，蝕刻步驟可使用氮等 離子體、或是氧、氫、氟化碳、溴化碳及氮等離子體的混合物。
如圖7所示，經由適當蝕刻步驟再一次蝕刻基板10，適當的蝕刻步驟包 括例如幹蝕刻或溼蝕刻。蝕刻工藝中第一圖案化阻劑層30與第二圖案化阻 劑層60分別被消耗，而且至少一些材料層20也被消耗。剩下的材料層20接著被移除，如圖8所示。
圖9顯示一實施例的方法100的光刻圖案化之流程圖，此光刻圖案化如 上述配合圖1-圖8的說明。方法100開始於步驟104，在基板上形成具有至 少一個開口的第一圖案化阻劑層。步驟106中，在上述第一圖案化阻劑層與 上述基板上形成水溶性聚合物層，藉以在此第一圖案化阻劑層與此水溶性聚 合物層的界面發生反應。步驟108中，移除未反應的水溶性聚合物層。步驟 110中，在基板上形成第二圖案化阻劑層，此第二圖案化阻劑層的至少一部 分被設置於上述第一圖案化阻劑層的至少一個開口內或鄰接於上述第一圖 案化阻劑層的至少一部分。步驟112中，使用上述第一圖案化阻劑層與上述 第二圖案化阻劑層作為掩模，蝕刻上述基板。在此方法中，可有多種改變、 增加、取代及替換，皆不脫離本發明的精神與範疇內。
本發明揭示一種雙重圖案化的方法，使用水溶性聚合物材料或水溶性可 交聯材料，取代傳統材料，形成出具有整體強化的抗蝕刻性的阻劑圖案，可 用於形成次微米半導體裝置所需的細粒度圖形。使用這些材料導致圖案化的 阻劑層較不傾向於頂部損失、圓角、以及阻劑圖案損傷。
已說明多種光刻圖案化的具體實施例。在不脫離本發明範圍內，可有其 他的改良、改變、增加及延伸。例如，在阻劑層上施加硬化過程，使用等離 子體處理、UV固化、離子注入、或電子束處理。另一實施例中，阻劑層、 含矽晶層、或含金屬層可使用不同溶劑，避免混合或相互擴散。上述所有技 術，包括硬化及利用不同溶劑，皆可有替代的實施或結合，根據表面配置與 工藝過程而定。
前述說明已勾勒出數個具體實施例的輪廓，本領域普通技術人員可更加 了解上述的詳細說明。本領域普通技術人員應了解可容易使用本揭示的發明 作為基礎，用以設計或改良其他步驟及結構，進行相同的目的和/或達到相同 於此述具體實施例的效果。本領域普通技術人員也應了解，此等同的構造不 脫離本發明的精神與範圍，而且在不偏離本發明的精神與範圍內，上述實施 例可有多種變化、取代及替換。
雖然本發明已以較佳實施例揭示如上，然其並非用以限定本發明，任何 本領域普通技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可做些許更動與 潤飾，因此本發明的保護範圍當視所附的權利要求所界定的範圍為準。
權利要求
1.一種光刻方法，包括在基板上形成第一圖案化阻劑層，上述第一圖案化阻劑層包括至少一個開口；在上述第一圖案化阻劑層與上述基板上形成一水溶性聚合物層，藉以在上述第一圖案化阻劑層及上述水溶性聚合物層的界面發生反應；以及在上述基板上形成第二圖案化阻劑層，其中上述第二圖案化阻劑層的至少一部分被設置於上述第一圖案化阻劑層的至少一個開口內或鄰接上述第一圖案化阻劑層的至少一部分。
2. —種光刻方法，包括在基板上形成第一圖案化阻劑層，上述第一圖案化阻劑層包括至少一個開口；在上述第一圖案化阻劑層與上述基板上沉積一水溶性可交聯材料層，藉 以在上述第一圖案化阻劑層及上述水溶性可交聯材料層的界面發生反應，而 在上述第一圖案化阻劑層上形成一反應層；以及在上述基板上形成第二圖案化阻劑層，其中上述第二圖案化阻劑層的至 少一部分被設置於上述第一圖案化阻劑層的至少一個開口內或鄰接上述第 一圖案化阻劑層的至少一部分。
3. 如權利要求1所述的光刻方法，還包括移除未反應的水溶性聚合物層。
4. 如權利要求2所述的光刻方法，還包括移除未反應的水溶性可交聯材 料層。
5. 如權利要求1或2所述的光刻方法，還包括使用上述第一圖案化阻劑 層及上述第二圖案化阻劑層作為掩模，蝕刻上述基板。
6. 如權利要求1或2所述的光刻方法，其中上述水溶性聚合物層包括一 酸產生物。
7. 如權利要求1或2所述的光刻方法，其中上述水溶性聚合物層包括一 鹼產生物。
8. 如權利要求1或2所述的光刻方法，其中上述水溶性聚合物層包括一 界面活性劑。
9. 如權利要求1或2所述的光刻方法，其中上述水溶性聚合物層包括一 終止劑。
10. 如權利要求1所述的光刻方法，其中上述水溶性聚合物層包括交聯劑。
11. 如權利要求IO所述的光刻方法，其中上述交聯劑包括具有選自-OH; -COOH;及-(C-O)O-R組成的族群的官能基的材料。
12. 如權利要求2所述的光刻方法，其中上述水溶性可交聯材料層包括 可與選自-OH; -COOH;及-(C-O)O-R組成的族群的官能基反應的材料。
13. 如權利要求1或2所述的光刻方法，其中上述水溶性聚合物層的玻 璃轉移溫度(Tg)〈150'C。
14. 如權利要求1或2所述的光刻方法，其中上述第一圖案化阻劑層與 相鄰的一上述第二圖案化阻劑層間的間距小於1 u m。
全文摘要
一種光刻方法，包括在基板上形成第一圖案化阻劑層，上述第一圖案化阻劑層包括至少一個開口；在上述第一圖案化阻劑層及上述基板上形成一水溶性聚合物層，藉以在上述第一圖案化阻劑層及上述水溶性聚合物層的界面發生反應；以及在上述基板上形成第二圖案化阻劑層，其中上述第二圖案化阻劑層的至少一部分設置於上述第一圖案化阻劑層的至少一個開口內或鄰接上述第一圖案化阻劑層的至少一部分。然後使用上述第一圖案化阻劑層與第二圖案化阻劑層作為掩模，並蝕刻上述基板。本發明形成出具有整體強化的抗蝕刻性的阻劑圖案，可用於形成次微米半導體裝置所需的細粒度圖形。使用這些材料導致圖案化的阻劑層較不傾向於頂部損失、圓角、以及阻劑圖案損傷。
文檔編號H01L21/308GK101676801SQ200910138199
公開日2010年3月24日 申請日期2009年5月8日 優先權日2008年9月15日
發明者葉孝蔚, 張慶裕, 林致安, 陳建宏 申請人:臺灣積體電路製造股份有限公司