CN111123652B 微影图案化的方法 （台湾积体电路制造股份有限公司）

US2017343896A1,2017.11.30US2019163056A1,2019.05.30LITHOGRAPHYX.2019,第10957卷1-15.及对此光阻层执行显影制程以形成图案化阻抗2使用一含金属前驱物对该光阻层执行一渗透制程，以增强该光阻3.如权利要求2所述的微影图案化方法，其中该第一金属化合物包含锡且该第二金属4.如权利要求2所述的微影图案化方法，其中该第一金属化合物对该极紫外光辐射具6.如权利要求2所述的微影图案化方法，其中该含金属前驱物被设计以引入具有一第二浓度对应于该光阻层对该极紫外光辐射的一金属化合物的组成与该第一金属化合物和该第二金属化合物的组以引入一金属化合物，以增强该光阻层对该极紫外光辐射的敏感度及该光阻层的蚀刻抗3执行一第一渗透制程以引入一第一金属化合物于该光阻层之中，以增强该光阻执行一第二渗透制程以引入一第二金属化合物于该光阻层之中，执行该第一渗透制程的步骤包含：于执行该曝光制程之前，使用执行该第二渗透制程的步骤包含：于执行该曝光制程之后，使用组成与该第一金属化合物和该第二金属化合物执行一第一渗透制程以引入一第一金属化合物于该执行一第二渗透制程以引入一第二金属化合物于该光阻层之在该第二渗透制程之后，使用一极紫外光辐射对该光阻层执422.如权利要求21所述的微影图案化方法，其中将该光阻层与氮气接触的步骤实施于施加该有机金属前驱物于该光阻层的步骤以及将该光阻层与氧化剂接23.如权利要求21所述的微影图案化方法，其中对该光阻层执行该渗透制程的步骤包24.如权利要求23所述的微影图案化方法，其中对该光阻层执行该渗透制程的步骤包28.如权利要求27所述的微影图案化方法，其中该第二渗透制程引入氧化铝而该第三30.如权利要求29所述的微影图案化方法，其中该第一金属化合物对一极紫外光辐射执行一第一渗透制程以对该光阻层引入一第一金属化合物，使其具5执行该第一渗透制程的步骤包含：于执行该曝光制程之前，使用执行该第二渗透制程的步骤包含：使用一第二含金属前驱执行一第一渗透制程以引入一第一金属化合物于该在形成该图案化光阻层后，执行一第二渗透制程以从该642.如权利要求41所述的微影图案化方法，其中将该光阻层与氮气接触的步骤在该循环过程的每一循环之中实施于施加该有机金属前驱物于该光阻层的步骤以及该将该光阻43.如权利要求41所述的微影图案化方法，其中对该光阻层执行该第一渗透制程的步46.如权利要求45所述的微影图案化方法，其中该第二渗透制程引入氧化铝而该第三执行该第一渗透制程的步骤包含：执行该第一渗透制程以引入该第一金属化合物对该极紫外光辐射具有吸收性且该第二金属化合物对该极紫外光使用一循环过程执行一第一渗透制程以引入一第一金属化合物对该光阻层执行一第二渗透制程以引入一第二金属化合物于该光阻在形成该图案化光阻层后，对该图案化光阻层执行一第三渗透制程以增强其蚀刻抗7路演进期间，功能密度(亦即，单位芯片面积的互连装置数目)通常会增加而几何尺寸(亦于支持较小装置的关键尺寸(criticaldimension,CD)需求。极紫外光微影采用的扫描器外光微影对光阻膜(photoresistfilm)施加了一组复杂的要求。ArF阻抗中的光酸产生剂(photoacidgenerator,PAG)吸收波长193nm的波并产生光酸，此酸具有1000倍的化学放89含第一和第二元件直接接触的实施例，也可能包含额外的元件形成在第一和第二元件之合至另一部件可能包含形成这些部件直接接触的实施例，也可能包含形成额外的部件插入的一些部件与另一些部件的关系。空间相对用语用于涵盖包含部件的装置的不同取向。另光部分或负型(negative-tone)光阻中的未曝光部分)，从而形成光阻图案，其可包括线(line)图案及/或沟槽(trench)图案。接着使用光阻图案作为后续蚀刻制程中的蚀刻遮罩[0039]采用化学放大的光阻通常称为“化学放大阻抗(chemicallyamplifiedresist,CAR)”。光阻包括在半导体制造期间抵抗蚀刻或离子布植的聚合物；产酸化合物(acid括结合含金属化学品以增加光阻敏感度的方法。含金属的化学品可用作敏化剂[0040]将含金属化学品结合至光阻中需要具有不同组成(composition)的新设计光阻及[0042]图5A至图5F是根据一些实施例，建构出半导体结构200(或工件)在各种制造阶段around,GAA)场效晶体管、纳米线晶体管(nanowiretransistor)、纳米片晶体管硅和硅锗)或者由制作纳米线晶体管或纳米片晶体管的外延成oxynitride)、或其他适合的材料或组成。在一实施例中，下层204为抗反射涂层(anti-reflectioncoating,ARC)，例如无氮抗反射涂层(nitrogen-freeanti-reflection实施例的更进一步，基底202为光罩基底，其可包括透明材料(如石英)、或低热膨胀(low(例如，通过氟化氪(KrF)准分子激光的248nm辐射或通过氟化氩(ArF)准分子共-马来酸酐(poly(norbornene)-co-malaicanhydride,COMA)聚合物、聚羟苯乙烯烯酸酯类聚合物包括聚(甲基丙烯酸甲酯)(poly(meth合物302也包括多个侧部(sidelocPHS聚合物包括可与其它化学品形成化学键结的多个羟(O306包括苯环(phenylring)。在特定的范例中，光酸产生剂306包括锍阳离子(sulfonium[0054]渗透制程106可由原子层沉积技术或化学气相沉积技术实施。原子层沉积技术是具多次循环的循环过程(cyclicprocess)。每一循环还包含一个第一半循环(firsthalf使用以形成位于阻抗层206的聚合物材料中的金属化合物。化学气相沉积制程的条件包括[0056]将阻抗层206进行渗透处理可包括金属化合物207非均匀地散布至阻抗层206中。导致非均匀的极紫外光敏感度，可以抵消微影曝光制程所造成的底脚问题(footing例如丙二醇甲醚醋酸酯(propyleneglycolmonomethyletheracetate,PGMEA)，以引入[0059]渗透制程106还包含步骤106B，其在浸渍时间(soakingtime)期间将含金属材料类(functionalspecies)(例如羰基C＝O)上成[0061]阻抗层206上的含金属材料208经过一适当的浸渍期间后，使得金属化合物207充驱出(driveout)溶剂或其他液体及为后续的曝光制程准备阻抗层206而设计。通过步骤[0063]运用一些技术(如原子层沉积或化学气相沉积技术)，渗透制程106可包括步骤积制程)以结合金属化合物207至阻抗层206时，将基底202加热且维持在高温(例如在范围[0064]除了上述氧化铝作为金属化合物207的范例外，渗透制程还可使用不同的含金属属化合物207而言，带有水的异丙醇钛(titaniumisopropoxide)或带有水的四氯化钛金属前驱物可包括双(叔丁亚胺)双(叔丁胺)钨(bis(tert-butylimino)bis(tert-butylamino)tungsten)、双(叔丁亚胺)双(二甲胺)钨(Bis(tert-butylimino)bis(Tungstenhexacarbonyl)、或二氢化双(环戊二烯)钨(Bis(cyclopentadienyl)tungstendihydride)。就铪(Hf)的金属化合[0065]一些实施例中，渗透制程106包括使用有两种金属化合物(例如两种金属氧化物、透制程106可包括步骤106A至106D或可使用或实施各种分辨率增强方法，例如相位移(phase-shif罩，例如交替式相位移光罩(alternativephase-shiftmask)、衰减式相位偏移光罩的图案(例如IC布局)直接调节而不使用光罩(例如使用数字图案产生器(digitalpattern导体结构200，特别是对涂布在基底202上的阻抗层206，进行曝光后烘烤(post-exposure℃间的热腔室中执行。如在负型阻抗中交联(cross-linked)，或在正型阻抗中解聚(depolymerized)。其他范例影溶液或水性(aqueous)显影溶液选择性遮罩，对半导体结构200施加离子布植制程，从而在半导体结构200中形成各种掺杂部件一实施例中，图案化阻抗层206’的剩余部分可被剥离，留下基底202上的图案化硬遮罩金属氧化物可具有最高密度于顶部表面至最低密度于光阻层的底部表面的梯[0078]图2是根据一些实施例所建构的方法120的流程图。方法120从图中的区块102开法120包括两道以特定顺序实施的渗透制程。两道渗透制程分别称为第一渗透制程106(1)[0079]本例中，方法120进行至运用第一前驱物208对阻抗层206执行第一渗透制程106第一渗透制程106(1)可包含两道渗透程序(procedure)，个别包括步骤106A至106D或前述举例而言，操作106(1)包含对阻抗层206引入锡的一道渗透程序及引入铪的另一道渗透程制程106(2)引入氧化铝至阻抗层206。第二渗透制程106(2)在曝光制程及曝光后烘烤制程制程106(2)，使第二金属化合物引入到阻抗层206。第二渗透制程106(2)是为增强阻抗层的浓度可能需调低。阻抗层206中的透明金属化合物的浓度过高可能降低极紫外光吸收且透明金属化合物的浓度需调高以增加吸收金属化合物所吸收的极紫外光辐射。另一方面，金属化合物及吸收金属化合物渗透的晶圆；操作150，以给定的剂量对阻抗层执行曝光制执行渗透制程以引入金属化合物于此光阻层中，以增强此光阻层对极紫外光辐射的敏感[0098]本公开实施例的另一方面涉及半导体制造方法。此方法包括形成光阻层于基底对极紫外光辐射具有吸收性(absorptive)且此第二金属化合物对极紫外光辐射具有穿透属与此第一金属不同。此第一金属化合物为一吸收(absorbing)金属化合物，包含下列之化合物，使其具有最高密度于一底部表面至最低密度于此光阻层的一顶部表面的梯度浓