用于制造半导体器件的方法和系统技术方案

一种用于制造半导体器件的系统包括：第一供应器、第二供应器、混合器和施加器。第一供应器配置为供应具有第一化学品的显影液。第二供应器配置为将第二化学品供应到混合器。混合器配置为混合显影液与第二化学品，其中，第二化学品配置为在显影液中形成多个气泡。施加器配置为将混合有气泡的显影液施加至形成在衬底上的光刻胶层，其中，光刻胶层具有曝光区域，并且第一化学品配置为通过化学反应来溶解光刻胶层的曝光区域。本发明专利技术的实施例还涉及用于制造半导体器件的方法。

【技术实现步骤摘要】
用于制造半导体器件的方法和系统
本专利技术的实施例涉及用于制造半导体器件的方法和系统。
技术介绍
半导体集成电路(IC)产业经历了指数级增长。在IC材料和设计中的技术进步已经产生了多代集成电路，其中每一代比上一代具有更小和更复杂的电路。在IC演化的过程中，功能密度(即，每芯片面积的互连器件的数量)已普遍增加，而几何尺寸(即，可使用制造工艺创建的最小组件(或线))减小。这种按比例缩小工艺通常通过提高生产效率和降低相关成本来提供益处。这种按比例减小也已经增加了处理和制造IC的复杂度，并且为了实现这些进步，需要IC处理和制造中的类似发展，例如，光刻工艺通常实施曝光和显影工艺以在IC晶圆制造和掩模制造期间图案化小部件。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种用于制造半导体器件的方法，包括：在具有第一化学品的显影液中形成多个气泡；将所述显影液施加至设置在衬底上的光刻胶层上，其中，所述光刻胶层具有曝光区域，并且所述第一化学品配置为通过化学反应来溶解所述光刻胶层的曝光区域。本专利技术的另一实施例提供了一种用于制造半导体器件的方法，包括：将气体引入显影液；和通过使用部分溶解所述气体的所述显影液显影设置在衬底上的光刻胶层的曝光区域，其中，所述显影液配置为通过化学反应来溶解所述光刻胶层的所述曝光区域。本专利技术的又一实施例提供了一种用于制造半导体器件的系统，包括：第一供应器，配置为供应具有第一化学品的显影液；第二供应器，配置为供应第二化学品；混合器，配置为混合所述显影液与第二化学品，其中，所述第二化学品配置为在所述显影液中形成多个气泡；施加器，配置为将混合有所述气泡的所述显影液施加至形成在衬底上的光刻胶层上，其中，所述光刻胶层具有曝光区域，并且所述第一化学品配置为通过化学反应溶解所述光刻胶层的所述曝光区域。附图说明当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本专利技术的各方面。应该注意，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。图1A至图1C是根据本专利技术的一些实施例的按顺序示出半导体器件的制造步骤的截面图；图2是根据本专利技术的一些实施例的示出半导体器件的截面图；图3是根据本专利技术的一些实施例的用于制造半导体器件的方法的流程图；图4是根据本专利技术的一些其他实施例的用于制造半导体器件的方法的流程图；图5是根据本专利技术的一些实施例的示出用于制造半导体器件的系统的示意图；和图6是根据本专利技术的一些其它实施例的示出图5的混合器的示意图。具体实施方式以下公开内容提供了许多用于实现所提供主题的不同特征的不同实施例或实例。下面描述了组件和布置的具体实例以简化本专利技术。当然，这些仅仅是实例，而不旨在限制本专利技术。例如，在以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触形成的实施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。此外，本专利技术可在各个实例中重复参考标号和/或字符。该重复是为了简单和清楚的目的，并且其本身不指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。而且，为便于描述，在此可以使用诸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等的空间相对术语，以描述如图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)元件或部件的关系。除了图中所示的方位外，空间相对术语旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。装置可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方位上)，而本文使用的空间相对描述符可以同样地作相应的解释。参照图1A至图1C。图1A至图1C是根据本专利技术的一些实施例按顺序示出半导体器件100的制造步骤的截面图。半导体器件100(见图1C)包括衬底102和光刻胶层104。光刻胶层104由诸如旋涂的适当的技术涂布在衬底102上。在光刻胶层104涂布在衬底102上之后，可以实施软烘烤工艺以部分驱除光刻胶层104中的溶剂。衬底102可包括晶圆以及形成在晶圆上的多个导电和非导电薄膜。晶圆可以是包含硅的半导体衬底(换句话说，硅晶圆)。或者或另外，该晶圆包括另一元素半导体，例如锗；化合物半导体，包括碳化硅、砷化镓、磷化镓、磷化铟、砷化铟、和/或锑化铟；合金半导体，包括硅-锗(SiGe)、磷砷化镓(GaAsP)、砷化铝铟(AlInAs)、砷化铝镓(AlGaAs)、砷化镓铟(GaInAs)、磷化镓铟(GaInP)和/或磷砷化镓铟(GaInAsP)。在又一些可选实施例中，晶圆具有绝缘体上半导体(SOI)结构。多个导电和非导电薄膜可包括导电或绝缘材料。例如，导电材料包括金属，诸如铝(Al)、铜(Cu)、钨(W)，镍(Ni)、钛(Ti)、金(Au)、铂(Pt)、或金属的合金。绝缘材料可以包括氧化硅、氮化硅、或它们的组合。衬底102可以可选地为非半导体材料，诸如用于薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)器件的玻璃衬底，或用于光掩模(掩模或中间掩模)的熔融石英或氟化钙。衬底102可以包括将被图案化的一个或多个其他材料层，诸如多晶硅层、导电层、介电层、或各种材料的多个层。如图1A所示，光刻胶层104沉积在衬底102上方。光刻胶层104可以包括正性光刻胶或负性光刻胶。光刻胶层104还可以包括单个光刻胶膜或多层光刻胶膜。如图1A所示，沉积在衬底102上的光刻胶层104在曝光工艺期间通过光学曝光工具(例如光刻装置)曝光。由光学工具产生的光L(即，辐射的一种形式)投射在掩模106上。光L可以包括I线光、深紫外线(DUV)、远紫外(EUV)光、X射线光、或它们的组合。掩模106阻挡一些光L以将集成电路(IC)设计布局的图案转移至光刻胶层104。掩模106包括二元掩模或相移掩模(PSM)。相移掩模可以是交替相移掩模(alt.PSM)或衰减相移掩模(att.PSM)。在一些实施例中，掩模也称为光掩模或中间掩模。如图1A所示，一些光L被掩模106阻挡，并且一些光L穿过掩模106并被投射在光刻胶层104上，其中光与光刻胶层104中的光敏化学物反应，以形成潜像。例如，光敏化学物是深紫外线(DUV)光刻胶中的光产酸剂(PEG)。光刻胶中的PAG在光L的照射下释放酸，且该酸促进化学扩增反应(CAR)，例如，在曝光后烘烤工艺(PEB)期间从曝光区域的光刻胶中释放保护基团。由于从光刻胶释放保护基团，曝光区域的光刻胶的极性从疏水极性改变为亲水极性，并且也在曝光的光刻胶层中形成潜图案。如图1B所示，显影液108施加到沉积在衬底102上的光刻胶层104的曝光区域105(即，亲水部分)以显影成图案化结构(见图1C)。在所描述的实施例中，最终的图案化结构取决于显影剂性质。例如，如果诸如四甲基氢氧化铵(TMAH)的显影液108施加到光刻胶层104的曝光区域105，则光刻胶层104的曝光区域105在显影工艺期间被显影液108溶解，以及光刻胶层104的未曝光(疏水)部分保留，以形成图案化的光刻胶层104a，提供图1C所示的最终的图案化结构。如图1C所示，多个沟槽104b分隔图案化的光刻胶层104a的节段。通过去除光刻胶层104的曝光区域105形成这些沟槽104b。沟槽104b的高宽比可以定义为沟槽104b的深度D与沟槽104b的横向宽度W的比率。沟槽104b的深度D也可以被认为光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造半导体器件的方法，包括：在具有第一化学品的显影液中形成多个气泡；将所述显影液施加至设置在衬底上的光刻胶层上，其中，所述光刻胶层具有曝光区域，并且所述第一化学品配置为通过化学反应来溶解所述光刻胶层的曝光区域。

【技术特征摘要】
2015.09.30 US 14/871,8461.一种用于制造半导体器件的方法，包括：在具有第一化学品的显影液中形成多个气泡；将所述显影液施加至设置在衬底上的光刻胶层上，其中，所述光刻胶层具有曝光区域，并且所述第一化学品配置为通过化学反应来溶解所述光刻胶层的曝光区域。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述形成包括：混合所述显影液与第二化学品，所述第二化学品配置为在所述显影液中形成所述多个气泡。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述混合包括：通过使用螺旋桨混合所述显影液与所述第二化学品。4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第二化学品配置为产生含有二氧化碳的气泡。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述曝光区域的去除在所述光刻胶层中形成图案化结构，并且所述气泡配置为防止在所述图案化结构的底部处形成基脚部分。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述形成包括：混合所述显影液与第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：余俊益，庄明轩，罗益全，林长发，郑景弘，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71