图案形成方法和光致抗蚀剂图案外涂层组合物技术

一种图案形成方法，包含：(a)提供半导体衬底；(b)在所述半导体衬底上形成光致抗蚀剂图案，其中所述光致抗蚀剂图案由光致抗蚀剂组合物形成，所述光致抗蚀剂组合物包含：包含酸不稳定基团的第一聚合物；和光酸产生剂；(c)在所述光致抗蚀剂图案上涂布图案外涂层组合物，其中所述图案外涂层组合物包含第二聚合物和有机溶剂，其中所述有机溶剂包含一种或多种酯溶剂，其中所述酯溶剂具有式R1‑C(O)O‑R2，其中R1是C3‑C6烷基并且R2是C5‑C10烷基；(d)烘烤经涂布的所述光致抗蚀剂图案；和(e)用冲洗剂冲洗所述经涂布的光致抗蚀剂图案以去除所述第二聚合物。所述方法尤其适用于制造半导体装置。

【技术实现步骤摘要】
图案形成方法和光致抗蚀剂图案外涂层组合物
本专利技术大体上涉及电子装置的制造。更具体地说，本专利技术涉及适用于形成精细光刻图案的图案形成方法和光致抗蚀剂图案外涂层组合物。
技术介绍
在半导体制造工业中，光致抗蚀剂材料用于将图像转移到安置在半导体衬底上的一个或多个底层，如金属、半导体和介电层，以及所述衬底本身。为了提高半导体装置的集成密度和允许形成尺寸在纳米范围内的结构，已开发并且继续开发出具有高分辨率能力的光致抗蚀剂和光刻处理工具。正型化学增幅光致抗蚀剂常规地用于高分辨率处理。这类抗蚀剂典型地采用具有酸不稳定离去基团的树脂和光酸产生剂。经由光掩模逐图案暴露于活化辐射使得酸产生剂形成酸，其在曝光后烘烤期间造成树脂的曝光区域中的酸不稳定基团的裂解。这产生水性碱性显影剂溶液中的抗蚀剂的曝光与未曝光区域之间的可溶性特征差异。在正型显影(PTD)方法中，抗蚀剂的曝光区域可溶于水性碱性显影剂中并且从衬底表面去除，而不溶于显影剂中的未曝光区在显影之后保留以形成正像。常规地通过增加曝光设备的数值孔径和使用更短的曝光波长来实现光刻缩放。目前，ArF(193nm)光刻是大批量生产高级半导体装置的标准。A本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图案形成方法，包含：(a)提供半导体衬底；(b)在所述半导体衬底上形成光致抗蚀剂图案，其中所述光致抗蚀剂图案由光致抗蚀剂组合物形成，所述光致抗蚀剂组合物包含：包含酸不稳定基团的第一聚合物；和光酸产生剂；(c)在所述光致抗蚀剂图案上涂布图案外涂层组合物，其中所述图案外涂层组合物包含第二聚合物和有机溶剂，其中所述有机溶剂包含一种或多种酯溶剂，其中所述酯溶剂具有式R1‑C(O)O‑R2，其中R1是C3‑C6烷基并且R2是C5‑C10烷基；(d)烘烤经涂布的所述光致抗蚀剂图案；和(e)用冲洗剂冲洗所述经涂布的光致抗蚀剂图案以去除所述第二聚合物。

【技术特征摘要】
2017.05.01 US 62/4929431.一种图案形成方法，包含：(a)提供半导体衬底；(b)在所述半导体衬底上形成光致抗蚀剂图案，其中所述光致抗蚀剂图案由光致抗蚀剂组合物形成，所述光致抗蚀剂组合物包含：包含酸不稳定基团的第一聚合物；和光酸产生剂；(c)在所述光致抗蚀剂图案上涂布图案外涂层组合物，其中所述图案外涂层组合物包含第二聚合物和有机溶剂，其中所述有机溶剂包含一种或多种酯溶剂，其中所述酯溶剂具有式R1-C(O)O-R2，其中R1是C3-C6烷基并且R2是C5-C10烷基；(d)烘烤经涂布的所述光致抗蚀剂图案；和(e)用冲洗剂冲洗所述经涂布的光致抗蚀剂图案以去除所述第二聚合物。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一聚合物包含下式(III)的重复单元：其中：R4是氢或甲基；R5是选自羟基、C1-C8烷氧基、C5-C12芳氧基、C2-C10烷氧基羰氧基、C1-C4烷基、C5-C15芳基和C6-C20芳烷基的一个或多个基团，其中一个或多个碳氢任选地经卤素原子取代；b是1到5的整数；其中至少一个R5独立地选自羟基、C1-C8烷氧基、C5-C12芳氧基和C2-C10烷氧基羰氧基。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述酯溶剂是异丁酸异戊酯。4.根据权利要求1到3中任一项所述的方法，其中所述图案外涂层组合物进一步包含沸点低于所述酯溶剂的第二有机溶剂。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第二有机溶剂是单醚。6.根据权利要求1到5中任一项所述的方法，其中所述图案外涂层组合物进一步包含醇溶剂。7.根据权利要求1到6中任一项所述的方法，其中所述第二聚合物包含含有-C(CF3)2OH基团的重复单元和/或含有酸基团的重复单元。8.根据权利要求1到7中任一项所述的方法，其中所述图案外涂层组合物不含非聚合酸和非聚合酸产生剂。9.根据权利要求1到8中任一项所述的方法，其中所述冲洗剂是氢氧化四甲基铵水溶液。10.根据权利要求1到9中...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯希森，刘聪，I·考尔，
申请(专利权)人：罗门哈斯电子材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US