制造集成电路器件的方法技术

一种制造集成电路(IC)器件的方法包括：曝光在衬底的主表面上形成的光致抗蚀剂膜的部分区域以产生酸；以及，使酸在光致抗蚀剂膜的部分区域中扩散。使酸扩散可以包括：使用面向衬底的电极通过填充在光致抗蚀剂膜和电极之间的电场透过层在与衬底的主表面延伸的方向垂直的方向上对光致抗蚀剂膜施加电场。电场透过层可以包括含离子层或导电聚合物层。

Method of Manufacturing Integrated Circuit Devices

【技术实现步骤摘要】
制造集成电路器件的方法相关申请的交叉引用将于2018年3月16日在韩国知识产权局递交的题为“METHODOFMANUFACTURINGINTEGRATEDCIRCUITDEVICE”的韩国专利申请No.10-2018-0031102通过引用的方式整体合并在本文中。
实施例涉及制造集成电路(IC)器件的方法，更具体地，涉及使用电场来制造IC器件的方法。
技术介绍
随着IC器件的按比例缩小和高集成度的快速发展，当使用光刻工艺形成图案时，需要能够确保要形成的图案的尺寸精度的新技术。特别地，随着IC器件的设计规则的减小，开发了改善临界尺寸(CD)一致性和使用用于形成以精细间距高密度布置的多个图案的光刻工艺中的简化工艺来提高生产率的技术。
技术实现思路
一个或多个实施例涉及制造IC器件的方法。所述方法包括在衬底的主表面上形成包括光致产酸剂PAG在内的光致抗蚀剂膜。曝光光致抗蚀剂膜的第一区域以在第一区域中产生酸。可以通过经由在光致抗蚀剂膜和面向衬底的主表面的电极之间的电场透过层在与衬底的主表面延伸的方向垂直的方向上对光致抗蚀剂膜施加电场，使酸在光致抗蚀剂膜的第一区域中扩散。电场透过层可以包括含离子层或导电聚合物层。一个或多个实施例涉及一种制造IC器件的方法。所述方法包括制备第一电极、第二电极、和与第一电极和第二电极连接的电源，电源在第一电极和第二电极之间施加电场。可以在衬底的主表面上形成光致抗蚀剂膜，光致抗蚀剂膜包括光致产酸剂(PAG)。曝光光致抗蚀剂膜的第一区域，以在光致抗蚀剂膜的第一区域中产生酸。可以将衬底布置为使得光致抗蚀剂膜面向第一电极，在两者之间存在包括含离子层在内的电场透过层。可以通过经由电场透过层在与衬底的主表面延伸的方向垂直的方向上对光致抗蚀剂膜施加电场，使酸在光致抗蚀剂膜的第一区域中扩散。可以通过显影光致抗蚀剂膜来形成光致抗蚀剂图案。一个或多个实施例涉及一种制造IC器件的方法。所述方法可以包括制备第一电极、第二电极、和与第一电极和第二电极连接的电源，电源在第一电极和第二电极之间施加电场。包括光致产酸剂(PAG)在内的光致抗蚀剂膜可以形成在衬底的主表面上。可以在光致抗蚀剂膜上形成电场透过层，电场透过层包括导电聚合物层。可以通过电场透过层曝光光致抗蚀剂膜的第一区域，以在光致抗蚀剂膜的第一区域中产生酸。可以将衬底布置为使得光致抗蚀剂膜面向第一电极，在两者之间存在电场透过层。可以通过经由电场透过层在与衬底的主表面延伸的方向垂直的方向上对光致抗蚀剂膜施加电场，使酸在光致抗蚀剂膜的第一区域中扩散。可以通过显影光致抗蚀剂膜来形成光致抗蚀剂图案。附图说明通过参考附图详细描述示例性实施例，特征对于本领域技术人员将变得显而易见，在附图中：图1示出了根据实施例的制造集成电路(IC)器件的方法的流程图；图2A至图2D示出了根据实施例的制造IC器件的方法中的顺序阶段的横截面图；图3示出了根据实施例的当电场透过层包括离子水时制造IC器件的方法的流程图；图4示出了根据实施例的当电场透过层包括离子凝胶图案时制造IC器件的方法的流程图；图5示出了根据实施例的当电场透过层包括导电聚合物层时制造IC器件的方法的流程图；图6示出了显示根据实施例的制造IC器件的方法中的电场施加工艺和热施加工艺的接通/关断时间点的定时图；图7示出了根据其它实施例的制造IC器件的方法的流程图；图8示出了根据其它实施例的制造IC器件的方法的流程图；以及图9A和图9B示出了图8中所示的制造IC器件的方法中的一些阶段的横街面图。具体实施方式图1是根据实施例的制造集成电路(IC)器件的方法的流程图。图2A至图2D是根据实施例的制造IC器件的方法中的顺序阶段的横截面图。将参考图1和图2A至图2D描述根据实施例的制造IC器件的方法。参考图1和图2A，在工艺P12中，可以在衬底110上形成光致抗蚀剂膜120。衬底110可以具有主表面110M，并且光致抗蚀剂膜120可以形成在衬底110的主表面110M上。衬底110可以包括含有单一材料的单层或含有多种不同材料的多层结构。多层结构可以包括半导体层、绝缘层、导电层或其组合。衬底110的主表面110M可以包括待处理的膜，并且光致抗蚀剂膜120可以形成在该待处理的膜上。在一些实施例中，待处理的膜可以包括待蚀刻的区域、待注入离子的区域、待化学或物理修改的区域等。在一些实施例中，可以在衬底110和光致抗蚀剂膜120之间形成抗反射层(ARL)。在一些实施例中，待处理的膜可以是半导体衬底。在一些其它实施例中，待处理的膜可以包括导电膜、介电膜、绝缘膜或其组合，这些膜可以形成在半导体衬底上。例如，待处理的膜可以包括金属、合金、金属碳化物、金属氮化物、金属氧氮化物、金属碳氧化物、半导体、多晶硅(poly-Si)、氧化物、氮化物、氮氧化物或其组合。在一些实施例中，为了形成光致抗蚀剂膜120，可以用包括光敏聚合物、光致产酸剂(PAG)和溶剂在内的光致抗蚀剂组合物涂覆衬底110。可以使用旋涂工艺、喷涂工艺、深涂工艺等来执行光致抗蚀剂组合物的涂覆。光致抗蚀剂膜120可以由正型光致抗蚀剂材料获得。光致抗蚀剂膜120可以包括通过酸的作用来增加其极性的聚合物。例如，光致抗蚀剂膜120可以包括含有酸不稳定保护基团的聚合物和含有PAG的化学放大光致抗蚀剂。在一些实施例中，光致抗蚀剂膜120可以包括248nm氟化氪(KrF)准分子激光抗蚀剂、193nm氟化氩(ArF)准分子激光抗蚀剂、157nmF2准分子激光抗蚀剂、13.5nm极紫外(EUV)抗蚀剂等。例如，光致抗蚀剂膜120可以包括基于(甲基)丙烯酸酯的聚合物。基于(甲基)丙烯酸酯的聚合物可以是基于脂肪族(甲基)丙烯酸酯的聚合物。例如，基于(甲基)丙烯酸酯的聚合物可以包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚(甲基丙烯酸叔丁酯)、聚(甲基丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸降冰片酯)、基于(甲基)丙烯酸酯的聚合物的重复单元的二元或三元共聚物、或其组合等。此外，上述聚合物可以具有被各种酸不稳定保护基团替代的结构。酸不稳定保护基团可以选自叔丁氧基羰基(t-BOC)、异壬基、2-甲基-2-金刚烷基、2-乙基-2-金刚烷基、3-四氢呋喃基、3-氧代环己基、γ-丁内酯-3-基、马来酸内酯(mavaloniclactone)、γ-丁内酯-2-基、3-甲基-γ-丁内酯-3-基、2-四氢吡喃基、2-四氢呋喃基、2，3-碳酸丙烯酯-1-基、1-甲氧基乙基、1-乙氧基乙基、1-(2-甲氧基乙氧基)乙基、1-(2-乙酰氧基乙氧基)乙基、叔乙氧基羰基甲基、甲氧基甲基、乙氧基甲基、三甲氧基甲硅烷基、三乙氧基甲硅烷基等。参考图1和图2B，在工艺P14中，可以曝光光致抗蚀剂膜120的部分区域，使得可以从光致抗蚀剂膜120产生酸PA。为了曝光光致抗蚀剂膜120的部分区域，可以通过光掩模122将光照射到光致抗蚀剂膜120的部分区域上。曝光工艺可以使用电子束(e-beam)曝光系统、极紫外(EUV)曝光系统、248nmKrF准分子激光曝光系统、193nmArF准分子激光曝光系统、365nmi-线曝光系统等来执行。当将使用形成在衬底110上的光致抗蚀剂膜120来形成精细图案(例如，宽度为几十纳米的多个接触孔图案)时，可以采用EUV光刻工艺，该工艺包括使用波本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造集成电路器件的方法，所述方法包括：在衬底的主表面上形成光致抗蚀剂膜，所述光致抗蚀剂膜包括光致产酸剂PAG；曝光所述光致抗蚀剂膜的第一区域，以在所述光致抗蚀剂膜的第一区域中产生酸；通过经由在所述光致抗蚀剂膜和面向所述衬底的主表面的电极之间的电场透过层在与所述衬底的主表面延伸的方向垂直的方向上对所述光致抗蚀剂膜施加电场，使酸在所述光致抗蚀剂膜的第一区域中扩散；以及通过显影所述光致抗蚀剂膜形成光致抗蚀剂图案，其中，所述电场透过层包括含离子层或导电聚合物层。

【技术特征摘要】
2018.03.16 KR 10-2018-00311021.一种制造集成电路器件的方法，所述方法包括：在衬底的主表面上形成光致抗蚀剂膜，所述光致抗蚀剂膜包括光致产酸剂PAG；曝光所述光致抗蚀剂膜的第一区域，以在所述光致抗蚀剂膜的第一区域中产生酸；通过经由在所述光致抗蚀剂膜和面向所述衬底的主表面的电极之间的电场透过层在与所述衬底的主表面延伸的方向垂直的方向上对所述光致抗蚀剂膜施加电场，使酸在所述光致抗蚀剂膜的第一区域中扩散；以及通过显影所述光致抗蚀剂膜形成光致抗蚀剂图案，其中，所述电场透过层包括含离子层或导电聚合物层。2.根据权利要求1所述的方法，其中，使所述酸扩散包括在施加电场之前使所述光致抗蚀剂膜和所述电极中的每一个与所述电场透过层接触。3.根据权利要求1所述的方法，其中：所述电场透过层包括离子水，以及所述离子水包括水和从以下获得的离子：氯化钠、氯化钾、氯化锂、硝酸钠或四甲基氯化铵。4.根据权利要求1所述的方法，其中，使所述酸扩散包括：将所述衬底和所述电极布置为使得所述光致抗蚀剂膜的顶表面与所述电极分离，在两者之间存在分离空间；将离子水注入到所述分离空间中，以形成所述电场透过层；以及通过所述离子水对所述光致抗蚀剂膜施加电场。5.根据权利要求1所述的方法，其中：所述电场透过层包括离子凝胶图案，以及所述离子凝胶图案包括有机胺阳离子和反阴离子。6.根据权利要求1所述的方法，其中，使所述酸扩散包括：提供离子凝胶图案来作为所述电极和所述光致抗蚀剂膜之间的所述电场透过层；将所述衬底和所述电极布置为使得所述光致抗蚀剂膜和所述电极中的每一个与所述离子凝胶图案接触；以及通过所述离子凝胶图案对所述光致抗蚀剂膜施加电场。7.根据权利要求1所述的方法，在曝光所述光致抗蚀剂膜的第一区域之前，还包括提供导电聚合物层来作为所述电场透过层，其中，使所述酸扩散包括：将所述衬底和所述电极布置为使得所述光致抗蚀剂膜和所述电极中的每一个与所述导电聚合物层接触；以及通过所述导电聚合物层对所述光致抗蚀剂膜施加电场。8.根据权利要求1所述的方法，其中，使所述酸扩散还包括在施加电场期间加热所述衬底。9.一种制造集成电路器件的方法，所述方法包括：制备第一电极、第二电极、和与所述第一电极和所述第二电极连接的电源，所述电源在所述第一电极和所述第二电极之间施加电场；在衬底的主表面上形成光致抗蚀剂膜，所述光致抗蚀剂膜包括光致产酸剂PAG；曝光所述光致抗蚀剂膜的第一区域，以在所述光致抗蚀剂膜的第一区域中产生酸；将所述衬底布置为使得所述光致抗蚀剂膜面向所述第一电极，在两者之间存在包括含离子层在内的电场...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴珍，南象基，韩奎熙，金进玉，朴镇弘，刘光渭，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，成均馆大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：韩国,KR