[发明专利]底部抗反射涂料

说明书

本公开涉及底部抗反射涂料。一种根据本公开的方法包括：提供衬底；在衬底上方沉积底层；在底层上方沉积光致抗蚀剂层；根据图案将光致抗蚀剂层的一部分和底层的一部分曝光于辐射源；烘烤光致抗蚀剂层和底层；以及对光致抗蚀剂层的曝光部分进行显影以将图案转移到光致抗蚀剂层。该底层包括：聚合物主链；极性可切换基团；键合到聚合物主链的可交联基团；以及光酸产生剂。极性可切换基团包括：键合到聚合物主链第一端基、包括氟的第二端基、以及键合在第一端基和第二端基之间的酸不稳定基团。该曝光分解光酸产生剂以生成酸性部分，该酸性部分在烘烤期间将第二端基从聚合物主链分离。

技术领域

本公开总体涉及底部抗反射涂料。

背景技术

半导体集成电路(IC)工业经历了指数增长。IC材料和设计的技术进步已经产生了几代IC，其中每一代都具有比上一代更小且更复杂的电路。在IC演进的过程中，功能密度(即每芯片面积的互连器件的数目)通常增加，而几何尺寸(即可以使用制造工艺产生的最小组件(或线))减小。这种缩小过程通常通过提高生产效率和降低相关成本来提供益处。这种缩小还增加了处理和制造IC的复杂性，并且要实现这些进步，需要在IC处理和制造中进行类似的发展。

在一个示例性方面，光刻是一种用于半导体微制造中以选择性地去除薄膜或衬底的一部分的工艺。该工艺使用光将图案(例如，几何图案)从光掩模转移到衬底上的光敏层(例如，光致抗蚀剂层)。光在光敏层的曝光区域中引起化学变化(例如，增加或减少溶解度)。可以在曝光衬底之前和/或之后执行烘烤工艺，例如，在预曝光和/或后曝光烘烤工艺中。预曝光烘烤工艺也可以称为后应用曝光工艺。然后，显影工艺用显影剂溶液选择性地去除曝光或未曝光的区域，从而在衬底上形成曝光图案。最后，实施一种工艺以从下面的(一个或多个)材料层去除(或剥离)剩余的光致抗蚀剂，该工艺可以经受附加的电路制造步骤。对于复杂的IC器件，衬底可以经历多次光刻图案化工艺。尽管常规的底层组分和光刻工艺通常足以满足其预期目的，但是它们还不能完全令人满意。例如，在一些IC制造场景中，可以将光致抗蚀剂层直接沉积在底层(例如，底部抗反射涂覆层(BARC)层)上，以对底层下方的材料层进行件图案化。由于光致抗蚀剂层对底层的亲和性，浮渣或残留的光致抗蚀剂材料可能留在底层上的曝光图案中。需要附加的改进。

发明内容

根据本公开的一个实施例，提供了一种半导体器件制造的方法，包括：提供衬底；在所述衬底上方沉积底层，所述底层包括：聚合物主链；极性可切换基团，包括：键合至所述聚合物主链第一端基、包括氟的第二端基、以及键合在所述第一端基和所述第二端基之间的酸不稳定基团；可交联基团，键合至所述聚合物主链；以及光酸产生剂；在所述底层上方沉积光致抗蚀剂层；根据图案将所述光致抗蚀剂层的一部分和所述底层的一部分曝光于辐射源，从而分解所述底层的曝光部分中的所述光酸产生剂以产生酸性部分；烘烤所述光致抗蚀剂层和所述底层，使得所述酸性部分与所述酸不稳定基团反应，以将所述第二端基与所述聚合物主链分离；以及对所述光致抗蚀剂层的曝光部分进行显影以将所述图案转移到所述光致抗蚀剂层。

根据本公开的另一实施例，提供了一种半导体器件制造的方法，包括：提供衬底；在所述衬底上方沉积底层，其中，所述底层包括：聚合物主链；含氟基团，键合至所述聚合物主链；极性基团，键合至所述聚合物主链；热可交联基团，键合至所述聚合物主链；交联剂；以及热酸产生剂，包括被配置为催化所述极性基团和所述交联剂之间的键合的酸性部分；在所述底层上方沉积光致抗蚀剂层；根据图案将所述光致抗蚀剂层的一部分曝光于辐射源；烘烤所述光致抗蚀剂层；以及对所述光致抗蚀剂层的曝光部分进行显影以将所述图案转移到所述光致抗蚀剂层。