[发明专利]制造半导体器件的方法

说明书

本申请涉及制造半导体器件的方法，包括在基板上方形成包括含金属的光致抗蚀剂的多层光致抗蚀剂结构。多层光致抗蚀剂结构包括两个或更多个具有不同物理参数的含金属的光致抗蚀剂层。含金属的光致抗蚀剂是第一前体和第二前体的反应产物，并且使用不同的光致抗蚀剂层形成参数形成多层光致抗蚀剂结构的每一层。不同的光致抗蚀剂层形成参数是选自由以下组成的组中的一个或多个：第一前体、第一前体的量、第二前体、第二前体的量、每个光致抗蚀剂层形成操作的时间长度以及光致抗蚀剂层的加热条件。使多层光致抗蚀剂结构选择性地暴露于光化辐射以形成潜在图案，并且通过将显影剂施加到选择性暴露的多层光致抗蚀剂结构以形成图案来使潜在图案显影。

技术领域

本公开涉及的制造半导体器件的方法。

背景技术

随着消费者设备响应于消费者需求而变得越来越小，这些设备的各个部件也必须减小大小。构成例如移动电话、计算机平板电脑等设备的主要部件的半导体器件已被迫变得越来越小，对应地也迫使半导体器件内的各个器件(例如，晶体管、电阻器、电容器等)也要减小大小。

在半导体器件的制造过程中使用的一种使能技术是使用光刻材料。将此类材料施加至待图案化的层的表面，然后暴露于本身已被图案化的能量。此类暴露改变了光敏材料的暴露区域的化学和物理特性。可以利用这种改性以及在未暴露的光敏材料区域中缺乏改性，来去除一个区域而不去除另一个区域。

然而，随着各个器件的大小减小，用于光刻处理的工艺窗口变得越来越收紧。如此，光刻处理领域中的进步对于维持按比例缩小器件的能力是必需的，并且为了满足期望的设计标准，以便可以保持朝向越来越小的部件前进，还需要进一步的改进。

随着半导体行业已经为了追求更高的器件密度、更高的性能和更低的成本而进展到纳米技术工艺节点，在减小半导体特征大小方面存在挑战。已经开发了极紫外光刻(EUVL)以形成更小的半导体器件特征大小并增加半导体晶片上的器件密度。为了改善EUVL，需要增大晶片暴露生产量。晶片暴露生产量可以通过增加暴露功率或增加抗蚀剂光速度来改善。

发明内容

根据本公开的一个实施方式，提供了一种制造半导体器件的方法，包括：

在基板上方形成包括含金属的光致抗蚀剂的多层光致抗蚀剂结构，

其中所述多层光致抗蚀剂结构包括两个或更多个具有不同物理参数的含金属的光致抗蚀剂层，

其中含金属的光致抗蚀剂是第一前体和第二前体的反应产物，并且

其中使用不同的光致抗蚀剂层形成参数，形成多层光致抗蚀剂结构的每一层，

其中，所述不同的光致抗蚀剂层形成参数是选自由以下组成的组中的一个或多个：第一前体、第一前体的量、第二前体、第二前体的量、每个光致抗蚀剂层形成操作的时间长度以及光致抗蚀剂层的加热条件；

选择性地将多层光致抗蚀剂结构暴露于光化辐射以形成潜在图案；并且

通过将显影剂施加到选择性暴露的多层光致抗蚀剂结构上以形成图案来使潜在图案显影。

根据本公开的另一实施方式，提供了一种形成图案的方法，包括：

在基板上形成具有第一物理参数的第一抗蚀剂层；

在所述第一抗蚀剂层上方形成具有第二物理参数的第二抗蚀剂层，其中所述第一物理参数和所述第二物理参数不同；

逐图案地交联所述第一抗蚀剂层和所述第二抗蚀剂层；并且

去除第一抗蚀剂层和第二抗蚀剂层的未交联的部分以在第一抗蚀剂层和第二抗蚀剂层中形成图案，

其中第一抗蚀剂层和第二抗蚀剂层是第一含金属前体和第二前体的反应产物，

其中，使用不同的抗蚀剂层形成参数形成所述第一抗蚀剂层和所述第二抗蚀剂层，