[发明专利]光致抗蚀剂层表面处理、盖层和形成光致抗蚀剂图案的方法

说明书

本申请涉及光致抗蚀剂层表面处理、盖层和形成光致抗蚀剂图案的方法。具体地，一种在光致抗蚀剂层中形成图案的方法包括在基板上方形成光致抗蚀剂层，以及降低所述光致抗蚀剂层的湿气或氧气吸收特性。使所述光致抗蚀剂层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至所述经选择性暴露的光致抗蚀剂层使所述潜在图案显影以形成图案。

相关申请

本申请要求2020年3月30日提交的美国临时专利申请号63/002,297和2020年5月18日提交的美国临时专利申请号63/026,695的优先权，这些美国临时专利申请的全部内容以引用方式并入本文。

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的大小也必然减小。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)的大小也要减小。

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，用于光刻加工的工艺窗口变得越来越收紧。如此，光刻加工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。

发明内容

本公开的一些实施方式提供一种在光致抗蚀剂层中形成图案的方法，所述方法包括：在基板上方形成光致抗蚀剂层；降低所述光致抗蚀剂层的湿气或氧气吸收特性；将所述光致抗蚀剂层选择性地暴露于光化辐射以形成潜在图案；以及通过将显影剂施加至所述经选择性暴露的光致抗蚀剂层使所述潜在图案显影以形成图案。

本公开的另一些实施方式提供了一种制造半导体器件的方法，所述方法包括：在基板上方形成光致抗蚀剂层，包括：将气态的第一前体和第二前体合并以形成光致抗蚀剂材料，以及在所述基板上方沉积所述光致抗蚀剂材料；降低所述光致抗蚀剂层的湿气或氧气吸收特性；将所述光致抗蚀剂层选择性地暴露于光化辐射，以在所述光致抗蚀剂层中形成潜在图案；通过将显影剂施加至所述经选择性暴露的光致抗蚀剂层使所述潜在图案显影以在所述光致抗蚀剂层中形成图案；以及将所述光致抗蚀剂层中的所述图案延伸到所述基板中。

本公开的还要一些实施方式提供了一种制造半导体器件的方法，所述方法包括：通过原子层沉积(ALD)或化学气相沉积(CVD)在基板表面上方沉积包含第一有机金属化合物和第二化合物的光致抗蚀剂组合物以形成光致抗蚀剂层；降低所述光致抗蚀剂层的湿气或氧气吸收特性；将所述光致抗蚀剂层选择性地暴露于光化辐射以形成潜在图案；通过将显影剂施加至所述经选择性暴露的光致抗蚀剂层使所述潜在图案显影以形成暴露所述基板表面的一部分的图案；以及去除所述基板表面的通过所述显影暴露的一部分。

附图说明

当结合附图阅读时，从以下详细描述将最好地理解本公开。要强调的是，根据行业中的标准实践，各种特征未按比例绘制并且仅用于说明目的。实际上，为了讨论清楚起见，各种特征的尺寸可以任意增大或减小。

图1示出了根据本公开的一个实施方式的顺序操作的工艺阶段。

图2A和图2B示出了根据本公开的实施方式的制造半导体器件的工艺流程。

图3示出了根据本公开的一个实施方式的顺序操作的工艺阶段。

图4A和图4B示出了根据本公开的实施方式的顺序操作的工艺阶段。

图5A、图5B、图5C和图5D示出了根据本公开的实施方式的顺序操作的工艺阶段。