本公開(kāi)涉及一種微影方法。
背景技術(shù)：
在集成電路(ic)制造中，圖案化光致抗蝕劑層用來(lái)將具有細(xì)小特征尺寸的設(shè)計(jì)圖案從光掩模轉(zhuǎn)移至晶片。隨著圖案的分辨率增加，人們期望能夠縮小光致抗蝕劑圖案的臨界尺寸以創(chuàng)造更小的特征尺寸。然而，關(guān)于通過(guò)后顯影處理可縮小多少光致抗蝕劑圖案的臨界尺寸，目前仍存在限制。
因此，有需要提供一種后顯影處理材料及微影方法以解決上述問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本公開(kāi)根據(jù)一些實(shí)施例提供一種微影方法。該微影方法包括：形成圖案化光致抗蝕劑于材料層上；提供第一接合材料至該圖案化光致抗蝕劑的側(cè)面；實(shí)行一處理于該第一接合材料上，以將該第一接合材料接合至該圖案化光致抗蝕劑的側(cè)面，其中該處理創(chuàng)造一接合位置于該第一接合材料上，且該接合位置配置以接合至一第二接合材料；提供該第二接合材料至該第一接合材料的一側(cè)面；以及通過(guò)選擇性處理該材料層被該圖案化光致抗蝕劑、該第一接合材料及該第二接合材料所暴露的一部分，以圖案化該材料層。
本公開(kāi)根據(jù)一些實(shí)施例提供一種微影方法。該微影方法包括：形成圖案化光致抗蝕劑于材料層上，其中該圖案化光致抗蝕劑包含酸；提供接合材料至該圖案化光致抗蝕劑的表面；以及實(shí)行烘烤工藝于該接合材料上，其中：該烘烤工藝導(dǎo)致該接合材料接合至該圖案化光致抗蝕劑的表面，從而創(chuàng)造一結(jié)構(gòu)于該圖案化光致抗蝕劑上方；該烘烤工藝導(dǎo)致該酸擴(kuò)散至該結(jié)構(gòu)的表面，且該烘烤工藝導(dǎo)致該酸與該接合材料反應(yīng)以創(chuàng)造一接合位置于該結(jié)構(gòu)上；該接合位置配置以接合至該接合材料。
本公開(kāi)根據(jù)一些實(shí)施例提供一種微影方法。該微影方法包括：形成一圖案化光致抗蝕劑于材料層上；實(shí)行全面性曝光工藝于該圖案化光致抗蝕劑上以產(chǎn)生酸；提供接合材料至該圖案化光致抗蝕劑的表面；以及實(shí)行烘烤工藝于該接合材料上，其中：該烘烤工藝導(dǎo)致該接合材料接合至該圖案化光致抗蝕劑的表面，從而創(chuàng)造一結(jié)構(gòu)于該圖案化光致抗蝕劑上方；該烘烤工藝導(dǎo)致該酸擴(kuò)散至該結(jié)構(gòu)的表面，且該烘烤工藝導(dǎo)致該酸與該接合材料反應(yīng)以創(chuàng)造一接合位置于該結(jié)構(gòu)上；該接合位置配置以接合至該接合材料。
附圖說(shuō)明
以下將配合所附圖式詳述本公開(kāi)的實(shí)施例，應(yīng)注意的是，依照工業(yè)上的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，以下圖示并未按照比例繪制，事實(shí)上，可能任意的放大或縮小元件的尺寸以便清楚表現(xiàn)出本公開(kāi)的特征。而在說(shuō)明書(shū)及圖式中，除了特別說(shuō)明外，同樣或類似的元件將以類似的符號(hào)表示。
圖1-圖9為根據(jù)本公開(kāi)一些實(shí)施例，例示性半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)在各個(gè)制造階段的剖面圖。
圖10及圖11為根據(jù)本公開(kāi)一些實(shí)施例，用于光微影工藝的接合材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖12為相應(yīng)于圖1-圖6的增加圖案化光致抗蝕劑特征的厚度的方法的流程圖。
圖13為相應(yīng)于圖7-圖8的增加圖案化光致抗蝕劑特征的厚度的方法的流程圖。
圖14為相應(yīng)于圖9的增加圖案化光致抗蝕劑特征的厚度的方法的流程圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明：
半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100
半導(dǎo)體基底110
材料層111
下層112
中間層114
光致抗蝕劑層116
曝光特征116a
未曝光區(qū)116b
材料層111
下層112
中間層114
光致抗蝕劑層116
曝光特征116a
未曝光區(qū)116b
距離310
第一接合材料410
接合材料及熱酸產(chǎn)生劑層510
第二接合材料512
距離514
接合材料及熱酸產(chǎn)生劑層610
距離612
接合材料710
接合材料層810
距離814
全面性曝光工藝910
距離912
接枝單體(rg)1010
酸可切換單體(ra)1012
化學(xué)主鏈1014
有機(jī)可溶單體(rs)1016
步驟1210
步驟1212
步驟1214
步驟1216
步驟1218
步驟1220
步驟1222
步驟1224
步驟1226
步驟1228
步驟1230
步驟1310
步驟1312
步驟1314
步驟1316
步驟1318
步驟1320
步驟1410
具體實(shí)施方式
應(yīng)當(dāng)理解，以下提供許多不同的實(shí)施方法或是例子來(lái)實(shí)行各種實(shí)施例的不同特征。以下描述具體的元件及其排列的例子以闡述本公開(kāi)。當(dāng)然這些僅是例子且不該以此限定本公開(kāi)的范圍。例如，元件的尺寸并不限定于所公開(kāi)的范圍或數(shù)值，而是取決于工藝條件及/或裝置所期望的性質(zhì)。此外，在描述中提及第一個(gè)元件形成于第二個(gè)元件上時(shí)，其可以包括第一個(gè)元件與第二個(gè)元件直接接觸的實(shí)施例，也可以包括有其他元件形成于第一個(gè)與第二個(gè)元件之間的實(shí)施例，其中第一個(gè)元件與第二個(gè)元件并未直接接觸。為簡(jiǎn)化及清楚起見(jiàn)，各種特征可任意繪制成不同尺寸。
此外，其中可能用到與空間相關(guān)的用詞，像是“在…下方”、“下方”、“較低的”、“上方”、“較高的”及類似的用詞，這些關(guān)系詞是為了便于描述圖示中一個(gè)(些)元件或特征與另一個(gè)(些)元件或特征之間的關(guān)系。這些空間關(guān)系詞包括使用中或操作中的裝置的不同方位，以及圖示中所描述的方位。裝置可能被轉(zhuǎn)向不同方位(旋轉(zhuǎn)90度或其他方位)，則其中使用的空間相關(guān)形容詞也可相同地照著解釋。
圖1-圖9是根據(jù)一些實(shí)施例，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100在各個(gè)制造階段的剖面圖。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100及其制造方法的各種實(shí)施例將參照?qǐng)D1-圖14以共同地描述。
首先，請(qǐng)參照?qǐng)D1及圖12的步驟1210，在本實(shí)施例中，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100為半導(dǎo)體晶片。在一些實(shí)施例中，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100包括半導(dǎo)體基底110，例如硅基底。額外地或可替代地，在一些實(shí)施例中，基底110可包括另一元素半導(dǎo)體，例如鍺或鉆石?；?10可包化合物半導(dǎo)體，例如碳化硅、砷化鎵、砷化銦及磷化銦。基底110可包括合金半導(dǎo)體，例如硅鍺、碳化硅鍺、磷化鎵砷及磷化鎵銦?；?10可包括一或多個(gè)外延半導(dǎo)體層，例如外延生長(zhǎng)于半導(dǎo)體基底上的半導(dǎo)體層。舉例來(lái)說(shuō)，基底可具有上覆于塊狀半導(dǎo)體的外延層。舉例來(lái)說(shuō)，外延層可包括不同于塊狀半導(dǎo)體的半導(dǎo)體材料，例如：通過(guò)包括選擇性外延生長(zhǎng)(selectiveepitaxialgrowth,seg)的工藝所形成的上覆于塊狀硅的硅鍺層或上覆于塊狀硅鍺的硅層。此外，基底110可包括絕緣體上半導(dǎo)體(semiconductor-on-insulator,soi)基底。舉例來(lái)說(shuō)，基底可包括通過(guò)諸如以氧離子注入硅晶隔離法(separationbyimplantedoxygen,simox)來(lái)分離的工藝所形成的埋藏氧化物層(buriedoxidelayer,box)。在其他實(shí)施例中，基底110可包括玻璃，例如在薄膜晶體管(thinfilmtransistor,tft)技術(shù)中。再者，基底可應(yīng)變以提高性能。如圖12的步驟1210所示，可接收半導(dǎo)體基底110。
半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100一可包括其他材料層及其他電路圖案。舉例來(lái)說(shuō)，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100包括各種摻雜特征，例如摻雜井結(jié)構(gòu)(例如：p型摻雜井及n型摻雜井)形成于半導(dǎo)體基底110之中。在其他實(shí)施例中，諸如砷化鎵(gaas)及砷化鋁鎵(algaas)的多重半導(dǎo)體材料層外延生長(zhǎng)于半導(dǎo)體基底110上，且被圖案化以形成諸如發(fā)光二極管(light-emittingdiodes,leds)的各種裝置。在一些其他實(shí)施例中，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100包括形成有或形成于其上的鰭式主動(dòng)區(qū)及三維鰭式場(chǎng)效晶體管(finfield-effecttransistors,finfets)。在其他實(shí)施例中，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100更可包括一或多個(gè)欲進(jìn)行圖案化的材料層111。圖案化包括改變形狀、組成、晶體結(jié)構(gòu)或材料層111的任何其他合適的性質(zhì)，且在各種實(shí)施例中，材料層111包括欲進(jìn)行圖案化的介電層，用以形成導(dǎo)線、接觸件或?qū)椎臏喜郏挥M(jìn)行圖案化的柵極材料堆疊，用以形成柵極；欲通過(guò)注入以進(jìn)行圖案化的半導(dǎo)體材料，用以形成源極/漏極區(qū)；及/或欲進(jìn)行圖案化的半導(dǎo)體材料，用以形成隔離溝槽。
光致抗蝕劑材料用來(lái)定義材料層111欲加以處理的部分以將的圖案化。請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D1，形成例示性三層光致抗蝕劑于半導(dǎo)體基底110上。三層光致抗蝕劑包括下層112，其形成于欲進(jìn)行圖案化的材料層110上。下層112配置以提供相對(duì)于圖案化技術(shù)(例如：蝕刻抗性、離子注入抗性等)的阻抗性。下層112作為掩模以保護(hù)材料層111的底層部分。因此，下層112具有足夠的厚度以達(dá)成此功效。在一些實(shí)施例中，下層112包括不含硅的有機(jī)聚合物。在一些實(shí)施例中，下層112的形成包括旋轉(zhuǎn)涂布及固化(例如具有適當(dāng)烘烤溫度的熱烘烤工藝)。
例示性三層光致抗蝕劑亦包括中間層114，其形成于下層112上。中間層114可包括含硅材料層，其配置以提供相對(duì)于下層112的蝕刻選擇性。在一些實(shí)施例中，中間層114作為蝕刻掩模以將圖案轉(zhuǎn)移至下層112。在一些實(shí)施例中，中間層114亦設(shè)計(jì)以作為底部抗反射涂層，其減少反射于微影曝光工藝期間，從而增加影像對(duì)比度并增進(jìn)影像分辨率。在一些實(shí)施例中，中間層114的形成包括旋轉(zhuǎn)涂布及及固化(例如具有適當(dāng)烘烤溫度的熱烘烤工藝)。
請(qǐng)參照?qǐng)D12的步驟1212-1220及圖1，形成三層光致抗蝕劑層的第三層、光敏感層或光致抗蝕劑層116于中間層114上。光敏感116的形成可包括如步驟1212所示的旋轉(zhuǎn)涂布工藝、如步驟1214所示的烘烤工藝及如步驟1220所示的顯影工藝。光敏感層116可包括光敏感化學(xué)物質(zhì)、聚合物材料及溶劑。在一些實(shí)施例中，光敏感層116利用化學(xué)放大(chemicalamplification,ca)電阻材料。例如，正性化學(xué)放大電阻材料或正型電阻材料包括聚合物材料，其在聚合物材料與酸反應(yīng)之后，轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苡谥T如堿液的顯影劑?；蛘撸瘜W(xué)放大電阻材料可為負(fù)性或負(fù)型，且包括聚合物材料，其在聚合物材料與酸反應(yīng)之后，轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苡谥T如堿液的顯影劑。光敏感層116還包括溶劑。如步驟1214所示，可通過(guò)軟烘烤工藝以部分蒸發(fā)該溶劑。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，當(dāng)使用化學(xué)放大電阻材料時(shí)，光敏感化學(xué)物質(zhì)包括光酸產(chǎn)生劑(photo-acidgenerator,pag)分布于光敏感層中。當(dāng)吸收光能量時(shí)，光酸產(chǎn)生劑分解并形成少量的酸。光酸產(chǎn)生劑可具有濃度為約1％至30％重量的光敏感層116的濃度。
請(qǐng)參照?qǐng)D12的步驟1216及圖2，接著將半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100轉(zhuǎn)移至微影設(shè)備以進(jìn)行曝光工藝。在一實(shí)施例中，該工藝?yán)镁哂羞m當(dāng)輻射源及相應(yīng)輻射能的光微影成像(photolithographic)技術(shù)。在各個(gè)實(shí)例中，輻射能可包括氟化氪(kryptonfluoride,krf)準(zhǔn)分子激光(excimerlasers)的248nm光束、氟化氬(argonfluoride,arf)準(zhǔn)分子激光的193nm光束、氟氣(fluoride,f2)準(zhǔn)分子激光的157nm光束或極紫外(extremeultra-violet,euv)光，例如具有波長(zhǎng)為約13.5nm的極紫外光。在曝光工藝中，使用具有預(yù)定義圖案的光掩模(掩?；蚓W(wǎng)線(reticle))將光敏感層116曝光至輻射能，造成潛在的光致抗蝕劑圖案，其包括諸如曝光特征116a的多個(gè)曝光區(qū)及多個(gè)未曝光區(qū)116b。如圖12的步驟1218所示，在曝光工藝之后，實(shí)行諸如后曝光烘烤(post-exposure-baking,peb)工藝的其他工藝步驟。
請(qǐng)參照?qǐng)D12的步驟1220及圖3，通過(guò)顯影劑來(lái)顯影光敏感層116以形成圖案化光致抗蝕劑層。在本實(shí)例中，光敏感層116為正型，且光致抗蝕劑層的曝光部分116a被諸如四甲基氫氧化銨(tetramethylammoniumhydroxide,tmah)的顯影劑移除。在一實(shí)例中，顯影劑包括具有適當(dāng)濃度的四甲基氫氧化銨(tmah)溶液，例如約2.38％?；蛘?，可使用負(fù)型光敏感層及負(fù)型顯影劑。通過(guò)距離310以隔開(kāi)圖案化光敏感層116的剩下的特征116b，其可相應(yīng)于半導(dǎo)體裝置的臨界尺寸。在顯影之后，光敏感層116可繼續(xù)至其他工藝步驟，例如硬烘烤工藝。曝光工藝可使用光掩模及光微影設(shè)備來(lái)執(zhí)行或以其他合適的技術(shù)來(lái)取代，例如無(wú)掩模光微影、電子束寫(xiě)入、離子束寫(xiě)入及分子印壓(molecularimprint)。
請(qǐng)參照?qǐng)D12的步驟1224及圖4，以接合材料410涂布圖案化光敏感層116，并進(jìn)一步描述于圖10中?？墒褂萌魏魏线m的技術(shù)提供接合材料410至光敏感層116，且在一些實(shí)施例中，經(jīng)由旋轉(zhuǎn)涂布及固化工藝以提供接合材料410。
請(qǐng)參照?qǐng)D10，其繪示適合用作接合材料410的一組材料的例示性化學(xué)結(jié)構(gòu)。接合材料410包括以下一或多個(gè)：接枝單體(graftingmonomer)(rg)1010、酸可切換單體(acid-switchablemonomer)(ra)1012及/或有機(jī)可溶單體(organic-solublemonomer)(rs)1016，其各自接合至化學(xué)主鏈1014。
接枝單體(rg)1010可以為對(duì)數(shù)酸解離常數(shù)(pka)大于7的堿性單體。在較佳的實(shí)施例中，接枝單體(rg)1010包括氨、一級(jí)胺、二級(jí)胺、三級(jí)胺、酰胺、氫氧化物、ncs-(n-氯代琥珀酰亞胺)(ncs-(n-chlorosuccinimide))、烷基，苯酚和氰化物。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，可使用其他堿性單體。接枝單體(rg)1010與酸反應(yīng)以將接合材料接合至光致抗蝕劑材料。
酸可切換單體(ra)1012包括酸不穩(wěn)定基(acid-labilegroup)，例如保護(hù)基，其可被酸催化。作為一保護(hù)基，酸可切換單體1012防止接枝單體1010免于與酸及光致抗蝕劑材料反應(yīng)。當(dāng)于高溫下烘烤時(shí)，例如高于80℃，酸可切換單體1012去保護(hù)。當(dāng)酸可切換單體1012去保護(hù)時(shí)，其變成對(duì)于接枝單體1010的反應(yīng)位置。
在各種實(shí)施例中，酸可切換單體1012包括酸可裂解環(huán)及支鏈脂肪族羰基、酯、寡聚酯、醚、碳酸酯或原酸酯(orthoester)。在一些較佳實(shí)施例中，酸可切換單體1012包括甲基環(huán)戊烷、乙基環(huán)戊烷或甲基金剛烷。在一些實(shí)施例中，接合材料410可額外地包括有機(jī)可溶單體(rs)1016。有機(jī)可溶單體(rs)1016為諸如脂肪族化合物的有機(jī)化合物，其增進(jìn)接合材料410在有機(jī)溶劑或顯影溶劑中的溶解度。在較佳實(shí)施例中，其可包括c5-c20烷基、環(huán)烷基、c5-c20飽和或不飽和烴環(huán)或c5-c20雜環(huán)基。
在此實(shí)施例中，接合材料410與添加熱酸產(chǎn)生劑(additivethermalacidgenerator,tag)混合。在一些實(shí)施例中，熱酸產(chǎn)生劑接合至接合材料410，而在其他情況中其只會(huì)與接合材料410混合。熱酸產(chǎn)生劑并未顯示于圖10中。當(dāng)于高溫下烘烤時(shí)，例如高于80℃，熱酸產(chǎn)生劑會(huì)產(chǎn)生酸。
請(qǐng)參照?qǐng)D11，其繪示接合材料410的化學(xué)結(jié)構(gòu)的特定實(shí)例。接枝單體1010、酸可切換單體1012及有機(jī)可溶單體1016分別接合至a1、a2及a3，其中a1、a2及a3可各自為coo-或pho-。a1、a2及a3依次接合至化學(xué)主鏈1014并分別作為化學(xué)物質(zhì)x、y及z的一部分。x、y、z的摩爾比以x+y+z＝1.0描述，其中1<x<0.9、0.25<y<0.5及0<z<0.5。xa、xb及xc可為氫或甲基。
請(qǐng)參照?qǐng)D12的步驟1226及圖5，實(shí)行第一烘烤工藝。第一烘烤工藝可為低溫烘烤工藝，例如低于80℃。此第一烘烤工藝導(dǎo)致接合材料410及添加熱酸產(chǎn)生劑與圖案化光敏感層116的特征116b的表面反應(yīng)。在此反應(yīng)中，接合材料410接合至光敏感層116的表面，從而增厚光敏感層116的特征116b，使得介于特征116b之間的距離減少或縮小至小于距離310的距離514。在一些實(shí)施例中，特征116b將增厚5-15nm。如圖12的步驟1228所示，接著實(shí)行顯影工藝以移除未反應(yīng)的接合材料410及未反應(yīng)的熱酸產(chǎn)生劑，并留下經(jīng)反應(yīng)的接合材料及熱酸產(chǎn)生劑層510。
如圖12的步驟1232所示，在顯影工藝之后，若期望進(jìn)一步增加特征116b的厚度，則實(shí)行第二烘烤工藝。第二烘烤工藝可于較第一烘烤工藝更高的溫度下實(shí)行，例如在高于80℃下。此第二烘烤工藝導(dǎo)致層510的熱酸產(chǎn)生劑產(chǎn)生酸，且亦創(chuàng)造新的反應(yīng)位置于層510的經(jīng)反應(yīng)的接合材料上，以允許與其他接合材料進(jìn)一步接合。這是因?yàn)榈诙婵竟に噷?dǎo)致酸可切換單體1012去保護(hù)并成為被酸催化的反應(yīng)性單體，促進(jìn)與其他接合材料的反應(yīng)。
若期望更多厚度，則可重復(fù)如圖4-圖5所示的上述工藝。在此情況中，請(qǐng)回頭參照?qǐng)D12的步驟1224及圖5，以第二接合材料512涂布圖案化光敏感層116。第二接合材料512，如同第一接合材料410，可包括接枝單體、酸可切換單體及/或有機(jī)可溶單體，且可混合于具有熱酸產(chǎn)生劑的溶液。然而，接枝單體及酸可切換單體可不同于第一接合材料410所使用。或者，第二接合材料512可包括相同于第一接合材料410的化學(xué)物質(zhì)。
請(qǐng)參照?qǐng)D12的步驟1226及圖6，實(shí)行第三烘烤工藝。相似于第一烘烤工藝，第三烘烤工藝為低溫烘烤工藝。舉例來(lái)說(shuō)，第三烘烤工藝可實(shí)行于低于80℃。此第三烘烤工藝導(dǎo)致第二接合材料512與經(jīng)反應(yīng)的接合材料及熱酸產(chǎn)生劑層510反應(yīng)于圖案化光敏感層116的特征116b的表面上，從而增厚特征116b。請(qǐng)參照?qǐng)D12的步驟1228，接著實(shí)行第二顯影工藝以移除未反應(yīng)的接合材料512及未反應(yīng)的熱酸產(chǎn)生劑，并留下經(jīng)反應(yīng)的接合材料及熱酸產(chǎn)生劑層610。請(qǐng)參照?qǐng)D12的步驟1232，在顯影工藝之后，若進(jìn)一步增加特征116b的厚度是期望的，則實(shí)行第四烘烤工藝于較第三烘烤工藝更高的溫度。例如，第四烘烤工藝可在高于80℃下實(shí)行。相似于第二烘烤工藝，第四烘烤工藝導(dǎo)致層610的熱酸產(chǎn)生劑產(chǎn)生酸，且亦創(chuàng)造新的反應(yīng)位置于層610的經(jīng)反應(yīng)的接合材料上。請(qǐng)參照如上所述的第二烘烤工藝，這造成圖案化光敏感層116的特征116b的增厚，且特征116b之間的距離縮小至小于距離514的距離612?？赏ㄟ^(guò)實(shí)行多次循環(huán)以下步驟：利用混合有熱酸產(chǎn)生劑的接合材料涂布、低溫烘烤、顯影及高溫烘烤，以進(jìn)一步縮小特征116b之間的距離，直到達(dá)成期望的臨界尺寸。
請(qǐng)參照?qǐng)D7至圖13，其繪示圖4的上述工藝的替代實(shí)施例。在此實(shí)施例中，圖案化光敏感層116為負(fù)型光敏感層，且圖3的顯影工藝的酸殘留在特征116b中。請(qǐng)參照?qǐng)D13的步驟1310，以接合材料710涂布圖案化光敏感層116，其相似于圖10所述的接合材料410。接合材料710包括接枝單體(rg)1010及酸可切換單體(ra)1012，其接合至化學(xué)主鏈1014。然而，在此實(shí)施例中，接合材料710并未混合于具有熱酸產(chǎn)生劑的溶液中，這是因?yàn)橐呀?jīng)有酸存在于特征116b中。
請(qǐng)參照?qǐng)D13的步驟1312及圖8，可實(shí)行第一烘烤工藝。第一烘烤工藝為低溫烘烤工藝，例如低于80℃。此第一烘烤工藝導(dǎo)致接合材料710及存在于特征116b的酸與圖案化光敏感層116的特征116b的表面反應(yīng)，形成經(jīng)反應(yīng)的接合材料層810，從而增厚光敏感層116的特征116b。請(qǐng)參照?qǐng)D13的步驟1314，接著在高溫下實(shí)行第二烘烤工藝，例如高于80℃。第二烘烤工藝創(chuàng)造新的反應(yīng)位置于經(jīng)反應(yīng)的接合材料層810上。在一些實(shí)施例中，第一烘烤工藝為可選的(optional)，且第二烘烤工藝可導(dǎo)致如上所述的反應(yīng)及轉(zhuǎn)換。
此外，第二烘烤工藝導(dǎo)致存在于特征116b的酸擴(kuò)散至經(jīng)反應(yīng)的接合材料層810的表面，并與仍涂布于經(jīng)反應(yīng)的接合材料層810上的接合材料710反應(yīng)。這將進(jìn)一步地增厚經(jīng)反應(yīng)的接合材料層810，從而進(jìn)一步增厚光敏感層116的特征116b。如上所述，第二烘烤工藝可持續(xù)創(chuàng)造新的反應(yīng)位置于經(jīng)反應(yīng)的接合材料層810上，以允許其與接合材料710進(jìn)一步反應(yīng)，并進(jìn)一步地增厚圖案化光敏感層116的特征116b。
只要第二烘烤工藝?yán)^續(xù)且有酸及接合材料710留下與其反應(yīng)，則特征116b將持續(xù)增厚。一旦特征116b之間的距離814縮小至所期望的量，可終止第二烘烤工藝。請(qǐng)參照?qǐng)D13的步驟1320，接著實(shí)行顯影工藝以移除任何未反應(yīng)的接合材料710。
請(qǐng)參照?qǐng)D9及圖14，其繪示圖7的上述工藝的替代實(shí)施例。在此實(shí)施例中，圖案化光敏感層116為正型光敏感層。請(qǐng)參照步驟1410，實(shí)行全面性曝光工藝(floodexposureprocess)910于圖案化光敏感層116的整個(gè)表面上。在此全面性曝光工藝910中，整個(gè)光敏感層116曝光于輻射能中，即未使用光掩模。結(jié)果，整個(gè)光敏感層116曝光。全面性曝光工藝910導(dǎo)致圖案化光敏感層116的正型光敏感材料產(chǎn)生酸。一旦酸存在，可以實(shí)行圖7及圖8的工藝以得到降低臨界尺寸的結(jié)果，即縮小特征116b之間的距離310。
具體而言，如圖14的步驟1310所示，可利用未與熱酸產(chǎn)生劑混合的接合材料710涂布圖案化光敏感層116。接著，如圖14的步驟1312所示，可以實(shí)行可選的第一烘烤工藝以將接合材料710與圖案化光敏感層116的特征116b的表面反應(yīng)，創(chuàng)造經(jīng)反應(yīng)的接合材料層810，從而增厚圖案化光敏感層116的特征116b并縮小距離912。接下來(lái)，如圖14的步驟1314所示，實(shí)行高溫第二烘烤工藝以創(chuàng)造新的反應(yīng)位置于經(jīng)反應(yīng)的接合材料層810上。例如，可于高于80℃下實(shí)行高溫第二烘烤工藝。此外，第二烘烤工藝將酸擴(kuò)散至經(jīng)反應(yīng)的接合材料層810的表面，且導(dǎo)致接合材料710與經(jīng)反應(yīng)的接合材料層810的表面反應(yīng)。隨著第二烘烤工藝持續(xù)此循環(huán)，造成持續(xù)地增厚經(jīng)反應(yīng)的接合材料層810，因此持續(xù)地增厚特征116b。一旦特征116b之間的距離912縮小至期望的距離，可終止高溫第二烘烤工藝。最后，如圖14的步驟1320所示，實(shí)行顯影工藝以移除任何殘留的未反應(yīng)的接合材料710。
請(qǐng)參照?qǐng)D12，其繪示相應(yīng)于圖1-圖6的增加圖案化光致抗蝕劑特征的厚度的方法的流程圖。方法開(kāi)始于步驟1210，接收基底110。移至步驟1212，以光致抗蝕劑涂布基底110。移至步驟1214，實(shí)行軟烘烤工藝于光致抗蝕劑上，形成圖1的光敏感層116。在一些實(shí)施例中，可重復(fù)步驟1212及1214以形成多層，例如圖1的下層112及中間層114。移至步驟1216，通過(guò)圖案化掩模以曝光光敏感層116。移至步驟1218，實(shí)行后曝光烘烤(post-exposurebaking,peb)工藝于曝光的光致抗蝕劑上。這造成圖2的結(jié)構(gòu)。移至步驟1220，顯影曝光的光敏感層116。移至步驟1222，熱烘烤顯影的光敏感層116。這造成圖3的圖案化光敏感層116。
移至步驟1224，以混合有熱酸產(chǎn)生劑的接合材料410涂布圖案化光敏感層116。接合材料410如上參考圖10及圖11所述。移至步驟1226，于低溫下實(shí)行第一烘烤工藝，例如低于80℃。如上參考圖5所述，此第一烘烤工藝導(dǎo)致接合材料410及添加熱酸產(chǎn)生劑與圖案化光敏感層116的特征116b的表面反應(yīng)，因此增厚光敏感層116的特征116b，使得介于特征116b之間的距離縮小至距離514。
移至步驟1228，如上參考圖5所述，實(shí)行顯影工藝以移除未反應(yīng)的接合材料410及未反應(yīng)的熱酸產(chǎn)生劑，并留下經(jīng)反應(yīng)的接合材料及熱酸產(chǎn)生劑層510。
移至步驟1230，若特征116b不夠厚(例如，若特征116b之間的距離514不夠小)，則方法進(jìn)行至步驟1232。
移至步驟1230，若期望厚度更大的特征116b，則于高溫下實(shí)行第二烘烤工藝，例如高于80℃下。如上參考圖5所述，第二烘烤工藝導(dǎo)致層510的熱酸產(chǎn)生劑產(chǎn)生酸，且亦創(chuàng)造新的反應(yīng)位置于層510的經(jīng)反應(yīng)的接合材料上，以允許與更多接合材料反應(yīng)。從這里開(kāi)始，如上參考圖6所述，可依照需要多次重復(fù)步驟1224-1230以達(dá)到期望的厚度。在每次重復(fù)中可使用相同的接合材料，或可使用不同的接合材料(例如：包括不同接枝單體或酸可切換單體的接合材料)。
請(qǐng)參照?qǐng)D13，其繪示相應(yīng)于圖7-圖8的增加圖案化光致抗蝕劑特征的厚度的方法的流程圖。在形成圖3的圖案化光敏感層116之后，工藝開(kāi)始于圖12的步驟a。在此實(shí)施例中，光敏感層116為負(fù)型光致抗蝕劑，且在其形成之后有酸殘留于特征116b中。
移至步驟1310，以接合材料710涂布圖案化光敏感層116。接合材料710如上參考圖10及圖11所述。在此實(shí)施例中，熱酸產(chǎn)生劑未與接合材料710混合。移至步驟1312，如上參考圖8所述，實(shí)行可選的第一烘烤工藝。此第一烘烤工藝為低溫烘烤工藝，例如；低于80℃，且其導(dǎo)致接合材料710及存在于特征116b的酸與圖案化光敏感層116的特征116b的表面反應(yīng)，形成經(jīng)反應(yīng)的接合材料層810，從而增厚光敏感層116的特征116b，例如：縮小特征116b之間的距離814。
移至步驟1314，在高溫下實(shí)行第二烘烤工藝，例如高于80℃。如上參考圖8所述，第二烘烤工藝創(chuàng)造新的反應(yīng)位置于經(jīng)反應(yīng)的接合材料層810上，以允許其與接合材料進(jìn)一步反應(yīng)。此外，第二烘烤工藝導(dǎo)致存在于特征116b的酸通過(guò)新轉(zhuǎn)換的接合材料層810擴(kuò)散，并與仍涂布于圖案化光敏感層116上的接合材料710反應(yīng)。
移至決定性步驟1316，若期望較厚的特征116b，也就是說(shuō)，若距離814不夠小，則工藝?yán)^續(xù)至步驟1318且繼續(xù)進(jìn)行第二烘烤工藝。繼續(xù)進(jìn)行第二烘烤工藝即繼續(xù)以下的循環(huán)：創(chuàng)造反應(yīng)位置于接合材料層810上、將酸擴(kuò)散至接合材料層810的表面及將更多接合材料710與接合材料層810的表面反應(yīng)，從而增厚接合材料層810并因此增厚特征116b。
一旦特征116b的厚度達(dá)到期望的厚度，也就是說(shuō)，特征116b之間的距離814縮小至所期望的量，則工藝移至步驟1320，并實(shí)行顯影工藝以移除任何未反應(yīng)的接合材料710。
請(qǐng)參照?qǐng)D14，其繪示相應(yīng)于圖9的增加圖案化光致抗蝕劑特征的厚度的方法的流程圖。在形成圖3的圖案化光敏感層116之后，工藝開(kāi)始于圖12的步驟a。在此實(shí)施例中，光敏感層116為正型光致抗蝕劑。
移至步驟1410，實(shí)行全面性曝光工藝910于圖案化光敏感層116的整個(gè)表面上。參考如上圖9所述，全面性曝光工藝910導(dǎo)致圖案化光敏感層116的正型光致抗蝕劑材料產(chǎn)生酸。一旦酸存在，可實(shí)行圖13的步驟1310-1320的工藝以得到縮小特征116b之間的距離912至所期望的量的最終結(jié)果。
本公開(kāi)提供縮小光敏感層之間的特征的距離的方法，即縮小光敏感層的臨界尺寸。利用包括接枝單體及酸可切換單體的接合材料涂布光敏感層，并于酸存在下進(jìn)行烘烤，光敏感層可縮小至任何所期望的量，即可減少光致抗蝕劑特征之間的距離至任何所期望的量。在各個(gè)實(shí)施例中，酸可切換單體為酸不穩(wěn)定基，其在高于80℃下烘烤時(shí)將去保護(hù)。在一些實(shí)施例中，可額外地使用低溫烘烤工藝以使接合材料與光敏感層反應(yīng)，而在其他實(shí)施例中，高溫烘烤工藝實(shí)行此功能。
在各個(gè)實(shí)施例中，熱酸產(chǎn)生劑可與接合材料混合以在烘烤工藝期間產(chǎn)生酸，其接著幫助接合材料與光敏感材料反應(yīng)。在其它實(shí)施例中，光敏感材料為負(fù)型光致抗蝕劑，在光敏感層形成之后足夠的酸可殘留于光敏感層中，以使接合材料與光敏感材料反應(yīng)。在其它實(shí)施例中，光敏感材料為正型光致抗蝕劑，可使用額外的全面性曝光工藝以產(chǎn)生酸于光敏感材料中，其可于烘烤期間促進(jìn)接合材料與光敏感材料之間的反應(yīng)。
本公開(kāi)根據(jù)一些實(shí)施例提供一種微影方法。該微影方法包括：形成圖案化光致抗蝕劑于材料層上；提供第一接合材料至該圖案化光致抗蝕劑的側(cè)面；實(shí)行一處理于該第一接合材料上，以將該第一接合材料接合至該圖案化光致抗蝕劑的側(cè)面，其中該處理創(chuàng)造一接合位置于該第一接合材料上，且該接合位置配置以接合至一第二接合材料；提供該第二接合材料至該第一接合材料的一側(cè)面；以及通過(guò)選擇性處理該材料層被該圖案化光致抗蝕劑、該第一接合材料及該第二接合材料所暴露的一部分，以圖案化該材料層。
本公開(kāi)根據(jù)一些實(shí)施例提供一種微影方法。該微影方法包括：形成圖案化光致抗蝕劑于材料層上，其中該圖案化光致抗蝕劑包含酸；提供接合材料至該圖案化光致抗蝕劑的表面；以及實(shí)行烘烤工藝于該接合材料上，其中：該烘烤工藝導(dǎo)致該接合材料接合至該圖案化光致抗蝕劑的表面，從而創(chuàng)造一結(jié)構(gòu)于該圖案化光致抗蝕劑上方；該烘烤工藝導(dǎo)致該酸擴(kuò)散至該結(jié)構(gòu)的表面，且該烘烤工藝導(dǎo)致該酸與該接合材料反應(yīng)以創(chuàng)造一接合位置于該結(jié)構(gòu)上；該接合位置配置以接合至該接合材料。
本公開(kāi)根據(jù)一些實(shí)施例提供一種微影方法。該微影方法包括：形成一圖案化光致抗蝕劑于材料層上；實(shí)行全面性曝光工藝于該圖案化光致抗蝕劑上以產(chǎn)生酸；提供接合材料至該圖案化光致抗蝕劑的表面；以及實(shí)行烘烤工藝于該接合材料上，其中：該烘烤工藝導(dǎo)致該接合材料接合至該圖案化光致抗蝕劑的表面，從而創(chuàng)造一結(jié)構(gòu)于該圖案化光致抗蝕劑上方；該烘烤工藝導(dǎo)致該酸擴(kuò)散至該結(jié)構(gòu)的表面，且該烘烤工藝導(dǎo)致該酸與該接合材料反應(yīng)以創(chuàng)造一接合位置于該結(jié)構(gòu)上；該接合位置配置以接合至該接合材料。
前述內(nèi)文概述了許多實(shí)施例的特征，使本領(lǐng)域技術(shù)人員可以更佳的了解本公開(kāi)的各個(gè)方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該可理解，他們可以很容易的以本公開(kāi)為基礎(chǔ)來(lái)設(shè)計(jì)或修飾其它工藝及結(jié)構(gòu)，并以此達(dá)到相同的目的及/或達(dá)到與本公開(kāi)介紹的實(shí)施例相同的優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該了解這些相等的結(jié)構(gòu)并不會(huì)背離本公開(kāi)的發(fā)明精神與范圍。本公開(kāi)可以作各種改變、置換、修改而不會(huì)背離本公開(kāi)的發(fā)明精神與范圍。