[发明专利]以干微影或浸润式微影工艺来防止45-纳米特征结构尺寸中光阻材料的崩塌和毒化

说明书

技术领域

本发明实施方式大致是关于制造半导体产业用的基板，更具体地说，是有关在光阻图案显影过程中维持光阻黏附在一表面上的方法。

背景技术

图案化及蚀刻技术中常会使用光阻材料在基板(无论此基板及配置于其上的材料是用来制造电路板、平板显示器、太阳能电池或集成电路与否)上的沉积材料中形成结构。

自从数十年前首次引进集成电路之后，其尺寸已大幅缩小。从那时起，集成电路的尺寸一般依循每两年缩减一半的规则发展，此又称为“摩耳定律”，代表芯片上的组件数目每两年即倍增。今天的制造厂已能常规地制造90纳米，甚至65纳米的特征结构，且未来的制造厂将很快就能制造更小尺寸的特征结构，例如45纳米或更小。

随着集成电路特征尺寸缩减，用来将特征结构图案化到集成电路中的光阻材料的特征尺寸也随的缩减。光阻材料可被沉积、曝光、接着显影，而创造出光阻图案。当显影是利用浸润式技术进行时，可以去离子水将显影溶液自集成电路上移除。随着特征尺寸变得愈小，光阻材料对抗反射涂层(antireflective coating，ARC)或甚至是沉积在ARC上的促黏层的黏附力，将会趋近当干燥水的毛细力超过黏附力时的点。当毛细力超过黏附力时，图案就会崩塌。当图案崩塌时，就会破坏集成电路，因为将无法执行使特征结构被有效地蚀刻到集成电路上的操作。

当光阻上已曝光的特定部分无法依需求而完全移除，因而该结构将无法在后续蚀刻过程中被正确地转移到其下的材料中时，显影光阻的进一步问题会发生。光阻无法充分曝光及显影的现象，又被称为“光阻毒化(resist poisoning)”。一般深信光阻敏感度的显著改变可能肇因于堆栈材料中的氮和/或氮化合物所产生的氮及氮自由基与光阻层作用之故，因而在光阻的曝光及曝光后烘烤期间局部阻断光酸产生剂的作用，造成光阻显影后局部改质光阻结构(底脚效应，footing)。

因此，亟需一种能提高光阻对集成电路黏附性及减少集成电路图案崩塌的方法。

发明内容

本发明大致是关于在光阻图案显影过程中维持光阻与一表面间的黏附性的方法。在一实施方式中，提供一种处理基板的方法，包括：沉积一抗反射涂层到一基板的一表面上，沉积一促黏层到该抗反射涂层上；及沉积一光阻材料到该促黏层上。

在本发明另一实施方式中，提供一种半导体基板结构，包括：一介电性基板；一非晶型碳层，其沉积在该介电层上；一抗反射涂层，其沉积在该非晶型碳层上；一促黏层，其沉积在该抗反射涂层上；及一光阻材料，沉积在该促黏层上。

附图说明

可参照附图及上述发明内容与发明详细说明，以更了解本揭示内容所述的发明特征。但是，需知附图仅是为了阐述本发明的一般实施方式之用，并非用以限制本发明范畴，因本发明涵盖其它等效实施方式。

图1为可用来实施本发明的一设备的示意图；

图2A至2D是依据本发明一实施方式的具有光阻材料形成于其上的集成电路200在各阶段时的示意简图。

为助于了解，如可能，使用相同组件符号指定共通于该等图式的相同组件。应考量到，在一实施方式所揭露的组件可有利地利用于其它实施方式而无需特别描述。

具体实施方式

本发明大致是与制造特征尺寸范围在90纳米以下的半导体组件有关。在本发明一实施方式中，提供一种处理基板的方法，包括：沉积一抗反射涂层(ARC)到一基板的一表面上，沉积一有机促黏层到该ARC层上；及沉积一光阻材料到该促黏层上。可使用此方法来改善有机膜层对无机表面的黏附性。

虽然以下说明与光阻材料有关，但本发明也可使用其它的阻剂材料，例如电子束阻剂。下面的说明也是关于特征结构尺寸约为45纳米或更小者，但是，本发明也可用在特征结构尺寸大于45纳米者。

图1是可用来沉积ARC层(如，无氮ARC层)与有机促黏层(如，非晶型碳层)的基板处理系统10的简单示意图。此系统一般包括一处理腔室100，一气体面板130，一控制单元110和其它硬件组件，如电源、真空泵等习知可用来制造集成电路组件的硬件组件。系统10的实例包括CENTURA系统、PRECISION 5000系统、PRODUCER^TM系统，均可购自应用材料公司。