[发明专利]自对准多重图形化方法及硅基硬掩模组合物的应用

权利要求书

1.一种自对准多重图形化方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成底部抗反射涂层；

在所述半导体衬底上至少形成一个光刻胶图形；

在所述半导体衬底及光刻胶图形上形成含硅的RELACS材料层，所述含硅的RELACS材料层为硅基硬掩模组合物，所述硅基硬掩模组合物包含有机硅烷聚合物及溶剂，所述有机硅烷聚合物表示为{(SiO_1.5-Y-SiO_1.5)_x(R₃SiO_1.5)_y(XSiO_1.5)_z}(OH)_e(OR₆)_f；

进行混合烘焙，与所述光刻胶图形接触的含硅的RELACS材料层发生交联反应，并在所述光刻胶图形表面形成交联层，所述混合烘焙的温度为60℃-300℃，时间为30s-300s；

去除所述光刻胶图形顶部上的交联层、未发生交联反应的含硅的RELACS材料层及光刻胶图形，剩余的交联层形成侧墙；

以所述侧墙为掩模对所述底部抗反射涂层进行刻蚀，形成底部抗反射涂层图形。

2.根据权利要求1所述的自对准多重图形化方法，其特征在于，所述光刻胶图形是利用正性光刻胶制成。

3.根据权利要求1所述的自对准多重图形化方法，其特征在于，利用旋涂的方法形成所述含硅的RELACS材料层。

4.根据权利要求1所述的自对准多重图形化方法，其特征在于，去除所述光刻胶图形顶部上的交联层、未发生交联反应的含硅的RELACS材料层及光刻胶图形的步骤包括：

去除未发生交联反应的含硅的RELACS材料层，以露出所述交联层；

对所述交联层进行回刻直至露出所述光刻胶图形，剩余的位于所述光刻胶图形两侧的交联层形成侧墙；

去除所述光刻胶图形。

5.根据权利要求4所述的自对准多重图形化方法，其特征在于，利用显影液去除未发生交联反应的含硅的RELACS材料层。

6.根据权利要求5所述的自对准多重图形化方法，其特征在于，所述显影液为TMAH水溶液。

7.根据权利要求4所述的自对准多重图形化方法，其特征在于，所述回刻所采用的刻蚀气体至少包括CO₂、O₂、N₂、H₂、CF₄、Cl₂中的一种。

8.根据权利要求4所述的自对准多重图形化方法，其特征在于，利用显影液去除所述光刻胶图形。

9.根据权利要求8所述的自对准多重图形化方法，其特征在于，所述显影液为TMAH水溶液。

10.根据权利要求1所述的自对准多重图形化方法，其特征在于，去除所述光刻胶图形顶部上的交联层、未发生交联反应的含硅的RELACS材料层及光刻胶图形的步骤包括：

对未发生交联反应的含硅的RELACS材料层及交联层进行回刻，直至露出所述光刻胶图形，剩余的位于所述光刻胶图形两侧的交联层形成侧墙；

去除未发生交联反应的含硅的RELACS材料层及所述光刻胶图形。

11.根据权利要求10所述的自对准多重图形化方法，其特征在于，所述回刻所采用的刻蚀气体至少包括CO₂、O₂、N₂、H₂、CF₄、Cl₂中的一种。

12.根据权利要求10所述的自对准多重图形化方法，其特征在于，利用显影液去除未发生交联反应的含硅的RELACS材料层及所述光刻胶图形。

13.根据权利要求12所述的自对准多重图形化方法，其特征在于，所述显影液为TMAH水溶液。

14.根据权利要求10所述的自对准多重图形化方法，其特征在于，形成底部抗反射涂层图形之后还包括：

去除所述侧墙，在所述半导体衬底及底部抗反射涂层图形上形成无定形碳层；

对所述无定形碳层进行回刻，剩余的位于所述底部抗反射涂层图形两侧的无定形碳层形成侧墙；

去除所述底部抗反射涂层图形。