专利名称：形成半导体器件的精细图案的方法
技术领域：
本发明总的来说涉及一种形成半导体器件的精细图案的方法。
技术背景随着诸如计算机等信息媒体的普及，半导体器件技术已经得到快 速发展。要求半导体器件高速操作且具有高存储容量。因此，需要半 导体器件的制造技术能够制造出具有改进的集成度、可靠性及数据存 取特性的高容量存储器件。为改进器件的集成度，已开发出光刻技术以形成精细图案。光刻技术包括使用诸如ArF (193nm)和VUV (157nm)等化学增幅深紫 外线(Deep Ultra Violet, DUV)光源的曝光技术、以及用于显影适于曝 光光源的光阻材料的技术。随着半导体器件变小，在光刻技术中控制图案线宽的临界尺寸是 重要的。通常来说，半导体器件的处理速度依赖于图案线宽的临界尺 寸。举例而言，当图案线宽减小时，处理速度增加，从而改进器件性 能。然而，在使用具有小于1.2的普通数值孔径的ArF曝光器的光刻 工序中，借助于单次曝光方法来形成小于40nm的线距(L/S)图案是 困难的。即使使用具有高折射率流体材料的高数值孔径的曝光器，也 不可能形成小于30 nm的L/S图案。当使用诸如远紫外线(extreme ultra violet,EUV) (32nm)等曝光光源以形成小于30nm的图案时，需要 开发出适于该曝光光源的曝光器及光阻，由此增加了制造成本。为改进光刻技术的分辨率且扩展工序裕量，已开发出双重图案化 技术。该双重图案化技术包括多个工序，从而分别借助于两个掩模来 使涂覆有光阻的晶片曝光，接着进行显影，由此获得复杂图案、密集 图案或隔离图案。由于双重图案化技术使用两个掩模进行图案化，因此制造成本及 周转时间高(长)于使用单个掩模的单次图案化技术的制造成本及周 转时间，从而使产量降低。当在单元区域中形成间距小于曝光器分辨 率极限的图案时，曝光的图像发生重叠。因此，双重图案化技术不能 获得所需的图案。在对准时，覆盖物发生对准不良。发明内容本发明的各种实施例旨在提供一种形成半导体器件的精细图案的方法，所述方法包括在旋涂碳层(spin-on carbon layer)上形成抗反射 涂层图案；在所述抗反射涂层图案之间形成光阻图案；以及使用所述 抗反射涂层图案及所述光阻图案作为蚀刻掩模来图案化所述旋涂碳 层，从而使用双重图案化方法来简化处理步骤。优选地，所述抗反射 涂层的组成物包含含硅聚合物，且光阻的组成物包含含硅聚合物。根据本发明的一个实施例， 一种形成半导体器件的精细图案的方 法包括在半导体基板的底层上形成旋涂碳层。在所述旋涂碳层上形成 包含含硅聚合物的抗反射涂层膜。在所述抗反射涂层膜上形成第一光 阻图案。将所述第一光阻图案作为蚀刻掩模来选择性地蚀刻所述抗反 射涂层膜，直至所述旋涂碳层被选择性地露出为止，以形成抗反射涂 层图案。在所述抗反射涂层图案及露出的旋涂碳层上形成包含含硅聚 合物的第二光阻膜。选择性地图案化所述第二光阻膜，以在所述抗反 射涂层图案之间形成第二光阻图案的元件。将所述抗反射涂层图案及 所述第二光阻图案作为蚀刻掩模来蚀刻所述旋涂碳层。所述方法还可 以包括在涂覆所述第二光阻膜之前移除所述第一光阻图案。所述旋涂碳层可充当在具有阶梯差的区域中形成的平面化膜、抗 反射膜及与下部材料之间具有蚀刻选择性的掩模薄膜。所述旋涂碳层优选包括富含碳的聚合物，在所述富含碳的聚合物中，碳元素的含量 优选地占聚合物总分子量的85 wt。/。至90 wt%。可借助于旋涂方法来涂 覆所述旋涂碳层。所述抗反射涂层膜优选包含含硅聚合物，在所述含硅聚合物中， 硅元素的含量占聚合物总重量的30 wt。/。至80 wt%，优选占15 wt。/。至45 wt%，所述膜还包含有机溶剂及诸如热致酸产生剂与光致酸产生剂等添加剂。所述含硅聚合物优选包含包括-Si-O-单元的化合物。具体地说，所述含硅聚合物优选地选自如下群组，所述群组包括硅氧烷化合物， 包括羟基苯基烷基、烷基和苯基中至少之一作为取代基的倍半氧硅烷 化合物，及其组合。有机溶剂优选地选自如下群组，所述群组包括 3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、环己酮、丙二醇甲醚乙酸酯(PGMEA) 、 2-庚酮、乳酸乙酯、乙酰丙酮及其组合。以100重量份 的含硅聚合物计，有机溶剂的含量优选在约500重量份至10000重量 份的范围内。以100重量份的含硅聚合物计，添加剂的含量优选在约 0.1重量份至IO重量份的范围内。优选地，优选使用普通化学增幅光阻组成物借助于光刻工序来形 成所述第一光阻图案。所述化学增幅光阻组成物优选包括光致酸产生 剂、有机溶剂及作为基础树脂的化学增幅光阻聚合物。化学增幅光阻 聚合物优选选自如下群组，所述群组包括ROMA类型(顺丁烯二酸 酐单元的开环聚合物)聚合物，其包含取代的顺丁烯二酸酐作为聚合 重复单元；COMA类型(环烯烃/顺丁烯二酸酐)聚合物，其包含环烯 烃、顺丁烯二酸酐、甲基丙烯酸酯及丙烯酸酯作为聚合重复单元；以 及包含以上各物的组合的混合类型聚合物。优选使用包含CF4、 CHF3、 02及Ar的气体源借助于蚀刻工序来 执行用于形成所述抗反射涂层图案的工序。优选使用稀释剂来移除所述第一光阻膜以防止损耗下部含硅层。优选在所述第二光阻膜上执行曝光及显影工序，以在所述抗反射 涂层图案之间形成第二光阻图案。此处，第二光阻膜的厚度c优选等 于或大于所述抗反射涂层图案的厚度。此外，所述第二光阻膜的厚度c 优选等于或小于所述第一光阻膜的厚度(a《c《b)。所述第二光阻膜优选包含含硅聚合物，其中硅元素的含量优选 占聚合物总重量的30 wt。/。至80 wt%，更优选占15 wt。/。至45 wt%;有 机溶剂及光致酸产生剂。所述含硅聚合物优选包含化学式1表示的聚 合重复单元。化学式1其中R为氢或甲基；Ri为直链或支链C2-do亚垸基；R2、 R3及R4各自独立地为Q-C3垸氧基；Rs为OH或H或d-do垸基或酸不稳 定性保护基；且重复单元数目a:b:c的相对比值为(0.3-l):(l-3): 1。有机溶剂优选选自以下群组，所述群组包括3-乙氧基丙酸乙酯、 3-甲氧基丙酸甲酯、环己酮、丙二醇甲醚乙酸酯(PGMEA) 、 2-庚酮、 乳酸乙酯、乙酰丙酮及其组合。以100重量份的含硅聚合物计，有机 溶剂的含量优选在约500重量份至10000重量份的范围内。以100重 量份的含硅聚合物计，光致酸产生剂的含量优选在约0.1重量份至10 重量份的范围内。优选使用气体源借助于蚀刻工序来执行用于形成旋涂碳图案的工序，所述气体源包含02与N2，或02与H2。根据本发明的一个实施例，所述方法使用可借助于简单旋涂工序 形成的旋涂碳层以替代非晶碳层，以便简化处理步骤，从而减少了周 转时间。不管旋涂碳层的厚度如何，所述旋涂碳层对633 nm波长的吸 收率为"0"，并且在蚀刻工序中相对于下层具有极佳的抗蚀性。此外， 由于旋涂碳层具有极佳的阶梯覆盖性，故可在具有阶梯差的区域中形 成平面化旋涂碳层。第二光阻图案及抗反射涂层图案中所包括的含硅聚合物的硅元素 优选与蚀刻工序中作为蚀刻气体的氧气发生反应，由此交联聚合物。 因此，抗反射涂层图案及光阻图案具有与传统多掩模薄膜相同的蚀刻选择性，以使得可在执行随后的蚀刻工序时作为用于抛光旋涂碳层的 掩模。此外，所述方法可减少沉积工序及多掩模图案的厚度，由此减少 处理步骤的数目及复杂性以及制造成本。
图1为示出传统正型双重图案化方法的示意图。图2为示出传统负型双重图案化方法的示意图。 图3为示出传统正型间隙壁图案化方法的示意图。 图4为示出传统负型间隙壁图案化方法的示意图。 图5a至图5e为示出根据本发明实施例的一种形成半导体器件精 细图案的方法的示意图。
具体实施方式
为了防止重叠和对准不良，研发出了两种方法i)双重曝光蚀刻 技术(DEET)和ii)间隙壁图案化技术(SPT)，这两种方法已经用 于半导体器件的制造过程中。DEET包括形成线宽为所需图案线宽两倍的第一图案，并且在第 一图案之间形成具有相同线宽的第二图案。更具体地说，DEET包括a) 正型方法和b)负型方法。如图1中所示，在正型方法中，在半导体基板1上形成底层3、 第一掩模薄膜5、第二掩模薄膜7和第一正光阻图案8。利用第一正光 阻图案8作为蚀刻阻挡掩模形成第二掩模图案7-l。在第二掩模图案7-l 的元件之间形成第二正光阻图案9。利用第二掩模图案7-1和第二正光 阻图案9作为蚀刻阻挡掩模形成第一掩模图案5-1。如图2中所示。在负型方法中，在半导体基板21上形成底层23、 第一掩模薄膜25、第二掩模薄膜27和第一负光阻图案28。利用第一 负光阻图案28作为蚀刻阻挡掩模形成第二掩模图案27-1。在第二掩模 图案27-1和第一掩模薄膜25上形成第二负光阻图案29。利用第二负 光阻图案29作为蚀刻阻挡掩模蚀刻第二掩模图案27-1，以形成修改的第二掩模图案27-2。利用修改的第二掩模图案27-2作为蚀刻阻挡掩模 蚀刻第一掩模薄膜25，以形成第一掩模图案25-l。因为DEET使用两种掩模，所以可以形成具有所需节距大小的图 案。然而，该方法步骤复杂，且制造成本增加。而且，当形成第二光 阻图案时，由于图案覆盖不准确而发生对准不良。此外，在DEET中， 难以在蚀刻工序中确保诸如光阻图案等掩模图案相对于下层的蚀刻选 择性。SPT为一种自对准技术，其借助于执行在单元区中形成图案的掩 模工序来防止对准不良。SPT包括a)正型方法和b)负型方法。如图3中所示，在正型方法中，在半导体基板31上形成底层33、 第一掩模薄膜35、第二掩模薄膜37和第一光阻图案38。利用第一光 阻图案38作为蚀刻阻挡掩模形成第二掩模图案37-1。利用第二掩模图 案37-1元件的侧壁处的元件形成间隙壁图案39。利用间隙壁图案39 作为蚀刻阻挡掩模形成第一掩模图案35-1。如图4中所示，负型方法包括在半导体基板41上形成底层43、 第一掩模薄膜45、第二掩模薄膜47和第一光阻图案48。利用第一光 阻图案48作为蚀刻阻挡掩模形成第二掩模图案47-1。利用第二掩模图 案47-l元件的侧壁处的元件形成间隙壁图案49。在所产生的结构上涂 布旋涂玻璃薄膜50或抗反射薄膜。执行CMP或回蚀工序(未显示) 以露出第二掩模图案47-1。移除间隙壁，并且利用得到的第二掩模图 案47-1作为蚀刻阻挡掩模形成第一掩模图案45-1。为了在中心和边缘部分中形成图案或者隔离微小单元块区域 (mini cell block region )的图案部分，SPT需要额外的掩模工序。结果， 该方法步骤复杂。另外，在形成间隙壁时难以调整图案的线宽，因此 图案线宽的均匀性降低。图5a至图5e为示出利用根据本发明实施例的双重图案化方法来 形成半导体器件的精细图案的方法的截面图。参考图5a，在半导体基板的底层121上形成旋涂碳层122，使该 旋涂碳层122的厚度优选在约1000 A至约2000 A的范围内，更优选 地为1500 A。可使用任何合适的底层。优选地，底层优选可包括氮化硅(SiN) 膜、氧化硅(Si02)膜、多晶硅层或金属层。优选地，底层为包括栅极 氧化物膜/多晶硅层/钨层/氮化物膜的栅电极。旋涂碳层包括富含碳的聚合物，在该富含碳的聚合物中，碳元素 的含量优选地占聚合物总分子量的85 wt% (重量百分比，下同)至90 wt%。可借助于简单的旋涂方法来涂覆旋涂碳层。在该实施例中，使用 SHN18 (由Nissan Chemical Co.生产)。可借助于简单的旋涂工序形成旋涂碳层，而不是非晶碳层，从而 简化处理步骤。旋涂碳层充当在具有阶梯差的区域中形成的平面化膜、 抗反射膜及在下部材料与被蚀刻层之间具有蚀刻选择性的掩模薄膜。通常来说，当在高温下沉积非晶碳层时，其吸收633 nm的波长。 因此，当图案各自形成为具有超过3000 A的厚度以获得蚀刻选择性时， 不可能对准图案。另一方面，当在低温下沉积非晶碳层时，该层形成 为具有超过6000 A的厚度，从而使得抗蚀性较低。然而，不管旋涂碳 层的厚度如何，旋涂碳层对633 nm波长的吸收率为"0"，并且在蚀 刻工序中相对于下层具有极佳的抗蚀性。当在具有阶梯差的区域中形成平面化膜时，非晶碳层具有较低的阶梯覆盖性，使得非晶碳层在随后的02灰化处理中部分剥落。然而， 旋涂碳层由于其极佳的阶梯覆盖性而不在随后的灰化处理中剥落。将包含含硅聚合物的抗反射涂层组成物涂覆在旋涂碳层122上， 接着优选在约20(TC至25CrC范围内的温度下烘烤持续约90秒，以形 成抗反射涂层膜124。抗反射涂层膜124具有在约500 A至约1000 A 范围内的厚度a。抗反射涂层膜优选包含含硅聚合物，在该含硅聚合物中，硅元素 的含量占聚合物总重量的30 wt。/。至80 wt%，优选占15 wt。/。至45 wt%， 该膜还包含有机溶剂及诸如热致酸产生剂与光致酸产生剂等添加剂。 含硅聚合物优选包含包括-Si-O-单元的化合物。具体地说，含硅聚合物优选地选自如下群组，该群组包括硅氧烷化合物，包括羟基苯基垸基、垸基或苯基作为取代基的倍半氧硅垸化合物，及其组合。在所披露的实施例中，示例性地使用NCH0987N (由Nissan Chemical Co.生产)、HM21 (由TOK Co.生产)及ODL系列(由Shinetsu Co.生产)。有机溶剂优选地选自如下群组，该群组包括3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、环己酮、丙二醇甲醚乙酸酯(PGMEA) 、 2-庚酮、 乳酸乙酯、乙酰丙酮及其组合。以100重量份的含硅聚合物计，有机 溶剂的含量优选在约500重量份至10000重量份的范围内。以100重 量份的含硅聚合物计，添加剂的含量优选在约0.1重量份至10重量份 的范围内。优选借助于光刻工序在抗反射膜124上形成第一光阻图案126。可使用任何合适类型的第一光阻图案，且优选使用普通化学增幅 光阻组成物借助于光刻工序形成第一光阻图案。在下列文献中披露了 合适的化学增幅光阻组成物美国专利No.5，750，680 ( 1998年5月12 日)、No.6,051,678 (2000年4月18日)、No.6,132，926 (2000年10 月17日)、No.6,143,463 (2000年11月7曰)、No.6，150,069 (2000 年11月21日)、No.6,180，316 Bl (2001年1月30日)、No.6，225，020 Bl (2001年5月1日)、No.6,235,448 Bl (2001年5月22日)及 No.6，235，447 Bl (2001年5月22日)，上述专利披露的全部内容以引 用方式并入本文中。具体地说，化学增幅光阻组成物优选包含光致酸 产生剂、有机溶剂及作为基础树脂的化学增幅光阻聚合物，化学增幅 光阻聚合物优选包含选自如下群组的聚合物，该群组包括ROMA类 型聚合物，其包含取代的顺丁烯二酸酐作为聚合重复单元；COMA类 型聚合物，其包含环烯烃、顺丁烯二酸酐、甲基丙烯酸酯及丙烯酸酯 作为聚合重复单元；以及包含以上各物的组合的混合类型聚合物。第 一光阻图案126优选具有在约1200 A至约3000 A范围内的厚度b。在所披露的实施例中，将AIM5076(由Japan Synthetic Rubber (JSR) Co.生产)涂覆在抗反射涂层膜124上，并且曝光并显影以形成1500 A 的第一光阻图案126。示例性地借助于1700i ArF浸没式扫描仪(由 ASML Holding Co.生产)执行曝光工序。优选借助于KrF或EUV以 及ArF作为曝光源来执行曝光工序。参考图5b，通过将第一光阻图案126作为蚀刻掩模来将抗反射膜 124图案化，从而形成抗反射图案124-1。优选的是，借助于在FLEX蚀刻室(由Lam Co.生产)中在压力 (160mT)及功率(150W)条件下使用包含CF4 (90 sccm) 、 CHF3 (30sccm) 、 02 (llsccm)及Ar (600 sccm)的气体源进行的蚀刻工 序来执行图案化工序。在图案化工序中，首先注入氧等离子气体以在下部抗反射膜上形 成Si02膜，由此增加抗反射膜相对于第一光阻图案的蚀刻选择性。优选借助于稀释剂来移除第一光阻图案126，以防止损耗下部旋 涂碳层122。当借助于灰化工序来移除第一光阻膜时，可能损坏下部旋 涂碳层122的表面。参考图5c，将第二光阻组成物涂覆在露出的旋涂碳层及抗反射涂 层图案124-1上，接着优选在约12(TC至约18(TC范围内的温度下烘烤 持续约90秒，以形成第二光阻膜128。第二光阻膜128优选具有在约 500 A至约1500 A范围内，更优选为lOOOA的厚度c。 '第二光阻膜128的厚度c优选等于或大于抗反射涂层图案124-1 的厚度。此外，第二光阻膜128的厚度c优选等于或小于第一光阻膜 图案126的厚度(a《c《b)。第二光阻膜128的组成物优选包含含硅聚合物，其中硅元素的 含量优选占聚合物总重量的30 wt。/。至80 wt%，更优选占15 wt。/。至45 wt%;光致酸产生剂及有机溶剂。可使用任何合适的含硅聚合物。举例 而言，可使用韩国专利公开案No.l0-2005-002384 、美国专利 No.6,541,077 (2003年4月1日)及No.7，144,968 (2006年12月5曰) 中所披露的含硅聚合物，这些专利所披露的内容以引用方式并入本文 中。优选地，含硅聚合物包括化学式1所示的聚合重复单元。在该实 施例中，使用SHB-A629 (由Shinetsu Co.生产)或SAX-100K (由JSR Co.生产)。化学式1其中，R为氢或甲基；R,为直链或支链C2-Qo亚垸基(alkylene); R2、 R3及R4各自独立地为CVC3烷氧基；Rs为OH或H或d-CK)垸基 或酸不稳定性保护基；且重复单元数目a : b : c的相对比值为(0.3-l): (1-3): 1。有机溶剂优选选自以下群组，该群组包括3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、环己酮、丙二醇甲醚乙酸酯(PGMEA) 、 2-庚酮、 乳酸乙酯、乙酰丙酮及其组合。以100重量份的含硅聚合物计，有机 溶剂的含量优选在约500重量份至10000重量份的范围内。以100重 量份的含硅聚合物计，光致酸产生剂的含量优选在约0.1重量份至10 重量份的范围内。借助于曝光掩模130将第二光阻膜128曝光并显影。因此，形成 具有在抗反射涂层图案124-1之间的元件的第二光阻图案128-1，如图 5d所示。优选借助于1700iArF浸没式扫描仪(由ASML Holding Co.生产) 执行曝光工序。优选借助于2.38 wt。/。氢氧化四甲铵(TMAH)水性溶 液来执行显影工序。可借助于KrF或EUV以及ArF来执行曝光工序。在用以形成第二光阻图案128-1的曝光工序中，包括含硅聚合物 的抗反射图案124-1未曝光，因此在显影工序之后仍保持初始图案形 状。参考图5e，借助于第二光阻图案128-1及抗反射图案124-1来图 案化旋涂碳层122，以形成旋涂碳层图案122-1。优选在FLEX蚀刻室(由Lam Co.生产)中在压力(160 mT)及功率(150 W)条件下借助于流量比为02 :N2=1 : 1至3 :2或02 :H2 = 5 : 2的等离子蚀刻气体来执行图案化工序。包含在第二光阻图案及抗反射涂层图案中的含硅聚合物的硅元素 与在蚀刻工序中作为蚀刻气体的氧气发生反应，由此交联聚合物。因 此，第二光阻图案及抗反射涂层图案具有蚀刻选择性，以使得可在执 行蚀刻工序时作为用于抛光下层的掩模。在图案化工序中，用作蚀刻掩模的包括含硅聚合物的抗反射图案 124-1及第二光阻图案128-1充当作为蚀刻掩模的传统掩模薄膜，从而 获得均一图案构型。另外提供了一种根据该方法来制造的半导体器件。如上所述，根据本发明所披露的实施例， 一种用于形成半导体器 件的精细图案的方法包括形成包含含硅聚合物的抗反射涂层图案及 第二光阻图案，而不是在底层上形成多掩模薄膜。抗反射涂层图案及 光阻图案具有与传统多掩模薄膜相同的蚀刻选择性比。因此，该方法 简化了处理步骤且降低了制造成本。此外，可使用具有类似结构的两种图案作为在光刻工序中转印电 路图像以获得均一图案构型的图案。此外，本发明提供一种借助于该 形成半导体器件的精细图案的方法制造的半导体器件。本发明的上述实施例是示例性而非限制性的。各种不同的替代 物和等同物都是可行的。本发明并不受限于本文中所描述的光刻步 骤。本发明也不限于任何特定类型的半导体器件。例如，本发明可应 用于动态随机存取存储(DRAM)器件或非易失性存储器件。鉴于本 发明的披露内容，其它的增添、删减或修改都是显而易见的，且包括 在所附权利要求书的范围内。本申请要求2007年6月29日提交的韩国专利申请No. 10-2007-0065126的优先权，该韩国专利申请的全部内容以引用的方式 并入本文。
权利要求
1.一种形成半导体器件的精细图案的方法，包括在旋涂碳层上形成抗反射涂层图案；在所述抗反射涂层图案之间形成光阻图案；以及使用所述抗反射涂层图案及所述光阻图案作为蚀刻掩模来图案化所述旋涂碳层。
2. 根据权利要求l所述的方法，包括 在半导体基板的底层上形成旋涂碳层； 在所述旋涂碳层上形成包含含硅聚合物的抗反射膜； 在所述抗反射膜上形成第一光阻图案；将所述第一光阻图案作为蚀刻掩模来选择性地屈案化所述抗反射 膜，以形成抗反射图案，从而使所述旋涂碳层露出；在所述抗反射图案上形成包含含硅聚合物的第二光阻膜；选择性地图案化所述第二光阻膜，以在所述抗反射图案之间形成 第二光阻图案；以及将所述抗反射图案及所述第二光阻图案作为蚀刻掩模来蚀刻所述 旋涂碳层。
3. 根据权利要求2所述的方法，其中，所述旋涂碳层包括富含碳的聚合物，在所述富含碳的聚合物中， 碳元素的含量占聚合物总分子量的85wt。/。至90 wt%。
4. 根据权利要求2所述的方法，其中，所述抗反射膜包含含硅聚合物，其中硅元素的含量占聚合物总 重量的30wt。/。至80wt%;有机溶剂；以及选自热致酸产生剂和光致酸产生剂所组成的群组的添加剂。
5. 根据权利要求4所述的方法，其中，所述含硅聚合物选自如下群组，所述群组包括硅氧烷化合物， 包含羟基苯基烷基、烷基及苯基中的至少之一作为取代基的倍半氧硅 垸化合物，及其组合。
6. 根据权利要求4所述的方法，其中，所述有机溶剂选自如下群组，所述群组包括3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、环己酮、丙二醇甲醚乙酸酯(PGMEA)、 2-庚酮、乳 酸乙酯、乙酰丙酮及其组合。
7. 根据权利要求4所述的方法，其中，以100重量份的含硅聚合物计，有机溶剂的含量优选在约500重 量份至10000重量份的范围内；以100重量份的含硅聚合物计，添加 剂的含量优选在约0.1重量份至IO重量份的范围内。
8. 根据权利要求2所述的方法，其中， 使用化学增幅光阻组成物来形成所述第一光阻图案。
9. 根据权利要求8所述的方法，其中，所述化学增幅光阻组成物包含光致酸产生剂、有机溶剂及作为基 础树脂的化学增幅光阻聚合物。
10. 根据权利要求2所述的方法，其中，使用包含CF4、 CHF3、 02及Ar的气体源借助于干性蚀刻工序来 图案化所述抗反射膜。
11. 根据权利要求2所述的方法，还包括 在形成所述第二光阻膜之前移除所述第一光阻图案。
12. 根据权利要求11所述的方法，包括 使用稀释剂来移除所述第一光阻图案。
13. 根据权利要求2所述的方法，其中，所述第二光阻膜的厚度等于或大于所述抗反射图案的厚度；且 所述第二光阻膜的厚度等于或小于所述第一光阻图案的厚度。
14. 根据权利要求2所述的方法，其中，所述第二光阻膜包含含硅聚合物，其中硅元素的含量占聚合物 总重量的30wt。/。至80wt%;有机溶剂；以及光致酸产生剂。
15. 根据权利要求14所述的方法，其中，所述第二光阻膜包含的含硅聚合物包括化学式1表示的聚合重复单元化学式1其中，R为氢或甲基；Ri为直链或支链C2-do亚烷基；R2、 113及 R4各自独立地为Q-C3烷氧基；Rs选自0H、 H、 Q-Cu)垸基及酸不稳 定性保护基所组成的群组；且重复单元数目a : b : c的相对比值为 (0.3-1) :(1國3):1。
16.根据权利要求14所述的方法，其中，所述第二光阻膜包含的有机溶剂选自以下群组，所述群组包括3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、环己酮、丙二醇甲醚乙酸酯 (PGMEA)、 2-庚酮、乳酸乙酯、乙酰丙酮及其组合。
17. 根据权利要求14所述的方法，其中，对于所述第二光阻膜，以100重量份的含硅聚合物计，有机溶剂 的含量优选在约500重量份至10000重量份的范围内；以100重量份 的含硅聚合物计，光致酸产生剂的含量优选在约0.1重量份至10重量 份的范围内。
18. 根据权利要求2所述的方法，其中，使用包含02与N2、或02与H2的气体源借助于蚀刻工序来蚀刻 所述旋涂碳层。
19. 根据权利要求2所述的方法，其中，借助于ArF、 KrF或EUV光刻工序来执行图案化所述第二光阻膜 的步骤。
20. —种半导体器件，其包括利用根据权利要求1所述的方法形 成的精细图案。
全文摘要
本发明公开一种形成半导体器件的精细图案的方法，包括在底层上形成旋涂碳层；借助于第一蚀刻掩模图案来形成包括含硅聚合物的抗反射图案；借助于位于所述第一蚀刻掩模图案的元件之间的第二蚀刻掩模图案来形成包括含硅聚合物的光阻图案；以及借助于所述蚀刻掩模图案来蚀刻所述旋涂碳层，以减少处理步骤及制造成本，由此获得均一的图案构型。
文档编号H01L21/027GK101335198SQ20081000043
公开日2008年12月31日 申请日期2008年1月10日 优先权日2007年6月29日
发明者卜喆圭, 李基领 申请人:海力士半导体有限公司