本發(fā)明涉及半導(dǎo)體，特別地涉及圖案化光致抗蝕劑的去除。

背景技術(shù)：

半導(dǎo)體元件產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了快速增長。在元件進化的過程中，半導(dǎo)體元件的功能密度普遍增加，同時特征尺寸減少。這種按照比例縮小的工藝通常通過提高生產(chǎn)效率和降低相關(guān)成本來提供效益。這種比例縮小也增加了設(shè)計和制造這些元件的復(fù)雜性。

用于生產(chǎn)半導(dǎo)體元件的多種技術(shù)中的一個是光刻圖案化或光刻。光刻是一個工藝，其中產(chǎn)生在光掩模的圖案可以被轉(zhuǎn)移到光反應(yīng)性材料層(光致抗蝕劑或PR)上，當(dāng)顯影時，包括對應(yīng)于產(chǎn)生在光掩模上的圖案的圖案。其后，在蝕刻工藝中，圖案化的光致抗蝕劑層可以用作蝕刻掩模以圖案化光致抗蝕劑層之下的材料層。

隨著半導(dǎo)體元件比例縮小已取得進展，傳統(tǒng)光刻沒有證明其完全令人滿意。如極紫外(EUV)光刻的新技術(shù)已允許比例縮小繼續(xù)下去，但仍需克服顯著的困難。例如，為了執(zhí)行順序的工藝步驟，提供具有足夠的結(jié)構(gòu)完整性以承受一個或多個蝕刻的圖案化光致抗蝕劑層可能導(dǎo)致圖案化光致抗蝕劑層很難從半導(dǎo)體元件晶片上去除。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種圖案化半導(dǎo)體襯底的方法。所述方法包括：將感光層的多個部分曝露于輻射源之下，其中所述感光層設(shè)置于材料層上，且其中所述多個部分被光刻掩模界定，所述材料層形成于所述半導(dǎo)體襯底上襯底上；應(yīng)用處理以部分地交聯(lián)所述感光層的所述曝露部分；顯影所述感光層以生成所述感光層的圖案化部分，所述圖案化部分對應(yīng)于所述感光層的所述曝露部分；蝕刻所述材料層的所述曝露部分以將所述光刻掩模的圖案轉(zhuǎn)移到所述材料層，且轉(zhuǎn)移到所述半導(dǎo)體襯底；以及通過濕蝕刻工藝去除所述感光層的所述圖案化部分的每一者中的至少一部分。

本發(fā)明也提供一種于半導(dǎo)體襯底上圖案化材料層的方法。所述方法例包括：應(yīng)用處理，所述處理部分地交聯(lián)感光層的曝露部分中的聚合物，以使得所述感光層的所述曝露部分在所述曝露部分的底面與所述曝露部分的頂面之間具有交聯(lián)梯度；顯影所述感光層 用以生成所述感光層的圖案化部分，所述圖案化部分對應(yīng)于所述感光層的所述曝露部分，且用以曝露下方材料層的部分；蝕刻所述材料層的曝露部分以將所述感光層的所述圖案化部分的圖案轉(zhuǎn)移到所述材料層；以及通過濕蝕刻工藝去除所述感光層的所述圖案化部分的每一者中的至少一部分。

本發(fā)明更提供一種于半導(dǎo)體制造工藝中圖案化材料層的方法。所述方法包括：將感光層的多個部分曝露于輻射源之下，其中所述感光層設(shè)置于材料層上，且其中所述部分通過光刻掩模界定；應(yīng)用處理以部分地交聯(lián)所述感光層的所述曝露部分；顯影所述感光層以生成所述感光層的圖案化部分，所述圖案化部分對應(yīng)于所述感光層的所述曝露部分；蝕刻所述材料層的些所述曝露部分以將所述光刻掩模的圖案轉(zhuǎn)移到所述材料層；以及通過濕蝕刻工藝去除所述感光層的些所述圖案化部分的每一者中的至少一部分。

附圖說明

為協(xié)助讀者達到最佳理解效果，建議在閱讀本發(fā)明時同時結(jié)合附圖和以下詳細(xì)說明。應(yīng)該注意的是，遵照行業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)做法，各特征不是按比例繪制。事實上，為了清楚的討論，各特征尺寸可以任意放大或縮小。

圖1A、1B、1C和1D為半導(dǎo)體晶片進行光刻工藝的截面圖。

圖2A、2B和2C為顯示作為光刻工藝的結(jié)果可能發(fā)生的一些缺陷的截面圖。

圖3A、3B、3C和3D為顯示光刻工藝導(dǎo)致特征損傷的截面圖。

圖4為顯示根據(jù)本發(fā)明各方面在溶劑式剝除之后烘烤溫度與剩余厚度百分比之間的關(guān)系的圖形。

圖5A、5B、5C、5D、5E和5F為顯示根據(jù)本發(fā)明各方面的光刻工藝。

圖6A和6B為顯示根據(jù)本發(fā)明各方面的引發(fā)在感光層內(nèi)的交聯(lián)梯度。

圖6C和6D為顯示根據(jù)本發(fā)明各方面的在感光層內(nèi)引發(fā)梯度的示例性交聯(lián)劑。

圖7為顯示根據(jù)本發(fā)明各方面的光致抗蝕劑內(nèi)的活動的示意圖。

圖8A顯示根據(jù)本發(fā)明各方面的包括混合交聯(lián)劑的光致抗蝕劑。

圖8B顯示根據(jù)本發(fā)明各方面的包括鍵合交聯(lián)劑的光致抗蝕劑。

圖9為根據(jù)本發(fā)明各方面的執(zhí)行光刻圖案形成工藝和隨后去除光致抗蝕劑特征的方法的流程圖。

圖10為根據(jù)本發(fā)明各方面的執(zhí)行光刻圖案形成工藝和隨后去除光致抗蝕劑特征的另一方法的流程圖。

具體實施方式

應(yīng)當(dāng)理解的是，以下揭露內(nèi)容提供了數(shù)個不同的實施例或?qū)嵗?，用于實現(xiàn)各個實施例的不同特征。為簡化本公開內(nèi)容，各裝置和布局的具體實例描述如下。當(dāng)然，這些僅僅是實例且并不旨在有所限定。此外，本發(fā)明可在各個實例中重復(fù)參考數(shù)值和/或字母。這種重復(fù)是為了簡化和清楚的目的，本身并不表明所討論的各個實施例和/或布置之間的關(guān)系。

應(yīng)當(dāng)理解的是，元件的多個工藝步驟和/或特征可以僅簡單地描述，這些多個工藝步驟和/或特征是所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員眾所周知的。此外，附加工藝步驟或特征可被添加，且某些以下所述的工藝步驟或特征可被去除或改變，同時仍實現(xiàn)所述權(quán)利要求。因此，以下的描述應(yīng)被理解為僅代表實例，并不旨在表明一個或多個步驟或特征是必需的。

還應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明一般涉及光刻圖案形成工藝，例如光刻圖案形成工藝可被執(zhí)行以圖案化襯底和/或形成于襯底上的一個或多個層，其中所述襯底是半導(dǎo)體晶片的一部分。本文所述的襯底可采取各種形式，包括但不限于晶片(或部分晶片)或單個元件的襯底，例如芯片(例如，制造在晶片上的芯片)。更具體地，本發(fā)明涉及蝕刻處理后感光層的去除。各種特征可以在襯底上形成，包括集成電路，其包括CMOS工藝集成電路、MEMS元件、圖片傳感器等。光刻可以用來圖案化在多個層上的個別裝置，這些多層經(jīng)組合而在芯片上形成一個或多個元件。在圖案可精準(zhǔn)地呈現(xiàn)設(shè)計布局而被轉(zhuǎn)移到一個或多個層的狀態(tài)下，所產(chǎn)生的元件其功能可以提升。設(shè)計布局的偏差可能會導(dǎo)致元件質(zhì)量不良、失效，或無法運作。這類偏差的產(chǎn)生原因有各種不同方式，包括在轉(zhuǎn)移一個設(shè)計到感光層(例如光致抗蝕劑層的)中時而產(chǎn)生偏差。

現(xiàn)參考圖1A到1D，圖1A到1D中顯示了一系列的晶片100的截面圖，晶片100具有襯底102和于襯底102上的材料層104。而材料層104以直接與襯底102接觸的方式顯示。其它實施例可包括一個或多個附加層，這些附加層也位于襯底102上，且位于襯底102和顯示的材料層104之間。

如圖所示，襯底102是半導(dǎo)體襯底。在這里，襯底102包括硅。襯底102替代地或附加地包括其它元素半導(dǎo)體，例如鍺。襯底102的實施例還可包括化合物半導(dǎo)體，例如碳化硅、砷化鎵、砷化銦和磷化銦?；蛘?，襯底102可包括非半導(dǎo)體材料，例如玻璃、石英、氟化鈣和/或其它合適的材料。在一些實施例中，襯底102是結(jié)晶襯底，且可以具有特定的晶體取向。

如圖所示，材料層104形成于襯底102上。材料層104可直接形成于所述襯底102上，以使得材料層104接觸襯底102，或者材料層可以形成于一個或多個其它材料層上(未 明確顯示)，其它材料層位于材料層104和襯底102之間。這里，材料層104是介電層，其包括硅氧化物材料。然而，材料層104可以是半導(dǎo)體元件制造領(lǐng)域中的技術(shù)人員已知的任何其它材料層。例如，材料層104可以由氮化硅、氮氧化硅、無定形多晶硅、多晶硅、金屬氧化物或氧化物、高介電系數(shù)介電層(例如，硅酸鉿、硅酸鋯、二氧化鉿等)形成。在一些實施例中，材料層104可以是導(dǎo)電層，例如摻雜多晶硅或摻雜硅或金屬層，如銅、鋁或金等。

在圖1A中，光致抗蝕劑層(或感光層)106形成于材料層104上。這可以通過旋涂式表面涂層工藝來完成。光致抗蝕劑106可以是正光致抗蝕劑。如圖1B所示，輻射源提供電磁能108，所述電磁能108引起感光層106的曝露部分110中的化學(xué)變化，在此也稱為光致抗蝕劑層106。由于光致抗蝕劑部分110的曝露，部分110經(jīng)歷酸催化脫保護反應(yīng)(acid catalytic de-protection reaction，CAR)。當(dāng)電磁能108是極紫外(EUV)能或電子束源，其酸的產(chǎn)出可能較低，這可能需要較長的曝露持續(xù)時間。在大量制造的情況下，曝露持續(xù)時間較長可能會使這種技術(shù)的發(fā)展受限。解決低靈敏度的一種方法為在光致抗蝕劑中增加光酸產(chǎn)生劑(PAG)的加載。但是，這可能導(dǎo)致特征輪廓的損失和頂部損耗的不理想結(jié)果。

傳統(tǒng)上，當(dāng)光致抗蝕劑層106是正光致抗蝕劑材料時，其曝露部分(例如，部分110)由正色調(diào)顯影劑去除。與此相反，在圖1C中，負(fù)色調(diào)顯影劑112被應(yīng)用到光致抗蝕劑層106。不同于正色調(diào)顯影劑，當(dāng)負(fù)色調(diào)顯影劑用于正色調(diào)阻劑時，如圖1D所示，與未曝露部分相比，負(fù)色調(diào)顯影劑可以利用曝露部分110的極性改變以去除正光致抗蝕劑層106的未曝露部分。在圖1D中，曝露部分110在應(yīng)用負(fù)色調(diào)顯影劑112后存留。

然而，如圖1A到1D所示，某些問題可能出現(xiàn)在工藝的過程中。如圖2A到2C所示，當(dāng)光致抗蝕劑層106包括堿性水溶性單元，例如羥基(–OH)或羧基(–COOH)，負(fù)色調(diào)顯影劑應(yīng)用到正光致抗蝕劑層可導(dǎo)致在光致抗蝕劑中的溶脹效應(yīng)而引起問題。如圖2A所示，這可能會導(dǎo)致薄膜的損耗。具體來說，曝露部分110的厚度T1或一部分可以被去除，以使得剩余的曝露部分110的厚度小于原始厚度，所述原始厚度由虛線代表的光致抗蝕劑層106先前輪廓來表示。此外，如圖2B所示，曝露部分110的邊緣在此情況下出現(xiàn)明顯的線寬粗糙性。

另一個問題是負(fù)色調(diào)顯影劑應(yīng)用到所述正光致抗蝕劑層導(dǎo)致光致抗蝕劑層106和下方材料層104之間的粘附力減弱。如圖2C所示，曝露部分110由于水溶性顯影劑的更高毛細(xì)引力而從材料層104剝離。在一些實施例中，所述水溶性顯影劑可以是四甲基氫氧化銨(TMAH)。

當(dāng)這些缺陷存在時，蝕刻工藝中對材料層104的圖案轉(zhuǎn)移到精準(zhǔn)度會降低。晶片100上的特征尺寸越小，圖案轉(zhuǎn)移誤差會更多而可能導(dǎo)致更多無法令人滿意的芯片或元件，結(jié)果晶片的芯片/元件良率就下降。

現(xiàn)參考圖3A到3D，圖3A到3D中顯示進行光刻圖案化的晶片300的一系列截面圖。如圖3A所示，晶片300包括可類似于上述描述的圖1A到1D中襯底102的襯底302。襯底302具有在其上的材料層304，材料層304可類似于本文所描述的材料層104。如圖3A所示，位于材料層304上且直接接觸材料層304的是光致抗蝕劑層的兩個曝露部分306A和306B。所述兩個曝露部分可通過光刻掩?；蚬庋谀斫缍ǎ鋵?dǎo)致電磁能圖案308，電磁能圖案308由電磁能或輻射源(例如，電子束或EUV燈)與光罩的相互作用產(chǎn)生。如圖3A到3C所示，曝露的光致抗蝕劑部分306A和306B是由負(fù)光致抗蝕劑的光致抗蝕劑層306形成。負(fù)光致抗蝕劑層306包括被電磁能圖案308完全交聯(lián)(cross-linking)的交聯(lián)劑(cross-linker)。在一些實施例中，完全交聯(lián)的曝露光致抗蝕劑部分306A和306B可以是99％交聯(lián)的，以使得所述交聯(lián)劑的99％包含部分306A和306B，部分306A和306B已被激發(fā)以與在光致抗蝕劑層306中的聚合物交聯(lián)。在一些實施例中，超過95％或90％以上可被認(rèn)為是完全交聯(lián)。在其它實施例中，曝露于溶劑式剝除(solvent strip)后，曝露的光致抗蝕劑部分失去小于5％或1％的厚度可被認(rèn)為是完全交聯(lián)。傳統(tǒng)負(fù)光致抗蝕劑通常引入過加載的交聯(lián)劑，以使得完全交聯(lián)的光致抗蝕劑層由于聚合物中交聯(lián)劑的密度分布較高而更容易實現(xiàn)。例如，與所述光致抗蝕劑的整個制劑相比，傳統(tǒng)負(fù)光致抗蝕劑可具有20％以上的加載重量。

圖3B中，蝕刻工藝310使用光致抗蝕劑部分306A和306B作為蝕刻掩模去除材料層304的曝露部分。去除材料層304的所述曝露部分導(dǎo)致對應(yīng)于光致抗蝕劑部分306A和306B的材料層部分304A和304B的產(chǎn)生。在圖3C中，另一蝕刻工藝312應(yīng)用到晶片300以蝕刻襯底302的曝露部分。蝕刻工藝312可導(dǎo)致襯底厚度的減少，減少的襯底厚度由T2表示。在一些實施例中，蝕刻工藝310和蝕刻工藝312可以單一蝕刻工藝執(zhí)行，例如，干蝕刻和/或濕蝕刻。例如，可進行單一的反應(yīng)性離子蝕刻工藝以執(zhí)行蝕刻工藝310和312。在一些實施例中，不同的蝕刻氣體可被用于提供蝕刻工藝310和蝕刻工藝312的每一者，或單一蝕刻氣體可被用于提供蝕刻工藝310和蝕刻工藝312兩者。完全交聯(lián)光致抗蝕劑部分306A和306B在蝕刻工藝310和蝕刻工藝312期間位置保持不變。

圖3D中顯示一種去除負(fù)光致抗蝕劑部分306A和306B的方法，干蝕刻工藝314。所述干蝕刻工藝去除部分306A和306B，而且會損傷襯底，使厚度T2增到損傷厚度T3。此外，干蝕刻工藝314可能會通過去除所述材料層任一側(cè)的材料引起材料層部分304A 和304B的損傷。厚度T4可以從材料層部分304A和304B的任一側(cè)去除。圖3C和3D中都顯示了虛線，圖3C的虛線代表襯底302蝕刻前的高度，圖3D的虛線代表襯底302損傷前的高度和襯底302損傷前的寬度。

現(xiàn)參考圖4，圖4中顯示曲線圖400，曲線圖400顯示了光致抗蝕劑層的反應(yīng)，如以上所描述的圖3A到圖C中的光致抗蝕劑層306。曲線圖400的x軸402代表軟烘烤溫度。在光刻期間，在光致抗蝕劑沉積于材料層后，所述光致抗蝕劑層在曝露于電磁能之前進行軟烘烤。所述光致抗蝕劑層然后可被選擇性地曝露以在所述光致抗蝕劑的特定區(qū)域產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。在一些實施例中，曝光后烘烤可在應(yīng)用顯影劑以去除光致抗蝕劑層的所述曝露或未曝露的部分之前執(zhí)行，這取決于光致抗蝕劑的類型(負(fù)或正)和顯影劑的色調(diào)(負(fù)或正)。曝光后烘烤可能觸發(fā)或進一步促進光致抗蝕劑內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)。例如，在后烘烤期間，可提供足夠的能量以初始化交聯(lián)的酸性催化劑反應(yīng)和酸性不穩(wěn)定脫保護反應(yīng)。經(jīng)由這種方式，光致抗蝕劑的均分子量產(chǎn)生變化(隨著交聯(lián)反應(yīng)形成更大的分子)。如圖4所示，所述光致抗蝕劑是負(fù)光致抗蝕劑。

曲線圖400的y軸404代表工藝后光致抗蝕劑剩余厚度的百分比。與虛線406相關(guān)的工藝為曝露于溶劑式剝除。所述溶劑式剝除可以是丙二醇單甲醚(PGME)、丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)、甲基丁基酮(MBK)、甲基異丁基甲醇(MBIC)、異丙醇(IPA)和γ-丁內(nèi)酯酮(GBL)等其中之一。y軸404可代表光致抗蝕劑層的剝除阻力(strip resistance)。如曲線圖400所示，所述剝除阻力隨著曝光后烘烤溫度而變化(如通過工藝后光致抗蝕劑層剩余厚度的百分比來確定)。

在傳統(tǒng)工藝中，選擇溫度“TEMP1”以完全交聯(lián)負(fù)光致抗蝕劑。這引起傳統(tǒng)負(fù)光致抗蝕劑對溶劑式剝除產(chǎn)生高度阻力。剝除阻力(如通過剝除之后剩余厚度的百分比測量)和傳統(tǒng)負(fù)光致抗蝕劑的溫度之間的關(guān)系由曲線406顯示。然而，當(dāng)使用非傳統(tǒng)負(fù)光致抗蝕劑時，同樣的溫度會達到不同的效果。所述剝除阻力和本文中所描述的一些實施例中使用的負(fù)光致抗蝕劑的溫度之間的關(guān)系由曲線408表示。如圖4所示，由曲線406所示的傳統(tǒng)負(fù)光致抗蝕劑的剝除阻力在相同溫度TEMP1下比本發(fā)明中負(fù)阻劑更大。如上所述，由于聚合物中交聯(lián)劑較高的密度分布，傳統(tǒng)負(fù)光致抗蝕劑通常引入過加載(overloading)的交聯(lián)劑以更容易產(chǎn)生完全交聯(lián)的光致抗蝕劑層，其系經(jīng)由交聯(lián)劑位點而布置。例如，與所述光致抗蝕劑的整個制劑相比，傳統(tǒng)負(fù)光致抗蝕劑可具有20％以上的加載(loading)重量。由曲線408所描述的負(fù)光致抗蝕劑具有較低的交聯(lián)劑加載。例如，曲線408的負(fù)光致抗蝕劑可具有交聯(lián)劑加載范圍從約相當(dāng)于針對聚合物的0.1％到約10％加載。而傳統(tǒng)負(fù)光致抗蝕劑也可以“過加載”，由曲線408描述的光致抗蝕劑在以下 圖5A到5F中更多地討論，光致抗蝕劑可以被“少加載”(underload)以避免完全交聯(lián)的發(fā)生。

如由曲線410的區(qū)域所示，負(fù)光致抗蝕劑通過較低溫度可制成以對溶劑式剝除產(chǎn)生更小的阻力，以使應(yīng)用所述溶劑式剝除可達到約5％到約50％的剩余厚度。例如，溫度范圍從約攝氏80度到約攝氏250度可能會導(dǎo)致溶劑式剝除的阻力范圍為從約5％到約50％。由于執(zhí)行光刻工藝可能會導(dǎo)致所述光致抗蝕劑層的強度減低，執(zhí)行光刻工藝并故意使光致抗蝕劑層對溶劑或顯影劑的阻力下降可能是有悖常理的。光致抗蝕劑的一些實施例，其阻力在本文圖4中被討論，更具體會在圖6C、6D、7和8A到8B中被討論。

現(xiàn)參考圖5A到5F，圖5A到5F中顯示于半導(dǎo)體襯底上圖案化材料層并去除圖案化的光致抗蝕劑層的工藝，所述工藝可避免所述襯底和圖3A到3D描述的特征損傷和/或使損傷最小化，同時避免圖2A到2C描述的其它問題。圖5A到5F中顯示晶片500，晶片500包括半導(dǎo)體襯底502。晶片500可以實質(zhì)上類似于本文所描述的晶片100和晶片300。在所示的實施例中，材料層504形成于襯底502上。材料層504可直接形成于襯底502上，以使得材料層504直接接觸襯底502。在其它實施例中，一個或多個其它材料層可存在于材料層504和襯底502之間。材料層504可包括半導(dǎo)體元件制造中使用的任何材料層。因此，材料層504可以是絕緣材料層、導(dǎo)電材料層、阻擋層、覆蓋層等。圖5A還顯示負(fù)光感層或光致抗蝕劑層506，其可類似于以上圖4中的曲線圖400描述的光致抗蝕劑層。

另外，如圖5A所示為光掩模508，其包括設(shè)計布局，所述設(shè)計布局體現(xiàn)為在一些實施例中界定的半透明區(qū)域和不透明區(qū)域，以及在其它實施例中的反射區(qū)域和吸收區(qū)域。例如，光掩模508可以是反射EUV光掩模。電磁能510被應(yīng)用到光致抗蝕劑層506以形成曝露部分506A和506B。如本文所述，電磁能510引起光致抗蝕劑層506內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)以使得曝露部分的變化引起所述曝露部分可從顯影劑溶液中去除。

在曝露于電磁能510后，晶片500和在晶片500上的光致抗蝕劑層506可進行曝光后烘烤工藝。曝光后烘烤工藝可在顯影之前或之后執(zhí)行，且溫度范圍為從約攝氏80度到約攝氏250度。當(dāng)曝露部分506A和506B接受曝光后烘烤工藝時，曝露部分506A和506B獲得約5％到約50％的溶劑式剝除的阻力，如圖4所述。

現(xiàn)參考圖5B，圖5B中顯示晶片500，作為化學(xué)處理512應(yīng)用到晶片500之后的結(jié)果。在一些實施例中，化學(xué)處理512可以是例如乙酸正丁酯(NBA)的負(fù)色調(diào)顯影劑，并且可以是噴涂工藝而不是浸漬工藝，以使得晶片500使用有機顯影劑噴涂，而不是浸入其中。在其它實施例中，晶片500被浸漬在顯影劑的大桶中。在化學(xué)處理512后，光致 抗蝕劑層506的未曝露部分被去除，而曝露部分506A和506B剩下。即，光致抗蝕劑層506是被負(fù)色調(diào)顯影劑顯影的負(fù)光致抗蝕劑層。

圖5C顯示第一蝕刻工藝514后的晶片500，第一蝕刻工藝可以是用來去除導(dǎo)致剩余部分504A和504B的材料層504的曝露部分的濕蝕刻工藝和/或干蝕刻工藝。剩余材料層部分504A和504B對應(yīng)于光致抗蝕劑層506的曝露部分506A和506B。為了根據(jù)設(shè)計布局形成材料層504，曝露部分506A和506B充當(dāng)掩模層以在蝕刻工藝中保護材料層504的所述下方部分。圖5D顯示可包括在一些實施例中的第二蝕刻工藝516，其中襯底502的一部分或襯底502的厚度被去除。例如，如圖5D所示，襯底502的厚度T5被去除。在一些實施例中，使用單一蝕刻劑可將第一和第二蝕刻工藝514和516組合在單一蝕刻工藝中。所述蝕刻劑可以溶液或氣體提供，其取決于蝕刻工藝和相關(guān)的層或從晶片500上去除的材料。在晶片500和在其上執(zhí)行的所述工藝的一些實施例中，襯底502上沒有材料被去除。這可能發(fā)生在當(dāng)有附加材料層位于材料層504與襯底502之間時，以及在一些實施例中材料層504直接形成于襯底502上并與襯底502接觸時的情況。

圖5E顯示晶片500，其通過顯影劑或溶劑剝除518應(yīng)用到晶片500的表面的噴涂工藝或浸漬工藝之后的晶片500。如圖5E所示，溶劑式剝除518從光致抗蝕劑部分506A和506B的每一者去除厚度T6。從光致抗蝕劑部分506A和506B的每一者去除厚度T6導(dǎo)致部分506A和506B的剩余厚度T7。由于光致抗蝕劑層506的質(zhì)地以及應(yīng)用到光致抗蝕劑層506上的處理(例如低于常規(guī)溫度且光致抗蝕劑具有較低交聯(lián)劑加載的曝光后烘烤)，部分506B和506A的大部分厚度可被溶劑式剝除518去除。在一些實施例中，厚度T6的范圍可為從部分506A和506B剝除之前的厚度的50％到95％。換句話說，厚度T7(本文中描述為剝除阻力)的范圍可為從部分506A和506B剝除之前的厚度的5％到50％。由于光致抗蝕劑部分506A和506B的厚度減少，干蝕刻工藝的施作時間可比傳統(tǒng)方式短。這可防止襯底502和/或其它下方材料層的損傷。另外，如圖5F所示，材料層部分504A和504B的寬度W1可不因干蝕刻而產(chǎn)生不良的更動。

圖6A為根據(jù)本發(fā)明各方面的包括光致抗蝕劑層的圖案化部分606A的晶片600的截面圖。晶片600包括襯底602和形成于襯底602上的材料層604。如圖所示所述光致抗蝕劑層的部分被去除。曝露部分606A剩余在材料層604上。如圖所示，光致抗蝕劑部分606A具有交聯(lián)劑的非均勻分布，其隨著部分606A的高度或厚度變化，以使得部分606A被電磁能激發(fā)時，靠近部分606A的上層面比靠近部分606A之下層面有更多的交聯(lián)。圖6B顯示曲線圖610，曲線圖610演示部分606A內(nèi)的高度與部分606A內(nèi)被激發(fā)的交聯(lián)劑的百分比的示例性關(guān)系。所述光致抗蝕劑是這樣的，所述光致抗蝕劑層的曝 露部分在所述曝露部分的底面與所述曝露部分的頂面之間具有交聯(lián)梯度。這個關(guān)系由虛線612表示。如圖6B所示，在接近光致抗蝕劑部分606A的高度的66％時，交聯(lián)劑被激發(fā)比例小于50％。光致抗蝕劑部分606A的光致抗蝕劑可以是類似于如下所述的光致抗蝕劑700、800A和800B。光致抗蝕劑部分606A中的交聯(lián)劑的梯度可通過在所述交聯(lián)劑中包含的浮劑、使用浮動聚合物樹脂或浮動催化劑來產(chǎn)生。這種浮動交聯(lián)劑、浮聚合物樹脂和/或浮動催化劑于2013年3月12日提出的題為“抗反射層和其方法(Anti-Reflective Layer and Method)”的第14/056,737號美國專利申請案請求對于2013年3月12日提出的題為“抗反射層和其方法(Anti-Reflective Layer and Method)”的第61/777,782號美國臨時性專利申請案中詳細(xì)描述。這兩者全部在此引入作為參考。

圖6C和6D顯示示例性交聯(lián)劑620A和620B，示例性交聯(lián)劑620A和620B可包括在光致抗蝕劑中以產(chǎn)生交聯(lián)梯度，例如圖6B的曲線圖610中所示的梯度。如圖所示，交聯(lián)劑620A和620B為混合型交聯(lián)劑，以使得它們在所述光致抗蝕劑中混合。在一些實施例中，類似的交聯(lián)劑可在光致抗蝕劑中與聚合物鍵合。如圖所示，交聯(lián)劑620A和620B具有Xb_z–Sc–Rc–Sc–Xb_z的結(jié)構(gòu)。在鍵合的實施例中，所述結(jié)構(gòu)可以是Xb_z–Sc–Rc–，其中Rc–也鍵合到所述聚合物鏈上。

在圖6C和6D中，Rc可為氫、鹵、芳族碳環(huán)、飽和的、不飽和的、直鏈、支鏈或環(huán)狀烷基、烷氧基、氟烷基、氟烷、羰基、羥基、羧酸、酯、醚，酰胺或具有碳鏈1到20個原子長度的胺。Sc可以是氫、鹵、芳族碳環(huán)、飽和的、不飽和的、直鏈、支鏈或環(huán)狀烷基、烷氧基、氟烷基，氟烷、羰基、羥基、羧酸、酯、醚、酰胺或具有碳鏈范圍從0到12個原子長度的胺。在一些實施例中，Sc可是包括在交聯(lián)劑620A或620B內(nèi)的浮劑，以使得交聯(lián)劑620A或620B在光致抗蝕劑606中“浮動”或上升，以產(chǎn)生交聯(lián)劑中的濃度梯度和交聯(lián)。Xb可包括飽和的、不飽和、直鏈、支鏈或環(huán)狀烷基、烷氧基、氟烷基、氟烷、羰基、羥基、羧酸、酯、醚、酰胺、胺、亞胺、酰亞胺、硝酸鹽、腈、烯、環(huán)氧樹脂或其中碳鏈具有1到12個原子的硫醇官能團。在一些實施例中，z是4。在其它實施例中，z大于4。例如，z在如圖7所示的一些實施例中可以是6，這將在下面更詳細(xì)地描述。

現(xiàn)參考圖7，圖7中顯示光致抗蝕劑700的示意圖，光致抗蝕劑700可用于提供圖5A到5F中光致抗蝕劑506。圖7中的光致抗蝕劑700A顯示為應(yīng)用處理和曝露于電磁能之前的光致抗蝕劑層700。如圖7所示，光致抗蝕劑700A包括聚合物702。聚合物702包括具有至少一些交聯(lián)劑位點的鏈，位點是可以結(jié)合到交聯(lián)劑的原子或分子。光致抗蝕劑700A還包括光酸產(chǎn)生劑(PAG)704和交聯(lián)劑706。在所描繪的實施例中，交聯(lián)劑 706包括六個交聯(lián)劑位點。一些實施例包括四個交聯(lián)劑位點，而另一些實施例包括五個或更多交聯(lián)劑位點。光組劑700A的一些實施例還可包括猝滅劑(quencher)和/或另外的組件。

光致抗蝕劑700B顯示為處理和曝露于電磁能之后的光致抗蝕劑層700，這使得PAG704產(chǎn)生酸710。這可能會導(dǎo)致酸性催化脫保護反應(yīng)和交聯(lián)反應(yīng)，以使交聯(lián)劑706的一個或多個位點708與聚合物702內(nèi)的交聯(lián)劑位點相鍵合。與光致抗蝕劑700A相比，這種方式使聚合物702鍵合在一起而提高了所述光致抗蝕劑700B的分子量。此外，光致抗蝕劑700A的極性被所述電磁能和引起的化學(xué)反應(yīng)改變，以使得光致抗蝕劑700B具有極性，而不是無極性。如圖7所示，光致抗蝕劑700是混合光致抗蝕劑，以使得交聯(lián)劑與聚合物的溶液混合在一起。

圖8A和8B提供光致抗蝕劑700的一些實施例的化學(xué)結(jié)構(gòu)，其可被用于提供圖5A到5F中所述光致抗蝕劑506。具體地，圖8A顯示混合光致抗蝕劑800A，其類似于圖7中的光致抗蝕劑700。交聯(lián)劑802A置于包含聚合物804A的溶液中，而不包括鍵合到聚合物的交聯(lián)劑。光致抗蝕劑800A的許多不同的化學(xué)成分的一些實施例描述如下。

在光致抗蝕劑800A中，Rb可被鍵合到碳鏈，且可以是氫或甲基CH3。Ra也可直接鍵合到所述碳鏈，且每一Ra可獨立地是飽和的、不飽和的、直鏈和支鏈其中之一或環(huán)狀烷基、烷氧基、氟烷基、氟烷、羰基、羥基、羧酸、酯、醚、酰胺、胺以及可包括其中具有1到12個原子的碳鏈。每一Sa可獨立地包括飽和、不飽和、直鏈、支鏈，或環(huán)狀烷基一烷氧基、氟烷基、氟烷、羰基、羥基以及可包括其中具有1到12個原子的碳鏈。B可以是芳族碳環(huán)，例如苯、萘或蒽，其中n的范圍從1到6。Xa可包括氫、鹵、飽和、不飽和、直鏈、支鏈，或環(huán)狀烷基烷氧基、氟烷基、氟烷、羰基、羥基、羧酸、酯、醚、酰胺、胺、亞胺、酰亞胺、硝酸鹽、腈或烯基以及可包括具有1到12個原子的碳鏈。Xa可重復(fù)m次，其中m范圍為從1到12。在一些實施例中，Xa可另包括羥基、環(huán)氧基、或化合物R'OR、R'OOR、R'OSOOR、RX，其中R和R'是氫、鹵化物、飽和、不飽和、直鏈、支鏈，或環(huán)狀烷基、烷氧基、氟烷基、氟烷、羰基，或具有碳鏈1到12個原子長度的羥基，且其中X為鹵離子。

在光致抗蝕劑800A中，Xc可以是氫、鹵化物、飽和的、不飽和的、直鏈、支鏈其中之一或環(huán)狀烷基、烷氧基、氟烷基、氟烷、羰基、羥基、羧酸、酯、醚、酰胺、胺、亞胺、酰亞胺、硝酸鹽、腈或具有鏈碳范圍從1到12個原子長度的烯基。光致抗蝕劑800A的P可以是在兩維度或三維度的環(huán)狀碳環(huán)，或可以包括飽和的、不飽和、直鏈、支鏈，或環(huán)狀烷基、烷氧基、羰基或具有鏈碳范圍從1到6個原子長度的羥基。在一些 實施例中，P是γ-丁內(nèi)酯(GBL)。在一些實施例中，P1和P2可以各自獨立地為烷氧基、羰基或羥基。

在交聯(lián)劑802A中，Rc可為氫、鹵、芳族碳環(huán)、飽和的、不飽和的、直鏈、支鏈或環(huán)狀烷基、烷氧基、氟烷基、氟烷、羰基、羥基、羧酸、酯、醚、酰胺或具有碳鏈1到20個原子長度的胺。Sc可為氫、鹵、芳族碳環(huán)、飽和的、不飽和的、直鏈、支鏈或環(huán)狀烷基、烷氧基、氟烷基、氟烷、羰基、羥基、羧酸、酯、醚、酰胺或碳鏈范圍從0到12個原子長度的胺。在一些實施例中，Sc可包括在交聯(lián)劑802A中的浮劑，以使得交聯(lián)劑802A在光致抗蝕劑800A中“浮動”或上升，以產(chǎn)生交聯(lián)劑中的濃度梯度和交聯(lián)。Xb可包括飽和的、不飽和、直鏈、支鏈或環(huán)狀烷基、烷氧基、氟烷基、氟烷、羰基、羥基、羧酸、酯、醚、酰胺、胺、亞胺、酰亞胺、硝酸鹽、腈、烯、環(huán)氧樹脂或其中碳鏈具有1到12個原子的硫醇官能團。在一些實施例中，z是4。在其它實施例中，z大于4。例如，z在一些實施例中可以是6，如圖7所示。Xb還可為氨基(-NH2)、羥基(-OH)、巰基(-SH)、羧基(-COOH)、醛基(-COH)、酮基(-COR)、酸酐、環(huán)氧基或烯基其中之一。

S可包括飽和的、不飽和的、直鏈、支鏈或環(huán)狀烷基、烷氧基、氟烷基、氟烷、苯羰基、羰基或具有碳鏈范圍從0到12個原子長度的羥基。AG可包括芳香環(huán)，例如兩維度或三維度的環(huán)狀碳環(huán)、氫、鹵、飽和的、不飽和的、直鏈、支鏈環(huán)烷基、烷氧基、氟烷基、氟烷、羰基、羥基、羧酸、酯、醚、羥基、酰胺、胺、亞胺、酰亞胺、硝酸鹽、腈或碳鏈具有1到16個原子的烯基。

圖8A中光致抗蝕劑800A的實施例還可另包括至少一種PAG，其可為重氮鹽、鏻鹽、锍鹽、碘鎓鹽、磺酰亞胺、肟磺酸酯、重氮二砜、二砜或鄰硝基芐基磺酸酯等。光致抗蝕劑800A的實施例還可包括至少一種猝滅劑，所述猝滅劑可為氫氧化四丁銨、可力丁、苯胺或4-二甲氨基吡啶等。

在光致抗蝕劑800A中，基于聚合反應(yīng)，A的加載范圍從約20％到約70％，B的加載范圍從約20％到約70％，C的加載范圍從約20％到約70％，以及D的加載范圍從約30％到約50％。E(交聯(lián)劑)的加載范圍從約0.1％到約10％，且所述效加載量可取決于在每一交聯(lián)劑上的所述交聯(lián)劑位點的數(shù)目。

圖8B顯示包括鍵合交聯(lián)劑802B的光致抗蝕劑800B的分子模型。光致抗蝕劑800B的分子模型顯示包括在阻劑中的聚合物的次組成。除非另有注明，光致抗蝕劑800B類似于光致抗蝕劑800A。光致抗蝕劑800B不同于光致抗蝕劑800A之處在于，交聯(lián)劑802B鍵合到主鏈804B。子組件A、B、C、D和E的等效加載量可以與本文所描述的光致抗蝕劑800A的光致抗蝕劑800B基本上相同。例如，在一些實施例中，交聯(lián)劑802B在光 致抗蝕劑800B中具有加載范圍約0.1％到約10％。

現(xiàn)參考圖9，圖9顯示使用部分交聯(lián)的光致抗蝕劑特征執(zhí)行光刻圖案形成工藝的方法900。如本文所理解的，光致抗蝕劑層的曝露部分的部分交聯(lián)由光致抗蝕劑的特定處理和特定制劑形成。如圖所示，方法900包括可用于生產(chǎn)如圖5A到5F所示的晶片500的多個列舉工藝步驟。方法900的實施例可包括在之前、之后或在此期間的步驟，或任何所述列舉步驟的部分中所附加的工藝、步驟。所述工藝步驟可在半導(dǎo)體元件制造廠房中執(zhí)行，其包括多個制造工具以沉積各種材料層、圖案化光致抗蝕劑層以及蝕刻所沉積的材料層以在半導(dǎo)體晶片上形成半導(dǎo)體元件或芯片。

如圖9所示，方法900可開始于步驟902，步驟902中部分光致抗蝕劑層曝露于輻射源之下。例如，類似于圖5A中的光掩模508的光掩模可用于反射或以其它方式傳遞電磁能以化學(xué)方式改變所述光致抗蝕劑層的曝露部分，如圖5A到5D中所示的部分506A和506B。在一些實施例中，所述電磁能可以是極紫外(EUV)光或電子束輻射。所述光致抗蝕劑可類似于圖7、8A和8B所描述的光致抗蝕劑和本文別處所描述的光致抗蝕劑。在一些實施例中，所述光致抗蝕劑可包括光致抗蝕劑的交聯(lián)劑中的浮劑(floating agent)。例如，所述光致抗蝕劑可包括加載分子量小于光致抗蝕劑10％的交聯(lián)劑。所述光致抗蝕劑可包括加載小于傳統(tǒng)光致抗蝕劑中含量的交聯(lián)劑。在步驟904中，所述處理應(yīng)用到所述光致抗蝕劑層的所述曝露部分內(nèi)以促進局部交聯(lián)。在一些實施例中，所述處理是曝露后顯影前烘烤。如圖4中的曲線圖400所示以及本文所述，所述烘烤可在低于常規(guī)溫度的溫度下進行。例如，所述烘烤可在溫度范圍從約攝氏80度到約攝氏250度的溫度下進行。所述低量交聯(lián)劑的光致抗蝕劑與所應(yīng)用的處理的結(jié)合可導(dǎo)致所述曝露部分的部分交聯(lián)。所述部分交聯(lián)可導(dǎo)致光致抗蝕劑層中溶劑式剝除的阻力降低。

在步驟906中，顯影光致抗蝕劑層以產(chǎn)生對應(yīng)于所述光致抗蝕劑層的曝露部分的所述光致抗蝕劑層的圖案化部分。所述光致抗蝕劑層可被如本文所述的有機顯影劑顯影。在步驟908中，顯影光致抗蝕劑層以產(chǎn)生圖案化部分之后，下方材料層的曝露部分可被蝕刻以轉(zhuǎn)移所述光刻掩模的圖案到材料層。在步驟908的一些實施例中，所述光刻掩模的圖案可通過額外蝕刻工藝或與圖案化材料層相同的蝕刻工藝轉(zhuǎn)移到半導(dǎo)體襯底。所述蝕刻工藝可以是濕蝕刻、干蝕刻和/或它們的組合。例如，使用蝕刻氣體的干蝕刻可用于步驟908中以蝕刻材料層的曝露部分。在一些實施例中，相同的蝕刻工藝?yán)^續(xù)進行而蝕刻襯底的部分以去除想要的厚度，其類似于圖5D中從襯底502去除厚度T5。在一些實施例中，執(zhí)行第一蝕刻工藝以去除所述材料層的曝露部分，同時執(zhí)行第二蝕刻工藝以從所述襯底去除所需厚度。第一蝕刻工藝和第二蝕刻工藝可以是不同或相同的工藝。第一 蝕刻工藝和第二蝕刻工藝也可在單個蝕刻室或在不同的蝕刻室進行。

在步驟910中，光致抗蝕劑層的圖案化部分的每一者的量通過濕蝕刻工藝被去除。例如，如圖5E所示，溶劑式剝除可通過浸漬或旋涂應(yīng)用到晶片500上以從部分506A和506B去除厚度T6。所述溶劑式剝除可以是本文所述的任何溶劑式剝除或技術(shù)人員所知的另一溶劑式剝除。例如，所述溶劑式剝除可以是丙二醇甲醚(PGME)、丙二醇甲醚醋酸酯(PGMEA)、甲基異丁基酮(MBK)、(MBIC)丁基咪唑、異丙醇異丙醇(IPA)和γ-丁內(nèi)酯酮(GBL)等其中之一。在一些實施例中，步驟906中使用的顯影劑還可去除光致抗蝕劑層的曝露部分的一些厚度。從光致抗蝕劑的圖案化部分去除的厚度范圍可為從約50％到約95％。如圖5E和5F所示，在濕蝕刻工藝去除一些光致抗蝕劑的圖案化部分的每一者后，可執(zhí)行干蝕刻工藝以去除光致抗蝕劑層的曝露部分的剩余部分。在使用傳統(tǒng)光致抗蝕劑的傳統(tǒng)光刻工藝中，在高產(chǎn)量的半導(dǎo)體制造環(huán)境中，完全交聯(lián)的光致抗蝕劑的溶劑式剝除阻力(例如，超過95％的交聯(lián))可接近100％，以致利用濕蝕刻去除光致抗蝕劑的圖案化部分蝕刻材料層的方法無效或不實際。

在一些實施例中，如圖6A、6B以及本文所述，其中光致抗蝕劑層具有交聯(lián)劑或交聯(lián)梯度。干蝕刻可于溶劑式剝除應(yīng)用之前進行。在應(yīng)用濕蝕刻工藝以剝除相對較少交聯(lián)的聚合物的剩余部分之前，這種做法可去除具有交聯(lián)梯度的光致抗蝕劑層的上部其具有較大蝕刻阻力的部分。

現(xiàn)參考圖10，圖10中顯示使用部分交聯(lián)的光致抗蝕劑特征執(zhí)行光刻圖案形成工藝的方法1000。如圖9和10顯示了包括可用于生產(chǎn)如圖5A到5F所示的晶片500的多個列舉工藝步驟的方法的流程圖。方法1000的實施例可包括之前、之后或在此期間的步驟，或任何所述列舉步驟的部分中所附加的工藝、步驟。方法1000可使用與關(guān)于方法900所述的實質(zhì)上相同的半導(dǎo)體制造系統(tǒng)和工藝被執(zhí)行。此外，一些涉及方法1000的步驟或工藝與方法900描述的類似。

如圖10所示，方法1000可開始于步驟1002，其將部分光致抗蝕劑層曝露于輻射源之下。例如，類似于圖5A中的光掩模508的光掩?？捎糜诜瓷浠蛞云渌绞絺鬟f電磁能以化學(xué)方式改變所述光致抗蝕劑層的曝露部分，如圖5A到5E中所示的部分506A和506B。所述光致抗蝕劑可類似于圖7、8A和8B所描述的光致抗蝕劑和本文別處所描述的光致抗蝕劑。在一些實施例中，光致抗蝕劑可包括光致抗蝕劑的交聯(lián)劑中的浮劑。例如，光致抗蝕劑可包括在分子量上小于所述光致抗蝕劑10％的交聯(lián)劑加載量。

在步驟1004中，將處理應(yīng)用到光致抗蝕劑層的曝露部分內(nèi)以促進局部交聯(lián)。在一些實施例中，所述處理是曝露后顯影前烘烤。烘烤可在溫度范圍從約攝氏80度到約攝 氏250度的溫度下進行。低交聯(lián)劑加載的光致抗蝕劑與所應(yīng)用的處理的結(jié)合可導(dǎo)致曝露部分內(nèi)的部分交聯(lián)。部分交聯(lián)可導(dǎo)致光致抗蝕劑層中溶劑式剝除阻力降低。

在步驟1006中，顯影光致抗蝕劑層以產(chǎn)生對應(yīng)于光致抗蝕劑層的曝露部分的光致抗蝕劑層的圖案化部分。所述光致抗蝕劑層可被如本文所述的有機顯影劑顯影。在顯影所述光致抗蝕劑層以產(chǎn)生圖案化部分后，下方材料層的曝露部分可被蝕刻以轉(zhuǎn)移所述光刻掩模的圖案到材料層。

在步驟1010中，一些光致抗蝕劑層的圖案化部分通過濕蝕刻工藝被去除。例如，如圖5E所示，溶劑式剝除可通過浸漬或旋涂應(yīng)用到晶片500上以從部分506A和506B去除厚度T6。溶劑式剝除可以是本文的任何溶劑式剝除或技術(shù)人員所知的另一溶劑式剝除。例如，溶劑式剝除可以是PGME、PGMEA、MBK、MBIC、IPA和GBL等其中之一。從光致抗蝕劑的圖案化部分去除的厚度范圍可為從約50％到約95％，其取決于烘烤溫度和交聯(lián)劑加載量。如圖5E和5F所示，在濕蝕刻工藝去除一些光致抗蝕劑的圖案化部分的每一者后，可執(zhí)行干蝕刻工藝以去除光致抗蝕劑層曝露部分的剩余部分。在一些實施例中，如圖6A、6B以及本文所述，干蝕刻可于溶劑式剝除應(yīng)用之前被執(zhí)行。在應(yīng)用濕蝕刻工藝以去除相對較少交聯(lián)的聚合物的剩余部分之前，這種做法可以去除具有交聯(lián)梯度的光致抗蝕劑層的上部具有較大蝕刻阻力的部分。

本發(fā)明的實施例在光致抗蝕劑用作為蝕刻掩模后，可促進光致抗蝕劑從晶片上的去除。光致抗蝕劑可以是負(fù)色調(diào)光致抗蝕劑，其經(jīng)歷曝露于電磁能的交聯(lián)過程。通過降低烘烤溫度以及通過減少交聯(lián)劑加載量來限制交聯(lián)、光致抗蝕劑，或者至少光致抗蝕劑的一部分可減少溶劑式剝除的阻力。由于溶劑式剝除的阻力降低，所述光致抗蝕劑的一部分(范圍從50％到95％)可使用溶劑式剝除去除。此后，干蝕刻所需執(zhí)行的時間較短，使得對下層材料層或襯底以及被圖案化的特征的寬度產(chǎn)生較少的損傷。

本發(fā)明的一方面包括一種圖案化半導(dǎo)體襯底的方法。所述方法的實施例可包括將感光層的多個部分曝露于輻射源之下，其中所述感光層設(shè)置于材料層上，且其中所述多個部分被光刻掩模界定，所述材料層形成于所述半導(dǎo)體襯底上；應(yīng)用處理以部分地交聯(lián)所述感光層的所述曝露部分；顯影所述感光層以生成所述感光層的圖案化部分，所述圖案化部分對應(yīng)于所述感光層的所述曝露部分；蝕刻所述材料層的所述曝露部分以將所述光刻掩模的圖案轉(zhuǎn)移到所述材料層，且轉(zhuǎn)移到所述半導(dǎo)體襯底；以及通過濕蝕刻工藝去除所述光致抗蝕劑層的所述圖案化部分的每一者中的至少一部分。

然而，本發(fā)明的另一方面包括一種于半導(dǎo)體襯底上圖案化材料層的方法。所述方法的實施例包括應(yīng)用處理，所述處理部分地交聯(lián)感光層的曝露部分中的聚合物，以使得所 述感光層的所述曝露部分在所述曝露部分的底面與所述曝露部分的頂面之間具有交聯(lián)梯度；顯影所述感光層用以生成所述感光層的圖案化部分，所述圖案化部分對應(yīng)于所述感光層的所述曝露部分，且用以曝露下方材料層的部分；蝕刻所述材料層的曝露部分以將所述感光層的所述圖案化部分的圖案轉(zhuǎn)移到所述材料層；以及通過濕蝕刻工藝去除所述感光層的所述圖案化部分的每一者中的至少一部分。

本發(fā)明的另一方面包括一種于半導(dǎo)體制造工藝中圖案化材料層的方法。所述方法包括將感光層的多個部分曝露于輻射源之下，其中所述感光層設(shè)置于材料層上，且其中所述部分通過光刻掩模界定；應(yīng)用處理以部分地交聯(lián)所述感光層的所述曝露部分；顯影所述感光層以生成所述感光層的圖案化部分，所述圖案化部分對應(yīng)于所述感光層的所述曝露部分；蝕刻所述材料層的所述曝露部分以將所述光刻掩模的圖案轉(zhuǎn)移到所述材料層；以及通過濕蝕刻工藝去除所述光致抗蝕劑層的所述圖案化部分的每一者中的至少一部分。

盡管本發(fā)明中的實施例被詳細(xì)地描述，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，其可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下進行各種改變、替換和變更。相應(yīng)地，所有這些改變、替換和變更意在包括在本發(fā)明的如以下權(quán)利要求所限定的范圍之內(nèi)。