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保形中间层的制作方法

阅读：134发布：2020-05-13

IPRDB可以提供保形中间层的制作方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种保形中间层的制作方法，包含对单体溶液进行第一聚合工艺以形成经部分处理的树脂溶液，此经部分处理的树脂溶液包含溶剂及硅基的树脂；将经部分处理的树脂溶液旋涂在基板上；及对经部分处理的树脂溶液进行第二聚合工艺以使经部分处理的树脂溶液收缩来形成硅基的保形树脂层。此收缩允许产生较为保形且较均匀的中间层，让中间层的厚度变化可小于15％。，下面是保形中间层的制作方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种保形中间层的制作方法，其特征在于，包含：

对一单体溶液执行一第一聚合工艺以形成一经部分处理的树脂溶液，该经部分处理的树脂溶液包含一溶剂及一硅基的树脂；

将该经部分处理的树脂溶液旋涂在一基板上；

对该经部分处理的树脂溶液执行一第二聚合工艺以使该经部分处理的树脂溶液收缩以形成一保形的硅基的树脂层；以及在该保形的硅基的树脂层上形成一图案化光阻层。

2.根据权利要求1所述的保形中间层的制作方法，其特征在于，该单体溶液包含多个第一类型单体，该多个第一类型单体各自具有四个可交联侧面，该多个第一类型单体与该单体溶液中的全部单体的百分比大于50％。

3.根据权利要求1所述的保形中间层的制作方法，其特征在于，该硅基的树脂层的厚度变化不超过约15％。

4.根据权利要求1所述的保形中间层的制作方法，其特征在于，该硅基的树脂层包含硅氧烷材料。

5.根据权利要求1所述的保形中间层的制作方法，其特征在于，在该经部分处理的树脂溶液内的聚合物的分子量小于2000。

6.根据权利要求5所述的保形中间层的制作方法，其特征在于，在该第二聚合工艺之后，在该硅基的树脂层内的该聚合物的该分子量大于3000。

7.根据权利要求1所述的保形中间层的制作方法，其特征在于，该第一聚合工艺包含将该单体溶液加热至25℃至150℃范围内的温度。

8.根据权利要求1所述的保形中间层的制作方法，其特征在于，该溶剂包含有机溶剂及水。

9.根据权利要求8所述的保形中间层的制作方法，其特征在于，水的体积小于该溶剂的体积的30％。

10.根据权利要求1所述的保形中间层的制作方法，其特征在于，该第二聚合工艺包含一烘烤工艺。

11.根据权利要求10所述的保形中间层的制作方法，其特征在于，用于该烘烤工艺的一烘烤温度大于该溶剂的一沸点。

12.根据权利要求1所述的保形中间层的制作方法，其特征在于，更包含在将该经部分处理的树脂旋涂在该基板上之前，涂布选自由一底部抗反射涂层材料、一旋涂式碳材料、一酚醛树脂及其组合所组成的群组中的一材料层。

13.一种保形中间层的制作方法，其特征在于，包含：以一第一处理温度对一单体溶液执行一第一聚合工艺以形成一经部分处理的树脂溶液，其中具有四个可交联侧面的单体占该单体溶液中的所有单体的百分比大于50％，且该经部分处理的树脂溶液包含一溶剂及一硅基的树脂；

将该经部分处理的树脂溶液旋涂在一基板上；

以一第二处理温度对该经部分处理的树脂溶液执行一第二聚合工艺，从而使该经部分处理的树脂溶液收缩以形成一保形的硅基的树脂层；以及在该保形的硅基的树脂层上形成一图案化光阻层。

14.根据权利要求13所述的保形中间层的制作方法，其特征在于，该第一处理温度小于该第二处理温度。

15.根据权利要求14所述的保形中间层的制作方法，其特征在于，该第二处理温度大于该溶剂的一沸点。

16.根据权利要求13所述的保形中间层的制作方法，其特征在于，该第二聚合工艺包含一烘烤工艺，且该第二处理温度大于150℃。

17.根据权利要求16所述的保形中间层的制作方法，其特征在于，在该烘烤工艺之后，该保形的硅基的树脂层的厚度均匀以使得厚度变化小于15％。

18.一种保形中间层的制作方法，其特征在于，包含：在一基板上形成一第一层，该基板具有一变化构形；

对一单体溶液执行一第一聚合工艺以形成一经部分处理的树脂溶液，该经部分处理的树脂溶液包含一溶剂及一硅基的树脂，该硅基的树脂具有小于2000的一分子量；

将该经部分处理的树脂溶液旋涂在该第一层上；

对该经部分处理的树脂溶液执行一烘烤工艺以产生一保形的第二层，该烘烤工艺使用大于该溶剂的一沸点的一温度；以及在该保形的第二层上形成一图案化光阻层；

其中，在该烘烤工艺之后，该保形的第二层的厚度均匀以使得厚度变化小于15％。

19.根据权利要求18所述的保形中间层的制作方法，其特征在于，在该烘烤工艺之后，该保形的第二层的该分子量大于3000。

20.根据权利要求18所述的保形中间层的制作方法，其特征在于，具有四个可交联侧面的单体与该单体溶液内的所有单体的比率大于50％。

说明书全文

保形中间层的制作方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种半导体层的制作方法。

背景技术

[0002] 在半导体集成电路(integrated circuit；IC)工业中，IC材料及设计的技术进步已产生数代IC，其中每一代均具有与前一代相比较小且较复杂的电路。在IC演进过程中，功能密度(亦即单位芯片面积的互连装置数目)已实质上增加，同时几何尺寸(即可使用制造工艺产生的最小元件(或接线))已减小。此尺寸减小的工艺可带来如增加生产效率及降低相关联的成本等优点。然而，尺寸减小亦增加IC处理及制造的复杂性。

[0003] 微影工艺为用于制造集成电路的常见工艺。实质上微影工艺涉及让光源的光穿过图案化遮罩(掩膜)使光阻层曝光于光源。随后使光阻层显影以移除光阻层材料的各部分以使得遮罩中的图案在光阻层内形成。随后，可应用各制造工艺，如蚀刻。归因于较小的特征尺寸，各种技术用于改良微影工艺，例如，使用三层光阻层。三层光阻层包含第一层，如底部抗反射涂层(Bottom Anti-Reflective Coating；BARC)层；第二层，如硅硬遮罩；及第三层，如光阻层。需要改良微影工艺技术，包含涉及三层光阻层的微影工艺技术。

发明内容

[0004] 根据本发明的多个实施例，保形中间层的制作方法包含对单体溶液执行第一聚合工艺以形成经部分处理的树脂溶液，此经部分处理的树脂溶液包含溶剂及硅基的树脂；将经部分处理的树脂溶液旋涂在基板上；及对经部分处理的树脂溶液执行第二聚合工艺以使经部分处理的树脂溶液收缩来形成保形的硅基的树脂层。

[0005] 根据本发明的多个实施例，保形中间层的制作方法包含以第一处理温度对单体溶液执行第一聚合工艺以形成经部分处理的树脂溶液，其中具有四个可交联侧面的单体在单体溶液中的百分比大于50％，且此经部分处理的树脂溶液包含溶剂及硅基的树脂层；将此经部分处理的树脂溶液旋涂在基板上；及以第二处理温度对经部分处理的树脂溶液执行第二聚合工艺，从而使经部分处理的树脂溶液收缩以形成硅基的树脂层。

[0006] 根据本发明的多个实施例，保形中间层的制作方法包含在基板上形成第一层，此基板具有变化构形；对单体溶液执行第一聚合工艺以形成经部分处理的树脂溶液，此经部分处理的树脂溶液包含溶剂及硅基的树脂，此硅基的树脂具有小于2000的分子量；将经部分处理的树脂溶液旋涂在第一层上；对经部分处理的树脂溶液执行烘烤工艺以产生第二层，烘烤工艺使用大于溶剂的沸点的温度；及在第二层上形成光阻层材料。在烘烤工艺之后，第二层的厚度实质上均匀以使得厚度变化小于15％。

[0007] 以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

[0008] 当结合随附的附图阅读时，自以下详细描述将很好地理解本发明的态样。应注意，根据工业中的标准实务，各特征并非按比例绘制。事实上，出于论述清晰的目的，可任意增加或减小各特征的尺寸。

[0009] 图1A为根据本文所描述的原理的一个实施例显示具有非保形中间层的示例性三层光阻层的示意图；

[0010] 图1B为根据本文所描述的原理的一个实施例显示具有保形中间层的示例性三层光阻层的示意图；

[0011] 图2A及图2B为根据本文所描述的原理的一个实施例的示例性工艺的示意图，此示例性工艺系用于使用较高沸点溶剂产生较为保形的中间层；

[0012] 图3A及图3B为根据本文所描述的原理的一个实施例的示例性工艺的示意图，此示例性工艺用于使用在烘烤工艺期间收缩较多的树脂产生较为保形的中间层；

[0013] 图4A为根据本文所描述的原理的一个实施例显示可用于形成用于中间层的聚合物树脂的示例性单体的示意图；

[0014] 图4B为根据本文所描述的原理的一个实施例显示在两种单体之间用以产生聚合物的示例性化学反应；

[0015] 图5为根据本文所描述的原理的一个实施例显示一种示例性方法的流程图，此示例性方法用于形成具有较为保形的中间层的三层光阻层。

[0016] 其中，附图标记

[0017] 102 基板

[0018] 103 三层光阻层

[0019] 104 底部层

[0020] 106 中间层

[0021] 108 光阻层

[0022] 110 第一高度

[0023] 112 第二高度

[0024] 114 较大厚度

[0025] 202 部分

[0026] 204 部分

[0027] 206 经部分处理的树脂溶液

[0028] 208 点

[0029] 210 点

[0030] 302 点

[0031] 304 点

[0032] 306 经部分处理的树脂溶液

[0033] 308 点

[0034] 310 点

[0035] 312 中间层

[0036] 402 单体

[0037] 403 官能基

[0038] 404 单体

[0039] 405 官能基

[0040] 406 单体

[0041] 407 官能基

[0042] 409 官能基

[0043] 412 单体

[0044] 414 单体

[0045] 416 聚合物

[0046] 500 方法

[0047] 502 步骤

[0048] 504 步骤

[0049] 506 步骤

[0050] 508 步骤

具体实施方式

[0051] 以下揭示内容提供许多不同实施例或实施例，以用于实施所提供目标的不同特征。下文描述元件及排列的特定实施例以简化本发明。当然，这些实施例仅为示例且并不意欲为限制性。举例而言，以下描述中在第二特征上方或第二特征上形成第一特征可包含以直接接触形成第一特征及第二特征的实施例，且亦可包含可在第一特征与第二特征之间形成额外特征以使得第一特征及第二特征可不处于直接接触的实施例。另外，本发明可在各种实施例中重复元件符号及/或字母。此重复系出于简明性及清晰的目的，且本身并不指示所论述的各实施例及/或配置之间的关系。

[0052] 进一步地，为了便于描述，本文可使用空间相对性术语(如「之下」、「下方」、「下部」、「上方」、「上部」及类似者)来描述附图中所说明的一个部件或特征与另一部件(或多个部件)或特征(或多个特征)的关系。除了诸图所描绘的定向外，空间相对性术语意欲包含在使用或操作中的装置的不同定向。设备可经其他方式定向(旋转90度或处于其他定向)且因此可相应地解读本文所使用的空间相对性描述词。

[0053] 如上文所描述，需要改良微影工艺技术，包含包含三层光阻层的微影工艺技术。在多数情况下，三层光阻层经放置在具有变化构形的基板上。举例而言，底层基板可包含在先前制造工艺期间形成的各种特征。尽管可向三层光阻层的底部层应用化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing；CMP)工艺，但底部层的表面中仍存在一些变化。因此，当应用中间层时，中间层的厚度通常存在变化。此中间层的厚度变化限制在形成电路时可用的临界尺寸。特定而言，横向蚀刻偏差导致特征大小的不良变化。因此，需要厚度较为均匀的中间层。此中间层将对底层底部层较具保形性。

[0054] 根据本文所描述的原理，各种技术用于制造较具保形性且厚度较为均匀的三层光阻层的中间层。根据一个实施例，中间层是藉由首先产生包含溶剂及多种单体的单体溶液来形成。单体为能够与其他单体化学键结以形成聚合物的分子。随后向单体溶液应用第一聚合工艺以产生经部分处理的树脂溶液。第一聚合工艺导致一些单体交联以使得平均分子量增加。交联单体形成被称为聚合物的分子。经部分处理的树脂溶液包含聚合物及单体以及溶剂。特定而言，在第一聚合工艺之后，树脂溶液未完全交联且仍存在可用于进一步交联的键联位点。在第一聚合工艺之后，经部分处理的树脂溶液涂布至晶圆，特定而言，在三层光阻层的底部层的上表面上。随后，向已涂布至晶圆的经部分处理的树脂溶液应用包含烘烤工艺的第二聚合工艺。第二聚合工艺导致额外的交联发生。根据本文所描述的原理，第一聚合工艺的性质及单体溶液的性质使得较少的交联在第一聚合工艺期间发生，而在第二聚合工艺期间发生。此导致经施加的中间层的额外收缩。如将在下文中更详细地描述，额外收缩导致厚度较为均匀的中间层。

[0055] 根据本文所描述的原理，单体溶液的特征可经选择以导致第二聚合工艺期间的额外收缩。举例而言，溶剂可经选择以具有高沸点以使得当其经涂布至基板时，溶液中存在更多溶剂。如将在下文中更详细地描述，在旋涂工艺期间(及 /或在烘烤工艺期间)，较多溶剂将被消耗，从而产生较为保形的中间层。另外，单体的类型可经选择以具有各种将导致中间层在烘烤工艺期间收缩更多的特性。此外，如将在下文中更详细地描述，此导致较为保形的中间层。

[0056] 图1A为显示具有非保形中间层的示例性三层光阻层的示意图。根据本实施例，三层光阻层之前两个层显示为沉积在基板102上。前两个层包含底部层 104及中间层106。在一些情况下，底部层104被称为第一层且中间层106被称为第二层。

[0057] 基板102可为使用本文所描述的原理图案化的任何适宜材料。在一个实施例中，基板102为半导体基板，如半导体晶圆。此基板102有时具有变化的构形。特定而言，基板102的一个部分可具有第一高度110且基板102的另一部分可具有小于第一高度110的第二高度112。此变化构形可能是由对基板102 进行的先前制造工艺导致。举例而言，可以集成电路的形成的一部分的形式将各种特征蚀刻至基板102中。

[0058] 底部层104为三层光阻层的第一层。在一些情况下，底部层104可被称为下材料层。底部层104的材料可经选择以执行多种功能。底部层104的一个功能为提供上面沉积中间层
106及光阻层108的较平坦的表面。特定言之，在为底部层104涂布材料之后，执行CMP工艺以实质上使底部层的表面平坦化。然而，归因于基板102的底层构形，底部层104的表面的高度仍可能存在轻微变化。特定言之，底部层104的与基板102的具有较低的第二高度112的部分相对应的部分可能亦稍微较低。

[0059] 底部层104的材料亦可经选择以实现其他功能。在一个实施例中，材料可为BARC材料以有助于反射减少的微影工艺。BARC材料反射较少的光，且因此允许在光阻层内形成更精确的图案。在一个实施例中，底部层104包含旋涂式碳(Spin-On Carbon；SOC)材料。在一个实施例中，底部层104包含酚醛树脂。亦考虑其他材料。

[0060] 中间层106沉积在底部层104上。中间层106充当硬遮罩。因此，形成至上覆光阻层中的图案经转移至中间层106。随后，执行各种蚀刻工艺以将中间层106中的图案转移穿过底部层且到达底层基板102。

[0061] 在一些实施例中，中间层106包含聚合物溶液。根据本实施例，中间层 106包含硅基的树脂。因此，中间层106亦可被称为硅基的树脂层。此树脂是藉由首先向单体溶液应用第一聚合工艺以产生经部分处理的树脂溶液形成。第一聚合工艺可包含将单体溶液加热至约25℃至150℃范围内的温度。在一个实施例中，第一聚合工艺可包含将单体溶液加热至约80℃的温度。在一个实施例中，第一聚合工艺的温度小于溶剂的沸点。单体溶液包含多种硅基的单体及溶剂。第一聚合工艺导致单体键联在一起且形成聚合物。此聚合物形成硅基的树脂。经部分处理的树脂溶液因此包含溶剂、聚合物及一些剩余单体。其后，经部分处理的树脂溶液经沉积在晶圆的表面上，且具体而言，沉积在底部层 104的上表面上。

[0062] 用于单体溶液的溶剂可为任何适合的溶剂。举例而言，溶剂可包含醇型溶剂，如丙二醇甲醚(Propylene Glycol Methyl Ether；PGME)、异丙醇或正丁醇。在一个实施例中，溶剂为有机溶剂。在一些实施例中，使用水与有机溶剂的共溶剂。在部分实施例中，水的体积小于总溶剂的体积的30％。

[0063] 在一个实施例中，使用旋涂工艺施加经部分处理的树脂溶液。对于此工艺，当晶圆在晶圆台上旋转时施加经部分处理的树脂溶液。在旋涂工艺之后，向经部分处理的树脂溶液施加第二聚合工艺。第二聚合工艺包含烘烤工艺。烘烤工艺可移除剩余溶剂且导致发生额外的交联反应。因此，在经部分处理的树脂溶液内的聚合物经进一步交联以形成分子量大于经部分处理的树脂溶液的分子量的树脂。分子量是指对应大分子的重复单元(单体)的平均数目。在一些实施例中，在第二聚合工艺之后的经部分处理的树脂溶液的分子量小于2000，且在第二聚合工艺之后的树脂的分子量大于3000。根据本文所描述的原理，希望第二聚合工艺导致中间层的额外收缩。第一聚合工艺及第二聚合工艺可经调整以使得较多收缩将在第二聚合工艺期间发生。此导致厚度较为均匀且对底层底部层104较具保形性的中间层106。

[0064] 在此收缩之前，如图1A中所示，中间层106厚度的变化较大。特定言之，中间层106的对应于基板102的较低部分的部分将具有较大的厚度114。中间层106的对应于基板102的较高部分的部分将具有较小的厚度116。此产生图案特征的不良变化。举例而言，当在硬遮罩中形成开口时，横向蚀刻偏差使得硬遮罩顶部上的开口大于硬遮罩底部上的开口。较厚的硬遮罩导致硬遮罩顶部的开口与底部的开口之间的较大差异。因此，需要使中间层106的厚度尽可能地均匀。

[0065] 如在下文中更详细的描述，各种技术用于导致中间层106在第二聚合工艺期间收缩。此导致厚度较为均匀且因此对底部层104较具保形性的中间层106，如第1B图中所示。在一个实施例中，在使用本文所描述的原理之后，厚度的变化小于15％。换言之，中间层106的最厚部分的厚度不超过中间层106的最薄部分的厚度的15％。

[0066] 图1B亦说明图案化光阻层108，其形成于中间层106上以完成三层光阻层103。光阻层108可为任何适宜的光阻层材料，且是藉由适宜的微影工艺图案化。在一些实施例中，光阻层材料为对光子束敏感的光阻层材料，且是藉由微影工艺图案化。光阻层108经设计以使得在穿过图案化光罩曝光于光源之后，光阻层的部分可溶于显影溶液。藉由显影，图案化光罩内的图案转移至光阻层。随后，藉由适宜的程序(如一个(或多个))蚀刻工艺，将图案进一步转移至中间层106，随后转移至基板102，如上文所描述。在部分实施例中，光阻层材料对紫外线(ultraviolet；UV)光、深紫外线(deep ultraviolet；DUV)光或远紫外线(ultraviolet；EUV)光敏感。在一些其他实施例中，光阻层材料对其他辐射束(如电子束或离子束)敏感。在此情况下，微影工艺为对于对应的辐射束适宜的微影工艺。举例而言，对电子束敏感的光阻层材料是使用电子束微影工艺(如直接电子束写入)来图案化。在各种微影工艺技术中，微影工艺包含多个操作，如旋涂式涂覆、曝光、显影及一或更多个烘烤步骤。

[0067] 图2A及图2B为显示使用较高沸点溶剂产生较保形的中间层的示例性工艺的示意图。如上文所描述，中间层106包含硅基的树脂。为形成中间层106，首先产生单体溶液。单体溶液包含多种单体及溶剂。随后以第一聚合工艺的一部分的形式加热单体溶液以导致交联反应，此交联反应导致单体形成聚合物。此产生包含溶剂及部分交联聚合物(且在一些实施例中为单体)的溶液。此溶液被称为经部分处理的树脂溶液。这一阶段的聚合物被称为部分交联聚合物，因为由此形成的聚合物仍包含用于在后续步骤中进一步交联的可交联位点。根据本文所描述的原理，单体溶液内的溶剂具有高沸点。因此，较少溶剂将在第一聚合工艺期间蒸发。此导致当经部分处理的树脂溶液涂布至晶圆时，较多溶剂存在于经部分处理的树脂溶液中。经部分处理的树脂溶液内具有较多溶剂可出于多种原因而有助于导致更多收缩。

[0068] 图2A说明经部分处理的树脂溶液206涂布至晶圆。在经部分处理的树脂溶液206内存在较多溶剂的情况下，在旋涂工艺期间移除更多溶剂。图2A说明在旋涂工艺期间的经部分处理的树脂溶液206的流动。经部分处理的树脂溶液206的流体动力学使得较接近底部层104的表面的流体将比较远离底部层 104的表面的流体流得更慢。此是归因于经部分处理的树脂溶液206的黏性及有效的摩擦力。因此，在其中构形使得中间层106较厚的区域中，中间层106 的顶表面与底部层104的顶表面之间的距离较大。因此，与其他部分相比，在此部分中的流体将容易地流动且流动得更快。举例而言，在部分204中流动的流体将比部分202中的流体流得更快。由于经部分处理的树脂溶液206内存在较多溶剂，因此经部分处理的树脂溶液206可在中间层106较厚的部分中更容易地被消耗。因此，如图2B中所示，在旋涂工艺之后，点208与点210之间的高度差异较小。因此，中间层的厚度变化小得多。

[0069] 图3A及图3B显示使用在烘烤工艺期间收缩较多的经部分处理的树脂溶液306以产生较保形的中间层的示例性工艺。根据本实施例，经部分处理的树脂溶液306经设计以在烘烤工艺期间收缩较多。达成此目的的一种方法为藉由使用在烘烤工艺期间产生较大数目的交联反应的单体，如具有较多交联位点。关于此技术的更多细节将在下文中结合本文随附的图4A 及图 4B 更详细地描述。另一种导致额外收缩的方法为在第二聚合工艺期间增加烘烤温度以导致发生更多交联反应。任一种或两种技术均可用于在烘烤期间导致中间层的额外收缩。

[0070] 另外，藉由使用高沸点溶剂、使用较低温度用于第一聚合工艺及使用较高温度用于第二聚合工艺，在第二聚合工艺期间将存在中间层的更多收缩。特定言之，第一聚合工艺的较低温度将在经部分处理的树脂溶液涂布至晶圆时允许更多溶剂剩余在经部分处理的树脂溶液中。随后，在第二聚合工艺的烘烤工艺期间移除额外溶剂。由于在此工艺期间移除额外溶剂，因此存在中间层的更多收缩。此外，第一聚合工艺的较低温度将会将经部分处理的树脂溶液中的交联反应限制于较低位准。随后，更多交联反应在第二聚合工艺的烘烤工艺期间发生。由于更多交联反应在烘烤工艺期间发生，因此存在中间层的更多收缩。在一些实施例中，与第二聚合工艺相关联的烘烤温度大于溶剂的沸点。在部分实施例中，第一聚合的较低温度小于溶剂的沸点。

[0071] 导致更多收缩有助于藉由减小不同厚度之间的变化来产生较为均匀的中间层。为说明此点，在一个实施例中，点302具有50纳米的厚度且点304具有100纳米的厚度。在一个烘烤工艺中，中间层的厚度减少80％。在此烘烤工艺之后，点302处的厚度为40纳米且点304处的厚度为80纳米。两个点302、 304之间的差异因此为40纳米。但若发生更多收缩，则两个点之间的变化减小。举例而言，若烘烤工艺将厚度减小50％，则在此工艺之后，点302将具有 25纳米的厚度且点304将具有50纳米的厚度。在此情况下，两个点302、304 之间的差异为25纳米，其小于其中收缩仅导致厚度减小80％的前一情况下的 40纳米。因此，更多收缩导致中间层厚度的较小变化。以上实施例是用于论述目的且未必表示本文所描述的原理的可操作情形。

[0072] 图3B说明在烘烤工艺发生之后的中间层312。使用本文所描述的原理，发生额外收缩，因此导致较为均匀且较具保形性的中间层。因此，实质上减小自点308至点310的厚度差异。

[0073] 图4A为显示示例性单体的示意图，此示例性单体可用于形成用于中间层的聚合物树脂。第一硅基的单体402在所有四个侧面上均包含官能基403。特定言之，各个侧面均包含官能基403OR1。R1可表示多种其他元素或分子，包含(但不限于)C、CH2或CH3。官能基403能够与另一单体或聚合物交联。因此，在四个位置处，单体402能够与其他单体及/或聚合物交联。

[0074] 第二硅基的单体404包含不能够形成交联的官能基405。剩余的侧面包含官能基OR1，其能够形成交联。因此，在三个位置处，单体404能够与其他单体及/或聚合物形成交联。

[0075] 第三硅基的单体406包含不能够形成交联的官能基407、409。剩余的侧面包含官能基OR1，其能够形成交联。因此，在两个位置处，单体406能够与其他单体及/或聚合物形成交联。

[0076] 如上文所描述，需要在第二聚合工艺期间存在较多交联反应以便导致经部分处理的树脂溶液的更多收缩。因此，单体溶液可包含较多可在所有四个侧面上形成交联的单体(如单体402)。在一个实施例中，可在所有四个侧面上形成交联的单体(如单体402)与单体溶液中的单体总数的比率大于50％。

[0077] 可用于单体溶液的单体402、404、406可经组合以形成聚合物，聚合物形成硅基的树脂。此单体可被称为硅氧烷，因为其包含硅-氧-硅键。硅氧烷可形成用于形成中间层的硅基的树脂的主链。

[0078] 图4B为显示在两个单体412、414之间用以产生聚合物416的示例性化学反应的示意图。单体412可在所有四个侧面上形成交联，因为在各个侧面上的官能基均为或OR1。同样地，单体414可在所有四个侧面上形成交联。尽管单体414在一个侧面上具有不同的官能基OH，但此官能基亦能够形成交联。聚合物416具有六个可发生交联的位置。因此，更多单体可经添加至聚合物 416中以增加聚合物的尺寸及分子量。

[0079] 图5为显示示例性方法500的流程图，此示例性方法500用于形成具有较具保形性的中间层的三层光阻层。根据本实施例，方法500包含步骤502，其用于在基板上形成第一层。第一层可为若干类型材料中的一种。举例而言，如上文所描述，三层光阻层的第一层可为BARC材料、SOC材料或酚醛树脂。第一层可涂布至具有变化构形的基板。举例而言，基板可具有多种形成于其中的特征，这些特征导致基板的顶表面具有变化高度。

[0080] 在涂布第一层之后，执行CMP工艺以使第一层的顶表面平坦化。归因于基板的底层构形变化，第一层的顶表面将不为完全平坦的。特定言之，第一层的对应于基板的高度较低部分的部分将低于第一层的其他部分。因此，第一层的变化表面可导致中间层具有变化厚度。为减小中间层的变化厚度，可使用如本文所描述的不同技术。

[0081] 方法500进一步包含步骤504，其用于对单体溶液执行第一聚合工艺以产生经部分处理的树脂溶液。经部分处理的树脂溶液为用于形成中间层的材料。单体溶液包含溶剂及多种硅基的单体。第一聚合工艺经设计以导致最小数量的单体交联反应。举例而言，如上文所描述，用于单体溶液的溶剂可具有高沸点以使得较少溶剂将在第一聚合工艺期间蒸发。第一聚合工艺可包含加热单体溶液以产生一些交联反应。在本实施例中，加热温度小于溶剂的沸点。在一个实施例中，向单体溶液施加在约25℃至150℃范围内的温度(如80℃)以产生一些交联反应且产生经部分处理的树脂溶液。根据本文所描述的原理，需要此工艺不产生完全交联的聚合物。事实上，需要更多交联在经部分处理的树脂溶液涂布至晶圆之后发生。在一个实施例中，聚合物在第一聚合工艺之后的分子量小于2000。当在本发明中使用分子量时，其通常是指平均分子量。在一些实施例中，用于形成经部分处理的树脂溶液的单体包含较多具有较大交联位点的单体，如412。在部分实施例中，可在所有四个侧面上形成交联的单体(如单体402)与单体溶液中的单体总数的比率大于50％。另外，已发生的交联与可用的交联位置的比率在约15％至40％范围内。

[0082] 方法500进一步包含步骤506，其用于将经部分处理的树脂溶液旋涂在第一层上。如上文所描述，旋涂包含使固定在晶圆台上的晶圆旋转，同时向晶圆施加材料。在此情况下，经部分处理的树脂溶液涂布至第一层的顶表面上。经部分处理的树脂溶液包含溶剂及具有有限分子量的部分交联聚合物(或另外包含一些单体)。在一些实施例中，聚合物的分子量小于2000。由于用于原始单体溶液的溶剂具有高沸点，因此在经部分处理的树脂溶液内剩余较多溶剂。经部分处理的树脂溶液内存在较多溶剂使得树脂较容易消耗，且因此导致较为保形且较均匀的中间层。

[0083] 方法500进一步包含步骤508，其用于对经部分处理的树脂溶液执行第二聚合工艺(包含烘烤工艺)以产生三层光阻层的第二层(或中间层)。烘烤工艺可为第二聚合工艺之用于完成中间层的部分。烘烤工艺将导致经部分处理的树脂溶液收缩。此收缩出于多种原因而发生。首先，由于溶剂具有比正常情况高的沸点，因此在经部分处理的树脂溶液内存在比正常情况多的溶剂。此溶剂可因此在烘烤工艺期间而非在第一聚合工艺期间蒸发。在本实施例中，第一聚合工艺的加热温度小于沸点，且第二聚合工艺的烘烤温度大于沸点。其次，经部分处理的树脂溶液在单体及已产生的聚合物内具有数个可交联位置。因此，更多的交联反应将在烘烤工艺期间发生。此产生分子量较大的树脂分子，且因此导致经部分处理的树脂溶液的较多收缩。在一个实施例中，聚合物在烘烤工艺期间发生的额外交联反应之后的分子量大于3000，而在经部分处理的树脂溶液中的聚合物的分子量小于2000。在一个实施例中，经部分处理的树脂溶液在烘烤工艺之前的厚度可在约150埃至300埃范围内。在烘烤工艺之后，厚度可在约130埃至200埃范围内。此收缩允许产生较为保形且较均匀的中间层。在一个实施例中，中间层在上文所描述的工艺之后的厚度变化可小于15％。

[0084] 上文概述若干实施例的特征，使得熟习此项技术者可更好地理解本发明的态样。熟习此项技术者应了解，可轻易使用本发明作为设计或修改其他工艺及结构的基础，以便实施本文所介绍的实施例的相同目的及/或实现相同优势。熟习此项技术者亦应认识到，此类等效结构并未脱离本发明的精神及范畴，且可在不脱离本发明的精神及范畴的情况下产生本文的各种变化、替代及更改。

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