專利名稱：一種半導(dǎo)體器件的制作方式及使用的材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件的制作方式及使用的材料。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件的制造方法、在半導(dǎo)體器件制造方法中所用的填埋材料和半導(dǎo)體器件，特別涉及在絕緣膜內(nèi)形成在夾置絕緣膜的下層導(dǎo)電膜和上層導(dǎo)電膜之間進(jìn)行電連接的通孔圖形的半導(dǎo)體器件的制造方法、在半導(dǎo)體器件制造方法中所用的填埋材料和半導(dǎo)體器件。隨著近年來(lái)半導(dǎo)體器件的高集成化和高速化，降低布線材料的電阻變得日益重要。因此，有各種各樣的布線材料，但由于存在布線材料難以通過(guò)干式腐蝕來(lái)加工的情況，所以采用在絕緣膜上預(yù)先形成的布線溝圖形與電連接該布線溝圖形和下層導(dǎo)電層的通孔中填埋布線材料的處理.
在上述現(xiàn)有的處理中，一般通過(guò)光刻技術(shù)在絕緣膜上形成抗蝕劑的通孔圖形，通過(guò)腐蝕在絕緣膜上形成通孔圖形。然后，通過(guò)在絕緣膜上涂敷一層具有防反射膜功能的有機(jī)高分子材料，用該有機(jī)高分子材料來(lái)填埋通孔圖形。通過(guò)該處理來(lái)防止對(duì)通孔圖形底部的下層導(dǎo)電膜進(jìn)行腐蝕時(shí)的損傷。接著，通過(guò)光刻技術(shù)在通孔圖形上形成抗蝕劑的布線溝圖形， 通過(guò)腐蝕在絕緣膜中形成布線溝圖形。此時(shí)，通過(guò)控制腐蝕深度，可以在絕緣膜中形成布線溝圖形和下層導(dǎo)電膜進(jìn)行接合的通孔圖形。通過(guò)將布線材料填埋在該布線溝圖形和通孔圖形上來(lái)形成布線。對(duì)上述現(xiàn)有的向通孔圖形中填埋具有防反射膜功能的有機(jī)高分子材料的處理依賴于通孔圖形的疏密度，所以在密集的通孔圖形和孤立的通孔圖形中填埋的情況有所不同。而且，由于具有作為防反射膜的功能，所以腐蝕速度低，在布線溝圖形的絕緣膜腐蝕時(shí)，有在通孔圖形深處可能產(chǎn)生柵欄狀的腐蝕殘?jiān)膯?wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決上述問(wèn)題，提供一種半導(dǎo)體器件的制造方法、在半導(dǎo)體器件制造方法中所用的填埋材料和半導(dǎo)體器件。具有可以均勻地進(jìn)行填埋而與通孔圖形的疏密度無(wú)關(guān)的良好填埋特性，并且使用腐蝕速度高的有機(jī)高分子材料.在本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法中，包括以下步驟在該絕緣膜內(nèi)形成在夾置絕緣膜所形成的下層導(dǎo)電膜和上層導(dǎo)電膜之間進(jìn)行電連接的通孔圖形；對(duì)所述通孔圖形多次涂敷均勻填埋的有機(jī)高分子的填埋材料；在所述有機(jī)高分子的填埋材料的膜上涂敷抗蝕劑；通過(guò)曝光在所述抗蝕劑上形成用于布線材料填埋的布線溝的抗蝕劑圖形；以所述抗蝕劑圖形作為掩模，按規(guī)定次數(shù)對(duì)所述有機(jī)高分子的填埋材料的膜和所述絕緣膜進(jìn)行腐蝕；以及除去所述腐蝕步驟中殘留的所述抗蝕劑和所述有機(jī)高分子的填埋材料的膜，其中，在本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法中，所述涂敷步驟包括以下步驟 對(duì)所述通孔圖形涂敷均勻填埋的有機(jī)高分子的填埋材料；以及在所述抗蝕劑圖形形成步驟中涂敷對(duì)形成所述抗蝕劑圖形時(shí)所用的曝光波長(zhǎng)有吸收性的有機(jī)防反射膜.在本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法中，包括以下步驟在該絕緣膜內(nèi)形成在夾置絕緣膜所形成的下層導(dǎo)電膜和上層導(dǎo)電膜之間進(jìn)行電連接的通孔圖形；對(duì)所述通孔圖形涂敷均勻填埋的有機(jī)高分子的填埋材料；將有機(jī)防反射膜涂敷在所述有機(jī)高分子的填埋材料上；將抗蝕劑涂敷在所述有機(jī)防反射膜上；通過(guò)曝光在所述抗蝕劑上形成用于布線材料填埋的布線溝的抗蝕劑圖形；以所述抗蝕劑圖形作為掩模，按規(guī)定次數(shù)對(duì)所述有機(jī)防反射膜、所述有機(jī)高分子的填埋材料和所述絕緣膜進(jìn)行腐蝕；以及除去所述腐蝕步驟中殘留的所述抗蝕劑、所述有機(jī)防反射膜和所述有機(jī)高分子的填埋材料；所述有機(jī)高分子的填埋材料對(duì)形成所述抗蝕劑圖形時(shí)所用的曝光波長(zhǎng)沒(méi)有吸收性，而所述有機(jī)防反射膜對(duì)曝光波長(zhǎng)有吸收性。在本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法中，包括以下步驟將抗蝕劑涂敷在下層導(dǎo)電膜上的絕緣膜上；通過(guò)曝光在所述抗蝕劑上形成布線溝的抗蝕劑圖形；以所述抗蝕劑圖形作為掩模來(lái)腐蝕所述絕緣膜，所述絕緣膜內(nèi)形成所述布線溝圖形；對(duì)所述布線溝圖形多次涂敷均勻填埋的有機(jī)高分子的填埋材料；將抗蝕劑涂敷在所述有機(jī)高分子的填埋材料上；通過(guò)曝光在所述抗蝕劑上形成在夾置所述絕緣膜所形成的下層導(dǎo)電膜和上層導(dǎo)電膜之間進(jìn)行電連接的通孔圖形；以所述通孔圖形作為掩模來(lái)腐蝕所述有機(jī)高分子的填埋材料和所述絕緣膜；以及除去所述腐蝕步驟中殘留的所述抗蝕劑和所述有機(jī)高分子的填埋材料。其中，在本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法中，所述涂敷步驟包括以下步驟對(duì)所述布線溝圖形涂敷均勻填埋的有機(jī)高分子的填埋材料；以及在所述抗蝕劑圖形形成步驟中涂敷對(duì)形成所述通孔圖形時(shí)所用的曝光波長(zhǎng)有吸收性的有機(jī)防反射膜；所述腐蝕步驟以所述通孔圖形作為掩模來(lái)腐蝕所述有機(jī)防反射膜、所述有機(jī)高分子的填埋材料和所述絕緣膜；所述除去步驟除去在所述腐蝕步驟中殘留的所述抗蝕劑、所述有機(jī)防反射膜和所述有機(jī)高分子的填埋材料，其中，在本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法中，所述有機(jī)高分子填埋材料涂敷步驟使用不包含芳香族化合物的有機(jī)高分子材料。其中，在本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法中，所述有機(jī)高分子的填埋材料涂敷步驟通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂敷來(lái)涂敷所述有機(jī)高分子材料后，可以進(jìn)行多次焙燒。其中，在本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法中，在所述有機(jī)高分子的填埋材料涂敷步驟中使用的有機(jī)高分子材料是與所述有機(jī)防反射膜互不溶解的材料.其中，在本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法中，在所述有機(jī)高分子的填埋材料涂敷步驟中使用的有機(jī)高分子材料可以為加熱處理中的交聯(lián)時(shí)的流動(dòng)性大而分子量小的材料。其中，在本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法中，在所述有機(jī)高分子的填埋材料涂敷步驟中使用的有機(jī)高分子材料可以為熱固化溫度高的材料。本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法中使用的填埋材料是權(quán)利要求1至5中任何一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件的制造方法中使用的所述有機(jī)高分子的填埋材料，對(duì)形成所述抗蝕劑圖形時(shí)使用的曝光波長(zhǎng)沒(méi)有吸收性，與所述有機(jī)防反射膜互不溶解.其中，在用于本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法中的填埋材料中，所述有機(jī)高分子的填埋材料可以為加熱處理中的交聯(lián)時(shí)的流動(dòng)性大而分子量小的材料.
在用于本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法的填埋材料中，所述有機(jī)高分子的填埋材料可以為熱固化溫度高的材料。本發(fā)明的半導(dǎo)體器件是按權(quán)利要求1至10的任何一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件的制造方法制造的半導(dǎo)體器件。

圖1是例示本發(fā)明實(shí)施例1的半導(dǎo)體襯底的通孔圖形的剖面圖。圖2是例示本發(fā)明實(shí)施例2的半導(dǎo)體襯底的通孔圖形的剖面圖。
圖3是例示本發(fā)明實(shí)施例3的半導(dǎo)體襯底的通孔圖形的剖面圖.
圖4是表示本發(fā)明實(shí)施例2的色素成分例的KrF(MSnm)的一般色素例(蒽衍生物)的圖。圖5是表示本發(fā)明實(shí)施例2的色素含量與防反射能力之間關(guān)系的圖。圖6是表示本發(fā)明實(shí)施例2的色素含量與腐蝕率之間關(guān)系的圖。圖7是表示將本發(fā)明實(shí)施例1或3的有機(jī)防反射材料用于填埋情況下的柵欄狀的殘?jiān)膱D。以下，參照附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
圖I(A)至圖I(G)例示本發(fā)明實(shí)施例1的半導(dǎo)體襯底的通孔圖形的剖面結(jié)構(gòu).在圖 I(A)至圖I(G)中，符號(hào)10是下層導(dǎo)電膜，12是通孔圖形腐蝕時(shí)保護(hù)下層導(dǎo)電膜10的保護(hù)膜，14是在保護(hù)膜12上形成的絕緣膜，16是腐蝕布線溝圖形時(shí)的腐蝕阻擋膜，18是在腐蝕阻擋膜16上形成的絕緣膜。符號(hào)I和II之間的虛線表示剖切線。如圖I(B)所示，為了對(duì)通孔圖形進(jìn)行填埋，多次涂敷有機(jī)高
分子材料來(lái)形成有機(jī)高分子材料的膜20.該有機(jī)高分子材料的膜20的膜厚最好為約 50nm 至 1500nm。接著，如圖1 (C)所示，使填埋特性良好，按通孔的密集圖形和孤立圖形來(lái)形成均勻的有機(jī)防反射膜22.有機(jī)防反射膜22對(duì)形成后面的抗蝕劑圖形時(shí)所用的曝光波長(zhǎng)有吸收性.該有機(jī)防反射膜22的膜厚最好為約50nm至1500nm。接著，如圖1 (D)所示，將抗蝕劑M涂敷在有機(jī)防反射膜22上。該抗蝕劑對(duì)的厚度最好為約500nm至1500nm.該抗蝕劑M可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂敷等來(lái)涂敷，例如在80°C至150°C下進(jìn)行60秒左右的焙燒(熱處理)， 使材料中的溶劑蒸發(fā)。接著，為了形成布線溝的抗蝕劑圖形，用i光線或KrF受激準(zhǔn)分子、 ArF受激準(zhǔn)分子等抗蝕劑感光波長(zhǎng)所對(duì)應(yīng)的光源來(lái)進(jìn)行曝光. 曝光后，例如在80°C至 120°C下進(jìn)行60秒左右的PEB (曝光后加熱)，以提高抗蝕劑M的解像度，用TMAH (四甲基氫氧化銨)等
2. 00%至2. 50%左右的堿性水溶液來(lái)進(jìn)行顯像。然后，根據(jù)需要，例如在100°C至130°C 下進(jìn)行60秒左右的熱處理(PDB)，燒結(jié)固化布線溝的抗蝕劑圖形.其結(jié)果，形成圖I(E)所示的抗蝕劑圖形。如圖1 (F)所示，以按上述方法形成的抗蝕劑圖形作為掩模對(duì)有機(jī)防反射膜20、 22和絕緣膜18進(jìn)行一次腐蝕.或者可以分為兩次，在首先對(duì)有機(jī)防反射膜20、22進(jìn)行腐蝕后，再對(duì)絕緣膜18進(jìn)行腐蝕。無(wú)論進(jìn)行哪個(gè)腐蝕時(shí)，由于存在腐蝕阻擋膜12，所以通過(guò)該腐蝕阻擋膜12可使下層的絕緣膜14不被腐蝕.
最后，如圖1 (G)所示，除去腐蝕后殘留的抗蝕劑M和有機(jī)防反射膜20、22.如以上那樣，可以形成在絕緣膜14、18中用于填埋布線材料的布線溝圖形和將該布線與下層導(dǎo)電膜進(jìn)行電連接的通孔圖形。以上，根據(jù)實(shí)施例1，通過(guò)將有機(jī)高分子材料多次涂敷在通孔圖
形上，由于可以均勻地填埋而與其疏密度無(wú)關(guān)，所以可以形成用于填埋布線材料的布
6線溝圖形和將該布線與下層導(dǎo)電膜進(jìn)行電連接的通孔圖形。實(shí)施例2
圖2 (A)至圖2(G)例示本發(fā)明實(shí)施例2的半導(dǎo)體襯底的通孔圖形的剖面結(jié)構(gòu)。在圖 2 (A)至圖2(G)中，由于附以與圖I(A)至圖1( G)相同符號(hào)之處表示相同的部分，所以省略說(shuō)明。由于圖2 (A)與圖1㈧相同，所以省略說(shuō)明。如圖2(B)所示，為了填埋通孔圖形，將有機(jī)高分子材料30涂敷在半導(dǎo)體襯底上，形成有機(jī)高分子材料膜30。該有機(jī)高分子材料膜30的膜厚最好為約30nm至50nm.該有機(jī)高分子材料可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂敷等而涂敷在半導(dǎo)體襯底上，例如在180°C至220°C下進(jìn)行60秒左右的焙燒(熱處理)，使材料中的溶劑蒸發(fā)。在對(duì)有機(jī)高分子材料30的通孔圖形的填埋不好的情況下，通過(guò)重復(fù)進(jìn)行幾次涂敷來(lái)提高填埋特性。有機(jī)高分子材料30除去對(duì)以后步驟的光刻的抗蝕劑圖形形成中所用的曝光波長(zhǎng)具有吸收性的色素成分。圖4表示作為該色素成分例
的KrF (MSnm)的一般色素例(蒽衍生物)。通過(guò)除去對(duì)這樣的波長(zhǎng)具有吸收性的色素成分，可以加快腐蝕時(shí)的腐蝕速度。在以紫外線作為曝光光源的光刻中，對(duì)于有機(jī)防反射材料中包含的色素來(lái)說(shuō)，一般使用具有n-TC+吸收的具有重氮系或香芹酮系宮能基的化合物。圖5表示色素含量與防反射能力之間的關(guān)系，縱軸是防反射能力，而橫軸是色素含量。如圖5所示，色素含量越多，則防反射能力越高.圖6表示色素含量與腐蝕速率之間的關(guān)系，縱軸是腐蝕速率，而橫軸是色素含量。如圖6所示，色素含量越增大，腐蝕速率越下降.由于上述化合物的色素含量多，所以干式腐蝕速度一般較慢。在本發(fā)明的實(shí)施例1或后述的實(shí)施例3的任何一個(gè)中， 如果填埋材料的腐蝕速率慢，則產(chǎn)生以下的問(wèn)題。圖7表示將有機(jī)防反射材料用于填埋情況下的柵欄狀的殘?jiān)Ｔ趫D7中，符號(hào)40 是Cu，42是保護(hù)Cu40的Cu保護(hù)膜，44是Cu保護(hù)膜42上的絕緣膜，46是絕緣膜44上的腐蝕阻擋膜，48是腐蝕阻擋膜46上的絕緣膜，50是有機(jī)防反射材料，52是柵欄狀的殘?jiān)?。如圖7所示，如果填埋材料的腐蝕速度慢，則在實(shí)施例1中，在通孔深處產(chǎn)生柵欄狀的殘?jiān)?2. 在實(shí)施例3中，如后面所述，由于在通孔的干式腐蝕中填埋膜本身變?yōu)楸桓g膜，所以必須加厚上層上形成的抗蝕劑圖形的抗蝕劑膜厚.
因此，通過(guò)減小有機(jī)高分子材料30 (填埋材料)的分子量來(lái)增大熱處理的交聯(lián)時(shí)的流動(dòng)性，以提高對(duì)通孔圖形的填埋特性。而且，該填埋材料與后面涂敷的有機(jī)防反射膜32互不溶解。作為填埋材料的實(shí)例，可列舉出將重量平均分子量4000的蒽系聚合物、帶有烷氧甲胺基的交聯(lián)劑和砜酸系酸催化劑用乙酸酯系溶劑來(lái)溶解的材料。接著，如圖2 (C)所示，在有機(jī)高分子材料膜30上涂敷有機(jī)防反射材料32，形成有機(jī)防反射膜32-該有機(jī)防反射膜32的膜厚最好為約50nm至1500nm。有機(jī)防反射膜32 是對(duì)形成后面的抗蝕劑圖形時(shí)所用的曝光波長(zhǎng)有吸收的膜。該有機(jī)防反射膜32與上述通孔圖形的填埋中所用的有機(jī)高分子材料30同樣，可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂敷等來(lái)進(jìn)行涂敷，例如在 180°C至220°C下進(jìn)行60秒左右的焙燒(熱處理)，
使材料中的溶劑蒸發(fā).接著，如圖2 (D)所示，將抗蝕劑M涂敷在有機(jī)防反射膜32 上。該抗蝕劑對(duì)的厚度最好為約500nm至1500nm.該抗蝕劑M可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂敷等來(lái)進(jìn)行涂敷，例如在80°C至150°C下進(jìn)行60秒左右的焙燒(熱處理)，使材料中的溶劑蒸發(fā).接著，為了形成布線溝的抗蝕劑圖形，用i光線或KrF受激準(zhǔn)分子、ArF受激準(zhǔn)分子等抗蝕劑感光波長(zhǎng)所對(duì)應(yīng)的光源來(lái)進(jìn)行曝光.抗蝕劑M曝光后，例如在80°C至120°C下進(jìn)行60秒左右的PEB，以提高抗蝕劑M的解像度，用TMAH等2. 00%至2. 50%左右的堿性水溶液來(lái)進(jìn)行顯像。然后，根據(jù)需要，例如在100°C至130°C下進(jìn)行60秒左右的PDB，燒結(jié)固化布線溝的抗蝕劑圖形。其結(jié)果，形成圖2(E)所示的抗蝕劑圖形。接著，如圖2 (F)所示，以按上述方法形成的抗蝕劑圖形作為掩模對(duì)有機(jī)防反射膜 32、通孔圖形填埋中所用的有機(jī)高分子材料膜30和絕緣膜18進(jìn)行一次腐蝕。或者可以分為兩次，在首先對(duì)有機(jī)防反射膜32和通孔圖形填埋中所用的有機(jī)高分子材料膜30進(jìn)行腐蝕后，再對(duì)絕緣膜18進(jìn)行腐蝕。此時(shí)，填埋中所用的有機(jī)高分子材料因除去色素成分而使腐蝕速度變快，所以控制填埋的高度，使得可達(dá)到腐蝕阻擋膜16以下。在腐蝕時(shí)，由于存在腐蝕阻擋膜12.所以通過(guò)該腐蝕阻擋膜12可使下層的絕緣膜14不被腐蝕.最后，如圖2 (G)所示，除去腐蝕后殘留的抗蝕劑M、有機(jī)防反射膜32和填埋中使用的有機(jī)高分子材料 30.如以上那樣，可以形成在絕緣膜14、18中用于填埋布線材料的布線溝圖形和將該布線與下層導(dǎo)電膜進(jìn)行電連接的通孔圖形.以上，根據(jù)實(shí)施例2，形成通孔圖形填埋用并且除去色素成分來(lái)增大腐蝕速度的有機(jī)高分子材料膜30，通過(guò)在其上層涂敷有機(jī)防反射膜32，可以用多級(jí)處理來(lái)形成均勻的膜.因此，可以形成用于填埋布線材料的布線溝圖形和將該布線與下層導(dǎo)電膜進(jìn)行電連接的通孔圖形。實(shí)施例3
圖3 (A)至圖3(G)例示本發(fā)明實(shí)施例3的半導(dǎo)體襯底的通孔圖形的剖面結(jié)構(gòu).在圖 3(A)至圖3(G)中，由于附以與圖I(A)至圖I(G)相同符號(hào)之處表示相同的部分，所以省略說(shuō)明。如圖3 (A)所示，本實(shí)施例3與實(shí)施例1或?qū)嵤├?有所不同，不形成通孔圖形。 接著，如圖3(B)所示，在絕緣膜18上多次涂敷有機(jī)高分子的填埋材料20，形成有機(jī)高分子填埋材料膜20。該有機(jī)高分子填埋材料膜20的膜厚最好為約50nm至1500nm.該有機(jī)高分子材料膜20可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂敷等來(lái)進(jìn)行涂敷，例如在180°C至220°C下進(jìn)行60秒左右的焙燒(熱處理)，使材料中的溶劑蒸發(fā).接著，將抗蝕劑M涂敷在有機(jī)高分子材料膜20上。該抗蝕劑M的厚度最好為約500nm至1500nm。該抗蝕劑M可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂敷等來(lái)進(jìn)行涂敷，例如在80°C至150°C下進(jìn)行60秒左右的焙燒(熱處理)，使材料中的溶劑蒸發(fā).接著，為了形成布線溝的抗蝕劑圖形，用i光線或KrF受激準(zhǔn)分子、ArF受激準(zhǔn)分子等抗蝕劑感光波長(zhǎng)所對(duì)應(yīng)的光源來(lái)進(jìn)行曝光。抗蝕劑M曝光后，例如在80°C至120°C下進(jìn)行60秒左右的PEB，以提高抗蝕劑M 的解像度，用TMAH等2. 00%至2. 50%左右的堿性水溶液來(lái)進(jìn)行顯像.然后，根據(jù)需要，例如在100°C至130°C下進(jìn)行60秒左右的PDB，燒結(jié)固化布線溝的抗蝕劑圖形.其結(jié)果，形成圖3 ( C)所示的抗蝕劑圖形。接著，如圖3 (D)所示，以按上述方法形成的抗蝕劑圖形怍為掩模對(duì)絕緣膜18進(jìn)行腐蝕。此時(shí)，由于存在腐蝕阻擋層16，所以通過(guò)該腐蝕阻擋膜16可使下層的絕緣膜14不被腐蝕。然后，除去殘留的抗蝕劑M和有機(jī)高分子材料膜20.如以上這樣，在絕緣膜18中可以形成用于填埋布線材料的布線溝圖形。如圖3 (E)所示，為了填埋布線溝圖形，涂敷有機(jī)高分子材料30，形成有機(jī)高分子材料膜30.該有機(jī)高分子材料膜30的膜厚最好為約30nm至50nm.該有機(jī)高分子材料30可以是對(duì)形成后面的抗蝕劑圖形時(shí)所用的曝光波長(zhǎng)有吸收性的材料，也可以是沒(méi)有吸收性的材料.該有機(jī)高分子材料30可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂敷等來(lái)進(jìn)行涂敷，例如在180°C至220°C下進(jìn)行60秒左右的焙燒(熱處理)，使材料中的溶劑蒸發(fā).在有機(jī)高分子材料30對(duì)布線溝圖形的填埋不好的情況下，通過(guò)重復(fù)進(jìn)行幾次涂敷來(lái)提高填埋特性。接著，在有機(jī)高分子材料膜30上涂敷有機(jī)防反射材料22，形成有機(jī)防反射膜220該有機(jī)防反射膜22的膜厚最好為約50nm至1500nm.有機(jī)防反射膜22是對(duì)形成后面的抗蝕劑圖形時(shí)所用的曝光波長(zhǎng)有吸收性的膜.該有機(jī)防反射膜22與上述布線溝圖形的填埋中所使用的有機(jī)高分子材料30 -樣，可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂敷等來(lái)進(jìn)行涂敷，例如在 180°C至220°C下進(jìn)行60秒左右的焙燒(熱處理)，使材料中的溶劑蒸發(fā)。接著，將抗蝕劑M 涂敷在有機(jī)防反射膜22上。該抗蝕劑M的厚度最好為約500nm至1500nm.該抗蝕劑M可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂敷等來(lái)進(jìn)行涂敷，例如在80°C至150°C下進(jìn)行60秒左右的焙燒(熱處理)，使材料中的溶劑蒸發(fā)。接著，為了形成布線溝的抗蝕劑圖形，用i光線或KrF受激準(zhǔn)分子、ArF 受激準(zhǔn)分子等抗蝕劑感光波長(zhǎng)所對(duì)應(yīng)的光源來(lái)進(jìn)行曝光?？刮g劑M曝光后，例如在80°C至 120°C下進(jìn)行60秒左右的PEB，以提高抗蝕劑M的解像度，用TMAH等2. 00%至2. 50%左右的堿性水溶液來(lái)進(jìn)行顯像.然后，根據(jù)需要，例如在100°C至130c下進(jìn)行60秒左右的PDB， 燒結(jié)固化布線溝的抗蝕劑圖形.接著，如圖3 (F)所示，以按上述方法形成的抗蝕劑圖形作為掩模對(duì)絕緣膜18進(jìn)行腐蝕。此時(shí)，由于填埋材料30變?yōu)楸桓g膜，所以有利于加快填埋材料30中未包含對(duì)曝光波長(zhǎng)具有吸收性的色素成分的材料的腐蝕速度.然后，除去殘留的抗蝕劑對(duì)和有機(jī)防反射膜22。這樣一來(lái)，如圖3 (G)所示，可以形成在絕緣膜14和18中用于填埋布線材料的布線溝圖形、以及將該布線與下層導(dǎo)電膜進(jìn)行電連接的通孔圖形.以上， 根據(jù)實(shí)施例3，通過(guò)先形成布線溝而不考慮對(duì)通孔圖形的填埋的方法，可以形成用于填埋布線材料的布線溝圖形和將該布線與下層導(dǎo)電膜進(jìn)行電連接的通孔圖形。如以上說(shuō)明，根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法、在半導(dǎo)體器件制造方法中所使用的填埋材料和半導(dǎo)體器件，通過(guò)將有機(jī)高分子材料多次涂敷在通孔圖形上，可以均勻地填埋而與其疏密度無(wú)關(guān)，所以可以形成用于填埋布線材料的布線溝圖形、和將該布線與下層導(dǎo)電膜電氣連接的通孔圖形.因此，具有可以進(jìn)行均勻地填埋而與通孔圖形的疏密度無(wú)關(guān)的良好填埋特性，并且可以提供使用腐蝕速度高的有機(jī)高分子材料的半導(dǎo)體器件的制造方法、在半導(dǎo)體器件制造方法中所使用的填埋材料和半導(dǎo)體器件。
權(quán)利要求
1. 一種半導(dǎo)體器件的制作方式及使用的材料，其特征在于，包括以下步驟在絕緣膜內(nèi)形成在夾置絕緣膜所形成的下層導(dǎo)電膜和上層導(dǎo)電膜之間進(jìn)行電連接的通孔圖形，多次涂敷對(duì)所述通孔圖形均勻填埋所用的有機(jī)高分子的填埋材料，在所述有機(jī)高分子的填埋材料的膜上涂敷抗蝕劑；通過(guò)曝光在所述抗蝕劑上形成用于布線材料填埋的布線溝的抗蝕劑圖形；以所述抗蝕劑圖形作為掩模，按規(guī)定次數(shù)對(duì)所述有機(jī)高分子的填埋材料的膜和所述絕緣膜進(jìn)行腐蝕；以及除去所述腐蝕步驟中殘留的所述抗蝕劑和所述有機(jī)高分子的填埋材料的膜；(1)、所述涂敷步驟包括以下步驟涂敷對(duì)所述通孔圖形均勻填埋所用的有機(jī)高分子的填埋材料；以及在所述抗蝕劑圖形形成步驟中涂敷對(duì)形成所述抗蝕劑圖形時(shí)所使用的曝光波長(zhǎng)有吸收性的有機(jī)防反射膜；(2)、在該絕緣膜內(nèi)形成在夾置絕緣膜所形成的下層導(dǎo)電膜和上層導(dǎo)電膜之間進(jìn)行電連接的通孔圖形；涂敷對(duì)所述通孔圖形均勻填埋所用的有機(jī)高分子的填埋材料；將有機(jī)防反射膜涂敷在所述有機(jī)高分子的填埋材料上；將抗蝕劑涂敷在所述有機(jī)防反射膜上；通過(guò)曝光在所述抗蝕劑上形成用于布線材料填埋的布線溝的抗蝕劑圖形；以所述抗蝕劑圖形作為掩模，按規(guī)定次數(shù)對(duì)所述有機(jī)防反射膜、所述有機(jī)高分子的填埋材料和所述絕緣膜進(jìn)行腐蝕；以及除去所述腐蝕步驟中殘留的所述抗蝕劑、所述有機(jī)防反射膜和所述有機(jī)高分子的填埋材料；其特征在于，所述有機(jī)高分子的填埋材料對(duì)形成所述抗蝕劑圖形時(shí)所使用的曝光波長(zhǎng)沒(méi)有吸收性，而所述有機(jī)防反射膜對(duì)曝光波長(zhǎng)有吸收性；(3)、將抗蝕劑涂敷在下層導(dǎo)電膜上的絕緣膜上；通過(guò)曝光在所述抗蝕劑上形成布線溝的抗蝕劑圖形；以所述抗蝕劑圖形作為掩模來(lái)腐蝕所述絕緣膜，在所述絕緣膜內(nèi)形成所述布線溝圖形；多次涂敷對(duì)所述布線溝圖形均勻填埋所用的有機(jī)高分子的填埋材料；將抗蝕劑涂敷在所述有機(jī)高分子的填埋材料上；通過(guò)曝光在所述抗蝕劑上形成在夾置所述絕緣膜所形成的下層導(dǎo)電膜和上層導(dǎo)電膜之間進(jìn)行電連接的通孔圖形；以所述通孔圖形作為掩模來(lái)腐蝕所述有機(jī)高分子的填埋材料和所述絕緣膜；以及除去所述腐蝕步驟中殘留的所述抗蝕劑和所述有機(jī)高分子的填埋材料；(4).涂敷對(duì)所述布線溝圖形均勻填埋所用的有機(jī)高分子的填埋材料；以及在所述抗蝕劑圖形形成步驟中涂敷對(duì)形成所述通孔圖形時(shí)所使用的曝光波長(zhǎng)有吸收性的有機(jī)防反射膜；特征在于，所述腐蝕步驟以所述通孔圖形作為掩模來(lái)腐蝕所述有機(jī)防反射膜、所述有機(jī)高分子的填埋材料和所述絕緣膜；所述除去步驟除去在所述腐蝕步驟中殘留的所述抗蝕劑、所述有機(jī)防反射膜和所述有機(jī)高分子的填埋材料；(5).有機(jī)高分子填埋材料涂敷步驟使用不包含芳香族化合物的有機(jī)高分子材料；(6).在通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂敷所述有機(jī)高分子材料后，進(jìn)行多次焙燒；(7).有機(jī)高分子的填埋材料涂敷步驟中使用的有機(jī)高分子材料是與所述有機(jī)防反射膜互不溶解的材料；(8).有機(jī)高分子的填埋材料涂敷步驟中使用的有機(jī)高分子材料是加熱處理中的交聯(lián)時(shí)的流動(dòng)性大而分子量小的材料；(9).有機(jī)高分子的填埋材料涂敷步驟中使用的有機(jī)高分子材料是熱固化溫度高的材料；(10).有機(jī)高分子的填埋材料，對(duì)形成所述抗蝕劑圖形時(shí)所使用的曝光波長(zhǎng)沒(méi)有吸收性，與所述有機(jī)防反射膜互不溶解，該有機(jī)高分子的填埋材料是加熱處理中的交聯(lián)時(shí)的流動(dòng)性大而分子量小的材料，是熱固化溫度高的材料。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件的制作方式及使用的材料，具有可以均勻地進(jìn)行填埋而與通孔圖形的疏密度無(wú)關(guān)的良好填埋特性，并且使用腐蝕速度大的有機(jī)高分子材料。通過(guò)將有機(jī)高分子材料多次涂敷在通孔圖形上，可以均勻地填埋而與該通孔圖形疏密度無(wú)關(guān)。而且，形成通孔圖形填埋用并且除去色素成分來(lái)形成提高腐蝕速度的有機(jī)高分子材料膜，在該層上涂敷有機(jī)防反射膜，可以用多級(jí)處理來(lái)形成均勻的膜。
文檔編號(hào)H01L21/768GK102479743SQ20101055348
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月22日
發(fā)明者王爽 申請(qǐng)人:大連創(chuàng)達(dá)技術(shù)交易市場(chǎng)有限公司