TW200537603A - T-gate formation - Google Patents

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200537603 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 一般而言，本發明係有關電子裝置之製造。更特別+ 之’本發明係有關在製造電子裝置時使用的τ_閘極結構^ 製造。 【先前技術】 $ τ閘極係半$體裝置用之閑極導電結構，其中該間極 鲁‘电&構之頂部係比基部寬。此类M τ_閘極係包含但不受限 於大致為Τ形、蘑菇形、與γ形的結構。 一般而言，閘極結構（例如Τ_閘極）已用於數種技術。 例=纟要疋用於衛星廣播接收器、高速邏輯電路、與電 源核組的金屬半導體場效電晶體（“MESFETS”）、高電子遷 移率場效電晶體（“HEMTS”）（係鎵化石申場效電晶體技術之 變體）已運用基部小於接觸區的閘極結構。以超高頻率範圍 運作的場效電晶體需要此等類型之閘極結構β τ_閉極結構 ♦勺狹乍基4係提供可增加速度且減少耗電量之短的通道長 度。也可降低限制裝置速度之寄生電阻與電容。τ_間極之 =係經放寬使得τ _閘極仍有例如高速切換速度用之高 傳導性。 曰最近CM0S电晶體架構的進展係利用將閘極區内的複 ；:石夕開極電極變窄且加寬頂部之T-閘極結構。此係由於對 j半導心裊置以及對減少耗電量的需求一直在持續成 長。 “束（e beam )為製造T-間極最常用之技術。第 92761 5 200537603 1A圖至第ID圖係圖示一種使用電子束形成 >閘極的方 法。通常，基板1係經塗佈-層以聚（甲基丙稀酸甲酷） [polyUethyl methacrylate)]為基底的第—光阻咧 2、一 層以聚（曱基丙烯酸曱酯）為基底的第二光阻劑以及一 層以聚（曱基丙烯酸曱酯）為基底的第三光阻劑4。然後， 光阻層2至4曝光於電子束並且予以顯影，以提彳i且有 大致為T狀外形5、已圖樣化（patterned)之光阻層疊/、 (ph〇t〇reSlst stack)，如第1B圖所示。隨後，沈曰^一層 ‘電材料6於包括圖樣化光阻層所暴露的基板}表面在内 之整個表面上’請參考第1C圖。然後，去除光阻層2至4, 在製程内剝離（lifting-。⑴光阻層4表面上的導電材料 層，以提供T-閘極結構7於基板丨，如第1D圖所示。 不過，這種電子束技術有數項缺點。例如，電子束微 影技術（e-beam 1 i thography)的缺點為難以控制典型了一閘 極製程使用的多層堆疊之線寬，因為曝光電子束必需通過 相對較厚的阻劑薄膜（例如，約j微米（micr〇n)h此外， 電子束曝光係一種既慢且貴的直寫製程（direct write process) ° 現已發展出數種形成τ_閘極的其他方法，其中有些方 法是利用-些無機犧牲層（sacrificial inGrganic — layer)，這是需要不同的蝕刻步驟且去除方法比以光阻層 為基底的製程較為困難。其他的方法係利用多層的光阻 層，不過，此等多層光阻層係以不同的波長成像。例如， 美國專利第6, 387, 783號(屬Furukawa等人)揭示-種用於 9276] 6 200537603 元成τ閘極的方法，其係使用―混合型的第—光阻劑（係 以X射線成像）與卩Hine照射成像的第二光阻劑。使用 不同波長要用不同的曝光工具，這會增加製程的成本與複 雜度。因此，亟須形成T-閘極結構用之改良方法。” 【發明内容】 本發明人發現可用習知紫外線曝光工具以單一波長且 用較少的製程步驟形成T-閘極結構。 彳、 本發明係提供一種於基板上形成T-閘極的方法，其係 包含以下步驟：a)提供基板；b)選擇性（〇Pti〇nally)配置 有機平坦化層於該基板上，^配置一層對紫外光敏感 :光阻劑；d)藉由通過遮罩使該第一光阻劑曝光於；外光 如射亚且顯影該已曝光的第一光阻劑而圖樣化該第一光阻 劑，以界定該T-閘極基部之第一開孔，e)若有平坦化層， 則轉移該圖樣至該平坦化層；f)使該圖樣對紫外光照射不 敏感；g)配置一層對紫外光敏感的第二光阻劑，該 籲，劑屬負型作用（negative acting) ; h)藉由通過遮罩使該 弟二光阻劑曝光於該紫外光照射並且顯影該已曝光的第二' 光阻劑而圖樣化該第二光阻劑，以界定該丁一問極罢 於“-開孔的上方；以及〇沈積導電材料於該第 其弟二開孔内以形成τ-閘極。 本發明更提供-種用於形成τ-閘極結構的方法，其係 L 3以下步‘驟.a)提供基板；b)配置有機平坦化層於該基 板上，配置一層對紫外光敏感的第一光阻劑於該二幾；： 化層上，藉由通過遮罩使該第—光阻劑曝光於紫外光照射 92761 7 .200537603 、並且顯影該已曝光的笼— 以m⑴ 而圖樣化該第一光阻劑， 以界UT-閘極基部之第—開孔，轉移 機平坦化層’且選擇性去 開孔至该有 化的有機平坦化声劑’以提供已圖樣 劑，宜中)置—層對料光敏感的第二光阻 J，、中。亥弟—先阻劑係屬負型作用；_ 該第二光阻劑曝光於該紫外光照射並且顯影該已 二光阻劑而圖樣化該第二光阻㈣ ^已曝先的弟 ^ - P^I 4以界疋该T-閘極蓋體之 弟一開孔於该弟—開孔的上 與第二開孔内以形成丁一門苏.、）尤積¥电材料於該第一 人ny取1閘極，以及f )去 較佳地該有機平坦化層為抗反射塗層。 —先阻劑。 此外’本發明提供—種用於形成τ—閘極 其係包含以下步驟：a)提 二J方法， 感的第-光阻劑於該基板上 ）^一層對紫外光敏 ，嶋光照射並且顯影=:=:;光： ‘化δ“ —光阻劑，以界定該T，極：而： 固化該已圖樣化的第一光阻劑#開孔，且 的第二光阻劑於該已固化的me層對紫外光敏感 阻劑係屬負型作用，· d)藉 、W弟一先 於該紫外m、’ 罩使該第4阻劑曝光 方、4 π外先恥射亚且顯影該已曝光的 該第二光阻劑以只## 知彳而圖樣化 開孔的上方、問極蓋體之第二開孔於該第- 成τ- i 導電材料於該第-與第二開孔内以形 成T閘知，以及f)去除該第一 【實施方式】 一先阻制。 在本說明書中，“T-閘極 詞係指電子裝置用之任 9276] 200537603 :極導體結構’其中該閉極導體結構 導體結構之基部寬。此類的τ :係比她 ^ X y Θ壮、、力構可能有各種形妝， 匕3但不受限於，T一形、蘑菇 立i ^ γ形。文中提及之“一，， 心為早一或稷數。所有數值範圍 -次序結合，除非是只能？加=:包含在内的且可依任 a中相㈣兀件均以相同的元件符號表示。 本發明方法係使用兩個微影製程⑴th。灯柳c ΓΓ门 =鮮於一基板上，兩個微影㈣ =同波長之照射。第二個微影製程通常是用負型先阻； 本發明的優點在於可用單一曝先工具取代多 τ門桎降低成本。因此，本發明提供一種用於形成 T-開極結構的方法’其係包含 :;糊生配置有機平坦化層於該基板上; 2敏感的第-光阻劑；d)藉由通過遮罩使該第一光阻劑 曝光於紫外光照射並且顯影該已曝光的第一光阻劑而圖樣 亥第一光阻劑以為該τ-閉極基料定第-開孔；e)若有 :坦化層’則轉移該圖樣至該平坦化層；f)使得該圖樣對 Μ外光照射不敏感；g)配置一層對紫外光敏感的第二光阻 劑’該第二光阻劑係具有負型仙（negat】ve_如}ng); h) 1由通，一遮罩使該第二光阻劑曝光於該紫外光照射而圖 咖玄第一光阻劑並且頭影該已曝光的第二光阻劑以於該 咖開孔的上方界疋该T-閘極蓋體用之第二開孔；以及i ) 然後去除其餘的光阻層且藉由去除沈積於該第二光阻 沈積一導電材料於該第-與第二開孔内以形成一 T-閘 才亟 〇 ><74' X ηΚ λΛ. 9276] 9 200537603 電材料而當作舉離層（iif卜咐㈣⑻。用 太旅以—先阻劑成像的紫外光照射波長是相同的。 用之^明可用各種基板。合適的基板均為製造電子裝置 用‘之基板。示範性的基板，包含但不受 v ^aAs )、石夕广 “ςΊ·” 、 ^•丄 _(‘‘抓-S”）二變石;Γ姻鎵 C 又矽（strained Silicon)、矽鍺 社枯:+ :、以及其混合物。其他合適的基板係已為孰喑 =咖知。例如，基板可能包含成長於半絕緣；： 申化銦鎵/坤化紹鎵/神化鎵薄膜層叠 種‘方法成長該等薄膜，例如用分子束蟲晶成錢 E )、有機金屬化學氣相沈積法（“m〇c仰” ，積法（“_’’）、液相蟲晶成長法（ 里 束，長法（‘‘CBE”）、以及原子層沈積法（I，，）： ^等相成長技術係已為熟諳此技術者所習知 ，二，，多額外的材料層。基板的選^係取決於所‘ ’寸疋电子U，這是在熟諳此技術者的能力範圍内的。 本發明選擇性（GptiQnally)可使用的有機平坦化層， 包含但不受限於—層或更多填孔㈣（via-Π出ng θ Α 1&1 )抗反射塗層、以及其混合物。填孔材料通常包 二-種或更多可交聯（⑽％」inkaMe)聚合物（特別是低 分：量：聚合物，例如重量平均分子量小於或等於約_。 且刀子里分佈1度指數（Mw/Mn)至少為〗· 5的聚合物）、一 種或更多酸催化劑、一種或更多交聯劑、以及—種或更多 溶劑。該等填孔材料通常用來填滿孔隙藉以保護孔隙不被 92761 30 200537603 隨後的製程步驟所破壞。熟諸此技術者應知悉，此等導通 孔填充材料一旦包含—種或更多發光團（chr〇m〇ph〇re)時 也有抗反射塗層的作用。示範性的填孔材料在美國專利第 6，461，717號中有揭示。 該抗反射塗層通常為有機抗反射塗層。此等抗反射塗 層係包含-種或更多吸光材料。此等材料可用任何其他適 當方法與聚合物結合或摻合或混合。示範性的吸光材料包 ,3仁不又限於各選擇性以苯基與蒽基取代的吸光材料。抗 反射塗層的選定係取決於紫外線照射的特定波長與使用之 $阻劑。作此項選定是在熟諳此技術者的能力範圍内。可 k擇f生使用多層的抗反射塗層。示範性的抗反射艘膜材料 (coating material)在美國專利第 6, 528, 235 號、第 6, 472, 128 號、第 6, 451，503 號、第 6, 1 65, 697 號、以及 第5, 851，730號中有揭示。 視需要的平坦化層可用任一適當的手段配置於基板， 鲁例如旋轉塗佈法（spin c〇ating)、輥塗法（r〇Uer coating)、淋幕塗佈法（curtainc〇ating)、浸塗法、與噴 塗法。習用的為旋轉塗佈法。若用旋轉塗佈法，平坦化層 的厚度則取決於旋轉速度與平坦化材料組成物之黏性。一 般而言，該平坦化層，特別是抗反射塗層，厚度達500奈 人 ^而厚度可更厚。通常，平坦化層的厚度是在100至 500奈米之間，在較典型為15〇至3〇〇奈米之間，且更典 罜為在2 0 〇至3 〇 〇奈米之間。沈積後，通常烘烤該平坦化 材料以去除溶劑且隨後用任何適當之方法予以固化以免與 η 92761 200537603 隨後沈積之第一光阻劑相互混合。 有很多對S外光敏感的光阻劑可用來作為第一光阻 劑，例如正型與負型光阻劑。化學放大正型光阻劑 (Chemically ampllfied p〇sltlve ph〇t〇resist)係適當地 包含一成分，該成分係具有在光致酸（photo generated acid)(例如’在光酸中不穩定的酯類或乙縮醛類）中經受解 塊或解理反應（deblocking or cleavage reacti〇n)的一部 分。300奈米以下（例如’ 248奈米）成像用之正型光阻劑係 包含光酸產生物化合物（phot〇acid generat〇r c⑽p〇und) (例如碘鐃鹽（i〇d〇nium salt)或毓鹽（sulf〇nium saH)) 以及包含酚單元（或矽酸鹽（silsesqui〇xane)單位，或者是 酚單元與矽酸鹽構成單位兩者）與在酸中不穩定的酯類且/ 或乙縮醛類的一部分之聚合物。示範性的正型光阻劑在， 例如美國專利第6,042,997號、第6,〇9〇,526號、第 5,929，176號、以及第5,492,793號中有揭示。 • 3〇〇奈米以下（例如，248奈米）成像用之負性光阻劑通 系包含酚醛樹脂或矽酸鹽聚合物或其混合物或包含酚單元 與矽酸鹽單元兩者之共聚物、光酸產生物化合物（例如，錤 金羽鹽或蔬鹽、交聯劑。合適的負型光阻劑交聯劑包含但不 X限於以胺為基底之交聯劑，例如三聚氰胺樹脂（melamine resin)。示範性的負型光阻劑在，例如美國專利第 5, 514, 520 號、第 5, 340, 696 號、以及第 5, 21 0, 000，與歐 洲公開申請案第EP 〇42 391號中有揭示。 “石夕酸鹽”一詞係指具有化學式（RSiOrO之聚合物、寡 9276] 200537603 聚物、與部份縮合物，此處R係有機部分，例如會被選擇 =取代之（Ci-C6)烷基與苯基。“取代，，一詞係意謂烷基或 苯基之個或更多氫原子被一個或更多取代基取代，例如 經基、（Cl-C6)烷氧基、（C]_C6)烷基、烷氧基烷基 (alkoxyalky 1 )、（c7—c16)芳烧基（araiky 1)、及其類似物。 不範性的盼酸樹脂包含但不受限於酚醛樹脂 resin)與經基苯乙烯樹脂（hydr〇xystyrer^ 。示範 籲性含矽酸鹽的光阻劑在美國專利第4,745，169號、第 5, 338, 818號與美國專利申請案第2〇〇3/〇〇99899號中有 示〇 ^任何對紫外光敏感的負型光阻劑均適合作為本發明之 第光阻训。示範性的第二光阻劑包含但不受限於上述之 負性光阻劑。 正型與負型光阻劑分別為 自 Shipley Company(美國麻 本發明所使用的示範性的 SRTM2420 與 UVNTM30，兩者均售 修薩諸塞州，Maryborough)。 可用多種波長使第一與第二光阻劑成像，例如19〇至 365奈米。通常以19〇至3〇〇奈米之間的波長使光阻層成 像’更典型的是以248奈米的波長。選定以相同波長的紫 外線照射成像之第一與第二光阻劑較佳。 、可用任一適當的手段配置第一與第二光阻劑，例如旋 轉塗佈法、親塗法、淋幕塗佈法、浸塗法、與噴塗法。習 用的為旋轉塗佈法。若㈣轉塗佈法，総層的厚度則= 決於旋轉速度與光阻劑之黏性。—般而言，第—光阻劑的 92761 13 -200537603 厚度達500奈米，也可用其他的厚度。通常， 劑是在100至5〇〇奈米之間，較並 先尸 子一 ！為在100至300奈半 之間，更典型為且在15〇至25〇奈米之 厚度通常達1微米，亦適合用其他的厚度。在：且：:： ==光阻劑的厚度是在3叫米至！微米的範: 二奈未至9〇0奈米之間，以及更典型為在_ 之間。—般而言，第二光阻劑的厚度大於第一 >光阻劑的厚度。 、弟

圖樣化光阻層可藉由通過H 影完“ 工ί = 有舰（荷蘭維荷芬㈤如ven)) 久因T55°_工具。曝光時_ 各種因素，例如選定之特定光阻劑 二:=…1圍内。光阻層可用各種顯购 广的包含但不受限於有機溶劑與水性鹼性組合 μ勿的水狀驗性組合物，包含但不受 =烧f錄(―一—咖為基底= 成物，例如0.15至0.26 N的氫氧化四甲基銨 — (tetramethyia_iuin 純。仙， 影劑^均有售，例如如咖-卿生產的顯=顯 §使用有機平土曰化声日卑 笛 φ .. 弟一先阻劑之圖樣係經轉移 +化層。可用多種手段完成圖樣轉移，例如钱刻。平 二化材料的钱刻可用各種方法，包括濕式姓刻法盘乾式飾 』法，例如反應性離子_法（reactlve】⑽etchl⑻、 92761 14 200537603 :水蝕刻法、以及離子束研磨法(i〇n be_…⑴叩)。一 般而言，此蝕刻步驟係於圖樣化第一光阻劑後，去除平坦 =的=部份。在去除平坦化材料後可停止純刻步驟 =分在基板表面’或者是選擇性去除—部份之基板。此 寺虫刻技術，已習知且在熟諳此技術者的能力範圍内。 4性在二光阻劑之前’使圖樣對紫外光照射不具敏 琢性。可猎由固化（CUri ) p 不具敏$性。H， 的弟—光阻劑使圖樣 、敏隸 IU化—㈣錢第—光 光„佳為^溶於第二光_)、難㈣二 、’阻剡或難>谷於上述兩者之顯影劑 於紫外線照射、加敎m且入m u化了用恭路 與溫度可用來固㈣ΐ 達成。有各種曝光劑量 厌』用；固化弟一光阻劑。例如， κ on χ Εο(Εο值表示在曝光時 X Εο至20 量)的…，乂 使阻劑完全曝光的曝光能 :)的曝先劑置’也可用高於與低於此範圍的劑量。第一光 =於_至13代的溫度加熱，亦 乾圍的溫度。-般而言，光阻層的加 门…、低方、此 當使用有機平坦化層時，替換地Β ,，，'、至360秒。 光阻南丨雜梦闰接、 可在以去除該第一 ” τ夕圖杈至平坦化層後使圖樣對紫外光日刀射兀呈4 感性以提供已圖樣化的平；H h射不具破 線照射不具敏感性。去Μ /平坦化層通常對紫外 劑剝除劑(res二t stri: '弟、、劑可用任何合適的阻 Resist Stripper)，例如以下將描述的。 物。較佳為W八Π 例如金屬與導電聚合 罕乂4土為至屬，金屬含有合金。 含但不受限於#、砷,θ吐 不乾性的金屬及合金包 又限…申、I旦、鎢、翻、鈦、麵、金、銀、鍺、 9276] 15 200537603 紹、銅、鈦备金、與金 屬與金屬合金。該等 材 ' 生也益使用其他各種金 上當金屬且/或合金為導電材料0士：；亥弟-先阻劑 沈積，例如但不受限於_法、二合適的手段 學氣相沈積法。 乳相沈積法、以及化 劑：任術去除本發明之第-與第二光阻 時間於足以去除光阻劑之溫度以去成物妾:-段 10〇 ^ 9〇：Λ7； :是在15。至㈣之間， ^幸父包或較長的時間。通常，接觸時間是在5至3 〇 〇秒 目I百i且心典型為在10至120秒之間。特定的時間與溫度 =取決於要被去除之光阻劑以及特定的聚合物去除劑組成 不範性的聚合物去除劑包含但不受限於以例如氫氧化 四烷基銨、氟化物離子源（fluoride丨⑽如虹“彡例如氟化 氫（hydrogen fiuoride)、氟化銨（a_〇nium fluoride)、 與氟化氫銨（ammonium bi fluoride)、經胺 (hydroxylamine)、以及醇胺（alkan〇lamine)為基底之有機 /谷J 5玄寺^^合物去除劑可包含一種或更多額外之成分， 例如防鎸劑、溶劑、水、濕潤劑、抗凍劑、以及增稠劑 (thickening agent)。一般而言，聚合物去除劑是可以蹲 知的’例如 Shipley Company 與 EKC Technologies 生產的 16 92761 200537603 聚合物去除劑。 ㈣Γ:時二置？，電材料上的第二光阻劑係作為 =2。即，猎由與聚合物去除劑接觸去除該第二光阻劑， 去除已沈積在第二光阻劑表面上的導電材料 已沈積在第一與第二開孔（即，τ 下 甲」拉、、、〇構）内的導電材料。 在弟-具體實施例中（稱作“雙面塗佈法，，）， (構係根據包含下列步驟的方法形成：a)# 配置一層對紫外光敏感的第-光阻劑於該A板上士 ） i光：ίι光阻劑.曝光於紫外光照射並且顯影該已 二=弟-光阻劑而圖樣化該第—光阻劑以界定該了_問 極基邛之弟一開孔，且固化該 配詈一层射批从， 口知化的弟一先阻劑；C) 2置層對紫外光敏感的第二光阻劑，於該已固化 一其中該第二光阻劑係具有負性作用；d)藉由 二=ΓΓ光阻劑曝光於該紫外光照射並且顯影該已 ㈣而圖樣化該第二光阻劑以界定該τ_閉 用之弟二開孔於該第一開孔的上方;以 h材料於該第一與第二開孔 ：貝 除該等光阻層且藉由去除 力τ閘極。奴後去 電付料而當作舉離層可尤m·?阻射表面上的導 或埴孔#枓μ % # 、曰或更夕的抗反射塗層且/ ”孔材科於该基板與第一光阻劑之間。 在此雙面塗你法φ 结_ 光阻南】上.^ 弟一光阻劑係經配置成在該第一 化。在此心—光㈣ 1係經固 雙面塗佈法之一二中二一先_具負型作用較佳。在 〃心b轭例中，苐一光阻劑與第二光阻劑 9276] 17 200537603 相同。雙面塗佈法中，圖樣化第—光阻劑後可選擇性㈣ 基板，且圖樣化第二光阻劑後再姓刻基板較佳。任一上述 的名虫刻技術可用來|虫刻基板。 第2A圖至第2E圖係圖示本發明之雙面塗佈法。第一 光阻劑11，通常為負型光阻劑，係經配置於基板j 〇上， 例如坤化鎵或矽。然後，第一光阻劑丨i通過遮罩曝光於紫 外光照射（例如248 |米的照射）且予以顯影（例如用〇 26n 的则）以圖樣化第一光阻劑Π並且界定T-問極結構基部 =之弟-開孔12。請參考第2A圖。然後使用熱與光固化 :'光阻劑11亚且配置一層第二光阻劑丨3於已固化的第 :光阻劑11上。請參考第2B圖，隨後藉由通過一遮罩使 第-光阻劑13曝光於紫外光照射而圖樣化第二光阻劑 is，以界定τ-閘極結構頂部用之第二開孔14，該紫外光昭 ㈣Μ -光阻劑u的相同，且隨後顯影該第二 I阻釗13。圖樣化第二光阻劑13卩提供具有如第％圖所 不的底切形狀（und⑽tprQflle)之第二開孔14。此種底 轉狀係利於舉離隨後沈積之導電材料。視需要，第一盘 =開孔所暴露的基板1〇部份係經钱刻成如圖示之凹槽 ,^弟2D圖中其係圖示成底切（Undereutting)第一光阻 η沾之開孔）°隨後在第—與第二開孔内以及第二光阻劑 =表面上沉積閘極金屬化層16(導電材料）。請參考第 盘Γ 一 後藉由使▲置與聚合物去除劑接觸而去除該第- ❹二光阻劑起作用可舉離覆蓋第二光阻 面之閘極金屬化層而留下了 1極結構π於基板10 92761 18 200537603 上，如第2F圖所示。 在第二具體實施例中（稱卩“雙層法”），τ_閉極 係根據包含下列步驟的方法形成：a)提供一基板；咖己置 =平坦化材料層於該基板上，配置—層對料光敏感的 弟一光阻劑於該平坦化材料層上，藉由通過遮罩使該第一 光阻劑曝光於紫外光照射並且顯影該已曝光的第1阻劑 而圖樣化該第一光阻劑以界定該於τ _閘極基部之第一開 轉移該第-開孔至該平坦化材料層，且選擇性去除幵該 弟一光阻劑，以提供已圖樣化的平坦化材料層；c)配置一 層對紫外光敏感的第二光阻劑，其中該第二光阻劑係且有 負性作用D藉由通過遮罩使該第二光阻劑曝光於該紫外 光照射並且顯影該已曝光的第二光阻劑而圖樣化該第二光 阻劑以於該第一開孔的上方界定該丁_閘極蓋體之第二開 礼，以及C)沈積導電材料於該第一與第二開孔内以形成一 Τ-閘極。隨後去除該第二光阻劑。 在本雙層法之一具體實施例中，該第一光阻劑係具有 正型作用。在雙層法之另一具體實施例中，該第一光阻劑 係具有負型作用。在雙層法之另一具體實施例中，該第一 光阻劑係具有正型作用且包含一含矽酸鹽單元之聚合物。 第3Α圖至第3Η圖係圖示本發明之雙層法。一層聚合 抗反射塗層20(例如Shipley Company所售之ARTM2450 底層（underlayer))係經旋轉塗佈於基板(例如鎵化砷 或矽），厚度在200至250奈米之間。抗反射塗層2〇係包 含酚部分（phenolic moiety)、熱酸產生物（thermai acid 92761 19 200537603 generator)、以及交聯劑。旋轉塗佈後，抗反射塗層別 係經烘烤且予以充分固化以防與隨後塗上的光阻劑混人。 旋轉塗佈於抗反射塗層20上的第一光阻劑21的厚例 如250奈米。第一光阻劑21可為正性光阻劑，例如^ΤΜ' 2420，其係Sh! p丨ey Company所出售的含矽酸鹽之光阻气 請參考第3A圖。第一光阻劑21係使用pAS55〇〇/3〇〇^i 藉由通過遮罩使第-光阻劑曝光於紫外線照射而圖樣“ 界定孔洞22、然後顯影已暴露之第—光阻劑。請來考第兆 圖。隨後，蝕刻抗反射塗層20以形成τ_閘極基部用之 —開孔23’然後藉由與以氟化物為基底之聚合物去除劑 (例如，Shlpiey C⑽pany所售之PRx417)接觸而去除 :阻劑2 i。然後’旋轉塗佈負型第二光阻劑2 4於已圖樣 一；!|几反^塗層2〇上，厚約_奈米，如第3D圖所示。 :軌’生的弟二光阻劑為Sh ip j ey c⑽卿y所售之卿〜〇。 弟光阻劑24係藉由通過遮罩使第二光阻劑 外光照射而圖樣化以灭中T pi 兀、％ 紫外光照射係第用之第二開孔25,該 影第二光阻判94 光阻劏21的相同，且隨後顯 第。圖樣化第二光阻劑24以便提供具有如 弟3E圖所示的底切形狀 所暴露的基板10部份選擇性弟一與弟二開孔 (在第3F圖中1係圖亍成广士、讀刻成如圖示之凹槽％ 後，沉積閘極全屬：: 反射塗層2°之開孔)。隨 且方導電材料)27於第-與第二開孔内 且於乐二光阻劑表 J ^ ^ 與聚人物去盼。㈡芩考第3G圖。隨後，藉由裝置 “物去“ 1接觸而去除該第二光阻劑與抗反射塗層。 9276] 20 200537603 該第二光阻劑起作用可舉離覆蓋第二光阻劑表面之閘極金 屬化層而留下T-閘極結構28於基板10上，如第3H圖所 示0 以下之實施例是要進一步圖解說明 非限定本發明任-態樣的範•中。方面，而 實施例 一層負型光阻劑（UVN、0，Shipley company)係經旋 轉塗佈於蘇化神基板上’厚約200奈米。該光阻層係藉由 使用PAS5500/300工具通過遮罩曝光於248奈米的紫外光 照射而圖樣化’接著用〇._的TMAH顯影1()秒以提 個約15G奈米、T-閘極基部用之開孔。隨後，肖2⑽毫焦 耳（約15 X Eo)的泛光曝光⑴〇〇d exp〇sure)，接著在⑴。。 中加熱60秒以固化該光阻層。旋轉塗佈第二層負型光阻 ⑽™ 30)於已固化的第一光阻劑上，厚約7〇。奈米 後’圖樣化該第二光阻劑，方式與第—光阻劑（248奈 相同’以界定T-閘極頂部（或蓋體）用之第二開孔於第開 上方接下來，用氣相沈積法沈積間極金屬化層。該 =金屬化層係鈦-始-金。接下來，藉由與含τ m a Η的聚^ =除劑接觸而去除該第—與第二光阻劑。該第二光阻劑係 為舉離層，可去除沈積於第二光阻劑表面上的閘極全屬 化層。如第4圖所示，所楫之τ門技从此 孟屬 所侍之Τ—閘極結構，莖部關鍵尺寸 (CD)約200奈米，蓋體關鍵尺寸 500奈米。 不木且、·心回度約 【圖式簡單說明】 92761 21 200537603 弟1A圖至]D圖係一猶#用帝工土 + ' _ 禮使用也子束形成τ-閘極的習知 方法之示意剖面圖。 升;圖至第2?圖係根據本發明之—具體實施例用以 九成Τ-閘極的方法之示意剖面圖。 第3Α圖至第3Η圖係根據本 以形成了-間極的方法之示意剖面圖^之另—具體實施例用 第4圖係本發明製成的卜間極結構 觥構造圖。 ㈠曰式電 子顯微 1 3 5 7 11 13 • 15 17 21 23 25 2728 主要元件符號說 基板 第二光阻劑 Τ狀外形 Τ-閘極結構 第一光阻劑 第二光阻劑 凹槽 τ-閘極結構 第一光阻劑 第一開孔 第二開孔 明 2 4610 弟一光阻劑 第三光阻劑 導電材料 基板 12 第一開孔 14 162022 24 26 第二開孔 閘極金屬化層 抗反射塗層 孔洞 弟二光阻劑 凹槽 閘極金屬化層（導電材料） Τ-閘極結構 22 %76]

Claims (1)

1. 200537603 ’十、申請專利範圍： L 一種用於形成T-閘極於基板上的方法，其係包含以下 步驟： a) 提供基板； b) 選擇性配置有機平坦化層於該基板上； C)配置-層對紫外光敏感的第-光阻劑； d) '由通過遮罩使該第-光阻劑曝光於紫外光照射並 鲁 且_ U已曝光的第—光阻劑而圖樣化該第一光阻 劑，以界定該T-閘極基部之第一開孔； )若有孩平坦化層，則轉移該圖樣至該平坦化層； f) 使該圖樣對紫外光照射不敏感； g) 配置—層對紫外光敏感的第二光阻劑，該第二光阻 劑係屬負型作用； h) 藉由通過遮罩使該第三光阻劑曝光於該紫外光照射 並且頒衫忒已曝光的第二光阻劑而圖樣化該第二光 阻劑’以界定該τ一閘極蓋體之第二開孔於該第一開 孔的上方；以及 丄）沈積導電材料於該第一與第二開孔内以形成了_閘 才系〇 2· :申請專利範圍第1項之方法’其中該紫外光照射係具 有19〇至300奈米的波長。 如申請專利範圍第丨項至第2項中之任何—項的方法， "中使得5亥圖樣對紫外光照射不敏感的步驟係包含固 化該第一光阻劑。 9276] 23 3. 200537603 4.如申請專利範圍第】項至第 更包含去除該第二光阻劑之步驟何一項的方法 5·如申請專利範圍第】項至 苴中矽笛-+ 、 貝中之任何一項的方法， /、 Μ —光阻劑層的厚度大於兮f 1 度。 方、忒弟一光阻劑層的厚 6·如申請專利範圍第】項至 其中該有機平坦化声貞中之任何一項的方法， 7.—種用於彤成； 填孔層與抗反射塗層。 * a)提供基㈣結構时法，其心含《下步驟·_ b)=t?紫外光敏感的第-光祖劑於該基板上； 且二该第-光阻劑曝光於紫外光照射並 i ^貝衫该已曝光的笫一氺 I 劑以界定該都 圖樣化該第—光阻 樣化的第一光J劑;“之弟-開孔;且固化該已圖 c) :=:;r卜光敏感的第二光阻劑於該已固化的 d) 莽由=其中該第二光阻劑係屬負型作用； 並且顯影光阻劑曝光於該紫外光照射 阻劑以界定該τ-閘極苗麵” 弟—先 孔的上方； ]桎|脰之弟二開孔於該第一開 e) :積導電材料於該第一與第二開孔内 極，以及 f) 去除該第一與第二光阻劑。 8·如申請專利範圍第7項之方法’其中該第一光阻劑係屬 92761 24 200537603 負型作用。 9· -種用於形成Τ-閉極結構的方法，其 a) 提供基板； ^· b) 配置有機平坦化層於該基板上，配置—層對紫外光 =的第：光阻劑於該有機平坦化層上，藉由通過 边罩使该弟一光阻劑曝光於紫外光照 Ρ ηΗ , '射亚且絲員衫该 =曝先的弟—光阻劑而圖樣化該第—光阻劑，以界 疋该T-閘極基部之n _ ^ f • ㈣平…"孔’轉移該第-開孔至該 樣㈣錢平坦化t ’以提供已圖 C)配置-層對紫外光敏 的有機平坦化層上，…第=雜已圖樣化 用； y、 '^弟一先阻劑係屬負型作 d) 藉由通過遮罩使兮楚— 並且㈣Γί—光於該紫外光照射 ，員^已曝光的第二総劑而圖樣 阻劑，以界定該τ_閘莫 ^弟一先 孔的上方； 祕“之弟二開孔於該第-開 e) 沈積導電材料於夕 極；以及 二開孔内以形成T一閉 f) 去除該第二光阻劑。 1〇·如申請專利範圍第7項至第9項中之 其中該紫外光照射係'具有24δ奈米的波^項的方法’ 09761 25