TW202441590A - 半導體特徵部圖案化 - Google Patents

Abstract

在某些實施例中，方法係包括：藉由光微影在半導體晶圓上形成第一已圖案化的特徵部（PF），第一PF係包括具有第一寬度之第一光阻結構（PRS）及具有第二寬度之第一凹部，第二寬度係小於第一寬度且大於目標寬度；透過反間隔物圖案化處理，形成第二PF，第二PF係包括具有第三寬度之第二PRS、具有第二寬度散佈在第二PRS之間之第一過塗層結構（OCS）、及具有第四寬度之第二凹部，第三寬度係小於第一寬度，第四寬度係小於目標寬度；及透過酸擴散處理，形成第三PF，第三PF係包括具有第五寬度之第三PRS、具有目標寬度散佈在第三PRS之間之第二OCS、及由第三PRS及第二OCS所界定且具有第六寬度之第三凹部，第六寬度係大於第四寬度，第一OCS之部分已經使用酸擴散處理而被選擇性地去除以形成第二OCS。

Description

半導體特徵部圖案化

本發明大致關於半導體製造，在特定實施例中，關於半導體特徵部之圖案化。 [相關申請案之交互參照]

本申請案係主張於2022年11月22日提出之美國非臨時專利申請案第17/992,522號之優先權，其完整內容係併入本文中之參考資料。

半導體元件之製造通常藉由依序地沉積絕緣或介電層、導電層及其它材料層在半導體基板上，並且使用微影以將這些層進行圖案化，以在基板上形成電路構件及元件。半導體產業藉由持續地減少最小特徵部尺寸以持續增加電子構件（例如電晶體、二極體、電阻器、電容器等）之密度，從而允許將更多構件整合至特定區域中。

在某些實施例中，方法包括：沉積第一過塗膜（overcoat film）在半導體晶圓上，該半導體晶圓係包括光阻層之複數第一已圖案化的特徵部，該等第一已圖案化的特徵部係包括複數第一光阻結構、及由該等第一光阻結構所界定之複數第一凹部。該第一過塗膜係填充該等第一凹部並且覆蓋該等第一光阻結構。該等第一凹部之第一寬度係大於目標寬度。該方法包括：烘烤該半導體晶圓以形成該等第一光阻結構之複數可溶部分；選擇性地去除該第一過塗膜；及沉積第二過塗膜，該第二過塗膜係填充該等第一凹部並且覆蓋該等第一光阻結構。該方法包括：使該半導體晶圓進行顯影以去除該第二過塗膜之部分，以顯露出及去除該等第一光阻結構之該等可溶部分，以界定出複數第二已圖案化的特徵部，該等第二已圖案化的特徵部係包括複數第二光阻結構、散佈在該等第二光阻結構之間之複數第一過塗層結構、及由該等第二光阻結構及該等第一過塗層結構所界定之複數第二凹部。該方法包括：執行溶解度改變處理以使得該等第一過塗層結構變為顯影不可溶的；沉積第三過塗膜，該第三過塗膜係填充該等第二凹部並且覆蓋該等第二光阻結構及該等第一過塗層結構；及烘烤該半導體晶圓以形成該等第一過塗層結構之複數可溶部分。該方法包括：使該半導體晶圓進行顯影以去除該第三過塗膜及該等第一過塗層結構之該等可溶部分，以界定出複數第三已圖案化的特徵部，該等第三已圖案化的特徵部係包括複數第三光阻結構、散佈在該等第三光阻結構之間之複數第二過塗層結構、及由該等第二過塗層結構及該等第三光阻結構所界定之複數第三凹部。該等第二過塗層結構具有該目標寬度。

在某些實施例中，方法包括：藉由光微影在半導體晶圓上形成具有第一寬度之複數第一光阻結構、及由該等第一光阻結構所界定之複數第一凹部，該等第一凹部具有小於該第一寬度並且大於目標寬度之第二寬度。該方法包括：沉積第一過塗膜；使用該第一過塗膜而形成該等第一光阻結構之複數可溶部分；選擇性地去除該第一過塗膜；及沉積第二過塗膜。該方法包括：去除該第二過塗膜之部分及該等第一光阻結構之該等可溶部分，以界定出複數第二光阻結構、該第二過塗膜之複數第一過塗層結構、及在先前被該等第一光阻結構之該等可溶部分所佔據之區域中之複數第二凹部。該等第二光阻結構具有小於該第一寬度之第三寬度。該等第一過塗層結構具有該第二寬度，該等第二凹部具有小於該目標寬度之第四寬度。該方法包括：使該等第一過塗層結構改質以變為顯影不可溶的；沉積第三過塗膜；使用該第三過塗膜而形成該等第一過塗層結構之複數可溶部分；及選擇性地去除該第三過塗膜及該等第一過塗層結構之該等可溶部分，以界定出具有第五寬度之複數第三光阻結構、散佈在該等第三光阻結構之間並且具有第六寬度之複數第二過塗層結構、及由該等第三光阻結構及該等第二過塗層結構所界定並且具有第七寬度之複數第三凹部，該第六寬度係等於該目標寬度，該第七寬度係大於該第四寬度。

在某些實施例中，方法包括：藉由光微影在半導體晶圓上形成複數第一已圖案化的特徵部，該等第一已圖案化的特徵部係包括具有第一寬度之複數第一光阻結構、及由該等第一光阻結構所界定並且具有第二寬度之複數第一凹部，該第二寬度係小於該第一寬度且大於目標寬度。該方法包括：使用反間隔物圖案化處理而形成複數第二已圖案化的特徵部，該等第二已圖案化的特徵部係包括具有第三寬度之複數第二光阻結構、散佈在該等第二光阻結構之間之複數第一過塗層結構、及由該等第二光阻結構及該等第一過塗層結構所界定之複數第二凹部，該第三寬度係小於該第一寬度，該等第一過塗層結構具有該第二寬度，該等第二凹部具有小於該目標寬度之第四寬度。該方法包括：使用酸擴散處理而形成複數第三已圖案化的特徵部，該等第三已圖案化的特徵部係包括具有第五寬度之複數第三光阻結構、散佈在該等第三光阻結構之間並且具有該目標寬度之複數第二過塗層結構、及由該等第三光阻結構及該等第二過塗層結構所界定之複數第三凹部，該等第一過塗層結構之複數部分已經使用該酸擴散處理而被選擇性地去除以形成該等第二過塗層結構，該等第三凹部具有大於該第四寬度之第六寬度。

如上所述，隨著半導體元件持續微縮，形成在半導體基板上之特徵部之尺寸也減小，而在較小區域內之特徵部之密度增加。隨著特徵部尺寸之減小及密度之增加，與處於或低於光微影極限之圖案化有關之困難已經增加。

使用光微影技術可直接實現之最小特徵部尺寸（包括已圖案化的結構、以及由這些已圖案化的結構所界定之凹部）可根據用於圖案化特徵部（例如，在可用於將圖案轉移至一或更多下方層之光阻層中）之光微影技術而決定。例如，不同的光微影技術可使用不同波長之輻射，以將光化輻射傳送至目標層（例如，傳送至待使用光微影以進行圖案化之光阻層）。輻射之波長可影響在光微影圖案化期間可實現之最小特徵部尺寸。一般而言，可達到的特徵部尺寸越小，則用於實現該特徵部尺寸之微影設備就越先進及昂貴。例如，一些較新的技術，例如極紫外線（EUV）微影，能夠直接實現相當小的特徵部尺寸，使用EUV 13.5 nm波長在0.33數值孔徑（NA）下係接近13奈米（nm）半節距。然而，這些新技術可能會遇到某些缺點，包括費用。

一些較舊的微影技術（例如193 nm乾式光微影、193 nm浸潤式光微影、i線（i-line）光微影等）仍然常使用，並且可與其它處理結合使用以實現比直接使用較舊的微影技術所實現之特徵部尺寸更小的特徵部尺寸。亦即，某些技術可用於允許實現某些特徵部尺寸，其超越直接使用特定微影技術可實現之特徵部尺寸。這樣的較小特徵部可稱為次級解析（sub-resolution）特徵部。

可使用各種多重圖案化技術以試著滿足這些需求，包括自對準雙重圖案化（SADP）、微影-蝕刻-微影-蝕刻（LELE）、微影-凍結-微影-蝕刻（LFLE），及自對準阻擋（SAB）。自對準圖案化方案（例如，SADP）可促進以原始節距之分數而形成次級解析特徵部，同時最小化邊緣放置誤差。然而，SADP處理可能依賴沉積及蝕刻無機間隔物（例如，非晶矽或矽氮化物）以決定最終特徵部。這樣的處理可能降低產能，同時增加了最大化圖案保真度及蝕刻選擇性之成本及整合之複雜性。

可用於實現次級解析特徵部之另一示例性SADP技術為反間隔物（anti-spacer）圖案化處理，其可使用旋塗有機膜及反應性物種（例如，酸）對於光阻結構（例如，心軸）之擴散以形成次級解析溝槽，而具有較高產能及較低成本。反間隔物處理流程係利用光阻與橫越過塗層（overcoat）-光阻邊界之反應性物種之擴散物或反應物之反應性質，其中在該體積內之擴散長度及反應可決定已圖案化的特徵部之臨界尺寸（CD）。

在示例性反間隔物流程中，反應性物質可從第一過塗層擴散至已圖案化的光阻結構（例如，心軸）中，導致已圖案化的光阻特徵部之去保護（deprotection）至指定深度。可選擇性地去除第一過塗層並且用第二過塗層替換。第二過塗層可被設計成在顯影處理期間可控制地凹陷，以暴露出去保護的已圖案化的光阻特徵部並且解析窄溝槽，窄溝槽具有由第一過塗層所發生之擴散深度所控制之CD。過塗層之旋塗性質以及用於使反應性物種擴散至已圖案化的光阻結構中之相對短的烘烤時間可提供具有高產能及低相對成本之整體圖案化處理。然而，關於窄溝槽特徵部之最終節距而言，涉及反應性物種之擴散至光阻結構中之這類圖案化處理可能是受限的。

在使用微影圖案化處理所形成之圖案之特性之一為特徵部節距。特徵部節距（pitch）可指，已圖案化的特徵部之重複圖案之長度。僅做為一範例，如果已圖案化的特徵部包括線-間隔-線-間隔圖案，則節距可包括線及相鄰間隔之寬度之組合。伴隨著其它圖案特性，特徵部節距係表示可使用圖案化處理而實現之特徵部密度，而且一般來說，期望有較小的節距，因為較小的節距可允許在較小的區域中形成更多的特徵部。此外，在一些實行例中，具有一致的、可重複的節距可能是合適的。對於線-間隔-線-間隔圖案，這類節距可包括，例如，1:1:1:1之特徵部節距比。

使用上述反間隔物流程，特徵部節距可能受到可微影形成在密集線之間之最窄的凹部（例如，溝槽）之限制。以使用193 nm乾式光微影技術而在半導體晶圓上對光阻層進行圖形化、且目標為形成45 nm 1:1之密集線-間隔圖案為例，193 nm乾式光微影曝光工具可能無法直接地圖案化135 nm線及45 nm溝槽之光阻圖案以形成45 nm 1:1之線-間隔圖案。換言之，193 nm乾式光微影曝光可能無法形成適合達成最終45 nm 1:1之線-間隔目標之135 nm:45 nm之3:1之線-間隔比。相反地，193 nm乾式光微影工具可能更實際地用於以180 nm節距進行圖案化，其中形成110 nm線及70 nm溝槽。然而，使用上述的反間隔物處理以將70 nm溝槽減小為45 nm反間隔物溝槽可能導致不均勻的不對稱最終節距，可能為70 nm:45 nm:20 nm:45 nm之線-間隔-線-間隔圖案，其對於特定應用來說可能是非期望的，許多特定應用之目標節距圖案係接近或實現1:1:1:1節距圖案。

本揭示內容之某些實施例提供了用於實現次級解析特徵部、同時減少或最小化特徵部節距比之技術。在某些實施例中，可實現線-間隔-線-間隔特徵部圖案之1:1:1:1之特徵部節距比。某些實施例係藉由加寬反間隔物（溝槽∕凹部）CD反間隔物後顯露來實現此，以潛在地實現在整個線及間隔之間之更相似或甚至相同的CD。

例如，某些實施例包括，使用光微影而在半導體晶圓上形成第一已圖案化的特徵部。第一已圖案化的特徵部係包括具有第一寬度之第一光阻結構（例如，線）、以及由第一光阻結構所界定並且具有第二寬度之第一凹部（例如，溝槽∕間隔）。至少部分地由於光微影技術之限制，第二個寬度係大於目標寬度。另外，節距比係大於目標節距比。

繼續，使用反間隔物處理，在半導體晶圓上形成第二已圖案化的特徵部。第二已圖案化的特徵部係包括第二光阻結構（藉由溶解及去除第一光阻結構之部分而形成，做為反間隔物處理之一部分）、在第一凹部先前所在之間隔中所形成之第一過塗層結構、及在第一光阻結構之部分被移除之間隔中所形成之第二凹部（反間隔物）。雖然第二光阻結構在此階段可能或可能不具有目標寬度，但第一過塗層結構可能寬於目標寬度，且第二凹部可能窄於目標寬度。另外，節距比係大於目標節距比。

繼續，使用酸擴散處理，在半導體晶圓上形成第三已圖案化的特徵部。第三已圖案化的特徵部係包括第三光阻結構（其可能或可能不具有與第二光阻結構相同之寬度）、藉由去除（經由酸擴散處理）第一過塗層結構之部分所形成之第二過塗層結構、及由於第一過塗層結構之部分之去除而被加寬之第三凹部。在某些實施例中，在此階段，第三已圖案化的特徵部每一者具有各自的目標寬度，其可為相同的目標寬度。另外，節距比可為目標節距比，在一範例中為1:1:1:1之線（第三過塗層結構）-間隔（第三凹部）-線（第二過塗層結構）-間隔（第三凹部）節距比。

圖1A-1K繪示出，根據某些實施例，在示例性圖案化處理102期間之示例性半導體工件100之橫剖面圖及俯視圖。在某些實施例中，圖案化處理102之一些或全部可稱為反間隔物處理。在某些實施例中，圖案化處理102可用於在半導體晶圓之下方層實現次級解析特徵部。此外，在某些實施例中，圖案化處理102可用於縮小微影間距，可能至1:1:1:1之線-間隔-線-間隔節距比。

在整個圖案化處理102之描述中，本揭示內容描述了一範例，其中圖案化處理102之目標為45 nm之線寬、45 nm之凹部（間隔）寬度、以及1:1之特徵部節距比（例如，1:1:1:1之線-間距-線-間距節距比）。然而，本揭示內容考慮追求線寬、凹部寬度、及節距比之任何適當值，無論是否相等。例如，本揭示內容之實施例可提供形成具有一致的節距之特徵部之能力，而且亦可提供具有減少的節距比（即使不相等）之特徵部。做為另一範例，可實現之特定線寬及間隔物寬度可取決於最初用於在光阻層中形成已圖案化的結構之特定微影技術。

半導體工件100一般係指根據本揭示內容之實施例而進行處理之任何合適的半導體元件。半導體工件100或其部分亦可稱為半導體晶圓（或晶圓），例如矽晶圓。半導體工件100包括基板104、位於基板104上之中間層106、以及位於中間層106上之已圖案化的特徵部108。

基板104可包括元件（尤其是半導體或其它電子元件）之任何材料部分或結構，並且可例如為基底基板結構，例如半導體晶圓、光罩、或在基底基板結構上或上方之層，例如薄膜。因此，基板104不限於任何特定的基底結構、下方層或上方層、已圖案化或未圖案化，而是可包括任何這樣的層或基底結構、以及層及∕或基底結構之任何組合。基板104可為主體基板，例如主體矽晶圓、絕緣體上矽（SOI）晶圓、或各種其它半導體基板。

在某些實施例中，基板104可包括矽鍺、碳化矽、砷化鎵、氮化鎵或其它化合物半導體。在某些實施例中，基板104包括異質層，例如在矽上之矽鍺、在矽上之氮化鎵、在矽上之碳化矽、以及在矽或SOI基板上之矽層。在某些實施例中，基板104被圖案化或嵌入至半導體元件之其它構件中。

中間層106及已圖案化的特徵部108可為光微影堆疊。中間層106亦可稱為下方層，尤其是當相對於已圖案化的特徵部108或形成已圖案化的特徵部108之層而進行描述時。

中間層106係表示一或更多層之任何合適的組合，其中之一或多者將使用已圖案化的特徵部108來進行圖案化。例如，中間層106可包括硬遮罩層、平坦化層、非晶形碳層、碳化矽層、底部抗反射塗層、及∕或任何其它層，其中之一或多者可用於圖案化處理。額外地或替代地，中間層106可包括膜堆疊。例如，中間層106可包括介電質及∕或導電材料之膜，例如氧化物、矽氧化物、矽氮化物、矽氮氧化物、矽碳化物、鈦氮化物、鉭氮化物、其合金、以及其組合。例如，中間層106可為介電層或交替的介電層。

半導體工件100可以任何合適的方式而形成，包括使用濕式及∕或乾式沉積及蝕刻技術之任何合適組合。例如，可使用適合用於沉積材料及形成半導體特徵部之任何技術而沉積半導體工件100。合適的沉積處理可包括旋塗處理、化學氣相沉積（CVD）處理、原子層沉積（ALD）處理、電漿沉積處理（例如，電漿增強CVD（PECVD）處理）、及∕或其它層沉積處理或處理之組合。

已圖案化的特徵部108可包括光阻結構109、以及由光阻結構109所界定之凹部110。光阻結構109可由任何合適的材料所形成，並且可為線或其它合適類型的半導體結構。在某些實施例中，光阻結構109由光阻材料所形成。

光阻結構109可由沉積在中間層106上方之光阻層所形成。光阻層可包括可用於形成遮罩層（用於將中間層106圖案化）之任何合適類型的層，並且可由適合用做光阻之材料所製成。光阻層係藉由曝光步驟（例如使用曝光模組，其可稱為掃描機或步進機）、以及隨後的顯影步驟而進行圖案化之層，以形成已圖案化的特徵部108。例如，光阻層可包括由聚合物、溶劑及敏化劑所製成之光敏材料。聚合物係設計為當暴露於光化輻射時會改變其結構。溶劑係允許光阻層之材料被旋轉以在下方層（例如，中間層106）上形成薄層。敏化劑（或抑制劑）係控制在聚合物相中之光反應。

例如，光阻層可為化學放大光阻（CAR）。做為另一範例，光阻層可為基於金屬的光阻材料，例如有機金屬材料，例如金屬氧化物（MOx）光阻。光阻層之光阻材料可適合用於使光阻層進行圖案化之光微影技術之類型。

為了形成已圖案化的特徵部108，可以兩個主要光微影階段而處理光阻層，以產生用於進一步處理下方層（例如，中間層106）之圖案：曝光階段及顯影階段。在曝光階段期間，光阻材料對紫外線（UV）或其它光起反應，以在光阻材料上形成圖案。例如，光阻層可暴露於光化輻射之圖案（被照射）以在光阻層中形成圖案。可將光化輻射引導朝向半導體工件100，具體而言，引導至光阻層之表面（可能經由已圖案化的遮罩），以導致在光阻層中形成目標圖案。目標圖案可包括已曝光區域及未曝光區域。

取決於所使用之光阻材料之類型，暴露於UV光之光阻層部分可能變得較可溶或較不可溶於顯影劑溶液中，使得那些已曝光區域可能分別變得較困難或較不困難地加以去除（當使用顯影劑溶液進行處理時）。例如，由於暴露於UV光，暴露於UV光之光阻部分可具有與光阻之未曝光區域不同的材料性質。不同的材料性質可包括，例如，揮發性、反應性、及∕或溶解性。在顯影階段期間，使光阻材料暴露於顯影劑溶液，以去除光阻層其中之部分。

光阻層之光阻材料可為正型光阻或負型光阻。對於正型光阻，半導體製造者打算去除之光阻層之區域（且通常對應於將使用從光阻層所圖案化之結構做為蝕刻遮罩而去除之下方層之區域）係暴露於UV光。UV光會改變光阻之已曝光區域之化學結構，使得已曝光區域變得更可溶於顯影劑溶劑（其可用於在顯影處理階段中去除已曝光區域），而光阻之未曝光區域則保留。對於負型光阻，暴露於UV之光阻層部分係聚合、交聯、網狀化、或以其它方式改變化學組成，使得已曝光區域較不溶於顯影劑溶液，而未曝光區域可使用顯影劑溶液而去除。

在某些實施例中，光阻層可包括媒介產生（agent-generating）成分（例如，光酸產生劑（PAG）），其回應於UV光暴露而釋放溶解度改變媒介（酸或光酸）。所產生的光酸可在光阻層中引起進一步的化學反應，其可改善在光阻層之已圖案化的變體中之調性。例如，回應於暴露至光化輻射，在光阻層之已曝光區域中之媒介產生成分（例如，PAG）可在已曝光區域中產生溶解度改變媒介（例如，酸）。

在某些實施例中，半導體工件100從光微影軌道系統被轉移至曝光模組（其亦可稱為步進機模組或掃描機模組），用於使光阻層暴露於光化輻射之圖案。以下參考圖6而更詳細地描述包括投影掃描機之示例性微影系統。

光阻層可以任何合適的方式而沉積。例如，光阻層可藉由旋塗、噴塗、浸塗、或輥塗而沉積。做為特定範例，可使用旋塗沉積技術（其亦可稱為旋轉塗佈）以將光阻層沉積在半導體工件100上。以下參考圖1B而更詳細地描述示例性旋塗沉積技術（旋塗沉積技術114），且該描述係併入做為參考，其中光阻層之材料被替換為被沉積之層。應當理解，此示例性旋塗沉積技術及相關數值僅提供做為範例。

在某些實施例中，光阻層係在用於微影處理之較大軌道系統之沉積模組（例如，旋轉塗佈模組）中沉積在中間層106上。以下參考圖6而更詳細地描述包括軌道系統之示例性微影系統。然而，應當理解，可使用任何合適的乾式或濕式處理以沉積光阻層。

本揭示內容係考慮被沉積在光阻層上之任何合適的頂塗層（例如，其在浸潤式微影技術期間做為擴散阻擋物、或用於其它合適目的）或其它層。僅做為一範例，這樣的頂塗層可包括氟化聚合物。

光阻層可具有任何適當的厚度，其亦可稱為高度。在某些實施例中，光阻層係具有5 nm至5 μm之厚度，例如20 nm至1 μm。適當的厚度值可部分地藉由用於將光阻層圖案化成為已圖案化的特徵部108之光微影技術而驅使。應當理解，這些厚度值僅提供做為範例，且光阻層可具有任何適當的厚度。由光阻層所形成之光阻結構109可具有或可不具有與光阻層相同之初始高度，但在整個圖案化處理102中光阻結構109之高度可能改變。

在某些實施例中，可執行曝光後烘烤（PEB），以將光阻層之部分改成為顯影可溶的。例如，PEB可將光阻層之部分改質為可溶於一或更多顯影劑中，以去除光阻層之已改質部分。PEB使其溶解於顯影之光阻層之部分可包括光阻層之已曝光區域。

例如，利用先前所執行之曝光處理，溶解度改變媒介（例如，酸）已被活化、或以其它方式而產生在光阻層之已曝光區域中。PEB可使得溶解度改變媒介與已曝光區域之其它物質（例如，聚合物）起反應，以使已曝光區域變為顯影可溶的。例如，PEB可使得溶解度改變媒介將已曝光區域之另一物質（例如，聚合物）之懸基其中一或多者加以轉化，以使得已曝光區域變為顯影可溶的。此處理亦可稱為去保護反應，其導致已曝光區域在給定顯影劑中變成不受保護（例如，可溶）。

在顯影微影階段，可使用合適的顯影處理以對光阻層進行顯影，以去除光阻層之可溶部分。在顯影階段期間，以正型光微影處理為例，可使用合適的乾式蝕刻或濕式蝕刻處理以去除光阻層之可溶部分，藉此使光阻層形成為已圖案化的特徵部108，其接著可用於執行進一步的製造處理。

例如，可使用有機溶劑以執行光阻層之顯影（例如，去除光阻層209之可溶部分）。可能的示例性有機溶劑可包括丙二醇甲醚乙酸酯（PGMEA）、2-庚酮、異丙醇（IPA）、2-戊酮、或其它合適的有機溶劑。在一範例中，溶劑分配體積可在5 ml至500 ml之間，例如10 ml至100 ml。基板（例如，工件100）可被固定至支撐著基板之旋轉夾盤。在液體分配期間之旋轉速度可在50 rpm至3000 rpm之間，例如1000 rpm至2000 rpm。雖然主要描述了有機溶劑，但本揭示內容考慮使用任何合適的溶劑。

做為另一範例，光阻層之顯影（例如，去除光阻層之可溶部分）可在有或沒有電漿之氣相中進行。用於這類氣相之示例性氣體可包括氫溴酸（HBr）、三氯化硼（BCl3）、或其它合適的氣體∕氣體組合。

在顯影階段期間所移除之光阻層之可溶部分可包括光阻層之已曝光區域。在去除光阻層之可溶部分之後，光阻層之未曝光部分留下並且形成光阻結構109。另外，光阻層之可溶部分（尤其是已曝光區域）之去除在光阻層中形成凹部110。

凹部110可由光阻結構109所界定。應當理解，雖然顯示了二光阻結構109，但可由所繪示的光阻結構109橫向地形成額外的光阻結構109，其中之部分係顯示在所繪示的半導體工件100之每一端處。凹部110可具有任何適當的橫向尺寸。雖然本揭示內容主要對「凹部」進行描述，但使用本揭示內容之實施例，可在半導體基板中或半導體基板上形成其它合適的特徵部，包括（無論是否被認為是「凹部」）線、孔、溝槽、通孔、及∕或其它合適的結構。做為特定範例，凹部110可被製做以形成槽接觸窗。凹部110亦可稱為「間隔」。在所繪示的範例中，如俯視圖中可見，凹部110係延伸光阻結構109之整個線長度。在其它範例中，例如如圖2所示，凹部110可僅延伸光阻結構109之部分長度。

如上所述，用於將光阻層圖案化以形成已圖案化的特徵部108之微影技術可具有與使用該微影技術所實行之輻射波長一致之相關解析度。這類光微影技術可包括乾式微影（例如，使用193乾式微影）、浸潤式微影（例如，使用193奈米浸潤式微影）、i線微影（例如，使用365奈米波長UV輻射進行曝光）、H線微影（例如，使用405奈米波長UV輻射進行曝光）、極紫外線（EUV）微影、深紫外線（DUV）微影、或任何合適的光微影。另外，微影技術可為基於遮罩的（例如，投影微影）、無遮罩的（例如，電子束（e-beam）微影）、或其它合適類型的微影。

如上所述，製造者可能具有線（例如，光阻結構109）及凹部（例如，凹部110）之期望寬度，該期望寬度係小於使用製造者可得到的微影技術可直接實現之寬度。因此，凹部110之實際寬度（W _a）可能比凹部110之目標寬度（W _t）大超出量（W _a- W _t）。將目標寬度（W _t）置中於凹部110內，超出量被表示為差值D1及D2，其中D1及D2其中每一者係代表超出量之一半。光阻結構109可具有任何適當的寬度（R _w1）。線（例如，光阻結構109）及間隔（例如，凹部110）之寬度亦可稱為特徵部之CD。

為了產生具有比光阻結構109更小的 CD之特徵部，可執行額外的處理。在此特定範例中，可在圖1A之半導體工件100上執行反間隔物處理，並且根據本揭示內容之實施例執行更進一步的處理。

根據結合圖1A-1K所描述之特定範例（其中線及間隔之目標寬度為45 nm，線-間隔比為1:1），對於180 nm之初始微影節距（線寬110 nm加上凹部寬度70 nm）而言，光阻結構之寬度（R _wl）可為110 nm，且凹部110之實際寬度（W _a）可為70 nm，而目標寬度（W _t）為45 nm。因此，在此範例中，凹部110之寬度比目標寬度大25 nm，且此差值可稱為超出量（D1+D2）。選擇光阻結構109之寬度（R _w1）為110 nm可有助於形成額外的45 nm特徵部（例如，用於凹部110）在標記為目標寬度（W _t）之區域與光阻結構109之45 nm中心部分之間。亦即，從光阻結構109之45 nm中心部分之邊緣與標記為目標寬度（W _t）之區域之最近邊緣之距離為45 nm，其中之32.5 nm為光阻結構109之（待去除）部分，且其中之12.5 nm是超出量之一半（例如，D1或D2），且在此範例中之此45 nm區域最終將變成凹部110（例如，參見圖1J）。

如圖1B所示，可將過塗膜112沉積在半導體工件100上。過塗膜112可填充凹部110並且覆蓋光阻結構109。過塗膜112可為多成分材料，其在沉積時包括第一成分及第二成分。第一成分可為，例如，聚合物。第二成分可為，例如，溶解度改變媒介，例如酸（例如，游離酸）。做為另一範例，第二成分可為媒介產生成分，其回應於合適的媒介活化觸發物（例如，熱或輻射）而產生溶解度改變媒介（例如，酸）。示例性媒介產生成分可包括用以回應於熱而產生酸之熱酸產生劑（TAG）、或用以回應於光化輻射而產生酸之PAG。該媒介可為用以回應於合適的觸發物（例如，熱）而改變材料（在其中具有該媒介）之溶解度之物質，並且因此可稱為溶解度改變媒介。

過塗膜112可以任何合適的方式而沉積在半導體工件100上。例如，過塗膜112可藉由旋塗、噴塗、浸塗、或輥塗而沉積。做為特定範例，可使用旋塗沉積技術114（其亦可稱為旋轉塗佈）以將過塗膜112沉積在半導體工件100上。額外地或替代地，可使用CVD、PECVD、ALD、或其它合適的處理以沉積過塗膜112。

利用旋塗沉積，在基板（例如半導體工件100）上沉積特定材料（例如，過塗膜112之材料）。接著，以相當高的速度旋轉基板（如果尚未旋轉，則可能以相對低的速度），使得離心力導致所沉積的材料朝向基板之邊緣移動，藉此塗佈基板。多餘的材料通常從基板旋離。在某些實施例中，旋塗沉積技術114包括，使用具有液體輸送系統（其可分配一或更多類型的液體化學品）之塗佈模組以將液體化學品分配至半導體工件100上（例如，在凹部110中之中間層106之頂表面上、以及在光阻結構109之暴露表面上方）。分配體積可在0.2 ml至10 ml之間，例如0.5 ml至2 ml。基板（例如，工件100）可被固定至支撐著基板之旋轉夾盤。在液體分配期間之旋轉速度可在50 rpm至3000 rpm之間，例如1000 rpm至2000 rpm。該系統亦可包括退火模組，其可在已經分配化學品之後烘烤或施加光輻射至基板。應當理解，此示例性旋塗沉積技術114及相關數值僅提供做為範例。

在某些實施例中，取決於所涉及的設備之配置及能力，且在半導體工件100尚未被傳送回到軌道系統之情況下，過塗膜112之沉積可在曝光系統中或藉由與曝光系統及軌道系統分開之另一沉積系統而執行，或者可在將半導體工件100從曝光系統傳送回到軌道系統之後執行，使得過塗膜112之沉積（例如，使用旋塗沉積技術114）係藉由軌道系統之合適的沉積模組而執行。在某些實施例中，過塗膜112可在用於微影處理之較大軌道系統之沉積模組（例如，旋轉塗佈模組）中進行沉積。以下參考圖6而更詳細地描述包含軌道系統之示例性微影系統。

過塗膜112可具有任何適當的厚度。在某些實施例中，過塗膜112具有0.5 nm至50 nm、例如5 nm至100 nm之厚度。在某些實施例中，過塗膜112被調整以填充在光阻結構109之間之凹部110，使得大致相同體積之溶解度改變媒介（例如，溶解度改變媒介117，參考圖1C而描述於下）沿著光阻結構109之側壁而存在。在某些實施例中，當過塗膜112可足夠厚以填充凹部110並覆蓋光阻結構109時，過塗膜112之厚度至少部分地取決於光阻結構109之厚度。應當理解，這些厚度值僅提供做為範例，且過塗膜112可具有任何適當的厚度。

如圖1C所示，可執行半導體工件100之烘烤116。半導體工件100之烘烤可導致過塗膜112之溶解度改變媒介117（例如，酸）擴散至光阻結構109之一部分中，並且導致光阻結構109之那些部分變得可溶於顯影劑中，藉此形成光阻結構109之可溶部分118。光阻結構109之保持不可溶於顯影劑之部分（例如，溶解度改變媒介117沒有擴散至其中之部分）可稱為不可溶部分119。

例如，在過塗膜112包括游離酸之情況下，溶解度改變媒介117可為游離酸，且半導體工件100之烘烤可導致溶解度改變媒介117擴散至光阻結構109之一部分中並且導致光阻結構109之那些部分變得可溶於顯影劑中。

做為另一範例，在過塗膜112包括TAG做為媒介產生成分之情況下，半導體工件100之烘烤可導致TAG產生溶解度改變媒介117（其可稱為酸之活化），導致所產生的溶解度改變媒介117擴散至光阻結構109之一部分中，並且導致光阻結構109之那些部分變得可溶於顯影劑中。例如，TAG可回應於熱而在過塗膜112內產生溶解度改變媒介117。因此，在某些實施例中，與烘烤116相關之熱既導致過塗膜112中之媒介產生成分（例如，TAG）在過塗膜112內產生溶解度改變媒介117，又導致所產生的溶解度改變媒介117擴散至光阻結構109之適當部分並改變其溶解度。

做為另一範例，在過塗膜112包括PAG做為媒介產生成分之情況下，在烘烤半導體工件100之前（例如，在執行烘烤116之前）可執行暴露步驟，包括使過塗膜112暴露於輻射。PAG可回應於暴露於輻射而產生溶解度改變媒介117（其可稱為酸之活化）。烘烤116可導致所產生的溶解度改變媒介117擴散至光阻結構109之一部分中，並且導致光阻結構109之那些部分變得可溶於顯影劑中。

適合用於使PAG產生溶解度改變媒介之暴露可為全面曝光、或可更類似於用於形成圖1A中之光阻結構109之曝光。在全面曝光之情況下，可能在基於軌道的微影系統之軌道上模組中執行曝光，而無需將半導體工件100移動至步進機以進行較複雜的曝光。在較複雜的曝光之情況下，半導體工件100可移動至步進機以進行曝光，接著返回軌道。本揭示內容考慮以任何合適的方式而執行暴露步驟。

當然，如果合適的話，本揭示內容考慮包括其它合適類型的媒介產生成分，以回應於合適的活化觸發物（例如，熱、輻射、或其它合適的觸發物）而產生溶解度改變媒介117。

半導體結構100之烘烤通常導致溶解度改變媒介117擴散至光阻結構109之周邊部分中達到目標深度，並且將那些周邊部分改質為可溶於顯影劑中，形成可溶部分118。可執行烘烤116，以實現溶解度改變媒介117（例如，酸）之擴散至光阻結構109之周邊部分中之目標深度，以使得光阻結構109之那些部分變得在後續的顯影為可溶的，如參考圖1F而更詳細地描述。擴散之目標深度可為，例如，擴散至光阻結構109之周邊部分（形成可溶部分118）之目標深度，以最終導致光阻結構109之寬度（及或許高度）變薄或減少了目標深度之量。

例如，已改質的周邊部分（可溶部分118）可形成去保護的∕可溶的殼狀結構在光阻結構109之不可溶部分119周圍，消耗了光阻結構109之外周邊之一部分，藉此當透過顯影處理而去除時，使光阻結構109之垂直及橫向尺寸減小。在其它因素中，可優化烘烤時間及∕或溫度以控制溶解度改變媒介117之擴散深度以實現目標深度。溶解度改變媒介117擴散至光阻結構109中之深度在垂直及橫向尺寸上可能相同或不同。

光阻結構109之不可溶部分119在顯影劑中保持不可溶。光阻結構109之不可溶部分119亦可稱為光阻結構109之剩餘部分（例如，剩餘物，在後續階段之顯影之後）。不可溶部分119可具有相對於光阻結構109之寬度為減小的寬度（及或許高度∕厚度）。

可故意地設計及控制溶解度改變媒介117擴散至光阻結構109中之深度，以在顯影時實現光阻結構109之期望的寬度減少。在所繪示的範例中，溶解度改變媒介117擴散至光阻結構109中之橫向深度（例如，在光阻結構109之側壁表面上）係顯示為D _d1及D _d2，使得在後續步驟中之顯影之後，光阻結構109之寬度（R _w1）減少了D _d1+D _d2，且光阻結構109之不可溶部分119具有寬度R _w2。例如，光阻結構109之不可溶部分119具有相對於圖1A中之光阻結構109之寬度R _w1為減小的寬度，如R _w2所示，且在R _w1與R _w2之間之差值係代表，至少在橫向尺寸上，溶解度改變媒介117之擴散深度（D _d1+D _d2）。在某些實施例中，擴散深度以及所導致之光阻結構109之部分之溶解度變化在光阻結構109之所有側面上大致相等。溶解度改變媒介117擴散至光阻結構109之部分中之橫向深度（D _d1及D _d2）亦可稱為可溶部分118之橫向厚度。

可溶部分118亦包括垂直分量，其可為根據特定實行例之任何合適的量。換言之，溶解度改變媒介117可擴散至光阻結構109中（例如，在光阻結構109之頂表面上）達垂直擴散深度，使得已圖案化的特徵部108之後續顯影高度係減小至不可溶部分119之高度。

溶解度改變媒介117擴散至光阻結構109中之目標橫向深度（例如，D _d1及D _d2之目標值）可取決於各種因素。由於對圖案化處理102之其它步驟之潛在依賴性，在圖1J之描述之後更詳細地說明溶解度改變媒介117擴散至光阻結構109中之深度。然而，簡言之，溶解度改變媒介117擴散至光阻結構109中之橫向深度可取決於是否預期圖案化處理102之後續步驟會進一步減小光阻結構109之橫向尺寸（寬度）。

在不預期圖案化處理102之後續步驟會進一步減小光阻結構109之橫向尺寸（寬度）之情況下，溶解度改變媒介117擴散至光阻結構109中之橫向深度（D _dl+D _d2）可能足夠使得不可溶部分119之寬度（R _w2）為光阻結構109之CD之目標寬度。對於關於圖1A-1J所述之特定範例，在不預期圖案化處理102之後續步驟會進一步減小光阻結構109之橫向尺寸（寬度）之情況下，溶解度改變媒介117擴散至光阻結構109中之深度在光阻結構109之每一側上橫向地可為32.5 nm（45 nm減去超出量之1/2（一半為D _d1或D _d2），或在此範例中為12.5），其在後續的顯影之後，將使光阻結構109之寬度R _w2達到45 nm之目標寬度（110 nm減去32.5 nm（在光阻結構109之第一側上）減去32.5 nm（在光阻結構109之第二側上）。

在預期圖案化處理102之後續步驟會進一步減小光阻結構109之橫向尺寸（寬度）之情況下，溶解度改變媒介117擴散至光阻結構109中之橫向深度（D _dl+ D _d2）可考慮到此預期的未來減小，使得在圖1C處之橫向擴散深度係小於將導致不可溶部分119之寬度（R _w2）為光阻結構109之CD之目標寬度之全擴散量。對於關於圖1A-1J所述之特定範例，在預期圖案化處理102之後續步驟會進一步減小光阻結構109之橫向尺寸（寬度）之情況下（例如，在圖1I-1J中），溶解度改變媒介117擴散至光阻結構109中之深度在光阻結構109之每一側上橫向地可小於32.5 nm（45 nm減去超出量之1/2（一半為D _d1或D _d2），或在此範例中為12.5），而相差之量係等於光阻結構109之寬度之未來減小（具體而言，在圖1I-1J中之光阻結構109’之寬度之未來減小）之預期量之一半。

換言之，由於在圖1C所示之階段形成可溶部分118及不可溶部分119，不可溶部分119之寬度（R _w2）可達到光阻結構109之最終目標寬度（CD）（在一範例中為45 nm）、或可大於光阻結構109之目標寬度（CD）。

溶解度改變媒介117（例如，酸）之濃度、溶解度改變媒介117之擴散率、以及烘烤116之處理參數可能彼此影響並且針對特定處理而進行調整。溶解度改變媒介之一般濃度範圍可為總膜固體之2-10 %。基於溶解度改變媒介117之結構（例如，緊密的有機基團對上例如輪子上之輻條之結節狀）之空間排列及分子量可能是溶解度改變媒介117之擴散率之主要影響因子。在光阻技術中所使用之示例性擴散超強酸可包括三氟甲磺酸。示例性中範圍擴散酸可為全氟丁磺酸。低擴散率酸之範例可包括全氟辛磺酸、及對三氟甲烷苯磺酸。

在某些實施例中，烘烤116可藉由在處理腔室中、在真空或在氣流下、在介於50°C至250°C之間（例如，在介於60°C至120°C之間，在某些實施例中）之溫度下加熱半導體工件100而執行。在特定範例中，將半導體工件100烘烤1至3分鐘。可選擇烘烤116之烘烤條件，以促進溶解度改變媒介117之擴散（及或許，從過塗膜112之媒介產生成分而產生溶解度改變媒介117，如果適用的話）以及光阻結構109之周邊之溶解度之相關改變至目標深度。本揭示內容考慮以任何合適的方式而執行烘烤116。

如圖1D所示，可選擇性地從半導體工件100去除過塗膜112，而極少至不去除光阻結構109，包括很少至不去除光阻結構109之可溶部分118及不可溶部分119。本揭示內容考慮以任何合適的方式而選擇性地去除過塗膜112。在某些實施例中，可使用合適的溶劑清洗121或其它顯影劑以從半導體工件100選擇性地去除過塗膜112，其中溶劑係選擇性地去除過塗膜112。

在某些實施例中，可使用4-甲基-2-戊醇或二異戊醚之溶劑以執行溶劑清洗121，以選擇性地去除過塗膜112。雖然本揭示內容描述了特定溶劑以用於溶劑清洗121，但本揭示內容考慮使用任何合適的溶劑以用於溶劑清洗121。

在某些實施例中，利用過塗膜112之選擇性去除，在圖案化處理102之此狀態下，凹部110已經重新顯露出並且繼續具有超過目標寬度（W _t）之實際寬度（W _a）。對於關於圖1A-1J所述之特定範例，在圖1D所示之狀態下，凹部110具有70nm之實際寬度（W _a），其超過45 nm之目標寬度（W _t）。

如圖1E所示，可將過塗膜120沉積在半導體工件100上。過塗膜120可填充凹部110並且覆蓋光阻結構109，包括在光阻結構109之可溶部分118上方。

過塗膜120可以任何合適的方式而沉積在半導體工件100上。例如，過塗膜120可藉由旋塗、噴塗、浸塗、或輥塗來沉積。做為特定範例，可使用旋塗沉積技術114、以與以上參考圖1B中之過塗膜112所述之類似方式將過塗膜120沉積在半導體工件100上。來自圖1B之旋塗沉積技術114之描述係併入做為參考，其中過塗膜120之材料取代了過塗膜112之材料。額外地或替代地，可使用CVD、PECVD、ALD、或其它合適的處理以沉積過塗膜120。

在某些實施例中，過塗膜120可在用於微影處理之較大軌道系統之沉積模組（例如，旋轉塗佈模組）中進行沉積。以下參考圖6而更詳細地描述包含軌道系統之示例性微影系統。

在某些實施例中，過塗膜120可包括聚合物材料及交聯劑。做為特定範例，過塗膜120可包括分類在可顯影的底部抗反射塗層（DBARC）材料之類別下之混合物。回應於合適的觸發物（例如，適當量之熱），交聯劑可與聚合物材料進行反應以使得過塗膜120之材料硬化。做為範例，交聯劑可包括乙烯氧基及∕或N-甲氧基甲基醯胺基做為反應性基團。例如，乙烯氧基可促進與過塗膜120之聚合物材料中之羧基及∕或酚羥基之交聯（例如，至少部分地透過縮醛鍵之形成）。以下參考圖1G而描述示例性交聯。

過塗膜120可具有任何適當的厚度。在某些實施例中，過塗膜120具有0.5 nm至5 μm、例如20 nm至1 μm之厚度。在某些實施例中，過塗膜120被調整以填充在光阻結構109之間之凹部110。在某些實施例中，當過塗膜120可足夠厚以填充凹部110並覆蓋光阻結構109時，過塗膜120之厚度至少部分取決於光阻結構109之厚度。應當理解，這些厚度值僅提供做為範例，且過塗膜120可具有任何適當的厚度。

如圖1F所示，可選擇性地去除光阻結構109之可溶部分118及過塗膜120之部分，以顯露出已圖案化的特徵部123。已圖案化的特徵部123可包括光阻結構109之不可溶部分119、來自過塗膜120餘留之過塗層結構122、及凹部124。本揭示內容考慮以任何合適的方式而去除光阻結構109之可溶部分118及過塗膜120之部分。

在某些實施例中，使用顯影劑以選擇性地去除過塗膜120之部分及光阻結構109之可溶部分118。例如，顯影劑可去除過塗膜120之足夠部分以顯露出光阻結構109之可溶部分118，接著以更快的去除速率（例如，溶解速率）而去除光阻結構109之那些可溶部分118。做為特定範例，顯影劑可以第一去除速率而去除過塗膜120之足夠部分以顯露出光阻結構109之可溶部分118，接著以更大的第二去除速率而去除光阻結構109之那些可溶部分118。在某些實施例中，第二去除速率係顯著地大於第一去除速率（1000:1，做為非限制性範例），使得一旦顯露出光阻結構109之可溶部分118，則光阻結構109之那些可溶部分118之去除會比過塗膜120之其餘部分之去除快得多。

在某些實施例中，在濕式處理中以顯影劑溶液來處理半導體工件100以溶解過塗膜120之部分以及光阻結構109之可溶部分118，以選擇性地去除過塗膜120之部分以及光阻結構109之可溶部分118。合適的顯影劑溶液可部分地取決於過塗膜120及光阻結構109之可溶部分118之材料。在某些實施例中，顯影劑溶液可包括含有水溶性有機鹼之鹼性水溶液。做為特定範例，顯影劑溶液可包含氫氧化四甲基銨（TMAH）。

或者，在其它實施例中，可使用乾式處理。乾式處理可包括，例如，選擇性電漿蝕刻處理或熱處理，其可排除顯影溶液之使用。在某些實施例中，可使用反應性離子蝕刻（RIE）處理或原子層蝕刻（ALE）以執行乾式處理。

光阻結構109之可溶部分118之去除係形成由光阻結構109之不可溶部分119所形成之光阻結構109’。另外，過塗膜120之部分及光阻結構109之可溶部分118之去除係形成來自過塗膜120之過塗層結構122（例如，過塗膜120之剩餘部分）。光阻結構109之可溶部分118之去除係顯露出由過塗層結構122及光阻結構109’所界定之凹部124。在此範例中，在圖1F所示之狀態下，過塗層結構122佔據先前凹部110之空間，且凹部124佔據光阻結構109之可溶部分118之空間。在圖1F所示之狀態下，光阻結構109’具有寬度R _w2，過塗層結構122具有寬度W _a，且凹部124具有寬度D _d1或D _d2（例如，D _d1及D _d2可相等）。此外，在圖1F所示之狀態下，雖然光阻結構109’可能具有目標寬度（例如，圖案化處理102之目標CD），但取決於在圖1C所示之狀態下之溶解度改變媒介117之擴散深度以及隨後在圖1F所示之狀態下之可溶部分118之去除，凹部124係比目標寬度更窄，且過塗層結構122係比目標寬度（例如，W _t）更寬。

對於關於圖1A-1J所述之特定範例，在圖1F所示之狀態下，光阻結構109’之寬度可為45 nm（此範例中之目標CD），過塗層結構122之寬度可為70奈米（現在形成過塗層結構122處之凹部110之實際寬度W _a），且凹部124之寬度可為32.5 nm。因此，在此範例中，光阻結構109’具有目標寬度，過塗層結構122比目標寬度更寬，且凹部124比目標寬度更窄。

如圖1G所示，可執行半導體工件100之烘烤125。半導體工件100之烘烤可使得溶解度改變反應在過塗層結構122（形成自過塗膜120）中發生。因此，在某些實施方案中，溶解度改變反應為熱誘導的溶解度改變反應。

此溶解度改變反應可具有一或更多效果。例如，溶解度改變反應可導致過塗層結構122變得不溶於在圖案化處理102之後續步驟中所使用之澆鑄（casting）溶劑，其中額外的過塗膜被沉積（例如，如以下參考圖1H所示及所述）。做為另一範例，溶解度改變反應可導致過塗層結構122變得不溶於在後續步驟中所使用之顯影劑，其中額外的過塗膜及過塗層結構122之待改質部分被去除（例如，如以下參考圖1J所示及所述）。

在過塗膜120（尤其是來自過塗膜120餘留之過塗層結構122）包括聚合物之範例中，由烘烤125所引起之溶解度改變反應可包括在過塗層結構122中之聚合物交聯，聚合物交聯使得過塗層結構122不溶於在圖案化處理102之後續步驟中所使用之澆鑄溶劑、及∕或在後續步驟中所使用之顯影劑，如上所述。例如，過塗層結構122之聚合物鏈可透過由熱所誘導之鍵結形成而交聯。在某些實施例中，交聯可包括C-C鍵結形成、或S-S鍵結形成等。僅做為一特定範例，過塗膜120可包括羥基苯乙烯，其可回應於適當的熱而發生交聯。

在烘烤125以外或取代烘烤125，在某些實施例中，圖1G之溶解度改變反應可為光誘導的溶解度改變反應。例如，半導體工件100之照射（例如，使過塗膜120，尤其是過塗層結構122，暴露於光化輻射）可使得溶解度改變反應在過塗層結構122中發生。如果合適的話，照射可伴隨著執行烘烤125。在過塗膜120（尤其是來自塗膜120餘留之過塗層結構122）包括聚合物之範例中，由暴露（可能具有伴隨的烘烤125）所引起之溶解度改變反應可包括在過塗層結構122中之聚合物交聯，聚合物交聯使得過塗層結構122不溶於在圖案化處理102之後續步驟中所使用之澆鑄溶劑、及∕或在後續步驟中所使用之顯影劑，如上所述。例如，過塗層結構122之聚合物鏈可透過光化輻射暴露所誘導之鍵結形成而交聯。在某些實施例中，交聯可包括C-C鍵結形成、或S-S鍵結形成等。這類鍵結形成可藉由光化輻射暴露所產生之光酸而催化。僅做為一特定範例，過塗膜120可包括羥基苯乙烯，其可回應於光化輻射暴露而發生交聯。

適合用於使溶解度改變反應在過塗層結構122中發生之暴露可為全面曝光、或可更類似於用於形成圖1A中之光阻結構109之曝光。在全面曝光之情況下，可能在基於軌道的微影系統之軌道上模組中執行曝光，而無需將半導體工件100移動至步進機以進行較複雜的曝光。在較複雜的曝光之情況下，半導體工件100可移動至步進機以進行曝光，接著返回軌道。當然，本揭示內容考慮以任何合適的方式而執行曝光步驟。

在執行烘烤125之情況下，在某些實施例中，烘烤125可藉由在處理腔室中、在真空中或在氣流下、在介於50°C至250°C之間（例如，在介於80°C至140°C之間）之溫度下加熱半導體工件100而執行。在某些實施例中，烘烤125係在比烘烤116更高的溫度下執行，例如在高約20℃之溫度下執行。在特定範例中，將半導體工件100烘烤1至3分鐘。可選擇烘烤125之烘烤條件，以促進溶解度改變反應（例如，過塗層結構122之聚合物之交聯）。本揭示內容考慮以任何合適的方式而執行烘烤125。

如圖1H所示，過塗膜126可沉積在半導體工件100上。過塗膜126可填充凹部124並覆蓋光阻結構109’及過塗層結構122。在某些實施例中，過塗膜126為與過塗膜112類似之材料。過塗膜126可為多成分材料，其在沉積時包括第一成分及第二成分。第一成分可為，例如，聚合物。第二成分可為，例如，溶解度改變媒介，例如酸（例如，游離酸）。做為另一範例，第二成分可為媒介產生成分，其回應於合適的媒介活化觸發物（例如，熱或輻射）而產生溶解度改變媒介（例如，酸）。示例性媒介產生成分可包括用以回應於熱而產生酸之TAG、或用以回應於光化輻射而產生酸之PAG。該媒介可為用以回應於合適的觸發物（例如，熱）而改變材料（在其中具有該媒介）之溶解度之物質，並且因此可稱為溶解度改變媒介。

過塗膜126可以任何合適的方式而沉積在半導體工件100上。例如，過塗膜126可藉由旋塗、噴塗、浸塗、或輥塗而沉積。做為特定範例，可使用旋塗沉積技術114、以與以上參考圖1B中之過塗膜112所述之類似方式將過塗膜126沉積在半導體工件100上。來自圖1B之旋塗沉積技術114之描述係併入做為參考，其中過塗膜126之材料取代過塗膜112之材料。額外地或替代地，可使用CVD、PECVD、ALD、或其它合適的處理以沉積過塗膜126。

在某些實施例中，過塗膜126可在用於微影處理之較大軌道系統之沉積模組（例如，旋轉塗佈模組）中進行沉積。以下參考圖6而更詳細地描述包含軌道系統之示例性微影系統。

過塗膜126可具有任何適當的厚度。在某些實施例中，過塗膜126具有0.5 nm至5 μm、例如20 nm至1 μm之厚度。在某些實施例中，過塗膜126被調整以填充在光阻結構109’與過塗層結構122之間之凹部124，使得大致相同體積之溶解度改變媒介（例如，溶解度改變媒介128，參考圖1I而描述於下）沿著光阻結構109’及過塗層結構122之側壁而存在。在某些實施例中，當過塗膜126可足夠厚以填充凹部124並覆蓋光阻結構109’及過塗層結構122時，過塗膜126之厚度至少部分地取決於光阻結構109’及過塗層結構122之厚度。應當理解，這些厚度值僅提供做為範例，且過塗膜126可具有任何適當的厚度。

如圖1I所示，可執行半導體工件100之烘烤127。半導體工件100之烘烤可導致溶解度改變媒介128（例如，酸）擴散至過塗層結構122之部分中，並且導致過塗層結構122之那些部分變得可溶於顯影劑中。

例如，如果過塗膜126包括游離酸，則溶解度改變媒介128可為該游離酸，且半導體工件100之烘烤可導致溶解度改變媒介128（例如，酸）擴散至過塗層結構122之部分中並且導致過塗層結構122之那些部分變得可溶於顯影劑中。

做為另一範例，如果過塗膜126包括TAG做為媒介產生成分，則半導體工件100之烘烤可導致TAG產生溶解度改變媒介128（例如，酸），其可稱為酸之活化，導致所產生的溶解度改變媒介128（例如，酸）擴散至過塗層結構122之部分中，並且導致過塗層結構122之那些部分變得可溶於顯影劑中。

做為另一範例，如果過塗膜126包括PAG做為媒介產生成分，則可在烘烤半導體工件100之前（例如，在執行烘烤127之前）使過塗膜126暴露於輻射。此暴露步驟可導致PAG產生溶解度改變媒介128（例如，酸），其可稱為酸之活化。使用烘烤127來烘烤半導體工件100可導致所產生的溶解度改變媒介128（例如，酸）擴散至過塗層結構122之部分中，並且導致過塗層結構122之那些部分變得可溶於顯影劑中。

適合用於使PAG產生溶解度改變媒介128之暴露可為全面曝光、或可更類似於用於形成圖1A中之光阻結構109之曝光。在全面曝光之情況下，可能在基於軌道的微影系統之軌道上模組中執行曝光，而無需將半導體工件100移動至步進機以進行較複雜的曝光。在較複雜的曝光之情況下，半導體工件100可移動至步進機以進行曝光，接著返回軌道。可以任何合適的方式而執行暴露步驟。

當然，如果合適的話，本揭示內容考慮包括其它合適類型的媒介產生成分，以回應於合適的活化觸發物（例如，熱、輻射、或其它合適的觸發物）而產生溶解度改變媒介128。

半導體結構100之烘烤通常導致溶解度改變媒介128擴散至過塗層結構122之周邊區域中達到目標深度，並且將那些周邊區域改質為可溶於顯影劑中，形成過塗層結構122之可溶部分130。例如，已改質的周邊區域（可溶部分130）可形成去保護的∕可溶的殼狀結構在過塗層結構122周圍，消耗了過塗層結構122之外周邊之一部分，藉此使過塗層結構122之垂直及橫向尺寸減小。在其它因素中，可優化烘烤時間及∕或溫度以控制溶解度改變媒介128之擴散深度以實現目標深度。溶解度改變媒介128擴散至過塗層結構122中之深度在垂直及橫向尺寸上可能相同或不同。過塗層結構122之不可溶部分132在顯影劑中保持不可溶。

在所繪示的範例中，溶解度改變媒介128擴散至過塗層結構122中之橫向深度（例如，在過塗層結構122之側壁表面上）係顯示為D1及D2（圖1A中之凹部110之超出量、或在過塗層結構122每一側上之凹部110之超出量之一半），使得過塗層結構122之寬度（W _t）減小了D1+D2，且過塗層結構122之不可溶部分132具有寬度W _t（例如，凹部110之原始目標寬度）。例如，不可溶部分132具有相對於過塗層結構122之寬度W _a為減小的寬度，如W _t所示，且在W _a與W _t之間之差值係代表溶解度改變媒介128及可溶部分130之擴散深度（D1+D2），至少在橫向尺寸上。在某些實施例中，擴散深度以及所導致之可溶部分130之溶解度變化在過塗層結構122之所有側面上大致相等。溶解度改變媒介128擴散至過塗層結構122中之橫向深度（D1及D2）亦可稱為可溶部分130之橫向厚度。可溶部分130亦包括垂直分量，其可為根據特定實行例之任何合適的量。換言之，溶解度改變媒介128可擴散至過塗層結構122中（例如，在過塗層結構122之頂表面上）達垂直擴散深度，使得過塗層結構122之高度係減小至不可溶部分132之高度。

如上所述，在某些實施例中，溶解度改變媒介128亦可擴散至光阻結構109’之部分中，以進一步減小光阻結構109’之後續尺寸（及∕或可能垂直尺寸），因而使溶解度改變媒介128擴散至其中之光阻結構109’之該等部分改質為顯影可溶的。在圖案化處理102被設計為溶解度改變媒介128擴散至光阻結構109’之部分中之情況下，可對溶解度改變媒介117進入光阻結構109之目標擴散量進行調整（如圖1C所示）以考慮此額外擴散，使得光阻結構109’及凹部124之最終寬度等於目標量。

對於關於圖1A-1J所述之特定範例，在圖1I所示之狀態下，溶解度改變媒介128擴散至過塗層結構122中之深度（例如，可溶部分130之寬度）在過塗層結構122之每一側上可為12.5 nm，藉此將過塗層結構122之寬度減少了25 nm之超出量（D1+D2）。

在某些實施例中，烘烤127可藉由在處理腔室中、在真空或在氣流下、在介於50°C至250°C之間（例如，在介於60°C至120°C之間）之溫度下加熱半導體工件100而執行。在特定範例中，將半導體工件100烘烤1至3分鐘。可選擇烘烤127之烘烤條件，以促進溶解度改變媒介128之擴散（及或許從過塗膜126之媒介產生成分而產生溶解度改變媒介128，如果適用的話）以及過塗層結構122之周邊之溶解度之相關改變至目標深度。本揭示內容考慮以任何合適的方式而執行烘烤127。

如圖1J所示，可選擇性地去除過塗膜126及過塗層結構122之可溶部分130，以顯露出已圖案化的特徵部134。已圖案化的特徵部134可包括光阻結構109”、過塗層結構122’（過塗層結構122之不可溶部分132）、及凹部124’。在透過圖1I中之溶解度改變媒介128之擴散以使光阻結構109’之部分改質之情況下，光阻結構109’之那些已改質的部分亦可被選擇性地去除以顯露出光阻結構109”。本揭示內容考慮以任何合適的方式去除過塗膜126及過塗層結構122之可溶部分130（以及，在可適用的情況下，光阻結構109’之已改質部分）。對於圖1J之描述之其餘部分，本揭示內容係假設，沒有光阻結構109’之部分被設計成藉由圖1I中之溶解度改變媒介128而改質。在某些實施例中，使用顯影劑以選擇性地去除過塗膜126及過塗層結構122之可溶部分130。

在某些實施例中，在濕式處理中藉由顯影劑溶液來處理半導體工件100以選擇性地溶解過塗膜126及過塗層結構122之可溶部分130，以選擇性地去除過塗膜126及過塗層結構122之可溶部分130。用於選擇性地去除過塗膜126及過塗層結構122之可溶部分130之合適的顯影劑溶液係部分取決於過塗膜126及過塗層結構122之可溶部分130之材料。在某些實施例中，顯影劑溶液可包括含有水溶性有機鹼之鹼性水溶液。做為特定範例，顯影劑溶液可包含TMAH。

或者，在其它實施例中，可使用乾式處理。乾式處理可包括，例如，選擇性電漿蝕刻處理或熱處理，其可排除顯影溶液之使用。在某些實施例中，可使用RIE處理或ALE處理以執行乾式處理。

過塗膜126及過塗層結構122之可溶部分130之去除係由過塗層結構122之不可溶部分132（過塗層結構122之剩餘部分）而形成已圖案化的結構122’，並重新顯露出光阻結構109’（標示為光阻結構109”，在圖1I及1J處之光阻結構109’之部分亦可被溶解並且去除之情況下）。去除過塗層結構122之可溶部分130以形成過塗層結構122’係將過塗層結構122之寬度從W _a（過塗層結構122之）減小到目標寬度W _t（過塗層結構122’ 之）。

過塗層結構122之可溶部分130之去除係顯露出由過塗層結構122’及光阻結構109”所界定之凹部124’。凹部124’具有寬度D ₂+ D _d1（或D ₁+ D _d2），顯示為寬度S _w。例如，過塗層結構122之可溶部分130之去除係將凹部124之寬度從寬度D _d1（或D _d2）（凹部124之）擴大至寬度D ₂+D _d1（或D ₁+D _d2）（凹部124’之），其可為凹部124’之目標寬度。

因此，在圖1J所示之狀態下，已圖案化的特徵部134（包括光阻結構109”、過塗層結構122’、及凹部124’）已達到各自的目標寬度。那些各自的目標寬度為次級解析寬度，相對於利用用於形成在圖1A中之已圖案化的特徵部108之微影技術而可直接實現之特徵部寬度。另外，在此範例中，可使用標準反間隔物圖案化處理而實現之特徵部節距已被減小，藉此增加了半導體工件100之特徵部密度。在所繪示的範例中，線-間隔-線-間隔圖案之特徵部節距為1:1:1:1；然而，本揭示內容考慮其它特徵部間距。

對於關於圖1A-1J所述之特定範例，在圖1J所示之狀態下，光阻結構109”之寬度、過塗層結構122’之寬度、以及凹部124’之寬度為45 nm，且線（光阻結構109”）-間隔（凹部124’）-線（過塗層結構122’）-間隔（凹部124’）圖案之特徵部節距為1:1:1:1。

已經描述了圖1F中之過塗膜120之部分顯影（以形成過塗層結構122）、圖1G中之過塗層結構122轉變為不溶於顯影劑、圖1I中之過塗層結構122之部分轉變為顯影可溶的、以及圖1J中之過塗層結構122之那些可溶部分之顯影，應可理解，在某些實施例中，過塗膜120對於顯影劑溶液具有可轉換的溶解度，其可藉由可擴散的溶解度改變媒介而進行活化。例如，過塗膜120可包括聚合物樹脂，以利於此可轉換的溶解度。

在某些實施例中，聚合物樹脂可被設計為具有以下特性：1）在顯影劑中之最小顯影速率（R _min）低，以顯露出圖1F中之凹部124（例如，反間隔物溝槽）並藉此允許過塗膜120之受控凹陷；2）聚合物樹脂被官能化，使得熱活化或光活化反應防止、或以其它方式抑制過塗膜120溶解在用於沉積過塗膜126（圖1H）之澆鑄溶劑中、或溶解在用於形成已圖案化的特徵部134（圖1J）之顯影劑中；及3）反應性物質（溶解度改變媒介128，例如酸）之擴散至聚合物樹脂中係引起溶解度變化，導致反應後的樹脂在顯影劑溶劑中具有高R _min。如上所述，在某些實施例中，為了產能∕成本之目的，過塗膜120（例如，過塗層結構122）之交聯可被熱引發（例如，圖1G），且去交聯（溶解）機制可經由與強酸（例如游離酸、由TAG所產生之酸、或由PAG所產生之酸）之反應而發生（例如，圖1I）。

另外，回到溶解度改變媒介117擴散至光阻結構109中（圖1C），給定實行例之橫向擴散之目標量可取決於：溶解度改變媒介128（伴隨著相關的處理條件）是否被設計為擴散至光阻結構109’中（圖1I）以使得光阻結構109’之寬度將在圖1I-1J所示之階段遭受進一步的寬度調整；或者替代地，溶解度改變媒介128（伴隨著相關的處理條件）是否被設計為選擇性地擴散至過塗層結構122中以使得光阻結構109之寬度被設計為在圖1C-1F所示之階段便減小至最終目標寬度。

如果，除了擴散至過塗層結構122以外，溶解度改變媒介128（伴隨著相關的處理條件）被設計為橫向地擴散至光阻結構109’中（圖1I）以使得光阻結構109’之寬度將在圖1I-1J所示之階段遭受進一步的調整寬度，則在圖1C中之溶解度改變媒介117之橫向擴散至光阻結構109中之目標深度可計算如下：D _d= (R _w1- R _wt) / 2 - D _sd，其中D _d為在圖1C處所確定之溶解度改變媒介117進入光阻結構109中之擴散深度（無論是D _d1或D _d2），R _wt為在圖1J處之光阻結構109”之目標寬度，D _sd為溶解度改變媒介128（伴隨著相關的處理條件）進入光阻結構109’中（圖1I）之預期的後續擴散深度，其餘變數如先前所述。在目標為1:1:1:1特徵部節距之情況下，上述公式可寫成D _d= T _CD– ((D ₁+ D ₂) / 2 + D _sd)，其中T _CD為已圖案化的特徵部134之目標CD。

對於關於圖1A-1J所述之特定範例，僅做為範例，假設D _sd之值為20 nm（例如，基於與溶解度改變媒介128進入過塗層結構122及光阻結構109’兩者中之擴散有關之擴散速率相同之假設），則D _d之值為20 nm（（(110 nm-45 nm) / 2 - 12.5 nm）或是（45 nm – (12.5 nm + 12.5 nm) / 2 + 12.5 nm））。

另一方面，如果溶解度改變媒介128（伴隨著相關的處理條件）被設計為選擇性地擴散至過塗層結構122中以使得光阻結構109之寬度被設計為在圖1C-1F所示之階段處便減小至最終目標寬度（對於光阻結構109”），則在圖1C處之溶解度改變媒介117進入光阻結構109中之橫向擴散之目標深度可計算如下：D _d= (R _w1- R _wt) / 2，其中D _d為在圖1C處所決定之溶解度改變媒介117進入光阻結構109中之擴散深度（無論是D _d1或D _d2），R _wt為在圖1J處之光阻結構109”之目標寬度，其餘變數如先前所述。在目標為1:1:1:1特徵部節距之情況下，上述公式可寫成D _d= T _CD– ((D ₁+ D ₂) / 2)，其中T _CD為已圖案化的特徵部134之目標CD。

對於關於圖1A-1J所述之特定範例，D _d之值為32.5 nm（（(110 nm-45 nm) / 2）或是（45 nm-12.5 nm））。

在圖1J所示之狀態下，已圖案化的特徵部134係界定出可轉移至下方層（例如，中間層106）之圖案。另外，當已圖案化的特徵部134之圖案被轉移至下方層時，已圖案化的特徵部134之改良特性（包括具有減小的或最小化的節距比之潛在次級解析特徵部）亦可轉移至下方層。

如圖1K所示，由過塗層結構122’、光阻結構109”、及凹部124’（統稱為已圖案化的特徵部134）之組合所界定之圖案可被轉移至下方層，例如一些或整個中間層106，藉此潛在地將由過塗層結構122’、光阻結構109”、及凹部124’之組合所界定之圖案之次級解析特徵部寬度及特徵部節距轉移至下方層。此圖案轉移可使用蝕刻處理之任何合適的組合（包括任何合適的濕蝕刻處理及乾蝕刻處理）而執行。例如，蝕刻處理可包括液體蝕刻、化學濕蝕刻、化學乾蝕刻、電漿蝕刻、原子層蝕刻、或其它合適的蝕刻處理其中之一或多者。在所繪示的範例中，將由過塗層結構122’、光阻結構109”、及凹部124’所界定之圖案轉移至中間層106係包括，使凹部124’延伸至中間層106中。

雖然主要利用目標為45 nm之線寬及節距寬度以及1:1:1:1之節距比之範例而對圖案化處理102之上述範例進行說明，但本揭示內容考慮以任何合適的線及節距寬度為目標，並具有任何合適的節距比。

為了簡潔及清楚起見，本描述採用以下的慣例：在某些實施例中，跟隨著圖案〔x02〕之元件可能為處理及∕或半導體工件之相關實行例。例如，除非另有說明或顯而易見，否則半導體工件200可類似於半導體工件100，而基板204可類似於基板104等。對於其它元件亦採用了類似的慣例，如藉由使用類似的術語並結合所述的三位數字編號系統所清楚地看出。藉由此慣例，在適用的情況下，已經描述之特徵係併入做為參考而不重複。

圖2繪示出，根據某些實施例，在示例性圖案化處理期間（例如，在圖1J所示之狀態下）之示例性半導體工件200之俯視圖。雖然在圖1J中之凹部124’係延伸了過塗層結構122’及光阻結構109”之整個長度，但是對於半導體工件200而言，凹部224’僅延伸了過塗層結構222’及光阻結構109”之部分長度。例如，過塗層結構222’及光阻結構209”具有線長L ₁，凹部124’具有長度S ₁（指示間隔長度），其中S ₁小於L ₁。在一範例中，凹部224’可用於在半導體元件內形成槽接觸件。另外，雖然圖1J中之凹部124’延伸了過塗層結構122’及光阻結構109”之整個長度，但是沿著線A-A’所截取之半導體工件200之橫剖面圖可能看起來與圖1J中之半導體工件100之橫剖面圖類似或相同。

圖3繪示出，根據某些實施例，用於圖案化半導體工件之示例性方法300。方法300可類似於圖案化處理102之部分或全部，且為了描述示例性方法300，主要參考圖1A-1K所使用之元件符號。方法300亦可用於形成與圖2之半導體工件200類似之結構。此外，未結合圖3而描述之至少圖1A-1K及2之態樣係併入做為參考。然而，方法300可實行任何合適的圖案化處理。

在步驟302，由半導體工件100之光阻層而形成已圖案化的特徵部108。已圖案化的特徵部108可包括由光阻層所形成之光阻結構109、以及由光阻結構109所界定之凹部110。在某些實施例中，形成已圖案化的特徵部108係包括，在步驟302(a) 沉積光阻層在待藉由微影而進行圖案化之半導體晶圓（半導體工件100）上，在步驟302(b) 使光阻層暴露於光化輻射之圖案，以及在步驟302(c) 使光阻層進行顯影。在顯影之後，光阻層之剩餘部分係形成光阻結構109，其界定出凹部110。

在某些實施例中，用於使光阻層暴露於光化輻射之圖案之光微影技術包括乾式微影（例如，使用193乾式微影）、浸潤式微影（例如，使用193奈米浸潤式微影）、i線微影（例如，使用365奈米波長之UV輻射進行曝光）、H線微影（例如，使用405奈米波長之UV輻射進行曝光）、EUV微影、DUV微影、或任何合適的光微影技術。另外，光微影技術可為基於遮罩的（例如，投影微影）、無遮罩的（例如，電子束微影）、或其它合適類型的微影。

凹部110可具有大於目標寬度（W _t）之實際寬度（W _a）。實際寬度（W _a）可根據用於形成已圖案化的特徵部108之光微影技術來決定。實際寬度（W _a）可能超過目標寬度（W _t），至少部分地由於用於已圖案化的特徵部108之光微影之波長所導致之限制。

在步驟304，沉積過塗膜112在半導體工件100上。過塗膜112係填充凹部110並覆蓋光阻結構109。在某些實施例中，沉積過塗膜112在半導體工件100上係包括，藉由旋轉塗佈（例如，使用旋塗沉積技術114）過塗膜112之材料以沉積過塗膜112之材料在半導體工件100上，使得過塗膜112填充凹部110並覆蓋光阻結構109。

在步驟306，可烘烤半導體工件100，以形成光阻結構109之可溶部分118。在某些實施例中，烘烤半導體工件100以形成光阻結構109之可溶部分118係包括，回應於與烘烤半導體工件100有關之熱，溶解度改變媒介117從過塗膜112擴散至光阻結構109之周邊部分。溶解度改變媒介177可使光阻結構109之周邊部分改質而變為顯影可溶的，藉此形成光阻結構109之可溶部分118。

在某些實施例中，溶解度改變媒介117包括酸，且光阻結構109包括酸反應性材料。在某些實施例中，過塗膜112包括聚合物、以及沉積時之媒介產生成分用於產生溶解度改變媒介117。例如，媒介產生成分可包括TAG或PAG。在某些實施例中，媒介產生成分係包括PAG，且方法300更包括，在步驟306烘烤半導體工件100以形成光阻結構109之可溶部分118之前，使過塗膜112暴露於光化輻射，以使得在過塗膜112中之PAG產生溶解度改變媒介117。

在某些實施例中，烘烤半導體工件100以形成光阻結構109之可溶部分118係導致溶解度改變媒介117從過塗膜112擴散至光阻結構109之周邊部分直至目標深度。目標深度可小於或等於在第一寬度（例如，實際寬度W _a）與目標寬度（W _t）之間之差值之一半。在光阻結構109’之寬度被設計為等於分別在步驟312及320處所形成之光阻結構109’之寬度之實施例中，目標深度可等於在第一寬度（例如，實際寬度W _a）與目標寬度（W _t）之間之差值之一半。

在步驟308，可選擇性地去除過塗膜112。

在步驟310，可沉積過塗膜120在半導體工件100上。過塗膜120係填充凹部110並且覆蓋光阻結構109。在某些實施例中，沉積過塗膜120在半導體工件100上係包括，藉由旋轉塗佈（例如，使用旋塗沉積技術114）過塗膜120之材料以沉積過塗膜120之材料在半導體工件100上，使得過塗膜120填充凹部110並覆蓋光阻結構109。

在步驟312，使半導體工件100進行顯影，以去除過塗膜120之部分以顯露出並去除光阻結構109之可溶部分118，以界定出已圖案化的特徵部123，其包括光阻結構109’、散佈在光阻結構109’之間之過塗層結構122、以及由光阻結構109’及過塗層結構122所界定之凹部124。

在步驟314，執行溶解度改變處理，以使過塗層結構122變為顯影不可溶的。在某些實施例中，執行溶解度改變處理以使過塗層結構122變為顯影不可溶係包括，烘烤半導體工件100。用於烘烤半導體工件100以使過塗層結構122變為顯影不可溶之溫度係大於用於烘烤半導體工件100以形成光阻結構109之可溶部分118之溫度。在某些實施例中，在步驟314執行溶解度改變處理以使過塗層結構122變為顯影不可溶之前，過塗膜120係可溶於（以第一去除速率）用於在步驟312使半導體工件100進行顯影以去除過塗膜120之部分、以顯露出並去除光阻結構109之可溶部分118之顯影劑中。光阻結構109之可溶部分118可為可溶於（以第二去除速率）顯影劑中，第二去除速率係大於第一去除速率，可能大很多，如上所述。

在某些實施例中，執行溶解度改變處理以使過塗層結構122變為顯影不可溶係包括，使過塗層結構122暴露於光化輻射。

在某些實施例中，過塗膜120包括聚合物，且溶解度改變處理導致聚合物交聯在過塗層結構122（由過塗膜120之材料所製成）中發生。聚合物交聯可使得過塗層結構122成為不可溶於在後續步驟（參見步驟320）中用於顯影半導體工件以去除過塗膜126及過塗層結構122之可溶部分130之顯影劑。

在步驟316，可沉積過塗膜126在半導體工件100上。過塗膜126係填充凹部124並覆蓋光阻結構109’及過塗層結構122。在某些實施例中，沉積過塗膜126在半導體工件100上係包括，藉由旋轉塗佈（例如，使用旋塗沉積技術114）過塗膜126之材料以沉積過塗膜126之材料在半導體工件100上，使得過塗膜126填充凹部124並覆蓋光阻結構109’及過塗層結構122。

在步驟318，烘烤半導體工件100，以形成過塗層結構122之可溶部分130。在某些實施例中，在步驟314之聚合物交聯之後，烘烤半導體工件100以形成過塗層結構122之可溶部分130係導致過塗層結構122之周邊部分達到目標深度，以變成在用於顯影半導體工件以去除過塗膜126及過塗層結構122之可溶部分130之顯影劑中為顯影可溶的。

在某些實施例中，烘烤半導體工件100以形成過塗層結構122之可溶部分130係包括，回應於與烘烤半導體工件100有關之熱，溶解度改變媒介128從過塗膜126擴散至過塗層結構122之周邊部分。溶解度改變媒介128可使過塗層結構122之周邊部分改質而變為顯影可溶的，藉此形成過塗層結構122之可溶部分130。

在某些實施例中，溶解度改變媒介128包括酸，且過塗層結構122包括酸反應性材料。在某些實施例中，過塗膜126包括聚合物、以及沉積時之媒介產生成分用於產生溶解度改變媒介128。例如，媒介產生成分可包括TAG或PAG。

在媒介產生成分包括PAG之範例中，方法300可更包括，在步驟318烘烤半導體工件100以形成過塗層結構122之可溶部分130之前，使過塗膜126暴露於光化輻射，以使得在過塗膜126中之PAG產生溶解度改變媒介128。

在某些實施例中，烘烤半導體工件100以形成過塗層結構122之可溶部分130係導致溶解度改變媒介128從過塗膜126擴散至過塗層結構122之周邊部分直至目標深度。目標深度可小於或等於在第一寬度（例如，實際寬度W _a）與目標寬度（W _t）之間之差值之一半。

在某些實施例中，在步驟318及320，光阻結構109’之部分被溶解及顯影，取決於光阻結構109之某些部分之去除在步驟306處（溶解度改變媒介117擴散至光阻結構109中∕可溶部分118之深度）及步驟312處（顯影以去除光阻結構109之可溶部分118）如何偏移。在這樣的範例中，在步驟318烘烤半導體工件100以形成過塗層結構122之可溶部分130更形成光阻結構109’之可溶部分（例如，藉由使溶解度改變媒介128從過塗膜126擴散至光阻結構109’中以形成光阻結構109’之可溶部分），且在步驟320（如下所述）顯影半導體工件100以去除過塗膜126及過塗層結構122之可溶部分130更去除光阻結構109’之可溶部分以界定出光阻結構109”。在這樣的範例中，溶解度改變媒介128從過塗膜126擴散至過塗層結構122之周邊部分之目標深度可小於在第一寬度與目標寬度之間之差值之一半，且一旦在步驟320進行顯影，光阻結構109”之寬度可小於光阻結構109’之寬度。

在某些實施例中，第一寬度（例如，實際寬度W _a）係超過目標寬度（W _t）達一超出量（D ₁+D ₂）。

在一範例中，光阻結構109’及光阻結構109”具有相同的寬度，意味著光阻結構109’在步驟318及320不會分別被進一步溶解及顯影。在這樣的範例中，烘烤半導體工件100以形成光阻結構109之可溶部分118係使得溶解度改變媒介117從過塗膜112擴散至光阻結構109之周邊部分直至第一擴散深度，且第二光阻結構及第三光阻結構具有相同的寬度，且第一擴散深度可等於目標寬度（W _t）減去一半之超出量（D ₁+D ₂）。

在另一範例中，烘烤半導體工件100以形成光阻結構109之可溶部分118可導致溶解度改變媒介117從過塗膜112擴散至光阻結構109之周邊部分直至第一擴散深度。另外，在這樣的範例中，烘烤半導體工件100以形成過塗層結構122之可溶部分130可使過塗膜126之溶解度改變媒介128擴散至過塗層結構122之周邊部分中達第二擴散深度。另外，在這樣的範例中，烘烤半導體工件100以形成過塗層結構122之可溶部分130進一步使過塗膜126之溶解度改變媒介128擴散至光阻結構109’之周邊部分直至第三擴散深度，以形成光阻結構109’之可溶部分。第二及第三擴散深度可能相同或可能不相同。在這樣的範例中，第一擴散深度可等於目標寬度（W _t）減去一半之超出量（D ₁+D ₂）並加上第一擴散深度及第二擴散深度之總和。

在步驟320，使半導體工件100進行顯影，以去除過塗膜126及過塗層結構122之可溶部分130，以界定出已圖案化的特徵部134。已圖案化的特徵部134包括光阻結構109”、散佈在光阻結構109”之間之過塗層結構122’、以及由過塗層結構122’及光阻結構109”所界定之凹部124’。過塗層結構122’可具有目標寬度（W _t）。在某些實施例中，已圖案化的特徵部134之寬度係等於且低於用於形成已圖案化的特徵部108之光微影技術之解析能力。

在步驟322，可執行後續處理。例如，半導體工件100之已圖案化的特徵部134可用於在半導體工件100之下方層（例如，中間層106）中形成次級解析特徵部。

接著，方法300可結束。

圖4繪示出，根據某些實施例，用於圖案化半導體工件之示例性方法400。方法400可類似於圖案化處理102之部分或全部，且為了說明示例性方法400，主要參考圖1A-1K所使用之元件符號。方法400亦可用於形成與圖2之半導體工件200類似之結構。此外，未結合圖4而描述之至少圖1A-1K及2之態樣係併入做為參考。然而，方法400可實行任何合適的圖案化處理。

在步驟402，可藉由光微影以形成光阻結構109及凹部110在半導體晶圓（例如，半導體工件100）上。例如，光阻結構109及凹部110可由形成在半導體工件100上之光阻層而進行圖案化。

光阻結構109可具有寬度R _wl。凹部110可具有大於目標寬度（W _t）之實際寬度（W _a）。實際寬度（W _a）可根據用於形成已圖案化的特徵部108之光微影技術來決定。實際寬度（W _a）可能超過目標寬度（W _t），至少部分地由於用於已圖案化的特徵部108之光微影之波長所導致之限制。亦即，實際寬度W _a之最小可實現寬度係根據用於光微影之光微影技術來決定。

在步驟404，沉積過塗膜112在半導體工件100上。過塗膜112係填充凹部110並覆蓋光阻結構109。在某些實施例中，沉積過塗膜112在半導體工件100上係包括，藉由旋轉塗佈（例如，使用旋塗沉積技術114）過塗膜112之材料以沉積過塗膜112之材料在半導體工件100上，使得過塗膜112填充凹部110並覆蓋光阻結構109。

在步驟406，可使用過塗膜112以形成光阻結構109之可溶部分118。例如，可使用下列者以形成光阻結構109之可溶部分118：使半導體工件100暴露於光化輻射及∕或烘烤半導體工件100，以使溶解度改變媒介117（例如，酸）擴散至光阻結構109之部分中並加以溶解之合適組合，以形成可溶部分118。

在步驟408，可選擇性地去除過塗膜112。

在步驟410，可沉積過塗膜120在半導體工件100上。過塗膜120係填充凹部110並且覆蓋光阻結構109。在某些實施例中，沉積過塗膜120在半導體工件100上係包括，藉由旋轉塗佈（例如，使用旋塗沉積技術114）過塗膜120之材料以沉積過塗膜120之材料在半導體工件100上，使得過塗膜120填充凹部110並覆蓋光阻結構109。

在步驟412，去除過塗膜120之部分以及光阻結構109之可溶部分118，以界定出光阻結構109’、佔據凹部110之過塗膜120之過塗層結構122、以及在先前被光阻結構109之可溶部分118所佔據之區域中之凹部124。光阻結構109’ 之寬度R _w2係小於光阻結構109之寬度R _w1。過塗層結構122具有現在被填充的凹部110之實際寬度W _a。凹部124之寬度（D _d1或D _d2）係小於目標寬度（W _t）。

在步驟414，使過塗層結構122改質而變為顯影不可溶的。在某些實施例中，過塗膜120包括聚合物樹脂，且使過塗層結構122改質而變為顯影不可溶係包括，回應於活化觸發物，使得聚合物交聯反應發生於過塗膜120（例如，由過塗膜120所形成之過塗層結構122），使得過塗膜120（例如，由過塗膜120所形成之過塗層結構122）成為顯影不可溶於在方法400之後續步驟中用於選擇性去除過塗膜126及過塗層結構122之可溶部分130之顯影劑中。在某些實施例中，活化觸發物包括加熱半導體工件100及∕或使過塗膜120（例如，由過塗膜120所形成之過塗層結構122）暴露於光化輻射。

在步驟416，可沉積過塗膜126在半導體工件100上。過塗膜126係填充凹部124並覆蓋光阻結構109’及過塗層結構122。在某些實施例中，沉積過塗膜126在半導體工件100上係包括，藉由旋轉塗佈（例如，使用旋塗沉積技術114）過塗膜126之材料以沉積過塗膜126之材料在半導體工件100上，使得過塗膜126填充凹部124並覆蓋光阻結構109’及過塗層結構122。

在步驟418，可使用過塗膜126以形成過塗層結構122之可溶部分130。例如，可使用下列者以形成過塗層結構122之可溶部分130：使半導體工件100暴露於光化輻射及∕或烘烤半導體工件100以使溶解度改變媒介128（例如，酸）擴散至過塗層結構122之部分中並加以溶解之合適組合，以形成可溶部分130。在某些實施例中，過塗層結構122之可溶部分130之橫向深度係等於在目標寬度W _t與實際寬度W _a之間之差值之一半。

在步驟420，選擇性地去除過塗膜126以及過塗層結構122之可溶部分130，以界定出光阻結構109”、散佈在光阻結構109”之間之過塗層結構122’、以及由光阻結構109” 及過塗層結構122’所界定之凹部124’。在與步驟506（在其中，過塗層結構122之部分已被選擇性地去除，以形成過塗層結構122’）之酸擴散處理有關之寬度減小之後，過塗層結構122’具有目標寬度W _t，且凹部124’具有寬度（S _w），其大於凹部124之寬度（D _d1或D _d2）。寬度S _w可為目標寬度（W _t）。

光阻結構109”可具有寬度R _w2，其可等於或小於光阻結構109’之寬度R _w2，取決於步驟506之酸擴散處理是否進一步減小光阻結構109’之寬度以形成光阻結構109”。在某些實施例中，光阻結構109”之寬度R _w2與光阻結構109’之寬度R _w2相同，在這樣的範例中，在步驟406處之光阻結構109之可溶部分118之橫向深度係等於在光阻結構109之寬度R _w1與光阻結構109’∕109”之寬度R _w2之間之差值之一半。在某些其它實施例中，光阻結構109”之寬度R _w2係小於光阻結構109’之寬度R _w2，在這樣的範例中，步驟418可更包括，使用過塗膜126以形成光阻結構109’之可溶部分，且步驟420可更包括，當選擇性地去除過塗膜126及過塗層結構122之可溶部分130時，選擇性地去除光阻結構109’之可溶部分以界定出光阻結構109”。光阻結構109”之寬度R _w2可等於目標寬度W _t。

在某些實施例中，光阻結構109”之寬度R _w2係等於目標寬度W _t，過塗層結構122’之寬度係等於目標寬度W _t，凹部124’之寬度S _w係等於目標寬度W _t，並且界定出1:1:1:1之線-間隔-線-間隔節距比。在某些實施例中，目標寬度W _t係小於與步驟402處所使用以形成光阻結構109及凹部110之光微影技術有關之最小可實現寬度。

在步驟422，可執行後續處理。例如，半導體工件100之已圖案化的特徵部134可用於在半導體工件100之下方層（例如，中間層106）中形成次級解析特徵部。

接著，方法400可結束。

圖5繪示出，根據某些實施例，用於圖案化半導體工件之示例性方法500。方法500可類似於圖案化處理102之部分或全部，且為了說明示例性方法500，主要參考圖1A-1K所使用之元件符號。方法500亦可用於形成與圖2之半導體工件200類似之結構。此外，未結合圖5而描述之至少圖1A-1K及2之態樣係併入做為參考。然而，方法500可實行任何合適的圖案化處理。

在步驟502，可藉由光微影以形成已圖案化的特徵部108在半導體晶圓（例如，半導體工件100）上。已圖案化的特徵部108可包括光阻結構109、以及由光阻結構109所界定之凹部110。例如，已圖案化的特徵部108可由形成在半導體工件100上之光阻層而進行圖案化。

光阻結構109可具有寬度R _wl。凹部110可具有大於目標寬度（W _t）之實際寬度（W _a）。實際寬度（W _a）可根據用於形成已圖案化的特徵部108之光微影技術來決定。實際寬度（W _a）可能超過目標寬度（W _t），至少部分地由於用於已圖案化的特徵部108之光微影之波長所導致之限制。亦即，實際寬度W _a之最小可實現寬度係根據用於光微影之光微影技術來決定。

在步驟504，可使用反間隔物圖案化處理以形成已圖案化的特徵部123在半導體工件100上。已圖案化的特徵部123可包括光阻結構109’、散佈在光阻結構109’之間之過塗層結構122、以及由光阻結構109’及過塗層結構122所界定之凹部124。光阻結構109’ 之寬度R _w2係小於光阻結構109之寬度R _w1。過塗層結構122具有現在被填充的凹部110之實際寬度W _a。凹部124之寬度（D _d1或D _d2）係小於目標寬度（W _t）。在某些實施例中，反間隔物處理係對應於與圖1A-1F有關之圖案化處理102之步驟之一些或全部、來自圖3之方法300之步驟302至312之一些或全部、或來自圖4之方法400之步驟402-412之一些或全部。

在步驟506中，可使用酸擴散處理以形成已圖案化的特徵部134在半導體工件100上。已圖案化的特徵部134可包括光阻結構109”、散佈在光阻結構109”之間之過塗層結構122’、以及由光阻結構109”及過塗層結構122’所界定之凹部124’。光阻結構109”可具有寬度R _w2，其可等於或小於光阻結構109’之寬度R _w2，取決於步驟506之酸擴散處理是否進一步減小光阻結構109’之寬度以形成光阻結構109”。在與步驟506（在其中，過塗層結構122之部分已被選擇性地去除，以形成過塗層結構122’）之酸擴散處理有關之寬度減小之後，過塗層結構122’具有目標寬度W _t，且凹部124’具有寬度（S _w），其大於凹部124之寬度（D _d1或D _d2）。寬度S _w可為目標寬度（W _t）。

在某些實施例中，酸擴散處理（為了此範例之目的，其可包括相關的顯影處理）係對應於與圖1H-1J有關之圖案化處理102之步驟之一些或全部、來自圖3之方法300之步驟316至320之一些或全部、或來自圖4之方法400之步驟416-420之一些或全部。在某些實施例中，在步驟506之酸擴散處理之前或做為步驟506之酸擴散處理之部分，可執行溶解度改變處理，以使過塗層結構122變為顯影不可溶的。

在步驟508，可執行後續處理。例如，半導體工件100之已圖案化的特徵部134可用於在半導體工件100之下方層（例如，中間層106）中形成次級解析特徵部。

接著，方法500可結束。

方法300、400及500可與彼此或其它方法進行組合，並且使用本文中所述之系統及設備來執行。雖然以邏輯順序來顯示，但方法300、400及500之步驟之佈置及編號並不受到限制。方法300、400及500之步驟可以任何合適的順序或與另一者同時執行，這對熟悉此項技藝者來說是顯而易見的。

圖6-7繪示出可一起或組合使用以實行本揭示內容之某些實施例之示例性處理工具。

圖6繪示出，根據某些實施例，示例性微影系統600之方塊圖。微影系統600僅為可與本揭示內容之某些實施例一起使用之微影系統之一範例。在所繪示的範例中，微影系統600包括軌道系統602及投影掃描機604。在某些實施例中，微影系統600通常配置以執行圖案化處理102及∕或方法300∕400∕500之某些實施例。

掃描機604可配置以執行光微影處理之曝光階段。在某些實施例中，掃描機604為光學及機械系統之組合，用於將印製在光罩上之圖案之光學影像掃描至塗覆有光阻（例如，光阻層，光阻結構109係由其所形成）之晶圓（例如，半導體工件100）之表面上。在掃描圖案一次之後，可操作掃描機604以步進至同一晶圓上之相鄰位置，在此處重複掃描以形成圖案之另一複本。以此方式，光阻層被暴露成在晶圓表面上以矩形矩陣佈置之多個圖案複本。掃描機604可使用做為光微影處理之部分，以形成已圖案化的特徵部108。

軌道系統602包括一系列處理模組，其係裝配以允許在由掃描機604所執行之曝光之前及曝光步驟之後潛在地順序執行用於微影處理之處理。軌道系統602提供材料處理，例如利用光阻而塗佈晶圓、烘烤光阻、以及在曝光之後使光阻進行顯影。在所繪示的範例中，軌道系統602之處理模組係包括旋轉塗佈模組606、曝光前烘烤模組608、溶劑清洗模組610、曝光後烘烤模組612、顯影模組614、旋轉塗佈模組616、烘烤模組618、溶劑清洗模組620、旋轉塗佈模組622、顯影模組624、烘烤模組626、旋轉塗佈模組628、烘烤模組630、及顯影模組632。這些模組可對應於以上參考圖1A-1J所述之圖案化處理102之步驟及∕或以上參考圖3-5所述之方法300∕400∕500。旋轉塗佈模組606、616、622及628係包括旋轉塗佈機，其之範例係參考圖7而描述於下。光阻材料、過塗層材料、及溶劑係從液體供應系統、透過管路、過濾器、閥、及泵而連接至合適的處理模組（例如，旋轉塗佈模組606、616、622及628、顯影模組614、624及632等）。

除了處理模組以外，軌道系統602可包括成像模組，且亦可包括檢查及測量（IM）模組、以及任何其它合適的模組。例如，在一或更多過塗膜中包含PAG形式之媒介產生成分之情況下，相關的照射模組（例如，用於使半導體工件暴露於全面輻射）可沿著軌道而插設在合適的位置處。

微影系統600可包括傳送系統，以從軌道系統602之模組至模組而移動晶圓（例如，半導體工件），並且從軌道系統602移動至投影掃描機604（其可被視為是「離開軌道」）以及從投影掃描機604回到軌道系統602。

圖7繪示出，根據某些實施例，示例性基於液體的旋塗沉積系統700。例如，基於液體的旋塗沉積系統700可用於處理任何所述的半導體工件，以沉積下列之任何者：光阻層、阻障層、光阻配方、過塗膜、或在本揭示內容中所述之其它合適的材料。在某些實施例中，旋塗沉積系統700可為用於以期望的層來塗佈基板（晶圓）之半封閉旋塗沉積系統。半封閉配置可允許燻煙控制並且最小化排氣量。

在所繪示的範例中，旋塗沉積系統700包括處理腔室702，處理腔室702包括：基板固持件704，用於支撐、加熱及旋轉（轉動）基板706（其可包括在合適的處理階段、在本揭示內容中所述之任何半導體工件）；旋轉設備708（例如，馬達）；及液體輸送噴嘴710，配置以提供處理液體712至基板706之上表面。液體供應系統714、716及718係供應不同的處理液體至液體輸送噴嘴710。為了沉積光阻，不同的處理液體可包括，例如，在第一液體中之第一反應物、在第二液體中之第二反應物、以及沖洗液體。在某些實施例中，旋塗沉積系統700包括額外的液體輸送噴嘴，用於提供不同的液體至基板706。在基板706之上表面暴露至處理液體712期間，示例性旋轉速率可介於約500 rpm與約1500 rpm之間，例如1000 rpm。

旋塗沉積系統700可包括控制器720，控制器720可耦接至及控制處理腔室702、液體供應系統714、716及718、液體輸送噴嘴710、旋轉設備708、用於加熱基板固持件704之機構。在膜沉積期間，基板706可處於惰性氣氛下。旋塗沉積系統700可配置以處理任何合適尺寸之基板706。

某些實施例可提供以下技術優點之一些、全部、或全無。其它優點可在本揭示內容全文中進行描述，或對於熟悉此項技術者而言從本揭示內容中為顯而易見的。

某些實施例可允許達到之CD係超出使用特定光微影技術可實現之CD。超出以特定光微影技術及其相關波長可直接實現之CD之這類臨界尺寸可稱為次級解析特徵部。例如，本揭示內容之某些實施例可允許248 nm微影達到使用193 nm乾式微影可實現之尺寸及∕或可能超出。做為另一範例，本揭示內容之某些實施例可允許193 nm乾式光微影達到使用193 nm浸潤式微影可實現之尺寸及∕或可能超出。做為另一範例，本揭示內容之某些實施例可允許193浸潤式微影達到使用EUV微影可實現之尺寸及∕或可能超出。做為另一範例，本揭示內容之某些實施例可允許193 nm乾式微影達到使用193 nm浸潤式微影可實現之尺寸及∕或可能超出。

此外，除了允許實現某些次級解析特徵部尺寸以外，某些實施例能夠實現目標節距比，其可增加在半導體工件上之特徵部密度。在某些實施例中，可實現1:1:1:1之線-間距-線-間距節距比。因此，某些實施例係修改反間隔物圖案化處理，以允許實現窄節距密度，其超過使用做為反間隔物處理之一部分之光微影技術或單獨使用反間隔物處理可實現之節距密度。

因此，某些實施例可允許製造者（例如，半導體製造者）使用較舊的及∕或較便宜的光微影技術（例如，193 nm乾式光微影技術），而無需投資昂貴的、較新的光微影技術以實現次級解析特徵部尺寸及節距比減小。額外地或替代地，即使採用昂貴的較新技術，某些實施例可允許製造者（例如，半導體製造者）實現甚至超出利用較新技術可直接實現之特徵部尺寸及節距比。這種成本降低可減少進入某些節點尺寸及∕或類型之半導體元件之障礙。

某些實施例提供了基於軌道的解決方案，其可納入光微影軌道中，這可促進製程整合。

某些實施例提供了一種時間上有效率的解決方案，以減少或最小化次級解析特徵部節距比。例如，在某些實施例中，擴散∕去保護處理（例如，以實現45 nm特徵部尺寸）可在兩分鐘或更短的時間內完成，並且可能少於九十秒，此提供了時間上有效率的解決方案，尤其是當與可能涉及冗長的層生長處理（例如，數埃∕每分鐘）之其它可能的處理進行比較時。

此處總結了本揭示內容之示例性實施例。從整個說明書以及所提出之申請專利範圍，亦可理解其它實施例。

範例1。一種方法包括：沉積第一過塗膜在半導體晶圓上，該半導體晶圓係包括光阻層之複數第一已圖案化的特徵部，該等第一已圖案化的特徵部係包括複數第一光阻結構及由該等第一光阻結構所界定之複數第一凹部。該第一過塗膜係填充該等第一凹部並且覆蓋該等第一光阻結構。該等第一凹部之第一寬度係大於目標寬度。該方法包括：烘烤該半導體晶圓以形成該等第一光阻結構之複數可溶部分；選擇性地去除該第一過塗膜；及沉積第二過塗膜，該第二過塗膜係填充該等第一凹部並且覆蓋該等第一光阻結構。該方法包括：使該半導體晶圓進行顯影以去除該第二過塗膜之部分，以顯露出及去除該等第一光阻結構之該等可溶部分，以界定出複數第二已圖案化的特徵部，該等第二已圖案化的特徵部係包括複數第二光阻結構、散佈在該等第二光阻結構之間之複數第一過塗層結構及由該等第二光阻結構及該等第一過塗層結構所界定之複數第二凹部。該方法包括：執行溶解度改變處理以使得該等第一過塗層結構變為顯影不可溶的；沉積第三過塗膜，該第三過塗膜係填充該等第二凹部並且覆蓋該等第二光阻結構及該等第一過塗層結構；及烘烤該半導體晶圓以形成該等第一過塗層結構之複數可溶部分。該方法包括：使該半導體晶圓進行顯影以去除該第三過塗膜及該等第一過塗層結構之該等可溶部分，以界定出複數第三已圖案化的特徵部，該等第三已圖案化的特徵部係包括複數第三光阻結構、散佈在該等第三光阻結構之間之複數第二過塗層結構及由該等第二過塗層結構及該等第三光阻結構所界定之複數第三凹部。該等第二過塗層結構具有該目標寬度。

範例2。如範例1之方法，其中烘烤該半導體晶圓以形成該等第一光阻結構之複數可溶部分係包括：回應於與烘烤該半導體晶圓有關之熱，溶解度改變媒介從該第一過塗膜擴散至該等第一光阻結構之複數周邊部分，該溶解度改變媒介使該等第一光阻結構之該等周邊部分改質以變為顯影可溶的，藉此形成該等第一光阻結構之該等可溶部分，該目標深度係小於或等於在該第一寬度與該目標寬度之間之差值之一半。

範例3。如範例1-2其中任一者之方法，其中該溶解度改變媒介係包括酸，該等第一光阻結構係包括酸反應性材料。

範例4。如範例1-3其中任一者之方法，其中該第一過塗膜係包括聚合物、及用於產生該溶解度改變媒介之媒介產生成分，該媒介產生成分係包括TAG或PAG。

範例5。如範例1-4其中任一者之方法，其中該媒介產生成分係包括PAG，該方法更包括：在烘烤該半導體晶圓以形成該等第一光阻結構之複數可溶部分之前，使該第一過塗膜暴露於光化輻射，以使得在該第一過塗膜中之該PAG產生該溶解度改變媒介。

範例6。如範例1-5其中任一者之方法，其中烘烤該半導體晶圓以形成該等第一光阻結構之該等可溶部分係使得該溶解度改變媒介從該第一過塗膜擴散至該等第一光阻結構之該等周邊部分直到目標深度，該目標深度係小於或等於在該第一寬度與該目標寬度之間之差值之一半。

範例7。如範例1-6其中任一者之方法，其中該目標深度係等於在該第一寬度與該目標寬度之間之差值之一半，其中該等第二光阻結構之寬度係等於該等第三光阻結構之寬度。

範例8。如範例1-6其中任一者之方法，其中：該目標深度係小於在該第一寬度與該目標寬度之間之差值之一半；烘烤該半導體晶圓以形成該等第一過塗層結構之該等可溶部分更形成該等第二光阻結構之複數可溶部分；使該半導體晶圓進行顯影以去除該第三過塗膜及該等第一過塗層結構之該等可溶部分更去除該等第二光阻結構之該等可溶部分，以界定出該等第三光阻結構；該等第三光阻結構之寬度係小於該等第二光阻結構之寬度。

範例9。如範例1-8其中任一者之方法，其中：執行該溶解度改變處理以使得該等第一過塗層結構變為顯影不可溶的係包括：烘烤該半導體晶圓；及用於烘烤該半導體晶圓以使得該等第一過塗層結構變為顯影不可溶的之溫度係大於用於烘烤該半導體晶圓以形成該等第一光阻結構之該等可溶部分之溫度。

範例10。如範例1-9其中任一者之方法，其中，在執行該溶解度改變處理以使得該等第一過塗層結構變為顯影不可溶的之前，該第二過塗膜係以第一去除速率可溶於用於使該半導體晶圓進行顯影之顯影劑中，以去除該第二過塗膜之該等部分，以顯露出及去除該等第一光阻結構之該等可溶部分，該等第一光阻結構之該等可溶部分係以第二去除速率可溶於該顯影劑中，該第二去除速率係大於該第一去除速率。

範例11。如範例1-10其中任一者之方法，其中執行該溶解度改變處理以使得該等第一過塗層結構變為顯影不可溶的係包括：使該等第一過塗層結構暴露於光化輻射。

範例12。如範例1-11其中任一者之方法，其中該第二過塗膜係包括聚合物，該溶解度改變處理係引起聚合物交聯在該等第二過塗層結構中發生，該聚合物交聯係使該等第二過塗層結構成為不可溶於顯影劑中，該顯影劑係用於使該半導體晶圓進行顯影以去除該第三過塗膜及該等第一過塗層結構之該等可溶部分。

範例13。如範例1-12其中任一者之方法，其中在該聚合物交聯之後，烘烤該半導體晶圓以形成該等第一過塗層結構之該等可溶部分係使得該等第一過塗層結構之達目標深度之複數周邊部分變成在用於使半導體工件進行顯影之顯影劑中為顯影可溶的，以去除該第三過塗膜及該等第一過塗層結構之該等可溶部分。

範例14。如範例1-13其中任一者之方法，其中烘烤該半導體晶圓以形成該等第一過塗層結構之複數可溶部分係包括：回應於與烘烤該半導體晶圓有關之熱，溶解度改變媒介從該第三過塗膜擴散至該等第一過塗層結構之複數周邊部分，該溶解度改變媒介使該等第一過塗層結構之該等周邊部分改質以變為顯影可溶的，藉此形成該等第一過塗層結構之該等可溶部分。

範例15。如範例1-14其中任一者之方法，其中該溶解度改變媒介係包括酸，該等第一過塗層結構係包括酸反應性材料。

範例16。如範例1-15其中任一者之方法，其中該第三過塗膜係包括聚合物及、及用於產生該溶解度改變媒介之媒介產生成分，該媒介產生成分係包括TAG或PAG。

範例17。如範例1-16其中任一者之方法，其中該媒介產生成分係包括PAG，該方法更包括：在烘烤該半導體晶圓以形成該等第一過塗層結構之複數可溶部分之前，使該第三過塗膜暴露於光化輻射，以使得在該第三過塗膜中之該光酸產生劑產生該溶解度改變媒介。

範例18。如範例1-17其中任一者之方法，其中烘烤該半導體晶圓以形成該等第一過塗層結構之該等可溶部分係使得該溶解度改變媒介從該第三過塗膜擴散至該等第一過塗層結構之該等周邊部分直到目標深度，該目標深度係小於或等於在該第一寬度與該目標寬度之間之差值之一半。

範例19。如範例1-18其中任一者之方法，其中：該目標深度係小於在該第一寬度與該目標寬度之間之差值之一半；烘烤該半導體晶圓以形成該等第一過塗層結構之該等可溶部分更形成該等第二光阻結構之複數可溶部分；使該半導體晶圓進行顯影以去除該第三過塗膜及該等第一過塗層結構之該等可溶部分更去除該等第二光阻結構之該等可溶部分，以界定出該等第三光阻結構；該等第三光阻結構之寬度係小於該等第二光阻結構之寬度。

範例20。如範例1-19其中任一者之方法，其中：烘烤該半導體晶圓以形成該等第一過塗層結構之該等可溶部分係使該第三過塗膜之第一溶解度改變媒介擴散至該等第二光阻結構中，以形成該等第二光阻結構之複數可溶部分；及使該半導體晶圓進行顯影以去除該第三過塗膜及該等第一過塗層結構之該等可溶部分更去除該等第一光阻結構之該等可溶部分，以界定出該等第三光阻結構。

範例21。如範例1-20其中任一者之方法，其中：該等第一寬度係超過該目標寬度達一超出量；烘烤該半導體晶圓以形成該等第一光阻結構之該等可溶部分係使得第二溶解度改變媒介從該第一過塗膜擴散至該等第一光阻結構之複數周邊部分直到第一擴散深度；烘烤該半導體晶圓以形成該等第一過塗層結構之該等可溶部分係使該第三過塗膜之該第一溶解度改變媒介擴散至該等第一過塗層結構之複數周邊部分中直到第二擴散深度；烘烤該半導體晶圓以形成該等第一過塗層結構之該等可溶部分更使該第三過塗膜之該第一溶解度改變媒介擴散至該等第二光阻結構之複數周邊部分直到第三擴散深度，以形成該等第二光阻結構之該等可溶部分；及該第一擴散深度係等於該目標寬度減去該超出量之一半並加上該第二擴散深度及該第三擴散深度之總和。

範例22。如範例1-21其中任一者之方法，其中：該等第一寬度係超過該目標寬度達一超出量；烘烤該半導體晶圓以形成該等第一光阻結構之該等可溶部分係使得溶解度改變媒介從該第一過塗膜擴散至該等第一光阻結構之複數周邊部分直到第一擴散深度；該等第二光阻結構及該等第三光阻結構具有相同的寬度；及該第一擴散深度係等於該目標寬度減去該超出量之一半。

範例23。如範例1-22其中任一者之方法，更包括：形成該等第一已圖案化的特徵部在該半導體晶圓上，其中形成該等第一已圖案化的特徵部係包括：沉積該光阻層在待藉由光微影以進行圖案化之半導體晶圓上；使該光阻層暴露於光化輻射之圖案；及使該光阻層進行顯影，留下該光阻層之複數部分而形成該等第一光阻結構並且界定出該等第一凹部。

範例24。如範例1-23其中任一者之方法，其中該等第一寬度係根據用於形成該等第一已圖案化的特徵部之光微影技術而決定，及其中該目標寬度係小於該等第一寬度。

範例25。如範例1-24其中任一者之方法，其中該等第三已圖案化的特徵部之寬度係相等並且低於用於形成該等第一已圖案化的特徵部之光微影技術之解析度能力。

範例26。如範例1-25其中任一者之方法，其中該等第一光阻結構係由光阻層所形成，該光阻層、該第一過塗膜、該第二過塗膜、或該第三過塗膜其中一或多者係藉由旋轉塗佈而沉積。

範例27。如範例1-26其中任一者之方法，更包括：使用該等第三已圖案化的特徵部以形成次級解析特徵部在該半導體晶圓之下方層中。

範例28。一種方法包括：藉由光微影在半導體晶圓上形成具有第一寬度之複數第一光阻結構及由該等第一光阻結構所界定之複數第一凹部，該等第一凹部具有小於該第一寬度並且大於目標寬度之第二寬度。該方法包括：沉積第一過塗膜；使用該第一過塗膜而形成該等第一光阻結構之複數可溶部分；選擇性地去除該第一過塗膜；及沉積第二過塗膜。該方法包括：去除該第二過塗膜之部分及該等第一光阻結構之該等可溶部分，以界定出複數第二光阻結構、該第二過塗膜之複數第一過塗層結構及在先前被該等第一光阻結構之該等可溶部分所佔據之區域中之複數第二凹部，該等第二光阻結構具有小於該第一寬度之第三寬度。該等第一過塗層結構具有該第二寬度，該等第二凹部具有小於該目標寬度之第四寬度。該方法包括：使該等第一過塗層結構改質以變為顯影不可溶的；沉積第三過塗膜；使用該第三過塗膜而形成該等第一過塗層結構之複數可溶部分；及選擇性地去除該第三過塗膜及該等第一過塗層結構之該等可溶部分，以界定出具有第五寬度之複數第三光阻結構、散佈在該等第三光阻結構之間並且具有第六寬度之複數第二過塗層結構及由該等第三光阻結構及該等第二過塗層結構所界定並且具有第七寬度之複數第三凹部，該第六寬度係等於該目標寬度，該第七寬度係大於該第四寬度。

範例29。如範例28之方法，其中該第五寬度係等於該第三寬度，及其中該等第一光阻結構之該等可溶部分之橫向深度係等於在該第一寬度與該第三寬度之間之差值之一半。

範例30。如範例28之方法，其中該第五寬度係小於該第三寬度，及其中該方法更包括：使用該第三過塗膜而形成該等第二光阻結構之複數可溶部分；及當選擇性地去除該第三過塗膜及該等第一過塗層結構之該等可溶部分時，選擇性地去除該等第二光阻結構之該等可溶部分，以界定出該等第三光阻結構。

範例31。如範例28-30其中任一者之方法，其中該第七寬度係等於該目標寬度。

範例32。如範例28-31其中任一者之方法，其中該第五寬度係等於該目標寬度。

範例33。如範例28-32其中任一者之方法，其中該第五寬度、該第六寬度及該第七寬度係等於該目標寬度，並且界定出1:1:1:1之線-間隔-線-間隔節距比。

範例34。如範例28-33其中任一者之方法，其中該第二過塗膜係包括聚合物樹脂，使該等第一過塗層結構改質以變為顯影不可溶的係包括：回應於活化觸發物，引起聚合物交聯反應在該第二過塗膜中發生，使該第一過塗膜成為顯影不可溶於顯影劑中，該顯影劑係用於選擇性地去除該第三過塗膜及該等第一過塗層結構之該等可溶部分。

範例35。如範例28-34其中任一者之方法，其中該活化觸發物係包括：加熱該半導體晶圓、或使該第二過塗膜暴露於光化輻射。

範例36。如範例28-35其中任一者之方法，其中該等第一過塗層結構之該等可溶部分之橫向深度係等於在該目標寬度與該第二寬度之間之差值之一半。

範例37。如範例28-36其中任一者之方法，其中：該第二寬度之最小可實現寬度係根據用於該光微影之光微影技術而決定；及該目標寬度係小於該最小可實現寬度。

範例38。一種方法包括：藉由光微影在半導體晶圓上形成複數第一已圖案化的特徵部，該等第一已圖案化的特徵部係包括具有第一寬度之複數第一光阻結構及由該等第一光阻結構所界定並且具有第二寬度之複數第一凹部，該第二寬度係小於該第一寬度且大於目標寬度。該方法包括：使用反間隔物圖案化處理而形成複數第二已圖案化的特徵部，該等第二已圖案化的特徵部係包括具有第三寬度之複數第二光阻結構、散佈在該等第二光阻結構之間之複數第一過塗層結構及由該等第二光阻結構及該等第一過塗層結構所界定之複數第二凹部，該第三寬度係小於該第一寬度，該等第一過塗層結構具有該第二寬度，該等第二凹部具有小於該目標寬度之第四寬度。該方法包括：使用酸擴散處理而形成複數第三已圖案化的特徵部，該等第三已圖案化的特徵部係包括具有第五寬度之複數第三光阻結構、散佈在該等第三光阻結構之間並且具有該目標寬度之複數第二過塗層結構及由該等第三光阻結構及該等第二過塗層結構所界定之複數第三凹部，該等第一過塗層結構之複數部分已經使用該酸擴散處理而被選擇性地去除以形成該等第二過塗層結構，該等第三凹部具有大於該第四寬度之第六寬度。

在前面的說明中，已經闡述了特定細節，例如處理系統之特定幾何形狀以及使用在其中之各種構件及處理之描述。然而，應當理解，本文中之技術可在脫離這些特定細節之其它實施例中實踐，且這類細節係用於解釋之目的而非限制。已經參照附圖而描述了本文中所揭示之實施例。類似地，為了解釋之目的，已經闡述了特定的數字、材料及配置，以便提供徹底的理解。然而，可在沒有這類特定細節之情況下實踐實施例。具有實質相同的功能結構之構件係由類似的元件符號來表示，因此可省略任何多餘的描述。

本文中所述之不同步驟之順序係為了清楚說明之目的而呈現。整體而言，這些步驟可以任何合適的順序執行。此外，雖然本文中之不同特徵、技術、配置等之每一者可能是在本揭示內容之不同地方加以討論，但應當注意，該等概念每一可彼此獨立執行或彼此結合執行。據此，本揭示內容可以許多不同方式實現與檢視。

本文中所使用之「基板」或「目標基板」一般意指根據本揭示內容進行處理之物件，並且可包含元件之任何材料部分或結構，尤其是半導體或其它電子元件，且例如可為基底基板結構，例如半導體晶圓、光罩、或在基底基板結構上或覆蓋基底基板結構之一層，例如薄膜。因此，基板、結構或元件不限於任何特定的基底結構、下方層或覆蓋層、圖案化或未圖案化，而是設想為包括任何這樣的層或基底結構、以及層及∕或基底結構之任何組合。描述可能提及特定類型的基板、結構或元件，但此僅用於說明之目的。

雖然本揭示內容將特定處理步驟描述為以特定順序發生，但本揭示內容預期處理步驟以任何適當的順序發生。雖然本揭示內容已經參考說明性實施例而加以描述，但此描述不應被解釋為限制性意義。在參考此描述之後，本揭示內容之說明性實施例以及其它實施例之各種修改及組合對於熟悉此項技藝者來說將是顯而易見的。因此，所附申請專利範圍應涵蓋任何這樣的修改或實施例。

100:半導體工件 102:圖案化處理 104:基板 106:中間層 108:已圖案化的特徵部 109, 109’, 109”:光阻結構 110:凹部 112:過塗膜 114:旋塗沉積技術 116:烘烤 117:溶解度改變媒介 118:可溶部分 119:不可溶部分 120:過塗膜 121:溶劑清洗 122, 122’:過塗層結構 123:已圖案化的特徵部 124, 124’:凹部 125:烘烤 126:過塗膜 127:烘烤 128:溶解度改變媒介 130:可溶部分 132:不可溶部分 134:已圖案化的特徵部 200:半導體工件 209”:光阻結構 222’:過塗層結構 224’:凹部 300:方法 302-322:步驟 400:方法 402-422:步驟 500:方法 502-508:步驟 600:微影系統 602:軌道系統 604:掃描機 606:旋轉塗佈模組 608:曝光前烘烤模組 610:溶劑清洗模組 612:曝光後烘烤模組 614:顯影模組 616:旋轉塗佈模組 618:烘烤模組 620:溶劑清洗模組 622:旋轉塗佈模組 624:顯影模組 626:烘烤模組 628:旋轉塗佈模組 630:烘烤模組 632:顯影模組 700:旋塗沉積系統 702:處理腔室 704:基板固持件 706:基板 708:旋轉設備 710:液體輸送噴嘴 712:處理液體 714, 716, 718:液體供應系統 720:控制器 D ₁, D ₂:差值 D _d1, D _d2:橫向深度 L ₁:線長 R _w1, R _w2:寬度 S ₁:長度 S _w:寬度 W _a:實際寬度 W _t:目標寬度

為了更完整地理解本揭示內容及其優點，現在參考以下之說明並結合附圖，其中：

圖1A-1K繪示出根據某些實施例之示例性圖案化處理期間之示例性半導體工件之橫剖面圖及俯視圖；

圖2繪示出根據某些實施例之示例性圖案化處理期間（例如，在圖1J中所示之狀態下）之示例性半導體工件之俯視圖；

圖3繪示出根據某些實施例之用於圖案化半導體工件之示例性方法；

圖4繪示出根據某些實施例之用於圖案化半導體工件之示例性方法；

圖5繪示出根據某些實施例之用於圖案化半導體工件之示例性方法；

圖6繪示出根據某些實施例之示例性微影系統之方塊圖；及

圖7繪示出根據某些實施例之示例性基於液體的旋塗沉積系統。

400:方法

402-422:步驟

Claims (21)

1. 一種半導體特徵部之圖案化方法，包括： 沉積第一過塗膜在半導體晶圓上，該半導體晶圓係包括光阻層之複數第一已圖案化的特徵部，該等第一已圖案化的特徵部係包括複數第一光阻結構及由該等第一光阻結構所界定之複數第一凹部，該第一過塗膜係填充該等第一凹部並且覆蓋該等第一光阻結構，該等第一凹部之第一寬度係大於目標寬度； 烘烤該半導體晶圓以形成該等第一光阻結構之複數可溶部分； 選擇性地去除該第一過塗膜； 沉積第二過塗膜，該第二過塗膜係填充該等第一凹部並且覆蓋該等第一光阻結構； 使該半導體晶圓進行顯影以去除該第二過塗膜之部分，以顯露出及去除該等第一光阻結構之該等可溶部分，以界定出複數第二已圖案化的特徵部，該等第二已圖案化的特徵部係包括複數第二光阻結構、散佈在該等第二光阻結構之間之複數第一過塗層結構及由該等第二光阻結構及該等第一過塗層結構所界定之複數第二凹部； 執行溶解度改變處理以使得該等第一過塗層結構變為顯影不可溶的； 沉積第三過塗膜，該第三過塗膜係填充該等第二凹部並且覆蓋該等第二光阻結構及該等第一過塗層結構； 烘烤該半導體晶圓以形成該等第一過塗層結構之複數可溶部分；及 使該半導體晶圓進行顯影以去除該第三過塗膜及該等第一過塗層結構之該等可溶部分，以界定出複數第三已圖案化的特徵部，該等第三已圖案化的特徵部係包括複數第三光阻結構、散佈在該等第三光阻結構之間之複數第二過塗層結構及由該等第二過塗層結構及該等第三光阻結構所界定之複數第三凹部，其中該等第二過塗層結構具有該目標寬度。
2. 如請求項1之半導體特徵部之圖案化方法，其中烘烤該半導體晶圓以形成該等第一光阻結構之複數可溶部分係包括：回應於與烘烤該半導體晶圓有關之熱，溶解度改變媒介從該第一過塗膜擴散至該等第一光阻結構之複數周邊部分直到目標深度，該溶解度改變媒介使該等第一光阻結構之該等周邊部分改質以變為顯影可溶的，藉此形成該等第一光阻結構之該等可溶部分，該目標深度係小於或等於在該第一寬度與該目標寬度之間之差值之一半。
3. 如請求項2之半導體特徵部之圖案化方法，其中： 該溶解度改變媒介係包括酸； 該等第一光阻結構係包括酸反應性材料；及 該第一過塗膜係包括： 聚合物；及 媒介產生成分，用於產生該溶解度改變媒介，該媒介產生成分係包括熱酸產生劑或光酸產生劑。
4. 如請求項1之半導體特徵部之圖案化方法，其中： 執行該溶解度改變處理以使得該等第一過塗層結構變為顯影不可溶的係包括：烘烤該半導體晶圓；及 用於烘烤該半導體晶圓以使得該等第一過塗層結構變為顯影不可溶的之溫度係大於用於烘烤該半導體晶圓以形成該等第一光阻結構之該等可溶部分之溫度。
5. 如請求項1之半導體特徵部之圖案化方法，其中： 該第二過塗膜係包括聚合物；及 該溶解度改變處理係引起聚合物交聯在該等第二過塗層結構中發生，該聚合物交聯係使該等第二過塗層結構成為不可溶於顯影劑中，該顯影劑係用於使該半導體晶圓進行顯影以去除該第三過塗膜及該等第一過塗層結構之該等可溶部分。
6. 如請求項1之半導體特徵部之圖案化方法，其中烘烤該半導體晶圓以形成該等第一過塗層結構之複數可溶部分係包括：回應於與烘烤該半導體晶圓有關之熱，溶解度改變媒介從該第三過塗膜擴散至該等第一過塗層結構之複數周邊部分直到目標深度，該溶解度改變媒介使該等第一過塗層結構之該等周邊部分改質以變為顯影可溶的，藉此形成該等第一過塗層結構之該等可溶部分，該目標深度係小於或等於在該第一寬度與該目標寬度之間之差值之一半。
7. 如請求項6之半導體特徵部之圖案化方法，其中： 該溶解度改變媒介係包括酸；及 該等第一過塗層結構係包括酸反應性材料； 該第三過塗膜係包括： 聚合物；及 媒介產生成分，用於產生該溶解度改變媒介，該媒介產生成分係包括熱酸產生劑或光酸產生劑。
8. 如請求項1之半導體特徵部之圖案化方法，其中： 烘烤該半導體晶圓以形成該等第一過塗層結構之該等可溶部分係使該第三過塗膜之第一溶解度改變媒介擴散至該等第二光阻結構中，以形成該等第二光阻結構之複數可溶部分；及 使該半導體晶圓進行顯影以去除該第三過塗膜及該等第一過塗層結構之該等可溶部分更去除該等第一光阻結構之該等可溶部分，以界定出該等第三光阻結構。
9. 如請求項8之半導體特徵部之圖案化方法，其中： 該等第一寬度係超過該目標寬度達一超出量； 烘烤該半導體晶圓以形成該等第一光阻結構之該等可溶部分係使得第二溶解度改變媒介從該第一過塗膜擴散至該等第一光阻結構之複數周邊部分直到第一擴散深度； 烘烤該半導體晶圓以形成該等第一過塗層結構之該等可溶部分係使該第三過塗膜之該第一溶解度改變媒介擴散至該等第一過塗層結構之複數周邊部分中直到第二擴散深度； 烘烤該半導體晶圓以形成該等第一過塗層結構之該等可溶部分更使該第三過塗膜之該第一溶解度改變媒介擴散至該等第二光阻結構之複數周邊部分直到第三擴散深度，以形成該等第二光阻結構之該等可溶部分；及 該第一擴散深度係等於該目標寬度減去該超出量之一半並加上該第二擴散深度及該第三擴散深度之總和。
10. 如請求項1之半導體特徵部之圖案化方法，其中： 該等第一寬度係超過該目標寬度達一超出量； 烘烤該半導體晶圓以形成該等第一光阻結構之該等可溶部分係使得溶解度改變媒介從該第一過塗膜擴散至該等第一光阻結構之複數周邊部分直到第一擴散深度； 該等第二光阻結構及該等第三光阻結構具有相同的寬度；及 該第一擴散深度係等於該目標寬度減去該超出量之一半。
11. 如請求項1之半導體特徵部之圖案化方法，更包括：使用光微影技術而形成該等第一已圖案化的特徵部在該半導體晶圓上，其中： 該等第一寬度係根據用於形成該等第一已圖案化的特徵部之光微影技術而決定；及 該目標寬度係小於該等第一寬度。
12. 如請求項1之半導體特徵部之圖案化方法，其中該等第三已圖案化的特徵部之寬度係相等並且低於用於形成該等第一已圖案化的特徵部之光微影技術之解析度能力。
13. 如請求項1之半導體特徵部之圖案化方法，更包括：使用該等第三已圖案化的特徵部以形成次級解析特徵部在該半導體晶圓之下方層中。
14. 一種半導體特徵部之圖案化方法，包括： 藉由光微影在半導體晶圓上形成具有第一寬度之複數第一光阻結構及由該等第一光阻結構所界定之複數第一凹部，該等第一凹部具有小於該第一寬度並且大於目標寬度之第二寬度； 沉積第一過塗膜； 使用該第一過塗膜而形成該等第一光阻結構之複數可溶部分； 選擇性地去除該第一過塗膜； 沉積第二過塗膜； 去除該第二過塗膜之部分及該等第一光阻結構之該等可溶部分，以界定出複數第二光阻結構、該第二過塗膜之複數第一過塗層結構及在先前被該等第一光阻結構之該等可溶部分所佔據之區域中之複數第二凹部，該等第二光阻結構具有小於該第一寬度之第三寬度，該等第一過塗層結構具有該第二寬度，該等第二凹部具有小於該目標寬度之第四寬度； 使該等第一過塗層結構改質以變為顯影不可溶的； 沉積第三過塗膜； 使用該第三過塗膜而形成該等第一過塗層結構之複數可溶部分；及 選擇性地去除該第三過塗膜及該等第一過塗層結構之該等可溶部分，以界定出具有第五寬度之複數第三光阻結構、散佈在該等第三光阻結構之間並且具有第六寬度之複數第二過塗層結構及由該等第三光阻結構及該等第二過塗層結構所界定並且具有第七寬度之複數第三凹部，該第六寬度係等於該目標寬度，該第七寬度係大於該第四寬度。
15. 如請求項14之半導體特徵部之圖案化方法，其中： 該第五寬度係等於該第三寬度；及 該等第一光阻結構之該等可溶部分之橫向深度係等於在該第一寬度與該第三寬度之間之差值之一半。
16. 如請求項14之半導體特徵部之圖案化方法，其中： 該第五寬度係小於該第三寬度；及 該方法更包括： 使用該第三過塗膜而形成該等第二光阻結構之複數可溶部分；及 當選擇性地去除該第三過塗膜及該等第一過塗層結構之該等可溶部分時，選擇性地去除該等第二光阻結構之該等可溶部分，以界定出該等第三光阻結構。
17. 如請求項14之半導體特徵部之圖案化方法，其中該第五寬度、該第六寬度及該第七寬度係等於該目標寬度，並且界定出1:1:1:1之線-間隔-線-間隔節距比。
18. 如請求項14之半導體特徵部之圖案化方法，其中： 該第二過塗膜係包括聚合物樹脂；及 使該等第一過塗層結構改質以變為顯影不可溶的係包括：回應於活化觸發物，引起聚合物交聯反應在該第二過塗膜中發生，使該第一過塗膜成為顯影不可溶於顯影劑中，該顯影劑係用於選擇性地去除該第三過塗膜及該等第一過塗層結構之該等可溶部分。
19. 如請求項14之半導體特徵部之圖案化方法，其中該等第一過塗層結構之該等可溶部分之橫向深度係等於在該目標寬度與該第二寬度之間之差值之一半。
20. 如請求項14之半導體特徵部之圖案化方法，其中： 該第二寬度之最小可實現寬度係根據用於該光微影之光微影技術而決定；及 該目標寬度係小於該最小可實現寬度。
21. 一種半導體特徵部之圖案化方法，包括： 藉由光微影在半導體晶圓上形成複數第一已圖案化的特徵部，該等第一已圖案化的特徵部係包括具有第一寬度之複數第一光阻結構及由該等第一光阻結構所界定並且具有第二寬度之複數第一凹部，該第二寬度係小於該第一寬度且大於目標寬度； 使用反間隔物圖案化處理在該半導體晶圓上形成複數第二已圖案化的特徵部，該等第二已圖案化的特徵部係包括具有第三寬度之複數第二光阻結構、散佈在該等第二光阻結構之間之複數第一過塗層結構及由該等第二光阻結構及該等第一過塗層結構所界定之複數第二凹部，該第三寬度係小於該第一寬度，該等第一過塗層結構具有該第二寬度，該等第二凹部具有小於該目標寬度之第四寬度；及 使用酸擴散處理在該半導體晶圓上形成複數第三已圖案化的特徵部，該等第三已圖案化的特徵部係包括具有第五寬度之複數第三光阻結構、散佈在該等第三光阻結構之間並且具有該目標寬度之複數第二過塗層結構及由該等第三光阻結構及該等第二過塗層結構所界定之複數第三凹部，該等第一過塗層結構之複數部分已經使用該酸擴散處理而被選擇性地去除以形成該等第二過塗層結構，該等第三凹部具有大於該第四寬度之第六寬度。

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