用于改进光刻胶图案化的方法和组合物

技术领域

本公开涉及及半导体集成电路器件制造，且更具体而言，涉及使用多层结构的器件图案化方法。

背景技术

半导体集成电路(semiconductor integrated circuit，IC)行业经历了指数级增长。IC材料和设计的技术进步产生了一代又一代的IC，每一代的电路都比上一代更小、更复杂。在IC演进过程中，功能密度(即每个芯片区域内互连器件的数量)普遍增加，而几何尺寸(即可以使用制造工艺制造的最小部件(或线路))缩小。这种按比例缩小的工艺通常通过提高生产效率和降低相关成本来提供好处。这种按比例缩小也增加了加工和制造IC的复杂性。

在一个示例性方面，光刻是一种在半导体微制造中用于选择性地去除薄膜或基板的一部分的工艺。这种工艺使用光能将图案(例如，几何图案)从光掩模转移到基板上的感光层(例如，光刻胶层)。光使感光层的曝光区域产生化学变化(例如，溶解度增加或减少)。烘烤工艺可以在曝光感光层之前和/或之后进行，诸如，在曝光前烘烤工艺和/或曝光后烘烤工艺中进行。然后，显影工艺选择性地去除曝光的感光层的曝光或未曝光区域，其中显影剂溶液在感光层中形成曝光图案。可以使用此曝光图案在图案化感光层下方的薄膜或基板中形成图案。最后，实施一种工艺，以从下部的材料层去除(或剥离)剩余的感光层，这可能要经过额外的电路制造步骤。对于复杂的IC器件，基板可能会经历多次光刻图案化工艺。

发明内容

根据本公开的一个实施方式，提供一种方法，包括以下步骤：

提供基板；

在所述基板上方形成下层，其中所述下层包括可交联聚合物和光致酸产生剂或热致酸产生剂；

对所述下层进行热处理；

在热处理过的下层上方形成光刻胶层；

通过从所述下层扩散到所述光刻胶层中的酸与所述光刻胶层的聚合物之间的相互作用改变所述光刻胶层在显影剂中的溶解度；

使改变的光刻胶层暴露于辐射图案；以及

使暴露于所述辐射图案的改变的光刻胶层显影。

根据本公开的另一个实施方式，提供一种方法，包括：

提供基板；

在所述基板上方形成底层，其中所述底层包括可交联聚合物和第一酸产生剂组分；

使所述第一酸产生剂的一部分朝向所述底层的上表面迁移；

使所述底层的可交联聚合物交联；

由所述底层中的酸产生剂组分产生酸；

在所述底层上方形成光刻胶层，所述光刻胶层包括第二酸产生剂组分；

使由所述底层中的第一酸产生剂组分产生的第一量的酸(H+)扩散到所述光刻胶层的下部；

通过使所述光刻胶层暴露于来自辐射源的辐射图案，由所述光刻胶层中的第二酸产生剂组分产生第二量的酸(H+)，所述第一酸量大于所述第二酸量；以及；

使所述光刻胶层显影。

根据本公开的又一个实施方式，提供一种方法，包括：

提供基板；

在所述基板上方形成BARC层，其中所述BARC层包括可交联聚合物和第一光致酸产生剂组分；

使所述第一光致酸产生剂组分的一部分朝向所述BARC层的上表面迁移；

通过使所述可交联聚合物暴露于热能而使所述BARC层的可交联聚合物交联；

在所述BARC层上方形成光刻胶层，所述光刻胶层包括第二酸产生剂组分；

通过使所述第一光致酸产生剂暴露于EUV辐射，由所述BARC层中的第一光致酸产生剂组分产生酸；

使由所述BARC层中的第一酸产生剂组分产生的第一量的酸(H+)扩散到所述光刻胶层的下部；

通过使所述光刻胶层暴露于来自辐射源的辐射图案，由所述光刻胶层中的第二酸产生剂组分产生第二量的酸(H+)，所述第一酸量大于所述第二酸量；以及

使所述光刻胶层显影。

当与附图一起阅读时，从以下具体实施方式中可以最好地理解本公开的各个方面。值得注意的是，根据行业的标准惯例，各种特征并未按比例绘制。事实上，为了讨论的清晰性，可以任意扩大或缩小各种特征的尺寸。

图1A和图1B是根据本公开的实施方式的方法的流程图。

图2至图7是根据本公开的各个方面的在制造的各个阶段的IC器件的各个实施方式的视图。

图8和图9是根据本公开的各个方面的在制造的各个阶段的IC器件的各个实施方式的视图。

具体实施方式

以下公开内容提供了许多不同的实施方式或示例，用于实现所提供主题的不同特征。下面描述部件和布置的具体示例，以简化本公开。当然，这些仅仅是示例并且不旨在进行限制。例如，在下面的描述中，在第二特征上方或之上形成第一特征可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施方式，并且还可以包括附加特征可以在第一特征和第二特征特征之间形成使得第一特征和第二特征可以不直接接触的实施方式。此外，在本公开中，附图标记和/或字母可以在各种示例中重复。这种重复仅仅是为了简单和清楚地，并且其本身并不代表所讨论的各种实施方式和/或配置之间的关系。

此外，为了便于描述，本文可以使用空间的相对性用语，诸如，“之下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，以描述图中所示的一个要素或特征与另一个或多个要素或特征的关系。除了图中描绘的方位之外，空间的相对性用语还旨在涵盖器件在使用或操作中的不同方位。装置可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方位)，并且本文使用的空间的相对性叙词同样可以相应地解释。

表示相对程度的用语，诸如，“大约”、“基本上”等，应被解释为本领域普通技术人员鉴于当前的技术规范会理解的。通常，用语“基本上”表示比用语“大约”更严格的公差。例如，“大约100个单位”的厚度包括更大范围的值，例如，70个单位到130个单位(+/-30％)，而“基本上100个单位”的厚度包括更小范围的值，例如，95个单位到105个单位(+/-5％)。同样，此类公差(+/-30％、+/-5％等)可能取决于工艺和/或设备，并且不应解释为比本领域普通技术人员认为对所讨论的技术而言是正常的有更多或更少的限制，除此之外，“大约”作为一个相对性用语在类似的上下文中使用时就不像“基本上”那么严格了。

本公开总体涉及半导体器件，且更具体地涉及场效应晶体管(field-effecttransistor，FET)，诸如，平面FET、三维鳍线FET(three-dimensional fin-line FET，FinFET)，或纳米结构器件，包括纳米片、纳米线以及环栅(gate-all-around，GAA)器件。纳米结构器件，诸如，环栅(GAA)晶体管结构，可以通过任何合适的方法图案化。例如，可以使用一种或多种光刻工艺，包括双图案化或多图案化工艺，使结构图案化。通常，双图案化或多图案化工艺结合了光刻和自对准工艺，从而允许产生具有，例如，比使用单一的直接光刻工艺可获得的间距更小的间距的图案。

本公开总体涉及IC器件制造，且更具体地涉及使用多层(例如，双层或三层)结构的器件图案化工艺。双层结构可以包括在导电层(例如，金属层)或非导电层(例如，介电层或基板)上的光刻胶层和底层(例如，底部抗反射涂层(bottom anti-reflectivecoating)，或BARC层或其他层，诸如旋涂碳SoC层)。这种底层在本文中也可以称为下层(underlayer)。三层结构可以包括在导电层(例如，金属层)或非导电层(例如，介电层或基板)上形成的光刻胶层、中间层(例如，硬掩模层或其他旋涂碳层)以及底层(例如，底部抗反射涂层或BARC)。已经证明，这样的双层和三层结构在使光(例如，辐射)源的基板反射率最小化和增加底层和硬掩模层之间的蚀刻选择性方面有优势。然而，仍然需要改进这种结构，以用于高级图案化工艺，例如，EUV光刻工艺。例如，已经观察到，在越来越严格的优化曝光剂量(optimized exposure dose，EOP)要求和/或减小间距尺寸的情况下，在光刻胶层中形成的图案等特征会受到光刻胶显影不完全的影响，尤其是在光刻胶层和下部的底层或中间层之间的界面附近。这种不完全显影会导致光刻胶残留在不希望出现的地方，并且可能会导致线宽粗糙度(line width roughness，LWR)和局部临界尺寸均匀性(local criticaldimension uniformity，LCDU)发生不希望的变化。LWR或LCDU的这种不希望的变化可能会导致产品良率的不希望降低。根据本文所述的实施方式，提供了以用于减轻或补救光刻胶的不完全显影的方式改造光刻胶层的方法，从而提高在光刻图案化工艺期间转移到光刻胶的图案的质量。

根据本公开的实施方式适用于通过在有机材料下层(例如旋涂的有机材料层，例如背面抗反射涂层(即BARC))上方采用光刻胶材料或在下层(例如，一层或多层导电或半导电材料(例如金属材料)或非导电材料(例如介电材料))上方采用硬掩模材料的工艺制造的半导体结构。根据本公开的一些实施方式，下层包括酸产生剂，诸如，光致酸产生剂或热致酸产生剂，并且光刻胶所含的光致酸产生剂或热致酸产生剂的量小于下层中存在的光致酸产生剂或热致酸产生剂的量。在本公开的一些实施方式中，与由光刻胶的酸产生剂产生的酸的量相比，下层的酸产生剂产生更大量的酸。根据本公开的实施方式的工艺包括以下步骤：由下层中的光致酸产生剂或热致酸产生剂产生酸，并使形成的酸的一部分从下层扩散到上覆的光刻胶层中的步骤。根据本公开的实施方式的工艺产生的图案化光刻胶层的残留光刻胶的量减少或光刻胶存在于在光刻胶中形成的沟槽中。

在底层为BARC层的实施方式中，图2中的底层204包括聚合物树脂，所述聚合物树脂含有一种或多种下述聚合物、交联剂以及可选的催化剂。BARC底层204的这些元件在分散之前被放置在BARC溶剂中，从而可以使分散更容易。一旦分散在溶剂中，就可以对底层204，例如，BARC层，进行烘烤和/或用电磁辐射(例如，光能)照射，这将在下文中更详细地描述。

底层204的聚合物包括酚醛清漆型聚合物、聚羟基苯乙烯聚合物(诸如聚(4-羟基苯乙烯))、酚醛清漆/羟基苯乙烯共聚物，以及酚醛清漆聚合物和聚羟基苯乙烯聚合物的共混物。酚醛清漆型聚合物是苯酚甲醛聚合物(phenol formaldehyde polymer，PF)或酚醛聚合物，它们是通过苯酚或取代苯酚与甲醛反应获得的合成聚合物。酚醛清漆聚合物具有一般结构，其中n是一个或多个：

聚(4-羟基苯乙烯)聚合物具有通式，其中n是一个或多个：

当用作BARC时，这些类型的聚合物的分子量大于约3000，并且可以大于约10,000。

在一个实施方式中，底层204(例如，BARC)的聚合物包括多个重复的单体单元，诸如，表面能改性单体单元(具有表面能改性基团或基元(moiety))、可选的发色团单体单元，以及交联单体单元。表面能改性基元用于使底层204的表面能与基板材料的表面能相匹配。通过使表面能匹配，在必要时，毛细作用力可用于增强底层204的间隙填充性能。

在一个实施方式中，表面能改性基元可用于增加底层204的表面能。在这样的实施方式中，为了提高底层204的表面能，表面能改性单体单元包括含有羟基、羧基、胺基或酰胺基中的一者或多者的基元。在一个特定实施方式中，表面能改性单元可以具有如下结构：

其中R

在特定实施方式中，表面能改性单体单元可以包括丙烯酸单体、甲基丙烯酸单体、羟基苯乙烯单体，或衍生自丙烯酸-2-羟乙酯的单体，其中一些具有允许它们充当表面能改性单体、发色团单体以及交联单体的特性。例如，在表面能改性单体单元为羟基苯乙烯单体的实施方式中，表面能改性单体可以具有以下结构：

在表面能改性单体为丙烯酸单体的实施方式中，表面能改性单体可以具有以下结构：

在表面能改性单体为衍生自丙烯酸-2-羟乙酯的单体的实施方式中，表面能改性单体可以具有以下结构：

然而，本领域普通技术人员将认识到的是，所描述的用于提高底层204的表面能的精确结构和示例旨在是说明性而非限制性的。更确切地说，可替代地利用任何合适单体内使底层204的表面能提高的任何合适的官能团。这些官能团都完全旨在被包括在本文描述的实施方式的范围内。

或者，表面能改性单体可用于降低底层204的表面能。在这样的实施方式中，为了降低底层204的材料的表面能，表面能改性单体内的表面能改性基元包括烷基、氟基或苄基中的一者或多者。在特定实施方式中，表面能改性基团基元可以包括直链、支链或环状烷基或氟官能团。

在一个特定实施方式中，表面能改性单体可以具有如下结构：

其中R

通过利用表面能改性单体，聚合物以及底层204的材料的表面能可以被改性，使其更接近于基板202的表面能。通过调整表面能，底层材料将被毛细力拉入结构之间的小开口中，而不是被下层材料排斥。这有助于底层填充这些间隙而没有空隙。例如，在一个实施方式中，可以使聚合物的表面能与基板202的下层材料的表面能相差约20达因/平方米(dyne/m

在一个实施方式中，发色团单体可以包括发色团基元，诸如乙烯基化合物，所述乙烯基化合物含有取代和未取代的苯基、取代和未取代的蒽基、取代和未取代的菲基、取代和未取代的萘基、取代和未取代的杂环，所述杂环含有杂原子，诸如氧、氮、硫或其组合，诸如，吡咯烷基、吡喃基、哌啶基、吖啶基、喹啉基。在这些单元中，取代基可以是任何烃基，并且可以进一步含有杂原子，所述杂原子诸如氧、氮、硫或其组合，诸如，亚烷基、酯、醚、这些的组合等，其中碳原子数量在1到12之间。

在具体实施方式中，发色团基元包括苯乙烯基、苯基、萘基、蒽基、菲基、羟基苯乙烯、乙酰氧基苯乙烯、苯甲酸乙烯酯、4-叔丁基苯甲酸乙烯酯、乙二醇苯醚丙烯酸酯、丙烯酸苯氧基丙酯、N-甲基马来酰亚胺、丙烯酸2-(4-苯甲酰基-3-羟基苯氧基)乙酯、丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸9-蒽基甲酯、9-乙烯基蒽、2-乙烯基萘、N-乙烯基邻苯二甲酰亚胺、N-(3-羟基)苯基甲基丙烯酰胺、N-(3-羟基-4-羟基羰基苯基偶氮)苯基甲基丙烯酰胺、N-(3-羟基-4-乙氧基羰基苯基偶氮)苯基甲基丙烯酰胺、N-(2,4-二硝基苯基氨基苯基)马来酰亚胺、3-(4-乙酰氨基苯基)偶氮-4-羟基苯乙烯、3-(4-乙氧基羰基苯基)偶氮-乙酰乙酰氧基甲基丙烯酸乙酯、3-(4-羟基苯基)偶氮-乙酰乙酰氧基甲基丙烯酸乙酯、3-(4-磺基苯基)偶氮乙酰乙酰氧基甲基丙烯酸乙酯的四氢硫酸铵盐、它们的组合等。然而，可替代地使用具有发色团基元以吸收入射光并防止光被反射的任何合适的单体，并且所有此类单体完全旨在包括在本文所述的实施方式的范围内。

在发色团基元包括苯基的实施方式中，发色团基团204可以具有以下结构：

在发色团基元204包括蒽基的实施方式中，发色团基团204可以具有以下结构：

在发色团基元包括菲基的实施方式中，发色团基元可以具有以下结构：

/>

交联单体可用于使单体与聚合物交联以改变底层204的溶解度，并且可任选地具有酸敏(acid labile)基团。在一些实施方式中，底层204的聚合物包括约1-20个交联基元，而在其他实施方式中，底层204的聚合物包括约1-10个交联基元。在一个特定实施方式中，交联单体可以包括烃链，烃链还包括例如交联基元，诸如羟基、羧酸基团、羧酸酯基团、环氧基团、氨基甲酸酯基团、酰胺基团、缩水甘油醚基团、烷基氧化物基团、烯烃基团、炔烃基团、三氮烯基团、它们的组合等。可以使用的交联单体的具体示例包括：聚羟基苯乙烯；聚(羟基萘)；聚(甲基)丙烯酸酯；聚芳酯；聚酯；聚氨酯；醇酸树脂(脂肪族聚酯)；聚(羟基苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯)；通过使以下单体中的至少一者聚合而获得的均聚物和/或共聚物：苯乙烯、羟基苯乙烯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸、聚(羟基苯乙烯-苯乙烯-甲基丙烯酸酯)、聚(羟基苯乙烯-苯乙烯-甲基丙烯酸酯)、聚(4-羟基苯乙烯)以及聚(均苯四酸二酐-乙二醇-环氧丙烷)。

在一个特定实施方式中，交联单体可以具有以下结构：

其中R

在替代实施方式中，交联单体可以具有以下结构：

其中R

在一些实施方式中，交联单体具有在暴露于热能时交联的交联基元。在暴露于热能时交联的此类交联基元包括选自-OH、-OR、-ROH、-R(OH)

在一个实施方式中，表面能改性单体可以在聚合物内具有约1％至约100％(诸如，约90％)的负载量(loading)。此外，发色团单体在聚合物中的负载量可介于约0％至约100％之间(诸如，当表面能改性单体也可用作发色团单体时)，诸如，约5％，并且交联单体可具有约0％至约100％的负载量(诸如，当表面能改性单体也可用作交联单体时)，诸如，约5％。然而，这些描述旨在是说明性的，因为可以使用聚合物的各种单体之间的任何合适的负载量，并且所有此类负载完全旨在包括在本文所述的实施方式的范围内。

催化剂可以是用于产生化学活性物质并引发聚合物树脂的聚合物之间的交联反应的化合物，并且可以是，例如，热致酸产生剂、光致酸产生剂或光致产碱剂、它们的合适组合等。在催化剂为热致酸产生剂的实施方式中，当对底层204施加足够的热量时，催化剂将产生酸。热致酸产生剂的具体示例包括：丁磺酸；三氟甲磺酸；纳米氟丁磺酸；硝基苄基甲苯磺酸盐，诸如2-硝基苄基甲苯磺酸盐、2,4-二硝基苄基甲苯磺酸盐、2,6-二硝基苄基甲苯磺酸盐、4-硝基苄基甲苯磺酸盐；苯磺酸盐，诸如2-三氟甲基-6-硝基苄基4-氯苯磺酸盐、2-三氟甲基-6-硝基苄基4-硝基苯磺酸盐；苯酚磺酸酯，诸如4-甲氧基苯磺酸苯基酯；有机酸的烷基铵盐，诸如10-樟脑磺酸的三乙基铵盐；它们的组合等。

在催化剂为光致酸产生剂的实施方式中，催化剂可以包括卤代三嗪、鎓盐、重氮盐、芳族重氮盐、鏻盐、锍盐、碘鎓盐、酰亚胺磺酸盐、肟磺酸盐、重氮二砜、二砜、邻硝基苄基磺酸盐、磺化酯、卤代磺酰氧基二甲酰亚胺、重氮二砜、α-氰氧基胺磺酸盐、亚胺磺酸盐、酮重氮砜、磺酰基重氮酯、1,2-二(芳基磺酰基)肼、硝基苄基酯和s-三嗪衍生物、它们的合适组合等。

可以使用的光致酸产生剂的具体示例包括：α-(三氟甲基磺酰氧基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二甲酰亚胺(α-(trifluoromethylsulfonyloxy)-bicyclo[2.2.1]hept-5-ene-2,3-dicarboximide，MDT)；N-羟基-萘酰亚胺(N-hydroxy-naphthalimide，DDSN)；苯偶姻甲苯磺酸盐；叔丁基苯基-α-(对甲苯磺酰氧基)-乙酸盐和叔丁基-α-(对甲苯磺酰氧基)-乙酸盐；三芳基锍和二芳基碘鎓六氟锑酸盐；六氟砷酸盐；三氟甲磺酸盐；全氟辛烷磺酸碘鎓；N-樟脑磺酰氧基萘酰亚胺；N-五氟苯基磺酰氧基萘酰亚胺；离子碘鎓磺酸盐，诸如，二芳基碘鎓(烷基或芳基)磺酸盐和双-(二叔丁基苯基)碘鎓樟脑磺酸盐；全氟烷磺酸盐，诸如，全氟戊磺酸盐、全氟辛烷磺酸盐、全氟甲磺酸盐；芳基(例如，苯基或苄基)三氟甲磺酸盐，诸如，三苯基锍三氟甲磺酸盐或双-(叔丁基苯基)碘鎓三氟甲磺酸盐；邻苯三酚衍生物(例如，邻苯三酚的三甲磺酸盐)；羟基酰亚胺的三氟甲磺酸盐；α'-双-磺酰基-重氮甲烷；硝基取代的苯甲醇的磺酸盐、萘醌-4-二叠氮化物；烷基二砜等。

在其他实施方式中，催化剂可以是光致产碱剂。在这样的实施方式中，光致产碱剂可以包括：季铵二硫代氨基甲酸盐；氨基酮；含肟-氨基甲酸酯的分子，诸如，二苯甲酮肟六亚甲基二氨基甲酸酯、四有机基硼酸铵盐和N-(2-硝基苄氧基羰基)环胺；它们的合适组合等。

在具体实施方式中，催化剂可以利用胺，其会抑制例如酸官能团的酸性。因此，酸将通过去除胺而产生，诸如，通过在例如烘烤过程中，使胺蒸发。在此实施方式中，催化剂可以具有以下结构：

除了上述聚合物树脂和可选的催化剂之外，底层204还包括交联剂。如以下更详细描述的，基础交联剂与底层204的聚合物树脂的聚合物发生反应，以使聚合物树脂的聚合物交联。这种交联响应于聚合物树脂的聚合物和交联剂暴露于足够的热能而发生，以促进聚合物树脂的聚合物与本文所述的交联剂的交联。这种交联有助于增加底层材料的交联密度。用于响应于热能而使聚合物树脂的聚合物交联的合适的交联剂包括交联基元，诸如，环氧基(ROR)、酯(R-COOR)基、醚(R-OR)、甲苯磺酸基(R-OT)、-C＝CH、-C≡C、SH或酸酐，其中R可以是具有1至10个碳原子的烷基、苄基、二烯基、烯丙基、苯基或杂环基。此外，聚合物树脂的聚合物与交联剂的交联可以通过使聚合物树脂的聚合物与响应于暴露于光能而与聚合物发生反应的光敏性交联剂交联来实现。合适的光敏性交联剂可以包括一种或多种光敏性交联基元，诸如，-CH＝CH2、-CH＝CH-CH＝CH2、丙烯酸酯(-CO-CH＝CH2)、环状亚烷基等。这种交联有助于增加底层材料的交联密度。此外，光敏性交联剂还可以相互交联，以进一步增加底层204的材料的密度。在一些实施方式中，合适的交联剂包括来自于前两句所述的每种类型的基元的基元。

在一个实施方式中，交联剂可以是基于三聚氰胺的试剂、基于脲的试剂、基于亚乙基脲的试剂、基于丙烯脲的试剂、基于甘脲的试剂、具有羟基的脂肪环烃、羟烷基或它们的组合、脂肪环烃的含氧衍生物、甘脲化合物、醚化氨基树脂、聚醚多元醇、聚缩水甘油醚、乙烯基醚、三嗪、烯烃和炔烃、它们的组合等。

可用作交联剂的材料的具体示例包括：三聚氰胺；乙酰胍胺；苯并胍胺；尿素；亚乙基脲或甘脲与甲醛；甘脲与甲醛和低级醇的组合；六甲氧基甲基三聚氰胺；双甲氧基甲基脲；双甲氧基甲基双甲氧基乙烯脲；四甲氧基甲基甘脲和四丁氧基甲基甘脲；单羟甲基化甘脲、二羟甲基化甘脲、三羟甲基化甘脲或四羟甲基化甘脲；单甲氧基甲基化甘脲、二甲氧基甲基化甘脲、三甲氧基甲基化甘脲和/或四甲氧基甲基化甘脲；单乙氧基甲基化甘脲、二乙氧基甲基化甘脲、三乙氧基甲基化甘脲和/或或四乙氧基甲基化甘脲；单-丙氧基甲基化甘脲、二-丙氧基甲基化甘脲、三-丙氧基甲基化甘脲和/或四-丙氧基甲基化甘脲；和单-丁氧基甲基化甘脲、二-丁氧基甲基化甘脲、三-丁氧基甲基化甘脲和/或四-丁氧基甲基化甘脲；2,3-二羟基-5-羟甲基降冰片烷；2-羟基-5,6-双(羟甲基)降冰片烷；环己烷二甲醇；3,4,8-三羟基三环癸烷或3,4,9-三羟基三环癸烷；2-甲基-2-金刚烷醇；1,4-二恶烷-2,3-二醇和1,3,5-三羟基环己烷；四甲氧基甲基甘脲；甲基丙基四甲氧基甲基甘脲和甲基苯基四甲氧基甲基甘脲；2,6-双(羟甲基)对甲酚；N-甲氧基甲基-或N-丁氧基甲基-三聚氰胺。此外，可以通过使甲醛或甲醛和低级醇与含氨基的化合物(诸如，三聚氰胺、乙酰胍胺、苯并胍胺、脲、亚乙基脲和甘脲)发生反应，并将氨基的氢原子用羟甲基或低级烷氧基甲基取代而获得化合物，示例是六甲氧基甲基三聚氰胺、双甲氧基甲基脲、双甲氧基甲基双甲氧基乙烯脲、四甲氧基甲基甘脲和四丁氧基甲基甘脲、甲基丙烯酸3-氯-2-羟丙酯和甲基丙烯酸的共聚物、甲基丙烯酸3-氯-2-羟丙酯和甲基丙烯酸环己酯和甲基丙烯酸的共聚物、甲基丙烯酸3-氯-2-羟丙酯和甲基丙烯酸苄酯和甲基丙烯酸的共聚物、双酚A-二(3-氯-2-羟丙基)醚、苯酚酚醛清漆聚合物的聚(3-氯-2-羟丙基)醚、季戊四醇四(3-氯-2-羟丙基)醚、三羟甲基甲烷三(3-氯-2-羟丙基)醚苯酚、双酚A-二(3-乙酰氧基-2-羟丙基)醚、苯酚酚醛聚合物的聚(3-乙酰氧基-2-羟丙基)醚、季戊四醇四(3-乙酰氧基-2-羟丙基)醚、季戊四醇聚(3-氯乙酰氧基-2-羟丙基)醚、三羟甲基甲烷三(3-乙酰氧基-2-羟丙基)醚、它们的组合等。

根据本公开的实施方式可用作交联剂的材料的其他具体示例包括：基于通过R-X官能化的丙烯酸酯单体的丙烯酸酯聚合物(其中R＝-C

此外，本领域普通技术人员将认识到的是，上面列出的关于可以在聚合物树脂中使用的化合物的结构和基团的精确示例，包括聚合物、交联剂以及催化剂只是说明性的，并不旨在列出所有可能使用的结构或基团。可以在聚合物树脂中使用的化合物的任何合适的替代结构和任何合适的替代基团，包括聚合物、交联剂以及催化剂，以及所有此类结构和基团完全旨在包括在本文描述的实施方式的范围内。

例如，根据另一个实施方式，层204包括不是BARC材料的材料。例如，层204可以是旋涂材料，诸如，旋涂碳(spin on carbon，SoC)硬掩模。随着半导体器件的不断按比例缩小，多重光刻图案化工艺适于打印小于单次曝光光刻分辨率极限的特征。在多重图案化工艺中，通常使用旋涂(spin-on-coating，SOC)层来使形貌特征平滑，使得随后在SOC层上形成的光刻胶层表现出较小的实质性厚度变化。在一些实施方式中，旋涂材料包括可以在高温下交联的前体聚合物。在一些实施方式中，前体聚合物含有可交联的官能团，诸如，-OH、-SH、-NH

如上所述，已经观察到，随着EOP要求的日益严格和间距尺寸的不断减小，光刻胶的完全显影，特别是在光刻胶层与下部的底层或下层之间的界面附近，变得更具挑战性。例如，当曝光的光刻胶显影不完全时，光刻胶残留物，例如，光刻胶浮渣，会留在不希望出现的地方，并且可能会导致线宽粗糙度(line width roughness，LWR)和局部临界尺寸均匀性(local critical dimension uniformity，LCDU)发生不希望的变化。LWR或LCDU的这种不希望的变化可能会导致产品良率的不希望降低。根据本文所述的实施方式，提供了在图案化之前或之后以减轻或补救光刻胶的不完全显影的方式改造光刻胶层的方法，从而提高在光刻图案化工艺过程中转移到光刻胶的图案的质量。

不受理论束缚，认为根据本文所述的实施方式的方法促进酸(例如，H+基元)从下层迁移或扩散到上覆的光刻胶层中。根据本公开的一些实施方式，存在于光刻胶层中的源自下层的酸的量超过由最初存在于施加到下层的光刻胶层中的酸产生剂产生的酸的量。根据本公开的实施方式，从下层扩散到光刻胶层中的酸与光刻胶层相互作用，使得暴露于图案化辐射的光刻胶层的部分在显影剂中的溶解度增加。根据一些实施方式，光刻胶的溶解度在整个光刻胶的深度和/或在光刻胶层的横向尺寸上更均匀。这种光刻胶在显影剂中的溶解度增加和/或在光刻胶的整个深度或横向尺寸上的更均匀的溶解度降低了在光刻胶显影后不希望的光刻胶残留物留在不希望的位置的可能性。这种不需要的光刻胶残留物的减少将使LWR和/或LCDU发生不需要的变化的程度降低，从而提高产品良率。

图1A示出了根据本公开的一些方面的用于使工件200图案化的方法100的流程图。方法100仅是示例，并且不旨在将本公开限制在权利要求中明确记载的内容之外。可以在方法100之前、过程中以及之后提供额外的操作，并且可以以不同于图1A所示的顺序替换、去除或完成所描述的一些操作。方法100的中间步骤参照图2至图7所示的工件200的横截面图进行描述。为了清楚和易于说明，图中的一些要素已被简化。

参考图1A中的方框102、图1B中的方框120并且参考图2，提供(或接收)包括基板202的工件200用于图案化。基板202可以包包括元素(单元素)半导体，诸如，硅和/或锗；化合物半导体，诸如，碳化硅、砷化镓、磷化镓、磷化铟、砷化铟，和/或锑化铟；合金半导体，诸如，SiGe、GaAsP、AlInAs、AlGaAs、GaInAs、GaInP，和/或GaInAsP；非半导体材料，诸如，钠钙玻璃、熔融硅石、熔融石英，和/或氟化钙(CaF

基板202可以是具有均匀组合物的单层材料；或者，基板202可以包括具有适用于IC器件制造的相似或不同组合物的多个材料层。在一个示例中，基板202可以是绝缘体上硅(silicon-on-insulator，SOI)基板，其具有形成在氧化硅层上的半导体硅层。在其他示例中，诸如，图2中描述的示例，基板202包括导电层或特征203，例如，金属层，或特征203、半导体层、介电层、其他层，和/或它们的组合。

基板202可以包括在其上形成的各种电路特征，包括，例如，场效应晶体管(fieldeffect transistor，FET)、金属氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide semiconductorfield effect transistor，MOSFET)、CMOS晶体管、高压晶体管、高频晶体管、双极结型晶体管、二极管、电阻器、电容器、电感器、变容二极管、其他合适的器件，和/或它们的组合。

在基板202包括FET的一些实施方式中，在基板202上形成各种掺杂区，诸如，源极/漏极区。掺杂区可以掺杂有p型掺杂剂，诸如，磷或砷，和/或n型掺杂剂，诸如，硼或BF

参考图1A中的方框104、图1B中的方框122以及图2、图8以及图9，底层204(本文也称为下层)形成在基板202上，例如，在基板202上方或当导电层203存在于基板202中或基板202上时形成成在导电层203上方。在一些实施方式中，底层204是旋涂涂层，例例如，底部抗反射涂层(BARC)，其组合物被选择为使在随后将在底层204上形成的光刻胶层(例如，图3、图5以及图6中的光刻胶层214)曝光期间实施的光源的反射率最小化。可以通过将BARC旋涂到基板202的顶面(或多层基板202的最顶层材料层的顶面)上并在高温下烘烤或使BARC暴露在光线下来形成底层204，这将在下文更详细地描述。在其他实施方式中，底层204可以是除BARC之外的旋涂材料，例如，旋涂碳硬掩模材料。根据本公开的实施方式，形成在基板上的下层具有小于约100埃的厚度。尽管根据本公开的实施方式包括利用厚于约100埃的下层的方法，但与下层厚度超过

如上所述，基板202可以是非半导体材料。例如，基板202可以是金属氧化物，诸如，氧化钛、氧化铪、氧化钇、氧化镧、氧化锶钛、氧化铪硅、氧氮化铪硅、氧化铪钽、氧化铪钛、氧氮化铪铝、氧化铪锆、氮化钛硅或氧化铝，或金属氮化物，诸如，氮化钛、氮氧化钛硅、氮化钽氮化钨或氮化钼，根据本文所述实施方式将在其中形成紧密间隔的特征或开口。这些和所有其他合适的基板材料可以替代地使用，并且所有此类材料完全旨在包括在所描述的实施方式的范围内。底层204被施加到基板202上方，并且可以填充基板的特征之间的区域，以准备施加光刻胶层214，如图3、图5以及图6所示。在一个实施方式中，底层204是底部抗反射涂层，顾名思义，其用于防止能量(例如光)在光刻胶层214的曝光过程中不受控制和不希望地反射回上覆的光刻胶层214中，从而防止反射光在光刻胶层214的不合需要的区域中引起反应。另外，底层204可用于在基板202上方提供平坦表面，并且在基板202上或中提供特征，这有助于减少以一定角度撞击光刻胶层214的能量的负面影响。

然而，本领域普通技术人员将认识到的是，作为底层204的BARC仅是一个说明性实施方式，并不旨在将底层204限制为BARC。更确切地说，底层204的材料可以用于其他用途，诸如，对于间隙填充，用于减轻化学机械抛光工艺、蚀刻工艺、注入工艺的影响的材料，或者甚至用作光刻胶。底层204的材料可以用于任何合适的目的，并且所有此类目的完全旨在包括在实施方式的范围内。

根据本公开的实施方式，底层204包括光致酸产生剂，诸如，一种或多种上述光致酸产生剂。在一些实施方式中，光致酸产生剂是含氟的光致酸产生剂。与不含氟的光致酸产生剂对其他材料(例如底层204的聚合物)的吸引力相比，光致酸产生剂的氟使光致酸产生剂对/与底层204中的其他材料具有较低的吸引力(氢键吸引力、范德华吸引力、偶极吸引力等)。这种减小的吸引力允许含氟的光致酸产生剂在底层内上升到比不含氟的相同光致酸产生剂更大的程度。例如，在此实施方式中，光致酸产生剂包括任何上述光致酸产生剂，其含氟或已被改性，以将一个或多个官能团替换为使光致酸产生剂对底层中的其他材料的吸引力低于由不含氟或其他低吸引力元素的相同光致酸产生剂表现出的对其他材料的吸引力的官能团。例如，不含氟的光致酸产生剂的官能团可以被含氟官能团取代。含氟官能团的示例包括满足化学式-(CH

可用于根据本公开的实施方式的光致酸产生剂的一些具体示例包括光致酸产生剂，这些光致酸产生剂在暴露于光照时根据一般反应产生酸(H+)：

其中R是芳族碳环，或直链或环状烷基/烷氧基/氟链，具有1-6个碳原子，或直链或环状烯烃、炔烃、羟基、酮、醛、碳酸酯、羧酸、酯、醚、酰胺、胺、亚胺、酰亚胺、叠氮化物、硝酸盐、腈、亚硝酸盐，或具有1-6个碳原子的硫醇官能团。R和R2还可以包括-Cl；-Br；-I；-NO

可用于本公开的实施方式的含氟光致酸产生剂的具体示例包括具有下式的全氟-1-丁磺酸三苯基锍：

具有下式的(4-氟苯基)二苯基三氟甲磺酸锍：

以及具有下式的三-(4-叔丁基苯基)锍三氟甲磺酸盐：

根据其他实施方式，下层204包括热致酸产生剂。热致酸产生剂是一种响应于暴露于热能而产生酸的材料。根据本公开的实施方式，底层204包括热致酸产生剂(thermalacid generator，TAG)，诸如，一种或多种上述热致酸产生剂。在一些实施方式中，热致酸产生剂是含氟的热致酸产生剂。与不含氟的热致酸产生剂对其他材料(例如，底层204的聚合物)的吸引力相比，热致酸产生剂的氟使热致酸产生剂对/与底层204中的其他材料具有较低的吸引力(氢键吸引力、范德华吸引力、偶极吸引力等)。这种减小的吸引力允许含氟热致酸产生剂在底层内上升到比不含氟的相同的热致酸产生剂更大的程度。例如，在此实施方式中，热致酸产生剂包括任何上述热致酸产生剂，其含氟或已被改性，以将一个或多个官能团替换为使热致酸产生剂对底层中的其他材料的吸引力低于由不含氟或其他低吸引力元素的相同热致酸产生剂表现出的对其他材料的吸引力的官能团。例如，不含氟的热致酸产生剂的官能团可以被含氟官能团取代。含氟官能团的示例包括满足化学式-(CH

可用于根据本公开的实施方式的热致酸产生剂的一些具体示例包括在暴露于热能(例如，在90℃至400℃烘烤)时产生酸(H+)的热致酸产生剂。合适的热致酸产生剂的示例包括具有通式CF

可用于本公开的实施方式的含氟热致酸产生剂的具体示例包括可由下式表示的九氟丁磺酸四丁基铵：

和由下式表示的热致酸产生剂：

R-CF

其中R

以上对光致酸产生剂和热致酸产生剂的描述可以设想，光致酸产生剂或热致酸产生剂是包括下层204材料(例如，聚合物、单体、交联剂和/或催化剂)和光致酸产生剂或热致酸产生剂的混合物的组分。根据本公开的其他实施方式，可以将响应于暴露于电磁辐射而产生酸的光致酸产生剂的官能团或响应于暴露于热能而产生酸的热致酸产生剂的官能团引入到下层204的聚合物或单体中。

根据本公开的实施方式，存在于下层204中的光酸产生剂或热致酸产生剂的量足以确保在光致酸产生剂被光能激活或热致酸产生剂被热能激活后下层204中的酸浓度在0.01-1wt％。根据本公开的实施方式不限于这些量的光致酸产生剂或热致酸产生剂。例如，可以使用更少或更多量的这些酸产生剂。当酸产生剂产生使低于0.01wt％的酸存在于底层中的酸量时，本公开的实施方式的有益效果可能会减少。当酸产生剂产生使超过1.0％的酸存在于底层204中的酸量时，可能会使施加在底层204上方的光刻胶层发生过早的化学变化。光刻胶层发生过早的化学变化会使光刻胶层不太容易受到精确图案化的影响。

参考图1A中的操作106、图1B中的操作124以及图5和图6，根据本公开的实施方式，在操作104中形成下层204之后，光致酸产生剂(操作106)或热致酸产生剂(操作124)的一部分迁移到下层204的上表面205。光致酸产生剂或热致酸产生剂中存在氟或其他低吸引力元素或基团促进光致酸产生剂或热致酸产生剂迁移或漂浮到下层204的上表面。

在图1A中的操作108和图1B中的操作126，通过在约90℃至400℃之间的温度下烘烤底层来促进底层204的聚合物(例如，BARC聚合物)与底层204中的交联剂的交联。参见图5和图6。在一些实施方式中，底层204的烘烤进行30秒至240秒。根据本公开的实施方式不限于在上述温度范围内或上述时间内烘烤底层。例如，高于或低于上述范围的温度可用于促进底层聚合物与底层204中的交联剂的交联。此外，底层的烘烤可在高于或低于上述范围的时间段内进行，以使用底层204中的交联剂促进底层的交联。根据本公开的实施方式，一部分光致酸产生剂或热致酸产生剂的迁移也可以在操作108期间或在操作108之后发生。根据本公开的一些实施方式，可以调整烘烤温度曲线，包括温度和时间长度，以影响光致酸产生剂通过下层的迁移。例如，通过改变烘烤温度，可以增加或减少光致酸产生剂通过下层的迁移。

根据本公开的另一个实施方式，通过多步烘烤工艺来促进底层的聚合物与底层204中的交联剂的交联。多步烘烤工艺的一个示例包括在第一烘烤步骤中在90℃至180℃的温度范围内烘烤底层约30秒至180秒的时间段，然后在第二烘烤步骤在180℃至400℃的温度范围内烘烤底层30秒至180秒的时间段。根据本公开的实施方式不限于上述多步烘烤工艺。例如，第一烘烤步骤的温度和时间段可以落在上述范围之外。此外，第二烘烤步骤的温度和时间段可以落在上述范围之外。

根据采用热烘烤来促进底层204的聚合物和底层204的交联剂的交联的本公开的实施方式，底层204的聚合物与交联剂的量的重量比在4:1至1:4的范围内。当底层204的聚合物与交联剂的量的重量比大于约4:1时，可能发生底层聚合物的过度交联。当底层204的聚合物与交联剂的量的重量比小于约1:4时，可能会出现底层聚合物的不充分交联。

现在参考图1A、图2至图7、图9以及其中下层包括光致酸产生剂(photo acidgenerator，PAG)的实施方式进行以下描述。图9示出了根据本公开的实施方式的方法，其中底层204包括光致酸产生剂。相比之下，图8示出了根据本公开的实施方式的方法，其中底层204包括热致酸产生剂。下面将单独描述根据图8的实施方式。

根据图9的其他实施方式，通过使底层204暴露于电磁能，例如，光，可以促进基层204的聚合物与交联剂的交联。可用于促进这种交联的光的示例包括波长在10nm至1000nm范围内的光。曝光进行一段足以达到所需交联水平的时间。例如，当光源具有1毫焦耳至500毫焦耳的强度时，曝光可以进行约1至600秒的时间段。用于这种曝光的光可以是单一波长的光、具有几个波长的光或宽带光。根据这些实施方式，底层204的聚合物与交联剂的量的重量比在4:1至1:4的范围内。

当利用光能促进交联剂和底层204的聚合物之间的交联时，可以利用多个曝光步骤来完成曝光。例如，在一个实施方式中，第一次曝光发生在图8中底层204形成之后和光刻胶层214(或硬掩模层)形成之前，且第二次曝光发生在对底层204进行图案化之后，在对金属层203或基板202进行蚀刻之前。根据本公开的实施方式不限于此类多步曝光工艺。例如，根据本公开的一些实施方式仅利用上述曝光步骤之一。当利用多步曝光时，每一步所用的光的波长可以相同或可以不同。此外，每个单独的曝光步骤的时间长度可以相同或可以不同。例如，当利用两步曝光工艺时，第一个曝光步骤的曝光和第二个步骤的曝光可以在光源强度在约1mJ至500mJ时进行约1秒至约600秒的时间段。根据本公开的实施方式，使底层204暴露于电磁能以使底层204的聚合物交联不会导致光致酸产生剂产生酸。

参考图1A中的方框110、图3以及图9，在底层204上方形成光刻胶(photoresist，PR)层214。光刻胶层214可以包括任何光刻敏感的抗蚀剂材料，并且在许多实施方式中，光刻胶层214包括对辐射源(例如，UV光、深紫外(deep ultraviolet，DUV)辐射，和/或EUV辐射)敏感的光刻胶材料。然而，本公开的原理同样适用于电子束抗蚀剂和其他直写抗蚀剂材料。光刻胶层214可以是正性或负性抗蚀剂材料，并且可以具有多层结构。此外，光刻胶层214可以用化学放大(chemical amplification，CA)抗蚀剂材料来实现。在一个实施方式中，正性CA抗蚀剂材料包括在聚合物暴露于酸性基元之后变得可溶于显影剂的聚合物材料(未描绘)。或者，负性CA抗蚀剂材料包括在聚合物暴露于酸性基元后变得不溶于显影剂的聚合物材料(未描绘)。

在一个实施方式中，光刻胶层214包括光刻胶聚合物树脂以及光刻胶溶剂中的一种或多种光活性组分(photoactive component,PAC)，诸如，光致酸产生剂、光致产碱剂或光自由基产生剂。在一个实施方式中，光刻胶聚合物树脂可以包括烃结构(诸如，脂环烃结构)，其含有在与酸、碱或自由基混合时会分解或以其他方式发生反应的一个或多个基团(例如，酸敏基团)。在一个实施方式中，烃结构包括形成光刻胶聚合物树脂的骨骼骨架的重复单元。此重复单元可以包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、巴豆酸酯、乙烯基酯、马来酸二酯、富马酸二酯、衣康二酯、(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯酰胺、苯乙烯、乙烯基醚、它们的组合等。

可用于烃结构的重复单元的具体结构包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸乙酰氧基乙酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸2-甲氧基乙酯、丙烯酸2-乙氧基乙酯、丙烯酸2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸苄酯、2-烷基-2-金刚烷基(甲基)丙烯酸酯或二烷基(1-金刚烷基)甲基(甲基)丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸正己酯、2-甲基丙烯酸乙基己酯、甲基丙烯酸乙酰氧基乙酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸2-甲氧基乙酯、甲基丙烯酸2-乙氧基乙酯、甲基丙烯酸2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸3-氯-2-羟丙酯丙烯酸酯、甲基丙烯酸3-乙酰氧基-2-羟丙酯、甲基丙烯酸3-氯乙酰氧基-2-羟丙酯、巴豆酸丁酯、巴豆酸己酯等。乙烯基酯的示例包括乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、甲氧基乙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、马来酸二甲酯、马来酸二乙酯、马来酸二丁酯、富马酸二甲酯、富马酸二乙酯、富马酸二丁酯、衣康酸二甲酯、衣康酸二乙酯、衣康酸二丁酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、乙基丙烯酰胺、丙基丙烯酰胺、正丁基丙烯酰胺、叔丁基丙烯酰胺、环己基丙烯酰胺、2-甲氧基乙基丙烯酰胺、二甲基丙烯酰胺、二乙基丙烯酰胺、苯基丙烯酰胺、苄基丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、甲基甲基丙烯酰胺、乙基甲基丙烯酰胺、丙基甲基丙烯酰胺、正丁基甲基丙烯酰胺、叔丁基甲基丙烯酰胺、环己基甲基丙烯酰胺、2-甲氧基乙基甲基丙烯酰胺、二甲基甲基丙烯酰胺、二乙基甲基丙烯酰胺、苯基甲基丙烯酰胺、苄基甲基丙烯酰胺、甲基乙烯基醚、丁基乙烯基醚、己基乙烯基醚、甲氧基乙基乙烯基醚、二甲基氨基乙基乙烯基醚和类似。苯乙烯的示例包括苯乙烯、甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、三甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、异丙基苯乙烯、丁基苯乙烯、甲氧基苯乙烯、丁氧基苯乙烯、乙酰氧基苯乙烯、氯代苯乙烯、二氯代苯乙烯、溴代苯乙烯、苯甲酸乙烯基甲酯、α-甲基苯乙烯、马来酰亚胺、乙烯基吡啶、乙烯基吡咯烷酮、乙烯基咔唑、它们的组合等。

在一个实施方式中，烃结构的重复单元也可以具有取代到其中的单环或多环烃结构，或者单环或多环烃结构可以是重复单元，以形成脂环烃结构。可以使用的单环结构的具体示例包括二环烷烃、三环烷烃、四环烷烃、环戊烷、环己烷等。可以使用的多环结构的具体示例包括金刚烷、降冰片烷、异冰片烷、三环癸烷、四环十二烷等。

将分解的基团，也称为离去基团或酸敏基团，附接到烃结构，以便与酸/碱/自由基发生反应，从而改变光刻胶的化学性质。在一个实施方式中，将分解的基团可以是羧酸基团、氟化醇基团、酚醇基团、磺酸基团、磺酰胺基团、磺酰亚氨基基团、(烷基磺酰基)(烷基羰基)亚甲基、(烷基磺酰基)(烷基-羰基)亚氨基、双(烷基羰基)亚甲基、双(烷基羰基)亚氨基、双(烷基磺酰基)亚甲基、双(烷基磺酰基)亚氨基、三(烷基羰基)亚甲基、三(烷基磺酰基)亚甲基、它们的组合等。可用于氟化醇基的具体基团包括氟化羟烷基，诸如，六氟异丙醇基。可用于羧酸基的具体基团包括丙烯酸基团、甲基丙烯酸基团等。

根据本公开的实施方式，光刻胶层包括一定量的光活性组分(PAC)，诸如，光致酸产生剂，当暴露于电磁能(诸如，EUV辐射)时能够产生一定量的酸。根据本公开的实施方式，光刻胶中存在的光致酸产生剂的量是将使产生的酸少于将从下层扩散到光刻胶中的酸的量，这将在下文中更详细地描述。换言之，从下层扩散到光刻胶层中的酸的量大于由存在于光刻胶层中的酸产生剂产生的酸的量。当光刻胶中的光致酸产生剂的量在上述量内并且光刻胶已经暴露于光能图案且在下层204中形成的酸已经扩散到光刻胶层214的底部时，光刻胶层214的底部附近的酸的浓度将大于光刻胶层214上部的酸浓度。在不受理论束缚的情况下，光刻胶层214下部的较高酸浓度将使光刻胶下部对显影剂更敏感，例如，更易溶于显影剂，从而减少显影后残留的光刻胶残留物或浮渣的量。

参考图1A中的方框112、图4以及图9，在一些实施方式中，在对光刻胶层214施用曝光前烘烤工艺之前，使光刻胶层214和下层204全面曝光于产生辐射216的辐射源。在其他实施方式中，全面曝光在对光刻胶层214施用曝光前烘烤工艺之后进行。在一些实施方式中，辐射源产生具有大约365nm波长的辐射、DUV辐射，诸如，KrF准分子激光器(波长大约248nm)或ArF准分子激光器(波长大约193nm)、EUV辐射(波长在约1nm至约100nm之间)、X射线、电子束、离子束，和/或其他合适的辐射。在方框112，曝光工艺可以在空气中、在液体中(浸没光刻)或在真空中(例如，对于EUV光刻和电子束光刻)进行。在示例性实施方式中，在方框112的曝光工艺中，使用的辐射强度和曝光时间足以使下层204中的光致酸产生剂产生酸而不足以激活光刻胶层中存在的光致酸产生剂，这会使光刻胶发生化学变化，以至于光刻胶在显影剂溶液中的溶解度被改变到不希望的程度。在一些实施方式中，光刻胶层214和下层204暴露于18mJ至80mJ的EUV能量。根据本公开的实施方式不限于在操作112中使光刻胶层214和下层204暴露于这个量的EUV能量；然而，当光刻胶层214和下层204暴露于小于18mJ的EUV能量时，光致酸产生剂将产生较少量的酸。当光刻胶层214和下层204暴露于大于80mJ的EUV能量时，光刻胶层214中存在的光致酸产生剂可以被激活并产生一定量的酸，使光刻胶层214发生化学变化并且使其在显影剂中的溶解度比所需更大。

在其他实施方式中，光刻胶层214和下层204暴露于一定量的EUV辐射，例如，大于80mJ的EUV辐射，这会使光刻胶层214中的光致酸产生剂产生酸；然而，如上所述，在这些实施方式中，光刻胶层214中存在的光致酸产生剂的量使得由光致酸产生剂产生的酸的量不足以使光刻胶化学变化到使光刻胶在显影剂中的溶解度改变的程度。

作为辐射暴露步骤112的结果，存在于下层204中的光致酸产生剂产生酸(H+)。根据一些实施方式，由下层204中的光致酸产生剂形成的酸浓度将大于在操作106中已经迁移到下层204的部分中的光致酸产生剂的酸浓度。例如，在光致酸产生剂向下层204的上表面205迁移的实施方式中，下层204的上表面205附近的酸浓度将大于下层204的其他部分中的酸浓度。

参考操作113，在操作112中由下层204中的光致酸产生剂产生的酸的一部分从下层204扩散到光刻胶层214的下部。扩散到光刻胶层214下部的酸可以与光刻胶层214的聚合物相互作用，以改变光刻胶在显影剂溶液中的溶解度的方式使光刻胶发生化学变化。酸从下层204扩散到光刻胶层214中将增加光刻胶层214下部的酸浓度，其中光刻胶层214的不完全显影会导致光刻胶残留物或浮渣残留。此外，酸从下层204扩散到光刻胶层214中可以改善酸在光刻胶层214下部的分布均匀性，这也可以降低光刻胶层204的下部显影不足并导致显影过程完成后光刻胶残留或浮渣残留的可能性。根据本公开的一些实施方式，可以调整酸扩散时的温度分布，包括温度和时间长度，以影响从下层204扩散到光刻胶层214中的酸量。例如，当酸从下层204扩散到光刻胶层214中时，通过改变下层和光刻胶层的温度，可以增加或减少扩散到光刻胶层214中的酸量。例如，当酸从下层204扩散到光刻胶层214中时，提高下层204和光刻胶层214的温度会增加扩散到光刻胶层214中的酸量。相反，当酸从下层204扩散到光刻胶层214中时，降低下层204和光刻胶层214的温度会减少扩散到光刻胶层214中的酸量。

参考图1A中的方框114以及图4，对光刻胶层214应用使用包括图案218的光掩模220的光刻技术。光掩模220可以是透射掩模或反射掩模，后者可以进一步实施分辨率增强技术，诸如，相移、离轴照明(off-axis illumination，OAI)和/或光学接近校正(opticalproximity correction，OPC)。光掩模使光刻胶层214的部分222暴露于辐射216，例如，具有13nm波长的EUV辐射，而一些部分230未暴露于辐射216。在图1A中的操作116，光刻胶层214的曝光区域222发生化学变化，包括与由光刻胶层214中的光致酸产生剂形成的酸(H+)和从下层204扩散到光刻胶层214中的酸相互作用。未曝光区域230的化学性质基本上保持不变。这些化学变化会影响在显影剂溶液中的溶解度，这将在下文中描述。

参考图5，在工件200上执行显影工艺。显影工艺使就正性抗蚀剂显影工艺而言的曝光区域222或就负性抗蚀剂显影工艺而言的未曝光区域230溶解或以其他方式将其去除。显影过程可以从曝光后烘烤过程开始。在可选的曝光后烘烤工艺之后，将显影剂施用到工件200，从而去除光刻胶层214的特定区域(曝光区域222或未曝光区域230)。对于本公开的实施方式，在光刻胶层214下部的酸的浓度增加使得光刻胶层214的曝光部分，尤其是下部，诸如，沟槽的底部，在显影剂中更易溶解。这种光刻胶在沟槽底部的显影剂中的增加的溶解度减少了在显影工艺之后留在沟槽底部的光刻胶残留物或浮渣的量。合适的正性显影剂包括四甲基氢氧化铵(TMAH)、KOH、NaOH，和/或其他合适的溶剂，且合适的负性显影剂包括溶剂，诸如，乙酸正丁酯、乙醇、己烷、苯、甲苯，和/或其他合适的溶剂。在所示实施方式中，显影剂是正性碱性溶剂，诸如，TMAH。在许多实施方式中，在显影工艺之后对工件200进行曝光后烘烤，以进一步稳定光刻胶层214的图案。

参考图6，在使用图案化光刻胶层214作为蚀刻掩模的蚀刻工艺中选择性地去除底层204(例如，BARC层)的部分。蚀刻/图案化工艺展示了对下部基板202上方的底层204和/或基板上的导电层203的蚀刻选择性。在图7所示的实施方式中，在蚀刻基板202或基板202上的导电层203之前，通过任何合适的方法从工件200去除图案化的光刻胶层214。在其他实施方式中，在蚀刻基板202或基板202上的导电层203之前不去除图案化的光刻胶层214。

参考图7，使用图案化的底层204作为掩模和蚀刻剂211来处理包括金属层203的基板202。如上所述，如果不去除图案化的光刻胶层214，则通过图案化的光刻胶层214和图案化的底层204蚀刻包括金属层203的基板202。金属层203可以包括金属，诸如，TiAlC、TiAl、TaAlC、TaAl、钨、钴、钌、铱、钼、铜、铝，或它们的组合。在图7所示的示例性实施方式中，金属层203的一部分已经通过使用图案化的底层204作为蚀刻掩模进行蚀刻而被去除。在一些实施方式中，使用任何合适的湿法蚀刻化学品和工艺来蚀刻金属层203。例如，在一些实施方式中，使用酸性或碱性溶液对金属层进行湿法蚀刻。湿法蚀刻溶液可以含有氧化剂或者可以不含氧化剂。此类湿法蚀刻溶液的示例包括众所周知的SC-1、SC-2、过氧化氢、盐酸、氨等。本公开的实施方式不限于对金属层203进行湿法蚀刻，例如，可以使用干法蚀刻工艺、RIE工艺或其他合适的蚀刻工艺或其组合来蚀刻金属层203。

应当理解的是，本公开的概念适用于在基板202上执行的任何制造工艺。在各种示例中，处理过的基板202用于制造栅叠层，制造互连结构，通过蚀刻以使翅片曝光或通过使翅片材料外延生长和/或其他合适的应用来形成非平面器件。随后，在处理基板202之后使用任何合适的方法去除底层204。

然后，可以使工件200用于附加的制造工艺。例如，工件200可用于制造集成电路芯片、片上系统(SOC)和/或其一部分，因此后续制造工艺可以形成各种无源和有源微电子器件，诸如，电阻器、电容器、电感器、二极管、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、互补金属氧化物半导体(CMOS)晶体管、双极结型晶体管(BJT)、横向扩散MOS(LDMOS)晶体管、大功率MOS晶体管、其他类型的晶体管，和/或其他电路元件。

图1B是根据本公开的方法118的另一个实施方式的流程图。图1A中示出的方法100在下层204中利用了光致酸产生剂。图1B的方法118与图1A的方法100的不同之处在于在下层204中利用的是热致酸产生剂而不是光致酸产生剂。图8描绘了本公开的一个实施方式，其中下层204包括热致酸产生剂。关于图1A的步骤102、104以及106的描述分别适用于图1B中的步骤120、122以及124，这将在下文中指出，只是在下层204中存在的是热致酸产生剂而不是光致酸产生剂。

参考图1B中的方框120和图2，提供包括基板202的工件200用于图案化。以上关于图1A和提供基板的步骤102的描述同样适用于步骤120，在此不再赘述。

参考图1B中的步骤122和图2，含有热致酸产生剂的底层204在基板202上形成，例如，在基板202上方或在导电层203(如果存在的话)上方形成。以上关于图1A和在基板上方形成有机下层的步骤104的描述同样适用于图1B中的步骤122，此处不再赘述。合适的热致酸产生剂如上文所述。

参考图1B中的操作124和图8，根据本公开的此实施方式，在操作122中形成含有热致酸产生剂的下层204之后，热致酸产生剂的一部分迁移到下层204的上表面205。热致酸产生剂中存在氟或其他低吸引力元素或基团会促进热致酸产生剂迁移或漂浮到下层204的上表面。

在图1B中的操作126，通过在约90℃至400℃的温度下烘烤底层来促进底层204的聚合物(例如，BARC聚合物)与底层204中的交联剂的交联。参见图9。在一些实施方式中，对底层204的烘烤进行30秒至240秒。根据本公开的实施方式不限于在上述温度范围内或上述时间内烘烤底层。例如，高于或低于上述范围的温度可用于促进底层聚合物与底层204中的交联剂的交联。此外，底层的烘烤可在高于或低于上述范围的时间段内进行，以便使用底层204中的交联剂促进底层的交联。根据本公开的实施方式，热致酸产生剂的一部分的迁移也可以在操作126期间或操作126之后发生。

根据本公开的另一个实施方式，通过多步烘烤工艺来促进含有热致酸产生剂的底层的聚合物与底层204中的交联剂的交联。多步烘烤工艺的一个示例包括在第一烘烤步骤中在90℃至180℃的温度范围内烘烤底层约30秒至180秒的时间段，然后在第二烘烤步骤在180℃至400℃的温度范围内烘烤30秒至180秒的时间段。根据本公开的实施方式不限于如上所述的多步烘烤工艺。例如，第一烘烤步骤的温度和时间段可以落在上述范围之外。此外，第二烘烤步骤的温度和时间段可以落在上述范围之外。

在交联操作126期间，用于促进下层204聚合物交联的热能使热致酸产生剂产生酸(H+)，如图8所示。

参考图1B中的方框128、图3以及图8，在底层204上方形成光刻胶(PR)层214。光刻胶层214可以包括任何光刻敏感的抗蚀剂材料，并且在许多实施方式中，光刻胶层214包括对辐射源(例如，UV光、深紫外(DUV)辐射和/或EUV辐射)敏感的光刻胶材料。然而，本公开的原理同样适用于电子束抗蚀剂和其他直写抗蚀剂材料。光刻胶层214可以是正性或负性抗蚀剂材料，并且可以具有多层结构。此外，光刻胶层214可以用化学放大(CA)抗蚀剂材料来实现。在一个实施方式中，正性CA抗蚀剂材料包括在聚合物暴露于酸性基元之后变得可溶于显影剂中的聚合物材料(未描绘)。或者，负性CA抗蚀剂材料包括在聚合物暴露于酸性基元后变得不溶于显影剂的聚合物材料(未描绘)。上文描述了合适的光刻胶的进一步细节。在图1B中的方框130，通过对下层204中的光刻胶层214施加曝光前烘烤而从光刻胶层214驱除溶剂。此曝光前烘烤在不会损坏沉积的光刻胶或交联的下层或使其分解的温度下进行。在90℃至150℃范围内的温度适用于这种曝光前烘烤。

参考图1B中的操作132、图3以及图8，在操作126中由下层204中的热致酸产生剂产生的酸的一部分从下层204扩散到光刻胶层214的下部。扩散到光刻胶层214下部的酸可以与光刻胶层214的聚合物相互作用，以改变光刻胶在显影剂溶液中的溶解度的方式使光刻胶发生化学变化。酸从下层204扩散到光刻胶层214中将增加光刻胶层214下部的酸浓度，其中光刻胶层214的不完全显影会导致光刻胶残留物或浮渣残留。此外，酸从下层204扩散到光刻胶层214中可以改善酸在光刻胶层214下部的分布均匀性，这也可以降低光刻胶层204的下部显影不足并导致显影过程完成后光刻胶残留或浮渣残留的可能性。根据本公开的一些实施方式，可以调整酸扩散时的温度分布，包括温度和时间长度，以影响从下层204扩散到光刻胶层214中的酸量。例如，当酸从下层204扩散到光刻胶层214中时，通过改变下层和光刻胶的温度，可以增加或减少扩散到光刻胶层214中的酸量。例如，当酸从下层204扩散到光刻胶层214中时，提高下层204和光刻胶层214的温度会增加扩散到光刻胶层214中的酸量。相反，当酸从下层204扩散到光刻胶层214中时，降低下层204和光刻胶层214的温度会减少扩散到光刻胶层214中的酸量。

参考图1A中的方框114以及图4，对光刻胶层214应用使用包括图案218的光掩模220的光刻技术。光掩模220可以是透射掩模或反射掩模，后者可以进一步实施分辨率增强技术，诸如，相移、离轴照明(OAI)和/或光学接近校正(OPC)。光掩模使光刻胶层214的部分222暴露于辐射216，例如，具有13nm波长的EUV辐射，而一些部分230未暴露于辐射216。在图1B中的操作132，光刻胶层214的曝光区域222发生化学变化，包括与由光刻胶层214中的光致酸产生剂形成的酸(H+)和已经扩散到光刻胶层214中的下层204中的热致酸产生剂产生的酸相互作用。未曝光区域230的化学性质基本上保持不变。这些化学变化会影响在显影剂溶液中的溶解度，这将在下文中描述。

根据图1B的实施方式，参考图5，在工件200上执行显影工艺。显影工艺使就正性抗蚀剂显影工艺而言的曝光区域222或就负性抗蚀剂显影工艺而言的未曝光区域230溶解或以其他方式将其去除。显影过程可以从曝光后烘烤过程开始。在可选的曝光后烘烤工艺之后，将显影剂施用到工件200，从而去除光刻胶层214的特定区域(曝光区域222或未曝光区域230)。对于本公开的实施方式，(由于酸从下层204扩散到光刻胶层214的下部)在光刻胶层214下部的酸的浓度增加使得光刻胶层214的曝光部分，尤其是曝光的下部，诸如，沟槽的底部，在显影剂中更易溶解。这种光刻胶在沟槽底部的显影剂中的增加的溶解度减少了在显影工艺之后留在沟槽底部的光刻胶残留物或浮渣的量。合适的正性显影剂包括四甲基氢氧化铵(TMAH)、KOH、NaOH，和/或其他合适的溶剂，且合适的负性显影剂包括溶剂，诸如，乙酸正丁酯、乙醇、己烷、苯、甲苯，和/或其他合适的溶剂。在所示实施方式中，显影剂是正性碱性溶剂，诸如，TMAH。在许多实施方式中，在显影工艺之后对工件200进行曝光后烘烤，以进一步稳定光刻胶层214的图案。

根据图1B的实施方式，参考图6，在使用图案化的光刻胶层214作为蚀刻掩模的蚀刻工艺中选择性地去除底层204(例如，BARC层)的部分。蚀刻/图案化工艺展示了对下部基板202上方的底层204和/或基板上的导电层203的蚀刻选择性。在图7所示的实施方式中，在蚀刻基板202或基板202上的导电层203之前，通过任何合适的方法从工件200去除图案化的光刻胶层214。在其他实施方式中，在对基板202或基板202上的导电层203进行蚀刻之前不去除图案化的光刻胶层214。

根据图1B的实施方式，参考图7，使用图案化的底层204作为掩模和蚀刻剂211来处理包括金属层203的基板202。如上所述，如果不去除图案化的光刻胶层214，则通过图案化的光刻胶层214和图案化的底层204对包括金属层203的基板202进行蚀刻。金属层203可以包括金属，诸如，TiAlC、TiAl、TaAlC、TaAl、钨、钴、钌、铱、钼、铜、铝，或它们的组合。在图7所示的示例性实施方式中，金属层203的一部分已经通过使用图案化的底层204作为蚀刻掩模进行蚀刻而被去除。在一些实施方式中，使用任何合适的湿法蚀刻化学品和工艺来蚀刻金属层203。例如，在一些实施方式中，使用酸性或碱性溶液对金属层进行湿法蚀刻。湿法蚀刻溶液可以含有氧化剂或者可以不含氧化剂。此类湿法蚀刻溶液的示例包括众所周知的SC-1、SC-2、过氧化氢、盐酸、氨等。本公开的实施方式不限于对金属层203进行湿法蚀刻，例如，可以使用干法蚀刻工艺、RIE工艺或其他合适的蚀刻工艺或其组合来蚀刻金属层203。

应当理解的是，本公开的概念适用于在基板202上执行的任何制造工艺。在各种示例中，处理过的基板202用于制造栅叠层，制造互连结构，通过蚀刻以使翅片曝光或通过使翅片材料外延生长和/或其他合适的应用来形成非平面器件。随后，在处理基板202之后使用任何合适的方法去除底层204和可选的硬掩膜层。

然后，可以使工件200用于附加的制造工艺。例如，工件200可用于制造集成电路芯片、片上系统(SOC)和/或其一部分，因此后续制造工艺可以形成各种无源和有源微电子器件，诸如，电阻器、电容器、电感器、二极管、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、互补金属氧化物半导体(CMOS)晶体管、双极结型晶体管(BJT)、横向扩散MOS(LDMOS)晶体管、大功率MOS晶体管、其他类型的晶体管，和/或其他电路元件。

根据本公开的实施方式，包括根据图1A和图1B的实施方式，下层204和光刻胶层214可以通过任何合适的技术施加，并且在示例性实施方式中，使用旋涂(即旋涂)技术以液体形式施加。旋涂工艺可以使用离心力使液体形式的光刻胶层214以均匀的厚度分散在下层的表面上。为了便于施加，下层204或光刻胶层214可以包括溶剂，当去除此溶剂时，层体以固体或半固体形式(例如，膜)留下。溶剂可以是以下一者或多者：丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇单甲醚、γ-丁内酯、乳酸乙酯、环己酮、乙酸正丁酯、乙基酮、二甲基甲酰胺、醇(例如，异丙醇或乙醇)，或其他合适的溶剂。在沉降过程中和/或在施加后/曝光前烘烤过程中，溶剂可以作为旋涂的一部分被驱除。可以通过任何合适的设备，诸如，举例而言，热板，在适合于层体的特定组合物和所用溶剂的任何温度下实施曝光前烘烤工艺。

根据至少一个实施方式，一种方法包括提供基板和在所述基板上方形成下层。所述下层包括可交联聚合物和光致酸产生剂或热致酸产生剂。对所述下层进行热处理，以使所述下层的可交联聚合物交联。然后，在热处理过的下层上方形成光刻胶层。由所述光致酸产生剂或热致酸产生剂产生的酸从所述下层扩散到所述光刻胶层的下部。从所述下层扩散到所述光刻胶层中的酸通过从所述下层扩散到所述光刻胶层中的酸与所述光刻胶层的聚合物之间的相互作用改变了所述光刻胶层在显影剂中的溶解度。在所述光刻胶层的下部区域中增加的酸浓度可以增加所述光刻胶层在这些下部区域中的溶解度。增加所述光刻胶在这些下部区域中的溶解度可以减少显影工艺完成后残留的光刻胶残留物或浮渣的量。

根据至少一个实施方式，一种方法包括提供基板和在所述基板上方形成底层。如在前面的实施方式中，所述底层包括可交联聚合物和第一酸产生剂组分。允许所述第一酸产生剂朝向底层的上表面迁移，随后将在其上形成光刻胶层。烘烤所述底层，以使所述底层的可交联聚合物交联。所述底层由所述底层中的第一酸产生剂组分产生酸。在所述底层上方形成包括第二酸产生剂化合物的光刻胶层。由所述底层中的第一酸产生剂组分产生的第一量的酸(H+)扩散到所述光刻胶层的下部。通过使所述光刻胶层暴露于来自辐射源的辐射图案216，由所述光刻胶层中的第二酸产生剂组分产生第二量的酸。根据此实施方式，从所述底层扩散到所述光刻胶层中的第一酸量大于由所述光刻胶层中的第二酸产生剂组分产生的第二酸量。

根据至少一个实施方式，一种方法包括提供基板和在所述基板上方形成BARC层。所述BARC层包括可交联聚合物和第一光致酸产生剂组分。所述第一光致酸产生剂组分朝向所述BARC层的上表面迁移，随后将在其上形成光刻胶层。通过使所述可交联聚合物暴露于热能而使所述BARC层的可交联聚合物交联。形成在所述底层上方的光刻胶层包括第二酸产生剂组分。通过使所述第一光致酸产生剂暴露于EUV辐射，由所述BARC层中的第一光致酸产生剂组分产生酸。由所述BARC层中的第一酸产生剂组分产生的第一量的酸扩散到所述光刻胶层的下部。通过使所述光刻胶层暴露于来自辐射源的辐射图案216，由所述光刻胶层中的第二酸产生剂组分产生第二量的酸(H+)。根据此实施方式，从所述BARC层扩散到所述光刻胶层的下部的第一酸量大于由所述光刻胶层中的第二酸产生剂组分产生的第二酸量。

下面描述一些示例性实施方式：

实施方式1.一种方法，包括以下步骤：

提供基板；

在所述基板上方形成下层，其中所述下层包括可交联聚合物和光致酸产生剂或热致酸产生剂；

对所述下层进行热处理；

在热处理过的下层上方形成光刻胶层；

通过从所述下层扩散到所述光刻胶层中的酸与所述光刻胶层的聚合物之间的相互作用改变所述光刻胶层在显影剂中的溶解度；

使改变的光刻胶层暴露于辐射图案；以及

使暴露于所述辐射图案的改变的光刻胶层显影。

实施方式2.根据实施方式1所述的方法，其中，形成所述下层包括形成BARC材料层或SoC材料层。

实施方式3.根据实施方式1所述的方法，其中，提供基板包括提供导电基板。

实施方式4.根据实施方式1所述的方法，还包括使存在于所述下层中的酸(H+)的一部分扩散到所述光刻胶层中。

实施方式5.根据实施方式4所述的方法，还包括使所述光致酸产生剂或热致酸产生剂的一部分朝向所述下层的上表面迁移。

实施方式6.根据实施方式1所述的方法，还包括通过如下方式在所述下层中产生酸：(1)使所述光致酸产生剂暴露于80mJ或更少的EUV辐射在所述下层中产生酸，或通过(2)使所述热致酸产生剂暴露于温度在90℃至400℃之间的环境中的热能。

实施方式7.根据实施方式6所述的方法，其中，通过使所述热致酸产生剂暴露于热能在所述下层中产生酸包括使所述热致酸产生剂暴露于温度在90℃至150℃之间的环境中的热能。

实施方式8.一种方法，包括：

提供基板；

在所述基板上方形成底层，其中所述底层包括可交联聚合物和第一酸产生剂组分；

使所述第一酸产生剂的一部分朝向所述底层的上表面迁移；

使所述底层的可交联聚合物交联；

由所述底层中的酸产生剂组分产生酸；

在所述底层上方形成光刻胶层，所述光刻胶层包括第二酸产生剂组分；

使由所述底层中的第一酸产生剂组分产生的第一量的酸(H+)扩散到所述光刻胶层的下部；

通过使所述光刻胶层暴露于来自辐射源的辐射图案，由所述光刻胶层中的第二酸产生剂组分产生第二量的酸(H+)，所述第一酸量大于所述第二酸量；以及；

使所述光刻胶层显影。

实施方式9.根据实施方式8所述的方法，其中，由所述底层中的酸产生剂组分产生酸包括使热致酸产生剂暴露于热能。

实施方式10.根据实施方式8所述的方法，其中，由所述底层中的酸产生剂组分产生酸包括使光致酸产生剂暴露于电磁辐射。

11.根据实施方式10所述的方法，其中，电磁辐射具有10纳米至1000纳米的波长。

实施方式12.根据实施方式8所述的方法，其中，使热致酸产生剂暴露于热能包括使所述底层暴露于温度在90℃和400℃之间的环境中。

实施方式13.根据实施方式8所述的方法，其中，使所述底层的可交联聚合物交联包括在温度介于90℃至400℃之间的环境中加热所述底层。

实施方式14.根据实施方式9所述的方法，其中，使所述热致酸产生剂暴露于热能还包括使所述底层的可交联聚合物交联。

实施方式15.根据实施方式8所述的方法，还包括在使所述光刻胶层暴露于辐射图案之前，通过在温度介于90℃至150℃之间的环境中烘烤所述光刻胶来从所述光刻胶中驱除溶剂。

实施方式16.根据实施方式10所述的方法，其中，由所述底层中的酸产生剂组分产生酸包括使光致酸产生剂暴露于18mJ至80mJ的EUV辐射。

实施方式17.一种方法，包括：

提供基板；

在所述基板上方形成BARC层，其中所述BARC层包括可交联聚合物和第一光致酸产生剂组分；

使所述第一光致酸产生剂组分的一部分朝向所述BARC层的上表面迁移；

通过使所述可交联聚合物暴露于热能而使所述BARC层的可交联聚合物交联；

在所述BARC层上方形成光刻胶层，所述光刻胶层包括第二酸产生剂组分；

通过使所述第一光致酸产生剂暴露于EUV辐射，由所述BARC层中的第一光致酸产生剂组分产生酸；

使由所述BARC层中的第一酸产生剂组分产生的第一量的酸(H+)扩散到所述光刻胶层的下部；

通过使所述光刻胶层暴露于来自辐射源的辐射图案，由所述光刻胶层中的第二酸产生剂组分产生第二量的酸(H+)，所述第一酸量大于所述第二酸量；以及

使所述光刻胶层显影。

实施方式18.根据实施方式17所述的方法，其中，所述第一光致酸产生剂是含氟光致酸产生剂。

实施方式19.根据实施方式17所述的方法，其中，使所述第一光致酸产生剂的一部分朝向所述BARC层的上表面迁移发生在所述BARC层的可交联聚合物的交联期间。

实施方式20.根据实施方式17所述的方法，其中，使所述第一光致酸产生剂暴露于EUV辐射是使其全面暴露于EUV辐射。

上文概述了几个实施方式的特征，使得本领域技术人员可以更好地理解本公开的各个方面。本领域的技术人员应该理解的是，他们可以容易地使用本公开作为设计或修改用于执行相同目的和/或实现本文介绍的实施方式的相同优点的其他过程和结构的基础。本领域技术人员还应该认识到的是，此类等效构造并不脱离本公开的精神和范围，并且可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下对本文进行各种改动、替换以及更改。