CN114442432A - 具有双层抗蚀剂的电子束光刻 - Google Patents

具有双层抗蚀剂的电子束光刻 Download PDF

Info

Publication number
CN114442432A
CN114442432A CN202111298815.9A CN202111298815A CN114442432A CN 114442432 A CN114442432 A CN 114442432A CN 202111298815 A CN202111298815 A CN 202111298815A CN 114442432 A CN114442432 A CN 114442432A
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
hydrogen silsesquioxane
material stack
electron beam
silsesquioxane layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111298815.9A
Other languages
English (en)
Inventor
A·梅
I·米洛萨维耶维奇
A·辛普森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Boeing Co
Original Assignee
Boeing Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Boeing Co filed Critical Boeing Co
Publication of CN114442432A publication Critical patent/CN114442432A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/038—Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable
    • G03F7/0382—Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable the macromolecular compound being present in a chemically amplified negative photoresist composition
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
    • G03F7/093—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers characterised by antistatic means, e.g. for charge depletion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/308—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks
    • H01L21/3081—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks characterised by their composition, e.g. multilayer masks, materials
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/0041—Photosensitive materials providing an etching agent upon exposure
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/075—Silicon-containing compounds
    • G03F7/0755—Non-macromolecular compounds containing Si-O, Si-C or Si-N bonds
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/075—Silicon-containing compounds
    • G03F7/0757—Macromolecular compounds containing Si-O, Si-C or Si-N bonds
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
    • G03F7/11—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers having cover layers or intermediate layers, e.g. subbing layers
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2002—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image
    • G03F7/2004—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image characterised by the use of a particular light source, e.g. fluorescent lamps or deep UV light
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2051—Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source
    • G03F7/2059—Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source using a scanning corpuscular radiation beam, e.g. an electron beam
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2051—Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source
    • G03F7/2059—Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source using a scanning corpuscular radiation beam, e.g. an electron beam
    • G03F7/2061—Electron scattering (proximity) correction or prevention methods
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/30—Imagewise removal using liquid means
    • G03F7/32—Liquid compositions therefor, e.g. developers
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/30—Imagewise removal using liquid means
    • G03F7/32—Liquid compositions therefor, e.g. developers
    • G03F7/322—Aqueous alkaline compositions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
    • H01J37/3174—Particle-beam lithography, e.g. electron beam lithography
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/033—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers
    • H01L21/0332—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their composition, e.g. multilayer masks, materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/033—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers
    • H01L21/0334—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane
    • H01L21/0337—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane characterised by the process involved to create the mask, e.g. lift-off masks, sidewalls, or to modify the mask, e.g. pre-treatment, post-treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/308—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks
    • H01L21/3083—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane
    • H01L21/3086—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane characterised by the process involved to create the mask, e.g. lift-off masks, sidewalls, or to modify the mask, e.g. pre-treatment, post-treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67207—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations comprising a chamber adapted to a particular process
    • H01L21/67225—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations comprising a chamber adapted to a particular process comprising at least one lithography chamber

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

本申请涉及具有双层抗蚀剂的电子束光刻。用于加工材料堆叠物(100)的方法、设备和系统。在材料堆叠物(100)上沉积氢硅倍半氧烷层(200)。扩散阻挡层(300)沉积在氢硅倍半氧烷层(200)上以形成双层物(302)。扩散阻挡层(300)包括具有一定厚度的材料，该材料增加在氢硅倍半氧烷层(200)老化而改变针对具有期望宽度的所选部件几何形状的曝光氢硅倍半氧烷层(200)所需的电子束(400)的剂量之前的时间量。电子束(400)被定向通过双层物(302)的表面(402)，以形成双层物(302)的曝光部分(404)。电子束(400)施加剂量，该剂量是基于用于材料堆叠物(100)的部件的图案密度选择的，以具有针对所选择部件几何形状的期望水平的氢硅倍半氧烷层(200)的曝光。显影了氢硅倍半氧烷层(200)。曝光部分(404)保留在材料堆叠物(100)上。

Description

具有双层抗蚀剂的电子束光刻
技术领域
本公开通常涉及半导体，具体涉及使用具有双层抗蚀剂系统的电子束光刻形成用于量子应用的半导体结构的方法。
背景技术
采用多步工艺制造半导体和量子装置。这些工艺包括一系列光刻和化学加工步骤，在此期间，可以在晶片上创建电路和量子装置。集成电路可以被制造成使得在约一厘米的面积上存在数百万个电子或量子组件。关于量子装置，对图形几何形状和污染物的严格控制是期望的。
随着缩小部件，在制造装置方面，诸如掩模对准、分辨率、污染和缺陷的问题变得更受关注。例如，对于10微米或更小的部件宽度，在应用期间空气中存在的颗粒可能增加潜在的污染并增加缺陷。
关于部件大小，可以使用电子束光刻。电子束光刻是其中聚焦的电子束被扫描到覆盖有抗蚀剂的结构上绘制形状的工艺。电子束改变抗蚀剂的溶解度，通过将具有膜的结构浸入溶剂中，能够选择性地移除抗蚀剂的曝光或非曝光区域。使用电子束光刻，可以实现诸如亚10纳米的非常小的图案。
尽管电子束光刻是有用的技术，可以使10纳米尺寸以下的部件图案化，但随着部件大小的减小，其它问题仍然存在。抗蚀剂内和来自衬底的污染和电子散射是其它问题的实例，这些其它问题随着部件大小的减小而增加。随着散射，发生邻近效应，其中抗蚀剂内的电子的散射和来自衬底的电子的散射使得抗蚀剂的不期望的曝光发生在与电子束的预期曝光相邻的区域中。随着部件大小的减小，由邻近效应导致的不期望曝光的问题增加。
因此，期望有一种方法和设备，其考虑到上述讨论的至少一些问题，以及其它可能的问题。例如，期望有一种方法和设备，其克服在制造装置中使用的电子束光刻的技术问题。
发明内容
本公开的实施方式提供了用于加工材料堆叠物的方法。在材料堆叠物上沉积氢硅倍半氧烷层。在氢硅倍半氧烷层上沉积铝层以形成双层物。电子束被定向通过双层物的表面以形成双层物的曝光部分。双层物是用四甲基氢氧化铵显影的，其中四甲基氢氧化铵移除铝层和氢硅倍半氧烷层的未曝光部分，在材料堆叠物上留下氢硅倍半氧烷层的曝光部分。
本公开的另一实施方式提供了用于加工材料堆叠物的方法。在材料堆叠物上沉积氢硅倍半氧烷层。在氢硅倍半氧烷层上沉积扩散阻挡层以形成双层。扩散阻挡层由具有一定厚度的材料组成，所述具有一定厚度的材料增加在氢硅倍半氧烷层老化以改变曝光氢硅倍半氧烷层以获得针对所选部件几何形状的期望宽度所需的电子束剂量之前的时间量。电子束被定向通过双层物的表面以形成双层物的曝光部分。电子束在双层物的曝光部分中施加剂量，该剂量是基于用于材料堆叠物的部件的图案密度选择的，以针对所选择的部件几何形状具有期望的氢硅倍半氧烷层的曝光水平。氢硅倍半氧烷层被显影。曝光于电子束的氢硅倍半氧烷层的曝光部分保留在材料堆叠物上。
本公开的又一实施方式提供了包括制造设备和控制系统的产品管理系统。控制系统被配置为控制制造设备以在材料堆叠物上沉积氢硅倍半氧烷层；在氢硅倍半氧烷层上沉积扩散阻挡层以形成双层物，其中扩散阻挡层由具有一定的厚度的材料组成，所述具有一定的厚度的材料增加在氢硅倍半氧烷层老化以改变针对所选部件几何形状的期望宽度曝光氢硅倍半氧烷层所需的电子束剂量之前的时间量；定向电子束通过双层物的表面以形成双层物的曝光部分，其中电子束在双层物的曝光部分中施加剂量，该剂量是基于用于材料堆叠物的部件的图案密度选择的，以针对所选择的部件几何形状具有期望的氢硅倍半氧烷层的曝光水平；以及显影氢硅倍半氧烷层，其中曝光于电子束的氢硅倍半氧烷层的曝光部分保留在材料堆叠物上。部件和功能可以在本公开的各种实施方式中独立地实现，或者可以参考以下描述和附图在其中可以进一步详细看到的其它实施方式中被组合。
附图说明
在所附权利要求中阐述了示例性实施方式的被认为具有特征的新部件。然而，当结合附图阅读时，通过参考以下对本公开的示例性实施方式的详细描述，将最好地理解示例性实施方式及其优选的使用模式、进一步的目的和部件，其中：
图1是根据示例性实施方式的材料堆叠物的横截面视图的示例；
图2是根据示例性实施方式的具有氢硅倍半氧烷层的材料堆叠物的横截面视图的示例；
图3是根据示例性实施方式的材料堆叠物上的双层物的横截面视图的示例；
图4是根据示例性实施方式的曝光双层物中的抗蚀剂的横截面视图的示例；
图5是根据示例性实施方式的具有氢硅倍半氧烷层的曝光部分的材料堆叠物的横截面视图的示例；
图6是根据示例性实施方式的蚀刻材料堆叠物的横截面视图的示例；
图7是根据示例性实施方式的在蚀刻和移除氢硅倍半氧烷层之后的材料堆叠物的横截面视图的示例；
图8是根据示例性实施方式的通过线性模型将图案化结构的宽度作为预测宽度的函数的图的示例；
图9是根据示例性实施方式的图案结构的宽度与预测宽度之间的差异的图的示例；
图10是根据示例性实施方式的在没有邻近效应校正的情况下的装置曝光作为剂量和图案密度的函数的图的示例；
图11是根据示例性实施方式的在具有邻近效应校正的情况下的装置曝光作为剂量和图案密度的函数的图的示例；
图12是根据示例性实施方式的用于加工材料堆叠物的工艺的流程图的示例；
图13是根据示例性实施方式的用于加工材料堆叠物的工艺的流程图的示例；
图14是根据示例性实施方式的用于加工材料堆叠物的工艺的流程图的示例；
图15是根据示例性实施方式的用于加工材料堆叠物的工艺的流程图的示例；
图16是根据示例性实施方式的用于加工材料堆叠物的工艺的流程图的示例；
图17是根据示例性实施方式的用于定向电子束通过双层物表面的工艺的流程图的示例；和
图18是根据示例性实施方式的产品管理系统的框图的示例。
具体实施方式
示例性实施方式意识到并考虑一个或多个不同的考虑。例如，示例性实施方式认识到并考虑到可以使用氢硅倍半氧烷(HSQ)和含钠显影剂来执行电子束光刻，以图案化亚10nm分辨率部件。示例性实施方式意识到到并考虑到钠基显影剂是与许多电子装置和量子装置不兼容的移动污染物。
示例性实施方式意识到并考虑到氢硅倍半氧烷具有导致曝光特性随时间变化的化学不稳定性。示例性实施方式意识到并考虑到氢硅倍半氧烷是本质上不稳定的化合物。示例性实施方式意识到并考虑到不稳定性源于位于长方体硅倍半氧烷结构顶点上的高流动性和反应性氢物种。示例性实施方式意识到并考虑到曝光于热、电子或紫外线光子形式的能量触发作为自由基的氢的释放。示例性实施方式意识到并考虑到自由基扩散催化再分配反应，该反应将相邻分子交联成碱不溶的富氢SiOx低聚物。示例性实施方式意识到并考虑到环境条件没有足够的惰性来完全阻止反应，从而导致有限的储存寿命和瞬态曝光(transient exposure)行为。
示例性实施方式意识到并考虑到曝光氢硅倍半氧烷膜所需的电子束剂量可以在氢硅倍半氧烷被施加到晶片、衬底、膜或一些其它材料之后老化而随时间变化。示例性实施方式意识到到并考虑到这种不稳定性可以减少对正在制造的装置的尺寸的控制。进一步，示例性实施方式意识到到并考虑到可能出现窄的工艺余量，其中氢硅倍半氧烷膜的曝光和显影以获得期望的结果的时间可能比期望的窄得多。示例性实施方式还意识到到并考虑到，随着图案密度的改变，邻近效应可以具有不同的问题。示例性实施方式意识到并考虑到图案密度是部件的密度。
换句话说，示例性实施方式意识到到并考虑到使用电子束施加的剂量可能某时足以改变氢硅倍半氧烷的溶解度，但在稍后时间可能不足。
因此，示例性实施方式提供了使用具有双层抗蚀剂系统的电子束光刻来制造结构的方法、设备和系统。在一个示例性实例中，在材料堆叠物上沉积氢硅倍半氧烷层。在氢硅倍半氧烷层上沉积扩散阻挡层以形成双层物。扩散阻挡层由具有一定厚度的材料组成，所述具有一定厚度的材料增加在氢硅倍半氧烷层老化以改变针对具有期望宽度的所选部件几何形状的曝光氢硅倍半氧烷层所需的电子束剂量之前的时间量。电子束被定向通过双层物的表面以形成双层物的曝光部分。电子束在双层物的曝光部分中施加剂量，该剂量是基于用于材料堆叠物的部件的图案密度选择的，以具有针对所选择的部件几何形状的期望的氢硅倍半氧烷层的曝光水平。氢硅倍半氧烷层被显影。曝光于电子束的氢硅倍半氧烷层的曝光部分保留在材料堆叠物上。
本文公开了所要求保护的结构和方法的示例性实施方式；然而，应当理解，所公开的实施方式仅仅是可以以各种形式体现的所要求保护的结构和方法的示例。此外，结合各种实施方式给出的实例中的每个意在示例性的，而不是限制性的。
进一步，这些数字不一定是按比例的，因为一些部件可能会被夸大以显示特定组件的细节。因此，本文公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅作为教导本领域技术人员以各种方式使用本公开的方法和结构的代表性基础。
出于以下描述的目的，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“垂直的”、“水平的”、“顶部”、“底部”及其衍生物应涉及本公开中的示例性实例，因为其在附图中被取向。术语“定位在”意指诸如第一结构的第一元件存在于诸如第二结构的第二元件上，其中诸如界面结构(例如界面层)的中间元件可以存在于第一元件和第二元件之间。
在本公开中，当诸如层、区域或衬底的元件被称为“在(on或over)”另一元件上时，该元件可以直接在其它元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接在”(directly on，directly over)另一元件上、或“在另一个元件上并与另一个元件直接接触”时，不存在任何中间元件，且该元件与其它元件接触。
下面描述的工艺、步骤和结构不形成用于制造集成电路的完整工艺流程。本公开可以结合本领域中当前使用的集成电路制造技术来实施，并且对于理解本公开的不同实例而言，仅包括如此多的通常实施的工艺步骤。图代表在制造期间集成电路的一部分的横截面，并且不按比例绘制，而是绘制以示例本公开的不同示例性部件。
现在参考图1-7，根据示例性实施方式描绘了形成半导体结构的工艺中的横截面的示例。这些横截面被示例以示出加工材料堆叠物的各种步骤，并且不包括可以使用的所有步骤。可以省略其它步骤以避免模糊对使用双层抗蚀剂系统的电子束光刻的部件的描述。
在图1中，根据示例性实施方式描绘了材料堆叠物的横截面视图。在该示例性实例中，材料堆叠物100可以采取许多不同的形式。例如，材料堆叠物100可以是晶片或一组层中的至少一个。晶片可以采取各种形式。例如，晶片可以是硅晶片、碳化硅晶片或其它类型的晶片。
如本文所用，短语“中的至少一个”当与项目列表一起使用时，意味着可以使用所列出的项目中的一个或多个的不同组合，并且可以只需要列表中的每个项目中的一个。换句话说，“中的至少一个”意指可以从列表中使用任何项目和项目数量的组合，但不是列表中的所有项目都是必需的。项目可以是特定的对象、事物、或类别。
例如，但不限于，“A项、B项或C项中的至少一项”可以包括A项、A项和B项或B项。该实例还可以包括A项、B项和C项或B项和C项。当然，可以存在这些项的任何组合。在一些示例性实例中，“中的至少一个”可以是，例如，但不限于A项中的两个；B项中的一个；和C项中的十个；B项中的四个和C项中的七个；或其它合适的组合。
如本文所用，“一组”，当用于指项目时，意指一个或多个项目。例如，“一层组”是一个或多个层。
晶片也可以被称为切片或衬底。晶片可以是半导体薄切片或用于制造集成电路、太阳能电池、量子比特(quantum bits)、量子存储器或其它装置的一些其它材料。层是由在形成装置时待加工的材料组成的具有一定厚度的膜。例如，层可以是薄膜，该薄膜是厚度从几分之一纳米到几微米范围的材料层。
在该示例性实例中，未示出用于材料堆叠物100的在先加工和蚀刻。在其它示例性实例中，可以在用于材料堆叠物100的其它蚀刻或加工步骤之后应用该工艺。
接着转向图2，根据示例性实施方式描绘了具有氢硅倍半氧烷层的材料堆叠物的横截面图的示例。在该示例性实例中，氢硅倍半氧烷层200已经沉积在材料堆叠物100上。
沉积氢硅倍半氧烷以形成氢硅倍半氧烷层200可以通过包括旋涂的各种半导体技术来执行。旋涂可用于在诸如材料堆叠物100的衬底上施加膜。氢硅倍半氧烷层200是可用于制造包括用于量子存储器的量子比特的量子装置和半导体的薄膜层。
在该示例性实例中，氢硅倍半氧烷层200的厚度可以根据特定实施方案而变化。在一个示例性实例中，氢硅倍半氧烷层200的厚度可以为约20nm至约100nm。
参考图3，根据示例性实施方式描绘了材料堆叠物上的双层物的横截面视图的示例。如描绘的，扩散阻挡层300已经沉积在氢硅倍半氧烷层200上以形成双层物302。双层物302也可被称为双层抗蚀剂。
在该示例性实施方式中，扩散阻挡层300可以由一种或多种材料组成。可以基于减少用于老化氢硅倍半氧烷层200的污染物中的至少一种选择具体材料。
例如，可以选择扩散阻挡层300的材料或厚度中的至少一种以减少或防止污染物进入氢硅倍半氧烷层200。
另外，扩散阻挡层300也可以被选择为使得氢硅倍半氧烷层200的老化被减少。换句话说，可以减缓老化，使得在氢硅倍半氧烷层200老化以改变曝光氢硅倍半氧烷层200以获得针对所选部件几何形状的期望宽度所需的电子束剂量之前获得更长的时间段。例如，在没有扩散阻挡层300的情况下，从形成氢硅倍半氧烷层200直到氢硅倍半氧烷层200老化使得宽度增加到不期望的值的时间段可能比期望的更短。例如，在没有扩散阻挡层300的情况下，时间可以是(1)在四小时内进行曝光和(2)在形成氢硅倍半氧烷层200的20小时内完成显影加工。
在有扩散阻挡层300的情况下，进行电子束扫描用于曝光的时间可以增加到50小时，而用于显影氢硅倍半氧烷层的完成时间为200至250小时。以这种方式，在期间加工应该发生的时间窗口可以更大，并且时间窗口对于获得期望结果变得不那么关键。
例如，双层物302中的扩散阻挡层300可选自铝、氧化铝、钛或可用作扩散阻挡层的一些其它合适材料中的至少一种。
在描绘的实例中，选择扩散阻挡层300中使用的材料和材料厚度以增加氢硅倍半氧烷层200老化以改变曝光氢硅倍半氧烷层200所需的电子束剂量之前的时间量。
进一步，选择双层物302中的扩散阻挡层300的质量厚度以减少电子束的散射，以获得所选部件几何形状的期望宽度。材料的质量厚度是材料的实际厚度乘以材料的密度。在该示例性实例中，该部件可以从栅极、引线、线或任何其它几何形状或构型中的至少一个。在该示例性实例中，宽度可以是部件上不同点之间的距离。例如，宽度可以是边到边、角到角或选择的部件几何形状的一些其它参考点或位置。
当使用诸如铝的金属时，可以进行铝的蒸发以将铝沉积在氢硅倍半氧烷层200上，以形成铝层形式的扩散阻挡层300。
现在转向图4，根据示例性实施方式描绘了曝光双层物中的抗蚀剂的横截面视图。在该示例性实例中，电子束400可被定向通过双层物302的表面402以曝光氢硅倍半氧烷层200的部分。结果，氢硅倍半氧烷层200具有曝光部分404和未曝光部分406。
在该示例性实例中，氢硅倍半氧烷层200中的氢硅倍半氧烷是负型抗蚀剂(negative tone resist)。使用负型抗蚀剂，当使用显影剂显影氢硅倍半氧烷层200时，氢硅倍半氧烷层200中由电子束400的电子曝光的氢硅倍半氧烷的部分变得不可移除。
接着参考图5，根据示例性实施方式描绘了具有氢硅倍半氧烷层的曝光部分的材料堆叠物的横截面视图。如在该视图中可以看到的，在显影抗蚀剂、氢硅倍半氧烷层200之后，氢硅倍半氧烷层200的曝光部分404保留在材料堆叠物100上。已经移除图4中氢硅倍半氧烷层200的未曝光部分406。
在该横截面视图中，氢硅倍半氧烷层200的曝光部分404保留用于蚀刻材料堆叠物100。
在该示例性实例中，取决于所使用的显影剂的类型，扩散阻挡层300可以在将氢硅倍半氧烷层200曝光于显影剂之前被移除。可以选择显影剂，使得显影剂移除双层物302的部分，包括扩散阻挡层300的全部和氢硅倍半氧烷层200的未曝光部分406。
例如，扩散阻挡层300可以是铝层、氧化铝层或其一些组合。对于这种用于扩散阻挡层300的材料，可以使用诸如四甲基氢氧化铵的显影剂。以这种方式，通过选择适当的显影剂，在显影氢硅倍半氧烷层200之前移除扩散阻挡层300的附加步骤变得不必要。
参考图6，根据示例性实施方式描绘了蚀刻材料堆叠物的横截面视图的示例。如描绘的，具有氢硅倍半氧烷层200的曝光部分404的材料堆叠物100已经被蚀刻。在该实例中，可以使用各种技术来执行蚀刻。例如，所执行的蚀刻类型可选自湿蚀刻、各向异性蚀刻、干蚀刻、等离子蚀刻或其它合适的蚀刻技术中的至少一种。
如描绘的，材料堆叠物100的未被氢硅倍半氧烷层200的曝光部分404覆盖的部分已经被移除。在该示例性实例中，当材料堆叠物100是一组层时，移除整组层。在其它示例性实例中，如虚线600内的区域602所示，蚀刻可以是使得仅从材料堆叠物100移除一层组的部分。在另一实例中，当材料堆叠物100是晶片基板时，移除材料堆叠物100的部分，其中剩余部分由虚线600指示。
现在转向图7，根据示例性实施方式描绘了在蚀刻和移除氢硅倍半氧烷层之后的材料堆叠物的横截面视图的示例。如该横截面视图描绘的，已经移除了氢硅倍半氧烷层200的曝光部分404。在该视图中，示出了用于材料堆叠物100的所得结构或几何形状。可以执行蚀刻步骤中的附加光刻以创建不同的部件以由材料堆叠物100形成一组结构。
例如，由材料堆叠物100形成的一组结构可以选自量子比特、量子点量子比特、波导、光波导、光谐振器、光子发射量子存储器、晶体管或一些其它合适类型的结构中的至少一种。在这个描绘的实例中，量子点量子比特是使用半导体量子点的量子比特。
示例在双层抗蚀剂的情况下进行电子束光刻的步骤的横截面视图的示例。图1-7中的双层物302并不意味着暗示对其中可实施示例性实施方式的方法的物理或构造限制。可以使用除示例性组件之外或代替示例性组件的其它组件。一些组件可能是不必要的。此外，提供了框来示例一些功能组件。当在示例性实施方式中实施时，这些框中的一个或多个可以被组合、划分或组合和划分为不同的框。
例如，扩散阻挡层300可以包括子层(如，例如铝层和氧化铝层)。作为另一实例，尽管未示出，可以执行用于从材料堆叠物100为一组结构创建部件的附加加工步骤。步骤包括使用材料堆叠物100作为起始点或中间点的形成结构的期望部件的其它电子束光刻步骤、其它蚀刻、掺杂或植入步骤。此外，材料堆叠物100可以预先被蚀刻，并且可以包括空腔、掺杂区或未在材料堆叠物100中描述的其它部件。
接下来转向图8，根据示例性实施方式描绘了通过线性模型将图案化结构的宽度作为预测宽度的函数的图的示例。在该示例性实施方式中，图形800是图案化结构804的宽度wg(y-轴802，nm)作为图案化结构804的预测宽度wg*(x-轴806，nm)函数的图。
在该示例性实例中，基于五个独立的实验变量，通过线性模型预测了预测宽度。在这个实例中，五个独立的实验变量是曝光剂量、部件的几何形状、Al帽厚度、显影剂时间(曝光于显影剂TMAH的时间)和曝光延迟(涂布和曝光于电子束之间的时间)。在该实例中，r2是由线性回归得到的。较大的r2值意味着模型更好地描述数据。在这个实例中，r是皮尔逊相关系数。如描述的，沿着线810的数据点指示宽度如何取决于该线性模型中的实验参数。在该图中，当该实例中的五个独立实验变量的相关系数已知时，可以靶向几何形状。在该实例中，边的位置以0.25nm/hr/边的速率移动。因此，在+/-1nm公差的情况下，图案化10nm宽的间隙意味着曝光应该在4小时下进行，并在20小时内完成涂布。在许多情况下，这些时间限制是不期望的。
接下来参考图9，根据示例性实施方式描绘了图案结构的宽度与预测宽度之间的差异的图的示例。在该示例性实例中，图900示例了图案结构的宽度wg和包括曝光延迟对y-轴902的影响的预测宽度之间的差Δwg。区段904显示了在没有扩散阻挡层的情况下，基于对于0.25nm/hr/边的30小时和75小时的曝光延迟的Δwg。区段906显示了在由20纳米厚的铝组成的扩散阻挡层的情况下，基于15小时和70小时的曝光延迟的Δwg。在该实例中，区段904中的0.25nm/hr/边和区段906中的0.02nm/hr/边是边位置的变化速率。
这些曝光延迟是沉积氢硅倍半氧烷层的时间段和使用电子束光刻曝光氢硅倍半氧烷层的时间。如描绘的，区段904中，对于0.002nm/hr/边，在30小时到75小时之间的时间显示Δwg的移位。区段906中，15小时到70小时之间的时间显示了与区段904相比显著减少的移位。结果，扩散阻挡层的添加可产生污染物、氢硅倍半氧烷层的老化或氢硅倍半氧烷层的老化效应中的至少一种。
参考图10，根据示例性实施方式描绘了在没有邻近效应校正的情况下，装置曝光作为剂量和图案密度的函数的图的示例。如描绘的，图1000显示了曝光百分比作为剂量D(y-轴1002)和图案密度ρ(x-轴1004)的函数。
在图1000中，起效剂量Dt随图案密度而变化。起效剂量Dt是对于每一图案密度的最大剂量，该剂量以上，曝光不足部件的百分比大于50％。在图1000中，没有执行邻近效应的校正。可以看出，起效剂量可以有很大差异。结果，根据可以从基本剂量执行的改变量，基于用于修改或改变基本剂量以获得起效剂量的潜在限制，部件的子组合可能被错误曝光。
在这个示例性实例中，基本剂量是分配给材料堆叠物的整个图案的平均剂量。可以基于特定位置处的局部图案密度在图案内调制该基本剂量。在示例性实例中，每个位置的局部图形密度所设置的调制量可以通过用描述电子束如何损失能量的点扩散函数作为电子束半径的函数来卷积图形来计算。例如，第一矩阵包括具有值1(其中定位有图案)和值0(其中不存在图案)的数字。第二矩阵定义为基于点扩散函数的卷积核。第一矩阵被覆盖在第二矩阵上，偏移为(Δx，Δy)。矩阵在重叠区域上相乘和积分。然后，Δx，Δy的偏移用于偏移图案的整个第一矩阵。结果是作为Δx，Δy函数的矩阵提供了每个位置的剂量。
即使在不同的实例中采用优化的曝光和显影程序，执行电子束光刻也可以根据部件的图案密度而变化。例如，具有稀疏部件的区域可能比部件较密集的区域需要更高的曝光剂量。
在示例性实例中，可以检查能量点扩散函数(PSF)，其中能量点扩散函数描述来自电子的能量，该能量可以从电子束所定向的曝光位置延伸许多束宽度。
可以解决这种邻近效应的一种方式包括依赖于测量专用结构的线宽。在示例性实例中，可以训练机器学习模型(MLM)来识别起效曝光剂量作为不同目的图案存在的局部图案密度的函数。例如，机器学习模型可以针对特定图案进行训练，该特定图案将用于制造各种装置，如量子信息处理器。
在示例性实例中，起效曝光剂量Dl随局部图案密度ρ的演变由以下描述：
Figure BDA0003337655800000081
其中η为后向散射和前向散射电子的能量比，ρ为图案密度，且A将基线剂量设为一半填充，即Dl(ρ＝50％)。
图1000显示了曝光不足装置的百分比作为剂量D和局部图形密度ρ的函数。实验起效剂量Dl，定义为fu<50％的最高值，随着ρ＝0.19时ρ＝1.30mC/cm2迅速衰减到ρ＝0.55时ρ＝0.60mC/cm2。η，其控制衰减速率，且可由实验数据和使用非线性回归分析(R2≥0.99)确定为
Figure BDA0003337655800000091
对于比较，电子-样品相互作用的蒙特卡罗模拟产生η≈0.1；23对于500nm厚的Zeon电子束正型抗蚀剂，如ZEP520A系列(ZEP)和聚甲基丙烯酸甲酯，根据衬底材料，η在0.6至1.1之间。ZEP是Zeon Special Materials,Inc.提供的普通抗蚀剂，且用于电子束光刻。在这个描述的实例中，在图1000中观察到的较大的η值反映了氢硅倍半氧烷中邻近效应的复杂性质，其不仅涉及电子的扩散和散射，还涉及调节交联能量阈值的氢自由基。
接下来转向图11，根据示例性实施方式，描绘了在具有邻近效应校正的情况下，装置曝光作为剂量和图案密度的函数图的示例。在该示例性实例中，图1100显示了曝光百分比作为剂量D(y-轴1102)和图案密度ρ(x-轴1104)的函数。
在这个图中，用空间变化的剂量乘子局部调制图案内的基本剂量得到的结果，该乘子取决于计算机辅助设计和η校正的能量点扩散函数(PSF)之间的卷积输出。图1100中的结果与图10中的图1000中所示的未校正曝光获得的结果相反。
通过调整起效剂量Dl——恒定在Dl≈0.7mC/cm2且与图形密度ρ无关，可以同时图案化一定跨度的不同几何图形。因此，在图11中的图1100所示的实例中，可以进行邻近效应校正，导致起效剂量变成基本上恒定在约0.7mC/cm2。通过这些校正，可以减少起效剂量的可变性，以增加准确地对部件进行图案化的能力，而不管部件的局部图案密度如何。
接下来转向图12，根据示例性实施方式描绘了用于加工材料堆叠物的工艺的流程图的示例。图12中的工艺可以在硬件、软件或两者中实施。不同的操作中的一个或多个也可以由操作制造设备(如半导体制造设备)的人工操作者执行。当以软件实施时，该工艺可以采取由位于一个或多个计算机系统中的一个或多个硬件设备中的一个或多个处理器单元运行的程序代码的形式。工艺可以操作以控制制造设备以执行该图中描绘的不同操作中的一个或多个。
工艺开始于在材料堆叠物上沉积氢硅倍半氧烷层(操作1200)。工艺在氢硅倍半氧烷层上沉积扩散阻挡层以形成双层物(操作1202)。扩散阻挡层由具有一定的厚度的材料组成，所述具有一定的厚度的材料增加在氢硅倍半氧烷层老化以改变曝光氢硅倍半氧烷层以获得针对所选部件几何形状的期望宽度所需的电子束剂量之前的时间量。
工艺定向电子束通过双层物的表面以形成双层物的曝光部分(操作1204)。在操作1204中，电子束在双层物的曝光部分中施加剂量，该剂量是基于材料堆叠物的部件的图案密度选择的，以具有针对所选择的部件几何形状的期望的氢硅倍半氧烷层的曝光水平。未曝光于电子束的双层物的其它部分形成未曝光部分。双层物的曝光部分和未曝光部分中的每一个可以是邻接的，或可以不是邻接的。例如，未曝光的部分可能具有两个或多个不邻接的区段。
工艺显影氢硅倍半氧烷层(操作1206)。在操作1206中，曝光于电子束的氢硅倍半氧烷层的曝光部分保留在材料堆叠物上。
现在转向图13，根据示例性实施方式描绘了用于加工材料堆叠物的工艺的流程图的示例。此流程图中示例性操作是可以作为图12中流程图中描绘的工艺的一部分执行的操作。此操作可以在图12中的操作1206之后执行。
工艺蚀刻材料堆叠物上具有氢硅倍半氧烷层的曝光部分的材料堆叠物(操作1300)。此后工艺终止。
在图14中，根据示例性实施方式描绘了用于加工材料堆叠物的工艺的流程图的示例。此流程图中示例的操作是可以作为图12中流程图中描绘的工艺的一部分执行的操作。这个操作可以在图13中的操作1300之后执行。
工艺在蚀刻材料堆叠物上具有氢硅倍半氧烷层的曝光部分的材料堆叠物之后，移除材料堆叠物上氢硅倍半氧烷层的曝光部分(操作1400)。此后工艺终止。
转向图15，根据示例性实施方式描绘了用于加工材料堆叠物的工艺的流程图的示例。此流程图中示例的操作是可以作为图12中流程图中描绘的工艺的一部分执行的操作。当所使用的显影剂没有移除扩散阻挡层时，可以在图12中的操作1206之前执行该操作。
工艺在显影氢硅倍半氧烷层之前移除扩散阻挡层(操作1500)。在操作1500中，氢硅倍半氧烷层保留在材料堆叠物上。此后工艺终止。
接下来参考图16，根据示例性实施方式描绘了用于加工材料堆叠物的工艺的流程图的示例。图16中的工艺可以在硬件、软件或两者中实施。不同的操作中的一个或多个也可以由操作制造设备(如半导体制造设备)的人工操作者执行。当以软件实施时，该工艺可以采取由位于一个或多个计算机系统中的一个或多个硬件装置中的一个或多个处理器单元运行的程序代码的形式。工艺可以操作以控制制造设备以执行该图中描绘的不同操作中的一个或多个。
工艺开始于在材料堆叠物上沉积氢硅倍半氧烷层(操作1600)。工艺在氢硅倍半氧烷层上沉积铝层以形成双层物(操作1602)。
工艺定向电子束通过双层物的表面以形成双层物的曝光部分(操作1604)。工艺用四甲基氢氧化铵显影双层物。(操作1606)。此后工艺终止。在操作1606中，四甲基氢氧化铵移除铝层和氢硅倍半氧烷层的未曝光部分，在材料堆叠物上留下氢硅倍半氧烷层的曝光部分。
可以使用蚀刻、掺杂、植入或一些其它操作中的至少一种来加工具有氢硅倍半氧烷层的曝光部分的材料堆叠物，以使用该材料堆叠物形成结构的部件。
现在转向图17，根据示例性实施方式描绘了定向电子束通过双层物表面的工艺的流程图的示例。图17中示例的工艺是可以在图12中的操作1204和图16中的操作1604中执行的操作的实例。
该工艺从识别用于电子束的基本剂量开始(操作1700)。在操作1700中，基本剂量是可施加到诸如由材料堆叠物所包围的区域的区域的平均剂量。在这个示例性实例中，基本剂量可以使用电荷面密度的单位(如库仑每平方厘米(C/cm2))来描述。基本剂量可以是应用于具有50％密度的区域的剂量，该剂量导致部件被适当地曝光。
工艺识别材料堆叠物中的一组位置(操作1702)。在这个示例性实例中，每个位置可以是材料堆叠物上的区域。区域可以具有诸如圆形、正方形、六边形或其它合适的形状。例如，位置的大小可以是，例如，背向散射距离的三倍。工艺从该组位置中选择尚未曝光的位置(操作1704)。
然后，工艺识别选择位置处的图案密度(操作1706)。然后，工艺基于图案密度选择性地对基本剂量进行调整(操作1708)。在这个示例性实例中，可以通过乘子或因子来调整基本剂量，以基于位置中部件的密度来增加或减少基本剂量。例如，剂量可以随着部件密度的减少而增加。剂量可以随着部件密度的增加而减少。
另外，操作1708中的调整还可以包括调整电子束的特征。可以对点扩散函数进行这些调整，该函数描述了电子束的能量如何扩展，即半径的函数。这种调整可以根据密度进行。
例如，随着密度的增加，可以调整能量点扩散函数以控制电子束的能量扩展。这种能量扩散可以是，例如，能量将从电子束延伸到离曝光位点多少束宽的地方。
可替代地，可以定义与电子束的点扩散函数匹配的点扩散函数，并将点扩散函数与图案密度卷积，以计算剂量乘子并调整曝光剂量，而不需要修改电子束。
然后，工艺将调整后的剂量施加到所选位置(操作1710)。进行确定是否存在其中未使用电子束施加剂量的附加位置(操作1712)。如果存在附加位置，则工艺返回操作1704。否则，工艺终止。
结果，这个工艺中的剂量选择可用于定向具有一定剂量的电子束，所述剂量基于材料堆叠物上不同位置处的部件的图案密度而变化。通过该工艺，可以改变剂量以在不同位置引起期望的氢硅倍半氧烷层的曝光水平。
不同描绘的实施方式中的流程图和框图示例了示例性实施方式中的装置和方法的一些可能实施的构造、功能和操作。就这一点而言，流程图或框图中的每个框可以表示模块、区段、功能、或操作或步骤的部分中的至少一个。例如，框中的一个或多个可以实施为程序代码、硬件或程序代码和硬件的组合。当以硬件实施时，硬件可以例如采取集成电路的形式，集成电路被制造或配置为执行流程图或框图中的一个或多个操作。当作为程序代码和硬件的组合实施时，该实施可以采取固件的形式。流程图或框图中的每个框可以使用特殊用途硬件系统来实施，该特殊用途硬件系统执行特殊用途硬件和由特殊用途硬件运行的程序代码的不同操作或组合。
在示例性实施方式的一些可替代实施方案中，框中的一个或多个功能可以不按图中所述的顺序出现。例如，在一些情况下，根据所涉及的功能，可以基本上同时执行连续示出的两个框，或者有时可以以相反的顺序执行这些框。此外，除了流程图或框图中示例的框之外，还可以添加其它框。
现在转向图18，根据示例性实施方式描绘了产品管理系统的框图的示例。产品管理系统1800是物理硬件系统。在这个示例性实施方式中，产品管理系统1800包括制造系统1802或维护系统1804中的至少一个。
制造系统1802被配置为制造产品，例如，如飞行器、宇宙飞船、通信系统、微机电系统、计算机、芯片、量子装置、集成电路、处理器、量子比特装置、量子存储器、光子装置、超导单光子探测器或其它合适的产品。如描绘的，制造系统1802包括制造设备1806。制造设备1806包括制造设备1808或装配设备1810中的至少一个。
制造设备1808是用于制造零件的组件或产品的组件的设备。例如，制造设备1808可以包括机器和工具。这些机器和工具可以是钻机、液压机、炉、模具、复合带铺设机、真空系统、车床或其它合适类型的设备中的至少一种。制造设备1808可用于制造金属部件、复合部件、半导体、电路、量子装置、紧固件、肋条、蒙皮板、翼梁、天线或其它合适类型的部件中的至少一种。
例如，制造设备1808可以包括机器和工具。这些机器和工具可以是钻机、液压机、炉、模具、复合带铺设机、真空系统、车床或其它合适类型的设备中的至少一种。
在制造半导体元件或量子装置方面，制造设备1808可以包括外延反应器、氧化系统、扩散系统、蚀刻机、清洗机、黏合机、划片机、晶片锯机、离子植入机、物理气相沉积系统、化学气相沉积系统、光刻系统、电子束光刻系统、等离子刻蚀机、管芯附着机、引线黏合机、管芯外层系统、模塑设备、密封器、电测试机、烧入炉、保留烘烤炉、UV擦除机、或可用于制造量子装置、半导体结构或其它部件的其它合适类型的设备。量子装置、半导体结构可以是产品，或可以是产品中使用的组件。
装配设备1810是用来装配零件以形成产品的设备。装配设备1810也可以包括机器和工具。这些机器和工具可以是机械臂、履带、紧固件安装系统、基于轨道的钻孔系统或机器人中的至少一个。
在这个示例性实例中，维护系统1804包括维护设备1812。维护设备1812可以包括对产品执行维护所需的任何设备。维护设备1812可以包括用于对产品上的零件执行不同操作的工具。这些操作可以包括拆卸零件、翻新零件、检查零件、返工零件、制造替换零件或对产品进行维护的其它操作中的至少一个。这些操作可以用于日常维护、检查、升级、翻新或其它类型的维护操作。
在示例性实例中，维护设备1812可以包括超声波检查装置、x射线成像系统、视觉系统、钻头、履带和其它合适的装置。在一些情况下，维护设备1812可包括制造设备1808、装配设备1810，或两者，以生产和装配维护所需的零件。
产品管理系统1800还包括控制系统1814。控制系统1814是硬件系统，并且还可以包括软件或其它类型的组件。控制系统1814被配置为控制制造系统1802或维护系统1804中的至少一个的操作。特别地，控制系统1814可以控制制造设备1808、装配设备1810或维护设备1812中的至少一个的操作。如图12-17中的流程图中描绘的，在示例中，控制系统1814可以包括指令，其是用于执行不同操作的程序代码。
控制系统1814中的硬件可以使用包括计算机、电路、网络和其它类型的设备的硬件来实现。控制可以采取直接控制制造设备1806的形式。例如，机器人、计算机控制的机器和其它设备都可以通过控制系统1814来控制。在其它示例性实例中，控制系统1814可以管理在制造或执行维护产品中由人操作员1816执行的操作。例如，控制系统1814可以分配任务、提供指令、显示模型或执行其它操作以管理由人操作员1816执行的操作。在这些示例性实例中，用于使用双层物系统执行电子束光刻的不同步骤以及制造装置中的其它步骤可以在控制系统1814中实施，以管理由人工操作者1816、制造设备1808或组装设备1810中的至少一个在产品的制造或维护中的至少一个中执行的操作。
在不同的示例性实例中，人操作员1816可以操作制造设备1806、维护设备1812或控制系统1814中的至少一个或与之交互。这种交互作用可以发生在制造半导体结构、量子装置、集成电路、印刷电路板、组件、子组件、外壳和用于产品的其它组件中。
因此，示例性实例提供了使用具有双层抗蚀剂系统的电子束光刻来制造结构的方法、设备和系统。在一个示例性实例中，在材料堆叠物上沉积氢硅倍半氧烷层。在氢硅倍半氧烷层上沉积扩散阻挡层以形成双层物。扩散阻挡层由具有一定的厚度的材料组成，所述具有一定的厚度的材料增加在氢硅倍半氧烷层老化以改变针对具有期望宽度的所选部件几何形状曝光氢硅倍半氧烷层所需的由电子束施加的剂量之前的时间量。电子束被定向通过双层物的表面以形成双层物的曝光部分。电子束在双层物的曝光部分中施加剂量，该剂量是基于用于材料堆叠物的部件的图案密度选择的，以具有针对所选择的部件几何形状的期望的氢硅倍半氧烷层的曝光水平。氢硅倍半氧烷层被显影。曝光于电子束的氢硅倍半氧烷层的曝光部分保留在材料堆叠物上。
在示例性实例中，已经描述了负型电子束光刻工艺来由串联堆叠物制造结构。这些结构包括，例如，纳米级的电子和量子装置。在示例性实例中，扩散阻挡层以减少氢硅倍半氧烷层老化问题的方式与氢硅倍半氧烷层组合使用。换句话说，与当前技术相比，可用于执行电子束光刻的时间量增加。
在一个示例性实例中，金属封端的氢硅倍半氧烷(HSQ)双层抗蚀剂系统与优化的邻近校正曝光和四甲基氢氧化铵(TMAH)显影工艺一起使用。金属可以是例如沉积在氢硅倍半氧烷层上以形成双层物的铝。这个工艺可以满足在诸如在10纳米的水平的几何形状公差。进一步，利用这个双层物，加工窗口所增加的时间可以更大。
另外，在示例性实例中，来自电子束的剂量可以以减少来自邻近效应的问题的方式来控制。在一个示例性实例中，控制点扩散函数以减小这些效应，以使得与用于校正氢硅倍半氧烷层中的电子束到图案部件的衬底相比，能够减小起效剂量的可变性。因此，可以以更高的产率和效率制造包括量子点量子比特在内的量子装置。此外，在使用四甲基氢氧化铵(TMAH)作为显影剂的示例性实例中，可以减少或避免与钠基显影剂相关的移动污染物相关的问题。进一步，当四甲基氢氧化铵(TMAH)与作为扩散阻挡层的铝一起使用时，该显影剂也可以作为氢硅倍半氧烷层显影工艺的一部分移除扩散阻挡层。
为了说明和描述的目的，已经呈现了对不同示例性实施方式的描述，并且不意图穷尽或限于所公开形式的实施方式。不同的示例性实例描述了执行动作或操作的组件。在示例性实施方式中，组件可以被配置为执行所描述的动作或操作。例如，组件可以具有用于结构的构型或设计，该结构为组件提供执行在示例性实例中描述为由组件执行的动作或操作的能力。进一步，在这里使用术语“包括(“includes，including”)”、“具有”、“含有”及其变体的范围内，这些术语意在以类似于术语“包含”作为开放过渡词的方式包含，而不排除任何附加或其它元素。
进一步，本公开包括根据以下条款的实施方式：
条款1.用于加工材料堆叠物(100)的方法，所述方法包括：
在材料堆叠物(100)上沉积(1200)氢硅倍半氧烷层(200)；
在氢硅倍半氧烷层(200)上沉积(1202)铝层以形成双层物(302)；
定向(1204)电子束(400)通过双层物(302)的表面(402)，以形成双层物(302)的曝光部分(404)；以及
用四甲基氢氧化铵显影(1206)双层物(302)，其中四甲基氢氧化铵移除铝层和氢硅倍半氧烷层(200)的未曝光部分(406)，从而在材料堆叠物(100)上留下氢硅倍半氧烷层(200)的曝光部分(404)。
条款2.根据条款1的方法，其进一步包括：
蚀刻(1300)材料堆叠物(100)上具有氢硅倍半氧烷层(200)的曝光部分(404)的材料堆叠物(100)。
条款3.根据条款2的方法，其进一步包括：
在蚀刻具有氢硅倍半氧烷层(200)的曝光部分(404)的材料堆叠物(100)之后，从材料堆叠物(100)移除(1400)氢硅倍半氧烷层(200)的曝光部分(404)。
条款4.根据前述条款中任一项的方法，其中电子束(400)被定向以施加一定剂量，所述一定剂量是基于材料堆叠物(100)的部件的图案密度选择的，以具有期望的氢硅倍半氧烷层(200)的曝光水平。
条款5.根据前述条款中任一项的方法，其中电子束(400)具有基于材料堆叠物(100)上不同位置处的部件的图案密度而变化的剂量，其中剂量变化以在不同位置处引起期望的氢硅倍半氧烷层(200)的曝光水平。
条款6.根据条款5的方法，其中部件选自栅极、引线或线中的至少一个。
条款7.根据前述条款中任一项的方法，其中铝层具有一定厚度，所述一定厚度被选择以增加在氢硅倍半氧烷层(200)老化以改变曝光氢硅倍半氧烷层(200)以获得针对选择的部件几何形状的期望宽度所需的电子束(400)的剂量之前的时间量。
条款8.根据前述条款中任一项的方法，其中材料堆叠物(100)选自衬底或衬底上的一组层中的至少一个。
条款9.根据前述条款中任一项的方法，其中氢硅倍半氧烷层(200)为约20nm至约100nm厚。
条款10.根据前述条款中任一项的方法，其中铝层为约5nm至50nm厚。
条款11.根据前述条款中任一项的方法，其中对材料堆叠物(100)的加工形成选自量子比特、量子点量子比特、波导、光波导、光谐振器、光子发射量子存储器和晶体管中的至少一个的一组结构。
条款12.加工材料堆叠物(100)的方法，所述方法包括：
在材料堆叠物(100)上沉积(1200)氢硅倍半氧烷层(200)；
在氢硅倍半氧烷层(200)上沉积(1202)扩散阻挡层(300)以形成双层物(302)，其中扩散阻挡层(300)由具有一定厚度的材料组成，所述具有一定厚度的材料增加在氢硅倍半氧烷层(200)老化以改变曝光氢硅倍半氧烷层(200)以获得针对所选部件几何形状的期望宽度所需的电子束(400)的剂量之前的时间量；
定向(1204)电子束(400)通过双层物(302)的表面(402)以形成双层物(302)的曝光部分(404)，其中电子束(400)在双层物(302)的曝光部分(404)中施加剂量，所述剂量是基于材料堆叠物(100)的部件的图案密度选择的，以具有针对所选择的部件几何形状的期望的氢硅倍半氧烷层(200)的曝光水平；以及
显影(1206)氢硅倍半氧烷层(200)，其中曝光于电子束(400)的氢硅倍半氧烷层(200)的曝光部分(404)保留在材料堆叠物(100)上。
条款13.根据条款12的方法，其进一步包括：
蚀刻(1300)材料堆叠物(100)上具有氢硅倍半氧烷层(200)的曝光部分(404)的材料堆叠物(100)。
条款14.根据条款13的方法，其进一步包括：
在蚀刻材料堆叠物(100)上具有氢硅倍半氧烷层(200)的曝光部分(404)的材料堆叠物(100)之后，在材料堆叠物(100)上移除(1400)氢硅倍半氧烷层(200)的曝光部分(404)。
条款15.根据条款12至14中任一项的方法，其中用于显影氢倍半硅氧烷层(200)的显影剂还移除扩散阻挡层(300)，以及其中显影氢倍半硅氧烷层(200)——其中曝光于电子束(400)的氢倍半硅氧烷层(200)的曝光部分(404)保留在材料堆叠物(100)上——包括：
使用显影剂显影氢倍半硅氧烷层(200)，其中移除扩散阻挡层(300)和氢倍半硅氧烷层(200)的未曝光部分(406)，并且曝光于电子束(400)的氢倍半硅氧烷层(200)的曝光部分(404)保留在材料堆叠物(100)上。
条款16.根据条款15的方法，其中扩散阻挡层(300)是铝，以及显影剂是四甲基氢氧化铵。
条款17.根据条款12至16中任一项的方法，其进一步包括：
在显影氢倍半硅氧烷层(200)之前移除(1500)扩散阻挡层(300)，其中氢倍半硅氧烷层(200)保留在材料堆叠物(100)上。
条款18.根据条款12至17中任一项的方法，其中电子束(400)被定向以施加剂量，所述剂量是基于材料堆叠物(100)的部件的图案密度选择的，以具有期望的氢硅倍半氧烷层(200)的曝光水平。
条款19.根据条款12至18中任一项的方法，其中电子束(400)具有基于材料堆叠物(100)上不同位置处的部件的图案密度而变化的剂量，其中剂量变化以在不同位置处引起期望的氢硅倍半氧烷层(200)的曝光水平。
条款20.根据条款12至19中任一项所述的方法，其中选择扩散阻挡层(300)中的材料和扩散阻挡层(300)的厚度以增加氢倍半硅氧烷层(200)老化以改变暴露氢倍半硅氧烷层(200)所需的电子束(400)的剂量之前的时间量，以及其中选择扩散阻挡层(300)的厚度以减少电子束(400)的散射，以获得所选部件几何形状的期望宽度。
条款21.根据条款12至20中任一项所述的方法，其中扩散阻挡层(300)的材料选自铝、氧化铝、钛、导电聚合物、自掺杂聚苯胺、或聚(2-甲氧基苯胺-5-膦酸)/氨基复合物中的至少一种。
条款22.根据条款12至21中任一项所述的方法，其中材料堆叠物(100)选自衬底或衬底上的一组层中的至少一个。
条款23.根据条款12至22中任一项的方法，其中对材料堆叠物(100)的加工形成选自量子比特、量子点量子比特、波导、光波导、光谐振器、光子发射量子存储器和晶体管中的至少一个的一组结构。
条款24.产品管理系统(1800)，其包括：
制造设备(1808)；和
控制系统(1814)，其中控制系统(1814)被配置为控制制造设备(1808)以：
在材料堆叠物(100)上沉积氢硅倍半氧烷层(200)；
在氢硅倍半氧烷层(200)上沉积扩散阻挡层(300)以形成双层物(302)，其中扩散阻挡层(300)由具有一定厚度的材料组成，所述具有一定厚度的材料增加在氢硅倍半氧烷层(200)老化以改变针对部件几何形状的期望宽度曝光氢硅倍半氧烷层(200)所需的电子束(400)的剂量之前的时间量；
定向电子束(400)通过双层物(302)的表面(402)以形成双层物(302)的曝光部分(404)，其中电子束(400)在双层物(302)的曝光部分(404)中施加剂量，剂量是基于用于材料堆叠物(100)的部件的图案密度选择的，以具有针对所选择的部件几何形状的期望的氢硅倍半氧烷层(200)的曝光水平；以及
显影氢硅倍半氧烷层(200)，其中曝光于电子束(400)的氢硅倍半氧烷层(200)的曝光部分(404)保留在材料堆叠物(100)上。
对于本领域的普通技术人员来说，许多修改和变化将是显而易见的。进一步，与其它期望的实施方式相比，不同的示例性实施方式可以提供不同的部件。选择和描述所选择的一个或多个实施方式是为了最好地解释实施方式的原理、实际应用，并使本领域的其它普通技术人员能够理解对于具有适合于所设想的特定用途的各种修改的各种实施方式的公开。

Claims (13)

1.用于加工材料堆叠物(100)的方法，所述方法包括：
在所述材料堆叠物(100)上沉积(1200)氢硅倍半氧烷层(200)；
在所述氢硅倍半氧烷层(200)上沉积(1202)铝层以形成双层物(302)；
定向(1204)电子束(400)通过所述双层物(302)的表面(402)，以形成所述双层物(302)的曝光部分(404)；以及
用四甲基氢氧化铵显影(1206)所述双层物(302)，其中所述四甲基氢氧化铵移除所述铝层和所述氢硅倍半氧烷层(200)的未曝光部分(406)，从而在所述材料堆叠物(100)上留下所述氢硅倍半氧烷层(200)的所述曝光部分(404)。
2.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括：
蚀刻(1300)所述材料堆叠物(100)上具有所述氢硅倍半氧烷层(200)的所述曝光部分(404)的所述材料堆叠物(100)。
3.根据权利要求2所述的方法，所述方法进一步包括：
在蚀刻具有所述氢硅倍半氧烷层(200)的所述曝光部分(404)的所述材料堆叠物(100)之后，从所述材料堆叠物(100)移除(1400)所述氢硅倍半氧烷层(200)的所述曝光部分(404)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述电子束(400)被定向以施加剂量，所述剂量是基于所述材料堆叠物(100)的部件的图案密度选择的，以具有期望的所述氢硅倍半氧烷层(200)的曝光水平。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述电子束(400)具有基于所述材料堆叠物(100)上不同位置处的部件的图案密度而变化的剂量，其中所述剂量变化以在不同位置处引起期望的所述氢硅倍半氧烷层(200)的曝光水平。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述部件选自栅极、引线或线中的至少一个。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述铝层具有一定厚度，所述一定厚度被选择以增加在所述氢硅倍半氧烷层(200)老化以改变曝光氢硅倍半氧烷层(200)以获得所选部件几何形状的期望宽度所需的电子束(400)的剂量之前的时间量。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述材料堆叠物(100)选自衬底或所述衬底上的一组层中的至少一种。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述氢硅倍半氧烷层(200)为约20nm至约100nm厚。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述铝层为约5nm至50nm厚。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中对所述材料堆叠物(100)的加工形成选自量子比特、量子点量子比特、波导、光波导、光谐振器、光子发射量子存储器和晶体管中的至少一个的一组结构。
12.产品管理系统(1800)，所述产品管理系统(1800)包括：
制造设备(1808)；和
控制系统(1814)，其中所述控制系统(1814)被配置为控制所述制造设备(1808)以执行权利要求1至11中所述的方法步骤中任一项。
13.产品管理系统(1800)，所述产品管理系统(1800)包括：
制造设备(1808)；和
控制系统(1814)，其中所述控制系统(1814)被配置为控制所述制造设备(1808)以：
在材料堆叠物(100)上沉积氢硅倍半氧烷层(200)；
在所述氢硅倍半氧烷层(200)上沉积扩散阻挡层(300)以形成双层物(302)，其中所述扩散阻挡层(300)由具有一定厚度的材料组成，所述具有一定厚度的材料增加在所述氢硅倍半氧烷层(200)老化以改变针对所选部件几何形状的期望宽度曝光所述氢硅倍半氧烷层(200)所需的电子束(400)的剂量之前的时间量；
定向所述电子束(400)通过所述双层物(302)的表面(402)以形成所述双层物(302)的曝光部分(404)，其中所述电子束(400)在所述双层物(302)的所述曝光部分(404)中施加剂量，所述剂量是基于所述材料堆叠物(100)的部件的图案密度选择的，以具有针对所选择的部件几何形状的期望的所述氢硅倍半氧烷层(200)的曝光水平；以及
显影所述氢硅倍半氧烷层(200)，其中曝光于所述电子束(400)的所述氢硅倍半氧烷层(200)的所述曝光部分(404)保留在所述材料堆叠物(100)上。
CN202111298815.9A 2020-11-05 2021-11-04 具有双层抗蚀剂的电子束光刻 Pending CN114442432A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202063110284P 2020-11-05 2020-11-05
US63/110,284 2020-11-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114442432A true CN114442432A (zh) 2022-05-06

Family

ID=78598771

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111298815.9A Pending CN114442432A (zh) 2020-11-05 2021-11-04 具有双层抗蚀剂的电子束光刻

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20220137510A1 (zh)
EP (1) EP3995895A1 (zh)
JP (1) JP2022075587A (zh)
KR (1) KR20220061003A (zh)
CN (1) CN114442432A (zh)
AU (1) AU2021236441A1 (zh)
CA (1) CA3130856A1 (zh)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140134524A1 (en) * 2011-04-22 2014-05-15 Richard Hobbs Methods and materials for lithography of a high resolution hsq resist

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220061003A (ko) 2022-05-12
EP3995895A1 (en) 2022-05-11
AU2021236441A1 (en) 2022-05-19
US20220137510A1 (en) 2022-05-05
CA3130856A1 (en) 2022-05-05
JP2022075587A (ja) 2022-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7058019B2 (ja) 順次シャドウ・マスク蒸着によって作り出される２つの膜の間の重なり面積を補正するための方法および接合を形成する方法
US20030113638A1 (en) Lithographic template and method of formation and use
KR100836948B1 (ko) 서브-리소그래픽 포토레지스트 피처 형성 프로세스
JP3350416B2 (ja) パターン形成方法
US20060194155A1 (en) Resist pattern forming method and semiconductor device manufacturing method
US7648918B2 (en) Method of pattern formation in semiconductor fabrication
JP2004134553A (ja) レジストパターンの形成方法及び半導体装置の製造方法
DE10197137B4 (de) Verfahren zur Herstellung von Mikrostrukturen
US20130023121A1 (en) Double patterning method using tilt-angle deposition
WO2004011258A2 (en) Method of forming and repairing a lithographic template having a gap defect
US6589709B1 (en) Process for preventing deformation of patterned photoresist features
US20090029548A1 (en) Method for removing polymer residue from metal lines of semiconductor device
US7229723B2 (en) Method for forming an opening in a light-absorbing layer on a mask
CN114442432A (zh) 具有双层抗蚀剂的电子束光刻
KR100833120B1 (ko) 반도체 제조의 포토리소그래피 방법
US20050139819A1 (en) Process for fabricating nanoelectronic device by intermittent exposure
CN112394614A (zh) 掩膜版、掩膜版缺陷修复方法、掩膜版的使用方法以及半导体结构
US8679728B2 (en) Method for fabricating patterned layer
KR20050031389A (ko) 스텐실 마스크 및 그 제조 방법, 노광 장치 및 노광 방법,전자 장치의 제조 방법
Heuberger et al. Open silicon stencil masks for demagnifying ion projection
US20230335401A1 (en) Ion implantation method for reducing roughness of patterned resist lines
US20140120729A1 (en) Method for removing a patterned hard mask layer
KR0177587B1 (ko) 반도체 소자의 미세패턴 형성방법
JP2024008016A (ja) パターン化基材の製造方法、加工方法、およびレーザ素子の製造方法
JP2000077364A (ja) パターン形成方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination