JP2019517026A - 光増感化学又は感光性化学増幅レジストを用いた限界寸法制御 - Google Patents
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Abstract
Description
この出願は2016年5月13日に出願された「Critical Dimension
Control by Use of Photo-Sensitized Chemicals or Photo-Sensitized Chemically
Amplified Resist」という名称の米国仮特許出願第62/335,977号明細書の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に援用される。
本発明は、限界寸法均一性(CDU)制御をパターン化することに関するものである。具体的には、開示は、より良い/代替のCDU制御方法のために、感光性化学増幅レジスト(PSCAR)化学をレジストマトリックスに組み込むことに関するものである。
Enhancement by Photo-Sensitized Chemically Amplified Resist Process」、Journal of Photopolymer Science and Technology、第26巻、第6号(2013)、825〜830頁において見られる。
triarylsulfonium salt)、ヘキサフルオロアンチモン酸トリアリールスルホニウム(a
triarylsulfonium hexafluoroantimonate salt)、N−ヒドロキシナフタルイミドトリフレート(N-hydroxynaphthalimide triflate)、1,1−ビス[p−クロロフェニル]−2,2,2−トリクロロエタン(DDT)(1,1-bis[p-chlorophenyl]-2,2,2-trichloroethane(DDT))、1,1−ビス[p−メトキシフェニル]−2,2,2−トリクロロエタン(1,1-bis[p-methoxyphenyl]-2,2,2-trichloroethane)、1,2,5,6,9,10−ヘキサブロモシクロドデカン(1,2,5,6,9,10-hexabromocyclododecane)、1,10−ジブロモデカン(1,10-dibromodecane)、1,1−ビス[p−クロロフェニル]2,2−ジクロロエタン(1,1-bis[p-chlorophenyl]2,2-dichloroethane)、4,4−ジクロロ−2−(トリクロロメチル)ベンズヒドロール(4,4-dichloro-2-(trichloromethyl)benzhydrol)、1,1−ビス(クロロフェニル)2−2,2−トリクロロエタノール(1,1-bis(chlorophenyl) 2-2,2-trichloroethanol)、ヘキサクロロジメチルスルホン(hexachlorodimethylsulfone)、2−クロロ−6−(トリクロロメチル)ピリジン(2-chloro-6-(trichloromethyl)pyridine)又はそれらの誘導剤を含んでもよいが、これらに限定されるものではない。
サブフローA:300〜400nmのDLP又はGLV又はその他→フラッドベーク
サブフローB:300〜400nmの回転/並進→フラッドベーク
サブフローC:300〜400nmのDLP又はGLV又はその他→300〜400nmの回転/並進→フラッドベーク
サブフローD:300〜400nmの回転/並進→300〜400nmのDLP又はGLV又はその他→フラッドベーク
サブフローE:300〜400nmのガルボミラー→フラッドベーク
サブフローF:300〜400nmのガルボミラー→300〜400nmの回転/並進→フラッドベーク
サブフローG:300〜400nmの回転/並進→300〜400nmのガルボミラー→フラッドベーク
サブフローA〜Gの任意の他の組み合わせを用いてもよい。300〜400nmの範囲内の波長は、365nmでもよい。
target mean)のまわりのCDU修正のために用いられているこれらの方法に加えて、より高いフラッド線量を利用する同じ方法を用いて、基板の全体又は基板の一部の限界寸法(CD)をスリミング/シュリンクすることができる。産業のシュリンクが、最小フィーチャサイズ要件をますます小さいCDに押し続け、EUV(13.5nm)の遅延及び潜在的高コストのため、産業は、それらの現在の193nmの液浸(ArFi)スキャナシステム基盤/専門をさらに拡大するプロセスを探してきた。解像度が限定された(例えば、40nm以下のライン及びスペース)レジストフィーチャの近くの従来のポストフォトリソグラフィArFiのシュリンク/スリミングは、そのような拡大である。ホール又はトレンチをシュリンクする能力及び/又はラインを10、20、30nmに制御された湿式プロセスでスリミング又はトリムする能力は、以下の現在及び将来の適用を有する。(1)シングルパターニング、例えば、ゲート層がわずかにより消極的なピッチ上の非常に小さいフィーチャを有する論理設計、及び、(2)ダブルパターニング/マルチパターニング方式、例えば、Litho-Etch-Litho-Etch(LELE)又はn回繰り返されたLitho-Etch(LEn)、Litho-Litho-Etch(LLE)及びサイドウォールスペーサのための前駆体。
Claims (20)
- 下地層及び前記下地層上に堆積される放射線感受性材料層を有する基板を受け取るステップと、
前記放射線感受性材料層上にパターン化マスクを介して第1光波長の光を露光するステップであって、前記第1光波長はUVスペクトル内の波長を含む、第1光波長露光ステップと、
パターン露光された前記放射線感受性材料層を第1現像する、第1現像ステップと、
第1現像された前記放射線感受性材料層に第2光波長の光をフラッド露光するステップであって、前記第2光波長は前記第1光波長と異なる波長を含む、フラッド露光ステップと、
フラッド露光された前記放射線感受性材料層を第2現像し、放射線感受性材料パターンを形成する、第2現像ステップと、
を含む方法であって、
前記フラッド露光ステップの前に、前記放射線感受性材料は、
酸の生成を前記放射線感受性材料層内の第1酸濃度に制御するとともに、前記放射線感受性材料層内の光増感剤分子の生成を制御する第1光波長活性化閾値と、
前記放射線感受性材料層内の前記光増感剤分子を励起することができ、その結果、前記第1酸濃度より大きい第2酸濃度を有する前記酸を生じる第2光波長活性化閾値と、
を有し、
前記第2光波長活性化閾値は、前記第1光波長活性化閾値とは異なり、
前記第2現像ステップの後、前記放射線感受性材料パターンは、前記基板の全体又は前記基板の一部の修正又はスリミングされた限界寸法(CD)を有する、
方法。 - 前記放射線感受性材料は、前記基板上に堆積されるとき、光増感剤発生化合物を前記放射線感受性材料の構成要素として有する、
請求項1に記載の方法。 - 前記方法は、前記第1現像ステップの後、かつ、前記フラッド露光ステップの前に、光増感剤発生化合物を前記放射線感受性材料層上にコーティングステップをさらに含み、前記光増感剤発生化合物を前記放射線感受性材料層に組み込み、前記放射線感受性材料層内に存在する酸と反応し、光増感剤分子を生成する、
請求項1に記載の方法。 - 前記方法は、前記第1現像ステップの後、かつ、前記フラッド露光ステップの前に、前記放射線感受性材料層上に光増感剤化合物をコーティングするステップをさらに含み、前記光増感剤化合物を前記放射線感受性材料層に組み込む、
請求項1に記載の方法。 - 前記の光増感剤化合物をコーティングするステップは、スピンコーティングを含む、
請求項4に記載の方法。 - 前記第1光波長は、前記第1光波長活性化閾値以上かつ前記第2光波長活性化閾値未満であり、前記第2光波長は、前記第2光波長活性化閾値以上である、
請求項1に記載の方法。 - 前記第1光波長は、13.5nm、193nm又は248nmである、
請求項1に記載の方法。 - 前記第2光波長は、前記UVスペクトル内にある、
請求項1に記載の方法。 - 前記第2光波長は、300と400nmとの間にある、
請求項1に記載の方法。 - 前記第2光波長は、365nmである、
請求項1に記載の方法。 - 前記フラッド露光ステップは、ピクセルベースの投影システムを用いて、前記放射線感受性材料層を前記第2光波長の光に露光するステップを含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記フラッド露光ステップは、前記放射線感受性材料層をガルバノメータ搭載のミラーによって方向付けられる前記第2光波長の光に露光するステップを含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記放射線感受性材料層をフラッド露光する前記ステップは、前記基板を前記第2光波長の光源の下で並進するステップ、又は、回転するステップ、又はその両方のステップを含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記第1光波長に対する前記放射線感受性材料層の前記露光の露光線量は、後続のフラッド露光のないパターン化露光を含むプロセスと比較して減少し、後続のプロセスステップにおける前記基板の全体にわたる限界寸法(CD)修正を可能にする、
請求項1に記載の方法。 - 前記方法は、前記第1現像ステップの後、又は、前記第2現像ステップの後、又は、その両方のステップの後、前記放射線感受性材料層を検査するステップをさらに含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記方法は、前記第1現像ステップの後、前記放射線感受性材料層を検査するステップから得られた限界寸法特性に基づいて、前記フラッド露光ステップ又は前記フラッド露光ステップ後のベークステップ又はその両方のステップのプロセスパラメータを変えるステップをさらに含む、
請求項15に記載の方法。 - 前記方法は、前記第2現像ステップの後、前記放射線感受性材料層を検査するステップから得られた限界寸法特性に基づいて、前記フラッド露光ステップ又は前記フラッド露光ステップ後のベークステップ又はその両方のステップの、後続のウェーハのためのプロセスパラメータを変えるステップをさらに含む、
請求項15に記載の方法。 - 前記方法は、前記放射線感受性材料パターンをマスクとして用いて前記下地層をエッチングするステップをさらに含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記方法は、エッチングされた前記下地層を検査するステップをさらに含む、
請求項18に記載の方法。 - 前記方法は、エッチングされた前記下地層を検査するステップから得られた限界寸法特性に基づき、前記フラッド露光ステップ又は前記フラッド露光ステップの後のベークステップ又はその両方のステップの、後続のウェーハのためのプロセスパラメータを変えるステップをさらに含む、
請求項19に記載の方法。
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