JP2023154411A - 放射線感受性パターン化可能材料を形成する気相方法 - Google Patents

Abstract

【課題】放射線感受性パターン化可能材料を形成する気相方法およびその材料を形成するシステム。
【解決手段】例示的な方法は、基材の表面上に放射線感受性パターン化可能材料を形成する高分子材料を含む層の気相形成を含む。高分子材料を含む層の部分を、放射線または活性種に曝露して、曝露された領域と曝露されていない領域とを形成することができる。材料は、曝露された部分または曝露されていない部分の上へと選択的に堆積することができ、かつ／または曝露された領域および曝露されていない領域のうちの一方を選択的に除去することができる。１つ以上の方法工程は、反応チャンバおよび／または反応器システム内で実施することができる。
【選択図】図１

Description

本開示は概して、電子デバイスの製造における使用のために好適な構造を形成する方法に関する。より具体的には、本開示は、基材の表面上に放射線感受性パターン化可能材料を形成する方法、およびその方法を実施するための反応器システムに関する。

電子デバイスの製造中に、基材の表面をパターン化することと、例えば、気相エッチングプロセスを使用して、基材表面から材料をエッチングすることとによって、基材の表面上に特徴部の微細なパターンを形成することができる。基材上のデバイスの密度が増加するにつれて、一般的に、より小さい寸法で特徴部を形成することがますます望ましくなる。

フォトレジストは、エッチング前に基材の表面をパターン化するためにしばしば使用される。フォトレジストの層を基材の表面に塗布し、フォトレジストの表面をマスキングし、フォトレジストのマスクされていない部分を紫外光などの放射線に曝露し、そしてフォトレジストの一部分を現像してフォトレジストのマスクされていない部分またはマスクされた部分を除去する一方で、フォトレジストのマスクされていない部分とマスクされた部分とのうちのもう一方を基材の表面上に残すことによって、フォトレジスト内にパターンを形成することができる。

フォトレジストは、典型的に、液体の溶液を使用して基材の表面の上へとスピンコーティングされる。こうした技法はいくつかの用途に対しては比較的良好に機能するが、スピンオンコーティング技法は、基材表面上のフォトレジストの望ましい（比較的低い）厚さまたは厚さの均一性を提供しない場合がある。その結果、基材の表面上にパターン化可能な材料を形成する改善された方法が望まれる。

このセクションに記載される問題および解決策の任意の考察は、本開示に対する状況を提供する目的でのみこの開示に含まれ、また本発明がなされた時点で、考察のいずれかまたはすべてが公知であったことを認めたものと取られるべきではない。

本開示の様々な実施形態は、基材の表面上に放射線感受性パターン化可能材料を形成する方法、および材料を形成するためのシステムに関する。本開示の様々な実施形態が以前の方法の欠点に対処するやり方が、下記により詳細に考察されるが、一般的に、本開示の様々な実施形態は、気相技法を使用して、比較的薄い、均一な放射線感受性パターン化可能材料を形成する方法を提供する。

本開示の例示的な実施形態によると、放射線感受性パターン化可能材料を形成する気相方法が提供される。放射線感受性パターン化可能材料を形成する気相方法は、気相反応器の反応チャンバ内に基材を提供することと、反応チャンバ内に前駆体を提供することと、前駆体を使用して、基材の表面上に高分子材料を形成することとを含むことができ、高分子材料は、放射線感受性パターン化可能材料を形成する。本開示の実施例によると、前駆体は、有機化合物および有機ケイ素化合物のうちの１つ以上を含む。例えば、前駆体は、シロキサン、オルガノハロシラン、カルボシロキサン、カルボシラン、シリルカルボジイミド、シラザン、ならびにアセテート官能基および環状基を含む有機化合物のうちの１つ以上とすることができ、またはこれを含むことができる。さらなる実施例によると、前駆体は金属を含む。なおさらなる実施例によると、高分子材料を形成する工程は、プラズマ強化化学蒸着プロセスなどの化学蒸着プロセスを含む。化学蒸着プロセスは、前駆体、反応物質、およびプラズマ電力のうちの１つ以上が反応チャンバ内でパルス化されるパルス化学蒸着プロセスとすることができる。一部の事例では、化学蒸着プロセスはパルス化されなくてもよい。プラズマは、例えば、直接、間接、および／または遠隔プラズマ装置を使用して形成することができる。一部の事例では、プラズマは、容量結合直接プラズマシステムを使用して形成することができる。一部の事例では、プラズマは、誘導結合直接プラズマシステムを使用して形成することができる。一部の事例では、プラズマは、希ガスを（例えば、希ガスのみを）使用して形成することができる。他の事例では、プラズマは、反応物質を使用して形成されてもよい。本開示のさらなる実施例によると、方法は、１つ以上の反応物質を反応チャンバへと提供する工程をさらに含む。例示的な反応物質としては、任意の組み合わせの状態にある、１つ以上の金属反応物質、水素反応物質、窒素反応物質、炭素反応物質、および酸素反応物質が挙げられる。

さらなる実施形態によると、基板の表面上にパターン化された特徴部を形成する方法は、気相反応器の反応チャンバ内に基板を提供することと、反応チャンバ内に前駆体を提供することと、前駆体を使用して基材の表面上に高分子材料を形成することと、高分子材料の一部分を放射線に曝露して高分子材料内に曝露された領域と曝露されていない領域とを形成することと、曝露された領域または曝露されていない領域のうちの１つを選択的に除去して基材の表面上にパターン化された特徴部を形成することと、を含む。放射線は、例えば、極紫外線を含むことができる。これらの実施形態の実施例によると、選択的に除去する工程は、気相プロセスとすることができ、または気相プロセスを含むことができる。

本開示のさらなる実施形態によると、基板の表面上にパターン化された特徴部を形成する方法は、気相反応器の反応チャンバ内に基板を提供することと、反応チャンバ内に前駆体を提供することと、前駆体を使用して基材の表面上に高分子材料を形成することと、高分子材料の一部分を放射線に曝露して高分子材料内に曝露された領域と曝露されていない領域とを形成することと、曝露された領域または曝露されていない領域のうちの１つの上に材料を選択的に形成することと、を含む。

さらに追加的な実施形態によると、基材の表面上にパターン化された特徴部を形成する方法は、ハロゲン化金属放射線感受性パターン化可能層を形成することと、ハロゲン化金属放射線感受性パターン化可能層の一部分を放射線へと曝露して曝露された領域と曝露されていない領域とを形成することと、曝露された領域または曝露されていない領域のうちの一方を選択的に除去してパターン化された特徴部を形成することと、を含む。上記のように、選択的に除去する工程は、気相プロセスを含むことができる。

例示的な方法は、キャッピング層を形成すること、パターン化された特徴部を硬化すること、基材の一部分をエッチングすること、および／またはパターン化された特徴部もしくは基材の表面上に材料を選択的に形成もしくは堆積することのうちの１つ以上を追加的に含むことができる。さらに、１つ以上の工程は、反応チャンバ内および／または反応器システム内で実施されてもよい。

本開示のなおさらなる例示的な実施形態によると、反応器システムが提供される。例示的な反応器システムは、放射線感受性パターン化可能材料を形成するための気相反応器（例えば、本明細書に記述される方法による）と、放射線感受性パターン化可能材料の一部分を放射線へと曝露し、それによって、放射線感受性パターン化可能材料内に曝露された領域と曝露されていない領域とを形成するための放射線曝露チャンバと、を含む。例示的な反応器システムは、本明細書に記述される１つ以上の方法または方法工程を達成するように構成されたコントローラをさらに含むことができる。

これらのおよび他の実施形態は、添付の図面を参照する以下のある特定の実施形態の発明を実施するための形態から、当業者には容易に明らかとなることになり、本発明は、開示されるいかなる特定の実施形態にも限定されないことになる。

本開示の例示的な実施形態のより完全な理解は、以下の例示的な図に関連して考慮される場合、「発明を実施するための形態」および「特許請求の範囲」を参照することによって得ることができる。

図１は、本開示の例示的な実施形態による方法を図示する。 図２は、本開示の例示的な実施形態による、基材の表面上に高分子材料形成する方法を示す方法を図示する。 図３は、本開示の例示的な実施形態による、基材の表面上に高分子材料を形成する別の方法を図示する。 図４は、本開示の例示的な実施形態による、基材の表面上に高分子材料を形成するまた別の方法を図示する。 図５は、本開示の例示的な実施形態によるキャッピング層を形成する方法を図示する。 図６は、本開示の例示的な実施形態による別の方法を図示する。 図７は、本開示の例示的な実施形態によるまた別の方法を図示する。 図８は、本開示の例示的な実施形態による構造を図示する。 図９は、本開示の例示的な実施形態による構造を図示する。 図１０は、本開示の例示的な実施形態による構造を図示する。 図１１は、本開示の例示的な実施形態による構造を図示する。 図１２は、本開示の例示的な実施形態による構造を図示する。 図１３は、本開示の例示的な実施形態による構造を図示する。 図１４は、本開示の例示的な実施形態による構造を図示する。 図１５は、本開示の例示的な実施形態による構造を図示する。 図１６は、本開示の例示的な実施形態による構造を図示する。 図１７は、本開示の例示的な実施形態による構造を図示する。 図１８は、本開示の追加的な例示的な実施形態によるキャッピング層を含む構造を図示する。 図１９は、本開示の実施例による反応器システムを図示する。

当然のことながら、図内の要素は単純化および明瞭化のために例示されており、必ずしも原寸に比例して描かれていない。例えば、図内の要素のうちの一部の寸法は、本開示の例示された実施形態の理解の向上を助けるために他の要素に対して相対的に誇張されている場合がある。

ある特定の実施形態および実施例を以下に開示するが、本発明は、具体的に開示する実施形態および／またはその使用、ならびにその明白な修正および均等物を超えて拡大することが理解されるであろう。それ故に、開示された本発明の範囲は、後述する特定の開示された実施形態によって限定されるべきではないことが意図される。

本開示は概して、基材の表面上に放射線感受性パターン化可能材料を形成する気相方法に関する。気相方法を使用して、特に、スピンオン技法を使用して堆積された放射線感受性パターン化可能材料の層と比較して、比較的薄い、均一な放射線感受性パターン化可能材料の層を形成することができる、例えば、電子デバイスの形成中に構造を形成するために、本明細書に記述される例示的な方法を使用することができる。

本明細書で使用される場合、基材という用語は、１つ以上の層を含み、かつ／または１つ以上の層をその上に堆積させることができる、任意の下地材料（複数可）を指す場合がある。基材は、シリコン（例えば単結晶シリコン）などのバルク材料、ゲルマニウムなどの他の第ＩＶ族材料、またはＧａＡｓなどの複合半導体材料を含むことができ、またバルク材料の上に重なるまたはバルク材料の下にある１つ以上の層を含むことができる。例えば、基材は、バルク材料の上に重なるいくつかの層のパターニングスタックを含むことができる。パターニングスタックは、用途に応じて変化させることができる。さらに基材は追加的または代替的に、基材の層の少なくとも一部分の中またはその上に形成される様々な特徴部（凹部、線、およびこれに類するものなど）を含むことができる。一部の事例では、基材は、基材の表面上に放射線感受性パターン化可能材料を形成する前に、基材の表面において、またはその近くに、下層、吸収体層、およびハードマスク層のうちの１つ以上を含むことができる。

一部の実施形態では、膜は、厚さ方向に垂直な方向に延在する層を指す。一部の実施形態では、層は、表面上に形成されるある特定の厚さを有する材料、または膜もしくは膜でない構造の同義語を指す。膜または層は、ある特定の特性を有する個別の単一の膜もしくは層、または複数の膜もしくは層によって構成されてもよく、また隣接する膜または層の間の境界は、明確であってもよく、明確でなくてもよく、そして物理的、化学的、および／もしくは他の任意の特性、形成プロセスもしくは順序、ならびに／または隣接する膜もしくは層の機能もしくは目的に基づいて確立されていてもよく、確立されていなくてもよい。さらに、層または膜は、連続的または不連続的とすることができる。

この開示では、ガスは、常温および常圧において気体、気化した固体、および／または気化した液体である材料を含んでもよく、また状況に依存して単一の気体または気体の混合物で構成されてもよい。材料の堆積の状況においてなどの一部の事例では、前駆体という用語は、別の化合物を生成する化学反応に関与する化合物、特に膜マトリクスまたは膜の主骨格を構成する化合物を指すことができる。一部の事例では、「前駆体」および「反応物質」という用語は、互換的に使用することができる。不活性ガスという用語は、かなりの程度まで化学反応に関与しないガス、および／またはその他の点で比較的非反応性のガスであって、励起種をそこから形成して（例えば、プラズマを使用して）、前駆体と励起または相互作用することができるが、反応物質とは異なり、相当な程度まで膜マトリクスの一部となりえないガスを指す。

化学蒸着という用語は、前駆体およびしばしば反応物質が、重複する期間にわたり反応チャンバに提供される、かつ／または反応チャンバ内にある、気相プロセスを指すことができる。一部の事例では、前駆体は単独で、例えば、基材表面と反応して、または気相において反応して、基材表面上に材料を形成することができる。一部の事例では、前駆体は、希ガスを使用して形成された活性種と反応することができる。一部の事例では、前駆体および反応物質（例えば、いずれかに由来する励起種）は、反応して基材表面上に材料を形成することができる。プラズマ強化化学蒸着は、（例えば、好適なプラズマ電力を提供することによって）プラズマを提供して、前駆体、希ガス、および／または反応物質から活性種を形成することを含む。プラズマ強化化学蒸着プロセスは、直接、間接、および／または遠隔プラズマを使用して実施することができる。パルスプラズマ強化化学蒸着は、堆積方法の間に反応チャンバへの前駆体流れ、反応チャンバへの反応物質流れ、およびプラズマを形成するために使用されるプラズマ電力のうちの１つ以上をパルス化することを含む。

周期的堆積プロセス（ｃｙｃｌｉｃ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ）または周期的堆積プロセス（ｃｙｃｌｉｃａｌ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ）という用語は、基材の外側に層を堆積するために前駆体（および／または反応物質）を反応チャンバの中へと逐次的に導入することを指してもよく、また原子層堆積（ＡＬＤ）、分子層堆積（ＭＬＤ）、周期的化学蒸着（周期的ＣＶＤ）、ならびにＡＬＤ構成要素および周期的ＣＶＤ構成要素を含むハイブリッド周期的堆積プロセスなどの処理技法を含む。周期的堆積プロセスとしては、パルスプラズマ強化化学蒸着プロセスなどのプラズマ強化プロセスを挙げることができる。

原子層堆積という用語は、堆積サイクル、典型的には複数の連続的な堆積サイクルがプロセスチャンバ内で行われる、蒸着プロセスを指す場合がある。本明細書で使用される場合、原子層堆積という用語はまた、化学蒸着原子層堆積、およびこれに類するものなどの関連する用語によって指定されるプロセスを含むことも意味する。

分子層堆積という用語は、堆積サイクル、典型的に複数の連続的な堆積サイクルが、有機分子を含む層を形成するためにプロセスチャンバ内で行われる、蒸着プロセスを指す場合がある。

本開示では、連続的に、とは、真空を破壊することがない、時系列として中断することない、いかなる物質介在工程も有しない、次の工程としての直後の１つ以上の条件を変更することがない、または一部の実施形態において２つの構造もしくは層の間に介在する個別の物理的構造または化学構造もしくは層がない、のうちの１つ以上を指すことができる。例えば、反応物質および／または不活性ガスもしくは希ガスを、方法の２つ以上の工程および／またはサイクルの間、連続的に供給することができる。

本開示では、変数のうちの任意の２つの数はその変数の実行可能な範囲を構成することができ、また示された任意の範囲は、端点を含んでもよく、または除外してもよい。加えて、一部の実施形態では、示された変数の任意の値は（それらが約を有して示されているか否かにかかわらず）、正確な値またはおおよその値を指してもよく、また均等物を含んでもよく、また平均値、中央値、代表値、または大多数等を指してもよい。さらに、この開示では、「含む」「によって構成される」、および「有する」という用語は、一部の実施形態では、「典型的にまたは広く含む」、「含む」、「から本質的になる」、または「からなる」を独立して指すことができる。本開示の態様によると、用語の任意の定義された意味は、その用語の通常の意味および通例の意味を必ずしも除外するものではない。

ここで図を参照すると、図１は、本開示の例示的な実施形態による基材の表面上に放射線感受性パターン化可能材料を形成または堆積する気相方法１００を図示する。方法１００は、気相反応チャンバ内に基材を提供する工程（工程１０２）と、放射線感受性パターン化可能材料を形成（例えば、堆積）する工程（工程１０４）と、任意選択的にキャッピング層を形成する工程（工程１０６）と、を含む。方法１００はまた、下記に記載される追加的な工程などの、追加的な工程も含むことができる。

工程１０２は、本明細書に記述される基材などの、基材を提供することを含む。基材は、１つ以上の材料層を含む、エッチングされる１つ以上の層を含むことができる。基材は、エッチングされる材料層（複数可）の下にあるいくつかの層、および／または上に重なるいくつかの層を含むことができる。例として、基材は、下層、吸収体層、およびハードマスク層のうちの１つ以上を、例えば、基材の表面上に含むことができる。

工程１０２中に、反応チャンバは、後続の処理（例えば、工程１０４）のために望ましい温度および圧力にすることができる。特定の温度および圧力は、堆積される材料を含む様々な要因に依存する可能性がある。本開示の実施例によると、反応チャンバまたはその中のサセプタは、約２０℃～約４００℃、約５０℃～約２００℃、約２０℃～約２５０℃、または約５０℃～約１５０℃の温度へと制御することができる。反応チャンバ内の圧力は、例えば、（少なくとも当初）流動性の高分子材料の形成を容易にするために、少なくとも７００Ｐａ～最大で２０００Ｐａ、または少なくとも１０００Ｐａ～最大で１８００Ｐａ、または少なくとも１３００Ｐａ～最大で１５００Ｐａとすることができる。

工程１０４の間、放射線感受性パターン化可能材料は、基材の表面上に形成される。放射線感受性パターン化可能材料は、架橋することができる（例えば、放射線または励起種を使用して）高分子材料を形成することによって、または堆積することによってなどの、様々なやり方で形成することができる。放射線感受性パターン化可能材料を形成する例示的な方法は、図２～図４に関連して後述する。

図２を参照すると、放射線感受性パターン化可能材料を形成する例示的な方法２００が提供される。方法は、反応チャンバ内に前駆体を提供すること（工程２０２）と、前駆体を使用して、基材の表面上に高分子材料を形成することと、を一般的に含み、高分子材料は、放射線感受性パターン化可能材料を形成する。方法２００はまた、反応チャンバへと希ガスおよび／または反応物質を提供すること（工程２０４）も含むことができる。本開示の様々な実施例によると、方法２００は、例えば、プラズマを使用して、活性種または励起種を形成すること（工程２０６）を含むことができる。

これらの実施形態の実施例によると、方法２００は、プラズマ強化化学蒸着プロセスを含む。プラズマ強化化学蒸着プロセスは、パルス化されることもあり、またはパルス化されないこともある。上記のように、パルス化されたＰＥＣＶＤプロセスとしては、反応チャンバへの、または反応チャンバ内の、前駆体、プラズマ電力、および／または反応物質のうちの１つ以上をパルス化することを含むことができる。別個に図示されているが、工程２０２～２０６のうちの２つ以上は、連続的とすることができる、かつ／または重複することができる。例えば、希ガスおよび／または反応物質は、反応チャンバへと連続的に提供されてもよく、また前駆体および／またはプラズマ電力はパルス化することができる。堆積サイクルは、こうしたパルスのうちの１つ以上を含むことができる。方法２００は、１つ以上の堆積サイクルを含むことができる。プラズマ強化化学蒸着方法を含む化学蒸着方法は、高分子材料を形成するように前駆体の蒸気流れを反応物質と混合し、次いで高分子材料を基材の表面の上へと堆積させることを一般的に含むことができる。プロセスの混合態様および堆積態様は、実質的に連続的なプロセスでは、同時であってもよい。

プラズマ強化堆積プロセスの事例では、プラズマは、例えば、直接、間接、および／または遠隔プラズマ装置を使用して形成することができる。一部の事例では、プラズマは、容量結合直接プラズマシステムを使用して形成することができる。一部の事例では、プラズマは、誘導結合直接プラズマシステムを使用して形成することができる。一部の事例では、プラズマは、希ガスを（例えば、希ガスのみを）使用して形成することができる。他の事例では、プラズマは、反応物質（例えば、反応物質のみ、または堆積した材料の中へと感知できる程度では組み込まれない希ガスもしくは他のガスと組み合わせた）を使用して形成されてもよい。

工程２０２の間に提供される好適な前駆体は、反応チャンバ内では蒸気形態とすることができ、また重合することができ、かつ／または別の方法で、反応チャンバ内で気体から液体もしくは固体へと相を変更して、基材表面上に高分子材料を形成することができる。さらなる実施例によると、高分子材料は、架橋することができ（例えば、ＥＵＶ放射または励起種を使用して）、これにより高分子材料をパターン化することができる。これらの実施形態の実施例によると、工程２０２の間に提供される前駆体は、有機化合物および有機ケイ素化合物のうちの１つ以上とすることができ、またはこれを含むことができる。例示的な前駆体は、例えば、シロキサン、オルガノハロシラン、カルボシロキサン、カルボシラン、シリルカルボジイミド、シラザン、ならびにアセテート官能基および環状基を含む有機化合物のうちの１つ以上とすることができ、またはこれを含むことができる。一部のこうした化合物は、プレセラミックポリマー前駆体として知られている可能性がある。他の例示的な前駆体としては、ボロシラン、ボロシロキサン、およびボロシラザンが挙げられる。多くの事例では、前駆体は、本明細書に記載される化合物のモノマーを含む。他の事例では、化合物は、前駆体が本明細書に記述されるように、気相方法のために好適である限り、本明細書に記載されるモノマーの短鎖を含んでもよい。一部の事例では、本明細書に記載される前駆体のうちの２つ以上は、重複する様態で、かつ／または同じ方法の中で、反応チャンバに提供される。

前駆体は、オルガノハロシランを含むことができる。オルガノハロシランは、１つ以上の有機基および１つ以上のハロゲンと結合されたケイ素を含む化合物を指すことができる。オルガノハロシランとしては、オルガノフルオロシラン、オルガノクロロシラン、オルガノボロシラン、およびオルガノヨードシランが挙げられる。オルガノシランは、直鎖状または分岐状とすることができ、またＳｉ_ｎＲ_{２ｎ＋２－ｍ}Ｘ_ｍの一般式を有することができ、式中、ｎは、少なくとも１から最大で３までの整数であり、ｍは、少なくとも１から最大で２ｎ＋１までの整数であり、Ｒ基は、有機基であり、またＸ基は、ハロゲンである。各ＲおよびＸ基は独立して選択することができる。例示的な有機基としては、アルキル、アルケニル、またはアリールなどのヒドロカルビルが挙げられる。例示的なハロゲンとしては、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩが挙げられる。例示的なオルガノハロシランとしては、ジメチルジクロロシランおよびエチルトリクロロシランなどのアルキルクロロシランが挙げられる。オルガノハロシラン前駆体は、ポリオルガノハロシラン含有ＥＵＶ感受性層を形成するために好適に採用することができる。

一部の実施形態では、ケイ素前駆体はカルボシロキサンを含む。カルボシロキサンは、１つ以上の有機基および１つ以上の酸素原子に結合されたケイ素を含む、直鎖化合物、分岐化合物、または環状化合物を指すことができる。カルボシロキサンの特定の実施例としては、シクロカルボシロキサンが挙げられる。好適なシクロカルボシロキサンとしては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、およびヘキシルなどのアルキル置換基を挙げることができる。例示的なシクロカルボシロキサンとしては、以下が挙げられる。
さらなる実施例によると、上記式中のメチル基のうちの１つ以上は、独立して、別の短鎖（例えば、Ｃ２～Ｃ４）炭化水素で置き換えることができる。カルボシロキサン前駆体は、ポリカルボシロキサン含有ＥＵＶ感受性層を形成するために好適に採用することができる。

一部の実施形態では、ケイ素前駆体は、アルキルアミン置換シクロシロキサンを含む。好適なアルキルアミン置換シクロシロキサンとしては、２－ジエチルアミノ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンが挙げられる。アルキルアミン置換シクロシロキサンは、アルキルアミン側基を有するポリシロキサンを含むＥＵＶ感受性層を形成するために好適に使用することができる。

一部の実施形態では、ケイ素前駆体はカルボシランを含む。カルボシランは、１つ以上の有機基と結合されたケイ素を含む化合物を指すことができる。好適なカルボシランは、直鎖状、分岐状、または環状とすることができる。一部の実施形態では、ケイ素前駆体はカルボシランを含む。特定の例示的なカルボシラン、すなわち直鎖カルボシランは、以下の一般式によって表すことができ：
式中、ｎは、少なくとも１～最大で６の整数であり、ｍは、少なくとも１～最大でｎのインデックスであり、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^ｍ，ａ、およびＲ^ｍ，ｂは独立して、Ｈおよびアルキルから選択される。好適なアルキルとしては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、およびヘキシルが挙げられる。炭素含有側基を有するポリシラン（アルキル側基を有するポリシランなど）を含むＥＵＶ感受性層を形成するために、カルボシラン前駆体を好適に使用することができる。

一部の実施形態では、ケイ素前駆体は、カルボジイミド基を含むシランを含む。こうした前駆体の実施例としては、シリルカルボジイミド、すなわち、ＳｉＨ_３－Ｎ＝Ｃ＝Ｎ－Ｈが挙げられる。こうした前駆体は、有利なことに、ポリシリルカルボジイミドまたはポリシルセスキカルボジイミドを含むＥＵＶ感受性層を形成するために使用することができる。

一部の実施形態では、ケイ素前駆体はシラザンを含む。シラザンは、ケイ素および窒素を含む化合物を指すことができる。好適なことに、シラザンは、共有結合によって結合されたケイ素原子と窒素原子の直鎖、分岐鎖、または環状鎖を有するケイ素および窒素の任意の水素化物を指すことができる。シラザンは、こうした化合物の有機誘導体をさらに指すことができる。ポリシラザンを含むＥＵＶ感受性層を形成するために、好適なことにシラザンを使用することができる。

例示的なシラザンは、以下の式によって表すことができる。

式中、ｎは、少なくとも１～最大で６の整数であり、ｍは、少なくとも１～最大でｎのインデックスであり、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^ｍ，ａ、およびＲ^ｍ，ｂは独立して、Ｈ、アルキル、およびシリルから選択される。好適なシラザンとしては、ＳｉＨ_３－ＮＨ－ＳｉＨ_３が挙げられる。

シラザンの実施例は、以下の式によって表すことができる。
式中、Ｒ_１、Ｒ_２、およびＲ_３は独立して、ＳｉＨ_３、ＳｉＸＨ_２、ＳｉＸ_２Ｈ、およびＳｉＸ_３から選択され、式中、Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、またはＩなどのハロゲンである。

シラザンの追加的な実施例は、以下の式によって表すことができる。
式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、およびＲ_４は独立して、ＳｉＨ_３、ＳｉＸＨ_２、ＳｉＸ_２Ｈ、およびＳｉＸ_３から選択され、式中、Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、またはＩなどのハロゲンである。

シラザンの追加的な実施例は、以下の式によって表すことができる。
式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、およびＲ_４は独立して、ＳｉＨ_３、ＳｉＸＨ_２、ＳｉＸ_２Ｈ、およびＳｉＸ_３から選択され、式中、Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、またはＩなどのハロゲンである。

シラザンの追加的な実施例は、以下の式によって表すことができる。

式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５、Ｒ_６、Ｒ_７、Ｒ_８、およびＲ_９は独立してＨ、アルキル、ハロアルキル、およびシリルから選択される。一部の実施形態では、シラザンは、以下を含む。

一部の実施形態では、前駆体は有機化合物を含むことができる。好適な有機化合物としては、ビスフェノールＡなどの芳香族ジオールが挙げられる。こうした化合物は、有機ポリマーを含むＥＵＶ感受性層を形成するために好適に採用することができる。

反応チャンバへの前駆体およびキャリアガスの組み合わせられた流量は、約３．０ｓｌｍ～約１００ｓｌｍとすることができる。一部の事例では、前駆体は、窒素、水素、または希ガスなどのキャリアガスの助けを借りて、反応チャンバへと提供される。パルスの場合、パルスの持続時間は、約０．０５秒～最大で０．２秒とすることができ、またパルス間時間は、約０．２ｓ～最大で２ｓとすることができる。

図２を再度参照すると、工程２０４の間に、１つ以上の希ガスおよび／または反応物質が反応チャンバへと提供される。一部の事例では、活性種は、希ガスおよび／または反応物質から形成することができる。例示的な反応物質としては、１つ以上の金属反応物質、１つ以上の水素反応物質、１つ以上の窒素反応物質、１つ以上の炭素反応物質、１つ以上のハロゲン反応物質、および１つ以上の酸素反応物質が挙げられる。

本明細書で使用される場合、金属反応物質としては、Ｗ、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｒｈ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｎ、およびＢｉなどの１つ以上の金属を含む。例示的な金属反応物質としては、ハロゲン化金属、金属アルキル、金属アルキルアミド、金属水素化物、およびヘテロレプティック金属含有化合物、例えば、金属中心と、ハロゲン化リガンド、アルキルリガンド、アルキルアミドリガンド、および水素化リガンドから選択される少なくとも２つの異なるリガンドとを含むヘテロレプティック金属含有化合物が挙げられる。

本明細書で使用される場合、水素反応物質は水素を含む。例示的な水素反応物質としては、Ｈ_２、Ｎ_２Ｈ_２、ＮＨ_３、Ｈ_２と希ガスの混合物、およびＨ_２とＮ_２の混合物が挙げられる。

本明細書で使用される場合、窒素反応物質は、窒素を含む。例示的な窒素反応物質としては、Ｎ_２、ＮＨ_３、Ｎ_２Ｈ_２、Ｎ_２Ｏ、ＮＯ、ＮＯ_２、およびＮ_２と希ガスの混合物、ならびにＨ_２とＮ_２との混合物が挙げられる。

本明細書で使用される場合、炭素反応物質は、炭素と、典型的に水素とを含む。例示的な炭素反応物質としては、ＣＨ_４などのアルキル、およびベンゼンおよびトルエンなどの芳香族物質が挙げられる。

本明細書で使用される場合、酸素反応物質は酸素を含む。例示的な酸素反応物質としては、Ｏ_２、Ｈ_２Ｏ、Ｎ_２Ｏ、ＮＯ、ＮＯ_２、およびＯ_３が挙げられる。

例示的な希ガスとしては、ヘリウムおよびアルゴンが挙げられる。

例として、水素反応物質および１つ以上の他の反応物質または希ガスを反応チャンバへと提供することができる。水素反応物質（例えば、Ｈ_２に対して約１００体積パーセントの反応物質）の含有は、前駆体が重合するにつれて流動性を容易にすると考えられ、また前駆体またはその誘導体の重合の程度を調整するために使用することができる。

反応チャンバへの反応物質および／または希ガスの流量は、約０．１～約１０ｓｌｍとすることができる。反応物質および／または希ガスがパルス化される場合、パルスの持続時間は約０．１～約１０秒とすることができる。上記のように、一部の事例では、反応物質および／または希ガスは、工程２０２～２０６の間、反応チャンバへと連続的に提供することができる。

工程２０６の間、プラズマ電力は、例えば、反応物質および／または希ガスのうちの１つ以上から、励起種を形成するために提供することができる。電力は、直接プラズマ（反応チャンバ内）、間接プラズマ、または遠隔プラズマを形成するために使用されてもよい。プラズマを形成するために使用される電力は、約２０Ｗ～約１５０Ｗとすることができる。電力の周波数は、約１０ＭＨｚ～約５０ＭＨｚとすることができる。パルス化された場合、工程２０６におけるパルスの持続時間は約０．５ｓ～約４．０秒とすることができる。

図３は、工程１０４のために好適なハロゲン化金属放射線感受性パターン化可能材料を形成する例示的な方法３００を図示する。方法３００は、金属含有層を形成する工程（工程３０２）と、金属含有層をハロゲン化してハロゲン化金属を形成する工程（工程３０４）と、を含む。

この場合、放射線感受性パターン化可能材料は、ハロゲン化金属である、またはハロゲン化金属を含む。この状況では、ハロゲン化金属は、金属元素およびハロゲンを含む材料を指す。ハロゲン化金属としては、酸素を追加的に含むオキシハロゲン化金属を含むことができる。例示的な金属元素としては、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｒｈ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｏ、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｎ、および／またはＢｉが挙げられる。例示的なハロゲンとしては、塩素、臭素、およびフッ素が挙げられる。特定のハロゲン化金属は、ＮｂＣｌ_４、ＮｂＩ_５、ＮｂＯＣｌ_３、ＴａＣｌ_５、ＴａＩ_５、ＴａＦ_５、ＴａＢｒ_５、ＶＦ_４、ＶＦ_５、ＶＢｒ_３、Ｖ_２Ｏ_２Ｆ_４、ＶＯＣｌ_２、ＶＯＣｌ_３、ＶＯＦ_３ＴｉＦ_４、ＺｒＩ_４、ＺｒＣｌ_４、ＺｒＢＲ_４、ＺｎＣｌ_２、ＺｎＩ_２、ＨｆＣｌ_４、Ｈｆｌ_４、ＲｈＢｒ_３、ＦｅＢｒ_３、ＦｅＢｒ_２、ＣｒＦ_５、Ｍｏ_６Ｃｌ_１２、ＭｏＣｌ_４、ＭｏＩ_３、ＭｏＢｒ_３、ＷＯＢｒ_４、ＷｏＣｌ_４、ＺｒＦ_６（Ｈ_２Ｏ）_２、ＣｏＩ、ＣｏＣｌ_２（Ｈ_２Ｏ）_２、ＧｅＦ_２、ＧｅＦ_４、ＳｂＦ_３、ＳｂＦ_５、Ｔｅ_２Ｂｒ、ＡｕＦ_３、ＡｕＢｒ、ＰｔＢｒ_４、ＡｇＦ_３、ＮｉＢｒ_２、ＣｕＢｒ_２、ＡｌＣｌ_３、ＡｌＩ_３、ＩｎＢｒ_３、ＳｎＣｌ_２、ＳｎＢｒ_２、およびＢｉＦ_５からなる群からのハロゲン化金属のうちの１つ以上から選択することができる。

工程３０２の間、ＣＶＤ、周期的堆積プロセス、物理蒸着プロセス、またはこれに類するものなどの任意の好適な方法を使用して、金属含有層を堆積することができる。例えば、金属酸化物、金属窒化物、またはこれに類するものは、工程３０２の間に形成することができる。具体的な例として、ＴｉＯ_２またはＴｉＮ層は、工程３０２の間に形成することができる。

工程３０４の間に、工程３０２の間に形成された金属含有層は、ハロゲン化される。工程３０４は、任意の熱的、液体、プラズマ、および／またはラジカルベースの技法などの任意の好適なハロゲン化処理を含むことができる。具体的な実施例として、ＮＦ_３を使用して、例えば、プラズマガスがＮＦ_３を含む遠隔プラズマを使用して、ＴｉＯｘをハロゲン化して、ＴｉＦ_４を含む放射線感受性パターン化可能材料を形成することができる。Ｆ_２、Ｃｌ_２、Ｂｒ_２、Ｉ_２、ＨＦ、ＨＣｌ、ＨＢｒ、およびＨＩなどの他の例示的なハロゲン化反応物質の使用も企図される。

図４は、放射線感受性パターン化可能材料を形成する別の方法４００を図示し、材料はハロゲン化金属を含む。この場合、ハロゲン化金属を直接的に形成することができる。図示するように、方法４００は、金属前駆体を提供する工程（工程４０２）と、ハロゲン化物反応物質を提供する工程（工程４０４）と、を含む。ＣＶＤプロセスでは、金属前駆体およびハロゲン化物反応物質は、反応チャンバ内で少なくとも部分的に時間的に重複して提供することができる。ＡＬＤプロセスなどの周期的プロセスでは、金属前駆体およびハロゲン化物反応物質は、別個のパルスで提供することができ、これは任意選択的にパージ工程によって分離することができる。

工程４０２の間に提供される前駆体は、工程３０２に関連して上記の金属のうちのいずれかを含むことができる。ハロゲン化物反応物質としては、Ｃｌ_２、Ｂｒ_２、Ｆ_２、Ｉ_２、ＮＦ_３、ＨＦ、ＨＣｌ、ＨＢｒ、ＨＩ、ハロアルカン、またはこれに類するものなどの任意のハロゲン含有反応物質を挙げることがでる。周期的プロセスの事例では、工程４０２および４０４は、望ましい膜厚さに達するまで繰り返すことができる。

図１に戻ると、上記のように、方法１００は、キャッピング層を形成する工程１０６を含むことができる。キャッピング層は、リソグラフィーで使用される波長での、特にＥＵＶ波長での放射線への曝露の前に、工程１０４中に形成された放射線感受性パターン化可能材料を、周囲／劣化環境条件に対して保護することができる。キャッピング層の使用は、ハロゲン化金属放射線感受性パターン化可能材料に関連して特に有用である場合がある。しかしながら、別段の記載のない限り、本開示はこうした用途に限定されない。

図５は、工程１０６としての使用のために好適なキャッピング層を形成する例示的な方法５００を図示する。一部の事例では、工程１０６は、工程１０４の間に使用したのと同じ反応チャンバ内でその場で実施される。

図示するように、方法５００は、キャッピング層前駆体を提供すること（工程５０２）と、任意選択的にキャッピング層反応物質および／または不活性ガスを提供すること（工程５０４）とを含む。これらの実施形態の実施例によると、工程１０６は、Ｈ、Ｏ、Ｎを含有するプラズマプロセスにおいて前駆体／反応物質を使用することを含まない。なぜなら、これらの元素は、下地となる（例えば、ハロゲン化金属）ポリマーの脱ハロゲン化を引き起こす可能性があるためである。

工程５０２の間に提供される前駆体は、ケイ素を含むことができる。ケイ素は、ＥＵＶ光に対して吸収性が低い断面を有することが知られており、したがって、ＥＵＶ光は、ほとんどが薄いＳｉ層を通過し、そして曝露工程中に下にある放射線感受性パターン化可能材料と反応することになる。

例として、工程５０２は、ＳｉＣｌ_４またはＳｉ_２Ｃｌ_６のうちの１つ以上から選択されるキャッピング層前駆体を提供することを含むことができる。アルゴンは、工程５０４において不活性ガスとして使用することができる。反応性ガス（Ｈ、Ｏ、Ｎ）の存在を有しないで、その場キャッピング層を堆積させる、または別の方法で形成する能力を有する他のプロセス（例えば、プラズマ、熱的、ラジカル）も好適である。

方法５００の間に形成されるキャッピング層は、比較的薄くすることができる。例えば、キャッピング層の厚さは、０ｎｍ超でかつ１０ｎｍ未満、または０ｎｍ超でかつ５ｎｍ未満とすることができる。

図１８は、基材１８０２と、放射線感受性パターン化可能材料層１８０４と、キャッピング層１８０６と、を含む構造１８００を図示する。放射線感受性パターン化可能材料層１８０４は、方法１００の工程１０４に従って形成することができ、またキャッピング層１８０６は、方法１００の工程１０６に従って形成することができる。放射線感受性パターン化可能材料層／高分子材料１８０４の厚さは、ゼロより大きく、または０．３ｎｍより大きく、かつ１０ｎｍ未満、または５ｎｍ未満とすることができる。

図６は、本開示の実施例による別の方法６００を図示する。方法６００は、気相反応チャンバ内に基材を提供する工程（工程６０２）と、放射線感受性パターン化可能材料を形成する（例えば、堆積する）工程（工程６０４）と、任意選択的にキャッピング層を形成する工程（工程６０６）と、曝露された領域と曝露されていない領域とを形成する工程（工程６０８）と、曝露された領域または曝露されていない領域を選択的に除去する工程（工程６１０）と、任意選択的に特徴部を硬化する工程（工程６１２）と、エッチングする工程（工程６１４）と、を含む。

方法６００は、方法１００が追加的な工程６０８～６１４を含むことを除いて、方法１００と同様である。方法６００の工程６０２～６０６は、上述の工程１０２～１０６と同じ、または同様とすることができる。

工程６０８の間、高分子材料／放射線感受性パターン化可能材料の部分は、放射線に曝露されて、工程６０４の間に形成された高分子材料内に曝露された領域と曝露されていない領域とを形成する。曝露された領域は、放射線感受性パターン化可能材料をマスキングし、そしてマスクされていない領域を、ＥＵＶ放射線などの放射線に曝露することによって形成することができる。一部の事例では、工程６０８は、工程６０２～６０６と同じ反応器システムを使用して実施することができる。一部の事例では、ハロゲン化金属放射線感受性パターン化可能層の一部分を放射線に曝露する工程は、酸化環境を提供することを含む。これらの事例では、工程６０８は、重合に加えて、曝露されたエリア内にＥＵＶ誘発性（例えば、金属）酸化物形成をもたらすことができる。

工程６１０中に、曝露された領域または曝露されていない領域のうちの１つが、基材の表面から選択的に除去されて、基材の表面上にパターン化された特徴部を形成する。

一般的に、工程６１０は、気相プロセス（プラズマ処理または熱処理のいずれかによる）を含むことができ、かつ／または液相を含むことができる。本開示の実施例によると、工程６１０は、気相反応器、例えば、工程６０２～６０６のうちの１つ以上の間に使用される同じ反応チャンバまたは反応器システム内で実施される。

一部の事例では、特にハロゲン化金属高分子材料の事例では、工程６１０は、基材を加熱して、曝露されていないまたは曝露された領域内の材料を蒸発させることを可能にすることによって実施することができる。例として、基材は、約５０℃～約５００℃または約１００℃～約３００℃の温度へと加熱することができる。

曝露されていない領域または曝露された領域を選択的に除去することによってパターン化された特徴部が形成されると、工程６１２の間に特徴部を硬化することができる。硬化工程中の温度は、２００℃超、または約１００℃～約５００℃、または約２００℃～約４００℃とすることができる。硬化は、ソークアニールまたは高速熱アニールを使用して熱的に行うことができる。追加的または代替的に、硬化は、基材を、プラズマのうちの１つ以上に、ラジカルに、赤外線に、紫外線に、極紫外線に、およびマイクロ波に曝露することを含むことができる。

工程６１４の間、基材の一部分は、パターン化された特徴部をエッチングマスクとして使用してエッチングされる。

図８～図１２は、形成工程６０２～６１０の間の構造８００～１２００を図示する。図示した実施例では、工程６０４において方法３００を使用した。

構造８００は、基材８０２を含む。基材（８０２）は、本明細書に記述されるような任意の基材とすることができ、またはそれを含むことができる。

構造９００は、基材８０２と、工程３０２の間に形成される金属含有層などの金属含有層と、を含む。

構造１０００は、ハロゲン化（ハロゲン化金属）層１００４を含み、また残っている金属含有層１００２を含むことができる。ハロゲン化層１００４は、工程３０４に関連して上述したように形成することができる。

構造１１００は、曝露されていない領域１１０２と、ハロゲン化層１００４内に形成された曝露された領域１１０４と、を含む。曝露されていない領域１１０２および曝露された領域１１０４は、上述の工程６０８を使用して形成することができる。

曝露されていない領域１１０２または曝露された領域１１０２は、選択的に除去されて、パターン化された特徴部１２０２を含む構造１２００を形成することができる。曝露された領域または曝露されていない領域を、工程６１０に関連して上述したように除去し、そして工程６１２に関連して記述したように任意選択的に硬化することができる。次いで、パターン化された特徴部１２０２をエッチングマスクとして使用することができる。一部の事例では、材料を、パターン化された特徴部または基材の表面上に選択的に堆積することができる。

図７は、本開示の追加的な実施形態による別の方法７００を図示する。方法７００は、気相反応チャンバ内に基材を提供する工程（工程７０２）と、放射線感受性パターン化可能材料を形成する（例えば、堆積する）工程（工程７０４）と、任意選択的にキャッピング層を形成する工程（工程７０６）と、曝露された領域と曝露されていない領域とを形成する工程（工程７０８）と、曝露された領域または曝露されていない領域のうちの１つの上に材料を選択的に堆積させる工程（工程７１０）と、を含む。方法７００は、方法７００が、工程６１０および６１４ではなく、曝露された領域または曝露されていない領域のうちの１つの上に材料を選択的に堆積する工程７１０を含むことを除いて、方法６００と同様である。工程７０２～７０８は、上述の工程６０２～６０８と同じとすることができる。さらに、別個に図示されていないが、方法７００は、上述したように、工程７０８の後で、かつ工程７１０の前に、パターン化された特徴部を硬化する工程を含むことができる。

工程７１０の間に、曝露された領域および曝露されていない領域が形成された後、材料は、曝露された領域または曝露されていない領域のうちの１つの上に選択的に堆積される。選択的堆積は、１つの工程を使用して、または周期的プロセスを使用して実施することができる。例として、ＰＥＡＬＤまたはパルスＰＥＣＶＤなどの周期的堆積プロセスを使用して、材料を選択的に堆積することができる。別の方法として、ＣＶＤまたはＰＥＣＶＤなどの連続的なプロセスを使用して、材料を選択的に堆積することができる。

図１３～図１７は、選択的堆積プロセス中の構造１３００～１７００を図示する。

構造１３００は、本明細書に記述されるような任意の基材とすることができる、またはそれを含むことができる基材１３０２を含む。

構造１４００は、工程３０２の間に形成された金属含有層などの基材１３０２および金属含有層１４０２を含む。

構造１５００は、ハロゲン化（ハロゲン化金属）層１５０４を含み、また残っている金属含有層１５０２を含むことができる。ハロゲン化層１５０４は、工程３０４に関連して上述したように形成することができる。

構造１６００は、曝露されていない領域１６０２と、ハロゲン化層１００４内に形成された曝露された領域１６０４と、を含む。

曝露された領域１６０２または曝露されていない領域１６０４上に、材料１７０２を選択的に堆積させることができる。図示した実施例では、材料１７０２は、曝露された領域１６０４に対して、曝露されていない領域１６０２上に選択的に堆積される。他の事例では、材料は、曝露されていない領域１６０２に対して、曝露された領域１６０４の上へと選択的に堆積することができる。

図１９は、本開示の実施例による、例示的な反応器システム１９００を図示する。反応器システム１９００は、本明細書に記述される方法を実施するため、および／または本明細書に記述されるような放射線感受性パターン化可能材料を含む構造を形成するためなどの、様々な用途のために使用することができる。上記のように、方法１００の１つ以上の工程は、単一のシステム（例えば、システム１９００）内で、および／またはシステム１９００の単一の反応器または反応チャンバ内で実施することができる。

図示される実施例では、反応器システム１９００は、４つの別個の反応器１９０２～１９０８を含み、各反応器は単一の反応チャンバを含む。図示される実施形態では、第１の基材ハンドラー１９１４は、基材（例えば、半導体ウエハ）１９２６を１つ以上のカセット１９１６～１９２０から中間装填ステーション１９１０、１９１２へと移動するために使用される。カセット１９１６～１９２０（例えば、正面開口式一体型ポッド（ＦＯＵＰ））は、複数の基材を各々保持し、そしてカセットをシステム１９００の中へと装填するために装填ステーションと係合してもよい。その後、第２の基材ハンドラー１９２４を使用して、基材１９２６を中間装填ステーション１９１０、１９１２から反応器１９０２～１９０８の反応チャンバへと移動させる。図１９のシステムでは、４つの基材を一度にプロセスすることができる。しかし当然のことながら、システムは、より多くの基材またはより少ない基材（例えば、単一の基材）をプロセスするように構成されてもよい。システム１９００は、反応チャンバだけでなく、反応チャンバおよび／または処理ステーション内の温度を望ましい処理温度へと上昇させるために加熱システムにも流体連結されるガス注入およびパージシステム（図示せず）をさらに含んでもよい。さらに、システム１９００は、例えば、本明細書に記述されるような方法を実施するために、システムの動作を制御するように構成されたコントローラ１９２８を含んでもよい。

本開示の実施例によると、反応器１９０２～１９０８のうちの少なくとも１つは、本明細書に記述されるように、工程１０２、１０４（６０４、７０４）、および任意選択的に工程１０６（６０６、７０６）を実施するように構成される。本開示のさらなる実施例によると、反応器１９０２－１９０８のうちの少なくとも１つは、放射線感受性パターン化可能材料の一部分を放射線に曝露するための放射線曝露チャンバを備えて、それによって、例えば、工程６０８、７０８に関連して上述したように、放射線感受性パターン化可能材料内に曝露された領域と曝露されていない領域とを形成する。なおさらなる実施例によると、反応器１９０２～１９０８のうちの少なくとも１つは、例えば、工程６１０に関連して上述したように、放射線感受性パターン化可能材料内の曝露された領域および曝露されていない領域のうちの１つを選択的に除去するための除去チャンバを備える。さらに追加的な実施例によると、反応器１９０２～１９０８のうちの少なくとも１つは、工程７１０に関連して上述したように、材料を選択的に堆積するように構成される。

これらの実施形態は、本発明の実施形態の単なる実施例にすぎないので、上述の本開示の例示の実施形態は、本発明の範囲を限定しない。任意の均等な実施形態は、本発明の範囲内であることが意図される。実際、記述された要素の代替的な有用な組み合わせなど、本明細書に示されかつ記述された実施形態に加えて、本開示の様々な修正は、記述から当業者に明らかになる場合がある。こうした修正および実施形態もまた、添付の特許請求の範囲の範囲内に含まれることが意図される。

Claims (34)

1. 放射線感受性パターン化可能材料を形成する気相方法であって、
   基材を気相反応器の反応チャンバ内に提供する工程と、
   前駆体を前記反応チャンバ内に提供する工程と、
   前記前駆体を使用して、前記基材の表面上に高分子材料を形成する工程と、を含み、
   前記高分子材料が、前記放射線感受性パターン化可能材料を形成する、方法。
2. 前記高分子材料を形成する前記工程が、プラズマを形成することを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記プラズマが、前記反応チャンバ内に形成される、請求項２に記載の方法。
4. 前記前駆体が、有機化合物および有機ケイ素化合物のうちの１つ以上を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記前駆体が、シロキサン、オルガノハロシラン、カルボシロキサン、カルボシラン、シリルカルボジイミド、シラザン、ならびにアセテート官能基および環状基を含む有機化合物のうちの１つ以上を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記方法が、パルスプラズマ強化化学蒸着プロセスを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
7. １つ以上の反応物質を前記反応チャンバへと提供する工程をさらに含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
8. １つ以上の反応物質を提供する前記工程と、前記前駆体を提供する前記工程と、が重複する、請求項７に記載の方法。
9. 前記１つ以上の反応物質が金属反応物質を含む、請求項７に記載の方法。
10. 前記１つ以上の反応物質が水素反応物質を含む、請求項７に記載の方法。
11. 前記１つ以上の反応物質が窒素反応物質を含む、請求項７に記載の方法。
12. 前記１つ以上の反応物質が炭素反応物質を含む、請求項７に記載の方法。
13. 前記１つ以上の反応物質が酸素反応物質を含む、請求項７に記載の方法。
14. １つ以上の反応物質を提供する前記工程と、前記プラズマを形成する前記工程と、が重複する、請求項２または請求項３に記載の方法。
15. 前記高分子材料の厚さが、ゼロより大きく、かつ１０ｎｍ未満である、請求項１～３のいずれかに記載の方法。
16. 前記プラズマを形成する前記工程が、希ガスから活性種を形成することを含む、請求項２または請求項３に記載の方法。
17. 前記基材が、下層、吸収体層、およびハードマスク層のうちの１つ以上を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
18. 基材の表面上にパターン化された特徴部を形成する方法であって、
    基材を気相反応器の反応チャンバ内に提供する工程と、
    前駆体を前記反応チャンバ内に提供する工程と、
    前記前駆体を使用して、前記基材の前記表面上に高分子材料を形成する工程と、
    高分子材料の一部分を放射線に曝露して、前記高分子材料内に曝露された領域と曝露されていない領域とを形成する工程と、
    前記曝露された領域または前記曝露されていない領域のうちの１つを、選択的に除去して、前記基材の前記表面上に前記パターン化された特徴部を形成する工程と、を含む方法。
19. 前記放射線が、極紫外線を含む、請求項１８に記載の方法。
20. 選択的に除去する前記工程が、気相プロセスを含む、請求項１８または請求項１９に記載の方法。
21. 前記パターン化された特徴部を硬化する工程をさらに含む、請求項１８または請求項１９に記載の方法。
22. 前記パターン化された特徴部をエッチングマスクとして使用して前記基材の一部分をエッチングする工程をさらに含む、請求項１８または請求項１９に記載の方法。
23. 前記パターン化された特徴部または前記基材の前記表面上に材料を選択的に堆積する工程をさらに含む、請求項１８または請求項１９に記載の方法。
24. 基材の表面上にパターン化された特徴部を形成する方法であって、
    基材を気相反応器の反応チャンバ内に提供する工程と、
    前駆体を前記反応チャンバ内に提供する工程と、
    前記前駆体を使用して、前記基材の表面上に高分子材料を形成する工程と、
    高分子材料の一部分を放射線に曝露して、前記高分子材料内に曝露された領域と曝露されていない領域とを形成する工程と、
    前記曝露された領域または曝露されていない領域のうちの１つの上に材料を選択的に堆積させる工程と、を含む方法。
25. 基材の表面上にパターン化された特徴部を形成する方法であって、
    ハロゲン化金属放射線感受性パターン化可能層を形成する工程と、
    前記ハロゲン化金属放射線感受性パターン化可能層の一部分を放射線に曝露して、曝露された領域と曝露されていない領域とを形成することと、
    前記曝露された領域または前記曝露されていない領域のうちの１つを、選択的に除去して、前記パターン化された特徴部を形成する工程と、を含む方法。
26. 前記ハロゲン化金属放射線感受性パターン化可能層を形成する前記工程が、金属含有層を形成し、かつその後で前記金属含有層をハロゲン化することを含む、請求項２５に記載の方法。
27. 選択的に除去する前記工程が、気相プロセスを含む、請求項２５または請求項２６に記載の方法。
28. 前記ハロゲン化金属放射線感受性パターン化可能層の一部分を放射線に曝露する前記工程が、酸化環境を提供することを含む、請求項２５または請求項２６に記載の方法。
29. キャッピング層を形成する工程をさらに含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
30. 前記キャッピング層の厚さが、０より大きく、かつ１０ｎｍ未満または５ｎｍ未満である、請求項２９に記載の方法。
31. 前記キャッピング層が、ケイ素を含む、請求項２９または請求項３０に記載の方法。
32. 前記工程が反応器システム内で実施される、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
33. 反応器システムであって、
    請求項１～３のいずれか一項に記載の放射線感受性パターン化可能材料を形成するための気相反応器と、
    前記放射線感受性パターン化可能材料の一部分を放射線に曝露して、それによって、前記放射線感受性パターン化可能材料内に曝露された領域および曝露されていない領域を形成するための、放射線曝露チャンバと、を備える、反応器システム。
34. 前記放射線感受性パターン化可能材料内の前記曝露された領域および曝露されていない領域のうちの１つを選択的に除去するための除去チャンバをさらに備える、請求項３３に記載の反応器システム。