JP2023519834A - 増感剤の気相注入によるｅｕｖドライレジスト増感のための装置及び処理 - Google Patents

増感剤の気相注入によるｅｕｖドライレジスト増感のための装置及び処理 Download PDF

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Abstract

本開示は、増感されたレジスト膜を有するスタック、並びにかかる増感膜を塗布するための方法及び装置に関する。特定の実施形態において、増感剤は気体形態で提供でき、未反応の増感剤前駆体を堆積工程後に回収できる。【選択図】図１Ｂ

Description

（参照による援用）
本出願の一部として、本明細書と同時にＰＣＴ出願願書が提出される。同時に提出されたＰＣＴ出願願書に明記され、本出願が利益又は優先権を主張する各出願は、参照によりその全体があらゆる目的で本明細書に援用される。
本開示は、増感されたレジスト膜を有するスタック、並びにかかる増感膜を塗布するための方法及び装置に関する。特定の実施形態において、増感剤は気体形態で提供でき、未反応の増感剤前駆体を堆積工程後に回収できる。
本明細書で提供されている背景技術の記載は、現行技術の背景を概略的に提示するためのものである。ここに名を挙げられている発明者の業績は、この背景技術に記載された範囲において、出願時に別の形で従来技術としてみなされない記載の態様と共に、明示的にも黙示的にも本技術に対する従来技術として認められない。
半導体処理における薄膜のパターニングは、多くの場合、半導体の製造において重要な工程である。パターニングはリソグラフィを用いる。１９３ｎｍフォトリソグラフィのような従来のフォトリソグラフィでは、パターンの印刷は、光子源からマスク上に光子を放出し、パターンを感光性フォトレジスト上に印刷することによって行われ、それによってフォトレジストの化学反応が起き、現像後にフォトレジストの特定部分を除去することで、パターンが形成される。
先端技術のノード（国際半導体技術ロードマップによる定義）は、２２ｎｍノード、１６ｎｍノード、及びそれ以上を含む。例えば１６ｎｍノードでは、ダマシン構造の代表的なビア又は配線の幅は一般的に約３０ｎｍ以下である。高度な半導体集積回路（ＩＣ）及び他のデバイスでのフィーチャのスケーリングは、分解能を改善するための推進的なリソグラフィである。
極端紫外線（ＥＵＶ）リソグラフィは、従来のフォトリソグラフィ方法によって達成可能と思われる波長よりも小さな画像源波長へ移行することで、リソグラフィ技術を拡大することができる。波長約１０～２０ｎｍ、又は１１～１４ｎｍのＥＵＶ光源、例えば、波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光源は、スキャナとも呼ばれる最先端のリソグラフィツールに使用できる。ＥＵＶ放射は、石英や水蒸気などの広範囲の固体及び液体物質に強力に吸収されるため、真空で動作する。
本開示は、スタック内に堆積された増感膜の使用に関する。一例において、増感膜は、ＥＵＶレジスト材料をＥＵＶ増感剤と組み合わせて用いる。ＥＵＶレジスト材料は、１種以上のＥＵＶ感受性材料（例えば、本明細書に記載のいずれか）を含むことができ、ＥＵＶ増感剤は、ＥＵＶ吸収が増強されていることでＥＵＶ放射時に追加の有益な光電子を提供する化合物を、１種以上含むことができる。このようにして、膜のＥＵＶ線量が、ＥＵＶ増感剤を含まないスタックの線量と比べて低減される可能性がある。
いくつかの実施形態において、ＥＵＶ増感剤は、ＥＵＶ吸収性である化合物を１種以上含み、それにより、ＥＵＶ放射時に、膜に注入されて更なるＥＵＶによる開裂事象をもたらしうる有益な光電子を提供する。このようにして、膜のＥＵＶ線量が、ＥＵＶ増感剤を含まないスタックの線量と比べて低減される可能性がある。
したがって、第１の態様において、本開示は、上面を有する半導体基板と；前記半導体基板の上面に堆積された増感膜と、を含むスタックを特徴とする。いくつかの実施形態において、前記膜は、ＥＵＶレジスト材料を含み、前記材料において、ＥＵＶ増感剤は膜全体に分散されている。特定の実施形態において、ＥＵＶ増感剤は、ヨウ素若しくはキセノンである、又はヨウ素若しくはキセノンを含む。他の実施形態において、ＥＵＶ増感剤は、Ｉ2、ＨＩ、又はヨード置換アルキル基を含む有機金属前駆体、又はそれらの前駆体、並びに本明細書に記載の任意の前駆体である。いくつかの実施形態において、ＥＵＶ増感剤はＲIＳｎ（ＮＲ2）3であり、ここで、ＲIは、１つ以上のヨードを含む任意選択的に置換されたアルキルであり、各Ｒは独立してアルキルである。他の実施形態において、ＥＵＶ増感剤は、133Ｘｅ、136Ｘｅ、129Ｘｅ、又はこれらの同位体のいずれかの組み合わせである。
第２の態様において、本開示は、上面を有する半導体基板と、前記半導体基板の上面に堆積された増感膜とを含むスタックを特徴とし、前記膜は、ＥＵＶレジスト材料と、キセノンを含むＥＵＶ増感剤とを含む。いくつかの実施形態において、ＥＵＶ増感剤は、133Ｘｅ、136Ｘｅ、129Ｘｅ、又はこれらの同位体のいずれかの組み合わせである。
第３の態様において、本開示は、増感膜を形成する方法を特徴とし、前記方法は、チャンバ内に半導体基板を提供する工程と、ＥＵＶレジスト材料又はその前駆体とＥＵＶ増感剤とをチャンバに供給する工程と、を含む。いくつかの実施形態において、前記方法は、それにより半導体基板の上面に増感膜を形成する。
いくつかの実施形態において、ＥＵＶレジスト材料（又はその前駆体）及びＥＵＶ増感剤は、任意の順序で逐次的に供給されてよい。他の実施形態において、ＥＵＶレジスト材料（又はその前駆体）及びＥＵＶ増感剤は、同時に供給される。更に他の実施形態において、ＥＵＶレジスト材料（又はその前駆体）及びＥＵＶ増感剤は、気体形態で提供される。
他の実施形態において、ＥＵＶ増感剤は、ＥＵＶレジスト材料又はその前駆体を含む蒸気のためのプッシュガスとして提供される。
いくつかの実施形態において、供給工程は更に、１種以上の対反応物をチャンバに供給する工程を含む。他の実施形態において、ＥＵＶ増感剤は、１種以上の対反応物のためのプッシュガスとして提供される。
いくつかの実施形態において、ＥＵＶ増感剤は、ＥＵＶレジスト材料又はその前駆体のためのバブラーガスとして提供される。他の実施形態において、ＥＵＶ増感剤は、チャンバに供給される希釈剤として供給される。
第４の態様において、本開示は、増感膜を形成する方法を特徴とし、前記方法は、半導体基板の上面に膜を堆積する工程であって、前記膜がＥＵＶレジスト材料を含む、工程と；前記膜を、チャンバ内で、且つ気体形態のＥＵＶ増感剤の存在下で、加熱する（例えば、それによって、半導体基板の上面に増感膜を形成する）工程と、を含む。特定の実施形態において、増感膜は、ＥＵＶレジスト材料とＥＵＶ増感剤とを含む。
いくつかの実施形態において、堆積工程としては、熱原子層堆積、スピンコート堆積、電子ビーム蒸発、又はこれらの組み合わせが挙げられる。
第５の態様において、本開示は、増感膜の形成方法を特徴とし、前記方法は、少なくとも残渣レベルのＥＵＶ増感剤を含むチャンバを提供する工程と；前記チャンバ内に半導体基板を提供する工程と；ＥＵＶレジスト材料又はその前駆体を前記チャンバに供給する（例えば、それによって、半導体基板の上面に増感膜を形成する）工程と、を含む。いくつかの実施形態において、増感膜は、ＥＵＶレジスト材料とＥＵＶ増感剤とを含む。
第６の態様において、本開示は、増感膜を堆積するための装置を特徴とし、前記装置は、ＥＵＶレジスト材料とＥＵＶ増感剤とを増感膜として堆積するためのチャンバを含む堆積モジュールを含み、前記ＥＵＶレジスト材料又はその前駆体及びＥＵＶ増感剤は気体形態として提供される。いくつかの実施形態において、前記装置はまた、３０ｎｍ未満の波長の放射線源を有するＥＵＶフォトリソグラフィツールを備えたパターニングモジュール、及び／又は増感膜を現像するためのチャンバを含む現像モジュール、を含む。
他の実施形態において、前記装置は、１つ以上のメモリデバイスと、１つ以上のプロセッサと、膜堆積を実行するための命令を有するようコードされたシステム制御ソフトウェアと、を含むコントローラを含みうる。いくつかの実施形態において、命令は（例えば、堆積モジュールにおいて）、半導体基板の上面に増感膜を堆積させるための命令を含み、ここで、増感膜はＥＵＶレジスト材料とＥＵＶ増感剤とを含む。他の実施形態において、命令は（例えば、パターニングモジュールにおいて）、真空雰囲気内で約１０ｎｍ～約２０ｎｍの範囲の波長を有するＥＵＶ露光によって、直接的に３０ｎｍ未満の分解能で増感膜のパターニングを引き起こす（例えば、それによって、増感膜内にパターンを形成する）ことを含む。更に他の実施形態において、命令は（例えば、現像モジュールにおいて）、増感膜を現像して、増感膜内にパターンをもたらすことを含む。
いくつかの実施形態において、命令に従って、ＥＵＶレジスト材料又はその前駆体及びＥＵＶ増感剤は、任意の順序で逐次的に供給されてもよく、又は同時に供給されてもよい。
他の実施形態において、命令に従って、ＥＵＶ増感剤は、ＥＵＶレジスト材料又はその前駆体のためのプッシュガスとして提供される。更に他の実施形態において、命令は（例えば、堆積モジュールにおいて）、１種以上の対反応物をチャンバに供給することを更に含み、ここでＥＵＶ増感剤は、１種以上の対反応物のためのプッシュガスとして提供される。いくつかの実施形態において、命令に従って、ＥＵＶ増感剤は、ＥＵＶレジスト材料又はその前駆体を含む蒸気のためのバブラーガスとして提供される。更なる実施形態において、命令に従って、ＥＵＶ増感剤は、堆積モジュール内のチャンバに供給される希釈剤として提供される。
第７の態様では、本開示は、増感膜を堆積するための装置を特徴とし、前記装置は、ＥＵＶレジスト材料を膜として堆積するためヒーターとチャンバとを含む堆積モジュールを含む。いくつかの実施形態において、装置はまた、３０ｎｍ未満の波長の放射線源を有するＥＵＶフォトリソグラフィツールを含むパターニングモジュール；増感膜を現像するためのチャンバを含む現像モジュール；及び／又は１つ以上のメモリデバイスと、１つ以上のプロセッサと、膜堆積を実行するための命令を有するようコードされたシステム制御ソフトウェアと、を含むコントローラ、も含む。
いくつかの実施形態において、命令は（例えば、堆積モジュールにおいて）、半導体基板の上面に膜を堆積させるための命令、及び前記膜を、気体形態のＥＵＶ増感剤の存在下、ヒーターで加熱し、例えば、それによって半導体基板の上面に増感膜を形成するための命令を含む。いくつかの実施形態において、増感膜は、ＥＵＶレジスト材料とＥＵＶ増感剤とを含む。
他の実施形態において、命令は（例えば、パターニングモジュールにおいて）、真空雰囲気内で約１０ｎｍ～約２０ｎｍの範囲の波長を有するＥＵＶ露光によって直接的に３０ｎｍ未満の分解能で増感膜をパターニングし、それによって、増感膜内にパターンを形成することを含む。更に他の実施形態において、命令は（例えば、現像モジュールにおいて）、増感膜を現像して、増感膜内にパターンをもたらすことを含む。
第８の態様において、本開示は、増感膜を堆積するための装置を特徴とし、前記装置は、ＥＵＶレジスト材料を膜として堆積するためのチャンバを含む堆積モジュールを含み、前記チャンバは、少なくとも残渣レベルのＥＵＶ増感剤を含む。いくつかの実施形態において、装置は、３０ｎｍ未満の波長の放射線源を有するＥＵＶフォトリソグラフィツールを含むパターニングモジュール；増感膜を現像するためのチャンバを含む現像モジュール；及び／又は１つ以上のメモリデバイスと、１つ以上のプロセッサと、膜堆積を実行するための命令を有するようコードされたシステム制御ソフトウェアと、を含むコントローラを更に含みうる。
いくつかの実施形態において、命令は（例えば、堆積モジュールにおいて）、半導体基板の上面に増感膜を堆積させることを含み、ここで、増感膜はＥＵＶレジスト材料とＥＵＶ増感剤とを含む。他の実施形態において、命令は（例えば、パターニングモジュールにおいて）、真空雰囲気内で約１０ｎｍ～約２０ｎｍの範囲の波長を有するＥＵＶ露光によって直接的に３０ｎｍ未満の分解能で増感膜をパターニングし、それによって、増感膜内にパターンを形成することを含む。更に他の実施形態において、命令は（例えば、現像モジュールにおいて）、増感膜を現像して、増感膜内にパターンをもたらすことを含む。
本明細書の任意の実施形態において、ＥＵＶ露光は、１３．５ｎｍの波長を有しうる。
任意の実施形態において、装置は、トラップを有する回収モジュールを含むことができ、前記回収モジュールは、堆積モジュールと流体接続できる。いくつかの実施形態において、装置は命令を含むことができ、命令は（例えば、回収モジュールにおいて）、気体形態で存在するＥＵＶ増感剤を堆積モジュールのチャンバ内に捕獲することを更に含むことができる。
本明細書の任意の実施形態において、ＥＵＶレジスト材料は、有機金属材料（例えば、本明細書に記載の任意のもの）を含む。特定の実施形態において、有機金属材料はスズを含む。他の実施形態において、有機金属材料は、ヨード置換アルキル基を、任意選択的にジアルキルアミノ基（例えば、－ＮＲ2（ここで、各Ｒは、独立して、本明細書に記載の置換アルキルでありうる））との組み合わせで、更に含む。
本明細書の任意の実施形態において、ＥＵＶレジスト材料又は膜は、本明細書に記載の任意のＥＵＶ感受性材料を含みうる。特定の実施形態において、前記材料又は膜は、スズ、その合金、その酸化物、又はその複合酸化物を含む。
任意の実施形態において、ＥＵＶ増感剤は蒸気形態で提供されうる。
任意の実施形態において、ＥＵＶ増感剤は、キセノン若しくはヨウ素を含む、又はキセノン若しくはヨウ素でありうる。いくつかの実施形態において、ＥＵＶ増感剤は、Ｉ2、ＨＩ、又はヨード置換アルキル基を含む有機金属前駆体（例えば、本明細書に記載の任意のもの）でありうる。他の実施形態において、ＥＵＶ増感剤は、133Ｘｅ、136Ｘｅ、129Ｘｅ、又はこれらの同位体のいずれかの組み合わせでありうる。
本明細書の任意の実施形態において、対反応物は、酸素含有対反応物、例えばＯ2、Ｏ3、水、過酸化物（例えば、過酸化水素）、酸素プラズマ、水プラズマ、アルコール、ジヒドロキシアルコール、ポリヒドロキシアルコール、フッ素化ジヒドロキシアルコール、フッ素化ポリヒドロキシアルコール、フッ素化グリコール、ギ酸、及びその他のヒドロキシル部分の供給源、並びにそれらの組み合わせなどを含む。追加の対反応物としては、本明細書に記載の任意のものが挙げられる。
本明細書の任意の実施形態において、増感膜は、乾式堆積レジスト又はスピンオンレジストを含む。
本明細書の任意の実施形態において、前記方法は（例えば、供給工程の後に）、真空雰囲気内で約１０ｎｍ～約２０ｎｍの範囲の波長を有するＥＵＶ露光によって増感膜をパターニングする工程を更に含む。いくつかの実施形態において、ＥＵＶ露光は、ＥＵＶ増感剤を含まない対照膜と比較して、追加の一次光電子及び／又は二次光電子を増感膜内に発生する。
本明細書の任意の実施形態において、前記方法は、（例えば、存在する場合には、供給工程の後及び／又はパターニング工程の前に）、チャンバ内に気体形態で存在するＥＵＶ増感剤を捕獲する工程を含みうる。いくつかの実施形態において、前記捕獲する工程は、コールドトラップを用いて気体形態のＥＵＶ増感剤を回収する工程を含む。
定義
本明細書で交換可能に用いられている「アシルオキシ」又は「アルカノイルオキシ」は、オキシ基を介して親分子基に結合した本明細書の定義によるアシル基又はアルカノイル基を意味する。特定の実施形態において、アルカノイルオキシは、－Ｏ－Ｃ（Ｏ）－Ａｋであり、ここで、Ａｋは、本明細書の定義によるアルキル基である。いくつかの実施形態において、非置換アルカノイルオキシは、Ｃ2-7アルカノイル基である。アルカノイル基の例としては、アセトキシが挙げられる。
「アルケニル」は、１つ以上の二重結合を有する任意選択的に置換されたＣ2-24アルキル基を意味する。アルケニル基は、環式（例えば、Ｃ3-24シクロアルケニル）又は非環式でありうる。また、アルケニル基は、置換又は非置換でありうる。例えば、アルケニル基は、アルキルについて本明細書で記載した１つ以上の置換基で置換されてよい。非限定的な非置換アルケニル基としては、アリル及びビニルが挙げられる。
「アルケニレン」は、１つ以上の二重結合を有する任意選択的に置換されたＣ2-24アルキル基であるアルケニル基の多価（例えば、二価）形態を意味する。アルケニレン基は、環式（例えば、Ｃ3-24シクロアルケニル）又は非環式でありうる。アルケニレン基は、置換又は非置換でありうる。例えば、アルケニレン基は、アルキルについて本明細書で記載した１つ以上の置換基で置換されてよい。非限定的なアルケニレン基の例としては、－ＣＨ＝ＣＨ－又は－ＣＨ＝ＣＨＣＨ2－が挙げられる。
「アルコキシ」は、－ＯＲを意味し、ここで、Ｒは、本明細書に記載された任意選択的に置換されたアルキル基である。アルコキシの例には、メトキシ、エトキシ、ブトキシ、トリハロアルコキシ（トリフルオロメトキシなど）などが挙げられる。アルコキシ基は、置換又は非置換でありうる。例えば、アルコキシ基は、アルキルについて本明細書で記載した１つ以上の置換基で置換されてよい。非置換アルコキシ基としては、Ｃ1-3、Ｃ1-6、Ｃ1-12、Ｃ1-16、Ｃ1-18、Ｃ1-20、又はＣ1-24アルコキシ基が挙げられる。
「アルキル」及び接頭辞「ａｌｋ」は、１～２４個の炭素原子の分岐状又は非分岐状の飽和炭化水素基を意味し、例えば、メチル（Ｍｅ）、エチル（Ｅｔ）、ｎ－プロピル（ｎ－Ｐｒ）、イソプロピル（ｉ－Ｐｒ）、シクロプロピル、ｎ－ブチル（ｎ－Ｂｕ）、イソブチル（ｉ－Ｂｕ）、ｓ－ブチル（ｓ－Ｂｕ）、ｔ－ブチル（ｔ－Ｂｕ）、シクロブチル、ｎ－ペンチル、イソペンチル、ｓ－ペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、エイコシル、テトラコシルなどである。アルキル基は、環式（例えば、Ｃ3-24シクロアルキル）又は非環式でありうる。アルキル基は、分岐又は非分岐でありうる。また、アルキル基は、置換又は非置換でありうる。例えば、アルキル基は、本明細書に記載のように、アルキル基が１つ以上のハロ基によって置換されているハロアルキルを含みうる。別の例においては、アルキル基は、以下からなる群から独立に選択された１、２、３、又は４個（２個以上の炭素のアルキル基の場合）の置換基で置換されうる：（１）Ｃ1-6アルコキシ（例えば、－Ｏ－Ａｋ、ここで、Ａｋは任意選択的に置換されたＣ1-6アルキルである）；（２）アミノ（例えば、－ＮＲN1ＲN2、ここで、ＲN1及びＲN2の各々は、独立して、Ｈ又は任意選択的に置換されたアルキルである、又はＲN1及びＲN2は、各々が結合している窒素原子と共にヘテロシクリル基を形成する）；（３）アリール、（４）アリールアルコキシ（例えば、－Ｏ－Ｌｋ－Ａｒ、ここで、Ｌｋは、任意選択的に置換されたアルキルの二価形態であり、Ａｒは、任意選択的に置換されたアリールである）、（５）アリーロイル（例えば、－Ｃ（Ｏ）－Ａｒ、ここで、Ａｒは、任意選択的に置換されたアリールである）、（６）シアノ（例えば、－ＣＮ）、（７）カルボキシアルデヒド（例えば、－Ｃ（Ｏ）Ｈ）、（８）カルボキシル（例えば、－ＣＯ2Ｈ）、（９）Ｃ3-8シクロアルキル（例えば、一価の飽和又は不飽和の非芳香族環式Ｃ3-8炭化水素基）、（１０）ハロ（例えば、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、又はＩ）、（１１）ヘテロシクリル（例えば、特に明記しない限りは、１、２、３、又は４個の非炭素ヘテロ原子（窒素、酸素、リン、硫黄、又はハロなど）を含む、五、六、又は七員環）、（１２）ヘテロシクリルオキシ（例えば、－Ｏ－Ｈｅｔ、ここで、Ｈｅｔは、本明細書に記載されたヘテロシクリルである）、（１３）ヘテロシクリロイル（例えば、－Ｃ（Ｏ）－Ｈｅｔ、ここで、Ｈｅｔは、本明細書に記載されたヘテロシクリルである）、（１４）ヒドロキシル（例えば、－ＯＨ）、（１５）Ｎ－保護アミノ、（１６）ニトロ（例えば、－ＮＯ2）、（１７）オキソ（例えば、＝Ｏ）、（１８）－ＣＯ2ＲA、ここで、ＲAは、（ａ）Ｃ1-6アルキル、（ｂ）Ｃ4-18アリール、及び（ｃ）（Ｃ4-18アリール）Ｃ1-6アルキル、からなる群から選択される（例えば、－Ｌｋ－Ａｒ、ここで、Ｌｋは、任意選択的に置換されたアルキル基の二価形態であり、Ａｒは、任意選択的に置換されたアリールである）、（１９）－Ｃ（Ｏ）ＮＲBＲC、ここで、ＲB及びＲCの各々は、独立して、（ａ）水素、（ｂ）Ｃ1-6アルキル、（ｃ）Ｃ4-18アリール、及び（ｄ）（Ｃ4-18アリール）Ｃ1-6アルキル（例えば、－Ｌｋ－Ａｒ、ここで、Ｌｋは、任意選択的に置換されたアルキル基の二価形態であり、Ａｒは、任意選択的に置換されたアリールである）からなる群から選択される、及び（２０）－ＮＲGＲH、ここで、ＲG及びＲHの各々は、独立して、（ａ）水素、（ｂ）Ｎ－保護基、（ｃ）Ｃ1-6アルキル、（ｄ）Ｃ2-6アルケニル（例えば、１つ以上の二重結合を有する任意選択的に置換されたアルキル）、（ｅ）Ｃ2-6アルキニル（例えば、１つ以上の三重結合を有する任意選択的に置換されたアルキル）、（ｆ）Ｃ4-18アリール、（ｇ）（Ｃ4-18アリール）Ｃ1-6アルキル（例えば、Ｌｋ－Ａｒ、ここで、Ｌｋは、任意選択的に置換されたアルキル基の二価形態であり、Ａｒは、任意選択的に置換されたアリールである）、（ｈ）Ｃ3-8シクロアルキル、及び（ｉ）（Ｃ3-8シクロアルキル）Ｃ1-6アルキル（例えば、－Ｌｋ－Ｃｙ、ここで、Ｌｋは、任意選択的に置換されたアルキル基の二価形態であり、Ｃｙは、本明細書に記載の任意選択的に置換されたシクロアルキルである）からなる群から選択され、一実施形態において２つの基がカルボニル基を介して窒素原子に結合することはない。アルキル基は、１つ以上の置換基（例えば、１つ以上のハロ又はアルコキシ）で置換された第１級、第２級、又は第３級アルキル基でありうる。いくつかの実施形態において、非置換アルキル基は、Ｃ1-3、Ｃ1-6、Ｃ1-12、Ｃ1-16、Ｃ1-18、Ｃ1-20、又はＣ1-24アルキル基である。
「アルキレン」は、本明細書に記載のアルキル基の多価（例えば、二価）形態を意味する。アルキレン基の例としては、メチレン、エチレン、プロピレン、ブチレンなどが挙げられる。いくつかの実施形態において、アルキレン基は、Ｃ1-3、Ｃ1-6、Ｃ1-12、Ｃ1-16、Ｃ1-18、Ｃ1-20、Ｃ1-24、Ｃ2-3、Ｃ2-6、Ｃ2-12、Ｃ2-16、Ｃ2-18、Ｃ2-20、又はＣ2-24アルキレン基である。アルキレン基は、分岐又は非分岐でありうる。また、アルキレン基は、置換又は非置換でありうる。例えば、アルキレン基は、アルキルについて本明細書で記載した１つ以上の置換基で置換されてよい。
「アルキニル」は、１つ以上の三重結合を有する任意選択的に置換されたＣ2-24アルキル基を意味する。アルキニル基は、環式又は非環式であってよく、例えば、エチニル、１－プロピニルなどである。また、アルキニル基は、置換又は非置換でありうる。例えば、アルキニル基は、アルキルについて本明細書で記載した１つ以上の置換基で置換されてよい。
「アルキニレン」は、１つ以上の三重結合を有する任意選択的に置換されたＣ2-24アルキル基であるアルキニル基の多価（例えば、二価）形態を意味する。アルキニレン基は、環式又は非環式でありうる。アルキニレン基は、置換又は非置換でありうる。例えば、アルキニレン基は、アルキルについて本明細書で記載した１つ以上の置換基で置換されてよい。非限定的なアルキニレン基の例としては、－Ｃ≡Ｃ－又は－Ｃ≡ＣＣＨ2－が挙げられる。
「アミノ」は、－ＮＲN1ＲN2を意味し、ここでＲN1及びＲN2の各々は、独立して、Ｈ、任意選択的に置換されたアルキル、又は任意選択的に置換されたアリールである、又はＲN1及びＲN2は、各々が結合している窒素原子と共に、本明細書の定義によるヘテロシクリル基を形成する。
「アリール」は、フェニル、ベンジル、アントラセニル、アントリル、ベンゾシクロブテニル、ベンゾシクロオクテニル、ビフェニリル、クリセニル、ジヒドロインデニル、フルオランテニル、インダセニル、インデニル、ナフチル、フェナントリル、フェノキシベンジル、ピセニル、ピレニル、テルフェニルなどを含むがこれらに限定されない、任意の炭素系芳香族基を含む基を意味しており、インダニル、テトラヒドロナフチル、フルオレニルなど、（例えば、本明細書の定義による）縮合ベンゾ－Ｃ4-8シクロアルキルラジカルを含む。アリールという用語は、ヘテロアリールも含み、ヘテロアリールは、芳香族基の環内に組み込まれた少なくとも１つのヘテロ原子を有する芳香族基を含む基として定義される。ヘテロ原子の例としては、窒素、酸素、硫黄、及びリンが挙げられるが、これらに限定されない。同様に、非ヘテロアリールという用語（これも、アリールという用語に含まれる）は、ヘテロ原子を含まない芳香族基を含む基を定義する。アリール基は、置換又は非置換でありうる。アリール基は、アルキルについて本明細書で記載した任意の置換基など、１、２、３、４、又は５つの置換基で置換されうる。
「アリーレン」は、本明細書に記載のアリール基の多価（例えば、二価）形態を意味する。アリーレン基の例としては、フェニレン、ナフチレン、ビフェニレン、トリフェニレン、ジフェニルエーテル、アセナフテニレン、アントリレン、又はフェナントリレンが挙げられる。いくつかの実施形態において、アリーレン基は、Ｃ4-18、Ｃ4-14、Ｃ4-12、Ｃ4-10、Ｃ6-18、Ｃ6-14、Ｃ6-12、又はＣ6-10アリーレン基である。アリーレン基は、分岐又は非分岐でありうる。アリーレン基はまた、置換又は非置換でありうる。例えば、アリーレン基は、アルキル又はアリールについて本明細書で記載した１つ以上の置換基で置換されてよい。
「（アリール）（アルキル）エン」は、本明細書に記載のアルキレン又はヘテロアルキレン基に結合した本明細書に記載のアリーレン基を含む二価体を意味する。いくつかの実施形態において、（アリール）（アルキル）エン（（ａｒｙｌ）（ａｌｋｙｌ）ｅｎｅ）基は、－Ｌ－Ａｒ－又は－Ｌ－Ａｒ－Ｌ－又は－Ａｒ－Ｌ－であり、ここで、Ａｒは、アリーレン基であり、各Ｌは、独立して、任意選択的に置換されたアルキレン基又は任意選択的に置換されたヘテロアルキレン基である。
「カルボニル」は、－Ｃ（Ｏ）－基を意味し、＞Ｃ＝Ｏ、又は－ＣＯ基として表すこともできる。
「カルボキシル」は、－ＣＯ2Ｈ基を意味する。
「カルボキシアルキル」は、本明細書の定義による１つ以上のカルボキシル基で置換された本明細書の定義によるアルキル基を意味する。
「カルボキシアリール」は、本明細書の定義による１つ以上のカルボキシル基で置換された本明細書の定義によるアリール基を意味する。
「環状無水物」は、特に明記しない限り、環内に－Ｃ（Ｏ）－Ｏ－Ｃ（Ｏ）－基を有する三、四、五、六、又は七員環（例えば、五、六、又は七員環）を意味する。「環状無水物」という用語はまた、上記の環のいずれかが、アリール環、シクロヘキサン環、シクロヘキセン環、シクロペンタン環、シクロペンテン環、及び別の単環式複素環からなる群から独立して選択された１、２、又は３個の環に縮合している二環式、三環式、及び四環式の基も含む。環状無水物基の例は、１つ以上の水素を除去することにより、無水コハク酸、無水グルタル酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、イソクロマン－１，３－ジオン、オキセパンジオン、テトラヒドロフタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、ピロメリット酸二無水物、ナフタル酸無水物、１，２－シクロヘキサンジカルボン酸無水物などから形成されるラジカルを含む。その他の環状無水物基の例としては、ジオキソテトラヒドロフラニル、ジオキソジヒドロイソベンゾフラニル、などが挙げられる。また、環状無水物基は、置換又は非置換でありうる。例えば、環状無水物基は、ヘテロシクリルについて本明細書で記載したものを含む１つ以上の基で置換されてよい。
「シクロアルケニル」は、特に明記しない限りは、１つ以上の二重結合を有する３～８炭素の一価不飽和非芳香族又は芳香族の環式状炭化水素基を意味する。また、シクロアルケニル基は、置換又は非置換でありうる。例えば、シクロアルケニル基は、アルキルについて本明細書で記載したものを含む１つ以上の置換基で置換されてよい。
「シクロアルキル」は、特に明記しない限りは、３～８炭素の一価飽和又は不飽和非芳香族又は芳香族の環式炭化水素基を意味し、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロペンタジエニル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、ビシクロ［２．２．１．］ヘプチルなどを例とする。また、シクロアルキル基は、置換又は非置換でありうる。例えば、シクロアルキル基は、アルキルについて本明細書で記載したものを含む１つ以上の置換基で置換されてよい。
「ハロ」は、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、又はＩを意味する。
「ハロアルキル」は、１つ以上のハロで置換された本明細書の定義によるアルキル基を意味する。
「ヘテロアルキル」は、１、２、３、又は４個の非炭素ヘテロ原子（例えば、窒素、酸素、リン、硫黄、セレン、又はハロからなる群から独立して選択された原子）を含む本明細書の定義によるアルキル基を意味する。
「ヘテロアルキレン」は、１、２、３、又は４個の非炭素ヘテロ原子（例えば、窒素、酸素、リン、硫黄、セレン、又はハロからなる群から独立して選択された原子）を含む本明細書の定義によるアルキレン基の二価形態を意味する。ヘテロアルキレン基は、置換又は非置換でありうる。例えば、ヘテロアルキレン基は、アルキルについて本明細書で記載した１つ以上の置換基で置換されてよい。
「ヘテロシクリル」は、特に明記しない限り、１、２、３、又は４個の非炭素ヘテロ原子（例えば、窒素、酸素、リン、硫黄、セレン、又はハロからなる群から独立して選択された原子）を含む三、四、五、六、又は七員環（例えば、五、六、又は七員環）を意味する。三員環は、０～１つの二重結合を有し、四員環及び五員環は、０～２つの二重結合を有し、六員環及び七員環は、０～３つの二重結合を有する。「ヘテロシクリル」という用語はまた、上記の複素環のいずれかが、アリール環、シクロヘキサン環、シクロヘキセン環、シクロペンタン環、シクロペンテン環、及び別の単環式複素環（インドリル、キノリル、イソキノリル、テトラヒドロキノリル、ベンゾフリル、ベンゾチエニルなど）からなる群から独立して選択された１、２、又は３個の環に縮合している二環式、三環式、及び四環式の基も含む。複素環としては、アクリジニル、アデニル、アロキサジニル、アザアダマンタニル、アザベンズイミダゾリル、アザビシクロノニル、アザシクロヘプチル、アザシクロオクチル、アザシクロノニル、アザヒポキサンチニル、アザインダゾリル、アザインドリル、アゼシニル、アセパニル、アゼピニル、アゼチジニル、アゼチル、アジリジニル、アジリニル、アゾカニル、アゾシニル、アゾナニル、ベンズイミダゾリル、ベンズイソチアゾリル、ベンズイソオキサゾリル、ベンゾジアゼピニル、ベンゾジアゾシニル、ベンゾジヒドロフリル、ベンゾジオキセピニル、ベンゾジオキシニル、ベンゾジオキサニル、ベンゾジオキソシニル、ベンゾジオキソリル、ベンゾジチエピニル、ベンゾジチイニル、ベンゾジオキソシニル、ベンゾフラニル、ベンゾフェナジニル、ベンゾピラノニル、ベンゾピラニル、ベンゾピレニル、ベンゾピロニル、ベンゾキノリニル、ベンゾキノリジニル、ベンゾチアジアゼピニル、ベンゾチアジアゾリル、ベンゾチアゼピニル、ベンゾチアゾシニル、ベンゾチアゾリル、ベンゾチエニル、ベンゾチオフェニル、ベンゾチアジノニル、ベンゾチアジニル、ベンゾチオピラニル、ベンゾチオピロニル、ベンゾトリアゼピニル、ベンゾトリアジノニル、ベンゾトリアジニル、ベンゾトリアゾリル、ベンゾオキサチイニル、ベンゾトリオキセピニル、ベンゾオキサジアゼピニル、ベンゾオキサチアゼピニル、ベンゾオキサチエピニル、ベンゾオキサチオシニル、ベンゾオキサゼピニル、ベンゾオキサジニル、ベンゾオキサゾシニル、ベンゾオキサゾリノニル、ベンゾオキサゾリニル、ベンゾオキサゾリル、ベンジルスルタミル、ベンジルスルチミル、ビピラジニル、ビピリジニル、カルバゾリル（例えば、４Ｈ－カルバゾリル）、カルボリニル（例えば、β－カルボリニル）、クロマノニル、クロマニル、クロメニル、シンノリニル、クマリニル、シチジニル（ｃｙｔｄｉｎｙｌ）、シトシニル、デカヒドロイソキノリニル、デカヒドロキノリニル、ジアザビシクロオクチル、ジアゼチル、ジアジリジンチオニル、ジアジリジノニル、ジアジリジニル、ジアジリニル、ジベンズイソキノリニル、ジベンゾアクリジニル、ジベンゾカルバゾリル、ジベンゾフラニル、ジベンゾフェナジニル、ジベンゾピラノニル、ジベンゾピロニル（キサントニル）、ジベンゾキノオキサリニル、ジベンゾチアゼピニル、ジベンゾチエピニル、ジベンゾチオフェニル、ジベンゾキセピニル、ジヒドロアゼピニル、ジヒドロアゼチル、ジヒドロフラニル、ジヒドロフリル、ジヒドロイソキノリニル、ジヒドロピラニル、ジヒドロピリジニル、ジヒドロピリジル、ジヒドロキノリニル、ジヒドロチエニル、ジヒドロインドリル、ジオキサニル、ジオキサジニル、ジオキシインドリル、ジオキシラニル、ジオキセニル、ジオキシニル、ジオキソベンゾフラニル、ジオキソリル、ジオキソテトラヒドロフラニル、ジオキソチオモルホリニル、ジチアニル、ジチアゾリル、ジチエニル、ジチイニル、フラニル、フラザニル、フロイル、フリル、グアニニル、ホモピペラジニル、ホモピペリジニル、ヒポキサチニル、ヒダントイニル、イミダゾリジニル、イミダゾリニル、イミダゾリル、インダゾリル（例えば、１Ｈ－インダゾリル）、インドレニル、インドリニル、インドリジニル、インドリル（例えば、１Ｈ－インドリル又は３Ｈ－インドリル）、イサチニル、イサチル、イソベンゾフラニル、イソクロマニル、イソクロメニル、イソインダゾリル、イソインドリニル、イソインドリル、イソピラゾロニル、イソピラゾリル、イソオキサゾリジニル、イソオキサゾリル、イソキノリニル、イソキノリニル、イソチアゾリジニル、イソチアゾリル、モルホリニル、ナフチンダゾリル、ナフチンドリル、ナフトイリジニル（ｎａｐｈｔｈｉｒｉｄｉｎｙｌ）、ナフトピラニル、ナフトチアゾリル、ナフトチオオキソリル、ナフトトリアゾリル、ナフトキシインドリル、ナフチリジニル、オクタヒドロイソキノリニル、オキサビシクロヘプチル、オキサウラシル、オキサジアゾリル、オキサジニル、オキサジリジニル、オキサゾリジニル、オキサゾリドニル、オキサゾリニル、オキサゾロニル、オキサゾリル、オキセパニル、オキセタノニル、オキセタニル、オキセチル、オキシテナイル（ｏｘｔｅｎａｙｌ）、オキシインドリル、オキシラニル、オキソベンゾイソチアゾリル、オキソクロメニル、オキソイソキノリニル、オキソキノリニル、オキソチオラニル、フェナントリジニル、フェナントロリニル、フェナジニル、フェノチアジル、フェノチエニル（ベンゾチオフラニル）、フェノキサチイニル、フェノキサジニル、フタラジニル、フタラゾニル、フタリジル、フタルイミジニル、ピペラジニル、ピペリジニル、ピペリドニル（例えば、４－ピペリドニル）、プテリジニル、プリニル、ピラニル、ピラジニル、ピラゾリジニル、ピラゾリニル、ピラゾロピリミジニル、ピラゾリル、ピリダジニル、ピリジニル、ピリドピラジニル、ピリドピリミジニル、ピリジル、ピリミジニル、ピリミジル、ピロニル、ピロリジニル、ピロリドニル（例えば、２－ピロリドニル）、ピロリニル、ピロリジジニル、ピロリル（例えば、２Ｈ－ピロリル）、ピリリウム、キナゾリニル、キノリニル、キノリジニル（例えば、４Ｈ－キノリジニル）、キノキサリニル、キヌクリジニル、セレナジニル、セレナゾリル、セレノフェニル、スクシンイミジル、スルホラニル、テトラヒドロフラニル、テトラヒドロフリル、テトラヒドロイソキノリニル、テトラヒドロイソキノリル、テトラヒドロピリジニル、テトラヒドロピリジル（ピペリジル）、テトラヒドロピラニル、テトラヒドロピロニル、テトラヒドロキノリニル、テトラヒドロキノリル、テトラヒドロチエニル、テトラヒドロチオフェニル、テトラジニル、テトラゾリル、チアジアジニル（例えば、６Ｈ－１，２，５－チアジアジニル又は２Ｈ，６Ｈ－１，５，２－ジチアジニル）、チアジアゾリル、チアントレニル、チアニル、チアナフテニル、チアゼピニル、チアジニル、チアゾリジンジオニル、チアゾリジニル、チアゾリル、チエニル、チエパニル、チエピニル、チエタニル、チエチル、チイラニル、チオカニル、チオクロマノニル、チオクロマニル、チオクロメニル、チオジアジニル、チオジアゾリル、チオインドキシル、チオモルホリニル、チオフェニル、チオピラニル、チオピロニル、チオトリアゾリル、チオウラゾリル、チオキサニル、チオキソリル、チミジニル、チミニル、トリアジニル、トリアゾリル、トリチアニル、ウラジニル、ウラゾリル、ウレチジニル、ウレチニル、ウリシル、ウリジニル、キサンテニル、キサンチニル、キサンチオニルなど、並びにこれらの改質形態（例えば、１つ以上のオキソ及び／又はアミノを含む）及びその塩が挙げられる。ヘテロシクリル基は、置換又は非置換でありうる。例えば、ヘテロシクリル基は、アルキルについて本明細書で記載した１つ以上の置換基で置換されてよい。
「ヒドロカルビル」は、炭化水素から水素原子を除去することによって形成された一価基を意味する。非限定的な非置換ヒドロカルビル基としは、本明細書の定義によるアルキル、アルケニル、アルキニル、及びアリールが挙げられ、ここで、これらの基は、炭素原子及び水素原子のみを含む。ヒドロカルビル基は、置換又は非置換でありうる。例えば、ヒドロカルビル基は、アルキルについて本明細書で記載した１つ以上の置換基で置換されてよい。他の実施形態において、本明細書の任意のアルキル基又はアリール基が、本明細書の定義によるヒドロカルビル基で置換されてよい。
「ヒドロキシル」は、－ＯＨを意味する。
「ヒドロキシアルキル」は、アルキル基の１つの炭素原子に１つだけのヒドロキシル基が結合してよいという条件で、１～３個のヒドロキシル基で置換された本明細書の定義によるアルキル基を意味し、ヒドロキシメチル、ジヒドロキシプロピルなどを例とする。
「ヒドロキシアリール」は、アリール基の１つの炭素原子に１つだけのヒドロキシル基が結合してよいという条件で、１～３個のヒドロキシル基で置換された本明細書の定義によるアリール基を意味し、ヒドロキシフェニル、ジヒドロキシフェニルなどを例とする。
「イソシアナト」は、－ＮＣＯを意味する。
「オキシド」は、－Ｏ-基を意味する。
「オキソ」は、＝Ｏ基を意味する。
「ホスフィン」は、ヒドロカルビル部分を有する三価リン又は四価リンを意味する。いくつかの実施形態において、ホスフィンは、－ＰＲP 3基であり、ここで、各ＲPは、独立して、Ｈ、任意選択的に置換されたアルキル、又は任意選択的に置換されたアリールである。ホスフィン基は、置換又は非置換でありうる。例えば、ホスフィン基は、アルキルについて本明細書で記載した１つ以上の置換基で置換されてよい。
「セレノール」は、－ＳｅＨ基を意味する。
「テルロール」は、－ＴｅＨ基を意味する。
「チオイソシアナト」は、－ＮＣＳを意味する。
「チオール」は、－ＳＨ基を意味する。
本明細書で使用するとき、「約」という用語は、任意の記載された値の＋／－１０％を意味する。本明細書で使用するとき、この用語は任意の記載された値、値の範囲、又は１つ以上の範囲の終点を修飾する。
本明細書で用いられるとき、「上部」、「底部」、「上側」、「下側」、「上方」、及び「下方」という用語は、構造間の相対的な関係性を示すために用いられる。これらの用語の使用は、特定の構造が装置の特定の位置に配置されなければならないことを示すことも求めることもない。
本発明の他の特徴及び利点については、以下の説明及び特許請求の範囲から明らかになる。
非限定的なスタックの概略図であって、非限定的な増感膜１０２を含むスタックである。 非限定的なスタックの概略図あって、ＥＵＶ増感剤を組み込むレジスト材料を提供する非限定的な前駆体の概略図である。 非限定的なスタックの概略図あって、増感膜を形成する非限定的なシステムの概略図である。
増感膜を使用する非限定的な方法のフロー図であって、ＥＵＶ増感剤を有するフォトレジスト（ＰＲ）を堆積する工程２０２を含む、第１の非限定的方法２００である。 増感膜を使用する非限定的な方法のフロー図であって、ＰＲを堆積する工程２２２と、ＥＵＶ増感剤の存在下でＰＲ層をベーク／前処理する工程２２６とを含む、第２の非限定的方法２２０である。 増感膜を使用する非限定的な方法のフロー図であって、チャンバに残渣のＥＵＶ増感剤を提供する工程２４２と、ＥＵＶ増感剤の存在下でＰＲを堆積する工程２４４とを含む、第３の非限定的方法２４０である。
乾式現像のための処理ステーション３００の一実施形態を示す概略図である。
マルチステーション処理ツール４００の一実施形態を示す概略図である。
誘導結合プラズマ装置５００の一実施形態を示す概略図である。
半導体処理クラスタツールアーキテクチャ６００の一実施形態を示す概略図である。
本開示は一般に、半導体処理の分野に関する。特定の態様において、本開示は、ＥＵＶフォトレジストをＥＵＶ増感剤と組み合わせて使用する方法及び装置に関する。いくつかの実施形態において、ＥＵＶフォトレジスト（例えば、ＥＵＶ感受性金属及び／又は金属酸化物含有レジスト膜）の処理は、ＥＵＶパターニング及びＥＵＶパターニングした膜の現像によるパターニングマスクの形成を含みうる。
ここでは、本開示の具体的な実施形態を詳細に参照する。具体的な実施形態の例が、添付の図面に図示されている。本開示は、これらの具体的な実施形態に関連して記載されているが、かかる具体的な実施形態に本開示を限定する意図はないことを理解されたい。逆に、本開示の精神及び範囲内に含まれてよい代替物、変形物、及び等価物を網羅することを意図している。以下の説明では、本開示の完全な理解を促すために、数多くの具体的な詳細事項が示されている。本開示は、これらの具体的な詳細事項の一部又は全部がなくとも実施可能である。また、本開示が不必要に不明瞭となることを避けるため、周知の処理動作の詳細な説明は省略した。
ＥＵＶリソグラフィは、パターニングされたＥＵＶレジストを使用して、その下の層のエッチングに使用するためのマスクを形成する。ＥＵＶレジストは、液体ベースのスピンオン技術によって生成されたポリマーベースの化学増幅レジスト（ＣＡＲ）であってよい。ＣＡＲの代替物は、直接フォトパターニング可能な金属酸化物含有膜、例えば、Ｉｎｐｒｉａ Ｃｏｒｐ．（Ｃｏｒｖａｌｌｉｓ，ＯＲ）から入手可能なもの、及び例えば米国特許出願公開第２０１７／０１０２６１２号明細書、米国特許出願公開第２０１６／０２１６６０６号明細書、及び米国特許出願公開第２０１６／０１１６８３９号明細書に記載のものなどであり、少なくとも、フォトパターニング可能な金属酸化物含有膜の開示に関して、参照により本明細書に援用する。このような膜は、スピンオン技術又は乾式蒸着によって生成されてよい。金属酸化物含有膜は、真空環境でのＥＵＶ露光によって直接（すなわち、別途フォトレジストを使用することなく）パターニングして、３０ｎｍ以下のパターニング分解能を提供することができ、これは、例えば２０１８年６月１２日発行の米国特許第９，９９６，００４号「ＥＵＶ ＰＨＯＴＯＰＡＴＴＥＲＮＩＮＧ ＯＦ ＶＡＰＯＲ－ＤＥＰＯＳＩＴＥＤ ＭＥＴＡＬ ＯＸＩＤＥ－ＣＯＮＴＡＩＮＩＮＧ ＨＡＲＤＭＡＳＫＳ」、及び／又は２０１９年５月９日に出願され国際公開第２０１９／２１７７４９号として公開された国際出願ＰＣＴ／ＵＳ１９／３１６１８号「ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＭＡＫＩＮＧ ＥＵＶ ＰＡＴＴＥＲＮＡＢＬＥ ＨＡＲＤ ＭＡＳＫＳ」に記載されており、この開示は、少なくとも、ＥＵＶレジストマスクを形成するための直接フォトパターニング可能な金属酸化物膜の組成、堆積、及びパターニングに関して、参照により本願に援用される。一般的に、パターニングは、レジストにフォトパターンを形成するためのＥＵＶ放射線によるＥＵＶレジストの露光と、その後に、フォトパターンに従ってレジストの一部を除去してマスクを形成するための現像と、を伴う。
直接フォトパターニング可能なＥＵＶレジストは、有機成分内で混合された金属及び／又は金属酸化物で構成されてよく、又はこれらを含有してよい。金属／金属酸化物は、ＥＵＶ光子吸着を促進し、二次電子を発生させ、及び／又は下層の膜スタック及びデバイス層に対する高いエッチング選択比を示しうる点で、非常に有望である。これまで、これらのレジストは湿式（溶媒）アプローチを用いて現像されてきたが、このアプローチでは、ウエハをトラックに移動させる必要があり、そこで、ウエハは、現像溶媒に暴露され、乾燥及びベークされる。この湿式現像は、生産性を制限するだけでなく、微細なフィーチャの間の溶媒の蒸発中の表面張力効果によりライン崩壊にもつながりうる。
増感膜及びそのスタック
本開示は、増感膜の使用に関し、かかる膜を堆積するための様々な化合物を説明する。特定の実施形態において、増感膜は基板の上面に堆積され、前記膜は、ＥＵＶレジスト材料とＥＵＶ増感剤の２成分を含む。特定の実施形態において、ＥＵＶ増感剤は、膜全体に分散されている。いくつかの実施形態において、ＥＵＶ増感剤は、ＥＵＶレジスト材料を提供する金属含有前駆体に組み込まれる。かかる組み込みは、ＥＵＶ増感剤と金属含有前駆体との間の結合（例えば、共有結合）を含みうる。他の実施形態において、前記膜内のＥＵＶ増感剤の濃度勾配は一定である、又は変動する。かかる増感膜は、任意の有用な方法で堆積でき、かかる方法の詳細も本明細書に記載される。
図１Ａは、上面を有する基板１０１（例えば、半導体基板）と、前記基板１０１の前記上面に堆積された増感膜１０２とを含む、非限定的なスタックを示す。膜は、任意の有用なＥＵＶ感受性材料（例えば、本明細書に記載の任意のもの）又はフォトレジスト（ＰＲ）と任意の有用なＥＵＶ増感剤との組み合わせを含みうる。
増感膜は、ＥＵＶレジスト材料とＥＵＶ増感剤とをもたらすための任意の有用な前駆体を用いて形成できる。図１Ｂは、ＥＵＶ増感剤を組み込むＥＵＶレジスト材料（又はその前駆体）を有する非限定的な前駆体を示す。図に示すように、前駆体は、アルキル基（黒）と複数の配位子（灰色）とを有する有機金属材料を含みうる。更に、アルキル基は、ＥＵＶ増感剤をβ位（図１Ｂ左）又はα位（図１Ｂ右）に組み込むことができる。いくつかの実施形態において、ＥＵＶ露光時に、アルキル基は脱離反応によって放出されうる。ＥＵＶ増感剤及びＥＵＶレジスト材料用の追加の前駆体を本明細書に記載している。
増感膜は、任意の有用な量の増感剤を含むことができる。一実施形態において、前記量の増感剤は、増感剤を含まない膜におけるパターニングと比べて、パターニング中にＥＵＶ線量の低減を生じる増感膜を提供する。機序によって限定されることは望まないが、増感膜は一次光電子及び／又は二次光電子の方向性フラックスを膜内に発生し、それによって、膜をパターニングするための追加の放射線を提供する。一例では、増感膜の厚さは、例えば、約５ｎｍ～約２００ｎｍでありうる。
増感膜は、本明細書に記載のように、任意の有用な方法で堆積されうる。非限定的な堆積技術としては、原子層堆積（ＡＬＤ）（例えば、熱ＡＬＤ及びプラズマ強化ＡＬＤ（ＰＥ－ＡＬＤ））、スピンコート堆積、ＰＶＤ共スパッタリングなどの物理気相堆積（ＰＶＤ）、化学気相堆積（ＣＶＤ）、プラズマ強化ＣＶＤ（ＰＥ－ＣＶＤ）、低圧ＣＶＤ（ＬＰ－ＣＶＤ）、スパッタ堆積、電子ビーム共蒸発を含む電子ビーム堆積など、又はこれらの組み合わせが挙げられる。
図１Ｃは、増感膜層を堆積するための非限定的なシステムを示す。図に示すように、システムは、第１の堆積チャンバ１００と、ＥＵＶレジスト材料（例えば、本明細書に記載の任意のもの）用前駆体１０５を供給するため、及び任意選択の対反応物１０６（例えば、本明細書に記載の任意のもの）を供給するための蒸気供給システムとを備えうる。かかる供給は、任意の有用な方法で達成されうる。一例では、第１のプッシュガス１０２は前駆体１０５の上を通過し、第２のプッシュガス１０３は対反応物１０６の上を通過して、化合物を蒸気形態で提供する。あるいは、バブラーガスが液体前駆体１０５又は液体対反応物１０６の中を通ってよく、蒸気形態の前駆体又は対反応物を有するバブラーガスは、チャンバ１００に供給される。更に、蒸気供給システムは、１種以上の希釈剤を用いることができ、第１の希釈剤１０１は、前駆体を供給するガス流を希釈するために気体形態で提供され、第２の希釈剤１０４は、対反応物を供給するガス流を希釈するために気体形態で提供される。したがって、図に示すように、ＥＵＶ増感剤（又はＥＵＶ増感剤用前駆体）は、プッシュガス１０２、１０３、バブラーガス、及び／又は希釈剤１０１、１０４として提供されうる。
同じく図１Ｃに示すように、堆積後又は堆積中に、チャンバ１００内の排ガスをポンプ１１０で排出し、コールドトラップ１２０を使用して回収することができる。コールドトラップの温度は、気体形態のＥＵＶ増感剤１２４を、残存化合物を液体形態で有する排液１２２から分離するように最適化されてよい。このようにして、未反応の増感剤を、可能性のある再使用又は保管のために回収できる。一実施形態において、トラップの温度は、捕捉しようとするＥＵＶ増感剤の沸点よりも高く、排液内の他の化合物の沸点よりも低い。例えば、キセノンの沸点は約－１０８℃であり、トラップ温度は－１０８℃超（例えば、－６０℃～－４０℃）とすることで、気相でキセノンを回収する。
回収した増感剤は、即時又は後で、再使用のために保管できる。一実施形態において、システムは、ＥＵＶ増感剤を気体形態から液化し、ＥＵＶ増感剤を液体として保管するための第１のポンプ１３０の使用を含みうる。別の実施形態において、システムは、回収したＥＵＶ増感剤を第２段階の堆積チャンバ１５０に供給するための第２のポンプ１４０の使用を含みうる。第１段階の堆積チャンバ１００で提供された試薬と同様に、システムは、ＥＵＶレジスト材料（例えば、本明細書に記載の任意のもの）用前駆体１５５を供給するため、及び対反応物１５６（例えば、本明細書に記載の任意のもの）をチャンバ１５０に供給するための、蒸気供給システムを備えうる。一例では、第３のプッシュガス１５２は前駆体１５５の上を通過し、第４のプッシュガス１５３は対反応物１５６の上を通過して、化合物を蒸気形態で提供する。あるいは、バブラーガスが液体前駆体１５５又は液体対反応物１５６の中を通ってよく、蒸気形態の前駆体又は対反応物を有するバブラーガスは、チャンバ１５０に供給される。更に、蒸気供給システムは、前駆体を供給するガス流を希釈するための第３の希釈剤１５１、並びに対反応物を供給するガス流を希釈するための第４の希釈剤１５４を用いることができる。ＥＵＶ増感剤（又はＥＵＶ増感剤用前駆体）は、プッシュガス１５２、１５３、バブラーガス、及び／又は希釈剤１５１、１５４として提供されうる。
増感膜の形成方法
増感膜を形成するための非限定的方法は、以下の動作を含みうる：ＥＵＶ増感剤を有する膜を堆積する動作、膜を通して膜をパターニングし、ＥＵＶ露光領域とＥＵＶ非露光領域とをもたらす動作、及び膜を現像する動作。あるいは、膜は、ＥＵＶレジスト材料又はその前駆体のみを用いて堆積されてよく、その後、レジスト堆積中又は堆積後にＥＵＶ増感剤（又はその前駆体）が埋め込まれてもよい。かかる方法は、本明細書に記載のとおり、任意の有用なリソグラフィ処理、堆積処理、ＥＵＶ露光処理、現像処理、及び塗布後処理を含みうる。
図２Ａは、増感膜を形成するための非限定的方法２００を示し、ここで、前記方法は、フォトレジストとＥＵＶ増感剤とを増感膜として基板の上面に堆積する工程２０２を含み、前記膜はＥＵＶレジスト材料も含む。いくつかの実施形態において、ＥＵＶレジスト材料及び／又はＥＵＶ増感剤は、気体形態で提供される。
前記方法は、ＰＲパターンを形成するためにＥＵＶ露光によって前記膜をパターニングする工程２０８と、前記膜を現像する工程２１２とを更に含んでよく、それによって膜内にＰＲパターンをもたらす。現像の様々な実施形態において、露光領域が除去される（ポジティブトーン）、又は非露光領域が除去される（ポジティブトーン）。いくつかの実施形態において、現像は、ＰＲの露光領域又は非露光領域のいずれかへの選択的堆積を含んでよく、エッチング動作が後に続く。
基板及び／又は膜を更に処理するために、任意選択の工程が実施されてもよい。一例では、前記方法は、基板の裏面又はベベルをクリーニングする工程、又は前の工程で堆積されたフォトレジストをエッジリンスする工程である、任意選択の工程２０４を含みうる。かかるクリーニング又はリンス工程は、フォトレジスト層の堆積後に存在しうる粒子の除去に有用となりうる。別の事例では、方法は、堆積したフォトレジスト層の塗布後ベーク（ＰＡＢ）を実施し、それによって層から残留水分を除去して膜を形成する工程、又はフォトレジスト層を任意の有用なやり方で前処理する工程である、任意選択の工程２０６を含んでもよい。更に別の事例では、方法は、露光したフォトレジスト層の露光後ベーク（ＰＥＢ）を実施し、それによって層から残留水分を更に除去する、若しくは膜内の化学濃縮を促進する工程、又はフォトレジスト層を任意の有用なやり方で後処理する工程である、任意選択の工程２１０を含んでもよい。別の例では、前記方法は、堆積工程２０２の後に、ＥＵＶ増感剤を捕獲する任意選択の工程２０３を含みうる。追加の塗布後処理を本明細書に記載しており、これらの処理のいずれかは、本明細書に記載の方法の任意選択の工程として実施されうる。
ＥＵＶ増感剤は、堆積前、堆積中、又は堆積後の任意の有用な段階で導入されてよい。一例では、堆積は、堆積チャンバ内のＥＵＶレジスト材料及びＥＵＶ増感剤の両方用の前駆体の使用を含みうる。かかる前駆体は、チャンバ内に提供されてよく、ここで、ＥＵＶ増感剤は、プッシュガス、バブラーガス、又は希釈剤として提供される。更に別の事例では、堆積チャンバは、既存レベルのＥＵＶ増感剤が提供され、これはＥＵＶレジスト材料の堆積中に膜内に埋め込まれうる。特定の実施形態において、ＥＵＶ増感剤は、例えば共有結合によって、ＥＵＶレジスト材料用前駆体に組み込まれ、得られる化合物は、プッシュガス又はバブラーガスによって搬送される蒸気形態で提供される。
別の事例では、ＥＵＶ増感剤は、例えば、ＥＵＶ増感剤又はその前駆体の存在下におけるフォトレジスト層の後処理工程を使用することで、レジスト堆積後に提供される。かかる当該技術分野処理は、ＥＵＶ増感剤（例えば、気体形態で提供された）の存在下でＰＲ層をベークすることを含みうる。
図２Ｂは、増感膜を形成するための非限定的な方法２２０を示し、ここで、前記方法は、ＰＲをレジスト膜として基板の上面に堆積する工程２２２、及びＥＵＶ増感剤又はその前駆体の存在下でＰＡＢ又は前処理を実施する工程２２６を含む。こうして、ＥＵＶ増感剤を使用して下にある層をドープし、それによって増感膜を提供することができる。前記方法は、ＰＲパターンを提供するためにＥＵＶ露光によって前記膜をパターニングする工程２２８と、前記膜を現像する工程２３２とを更に含んでよく、それによって膜内にＰＲパターンをもたらす。
図２Ｃは、増感膜を形成するための別の非限定的な方法２４０を示し、ここで、前記方法は、チャンバに残留ＥＵＶ増感剤又はその前駆体を提供する工程２４２、及びＰＲをレジスト膜として基板の上面に堆積する工程２４４を含み、それによって、残留ＥＵＶ増感剤が堆積中に膜内に含まれるようになり、増感膜が得られる。前記方法は、ＰＲパターンを提供するためにＥＵＶ露光によって前記膜をパターニングする工程２５０と、前記膜を現像する工程２５４とを更に含んでよく、それによって膜内にＰＲパターンをもたらす。
図２Ｂ～２Ｃに示すように、任意選択の工程を実施してもよく、前記工程は、基板の裏面又はベベルをクリーニングする工程、又は前の工程で堆積されたＰＲをエッジリンスする工程である、工程２２４、２４６；堆積したＰＲ層のＰＡＢを実施し、それによって層から残留水分を除去して膜を形成する工程、又はＰＲ層を任意の有用なやり方で前処理する工程である、工程２４８；露光したＰＲ層のＰＥＢを実施し、それによって層から残留水分を更に除去する、若しくは膜内の化学濃縮を促進する工程、又はＰＲ層を任意の有用なやり方で後処理する工程である、工程２３０、２５２；及び／又は堆積２２２、２４４の後に、未反応のＥＵＶ増感剤を捕獲する工程である、工程２２３、２４５を含む。
任意の有用な種類の化学作用を、堆積及び／又は現像工程の間に用いることができる。かかる工程は、気相における化学作用を用いる乾式処理、又は湿潤相における化学作用を用いる湿式処理をベースとしてよい。様々な実施形態には、蒸着、（ＥＵＶ）リソグラフィックフォトパターニング、乾式ストリッピング、及び乾式現像による成膜の全ての乾式動作を組み合わせることが含まれる。様々なその他の実施形態には、湿式処理動作と有利に組み合わせた本明細書に記載の乾式処理動作が含まれ、例えば、Ｉｎｐｒｉａ Ｃｏｒｐ．から入手可能なものなどのスピンオンＥＵＶフォトレジスト（湿式処理）を、乾式現像又は本明細書に記載のその他の湿式若しくは乾式処理と組み合わせてよい。様々な実施形態において、ウェハクリーニングは、本明細書に記載の湿式処理であってよいが、他の処理は乾式処理である。更に他の実施形態において、湿式現像処理を使用してよい。
ＥＵＶ増感剤
ＥＵＶ増感剤は、光吸収が増強された任意の有用な化合物とすることができる。いくつかの実施形態において、前記化合物は、約９Ｅ＋０４ｃｍ2／ｇ～約１．２Ｅ＋０５ｃｍ2／ｇ（例えば、約１３．５ｎｍのＥＵＶ光の吸収に関連する９３．４ｅＶ又は９２ｅＶにおいて）の光吸収断面積を有する。
一実施形態において、ＥＵＶ増感剤は、気体形態で提供される。他の実施形態において、前記化合物は、標準温度及び圧力において気体をもたらす密度、例えば、約５ｇ／ｃｍ3未満の密度、又は約０．００２ｇ／ｃｍ3～約５ｇ／ｃｍ3の密度を特徴とする。特定の実施形態において、ＥＵＶ増感剤は、約９Ｅ＋０４ｃｍ2／ｇ～約１．２Ｅ＋０５ｃｍ2／ｇの光吸収断面積（例えば、９３．４ｅＶにおいて）、及び標準温度及び圧力において約０．００２ｇ／ｃｍ3～約５ｇ／ｃｍ3の密度を有する。
非限定的なＥＵＶ増感剤は、Ｘｅ若しくはＩを含む、又はＸｅ若しくはＩである、任意の化合物を含みうる。Ｘｅ及びＩの有用な同位体を用いることができる。特定の実施形態において、ＥＵＶ増感剤は、133Ｘｅ、136Ｘｅ、又は129Ｘｅである。他の実施形態において、２種以上の同位体を組み合わせて使用する。他の実施形態において、ＥＵＶ増感剤は、ＲＩＳｎ（ＮＲ2）3などのヨウ素含有前駆体を使用して形成され、ここで、ＲＩは、１つ以上のヨードを含む任意選択的に置換されたアルキルであり、各Ｒは独立してアルキルである。いくつかの実施形態において、ヨウ素含有前駆体は、（１－ヨードイソプロピル）トリス（ジメチルアミノ）スズ、（２－ヨードイソプロピル）トリス（ジメチルアミノ）スズ、（２－ヨードイソプロピル）トリス（ジメチルアミノ）スズ、（２－ヨードブチル，１－（トリス（ジメチルアミノ）スズ））、又は（３－ヨードブチル、１－（トリス（ジメチルアミノ）スズ））である。
いくつかの実施形態において、ＥＵＶ増感剤は、ヨウ素含有前駆体、例えば、Ｉ2、ＨＩ、ヨード置換アルキル基を含む有機金属前駆体、又はヨード置換を更に含む本明細書に記載の金属含有前駆体を使用して形成される。特定の実施形態において、ヨウ素を有する金属含有前駆体は、本明細書に記載の任意の化学式を有しうる（例えば、式（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩＩ）、（ＩＶ）、（Ｖ）、（ＶＩ）、（ＶＩＩ）、又は（ＶＩＩＩ）で、ここで、少なくとも１つのＸはＩであり、少なくとも１つのＲは、ヨード置換アルキル（例えば、α置換アルキル又はβ置換アルキル）であり、及び／又は少なくとも１つのＬはヨード原子を含む。いくつかの実施形態において、ヨード置換アルキル（例えば、Ｒに関して、又はＬに用いられる）は、メチル、エチル、ｎ－プロピル、ｉ－プロピル、ｔ－ブチル、ｔ－ペンチル、ｔ－へキシル、シクロヘキシル、ｉ－プロピル、ｉ－ブチル、ｓｅｃ－ブチル、ｎ－ブチル、ｎ－ペンチル、若しくはｎ－へキシル、又は１つ以上のヨード置換を有するこれらの誘導体でありうる。ヨード置換アルキルは、１、２、３、４又はそれ以上のヨード置換を含むＣ1-10アルキルでありうる。他の実施形態において、Ｌは、ヨード、ヨード置換アルキル（例えば、本明細書に記載の任意のもの）、アミノ（例えば、－ＮＲ1Ｒ2、ここでＲ1及びＲ2の各々はＨ又はアルキル（本明細書に記載の任意のものなど）であってよく、Ｒ1又はＲ2のうちの少なくとも１つは、ヨード置換アルキルを含む）、アルコキシ（例えば、－ＯＲ、ここでＲは、ヨード置換アルキルである）、又は１つ以上のヨード置換を含む任意の有機部分でありうる。
更なる追加のヨウ素含有金属含有前駆体は、ＳｎＩ4、（ＣＨ3）3ＳｎＩ、トリイソプロピル（メチル（ヨード）エチル）スタンナン、トリス（ジメチルアミノ）（メチル（ヨード）エチル）スタンナン、又はトリス（ジメチルアミノ）（１－メチル－２－ヨード－エチル）スタンナンでありうる。他の実施形態において、金属含有前駆体は、Ｓｎ（ＮＲ2）4、ＳｎＲ（ＮＲ2）3、ＳｎＲ2（ＮＲ2）2、又はＳｎＲ3（ＮＲ2）であってよく、ここで、Ｒの各々は、独立してメチル、エチル、ｎ－プロピル、又はｉ－プロピルであり、少なくとも１つのＲは、ヨード置換メチル、エチル、ｎ－プロピル、又はｉ－プロピル（例えば、１つ以上のヨード置換を有する）でありうる。
ＥＵＶ増感剤又はその前駆体は、任意の有用な形態で提供されうる。一実施形態において、ＥＵＶ増感剤又はその前駆体は、気体形態で提供される。特定の実施形態において、ＥＵＶ増感剤又はその前駆体は、不活性キャリアガス中の蒸気として提供される（例えば、Ｎ2中のヨウ素蒸気又はキセノン蒸気の流れ）。非限定的なキャリアガスとしては、例えば、Ｈ2、Ｈｅ、Ａｒ、又はＮ2が挙げられる。他の実施形態において、ＥＵＶ増感剤又はその前駆体自体は、気体として（例えば、Ｉ2又はＸｅとして）提供される。ＥＵＶ増感剤又はその前駆体は、プラズマ（例えば、ＲＦプラズマ又は本明細書に記載の任意の他のプラズマ条件）として提供することもでき、これを使用して、反応性種（例えば、反応性Ｉ2、反応性原子Ｉ種、反応性Ｘｅ、又は反応性原子Ｘｅ種）を生成できる。
ＥＵＶレジスト材料
本発明の方法は、増感膜（例えば、イメージング層）を提供するための任意の有用なＥＵＶレジスト材料を含みうる。ＥＵＶレジスト材料は、金属（例えば、スズ（Ｓｎ）、テルル（Ｔｅ）、ビスマス（Ｂｉ）、アンチモン（Ｓｂ）、又はインジウム（Ｉｎ））；金属酸化物、例えば、酸化スズ（例えば、ＳｎＯ2）、酸化テルル（例えば、ＴｅＯ2）、酸化ビスマス（例えば、Ｂｉ2Ｏ3）、酸化アンチモン（例えば、Ｓｂ2Ｏ3）、又は酸化インジウム（例えば、Ｉｎ2Ｏ3）；合金、例えば、スズ合金（例えば、テルル化スズ合金、テルル化アンチモン合金（例えば、Ｓｂ2Ｔｅ3）、テルル化ビスマス合金（例えば、Ｂｉ2Ｔｅ3）、又は６０％超のスズを有する合金などのスズビスマス合金；又はこれらの組み合わせからなる、又はこれらを含みうる。いくつかの実施形態において、ＥＵＶレジスト材料は、有機金属酸化物（例えば、ＲＭ（ＭＯ）n、ここでＭは金属であり、Ｒは、アルキル、アルキルアミノ、又はアルコキシなどの場合のように１つ以上の炭素原子を有する有機部分である）を含む。
ＥＵＶレジスト材料は、１種以上の金属含有前駆体を使用して、任意選択的に１種以上の対反応物の存在下で、形成されうる。特定の実施形態において、金属含有前駆体は、ＥＵＶ放射線によって除去又は開裂されうる１つ以上の配位子（例えば、不安定性の配位子）を含む。更に、前駆体は、堆積され（例えば、本明細書に記載の任意の堆積処理を用いて）、任意選択的に処理され（例えば、ベーク、処理、アニール、プラズマ露光など）て、金属酸化物層（例えば、金属酸化物結合のネットワークを含む層で、これは他の非金属基及び非酸素基を含んでよい）を提供する。
非限定的な金属含有前駆体は、金属ハロゲン化物、キャッピング剤、又は有機金属剤を含みうる。前駆体において、金属（又はＭ）は、高ＥＵＶ吸収断面積（例えば、１×１０7ｃｍ2／ｍｏｌ以上）を有する任意の金属でありうる。
本明細書の層（例えば、イメージング層、レジスト膜、及び／又は増感膜）は、１×１０7ｃｍ2／ｍｏｌ以上などの高光吸収断面積を有する元素（例えば、金属原子又は非金属原子）を含んでもよい。かかる元素は、１種以上の前駆体を堆積して前記層をもたらすことによって、提供される。
層は、単独で、又は合わせて、膜と見なされうる。いくつかの実施形態において、膜は、放射線感受性膜（例えば、ＥＵＶ感受性膜）である。この膜は、次に、本明細書で更に説明するように、ＥＵＶレジストとして機能しうる。特定の実施形態において、層又は膜は、放射線（例えば、ＥＵＶ又はＤＵＶ放射線）によって除去、開裂、又は架橋しうる１つ以上の配位子（例えば、ＥＵＶ不安定性の配位子）を含んでよい。
前駆体は、放射線に感受性のあるパターニング可能な膜（又はパターニング放射感受性膜又はフォトパターニング可能な膜）を提供できる。かかる放射線は、パターニングされたマスクを通して照射することによって供給されることでパターニングされた放射線になるＥＵＶ放射線、ＤＵＶ放射線、又はＵＶ放射線を含みうる。膜自体は、膜が放射線感受性又は感光性になるように、かかる放射線に露光されることによって改変されうる。特定の実施形態において、前駆体は、有機金属化合物であり、少なくとも１つの金属中心を含む。
前駆体は、任意の有用な数及びタイプの配位子を有しうる。いくつかの実施形態において、配位子は、対反応物の存在下又はパターニングされた放射線の存在下で反応できることで特徴付けられる。例えば、前駆体は、対反応物と反応する配位子を含んでよく、それにより、金属中心の間の結合（例えば、－Ｏ－結合）を導入することができる。別の例において、前駆体は、パターニングされた放射線の存在下で脱離する配位子を含みうる。かかるＥＵＶ不安定性の配位子は、ベータ水素を有する分岐鎖状又は直鎖状のアルキル基と、化学式（Ｉ）又は（ＩＩ）におけるＲについて本明細書に記載の任意のものと、を含みうる。いくつかの実施形態において、ＥＵＶ不安定性の配位子（例えば、式（Ｉ）又は（ＩＩ）中のＲ）は、ヨードを含む。
前駆体は、有機金属剤、金属ハロゲン化物、又はキャッピング剤（例えば、本明細書に記載のもの）など、任意の有用な金属含有前駆体でありうる。非限定的な例において、前駆体は、以下の化学式（Ｉ）を有する構造を備える：
ＭaＲb（Ｉ）、
ここで、
Ｍは、高ＥＵＶ吸収断面積を有する金属又は原子であり；
各Ｒは、独立して、Ｈ、ハロ、任意選択的に置換されたアルキル、任意選択的に置換されたシクロアルキル、任意選択的に置換されたシクロアルケニル、任意選択的に置換されたアルケニル、任意選択的に置換されたアルキニル、任意選択的に置換されたアルコキシ、任意選択的に置換されたアルカノイルオキシ、任意選択的に置換されたアリール、任意選択的に置換されたアミノ、任意選択的に置換されたビス（トリアルキルシリル）アミノ、任意選択的に置換されたトリアルキルシリル、オキソ、アニオン性配位子、中性配位子、又は多座配位子であり；
ａ≧１；及びｂ≧１である。
別の非限定的な例において、前駆体は、以下の化学式（ＩＩ）を有する構造を備える：
ＭaＲbＬc（ＩＩ）、
ここで、
Ｍは、高ＥＵＶ吸収断面積を有する金属又は原子であり；
各Ｒは、独立して、ハロ、任意選択的に置換されたアルキル、任意選択的に置換されたアリール、任意選択的に置換されたアミノ、任意選択的に置換されたアルコキシ、又はＬであり；
各Ｌは、独立して、対反応物と反応する配位子、アニオン性配位子、中性配位子、多座配位子、イオン、又はその他の部分であり、ここで、Ｒ及びＬはＭと共に、一緒に、任意選択的にヘテロシクリル基を形成できる、又はＲ及びＬは一緒に、任意選択的にヘテロシクリル基を形成でき；
ａ≧１；ｂ≧１；及びｃ≧１である。
いくつかの実施形態において、前駆体内の各配位子は、対反応物と反応する配位子でありうる。一例において、前駆体は、化学式（ＩＩ）を有する構造を備え、ここで、各Ｒは、独立して、Ｌである。別の例において、前駆体は、化学式（ＩＩａ）を有する構造を備える：
ＭaＬc（ＩＩａ）、
ここで：
Ｍは、高ＥＵＶ吸収断面積を有する金属又は原子であり；
各Ｌは、独立して、対反応物と反応する配位子、イオン、又はその他の部分であり、ここで、２つのＬは一緒に、任意選択的にヘテロシクリル基を形成でき；
ａ≧１；及びｃ≧１である。
化学式（ＩＩａ）の特定の実施形態において、ａは、１である。更なる実施形態において、ｃは、２、３、又は４である。
本明細書の任意の化学式について、Ｍは、高パターニング放射線吸収断面積（例えば、１×１０7ｃｍ2／ｍｏｌ以上のＥＵＶ吸収断面積）を有する金属又は半金属又は原子であってよい。いくつかの実施形態において、Ｍは、スズ（Ｓｎ）、ビスマス（Ｂｉ）、テルル（Ｔｅ）、セシウム（Ｃｓ）、アンチモン（Ｓｂ）、インジウム（Ｉｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ヨウ素（Ｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、及び鉛（Ｐｂ）である。更なる実施形態において、化学式（Ｉ）、（ＩＩ）、又は（ＩＩａ）中、ＭはＳｎであり、ａは１であり、ｃは４である。他の実施形態において、化学式（Ｉ）、（ＩＩ）、又は（ＩＩａ）中、ＭはＳｎであり、ａは１であり、ｃは２である。特定の実施形態において、ＭはＳｎ（ＩＩ）であり（例えば、化学式（Ｉ）、（ＩＩ）、又は（ＩＩａ）中）、それにより、Ｓｎ（ＩＩ）系化合物である前駆体を提供する。他の実施形態において、ＭはＳｎ（ＩＶ）であり（例えば、式（Ｉ）、（ＩＩ）、又は（ＩＩａ）中）、それにより、Ｓｎ（ＩＶ）系化合物である前駆体を提供する。特定の実施形態において、前駆体は、ヨウ素を含む（例えば、過ヨウ素酸塩、ヨード置換アルキル、又はヨード置換アミノの場合など）。
本明細書の任意の化学式について、各Ｒは、独立して、Ｈ、ハロ、任意選択的に置換されたアルキル、任意選択的に置換されたシクロアルキル、任意選択的に置換されたシクロアルケニル、任意選択的に置換されたアルケニル、任意選択的に置換されたアルキニル、任意選択的に置換されたアルコキシ（例えば、－ＯＲ1、ここで、Ｒ1は、任意選択的に置換されたアルキルでありうる）、任意選択的に置換されたアルカノイルオキシ、任意選択的に置換されたアリール、任意選択的に置換されたアミノ、任意選択的に置換されたビス（トリアルキルシリル）アミノ、任意選択的に置換されたトリアルキルシリル、オキソ、アニオン性配位子（例えば、オキシド、クロリド、ヒドリド、アセテート、イミノジアセテート、プロパノエート、ブタノエート、ベンゾエートなど）、中性配位子、又は多座配位子である。いくつかの実施形態において、Ｒは、ヨードである、又はヨードで置換されている。
いくつかの実施形態において、任意選択的に置換されたアミノは、－ＮＲ1Ｒ2であり、ここで、各Ｒ1及びＲ2は、独立して、Ｈ又はアルキルである；又は、Ｒ1及びＲ2は、各々が結合している窒素原子と一緒に、本明細書の定義によるヘテロシクリル基を形成する。他の実施形態において、任意選択的に置換されたビス（トリアルキルシリル）アミノは、－Ｎ（ＳｉＲ1Ｒ2Ｒ3）2であり、ここで、各Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3は、独立して、任意選択的に置換されたアルキルである。更に他の実施形態において、任意選択的に置換されたトリアルキルシリルは、－ＳｉＲ1Ｒ2Ｒ3であり、ここで、各Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3は、独立して、任意選択的に置換されたアルキルである。いくつかの実施形態において、Ｒ1及び／又はＲ2は、ヨードである、又はヨードで置換されている。
他の実施形態において、前記化学式は、－ＮＲ1Ｒ2である第１のＲ（又は第１のＬ）と、－ＮＲ1Ｒ2である第２のＲ（又は第２のＬ）とを含み、ここで、各Ｒ1及びＲ2は、独立して、Ｈ又は任意選択的に置換されたアルキルである；又は第１のＲ（又は第１のＬ）からのＲ1と第２のＲ（又は第２のＬ）からのＲ1とは、各々が結合している窒素原子及び金属原子と一緒に、本明細書の定義によるヘテロシクリル基を形成する。更にその他の実施形態において、化学式は、－ＯＲ1である第１のＲと、－ＯＲ1である第２のＲとを含み、各Ｒ1は、独立して、Ｈ又は任意選択的に置換されたアルキルである；又は第１のＲからのＲ1と第２のＲからのＲ1とは、各々が結合している酸素原子及び金属原子と一緒に、本明細書の定義によるヘテロシクリル基を形成する。
いくつかの実施形態において、（例えば、化学式（Ｉ）、（ＩＩ）、又は（ＩＩａ）における）Ｒ又はＬの少なくとも一方は、任意選択的に置換されたアルキル基である。非限定的なアルキル基としては、例えば、メチル、エチル、ｎ－プロピル、イソプロピル、ｎ－ブチル、イソブチル、ｓ－ブチル、又はｔ－ブチルなどのＣnＨ2n+1（ここで、ｎは１、２、３、又は４以上である）が挙げられる。様々な実施形態において、Ｒ又はＬは、少なくとも１つのベータ水素又はベータフッ素又はベータヨウ素を有する。他の実施形態において、Ｒ又はＬのうちの少なくとも１つは、ハロ置換アルキル（例えば、フルオロ置換アルキル及び／又はヨード置換アルキル）である。
いくつかの実施形態において、（例えば、化学式（Ｉ）、（ＩＩ）、又は（ＩＩａ）における）各Ｒ若しくはＬ、又は少なくとも１つのＲ若しくはＬは、ハロである。特に、前駆体は、金属ハロゲン化物でありうる。非限定的な金属ハロゲン化物としては、ＳｎＢｒ4、ＳｎＣｌ4、ＳｎＩ4、及びＳｂＣｌ3が挙げられる。
いくつかの実施形態において、（例えば、化学式（Ｉ）、（ＩＩ）、又は（ＩＩａ）における）各Ｒ若しくはＬ、又は少なくとも１つのＲ若しくはＬは、窒素原子を含みうる。特定の実施形態において、１つ以上のＲ又はＬは、任意選択的に置換されたアミノ、任意選択的に置換されたモノアルキルアミノ（例えば、－ＮＲ1Ｈ、ここで、Ｒ1は任意選択的に置換されたアルキルである）、任意選択的に置換されたジアルキルアミノ（例えば、－ＮＲ1Ｒ2、ここで、各Ｒ1及びＲ2は、独立して、任意選択的に置換されたアルキルである）、又は任意選択的に置換されたビス（トリアルキルシリル）アミノでありうる。非限定的なＲ及びＬ置換基としては、例えば、－ＮＭｅ2、－ＮＨＭｅ、－ＮＥｔ2、－ＮＨＥｔ、－ＮＭｅＥｔ、－Ｎ（ｔ－Ｂｕ）－［ＣＨＣＨ3］2－Ｎ（ｔ－Ｂｕ）－（ｔｂｂａ）、－Ｎ（ＳｉＭｅ3）2、及び－Ｎ（ＳｉＥｔ3）2が挙げられる。
いくつかの実施形態において、（例えば、化学式（Ｉ）、（ＩＩ）、又は（ＩＩａ）における）各Ｒ若しくはＬ、又は少なくとも１つのＲ若しくはＬは、ケイ素原子を含みうる。特定の実施形態において、１つ以上のＲ又はＬは、任意選択的に置換されたトリアルキルシリル又は任意選択的に置換されたビス（トリアルキルシリル）アミノでありうる。非限定的なＲ又はＬ置換基としては、例えば、－ＳｉＭｅ3、－ＳｉＥｔ3、－Ｎ（ＳｉＭｅ3）2、及び－Ｎ（ＳｉＥｔ3）2が挙げられる。
いくつかの実施形態において、（例えば、化学式（Ｉ）、（ＩＩ）、又は（ＩＩａ）における）各Ｒ若しくはＬ、又は少なくとも１つのＲ若しくはＬは、酸素原子を含みうる。特定の実施形態において、１つ以上のＲ又はＬは、任意選択的に置換されたアルコキシ又は任意選択的に置換されたアルカノイルオキシでありうる。非限定的なＲ又はＬ置換基としては、例えば、メトキシ、エトキシ、イソプロポキシ（ｉ－ＰｒＯ）、ｔ－ブトキシ（ｔ－ＢｕＯ）、アセテート
（－ＯＣ（Ｏ）－ＣＨ3）、及び－Ｏ＝Ｃ（ＣＨ3）－ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ3）－Ｏ－（ａｃａｃ）が挙げられる。
本明細書における任意の化学式は、１つ以上の中性配位子を含んでよい。非限定的な中性配位子としては、任意選択的に置換されたアミン（例えば、ＮＲ3又はＲ2Ｎ－Ａｋ－ＮＲ2、ここで、各Ｒは、独立して、Ｈ、任意選択的に置換されたアルキル、任意選択的に置換されたヒドロカルビル、又は任意選択的に置換されたアリールであってよく、Ａｋは、任意選択的に置換されたアルキレンである）、任意選択的に置換されたホスフィン（例えば、ＰＲ3又はＲ2Ｐ－ＡＫ－ＰＲ2、ここで、各Ｒは、独立して、Ｈ、任意選択的に置換されたアルキル、任意選択的に置換されたヒドロカルビル、又は任意選択的に置換されたアリールであってよく、Ａｋは、任意選択的に置換されたアルキレンである）、任意選択的に置換されたエーテル（例えば、ＯＲ2、ここで、各Ｒは、独立して、Ｈ、任意選択的に置換されたアルキル、任意選択的に置換されたヒドロカルビル、又は任意選択的に置換されたアリールであってよい）、任意選択的に置換されたアルキル、任意選択的に置換されたアルケン、任意選択的に置換されたアルキン、任意選択的に置換されたベンゼン、オキソ、又は一酸化炭素が挙げられる。
本明細書における任意の式は、１つ以上の多座（例えば、二座）配位子を含んでよい。非限定的な多座配位子としては、ジケトネート（例えば、アセチルアセトネート（ａｃａｃ）又は－ＯＣ（Ｒ1）－Ａｋ－（Ｒ1）ＣＯ－又は－ＯＣ（Ｒ1）－Ｃ（Ｒ2）－（Ｒ1）ＣＯ－）、二座キレート二窒素（例えば、－Ｎ（Ｒ1）－Ａｋ－Ｎ（Ｒ1）－又は－Ｎ（Ｒ3）－ＣＲ4－ＣＲ2＝Ｎ（Ｒ1）－）、芳香族（例えば、－Ａｒ－）、アミジネート（例えば、－Ｎ（Ｒ1）－Ｃ（Ｒ2）－Ｎ（Ｒ1）－）、アミノアルコキシド（例えば、－Ｎ（Ｒ1）－Ａｋ－Ｏ－又は－Ｎ（Ｒ1）2－Ａｋ－Ｏ－）、ジアザジエニル（例えば、－Ｎ（Ｒ1）－Ｃ（Ｒ2）－Ｃ（Ｒ2）－Ｎ（Ｒ1）－）、シクロペンタジエニル、ピラゾレート、任意選択的に置換されたヘテロシクリル、任意選択的に置換されたアルキレン、又は任意選択的に置換されたヘテロアルキレンが挙げられる。特定の実施形態において、各Ｒ1は、独立して、Ｈ、任意選択的に置換されたアルキル、任意選択的に置換されたハロアルキル、又は任意選択的に置換されたアリールであり；各Ｒ2は、独立して、Ｈ又は任意選択的に置換されたアルキルであり；Ｒ3及びＲ4は一緒に、任意選択的に置換されたヘテロシクリルを形成し；Ａｋは、任意選択的に置換されたアルキレンであり、Ａｒは、任意選択的に置換されたアリーレンである。
特定の実施形態において、前駆体は、スズを含む。いくつかの実施形態において、スズ前駆体としては、ＳｎＲ又はＳｎＲ2又はＳｎＲ4又はＲ3ＳｎＳｎＲ3が挙げられ、ここで、各Ｒは、独立して、Ｈ、ハロ、任意選択的に置換されたＣ1-12アルキル、任意選択的に置換されたＣ1-12アルコキシ、任意選択的に置換されたアミノ（例えば、－ＮＲ1Ｒ2）、任意選択的に置換されたＣ2-12アルケニル、任意選択的に置換されたＣ2-12アルキニル、任意選択的に置換されたＣ3-8シクロアルキル、任意選択的に置換されたアリール、シクロペンタジエニル、任意選択的に置換されたビス（トリアルキルシリル）アミノ（例えば、－Ｎ（ＳｉＲ1Ｒ2Ｒ3）2）、任意選択的に置換されたアルカノイルオキシ（例えば、アセテート）、ジケトネート（例えば、－ＯＣ（Ｒ1）－Ａｋ－（Ｒ2）ＣＯ－）、又は二座キレート二窒素（例えば、－Ｎ（Ｒ1）－Ａｋ－Ｎ（Ｒ1）－）が挙げられる。特定の実施形態において、各Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3は、独立して、Ｈ又はＣ1-12アルキル（例えば、メチル、エチル、イソプロピル、ｔ－ブチル、又はネオペンチル）であり、Ａｋは、任意選択的に置換されたＣ1-6アルキレンである。特定の実施形態において、各Ｒは、独立して、ハロ、任意選択的に置換されたＣ1-12アルコキシ、任意選択的に置換されたアミノ、任意選択的に置換されたアリール、シクロペンタジエニル、又はジケトネートである。非限定的なスズ前駆体としては、ＳｎＦ2、ＳｎＨ4、ＳｎＢｒ4、ＳｎＣｌ4、ＳｎＩ4、テトラメチルスズ（ＳｎＭｅ4）、テトラエチルスズ（ＳｎＥｔ4）、トリメチルスズクロリド（ＳｎＭｅ3Ｃｌ）、ジメチルスズジクロリド（ＳｎＭｅ2Ｃｌ2）、メチルスズトリクロリド（ＳｎＭｅＣｌ3）、テトラアリルスズ、テトラビニルスズ、ヘキサフェニルジスズ（ＩＶ）（Ｐｈ3Ｓｎ－ＳｎＰｈ3、ここで、Ｐｈはフェニルである）、ジブチルジフェニルスズ（ＳｎＢｕ2Ｐｈ2）、トリメチル（フェニル）スズ（ＳｎＭｅ3Ｐｈ）、トリメチル（フェニルエチニル）スズ、水素化トリシクロヘキシルスズ、水素化トリブチルスズ（ＳｎＢｕ3Ｈ）、ジブチルスズジアセテート（ＳｎＢｕ2（ＣＨ3ＣＯＯ）2）、スズ（ＩＩ）アセチルアセトネート（Ｓｎ（ａｃａｃ）2）、ＳｎＢｕ3（ＯＥｔ）、ＳｎＢｕ2（ＯＭｅ）2、ＳｎＢｕ3（ＯＭｅ）、Ｓｎ（ｔ－ＢｕＯ）4、Ｓｎ（ｎ－Ｂｕ）（ｔ－ＢｕＯ）3、テトラキス（ジメチルアミノ）スズ（Ｓｎ（ＮＭｅ2）4）、テトラキス（エチルメチルアミノ）スズ（Ｓｎ（ＮＭｅＥｔ）4）、テトラキス（ジエチルアミノ）スズ（ＩＶ）（Ｓｎ（ＮＥｔ2）4）、（ジメチルアミノ）トリメチルスズ（ＩＶ）（Ｓｎ（Ｍｅ）3（ＮＭｅ2）、Ｓｎ（ｉ－Ｐｒ）（ＮＭｅ2）3、Ｓｎ（ｎ－Ｂｕ）（ＮＭｅ2）3、Ｓｎ（ｓ－Ｂｕ）（ＮＭｅ2）3、Ｓｎ（ｉ－Ｂｕ）（ＮＭｅ2）3、Ｓｎ（ｔ－Ｂｕ）（ＮＭｅ2）3、Ｓｎ（ｔ－Ｂｕ）2（ＮＭｅ2）2、Ｓｎ（ｔ－Ｂｕ）（ＮＥｔ2）3、Ｓｎ（ｔｂｂａ）、Ｓｎ（ＩＩ）（１，３－ビス（１，１－ジメチルエチル）－４，５－ジメチル－（４Ｒ，５Ｒ）－１，３，２－ジアザスタノリジン－２－イリジン）、又はビス［ビス（トリメチルシリル）アミノ］スズ（Ｓｎ［Ｎ（ＳｉＭｅ3）2］2）が挙げられる。
他の実施形態において、前駆体としては、ＢｉＲ3の場合などのビスマスが挙げられ、ここで、各Ｒは、独立して、ハロ、任意選択的に置換されたＣ1-12アルキル、モノ－Ｃ1-12アルキルアミノ（例えば、－ＮＲ1Ｈ）、ジ－Ｃ1-12アルキルアミノ（例えば、－ＮＲ1Ｒ2）、任意選択的に置換されたアリール、任意選択的に置換されたビス（トリアルキルシリル）アミノ（例えば、－Ｎ（ＳｉＲ1Ｒ2Ｒ3）2）、又はジケトネート（例えば、－ＯＣ（Ｒ4）－Ａｋ－（Ｒ5）ＣＯ－）である。特定の実施形態において、各Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3は、独立して、Ｃ1-12アルキル（例えば、メチル、エチル、イソプロピル、ｔ－ブチル、又はネオペンチル）であり；各Ｒ4及びＲ5は、独立して、Ｈ又は任意選択的に置換されたＣ1-12アルキル（例えば、メチル、エチル、イソプロピル、ｔ－ブチル、又はネオペンチル）である。非限定的なビスマス前駆体としては、ＢｉＣｌ3、ＢｉＭｅ3、ＢｉＰｈ3、Ｂｉ（ＮＭｅ2）3、Ｂｉ［Ｎ（ＳｉＭｅ3）2］3、及びＢｉ（ｔｈｄ）3が挙げられ。ここで、ｔｈｄは、２，２，６，６－テトラメチル－３，５－ヘプタンジオネートである。
他の実施形態において、前駆体は、ＴｅＲ2又はＴｅＲ4のように、テルルを含み、ここで、各Ｒは、独立して、ハロ、任意選択的に置換されたＣ1-12アルキル（例えば、メチル、エチル、イソプロピル、ｔ－ブチル、及びネオペンチル）、任意選択的に置換されたＣ1-12アルコキシ、任意選択的に置換されたアリール、ヒドロキシル、オキソ、又は任意選択的に置換されたトリアルキルシリルである。非限定的なテルル前駆体としては、ジメチルテルル（ＴｅＭｅ2）、ジエチルテルル（ＴｅＥｔ2）、ジ（ｎ－ブチル）テルル（Ｔｅ（ｎ－Ｂｕ）2）、ジ（イソプロピル）テルル（Ｔｅ（ｉ－Ｐｒ）2）、ジ（ｔ－ブチル）テルル（Ｔｅ（ｔ－Ｂｕ）2）、水素化ｔ－ブチルテルル（Ｔｅ（ｔ－Ｂｕ）（Ｈ））、Ｔｅ（ＯＥｔ）4、ビス（トリメチルシリル）テルル（Ｔｅ（ＳｉＭｅ3）2）、及びビス（トリエチルシリル）テルル（Ｔｅ（ＳｉＥｔ3）2）が挙げられる。
更に他の前駆体及び非限定的な置換基が、本明細書に記載されている。例えば、前駆体は、上述のように、化学式（Ｉ）、（ＩＩ）、及び（ＩＩａ）の構造を有する任意の前駆体、又は後述のように、化学式（ＩＩＩ）、（ＩＶ）、（Ｖ）、（ＶＩ）、（ＶＩＩ）、又は（ＶＩＩＩ）の構造を有する任意の前駆体でありうる。本明細書に記載の置換基Ｍ、Ｒ、Ｘ、又はＬのうちの任意の置換基が、化学式（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩＩ）、（ＩＶ）、（Ｖ）、（ＶＩ）、（ＶＩＩ）、又は（ＶＩＩＩ）のうちの任意の式に用いられてよい。
非限定的な前駆体は、以下の化学式（ＩＩＩ）を有する金属ハロゲン化物を含む：
ＭＸn、（ＩＩＩ）
ここで、Ｍは金属であり、Ｘはハロ（例えば、フルオロ、クロロ、ブロモ、又はヨード）であり、ｎは、Ｍの選択に応じて２～４である。Ｍの非限定的な金属としては、Ｓｎ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｓｂ、又はＩｎが挙げられる。非限定的な金属ハロゲン化物としては、ＳｎＢｒ4、ＳｎＣｌ4、ＳｎＩ4、及びＳｂＣｌ3が挙げられる。
別の非限定的な前駆体は、以下の化学式（ＩＶ）を含む：
ＭＲn、（ＩＶ）
ここで、Ｍは金属であり、各Ｒは、独立して、Ｈ、任意選択的に置換されたアルキル、アミノ（例えば、－ＮＲ2、ここで、各Ｒは、独立して、アルキルである）、任意選択的に置換された（トリアルキルシリル）アミド（例えば、－Ｎ（ＳｉＲ3）、ここで、各Ｒは、独立して、アルキルである）、又は任意選択的に置換されたトリアルキルシリル（例えば、－ＳｉＲ3、ここで、各Ｒは、独立して、アルキルである）であり、ｎは、Ｍの選択に応じて２～４である。Ｍの非限定な金属としては、Ｓｎ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｓｂ、又はＩｎが挙げられる。アルキル基は、ＣnＨ2n+1であってよく、ここで、ｎは、１、２、３、又は４以上である。非限定的な有機金属剤としては、Ｓｎ（Ｍｅ）4、Ｓｎ（Ｅｔ）4、ＴｅＲn、ＲＴｅＲ、ＲＴｅＨ、水素化ｔ－ブチルテルル（Ｔｅ（ｔ－Ｂｕ）（Ｈ））、ジメチルテルル（ＴｅＭｅ2）、ジ（ｔ－ブチル）テルル（Ｔｅ（ｔ－Ｂｕ）2）、ジ（イソプロピル）テルル（Ｔｅ（ｉ－Ｐｒ）2）、ビス（トリメチルシリル）テルル（Ｔｅ（ＳｉＭｅ3）2）、ビス（トリエチルシリル）テルル（Ｔｅ（ＳｉＥｔ3）2）、トリス（ビス（トリメチルシリル）アミド）ビスマス（Ｂｉ［Ｎ（ＳｉＭｅ3）2］3）、Ｓｂ（ＮＭｅ2）3などが挙げられる。
金属含有前駆体は、以下の化学式（Ｖ）を有するキャッピング剤を含んでよい：
ＭＬn、（Ｖ）
ここで、Ｍは金属であり、各Ｌは、独立して、任意選択的に置換されたアルキル、アミノ（例えば、－ＮＲ1Ｒ2、ここで、Ｒ1及びＲ2の各々は、Ｈ又はアルキル（本明細書に記載の任意のものなど）であってよい）、アルコキシ（例えば、－ＯＲ、ここで、Ｒは、アルキル（本明細書に記載の任意のものなど）である）、ハロ、又はその他の有機置換基であり、ｎは、Ｍの選択に応じて２～４である。Ｍの非限定的な金属としては、Ｓｎ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｓｂ、又はＩｎが挙げられる。非限定的な配位子としては、ジアルキルアミノ（例えば、ジメチルアミノ、メチルエチルアミノ、及びジエチルアミノ）、アルコキシ（例えば、ｔ－ブトキシ及びイソプロポキシ）、ハロ（例えば、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、及びＩ）、又はその他の有機置換基（例えば、アセチルアセトン又はＮ2，Ｎ3－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－ブタン－２，３－ジアミノ）が挙げられる。非限定的なキャッピング剤としては、ＳｎＣｌ4；ＳｎＩ4；Ｓｎ（ＮＲ2）4（ここでＲの各々は、独立して、メチル又はエチルである）；又はＳｎ（ｔ－ＢｕＯ）4が挙げられる。いくつかの実施形態において、複数のタイプの配位子が存在する。
金属含有前駆体は、以下の化学式（ＶＩ）を有するヒドロカルビル置換キャッピング剤を含んでよい：
ＲnＭＸm、（ＶＩ）
ここで、Ｍは金属であり、Ｒは、Ｃ2-10アルキル、又はベータ水素を有する置換アルキルであり、Ｘは、露出ヒドロキシル基の内のヒドロキシル基との反応時に適切な脱離基である。様々な実施形態において、ｎ＝１～３であり、ｍ＝４－ｎ、３－ｎ、又は２－ｎである（ただし、ｍ＞０（すなわち、ｍ≧１）である）。例えば、Ｒは、ｔ－ブチル、ｔ－ペンチル、ｔ－ヘキシル、シクロヘキシル、イソプロピル、イソブチル、ｓｅｃ－ブチル、ｎ－ブチル、ｎ－ペンチル、ｎ－ヘキシル、又はベータ位にヘテロ原子置換基を有するそれらの誘導体であってよい。適切なヘテロ原子としては、ハロゲン（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、又はＩ）又は酸素（－ＯＨ又は－ＯＲ）が挙げられる。Ｘは、ジアルキルアミノ（例えば、ジメチルアミノ、メチルエチルアミノ、又はジエチルアミノ）、アルコキシ（例えば、ｔ－ブトキシ、イソプロポキシ）、ハロ（例えば、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、又はＩ）、又は別の有機配位子であってよい。ヒドロカルビル置換されたキャッピング剤の例としては、ｔ－ブチルトリス（ジメチルアミノ）スズ（Ｓｎ（ｔ－Ｂｕ）（ＮＭｅ2）3）、ｎ－ブチルトリス（ジメチルアミノ）スズ（Ｓｎ（ｎ－Ｂｕ）（ＮＭｅ2）3）、ｔ－ブチルトリス（ジエチルアミノ）スズ（Ｓｎ（ｔ－Ｂｕ）（ＮＥｔ2）3）、ジ（ｔ－ブチル）ジ（ジメチルアミノ）スズ（Ｓｎ（ｔ－Ｂｕ）2（ＮＭｅ2）2）、ｓｅｃ－ブチルトリス（ジメチルアミノ）スズ（Ｓｎ（ｓ－Ｂｕ）（ＮＭｅ2）3）、ｎ－ペンチルトリス（ジメチルアミノ）スズ（Ｓｎ（ｎ－ペンチル）（ＮＭｅ2）3）、ｉ－ブチルトリス（ジメチルアミノ）スズ（Ｓｎ（ｉ－Ｂｕ）（ＮＭｅ2）3）、ｉ－プロピルトリス（ジメチルアミノ）スズ（Ｓｎ（ｉ－Ｐｒ）（ＮＭｅ2）3）、ｔ－ブチルトリス（ｔ－ブトキシ）スズ（Ｓｎ（ｔ－Ｂｕ）（ｔ－ＢｕＯ）3）、ｎ－ブチル（トリス（ｔ－ブトキシ）スズ（Ｓｎ（ｎ－Ｂｕ）（ｔ－ＢｕＯ）3）、又はイソプロピルトリス（ｔ－ブトキシ）スズ（Ｓｎ（ｉ－Ｐｒ）（ｔ－ＢｕＯ）3）が挙げられる。
様々な実施形態において、金属含有前駆体は、気相反応後に残りうる少なくとも１つのアルキル基を各金属原子上に含み、一方、金属原子に配位された他の配位子又はイオンが、対反応物によって置換されうる。したがって、別の非限定的な金属含有前駆体は、化学式（ＶＩＩ）を有する有機金属剤を含む：
ＭaＲbＬc、（ＶＩＩ）
ここで、Ｍは金属であり、Ｒは、任意選択的に置換されたアルキルであり、Ｌは、対反応物と反応する配位子、イオン、又はその他の部分であり、ａ≧１、ｂ≧１、及びｃ≧１である。特定の実施形態において、ａ＝１、及びｂ＋ｃ＝４である。いくつかの実施形態において、Ｍは、Ｓｎ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｓｂ、又はＩｎである。特定の実施形態において、各Ｌは、独立して、アミノ（例えば、－ＮＲ1Ｒ2、ここで、Ｒ1及びＲ2の各々は、Ｈ又はアルキル（本明細書に記載の任意のものなど）であってよい）、アルコキシ（例えば、－ＯＲ、ここで、Ｒは、アルキル（本明細書に記載の任意のものなど）であってよい）、又はハロ（例えば、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、又はＩ）である。非限定的な剤としては、ＳｎＭｅ3Ｃｌ、ＳｎＭｅ2Ｃｌ2、ＳｎＭｅＣｌ3、ＳｎＭｅ（ＮＭｅ2）3、ＳｎＭｅ3（ＮＭｅ2）などが挙げられる。
他の実施形態において、別の非限定的な金属含有前駆体は、化学式（ＶＩＩＩ）を有する有機金属剤を含む：
ＭaＬc、（ＶＩＩＩ）
ここで、Ｍは金属であり；Ｌは、対反応物と反応する配位子、イオン、又はその他の部分であり；ａ≧１、及びｃ≧１である。特定の実施形態において、ｃ＝ｎ―１であり、ｎは、２、３、又は４である。いくつかの実施形態において、Ｍは、Ｓｎ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｓｂ、又はＩｎである。対反応物は、少なくとも２つの金属原子を化学結合で結合させるために、反応性のある部分、配位子、又はイオン（例えば、本明細書の化学式の中のＬ）と置き換わることができるのが好ましい。
本明細書の任意の実施形態において、Ｒは、任意選択的に置換されたアルキル（例えば、Ｃ1-10アルキル）であってよい。一実施形態において、アルキルは、１つ以上のハロで置換されている（例えば、１、２、３、４、又は５以上のハロ（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、又はＩなど）を含むハロ置換Ｃ1-10アルキル）。非限定的なＲ置換基としては、ＣnＨ2n+1（好ましくは、ここでｎ≧３である）；及びＣnＦxＨ(2n+1-x)（ここで、２ｎ＋１≦ｘ≦１及びｎ≧１である）、及びＣnＩxＨ(2n+1-x)（ここで、２ｎ＋１≦ｘ≦１及びｎ≧１である）が挙げられる。様々な実施形態において、Ｒは、少なくとも１つのベータ水素又はベータフッ素又はベータヨウ素を有する。例えば、Ｒは、ｉ－プロピル、ｎ－プロピル、ｔ－ブチル、ｉ－ブチル、ｎ－ブチル、ｓｅｃ－ブチル、ｎ－ペンチル、ｉ－ペンチル、ｔ－ペンチル、ｓｅｃ－ペンチル、及びこれらの混合物からなる群から選択されてよい。
本明細書の任意の実施形態において、Ｌは、Ｍ－ＯＨ部分を生成するために対反応物によって容易に置換される任意の部分、例えば、アミノ（例えば、－ＮＲ1Ｒ2、ここでＲ1及びＲ2の各々は、Ｈ又はアルキル（本明細書に記載の任意のものなど）であってよい）、アルコキシ（例えば、－ＯＲ、Ｒは、アルキル（本明細書に記載の任意のものなど）であってよい）、カルボキシレート、ハロ（例えば、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、又はＩ）、及びこれらの混合物からなる群から選択された部分などであってよい。
更に他の非限定的な有機金属剤としては、ＳｎＭｅＣｌ3、（Ｎ2，Ｎ3－ジ－ｔ－ブチル－ブタン－２，３－ジアミド）スズ（ＩＩ）（Ｓｎ（ｔｂｂａ））、ビス（ビス（トリメチルシリル）アミド）スズ（ＩＩ）、テトラキス（ジメチルアミノ）スズ（ＩＶ）（Ｓｎ（ＮＭｅ2）4）、ｔ－ブチルトリス（ジメチルアミノ）スズ（Ｓｎ（ｔ－ブチル）（ＮＭｅ2）3）、ｉ－ブチルトリス（ジメチルアミノ）スズ（Ｓｎ（ｉ－Ｂｕ）（ＮＭｅ2）3）、ｎ－ブチルトリス（ジメチルアミノ）スズ（Ｓｎ（ｎ－Ｂｕ）（ＮＭｅ2）3）、ｓｅｃ－ブチルトリス（ジメチルアミノ）スズ（Ｓｎ（ｓ－Ｂｕ）（ＮＭｅ2）3）、ｉ－プロピル（トリス）ジメチルアミノスズ（Ｓｎ（ｉ－Ｐｒ）（ＮＭｅ2）3）、ｎ－プロピルトリス（ジエチルアミノ）スズ（Ｓｎ（ｎ－Ｐｒ）（ＮＥｔ2）3）、及び類似アルキル（トリス）（ｔ－ブトキシ）スズ化合物、例えば、ｔ－ブチルトリス（ｔ－ブトキシ）スズ（Ｓｎ（ｔ－Ｂｕ）（ｔ－ＢｕＯ）3）、水素化ｔ－ブチルテルル、ジ（ｔ－ブチル）テルル、ジ（ｉ－プロピル）テルル、又はビス（トリメチルシリル）テルルが挙げられる。いくつかの実施形態において、有機金属剤は、部分的にフッ素化されている。
かかる前駆体は、単独で用いてＥＵＶレジスト材料を形成することができ、又は１つ以上の対反応物と組み合わせて使用することもできる。対反応物は、少なくとも２つの金属原子を化学結合で結合させるために、反応性部分、配位子又はイオン（例えば、本明細書の化学式の中のＬ）と置き換わることができるのが好ましい。対反応物の例としては、Ｏ2、Ｏ3、水、過酸化物（例えば、過酸化水素）、酸素プラズマ、水プラズマ、アルコール、ジヒドロキシアルコール、ポリヒドロキシアルコール、フッ素化ジヒドロキシアルコール、フッ素化ポリヒドロキシアルコール、フッ素化グリコール、ギ酸、及びその他のヒドロキシル部分の供給源、並びにこれらの組み合わせなどの酸素含有対反応物が挙げられる。様々な実施形態において、対反応物は、隣接する金属原子の間に酸素架橋を形成することによって、有機金属前駆体と反応する。その他の潜在的な対反応物としては、硫黄架橋を介して金属原子を架橋できる硫化水素及び二硫化水素、並びにテルル架橋を介して金属原子を架橋できるビス（トリメチルシリル）テルルが挙げられる。更に、ヨウ化水素が、ヨウ素を膜に組み込むために用いられてよい。
更に、２種以上の異なる前駆体を、増感膜内に用いることができる。例えば、本明細書の任意の金属含有前駆体のうちの２種以上を用いることができ、その一方の前駆体はＥＵＶ増感剤を含み、他方は含まない。１つの非限定例において、テルル化スズは、ＮＲ2配位子を含むスズ前駆体を、ＲＴｅＨ、ＲＴｅＤ、又はＲ2Ｔｅ前駆体（ここで、Ｒは、アルキル、具体的にはｔ－ブチル又はｉ－プロピル）と共に用いることによって形成できる。別の例では、テルル化金属は、アルコキシ又はハロ配位子（例えば、ＳｂＣｌ3）を含む第１の金属前駆体を、トリアルキルシリル配位子（例えば、ビス（トリメチルシリル）テルル）を含むテルル含有前駆体と共に使用することで形成されうる。
ＥＵＶレジスト材料又はその前駆体は、任意の有用な形態で提供されうる。一実施形態において、ＥＵＶレジスト材料又はその前駆体は、気体形態で提供される。特定の実施形態において、ＥＵＶレジスト材料又はその前駆体は、不活性キャリアガス（例えば、Ｈ2、Ｈｅ、Ａｒ、又はＮ2）中の蒸気として提供される。他の実施形態において、ＥＵＶレジスト材料又はその前駆体は気体として提供される。ＥＵＶレジスト材料又はその前駆体は、プラズマ（例えば、ＲＦプラズマ又は本明細書に記載の任意の他のプラズマ条件）として提供されてもよく、これを使用して、反応性種を生成できる。
更に他の非限定的ＥＵＶ感受性材料、並びに処理方法及び装置が、米国特許第９，９９６，００４号明細書、国際特許公開第２０２０／１０２０８５号、及び国際特許公開第２０１９／２１７７４９号に記載されており、各々は、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
リソグラフィ処理
ＥＵＶリソグラフィは、ＥＵＶレジストを利用し、ＥＵＶレジストは、液体ベースのスピンオン技術によって生成されたポリマー系の化学増幅レジスト又は乾式蒸着技術によって生成された金属酸化物系のレジストであってよい。リソグラフィ法は、例えば、フォトパターンを形成するためにＥＵＶ放射線でＥＵＶレジストを露光することによって、レジストをパターニングする工程と、その後に、フォトパターンに従ってレジストの一部を除去することによってパターンを現像してマスクを形成する工程と、を含みうる。
本開示は、ＥＵＶリソグラフィを例とするリソグラフィパターニング技術及び材料に関するが、その他の次世代リソグラフィ技術にも適用可能であることも理解されたい。現在使用され、且つ開発されている標準的な１３．５ｎｍＥＵＶ波長を含むＥＵＶに加えて、かかるリソグラフィに最も適切な放射源は、ＤＵＶ（深ＵＶ）（一般に、２４８ｎｍ又は１９３ｎｍエキシマレーザ源の使用を指す）、Ｘ線（正式には、Ｘ線域の比較的低いエネルギー域のＥＵＶを含む）、及びｅビーム（広いエネルギー域を網羅できる）である。かかる方法は、（例えば、任意選択的に露出ヒドロキシル基を有する）基板を金属含有前駆体（例えば、本明細書に記載の任意の前駆体）と接触させて、金属酸化物（例えば、他の非金属及び非酸素基を含んでよい、金属酸化物結合のネットワークを含む層）の膜を基板表面のイメージング／ＰＲ層として形成する方法を含む。具体的な方法は、半導体基板及び最終的な半導体デバイスに使用される特定の材料及び用途に依存してよい。したがって、本願に記載の方法は、現行技術で使用されてよい方法及び材料の一例にすぎない。
直接フォトパターニング可能なＥＵＶレジストは、有機成分内で混合された金属及び／又は金属酸化物で構成されてよく、又はこれらを含有してよい。金属／金属酸化物は、ＥＵＶ光子吸着を促進し、二次電子を発生させ、及び／又は下層の膜スタック及びデバイス層に対する高いエッチング選択比を示しうる点で、非常に有望である。これまで、これらのレジストは湿式（溶媒）アプローチを用いて現像されてきたが、このアプローチでは、ウエハをトラックに移動させる必要があり、そこで、ウエハは、現像溶媒に暴露され、乾燥及びベークされる。湿式現像は、生産性を制限するだけでなく、微細なフィーチャの間の溶媒が蒸発する際の表面張力効果によりライン崩壊も招きうる。
基板の層間剥離及び界面破壊を排除することによって上記の課題を克服するために、乾式現像技術が提案された。乾式現像は、非露光レジスト材料とＥＵＶ露光済みのレジスト材料との間のエッチング選択比が、湿式現像と比較した場合に、効果的なレジスト露光に必要な線量対サイズ要件が高くなる原因となりうるなど、独自の課題がある。また、準最適な選択比は、エッチングガス下でのより長い露光によってＰＲの角を丸める可能性があり、それは、次の転写エッチング工程においてラインＣＤのばらつきを増大させうる。リソグラフィ中に用いられる更なる処理について、以下で詳述する。
乾式堆積を含む堆積処理
上に論じられているように、本開示は、半導体基板上にイメージング層を形成するための方法を提供し、前記基板は、ＥＵＶ又はその他の次世代リソグラフィ技術を用いてパターニングされてよい。方法は、重合した有機金属材料を蒸気中で生成して基板上に堆積する方法を含む。いくつかの実施形態において、乾式堆積は、任意の有用な金属含有前駆体（例えば、本明細書に記載の金属ハロゲン化物、キャッピング剤、又は有機金属剤）を用いることができる。他の実施形態において、スピンオン配合が使用されてよい。堆積プロセスは、ＥＵＶレジスト材料を、レジスト膜及び／又は１種以上のＥＵＶ増感剤を有する増感膜として塗布することを含みうる。
本発明の技術は、ＥＵＶレジスト薄膜を基板上に堆積する方法を含み、かかる膜はその後のＥＵＶリソグラフィ及び処理のためのレジストとして動作可能である。かかるＥＵＶレジスト膜は、ＥＵＶに露光されると、低密度のＭ－ＯＨリッチ材料内で金属原子に結合したかさ高いペンダント配位子の喪失などの変化を受ける材料を含んでおり、より密度の高いＭ－Ｏ－Ｍ結合した金属酸化物材料への架橋を可能にする。ＥＵＶパターニングにより、非露光領域と比較して物理的特性又は化学的特性が変化した膜の領域が形成される。
これらの特性は、非露光領域又は露光領域のいずれかを溶解するため、あるいは露光領域又は非露光領域のいずれかに材料を選択的に堆積させるためなど、後続の処理で利用されてよい。いくつかの実施形態において、非露光の膜は、疎水性の表面を有し、露光された膜は、かかる後続の処理が実行される条件下で、親水性の表面を有する（露光及び非露光領域の親水性は互いに対して相対的なものであると認識される）。例えば、材料の除去は、膜の化学組成、密度、及び架橋結合の差を利用して実行されてよい。除去は、本明細書に更に説明するように、湿式処理又は乾式処理による除去であってよい。
基板の表面上に形成されたＥＵＶパターニング可能な膜の厚さは、表面の特徴、使用されている材料、及び処理条件に従って変わってよい。様々な実施形態において、膜の厚さは、約０．５ｎｍ～約１００ｎｍの範囲であってよい。好ましくは、膜は、ＥＵＶパターニングの条件下でＥＵＶ光のほとんどを吸収するのに十分な厚さを有する。例えば、レジスト膜の全吸収率は、レジスト膜の底部のレジスト材料が十分に露光されるように、３０％以下（例えば、１０％以下又は５％以下）であってよい。いくつかの実施形態において、膜の厚さは、１０ｎｍ～２０ｎｍである。本技術の機序、機能、又は有用性を限定するものではないが、当該技術分野の湿式スピンコーティング処理とは異なり、本開示の処理は、基板の表面接着性への制限が少ないことから、様々な基板に適用可能であると考えられる。更に、上述のように、堆積された膜は、表面フィーチャにぴったり一致する場合があることから、かかるフィーチャを「埋める」又は他の方法で平坦化することなく、基板（下層のフィーチャを有する基板など）上にマスクを形成する際に利点をもたらす。
膜（例えば、イメージング層）は、任意の有用な方法で堆積された金属酸化物層で構成されてよい。かかる金属酸化物層は、金属含有前駆体（例えば、金属ハロゲン化物、キャッピング剤、又は有機金属剤）など、本明細書に記載の任意のＥＵＶレジスト材料を用いることにより、堆積又は塗布することができる。非限定的な処理において、重合した有機金属材料は、気相内で又は基板の表面上にその場（ｉｎ ｓｉｔｕ）で形成されて、金属酸化物層を提供する。金属酸化物層は、膜として、又は接着層（例えば、基板と膜との間の）として、用いられてもよい。
任意選択的に、金属酸化物層は、ヒドロキシル末端金属酸化物層を含んでもよく、その層は、酸素含有対反応物と共にキャッピング剤（例えば、本明細書に記載のいずれか）を用いることによって堆積できる。かかるヒドロキシル末端金属酸化物層は、例えば、基板と膜との間など、２つの他の層の間の接着層として利用できる。
非限定的な堆積技術（例えば、膜のための）としては、本明細書に記載の任意の技術、例えば、ＡＬＤ（例えば、熱ＡＬＤ及びプラズマ強化ＡＬＤ）、スピンコート堆積、ＰＶＤ共スパッタリングなどのＰＶＤ、ＣＶＤ（例えば、ＰＥ－ＣＶＤ又はＬＰ－ＣＶＤ）、スパッタ堆積、電子ビーム共蒸発を含む電子ビーム堆積など、又はこれらの組み合わせ、例えば、ＡＬＤとＣＶＤ構成要素との組み合わせ、金属含有前駆体と対反応物とが時間的又は空間的のいずれかで分離される不連続なＡＬＤ様の処理などが挙げられる。
概して、堆積は、金属含有前駆体（例えば、金属ハロゲン化物、キャッピング剤、又は有機金属剤など、本明細書に記載の任意のもの）の蒸気流を対反応物の蒸気流と混合する工程と、有機金属材料を半導体基板の表面上に堆積させる工程と、を含みうる。いくつかの実施形態において、金属含有前駆体を対反応物と混合することにより、重合した有機金属材料が形成される。当業者によって理解されるように、処理の混合及び堆積の側面は、実質的に連続的な処理において並列に実行されてよい。
いくつかの実施形態において、堆積は、金属含有前駆体（例えば、金属ハロゲン化物、キャッピング剤、又は有機金属剤など、本明細書に記載の任意のもの）堆積と、対反応物（例えば、酸素含有対反応物）の堆積との循環処理におけるＡＬＤである。金属酸化物層を堆積するための本明細書で有用な材料及び処理が、Ｎａｚａｒｏｖ ＤＶ ｅｔ ａｌ．，「Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ Ｔｉｎ Ｄｉｏｘｉｄｅ Ｎａｎｏｆｉｌｍｓ：Ａ Ｒｅｖｉｅｗ」４０ Ｒｅｖ．Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．Ｓｃｉ．２６２―２７５（２０１５）に記載されている。
非限定的な連続ＣＶＤ処理において、金属含有前駆体（例えば、金属ハロゲン化物、キャッピング剤、又は有機金属剤など、本明細書に記載の任意のもの）及び対反応物の供給源の２以上のガス流が、別個の流入路で、ＣＶＤ装置の堆積チャンバに導入され、前記ガス流は、気相内で混合及び反応して、膜を基板上に形成する。流れは、例えば、デュアルプレナムシャワーヘッドを用いて、導入されてよい。装置は、金属含有前駆体及び対反応物の流れがチャンバ内で混合されるよう構成されており、作用剤と対反応物とが反応して、膜（例えば、金属－酸素－金属結合の形成などによる、金属酸化物コーティング又は凝集ポリマー材料）の形成を可能にする。
金属酸化物を堆積させるために、ＣＶＤ工程は、一般に、０．１Ｔｏｒｒ～１０Ｔｏｒｒなどの減圧で実行される。いくつかの実施形態において、処理は、１Ｔｏｒｒ～２Ｔｏｒｒの圧力で実行される。基板の温度は、反応物流の温度より低いことが好ましい。例えば、基板温度は、０℃～２５０℃、又は周囲気温度（例えば、２３℃）～１５０℃であってよい。
凝集ポリマー材料を堆積させるために、ＣＶＤ処理は、一般に、１０ｍＴｏｒｒ～１０Ｔｏｒｒなどの減圧で実行される。いくつかの実施形態において、処理は、０．５～２Ｔｏｒｒで実行される。基板の温度は、反応物流の温度以下であることが好ましい。例えば、基板温度は、０℃～２５０℃、又は周囲気温度（例えば、２３℃）～１５０℃であってよい。様々な処理において、基板上への重合有機金属材料の蒸着は、表面温度に反比例する速度で起きる。本技術の機序、機能、又は有用性を限定するものではないが、かかる気相反応による生成物は、金属原子が対反応物によって架橋され、次いで前記生成物が基板上に凝結又は他の方法で堆積されることから、分子量が大きくなると考えられる。様々なポリマー形態において、かさ高いアルキル基の立体障害が、高密度に詰まったネットワークの形成を阻害し、多孔性で低密度の膜を生成する。
乾式堆積法を用いることの潜在的な利点は、膜が成長する際に膜の組成を調整しやすいことである。ＣＶＤ処理において、これは、２種以上の金属含有前駆体の相対流量を堆積中に変化させることによって達成されてよい。堆積は、３０℃～２００℃で、０．０１Ｔｏｒｒ～１００Ｔｏｒｒ（より一般的には、約０．１Ｔｏｒｒ～１０Ｔｏｒｒ）の圧力で起こってよい。
膜（例えば、金属－酸素－金属結合の形成などによる、金属酸化物コーティング又は凝集高分子材料）はまた、ＡＬＤ処理によって堆積されてよい。例えば、金属含有前駆体及び対反応物は、ＡＬＤサイクルを表す別個の時間に導入される。前駆体は、表面上で反応し、各サイクル中に一度に材料の単分子層までを形成する。これは、表面における膜厚の均一性の優れた制御を可能にする。ＡＬＤ工程は、一般に、０．１Ｔｏｒｒ～１０Ｔｏｒｒなどの減圧で実行される。いくつかの実施形態において、処理は、１Ｔｏｒｒ～２Ｔｏｒｒで実行される。基板温度は、０℃～２５０℃、又は周囲気温度（例えば、２３℃）～１５０℃であってよい。処理は、熱処理であってよく、又は好ましくはプラズマ支援堆積であってよい。
本明細書の堆積方法のいずれも、２種以上の異なる金属含有前駆体の使用を可能にするよう変形できる。一実施形態において、前駆体は、同じ金属であるが異なる配位子を含みうる。別の実施形態において、前駆体は、異なる金属基を含みうる。非限定的な一例において、増感剤を含まない金属前駆体を、ＥＵＶ増感剤（例えば、Ｉ）を有する別の金属前駆体と共に使用するなど、様々な揮発性金属含有前駆体の交互流が、混合金属層を提供しうる。
更に、本明細書の堆積方法のいずれかを、１つ以上の層を膜内に提供するよう変形できる。一例では、異なる前駆体を各層に用いることができる。別の例では、各層に同じ前駆体を使用してもよいが、最上層は、異なる化学組成（例えば、異なる密度の金属－配位子結合）をもたらすように、処理（例えば、プラズマを使用して堆積層内の１つ以上の配位子を除去）できる。
堆積処理は、任意の有用な表面に対して利用可能である。本明細書で言及されているように、「表面」は、処理中に本技術の膜が堆積される表面又はＥＵＶに露光される表面である。かかる表面は、基板（例えば、その上に膜を堆積しようとする基板）上に存在してもよく、又は膜（例えば、その上に更なる後処理を実施しようとする膜、及びＥＵＶ露光領域又はＥＵＶ非露光領域内でエッチングを促進するためにその上で反応を実施しようとする膜）上に存在してもよい。
特に集積回路及びその他の半導体デバイスの製造のための、リソグラフィ処理に適した任意の材料構成を含む、任意の有用な基板が用いられてよい。いくつかの実施形態において、基板は、シリコンウエハである。基板は、フィーチャ（「下層のトポグラフィフィーチャ」）が形成されたシリコンウエハであってよく、不規則な表面トポグラフィを有する。
かかる下層のトポグラフィフィーチャは、この技術の方法を実施する前に、処理中に材料が（例えば、エッチングによって）除去された領域又は材料が（例えば、堆積によって）追加された領域を含んでよい。かかる前処理は、２つ以上のフィーチャ層が基板上に形成される反復プロセスに、この技術の方法又はその他の処理方法を含んでよい。本技術の機序、機能、又は有用性を限定するものではないが、いくつかの実施形態において、本技術の方法は、スピンキャスティング法を用いてフォトリソグラフィ膜が基板の表面上に堆積される当該技術分野で周知の方法と比較して、利点をもたらすと考えられる。かかる利点は、本技術の膜がかかるフィーチャを「埋める」こともその他の方法で平坦化することもなく下層のフィーチャに一致することと、様々な材料表面に膜を堆積できる能力と、に由来する可能性がある。
いくつかの実施形態において、入力ウエハは、所望の材料の基板表面を有するように準備されてよく、最上部の材料は、レジストパターンが転写される層である。材料の選択は、集積化に応じて変化しうるが、一般に、ＥＵＶレジスト又はイメージング層に対して高い選択比で（すなわち、はるかに速く）エッチングされうる材料を選択することが望ましい。好適な基板材料としては、様々な炭素系の膜（例えば、アッシャブルハードマスク（ＡＨＭ））、ケイ素系の膜（例えば、ケイ素、酸化ケイ素、窒化ケイ素、オキシ窒化ケイ素、又はオキシ炭窒化ケイ素、及びこれらのドープ形態、例えば、ＳｉＯx、ＳｉＯxＮy、ＳｉＯxＣyＮz、ａ－Ｓｉ：Ｈ、ポリＳｉ、又はＳｉＮなど）、又はパターニング処理を容易にするために塗布される任意のその他の膜（一般に、犠牲膜）を含みうる。
いくつかの実施形態において、基板はハードマスクであり、ハードマスクは、下層にある半導体材料のリソグラフィエッチングで用いられる。ハードマスクは、非晶質炭素（ａ－Ｃ）、ＳｎＯx、ＳｉＯ2、ＳｉＯxＮy、ＳｉＯxＣ、Ｓｉ3Ｎ4，ＴｉＯ2、ＴｉＮ、Ｗ、ＷドープＣ、ＷＯx、ＨｆＯ2、ＺｒＯ2、及びＡｌ2Ｏ3など、様々な材料のいずれを含んでもよい。例えば、基板は、好ましくはＳｎＯx、例えばＳｎＯ2を含んでもよい。様々な実施形態において、層は、１ｎｍ～１００ｎｍの厚さ、又は２ｎｍ～１０ｎｍの厚さであってよい。
いくつかの非限定的な実施形態において、基板は下層を含む。下層は、ハードマスク又は他の層上に堆積されてもよく、一般に、本明細書に記載のように、イメージング層（又は膜）の下にある。下層は、ＰＲの感受性増加、ＥＵＶ吸収性増加、及び／又はＰＲのパターニング性能増加のために使用されてよい。重要なトポグラフィを作り出すデバイスフィーチャが、パターニングされる基板上に存在する場合、下層の別の重要な機能は、後続のパターニング工程が、焦点の合ったパターンのすべての領域と平坦な表面に対して実行されうるように、既存のトポグラフィを上塗りして平坦化することであってよい。かかる応用例に対して、下層（又は複数の下層のうちの少なくとも１つ）は、スピンコーティング技術を用いて塗布されてよい。用いられているＰＲ材料が重要な無機成分を有する場合、例えば、それが、主に金属酸化物であるフレームワークを示す場合、下層は、スピンコーティングによって又は乾式真空ベースの堆積処理によってのいずれかで塗布された炭素系の膜であることが有利な場合がある。この層は、炭素ベース及び水素ベースの組成を有する様々なアッシャブルハードマスク（ＡＨＭ）膜を含んでよく、タングステン、ホウ素、窒素、又はフッ素など、更なる元素でドープされてよい。
いくつかの実施形態において、表面活性化動作を用いて、将来の動作のために表面（例えば、基板及び／又は膜の表面）を活性化してよい。例えば、ＳｉＯx面に対して、水又は酸素／水素プラズマが、表面上にヒドロキシル基を生成するために用いられてよい。炭素ベース又は炭化水素ベースの表面に対しては、様々な処理（例えば、水、水素／酸素、ＣＯ2プラズマ、又はオゾン処理）が、カルボン酸／又はヒドロキシル基を生成するために用いられてよい。かかるアプローチは、基板へのレジストフィーチャの接着を改善するために重要であると証明でき、他の方法では、ハンドリング中に、又は現像に用いられる溶媒中で、剥離又は浮き上がりが生じうる。
また、接着は、相互作用に利用可能な表面積を増加させると共に機械的接着を直接的に改善するために、表面に粗さを導入することによって強化されてよい。例えば、最初に、Ａｒ又はその他の非反応性イオン衝撃を用いたスパッタリング処理が、粗面を生み出すために使用できる。次いで、表面は、上述したような所望の表面官能基（例えば、ヒドロキシル及び／又はカルボン酸基）を持つように終端できる。炭素には、組み合わせアプローチが用いられてよく、ここで化学反応性の高い酸素含有プラズマ（ＣＯ2、Ｏ2、又はＨ2Ｏ（又はＨ2とＯ2との混合物など））が、局所的な不均一性を持つ膜の薄層をエッチング除去すると同時に－ＯＨ、－ＯＯＨ、又は－ＣＯＯＨ基で終端するために用いられてよい。これは、バイアスあり又はバイアスなしで実行されてよい。上述した表面改質戦略と併せて、このアプローチは、無機金属酸化物系レジストへの直接接着のために、又は更なる官能基化のための中間表面改質として、表面粗面化と基板表面の化学的活性化との２つの目的を果たすことができる。
様々な実施形態において、（例えば、基板及び／又は膜の）表面は、表面上に露出ヒドロキシル基を備える。一般に、表面は、露出ヒドロキシル表面を備えた、又は露出ヒドロキシル表面を生み出すように処理された、任意の表面であってよい。かかるヒドロキシル基は、酸素プラズマ、水プラズマ、又はオゾンを用いた基板の表面処理によって表面上に形成されてよい。他の実施形態において、膜の表面は、露出ヒドロキシル基を提供するように処理されてよい。様々な実施形態において、ヒドロキシ末端金属酸化物層は、０．１ｎｍ～２０ｎｍ、又は０．２ｎｍ～１０ｎｍ、又は０．５ｎｍ～５ｎｍの厚さを有する。
ＥＵＶ露光処理
膜のＥＵＶ露光は、金属原子（Ｍ）を含む活性化された反応中心を有するＥＵＶ露光領域を提供でき、それらの反応中心は、ＥＵＶによる開裂事象によって生成される。かかる反応中心は、金属ダングリングボンド、Ｍ－Ｈ基、開裂したＭ－配位子基、二量体化したＭ－Ｍ結合を含みうる。特定の実施形態において、ＥＵＶ露光の際、改質された界面の配位子は、β水素脱離を起こし、界面におけるＭ－Ｈ結合の形成をもたらす。この段階で、又は露光後ベークの間に、前記Ｍ－Ｈ結合はレジスト内で反応して、界面を横切るＭ－Ｏ－Ｍブリッジを形成し、露光領域における膜の接着性を有効に増大してもよい。
ＥＵＶ露光は、真空雰囲気内で約１０ｎｍ～約２０ｎｍの範囲の波長（１０ｎｍ～１５ｎｍ（例えば、１３．５ｎｍ）の波長など）を有してよい。特に、パターニングは、パターンを形成するためにＥＵＶ露光領域及びＥＵＶ非露光領域を提供できる。
本技術は、ＥＵＶを用いたパターニングだけでなく、ＤＵＶ又は電子ビームを用いたパターニングも含みうる。かかるパターニングでは、放射線が、イメージング層の１つ以上の領域に合焦される。露光は、典型的には、イメージング層膜が、放射線に露光されない１つ以上の領域を含むように実行される。結果として得られるイメージング層は、複数の露光領域及び非露光領域を含むことで、基板の後続の処理において基板に対して材料を追加又は除去することによって形成される半導体デバイスのトランジスタ又はその他のフィーチャの作成と一致するパターンを作成しうる。本明細書で有用なものの内の、ＥＵＶ、ＤＵＶ、及び電子ビーム放射の方法及び装置は、当該分野で周知の方法及び装置を含む。
一部のＥＵＶリソグラフィ技術では、有機ハードマスク（例えば、ＰＥＣＶＤ非晶質水素化炭素のアッシャブルハードマスク）が、従来のフォトレジスト処理を用いてパターニングされる。フォトレジスト露光中、ＥＵＶ放射線が、レジスト及び下方の基板に吸収され、高エネルギーの光電子（例えば、約１００ｅＶ）を発生させ、次に、数ナノメートルだけ側方に拡散する低エネルギーの二次電子（例えば、約１０ｅＶ）のカスケードを発生させる。これらの電子は、ＥＵＶ線量感度を高める化学反応の進行度をレジストにおいて増大させる。しかしながら、本来ランダムである二次電子パターンが、光学画像に重なる。この望ましくない二次電子暴露は、パターニングされたレジストにおいて、分解能の低下、観察可能なラインエッジラフネス（ＬＥＲ）、及び線幅の変動を生じさせる。これらの欠陥は、後のパターン転写エッチングの際に、パターニングされる材料に複写される。
二次電子は急速にエネルギーを失うとともに伝導電子を散乱させて熱化できるため、フォトレジストのような絶縁体とは異なり、金属は二次電子露光の影響を受けにくい。この工程に適した金属元素としては、以下のものが挙げられるがこれらに限定されない：アルミニウム、銀、パラジウム、白金、ロジウム、ルテニウム、イリジウム、コバルト、ルテニウム、マンガン、ニッケル、銅、ハフニウム、タンタル、タングステン、ガリウム、ゲルマニウム、スズ、アンチモン、又はこれらの組み合わせ。しかし、ブランケット金属膜をマスクにパターニングするために用いられるフォトレジストにおける電子散乱は、依然としてＬＥＲのような容認できない影響をもたらすであろう。
膜形成（堆積／凝結）と光学リソグラフィとを組み合わせ、その結果として、ＥＵＶリソグラフィ（ＥＵＶＬ）の性能を大幅に改善する（例えば、ラインエッジラフネスを低減する）真空統合金属ハードマスク処理及びそれに関連する真空統合ハードウェアが、本明細書で開示されている。
本明細書に記載の様々な実施形態において、堆積（例えば、凝結）処理（例えば、Ｌａｍ Ｖｅｃｔｏｒ（登録商標）などのＰＥＣＶＤツールで実行されるＡＬＤ又はＭＯＣＶＤ）が、例えば、ＥＵＶＬ光源の波長（例えば、１３．５ｎｍ＝９１．８ｅＶ）のＥＵＶ（例えば、１０ｎｍ～２０ｎｍのオーダーの波長）に強力な吸収作用を持つ感光性の金属塩又は金属含有有機化合物（有機金属化合物）などの金属含有膜の薄膜を形成するために使用されうる。この膜は、ＥＵＶ露光時に光分解して、（例えば、Ｌａｍ２３００（登録商標）Ｋｉｙｏ（登録商標）などの導体エッチングツール内で）後のエッチング中に、パターン転写層である金属マスクを形成する。
堆積後に、ＥＵＶパターニング可能な薄膜は、典型的には比較的高い真空下で、ＥＵＶ光のビームへの露光によってパターニングされる。次いで、ＥＵＶ露光のため、金属含有膜は、リソグラフィプラットフォーム（例えば、ＡＳＭＬ社（オランダ、フェルドホーヘン）製のＴＷＩＮＳＣＡＮ ＮＸＥ：３３００Ｂ（登録商標）プラットフォームなどのウエハステッパ）と一体化したチャンバ内で堆積され、露光前に反応しないように真空下で搬送されうる。リソグラフィツールとの一体化は、周囲の気体（Ｈ2Ｏ、Ｏ2など）による入射光子の強力な光吸収を前提とすると、ＥＵＶＬには非常に低い圧力も必要であるという事実によって促進される。他の実施形態において、感光性金属膜蒸着及びＥＵＶ露光は、同じチャンバ内で実行されてもよい。
乾式現像を含む現像処理
有用な現像処理を、ＥＵＶ露光領域の除去、又はＥＵＶ非露光領域の除去に用いることができる。一実施形態において、ＥＵＶ露光領域は、１以上の乾式現像処理（例えば、ハロゲン化物化学作用）を用いて選択的に除去されうるＭ－Ｈ基を有しうる。別の実施形態において、ＥＵＶ露光領域は、更なる架橋を起こすことができ、ＥＵＶ非露光領域は、１つ以上の乾式現像処理（例えば、ハロゲン化物化学作用）を用いて選択的に除去されうる。
乾式現像処理は、ＨＣｌベース又はＨＢｒベースの処理など、ハロゲン化物の使用を含みうる。本開示は、動作の特定の理論又は機序のいずれにも限定されないが、そのアプローチは、乾式堆積済みのＥＵＶフォトレジスト膜の洗浄剤（例えば、ＨＣｌ、ＨＢｒ、及びＢＣｌ3）との化学反応性を利用して、蒸気又はプラズマを用いて揮発性の生成物を形成すると理解される。乾式堆積済みのＥＵＶフォトレジスト膜は、最大１ｎｍ／秒のエッチング速度で除去されうる。これらの化学作用による乾式堆積済みのＥＵＶフォトレジスト膜の迅速な除去は、チャンバ洗浄、背面洗浄、ベベル洗浄、及びＰＲ現像に適用可能である。膜は、様々な温度の蒸気（例えば、－１０℃より高い温度のＨＣｌ又はＨＢｒ、又は８０℃より高い温度のＢＣｌ3）を用いて除去できるが、反応性を更に加速又は強化するために、プラズマも使用できる。
プラズマ処理は、トランス結合プラズマ（ＴＣＰ）、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）、又は容量結合プラズマ（ＣＣＰ）を含み、当業者に周知のものに含まれる装置及び技術を用いる。例えば、ある処理は、＞５ｍＴｏｒｒ（例えば、＞１５ｍＴｏｒｒ、例えば２０ｍＴｏｒｒ～１００ｍＴｏｒｒ）の圧力、＜１０００Ｗ（例えば、＜５００Ｗ）の電力レベルで実施されてもよい。温度は、１００～１０００立方センチメートル毎分（ｓｃｃｍ）、例えば約５００ｓｃｃｍの流量で、１～３０００秒間（例えば、１０秒～６００秒）にわたって、３０℃～３００℃（例えば、３０℃～１２０℃）であってもよい。
ハロゲン化物反応物の流れが水素ガス及びハロゲン化物ガスである場合、遠隔プラズマ／ＵＶ放射を使用して、Ｈ2とＣｌ2及び／又はＢｒ2とからラジカルを生成し、水素及びハロゲン化物のラジカルは、ウエハの基板層上のパターニングされたＥＵＶフォトレジストと接触するように反応チャンバに流される。適切なプラズマ電力は、バイアスなしで、１００Ｗ～５００Ｗの範囲でありうる。これらの条件は、いくつかの処理リアクタ（例えば、カリフォルニア州フレモントのＬａｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ社製のＫｉｙｏエッチングツールなど）に適しているが、より広い範囲の処理条件を、処理リアクタの性能に応じて使用してよいことを理解されたい。
熱現像処理において、基板は、真空チャンバ（例えば、オーブン）内で乾式現像剤（例えば、ルイス酸）に暴露される。適切なチャンバは、真空ラインと、乾式現像ハロゲン化水素化合物ガス（例えば、ＨＢｒ、ＨＣｌ）ラインと、温度制御のためのヒーターとを備えうる。いくつかの実施形態において、チャンバ内部は、耐食性の膜（有機ポリマ又は無機コーティングなど）でコーティングされていてよい。１つのかかるコーティングは、ポリテトラフルオロエチレン（（ＰＴＦＥ）、例えば、Ｔｅｆｌｏｎ １Ｍ）である。かかる材料は、プラズマ暴露による除去のリスクなしに、本開示の熱処理で使用できる。
乾式現像の処理条件は、フォトレジスト膜並びにそれらの組成及び特性に依存して、プラズマなしで、１００ｓｃｃｍ～５００ｓｃｃｍの反応物流量（例えば、５００ｓｃｃｍのＨＢｒ又はＨＣｌ）、－１０℃～１２０℃（例えば、－１０℃）の温度、及び２０ｍＴｏｒｒ～５００ｍＴｏｒｒ（例えば、３００ｍＴｏｒｒ）の圧力、約１０秒～１分の時間であってよい。
様々な実施形態において、本開示の方法は、蒸着による成膜、（ＥＵＶ）リソグラフィフォトパターニング、及び乾式現像のすべての乾式工程を組み合わせる。かかる処理では、基板は、ＥＵＶスキャナにおけるフォトパターニングの後に、乾式現像／エッチングチャンバに直行してよい。かかる処理は、湿式現像に関連する材料及び生産コストを回避する場合がある。また、乾式処理は、更なる調整可能性を提供し、更なるＣＤ制御及び／又はスカム除去を与えうる。
様々な実施形態において、ある程度の量の金属、金属酸化物、及び有機成分を含むＥＵＶフォトレジストは、化学式ＲｘＺｙの化合物を含む乾式現像ガス（ここで、Ｒ＝Ｂ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃ、Ｓ、ＳＯであり（ｘ＞０）、Ｚ＝Ｃｌ、Ｈ、Ｂｒ、Ｆ、ＣＨ4である（ｙ＞０））を流す間に、熱プラズマ（例えば、ランプ加熱又はＵＶランプ加熱などで光活性化可能なプラズマなど）、もしくは、熱的方法及びプラズマ方法の併用によって乾式現像されてよい。乾式現像は、ポジティブトーンをもたらすことが可能であり、その場合、ＲｘＺｙ種が、露光された材料を選択的に除去し、露光されていない残り部分をマスクとして残す。いくつかの実施形態において、有機スズ酸化物系のフォトレジスト膜の露光部分は、本開示に従う乾式現像によって除去される。ポジティブトーン乾式現像は、ＥＵＶ露光領域が、プラズマを点火することなしに、ＨＣｌ及び／又はＨＢｒなど、ハロゲン化水素又は水素とハロゲン化物を含む流れに暴露される、又はラジカルを生成するためにプラズマから生成された遠隔プラズマ又はＵＶ放射線と共にＨ2とＣｌ2及び／又はＢｒ2との流れに暴露される、選択的な乾式現像（除去）によって達成されてよい。
塗布後処理
本明細書の方法は、以下に記載するように、任意の有用な塗布後処理を含んでよい。
背面及びベベルの洗浄処理では、蒸気及び／又はプラズマは、ウエハの正面上で膜の劣化を全く引き起こすことなしに背面及びベベルのみが除去されることを保証するために、ウエハの特定の領域に制限されうる。除去される乾式蒸着済みのＥＵＶフォトレジスト膜は、一般に、Ｓｎ、Ｏ、及びＣで構成されているが、同じ洗浄アプローチを他の金属酸化物レジスト及び材料の膜にも拡張できる。更に、このアプローチは、膜の剥離及びＰＲの修正にも使用できる。
乾式のベベルエッジ及び背面の洗浄に適した処理条件は、フォトレジスト膜並びに組成及び特性に依存して１００ｓｃｃｍ～５００ｓｃｃｍの反応物流（例えば、５００ｓｃｃｍのＨＣｌ、ＨＢｒ、又はＨ2とＣｌ2若しくはＢｒ2、ＢＣｌ2、又はＨ2）、－１０℃～１２０℃（例えば、２０℃）の温度、２０ｍＴｏｒｒ～５００ｍＴｏｒｒ（例えば、３００ｍＴｏｒｒ）の圧力、高周波数（例えば、１３．５６ＭＨｚ）で０～５００Ｗのプラズマ電力、約１０秒～２０秒の時間であってよい。これらの条件は、いくつかの処理リアクタ（例えば、カリフォルニア州フレモントのＬａｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ社製のＫｉｙｏエッチングツールなど）に適しているが、より広い範囲の処理条件を、処理リアクタの性能に応じて使用してよいことを理解されたい。
フォトリソグラフィ処理は、典型的に、フォトレジストの露光領域と非露光領域との間の化学的な差異を生み出すのに必要な化学反応を促進するために、１つ以上のベーク工程を含む。大量生産（ＨＶＭ）では、かかるベーク工程は、典型的にはトラック上で実施され、前記トラックにおいて、ウエハは周囲空気又は場合によってはＮ2流の下で事前設定された温度のホットプレート上でベークされる。ベーク雰囲気をより注意深く制御すると共に、これらのベーク工程中に雰囲気内に更なる反応ガス成分を導入することで、更なる必要線量の低減及び／又はパターン忠実度の改善に役立ちうる。
本開示の様々な態様によれば、堆積後（例えば、塗布後ベーク（ＰＡＢ））及び／又は露光後（例えば、露光後ベーク（ＰＥＢ））及び／又は現像後（例えば、現像後ベーク（ＰＤＢ））の金属及び／又は金属酸化物系のフォトレジストに対する１つ以上の後処理により、露光フォトレジストと非露光フォトレジストとの間の材料特性の差を増大させ、それにより、線量対サイズ（ＤｔＳ）を減少させ、ＰＲプロファイルを改善し、後続の乾式現像後のラインエッジラフネス及びライン幅ラフネス（ＬＥＲ／ＬＷＲ）を改善することができる。かかる処理は、温度、ガス雰囲気、及び湿度の制御と共に熱処理を含むことで、後続の処理において乾式現像の性能を向上させることができる。いくつかの例において、遠隔プラズマが用いられてよい。
塗布後処理（例えば、ＰＡＢ）の場合、温度、ガス雰囲気（例えば、空気、Ｈ2Ｏ、ＣＯ2、ＣＯ、Ｏ2、Ｏ3、ＣＨ4、ＣＨ3ＯＨ、Ｎ2、Ｈ2、ＮＨ3、Ｎ2Ｏ、ＮＯ、Ａｒ、Ｈｅ、又はこれらの混合物）又は真空下、及び湿度の制御と共に熱処理を用いて、塗布後に露光する前に、非露光の金属及び／又は金属酸化物フォトレジストの組成を変化させることができる。その変化は、材料のＥＵＶ感度を高めうるため、より低い線量対サイズ及びエッジラフネスが露光及び乾式現像の後に達成されうる。
露光後処理（例えば、ＰＥＢ）の場合、温度、ガス雰囲気（例えば、空気、Ｈ2Ｏ、ＣＯ2、ＣＯ、Ｏ2、Ｏ3、ＣＨ4、ＣＨ3ＯＨ、Ｎ2、Ｈ2、ＮＨ3、Ｎ2Ｏ、ＮＯ、Ａｒ、Ｈｅ、又はこれらの混合物）又は真空下、及び湿度の制御と共に熱処理を用いて、非露光フォトレジストと露光フォトレジストの両方の組成を変化させることができる。その変化は、非露光フォトレジストと露光フォトレジストとの間の組成／材料特性の差、及び非露光フォトレジストと露光フォトレジストとの間の乾式現像エッチングガスのエッチング速度の差、を増大させうる。それによって、より高いエッチング選択比が達成されうる。改善した選択比により、より正方形に近いＰＲプロファイルが、改善された表面粗さ及び／又はより少ないフォトレジスト残渣／スカム共に得られうる。
現像後処理（例：現像後ベークすなわちＰＤＢ）の場合、温度、ガス雰囲気（例えば、空気、Ｈ2Ｏ、ＣＯ2、Ｏ2、Ｏ3、ＣＨ4、ＣＨ3ＯＨ、Ｎ2、Ｈ2、ＮＨ3、Ｎ2Ｏ、ＮＯ、Ａｒ、Ｈｅ、又はこれらの混合物）又は真空下（例えば、ＵＶ使用）、及び水分を制御した熱処理を用いて、非露光フォトレジストの組成を変えることができる。特定の実施形態において、条件は、更に、プラズマ（例えば、Ｏ2、Ｏ3、Ａｒ、Ｈｅ、又はそれらの混合物を含む）の使用を含む。その変化は、材料の硬度を高めることができ、これは、下層の基板をエッチングする時に、膜がレジストマスクとして使用される場合に、役立ちうる。
これらの場合に、別の実施例において、反応種を増加させることで、反応のためのエネルギー障壁を低くすると共に生産性を高めるために、熱処理を遠隔プラズマ処理に置き換えてよい。遠隔プラズマは、より多くの反応性ラジカルを生成し、それにより処理の反応温度／時間を低減させうるので、生産性の向上につながる。
したがって、フォトレジスト自体を改質して乾式現像選択比を高めるために１又は複数回の処理を適用してよい。この熱又はラジカルによる改質は、非露光材料と露光材料との間の差異を増大させるため、後続の乾式現像工程の選択比を高めうる。結果として得られる非露光材料と露光材料との間の材料特性の差は、温度、ガス流量、湿度、圧力、及び／又はＲＦ電力を含む処理条件を調節することによって調整可能である。乾式現像（湿式現像剤溶媒への材料溶解度によって制限されない）によって可能になる大きな処理許容度は、より積極的な条件の適用を可能にし、達成できる材料の差異を更に強化する。結果として得られる大きい材料の差異は、乾式現像に対して、より広いプロセスウィンドウをフィードバックすることで、高い生産性、低いコスト、良好な欠陥性能を可能にする。
湿式現像されたレジスト膜の実質的な制限は、温度の制限されたベークである。湿式現像は、材料溶解度に依存することから、例えば、２２０℃以上に加熱すると、金属含有ＰＲ膜の露光及び非露光の両領域における架橋結合の程度が大幅に高くなって、露光領域及び非露光領域の両方が湿式現像溶媒に溶けなくなる可能性があり、その結果、膜は、確実に湿式現像できなくなる。レジストの露光又は非露光の部分だけを除去するためにＰＲの露光領域と非露光領域との間のエッチング速度の差（すなわち、選択比）に依存する、乾式現像レジスト膜については、ＰＡＢ、ＰＥＢ、又はＰＤＢにおける処理温度は、処理プロセスを調整及び最適化するために、例えば、ＰＡＢには約９０℃～２５０℃（９０℃～１９０℃など）、並びに、ＰＥＢ及び／又はＰＤＢについては約１７０℃～２５０℃以上（１９０℃～２４０℃など）など、はるかに広いウィンドウにわたって変更されうる。上記の範囲内で処理温度が高くなるにつれて、エッチング速度の低下及びエッチング選択比の上昇が起きることがわかっている。
特定の実施形態において、ＰＡＢ、ＰＥＢ、及び／又はＰＤＢ処理は、１００ｓｃｃｍ～１００００ｓｃｃｍの範囲のガス雰囲気流量、数パーセント～最大１００％（例えば、２０％～５０％）の湿度、大気圧と真空との間の圧力、及び約１～１５分間（例えば、約２分間）の持続期間で実行されてよい。
これらの所見は、特定の材料及び環境に対して処理を調整又は最適化する目的で処理条件を調整するために使用できる。例えば、約２分間、約２０％の湿度の空気中で２２０℃～２５０℃のＰＥＢ熱処理を行った場合に、所与のＥＵＶ線量に対して達成される選択比は、かかる熱処理を行っていない場合の約３０％高いＥＵＶ線量に対する選択比と同等となりうる。したがって、半導体処理動作の選択比の要件／制約に応じて、本明細書に記載したような熱処理を用いて、必要なＥＵＶ線量を低減することができる。あるいは、より高い選択比が要求され、より高い線量が許容されうる場合、湿式現像の文脈で可能であるよりもはるかに高い選択比（最大で１００倍の露光部対非露光部の選択比）を得ることができる。
装置
また、本開示は、本明細書に記載の任意の方法を実行するよう構成されている任意の装置も含む。一実施形態において、増感膜を堆積するための装置は、ＥＵＶレジスト材料及び／又はＥＵＶ増感剤を膜として堆積するためのチャンバを備える堆積モジュールと、３０ｎｍ未満の波長の放射線源を有するＥＵＶフォトリソグラフィツールを備えたパターニングモジュールと、前記膜を現像するためのチャンバを備えた現像モジュールと、を含む。
装置は、更に、かかるモジュールのための命令を有するコントローラを備えてよい。一実施形態において、コントローラは、１つ以上のメモリデバイスと、１つ以上のプロセッサと、膜の堆積を実行するための命令を有するようコードされたシステム制御ソフトウェアと、を含む。かかる命令は、堆積モジュールにおいて、基板の上面に増感膜を堆積するための命令、パターニングモジュールにおいて、ＥＵＶ露光によって３０ｎｍ以下の分解能で膜に直接パターニングし、それによって膜内にパターンを形成するための命令、及び現像モジュールにおいて、膜を現像するための命令を含みうる。特定の実施形態において、現像モジュールは、ＥＵＶ露光領域又はＥＵＶ非露光領域の除去をもたらし、それにより、膜内にパターンを提供する。
図３は、記載されている乾式ストリッピング及び現像の実施形態の実施に適した低圧環境を維持するための処理チャンバ本体３０２を有する処理ステーション３００の一実施形態を示す概略図である。複数の処理ステーション３００が、共通の低圧処理ツール環境内に含まれてよい。例えば、図４は、マルチステーション処理ツール４００の一実施形態（カリフォルニア州フレモントのＬａｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ社製のＶＥＣＴＯＲ（登録商標）処理ツールなど）を示す。いくつかの実施形態において、処理ステーション３００の１つ以上のハードウェアパラメータ（以下で詳述するパラメータなど）が、１つ以上のコンピュータコントローラ３５０によってプログラム的に調整されてよい。
処理ステーションは、クラスタツール内のモジュールとして構成されていてよい。図６は、本明細書に記載の実施形態の実装に適した真空統合された堆積モジュールとパターニングモジュールとを備える半導体処理クラスタツールアーキテクチャを示す図である。かかるクラスタ処理ツールアーキテクチャは、本明細書で図５及び図６を参照して記載しているように、レジスト堆積、レジスト露光（ＥＵＶスキャナ）、レジスト乾式現像、及びエッチングモジュールを備えうる。
いくつかの実施形態において、処理機能の内のいくつか（例えば、乾式現像、及びエッチング）は、同じモジュール内で連続的に実行できる。本開示の実施形態は、本明細書に記載のように、エッチングしようとする層又は層スタック上に堆積されたフォトパターニング済みのＥＵＶレジスト薄膜層を含むウエハを、ＥＵＶスキャナ内でのフォトパターニングの後に、乾式現像／エッチングチャンバに受け取るため、フォトパターニング済みＥＵＶレジスト薄膜層を乾式現像するため、及び次いで、パターニングしたＥＵＶレジストをマスクとして使用して、下層をエッチングするための、方法及び装置に関する。
図３に戻ると、処理ステーション３００は、分配シャワーヘッド３０６に処理ガスを供給するための反応物質供給システム３０１ａと、接続部３０５によって流体連通している。反応物質供給システム３０１ａは、任意選択的に、シャワーヘッド３０６への供給に向けて処理ガスを混合及び／又は調整するための混合容器３０４を備える。１つ又は複数の混合容器入口弁３２０は、混合容器３０４への処理ガスの導入を制御してよい。プラズマ暴露が使用される場合、プラズマは、シャワーヘッド３０６に供給されてよく、又は処理ステーション３００で生成されてよい。
図３は、混合容器３０４に供給される液体反応物質を気化させるための任意選択的な気化ポイント３０３を含む。いくつかの実施形態において、気化されて処理ステーション３００に供給される液体の質量流量を制御するために、気化ポイント３０３の上流に液体流コントローラ（ＬＦＣ）を設けてよい。例えば、ＬＦＣは、ＬＦＣの下流に配置されている熱質量流量計（ＭＦＭ）を含んでよい。次に、ＬＦＣのプランジャ弁は、ＭＦＭと電気的に通信する比例積分微分（ＰＩＤ）コントローラによって提供されるフィードバック制御信号に応答して調節されてよい。
シャワーヘッド３０６は、処理ガスを基板３１２に向けて分配する。図３に示す実施形態において、基板３１２は、シャワーヘッド３０６の下に位置し、ペデスタル３０８上に載置された状態で示されている。シャワーヘッド３０６は、任意の適切な形状を有してよく、基板３１２へ処理ガスを分配するための任意の適切な数及び配列のポートを有してよい。
いくつかの実施形態において、ペデスタル３０８は、基板３１２を基板３１２とシャワーヘッド３０６との間の空間に露出させるために、上下されてよい。いくつかの実施形態において、ペデスタルの高さは、適切なコンピュータコントローラ３５０によってプログラム的に調節されてよいことが認識されるであろう。
いくつかの実施形態において、ペデスタル３０８は、ヒーター３１０を介して温度制御されてよい。いくつかの実施形態において、開示の実施形態に記載されているように、ペデスタル３０８は、乾式現像剤（ＨＢｒ、ＨＣｌ、又はＢＣｌ3など）へのフォトパターニング済みレジストの非プラズマ熱暴露中に、０℃を上回りかつ最大で３００℃又はそれ以上、例えば、５０℃～１２０℃（約６５℃～８０℃など）の温度に加熱されてよい。
更に、いくつかの実施形態において、処理ステーション３００の圧力制御が、バタフライ弁３１８によって提供されてよい。図３の実施形態に示すように、バタフライ弁３１８は、下流の真空ポンプ（図示せず）によって提供される真空をスロットル調整する。しかしながら、いくつかの実施形態において、処理ステーション３００の圧力制御は、処理ステーション３００に導入される１種以上のガスの流量を変化させることでも調節されてよい。
いくつかの実施形態において、シャワーヘッド３０６の位置は、基板３１２とシャワーヘッド３０６との間の容積を変化させるために、ペデスタル３０８に対して調節されてよい。更に、ペデスタル３０８及び／又はシャワーヘッド３０６の垂直位置を、本開示の範囲内の任意の適切な機構によって変更してよいことが認識されるであろう。いくつかの実施形態において、ペデスタル３０８は、基板３１２の向きを回転させるための回転軸を含んでよい。いくつかの実施形態において、これらの調節の例のうちの１つ以上は、１つ以上の適切なコンピュータコントローラ３５０によってプログラム的に実行されてよいことが認識されるであろう。
例えば、穏やかなプラズマベースの堆積の実施形態及び／又は乾式現像の実施形態、及び／又は同じチャンバ内で実行されるエッチング動作において、プラズマが使用される可能性がある場合、シャワーヘッド３０６及びペデスタル３０８は、プラズマ３０７に電力供給するために高周波（ＲＦ）電源３１４及び整合ネットワーク３１６と電気連通する。いくつかの実施形態において、処理ステーション圧力、ガス濃度、ＲＦ源電力、ＲＦ源周波数、及びプラズマ電力パルスタイミングのうちの１つ以上を制御することによって、プラズマエネルギーを制御してよい。例えば、ＲＦ電源３１４及び整合ネットワーク３１６は、所望の組成のラジカル種を有するプラズマを形成するために任意の適切な電力で動作されてよい。適切な電力の例は、約５００Ｗまでの電力である。
いくつかの実施形態において、コントローラ３５０のための命令が、入力／出力制御（ＩＯＣ）シーケンシング命令を介して提供されてよい。一例において、処理段階の条件を設定するための命令は、処理レシピの対応するレシピ段階に含まれてよい。一部の例では、処理レシピ段階は、連続的に配列されてよく、その結果、処理段階のためのすべての命令が、その処理段階と同時に実行される。いくつかの実施形態において、１つ以上のリアクタパラメータを設定するための命令が、レシピ段階に含まれてよい。例えば、レシピ段階は、乾式化学反応物ガス（ＨＢｒ又はＨＣｌなど）の流量を設定するための命令と、レシピ段階の時間遅延命令とを含んでよい。いくつかの実施形態において、コントローラ３５０は、図４のシステムコントローラ４５０に関して後述する特徴のうちのいずれかを備えてよい。
上記のように、１つ以上の処理ステーションが、マルチステーション処理ツールに含まれてよい。図４は、インバウンドロードロック４０２及びアウトバウンドロードロック４０４を備え、これらのいずれか又は両方が遠隔プラズマ源を含んでもよいマルチステーション処理ツール４００の一実施形態の概略図を示す。ロボット４０６は、大気圧において、ポッド４０８を通してロードされたカセットから大気ポート４１０を介してインバウンドロードロック４０２内にウエハを移動させるよう構成されている。ウエハは、ロボット４０６によって、インバウンドロードロック４０２のペデスタル４１２上に載置され、大気圧ポート４１０が閉じられ、ロードロックがポンプダウンされる。インバウンドロードロック４０２が遠隔プラズマ源を備える場合、ウエハは、処理チャンバ４１４に導入される前にロードロック内で窒化ケイ素表面を処理するための遠隔プラズマ処理を受けてよい。更に、ウエハはまた、例えば、水分及び吸着ガスを除去するために、インバウンドロードロック４０２においても加熱されてよい。次に、処理チャンバ４１４へのチャンバ移送ポート４１６が開かれ、別のロボット（図示せず）が、ウエハをリアクタ内に入れ、リアクタ内に示された第１のステーションのペデスタル上に処理のために載置する。なお、図４に図示される実施形態はロードロックを含んでいるが、いくつかの実施形態において、処理ステーションにウエハを直接入れてよいことが認識されるであろう。
図の処理チャンバ４１４は、図４に示した実施形態において、１から４までの番号を付した４つの処理ステーションを備える。各ステーションは、加熱ペデスタル（ステーション１に対して４１８で示す）と、ガスライン入口とを有する。いくつかの実施形態において、各処理ステーションは、異なる目的又は複数の目的を有してよいことが認識されるであろう。例えば、いくつかの実施形態において、１つの処理ステーションが、乾式現像モードとエッチング処理モードとの間で切り替え可能であってよい。追加的又は代替的に、いくつかの実施形態において、処理チャンバ４１４は、１つ以上のマッチドペアの乾式現像ステーション及びエッチング処理ステーションを備えてよい。図の処理チャンバ４１４は４つのステーションを備えるが、本開示に従った処理チャンバは、任意の適切な数のステーションを有してよいことが理解されるであろう。例えば、いくつかの実施形態において、処理チャンバは、５つ以上のステーションを有してもよく、他の実施形態において、処理チャンバは、３つ以下のステーションを有してよい。
図４は、処理チャンバ４１４内でウエハを移動するためのウエハハンドリングシステム４９０の一実施形態を示す。いくつかの実施形態において、ウエハハンドリングシステム４９０は、様々な処理ステーション間及び／又は処理ステーションとロードロックとの間でウエハを移送してよい。任意の適切なウエハハンドリングシステムを用いてよいことが認識されるであろう。非限定的な例として、ウエハカルーセル及びウエハハンドリングロボットが挙げられる。図４は、処理ツール４００の処理条件及びハードウェア状態を制御するために用いられるシステムコントローラ４５０の一実施形態も図示する。システムコントローラ４５０は、１つ以上のメモリデバイス４５６と、１つ以上の大容量記憶デバイス４５４と、１つ以上のプロセッサ４５２とを含んでもよい。プロセッサ４５２は、ＣＰＵ又はコンピュータ、アナログ及び／又はデジタル入力／出力接続、ステッパモータコントローラボードなどを備えてよい。
いくつかの実施形態において、システムコントローラ４５０は、処理ツール４００の活動すべてを制御する。システムコントローラ４５０は、大容量記憶デバイス４５４に格納され、メモリデバイス４５６にロードされ、プロセッサ４５２で実施される、システム制御ソフトウェア４５８を実行する。あるいは、制御ロジックがコントローラ４５０にハードコードされてよい。これらの目的で、特定用途向け集積回路、プログラム可能論理デバイス（例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ、すなわちＦＰＧＡ）などが用いられてよい。以下では、「ソフトウェア」又は「コード」が使用される場合、機能的に同等のハードコードされたロジックが代わりに使用されてよい。システム制御ソフトウェア５５８は、タイミングと、ガスの混合と、ガス流量と、チャンバ及び／又はステーションの圧力と、チャンバ及び／又はステーションの温度と、ウエハ温度と、目標電力レベルと、ＲＦ電力レベルと、基板ペデスタル、チャック、及び／又はサセプタの位置と、処理ツール４００によって実行される特定の処理の他のパラメータと、を制御するための命令を含んでよい。システム制御ソフトウェア４５８は、任意の適切な方法で構成されてよい。例えば、様々な処理ツールの処理を実行するために用いられる処理ツール構成要素の動作を制御するために、様々な処理ツール構成要素サブルーチン又は制御オブジェクトが書かれてよい。システム制御ソフトウェア４５８は、任意の適切なコンピュータ可読プログラミング言語でコード化されてよい。
いくつかの実施形態において、システム制御ソフトウェア４５８は、上述の様々なパラメータを制御するための入力／出力制御（ＩＯＣ）シーケンス命令を備えてよい。システムコントローラ４５０に関連する大容量記憶デバイス４５４及び／又はメモリデバイス４５６に格納された他のコンピュータソフトウェア及び／又はプログラムが、いくつかの実施形態において用いられてよい。この目的のためのプログラム又はプログラムセクションの例としては、基板位置決めプログラム、処理ガス制御プログラム、圧力制御プログラム、ヒーター制御プログラム、及びプラズマ制御プログラムが挙げられる。
基板位置決めプログラムは、基板をペデスタル４１８上にロードすると共に基板と処理ツール４００の他の部品との間の間隔を制御するために用いられる処理ツール構成要素のためのプログラムコードを含んでよい。
処理ガス制御プログラムは、様々なガスの組成（例えば、本明細書に記載のように、ＨＢｒ又はＨＣｌガス）及び流量を制御するためのコード、及び任意選択的に、処理ステーション内の圧力を安定させるために堆積の前に１つ以上の処理ステーション内にガスを流すためのコードを含んでよい。圧力制御プログラムは、例えば、処理ステーションの排気システムのスロットル弁、処理ステーションへのガス流などを調節することによって処理ステーションの圧力を制御するためのコードを含んでもよい。
ヒーター制御プログラムは、基板を加熱するために用いられる加熱ユニットへの電流を制御するためのコードを備えてよい。あるいは、ヒーター制御プログラムは、基板への熱伝導ガス（ヘリウムなど）の供給を制御してよい。
プラズマ制御プログラムは、本明細書の実施形態に従って、１つ以上の処理ステーション内の処理電極に印加されるＲＦ電力レベルを設定するためのコードを含んでよい。
圧力制御プログラムは、本明細書の実施形態に従って、反応チャンバ内の圧力を維持するためのコードを含んでよい。
いくつかの実施形態において、システムコントローラ５５０に関連したユーザインターフェースがあってよい。ユーザインターフェースは、表示スクリーン、装置及び／又は処理条件のグラフィカルソフトウェアディスプレイと、ポインティングデバイス、キーボード、タッチスクリーン、マイクなどのユーザ入力デバイスと、を含んでもよい。
いくつかの実施形態において、システムコントローラ４５０によって調整されるパラメータは、処理条件に関係してよい。非限定的な例として、処理ガスの組成及び流量、温度、圧力、プラズマ条件（ＲＦバイアス電力レベルなど）などが挙げられる。これらのパラメータは、レシピの形態でユーザに提供されてよく、ユーザインターフェースを利用して入力されてよい。
処理を監視するための信号が、様々な処理ツールセンサから、システムコントローラ４５０のアナログ及び／又はデジタル入力接続によって提供されてよい。プロセスを制御するための信号は、プロセスツール４００のアナログ及びデジタル出力接続で出力されてよい。監視されうるプロセスツールセンサの非限定的な例としては、マスフローコントローラ、圧力センサ（圧力計など）、熱電対などが挙げられる。適切にプログラムされたフィードバック及び制御アルゴリズムをこれらのセンサからのデータと共に使用して、プロセス条件を維持することができる。
システムコントローラ４５０は、上述の堆積処理を実施するためのプログラム命令を提供してもよい。プログラム命令は、ＤＣ電力レベル、ＲＦバイアス電力レベル、圧力、温度など、様々な処理パラメータを制御してよい。命令は、本明細書に記載の様々な実施形態に従って、乾式現像及び／又はエッチング処理を動作させるためにパラメータを制御してよい。
システムコントローラ４５０は、通例、１つ以上のメモリデバイスと、装置が開示の実施形態に従って方法を実行するように命令を実行するよう構成された１つ以上のプロセッサと、を備える。開示された実施形態に従った処理動作を制御するための命令を含むマシン読み取り可能媒体が、システムコントローラ４５０に接続されてよい。
いくつかの実施例において、システムコントローラ４５０は、システムの一部であり、システムは、上述の例の一部であってよい。かかるシステムは、１つ以上の処理ツール、１つ又は複数のチャンバ、処理のための１つ又は複数のプラットフォーム、及び／又は特定の処理構成要素（ウエハペデスタル、ガスフローシステムなど）など、半導体処理装置を備えてよい。これらのシステムは、半導体ウエハ又は基板の処理前、処理中、及び処理後に、システムの動作を制御するための電子機器と一体化されてよい。電子機器は、「コントローラ」と呼ばれてもよく、システムの様々な構成要素又は副部品を制御してよい。システムコントローラ４５０は、処理条件及び／又はシステムのタイプに応じて、処理ガスの供給、温度設定（例えば、加熱及び／又は冷却）、圧力設定、真空設定、電力設定、高周波（ＲＦ）発生器設定、ＲＦ整合回路設定、周波数設定、流量設定、流体供給設定、位置及び動作設定、並びに、ツール及び他の移動ツール及び／又は特定のシステムと接続又は結合されたロードロックの内外へのウエハ移動など、本明細書に開示の処理のいずれを制御するようプログラムされてよい。
概して、システムコントローラ４５０は、命令を受信する、命令を発行する、動作を制御する、洗浄動作を可能にする、エンドポイント測定を可能にすることなどを行う様々な集積回路、ロジック、メモリ、及び／又はソフトウェアを有する電子機器として定義されてよい。集積回路は、プログラム命令を記憶するファームウェアの形式のチップ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）として定義されたチップ、及び／又は１つ又は複数のマイクロプロセッサ、すなわちプログラム命令（例えば、ソフトウェア）を実行するマイクロコントローラを含んでもよい。プログラム命令は、様々な個々の設定（又はプログラムファイル）の形態でシステムコントローラ４５０に伝えられて、半導体ウエハに対する又は半導体ウエハのための特定の処理を実行するための動作パラメータ、又はシステムへの動作パラメータを定義する命令であってよい。動作パラメータは、いくつかの実施形態において、ウエハの１つ以上の層、材料、金属、酸化物、ケイ素、二酸化ケイ素、表面、回路、及び／又はダイの製作中に１つ以上の処理工程を実現するためにプロセスエンジニアによって定義されたレシピの一部であってよい。
システムコントローラ４５０は、いくつかの実施例において、システムと一体化されるか、システムに接続されるか、その他の方法でシステムとネットワーク化されるか、又はこれらの組み合わせであるコンピュータの一部であってよく、又は前記コンピュータに接続されてよい。例えば、システムコントローラ４５０は、「クラウド」内にあってよく、又はウエハ処理のリモートアクセスを可能にできるファブホストコンピュータシステムの全部又は一部であってよい。コンピュータは、現在の処理のパラメータを変更する、現在の処理に続く処理工程を設定する、又は新しい処理を開始するために、システムへのリモートアクセスを可能にして、製作動作の現在の進捗状況を監視し、過去の製作動作の履歴を検討し、複数の製作動作から傾向又は性能基準を検討してもよい。いくつかの例では、リモートコンピュータ（例えば、サーバ）は、ネットワークを通じて処理レシピをシステムに提供することができ、前記ネットワークは、ローカルネットワーク又はインターネットを含んでよい。リモートコンピュータは、パラメータ及び／又は設定のエントリ又はプログラミングを可能にするユーザインターフェースを含んでよく、そのようなパラメータ及び／又は設定は、その後リモートコンピュータからシステムに通信される。いくつかの例において、システムコントローラ４５０は、データの形式で命令を受信し、命令は、１つ以上の動作中に実行される処理工程の各々のためのパラメータを指定する。パラメータは、実行される処理のタイプ、及びシステムコントローラ４５０がインターフェース接続する又は制御するよう構成されたツールのタイプに固有のものであってよいことを理解されたい。したがって、上述のように、システムコントローラ４５０は、ネットワーク化されて共通の目的（本明細書に記載の処理及び制御など）に向けて動作する１つ以上の別個のコントローラを備えることなどによって分散されてよい。かかる目的のための分散コントローラの一例は、チャンバ上の１つ以上の集積回路であって、チャンバでの処理を制御するために協働する遠隔配置された（プラットフォームレベルにある、又はリモートコンピュータの一部として配置されるなど）１つ以上の集積回路と通信する集積回路であろう。
限定するものではないが、システムの例として、プラズマエッチングチャンバ又はモジュール、堆積チャンバ又はモジュール、スピンリンスチャンバ又はモジュール、金属メッキチャンバ又はモジュール、洗浄チャンバ又はモジュール、ベベルエッジエッチングチャンバ又はモジュール、物理気相堆積（ＰＶＤ）チャンバ又はモジュール、化学蒸着（ＣＶＤ）チャンバ又はモジュール、ＡＬＤチャンバ又はモジュール、原子層エッチング（ＡＬＥ）チャンバ又はモジュール、イオン注入チャンバ又はモジュール、トラックチャンバ又はモジュール、ＥＵＶリソグラフィチャンバ（スキャナ）又はモジュール、乾式現像チャンバ又はモジュール、並びに半導体ウエハの加工及び／又は製造に関連するか又は使用されうる任意のその他の半導体処理システムが挙げられる。
上述のように、ツールによって実行される１つ以上の処理工程に応じて、システムコントローラ４５０は、他のツール回路又はモジュール、他のツール構成要素、クラスタツール、他のツールインターフェース、隣接するツール、近くのツール、工場の至る所に配置されるツール、メインコンピュータ、別のコントローラ、又は半導体製造工場内のツール位置及び／又はロードポートに向かって、若しくはそこからウエハのコンテナを運ぶ材料輸送に用いられるツールのうちの１つと通信してもよい。
特定の実施形態において、いくつかの実施形態の実施に適したエッチング動作に適切であってよい誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）リアクタについて、ここで記載する。本明細書ではＩＣＰリアクタが記載されているが、いくつかの実施形態において、容量結合プラズマリアクタが用いられてよいことを理解されたい。
図５は、現像及び／又はエッチングなどの特定の実施形態又は実施形態の態様を実施するのに適切な誘導結合プラズマ装置５００の断面を概略的に示し、かかる装置の一例は、カリフォルニア州フレモントのＬａｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ社製のＫｉｙｏ（登録商標）リアクタである。他の実施形態において、本明細書に記載の乾式現像、及び／又はエッチング処理を実行する機能を有する他のツール又はツールタイプが、実施のために用いられてよい。
誘導結合プラズマ装置５００は、チャンバ壁５０１及び窓５１１によって構造的に規定された全体処理チャンバを備える。チャンバ壁６０１は、ステンレス鋼又はアルミニウムから製造されてよい。窓５１１は、石英又はその他の誘電材料から製造されてよい。任意選択的な内部プラズマグリッド５５０が、全体処理チャンバを上側サブチャンバ５０２と下側サブチャンバ５０３とに分割している。ほとんどの実施形態において、プラズマグリッド５５０を取り除くことにより、サブチャンバ５０２及び５０３でできたチャンバ空間を利用することができる。チャック５１７が、下側サブチャンバ５０３内で底部内面付近に配置されている。チャック５１７は、エッチング処理及び堆積処理が実行される半導体ウエハ５１９を受けて保持するよう構成されている。チャック５１７は、ウエハの存在時にウエハ５１９を支持するための静電チャックでありうる。いくつかの実施形態において、エッジリング（図示せず）が、チャック５１７を取り囲んでおり、ウエハがチャック５１７上に存在する時にウエハ５１９の上面とほぼ同一平面上にある上面を有する。チャック５１７は、ウエハ５１９をチャック及びデチャックするための静電電極も備える。フィルタ及びＤＣクランプ電源（図示せず）が、そのために提供されてよい。
ウエハ５１９をチャック５１７から持ち上げるための他の制御システムも提供されうる。チャック５１７は、ＲＦ電源５２３を用いて帯電されうる。ＲＦ電源５２３は、接続５２７を通して整合回路５２１に接続されている。整合回路５２１は、接続５２５を通してチャック５１７に接続されている。このように、ＲＦ電源５２３が、チャック５１７に接続されている。様々な実施形態において、静電チャックのバイアス電力は、開示されている実施形態に従って実行される処理に応じて、約５０Ｖに設定されてよく、又は異なるバイアス電力に設定されてよい。例えば、バイアス電力は、約２０Ｖ～約１００Ｖ、又は約３０Ｖ～約１５０Ｖであってよい。
プラズマ生成のための要素には、窓５１１の上方に配置されているコイル５３３が含まれる。いくつかの実施形態において、開示されている実施形態でコイルは使用されない。コイル５３３は、導電材料から製造され、少なくとも１つの完全な巻きを含む。図５に示すコイル５３３の例は、３回の巻き数を含む。コイル５３３の断面が記号で示されており、「×」のコイルは、紙面の表から裏に向かって回転して伸び、「●」のコイルは、紙面の裏から表に向かって回転して伸びている。プラズマ生成のための要素には、コイル５３３にＲＦ電力を供給するように構成されたＲＦ電源５４１も含まれる。一般に、ＲＦ電源５４１は、接続５４５を通して整合回路５３９に接続されている。整合回路５３９は、接続５４３を通してコイル５３３に接続されている。このように、ＲＦ電源５４１が、コイル５３３に接続されている。任意選択的なファラデーシールド５４９が、コイル５３３と窓５１１との間に配置されている。ファラデーシールド５４９は、コイル５３３に対して離間された関係に維持されてよい。いくつかの実施形態において、ファラデーシールド５４９は、窓５１１の直上に配置されている。いくつかの実施形態において、ファラデーシールドは、窓５１１とチャック５１７との間にある。いくつかの実施形態において、ファラデーシールドは、コイル５３３に対して離間された関係に維持されていない。例えば、ファラデーシールドは、ギャップなしに窓の真下にあってよい。コイル５３３、ファラデーシールド５４９、及び窓５１１は、各々、互いに実質的に水平になるように構成されている。ファラデーシールド５４９は、金属又はその他の種が処理チャンバの窓５１１上に堆積することを防いでもよい。
処理ガスは、上側サブチャンバ５０２内に配置されている１つ以上の主要ガス流入口５６０を通して、及び／又は１つ以上のサイドガス流入口５７０を通して、処理チャンバ内に流されてよい。同じように、明示されていないが、同様のガス流入口が、容量結合プラズマ処理チャンバに処理ガスを供給するために用いられてよい。真空ポンプ（例えば、１又は２段の機械的乾式ポンプ及び／又はターボ分子ポンプ）５４０が、処理チャンバから処理ガスを引き出すため、及び処理チャンバ内の圧力を維持するために用いられてよい。例えば、真空ポンプは、ＡＬＤのパージ動作中に下側サブチャンバ５０３を排気するために用いられてよい。バルブ制御された導管が、真空ポンプを処理チャンバに流体接続して、真空ポンプによって提供される真空環境の適用を選択的に制御するために用いられてよい。これは、動作プラズマ処理中、スロットルバルブ（図示せず）又は振り子バルブ（図示せず）などの閉ループ制御された流量制限デバイスを用いて行われてよい。同様に、真空ポンプ、及び容量結合プラズマ処理チャンバへのバルブ制御された流体接続が、用いられてよい。
装置５００の動作中、１種以上の処理ガスが、ガス流入口５６０及び／又は５７０を通して供給されてよい。特定の実施形態において、処理ガスは、主要ガス流入口５６０を通してのみ、又はサイドガス流入口５７０を通してのみ供給されてよい。場合によっては、図に示したガス流入口は、より複雑なガス流入口（例えば、１つ以上のシャワーヘッド）と置き換えられてよい。ファラデーシールド５４９及び／又は任意選択的なグリッド５５０は、処理チャンバへの処理ガスの供給を可能にする内部チャネル及び孔を備えてよい。ファラデーシールド５４９及び任意選択的なグリッド５５０の一方又は両方が、処理ガスの供給のためのシャワーヘッドとして機能してよい。いくつかの実施形態において、液体反応物質又は前駆体が気化されて、気化した反応物質又は前駆体がガス流入口５６０及び／又は５７０を介して処理チャンバに導入されるように、液体気化／供給システムが、処理チャンバの上流に配置されてよい。
高周波電力が、ＲＦ電源５４１からコイル５３３へ供給されることで、ＲＦ電流がコイル５３３を流れる。コイル５３３を流れるＲＦ電流は、コイル５３３の周りに電磁場を生成する。電磁場は、上側サブチャンバ５０２内で誘導電流を発生させる。生成された様々なイオン及びラジカルとウエハ５１９との物理的及び化学的な相互作用が、ウエハ５１９のフィーチャをエッチングすると共にウエハ５１９上に層を選択的に堆積する。
上側サブチャンバ５０２及び下側サブチャンバ５０３の両方が存在するようにプラズマグリッド５５０が使用される場合、誘導電流は、上側サブチャンバ５０２に存在するガスに作用して、上側サブチャンバ５０２内で電子イオンプラズマを発生させる。任意選択的な内部プラズマグリッド５５０は、下側サブチャンバ５０３内のホットエレクトロンの量を制限する。いくつかの実施形態において、装置６００は、下側サブチャンバ５０３に存在するプラズマがイオン－イオンプラズマになるように設計及び動作される。
上側の電子－イオンプラズマ及び下側のイオン－イオンプラズマは両方とも、正イオン及び負イオンを含んでよいが、イオン－イオンプラズマの方が、正イオンに対する負イオンの比が大きい。揮発性のエッチング副生成物及び／又は堆積副生成物が、ポート５２２を通して下側サブチャンバ５０３から除去されてよい。本明細書に開示されたチャック５１７は、約１０℃～約２５０℃の範囲の高温で動作されてよい。温度は、処理動作及び個々のレシピに依存する。
装置５００は、クリーンルーム又は製造施設に設置される時に、設備（図示せず）に接続されてよい。設備は、処理ガス、真空、温度制御、及び環境粒子制御を提供する配管を備える。これらの設備は、対象となる製造施設に設置される時に、装置５００に接続される。更に、装置５００は、典型的なオートメーションを用いてロボット技術により半導体ウエハを装置５００の内外に移送することを可能にする移送チャンバに接続されてよい。
いくつかの実施形態において、システムコントローラ５３０（１つ以上の物理又は論理コントローラを含んでよい）が、処理チャンバの動作の一部又は全部を制御する。システムコントローラ５３０は、１つ以上のメモリデバイスと、１つ以上のプロセッサとを備えてよい。いくつかの実施形態において、装置５００は、開示された実施形態が実行される時に流量及び持続期間を制御するための切り替えシステムを備える。いくつかの実施形態において、装置５００は、最長約６００ｍｓ又は最長約７５０ｍｓまでの切り替え時間を有してよい。切り替え時間は、フローケミストリ、選択されたレシピ、リアクタアーキテクチャ、及びその他の要素に依存しうる。
いくつかの実施例において、システムコントローラ５３０は、システムの一部であり、システムは、上述の例の一部であってよい。かかるシステムは、１つ又は複数の処理ツール、１つ又は複数のチャンバ、処理のための１つ又は複数のプラットフォーム、及び／又は特定の処理構成要素（ウエハペデスタル、ガスフローシステムなど）などの半導体処理装置を備えてよい。これらのシステムは、半導体ウエハ又は基板の処理前、処理中、及び処理後に、システムの動作を制御するための電子機器と一体化されてよい。電子機器は、システムコントローラ５３０に統合されてよく、システムコントローラ５３０は、システムの様々な構成要素又は副部品を制御してよい。システムコントローラは、処理パラメータ及び／又はシステムのタイプに応じて、処理ガスの供給、温度設定（例えば、加熱及び／又は冷却）、圧力設定、真空設定、電力設定、高周波（ＲＦ）発生器設定、ＲＦ整合回路設定、周波数設定、流量設定、流体供給設定、位置及び動作設定、並びにツール及び他の移動ツール及び／又は特定のシステムと接続又は結合されたロードロックの内外へのウエハ移動など、本明細書に開示の処理のいずれかを制御するようプログラムされてよい。
概して、システムコントローラ５３０は、命令を受信する、命令を発行する、動作を制御する、洗浄動作を可能にする、エンドポイント測定を可能にすることなどを行う様々な集積回路、ロジック、メモリ、及び／又はソフトウェアを有する電子機器として定義されてよい。集積回路は、プログラム命令を格納するファームウェアの形態のチップ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）として定義されたチップ、及び／又はプログラム命令（例えば、ソフトウェア）を実行する１つ以上のマイクロプロセッサ若しくはマイクロコントローラを含んでもよい。プログラム命令は、様々な個々の設定（又はプログラムファイル）の形態でコントローラに伝えられて、半導体ウエハに対する又は半導体ウエハのための特定の処理を実行するための動作パラメータ、もしくは、システムへの動作パラメータを定義する命令であってよい。動作パラメータは、いくつかの実施形態において、ウエハの１つ以上の層、材料、金属、酸化物、シリコン、二酸化シリコン、表面、回路、及び／又はダイの製作中又は除去中に１つ以上の処理工程を達成するためにプロセスエンジニアによって定義されたレシピの一部であってよい。
システムコントローラ５３０は、いくつかの実施例において、システムと一体化されるか、システムに接続されるか、その他の方法でシステムとネットワーク化されるか、又はこれらの組み合わせであるコンピュータの一部であってもよく又は前記コンピュータに接続されてよい。例えば、コントローラは、「クラウド」内にあってもよく、又はファブホストコンピュータシステムの全部若しくは一部であってよい。これにより、ウエハ処理のリモートアクセスが可能となる。コンピュータは、現在の処理のパラメータを変更する、現在の処理に続く処理工程を設定する、又は新しい処理を開始するために、システムへのリモートアクセスを可能にして、製作動作の現在の進捗状況を監視し、過去の製作動作の履歴を検討し、複数の製作動作から傾向又は性能基準を検討してもよい。いくつかの例では、リモートコンピュータ（例えば、サーバ）は、ネットワークを通じて処理レシピをシステムに提供することができ、前記ネットワークは、ローカルネットワーク又はインターネットを含んでよい。リモートコンピュータは、パラメータ及び／又は設定のエントリ又はプログラミングを可能にするユーザインターフェースを含んでよく、そのようなパラメータ及び／又は設定は、その後リモートコンピュータからシステムに通信される。いくつかの例において、システムコントローラ５３０は、データの形式で命令を受信し、命令は、１つ以上の動作中に実行される処理工程の各々のためのパラメータを指定する。パラメータは、実施される処理のタイプ、及びコントローラが連動又は制御するように構成されたツールのタイプに固有のものであってよいことを理解されたい。したがって、上述のように、システムコントローラ５３０は、ネットワーク化されて共通の目的（本明細書に記載の処理及び制御など）に向けて動作する１つ以上の別個のコントローラを備えることなどによって分散されてよい。かかる目的のための分散コントローラの一例は、チャンバ上の１つ以上の集積回路であって、チャンバでの処理を制御するために協働する遠隔配置された（プラットフォームレベルにある、又はリモートコンピュータの一部として配置されるなど）１つ以上の集積回路と通信する集積回路であろう。
限定するものではないが、システムの例として、プラズマエッチングチャンバ又はモジュール、堆積チャンバ又はモジュール、スピンリンスチャンバ又はモジュール、金属メッキチャンバ又はモジュール、洗浄チャンバ又はモジュール、ベベルエッジエッチングチャンバ又はモジュール、物理気相堆積（ＰＶＤ）チャンバ又はモジュール、化学蒸着（ＣＶＤ）チャンバ又はモジュール、ＡＬＤチャンバ又はモジュール、ＡＬＥチャンバ又はモジュール、イオン注入チャンバ又はモジュール、トラックチャンバ又はモジュール、ＥＵＶリソグラフィチャンバ（スキャナ）又はモジュール、乾式現像チャンバ又はモジュール、並びに半導体ウエハの加工及び／又は製造に関連するか又は使用されうる任意のその他の半導体処理システムが挙げられる。
上述のように、ツールによって実行される１つ以上の処理工程に応じて、コントローラは、他のツール回路又はモジュール、他のツール構成要素、クラスタツール、他のツールインターフェース、隣接するツール、近くのツール、工場の至る所に配置されるツール、メインコンピュータ、別のコントローラ、又は半導体製造工場内のツール位置及び／又はロードポートに向かって、若しくはそこからウエハのコンテナを運ぶ材料輸送に用いられるツールのうちの１つ以上と通信してもよい。
ＥＵＶＬパターニングは、例えば、ＡＳＭＬ社（オランダ、フェルトホーフェン）のＴＷＩＮＳＣＡＮ ＮＸＥ：３３００Ｂ（登録商標）プラットフォームなど、任意の適切なツール（しばしば、スキャナとも呼ばれる）を用いて実行されてよい。ＥＵＶＬパターニングツールは、本明細書に記載の堆積及びエッチングのために基板が出し入れされる独立型の装置であってよい。あるいは、以下に記載するように、ＥＵＶＬパターニングツールは、大型の多構成要素ツール上のモジュールであってよい。図６は、本明細書に記載の処理の実施に適した、真空移送モジュールと連結している真空統合された堆積モジュール、ＥＵＶパターニングモジュール、及び乾式現像／エッチングモジュールを備えた半導体処理クラスタツールアーキテクチャを示す。処理はかかる真空統合型装置を利用せずに行われてよいが、かかる装置は、いくつかの実施例において有利な場合がある。
図６は、本明細書に記載の処理の実施に適した、真空移送モジュールと連結している真空統合された堆積モジュール及びパターニングモジュールを備えた半導体処理クラスタツールアーキテクチャを示す。複数の保管設備及び処理モジュールの間でウエハを「移送する」移送モジュールの配置は、「クラスタツールアーキテクチャ」システムと呼ばれることがある。堆積モジュール及びパターニングモジュールは、特定の処理の要件に従って、真空統合される。エッチング用など、その他のモジュールも、クラスタに備えられてよい。
真空移送モジュール（ＶＴＭ）６３８は、４つの処理モジュール６２０ａ～６２０ｄと接続しており、前記処理モジュールは、様々な加工処理を実行するために個別に最適化されてよい。例えば、処理モジュール６２０ａ～６２０ｄは、堆積、蒸発、ＥＬＤ、乾式現像、エッチング、ストリップ、及び／又はその他の半導体処理を実行するために実装されてよい。例えば、モジュール６２０ａは、カリフォルニア州フレモントのＬａｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ社製のＶｅｃｔｏｒツールなど、本明細書に記載するように非プラズマ内で熱原子層堆積を実行するよう動作可能なＡＬＤリアクタであってよい。そして、モジュール６２０ｂは、Ｌａｍ Ｖｅｃｔｏｒ（登録商標）などのＰＥＣＶＤツールであってよい。図面は、必ずしも縮尺通りに描かれていないことを理解されたい。
エアロック６４２及び６４６（ロードロック又は移送モジュールとしても知られる）は、ＶＴＭ６３８及びパターニングモジュール６４０と接続している。例えば、上述のように、適切なパターニングモジュールは、ＡＳＭＬ社（オランダ、フェルトホーヘン）製のＴＷＩＮＳＣＡＮ ＮＸＥ：３３００Ｂ（登録商標）プラットフォームであってよい。このツールアーキテクチャは、ワークピース（半導体基板又はウエハなど）が、露光前に反応しないように真空下で移送されることを可能にする。Ｈ2Ｏ、Ｏ2などの周囲ガスによる入射光子の強力な光吸収を考慮すると、ＥＵＶＬは大幅な減圧も必要であるという事実によって、堆積モジュールとリソグラフィツールとの一体化が促進される。
上述のように、この統合型アーキテクチャは、記載されている処理の実施のためのツールの１つの可能な実施形態にすぎない。処理は、より従来型の独立型ＥＵＶＬスキャナと、堆積リアクタ（Ｌａｍ Ｖｅｃｔｏｒツールなど）とによって実施されてよく、前記リアクタは、独立型か、又は例えば、統合されたパターニングモジュールがないことを除いて図６を参照して説明したように、エッチング、剥離などの他のツール（例えば、Ｌａｍ Ｋｉｙｏ又はＧａｍｍａツール）と共にモジュールとしてクラスタアーキテクチャに統合されているかのいずれかである。
エアロック６４２は、堆積モジュール６２０ａに供給するＶＴＭ６３８からパターニングモジュール６４０へ基板を取り出すことを参照して、「搬出」ロードロックであってよく、エアロック６４６は、パターニングモジュール６４０からＶＴＭ６３８へ基板を戻すことを参照して、「搬入」ロードロックであってよい。搬入ロードロック６４６は、基板のアクセス及び搬出のためのツール外部とのインターフェースも提供しうる。各処理モジュールは、モジュールをＶＴＭ６３８に接続するファセットを有する。例えば、堆積処理モジュール６２０ａは、ファセット６３６を有する。各ファセット内で、ウエハ６２６がそれぞれのステーションの間で移動された時にウエハ６２６の通過を検出するために、センサ（例えば、図のセンサ１～１８）が用いられる。パターニングモジュール６４０並びにエアロック６４２及び６４６は、同様に、図示していない更なるファセット及びセンサを備えてよい。
主要なＶＴＭロボット６２２が、エアロック６４２及び６４６を含むモジュール間でウエハ６２６を移送する。一実施形態において、ロボット６２２は、１つのアームを有し、別の実施形態において、ロボット６２２は２つのアームを有し、各アームは、移送のためにウエハ（ウエハ６２６など）をつかむエンドエフェクタ６２４を有する。フロントエンドロボット６４４が、ウエハ６２６を搬出エアロック６４２からパターニングモジュール６４０へ、パターニングモジュール６４０から搬入エアロック６４６へ移送するために用いられる。フロントエンドロボット６４４は、搬入ロードロックと基板のアクセス及び搬出用ツールの外部との間でウエハ６２６を搬送してよい。搬入エアロックモジュール６４６は大気と真空との間の環境に調和させる能力を有することから、ウエハ６２６は損傷することなく２つの圧力環境の間を移動することができる。
ＥＵＶＬツールは、通例、堆積ツールよりも高い真空で動作することに注意されたい。この場合、基板がパターニングツールに入る前に脱気することを可能にするために、堆積ツールからＥＵＶＬツールへの搬送中に基板の真空環境を高めることが好ましい。搬出エアロック６４２は、パターニングツール６４０の光学系が基板からオフガスによって汚染されないように、或る期間にわたって移送対象のウエハをより低い圧力（パターニングモジュール６４０内の圧力以下）に保持し、すべてのオフガスを排出することによって、この機能を提供する。搬出用のオフガスエアロックに適した圧力は、１Ｅ－８Ｔｏｒｒ以下である。
いくつかの実施形態において、システムコントローラ６５０（１つ以上の物理又は論理コントローラを含みうる）が、クラスタツール及び／又はその別個のモジュールの動作の一部又は全部を制御する。コントローラは、クラスタ構造にローカルに配置されてよく、又は製造フロア内でクラスタ構造の外側、すなわち遠隔位置に配置され、ネットワークを介してクラスタ構造に接続されてよいことに注意されたい。システムコントローラ６５０は、１つ以上のメモリデバイスと、１つ以上のプロセッサとを備えてよい。プロセッサは、中央処理装置（ＣＰＵ）又はコンピュータと、アナログ及び／又はデジタル入力／出力接続と、ステッパモータコントローラボードと、その他の同様の構成要素とを備えてよい。適切な制御動作を実施するための命令は、プロセッサで実行される。これらの命令は、コントローラに関連付けられたメモリデバイスに格納されてよく、又はネットワークを介して提供されてよい。特定の実施形態において、システムコントローラは、システム制御ソフトウェアを実行する。
システム制御ソフトウェアは、ツール又はモジュール動作の任意の態様の適用のタイミング及び／又は程度を制御するための命令を備えてよい。システム制御ソフトウェアは、任意の適切な方法で構成されてよい。例えば、様々な処理ツールの処理を実行するために必要な処理ツール構成要素の動作を制御するために、様々な処理ツール構成要素サブルーチン又は制御オブジェクトが書かれてよい。システム制御ソフトウェアは、任意の適切なコンピュータ読み取り可能プログラム言語でコードされてよい。いくつかの実施形態において、システム制御ソフトウェアは、上述の様々なパラメータを制御するための入力／出力制御（ＩＯＣ）シーケンシング命令を備える。例えば、半導体製造処理の各段階が、システムコントローラによる実行のための１つ以上の命令を備えてよい。凝結、堆積、蒸発、パターニング、及び／又はエッチング段階のための処理条件を設定するための命令は、例えば、対応するレシピ段階に含まれてよい。
様々な実施形態において、ネガティブパターンマスクを形成するための装置が提供されている。装置は、パターニング、堆積、及びエッチングのための処理チャンバと、ネガティブパターンマスクを形成するための命令を含むコントローラと、を備えてよい。命令は、処理チャンバ内で、基板の表面を露光させるためにＥＵＶ露出によって半導体基板上の化学増幅（ＣＡＲ）レジスト内にフィーチャをパターニングし、フォトパターニングされたレジストを乾式現像し、パターニングされたレジストをマスクとして用いて、下層又は下層スタックをエッチングするためのコードを含んでよい。
ウエハの移動を制御するコンピュータは、クラスタアーキテクチャにローカルに配置することができ、又は製造フロア内でクラスタアーキテクチャの外側、すなわち遠隔位置に配置して、ネットワークを介してクラスタアーキテクチャに接続できることに注意されたい。
実施例１：増感剤としてのキセノンの包含
キセノンは、例えば、約１．１６Ｅ＋０５ｃｍ2／ｇの高い光吸収断面積を有する。キセノンは、標準圧力及び温度条件下で気体であり、約０．０１ｇ／ｃｍ3の密度を有する。したがって、キセノンを増感剤として膜内に包含するには、気体形態のキセノンを用いることができる。
不活性ガスであることから、キセノンは、ＥＵＶレジスト材料の堆積に必要な気相重合反応を阻害しない。しかし、固相においてＰＲ膜内に物理的に捕捉された任意のキセノンは、一次又は二次光電子を生じる場合がある。このようにして、キセノンを増感剤として使用することで、結合開裂のためのＥＵＶ光子生成が強化された増感膜が得られる。キセノン包含の実施形態の例を、本明細書に示す。
一実施形態において、キセノンは、蒸気供給システム内で用いられる。特に、キセノンは、蒸気供給システムにおけるＥＵＶレジスト材料（又はその前駆体）のためのプッシュガスとして、及び／又は対反応物（例えば、Ｈ２Ｏ、又はアルコールなどのその他のヒドロキシル源）のためのプッシュガスとして使用できる。プッシュガスは、次に、堆積チャンバへ向けることができる。
別の実施形態において、キセノンは、バブラーガスとして蒸気供給システム内に用いられる。例えば、キセノンを液体形態のＥＵＶレジスト材料（又はその前駆体）にバブリングでき、キセノン蒸気を堆積チャンバに向けることができる。別の例では、キセノンを液体形態の対反応物中にバブリングでき、得られるキセノン蒸気を堆積チャンバに向けることができる。
一実施形態において、キセノンは希釈剤ガスとして用いられ、堆積チャンバに接続した蒸気供給システム内に用いられる任意のガス流の希釈に用いることができる。ガス流は、ＥＵＶレジスト材料、ＥＵＶレジスト材料の前駆体、又は対反応物などの任意の有用な化合物を蒸気形態で含むことができ、希釈剤は、これらのガス流の任意のものを希釈するために使用できる。
一実施形態において、堆積処理は、堆積チャンバ内で、更に小さい単位（ｉｎｃｒｅｍｅｎｔ）に分割される。例えば、第１の単位は、ＥＵＶレジスト材料又はその前駆体の供給を含むことができ、第２の単位はキセノンへの曝露を含むことができる。その後、堆積処理は、所望の膜が堆積されるまで、第１の単位と第２の単位とを交互に含みうる。いくつかの実施形態において、第２の単位は、堆積中に用いた圧力よりも高い圧力、例えば、堆積処理の圧力よりも１０倍～１００倍高い圧力でキセノンを提供することを含みうる。特定の実施形態において、第２の単位は、約１００ｍＴｏｒｒ～１０００Ｔｏｒｒ、例えば、約１００ｍＴｏｒｒ～１００Ｔｏｒｒの圧力でキセノンを提供することを含む。
別の実施形態において、ＥＵＶレジスト材料を含むＰＲ層は、キセノン存在下、ＰＡＢで処理される。いくつかの実施形態において、ＰＡＢ工程は、Ｘｅリッチ雰囲気下、高温で実施される。非限定的な温度としては、ＰＡＢの場合約９０℃～２５０℃、例えば９０℃～１９０℃、及び約１７０℃～２５０℃又はそれ以上、例えば１９０℃～２４０℃が挙げられる。他の実施形態において、ＰＡＢ工程は、光子を含まないがＸｅイオン及びラジカルに富む下流排出下、キセノン中でプラズマを点火することで実施されうる。
一実施形態において、ＥＵＶレジスト材料（又はその前駆体）のガスが放出され、次いで、キセノンが堆積チャンバに注入される。ガス放出は、ＰＡＢ工程を用いることで、及び／又は真空を適用して、より低い圧力を提供することで、起こりうる。キセノン注入は、高圧及び／又は低温下での注入など、注入効率及び密度を促進するための任意の有用な条件下で起こりうる。いくつかの実施形態において、キセノンの注入は高圧で起こり、その後温度が低下される。
別の実施形態において、レジスト材料の堆積は、キセノンの組み込み増強を促進するように調節できる。例えば、一実施形態において、堆積は、より低密度のＥＵＶレジスト材料をＰＲ膜内に提供する条件（例えば、低温堆積）を含むことができ、その結果、膜へのキセノンの組み込みを増加できる（例えば、キセノンをプッシュガス、バブラーガス、希釈剤、周囲ガス、注入などとして提供するなど、本明細書に記載の任意の方法によって）。
一実施形態において、キセノンは、堆積チャンバ内に残渣レベルで提供され、それによってＥＵＶレジスト材料の堆積中にバックグラウンドレベルのキセノンを提供する。かかる残渣レベルは、キセノン混和プラズマ化学を堆積後処理に用いて、堆積チャンバをクリーニングすることで実施できる。こうして、クリーニング動作は、堆積のためにチャンバに入る次製品のウエハのため、バックグラウンドレベルのキセノンを堆積チャンバ内に故意に提供する。
別の実施形態において、キセノンガスは、再使用及び再循環できる。例えば、未反応のキセノンを、堆積前、堆積後、堆積中、又は塗布後ベーク処理中に回収でき、回収したキセノンガスを、本明細書に記載の任意の処理で再使用できる。
一実施形態において、キセノンは、増感膜内で勾配密度を有する。一実施形態において、キセノンの密度は、より重い膜底部から、より軽い膜上部まで、勾配がついている。一般に、膜は、底部でのＥＵＶ吸収が低く、膜の底部に追加のキセノンを含むことで、キセノンを含まない膜と比較して、追加のＥＵＶ吸収をもたらす。膜とともにキセノンの密度勾配を制御することで、増感膜は、その厚さ全体で均一なＥＵＶ吸収を有することができる。
かかる勾配は、任意の有用なやり方で実施できる。例えば、蒸気供給システム（例えば、プッシュガス、バブラーガス、又は希釈剤として）内のキセノンの流量を増大することで、堆積するキセノンを増加でき、キセノンの流量を低減すること、又は不活性キャリアガス又は不活性非光反応性キャリアガス（例えば、Ｈｅ又はＡｒなど、本明細書に記載の任意のもの）でキセノンガス流を希釈することで、堆積するキセノンを低減できる。
別の実施形態において、任意の有用な形態のキセノンを、堆積中又はＰＡＢ中に供給できる。一例では、133Ｘｅ又は136Ｘｅなど、より重い（しかし、放射活性は安定な）キセノンの同位体を用いることができる。機序によって限定されることは望まないが、より重い同位体の使用は、堆積中のプッシュガスとして、堆積中のバブラーガスとして、堆積中の希釈剤として、又は堆積中の組み合わせた暴露ガスとして、使用したときに、ＰＲ膜へのキセノンの組み込みを増加できる。別の例では、129Ｘｅのような、キセノンのより軽い同位体を用いることができる。機序によって限定されることは望まないが、より軽い同位体の使用は、ＰＡＢ中の周囲ガスとして使用したときに、堆積したＰＲ膜内へのキセノンの拡散を増加できる。
更なる実施形態において、本明細書（例えば、この例内）に記載の処理のいずれかを組み合わせて、増感膜を提供できる。
実施例２：増感剤としてのヨウ素の包含
ヨウ素は、例えば、約１．１０Ｅ＋０５ｃｍ2／ｇの高い光吸収断面積を有する。ヨウ素は、標準圧力及び温度条件下で気体であり、約４．９３ｇ／ｃｍ3の密度を有する。更に、ヨウ素は、ＥＵＶレジスト材料又はその前駆体内のヘテロ原子として含まれてよい。したがって、ヨウ素を増感剤として膜内に含むために、気体形態のヨウ素含有化合物又は不活性キャリアガスに搬送された蒸気形態のヨウ素含有化合物を用いることができる。
一実施形態において、堆積処理は、堆積チャンバ内で、より小さな単位へと分割される。例えば、第１の単位は、ＥＵＶレジスト材料又はその前駆体の供給を含むことができ、第２の単位はヨウ素含有化合物（例えば、ＨＩ又はＩ2）への曝露を含むことができる。その後、堆積処理は、所望の膜が堆積されるまで、第１の単位と第２の単位とを交互に含みうる。いくつかの実施形態において、第２の単位は、堆積中に用いた圧力よりも高い圧力、例えば、堆積処理の圧力よりも１０倍～１００倍高い圧力でヨウ素含有化合物を提供することを含みうる。特定の実施形態において、第２の単位は、約１００ｍＴｏｒｒ～１０００Ｔｏｒｒ、例えば、約１００ｍＴｏｒｒ～１００Ｔｏｒｒの圧力でヨウ素含有化合物を提供することを含む。
別の実施形態において、ＥＵＶレジスト材料を含むＰＲ層は、ヨウ素含有化合物存在下、ＰＡＢで処理される。いくつかの実施形態において、ＰＡＢ工程は、ヨウ素リッチ雰囲気下、高温で実施される。非限定的な温度としては、ＰＡＢの場合約９０℃～２５０℃、例えば９０℃～１９０℃、及び約１７０℃～２５０℃又はそれ以上、例えば１９０℃～２４０℃が挙げられる。他の実施形態において、ＰＡＢ工程は、光子を含まないがＩイオン及びラジカルに富む下流排出下、ヨウ素中でプラズマを点火することで実施されうる。
一実施形態において、ヨウ素は、堆積チャンバ内に残渣レベルで提供され、それによってＥＵＶレジスト材料の堆積中にバックグラウンドレベルのヨウ素を提供する。かかる残渣レベルは、ヨウ素混和プラズマ化学（例えば、ＨＩベースのプラズマ化学）を堆積後処理に用いて、堆積チャンバをクリーニングすることで実施できる。こうして、クリーニング動作は、堆積のためにチャンバに入る次製品のウエハのため、バックグラウンドレベルのヨウ素を堆積チャンバ内に故意に提供する。
一実施形態において、ＥＵＶレジスト材料（又はその前駆体）のガスが放出され、次いで、ヨウ素含有化合物（例えば、Ｉ2又はＨＩ）が堆積チャンバに注入される。ガス放出は、ＰＡＢ工程を用いることで、及び／又は真空を適用して低圧をもたらすことで、起こりうる。注入は、高圧及び／又は低温下での注入など、注入効率及び密度を促進するための任意の有用な条件下で起こりうる。いくつかの実施形態において、ヨウ素含有化合物の注入は高圧で起こり、その後温度が低下される。
別の実施形態において、レジスト材料の堆積は、ヨウ素含有化合物（例えば、ＨＩ）の組み込み増強を促進するように調節できる。例えば、一実施形態において、堆積は、より低密度のＥＵＶレジスト材料をＰＲ膜内に提供する条件（例えば、低温堆積）を含むことができ、その結果、膜へのヨウ素含有化合物の組み込みを増加できる（例えば、キセノンをプッシュガス、バブラーガス、希釈剤、周囲ガス、注入などとして提供するなど、本明細書に記載の任意の方法によって）。
一実施形態において、ヨウ素含有化合物は、１つ以上のヨード置換を有するＥＵＶレジスト材料又はその前駆体である。一実施形態において、前駆体は、前駆体に含まれるアルキル基のβ位にヨード置換を含む。別の実施形態において、前駆体は、前駆体に含まれるアルキル基のα位にヨード置換を含む。
一実施形態において、ヨウ素含有化合物は、増感膜内で勾配密度を有する。一実施形態において、ヨウ素の密度は、より重い膜底部から、より軽い膜上部まで、勾配がついている。一般に、膜は、底部でのＥＵＶ吸収が低く、膜の底部に追加のヨウ素を含むことで、ヨウ素を含まない膜と比較して、追加のＥＵＶ吸収をもたらす。膜とともにヨウ素の密度勾配を制御することで、増感膜は、その厚さ全体で均一なＥＵＶ吸収を有することができる。
かかる勾配は、任意の有用なやり方で実施できる。例えば、蒸気供給システム（例えば、プッシュガス、バブラーガス、又は希釈剤として）内のヨウ素含有化合物の流量を増大することで、堆積するヨウ素を増加でき、ヨウ素含有化合物の流量を低減すること、又は不活性キャリアガス又は不活性非光反応性キャリアガス（例えば、Ｈｅ又はＡｒなど、本明細書に記載の任意のもの）でヨウ素含有ガス流を希釈することで、堆積するキセノンを低減できる。
別の実施形態において、ヨウ素含有化合物（例えば、Ｉ2又はＨＩ）は、再使用及び再循環できる。例えば、未反応のヨウ素含有化合物を、堆積前、堆積後、堆積中、又は塗布後ベーク処理中に回収でき、回収したヨウ素含有化合物を、本明細書に記載の任意の処理で再使用できる。
更なる実施形態において、本明細書（例えば、この例内）に記載の処理のいずれかを組み合わせて、増感膜を提供できる。
結び
理解を深めるために、本実施形態について、ある程度詳しく説明したが、添付の特許請求の範囲内でいくらかの変更及び変形を行ってよいことは明らかである。本明細書に開示された実施形態は、これらの具体的な詳細事項の一部又はすべてがなくとも実施可能である。また、開示した実施形態が不必要に不明瞭となることを避けるため、周知の処理動作の詳細な説明は省略した。更に、開示した実施形態は、具体的な実施形態に関連して説明されているが、具体的な実施形態は、開示した実施形態を限定する意図はないことを理解されたい。本発明の処理、システム、及び装置を実施する多くの他の方法が存在することに注意されたい。したがって、本実施形態は、例示的なものであって、限定的なものではないとみなされ、実施形態は、本明細書に示した詳細に限定されない。

Claims (24)

  1. スタックであって、
    上面を有する半導体基板と、
    前記半導体基板の前記上面に堆積された増感膜であって、極端紫外線（ＥＵＶ）レジスト材料と、前記膜全体に分散されたＥＵＶ増感剤とを含む、増感膜と、
    を含む、スタック。
  2. 請求項１に記載のスタックであって、前記ＥＵＶ増感剤は、ヨウ素又はキセノンを含む、スタック。
  3. 請求項２に記載のスタックであって、前記ＥＵＶ増感剤は、Ｉ2、ＨＩ、ヨード置換アルキル基を有する有機金属前駆体、これらの前駆体、133Ｘｅ、136Ｘｅ、129Ｘｅ、又はこれらのキセノン同位体の任意の組み合わせである、スタック。
  4. スタックであって、
    上面を有する半導体基板と、
    前記半導体基板の前記上面に堆積された増感膜であって、極端紫外線（ＥＵＶ）レジスト材料と、キセノンを含むＥＵＶ増感剤とを含む、増感膜と、
    を含む、スタック。
  5. 請求項４に記載のスタックであって、前記ＥＵＶ増感剤は、133Ｘｅ、136Ｘｅ、129Ｘｅ、又はこれらのいずれかの組み合わせである、スタック。
  6. 請求項１～５のいずれか一項に記載のスタックであって、前記ＥＵＶレジスト材料は、有機金属材料を含み、前記有機金属材料は、任意選択的にヨード置換アルキル基を更に含む、スタック。
  7. 増感膜を形成する方法であって、
    チャンバ内に半導体基板を提供する工程と、
    極端紫外線（ＥＵＶ）レジスト材料又はその前駆体及びＥＵＶ増感剤を前記チャンバに供給する工程であって、前記ＥＵＶレジスト材料又はその前駆体及び前記ＥＵＶ増感剤は、任意の順序で逐次的に供給されても、同時に供給されてもよく、前記ＥＵＶレジスト材料又はその前駆体及び前記ＥＵＶ増感剤は気体形態で提供され、それによって前記半導体基板の上面に前記増感膜を形成する、工程と、
    を含む、方法。
  8. 請求項７に記載の方法であって、前記ＥＵＶ増感剤は、前記ＥＵＶレジスト材料又はその前駆体を含む蒸気のためのプッシュガスとして、前記ＥＵＶレジスト材料又はその前駆体のためのバブラーガスとして、又は前記チャンバに供給される希釈剤として、提供される、方法。
  9. 請求項７に記載の方法であって、前記供給する工程は、
    １種以上の対反応物を前記チャンバに供給すること
    を更に含む、方法。
  10. 請求項９に記載の方法であって、前記ＥＵＶ増感剤は、前記１種以上の対反応物のためのプッシュガスとして提供される、方法。
  11. 増感膜を形成する方法であって、
    半導体基板の上面に膜を堆積する工程であって、前記膜は、極端紫外線（ＥＵＶ）レジスト材料を含む、工程と、
    前記膜を、チャンバ内で、且つ気体形態のＥＵＶ増感剤の存在下で加熱し、それによって、前記半導体基板の前記上面に前記増感膜を形成する工程であって、前記増感膜は、前記ＥＵＶレジスト材料と前記ＥＵＶ増感剤とを含む、工程と、
    を含む、方法。
  12. 請求項１１に記載の方法であって、前記堆積する工程は、熱原子層堆積、スピンコート堆積、電子ビーム蒸発、又はこれらの組み合わせを含む、方法。
  13. 増感膜を形成する方法であって、
    少なくとも残渣レベルの極端紫外線（ＥＵＶ）増感剤を含むチャンバを提供する工程と、
    前記チャンバ内に半導体基板を提供する工程と、
    ＥＵＶレジスト材料を前記チャンバに供給し、それによって、前記半導体基板の上面に前記増感膜を形成する工程であって、前記増感膜は、前記ＥＵＶレジスト材料と前記ＥＵＶ増感剤とを含む、工程と、
    を含む、方法。
  14. 請求項７～１３のいずれか一項に記載の方法であって、前記供給する工程の後に、
    真空雰囲気内で約１０ｎｍ～約２０ｎｍの範囲の波長を有するＥＵＶ露光によって前記増感膜をパターニングする工程であって、前記ＥＵＶ露光は、前記ＥＵＶ増感剤を含まない対照膜と比較して、追加の一次光電子及び／又は二次光電子を前記増感膜内に発生する、工程
    を更に含む、方法。
  15. 請求項１４に記載の方法であって、前記供給する工程の後、及び／又は前記パターニングする工程の前に、存在する場合には、
    前記チャンバ内に気体形態で存在する前記ＥＵＶ増感剤を捕獲する工程
    を更に含む、方法。
  16. 請求項１５に記載の方法であって、前記捕獲する工程は、コールドトラップを用いて気体形態の前記ＥＵＶ増感剤を回収する工程を含む、方法。
  17. 請求項７～１３のいずれか一項に記載の方法であって、前記ＥＵＶ増感剤は、ヨウ素又はキセノンを含む、方法。
  18. 請求項１７に記載の方法であって、前記ＥＵＶ増感剤は、Ｉ2、ＨＩ、ヨード置換アルキル基を有する有機金属前駆体、133Ｘｅ、136Ｘｅ、129Ｘｅ、又はこれらのキセノン同位体の任意の組み合わせである、方法。
  19. 増感膜を堆積するための装置であって、前記装置は、
    極端紫外線（ＥＵＶ）レジスト材料とＥＵＶ増感剤とを増感膜として堆積するためのチャンバを含む堆積モジュールであって、前記ＥＵＶレジスト材料又はその前駆体及び前記ＥＵＶ増感剤は気体形態で提供される、堆積モジュールと、
    ３０ｎｍ未満の波長の放射線源を有するＥＵＶフォトリソグラフィツールを備えたパターニングモジュールと、
    前記増感膜を現像するためのチャンバを備えた現像モジュールと、
    １つ以上のメモリデバイスと、１つ以上のプロセッサと、膜堆積を実行するための命令を有するようコードされたシステム制御ソフトウェアと、を含むコントローラと、を含み、前記命令は、
    前記堆積モジュールにおいて、半導体基板の上面に前記増感膜を堆積させるための命令であって、前記増感膜は前記ＥＵＶレジスト材料と前記ＥＵＶ増感剤とを含む、命令と、
    前記パターニングモジュールにおいて、真空雰囲気内で約１０ｎｍ～約２０ｎｍの範囲の波長を有するＥＵＶ露光によって直接的に３０ｎｍ未満の分解能で前記増感膜をパターニングし、それによって、前記増感膜内にパターンを形成するための命令と、
    前記現像モジュールにおいて、前記増感膜を現像して、前記増感膜内に前記パターンをもたらすための命令と、を含む、
    装置。
  20. 請求項１９に記載の装置であって、前記命令に従って、前記ＥＵＶレジスト材料又はその前駆体及び前記ＥＵＶ増感剤は、任意の順序で逐次的に供給されてよく、又は同時に供給されてよい、装置。
  21. 請求項１９に記載の装置であって、前記命令に従って、前記ＥＵＶ増感剤は、前記ＥＵＶレジスト材料又はその前駆体のためのプッシュガスとして、前記ＥＵＶレジスト材料又はその前駆体を含む蒸気のためのバブラーガスとして、又は前記堆積モジュール内の前記チャンバに供給される希釈剤として、提供される、装置。
  22. 増感膜を堆積するための装置であって、前記装置は、
    極端紫外線（ＥＵＶ）レジスト材料を膜として堆積するための、ヒーター及びチャンバを含む、堆積モジュールと、
    ３０ｎｍ未満の波長の放射線源を有するＥＵＶフォトリソグラフィツールを備えたパターニングモジュールと、
    前記増感膜を現像するためのチャンバを備えた現像モジュールと、
    １つ以上のメモリデバイスと、１つ以上のプロセッサと、膜堆積を実行するための命令を有するようコードされたシステム制御ソフトウェアとを含む、コントローラと、を含み、前記命令は、
    前記堆積モジュールにおいて、半導体基板の上面に前記膜を堆積させ、且つ前記膜を、気体形態のＥＵＶ増感剤の存在下、前記ヒーターで加熱し、それによって前記半導体基板の前記上面に前記増感膜を形成するための命令であって、前記増感膜は前記ＥＵＶレジスト材料と前記ＥＵＶ増感剤とを含む、命令と、
    前記パターニングモジュールにおいて、真空雰囲気内で約１０ｎｍ～約２０ｎｍの範囲の波長を有するＥＵＶ露光によって直接的に３０ｎｍ未満の分解能で前記増感膜をパターニングし、それによって、前記増感膜内にパターンを形成するための、命令と、
    前記現像モジュールにおいて、前記増感膜を現像して、前記増感膜内に前記パターンをもたらすための、命令と、を含む、
    装置。
  23. 増感膜を堆積するための装置であって、前記装置は、
    極端紫外線（ＥＵＶ）レジスト材料を膜として堆積するためのチャンバを含み、前記チャンバは少なくとも残渣レベルのＥＵＶ増感剤を含む、堆積モジュールと、
    ３０ｎｍ未満の波長の放射線源を有するＥＵＶフォトリソグラフィツールを備えたパターニングモジュールと、
    前記増感膜を現像するためのチャンバを備えた現像モジュールと、
    １つ以上のメモリデバイスと、１つ以上のプロセッサと、膜堆積を実行するための命令を有するようコードされたシステム制御ソフトウェアと、を含むコントローラと、を含み、前記命令は、
    前記堆積モジュールにおいて、半導体基板の上面に前記増感膜を堆積させるための命令であって、前記増感膜は前記ＥＵＶレジスト材料と前記ＥＵＶ増感剤とを含む、命令と、
    前記パターニングモジュールにおいて、真空雰囲気内で約１０ｎｍ～約２０ｎｍの範囲の波長を有するＥＵＶ露光によって直接的に３０ｎｍ未満の分解能で前記増感膜をパターニングし、それによって、前記増感膜内にパターンを形成するための、命令と、
    前記現像モジュールにおいて、前記増感膜を現像して、前記増感膜内に前記パターンをもたらすための、命令と、を含む、
    装置。
  24. 請求項１９～２３のいずれか一項に記載の装置であって、
    トラップを有する回収モジュールを更に含み、前記回収モジュールは、前記堆積モジュールと流体接続し、前記命令は、
    前記回収モジュールにおいて、気体形態で存在する前記ＥＵＶ増感剤を前記堆積モジュールの前記チャンバ内に捕獲することを更に含む、
    装置。
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