JP2024055016A - Method for manufacturing a patterned substrate, a patterned substrate, and a patterned substrate intermediate - Google Patents

Method for manufacturing a patterned substrate, a patterned substrate, and a patterned substrate intermediate Download PDF

Info

Publication number
JP2024055016A
JP2024055016A JP2022161573A JP2022161573A JP2024055016A JP 2024055016 A JP2024055016 A JP 2024055016A JP 2022161573 A JP2022161573 A JP 2022161573A JP 2022161573 A JP2022161573 A JP 2022161573A JP 2024055016 A JP2024055016 A JP 2024055016A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
euv
patterned substrate
organic
insulating layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022161573A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
浩 福井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Priority to JP2022161573A priority Critical patent/JP2024055016A/en
Publication of JP2024055016A publication Critical patent/JP2024055016A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

【課題】難エッチング性素材を絶縁層として用いる場合であっても、上記絶縁層を容易にパターニングしてパターン基板を得ることのできる、優れたパターン基板の製法と、それによって得られるパターン基板と、そのパターン基板中間体を提供する。【解決手段】基板10上に、絶縁層11と電極層12がこの順で積層されたパターン基板を製造する方法において、有機レジスト材料層13を形成し、前記有機レジスト材料層13にEUVを照射してEUV照射部13aとEUV非照射部13bとを得る。そして、その上に、絶縁層11と電極層12と第2の有機レジスト材料層14をこの順で形成する。前記第2の有機レジスト材料層14にEUVを照射し、現像してパターニング層14aを得た後、電極層12の部分を除去する。そして、絶縁層11の部分と、その下の、前記有機レジスト材料層13のEUV非照射部13bとを除去し、前記パターニング層14aを除去する。【選択図】図2[Problem] To provide an excellent method for producing a patterned substrate, which can easily pattern an insulating layer to obtain a patterned substrate even when a material difficult to etch is used as the insulating layer, and a patterned substrate and its patterned substrate intermediate. [Solution] In a method for producing a patterned substrate in which an insulating layer 11 and an electrode layer 12 are laminated in this order on a substrate 10, an organic resist material layer 13 is formed, and the organic resist material layer 13 is irradiated with EUV to obtain an EUV irradiated portion 13a and an EUV non-irradiated portion 13b. Then, an insulating layer 11, an electrode layer 12, and a second organic resist material layer 14 are formed thereon in this order. The second organic resist material layer 14 is irradiated with EUV and developed to obtain a patterned layer 14a, and then the electrode layer 12 is removed. Then, the insulating layer 11 and the underlying EUV non-irradiated portion 13b of the organic resist material layer 13 are removed, and the patterned layer 14a is removed. [Selected Figure] FIG. 2

Description

本発明は、各種の半導体デバイスに用いられるパターン基板の製造方法と、それによって得られるパターン基板、そして上記パターン基板を得るために用いられるパターン基板中間体に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a patterned substrate used in various semiconductor devices, a patterned substrate obtained by the method, and a patterned substrate intermediate used to obtain the patterned substrate.

近年、高度な情報化社会へのパラダイムシフトを背景に、より高速でより大量の情報を、より高い精度で取り扱うことが求められており、半導体を用いた集積回路等、半導体デバイスに関する技術は、日々めざましく進歩している。 In recent years, with the paradigm shift towards an advanced information society, there is a demand to handle larger amounts of information at higher speeds with greater precision, and semiconductor device technology, such as integrated circuits that use semiconductors, is advancing remarkably every day.

上記半導体デバイスの製造プロセスは、ごく簡単なMOSデバイスの模式図を例にとって説明すると、以下のとおりである。まず、図3(a)に示すように、シリコン基板1上に、ゲート絶縁膜となるシリコン酸化膜2を、熱酸化等を用いて形成する。そして、図3(b)に示すように、上記シリコン酸化膜2上に、CVD法(chemical vapor deposition)等を用いて、ゲート電極となるポリシリコン膜3を形成する。 The manufacturing process for the above semiconductor device is explained below using a simple schematic diagram of a MOS device as an example. First, as shown in FIG. 3(a), a silicon oxide film 2 that will become a gate insulating film is formed on a silicon substrate 1 using thermal oxidation or the like. Then, as shown in FIG. 3(b), a polysilicon film 3 that will become a gate electrode is formed on the silicon oxide film 2 using a CVD (chemical vapor deposition) method or the like.

ついで、図3(c)、(d)に示すように、上記ポリシリコン膜3をフォトレジスト膜4で覆い、リソグラフィーにより所望のマスクを用いて露光、現像することにより、ゲート電極のマクスパターニングを行う。そして、図4(a)、(b)に示すように、パターニングされたフォトレジスト膜4をマスクとして、上記ポリシリコン膜3およびシリコン酸化膜2を、例えばRIE法(reactive ion etching)によりエッチングする。 Next, as shown in Figures 3(c) and (d), the polysilicon film 3 is covered with a photoresist film 4, and exposed and developed using a desired mask by lithography to perform max-patterning of the gate electrode. Then, as shown in Figures 4(a) and (b), the polysilicon film 3 and silicon oxide film 2 are etched by, for example, the RIE method (reactive ion etching) using the patterned photoresist film 4 as a mask.

つぎに、図4(c)に示すように、酸素ガスを用いたアッシング(ashing、灰化)によりフォトレジスト膜4を除去する。このようにして、図4(d)に示すような、凹凸パターンを有するパターン基板を得た後、層間絶縁膜の形成、パターニング、金属の埋め込み、平坦化等を繰り返して所定の配線と素子を形成し、デバイスに必要な回路を形成していく。 Next, as shown in FIG. 4(c), the photoresist film 4 is removed by ashing using oxygen gas. In this way, a patterned substrate having a concave-convex pattern is obtained as shown in FIG. 4(d). Then, the formation of an interlayer insulating film, patterning, metal filling, flattening, etc. are repeated to form the desired wiring and elements, and the circuits required for the device are formed.

このようなパターン基板を用いた半導体デバイスに用いられるゲート絶縁膜としては、上記の例のように、シリコン酸化膜が多用されているが、近年、半導体デバイスのさらなる高集積化、高速化の要求に応えるために、より高い比誘電率を有する、いわゆる「high-κ」といわれる酸化ハフニウム、窒化ハフニウムシリケート、ハフニウムアルミネート等の金属酸化物をゲート絶縁膜として用いることが検討されている。 As in the above example, silicon oxide films are often used as gate insulating films in semiconductor devices using such patterned substrates. However, in recent years, in order to meet the demand for even higher integration and speed in semiconductor devices, metal oxides with higher dielectric constants, known as "high-κ," such as hafnium oxide, hafnium silicate nitride, and hafnium aluminate, have been considered for use as gate insulating films.

すなわち、比誘電率の高いこれらの材料を用いると、ゲートリーク電流を抑制できることから、ゲート絶縁膜のさらなる薄膜化、パターンの微細化を可能にすることが期待されており、そのようなhigh-κ材料を用いた半導体装置がいくつか提案されている(特許文献1等を参照)。 In other words, the use of these materials with high relative dielectric constants is expected to suppress gate leakage current, making it possible to further thin the gate insulating film and finer the pattern, and several semiconductor devices using such high-κ materials have been proposed (see Patent Document 1, etc.).

特開2022-8336号公報JP 2022-8336 A

しかしながら、上記high-κ材料は、難エッチング性を示すため、high-κ材料からなる絶縁層を直接エッチング処理してパターン形成することは容易でなく、これを効率よくエッチングする方法の開発が強く求められている。
ちなみに、上記特許文献1では、第1の絶縁層としてhigh-κ膜を用い、第2の絶縁膜として酸化シリコン等の一般的な絶縁膜を用い、両者を組み合わせた積層構造にした上で、第2の絶縁膜のみをエッチングしてパターン化することにより、絶縁層全体の比誘電率を高めたことが特徴であり、high-κ膜からなる絶縁膜自体をパターン化することには成功していない。
However, the high-κ materials are difficult to etch, and therefore it is not easy to directly etch an insulating layer made of a high-κ material to form a pattern. Therefore, there is a strong demand for the development of a method for efficiently etching such an insulating layer.
Incidentally, in the above-mentioned Patent Document 1, a high-κ film is used as the first insulating layer, and a general insulating film such as silicon oxide is used as the second insulating film, and the two are combined to form a laminated structure, and then only the second insulating film is etched and patterned, thereby increasing the relative dielectric constant of the entire insulating layer. However, the inventors have not succeeded in patterning the insulating film itself made of a high-κ film.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、high-κ材料等の難エッチング性素材を絶縁層として用いる場合であっても、上記絶縁層を容易にパターニングしてパターン基板を得ることのできる、優れたパターン基板の製法と、それによって得られるパターン基板と、そのパターン基板中間体の提供を、その目的とする。 The present invention was made in consideration of these circumstances, and aims to provide an excellent method for producing a patterned substrate, which allows a patterned substrate to be obtained by easily patterning an insulating layer, even when a difficult-to-etch material such as a high-κ material is used as the insulating layer, as well as the patterned substrate and its patterned substrate intermediate obtained thereby.

しかるに、本発明者はかかる事情に鑑み、基板上に、絶縁層をパターニングする際に、有機レジスト材料層を利用して製造工程を工夫することにより、難エッチング性素材からなる絶縁層を効率よくパターニングすることができることを見いだし、本発明に到達した。 In light of these circumstances, the inventors discovered that by devising a manufacturing process that utilizes an organic resist material layer when patterning an insulating layer on a substrate, it is possible to efficiently pattern an insulating layer made of a material that is difficult to etch, and thus arrived at the present invention.

すなわち、本発明は、以下の態様を有する。
[1] 基板上に、絶縁層と電極層がこの順で積層されたパターン基板を製造する方法において、有機レジスト材料層を形成する工程と、前記有機レジスト材料層にEUVをパターン照射してEUV照射部とEUV非照射部とを得る工程と、前記EUVのパターン照射がなされた有機レジスト材料層を有する基板上に、絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層上に、電極層を形成する工程と、前記電極層上に、第2の有機レジスト材料層を形成する工程と、前記第2の有機レジスト材料層にEUVをパターン照射してEUV照射部とEUV非照射部とを得た後、前記EUV非照射部を除去しEUV照射部を現像してパターニング層を得る工程と、前記EUV非照射部が除去された部分から露出する電極層を除去する工程と、前記電極層が除去された部分から露出する絶縁層と、その絶縁層の下の、前記有機レジスト材料層のEUV非照射部とを除去する工程と、前記パターニング層を除去する工程と、を有するパターン基板の製造方法。
[2] 前記有機レジスト材料層および第2の有機レジスト材料層が、それぞれ有機ヒドロキシオキソスズ層からなる層である、[1]記載のパターン基板の製法。
[3] 前記有機ヒドロキシオキソスズ層が、下記の一般式(1)で示される有機ヒドロキシオキソスズ前駆体を用いて形成される、[2]記載のパターン基板の製法。

[化1]
RSnX3 …(1)
[Rは炭素数1~30の炭化水素基、Xは加水分解性置換基を示す。]

[4] 前記EUV非照射部が、酸によって除去される、[1]~[3]のいずれかに記載のパターン基板の製造方法。
[5] 前記EUV非照射部の除去が、酸性ガスを用いた気相処理によってなされる、[4]記載のパターン基板の製造方法。
[6] 前記絶縁層が、難エッチング性素材によって形成される、[1]~[5]のいずれかに記載のパターン基板の製造方法。
[7] 前記難エッチング性素材が、比誘電率κが9以上のhigh-κ材料である、[6]記載のパターン基板の製造方法。
[8] 前記比誘電率κが9以上のhigh-κ材料が、酸化ハフニウム、窒化ハフニウムシリケート、ハフニウムアルミネート、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化アルミニウムジルコニウム、酸化アルミニウム、ランタン系酸化物、およびこれらとシリカアルミニウムとの化合物からなる群から選択される少なくとも一種の化合物である、[7]記載のパターン基板の製造方法。
[9] [1]~[8]のいずれかに記載のパターン基板の製造方法によって得られるパターン基板であって、有機レジスト材料層のEUV照射部を有する基板上に、絶縁層と、電極層とが、この順で形成されているパターン基板。
[10] [9]記載のパターン基板を得るための中間体であって、EUV照射部とEUV非照射部が形成された有機レジスト材料層を有する基板上に、絶縁層が形成されているパターン基板中間体。
[11] 前記絶縁層上に電極層を有する、[10]記載のパターン基板中間体。
[12] 前記電極層上にパターニング層を有する、[11]記載のパターン基板中間体。
That is, the present invention has the following aspects.
[1] A method for manufacturing a patterned substrate having an insulating layer and an electrode layer stacked in this order on a substrate, the method comprising the steps of: forming an organic resist material layer; irradiating the organic resist material layer with EUV in a pattern to obtain an EUV irradiated portion and an EUV non-irradiated portion; forming an insulating layer on a substrate having the EUV pattern-irradiated organic resist material layer; forming an electrode layer on the insulating layer; forming a second organic resist material layer on the electrode layer; irradiating the second organic resist material layer with EUV in a pattern to obtain an EUV irradiated portion and an EUV non-irradiated portion, and then removing the EUV non-irradiated portion and developing the EUV irradiated portion to obtain a patterned layer; removing the electrode layer exposed from the portion where the EUV non-irradiated portion has been removed; removing the insulating layer exposed from the portion where the electrode layer has been removed and the EUV non-irradiated portion of the organic resist material layer below the insulating layer; and removing the patterning layer.
[2] The method for producing a patterned substrate according to [1], wherein the organic resist material layer and the second organic resist material layer are each a layer made of an organic hydroxyoxotin layer.
[3] The method for producing a patterned substrate according to [2], wherein the organic hydroxyoxotin layer is formed using an organic hydroxyoxotin precursor represented by the following general formula (1):

[Chemical formula 1]
RSnX 3 ... (1)
[R represents a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, and X represents a hydrolyzable substituent.]

[4] The method for producing a patterned substrate according to any one of [1] to [3], wherein the non-EUV irradiated portion is removed with an acid.
[5] The method for producing a patterned substrate according to [4], wherein the non-EUV irradiated portion is removed by a gas phase treatment using an acidic gas.
[6] The method for producing a patterned substrate according to any one of [1] to [5], wherein the insulating layer is formed from a material that is difficult to etch.
[7] The method for producing a patterned substrate according to [6], wherein the hard-to-etch material is a high-κ material having a relative dielectric constant κ of 9 or more.
[8] The method for producing a patterned substrate according to [7], wherein the high-κ material having a relative dielectric constant κ of 9 or more is at least one compound selected from the group consisting of hafnium oxide, hafnium silicate nitride, hafnium aluminate, zirconium oxide, tantalum oxide, aluminum zirconium oxide, aluminum oxide, lanthanum oxide, and compounds of these with silica aluminum.
[9] A patterned substrate obtained by the method for producing a patterned substrate according to any one of [1] to [8], comprising an insulating layer and an electrode layer formed in this order on a substrate having an EUV irradiated portion of an organic resist material layer.
[10] An intermediate for obtaining the patterned substrate according to [9], comprising an insulating layer formed on a substrate having an organic resist material layer in which an EUV irradiated portion and an EUV non-irradiated portion are formed.
[11] The patterned substrate intermediate according to [10], which has an electrode layer on the insulating layer.
[12] The patterned substrate intermediate according to [11], which has a patterning layer on the electrode layer.

本発明のパターン基板の製造方法によれば、絶縁層のパターニングに際し、絶縁層の下に設けられた有機レジスト材料層のEUV非照射部を利用してパターニングを行うため、絶縁層が難エッチング性素材であっても、これを効率よくパターニングすることができる。また、基板と絶縁層の間に有機レジスト材料層のEUV照射部が挟み込まれた構成になるため、界面特性が不安定になりやすい材質の基板と絶縁層を組み合わせた場合であっても、上記EUV照射部を介して、両者を安定した状態で積層一体化することができる。しかも、絶縁層をエッチング除去する際、基板表面が有機レジスト材料層で被覆されているため、基板をオーバーエッチングから保護することができるという利点を有する。 According to the method for manufacturing a patterned substrate of the present invention, when patterning an insulating layer, the patterning is performed using the EUV non-irradiated portion of the organic resist material layer provided under the insulating layer, so that even if the insulating layer is made of a material that is difficult to etch, it can be patterned efficiently. In addition, since the EUV irradiated portion of the organic resist material layer is sandwiched between the substrate and the insulating layer, even if a substrate and an insulating layer made of a material whose interface characteristics are easily unstable are combined, the two can be laminated and integrated in a stable state via the EUV irradiated portion. Moreover, since the substrate surface is covered with the organic resist material layer, there is an advantage in that the substrate can be protected from over-etching when the insulating layer is etched away.

そして、本発明のパターン基板によれば、上記本発明の製造方法によって、high-κ材料等の難エッチング性素材を用いた絶縁層が効率よく形成されているため、優れた電気特性を示すという利点を有する。また、基板がオーバーエッチングから保護されている点においても、安定した品質を有している。 The patterned substrate of the present invention has the advantage of exhibiting excellent electrical properties, since an insulating layer made of a material that is difficult to etch, such as a high-κ material, is efficiently formed by the manufacturing method of the present invention. The substrate is also protected from over-etching, providing stable quality.

さらに、本発明のパターン基板中間体によれば、上記パターン基板の製造を、効率的に行うことができる。 Furthermore, the patterned substrate intermediate of the present invention allows the patterned substrate to be manufactured efficiently.

(a)~(d)は、いずれも本発明の一実施形態における製造工程の説明図である。1A to 1D are explanatory views of a manufacturing process according to one embodiment of the present invention. (a)~(d)は、いずれも本発明の一実施形態における製造工程の説明図である。1A to 1D are explanatory views of a manufacturing process according to one embodiment of the present invention. (a)~(d)は、いずれも従来のパターン基板の製造工程の説明図である。1A to 1D are explanatory diagrams of a conventional manufacturing process for a patterned substrate. (a)~(d)は、いずれも従来のパターン基板の製造工程の説明図である。1A to 1D are explanatory diagrams of a conventional manufacturing process for a patterned substrate.

以下、本発明の実施形態に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されない。
なお、本発明において「Y~Z」(Y,Zは任意の数字)と表現する場合、特にことわらない限り「Y以上Z以下」の意と共に、「好ましくはYより大きい」または「好ましくはZより小さい」の意も包含する。
また、「Y以上」(Yは任意の数字)または「Z以下」(Zは任意の数字)と表現した場合、「Yより大きいことが好ましい」または「Z未満であることが好ましい」旨の意も包含する。
The present invention will be described in more detail below based on the embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to the following embodiments.
In the present invention, when expressed as "Y to Z" (Y and Z are arbitrary numbers), unless otherwise specified, it includes the meaning of "Y or more and Z or less", as well as "preferably larger than Y" or "preferably smaller than Z".
Furthermore, when it is expressed as "Y or more" (Y is any number) or "Z or less" (Z is any number), it also means that "it is preferably greater than Y" or "it is preferably less than Z".

本発明の一実施形態は、例えば図2(d)に示すような、基板10上に、絶縁層11と電極層12がこの順で積層されたパターン基板を製造する方法に関するものであり、この実施形態を、図1(a)~(d)、図2(a)~(d)を用いて、順を追って説明する。
なお、図2(d)に示すように、絶縁層11は、基板10上に直接形成されているのではなく、有機レジスト材料層13に由来するEUV照射層13aを介して、基板10上に形成されている。したがって、本発明において、「基板上に、……層が形成される」、あるいは「基板上に、……層が積層される」という場合、基板上にその層が直接形成されていないか、直接積層されていない場合も含む趣旨である。
One embodiment of the present invention relates to a method for manufacturing a patterned substrate in which an insulating layer 11 and an electrode layer 12 are laminated in this order on a substrate 10, as shown in FIG. 2(d), and this embodiment will be described in sequence using FIGS. 1(a) to (d) and FIGS. 2(a) to (d).
2(d), the insulating layer 11 is not formed directly on the substrate 10, but is formed on the substrate 10 via an EUV irradiation layer 13a derived from the organic resist material layer 13. Therefore, in the present invention, when "a layer is formed on a substrate" or "a layer is laminated on a substrate", this also includes cases where the layer is not formed directly on the substrate or is not laminated directly on the substrate.

<1:有機ヒドロキシオキソスズ層の形成>
本実施形態では、まず、図1(a)に示すように、基板10上に、有機レジスト材料層として、有機ヒドロキシオキソスズ層13を形成する。
<1: Formation of organic hydroxyoxotin layer>
In this embodiment, first, as shown in FIG. 1A, an organic hydroxyoxotin layer 13 is formed as an organic resist material layer on a substrate 10.

上記基板10としては、特に制限されず、得られるパターン基板の用途や要求される特性に応じて、適宜の材質のものが用いられる。例えば、Si、SiO2、SiN、SiON、SiC、BN、GaN、TiN、BPSG、SOG、Cr、CrO、CrON、MoSi等によって形成された基板が挙げられる。 The substrate 10 is not particularly limited, and an appropriate material may be used depending on the application and required characteristics of the resulting pattern substrate. Examples of the substrate 10 include substrates made of Si, SiO2 , SiN, SiON, SiC, BN, GaN, TiN, BPSG, SOG, Cr, CrO, CrON, MoSi, etc.

なお、上記基板10の表面(その上に絶縁層11が形成される側の面)は、必ずしも平坦で均一な材質である必要はなく、基板10の表面の一部が、例えはエッチング等によって除去されて凹状領域を含むものであってもよい。また、逆に、基板10の表面の一部に、他の材料が堆積等によって追加されて凸状領域を含むものであってもよい。そして、基板10の厚みも、特に限定されず、パターン基板の用途や種類等に応じて適宜の厚みに設定される。 The surface of the substrate 10 (the surface on which the insulating layer 11 is formed) does not necessarily have to be a flat, uniform material, and a portion of the surface of the substrate 10 may be removed, for example, by etching to include a concave region. Conversely, a portion of the surface of the substrate 10 may include a convex region to which other material has been added, for example, by deposition. The thickness of the substrate 10 is also not particularly limited, and is set to an appropriate thickness depending on the application and type of the pattern substrate.

また、上記基板10の表面が疎水性である場合、この上に形成される有機ヒドロキシオキソスズ層13のEUV照射部13aとの密着性を高めるために、上記基板10の表面に対して親水化処理を施すことができる。上記親水化処理としては、例えば、酸素、オゾン、アルコール等を用いて基板10の表面に水酸基等の親水基を付与する方法が挙げられる。 If the surface of the substrate 10 is hydrophobic, a hydrophilization treatment can be performed on the surface of the substrate 10 to improve adhesion with the EUV irradiated portion 13a of the organic hydroxyoxotin layer 13 formed thereon. Examples of the hydrophilization treatment include a method of imparting hydrophilic groups such as hydroxyl groups to the surface of the substrate 10 using oxygen, ozone, alcohol, etc.

上記基板10上に形成される有機ヒドロキシオキソスズ層13は、後述するように、この有機ヒドロキシオキソスズ層13よりも後から形成される絶縁層11のエッチングによるパターニングを補助するために用いられるもので、EUV照射によって容易にパターニングすることができるものである。 As described below, the organic hydroxyoxotin layer 13 formed on the substrate 10 is used to assist in the patterning by etching of the insulating layer 11 formed after the organic hydroxyoxotin layer 13, and can be easily patterned by EUV irradiation.

上記有機ヒドロキシオキソスズ層13を形成するには、一般式「RpSnXm」で示される有機ヒドロキシオキソスズ前駆体が用いられる。
上記式において、「R」はベータ水素を有する炭化水素基であり、好ましくは炭素数1~30、より好ましくは炭素数1~15、より好ましくは1~10、さらに好ましくは炭素数2~6の炭化水素基である。例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、t-ブチル基、1-メチルシクロペンチル基等の飽和炭化水素基、ビニル基、2-プロぺニル基等の不飽和炭化水素基が挙げられる。
また、上記式において、「X」は加水分解性置換基を意味し、例えばハロゲン、アミノ基、アルコキシ基(-OR’)、アルキニド(R’C≡C)、アジド(N3-)、ジアルキルアミノ基(-NR’2)(-NR’R”)、アルキルカルボニルアミノ基(-N(R’)C(O)R’)(-N(R’)C(O)R”)(-N(R”)C(O)R’)、カルボニルオキシ基(-OCOR’)、カルボニルアミノ基(-N(H)C(O)R’)等が挙げられる。R’、R”はそれぞれ独立する、炭素数1~10の炭化水素基である。なかでも、Xはジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アルキルカルボニルアミノ基、ハロゲン、カルボニルオキシ基であることが好ましく、とりわけ、Xがジアルキルアミノ基、アルコキシ基であるものが好ましく、さらには、ジアルキルアミノ基(-NR’2)、アルコキシ基(-OR’)である。
そして、上記式において「p」は1~3の整数、「m」は1~4の整数である。
To form the organic hydroxyoxotin layer 13, an organic hydroxyoxotin precursor represented by the general formula " RpSnXm " is used.
In the above formula, "R" is a hydrocarbon group having a beta hydrogen, preferably a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 15 carbon atoms, more preferably 1 to 10 carbon atoms, and even more preferably a hydrocarbon group having 2 to 6 carbon atoms. Examples of the hydrocarbon group include saturated hydrocarbon groups such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, t-butyl group, and 1-methylcyclopentyl group, and unsaturated hydrocarbon groups such as vinyl group and 2-propenyl group.
In the above formula, "X" means a hydrolyzable substituent, and examples thereof include halogen, amino group, alkoxy group (-OR'), alkynide (R'C≡C), azide (N 3 --), dialkylamino group (-NR' 2 ) (-NR'R"), alkylcarbonylamino group (-N(R')C(O)R') (-N(R')C(O)R") (-N(R")C(O)R'), carbonyloxy group (-OCOR'), carbonylamino group (-N(H)C(O)R'), and the like. R' and R" are each independently a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. Of these, X is preferably a dialkylamino group, alkoxy group, alkylcarbonylamino group, halogen, or carbonyloxy group, and particularly preferably a dialkylamino group or an alkoxy group, and further preferably a dialkylamino group (-NR' 2 ) or an alkoxy group (-OR').
In the above formula, “p” is an integer from 1 to 3, and “m” is an integer from 1 to 4.

かかる有機ヒドロキシオキソスズ前駆体の分子量は通常200~900、好ましくは240~700、特に好ましくは280~500である。 The molecular weight of such organic hydroxyoxotin precursors is usually 200 to 900, preferably 240 to 700, and particularly preferably 280 to 500.

本実施形態においては、上記有機ヒドロキシオキソスズ前駆体のなかでも、特に、下記の一般式(1)で示される有機ヒドロキシオキソスズ前駆体を用いることが、効果の上で好適である。そして、下記式のRは、前記一般式における「R」と同様、ベータ水素を有する炭化水素基であり、そのなかでも、炭素数が1~15、より好ましくは1~10、さらに好ましくは2~6のものが好ましい。また、下記式のXは、前記一般式における「X」と同様のものであり、なかでも、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アルキルカルボニルアミノ基、ハロゲン、カルボニルオキシ基が特に好ましく、とりわけ、Xがジアルキルアミノ基、アルコキシ基であるものが好ましく、さらには、ジアルキルアミノ基(-NR’2)、アルコキシ基(-OR’)である。

[化2]
RSnX3 …(1)
[Rは炭素数1~30の炭化水素基、Xは加水分解性置換基を示す。]
In this embodiment, among the above organic hydroxyoxotin precursors, it is particularly preferable in terms of effectiveness to use an organic hydroxyoxotin precursor represented by the following general formula (1). Like "R" in the above general formula, R in the following formula is a hydrocarbon group having a beta hydrogen, and among these, those having 1 to 15 carbon atoms, more preferably 1 to 10 carbon atoms, and even more preferably 2 to 6 carbon atoms are preferred. Also, X in the following formula is the same as "X" in the above general formula, and among these, dialkylamino groups, alkoxy groups, alkylcarbonylamino groups, halogens, and carbonyloxy groups are particularly preferred, and those in which X is a dialkylamino group or an alkoxy group are particularly preferred, and furthermore, dialkylamino groups ( -NR'2 ) and alkoxy groups (-OR').

[Chemical formula 2]
RSnX 3 ... (1)
[R represents a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, and X represents a hydrolyzable substituent.]

このような有機ヒドロキシオキソスズ前駆体としては、t-ブチルトリス(ジメチルアミノ)スズ、n-ブチルトリス(ジメチルアミノ)スズ、t-ブチルトリス(ジエチルアミノ)スズ、ジ(t-ブチル)ジ(ジメチルアミノ)スズ、sec-ブチルトリス(ジメチルアミノ)スズ、n-ペンチルトリス(ジメチルアミノ)スズ、イソブチルトリス(ジメチルアミノ)スズ、イソプロピルトリス(ジメチルアミノ)スズ、t-ブチルトリス(t-ブトキシ)スズ、n-ブチル(トリス(t-ブトキシ)スズ、またはイソプロピルトリス(t-ブトキシ)スズ等が挙げられる。 Examples of such organic hydroxyoxotin precursors include t-butyltris(dimethylamino)tin, n-butyltris(dimethylamino)tin, t-butyltris(diethylamino)tin, di(t-butyl)di(dimethylamino)tin, sec-butyltris(dimethylamino)tin, n-pentyltris(dimethylamino)tin, isobutyltris(dimethylamino)tin, isopropyltris(dimethylamino)tin, t-butyltris(t-butoxy)tin, n-butyl(tris(t-butoxy)tin, or isopropyltris(t-butoxy)tin.

そして、上記有機ヒドロキシオキソスズ前駆体は、単独で用いても2種以上を併用してもよい。そして、上記有機ヒドロキシオキソスズ前駆体を用いた層の形成は、特に制限はなく、スピンコート法、CVD法、物理気相堆積法、原子層堆積法等、従来公知の各種の成膜方法から適宜選択することができる。 The organic hydroxyoxotin precursors may be used alone or in combination of two or more. The method for forming a layer using the organic hydroxyoxotin precursor is not particularly limited, and can be appropriately selected from various conventionally known film formation methods such as spin coating, CVD, physical vapor deposition, and atomic layer deposition.

本実施形態においては、とりわけCVD法を用いることが好適である。上記CVD法を用いる場合、上記有機ヒドロキシオキソスズ前駆体と、ヒドロキシ基を付与するための酸素含有カウンター反応物とを、別々の入口経由でCVD装置の堆積チャンバ内に導入し、両者を気相で混合し反応させることにより、基板10上に、有機ヒドロキシオキソスズ層13を形成することができる。 In this embodiment, it is particularly preferable to use the CVD method. When using the CVD method, the organic hydroxyoxotin precursor and an oxygen-containing counter reactant for imparting hydroxy groups are introduced into the deposition chamber of the CVD device via separate inlets, and the two are mixed and reacted in the gas phase to form the organic hydroxyoxotin layer 13 on the substrate 10.

なお、上記酸素含有カウンター反応物は、CVD法に限らず、他の堆積方法においても、有機ヒドロキシオキソスズ前駆体と組み合わせて用いられるもので、有機ヒドロキシオキソスズ前駆体を酸化してヒドロキシ基を多数生じさせる役割を果たすものである。上記酸素含有カウンター反応物としては、例えば、水、過酸化水素、ギ酸、アルコール、酸素、オゾン等が挙げられ、これらは単独で用いても2種以上を併用してもよい。 The oxygen-containing counter reactant is used in combination with an organic hydroxyoxotin precursor not only in the CVD method but also in other deposition methods, and serves to oxidize the organic hydroxyoxotin precursor to generate a large number of hydroxy groups. Examples of the oxygen-containing counter reactant include water, hydrogen peroxide, formic acid, alcohol, oxygen, ozone, etc., and these may be used alone or in combination of two or more kinds.

また、上記CVD法によって有機ヒドロキシオキソスズ層13を形成する場合、成膜時の圧力条件は、一般に、10~1500Paであり、なかでも、65~270Paであることが好ましい。そして、成膜時の基板10の温度は、一般に、0~250℃であり、なかでも、20~150℃であることが好ましい。 When forming the organic hydroxyoxotin layer 13 by the above-mentioned CVD method, the pressure conditions during film formation are generally 10 to 1500 Pa, and preferably 65 to 270 Pa. The temperature of the substrate 10 during film formation is generally 0 to 250°C, and preferably 20 to 150°C.

上記有機ヒドロキシオキソスズ層13の厚みは、特に限定するものではないが、この厚みt1が、その後に形成する絶縁層11の厚みt2に比べてごく薄くなるように設定することが好適である。すなわち、上記有機ヒドロキシオキソスズ層13のEUV照射部13aは、最終的に、基板10と絶縁層11との間に残り、絶縁層の一部となることから、この部分が厚すぎると、パターン基板全体が厚くなる傾向がある。一方、この部分が薄すぎると、絶縁層11をエッチングしやすくする作用が小さくなる傾向がある。そこで、上記有機ヒドロキシオキソスズ層13のEUV照射後の厚みt1は、通常、0.5~20nmであり、好ましくは5~15nmである。そして、例えば上記絶縁層11が、比誘電率κが9以上のhigh-κ材料からなるものである場合、上記絶縁層11の厚みt2に対する有機ヒドロキシオキソスズ層13のEUV照射後の厚みt1の割合(t1/t2)は、0.04~0.7であることが好ましい(図1[c]を参照)。 The thickness of the organic hydroxyoxotin layer 13 is not particularly limited, but it is preferable to set this thickness t1 to be very thin compared to the thickness t2 of the insulating layer 11 to be formed subsequently. That is, since the EUV irradiated portion 13a of the organic hydroxyoxotin layer 13 ultimately remains between the substrate 10 and the insulating layer 11 and becomes part of the insulating layer, if this portion is too thick, the entire pattern substrate tends to become thick. On the other hand, if this portion is too thin, the effect of making the insulating layer 11 easier to etch tends to be reduced. Therefore, the thickness t1 of the organic hydroxyoxotin layer 13 after EUV irradiation is usually 0.5 to 20 nm, preferably 5 to 15 nm. For example, if the insulating layer 11 is made of a high-κ material with a relative dielectric constant κ of 9 or more, the ratio (t1/t2) of the thickness t1 of the organic hydroxyoxotin layer 13 after EUV irradiation to the thickness t2 of the insulating layer 11 is preferably 0.04 to 0.7 (see FIG. 1[c]).

<2:有機ヒドロキシオキソスズ層のパターン照射>
つぎに、上記有機ヒドロキシオキソスズ層13の特定領域のみにEUVを照射して硬化させることにより、図1(b)に示すように、硬化されたEUV照射部13aと、未硬化のEUV非照射部13bとを形成する。
<2: Patterned irradiation of organic hydroxyoxotin layer>
Next, only specific regions of the organic hydroxyoxotin layer 13 are irradiated with EUV light to harden the layer, thereby forming hardened EUV-irradiated portions 13a and unhardened EUV-unirradiated portions 13b, as shown in FIG. 1(b).

上記EUVとは、波長が10~15nm前後の電磁波(Extreme Ultra-Violet)のことをいう。上記EUV照射により、前記有機ヒドロキシオキソスズ層13が有する多くの末端ヒドロキシ基同士が架橋して-O-結合を生成し、EUV照射部13aが硬化する。また、EUV非照射部13bは硬化しない。 The EUV refers to electromagnetic waves (Extreme Ultra-Violet) with a wavelength of about 10 to 15 nm. The EUV irradiation causes many of the terminal hydroxyl groups in the organic hydroxyoxotin layer 13 to crosslink with each other to form -O- bonds, hardening the EUV irradiated portion 13a. The non-EUV irradiated portion 13b does not harden.

上記EUV照射を行うための光源としては、高温のプラズマ、特にレーザ励起プラズマ等が用いられる。そして、その照射量は、有機ヒドロキシオキソスズ層13の厚み等にもよるが、通常、15~80mJ/cm2であることが好適である。 As a light source for the EUV irradiation, a high-temperature plasma, particularly a laser-induced plasma, etc. is used. The irradiation dose depends on the thickness of the organic hydroxyoxotin layer 13, etc., but is usually preferably 15 to 80 mJ/ cm2 .

<3:絶縁層の形成>
つぎに、図1(c)に示すように、上記EUVのパターン照射がなされた有機ヒドロキシオキソスズ層13の上に、絶縁層11を形成する。上記絶縁層11の厚みt2も、特に限定されるものではないが、すでに述べたように、例えば上記絶縁層11が、比誘電率κが9以上のhigh-κ材料からなるものである場合、上記有機ヒドロキシオキソスズ層13のEUV照射部13aの厚みt1との関係において、t1/t2=0.04~0.7になるように設定することが好適である。
<3: Formation of insulating layer>
1C, an insulating layer 11 is formed on the EUV-patterned organic hydroxyoxotin layer 13. There are no particular limitations on the thickness t2 of the insulating layer 11, but as already mentioned, when the insulating layer 11 is made of a high-κ material with a relative dielectric constant κ of 9 or more, it is preferable to set the thickness t2 in relation to the thickness t1 of the EUV-irradiated portion 13a of the organic hydroxyoxotin layer 13 so that t1/t2=0.04 to 0.7.

上記絶縁層11は、従来、ゲート絶縁層等に多用されている酸化シリコン(SiO2)等を用いて形成してもよいが、本発明では、高比誘電率でありながら難エッチング性であるために半導体デバイスへの使用が限定されていた、難エッチング性素材からなる絶縁材料に対して効率よくエッチング処理することができるという利点を有していることから、上記難エッチング性素材からなる絶縁材料を用いることが好適である。 The insulating layer 11 may be formed using silicon oxide ( SiO2 ) or the like, which has conventionally been widely used for gate insulating layers, etc.; however, in the present invention, it is preferable to use an insulating material made of the above-mentioned difficult-to-etch material, since this has the advantage of being able to efficiently etch insulating materials made of difficult-to-etch materials, which have a high dielectric constant but are difficult to etch and therefore have limited use in semiconductor devices.

このような、高比誘電率を有する難エッチング性素材としては、例えば、比誘電率κが9以上のhigh-κ材料が挙げられる。具体的には、酸化ハフニウム、窒化ハフニウムシリケート、ハフニウムアルミネート、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化アルミニウムジルコニウム、酸化アルミニウム、ランタン系酸化物、およびこれらとシリカアルミニウムとの化合物等が挙げられる。これらは単独で用いても2種以上を併用してもよい。 Such difficult-to-etch materials with a high dielectric constant include, for example, high-κ materials with a dielectric constant κ of 9 or more. Specific examples include hafnium oxide, hafnium silicate nitride, hafnium aluminate, zirconium oxide, tantalum oxide, aluminum zirconium oxide, aluminum oxide, lanthanum oxide, and compounds of these with silica aluminum. These may be used alone or in combination of two or more.

そして、本実施形態では、上記high-κ材料のなかでも、特に、酸化ハフニウム(κが13~18)、酸化ジルコニウム(κが13より大)が、とりわけ優れた高比誘電率を示すことから好適である。 And in this embodiment, among the high-κ materials, hafnium oxide (κ is 13 to 18) and zirconium oxide (κ is greater than 13) are particularly suitable because they exhibit an excellent high relative dielectric constant.

上記絶縁層11は、絶縁材料を、CVD法、ALD法(Atomic Layer Deposition)、スパッタ法等、従来公知の各種の成膜法を用いて成膜することによって得られる。 The insulating layer 11 is obtained by depositing an insulating material using any of the various conventional deposition methods, such as CVD, ALD (Atomic Layer Deposition), and sputtering.

<4:電極層の形成>
つぎに、上記絶縁層11の上に、図1(d)に示すように、電極層12を形成する。上記電極層12は、半導電性材料、例えばポリシリコンを、CVD法やスパッタ法等の従来公知の成膜方法によって成膜することによって得ることができる。
<4: Formation of electrode layer>
1(d), an electrode layer 12 is formed on the insulating layer 11. The electrode layer 12 can be obtained by depositing a semiconductive material, for example, polysilicon, by a conventionally known film deposition method such as a CVD method or a sputtering method.

上記電極層12の厚みは、特に限定されるものではなく、得られるパターン基板の用途や要求される特性に応じて、適宜の厚みに設定される。 The thickness of the electrode layer 12 is not particularly limited, and is set to an appropriate thickness depending on the application and required characteristics of the resulting patterned substrate.

<5:第2の有機ヒドロキシオキソスズ層の形成>
つぎに、上記電極層12の上に、図2(a)に示すように、第2の有機ヒドロキシオキソスズ層14を形成する。上記第2の有機ヒドロキシオキソスズ層14は、前記有機ヒドロキシオキソスズ層13に用いられる有機ヒドロキシオキソスズ前駆体と同様のものを用いて形成される。上記第2の有機ヒドロキシオキソスズ層14と前記有機ヒドロキシオキソスズ層13とは、必ずしも同一の材料を用いる必要はなく、またその成膜方法も同一である必要はないが、両者とも、その好適な前駆体の種類や、好適な成膜方法は共通しており、その説明を省略する。
<5: Formation of second organic hydroxyoxotin layer>
2(a), a second organic hydroxyoxotin layer 14 is formed on the electrode layer 12. The second organic hydroxyoxotin layer 14 is formed using the same organic hydroxyoxotin precursor as that used for the organic hydroxyoxotin layer 13. The second organic hydroxyoxotin layer 14 and the organic hydroxyoxotin layer 13 do not necessarily need to use the same material, and the film formation method thereof does not necessarily need to be the same, but the suitable precursor types and suitable film formation methods are common to both, and therefore description thereof will be omitted.

<6:パターニング層の形成>
つぎに、上記第2の有機ヒドロキシオキソスズ層14に対して、EUVのパターン照射を行うことにより、硬化したEUV照射部と、未硬化のEUV非照射部を形成し、上記EUV非照射部を除去することにより硬化したEUV照射部を現像して、図2(b)に示すように、パターニング層14aを得る。
なお、上記EUVのパターン照射は、前記有機ヒドロキシオキソスズ層13に対するEUVのパターン照射と同様に行うことができる。
<6: Formation of Patterning Layer>
Next, the second organic hydroxyoxotin layer 14 is irradiated with EUV in a pattern to form a cured EUV-irradiated portion and an uncured EUV-non-irradiated portion, and the cured EUV-irradiated portion is developed by removing the EUV-non-irradiated portion to obtain a patterned layer 14a as shown in FIG. 2(b).
The patterned irradiation with EUV can be carried out in the same manner as the patterned irradiation with EUV for the organic hydroxyoxotin layer 13 .

また、上記第2の有機ヒドロキシオキソスズ層14の、EUV非照射部を除去してEUV照射部を顕在化させる現像は、酸を用いた、通常エッチング工程でなされるウエットエッチングプロセスまたはドライエッチングプロセス(気相処理)を用いて行うことができる。 In addition, the development of the second organic hydroxyoxotin layer 14, which removes the non-EUV irradiated parts and exposes the EUV irradiated parts, can be carried out using a wet etching process or a dry etching process (vapor phase treatment) using an acid, which is typically carried out in an etching process.

現像において、上記ウエットエッチングプロセスを用いて行う場合は、上記第2の有機ヒドロキシオキソスズ層14の、EUV照射を受けていない未硬化部分を溶解除去するための溶媒として、例えば、イソプロピルアルコール、n-ブチルアルコール、n-ブチルアセテート、2-ヘプタノン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、酢酸ブチル等を用いることができる。これらは単独で用いても2種以上を併用してもよい。 When the development is performed using the wet etching process, for example, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, n-butyl acetate, 2-heptanone, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), propylene glycol monomethyl ether (PGME), butyl acetate, etc. can be used as a solvent for dissolving and removing the uncured portion of the second organic hydroxyoxotin layer 14 that has not been irradiated with EUV. These may be used alone or in combination of two or more.

また、現像において、上記ドライエッチングプロセス(気相処理)を用いて行う場合は、ハロゲン化水素、ハロゲン、ジボラン、三塩化ホウ素、他のルイス酸等の酸性物質やアルゴン、また、シリコンとの選択性を向上させるためにO2やH2を適宜混合し、第2の有機ヒドロキシオキソスズ層14のEUV照射部およびEUV非照射部に十分に接するようにガス状態で流しながら、穏やかなプラズマ処理(高圧、低電力)または熱処理を行う。上記酸性物質も、単独で用いても2種以上を併用してもよい。 Furthermore, when the development is performed using the above-mentioned dry etching process (gas phase treatment), a gentle plasma treatment (high pressure, low power) or heat treatment is performed by appropriately mixing acidic substances such as hydrogen halides, halogens, diborane, boron trichloride, other Lewis acids, and argon, or, in order to improve the selectivity with silicon, O2 or H2 , which are flowed in a gaseous state so as to be in sufficient contact with the EUV irradiated and non-EUV irradiated portions of the second organic hydroxyoxotin layer 14. The above-mentioned acidic substances may be used alone or in combination of two or more kinds.

本実施形態では、とりわけ、プラズマによるドライエッチングプロセスを用いることが好ましい。上記プラズマエッチングプロセスを用いる場合、プラズマプロセスは、従来公知の、トランス結合型プラズマ(TCP)、誘電結合型プラズマ(ICP)、容量結合型プラズマ(CCP)、電子サイクロトン共鳴プラズマ(ECR)等を含むが、CCPプラズマにおいてはイオンフラックスとイオンエネルギーを独立制御できないため、通常はCCPプラズマ以外の高密度プラズマを用いて、電子密度をおおよそ1010~1013/cm3程度に制御する。そして、上記プロセスは、好ましくは0.6Pa以上、より好ましくは2Pa以上の圧力で、好ましくは1kW以下、より好ましくは500W以下の電力レベルで行うことができる。流量は、好ましくは40~1000標準立方センチメートル/分(sccm)であり、より詳細には、好ましくは1~3000秒間、より好ましくは10~600秒間に、約500sccmの流量となるように設定することができる。温度は、好ましくは0~300℃、より好ましくは30~120℃に設定することができる。 In this embodiment, it is particularly preferable to use a dry etching process using plasma. When the above plasma etching process is used, the plasma process includes conventionally known transformer-coupled plasma (TCP), inductively-coupled plasma (ICP), capacitively-coupled plasma (CCP), electron cyclotron resonance plasma (ECR), etc., but since the ion flux and ion energy cannot be controlled independently in CCP plasma, a high-density plasma other than CCP plasma is usually used to control the electron density to approximately 10 10 to 10 13 /cm 3. The above process can be performed at a pressure of preferably 0.6 Pa or more, more preferably 2 Pa or more, and at a power level of preferably 1 kW or less, more preferably 500 W or less. The flow rate is preferably 40 to 1000 standard cubic centimeters per minute (sccm), and more specifically, can be set to a flow rate of about 500 sccm for preferably 1 to 3000 seconds, more preferably 10 to 600 seconds. The temperature can be set preferably to 0 to 300° C., more preferably 30 to 120° C.

<7:電極層のパターニング>
つぎに、上記パターニング層14aをマスクとして、パターニング層14a形成のために除去されたEUV非照射部の、その除去部分から露出する電極層12を、例えばプラズマエッチングすることにより除去して、図2(c)に示すように、電極層12をパターニングする。
<7: Patterning of electrode layer>
Next, using the patterning layer 14a as a mask, the electrode layer 12 exposed from the non-EUV irradiated portion removed to form the patterning layer 14a is removed, for example, by plasma etching, to pattern the electrode layer 12 as shown in FIG. 2(c).

<8:絶縁層のパターニング>
そして、上記パターニングのために除去された電極層12の、その除去部分から露出する絶縁層11と、その下の、前記有機ヒドロキシオキソスズ層13のEUV非照射部13bとを除去して、絶縁層11のパターニングを行う。上記絶縁層11とEUV非照射部13bの除去は、例えばプラズマドライエッチングにより、同時もしくは連続的に行うことができる。すなわち、上記絶縁層11の下には、図2(c)に示すように、先に形成された有機ヒドロキシオキソスズ層13のEUV非照射部13bが配置されており、この部分は、未硬化の有機ヒドロキシオキソスズが不安定な状態で存在しており、分子同士の密度が低い。このため、エッチングガスが絶縁層11を厚み方向に通過しやすく、上記絶縁層11が、難エッチング性素材で形成されていても、この部分の絶縁層11を、効率よくエッチング除去することができる。その下の有機ヒドロキシオキソスズ層13のEUV非照射部13bも、アッシングに対応した反応気体を用いることにより、容易に除去することができる。
<8: Patterning of insulating layer>
Then, the insulating layer 11 is patterned by removing the insulating layer 11 exposed from the removed portion of the electrode layer 12 for the patterning and the EUV non-irradiated portion 13b of the organic hydroxyoxotin layer 13 thereunder. The insulating layer 11 and the EUV non-irradiated portion 13b can be removed simultaneously or successively, for example, by plasma dry etching. That is, as shown in FIG. 2C, the EUV non-irradiated portion 13b of the organic hydroxyoxotin layer 13 formed previously is disposed under the insulating layer 11, and in this portion, uncured organic hydroxyoxotin exists in an unstable state, and the density of molecules is low. Therefore, the etching gas easily passes through the insulating layer 11 in the thickness direction, and even if the insulating layer 11 is formed of a material that is difficult to etch, this portion of the insulating layer 11 can be efficiently etched away. The EUV non-irradiated portion 13b of the organic hydroxyoxotin layer 13 thereunder can also be easily removed by using a reactive gas corresponding to ashing.

より具体的に説明すると、上記プラズマドライエッチングの条件としては、絶縁層11と有機ヒドロキシオキソスズ層13のEUV非照射部13b(レジスト層)の両方を除去できるように、エッチングとアッシングに対応した反応気体に順次変更しながらプラズマエッチングすることが効果的である。その場合、例えば、三塩化ホウ素(BCl3)を用いたプラズマ処理によるエッチングで絶縁層11を除去し、つぎに、ハロゲン化水素(HX)または塩素ガス(Cl2)を用いたプラズマ処理によるアッシングを行うことができる。また、高濃度のBCl3によってもアッシング可能である。
なお、絶縁層11のエッチングとEUV非照射部13b(レジスト)のアッシングを同時に行う場合、例えば、ECRプラズマ装置を用い、BCl3とCl2の混合ガス(Cl2が60体積%以下)を用いることにより、エッチングとアッシングの同時処理が可能である。
More specifically, as conditions for the plasma dry etching, it is effective to perform plasma etching while sequentially changing the reactive gas corresponding to etching and ashing so that both the insulating layer 11 and the EUV non-irradiated portion 13b (resist layer) of the organic hydroxyoxotin layer 13 can be removed. In this case, for example, the insulating layer 11 can be removed by etching using a plasma process using boron trichloride (BCl 3 ), and then ashing can be performed using a plasma process using hydrogen halide (HX) or chlorine gas (Cl 2 ). Ashing can also be performed using high-concentration BCl 3 .
When etching the insulating layer 11 and ashing the non-EUV irradiated portion 13b (resist) are performed simultaneously, simultaneous etching and ashing can be performed, for example, by using an ECR plasma device and a mixed gas of BCl3 and Cl2 ( Cl2 content is 60 volume % or less).

また、上記EUV非照射部13bがごく薄膜である場合は、反応気体を変更しながらエッチングとアッシングを段階的に進める必要がなく、一段階の処理で、二つの層11、13bの除去を行うことができる。 In addition, if the non-EUV irradiated portion 13b is a very thin film, there is no need to carry out etching and ashing in stages while changing the reactive gas, and the two layers 11 and 13b can be removed in a single process.

<9:パターニング層の除去>
つぎに、上記絶縁層11の上のパターニング層14aを、酸を用いたアッシングによって除去する。上記アッシングは、前述の、有機ヒドロキシオキソスズ層13のEUV非照射部13bを除去する場合と同じく、プラズマドライエッチングに準じて、酸性ガスを用いて行うことができる。
<9: Removal of Patterning Layer>
Next, the patterning layer 14a on the insulating layer 11 is removed by ashing using an acid. The ashing can be performed using an acid gas in accordance with plasma dry etching, as in the case of removing the EUV non-irradiated portion 13b of the organic hydroxyoxotin layer 13 described above.

このようにして、図2(d)に示すような、基板10上に、有機ヒドロキシオキソスズ層13のEUV照射部13aを介して、絶縁層11と電極層12がこの順で積層され、所定のパターンを有するパターン基板を得ることができる。 In this way, as shown in FIG. 2(d), the insulating layer 11 and the electrode layer 12 are laminated in this order on the substrate 10 via the EUV irradiated portion 13a of the organic hydroxyoxotin layer 13, thereby obtaining a patterned substrate having a predetermined pattern.

上記のパターン基板の製造方法によれば、絶縁層11のパターニングに際し、絶縁層11の下に設けられた有機ヒドロキシオキソスズ層13のEUV非照射部13bを利用してパターニングを行うため、絶縁層11が難エッチング性素材であっても、これを効率よくパターニングすることができる。また、基板10と絶縁層11の間に有機ヒドロキシオキソスズ層13のEUV照射部13aが挟み込まれた構成になるため、界面特性が不安定になりやすい材質の基板10と絶縁層11とを組み合わせた場合であっても、上記EUV照射部13aを介して、両者を安定した状態で積層一体化することができる。しかも、絶縁層11をエッチング除去する際、基板10の表面が有機ヒドロキシオキソスズ層13のEUV非照射部13bで被覆されているため、基板11の表面をオーバーエッチングから保護することができるという利点を有する。なお、絶縁層11のエッチング除去が終わり次第、速やかに有機ヒドロキシオキソスズ層13のEUV非照射部13bが除去されるため、タイムラグもなく、効率がよいものと考えられる。 According to the above-mentioned method for manufacturing a patterned substrate, when patterning the insulating layer 11, the EUV non-irradiated portion 13b of the organic hydroxy tin layer 13 provided under the insulating layer 11 is used for patterning, so that even if the insulating layer 11 is made of a material that is difficult to etch, it can be patterned efficiently. In addition, since the EUV irradiated portion 13a of the organic hydroxy tin layer 13 is sandwiched between the substrate 10 and the insulating layer 11, even if the substrate 10 and the insulating layer 11 are made of a material whose interface characteristics are easily unstable, the two can be laminated and integrated in a stable state through the EUV irradiated portion 13a. Moreover, when the insulating layer 11 is etched away, the surface of the substrate 10 is covered with the EUV non-irradiated portion 13b of the organic hydroxy tin layer 13, so that the surface of the substrate 11 can be protected from over-etching. In addition, as soon as the etching removal of the insulating layer 11 is completed, the non-EUV irradiated portion 13b of the organic hydroxyoxotin layer 13 is quickly removed, so there is no time lag and it is considered to be efficient.

そして、このようにして得られたパターン基板は、効率よく短時間で絶縁層11のパターニングがなされているため、基板10や電極層12に余分な負荷がかかっておらず、安定した電気特性を有するものとなる。特に、絶縁層11として、比誘電率κの高い難エッチング性素材を用いたパターン基板においても、効率よく製造されているため、とりわけ優れた電気特性を有するものとなる。
また、基板がオーバーエッチングから保護されている点においても、安定した品質を有している。
The patterned substrate thus obtained has stable electrical properties because the insulating layer 11 is patterned efficiently in a short time, and no extra load is placed on the substrate 10 or the electrode layer 12. In particular, even in the case of a patterned substrate using a difficult-to-etch material with a high relative dielectric constant κ as the insulating layer 11, the substrate has particularly excellent electrical properties because it is efficiently manufactured.
Furthermore, the substrate is protected from over-etching, providing stable quality.

なお、上記の実施形態では、絶縁層11のパターニング(前記第8の工程)と、第2の有機ヒドロキシオキソスズ層14に由来するパターニング層14aの除去(前記第9の工程)とを、順次、段階的に行うことを説明したが、エッチング条件によっては、前記第8工程の、絶縁層11およびその下の有機ヒドロキシオキソスズ層13に由来するEUV非照射部13bの除去と、前記第9工程の、パターニング層14aの除去とを、一気に同時に行うことができる。この場合、例えば、600W以上の高出力(前述の「穏やかなプラズマ処理」よりも高出力)、かつ高プラズマ密度下で、BCl3とCl2の混合ガスを用いたプラズマ処理を行うことが好適である。また、シリコンとの反応選択性を得るために、プラズマプロセスによっては、O2やH2を混在させる場合もある。 In the above embodiment, the patterning of the insulating layer 11 (the eighth step) and the removal of the patterning layer 14a derived from the second organic hydroxyoxotin layer 14 (the ninth step) are described as being performed in a sequential and stepwise manner, but depending on the etching conditions, the removal of the insulating layer 11 and the EUV non-irradiated portion 13b derived from the organic hydroxyoxotin layer 13 thereunder in the eighth step and the removal of the patterning layer 14a in the ninth step can be performed simultaneously at once. In this case, it is preferable to perform the plasma treatment using a mixed gas of BCl3 and Cl2 under high output of, for example, 600 W or more (higher output than the above-mentioned "gentle plasma treatment") and high plasma density. In addition, in order to obtain reaction selectivity with silicon, O2 or H2 may be mixed depending on the plasma process.

また、上記の実施形態において、有機ヒドロキシオキソスズ層13と、第2の有機ヒドロキシオキソスズ層14は、必ずしも上記有機ヒドロキシオキソスズ層である必要はなく、上記の実施形態と同様にして取り扱うことのできる有機レジスト材料層であれば、どのような種類のものであっても差し支えない。例えば、公知のスズ以外の金属を用いた有機金属化合物レジスト材料、ポリマーレジスト材料、金属酸化物レジスト材料等が挙げられる。 In the above embodiment, the organic hydroxyoxotin layer 13 and the second organic hydroxyoxotin layer 14 do not necessarily have to be the above organic hydroxyoxotin layers, and may be any type of organic resist material layer that can be handled in the same manner as in the above embodiment. For example, known organometallic compound resist materials using metals other than tin, polymer resist materials, metal oxide resist materials, etc. may be used.

さらに、上記の実施形態では、図1(a)~(d)、および図2(a)~(d)に示す一連の製造工程を、順を追って連続的に行うようにしたが、必ずしも一連の工程を連続的に行う必要はなく、別途作製された中間体を準備し、それに対して、処理を行ってパターン基板を得るようにしてもよい。上記中間体としては、例えば、EUVによるパターン照射によりEUV照射部13aとEUV非照射部13bが設けられた有機レジスト材料層13を有する基板10上に、絶縁層11が形成された構成のもの(図1[c]の段階のもの)が挙げられる。 In addition, in the above embodiment, the series of manufacturing steps shown in Figures 1(a) to (d) and Figures 2(a) to (d) are performed consecutively in order, but the series of steps do not necessarily need to be performed consecutively. A separately manufactured intermediate may be prepared and processed to obtain a patterned substrate. An example of the intermediate is a substrate 10 having an organic resist material layer 13 with EUV irradiated portions 13a and EUV non-irradiated portions 13b formed thereon by patterned irradiation with EUV (the stage of Figure 1[c]).

また、他の中間体として、上記絶縁層11上に電極層12が形成された構成のもの(図1[d]の段階のもの)が挙げられる。そして、さらに他の中間体として、上記電極層12の上にパターニング層14aが形成された構成のもの(図2[b]の段階のもの)が挙げられる。 Another intermediate product is one in which an electrode layer 12 is formed on the insulating layer 11 (at the stage shown in FIG. 1[d]). And yet another intermediate product is one in which a patterning layer 14a is formed on the electrode layer 12 (at the stage shown in FIG. 2[b]).

これらのパターン基板中間体を利用することにより、工場規模や設備等に応じて、パターン基板の生産工程を分業化することができ、パターン基板を効率よく製造することができる。 By using these patterned substrate intermediates, the production process for patterned substrates can be divided into separate tasks depending on the size of the factory and the equipment, etc., and patterned substrates can be manufactured efficiently.

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。但し、本発明は、以下の実施例により何ら限定されるものではない。 The present invention will be specifically explained below with reference to examples. However, the present invention is not limited in any way to the following examples.

[1.有機レジスト材料層の形成]
有機レジスト材料層として、有機ヒドロキシオキソスズ層を採用する。そして、基板として厚み50μmのシリコン基板を用意し、その上に、CVD法によって、有機ヒドロキシオキソスズ層の前駆体であるイソプロピルトリス(ジメチルアミノ)スズを用いて、厚み10nmの有機ヒドロキシオキソスズ層を形成する(図1[a]を参照)。なお、CVD法の条件は下記のとおりである。
・成膜時圧力:133Pa(1トル)
・成膜時温度:120℃(ウエハステージ温度)
[1. Formation of organic resist material layer]
An organic hydroxyoxotin layer is used as the organic resist material layer. A silicon substrate having a thickness of 50 μm is prepared as the substrate, and an organic hydroxyoxotin layer having a thickness of 10 nm is formed thereon by a CVD method using isopropyltris(dimethylamino)tin, which is a precursor of the organic hydroxyoxotin layer (see FIG. 1[a]). The conditions of the CVD method are as follows:
Pressure during film formation: 133 Pa (1 Torr)
Film formation temperature: 120° C. (wafer stage temperature)

[2:有機レジスト材料層のパターン照射]
上記有機レジスト材料層にEUVのパターン照射を行い、硬化したEUV照射部と未硬化のEUV非照射部とを得る(図1[b]を参照)。EUV照射後の有機レジスト材料層の厚み(t1)は10nmである。なお、上記EUV照射条件は、下記のとおりである。
・光源:極端紫外線EUV)(波長13.5nm)
・照射量:50mJ/cm2
[2: Pattern irradiation of organic resist material layer]
The organic resist material layer is irradiated with EUV in a pattern to obtain a cured EUV-irradiated portion and an uncured EUV-unirradiated portion (see FIG. 1[b]). The thickness (t1) of the organic resist material layer after EUV irradiation is 10 nm. The EUV irradiation conditions are as follows:
Light source: Extreme ultraviolet (EUV) (wavelength 13.5 nm)
Irradiation dose: 50 mJ/ cm2

[3.絶縁層の形成]
つぎに、パターン照射がなされた有機レジスト材料層を有する基板上に、酸化ハフニウム(比誘電率κ=15)からなる絶縁層を、RFプラズマ(高周波)法によって形成する(図1[c]を参照)。なお、絶縁層の厚み(t2)は15nmであり、前記有機レジスト材料層(EUV照射後)の厚み(t1)が10nmであることから、t1/t2=0.67である。
[3. Formation of insulating layer]
Next, an insulating layer made of hafnium oxide (dielectric constant κ=15) is formed by an RF plasma (high frequency) method on the substrate having the pattern-irradiated organic resist material layer (see FIG. 1[c]). Note that the thickness (t2) of the insulating layer is 15 nm, and the thickness (t1) of the organic resist material layer (after EUV irradiation) is 10 nm, so t1/t2=0.67.

[4:電極層の形成]
つぎに、上記絶縁層の上に、ポリシリコンからなる厚み20μmの電極層を、CVD法によって形成する(図1[d]を参照)。
[4: Formation of electrode layer]
Next, a 20 μm-thick electrode layer made of polysilicon is formed on the insulating layer by CVD (see FIG. 1[d]).

[5:第2の有機レジスト材料層の形成]
第2の有機レジスト材料層として、有機ヒドロキシオキソスズ層を採用する。そして、上記電極層の上に、CVD法によって、有機ヒドロキシオキソスズ層の前駆体であるトリス(ジメチルアミノ)イソプロピルスズを用いて、厚み15nmの、第2の有機ヒドロキシオキソスズ層を形成する(図2[a]を参照)。なお、CVD法の条件は下記のとおりである。
・成膜時圧力:133Pa(1トル)
・成膜時温度:120℃(ウエハステージ温度)
[5: Formation of second organic resist material layer]
An organic hydroxyoxotin layer is used as the second organic resist material layer. Then, a second organic hydroxyoxotin layer having a thickness of 15 nm is formed on the electrode layer by CVD using tris(dimethylamino)isopropyltin, which is a precursor of the organic hydroxyoxotin layer (see FIG. 2[a]). The conditions of the CVD method are as follows:
Pressure during film formation: 133 Pa (1 Torr)
Film formation temperature: 120° C. (wafer stage temperature)

[6:パターニング層の形成]
つぎに、前述の[2:有機レジスト材料層のパターン照射]の工程と同様にして、上記第2の有機レジスト材料層に対してEUVのパターン照射を行う。そして、EUV照射後の第2の有機レジスト材料層の未硬化部分(EUV非照射部)を、プラズマドライエッチングプロセスを用いて除去し、硬化部分を現像して、パターニング層を得る(図2[b]を参照)。エッチング条件は、下記のとおりである。
・エッチングガス:HCl
・圧力:2.6Pa(20ミリトル)
・ガス流量:200sccm
・温度:80℃
・出力:400W
[6: Formation of patterning layer]
Next, the second organic resist material layer is pattern-irradiated with EUV in the same manner as in the above-mentioned step [2: Pattern-irradiation of organic resist material layer]. Then, the uncured portion (non-EUV irradiated portion) of the second organic resist material layer after EUV irradiation is removed using a plasma dry etching process, and the cured portion is developed to obtain a patterned layer (see FIG. 2[b]). The etching conditions are as follows:
Etching gas: HCl
Pressure: 2.6 Pa (20 mTorr)
Gas flow rate: 200 sccm
Temperature: 80°C
Output: 400W

[7.電極層のパターニング]
つぎに、上記パターニング層形成のために除去されたEUV非照射部の、その除去部分から露出する電極層の部分を、プラズマドライエッチングにより除去して、電極層をパターニングする(図2[c]を参照)。
7. Patterning of electrode layer
Next, the electrode layer is patterned by removing the portions of the electrode layer exposed from the non-EUV irradiated portions that have been removed to form the patterning layer by plasma dry etching (see FIG. 2[c]).

[8.9.10:パターニング層、絶縁層、基板上の有機レジスト材料層のEUV非照射部の除去]
パターニング層と、絶縁層と、基板上の有機レジスト材料層のEUV非照射部、の三層を、ECRプラズマ装置を用いたドライエッチングにより一気に除去する(図2[d]を参照)。エッチング条件は、下記のとおりである。
・エッチングガス:BCl3とCl2の混合ガス(Cl2が60体積%)
・圧力:40Pa(300ミリトル)
・ガス流量:600sccm
・出力:800W
・処理時間:1~10分
・温度:30~80℃
[8.9.10: Removal of non-EUV irradiated portions of patterning layer, insulating layer, and organic resist material layer on substrate]
The three layers, namely, the patterning layer, the insulating layer, and the non-EUV irradiated portion of the organic resist material layer on the substrate, are removed at once by dry etching using an ECR plasma device (see FIG. 2[d]). The etching conditions are as follows:
Etching gas: BCl3 and Cl2 mixed gas ( Cl2 60% by volume)
Pressure: 40 Pa (300 mTorr)
Gas flow rate: 600 sccm
Output: 800W
Treatment time: 1 to 10 minutes Temperature: 30 to 80°C

上記実施例によれば、絶縁層が難エッチング性の酸化ハフニウムであるにもかかわらず、これをスムーズにエッチング除去することができる。したがって、この方法によれば、上記酸化ハフニウムに限らず、各種の難エッチング性素材を絶縁層として用いたパターン基板を効率よく提供することができる。 According to the above embodiment, even though the insulating layer is made of hafnium oxide, which is difficult to etch, it can be smoothly etched away. Therefore, according to this method, it is possible to efficiently provide patterned substrates using various types of difficult-to-etch materials as the insulating layer, not limited to the above-mentioned hafnium oxide.

本発明のパターン基板の製造方法によれば、絶縁層として難エッチング性素材を用いた、電気特性に優れたパターン基板を製造することができ、有用である。そして、上記パターン基板は、トランジスタ等、多種多様な半導体デバイスに広く利用することができる。 The method for manufacturing a patterned substrate of the present invention is useful in that it is possible to manufacture a patterned substrate with excellent electrical properties using a material that is difficult to etch as an insulating layer. Furthermore, the patterned substrate can be widely used in a wide variety of semiconductor devices, such as transistors.

10 基板
11 絶縁層
12 電極層
13 有機ヒドロキシオキソスズ層(有機レジスト材料層)
13a EUV照射部
13b EUV非照射部
14 第2の有機ヒドロキシオキソスズ層(第2の有機レジスト材料層)
14a パターニング層
REFERENCE SIGNS LIST 10: Substrate 11: Insulating layer 12: Electrode layer 13: Organic hydroxyoxotin layer (organic resist material layer)
13a EUV irradiated portion 13b EUV non-irradiated portion 14 Second organic hydroxyoxotin layer (second organic resist material layer)
14a Patterning layer

Claims (12)

基板上に、絶縁層と電極層がこの順で積層されたパターン基板を製造する方法において、
有機レジスト材料層を形成する工程と、
前記有機レジスト材料層にEUVをパターン照射してEUV照射部とEUV非照射部とを得る工程と、
前記EUVのパターン照射がなされた有機レジスト材料層を有する基板上に、絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層上に、電極層を形成する工程と、
前記電極層上に、第2の有機レジスト材料層を形成する工程と、
前記第2の有機レジスト材料層にEUVをパターン照射してEUV照射部とEUV非照射部とを得た後、前記EUV非照射部を除去しEUV照射部を現像してパターニング層を得る工程と、
前記EUV非照射部が除去された部分から露出する電極層を除去する工程と、
前記電極層が除去された部分から露出する絶縁層と、その絶縁層の下の、前記有機レジスト材料層のEUV非照射部とを除去する工程と、
前記パターニング層を除去する工程と、
を有するパターン基板の製造方法。
A method for producing a patterned substrate having an insulating layer and an electrode layer laminated in this order on a substrate, comprising the steps of:
forming an organic resist material layer;
A step of irradiating the organic resist material layer with EUV in a pattern to obtain an EUV irradiated portion and an EUV non-irradiated portion;
forming an insulating layer on the substrate having the organic resist material layer that has been pattern-irradiated with EUV;
forming an electrode layer on the insulating layer;
forming a second organic resist material layer on the electrode layer;
a step of irradiating the second organic resist material layer with EUV in a pattern to obtain an EUV irradiated portion and an EUV non-irradiated portion, and then removing the EUV non-irradiated portion and developing the EUV irradiated portion to obtain a patterned layer;
removing the electrode layer exposed from the portion where the EUV non-irradiated portion has been removed;
removing an insulating layer exposed from a portion from which the electrode layer has been removed and a portion of the organic resist material layer that is not irradiated with EUV light and is below the insulating layer;
removing the patterning layer;
A method for manufacturing a patterned substrate having the above structure.
前記有機レジスト材料層および第2の有機レジスト材料層が、それぞれ有機ヒドロキシオキソスズ層からなる層である、請求項1記載のパターン基板の製法。 The method for producing a patterned substrate according to claim 1, wherein the organic resist material layer and the second organic resist material layer are each a layer made of an organic hydroxyoxotin layer. 前記有機ヒドロキシオキソスズ層が、下記の一般式(1)で示される有機ヒドロキシオキソスズ前駆体を用いて形成される、請求項2記載のパターン基板の製法。

[化1]
RSnX3 …(1)
[Rは炭素数1~30の炭化水素基、Xは加水分解性置換基を示す。]
3. The method for producing a patterned substrate according to claim 2, wherein the organic hydroxyoxotin layer is formed using an organic hydroxyoxotin precursor represented by the following general formula (1):

[Chemical formula 1]
RSnX 3 ... (1)
[R represents a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, and X represents a hydrolyzable substituent.]
前記EUV非照射部が、酸によって除去される、請求項1または2記載のパターン基板の製造方法。 The method for manufacturing a patterned substrate according to claim 1 or 2, wherein the non-EUV irradiated portion is removed by acid. 前記EUV非照射部の除去が、酸性ガスを用いた気相処理によってなされる、請求項4記載のパターン基板の製造方法。 The method for manufacturing a patterned substrate according to claim 4, wherein the removal of the non-EUV irradiated portion is performed by a gas phase treatment using an acidic gas. 前記絶縁層が、難エッチング性素材によって形成される、請求項1または2記載のパターン基板の製造方法。 The method for manufacturing a patterned substrate according to claim 1 or 2, wherein the insulating layer is formed from a material that is difficult to etch. 前記難エッチング性素材が、比誘電率κが9以上のhigh-κ材料である、請求項6記載のパターン基板の製造方法。 The method for manufacturing a patterned substrate according to claim 6, wherein the difficult-to-etch material is a high-κ material having a relative dielectric constant κ of 9 or more. 前記比誘電率κが9以上のhigh-κ材料が、酸化ハフニウム、窒化ハフニウムシリケート、ハフニウムアルミネート、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化アルミニウムジルコニウム、酸化アルミニウム、ランタン系酸化物、およびこれらとシリカアルミニウムとの化合物からなる群から選択される少なくとも一種の化合物である、請求項7記載のパターン基板の製造方法。 The method for manufacturing a patterned substrate according to claim 7, wherein the high-κ material having a relative dielectric constant κ of 9 or more is at least one compound selected from the group consisting of hafnium oxide, hafnium silicate nitride, hafnium aluminate, zirconium oxide, tantalum oxide, aluminum zirconium oxide, aluminum oxide, lanthanum oxide, and compounds of these with silica aluminum. 請求項1または2記載のパターン基板の製造方法によって得られるパターン基板であって、有機レジスト材料層のEUV照射部を有する基板上に、絶縁層と、電極層とが、この順で形成されているパターン基板。 A patterned substrate obtained by the method for producing a patterned substrate according to claim 1 or 2, in which an insulating layer and an electrode layer are formed in this order on a substrate having an EUV irradiated portion of an organic resist material layer. 請求項9記載のパターン基板を得るための中間体であって、EUV照射部とEUV非照射部が形成された有機レジスト材料層を有する基板上に、絶縁層が形成されているパターン基板中間体。 An intermediate for obtaining the patterned substrate according to claim 9, in which an insulating layer is formed on a substrate having an organic resist material layer in which an EUV irradiated portion and an EUV non-irradiated portion are formed. 前記絶縁層上に電極層を有する、請求項10記載のパターン基板中間体。 The patterned substrate intermediate of claim 10, having an electrode layer on the insulating layer. 前記電極層上にパターニング層を有する、請求項11記載のパターン基板中間体。 The patterned substrate intermediate of claim 11, having a patterning layer on the electrode layer.
JP2022161573A 2022-10-06 2022-10-06 Method for manufacturing a patterned substrate, a patterned substrate, and a patterned substrate intermediate Pending JP2024055016A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022161573A JP2024055016A (en) 2022-10-06 2022-10-06 Method for manufacturing a patterned substrate, a patterned substrate, and a patterned substrate intermediate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022161573A JP2024055016A (en) 2022-10-06 2022-10-06 Method for manufacturing a patterned substrate, a patterned substrate, and a patterned substrate intermediate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2024055016A true JP2024055016A (en) 2024-04-18

Family

ID=90716686

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022161573A Pending JP2024055016A (en) 2022-10-06 2022-10-06 Method for manufacturing a patterned substrate, a patterned substrate, and a patterned substrate intermediate

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2024055016A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8273258B2 (en) Fine pattern forming method
US8465903B2 (en) Radiation patternable CVD film
JP3252518B2 (en) Dry etching method
US7199429B2 (en) Semiconductor device having an organic anti-reflective coating (ARC) and method therefor
US7858270B2 (en) Method for etching using a multi-layer mask
US20120220132A1 (en) Semiconductor device manufacturing method
US20220367186A1 (en) Patterning scheme to improve euv resist and hard mask selectivity
WO2022100070A1 (en) Photoresist treatment method and self-aligned double patterning method
CN113614880A (en) Multi-space patterning scheme
US10361112B2 (en) High aspect ratio gap fill
JP2024055016A (en) Method for manufacturing a patterned substrate, a patterned substrate, and a patterned substrate intermediate
US20240072127A1 (en) Manufacturing method of patternig substrate, patterned substrate, and intermediate patterned substrate
JP3259529B2 (en) Selective etching method
US20140335695A1 (en) External uv light sources to minimize asymmetric resist pattern trimming rate for three dimensional semiconductor chip manufacture
JP3235549B2 (en) Conductive layer formation method
US7176130B2 (en) Plasma treatment for surface of semiconductor device
US20240085793A1 (en) Method of forming a moisture barrier on photosensitive organometallic oxides
US20240045332A1 (en) Method of forming photosensitive organometallic oxides by chemical vapor polymerization
US11538692B2 (en) Cyclic plasma etching of carbon-containing materials
US20230395391A1 (en) Ruthenium carbide for dram capacitor mold patterning
US11881402B2 (en) Self aligned multiple patterning
TW202338499A (en) Euv active films for euv lithography
CN117410171A (en) Thin film structure, preparation method thereof, pattern transfer method and semiconductor structure