JP4831777B2 - シリコン含有上面反射防止コーティング材料/障壁層および該層形成方法 - Google Patents
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Description
各々のR2は、フッ素、フッ素化された直鎖又は分岐アルキル、フルオロシクロアルキル、フルオロアリール、及びそれらの任意の組合せのうちの何れかから独立に選択され、そしてR2は随意に酸素、イオウ又は窒素の何れかをさらに含むことができ、
各々のAは、酸素原子、イオウ原子、NR3、直鎖又は分岐アルキル、直鎖又は分岐フルオロアルキル、シクロアルキル又はフルオロシクロアルキル、及びフルオロアリールの何れかから独立に選択され、
pは、0又は1の値をもつ整数(即ち、シルセスキオキサン基のシリコン原子と側鎖基の炭素原子との間の単結合を含む)であり、
各々のR3は、水素、ハロゲン、直鎖又は分岐アルキル、直鎖又は分岐フルオロアルキル、シクロアルキル、フルオロシクロアルキル、フルオロアリール、及びそれらの任意の組合せのうちの何れかから独立に選択され、
R2及びR3は、随意に、酸素、イオウ若しくは窒素、又はそれらの任意の組合せをさらに含むことができる。
ポリ[2−ヒドロキシ−3,3,3−トリフルオロプロピルシルセスキオキサン−co−5−(2−t−ブトキシ−カルボニル)ノルボルニルシルセスキオキサン](下に示される構造)を1−ブタノールに溶解させて1.5重量%固体をもつ溶液を準備した。この能動的ARC/障壁層を、フォトレジスト(JSRからのAMX2073)でコーティングされた石英円板の上に塗布した。フォトレジストの厚さは約280nmであった。膜は110℃で60秒間ベークされ、次いで、メリーランド州ロックビル所在のFusion System Corporationによって製造されたフラッド露光装置を使用して、広帯域DUV光により0.1秒間浸漬(フラッド)露光された。露光後、フォトレジスト及び能動的ARC/障壁層を含んだ石英円板はベークされ、次いで0.263NのTMAH中で現像され、Maxtek,Inc.製のResearch Quartz Crystal Microbalance(RQCM,RS−232)を用いてモニタされた。
市販の193nmレジスト膜及び対応するARCが、TEL ACT8リソグラフィ処理トラック上で、2つの200mmシリコン・ウェハの上にスピン・キャストされた。初めの膜は厚さが約250nmであった。レジスト膜は130℃で60秒間ベークされた。これらのウェハのうちの1つの上に、上で実施例1において説明されたTARC材料(ポリ(2-ヒドロキシ-3,3,3-トリフルオロプロピルシルセスキオキサン)の1.5重量%溶液)がレジスト膜上に40nmの厚さでスピン膜形成された。次いでウェハは110℃で60秒間ベークされた。
両方のウェハに対するリソグラフィ露光が、193nmの0.75NA光学スキャナを用いて、通常の照射及び0.6の部分的コヒーレンスによって実施された。減衰位相シフト検査レチクルが、名目上65nm幅の分離された配線構造体とともに用いられた。露光後のベークが実施され、レジストは0.26NのTMAH現像液中で現像された。TARCはこの現像液にも可溶であり、容易に除去された。露光照射量は、これらの構造体に対する適切なアンカー照射量を見出すために変化させ、そして断面SEMが得られた。対照ウェハに関するSEMは、TARCを塗布させることなしに、分離された配線の193nmリソグラフィのパターン付けを示した。第2のウェハに関するSEMは、上記のTARCを用いても同じ193nmリソグラフィ工程を示し、上面コートの塗布は、ライン幅又はリソグラフィ・プロフィルに何ら有意な程度には影響しないことを示している。
Claims (15)
- 基板上にパターン付けされた材料層を形成する方法であって、
表面上に材料層を有する基板を準備して、前記基板上にフォトレジスト組成物を堆積して前記材料層上にフォトレジスト層を形成するステップと、
前記フォトレジスト層の上に上面反射防止及び障壁層材料を塗布し、それによってコーティングされた基板を形成するステップであって、前記上面反射防止及び障壁層材料は、少なくとも1つのシリコン含有部分と少なくとも1つの塩基水溶液に可溶な部分とを備えたポリマーを含む、ステップと、
前記コーティングされた基板を画像形成放射でパターン状に露光するステップと、
前記上面反射防止及び障壁層材料と前記フォトレジスト層の部分とを同時に前記コーティングされた基板から除去して、前記材料層上にパターン付けされたフォトレジスト層を形成するステップと、
前記フォトレジスト層のパターンを前記材料層に転写するステップと
を含む方法。 - 前記上面反射防止及び障壁層材料と前記フォトレジスト層の部分とは、前記フォトレジスト層を塩基性水溶液の現像液に接触させることによって除去される、請求項1に記載の方法。
- 前記塩基性水溶液の現像液は、0.263Nのテトラメチルアンモニウムヒドロキシドである、請求項2に記載の方法。
- 前記材料層は、セラミック、誘電体、金属及び半導体から成る群から選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記画像形成放射は193nm放射、157nm放射、及び248nm放射から選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記コーティングされた基板を画像形成放射でパターン状に露光する前に、画像形成媒体を前記コーティングされた基板に塗布するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記ポリマーが、有機シルセスキオキサンである、請求項1に記載の方法。
- 前記ポリマーが、構造
各々のR2は、フッ素、フッ素化された直鎖又は分岐アルキル、フルオロシクロアルキル、フルオロアリール、及びそれらの任意の組合せから成る群から独立に選択され、
各々のAは、酸素原子、イオウ原子、NR3、直鎖又は分岐アルキル、直鎖又は分岐フルオロアルキル、シクロアルキル又はフルオロシクロアルキル、及びフルオロアリールから成る群から独立に選択され、pは0又は1であり、
各々のR3は、水素、ハロゲン、直鎖又は分岐アルキル、直鎖又は分岐フルオロアルキル、シクロアルキル、フルオロシクロアルキル、フルオロアリール、及びそれらの任意の組合せから成る群から独立に選択される、請求項1に記載の方法。 - 前記ポリマーは、少なくとも1つの酸に不安定な部分をさらに備える、請求項1に記載の方法。
- 前記上面反射防止及び障壁層材料が、1−ブタノール、メタノール、エタノール、1−プロパノール、エチレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,2−プロパンジオール、1−メチル−2−ブタノール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、3−ヘキサノール、1−ヘプタノール、2−ヘプタノール、3−ヘプタノール、4−ヘプタノール、2−メチル−1−ペンタノール、2−メチル−2−ペンタノール、2−メチル−3−ペンタノール、3−メチル−1−ペンタノール、3−メチル−2−ペンタノール、3−メチル−3−ペンタノール、4−メチル−1−ペンタノール、4−メチル−2−ペンタノール、2,4−ジメチル−3−ペンタノール、3−エチル−2−ペンタノール、1−メチルシクロペンタノール、2−メチル−1−ヘキサノール、2−メチル−2−ヘキサノール、2−メチル−3−ヘキサノール、3−メチル−3−ヘキサノール、4−メチル−3−ヘキサノール、5−メチル−1−ヘキサノール、5−メチル−2−ヘキサノール、5−メチル−3−ヘキサノール、4−メチルシクロヘキサノール、及び1,3−プロパンジオールから成る群から選択される少なくとも1つの溶媒をさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記上面反射防止及び障壁層材料が、前記ポリマー以外に酸発生剤を含まない、請求項1に記載の方法。
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