JPWO2022051025A5 - - Google Patents

Claims (21)

1. 半導体基板を処理するための方法であって、当該方法は、
   凹部を定める微細加工構造を有する基板を受容するステップと、
   前記基板上に樹脂膜を堆積させるステップであって、前記樹脂膜は、前記凹部を充填し、前記微細加工構造を被覆し、前記樹脂膜は、最初に第１の溶媒による現像に対して耐性を示す、ステップと、
   前記基板上に第１のオーバコート膜を堆積させるステップであって、前記第１のオーバコート膜は、化学線に反応して第１の溶解度変更剤を発生させる第１の薬剤発生成分を含む、ステップと、
   前記第１のオーバコート膜内で前記第１の溶解度変更剤を発生させるのに十分な第１の化学線に、前記第１のオーバコート膜を暴露するステップと、
   前記第１の溶解度変更剤を前記樹脂膜内の第１の所定の深さまで拡散させるステップであって、前記樹脂膜の第１の部分は、前記第１の溶媒に対して溶解可能になる、ステップと、
   前記第１の溶媒を用いて、前記第１のオーバコート膜及び前記樹脂膜の前記第１の部分を現像するステップと、
   前記基板上に第２のオーバコート膜を堆積させるステップであって、前記第２のオーバコート膜は、化学線に反応して前記第１の溶解度変更剤を発生させる前記第１の薬剤発生成分を含む、ステップと、
   前記第２のオーバコート膜内で前記第１の溶解度変更剤を発生させるのに十分な第２の化学線に、前記第２のオーバコート膜を暴露するステップと、
   前記第１の溶解度変更剤を前記樹脂膜内の第２の所定の深さまで拡散させるステップであって、前記樹脂膜の第２の部分は、前記第１の溶媒に対して溶解可能になる、ステップと、
   前記第１の溶媒を用いて、前記第２のオーバコート膜及び前記樹脂膜の前記第２の部分を現像するステップであって、前記樹脂膜は、前記凹部のそれぞれの第１の結合された深さまで埋め込まれる、ステップと、
   を有する、方法。
2. 前記第１の溶解度変更剤を前記樹脂膜内の前記第１の所定の深さまで拡散させるステップは、前記基板を加熱するステップを有する、請求項１に記載の方法。
3. 前記第１の溶解度変更剤を前記樹脂膜内の第２の所定の深さまで拡散させるステップであって、前記樹脂膜の第２の部分は、前記第１の溶媒に対して溶解可能になる、ステップは、
   前記第１の溶解度変更剤を前記凹部の第１の凹部内の第１の深さまで拡散させるステップと、
   前記第１の溶解度変更剤を前記凹部の第２の凹部内の第２の深さまで拡散させるステップであって、前記第１の深さは、前記第２の深さよりも大きい、ステップと、
   前記第１の溶媒を用いて、前記樹脂膜の前記第２の部分を現像するステップであって、
   前記樹脂膜は、前記第１の凹部における第１の結合された深さが前記第２の凹部における前記第１の結合された深さよりも深くなるように埋め込まれる、ステップと、
   を有する、請求項１に記載の方法。
4. 前記第１の薬剤発生成分は、光酸発生剤を含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記十分な第１の化学線及び前記十分な第２の化学線は、実質的に等しい特性を有する、請求項１に記載の方法。
6. さらに、
   前記基板上に第３のオーバコート膜を堆積させるステップであって、前記第３のオーバコート膜は、前記基板を加熱するステップに反応して、第２の溶解度変更剤を発生させる第２の薬剤発生成分を含む、ステップと、
   前記基板を十分に加熱して、前記第２のオーバコート膜内に前記第２の溶解度変更剤を発生させ、前記第２の溶解度変更剤を前記樹脂膜内の第３の所定の深さまで拡散させるステップであって、前記樹脂膜の第３の部分は、前記第１の溶媒に対して溶解可能になる、ステップと、
   前記第１の溶媒を用いて前記樹脂膜の前記第３の部分を現像するステップであって、前記樹脂膜は、前記凹部のそれぞれの第２の結合された深さまで埋め込まれる、ステップと、
   を有する、請求項１に記載の方法。
7. 前記第１の溶媒を用いて、前記第１のオーバコート膜及び前記樹脂膜の前記第１の部分を現像するステップは、前記第１のオーバコート膜及び前記樹脂膜の前記第１の部分を除去し、
   前記第１の溶媒を用いて、前記第２のオーバコート膜及び前記樹脂膜の前記第２の部分を現像するステップは、前記第２のオーバコート膜及び前記樹脂膜の前記第２の部分を除去する、請求項１に記載の方法。
8. 半導体基板を処理するための方法であって、当該方法は、
   凹部を定める微細加工構造を有する基板を受容するステップと、
   前記基板上に樹脂膜を堆積させるステップであって、前記樹脂膜は、前記凹部を充填し、前記微細加工構造を被覆し、前記樹脂膜は、最初に第１の溶媒による現像に対して耐性を示す、ステップと、
   前記基板上に第１のオーバコート膜を堆積させるステップであって、前記第１のオーバコート膜は、化学線に反応して第１の溶解度変更剤を発生させる第１の薬剤発生成分を含む、ステップと、
   前記第１のオーバコート膜内で前記第１の溶解度変更剤を発生させるのに十分な化学線に、前記第１のオーバコート膜を暴露するステップと、
   前記第１の溶解度変更剤を前記樹脂膜内の第１の所定の深さまで拡散させるステップであって、前記樹脂膜の第１の部分は、前記第１の溶媒に対して溶解可能になる、ステップと、
   前記第１の溶媒を用いて前記樹脂膜の前記第１の部分を現像するステップと、
   前記基板上に第２のオーバコート膜を堆積させるステップであって、前記第２のオーバコート膜は、前記基板を加熱するステップに反応して、第２の溶解度変更剤を発生させる第２の薬剤発生成分を含む、ステップと、
   前記基板を十分にベークして、前記第２のオーバコート膜内に前記第２の溶解度変更剤を発生させ、前記第２の溶解度変更剤を前記樹脂膜内の第２の所定の深さまで拡散させるステップであって、前記樹脂膜の第２の部分は、前記第１の溶媒に対して溶解可能となる、ステップと、
   前記第１の溶媒を用いて、前記樹脂膜の前記第２の部分を現像するステップであって、前記樹脂膜は、前記凹部のそれぞれの結合された深さまで埋め込まれる、ステップと、
   を有する、方法。
9. さらに、前記樹脂膜が前記凹部においてそれぞれの所定の厚さとなるまで、前記樹脂膜の追加部分を周期的に除去するステップを有する、請求項８に記載の方法。
10. 前記凹部の少なくとも１つの幅は、約２０ｎｍ以下であり、
    前記基板上の前記樹脂膜の堆積前の前記凹部の前記少なくとも１つの深さは、前記凹部の前記少なくとも１つの幅の少なくとも５倍である、請求項８に記載の方法。
11. 前記第１の薬剤発生成分は、光酸発生剤を含み、
    前記第２の薬剤発生成分は、熱酸発生剤を含む、請求項８に記載の方法。
12. 前記第１の溶媒を用いて、前記第１のオーバコート膜及び前記樹脂膜の前記第１の部分を現像するステップは、前記第１のオーバコート膜及び前記樹脂膜の前記第１の部分を除去し、
    前記第１の溶媒を用いて、前記第２のオーバコート膜及び前記樹脂膜の前記第２の部分を現像するステップは、前記第２のオーバコート膜及び前記樹脂膜の前記第２の部分を除去する、請求項８に記載の方法。
13. 半導体基板を処理するための方法であって、当該方法は、
    基板上に樹脂膜を堆積させるステップであって、前記基板は、凹部を定める微細加工構造を有し、前記樹脂膜は、前記凹部を充填し、前記微細加工構造を被覆する、ステップと、
    光酸発生剤（ＰＡＧ）系のプロセスを用いて、前記樹脂膜の局所的な除去を実施するステップであって、前記凹部のそれぞれの第１の深さまで前記樹脂膜が除去され、前記それぞれの第１の深さの少なくとも２つの深さは、異なる深さである、ステップと、
    熱酸発生剤（ＴＡＧ）系のプロセスを用いて、所定の条件が満たされるまで、前記樹脂膜の残りの部分の均一な除去を繰り返し実施するステップであって、前記凹部内の前記樹脂膜の実質的に均一な深さが除去される、ステップと、
    を有する、方法。
14. 前記ＰＡＧ系のプロセスは、
    前記基板上に第１のオーバコート膜を堆積させるステップであって、前記第１のオーバコート膜は、ＰＡＧを含む、ステップと、
    前記第１のオーバコート膜を第１のパターンの放射線に暴露するステップであって、前記第１のパターンの放射線に従って、前記ＰＡＧは、前記第１のオーバコート膜内に第１の酸を発生する、ステップと、
    前記基板を十分に加熱して、前記凹部の前記それぞれの第１の深さまで、前記第１の酸を前記樹脂膜内に拡散させるステップであって、前記樹脂膜の第１の部分は、第１の溶媒に対して溶解可能になり、前記第１の部分は、前記凹部の前記それぞれの第１の深さまで延在する、ステップと、
    前記第１の溶媒を用いて、前記第１のオーバコート膜及び前記樹脂膜の前記第１の部分を現像するステップであって、前記凹部の前記それぞれの第１の深さまで、前記樹脂膜が除去される、ステップと、
    を有する、請求項１３に記載の方法。
15. 前記ＴＡＧ系のプロセスは、
    前記基板上に第２のオーバコート膜を堆積させるステップであって、前記第２のオーバコート膜は、ＴＡＧを含む、ステップと、
    前記基板を十分に加熱して、前記ＴＡＧにより、前記第２のオーバコート膜内に第２の酸を発生させるステップであって、前記第２の酸は、前記樹脂膜の残りの部分の第２の深さまで拡散し、前記樹脂膜の第２の部分は、第２の溶媒に対して溶解可能になる、ステップと、
    第２の溶媒を用いて、前記第２のオーバコート膜及び前記樹脂膜の前記第２の部分を現像するステップであって、前記樹脂膜は、前記微細加工構造により定められた前記凹部の所定の深さまで埋め込まれる、ステップと、
    を有する、請求項１４に記載の方法。
16. 前記第１の溶媒及び前記第２の溶媒は、同じ種類の溶媒である、請求項１５に記載の方法。
17. 前記ＰＡＧ系のプロセスを用いて、前記樹脂膜の局所的な除去を実施するステップであって、前記凹部のそれぞれの第１の深さまで前記樹脂膜が除去される、ステップは、前記ＰＡＧ系のプロセスを少なくとも２回繰り返すステップを有する、請求項１３に記載の方法。
18. 前記所定の条件を満たすステップは、前記ＴＡＧ系のプロセスを所定の回数繰り返すステップを有する、請求項１３に記載の方法。
19. 前記ＴＡＧ系のプロセスを用いて、前記所定の条件が満たされるまで、前記樹脂膜の前記残りの部分の前記均一な除去を繰り返し実施するステップは、前記ＴＡＧ系のプロセスを１回実施するステップを有する、請求項１３に記載の方法。
20. 前記所定の条件を満たすステップは、前記凹部のそれぞれの所定の深さまで前記樹脂膜を除去し、それぞれの所定の高さに対応する前記凹部内のそれぞれの高さの樹脂膜を残すステップを含む、請求項１３に記載の方法。
21. 前記ＴＡＧ系のプロセスの最初の実施の際のオーバコート膜内のＴＡＧの濃度は、前記ＴＡＧ系のプロセスの後続の実施の際の濃度とは異なる、請求項１３に記載の方法。