KR101929865B1 - 디바이스 리소그래피에 사용하기 위한 자기-조립성 폴리머를 위한 템플릿의 제공 방법 - Google Patents

디바이스 리소그래피에 사용하기 위한 자기-조립성 폴리머를 위한 템플릿의 제공 방법 Download PDF

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Abstract

기판의 표면 상에 자기-조립성 블록 코폴리머의 유도된 자기-조립을 위한 템플릿을 침착하는 방법이 개시된다. 본 방법은 폴리머의 제1 및 제2 블록에 대해 상이한 화학적 친화성을 가지는 교차성 제1 및 제2 영역의 화학적 에피탁시 패턴을 광 리소그래피에 의해 표면 상에 제공하는 단계, 및 간격을 둔 그라포에피탁시 피처들을 광 리소그래피에 의해 표면 상에 제공하는 단계를 포함한다. 화학식 에피탁시 패턴은 쌍을 이루는 간격을 둔 그라포에피탁시 피처들 사이에 이들과 정렬되어 배치된다. 간격을 둔 그라포에피탁시 피처들과 화학적 에피탁시 패턴은 함께 작용하여 자기-조립성 블록 코폴리머의 자기-조립을 유도하도록 배열된다. 생성되는 템플릿은 적합한 자기-조립성 폴리머의 자기-조립을 유도하도록 사용될 수 있고, 생성된 정렬되고 배향된 자기-조립된 폴리머는 그 자체로서 기판의 리소그래피를 위한 레지스트로서 사용될 수 있다.

Description

디바이스 리소그래피에 사용하기 위한 자기-조립성 폴리머를 위한 템플릿의 제공 방법 {METHOD FOR PROVIDING A TEMPLATE FOR A SELF-ASSEMBLABLE POLYMER FOR USE IN DEVICE LITHOGRAPHY}
관련 출원의 상호 참조
본원은 2011년 6월 18일자로 출원된 미국 가출원 번호 제61/508,908호에 대한 우선권을 주장한다. 상기 출원은 원용에 의해 본 발명에 포함된다.
기술분야
본 발명은 기판의 표면 상에 제1 및 제2 블록을 포함하는 자기-조립성 블록 폴리머의 유도된 자기-조립을 위한 템플릿의 형성 방법에 관한 것이다. 본 발명은 그러한 기판 상에 자기-조립된 폴리머 층을 형성하는 것 및 자기-조립을 유도하기 위한 템플릿을 구비한 기판 상에 침착 및 조립된 자기-조립성 폴리머, 예컨대 블록 코폴리머 층을 사용한 장치 디바이스 리소그래피 방법에 관한 것이다.
디바이스 제조를 위한 리소그래피에서, 소정의 기판 영역 상의 피처 (feature)의 밀도를 높이기 위해 리소그래피 패턴의 피처 크기를 줄이고자 하는 요구가 계속되고 있다. 나노-스케일의 임계 크기(critical dimension, CD)를 가진 작은 피처들로 이루어진 패턴은 디바이스 또는 회로 구조물의 밀집성을 높여, 전자 및 다른 디바이스의 크기 감소 및 제조 단가의 잠재적인 개선을 이룰 수 있다. 광 리소그래피에서, 더 작은 피처에 대한 요구는 액침 리소그래피 및 극자외선(extreme ultraviolet, EUV) 방사 리소그래피와 같은 기술의 발전으로 이어졌다.
소위 임프린트 리소그래피는 일반적으로 패턴을 기판에 전사하기 위해 "스탬프(stamp)"(임프린트 템플릿이라고도 함)의 사용을 포함한다. 임프린트 리소그래피의 장점은, 피처의 해상도가 예를 들어 방사선원의 방출 파장 또는 투사 시스템의 조리개수에 의해 제한되지 않는다는 것이다. 대신, 해상도는 임프린트 템플릿 상의 패턴 밀도에 의해 주로 제한된다.
광 리소그래피 및 임프린트 리소그래피 모두, 표면, 예컨대 임프린트 템플릿 또는 기타 기판의 고 해상도 패터닝을 제공하는 것이 바람직하며, 이를 위해 화학적 레지스트를 사용할 수 있다.
블록 코폴리머(BCP)의 자기-조립을 이용하는 것이, 종래 리소그래피 방법으로 획득가능한 수준보다 양호한 수준으로 해상도를 개선시키기 위한 잠재적인 방법으로서, 또는 임프린트 템플릿을 제조하기 위한 전자 빔 리소그래피의 대안책으로서 고려되어 왔다.
자기-조립성 블록 코폴리머는, 특정 온도(정렬-무질서 전이 온도 TOD) 미만으로 냉각시, 정렬-무질서(order-disorder) 전이를 이행함으로써 여러가지 화학적 특성을 가진 코폴리머 블록들의 상 분리가 이루어져, 수십 나노미터 또는 심지어 10 nm 미만 크기의, 화학적으로 구분되는 정렬된 도메인들을 형성할 수 있으므로, 나노제작에 유용한 화합물이다. 도메인의 크기와 형태는 코폴리머의 분자량과 코폴리머의 여러가지 블록 타입들의 조성을 조작함으로서 조절할 수 있다. 도메인 간의 인터페이스는 1-5 nm 정도의 폭을 가질 수 있으며, 코폴리머 블록의 화학적 조성을 수정함으로써 조작할 수 있다.
자기-조립성 템플릿으로서의 블록 코폴리머 박막의 사용 가능성이 Chaikin and Register, et al., Science 276, 1401 (1997)에서 입증되었다. 20 nm의 크기의 도트와 홀로 구성된 덴스(dense) 어레이가 폴리(스티렌-블록-이소프렌) 박막으로부터 질화 규소 기판으로 전사되었다.
블록 코폴리머는, 각각의 블록이 하나 이상의 동일한 단량체를 포함하는, 상이한 블록들로 구성되어 있으며, 이들 상이한 블록들은 폴리머 체인을 따라 나란히 배열되어 있다. 각 블록은 해당 타입의 단량체들을 다수 포함할 수 있다. 즉, 예를 들어, A-B 블록 코폴리머는 (각각의) A 블록에는 복수개의 A 타입의 단량체를 가지며, (각각의) B 블록에는 복수개의 B 타입의 단량체를 가질 수 있다. 적합한 블록 코폴리머에 대한 일례는, 예를 들어 폴리스티렌(PS) 단량체(소수성 블록)와 폴리메틸메타크릴레이트 (PMMA) 단량체(친수성 블록)가 공유 결합된 폴리머이다. 소수성/친수성이 다른 블록들을 가진 그외 블록 코폴리머도 사용될 수 있다. 예를 들어, 교대성 또는 주기성 블록 코폴리머(예, [-A-B-A-B-A-B-]n 또는 [-A-B-C-A-B-C]m, 이때 n 및 m은 정수임)일 수 있는 바와 같이, 트리-블록 코폴리머(A-B-C)가 사용될 수 있다. 블록들은 선형 또는 분지형 방식의 공유 결합에 의해 서로 연결된다(예, 성상(star) 또는 분지형 배치).
블록 코폴리머는 블록들의 부피 비율, 각 블록 타입의 중합도(즉, 각 해당 블록에서 각 해당 타입의 단량체의 수), 용매의 선택적인 사용 및 표면 상호작용에 따라, 자기-조립시 여러가지 다른 상을 형성할 수 있다. 박막으로 적용되었을 때, 기하학적 배열이 상의 수를 제한할 수 있는 부가적인 경계 조건을 구성할 수 있다. 일반적인 구형(예, 입방형)에서, 원통형(예, 정방형 또는 육방형) 및 라멜라 상(즉, 입방형, 육방형 또는 라멜라 공간-채움 대칭을 가진 자기-조립된 상들)들이 자기-조립된 블록 코폴리머의 박막에서 실제 관찰되며, 관찰되는 상 타입은 여러가지 폴리머 블록들의 상대적인 부피 비율에 의존적일 수 있다.
자기-조립성 폴리머로서 사용하기 적합한 블록 코폴리머로는, 폴리(스티렌-b-메틸메타크릴레이트), 폴리(스티렌-b-2-비닐피리돈), 폴리(스티렌-b-부타다이엔), 폴리(스티렌-b-페록세닐다이메틸실란), 폴리(스티렌-b-에틸렌옥사이드), 폴리(에틸렌옥사이드-b-이소프렌)이 있으나, 이들로 한정되지 않는다. 기호 "b"는 "블록"을 의미한다. 이들 화합물은 2-블록 코폴리머의 예이지만, 자기-조립에는 3-블록, 4-블록 또는 그외 다중-블록 코폴리머도 사용될 수 있음은 자명할 것이다.
자기-조립된 폴리머 상들은 기판에 대해 평행하거나 또는 수직인 대칭 축으로 배향될 수 있으며, 라멜라 상과 원통형 상은, 줄 및 공간 패턴들과 홀 어레이를 각각 형성할 수 있고 도메인 타입들 중 한가지 타입의 후속적인 에칭으로 양호한 콘트라스트를 제공할 수 있기 때문에, 리소그래피 적용에 있어 관심의 대상이 되고 있다.
표면 상에서 블록 코폴리머와 같은 폴리머의 자기-조립을 유도하는데 사용되는 방법 2가지는 화학적 에피탁시로도 지칭되는 그라포에피탁시와 화학적 예비-패터닝이다. 그라포에피탁시 방법에서, 블록 코폴리머의 자기-조직화는 기판의 위상학적 예비-패터닝에 의해 유도된다. 자기-배열된 블록 코폴리머는 패턴화된 기판에 의해 규정되는 트렌치내에서 상이한 폴리머 도메인들의 라인들이 인접해있는 평행한 선형 패턴을 형성할 수 있다. 예를 들어, 블록 코폴리머에서, 폴리머 체인이 A가 본래 친수성이고 B가 소수성인 A와 B 블록들로 구성된 2-블록 코폴리머인 경우, 아울러 측벽부도 친수성이라면, A 블록이 트렌치의 측벽부에 인접하게 형성된 도메인으로 조립될 수 있다. 해상도는 기판 상의 예비-패턴 간격을 세분하는 블록 코폴리머 패턴에 의해 패턴화된 기판의 해상도로 개선될 수 있다.
화학적 예비-패터닝 방법(본원에서, 화학적 에피탁시로 지칭됨)에서, 블록 코폴리머 도메인들의 자기-조립은 기판 상의 화학적 패턴(즉, 화학적 템플릿)에 의해 유도된다. 화학적 패턴과 폴리머 체인의 한가지 이상의 코폴리머 타입 간의 화학적 친화성은, 기판 상에서, 한가지 도메인 타입이 대응되는 화학적 패턴 영역으로 바르게 배치(또한, 본원에서 "핀닝"으로 지칭됨)되게 할 수 있다. 예를 들면, 블록 코폴리머가 A가 본래 친수성이고 B가 소수성인 A 블록과 B 블록을 가진 2-블록 코폴리머이고, 화학적 패턴이 친수성 표면 상의 소수성 영역에 해당된다면, B 도메인이 선호적으로 상기 소수성 영역에서 조립할 수 있다. 그라포에피탁시 정렬 방법이 그렇듯이, 기판 상의 예비-패턴화된 피처들의 간격을 세분하는(소위 밀도 증가라 함), 블록 코폴리머 패턴에 의해 패턴화된 기판의 해상도를 향상시킬 수 있다. 화학적 예비-패터닝은 선형 예비-패턴으로 한정되지 않으며, 예를 들어, 예비-패턴은 원통형 상을 형성하는 블록 코폴리머를 이용하기 위한 패턴으로서 적합한 2-D 도트 어레이 형태로 존재할 수 있다. 예를 들어, 여러가지 도메인 타입들을 기판 표면 위에 나란히 배치하는 경우, 라멜라 상 또는 원통형 상의 자기-조직화를 유도하기 위해 그라포에피탁시 및 화학적 예비-패터닝을 사용할 수 있다.
나노 제작에 블록 코폴리머의 자기-조립성을 사용하기 위한 방법에 있어서, 기판을 화학적 예비-패턴 또는 그라포에피탁시 템플릿 파트로서 중성 배향 제어 층(neutral orientation control layer)으로 개질시켜, 기판에 바람직한 자기-조립의 패턴 배향성을 유도할 수 있다. 자기-조립성 폴리머 층에 사용되는 일부 블록 코폴리머의 경우, 블록 한 종과 배향이 형성될 수 있는 기판 표면 간에 선호적인 상호작용이 존재할 수 있다. 예를 들어, 폴리스티렌(PS)-b-PMMA 블록 코폴리머의 경우, PMMA 블록이 옥사이드 표면에 선호적으로는 묻게(wet) 될 것이며(즉, 옥사이드 표면과 높은 화학적 친화성을 가짐), 이를 이용하여 자기-조립된 패턴이 표면 평면에 대해 평행하게 배향되게 놓이게 유도할 수 있다. 수직 배향은, 예를 들어, 표면 위에 중성 배향 층을 침착하여 양쪽 블록에 대해 중성인 기판 표면을 부여함으로써, 유도할 수 있으며, 즉, 중성 배향 층은 양쪽 블록이 비슷한 방식으로 표면에서 중성 배향 층에 묻도록, 각 블록에 대해 비슷한 화학적 친화성을 가진다. "수직 배향"은, 각 블록의 도메인들이 기판 표면에 나란히 놓이고, 다른 블록 도메인들 간의 계면 영역이 표면의 평면에 실질적으로 수직으로 놓이는 것을 의미한다.
중성 표면은 화학적 에피탁시 및 그라포에피탁시에서 유용하다. 중성 표면은 에피탁시 템플릿의 특정 배향 영역들 사이에 위치한 표면에 사용될 수 있다. 예를 들어, 본래 A가 친수성이고 B가 소수성인 A와 B 블록을 구비한 2-블록 코폴리머를 배열하기 위한 화학적 에피탁시 템플릿에서, 화학적 패턴은 소수성 핀닝 영역과 이들 소수성 영역 사이에 있는 중성 배향 영역일 포함할 수 있다. B 도메인은 선호적으로는 상기 소수성 핀닝 영역 상에서 조립되고, 화학적 예비-패턴의 상기 특정 (핀닝) 배향 영역들 사이에 놓인 중성 영역 위에는 A와 B 블록의 도메인들이 수차례 교대로 배열될 수 있다.
예를 들어, 이러한 2-블록 코폴리머를 배열하기 위한 그라포에피탁시 템블릿의 경우, 패턴은 소수성 레지스트 피처 사이에 중성 배향 영역이 존재하는 소수성 레지스트 피처를 포함할 수 있다. B 도메인은 선호적으로 상기 소수성 레지스트 피처의 옆으로 나란히 조립될 수 있으며, 그라포에피탁시 템플릿의 특정 (핀닝) 배향 레지스트 피처 사이에 놓인 중성 배향 영역 위에는 A와 B 블럭의 도메인들이 수차례 교대로 배열될 수 있다.
중성 배향 층은, 예를 들어, 기판 표면에서 하이드록실 말단 기 또는 일부 다른 반응성 말단 기의 산화물로의 반응에 의해 기판에 공유 결합되는, 랜덤 코폴리머 브러쉬를 사용함으로써 구축할 수 있다. 중성 배향 층 형성에 대한 다른 배치로서, 가교가능한 랜덤 코폴리머 또는 적정 실란(즉, 실릴이라고도 하는 치환된 반응성 실란, 예컨대 (트리)클로로실란 또는 (트리)메톡시실란 말단 기를 가진 분자)을 사용하여 기판 표면과 자기-조립성 폴리머 층 사이에 존재하는 중간 층으로서 작용함으로써, 기판에 중성을 부여할 수 있다. 이러한 실란계 중성 배향 층은 전형적으로 단일층으로서 존재되는 반면, 가교가능한 폴리머는 단일층으로 존재하지 않으며 전형적으로 20 nm 이하의 층 두께를 가질 수 있다. 중성 배향 층은, 예를 들어, 자기-조립성 층의 블록 타입들 중 한가지가 중성 배향 층 아래 기판과 직접 접촉할 수 있도록, 그 안에 하나 이상의 갭을 가질 수 있다. 이는, 자기-조립성 폴리머 층의 특정 블록 타입의 도메인을 기판에 고정, 핀닝 또는 배열하는데 유용할 수 있으며, 기판 표면은 특수 배향 피처로서 작용한다.
자기-조립성 폴리머 박막은 기판 상에, 전술한 바와 같이, 그라포에피탁시 또는 화학적 에피탁시 템플릿 상에 침착될 수 있다. 자기-조립성 폴리머를 침착시키는 적절한 방법은 핀-코팅으로서, 이 공정은 충분히 확립되고, 균일한 자기-조립성 폴리머 박층을 제공할 수 있다. 자기-조립성 폴리머가 침착된 필름의 경우, 적정 층 두께는 대략 10 - 100 nm이다. 블록 코폴리머 필름의 침착 후, 이 필름은 여전히 무질서한 상태일 수 있거나, 오직 일부만 정렬될 수 있으며, 자기-조립을 촉진 및/또는 완성하기 위해 하나 이상의 추가적인 공정이 필요할 수 있다. 예를 들어, 자기-조립성 폴리머가 용매 중 용액으로서 침착될 수 있는데, 예를 들어 자기-조립 전에 증발에 의해 용매가 제거될 수 있다.
블록-코폴리머의 자기-조립은 작은 구성 성분들(블록 코폴리머)을 여러개 조립하여 더 복잡하고 큰 구조물을 만드는 프로세스이다(자기-조립된 패턴에서 나노미터 크기의 피처들을 본원에서는 도메인으로 지칭함). 폴리머의 자기-조립을 제어하는 물리 과정 상 본질적으로 결함이 발생한다. 자기-조립은 A-B 블록 코폴리머의 A/A, B/B 및 A/B (또는 B/A) 블록 쌍들 간의 상호작용 차이(즉, 상호 화학적 친화성 차이)에 의해 구동되며, 상 분리 구동력은 축합 중인 시스템에 대한 플로리-허긴스 이론으로 설명된다. 화학적 에피탁시 또는 그라포에피탁시의 사용은 결함 발생을 크게 줄여줄 수 있다.
자기-조립이 이행되는 폴리머의 경우, 자기-조립성 폴리머는 정렬-무질서 온도 TOD를 나타낼 것이다. TOD는 시차 주사 열량 측정(DSC)과 같이 폴리머의 정렬/무질서 상태를 평가하기 위한 임의의 적합한 기법으로 측정할 수 있다. 이 온도 보다 낮은 온도에서 층이 형성되면, 분자는 자기-조합하게 될 것이다. TOD 온도 보다 높은 온도에서는, 무질서 층이 형성될 것이며, 무질서 A/B 도메인의 엔트로피 기여(entropy contribution)가 층에서 이웃한 A-A 및 B-B 블록 쌍들 간의 우호적인 상호작용으로 발생되는 엔탈피 기여 보다 크다. 또한, 자기-조립성 폴리머는 유리 전이 온도 Tg도 나타낼 수 있는데, 이 온도보다 낮은 온도에서는 폴리머가 효과적으로 고정되지만, 이 온도보다 높은 온도에서는 코폴리머 분자가 이웃한 코폴리머 분자들에 비해 층에서 여전히 재배향 가능하다. 유리 전이 온도는 시차 주사 열량 측정(DSC)으로 적절하게 측정된다.
전술한 바와 같이, 정렬이 잡히는 동안에 발생되는 결함은 부분적으로는 어닐링에 의해 소거가능할 수 있다. 회위(disclination)(회전 대칭이 어긋나는 선 결함임, 예를 들어, 디렉터의 배향 결함이 존재하는 경우임)와 같은 결함은, 서로 다른 결함이나 반대 신호의 회위와 쌍을 이룸으로써 무효화될 수 있다. 자기-조립성 폴리머의 체인 유동성이 결함 이동과 소멸을 결정하는 요인일 수 있으며, 그래서 체인 유동성은 높지만 자기-조립된 정렬된 패턴이 흩뜨려지지 않은 온도에서 어닐링을 수행할 수 있다. 이는, 폴리머의 정렬/무질서 온도 TOD에서 최대 몇 ℃ 높거나 낮은 온도를 의미한다.
정렬과 결함 소실은 한가지 어닐링 공정으로 조합되거나, 또는 리소그래피의 레지스트 층으로서 사용하기 위한 여러가지 화학 타입의 도메인들(여러가지 블록 타입들의 도메인)의 정렬된 패턴을 구비한 블록 코폴리머 등의 자기-조립된 폴리머 층을 제공하기 위해, 복수의 공정들이 사용될 수도 있다.
디바이스 구조 또는 위상 등의 패턴을 자기-조립된 폴리머가 침착된 자기-조립된 폴리머 층으로부터 기판으로 전사하기 위해서는, 전형적으로, 소위 파괴 에칭(breakthrough etching)으로 제1 도메인 타입을 제거하여, 제2 도메인 타입의 패턴 피처들 사이에 노출된 채 놓인 기판의 표면 위에 제2 도메인 타입의 패턴을 제공한다.
파괴 에칭 후, 패턴을 제2 도메인 타입이 내성을 나타내는 에칭 수단을 이용하여 소위 전사 에칭에 의해 전사함으로써, 표면이 노출된 기판 표면에 리세스(recess)를 형성할 수 있다. 당해 기술 분야에 공지된 다른 패턴 전사 방법도 블록 코폴리머의 자기-조립에 의해 형성되는 패턴에 적용가능하다.
그라포에피탁시는 간격을 둔 그라포에피탁시 피처들 사이에 높은 수준의 피치 증식을 제공할 수 있고, 템플릿 내의 공간적으로 한정된 칸을 제공할 수 있다. 피치 증식은 자기-조립된 폴리머의 복수의 단위 셀이 간격을 둔 그라포에피탁시 피처들의 각각의 인접 쌍들 사이에 정렬될 수 있다는 것을 의미한다. 단위 셀 반복 간격 두기가 피치로 불려질 수 있다. 이는 하나의 칸에서 불완전한 자기-조립의 결과로서 발생한 결함이 필연적으로 이웃 칸으로 전달되지 않을 수 있다는 이점을 초래한다. 그러나, 그라포에피탁시 피처의 측벽으로부터 시작된 자기-조립이 자기-조립된 구조에 높은 수준의 결함을 야기할 수 있기 때문에, 그라포에피탁시는 문제점을 초래할 수 있다. 부가적으로 또는 그렇지 않으면, 그라포에피탁시 피처의 측벽으로부터 시작된 자기-조립은 간격을 둔 그라포에피탁시 피처에 대한 이미지 배치 오류를 증가시킬 수 있다.
화학적 에피탁시는 양호한 정렬 및 적당한 피치 증식을 제공할 수 있지만, 자기-조립 동안 발생하는 결함이 이웃 영역으로 전달될 수 있다. 그러나, 이미지 배치는 일반적으로 화학적 에피탁시의 경우가 더 정확하다.
예를 들어, 자기-조립성 블록 코폴리머의 자기-조립을 유도하는데 사용되는 단일 템플릿 배열에서 그라포에피탁시와 화학적 에피탁시를 조합하는 것이 바람직한데, 조합된 템플릿은, 예를 들어, 화학적 에피탁시 단독 또는 그라포에피탁시 단독으로부터 발생하는 하나 이상의 문제를 해결할 수 있다. 특히, 예를 들어, 템플릿의 형성을 위해 통상적인 광 리소그래피(예컨대, 극자외선(EUV) 방사 리소그래피) 및 통상적인 광 리소그래피 레지스트를 사용하여 형성된 단일 템플릿 배열에서 그라포에피탁시와 화학적 에피탁시를 조합하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 디바이스 리소그래피에 사용하기에 적합한 레지스트 층으로 후속 사용하기 위해, 블록 코폴리머 층의 자기-조립을 유도하는데 사용되는, 기판 표면 상에 그라포에피탁시와 화학적 에피탁시의 조합된 템플릿을 제공하는 방법을 제공하는 것이 바람직하다. 특히, 예를 들어, 조합된 템플릿을 형성하기 위해 광 리소그래피를 사용하는 방법을 제공하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 여기 또는 이후로 화학적 및/또는 그라포에피탁시 템플릿에 관해 당업계에 알려진 하나 이상의 문제를 해결 또는 극복하는 폴리머의 자기-조립을 유도하기 위한 템플릿을 제공하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 낮은 검출률을 가지는 자기-조립된 폴리머를 제조하기 위한 자기-조립을 유도할 수 있는 폴리머의 자기-조립을 유도하기 위한 템플릿을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 측면에 따르면,
제1 및 제2 블록에 대해 상이한 화학적 친화성을 가지는 교차성 제1 및 제2 영역을 포함하는 화학적 에피탁시 패턴을 광 리소그래피에 의해 표면 상에 제공하는 단계; 및
간격을 둔 그라포에피탁시 피처들을 광 리소그래피에 의해 표면 상에 제공하는 단계
를 포함하며,
화학식 에피탁시 패턴은 쌍을 이루는 간격을 둔 그라포에피탁시 피처들 사이에 이들과 정렬되어 배치되며, 간격을 둔 그라포에피탁시 피처들과 화학적 에피탁시 패턴은 함께 작용하여 자기-조립성 블록 코폴리머의 자기-조립을 유도하도록 배열된 것인,
제1 및 제2 블록을 포함하는 자기-조립성 블록 폴리머의 기판의 표면 상에서의 유도된 자기-조립을 위한 템플릿을 형성하는 방법
이 제공된다.
본 발명의 일 측면에 따르면,
본원에 기술된 방법에 의해 자기-조립성 블록 코폴리머의 기판 상에서의 유도된 자기-조립을 위한 템플릿을 제공하는 단계;
자기-조립성 폴리머 층을 템플릿 상에 직접 침착하여 자기-조립성 폴리머 층과 템플릿 사이에 인터페이스를 제공하는 단계; 및
자기-조립이 템플릿에 의해 유도되어 인터페이스에서 정렬된 폴리머 층 내로 제공되도록 자기-조립성 폴리머 층을 처리하는 단계
를 포함하는, 기판의 표면 상에 자기-조립성 블록 코폴리머의 자기-조립된 층을 형성하는 방법이 제공된다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본원에 기술된 방법에 의해 표면에 정렬된 폴리머 층을 제공하는 단계를 포함하며, 이때 정렬된 폴리머 층은 레지스트 층으로서 사용되는 것인, 레지스트 에칭에 의해 기판의 표면을 패터닝하는 리소그래피 방법이 제공된다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 디바이스 토포그래피를 제공하기 위해 기판을 에칭하는 동안, 본원에 기술된 방법에 의해 형성된 자기-조립된 폴리머 층을 레지스트 층으로서 사용하는 단계를 포함하는, 기판의 표면 상에서 디바이스 토포그래피를 형성하는 방법이 제공된다.
아래 특징들은 적절한 경우 본 방법의 모든 다양한 측면들에도 적용가능하다. 적절한 경우, 아래 특징들의 조합도 예를 들어 청구항에 기술된 바와 같이 본원에 기술된 방법과 조성물의 일부로 채택될 수 있다. 본원에 기술된 방법과 조성물은 디바이스 리소그래피에 사용하는데 특히 적합하다. 예를 들어, 본 방법과 조성물은 임프린트 리소그래피에 사용하기 위한 임프린트 템플릿을 패터닝하는데 사용하거나 또는 직접 디바이스 기판을 패터닝하는데 사용하기 위한, 자기-조립된 폴리머 레지스트 층을 처리 또는 형성하는데 활용될 수 있다.
자기-조립성 블록 폴리머는 제1 및 제2 도메인 타입들로 조합된 여러가지 블록 타입들을 가진 정렬된 폴리머 층으로 자기-조립되는, 2종 이상의 다른 블록 타입을 포함하는, 전술한 블록 코폴리머일 수 있다. 블록 코폴리머는 2-블록, 3-블록 또는 멀티-블록 코폴리머일 수 있다. 교차 또는 주기성 블록 코폴리머도 자기-조립성 폴리머로서 사용될 수 있다. 오직 2가지 도메인 타입들이 아래 측면들과 실시예들 일부에서 언급될 수 있지만, 본 발명의 구현예는 3가지 이상의 여러가지 도메인 타입들의 자기 조립성 블록 코폴리머에도 적용가능하다.
일 구현예에서, 자기-조립성 블록 폴리머는 제1 단량체로 구성된 하나 이상의 제1 블록과 제2 단량체로 구성된 하나 이상의 제2 블록을 포함하는 블록 코폴리머이다.
본 명세서에서, 화학적 친화성(chemical affinity)은, 2종 이상의 다른 화학 종들이 서로 조합하는 경향을 의미한다. 예를 들어, 본래 친수성인 화학 종들은 물에 대한 화학적 친화성이 높은 반면, 소수성 화합물은 물에 대한 화학적 친화성은 낮지만 알칸에 대한 화학적 친화성은 높다. 본래 극성을 띄는 화학적 종들은 다른 극성 화합물과 물에 대한 화학적 친화성이 높지만, 무극성, 비-극성 또는 소수성 화합물들은 물과 극성이 종들에 대해서는 화학적 친화성이 낮으며, 알칸 등의 다른 비-극성 종들에 대해서는 높은 화학적 친화성을 나타낼 수 있다. 화학적 친화성은 2개의 화학종 간의 인터페이스와 조합된 자리 에너지와 관련있다: 인터페이스 자리 에너지가 높으면, 2개의 종들은 서로 화학적 친화성이 낮은 반면, 인터페이스 자리 에너지가 낮으면 2개의 종들은 서로 화학적 친화성이 높다.
"화학 종들"은 본 명세서에서 분자, 올리고머 또는 폴리머 등의 화학적 화합물을 의미하거나, 또는 양친매성 분자의 경우(즉, 화학적 친화성이 다른 2 이상의 상호연결된 모이어티들을 가지는 분자), 용어 "화학적 종들"은 이러한 분자의 다른 모이어티들을 지칭할 수 있다. 예를 들어, 2-블록 코폴리머의 경우, 블록 코폴리머 분자를 구성하는 2종의 다른 폴리머 블록들은 화학적 친화성이 상이한 2개의 다른 화학 종들로서 간주된다.
본 명세서 전체에 걸쳐, 용어 "포함하는" 또는 "포함한다"는 명시된 성분(들)을 포함한다는 의미이지만, 다른 것의 존재를 배제하는 것은 아니다. 용어 "으로 필수적으로 구성된" 또는 "로 필수적으로 구성된다"는 명시된 성분들을 포함하지만, 상기 성분을 제공하기 위해 사용된 프로세스의 결과로서 존재하는 피할 수 없는 물질, 불순물로서 존재하는 물질 및 본 발명의 기술적인 효과를 달성하는 것 이외의 목적으로 첨가되는 성분들을 제외한, 다른 성분들은 배제하는 것을 의미한다. 전형적으로, 구성 성분들의 세트로 필수적으로 구성된 조성물은, 명시되지 않은 성분들을 5 중량% 미만으로, 전형적으로 3 중량% 미만으로, 보다 더 전형적으로는 1 중량% 미만으로 포함할 것이다.
적절한 경우, 용어 "포함한다" 또는 "포함하는"은 "로 구성되나", "로 구성되는", "로 필수적으로 구성된다" 또는 "로 필수적으로 구성되는"의 의미를 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
본 명세서에서, 피처의 두께를 언급할 때, 두께는 기판 표면에 대한 수직인 축을 따라 피처의 중심을 관통하여 적절한 수단으로 적절하게 측정된다. 두께는 간섭법(interferometry) 등의 기법으로 적절하게 측정하거나 또는 에칭률(etch rate)에 대한 지식을 통해 평가할 수 있다.
본원에서 "층"이 언급되는 모든 경우에, 언급되는 층은 존재하는 경우 실질적으로 균일한 두께의 층으로 이해된다. "실질적으로 균일한 두께"는 층을 가로지르는 평균 값의 10% 넘게, 바람직하게는 5% 넘게는 변하지 않는 두께를 의미한다.
중성 배향 층을 기판에 "결합"한다는 것은 표면과 중성 배향 층 사이에 결합, 예컨대 공유 결합, 이온 결합 또는 수소 결합, 즉, 반 데르 발스 인력보다 강한 결합이 형성된다는 것을 의미한다. 일 구현예에서, 결합은 공유 또는 이온 결합이며, 보다 바람직하게는 공유 결합이다. "비결합"은 반 데르 발스 결합 이외에는 다른 결합이 존재하지 않는 것을 의미한다.
일 구현예에서, 기판의 표면 상에서의 제1 및 제2 블록을 포함하는 자기-조립성 블록 폴리머의 유도된 자기-조립을 위한 템플릿의 형성 방법이 제공된다. 본 방법은 광 리소그래피에 의해 표면 상에 화학적 에피탁시 패턴을 제공하는 단계를 포함한다. 화학적 에피탁시 패턴은 자기-조립성 블록 코폴리머의 제1 및 제2 블록에 대해 상이한 화학적 친화성을 가지는 교차성 제1 및 제2 영역을 포함한다. 간격을 둔 그라포에피탁시 피처들이 또한 광 리소그래피에 의해 표면 상에 제공된다. 화학적 에피탁시 패턴은 쌍을 이루는 간격을 둔 그라포 에피탁시 피처들 사이에 이들과 정렬되어 배치된다. 간격을 둔 그라포 피처들과 화학적 에피탁시 패턴은 함께 작용하여 자기-조립성 블록 코폴리머의 자기-조립을 유도하도록 배열된다. 간격을 둔 그라포에피탁시 피처들은 본원에 기술된 바와 같이 그라포에피탁시 피처들로 작용하도록 배열된다. "~과 정렬된"은 그라포에피탁시를 유도하기 위한 간격을 둔 그라포에피탁시 피처들이 화학적 에피탁시 패턴에 상대적으로 위치하고, 그에 따라 화학적 에피탁시 패턴에 의해 유도되는 자기-조립성 블록 코폴리머의 자기-조립과 간격을 둔 그라포에피탁시 패턴에 의해 유도되는 자기-조립이 함께 존재하는 것을 의미하며, 이때 상이한 블록 타입의 도메인들은 2개의 각각의 정렬된 에피탁시 패턴들에 의해 자기-조립된 폴리머 층 내의 동일한 위치를 차지하도록 유도된다. 전형적으로 간격을 둔 그라포에피탁시 피처들 사이의 배치는 자리-조립된 블록 코폴리머의 주기성(즉, 단위 셀 피치)의 배수에 해당하는데, 그라포에피탁시 피처들은 자기-조립 동안 예를 들어 8 이상의 주기, 예컨대 10 내지 1000 주기를 유도하도록 의도된다.
화학적 에피탁시 패턴과 간격을 둔 그라포에피탁시 피처들의 그라포에피탁시 패턴은 모두 광 리소그래피에 의해 형성된다. 광 리소그래피는 하나 이상의 레지스트 층이 표면에 적용되고, 레지스트 층(들)의 화학 방사선에의 선택적 노출 및 현상 및/또는 에칭에 의해 화학적 에피탁시 패턴과 간격을 둔 그라포에피탁시 피처들의 그라포에피탁시 패턴과 관련하여 패턴들이 표면 상에 형성된다.
레지스트 층은 전형적으로 화학 방사선에 선택적으로 노출되어 레지스트 층의 노출 및 비노출 영역을 제공한다. 통상적인 리소그래피 패터닝 방법, 예컨대 마스크된 또는 마스크되지 않은 극자외선(EUV) 또는 원자외선(D-UV) 방사 리소그래피가 사용되어 원하는 고해상도의 노출 패턴을 제공할 수 있거나, 또는 전자 빔 리소그래피 같은 방법이 사용될 수 있다. 전형적으로 D-UV 리소그래피는 193 nm에서 수행된다. 노출 또는 비노출 영역 중 하나는 제1 현상액에 의해 제거되어 남은 레지스트 영역의 레지스트 피처들을 그 위에 가지는 표면이 제공된다. 현상액은 노출 또는 비노출 레지스트 영역 중 하나를 용해 또는 제거하면서 다른 영역은 기판 상에 남겨둘 수 있는 것이 선택된다. 이러한 광 리소그래피 방법이 본 방법에서 어떻게 사용될 수 있는지에 대한 상세한 내용은 이하 상세히 기술될 것이다.
본 방법에 의해 형성된 템플릿은 선형 템플릿에 한정되지 않는다; 예를 들어, 템플릿은 원통형 상-형성 블록 코폴리머와 함께 사용되기 위한 패턴으로 적합한 점들의 2차원 배열의 형상일 수 있다. 예를 들어, 그라포에피탁시 및 화학적 예비-패터닝이 라멜라 또는 원통셩 상의 자기-조직화를 유도하기 위해 사용될 수 있는데, 이때 상이한 도메인 타입들이 기판의 표면 상에 나란히 배열된다.
본원에서 단일 레지스트 배열이라 지칭되는 적합한 배열에서 본 방법은,
레지스트 층을 표면에 적용하는 단계;
광 리소그래피에 의해 레지스트 층을 화학 방사선에 선택적으로 노출시켜 레지스트 층의 노출 및 비노출 영역을 제공하는 단계;
노출 또는 비노출 레지스트 영역 중 하나를 제1 현상액으로 제거하여 남은 레지스트 영역의 레지스트 피처들을 그 위에 가지는 표면을 제공하는 단계;
제1 배향 층을 레지스트 피처들을 그 위에 가지는 표면에 적용하여 제1 배향 층을 레지스트 피처들 사이에서 표면 상에 침착시켜 제1 영역을 제공하는 단계; 및
표면으로부터 선택된 레지스트 피처들을 제거하여 간격을 둔 레지스트 피처들을 간격을 둔 그라포에피탁시 피처들로서 남겨두는 단계
에 의해 수행되는데, 이때 상기 간격을 둔 레지스트 피처들 사이에는 화학적 에피탁시 패턴이 존재하며, 상기 화학적 에피탁시 패턴은 제1 배향 층의 제1 영역의 패턴 및 제1 배향 층이 없으며 선택된 레지스트 피처들이 제거된 표면의 제2 영역의 상호 보완적 패턴을 포함한다.
화학 방사선은 적합하게는 D-UV 또는 EUV 방사선일 수 있다. 화학 방사선에의 선택적 노출은 리소그래피 장치를 사용한 E-UV 또는 DUV의 패터닝에 의해 수행될 수 있다.
포지티브 톤 현상(노출 레지스트 영역이 현상액에 의해 제거되어 남은 레지스트 피처들은 비노출 레지스트 영역의 것들임)과 네가티브 톤 현상(비노출 레지스트 영역이 현상액에 의해 제거되어 남은 레지스트 피처들은 노출 레지스트 영역의 것들임) 모두에 대한 레지스트와 현상액의 조합은 당업계에 공지되어 있다.
노출 레지스트 영역이 제1 현상액에 의해 제거되어 레지스트 피처들은 비노출 레지스트 영역의 것들일 수 있다. 그렇지 않으면, 비노출 레지스트 영역이 제1 현상액에 의해 제거되어 레지스트 피처들은 노출 레지스트 영역의 것들일 수 있다.
일 구현예에서, 화학 방사선에 노출된 레지스트 영역이 제1 현상액에 의해 제거되어 레지스트 피처들이 비노출 레지스트 영역의 것들일 수 있다(즉, 포지티브 톤 레지스트가 사용될 수 있다).
기판은 표면에 화학 방사선에 대한 반사 방지 코팅을 가질 수 있다.
제1 배향 층은 적합하게는 표면에 결합되고 레지스트 피처들에 결합되지 않게 배열될 수 있고, 선택된 레지스트 피처들의 제거 전에 비결합된 제1 배향 층이 레지스트 피처들로부터 제거된다. 제1 배향 층의 침착에 이어서, 가열과 같은 공정이 수행되어 제1 배향 층을 레지스트 피처들에는 결합시키지 않으면서 표면에 결합시킬 수 있다. 비결합된 제1 배향 층은 진공을 적용하거나 유기 용매 같은 적합한 용매를 사용한 세정에 의해 레지스트 피처들로부터 제거될 수 있다.
제1 배향 층은 임의의 적합한 방법, 예컨대 스핀 코팅 또는 분무에 의해 적용될 수 있거나, 일부 배향 층에 대해서는 적합하게는 제1 배향 층은 증착에 의해 적용될 수 있다.
제1 배향 층은 반응성 헤드 기를 가지는 유기 화합물을 포함하거나 또는 반응성 헤드 기를 가지는 유기 화합물로 필수적으로 구성될 수 있다. 상기 유기 화합물은 기판의 표면에 유기 화합물을 결합시키도록 조정되는 반응성 헤드 기와 조합하여, 탄화수소(예를 들면, 알킬 또는 아릴) 같은 테일 기 또는 자기-조립성 폴리머의 상이한 블록들에 대한 화학적 친화성을 가지는 폴리머 잔기를 가질 수 있다.
예를 들어, 제1 배향 층은 표면에 공유 결합할 수 있는 헤드 기, 예컨대 OH 기를 가지는 랜덤 코폴리머(즉, 테일 기로서)를 포함할 수 있다. 이 랜덤 코폴리머는 적합하게는 자기-조립성 블록 코폴리머의 블록들과 동일한 단량체의 블록들로 이루어진 랜덤 블록 코폴리머일 수 있다.
제1 배향 층은 반응성 치환된 실란 헤드 기를 가지는 유기 화합물을 포함할 수 있다. 적합한 치환된 실란은 기판 표면에서 히드록실기와 반응하여 반응성 치환된 실란 헤드 기를 가지는 유기 화합물과 표면의 공유 결합을 형성할 수 있다. 반응성 헤드 기는, 이들에 제한되는 것은 아니지만, 트리클로로실란, 트리메톡시실란, 트리에톡시실란, 메틸디메톡시실란, 메틸디에톡시실란, 메틸디클로로실란, 디메틸클로로실란, 디메틸메톡시실란 또는 디메틸에톡시실란일 수 있다. 테일은 다양한 화학 잔기들 일 수 있으며, 이들은 선형, 분지형 또는 고리형 알킬, 방향족 또는 헤테로시클릭 잔기, 에테르 또는 에스테르 잔기, 폴리머 사슬 등을 포함한다.
반응성 치환된 실란 헤드 기를 가지는 유기 화합물의 혼합물이 사용될 수 있다.
반응성 치환된 실란 헤드 기를 가지는 유기 화합물은 3-(p-메톡시페닐)프로필트리클로로실란일 수 있다. 이것은 적합하게는 증착에 의해 기판의 표면에 적용될 수 있다. 이 화합물은 중성 배향 층으로서 원통형 또는 라멜라 상 폴리(스티렌-b-메틸메타크릴레이트) 블록 코폴리머와 함께 사용하는데 유용하다.
제1 배향 층은 제1 및 제2 블록 모두에 대해 화학적 친화성을 가지는 중성 배향 층일 수 있는데, 이때 제2 영역은 제1 블록보다 제2 블록에 대해 보다 높은 화학적 친화성을 가지고, 그로 인해 자기-조립성 폴리머는 제2 영역과 접촉하여 위치하는 제2 블록의 도메인과 조립되도록 유도된다.
제1 배향 층은 제2 블록보다 제1 블록에 대해 더 높은 화학적 친화성을 가지는 배향 층일 수 있으며, 그로 인해 제1 배향 층의 제1 영역과 접촉하여 위치하는 제1 블록의 도메인과 조립되도록 유도된다.
노출 또는 비노출 레지스트 영역 중 하나를 제거한 후, 레지스트 피처들은 제1 배향 층의 적용 전에 측면으로 트리밍(trimming)될 수 있으며, 이로 인해화학적 에피탁시 패턴의 제2 영역의 상호 보완적 패턴의 피처들의 크기가 측면의 규모에서 상응하여 감소된다. 이는 액체 또는 기체/증기 에칭을 사용하여 공지된 트리밍 방법에 의해 달성될 수 있다. 예를 들어, 기체/증기 에칭을 사용한 레지스트 피처들의 등방성 에칭이 트리밍에 사용될 수 있다.
화학적 에피탁시 패턴은 전형적으로 교차성 제1 및 제2 영역을 포함할 것이다. 화학적 에피탁시 패턴은 자기-조립된 블록 코폴리머와 동일한 주기성(즉, 단위 셀 피치)를 가질 수 있으며, 이는 자기-조립 동안 유도되도록 의도되지만, 보다 통상적으로 하나의 영역의 인접하는 부분들 사이에의 주기적인 배치는 자기-조립된 폴리머에 대한 복수의 단위 셀에 해당한다. 이는 피치 증식으로 알려진 효과를 가능하게 한다. 따라서, 예를 들어, 제1 블록에 대한 폭 W1 및 제2 블록에 대한 폭 W2의 도메인들을 가지는 라멜라 자기-조립된 폴리머 상의 경우, 자기-조립된 폴리머의 단위 셀 주기 또는 피치는 W1+W2일 것이다. 화학적 에피탁시 패턴에 대해, 만약 동일한 피치를 가진다면, 폭 W1을 가지는 제1 영역과 폭 W2를 가지는 제2 영역의 교차 스트라이프가 구성될 것인데, 각 영역들은 상응하는 폴리머 블록들에 대해 화학적 친화성을 가지도록(또는 중립이도록) 배열된다.
그러나, 다른 적합한 배열은, 예를 들어, 제1 블록 중 하나에 대해 보다 높은 화학적 친화성을 가지는 폭 W1의 제1 영역을 가질 수 있는데, 이 제1 영역은 폭 [n.(W2+W1)+W2](n은 1 이상의 정수, 예컨대 1 내지 20 또는 1 내지 10, 예를 들어, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10)의 제2 영역의 스트라이프에 의해 분리되며, 이 제2 영역은 제1 및 제2 블록에 대해 유사한 화학적 친화성(즉, 중립의 화학적 친화성)을 가진다.
사실, 제1 영역의 폭은, 예를 들어, 0.4 W1 내지 1.5 W1(즉, 거의 W1이지만 정확이 W1은 아님)일 수 있는데, 이때 제1 영역의 주기성은 n.[W1+W2](n은 앞서 설명한 정수임)에 해당한다. 즉, 화학적 에피탁시 패턴의 가장 좁은 피처들이 자기-조립된 폴리머의 상응하는 도메인과 동일한 크기를 가져야 할 필요는 없다.
위 예에서, 제1 및 제2 영역의 역할은 바뀔 수 있는데, 그때는 제2 영역의 얇은 스트라이프(예를 들면, 0.4 내지 1.5 W2의 폭)가 제1 영역의 넓은 스트라이프[n.(W2+W1)+W1]에 의해 분리되며, 제1 영역은 양 블록에 대해 중립의 화학적 친화성을 가지며, 제2 영역은 블록들 중 하나에 대해 화학적 친화성을 가진다.
레지스트 층을 표면에 적용하기 전에 제2 배향 층이 표면에 적용될 수 있으며, 제2 배향 층은 제1 배향 층과는 상이한 화학적 친화성을 가지며, 그로 인해 제1 배향 층이 없으며 선택된 레지스트 피처들이 제거된 표면의 제2 영역의 상호 보완적 패턴은 제2 배향 층의 것이 된다. 명확히 하기 위해, 본 배열에서 상기 제2 배향 층은 제1 배향 층의 적용 전, 실제로는 레지스트 층의 적용 전에 적용된다.
제2 배향 층은 표면 상에 제공되는 기본 층일 수 있으며, 레지스트 층은 기본 층 위에 적용되어, 예를 들어, 레지스트의 표면 상으로의 균일한 침착을 개선시킨다.
위와 같은 제2 배향 층이 존재하는 경우, 제1 배향 층의 적용 전에 제2 배향 층은 레지스트 피처들 사이의 표면으로부터 제거될 수 있다. 예를 들어, 레지스트 피처들 사이의 잔여 제2 배향 층은 산소, 예를 들어, 플라즈마에 의한 처리 또는 UV 발생된 오존에 의해 제거될 수 있다.
간격을 둔 레지스트 피처들을 남기기 위한 표면으로부터의 선택된 레지스트 피처들의 제거는 적합하게는 광 리소그래피에 의해 선택된 레지스트 피처들을 화학 방사선에 선택적 노출시키면서 비노출된 간격을 둔 레지스트 피처들을 남기는 것을 포함할 수 있는데, 이로 인해 선택된 레지스트 피처들은 화학적으로 개조되며, 제2 현상액을 사용하여 화학적으로 개조된 선택된 레지스트 피처들을 후속 제거하여 간격을 둔 그라포에피탁시 피처들로서의 간격을 둔 레지스트 피처들을 그 위에 가지는 표면이 제공된다.
일 구현예에서, 레지스트는 적합하게는 레지스트에 적용되는 화학 방사선의 유형 및 용량에 따라 상이한 현상액을 사용하여 현상되도록 조정된 레지스트이다. 예를 들어, 낮은 용약의 UV 방사선을 적용할 때는 현상액인 유기 용매에 가용성이 되지만, 보다 높은 용량의 화학 방사선을 사용할 경우에는 염기(예컨데, TMAH(테트라메틸암모늄 하이드록사이드))에 가용성이 되는 반면 유기 용매에는 불용성이 되는 레지스트를 이용할 수 있다. 이와 같은 "극성 교환(polarity switched)" 레지스트는 본 방법을 수행하기 위한 본 배열에 유용하다. 따라서, 레지스트 피처들을 노출시키기 위한 화학 방사선은 레지스트 층을 노출시키기 위한 것과 동일할 수 있지만, 실질적으로는 보다 높은 용량이 사용될 수 있으며, 그로 인해 위와 같은 극성 교환 레지스트의 특성은 상이하다.
적합하게는, 간격을 둔 그라포에피탁시 피처들로서 기판의 표면 상에 남은 간격을 둔 레지스트 피처들은 자기-조립성 블록 코폴리머에 의한 용해 또는 자기-조립성 블록 코폴리머 층의 용매 또는 이 층에 사용되는 용매에 저항력이 있어야 한다.
화학 방사선은 적합하게는 제1 배향 층의 적용 전에 선택된 레지스트 피처들에 적용될 수 있다.
본 방법을 수행하는 다른 적합한 배열은 2개의 레지스트 층을 사용할 수 있다(본원에서 이중 레지스트 배열로 지칭된다). 이 배열에서는, 극성 교환 레지스트가 사용되거나 필요하지는 않으며, 통상적인 레지스트, 예컨대 포지티브 또는 네가티브 톤 현상을 가지는 화학적으로 가속화된 레지스트가 사용될 수 있다. 이러한 방법은:
제1 레지스트 층을 표면에 적용하는 단계;
광 리소그래피에 의해 제1 레지스트 층을 화학 방사선에 선택적으로 노출시켜 레지스트 층의 노출 및 비노출 영역을 제공하는 단계;
노출 또는 비노출 레지스트 영역 중 하나를 제1 현상액을 사용하여 제거하여 남은 레지스트 영역의 레지스트 피처들을 그 위에 가지는 표면을 제공하는 단계;
제1 배향 층을 레지스트 피처들을 그 위에 가지는 표면에 적용하여 제1 배향 층을 레지스트 피처들 사이에서 표면 상에 침착시켜 제1 영역을 제공하는 단계;
표면으로부터 레지스트 피처들을 제거하여 제1 배향 층의 제1 영역의 패턴 및 제1 배향 층이 없는 표면의 제2 영역의 상호 보완적 패턴을 포함하는 화학적 에피탁시 패턴을 남겨두는 단계;
제2 레지스트 층을 표면에 적용하는 단계;
광 리소그래피에 의해 제1 레지스트 층을 화학 방사선에 선택적으로 노출시켜 레지스트 층의 노출 및 비노출 영역을 제공하는 단계; 및
노출 또는 비노출 레지스트 영역 중 하나를 제2 현상액을 사용하여 제거하여, 화학적 에피탁시 패턴과 정렬된 간격을 둔 그라포에피탁시 피처들로서 제2 레지스트의 간격을 둔 레지스트 피처들을 그 위에 가지는 표면을 제공하는 단계
를 포함한다.
이 이중 레지스트 배열에 있어서, 단일 레지스트 배열과 마찬가지로 제2 배향 층이 제1 레지스트 층의 적용 전에 기판에 적용될 수 있다. 제1 및 제2 배향 층, 및 그라포에피탁시 및 화학적 에피탁시 패턴의 배치 및 배열, 단일 레지스트 배열에 대해 설명된 특징들은 적절한 경우 위 이중 레지스트 배열에 대해서도 적용될 수 있다. 유사하게, 단일 레지스트 배열에 대해 설명된 다른 적합한 특징들, 예컨대 화학적 에피탁시 패턴의 준비를 위한 레지스트 피처들의 트리밍의 사용이 적절한 경우 이중 레지스트 배열에 적용될 수 있다.
일 구현예에서, 기판의 표면 상에 자기-조립된 폴리머 층을 형성하는 방법이 제공된다. 앞서 기술된 방법에 의해 기판의 표면 위에는 패터닝된 중성 배향이 제공된다.
자기-조립성 폴리머 층이 기판 상의 템플릿 상에 직접 침착되어 자기-조립성 폴리머 층과 템플릿 사이에 인터페이스가 제공된다. 자기-조립성 폴리머 층은 인터페이스에서 정렬된 폴리머 층으로 자기-조립이 제공되도록 처리된다. 유도된 자기-조립은 자기-조립을 유도하는데 사용되는 본 발명의 화학적 에피탁시 및 그라포에피탁시 템플릿의 조합을 사용하여 앞서 설명한 바와 같이 달성된다.
일 구현예에서, 자기-조립된 폴리머를 레지스트로 사용한 레지스트 에칭에 의해 기판의 표면을 패터닝하는 리소그래피 방법이 제공된다. 위 방법은 본원의 방법에 의해 표면에 정렬된 자기-조립된 폴리머를 제공하는 단계를 포함하며, 이때 자기-조립은 조합된 템플릿에 의해 유도된다. 정렬된 폴리머 층은 당업계에 공지된 방법을 사용하여 기판을 패터닝하는데 있어서 레지스트 층으로 사용된다.
일 구현예에 있어서, 디바이스 토포그래피를 제공하기 위해 기판을 에칭하는 동안, 본원의 방법에 의해 형성된 자기-조립된 폴리머 층을 레지스트 층으로서 사용하는 것인, 기판의 표면 상에서 디바이스 토포그래피를 형성하는 방법이 제공된다.
본 발명에 대한 구체적인 구현예들이 첨부된 도면들을 참조하여 기술될 것이다.
도 1a - 1c는 그라포에피탁시에 의한 기판 상에서의 A-B 블록 코폴리머의 인가된 자기-조립과 도메인의 선택적인 에칭에 의한 양각 패턴 형성을 도식적으로 도시한 것이다.
도 2a - 2c는 화학적 예비-패터닝에 의한 기판 상에서의 A-B 블록 코폴리머의 인가된 자기-조립과 도메인의 선택적인 에칭에 의한 양각 패턴 형성을 도식적으로 도시한 것이다.
도 3a - 3f는 제1 배향 층을 사용한 본 발명의 단일 레지스트 구현예에 따라, 조합된 그라포에피탁시 및 화학적 에피탁시 템플릿을 기판의 표면 상에 형성하고, 자기-조립성 2-블록 코폴리머를 그 위에서 조립하는 것을 포함하는 공정을 거치는 기판의 단면도를 도식적으로 도시한 것이다.
도 4a - 4h는 제1 및 제2 배향 층을 사용한 본 발명의 단일 레지스트 구현예에 따라, 조합된 그라포에피탁시 및 화학적 에피탁시 템플릿을 기판의 표면 상에 형성하고, 자기-조립성 2-블록 코폴리머를 그 위에서 조립하는 것을 포함하는 공정을 거치는 기판의 단면도를 도식적으로 도시한 것이다.
도 5a - 5i는 이중 레지스트 배열을 사용하여 조합된 그라포에피탁시 및 화학적 에피탁시 템플릿을 기판의 표면 상에 형성하는 것을 포함하는 공정을 거치는 기판의 단면도를 도식적으로 도시한 것이다.
도 1a는 측벽부(3)와 바닥 표면(4)에 의해 구획된 내부에 형성된 트렌치(2)를 구비한 기판(1)을 도시한다. 도 1b에서, 친액성(예, 친수성) A 블록과 소액성(예, 소수성) B 블록을 포함하는 자기-조립성 A-B 블록 코폴리머가 상기 트렌치 안에 침착되며, 블록 코폴리머가 침착되는 동안에 별개의 미세-분리된 주기성 도메인(periodic domain)으로 분할된 라멜라 상으로서 A 도메인과 B 도메인의 교대성 스트라이프(alternating stripe)가 침착된, 층(5)이 형성된다. 이를, 그라포에피탁시라 한다. A 타입 도메인은 또한 친액성(예, 친수성)인 측벽부(3)에 이웃하여 응집된다. 도 1c에서, A 타입 도메인은 선택적인 에칭에 의해 제거되어, B 타입 도메인만 남겨지게 되며, 이는 후속적인 바닥 표면(4) 패터닝, 예컨대 추가적인 화학적 에칭에 의한 템블릿으로서 이용할 수 있는, 트렌치내 양각 패턴을 형성하게 된다. 선택적인 제거는, 예를 들어, 코폴리머의 블록들 간의 연결 물질을 선택적으로 광-분해 또는 광-절단한 다음, 한가지 블록만 용해화함으로써, 달성될 수 있다. 자기-조립된 폴리머 구조(5)의 피치 또는 파장(wavelength)과 트렌치(4)의 폭은, 복수개의 도메인의 교대성 스트라이프들이 트렌치 안에 A 타입의 도메인을 각 측벽부에 맞닿게 하는 상태로 설치될 수 있도록, 정해진다.
도 2a는 폴리머의 A 타입 블록에 대해 보다 높은 친화성을 가진 영역을 제공하기 위해, 표면(13) 위에 화학적으로 형성된, 핀닝 스트라이프(11) 형태의 화학적 패턴을 가진 기판(10)을 도시한다. 도 2b에서, 친액성(예, 친수성) A 블록과 소액성(예, 소수성) B 블록이 기판(10)의 표면(13) 위에 침착되어, 블록 코폴리머가 침착되면서 개개 미세-분리된 주기성 도메인으로 상 분할되어진, A 도메인과 B 도메인의 교대성 스트라이프를 가진, 라멜라 상 층(12)이 형성된다. 이를 화학적 예비-패터닝이라고 한다. A 타입 도메인은 또한 친액성(예, 친수성) 핀닝 스트라이프(11)의 최상부에서 응집된다. 도 1c에서, A 타입 도메인이 선택적인 화학적 에칭에 의해 제거되어, B 타입 도메인만 남겨지게 되며, 이는 후속적인 표면(13) 패터닝, 예컨대 추가적인 화학적 에칭에 의한 템블릿으로서 이용할 수 있는, 표면(13) 위에 양각 패턴을 형성하게 된다. 자기-조립된 폴리머 구조(12)의 피치 또는 파장과 핀닝 스트라이프(11)의 배치 (spacing)는, 각 핀닝 스트라이프(11) 최상부에 A 타입 도메인을 가진 핀닝 스트라이프(11)들 사이에 도메인들로 구성된 복수개의 교대성 스트라이프가 설치될 수 있도록, 결정된다.
이하에서는, 자기-조립성 폴리머로서 사용되는 2-블록 코폴리머는 폴리(스티렌-b-메틸메타크릴레이트) 블록 코폴리머이다.
도 3a - 3e는 기판의 표면 상에 조합된 그라포에피탁시 및 화학적 에피탁시 템플릿을 형성하는 것을 포함하는 본 발명의 구현예에 따른 방법을 거치는 기판을 도시한다. 도 3f는 그 위에서 자기-조립성 2-블록 코폴리머를 조립하는 것을 도시한다.
도 3a에서, 기판(30)은 스핀-코팅에 의해 침착된 193 nm(D-UV) 극성 교환 포지티브 톤 레지스트 층(31)을 가진다. 노출 영역(39)와 비노출 영역(32)의 패턴은, 예를 들어, 도 3b에 도시된 바와 같이, 193 nm(D-UV) 수 액침 리소그래피(제1 화학 방사선의 적용)에 의해 레지스트 층에 생성된다. 후속하는 포지티브 톤 현상을 통해, 노출 레지스트(39)가 제1 현상액으로서 유기 용매(예컨대 아니솔)에 의해 기판(30)으로부터 제거되며, 비노출 레지스트 피처들(32)의 토포그래피 패턴이 남겨진다. 그 후, 남은 레지스트 피처들을 그 위에 가지는 기판은 광 리소그래피에 의해 193 nm D-UV 화학 방사선을 사용하여 제2 패터닝에 노출되며, 이로 인해 선택된 레지스트 피처들(33)이 보다 높은 용량(제2 화학 방사선)에 노출된다. 이것은 도 3c에 도시되어 있다. 그러나, 선택된 레지스트 피처들(33)은 이 단계에서 제거되지 않는다.
후속하여, 반응성 실란 헤드 기를 가지는 실란 화합물, 예컨대 3-(p-메톡시페닐)프로필트리클로로실란이 증착에 의해 활성화된 표면에 적용되어 표면과 결합하도록 반응하고, 그로 인해 제1 배향 층(34)이 제공된다. 반응하지 않은 실란 화합물은 레지스트 피처들(32, 33)에 결합되지 않은채 남겨지며, 진공에 의해 또는 유기 용매를 사용한 세정에 의해 제거된다. 도 3d가 결과를 도시한다.
기판(30)의 드러난 표면 상에 제1 배향 층(34)이 침착된 후, 염기성 제2 현상액, 예컨대 TMAH를 사용하여 선택된 레지스트 피처들(33)이 제거되어 유기 용매에 저항성이 있는 간격을 둔 비노출 레지스트 피처들(32)이 간격을 둔 그라포에피탁시 피처들로서 남는다. 선택된 레지스트 피처들(33)이 제거된 경우, 드러난 표면은 제1 배향 층(34)의 제1 영역의 패턴에 상호 보완적인 제2 영역(35)의 페턴을 제공하면서 남게된다. 이것은 도 3e에 도시된다.
도시되지 않은 구현예에서, 제1 배향 층의 적용 전에 제2 화학 방사선이 적합하게 선택된 레지스트 피처들에 적용될 수 있다. 그러나, 도시된 방법을 따르는 것이 바람직한데, 그럼으로써 제1 배향 층이 그 거동에 화학적으로 해로운 영향을 미칠 수 있는 제2 화학 방사선에 노출될 필요가 없어지기 때문이다.
도 3f에서, 자기-조립성 블록 코폴리머는 스핀-코팅에 의해 적용되며, 후속하여 열 처리를 통한 어닐링 또는 용매 어닐링에 의해 도메인(36, 37)으로 자기-조립된다. 이 구현예에서, 한 가지 타입의 도메인(37)은 제2 영역(35)과 정렬되며, 교차성 도메인(36, 37)은 간격을 둔 레지스트 피처들(32) 사이의 제1 중성 배향 층(34)의 제1 영역 상에 나란히 정렬된다. 이 구현예에서, 기판 표면은 도메인(37)에 화학적 친화성을 가지도록 배열되며, 제1 배향 층(34)은 중립의 화학적 친화성을 가지는데, 이로 인해 도메인(36, 37) 중 어느 하나는 제1 배향 층(34) 상에서 형성될 수 있다.
도 4a - 4g는 기판의 표면 상에 조합된 그라포에피탁시 및 화학적 에피탁시 템플릿을 형성하는 것을 포함하는 본 발명의 구현예에 따른 방법을 거치는 기판을 도시한다. 도 4h는 그 위에서 자기-조립성 2-블록 코폴리머를 조립하는 것을 도시한다.
기판(30)에 후속하여 적용될 자기-조립성 2-블록 코폴리머의 도메인(37) 중 하나에 대해 높은 화학적 친화성을 가지는 화합물의 제2 배향 층(40)이 제공된다. 선택적 배향 층(40)은 다른 도메인(36)에 대해 낮은 화학적 친화성을 가진다.
이 제2 배향 층(40)은 브러시(brush) 폴리머일 수 있으며, 이 폴리머는 스핀-코팅에 의해 적용되며, 열적 경화에 의해 방응하고, 브러시 폴리머의 말단 히드록실 기는 기판(30)의 표면에 결합하여 결합이 제공된다. 다른 배열에서, 예를 들어, 제2 배향 층(40)은 스핀-코팅에 의해 도포되는 가교결합성 폴리머이며, 이 폴리머는 열 처리 또는 광-가교결합에 의해 경화된다. 다른 배열에서, 예를 들어, 이 제2 배향 층은 예를 들어 반응성 실란 헤드 기를 가지는 제1 실란 화합물의 단일층일 수 있으며, 이 층은 증착 또는 스핀 코팅에 의해 도포된다(적절한 실란은 반응성 치환된 실란 헤드 기로 구성되는데, 이 헤드 기는 예를 들어 기판 표면 상에서 히드록실기와 반응하여 실란 헤드 기의 Si와 표면 사이의 공유 결합 및 자기-조립성 폴리머의 블록들 중 하나와 우선적인 인력을 보이는 "테일"을 형성할 수 있다).
제2 배향 층(40)의 제공 후, 193 nm(D-UV) 극성 교환 레지스트 층(31)이 예를 들어 스핀-코팅에 의해 제2 배향 층(40) 상에 침착된다(도 4a). 노출(39) 및 비노출(32) 영역의 패턴이 예를 들어 193 nm 수 액침 리소그래피에 의해 레지스트 층에 생성된다(도 4b). 도 4c에 도시된 바와 같이, 후속하는 레지스트 층의 포지티브 톤 현상에 의해, 노출 레지스트(39)가 기판(30)으로부터 제거되며, 비노출 레지스트(32)의 레지스트 피처들의 패턴이 남겨진다. 이러한 방식에 의해, 결국에는 화학적 에피탁시 템플릿의 일부로서 남게 될 하부 제2 배향 층(40)은 193 nm D-UV 방사선에 노출되지 않으며, 따라서 제2 배향 층(40)의 화학적 성질의 화학적 개조의 위험이 없다.
남은 레지스트 피처들(32)은 트리밍되어 그 측면 크기가 감소되어 화학적 에피탁시 템플릿에 대한 선택적 배향 층의 핀닝 영역에 대해 바람직한 크기를 가지는 트리밍된 레지스트 피처들이 수득된다. 이 트리밍은 D-UV 리소그래피 단독에 의해 얻을 수 있는 것보다 작은 크기의 상호 보완적 패턴 특징들의 형성을 가능하게 한다. 이 트리밍은 도면에는 도시되지 않았으며 선택적이다.
제2 배향 층(40)의 드러난 영역은 후속하여 커버되지 않은 구역에서 적합한 에칭 조성물을 사용한 에칭에 의해 제거되며, 노출된 기판 표면(35)은 약한 산소 플라즈마 처리에 의해 활성화된다(도 4d).
그 후, 선택된 레지스트 피처들(33)은 예를 들어 선택된 레지스트 피처들(33)을 제2 현상액 TMAH에 가용성을 만들기에 충분히 높은 용량의 193 nm D-UV 방사선의 형태의 제2 화학 방사선에 노출된다. 간격을 둔 레지스트 피처들(32)은 비노출된 채로 남는다(도 4e).
후속하여, 도 4f에 도시된 바와 같이, 제1 배향 층(34)이 본 구현예에서는 제2 반응성 실란 화합물의 증착에 의해 도포되고 반응하여 활성화된 표면(35)과 결합한다(앞서 설명한 바와 같이 다른 중성 배향 층이 사용될 수 있기는 하다). 적절한 반응성 실란 화합물은 "반응성 헤드 기"를 포함하는데, 이 헤드 기는 기판 표면 상에서 히드록실기와 반응하여 표면과 실란의 공유 결합 및 2-블록 코폴리머의 양 블록들에 중립인, 즉, 유사한 화학적 친화성을 가지는 "테일"을 형성할 수 있으며, 이로 인해 각각의 블록 타입의 도메인들은 생성되는 중성 제1 배향 층(34) 상에 나란하게 정렬될 수 있다.
선택된 레지스트 피처들(33)은 (레지스트 피처들에 결합하지 않는 임의의 비결합의 제2 반응성 실란 화합물과 함께) 후속하여 제2 현상액을 사용한 현상에 의해 제거되고, 그 결과 제1 배향 층(34)의 제1 영역의 교차성 영역과 제2 배향 층(40)의 제2 영역의 상호 보완적 패턴을 가지는 바람직한 화학적 에피탁시 템플릿이 생성된다. 비노출된 간격을 둔 레지스트 피처들(32)은 간격을 둔 그라포에피탁시 피처들로서 그 자리에 남는다. 이 결과는 도 4g에 도시된다.
마지막으로, 도 4h에 도시된 바와 같이, 자기-조립성 블록 코폴리머는 스핀-코팅에 의해 적용되며, 후속하여 열 처리 또는 용매 어닐링에 의해 어닐링되며, 이로 인해 도메인(37)은 제2 배향 층(40)의 제2 영역의 상호 보완적 패턴 위에 바람직하게 정렬되며, 교차성 도메인(36, 37)은 제1 중성 배향 층(34)의 제1 영역의 패턴 위에 놓인다. 간격을 둔 남은 레지스트 피처들(32)에 의해 형성된 그라포에피탁시 템플릿은 레지스트 피처들(32)의 측벽과 도메인(36) 사이에 화학적 친화성을 제공하여 자기-조립의 유도를 추가로 보조한다.
도 4a - 4h에 도시된 바와 같은 배열의 장점은 제2 리소그래피 단계(선택된 레지스트 영역(33)을 제2 화학 방사선에 노출시킴)에서 선택된 레지스트 영역(33)이 노출되도록 높은 정확도 오버레이가 요구되지 않는다는 것이다. 이는 선택된 레지스트 영역(33)과 남은 비노출 레지스트 피처들(32) 사이의 간격이 상당히 클 수 있기 때문에 도시된 바와 같이 피치 증식이 화학적 에피탁시 패턴을 위해 사용되기 때문이다. 이는 공정이 리소그래피 장치 내에서 기판(30)이 정확히 정렬될 필요 없이 신속하게 수행될 수 있는 것을 가능하게 할 수 있다.
도 5a - 5i에서, 본원에 기술된 이중 레지스트 배열을 사용하여 기판의 표면 상에서 조합된 그라포에피탁시 및 화학적 에피탁시 템플릿을 형성하는 것을 포함하는 본 발명의 이중 레지스트 구현예가 도시된다.
기판(30)에 후속하여 적용될 자기-조립성 2-블록 코폴리머의 도메인(37) 중 하나에 대해 높은 화학적 친화성을 가지는 화합물의 제2 배향 층(40)이 제공된다. 선택적 배향 층(40)은 다른 도메인(36)에 대해 낮은 화학적 친화성을 가진다. 제2 배향 층(40)은 도 4a - 4h의 구현예에서 설명한 것일 수 있다.
제2 배향 층(40)의 제공 후, 193 nm(D-UV) 극성 교환 레지스트 층(31)이 예를 들어 스핀-코팅에 의해 제2 배향 층(40) 상에 침착된다. 노출(39) 및 비노출(32) 영역의 패턴이 예를 들어 193 nm 수 액침 리소그래피에 의해 레지스트 층에 생성된다(도 5b). 후속하는 레지스트 층의 포지티브 톤 현상에 의해, 노출 레지스트(39)가 기판(30)으로부터 제거되며, 비노출 레지스트(32)의 레지스트 피처들의 패턴이 남겨진다(도 5c). 이러한 방식에 의해, 결국에는 화학적 에피탁시 템플릿의 일부로서 남게 될 하부 제2 배향 층(40)은 193 nm D-UV 방사선에 노출되지 않으며, 따라서 제2 배향 층(40)의 화학적 성질의 화학적 개조의 위험이 없다.
남은 레지스트 피처들(32)은 트리밍되어 그 측면 크기가 감소되어 화학적 에피탁시 템플릿에 대한 선택적 배향 층의 핀닝 영역에 대해 바람직한 크기를 가지는 트리밍된 레지스트 피처들이 수득된다. 이 트리밍은 D-UV 리소그래피 단독에 의해 얻을 수 있는 것보다 작은 크기의 상호 보완적 패턴 특징들의 형성을 가능하게 한다. 이 트리밍은 도면에는 도시되지 않았으며 선택적이다.
제2 배향 층 (40)의 드러난 영역은 후속하여 커버되지 않은 구역에서 적합한 에칭 조성물을 사용한 에칭에 의해 제거되며, 노출된 기판 표면(35)은 약한 산소 플라즈마 처리에 의해 활성화된다(도 5d).
후속하여, 제1 배향 층(34)이 본 구현예에서는 제2 반응성 실란 화합물의 증착에 의해 도포되고 반응하여 활성화된 표면(35)과 결합한다(앞서 설명한 바와 같이 다른 중성 배향 층이 사용될 수 있기는 하다). 이 결과는 도 5e에 도시되어 있다. 적절한 반응성 실란 화합물은 "반응성 헤드 기"를 포함하는데, 이 헤드 기는 기판 표면 상에서 히드록실기와 반응하여 표면과 실란의 공유 결합 및 2-블록 코폴리머의 양 블록들에 중립인, 즉, 유사한 화학적 친화성을 가지는 "테일"을 형성할 수 있으며, 이로 인해 각각의 블록 타입의 도메인들은 생성되는 중성 제1 배향 층(34) 상에 나란하게 정렬될 수 있다.
남은 레지스트 피처들(32)는 (레지스트 피처들에 결합하지 않는 임의의 비결합의 제2 반응성 실란 화합물과 함께) 후속하여 제1 현상액을 사용한 현상에 의해 제거되고, 그 결과 제1 배향 층(34)의 제1 영역의 교차성 영역과 제2 배향 층(40)의 제2 영역의 상호 보완적 패턴을 가지는 바람직한 화학적 에피탁시 템플릿이 생성된다. 이는 도 5f에 도시되어 있다.
도 5g에서 도시된 바와 같이, 이 경우에는 네가티브 톤 레지스트인 추가의 레지스트 층(41)이 스핀-코팅에 의해 화학적 에피탁시 패턴(34, 40) 위에서 기판(30) 상에 침착된다. 노출(42) 및 비노출(41) 영역의 패턴이 예를 들어 193 nm 수 액침 리소그래피에 의해 레지스트 층(41)에 생성된다(도 5h). 후속하는 레지스트 층(41)의 네가티브 톤 현상에 의해, 비노출 레지스트(41)가 제거되며, 노출 레지스트 (42)의 간격을 둔 레지스트 피처들의 패턴이 남겨진다(도 5i). 노출 레지스트(42)의 남은 피처들은 화학적 에피탁시 템플릿(34, 40)과 정렬된 그라포에피탁시 템플릿으로서 작용한다.
본 배열에서 레지스트 피처 형성을 위해 네가티브 톤 레지스르를 사용하는 것은 자기-조립성 블록 코폴리머를 위해 사용되는 용매에 보다 큰 저항성을 가지는 간격을 둔 레지스트 피처들을 제공한다. 포지티브 톤 레지스트는 일반적으로 가교결합되지 않으며 따라서 잔여 피처들은 용매의 존재 하에 용해 또는 유동되는 경향이 보다 클 수 있다.
기술되고 예시된 구현예들은 예시로서 간주될 뿐 특징으로 제한되지 않으며, 단지 바람직한 구현예들이 도시되거나 기술된 것으로, 청구항에 정의된 본 발명의 범위내에서 이루어지는 모든 변화 및 변형들에 대한 보호가 바람직한 것으로 이해된다. 예를 들어, 임의의 적합한 분자 또는 침착 방법이 중성 배향 층의 적용을 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 본원의 구현예에서 언급된 D-UV 리소그래피 보다는 하나 이상의 적합한 레지스트 층을 사용하여 EUV 리소그래피를 사용할 수 있다.
본 발명의 일 구현예는 화학적 예비-패턴 템플릿 또는 그라포에피탁시 템플릿을 기판 상에 형성할 수 있으며, 템플릿을 사용하여 정렬되는 자기-조립성 폴리머와 기판의 조합에는 어떠한 특별한 제한이 없다. 또한, 본 방법은 잔여 레지스트의 제거를 위해 열적 리플로우(reflow) 또는 리프트-오프(lift-off) 에칭 공정 같은 복잡하고/하거나 바람직하지 않은 공정 단계를 필수적으로 요구하지 않는다.
본 발명의 구현예는 리소그래피 방법에 관한 것이다. 본 방법은 전자 디바이스 및 집적 회로 같은 장치의 제조 공정 또는 다른 용도, 예컨대 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리의 가이던스 및 검출 패턴, 평판 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드, 유기 광 방출 다이오드 등의 제조에 사용될 수 있다. 본 발명의 일 구현예는 집적 회로, 비트-패턴화된 매체 및/또는 자기 저장 디바이스(예, 하드 드라이브)의 개별 트랙 매체(discrete track medium)의 제조에 사용하기 위해 표면 위에 규칙적인 나노구조를 구축하는데 사용하는 것이다.
특히, 본 발명의 일 구현예는, 기판 위에 패턴화된 피처들이 약 1 ㎛ 이하, 전형적으로 100 nm 이하, 또는 심지어 10 nm 미만의 피처 폭 또는 임계 차원을 가지는, 고해상도의 리소그래피에 사용하는 것이다.
리소그래피는, 집적 회로 등의 디바이스를 형성하도록 패턴이 다른 패턴의 위에 포개되는, 몇가지 패턴을 기판 상에 적용하는 단계를 포함할 수 있다. 각 패턴을 이미 제공된 패턴과 정렬하는 것은 중요한 사항이다. 패턴들이 서로 충분히 바르게 정렬되지 않는다면, 층들 간의 전기적 커넥션이 형성되지 않을 수 있다. 이로써 디바이스는 작동하지 않게 될 수 있다. 그래서, 리소그래피 장치는, 통상적으로, 각 패턴을 이전에 제공된 패턴과 정렬시키기 위해 사용할 수 있는 정렬 장치를 포함하며, 및/또는 기판 위에 정렬 마크가 표시된다.
본원에서, 용어 "기판"은 기판의 일부를 형성하거나, 또는 기판의 표면에 있거나 표면을 형성할 수 있는, 기타 평탄 층(planarization layer) 또는 안티-반사 코팅 층 등의 기판 위에 제공되는, 모든 표면 층을 포함하는 의미이다.

Claims (18)

  1. 제1 및 제2 블록을 포함하는 자기-조립성 블록 폴리머의 기판의 표면 상에서의 유도된 자기-조립을 위한 템플릿을 형성하는 방법으로서,
    제1 및 제2 블록에 대해 상이한 화학적 친화성을 가지는 교차성 제1 및 제2 영역을 포함하는 화학적 에피탁시 패턴을 광 리소그래피에 의해 표면 상에 제공하는 단계; 및
    간격을 둔 그라포에피탁시 피처(feature)들을 광 리소그래피에 의해 표면 상에 제공하는 단계
    를 포함하며,
    상기 화학적 에피탁시 패턴은, 쌍을 이루는 간격을 둔 그라포에피탁시 피처들과 정렬되어 상기 쌍을 이루는 간격을 둔 그라포에피탁시 피처들 사이에 배치되며, 상기 간격을 둔 그라포에피탁시 피처들과 화학적 에피탁시 패턴은 함께 작용하여 자기-조립성 블록 코폴리머의 자기-조립을 유도하도록 배열된 것인, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    광 리소그래피에 의해 표면 위의 레지스트 층을 화학 방사선에 선택적으로 노출시켜 레지스트 층의 노출 및 비노출 영역을 제공하는 단계;
    노출 또는 비노출 레지스트 영역 중 하나를 제거하여 남은 레지스트 영역의 레지스트 피처들을 그 위에 가지는 표면을 제공하는 단계;
    제1 배향 층을 레지스트 피처들을 그 위에 가지는 표면에 적용하여 제1 배향 층을 레지스트 피처들 사이에서 표면 상에 침착시켜 제1 영역을 제공하는 단계; 및
    표면으로부터 선택된 레지스트 피처들을 제거하여 간격을 둔 레지스트 피처들을 간격을 둔 그라포에피탁시 피처들로서 남겨두는 단계
    를 포함하며,
    상기 간격을 둔 레지스트 피처들 사이에는 화학적 에피탁시 패턴이 존재하며, 상기 화학적 에피탁시 패턴은 제1 배향 층의 제1 영역의 패턴, 및 제1 배향 층이 없으며 선택된 레지스트 피처들이 제거된 표면의 제2 영역의 상호 보완적 패턴을 포함하는 것인, 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 배향 층은 표면에 결합하고 레지스트 피처들에 결합하지 않도록 배열되며, 결합하지 않은 제1 배향 층은 선택된 레지스트 피처들의 제거 전에 레지스트 피처들로부터 제거되는 것인, 방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 노출 레지스트 영역이 제거됨으로써 레지스트 피처들은 상기 비노출 레지스트 영역의 피처들인 것인, 방법.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제1 배향 층이 표면에 공유 결합할 수 있는 헤드기를 가지는 랜덤 코폴리머를 포함하는 것인, 방법.
  6. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제1 배향 층이 증착에 의해 적용되는 것인, 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 배향 층이 반응성 치환된 실란 헤드 기를 가지는 유기 화합물을 포함하는 것인, 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    반응성 치환된 실란 헤드 기를 가지는 유기 화합물이 3-(p-메톡시페닐)프로필트리클로로실란인 것인, 방법.
  9. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제1 배향 층이 제1 및 제2 블록 모두에 화학적 친화성을 가지는 중성 배향 층이며, 상기 제2 영역은 상기 제1 블록보다 상기 제2 블록에 대해 보다 높은 화학적 친화성을 가짐으로써 자기-조립성 폴리머가 상기 제2 영역에 접촉하여 위치하는 상기 제2 블록의 도메인과 조립되도록 유도되는 것인, 방법.
  10. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제1 배향 층이 상기 제2 블록보다 상기 제1 블록에 대한 화학적 친화성이 높은 배향 층임으로써 자기-조립성 폴리머가 제1 배향 층의 제1 영역에 접촉하여 위치하는 상기 제1 블록의 도메인과 조립되도록 유도되는 것인, 방법.
  11. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    제2 배향 층이 기판과 레지스트 층 사이에 제공되며, 상기 제2 배향 층은 제1 배향 층의 화학적 친화성과는 상이한 화학적 친화성을 가지며, 제1 배향 층이 없으며 선택된 레지스트 피처들이 제거된 표면의 제2 영역의 상호 보완적 패턴은 제2 배향 층의 패턴인 것인, 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 배향 층의 적용 전에 상기 제2 배향 층이 레지스트 피처들 사이에서 표면으로부터 제거되는 것인, 방법.
  13. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    선택된 레지스트 피처들의 제거는 선택된 레지스트 피처들을 광 리소그래피에 의해 화학 방사선에 선택적으로 노출시키고, 비노출된 간격을 둔 레지스트 피처들을 남기는 것을 수반함으로써, 선택된 레지스트 피처들을 화학적으로 개조시키고, 화학적으로 개조된 선택된 레지스트 피처들을 후속하여 제거함으로써, 간격을 둔 그라포에피탁시 피처들로서의 간격을 둔 레지스트 피처들을 그 위에 가지는 표면을 제공하는 것인, 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    제1 배향 층의 적용 전에 화학 방사선이 선택된 레지스트 피처들에 적용되는 것인, 방법.
  15. 제1항에 있어서,
    제1 레지스트 층을 표면에 적용하는 단계;
    광 리소그래피에 의해 제1 레지스트 층을 화학 방사선에 선택적으로 노출시켜 레지스트 층의 노출 및 비노출 영역을 제공하는 단계;
    노출 또는 비노출 레지스트 영역 중 하나를 제거하여 남은 레지스트 영역의 레지스트 피처들을 그 위에 가지는 표면을 제공하는 단계;
    제1 배향 층을 레지스트 피처들을 그 위에 가지는 표면에 적용하여 제1 배향 층을 레지스트 피처들 사이에서 표면 상에 침착시켜 제1 영역을 제공하는 단계;
    표면으로부터 레지스트 피처들을 제거하여 제1 배향 층의 제1 영역의 패턴, 및 제1 배향 층이 없는 표면의 제2 영역의 상호 보완적 패턴을 포함하는 화학적 에피탁시 패턴을 남겨두는 단계;
    제2 레지스트 층을 표면에 적용하는 단계;
    광 리소그래피에 의해 제1 레지스트 층을 화학 방사선에 선택적으로 노출시켜 레지스트 층의 노출 및 비노출 영역을 제공하는 단계; 및
    노출 또는 비노출 레지스트 영역 중 하나를 제거하여, 화학적 에피탁시 패턴과 정렬된 간격을 둔 그라포에피탁시 피처들로서 제2 레지스트의 간격을 둔 레지스트 피처들을 그 위에 가지는 표면을 제공하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  16. 기판의 표면 상에 자기-조립성 블록 코폴리머의 자기-조립된 층을 형성하는 방법으로서,
    제2항, 제3항, 또는 제15항의 방법에 의해 자기-조립성 블록 코폴리머의 기판 상에서의 유도된 자기-조립을 위한 템플릿을 제공하는 단계;
    자기-조립성 폴리머 층을 템플릿 상에 직접 증착하여 자기-조립성 폴리머 층과 템플릿 사이에 인터페이스를 제공하는 단계; 및
    자기-조립이 템플릿에 의해 유도되어 인터페이스에서 정렬된 폴리머 층 내로 제공되도록 자기-조립성 폴리머 층을 처리하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  17. 레지스트 에칭에 의해 기판의 표면을 패터닝하는 리소그래피 방법으로서,
    제16항의 방법에 의해 표면에 정렬된 자기-조립된 폴리머 층을 제공하는 단계를 포함하며, 상기 정렬된 자기-조립된 폴리머 층은 레지스트 층으로서 사용되는 것인, 방법.
  18. 기판의 표면 상에서 디바이스 토포그래피를 형성하는 방법으로서,
    디바이스 토포그래피를 제공하기 위해 기판을 에칭하는 동안, 제16항의 방법에 의해 형성된 자기-조립된 폴리머 층을 레지스트 층으로서 사용하는 단계를 포함하는, 방법.
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Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013143813A1 (en) * 2012-03-28 2013-10-03 Asml Netherlands B.V. Methods of providing patterned templates for self-assemblable block copolymers for use in device lithography
WO2013152928A1 (en) * 2012-04-13 2013-10-17 Asml Netherlands B.V. Methods of providing patterned epitaxy templates for self-assemblable block copolymers for use in device lithography
US9005877B2 (en) 2012-05-15 2015-04-14 Tokyo Electron Limited Method of forming patterns using block copolymers and articles thereof
US9298870B1 (en) * 2012-05-16 2016-03-29 International Business Machines Corporation Method for designing topographic patterns for directing the formation of self-assembled domains at specified locations on substrates
JP6088803B2 (ja) * 2012-11-16 2017-03-01 株式会社日立ハイテクノロジーズ 画像処理装置、自己組織化リソグラフィ技術によるパターン生成方法、及びコンピュータープログラム
US8859433B2 (en) * 2013-03-11 2014-10-14 International Business Machines Corporation DSA grapho-epitaxy process with etch stop material
US9147574B2 (en) 2013-03-14 2015-09-29 Tokyo Electron Limited Topography minimization of neutral layer overcoats in directed self-assembly applications
US8975009B2 (en) 2013-03-14 2015-03-10 Tokyo Electron Limited Track processing to remove organic films in directed self-assembly chemo-epitaxy applications
US8980538B2 (en) 2013-03-14 2015-03-17 Tokyo Electron Limited Chemi-epitaxy in directed self-assembly applications using photo-decomposable agents
US20140273534A1 (en) 2013-03-14 2014-09-18 Tokyo Electron Limited Integration of absorption based heating bake methods into a photolithography track system
US9209014B2 (en) 2013-03-15 2015-12-08 Tokyo Electron Limited Multi-step bake apparatus and method for directed self-assembly lithography control
US20140291878A1 (en) * 2013-03-29 2014-10-02 Tokyo Electron Limited Methods for controlling across-wafer directed self-assembly
US10457088B2 (en) * 2013-05-13 2019-10-29 Ridgefield Acquisition Template for self assembly and method of making a self assembled pattern
JP6452136B2 (ja) 2013-09-04 2019-01-16 東京エレクトロン株式会社 誘導自己組織化用の化学テンプレートを形成するための硬化フォトレジストのｕｖ支援剥離
US9793137B2 (en) 2013-10-20 2017-10-17 Tokyo Electron Limited Use of grapho-epitaxial directed self-assembly applications to precisely cut logic lines
US9349604B2 (en) 2013-10-20 2016-05-24 Tokyo Electron Limited Use of topography to direct assembly of block copolymers in grapho-epitaxial applications
KR102226116B1 (ko) * 2014-09-12 2021-03-11 삼성디스플레이 주식회사 와이어 그리드 편광자 및 이의 제조방법
US10259907B2 (en) 2015-02-20 2019-04-16 Az Electronic Materials (Luxembourg) S.À R.L. Block copolymers with surface-active junction groups, compositions and processes thereof
US9558310B2 (en) * 2015-05-28 2017-01-31 International Business Machines Corporation Method and system for template pattern optimization for DSA patterning using graphoepitaxy
CN108369899B (zh) * 2015-11-20 2023-11-17 东京毅力科创株式会社 形成用于亚分辨率基板图案化的蚀刻掩模的方法
US9947597B2 (en) 2016-03-31 2018-04-17 Tokyo Electron Limited Defectivity metrology during DSA patterning
US10395978B2 (en) * 2017-02-27 2019-08-27 Imec Vzw Method of patterning target layer
US10825683B2 (en) * 2017-06-07 2020-11-03 Imec Vzw Directed self-assembly of block copolymers
FR3075774B1 (fr) * 2017-12-21 2021-07-30 Commissariat Energie Atomique Procede de formation d’une structure de guidage chimique sur un substrat et procede de chemo-epitaxie
CN108873138B (zh) * 2018-06-27 2021-07-27 Tcl华星光电技术有限公司 偏振片的制作方法及偏振片
KR102136470B1 (ko) * 2018-12-24 2020-07-22 (주)서영 기판과 평행방향으로 자기조립된 실린더 블록공중합체를 이용한 대면적 나노패턴 제조 방법
FR3110716B1 (fr) * 2020-05-19 2022-04-29 Commissariat Energie Atomique Procede de fabrication de moules pour lithographie par nano-impression

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090179002A1 (en) 2008-01-14 2009-07-16 International Business Machines Corporation Method of forming polymer features by directed self-assembly of block copolymers
US20110147983A1 (en) 2009-12-18 2011-06-23 Joy Cheng Methods of directed self-assembly and layered structures formed therefrom
US20110147984A1 (en) 2009-12-18 2011-06-23 Joy Cheng Methods of directed self-assembly, and layered structures formed therefrom

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2005865A (en) * 2010-02-16 2011-08-17 Asml Netherlands Bv Imprint lithography.
JP5802740B2 (ja) * 2010-04-14 2015-11-04 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． リソグラフィで使用される自己組織化可能な重合体の秩序化された層を提供する方法
JP5885143B2 (ja) * 2010-10-07 2016-03-15 東京応化工業株式会社 ガイドパターン形成用ネガ型現像用レジスト組成物、ガイドパターン形成方法、ブロックコポリマーを含む層のパターン形成方法
US10538859B2 (en) 2010-12-23 2020-01-21 Asml Netherlands B.V. Methods for providing patterned orientation templates for self-assemblable polymers for use in device lithography
WO2013143813A1 (en) * 2012-03-28 2013-10-03 Asml Netherlands B.V. Methods of providing patterned templates for self-assemblable block copolymers for use in device lithography

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090179002A1 (en) 2008-01-14 2009-07-16 International Business Machines Corporation Method of forming polymer features by directed self-assembly of block copolymers
US20110147983A1 (en) 2009-12-18 2011-06-23 Joy Cheng Methods of directed self-assembly and layered structures formed therefrom
US20110147984A1 (en) 2009-12-18 2011-06-23 Joy Cheng Methods of directed self-assembly, and layered structures formed therefrom
WO2011080016A2 (en) 2009-12-18 2011-07-07 International Business Machines Corporation Methods of directed self-assembly and layered structures formed therefrom

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Publication number Publication date
WO2013010730A1 (en) 2013-01-24
US20140116980A1 (en) 2014-05-01
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NL2009002A (en) 2013-01-21
US9182673B2 (en) 2015-11-10

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