KR20210070376A - Pag-고정된 표면 상의 상향식 컨포멀 코팅 및 광패턴화 - Google Patents

Pag-고정된 표면 상의 상향식 컨포멀 코팅 및 광패턴화 Download PDF

Info

Publication number
KR20210070376A
KR20210070376A KR1020217015210A KR20217015210A KR20210070376A KR 20210070376 A KR20210070376 A KR 20210070376A KR 1020217015210 A KR1020217015210 A KR 1020217015210A KR 20217015210 A KR20217015210 A KR 20217015210A KR 20210070376 A KR20210070376 A KR 20210070376A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
acid
layer
generating
polymer
group
Prior art date
Application number
KR1020217015210A
Other languages
English (en)
Inventor
진후아 다이
조이스 에이. 로위스
카리사 존스
Original Assignee
브레우어 사이언스, 인코포레이션
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 브레우어 사이언스, 인코포레이션 filed Critical 브레우어 사이언스, 인코포레이션
Publication of KR20210070376A publication Critical patent/KR20210070376A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/0045—Photosensitive materials with organic non-macromolecular light-sensitive compounds not otherwise provided for, e.g. dissolution inhibitors
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
    • G03F7/095—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers having more than one photosensitive layer
    • G03F7/0955—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers having more than one photosensitive layer one of the photosensitive systems comprising a non-macromolecular photopolymerisable compound having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F212/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
    • C08F212/02—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
    • C08F212/04—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
    • C08F212/06—Hydrocarbons
    • C08F212/08—Styrene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/26—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen
    • C08F220/28—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing no aromatic rings in the alcohol moiety
    • C08F220/281—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing no aromatic rings in the alcohol moiety and containing only one oxygen, e.g. furfuryl (meth)acrylate or 2-methoxyethyl (meth)acrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/38—Esters containing sulfur
    • C08F220/382—Esters containing sulfur and containing oxygen, e.g. 2-sulfoethyl (meth)acrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D125/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D125/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C09D125/04—Homopolymers or copolymers of styrene
    • C09D125/08—Copolymers of styrene
    • C09D125/14—Copolymers of styrene with unsaturated esters
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0035—Multiple processes, e.g. applying a further resist layer on an already in a previously step, processed pattern or textured surface
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/016—Diazonium salts or compounds
    • G03F7/021—Macromolecular diazonium compounds; Macromolecular additives, e.g. binders
    • G03F7/0212—Macromolecular diazonium compounds; Macromolecular additives, e.g. binders characterised by the polymeric binder or the macromolecular additives other than the diazo resins or the polymeric diazonium compounds
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/038—Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable
    • G03F7/0382—Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable the macromolecular compound being present in a chemically amplified negative photoresist composition
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/039—Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
    • G03F7/0392—Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive photoresist composition
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
    • G03F7/095—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers having more than one photosensitive layer
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
    • G03F7/11—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers having cover layers or intermediate layers, e.g. subbing layers
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/16—Coating processes; Apparatus therefor
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/16—Coating processes; Apparatus therefor
    • G03F7/165—Monolayers, e.g. Langmuir-Blodgett
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/16—Coating processes; Apparatus therefor
    • G03F7/168—Finishing the coated layer, e.g. drying, baking, soaking
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2002—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image
    • G03F7/2014—Contact or film exposure of light sensitive plates such as lithographic plates or circuit boards, e.g. in a vacuum frame
    • G03F7/2016—Contact mask being integral part of the photosensitive element and subject to destructive removal during post-exposure processing
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/34—Imagewise removal by selective transfer, e.g. peeling away
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/34—Imagewise removal by selective transfer, e.g. peeling away
    • G03F7/343—Lamination or delamination methods or apparatus for photolitographic photosensitive material
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/42—Stripping or agents therefor
    • G03F7/422—Stripping or agents therefor using liquids only
    • G03F7/423—Stripping or agents therefor using liquids only containing mineral acids or salts thereof, containing mineral oxidizing substances, e.g. peroxy compounds
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70008—Production of exposure light, i.e. light sources
    • G03F7/70033—Production of exposure light, i.e. light sources by plasma extreme ultraviolet [EUV] sources
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

반도체 기판 상에 광산 발생제를 고정시키는 물질 및 방법이 제공된다. PAG-함유 단량체는 중합체가 표면에 결합할 수 있도록 단량체와 공중합되고, 임의로 단량체와 공중합되어 용해도를 증진시켜 PAG-함유 중합체를 생성한다. PAG-함유 단량체는 표면 상에 코팅될 수 있으며, 여기서 고정된 PAG는 이어서, 고정된 PAG의 상단에 코팅된 물질을 패턴화하는 데 사용될 수 있어, 포토레지스트를 사용하지 않고도 직접 패턴화할 수 있게 하므로, 공정 단계와 비용을 줄일 수 있다. 개시된 물질 및 공정은 제어된 두께의 컨포멀 코팅을 생성하는데 사용될 수 있다.

Description

PAG-고정된 표면 상의 상향식 컨포멀 코팅 및 광패턴화
배경
관련 출원
본 출원은, PAG-고정된 표면 상의 상향식 컨포멀 코팅 및 광패턴화(BOTTOM-UP CONFORMAL COATING AND PHOTOPATTERNING ON PAG-IMMOBILIZED SURFACES)라는 명칭으로, 2018년 11월 2일에 출원된 미국 가특허출원 일련번호 62/754,837을 우선권 주장하며, 이 가출원은 그 전문이 본원에 참조로 포함된다.
발명의 분야
본 발명은 넓게는 조성물 및 마이크로전자 구조물(microelectronic structure)을 형성하는 데 그러한 조성물을 사용하는 방법에 관한 것이다.
관련 기술의 설명
광산 발생제(photo acid generator) ("PAG")는 현대 포토리소그래피(photolithography)의 핵심 물질이다. 전형적인 포토레지스트(photoresist)에서, 중합체 수지는 PAG 및 용매와 블렌딩(blending)된다. 조사(irradiation)에 의해 활성화되는 경우, PAG는 강산을 방출하여, 화학 반응을 촉매하여 노출된 영역의 용해도(solubility)를 변경한다. DUV 포토리소그래피와 같은 오래된 기술 노드에서, 이 방법이 효과적이었다. 그러나, 피처 크기(feature size)가 감소함에 따라, 이방성 산(anisotropic acid) 확산, 예컨대 확대된 피처 크기 및 라인 에지 거칠기(line edge roughness)의 단점이 점진적으로 분명해진다. 이러한 단점을 극복하기 위해, 연구원들은 신규 포토레지스트를 개발하여 라인 에지 거칠기 (LER) 감소에 의해 입증된 바와 같이 피처 충실도(feature fidelity)를 개선하였으나, 추가 개선이 필요하다.
한 실시양태에서, 본 발명은 넓게는 구조물을 형성하는 방법과 관련된다. 상기 방법은 기판 표면(substrate surface) 상에, 또는 상기 기판 표면 상에 임의로 존재하는 하나 이상의 중간층(intermediate layer) 상에 산-발생 조성물(acid-generating composition)을 적용하는 것을 포함한다. 산-발생 조성물은 산-발생 기(acid-generating group)를 포함하는 반복 단량체(recurring monomer)를 포함하는 중합체를 포함한다. 상기 산-발생 조성물을 가열하여 산-발생 층을 형성한다. 산-감응성 조성물을 상기 산-발생 층 상에 적용하며, 여기서 산-감응성 조성물은 100 중량%로서 취해진 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 총 약 0.5 중량% 미만의 산, 광산 발생제(photoacid generator), 및 열산 발생제(thermal acid generator)를 포함한다. 상기 산-감응성 조성물을 가열하여 산-감응성 층을 형성하고, 상기 산-감응성 층의 적어도 일부를 방사선(radiation)에 노출시킨다.
또 다른 실시양태에서, 본 발명은
표면을 갖는 기판;
상기 기판 표면 상의 하나 이상의 임의의 중간층;
존재하는 경우, 상기 하나 이상의 임의의 중간층 상의, 또는 어떤 중간층도 존재하지 않는 경우, 상기 기판 상의 산-발생 층으로서, 산-발생 기를 포함하는 반복 단량체를 포함하는 중합체를 포함하는 상기 산-발생 층; 및
산-발생 층 상의 산-감응성 층으로서, 100 중량%로서 취해진 산-감응성 층의 총 중량을 기준으로 하여, 총 약 0.5 중량% 미만의 산, 광산 발생제, 및 열산 발생제를 포함하는 상기 산-감응성 층
을 포함하는 마이크로전자 구조물에 관한 것이다.
추가 실시양태에서, 본 발명은
표면을 갖는 기판;
상기 기판 표면 상의 하나 이상의 임의의 중간층;
존재하는 경우, 상기 하나 이상의 임의의 중간층 상의, 또는 어떤 중간층도 존재하지 않는 경우, 상기 기판 상의 산-발생 층으로서, 다음을 포함하는 산-발생 층:
산-발생 기를 포함하는 반복 단량체를 포함하는 제1 중합체를 포함하는 비노출 부분; 및
제2 중합체 및 산을 포함하는 노출 부분; 및
상기 산-발생 층 상의 산-감응성 층으로서, 다음을 포함하는 상기 산-감응성 층:
100 중량%로서 취해진 비노출 부분의 총 중량을 기준으로 하여, 총 약 0.5 중량% 미만의 산, 광산 발생제, 및 열산 발생제를 포함하고, 포토레지스트 현상액 (developer)및/또는 포토레지스트 용매 중 제1 용해도를 갖는 비노출 부분; 및
동일한 포토레지스트 현상액 (예를 들어, 수성 TMAH) 및/또는 포토레지스트 용매 (예를 들어, n-부틸 아세테이트, PGMEA, 이소프로판올, 및/또는 PGME) 중, 상기 비노출 부분의 제1 용해도과 상이한 제2 용해도를 갖는 노출 부분
을 포함하는 마이크로전자 구조물에 관한 것이다.
또 추가 실시양태에서, 본 발명은 용매 시스템에 용해되거나 분산된 중합체를 포함하는 조성물을 제공한다. 중합체는 다음을 포함한다:
산-발생 기를 포함하는 반복 단량체; 및
히드록시, 에폭시, 카르복실산, 티올, 실란, 알데히드, 아세틸아세토네이트, 및 전술한 것의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 표면 부착(adhesion) 기를 포함하는 반복 단량체, 여기서 조성물은 총 고형분 함량을 포함하고, 중합체는 99.5% 내지 100%의 총 고형분 함량을 포함한다.
도면 (도) 1은 개시된 PAG-고정층(immobilization layer)을 사용하는 한 방법의 개략도이며;
도 2는 트렌치(trench) 수축(shrinking)을 위해 개시된 PAG-고정층을 사용하는 대안적인 방법의 개략도이며;
도 3은 스페이서 패턴화(spacer patterning)를 위해 개시된 PAG-고정층을 사용하는 대안적인 방법의 개략도이며;
도 4는 실시예 6에 기재된 바와 같이 노출 (왼쪽) 및 비노출 (오른쪽) 웨이퍼의 사진이미지를 제공하며;
도 5는 실시예 7에 기재된 바와 같은 기판에서 트렌치 (nm 단위의 크기) 상의 컨포멀(conformal), 얇은 코팅을 나타내는 주사 전자 현미경 (SEM) 사진이다.
도 6은 실시예 8에 기재된 바와 같은 직접 광패턴화 스핀-온-탄소(spin-on-carbon)의 사진 이미지 및 광학 현미경 이미지 (이미지에 표시된 스케일) 및 프로필로미터(profilometer) 결과를 제공하며;
도 7은 상향식 컨포멀 코팅의 4개 층의 사진 및 프로필로미터 결과 (실시예 10)를 제공한다.
상세한 설명
본 발명은 넓게는 PAG-함유 중합체를 포함하는 신규 조성물 및 그러한 조성물을 사용하는 방법에 관한 것이다.
조성물
1. PAG 고정층용 조성물
광산 발생제 ("PAG") 고정층 (본원에서 "산-발생 층"으로서도 지칭됨)에서 사용하기에 바람직한 조성물은 용매 시스템에 분산되거나 용해된 중합체를 포함한다. PAG 고정 조성물(immobilization composition)에 포함시키기에 바람직한 중합체는 PAG-함유 단량체 및 표면 부착 단량체를 포함하는 반복 단량체를 포함한다. 일부 실시양태에서, PAG 고정층은 기판, 중간층, 및/또는 무한대의 영역 (하기에 설명된 바와 같음)에 부착되나 (그리고 아마도 강하게 부착되나), "고정" 또는 "고정된"은 명시적으로 언급하지 않는 한 그 유형의 부착에 제한하려는 의도는 아니다.
적합한 PAG-함유 단량체는 표적 파장(들)에서 빛에 노출시 산을 생성하는 관능기를 포함한다 (즉, 단량체는 그의 구조의 일부로서 PAG를 포함한다). 이러한 관능기의 예는 오늄 염(onium salt) (예를 들어, 트리페닐 술포늄 ("TPS") 퍼플루오로술포네이트 예컨대 TPS 노나플레이트, TPS 트리플레이트); 오늄 염의 치환된 형태 (예를 들어, 알킬-치환 TPS 노나플레이트 (바람직하게는 C1-C8-치환); 트리스(4-tert-부틸페닐)술포늄 퍼플루오로-1-부탄술포네이트); 옥심-술포네이트 (예를 들어, 이르가큐어(Irgacure) PAG 203, CGI PAG 19XX, N-히드록시나프탈이미드 트리플레이트, N-히드록시-5-노르보르넨-2,3-디카르복스이미드 퍼플루오로-1-부탄술포네이트); 트리아진 (예를 들어, 2-메틸-2-(2'-푸릴에틸리덴)-4,6-비스(트리클로로메틸)-1,3,5-트리아진, 2-[(4'-메톡시)스티릴]-4,6-비스(트리클로로메틸)-1,3,5-트리아진); 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것들의 모이어티(moiety)이다.
전술한 관능기는 마이크로전자 화학물질에서 단량체로서 사용되는 전형적인 화합물 상으로 치환되거나, 상기 화합물과 결합될 수 있다. 이들은 아크릴레이트 (예를 들어, 아크릴산, 메타크릴레이트), 아크릴아미드, 아크릴로니트릴, 에스테르, 아미드, 방향족 아민 및 디아민, 2무수물 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것들을 포함한다.
특별히 바람직한 PAG-함유 단량체는 트리페닐술포늄 3-술포프로필 메타크릴레이트 ("TPS-SPMA," 하기 중합체 A의 중간 단량체) 및 트리페닐술포늄 4-(메타크릴옥시)-2,3,5,6-테트라플루오로 벤젠술포네이트 ("TPS-4FBSMA," 하기 중합체 B의 중간 단량체)를 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.
Figure pct00001
PAG-함유 단량체는 본원에 참조로 포함된 미국 특허 번호 8,900,792에 따라 제조될 수 있다.
PAG-함유 단량체는 일반적으로 100%로서 취해진 중합체의 총 질량을 기준으로 하여 약 1 질량% 내지 약 99 질량%, 바람직하게는 약 10 질량% 내지 약 99 질량%, 더 바람직하게는 약 15 질량% 내지 약 70 질량%, 그리고 훨씬 더 바람직하게는 약 20 질량% 내지 약 50 질량%의 수준으로 중합체에 존재한다. 본원에 사용된 바와 같이, "100%로서 취해진 중합체의 총 질량을 기준으로 하여, 질량 기준"은 전체로서 중합 반응에 포함된 단량체 모두의 질량의 함수로서 중합 반응에 첨가된 각각의 단량체의 질량을 지칭하며, 중합 반응 후 전체로서 중합체 중의 반복 단위의 질량의 정확한 표시가 아닐 수 있다.
PAG 고정 조성물의 중합체에서 사용하기에 적합한 표면 부착 단량체는 바람직하게는 PAG 고정 조성물로부터 형성된 층과 PAG 고정층이 형성된 기판 또는 다른 층 사이의 표면 결합을 증진시키기 위해 선택된다. 표면 부착 단량체는 기판 표면과 화학적으로 또는 물리적으로 상호작용할 수 있는 관능기를 가질 것이며, 상이한 표면에 대해 상이한 표면 부착 단량체가 사용될 수 있음을 인식할 것이다.
게다가, 표면 부착 단량체는 산-감응성이 아닌 것이 바람직하다. 본원에 사용된 바와 같이, "산-감응성"은 기, 단량체, 또는 중합체 (경우에 따라)가 산에 노출시 화학적 변화를 겪을 것이라는 것을 의미한다. 예를 들어, 가교결합 또는 탈가교결합(decrosslinking) 반응은 산에 노출시 개시될 수 있다. 또 다른 예로서, 탈보호 반응이 산에 노출시 개시될 수 있다. 산-감응성이 아닌 기, 단량체, 중합체 등은 산에 노출의 결과로서 화학적 변화를 경험하지 않을 것이다.
바람직한 표면 부착 단량체는 히드록시 (예컨대 2-히드록시에틸 메타크릴레이트 및/또는 히드록시프로필 메타크릴레이트); 에톡시 (예컨대 글리시딜 메타크릴레이트); 카르복실산 (예컨대 메타크릴산, 아크릴산, 및/또는 모노-2-(메타크릴로일옥시)에틸 숙시네이트); 티올 (예컨대 2-(메틸티오)에틸 메타크릴레이트); 실란 (예컨대 3-(트리메톡시실릴)프로필 메타크릴레이트); 알데히드 (예컨대 3-[(4-에테닐페닐)메톡시]-벤즈알데히드); 아세틸아세토네이트 (예컨대 2-(메타크릴로일옥시)에틸 아세토아세테이트); 및 전술한 것 중 1종 이상의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 그러한 관능기 또는 모이어티를 포함한다.
표면 부착 단량체는 100%로서 취해진 중합체의 총 질량을 기준으로 하여, 바람직하게는 약 1% 내지 약 25 질량%, 더 바람직하게는 약 5% 내지 약 20 질량%, 그리고 훨씬 더 바람직하게는 약 5% 내지 약 15 질량%의 수준으로 중합체에 존재한다.
한 실시양태에서, 중합체는 용해도-증진 단량체를 추가로 포함할 수 있으며, 이는 중합체에 포함된 선택된 PAG-함유 단량체가 선택된 용매 (예를 들어, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 ("PGME"), 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트 ("PGMEA"), 시클로헥사논)에 쉽게 용해할 수 있지 않는 경우에 유용할 수 있다. 바람직한 용해도-증진 단량체는 스티렌, 메틸 메타크릴레이트, 메틸스티렌, 4-tert-부틸스티렌, n-부틸 메타크릴레이트, 벤질 메타크릴레이트, 및 그의 조합을 포함한다. 이용될 경우, 용해도-증진 단량체는 바람직하게는 100%로서 취해진 중합체의 총 질량을 기준으로 하여, 약 1 질량% 내지 약 60 질량%의 중합체, 바람직하게는 약 15% 내지 약 50 질량%의 중합체, 그리고 더 바람직하게는 약 25% to 50%의 수준으로 중합체에 존재한다.
비록 중합체는 PAG-함유 단량체 및 표면 접착 단량체에 더하여 다른 단량체를 포함할 수 있긴 하지만, 한 실시양태에서, 중합체는 PAG-함유 단량체(들) 및 표면 부착 단량체(들)만으로 본질적으로 이루어지거나, 심지어 그로 이루어진다. 또 다른 실시양태에서, 중합체는 PAG-함유 단량체(들), 표면 부착 단량체(들) 및 용해도-증진 단량체(들)만으로 본질적으로 이루어지거나, 심지어 그로 이루어진다.
전술한 단량체를 함유하는 중합체는 임의의 적합한 중합 방법에 의해 합성될 수 있으며, 여기서 한 바람직한 중합 방법은 자유 라디칼 중합이다. 한 바람직한 실시양태에서, 중합체는 개시제로서 아조비스 이소부티로니트릴 (AIBN)을 사용하여 용매 예컨대 PGME에서 자유 라디칼 중합을 통해 합성된다. 반응은 바람직하게는 약 1 중량% 내지 약 5 질량%, 더 바람직하게는 약 2 질량%의 단량체의 양으로 개시제를 사용하여 수행되고 중합이 65℃에서 16시간 동안 진행되도록 한다.
두 가지 바람직한 PAG-함유 중합체는 (i) 히드록시에틸메타크릴레이트 ("HEMA"), 스티렌, 및 TPS-SPMA의 반복 단량체를 포함하는 중합체 (상기 중합체 A); 및 (ii) HEMA, 스티렌, 및 TPS-4FBSMA의 중복 단량체를 포함하는 중합체 (상기 중합체 B)를 포함한다. (i) 또는 (ii)와 함께, 중합체는 모두 100%로서 취해진 중합체의 총 질량을 기준으로 하여, 바람직하게는 약 1 질량% 내지 약 20 질량%의 HEMA 단량체 (그리고 더 바람직하게는 약 5 질량% 내지 10 질량%); 약 1 질양% 내지 90 질량%의 스티렌 단량체 (그리고 더 바람직하게는 약 40 질량% 내지 약 60 질량%); 및 약 5 질량% 내지 약 95 질량%의 PAG-함유 단량체 (TPS-SPMA 및/또는 TPS-4FBSMA; 더 바람직하게는 약 40 질량% 내지 약 60 질량%)를 포함한다.
중합체의 중량-평균 분자량 (Mw) 범위 (겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정한 바와 같음)는 바람직하게는 약 3,000 g/mol 내지 약 150,000 g/mol, 그리고 더 바람직하게는 약 6,000 g/mol 내지 약 30,000 g/mol이다. PAG-함유 중합체는 바람직하게는 100 중량%로서 취해진 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 약 0.5 중량% 내지 약 5 중량%, 그리고 더 바람직하게는 약 1 중량% 내지 약 2 중량%로 조성물에 존재할 것이다.
PAG 고정 조성물은 주위 조건 하에 용매 시스템에서 상기 중합체를 단순히 혼합함으로써 형성된다. 임의의 선택적 성분 (예를 들어, 계면활성제, 가교결합제, 촉매, 및/또는 첨가제)을 동시에 혼합할 수 있을 것이다. 게다가, 비록 PAG-함유 조성물은 중합체에 부착된 PAG를 포함하긴 하지만, PAG-함유 조성물은 전통적인 의미에서 포토레지스트가 아니다. 바람직하게는, PAG 고정 조성물에는 PAG-함유 중합체 이외의 추가 중합체가 거의 또는 전혀 포함되지 않는다. 즉, PAG 고정 조성물은 100 중량%로서 취해진 조성물 중의 총 고형분을 기준으로 하여, 약 0.2 중량% 미만의 다른 중합체, 바람직하게는 약 0.1 중량% 미만의 다른 중합체, 그리고 바람직하게는 약 0 중량%의 다른 중합체를 포함할 것이다. 예를 들어, 한 실시양태에서, PAG 고정 조성물은 용매 시스템에 존재하는 중합체 및 용매(들)로 본질적으로 이루어지거나, 심지어 이루어진다.
바람직한 용매 시스템은 PGMEA, PGME, 프로필렌 글리콜 n-프로필 에테르 ("PnP"), 에틸 락테이트 ("EL"), 시클로헥사논, 감마-부티로락톤 ("GBL"), 메틸 이소부틸 카르비놀, 프로필렌 글리콜 에틸 에테르 ("PGEE"), 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 용매를 포함한다. 바람직하게는, 용매 시스템은 약 70℃ 내지 약 200℃, 그리고 더 바람직하게는 약 100℃ 내지 약 150℃의 비점을 갖는다. 용매 시스템은 100 중량%로서 취해진 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 바람직하게는 약 95 중량% 내지 약 99.5 중량%, 그리고 더 바람직하게는 약 98% 내지 약 99 중량%의 수준에서 이용되며, 여기서 전술한 것의 잔량은 조성물 중의 고형분에 기인하며, 이는 일반적으로 전적으로 상기에 논의된 중합체가 될 것이다. 후자의 경우에, 중합체는 100 중량%로서 취해진 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 약 0.5 중량% 내지 약 5 중량%, 그리고 바람직하게는 약 1 중량% 내지 약 2 중량%의 수준으로 조성물에 존재할 것이다. 또 다른 실시양태에서, 조성물은 총 고형분 함량을 갖고, 중합체는 총 고형분 함량의 약 99.5% 내지 약 100%, 그리고 훨씬 더 바람직하게는 총 고형분 함량의 약 100%이다.
실시양태에 관계 없이, PAG 고정 조성물이 사용되는 산-감응성 탑코트(topcoat) 및 노출 파장과 상용할 수 있도록 선택될 것임을 인식할 것이다.
2. 탑코트 층용 조성물
탑코트 조성물은 조성물에 의해 형성된 층이 산-감응성이고 PAG 고정층을 노출시키는 데 사용되는 파장에서 강하게 흡수되지 않도록 제제화된다 (하기에 더 상세히 논의됨). 탑코트 조성물은 사용자의 선호도에 따라, 산 촉매작용으로 가교결합 가능 (즉, 네거티브 톤 층(negative tone layer)을 형성하기 위해) 또는 탈보호 가능/탈가교결합 가능 (즉, 포지티브 톤 층(positive tone layer)을 형성하기 위해)할 수 있는 층을 형성한다.
탑코트 층으로서 사용하기 위한 조성물은 용매 시스템에 용해되거나 분산된 중합체를 포함한다. 탑코트 조성물에 사용하기에 적합한 중합체는 산-감응성 중합체이고 포토레지스트 또는 광이미지화 가능(photoimageable) 층을 형성하는 데 통상 사용되는 중합체를 포함한다. 세 가지 예시적인 패턴화 중합체 구조를 하기에 나타냈다.
Figure pct00002
구조 A는 네거티브 톤 패턴화 실시양태에서 탑코트 조성물에서 사용하기 위한 산-감응성 중합체의 예이다. 노출된 PAG로부터의 산은 인접한 HEMA 성분 사이에서 에스테르교환을 촉매하여, 탑코트 조성물을 표준 포토레지스트 용매에 불용성으로 만드는 가교결합을 결과한다. 따라서, 빛에 노출된 영역은 포토레지스트 용매 예컨대 n-부틸 아세테이트, PGMEA, 이소프로판올, 및/또는 PGME에 불용성이 된다. 이 맥락에서, "불용성"은 하기에 정의된 박리(stripping) 시험에 적용되나 전술한 포토레지스트 용매 중 하나를 사용하는 경우 층이 % 박리 범위를 충족할 것이라는 것을 의미한다.
중합체의 제1 단량체 상의 알콜 관능기는 에폭시, 페놀, 카르복실산, 및/또는 아민 관능기로 대체될 수 있으며, 중합체의 다른 단량체 상의 스티렌은 생략되거나 다른 단량체로 대체되어 용해도 및 광학 상수와 같은 물리적 특성을 조정할 수 있다. 즉, 사용된 중합체는 스티렌 기를 포함하는 반복 단량체가 있거나 없는, 히드록시, 에폭시, 페놀, 카르복실산, 및/또는 아민 관능기로 이루어진 군으로부터 선택된 관능기를 갖는 반복 단량체를 포함할 수 있다. 노출 영역과 비노출 영역 사이에 만족스러운 콘트라스트에 도달할 수 있는 한, 이 중합체를 함유하는 탑코트 조성물에 별도의 가교결합제를 첨가할 수 있다.
구조식 B는 포지티브 톤 광패턴화에서 사용되는 탑코트 조성물에서 사용하기 위한 대표적인 탈보호 가능한 중합체이다. 이 실시양태에서, 노출된 PAG로부터의 산은 탈보호를 촉매하여 (이 경우에, tert-부틸옥시카르보닐 ("t-BOC") 보호기가 제거된다), 노출 영역과 비노출 영역 사이의 용해도 (대개 극적인) 변화를 결과한다. 즉, 빛에 노출된 영역은 포토레지스트 현상액 예컨대 수성 테트라메틸암모늄 히드록시드 (TMAH)에 용해시킨다. 이 실시양태에서, 중합체는 카르복실산, 및/또는 페놀의 반복 보호 단량체를 포함할 수 있다. 이 맥락에서, "가용성"은 하기에 정의된 박리 시험에 적용되었으나 박리 시험의 유기 용매라기 보다는 포토레지스트 현상액 (예를 들어, TMAH)을 사용한 경우, 층이 적어도 약 95%, 바람직하게는 적어도 약 99%, 그리고 바람직하게는 적어도 약 100%의 % 박리를 가질 것임을 의미한다.
구조식 C는 포지티브 톤 광패턴화를 가진 탑코트 조성물에서 사용하기 위한 대표적인 탈가교결합성 중합체이다. 이 실시양태에서, 중합체의 카르복실산 기 (왼쪽 구조)는 가교결합제의 비닐 에테르 기 (오른쪽 구조)와 반응한다. 가교결합은 코팅 형성 동안 실시하는 베이킹 동안 헤미아세탈 에스테르 형성을 통해 진행된다. 탈가교결합은 노출 후 베이킹 과정 동안 노출된 PAG에 의해 생성된 산에 의해 촉매되어, 노출된 영역을 포토레지스트 현상액에서 가용성으로 만든다 (상기 구조식 B로 정의 된 바와 같음).
실시양태와 관계없이, 중합체는 100 중량%로서 취해진 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 일반적으로 약 0.1 중량% 내지 약 20 중량%, 바람직하게는 약 0.5 중량% 내지 약 10 중량%, 그리고 더 바람직하게는 약 1 중량% 내지 약 5 중량%로 탑코트 조성물에 존재할 것이다.
탑코트 조성물에서 이용되는 용매 시스템은 바람직하게는 PGMEA, PGME, 시클로헥사논, 이소프로판올, n-부틸 아세테이트, 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 용매 시스템은 100 중량%로서 취해진 조성물의 총 중량을 기준으로 하여,바람직하게는 약 80% 내지 약 99.9 중량%, 그리고 더 바람직하게는 약 95% 내지 약 99 중량%의 수준에서 이용되며, 여기서 전술한 것의 잔량은 조성물 중의 고형분에 기인한다.
가교제, 계면활성제, 및/또는 발색단을 포함한, 다른 임의의 성분이 탑코트 조성물에 포함될 수 있다. 가교결합제가 사용되는 실시양태에서, 이는 100 중량%로서 취해진 중합체의 총 중량을 기준으로 하여, 일반적으로 약 1 중량% 내지 약 15 중량%, 그리고 더 바람직하게는 약 5% 내지 약 10 중량%의 수준으로 존재한다,
중요하게는, 탑코트 조성물은 바람직하게는 산, 광산 발생제, 및 열산 발생제가 실질적으로 없다. 즉, 탑코트 조성물은 100 중량%로서 취해진 탑코트 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 총 약 0.5 중량% 미만의 산, 광산 발생제, 및 열산 발생제, 바람직하게는 총 약 0.1 중량% 미만, 그리고 더 바람직하게는 총 약 0 중량%를 포함한다.
탑코트 조성물은 주변 조건 하에 용매 시스템에서 상기 중합체를 단순히 혼합함으로써 형성된다. 임의의 임의적 성분은 동시에 혼합될 것이다.
전술한 내용은 탑코트 층으로서 사용하기 위한 조성물을 선택하고 제제화하기 위한 일반적인 지침을 기재한다. 개념적으로, 탑코트 층은 전형적인 포토레지스트 층으로서 그러나 산 또는 산의 공급원이 없는 것으로 생각할 수 있다. 그러나, 본원에 기재된 바와 같은 탑코트 층은 탄소-풍부 층 (예를 들어, 스핀-온 탄소 층) 또는 하드마스크(hardmask) 층으로 제제화될 수 있어, 추가 층의 적용의 필요성을 제거한다는 점에서 추가적인 이점을 가짐을 인식할 것이다.
본원에 사용된 바와 같이, 탄소-풍부는 100 중량%로서 취해진 조성물의 총 고형분을 기준으로 하여, 약 50 중량% 내지 약 99 중량%의 탄소, 바람직하게는 약 70 중량% 내지 약 90 중량%의 탄소, 그리고 더 바람직하게는 약 75 중량% 내지 약 80 중량%의 탄소를 포함하는 조성물로부터 형성된 층을 의미한다. 예시적인 탄소-풍부 층은 여전히 상기에 기재된 바와 같이 형성될 것이고 그러한 동일한 특성 (산-감응성을 포함하며 산 및 임의의 산 발생제를 포함하지 않음)을 가질 것이나, 중합체는 상기 탄소 수준을 달성하도록 선택될 것이다. 탄소-풍부 층은 또한 하기 임의의 성분 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 산 및/또는 염기 켄칭제(quencher), 촉매, 가교결합제, 및 표면 개질 첨가제.
탑코트 조성물이 하드마스크 층으로서 또한 기능하도록 제제화되는 실시양태에서, 조성물은 여전히 상기 기재된 바와 같이 제제화될 것이고 그러한 동일한 특성 (산-감응성을 포함하며 산 및 임의의 산 발생제를 포함하지 않음)을 가질 것이나, 또한 하부층(underlying 층)에 비해 높은 에치 바이어스(etch bias)를 갖는 층을 결과하도록 제제화될 것이다. 하드마스크 층은 바람직하게는 기판 또는 임의의 중간층보다 적어도 1배 더 느린 에칭 속도(etch rate)를 가져야 하며, 더 바람직하게는 산소-풍부 플라즈마 에칭 분위기에서 기판 또는 임의의 중간층보다 적어도 5배 더 느려야 한다. 이것은 전형적으로 조성물을 100 중량%로서 취해진 조성물 중의 총 고형분을 기준으로 하여, 높은 규소 함량, 바람직하게는 약 10 중량% 내지 약 50 중량%의 규소, 바람직하게는 약 30% 내지 약 40 중량%의 규소를을 갖도록 제제화함으로써 완수된다. 이들 수준은 실란, 실록산, 실세스퀴옥산, 및 전술한 것의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 물질을 사용함으로써 달성될 수 있다. 이들 기는 실란, 실록산, 및/또는 실세스퀴옥산을 중합 형태 (즉, 규소-산소 중합체 백본 생성)로 사용함으로써 이전에 논의된 중합체의 일부로 통합될 수 있고/거나, 이들 기는 중합체 상의 펜던트일 수 있다. 하드마스크 층은 또한 하기 임의의 성분: 산 및/또는 염기 켄칭제, 촉매, 가교결합제, 및 표면 개질 첨가제 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
PAG 고정 조성물을 이용하는 방법
보다 상세하게는, 본 발명은 넓게는 마이크로전자 구조물을 형성하는 신규 방법을 제공한다. 도 1(a)를 참조하면, 스택 (stack; 10)이 제공된다. 스택 (10)은 표면 (14)을 갖는 기판 (12)을 포함한다. 임의의 마이크로전자 기판이 이용될 수 있지만, 기판 (12)은 바람직하게는 반도체 기판, 예컨대 규소, SiGe, SiO2, Si3N4, SiON, 알루미늄, 텅스텐, 규화텅스텐, 비소화갈륨, 게르마늄, 탄탈륨, 질화탄탈륨, Ti3N4, 하프늄, HfO2, 루테늄, 인화인듐, 산호, 블랙 다이아몬드, 유리, 또는 전술한 것의 혼합물이다. 구리 또는 알루미늄 산화물 (나타내지 않음)과 같은 임의의 중간층이 가공 전에 기판 (12) 상에 형성될 수 있다. 기판은 나타낸 바와 같이, 평면형 표면을 가질 수 있거나, 예컨대 비아 홀(via hole), 트렌치, 접촉 홀(contact hole), 융기된 피처(raised feature), 라인(line) 등과 같은 지형적 피처(topographic feature)를 포함할 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, "토포그래피(topography)"는 기판 표면 안 또는 위에서의 높이 또는 깊이를 지칭한다.
PAG 고정 조성물 ("산-발생 조성물"로도 칭해짐)은 기판 (12)의 표면 (14)에, 또는 표면 (14) 상의 상단 중간층 (만약에 존재한다면)에 적용된다. PAG 고정 조성물은 임의의 공지된 적용 방법에 의해 적용될 수 있으며, 여기서 한 바람직한 방법은 조성물을 약 500 rpm 내지 약 5000 rpm, 그리고 바람직하게는 약 1,250 rpm 내지 약 1,750 rpm의 속도로, 약 30초 내지 약 120초, 바람직하게는 약 45초 내지 약 75초의 기간 동안 스핀-코팅(spin-coating)한 후, 베이킹(baking)하는 것이다. 바람직한 베이킹 조건은 약 100℃ 내지 약 300℃, 그리고 바람직하게는 약 150℃ 내지 약 250℃의 온도에서 약 30초 내지 약 300초, 그리고 바람직하게는 약 45초 내지 약 75초의 기간 동안 가열하고, 이에 따라 PAG 고정층 ("산-발생 층"으로도 칭해짐) (16)을 형성하는 것을 포함한다.
임의로, 용매 퍼들(puddle)을 PAG 고정층 (16) 상에서 약 10초 내지 약 120초, 그리고 바람직하게는 약 20초 내지 약 60초의 기간 동안 수행하여 임의의 "느슨한" 중합체 잔류물을 제거한다. 퍼들 단계에 사용되는 용매는 바람직하게는 극성 용매이고, PGMEA, PGME, 시클로헥사논, 디메틸아세트아미드, 및/또는 테트라히드로푸르푸릴 알콜이 퍼들 용매의 적합한 예이다.
이어서 기판은 약 100 rpm 내지 약 3,000 rpm, 그리고 바람직하게는 약 1,250 rpm 내지 약 1,750 rpm의 속도고, 약 30초 내지 약 120초, 그리고 바람직하게는 약 45초 내지 약 75초의 기간 동안 스피닝(spinning)함으로써 회전시켜 건조시킨다. 이어서 PAG 고정층 (16)은 바람직하게는 다시 베이킹한다. 바람직한 베이킹 조건은 약 30초 내지 약 120초, 그리고 바람직하게는 약 45초 내지 약 75초의 기간 동안 바람직하게는 약 90℃ 내지 약 200℃, 그리고 더 바람직하게는 약 100℃ 내지 약 150℃의 온도를 포함한다.
베이킹 후 PAG 고정층 (16)의 평균 두께는 바람직하게는 약 1 nm 내지 약 10 nm, 더 바람직하게는 약 2 nm 내지 약 5 nm, 그리고 훨씬 더 바람직하게는 약 3 nm 내지 약 4 nm이다. 바람직하게는, PAG 고정층 (16)은 기판 (12) 상의 임의의 토포그래피 (나타내지 않음)를 컨포멀하게 코팅하도록 적용한다. 그럼에도 불구하고, PAG 고정층 (16)에서의 PAG-함유 중합체가 기판 표면 (14)과 상호작용하여 기판 표면 (14)에 강하게 부착하도록 하는 것이 바람직하다. 그 상호작용은 PAG 고정층 (16)의 성분 사이의 화학적 결합 및/또는 분자간 힘 예컨대 반데르발스 힘(van der Waals forces) 및/또는 수소 결합일 수 있다. 기판 (12)의 유형 및 PAG 고정 조성물의 성분은 이들 상호작용을 용이하게 하기 위해 선택된다.
한 실시양태에서, PAG 고정층 (16)은 유리하게는 기판 (12)에 선택적으로 적용될 수 있다. 즉, PAG 고정층 (16)은 기판 표면 (14) 상에/내에 특정 구조물 또는 물질에 선택적으로 부착될 수 있다. 예를 들어, PAG 고정층 (16)은 질화티타늄 또는 질화규소 피처에는 부착할 수 있으나 산화규소의 트렌치에는 부착하지 않을 수 있으며, 그 반대의 경우도 마찬가지이다.
경화 또는 건조된 PAG 고정층 (16)은 전형적인 유기 용매 예컨대 EL, PGMEA, PGME, PnP, 시클로헥사논, 아세톤, GBL, 및 그의 혼합물에 실질적으로 불용성일 것이다. 따라서, 박리 시험에 적용될 경우, 경화된 PAG 고정층 (16)은 약 5% 미만, 바람직하게는 약 1% 미만, 훨씬 더 바람직하게는 약 0%의 퍼센트 박리를 가질 것이다. 박리 시험은 (다섯 개의 상이한 위치에서의 측정의 평균을 취함으로써) 경화된 하지층(underlayer)의 두께를 먼저 결정하는 것을 포함한다. 이 평균은 초기 평균 필름 두께이다. 그 다음에, 용매 (예를 들어, 에틸 락테이트)를 약 20초 동안 경화된 필름 위에 퍼들한 후에, 약 3,000 rpm에서 약 30초 동안 스핀 건조시켜 용매를 제거한다. 두께는 타원계측법(ellipsometry)을 사용하여 웨이퍼 위에 다섯 개의 상이한 지점에서 다시 측정하고 이들 측정의 평균을 결정한다. 이 평균은 최종 평균 필름 두께이다. 박리의 양은 초기와 최종 평균 필름 두께 간의 차이이며 퍼센트 박리는 다음과 같다:
Figure pct00003
이전에 기재한 바와 같은 탑코트 조성물을 PAG 고정층 (16)에 적용할 수 있다. 탑코트 조성물은 임의의 공지된 적용 방법에 의해 적용될 수 있으며, 한 바람직한 방법은 조성물을 약 500 rpm 내지 약 3,000 rpm, 그리고 바람직하게는 약 1,250 rpm 내지 약 1,750 rpm의 속도로, 약 30초 내지 약 120초, 그리고 바람직하게는 약 45초 내지 약 75초의 기간 동안 스핀-코팅하는 것이다. 탑코트 조성물이 탄소-풍부 또는 하드마스크 조성물인 실시양태에서, 스핀 속도는 바람직하게는 상기 기간 동안 약 1,000 내지 약 5,000 rpm, 바람직하게는 약 1,250 내지 약 1,750 rpm이고, 이어서 베이킹한다. 바람직한 베이킹 조건은 약 30초 내지 약 120초, 그리고 바람직하게는 약 45초 내지 약 75초의 기간 동안, 약 90℃ 내지 약 200℃, 그리고 더 바람직하게는 약 100℃ 내지 약 150℃의 온도를 포함하며, 따라서, 탑코트 층 (18)을 형성한다. 이전에 언급한 바와 같이, 탑코트 층 (18)은 산-감응성이다. 베이킹 후 산-감응성 탑코트 층 (18)의 평균 두께는 바람직하게는 약 10 nm 내지 약 1,000 nm, 그리고 더 바람직하게는 약 100 nm 내지 약 500 nm이다.
유리하게는, 산-감응성 탑코트 층 (18)을 광경화 또는 광패턴화하기 위해 어떤 포토레지스트 층도 필요하지 않다. 즉, 방사선 노출은 바람직하게는 탑코트 층 (18) 형성과 방사선 노출 사이에 추가 층이 형성되지 않고, 탑코트 층 (18) 상에서 직접 수행한다, 따라서, 산-감응성 탑코트 층 (18) 및 PAG 고정층 (16)은 약 1 mJ/cm2 내지 약 500 mJ/cm2, 바람직하게는 약 5 mJ/cm2 내지 약 250 mJ/cm2, 그리고 더 바람직하게는 약 10 mJ/cm2 내지 약 50 mJ/cm2의 선량에 대한 방사선 노출에 의해 패턴화된다. 바람직한 방사선 파장은 약 13.5 nm, 약 193 nm, 약 248 nm, 및 약 365 nm를 포함하나 이에 제한되지는 않는, 근적외선 파장에 대한 EUV를 포함한다. 보다 상세하게는, 스택 (10)은 탑코트 층 (18) 위에 위치한 마스크 (20)를 사용하여 노출된다. 마스크 (20)는 방사선이 마스크 (20)를 통과하고 산-감응성 탑코트 층 (18)과 접촉할 수 있도록 설계된 개방 영역 (20a)을 갖는다. 마스크 (20)의 나머지 부분 (20b)은 방사선이 특정 영역에서 산-감응성 탑코트 층 (18)의 표면과 접촉하지 못하도록 설계된다. 통상의 기술자는 개방 영역 (20a) 및 흡수 부분 (20b)의 배열이 산-감응성 탑코트 층 (18)에 형성될 원하는 패턴을 기반으로 설계된다는 것을 쉽게 이해할 것이다. 탑 코트 층 (18)은 표적 파장에서 흡광도가 거의 또는 전혀 없도록 제제화되기 때문에 (즉, 상기 파장 중 하나에서 그리고 VUV-VASE 타원계에 의해 측정된 바와 같이 약 10% 미만, 그리고 바람직하게는 약 5% 미만의 흡광도), 방사선은 탑 코트 층 (18)을 통과하고 PAG 고정 층 (16)과 접촉할 것이다. 따라서, 패턴은 사용자의 목표에 따라, 임의의 중간층으로 그리고 궁극적으로 기판 (12)으로 전사(transferring)하기 위해 PAG 고정층 (16)에 궁극적으로 형성될 것이다. 게다가, 일부 실시양태에서, 탑코트 층 (18)은 마스크 (20)를 사용하여 패턴화되기보다는 블랭킷(blanket) 노출에 적용될 수 있다.
노출 후, 탑코트 층 (18)은 바람직하게는 약 90℃ 내지 약 200℃, 그리고 바람직하게는 약 150℃ 내지 약 190℃ (탑코트 층 (18)이 형성된 조성물에 따라)의 온도에서, 약 30초 내지 약 120초, 그리고 바람직하게는 약 45초 내지 약 75초의 기간 동안 노출 후 베이킹 ("PEB")에 적용된다.
방사선에 노출된 PAG 고정층 (16)의 영역은 산을 생성할 것이며, 이는 산-감응성 탑코트 층 (18)으로 확산될 것이다. 노출 및 노출 후 베이킹 동안, 탑코트 층 (18)으로 확산되는 산은 이전에 기재한 바와 같이, 포지티브 톤 또는 네거티브 톤 탑코트 층 (18)이 제제화되었는지 여부에 따라, 탑코트 층 (18)의 중합체가 산에 노출된 영역에서 가교결합하거나, 반대로 산에 노출된 영역에서 탈보호 및/또는 탈가교결합한다.
한 실시양태에서, 용매 퍼들을 약 30초 내지 약 120초, 그리고 바람직하게는 약 45초 내지 약 75초의 기간 동안 수행하여 임의의 과잉의 산-감응성 탑코트 층 (18)을 제거한다. 퍼들 단계를 위한 바람직한 용매는 PGME, PGMEA, EL, 시클로헥사논, 메틸 이소부틸 케톤 ("MIBK"), PnP, 및 그의 혼합물을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 이어서, 스택 (10)은 바람직하게는 바람직하게는 약 1,000 rpm 내지 약 3,000 rpm, 더 바람직하게는 약 1,250 rpm 내지 약 1,750 rpm의 속도로, 약 30초 내지 약 90초, 그리고 바람직하게는 약 45초 내지 약 75초의 기간 동안 스피닝함으로써 건조시킨다. 이어서 산-감응성 탑코트 층 (18)은 다시 베이킹한다. 바람직한 베이킹 조건은 약 30초 내지 약 90초, 그리고 바람직하게는 약 45초 내지 약 75초의 기간 동안 약 90℃ 내지 약 180℃, 그리고 더 바람직하게는 약 100℃ 내지 약 150℃의 온도를 포함한다.
노출, 베이킹, 및 린스 후, 산-감응성 탑코트 층의 평균 두께는, 적용 필요성에 따라, 바람직하게는 약 10 nm 내지 약 1 mm, 그리고 더 바람직하게는 약 10 nm 내지 약 500 nm, 그리고 훨씬 더 바람직하게는 약 100 nm 내지 약 500 nm이다.
이어서, 패턴화된 탑코트 층 (18)이 에칭되어 원하는 패턴 (22)을 형성한다 (도 1(b) 참조). 탑코트 층 (18)이 포지티브-작용성(positive-working)인지 네거티브-작용성(negative-working)인지에 따라, 에칭 프로세스는 탑코트 층 (18)의 노출된 부분을 제거하거나, 탑코트 층 (18)의 비노출 부분을 제거하여 패턴 (22)을 형성할 것이다. 이어서,패턴 (22)은 PAG 고정층 (16), 임의의 존재하는 중간층, 및 마지막으로 기판 (12) (나타내지 않음)으로 전사된다. 탑코트 층 (18)의 에칭 및 패턴 전사는 통상적인 플라즈마 에칭 (예를 들어, CF4 에천트(etchant), O2 에천트) 또는 통상적인 습식 에칭 또는 현상 공정을 통해 실시될 수 있다.
PAG 고정층 (16) 및 탑코트 층 (18)을 형성하는 상기 공정은 스택 (10)에 탑코트 층 (18)의 다중 층을 구축하기 위해 반복될 수 있음을 인식할 것이다. 유리하게는, 이것은 광범위한 두께의 균질한 그리고 컨포멀 코팅을 생성하는데 사용될 수 있다. 단일 PAG 고정-탑코트 사이클의 경우, 약 10 nm 내지 약 350 nm 두께를 가진 컨포멀 코팅을 수득할 수 있으며, 한편 다중 PAG 고정-탑코트 사이클은 mm-두께 스케일의 컨포멀 코팅을 생성할 수 있다.
대안적인 실시양태에서, PAG 고정층은 스페이서 패턴화 및 트렌치 수축에서 사용될 수 있다. 도 2를 참조하면, 트렌치 수축 공정이 개략적으로 도시되어 있다. 도 2(a)에, 표면 (26) 및 그 표면 (26)에 형성된 트렌치 (28)를 갖는 기판 (24)이 도시된다. 트렌치 (28)는 곡면 (30)을 포함하고, 비록 트렌치 (28)는 도 2에서 원형 단면 형상을 나타내긴 하지만, 단면 형상은 임의의 원하는 형상 (예를 들어, 직사각형)일 수 있음을 인식할 것이다. 트렌치 (28)는 초기 직경 또는 폭 (즉, 구조물 표면 사이의 최대 평균 거리)을 가지며, 여기서 초기 직경 또는 폭은 그에 대한 임의의 조성물의 적용 전의 것이다.
기판 표면 (26) 및 트렌치 표면 (30) 상에 매우 얇은 PAG 고정층 (32)을 형성하기 위해 이전에 기재한 바와 같은 PAG 고정 조성물을 기판 표면 (26)에 적용한다 (이전에 기재한 공정 단계에 따라). 기판 표면 (26) 및 트렌치 표면 (30)에 의해 생성된 토포그래피 상에 컴포멀하게 코팅된다.
도 2(b)를 참조하면, 이전에 기재한 바와 같이 제제화된 산-감응성 탑코트 조성물이 PAG 고정층 (32) 상에 코팅되어 (이전에 기재한 공정 단계에 따라) 탑코트 층 (34)를 형성한다. 도면들에 나타낸 바와 같이, 탑코트 조성물은 트렌치 (28)을 채운다. 예컨대 화학적 기계적 평탄화 (CMP) 또는 플라즈마 에칭 (도 2(c))에 의해 트렌치 (28) 외부의 탑코트 층 (34) 중 임의의 것이 제거되어, 탑코트 층 (34)가 실질적으로 없는 기판 표면 (26)을 남긴다. 대안적으로, 이전에 기재한 PAG 고정 조성물의 선택적 적용이 이 경우에 수행될 수 있다. 즉, PAG 고정 조성물은 기판 표면 (26)이 아닌 트렌치 표면 (30)에만 접촉하도록 선택적으로 적용될 수 있다. 이 경우에, 도 2(b), 뿐만 아니라, 도 2(b)와 도 2(c) 사이의 임의의 단계도 생략할 수 있어, 도 2(a)로부터 도 2(c)에 나타낸 구조로 직접 공정이 진행되도록 한다.
이어서, 스택은 이전에 기재한 바와 같이, 노출되고 베이킹된다. PAG가 트렌치 표면 (30)을 따라 컨포멀하게 코팅되기 때문에, PAG 고정층 (32)과 즉시 접촉하는 산-감응성 탑코트 층 (34)만이 가교결합될 것이다. 탑코트 층 (34)의 임의의 가교결합되지 않은 영역은 현상함으로써 임의로 제거될 수 있다 (도 2(d)). 이 공정을 반복하여 동일하거나 상이한 산-감응성 탑코트 조성물을 더 많이 증착시켜 순차적이고, 가교결합된 컨포몰 층 (36) (도 2(e))을 형성하여, 트렌치 (28)의 크기를 축소할 수 있다. 비록 전술한 내용이 트렌치의 맥락에서 기재되었긴 하지만, 동일한 갭 축소 개념이 융기된 피처 사이의 공간에도 적용될 수 있음을 인식할 수 있을 것이다.
PAG 고정 조성물의 선택적 적용을 이용하는 추가 실시양태가 도 3에 도시되어 있다. 상부 표면 (40)을 갖는 기판 (38)이 제공된다 (도 3(a)). 기판 (38)은 그의 표면 (40) 상의 패턴 (42)을 포함하고, 그 패턴 (42)은 피처 (44)를 포함한다. 피처 (44)는 임의의 통상적인 공정에 의해 형성될 수 있고 각각의 측벽 (46) 및 각각의 상부 표면 (48)을 포함한다. 이전에 기재한 공정에 따라, PAG 고정 조성물은 측벽 (46)에 대해 선택적으로 (그리고 가능하면 소량으로 상부 표면 (48)에) 적용되어 그러한 측벽 (46)에 대해 PAG 고정층 (50)의 얇은 층을 형성하였다. 중요하게는, PAG 고정층 (50)은 기판 상부 표면 (40)에 부착되지 않는다. 선택적 적용은 그 영역 또는 구역(zone)과 PAG 고정 조성물 사이에 증가된 친화도(affinity)의 영역 또는 구역을 생성함으로써 이 맥락 및 다른 맥락에서 완수될 수 있다. 이 경우에, 증가된 친화도의 영역은 측벽 (46) 상에 있다. 반대의 경우가 또한 가능할 수 있다는 것을 인식할 것이다. 상부 표면 (48)과 같이 감소된 친화도의 영역 또는 구역이 생성될 수 있을 것이다.
이어서, 산-감응성 탑코트 조성물을 이전에 기재한 공정에 따라 기판 표면 (40), 측벽 (46), 및 상부 표면 (48)에 적용하여 산-감응성 탑코트 층 (나타내지 않음)을 형성한다. 이어서 스택은 이전에 기재한 바와 같이, 노출되고 베이킹된다. PAG 고정층 (50)은 측벽 (46)에만 선택적으로 코팅되기 때문에, PAG 고정층 (50)과 즉시 접촉하는 산-감응성 탑코트 층만이 가교결합될 것이다. 산-감응성 탑코트 층의 임의의 가교결합되지 않은 영역은 현상함으로써 임의로 제거될 수 있으며, 따라서 PAG 고정층 (50) 상에 가교결합된 산-감응성 층 (52)이 남는다.
도 3(c)를 참조하면, 피처 (44)는 통상적인 공정 (예를 들어, 에칭)을 통해 제거되어 구조물 (54)을 뒤에 남길 수 있다. 이들 구조물 (54)은 매우 작은 피처 (예를 들어, 약 50 nm 미만 또는 심지어 약 32 nm 미만)을 형성하기 위한 "스페이서"로서 작용한다. 즉, 구조물은 구조물 (54)에 의해 생성된 패턴을 존재하는 임의의 중간층 (나타내지 않음)에 이르기까지 그리고 궁극적으로 기판 (38)으로 전사하여, 라인 (또는 다른 구조) (56)을 형성하는 통상적인 에칭 공정에 적용된다.
본 발명은 많은 이점을 결과한다. 예를 들어, 고밀도의 PAG를 표면에 패킹할 수 있으므로, 높은 감광성을 허용한다. 게다가, 표면-결합 PAG는 이방성 산 확산을 완화하여, 전형적으로 더 높은 피처 충실도를 결과한다. 고정된 PAG의 단지 매우 얇은 층 (또는 심지어 단층)만이 이용될 수 있기 때문에, 본원에 기재된 공정은 표면 토포그래피에 의존하지 않아, 트렌치/비아/홀 벽과 같은 곡선/휜(bent) 구조물 상에 컨포멀 코팅을 허용한다. 게다가, 이 공정에 의해 생성된 구조물은 더 낮은 라인 에지 거칠기 (LER) 및 라인 폭 거칠기(line width roughness; LWR)를 나타낼 수 있다.
패턴화/코팅 중합체의 범위는 또한 전통적인 포토레지스트의 것과 비교하여 크게 확장되었다. 중합체가 산 촉매작용으로 가교결합 또는 탈가교결합/탈보호될 수 있는 한, 중합체는 광패턴화에 사용할 수 있다. 이는 탑코트 조성물이 이전에 기재한 바와 같이 규소 및/또는 금속 하드마스크 전구체와 같은 물질을 포함하도록하여, 스핀-온 하드마스크와 같은 물질의 직접 패턴화를 가능하게 한다. 이는 또한 발색단 또는 기타 광-흡수 성분을 함유하지 않는 탑코트를 사용할 수 있게 한다. 마지막으로, 상기 공정은 전통적인 포토레지스트 패턴화 단계의 필요성을 제거하므로, 공정 복잡성과 원가 관점에서 매력적이다.
다양한 실시양태의 추가적인 이점은 본원의 개시내용 및 하기 실시예를 검토시 관련 분야의 통상의 기술자에게 분명해질 것이다. 본원에 기재된 다양한 실시양태는 본원에서 달리 지시되지 않는 한, 반드시 상호 배타적일 필요는 없음을 인식할 것이다. 예를 들어, 한 실시양태에서 기재되거나 묘사된 특징은 다른 실시양태에서도 포함될 수 있으나 반드시 포함되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명은 본원에 기재된 구체적 실시양태의 여러 가지의 조합 및/또는 통합을 포함한다.
본원에 사용된 바와 같이, 어구 "및/또는"은 둘 이상의 항목의 목록에서 사용되는 경우, 열거된 항목 중 어느 하나가 그 자체로 사용될 수 있거나 열거된 항목 중 둘 이상의 임의의 조합이 사용될 수 있음을 의미한다. 예를 들어, 조성물이 성분 A, B, 및/또는 C를 함유하거나 제외하는 것으로서 기재되는 경우, 조성물은 A 단독; B 단독; C 단독; A와 B의 조합; A 및 C 조합; B와 C의 조합; 또는 A, B 및 C의 조합을 함유하거나 제외할 수 있다.
설명은 또한 본 발명의 다양한 실시양태와 관련하여 특정 파라미터를 정량화하기 위해 수치 범위를 사용한다. 수치 범위가 제공되는 경우, 이러한 범위는 범위의 하위 값만을 언급하는 청구항 한정 및 범위의 상위 값만을 언급하는 청구항 한정에 대한 문자 그대로의 뒷받침을 제공하는 것으로 해석되어야 함을 이해하여야 한다. 예를 들어, 약 10 내지 약 100의 개시된 수치 범위는 "약 10 초과" (상한이 없음)를 언급하는 청구항 및 "약 100 미만" (하한이 없음)을 언급하는 청구항에 대한 문자 그대로의 뒷받침을 제공한다.
실시예
하기 실시예는 본 발명에 따른 방법을 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 예시로서 제공되며 거기에 어떤 것도 본 발명의 전반적인 범위에 대한 제한으로서 간주되어서는 안된다는 것을 이해하여야 한다.
실시예 1
단량체 합성: 중합 가능성(polymerizable) PAG 1 (TPS-SPMA)
플라스크에 11.9 그램 (40.0 mmol)의 트리페닐술포늄 클로라이드 ("TPS," 캠브릿지 케미컬즈(Cambridge Chemicals), 메사추세츠주 우번), 14.8 그램 (60 mmol)의 3-술포프로필 메타크릴레이트 ("SPMA," 시그마-알드리치(Sigma-Aldrich), 미주리주 세인트루이스), 60 밀리리터의 클로로포름 (시그마-알드리치, 미주리주 세인트루이스), 및 60 밀리리터의 탈이온수를 채웠다. 혼합물을 4일 동안 환류시킨 다음에 냉각시킨 후, 유기층을 수집하였다. 수성 층을 세척하고 (물, 3 X 100 ml) 건조시키고 (MgSO4로), 용매를 감압 하에 제거하여 담황색 오일 (12.4 그램, 66% 수율)을 수득하였다. 반응 및 후처리는 주변 광이 없는 환경에서 수행하였다.
실시예 2
단량체 합성: 중합 가능성 PAG 2 (트리페닐술포늄 2,3,5,6-테트라플루오로-4-(메타크릴로일옥시)벤젠 술포네이트)
소듐 4-히드록시-2,3,5,6-테트라플루오로벤젠 술포네이트를 본원에 참조로 포함된 문헌 [Gee et. al, Tetrahedron Letters 40 [1999], 1471-1474]의 방법에 따라 제조하였다. 그 다음에, 30 그램 (0.11 mol)의 소듐 4-히드록시-2,3,5,6-테트라플루오로벤젠 술포네이트, 120 밀리리터의 트리플루오로아세트산 (시그마-알드리치, 미주리주 세인트루이스), 및 12.5 밀리리터 (0.15 mol)의 메타크릴산 (시그마-알드리치, 미주리주 세인트루이스)을 질소-퍼지 플라스크에 넣었다. 혼합물을 빙조에서 냉각시킨 다음에, 43 밀리리터의 트리플루오로아세트산 무수물 (아크로스-오가닉스(Acros-Organics), 뉴저지주 페어 론)을 첨가하였다. 혼합물을 16시간 동안 교반하고 이 시간에 걸쳐 실온으로 가온되었다. 히드로퀴논의 결정 몇 개를 반응 혼합물에 첨가하고, 휘발성물질을 40℃에서 감압 하에 제거하였다. 그 다음에, 70 밀리리터의 헵탄 (시그마-알드리치, 미주리주 세인트루이스)을 생성된 고체에 첨가하고, 이에 후속적으로 진공 여과에 의해 수집하고, 세척 (헵탄, 2 X 80 ml)한 다음에, 진공 하에 건조시켜 소듐 2,3,5,6-테트라플루오로-4-(메타크릴로일옥시)벤젠 술포네이트를 백색 분말 (30.5 그램, 82% 수율)로서 수득하였다.
플라스크에 상기 실시예에서 제조된 30.5 그램 (0.09 mmol)의 소듐 2,3,5,6-테트라플루오로-4-(메타크릴로일옥시)벤젠 술포네이트, 26.5 그램 (0.08 mol)의 트리페닐술포늄 브로마이드 (TCI 아메리카(America), 오레곤주 포틀랜드), 200 밀리리터의 탈이온수, 및 200　밀리리터의 디클로로메탄 (시그마-알드리치, 미주리주 세인트루이스)을 채웠다. 반응 혼합물을 주말에 걸쳐 실온에서 교반한 후, 유기층을 수집하였다. 수성 층을 물 (100 ml), 이어서 수산화암모늄 용액 (100 ml), 및 물 (100 ml)로 세척하였다. 유기 용액을 MgSO4 중에서 건조시키고, 히드로퀴논의 결정 몇 개를 첨가하고 용매를 감압 하에 제거하여 트리페닐술포늄 2,3,5,6-테트라플루오로-4-(메타크릴로일옥시)벤젠 술포네이트를 담황색 액체 (52 그램, 정량적)로서 수득하였다. 단량체는 중합 용매 (예를 들어, DMF, PGME, DMAc)에 즉시 용해시키고 향후 사용을 위해 4℃에서 보관하였다. 반응 및 후처리는 주변 광이 없는 환경에서 수행하였다.
실시예 3
표면-고정 가능한 PAG 중합체 1의 합성
합성을 자외선이 제거된 황색 실험실에서 수행하였다. 물 응축기와 N2 퍼징이 장착된 100 mL 2구 환저 플라스크에, 5.2 그램의 트리페닐술포늄 3-술포프로필 메타크릴레이트 (실시예 1에서 합성됨), 1.3 그램의 2-히드록시에틸 메타크릴레이트 (HEMA, 시그마 알드리치, 미주리주 세인트루이스), 6.1 그램의 스티렌 (시그마 알드리치, 미주리주 세인트루이스), 0.58 그램의 바조(Vazo) 67 개시제 (듀퐁(DuPont), 델라웨어주 윌밍턴), 및 25.9 그램의 시클로헥사논 (시그마 알드리치, 미주리주 세인트루이스)을 첨가하고 N2 퍼징 하에 실온에서 30분 동안 교반하였다. 이어서 플라스크를 90℃ 오일조에 함침시켜 중합을 시작하였다. 중합을 16시간 동안 진행하여 완료시켰다. 중합체 모액을 실온으로 냉각시키고 향후 제제를 위해 호박색 병에 보관하였다.
실시예 4
표면-고정 가능한 PAG 중합체 2의 합성
합성을 자외선이 제거된 황색 실험실에서 수행하였다. 물 응축기와 N2 퍼징이 장착된 100 mL 2구 환저 플라스크에, 4.0 그램의 트리페닐술포늄 2,3,5,6-테트라플루오로-4-(메타크릴로일옥시)벤젠 술포네이트 (실시예 2에서 합성됨), 1.0 그램의 2-히드록시에틸 메타크릴레이트 (HEMA), 5.0 그램의 스티렌, 0.5 그램의 바조 67 개시제, 및 30.0 그램의 PGME (후지필름 울트라 퓨어 솔루션즈, 인크.(FUJIFILM Ultra Pure Solutions, Inc.), 캘리포니아주 카스트로빌)를 첨가하고 N2 퍼징 하에 실온에서 30분 동안 교반하였다. 이어서 플라스크를 90℃ 오일조에 함침시켜 중합을 시작하였다. 중합을 16시간 동안 진행하여 완료시켰다. 중합체 모액을 실온으로 냉각시키고 향후 제제를 위해 호박색 병에 보관하였다.
실시예 5
탑코트 중합체 1A의 합성
이 절차에서, 25.0 그램의 스티렌 (TCI 아메리카, 오레곤주 포틀랜드), 25.0 그램의 HEMA (시그마 알드리치, 미주리주 세인트루이스), 1.0 그램의 AIBN (시그마 알드리치, 미주리주 세인트루이스), 및 119.0 그램의 PGME (후지필름 울트라 퓨어 솔루션즈, 인크., 캘리포니아주 카스트로빌)를 혼합하고, 물 응축기가 장착된 250 ml 3구 환저 플라스크에서 30분 동안 N2를 퍼징한 후에 65℃의 오일조에 함침하였다. 중합을 65℃에서 16시간 동안 N2 퍼징 및 교반 하에 진행하였다. 이어서 생성물을 실온으로 냉각시키고 향후 제제를 위해 병에 담았다.
실시예 6
표면 PAG 고정 및 PAG 활성 시험
실시예 3 및 4에서 제제화된 PAG 중합체를 PGME 중의 1% 고용체로 제제화하고 100-mm 실리콘 웨이퍼 상에 1,500 rpm에서 60초 동안 스핀-코팅하고, 205℃에서 열판(hotplate) 상에서 60초 동안 베이킹하였다. 이어서 웨이퍼를 30초 PGME 퍼들링을 사용하여 세척한 다음에, 130℃에서 60초 동안 다시 베이킹하여, ~3 nm 고정된 PAG 초박막(ultrathin film)을 결과하였다.
이어서 실시예 5에서 합성된 탑코트 공중합체 (PGME 중 4% 고형분으로 희석됨)를 1,500 rpm에서 60초 동안 스핀-코팅하고 130℃에서 열판 상에서 60초 동안 베이킹하여, ~530-nm 코팅을 제공하였다. 이어서 웨이퍼를 절반을 불투명하게 차단하고, 200 mJ/cm2 (Hg-Xe 광원, 광대역)의 선량에 대해 절반을 노출시키고, 상이한 온도에서 열판 상에 60초 동안 노출 후 베이킹 (PEB)한 후에, 30초 PGME 퍼들 및 소프트 베이킹 (60초 동안 130℃)하였다. 각각 절반 상의 코팅 두께는 타원계측법에 의해 측정하였다. 결과는 표 1에 나타냈으며, 이는 노출 영역과 비노출 영역 간의 코팅 두께 차이에 의해 입증된 바와 같이, 고정된 PAG가 광활성임을 나타낸다. 결과는 또한 생성된 코팅이 상향식 (코팅된 필름보다 훨씬 얇을 수 있음) 및 컨포멀 (두께 편차가 1% 미만일 수 있음)로부터 형성된다는 것을 입증하였다. 코팅 두께는 PAG 유형 (실시예 4로부터의 PAG 중합체가 실시예 3으로부터의 PAG 중합체보다 더 많은 산을 생성한다) 및 PEB에 따라 다르다. 도 4는 이 실시예로부터의 노출 (왼쪽) 웨이퍼와 비노출 (오른쪽) 웨이퍼의 이미지를 나타낸다.
노출 및 세정 후 중합체 층의 노출 및 비노출 두께.
PAG 중합체 PAG 두께 (nm) 탑 코트 두께 (nm) PEB (°C) 노출 두께 (nm) 비노출 두께 (nm)
실시예 3 5 nm 358 150 20 ± 1 5
168 21 ± 1 6
185 28 ± 1 7
실시예 4 3 nm 356 150 116 ± 4 7
168 236 ± 3 8
185 325 ± 2 10
실시예 7
람코(Ramco)-6 트렌치 구조물에 대한 컨포멀 코팅
람코-6 트렌치 기판을 2-cm x 2-cm 칩으로 커팅하였다. 칩을 PGME으로 세척하고 사용하기 전에 130℃에서 열판 상에서 베이킹 건조시켰다. 그 다음에, PGME 중에서 실시예 3에서 제조된 바와 같은 1% PAG 중합체를 1,500 rpm에서 60초 동안 스핀-코팅하고, 205℃에서 열판 상에서 60초 동안 베이킹하고, 30초 PGME 퍼들링을 사용하여 세척하고, 130℃에서 열판 상에서 60초 동안 다시 베이킹하였다. 이어서, 스티렌과 히드록시메틸 메타크릴레이트의 탑코트 공중합체 (PGME 중 4% 고형분)를 1,500 rpm에서 60초 동안 스핀-코팅하고, 130℃에서 열판 상에서 60초 동안 베이킹하였다. 이어서 칩을 200 mJ/cm2 (Hg-Xe 광원, 광대역)의 선량에 대해 노출시키고, 상이한 온도에서 열판 상에 60초 동안 노출 후 베이킹 (PEB)한 후에, 2회의 30초 PGME 퍼들 및 소프트 베이킹 (60초 동안 130℃)하였다. 도 5는 가공 후 60 nm, 90 nm 및 120 nm 치밀 트렌치의 단면 SEM 이미지를 나타낸다. 중합체 코팅의 얇은 층 (~12 nm 두께)이 트렌치를 그의 전체에 걸쳐 컨포멀하고 지속적으로 덮었다.
실시예 8
스핀-온 탄소 (SOC)의 직접 광패턴화
이 실시예에서, PGME 중에서 실시예 4에서 합성된 바와 같은 1% PAG 중합체를 100-mm 실리콘 웨이퍼 상에서 1,500 rpm에서 60초 동안 스핀-코팅하고, 205℃에서 열판 상에서 60초 동안 베이킹하고, 30초 PGME 퍼들링을 사용하여 세척하고, 130℃에서 열판 상에서 60초 동안 다시 베이킹하였다. 이어서, PAG 고정된 웨이퍼 상에서, 스티렌과 히드록시메틸 메타크릴레이트의 탑코트 공중합체 (PGME 중 4% 고형분)를 1,500 rpm에서 60초 동안 스핀-코팅하고, 130℃에서 열판 상에서 60초 동안 베이킹하였다. 크롬 패턴 접촉 포토 마스크(photo mask) (브루워 사이언스(Brewer Science), 미주리주 롤라)를 웨이퍼의 상단에 놓았다. 이어서 웨이퍼를 200 mJ/cm2 (광대역 Hg-Xe 광원)에서 노출시키고, 185℃에서 열판 상에 60초 동안 베이킹한 후에, 30초 PGME 퍼들링하고 130℃에서 60초 동안 소프트 베이킹하였다. 광패턴화된 SOC 코팅은 광학 현미경 및 덱탁(Dektak) 8 프로필로미터에 의해 평가하였다.
결과를 도 6에 나타냈으며, 여기서 왼쪽 상단은 광 패턴화된 웨이퍼의 사진이고, 상단 중간은 웨이퍼의 확대 부분 (표시된 평행사변형)이고, 오른쪽 상단은 라인/트렌치 패턴 (상단 중간에 표시된 직사각형)의 광학 현미경 이미지이다. 하단의 플롯은 덱탁 8 프로필로미터 (비코 인스트루먼츠 인크.(Veeco Instruments Inc.))에 의해 측정한 바와 같이 상단 중간에 표시된 바와 같은 라인/트렌치 (굵은 파선)를 가로 지르는 스캔 프로파일을 나타낸다.
실시예 9
적층식(Layer-by-layer) 컨포멀 코팅
이 실시예에서, PGME 중에서 실시예 4에서 제제화된 바와 같은 1% 고형분의 PAG 중합체를 100-mm 실리콘 웨이퍼 상에서 1,500 rpm에서 60초 동안 스핀-코팅하고, 205℃에서 열판 상에서 60초 동안 베이킹하고, 30초 PGME 퍼들링을 사용하여 세척하고, 130℃에서 열판 상에서 60초 동안 다시 베이킹하여, PAG 고정된 웨이퍼를 형성하였다. 그 다음에, 스티렌과 히드록시메틸 메타크릴레이트의 탑코트 공중합체 (PGME 중 4% 고형분)를 상기 PAG 고정된 웨이퍼 상에서 1,500 rpm에서 60초 동안 스핀-코팅하고, 130℃에서 열판 상에서 60초 동안 베이킹하고, 두께를 타원계측법을 사용하여 기록하였다. 이어서 웨이퍼를 200 mJ/cm2 (Hg-Xe 광원, 광대역)에서 노출시키고, 185℃에서 열판 상에서 60초 동안 베이킹한 후에, PGME로 30초 동안 현상하고, 130℃에서 열판 상에서 60초 동안 소프트 베이킹하고, 두께를 타원계측법을 사용하여 다시 기록하였다. PAG 고정-탑코트 주기를 반복하여 다층 상향식 컨포멀 코팅을 수득하였다. 표 2는 4주기의 결과를 열거한다. 결과는 각각의 층이 305 내지 320 nm의 매우 유사한 두께를 가졌다는 것을 나타낸다.
Si 웨이퍼 상의 고정된 PAG-SOC 적층식 컨포멀 코팅.
제1층 제2층 제3층 제4층
노출 전 두께 (nm) 351 ± 3 686 ± 5 1043 ± 10 1392 ± 17
노출 후 두께 (nm) 305 ± 4 628 ± 7 948 ± 12 1269 ± 18
실시예 10
적층식 컨포멀 코팅
이 실시예에서, PAG 고정-탑코트 주기를 실시예 8에서와 같이 반복하여 다층 상향식 컨포멀 코팅을 수득하였다. 그러나, 2차, 3차, 및 4차 사이클의 경우, 불투명 차단제가 이전 노출된 층의 에지로부터 약 2 밀리미터 떨어져 이동하였다. 상향식 컨포멀 코팅의 마감된 4개 층의 사진을 도 7 (왼쪽)에 나타냈다. 각각의 층의 경계에 걸쳐 스캔함으로써 수득한 덱탁 8 다이어그램은 도 7 (오른쪽)에 나타냈다. 오른쪽의 그래프를 참조하면, 300-nm 높이의 4개 계단은 컨포멀 상향식 코팅의 4개 층에 상응한다. 두께의 약간의 차이는 타원계측법과 스타일러스 프로파일러 간의 정밀도 차이로 인해 발생한다.

Claims (47)

  1. 기판 표면 상에, 또는 상기 기판 표면 상에 임의로 존재하는 하나 이상의 중간층 상에 산-발생 조성물(acid-generating composition)을 적용하는 단계로서, 상기 산-발생 조성물은 산-발생 기를 포함하는 반복 단량체를 포함하는 중합체를 포함하는 것인 단계;
    상기 산-발생 조성물을 가열하여 산-발생 층을 형성하는 단계;
    산-감응성 조성물을 상기 산-발생 층 상에 적용하는 단계로서, 상기 산-감응성 조성물은 100 중량%로서 취해진 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 총 약 0.5 중량% 미만의 산, 광산 발생제(photoacid generator), 및 열산 발생제(thermal acid generator)를 포함하는 것인 단계;
    상기 산-감응성 조성물을 가열하여 산-감응성 층을 형성하는 단계;
    상기 산-감응성 층의 적어도 일부를 방사선에 노출시키는 단계
    를 포함하는, 구조물을 형성하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 중합체가 표면 부착 기를 포함하는 반복 단량체를 추가로 포함하는 것인 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 표면 부착 기가 히드록시, 에폭시, 카르복실산, 티올, 실란, 알데히드, 아세틸아세토네이트, 및 전술한 것의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 표면 부착 기를 포함하는 상기 반복 단량체가 2-히드록시에틸 메타크릴레이트, 히드록시프로필 메타크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트, 메타크릴산, 아크릴산, 모노-2-(메타크릴로일옥시)에틸 숙시네이트, 2-(메틸티오)에틸 메타크릴레이트, 3-(트리메톡시실릴)프로필 메타크릴레이트, 3-[(4-에테닐페닐)메톡시]-벤즈알데히드, 2-(메타크릴로일옥시)에틸 아세토아세테이트, 및 전술한 것의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산-발생 기가 오늄 염(onium salt), 오늄 염의 치환된 형태, 트리아진, 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산-발생 기가 트리페닐 술포늄 퍼플루오로술포네이트, 알킬-치환 트리페닐 술포늄 퍼플루오로술포네이트 노나플레이트, 트리스(4-tert-부틸페닐)술포늄 퍼플루오로-1-부탄술포네이트, N-히드록시나프탈이미드 트리플레이트, N-히드록시-5-노르보르넨-2,3-디카르복스이미드 퍼플루오로-1-부탄술포네이트), 2-메틸-2-(2'-푸릴에틸리덴)-4,6-비스(트리클로로메틸)-1,3,5-트리아진, 2-[(4'-메톡시)스티릴]-4,6-비스(트리클로로메틸)-1,3,5-트리아진, 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산-발생 기가 아크릴레이트, 아크릴아미드, 아크릴로니트릴, 에스테르, 아미드, 방향족 아민 및 디아민, 2무수물, 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 단량체에 결합되는 것인 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 산-발생 기를 포함하는 상기 반복 단량체가 트리페닐술포늄 3-술포프로필 메타크릴레이트 또는 트리페닐술포늄 4-(메타크릴옥시)-2,3,5,6-테트라플루오로 벤젠술포네이트 중 적어도 1종을 포함하는 것인 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중합체가 히드록시에틸메타크릴레이트 및 스티렌 중 적어도 1종의 반복 단량체를 추가로 포함하는 것인 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중합체가 스티렌, 메틸 메타크릴레이트, 메틸스티렌, 4-tert-부틸스티렌, n-부틸 메타크릴레이트, 벤질 메타크릴레이트, 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 용해도 증진 단량체를 포함하는 반복 단량체를 추가로 포함하는 것인 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산-발생 조성물이 약 0.5 중량% 내지 약 5 중량%의 상기 중합체 및 약 95 중량% 내지 약 99.5 중량%의 1종 이상의 용매를 포함하는 것인 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산-감응성 조성물이 다음으로부터 선택된 중합체를 추가로 포함하는 것인 방법:
    (i) 산에 노출시 가교결합하여 방사선에 노출된 부분이 포토레지스트 현상 액(photoresist developer)에 불용성이 되는 중합체;
    (ii) 방사선에 노출된 부분의 용해도를 변화시키기 위해 산에 노출시 제거 가능한 보호기를 갖는 반복 단량체를 포함하는 중합체; 및
    (iii) 열에 노출시 가교결합되고 산에 노출시 탈가교결합(decrosslinking)되는 중합체.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산-감응성 층이
    100 중량%로서 취해진 층 중의 총 고형분을 기준으로 하여, 약 50 중량% 내지 약 90 중량%의 탄소를 포함하는 층; 또는
    100 중량%로서 취해진 층 중의 총 고형분을 기준으로 하여, 약 10 중량% 내지 약 50 중량%의 규소를 포함하는 층
    으로부터 선택된 것인 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판 표면이 규소, SiGe, SiO2, Si3N4, SiON, 알루미늄, 텅스텐, 규화텅스텐, 비소화갈륨, 게르마늄, 탄탈륨, 질화탄탈륨, Ti3N4, 하프늄, HfO2, 루테늄, 인화인듐, 산호, 블랙 다이아몬드, 유리, 또는 전술한 것의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 반도체 기판 상에 있는 것인 방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 노출 후에, 패턴을 형성하기 위해 상기 산-감응성 층의 일부를 선택적으로 제거하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 패턴을, 존재하는 경우, 상기 하나 이상의 중간층으로, 그리고 상기 기판 표면으로 전사(transferring)하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판 표면이 거기에 형성된 토포그래피(topography)를 포함하는 것인 방법.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 표면이:
    측벽을 갖고, 상기 측벽 사이에 초기 트렌치 폭(initial trench width)이 있는 트렌치; 및
    초기 폭만큼 이격된 각각의 측벽을 갖는 융기된 피처(feature) 중 적어도 하나를 포함하며;
    산-발생 조성물을 적용하는 상기 단계는 상기 산-발생 조성물을 상기 트렌치 측벽, 상기 융기된 피처 측벽, 또는 상기 트렌치 측벽 및 상기 융기된 피처 측벽 둘 다 상에 적용하는 것을 포함하고, 상기 방법은 상기 산-감응성 층의 적어도 일부를 제거하여 다음 중 하나 또는 둘 다를 생성하도록 하는 단계를 추가로 포함하는 방법:
    상기 초기 트렌치 폭보다 작은 트렌치 측벽 사이의 제2 폭; 및
    상기 각각의 측벽 사이의 상기 초기 폭보다 작은 상기 측벽 사이의 제2 폭.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산-발생 조성물이 상기 기판 표면 상의 영역에 선택적으로 적용되는 것인 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 선택적 적용이 상기 기판 표면 상에 다음 중 하나 또는 둘 다를 포함시킴으로써 완수되는 것인 방법:
    상기 산-발생 조성물이 친화도(affinity)를 갖는 하나 이상의 영역; 및
    상기 산-발생 조성물이 친화도가 결여된 하나 이상의 영역.
  21. 제20항에 있어서, 상기 기판 표면이 각각의 측벽을 갖는 융기된 피처를 포함하고, 상기 산-발생 조성물이 친화도를 갖는 상기 하나 이상의 영역이 상기 각각의 측벽 상에 있으며, 여기서 상기 산-발생 조성물을 적용하는 상기 단계가 상기 산-발생 조성물을 상기 측벽에 적용하는 단계를 포함하고, 상기 산-발생 조성물로 형성된 스페이서(spacer)를 남기기 위해 상기 융기된 피처의 적어도 일부를 제거하는 단계를 추가로 포함하는 것인 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 스페이서가, 존재하는 경우, 상기 상기 하나 이상의 중간층, 및 상기 기판 표면으로 전사되는 패턴으로서 사용되는 것인 방법.
  23. 표면을 갖는 기판;
    상기 기판 표면 상의 하나 이상의 임의의 중간층;
    존재하는 경우, 상기 하나 이상의 임의의 중간층 상의, 또는 어떤 중간층도 존재하지 않는 경우, 상기 기판 표면 상의 산-발생 층으로서, 산-발생 기를 포함하는 반복 단량체를 포함하는 중합체를 포함하는 상기 산-발생 층; 및
    상기 산-발생 층 상의 산-감응성 층으로서, 100 중량%로서 취해진 산-감응성 층의 총 중량을 기준으로 하여, 총 약 0.5 중량% 미만의 산, 광산 발생제, 및 열산 발생제를 포함하는 상기 산-감응성 층
    을 포함하는 마이크로전자 구조물(microelectronic structure).
  24. 제23항에 있어서, 상기 중합체가 히드록시, 에폭시, 카르복실산, 티올, 실란, 알데히드, 아세틸아세토네이트, 및 전술한 것의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 표면 부착 기를 포함하는 반복 단량체를 추가로 포함하는 것인 구조물.
  25. 제23항 또는 제24항에 있어서, 상기 산-발생 기가 오늄 염, 오늄 염의 치환된 형태, 트리아진, 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 구조물.
  26. 제23항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산-발생 기가 아크릴레이트, 아크릴아미드, 아크릴로니트릴, 에스테르, 아미드, 방향족 아민 및 디아민, 2무수물, 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 단량체에 결합되는 것인 구조물.
  27. 제23항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산-감응성 층이 다음으로부터 선택된 중합체를 추가로 포함하는 것인 구조물:
    (i) 산에 노출시 가교결합하여 방사선에 노출된 부분이 포토레지스트 현상 액에 불용성이 되도록 하는 중합체;
    (ii) 방사선에 노출된 부분의 용해도를 변화시키기 위해 산에 노출시 제거 가능한 보호기를 갖는 반복 단량체를 포함하는 중합체; 및
    (iii) 열에 노출시 가교결합되고 산에 노출시 탈가교결합되는 중합체.
  28. 제23항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산-감응성 층이
    100 중량%로서 취해진 층 중의 총 고형분을 기준으로 하여, 약 50 중량% 내지 약 90 중량%의 탄소를 포함하는 층; 또는
    100 중량%로서 취해진 층 중의 총 고형분을 기준으로 하여, 약 10 중량% 내지 약 50 중량%의 규소를 포함하는 층
    으로부터 선택된 것인 구조물.
  29. 제23항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판이 규소, SiGe, SiO2, Si3N4, SiON, 알루미늄, 텅스텐, 규화텅스텐, 비소화갈륨, 게르마늄, 탄탈륨, 질화탄탈륨, Ti3N4, 하프늄, HfO2, 루테늄, 인화인듐, 산호, 블랙 다이아몬드, 유리, 또는 전술한 것의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 반도체 기판을 포함하는 것인 구조물.
  30. 제23항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 표면이:
    측벽을 갖는 트렌치; 및
    각각의 측벽을 갖는 융기된 피처 중 적어도 하나를 포함하며;
    상기 산-발생 층이 상기 트렌치 측벽, 상기 융기된 피처 측벽, 또는 상기 트렌치 측벽 및 상기 융기된 피처 측벽 둘 다 상에 있는 것인 구조물.
  31. 제23항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판 표면이:
    상기 산-생성 층이 친화도를 갖는 하나 이상의 영역; 및
    상기 산-생성 층이 친화도가 결여된 하나 이상의 영역 중 하나 또는 둘 다를 포함하며, 여기서:
    상기 기판 표면이 각각의 측벽을 갖는 융기된 피처를 포함하고, 상기 산-발생 층이 친화도를 갖는 상기 하나 이상의 영역은 상기 각각의 측벽 상에 있고;
    상기 산-발생 층이 친화도를 갖는 상기 하나 이상의 영역 상에 있는 것인 구조물.
  32. 표면을 갖는 기판;
    상기 기판 표면 상의 하나 이상의 임의의 중간층;
    존재하는 경우, 상기 하나 이상의 임의의 중간층 상의, 또는 어떤 중간층도 존재하지 않는 경우, 상기 기판 표면 상의 산-발생 층으로서,
    산-발생 기를 포함하는 반복 단량체를 포함하는 제1 중합체를 포함하는 비노출 부분; 및
    제2 중합체 및 산을 포함하는 노출 부분을 포함하는 상기 산-발생 층; 및
    상기 산-발생 층 상의 산-감응성 층으로서,
    100 중량%로서 취해진 비노출 부분의 총 중량을 기준으로 하여, 총 약 0.5 중량% 미만의 산, 광산 발생제, 및 열산 발생제를 포함하고, 포토레지스트 현상액 및/또는 포토레지스트 용매 중 제1 용해도를 갖는 비노출 부분; 및
    동일한 포토레지스트 현상액 및/또는 포토레지스트 용매 중, 상기 비노출 부분의 제1 용해도과 상이한 제2 용해도를 갖는 노출 부분을 포함하는 상기 산-감응성 층
    을 포함하는 마이크로전자 구조물.
  33. 제32항에 있어서, 상기 제1 중합체가 히드록시, 에폭시, 카르복실산, 티올, 실란, 알데히드, 아세틸아세토네이트, 및 전술한 것의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 표면 부착 기를 포함하는 반복 단량체를 추가로 포함하는 것인 구조물.
  34. 제32항 또는 제33항에 있어서, 상기 산-발생 기가,
    오늄 염, 오늄 염의 치환된 형태, 트리아진, 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    아크릴레이트, 아크릴아미드, 아크릴로니트릴, 에스테르, 아미드, 방향족 아민 및 디아민, 2무수물, 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 단량체에 결합된 것인 구조물.
  35. 제32항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산-감응성 층의 비노출 부분이 다음으로부터 선택된 중합체를 포함하는 것인 구조물:
    (i) 산에 노출시 가교결합하여 방사선에 노출된 부분이 포토레지스트 현상 액에 불용성이 되도록 하는 중합체;
    (ii) 방사선에 노출된 부분의 용해도를 변화시키기 위해 산에 노출시 제거 가능한 보호기를 갖는 반복 단량체를 포함하는 중합체; 및
    (iii) 열에 노출시 가교결합되고 산에 노출시 탈가교결합되는 중합체.
  36. 제32항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산-감응성 층이
    100 중량%로서 취해진 층 중의 총 고형분을 기준으로 하여, 약 50 중량% 내지 약 90 중량%의 탄소를 포함하는 층; 또는
    100 중량%로서 취해진 층 중의 총 고형분을 기준으로 하여, 약 10 중량% 내지 약 50 중량%의 규소를 포함하는 층
    으로부터 선택된 것인 구조물.
  37. 제32항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판 표면이 규소, SiGe, SiO2, Si3N4, SiON, 알루미늄, 텅스텐, 규화텅스텐, 비소화갈륨, 게르마늄, 탄탈륨, 질화탄탈륨, Ti3N4, 하프늄, HfO2, 루테늄, 인화인듐, 산호, 블랙 다이아몬드, 유리, 또는 전술한 것의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 반도체 기판 상에 있는 것인 구조물.
  38. 제32항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 표면이:
    측벽을 갖는 트렌치; 및
    각각의 측벽을 갖는 융기된 피처 중 적어도 하나를 포함하며;
    상기 산-발생 층이 상기 트렌치 측벽, 상기 융기된 피처 측벽, 또는 상기 트렌치 측벽 및 상기 융기된 피처 측벽 둘 다 상에 있는 것인 구조물.
  39. 제32항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판 표면이:
    상기 산-생성 층이 친화도를 갖는 하나 이상의 영역; 및
    상기 산-생성 층이 친화도가 결여된 하나 이상의 영역 중 하나 또는 둘 다를 포함하며, 여기서:
    상기 기판 표면이 각각의 측벽을 갖는 융기된 피처를 포함하고, 상기 산-발생 층이 친화도를 갖는 상기 하나 이상의 영역은 상기 각각의 측벽 상에 있고;
    상기 산-발생 층이 친화도를 갖는 상기 하나 이상의 영역 상에 있는 것인 구조물.
  40. 용매 시스템에 용해되거나 분산된 중합체를 포함하는 조성물로서, 상기 중합체가
    산-발생 기를 포함하는 반복 단량체; 및
    히드록시, 에폭시, 카르복실산, 티올, 실란, 알데히드, 아세틸아세토네이트, 및 전술한 것의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 표면 부착 기를 포함하는 반복 단량체를 포함하고, 여기서 상기 조성물이 총 고형분 함량을 포함하고, 상기 중합체가 상기 총 고형분 함량의 99.5% 내지 100%인 조성물.
  41. 제40항에 있어서, 표면 부착 기를 포함하는 상기 반복 단량체가 2-히드록시에틸 메타크릴레이트, 히드록시프로필 메타크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트, 메타크릴산, 아크릴산, 모노-2-(메타크릴로일옥시)에틸 숙시네이트, 2-(메틸티오)에틸 메타크릴레이트, 3-(트리메톡시실릴)프로필 메타크릴레이트, 3-[(4-에테닐페닐)메톡시]-벤즈알데히드, 2-(메타크릴로일옥시)에틸 아세토아세테이트, 및 전술한 것의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 조성물.
  42. 제40항 또는 제41항에 있어서, 상기 산-발생 기가 오늄 염, 오늄 염의 치환된 형태, 트리아진, 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 조성물.
  43. 제40항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산-발생 기가 트리페닐 술포늄 퍼플루오로술포네이트, 알킬-치환 트리페닐 술포늄 퍼플루오로술포네이트 노나플레이트, 트리스(4-tert-부틸페닐)술포늄 퍼플루오로-1-부탄술포네이트, N-히드록시나프탈이미드 트리플레이트, N-히드록시-5-노르보르넨-2,3-디카르복스이미드 퍼플루오로-1-부탄술포네이트), 2-메틸-2-(2'-푸릴에틸리덴)-4,6-비스(트리클로로메틸)-1,3,5-트리아진, 2-[(4'-메톡시)스티릴]-4,6-비스(트리클로로메틸)-1,3,5-트리아진, 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 조성물.
  44. 제40항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산-발생 기가 아크릴레이트, 아크릴아미드, 아크릴로니트릴, 에스테르, 아미드, 방향족 아민 및 디아민, 2무수물, 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 단량체에 결합되는 것인 조성물.
  45. 제40항 내지 제44항 중 어느 한 항에 있어서, 산-발생 기를 포함하는 상기 반복 단량체가 트리페닐술포늄 3-술포프로필 메타크릴레이트 또는 트리페닐술포늄 4-(메타크릴옥시)-2,3,5,6-테트라플루오로 벤젠술포네이트 중 적어도 1종을 포함하는 것인 조성물.
  46. 제40항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중합체가 스티렌, 메틸 메타크릴레이트, 메틸스티렌, 4-tert-부틸스티렌, n-부틸 메타크릴레이트, 벤질 메타크릴레이트, 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 용해도 증진 단량체를 포함하는 반복 단량체를 추가로 포함하는 것인 조성물.
  47. 제40항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중합체가 상기 총 고형분 함량의 100%를 포함하는 것인 조성물.
KR1020217015210A 2018-11-02 2019-11-01 Pag-고정된 표면 상의 상향식 컨포멀 코팅 및 광패턴화 KR20210070376A (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862754837P 2018-11-02 2018-11-02
US62/754,837 2018-11-02
US16/671,426 US11768435B2 (en) 2018-11-02 2019-11-01 Bottom-up conformal coating and photopatterning on PAG-immobilized surfaces
PCT/US2019/059481 WO2020092963A1 (en) 2018-11-02 2019-11-01 Bottom-up conformal coating and photopatterning on pag-immobilized surfaces
US16/671,426 2019-11-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210070376A true KR20210070376A (ko) 2021-06-14

Family

ID=70458580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217015210A KR20210070376A (ko) 2018-11-02 2019-11-01 Pag-고정된 표면 상의 상향식 컨포멀 코팅 및 광패턴화

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11768435B2 (ko)
JP (1) JP7410943B2 (ko)
KR (1) KR20210070376A (ko)
TW (1) TWI828790B (ko)
WO (1) WO2020092963A1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11574805B2 (en) 2019-09-12 2023-02-07 Brewer Science, Inc. Selective liquiphobic surface modification of substrates
JP2023094359A (ja) * 2021-12-23 2023-07-05 信越化学工業株式会社 密着膜形成材料、パターン形成方法、及び密着膜の形成方法
JP2024027460A (ja) * 2022-08-17 2024-03-01 信越化学工業株式会社 パターン形成方法

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6114082A (en) * 1996-09-16 2000-09-05 International Business Machines Corporation Frequency doubling hybrid photoresist having negative and positive tone components and method of preparing the same
US7049044B2 (en) * 2002-12-19 2006-05-23 The University Of North Carolina At Charlotte Nanocomposite negative resists for next generation lithographies
KR100674932B1 (ko) 2005-01-03 2007-01-26 삼성전자주식회사 Ｐａｇ및 ｔａｇ를 포함하는 화학증폭형 포토레지스트 조성물을 이용한 반도체 소자의 미세 패턴 형성 방법
EP2048541A4 (en) * 2006-08-04 2010-12-01 Jsr Corp PROCESS FOR FORMING PATTERN, COMPOSITION FOR FORMING UPPER LAYER FILM, AND COMPOSITION FOR FORMING LOWER LAYER FILM
US7569326B2 (en) * 2006-10-27 2009-08-04 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Sulfonium salt having polymerizable anion, polymer, resist composition, and patterning process
EP2101217B1 (en) * 2008-03-14 2011-05-11 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Sulfonium salt-containing polymer, resist compositon, and patterning process
JP4998746B2 (ja) * 2008-04-24 2012-08-15 信越化学工業株式会社 スルホニウム塩を含む高分子化合物、レジスト材料及びパターン形成方法
JP5237173B2 (ja) 2008-06-03 2013-07-17 信越化学工業株式会社 重合性化合物、高分子化合物及びポジ型レジスト材料並びにこれを用いたパターン形成方法
TWI417274B (zh) 2008-12-04 2013-12-01 Shinetsu Chemical Co 鹽、酸發生劑及使用其之抗蝕劑材料、空白光罩，及圖案形成方法
US9640396B2 (en) 2009-01-07 2017-05-02 Brewer Science Inc. Spin-on spacer materials for double- and triple-patterning lithography
JP5840954B2 (ja) * 2009-02-19 2016-01-06 ブルーワー サイエンス アイ エヌシー． 酸感応性、現像剤可溶性の下層反射防止膜
JP5851688B2 (ja) 2009-12-31 2016-02-03 ローム アンド ハース エレクトロニック マテリアルズ エルエルシーＲｏｈｍ ａｎｄ Ｈａａｓ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ＬＬＣ 感光性組成物
JP5415982B2 (ja) 2010-02-09 2014-02-12 信越化学工業株式会社 レジスト下層膜材料、パターン形成方法
US9223217B2 (en) 2010-02-19 2015-12-29 International Business Machines Corporation Sulfonamide-containing topcoat and photoresist additive compositions and methods of use
US9223209B2 (en) 2010-02-19 2015-12-29 International Business Machines Corporation Sulfonamide-containing photoresist compositions and methods of use
JP5561192B2 (ja) * 2010-02-26 2014-07-30 信越化学工業株式会社 高分子化合物及びこれを用いた化学増幅ポジ型レジスト組成物並びにパターン形成方法
WO2012092139A2 (en) 2010-12-27 2012-07-05 Brewer Science Inc. Processes to pattern small features for advanced patterning needs
EP2472323A3 (en) 2010-12-31 2013-01-16 Rohm and Haas Electronic Materials LLC Polymerizable photoacid generators
JP5655756B2 (ja) 2011-10-03 2015-01-21 信越化学工業株式会社 ポジ型レジスト材料並びにこれを用いたパターン形成方法
JP5846046B2 (ja) 2011-12-06 2016-01-20 信越化学工業株式会社 レジスト保護膜材料及びパターン形成方法
JP5675664B2 (ja) * 2012-01-24 2015-02-25 信越化学工業株式会社 パターン形成方法
US9523917B2 (en) * 2014-09-16 2016-12-20 SK Hynix Inc. Methods of forming patterns
US9733566B2 (en) * 2015-03-17 2017-08-15 Tokyo Electron Limited Spin-on layer for directed self assembly with tunable neutrality
KR102374049B1 (ko) * 2015-06-02 2022-03-14 삼성전자주식회사 포토레지스트를 이용한 패턴 형성 방법
US10429737B2 (en) * 2017-09-21 2019-10-01 Rohm And Haas Electronic Materials Korea Ltd. Antireflective compositions with thermal acid generators
CN113196452A (zh) * 2019-01-18 2021-07-30 应用材料公司 用于电场引导的光刻胶图案化工艺的膜结构

Also Published As

Publication number Publication date
TW202118800A (zh) 2021-05-16
JP7410943B2 (ja) 2024-01-10
US11768435B2 (en) 2023-09-26
WO2020092963A1 (en) 2020-05-07
JP2022506248A (ja) 2022-01-17
TWI828790B (zh) 2024-01-11
US20200142308A1 (en) 2020-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5220418B2 (ja) シリコン含有フォトレジストの基層としての低屈折率ポリマー
EP1426822B1 (en) Composition for forming antireflective film for use in lithography
JP5313452B2 (ja) オーバーコートされるフォトレジストと共に使用するための被覆組成物
US8168372B2 (en) Method of creating photolithographic structures with developer-trimmed hard mask
JP6342993B2 (ja) ポリマー型熱酸発生剤を含む組成物及びそれの方法
US20070105040A1 (en) Developable undercoating composition for thick photoresist layers
KR101979612B1 (ko) 염기-반응성 성분을 포함하는 조성물 및 포토리소그래피 공정
US20100297539A1 (en) Antireflective hard mask compositions
JP4530368B2 (ja) 活性化エネルギーの低いケイ素含有レジスト・システム
TWI609243B (zh) 光微影方法
US11768435B2 (en) Bottom-up conformal coating and photopatterning on PAG-immobilized surfaces
TWI509363B (zh) 用於負型光阻之可顯影之底部抗反射塗佈組成物
KR101561051B1 (ko) 포토리소그래피용 코팅 조성물
EP1600814A2 (en) Coating compositions for use with an overcoated photoresist
JP5418906B2 (ja) 反射防止コーティング組成物
TWI678400B (zh) 與抗光蝕劑一起使用之底層塗料組合物
TWI454849B (zh) 與上塗光阻合用之塗覆組成物
KR102499390B1 (ko) 레지스트 하층막용 조성물, 레지스트 하층막, 상기 조성물을 이용한 패턴형성방법

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal