KR20220145769A - 포토레지스트 언더레이어 상에 접착 층을 형성하기 위한 방법 및 이를 포함한 구조체 - Google Patents

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KR20220145769A
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silicon
photoresist
metal
photoresist underlayer
forming
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저청 리우
다카시 요시다
도모히로 구보타
히데아키 후쿠다
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에이에스엠 아이피 홀딩 비.브이.
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Abstract

포토레지스트 언더레이어와 접착 층을 포함한 구조체, 및 포토레지스트 언더레이어와 접착 층을 포함한 구조체를 형성하는 방법이 개시된다. 예시적인 방법은, 포토레지스트 언더레이어를 형성하는 단계, 및 주기적 증착 공정을 사용하여 접착 층을 형성하는 단계를 포함한다. 접착 층은 포토레지스트 언더레이어를 형성하는 데 사용된 것과 동일한 반응 챔버 내에 형성될 수 있다.

Description

포토레지스트 하지층 상에 접착층을 형성하는 방법 및 이를 포함하는 구조체{METHOD OF FORMING AN ADHESION LAYER ON A PHOTORESIST UNDERLAYER AND STRUCTURE INCLUDING SAME}
본 개시는 일반적으로 구조체, 및 포토레지스트를 사용하여 구조체를 형성하는 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시는 포토레지스트 언더레이어를 사용하여 형성되거나 이를 포함한 구조체, 및 이러한 구조체를 형성하는 방법에 관한 것이다.
전자 소자의 제조 중에, 기판 표면을 패터닝하고, 예를 들어 기상 에칭 공정을 이용하여 기판 표면으로부터 재료를 에칭함으로써, 미세 패턴의 특징부가 기판의 표면 상에 형성될 수 있다. 기판 상의 소자 밀도가 증가함에 따라, 더 작은 치수를 갖는 특징부를 형성하는 것이 점점 더 바람직하다.
포토레지스트는 에칭에 앞서 기판의 표면을 패터닝하는 데 자주 사용된다. 기판 표면에 포토레지스트 층을 도포하고, 포토레지스트의 표면을 마스킹하고, 포토레지스트의 비 마스킹 부분을 자외선 광과 같은 복사선에 노광시키고, 포토레지스트의 일부(예, 비 마스킹 또는 마스킹 부분)를 제거하면서 포토레지스트의 일부를 기판 표면 상에 남기는 것에 의해서, 포토레지스트에 패턴을 형성할 수 있다.
최근에, 극자외선(EUV) 파장을 사용하여 비교적 작은 패턴 특징부(예, 10 nm 이하)를 갖는 패턴을 현상하기 위한 기술이 개발되었다. EUV를 사용하여 기판 상에 특징부를 형성하기 위해, 포토레지스트 언더레이어가 일반적으로 기판의 표면 상에 증착되고, 그 다음 EUV 포토레지스트 층이 SOG 언더레이어 위에 증착된다. 스핀-온 글라스(SOG)는 종종 언더레이어로서 사용된다. 스핀-온 언더레이어는 일반적으로 약 10 nm 이상의 두께를 갖는다. 보다 최근에, 플라즈마로 증착된 산화물은 포토레지스트 언더레이어용으로 가능한 재료로서 조사되었다. 그러나, 이러한 산화물은 일반적으로 (예를 들어, EUV) 포토레지스트보다 더 높은 표면 극성을 나타낸다. 표면 극성의 차이는 패턴 붕괴를 초래할 수 있다. 적어도 이들 이유로, 포토레지스트 언더레이어, 예컨대 EUV 포토레지스트와 함께 사용하기에 적합한 언더레이어를 포함한 개선된 구조체, 및 이러한 구조체를 형성하는 방법이 요구된다.
이 부분에 진술된 문제점 및 해결책에 대한 임의의 논의는, 단지 본 개시에 대한 맥락을 제공하는 목적으로만 본 개시에 포함되었고, 그 논의의 일부 또는 전부가 본 발명이 이루어진 당시에 알려졌다는 것을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 된다.
본 개시의 다양한 구현예는, 포토레지스트 언더레이어 및 접착 층을 포함한 구조체, 및 상기 층과 구조체를 형성하는 방법에 관한 것이다. 본 개시의 다양한 구현예가 이전의 방법 및 구조체의 결점을 해결하는 방법이 이하에서 더욱 상세히 설명되는 동안, 본 개시의 다양한 구현예는 원하는 특성, 예컨대 원하는 에칭 선택도, 패턴 품질, 및/또는 패턴 안정성을 갖는 비교적 얇고 균일한 포토레지스트 언더레이어를 포함할 수 있는 구조체를 제공한다. 예시적인 포토레지스트 언더레이어는 원자층 증착과 같은 주기적 공정을 사용하여 형성될 수 있고, 이는 포토레지스트 언더레이어의 두께를 기판의 표면 상에서 그리고 기판 대 기판 모두 정밀하게 제어하는 것을 허용한다. 또한, 이하에서 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 추가적인 접착 층이 형성되어 원하는 표면 에너지를 제공하여 포토레지스트 언더레이어와 위에 놓인 포토레지스트 사이에 원하는 접착을 촉진할 수 있다.
본 개시의 예시적인 구현예에 따라, 포토레지스트 언더레이어를 포함한 구조체를 형성하는 방법은, 기판을 반응 챔버 내에 제공하는 단계, 기판의 표면 위에 포토레지스트 언더레이어를 형성하는 단계, 및 포토레지스트 언더레이어 위에 접착 층을 형성하는 단계를 포함한다. 접착 층은, 포토레지스트 언더레이어와 포토레지스트 층 둘 모두와 접촉하여 그 사이에 개재될 수 있다. 본 개시의 예시는 접착 층 위에 (예를 들어, EUV) 포토레지스트 층을 형성하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 접착 층은 제1 주기적 증착 공정을 사용하여 형성될 수 있고, 이는, 실리콘 전구체를 반응 챔버에 제공하는 단계, 불활성 가스를 반응 챔버 내에 제공하는 단계, 및 불활성 가스를 사용한 플라즈마를 형성하여, 실리콘 전구체 또는 이의 유도체와 반응하여 접착 층을 형성하는, 활성화된 종을 형성하는 단계를 포함한다. 포토레지스트 언더레이어는 실리콘 및 금속 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 포토레지스트 언더레이어는 실리콘 산화물, 실리콘 옥시카바이드, 실리콘 질화물, 실리콘 옥시나이트라이드, 실리콘 탄소 질화물, 실리콘 산소 탄소 질화물, 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 옥시카바이드, 금속 옥시나이트라이드, 금속 산소 탄소 질화물, 및 금속 탄소 질화물 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 포토레지스트 언더레이어가 실리콘을 포함할 경우, 동일하거나 상이한 실리콘 전구체가 포토레지스트 언더레이어와 접착 층을 형성하는 데 사용될 수 있다.
포토레지스트 언더레이어는 제2 주기적 증착 공정, 예컨대 플라즈마 강화 주기적(예, 원자층) 증착 공정과 써멀 주기적 증착 공정 중 하나 이상을 사용하여 형성될 수 있다. 포토레지스트 언더레이어는 10 nm 미만 또는 5 nm 미만의 두께를 가질 수 있다. 포토레지스트 층은, 예를 들어 극자외선(EUV) 리소그래피 포지 또는 네가 포토레지스트일 수 있거나 이를 포함할 수 있다.
본 개시의 추가 예시적 구현예에 따라, 포토레지스트 언더레이어와 접착 층을 포함하는 구조체가 제공된다. 포토레지스트 언더레이어 및/또는 접착 층은, 본원에서 설명하는 바와 같은 방법을 사용하여 형성될 수 있다. 포토레지스트 언더레이어는, 예를 들어 금속 및/또는 실리콘을 포함한 층을 포함할 수 있다. 접착 층은 실리콘을 포함할 수 있다. 접착 층은, 본원에 설명된 표면 에너지 특성을 가질 수 있다. 예시적인 구조체는 포토레지스트 층, 예컨대 네가 또는 포지 EUV 포토레지스트를 또한 포함할 수 있다.
본 개시의 추가 예시에 따라, 접착 층을 형성하기 위한 시스템이 제공된다. 예시적인 시스템은 반응 챔버, 반응 챔버에 유체 결합되는 실리콘 전구체 공급원, 반응 챔버에 유체 결합되는 불활성 가스 공급원, 및 본원에 설명된 방법 또는 이의 일부를 수행하도록 구성된 제어기를 포함한다.
본 발명은 개시된 임의의 특정 구현예(들)에 제한되지 않으며, 이들 및 다른 구현예는 첨부된 도면을 참조하는 특정 구현예의 다음의 상세한 설명으로부터 당업자에게 쉽게 분명해질 것이다.
다음의 예시적인 도면과 연관하여 고려되는 경우에 발명의 상세한 설명 및 청구범위를 참조함으로써, 본 개시의 예시적인 구현예에 대해 더욱 완전한 이해를 얻을 수 있다.
도 1은 본 개시의 예시적 구현예에 따른 방법을 나타낸다.
도 2는 본 개시의 예시적 구현예에 따른 방법을 나타낸다.
도 3은 본 개시의 예시적 구현예에 따른 구조체를 나타낸다.
도 4는 본 개시의 예시적 구현예에 따른 다른 구조체를 나타낸다.
도 5는 본원에서 설명하는 바와 같은 방법을 실행하도록 구성된 시스템을 나타낸다.
도 6은 본 개시의 추가 예시에 따른 시스템을 나타낸다.
도면의 구성 요소들은 간략하고 명료하게 도시되어 있으며, 반드시 축적대로 도시되지 않았음을 이해할 것이다. 예를 들어, 본 개시에서 예시된 구현예의 이해를 돕기 위해 도면 중 일부 구성 요소의 치수는 다른 구성 요소에 비해 과장될 수 있다.
특정 구현예 및 실시예가 아래에 개시되었지만, 본 발명이 구체적으로 개시된 구현예 및/또는 본 발명의 용도 및 이들의 명백한 변형물 및 균등물을 넘어 확장된다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 개시된 발명의 범주는 후술되는 구체적인 개시된 구현예에 의해 제한되지 않도록 의도된다.
본 개시는 일반적으로 포토레지스트 언더레이어와 접착 층을 포함한 구조체를 형성하는 방법, 및 포토레지스트 언더레이어와 접착 층을 포함한 구조체에 관한 것이다. 이하에서 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 예시적인 방법은 원하는 특성, 예컨대 원하는 포토레지스트 언더레이어 두께(예, 10 또는 5 nm 미만), 비교적 낮은 표면 거칠기, 포토레지스트에 대한 양호한 부착성, 원하는 에칭 선택도, 원하는 두께 균일성-기판 내(예, 웨이퍼) 및 기판 사이, 고 패턴 품질(낮은 수의 결함 및 고 패턴 신뢰성), 저 라인 폭 거칠기(LWR), EUV 리소그래피 프로세싱 동안-예를 들어 노광후 베이킹 공정(PEB) 동안의 안정성, 포토레지스트 현상, 기판 재가공, 합리적인 EUV 민감도, 및 집적 호환성(예, 비교적 낮은 증착 온도)을 제공하는 포토레지스트 언더레이어와 접착 층을 갖는 구조체를 형성하기 위해 사용될 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "기판"은 하나 이상의 층이 그 위에 증착될 수 있거나 이를 포함한 임의의 하부 재료(들)를 지칭할 수 있다. 기판은 실리콘(예, 단결정 실리콘), 게르마늄과 같은 다른 IV족 재료, GaAs와 같은 화합물 반도체 재료와 같은 벌크 재료를 포함할 수 있고, 벌크 재료 위에 놓이거나 그 아래에 놓인 하나 이상의 층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판은 벌크 재료 위에 놓인 여러 층의 패터닝 적층체를 포함할 수 있다. 패터닝 적층체는 응용 분야에 따라 가변될 수 있다. 또한, 기판은, 추가적으로 또는 대안적으로 기판의 층의 적어도 일부 내에 또는 그 위에 형성된 다양한 특징부, 예컨대 오목부, 라인 등을 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, "막"은 두께 방향에 수직인 방향으로 연장되는 층을 지칭한다. 일부 구현예에서, "층"은 표면에 형성된 특정 두께를 갖는 재료를 지칭하거나, 막 또는 막이 아닌 구조체의 동의어를 지칭한다. 막 또는 층은 특정 특성을 갖는 별개의 단일막 또는 층, 또는 다수의 막 또는 층으로 구성될 수 있고, 인접하는 막 또는 층 사이의 경계는 명확하거나 그렇지 않을 수 있으며, 물리적, 화학적, 및/또는 임의의 특성, 형성 공정 및 시퀀스, 및/또는 인접하는 막 또는 층의 기능 또는 목적에 기반하여 구축되거나 되지 않을 수 있다. 또한, 층 또는 막은 연속적이거나 불연속적일 수 있다.
본 개시에서, "가스"는 정상 온도 및 압력에서 가스, 증기화된 고체 및/또는 증기화된 액체인 재료를 포함할 수 있으며, 맥락에 따라 단일 가스 또는 가스 혼합물로 구성될 수 있다. 공정 가스 이외의 가스, 즉 샤워헤드, 다른 가스 분배 장치 등과 같은 가스 분배 어셈블리를 통과하지 않고 유입되는 가스는, 예를 들어 반응 공간을 밀폐하기 위해 사용될 수 있고, 희귀 가스와 같은 밀폐 가스를 포함할 수 있다.
일부 경우에서, 예컨대 재료의 증착 맥락에서, 용어 "전구체"는 다른 화합물을 생성하는 화학 반응에 참여하는 화합물을 지칭할 수 있고, 특히 막 매트릭스 또는 막의 주 골격을 구성하는 화합물을 지칭할 수 있는 반면, 용어 "반응물"은 일부 경우에서 전구체 이외의 화합물을 지칭할 수 있데, 이는 전구체를 활성화시키거나, 전구체를 개질하거나, 전구체의 반응을 촉진시키고, 반응물은 (O, N, C와 같은) 원소를 막 매트릭스에 제공할 수 있고, 막 매트릭스의 일부가 될 수 있다. 일부 경우에서, 용어 전구체 및 반응물은 상호 교환적으로 사용될 수 있다. 용어 "불활성 가스"는 상당한 정도로 화학 반응에 참여하지 않고/않거나 예를 들어 RF 또는 마이크로파 전력이 인가될 경우 전구체를 여기시키는 가스를 지칭하나, 반응물과는 달리 상당한 정도로 막 매트릭스의 일부가 될 수 없다.
용어 "주기적 증착 공정" 또는 "순환 증착 공정"은 반응 챔버 내로 전구체(및/또는 반응물)를 순차적으로 도입시켜 기판 위에 층을 증착하는 것을 지칭할 수 있으며 원자층 증착(ALD) 및 주기적 화학 기상 증착(주기적 CVD), 및 ALD 성분과 주기적 CVD 성분을 포함한 하이브리드 주기적 증착 공정과 같은 처리 기술을 포함한다.
용어 "원자층 증착"은 기상 증착 공정을 지칭할 수 있고, 여기서 증착 사이클, 전형적으로 복수의 연속 증착 사이클은 공정 챔버에서 수행된다. 본원에서 사용된 용어 원자층 증착은 전구체(들)/반응 가스(들), 및 퍼지(예, 불활성 캐리어) 가스(들)의 교번 펄스로 수행되는 경우, 화학 기상 원자층 증착, 원자층 에피택시(ALE), 분자 빔 에피택시(MBE), 가스 공급원 MBE, 또는 유기금속 MBE, 및 화학적 빔 에피택시와 같은 관련 용어들에 의해 지정된 공정을 포함하는 것을 또한 의미한다.
일반적으로, ALD 공정의 경우, 각각의 사이클 중에 전구체는 반응 챔버에 도입되고 증착 표면(예, 이전 ALD 사이클로부터 이전에 증착된 재료 또는 다른 재료를 포함할 수 있는 기판 표면)에 화학 흡착되고, 추가적인 전구체와 쉽게 반응하지 않는(즉, 자기 제한적 반응인) 단층 또는 서브 단층을 형성한다. 그 후, 일부 경우에서, 반응물(예, 다른 전구체 또는 반응 가스 또는 불활성 가스)을 후속해서 공정 챔버에 도입시켜 증착 표면 상에서 화학 흡착된 전구체를 원하는 재료로 전환시키는 데 사용한다. 반응물/불활성 가스는 전구체와 더 반응 또는 상호작용 할 수 있다. 하나 이상의 사이클 동안, 예를 들어 각 사이클의 각 단계 중에 퍼지 단계를 사용하여, 공정 챔버로부터 과잉의 전구체를 제거하고/제거하거나, 공정 챔버로부터 과잉의 반응물 및/또는 반응 부산물을 제거할 수 있다.
본 개시에서, 변수의 임의의 두 수치가 상기 변수의 실행 가능한 범위를 구성할 수 있고, 표시된 임의의 범위는 끝점을 포함하거나 배제할 수 있다. 추가적으로, 표시된 변수의 임의의 값은 ("약"의 표시 여부에 관계없이) 정확한 값 또는 대략적인 값을 지칭할 수 있고 등가를 포함할 수 있으며, 일부 구현예에서는 평균, 중간, 대표, 다수 등을 지칭할 수 있다. 또한, 본 개시에서, 용어 "포함한", "의해 구성되는", 및 "갖는"은 일부 구현예에서 "통상적으로 또는 대략적으로 포함하는", "포함하는", "본질적으로 이루어지는", 또는 "이루어지는"을 독립적으로 지칭할 수 있다. 본 개시의 양태에 따라, 임의의 정의된 용어의 의미는 용어의 통상적이고 관습적인 의미를 반드시 배제하지 않는다.
이제 도면으로 돌아가면, 도 1은 본 개시의 예시적인 구현예에 따른 방법(100)을 나타낸다. 방법(100)은, 기판을 제공하는 단계(102), 포토레지스트 언더레이어를 형성하는 단계(104), 및 접착 층을 형성하는 단계(106)를 포함한다.
단계(102)는 본원에 설명된 기판과 같은 기판을 제공하는 단계를 포함한다. 기판은, 에칭될 하나 이상의 재료 층을 포함한 하나 이상의 층을 포함할 수 있다. 예로서, 기판은 에칭될 비정질 탄소 층, 자연 산화물, 또는 증착 산화물을 포함할 수 있다. 기판은 에칭될 재료 층(들)의 아래에 놓인 여러 층을 포함할 수 있다.
단계(104) 동안, 포토레지스트 언더레이어가 기판의 표면 상에 형성된다. 포토레지스트 언더레이어는, 스핀-온, 화학 기상 증착, 및 주기적 공정 기술을 포함한 다양한 기술을 사용하여 형성될 수 있다. 플라즈마로 가공된 SiO 및 SiOC 재료는, 종래의 스핀-온-글라스(SoG)에 비해 연속적으로 얇은 두께 및 낮은 건식 에칭 속도의 능력으로 인해, 포토레지스트 언더레이어 재료에 대한 유망한 후보로서 식별되었다. 통상적으로, PEALD는, 막 두께의 우수한 비균일성(%NU)을 위해, 개념적으로 가장 유망한 방법으로서 제안된다.
방법(100)의 예시적인 양태에 따라, 포토레지스트 언더레이어는 ALD 공정 같은 주기적 증착 공정-예를 들어 PEALD를 사용하여 형성된다. 주기적 증착 공정은 직접식 플라즈마 및 원격식 플라즈마 중 하나 이상을 사용하여 형성된 활성 종(예, 전구체(들), 반응물(들), 및/또는 불활성 가스(들) 중 하나 이상으로부터 형성됨)의 사용을 포함할 수 있다. 대안적으로, 단계(104)는 써멀 주기적 증착 공정을 포함할 수 있다. 주기적 증착 공정을 사용하는 것이 바람직할 수 있는데, 그 이유는 이들 공정이 원하는 두께-예를 들어 10 nm 미만 또는 약 5 nm 이하를 갖는 포토레지스트 언더레이어를 형성시키며, 기판 내 및 기판 대 기판 모두에서 두께 균일성이 개선된다. 플라즈마 강화 공정을 사용하는 것이 바람직할 수 있는데, 그 이유는 플라즈마 강화 공정이 써멀 공정과 비교하면 비교적 낮은 온도 및/또는 비교적 높은 속도로 포토레지스트 언더레이어 재료의 증착을 허용하기 때문이다.
본 개시의 예시에 따라, 단계(104) 동안 반응 챔버 내의 온도는 500℃ 미만, 400℃ 미만, 300℃ 미만 또는 약 100℃ 내지 약 500℃, 또는 약 150℃ 내지 약 300℃일 수 있다. 단계(104) 동안 반응 챔버 내의 압력은 약 1 토르 내지 약 100 토르, 약 3 토르 내지 약 50 토르, 또는 약 5 토르 내지 약 20 토르일 수 있다.
본 개시의 예시적인 구현예에 따라, 단계(104)는 실리콘 또는 금속 산화물, 실리콘 또는 금속 질화물, 및 실리콘 또는 금속 옥시나이트라이드 중 하나 이상을 형성하거나 증착하는 단계를 포함한다. 이러한 산화물, 질화물 및/또는 옥시나이트라이드 또한 탄소를 포함할 수 있다.
포토레지스트 언더레이어는, 예를 들어 실리콘 산화물, 실리콘 옥시카바이드, 실리콘 질화물, 실리콘 옥시나이트라이드, 실리콘 탄소 질화물, 실리콘 산소 탄소 질화물, 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 옥시카바이드, 금속 옥시나이트라이드, 금속 산소 탄소 질화물, 및 금속 탄소 질화물 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 금속은, 예를 들어 티타늄, 탄탈륨, 텅스텐, 주석, 및 하프늄으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 금속을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 포토레지스트 언더레이어는 탄소를 포함할 수 있다. 탄소는, 포토레지스트 언더레이어가 증착되고/증착되거나 탄소 처리가 포토레지스트 언더레이어의 표면에 적용될 수 있을 시, 포토레지스트 언더레이어로 혼입될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 탄소 함유 층 또는 다른 층이 포토레지스트의 언더레이어의 표면 상에 증착될 수 있다. 포토레지스트 언더레이어 두께는 10 nm 미만 또는 5 nm 미만, 또는 3 초과 10 nm 미만의 두께를 가질 수 있다.
단계(104)에 적합한 포토레지스트 언더레이어를 형성하기 위한 주기적 공정이 도 2에 나타나 있다(서브 사이클 x). 서브 사이클 x는 (A) 금속 또는 실리콘을 포함한 제1 전구체를 반응 챔버 내로 펄스화하는 단계(202), 및 (B) 산화제 및/또는 질화제를 포함한 제2 전구체 또는 반응물을 반응 챔버 내로 펄스화하는 단계(206)를 포함할 수 있다. 서브 사이클 x는, 예를 들어 방법(100)이 단계(106)로 진행하기 전에 약 10 내지 약 50 또는 약 100 내지 약 200회 반복될 수 있다.
일부 경우에, 포토레지스트 언더레이어를 형성하기 위한 주기적 공정은, (A) 금속을 포함한 제1 전구체를 반응 챔버 내로 펄스화하는 단계, (B) 산화제 및/또는 질화제를 포함한 제2 전구체 또는 반응물을 반응 챔버 내로 펄스화하는 단계, 및 (C) 탄소 전구체를 반응 챔버 내로 펄스화하는 단계를 포함할 수 있다. 각각의 펄스는 퍼지 단계(204, 208)에 의해 분리될 수 있다. 또한, 펄스화 단계 각각 또는 펄스화 단계의 조합(예, 펄스화 단계(A) 및 (B))은, 포토레지스트 언더레이어 내의 조성을 조정하기 위해 다음 단계로 진행하기 전에 여러 번 반복될 수 있다. 예를 들어, (AB):C의 비율 범위는 약 1:1 내지 약 1:10일 수 있다. 달리 언급되지 않는 한, 단계 (A) 및 (B), 또는 단계 (A), (B), 및 (C)는 임의의 순서로 수행될 수 있고, 상기 단계의 다양한 조합은 반복될 수 있다.
본 개시의 예시적인 양태에 따라, 실리콘을 포함한 제1 전구체가 제공된다. 일부 경우에, 실리콘 전구체는 탄소를 또한 포함할 수도 있다. 포토레지스트 언더레이어를 형성하는 데 사용하기에 적합한 예시적인 실리콘 전구체는, 본원에서 언급된 실리콘 전구체를 포함한다.
본 개시의 예시적인 다른 양태에 따라, 제1 전구체는 금속을 포함한다. 이들 경우에, 제1 전구체는 전이 금속, 예컨대 티타늄, 탄탈륨, 텅스텐, 주석 및 하프늄으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 금속을 포함할 수 있다. 금속을 포함한 제1 전구체는, 또한 탄소-예를 들어, 금속 원자에 직접 또는 간접 결합된 하나 이상의 유기 기를 포함할 수 있다. 특정 예로서, 금속을 포함한 제1 전구체는, 금속 할라이드 또는 금속 유기 화합물, 또는 유기금속 화합물, 예컨대 테트라키스(디메틸아미노)티타늄(TDMAT), 티타늄 이소프로폭시드(TTIP), 티타늄 염화물(TiCl), 테트라키스(에틸메틸아미노)하프늄(TEMAHf), 하프늄클로라이드(HfCl), 트리메틸알루미늄(TMA), 트리에틸알루미늄(TEA), 다른 금속 할라이드, 또는 기타 금속 함유 화합물을 포함할 수 있다.
반응물은 산화 반응물, 질화 반응물, 또는 환원제, 예컨대 수소 함유 반응물을 포함할 수 있다. 산화 및/또는 질화 반응물은, 산소 및 질소 중 하나 이상을 포함한 반응물을 포함한다. 일부 경우에, 반응물은 질소와 산소를 모두 포함할 수 있다. 그리고, 일부 경우에, 두 개 이상의 산화 및/또는 질화 반응물은 단일 펄스에 포함될 수 있다. 예시적인 산화 및 질화제는 산소(O2), 물(H2O), 오존(O3), 과산화수소(H2O2), 암모니아(NH3), 디아젠(N2H2), CO2, 아산화질소(N2O)를 포함하고, 예시적인 수소 함유 반응물은 수소(H2) 등을 포함한다. 전술한 바와 같이, 산화 및/또는 질화 반응물은 PEALD 공정에 사용하기 위한 여기 종을 형성하기 위해 (예를 들어, 직접식) 플라즈마에 노출될 수 있다.
탄소 전구체는, 사용되는 경우에 탄소 및 산소를 포함한 화합물과 같은 임의의 적합한 유기 화합물을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 탄소 전구체는 질소를 포함할 수도 있다. 탄소 전구체는, 예를 들어 금속 산화물의 -OH로 종결된 표면 및/또는 금속 산화물의 -NH2로 종결된 표면과 반응하도록 선택될 수 있다. 적절한 탄소 전구체의 예는 유기 화합물, 예컨대 산 무수물(예, 아세트산 무수물), 톨루엔, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 아세트알데히드, 및 유기 실리콘 화합물, 예컨대 실란 및 실록산 중 하나 이상을 포함한다. 예시적인 유기실리콘 화합물은 (n,n-디메틸아미노)트리메틸실란, 트리메톡시(옥타데실)실란, 헥사메틸디실라잔, 트리메톡시(3,3,3-트리플루오로프로필)실란, 트리메톡시페닐실란, 트리클로로(3,3,3-트리플루오로프로필)실란 및 헥사메틸디실라잔을 포함한다.
일단 포토레지스트 언더레이어가 형성되면, 단계(106) 동안 접착 층이 형성된다. 단계(106)는, 공기 및/또는 진공 파괴 없이 동일한 반응 챔버 내에서 인시츄로 수행될 수 있다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 단계(106)는, 실리콘 전구체를 제공하는 하위 단계(108), 불활성 가스를 제공하는 하위 단계(110), 및 플라즈마를 형성하는 하위 단계(112)를 포함할 수 있다. 단계(106)은 PEALD 공정 같은 주기적 증착 공정을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 2를 참조하면, 단계(106)는, 실리콘 전구체를 반응 챔버에 펄스화하는 단계(210), 실리콘 전구체로 하여금 기판 표면과 반응시키고 임의의 미반응 전구체 및/또는 부산물을 퍼지시키는 단계(212), 불활성 가스를 반응 챔버에 제공하고, 실리콘 전구체 또는 이의 유도체와 반응하여 접착 층을 형성하는 활성화된 종을 형성하도록 불활성 가스를 사용하여 플라즈마를 형성하는 단계(214), 및 반응 챔버로부터 과량의 반응성 종 및/또는 부산물을 퍼지하는 단계(216)를 포함할 수 있다. 나타낸 바와 같이, 서브 사이클 y는 여러 번, 예를 들어, 약 30 내지 약 40 또는 약 50 또는 약 60 또는 약 70 내지 약 120회 반복될 수 있다. 단계(106) 동안의 온도와 압력은, 단계(102 및/또는 104) 동안과 동일하거나 유사할 수 있다. 접착 층의 두께는 0 nm 초과 및 2 nm 미만이다.
단계(210) 동안, 실리콘 전구체가 반응 챔버 내에 제공된다. 본 개시의 예시에 따라, 실리콘 전구체는 질소를 포함하지 않는다. 질소는 N 원자의 존재로 인한 중독 효과를 나타내는 것으로 여겨지기 때문에, N-유리 전구체는 접착 층을 형성하는 데 사용하기에 유익할 수 있다. 추가의 예시에 따라, 실리콘 전구체는, 캐리어 가스의 도움으로 반응 챔버에 제공될 수 있는, Si, C, H, 및 O로 구성되거나 필수적으로 구성된다. 예로서, 실리콘 전구체는 다음으로 이루어진 군 중 하나 이상으로부터 선택될 수 있다:
Figure pat00001
추가 예시에 따라, 실리콘 전구체는, 3-메톡시프로필트리메톡시실란, 비스(트리메톡시실릴)메탄, 1,2 비스(메틸디메톡시실릴)에탄, 1,2-비스(트리에톡시실릴)에탄, 1,2-비스(트리에톡시실릴)에텐, 1,2-비스(디에톡시메틸실릴)에탄, 1,2-비스(트리메톡시실릴)에탄, 1,1,3,3-테트라메톡시-1,3-디실라시클로부탄, 1,1,3,3-테트라에톡시-1,3-디실라시클로부탄, 1,1,3,3,5,5-헥사메톡시-1,3,5-트리실라시클로헥산, 1,1,3,3,5,5-헥사에톡시-1,3,5-트리실라시클로헥산으로 이루어진 군 중 하나 이상으로부터 선택된다. 특정 예로서, 실리콘 전구체는 3-메톡시프로필트리메톡시실란이거나 이를 포함할 수 있다. 단계(210) 동안에 전구체의 유량은 약 100 sccm 내지 약 150 sccm일 수 있다. 단계(210)의 지속 시간은 약 0.1초 내지 약 0.3초일 수 있다.
단계(212) 동안, 과량의 실리콘 전구체 및/또는 임의의 반응 부산물이 반응 챔버로부터 퍼지될 수 있다. 퍼지는, 불활성 가스를 반응 챔버에 공급하고/공급하거나 진공원을 사용함으로써 수행될 수 있다.
단계(214) 동안, 불활성 가스를 사용하여 플라즈마가 형성된다. 불활성 가스는 Ar, He, Ne, Kr, 및 Xe 중 하나 이상일 수 있거나 이를 포함할 수 있다. 플라즈마를 형성하기 위한 전력은 약 30 W 내지 약 1000 W일 수 있다. 플라즈마를 형성하기 위한 전력의 주파수는 약 200 kHz 내지 약 2.45 GHz일 수 있다. 불활성 가스의 유량은 약 2 slm 내지 약 10 slm일 수 있다. 단계(214)의 지속 시간은 약 0.1초 내지 약 2초일 수 있다.
단계(216) 동안, 플라즈마 전력은 스위치 오프되고, 임의의 과량의 반응성 종 및/또는 부산물이 퍼지된다. 서브 사이클 y는 원하는 두께의 실리콘 기반 접착 층, 예를 들어, 0 초과 및 약 2 nm 미만의 실리콘 기반 접착 층을 형성하기 위해 여러 번 반복될 수 있다.
본 개시에 따른 방법은, 접착 층 위에 그리고 이와 접촉하여 포토레지스트 층을 형성하는 단계를 또한 포함할 수 있다. 포토레지스트는, 예를 들어 스핀-온 기술을 사용하여 증착될 수 있다. 포토레지스트 층은 극자외선(EUV) 리소그래피 포지 또는 네가 포토레지스트일 수 있거나 이를 포함할 수 있다.
도 3은 본 개시의 예시적 구현예에 따른 구조체(300)를 나타낸다. 구조체(300)는, 예를 들어 방법(100 및/또는 200)을 사용하여 형성될 수 있다.
나타낸 바와 같이, 구조체(300)는 기판(302), 재료 층(304), 포토레지스트 언더레이어(306), 포토레지스트 층(308), 및 포토레지스트 언더레이어(306)과 포토레지스트 층(308) 사이에 개재되어 이와 접촉하는 접착 층(310)을 포함한다.
기판(302)은, 전술한 바와 같은 기판을 포함할 수 있다. 예로서, 기판(302)은 반도체 기판, 예컨대 실리콘(예, 단결정 실리콘), 다른 IV족 반도체 재료, III-V족 반도체 재료, 및/또는 II-VI족 반도체 재료를 포함할 수 있고, 벌크 재료 위에 놓인 하나 이상의 층(예, 패터닝된 적층체)을 포함할 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 기판(302)은, 기판의 층의 적어도 일부 내에 또는 그 위에 형성된 다양한 토폴로지, 예컨대 오목부, 라인 등을 포함할 수 있다.
재료 층(304)은 본원에 설명된 바와 같은 포토레지스트 언더레이어와 포토레지스트 층을 사용하여 패터닝되고 에칭될 수 있다. 재료 층(304)에 적합한 예시적인 재료는, 예를 들어 자연 산화물 또는 필드 산화물과 같은 산화물을 포함한다. 다른 예시적인 재료 층(304) 재료는, 비정질 탄소, 질화물, 기타 산화물, 실리콘, 및 부가물 막(예, 자기 조립 단층(예, 헥사메틸디실라잔(HMDS))을 포함한다.
포토레지스트 언더레이어(306)는, 본원에 설명된 방법(예, 방법(100))에 따라 형성된 포토레지스트 언더레이어를 포함할 수 있고/있거나 본원에 설명된 재료 및/또는 특성을 갖는다. 예시적인 포토레지스트 언더레이어는 실리콘 또는 금속 산화물, 실리콘 또는 금속 질화물, 및 실리콘 또는 금속 산질화물 중 하나 이상을 포함하며, 이들 중 어느 하나는 탄소를 포함하거나 포함하지 않을 수 있다. 예를 들어, 포토레지스트 언더레이어(306)는 실리콘 산화물, 실리콘 옥시카바이드, 실리콘 질화물, 실리콘 옥시나이트라이드, 실리콘 탄소 질화물, 실리콘 산소 탄소 질화물, 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 옥시카바이드, 금속 옥시나이트라이드, 금속 산소 탄소 질화물, 및 금속 탄소 질화물 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
포토레지스트 언더레이어(306)의 두께는, 재료 층(304)의 조성, 재료 층(304)의 두께, 포토레지스트 유형 등에 의존할 수 있다. 본 개시의 예시에 따라, 포토레지스트 언더레이어(306)는 10 nm 미만 또는 약 5 nm 미만 또는 약 3 nm 내지 약 10 nm의 두께를 갖는다. 포토레지스트 언더레이어(306)이 너무 두꺼우면, 잔류 언더레이어 재료는 에칭 단계 후에 남을 수 있다. 포토레지스트 언더레이어(306)가 너무 얇으면, 포토레지스트 언더레이어(306)는 에칭 공정 동안 원하는 패턴 전사를 제공하지 않을 수 있다.
접착 층(310)은 바람직하게는 본원에서 설명된 바와 같은 양호한 접착 및 다른 특성을 나타낸다. 본 개시의 예시에 따라, 접착 층(310)은 실리콘을 포함하고, 탄소, 수소 및 산소 중 하나 이상을 선택적으로 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 접착 층(310)은 바람직하게는 질소를 포함하지 않을 수 있다.
포토레지스트 층(308)과 포토레지스트 언더레이어(306) 사이의 원하는 접착을 제공하기 위해, 접착 층(310)은 원하는 표면 화학 특성을 가질 수 있거나 갖도록 조정될 수 있고, 예를 들어 표면 에너지로 정량화될 수 있고, 이는 표면 에너지의 극성 부분 및 표면 에너지의 분산성 부분으로 더 구분된다. 포토레지스트 언더레이어(306)의 표면 에너지의 극성 부분 및 표면 에너지의 분산성 부분은 액체, 예컨대 물 또는 CH2I2의 접촉각을 측정함으로써 계산될 수 있고, Owens, Wendt, Rabel 및 Kaelble(OWRK) 방법을 사용하여 표면 에너지의 분산성 부분과 극성 부분을 결정한다. 동일한 특성이 포토레지스트 층(308)에 대해 측정되고 계산될 수 있다. 접착 층(310)의 두께는 0 nm 초과 및 2 nm 미만일 수 있다.
본 개시의 다양한 구현예에 따라, 접착 층(310)의 표면 에너지의 극성 부분의 값은 5 mN/m 내지 약 25 mN/m 또는 약 20 mN/m 내지 약 40 mN/m이다. 추가 예시에 따라, 접착 층(310)의 표면 에너지의 분산성 부분의 값은 약 10 mN/m 내지 약 30 mN/m, 또는 약 5 mN/m 내지 약 25 mN/m, 또는 약 20 mN/m 내지 약 40 mN/m이다. 예를 들어, 포토레지스트 층(308)이 네가 포토레지스트를 포함하는 경우, 포토레지스트 언더레이어의 표면 에너지의 극성 부분의 값은 약 20 mN/m 내지 약 40 mN/m일 수 있고/있거나 상기 포토레지스트의 언더레이어의 표면 에너지의 분산성 부분은 약 10 mN/m 내지 약 30 mN/m 또는 약 20 mN/m 내지 약 40 mN/m일 수 있다. 포토레지스트 층(308)이 포지 포토레지스트를 포함하는 경우, 포토레지스트 언더레이어의 표면 에너지의 극성 부분의 값은 약 5 mN/m 내지 약 25 mN/m일 수 있고/있거나 상기 포토레지스트 언더레이어의 표면 에너지의 분산성 부분의 값은 약 10 mN/m 내지 약 30 mN/m일 수 있다.
예로서, 접착 층(310)을 형성하기 위해 불활성 가스 플라즈마를 이용하면, 댕글링 결합은 잠재적으로 표면 반응성 부위로서 거동하여, 실리콘 전구체가 막 상에 도입될 경우에 화학 흡착을 초래한다. 따라서, 실리콘 전구체 구조 내의 리간드(예, CHx 리간드)는 결국 표면 상에 남아있을 수 있으며, 이는 원하는 표면 자유 에너지를 초래한다. 접착 층은 본질적으로 SiOC일 수 있으며, 표면 탄화수소로 끝나게 된다.
포토레지스트 층(308)은 포지 또는 네가 (예, EUV) 포토레지스트일 수 있거나 이를 포함할 수 있다.
도 4는, 본원에 설명된 바와 같은 접착 층을 갖는 PEALD 실리콘 산화물 층 위에 형성된 패터닝 포토레지스트, 및 스핀-온 글라스 위에 형성된 패터닝 포토레지스트의 주사 전자 현미경(SEM) 이미지를 나타낸다. PEALD 실리콘 산화물 층은 (약 50회의 증착 사이클을 사용하여 형성된) 약 4 nm 두께이고, 접착 층은 (약 100회의 접착 층 사이클로 형성된) 약 1 nm 두께이다. 전체 범위 % 비균일성(NU)은 1.5%이었고, 접착 층을 포함하는 구조체에 대해 CD 16 nm에서 결함(패턴 붕괴, 마이크로 브리지, 및 마이크로 브레이크)은 없었다. 또한, 라인 폭 거칠기(LWR) 및 라인 에지 거칠기(LER)는 10 nm SoG만큼 양호하였다.
도 5를 이제 참조하여, 본원에서 설명된 바와 같은 방법을 실행하도록 구성된 시스템(500)이 추가로 설명된다. 시스템(500)은, 본원에서 설명된 바와 같이 언더레이어를 증착하고 접착 층을 형성하도록 구성되는, 적어도 하나의 반응 챔버를 포함한다. 시스템(500)은 제1 반응 챔버(511) 및 제2 반응 챔버(512)를 포함할 수 있으며, 둘 다 본원에서 설명된 바와 같은 언더레이어를 증착하고 접착 층을 형성하기 위해, 또는 그의 일부를 증착하고 형성하도록 구성될 수 있다. 원하는 경우, 시스템(500)은 써멀 또는 플라즈마 강화 후처리와 같은 다른 공정이 수행될 수 있는 제3 반응 챔버(513)를 포함할 수 있다.
도 6은 (예를 들어, 반응 챔버(511 또는 512)로서 사용하기에 적합한) 예시적인 반응 챔버를 보다 상세하게 나타낸다. 반응기 시스템(600)은, 본원에 설명된 하나 이상의 단계 또는 하위 단계를 수행하고/수행하거나 본원에 설명된 하나 이상의 구조체 또는 이의 부분을 형성하기 위해 사용될 수 있다.
반응기 시스템(600)은, 반응 챔버(3)의 내부(11)(반응 구역)에서 서로 평행하게, 그리고 서로 마주하는 한 쌍의 전기 전도성 평판 전극(4, 2)을 포함한다. 예를 들어, 전원(25)에서 하나의 전극(예, 전극(4))으로 HRF 전력(예, 13.56 MHz 또는 27 MHz)을 인가하고 다른 전극(예, 전극(2))을 전기적으로 접지함으로써, 플라즈마는 반응 챔버(3) 내에서 여기될 수 있다. 온도 조절기가 하부 스테이지(2)(하부 전극)에 제공되고, 그 위에 배치된 기판(1)의 온도는 원하는 온도로 유지될 수 있다. 전극(4)은, 샤워 플레이트 같은 가스 분배 장치로서 기능할 수 있다. 반응물 가스, 희석 가스(존재하는 경우), 전구체 가스 및/또는 기타는 각각 가스 라인(20), 가스 라인(21), 및 가스 라인(22) 중 하나 이상과 샤워 플레이트(4)를 통해 반응 챔버(3) 내에 도입될 수 있다. 세 개의 가스 라인으로 나타냈지만, 반응기 시스템(600)은 임의 적절한 개수의 가스 라인을 포함할 수 있다. 가스 라인(20)은 실리콘 전구체 공급원(29)에 결합될 수 있고, 가스 라인(21)은 불활성 가스 공급원(27)에 결합될 수 있고, 가스 라인(22)은 다른 (예, 반응물) 가스 공급원(28)에 결합될 수 있다.
반응 챔버(3)에 배기 라인(7)을 갖는 원형 덕트(13)가 제공되고, 이를 통해 반응 챔버(3)의 내부(11)에 있는 가스가 배기될 수 있다. 추가적으로, 반응 챔버(3) 아래에 배치된 이송 영역(5)은, 이송 영역(5)의 내부(이송 구역)(16)를 통해 반응 챔버(3)의 내부(11)로 밀봉 가스를 유입하기 위한 밀봉 가스 라인(24)을 구비하며, 반응 구역과 이송 구역을 분리하기 위한 분리 판(14)이 제공된다(웨이퍼가 이송 영역(5)으로 또는 이송 영역으로부터 이송되는 게이트 밸브는 본 도면에서 생략됨). 이송 영역은 배기 라인(6)이 또한 구비된다. 일부 구현예에서, 증착 및 처리 단계는 동일한 반응 공간에서 수행되어, 두 개 이상의(예, 모든) (예를 들어, 증착 및 접착 층) 단계는, 기판을 공기 또는 다른 산소 함유 대기에 노출시키지 않고 연속적으로 수행될 수 있다.
일부 구현예에서, 불활성 또는 캐리어 가스의 반응 챔버(3)로의 연속적인 흐름은, 캐리어 가스 라인이 전구체 리저버(용기)를 갖는 우회 라인을 구비하고 메인 라인과 우회 라인이 스위칭되는, 유동-통과 시스템(FPS)을 이용하여 달성될 수 있고, 캐리어 가스만을 반응 챔버에 공급하고자 할 때에는 우회 라인이 닫히고, 반면 캐리어 가스와 전구체 가스 모두를 반응 챔버에 공급하고자 할 때에는 메인 라인이 닫히게 되어, 캐리어 가스는 우회 라인을 통해 흐르고 전구체 가스와 함께 용기로부터 흘러 나온다. 이 방식으로, 캐리어 가스는 반응 챔버 내로 연속해서 흐를 수 있고, 메인 라인과 우회 라인 사이를 스위칭함으로써, 실질적으로 반응 챔버의 압력 요동 없이, 전구체 가스를 펄스로 운반할 수 있다.
반응기 시스템(600)은, 본원에 설명된 하나 이상의 방법 단계를 수행하도록 달리 구성되거나 프로그래밍된 하나 이상의 제어기(들)(26)를 또한 포함한다. 제어기(들)(26)는, 당업자가 이해하는 바와 같이, 다양한 전력원, 가열 시스템, 펌프, 로보틱스, 및 반응기의 가스 유량 제어기 또는 밸브들과 통신한다. 예로서, 제어기(26)는 실리콘 전구체와 불활성 가스의 가스 흐름을 제어하여 포토레지스트 언더레이어 상에 접착 층을 형성하도록 구성될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제어기는 본원에 설명된 바와 같이 포토레지스트 언더레이어를 형성하기 위한 단계를 수행하도록 구성될 수 있다.
일부 구현예에서, 듀얼 챔버 반응기(서로 근접하게 배치된 웨이퍼를 처리하기 위한 두 개의 섹션 또는 컴파트먼트)가 사용될 수 있고, 반응물 가스와 귀 가스는 공유된 라인을 통해 공급될 수 있는 반면, 전구체 가스는 공유되지 않는 라인을 통해 공급된다.
위에 설명된 본 개시의 예시적 구현예는 본 발명의 범주를 제한하지 않는데, 그 이유는 이들 구현예는 본 발명의 구현예의 예시일 뿐이기 때문이다. 임의의 균등한 구현예는 본 발명의 범주 내에 있도록 의도된다. 확실하게, 본원에 나타내고 설명된 구현예 외에도, 설명된 요소의 대안적인 유용한 조합과 같은 본 개시의 다양한 변경은 설명으로부터 당업자에게 분명할 수 있다. 이러한 변경예 및 구현예도 첨부된 청구범위의 범주 내에 있는 것으로 의도된다.

Claims (20)

  1. 포토레지스트 언더레이어(underlayer)를 포함한 구조체를 형성하는 방법으로서, 상기 방법은,
    기판을 반응 챔버 내에 제공하는 단계;
    상기 기판의 표면 위에 포토레지스트 언더레이어를 형성하는 단계; 및
    제1 주기적 증착 공정을 사용하여 상기 포토레지스트 언더레이어 위에 접착 층을 형성하는 단계를 포함하되, 상기 접착 층을 형성하는 단계는,
    실리콘 전구체를 상기 반응 챔버에 제공하는 단계;
    불활성 가스를 상기 반응 챔버 내에 제공하는 단계; 및
    상기 실리콘 전구체 또는 이의 유도체와 반응하여 상기 접착 층을 형성하는 활성화된 종을 형성하도록 상기 불활성 가스를 사용하여 플라즈마를 형성하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 포토레지스트 언더레이어는, 실리콘 산화물, 실리콘 옥시카바이드, 실리콘 질화물, 실리콘 옥시나이트라이드, 실리콘 탄소 질화물, 실리콘 산소 탄소 질화물, 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 옥시카바이드, 금속 옥시나이트라이드, 금속 산소 탄소 질화물, 및 금속 탄소 질화물 중 하나 이상을 포함하는, 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 금속은 티타늄, 탄탈륨, 텅스텐, 주석, 및 하프늄으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 금속을 포함하는, 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접착 층 위에 놓이고 상기 접착 층과 접촉하는 포토레지스트 층을 형성하는 단계를 추가로 포함하되, 상기 포토레지스트 층은 극자외선(EUV) 리소그래피 포토레지스트를 포함하는, 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 포토레지스트 언더레이어의 두께는 3 nm 초과 및 10 nm 미만인, 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 주기적 증착 공정은 원자층 증착 공정인, 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실리콘 전구체는 질소를 포함하지 않는, 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실리콘 전구체는 다음으로 이루어진 군 중 하나 이상으로부터 선택되는, 방법:
    Figure pat00002
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실리콘 전구체는, 3-메톡시프로필트리메톡시실란, 비스(트리메톡시실릴)메탄, 1,2 비스(메틸디메톡시실릴)에탄, 1,2-비스(트리에톡시실릴)에탄, 1,2-비스(트리에톡시실릴)에텐, 1,2-비스(디에톡시메틸실릴)에탄, 1,2-비스(트리메톡시실릴)에탄, 1,1,3,3-테트라메톡시-1,3-디실라시클로부탄, 1,1,3,3-테트라에톡시-1,3-디실라시클로부탄, 1,1,3,3,5,5-헥사메톡시-1,3,5-트리실라시클로헥산, 1,1,3,3,5,5-헥사에톡시-1,3,5-트리실라시클로헥산으로 이루어진 군 중 하나 이상으로부터 선택되는, 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 포토레지스트 언더레이어는 제2 주기적 증착 공정을 사용하여 형성되는, 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 포토레지스트 언더레이어는 상기 실리콘 전구체를 사용하여 형성되는, 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 실리콘 전구체의 화학식은 Si, C, H, 및 O로 이루어지는, 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 주기적 증착 공정은 약 30 내지 약 40 또는 약 50 또는 약 60 또는 약 70 내지 약 120회 반복되는, 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접착 층의 두께는 0 nm 초과 및 2 nm 미만인, 방법.
  15. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 주기적 증착 공정은 약 10 내지 약 50 또는 약 100 내지 약 200회 반복되는, 방법.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항의 방법에 따라 형성된 구조체.
  17. 제16항에 있어서, 상기 포토레지스트 언더레이어는, 실리콘 산화물, 실리콘 옥시카바이드, 실리콘 질화물, 실리콘 옥시나이트라이드, 실리콘 탄소 질화물, 실리콘 산소 탄소 질화물, 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 옥시카바이드, 금속 옥시나이트라이드, 금속 산소 탄소 질화물, 및 금속 탄소 질화물 중 하나 이상을 포함하는, 구조체.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서, 상기 접착 층은 실리콘을 포함하는, 구조체.
  19. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접착 층 위에 놓이고 상기 접착 층과 접촉하는 EUV 포토레지스트를 추가로 포함하는 구조체.
  20. 접착 층을 형성하기 위한 시스템으로서, 상기 시스템은,
    반응 챔버;
    상기 반응 챔버에 유체 결합된 실리콘 전구체 공급원;
    상기 반응 챔버에 유체 결합된 불활성 가스 공급원; 및
    제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하도록 구성된 제어기를 포함하는, 시스템.
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