TW201501176A - 定向自組裝應用中中立層保護膜之表面形貌最小化 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種將層狀基板圖案化的方法，包含：將基板載入塗覆機-顯影機處理系統（410）；以光阻材料層塗覆基板（420）；將光阻材料層圖案化（430）；將基板傳送至沉積處理系統（440）；及在光阻圖案與基板的暴露部分上沉積中立層（步驟450）。可使用氣體團簇離子束（GCIB）製程，或原子層沉積（ALD）製程沉積具有最小化表面形貌的中立層。該方法可包含：剝離沉積於光阻圖案上的部分中立層，暴露出中立層模板（510）；在中立層模板上沉積DSA材料層（520）；烘烤DSA材料層而形成DSA圖案（530）；及將DSA材料層顯影，顯露用於隨後特徵部蝕刻的最後DSA圖案（540）。

Description

定向自組裝應用中中立層保護膜之表面形貌最小化
本發明係與使用定向自組裝的圖案化製程相關。
定向自組裝（DSA）製程係使用嵌段共聚物（BCP）形成微影結構，該微影結構係藉由將 BCP 從無規則、無序狀態重新排列成結構化、有序狀態而形成。有序狀態的形態係可變的，並取決於數個因素，該等因素包含：嵌段聚合物的相對分子量比、及周圍的化學和物理環境。一般的型態包含線-間隔（line-space）、及圓柱形，雖亦可使用其他結構。例如，其他的有序形態包含：球狀、層狀、雙連續螺旋二十四面體、或雜臂星形微域狀（miktoarm star microdomain）。
用於在BCP薄膜中引導自組裝的二個一般方法係製圖磊晶法及化學磊晶法。在製圖磊晶法中，嵌段共聚物的自我組織（self-organization）係藉由預圖案化的基板引導。自我對準的層狀BCP可以在表面形貌（topographical）溝槽中形成不同區域之平行的線-間隔圖案，並藉由再細分表面形貌圖案的空間而增進圖案的解析度。然而，在此製圖磊晶法的定向自組裝方式中，易於造成缺陷及線-邊緣（line-edge）的粗糙度。例如，倘若側壁為中立的，層狀部往往係定向成垂直於該側壁，而不會沿著期望的方向再細分間距。
在化學磊晶法，BCP區域的自組裝係藉由化學性圖案引導，該化學性圖案具有與自組裝BCP形貌之區域尺寸或間距周期（L 0 ）相符的間距尺寸。化學圖案及至少一類型BCP區域之間的親和力（affinity）會於各自對應的化學圖案區域（即：針紮（pinning）區域，）上造成不同BCP區域的精確放置。對於一類型區域的（例如：A-B雙嵌段共聚物組裝之A區域）親合力會主導其他區域（例如：B區域）與表面的非圖案化區的交互作用，表面非圖案化區對其他類型區域可係選擇性的或非選擇性的（或：中立）。因此，在產生的BCP組裝中的圖案形成會直接地反映下方的化學圖案（即：可為化學預圖案特徵部的一對一再現）。此外，根據自組裝BCP形貌的區域尺寸或間距週期（L 0 ）及針紮區域與非圖案化區域的關鍵尺寸（CD），可以達到頻率倍增。然而，尺寸的控制以及線-邊緣的粗糙度會受到化學性預圖案中的表面形貌變異在化學磊晶方法中予以負面的影響。
在化學預圖案中所普遍觀察到的一個變異係在該預圖案上形成一中立層時導入，而此變異無法在隨後的剝離步驟中解決。參考圖1A-1E，提供一種習知技術的層狀基板100，該層狀基板具有以底層102（under-layer）及成像光阻層103塗覆的基板101，其中在曝光於輻射106之後會顯示出經曝光區104及未曝光區105。在光阻層103係包含光酸產生劑的正調光阻的情況下，如此使經曝光區104在進行曝光後烘烤時可溶於正調顯影化學品，如：水溶性的四甲基氫氧化銨（TMAH）。如圖1B所示，光阻層103對顯影化學品的暴露會移除經曝光區104，而形成開口部107。圖1C中顯示整片曝光（flood exposure）步驟，接著為烘烤步驟，而形成正光阻線條108。以薄的未交聯的中立層塗覆該正光阻線條108，接著進行烘烤以交聯該薄的中立層，而形成交聯的中立層110。然而，如圖1D所示，中立層的塗佈歷來受到中立層110倚靠正光阻線條108側部108a的積聚區（pooling region）110a的困擾。該等積聚區可在圖2A中所示的掃描式電子顯微鏡照片（SEM）中看見。
接著，藉由暴露於一顯影液（例如：四甲基氫氧化銨（TMAH）溶液）而剝離下方的正調光阻線條108，該顯影液會滲入薄的交聯中立層110，並接著溶解下方的正調光阻線條108。當該正調光阻線條108溶解時，因附著於此線條108的交聯中立層110喪失其下方支撐部（即：正調光阻線條108），故附著於此線條108的交聯中立層110係實質上由該層狀基板100剝離。不幸地，中立層110的積聚區110a在此接續的顯影步驟中未被移除。因此，此預圖案的變異部112a仍會存於圖案化的中立層112中。在圖2B及2C中所示的SEMs中，所留下的積聚區顯著地出現在球狀的邊緣中。中立層表面形貌中增加的變異會降低BCP的覆蓋層進行DSA的傾向，因而造成缺陷的增加。
因此，由於以上限制，改善中立層表面形貌之方法對改良的定向自組裝製程而言係高度期望的。
本發明克服了定向自組裝應用中之習知預圖案形成的前述問題、及其他的缺點、缺陷、與挑戰。雖然本發明將與若干實施例一同描述，但吾人將能理解本發明並非限制於這些實施例。反之，本發明包含所有可內含於本發明之範疇內的替代、變更、及均等物。
根據本發明實施例，將提供一種將層狀基板圖案化的方法。該方法包含將一基板載入至塗覆機-顯影機（coater-developer）處理系統中；以光阻材料塗覆該基板，而在該基板上形成一光阻材料層；將該光阻材料層圖案化，而在該基板上形成一光阻圖案；將該基板傳送至一沉積處理系統；及在該光阻圖案與該基板的暴露部分上沉積一中立層。
根據另一實施例，該方法更可包含：在該光阻材料的圖案化步驟後硬化該光阻圖案，以使該光阻圖案能抵抗隨後的中立層沉積。根據另一實施例，該方法更可包含在該光阻材料的圖案化步驟後修整該光阻圖案。
根據本發明另一實施例，沉積處理系統可係氣體團簇離子束（GCIB）系統，且該中立層係使用由第一氣體混合物所形成的氣體團簇離子之GCIB沉積來沉積。根據另一實施例，沉積處理系統係原子層沉積（ALD）系統，且該中立層係使用利用至少一前驅物氣體的ALD沉積來沉積。
根據另一實施例，該方法可更包含：剝離沉積在該光阻圖案上的該中立層的一部分，而暴露出用於隨後定向自組裝（DSA）圖案化的中立層模板；將DSA材料層沉積於該中立層模板上；烘烤該DSA材料層，而形成一DSA圖案；及將該DSA材料層顯影，而暴露出用於隨後特徵部蝕刻的最後DSA圖案。
在各種不同的實施例中揭露形成一預圖案的方法，該預圖案係與定向自組裝（DSA）集成一同使用。然而，熟習相關技藝者可了解，在不具一或多個特定細節，或者運用其他代替物和/或額外的方法、材料、或構件的情況下，仍可實行各種實施例。另一方面，此處不詳細顯示或描述眾所周知的結構、材料、或操作，以避免混淆本發明的各種實施例態樣。
同樣地，為了解釋之目的，闡述具體的數量、材料、以及構造，以對本發明徹底地瞭解。然而，在不具有這些具體細節的情況下，仍可實施本發明之實施例。又，吾人可瞭解所示之圖式不必然依比例繪製。
整個此說明書所提及的「一實施例」或「一個實施例」或其變化係指就該實施例所述之特定的特徵部、結構、材料、或特性係包含在本發明的至少一實施例中，但不表示其存在於每一實施例中。因此，出現在整個此說明書之各種位置的用語，像是「在一實施例中」或「在一個實施例中」未必指的是本發明之相同實施例。又，特定的特徵部、結構、材料、或特性可以任一適當的方式結合在一個以上的實施例中。在其它實施例中可包含各種額外的層及/或結構，且/或可省略所述之特徵。
除此之外，吾人理解除非另外明確聲明，否則「一」或「一個」可意指「一個以上」。
各種不同操作將以最有助於理解本發明的方式描述成依次的複數個別操作。然而，不應將所述之順序理解成暗示該等操作必定為順序相依。具體而言，該等操作不需以敘述的順序進行。所述之操作可以不同於所述之實施例的順序執行。
根據本發明實施例，一種圖案化層狀結構的方法包含：在軌道上進行光微影製程，而在下方的基板上形成經顯影的預圖案光阻層；在沉積系統中，在該經顯影的預圖案化光阻層上形成中立層；剝離部分的中立層，而暴露出針紮區；澆鑄（casting）及退火一層自組裝嵌段共聚物；藉由選擇性地移除至少一部份的該自組裝嵌段共聚物的一聚合物嵌段而形成一圖案；及選用性地將該圖案轉移至下方的基板。
當使用於此處，用語「聚合物嵌段」表示及包含將單一類型（即：均聚物嵌段）或複數類型（即，共聚物嵌段）構成單元之複數單體單元聚合成為具有若干長度之連續聚合物鏈，該連續聚合物鏈形成長度再更長之更大聚合物的一部分並與其它不同單體類型的聚合物嵌段展現出足以讓相分離發生之cN值。c為Flory-Huggins交互作用參數，其係溫度相依的，而N為嵌段共聚物之總聚合度。根據本發明之實施例，於退火溫度，較大聚合物中的一聚合物嵌段與至少一其它聚合物嵌段的cN值可能等於或大於約10.5。
當使用於此處，用語「嵌段共聚物」表示及包含由複數鏈所構成之聚合物，其中每一鏈包含二個以上如以上所定義之聚合物嵌段，且該等嵌段之至少二者具有足以讓該等嵌段相分離之分離強度（例如：cN＞10.5）。在此設想到許多不同的嵌段聚合物，包含雙嵌段共聚物（即：包含二聚合物嵌段之聚合物（AB））、三嵌段共聚物（即：包含三聚合物嵌段之聚合物（ABA或ABC））、多嵌段共聚物（即：包含大於三聚合物嵌段之聚合物（ABCD等））、及以上之組合。
當使用於此處，用語「基板」表示及包含材料形成於其上的基材或結構。吾人能理解基板可包含單一材料、複數層不同材料、其中具有不同材料或不同結構之區域的一層或複數層等。該等材料可包含半導體、絕緣體、導體、或以上之組合。例如，基板可為半導體基板；支持結構上的基底半導體層；具有形成於其上之一或多層、結構或區域的金屬電極或半導體基板。基板可為習知之矽基板或包含半導電性材料層之其它的主體基板。當使用於此處，用語「主體基板（bulk substrate）」不僅僅表示及包含矽晶圓，亦表示及包含矽絕緣體（SOI）基板（例如：矽藍寶石（SOS）基板、及矽玻璃（SOG）基板）、基底半導體基部上的矽磊晶層、及其他的半導體或光電材料（例如：矽-鍺、鍺、砷化鎵、氮化鎵、和磷化銦）。基板可經摻雜或未摻雜。
當使用於此處，用語「微相分離」及「微相分隔」表示及包含嵌段共聚物之均質嵌段藉以互相聚集而異質嵌段藉以分離成不同區域之性質。在主體中，嵌段共聚物可自組裝成具有球狀、圓柱狀、層狀、或雙連續螺旋二十四面體之微區域的有序形態，其中嵌段共聚物之分子量決定所形成之微區域的尺寸。自組裝之嵌段共聚物形態的區域尺寸或間距週期（L 0 ）可用作設計圖案化結構之關鍵尺寸之基礎。同樣地，結構週期（L s ）可用作設計圖案化結構之關鍵尺寸之基礎，結構週期係於選擇性地將嵌段共聚物的聚合物嵌段之一者蝕去後所留下之特徵部的尺寸。
對於這些嵌段共聚物之聚合物嵌段所形成區域之尺寸而言，組成嵌段共聚物之每一聚合物嵌段之長度可為本質上的限制。例如，每一聚合物嵌段可經選擇成具有促進自組裝成期望之區域圖案的長度，而更短及/或更長的共聚物可能無法依所期望地自組裝。
在此所用的用語「退火步驟」或「退火」表示及包含嵌段共聚物之處理，以促使該嵌段共聚物之二個以上不同聚合性嵌段成分之間的足夠微相分離，而形成藉由重複該等聚合物嵌段所形成之結構性單元所定義之有序的圖案。本發明中的嵌段共聚物之退火可以各種不同的習知技術之方法達成，該等方法包含但非僅限於：（在真空或在例如氮或氬之惰性氛圍中的）熱退火、（在室溫或室溫之上的）溶劑蒸氣輔助退火、或超臨界流體輔助退火。作為一具體的範例，可藉由將嵌段共聚物暴露至一升高的溫度來進行嵌段共聚物的熱退火，該升高的溫度係在玻璃轉移溫度（Tg）以上，但在嵌段共聚物的熱降解溫度（Td）以下，及亦在有序-無序溫度（ODT）以下，在高於此有序-無序溫度的情況下，嵌段共聚物將不再相分離。亦可使用本文無描述的其他習知退火方法。
嵌段共聚物的自我組織能力可用於形成遮罩圖案。嵌段共聚物係由二個以上之化學性不同的嵌段形成。例如，每個嵌段可由不同的單體形成。該等嵌段為不混溶的或熱力學不相容的，如：一個嵌段可為極性，而其他嵌段可為非極性。由於熱力學效應，共聚物會在溶液中自我組織，以最小化系統整體之能量；一般而言，如此情形造成共聚物相對於彼此移動，使得例如類似嵌段聚集在一起，從而形成含有各個嵌段類型或物種之交替區域。例如，倘若共聚物係由極性嵌段（如：含有機金屬的聚合物）及非極性嵌段（如：碳氫聚合物）形成，該等嵌段則會分離，使得非極性嵌段與其他非極性嵌段聚集，而極性嵌段與其他極性嵌段聚集。因嵌段可在沒有主動施加外力以引導特定個別分子移動的情況下移動而形成圖案（雖可施加熱，以增加分子群體整體的移動速率），故吾人能理解可將嵌段共聚物描述成自組裝材料。
除了聚合物嵌段物種之間的交互作用，嵌段共聚物的自組裝亦可受到表面形貌特徵（如：從嵌段共聚物沉積於其上之水平表面垂直延伸的階梯或導部）的影響。例如，雙嵌段共聚物（其係由二個不同的聚合物嵌段物種所形成之共聚物）可形成複數個交替區域（或區），該等區域係分別由實質不同的聚合物嵌段物種形成。當聚合物嵌段物種之自組裝發生在導部或階梯之垂直壁之間的區域時，該階梯或導部可與聚合物嵌段交互作用，使得例如由該等嵌段所形成之每個交替區域形成具有定向成大致平行於壁及水平表面之特徵部的規律間隔圖案。
如此的自組裝對於形成在半導體製造製程期間圖案化特徵部的遮罩可係有用的。例如，可將交替區域之一者移除，藉此留下形成其他區之材料以用作遮罩。該遮罩可用於將像是下方半導體基板中之電子元件的特徵部圖案化。在美國專利案第7,579,278號，及美國專利案第7,723,009號中揭露形成共聚物遮罩之方法，其內容於此藉由參照其整體納入本案揭示內容。
根據本發明實施例，定向自組裝嵌段共聚物係包含一第一聚合物嵌段及一第二聚合物嵌段之嵌段共聚物，其中在第一組的蝕刻條件下，第一聚合物嵌段本質上具有相對於第二嵌段聚合物大於2的蝕刻選擇性。根據一實施例，第一聚合物嵌段包含第一有機聚合物，而第二聚合物嵌段包含第二有機聚合物。在另一實施例中，第一聚合物嵌段係有機聚合物，而第二聚合物嵌段係含有機金屬之聚合物。當使用於使處，含有機金屬之聚合物包含含有無機材料之聚合物。例如，無機材料包含但非僅限於例如矽的類金屬、及/或例如鐵的過渡金屬。
吾人能理解可選擇每個嵌段共聚物之總尺寸、及組成嵌段與單體之比例，以促進自我組織，並形成具有期望尺寸與週期性之經組織的嵌段區域。例如，吾人理解嵌段共聚物具有本質上的聚合物長度尺度，亦即膜中共聚物（包含任何的捲曲或扭曲共聚物）的平均端至端的長度，而長度尺度會控制嵌段區域的尺寸。具有較長共聚物之共聚物溶液可用於形成較大的區域，而具有較短共聚物之共聚物溶液可用於形成較小的區域。
此外，藉由第一嵌段成分對第二嵌段成分的體積分率，可容易地決定嵌段共聚物所形成之自組裝微區域的種類。
例如，當第一嵌段成分對第二嵌段成分的體積比率係大於約80:20，嵌段共聚物則會在由第一聚合性嵌段成分所構成之基質中形成由第二聚合性嵌段成分所構成之球狀的有序陣列。反之，當第一嵌段成分對第二嵌段成分的體積比率係小於約20:80時，嵌段共聚物則會在由第二聚合性嵌段成分構成之基質中形成由第一聚合性嵌段成分所構成之球狀的有序陣列。
當第一嵌段成分對第二嵌段成分的體積比率係小於約80:20但大於約65:35時，嵌段共聚物則會在由第一聚合性嵌段成分所構成之基質中形成由第二聚合性嵌段成分所構成之圓柱狀的有序陣列。反之，當第一嵌段成分對第二嵌段成分的體積比率係小於約35:65但大於約20:80時，嵌段共聚物則會在由第二聚合性嵌段成分構成之基質中形成由第一聚合性嵌段成分所構成之圓柱狀的有序陣列。
當第一嵌段成分對第二嵌段成分的體積比率係小於約65:35但大於35:65時，嵌段共聚物則會形成由第一及第二聚合性嵌段成分所構成之交替的層狀部。
因此，可於嵌段共聚物中容易地調整第一嵌段成分對第二嵌段成分之體積比率，以形成所期望的自組裝週期性圖案。根據本發明之實施例，第一嵌段成分對第二嵌段成分之體積比率係小於約65:35，但大於約35:65，而產生由第一聚合性嵌段成分及第二聚合性嵌段成分之交替層所構成之層狀區域的有序陣列。
嵌段共聚物可由示例性的有機聚合物嵌段所組成，該有機聚合物嵌段包含（但非僅限於此）： 聚（9,9 - 雙（6'-N，N，N-三甲基銨）己基） -芴亞苯基）（poly(9,9-bis(6'-N,N,N-trimethylammonium)-hexyl)-fluorenephenylene)，PFP）、聚（4 - 乙烯基吡啶）（4PVP）、羥丙基甲基纖維素（HPMC）、聚乙二醇（PEG）、聚（環氧乙烷） - 共 - 聚（環氧丙烷）雙或多嵌段共聚物、聚（乙烯醇）（PVA）、聚（乙烯 - 共 - 乙烯醇）（PEVA）、聚（丙烯酸）（PAA）、聚乳酸（PLA）、聚（乙基噁唑啉）（poly(ethyloxazoline)）、聚（丙烯酸烷基酯）、聚丙烯醯胺、聚（N-烷基丙烯醯胺）、聚（N，N-二烷基丙烯醯胺）、聚（丙二醇）（PPG）、聚（環氧丙烷）（PPO）、部分或完全水解的聚（乙烯醇）、葡聚醣、聚苯乙烯（PS）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚異戊二烯（PI）、聚氯丁二烯（CR）、聚乙烯醚（PVE）、（聚（乙酸乙烯酯））（PVAc）、聚（氯乙烯）（PVC）、聚氨酯（PU）、聚丙烯酸酯，寡糖、或多醣。
嵌段共聚物可由示例性含有機金屬之聚合物嵌段所組成，該含有機金屬之聚合物嵌段包含（但非僅限於此）：含矽聚合物，如：聚二甲基矽氧烷（PDMS）、多面體聚矽氧烷（polyhedral oligomericsilsesquioxane ，POSS）、或聚（三甲基甲矽烷苯乙烯）（PTMSS）；或含矽及鐵之聚合物，如：聚（二茂鐵基二甲基矽烷）（poly(ferrocenyldimethylsilane)，PFS）。
示例性嵌段共聚物包含（但非僅限於此）：雙嵌段共聚物，如：聚苯乙烯-b-聚二甲基矽氧烷（PS-PDMS）、聚（2 - 乙烯基吡啶） - b - 聚二甲基矽氧烷（P2VP-PDMS）、聚苯乙烯-b-聚（二茂鐵基二甲基矽烷）（PS-PFS）、或聚苯乙烯-b-聚-DL-乳酸（PS-PLA）；或三嵌段共聚物，如：聚苯乙烯-b-聚（二茂鐵基二甲基矽烷）-b-聚（2 - 乙烯基吡啶）（PS-PFS-P2VP）、聚異戊二烯-b-聚苯乙烯-b-聚（二茂鐵基二甲基矽烷）（PI-PS-PFS）、或聚苯乙烯-b-聚（三甲基甲矽烷基苯乙烯）-b-聚苯乙烯（PS-PTMSS-PS）。在一實例中，PS-PTMSS-PS嵌段共聚物包含聚（三甲基矽烷基苯乙烯）聚合物嵌段，其係由藉包含四個苯乙烯單元的連結部（linker）所連結之二PTMSS鏈形成。嵌段共聚物的變形係可預期的，就如同在美國專利申請公開號第2012/0046415號所揭露之嵌段共聚物之變形，且其內容於此藉由參照其整體納入本案揭示內容。
在一具體的實施例中，用於形成自組裝週期性圖案的嵌段共聚物為PS-PMMA嵌段共聚物。在此PS-PMMA嵌段共聚物中的聚苯乙烯（PS）嵌段和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）嵌段可各自具有在約10 kg/mol到約100 kg/mol範圍間的數目平均分子量，且更一般為在約20 kg/mol到約50 kg/mol範圍間的數目平均分子量。此外，PMMA的體積分率（fPMMA）可在約35%到65%的範圍。在一實施例中，具有44kg/mol分子量及50vol%PMMA的PS-PMMA嵌段共聚物會形成具有12.5nm結構週期（LS ）及25nm間距（Lo ）的層狀特徵部。
本發明之實施例亦可允許形成小於可獨自由嵌段共聚物或獨自由光微影所形成之特徵部的特徵部。在本發明的實施例中，由不同化學物種所形成的自組裝材料允許組織成由類似化學物種組成之區域。選擇性地移除部分這些區域而形成暫時性佔位（temporary placeholder）及/或遮罩特徵部。接著，可使用由自組裝材料所形成的暫時性佔位及/或遮罩特徵部進行間距倍增製程。具有小於暫時性佔位間距之間距的特徵部可衍生自該暫時性佔位。
然而，為克服習知技術之問題，並最小化化學磊晶預圖案之表面形貌，本文描述之方法係利用處理步驟的新組合來製備預圖案化的基板，以供使用於DSA應用中。此方法可以提升DSA步驟的可靠度，藉以最小化處理缺陷。
因此，根據本發明實施例及參考圖4，將提供一種將層狀基板圖案化的方法400。該方法400包含：將一基板載入塗覆機-顯影機（coater-developer）處理系統中（步驟410）；以一光阻材料塗覆該基板，而在該基板上形成一光阻材料層（步驟420）；將該光阻材料層圖案化，而在該基板上形成一光阻圖案（步驟430）；將該基板傳送至一沉積處理系統（步驟440）；及在該光阻圖案與基板的暴露部分上沉積一中立層（步驟450）。如以下更詳細地描述，該中立層可使用以下沉積：（1）氣體團簇離子束（GCIB）製程、或（2）原子層沉積（ALD）製程。
參考圖3A-3G及步驟410，基板301係載入塗覆機-顯影機處理系統中，例如：來自塗覆機/顯影機CLEAN TRACK®系料設備之一者，其中可塗佈、成像、及顯影例如光阻的光敏感性材料。基板301可包含例如單晶矽、鍺的半導體材料、及任何其他的半導體材料。在另一實施例中，基板310可包含用於製造積體電路、被動微電子裝置（如：電容器、電感器）、及主動微電子裝置（如：電晶體、光檢測器、激光器、二極體）的任何材料。基板301可包含絕緣材料，絕緣材料可將此等主動及被動微電子裝置與於其上形成的導體層分離開來。在一實施例中，基板301包含含有一層以上絕緣層（例如：二氧化矽、氮化矽、藍寶石、及其他的絕緣材料）的p型單晶矽基板。
基板301可包含一膜堆疊，此膜堆疊具有設置於基層上的一層以上薄膜或層302。在一實施例中，層302可係有機層（如：以有機聚合物為基礎的抗反射塗層（ARC））。在另一實施例中，層302可為以無機物為基礎之層（如：矽ARC）。根據另一實施例，形成層302所利用之材料可依據其對一種區域（例如：A-B雙嵌段共聚物組裝的A區域）的化學親和性來加以選擇。
可以將光阻材料溶液旋轉塗覆或噴霧塗覆至基板上，而後進行烘烤，以移除澆鑄溶劑而於該層狀基板300上形成光阻材料層。如圖3A及步驟430所示，以輻射306將光阻材料層圖案化的步驟會在基板301上形成具有經曝光區304及未曝光區305的圖案化光阻層。根據光阻的性質，接續的顯影步驟可為將未曝光區305移除的負調顯影，或將經曝光區304移除的正調顯影。在圖3B中所示的實施例中，已進行正調顯影而移除經曝光區304，並藉此形成開口部307及光阻線條305。根據包含光阻線條305的光阻材料之化學組成，進一步地設想預圖案化的基板會在中立層沉積之前受到進一步處理。例如，可修整預圖案化基板的圖案化光阻層。在美國專利案第8,338,086 號及第8,435,728號中描述示例性的修整方法（一般也稱為細薄化（slimming）），且這些專利文件之完整內容藉由參照其整體納入本案揭示內容。
根據本發明實施例，光阻線條305（其後續在以下更詳述的剝離步驟中加以移除）可具有若干有益的特性。例如，光阻線條305可相容於中立層沉積製程。然而，中立層沉積製程中之光阻材料的相容性係取決於光阻材料的本質、沉積製程（即：無論沉積製程是GCIB或ALD製程）、及處理條件。因此，於圖案化後硬化光阻圖案的步驟可以在接續的中立層沉積期間使光阻圖案能抵抗降解。
光阻線條305特性的另一考量點係光阻線條可溶解於隨後剝離製程中所使用的處理液。例如，在光阻材料係包含經保護之聚合物及光酸產生劑的正調光阻的情況下，一整片曝光步驟，其接著進行一烘烤步驟，使光阻線條可溶於水溶性鹼性液，例如：四甲基氫氧化銨（TMAH）溶液。因此，在圖3B-3C所示之實施例，藉由整片曝光及曝光後烘烤將包含經保護之光阻聚合物的光阻線條305轉換成包含去保護之光阻聚合物的光阻線條308，而形成已準備好用於中立層塗佈的一預圖案化基板，而光阻線條308接著會在剝離製程期間溶解於處理液。根據另一範例，在光阻材料係以有機溶劑顯影之負調光阻的情況下，光阻線條305具有適當的極性，以不會溶於用於隨後中立層塗覆的澆鑄溶劑，而可溶於剝離製程中所使用的處理液中。同樣地，整片曝光及烘烤步驟係非必須。
因此，根據一實施例，在光阻係正調光阻之情況下，可將包含圖案化正調光阻層的層狀基板暴露於在中立層沉積之前的處理條件，其中該條件足以改變光阻材料的極性，而使其可溶或更可溶於剝離處理液。示例性製程包含但非僅限於：曝光及曝光後烘烤、酸沖洗及酸沖洗後烘烤、或加熱光阻材料到足以誘導熱降解之溫度。在一補充性的實施例中，在光阻係一負調光阻的情況下，沉積中立層之前的額外處理步驟係可省略。
A，氣體團簇離子束處理器
可將圖3C中所示的預圖案化基板傳送至一沉積處理系統。根據一實施例，此沉積處理系統為GCIB處理系統。在美國專利案第8,097,860號及第7,794,798號、及美國專利申請公開第2010/0193701號中描述示例性而非限制性的合適GCIB處理系統範例，其專利文件完整內容藉由參照整體納入本案揭示內容。GCIB基本的操作原理為塗層係在表面受到高能、奈米團簇束轟擊時形成。團簇係在高壓氣體（約10大氣壓）經由合適形狀的噴嘴擴展到實質較低壓的真空中時形成。氣體會絕熱膨脹並冷卻，且隨後凝結成團簇。
團簇係帶有界於原子物理界及固態物理界之間獨特性質的奈米尺寸晶性物質。膨脹發生在用於將氣流塑形及促進團簇射流形成的噴嘴內部。團簇射流通過差動泵送孔（differential pumping aperture）進入高真空（1 x 10-8 大氣壓）的區域中，其中團簇因與高能電子碰撞而離子化。該離子化的團簇被靜電加速至相當高的速度，且被聚焦成緊密束。
根據不同的操作參數（例如：噴嘴數量、層狀基板對噴嘴的相對方向等），可以一種能均勻地或非均勻地塗覆預圖案化基板表面形貌的方式應用GCIB沉積。例如，如圖3D所示，可形成經均勻塗佈的中立層312，使得光阻線條308的垂直表面308a亦塗有該中立材料。在圖3E中所示的另一實施例中，可選擇性地塗佈中立層至水平表面，而在開口部307中形成中立層314a，及在光阻線條308的水平表面上形成中立層314b。因此，光阻線條308的垂直表面308a保持未受到塗覆。在任一實施例中，會實質地最小化或清除中立層材料倚靠光阻線條308的積聚。
因此，根據此實施例，使用由第一氣體混合物所形成的氣體團簇離子的GCIB沉積來沉積中立層，該第一氣體混合物可包含：含矽氣體、含碳氣體、含氧氣體、含氫氣體、或以上組合。如以上所述，中立層可依據其對隨後的DSA圖案化中的一個以上BCP嵌段的化學特性來加以選擇。因此，可調整該第一氣體混合物，以設定此中立層的化學特性。
當生產含矽膜時，含矽物種可包含：矽烷（SiH4 ）、乙矽烷（Si2 H6 ）、二氯矽烷（SiH2 Cl2 ）、三氯矽烷（SiCl3 H）、二乙基矽烷（C4 H12 Si）、三甲基矽烷（C3 H10 Si）、四氯化矽（SiCl4 ）、四氟化矽（SiF4 ）、或其二者以上的組合。
當生產含矽膜時，加壓氣體混合物的其他物種可包含：含碳材料、含氧材料、含氫材料、或其二者以上的組合。例如，加壓氣體混合物更可包含：N2 、NH3 、NF3 、NO、N2 O、NO2 、具有分子式Cx Hy （其中x和y為大於等於1的整數）的碳氫化物氣體、具有分子式Cx Fy （其中x和y為大於等於1的整數）的氟碳化物氣體、具有分子式Cx Hy Fz （其中x、y和z為大於等於1的整數）的氫氟碳化物氣體、H2 、O2 、CO、CO2 、或稀有氣體、或其二者以上的組合。
根據一範例，使用導入矽烷（SiH4 ）至GCIB，沉積含Si膜。
根據另一範例，使用導入四氟化矽（SiF4 ）、及含氧氣體（如：O2 ）至GCIB，沉積含Si及O的膜。
根據另一範例，使用導入矽烷（SiH4 ）、及例如甲烷（CH4 ）的碳氫化物氣體（Cx Hy ）至GCIB，沉積含Si及C的膜。或者，可利用導入二乙基矽烷或三甲基矽烷至GCIB。
根據另一範例，使用導入矽烷（SiH4 ）、及例如甲烷（CH4 ）的碳氫化物氣體（Cx Hy ）至GCIB，沉積含Si、H、及C的膜。或者，可利用導入二乙基矽烷或三甲基矽烷至GCIB。
根據另一範例，使用導入四氟化矽（SiF4 ）、及例如O2 的含氧氣體、及甲烷（CH4 ）至GCIB，沉積含Si、O、及C的膜。或者，其它含碳氣體可包含CO及CO2 。
例如，對有機多層狀的嵌段共聚物而言（如：聚苯乙烯-b-聚（甲基丙烯酸甲酯）、或PS-b-PMMA），以不同C、H、及O的比例沉積膜可改變中立層的疏水性。例如，在中立層膜中增加氧含量會增加中立層的親水性。相反地，低氧含量會產生較疏水性的中立層。對含矽的高c材料而言，不同比例的氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、及碳化物膜係涵蓋一範圍的表面能。
根據不同的操作參數（例如：噴嘴數量、層狀基板對噴嘴的相對方向等），可以一種能均勻地或非均勻地塗覆預圖案化基板表面形貌的方式應用GCIB沉積。例如，如圖3D所示，可形成經均勻塗佈的中立層312，使得光阻線條308的垂直表面308a亦塗有該中立材料。在圖3E中所示的另一實施例中，可選擇性地塗佈中立層至水平表面，而在開口部307中形成中立層314a，及在光阻線條308的水平表面上形成中立層314b。因此，光阻線條308的垂直表面308a保持未受到塗覆。在任一實施例中，會實質地最小化或清除中立層材料倚靠光阻線條308的積聚。
基板可放置在基板固持器上，並可受到基板固持器牢固地固持。可控制或不控制基板溫度。例如，可在膜形成製程期間加熱或冷卻基板。將基板周圍的環境維持在一降低的壓力下，且同時由包含一個以上膜形成物種的加壓氣體混合物形成GCIB。如以上所述，將加壓氣體混合物擴展到一降低壓力的環境中而形成氣體團簇，該氣體團簇係離子化的，且該離子化的氣體團簇會被加速並被選用性地過濾。
根據一實施例，使用GCIB，以選擇性地僅在基板的選定表面上沉積材料。例如，可藉由將基板相對於GCIB之入射方向定向提供GCIB，在實質上垂直於入射GCIB的一個以上表面上繼續進行材料沉積，但是在實質上平行於入射GCIB的一個以上表面上實質避免或減少材料沉積。如此，根據一實施例，可使用氣體團簇離子的GCIB沉積來非等向性地沉積中立層。
因此，後續調整相對於GCIB入射方向的基板定向、或是利用有角度的GCIB噴嘴陣列，會於是允許沉積繼續進行在後續定向為實質上垂直於入射GCIB的其他表面上。此外，可調整或改變一個以上其他的GCIB特性（包括離子束的組成），以在實質上垂直於入射GCIB的一個以上表面上定向性地沉積連續的複數材料膜，且該等材料膜之一層與其鄰接層具有不同的特性。
B，原子層沉積處理器
根據本發明另一實施例，將預圖案化基板傳送至原子層沉積（ALD）處理系統。在美國專利申請公開第2007/0037412、2007/0237697、 及 2005/0056219號中描述示例性而非限制性的合適ALD處理系統範例，其專利文件的完整內容藉由參照整體納入本案揭示內容。
ALD為自我限制性（每個反應週期中所沉積的膜材料量係固定的）、連續的表面化學處理，在不同組成的基板上沉積材料的保形薄膜。由於自我限制性及表面反應的特性，ALD膜成長會使原子尺度沉積控制成為可能。ALD在化性上類似化學氣相沉積（CVD），惟在一實施例中，ALD反應將CVD反應分成二個半反應，而使前驅物材料在反應期間分離。藉由使前驅物在整個塗覆製程期間分離，可以獲得精細到每周期約0.1埃的膜成長原子層控制。達成前驅物的分離，係藉由在各前驅物脈衝之後將沖洗氣體（一般為氮或氬）脈衝輸送，以從製程腔室中移除過多的前驅物，且在基板上避免寄生或意外的CVD沉積。ALD一般係用於沉積薄膜，例如：氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、碳化物薄膜。然而，此製程非僅限於此。此外，ALD沉積製程可實施為批次製程、或單一晶圓製程。
因此，根據此實施例，使用第一前驅物氣體的ALD沉積來沉積中立層，該第一前驅物氣體可包含：含矽氣體、含碳氣體、含氧氣體、含氫氣體、或以上組合。可加以沖洗或排空反應腔室，以移除未反應的第一前驅物氣體，接著將基板暴露於第二前驅物氣體，而後再次地沖洗或排空反應腔室。因此，ALD製程可等向性地於預圖案化的光阻層上沉積中立層。
含矽氣體或矽前驅物可包含：矽烷、烷基矽烷、烷基氨基矽烷、矽烷醇、和烷氧基矽烷。例如：矽前驅物包含但非僅限於：(Me2 N)4 Si、(Me2 N)3 SiH、 (Me2 N)2 SiH2 、 (Me2 N)SiH3 、(Et2 N)4 Si、(Et2 N)3 SiH、 (MeEtN)4 Si、 (MeEtN)3 SiH、Si(NCO)4 、 MeSi(NCO)3 、SiH4 、 Si2 H6 、 SiCl4 、 Si2 Cl6 、MeSiCl3 、HSiCl3 、 Me2 SiCl2 、H2 SiCl2 、MeSiH3 、Me2 SiH2 、EtSiH3 、Et2 SiH2 、MeSi(OH)3 、Me2 Si(OH)2 、(EtO)4 Si、以上衍生物、及以上的組合。可以通用的化學式(RO)4-n SiLn 描述其他的烷氧基矽烷，其中：n=0-3；R=甲基、乙基、丙基、或丁基；且L= H、OH、F、Cl、Br、或I、及以上的組合。其他可用作矽前驅物的烷基矽烷化合物包含R4-n SiHn ，其中R分別為甲基、乙基、丙基、丁基、或其他的烷基，且n=0-3。其他可用作矽前驅物的烷基氨基矽烷包含(RR′N)4-n SiHn，其中R或R’分別為氫、甲基、乙基、丙基、或丁基，且n=0-3。又，在本發明的一些實施例中使用更高階的矽烷作為矽前驅物。在美國專利申請公開第2004/0224089號中揭露更高階的矽烷，其內容於此藉由參照整體納入本文，以供描述矽前驅物之目的。在一實施例中，矽前驅物包含：(Me2 N)3 SiH、(Et2 N)3 SiH、(Me2 N)4 Si、(Et2 N)4 Si、及(MeEtN)4 Si。選用性地，含矽氣體中亦可包含例如Ar的惰性氣體。
含碳氣體或碳前驅物可包含但非僅限於：CO、CO2 、 H2 CO、 Cx Hy 、Cx Fy 、 Cx Hy Nz 、或以上的組合（其中x、y、及z為整數）、及選用性例如Ar的惰性氣體。
含氧氣體或氧前驅物可包含但非僅限於：O2 、H2 O、H2 O2 、 NO、NO2 、N2 O、臭氧、或電漿激發氧、或以上的組合、及選用性例如Ar的惰性氣體。
為了將氧及碳結合至中立層膜中，可利用至少一含氧氣體之脈衝及至少一含碳氣體之脈衝的組合。當然，包含CO、 CO2 、 或 H2 CO的氣體同時包含氧及碳。
根據一實施例，用於沉積中立層的ALD沉積製程流程包含一沉積週期，該沉積週期包含連續及交替暴露：一第一氣體前驅物脈衝、一沖洗氣體脈衝、一第二氣體前驅物脈衝、一沖洗氣體脈衝、一第三氣體前驅物脈衝、一沖洗氣體脈衝等；且可重複此週期。根據本發明另一實施例，該沉積循環之第一、第二、第三等氣體前驅物的連續及交替暴露的順序可以不同的順序及頻率變化或加以反轉，以實現所期望的膜成長及膜組成。此外，根據本發明實施例，對前驅物氣體的連續暴露步驟每一者可獨立地重複一預定次數。熟習此技藝者將輕易地了解，可能有廣範圍的其他沉積週期。例如，在僅使用二個氣體前驅物的情況下，示例性的沉積週期可包含例如：ABBABB、 AABAAB、ABBB、AAAB、AABB、AAABB等。在另一範例中，在使用三個氣體前驅物的情況下，示例性的沉積週期可包含但非僅限於：ABCABCABC、AABBCC、ABABCBCBACAC等。然而，本發明的實施例非僅限於這些沉積週期，這是因為可利用A、B、C等的其他組合。使用這些不同的沉積週期，能夠將含有不同量及不同深度分布之Si、C、O、及/或H的中立層膜沉積於最終的中立層膜之中。
如以上所述，可根據中立層對隨後DSA圖案化中的一個以上BCP嵌段的化學特性選擇中立層。因此，可調整第一前驅物，以設定中立層的化學特性。然而，因ALD沉積主要係二個互補反應物前驅物的交替反應性層的保形塗佈，故ALD係特別適用於圖3中所示的實施例，其中可形成均勻塗佈的中立層312，使得光阻線條308的垂直表面308a亦可塗有此中立材料。因此，ALD沉積方法實質上會最小化或清除中立層材料倚靠光阻線條308的積聚。因此，可避免因旋轉塗覆中立層所導入的表面形貌變異，如此改善隨後的自組裝製程。
如圖5所示，將層狀基板圖案化的方法更包含：剝離沉積於光阻圖案上的中立層的一部分，而暴露出用於隨後定向自組裝（DSA）圖案化步驟的一中立層模板（步驟510）；在該中立層模板上沉積一DSA材料層（步驟520）；烘烤該DSA材料層而形成一DSA圖案（步驟530）；及將該DSA材料層顯影，而顯露出用於隨後特徵部蝕刻步驟的最後DSA圖案（步驟540）。
關於步驟510，移除部分的中立層，可使用四甲基氫氧化銨（TMAH）顯影劑，或根據描述在一未公開之專利申請案中的方法，此未公開的專利申請案之專利名稱為「TRACK PROCESSING TO REMOVE ORGANIC FILMS IN DIRECTED SELF-ASSEMBLY CHEMO-EPITAXY APPLICATIONS」，且其與本申請案於相同日期申請。
關於步驟520，可藉由各種不同的方法，包含例如旋轉塗覆、旋轉澆鑄（spin casting）、刷塗、或氣相沉積，沉積含有BCP的DSA材料。例如，嵌段共聚物可加以提供為例如有機溶劑（如：甲苯）的載體溶劑中之溶液。可對圖3F或3G中所示的層狀基板塗佈該嵌段共聚物溶液，並接著移除該載體溶劑。
雖然本發明不侷限於理論，但吾人能理解在類似於材料的相分離的製程中，由於熱力學考量，不同的嵌段物種應被理解成會自我聚集。自我組織係受分別在圖3F或3G中的暴露區317或319引導。如以上一般性所述，BCP嵌段之一者可具有對於經暴露的下層302的化學親和性，因此此化學親和性會誘導自組裝的BCP區域之一者針紮於開口部317或319。雖然圖未顯示，開口部317、319的關鍵尺寸，以及其餘的中立層部分316、318的關鍵尺寸對自組裝BCP的適當對準及間距的倍增係重要的。
參考步驟530，將嵌段共聚物膜暴露於退火（烘烤）環境，以促進嵌段共聚物的自組裝。可選擇足夠低的退火製程溫度，以避免不利地影響此嵌段共聚物或層狀基板300。在一些實施例中，可在小於約350℃、小於約300℃、小於約250℃、小於約200℃或約180℃的溫度下進行退火。
根據另一實施例，退火製程可包含溶劑退火，其實質上會降低退火的溫度，退火製程亦可用於造成共聚物的交聯狀態，藉此穩定用於隨後的蝕刻及圖案轉移步驟的共聚物。
根據一實施態樣，為了在不會氧化或燃燒嵌段共聚物的有機聚合物嵌段的情況下促進較快的退火時間，可在小於約1小時的退火時間內在大於約250℃的退火溫度下於低氧的氛圍中進行退火。當使用於此處，低氧氛圍包含小於約50ppm的氧。例如，低氧氛圍可包含：小於約45ppm的氧、小於約40ppm的氧、小於約35ppm的氧、小於約30ppm的氧、小於約25ppm的氧、小於約20ppm的氧、或以上之濃度間的範圍。
退火時間的範圍可由約數小時至約1分鐘。例如，高於溫度250℃的退火時間範圍可由約1小時至約2分鐘，由約30分鐘至約2分鐘、或由約5分鐘至約2分鐘。
根據一實施例，退火溫度範圍可在約220℃至約350℃間，其中低氧氛圍包含小於約50ppm的氧。例如，嵌段共聚物膜可在小於約40ppm的氧中，於310℃的退火條件中暴露約2分鐘至約5分鐘。
參考步驟540，在嵌段共聚物膜的退火步驟完成之後，將形成具有不同區域的自組裝嵌段聚合物層。吾人理解該等區域之一者可選擇性地藉由單一蝕刻化學品以單一步驟移除，或可藉由不同的蝕刻化學品使用多個蝕刻移除，而形成剩餘區域所定義之圖案。例如，在自組裝嵌段共聚物係聚苯乙烯（PS） - b- 聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）的情況下，可藉由進行一選擇性的氧電漿蝕刻移除該PMMA區域，而留下帶有PS線條的圖案化基板。
可將最終的DSA衍生圖案轉移至下方的基板301。可使用適用於相對於剩餘未蝕刻區域特徵部選擇性地蝕刻一種以上基板301材料的蝕刻化學品完成圖案轉移。
吾人能理解所示之實施例的各種調整係可能。例如，雖然就雙嵌段共聚物的背景加以討論，以便於說明及討論，但共聚物係可由二種以上的嵌段物種形成。此外，雖然所示實施例的嵌段物種之每一者係由不同的單體形成，但嵌段物種可共用單體。例如，嵌段物種可由不同組的單體形成，其中一些係相同的，或可由相同的單體形成，但在每個嵌段中呈不同的分佈。不同組的單體形成具有可驅動共聚物自組裝的不同特性的嵌段。
此外，雖所示之實施例可應用於製造積體電路，但本發明實施例亦可應用在其他不同的應用中，而其中期望形成具有相當小特徵部的圖案。例如，本發明之實施例可應用於形成光柵、磁碟機、儲存媒體或模板、或用於其他微影技術（包含：X射線或壓印微影）的遮罩。例如，可藉由圖案化具有具相轉移材料塗層之膜堆疊的基板來形成相轉移光罩。
雖然已藉由描述一個以上實施例說明本發明，且將該等實施例相當詳細地描述，但以上說明描述並無意圖將隨附專利申請範圍之範疇限制或以任何方面限定於此等細節。熟習此技術者可無困難地明瞭其他的優點和變更。因此本發明在其更廣義的實施態樣中不限定於這些具體細節（顯示和描述之代表性裝置和方法與例示範例）。因而，在不偏離一般發明觀念的範疇下可自該等細節加以變更。
100‧‧‧層狀基板
101‧‧‧基板
110‧‧‧中立層
102‧‧‧底層
103‧‧‧光阻層
104‧‧‧經曝光區
105‧‧‧未曝光區
106‧‧‧輻射
107‧‧‧開口部
108‧‧‧正（調）光阻線條/線條
108a‧‧‧側部
110‧‧‧中立層
110a‧‧‧積聚區
112‧‧‧圖案化的中立層
112a‧‧‧變異部
300‧‧‧層狀基板
301‧‧‧基板
302‧‧‧層
303‧‧‧光阻層
304‧‧‧經曝光區
305‧‧‧未曝光區（光阻線條）
306‧‧‧輻射
307‧‧‧開口部
308‧‧‧光阻線條
308a‧‧‧垂直表面
312‧‧‧中立層
314a‧‧‧中立層
314b‧‧‧中立層
316‧‧‧剩餘的中立層部分
317‧‧‧開口部（暴露區）
318‧‧‧剩餘的中立層部分
319‧‧‧開口部（暴露區）
400‧‧‧方法
410‧‧‧步驟
420‧‧‧步驟
430‧‧‧步驟
440‧‧‧步驟
450‧‧‧步驟
510‧‧‧步驟
520‧‧‧步驟
530‧‧‧步驟
540‧‧‧步驟
併入並構成說明書一部份的隨附圖示說明本發明之實施例，且偕同上述一般描述及以下實施例之詳細描述，用作為解釋本發明之原理。
圖1A-1E說明根據習知技術實施例形成定向自組裝預圖案的微影製程；
圖2A係習知技術的掃描式電子顯微鏡（SEM）照片的立體圖，其顯示塗覆在圖案化光阻層的中立層，其具有倚靠光阻線條的積聚區；
圖2B係習知技術的SEM立體圖，其顯示在剝離製程後的定向自組裝預圖案；
圖2C係圖2B中所示SEM的橫剖面圖；
圖3A-3G說明根據本發明實施例形成DSA預圖案的微影製程。
圖4係說明根據本發明實施例形成DSA預圖案方法的流程圖；及
圖5係說明根據本發明另一實施例形成DSA預圖案方法的流程圖。
400‧‧‧方法
410‧‧‧步驟
420‧‧‧步驟
430‧‧‧步驟
440‧‧‧步驟
450‧‧‧步驟

Claims (17)

  1. 一種將層狀基板圖案化的方法，包含： 將一基板載入至一塗覆機-顯影機處理系統中； 以一光阻材料塗覆該基板，而在該基板上形成一光阻材料層； 將該光阻材料層圖案化，而在該基板上形成一光阻圖案； 將該基板傳送至一沉積處理系統；及 在該光阻圖案與該基板的暴露部分上沉積一中立層。
  2. 如申請專利範圍第1項之將層狀基板圖案化的方法，其中該沉積處理系統係一氣體團簇離子束（GCIB）系統，且該中立層係使用由一第一氣體混合物所形成的氣體團簇離子之GCIB沉積加以沉積。
  3. 如申請專利範圍第2項之將層狀基板圖案化的方法，其中在該光阻圖案與該基板的暴露部分上非等向性地沉積該中立層。
  4. 如申請專利範圍第2項之將層狀基板圖案化的方法，其中該第一氣體混合物包含至少一含碳氣體。
  5. 如申請專利範圍第2項之將層狀基板圖案化的方法，其中該第一氣體混合物包含至少一含氧氣體。
  6. 如申請專利範圍第2項之將層狀基板圖案化的方法，其中該第一氣體混合物包含至少一含氫氣體。
  7. 如申請專利範圍第2項之將層狀基板圖案化的方法，其中該第一氣體混合物包含至少一含矽氣體。
  8. 如申請專利範圍第2項之將層狀基板圖案化的方法，其中調整該第一氣體混合物，以設定用於隨後定向自組裝（DSA）圖案化的該中立層的化學特性。
  9. 如申請專利範圍第1項之將層狀基板圖案化的方法，其中該沉積處理系統係一原子層沉積（ALD）系統，且該中立層係使用利用至少一前驅物氣體的ALD沉積來沉積。
  10. 如申請專利範圍第9項之將層狀基板圖案化的方法，其中在該光阻圖案與該基板的暴露部分上等向性地沉積該中立層。
  11. 如申請專利範圍第8項之將層狀基板圖案化的方法，其中該至少一前驅物氣體包含一含碳氣體。
  12. 如申請專利範圍第8項之將層狀基板圖案化的方法，其中該至少一前驅物氣體包含一含氫氣體。
  13. 如申請專利範圍第8項之將層狀基板圖案化的方法，其中該至少一前驅物氣體包含一含氧氣體。
  14. 如申請專利範圍第8項之將層狀基板圖案化的方法，其中該至少一前驅物氣體包含一含矽氣體。
  15. 如申請專利範圍第1項之將層狀基板圖案化的方法，更包含： 在該光阻材料的圖案化步驟後，修整該光阻圖案。
  16. 如申請專利範圍第1項之將層狀基板圖案化的方法，更包含： 在該光阻材料的圖案化步驟後，硬化該光阻圖案，以使該光阻圖案耐受隨後的該中立層沉積。
  17. 如申請專利範圍第1項之將層狀基板圖案化的方法，更包含： 剝離沉積在該光阻圖案上之該中立層的一部分，而暴露出用於隨後定向自組裝（DSA）圖案化的一中立層模板； 將一DSA材料層沉積於該中立層模板上； 烘烤該DSA材料層，而形成一DSA圖案； 將該DSA材料層顯影，而暴露出用於隨後特徵部蝕刻的最後DSA圖案。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109314045A (zh) * 2016-04-18 2019-02-05 Asm Ip 控股有限公司 于基底上形成定向自组装层的方法
TWI745448B (zh) * 2016-10-04 2021-11-11 美商布魯爾科技公司 用於嵌段共聚物之化學磊晶定向的經化學圖案化之導引層
TWI784671B (zh) * 2020-08-26 2022-11-21 日商Ｓｕｍｃｏ股份有限公司 磊晶矽晶圓及其製造方法、以及半導體元件的製造方法
TWI791442B (zh) * 2016-11-29 2023-02-11 台灣積體電路製造股份有限公司 半導體裝置的形成方法與系統

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10825685B2 (en) * 2010-08-23 2020-11-03 Exogenesis Corporation Method for neutral beam processing based on gas cluster ion beam technology and articles produced thereby
US9112003B2 (en) 2011-12-09 2015-08-18 Asm International N.V. Selective formation of metallic films on metallic surfaces
JP6027912B2 (ja) * 2013-02-22 2016-11-16 東京応化工業株式会社 相分離構造を含む構造体の製造方法、及びパターン形成方法、並びにトップコート材料
TWI686499B (zh) 2014-02-04 2020-03-01 荷蘭商Ａｓｍ Ｉｐ控股公司 金屬、金屬氧化物與介電質的選擇性沉積
JP6234271B2 (ja) * 2014-02-25 2017-11-22 東京エレクトロン株式会社 被処理体を処理する方法
US10047435B2 (en) 2014-04-16 2018-08-14 Asm Ip Holding B.V. Dual selective deposition
US9659768B2 (en) * 2014-12-23 2017-05-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Focused radiation beam induced thin film deposition
US9490145B2 (en) 2015-02-23 2016-11-08 Asm Ip Holding B.V. Removal of surface passivation
US10428421B2 (en) 2015-08-03 2019-10-01 Asm Ip Holding B.V. Selective deposition on metal or metallic surfaces relative to dielectric surfaces
US10121699B2 (en) 2015-08-05 2018-11-06 Asm Ip Holding B.V. Selective deposition of aluminum and nitrogen containing material
US10566185B2 (en) 2015-08-05 2020-02-18 Asm Ip Holding B.V. Selective deposition of aluminum and nitrogen containing material
US10814349B2 (en) 2015-10-09 2020-10-27 Asm Ip Holding B.V. Vapor phase deposition of organic films
US10343186B2 (en) 2015-10-09 2019-07-09 Asm Ip Holding B.V. Vapor phase deposition of organic films
US10695794B2 (en) 2015-10-09 2020-06-30 Asm Ip Holding B.V. Vapor phase deposition of organic films
US9915866B2 (en) 2015-11-16 2018-03-13 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Focused radiation beam induced deposition
US10204782B2 (en) * 2016-04-18 2019-02-12 Imec Vzw Combined anneal and selective deposition process
US11081342B2 (en) 2016-05-05 2021-08-03 Asm Ip Holding B.V. Selective deposition using hydrophobic precursors
US10373820B2 (en) 2016-06-01 2019-08-06 Asm Ip Holding B.V. Deposition of organic films
US10453701B2 (en) 2016-06-01 2019-10-22 Asm Ip Holding B.V. Deposition of organic films
US9803277B1 (en) 2016-06-08 2017-10-31 Asm Ip Holding B.V. Reaction chamber passivation and selective deposition of metallic films
US9632408B1 (en) 2016-10-12 2017-04-25 International Business Machines Corporation Graphoepitaxy directed self assembly
US11430656B2 (en) 2016-11-29 2022-08-30 Asm Ip Holding B.V. Deposition of oxide thin films
JP6822561B2 (ja) 2016-11-30 2021-01-27 エルジー・ケム・リミテッド 積層体
JP2020502790A (ja) 2016-12-15 2020-01-23 アーエスエム・イーぺー・ホールディング・ベスローテン・フェンノートシャップ 半導体処理装置
JP7169072B2 (ja) 2017-02-14 2022-11-10 エーエスエム アイピー ホールディング ビー．ブイ． 選択的パッシベーションおよび選択的堆積
JP6896447B2 (ja) * 2017-02-14 2021-06-30 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法
US11501965B2 (en) 2017-05-05 2022-11-15 Asm Ip Holding B.V. Plasma enhanced deposition processes for controlled formation of metal oxide thin films
WO2018213018A1 (en) 2017-05-16 2018-11-22 Asm Ip Holding B.V. Selective peald of oxide on dielectric
US10157740B1 (en) * 2017-06-15 2018-12-18 Applied Materials, Inc. Selective deposition process utilizing polymer structure deactivation process
US10900120B2 (en) 2017-07-14 2021-01-26 Asm Ip Holding B.V. Passivation against vapor deposition
US12006570B2 (en) * 2017-08-31 2024-06-11 Uchicago Argonne, Llc Atomic layer deposition for continuous, high-speed thin films
JP7146690B2 (ja) 2018-05-02 2022-10-04 エーエスエム アイピー ホールディング ビー．ブイ． 堆積および除去を使用した選択的層形成
US20190368040A1 (en) 2018-06-01 2019-12-05 Asm Ip Holding B.V. Infiltration apparatus and methods of infiltrating an infiltrateable material
JP2020056104A (ja) 2018-10-02 2020-04-09 エーエスエム アイピー ホールディング ビー．ブイ． 選択的パッシベーションおよび選択的堆積
US11965238B2 (en) 2019-04-12 2024-04-23 Asm Ip Holding B.V. Selective deposition of metal oxides on metal surfaces
US11139163B2 (en) 2019-10-31 2021-10-05 Asm Ip Holding B.V. Selective deposition of SiOC thin films
TW202204658A (zh) 2020-03-30 2022-02-01 荷蘭商Ａｓｍ Ｉｐ私人控股有限公司 在兩不同表面上同時選擇性沉積兩不同材料
TW202140832A (zh) 2020-03-30 2021-11-01 荷蘭商Ａｓｍ Ｉｐ私人控股有限公司 氧化矽在金屬表面上之選擇性沉積
TW202140833A (zh) 2020-03-30 2021-11-01 荷蘭商Ａｓｍ Ｉｐ私人控股有限公司 相對於金屬表面在介電表面上之氧化矽的選擇性沉積

Family Cites Families (71)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5650261A (en) 1989-10-27 1997-07-22 Rohm And Haas Company Positive acting photoresist comprising a photoacid, a photobase and a film forming acid-hardening resin system
JP3407289B2 (ja) * 1991-05-13 2003-05-19 セイコーエプソン株式会社 電子放出装置およびその駆動方法
US5344742A (en) 1993-04-21 1994-09-06 Shipley Company Inc. Benzyl-substituted photoactive compounds and photoresist compositions comprising same
JPH1130711A (ja) * 1997-07-11 1999-02-02 Canon Inc 回折光学素子及びその製造方法及び光学機器
US6960082B2 (en) 1999-12-24 2005-11-01 Ivoclar Vivadent Ag Atraumatic approximal space dilator
TW501181B (en) 2001-04-04 2002-09-01 Chartered Semiconductor Mfg Removal of organic anti-reflection coatings in integrated circuits
KR20030029053A (ko) 2001-04-05 2003-04-11 아치 스페셜티 케미칼즈, 인코포레이티드 포토레지스트용 퍼플루오로알킬설폰산 화합물
NZ513637A (en) 2001-08-20 2004-02-27 Canterprise Ltd Nanoscale electronic devices & fabrication methods
JP3892792B2 (ja) 2001-11-02 2007-03-14 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置および基板洗浄装置
US6632960B2 (en) 2002-06-21 2003-10-14 Goldschmidt Ag Diaryliodonium salt catalysts made from iodotoluene and a method for preparing them
JP3993048B2 (ja) 2002-08-30 2007-10-17 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置
US7540920B2 (en) 2002-10-18 2009-06-02 Applied Materials, Inc. Silicon-containing layer deposition with silicon compounds
MXPA05008118A (es) 2003-02-19 2005-09-30 Ciba Sc Holding Ag Derivados de oxima halogenados y el uso de los mismos como acidos latentes.
US20050056219A1 (en) 2003-09-16 2005-03-17 Tokyo Electron Limited Formation of a metal-containing film by sequential gas exposure in a batch type processing system
US20050215713A1 (en) 2004-03-26 2005-09-29 Hessell Edward T Method of producing a crosslinked coating in the manufacture of integrated circuits
US7968278B2 (en) 2004-04-13 2011-06-28 Tokyo Electron Limited Rinse treatment method and development process method
JP4343018B2 (ja) 2004-04-20 2009-10-14 東京エレクトロン株式会社 基板の処理方法及び基板の処理装置
CA2574054A1 (en) 2004-07-20 2006-01-26 Ciba Specialty Chemicals Holding Inc. Oxime derivatives and the use therof as latent acids
US20070184656A1 (en) * 2004-11-08 2007-08-09 Tel Epion Inc. GCIB Cluster Tool Apparatus and Method of Operation
US7354692B2 (en) 2005-05-09 2008-04-08 International Business Machines Corporation Photoresists for visible light imaging
US20070037412A1 (en) 2005-08-05 2007-02-15 Tokyo Electron Limited In-situ atomic layer deposition
US8618221B2 (en) 2005-10-14 2013-12-31 Wisconsin Alumni Research Foundation Directed assembly of triblock copolymers
EP1957282B1 (en) 2005-12-02 2013-04-10 Canon Kabushiki Kaisha Liquid discharge head producing method
JP2007172724A (ja) * 2005-12-21 2007-07-05 Victor Co Of Japan Ltd スタンパの製造方法
US7579278B2 (en) 2006-03-23 2009-08-25 Micron Technology, Inc. Topography directed patterning
US20070237697A1 (en) 2006-03-31 2007-10-11 Tokyo Electron Limited Method of forming mixed rare earth oxide and aluminate films by atomic layer deposition
US7723009B2 (en) 2006-06-02 2010-05-25 Micron Technology, Inc. Topography based patterning
US7964107B2 (en) 2007-02-08 2011-06-21 Micron Technology, Inc. Methods using block copolymer self-assembly for sub-lithographic patterning
US8083953B2 (en) 2007-03-06 2011-12-27 Micron Technology, Inc. Registered structure formation via the application of directed thermal energy to diblock copolymer films
US7923373B2 (en) 2007-06-04 2011-04-12 Micron Technology, Inc. Pitch multiplication using self-assembling materials
US8147914B2 (en) 2007-06-12 2012-04-03 Massachusetts Institute Of Technology Orientation-controlled self-assembled nanolithography using a block copolymer
US8080615B2 (en) 2007-06-19 2011-12-20 Micron Technology, Inc. Crosslinkable graft polymer non-preferentially wetted by polystyrene and polyethylene oxide
KR101291223B1 (ko) 2007-08-09 2013-07-31 한국과학기술원 블록 공중합체를 이용한 미세 패턴 형성 방법
US8030212B2 (en) 2007-09-26 2011-10-04 Eastman Kodak Company Process for selective area deposition of inorganic materials
US7794798B2 (en) 2007-09-29 2010-09-14 Tel Epion Inc. Method for depositing films using gas cluster ion beam processing
US7763319B2 (en) 2008-01-11 2010-07-27 International Business Machines Corporation Method of controlling orientation of domains in block copolymer films
US7521094B1 (en) 2008-01-14 2009-04-21 International Business Machines Corporation Method of forming polymer features by directed self-assembly of block copolymers
US8101261B2 (en) 2008-02-13 2012-01-24 Micron Technology, Inc. One-dimensional arrays of block copolymer cylinders and applications thereof
US7754518B2 (en) 2008-02-15 2010-07-13 Applied Materials, Inc. Millisecond annealing (DSA) edge protection
US8426313B2 (en) * 2008-03-21 2013-04-23 Micron Technology, Inc. Thermal anneal of block copolymer films with top interface constrained to wet both blocks with equal preference
JP5336283B2 (ja) 2008-09-03 2013-11-06 信越化学工業株式会社 パターン形成方法
US8088551B2 (en) 2008-10-09 2012-01-03 Micron Technology, Inc. Methods of utilizing block copolymer to form patterns
US8981322B2 (en) 2009-02-04 2015-03-17 Tel Epion Inc. Multiple nozzle gas cluster ion beam system
US8097860B2 (en) 2009-02-04 2012-01-17 Tel Epion Inc. Multiple nozzle gas cluster ion beam processing system and method of operating
US20100193898A1 (en) * 2009-02-04 2010-08-05 Tel Epion Inc. Method for forming trench isolation using gas cluster ion beam processing
US20100200774A1 (en) * 2009-02-09 2010-08-12 Tel Epion Inc. Multi-sequence film deposition and growth using gas cluster ion beam processing
JP5329265B2 (ja) 2009-03-09 2013-10-30 株式会社日立国際電気 半導体装置の製造方法および基板処理装置
JP5448536B2 (ja) 2009-04-08 2014-03-19 東京エレクトロン株式会社 レジスト塗布現像装置およびレジスト塗布現像方法、並びにレジスト膜処理装置およびレジスト膜処理方法
US8349203B2 (en) 2009-09-04 2013-01-08 International Business Machines Corporation Method of forming self-assembled patterns using block copolymers, and articles thereof
US8623458B2 (en) 2009-12-18 2014-01-07 International Business Machines Corporation Methods of directed self-assembly, and layered structures formed therefrom
US8828493B2 (en) 2009-12-18 2014-09-09 International Business Machines Corporation Methods of directed self-assembly and layered structures formed therefrom
US8435728B2 (en) 2010-03-31 2013-05-07 Tokyo Electron Limited Method of slimming radiation-sensitive material lines in lithographic applications
US8338086B2 (en) 2010-03-31 2012-12-25 Tokyo Electron Limited Method of slimming radiation-sensitive material lines in lithographic applications
US8338806B2 (en) * 2010-05-05 2012-12-25 Tel Epion Inc. Gas cluster ion beam system with rapid gas switching apparatus
US8696918B2 (en) 2010-05-05 2014-04-15 Micron Technology, Inc. Methods of utilizing block copolymer to form patterns
US9487600B2 (en) 2010-08-17 2016-11-08 Uchicago Argonne, Llc Ordered nanoscale domains by infiltration of block copolymers
US8304493B2 (en) 2010-08-20 2012-11-06 Micron Technology, Inc. Methods of forming block copolymers
JP5820676B2 (ja) * 2010-10-04 2015-11-24 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 下層組成物および下層を像形成する方法
EP2643413A1 (en) 2010-11-24 2013-10-02 Dow Corning Corporation Controlling morphology of block copolymers
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
KR101891987B1 (ko) 2011-05-31 2018-08-28 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광장치 및 그 제조방법
WO2012175343A1 (en) 2011-06-23 2012-12-27 Asml Netherlands B.V. Self-assemblable polymer and methods for use in lithography
WO2012175342A2 (en) 2011-06-23 2012-12-27 Asml Netherlands B.V. Self-assemblable polymer and method for use in lithography
KR101890425B1 (ko) 2011-07-14 2018-08-22 삼성디스플레이 주식회사 포토레지스트 박리용 조성물 및 이를 이용한 표시 기판의 제조 방법
US9182673B2 (en) 2011-07-18 2015-11-10 Asml Netherlands B.V. Method for providing a template for a self-assemblable polymer for use in device lithography
KR101999870B1 (ko) 2011-09-15 2019-10-02 위스콘신 얼럼나이 리서어치 화운데이션 화학적으로 패턴화된 표면과 제2 표면 사이의 블록 공중합체 막의 유도 조립
US8900941B2 (en) * 2012-05-02 2014-12-02 Globalfoundries Inc. Methods of forming spacers on FinFETs and other semiconductor devices
DE102012105384A1 (de) 2012-06-21 2012-09-06 AP&S International GmbH Lift-off-Verfahren und Vorrichtung zum Durchführen des Lift-off-Verfahrens
KR102003334B1 (ko) 2012-09-04 2019-07-24 삼성전자주식회사 패턴 형성 방법
US8715917B2 (en) 2012-10-04 2014-05-06 International Business Machines Corporation Simultaneous photoresist development and neutral polymer layer formation
US8956808B2 (en) 2012-12-04 2015-02-17 Globalfoundries Inc. Asymmetric templates for forming non-periodic patterns using directed self-assembly materials

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109314045A (zh) * 2016-04-18 2019-02-05 Asm Ip 控股有限公司 于基底上形成定向自组装层的方法
CN109314045B (zh) * 2016-04-18 2023-08-04 Asm Ip 控股有限公司 于基底上形成定向自组装层的方法
TWI745448B (zh) * 2016-10-04 2021-11-11 美商布魯爾科技公司 用於嵌段共聚物之化學磊晶定向的經化學圖案化之導引層
TWI791442B (zh) * 2016-11-29 2023-02-11 台灣積體電路製造股份有限公司 半導體裝置的形成方法與系統
TWI784671B (zh) * 2020-08-26 2022-11-21 日商Ｓｕｍｃｏ股份有限公司 磊晶矽晶圓及其製造方法、以及半導體元件的製造方法

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