TW202212965A - 極紫外光(euv)圖案化方法、結構及材料 - Google Patents
極紫外光(euv)圖案化方法、結構及材料 Download PDFInfo
- Publication number
- TW202212965A TW202212965A TW110117091A TW110117091A TW202212965A TW 202212965 A TW202212965 A TW 202212965A TW 110117091 A TW110117091 A TW 110117091A TW 110117091 A TW110117091 A TW 110117091A TW 202212965 A TW202212965 A TW 202212965A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- plug
- grating
- resist
- euv
- sidewall
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
- H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
- H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
- H01L21/0274—Photolithographic processes
-
- 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
- G03F7/0042—Photosensitive materials with inorganic or organometallic light-sensitive compounds not otherwise provided for, e.g. inorganic resists
- G03F7/0043—Chalcogenides; Silicon, germanium, arsenic or derivatives thereof; Metals, oxides or alloys thereof
-
- 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
- G03F7/0042—Photosensitive materials with inorganic or organometallic light-sensitive compounds not otherwise provided for, e.g. inorganic resists
-
- 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
-
- 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
- H01L21/033—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers
- H01L21/0334—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane
- H01L21/0337—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane characterised by the process involved to create the mask, e.g. lift-off masks, sidewalls, or to modify the mask, e.g. pre-treatment, post-treatment
-
- 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
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
- H01L21/76838—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the conductors
- H01L21/76877—Filling of holes, grooves or trenches, e.g. vias, with conductive material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
- H01L23/522—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
- H01L23/5226—Via connections in a multilevel interconnection structure
-
- 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
- G03F7/2004—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 characterised by the use of a particular light source, e.g. fluorescent lamps or deep UV light
Landscapes
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
討論了與極紫外光(EUV)微影技術有關的技術、結構和材料。多個圖案化包含將平行線的光柵第一圖案化和利用EUV微影第二圖案化,以在所述光柵中形成插塞,並且可以採用所述插塞的可選修整。描述了EUV抗蝕劑、表面處理、抗蝕劑添加劑以及可選的處理,包含插塞修復、成角度的蝕刻處理,電場增強的曝光後烘烤,其可提供改善的處理可靠性、特徵定義和關鍵尺寸。
Description
本發明關於極紫外光(EUV)圖案化方法、結構及材料。
優先權主張
本發明主張於2020年6月1日提出申請之標題為「EUV PATTERNING METHODS, STRUCTURES, AND MATERIALS」的美國專利申請案編號63/033,106之優先權,出於所有目的將其全部內容以引用方式併入本文中。
在積體電路裝置的產生中,持續需要以各種間距圖案化較小的特徵。例如,在先進的積體電路裝置中產生金屬化層需要在同一層中的金屬線端至端(ETE)尺寸小至12至16奈米,並且需要大至幾微米。諸如密間距佈局中的小特徵之類的其它需求仍然存在。此外,覆蓋問題(例如,圖案化的層之間的配準)致使圖案化此類特徵的困難。極紫外光微影(EUV)技術使用諸如大約13.5奈米的極紫外光(UV)波長,並有望滿足所討論的圖案化需求。然而,當前的單程EUV技術無法提供所需的ETE解析度,因此需要不斷改善。關於這些和其它考慮,需要當前的改善。隨著壓縮和傳輸視訊資料的需求變得越來越普遍,這種改善可能變得至關重要。
與
現在參照附圖描述一或多個實施例。儘管具體的配置和佈置被詳細描繪及討論,但是應當理解,這僅是用於說明的目的。相關領域的技術人員將理解,在不脫離本說明書的精神和範圍的情況下,可以採用其它配置和佈置。對於相關領域的技術人員將顯而易見的是,本文所描述的技術和/或佈置也可以用於本文所詳細描述之外的各種其它系統和應用中。
在下面的詳細描述中參照形成其一部分的附圖並且說明範例性實施例。此外,應當理解,在不脫離所要求保護的標的之範圍的情況下,可以利用其它實施例,並且可以進行結構和/或邏輯的改變。也應當注意,方向和參照,例如向上、向下、頂部、底部等等可以僅用於方便對附圖中的特徵的描述。因此,以下詳細描述不應有限制性意義,並且所要求保護的標的之範圍由所附申請專利範圍及其等同物所定義。
在下面的描述中,許多細節被闡述,然而,對於本領域技術人員顯而易見的是,一些實施例可以在沒有這些具體細節的情況下被實施。在一些情況下,眾所皆知的方法和裝置以方塊圖形式而不是詳細地顯示,以避免模糊實施例的其它態樣。貫穿本說明書對「實施例」或「一個實施例」的引用意味著針對該實施例描述的特定特徵、結構、功能或特性包括在至少一個實施例中。因此,貫穿本說明書的各處中的短語「在實施例中」或「在一個實施例中」的出現不一定指的是相同實施例。此外,在一或多個實施例中,特定特徵、結構、功能或特性可以用任何合適的方式組合。例如,在與兩個實施例相關聯的特定特徵、結構、功能或特性不相互排斥的任何地方,第一實施例可以與第二實施例組合。
如在說明書和所附的申請專利範圍中使用的,單數形式「一」、「一個」以及「該」意指也包括複數形式,除非上下文清楚地另外指明。還應當理解的是,如本文所用的用語「和/或」是指並且包括一或多個相關所列的項目的任何以及所有可能的組合。
如遍及本說明書和申請專利範圍中使用的,由用語「中的至少一者」或「中的一或多個」所接合的用語列表可以意指所列出的用語的任意組合。例如,用語「A、B或C中的至少一者」可能意味著A;B;C;A和B;A和C;B和C;或A、B和C。
說明書中對「一個實現」、「一種實現」、「一種範例實現」等的參照指示所描述的實現可以包含特定的特徵、結構或特性,但是每個實施例不一定必須包含所述特定的特徵、結構或特性。此外,這種短語不一定是指相同的實現。另外,當結合實施例描述特定的特徵、結構或特性時,無論是否在此明確描述,認為結合其它實現方式來實現這種特徵、結構或特性係在本領域技術人員的知識範圍內。
用語「實質上」、「接近」、「大致上」、「附近」以及「大約」一般指的是目標值在+/-10%之間。例如,除非在其使用之明確背景中另外指明,否則用語「實質上相等」、「大約相等」和「近似相等」表示在所敘述的事物之間僅存在偶然的變化。在本領域中,這種變化通常不大於預定目標值的+/-10%。除非以其它方式指明,使用用以敘述一般物件之一般形容詞「第一」、「第二」以及「第三」等等,僅指示相似物件之不同實例被提及,並且不意於暗示如此描述的物件必須以給定的順序,無論是時間上、空間上、排名或以在任何其它方式。
可採用所討論的技術以適合於裝置製造的邊緣定位誤差控制來圖案化子20奈米的端至端部(ETE)。儘管為了清楚起見在一些情況下針對這種ETE進行了討論,但是可以在任何圖案化上下文中以任何合適的特徵尺寸使用所討論的技術。所討論的技術提供可變的ETE尺寸,例如,在滿足圖案化層之間配準的覆蓋要求的12到16奈米的範圍內。
圖1顯示了範例單程EUV處理。例如,目前單程EUV ETE解析度極限對於0.33NA光學裝置約為24奈米間距,而對於0.55NA光學裝置約為16奈米間距。雖然蝕刻修整可被應用於收縮ETE尺寸,如圖所示,這種程序同時可以不利地增加線CD。如圖所示,可以使用後微影蝕刻115將後微影(例如,單程EUV微影)顯影檢查關鍵尺寸(DCCD)100減少為最終檢查關鍵尺寸(FCCD)110。儘管此類技術相對於ETE尺寸101減少了ETE尺寸,但它們也相對於線尺寸102增大了線CD。
在一些實施例中,本文討論的技術包含首先將光柵圖案化(例如,一維光柵)並將所述光柵轉移到硬遮罩中。隨後,使用EUV圖案化操作來定義光柵內的插塞。值得注意的是,可以使用EUV對光柵進行圖案化,並且插塞圖案化可以是第二EUV圖案化回合。插塞(例如,第二)EUV圖案化採用相對於所述光柵圖案化硬遮罩具有高蝕刻選擇性的材料。在一些實施例中,插塞可以被圖案化大於一個預定的最終尺寸來規避EUV解析度極限,而圖案化的插塞可被蝕刻修整到意圖的最終尺寸而不影響溝槽CD。
圖2顯示了根據本揭露的至少一些實現佈置的範例EUV圖案化程序300。在操作301中,光柵被圖案化(例如,經由EUV直接印刷、DSA等,接著蝕刻成硬遮罩)。例如,在操作301,光柵(例如,1D光柵)可以透過任何合適的一或多種技術來圖案化,如EUV直接印刷、定向自組裝或其它技術,如在另一波長微影,以產生圖案化的光柵(未顯示)。在一些實施例中,使用單程EUV圖案化來圖案化光柵。在一些實施例中,光柵是利用定向自組裝(DSA)來圖案化。在一些實施例中,使用基於間隔件的間距劃分(例如,間距減半、間距四等分)來圖案化光柵。
接著在操作301,透過蝕刻將光柵圖案轉移到硬遮罩材料中,以提供具有任意數量的線312的光柵311。例如,諸如光柵311的光柵包含形成在諸如基板的基板表面的表面(未顯示)的任意數量的實質上平行的線312,而沒有在線或線之間的區域的斷裂。例如,所述基板可以是沿著預定的晶體取向(例如,(100)、(111)、(110)等)大致對齊的基板。在一些範例中,所述基板包含半導體材料,諸如單晶矽(Si)、鍺(Ge)、矽鍺(SiGe)、基於III-V族材料的材料(例如,砷化鎵(GaAs))、碳化矽(SiC)、藍寶石(Al
2O
3)或其任意組合。在一些範例中,所述基板包含與(100)晶體取向具有4°-11°斜切的矽(具有4°-6°是特別有利的)。使用具有(110)或(111)的晶體取向的矽的範例可以提供對於隨後的磊晶生長具有較小的失配之優點。例如,所述基板可以是(111)矽、(100)矽或(110)矽。在實施例中,所述基板包含(111)結晶IV族材料。在各種範例中,所述基板可以包含金屬化互連層,其用於積體電路或電子裝置,諸如電晶體、記憶體、電容器、電阻器、光電裝置、開關,或由電絕緣層(例如,層間介電質、溝槽絕緣層等)分離的任何其它主動或被動電子裝置。
光柵311的硬遮罩材料可以是任何合適的材料,其相對於如二氧化矽的後續抗蝕劑插塞提供蝕刻選擇性。線312可以具有大約相同的寬度和間距,或者它們可以在光柵311上具有不同的寬度和/或間距。在一些實施例中,線312的寬度在大約10至30奈米的範圍內。例如,光柵311可以設置在可以包含電晶體裝置或其它積體電路裝置的底層基板上,使得光柵311形成在底層基板的實質上平坦的表面上。
EUV圖案化程序300在操作302處繼續(例如,圖案直接插入光柵中操作)。例如,在操作302中,在光柵311內將多個插塞321EUV圖案化。插塞321可以包含下面本文中討論的任何抗蝕劑材料。插塞321也可以被定性為區塊、線端或柱,並且包含由抗蝕劑材料形成的結構。如圖所示,插塞321包含蝕刻選擇性抗蝕劑(例如,金屬氧化物抗蝕劑、有機聚合物抗蝕劑等),使得插塞321和光柵311之間存在蝕刻選擇性。插塞321可以使用本文中討論的任何合適的EUV圖案化技術來圖案化。在一些實施例中,塊狀抗蝕劑塗覆在光柵311上(例如,使用旋塗)、抗蝕劑使用EUV被圖案化,而所述圖案化的抗蝕劑使用正或負色調圖案化技術來顯影,以提供插塞321。相對於針對插塞321的形成的抗蝕劑材料、機制等的額外實施例,在本文中進一步提供如下。
EUV圖案化程序300在操作302處繼續(例如,利用蝕刻修整插塞的操作)。例如,在操作303處,選擇性地使用選擇性蝕刻來修整插塞321以形成修整的插塞331。例如,選擇性蝕刻可以是濕式蝕刻或乾式蝕刻。在一些實施例中,蝕刻是電漿蝕刻。這種技術提供給要被圖案化的較大插塞321,接著減少到所需的最終尺寸,如關於關鍵尺寸332所示的最終尺寸。例如,為了克服EUV圖案化工具的解析度限制,可以對插塞321進行圖案化以使其大於所需的尺寸(最多大40%),並在圖案化後將其蝕刻修整降至其所需的尺寸。所述蝕刻處理可以包含任何的各向同性、各向異性電漿蝕刻、濕式化學瘦身,或定向蝕刻。
光柵311和圖案化的插塞331接著在積體電路處理中被使用。在一些實施例中,光柵311和圖案化的插塞331之間的區域(例如,在圖3的空白區域)填充有金屬並且研磨或平坦化操作被執行以提供金屬化層(例如,金屬互連或跡線層)。例如,光柵311和圖案化的插塞331可以保留為金屬化層的層間介電質。在其它實施例中,光柵311和圖案化的插塞331在層間介電質(ILD)層之上形成並且用於圖案化(例如,透過蝕刻)ILD。接著可以用相同的方式(例如,金屬填充和研磨)使用所形成的圖案化的ILD以形成金屬化層。例如,光柵311和圖案化的插塞331可以保留在製造的積體電路中,或者它們可以是犧牲的。
圖3顯示了根據本揭露的至少一些實現佈置的範例積體電路結構400。在圖3的範例中,積體電路結構400包含具有如上所討論的硬遮罩光柵的ILD層401。此外,一或多個插塞403是在ILD層401的線之間的區域與ILD層401和包含金屬線402的插塞403之間的區域。例如,金屬線402可以提供透過金屬線402耦接(透過通孔或接點)的裝置之間的電耦接。圖3的左側提供了積體電路結構400的橫截面,而圖3的右側提供了積體電路結構400的俯視圖。例如,積體電路結構400在作為插塞的抗蝕劑中包含添加的/釋放的/表面結合的配體。
同樣如圖3所示,在一些實施例中,插塞403包含塊狀抗蝕劑材料405和表面處理材料406。表面處理材料406可以包含本文進一步討論的任何材料,如表面嫁接材料或試劑、表面嫁接分子等。在一些實施例中,表面處理材料406包含許多分子,其中一些具有從中釋放的基,而一些則沒有。在一些實施例中,表面處理材料406包含路易斯鹼性親核試劑,如胺、膦、硫化物和羧酸。表面處理材料406可以被化學鍵合到ILD層401(例如,硬遮罩光柵)和用於增強插塞403的圖案化。例如,圖3顯示了作為ILD的溝槽材料,但是它也可以是犧牲硬遮罩(例如,由非晶矽、氮化矽或碳化矽組成)。額外地或替代地,塊狀抗蝕劑材料405可包含添加劑或本文所討論的用於改善EUV圖案化的其它特性。特別是,在一些實施例中,抗蝕劑材料、表面處理材料和光柵包含在製造的積體電路結構中。在這種實施例中,表面嫁接材料的配體可以結合到ILD層401的側壁,在插塞403中,和/或這種嫁接材料的全部或部分(例如,配體或官能基)可以是在塊狀抗蝕劑材料405之內(儘管不再嫁接到ILD層401的側壁上)。在一些實施例中,這種釋放的配體或官能基接近ILD層401的側壁比在插塞403的中心可以具有較高的濃度。在實施例中,側壁的特定距離(例如,2奈米或3奈米)之內的配體或官能基濃度不小於配體或官能基在大於從所述側壁(或在插塞的中心)的距離的兩倍濃度。在一些實施例中,所述配體或官能基濃度從ILD層401的側壁到插塞403的中心單調增加。
在一些實施例中,積體電路結構400包含含有任何數目的平行線的光柵(請參照圖2的光柵311)、在光柵的第一線412的第一側壁411和光柵的第二線414的第二側壁413之間延伸的插塞403(在俯視圖中未顯示)。例如,光柵可以是硬遮罩光柵。插塞403包含塊狀抗蝕劑材料405(例如,本文所討論的任何抗蝕劑系統的材料,包含金屬氧化物團簇的抗蝕劑材料、無機團簇抗蝕劑材料、化學放大的抗蝕劑材料、有機負色調可剪的抗蝕劑材料,和其它)和表面處理材料406、從表面處理材料406釋放的材料、其他添加物等等,如下文進一步討論。在一些實施例中,插塞403包含塊狀金屬氧化物團簇抗蝕劑材料和嫁接到第一側壁411的分子,使得所述分子包含如下文進一步討論的交聯部分、封端劑、或電子淬滅劑之一。
如關於圖2所討論的,插塞321被圖案化在光柵311之內。在一些實施例中,插塞321、插塞403或本文所討論的任何其它插塞使用非模糊金屬氧化物團簇式抗蝕劑被圖案化。值得注意的是,現有技術的非模糊金屬氧化物抗蝕劑在未受限方向(例如,沿著一維光柵)上在沒有配準偏移的情況下提供了可接受的臨界尺寸均勻性(CDU)。然而,這種抗蝕劑圖案在有受限方向上(例如,跨過一維光柵)具有不可接受的CDU的圖案「三角形」,且有小配準偏移。
圖4顯示了根據本揭露的至少一些實現佈置的具有成功的對準501的範例圖案化和在受限方向上具有未對準502的範例圖案化。如圖4所示,當在EUV曝光521(或EUV圖案化)期間發生未對準502(例如,約2.5奈米的未對準)時,遮罩開口505更緊密地與線503對準,並且可能從相鄰線504偏離。換句話說,遮罩開口505可以更靠近線503,而不是線503、504之間的中心線,如所需的。如圖所示,在EUV圖案化期間,這種未對準502致使插塞506具有三角形的形狀,其在限定的方向(也就是說,與光柵311的線正交的方向)上具有未對準的邊緣,使得與插塞507相比,所述邊緣趨向於在與遮罩開口505的未對準相反的方向上合併。這種效果也相對於插入影像531、532顯示。
如圖5顯示了根據本揭露的至少一些實現佈置的範例性鎚頭曝光特徵601和範例性表面處理602,以減輕未對準502的影響。如圖所示,在一些實施例中,在未對準502期間(例如,約8奈米的未對準可以被容忍)為了改善圖形化,表面處理602和鎚頭曝光特徵601可以一起使用。鎚頭曝光特徵601包含在抗蝕劑層上的顯示特徵形狀的曝光,並且在EUV曝光521期間用於產生鎚頭曝光特徵601的遮罩可以具有相似的特徵。在一些實施例中,表面處理602和鎚頭曝光特徵601可以與遮罩上的最佳化特徵設計結合使用以改善圖案化。在一些實施例中,表面處理602和鎚頭曝光特徵601可以分開使用。如關於成功的對準501所示,可以使用遮罩開口505形成插塞507,但是在遮罩開口未對準期間可能需要表面處理602和/或鎚頭曝光特徵601(參照圖4)。
如圖所示,鎚頭曝光特徵601包含設置在鎚頭曝光特徵601的受限制側上的襯線或突起603。值得注意的是,遮罩可以包含具有或近似於鎚頭曝光特徵601的特徵的特徵,並且鎚頭曝光特徵601的討論適用於用來(在曝光期間)產生鎚頭曝光特徵601的遮罩。值得注意的是,鎚頭曝光特徵601在未受限方向上不存在突起。如圖所示,在一些實施例中,在特徵601(在未受限方向上延伸)的中心線處,突起603(在未受限方向上)具有超過特徵601的長度的長度。同樣如圖所示,在一些實施例中,突起603在受受限方向上擴展特徵601的圓形部分。例如,開口特徵可包含圓形中心部分(或遮罩上的正方形)和從圓形中心部分延伸的額外突起603。在遮罩上,這種突起可以是橢圓形或矩形等。
線503、504的邊緣處的鎚頭曝光特徵601(或具有突起603的類似形狀的特徵)允許更多光子在希望區域(例如,在線503、504的側壁或邊緣之間延伸的區域)處的線503、504的邊緣處被插塞。為了防止在不想要的區域607將插塞圖案化(例如,沒有插塞希望形成的線503的左側)或為了促進圖案化插塞606,表面處理602被施加到光柵311。在一些實施例中,表面處理602為嫁接淬滅劑(在下文進一步討論)。嫁接淬滅劑防止或減輕在不想要的區域607圖案化。然而,表面處理602可以是表面嫁接交聯劑(用以促進圖案化插塞606)、表面嫁接封端劑(用以預防或減輕在不想要的區域607圖案化),或本文所討論的任何其它表面處理。
下面描述兩種涉及在抗蝕劑塗覆和曝光之前對進入的溝槽進行表面處理的技術。這些技術透過防止在相鄰溝槽中形成空隙(在所需的插塞中)或形成裂痕(在不想要的區域中),從而在不損害CDU的情況下提高了諸如非模糊無機團簇抗蝕劑之類的抗蝕劑系統的圖案化效能。第一種技術在溝槽的區域(例如,光柵的兩條線之間的區域)中選擇性地增加團簇的交聯,所述溝槽接收太低的劑量而無法在正常條件下進行完全交聯。這種情況可能與較小的玻璃尺寸結合出現。第二種技術透過選擇性地抑制相鄰溝槽中的化學來減少相鄰溝槽中的交聯,同時仍然允許使用較大的玻璃尺寸。這種技術是互補的,並且可以在表面上揭示化學性質的差異,利用相似的表面嫁接化學的優勢。
如所討論的,可以使用基於非模糊金屬氧化物團簇的抗蝕劑來將插塞(例如,插塞321、插塞606等)圖案化。金屬氧化物抗蝕劑可以包含(在曝光之前)被共價鍵合的配體包圍的金屬氧化物核,所述共價鍵合的配體允許金屬氧化物核溶解在澆鑄溶劑中。可以將金屬氧化物抗蝕劑旋塗到光柵上。在曝光時,發生交聯化學,使得由主光子和二次電子產生的自由基致使配體本身之間的交聯和/或配體可以從金屬氧化物核游離,留下金屬氧化物核的離子化或不飽和的部分(例如羥基或其它自由基結構),其可以與另一個團簇的另一個離子化或不飽和的金屬氧化物核交聯,從而致使溶解度轉換。在顯影劑中,未曝光的團簇保持可溶於有機溶劑,而曝光的團簇則交聯且不可溶。在一些實施例中,非模糊金屬氧化物團簇抗蝕劑的圖案化包含使用嫁接在溝槽表面上的潛在交聯部分來促進抗蝕劑的交聯。
圖6顯示了根據本揭露的至少一些實現佈置的範例EUV圖案化程序700,其在溝槽表面上使用嫁接潛交聯增強部分。如圖6所示,程序700包含接收可以是本文所討論的任何光柵的光柵311,以及在光柵311上施加嫁接潛交聯部分表面處理701。在一些實施例中,沉積表面處理701包含自組裝或其它類型單層的沉積。在一些實施例中,沉積表面處理701包含短聚合物刷的沉積。可以將表面處理701嫁接到光柵311,包含光柵311的線的側壁、光柵311的線的頂部和/或光柵311的線之間的溝槽表面,或其任何組合。如本文所使用的,用語溝槽表示包含兩個相鄰線的側壁在內的光柵的線之間的區域以及所述線之間的底表面。
此外,在表面處理701和光柵311上方形成諸如金屬氧化物團簇抗蝕劑層的抗蝕劑層702,並提供實質上平坦的曝光表面。在一些實施例中,使用經由程序700處理的晶片的旋塗來形成抗蝕劑層702。表面處理701透過在光柵311的溝槽的表面上嫁接潛交聯部分來改善金屬氧化物團簇抗蝕劑層(例如,非模糊金屬氧化物團簇)的圖案化,使得交聯部分在EUV曝光期間或EUV曝光之後的UV泛光曝光期間從表面被釋放。交聯部分接著透過所述抗蝕劑層(例如,薄膜)熱擴散,但僅與已經由EUV光子或二次電子活化的團簇發生反應。除了最終使膜變得不溶之外,交聯部件或部分還增強了模糊,特別是在需要的地方,在受覆蓋影響最大的溝槽邊緣。此外,由於此區域中交聯劑的濃度較高,因此在溝槽邊緣處需要較少的團簇活化。
例如,如圖所示,光柵311、表面處理701和抗蝕劑層702被曝光(在曝光操作711處),從而致使抗蝕劑層702的圖案化。此外,在EUV曝光(例如,在曝光操作711處)或隨後的UV泛光曝光或兩者期間都活化表面處理701。例如,曝光(例如,在曝光操作711處)可以提供抗蝕劑的曝光部分703和抗蝕劑的未曝光部分704。此外,表面處理701的活化致使交聯部分705被釋放。在所示的實施例中,交聯部分705在抗蝕劑的曝光部分703和抗蝕劑的未曝光部分704中釋放。在一些實施例中,由於透過EUV曝光的釋放,交聯部分705僅在抗蝕劑的曝光部分703中或更實質上在抗蝕劑的曝光部分703中釋放。
如圖所示,在擴散期間和在交聯烘烤712(或曝光後烘烤)期間的交聯,抗蝕劑的曝光部分703被固化以提供如透過交聯部分705影響的固化的或不可溶抗蝕劑部分706。在交聯烘烤712期間,抗蝕劑的未曝光部分704不會固化或設置,而是保留為可溶抗蝕劑部分707。在交聯烘烤712之後,顯影操作713移除可溶抗蝕劑部分707,而不可溶抗蝕劑部分706(例如,如本文所討論的插塞)殘留。雖然關於插塞、區塊等討論的,不可溶抗蝕劑部分706和本文的其它抗蝕劑特徵可具有任何尺寸或形狀,諸如線段、圓形插塞等。
如所討論的,表面處理701和/或釋放的交聯部分705相對於抗蝕劑的曝光部分703增強了交聯。這種增強的交聯是由於與已經被EUV光子或二次電子活化的金屬氧化物團簇的反應所致。例如,釋放的交聯部分705可以致使活化的(例如,離子化的或不飽和的)金屬氧化物團簇之間和/或釋放的自由基配體之間的交聯。用語交聯部分表示作為較大嫁接分子的一部分,或者從較大的嫁接分子釋放後的分子或官能基。例如,表面處理701可以包含透過分子的一個末端附接到光柵311的嫁接分子,而所述分子的另一末端或部分包含在釋放時能夠增強金屬氧化物團簇式抗蝕劑的交聯的分子或官能基。
圖7顯示了根據本揭露的至少一些實現佈置的範例表面處理分子802,其被嫁接到範例光柵表面801上。如圖7所示,分子802包含耦接至光柵表面801(其可以是頂部、側壁或溝槽底表面)的第一末端(或終點)803。分子802可使用任何合適的化學物耦接到光柵表面801,如共價鍵,如圖所示。在一些實施例中,分子802經由氧原子共價鍵合至光柵表面801。分子802還包含從第一末端803向其第二末端延伸的短有機鏈811,並且包含交聯部分804(例如,羥基)。如關於釋放812所示,一旦釋放的交聯部分805(或簡稱交聯部分或分子)釋放,分子802被還原成分子806。值得注意的是,釋放811可能是由於如本文所討論的EUV或UV曝光。接著釋放出交聯部分805(例如,在此範例中為水)並透過抗蝕膜擴散以增強交聯。嫁接基的另一個範例是三芳基鋶,如相對於表面處理分子807所示,其中透過氨基矽烷或其它功能性反應與表面801發生附接。鋶部分是EUV或UV響應並且會釋放陰離子X-作為曝光之後的共軛酸XH,如圖8所示。可以使用不同的X-基,其中所得的酸可以起到所討論的交聯作用。
在所示的實施例中,水分子(例如,交聯部分)被釋放以增強交聯。此外,分子802在氧原子共價鍵之後包含四碳鏈。分子802可以包含任何長度的碳鏈和任何合適的交聯部分以及從其釋放的改性的交聯部分。在一些實施例中,釋放的交聯部分805是水(如圖所示),羧酸(橋接)、磺酸、膦酸、醇、胺、二胺、二膦。也就是說,可以(從分子802)被釋放的範例性交聯基包含水、羧酸(橋接)、磺酸和膦酸、某些醇類和胺、二胺、二膦和其它能夠橋接兩個團簇或具有兩個親核位點的親核分子。值得注意的是,至少一些釋放的交聯部分805可以保留在不可溶抗蝕劑部分706(例如,插塞)中。
在一些實施例中,關於金屬氧化物團簇抗蝕劑的繼續討論,不是在曝光可能小於所需的區域中增強交聯,而是在發生不需要的曝光的抗蝕劑區域中抑制或消除了交聯。
圖8顯示了根據本揭露的至少一些實現中佈置的在溝槽表面上使用嫁接交聯抑制劑的範例EUV圖案化程序900。如圖9所示,程序900包含接收光柵311並在光柵311上施加嫁接交聯抑制劑表面處理901。在一些實施例中,沉積表面處理901包含自組裝或其它類型單層的沉積。在一些實施例中,沉積表面處理901包含短聚合物刷的沉積。可以將表面處理901嫁接到光柵311,包含光柵311的線的側壁、光柵311的線的頂部和/或光柵311的線之間的溝槽表面,或其任何組合。此外,在表面處理901和光柵311上方形成諸如金屬氧化物團簇抗蝕劑層的抗蝕劑層902,並提供實質上平坦的曝光表面。嫁接交聯抑制劑表面處理901可以是包含路易斯鹼的表面嫁接封端劑或表面嫁接電子淬滅劑,其範例以表面嫁接封端劑開始依次討論。
在圖8的上下文中,最好是停止或阻礙在相鄰的溝槽發生交聯化學,同時開放遮罩,以確保所有材料都在目標位置交聯(請參閱圖4和5)。例如,在不妨礙交聯的情況下,當覆蓋不理想時,在相鄰的溝槽中產生交聯材料的裂痕(例如,在不想要的區域607)。在一些實施例中,交聯化學係透過將光生或光可釋放配體從與活化團簇反應的表面合併到封端或中和它來減輕,並防止在隨後的程序期間(如曝光後烘烤)交聯。
在一些實施例中,如關於圖6和7所討論的表面處理被用來提供表面處理901(例如,自組裝單層的沉積、短聚合物刷的沉積、共價鍵合至溝槽表面等等)。然而,與交聯增強相比,在圖8的上下文中,釋放的分子是單官能的,防止在抗蝕劑層902中發生橋接或其它交聯相互作用。在一些實施例中,分子對活性金屬中心的鍵合是透過水或其它交聯分子在曝光後烘烤或顯影期間不能發生的後續位移。在一些實施例中,在EUV曝光期間釋放妨礙交聯的分子,以允許在溝槽A 906的左側與溝槽B 907的左側之間進行區分。例如,在EUV曝光903中具有重疊誤差(或極端重疊誤差),多種光釋放封端劑將在溝槽B 907的左側被建立,而不是溝槽A 906的左側,致使溝槽B中的交聯的關閉(由於表面處理901),在溝槽A中則否。在溝槽A的其它位置(例如,鄰近溝槽A的右側),更多的光子總體透過EUV曝光903遞送,因為它集中在曝光區域,從而克服了溝槽A中釋放的封端劑的影響。也就是說,儘管嫁接的交聯抑制劑表面處理901部分地抑制了溝槽A中的交聯,但是克服了所述影響並且提供了抗蝕劑的實質上曝光部分905。然而,在溝槽B 907的左側,低曝光的外部(由於重疊)被設置,並且嫁接交聯抑制劑表面處理901抑制交聯,使得抗蝕劑的實質上未曝光部分904被提供。
在如關於操作911所示的EUV曝光903之後,程序900可以如關於程序700所討論的那樣繼續,使得抗蝕劑的實質上曝光部分905被固化並且在顯影操作之後保留並且在顯影操作期間移除抗蝕劑的實質上未曝光部分904。注意,透過抗蝕劑的實質上曝光部分905建立的所得插塞包含交聯抑制劑表面處理901和EUV曝光903和隨後的處理期間釋放的任何部分、官能基、或分子。
為了透過表面嫁接的封端劑實現所討論的基於金屬氧化物的抗蝕劑交聯抑制,可以使用光不穩定的表面嫁接的封端配體。在一些實施例中,表面嫁接的分子包含硝基苄基或硝基苄基基團。在一些實施例中,表面嫁接的分子包含羥基苯甲醯基或羥基苯甲醯基團。
例如,硝基苄基基團可被用作光敏保護基,其用於多種潛在封端基,包含醇鹽、硫醇鹽、酚鹽、羧酸鹽、碳酸鹽和氨基甲酸鹽。如所討論的,參照下面的反應化學R1-R4,抗蝕劑的不想要曝光的發生是由於在溝槽B中的EUV曝光(例如,在溝槽B 907的左側),例如,以產生活化的抗蝕劑位點(R1)。在同一局部區域,由於EUV激發的二次電子或帶外輻射的複合而致敏後,表面嫁接的保護基(例如表面嫁接的封端劑)分解為亞硝基苯甲醛、釋放的CO2分子和質子化形式的受保護基(R2)。對於非模糊抗蝕劑,親核封端基(如羧酸鹽和醇鹽)可淬滅抗蝕劑(R3)上的活化位點,從而減少交聯。
反應化學R1-R4
圖9顯示了根據本揭露的至少一些實現佈置的範例表面處理分子1002,其被嫁接到範例光柵表面1001上。例如,圖9顯示了反應R2使用硝基苄基或硝基苄基基團作為感光保護基和任何封端基作為範例。如圖所示,分子1002可以在耦接到光柵表面1001(可以是頂部、側壁或溝槽底表面)的第一末端1006處共價鍵合到光柵表面1001。分子1002可以使用任何合適的化學物質例如共價鍵耦接到光柵表面1001,如圖所示。分子1002在所示的範例中還包含含有硝基苄基或硝基苄基基團(例如,光敏保護基,PPG)的有機鏈,從而致使封端基(CG)1007。在反應(R2)中,嫁接分子1002釋放出被氫原子1004反應和修飾的封端基1007,並且嫁接分子1002被修飾為嫁接分子1003(例如,PPG')。此外,如上所討論,反應(R2)釋放出CO2分子1005和電子。如所討論的,分子1002(例如,封端劑嫁接分子)包含光敏保護基和封端劑或封端基1007,封端劑或封端基可包含任何合適的封端基,例如烷氧基、硫醇鹽、苯酚、羧酸鹽、碳酸酯、或氨基甲酸酯。此外,光敏保護基可以包含硝基苄基或硝基苄基基團,羥基苯甲醯或羥基苯甲醯基基團,或其它。
圖10顯示了範例光敏保護基1100,其佈置在根據本揭露的至少一些實現中。如圖所示,以上所採用的光敏保護基可包含以下任何一種:苯甲醯基和芳基羰基甲基1101、鄰烷基苯醯基1102、對羥基苯甲醯基1103、安息香基1104、鄰硝基苄基1105、鄰硝基-2-苯乙氧基羰基1106、鄰硝基苯胺1107、香豆素-4-基甲基1108、芳甲基1109、鄰羥基芳基甲基1110、含金屬基1111、新戊醯基1112、羧酸酯1113、芳基磺醯基1114、酮類:1,5-和1,6-氫基1115、碳負離子介導基1116、甲矽烷基和矽基1117、2-羥基肉桂基1118、α-酮醯胺、α,β不飽和醯苯胺,和甲基(苯基)硫代氨基甲酸1119、硫色酮s,s-二氧化物1120、2-吡咯烷-1,4-苯醌基1121、三嗪和芳基亞甲基亞氨基1122、或呫噸和吡喃酮基1123。採用這種光敏保護基的封端基可以是任何本文中所討論的,例如烷氧基、硫醇鹽、苯酚、羧酸酯、碳酸酯、或氨基甲酸酯。
此外,可以使用與前面所述類似的嫁接鋶鹽,其中陰離子X-部分包含羧酸、醇、酚、胺、硫醇和其它僅由於一個親核位點、空間或其它反應性限制的存在而不能參與交聯反應的鹼。
繼續參照圖8和用於基於金屬氧化物抗蝕劑的嫁接交聯抑制劑,在一些實施例中,表面嫁接電子淬滅劑(自由基/陰離子產生劑)也可以如嫁接交聯抑制劑表面處理901被採用。在表面嫁接電子淬滅劑的上下文中,當發生重疊誤差時(例如,當重疊誤差最高時),本文討論的技術選擇性地防止在溝槽B與A中發生交聯。在一些實施例中,光活化電子陷阱被添加到光柵311的表面,以有競爭力地消耗在此區域中產生的電子。被還原物質(範例在下文中提供)致使釋放從光柵311的表面擴散到活化團簇(例如,抗蝕劑的金屬氧化物團簇)的自由基和/或陰離子/鹼性物質,以停止或減緩隨後的交聯(以與關於封端劑所討論類似的方式)。
在一些實施例中,表面嫁接電子淬滅劑包含鋶和其它氧化還原活性的鎓鹽、缺電子芳烴(例如硝基芳烴)、以多個吸電子基取代的烯烴(例如四氰基乙烯(TCNE)類似物),或在更高氧化態的無機元素。如所討論的,在一些實施例中,所述電子淬滅劑被表面嫁接,例如,以類似於先前針對鋶鹽描述的方式透過利用氨基矽烷或其它反應性基與表面的反應。在一些實施例中,所討論的電子淬滅劑可能不包含在抗蝕劑中並且可能作為添加劑被包含在內。
例如,如參照下方的反應化學R5-R8所示,表面嫁接或游離淬滅劑消耗自由電子(R5)。在這個範例中,三氟甲磺酸鋶淬滅劑上的R’基產生穩定的自由基,以促進R6中所示的重排。R7顯示R’自由基將透過將R1的抗蝕劑光致電離形成的活自由基(參照上面所示的反應化學R1-R4)和剩餘的三氟甲磺酸鹽陰離子淬滅可以形成具有[MOx]+陽離子的離子對,直到它可以透過電子重組或化學淬滅來還原。三氟甲磺酸鹽以外的陰離子也可以如先前所描述的那些使用,以允許不同範圍的鹼度被採用,並且由此不同的封端傾向。
反應化學R5-R8
在另一個實施例中,電子和自由基捕獲是由如苯醌的氧化還原試劑提供。再次,R1顯示金屬氧化物抗蝕劑材料的EUV感應的光電離,其產生[MOx]+陽離子和R自由基物質。自由或表面嫁接苯醌(或其它的氧化還原試劑)可以捕獲自由熱化的二次電子(形成半醌自由基陰離子),其接著結合到金屬氧化物陽離子。接著,所得的自由基物質可以淬滅剩餘的R•自由基,從而封端(或淬滅)反應性金屬氧化物位點。
圖11顯示了根據本揭露的至少一些實現佈置的使用苯醌的範例電子和自由基捕獲。如圖所示,可以在活化的抗蝕劑中產生金屬氧化物陽離子1201(例如,透過來自光子或二次電子的活化)。抗蝕劑還包含苯醌1202,其可以作為抗蝕劑中的添加劑提供或可以從表面嫁接的分子中釋放出來。儘管關於苯醌1202顯示,任何合適的電子淬滅劑可以被採用。此外,圖12顯示了關於嫁接到範例表面1210的表面嫁接的苯醌1202的這種機制,範例表面1210可以是本文討論的任何光柵表面等。在一些實施例中,透過TMS-O-鍵接至一個雙鍵來提供嫁接,以使得能夠嫁接至氯封端的表面。
如圖所示,苯醌1202捕捉或捕獲電子1203(例如,經由EUV輻射產生的二次電子)和活化的金屬氧化物陽離子1201,以形成分子1204,其包含鍵合到氧原子的金屬氧化物陽離子1201,其依次鍵合到苯環。與鍵合到金屬氧化物陽離子1201的鍵合氧原子相對的是第二氧原子(其被自由基化)。例如,如關於反應1211所示,苯醌1202捕抓或捕獲電子1203以形成活化的苯醌1207。此外,如關於反應1212所示,活化的苯醌1207捕抓或捕獲活化的金屬氧化物陽離子1201以形成分子1204。如圖所示,化學反應利用捕抓自由基1205繼續,所述自由基1205共價鍵合到與鍵合至金屬氧化物陽離子1201的氧原子相對的氧原子,以提供包含被捕抓或捕獲的金屬氧化物陽離子1201和被捕抓或捕獲的自由基1205的分子1206。這種捕抓或捕獲抑制了本文討論的金屬氧化物團簇抗蝕劑系統中的交聯。例如,如關於反應1213所示,分子1204捕抓或捕獲自由基1205以形成表面嫁接的分子1206。
在一些實施例中,如本文所討論的插塞包含諸如電子淬滅劑的添加劑。在一些實施例中,插塞包含含有被捕獲的金屬氧化物陽離子和被捕獲的自由基的分子。在一些實施例中,分子包含與第一氧原子共價鍵合的金屬氧化物陽離子、與第二氧原子共價鍵合的自由基,以及在苯環的第一位置鍵合至第一氧原子且在與第一位置相對的苯環的第二位置鍵合至第二氧原子的苯環。
在一些實施例中,本文中使用的抗蝕劑(例如,抗蝕劑層702或抗蝕劑層902)可以是非模糊無機團簇抗蝕劑,並且可以將添加劑添加到抗蝕劑中以改善交聯。這種實施例可以與所討論的表面嫁接技術結合使用,或者它們可以分開使用。在一些實施例中,降低抗蝕膜的Tg(玻璃轉變溫度)並提供交聯的部分以與團簇的活化金屬中心發生反應(如本文所討論的)的添加劑可被添加到EUV光阻劑成分。可以接著採用EUV光阻劑成分,如本文討論的光柵的或直接到平坦表面的利用。例如,可以將包含電子淬滅劑(如上所述)、交聯部分或本文討論的任何其它添加劑的EUV光阻劑成分用作抗蝕劑層702(具有或不具有表面處理701)或抗蝕劑層902(具有或不具有表面處理901),如本文所述的任何其它抗蝕劑層,或作為在平坦表面上處理的抗蝕劑層(例如,不存在光柵311)。
在交聯部分添加劑的上下文中,這種添加劑在沒有發生或者至少是受限制的對於相鄰溝槽的光子溢出的小玻璃尺寸的上下文中可以是有利的。在一些實施例中,可以選擇交聯部分添加劑作為如本文所討論的促進交聯的低分子量(MW)添加劑。在一些實施例中,EUV光阻劑成分或EUV抗蝕劑包含複數個無機團簇和添加劑。在一些實施例中,添加劑是電子淬滅劑(如上所述)。在一些實施例中,添加劑是交聯部分。在一些實施例中,交聯部分是聚乙烯醇、聚乙烯基吡啶、聚丙烯酸、聚羥基苯乙烯、或任何多功能分子中的一種,其中親核官能基(例如醇、吡啶、羧酸等等)不與溶液或薄膜中的無機團簇反應,除非無機團簇(例如,錫團簇)已經由EUV光子活化以建立易受親核試劑攻擊的反應性位點。在一些實施例中,添加劑包含聚乙烯醇、聚乙烯基吡啶、聚丙烯酸、聚羥基苯乙烯或吡啶中的一種。在一些實施例中,添加劑包含交聯部分,所述交聯部分包含具有醇基或羧酸基的分子。
在一些實施例中,交聯基(例如,添加劑)是以潛在的形式引入需要EUV活化以釋放活性的官能基。這種實施例增強或維持抗蝕劑系統中的高對比度。在一些實施例中,如CVD的沉積技術被用來產生在抗蝕劑中的成分或EUV吸收梯度。
如圖12顯示了根據本揭露的至少一些實現佈置的範例性插塞修復1300。如圖所示,在一些實施例中,形成插塞1303,所述插塞1303不跨光柵311的線1301、1302之間的整個溝槽延伸。儘管如圖所示與線1301相對,在一些實施例中,插塞1303與線1301、1302中的任一者都不相對,而是在線1301、1302之間的溝槽中獨立放置。在一些實施例中,插塞修復1300提供了微影後的修復程序,以修復小的和/或未對準的插塞,使得所得結構跨越整個溝槽。在一些實施例中,利用UV光並在高溫下的表面預處理是用於呈現插塞1303,無論是對針對或抑制選擇性塗層的選擇性沉積。在一些實施例中,插塞1303包含氧化錫(SnOx),其可被處理以成為針對或抑制氮化鈦的選擇性沉積。例如,在誤對準插塞1303不跨越溝槽1308的寬度w的使用情況下,選擇性原子層沉積被施加到具有TiN的塗層1305的生長插塞,例如,以跨越關於處理1311所示的溝槽。這種技術有利地關閉了線路末端並防止短路。
替代地,如關於處理1312所示,使用類似的ALD方法選擇性地向外生長光柵311的線1301、1302以與插塞接觸,以提供(例如TiN的)塗層1306。TiN在光柵(例如,氧化物光柵)上的這種選擇性沉積使線1301的側壁向外生長,以接觸並密封溝槽端部以抵住插塞1303(例如SnOx插塞),同時保持插塞1303的小尺寸優勢(因為透過例如SnOx抗蝕劑技術提供)。如關於處理1311或1312所示,可以提供這種選擇性沉積(例如,透過ALD)以克服具有選擇性沉積的無機抗蝕劑(如SnOx抗蝕劑)的局限性,以在層對準中確保儘管偏移很小,但線端在隔離金屬線均有效。
在一些實施例中,如本文所討論的,在剩餘的溝槽中形成金屬線(例如,互連)。這種金屬線使積體電路的裝置(例如,電晶體等)互連。在一些實施例中,參照處理1311,積體電路包含光柵311,光柵311包含許多平行線、線1301的第一側壁和線1302的第二側壁之間的插塞1303,所述插塞包含如SnOx抗蝕劑的塊狀抗蝕劑材料、在插塞1303上但在頂面上不存在線1301、1302的塗層1305,以及不與插塞1303上的塗層1305的生長接觸的其它表面,所述塗層1305從插塞1303延伸到至少線1302的第二側壁(以及可選的,當插塞最初未與線1301的第一側壁接觸時,線1301的第一側壁),以及在線1301的第一側壁和線1302的第二側壁之間延伸的金屬線(未顯示),以及插塞1303的第三側壁上的塗層的部分(例如,在xz平面上的插塞1303的側壁)。
在一些實施例中,參照處理1312,積體電路包含光柵311,光柵311包含許多平行線、線1301的第一側壁和線1302的第二側壁之間的插塞1303,所述插塞包含如SnOx抗蝕劑的塊狀抗蝕劑材料、在線1301、1302上但不在插塞1303的頂面上的塗層1306(以及不與塗層1306的生長接觸的表面),所述塗層1306至少從線1302的第二側壁延伸到插塞1303,以及分別在線1301、1302的第一側壁和第二側壁之間延伸的金屬線(未顯示),以及插塞1303的第三側壁(例如,在xz平面上的插塞1303的側壁)。
如所討論的,在一些實施例中,可以採用模糊金屬氧化物抗蝕劑系統。值得注意的是,目前的模糊金屬氧化物抗蝕劑具有可接受的+/-8奈米的重疊視窗,但在未受限方向上的CDU較差。
圖13顯示了根據本揭露的至少一些實現佈置的用於插塞修復的範例性處理2400。圖13顯示了為在諸如光柵311之類的光柵內部進行抗蝕劑圖案化而繪製的四個所得插塞案例。例如,顯示了,用於從光柵311內部的抗蝕劑圖案中的所得插塞的四個案例。所得插塞2401顯示部分跨度(例如,與一條線的側壁接觸但不存在相鄰線的側壁,而是僅部分地延伸越過對應的溝槽之插塞),所得插塞2402顯示島(例如,與線側壁都不接觸並且在對應的溝槽中隔離之插塞),結果2403顯示缺少的插塞(例如,未形成插塞),所得插塞2404顯示完整的跨度(例如,跨越溝槽並與兩個相鄰溝槽的側壁接觸之插塞)。
接著用紫外光進行處理以固化抗蝕劑,並且施加熱以氧化SiO2光柵311以形成表面反應性矽烷醇基或插塞2401、2402、2404的Sn氧化物抗蝕劑以形成氫氧化錫。UV和烘烤(例如,同時烘烤和UV固化)會修改表面材料。如關於UV固化和烘烤2411所示,較低溫度的烘烤(例如,大約180℃,如在170℃至190℃範圍內的烘烤)有利於Si-OH形成2405,而較高溫度的烘烤,如關於UV固化和烘烤2412所示(例如,在約450℃下烘烤,如在425℃至475℃範圍內的烘烤),致使更多的Si-O-Si鍵2406。值得注意的是,-OH基對鈍化化學二甲氨基三甲基矽烷(DMA-TMS)具有反應性。如圖13所示,由此提供了兩個處理路徑2410、2420。處理路徑2410從UV固化和烘烤2411延伸,而路徑2420從UV固化和烘烤2412延伸,每個路徑共享UV固化和烘烤2411和UV固化和烘烤2412之後的處理。處理路徑2410被用於透過對於光柵311的線提供材料來進行插塞修復,而處理路徑2420被用於透過對於插塞2401、2402、2404提供材料來進行插塞修復。
如圖所示,DMA-TMS處理2416隨後在任何一種情況下進行(例如,對於處理路徑2410或處理路徑2420任一者)。例如,DMA-TMS處理2416可以是曝光於3:2的TMA-DMS/N2 5分鐘。如關於DMA-TMS處理2413和DMA-TMS處理2414所顯示,DMA-TMS處理與表面-OH基發生反應,以在具有-OH基或富含這種-OH基的表面形成 -OSi(CH
3)
3。例如,這種反應的化學形式透過氧原子對於三甲基矽烷基形成共價鍵。在低溫烘烤的上下文中(如上所討論的),-OSi(CH
3)
3基2407被設置在光柵311的線上(例如,在SiO
2上)。在高溫烘烤的上下文中(如上所討論的),-OSi(CH
3)
3基2417被設置在抗蝕劑材料的所得插塞2401、2402、2404上(例如,在Sn氧化物上)。
如圖所示,在兩種情況下,都使用Ti(Cl)
4/NH
3化學法繼續進行氮化鈦原子層沉積(TiN ALD)2415的處理。如圖所示,在處理路徑2410的低溫烘烤的上下文中,氮化鈦塗層2408選擇性地形成在光柵311的線上(例如,經由在其上的-OSi(CH
3)
3基)。在處理路徑2420的高溫烘烤的上下文中,氮化鈦塗層2409選擇性地形成在插塞2401、2402、2404上(例如,經由在其上的-OSi(CH
3)
3基)。
透過如所討論的那樣執行選擇性ALD,可以如同關於插塞2401、2402和氮化鈦塗層2408或氮化鈦塗層2409所示,恢復基於Sn的光阻不完全跨越光柵311的溝槽的寬度之處的圖案的區域,其在光柵311的線之間提供跨度,其中插塞2401、2402獨自不能跨越光柵311的線之間。
圖14顯示了根據本揭露的至少一些實現佈置的範例模糊抗蝕劑SEM 1400,其顯示在未受限方向(例如,y方向)上的不良CDU 1401、1402。本文討論的技術在未受限方向(例如,y方向)上改善CDU,諸如減少或消除模糊金屬氧化物抗蝕劑系統中的不良CDU 1401、1402,以及提供其它益處。
在一些實施例中,模糊無機團簇抗蝕劑透過添加自由基清除添加劑來改善。在一些實施例中,捕抓(模糊無機團簇抗蝕劑的)傳播交聯鏈反應的反應性自由基的添加劑增加模糊抗蝕劑的對比。注意,這些添加劑的使用可能具有增加用以固化的劑量的有害作用,這可以透過使用水促進[HfOx]+位點之間的縮合反應的曝光後烘烤來抵消。
圖15顯示了根據本揭露的至少一些實現佈置的在模糊無機團簇抗蝕劑中使用自由基清除添加劑的範例反應性自由基捕獲。如圖所示,透過EUV曝光(hv)1510來活化金屬氧化物抗蝕劑團簇1501以產生金屬氧化物陽離子1502、二氧化碳分子1503和自由基1504,如丙烯基,其可以被定性為引發劑自由基,因為它在模糊無機團簇抗蝕劑的交聯中的作用為活化其它金屬氧化物抗蝕劑團簇。
此外,兩個自由基1504與自由基清除添加劑1505(在所示範例中,自由基清除添加劑1505為草酸二苯酯)反應,以形成無活性的分子α-甲基苯乙烯1506和1,2-二氧雜環丁二酮1507。如圖所示,無活性分子1507可解離以形成兩個二氧化碳分子1508。
例如,一個當量的草酸二苯酯可以捕獲從如氧化鉿-丙烯酸甲酯型模糊抗蝕劑的模糊無機團簇抗蝕劑的EUV曝光產生的兩個丙烯基。在一些實施例中,剩餘的[HfOx]+位點被二次電子還原,或者它們在曝光後烘烤中與水一起參與縮合反應。
儘管關於草酸二苯酯顯示,任何合適的自由基清除劑或自由基清除可以被採用。在一些實施例中,所述自由基清除劑或自由基清除分子是四甲基吡咯烷-氮-氧化物(TEMPO)、四甲基吡咯烷-氮-氧化物的衍生物、1,1-二苯基乙烯、1,1-二苯基乙烯相關的烯烴陷阱、取代的1,4-環己二烯、氫原子供體有機物質、三三甲基甲矽烷基矽烷(Me3Si)3SiH、氫原子供體主機複合物、丁基化羥基甲苯(BHT)或與丁基化羥基甲苯有關的酚類化合物之一。
在其它實施例中,光自由基產生劑(PRG)被採用,其中EUV曝光從(模糊無機團簇抗蝕劑的)羧酸鉿團簇和光自由基產生劑兩者建立自由基。在一些實施例中,光自由基產生劑包含鋶鹽(例如,其為如前面所述的眾所周知釋放烷基或芳基)、二矽烷(R3Si-SIR3)、或雙錫烷(例如,Bu3SnSnBu3)之一。在一些實施例中,產生的自由基的特性可以被調諧到有利於反應其它自由基,而不是透過與甲基丙烯酸酯配體反應來引發新反應。
在一些實施例中,模糊無機團簇抗蝕劑透過改變其分子設計而得到改善。值得注意的是,模糊金屬氧化物抗蝕劑是透過EUV引發的自由基鏈反應固化的。所述反應是由小的自由基物質(如丙烯基)引發的。接著將鏈反應作為交聯的相鄰團簇側鏈傳播。它透過兩個自由基物質的淬滅來終止。
在一些實施例中,模糊無機團簇抗蝕劑中的交聯(其致使低對比或模糊)被限於使用如下的分子設計。在一些實施例中,易交聯的配體被不易交聯的那些配體取代。例如,可以使用烷基羧酸和芳基羧酸,如新戊酸、異丁酸和苯甲酸配體。在一些實施例中,五氟酸可以被使用,其中活化配體仍然可以引發自由基反應但對於直接交聯不提供位點。在一些實施例中,EUV光阻劑成分(例如,可有可無的光阻,其應用於在如本文討論的那些的任何上下文中的EUV微影處理中的晶圓)包含溶劑和分散在溶劑中的無機團簇。在一些實施例中,每個(或至少一些)無機團簇包含複數個配體。在一些實施例中,所述配體包含烷基羧酸、芳基磺酸、新戊酸酸、異酸、或苯甲酸、或五氟酸之一。每個無機團簇的其它配體可以包含本領域已知的那些。
在一些實施例中,將配體改變為體積更大的緩慢擴散的配體(或分子以限制自由基物質的擴散。例如,可以使用具有不少於五個碳原子的主碳鏈的配體。
在一些實施例中,將自由基捕獲配體被結合到抗蝕劑分子中。在一些實施例中,自由基捕獲配體被結合到芳基酸作為苯環上的取代基。在實施例中,自由基捕獲配體是4-Me3SiSiMe2-C6H4-CO2H,其中乙矽烷部分用作Me3Si自由基的來源。在一些實施例中,EUV光阻劑成分包含溶劑和分散在溶劑中的無機團簇,每個(或至少一些)的所述無機團簇包含結合到芳基酸的自由基捕獲配體作為第一無機團簇的苯環上的取代基。在一些實施例中,自由基捕獲配體包含4-Me3SiSiMe2-C6H4-CO2H。
現在,討論轉向採用化學放大抗蝕劑的EUV微影應用。值得注意的是,當化學放大抗蝕劑在限於1-D的光柵被圖案化時,配準偏移導致月牙形開口和在未受限方向的不良CDU。
圖16顯示根據本揭露的至少一些實現佈置的範例性化學放大抗蝕SEM,其顯示月牙形開口1601和在未受限方向(例如,y方向)1602的不良CDU。這裡討論的技術透過重疊視窗改善在化學放大抗蝕劑的未受限方向(例如,y方向)的不良CDU並提供其它益處。
圖17顯示根據本揭露的至少一些實現佈置的使用成角度的蝕刻來改善圖案化的抗蝕劑中的覆蓋視窗的範例EUV圖案化程序1700。如圖17所示,程序1700包含接收光柵311(其可以是本文所討論的任何光柵)和經由EUV曝光一光阻(如化學放大抗蝕劑)圖案化1711,以形成光柵311的線1721、1722之間的插塞1701或類似結構。還如圖所示,抗蝕劑1750的圖案化1711,由於在受限方向未對準(例如,x方向),提供了線1722和線1724之間的線1722的側壁上的插塞1701的未對準部1733。未對準部1733可以是插塞1701的一部分,或者可以與插塞1701不連續。如圖所示,插塞1701在z方向上在光柵311的線1721、1722、1724的頂面上方延伸。
處理繼續在包含插塞1701和未對準部1733的頂面的圖案化抗蝕劑1750的頂面上沉積1712材料層1702。材料層1702可以使用任何合適的一或多種技術來沉積,如頭盔沉積技術(例如透過CVD)並且可以包含任何合適的一或多種材料,如氮化鈦、氧化鋯、碳化矽、氮化矽或氧化矽。如圖所示,沉積1712之後,使用任何合適的一或多種技術(如電漿蝕刻技術)進行成角度的蝕刻1713(如透過箭頭1703所示),以移除材料層1702和未對準部1733,留下精製插塞1708,其在線1723、1724之間不具有抗蝕劑材料,使得精製插塞1708不在線1721、1723之間的溝槽之外的任何溝槽內(並且選擇性地,在線1721、1723的頂部上具有一些抗蝕劑)。在一些實施例中,光柵311相對於插塞1701的材料和材料層1702兩者具有選擇性的蝕刻。在一些實施例中,成角度的蝕刻1713是定時蝕刻,以移除特定厚度的抗蝕劑材料。可以用任何合適的角度執行成角度的蝕刻1713。在一些實施例中,以相對於光柵311的頂面不大於45度的角度(例如,相對於xy平面不大於45度)執行成角度的蝕刻1713。
在成角度的蝕刻1713之後,在回填操作1714處,在光柵311和精製插塞1708上方形成材料層1704(例如,回填材料),使得材料層1704的頂面在光柵311的線和精製插塞1708的頂面上方延伸。材料層1704可以使用任何合適的沉積技術來形成,並且可以包含任何合適的材料或包含氧化矽、氧化鋁或碳化矽的材料。處理在研磨操作1715處繼續,在研磨操作1715中,透過平面或研磨處理移除材料層1704和精製插塞1708的一部分,以提供實質上平坦的表面1741並曝光光柵311,並移除材料層1704和精製插塞1708的一部分,使得其剩餘部分是在光柵311的溝槽內。例如,最終插塞1705是在線1721、1722之間的溝槽中,而材料層1706也包含在光柵311的溝槽內。
在抗蝕劑灰化操作1716處,經由灰化處理(例如,電漿灰化)移除最終插塞1705,以提供最終圖案1717。值得注意的是,最終圖案1717包含由插塞1701、精製插塞1708和最終插塞1705限定的開口1707。值得注意的是,最終圖案1717包含完整的開口(例如,圓形、橢圓形、正方形、或矩形的開口),其為明確定義的和而沒有月牙形狀。例如,開口1707的所有側壁相對於開口1707的中心可以是線性或凹面(例如,沒有側壁是凸面並且不存在月牙形狀)。在操作1716之後,最終圖案1717可以被用於將圖案轉移到下面的介電質材料,以最終在金屬化層(例如,金屬線)之間形成通孔,或者作為積體電路的形成的一部分的任何其它圖案。在一些實施例中,可以在開口(例如,開口1707)中形成通孔,並且包含光柵311和材料層1706的最終圖案1717可以用作通孔層(其將金屬化層互連)的介電質,作為最終積體電路的一部分。
現在,討論轉向採用可剝離抗蝕劑的EUV微影應用。值得注意的是,在某些情況下採用正色調主鏈可剝離抗蝕劑。此外,常見的鏈剝離抗蝕劑,如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)以非常高的暴露劑量交聯,並由此切換抗蝕劑的色調。例如,在某些抗蝕劑系統中,在低曝光劑量下,抗蝕劑為正色調,而在非常高曝光劑量下,抗蝕劑為負色調。
將鹵化物摻入丙烯酸酯均聚物的α位置顯著降低了鏈剝離的劑量(在較低的曝光劑量),以及隨後的交聯機制(在較高的曝光劑量)兩者。獨立地(例如,額外地或可替換地),例如,將氟化基摻入丙烯酸酯單體,也透過吸收更多的光子來降低EUV曝光劑量。包含這些特徵中之各者的合成抗蝕劑在EUV產生上下文中將這些鏈剝離抗蝕劑的交聯機制提供到可用劑量範圍內。透過在低劑量與高劑量下具有相反的溶解度轉換機制,透過要求臨界值量的光子到達高劑量途徑,可以增強負色調抗蝕劑的總體對比度。此外,在未配準(例如,1D PB或1D光柵)的情況下,相鄰溝槽僅接收主要致使剝離與交聯化學的少量劑量。由此,透過將鹵化物摻入丙烯酸酯均聚物的α位置來改善EUV光阻劑的對比度。
在一些實施例中,EUV光阻劑成分包含溶劑和任意數量的丙烯酸酯均聚物,使得所有或部分的丙烯酸酯均聚物在一或多個均聚物的單體單元的α位置中包含鹵化物。值得注意的是,如上所討論的,將鹵化物摻入丙烯酸酯均聚物的α位置顯著降低了用於鏈剝離以及後續交聯機制的劑量兩者。在一些實施例中,EUV光阻劑成分包含溶劑和任意數量的丙烯酸酯均聚物,使得所有或部分的丙烯酸酯均聚物包含在一或多個均聚物的單體單元上的氟化基。將氟化基摻入丙烯酸酯均聚物的單體單元,如所討論的,顯著降低了用於鏈剝離以及後續交聯機制的劑量。
圖18顯示了根據本揭露的至少一些實現佈置的範例丙烯酸酯單體,其包含在丙烯酸酯均聚物的α位置中的鹵化物和/或均聚物的單體單元上的氟化基。圖18進一步顯示了供參照的PMMA 1801。在圖18的上下文中,丙烯酸酯均聚物(例如,具有n個單體)包含任何數目(和對應的分子量)的所示單體。這種丙烯酸酯均聚物被包含在EUV光阻劑成分中,其也可包含溶劑、其它部件和/或如本文討論的添加劑。
在一些實施例中,丙烯酸酯單體1802被包含為EUV光阻劑成分的均聚物的單體。如圖所示,丙烯酸酯單體1802包含在丙烯酸酯單體1802的α位置(例如,鍵合到α碳)的鹵化物1821。例如,丙烯酸酯單體的α位置可以指示附接到均聚物中的丙烯酸酯單體的第一個碳。儘管針對氯原子進行了說明,但是鹵化物1821可以包含氯原子、氟原子、溴原子或碘原子。例如,這種鹵化物原子可以是離子形式,使得在丙烯酸酯單體1802中提供氯化物、氟化物、溴或碘化物。值得注意的是,丙烯酸酯單體1802不存在任何額外的氟化基(如關於丙烯酸酯單體1803、1804、1805所討論的)。如所討論的,包含鹵化物1821提高了對應EUV光阻劑成分的劑量,其中包含是任何數量的丙烯酸酯單體1802的鏈的均聚物。此外,丙烯酸酯單體1802包含在從鏈的氧原子延伸的鏈中的額外碳原子(相對於PMMA 1801)。在一些實施例中,丙烯酸酯單體1802可以被定性為丙烯酸氯乙基酯單體。
在一些實施例中,丙烯酸酯單體1803被包含作為EUV光阻劑成分的均聚物的單體。如圖所示,丙烯酸酯單體1803(定性為合成目標1861中的一個)在其α位置上包含鹵化物1821和氟化基1831。雖然顯示包含鹵化物1821,在一些實施例中,丙烯酸酯單體1803可以不存在鹵化物1821(在其位置上有氫原子)。在碳原子沿著丙烯酸酯單體1803的鏈從鏈的氧原子延伸之後,丙烯酸酯單體1803包含氟化基1831。用語氟化基表示具有一或多個氟原子的單體的基。例如,氟原子可以取代基中的氫原子以提供氟化基。如圖所示,氟化基1831包含兩個碳原子,其各具有鍵合在其上的兩個氟原子。氟化基1831的第一個碳原子在鏈中的氧原子之後鍵合到先前所討論的碳原子。氟化基1831的第二個碳原子共價鍵合到氟化基1831的第一個碳原子。在一些實施例中,氟化基1831可以定性為四氟乙基。包含氟化基1831(和可選的鹵化物)提高了對應EUV光阻劑成分的劑量,其包含任何數量的丙烯酸酯單體1803的鏈的均聚物。
在一些實施例中,丙烯酸酯單體1806被包含作為EUV光阻劑成分的均聚物的單體。如圖所示,丙烯酸酯單體1806(其可以被定性為F4均聚物1862)包含在其α位置上的甲基1822和氟化基1831。在碳原子沿著丙烯酸酯單體1806的鏈從鏈的氧原子延伸之後,丙烯酸酯單體1803包含氟化基1831。如所討論的,氟化基1831包含兩個碳原子,其各具有與其鍵合的兩個氟原子。氟化基1831的第一個碳原子在鏈中的氧原子之後被鍵合到先前討論的碳原子。氟化基1831的第二個碳原子與氟化基1831的第一個碳原子共價鍵合。在一些實施例中,氟化基1831可以定性為四氟乙基。包含氟化基1831(和可選的鹵化物)提高了對應的EUV光阻劑成分的劑量,其包含任意數量的丙烯酸酯單體1803的鏈的均聚物。
在一些實施例中,丙烯酸酯單體1804被包含作為EUV光阻劑成分的均聚物的單體。如圖所示,丙烯酸酯單體1804(定性為合成目標1861中的一個)包含在其α位置的鹵化物1821和氟化基1841。儘管顯示為包容鹵化物1821,在一些實施例中,丙烯酸酯單體1804可以不存在鹵化物1821。在碳原子沿著丙烯酸酯單體1804的鏈從鏈的氧原子延伸之後,丙烯酸酯單體1804包含氟化基1841。如圖所示,氟化基1841包含具有鍵合到其上的五個氟原子的苯環(例如,在苯環未鍵合到丙烯酸酯單體1804的鏈中的碳原子的所有位置)。雖然顯示為關於鍵合到氟化基1841的苯環的五個氟原子,苯環可以具有鍵合到苯環的任何位置的任意數量的氟原子(例如,一個、兩個、三個、或四個)。如圖所示,在鏈中的氧原子之後,氟化基1841的苯環被鍵合到先前所討論的碳原子上。氟化基1841的氟原子接著與苯環鍵合。在一些實施例中,氟化基1841可以被定性為氟苯基。包含氟化基1841(和可選的鹵化物)提高了對應的EUV光阻劑成分的劑量,其包含任意數量的丙烯酸酯單體1804的鏈的均聚物。
在一些實施例中,丙烯酸酯單體1805被包含作為EUV光阻劑成分的均聚物的單體。如圖所示,丙烯酸酯單體1805(定性為合成目標1861中的一個)包含在其α位置的鹵化物1821和氟化基1851。儘管顯示為包容鹵化物1821,在一些實施例中,丙烯酸酯單體1805可以不存在鹵化物1821。在碳原子沿著丙烯酸酯單體1804的鏈從鏈的氧原子延伸之後,丙烯酸酯單體1805包含氟化基1851。如圖所示,氟化基1851包含具有鍵合於此(例如,在苯環的3,5位置相對於鍵合到丙烯酸酯單體1805的鏈中的氧的碳1的位置)的兩個三氟甲基的苯環(例如,每個三氟甲基包含碳原子和三個氟原子)。雖然顯示為關於鍵合到氟化基1851的苯環的兩個三氟甲基,苯環可以具有在苯環的任何位置上鍵合於此的任何數量的三氟甲基(例如,一個、三個、四個或五個)。如圖所示,氟化基1851的苯環在鏈中的氧原子之後與先前討論的碳原子鍵合。氟化基1851的三氟甲基依次鍵合到苯環。在一些實施例中,氟化基1851可以被定性為三(三氟甲基)苯基。包含氟化基1851(和可選的鹵化物)提高了對應的EUV光阻劑成分的劑量,其包含任意數量的丙烯酸酯單體1805的鏈的均聚物。
現在討論轉向電場增強的曝光後處理,以改善EUV微影圖案化。在一些實施例中,透過在EUV圖案化程序的曝光後烘烤期間施加電場來改善未受限方向上的CDU。曝光後烘烤期間的這種電場施加增強了光生酸和/或任何電離物質在電場方向上的漂移,同時限制了酸性或離子物質在任何未受限方向上的擴散。此類技術可以與本文討論的其它技術(諸如成角度的蝕刻處理或其它技術)結合使用,以同時改善未受限的CDU並在受限方向上維持高覆蓋視窗。類似地,可以使用平面內電場來增強酸性或離子物質在受限方向上的漂移,同時限制在未受限方向上的擴散。
圖19顯示了根據本揭露的至少一些實現佈置的在曝光後烘烤期間使用施加的電場來改善抗蝕劑圖案化的範例EUV圖案化程序1900。圖19的頂部顯示在基板1951之上或上方的抗蝕劑層1952的EUV曝光1953之後,曝光後烘烤1954期間的電場施加1955(也就是說,組合的電場施加和曝光後烘烤1956)提高了光生酸1957(顯示為H+)和/或任何的離子化物質在電場施加1955的場的方向的漂移(例如,在圖19的頂部的垂直或z方向上)。
同樣如圖19所示(在圖19的底部中),接收或製造在基板1901之上或上方具有光柵311的基板1901。EUV抗蝕劑層1902係使用旋壓技術等在光柵311和基板1901上形成。如圖所示,在一些實施例中,EUV抗蝕劑層1902的頂面在光柵311的線1921、1922的頂面上方。EUV抗蝕劑層1902可以包含本文中所討論的任何抗蝕劑材料系統,其響應於EUV曝光1903而釋放酸性和/或離子物質。在一些實施例中,EUV抗蝕劑層1902是化學放大的抗蝕劑。
在EUV曝光1903期間,用EUV輻射對EUV抗蝕劑層1902的一部分1904進行曝光,以在光柵311的線1921、1922之間限定插塞或其它特徵形狀。此外,EUV曝光1903在曝光部分1904中釋放酸性物質1905(顯示為H+)和/或離子物質。在EUV曝光1903之後,在曝光後烘烤(電場曝光後烘烤1911)期間施加電場1912,使得電場相對於基板1901在平面內(例如,沿著在xy平面中的基板1901的平面)。此外,平面內電場正交於光柵311的線1921、1922施加(例如,在xy平面中的x方向上)。如相對於插入影像1931顯示,在這種方向上的電場1912有助於解決三角形插塞形狀1932。也就是說,電場1912提供酸性和/或離子物質朝向線1921、1922漂移,以促進完全形成的插塞,其可以用其它方式具有不想要的三角形形狀。
在其它情況下,在曝光後烘烤期間施加電場提供了自對準的可圖案化硬遮罩。在一些實施例中,以下技術在金屬/ILD圖案的頂部上提供由上而下的微影圖案化的硬遮罩的自對準。值得注意的是,現有EUV直接圖案化是被在EUV掃描儀上的覆蓋誤差限制。以下技術採用電場增強的曝光後烘烤來驅動帶正電的金屬圖案上的可圖案化硬遮罩中的酸性物質和/或光活性離子物質,從而改善了下層圖案的對準性。在一些實施例中,電場增強的曝光後烘烤程序用於改善對於下層金屬特徵的EUV微影圖案化。
圖20顯示了根據本揭露的至少一些實現佈置的在曝光後烘烤期間使用施加的電場增強的範例EUV圖案化。如圖20所示,在某些情況下,在光敏材料(例如,在基板2003上形成的EUV抗蝕劑2002)的EUV曝光2001期間,酸性物質2004係在曝光區域2014中產生。在通常的熱板PEB 2005期間,酸性物質2004將在x、y和z方向上模糊2036(至少部分由施加的熱量2016致使),並對抗蝕劑骨幹進行去保護,從而使材料可溶於相鄰於曝光區域2014的抗蝕劑模糊區域2015中的顯影劑中。
使用電場增強的曝光後烘烤程序2006,電場2007利用施加的熱量2016在垂直方向上被施加(例如,z方向),以增強酸(也就是說,酸性物質2004)和/或離子物質在垂直方向2026上的漂移,並限制在x方向和y方向上(例如,在平面內方向)的漂移。如圖所示,在中性基板2003上,漂移在所施加場的方向(例如,在所示範例中垂直)上被增強。
在一些實施例中,關於圖20討論的包含電場增強曝光後烘烤程序2006的相同圖案化程序可以在圖案化的基板上被執行。
圖21顯示了根據本揭露的至少一些實現佈置的範例性EUV圖案化程序2100,其在曝光後烘烤期間在包含在介電質層中的曝光金屬特徵的圖案化基板上使用施加的電場來增強。如圖21所示,基板2101被接收,使得基板2101包含相鄰於介電質層2103的曝光金屬特徵2102。例如,金屬特徵2102可以被嵌入或圖案化在介電質層2103之內,使得金屬特徵2102和介電質層2103提供實質上平坦的頂面(例如,在xy平面中)。例如,金屬特徵2102可以是金屬互連層的金屬線,並且金屬特徵2102和介電質層2103可以定性為金屬化或互連層。如圖所示,EUV抗蝕劑層2104包含本文所討論的任何抗蝕劑材料系統,其響應於EUV曝光2111而釋放酸性和/或離子物質。在一些實施例中,EUV抗蝕劑層2104是化學放大的抗蝕劑。在一些實施例中,EUV抗蝕劑層2104是無機團簇抗蝕劑。在一些實施例中,EUV抗蝕劑層2104是金屬氧化物團簇抗蝕劑。在一些實施例中,EUV抗蝕劑層2104包含可圖案化的金屬,如錫、鉿、鋯、鈦、鋁或鎢。這種材料可以在本文討論的任何合適的抗蝕劑材料系統中實現。
在EUV曝光2111期間,EUV抗蝕劑層2104的部分被EUV輻射曝光以限定曝光的抗蝕劑區域2105。值得注意的是,希望曝光的抗蝕劑區域2105(以及對應於曝光的抗蝕劑區域2105的最終開口)與對應的金屬特徵2102對準。例如,對應於曝光的抗蝕劑區域2105的最終開口可以提供理想地方形著陸並與金屬特徵2102對準的通孔(例如,在圖21的範例中,在x方向和y方向上均以x方向為關鍵,假設金屬特徵2102是沿y方向延伸的線)。然而,由於EUV工具的限制,缺乏表面晶圓平整度,或其它的原因,曝光的抗蝕劑區域2105可以相對於金屬特徵2102之一具有數奈米的重疊誤差2107。
此外,EUV曝光2111在曝光的抗蝕劑區域2105中釋放酸性物質2106(圖示為H+)和/或離子物質。在EUV曝光2111之後,電場2113在曝光後烘烤期間施加(電場PEB 2112),從而使得電場2113相對於基板2101出平面或正交於平面(例如,在z方向上)。當在曝光後烘烤期間施加電場2113(電場PEB 2112)時,曝光的抗蝕劑區域2105的帶電酸性物質和/或離子物質向金屬特徵2102漂移,如圖所示相對於帶電酸性物質和/或離子物質運動2114,如關於改善的覆蓋圖案2115所示,改善了圖案的覆蓋。在一些實施例中,當電場2113在曝光後烘烤期間施加(電場PEB 2112),帶正電的酸性物質和/或離子物質朝向正電荷的金屬漂移,提高圖案的覆蓋。例如,如圖所示,改善的覆蓋圖案2115的將在後續處理中移除的抗蝕劑區域2116相對於對應的金屬特徵2102更好地對準。例如,如關於覆蓋誤差2117所示,改善的覆蓋圖案2115的覆蓋誤差可以實質上小於關於覆蓋誤差2107的覆蓋圖案。
在一些實施例中,為了防止所述酸在酸的自對準之前在不想要的區域將聚合物去保護,預PEB(預曝光後烘烤)是在足夠高以動員酸的溫度,但能量不夠高以將聚合物去保護時施加。在一些實施例中,所述預PEB在60℃到80℃範圍內的溫度下進行,而電場PEB 2112在90℃至120℃範圍內的溫度下進行。在一些實施例中,預PEB是在60℃至70℃、65℃至75℃、或70℃至80℃之一的範圍內的溫度下進行,而電場PEB 2112在90℃至105℃、100℃到110℃、或105℃至120℃之一的範圍內的溫度下進行。例如,這種溫度可以是烘烤期間的最大施加溫度。在一些實施例中,電場也在預PEB期間施加(在相同的方向)。在一些實施例中,電場在預PEB和PEB兩者期間施加。在一些實施例中,電場在預PEB期間施加,但不在PEB期間施加。在一些實施例中,電場在PEB期間施加,但不在預PEB期間施加。
如圖所示,在一些實施例中,EUV抗蝕劑層2104在包含金屬特徵2102和介電質層2103的基板2101的頂面上形成。在一些實施例中,EUV抗蝕劑層2104形成在BARC(底部抗反射塗層)上。在一些實施例中,EUV抗蝕劑層形成在BARC層上,所述BARC層在金屬特徵2102和介電質層2103上。
圖22是根據本揭露的至少一些實現佈置的採用具有EUV結構的電晶體和/或二極體的IC的行動計算平台2200的示例圖。關於圖22的用語EUV結構可包含使用EUV技術形成的本文討論的任何結構,如具有本文討論的任何結構、材料或裝置特性的最終裝置結構。行動計算平台2200可以是被配置用於電子資料顯示器、電子資料處理、無線電子資料傳輸等中的每一個的任何可攜式裝置。例如,行動計算平台2200可以是平板電腦、智慧型手機、小筆電、膝上型電腦等中的任一個,並且可以包括顯示螢幕2205,其在範例性實施例中為觸控螢幕(例如,電容式、電感式、電阻式等觸控螢幕)、晶片級(SoC)或封裝級積體系統2210和電池2215。電池2215可以包含用於提供電力的任何合適的裝置,如由一或多個電化學電池和耦接到外部裝置的電極組成的裝置。
積體系統2210係進一步顯示在放大視圖2220中。在範例性實施例中,封裝裝置2250(圖22中標記為「記憶體/處理器」)包括至少一個記憶體晶片(例如,RAM)和/或至少一個處理器晶片(例如,微處理器、多核心微處理器或圖形處理器等)。在實施例中,封裝裝置2250為包括SRAM快取記憶體的微處理器。封裝裝置2250可進一步耦接到(例如,通訊地耦接到)電路板、基板或中介層2260,連同一或多個功率管理積體電路(PMIC)2230、包括寬頻RF(無線)發射器和/或接收器(TX/RX)(例如,包括數位基頻,並且類比前端模組進一步包括發送路徑上的功率放大器和接收路徑上的低雜訊放大器)的射頻(無線)積體電路(RFIC)2225,以及其控制器2235。通常,封裝裝置2250也可被耦接到(例如,通訊地耦接)顯示螢幕2205。如圖所示,PMIC 2230和RFIC 2225中之一者或兩者可以採用具有EUV結構的電晶體和/或二極體。
在功能上,PMIC 2230可執行電池功率調節,直流至直流轉換等,並因此具有耦接到電池2215的輸入和提供電流供給到其它的功能模組的輸出。在實施例中,PMIC 2230可以執行高電壓操作。如進一步說明的,在示範性實施例中,RFIC 2225具有耦接到天線(未顯示)的輸出,用以實現任何數目的無線標準或協議,包括但不限於Wi-Fi(IEEE 802.11系列)、WiMAX(IEEE 802.16系列)、IEEE 802.20、長期演進(LTE)、Ev-DO、HSPA +、HSDPA +、HSUPA +、EDGE、GSM、GPRS、CDMA、TDMA、DECT、藍牙、其衍生物以及可被指定為3G、4G、5G以及之後的任何其它無線協議。在替代的實現中,這些板級模組中的每一個可以被整合到耦接到封裝裝置2250的封裝基板的獨立IC或在耦接到該封裝裝置2250的封裝基板的單一IC(SoC)之內。
圖23是根據本揭露的至少一些實現佈置的計算裝置2300的功能方塊圖。計算裝置2300可在平台2200內中找到,例如,並且進一步包括主機板2302,其託管多個元件,諸如但不限於處理器2301(例如,應用處理器)和一或多個通訊晶片2304、2305。處理器2301可以是實體地和/或電性地耦接至主機板2302。在一些範例中,處理器2301包括封裝在處理器2301內的積體電路晶粒。一般來說,用語「處理器」可以指處理來自暫存器和/或記憶體的電子資料以將電子資料轉換成可以儲存在暫存器和/或記憶體中的其它電子資料的任何裝置或裝置的部分。計算裝置2300的任何一或多個裝置或元件可包含具有如本文中所討論的EUV結構的電晶體或電晶體結構和/或二極體和/或二極體結構。
在各種範例中,一或多個通訊晶片2304、2305也可以被實體地和/或電性地耦接至主機板2302。在進一步的實現中,通訊晶片2304可以是處理器2301的一部分。取決於其應用,計算裝置2300可包括可以是或可以不是實體地和電性地耦接至主機板2302的其它元件。這些其它元件可以包括但不限於,如圖所示,揮發性記憶體(例如,DRAM)2307、2308、非揮發性記憶體(例如,ROM) 2310、圖形處理器2312、快閃記憶體、全球定位系統(GPS)裝置2313、羅盤2314、晶片組2306、天線2316、功率放大器2309、觸控螢幕控制器2311、觸控螢幕顯示器2317、揚聲器2315、相機2303和電池2318,與其它元件諸如數位訊號處理器、密碼處理器、音頻編解碼器、視頻編解碼器、加速計、陀螺儀和大容量儲存裝置(諸如硬碟、固態硬碟(SSD)、光碟(CD)、數位多功能光碟(DVD)等)或類似物。
通訊晶片2304、2305可致能前往或來自計算裝置2300的資料的轉移的無線通訊。用語「無線」及其衍生物可以用於描述電路、裝置、系統、方法、技術、通訊通道等,其可以藉由使用調變的電磁輻射透過非固體媒體傳送資料。該用語不隱含關聯的裝置不包含任何導線,儘管在一些實施例中它們可能沒有。通訊晶片2304、2305可以實現任何數目的無線標準或協定,包括但不限於在本文中其它地方所述的那些。如同所討論的,計算裝置2300可以包括複數個通訊晶片2304、2305。例如,第一通訊晶片可專用於短範圍無線通訊,諸如Wi-Fi和藍牙,而第二通訊晶片可專用於長範圍無線通訊,諸如GPS、EDGE、GPRS、CDMA、WiMAX、LTE、Ev-DO和其它。
如在本文中所描述的任何實現中使用的,用語「模組」指的是配置成提供本文描述的功能的軟體、韌體和/或硬體的任意組合。該軟體可以體現為軟體封包、代碼和/或指令集或指令,並且如在本文描述的任何實現中使用的,「硬體」可以包括,例如,單獨的或以任何組合的硬連線電路、可程式化電路、狀態機電路和/或儲存由可程式化電路執行的指令的韌體。模組可以共同地或個別地,被體現為形成較大系統的一部分,例如,積體電路(IC)、系統單晶片(SoC)等的電路。
雖然本文所闡述的某些特徵已經參照各種實現描述,但此描述並不意在以限制的意義來解釋。因此,本文描述的實現的各種變化以及其它本領域的技術人員顯而易見地認為關於本揭露的其它實現,視為落在本揭露的精神和範圍內。
在一或多個第一實施例中,一種積體電路,包含:光柵,其包含複數個平行的線;插塞,其在所述光柵的第一線的第一側壁和所述光柵的第二線的第二側壁之間延伸,所述插塞包含塊狀無機團簇抗蝕劑材料和嫁接到所述第一側壁的分子,所述分子包含交聯部分、封端劑、電子淬滅劑或路易斯鹼產生劑中之一者;以及金屬線,其在所述第一側壁、所述第二側壁和所述插塞的第三側壁之間延伸。
在一或多個第二實施例中,進一步對於第一實施例,所述分子在所述分子的第一端共價鍵合至所述第一側壁,而所述分子的第二端包含所述交聯部分、封端劑或電子淬滅劑。
在一或多個第三實施例中,進一步對於第一或第二實施例,所述分子包含所述交聯部分,所述插塞還包含從嫁接到所述第一側壁的複數個第二分子釋放的交聯部分,所述釋放的交聯部分包含水、羧酸、磺酸、膦酸、醇、胺、二胺或二膦中之一者。
在一或多個第四實施例中,進一步對於第一至第三實施例中的任一個,所述分子包含所述封端劑,所述封端劑包含硝基苄基或羥基苯甲醯基中之一者。
在一或多個第五實施例中,進一步對於第一至第四實施例中的任一個,所述分子包含所述封端劑,所述分子包含光敏保護基和封端基。
在一或多個第六實施例中,進一步對於第一至第五實施例中的任一個,所述光敏保護基包含硝基苄基或羥基苯甲醯基中之一者。
在一或多個第七實施例中,進一步對於第一至第六實施例中的任一個,所述封端基包含烷氧基、硫醇鹽、苯酚、羧酸酯、碳酸酯或氨基甲酸酯中之一者。
在一或多個第八實施例中,進一步對於第一至第七實施例中的任一個,所述分子包含所述電子淬滅劑,所述插塞進一步包含自由基、離子物質或鹼性物質。
在一或多個第九個實施例中,進一步對於第一至第八實施例中的任一個,所述分子包含所述電子淬滅劑,所述插塞還包含鋶、鎓鹽、缺電子芳烴、硝基芳烴、被吸電子基取代的烯烴,或在較高氧化態的無機元素。
在一或多個第十實施例中,一種積體電路,包含:光柵,其包含複數個實質上平行的線;插塞,其在所述光柵的第一線的第一側壁和所述光柵的第二線的第二側壁之間延伸,所述插塞包含塊狀無機團簇抗蝕劑材料和包含電子淬滅劑、交聯部分、自由基捕獲劑或光自由基產生劑中之一者的添加劑;以及金屬線,其在所述第一側壁、所述第二側壁和所述插塞的第三側壁之間延伸。
在一或多個第十一實施例中,進一步對於第十實施例,所述添加劑包含電子淬滅劑,而所述插塞還包含含有捕獲的金屬氧化物陽離子和捕獲的自由基的分子。
在一或多個第十二實施例中,進一步對於第十或第十一實施例,所述分子包含共價鍵合到第一氧原子的所述金屬氧化物陽離子、共價鍵合到第二氧原子的自由基,以及苯環,其在所述苯環的第一位置鍵合到所述第一氧原子並且在所述苯環相對於所述第一位置的第二位置鍵合至所述第二氧原子。
在一或多個第十三實施例中,進一步對於第十至第十二實施例中的任一個,所述塊狀無機團簇抗蝕劑材料包含金屬氧化物團簇抗蝕劑材料。
在一或多個第十四實施例中,進一步對於第十至第十三實施例中的任一個,所述添加劑包含所述交聯部分,所述交聯部分包含聚乙烯醇、聚乙烯基吡啶、聚丙烯酸、多羥基苯乙烯、乙醇、吡啶或羧酸中之一者。
在一或多個第十五實施例中,進一步對於第十至第十四實施例中的任一個,所述添加劑包含自由基清除劑,所述自由基清除劑包含草酸二苯酯、四甲基吡咯烷-氮-氧化物(TEMPO)、四甲基吡咯烷-氮-氧化物的衍生物、1,1-二苯基乙烯、1,1-二苯基乙烯相關的烯烴陷阱、取代的1,4-環己二烯、氫原子供體有機物質、三三甲基甲矽烷基矽烷(Me3Si)3SiH、氫原子供體主機複合物、丁基化羥基甲苯(BHT)或與丁基化羥基甲苯有關的酚類化合物之一。
在一或多個第十六實施例中,進一步對於第十至第十五實施例中的任一個,所述塊狀無機團簇抗蝕劑材料包含氧化鉿-丙烯酸甲酯。
在一或多個第十七實施例中,進一步對於第十至第十六實施例中的任一個,所述添加劑包含所述光自由基產生劑,所述光自由基產生劑包含鋶鹽、二矽烷或雙錫烷中之一者。
在一或多個第十八實施例中,進一步對於第十至第十七實施例中的任一個,所述塊狀無機團簇抗蝕劑材料包含羧酸鉿團簇。
在一或多個第十九實施例中,一種方法包含:在基板上形成包含複數個實質上平行的線的光柵;在所述光柵上形成表面處理材料,所述表面處理材料包含交聯部分、封端劑、電子淬滅劑或路易斯鹼產生劑中之一者;在所述表面處理材料上設置無機團簇抗蝕劑層;利用極紫外光微影(EUV)圖案來曝光所述無機團簇抗蝕劑層,以釋放對應於所述交聯部分、所述封端劑或所述電子淬滅劑的官能基;以及將所述曝光的無機團簇抗蝕劑層顯影以將所述光柵內的插塞圖案化。
在一或多個第二十實施例中,進一步對於第十九實施例,所述表面處理材料包含所述電子淬滅劑,而曝光所述無機團簇抗蝕劑層包含將鎚頭狀曝光特徵曝光以限定所述插塞。
在一或多個第二十一實施例中,進一步對於第十九或第二十實施例,所述表面處理材料包含所述交聯部分,所述插塞還包含從嫁接到所述第一側壁的複數個第二分子釋放的交聯部分,所述釋放的交聯部分包含水、羧酸、磺酸、膦酸、醇、胺、二胺或二膦之一。
在一或多個第二十二實施例中,進一步對於第十九至第二十一實施例中的任一個,所述表面處理材料包含所述封端劑,所述封端劑包含硝基苄基或羥基苯甲醯基中之一者。
在一或多個第二十三實施例中,進一步對於第十九至第二十二實施例中的任一個,所述表面處理材料包含所述封端劑,所述封端劑包含光敏保護基和封端基。
在一或多個第二十四實施例中,進一步對於第十九至第二十三實施例中的任一個,所述光敏保護基包含硝基苄基或羥基苯甲醯基中之一者。
在一或多個第二十五實施例中,進一步對於第十九至第二十四實施例中的任一個,所述封端基包含烷氧基、硫醇鹽、苯酚、羧酸酯、碳酸酯或氨基甲酸酯中之一者。
在一或多個第二十六實施例中,進一步對於第十九至第二十五實施例中的任一個,所述表面處理材料包含所述電子淬滅劑,所述插塞進一步包含自由基、離子物質或鹼性物質。
在一或多個第二十七實施例中,進一步對於第十九至第二十六實施例中的任一個,所述表面處理材料包含所述電子淬滅劑,所述插塞還包含鋶、鎓鹽、缺電子芳烴、硝基芳烴、被吸電子基取代的烯烴,或在較高氧化態的無機元素。
在一或多個第二十八實施例中,EUV光阻劑成分包含複數個無機團簇和包含電子淬滅劑、交聯部分、自由基清除分子或光自由基產生劑之一的添加劑。
在一或多個第二十九實施例中,進一步對於第二十八實施例,所述添加劑包含所述交聯部分,所述交聯部分包含聚乙烯醇、聚乙烯基吡啶、聚丙烯酸、多羥基苯乙烯、或吡啶中之一者。
在一或多個第三十實施例中,進一步對於第二十八或第二十九實施例,所述添加劑包含所述交聯部分,所述交聯部分包含具有醇基或羧酸基的分子。
在一或多個第三十一實施例中,進一步對於第二十八至第三十實施例中的任一個,所述無機團簇包含金屬氧化物團簇。
在一或多個第三十二實施例中,進一步對於第二十八至第三十一實施例中的任一個,所述無機團簇包含錫團簇。
在一或多個第三十三實施例中,進一步對於第二十八至第三十二實施例中的任一個,所述添加劑包含自由基清除分子,所述自由基清除分子包含草酸二苯酯、四甲基吡咯烷-氮-氧化物(TEMPO)、四甲基吡咯烷-氮-氧化物的衍生物、1,1-二苯基乙烯、1,1-二苯基乙烯相關的烯烴陷阱、取代的1,4-環己二烯、氫原子供體有機物質、三三甲基甲矽烷基矽烷(Me3Si)3SiH、氫原子供體主機複合物、丁基化羥基甲苯(BHT)或與丁基化羥基甲苯有關的酚類化合物之一。
在一或多個第三十四實施例中,進一步對於第二十八至第三十三實施例中的任一個,所述無機團簇包含氧化鉿-丙烯酸甲酯。
在一或多個第三十五實施例中,進一步對於第二十八至第三十四實施例中的任一個,所述添加劑包含所述光自由基產生劑,所述光自由基產生劑包含鋶鹽、二矽烷或雙錫烷中之一者。
在一或多個第三十六實施例中,進一步對於第二十八至第三十五實施例中的任一個,所述無機團簇包含羧酸鉿團簇。
在一或多個第三十七實施例中,一種EUV光阻劑成分包含溶劑和分散在所述溶劑中的複數個無機團簇,所述無機團簇的第一無機團簇包含複數個配體,所述複數個配體包含烷基羧酸、芳基羧酸、新戊酸、異丁酸、苯甲酸或五氟苯甲酸中的至少一個。
在一或多個第三十八實施例中,一種EUV光阻劑成分包含溶劑和分散在所述溶劑中的複數個無機團簇,所述無機團簇的第一無機團簇包含作為所述第一無機團簇的苯環的取代基而結合到芳基酸的自由基捕獲配體。
在一或多個第三十九實施例中,進一步對於第三十八實施例,所述自由基捕獲配體包含4-Me3SiSiMe2-C6H4-CO2H。
在一或多個第四十實施例中,一種積體電路,包含:光柵,其包含複數個平行的線;插塞,其在所述光柵的第一線的第一側壁和所述光柵的第二線的第二側壁之間延伸,所述插塞包含塊狀抗蝕劑材料;塗層,其在所述插塞上但至少沒有在所述第一線和所述第二線的頂面上,所述塗層從所述插塞延伸到至少所述第一側壁;以及金屬線,其在所述第一側壁、所述第二側壁和所述插塞的第三側壁上的所述塗層的一部分之間延伸。
在一或多個第四十一實施例中,進一步對於第四十實施例,所述塗層包含氮化鈦。
在一或多個第四十二實施例中,進一步對於第四十或第四十一實施例,所述插塞與所述第二側壁接觸。
在一或多個第四十三實施例中,進一步對於第四十至第四十二實施例中的任一個,所述塗層從所述插塞延伸以接觸所述第二側壁。
在一或多個第四十四實施例中,進一步對於第四十至第四十三實施例中的任一個,所述塗層包含OSi(CH
3)
3和氮化鈦,所述塊狀抗蝕劑材料包含錫,而所述光柵包含氧化矽。
在一或多個第四十五實施例中,一種積體電路,包含:光柵,其包含複數個平行的線;插塞,其在所述光柵的第一線的第一側壁和所述光柵的第二線的第二側壁之間延伸,所述插塞包含塊狀抗蝕劑材料;塗層,其在所述第一線和所述第二線上但至少沒有在所述插塞的頂面上,所述塗層從至少所述第一側壁延伸到所述插塞;以及金屬線,其在所述第一側壁和所述第二側壁和所述插塞的第三側壁上的塗層之間延伸。
在一或多個第四十六實施例中,進一步對於第四十五實施例,所述塗層包含氮化鈦。
在一或多個第四十七實施例中,進一步對於第四十五或第四十六實施例,所述塗層從所述第二側壁延伸到所述插塞。
在一或多個第四十八實施例中,進一步對於第四十五至第四十七實施例中的任一個,所述塗層包含OSi(CH
3)
3和氮化鈦,所述塊狀抗蝕劑材料包含錫,而所述光柵包含氧化矽。
在一或多個第四十九實施例中,一種形成積體電路的方法包含:在基板上接收光柵;透過EUV曝光在所述光柵的第一線和第二線之間圖案化EUV抗蝕劑的插塞,其中所述插塞包含所述光柵的所述第二線和第三線之間的未對準部分;在所述圖案化插塞的頂面上沉積第一材料層;進行成角度的蝕刻以移除所述第一材料層和所述插塞的未對準部分;在所述光柵和所述插塞上形成第二材料層;研磨所述第二材料層以曝光所述光柵和所述插塞;以及移除所述插塞以提供包含所述光柵和所述第二材料層的剩餘部分的圖案。
在一或多個第五十實施例中,進一步對於第四十九實施例,所述成角度的蝕刻是在相對於所述光柵的頂面不超過45度的角度執行。
在一或多個第五十一實施例中,進一步對於第四十九或五十實施例中,所述光阻包含化學增幅型抗蝕劑。
在一或多個第五十二實施例中,一種EUV光阻劑成分包含溶劑和所述溶劑中的丙烯酸酯均聚物,所述丙烯酸酯均聚物在所述丙烯酸酯均聚物的單體單元的α位置中包含鹵化物。
在一或多個第五十三實施例中,進一步對於第五十二實施例,所述鹵化物包含氯原子。
在一或多個第五十四實施例中,一種EUV光阻劑成分包含溶劑和所述溶劑中的丙烯酸酯均聚物,所述丙烯酸酯均聚物在所述丙烯酸酯均聚物的單體單元中包含氟化基。
在一或多個第五十五實施例中,進一步對於第五十四實施例,所述氟化基包含分別具有與其鍵合的兩個氟原子的兩個碳原子。
在一或多個第五十六實施例中,進一步對於第五十四或第五十五實施例,所述氟化基包含具有與其鍵合的五個氟原子的苯環。
在一或多個第五十七實施例中,進一步對於第五十四至第五十六實施例中的任一個,所述氟化基包含具有與其鍵合的三氟甲基的苯環。
在一或多個第五十八實施例中,一種形成積體電路的方法包含:在基板上方接收光柵;在所述光柵上方形成EUV抗蝕劑層;曝光所述EUV抗蝕劑層的一部分,以在所述光柵的第一線和第二線之間限定曝光的插塞,其中所述曝光在所述EUV抗蝕劑層的一部分內釋放酸性和/或離子物質;在所述EUV抗蝕劑層的曝光後烘烤期間,向所述EUV抗蝕劑層施加平面內電場以使所述酸性和/或離子物質朝向所述第一線或所述第二線中之一者移動;以及使所述經曝光和烘烤的EUV抗蝕劑層顯影,以在所述光柵的所述第一線和所述第二線之間形成所得的插塞。
在一或多個第五十九實施例中,進一步對於第五十八實施例,所述EUV抗蝕劑層包含化學放大的抗蝕劑。
在一或多個第六十實施例中,進一步對於第五十八或第五十九實施例,所述平面內電場係正交於所述光柵的所述第一線和所述第二線施加。
在一或多個第六十一實施例中,一種形成積體電路的方法包含:接收基板,所述基板在其表面上包含與介電質層相鄰的金屬特徵;在所述基板上方形成EUV抗蝕劑層;曝光所述EUV抗蝕劑層的一部分,以至少部分地在所述金屬特徵上定義曝光的抗蝕劑區域,其中所述曝光在所述曝光後的抗蝕劑區域內釋放酸性和/或離子物質;在所述EUV抗蝕劑層的曝光後烘烤期間施加電場到正交於所述基板的所述EUV抗蝕劑層,以將所述酸性和/或離子物質朝向所述金屬特徵移動,並顯影所述經曝光和烘烤的EUV抗蝕劑層,以在所述金屬特徵上形成開口。
在一或多個第六十二實施例中,進一步對於第六十一實施例,所述EUV抗蝕劑層包含化學放大的抗蝕劑。
在一或多個第六十三實施例中,進一步對於第六十一或第六十二實施例,所述方法還包含在所述開口中形成金屬通孔,其中所述金屬特徵包含金屬線。
在一或多個第六十四實施例中,進一步對於第六十一至第六十三實施例中的任一個,所述方法還包含在對所述EUV抗蝕劑層進行所述曝光後烘烤之前,在比所述曝光後烘烤的第二溫度低的第一溫度對所述EUV抗蝕劑層進行預烘烤。
在一或多個第六十五實施例中,對於第六十一至第六十四實施例中的任一個,所述方法還包含在所述EUV抗蝕劑層的所述預烘烤期間施加電場到正交於所述基板的所述EUV抗蝕劑層。
在一或多個第六十六實施例中,進一步對於第六十一至第六十五實施例中的任一個,所述第一溫度在60℃至80℃的範圍內,而所述第二溫度在90℃至120℃的範圍內。
在一或多個第六十七實施例中,進一步對於第六十一至第六十六實施例中的任一個,所述EUV抗蝕劑層係形成在所述金屬特徵和所述介電質層上的BARC層上。
在一或多個第六十八實施例中,一種積體電路包含光柵,其包含複數個實質上平行的線;插塞,其在所述光柵的第一線的第一側壁和所述光柵的第二線的第二側壁之間延伸,所述插塞包含塊狀無機團簇抗蝕劑材料和嫁接到所述第一側壁的分子,所述分子包含交聯部分、封端劑、電子淬滅劑或路易斯鹼產生劑中之一者;以及金屬線,其在所述第一側壁、所述第二側壁和所述插塞的第三側壁之間延伸。
在一或多個第六十九實施例中,進一步對於第六十八實施例,所述分子在所述分子的第一端共價鍵合至所述第一側壁,而所述分子的第二端包含所述交聯部分、封端劑或電子淬滅劑。
在一或多個第七十實施例中,進一步對於第六十八或第六十九實施例,所述分子包含所述交聯部分,所述插塞還包含從嫁接到所述第一側壁的複數個第二分子釋放的交聯部分,所述釋放的交聯部分包含水、羧酸、磺酸、膦酸、醇、胺、二胺或二膦中之一者。
在一或多個第七十一實施例中,進一步對於第六十八至第七十實施例中的任一個,所述分子包含所述封端劑,所述封端基包含硝基苄基或羥基苯甲醯基中之一者。
在一或多個第七十二實施例中,進一步對於第六十八至第七十一實施例中的任一個,所述分子包含所述封端劑,所述分子包含光敏保護基和封端基,所述光敏保護基包含硝基苄基或羥基苯甲醯基中之一者,而所述封端基包含烷氧基、硫醇鹽、苯酚、羧酸酯、碳酸酯或氨基甲酸酯中之一者。
在一或多個第七十三實施例中,進一步對於第六十八至第七十二實施例中的任一個,所述分子包含所述電子淬滅劑,所述插塞進一步包含自由基、離子物質或鹼性物質。
在一或多個第七十四實施例中,進一步對於第六十八至第七十三實施例中的任一個,所述分子包含所述電子淬滅劑,所述插塞還包含鋶、鎓鹽、缺電子芳烴、硝基芳烴、被吸電子基取代的烯烴,或在較高氧化態的無機元素。
在一或多個第七十五實施例中,進一步對於第六十八至第七十四實施例中的任一個,所述積體電路還包含第二插塞,其在所述光柵的第三線的第三側壁與所述光柵的第四線的第四側壁之間,所述第二插塞包含所述塊狀抗蝕劑材料;以及塗層,其在所述插塞上但至少沒有在所述第三線和所述第四線的頂面上,所述塗層從所述第二插塞延伸到至少所述第三側壁。
在一或多個第七十六實施例中,進一步對於第六十八至第七十五實施例中的任一個,所述塗層包含OSi(CH
3)
3和氮化鈦,所述塊狀抗蝕劑材料包含錫,而所述光柵包含氧化矽。
在一或多個第七十九實施例中,進一步對於第六十八至第七十六實施例中的任一個,所述積體電路還包含第二插塞,其在所述光柵的第三線的第三側壁與所述光柵的第四線的第四側壁之間,所述插塞包含塊狀抗蝕劑材料;以及塗層,其在所述第三線和所述第四線上但至少沒有在所述第二插塞的頂面上,所述塗層從至少所述第三側壁延伸到所述第二插塞。
在一或多個第八十實施例中,一種積體電路包含:光柵,其包含複數個實質上平行的線;插塞,其在所述光柵的第一線的第一側壁和所述光柵的第二線的第二側壁之間延伸,所述插塞包含塊狀無機團簇抗蝕劑材料和包含電子淬滅劑、交聯部分、自由基捕獲劑或光自由基產生劑中之一者的添加劑;以及金屬線,其在所述第一側壁、所述第二側壁和所述插塞的第三側壁之間延伸。
在一或多個第八十一實施例中,進一步對於第八十實施例,所述添加劑包含電子淬滅劑,而所述插塞還包含含有捕獲的金屬氧化物陽離子和捕獲的自由基的分子。
在一或多個第八十二實施例中,進一步對於第八十或八十一實施例,所述分子包含共價鍵合到第一氧原子的所述金屬氧化物陽離子、共價鍵合到第二氧原子的自由基,以及苯環,其在所述苯環的第一位置鍵合到所述第一氧原子並且在所述苯環相對於所述第一位置的第二位置鍵合至所述第二氧原子。
在一或多個八十三實施例中,進一步對於八十至八十二實施例中的任一個,所述添加劑包含所述交聯部分,所述交聯部分包含聚乙烯醇、聚乙烯基吡啶、聚丙烯酸、多羥基苯乙烯、乙醇、吡啶或羧酸中之一者。
在一或多個第八十四實施例中,進一步對於八十至八十三實施例中的任一個,所述添加劑包含自由基清除劑,所述自由基清除劑包含草酸二苯酯、四甲基吡咯烷-氮-氧化物(TEMPO)、四甲基吡咯烷-氮-氧化物的衍生物、1,1-二苯基乙烯、1,1-二苯基乙烯相關的烯烴陷阱、取代的1,4-環己二烯、氫原子供體有機物質、三三甲基甲矽烷基矽烷(Me3Si)3SiH、氫原子供體主機複合物、丁基化羥基甲苯(BHT)或與丁基化羥基甲苯有關的酚類化合物之一。
在一或多個第八十五實施例中,進一步對於第八十至第八十四實施例中的任一個,所述塊狀無機團簇抗蝕劑材料包含氧化鉿-丙烯酸甲酯。
在一或多個第八十六實施例中,進一步對於第八十至第八十五實施例中的任一個,所述添加劑包含所述光自由基產生劑,所述光自由基產生劑包含鋶鹽、二矽烷或雙錫烷中之一者。
在一或多個第八十七實施例中,進一步對於第八十至第八十六實施例中的任一個,所述塊狀無機團簇抗蝕劑材料包含羧酸鉿團簇。
在一或多個第八十八實施例中,一種方法包含:在基板上形成包含複數個實質上平行的線的光柵;在所述光柵上形成表面處理材料,所述表面處理材料包含交聯部分、封端劑、電子淬滅劑或路易斯鹼產生劑中之一者;在所述表面處理材料上設置無機團簇抗蝕劑層;利用極紫外光微影(EUV)圖案來曝光所述無機團簇抗蝕劑層,以釋放對應於所述交聯部分、所述封端劑或所述電子淬滅劑的官能基;以及將所述曝光的無機團簇抗蝕劑層顯影以將所述光柵內的插塞圖案化。
在一或多個第八十九實施例中,進一步對於第八十八實施例,所述表面處理材料包含所述電子淬滅劑,而曝光所述無機團簇抗蝕劑層包含將鎚頭狀曝光特徵曝光以限定所述插塞。
在一或多個第九十個實施例中,進一步對於第八十八或第八十九實施例,所述表面處理材料包含所述交聯部分,所述插塞還包含從嫁接到所述第一側壁的複數個第二分子釋放的交聯部分,所述釋放的交聯部分包含水、羧酸、磺酸、膦酸、醇、胺、二胺或二膦之一。
在一或多個第九十一實施例中,進一步對於第八十八到第九十實施例中的一個,所述顯影在所述光柵的第三線和第四線之間對第二插塞進行圖案化,所述第二插塞包含在所述光柵的所述第三線和第五線之間的未對準部分,所述方法還包含:在所述第二插塞的頂面上沉積第一材料層;進行成角度蝕刻以移除所述第一材料層和所述第二插塞的所述未對準部分;在所述光柵和所述第二插塞上形成第二材料層;研磨所述第二材料層以曝光所述光柵和所述第二插塞;以及移除所述第二插塞,以提供包含所述光柵和所述第二材料層的剩餘部分的圖案。
在一或多個第九十二實施例中,進一步對於第八十八至第九十一實施例中的任一個,所述曝光在所述EUV抗蝕劑的曝光部分內釋放酸性或離子物質,所述方法還包含:在所述曝光的EUV抗蝕劑的曝光後烘烤期間,向所述曝光的EUV抗蝕劑施加平面內電場,以使所述酸性或離子物質朝向所述第一線或所述第二線中之一者移動。
在一或多個第九十三實施例中,進一步對於第八十八至第九十二實施例中的任一個,所述基板在其表面上包含與介電質層相鄰的金屬特徵,而所述曝光在所述EUV抗蝕劑的曝光區域內至少部分地在所述金屬特徵上釋放酸性或離子物質,所述方法還包含:在所述曝光的EUV抗蝕劑的曝光後烘烤期間,將電場實質上正交於所述基板的所述表面施加到所述曝光的EUV抗蝕劑,以使所述酸性或離子物質朝向所述金屬特徵移動。
將可理解的,本發明並不限於所描述的實施例,而是可以進行修改和變更而不脫離所附申請專利範圍的範圍來實踐。例如,上述實施例可以包括特徵的特定組合。然而,上述實施例不限於此,在各種實現中,上述實施例可以包括僅從事這些特徵的子集、從事這些特徵的不同順序、從事這些特徵的不同組合和/或從事那些明確列出特徵的額外特徵。因此,本發明的範圍應參照所附的申請專利範圍,以及這些申請專利範圍所請的等效全部範圍來決定。
100:檢查關鍵尺寸(DCCD)
101:ETE尺寸
102:線尺寸
110:最終檢查關鍵尺寸(FCCD)
115:後微影蝕刻
300:EUV圖案化程序
301:操作
302:操作
303:操作
311:光柵
312:線
321:插塞
331:修整的插塞
332:關鍵尺寸
400:積體電路結構
401:ILD層
402:金屬線
403:插塞
405:塊狀抗蝕劑材料
406:表面處理材料
411:第一側壁
412:第一線
413:第二側壁
414:第二線
501:成功的對準
502:未對準
503:線
504:線
505:遮罩開口
506:插塞
507:插塞
521:EUV曝光
531:影像
532:影像
601:鎚頭曝光特徵
602:表面處理
603:襯線或突起
606:圖案化插塞
607:不想要的區域
700:EUV圖案化程序
701:嫁接潛交聯部分表面處理
702:抗蝕劑層
703:抗蝕劑的曝光部分
704:抗蝕劑的未曝光部分
705:交聯部分
706:不可溶抗蝕劑部分
707:可溶抗蝕劑部分
711:曝光操作
712:交聯烘烤
713:顯影操作
801:光柵表面
802:分子
803:第一末端
804:交聯部分
805:交聯部分
806:分子
807:表面處理分子
811:短有機鏈
812:釋放
900:EUV圖案化程序
901:嫁接交聯抑制劑表面處理
902:抗蝕劑層
903:EUV曝光
904:抗蝕劑的實質上未曝光部分
905:抗蝕劑的實質上曝光部分
906:溝槽A
907:溝槽B
911:操作
1001:光柵表面
1002:分子
1003:嫁接分子
1004:氫原子
1005:CO2分子
1006:第一末端
1007:封端基
1100:光敏保護基
1101:苯甲醯基和芳基羰基甲基
1102:鄰烷基苯醯基
1103:對羥基苯甲醯基
1104:安息香基
1105:鄰硝基苄基
1106:鄰硝基-2-苯乙氧基羰基
1107:鄰硝基苯胺
1108:香豆素-4-基甲基
1109:芳甲基
1110:鄰羥基芳基甲基
1111:含金屬基
1112:新戊醯基
1113:羧酸酯
1114:芳基磺醯基
1115:酮類:1,5-和1,6-氫基
1116:碳負離子介導基
1117:甲矽烷基和矽基
1118:2-羥基肉桂基
1119:甲基(苯基)硫代氨基甲酸
1120:硫色酮s,s-二氧化物
1121:2-吡咯烷-1,4-苯醌基
1122:三嗪和芳基亞甲基亞氨基
1123:呫噸和吡喃酮基
1201:金屬氧化物陽離子
1202:苯醌
1203:電子
1204:分子
1205:自由基
1206:分子
1207:活化的苯醌
1210:表面
1211:反應
1212:反應
1213:反應
1300:插塞修復
1301:線
1302:線
1303:插塞
1305:塗層
1306:塗層
1308:溝槽
1311:處理
1312:處理
2400:處理
2401:插塞
2402:插塞
2403:結果
2404:插塞
2405:Si-OH形成
2406:Si-O-Si鍵
2407:-OSi(CH3)3基
2408:氮化鈦塗層
2409:氮化鈦塗層
2410:處理路徑
2411:UV固化和烘烤
2412:UV固化和烘烤
2413:DMA-TMS處理
2414:DMA-TMS處理
2415:氮化鈦原子層沉積(TiN ALD)
2416:DMA-TMS處理
2417:-OSi(CH3)3基
2420:處理路徑
1400:模糊抗蝕劑SEM
1401:不良CDU
1402:不良CDU
1501:金屬氧化物抗蝕劑團簇
1502:金屬氧化物陽離子
1503:二氧化碳分子
1504:自由基
1505:自由基清除添加劑
1506:無活性的分子α-甲基苯乙烯
1507:1,2-二氧雜環丁二酮
1508:二氧化碳分子
1510:EUV曝光(hv)
1601:月牙形開口
1602:未受限方向
1700:EUV圖案化程序
1701:插塞
1702:材料層
1703:箭頭
1704:材料層
1705:最終插塞
1706:材料層
1707:開口
1708:精製插塞
1711:圖案化
1712:沉積
1713:成角度的蝕刻
1714:回填操作
1715:研磨操作
1716:抗蝕劑灰化操作
1717:最終圖案
1721:線
1722:線
1724:線
1733:未對準部
1741:實質上平坦的表面
1750:抗蝕劑
1801:PMMA
1802:丙烯酸酯單體
1803:丙烯酸酯單體
1804:丙烯酸酯單體
1805:丙烯酸酯單體
1806:丙烯酸酯單體
1821:鹵化物
1822:甲基
1831:氟化基
1841:氟化基
1851:氟化基
1861:合成目標
1862:F4均聚物
1900:EUV圖案化程序
1901:基板
1902:EUV抗蝕劑層
1903:EUV曝光
1904:部分
1905:酸性物質
1921:線
1922:線
1931:影像
1932:三角形插塞形狀
1951:基板
1952:抗蝕劑層
1953:EUV曝光
1954:曝光後烘烤
1955:電場施加
1956:曝光後烘烤
1957:光生酸
2001:EUV曝光
2002:EUV抗蝕劑
2003:基板
2004:酸性物質
2005:通常的熱板PEB
2006:電場增強的曝光後烘烤程序
2007:電場
2014:曝光區域
2015:抗蝕劑模糊區域
2016:施加的熱量
2026:垂直方向
2036:模糊
2100:EUV圖案化程序
2101:基板
2102:金屬特徵
2103:介電質層
2104:EUV抗蝕劑層
2105:曝光的抗蝕劑區域
2106:酸性物質
2107:覆蓋誤差
2111:EUV曝光
2112:電場PEB
2113:電場
2114:帶電酸性物質和/或離子物質運動
2115:覆蓋圖案
2116:抗蝕劑區域
2117:覆蓋誤差
2200:行動計算平台
2205:顯示螢幕
2210:積體系統
2215:電池
2220:放大視圖
2225:射頻(無線)積體電路(RFIC)
2230:功率管理積體電路(PMIC)
2235:控制器
2250:封裝裝置
2260:中介層
2300:計算裝置
2301:處理器
2302:主機板
2303:相機
2304:通訊晶片
2305:通訊晶片
2306:晶片組
2307:揮發性記憶體
2308:揮發性記憶體
2309:功率放大器
2310:非揮發性記憶體
2311:觸控螢幕控制器
2312:圖形處理器
2313:全球定位系統(GPS)裝置
2314:羅盤
2315:揚聲器
2316:天線
2317:觸控螢幕顯示器
2318:電池
在附圖中藉由範例而非藉由限制的方式顯示本文描述的材料。為了說明的簡單和清楚,附圖中所示的元件不一定按比例繪製。例如,為清楚起見,一些元件的尺寸可以相對於其它元件被放大。此外,在認為適當的情況下,在附圖之間參照符號被重複以指示對應或類似的元件。在附圖中:
[圖1]顯示了範例單程(single pass)EUV處理;
[圖2]顯示了範例EUV圖案化程序;
[圖3]顯示了範例積體電路結構;
[圖4]顯示了具有基於目標對準的範例圖案化和具有在受限方向上未對準的範例圖案化;
[圖5]顯示了範例鎚頭曝光特徵和用以減輕未對準的影響的範例表面處理;
[圖6]顯示了在溝槽表面上使用嫁接的潛在交聯增強部分的範例EUV圖案化程序;
[圖7]顯示了嫁接到範例光柵表面上的範例表面處理分子;
[圖8]顯示了在溝槽表面上使用嫁接的交聯抑制劑的範例EUV圖案化程序;
[圖9]顯示了嫁接到範例光柵表面上的範例表面處理分子;
[圖10]顯示了範例光敏保護基;
[圖11]顯示了使用苯醌的範例電子和自由基捕獲;
[圖12]顯示了範例性插塞修復;
[圖13]顯示了用於插塞修復的範例性處理;
[圖14]顯示了範例模糊抗蝕劑SEM,其顯示了在未受限方向上的不良CDU;
[圖15]顯示了在模糊無機團簇抗蝕劑中使用自由基清除添加劑的範例性反應性自由基捕獲;
[圖16]顯示了範例性化學放大的抗蝕劑SEM,其顯示了在未受限方向上的月牙形開口和不良CDU;
[圖17]顯示了範例EUV圖案化程序,其使用成角度的蝕刻來改善圖案化抗蝕劑中的覆蓋視窗;
[圖18]顯示了範例丙烯酸酯單體,其在丙烯酸酯均聚物的α位置包含鹵化物和/或在均聚物的單體單元上的氟化基;
[圖19]顯示了範例EUV圖案化程序,其在曝光後烘烤期間使用所施加的電場來改善抗蝕劑圖案化;
[圖20]顯示了在曝光後烘烤期間使用所施加的電場增強的範例EUV圖案化;
[圖21]顯示了範例EUV圖案化程序,其在曝光後烘烤期間在包含介電質層中的曝光金屬特徵的圖案化基板上使用所施加的電場來增強;
[圖22]是採用EUV結構的行動計算平台的示意圖;以及
[圖23]是全部根據本揭露的至少一些實現佈置的計算裝置的功能方塊圖。
300:EUV圖案化程序
301:操作
302:操作
303:操作
311:光柵
312:線
321:插塞
331:修整的插塞
332:關鍵尺寸
Claims (24)
- 一種積體電路,包含: 光柵,其包含複數個實質上平行的線; 插塞,其在所述光柵的第一線的第一側壁和所述光柵的第二線的第二側壁之間延伸,所述插塞包含塊狀無機團簇抗蝕劑材料和嫁接到所述第一側壁的分子,所述分子包含交聯部分、封端劑、電子淬滅劑或路易斯鹼產生劑中之一者;以及 金屬線,其在所述第一側壁、所述第二側壁和所述插塞的第三側壁之間延伸。
- 如請求項1的積體電路,其中所述分子在所述分子的第一端共價鍵合至所述第一側壁,而所述分子的第二端包含所述交聯部分、封端劑或電子淬滅劑。
- 如請求項1的積體電路,其中所述分子包含所述交聯部分,所述插塞還包含從嫁接到所述第一側壁的複數個第二分子釋放的交聯部分,所述釋放的交聯部分包含水、羧酸、磺酸、膦酸、醇、胺、二胺或二膦中之一者。
- 如請求項1的積體電路,其中所述分子包含所述封端劑,所述封端劑包含硝基苄基或羥基苯甲醯基中之一者。
- 如請求項1的積體電路,其中所述分子包含所述封端劑,所述分子包含光敏保護基和封端基,所述光敏保護基包含硝基苄基或羥基苯甲醯基中之一者,而所述封端基包含烷氧基、硫醇鹽、苯酚、羧酸酯、碳酸酯或氨基甲酸酯中之一者。
- 如請求項1的積體電路,其中所述分子包含所述電子淬滅劑,所述插塞進一步包含自由基、離子物質或鹼性物質。
- 如請求項1的積體電路,其中所述分子包含所述電子淬滅劑,所述插塞還包含鋶、鎓鹽、缺電子芳烴、硝基芳烴、被吸電子基取代的烯烴,或在較高氧化態的無機元素。
- 如請求項1的積體電路,還包含: 第二插塞,其在所述光柵的第三線的第三側壁與所述光柵的第四線的第四側壁之間,所述第二插塞包含所述塊狀抗蝕劑材料;以及 塗層,其在所述插塞上但至少沒有在所述第三線和所述第四線的頂面上,所述塗層從所述第二插塞延伸到至少所述第三側壁。
- 如請求項8的積體電路,其中所述塗層包含OSi(CH 3) 3和氮化鈦,所述塊狀抗蝕劑材料包含錫,而所述光柵包含氧化矽。
- 如請求項1的積體電路,還包含: 第二插塞,其在所述光柵的第三線的第三側壁與所述光柵的第四線的第四側壁之間,所述插塞包含塊狀抗蝕劑材料;以及 塗層,其在所述第三線和所述第四線上但至少沒有在所述第二插塞的頂面上,所述塗層從至少所述第三側壁延伸到所述第二插塞。
- 一種積體電路,包含: 光柵,其包含複數個實質上平行的線; 插塞,其在所述光柵的第一線的第一側壁和所述光柵的第二線的第二側壁之間延伸,所述插塞包含塊狀無機團簇抗蝕劑材料和包含電子淬滅劑、交聯部分、自由基捕獲劑或光自由基產生劑中之一者的添加劑;以及 金屬線,其在所述第一側壁、所述第二側壁和所述插塞的第三側壁之間延伸。
- 如請求項11的積體電路,其中所述添加劑包含所述電子淬滅劑,而所述插塞還包含含有捕獲的金屬氧化物陽離子和捕獲的自由基的分子。
- 如請求項12的積體電路,其中所述分子包含共價鍵合到第一氧原子的所述金屬氧化物陽離子、共價鍵合到第二氧原子的自由基,以及苯環,其在所述苯環的第一位置鍵合到所述第一氧原子並且在所述苯環相對於所述第一位置的第二位置鍵合至所述第二氧原子。
- 如請求項11的積體電路,其中所述添加劑包含所述交聯部分,所述交聯部分包含聚乙烯醇、聚乙烯基吡啶、聚丙烯酸、多羥基苯乙烯、乙醇、吡啶或羧酸中之一者。
- 如請求項11的積體電路,其中所述添加劑包含自由基清除劑,所述自由基清除劑包含草酸二苯酯、四甲基吡咯烷-氮-氧化物(TEMPO)、四甲基吡咯烷-氮-氧化物的衍生物、1,1-二苯基乙烯、1,1-二苯基乙烯相關的烯烴陷阱、取代的1,4-環己二烯、氫原子供體有機物質、三三甲基甲矽烷基矽烷(Me3Si)3SiH、氫原子供體主機複合物、丁基化羥基甲苯(BHT)或與丁基化羥基甲苯有關的酚類化合物之一。
- 如請求項15的積體電路,其中所述塊狀無機團簇抗蝕劑材料包含氧化鉿-丙烯酸甲酯。
- 如請求項11的積體電路,其中所述添加劑包含所述光自由基產生劑,所述光自由基產生劑包含鋶鹽、二矽烷或雙錫烷中之一者。
- 如請求項17的積體電路,其中所述塊狀無機團簇抗蝕劑材料包含羧酸鉿團簇。
- 一種方法,包含: 在基板上形成包含複數個實質上平行的線的光柵; 在所述光柵上形成表面處理材料,所述表面處理材料包含交聯部分、封端劑、電子淬滅劑或路易斯鹼產生劑中之一者; 在所述表面處理材料上設置無機團簇抗蝕劑層; 利用極紫外光微影(EUV)圖案來曝光所述無機團簇抗蝕劑層,以釋放對應於所述交聯部分、所述封端劑或所述電子淬滅劑的官能基;以及 將所述曝光的無機團簇抗蝕劑層顯影以將所述光柵內的插塞圖案化。
- 如請求項19的方法,其中所述表面處理材料包含所述電子淬滅劑,而曝光所述無機團簇抗蝕劑層包含將鎚頭狀曝光特徵曝光以限定所述插塞。
- 如請求項19的方法,其中所述表面處理材料包含所述交聯部分,所述插塞還包含從嫁接到所述第一側壁的複數個第二分子釋放的交聯部分,所述釋放的交聯部分包含水、羧酸、磺酸、膦酸、醇、胺、二胺或二膦之一。
- 如請求項19的方法,其中所述顯影在所述光柵的第三線和第四線之間對第二插塞進行圖案化,所述第二插塞包含在所述光柵的所述第三線和第五線之間的未對準部分,所述方法還包含: 在所述第二插塞的頂面上沉積第一材料層; 進行成角度蝕刻以移除所述第一材料層和所述第二插塞的所述未對準部分; 在所述光柵和所述第二插塞上形成第二材料層; 研磨所述第二材料層以曝光所述光柵和所述第二插塞;以及 移除所述第二插塞,以提供包含所述光柵和所述第二材料層的剩餘部分的圖案。
- 如請求項19的方法,其中所述曝光在所述EUV抗蝕劑的曝光部分內釋放酸性或離子物質,所述方法還包含: 在所述曝光的EUV抗蝕劑的曝光後烘烤期間,向所述曝光的EUV抗蝕劑施加平面內電場,以使所述酸性或離子物質朝向所述第一線或所述第二線中之一者移動。
- 如請求項19的方法,其中所述基板在其表面上包含與介電質層相鄰的金屬特徵,而所述曝光在所述EUV抗蝕劑的曝光區域內至少部分地在所述金屬特徵上釋放酸性或離子物質,所述方法還包含: 在所述曝光的EUV抗蝕劑的曝光後烘烤期間,將電場施加到實質上正交於所述基板的所述表面的所述曝光的EUV抗蝕劑,以使所述酸性或離子物質朝向所述金屬特徵移動。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US202063033106P | 2020-06-01 | 2020-06-01 | |
US63/033,106 | 2020-06-01 | ||
US17/308,813 US11984317B2 (en) | 2020-06-01 | 2021-05-05 | EUV patterning methods, structures, and materials |
US17/308,813 | 2021-05-05 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW202212965A true TW202212965A (zh) | 2022-04-01 |
Family
ID=75914262
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW110117091A TW202212965A (zh) | 2020-06-01 | 2021-05-12 | 極紫外光(euv)圖案化方法、結構及材料 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11984317B2 (zh) |
EP (1) | EP3926400A1 (zh) |
TW (1) | TW202212965A (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN118715483A (zh) * | 2022-02-15 | 2024-09-27 | Asml荷兰有限公司 | 抗蚀剂组合物 |
US20240092810A1 (en) * | 2022-09-02 | 2024-03-21 | Entegris, Inc. | Compositions for extreme ultraviolet lithography and related methods |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9236342B2 (en) * | 2013-12-18 | 2016-01-12 | Intel Corporation | Self-aligned via and plug patterning with photobuckets for back end of line (BEOL) interconnects |
WO2018004551A1 (en) | 2016-06-28 | 2018-01-04 | Intel Corporation | Polysilane-, polygermane-, and polystannane-based materials for euv and ebeam lithography |
WO2018004646A1 (en) | 2016-07-01 | 2018-01-04 | Intel Corporation | Metal oxide resist materials |
WO2018004699A1 (en) | 2016-07-01 | 2018-01-04 | Intel Corporation | Lined photobucket structure for back end of line (beol) interconnect formation |
WO2018169538A1 (en) | 2017-03-16 | 2018-09-20 | Intel Corporation | Photoresist with electron-activated photosensitizers for confined patterning lithography |
WO2019005161A1 (en) | 2017-06-30 | 2019-01-03 | Intel Corporation | METHOD AND COMPOUND FOR CONTROLLING PATTERN FORMATION ON RESIST MATERIAL |
-
2021
- 2021-05-05 US US17/308,813 patent/US11984317B2/en active Active
- 2021-05-11 EP EP21173332.4A patent/EP3926400A1/en active Pending
- 2021-05-12 TW TW110117091A patent/TW202212965A/zh unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US11984317B2 (en) | 2024-05-14 |
US20210375616A1 (en) | 2021-12-02 |
EP3926400A1 (en) | 2021-12-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102364318B1 (ko) | Beol 패턴 커팅 및 플러깅을 위한 노출 활성화된 화학적으로 증폭된 dsa | |
US8778598B2 (en) | Method of forming fine patterns of semiconductor device by using double patterning process which uses acid diffusion | |
TW202212965A (zh) | 極紫外光(euv)圖案化方法、結構及材料 | |
JP2009016788A (ja) | 半導体素子の微細パターン形成方法 | |
US20230125270A1 (en) | Radiation sensitive composition | |
US12099301B2 (en) | Underlayer composition and method of manufacturing a semiconductor device | |
JP2019215540A (ja) | レジスト下層膜用組成物およびこれを用いたパターン形成方法 | |
KR20200040671A (ko) | 포토레지스트 조성물 및 포토레지스트 패턴의 형성 방법 | |
KR102703161B1 (ko) | 포토레지스트 조성물 및 포토레지스트 패턴의 형성 방법 | |
US8003293B2 (en) | Pixelated photoresists | |
KR20200018079A (ko) | 반도체 레지스트용 조성물 및 이를 이용한 패턴 형성 방법 | |
TW202216906A (zh) | 半導體裝置的製造方法 | |
JP2000212221A (ja) | 酸感応性共重合体、レジスト組成物及びレジストパタ―ンの形成方法 | |
KR100919564B1 (ko) | 반도체 소자의 미세 패턴 형성 방법 | |
EP3732536A1 (en) | A negative tone lift off resist composition comprising an alkali soluble resin and cross linkers and a method for manufacturing metal film patterns on a substrate | |
US20210200091A1 (en) | Underlayer composition and method of manufacturing a semiconductor device | |
TWI855209B (zh) | 光阻劑組成物和製造半導體元件的方法 | |
US20240126170A1 (en) | Method of manufacturing a semiconductor device and photoresist composition | |
US20240353755A1 (en) | Method of manufacturing a semiconductor device | |
TWI818706B (zh) | 製造半導體裝置的方法 | |
US20220291587A1 (en) | Method of manufacturing a semiconductor device | |
US12085855B2 (en) | Resin, photoresist composition, and method of manufacturing semiconductor device | |
CN113359391B (zh) | 光致抗蚀剂组合物和形成光致抗蚀剂图案的方法 | |
US20230004087A1 (en) | Method of manufacturing a semiconductor device | |
US20230333477A1 (en) | Method of manufacturing a semiconductor device |