本文所述的各种实施方案涉及用于处理含金属光致抗蚀剂以改变光致抗蚀剂的材料特性的方法、装置和系统。例如，本文的技术可以涉及在处理室中提供衬底，其中衬底包括衬底层上方的光致抗蚀剂层，并且其中光致抗蚀剂包括金属，并且处理光致抗蚀剂以改变光致抗蚀剂的材料特性，使得蚀刻选择性在随后的暴露后干式显影工艺中提高。在各种实施方案中，处理可涉及将衬底暴露于高温和/或远程等离子体。可以在处理期间控制一种或多种工艺条件，例如温度、压强、环境气体化学品、气体流量/比率和水分，以根据需要调整材料特性。以根据需要调整材料特性。以根据需要调整材料特性。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】提高含金属EUV抗蚀剂干式显影性能的涂敷/暴露后处理
通过引用并入
[0001]PCT申请表作为本申请的一部分与本说明书同时提交。如在同时提交的PCT申请表中所标识的本申请要求享有其权益或优先权的每个申请均通过引用全文并入本文且用于所有目的。
技术介绍
[0002]本专利技术总体上涉及半导体处理领域。在特定方面中，本专利技术涉及：在进行EUV图案化和EUV图案化膜显影以形成图案化掩模的背景下，用于EUV光致抗蚀剂(例如，对EUV具敏感性的含金属和/或金属氧化物的光致抗蚀剂膜)的处理的方法和装置。
技术实现思路
[0003]本文的各种实施方案涉及用于处理衬底的方法、装置和系统。
[0004]在公开实施方案的一个方面中，提供了一种处理衬底的方法。该方法包含：在处理室中提供所述衬底，其中所述衬底包含衬底层和位于所述衬底层上方的光致抗蚀剂，且其中所述光致抗蚀剂包含金属；以及对所述光致抗蚀剂执行处理，以改变所述光致抗蚀剂的材料特性，使得在后续的暴露后干式显影工艺中的蚀刻选择性提高。
[0005]在某些实施方案中，所述处理可以致使所述光致抗蚀剂中的交联增加。在这些或其他实施方案中，所述处理可以涉及伴随对温度、压强、环境气体化学品、气体流量/比率以及湿度的控制的热处理。在多种实施方案中，所述环境气体化学品可以包含选自由氮(N2)、氦、氖、氩、氙和其组合组成的群组的惰性气体。在一些这样的情况下，所述环境气体化学品可以基本上不含反应性气体。在一些其他情况下，所述环境气体化学品可以包含反应性气体物质。在一些这样的情况下，所述反应性气体物质可以选自由水、氢(H2)、氧(O2)、臭氧、过氧化氢、一氧化碳、二氧化碳、羰基硫、二氧化硫、氯(Cl2)、氨、氧化亚氮、一氧化氮、甲烷、醇、乙酰丙酮、甲酸、草酰氯、吡啶、羧酸、胺及其组合所组成的群组。
[0006]在多种实施方案中，所述光致抗蚀剂已被涂敷于所述衬底层但尚未暴露于图案化辐射。在一些这样的实施方案中，所述处理为涂敷后烘烤(PAB)。在这些或其他实施方案中，所述处理可为涂敷后远程等离子体处理。在多种实施方案中，所述处理可以使得所述光致抗蚀剂的暴露辐射敏感性增加，从而与未进行所述处理的情况下所实现的较高的尺寸剂量比(dose to size)和较高的线边缘粗糙度相比，在所述衬底暴露于所述图案化辐射时实现较低的期望尺寸剂量比，并在所述衬底暴露于所述图案化辐射后实现较低的线边缘粗糙度。在这些或其他实施方案中，所述处理可以在介于约90℃至250℃之间或90℃至190℃之间的温度下进行的。
[0007]在多种实施方案中，所述光致抗蚀剂已通过部分地暴露于图案化辐射而被图案化，从而导致所述光致抗蚀剂的经暴露与未暴露部分。在一些这样的实施方案中，所述处理为暴露后烘烤(PEB)。在这些或其他实施方案中，所述处理可为暴露后远程等离子体处理。在多种实施方案中，所述处理是在介于约170℃至250℃之间或更高的温度下进行的。在这
些或其他实施方案中，可以通过所述处理来改变所述光致抗蚀剂的未暴露与经暴露部分的组成，以(i)增加在干式显影蚀刻气体中的蚀刻速率；(ii)增加所述光致抗蚀剂的未暴露与经暴露部分之间的组成差异；和/或(iii)增加所述光致抗蚀剂的未暴露与经暴露部分之间的一种或更多材料特性的差异。
[0008]在本文的多种实施方案中，可以在对所述光致抗蚀剂进行所述处理时使所述衬底的温度渐变(ramp)。在这些或其他实施方案中，可将所述处理期间的压强控制在大气压强以下。例如，可将所述处理期间的压强控制在约0.1托
‑
760托之间，或在约0.1托
‑
10托之间。在这些或其他实施方案中，所述处理可以涉及使所述光致抗蚀剂暴露于远程等离子体，所述远程等离子体产生自由基，所述自由基与所述光致抗蚀剂进行反应以改变所述光致抗蚀剂的一种或更多种材料特性。在一些这样的情况下，所述自由基可以是由气体物质产生的，所述气体物质选自由水、氢(H2)、氧(O2)、臭氧、过氧化氢、一氧化碳、二氧化碳、羰基硫、二氧化硫、氯(Cl2)、氨、氧化亚氮、一氧化氮、甲烷、醇、乙酰丙酮、甲酸、草酰氯、吡啶、羧酸、胺及其组合所组成的群组。
[0009]在某些实施方案中，所述处理可以为使用第一组处理条件与第二组处理条件执行的热处理，其中所述第一组处理条件与所述第二组处理条件随着(with respect to)周围气体或混合物、温度、和/或压强中的至少一者而变化，从而调节所述光致抗蚀剂的材料特性以及调整所述光致抗蚀剂的蚀刻选择性。
[0010]在多种实现方案中，所述光致抗蚀剂可以是对EUV具敏感性的膜。在这些或其他实施方案中，所述处理可以在使所述光致抗蚀剂暴露于EUV光刻处理前进行。在一些实施方案中，可以在使所述光致抗蚀剂暴露于EUV光刻处理后第二次进行所述处理。在一些实施方案中，所述处理可以在使所述光致抗蚀剂暴露于EUV光刻处理后进行。
[0011]在本公开的实施方案的另一方面中，提供了一种用于处理衬底的装置，该装置包含：处理室，其包含衬底支撑件；工艺气体源，其与所述处理室以及相关的气体流量控制硬件连接；衬底热控制装置；衬底搬运硬件，其与所述处理室连接；以及控制器，其具有处理器，其中所述处理器至少与所述气体流量控制硬件、所述衬底热控制装置和所述衬底搬运硬件能操作地连接，其中所述控制器被配置成导致所要求保护的方法中的任一项或多项进行或以其他方式描述。
[0012]这些及其他的方面在下文参考附图进一步描述。
附图说明
[0013]图1提供了根据各种实施方案的处理衬底的方法的流程图。
[0014]图2根据某些实施方案显示了在使用涂敷后处理的若干处理步骤的过程中的衬底。
[0015]图3根据某些实施方案显示了在使用暴露后处理的若干处理步骤的过程中的衬底。
[0016]图4A显示了可在其中进行某些基于热的步骤的处理室。
[0017]图4B显示了可在其中进行各种步骤的处理室，这些步骤包括基于热的步骤和基于等离子体的步骤。
[0018]图5根据本文的某些实施方案描绘了具有被配置成执行不同操作的许多不同模块
的群集工具。
[0019]图6A
‑
6D描绘了实验结果，其显示了可根据本文的某些实施方案而实现的改良材料对比度和选择性。
具体实施方式
[0020]将详细参照本公开内容的具体实施方案。具体实施方案的示例描绘于附图中。虽然本公开内容将结合这些具体实施方案进行描述，但应理解，不应将本公开内容限制于这些具体实施方案。相反，其应包含落在本公开内容的精神和范围内的置换、变更和等同方案。在以下说明中，提出了许多特定细节以提供对本公开内容的彻底了解。本公开内容可以在缺少这些特定细节中的一些或全部的情况下实施。在其它情况下，公知的处理操作并未详加描述，以免不必要地使本公开内容难以理解。
[0021]半导体处理中的薄膜图案化通常为半导体制造中的重要步骤。图案化涉及光刻。在常规的光刻技术(例如193本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种处理衬底的方法，其包含：在处理室中提供所述衬底，其中所述衬底是半导体衬底，其包含衬底层和位于所述衬底层上方的光致抗蚀剂，且其中所述光致抗蚀剂包含金属；以及对所述光致抗蚀剂执行处理，以改变所述光致抗蚀剂的材料特性，使得在后续的暴露后干式显影工艺中的蚀刻选择性提高。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述处理致使所述光致抗蚀剂中的交联增加。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述处理涉及伴随对温度、压强、环境气体化学品、气体流量/比率以及湿度的控制的热处理。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述环境气体化学品包含选自由氮(N2)、氦、氖、氩、氙和其组合组成的群组的惰性气体。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述环境气体化学品基本上不含反应性气体。6.根据权利要求3所述的方法，其中所述环境气体化学品包含反应性气体物质。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述反应性气体物质选自由水、氢(H2)、氧(O2)、臭氧、过氧化氢、一氧化碳、二氧化碳、羰基硫、二氧化硫、氯(Cl2)、氨、氧化亚氮、一氧化氮、甲烷、醇、乙酰丙酮、甲酸、草酰氯、吡啶、羧酸、胺及其组合所组成的群组。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述光致抗蚀剂已被涂敷于所述衬底层但尚未暴露于图案化辐射，且所述处理为涂敷后烘烤(PAB)。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述处理使得所述光致抗蚀剂的暴露辐射敏感性增加，从而与未进行所述处理的情况下所实现的较高的尺寸剂量比和较高的线边缘粗糙度相比，在所述衬底暴露于所述图案化辐射时实现较低的期望尺寸剂量比，并在所述衬底暴露于所述图案化辐射后实现较低的线边缘粗糙度。10.根据权利要求8所述的方法，其中所述处理是在介于约90℃至250℃之间或90℃至190℃之间的温度下进行的。11.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述光致抗蚀剂已通过部分地暴露于图案化辐射而被图案化，从而导致所述光致抗蚀剂的经暴露部分与未暴露部分，且所述处理为暴露后烘烤(PEB)。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述处理是在介于约170℃至250℃之间或更高的温度下进行的。13.根据权利要求12所述的方法，其中通过所述处理来改变所述光致抗蚀剂的未暴露部分与经暴露部分的组成，以(i)增加在干式显影蚀刻气体中的蚀刻速率；(ii)增加所述光致抗蚀剂的未暴露部分与经暴露部分之间的组成差异；和...
【专利技术属性】
技术研发人员：游正义，李达，萨曼塔，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：
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