用于含金属光致抗蚀剂的显影的金属螯合剂制造技术

本公开内容涉及使用金属螯合剂来处理暴露光致抗蚀剂膜。在特定实施方案中，金属螯合剂用于移除界面区域，从而提高图案化质量，该界面区域配置在暴露与未暴露区域之间或配置在暴露区域之内。在暴露区域之内。在暴露区域之内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于含金属光致抗蚀剂的显影的金属螯合剂
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。本申请要求于2020年7月17日申请的美国临时专利申请No.62/705,855的利益，其全部公开内容都通过引用合并于此


[0002]本公开内容涉及使用金属螯合剂来处理暴露的光致抗蚀剂膜。在特定实施方案中，金属螯合剂用于移除界面区域，从而提高图案化质量，其中该界面区域被配置在暴露与未暴露区域之间或配置在暴露区域之内。

技术介绍

[0003]这里提供的背景描述是为了总体呈现本技术的背景的目的。当前指定的专利技术人的工作在其在此
技术介绍
部分以及在提交申请时不能确定为现有技术的说明书的各方面中描述的范围内既不明确也不暗示地承认是针对本技术的现有技术。
[0004]在半导体制造中，半导体处理中的薄膜图案化通常是重要的步骤。图案化涉及光刻。在光刻技术(例如，193nm光刻)中，图案是通过以下方式印刷的：从光子源发射光子至掩模上并且将图案印刷至光敏感的光致抗蚀剂上，由此在光致抗蚀剂中引起化学反应，其在显影后去除光致抗蚀剂的某些部分以形成图案。
[0005]先进技术节点(如国际半导体技术发展蓝图(International Technology Roadmap for Semiconductors)所定义的)包括22nm、16nm以及其他的节点。在16nm节点中，例如，在镶嵌结构中的典型的通孔或线的宽度通常不大于约30nm。先进半导体集成电路(IC)及其他装置上的特征的缩放正驱动光刻技术以改善分辨率。
[0006]极紫外光(EUV)光刻可通过移动至比用其他光刻方法所能实现的更小的成像源波长而扩展光刻技术。大约10
‑
20nm、或11
‑
14nm波长(例如13.5nm波长)的EUV光源可用于尖端光刻工具(也称为扫描机)。EUV辐射在许多固体与流体材料(包括石英与水蒸气)中被强吸收，因此在真空中进行操作。

技术实现思路

[0007]本公开内容涉及在以金属为基础的光致抗蚀剂(PR)的显影(例如，湿显影)的期间使用一种或更多金属螯合剂。在以有机金属为基础的PR的光刻暴露的期间，可能存在位于光刻暴露与未暴露区域之间的界面区域。如在此所论述的，该界面区域可被描绘成从最大程度暴露区域突然转变到完全未暴露区域的区域。因此，在该界面区域中，PR的组成可能包含各种部分反应产物，其是与存在于最大程度暴露区域中的产物及存在于完全未暴露区域中的产物不同。此种反应产物可能会在湿式显影工艺之后引起粗糙。此外，该界面区域可持续短距离，例如一或两纳米；且该界面区域内的一般组成大致为湿式显影的剂量阈值所需
的成分。
[0008]在该界面区域，可存在弱接合金属物质。如在此所述的，本公开内容使用金属螯合剂以提供此种金属物质的移除，这可例如提供改善的结果图案化质量，特别涉及线宽度粗糙度(LWR)和/或线边缘粗糙度(LER)。
[0009]据此，在第一方面，本公开内容的特征在于一种方法，其包含：提供具有界面区域的辐射图案化膜(例如暴露膜)；以及在金属螯合剂(例如，或者两种或更多不同金属螯合剂)存在的情况下，对该辐射图案化膜进行显影，其中该金属螯合剂用于接合至该界面区域的一个或更多辐射暴露金属中心。在一些实施方案中，该辐射暴露金属中心为弱接合金属物质(例如其特征在于一、二、或三个金属
‑
氧键)。该界面区域可配置在辐射暴露区域与辐射未暴露区域之间或配置在辐射暴露区域之内(例如在高度暴露与较少未暴露区域之间)。在一些实施方案中，该界面区域包含配置在高度暴露与未暴露区域之间或在高度暴露与较少暴露区域之间的界面或转变区域。
[0010]在特定实施方案中，该暴露膜或该辐射图案化膜包含极紫外光(EUV)敏感性膜。在其他实施方案中，该暴露膜或该辐射图案化膜的特征在于对EUV辐射的暴露，从而具有EUV暴露区域、EUV未暴露区域、以及配置在该EUV暴露区域与该EUV未暴露区域之间的界面区域。在另外的其他实施方案中，该界面区域包含较少暴露于EUV辐射的区域(例如相较于高度暴露于EUV辐射的区域)。在特定实施方案中，该界面区域位于该EUV暴露区域之内。
[0011]在一些实施方案中，如在此所使用的，“辐射暴露区域”可以包括具有对辐射的可变暴露的区域。例如，该辐射暴露区域内的剂量曲线(作为距离的函数)可为非线性的，以使辐射暴露区域内的某些区域可暴露于较高的辐射剂量，而该辐射暴露区域内的其他区域可暴露于较低的辐射剂量。由于辐射剂量的程度可能会影响PR内的反应的程度，所以多种反应产物可能会存在于该辐射暴露区域内。因此，在一些实施方案中，该辐射暴露区域可被认为包含从最大程度暴露区域突然转变到较少暴露区域的界面区域。
[0012]在一些实施方案中，该显影还包含移除该界面区域。相较于不具有该金属螯合剂的显影，这种移除可提供改善的LWR和/或LER(例如其特征在于如通过功率频谱密度测量所确定的高频率噪声降低，以区别线粗糙度的不同来源，例如高、中、以及低频率来源)。例如，螯合剂的使用可通过消除对于功率频谱密度曲线的线形状的局部干扰而降低高至中频率粗糙度。在特定实施方案中，该显影包含为该金属螯合剂提供溶剂或溶剂混合物(例如在此所述的任何一者)。
[0013]在其他实施方案中，所述显影还包含使用相较于所述辐射未暴露区域优先移除所述辐射暴露区域的溶剂或溶剂混合物。在一些实施方案中，所述金属螯合剂能溶于所述溶剂或所述溶剂混合物中。在特定实施方案中，相较于存在于所述辐射未暴露区域中的金属中心，所述金属螯合剂优先接合至所述界面区域的所述辐射暴露金属中心。
[0014]在一些实施方案中，该金属螯合剂包含双羰基(例如，1,3
‑
二酮)、二元醇、羧酸(例如，R
A1
‑
CO2H，其中，R
A1
为H、任选经取代的烷基、任选经取代的羟烷基、任选经取代的羟芳基、任选经取代的羧烷基、任选经取代的羧芳基、或任选经取代的芳基)、二酸、三酸、羟基羧酸、异羟肟酸(例如，R
A1
‑
C(O)NR
A2
OH，其中，R
A1
与R
A2
中的每一者独立地为H、任选经取代的烷基、或任选经取代的芳基)、羟基内酯、羟基酮(例如，羟基吡啶酮、羟基嘧啶酮、或羟基吡喃酮(hydroxypyrone))、或其盐类。在其他实施方案中，该金属螯合剂包含甲酸、柠檬酸、乙酰丙
酮、水杨酸、邻苯二酚、或抗坏血酸。
[0015]在其他实施方案中，该金属螯合剂包含具有化学式(I)、(II)、或(III)的结构的羟基酮：或其盐类，其中：X1与X2中的每一者独立地为
‑
CR1＝或
‑
N＝；R1与R2各自独立地为H、任选经取代的烷基、任选经本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，其包含：提供具有界面区域的辐射图案化膜，所述界面区域配置在辐射暴露区域与辐射未暴露区域之间或配置在辐射暴露区域之内，其中所述界面区域包含辐射暴露金属中心；以及在金属螯合剂存在的情况下，对所述辐射图案化膜进行显影，其中所述金属螯合剂被配置成接合至所述界面区域的所述辐射暴露金属中心。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述辐射图案化膜包含极紫外光(EUV)敏感性膜。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述界面区域包含转变区域，所述转变区域配置在至少一个EUV暴露区域与至少一个EUV未暴露区域之间。4.根据权利要求2所述的方法，其中所述显影还包含移除所述界面区域。5.根据权利要求2所述的方法，其中所述显影还包含使用相较于所述辐射未暴露区域优先移除所述辐射暴露区域的溶剂或溶剂混合物。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述金属螯合剂能溶于所述溶剂或所述溶剂混合物中。7.根据权利要求2所述的方法，其中相较于存在于所述辐射未暴露区域中的金属中心，所述金属螯合剂优先接合至所述界面区域的所述辐射暴露金属中心。8.根据权利要求2至7中所述的方法，其中所述金属螯合剂包含双羰基、二元醇、羧酸、二酸、三酸、羟基羧酸、异羟肟酸、羟基内酯、羟基酮、或其盐类。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述金属螯合剂包含甲酸、柠檬酸、乙酰丙酮、水杨酸、邻苯二酚、或抗坏血酸。10.根据权利要求8所述的方法，其中所述双羰基为1,3
‑
二酮。11.根据权利要求8所述的方法，其中所述羧酸包含R
A1
‑
CO2H，其中，R
A1
为H、任选经取代的烷基、任选经取代的羟烷基、任选经取代的羟芳基、任选经取代的羧烷基、任选经取代的羧芳基、或任选经取代的芳基。12.根据权利要求8所述的方法，其中所述异羟肟酸包含R
A1
‑
C(O)NR
A2
OH，其中，R
A1
与R
A2
中的每一者独立地为H、任选经取代的烷基、或任选经取代的芳基。13.根据权利要求8所述的方法，其中所述羟基酮包含羟基吡啶酮、羟基嘧啶酮、或羟基吡喃酮。14.根据权利要求8所述的方法，其中所述羟基酮包含化学式(I)、(II)、或(III)的结构：或其盐类，其中：X1与X2中的每一者独立地为
‑
CR1＝或
‑
N＝；以及R1与R2各自独立地为H、任选经取代的烷基、任选经取代的羟烷基、任选经取代的羧烷基、
‑
C(O)NR
N1
R
N2
、或
‑
C(O)OR
O1
，其中R
N1
、R
N2
、以及R
O1
中的每一者独立地为H、任选经取代的烷基、或任选经取代的烷基，其中任选地，R
N1
与R
N2
当接接合在一起时形成任选经取代的杂环基；以及
R3独立地为H、任选经取代的烷基、或任选经取代的芳基。15.根据权利要求2至7中所述的方法，其中所述金属螯合剂包含配置在主链上的多个成分，且其中所述多个成分选自于由羟基、羧基、酰胺基、氨基、以及氧代基所组成的群组。16.根据权利要求15所述的方法，其中所述多个成分包含双羰基、二元醇、羧酸、二酸、三酸、羟基羧酸、异羟肟酸、羟基内酯、羟基酮、或其盐类的单价或多价形式。17.根据权利要求2所述的方法，其中所述辐射暴露金属中心包含过渡金属。18.根据权利要求2所述的方法，其中所述辐射暴露金属中心包含锡(Sn)、碲(Te)、铋(Bi)、锑(Sb)、或钽(Ta)。19.根据权利要求2所述的方法，其中所述辐射图案化膜包含金属氧化物膜或有机金属氧化物膜。20.根据权利要求19所述的方法，其中所述辐射图案化膜由金属前体所形成，所述金属前体包含具有化学式(IV)的结构：M
a
R
b
(IV)，其中：M是金属；各R独立地为H、卤基、任选经取代的烷基、任选经取代的环烷基、任选经取代的环烯基、任选经取代的烯基、任选经取代的炔基、任选经取代的烷氧基、任选经取代的烷酰氧基、任选经取代的芳基、任选经取代的氨基、任选经取代的双(三烷...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃里克，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：