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用于图案化衬底的方法、系统和结构技术方案

技术编号:43029891 阅读:11 留言:0更新日期:2024-10-18 17:30
公开了结构、相关方法和相关系统。一种结构的实施例包括抗蚀剂和抑制层。EUV抗蚀剂包括暴露的抗蚀剂区域和未暴露的抗蚀剂区域。关于硬掩模的气相沉积,抑制层相对于暴露的抗蚀剂区域抑制未暴露的抗蚀剂区域。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及集成电路制造领域,特别是前端制程图案化领域,更特别是极紫外(euv)图案化领域。


技术介绍

1、集成电路(ic)中的器件正在迅速缩小。这种器件的制造需要多个步骤,其中一个主要瓶颈是光刻步骤。目前,极小的特征是使用多图案化方法实现的。这导致光刻步骤数量显著增加,操作成本增加,以及缺陷和位置误差的可能性增加。

2、极紫外(euv)光刻是一种可以避免或减少多次图案化需求的技术。使用euv光刻技术可以在具有可接受缺陷的各种光致抗蚀剂上形成图案的最小特征受到euv工具分辨率的限制。到目前为止,在抗蚀剂上实现的分辨率与从euv工具理论上可以获得的分辨率相差甚远。这主要是因为在非常小的特征尺寸下,光致抗蚀剂没有足够的机械强度来在显影后保持其形状,导致图案塌陷/扭曲或者具有非常粗糙的边缘/形状。

3、为了在一定程度上缓解这个问题,光致抗蚀剂的厚度也可以随着特征尺寸的减小而按比例缩小。然而,这降低了在图案转移到硬掩模期间光致抗蚀剂膜的抗蚀性。此外,用于改善光致抗蚀剂粘附性的胶层会使图案转移甚至更加复杂,因为光致抗蚀剂必须提供良好的抗蚀性以蚀刻胶层以及下面的硬掩模层。

4、尽管存在上述挑战,极紫外(euv)光刻正成为制造临界尺寸低于20nm的半导体器件的主流方法,这有助于解决光刻工具分辨率的问题。为了提高分辨率、降低缺陷率和控制与euv光刻相关的成本,仍需要改进的材料和材料系统。


技术实现思路

1、这里描述的方法、结构和系统可以有利地允许在单次暴露中限定小特征,特别是在极紫外(euv)光刻领域。在一些实施例中,根据本公开的方法和结构包括使用光刻(例如euv光刻)来修改有机/无机(例如抗蚀剂)层。在一些实施例中,本公开的教导允许使用气相沉积抗蚀剂代替旋涂抗蚀剂,这对于提供厚度小于旋涂抗蚀剂的抗蚀剂层可能特别有利。在一些实施例中,本公开的教导包括使用改性/未改性的抗蚀剂表面来沉积硬掩模、金属、电介质和半导体中的一种或多种。

2、在一些实施例中,本公开的教导包括使用诸如ald的循环沉积方法来沉积均匀的euv敏感膜。将euv敏感膜暴露于euv辐射可以改变表面功能,从而有助于使用ald/cvd/mld方法在其上选择性地沉积各种膜,例如硬掩模。

3、在一方面,本文描述了一种结构,该结构包括衬底、极紫外(euv)抗蚀剂和抑制层,其中euv抗蚀剂包括暴露的抗蚀剂区域和未暴露的抗蚀剂区域,并且其中关于硬掩模的气相沉积,抑制层相对于暴露的抗蚀剂区域抑制未暴露的抗蚀剂区域。

4、在一些实施例中,该结构还包括在暴露的抗蚀剂区域上的硬掩模。

5、在一些实施例中,抑制层包括选自烷基、烯基、炔基、芳基、氟化烃基、胺、甲硅烷基和烷基甲硅烷基的表面终端。

6、在一些实施例中,euv抗蚀剂选自金属氧化物抗蚀剂、化学放大抗蚀剂和基于丙烯酸酯聚合物的抗蚀剂。

7、在一些实施例中,euv抗蚀剂包括金属有机框架。

8、在一些实施例中,硬掩模包括选自金属、半导体和电介质的一种或多种材料。

9、在一些实施例中,抑制层包括选自烷烃、烯烃、炔烃、芳烃、碳氟化合物和胺的表面基团。

10、在一些实施例中,暴露的抗蚀剂包括选自悬挂键、羧基、羟基和胺的一个或多个表面终端。

11、在另一方面,本文描述了一种形成结构的方法,该方法包括:提供衬底;在衬底上形成euv抗蚀剂;以及使衬底与抑制剂接触,从而在euv抗蚀剂上形成抑制层,其中在通过掩模进行euv暴露时,形成暴露的抗蚀剂区域和未暴露的抗蚀剂区域,未暴露的抗蚀剂区域被抑制层抑制。

12、在一些实施例中,该方法还包括通过掩模暴露衬底,从而形成暴露的抗蚀剂区域和未暴露的抗蚀剂区域,关于硬掩模的气相沉积,未暴露的抗蚀剂区域相对于暴露区域被抑制层抑制。

13、在一些实施例中,抑制剂包含选自烷烃、烯烃、炔烃、芳烃、碳氟化合物和胺的部分。

14、在一些实施例中,抑制剂包括选自烷基胺、卤化碳和链烷醇胺的化合物。

15、在一些实施例中,抑制剂包括选自硅氮烷、糖基胺、烷基锗烷和杂环化合物的化合物。

16、在一些实施例中,本文所述的方法包括相对于未暴露区域而在暴露区域上选择性地沉积硬掩模。

17、在一些实施例中,使用选自分子层沉积、原子层沉积和化学气相沉积的气相沉积技术来选择性地沉积硬掩模。

18、在一些实施例中,硬掩模在至多150℃的温度下沉积。

19、在一些实施例中,硬掩模包括氧化物。

20、在一些实施例中,euv抗蚀剂通过分子层沉积形成。

21、在另一方面,本文描述了一种系统,该系统包括一个或多个前体源、与一个或多个前体源可操作地耦合的反应室以及控制器,该控制器布置成使该系统执行本文描述的方法。

22、提供本
技术实现思路
是为了以简化的形式介绍一些概念。这些概念在以下本公开的示例实施例的详细描述中被进一步详细描述。本
技术实现思路
不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征,也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。

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【技术保护点】

1.一种结构,包括衬底、极紫外(EUV)抗蚀剂和抑制层,

2.根据权利要求1所述的结构,还包括在所述暴露的抗蚀剂区域上的硬掩模。

3.根据权利要求1或2所述的结构,其中,所述抑制层包括选自烷基、烯基、炔基、芳基、氟烷基、氟烯基、氟炔基、氟芳基和氨基的表面终端。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的结构,其中,所述EUV抗蚀剂选自金属氧化物抗蚀剂、化学放大抗蚀剂和基于丙烯酸酯聚合物的抗蚀剂。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的结构,其中,所述EUV抗蚀剂包括金属有机框架。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的结构,其中,所述硬掩模包括选自金属、半导体和电介质的一种或多种材料。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的结构,其中,所述抑制层包含选自烷基、烯基、炔基、芳基、氟烷基、氟烯基、氟炔基、氟芳基和氨基的表面基团。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的结构,其中,所述暴露的抗蚀剂包含选自悬挂键、羧基、羟基和胺的一个或多个表面终端。

9.一种形成结构的方法,该方法包括:

10.根据权利要求9所述的方法,还包括通过掩模暴露所述衬底,从而形成所述暴露的抗蚀剂区域和所述未暴露的抗蚀剂区域,关于硬掩模的气相沉积,未暴露的抗蚀剂区域相对于暴露区域被抑制层抑制。

11.根据权利要求9或10所述的方法,其中,所述抑制剂包括具有式(R1)n(M)(R2)4-n的化合物,其中R1是选自卤素、胺、烷基胺、二烷基胺的连接基团,其中M是Si或Ge,其中R2是选自C1至C8烃基的保护基团,并且其中n是至少1到至多3的整数。

12.根据权利要求11所述的方法,其中,R2选自烷基、炔基、氟烃基、C1-C8饱和或不饱和直链烃基和芳基。

13.根据权利要求11或12所述的方法,其中,n等于1。

14.根据权利要求9或10所述的方法,其中,所述抑制剂包括酰卤、酸酐和卤代烷基膦中的一种或多种。

15.根据权利要求9至13中任一项所述的方法,还包括相对于未暴露区域而在暴露区域上选择性地沉积硬掩模。

16.根据权利要求15所述的方法,其中,使用选自分子层沉积、原子层沉积和化学气相沉积的气相沉积技术来选择性地沉积所述硬掩模。

17.根据权利要求10至16中任一项所述的方法,其中,所述硬掩模在至多150℃的温度下沉积。

18.根据权利要求10至17中任一项所述的方法,其中,所述硬掩模包括氧化物。

19.根据权利要求9至18中任一项所述的方法,其中,所述EUV抗蚀剂通过分子层沉积形成。

20.一种系统,包括一个或多个前体源、与一个或多个前体源可操作地耦合的反应室、以及控制器,该控制器布置成使该系统执行根据权利要求9至19中任一项所述的方法。

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【技术特征摘要】

1.一种结构,包括衬底、极紫外(euv)抗蚀剂和抑制层,

2.根据权利要求1所述的结构,还包括在所述暴露的抗蚀剂区域上的硬掩模。

3.根据权利要求1或2所述的结构,其中,所述抑制层包括选自烷基、烯基、炔基、芳基、氟烷基、氟烯基、氟炔基、氟芳基和氨基的表面终端。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的结构,其中,所述euv抗蚀剂选自金属氧化物抗蚀剂、化学放大抗蚀剂和基于丙烯酸酯聚合物的抗蚀剂。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的结构,其中,所述euv抗蚀剂包括金属有机框架。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的结构,其中,所述硬掩模包括选自金属、半导体和电介质的一种或多种材料。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的结构,其中,所述抑制层包含选自烷基、烯基、炔基、芳基、氟烷基、氟烯基、氟炔基、氟芳基和氨基的表面基团。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的结构,其中,所述暴露的抗蚀剂包含选自悬挂键、羧基、羟基和胺的一个或多个表面终端。

9.一种形成结构的方法,该方法包括:

10.根据权利要求9所述的方法,还包括通过掩模暴露所述衬底,从而形成所述暴露的抗蚀剂区域和所述未暴露的抗蚀剂区域,关于硬掩模的气相沉积,未暴露的抗蚀剂区域相对于暴露区域被抑制层抑制。

11.根据权利要求9或10所述的方法,其中,...

【专利技术属性】
技术研发人员:K·A·帕特尔I·拉赫马特Y·汤姆查克C·德泽拉D·德罗斯特
申请(专利权)人:ASMIP私人控股有限公司
类型:发明
国别省市:

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