【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及抗蚀剂领域。更具体地，本专利技术涉及确定抗蚀剂结构的状态转变温度，例如玻璃化转变温度。
技术介绍
1、在过去的几十年里，光刻技术的分辨率得到了大幅提高，这是由三个主要因素实现的：(1)成像源波长λ的降低，(2)透镜数值孔径(na)的增加，以及(3)工艺相关k1因子的降低。利用这些因素，最小可能的半间距(hp)，即相邻抗蚀剂结构(例如抗蚀剂的抗蚀剂线结构)之间的最小中心到中心距离间隔(或间距)的一半，可以使用用于分辨率的第一瑞利方程来被计算：
2、hp＝k1·λ/na(方程1)
3、或者，该方程可以用抗蚀剂结构的最小宽度代替半间距来被公式化。抗蚀剂结构的宽度通常被称为临界尺寸(cd)。
4、波长降低的最新进展是作为生产先进纳米电子器件的前沿技术的极紫外(euv)光(13.5nm)的引入。euv光刻(euvl)的进一步发展是基于引入更大的na，从当前值0.33到所谓的高na euvl的0.55。na的增加对应于透镜尺寸的物理增加，从而使其能够捕获更多的衍射级(即，更多的信息)并且因此实现更小的特征尺寸，例如抗蚀剂结构的更小半间距和更小宽度。
5、在向更小特征尺寸的连续推进过程中，抗蚀剂结构的高度(通常称为抗蚀剂膜厚度(ft))也发生了降低。高度的这种降低是由于大的纵横比(高度对宽度)可能导致图案塌陷的事实，即抗蚀剂结构的塌陷，这源于显影和漂洗过程中的毛细管力。此外，随着向高naeuvl的进展，高度降低的可能的第二个原因由焦深(dof)的第二瑞利方程给出：
6、
7、该方程表明，dof与二次逆na成比例。因此，向高na euvl的进展将带来dof的预期降低，这将限制曝光对比度足够高以实现良好抗蚀剂图案化性能的抗蚀剂结构的高度。
8、由于抗蚀剂结构的高度的持续下降，抗蚀剂结构和在抗蚀剂结构下方的材料之间的界面相互作用变得越来越占主导地位。这些相互作用可以影响抗蚀剂材料的行为，这进而使得用于实现良好的图案化性能的抗蚀剂结构设计和优化具有挑战性。之前报道的与材料行为相关的变化包括剂量与尺寸、抗蚀剂纳米图案线轮廓和纳米失效数的变化，以及抗蚀剂中包含的添加剂的化学均匀性的变化，这些变化可能导致图案退化。
9、然而，直接测量抗蚀剂结构和抗蚀剂下方的材料之间的相互作用(这可以允许量化抗蚀剂材料的行为变化)是具有挑战性的。因此，需要测量与界面相互作用间接相关的现成材料属性。
10、因此，在本领域中仍然需要解决上述问题中的至少一些问题的设备和方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种可被用于确定抗蚀剂结构的状态转变温度(例如玻璃化转变温度)的良好方法和设备。
2、以上目的由根据本专利技术的方法和设备来实现。
3、本专利技术的实施例的优点在于，可以准确地确定表示抗蚀剂结构的状态转变温度的值。本专利技术的实施例的另一优点是，所述确定可以不需要使抗蚀剂结构与传感器或传感器的元件(例如电极)接触。不提供接触的方法是优选的，因为接触本身可能影响状态转变温度，例如玻璃化转变温度。此外，所述接触可能损坏抗蚀剂结构。
4、本专利技术的实施例的优点在于，所获得的表示状态转变温度的值可以提供基本上1d或2d结构(诸如抗蚀剂膜或抗蚀剂线结构)的状态转变温度的良好的值，其可以基本上不同于块体抗蚀剂材料的状态转变温度。本专利技术的实施例的优点在于，抗蚀剂和底层材料之间的相互作用也可以相关于状态转变温度或其代表值的确定而被纳入考虑。
5、本专利技术的实施例的优点在于，所述状态转变温度可被用于导出与抗蚀剂结构和在抗蚀剂结构下方的材料(即，底层材料)之间的相互作用有关的信息。本专利技术的实施例的优点在于，所述状态转变温度可被用于筛选包含在抗蚀剂结构的组合物中的材料，诸如添加剂、聚合物类型，或用于筛选底层。本专利技术的实施例的优点在于，可以优化抗蚀剂结构和底层材料之间的相互作用。
6、在第一方面，本专利技术涉及一种用于确定表示在底层材料上由抗蚀剂材料形成并具有预定尺寸的抗蚀剂结构的状态转变温度(例如玻璃化转变温度)的值的方法。该方法包括：
7、获得表示在施加热处理之后多个实体中的每一者的至少一个抗蚀剂结构的空间特征的度量的第二值与施加所述热处理的温度之间的相关性的数据，
8、每一实体包括在底层材料上由所述抗蚀剂材料形成并且在所述热处理之前具有所述预定尺寸的至少一个抗蚀剂结构，并且其中所述度量在所述热处理之前具有第一值，以及
9、根据所述相关性来确定表示状态转变温度的所述值，当在这一温度下进行热处理时，所述第二值与所述第一值相差达预定量。
10、在一些实施例中，获得数据可以是例如经由数据输入端口接收此类数据，由此可以更早地获得此类数据或者可以通过在该时刻或更早地测量它来获得此类数据。
11、在一些实施例中，空间特征可以是抗蚀剂结构的尺寸或粗糙度。尺寸可选自：宽度，即临界尺寸；长度；或者高度，即膜厚度。在此，宽度、长度和高度彼此垂直。该高度垂直于底层材料的顶表面。通常，该长度是沿着抗蚀剂结构的纵向轴线的。在各实施例中，空间特征是抗蚀剂结构的宽度或粗糙度。宽度或临界尺寸可被相对直接地确定，这可以导致状态转变温度的相对直接的确定。在优选实施例中，空间特征是抗蚀剂结构的粗糙度。专利技术人出乎意料地观察到，使用粗糙度作为空间特征可以提供对表示状态转变温度的值的精确确定。
12、对于多个实体的每个抗蚀剂结构，空间特征的第一值通常基本相同。这可以是使用相同的工序来制作多个实体中的每个实体的结果。由于多个实体中的每一者的度量在热处理之前具有相同的值，即第一值，因此可以假设不同实体的不同抗蚀剂结构之间相关于第二值的任何差异是由所施加的热处理引起的。
13、在一些实施例中，预定尺寸包括抗蚀剂结构的宽度和高度。在一些实施例中，预定尺寸包括抗蚀剂结构的长度。在各实施例中，预定尺寸包括半间距。特别地，当进行二次电子显微以确定第二值时，半间距优选地在多个实体之间是恒定的，因为有迹象表明通过二次电子显微测得的尺寸可能受到紧密间隔的线的影响。
14、每个实体的至少一个抗蚀剂结构中的每一者在热处理之前具有基本上(相同)的预定尺寸。这可以是使用相同的工序来制作多个实体中的每个实体的结果。
15、在一些实施例中，表示空间特征的度量是宽度，即临界尺寸，或表示线宽粗糙度或线边缘粗糙度的参数，诸如线宽粗糙度或线边缘粗糙程度的相关长度。线边缘粗糙度可以被定义成线边缘(例如线边缘的各点)在平行于底层材料的顶表面的平面中沿着平行于线边缘的直线在垂直于纵轴的方向上的变异(例如方差)。在此，线边缘可以是抗蚀剂结构(例如抗蚀剂线结构)的顶表面和侧表面之间的边缘。然而，线边缘粗糙度也可以假定为侧表面在预定高度处的粗糙度。预定高度可以是指在sem或metroler算法中使用的阈值，其可被潜在地转换成抗蚀剂高度。线宽粗糙度可以被定义成抗蚀剂结构的宽本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于确定表示在底层材料(90)上由抗蚀剂材料形成并具有预定尺寸的抗蚀剂结构(91，92)的状态转变温度的值的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述空间特征是所述抗蚀剂结构(91，92)的粗糙度。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，表示所述空间特征的所述度量是线宽粗糙度或线边缘粗糙度的相关长度。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，确定表示所述状态转变温度的所述值包括将指数增长函数拟合到所述第二值与施加所述热处理的温度之间的相关性。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述抗蚀剂材料是化学放大抗蚀剂。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，接收数据包括，
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤a”')中，对所述多个实体(9，93)中的每一者的包括所述至少一个抗蚀剂结构(91，92)的一部分进行临界尺寸扫描电子显微，其中确定所述第二值包括根据从所述临界尺寸扫描电子显微获得的图像来确定功率谱密度。
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。