【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及有机金属辐射图案化组合物的沉积和照射后处理，其可以涉及与对比度增强剂接触以及在照射后显影物理图像。特别地，本专利技术涉及反应性蒸气处理以改善图像对比度，以及可能促进有利于图像显影和/或图案化改善的热材料除去。本专利技术还涉及用于进行所述处理的装置。
技术介绍
1、半导体图案化需要高性能且高分辨率的光刻胶来实现越来越小的特征。半导体器件的制作通常涉及沉积、图案化和蚀刻的多个迭代处理步骤以实现所需的器件。图案化通常通过使用光刻工艺来实现。在光刻法中，通过使用光刻胶和显影过程将天线(aerial)辐射图案转化为物理图案。
2、提供通过光刻法获得的图案分辨率的进一步缩小的努力为开发新型光刻胶化学提供了推动力。在此情况下，已经开发了有机金属可辐射图案化组合物。在通过这些组合物引入的新型化学的情况下，大量新的工艺能力可能可用于进一步改善图案化过程。
技术实现思路
1、本专利技术的一个方面涉及一种使用包含对比度增强剂的组合物对有机锡抗蚀剂进行显影的方法，其中所述对比度增强剂可以例如选自：胺、卤化硅烷(silylhalide)、醇、酰胺、磺酸、羧酸、硫醇、卤化锡、卤化锗以及它们的混合物。在一些实施方案中，所述对比度增强剂可以与气态酸性卤化物、hf、hcl、hbr和/或hi组合使用以促进反应。一些水蒸气可以理想地与其他反应物组合。
2、本专利技术的另一个方面涉及一种使用包含卤化三甲基硅烷的对比度增强剂组合物对有机锡抗蚀剂进行显影的方法。
3、本专利技
4、在另一个方面，本专利技术涉及一种在初始显影过程后从图案化基底中除去材料的方法，其中所述方法包括使所述图案化基底与蒸气形式的对比度增强剂接触。
5、在第一方面，本专利技术涉及一种用于增强显影对比度的方法，所述显影对比度是在基底表面上的具有潜像的辐射敏感有机金属组合物的经照射部分与未照射部分之间的显影对比度，所述方法包括：
6、在隔离室中使所述有机金属组合物与反应物气体接触以改变所述经照射部分、所述未照射部分或二者的组成，其中所述反应物气体包含酰胺、磺酸、醇、二醇、卤化硅烷、卤化锗、卤化锡、胺或它们的混合物。
7、在第二方面，本专利技术涉及一种用于对在基底表面上的具有分别由经照射部分和未照射部分形成的潜像的辐射敏感有机金属组合物进行改性的方法，
8、所述方法包括：在隔离室中，在约-45℃至约250℃的温度，使所述有机金属组合物与分压为约0.1托至约50托、温度为约100℃至约250℃、流量为约0.1sccm至约5000sccm的羧酸的蒸气接触，从而除去相对量的所述未照射部分((初始未照射厚度-最终未照射厚度)/初始未照射厚度)，其中所除去的所述未照射部分的所述相对量为至少约10％，同时所除去的所述经照射部分的厚度的相对量((初始经照射厚度-最终经照射厚度)/初始经照射厚度)不大于所除去的未照射部分的所述相对量的三分之一。
9、在第三方面，本专利技术涉及一种用于改善具有负性图案(负像，negative pattern)或具有正性图案(正像，positive pattern)的图案化结构的质量的方法，所述负性图案对应于在基本上除去未照射有机金属组合物的情况下的在基底表面上的经照射有机金属组合物，所述正性图案对应于在基本上除去经照射有机金属组合物的情况下的在基底表面上的未照射有机金属组合物，所述方法包括：
10、由通过照射在基底表面上的辐射敏感有机金属组合物而形成的潜像来显影图案以形成图案化结构；以及
11、在显影步骤完成后，在隔离室中使所述图案化结构与反应物气体接触以从所述图案中除去浮垢(scum)，其中所述反应物气体选自水、羧酸、酰胺、磺酸、醇、二醇、卤化硅烷、卤化锗、卤化锡、胺、硫醇、卤化氢或它们的混合物。
12、在第四方面，本专利技术涉及一种用于对在基底上的具有辐射图案化潜像的辐射敏感有机金属组合物进行干式显影的方法，所述方法包括：
13、使具有所述潜像的所述组合物与反应物气体接触以除去涂层的未照射区域中的大部分，其中所述涂层的未照射区域包含sn-c键，并且所述反应物气体包含酰胺、磺酸、醇、二醇、卤化硅烷、卤化锗、卤化锡、胺、硫醇或它们的混合物。
14、在第五方面，本专利技术涉及一种用于对在基底上的具有辐射图案化潜像的辐射敏感有机金属组合物进行显影的方法，所述方法包括：
15、使辐射图案化材料与第一反应物气体组合物接触以对涂层的未照射区域进行改性，其中所述涂层的未照射区域包含sn-c键，并且所述第一反应物气体组合物包含羧酸、酰胺、磺酸、醇、二醇、卤化硅烷、卤化锗、卤化锡、胺、硫醇或它们的混合物，从而形成初始图案；以及
16、使所述初始图案与不同于所述第一反应物气体组合物的第二反应物气体组合物接触以除去所述初始图案中的一部分，其中所述第二反应物气体组合物包含羧酸、酰胺、磺酸、醇、二醇、卤化硅烷、卤化锗、卤化锡、胺、硫醇或它们的混合物。
17、在第六方面，本专利技术涉及一种装置，所述装置包括：
18、封闭室；
19、在所述封闭室内的基底支撑体，其中所述基底支撑体被配置为旋转基底；
20、气体供应子系统，所述气体供应子系统包括：气体源储存器，气体喷雾分配器，气体流量控制器，和连接所述气体源储存器和所述气体喷雾分配器的气体导管，所述气体喷雾分配器具有分布的多个开口以提供朝向安装在所述基底支撑体上的基底且在基底表面范围内的气体分配，其中通过所述导管的流动通过所述气体流量控制器来调节；
21、液体供应子系统，所述液体供应子系统包括：液体储存器，喷嘴，具有定位所述喷嘴的可平移臂的喷嘴支撑体，流量控制器，和在所述液体储存器和所述喷嘴之间提供流动通道的管道，其中所述喷嘴支撑体具有将所述喷嘴配置为将液体沉积到安装在所述基底支撑体上的基底上的构造；
22、离开所述室的一个或多个排气装置(exhaust)；以及泵。
23、
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1.一种用于增强在基底表面上的具有潜像的辐射敏感有机金属组合物的经照射部分与未照射部分之间的显影对比度的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述未照射部分包含Sn-C键。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述有机金属组合物包括由式RzSnO(2-z/2-x/2)(OH)x表示的组成，其中0＜x＜3，0＜z≤2，x+z≤4，
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述有机金属组合物包括氧基-氢氧基网络。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述反应物气体包括具有1至10个碳原子的化合物。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述反应物气体包括：甲酰胺、N-甲基甲酰胺、乙酰胺、尿素、丙酰胺、丁酰胺、异丁酰胺、甲磺酸、乙磺酸、丙磺酸、苯磺酸、对甲苯磺酸、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、1-丁醇、异丁醇、叔丁醇、1-戊醇、4-甲基-2-戊醇、环戊醇、1-己醇、环己醇、苯酚、甲硫醇、乙硫醇、丙硫醇、异丙硫醇、丁硫醇、异丁硫醇、叔丁硫醇、亚甲基二醇、乙二醇、二甘醇、丙二醇、二丙二醇、环己
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中所述反应物气体还包含水。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中接触导致所述有机金属组合物中的M-O-M键和/或M-OH键的断裂。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其中接触导致从所述有机金属组合物中释放挥发性含锡物质。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中所述未照射部分具有初始厚度，并且其中接触导致所述未照射部分具有经调整的厚度，其中所述经调整的厚度小于所述初始厚度。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述经调整的厚度不大于所述初始厚度的90％。
12.根据权利要求10所述的方法，其中所述经调整的厚度不大于所述初始厚度的50％。
13.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中所述未照射部分在接触不超过10分钟后基本上被完全除去而形成显影结构。
14.根据权利要求13所述的方法，所述方法还包括使用液体清洗剂和/或图案改善反应性气体来处理所述显影结构以改善图案。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述图案改善反应性气体包含水、羧酸、酰胺、磺酸、醇、二醇、卤化硅烷、卤化氢、卤化锗、卤化锡、胺或它们的混合物。
16.根据权利要求1-15中任一项所述的方法，其中所述基底包括半导体晶片。
17.根据权利要求1-16中任一项所述的方法，其中接触是与具有选定流量的反应物气体进行的。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述选定流量为约1标准立方厘米/分钟(sccm)至约1000sccm。
19.根据权利要求18所述的方法，其中惰性气体流量为约0.5标准升/分钟(SLM)至约30SLM。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述接触在约100托至约1200托的室压下进行。
21.根据权利要求1-20中任一项所述的方法，其中接触进行约3秒至约15分钟。
22.根据权利要求1-21中任一项所述的方法，其中接触在约0.001托至约10托的室压下进行。
23.根据权利要求1-22中任一项所述的方法，其中通过改变流入所述隔离室中的气体的流量来调整所述室压，并且其中所述室压可以在所述接触的时段内改变。
24.根据权利要求1-23中任一项所述的方法，其中所述基底、所述反应物气体和/或所述隔离室在接触期间处于约-45℃至约350℃的温度。
25.根据权利要求1-23中任一项所述的方法，其中接触在约100℃至约250℃的温度并且在至少约0.1托的室压下进行至少约10秒。
26.根据权利要求1-25中任一项所述的方法，其中接触在显影过程之前进行。
27.根据权利要求1-25中任一项所述的方法，其中接触在显影过程之后进行。
28.根据权利要求27所述的方法，其中所述显影过程是基于液体的显影过程。
29.根据权利要求27所述的方法，其中所述显影过程是使用显影反应性气体或使用等离子体进行的干式显影过程。
30.根据权利要求27-29中任一项所述的方法，其中所述显影过程形成基本上保持所述有机金属组合物的经照射部分的负性图案。
31.根据权利要求27-29中任一项所述的方法，其中所述显...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于增强在基底表面上的具有潜像的辐射敏感有机金属组合物的经照射部分与未照射部分之间的显影对比度的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述未照射部分包含sn-c键。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述有机金属组合物包括由式rzsno(2-z/2-x/2)(oh)x表示的组成，其中0＜x＜3，0＜z≤2，x+z≤4，
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述有机金属组合物包括氧基-氢氧基网络。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述反应物气体包括具有1至10个碳原子的化合物。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述反应物气体包括：甲酰胺、n-甲基甲酰胺、乙酰胺、尿素、丙酰胺、丁酰胺、异丁酰胺、甲磺酸、乙磺酸、丙磺酸、苯磺酸、对甲苯磺酸、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、1-丁醇、异丁醇、叔丁醇、1-戊醇、4-甲基-2-戊醇、环戊醇、1-己醇、环己醇、苯酚、甲硫醇、乙硫醇、丙硫醇、异丙硫醇、丁硫醇、异丁硫醇、叔丁硫醇、亚甲基二醇、乙二醇、二甘醇、丙二醇、二丙二醇、环己烷二醇、三甲基氯硅烷、三甲基溴硅烷、二甲基氯硅烷、二甲基溴硅烷、一甲基氯硅烷、一甲基溴硅烷、四氯硅烷、四溴硅烷以及它们的组合。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中所述反应物气体还包含水。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中接触导致所述有机金属组合物中的m-o-m键和/或m-oh键的断裂。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其中接触导致从所述有机金属组合物中释放挥发性含锡物质。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中所述未照射部分具有初始厚度，并且其中接触导致所述未照射部分具有经调整的厚度，其中所述经调整的厚度小于所述初始厚度。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述经调整的厚度不大于所述初始厚度的90％。
12.根据权利要求10所述的方法，其中所述经调整的厚度不大于所述初始厚度的50％。
13.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中所述未照射部分在接触不超过10分钟后基本上被完全除去而形成显影结构。
14.根据权利要求13所述的方法，所述方法还包括使用液体清洗剂和/或图案改善反应性气体来处理所述显影结构以改善图案。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述图案改善反应性气体包含水、羧酸、酰胺、磺酸、醇、二醇、卤化硅烷、卤化氢、卤化锗、卤化锡、胺或它们的混合物。
16.根据权利要求1-15中任一项所述的方法，其中所述基底包括半导体晶片。
17.根据权利要求1-16中任一项所述的方法，其中接触是与具有选定流量的反应物气体进行的。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述选定流量为约1标准立方厘米/分钟(sccm)至约1000sccm。
19.根据权利要求18所述的方法，其中惰性气体流量为约0.5标准升/分钟(slm)至约30slm。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述接触在约100托至约1200托的室压下进行。
21.根据权利要求1-20中任一项所述的方法，其中接触进行约3秒至约15分钟。
22.根据权利要求1-21中任一项所述的方法，其中接触在约0.001托至约10托的室压下进行。
23.根据权利要求1-22中任一项所述的方法，其中通过改变流入所述隔离室中的气体的流量来调整所述室压，并且其中所述室压可以在所述接触的时段内改变。
24.根据权利要求1-23中任一项所述的方法，其中所述基底、所述反应物气体和/或所述隔离室在接触期间处于约-45℃至约350℃的温度。
25.根据权利要求1-23中任一项所述的方法，其中接触在约100℃至约250℃的温度并且在至少约0.1托的室压下进行至少约10秒。
26.根据权利要求1-25中任一项所述的方法，其中接触在显影过程之前进行。
27.根据权利要求1-25中任一项所述的方法，其中接触在显影过程之后进行。
28.根据权利要求27所述的方法，其中所述显影过程是基于液体的显影过程。
29.根据权利要求27所述的方法，其中所述显影过程是使用显影反应性气体或使用等离子体进行的干式显影过程。
30.根据权利要求27-29中任一项所述的方法，其中所述显影过程形成基本上保持所述有机金属组合物的经照射部分的负性图案。
31.根据权利要求27-29中任一项所述的方法，其中所述显影过程形成基本上保持所述有机金属组合物的经照射部分的正性图案。
32.根据权利要求1-31中任一项所述的方法，其中接触采用同时使用或依次使用的多种反应物气体来进行。
33.根据权利要求1-32中任一项所述的方法，所述方法还包括：在接触之前，将所述有机金属组合物在约45℃至约300℃的温度加热至少约0.1分钟，和/或将所述有机金属组合物陈化至少约10分钟。
34.一种用于对在基底表面上的具有分别由经照射部分和未照射部分形成的潜像的辐射敏感有机金属组合物进行改性的方法，
35.根据权利要求34所述的方法，其中所述未照射部分包含sn-c键。
36.根据权利要求34所述的方法，其中所述有机金属组合物包括由式rzsno(2-z/2-x/2)(oh)x表示的组成，其中0<x<3，0<z≤2，x+z≤4，
37.根据权利要求34-36中任一项所述的方法，其中所述羧酸包括：含有具有1至10个碳原子的烷基链的化合物、其同分异构体、其卤化衍生物和/或其酰胺衍生物。
38.根据权利要求34-36中任一项所述的方法，其中所述羧酸包括：甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、苯甲酸、甲酰胺、n-甲基甲酰胺、乙酰胺、尿素、丙酰胺、丁酰胺、异丁酰胺以及它们的组合。
39.根据权利要求34-36中任一项所述的方法，其中所述羧酸包括乙酸。
40.根据权利要求34-39中任一项所述的方法，其中所述有机金属组合物包括氧基-氢氧基网络。
41.根据权利要求34-40中任一项所述的方法，其中接触导致从所述有机金属组合物中释放挥发性物质。
42.根据权利要求34-41中任一项所述的方法，其中所述方法导致除去所述未照射部分中的10％至约90％。
43.根据权利要求34-41中任一项所述的方法，其中所述未照射部分在接触所述有机金属组合物后基本上被完全除去。
44.根据权利要求34-43中任一项所述的方法，其中接触进行约10秒至约15分钟，并且其中所述流量为约1sccm至约5000sccm。
45.根据权利要求34-44中任一项所述的方法，其中接触在约0.001托至约10托的室压下、以约1至约5000sccm的至少一种气体的流量进行至少约10秒。
46.根据权利要求34-45中任一项所述的方法，所述方法还包括：在接触之前，将所述有机金属组合物在约45℃至约300℃的温度加热至少约0.1分钟，和/或将所述辐射敏感有机金属组合物陈化至少约10分钟。
47.一种用于改善具有负性图案或具有正性图案的图案化结构的质量的方法，所述负性图案对应于在基本上除去未照射有机金属组合物的情况下的在基底表面上的经照射有机金属组合物，所述正性图案对应于在基本上除去经照射有机金属组合物的情况下的在基底表面上的未照射有机金属组合物，所述方法包括：
48.根据权利要求47所述的方法，其中所述图案化材料包含sn-c键和/或sn-o键。
【专利技术属性】
技术研发人员：布莱恩·J·卡迪诺，彼得·戴薛伯，
申请(专利权)人：因普利亚公司，
类型：发明
国别省市：
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