CN103913946A - 光刻胶图案修剪方法 - Google Patents

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Abstract

光刻胶图案修剪方法。提供修剪光刻胶图案的方法。该方法包括：(a)提供半导体衬底；(b)在衬底上形成光刻胶图案，其中由化学放大光刻胶组合物来形成光刻胶图案，该化学放大光刻胶组合物包括含有酸不稳定性基团的母体聚合物；光生酸剂和溶剂；(c)将光刻胶修剪组合物涂覆到衬底上的光刻胶图案之上，其中，该修剪组合物包括：母体聚合物，不含氟的芳香酸；以及溶剂；(d)加热涂覆后的衬底，从而改变光刻胶图案表面区域中的光刻胶母体聚合物的极性；以及(e)使光刻胶图案接触清洗剂，除去光刻胶图案的表面区域，从而形成经修剪的光刻胶图案。该方法特别适用于半导体装置的制造中。

Description

光刻胶图案修剪方法
技术领域
本发明概括而言涉及电子装置的制造。具体来说，本发明涉及用于形成精细光刻(lithographic)图案的收缩(shrink)处理中所使用的修剪(trim)光刻胶图案的方法。
发明背景
在半导体制造工业中，使用光刻胶材料将图像转移到设置在半导体衬底上的一层或多层诸如金属、半导体和电介质层的下部层上，以及转移到衬底本身上。光刻胶材料还用于形成离子注入掩模的半导体制造中。为了增大半导体装置的集成密度，并且能够形成具有纳米级尺寸的结构，已经开发出具有高分辨率能力的光刻胶和光刻处理工具，并且目前还在不断的开发中。
正色调(positive-tone)化学放大光刻胶通常用于高分辨率处理中。这种光刻胶通常采用具有酸不稳定性离去基团的树脂和光生酸剂。曝光于光化学辐射时导致生酸剂形成酸，在曝光之后的烘焙处理中，酸使树脂中的酸不稳定性基团裂解。如此造成了树脂的曝光和未曝光区域之间在碱性显影剂水溶液中的溶解性之间的差异。在正色调显影(PTD)过程中，光刻胶的曝光区域可溶解于碱性显影剂溶液中，并且从衬底表面被去除，而未曝光区域不溶于显影剂中，在显影之后保留，形成正图像。
在半导体装置中获得纳米级特征尺寸的一种方法是在化学放大光刻胶的曝光过程中使用诸如200nm或更小，例如193nm或EUV波长(例如13.5nm)的短辐射波长。为了进一步改善光刻性能，已经开发出浸入光刻设备，以有效增大成像装置的透镜的数值孔径(NA)，所述成像装置例如具有KrF或ArF光源的扫描仪。这通过在成像装置的最后一个表面与半导体晶片的上表面之间设置相对较高折射率的液体(即浸入液体)来实现。与空气或惰性气体介质相比，浸入液体允许更大数量的光被聚焦到光刻胶层中。当使用水作为浸入液体时，可以将最大数值孔径增大，例如从1.2增大到1.35。通过增大数值孔径，在单次曝光处理中可以获得40nm的半间距分辨率，因而能够改善设计收缩。不过，这种标准的浸入光刻工艺一般并不适于制造要求更高分辨率，例如32nm和22nm半间距结点的装置。
人们一直致力于从材料和工艺两个方面出发将实际分辨率扩大到目前用标准光刻技术所能实现的分辨率之上。例如，已经提出了采用多步(即双步或更多步)成像工艺来印制CD，并且间距低于传统光刻装置的分辨率下限。一种这类双步成像工艺是光刻-光刻-蚀刻(LLE)双步成像，包括形成第一光刻胶图案，随后形成第二光刻胶图案，其中，第二图案的线条处于第一图案的相邻线条之间。例如，在美国专利申请公开号US2008/0063985A1中披露了这种工艺。LLE双步成像和其他先进的光刻工艺通常要求通过直接刻印来形成分离的特征，诸如线或者柱。不过，用可接受的工艺窗口形成分离的特征的困难在于，在散焦时虚像对比度较差。
在本领域中，在电子装置制造中持续地需要用于形成精细图案的改进的光刻方法。
发明内容
根据本发明第一方面，提出一种光刻胶图案的修剪方法。该方法包括：(a)提供半导体衬底；(b)在衬底上形成光刻胶图案，其中，由化学放大光刻胶组合物来形成光刻胶图案，该化学放大光刻胶组合物包括含有酸不稳定性基团的母体聚合物(matrix polymer)；光生酸剂和溶剂；(c)将光刻胶修剪组合物涂覆到衬底上的光刻胶图案之上，其中，该修剪组合物包括：母体聚合物，不含氟的芳香酸；以及溶剂；(d)加热涂覆后的衬底，从而改变光刻胶图案表面区域中的光刻胶母体聚合物的极性；以及(e)使光刻胶图案接触清洗剂，除去光刻胶图案的表面区域，从而形成经修剪的光刻胶图案。
根据本发明的另一方面，提供通过此处所述方法形成的电子装置。
本发明的光刻胶图案修剪方法可以产生非常精细的光刻图案，并且可改善用于形成分离图案的工艺窗口。
附图说明
将参照附图描述本发明，其中相同附图标记表示相同特征，其中：
图1A-I表示根据本发明用于形成光刻图案的工艺流程。
具体实施方式
光刻胶修剪组合物
光刻胶修剪组合物包括母体聚合物，不含氟的芳香酸以及溶剂，并且可以包括可选的附加成分。当将其涂覆到由化学放大光刻胶组合物形成的光刻胶图案上面时，光刻胶修剪组合物可以提供众多的优点，诸如可控地减小光刻胶图案尺寸，并且改善于形成诸如分离的线或柱的分离图案的工艺窗口。
母体聚合物允许将组合物以所需厚度的层形式涂覆到光刻胶图案上面。这将有助于保证足够容量的酸与光刻胶图案表面相互作用。
母体聚合物在修剪过程中所使用的显影剂溶液中具有良好的溶解性。例如，母体聚合物可溶于水性碱性显影剂，最好是水性季铵氢氧化物溶液如水性氢氧化四甲基铵，或者水中的溶液。为了使外涂层材料产生的残留缺陷最小，修剪组合物的干燥层的溶解率应当大于将由显影剂溶液去除的光刻胶图案表面区域的溶解速率。母体聚合物通常表现出或更高的，优选或更高的显影剂溶解速率。正如本文所述，母体聚合物可溶于修剪组合物的溶剂中。母体聚合物可以选自例如聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚乙烯吡硌烷酮、聚乙烯胺、聚乙烯醇缩乙醛(polyvinyl acetal)、聚(甲基)丙烯酸酯及其组合物。优选地，聚合物包含一个或多个选自-OH，-COOH，-SO3H，SiOH，羟基苯乙烯，羟基萘，磺酰胺，六氟代异丙醇，脱水物，内酯，酯，醚，丙烯胺，吡硌烷酮及其组合的官能团。
组合物中母体聚合物的含量例如取决于层的目标厚度，更厚的层使用更高的聚合物含量。以修剪组合物的总固体为基准，母体聚合物通常在组合物中的量为80到99wt％，更常见是从90到98wt％。聚合物的重均分子量通常小于400,000，优选为从3000到50,000，更优选从3000到25,000。
用于外涂层(overcoat)组合物的聚合物可以是均聚物，或者可以是具有多个不同重复单元、例如两个，三个或四个不同的重复单元的共聚物。修剪组合物通常包括单一聚合物，不过可选择地，其可以包括一种或多种附加的聚合物。用于外涂层组合物的适当的聚合物和单体在商业上是可获得的，和/或已经由本领域技术人员制造出的。
修剪组合物还包括一种或多种不含氟的芳香酸。与氟化酸相比，无氟芳香酸对环境更加友好。在基于脱保护反应(deprotection reaction)的光刻胶的情形中，由于热的作用，酸可以使光刻胶图案中的酸不稳定基团的键裂解。
芳香酸优选是包括苯基、联苯基、萘基、蒽基(anthracenyl)、噻吩或呋喃基团的磺酸。芳香酸优选选自下列通式(I)-(VI)的一种或多种芳香族磺酸：
其中：R1独立表示取代或未取代的C1-C20烷基，取代或未取代的C5-C20芳基，或者它们的组合，可选择地包含一个或多个选自羰基、羰氧基、磺酰胺基、醚、硫醚，取代或未取代的亚烷基(alkylene)基团，或者它们的组合的基团；Z1独立表示选自羧基、羟基、硝基、氰基、C1到C5烷氧基、甲酰和磺酸的基团；a和b是独立的从0到5的整数；a+b为5或者更小；
其中：R2和R3单独表示取代或未取代的C1-C20烷基，取代或未取代的C5-C16芳基，或者它们的组合，可选择地包含一个或多个选自羰基、羰氧基、磺酰胺基、醚、硫醚，取代或未取代的亚烷基基团，或者它们的组合的基团；Z2和Z3均单独表示选自羧基、羟基、硝基、氰基、C1到C5烷氧基、甲酰和磺酸的基团；c和d是独立的从0到4的整数；c+d为4或者更小；e和f是独立的从0到3的整数；并且e+f为3或者更小；
其中：R4，R5和R6均单独表示取代或未取代的C1-C20烷基，取代或未取代的C5-C12芳基，或者它们的组合，可选择地包含一个或多个选自羰基、羰氧基、磺酰胺基、醚、硫醚，取代或未取代的亚烷基基团，或者它们的组合的基团；Z4，Z5和Z6均单独表示选自羧基、羟基、硝基、氰基、C1到C5烷氧基、甲酰和磺酸的基团；g和h是独立的从0到4的整数；g+h为4或者更小；i和j是独立的从0到2的整数；并且i+j为2或者更小；k和l是独立的从0到3的整数；并且k+l为3或者更小；
其中：R4，R5和R6均单独表示取代或未取代的C1-C20烷基，取代或未取代的C5-C12芳基，或者它们的组合，可选择地包含一个或多个选自羰基、羰氧基、磺酰胺基、醚、硫醚，取代或未取代的亚烷基基团，或者它们的组合的基团；Z4，Z5和Z6均单独表示选自羧基、羟基、硝基、氰基、C1到C5烷氧基、甲酰和磺酸的基团；g和h是独立的从0到4的整数；g+h为4或者更小；i和j是独立的从0到1的整数；并且i+j为1或者更小；k和l是独立的从0到4的整数；并且k+l为4或者更小；
其中：R7和R8均单独表示取代或未取代的C1-C20烷基，取代或未取代的C5-C14芳基，或者它们的组合，可选择地包含一个或多个选自羧基、羰基、羰氧基、磺酰胺基、醚、硫醚，取代或未取代的亚烷基基团，或者它们的组合的基团；Z7和Z8均单独表示选自羟基、硝基、氰基、C1到C5烷氧基、甲酰和磺酸的基团；m和n是独立的从0到5的整数；m+n为5或者更小；o和p是独立的从0到4的整数；并且o+p为4或者更小；
其中：X为O或S；R9单独表示取代或未取代的C1-C20烷基，取代或未取代的C5-C20芳基，或者它们的组合，可选择地包含一个或多个选自羰基、羰氧基、磺酰胺基、醚、硫醚，取代或未取代的亚烷基基团，或者它们的组合的基团；Z9单独表示选自羧基、羟基、硝基、氰基、C1到C5烷氧基、甲酰和磺酸的基团；q和r是独立的从0到3的整数；q+r为3或者更小。对于每一种结构来说，应当清楚的是，R1-R9基团可以与它们代表性的缔合环一起形成稠合结构。以修剪组合物的总固体量为基础，组合物中所存在的芳香酸的量为0.01到20wt％，更常见的是从0.1到10wt％或者从1到5wt％。
用于图案修剪组合物中的芳香酸的例子包括但不限于以下这些：
修剪组合物进一步包括溶剂或溶剂混合物。修剪组合物可以采取水溶液的形式。用于配制和流延(cast)修剪组合物的适当的溶剂材料，相对于修剪组合物的非溶剂成分，表现出非常良好的溶解性，不过不会明显溶解下层的光刻胶图案以使互混(intermix)最小化。通常溶剂选自水、有机溶剂及其混合物。适用于修剪组合物的有机溶剂包括，例如：烷基酯(例如丙酸烷基酯，如丙酸正丁酯、丙酸正戊酯、丙酸正己酯和丙酸正庚酯，丁酸烷基酯，如丁酸正丁酯、丁酸异丁酯和异丁酸异丁酯)；酮，诸如2，5-二甲基-4-己酮和2，6-二甲基-4-庚酮；脂族烃，如正庚烷、正壬烷、正辛烷、正癸烷、2-甲基庚烷、3-甲基庚烷、3，3-二甲基己烷和2，3，4-三甲基戊烷，以及氟代脂族烃，如全氟代庚烷；醇，诸如直链、支链或环状C4-C9一元醇，如1-丁醇、2-丁醇、异丁醇、叔丁醇、3-甲基-1-丁醇、1-戊醇、2-戊醇、4-甲基-2-戊醇、1-己醇、1-庚醇、1-辛醇、2-己醇、2-庚醇、2-辛醇、3-己醇、3-庚醇、3-辛醇和4-辛醇；2，2，3，3，4，4-六氟代-1-丁醇、2，2，3，3，4，4，5，5-八氟-1-戊醇和2，2，3，3，4，4，5，5，6，6-十氟-1-己醇，和C5-C9氟代二醇，如2，2，3，3，4，4-六氟代-1，5-戊二醇、2，2，3，3，4，4，5，5-八氟-1，6-己二醇、2，2，3，3，4，4，5，5，6，6，7，7-十二氟代-1，8-辛二醇；醚，诸如异戊基醚和二丙二醇一甲基醚；以及包含一种或多种这类溶剂的混合物。在这些有机溶剂中，优选醇、脂族烃和醚。以修剪组合物为基础，修剪组合物的溶剂成分的量通常为90到99wt％。
修剪(trim)组合物可以包括可选的添加剂。例如，修剪组合物可以包括与抗蚀剂图案的表面区域反应的添加成分，使表面区域可溶于有机溶剂清洗剂中。这种可选成分优选包含选自-OH，-NH，-SH，酮，醛，-SiX其中X为卤素，乙烯基醚以及它们的组合的官能团。不希望局限于任何特殊的理论，相信这些成分会扩散到树脂图案中，并与图案的羧酸基反应。该反应使表面发生极性改变，使表面可溶于有机溶剂中。可以将这种成分用于例如通过负色调显影(NTD)形成的光刻胶图案的场合，其中所述图案由包含酸不稳定基团的光刻胶的未曝光部分所形成。这种成分如果使用的话，典型的以修剪组合物的全部固态物质为基础，其含量为0.1到10wt％。
修剪组合物可以进一步包括表面活性剂。典型的表面活性剂包括那些表现出两亲性的表面活性剂，意思是它们同时既亲水又疏水。两亲性表面活性剂拥有一个或多个亲水性头部基团，其对于水具有很强的亲合力，并且具有长的疏水尾部，其是亲有机物质的并且排斥水。适当的表面活性剂可以是离子的(即阴离子，阳离子)或非离子物质。表面活性剂的其它例子包括硅氧烷表面活性剂，聚(环氧烷)表面活性剂以及氟化物表面活性剂。适当的非离子物质表面活性剂包括但不限于辛基和壬基酚乙氧基化物如X-114，X-100，X-45，X-15，和支链仲醇乙氧基化物如TERGITOLTM TMN-6(美国密歇根州米德兰的陶氏化学公司)。另外的表面活性剂示例包括(伯和仲)醇乙氧基化物，胺乙氧基化物，配糖物，葡糖胺，聚乙二醇，聚(乙二醇-共-丙二醇)或者在Glen Rock，N.J.的糖果制造者出版公司(Manufacturers Confectioners Publishing Co.)于2000年出版的北美版的《McCutcheon乳化剂和清洁剂(McCutcheon’s Emulsifiers andDetergents)》中所披露的其他表面活性剂。非离子型表面活性剂为炔二醇衍生物时也是适宜的。这些表面活性剂可购自美国宾夕法尼亚州阿伦敦的航空产品和化学产品(Air Products and Chemicals)公司，并且以商标名称和在售。附加的适宜表面活性剂包括其它聚合物，诸如三嵌段EO-PO-EO共聚物25R2，L121，L123，L31，L81，L101和P123(BASF公司)。这类表面活性以及其他可选的添加剂(如果使用的话)典型的在组合物中的较小含量，以修剪组合物中的全部固态物质为基准，含量诸如为0.01到10wt％。
修剪组合物优选不含交联剂，因为这些交联剂材料会导致抗蚀剂图案的尺寸增大。
可通过下述已知工艺来制备修剪组合物。例如，可通过将组合物的固体成分溶解到溶剂成分中来制备组合物。组合物所需的总固体含量将取决于诸如所期望的最终层厚等因素。优选，以组合物的总重量为基础，修剪组合物的固体含量为1到10wt％，更优选1到5wt％。
光刻胶图案修剪方法
下面将参照图1A-I描述根据本发明的方法，附图表示使用根据本发明的光刻胶图案修剪技术形成光刻胶图案的示例性工艺流程。虽然所说明的工艺流程是正色调显影工艺，本发明也适用于负色调显影(NTD)工艺。此外，虽然所示的工艺流程描述了LLE双步成像过程，应当清楚的是，该修剪方法可以用于修剪光刻胶图案将会带来益处的任何光刻过程，例如，诸如光刻-蚀刻-光刻-蚀刻(LELE)或自对准双步成像(SADP)的其他双步成像工艺，用作离子注入掩模或者简单地用于将一个或多个下部的层成像。
图1A用剖面图表示衬底100，包括各个层和特征。衬底可以为诸如半导体(例如硅或者化合物半导体(例如III-V或II-VI族))，玻璃，石英，陶瓷，铜等的材料，。一般而言，衬底为半导体晶片，如单晶硅或者化合物半导体晶片，并且可以具有一层或者多层，并且在其表面上形成有图案化特征。可以在衬底100上设置一层或多层待图案化的层102。可选择的，例如，当期望在衬底材料中形成沟槽时，可以将下部的基础(base)衬底材料本身成像。在将基础衬底材料本身成像的情形中，认为将在衬底层中形成图案。
所述的层可以包括例如一个或多个导电层，诸如铝、铜、钼、钽、钛、钨层，这些金属的合金、氮化物或硅化物，掺杂非晶硅或掺杂多晶硅层，一个或多个介电层诸如二氧化硅层、氮化硅层、氮氧化硅层或者金属氧化物层，半导体层诸如单晶硅，以及它们的组合。可以通过多种技术来形成将要被蚀刻的层，例如化学气相沉积(CVD)如等离子体增强CVD、低压CVD或者外延生长，物理气相沉积(PVD)如溅射或蒸发，或者电镀。将被蚀刻的一层或多层102的具体厚度将取决于材料和将要形成的特定装置而改变。
取决于将被蚀刻的具体层、膜厚度以及所使用的光刻材料及工艺，希望在层102上设置一个硬掩模层103和/或一个底部抗反射涂层(BARC)104，并在其上涂覆第一光刻胶层106。例如，在将被蚀刻的层需要足够大的蚀刻深度的场合，和/或特定的蚀刻剂聚焦比较差的抗蚀剂选择性的场合，对于非常薄的抗蚀剂层，可能期望使用硬掩模层。在使用硬掩膜层时，将要被形成的抗蚀剂图案被转移到硬掩膜层103，继而使用硬掩模层103作为蚀刻下部层102的掩模。适当的硬掩模材料和形成方法在本领域中是公知的。典型的材料包括例如钨，钛，氮化钛，氧化钛，氧化锆，氧化铝，氮氧化铝，氧化铪，无定形碳，氮氧化硅和氮化硅。硬掩模层可以包括单层或者多个不同材料的层。例如，可通过化学气相沉积或者物理气相沉积技术形成硬掩膜层。
底部抗反射涂层是所需的，否则在光刻胶曝光过程中衬底和/或下部各层将会反射大量的入射辐射，从而导致所形成的图案的质量受到不利影响。这类涂层能改善聚焦深度，曝光范围，线宽均匀性和CD控制。抗反射涂层通常被用在抗蚀剂曝光于深紫外光(300nm或者更小)的场合，例如KrF受激准分子激光(248nm)，或ArF受激准分子激光(193nm)。抗反射涂层可以包括单层或者多个不同的层。适当的抗反射材料及形成方法在本领域中是公知的。抗反射材料可购自例如罗门哈斯电子材料有限公司(美国马萨诸塞州莫尔伯勒)以ARTM商标出售的那些材料，诸如ARTM40A和ARTM124抗反射材料。
在衬底上在抗反射层(如果有的话)上面设置由包含具有酸不稳定性基团的母体聚合物的化学放大光刻胶组合物所形成的第一光刻胶层106。可通过旋涂、浸渍、辊涂或其他传统涂覆技术将光刻胶组合物施加到衬底上。在这些涂覆技术中，旋涂是代表性的。在进行旋涂时，可以根据所用的具体涂覆设备、溶液的粘度、涂覆工具的速度以及允许涂覆的时间长短来调节涂覆溶液的固体含量，以提供期望的薄膜厚度。第一光刻胶层106的典型厚度为大约500到
接下来将层106软烘焙，使该层中的溶剂含量最小化，从而形成不发粘涂层，并改善该层与衬底的粘着性。可以在烤盘上或者在烤炉中进行软烘焙，烤盘是典型方式。软烘焙温度和时间将取决于例如光刻胶的具体材料和厚度。典型的软烘焙是在大约90到150℃的温度进行的，并且时间为大约30到90秒。
之后，第一光刻胶层106通过光掩模110曝光于活化辐射(activatingradiation)108，在曝光和未曝光区域之间产生溶解度差别。此处所提及的将光刻胶组合物曝光于对该组合物起活化作用的辐射，表明该辐射能够在光刻胶组合物中形成潜象。光掩模具有分别与抗蚀剂层通过活化辐射被曝光和未曝光的区域对应的光学透明和光学不透明区域。曝光波长通常低于400nm，低于300nm或者低于200nm，诸如193nm或EUV波长(例如13.5nm)，优选193nm和EUV。曝光能量通常为大约10到80mJ/cm2，取决于曝光工具和光刻胶组合物的成分。
在第一光刻胶层106曝光之后，执行曝光后烘焙(PEB)。例如，可以在扁平烤盘上或者在烤炉中进行PEB。进行PEB的条件将取决于例如特定的光刻胶组合物和层厚。通常在大约80到150℃的温度进行PEB，并且时间大约从30到90秒。从而形成由极性切换和未切换区域(分别对应于曝光和未曝光区域)之间的边界所限定的潜象。
然后将第一光刻胶层106显影，去除该层的曝光区域，留下未曝光区域，形成具有如图1B中所示的具有多个特征的第一抗蚀剂图案106’。对所述的特征不做限制，并且可以包括例如能够在将被成像的下部各层中形成线和/或接触孔图案的多条线和/或圆柱。在负色调显影工艺的情形中，光刻胶层的未曝光区域被去除，曝光区域保留以形成第一图案，采用有机溶剂显影剂。有机显影剂可以例如为选自酮、酯、醚、烃的溶剂及其混合物，典型的是2-庚酮和乙酸正丁酯。
通常作为第一抗蚀剂图案，例如，多个线和/或柱在修剪之前具有1∶2或者更大、1∶1.5或者更大或者1∶1的占空比(duty ratio)。在线和柱的情形中，占空比分别定义为线宽或柱直径(L)与相邻的线或柱之间的空间长度(S)的比值(即L∶S)。较高占空比表明较高线或柱密度，较低占空比表明较低(即分离得更开)线或柱密度。参照图1B，修剪前的占空比为L1∶S1。
在第一光刻胶图案106’上形成如前所述的光刻胶图案修剪组合物层112，如图1C中所示。通常通过旋涂将修剪组合物施加到衬底上。可根据所用的特定涂覆设备、溶液的粘度、涂覆工具的速度以及旋涂允许的时间来调节涂覆溶液的固体含量。图案修剪层112的典型厚度从200到
如图1D中所示，之后烘焙衬底，去除修剪层中的溶剂，使游离酸可以扩散到下部第一抗蚀剂图案106’的表面中，并且在第一抗蚀剂图案表面区域114中发生极性改变反应。可以在烤盘上或者在烤炉116中进行烘焙，典型的是烤盘。适当的烘焙温度为大于50℃，例如大于70℃，大于90℃，大于120℃或者大于150℃，典型的是从70到160℃的温度和从大约30到90秒的时间。尽管典型情况是单个烘焙步骤，不过可以使用多步烘焙，并且可用于抗蚀剂轮廓调整。
接下来，使第一光刻胶图案接触清洗剂，通常是显影溶液，去除残留的修剪组合物层112和第一光刻胶图案106”的表面区域114，图1E中表示出所产生的修剪后的图案。清洗剂通常是水性碱性显影剂，例如氢氧化季铵溶液，例如氢氧化四烷基铵溶液，如0.26N(2.38wt％)氢氧化四甲基铵(TMAH)。或者，可使用有机溶剂显影剂，例如，选自酮、酯、醚、烃的溶剂以及它们的混合物，诸如2-庚酮和乙酸正丁酯。清洗剂可以进一步为水或者包括水。正如可以看出的，修剪之后的第一抗蚀剂图案的占空比(L2∶S2)要比修剪之前更小。修剪后，占空比例如可以为1∶2或者更小，1∶3或者更小，或者1∶4或者更小。在双步成像工艺中，修剪之前的典型占空比为大约1∶1，在修剪后为大约1∶3。
此时使用修剪后的抗蚀剂图案作为离子注入掩模对下部各层进行成像，或者用作其它目的。下面的说明针对的是LLE双步成像工艺。在LLE工艺中，在形成第二抗蚀剂图案之前，第一抗蚀剂图案通常是稳定的。已经提出了多种抗蚀剂稳定技术，如注入(implantation)，UV固化，热硬化，热固化和化学固化。例如在US2008/0063985A1，US2008/0199814A1和US2010/0330503A1中描述了这些技术。
在第一抗蚀剂图案106”和BARC层104上涂覆第二光刻胶组合物，形成第二光刻胶层118，如图1E中所示。第二光刻胶组合物可以与用于形成第一抗蚀剂层的光刻胶组合物相同或者不同，并且可以用包括前面针对第一光刻胶层描述的材料和条件按照相同方式涂覆和处理。第二光刻胶组合物优选正性的。通常，该组合物的选择将取决于所涉及的特定应用和几何结构。在所描述的方法中，第一和第二光刻胶组合物是正性的。
然后将第二光刻胶层118软烘焙。如果使用浸入光刻设备对该层进行曝光，可以在第二光刻胶层上设置浸液表面涂层(未示出)。如果使用表面涂层，可以在施加表面涂层组合物之后将第二光刻胶层118软烘焙。
参照图1(F)，通过具有与部分第二光刻胶层相应的光学不透明区域的第二光掩模120，将第二光刻胶层118有选择地曝光于活化辐射108，对于正色调显影方法而言，在显影之后该部分保留下来。经过曝光的第二光刻胶层114通过曝光后烘焙被热处理，并且被显影，剩下设置在第一抗蚀剂图案106”的线条之间的第二抗蚀剂图案118’，如图1G中所示。
下面，同时使用第一和第二抗蚀剂图案106”，118’作为蚀刻掩模对BARC层104进行有选择的蚀刻，暴露出下面的硬掩模层103。然后，再次同时使用第一和第二抗蚀剂图案作为蚀刻掩模有选择地蚀刻硬掩模层，产生图案化的BARC和硬掩模层104’，103’，如图1H中所示。用于蚀刻BARC层和硬掩模层的适当的蚀刻技术和化学物质在本领域中是已知的，并且将取决于例如这些层的特定材料。典型的是干蚀刻处理如活性离子蚀刻。接下来，使用已知技术例如氧等离子体灰化，从衬底去除第一和第二抗蚀剂图案106”，118’和图案化的BARC层104’。然后使用硬掩模图案103’作为蚀刻掩模，有选择地蚀刻一个或多个层102。用于蚀刻下面各层102的适当的蚀刻技术和化学物质在本领域中是已知的，典型的是干蚀刻处理如活性离子蚀刻。此后使用公知的技术，例如干蚀刻工艺如活性离子蚀刻，从衬底去除图案化的硬掩模层103’。所产生的经过双构图图案化的结构是如图1I中所示的蚀刻特征102’的图案。在一种可选择的示例方法中，期望使用经过修剪的第一光刻胶图案106”和第二图案118’，直接将层102构图，不使用硬掩模层103。是否采用抗蚀剂图案进行直接构图将取决于诸如所涉及的材料，抗蚀剂选择性，抗蚀剂图案厚度和图案尺寸的因素。
下面的非限定例子说明了本发明。
实施例
光刻胶配方和抗蚀剂成像
实施例1
使用下面的单体M1-M4形成用于下面所述的光刻胶组合物的聚合物：
通过组合1.28克聚合物A(M1/M2/M3＝4/4/2摩尔比，Mw＝10K)，1.28克聚合物B(M1/M2/M3/M4＝30/35/15/20，Mw＝7K)，0.56克4-(叔丁基苯基)四亚甲基锍(tetramethylenesuflonium)4-(金刚烷-1-羰基氧)-1，1，2，2-四氟丁烷磺酸盐(TMS-Ad-TFBS)，0.78克三羟甲基-氨基甲酸叔丁基酯，0.003克POLYFOX656表面活性剂，33.56克丙二醇甲醚醋酸酯和63.25克甲基-2-羟基-异-丁酸酯。
在12英寸硅晶片上面的有机底部抗反射涂层(BARC ARTM12423nm/AR26N，77nm，陶氏电子材料有限公司，美国马萨诸塞州马尔伯勒)上面旋涂抗蚀剂A，在95℃烘焙60秒。然后在抗蚀剂上涂覆30nm的OCTM2000表面涂覆(陶氏电子材料有限公司)。使用具有线条和空间图案的掩模，用NA＝1.30，偶极35Y照明(0.9/0.635西格马)，+x极化的ASMLArF1900i浸没扫描仪，对涂覆后的晶片进行曝光，然后在80℃进行60秒的曝光后烘焙。然后，用0.26N(标准浓度)四甲基铵氢氧化物(TMAH)水溶液对涂覆后的晶片进行处理，形成45nm1∶1线条和空间图案成象的抗蚀剂层(即，占空比＝1∶1)。
光刻胶修剪组合物和图案修剪
实施例2(PTC1)
将2.388克的丙烯酸叔丁基酯/甲基丙烯酸(7/3摩尔比)共聚物，0.062克对甲苯磺酸，19.51克癸烷和78.04克2-甲基-1-丁炔醇(butynol)混合，直到所有成分都溶解为止，使用0.2微米尼龙过滤器对混合物进行过滤，产生光刻胶修剪组合物(PTC1)。在实施例1的涂有光刻胶的晶片上旋涂60nm的PTC1薄膜，在烤盘上在70℃烘焙60秒，并且用TEL Lithus GP喷嘴在2.38％TMAH显影剂中显影12秒。
实施例3(PTC2)
将2.342克的丙烯酸叔丁基酯/甲基丙烯酸(7/3摩尔比)共聚物，0.108克对甲苯磺酸，19.51克癸烷和78.04克2-甲基-1-丁炔醇混合，直到所有成分都溶解为止，使用0.2微米尼龙过滤器对混合物进行过滤，产生光刻胶修剪组合物PTC2。在实施例1的涂有光刻胶的晶片上旋涂60nm的PTC2薄膜，在烤盘上在70℃烘焙60秒，并且用TEL Lithus GP喷嘴在2.38％TMAH显影剂中显影12秒。
实施例4(PTC3)
将2.363克的丙烯酸叔丁基酯/甲基丙烯酸(7/3摩尔比)共聚物，0.087克2，4-二硝基苯磺酸，19.51克癸烷和78.04克2-甲基-1-丁炔醇混合，直到所有成分都溶解为止，使用0.2微米尼龙过滤器对混合物进行过滤，产生光刻胶修剪组合物PTC3。在实施例1的涂有光刻胶的晶片上旋涂60nm的PTC3薄膜，在烤盘上在70℃烘焙60秒，并且用TEL Lithus GP喷嘴在2.38％TMAH显影剂中显影12秒。
比较例1(PTC4)
将2.4克的丙烯酸叔丁基酯/甲基丙烯酸(7/3摩尔比)共聚物，0.1克全氟丁磺酸，19.5克癸烷和78克2-甲基1-丁炔醇混合，直到所有成分都溶解为止，使用0.2微米尼龙过滤器对混合物进行过滤，产生光刻胶修剪组合物PTC4。在实施例1的涂有光刻胶的晶片上旋涂60nm的PTC4薄膜，在烤盘上在70℃烘焙60秒，并且用TEL Lithus GP喷嘴在2.38％TMAH显影剂中显影12秒。
比较例2(PTC5)
将2.374克的丙烯酸叔丁基酯/甲基丙烯酸(7/3摩尔比)共聚物，0.076克樟脑磺酸，19.51克癸烷和78.04克2-甲基-1-丁炔醇混合，直到所有成分都溶解为止，使用0.2微米尼龙过滤器对混合物进行过滤，产生光刻胶修剪组合物PTC5。在实施例1的涂有光刻胶的晶片上旋涂60nm的PTC5薄膜，在扁平烤盘上在70℃下烘焙60秒，并且用TEL Lithus GP喷嘴在2.38％TMAH显影剂中显影12秒。
下面的表1中表示结果。
表1
PTSA＝对甲苯磺酸；PFBuS＝全氟丁磺酸；2，4DBSA＝2，4-二硝基苯磺酸；CSA＝樟脑磺酸
如从表中可以看出的，除了实施例4中的PTC3以外，所有的酸都以等摩尔的量添加，其中，在包含全氟丁磺酸的比较例1(过度酸)中，过量添加2，4-二硝基苯磺酸，以便与PTC4(对照)的收缩相匹配。正如可从表中看出的，根据本发明在实施例2和实施4中按照等摩尔添加的分别包含对甲苯磺酸和2，4-二硝基苯磺酸的抗蚀剂图案修剪组合物PTC1和PTC3，产生有效的图案修剪，尽管少于比较例1的全氟丁磺酸，并且显著地大于比较例2的樟脑磺酸。
对实施例3和比较例1的CD和CD改变(ΔCD)进行比较，对所产生图案的线宽粗糙度(LWR)和抗蚀剂外形分布进行更精确的比较。通过SEM从上到下观察这些示例的晶片。对于这两个例子都观察到相同的LWR(2.9nm)和有益的抗蚀剂外形分布。
本发明的如实施例2和3中举例说明的抗蚀剂修剪方法与使用如比较例1的过量酸(superacid)相比，优点包括例如较低的价格，有机酸的低挥发性，从而在制造环境下更容易制造这些材料。

Claims (10)

1.一种修剪光刻胶图案的方法，所述方法包括：
(a)提供半导体衬底；
(b)在衬底上形成光刻胶图案，其中由化学放大光刻胶组合物形成光刻胶图案，所述化学放大光刻胶组合物包括：包含酸不稳定性基团的母体聚合物；光生酸剂；和溶剂；
(c)将光刻胶修剪组合物涂覆到衬底上的光刻胶图案之上，其中，该修剪组合物包括：母体聚合物，不含氟的芳香酸；以及溶剂；
(d)加热涂覆后的衬底，从而改变光刻胶图案表面区域中的光刻胶母体聚合物的极性；
(e)使光刻胶图案接触清洗剂，除去光刻胶图案的表面区域，从而形成经修剪的光刻胶图案。
2.如权利要求1的方法，其中，芳香酸包括通式(I)的酸：
其中：R1单独表示取代或未取代的C1-C20烷基，取代或未取代的C5-C20芳基，或者它们的组合，可选择地包含一个或多个选自羰基、羰氧基、磺酰胺基、醚、硫醚，取代或未取代的亚烷基基团，或者它们的组合的基团；Z1单独表示选自羧基、羟基、硝基、氰基、C1到C5烷氧基、甲酰和磺酸的基团；a和b是独立的从0到5的整数；a+b为5或者更小。
3.如权利要求1的方法，其中，芳香酸包括通式(II)的酸：
其中：R2和R3均单独表示取代或未取代的C1-C20烷基，取代或未取代的C5-C16芳基，或者它们的组合，可选择地包含一个或多个选自羰基、羰氧基、磺酰胺基、醚、硫醚，取代或未取代的亚烷基基团，或者它们的组合的基团；Z2和Z3均单独表示选自羧基、羟基、硝基、氰基、C1到C5烷氧基、甲酰和磺酸的基团；c和d是独立的从0到4的整数；c+d为4或者更小；e和f是独立的从0到3的整数；并且e+f为3或者更小。
4.如权利要求1的方法，其中，芳香酸包括通式(III)或(IV)的酸：
其中：R4，R5和R6均单独表示取代或未取代的C1-C20烷基，取代或未取代的C5-C12芳基，或者它们的组合，可选择地包含一个或多个选自羰基、羰氧基、磺酰胺基、醚、硫醚，取代或未取代的亚烷基基团，或者它们的组合的基团；Z4，Z5和Z6均单独表示选自羧基、羟基、硝基、氰基、C1到C5烷氧基、甲酰和磺酸的基团；g和h是独立的从0到4的整数；g+h为4或者更小；i和j是独立的从0到2的整数；并且i+j为2或者更小；k和l是独立的从0到3的整数；并且k+l为3或者更小；
其中：R4，R5和R6均单独表示取代或未取代的C1-C20烷基，取代或未取代的C5-C12芳基，或者它们的组合，可选择地包含一个或多个选自羰基、羰氧基、磺酰胺基、醚、硫醚，取代或未取代的亚烷基基团，或者它们的组合的基团；Z4，Z5和Z6均单独表示选自羧基、羟基、硝基、氰基、C1到C5烷氧基、甲酰和磺酸的基团；g和h是独立的从0到4的整数；g+h为4或者更小；i和j是独立的从0到1的整数；并且i+j为1或者更小；k和l是独立的从0到4的整数；并且k+l为4或者更小。
5.如权利要求1的方法，其中芳香酸包括通式(V)的酸：
其中：R7和R8均单独表示取代或未取代的C1-C20烷基，取代或未取代的C5-C14芳基，或者它们的组合，可选择地包含一个或多个选自羧基、羰基、羰氧基、磺酰胺基、醚、硫醚，取代或未取代的亚烷基基团，或者它们的组合的基团；Z7和Z8均单独表示选自羟基、硝基、氰基、C1到C5烷氧基、甲酰和磺酸的基团；m和n是独立的从0到5的整数；m+n为5或者更小；o和p是独立的从0到4的整数；并且o+p为4或者更小。
6.如权利要求1的方法，其中，芳香酸包括通式(VI)的酸：
其中：X为O或S；R9单独表示取代或未取代的C1-C20烷基，取代或未取代的C5-C20芳基，或者它们的组合，可选择地包含一个或多个选自羰基、羰氧基、磺酰胺基、醚、硫醚，取代或未取代的亚烷基基团，或者它们的组合的基团；Z9单独表示选自羧基、羟基、硝基、氰基、C1到C5烷氧基、甲酰和磺酸的基团；q和r是独立的从0到3的整数；q+r为3或者更小。
7.如权利要求1到6中任何一个的方法，其中，修剪组合物的溶剂包括有机溶剂。
8.如权利要求1到6中任何一个的方法，其中，修剪组合物是水性溶液。
9.如权利要求1到7中任何一个的方法，其中，清洗剂包括水或水性碱性溶液。
10.如权利要求1到7中任何一个的方法，其中，清洗剂包括有机溶剂或溶剂混合物。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107146796A (zh) * 2017-04-13 2017-09-08 武汉新芯集成电路制造有限公司 一种提高背面金属栅格分辨率的方法和半导体结构
CN108475021A (zh) * 2016-05-04 2018-08-31 荣昌化学制品株式会社 在利用负性光致抗蚀剂的图案化工艺中lwr改善方法与组合物
CN109074002A (zh) * 2016-03-30 2018-12-21 日产化学株式会社 抗蚀剂图案被覆用水溶液以及使用了该水溶液的图案形成方法

Families Citing this family (125)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9324576B2 (en) 2010-05-27 2016-04-26 Applied Materials, Inc. Selective etch for silicon films
US10283321B2 (en) 2011-01-18 2019-05-07 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing system and methods using capacitively coupled plasma
US9064815B2 (en) 2011-03-14 2015-06-23 Applied Materials, Inc. Methods for etch of metal and metal-oxide films
US8999856B2 (en) 2011-03-14 2015-04-07 Applied Materials, Inc. Methods for etch of sin films
US9267739B2 (en) 2012-07-18 2016-02-23 Applied Materials, Inc. Pedestal with multi-zone temperature control and multiple purge capabilities
US9373517B2 (en) 2012-08-02 2016-06-21 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing with DC assisted RF power for improved control
US9132436B2 (en) 2012-09-21 2015-09-15 Applied Materials, Inc. Chemical control features in wafer process equipment
JP2014143415A (ja) 2012-12-31 2014-08-07 Rohm & Haas Electronic Materials Llc イオン注入法
JP6448903B2 (ja) 2012-12-31 2019-01-09 ローム アンド ハース エレクトロニック マテリアルズ エルエルシーＲｏｈｍ ａｎｄ Ｈａａｓ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ＬＬＣ イオン注入法
US10256079B2 (en) 2013-02-08 2019-04-09 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing systems having multiple plasma configurations
US9362130B2 (en) 2013-03-01 2016-06-07 Applied Materials, Inc. Enhanced etching processes using remote plasma sources
US9040422B2 (en) 2013-03-05 2015-05-26 Applied Materials, Inc. Selective titanium nitride removal
US20140271097A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Applied Materials, Inc. Processing systems and methods for halide scavenging
US9493879B2 (en) 2013-07-12 2016-11-15 Applied Materials, Inc. Selective sputtering for pattern transfer
US9773648B2 (en) 2013-08-30 2017-09-26 Applied Materials, Inc. Dual discharge modes operation for remote plasma
US9576809B2 (en) 2013-11-04 2017-02-21 Applied Materials, Inc. Etch suppression with germanium
US9520303B2 (en) 2013-11-12 2016-12-13 Applied Materials, Inc. Aluminum selective etch
US9245762B2 (en) 2013-12-02 2016-01-26 Applied Materials, Inc. Procedure for etch rate consistency
CN104749888B (zh) 2013-12-30 2019-12-10 罗门哈斯电子材料有限公司 光致抗蚀剂图案修整组合物和方法
US9499898B2 (en) 2014-03-03 2016-11-22 Applied Materials, Inc. Layered thin film heater and method of fabrication
US9299537B2 (en) 2014-03-20 2016-03-29 Applied Materials, Inc. Radial waveguide systems and methods for post-match control of microwaves
US9903020B2 (en) 2014-03-31 2018-02-27 Applied Materials, Inc. Generation of compact alumina passivation layers on aluminum plasma equipment components
US9309598B2 (en) 2014-05-28 2016-04-12 Applied Materials, Inc. Oxide and metal removal
KR101554103B1 (ko) * 2014-06-10 2015-09-17 동우 화인켐 주식회사 레지스트 도포성 개선용 및 제거용 신너 조성물
US9425058B2 (en) * 2014-07-24 2016-08-23 Applied Materials, Inc. Simplified litho-etch-litho-etch process
US9496167B2 (en) 2014-07-31 2016-11-15 Applied Materials, Inc. Integrated bit-line airgap formation and gate stack post clean
US9659753B2 (en) 2014-08-07 2017-05-23 Applied Materials, Inc. Grooved insulator to reduce leakage current
US9553102B2 (en) 2014-08-19 2017-01-24 Applied Materials, Inc. Tungsten separation
JP6497527B2 (ja) * 2014-09-19 2019-04-10 日産化学株式会社 レジストパターン被覆用塗布液
US9478434B2 (en) 2014-09-24 2016-10-25 Applied Materials, Inc. Chlorine-based hardmask removal
US9613822B2 (en) 2014-09-25 2017-04-04 Applied Materials, Inc. Oxide etch selectivity enhancement
TWI675258B (zh) * 2014-09-26 2019-10-21 日商東京應化工業股份有限公司 光阻圖型形成方法、光阻圖型分離劑、分離圖型改善化劑、光阻圖型分離材料及分離圖型形成用之正型光阻劑組成物
TWI676863B (zh) * 2014-10-06 2019-11-11 日商東京應化工業股份有限公司 光阻圖型之修整方法
US9966240B2 (en) 2014-10-14 2018-05-08 Applied Materials, Inc. Systems and methods for internal surface conditioning assessment in plasma processing equipment
US9355922B2 (en) 2014-10-14 2016-05-31 Applied Materials, Inc. Systems and methods for internal surface conditioning in plasma processing equipment
KR102480056B1 (ko) * 2014-10-17 2022-12-21 도오꾜오까고오교 가부시끼가이샤 레지스트 패턴 형성 방법
JP6455370B2 (ja) * 2014-10-30 2019-01-23 信越化学工業株式会社 パターン形成方法及びシュリンク剤
JP6455369B2 (ja) * 2014-10-30 2019-01-23 信越化学工業株式会社 パターン形成方法及びシュリンク剤
US11637002B2 (en) 2014-11-26 2023-04-25 Applied Materials, Inc. Methods and systems to enhance process uniformity
US10224210B2 (en) 2014-12-09 2019-03-05 Applied Materials, Inc. Plasma processing system with direct outlet toroidal plasma source
US10573496B2 (en) 2014-12-09 2020-02-25 Applied Materials, Inc. Direct outlet toroidal plasma source
US9502258B2 (en) 2014-12-23 2016-11-22 Applied Materials, Inc. Anisotropic gap etch
TWI617611B (zh) * 2014-12-31 2018-03-11 羅門哈斯電子材料有限公司 光致抗蝕劑圖案修整組合物及方法
JP6481602B2 (ja) * 2015-01-09 2019-03-13 信越化学工業株式会社 パターン形成方法及びシュリンク剤
US11257693B2 (en) 2015-01-09 2022-02-22 Applied Materials, Inc. Methods and systems to improve pedestal temperature control
US20160225652A1 (en) 2015-02-03 2016-08-04 Applied Materials, Inc. Low temperature chuck for plasma processing systems
US9728437B2 (en) 2015-02-03 2017-08-08 Applied Materials, Inc. High temperature chuck for plasma processing systems
US9881805B2 (en) 2015-03-02 2018-01-30 Applied Materials, Inc. Silicon selective removal
JP6503206B2 (ja) 2015-03-19 2019-04-17 東京応化工業株式会社 レジストパターン修復方法
KR102374049B1 (ko) 2015-06-02 2022-03-14 삼성전자주식회사 포토레지스트를 이용한 패턴 형성 방법
US9741593B2 (en) 2015-08-06 2017-08-22 Applied Materials, Inc. Thermal management systems and methods for wafer processing systems
US9691645B2 (en) 2015-08-06 2017-06-27 Applied Materials, Inc. Bolted wafer chuck thermal management systems and methods for wafer processing systems
US9349605B1 (en) 2015-08-07 2016-05-24 Applied Materials, Inc. Oxide etch selectivity systems and methods
US10504700B2 (en) 2015-08-27 2019-12-10 Applied Materials, Inc. Plasma etching systems and methods with secondary plasma injection
TWI628159B (zh) * 2015-10-31 2018-07-01 羅門哈斯電子材料有限公司 熱酸產生劑以及光阻劑圖案修整組合物及方法
TWI615383B (zh) 2015-10-31 2018-02-21 羅門哈斯電子材料有限公司 熱酸產生劑以及光阻劑圖案修整組合物及方法
US9869933B2 (en) 2016-03-07 2018-01-16 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Pattern trimming methods
US9760011B1 (en) * 2016-03-07 2017-09-12 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Pattern trimming compositions and methods
US10504754B2 (en) 2016-05-19 2019-12-10 Applied Materials, Inc. Systems and methods for improved semiconductor etching and component protection
US10522371B2 (en) 2016-05-19 2019-12-31 Applied Materials, Inc. Systems and methods for improved semiconductor etching and component protection
US9865484B1 (en) 2016-06-29 2018-01-09 Applied Materials, Inc. Selective etch using material modification and RF pulsing
US10062575B2 (en) 2016-09-09 2018-08-28 Applied Materials, Inc. Poly directional etch by oxidation
US10629473B2 (en) 2016-09-09 2020-04-21 Applied Materials, Inc. Footing removal for nitride spacer
US9721789B1 (en) 2016-10-04 2017-08-01 Applied Materials, Inc. Saving ion-damaged spacers
US9934942B1 (en) 2016-10-04 2018-04-03 Applied Materials, Inc. Chamber with flow-through source
US10546729B2 (en) 2016-10-04 2020-01-28 Applied Materials, Inc. Dual-channel showerhead with improved profile
US10062585B2 (en) 2016-10-04 2018-08-28 Applied Materials, Inc. Oxygen compatible plasma source
US10062579B2 (en) 2016-10-07 2018-08-28 Applied Materials, Inc. Selective SiN lateral recess
US9947549B1 (en) 2016-10-10 2018-04-17 Applied Materials, Inc. Cobalt-containing material removal
US9768034B1 (en) 2016-11-11 2017-09-19 Applied Materials, Inc. Removal methods for high aspect ratio structures
US10163696B2 (en) 2016-11-11 2018-12-25 Applied Materials, Inc. Selective cobalt removal for bottom up gapfill
US10026621B2 (en) 2016-11-14 2018-07-17 Applied Materials, Inc. SiN spacer profile patterning
US10242908B2 (en) 2016-11-14 2019-03-26 Applied Materials, Inc. Airgap formation with damage-free copper
US10566206B2 (en) 2016-12-27 2020-02-18 Applied Materials, Inc. Systems and methods for anisotropic material breakthrough
US10684549B2 (en) * 2016-12-31 2020-06-16 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Pattern-formation methods
US10431429B2 (en) 2017-02-03 2019-10-01 Applied Materials, Inc. Systems and methods for radial and azimuthal control of plasma uniformity
US10403507B2 (en) 2017-02-03 2019-09-03 Applied Materials, Inc. Shaped etch profile with oxidation
US10043684B1 (en) 2017-02-06 2018-08-07 Applied Materials, Inc. Self-limiting atomic thermal etching systems and methods
US10319739B2 (en) 2017-02-08 2019-06-11 Applied Materials, Inc. Accommodating imperfectly aligned memory holes
US10943834B2 (en) 2017-03-13 2021-03-09 Applied Materials, Inc. Replacement contact process
US10319649B2 (en) 2017-04-11 2019-06-11 Applied Materials, Inc. Optical emission spectroscopy (OES) for remote plasma monitoring
US11003074B2 (en) 2017-05-01 2021-05-11 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Pattern formation methods and photoresist pattern overcoat compositions
US11276590B2 (en) 2017-05-17 2022-03-15 Applied Materials, Inc. Multi-zone semiconductor substrate supports
US11276559B2 (en) 2017-05-17 2022-03-15 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing chamber for multiple precursor flow
US10049891B1 (en) 2017-05-31 2018-08-14 Applied Materials, Inc. Selective in situ cobalt residue removal
US10497579B2 (en) 2017-05-31 2019-12-03 Applied Materials, Inc. Water-free etching methods
US10920320B2 (en) 2017-06-16 2021-02-16 Applied Materials, Inc. Plasma health determination in semiconductor substrate processing reactors
US10541246B2 (en) 2017-06-26 2020-01-21 Applied Materials, Inc. 3D flash memory cells which discourage cross-cell electrical tunneling
US10727080B2 (en) 2017-07-07 2020-07-28 Applied Materials, Inc. Tantalum-containing material removal
US10541184B2 (en) 2017-07-11 2020-01-21 Applied Materials, Inc. Optical emission spectroscopic techniques for monitoring etching
US10354889B2 (en) 2017-07-17 2019-07-16 Applied Materials, Inc. Non-halogen etching of silicon-containing materials
US10043674B1 (en) 2017-08-04 2018-08-07 Applied Materials, Inc. Germanium etching systems and methods
US10170336B1 (en) 2017-08-04 2019-01-01 Applied Materials, Inc. Methods for anisotropic control of selective silicon removal
US10297458B2 (en) 2017-08-07 2019-05-21 Applied Materials, Inc. Process window widening using coated parts in plasma etch processes
US10691023B2 (en) 2017-08-24 2020-06-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method for performing lithography process with post treatment
US10283324B1 (en) 2017-10-24 2019-05-07 Applied Materials, Inc. Oxygen treatment for nitride etching
US10128086B1 (en) 2017-10-24 2018-11-13 Applied Materials, Inc. Silicon pretreatment for nitride removal
US10256112B1 (en) 2017-12-08 2019-04-09 Applied Materials, Inc. Selective tungsten removal
US10903054B2 (en) 2017-12-19 2021-01-26 Applied Materials, Inc. Multi-zone gas distribution systems and methods
US11328909B2 (en) 2017-12-22 2022-05-10 Applied Materials, Inc. Chamber conditioning and removal processes
US10854426B2 (en) 2018-01-08 2020-12-01 Applied Materials, Inc. Metal recess for semiconductor structures
US10964512B2 (en) 2018-02-15 2021-03-30 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing chamber multistage mixing apparatus and methods
US10679870B2 (en) 2018-02-15 2020-06-09 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing chamber multistage mixing apparatus
TWI716818B (zh) 2018-02-28 2021-01-21 美商應用材料股份有限公司 形成氣隙的系統及方法
US10593560B2 (en) 2018-03-01 2020-03-17 Applied Materials, Inc. Magnetic induction plasma source for semiconductor processes and equipment
US10319600B1 (en) 2018-03-12 2019-06-11 Applied Materials, Inc. Thermal silicon etch
US10497573B2 (en) 2018-03-13 2019-12-03 Applied Materials, Inc. Selective atomic layer etching of semiconductor materials
US10573527B2 (en) 2018-04-06 2020-02-25 Applied Materials, Inc. Gas-phase selective etching systems and methods
US10490406B2 (en) 2018-04-10 2019-11-26 Appled Materials, Inc. Systems and methods for material breakthrough
US10699879B2 (en) 2018-04-17 2020-06-30 Applied Materials, Inc. Two piece electrode assembly with gap for plasma control
US10886137B2 (en) 2018-04-30 2021-01-05 Applied Materials, Inc. Selective nitride removal
US10872778B2 (en) 2018-07-06 2020-12-22 Applied Materials, Inc. Systems and methods utilizing solid-phase etchants
US10755941B2 (en) 2018-07-06 2020-08-25 Applied Materials, Inc. Self-limiting selective etching systems and methods
US10672642B2 (en) 2018-07-24 2020-06-02 Applied Materials, Inc. Systems and methods for pedestal configuration
US10892198B2 (en) 2018-09-14 2021-01-12 Applied Materials, Inc. Systems and methods for improved performance in semiconductor processing
US11049755B2 (en) 2018-09-14 2021-06-29 Applied Materials, Inc. Semiconductor substrate supports with embedded RF shield
US11062887B2 (en) 2018-09-17 2021-07-13 Applied Materials, Inc. High temperature RF heater pedestals
US11417534B2 (en) 2018-09-21 2022-08-16 Applied Materials, Inc. Selective material removal
US11682560B2 (en) 2018-10-11 2023-06-20 Applied Materials, Inc. Systems and methods for hafnium-containing film removal
US11121002B2 (en) 2018-10-24 2021-09-14 Applied Materials, Inc. Systems and methods for etching metals and metal derivatives
US11437242B2 (en) 2018-11-27 2022-09-06 Applied Materials, Inc. Selective removal of silicon-containing materials
US11721527B2 (en) 2019-01-07 2023-08-08 Applied Materials, Inc. Processing chamber mixing systems
US10920319B2 (en) 2019-01-11 2021-02-16 Applied Materials, Inc. Ceramic showerheads with conductive electrodes
US11506981B2 (en) 2019-05-31 2022-11-22 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Photoresist pattern trimming compositions and pattern formation methods
US11754927B2 (en) 2019-05-31 2023-09-12 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Photoresist pattern trimming compositions and pattern formation methods

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4511683A (en) * 1982-03-08 1985-04-16 Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. Sulfonic acid compound having cyclopentadiene skeleton and composition comprising same and cement
US20030138736A1 (en) * 2000-02-04 2003-07-24 Kazuyuki Nitta Method for decreasing surface defects of patterned resist layer
CN1512265A (zh) * 2002-12-30 2004-07-14 海力士半导体有限公司 用于光阻剂的外涂层组合物及使用该组合物形成光阻剂图案的方法
CN101592858A (zh) * 2008-05-30 2009-12-02 中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 修正光刻胶图形误差的方法
US7862982B2 (en) * 2008-06-12 2011-01-04 International Business Machines Corporation Chemical trim of photoresist lines by means of a tuned overcoat material
CN102376561A (zh) * 2010-08-18 2012-03-14 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 刻蚀方法

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5247116A (en) * 1992-07-10 1993-09-21 Temple University Of The Commonwealth System Of Higher Education Acid-catalyzed process for the production of cyclosiloxanes
US6180320B1 (en) 1998-03-09 2001-01-30 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method of manufacturing a semiconductor device having a fine pattern, and semiconductor device manufactured thereby
US6372829B1 (en) 1999-10-06 2002-04-16 3M Innovative Properties Company Antistatic composition
JP4329216B2 (ja) * 2000-03-31 2009-09-09 Ｊｓｒ株式会社 レジストパターン縮小化材料及びそれを使用する微細レジストパターンの形成方法
US6492075B1 (en) 2000-06-16 2002-12-10 Advanced Micro Devices, Inc. Chemical trim process
US6274289B1 (en) 2000-06-16 2001-08-14 Advanced Micro Devices, Inc. Chemical resist thickness reduction process
JP2002006512A (ja) 2000-06-20 2002-01-09 Mitsubishi Electric Corp 微細パターン形成方法、微細パターン形成用材料、およびこの微細パターン形成方法を用いた半導体装置の製造方法
JP2002299202A (ja) 2001-03-29 2002-10-11 Sony Corp 半導体装置の製造方法
JP3476080B2 (ja) 2001-11-05 2003-12-10 東京応化工業株式会社 微細パターンの形成方法
JP3953822B2 (ja) 2002-01-25 2007-08-08 富士通株式会社 レジストパターン薄肉化材料、レジストパターン及びその製造方法、並びに、半導体装置及びその製造方法
KR20080023814A (ko) 2006-09-12 2008-03-17 주식회사 하이닉스반도체 반도체소자의 미세패턴 형성방법
JP5845556B2 (ja) * 2008-07-24 2016-01-20 Jsr株式会社 レジストパターン微細化組成物及びレジストパターン形成方法
JP5306755B2 (ja) * 2008-09-16 2013-10-02 ＡｚエレクトロニックマテリアルズＩｐ株式会社 基板処理液およびそれを用いたレジスト基板処理方法
JP4779028B2 (ja) 2009-02-27 2011-09-21 パナソニック株式会社 パターン形成方法
US20100297851A1 (en) * 2009-05-19 2010-11-25 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Compositions and methods for multiple exposure photolithography
US20110174774A1 (en) 2010-01-21 2011-07-21 Ying-Chih Lin Method of descumming patterned photoresist
JP2012032757A (ja) 2010-07-06 2012-02-16 Tosoh Corp レジスト剥離剤及びそれを用いた剥離方法
US20120219919A1 (en) * 2011-02-24 2012-08-30 Muthiah Thiyagarajan Composition for Coating over a Photoresist Pattern Comprising a Lactam
JP6108832B2 (ja) * 2011-12-31 2017-04-05 ローム アンド ハース エレクトロニック マテリアルズ エルエルシーＲｏｈｍ ａｎｄ Ｈａａｓ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ＬＬＣ フォトレジストパターントリミング方法
JP6155025B2 (ja) 2011-12-31 2017-06-28 ローム アンド ハース エレクトロニック マテリアルズ エルエルシーＲｏｈｍ ａｎｄ Ｈａａｓ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ＬＬＣ フォトレジストパターントリミング方法
JP2014143415A (ja) 2012-12-31 2014-08-07 Rohm & Haas Electronic Materials Llc イオン注入法
JP6448903B2 (ja) 2012-12-31 2019-01-09 ローム アンド ハース エレクトロニック マテリアルズ エルエルシーＲｏｈｍ ａｎｄ Ｈａａｓ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ＬＬＣ イオン注入法
CN104749888B (zh) * 2013-12-30 2019-12-10 罗门哈斯电子材料有限公司 光致抗蚀剂图案修整组合物和方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4511683A (en) * 1982-03-08 1985-04-16 Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. Sulfonic acid compound having cyclopentadiene skeleton and composition comprising same and cement
US20030138736A1 (en) * 2000-02-04 2003-07-24 Kazuyuki Nitta Method for decreasing surface defects of patterned resist layer
CN1512265A (zh) * 2002-12-30 2004-07-14 海力士半导体有限公司 用于光阻剂的外涂层组合物及使用该组合物形成光阻剂图案的方法
CN101592858A (zh) * 2008-05-30 2009-12-02 中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 修正光刻胶图形误差的方法
US7862982B2 (en) * 2008-06-12 2011-01-04 International Business Machines Corporation Chemical trim of photoresist lines by means of a tuned overcoat material
CN102376561A (zh) * 2010-08-18 2012-03-14 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 刻蚀方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109074002A (zh) * 2016-03-30 2018-12-21 日产化学株式会社 抗蚀剂图案被覆用水溶液以及使用了该水溶液的图案形成方法
CN108475021A (zh) * 2016-05-04 2018-08-31 荣昌化学制品株式会社 在利用负性光致抗蚀剂的图案化工艺中lwr改善方法与组合物
CN107146796A (zh) * 2017-04-13 2017-09-08 武汉新芯集成电路制造有限公司 一种提高背面金属栅格分辨率的方法和半导体结构

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014142634A (ja) 2014-08-07
TWI587091B (zh) 2017-06-11
CN103913946B (zh) 2019-04-16
US20140186772A1 (en) 2014-07-03
TW201441768A (zh) 2014-11-01
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JP6328931B2 (ja) 2018-05-23
KR102195470B1 (ko) 2020-12-28
KR20140088033A (ko) 2014-07-09

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