特許ウォッチ

公開番号2025016439
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-04
出願番号2024165091,2022580826
出願日2024-09-24,2021-06-23
発明の名称フォトレジストの乾式現像プロセス
出願人アプライドマテリアルズインコーポレイテッド,APPLIED MATERIALS,INCORPORATED
代理人園田・小林弁理士法人
主分類G03F 7/26 20060101AFI20250128BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】半導体処理の分野に関し、感受性、解像度、ラインエッジ粗さ(LER)、エッチング耐性、及び薄層形成能力が良好な、非湿式プロセスを使用した金属オキソフォトレジストのパターニング方法を提供する。
【解決手段】金属オキソフォトレジストを、非湿式プロセスで現像する方法に関し、露光領域と、露光領域よりも高い炭素濃度を有する非露光領域を含む、金属オキソフォトレジスト基板を、チャンバ内にガスを流入させることで、非露光領域と反応させ揮発性副生成物を生成する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
金属オキソフォトレジストを現像する方法であって、
チャンバ内に前記金属オキソフォトレジストを有する基板を提供することであって、前記金属オキソフォトレジストが露光領域及び非露光領域を含み、前記非露光領域が前記露光領域よりも高い炭素濃度を有する、基板を提供することと、
前記チャンバ内にガスを流入させることと、を含み、前記ガスが前記非露光領域と反応して揮発性副生成物を生成する
方法。
続きを表示（約 690 文字）【請求項２】
前記チャンバ内でプラズマを発生させることを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ガスが、Ｃｌ
２
、Ｂｒ
２
、Ｈ
２
、ＨＢｒ、ＨＣｌ、ＢＣｌ
３
、ＣＨ
ｘ
Ｃｌ
ｙ
、ＣＨ
４
、ＢＢｒ
３
、及びＣＨ
ｘ
Ｂｒ
ｙ
、のうちの一又は複数を含む反応性ガスを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ガスが不活性ガスを更に含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記不活性ガスの流量と前記反応性ガスの流量との比率が０：１と５０：１との間である、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記ガスを前記非露光領域と反応させることが、プラズマを用いない熱プロセスで実装される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記基板の基板温度が２００℃以下である、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
ソース電力が１２００Ｗ以下であり、バイアス電力が２００Ｗ以下である、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記バイアス電力がパルス化され、前記パルス化のデューティサイクルが０％と１００％との間である、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記金属オキソフォトレジストがＳｎＯＣを含む、請求項１に記載の方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
この出願は、２０２０年７月１日出願の米国仮出願第６３／０４７，１６０号の利益を主張する、２０２１年６月１６日出願の米国非仮出願第１７／３４９，５３４号に対する優先権を主張するものであり、かかる出願の内容全体が、参照により本願に援用される。
続きを表示（約 2,600 文字）【０００２】
本開示の実施形態は半導体処理の分野に関し、詳細には、非湿式プロセスを使用して金属オキソフォトレジストをパターニングする方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
関連技術の説明
リソグラフィは、半導体業界において数十年間にわたり、マイクロエレクトロニクスデバイスに２Ｄ及び３Ｄのパターンを作成するために使用されてきた。リソグラフィプロセスは、膜（フォトレジスト）のスピンオン堆積、選択されたパターンを用いた膜へのエネルギー源による照射（露光）、及び、溶媒中で溶解させることによる、膜の露光（ポジティブトーン）領域又は非露光（ネガティブトーン）領域の除去（エッチング）、を伴う。残留溶媒を排除するためにはベイクが行われる。
【０００４】
フォトレジストは、放射感受性材料であるはずであり、照射が行われると、膜の露光部分において化学的変換が発生し、これにより、露光領域と非露光領域の間で溶解度が変わることが可能になる。この溶解度の変化を使用して、フォトレジストの露光領域又は非露光領域のいずれかが除去（現像）される。本書で使用される場合、「現像する（ｄｅｖｅｌｏｐ）」とは、フォトレジスト内にパターンを形成するプロセスのことを指す。フォトレジストが現像されると、パターンは、エッチングによって下にある薄膜又は基板に転写されうる。パターンが転写された後に、残留フォトレジストが除去される。このプロセスを多数回反復することで、マイクロ電子デバイスにおいて使用される２Ｄ及び３Ｄの構造を得ることが可能になる。
【０００５】
リソグラフィプロセスにおいては、いくつかの特性が重要になる。かかる重要な特性は、感受性、解像度、ラインエッジ粗さが低いこと（ＬＥＲ）、エッチング耐性、及び薄層形成能力を含む。感受性が高くなると、堆積された膜の溶解度を変えるのに必要なエネルギーは少なくなる。これにより、リソグラフィプロセスにおいて効率を向上させることが可能になる。リソグラフィプロセスによりどれほど狭小なフィーチャが実現されうるかは、解像度とＬＥＲによって決まる。深型構造を形成するためのパターン転写には、エッチング耐性の高い材料が必要になる。エッチング耐性の高い材料により、膜の薄化も可能になる。膜が薄くなるほど、リソグラフィプロセスの効率は向上する。
【発明の概要】
【０００６】
本書で開示している実施形態は、非湿式プロセスで金属オキソフォトレジストを現像する方法を含む。一実施形態では、この方法は、チャンバ内に金属オキソフォトレジストを有する基板を提供することを含む。一実施形態では、金属オキソフォトレジストは露光領域と非露光領域とを含み、非露光領域は露光領域よりも高い炭素濃度を有する。一実施形態では、方法は、チャンバ内にガスを流入させることを更に含み、このガスは非露光領域と反応して、揮発性副生成物を生成する。
【０００７】
実施形態は、金属オキソフォトレジストを現像する方法であって、表面上に金属オキソフォトレジストを有する基板を提供することと、金属オキソフォトレジストを露光させて露光領域及び非露光領域を形成することと、を含む、方法も含みうる。一実施形態では、非露光領域は、露光領域よりも高い炭素濃度を有する。一実施形態では、方法は、プラズマチャンバ内に基板を配置することと、プラズマチャンバ内にガスを流入させることと、プラズマチャンバ内でプラズマを発生させること（ｓｔｒｉｋｉｎｇａｐｌａｓｍａ）と、を更に含みうる。一実施形態では、プラズマは、非露光領域と反応して揮発性副生成物を生成する。一実施形態では、方法は、プラズマチャンバをパージすることを更に含みうる。
【０００８】
実施形態は、金属オキソフォトレジストを現像する方法であって、プラズマチャンバ内に、ＳｎＯＣを含む金属オキソフォトレジストを有する基板を提供することを含む、方法も含みうる。一実施形態では、金属オキソフォトレジストは露光領域と非露光領域とを含み、非露光領域は露光領域よりも高い炭素濃度を有する。一実施形態では、この方法は、プラズマチャンバ内に、Ｃｌ
２
及びＡｒを含むガスを流入させることと、プラズマチャンバ内でプラズマを発生させることと、を更に含む。一実施形態では、プラズマは、非露光領域と反応して揮発性副生成物を生成する。方法は、プラズマチャンバをパージすることを更に含みうる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示の一実施形態による、プラズマプロセスを使用して金属オキソフォトレジストを現像するプロセスを説明しているフロー図である。
本開示の一実施形態による、図１のフロー図における工程を示す基板及びフォトレジストの断面図である。
本開示の一実施形態による、図１のフロー図における工程を示す基板及びフォトレジストの断面図である。
本開示の一実施形態による、図１のフロー図における工程を示す基板及びフォトレジストの断面図である。
本開示の一実施形態による、図１のフロー図における工程を示す基板及びフォトレジストの断面図である。
本開示の一実施形態による、図１のプロセスの部分を実装するために使用されうる処理ツールの断面図である。
本開示の一実施形態による、例示的なコンピュータシステムのブロック図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本書では、非湿式プロセスを使用して金属オキソフォトレジストをパターニングする方法について説明している。以下の説明には、本開示の実施形態の網羅的な理解を提供するために、フォトレジストを現像するための多数の具体的な詳細事項（反応性プラズマプロセスや材料レジームなど）が記載される。これらの具体的な詳細事項がなくとも本開示の実施形態は実践可能であることが、当業者には自明となろう。他の事例では、本開示の実施形態を不必要に不明瞭にしないために、集積回路の製造といった周知の態様については、詳細に説明していない。更に、図に示している様々な実施形態は例示的な表現であり、必ずしも縮尺どおりには描かれていないことを理解されたい。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許