【手続補正書】
【提出日】令和3年4月12日(2021.4.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板をパターニングする方法であって、該方法は、
前記基板上にブランケット・フォトレジスト層を設けるステップと、
前記ブランケット・フォトレジスト層への注入種のイオン注入手順を実行するステップであって、前記注入種は、極端紫外線（EUV）範囲の波長での増強された吸収効率を有する、ステップと、
前記イオン注入手順の実行に続いて、前記ブランケット・フォトレジスト層をEUV照射に露光するためにパターン化された露光を実行するステップと、を有する方法。
【請求項２】
前記注入種は、XeまたはSnである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記イオン注入手順を実行するステップは、前記ブランケット・フォトレジスト層の外面の下の深さの関数として、前記注入種の濃度にピークを生成するステップを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記注入種は、室温の気体種を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ブランケット・フォトレジスト層の外面の下の深さの関数としての前記注入種の濃度は、少なくとも5nmの深さまで増加する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記イオン注入手順は、前記ブランケット・フォトレジスト層に複数のイオン注入を行って、不均一な深さプロファイルを生成するステップを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記パターン化された露光は、前記イオン注入手順に続いて５時間未満で実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記EUV範囲の波長が13．5nmである、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
フォトレジスト層を増強する方法であって、該方法は、
ブランケット・フォトレジスト層として前記フォトレジスト層を基板上に塗布するステップと、
前記ブランケット・フォトレジスト層をパターン化する前に、前記ブランケット・フォトレジスト層に注入種のイオン注入手順を実施するステップと、を有し、
前記注入種は、極端紫外線（EUV）範囲の波長での増強された吸収効率を有し、前記増強された吸収効率は、2×106 cm2/molより大きい、方法。
【請求項１０】
前記イオン注入手順は、複数のイオン注入手順を含み、注入深さは、前記複数のイオン注入手順の間で変化する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記複数のイオン注入手順は、前記ブランケット・フォトレジスト層内の深さの関数として、前記注入種の不均一な深さプロファイルを生成し、前記注入種の濃度は、前記ブランケット・フォトレジスト層内の深さの関数として増加する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記注入種の注入エネルギーが1000 eV未満であり、前記注入種の入射角が、前記基板の平面に対する法線に対して30度より大きい、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記ブランケット・フォトレジスト層が、金属酸化物粒子を含有する金属酸化物フォトレジストを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
フォトレジスト層のパターニングを向上する方法であって、該方法は、
基板上に下層を設けるステップと、
注入種のイオン注入手順を前記下層に実施するステップであって、前記注入種は、極端紫外線（EUV）範囲の波長での増強された吸収効率を有し、前記増強された吸収効率は、2×106 cm2/molより大きい、ステップと、
前記下層上にブランケット・フォトレジスト層として前記フォトレジスト層を塗布するステップと、
EUV放射の露光によって前記ブランケット・フォトレジスト層をパターニングするステップと、を有する方法。
【請求項１５】
前記注入種は、前記下層の上面付近の上部領域に注入される、請求項１４に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】基板をパターニングする方法及びフォトレジスト層を増強し、かつ、向上する方法
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
図１は、本発明の実施形態によるプロセスフロー１００を示す。ステップ１０２において、ブランケット・フォトレジスト塗布が行われて、基板上にブランケット・フォトレジスト層が形成される。ブランケット・フォトレジストは、既知の組成を有するEUVフォトレジストとすることができる。特定の厚さに限定されないが、いくつかの実施形態では、ブランケットEUVフォトレジスト層は、10nm〜100nm、15nm〜100nm、特定の実施形態では50nm未満または30nm未満の厚さを有することができる。より薄いEUVフォトレジスト層は、50nm未満、25nm未満、いくつかの例では15nm未満の臨界寸法を有するEUVフォトレジスト層内に特徴を印刷するのに特に適切であり得る。特に、ブランケットEUVフォトレジスト層は、均一な組成を有することができ、金属酸化物粒子または金属粒子などの添加物を含まないことができ、そのような粒子添加物の使用から生じる問題は、上で詳述した。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
ステップ１０４において、ブランケット・フォトレジスト層のソフトベークが層を処理するための既知の手法に従って実行することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
ステップ１０６では、使用点イオン注入手順が実行され、これは、ブランケットEUVフォトレジスト層をパターニングするために基板がEUV露光に露光される直前に注入手順が実行されることを意味する。EUV感度を高める注入種が、使用時点イオン注入手順でブランケットEUVフォトレジスト層に注入される。以下で詳述するように、注入種は、いくつかの異なる種のうちの1つであってもよく、イオンエネルギー（注入エネルギー）およびイオンドーズ量は、後続するEUVリソグラフィ露光プロセスを強化するために、層の厚さに従って調整されるか、またはブランケットEUVフォトレジスト層の他の特徴に合わせて調整される。特に、注入種は、極端紫外線（EUV）範囲の波長、例えば13．5nm又はその近傍で高い吸収効率を示すことができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
ステップ１０８では、注入種を含むブランケット・フォトレジスト層のリソグラフィ露光が、EUV照射を使用して実行される。露光は、公知のEUVリソグラフィ技術に従ってパターニングを行うことができる。注入種によってもたらされるEUV感度の増強によって、ターゲットリソグラフィ試験結果を達成するためのEUV露光の持続時間は、従来のEUVフォトレジスト材料の使用と比較して短縮することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
ステップ１１０では、公知の方法に従って露光後ベークを実行することができ、ブロック１１２では、ナノメートルスケールのフォトレジスト特徴などの所望の特徴を生成するためにフォトレジスト現像を実行することができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
以下に示される表１は、例示的な注入種としてSnを使用し、Sn、C、O、およびHを含有する代用基板を使用して、トリミングシミュレーションによって生成された、エネルギー、照射範囲、およびスパッタリング収率を列挙する。これらの条件下では、スパッタリング収率は十分に低く、Snイオンを注入することによる再スパッタリングによるEUVフォトレジスト層の層厚の減少は、重要な考慮事項ではない。全イオン侵透深さ（注入深さ）は、イオン範囲（Rp）または照射範囲の約２倍であり、酸化スズ、酸化ハフニウム、または他の酸化物材料を含むフォトレジストなどの今日の金属酸化物フォトレジストの厚さに匹敵する約20nmである。様々な実施形態では、注入されるこのブランケット・フォトレジストは、普通の従来のCAR、または金属成分を含まない金属酸化物フォトレジスト、または通常の金属酸化物フォトレジストで作ることができる。このようにして、注入後のフォトレジストは、従来のフォトレジストに対して改善された感光性を示すことができ、または金属酸化物フォトレジストに対してさらに改善された感光性を示すことができ、また、不均一な増感剤プロファイルを介して低減または排除されたTトッピングを示すことができる。
【表１】
2020531890.tif 000001
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
様々な追加の実施形態では、注入種は、室温の気体種であってもよい。一実施形態では、Xeは、ブランケットEUVフォトレジスト層に注入するための注入種として使用することができる。他の適切な注入種は、In、Sb、およびIを含む。実施形態は、この文脈において限定されない。EUV範囲（約13．5nm）の波長において増強した吸収効率を示すいずれの要素も、注入種に適している可能性があり、ここで、「増強した吸収効率」は、H、C、N、またはOのEUV吸収断面積よりも大きく、1.5×106cm2/molを超えるEUV吸収断面積を示す可能性がある。他の適切な元素の例には、I、Te、In、およびSbが含まれる。特に、25〜35および65〜75の範囲の原子番号を有する少なくともいくつかの元素も、EUV増強剤としての使用に適していることがある。実施形態は、この文脈において限定されない。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
本発明のさらなる実施形態では、フォトレジスト層に直接注入することによってEUV吸収効率が増強された種を組み込むのではなく、フォトレジスト層がその上に堆積される前に、種を下層に注入することができる。図６Ａ、図６Ｂ、および図６Ｃは、EUV吸収効率が増強された種、すなわち注入種２５４の注入が、フォトレジスト層２５２の堆積前に下層２５０に向けられるシナリオを示す。具体的には、注入種２５４のイオンエネルギーは、下層２５０の上面付近の上部領域に注入するように調整することができ、下層２５０は、EUV工程で使用される既知の下層材料を表すことができる。例示的なイオンエネルギーは、数百eV〜2000eVの範囲とすることができる。したがって、下層２５０の上面付近の上部領域は、いくつかの実施形態では、約25nm以下、または15nm以下の深さを表すことができる。フォトレジスト層２５２は、既知の手法（図６Ｂ）におけるように適用され得る。EUV照射２５６にさらされると、下層２５０とフォトレジスト層２５２との間の界面に沿った注入種２５４の追加は、追加の光電子２５８（図６Ｃ）を生成し、上述のように、フォトレジスト層２５２の上面からの増加する深さの関数として生じるEUV光子減衰を相殺するのを助ける。この構成はまた、Tトッピング、フォトレジスト特徴上の基盤の外観、ならびにラインエッジ粗さおよびライン幅粗さを最小限に抑えるのに役立つ。