[发明专利]光阻材料及硬掩模前驱物的原子层沉积

权利要求书

1.一种在基板上形成辐射敏感光阻的方法，包括：

使一基板相继暴露至第一前驱物与第二前驱物的交替脉冲，该第一前驱物含有具可交联单体的取代基以及一反应物，该反应物选自臭氧、H₂O、H₂O₂、NH₃、反应性氧、反应性氮及反应性氢，该第二前驱物含有反应性单体，所述反应性单体与该第一前驱物中的所述取代基是可交联的以形成一沉积层，使得在该沉积层中该第一前驱物与该第二前驱物中的可交联的反应性单体部分保持为未反应的且可溶于显影剂溶液；以及

选择性地使部分的该沉积层暴露于辐射以产生一图案，该辐射选自超紫外线、远紫外线、X射线与电子束，在该图案中，该沉积层的暴露部分含有交联的单体，所述交联的单体于该基板上形成一薄膜，该薄膜比该沉积层的未暴露部分的溶解性差。

2.根据权利要求1所述的方法，其中该沉积层是通过原子层沉积而形成，包括：

(a)使该基板暴露至该第一前驱物的脉冲，该第一前驱物含有具沉积在该基板上的可交联单体的取代基；

(b)使该基板暴露至第一反应物脉冲以与该第一前驱物进行表面反应，该第一反应物脉冲选自臭氧、H₂O、H₂O₂、NH₃、反应性氧、反应性氮及反应性氢；

(c)使该基板暴露至第二前驱物，该第二前驱物含有反应性单体，所述反应性单体与该第一前驱物中的所述取代基是可交联的；以及

(d)使该基板暴露至第二反应物脉冲以与该第一前驱物进行表面反应，该第二反应物脉冲选自臭氧、H₂O、H₂O₂、NH₃、反应性氧、反应性氮及反应性氢，其中(a)至(d)包含一单原子层沉积循环，且该循环至少重复一次。

3.根据权利要求2所述的方法，其中该第一前驱物与该第二前驱物相同，或该第一前驱物与该第二前驱物不同。

4.根据权利要求2所述的方法，其中该第一前驱物为三硅烷胺，且该第二前驱物为乙炔。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中该反应物脉冲选自反应性氧、氢与氮物种中之一，其中该反应性物种是在远程等离子体中产生。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述前驱物选自含金属前驱物、挥发性的含硅前驱物、包含Si-H键的前驱物、以及包含硅醇、乙烯基、丙烯基或卤代甲基的前驱物。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中在形成该沉积层之前，该基板表面涂布一非晶碳层或聚合物薄膜，该非晶碳层或聚合物薄膜不溶于该显影剂溶液中。

8.一种在基板上形成图案化光阻的方法，包括：

通过原子层沉积使一基板相继暴露至含Si-H前驱物与含硅前驱物的交替脉冲，以于该基板上形成一沉积层，其中该含硅前驱物含有可交联单体；以及

选择性地使部分的该沉积层暴露于辐射，以形成一图案，其中该辐射选自超紫外线、远紫外线、X射线与电子束，在该图案中该沉积层的暴露部分比该基板上该沉积层的未暴露部分更多交联，且该沉积层的所述暴露部分在该基板上形成一交联的含硅薄膜。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括在使该基板相继暴露至该含Si-H前驱物与含有可交联单体的该含硅前驱物之后，使该基板暴露至第一反应物脉冲，以与该第一前驱物进行表面反应，其中该第一反应物脉冲选自臭氧、H₂O、H₂O₂、NH₃、反应性氧、反应性氮及反应性氢。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其中所述可交联单体包含烃基、乙烯基、丙烯基或卤代甲基，且该含Si-H前驱物选自三硅烷胺、1,3,5-三硅环己烷、二(二乙氨基)硅烷、二(叔丁氨基)硅烷、二氯硅烷、二溴硅烷、二碘硅烷与硅乙烷的群组，且其中提供可交联单体的该第二含硅前驱物是含有乙烯基取代基、丙烯基取代基、卤代甲基取代基、烷氧化物、羧酸盐以及卤化物中的一种或多种的含硅前驱物，该含硅前驱物在暴露于水时水解以形成硅醇取代基，其中至少部分在辐射暴露之前在所产生薄膜中保持未缩合。