[發明專利]降低蝕刻的多層疊片中的殘留物形成

在審

• 申請號: 200880104773.7
• 申請日: 2008-08-25
• 公開（公告）號: CN101816062A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發明（設計）人: F·Y·徐;W·劉;C·B·布羅克斯;D·L·拉布拉克;D·J·倫茨
• 申請（專利權）人: 分子制模股份有限公司
• 主分類號: H01L21/302
• 分類號: H01L21/302;H01L21/461
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 郭輝

相關申請的交叉引用

本申請按照35U.S.C.§119(e)要求于2007年8月24日提交的美國臨時申請60/957891的優先權，該申請全文引用在本文中。

有關聯邦資助的研究或發明的聲明

美國政府擁有本發明的“付清”許可，并在限定情況下可要求專利所有人以標準國家學院ATP裁決書裁定的70NANB4H3012條款中規定的合理條款將其許可給他人。

技術領域

本發明涉及結構的納米制造技術，更具體地是涉及在制造多層疊片中降低殘留物形成。

背景

納米制造技術涉及制造很小的結構，例如納米或更小數量級的結構。納米制造技術對集成電路板的制造有相當大的影響。當半導體制造工業追求更高的產量同時增加在基材上單位面積內形成的電路時，納米制造技術就變得越來越重要了。納米制造技術具有更好的工藝控制效果，同時能大大減小所形成結構的最小部件尺寸。納米制造技術得以應用的其它領域包括生物技術、光學技術、機械系統等等。

典型的納米制造技術可以是印刻平版印刷術。典型的印刻平版印刷工藝在諸如美國專利申請No.6,980,259(名為“Method?and?a?Mold?to?Arrange?Featureson?a?Substrate?to?Replicate?Features?having?Minimal?DimensionalVariability”)、美國專利申請(公開號No.2004/0065252，申請號No.10/264,926，名為“Method?of?Forming?a?Layer?on?a?Substrate?to?FacilitateFabrication?of?Metrology?Standards”、以及美國專利No.6,936,194(名為“Functional?Patterning?Material?for?Imprinting?Lithography?Processes”)的許多公開公報中有詳細描述，上述專利均轉讓給本發明的受讓人，并均作為參考應用在本文中。

在上述美國專利申請公開公報和美國專利中提到的印刻平版印刷技術包括在可聚合的層中形成浮雕圖案，將對應所述浮雕圖案的圖案轉印到底層基材上。所述基材可以置于移動架上，由此達到所需的定位，便于形成圖案。為此，可以使用模板來分開基材，在模板和基材之間存在可變形的液體。所述液體固化，形成其中記錄了圖案的固化層，該圖案對應于與液體接觸的模板的表面形狀。然后，將模板與固化層分離，由此使模板和基材分離。然后，所述基材和固化層將對應于固化層中的圖案轉印到基材中。

在多層印刻平版印刷工藝中，第一聚合層可以形成在基材的上表面，在基材和聚合層之間具有一層或多層插入層(例如，粘合層等)。隨后，在第一聚合層上可以形成第二聚合層(例如，覆蓋第一聚合層，或者使之平面化)。所述第二聚合層可以通過例如印刻低粘度可聚合的組合物或者旋涂更粘的可聚合的組合物來形成。在印刻平面化時，低粘度可聚合的組合物(例如，室溫下粘度約為2-20cp)可發揮類似溶劑的作用。在旋涂平面化時，所述第二可聚合的組合物可在交聯之前在熱烤步驟時回流。在兩種情況下，若第一聚合層包括存在未反應的第一可聚合的組合物的區域或小穴(例如，孔隙)，那么第二可聚合的組合物可以滲透這些區域，并與第一聚合層中未反應的第一可聚合的組合物混合。在一些情況下，第二可聚合的組合物滲透到第一聚合層中會不利的改變第一聚合層的性能。例如，在后續加工步驟中，第二可聚合的組合物會導致在活性離子蝕刻(RIE)工藝期間出現微遮蔽效應。

微遮蔽效應如以下所述：在低于其玻璃化轉變溫度(Tg)的溫度下，聚合物像玻璃質材料一樣，并且分子遷移至少受到一些限制。對于室溫(例如，約15-25℃)下的印刻工藝，Tg高于室溫的可聚合液體的組分的聚合物鏈的遷移受到限制。這種受限制的聚合物遷移會導致未反應(液體)的可聚合組合物在印刻過程中陷入玻璃質聚合物組分中。所述玻璃質聚合物組分就像籠子一樣，其固定的特征會將未反應的可聚合的組分截留在第一聚合層中。