公开(公告)号：WO2010133422A3

公开(公告)日：2011-05-12

申请号：PCT/EP2010055412

申请日：2010-04-23

Applicant: IBM ,  IBM UK ,  CHENG JOY ,  NA YOUNG-HYE ,  LAI KAFAI ,  RETTNER CHARLES THOMAS ,  SANDERS DANIEL PAUL ,  LI WAI-KIN

Inventor： CHENG JOY ,  NA YOUNG-HYE ,  LAI KAFAI ,  RETTNER CHARLES THOMAS ,  SANDERS DANIEL PAUL ,  LI WAI-KIN

IPC: B81C1/00

CPC classification number: B81C1/00031 ,  B81C1/00404 ,  B81C2201/0149 ,  H01L21/0337 ,  H01L21/31144

Abstract: An opening in a substrate is formed, e.g., using optical lithography, with the opening having sidewalls whose cross section is given by segments that are contoured and convex. The cross section of the opening may be given by overlapping circular regions, for example. The sidewalls adjoin at various points, where they define protrusions. A layer of polymer including a block copolymer is applied over the opening and the substrate, and allowed to self-assemble. Discrete, segregated domains form in the opening, which are removed to form holes, which can be transferred into the underlying substrate. The positions of these domains and their corresponding holes are directed to predetermined positions by the sidewalls and their associated protrusions. The distances separating these holes may be greater or less than what they would be if the block copolymer (and any additives) were to self-assemble in the absence of any sidewalls.

Abstract translation: 例如使用光刻法形成衬底中的开口，其中开口具有侧壁，其横截面由轮廓和凸形的部分给出。 例如，开口的横截面可以由重叠的圆形区域给出。 侧壁在各个点处相邻，在那里它们限定突起。 将包含嵌段共聚物的聚合物层施加在开口和基底上，并允许自组装。 在开口中形成离散的分离的区域，其被去除以形成孔，其可以被转移到下面的基底中。 这些区域及其对应的孔的位置通过侧壁及其相关联的突起被引导到预定位置。 分离这些孔的距离可以大于或小于如果嵌段共聚物（和任何添加剂）在没有任何侧壁的情况下自组装就会发生。

公开(公告)号：WO2011080016A2

公开(公告)日：2011-07-07

申请号：PCT/EP2010068318

申请日：2010-11-26

Applicant: IBM ,  SANDERS DANIEL PAUL ,  CHENG JOY ,  HINSBERG WILLIAM ,  KIM HO-CHEOL ,  COLBURN MATTHEW ,  HARRER STEFAN ,  HOLMES STEVEN

Inventor： SANDERS DANIEL PAUL ,  CHENG JOY ,  HINSBERG WILLIAM ,  KIM HO-CHEOL ,  COLBURN MATTHEW ,  HARRER STEFAN ,  HOLMES STEVEN

IPC: G03F7/00

CPC classification number: G03F7/0002 ,  B82Y10/00 ,  B82Y40/00

Abstract: A method of forming a layered structure comprising a self-assembled material comprises: disposing a non-crosslinking photoresist layer on a substrate; pattern-wise exposing the photoresist layer to first radiation; optionally heating the exposed photoresist layer; developing the exposed photoresist layer in a first development process with an aqueous alkaline developer, forming an initial patterned photoresist layer; treating the initial patterned photoresist layer photochemically, thermally and/or chemically, thereby forming a treated patterned photoresist layer comprising non-crosslinked treated photoresist disposed on a first substrate surface; casting a solution of an orientation control material in a first solvent on the treated patterned photoresist layer, and removing the first solvent, forming an orientation control layer; heating the orientation control layer to effectively bind a portion of the orientation control material to a second substrate surface; removing at least a portion of the treated photoresist and, optionally, any non-bound orientation control material in a second development process, thereby forming a pre-pattern for self-assembly; optionally heating the pre-pattern; casting a solution of a material capable of self-assembly dissolved in a second solvent on the pre-pattern and removing the second solvent; and allowing the casted material to self-assemble with optional heating and/or annealing, thereby forming the layered structure comprising the self-assembled material.

Abstract translation: 形成包括自组装材料的层状结构的方法包括：在基底上设置非交联光致抗蚀剂层; 将光致抗蚀剂层图案化地暴露于第一辐射; 可选地加热曝光的光致抗蚀剂层; 在第一显影工艺中用含水碱性显影剂显影曝光的光致抗蚀剂层，形成初始图案化的光致抗蚀剂层; 以光学，光学和/或化学方式处理初始图案化的光致抗蚀剂层，从而形成经处理的图案化的光刻胶层，其包含设置在第一衬底表面上的非交联处理的光致抗蚀剂; 在经处理​​的图案化光刻胶层上浇铸取向控制材料在第一溶剂中的溶液，并除去第一溶剂，形成取向控制层; 加热所述取向控制层以有效地将所述取向控制材料的一部分粘合到第二基板表面; 在第二显影过程中除去至少一部分经处理的光致抗蚀剂和任选的任何未结合的取向控制材料，从而形成用于自组装的预图案; 可选地加热预图案; 将能够自组装的溶解在第二溶剂中的材料的溶液浇铸在预图案上并除去第二溶剂; 并且允许铸造材料通过任选的加热和/或退火自组装，从而形成包括自组装材料的层状结构。

公开(公告)号：JP2010269304A

公开(公告)日：2010-12-02

申请号：JP2010102303

申请日：2010-04-27

Applicant: Internatl Business Mach Corp ,  インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションInternational Business Maschines Corporation

Inventor： CHENG JOY ,  DANIEL P SANDERS ,  RETTNER CHARLES T ,  NA YOUNG-HYE ,  DA YANG ,  KAFAI LAI ,  WAI-KIN LI

IPC: B05D7/00 ,  B82B3/00 ,  H01L21/027 ,  H01L21/768

CPC classification number: H01L21/76816 ,  B81B2203/0353 ,  B81B2207/07 ,  B81C1/00031 ,  B81C2201/0149 ,  B81C2201/0198 ,  G03F7/40 ,  H01L21/0337 ,  H01L21/31144 ,  Y10S438/947

Abstract: PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of forming a sub-lithographic structure utilizing polymer directional self-organization.
SOLUTION: The method includes a block copolymer self-organization. The method of forming holes in a regular or an optional arrangement starting from an opening (inside one or a plurality of substrates) having a targeted CD (critical dimension) is explained. Importantly, the percentage dispersion of the average diameter of the formed holes is smaller than the percentage dispersion of the average diameter of the initial opening. The formed holes (or vias) can be transferred to the lower layer substrate, and then, these holes can be filled back with materials such as metal conductors. The method enables the creation of vias having a narrower pitch or superior CD evenness even in the technological node of 22 nm or below.
COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Abstract translation: 要解决的问题：提供一种利用聚合物定向自组织形成亚光刻结构的方法。 解决方案：该方法包括嵌段共聚物自组织。 说明从具有目标CD（临界尺寸）的开口（一个或多个基板内）开始以规则或可选布置形成孔的方法。 重要的是，所形成的孔的平均直径的百分比分散度小于初始开口的平均直径的百分比分散。 形成的孔（或通孔）可以转移到下层基板，然后可以用诸如金属导体的材料填充这些孔。 该方法即使在22nm以下的技术节点中也能够创建具有较窄间距或优异CD均匀性的通孔。 版权所有（C）2011，JPO＆INPIT

公开(公告)号：JP2008238816A

公开(公告)日：2008-10-09

申请号：JP2008053338

申请日：2008-03-04

Applicant: Internatl Business Mach Corp ,  インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションInternational Business Maschines Corporation

Inventor： CHENG JOY ,  ROBERT DENNIS MILLER ,  KIM HO-CHEOL

IPC: B32B3/30

CPC classification number: B29D22/00 ,  B33Y10/00 ,  B33Y80/00 ,  B81C1/00031 ,  B81C2201/0149 ,  B82Y30/00 ,  C08L53/00 ,  G03F7/0002 ,  Y10S977/70 ,  Y10S977/701 ,  Y10S977/712 ,  Y10S977/788 ,  Y10S977/932 ,  Y10T428/1393 ,  Y10T428/24132 ,  Y10T428/249921 ,  C08L2666/02 ,  C08L2666/24

Abstract: PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of positioning microdomains of a block copolymer on a substrate and the structure assembled of it. SOLUTION: The method includes a step to provide a first block copolymer and a step to provide a substrate 101 having a surface layer 105. The surface layer has at least one recess 102 integrally disposed thereon. The recess has sidewalls 103 and 104. The method includes a step to form a first film formed of the first block copolymer inside the recess, a step to form line-forming microdomains, a step to remove at least one microdomain from the first film, a step to form a second film containing a second block copolymer, a step to assemble line-forming microdomains with the second block copolymer and form second self-assembled structures within the second film oriented normal to the orientation structure and parallel to the sidewalls. COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Abstract translation: 要解决的问题：提供将嵌段共聚物的微区定位在基材上的方法和由其组装的结构。 解决方案：该方法包括提供第一嵌段共聚物和提供具有表面层105的基材101的步骤。表面层具有一体地设置在其上的至少一个凹部102。 该凹槽具有侧壁103和104.该方法包括形成由凹槽内的第一嵌段共聚物形成的第一膜的步骤，形成线形成微区的步骤，从第一膜去除至少一个微区的步骤， 形成含有第二嵌段共聚物的第二膜的步骤，将线形成微区与第二嵌段共聚物组装的步骤，并在第二膜中形成第二自组装结构，该第二膜在垂直于取向结构并平行于侧壁取向。 版权所有（C）2009，JPO＆INPIT

公开(公告)号：WO2014120320A3

公开(公告)日：2014-10-02

申请号：PCT/US2013069988

申请日：2013-11-14

Applicant: IBM

Inventor： CHENG JOY ,  DOERK GREGORY S ,  RETTNER CHARLES T ,  SANDERS DANIEL P

IPC: H01L21/027 ,  G03F1/00 ,  G03F7/20

CPC classification number: H05K3/007 ,  G03F7/0002 ,  H05K2203/0548

Abstract: A chemical pattern layer (32, 33) including an orientation control material (32) and a prepattern material (33) is formed over a substrate (10). The chemical pattern layer (32, 33) includes alignment-conferring features (33D) and additional masking features (33S). A self-assembling material is applied and self-aligned over the chemical pattern layer. The polymeric block components align to the alignment-conferring features, while the alignment is not altered by the additional masking features. A first polymeric block component (40) is removed selective to a second polymeric block component (50) by an etch to form second polymeric block component portions having a pattern. A composite pattern of the pattern of an etch-resistant material within the chemical pattern layer and the pattern of the second polymeric block component portions can be transferred into underlying material layers employing at least another etch.

Abstract translation: 在衬底（10）上形成包括取向控制材料（32）和预模式材料（33）的化学图案层（32,33）。 化学图案层（32,33）包括对准赋予特征（33D）和附加掩模特征（33S）。 自组装材料在化学图案层上施加并自对准。 聚合物嵌段组分与对准赋予特征对准，而对准不会被附加的掩蔽特征所改变。 通过蚀刻将第一聚合物嵌段组分（40）选择性地除去第二聚合物嵌段组分（50）以形成具有图案的第二聚合物嵌段组分部分。 化学图案层内的抗蚀刻材料的图案和第二聚合物嵌段组分部分的图案的复合图案可以使用至少另一种蚀刻转移到下面的材料层中。

公开(公告)号：DE112016000434B4

公开(公告)日：2024-12-12

申请号：DE112016000434

申请日：2016-02-08

Applicant: IBM

Inventor： CHENG JOY ,  TJIO MELIA ,  SINGH GURPREET ,  FRIZ ALEXANDER ,  SANDERS DANIEL PAUL ,  TSAI HSIN YU ,  BRINK MARKUS ,  GUILLORN MICHAEL ,  LIU CHI-CHUN ,  DOERK GREGORY

IPC: H01L21/027 ,  H01L21/311 ,  H01L29/06 ,  H05K3/00

Abstract: Ein Verfahren, das aufweist:i) Ausbilden einer Schicht (21), im Folgenden SA-Schicht genannt, die ein Material zur Selbstorganisation, im Folgenden SA-Material genannt, auf einer oberen Oberfläche einer hybriden Vorstruktur aufweist und Ausbilden einer Deckschicht (174), die auf einer oberen Oberfläche der SA-Schicht (21) angeordnet ist, wobeidas SA-Material zur Selbstorganisation zur Bildung einer phasengetrennten lamellaren Bereichsstruktur (31) mit einem charakteristischen Pitch Lo ausgebildet ist,die Vorstruktur auf einem Substrat (60) angeordnet ist,die obere Oberfläche (13) der Vorstruktur eine geometrische Hauptachse hat,die obere Oberfläche der Vorstruktur a) unabhängige erhöhte Oberflächen (13) durchsetzt mit benachbarten vertieften Oberflächen (14) und b) Seitenwände (18), die die erhöhten Oberflächen (13) mit den vertieften Oberflächen (14) verbinden, aufweist,das unter den erhöhten Oberflächen (13) der Vorstruktur liegende Material in einem bestimmten Ätzprozess einen höheren Ätzwiderstand im Vergleich zum Material hat, das unter den vertieften Oberflächen (14) der Vorstruktur liegt,eine bestimmte erhöhte Oberfläche (13) eine Breite WEhat, die als die Länge der bestimmten erhöhten Oberfläche (13) in einer Richtung senkrecht zur Hauptachse definiert ist,eine bestimmte vertiefte Oberfläche (14) eine Breite WRhat, die definiert ist als die Länge der vertieften Oberfläche (14) in einer Richtung senkrecht zur Hauptachse,WR+WEfür jedes Paar von benachbarten vertieften und erhöhten Oberflächen (13, 14) eine unabhängige Summe mit dem Wert von etwa nLo ist, wobei n eine Ganzzahl von 4 bis etwa 30 ist,WRvon wenigstens einer der vertieften Oberflächen (14) größer als etwa 2 Lo ist,WEvon wenigstens einer der erhöhten Oberflächen (13) größer als etwa 2 Lo ist,eine jede der Seitenwände (18) eine unabhängige Höhe HNvon etwa 0,1 Lo bis etwa 2 Lo hat,die SA-Schicht (21) mit den erhöhten Oberflächen (13), den vertieften Oberflächen (14) und den Seitenwänden (18) der Vorstruktur in Kontakt steht, unddie SA-Schicht (21) eine obere Oberfläche in Kontakt mit der obersten Beschichtung hat;ii) Ermöglichen oder Induzieren der Selbstorganisation des SA-Materials, wodurch eine selbstorganisierte SA-Schicht (21) ausgebildet wird, die die lamellare Bereichsstruktur aufweist, wobei die Bereichsstruktur alternierende Bereiche (32, 33) aufweist, die jeweils chemisch unterschiedliche Komponenten des SA-Materials aufweisen, wobei ein jeder der Bereiche eine Vielzahl von Lamellen aufweist, wobeidie erhöhten Oberflächen (13) neutral-benetzend für die Bereiche (32,33) sind,eine jede der erhöhten Oberflächen (13) wenigstens eine der Lamellen eines jeden der Bereiche (32, 33) berührt,eine jede der Lamellen in Kontakt mit einer bestimmten erhöhten Oberfläche (13) der Vorstruktur a) senkrecht zur gegebenen erhöhten Oberfläche (13) ausgerichtet ist, b) in Kontakt mit der Deckschicht über der bestimmten erhöhten Oberfläche (13) steht, und c) entlang der Hauptachse der Vorstruktur ausgerichtet ist.iii) selektives Entfernen von einem der Bereiche (32, 33) mithilfe eines Ätzprozesses, wodurch eine geätzte Bereichsstruktur ausgebildet wird, die die Lamellen eines verbleibenden Bereichs aufweist; undiv) selektives Übertragen der geätzten Bereichsstruktur in das Material mit einem höherem Ätzwiderstand unter den erhöhten Oberflächen (13) mithilfe eines zweiten Ätzprozesses, wodurch eine Übertragungsstruktur ausgebildet wird, die topographische Merkmale aufweist, die Material mit einem höheren Ätzwiderstand aufweisen.

公开(公告)号：DE112016000434T5

公开(公告)日：2017-10-05

申请号：DE112016000434

申请日：2016-02-08

Applicant: IBM

Inventor： TJIO MELIA ,  TSAI HSIN YU ,  BRINK MARKUS ,  GUILLORN MICHAEL ,  DOERK GREGORY ,  CHENG JOY ,  SINGH GURPREET ,  FRIZ ALEXANDER ,  SANDERS DANIEL PAUL ,  LIU CHI-CHUN

IPC: H01L21/02 ,  H01L21/311 ,  H01L29/06 ,  H05K3/00

Abstract: Hybride Vorstrukturen wurden zur geführten Selbstorganisation eines bestimmten Block-Copolymers hergestellt, das dazu ausgestaltet ist, eine lamellare Bereichsstruktur zu bilden. Die hybriden Vorstrukturen haben obere Oberflächen, die unabhängige erhöhte Oberflächen durchsetzt mit angrenzenden vertieften Oberflächen aufweisen. Die erhöhten Oberflächen sind für die durch Selbstorganisation gebildeten Bereiche neutral-benetzend. Das Material unter den erhöhten Oberflächen weist in einem bestimmten Ätzprozess einen höheren Ätzwiderstand als das Material unter den vertieften Oberflächen auf. Unter Berücksichtigung anderer abmessungsbezogenen Randbedingungen der hier beschriebenen hybriden Vorstruktur wurde eine Schicht des bestimmten Block-Copolymers auf der hybriden Vorstruktur ausgebildet. Die Selbstorganisation der Schicht erzeugte eine lamellare Bereichsstrukur, die selbst-ausgerichtete, unidirektionale, senkrecht ausgerichtete Lamellen über den erhöhten Oberflächen und parallel und/oder senkrecht ausgerichtete Lamellen über vertieften Oberflächen aufwies. Die dargestellten Bereichsstrukturen besitzen eine großräumige Ordnung und sind entlang der Hauptachse der Vorstruktur angeordnet. Die lamellaren Bereichsstrukturen sind zur Bildung von Übertragungsstrukturen zweckdienlich, die zweidimensionale angepasste Merkmale aufweisen.

公开(公告)号：DE112010004884T5

公开(公告)日：2012-09-27

申请号：DE112010004884

申请日：2010-11-26

Applicant: IBM

Inventor： HOLMES STEVEN ,  COLBURN MATTHEW ,  SANDERS DANIEL PAUL ,  CHENG JOY ,  HINSBERG WILLIAM ,  KIM HO-CHEOL ,  HARRER STEFAN

IPC: G03F7/00

Abstract: Ein Verfahren zum Herstellen einer Schichtstruktur, die ein selbstorganisiertes Material umfasst, umfasst: Aufbringen einer nichtvernetzenden Fotolackschicht auf ein Substrat; strukturierendes Exponieren der Fotolackschicht gegenüber einer ersten Strahlung; gegebenenfalls Aufheizen der exponierten Fotolackschicht; Entwickeln der exponierten Fotolackschicht durch ein erstes Entwicklungsverfahren mit einem wässrigen alkalischen Entwickler, um eine strukturierte Ausgangs-Fotolackschicht zu bilden; fotochemisches, thermisches und/oder chemisches Behandeln der strukturierten Ausgangs-Fotolackschicht, um so eine behandelte strukturierte Fotolackschicht zu bilden, die nichtvernetzten behandelten Fotolack, der auf einer ersten Substratoberfläche aufgebracht ist, umfasst; Gießen einer Lösung eines orientierungslenkenden Materials in einem ersten Lösungsmittel auf die behandelte strukturierte Fotolackschicht und Entfernen des ersten Lösungsmittels, um eine orientierungslenkende Schicht zu bilden; Aufheizen der orientierungslenkenden Schicht, um einen Teil des orientierungslenkenden Materials wirkungsvoll an eine zweite Substratoberfläche zu binden; Entfernen von wenigstens einem Teil des behandelten Fotolacks und gegebenenfalls von nichtgebundenem orientierungslenkenden Material durch ein zweites Entwicklungsverfahren, um so eine Vorstruktur für die Selbstorganisation zu bilden; gegebenenfalls Aufheizen der Vorstruktur; Gießen einer Lösung eines selbstorganisationsfähigen Materials, das in einem zweiten Lösungsmittel gelöst ist, auf die Vorstruktur und Entfernen des zweiten Lösungsmittels; und Selbstorganisierenlassen des gegossenen Materials mit optionalem Aufheizen und/oder Tempern, um so die Schichtstruktur zu bilden, die das selbstorganisierte Material umfasst.

公开(公告)号：DE112010004848T5

公开(公告)日：2012-09-27

申请号：DE112010004848

申请日：2010-11-26

Applicant: IBM

Inventor： CHENG JOY ,  HINSBERG WILLIAM ,  WALLRAFF GREGORY MICHAEL ,  SUNDBERG LINDA KARIN ,  SANDERS DANIEL PAUL ,  KIM HO-CHEOL ,  NA YOUNG-HYE ,  TRUONG HOA ,  ITO HIROSHI

IPC: B81C1/00 ,  G03F7/16 ,  G03F7/20 ,  G03F7/32

Abstract: Ein Verfahren zum Bilden einer Schichtstruktur, die eine Struktur von Bereichen eines selbstorganisierten Materials umfasst, umfasst folgende Schritte: Aufbringen einer Fotolackschicht, die einen nicht vernetzenden Fotolack umfasst, auf ein Substrat; wahlweise Aushärten der Fotolackschicht; Belichten einzelner Strukturbereiche der Fotolackschicht mit einer ersten Strahlung; wahlweise Aushärten der belichteten Fotolackschicht; und Entwickeln der belichteten Fotolackschicht mit einem nicht alkalischen Entwickler, um eine strukturierte Negativ-Fotolackschicht zu bilden, die unvernetzten entwickelten Fotolack umfasst; wobei der entwickelte Fotolack in einem bestimmten organischen Lösemittel unlöslich ist, das zum Gießen eines bestimmten Materials geeignet ist, welches zur Selbstorganisation in der Lage ist, und wobei der entwickelte Fotolack in einem wässrigen alkalischen Entwickler und/oder in einem zweiten organischen Lösemittel löslich ist. Eine Lösung, die das bestimmte Material umfasst, welches zur Selbstorganisation in der Lage und in dem bestimmten organischen Lösemittel gelöst ist, wird auf die strukturierte Fotolackschicht gegossen und das bestimmte organische Lösemittel wird entfernt. Dem gegossenen bestimmten Material wird die Möglichkeit zur Selbstorganisation gegeben, während das gegossene bestimmte Material wahlweise erwärmt und/oder getempert wird, wodurch die Schichereichen des selbstorganisierten bestimmten Materials umfasst.

公开(公告)号：GB2487130A

公开(公告)日：2012-07-11

申请号：GB201200148

申请日：2010-08-31

Applicant: IBM

Inventor： ITO HIROSHI ,  TRUONG HOA ,  CHENG JOY ,  KIM HO-CHEOL

IPC: C08G63/00 ,  C08L35/00 ,  G03C1/73

Abstract: Bilayer systems include a bottom layer formed of polydimethylglutarimide, an acid labile dissolution inhibitor and a photoacid generator. The bilayer system can be exposed and developed in a single exposure and development process.