인-시츄 홈 구조 형성 방법 document_id A220623051442

마이크로-제작은, 예를 들어 마이크로 미터나 더 작은 정도의 특징부를 갖는 매우 작은 구조의 제작을 수반한다. 마이크로-제작이 상당한 영향을 갖는 한 분야가 집적회로의 제조를 위한 반도체 프로세싱 산업에 있다. 반도체 프로세싱 산업에서는 생산율을 높이는 동시에 기판에 형성되는 단위 면적 당의 회로를 증가시키려는 노력이 계속되고 있기 때문에 마이크로-제작의 중요성이 점점 증가하고 있다. 마이크로-제작이 사용되는 다른 개발 분야는 생물공학, 광학기술, 기계시스템 등을 포함한다. 종래의 마이크로-제작은 기판 위에 패턴을 복사하기 위하여 포토리소그래피 기술을 사용한다. 포토리소그래피는 노출 도구와 상 전달 프로세스의 조합을 포함한다. 이를 위하여 흔히 레지스트-층이라고 하는 프로세스 상용성 마스킹 층을 사용하여 원하는 패턴을 제공한다. 즉, 레지스트-층이 제작되는 재료는 노출 도구와 상 전달 프로세스에 맞게 최적화된다. 결과적으로, 적절한 레지스트 재료를 결정할 때는 노출 파장 및 이후의 이미징 프로세스, 예를 들어 다음 에칭 및 부착 프로세스에 대한 레지스트-층 재료의 상용성을 포함하여 몇몇 요인이 고려된다. 레지스트-층에 더하여, 뚜렷한 특징부를 갖는 복사 패턴은 노출 도구의 작업 특성에 의존한다. 이들 특성은 노출 도구 렌즈의 개구수, 사용 파장 및 얼라인먼트 시스템을 포함하지만, 이들에 제한되지는 않는다. 최근에 새로운 비-포토리소그래피 패턴형성 프로세스가 개발되었는데, 이것은 통상 임프린트 리소그래피라고 하며, 노출 도구 기술의 복잡성과 제한을 대부분 극복하고 있다. 전형적인 임프린트 리소그래피 프로세스가 다수 공보에서 상세히 설명되는데, 예를 들어 2002년 10월 4일자로 미국 특허출원 제10/264960호로 제출된 "최소 치수 변화성을 갖는 특징부를 복사하기 위한 기판 위에 특징부를 배열하기 위한 방법 및 몰드" 라는 제목의 미국 공개 특허출원 2004/0065976; 2002년 10월 4일자로 미국 특허출원 제10/264926호로 제출된 "계측 표준의 제작을 쉽게 하는 기판 위에 층을 형성하는 방법" 이라는 제목의 미국 공개 특허출원 2004/0065252; 그리고 "임프린트 리소그래피 프로세스를 위한 기능적 패턴형성 재료" 라는 제목의 미국특허 제6,936,194호에 설명된다. 상술된 공개 특허출원에 각각 개시된 기초적 임프린트 리소그래피 기술은 중합성 층에 릴리프 패턴을 형성하고 릴리프 패턴에 상응하는 패턴을 밑의 기판으로 전달하는 과정을 포함한다. 이를 위하여 기판과 이격되어 위치된 템플릿이 사용되며, 템플릿과 기판 사이에는 성형가능한 액체가 존재한다. 액체는 응고되어 응고층을 형성하고, 그 층에 액체와 접하고 있는 템플릿 표면의 모양에 일치하는 패턴이 기록된다. 다음, 기판과 응고층은 응고층의 패턴에 상응하는 릴리프 이미지를 기판으로 전달하기 위한 과정을 겪는다. 일반적으로, 상술된 과정을 사용하여 형성된 특징부의 치수 제어는 성형가능한 액체와 접하고 있는 밑 표면의 형태에 의존한다. 표면 이방성이 커질수록 릴리프 이미지의 왜곡이 커진다. 따라서, 어떤 지형을 함유하는 기판 위에 릴리프 구조를 형성하기 위한 개선된 과정을 제공하는 것이 필요하다. 발명의 개요 본 발명은 기판 위에, 표면, 에칭-속도 계면, 및 에칭-차등 계면을 갖는 다-층 막을 형성하는 단계를 포함하는 기판에 패턴을 형성하는 방법을 특징으로 한다. 에칭-차등 계면은 에칭-속도 계면과 표면 사이에 한정된다. 기록된 패턴은 에칭-차등 계면에 의해 부분적으로 한정된 기판 위에 전달된다. 기록된 패턴은 주어진 에칭 프로세스 또는 한 세트의 에칭 프로세스에서 형성된 패턴 모양을 한정하는 에칭된 패턴 특징(EPC)을 가진다. 에칭-차등 계면은 EPC를 변형한다. 구체적으로, 다-층 막은 전형적으로 기판 위에 부착된 패턴형성된 층으로부터 형성되며, 에칭-차등 층이 패턴형성된 층 위에 부착된다. 주어진 에칭 프로세스 및 패턴형성된 층에 있어서, 에칭-차등 층은 패턴형성된 층과 중첩된 기판의 영역을 노출하기 위해 패턴형성된 층 전부, 또는 어떤 일부분에 대한 에칭 화학 돌파점까지 필요한 시간을 변화시킴으로써 EPC를 변형하는 작용을 한다. EPC의 변형은 몇몇 요인에 의존한다. 이들 요인 중 하나는 패턴형성된 층 및 에칭-차등 층이 형성되는 재료들의 상대적 에칭 속도를 포함한다. 다른 요인은 패턴형성된 층과 에칭-차등 층의 계면과 표면 사이의 간격의 변화인데, 상기 계면은 에칭-속도 계면(ERI)을 말하며, 이것은 ERI의 면적 전체에 걸쳐 있다. 표면과 ERI 간의 거리의 변화는 표면과 패턴형성된 층 양자의 상대적 모양에 있어서 그 모양에 대한 함수이다. 그것은 표면과 ERI 사이에 배치된 에칭-차등 층의 부피이며, 에칭-차등 계면을 한정한다. 적합한 에칭-차등 계면을 확립함으로써, 패턴형성된 층의 모양과 비교했을 때 실질적으로 모양이 다른 기록된 패턴을 얻을 수도 있고, 또는 동일한 패턴을 얻을 수도 있다. 예를 들어, 에칭-차등 계면은, 기록된 패턴에 형성되는 보잉 같은, 기록된 패턴의 패턴 왜곡을 최소화하도록 적절히 선택될 수 있다. 추가로, 패턴 층의 본래 패턴의 톤과 관련하여 기록된 패턴의 톤이 이동될 수 있다. 이들 및 다른 구체예가 본원에서 설명된다.