Characterization of the photoacid diffusion length and reaction kinetics in EUV photoresists with IR spectroscopy

Macromolecules

Volumn 43, Issue 9, 2010, Pages 4275-4286

  Kang, Shuhui ^a   Wu, Wen Li ^a   Choi, Kwang Woo ^a,b   De Silva, Anuja ^c   Ober, Christopher K ^c   Prabhu, Vivek M ^a  

^a NATIONAL INSTITUTE OF STANDARDS AND TECHNOLOGY   (United States)

^b INTEL CORPORATION   (United States)

^c School of Operations Research and Industrial Engineering   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ANALOGOUS STRUCTURES; ARRHENIUS DEPENDENCE; BI-LAYER FILMS; DEPROTECTION; DIFFUSION COEFFICIENTS; DIFFUSION CONSTANT; DIFFUSION LENGTH; FILM TRANSFER; HIGH RESOLUTION; INFRARED REFLECTANCE; IR SPECTROSCOPY; KINETICS MODELS; KINETICS PARAMETER; MOLECULAR RESISTS; PEB TEMPERATURE; PHOTOACIDS; POLYMERIC COUNTERPARTS; POSTEXPOSURE BAKE; REACTION-DIFFUSION KINETICS; REFLECTIVITY MEASUREMENTS; THREE PARAMETERS; TIME EVOLUTIONS; TRAPPING CONSTANTS;

ABSORPTION SPECTROSCOPY; DIFFUSION IN LIQUIDS; FILM PREPARATION; INFRARED SPECTROSCOPY; KINETIC PARAMETERS; MULTILAYER FILMS; PHOTORESISTS; POLYMERS; RATE CONSTANTS; REFLECTION; SURFACE TREATMENT; ULTRAVIOLET DEVICES;

REACTION KINETICS;

EID: 77951904959     PISSN: 00249297     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ma902548a     Document Type: Article

References (79)

1. Hinsberg, W.; Houle, F. A.; Hoffnagle, J.; Sanchez, M.; Wallraff, G.; Morrison, M.; Frank, S. J. Vac. Sci. Technol. B 1998, 16 (6) 3689-3694
2. Pawloski, A.; Acheta, A.; Lalovic, I.; LaFontaine, B.; Levinson, H. Proc. SPIE 2004, 5376, 414
3. Ito, H. Adv. Polym. Sci. 2005, 172, 37-245
4. Ito, H. J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2003, 41 (24) 3863-3870
5. Willson, C.; Ito, H.; Frechet, J.; Tessier, T.; Houliham, F. J. Electrochem. Soc. 1986, 133, 181 - 187.
6. Houle, F. A.; Hinsberg, W. D.; Sanchez, M. I.; Hoffnagle, J. A. J. Vac. Sci. Technol. B 2002, 20 (3) 924-931
7. Wallraff, G. M.; Hinsberg, W. D. Chem. Rev. 1999, 99 (7) 1801-1821
8. Kim, J. H.; Kim, Y. H.; Chon, S. M.; Nagai, T.; Noda, M.; Yamaguchi, Y.; Makita, Y.; Nemoto, H. J. Photopolym. Sci. Technol. 2004, 17 (3) 379-384
9. Schmid, G. M.; Stewart, M. D.; Singh, V. K.; Willson, C. G. J. Vac. Sci. Technol. B 2002, 20 (1) 185-190
10. Stewart, M. D.; Tran, H. V.; Schmid, G. M.; Stachowiak, T. B.; Becker, D. J.; Willson, C. G. J. Vac. Sci. Technol. B 2002, 20 (6) 2946-2952
11. Hoffnagle, J. A.; Hinsberg, W. D.; Sanchez, M. I.; Houle, F. A. Opt. Lett. 2002, 27 (20) 1776-1778
12. International Technology Roadmap for Semiconductors, 2004, Update; 04.
13. Shi, X. L. J. Vac. Sci. Technol. B 1999, 17 (2) 350-354
14. Itani, T.; Yoshino, H.; Fujimoto, M.; Kasama, K. J. Vac. Sci. Technol. B 1995, 13 (6) 3026-3029
15. Croffie, E.; Yuan, L.; Cheng, M. S.; Neureuther, A.; Houlihan, F.; Cirelli, R.; Watson, P.; Nalamasu, O.; Gabor, A. J. Vac. Sci. Technol. B 2000, 18 (6) 3340-3344
16. Hinsberg, W. D.; Houle, F. A.; Sanchez, M.; Morrison, M.; Wallraff, G. M.; Larson, C.; Hoffnagle, J.; Brock, P.; Breyta, G. Proc. SPIE, Adv. Resist Technol. Process. XVII 2000, 3999, 148
17. Vogt, B. D.; Kang, S.; Prabhu, V. M.; Lin, E. K.; Satija, S. K.; Turnquest, K.; Wu, W. Macromolecules 2006, 39 (24) 8311-8317
18. Goldfarb, D. L.; Angelopoulos, M.; Lin, E. K.; Jones, R. L.; Soles, C. L.; Lenhart, J. L.; Wu, W. L. J. Vac. Sci. Technol. B 2001, 19 (6) 2699-2704
19. Soles, C. L.; Douglas, J. F.; Lin, E. K.; Lenhart, J. L.; Jones, R. L.; Wu, W. L.; Goldfarb, D. L.; Angelopoulos, M. J. Appl. Phys. 2003, 93 (4) 1978-1986
20. Houle, F. A.; Hinsberg, W. D.; Morrison, M.; Sanchez, M. I.; Wallraff, G.; Larson, C.; Hoffnagle, J. J. Vac. Sci. Technol. B 2000, 18 (4) 1874-1885
21. Kang, S.; Prabhu, V. M.; Vogt, B. D.; Lin, E. K.; Wu, W. l.; Turnquest, K. Polymer 2006, 47 (18) 6293-6302
22. Stewart, M. D.; Somervell, M. H.; Tran, H. V.; Postnikov, S. V.; Willson, C. G. Proc. SPIE 2000, 3999, 665-674
23. Hinsberg, W. D.; Houle, F. A.; Sanchez, M. I.; Wallraff, G. M. IBM J. Res. Dev. 2001, 45 (5) 667-682
24. Hoffnagle, J. A.; Hinsberg, W. D.; Houle, F. A.; Sanchez, M. I. J. Photopolym. Sci. Technol. 2003, 16 (3) 373-379
25. Karim, A.; Mansour, A.; Felcher, G. P.; Russell, T. P. Phys. Rev. B 1990, 42 (10) 6846-6849
26. Karim, A.; Mansour, A.; Felcher, G. P.; Russell, T. P. Physica B 1989, 156, 430-433
27. Lin, E. K.; Kolb, R.; Satija, S. K.; Wu, W. L. Macromolecules 1999, 32 (11) 3753-3757
28. Lin, E. K.; Wu, W. L.; Satija, S. K. Macromolecules 1997, 30 (23) 7224-7231
29. Kim, S.; Hewlett, S. A.; Roth, C. B.; Torkelson, J. M. Eur. Phys. J. E 2009, 30 (1) 83-92
30. Roth, C. B.; Torkelson, J. M. Macromolecules 2007, 40 (9) 3328-3336
31. Swallen, S. F.; Mapes, M. K.; Kim, Y. S.; McMahon, R. J.; Ediger, M. D.; Satija, S. J. Chem. Phys. 2006, 124, 18
32. Lee, J. K.; Chatzichristidi, M.; Zakhidov, A. A.; Hwang, H. S.; Schwartz, E. L.; Sha, J.; Taylor, P. G.; Fong, H. H.; DeFranco, J. A.; Murotani, E.; Wong, W. W. H.; Malliaras, G. G.; Ober, C. K. J. Mater. Chem. 2009, 19 (19) 2986-2992
33. Lavery, K. A.; Vogt, B. D.; Prabhu, V. M.; Lin, E. K.; Wu, W. L.; Satija, S. K.; Choi, K. W. J. Vac. Sci. Technol. B 2006, 24 (6) 3044-3047
34. Lin, E. K.; Soles, C. L.; Goldfarb, D. L.; Trinque, B. C.; Burns, S. D.; Jones, R. L.; Lenhart, J. L.; Angelopoulos, M.; Willson, C. G.; Satija, S. K.; Wu, W. L. Science 2002, 297, 372-375
35. Vogt, B. D.; Kang, S. H.; Prabhu, V. M.; Rao, A.; Lin, E. K.; Wu, W. L.; Satija, S. K.; Turnquest, K. J. Vac. Sci. Technol. B 2007, 25 (1) 175-182
36. Zuniga, M.; Neureuther, A. J. Vac. Sci. Technol. B 1995, 13 (6) 2957-2962
37. Postnikov, S. V.; Stewart, M. D.; Tran, H. V.; Nierode, M. A.; Medeiros, D. R.; Cao, T.; Byers, J.; Webber, S. E.; Willson, C. G. J. Vac. Sci. Technol. B 1999, 17 (6) 3335-3338
38. Kang, S.; Prabhu, V. M.; Wu, W. L.; Lin, E. K.; Choi, K. W.; Chandhok, M.; Younkin, T. R.; Yueh, W. Proc. SPIE 2009, 7273, p 72722U-11.
39. Karim, A.; Arendt, B. H.; Felcher, G. P.; Russell, T. P. Thin Solid Films 1991, 202 (2) 345-350
40. Ennis, D.; Betz, H.; Ade, H. J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 2006, 44 (22) 3234-3244
41. Glodde, M.; Goldfarb, D. L.; Medeiros, D. R.; Wallraff, G. M.; Denbeaux, G. P. J. Vac. Sci. Technol. B 2007, 25 (6) 2496-2503
42. Hirayama, T.; Shiono, D.; Hada, H.; Onodera, J. J. Photopolym. Sci. Technol. 2004, 17 (3) 435-440
43. VanderHart, D. L.; Prabhu, V. M.; De Silva, A.; Felix, N. M.; Ober, C. K. J. Mater. Chem. 2009, 19 (18) 2683-2694
44. Ito, H.; Nakayama, T.; Sherwood, M.; Miller, D.; Ueda, M. Chem. Mater. 2008, 20 (1) 341-356
45. Young-Gil, K.; Kim, J. B.; Fujigaya, T.; Shibasaki, Y.; Ueda, M. J. Mater. Chem. 2002, 12 (1) 53-57
46. Chang, S. W.; Ayothi, R.; Bratton, D.; Yang, D.; Felix, N.; Cao, H. B.; Deng, H.; Ober, C. K. J. Mater. Chem. 2006, 16 (15) 1470-1474
47. Yang, D.; Chang, S. W.; Ober, C. K. J. Mater. Chem. 2006, 16 (18) 1693-1696
48. De Silva, A.; Lee, J. K.; Andre, X.; Felix, N. M.; Cao, H. B.; Deng, H.; Ober, C. K. Chem. Mater. 2008, 20 (4) 1606-1613
49. Felix, N. M.; De Silva, A.; Luk, C. M. Y.; Ober, C. K. J. Mater. Chem. 2007, 17 (43) 4598-4604
50. De Silva, A.; Felix, N.; Sha, J.; Lee, J. K.; Ober, C. K. Proc. SPIE, 2008, 6923, p 69231L-14.
51. De Silva, A.; Felix, N.; Forman, D.; Sha, J.; Ober, C. K. Proc. SPIE, 2008, 6923, p 69230O-9.
52. Choi, K. W.; Prabhu, V. M.; Lavery, K. A.; Lin, E. K.; Wu, W. L.; Woodward, J.; Leeson, M.; Cao, H.; Chandhok, M.; Thompson, G. Proc. SPIE 2007, 6519, 651943
53. Dai, J. Y.; Chang, S. W.; Hamad, A.; Yang, D.; Felix, N.; Ober, C. K. Chem. Mater. 2006, 18 (15) 3404-3411
54. Lavery, K. A.; Choi, K. W.; Vogt, B. D.; Prabhu, V. M.; Lin, E. K.; Wu, W. L.; Satija, S. K.; Leeson, M.; Cao, H.; Thompson, G.; Deng, H.; Fryer, D. S. Proc. SPIE 2006, 6153, 615313
55. Kang, S.; Prabhu, V. M.; Vogt, B. D.; Lin, E. K.; Wu, W. L.; Turnquest, K. Proc. SPIE 2006, 6153, 61533N
56. Kang, S.; Vogt, B. D.; Wu, W. L.; Prabhu, V. M.; VanderHart, D. L.; Rao, A.; Lin, E. K.; Turnquest, K. Macromolecules 2007, 40, 1497-1503
57. Kang, S.; Vogt, B. D.; Wu, W. L.; Prabhu, V. M.; VanderHart, D. L.; Rao, A.; Lin, E. K.; Turnquest, K. Proc. SPIE 2007, 6159, 615916
58. Felix, N. M.; De Silva, A.; Ober, C. K. Adv. Mater. 2008, 20 (7) 1303-+
59. Ito, H. IBM J. Res. Dev. 1997, 41 (1-2) 69-80
60. Ediger, M. D. Annu. Rev. Phys. Chem. 2000, 51, 99-128
61. Lee, J.; Park, K.; Chang, T.; Jung, J. Macromolecules 1992, 25, 6977-6979
62. Park, H.; Sung, J.; Chang, T. Macromolecules 1996, 29, 3216-3219
63. Nakamura, J.; Ban, H.; Tanaka, A. Jpn. J. Appl. Phys. 1992, 31, 4294 - 4300.
64. Kang, S.; Wu, W. L.; Prabhu, V. M.; Vogt, B. D.; Lin, E. K.; Turnquest, K. Proc. SPIE 2007, 6519, 65193V1-65193V10
65. Wallraff, G.; Hutchinson, J.; Hinsberg, W. D.; Houle, F. A.; Seidel, P.; Johnson, R.; Oldham, W. J. Vac. Sci. Technol. B 1994, 12 (6) 3857-3862
66. Stannett, V. T. Pure Appl. Chem. 1981, 53 (3) 673-680
67. Krasnoperova, A. A.; Khan, M.; Rhyner, S.; Taylor, J. W.; Zhu, Y.; Cerrina, F. J. Vac. Sci. Technol. B 1994, 12 (6) 3900-3904
68. Vogt, B. D.; Kang, S.; Prabhu, V. M.; Rao, A.; Lin, E. K.; Satija, S. K.; Turnquest, K.; Wu, W. Proc. SPIE 2006, 6153, 615316
69. Goldfarb, D. L.; Angelopoulos, M.; Lin, E. K.; Jones, R. L.; Soles, C. L.; Lenhart, J. L.; Wu, W. L. J. Vac. Sci. Technol. B 2001, 19 (6) 2699-2704
70. Qiu, X. H.; Ediger, M. D. J. Phys. Chem. B 2003, 107 (2) 459-464
71. Reinsberg, S. A.; Qiu, X. H.; Wilhelm, M.; Spiess, H. W.; Ediger, M. D. J. Chem. Phys. 2001, 114 (17) 7299-7302
72. Duenas, J. M. M.; Ribelles, J. L. G. J. Therm. Anal. Calorim. 2003, 72 (2) 695-705
73. Chin, Y. H.; Inglefield, P. T.; Jones, A. A. Macromolecules 1993, 26 (20) 5372-5378
74. Chin, Y. H.; Zhang, C.; Wang, P.; Inglefield, P. T.; Jones, A. A.; Kambour, R. P.; Bendler, J. T.; White, D. M. Macromolecules 1992, 25 (12) 3031-3038
75. Kamath, S. Y.; Arlen, M. J.; Hamilton, W. A.; Dadmun, M. D. Macromolecules 2008, 41 (9) 3339-3348
76. Kamath, S. Y.; Dadmun, M. D. J. Chem. Phys. 2006, 125 (9).
77. Arlen, M. J.; Dadmun, M. D.; Hamilton, W. A. J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 2004, 42 (17) 3235-3247
78. Arlen, M. J.; Dadmun, M. D. Polymer 2003, 44 (22) 6883-6889
79. Certain commercial equipment and materials are identified in this paper in order to specify adequately the experimental procedure. In no case does such identification imply recommendations by the National Institute of Standards and Technology nor does it imply that the material or equipment identified is necessarily the best available for this purpose.