ENHANCED EUV UNDERLAYER EFFECT WITH DIFFUSION BARRIER LAYER

This disclosure relates generally to a patterning structure (and methods and apparatus for forming such structures) including substrate having a partially fabricated semiconductor device film stack, a radiation-sensitive imaging layer over the substrate, an underlayer below the radiation-sensitive imaging layer, the underlayer including a labile species, a hardmask positioned below the underlayer, and a diffusion barrier layer positioned between the underlayer and the hardmask layer, the diffusion barrier layer including a diffusion barrier material that reduces diffusion of the labile species from the underlayer into the hardmask layer. In various embodiments, the reduction of diffusion of the labile species downwards from the underlayer into the hardmask results in relatively greater diffusion of the labile species upwards from the underlayer into the radiation-sensitive imaging layer. This increased diffusion into the radiation-sensitive imaging layer may advantageously increase radiation absorptivity and/or patterning performance of the radiation-sensitive imaging layer. La présente divulgation concerne de manière générale une structure de formation de motifs (et des procédés et appareils permettant de former de telles structures) comprenant un substrat ayant un empilement de films du dispositif semi-conducteur partiellement fabriqué, une couche d'imagerie sensible au rayonnement sur le substrat, une sous-couche au-dessous de la couche d'imagerie sensible au rayonnement, la sous-couche comprenant une espèce labile, un masque dur positionné au-dessous de la sous-couche et une couche barrière de diffusion positionnée entre la sous-couche et la couche de masque dur, la couche barrière de diffusion comprenant un matériau barrière de diffusion qui réduit la diffusion de l'espèce labile de la sous-couche dans la couche de masque dur. Dans divers modes de réalisation, la réduction de la diffusion de l'espèce labile vers le bas à partir de la sous-couche dans le masque dur entraîne une diffusion relativement plus importante de l'espèce labile vers le haut à partir de la sous-couche dans la couche d'imagerie sensible au rayonnement. Cette diffusion accrue dans la couche d'imagerie sensible au rayonnement peut avantageusement augmenter l'absorptivité de rayonnement et/ou la performance de formation de motifs de la couche d'imagerie sensible au rayonnement.