CN101010639A - 光蚀刻用冲洗液和抗蚀图案形成方法 - Google Patents

光蚀刻用冲洗液和抗蚀图案形成方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101010639A
CN101010639A CNA2005800287034A CN200580028703A CN101010639A CN 101010639 A CN101010639 A CN 101010639A CN A2005800287034 A CNA2005800287034 A CN A2005800287034A CN 200580028703 A CN200580028703 A CN 200580028703A CN 101010639 A CN101010639 A CN 101010639A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lithography
rinsing liquid
glycol
water
photoresist
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2005800287034A
Other languages
English (en)
Inventor
泽田佳宏
胁屋和正
越山淳
宫本敦史
田岛秀和
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd filed Critical Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Publication of CN101010639A publication Critical patent/CN101010639A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/30—Imagewise removal using liquid means
    • G03F7/32—Liquid compositions therefor, e.g. developers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

本发明提供一种新型光蚀刻用冲洗液，其对于光致抗蚀图案来说，不会损坏产品品质，减少其表面缺陷(即Defect)，赋予其对于电子射线照射的抗性，并可用于抑制抗蚀图案的收缩；本发明还提供一种使用该冲洗液的抗蚀图案形成方法。本发明涉及一种光蚀刻用冲洗液，其包括含有(A)分子结构中具有氮原子的水溶性和/或碱可溶聚合物，及(B)至少一种选自脂肪族醇类及其烷基醚化物的水溶液；使用该冲洗液，通过(1)在基板上设置抗蚀膜的步骤；(2)通过掩模图案对该光致抗蚀膜选择性地进行曝光处理的步骤；(3)进行曝光后加热处理的步骤；(4)碱性显影处理的步骤；以及(5)以前述光蚀刻用冲洗液加以处理的步骤，形成抗蚀图案。

Description

光蚀刻用冲洗液和抗蚀图案形成方法
技术领域
本发明涉及一种光蚀刻用冲洗液，其是在对成像曝光后的抗蚀剂进行显影处理后，通过使其接触该冲洗液，并可以维持抗蚀膜表面对显影液或水的表面的面内均匀性，同时可使接触角降低，并可抑制微泡的发生，再者，其即使对于例如300mm左右的大型晶片也可以均质地进行涂布，其结果是，可以有效地减少冲洗处理后的缺陷，或提升对于电子射线的耐受性，或抑制因电子线照射所产生的抗蚀图案收缩；本发明还涉及一种使用上述光蚀刻用冲洗液的抗蚀图案形成方法。
背景技术
近年来，随着半导体器件的小型化、集成化，此微细加工用光源的主流亦由传统的紫外线，变为可形成更高解析度的抗蚀图案的g线(436nm)，再由g线变为短波长的i线(365nm)，由i线变为KrF准分子激光(248nm)，现在又变为ArF准分子激光(193nm)，F2准分子激光(157nm)，甚至EB或EUV等电子射线，同时，关于可以适合这些短波长光源的工艺或抗蚀材料的开发也在快速地进行。
然而，对于目前为止的光致抗蚀剂来说，要求提升例如灵敏度、解析性、耐热性、焦点深度大小特性、抗蚀图案截面形状等，或者由于曝光及曝光后加热(PEB)间的胺等的污染导致的抗蚀图案形状劣化的放置历时稳定性，以及抑制对设置了氮化硅(SiN)膜等绝缘膜、多晶硅(Poly-Si)膜等半导体膜、氮化钛(TiN)膜等金属膜等各种包覆膜的硅晶片的抗蚀图案形状发生变化的基板依赖性。对于这些要求，虽然在某种程度上已被解决，特别是，对于作为重要问题的缺陷，还有许多未解决的部分。
作为该缺陷，是指通过表面缺陷观察装置，由显影后的抗蚀图案正上方观察而检测得知的抗蚀图案及掩模图案间的不一致点，例如，是指由于图案形状的相异、浮渣(スカム)和污染物的存在，色相不均、图案间的发生连结等所产生的不一致点，由于缺陷数目越多，半导体元件的成品率越低，因此，即使上述抗蚀特性优良，此缺陷如无法解决，半导体元件将很难高效地进行量产。
该缺陷的原因有多种，但其中之一是显影时微泡的发生及冲洗时曾被除去的不溶物的再附着。
作为减少该缺陷的方法，提出将图案形成中使用的正型抗蚀剂组合物本身的组成加以改变从而改良的方法(JP2002-148816A)，但由于这样的组成变更将伴随着工艺本身的变更，因此不优选。
再者，在有抗蚀图案形成时，涂布含有疏水基及亲水基的缺陷处理剂，即表面活性剂的方法(JP2001-23893A)，根据该方法，抗蚀图案的顶端部分会变圆，截面的垂直性损坏，并存在因处理而造成抗蚀膜减少的缺点。另外，通常，在显影处理时，显影液以集中管线供应，在必须使用多种抗蚀剂的半导体制造工厂中，就必须配合各种抗蚀剂而改变处理剂，此时就必须每次都清洗管线，因而该方法并不适当。
再有，在光蚀刻显影步骤中，已知使用以不含金属离子的有机碱与非离子性表面活性剂为主成分的显影液，可减低缺陷的方法(JP2001-159824A)，但该法除无法获得充分的缺陷减少的效果以外，基于上述工厂中的处理变更会产生不便。
另一方面，已知使用含有分子量200以上的难挥发性芳香族磺酸的pH值3.5以下的水性溶液，在曝光后加热前进行处理，由此减少缺陷的方法(JP2002-323774A)，但其在工业化上，并无法将缺陷减少到完全令人满意的程度。
发明内容
本发明是基于上述背景而进行的，其目的在于，提供一种新型光蚀刻用冲洗液，其是对光致抗蚀图案，在不损及产品品质的情形下，减少其表面缺陷，即Defect，并赋予其对电子射线照射的抗性，并可用于抑制抗蚀图案的收缩；并且，本发明还提供一种使用该光蚀刻用冲洗液的抗蚀图案形成方法。
本发明者们为了开发不损害冲洗功能，可减少抗蚀图案的缺陷，且赋予抗蚀剂对电子射线照射的抗性，并提高成品率的处理液而反复研究的结果发现，可以将含有(A)分子结构中具有氮原子的水溶性和/或碱可溶聚合物，及(B)至少一种选自脂肪族醇类及其烷基醚化物的水溶液均均地涂布于晶片表面，这可以有效减少缺陷，并赋予抗蚀剂对电子射线的抗性，且在抗蚀图案形成时，碱性显影处理后，如果将光致抗蚀膜用上述溶液进行处理时，可得到形状良好的抗蚀图案，且不会减损膜，并可减少缺陷，同时，还可抑制因电子射线照射所造成的抗蚀图案的收缩，基于以上发现，完成了本发明。
即，本发明提供一种光蚀刻用冲洗液，该冲洗液包括含有(A)分子结构中具有氮原子的水溶性和/或碱可溶聚合物，及(B)至少一种选自脂肪族醇类及其烷基醚化物的水溶液；以及，提供一种抗蚀图案的形成方法，该方法包括：
(1)在基板上设置光致抗蚀膜的步骤；
(2)通过掩模图案对于该光致抗蚀膜选择性地进行曝光处理的步骤；
(3)将该曝光处理过的光致抗蚀膜进行曝光后加热处理(以下称为PEB处理)的步骤；
(4)将该PEB处理过的光致抗蚀膜进行碱性显影处理的步骤；以及
(5)用上述的光蚀刻用冲洗液，将该上述碱性显影过的光致抗蚀膜进行处理的步骤。
本发明中，作为(A)成分使用的水溶性和/或碱可溶聚合物，其分子结构中必须含有氮原子。该氮原子可包含于聚合物的主分子链中，亦可以作为含氮取代基而包含于侧链中。
作为在主分子链中含有氮原子的聚合物，例如，可以举出，低级烯化亚胺的聚合物、或低级烯化亚胺与均聚形成水溶性聚合物的其他单体的共聚物，但基于取得容易的观点，优选聚乙烯化亚胺。
该聚乙烯化亚胺可以通过例如在二氧化碳、氯、溴化氢酸、对甲苯磺酸等酸催化剂的存在下使乙烯化亚胺开环聚合而容易地制得，或亦可由市售品购得。
再者，作为在侧链中含有含氮取代基的聚合物，可以举出，例如具有氨基或取代氨基或含氮杂环基的不饱和烃的聚合物。这里，所谓聚合物，是指聚合物或共聚物。作为具有氨基的不饱和烃的聚合物，可以举出，例如聚烯丙基胺。该聚烯丙基胺可以通过例如在自由基聚合引发剂的存在下，将烯丙基胺盐酸盐加热而容易地获得。
本发明所使用的含有含氮取代基的聚合物，特别优选含有用通式
Figure A20058002870300071
(式中，R为氢原子或甲基，X为含氮杂环基)
表示的具有含氮杂环基的结构单元的水溶性和/或碱可溶性聚合物。
作为上述通式(I)中X所示的含氮杂环基的例子，可以举出，例如吡咯基、咪唑基、咪唑啉基、吡唑基、噻唑基、唑基、异唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、***基、吲哚基、喹啉基、吗啉代基、丁内酰胺基、己内酰胺基等，但也可以是这些以外的含氮杂环基。
这些含氮杂环基在主碳链上的结合位置，并无特别的限制，可为氮原子，亦可为碳原子。
再者，本发明中所使用的含有含氮杂环基的聚合物，可以是包括以上述通式(I)表示的具有含氮杂环的单体单元，和由该单体单元与均聚形成水溶性聚合物的单体衍生而来单体单元的共聚物。
这些包含具有含氮杂环基的单体单元的水溶性和/或碱可溶性聚合物，例如，可以通过使由通式
Figure A20058002870300072
(式中，R及X的意义与前述相同)
所示的具有含氮杂环基的单体；或该单体和均聚形成水溶性聚合物的单体的混合物进行聚合来制造。此时的聚合，是指均聚和共聚。
上述通式(II)所表示的单体中，特别优选乙烯基咪唑、乙烯基唑咪啉、乙烯基吡啶、乙烯基吡咯烷酮、乙烯基吗啉和乙烯基己内酰胺。
这些具有含氮杂环基的单体；或该单体和均聚时形成水溶性聚合物的单体的混合单体，其聚合可以按照一般的方法采用溶液聚合法、悬浮聚合法进行。
作为上述均聚形成水溶性聚合物的单体，可以使用例如乙酸乙烯酯(水解形成乙烯醇单元)、丙烯酸或甲基丙烯酸的羟烷基酯等不含氮原子的单体等。这些单体，可单独地使用，或者二种以上组合使用。
再者，此时的具有含氮杂环基的单体和均聚形成水溶性聚合物的单体的比例以质量比计可以选择10∶0～1∶9的范围，优选9∶1～2∶8的范围。具有含氮杂环基的单体的比例比该范围少时，对抗蚀剂表面的吸附性能会降低，从而造成所期待的特性、即防止图案崩溃的能力也会降低。该聚合物的重均分子量可以在500～1,500,000，优选1,000～50,000的范围内选择。作为该聚合物，特别优选含有阳离子性的单体的聚合物。
例如BASF公司所销售的(产品名LUVITEC VPI55K72W及产品名Sokalan HP56)，以及TOSOH公司所销售的聚乙烯基咪唑啉。
本发明的光蚀刻用冲洗液是在将基板上成像曝光后的抗蚀膜进行碱性显影后的阶段中，用于处理该基板。该处理通过将承载抗蚀膜的基板浸渍于该处理液中，或对抗蚀膜涂布或喷洒该冲洗液来进行。该冲洗液中的水溶性和/或碱可溶聚合物浓度，例如可为0.001～10质量％、优选0.01～3质量％的浓度的范围。该冲洗液的处理时间以1～30秒为足够。
此外，本发明的(B)成分，即选自脂肪族醇及其烷基醚化物中的至少一种化合物，即使在将涂布冲洗液时所产生的微泡加以消泡，并涂布于大型晶片的情况下，也具有将冲洗液中的(A)成分即水溶性和/或碱可溶聚合物分散、扩散于表面上，形成均一涂膜的作用。
作为该脂肪族醇或其烷基醚化物，可以举出，烷醇或其烷基醚化物，如甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、***、乙丙醚、及三氟乙醇、二氯乙醇等烷醇的一部分或全部氢原子被氟原子取代的化合物；亚烷基二醇或其烷基醚化物，如1，2-乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、2，3-丁二醇、1，5-戊二醇及它们的单甲基醚、单乙基醚或单丙基醚；或聚亚烷基二醇或其烷基醚化物，如二甘醇、三甘醇、四甘醇、分子量100～10,000的聚乙二醇、一缩二丙二醇、二缩三丙二醇、分子量100～10,000的聚氧化乙烯或聚氧化丙烯、分子量100～10,000的聚(氧化乙烯/氧化丙烯)及它们的甲基醚、乙基醚、丙基醚、以及甘油等。
这些可单独使用，或二种以上组合使用。
这些(B)成分相对于冲洗液总质量，使用其的浓度范围是0.0001～15质量％，优选0.005～10质量％的范围。特别在使用聚亚烷基二醇时，即使500ppm以下也表现出充足的效果。
本发明的光蚀刻用冲洗液，其可将上述的水溶性和/或碱可溶聚合物与脂肪族醇及其烷基醚化物，以一定的比例溶解于水中而制备得到。
对于该冲洗液，可以根据需要添加酸并调整为酸性，也可以加入胺化合物及季铵的氢氧化物，而将pH值调整为8以上的碱性。添加此种化合物，能有效地防止组合物的厉时劣化。
以提升其涂布性等为目的，可以根据需要使该冲洗液中含有已知的表面活性剂。作为该表面活性剂，例如，可以举出，N-辛基-2-吡咯烷酮等。
由于通过该处理，抗蚀图形表面上的液界面的接触角降低为40度以下，优选30度以下，因此可以获得提高抗蚀图案表面的洗净效率的效果，即，不论形式都可以获得缺陷数全面减低的效果。再者，本发明的冲洗液，因具有降低抗蚀图案表面的接触角的作用，故能防止曾被从抗蚀图案除去，而悬浮于冲洗液中的抗蚀剂又再度附着的情形，得到进一步减低再析出类缺陷的效果。此外，此接触角在视需要以纯水进行冲洗处理的期间也可以继续保持一定。
上述的冲洗液，特别适合使用于采用光致抗蚀膜形成抗蚀图案中。此时的抗蚀图案的形成方法，包括以下(1)～(5)步骤。
首先，(1)步骤是在基板上形成光致抗蚀膜的步骤。
基板通常使用硅晶片。并且，作为用于形成光致抗蚀膜的光致抗蚀组合物，使用已知的物质。
在该(1)步骤中，用涂布机将前述制作的光致抗蚀组合物的溶液涂布在硅晶片等基板上，再经干燥处理而形成光致抗蚀膜。
再者，在(2)步骤中，通过掩模图案对(1)步骤所形成的光致抗蚀膜选择性地进行曝光处理形成潜像之后，再在(3)步骤中进行PEB处理。该(2)步骤及(3)步骤可以与以往使用抗蚀剂形成抗蚀图案的方法完全相同地进行。
进行了这样的PEB处理的抗蚀膜接着在(4)步骤中进行碱性显影处理。该碱性显影处理，使用1～10质量％浓度，优选2.38质量％浓度的四甲基氢氧化铵水溶液(以下简称TMAH水溶液)处理。
在(4)步骤后的(5)步骤中，是将碱性显影处理后的抗蚀膜用前述的光蚀刻用冲洗液处理。
通常半导体元件是大量生产，使得产量就成为重要的条件，因此显影处理时间是优选尽可能缩短。此处理时间可以在1～30秒的范围内选择。通过该处理，通常可将抗蚀剂表面对溶液的接触角降到40度以下。
在该(5)工序中，作为冲洗液中所含的(A)成分，使用烯丙基胺的聚合物时，可以进一步缩短上述处理时间，因此是有利的。
这样，用含有作为(A)成分的聚烯丙基胺的光蚀刻用冲洗液进行冲洗处理时，在视需要进行的后续的为提高抗蚀表面的纯水接触角的用含有水溶性氟碳化合物的第二的冲洗液处理时，具有除去水分，即甩去水分变得更加理想的效果。此时的聚烯丙基胺的分子量优选1,000～60,000的范围。此冲洗液中的聚烯丙基胺的含量多至某种程度时，相较于使用其他的水溶性和/或碱可溶的聚合物时的甩水时间为10秒左右而言，约可缩短至1/3即3秒左右。
(5)步骤的采用光蚀刻用冲洗液的处理可以通过例如将该冲洗液涂布或喷洒至抗蚀图案表面，或通过将抗蚀图案浸渍于冲洗液中而进行，但为了提高产量，采用不必在半导体元件的生产线上另设新步骤的涂布，例如旋转式涂布是优选的。
在本发明的抗蚀图案形成方法中，在进行(5)步骤之后，可以视需要再追加(6)以纯水冲洗的步骤。
一般而言，在形成抗蚀图案时，光致抗蚀组合物中的碱性不溶成分会在碱性显影后以水冲洗时析出，并附着于抗蚀图案形成后的光致抗蚀膜表面，而成为缺陷原因之一。然而，在本发明方法中，通过在显影后以本发明的光蚀刻用冲洗液加以处理，接触角会降低，特别是作为降低接触角的方法具体地使用本发明的水溶性和/或碱可溶聚合物溶液时，因为可以对抗蚀图案表面赋予亲水性的特性，所以可抑制光致抗蚀中的碱性溶解物再附着于抗蚀图案表面，并可推断再附着的缺陷会特别地减少。
以本发明方法处理的抗蚀图案表面，如前所述，具有对于纯水为40度以下，优选30度以下的低接触角，但如将其以含有醇类溶剂可溶性氟化合物，例如水溶性氟碳化合物的冲洗液处理时，可再将其改变成对于纯水为70度以上的高接触角。从而，如果进行上述处理，其优点在于可有效地防止图案崩溃，并能制造高品质的产品。
具体实施方式
以下，通过实施例说明实施本发明的最佳实施方式，但本发明并不限于这些实施例。
参考例
将防反射膜材料(Brewer公司制，产品名称为ARC29A)涂布在6英寸(152.4mm)硅晶片上，于215℃下进行60秒的加热处理，形成膜厚77nm的防反射膜。
再在此防反射膜上，将正型光致抗蚀剂(东京应化工业社制，产品名称为“TARF-P6111”)，以涂布机进行2000rpm、90秒钟的涂布，在形成膜厚18nm的抗蚀膜后，立即以2.38质量％的四甲基氢氧化铵水溶液(23℃)，进行60秒钟显影处理，由此制成被处理用的样品。
实施例1
将乙烯基吡咯烷酮/乙烯基咪唑啉以质量比1∶1共聚，制作成水溶性聚合物(重均分子量10,000)后，再以0.1质量％的浓度溶解成水溶液，得到含有该水溶液的光蚀刻用冲洗液(No.1)，另外再以1质量％的浓度向其中添加表1所示的脂肪族醇制成三种光蚀刻用冲洗液(No.2～4)。
然后，在参考例中得到的被处理用的样品上，利用涂布机将上述光蚀刻用冲洗液以2000rpm、6秒钟进行涂布之后，再利用纯水以500rpm、3秒钟进行冲洗。
针对上述所得到的各样品，以接触角计(协和界面科学社制，产品名“CA-X 150”)，测定样品的边缘部分、中心部分、及其中间部分的接触角(10.0秒)。其结果示于表1。
表1
No. 脂肪族醇     接触角(10.0秒)
    边缘部分     中间部分     中心部分
    1     无     25.2     21.2     23.5
    2     异丙醇     23.3     23.3     23.6
    3     甘油     21.7     21.5     21.2
    4     三氟乙醇     21.7     21.4     22.1
在使用添加有脂肪族醇的冲洗液时，任何冲洗液的接触角在晶片面内都是均匀的。另外，与此同时，冲洗液洗净的效果在晶片面内也是均匀的。
实施例2
在与实施例1使用的相同的水溶性聚合物水溶液中，以1质量％、5质量％、及10质量％的浓度添加异丙醇，制作成三种光蚀刻用冲洗液。
然后，用未添加异丙醇的冲洗液及上述三种冲洗液，与实施例1相同地，对参考例得到的被处理用样品进行处理。
针对如此所得到的样品，使用表面缺陷观察装置(KLA Tencor公司制，产品名“KLA-2131”)测定缺陷数，并以未添加异丙醇者作为100，再求出各自的相对个数，其结果示于表2。
表2
    No.   异丙醇浓度(质量％)     相对缺陷数
    1   0     100
    2   1     75
    3   5     69
    4   10     63
脂肪族醇的添加量越大，缺陷数就越减少。
实施例3
分别以1质量％的浓度使用异丙醇、聚氧化乙烯(竹本油脂制造，产品名称“パイオニンMP-400”，重均分子量400)及聚(氧化乙烯/氧化丙烯)(竹本油脂制造，产品名称“パイオニン P-1028-P”，重均分子量3000)作为脂肪族醇，再与实施例2相同地计算出相对的缺陷数。另外，使用未添加脂肪族醇者的缺陷数(1200)作为基准。其结果示于表3。
表3
    No.   脂肪族醇的种类     相对缺陷数
    1   异丙醇     62.5
    2   聚氧化乙烯     60.0
    3   聚(氧化乙烯/氧化丙烯)     33.3
    4   异丙醇+聚氧化乙烯     37.5
    5   异丙醇+聚(氧化乙烯/氧化丙烯)     25.0
    对照   无     100
通过添加脂肪族醇，其缺陷数降低。
工业实用性
使用本发明的冲洗液时，可以发挥以下作用：除可将对于纯水的接触角降低至40度以下，提升与水类处理剂的接触效果以外，即使在大型晶片的处理上，也能将冲洗液中的有效成分均质地分散至全体上，并具有防止微泡发生所导致的品质降低的效果。再者，其能改善光致抗蚀剂对于电子射线的抗性，抑制因电子线照射导致的抗蚀图案收缩，而高度保持产品的精度。
因此，本发明能利用于使用光蚀刻法的LSI、ULSI等半导体器件的制造中。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种光蚀刻用冲洗液，该冲洗液含有如下水溶液，所述水溶液含有(A)分子结构中具有氮原子的水溶性和/或碱可溶聚合物，及(B)选自脂肪族醇类及其烷基醚化物中的至少一种。
2.按照权利要求1所述的光蚀刻用冲洗液，其中，(A)成分是具有含氮杂环基的水溶性和/或碱可溶聚合物。
3.按照权利要求2所述的光蚀刻用冲洗液，其中，具有含氮杂环基的水溶性和/或碱可溶聚合物含有用通式
Figure A20058002870300141
(式中，R为氢原子或甲基，X为含氮杂环基)
表示的结构单元。
4.按照权利要求3所述的光蚀刻用冲洗液，其中，具有含氮杂环基的水溶性和/或碱可溶聚合物含有衍生自乙烯基咪唑或乙烯基咪唑啉的至少一种单体单元作为结构单元。
5.按照权利要求2所述的光蚀刻用冲洗液，其中，具有含氮杂环基的水溶性和/或碱可溶聚合物是含有以式
(式中，R为氢原子或甲基，X为含氮杂环基)
表示的单体单元、和由选自乙烯醇、丙烯酸或甲基丙烯酸的羟烷基酯中的至少一种所衍生的单体单元的共聚物。
6.按照权利要求2所述的光蚀刻用冲洗液，其中，具有含氮杂环基的水溶性和/或碱可溶聚合物具有500～1,500,000的重均分子量。
7.按照权利要求1所述的光蚀刻用冲洗液，其含有0.001～10质量％范围的浓度的(A)成分。
8.按照权利要求1所述的光蚀刻用冲洗液，其中，(B)成分的脂肪族醇类及其烷基醚化物选自烷醇或其烷基醚化物、亚烷基二醇或其烷基醚化物、聚亚烷基二醇或其烷基醚化物以及甘油中的至少一种。
9.按照权利要求8所述的光蚀刻用冲洗液，其中，烷醇选自甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇以及它们的一部分或全部的氢原子被氟原子取代的化合物中的至少一种。
10.按照权利要求8所述的光蚀刻用冲洗液，其中，亚烷基二醇或其烷基醚化物选自1，2-乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、2，3-丁二醇、1，5-戊二醇及它们的单甲基醚、单乙基醚或单丙基醚以及甘油中的至少一种。
11.按照权利要求8所述的光蚀刻用冲洗液，其中，聚亚烷基二醇或其烷基醚化物选自二甘醇、三甘醇、四甘醇、聚乙二醇、一缩二丙二醇、二缩三丙二醇、聚氧化乙烯、聚氧化丙烯、聚(氧化乙烯/氧化丙烯)及它们的甲基醚、乙基醚或丙基醚化物中的至少一种。
12.按照权利要求1所述的光蚀刻用冲洗液，其中，含有0.0001～15质量％范围的浓度的(B)成分。
13.一种抗蚀图案形成方法，该方法包括：
(1)在基板上设置光致抗蚀膜的步骤；
(2)通过掩模图案对该光致抗蚀膜选择性地进行曝光处理的步骤；
(3)将该曝光处理过的光致抗蚀膜进行曝光后加热(PEB)处理的步骤；
(4)将该PEB处理过的光致抗蚀膜进行碱性显影处理的步骤；以及
(5)用权利要求1至12中任一项所述的光蚀刻用冲洗液，处理该已经碱性显影的光致抗蚀膜的步骤。
14.按照权利要求13所述的抗蚀图案的形成方法，其中，在进行前述(5)步骤后，再进行(6)用纯水冲洗处理的步骤。

Claims (14)

1.一种光蚀刻用冲洗液，该冲洗液含有如下水溶液，所述水溶液含有(A)分子结构中具有氮原子的水溶性和/或碱可溶聚合物，及(B)选自脂肪族醇类及其烷基醚化物中的至少一种。
2.按照权利要求1所述的光蚀刻用冲洗液，其中，(A)成分是具有含氮杂环基的水溶性和/或碱可溶聚合物。
3.按照权利要求2所述的光蚀刻用冲洗液，其中，具有含氮杂环基的水溶性和/或碱可溶聚合物含有用通式
Figure A2005800287030002C1
(式中，R为氢原子或甲基，X为含氮杂环基)
表示的结构单元。
4.按照权利要求3所述的光蚀刻用冲洗液，其中，具有含氮杂环基的水溶性和/或碱可溶聚合物含有衍生自乙烯基咪唑或乙烯基咪唑啉的至少一种单体单元作为结构单元。
5.按照权利要求2所述的光蚀刻用冲洗液，其中，具有含氮杂环基的水溶性和/或碱可溶聚合物是含有以式
Figure A2005800287030002C2
表示的单体单元、和由选自乙烯醇、丙烯酸或甲基丙烯酸的羟烷基酯中的至少一种所衍生的单体单元的共聚物。
6.按照权利要求2所述的光蚀刻用冲洗液，其中，具有含氮杂环基的水溶性和/或碱可溶聚合物具有500～1,500,000的重均分子量。
7.按照权利要求1所述的光蚀刻用冲洗液，其含有0.001～10质量％范围的浓度的(A)成分。
8.按照权利要求1所述的光蚀刻用冲洗液，其中，(B)成分的脂肪族醇类及其烷基醚化物选自烷醇或其烷基醚化物、亚烷基二醇或其烷基醚化物、聚亚烷基二醇或其烷基醚化物以及甘油中的至少一种。
9.按照权利要求8所述的光蚀刻用冲洗液，其中，烷醇选自甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇以及它们的一部分或全部的氢原子被氟原子取代的化合物中的至少一种。
10.按照权利要求8所述的光蚀刻用冲洗液，其中，亚烷基二醇或其烷基醚化物选自1，2-乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、2，3-丁二醇、1，5-戊二醇及它们的单甲基醚、单乙基醚或单丙基醚以及甘油中的至少一种。
11.按照权利要求8所述的光蚀刻用冲洗液，其中，聚亚烷基二醇或其烷基醚化物选自二甘醇、三甘醇、四甘醇、聚乙二醇、一缩二丙二醇、二缩三丙二醇、聚氧化乙烯、聚氧化丙烯、聚(氧化乙烯/氧化丙烯)及它们的甲基醚、乙基醚或丙基醚化物中的至少一种。
12.按照权利要求1所述的光蚀刻用冲洗液，其中，含有0.0001～15质量％范围的浓度的(B)成分。
13.一种抗蚀图案形成方法，该方法包括：
(1)在基板上设置光致抗蚀膜的步骤；
(2)通过掩模图案对该光致抗蚀膜选择性地进行曝光处理的步骤；
(3)将该曝光处理过的光致抗蚀膜进行曝光后加热(PEB)处理的步骤；
(4)将该PEB处理过的光致抗蚀膜进行碱性显影处理的步骤；以及
(5)用权利要求1至12中任一项所述的光蚀刻用冲洗液，处理该已经碱性显影的光致抗蚀膜的步骤。
14.按照权利要求13所述的抗蚀图案的形成方法，其中，在进行前述(5)步骤后，再进行(6)用纯水冲洗处理的步骤。
CNA2005800287034A 2004-09-01 2005-08-29 光蚀刻用冲洗液和抗蚀图案形成方法 Pending CN101010639A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004254940 2004-09-01
JP254940/2004 2004-09-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101010639A true CN101010639A (zh) 2007-08-01

Family

ID=35999957

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2005800287034A Pending CN101010639A (zh) 2004-09-01 2005-08-29 光蚀刻用冲洗液和抗蚀图案形成方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20080193876A1 (zh)
EP (1) EP1930775A1 (zh)
JP (1) JPWO2006025303A1 (zh)
KR (1) KR20070058560A (zh)
CN (1) CN101010639A (zh)
TW (1) TWI291602B (zh)
WO (1) WO2006025303A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103080844A (zh) * 2010-08-13 2013-05-01 Az电子材料Ip(日本)株式会社 光刻用清洗液以及使用其的图案形成方法
CN112135899A (zh) * 2018-05-25 2020-12-25 巴斯夫欧洲公司 包含溶剂混合物的组合物用于在处理具有50nm或更小的线-空间尺寸的图案化材料时避免图案坍塌的用途

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008041722A (ja) * 2006-08-02 2008-02-21 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理方法および基板処理装置
JP5000260B2 (ja) * 2006-10-19 2012-08-15 ＡｚエレクトロニックマテリアルズＩｐ株式会社 微細化されたパターンの形成方法およびそれに用いるレジスト基板処理液
JP2008102343A (ja) * 2006-10-19 2008-05-01 Az Electronic Materials Kk 現像済みレジスト基板処理液とそれを用いたレジスト基板の処理方法
US20080280230A1 (en) * 2007-05-10 2008-11-13 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Photolithography process including a chemical rinse
JP5018388B2 (ja) * 2007-10-11 2012-09-05 東京エレクトロン株式会社 塗布、現像装置、塗布、現像方法及び記憶媒体
JP5306755B2 (ja) * 2008-09-16 2013-10-02 ＡｚエレクトロニックマテリアルズＩｐ株式会社 基板処理液およびそれを用いたレジスト基板処理方法
JP2010134246A (ja) * 2008-12-05 2010-06-17 Jsr Corp レジストパターン形成方法及びリンス液
US8304179B2 (en) * 2009-05-11 2012-11-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method for manufacturing a semiconductor device using a modified photosensitive layer
US20110159447A1 (en) 2009-12-25 2011-06-30 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Developing solution for photolithography, method for forming resist pattern, and method and apparatus for producing developing solution for photolithography
JP6106990B2 (ja) * 2012-08-27 2017-04-05 富士通株式会社 リソグラフィ用リンス剤、レジストパターンの形成方法、及び半導体装置の製造方法
EP2932525B1 (en) 2012-12-14 2018-06-13 Basf Se Use of compositions comprising a surfactant and a hydrophobizer for avoiding anti pattern collapse when treating patterned materials with line-space dimensions of 50 nm or below
JP6240404B2 (ja) 2013-05-09 2017-11-29 アーゼッド・エレクトロニック・マテリアルズ（ルクセンブルグ）ソシエテ・ア・レスポンサビリテ・リミテ リソグラフィー用リンス液およびそれを用いたパターン形成方法
JP6428568B2 (ja) * 2014-11-27 2018-11-28 信越化学工業株式会社 パターン形成用リンス溶液及びパターン形成方法
JP6455397B2 (ja) * 2014-11-27 2019-01-23 信越化学工業株式会社 パターン形成用リンス溶液及びパターン形成方法
JP2020067547A (ja) * 2018-10-24 2020-04-30 メルク、パテント、ゲゼルシャフト、ミット、ベシュレンクテル、ハフツングＭｅｒｃｋ Ｐａｔｅｎｔ ＧｍｂＨ 半導体水溶性組成物およびその使用

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06105683B2 (ja) * 1992-04-23 1994-12-21 株式会社ソルテック レジストパターン形成方法
JPH07142349A (ja) * 1993-11-16 1995-06-02 Mitsubishi Electric Corp 現像工程におけるフォトレジストパターンの倒れを防止する方法
JPH07335519A (ja) * 1994-06-03 1995-12-22 Hitachi Ltd パタン形成方法
JP2998682B2 (ja) * 1997-03-13 2000-01-11 日本電気株式会社 化学増幅系レジスト
US5952158A (en) * 1998-02-04 1999-09-14 Eastman Kodak Company Photographic final rinse processing solution and method of use
JP4027494B2 (ja) * 1998-04-07 2007-12-26 花王株式会社 リンス剤組成物
JP2000250229A (ja) * 1999-02-24 2000-09-14 Nec Corp フォトレジスト膜の現像方法
JP2003506525A (ja) * 1999-07-28 2003-02-18 チバ スペシャルティ ケミカルズ ホールディング インコーポレーテッド サレン型マンガン錯体の水溶性顆粒
JP2002174908A (ja) * 2000-12-05 2002-06-21 Nikon Corp 現像方法およびデバイス製造方法
JP4522626B2 (ja) * 2001-09-28 2010-08-11 花王株式会社 リンス液
JP4045180B2 (ja) * 2002-12-03 2008-02-13 Ａｚエレクトロニックマテリアルズ株式会社 リソグラフィー用リンス液およびそれを用いたレジストパターン形成方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103080844A (zh) * 2010-08-13 2013-05-01 Az电子材料Ip(日本)株式会社 光刻用清洗液以及使用其的图案形成方法
CN103080844B (zh) * 2010-08-13 2015-05-13 默克专利有限公司 光刻用清洗液以及使用其的图案形成方法
CN112135899A (zh) * 2018-05-25 2020-12-25 巴斯夫欧洲公司 包含溶剂混合物的组合物用于在处理具有50nm或更小的线-空间尺寸的图案化材料时避免图案坍塌的用途

Also Published As

Publication number Publication date
EP1930775A1 (en) 2008-06-11
TW200625030A (en) 2006-07-16
US20080193876A1 (en) 2008-08-14
WO2006025303A1 (ja) 2006-03-09
TWI291602B (en) 2007-12-21
KR20070058560A (ko) 2007-06-08
JPWO2006025303A1 (ja) 2008-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101010639A (zh) 光蚀刻用冲洗液和抗蚀图案形成方法
CN101010640A (zh) 光蚀刻用显影液组合物与抗蚀图案的形成方法
JP4459857B2 (ja) リソグラフィー用洗浄液及びそれを用いたレジストパターン形成方法
US7897325B2 (en) Lithographic rinse solution and method for forming patterned resist layer using the same
US8367312B2 (en) Detergent for lithography and method of forming resist pattern with the same
CN1947067B (zh) 光刻用冲洗液
CN101657511A (zh) 用于在光致抗蚀剂图案上面涂覆的含内酰胺的组合物
KR100858594B1 (ko) 레지스트 패턴 형성방법 및 복합 린스액
JP4767829B2 (ja) リソグラフィー用洗浄剤及びそれを用いたレジストパターン形成方法
TWI221542B (en) Process for forming resist pattern and composition for reducing development defect
TWI228757B (en) Coating forming agent for fine pattern and method for forming fine pattern using the same
JP4523888B2 (ja) リソグラフィー用洗浄液及びそれを用いたレジストパターン形成方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20070801