[發明專利]光刻法用洗滌液及使用該洗滌液的曝光裝置的洗滌方法

有效

• 申請號: 200680043555.8
• 申請日: 2006-11-22
• 公開（公告）號: CN101313385A
• 公開（公告）日: 2008-11-26
• 發明（設計）人: 越山淳;澤田佳宏;橫谷次朗;平野智之
• 申請（專利權）人: 東京應化工業株式會社
• 主分類號: H01L21/027
• 分類號: H01L21/027;G03F7/20;C11D1/66;H01L21/304;C11D3/43
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所
• 代理人: 楊宏軍

技術領域

本發明涉及在浸液曝光(Liquid?Immersion?Lithography)過程中 使用的光刻法用洗滌液及使用該洗滌液的曝光裝置的洗滌方法。

背景技術

在半導體裝置、液晶裝置等各種電子裝置中的微細結構的制造 中，常采用光刻法。近年，半導體裝置的高集成化、微小化的進展十 分顯著，在光刻法工序的光致抗蝕劑圖案形成中也要求更加微細化。

目前，采用光刻法，例如在最尖端領域中可以形成線寬為90nm左 右的微細的光致抗蝕劑圖案，人們正在研究·開發線寬為65nm的更微 細圖案的形成。

為了實現上述更微細的圖案的形成，一般考慮改良曝光裝置或光 致抗蝕劑材料作為對策。作為采用曝光裝置的相應策略，可以舉出F₂準分子激光、EUV(極端紫外光)、電子射線、X射線、軟X射線等 光源波長的短波長化、或透鏡的開口數(NA)的增大等策略。

然而，光源波長的短波長化需要昂貴的新型曝光裝置。另外，高 NA化中由于析像度和焦深幅度具有折衷選擇的關系，所以存在提高 析像度、焦深幅度降低的問題。

最近，作為可以解決上述問題的光刻法技術，公開了浸液曝光 (Liquid?Immersion?Lithography)法(例如，參見非專利文獻1～3)。 該方法是在曝光時使曝光裝置的透鏡和載置在晶片載物臺(Wafer Stage)上的曝光對象物(基板上的光致抗蝕劑膜)之間的曝光光路的、 至少上述光致抗蝕劑膜上存在規定厚度的浸液介質，將光致抗蝕劑膜 曝光形成光致抗蝕劑圖案。此浸液曝光法具有下述優點，即，通過將 現有的為空氣或氮等惰性氣體的曝光光路空間用折射率(n)與上述 空間(氣體)的折射率相比較大且與光致抗蝕劑膜的折射率相比較小 的浸液介質(例如純水、氟類惰性液體等)取代，即使使用相同曝光 波長的光源，也能與使用較短波長的曝光光時或使用高NA透鏡時相 同地實現高分辨率，同時也不導致焦深幅度的降低。

如果采用上述浸液曝光過程，則能夠使用安裝在現有的曝光裝置 上的透鏡，以低成本形成高分辨率更優異、且焦深也優異的光致抗蝕 劑圖案，因此倍受關注。

但是，在浸液曝光過程中，在使曝光用透鏡和光致抗蝕劑膜之間 存在浸液介質的狀態下進行曝光，因此從光致抗蝕劑膜向浸液介質中 溶出的成分可能會導致對曝光裝置的損壞(例如發生曝光用透鏡晶材 的起霧、及由此引起的透過率的降低、曝光不均等)等。

作為針對于此的對策，有改良光致抗蝕劑材料防止成分從光致抗 蝕劑中溶出的方法、或在光致抗蝕劑層上設置一層保護膜，防止從光 致抗蝕劑中溶出的成分滲出的方法等。然而，前者的方法存在光致抗 蝕劑材料的開發受限制、光致抗蝕劑難以適應廣泛應用的問題，此外， 即使采用后者的方法，在目前情況下也不能完全抑制溶出成分。

因此，目前廣泛使用的作為利用光致抗蝕劑或保護膜解決上述問 題點的方法，公開了使用洗滌液洗滌與浸液介質接觸的曝光裝置部位 (特別是光學透鏡部)的方法(例如，參見專利文獻1)。

但是，該公報記載的洗滌液，由酮類、醇類有機溶劑構成，即使 在適用上述洗滌液的情況下，對作為污染主要原因的具有高危險性的 光致抗蝕劑溶出成分的洗滌效果仍不充分，難以維持曝光裝置的光學 特性。

需要說明的是，在其它專利文獻(例如，參見專利文獻2)中也 公開了使用洗滌液洗滌與浸液介質接觸的曝光裝置部位(特別是光學 透鏡部)的方法。

非專利文獻1：“Journal?of?Vacuum?Science?&?Technology?B)”， (美國)，1999年，第17卷，6號，3306-3309頁

非專利文獻2：“Journal?of?Vacuum?Science?&?Technology?B”， (美國)，2001年，第19卷，6號，2353-2356頁

非專利文獻3：“Proceedings?of?SPIE”，(美國)，2002年，第 4691卷，459-465頁

專利文獻1：特開2005-79222號公報

專利文獻2：美國專利申請公開第2005-0205108號說明書

發明內容