[發(fā)明專利]光刻組合物、形成抗蝕圖案的方法和制造半導(dǎo)體器件的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780072674.4
• 申請日: 2017-11-21
• 公開（公告）號: CN110023841B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 山本和磨;石井牧;八嶋友康;長原達(dá)郎
• 申請（專利權(quán)）人: 默克專利有限公司
• 主分類號: G03F7/40
• 分類號: G03F7/40
• 代理公司: 北京三幸商標(biāo)專利事務(wù)所(普通合伙) 11216
• 代理人: 劉卓然

本發(fā)明涉及新的光刻組合物，使用該光刻組合物形成抗蝕圖案，以及在光刻法中使用該光刻組合物的半導(dǎo)體器件制造方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光刻組合物和使用該光刻組合物形成光致抗蝕圖案的方法。本發(fā)明的一個實施方案涉及一種光刻組合物，其可用于為制造半導(dǎo)體器件、諸如液晶顯示元件的平板顯示器(FPD)、濾色器等而施加的光敏樹脂組合物的顯影后的沖洗工藝，并涉及一種形成光致抗蝕圖案的方法。本發(fā)明的另一個實施方案涉及一種半導(dǎo)體制造方法，其包括使用光刻組合物的抗蝕圖案沖洗工藝。

背景技術(shù)

在諸如制造半導(dǎo)體集成電路(例如大規(guī)模集成電路(LSI))、平板顯示器(FPD)的顯示面板、電路基板、濾色器等各種領(lǐng)域中，迄今為止采用了光刻技術(shù)進(jìn)行精細(xì)加工。在光刻技術(shù)中，使用正型或負(fù)型光敏樹脂組合物(光致抗蝕組合物)用于形成抗蝕圖案。

隨著具有更多處理能力的更小裝置，需要集成電路中更精細(xì)的圖案。這種精細(xì)度需要更加改善的性能，例如高潤濕性，消除工藝后的殘留物少，光刻光反射減少，經(jīng)曝光的光致抗蝕圖案的溝槽寬度縮小等等。還需要水基光刻組合物具有溶劑(例如光刻材料)的溶解度和可分配性，并且在后續(xù)工藝中容易除去它們。

由于高表面張力，純水洗滌和干燥可能導(dǎo)致抗蝕圖案塌陷。防止圖案塌陷的一種方法是研究具有低表面張力的沖洗組合物。但是，除表面張力外，抗蝕圖案形狀，特別是間距寬度對抗蝕圖案的應(yīng)力有影響。如“Dimensional?limitations?of?silicon?nanolinesresulting?from?pattern?distortion?due?to?surface?tension?of?rinse?water”Namatsu?et?al.Appl.Phys.Lett.1995(66)p2655-2657中所述，圖案壁之間的短距離將導(dǎo)致應(yīng)力增加。狹窄的圖案壁寬度也會導(dǎo)致應(yīng)力增加。

專利公開JP2014-219577A公開了一種具有非離子表面活性劑的沖洗組合物，其具有良好的熔融效率。專利公開JP2014-44298A公開了一種沖洗組合物，其具有直鏈烷二醇以防止通過沖洗造成的抗蝕圖案塌陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的問題

對于更精細(xì)的圖案，在消除工藝(干燥、蝕刻、沉積等)之后的高潤濕性和更少殘留物對于抑制缺陷是重要的。在該工藝中，通過沖洗干燥使更多精細(xì)的圖案暴露于更嚴(yán)苛的應(yīng)力，因此，需要進(jìn)一步開發(fā)適合于精細(xì)圖案的光刻組合物。我們的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)本說明書中描述的水基光刻組合物對窄間距(例如窄于20nm的圖案中間距)抗蝕圖案沖洗表現(xiàn)出良好的性能。在用上述光刻組合物沖洗抗蝕圖案并將其干燥之后，可防止圖案塌陷并減少圖案缺陷。本發(fā)明還提供形成抗蝕圖案的方法，以及制造半導(dǎo)體器件的方法。

附圖說明

圖1是顯示沖洗過程中抗蝕劑壁的示意圖。

具體實施方式

定義

除非另有說明，否則說明書和權(quán)利要求書中使用的下列術(shù)語對于本申請的目的應(yīng)具有以下含義。

在本申請中，除非另外特別說明，否則單數(shù)的使用包括復(fù)數(shù)，并且詞語“一”、“一個”和“該”意味著“至少一個”。此外，術(shù)語“包括”的使用以及諸如“包含”和“含有”的其他形式的使用不是限制性的。此外，除非另外特別說明，否則諸如“元件”或“組件”的術(shù)語包括：包含一個單元的元件或組件，以及包含多于一個單元的元件或組件。如本文所用，除非另有說明，否則連詞“和”旨在包括在內(nèi)，并且連詞“或”不旨在是排他性的。例如，短語“或者，替代地”旨在是排他性的。如本文所用，術(shù)語“和/或”是指前述元素的任何組合，包括使用單一元素。

當(dāng)與可測量的數(shù)值變量結(jié)合使用時，術(shù)語“約”或“近似”指的是變量的指示值以及在該指示值的實驗誤差內(nèi)(例如，在平均值的95％置信區(qū)間內(nèi))或該指示值的±10％以內(nèi)的變量的所有值，以較大者為準(zhǔn)。