[發明專利]抗蝕劑的品質管理方法及得到抗蝕劑的品質預測模型的方法

在審

• 申請號: 201811256005.5
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN109725015A
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 新井直樹;提箸正義;片山和弘
• 申請（專利權）人: 信越化學工業株式會社
• 主分類號: G01N24/08
• 分類號: G01N24/08;G06K9/62;G16C20/70;G16C20/30
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 張晶;謝順星

本發明的目的在于提供一種用于抗蝕劑的品質管理及探明不良產生時的早期原因的簡便的經機械化的解析方法。本發明提供一種抗蝕劑的品質管理方法，其特征在于，包括：(1)對抗蝕劑進行前處理，得到分析樣本的工序；(2)將所述分析樣本供于機器分析，得到分析結果的工序；(3)將所述分析結果變換為數值數據，進行多變量解析的工序；以及(4)由得到的解析結果對品質進行管理的工序。

技術領域

本發明涉及抗蝕劑的品質管理方法及得到抗蝕劑的品質預測模型的方法。更詳細而言，涉及基于抗蝕劑的構成物質或雜質的機器分析的品質管理方法、及得到抗蝕劑的品質預測模型的方法。

背景技術

近年來，隨著LSI的高集成化與高速化，在要求圖案規則(pattern rule)的細微化的同時，對用于制造它們的抗蝕劑也要求高品質的穩定性。

抗蝕劑(光致抗蝕劑)是指用于作為制作半導體裝置、液晶裝置等各種電子裝置中的細微電路圖案的工序之一的光刻工序的材料，含有感光性的化合物。在涂布于基板上的抗蝕劑膜上，對描繪于光掩膜上的電路圖案進行曝光，在抗蝕劑膜上產生感光部分與未曝光部分。在感光部分，通過感光性化合物而引起化學反應，對后續顯影工序中使用的顯影液的溶解性發生變化。通過去除抗蝕劑膜的顯影液可溶部，掩膜的電路圖案被轉印至基板上。進一步，通過重復工序，可得到描繪有圖案的基板。

作為最尖端的細微化技術，正在進行基于雙重圖案化(SADP)的20nm節點左右的裝置的量產，所述雙重圖案化中，在ArF平板印刷的圖案的兩側的側壁形成膜，并以線寬為一半的形式由一個圖案形成兩個圖案。雖然重復兩次SADP的SAQP為次世代的10nm節點的細微加工技術的候補，但被指出多次重復通過CVD形成側壁膜與通過干法蝕刻的加工的該程序價格非常高昂。波長13.5nm的極端紫外線(EUV)平版印刷可以通過一次曝光形成10nm左右尺寸的圖案，其面向實用化的開發正在不斷加速。

在線寬為數十nm以下的圖案形成方法的常用技術化進程中，對于抗蝕劑材料要求極精密的組成管理或雜質管理。例如，在原本不會混入的微量的雜質或金屬雜質的含量較高時，在圖案形成過程中引起缺陷，因此對于它們的管理強化受到了重視。

對于微量雜質混入的主要原因，認為有對制造設備的清潔度的管理不足，或來自構成抗蝕劑的基礎聚合物、光產酸劑(PAG)、溶劑等構成原材料的情況。因此，在制造抗蝕劑材料時，對超過一般的化學合成品制造的管理等級的極嚴格的設備環境、制造工序條件進行管理，關于各原材料則對每批次以無限減小以純度為首的品質不均的方式進行管理。

以往的抗蝕劑品質管理方法中使用光刻工序。方法一為：在制備抗蝕劑溶液后，涂布在基板上，將描繪在光掩膜上的電路圖案轉印至抗蝕劑膜后，使用掃描型電子顯微鏡等檢查是否得到了所需的線寬，由此進行線寬管理。此外，方法二為：在制備抗蝕劑溶液后，涂布在基板上，使用晶圓表面檢查裝置等進行異物檢查，例如進行基于微量雜質的異物管理。方法三為：在制備抗蝕劑溶液后，涂布在基板上，將描繪在光掩膜上的電路圖案轉印至抗蝕劑膜后，使用明視野檢查裝置等，例如對微量雜質造成的微小圖案缺陷進行檢查，進行基板上的缺陷密度的管理。

然而，在如上所述的方法中，包括將抗蝕劑涂布在基板上的工序，沒有對制備的抗蝕劑組合物進行直接分析的方法，因此不僅未必反映抗蝕劑本身的品質，而且方法也不能說得上簡便。

另一方面，近年來使用以將化學信息量最大化為目標的方法的解析得到活用，也提出了一種在抗蝕劑聚合物中使用多變量解析從而進行特性評價的方法，所述化學信息量為適用被稱為多變量解析或化學計量學的數學或統計學的方法，由通過各種測定得到的光譜或色譜圖等化學數據中得到的(專利文獻1)。

然而，專利文獻1中記載的方法中，對象被限制為抗蝕劑聚合物，無法僅通過該方法對制備的抗蝕劑組合物的品質進行管理。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第5811848號公報