RU2585322C2 - Способ получения интегральных схем, оптических устройств, микромашин и механических высокоточных устройств, имеющих слои структурированного материала со строчным интервалом 50 нм и менее - Google Patents
Способ получения интегральных схем, оптических устройств, микромашин и механических высокоточных устройств, имеющих слои структурированного материала со строчным интервалом 50 нм и менее Download PDFInfo
- Publication number
- RU2585322C2 RU2585322C2 RU2013146360/28A RU2013146360A RU2585322C2 RU 2585322 C2 RU2585322 C2 RU 2585322C2 RU 2013146360/28 A RU2013146360/28 A RU 2013146360/28A RU 2013146360 A RU2013146360 A RU 2013146360A RU 2585322 C2 RU2585322 C2 RU 2585322C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layers
- fluorine
- solution
- photoresist
- structured
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 52
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 34
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims abstract description 26
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 23
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims abstract description 22
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 claims abstract description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 15
- 239000002280 amphoteric surfactant Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims description 74
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 67
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 23
- -1 phosphoric acid diester Chemical class 0.000 claims description 18
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 claims description 15
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 11
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims description 10
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 9
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 7
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002563 ionic surfactant Substances 0.000 claims description 6
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims description 5
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims description 5
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 4
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims description 4
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 4
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 4
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000000467 secondary amino group Chemical group [H]N([*:1])[*:2] 0.000 claims description 4
- 125000001302 tertiary amino group Chemical group 0.000 claims description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 3
- 125000005496 phosphonium group Chemical group 0.000 claims description 3
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-O sulfonium group Chemical group [SH3+] RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 3
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N Guanidine Chemical group NC(N)=N ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N Phosphorous acid Chemical compound OP(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 claims description 2
- UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-M phosphonate Chemical compound [O-]P(=O)=O UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 claims description 2
- 150000003470 sulfuric acid monoesters Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000005500 uronium group Chemical group 0.000 claims description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 claims 1
- 125000003010 ionic group Chemical group 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 239000010410 layer Substances 0.000 abstract 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 abstract 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 13
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 12
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 8
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 8
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 7
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 6
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 125000002768 hydroxyalkyl group Chemical group 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Chemical group 0.000 description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 5
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 5
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 4
- 125000004103 aminoalkyl group Chemical group 0.000 description 4
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 4
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 4
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 4
- 125000001165 hydrophobic group Chemical group 0.000 description 4
- 238000000671 immersion lithography Methods 0.000 description 4
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 4
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000003973 alkyl amines Chemical class 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O ammonium group Chemical group [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 3
- 231100000693 bioaccumulation Toxicity 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 3
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 3
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 3
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 3
- NOPJRYAFUXTDLX-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,2,2,3,3-heptafluoro-3-methoxypropane Chemical compound COC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F NOPJRYAFUXTDLX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical group N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002877 alkyl aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000005599 alkyl carboxylate group Chemical group 0.000 description 2
- 125000005119 alkyl cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 238000004630 atomic force microscopy Methods 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 2
- 125000004367 cycloalkylaryl group Chemical group 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001900 extreme ultraviolet lithography Methods 0.000 description 2
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 2
- ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N isobutanol Chemical compound CC(C)CO ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002560 nitrile group Chemical group 0.000 description 2
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- RVZRBWKZFJCCIB-UHFFFAOYSA-N perfluorotributylamine Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)N(C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F RVZRBWKZFJCCIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N salicylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1O YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 2
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N tantalum nitride Chemical compound [Ta]#N MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 2
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 2
- OKIYQFLILPKULA-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,2,2,3,3,4,4-nonafluoro-4-methoxybutane Chemical compound COC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F OKIYQFLILPKULA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DFUYAWQUODQGFF-UHFFFAOYSA-N 1-ethoxy-1,1,2,2,3,3,4,4,4-nonafluorobutane Chemical compound CCOC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F DFUYAWQUODQGFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UCVJBFWSBJCDJF-UHFFFAOYSA-N 2,3-dihydro-1H-indole quinoxaline Chemical compound N1=CC=NC2=CC=CC=C12.N1CCC2=CC=CC=C12 UCVJBFWSBJCDJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KEQTWHPMSVAFDA-UHFFFAOYSA-N 2,3-dihydro-1h-pyrazole Chemical compound C1NNC=C1 KEQTWHPMSVAFDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IMSODMZESSGVBE-UHFFFAOYSA-N 2-Oxazoline Chemical compound C1CN=CO1 IMSODMZESSGVBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WEQPBCSPRXFQQS-UHFFFAOYSA-N 4,5-dihydro-1,2-oxazole Chemical compound C1CC=NO1 WEQPBCSPRXFQQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MCGBIXXDQFWVDW-UHFFFAOYSA-N 4,5-dihydro-1h-pyrazole Chemical compound C1CC=NN1 MCGBIXXDQFWVDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NILYRCYRBPDITI-UHFFFAOYSA-N 4H-pyrazole Chemical compound C1C=NN=C1 NILYRCYRBPDITI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical group OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 description 1
- ZDXPYRJPNDTMRX-GSVOUGTGSA-N D-glutamine Chemical compound OC(=O)[C@H](N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-GSVOUGTGSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229930091371 Fructose Chemical group 0.000 description 1
- 239000005715 Fructose Chemical group 0.000 description 1
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical group OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Chemical group OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WRYCSMQKUKOKBP-UHFFFAOYSA-N Imidazolidine Chemical compound C1CNCN1 WRYCSMQKUKOKBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-O Imidazolium Chemical compound C1=C[NH+]=CN1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N Morpholine Chemical compound C1COCCN1 YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003849 O-Si Inorganic materials 0.000 description 1
- ZCQWOFVYLHDMMC-UHFFFAOYSA-N Oxazole Chemical compound C1=COC=N1 ZCQWOFVYLHDMMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003872 O—Si Inorganic materials 0.000 description 1
- NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N Piperidine Chemical compound C1CCNCC1 NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KYQCOXFCLRTKLS-UHFFFAOYSA-N Pyrazine Chemical compound C1=CN=CC=N1 KYQCOXFCLRTKLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WTKZEGDFNFYCGP-UHFFFAOYSA-N Pyrazole Chemical compound C=1C=NNC=1 WTKZEGDFNFYCGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CZPWVGJYEJSRLH-UHFFFAOYSA-N Pyrimidine Chemical compound C1=CN=CN=C1 CZPWVGJYEJSRLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N Pyrrole Chemical compound C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWRDLPDLKQPQOW-UHFFFAOYSA-N Pyrrolidine Chemical compound C1CCNC1 RWRDLPDLKQPQOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N Quinoline Chemical compound N1=CC=CC2=CC=CC=C21 SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical group O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical group OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 150000005690 diesters Chemical group 0.000 description 1
- ZPRZNBBBOYYGJI-UHFFFAOYSA-L disodium;2-[1-[2-(carboxylatomethoxy)ethyl]-2-undecyl-4,5-dihydroimidazol-1-ium-1-yl]acetate;hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+].[Na+].CCCCCCCCCCCC1=NCC[N+]1(CCOCC([O-])=O)CC([O-])=O ZPRZNBBBOYYGJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000000417 fungicide Substances 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Chemical group 0.000 description 1
- 239000004009 herbicide Substances 0.000 description 1
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005661 hydrophobic surface Effects 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- MTNDZQHUAFNZQY-UHFFFAOYSA-N imidazoline Chemical compound C1CN=CN1 MTNDZQHUAFNZQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LPAGFVYQRIESJQ-UHFFFAOYSA-N indoline Chemical compound C1=CC=C2NCCC2=C1 LPAGFVYQRIESJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229940035429 isobutyl alcohol Drugs 0.000 description 1
- AWJUIBRHMBBTKR-UHFFFAOYSA-N isoquinoline Chemical compound C1=NC=CC2=CC=CC=C21 AWJUIBRHMBBTKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLTPDFXIESTBQG-UHFFFAOYSA-N isothiazole Chemical compound C=1C=NSC=1 ZLTPDFXIESTBQG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000693 micelle Substances 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 1
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N papa-hydroxy-benzoic acid Natural products OC(=O)C1=CC=C(O)C=C1 FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 1
- 125000005010 perfluoroalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 239000003495 polar organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 1
- 229920002503 polyoxyethylene-polyoxypropylene Chemical group 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- DNXIASIHZYFFRO-UHFFFAOYSA-N pyrazoline Chemical compound C1CN=NC1 DNXIASIHZYFFRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PBMFSQRYOILNGV-UHFFFAOYSA-N pyridazine Chemical compound C1=CC=NN=C1 PBMFSQRYOILNGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229960004889 salicylic acid Drugs 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000005549 size reduction Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 229940124530 sulfonamide Drugs 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 125000004417 unsaturated alkyl group Chemical group 0.000 description 1
Images
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
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
- H01L21/308—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks
- H01L21/3083—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane
-
- 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
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/0041—Photosensitive materials providing an etching agent upon exposure
-
- 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
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/0047—Photosensitive materials characterised by additives for obtaining a metallic or ceramic pattern, e.g. by firing
-
- 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
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
- G03F7/2041—Exposure; Apparatus therefor in the presence of a fluid, e.g. immersion; using fluid cooling means
-
- 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
- G03F7/322—Aqueous alkaline compositions
-
- 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
- G03F7/40—Treatment after imagewise removal, e.g. baking
- G03F7/405—Treatment with inorganic or organometallic reagents after imagewise removal
Landscapes
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Micromachines (AREA)
- Weting (AREA)
Abstract
Использование: для получения интегральных схем, оптических устройств, микромашин и механических высокоточных устройств. Сущность изобретения заключается в том, что способ получения интегральных схем, оптических устройств, микромашин и механических высокоточных устройств, включает стадии: получения подложки, имеющей слои структурированного материала, имеющие строчный интервал 50 нм и менее и характеристическое отношение >2; получения поверхности слоев структурированного материала с положительным или отрицательным электрическим зарядом посредством контакта полупроводниковой подложки по меньшей мере один раз с водным свободным от фтора раствором S, содержащим по меньшей мере одно свободное от фтора катионное поверхностно-активное вещество А, имеющее по меньшей мере одну катионную или потенциально катионную группу, по меньшей мере одно свободное от фтора анионное поверхностно-активное вещество А, имеющее по меньшей мере одну анионную или потенциально анионную группу, или по меньшей мере одно свободное от фтора амфотерное поверхностно-активное вещество А; выведение водного свободного от фтора раствора S из контакта с подложкой. Технический результат: обеспечение возможности получения интегральных схем оптических устройств, имеющих слои структурированного материала с характеристическим отношением >2. 11 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Данное изобретение относится к новому способу получения интегральных схем, оптических устройств, микромашин и механических высокоточных устройств, имеющих слои структурированного материала со строчным интервалом 50 нм и менее и характеристические отношения >2.
Цитированные документы
Документы, цитированные в данном описании, включены сюда в качестве ссылки полностью.
Уровень техники
В способе получения ИС с БИС, ОБИС и УБИС, слоев структурированного материала, таких как слои структурированного фоторезиста, слоев структурированного барьерного материала, содержащие или состоящие из нитрида титана, тантала или нитрида тантала, слоев структурированного многослойного материла, содержащих или состоящих из слоев, например, перемежающихся слои поликремния и диоксида кремния, и слоев структурированного диэлектрического материала, содержащих или состоящих из диоксида кремния или диэлектрических материалов с пониженной диэлектрической проницаемостью или ультрапониженной диэлектрической проницаемостью, их получают методом фотолитографии. В настоящее время такие слои структурированного материала содержат структуры размером даже ниже 20 нм с высоким характеристическим отношением.
Фотолитография представляет собой способ, в котором структуру или маску проецируют на подложку, такую как полупроводниковая пластина. Полупроводниковая фотолитография обычно включает стадию нанесения слоя фоторезиста на поверхность полупроводниковой подложки и облучения фоторезиста актиничным излучением, в частности УФ излучением с длиной волны, например, 193 нм, через маску. Для увеличения 193 нм фотолитографии до технологических узлов 20 нм и 15 нм, иммерсионная фотолитография была разработана в качестве методики повышения разрешающей способности. В этой методике воздушная прослойка между последней линзой оптической системы и поверхностью фоторезиста заменяется жидкой средой, которая имеет показатель преломления более одного, например, ультрачистой водой с показателем преломления 1,44 для длины волны 193 нм. Однако, чтобы избежать утечек, поглощения воды и разрушения структуры, необходимо использовать барьерное покрытие или водостойкий фоторезист. Эти меры, однако, усложняют процесс получения и, поэтому, являются невыгодными.
Кроме 193 нм иммерсионной литографии, другие методики облучения, в которых применяют более короткие волны, считаются решениями, которые отвечают потребностям в дальнейшем уменьшении размеров печатаемых элементов технологических узлов 20 нм и меньше. Кроме облучения электронным пучком (eBeam), литография экстремальным ультрафиолетом (ЭУФ) с длиной волны около 13,5 нм считается наиболее обещающим кандидатом для замены иммерсионной литографии в будущем. После облучения, дальнейшая последовательность операций очень похожа на иммерсионную, eBeam и ЭУФ литографию, как описано в следующем параграфе.
Обжиг дополнительной экспозицией (ОДЭ) часто проводят для расщепления полимеров облученного фоторезиста. Подложку, включающую расщепленный полимерный фоторезист, затем переносят в проявочную камеру для удаления облученного фоторезиста, который растворим в водных растворах проявителя. Обычно раствор проявителя, такого как гидроксид тетраметиламмония (ГДМА), наносят на поверхность резиста в виде ванночки для проявления облученного фоторезиста. Затем промывку на основе деионизированной воды наносят на подложку для удаления растворенных полимеров фоторезиста. Затем подложку подвергают сушке центрифугированием. Затем подложка может быть перенесена на следующую стадию, которая может включать вторую сушку для удаления всей влаги с поверхности фоторезиста.
Независимо от методик облучения, влажная химическая обработка небольших структур несет в себе множество проблем. Так как технологический задел и требования к размерам становятся строже и строже, необходимо, чтобы структуры фоторезиста включали относительно тонкие и длинные структуры или элементы фоторезистов, т.е. элементы, имеющие высокое характеристическое отношение, на подложке. Эти структуры могут страдать от сгибания и/или свертывания, в частности, во время сушки центрифугированием, из-за избыточных капиллярных сил деионизированной воды, остающейся после химической промывки и сушки центрифугированием и расположенной между соседними элементами фоторезиста. Максимальное напряжение о между мелкими элементами, вызванное капиллярными силами, может быть определено следующим образом:
где γ - поверхностное натяжение жидкости, Θ - угол контакта жидкости на поверхности материала элемента, D - расстояние между элементами, H - высота элементов и W - ширина элементов. Следовательно, поверхностное натяжение химических промывочных растворов должно быть снижено.
Другой раствор для погружной литографии может включать применение фоторезиста с модифицированными полимерами, что делает его более гидрофобным. Однако этот раствор может снижать смачиваемость проявляющего раствора.
Другой проблемой обычного способа фотолитографии является размытие края изображения (РКИ) из-за резиста и ограничений оптического разрешения. РКИ включает горизонтальные и вертикальные отклонения от идеальной формы элемента. Особенно, так как критические размеры сокращаются, РКИ становится более проблематичным и может вызвать потерю в выходе продукции в процессе получения ИС.
Из-за сокращения размеров удаление частиц для достижения снижения дефектов становится также критическим фактором. Это применяется не только к структурам фоторезиста, а также к другим слоям структурированного материала, которые создаются во время получения оптических устройств, микромашин и механических высокоточных устройств.
Дополнительной проблемой обычного способа фотолитографии является присутствие муарового эффекта. Муаровый эффект может возникнуть на фоторезисте из-за того, что деионизированная вода или промывочная жидкость не может быть центрифугирована с гидрофобной поверхности фоторезиста. Фоторезист может быть гидрофобным особенно в областях изолированного или не плотного структурированного. Муаровый эффект оказывает вредное воздействие на выход и эффективность ИС.
В заявке на патент США US 2008/0280230 A1 описан химический промывочный раствор, содержащий спирт, в частности изобутиловый спирт. Более того, химический промывочный раствор может содержать поверхностно активные вещества на основе фтора, такие как жидкость ЗМ Novec™ HFE-711PA, -7000, -7100, -7200 и 7500, 3M Fluorinert™ FC-72, -84, -77, -3255, -3283, -40, -43, -70, -4432, 4430 и -4434 или 3M Novec™ 4200 и 4300.
Например, 3М Novec™ 4200 является перфторалкилсульфонамидом, 3M Novec™ 4300 является перфторалкилсульфонатом, HFE-7000 является гептафтор-3-метоксипропаном, HFE-7100 является нонафтор-4-метоксибутаном, HFE-7200 является 1-этоксинонафторбутаном, HFE-7500 является 3-этоксидодекафтор-2-(трифторметил)гексаном и HFE-711PA является азеотропом 1-метоксинонафторбутана и изопропанола. Поверхностно-активные вещества серии 3M Fluorinert™ обычно применяют в качестве инертной перфторированной теплопередающей средой.
В заявке на патент США US 2008/0299487 A1 обсуждается применение указанных выше поверхностно-активных веществ на основе фтора в качестве добавок в проявитель и химические промывочные растворы, а также в материал для погружения фоторезиста. Более того, также может применяться 3M L-18691, водный раствор перфторалкилсульфонимида. Дополнительно, предлагается применение следующих поверхностно-активных веществ на основе фтора:
- , где Rf является C1-C12 перфторалкильная группа и M+ является катионом, протоном или аммониевой группой;
-, где Rf и M+ такие, как указаны выше и R1 является атомом водорода, алкильной группой, гидроксиалкильной группой, группой оксида алкиламина, алкилкарбоксилатной группой или аминоалкильной группой, где алкильная группа, гидроксиалкильная группа, группа оксида алкиламина, алкилкарбоксилатная и аминоалкильная группы предпочтительно содержат 1-6 атомов углерода, и гидроксиалкил предпочтительно имеет формулу -(CH2)x-OH, где x=1-6; и
- , где Rf и M+ такие, как указаны выше и R1 является алкиленом формулы -CnH2n(CHOH)oCmH2m-, где пит независимо друг от друга равны 1-6 и о равно 0-1, и необязательно замещен катенарной кислородной или азотной группой, Q является -О- или -SO2NR2-, где R2 является атомом водорода или алкильной, арильной, гидроксиалкильной, аминоалкильной или сульфонатоалкильной группой, содержащей 1-6 атомов углерода, необязательно содержащей один или более катенарных гетероатомов, таких как кислород или азот; гидроксиалкильная группа может иметь формулу -CpH2p-OH, где p равно 1-6; аминоалкильная группа может иметь формулу -CpH2p-NR3R4, где p равно 1-6 и R3 и R4 независимо друг от друга являются атомами водорода или алкильными группами, включающими 1-6 атомов углерода.
В заявках на патент США US 2008/0280230 A и US 2008/0299487 A1 не упоминается, могут ли химические промывочные растворы, содержащие такое ионное поверхностно-активное вещество на основе фтора, соответствовать все повышающимся требованиям области производства ИС, в частности, в отношении разрушения структуры при технологических узлах 32 нм и ниже 32 нм.
В заявках на международный патент WO 2008/003443 A1, WO 2008/003445 A1, WO 2008/003446 A2 и WO 2009/149807 A1 и заявке на патент США US 2009/0264525 A1 описаны, кроме прочего, катионные и анионные поверхностно-активные вещества на основе фтора. Такие известные поверхностно-активные вещества на основе фтора применяются во множестве областей, например, в методах получения текстиля, бумаги, стекла, строительства, нанесения покрытий, производства чистящих средств, косметики, гербицидов, пестицидов, фунгицидов, клеящих веществ, металла или минерального масла, а также в специальных покрытиях для фотолитографии полупроводников (фоторезист, верхние противоотражающие покрытия, нижние противоотражающие покрытия) [см., например, WO 2008/003446 A2, от страницы 14, строка 29, до страницы 20, строка 20]. Применение поверхностно-активных веществ на основе фтора для получения ИС для узлов 50 нм и ниже, в частности для узлов 32 нм и ниже, не описано. Более того, такие поверхностно-активные вещества на основе фтора известного уровня техники не являются легко биоразлагаемыми и поэтому склонны к биоаккумулированию. Объекты данного изобретения
Объектом данного изобретения является способ получения интегральных схем для узлов 50 нм и ниже, в частности для узлов 32 нм и ниже и, особенно, для узлов 20 нм и ниже, где способ не имеет недостатков способов получения известного уровня техники.
В частности, новый способ подходит для иммерсионной фотолитографии слоев фоторезиста, проявления слоев фоторезиста, облученных актиничным облучением через маску и/или химической промывке слоев структурированного материала, содержащих структуры с высоким характеристическим отношением и строчным интервалом 50 нм и менее, в частности 32 нм и менее, особенно, 20 нм и менее, не вызывая разрушения структуры, размытия края изображения (РКИ) и муарового эффекта.
Наоборот, новые способы позволяют значительно снизить РКИ через смягчение неровностей поверхностей проявленного структурированного фоторезиста, вызванных эффектом интерференции, эффективно предотвращать и/или удалять муаровый эффект не только на структурированном фоторезисте, но также на других слоях структурированного материала, и эффективно удалять частицы дл достижения значительного снижения дефектов не только на структурированном фоторезисте, но также на других слоях структурированного материала.
Более того, новый способ не должен нести недостатки, связанные с применением поверхностно-активных веществ на основе фтора, в частности, недостаточную биоразлагаемость и биоаккумулирование.
Сущность изобретения
Следовательно, был найден новый способ получения интегральных схем, оптических устройств, микромашин и механических высокоточных устройств, где указанный способ включает стадии:
(1) получение подложки, имеющей слои структурированного материала, имеющие строчный интервал 50 нм и менее и характеристическое отношение >2;
(2) получение поверхности слоев структурированного материала с положительным или отрицательным электрическим зарядом посредством контакта подложки по меньшей мере один раз с водным не содержащим фтора раствором S, содержащим по меньшей мере одно не содержащее фтор катионное поверхностно-активное вещество A, имеющее по меньшей мере одну катионную или потенциально катионную группу, по меньшей мере одно не содержащее фтора анионное поверхностно-активное вещество А, имеющее по меньшей мере одну анионную или потенциально анионную группу, или по меньшей мере одно не содержащее фтора амфотерное поверхностно-активное вещество A; и
(3) вывод водного не содержащего фтор раствора S из контакта с подложкой.
Далее новый способ получения интегральных схем, оптических устройств, микромашин и механических высокоточных устройств назван здесь "способ в соответствии с данным изобретением".
Преимущества данного изобретения
С точки зрения известного уровня техники, было неожиданно и могло ожидаться специалистов в данной области техники, что объекты данного изобретения могут быть решены способом в соответствии с данным изобретением.
Особенно неожиданно то, что способ в соответствии с данным изобретением допустим для иммерсионной фотолитографии слоев фоторезиста, проявления слоев фоторезиста, облученных актиничным излучением через маску и/или химической промывки слоев структурированного материала, в частности структурированных проявленных слоев фоторезиста, включая структуры, имеющие строчный интервал 50 нм и менее, предпочтительно, 32 нм и менее и, наиболее предпочтительно, 20 нм и менее, и характеристические отношения >2 в случае фоторезистных структур, не вызывая разрушение структуры, размытия края изображения (РКИ) и муарового эффекта.
В данной области техники структуры, имеющие характеристические отношения >10, часто называют "слои с высоким характеристическим отношением".
Наоборот, способ в соответствии с данным изобретением подходит для значительного снижения РКИ через смягчение неровностей поверхностей проявленного структурированного фоторезиста, вызванных интерференционными эффектами, для эффективного предотвращения и/или удаления эффекта муара не только на структурированном фоторезисте, но также на других слоях структурированного материала, и для эффективного удаления частиц, за счет чего достигается значительное уменьшение дефектов не только на структурированном фоторезисте, но также на других слоях структурированного материала.
Дополнительно, способ в соответствии с данным изобретением наиболее предпочтительно может применяться для структурированного фоторезиста, полученного не только из иммерсионных слоев фоторезиста, но также из слоев фоторезиста экстремального УФ (ЭУФ) и слоев электронно-пучкового фоторезиста (еВеат).
Более того, способ в соответствии с данным изобретением не имеет недостатков, связанных с применением поверхностно-активных веществ на основе фтора, в частности, недостаточной биоразлагаемости и биоаккумулирования.
Подробное описание изобретения
В наиболее широком аспекте данное изобретение относится к способу получения интегральных схем, оптических устройств, микромашин и механических высокоточных устройств, в частности, ИС.
Любые обычные и известные подложки для получения ИС, оптических устройств, микромашин и механических высокоточных устройств могут применяться в способе в соответствии с данным изобретением. Предпочтительно, подложкой является полупроводниковая подложка, более предпочтительно, кремниевая плата, включая кремний-галлиевые платы, где такие платы обычно применяют для получения ИС, в частности, ИС, включающих ИС, включающие БИС, ОБИС и УБИС.
На первой стадии способа в соответствии с данным изобретением получают подложку, содержащую слои структурированного материала, имеющие строчный интервал 50 нм и менее, в частности 32 нм и менее и, особенно, 20 нм и менее, т.е. слои структурированного материала для суб-20 нм технологических узлов. Слои структурированного материала имеют соотношения >2, предпочтительно, >10, даже более предпочтительно, >50. В частности, если слои структурированного материала содержат или состоят из фоторезистных структур, соотношения равны >10. Наиболее предпочтительно, характеристическое отношение составляет от вплоть до 75, например, для 15 нм импульсных установок.
Слоями структурированного материала могут быть структурированные проявленные слои фоторезиста, структурированные слои барьерного материала, содержащие или состоящие из рутения, нитрида титана, тантала или нитрида тантала, структурированные слои многослойного материала, содержащие или состоящие из по меньшей мере двух различных материалов, выбранных из группы, включающей кремний, поликремний, диоксид кремния, материалов с пониженной диэлектрической проницаемостью и ультрапониженной диэлектрической проницаемостью, материалов с повышенной диэлектрической проницаемостью, полупроводников, отличных от кремния и поликремния, и металлов; и структурированные слои диэлектрического материала, содержащего или состоящего из диоксида кремния или диэлектрических материалов с пониженной диэлектрической проницаемостью или ультрапониженной диэлектрической проницаемостью.
На второй стадии способа в соответствии с данным изобретением на поверхности слоев структурированного материала создают положительный или отрицательный электрический заряд при контакте полупроводниковой подложки по меньшей мере один раз с водным не содержащим фтора раствором S, содержащим по меньшей мере одно не содержащее фтор ионное поверхностно-активное вещество A, содержащее по меньшей мере одну катионную или потенциально катионную группу, или содержащее по меньшей мере одну анионную или потенциально анионную группу.
"Водный" означает, что водный, не содержащий фтор раствор S содержит воду, предпочтительно, деионизированную воду, и, более предпочтительно, ультрачистую воду в качестве основного растворителя. Водный, не содержащий фтор раствор S может содержать смешиваемые с водой полярные органические растворители, хотя и в таких незначительных количествах, которые не вмешиваются в водную природу раствора S.
"Не содержащий фтор" означает, что концентрация ионов фторида или ковалентно связанного фтора в растворе S находится ниже предела определения обычными и известными способами количественного или качественного определения фтора.
Водный не содержащий фтор раствор S может применяться в соответствии с любыми известными способами, обычно применяемыми для контакта твердых поверхностей с жидкостями, например, для погружения подложек в раствор S или распыления, капания или разливания раствора S на поверхности подложки.
Водный, не содержащий фтор раствор S содержит по меньшей мере одно, предпочтительно, одно не содержащее фтор катионное поверхностно-активное вещество A, имеющее по меньшей мере одну катионную или потенциально катионную группу по меньшей мере одно не содержащее фтор анионное поверхностно-активное вещество A, имеющее по меньшей мере одну анионную или потенциально анионную группу, или по меньшей мере одно, предпочтительно, одно не содержащее фтор амфотерное поверхностно-активное вещество.
Предпочтительно по меньшей мере одну катионную или потенциально катионную группу, содержащуюся в не содержащем фтор катионном поверхностно-активном веществе A, выбирают из группы, включающей первичные, вторичные или третичные аминогруппы, первичные, вторичные, третичные или четвертичные аммониевые группы, урониевые, тиоурониевые и гуанидиниевые группы, четвертичные фосфониевые группы и третичные сульфониевые группы.
Предпочтительно, вторичные и третичные аминогруппы, вторичные, третичные и четвертичные аммониевые группы, третичные сульфониевые группы и четвертичные фосфониевые группы могут содержать любые органические остатки, пока эти остатки не вмешиваются в гидрофильную природу катионной или потенциально катионной группы. Более предпочтительно, органические остатки выбирают из группы, включающей замещенные и не замещенные, предпочтительно, не замещенные алкильные группы, содержащие от 1 до 10 атомов углерода, циклоалкильные группы, содержащие от 5 до 12 атомов углерода, арильные группы, содержащие от 6 до 16 атомов углерода и алкилциклоалкильные группы, алкиларильные группы, циклоалкиларильные группы и алкилциклоалкиларильные группы, содержащие или состоящие из указанных выше алкильных, циклоалкильных и арильных групп.
Более того, вторичные и третичные аминогруппы и вторичные, третичные и четвертичные аммониевые группы могут быть составляющими катионных замещенных и незамещенных, предпочтительно, незамещенных гетероциклических групп, предпочтительно выбранными из групп, включающих катионы пирролия, имидазолия, имидазолиния, 1H-пиразолия-, 3H-пиразолия-, 4H-пиразолия-, 1-пиразолиния-, 2-пиразолиния-, 3-пиразолиния-, 2,3-дигидроимидазолиния-, 4,5-дигидроимидазолиния-, 2,5-дигидроиидазолиния-, пирролидиния-, 1,2,4-триазолия-(четвертичный атом азота в положении 1), 1,2,4-триазолия- (четвертичный атом азота в положении 4), 1,2,3-триазолия- (четвертичный атом азота в положении 1), 1,2,3-триазолия- (четвертичный атом азота в положении 4), оксазолия-, оксазолиния, изоксазолиния-, тиазолия-, изотиазолия-, пиридиния-, пиридазиния-, пиримидиния-, пиперидиния-, морфолиния-, пиразиния-, индолиния-, хинолиния-, изохинолиния-, хиноксалиния- и индолиния.
Указанные выше замещенные органические группы и катионные гетероциклические группы содержат инертные заместители, т.е. заместители, которые не вызывают нежелательные эффекты, такие как реакции разложения или конденсации, или выпадение осадков. Примеры подходящих заместителей включают нитрильные группы, нитрогруппы и атомы хлора.
Предпочтительно, противоионы катионных групп выбирают из группы, включающей анионы летучих неорганических и органических кислот, в частности HCl, муравьиной кислоты, уксусной кислоты и салициловой кислоты.
Предпочтительно, потенциально анионные и анионные группы не содержащих фтор поверхностно-активных веществ А выбирают из группы, включающей группы карбоновой кислоты, сульфоновой кислоты, фосфоновой кислота, моноэфира серной кислоты, моноэфира фосфорной кислоты и диэфира фосфорной кислоты, и карбоксилатные, сульфонатные, фосфонатные, моноэфирсульфатные, моноэфирфосфатные и диэфирфосфатные группы.
Предпочтительно, противоионы анионных групп выбирают из групп, включающих катионы аммония, лития, натрия, калия и магния. Наиболее предпочтительно, в качестве противоиона применяют аммоний.
Дополнительно к описанным выше потенциально ионным или ионным гидрофильным группам поверхностно-активные вещества А могут содержать неионные гидрофильные группы, обычно применяемые в неионных поверхностно-активных веществах. Предпочтительно, неионные гидрофильные группы выбирают из группы, включающей гидроксигруппы, -O-, -S-, -C(O)-, -C(S)-, -C(O)-O-, -O-С(O)-O-, -O-C(S)-O-, -O-Si(-R)2-, -N=N-, -NR-C(O)-, -NR-NR-C(O)-, -NR-NR-C(S)-, -O-C(O)-NR-, -O-C(S)-NR-, -NR-C(O)-NR-, -NR-C(S)-NR-, -S(O)-, -S(O)2-, -O-S(O)2-, -NR-S(O)2-, -P(O)2-O-, сорбит, глюкозу, фруктозу, олигоглюкозу, сахарозу, полиоксиэтиленовые группы, полиоксипропиленовые группы и полиоксиэтилен-полиоксипропиленовые группы.
Анионные и катионные поверхностно-активные вещества А содержат по меньшей мере одну гидрофобную группу. Предпочтительно, может применяться любая подходящая гидрофобная группа, обычно применяемая в ионных поверхностно-активных веществах. Наиболее предпочтительно, гидрофобные группы выбирают из группы, включающей замещенные и незамещенные, предпочтительно незамещенные, разветвленные и неразветвленные, насыщенные и ненасыщенные алкильные группы, содержащие от 5 до 30 атомов углерода, циклоалкильные группы, содержащие от 5 до 20 атомов углерода, арильные группы, содержащие от 6 до 20 атомов углерода, алкилциклоалкильные группы, алкиларильные группы, циклоалкиларильные группы и алкилциклоалкиларильные группы, содержащие или состоящие из указанных выше алкильных, циклоалкильных и арильных групп, и полисилоксановые группы.
Указанные выше замещенные гидрофобные группы содержат инертные заместители, т.е. заместители, которые не нарушают гидрофобную природу группы и не вызывают нежелательные эффекты, такие как реакции разложения или конденсации или выпадение осадков. Примеры подходящих заместителей включают нитрильные группы, нитрогруппы, атомы фтора и пентафторсульфанильные группы.
Предпочтительно, не содержащее фтор амфотерное поверхностно-активное вещество А выбирают из группы, включающей оксиды алкиламина, в частности оксиды алкилдиметиламина; ацил-/диалкилэтилендиамины, в частности ациламфоацетат натрия, ациламфодипропионат динатрия, алкиламфодиацетат динатрия, ациламфогидроксипропилсульфонат натрия, ациламфодиацетат динатрия, ацил-амфопропионат натрия и натриевые соли амидоэтил-N-гидроксиэтилглицината N-кокосовой жирной кислоты; N-алкиламинокислоты, в частности алкилглютамид аминопропила, алкиламинопропионовую кислоту, имидодипропионат натрия и лауроамфокарбоксиглицинат.
Не содержащие фтор поверхностно-активные вещества А широко применяют и они являются известными коммерчески доступными продуктами, описанными, например, у Rompp Online 2011, "Cationic Surfactants", "Anionic Surfactants" и "Amphoteric Surfactants".
Концентрация не содержащего фтор катионного, анионного или амфотерного поверхностно-активных веществ А в водном не содержащем фтор растворе S в первую очередь зависит от значения критической концентрации мицелл (значения ККМ). Поэтому концентрация может очень широко варьироваться и, поэтому, может быть адаптирована наиболее предпочтительно к конкретным требованиям данного способа в соответствии с данным изобретением. Предпочтительно, концентрация составляет от 0,0005 до 1% массового, предпочтительно, от 0,005 до 0,8 мас.% и, наиболее предпочтительно, от 0,01 до 0,6 мас.%, где массовый процент дан на основе общей массы раствора S.
Водный, не содержащий фтор раствор S может содержать смешиваемые с водой органические полярные растворители. Примеры подходящих растворителей описаны в заявке на патент США US 2008/0280230 A, страница 2, параграф [0016]. Наиболее предпочтительно, не содержащий фтор раствор S не содержит органические растворители.
В соответствии со способом в соответствии с данным изобретением, водный не содержащий фтор раствор S может применяться для различных целей и объектов. Таким образом, он может применяться в качестве иммерсионной жидкости S для погружения фоторезиста во время облечения актиничным светом через маску, в качестве проявляющего раствора S для слоев фоторезиста, облученных актиничным излучением через маску, и в качестве химического промывочного раствора S для промывания слоев структурированного материала.
На третьей стадии способа в соответствии с данным изобретением водный раствор S удаляют из контакта с подложкой. Могут применяться любые известные способы, применяемые для удаления жидкостей с твердых поверхностей. Предпочтительно, раствор S удаляют центрифугированием или методами сушки, в которых применяется эффект Марангони.
Предпочтительно, на первой стадии способа в соответствии с данным изобретением подложку получают методом фотолитографии, включающим стадии:
(i) получения подложки со слоем иммерсионного фоторезиста, слоем фоторезиста экстремального УФ (ЭУФ) или слоем электронно-пучкового (eBeam) фоторезиста;
(ii) облучения слоя фоторезиста актиничным облучением через маску с или без иммерсионной жидкости;
(iii) проявления облученного слоя фоторезиста раствором проявителя с получением структуры, имеющей строчный интервал 50 нм и менее, в частности, 32 нм и менее и, наиболее предпочтительно, 20 нм и менее, и характеристическое отношение >2, предпочтительно, >10, даже более предпочтительно, >50 и наиболее предпочтительно, вплоть до 75 нм;
(iv) нанесения химического промывочного раствора на проявленный структурированный слой фоторезиста; и
(v) сушки полупроводниковой подложки после применения химического промывочного раствора, предпочтительно, сушкой центрифугированием или методами сушки, в которых применяется эффект Марангони.
Может применяться любой широко распространенный и известный иммерсионный фоторезист, ЭУФ фоторезист или eBeam фоторезист. Иммерсионный фоторезист может уже содержать по меньшей мере одно не содержащее фтор катионное, анионное или амфотерное поверхностноОактивное вещество A. Дополнительно, иммерсионный фоторезист может содержать неионные поверхностно-активные вещества. Подходящие неионные поверхностно-активные вещества описаны, например, в заявке на патент США US 2008/0299487 А1, страница 6, параграф [0078]. Наиболее предпочтительно, иммерсионный фоторезист является положительным резистом.
Кроме облучения eBeam или облечения ЭУФ с длиной волны около 13,5 нм, УФ облучение с длиной волны 193 нм предпочтительно применяют в качестве актиничного излучения.
В случае иммерсионной литографии, ультрачистую воду предпочтительно применяют в качестве иммерсионной жидкости. Более предпочтительно, иммерсионная жидкость содержит по меньшей мере одно не содержащее фтор катионное, анионное или амфотерное поверхностно-активное вещество A.
Любой широко применяемый и известный раствор проявителя может применяться для проявления облученного слоя фоторезиста. Предпочтительно, применяют водные растворы проявителя, содержащие гидроксид тетраметиламмония (ГДМА). Более предпочтительно, водные растворы проявителя содержат по меньшей мере одно не содержащее фтор ионное поверхностно-активное вещество A.
Предпочтительно, химические промывочные растворы являются водными растворами. Более предпочтительно, водные растворы проявителя содержат по меньшей мере одно не содержащее фтор катионное, анионное или амфотерное поверхностно-активное вещество A.
Предпочтительно, химические промывочные растворы наносят на облученные и проявленные слои фоторезиста в виде лужиц.
Для метода фотолитографии согласно способу в соответствии с данным изобретением существенно, чтобы выполнялось по меньшей мере одно из условий: иммерсионный раствор S, раствор проявителя S или химический промывочный раствор S содержит по меньшей мере одно не содержащее фтор ионное поверхностно-активное вещество A. Наиболее предпочтительно по меньшей мере одно не содержащее фтор катионное, анионное или амфотерное поверхностно-активное вещество A содержится в химическом промывочном растворе S.
Обычное и известное оборудование, обычно применяемое в полупроводниковой промышленности, может применяться для осуществления способа фотолитографии в соответствии со способом в соответствии с данным изобретением.
Не претендуя на теорию, полагают, что положительный или отрицательный электрический заряд поверхности структурированных слоистых материалов вызывает взаимное электростатическое отталкивание соседних поверхностей, что предотвращает разрушение структуры, как показано на фигурах 1, 2 и 3.
Так как фигуры 1-3 являются только примерными, изображенные пространственные и размерные отношения не должны рассматриваться как точная копия практических условий.
На фигурах 1, 2 и 3, ссылочные числа имеют следующие значения:
1 - подложка,
2 - фоторезист или слои с высоким характеристическим отношением,
3 - не содержащее фтор катионное, анионное или амфотерное поверхностно-активное вещество A,
4 - чистящий раствор, содержащий не содержащее фтор катионное, анионное или амфотерное поверхностно-активное вещество A, и
5 - частицы и остатки.
На фиг.1 показано, как фоторезистные структуры или слои с высоким характеристическим отношением 2 притягиваются друг к другу капиллярными силами испаряющегося чистящего раствора 4, где капиллярные силы приводят к разрушению структуры.
На фиг.2 показано благоприятное действие, которое достигается когда не содержащее фтор катионное поверхностно-активное вещество A 3 добавляют в чистящий раствор 4, что дает водный не содержащий фтор раствор S. Раствор S эффективно удаляет частицы и остатки 5. Более того, при испарении раствора S некоторое количество не содержащего фтор катионного поверхностно-активного вещества A 3 остается на поверхности структур, тем самым, создавая отталкивающую электростатическую силу, которая предотвращает разрушение структуры.
На фиг.3 показано благоприятное действие, которое достигается, когда не содержащее фтор анионное поверхностно-активное вещество A 3 добавляют в чистящий раствор 4, что дает водный не содержащий фтор раствор S. Раствор S эффективно удаляет частицы и остатки 5. Более того, при испарении раствора S некоторое количество не содержащего фтор анионного поверхностно-активного вещества A 3 остается на поверхности структур, тем самым создавая отталкивающую электростатическую силу, которая предотвращает разрушение структуры.
Пример
Производство структурированных слоев фоторезиста, имеющих значения строчного интервала 20 нм при характеристическом отношении 50 с применением не содержащего фтор поверхностно-активного вещества.
Получают кремниевые платы со слоями иммерсионного фоторезиста толщиной 1000 нм. Слои фоторезиста облучают УФ облучением с длиной волны 193 через маску с применением ультрачистой воды в качестве иммерсионной жидкости. Маска содержит элементы, имеющие размеры 20 нм. Поэтому облученные слои фоторезиста спекают и проявляют водным раствором проявителя, содержащим ГДМА. Спеченные и проявленные слои фоторезиста подвергают химической промывке с применением химического промывочного раствора, содержащего 0,02 мас.% не содержащего фтор катионного поверхностно-активного вещества. Химический промывочный раствор наносят в виде лужиц. Затем кремниевые платы сушат центрифугированием. Высушенные кремниевые платы не имеют муара. Может быть подтверждено сканирующей электронной микроскопией (СЭМ) и атомно-силовой микроскопией (АСМ), что высушенные структурированные слои фоторезиста, имеющие структуры со строчным интервалом 20 нм и характеристическим отношением 50, не имеют признаков разрушения структуры.
Claims (12)
1. Способ получения интегральных схем, оптических устройств, микромашин и механических высокоточных устройств, где указанный способ включает стадии:
(1) получения подложки, имеющей слои структурированного материала, имеющие строчный интервал 50 нм и менее и характеристическое отношение >2;
(2) получения поверхности слоев структурированного материала с положительным или отрицательным электрическим зарядом посредством контакта полупроводниковой подложки по меньшей мере один раз с водным свободным от фтора раствором S, содержащим по меньшей мере одно свободное от фтора катионное поверхностно-активное вещество А, имеющее по меньшей мере одну катионную или потенциально катионную группу, по меньшей мере одно свободное от фтора анионное поверхностно-активное вещество А, имеющее по меньшей мере одну анионную или потенциально анионную группу, или по меньшей мере одно свободное от фтора амфотерное поверхностно-активное вещество А; и
(3) выведение водного свободного от фтора раствора S из контакта с подложкой.
(1) получения подложки, имеющей слои структурированного материала, имеющие строчный интервал 50 нм и менее и характеристическое отношение >2;
(2) получения поверхности слоев структурированного материала с положительным или отрицательным электрическим зарядом посредством контакта полупроводниковой подложки по меньшей мере один раз с водным свободным от фтора раствором S, содержащим по меньшей мере одно свободное от фтора катионное поверхностно-активное вещество А, имеющее по меньшей мере одну катионную или потенциально катионную группу, по меньшей мере одно свободное от фтора анионное поверхностно-активное вещество А, имеющее по меньшей мере одну анионную или потенциально анионную группу, или по меньшей мере одно свободное от фтора амфотерное поверхностно-активное вещество А; и
(3) выведение водного свободного от фтора раствора S из контакта с подложкой.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подложкой является полупроводниковая подложка.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что слои структурированного материала имеют строчный интервал 32 нм и менее и характеристическое отношение >10 для не фоторезистных структур и характеристическое отношение >2 для фоторезистных структур.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что водный раствор S применяется в качестве иммерсионной жидкости S для погружения фоторезиста во время облучения актиничным светом через маску, раствора проявителя S для фоторезистных слоев, облученных актиничным излучением через маску и иммерсионную жидкость, и/или в качестве химического промывочного раствора S для промывки слоев структурированного материала.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что слои структурированного материала выбираются из группы, включающей структурированные проявленные фоторезистные слои, структурированные слои барьерного материала, структурированные слои многослойного материала и структурированные слои диэлектрического материала.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что потенциально катионные или катионные группы выбираются из группы, включающей первичные, вторичные или третичные аминогруппы, первичные, вторичные, третичные или четвертичные аммониевые группы, урониевые, тиоурониевые и гуанидиниевые группы, четвертичные фосфониевые группы и третичные сульфониевые группы; и потенциально анионные и анионные группы выбираются из группы, включающей группы карбоновой кислоты, сульфоновой кислоты, фосфоновой кислоты, сложного моноэфира серной кислоты, сложного моноэфира фосфорной кислоты и сложного диэфира фосфорной кислоты, и карбоксилатные, сульфонатные, фосфонатные, моноэфирсульфатные, моноэфирфосфатные и диэфирфосфатные группы.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что раствор S содержит, по отношению к полной массе раствора S, от 0,0005 до 1 мас. % ионного поверхностно-активного вещества А.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что раствор S выводят из контакта с подложкой посредством сушки центрифугированием или другими способами сушки, в которых применяют эффект Марангони.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подложку, имеющую слои структурированного материала, имеющие строчный интервал 50 нм и менее и характеристическое отношение >2, получают методом фотолитографии.
10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что метод фотолитографии включает стадии:
(i) получения подложки со слоем иммерсионного фоторезиста, слоем фоторезиста экстремального УФ (ЭУФ) или слоем электронно-пучкового (eBeam) фоторезиста;
(ii) облучения слоя фоторезиста актиничным облучением через маску с или без иммерсионной жидкости;
(iii) проявления облученного слоя фоторезиста раствором проявителя с получением структуры, имеющей строчный интервал 32 нм и менее и характеристическое отношение >2;
(iv) нанесения химического промывочного раствора на проявленный структурированный слой фоторезиста; и
(v) сушки центрифугированием полупроводниковой подложки после применения химического промывочного раствора;
где по меньшей мере один из следующих: иммерсионный раствор, раствор проявителя или химический промывочный раствор является водным свободным от фтора раствором S.
(i) получения подложки со слоем иммерсионного фоторезиста, слоем фоторезиста экстремального УФ (ЭУФ) или слоем электронно-пучкового (eBeam) фоторезиста;
(ii) облучения слоя фоторезиста актиничным облучением через маску с или без иммерсионной жидкости;
(iii) проявления облученного слоя фоторезиста раствором проявителя с получением структуры, имеющей строчный интервал 32 нм и менее и характеристическое отношение >2;
(iv) нанесения химического промывочного раствора на проявленный структурированный слой фоторезиста; и
(v) сушки центрифугированием полупроводниковой подложки после применения химического промывочного раствора;
где по меньшей мере один из следующих: иммерсионный раствор, раствор проявителя или химический промывочный раствор является водным свободным от фтора раствором S.
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что его применяют для предотвращения разрушения структуры, для снижения размытия краев изображения, для предотвращения и удаления муарового дефекта и для снижения дефектов при удалении частиц.
12. Способ по любому из пп. 1-11, отличающийся тем, что интегральные схемы включают интегральные схемы, имеющие большую степень интеграции (БИС), очень большую степень интеграции (ОБИС) или ультрабольшую степень интеграции (УБИС).
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201161453983P | 2011-03-18 | 2011-03-18 | |
| US61/453,983 | 2011-03-18 | ||
| US201161543834P | 2011-10-06 | 2011-10-06 | |
| US61/543,834 | 2011-10-06 | ||
| PCT/IB2012/050946 WO2012127342A1 (en) | 2011-03-18 | 2012-02-29 | Method for manufacturing integrated circuit devices, optical devices, micromachines and mechanical precision devices having patterned material layers with line-space dimensions of 50 nm and less |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013146360A RU2013146360A (ru) | 2015-04-27 |
| RU2585322C2 true RU2585322C2 (ru) | 2016-05-27 |
Family
ID=46878688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013146360/28A RU2585322C2 (ru) | 2011-03-18 | 2012-02-29 | Способ получения интегральных схем, оптических устройств, микромашин и механических высокоточных устройств, имеющих слои структурированного материала со строчным интервалом 50 нм и менее |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9184057B2 (ru) |
| EP (1) | EP2686737A4 (ru) |
| JP (1) | JP6063879B2 (ru) |
| KR (1) | KR101934687B1 (ru) |
| CN (1) | CN103430102B (ru) |
| IL (1) | IL228000B (ru) |
| MY (1) | MY165866A (ru) |
| RU (1) | RU2585322C2 (ru) |
| SG (1) | SG192847A1 (ru) |
| TW (1) | TWI574299B (ru) |
| WO (1) | WO2012127342A1 (ru) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8932933B2 (en) * | 2012-05-04 | 2015-01-13 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming hydrophobic surfaces on semiconductor device structures, methods of forming semiconductor device structures, and semiconductor device structures |
| WO2013192534A1 (en) * | 2012-06-22 | 2013-12-27 | Avantor Performance Materials, Inc. | Rinsing solution to prevent tin pattern collapse |
| CN104428716B (zh) | 2012-07-10 | 2019-06-14 | 巴斯夫欧洲公司 | 用于抗图案崩坏处理的包含双子型添加剂的组合物 |
| US10014261B2 (en) * | 2012-10-15 | 2018-07-03 | Palo Alto Research Center Incorporated | Microchip charge patterning |
| JP6764288B2 (ja) | 2016-09-12 | 2020-09-30 | 株式会社Screenホールディングス | 基板処理方法および基板処理装置 |
| JP2018127513A (ja) * | 2017-02-06 | 2018-08-16 | 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 |
| US10748757B2 (en) * | 2017-09-21 | 2020-08-18 | Honeywell International, Inc. | Thermally removable fill materials for anti-stiction applications |
| US11094527B2 (en) | 2018-10-10 | 2021-08-17 | International Business Machines Corporation | Wet clean solutions to prevent pattern collapse |
| CN113497142B (zh) * | 2020-04-01 | 2024-04-19 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 半导体结构及半导体结构的形成方法 |
| JP7633058B2 (ja) * | 2021-03-25 | 2025-02-19 | 株式会社Screenホールディングス | 基板処理方法及び基板処理装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002048766A2 (en) * | 2000-12-11 | 2002-06-20 | Applied Materials, Inc. | Large area optical integrated circuits |
| US6599683B1 (en) * | 2002-02-13 | 2003-07-29 | Micron Technology, Inc. | Photoresist developer with reduced resist toppling and method of using same |
| EP1553454A2 (en) * | 2003-12-22 | 2005-07-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Pattern formation method |
| US7008853B1 (en) * | 2005-02-25 | 2006-03-07 | Infineon Technologies, Ag | Method and system for fabricating free-standing nanostructures |
| US7795197B2 (en) * | 2004-12-09 | 2010-09-14 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Cleaning liquid for lithography and method for resist pattern formation |
Family Cites Families (63)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH063549B2 (ja) | 1984-12-25 | 1994-01-12 | 株式会社東芝 | ポジ型フォトレジスト現像液組成物 |
| US6399279B1 (en) * | 1998-01-16 | 2002-06-04 | Mitsubishi Chemical Corporation | Method for forming a positive image |
| US6660459B2 (en) * | 2001-03-14 | 2003-12-09 | Advanced Micro Devices, Inc. | System and method for developing a photoresist layer with reduced pattern collapse |
| DE10307523B4 (de) * | 2003-02-21 | 2005-11-17 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zur Herstellung einer Resistmaske für die Strukturierung von Halbleitersubstraten |
| KR20080069252A (ko) | 2006-01-11 | 2008-07-25 | 토쿄오오카코교 가부시기가이샤 | 리소그래피용 세정제 및 그것을 이용한 레지스트 패턴형성방법 |
| JP2007258638A (ja) | 2006-03-27 | 2007-10-04 | Sony Corp | 液侵露光方法および液侵露光装置 |
| JP4641964B2 (ja) * | 2006-03-30 | 2011-03-02 | 大日本スクリーン製造株式会社 | 基板処理装置および基板処理方法 |
| US20080299487A1 (en) | 2007-05-31 | 2008-12-04 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Lithography material and lithography process |
| DE102006031151A1 (de) | 2006-07-04 | 2008-01-10 | Merck Patent Gmbh | Fluortenside |
| DE102006032391A1 (de) | 2006-07-04 | 2008-01-17 | Merck Patent Gmbh | Fluortenside |
| DE102006031149A1 (de) | 2006-07-04 | 2008-01-10 | Merck Patent Gmbh | Fluortenside |
| DE102006031262A1 (de) | 2006-07-04 | 2008-01-10 | Merck Patent Gmbh | Fluortenside |
| US20080280230A1 (en) | 2007-05-10 | 2008-11-13 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Photolithography process including a chemical rinse |
| CN101657761B (zh) * | 2007-05-16 | 2012-07-04 | 株式会社德山 | 光刻胶显影液 |
| US20100330805A1 (en) * | 2007-11-02 | 2010-12-30 | Kenny Linh Doan | Methods for forming high aspect ratio features on a substrate |
| JP2009229572A (ja) * | 2008-03-19 | 2009-10-08 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | リソグラフィー用洗浄剤及びレジストパターン形成方法 |
| DE102008027930A1 (de) | 2008-06-12 | 2009-12-17 | Merck Patent Gmbh | Fluortenside |
| US20100122711A1 (en) * | 2008-11-14 | 2010-05-20 | Advanced Micro Devices, Inc. | wet clean method for semiconductor device fabrication processes |
| JP5624753B2 (ja) * | 2009-03-31 | 2014-11-12 | 東京応化工業株式会社 | リソグラフィー用洗浄液及びこれを用いたレジストパターンの形成方法 |
| BRPI1006393B1 (pt) | 2009-04-02 | 2018-01-02 | Basf Se | "uso de pelo menos um filtro uv" |
| RU2011149551A (ru) | 2009-05-07 | 2013-06-20 | Басф Се | Композиции для удаления резиста и способы изготовления электрических устройств |
| WO2010127941A1 (en) | 2009-05-07 | 2010-11-11 | Basf Se | Resist stripping compositions and methods for manufacturing electrical devices |
| EP2427804B1 (en) | 2009-05-07 | 2019-10-02 | Basf Se | Resist stripping compositions and methods for manufacturing electrical devices |
| WO2011000694A1 (en) | 2009-06-30 | 2011-01-06 | Basf Se | Aqueous alkaline cleaning compositions and methods of their use |
| KR20120047921A (ko) | 2009-06-30 | 2012-05-14 | 바스프 에스이 | 과분지형 폴리올의 포스핀-개시 제조 방법 |
| WO2011000758A1 (en) | 2009-06-30 | 2011-01-06 | Basf Se | Aqueous alkaline cleaning compositions and methods of their use |
| JP6165442B2 (ja) | 2009-07-30 | 2017-07-19 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアBasf Se | 高度な半導体応用のためのポストイオン注入フォトレジスト剥離用組成物 |
| JP5206622B2 (ja) * | 2009-08-07 | 2013-06-12 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 金属微細構造体のパターン倒壊抑制用処理液及びこれを用いた金属微細構造体の製造方法 |
| JP5762415B2 (ja) | 2009-09-02 | 2015-08-12 | コンストラクション リサーチ アンド テクノロジー ゲーエムベーハーConstruction Research & Technology GmbH | リン酸化重縮合物を含有する硬化促進剤組成物 |
| MX2012004023A (es) | 2009-10-14 | 2012-05-08 | Basf Se | Proceso para la extraccion terciaria de petroleo utilizando mezclas de agentes tensioactivos. |
| EA021238B1 (ru) | 2009-10-14 | 2015-05-29 | Басф Се | Способ добычи нефти |
| US8853136B2 (en) | 2009-10-14 | 2014-10-07 | Basf Se | Process for tertiary mineral oil production using surfactant mixtures |
| US8584751B2 (en) | 2009-10-14 | 2013-11-19 | Basf Se | Process for mineral oil production using surfactant mixtures |
| EP2488599B1 (de) | 2009-10-14 | 2014-04-02 | Basf Se | Verfahren zur tertiären erdölförderung unter verwendung von tensidmischungen |
| US8584750B2 (en) | 2009-10-14 | 2013-11-19 | Basf Se | Process for tertiary mineral oil production using surfactant mixtures |
| DE102010043852A1 (de) | 2009-11-24 | 2011-05-26 | Basf Se | Verfahren und Vorrichtung zur Charakterisierung von magnetorheologischen Flüssigkeiten |
| WO2011064323A1 (de) | 2009-11-27 | 2011-06-03 | Basf Se | Verfahren zur herstellung von polymerhaltigen beschichtungen |
| US8475662B2 (en) | 2009-11-30 | 2013-07-02 | Basf Se | Modified HIMS process |
| WO2011069931A1 (de) | 2009-12-09 | 2011-06-16 | Basf Se | Formulierung von lichtempfindlichen pestiziden und uv-absorber haltigen kammpolymeren |
| GB201001923D0 (en) | 2010-02-05 | 2010-03-24 | Palox Offshore S A L | Protection of liquid fuels |
| MX355634B (es) | 2010-03-10 | 2018-04-25 | Basf Se | Proceso para producir aceite mineral usando tensioactivos basados en tensioactivos propoxialquilo que contienen c16c18. |
| KR20130016266A (ko) | 2010-03-10 | 2013-02-14 | 바스프 에스이 | 부틸렌 옥시드 함유 알킬 알콕실레이트에 기초한 계면활성제를 사용한 광유의 추출 방법 |
| US8596367B2 (en) | 2010-03-10 | 2013-12-03 | Basf Se | Process for producing mineral oil using surfactants based on C16C18-containing alkyl propoxy surfactants |
| CA2792305A1 (en) | 2010-03-10 | 2011-09-15 | Basf Se | Process for mineral oil production using cationic surfactants having a hydrophobic block with a chain length of 6 to 10 carbon atoms |
| US20110220364A1 (en) | 2010-03-10 | 2011-09-15 | Basf Se | Process for mineral oil production using cationic surfactants having a hydrophobic block with a chain length of 6 to 10 carbon atoms |
| US8607865B2 (en) | 2010-03-10 | 2013-12-17 | Basf Se | Process for extracting mineral oil using surfactants based on butylene oxide-containing alkyl alkoxylates |
| WO2011110501A1 (de) | 2010-03-10 | 2011-09-15 | Basf Se | Verwendung von Tensidmischungen von Polycarboxylaten zum Mikroemulsionsfluten |
| CN103003385B (zh) | 2010-04-16 | 2015-06-03 | 德克萨斯州立大学董事会 | Guerbet醇烷氧基化物表面活性剂及其在提高油采收率应用中的用途 |
| WO2011131719A1 (de) | 2010-04-23 | 2011-10-27 | Basf Se | Verfahren zur erdölförderung unter verwendung von tensiden insbesondere auf basis von c35 sekundärer alkohol-haltigen alkylalkoxylaten |
| EP2561036A1 (de) | 2010-04-23 | 2013-02-27 | Basf Se | Verfahren zur erdölförderung unter verwendung von tensiden auf basis eines gemisches von c32-guerbet-, c34-guerbet-, c36-guerbet-haltigen alkylalkoxylaten |
| CN102906156B (zh) | 2010-05-20 | 2015-09-09 | 巴斯夫欧洲公司 | 三(2-羟基苯基)甲烷的衍生物及其制备和用途 |
| US8618321B2 (en) | 2010-05-20 | 2013-12-31 | Basf Se | Derivatives of tris(2-hydroxyphenyl)methane, their preparation and use |
| CN103003405B (zh) | 2010-07-19 | 2016-04-13 | 巴斯夫欧洲公司 | 含水碱性清洁组合物及其应用方法 |
| JP5591623B2 (ja) | 2010-08-13 | 2014-09-17 | AzエレクトロニックマテリアルズIp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パターン形成方法 |
| US20130280123A1 (en) * | 2010-08-27 | 2013-10-24 | Advanced Technology Materials, Inc. | Method for preventing the collapse of high aspect ratio structures during drying |
| SG187756A1 (en) | 2010-09-01 | 2013-03-28 | Basf Se | Aqueous acidic solution and etching solution and method for texturizing surface of single crystal and polycrystal silicon substrates |
| US20130171828A1 (en) | 2010-09-08 | 2013-07-04 | Mitsubishi Gas Chemical Company , Inc. | Processing liquid for suppressing pattern collapse of microstructure, and method for producing microstructure using same |
| EP2460860A1 (de) | 2010-12-02 | 2012-06-06 | Basf Se | Verwendung von Mischungen zur Entfernung von Polyurethanen von Metalloberflächen |
| US8951955B2 (en) | 2011-01-13 | 2015-02-10 | Basf Se | Use of optionally oxidized thioethers of alcohol alkoxylates in washing and cleaning compositions |
| EP2663625B1 (de) | 2011-01-13 | 2018-06-27 | Basf Se | Verwendung von gegebenenfalls oxidierten thioethern von alkoholalkoxylaten in wasch- und reinigungsmitteln |
| MY161218A (en) | 2011-01-25 | 2017-04-14 | Basf Se | Use of surfactants having at least three short-chain perfluorinated groups rf for manufacturing integrated circuits having patterns with line-space dimensions below 50nm |
| US20120220502A1 (en) | 2011-02-24 | 2012-08-30 | Basf Se | Compositions comprising alkylalkoxysulfonates for the production of high temperature stable foams |
| WO2012113861A1 (en) | 2011-02-24 | 2012-08-30 | Basf Se | Compositions comprising alkylalkoxysulfonates for the production of high temperature stable foams |
-
2012
- 2012-02-29 CN CN201280013375.0A patent/CN103430102B/zh active Active
- 2012-02-29 MY MYPI2013003124A patent/MY165866A/en unknown
- 2012-02-29 SG SG2013062880A patent/SG192847A1/en unknown
- 2012-02-29 US US14/005,746 patent/US9184057B2/en active Active
- 2012-02-29 EP EP12761512.8A patent/EP2686737A4/en not_active Withdrawn
- 2012-02-29 KR KR1020137024426A patent/KR101934687B1/ko active Active
- 2012-02-29 RU RU2013146360/28A patent/RU2585322C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2012-02-29 JP JP2013558534A patent/JP6063879B2/ja active Active
- 2012-02-29 WO PCT/IB2012/050946 patent/WO2012127342A1/en not_active Ceased
- 2012-03-16 TW TW101109236A patent/TWI574299B/zh active
-
2013
- 2013-08-18 IL IL228000A patent/IL228000B/en active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002048766A2 (en) * | 2000-12-11 | 2002-06-20 | Applied Materials, Inc. | Large area optical integrated circuits |
| US6599683B1 (en) * | 2002-02-13 | 2003-07-29 | Micron Technology, Inc. | Photoresist developer with reduced resist toppling and method of using same |
| EP1553454A2 (en) * | 2003-12-22 | 2005-07-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Pattern formation method |
| US7795197B2 (en) * | 2004-12-09 | 2010-09-14 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Cleaning liquid for lithography and method for resist pattern formation |
| US7008853B1 (en) * | 2005-02-25 | 2006-03-07 | Infineon Technologies, Ag | Method and system for fabricating free-standing nanostructures |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2686737A4 (en) | 2014-09-03 |
| JP2014514739A (ja) | 2014-06-19 |
| CN103430102B (zh) | 2017-02-08 |
| CN103430102A (zh) | 2013-12-04 |
| EP2686737A1 (en) | 2014-01-22 |
| US9184057B2 (en) | 2015-11-10 |
| JP6063879B2 (ja) | 2017-01-18 |
| WO2012127342A1 (en) | 2012-09-27 |
| KR20140015368A (ko) | 2014-02-06 |
| RU2013146360A (ru) | 2015-04-27 |
| TWI574299B (zh) | 2017-03-11 |
| US20140011366A1 (en) | 2014-01-09 |
| SG192847A1 (en) | 2013-09-30 |
| IL228000A0 (en) | 2013-09-30 |
| MY165866A (en) | 2018-05-18 |
| TW201243909A (en) | 2012-11-01 |
| IL228000B (en) | 2018-11-29 |
| KR101934687B1 (ko) | 2019-03-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2585322C2 (ru) | Способ получения интегральных схем, оптических устройств, микромашин и механических высокоточных устройств, имеющих слои структурированного материала со строчным интервалом 50 нм и менее | |
| US9557652B2 (en) | 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 | |
| CN103328610B (zh) | 具有至少三个短链全氟化基团的表面活性剂在制造具有行间距尺寸为50nm以下的图案的集成电路中的用途 | |
| US11180719B2 (en) | Use of compositions comprising a siloxane-type additive for avoiding pattern collapse when treating patterned materials with line-space dimensions of 50 nm or below | |
| JP2024079733A (ja) | 50nm以下のライン間寸法を有するパターン化材料を処理したときのパターン倒壊を回避するための溶媒混合物を含む組成物を使用する方法 | |
| EP3299891B1 (en) | Use of compositions comprising gemini additives for treating semiconductor substrates | |
| US12084628B2 (en) | Composition comprising a primary and a secondary surfactant, for cleaning or rinsing a product | |
| KR101385367B1 (ko) | 레지스트 패턴 개선화 재료, 레지스트 패턴의 형성 방법, 반도체 장치의 제조 방법 및 반도체 장치 | |
| JP6328630B2 (ja) | フォトレジスト現像用組成物、組成物の使用方法並びに集積回路装置、光学装置、マイクロマシン及び機械精密装置の製造方法 | |
| EP2500777A1 (en) | Method for manufacturing integrated circuit devices, optical devices, micromachines and mechanical precision devices having patterned material layers with line-space dimensions of 50 nm and less | |
| TW201241173A (en) | The use of surfactants having at least three short-chain perfluorinated groups RF for manufacturing integrated circuits having patterns with line-space dimensions below 50 nm | |
| KR20030049203A (ko) | 포토레지스트 세정액 조성물 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190301 |