微影的方法、集成电路的制造方法及清洗溶液技术

一种微影的方法、集成电路的制造方法及清洗溶液，提供在现有技术能达到高图案结构整合度的光刻胶清洗溶液及相应的微影技术。示范的微影方法包含在工作件上形成光刻胶层，将光刻胶层对辐射进行曝光，使用显影剂对曝光的光刻胶层进行显影，以移除曝光的光刻胶层的未曝光部分，借此形成图案化的光刻胶层，以及使用清洗溶液以清洗图案化的光刻胶层。显影剂为有机溶液，且清洗溶液包含水。

Method of micro shadow, manufacturing method of integrated circuit and cleaning solution

【技术实现步骤摘要】
微影的方法、集成电路的制造方法及清洗溶液
本专利技术实施例涉及微影的方法、集成电路的制造方法及清洗溶液，特别涉及在制造集成电路的期间实施的微影技术及/或微影材料。
技术介绍
微影在集成电路(integratedcircuit，IC)的制造中被广泛地利用，其中将各种集成电路图案转移至工作件以形成集成电路装置。微影工艺一般涉及在工作件上形成光刻胶层(resistlayer)，将光刻胶层对图案化的辐射进行曝光，以及对曝光的光刻胶层进行显影，借此形成图案化的光刻胶层。当集成电路技术持续地朝更小的技术节点进展，由于光刻胶图案更容易变形、倾倒及/或剥落，光刻胶图案的结构整合度变得更脆弱。这些参数受到许多因素的影响，其中为对曝光的光刻胶层所使用的显影剂及清洗溶液的选择。正型显影(positivetonedevelopment，PTD)移除光刻胶层的曝光部分，而负型显影(negativetonedevelopment，NTD)移除光刻胶层的未曝光部分，正型显影和负型显影经常使用不同的显影剂和清洗溶液。目前的正型显影和负型显影工艺产生各种光刻胶结构的问题。因此，虽然现存的微影技术已逐渐满足它们既定的用途，但它们仍未在各方面皆彻底的符合要求。
技术实现思路
根据本专利技术的一些实施例，提供微影(光刻)的方法。方法包含在工作件上形成光刻胶层，将光刻胶层对辐射进行曝光，使用显影剂对曝光的光刻胶层进行显影，以移除曝光的光刻胶层的未曝光部分，借此形成图案化的光刻胶层，以及使用清洗溶液以清洗图案化的光刻胶层。显影剂为有机溶液，且清洗溶液包含水。根据本专利技术的一些实施例，提供集成电路的制造方法。方法包含在工作件上形成光刻胶层，将光刻胶层对图案化的辐射进行曝光，在负型显影剂中移除光刻胶层的未曝光部分，借此形成图案化的光刻胶层，负型显影剂包含有机溶剂，以及在清洗溶液中对图案化的光刻胶层进行清洗，其中清洗溶液的整体表面张力高于有机溶剂的表面张力。根据本专利技术的一些实施例，提供在负型显影之后清洗图案化的光刻胶层的清洗溶液。清洗溶液包含水、偶极溶剂和交联剂。附图说明通过以下的详述配合说明书附图，我们能更加理解本专利技术实施例的内容。需注意的是，根据产业上的标准做法，许多部件(feature)并未按照比例绘制。事实上，为了能清楚地讨论，这些部件的尺寸可能被任意地增加或减少。图1是根据本专利技术的各个方面，显示处理工作件的微影方法的流程图。图2A、图2B、图2C、图2D、图2E和图2F是根据本专利技术的各个方面，显示工作件在各个工艺阶段的部分的剖面图。图3是根据本专利技术的各个方面，显示图案化的光刻胶层的曝光部分中某些分子的简化示意图。图4是根据本专利技术的各个方面，显示显影和清洗系统的简化区块图。附图标记说明：100～方法；102、104、106、108、110、112～方框；200～工作件；202～基底；204～材料层；204'～图案化的材料层；204a～图案；206～光刻胶层；206'～图案化的光刻胶层；206a～曝光部分；206b～未曝光部分；208～图案化的辐射；210～负型显影剂；212～开口；216～清洗溶液；300～显影和清洗系统310～聚合物分子；320～氢键；352～晶圆平台；354～运动机构；356、366～喷嘴；358、368～容器；370～排放出口；P1、P2～极性官能基。具体实施方式本专利技术大致上涉及制造集成电路装置的方法，特别涉及在制造集成电路的期间实施的微影技术及/或微影材料。以下公开提供了很多不同的实施例或范例，用于实施本专利技术实施例的不同部件。在此描述的不同范例中可能重复参考数字及/或字母，此重复是为了简化和清楚，并非在讨论的各种实施例及/或组态之间指定其关系。再者，组件和配置的具体范例描述如下，以简化本公开的说明。当然，这些仅仅是范例，并非用以限定本专利技术实施例。举例而言，以下叙述中提及第一部件形成于第二部件之上或上方，可能包含第一和第二部件直接接触的实施例，也可能包含额外的部件形成于第一和第二部件之间，使得第一和第二部件不直接接触的实施例。此外，在本公开中，一个部件形成在另一个部件上、一个部件与另一个部件连接及/或耦接可能包含前述的部件直接接触的实施例，也可能包含额外的部件插入前述的部件之间的实施例，使得前述的部件并未直接接触。此外，空间上相关的用语，例如“在……之下”、“在……下方”、“下方的”、“在……上方”、“上方的”和其他类似的用语可用于此，使得描述图中所示的一元件或部件与其他元件或部件之间的关系更加地容易。此空间上相关的用语可涵盖除附图描绘的方向外，使用或操作中的装置的不同方向。举例而言，若将附图中的装置上下翻转，原先以在其他元件或部件下或下方描述的元件，将转换方向为在其他元件或部件的上方。因此，示范的措辞“在……下方”可包含“在……上方”及“在……下方”两种解读方式。设备可以其他方向定位(旋转90度或其他方向)，且在此使用的空间相关描述可同样依此解读。微影一般使用两种类型的显影工艺中的其中一种，两种类型的显影工艺为正型显影(positivetonedevelopment，PTD)工艺和负型显影(negativetonedevelopment，NTD)工艺。正型显影工艺使用正型显影剂，一般指选择性地溶解和移除光刻胶层(resistlayer)的曝光部分的显影剂。负型显影工艺使用负型显影剂，一般指选择性地溶解和移除光刻胶层的未曝光部分的显影剂。正型显影工艺使用以水为基底的显影剂以及以水为基底的清洗溶液。负型显影工艺使用以有机为基底(organic-based)的显影剂以及以有机为基底的清洗溶液。当正型显影工艺和负型显影工艺试图要达到现有技术所需的微影分辨率要求时，两者皆有缺点产生。举例而言，已观察到正型显影工艺和负型显影工艺(特别是那些使用包含乙酸正丁酯(n-butylacetate)溶剂的负型显影剂)都会使得光刻胶图案膨胀，导致光刻胶层的曝光部分和未曝光部分之间不足的对比(换言之，光刻胶对比(resistcontrast)差)，结果产生变形、倾倒及/或剥落的问题。在负型显影中，以有机为基底的显影剂以及以有机为基底的清洗溶液皆易于软化光刻胶层(通过使光刻胶层膨胀)，借此破坏光刻胶图案的结构整合度。然而，负型显影一般提供比正型显影较佳的正规化成像对数斜率(normalizedimagelog-slope，NILS)。基于这个理由，负型显影成为现有技术中改善分辨率的焦点。本专利技术的实施例因此探讨能改善光刻胶图案的结构整合度的负型显影相关的材料和技术。举例而言，本专利技术的实施例通过改变清洗溶液的组成以解决在现存的负型显影方法中的问题。一些实施例中，作为在清洗溶液中使用纯有机溶剂的替代，在清洗溶液中加入水以显着地增加它的化学极性，因此降低其对光刻胶图案的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微影的方法，包括：/n在一工作件上形成一光刻胶层；/n将该光刻胶层对辐射进行曝光；/n使用一显影剂对曝光的该光刻胶层进行显影，以移除曝光的该光刻胶层的一未曝光部分，借此形成一图案化的光刻胶层；以及/n使用一清洗溶液以清洗该图案化的光刻胶层，其中该显影剂为一有机溶液，且其中该清洗溶液包含水。/n

【技术特征摘要】
20180814 US 16/102,9081.一种微影的方法，包括：
在一工作件上形成一光刻胶层；
将该光刻胶层对辐射进行曝光；
使用一显影剂对曝光的该光刻胶层进行显影，以移除曝光的该光刻胶层的一未曝光部分，借此形成一图案化的光刻胶层；以及
使用一清洗溶液以清洗该图案化的光刻胶层，其中该显影剂为一有机溶液，且其中该清洗溶液包含水。


2.如权利要求1所述的微影的方法，其中在清洗该图案化的光刻胶层的期间，水渗入该图案化的光刻胶层使得水分子与该图案化的光刻胶层的极性官能基之间形成氢键。


3.如权利要求1所述的微影的方法，其中水占该清洗溶液的比值在约5％至约30％之间。


4.如权利要求1所述的微影的方法，其中该清洗溶液还包含一偶极溶剂，该偶极溶剂占该清洗溶液的比值在约5％至约70％之间。


5.如权利要求1所述的微影的方法，其中该清洗溶液包含一溶剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建惟，赖韦翰，张庆裕，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71