有机-无机杂化光刻胶工艺液体组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种在有机‑无机杂化光刻胶的薄膜形成工艺、显影工艺、剥离工艺中使用的有机‑无机杂化光刻胶工艺液体组合物及其处理方法。工艺液体组合物由：化学式1的化合物，以及酮类、酯类、醚类、添加剂或它们的混合物组成。工艺液体组合物不仅对有机物的处理优异而且对无机物的吸附能力优异而使无机物的残留最小化，从而能够预防工艺不良。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有机-无机杂化光刻胶工艺液体组合物
本专利技术涉及一种在基材上形成有机-无机杂化光刻胶的工艺中或在处理所形成的有机-无机杂化光刻胶时适用的工艺液体组合物及利用该工艺液体组合物的有机-无机杂化光刻胶处理方法。
技术介绍
利用光刻胶的工艺从很早以前就被使用在半导体工艺中。但是随着不断进行微细化，能够微细化的光刻胶的曝光光源也发生变化，由此光刻胶的材料也在发生变化。从利用I-线(I-line)光源的光刻胶开始，开发了适合于利用KrF、ArF浸没式(Emmersion)、EUV光源的工艺中的材料。但是，随着使用专用且适合于微细图案化的材料，发生这些材料的蚀刻耐性等物理特性降低的问题，因而采用有机-无机杂化材料作为一种应用登场。由于聚硅氧烷、聚硅氮烷等有机-无机杂化材料具有各种优异的物性，因而在半导体工艺中被使用为缝隙填充用材料及反射防止膜等的材料，但本身不具有感光性特性，因而并不直接被使用为图案化材料。但是，最近正在利用钴、铪、锡及锑等来制备有机-无机杂化材料而开发能够图案化的材料，并且为了将它们适用于半导体工艺中，需要能够处理它们的药液。通常，在以旋转法的方式涂布光刻胶溶液来形成感光性膜时，同时实施边缘冲洗工艺，另外与此同时，为了防止晶圆背面的污染而实施背面冲洗。另外，在涂布的光刻胶上进行曝光之后，进行显影工艺。另外，当在形成涂布膜之后发生问题时或工艺结束之后为了去除光刻胶膜而需要进行剥离、清洗或冲洗。现有的光刻胶，为了处理由有机物组成的光刻胶或最近正在开发的有机-无机杂化光刻胶，需要新的材料的组合物。因此，本专利技术的目的在于提供一种在形成有机-无机杂化光刻胶涂膜的工艺及对它们进行剥离、清洗及冲洗的工艺中没有问题的处理溶剂以及使用其的有机-无机杂化光刻胶的处理方法。另外，有机-无机杂化光刻胶包含有无机物，因而对它们的溶解性必须优异且无机物的去除性必须优异。并且，其目的在于提供一种不会给光刻胶的涂膜带来影响的处理溶剂及处理方法。
技术实现思路
要解决的技术问题本专利技术为了解决上述问题，其目的在于提供一种具有在利用有机-无机杂化光刻胶进行图案化工艺中，能够对涂布膜形成不会带来影响的同时防止通过边缘冲洗或背面冲洗的晶圆基材的污染，并能够在曝光工艺之后进行显影，且在有机-无机杂化光刻胶的涂布错误或工艺结束之后将其去除的剥离、清洗及冲洗工艺中不产生颗粒问题的具有优异性能的处理溶剂，并提供利用其的处理方法。解决问题的方法对于在使用有机-无机杂化光刻胶的工艺中，在与涂布有机-无机杂化光刻胶的工艺同时实现的边缘冲洗工艺及背面冲洗工艺、曝光之后的显影工艺、去除光刻胶的返工工艺中，处理有机-无机杂化光刻胶的剥离、清洗及冲洗液的组合物。有机-无机杂化光刻胶组合物是在通过EUV、ArF及KrF激光照射进行的图案化工艺中所使用的材料，且这些无机物由钴(Co)、锑(Sb)、铪(Hf)、钯(Pd)、锡(Sn)及它们的混合物组成，也有由有机配体和阳离子无机配体组成的情况。有机-无机杂化光刻胶工艺液体组合物是包含下面的化学式1的组合物。[化学式1]上述化学式1中，R1、R2及R3相互独立地为碳数为1至6的烷基、苄基或烷基醇基。有机-无机杂化光刻胶工艺液体组合物可以由以下组成来使用，即：由i)化学式1的化合物；及ii)酮类、酯类、醚类、添加剂或它们的混合物的组成。化学式1的化合物优选为乙酰丙酮的有机-无机光刻胶处理液组合物。酮类包括2-庚酮、环己酮、环戊酮或它们的混合物。酯类包括丙二醇单甲醚乙酸酯、甲氧基丙酸甲酯(methoxymethylpropionate)、乙氧基丙酸乙酯(ethoxyethylpropionate)、γ-丁内酯、乳酸乙酯、羟基异丁酸甲酯(hydroxyisobutyricacidmethylester)或它们的混合物。醚类包括丙二醇单甲醚。添加剂可以采用螯合剂或表面活性剂，螯合剂包括离子性液体、二羟基苯甲酸、草酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸或它们的混合物，表面活性剂包括聚丙二醇或聚天冬氨酸而可以用作有机-无机杂化光刻胶处理溶液。专利技术的效果现有的光刻胶也开发了用于处理它们的工艺液体，并在很多工艺中以适合工艺的方式使用。但是，对于有机-无机杂化光刻胶而言，由于包含无机物，若无法去除这些无机物，则可能会引起可能发生颗粒问题或在后续干法蚀刻工艺中还发生蚀刻不良等的工艺问题。因此，需要能够全部去除、清洗及冲洗有机物和无机物的处理溶液。本专利技术的有机-无机杂化光刻胶工艺液体的组合物不仅对有机物的处理优异而且对无机物的吸附能力优异而在形成及去除上述涂膜的工艺中使无机物的残留最小化，从而能够预防工艺不良。最佳具体实施方式除非以其他方式定义，则本说明书中使用的全部技术及科学术语与由本专利技术所述
的普通技术人员通常理解的术语具有相同的含义。通常，本说明书中使用的命名法是本
所熟知并通常使用的。随着半导体设备的微细化，曝光光源发展为短波长，并与此相符，光刻胶也开发成能够感应于短波长的方向。随着图案微细化，光刻胶的膜质的厚度也逐渐变得更薄。但是，由这样变薄的膜的厚度发生了干法蚀刻耐性不足的情况。为了对其进行完善采用了硬掩模材料，但因由此的工艺数的增加等，需要开发干法蚀刻耐性优异的光刻胶。对此，开发了采用有机-无机杂化光刻胶而提高干法蚀刻耐性的方法。有机-无机杂化光刻胶将有机物合成于钴(Co)、锑(Sb)、铪(Hf)、钯(Pd)、锡(Sn)等无机物中来使用，也由阴离子的有机配体和阳离子无机配体组成。因此，在适用或去除包含有无机物的有机-无机杂化光刻胶的工艺中，若无法完全去除无机物，则可能会产生由颗粒问题引起的工艺不良。采用有机-无机杂化光刻胶的工艺为涂布感光性膜并形成图案的步骤，从而在以旋转涂布的方式涂布液态的光刻胶的情形下进行晶圆边缘的边缘冲洗及在晶圆背面的背面冲洗来去除光刻胶的残留物。若不完全地进行边缘冲洗而残留有机或无机颗粒时，则可能会在后续工艺中向晶圆内部转移而引起工艺不良，若不完全地进行背面冲洗时，在曝光装备中移动晶圆的尺可能会被污染而引起装备的误启动等装备问题。因此，需要去除这些的工艺及处理溶液。在有机-无机杂化光刻胶的曝光工艺之后，显影工艺中可以使用处理溶液。以往，半导体光刻胶一直普遍使用2.38％TMAH，但随着图案微细化，LER(线边缘粗糙度，LineEdgeRoughness)成为了焦点。当LER不良时，则会发生微桥(microbridge)，这在之后的干法蚀刻工艺中会引起工艺不良。因此，通过将光刻胶制备成负型基调而使用有机溶剂作为显影液来代替使用碱溶液作为显影液，从而能够改善LER。因此，本处理溶液也能适用为显影液。并且，在形成光刻胶薄膜之后，由于薄膜形成失败，存在要将光刻胶进行返工、清洗或冲洗的必要性。在这里也需要以能够不存在无机颗粒的方式完美地去除薄膜的工艺及处理溶液。用于处本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机-无机杂化光刻胶工艺液体组合物，其特征在于，/n所述有机-无机杂化光刻胶工艺液体组合物包含在有机-无机杂化光刻胶的薄膜形成工艺、显影工艺、剥离工艺中使用的以下化学式1，/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180806 KR 10-2018-00912271.一种有机-无机杂化光刻胶工艺液体组合物，其特征在于，
所述有机-无机杂化光刻胶工艺液体组合物包含在有机-无机杂化光刻胶的薄膜形成工艺、显影工艺、剥离工艺中使用的以下化学式1，



所述化学式1中R1、R2及R3相互独立地为碳数为1至6的烷基、苄基或烷基醇基。


2.根据权利要求1所述的有机-无机杂化光刻胶工艺液体组合物，其特征在于，
所述有机-无机杂化光刻胶的无机物是选自由钴、锑、铪、钯、锡或它们的混合物组成的组中的任一种。


3.根据权利要求1所述的有机-无机杂化光刻胶工艺液体组合物，其特征在于，
所述有机-无机杂化光刻胶工艺液体组合物，由
i)化学式1的化合物；及
ii)酮类、酯类、醚类、添加剂或它们的混合物，组成。


4.根据权利要求3所述的有机-无机杂化光刻胶工艺液体组合物，其特征在于，
所述有机-无机杂化光刻胶工艺液体组合物，由
i)化学式1的化合物70至99重量％；及
ii)酮类、酯类、醚类、添加剂或它们的混合物1至30重量％，组成。


5.根据权利要求4所述的有机-无机杂化光刻胶工艺液体组合物，其特征在于，
所述有机-无机杂化光刻胶工艺液体组合物由：
i)化学式1的化合物70至95重量％；以及
ii)酮类、酯类、醚类、添...

【专利技术属性】
技术研发人员：李秀珍，李昇勋，李昇炫，
申请(专利权)人：荣昌化学制品株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR