[发明专利]冲洗组合物、形成抗蚀剂图案的方法以及半导体器件的制备方法

说明书

本发明涉及一种新的冲洗组合物、使用该冲洗组合物形成抗蚀图案、以及一种在光刻法中使用该冲洗组合物制备半导体器件的方法。

技术领域

本发明涉及一种冲洗组合物以及一种使用该冲洗组合物形成光致抗蚀剂图案的方法。本发明的一个实施方案涉及一种用于光刻的冲洗组合物，其优选适用于在应用于制备半导体器件、平板显示器(FPD)诸如液晶显示元件、彩色滤光片等的光敏树脂组合物的显影后的冲洗过程中，以及用于使用冲洗溶液形成光刻胶图案的方法。本发明的另一个实施方案涉及一种半导体制备方法，其包括使用所述冲洗组合物的抗蚀剂图案冲洗工艺。

背景技术

在诸如半导体集成电路的制造(例如，大规模集成电路(LSI)、平板显示器(FPD)的显示面、电路基板，彩色滤光片等)的各种领域中，到目前为止已采用光刻技术进行精细加工。在光刻技术中，正性或负性光敏树脂组合物(光致抗蚀剂组合物)用于形成抗蚀剂图案。

随着具有更多处理能力的更小器件，需要集成电路中更精细的图案。由于高表面张力、纯水洗涤和干燥后不久会导致抗蚀剂图案坍塌。防止图案坍塌的一种方法是研究具有低表面张力的冲洗组合物。但是，增加表面张力、抗蚀剂图案形状，特别是间距宽度对抗蚀剂图案的应力有影响。如“由于冲洗水的表面张力引起的图案变形导致的硅纳米线的尺寸限制(Dimensional limitations of silicon nanolines resulting from patterndistortion due to surface tension of rinse water)”(Namatsu等人，Appl.Phys.Lett.，1995(66)p2655-2657)中所述，图案壁之间的短距离将导致更多的应力。狭窄的图案壁宽度也会导致更多的应力。

日本专利公开第JP2005-309260A号描述了一种具有含氟表面活性剂的冲洗组合物，以通过冲洗防止抗蚀剂图案坍塌。日本专利公开第JP2014-44298A号描述了一种具有直链烷二醇的冲洗组合物，以通过冲洗防止抗蚀剂图案坍塌。

发明内容

对于更精细的图案，这意味着这些图案将通过冲洗干燥而暴露于更严重的应力，并因此需要进一步开发适于精细图案的冲洗组合物。我们的发明人发现本说明书中描述的水基冲洗组合物对窄间距抗蚀剂图案冲洗表现出良好的性能，例如窄于20nm的图案中的间距。在用上述冲洗组合物冲洗抗蚀剂图案并将其干燥之后，可以防止图案坍塌并减少图案缺陷。本发明还提供一种包括冲洗步骤的形成抗蚀剂图案的方法，以及制备半导体器件的方法。

附图说明

图1为显示抗蚀剂壁冲洗情况的示意图。

具体实施方式

定义

除非另有说明，否则说明书和权利要求书中使用的下列术语对于本申请的目的应具有以下含义。

在本申请中，除非另外特别说明，否则单数的使用包括复数，并且词语“一”、“一个”和“该”意味着“至少一个”。此外，术语“包括”的使用以及诸如“包含”和“所包括的”的其他形式不是限制性的。此外，除非另外特别说明，否则诸如“元件”或“组件”的术语包括包含一个单元的元件或组件以及包括多于一个单元的元件或组件。如本文所用，除非另有说明，否则连词“和”用于包括在内，并且连词“或”不旨在是排他性的。例如，短语“或者，替代地”旨在是排他性的。如本文所用，术语“和/或”是指前述元件的任意组合，包括使用单一元件。

当与可测量的数值变量结合使用时，术语“约”或“近似”指的是变量的指示值以及在指示值的实验误差内的变量的所有值(例如，在平均值的95％置信区间内)或在指示值的±10％范围内，以较大者为准。

如本文所用，“C_x-y”，“C_x-C_y”和“C_x”表示分子中的碳原子数。例如，C_1-6烷基链是指具有1～6个碳的链的烷基链(例如，甲基、乙基、丙基、丁基、戊基和己基)。