用于从含金属抗蚀剂中去除边珠的组合物以及包括使用所述组合物去除边珠的步骤的形成图案的方法与流程

本公开涉及一种用于从含金属抗蚀剂中去除边珠(edge bead)的组合物以及一种形成图案的方法，所述方法包括使用所述组合物来去除边珠的步骤。

背景技术：

1、近年来，半导体工业一直伴随着临界尺寸(critical dimension)的不断减小，且此种尺寸上的减小需要满足对处理并图案化出越来越小的特征的需求的新型高效能光致抗蚀剂材料及图案化方法。

2、另外，随着近来半导体工业的快速发展，要求半导体装置具有一操作速度及大的储存容量，且根据此种要求，正在开发用于改善半导体装置的积体度(integration)、可靠性及响应速度的制程技术。具体而言，重要的是在硅衬底的工作区(working region)中准确地控制/植入杂质并对该些区进行互连以形成装置及超高密度积体电路，此可通过微影制程(photolithographic process)来达成。换言之，重要的是对包括以下操作的微影制程进行整合：在衬底上涂布光致抗蚀剂，将其选择性地暴露于紫外线(ultraviolet，uv)(包括极紫外线(extreme ultraviolet，euv))、电子束(electron beam，e-beam)、x射线或类似射线，且然后对其进行显影。

3、具体而言，在形成光致抗蚀剂层的制程中，主要在使硅衬底旋转的同时将抗蚀剂涂布于衬底上，其中抗蚀剂被涂布于衬底的边缘及后表面上，此可能在随后的半导体制程(例如蚀刻制程及离子植入制程)中造成压痕(indentation)或图案缺陷。因此，实行使用稀释剂组合物(thinner composition)来剥除及去除涂布于硅衬底的边缘及后表面上的光致抗蚀剂的制程，即边珠去除(edge bead removal，ebr)制程。ebr制程需要一种组合物，所述组合物对光致抗蚀剂表现出极佳的溶解度(solubility)，且有效地去除余留于衬底中的珠粒及光致抗蚀剂，且不会产生抗蚀剂残留物。

技术实现思路

1、技术挑战

2、一个实施例提供一种用于从含金属抗蚀剂中去除边珠的组合物。

3、另一实施例提供一种形成图案的方法，所述方法包括使用所述组合物来去除边珠的步骤。

4、技术解决方案

5、根据一个实施例的一种用于从含金属抗蚀剂中去除边珠的组合物包括有机溶剂以及具有7g/mol·ea或大于7g/mol·ea的平均分子量(average molecular weight，amw)的化合物。

6、amw是在假定所述化合物中所包含的原子的类型皆相同的条件下通过将所述化合物的总分子量除以原子数而获得。

7、亦即，其可被表达为amw＝分子量/原子数(g/mol·ea)。

8、amw可为7g/mol·ea≤amw≤50g/mol·ea。

9、具有7g/mol·ea或大于7g/mol·ea的amw的所述化合物可包括儿茶酚、乙烯基膦酸、4-氯邻苯二酚、乙醇酸、4-甲基邻苯二酚、酚酮(tropolone)、草酸、4-硝基邻苯二酚、乙酰氧肟酸、丁基膦酸或其组合。

10、所述用于从含金属抗蚀剂中去除边珠的组合物可包括50重量％至99.99重量％的所述有机溶剂；以及0.01重量％至50重量％的具有7g/mol·ea或大于7g/mol·ea的amw的所述化合物。

11、包含于含金属抗蚀剂中的金属化合物可包括烷基锡侧氧基及烷基锡羧基中的至少一者。

12、包含于含金属抗蚀剂中的金属化合物可由化学式1表示。

13、[化学式1]

14、

15、在化学式1中，

16、r1选自经取代或未经取代的c1至c20烷基、经取代或未经取代的c3至c20环烷基、经取代或未经取代的c2至c20烯基、经取代或未经取代的c2至c20炔基、经取代或未经取代的c6至c30芳基、经取代或未经取代的c6至c30芳烷基以及-ra-o-rb(其中ra是经取代或未经取代的c1至c20亚烷基，且rb是经取代或未经取代的c1至c20烷基)，

17、r2至r4各自独立地选自-orc或-oc(＝o)rd，

18、rc是经取代或未经取代的c1至c20烷基、经取代或未经取代的c3至c20环烷基、经取代或未经取代的c2至c20烯基、经取代或未经取代的c2至c20炔基、经取代或未经取代的c6至c30芳基或者其组合，且

19、rd是氢、经取代或未经取代的c1至c20烷基、经取代或未经取代的c3至c20环烷基、经取代或未经取代的c2至c20烯基、经取代或未经取代的c2至c20炔基、经取代或未经取代的c6至c30芳基或者其组合。

20、根据另一实施例的一种形成图案的方法包括：在衬底上涂布含金属抗蚀剂组合物；沿衬底的边缘涂布用于从含金属抗蚀剂中去除边珠的前述组合物；对所涂布的所得物进行干燥及加热以在衬底上形成含金属抗蚀剂膜；以及对经干燥及加热的所得物进行曝光及显影以形成抗蚀剂图案。

21、所述形成图案的方法可更包括：在曝光及显影之后，沿衬底的边缘涂布用于从含金属抗蚀剂中去除边珠的前述组合物并对其进行洗涤以移除边珠。

22、本发明的效果

23、根据一个实施例的所述用于从含金属抗蚀剂中去除边珠的组合物会减少含金属抗蚀剂中固有的金属系污染，且会去除涂布于衬底的边缘及后表面上的抗蚀剂，由此满足处理并图案化出更小的特征的需求。

技术特征：

1.一种用于从含金属抗蚀剂中去除边珠的组合物，包括：

2.根据权利要求1所述的组合物，其中

3.根据权利要求1所述的组合物，其中

4.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物包括

5.根据权利要求1所述的组合物，其中

6.根据权利要求1所述的组合物，其中

7.一种形成图案的方法，包括

8.根据权利要求7所述的方法，其中

技术总结
提供一种用于从含金属抗蚀剂中去除边珠的组合物以及一种形成图案的方法，所述方法包括使用所述组合物来去除边珠的步骤，且所述组合物包括有机溶剂以及具有7g/mol·ea或大于7g/mol·ea的平均分子量的化合物。

技术研发人员：文炯朗,李旻映,许伦旼,具滋旼,李东炯,韩多顺,金旼秀,金宰贤
受保护的技术使用者：三星SDI株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25