半导体装置的制造方法制造方法及图纸

本公开提供半导体装置的制造方法，包括：以具有一第一pH值的一含硅材料层涂布一表面；提供一清洗液以清洗涂布后的该表面，其中该清洗液包括混合一溶剂溶液的一碱性化合物，其中该清洗液具有大于该第一pH值的一第二pH值，且该含硅材料层在该第二pH值下不稳定；及施用该清洗液至涂布后的该表面，其中该清洗液溶解涂布后的该表面上的该含硅材料层。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及半导体装置的制造方法。
技术介绍
电子产业对于更小及更快的电子装置的需求不断增加，且电子装置必须同时具有更加复杂且更精密的功能。因此，半导体产业持续朝向制造低成本、高性能及低功耗的集成电路(ICs)的趋势发展。迄今为止，已通过微缩化半导体实现了大部分的目标，从而改善生产效率并降低相关花费。然而，此微缩化也增加了半导体制造工艺的复杂度。因此，为了实现半导体ICs及装置的持续进展，需要半导体制造工艺及技术相应的进步。举例来说，可使用半导体微影工艺来光转移图案至基底上方(例如：使用光罩或中间掩模)。例如，在各种微影工艺中，旋转涂布光致抗蚀剂膜至晶片表面上方，接着曝光及显影光致抗蚀剂膜以形成可转移至晶片的图案(例如：通过随后的蚀刻工艺)。随着IC尺寸的持续微缩化，需要降低光致抗蚀剂膜厚度，亦需提供能够改善反射率控制、基底平坦化、黏度提升、化学配对及免于污染的光致抗蚀剂材料。因此，发展了各种新的光致抗蚀剂材料及工艺。例如，一些微影工艺可采用含硅光致抗蚀剂于底部抗反射层(BARC)上方，以降低光致抗蚀剂膜的厚度。此外，一些光刻工艺使用三层堆叠，其包括位于含硅BARC层及有机底层上方的光致抗蚀剂。然而，这些方法带来了新的挑战。例如，用于上述工艺的含硅材料可能因为其中形成化学交联而形成硬化胶体，例如，当含硅材料的溶剂干掉时。此外，处理上述材料的设备必须经过频繁的清洗工艺以避免堵塞或受到其他污染，且避免通过上述设备来生产晶片的过程中形成缺陷。因此，现有的技术无法在所有方面皆提供完全的满足。
技术实现思路
在一实施例中，本公开提供一种半导体装置的制造方法，包括涂布一表面，其可包括旋转涂布系统的表面或半导体基底的表面，并含有具第一pH值的含硅材料层。在各个实施例中，提供清洗液以清洗涂布后的表面，清洗液包括混合溶剂溶液的碱性化合物。在一些实例中，清洗液具有大于第一pH值的第二pH值，且含硅材料层在第二pH值下不稳定。在一些实施例中，施用清洗液至涂布后的表面，且清洗液溶解了涂层表面上的含硅材料层。在另一实施例中，提供一种半导体装置的制造方法，包括固定基底于基底座上方。在一些实施例中，当旋转基底座及固定于其上的基底时，分配含硅料于基底上方，其中亦分配含硅材料至旋转涂布系统的表面上方，并形成含硅材料层于旋转涂布系统的表面上方。在各个实施例中，在形成含硅材料层之后，分配清洗液至含硅材料层上方，其中清洗液包括混合溶剂溶液的碱性化合物，且清洗液具有一pH值，含硅材料层于该pH值下不稳定。在各个实施例中，分配清洗液至含硅材料层上方，以移除旋转涂布系统表面上的含硅材料层。在其它实施例中，提供一种半导体装置的制造方法，包括提供具有设置于基底上方的第一层的基底。在一些实施例中，形成第二层于第一层上方，其中第二层包括具有硅浓度大于约10％的含硅材料层。在各个实例中，烘烤含有第一及第二层的基底，其中烘烤过的第二层形成硬掩模层。在一些实施例中，图案化硬掩模层及利用图案化硬掩模层来蚀刻第一层。在一些实例中，分配清洗液至硬掩模层上方，其中清洗液包括混合溶剂溶液的碱性化合物，且清洗液具有一pH值，硬掩模层于该pH值下为不稳定。在各种情况中，分配清洗液至硬掩模层上方，以溶解硬掩模层。附图说明以下将配合所附附图详述本公开的实施例，应注意的是，依照工业上的标准实施，以下图示并未按照比例绘制，事实上，可能任意的放大或缩小元件的尺寸以便清楚表现出本公开的特征。而在说明书及附图中，除了特别说明外，同样或类似的元件将以类似的符号表示。图1显示在一些实施例中，含硅材料的交联反应。图2A显示使用现有清洗液来移除含硅硬掩模材料的效率不佳。图2B显示在各个实施例中，pH值对胶体二氧化硅-水系统的示意图。图3A显示可从本专利技术的各方面受益的半导体系统。图3B及图3C显示在本公开的各方面中，图3A系统其可被清洗液清洗的元件。图4显示在本公开的各方面中，清洗图3A系统的元件的替代方法。图5显示在一些实施例中，交联的含硅材料的键结被打断的反应。图6显示在各个实施例中，清洗液移除含硅硬掩模材料的效果。图7A及图7B显示在一些实施例中，半导体制造工艺的流程图。图8A-图8G显示在一些实施例中，图7A及图7B的半导体制造工艺于各个阶段的基底。其中，附图标记说明如下：102 单体104 单体106 交联结构300 半导体旋转涂布系统302 基底座304 基底306 含硅材料层308 传动轴309 箭头310 含硅液体312 喷嘴314 容器316 输送设备318 管线320 加压气体322 容器324 清洗液326 加压气体328 三向阀330 废弃物收集设备330A 废弃物收集设备332 外杯334 排水口334A 排水口600 表格602 初始膜厚度604 沉浸5分钟的膜厚度606 沉浸2小时的膜厚度608 沉浸12小时的膜厚度610 第一实施例612 第二实施例614 第三实施例616 第四实施例700 方法702-720 方法700的步骤800 半导体装置802 基底804 BARC层804A 图案化BARC层806 含硅材料层806A 图案化硬掩模层808 光致抗蚀剂层810 掩模812 辐射具体实施方式以下提供许多不同的实施方法或是例子来实行各种实施例的不同特征。以下描述具体的元件及其排列的例子以阐述本公开。当然这些仅是例子且不该以此限定本公开的范围。例如，在描述中提及第一个元件形成一第二个元件上时，其可以包括第一个元件与第二个元件直接接触的实施例，也可以包括有其他元件形成于第一个与第二个元件之间的实施例，其中第一个元件与第二个元件并未直接接触。此外，在不同实施例中可能使用重复的标号或标示，这些重复仅为了简单清楚地叙述本公开，不代表所讨论的不同实施例及/或结构之间有特定的关系。此外，其中可能用到与空间相关的用词，像是“在…下方”、“下方”、“较低的”、“上方”、“较高的”及类似的用词，这些关系词是为了便于描述图示中一个(些)元件或特征与另一个(些)元件或特征之间的关系，这些空间关系词包括使用中或操作中的装置的不同方位，以及图示中所描述的方位。装置可能被转向不同方位(旋转90度或其他方位)，则其中使用的空间相关形容词也可相同地照着解释。本公开涉及清洗液组成及其应用。清洗液可用于清洗半导体制造设备，特别是在光刻旋转涂布工艺中，用来输送、分配及收集含硅材料的设备。清洗液也可在使用硬掩模于蚀刻工艺之后，用来移除含硅硬掩模。在典型的光刻图案化工艺中，形成光致抗蚀剂层于硬掩模层上方并依照IC设计布局图案化。接着实行蚀刻工艺，其利用图案化光致抗蚀剂层作为蚀刻掩模来蚀刻硬掩模层，从而转移图案至硬掩模层。实行进一步的步骤以转移图案至基底。当IC尺寸持续微缩化，光致抗蚀剂层也必须微缩化，因此面临了新的挑战。在一些实例中，光致抗蚀剂图案变得更窄且更高，如此高的长宽比造成光致抗蚀剂图案易于崩塌。此外，当光致抗蚀剂层的厚度减少，光致抗蚀剂可能没有足够的厚度以充分地转移光致抗蚀剂图案本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置的制造方法，包括：以具有一第一pH值的一含硅材料层涂布一表面；提供一清洗液以清洗涂布后的该表面，其中该清洗液包括混合一溶剂溶液的一碱性化合物，其中该清洗液具有大于该第一pH值的一第二pH值，且该含硅材料层在该第二pH值下不稳定；及施用该清洗液至涂布后的该表面，其中该清洗液溶解涂布后的该表面上的该含硅材料层。

【技术特征摘要】
2015.04.17 US 14/690,0241.一种半导体装置的制造方法，包括：以具有一第一pH值的一含硅材料层涂布一表面；提供一清洗液以清洗涂布后的该表面，其中该清洗液包括混合一溶剂溶液的一碱性化合物，其中该清洗液具有大于该第一pH值的一第二pH值，且该含硅材料层在该第二pH值下不稳定；及施用该清洗液至涂布后的该表面，其中该清洗液溶解涂布后的该表面上的该含硅材料层。2.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中该表面包括一旋转涂布系统的一表面；且该表面包括至少以下其一：该旋转涂布系统的输送设备的表面及该旋转涂布系统的废弃物收集设备的表面。3.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中该表面包括半导体基底的表面。4.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中该第二pH值大于10。5.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中该碱性化合物包括四甲基氢氧化铵，且该碱性化合物具有至少0.2重量百分比的四甲基氢氧化铵。6.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中该溶剂溶液包括水及至少以下其一：丙二醇乙基醚、丙二醇单甲醚及丙二醇单甲醚乙酸酯；且该溶剂溶液的水的浓度至少为5％。7.种半导体装置的制造方法，包括：固定一基底于一基底座上方；当旋转该基底座及固定于其上的该基底时，分配一含硅材料于该基底上，其中亦分配该含硅材料至一旋转涂布系统的表面上方，并形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘朕与，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