制造一半导体元件的方法技术

制造一半导体元件的方法。一光致抗蚀剂层涂布在一晶片上，该光致抗蚀剂层包含一含金属材料。对该光致抗蚀剂层进行极紫外线(extreme ultraviolet，EUV)光刻工艺，以形成一图案化光致抗蚀剂。以一洗净液洗净该晶片，以移除该含金属材料。该洗净液包含一溶剂，该溶剂的汉森溶解度参数(Hansen solubility parameters)delta D在13至25之间、delta P在3至25之间、及delta H在4至30之间。该溶剂含有一酸解离常数小于4的酸，或是含有一酸解离常数大于9的碱。

A method of making half conductor components

A method of making half a conductor element. A photoinduced anticorrosive layer is coated on a wafer. The photoinduced corrosion inhibitor layer contains a metal containing material. The photoresist layer for extreme ultraviolet (extreme ultraviolet, EUV) lithography process to form a patterned photoresist. Wash the chip with a cleaning solution to remove the metallic material. The cleaning liquid contains a solvent, the solubility parameter of the solvent Hansen (Hansen solubility parameters delta) D between 13 and 25 Delta P between 3 and 25 and delta H in 4 to 30 between. The solvent contains an acid with an acid dissociation constant less than 4, or a alkali containing an acid dissociation constant greater than 9.

【技术实现步骤摘要】
制造一半导体元件的方法
本公开实施例涉及半导体制造的
，尤其涉及一种光刻工艺。
技术介绍
半导体集成电路产业经历快速成长，而集成电路材料与设计的技术进步，促使许多集成电路世代的诞生，每一世代均较前一世代更小、更复杂。然而，这些进步亦增加集成电路工艺的复杂度，而为实现此等进步，亦需要在集成电路工艺上进行类似的开发。在集成电路发展过程中，功能密度(亦即，每一芯片面积的互连元件的数量)已广泛提升，而几何尺寸大小(亦即，能使用工艺制作的最小组件(或线路))则减小。因此，对于能够解决上述缺点的光刻工艺仍有其需求。由于半导体元件尺寸持续缩减，例如小于20纳米(nanometer,nm)节点，传统光刻技术有其光学上限制，其所生分辨率上的问题，可能致使无法达成所欲的光刻效果。相对地，极紫外线(extremeultraviolet，EUV)光刻则能达成非常小的元件尺寸。然而，传统EUV光刻仍存有缺点。例如，关于EUV光吸收及/或含金属材料所导致的污染等缺点，因而可能累及或减损半导体制造的绩效。所以，现有EUV光刻的系统与操作方法虽然能一般性地符合其目的，但在各方面仍尚未完全满足。
技术实现思路
本公开实施例系提供一种在光刻工艺中移除金属化合物的溶剂与方法，包括：在一光致抗蚀剂层涂布在一晶片上，该光致抗蚀剂层包含一含金属材料。对该光致抗蚀剂层进行EUV光刻工艺，以形成一图案化光致抗蚀剂；以一洗净液洗净该晶片，以移除该含金属材料；该洗净液包含一溶剂，该溶剂的汉森溶解度参数(Hansensolubilityparameters)deltaD在13至25之间、deltaP在3至25之间、及deltaH在4至30之间，且该溶剂含有一酸解离常数小于4的酸，或是含有一酸解离常数大于9的碱。附图说明本公开实施例所公开的内容，均能经由阅读如下实施方式与所伴随的附图而能充分了解。应强调者，为符合所属产业的标准操作，各附图并未按比例绘制。事实上，各附图尺寸或许有所增减，以利清楚说明。图1是依据本公开某些实施例所建构的光刻系统的概要图。图2是依据本公开某些实施例所建构的EUV光掩模的剖面图。图3是依据本公开某些实施例所建构的半导体晶片的剖面图。图4-图6显示，依据本公开某些实施例，洗净晶片以移除含金属污染物的不同流程。图7显示，依据本公开某些实施例，用以洗净晶片以移除含金属污染物的洗净系统的实施例。图8-图9依据本公开某些实施例，提供不同洗净流程操作的视觉图像。图10是依据本公开某些实施例的各式工艺流程的图解。图11显示，依据本公开某些实施例，一溶剂内的添加物的化学组成物的化学式。图12是依据本公开某些实施例的制造半导体元件的方法。附图标记说明：10EUV光刻系统12光源或EUV光源14照明器16光掩模平台18光掩模20投影光学模块或投影光学箱22光瞳相位调制器24投影光瞳平面26半导体基材28基材平台30低膨胀材料基材32导电层34反射多膜层结构36覆盖层38缓冲层40吸收层45半导体晶片48基材50材料层60光致抗蚀剂层70含金属材料80材料100洗净液150洗净系统160空腔170排气机构180、181、190、191喷嘴200涤洗流体250旋转装置300控制器400光刻工艺410、420、430、440、450工艺步骤510、520、530、540工艺步骤600、610、620、630、640工艺步骤具体实施方式以下公开依据本公开的各种实施例或范例，俾供实施本公开各标的的各技术特征。为简明扼要阐述本公开实施例，以下将以明确特定范例描述各元件及其配置。惟，此些说明理应为单纯示范，并非用以限制本公开。举例来说，以下描述在一第二技术特征上形成一第一技术特征，可理解其包括此等第一、第二技术特征为直接接触的实施例及此等第一、第二技术特征之间尚有其他技术特征形成，以致第一、第二技术特征并非直接接触的实施例。除此之外，为使本说明书内容简单明了，在此亦可于不同范例中重复使用图示元件符号及/或字元，然并非用以限定此些实施例及/或配置。其次，空间对应关系的词语，诸如「向其之下」、「在下方」、「较低」、「以上」、「较高」及诸如此类者，可随意用于此以利描述图示中一元件或技术特征之于其他元件或技术特征的空间关系。空间对应关系的词语包括元件在使用或操作中的各种方向及图示中描述的方向，除此之外，与其相关的装置可旋转，如旋转90度或转向其他方向，而可对应地解释此些空间对应关系的词语由于EUV光刻具有制成微小半导体元件尺寸的能力，故现已广为使用。然而，传统EUV光刻仍存有缺点。例如，典型的传统光致抗蚀剂材料是有机材料。在EUV范围内，这些有机材料的光吸收并非最佳。因此，含金属材料会加入光致抗蚀剂材料内以进行EUV光刻。然而，这些含金属材料会产生潜在的污染问题。例如，若在EUV光刻装置或进行EUV光刻的晶片上，未完全清除含金属材料，则会污染后续不需或不要有金属的半导体工艺，或是随着晶片在各半导体工艺设备间移动而污染其它半导体工艺设备。因此，由EUV光致抗蚀剂内的含金属材料所生的污染，将导致半导体制造上的问题，及/或减损半导体元件的效能。为克服上述问题，本公开实施例提供一种新颖的溶剂以及使用此溶剂的一新颖的系统与方法，以有效地自晶片上洗净EUV光致抗蚀剂内的含金属材料。本公开各实施例将析述如下及对应的图1-图10。首先，EUV光刻系统将说明如下并对应图1-图2。其次，依据本公开实施例的洗净系统与方法，将析述于图3-图10及其对应内容。图1是依据本公开某些实施例所建构的EUV光刻系统10的概要图。EUV光刻系统10通常亦称为扫瞄曝光机(scanner)，具有个别光源及曝光模式，以进行光刻曝光工艺。EUV光刻系统10是设计用以将光致抗蚀剂层曝露于EUV光。该光致抗蚀剂层是对EUV光敏感的材料。EUV光刻系统10采用一光源12，以产生EUV光，诸如波长介于约1纳米至约100纳米的EUV光。在一实施例，光源12产生波长集中在约13.5纳米的EUV光。因此，光源12亦称为EUV光源12。光刻系统10亦采用一照明器(illuminator)14。在实施例中，照明器14包含各式屈光(refractive)光学组件，诸如单一镜片或具有多重镜片(波带板(zoneplates))或用于EUV光刻系统的反射光学元件，诸如单一反射镜或一具有多重反射镜的反射镜系统，以将源自于光源12的光引导至光掩模平台16，特别是架设在光掩模平台16之上的光掩模18。在本公开实施例中，光源12产生EUV波长的光，照明器14则采用反射光学元件。在某些实施例，照明器14包含一偶极照明组件(dipoleilluminationcomponent)。在某些实施例，照明器14可操作成反射镜以提供适当照明于光掩模18之上。在一实施例，照明器14的反射镜可切换反射EUV光至不同照明位置。在某些实施例，在照明器14之前有一平台，可更包含其它可切换的反射镜，配合照明器14的反射镜，以控制EUV光照向不同照明位置。在某些实施例，照明器14可提供光掩模18一同轴照明(on-axisillumination，ONI)。在一实施例，一碟状照明器14具有部分同调性(partialcoherence)σ最大值为0.3。在其他某本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造一半导体元件的方法，包括：使用一溶剂以冲洗一晶片，其中，该晶片因该溶剂冲洗致增加疏水性；在以该溶剂冲洗该晶片后，形成一含金属材料在该晶片之上；进行一次或多次光刻工艺，且至少部分使用此含金属材料；以及在进行该一次或多次光刻工艺过程中或之后，移除该含金属材料，其中，该晶片疏水性的增加，会促进含金属材料的移除。

【技术特征摘要】
2016.08.05 US 62/371,324;2016.11.15 US 15/351,529;1.一种制造一半导体元件的方法，包括：使用一溶剂以冲洗一晶...

【专利技术属性】
技术研发人员：訾安仁，郑雅如，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