形成图案的方法技术

本发明专利技术涉及一种形成图案的方法。该方法包括：在基板上涂覆含金属的抗蚀剂组合物，沿着基板的边缘顺序地涂覆两种类型的用于去除边缘珠粒的组合物，执行包括干燥和加热的热处理以在基板上形成含金属的抗蚀剂膜，以及对该含金属的抗蚀剂膜进行曝光和显影以形成抗蚀剂图案；或在基板上涂覆含金属的抗蚀剂组合物，沿着基板的边缘涂覆用于去除边缘珠粒的组合物，执行包括干燥和加热的热处理以在基板上形成含金属的抗蚀剂膜，曝光含金属的抗蚀剂膜，以及用显影液组合物显影以形成抗蚀剂图案，其中，两种类型的用于去除边缘珠粒的组合物和显影液组合物的细节如说明书中所述。影液组合物的细节如说明书中所述。影液组合物的细节如说明书中所述。

【技术实现步骤摘要】
形成图案的方法
[0001]相关申请的引证
[0002]本申请要求于2022年1月24日提交给韩国知识产权局的韩国专利申请第10
‑
2022
‑
0010128号的优先权和权益，通过引用将其全部内容并入本申请。


[0003]本公开涉及一种形成图案的方法，包括涂覆用于去除边缘珠粒的组合物，以及一种形成图案的方法，包括涂覆用于去除边缘珠粒的组合物并显影，以减少沿着晶圆边缘发生的金属污染。

技术介绍

[0004]近年来，半导体产业伴随着临界尺寸的不断缩小，这种尺寸的缩小要求新型高性能光致抗蚀剂材料及图案化方法，以满足日益细微特征的加工及图案化需求。
[0005]此外，随着近来半导体产业的快速发展，要求半导体器件具有快速的运行速度和大的存储容量，为符合该要求，正在开发用于提高半导体器件的集成度、可靠性和响应速度的工艺技术。特别地，重要的是在硅基板的工作区域中精确地控制/注入杂质并且将这些区域互连以形成器件和超高密度集成电路，这可以通过光刻工艺来实现。换言之，重要的是集成光刻工艺，包括在基板上涂覆光致抗蚀剂，将其选择性地暴露于紫外线(UV)(包括极紫外线(UV))、电子束、X射线等，然后对其进行显影。
[0006]特别地，在形成光致抗蚀剂层的工艺中，主要是在旋转硅基板的同时在基板上涂覆抗蚀剂，其中在基板的边缘和后表面上涂覆抗蚀剂，这可能在随后的半导体工艺(诸如蚀刻和离子注入工艺)中造成压痕或图案缺陷。因此，执行通过使用更薄的组合物来剥离并去除涂覆在硅基板的边缘和后表面上的光致抗蚀剂的工艺，即EBR(边缘珠粒去除)工艺。EBR工艺需要一种组合物，其对于光致抗蚀剂表现出优异的溶解性，并有效地去除残留在基板中的珠粒和光致抗蚀剂，并且不产生抗蚀剂残留物。
[0007]此外，需要开发光致抗蚀剂和显影剂组合物，其能够在光刻工艺中确保优异的抗蚀刻性和分辨率，同时改善灵敏度和CD(临界尺寸)均匀性，并且还改善LER(线边缘粗糙度)特性。

技术实现思路

[0008]一个实施方式提供了一种形成图案的方法，包括涂覆用于去除边缘珠粒的组合物。
[0009]另一个实施方式提供了一种形成图案的方法，包括涂覆用于去除边缘珠粒的组合物和使其显影。
[0010]根据一个实施方式的形成图案的方法包括：将含金属的抗蚀剂组合物涂覆在基板上；沿着基板的边缘顺序地涂覆两种类型的用于去除边缘珠粒的组合物；执行包括干燥和加热的热处理，以在基板上形成含金属的抗蚀剂膜；对含金属的抗蚀剂膜进行曝光、显影，
以形成抗蚀剂图案，
[0011]其中，两种类型的用于去除边缘珠粒的组合物可以独立地是包含亚磷酸类化合物和有机溶剂的组合物A；或包含二醇醚或其酯、羟基酸的酯或烷基醚酸的酯以及羧酸的酯的组合物B。
[0012]组合物A可以包含约0.01wt％至约50wt％的亚磷酸类化合物和约50wt％至约99.99wt％的有机溶剂。
[0013]组合物B可以包含约30wt％至约75wt％的二醇醚或其酯、约5wt％至约50wt％的羟基酸的酯或烷基醚酸的酯以及约15wt％至约55wt％的羧酸的酯。
[0014]涂覆用于去除边缘珠粒的组合物可以包括：第一工艺，在旋转基板的同时沿着基板的边缘涂覆组合物A和组合物B中的任一种的用于去除边缘珠粒的组合物；以及第二工艺，在旋转基板的同时沿着基板的边缘涂覆在组合物A和组合物B中不同于第一工艺中应用的组合物的用于去除边缘珠粒的组合物。
[0015]在第二工艺之后，可以进一步包括：第三工艺，在旋转基板的同时沿着基板的边缘涂覆用于去除边缘珠粒的组合物。
[0016]在第三工艺中应用的用于去除边缘珠粒的组合物可以是组合物C，组合物C可以是在组合物A和组合物B中与第一工艺中应用的组合物相同的组合物，或者可以不同于组合物A和组合物B，并且可以包含酸添加剂和有机溶剂。
[0017]在曝光和显影工艺之后，方法可以进一步包括涂覆组合物A和组合物B中的至少一种。
[0018]二醇醚或其酯可以是丙二醇甲醚、丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇乙醚乙酸酯以及它们的组合中的一种。
[0019]羟基酸的酯或烷基醚酸的酯可以是乳酸乙酯、3
‑
乙氧基丙酸乙酯以及它们的组合中的一种。
[0020]羧酸的酯可以是2
‑
羟基异丁酸甲酯。
[0021]根据另一个实施方式的形成图案的方法包括：将含金属的抗蚀剂组合物涂覆在基板上；沿着基板的边缘涂覆用于去除边缘珠粒的组合物；执行干燥和加热的热处理工艺，以在基板上形成含金属的抗蚀剂膜；曝光含金属的抗蚀剂膜；以及用包含亚磷酸类化合物和有机溶剂的显影液组合物显影，以形成抗蚀剂图案。
[0022]显影液组合物可以包含约0.01wt％至约50wt％的亚磷酸类化合物和约50wt％至约99.99wt％的有机溶剂。
[0023]亚磷酸类化合物可以是膦酸、甲基膦酸、乙基膦酸、丁基膦酸、己基膦酸、正辛基膦酸、十四烷基膦酸、十八烷基膦酸、苯基膦酸、乙烯基膦酸、氨基甲基膦酸、亚甲基二胺四亚甲基膦酸、乙二胺四亚甲基膦酸、1
‑
氨基
‑1‑
膦酰基辛基膦酸、依替膦酸、2
‑
氨基乙基膦酸、3
‑
氨基丙基膦酸、6
‑
羟基己基膦酸、癸基膦酸、亚甲基二膦酸、次氮基三亚甲基三膦酸、1H,1H,2H,2H
‑
全氟辛烷亚膦酸或它们的组合中的至少一种类型。
[0024]含金属的抗蚀剂组合物可以是含有烷基锡氧代基和烷基锡羧基的至少一种的金属化合物。
[0025]金属化合物可以由化学式1表示。
[0026][化学式1][0027][0028]在化学式1中，
[0029]R1是取代或未取代的C1至C20烷基、取代或未取代的C3至C20环烷基、取代或未取代的C2至C20烯基、取代或未取代的C2至C20炔基、取代或未取代的C6至C30芳基、取代或未取代的C6或C30芳烷基以及
‑
R
a
‑
O
‑
R
b
(其中R
a
是取代或未取代的C1至C20亚烷基，并且R
b
是取代或未取代的C1至C20烷基)中的一种，
[0030]R2至R4各自独立地是
‑
OR
c
或
‑
OC(＝O)R
d
，
[0031]R
c
是取代或未取代的C1至C20烷基、取代或未取代的C3至C20环烷基、取代或未取代的C2至C20烯基、取代或未取代的C2至C20炔基、取代或未取代的C6至C30芳基或它们的组合，并且
[0032]R
d
是氢、取代或未取代的C1至C20烷基、取代或未取代的C3至C20环烷基、取代或未取代的C2至C20烯基、取代或未取代的C2至C20炔基、取代本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种形成图案的方法，其包括：将含金属的抗蚀剂组合物涂覆在基板上；沿着所述基板的边缘顺序地涂覆两种类型的用于去除边缘珠粒的组合物；执行包括干燥和加热的热处理，以在所述基板上形成含金属的抗蚀剂膜；以及对所述含金属的抗蚀剂膜进行曝光和显影以形成抗蚀剂图案，其中，所述两种类型的用于去除边缘珠粒的组合物各自独立地是组合物A，其包含亚磷酸类化合物和有机溶剂；或组合物B，其包含二醇醚或其酯、羟基酸的酯或烷基醚酸的酯以及羧酸的酯。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述组合物A包含0.01wt％至50wt％的所述亚磷酸类化合物和50wt％至99.99wt％的所述有机溶剂。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述组合物B包含30wt％至75wt％的所述二醇醚或其酯、5wt％至50wt％的所述羟基酸的酯或所述烷基醚酸的酯以及15wt％至55wt％的所述羧酸的酯。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述顺序地涂覆所述两种类型的用于去除边缘珠粒的组合物包括：第一工艺，沿着所述基板的边缘涂覆用于去除边缘珠粒的组合物，其为组合物A和组合物B中的任一种，同时旋转所述基板，以及第二工艺，沿着所述基板的边缘涂覆用于去除边缘珠粒的组合物，其为组合物A和组合物B中的不同于在所述第一工序中应用的组合物，同时旋转所述基板。5.根据权利要求4所述的方法，其中在所述第二工艺之后，所述方法进一步包括：第三工艺，沿着所述基板的边缘涂覆用于去除边缘珠粒的组合物，其为组合物A和组合物B中的与所述第一工艺中应用的组合物相同的组合物，或者与组合物A和组合物B不同，同时旋转所述基板。6.根据权利要求5所述的方法，其中与组合物A和组合物B不同的所述用于去除边缘珠粒的组合物包含酸添加剂和有机溶剂。7.根据权利要求1所述的方法，其中在所述曝光和显影工艺之后，所述方法进一步包括涂覆组合物A和组合物B中的至少一种。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述二醇醚或其酯是丙二醇甲醚、丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇乙醚乙酸酯和它们的组合中的一种，所述羟基酸的酯或烷基醚酸的酯是乳酸乙酯、3
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乙氧基丙酸乙酯和它们的组合中的一种，并且所述羧酸的酯是2
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羟基异丁酸甲酯。9.一种形成图案的方法，其包括：将含金属的抗蚀剂组合物涂覆在基板上；沿着所述基板的边缘涂覆用于去除边缘珠粒的组合物；
执行包括干燥和加热的热处理，以在所述基板上形成含金属的抗蚀剂膜；对所述含金属的抗蚀剂膜进行曝光；以及使用包含亚磷酸类化合物和有机溶剂的...

【专利技术属性】
技术研发人员：文炯朗，金荣权，许伦旼，李旻映，金旼秀，李圭原，崔正敏，朴哲弘，高武铉，裴相元，金贞儿，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：