專利名稱：防止抗蝕劑中圖象毀壞的顯影劑/漂洗液的組成的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及電子元件例如集成電路半導(dǎo)體的制備，尤其是涉及一種防止集成電路制備的光刻步驟中抗蝕劑圖案的毀壞的方法，其中，抗蝕劑圖案被形成于晶片表面上，用于后續(xù)刻蝕去除或添加材料的步驟中。
光刻是基于對光的構(gòu)圖曝光與后來的晶片表面上的光敏的光致抗蝕劑的顯影產(chǎn)生一個(gè)三維的立體圖象。微刻用于印制半導(dǎo)體工業(yè)中的超小圖案但形成抗蝕劑圖象的基本步驟與常規(guī)的光刻技術(shù)基本相同。
概括地說，把對輻射敏感的光致抗蝕劑涂敷在例如晶片的襯底上然后常通過掩摸使圖案曝光從而轉(zhuǎn)移至光致抗蝕劑上。取決于使用的光致抗蝕劑的類型，曝光將提高或降低曝光區(qū)域?qū)τ诜Q為顯影劑的合適溶劑的溶解度。正性光致抗蝕劑在曝光區(qū)域內(nèi)將變得更易溶解而負(fù)性光致抗蝕劑在曝光區(qū)域內(nèi)將變得更難溶解。在曝光之后，襯底區(qū)域被顯影劑溶解而不再被構(gòu)圖的光致抗蝕劑薄膜覆蓋因而接著可通過刻蝕或通過淀積材料在開口的構(gòu)圖區(qū)域內(nèi)形成電路圖案。
微刻的光致抗蝕劑處理中涉及的基本步驟包括首先清潔襯底與為了粘結(jié)光致抗蝕劑的襯底預(yù)處理。然后通常通過在晶片表面上旋轉(zhuǎn)涂覆抗蝕劑從而用光致抗蝕劑覆蓋晶片襯底。旋轉(zhuǎn)涂覆程序一般地有三個(gè)步驟，其中為在晶片表面上散布光致抗蝕劑，把晶片加速至最終旋轉(zhuǎn)速度，然后在恒定轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)以散布并烘干抗蝕劑膜。在旋轉(zhuǎn)步驟之后，得到一個(gè)典型約為0.1至10μm厚的較均勻?qū)ΨQ的流體型面的涂層。旋轉(zhuǎn)涂覆一般在3000至7000rpm的速度下進(jìn)行20至60秒，使在直徑150mm的晶片上均勻地產(chǎn)生達(dá)到±100°A的涂層。在旋轉(zhuǎn)涂覆之后，一般溫和地烘焙晶片以去除抗蝕劑中的溶劑。
然后曝光光致抗蝕劑以形成抗蝕劑中要求的圖案。然后一般使用后烘焙接，著用顯影劑顯影抗蝕劑以去除不希望有的抗蝕劑部分以形成要求的抗蝕劑圖案。顯影可通過把晶片浸入顯影劑或把顯影劑溶液噴射到抗蝕劑表面上來完成。也可使用一種攪拌技術(shù)其中在晶片表面上攪拌或滴曝光顯影劑溶液然后旋轉(zhuǎn)晶片(與涂覆抗蝕劑材料相同)同時(shí)散布顯影劑于晶片表面。上述顯影技術(shù)被描述于chen等的美國專利No.6159662中，在此引用該專利作為參考。
停止顯影處理，然后用漂洗液漂洗襯底表面上的顯影劑，而一般也采用上述的浸入、噴射或攪拌方法進(jìn)行。
典型地進(jìn)行一個(gè)后顯影烘焙步驟以去除剩余的溶劑，改善粘結(jié)并增強(qiáng)抗蝕劑的刻蝕抗力。然后可根據(jù)要求的結(jié)果通過刻蝕或添加材料處理晶片。
不幸的是，隨著工業(yè)要求越來越小的細(xì)節(jié)尺寸，由抗蝕劑確定的線寬同樣要求越來越小。然而，抗蝕劑圖案的高度不能明顯降低，因?yàn)閳D案必須有一定的高度或厚度以便保持起作用。抗蝕劑的高度對由抗蝕劑確定的標(biāo)準(zhǔn)線寬的比率稱為高寬比，而當(dāng)形成具有高的高寬比的巾面圖案時(shí)，由于抗蝕劑圖案有下落或毀壞的趨向因而發(fā)生一個(gè)嚴(yán)重的問題。
Tanka等在Japan J.Appl.phys.32卷(1993)第6059-6064頁中的一篇標(biāo)題為“Mechanism of Resist Paltern Collapse During DevelopmentProcess”的論文中討論了細(xì)小抗蝕劑圖案毀壞問題。在一種毀壞方式中，圖案的頂部互相接觸而圖案毀壞導(dǎo)致抗蝕劑圖案的彎曲、斷裂、撕破或剝落，從而導(dǎo)致構(gòu)圖晶片不適于進(jìn)一步處理。
尤其是當(dāng)晶片上的特征變得更小例如高寬比大于3左右與線寬小于150nm時(shí)，圖象毀壞是一個(gè)嚴(yán)重的問題。如本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員的了解，隨著高寬比增大與線寬減小，此問題變?yōu)楦用黠@，而在高寬比為6與線寬為100nm的線路中毀壞問題十分嚴(yán)重。
工業(yè)界曾試圖以許多解決辦法來解決毀壞問題。在上述的Tanaka論文中，斷定抗蝕劑毀壞的原因是漂洗液的表面張力作用，并提出了低表面張力漂洗液例如體積混合百分比率為50∶50的叔丁醇與水的混合物。在2000年3月/4月版的J.Vac.Sci.Technol.B18(12)中報(bào)導(dǎo)的Namatsu等的標(biāo)題為“SupercriTical Resist Dryer”的論文中，提出了使用超臨界抗蝕劑干燥器以防止圖象毀壞。Tanaka等的美國專利No.4784937描述了使用一種用于含有例如四甲基氫氧化銨的有機(jī)堿與一個(gè)負(fù)離子或無離子的含氟表面活化劑的正性光致抗蝕劑的含水顯影溶液以改善光致抗蝕劑層的曝光區(qū)域與非曝光區(qū)域之間的溶解度選擇性。Suzuki的美國專利No.5474877描述了一種使用接近于其沸點(diǎn)的漂洗液以減小漂洗液的表面張力使防止光致抗蝕劑圖案毀壞的顯影光致抗蝕劑圖案的方法。在此引用上述論文與專利作為參考。
考慮到現(xiàn)有技術(shù)的問題與不足，因此本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種在例如半導(dǎo)體晶片的電子元件襯底上顯影光致抗蝕劑圖案，以防止已顯影的光致抗蝕劑圖案毀壞的方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種在例如半導(dǎo)體晶片的電子元件襯底上顯影光致抗蝕劑圖案，以防止已顯影的光致抗蝕劑圖案毀壞的裝置。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供使用本發(fā)明的方法與裝置顯影的包括半導(dǎo)體晶片的電子元件襯底。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供應(yīng)用本發(fā)明的方法與裝置顯影的電子元件襯底而制作的例如半導(dǎo)體晶片的電子元件。
經(jīng)說明，本發(fā)明另有的一些其它目的與優(yōu)點(diǎn)將變得明顯，而一部分將變得明白易懂。
在電子元件襯底上涂覆一層光致抗蝕劑膜；使光致抗蝕劑曝光于預(yù)定的圖案；對曝光的光致抗蝕劑膜供給顯影劑合成物以顯影光致抗蝕劑圖案，此顯影劑合成物含有一種其含量足以防止圖案毀壞的負(fù)離子表面活化劑；顯影光致抗蝕劑膜以形成預(yù)定的光致抗蝕劑圖案并保持襯底是濕的；在濕的顯影襯底上供給漂洗水溶液，此漂洗水溶液包括去離子水與一個(gè)其含量足以防止圖案毀壞的負(fù)離子表面活化劑；漂洗經(jīng)顯影的襯底；與干燥經(jīng)顯影的襯底以形成其上面有預(yù)定的光致抗蝕劑圖案的電子元件襯底。
本發(fā)明的另一方面，提供一種在例如半導(dǎo)體晶片上的電子元件襯底顯影光致抗蝕劑圖案以防止顯影圖案毀壞的裝置，包括用于在電子元件襯底上涂覆一層光致抗蝕劑膜的涂覆裝置；用于使光致抗蝕劑曝光于預(yù)定圖案的曝光裝置；用于在曝光的光致抗蝕劑膜上供給顯影劑合成物的供給裝置，此顯影劑合成物含有一個(gè)其含量足以防止圖案毀壞的負(fù)離子表面活化劑；用于顯影光致抗蝕劑膜來形成預(yù)定的光致抗蝕劑圖案并保持襯底是濕的顯影裝置；用于在濕的顯影襯底上供給漂洗液合成物的供給裝置，此漂洗液合成物包括水與一個(gè)其含量足以防止圖案毀壞的負(fù)離子表面活化劑；用于漂洗經(jīng)顯影的電子元件襯底的漂洗裝置；以及用于干燥經(jīng)顯影的襯底來形成其上面有預(yù)定的光致抗蝕劑圖案的電子元件襯底的干燥裝置。
本發(fā)明的再一方面，使用本發(fā)明的方法與裝置以顯影電子元件襯底上的光致抗蝕劑圖案來防止顯影襯底的圖案毀壞。
本發(fā)明可概括地陳述為包括一種顯影半導(dǎo)體晶片上的光致抗蝕劑圖案的方法與裝置，其中二者都順序地使用顯影劑合成物與漂洗液合成物且都含有負(fù)離子活化劑。發(fā)現(xiàn)了在顯影劑合成物與漂洗液合成物中都使用負(fù)離子表面活化劑使經(jīng)顯影的晶片襯底中的圖象毀壞問題減至最小與/或被防止。
本發(fā)明的方法與裝置可用于任何光致抗蝕劑且，如上面指出，下面的描述針對正性光致抗蝕劑例如美國專利No.6043003中描述的KRS(Ketal抗蝕劑系統(tǒng))。同樣，可使用使光致抗蝕劑曝光于預(yù)定圖案的任何方法例如紫外線、電子束、X射線與離子束。
在半導(dǎo)體晶片上已形成光致抗蝕劑膜之后，最好溫和地烘焙此膜以去除溶劑，且此工序典型地在一塊熱板上在約為90至150℃溫度下延續(xù)30至120秒完成。取決于使用的光致抗蝕劑可采用任何合適的時(shí)間、溫度與烘焙裝置。
然后曝光光致抗蝕劑，而這可使用本領(lǐng)域內(nèi)任何標(biāo)準(zhǔn)的或常規(guī)的技術(shù)例如投射或直接寫入進(jìn)行。在曝光之后最好在70至150℃下烘焙經(jīng)曝光的光致抗蝕劑膜延續(xù)1至2分鐘以加強(qiáng)潛象。
顯影半導(dǎo)體晶片上的光致抗蝕劑圖象的方法基本上有四種，包括靜態(tài)顯影、浸入顯影、噴射顯影與攪拌顯影。在每種方法中，必須按照本領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解的要求仔細(xì)控制顯影的時(shí)間與溫度。上述的美國專利No.6159662討論此顯影處理。
靜態(tài)方法對經(jīng)曝光的晶片表面加上顯影劑，并在足以顯影圖案的時(shí)間之后對晶片表面加上漂洗液合成物。在漂洗之后干燥晶片。
浸入處理基本上包括將經(jīng)曝光的半導(dǎo)體晶片浸入顯影劑合成物的槽內(nèi)延續(xù)一定的時(shí)間周期然后從槽中取出晶片。在從顯影劑槽中取出晶片之后，將它浸入漂洗液合成物的槽內(nèi)。可采用同一個(gè)槽用于顯影浸入與漂洗浸入的置換漂洗方法。代替浸入經(jīng)顯影的晶片，可通過噴射漂洗此浸入的晶片。
在噴射顯影方法中，用顯影劑合成物噴射曝光晶片延續(xù)一定的時(shí)間周期以顯影圖案一般約為1-2分鐘，然后用漂洗液合成物噴射經(jīng)顯影的晶片以洗去晶片表面上的顯影劑。典型地噴射漂洗液合成物延續(xù)1-2分鐘然后使用常規(guī)技術(shù)例如空氣干燥法進(jìn)行干燥。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，由于它的已被證明的有效性，使用攪拌顯影處理，在此處理中在經(jīng)曝光的半導(dǎo)體晶片上攪拌顯影劑合成物而晶片處于靜止，然后在例如100rpm下慢慢旋轉(zhuǎn)晶片使顯影劑合成物遍布晶片表面。然后使顯影劑留在晶片表面上延續(xù)足夠的顯影時(shí)間，例如1-2分鐘，來顯影圖案。然后一般地在仍是濕的晶片表面上攪拌漂洗液合成物而晶片處于靜止，并類似于顯影處理旋轉(zhuǎn)晶片以漂洗晶片。在漂洗工序之后，典型地通過旋轉(zhuǎn)干燥法干燥經(jīng)漂洗的晶片。
關(guān)于顯影劑合成物，具備如下文中規(guī)定的附帶條件—顯影劑合成物含有負(fù)離子表面活化劑—的任何合適的商品顯影劑合成物均可用于本發(fā)明。顯影劑合成物典型地為堿性而可含有氫氧化鉀、氫氧化鈉、硅酸鈉及諸如此類作為基本成分，但最好基本成分是無金屬離子的例如四甲基氫氧化銨的堿性有機(jī)化合物。
本發(fā)明的方法中使用的顯影劑合成物的主要成分是如上述美國專利No.4784937中所述的無金屬離子的堿性有機(jī)化合物，也可以是這類顯影液中常規(guī)使用的任何已知化合物。這樣的堿性有機(jī)化合物的例子是脂肪族與芳香族胺化合物例如亞烴基雙胺，例如1，3二胺基丙烷與芳香胺，例如4，4′-二胺基二苯基胺，以及二(二烴基氨基)亞胺，具有由3至5個(gè)碳原子和從氮、氧與硫原子中選擇的1個(gè)或2個(gè)異種原子組成的環(huán)結(jié)構(gòu)的雜環(huán)堿，例如，吡咯、吡咯烷、吡咯烷酮、吡啶、嗎啉、吡嗪、哌啶、與惡唑、低芳香季銨基及其它。
上述材料中特別優(yōu)選的是其中烷基組為C1-C4或替代的C1-C4的四烷基氫氧化銨。例子是四甲基氫氧化銨(TMAH)與三甲基2-羥乙基氫氧化銨即膽堿。其它氫氧化銨包括四乙基氫氧化銨、四丙基氫氧化銨、四丁基氫氧化銨、甲基三乙基氫氧化銨、三甲基乙基氫氧化銨、二甲基二乙基氫氧化銨、三乙基(2-羥乙基)氫氧化銨、二甲基二(2-羥乙基)氫氧化銨、二乙基二(2-羥乙基)氫氧化銨、甲基三(2-羥乙基)氫氧化銨、乙基三(2-羥乙基)氫氧化銨與四(2-羥乙基)氫氧化銨。以上列舉的無金屬離子的有機(jī)堿可根據(jù)需要單獨(dú)使用或作為兩種或多種的組合使用。
本發(fā)明的顯影液典型地通過把上述化合物溶解在去離子水中制成PH值在約11.0至13.5范圍內(nèi)的溶液。
常規(guī)的顯影劑合成物中使用的供選的添加劑也可用于本發(fā)明的顯影劑合成物，這些添加劑包括穩(wěn)定劑與溶解劑及一羥醇，后者用于清除光致抗蝕劑剩物，不然在顯影后可能留在曝光區(qū)域內(nèi)。這些供選的添加劑可根據(jù)需要單獨(dú)地或作為兩種或多種的組合添加到本發(fā)明的顯影液內(nèi)。
在本發(fā)明的顯影劑合成物與漂洗水合成物中都使用負(fù)離子表面活化劑是本發(fā)明的一個(gè)重要特征。
負(fù)離子表面活化劑的特征在于有一個(gè)大的溶于油的非極性的碳?xì)浠衔锒伺c一個(gè)溶于水的極性端。例如，對于月桂基碳酸鈉，C11H22CH2組是非極性端而OSO-3Na+是極性端。
負(fù)離子類洗滌劑包括普通的堿金屬肥皂例如含有約8至約24個(gè)碳原子且最好為約10至約20個(gè)碳原子的較高的脂肪酸的鈉、鉀、銨與烷基銨鹽。
這類洗滌劑還包括溶于水的鹽，尤其是分子結(jié)構(gòu)中有一個(gè)含有約8至約22個(gè)碳原子與一個(gè)磺酸或硫酸或硫酸酯官能團(tuán)的烷基官能團(tuán)的有機(jī)硫反應(yīng)物的非金屬銨鹽。(術(shù)語烷基包括較高的?；倌軋F(tuán)的烷基部分。)構(gòu)成本發(fā)明的優(yōu)選洗滌劑合成物一部分的這組合成洗滌劑是烷基硫酸銨，尤其是通過硫酸處理的較高的醇(C8-C19碳原子)得到的那些；其中烷基組含有成直鏈或支鏈結(jié)構(gòu)的約9至約15個(gè)碳原子的烷基苯磺酸銨。
本發(fā)明中還使用負(fù)離子磷酸鹽表面活化劑。這些是表面活化材料，其中，連接疏水的各分子部分的負(fù)離子增溶組是磷的含氧酸。較常用的增溶組是-SO4H、-SO3H與-CO2H。使用烷基磷酸酯例如(R-O)2PO2H與ROPO3H2，分子式中R代表一個(gè)含有約8至約30個(gè)碳原子的烷基鏈。
一種優(yōu)選的負(fù)離子表面活化劑是由概括分子式RfCOOM或Rf’SO3M代表的含氟的表面活化劑，式中Rf與Rf’每個(gè)代表有2至20個(gè)碳原子的單價(jià)碳?xì)浠衔锝M，其中至少一部分氫原子以氟原子置換，而M代表一個(gè)氫原子H、銨NH4或四價(jià)銨NR4，每個(gè)R與其它無關(guān)，是一個(gè)氫原子或一個(gè)有1至3個(gè)碳原子的烷基組。更具體地說，上述類型的有表面活化劑作用的含氟羧基酸與磺酸與包括分子式CnF2n+1COOH的鹽的直鏈或支鏈的全氟羧基酸、分子式CnF2n+1SO3H的含氟鏈烷磺酸、分子式CnF2n+1CmH2mCOOH的部分氟化羧基酸、分子式CnF2n+1C＝CHCmH2MCOOH的部分氟化不飽和羧基酸、分子式CnF2n+1CmH2mSO3H的部分氟化鏈烷磺酸與分子式CnF2n+1CH＝CHCmH2mSO3H的部分氟化鏈烷磺酸，以及由它們產(chǎn)生的銨鹽與四烷基銨鹽，其中分子式中n與m每個(gè)分別是1至10與1至15的正整數(shù)。
屬于這些類別的特定化合物包括全氟羧基酸C7F15COOH、全氟辛烷磺酸C8F17SO3H、全氟癸酸銨C9F19COONH4、四甲基全氟辛酸銨C7F15COON(CH3)4、C5F11(CH2)3COOH、CF3(CF2)3CF(CF3)(CH2)10COONH4、CF3(CF2)6CH＝CH(CH2)2COONH4以及諸如此類，但不限于這些。這些化合物可根據(jù)需要單獨(dú)使用或兩種或多種組合使用。
此顯影劑合成物典型地將含有其含量約為10至40g/l的堿以提供約為12至13的PH值。一般使用0.21N或0.26N溶液。一種負(fù)離子表面活化劑存在于顯影劑合成物內(nèi)，其含量足以提供本發(fā)明的方法與裝置中使用的合成物所要求的抗毀壞性能，通常約為100至10000ppm或以上，為500至5000ppm更好。
此顯影劑合成物可在高達(dá)350℃或更高的各種溫度下使用，一般在約19至25℃下使用，在21℃下使用更好。
漂洗液合成物最好包括去離子水與上述負(fù)離子表面活化劑，后者的含量約為100至10000ppm或以上，為500至5000ppm更好，以提供本發(fā)明的方法與裝置所要求的抗毀壞性能。
此漂洗液合成物可在高達(dá)35℃或更高的各種溫度下使用，一般在約19至25℃下使用，在21℃下更好。
例子一個(gè)半導(dǎo)體晶片使用攪拌法通過旋轉(zhuǎn)涂覆涂上一層KRS正性抗蝕劑。曝光此涂覆抗蝕劑的晶片以提供線寬與間距約為100nm和高寬比約為6的圖案。通過在晶片表面上攪拌0.263N的TMAH與1％重量百分比的FC-93(25％活性)的除離子水溶液顯影經(jīng)曝光的晶片而晶片處于靜止?fàn)顟B(tài)。FC-93是由3M化學(xué)制品公司出售的一種全氟烷基磺酸銨表面活化劑。在顯影之后且當(dāng)晶片還是濕的時(shí)，用包括除離子水與重量百分比為1％的FC-93負(fù)離子表面活化劑的漂洗液合成物漂洗還是濕的晶片。漂洗液合成物施加于靜止?fàn)顟B(tài)下的晶片并通過旋轉(zhuǎn)以漂洗晶片然后空氣干燥晶片。結(jié)果顯示抗蝕劑圖案不毀壞且滿足商業(yè)觀點(diǎn)的要求。一個(gè)控制樣品(顯影劑與漂洗液中不添加表面活化劑)在高寬比為3.5時(shí)毀壞。
使用FC-143重復(fù)上述例子，F(xiàn)C-143是一種包括全氟烷基羧基銨表面活化劑的負(fù)離子表面活化劑且同樣由3M化學(xué)制品公司出售。顯影的抗蝕劑圖案不毀壞且商業(yè)上合格。
使用重量含量約為0.5％的月桂基硫酸銨作為負(fù)離子表面活化劑重復(fù)上述例子。在此情況下，得到高寬比為4的上限。
盡管連同一個(gè)專門的優(yōu)選實(shí)施例詳盡地描述了本發(fā)明，很明顯，鑒于前面的描述，對于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員來說，許多替代、修改與變化將變?yōu)槊靼滓锥?。因此預(yù)期附加的權(quán)利要求書將包括任何這些替代、修改與變化，把它們看作在本發(fā)明的實(shí)施范圍與精神之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種顯影電子元件襯底上的光致抗蝕劑圖案以防止顯影圖案毀壞的方法，包括步驟在電子元件襯底上涂覆一層光致抗蝕劑膜；使光致抗蝕劑膜曝光于預(yù)定的圖案；對曝光的光致抗蝕劑膜供給顯影劑合成物以顯影光致抗蝕劑的圖案，此顯影劑合成物含有一種其含量足以防止圖案毀壞的負(fù)離子表面活化劑；顯影光致抗蝕劑膜以形成預(yù)定的光致抗蝕劑圖案并保持襯底是濕的；在濕的顯影襯底上供給漂洗水溶液，此漂洗水溶液包括去離子水與一種其含量足以防止圖案毀壞的負(fù)離子表面活化劑；漂洗經(jīng)顯影的襯底；以及干燥經(jīng)顯影的襯底以形成其上面有預(yù)定的光致抗蝕劑圖案的電子元件襯底。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于負(fù)離子表面活化劑是由概括分子式RfCOOM或Rf’SO3M代表的含氟的表面活化劑，式中Rf與Rf’各代表有2至20個(gè)碳原子的單價(jià)碳?xì)浠衔锝M，其中至少一部分氫原子以氟原子置換，而M代表一個(gè)氫原子H、銨NH4或四價(jià)銨NR4，與其它無關(guān)的每個(gè)R是一個(gè)氫原子或一個(gè)有1至3個(gè)碳原子的烷基組。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于使用攪拌方法施加顯影劑合成物與漂洗液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于使用噴射方法施加顯影劑合成物與漂洗液。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于電子元件是一個(gè)半導(dǎo)體晶片。
6.一種顯影電子元件襯底上的光致抗蝕劑圖案以防止圖案毀壞的裝置，包括用于在電子元件襯底上涂覆一層光致抗蝕劑膜的涂覆裝置；用于使用光致抗蝕劑曝光于預(yù)定圖案的曝光裝置；用于在經(jīng)曝光的光致抗蝕劑膜上供給顯影劑合成物的供給裝置，此顯影劑合成物包括其含量足以防止圖案毀壞的負(fù)離子表面活化劑；用于顯影光致抗蝕劑膜以形成預(yù)定的光致抗刨劑圖案并保持襯底是濕的顯影裝置；用于在濕的顯影襯底上供給漂洗液合成物的供給裝置，此漂洗液合成物包括水與其含量足以防止圖案毀壞的負(fù)離子表面活化劑；用于漂洗經(jīng)顯影的電子元件襯底的漂洗裝置；與用于干燥經(jīng)顯影的襯底以形成其上面有預(yù)定的光致抗蝕劑圖案的電子元件襯底的干燥裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的裝置，其特征在于顯影劑合成物中的負(fù)離子表面活化劑是由概括分子式RfCOOM與Rf’SO3M代表的含氟的表面活化劑，式中Rf與Rf’每個(gè)代表有2至20個(gè)碳原子的單價(jià)碳?xì)浠衔锝M，其中至少一部分氫原子以氟原子置換，而M代表一個(gè)氫原子H、銨NH4或四價(jià)銨NR4，每個(gè)R與其它無關(guān)是一個(gè)氫原子或一個(gè)有1至3個(gè)碳原子的烷基組。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的裝置，其特征在于用于供給顯影劑合成物與漂洗液合成物的供給裝置是一個(gè)攪拌器。
9.根據(jù)權(quán)利要求6的裝置，其特征在于用于供給顯影劑合成物與漂洗液合成物的供給裝置是一個(gè)噴射裝置。
10.一種使用權(quán)利要求1的方法制作的電子元件。
11.一種使用權(quán)利要求2的方法制作的電子元件。
12.一種使用權(quán)利要求3的方法制作的電子元件。
13.一種使用權(quán)利要求4的方法制作的電子元件。
14.一種使用權(quán)利要求5的方法制作的電子元件。
全文摘要
提供一種顯影例如半導(dǎo)體晶片的電子元件襯底上的光致抗蝕劑圖案的裝置與方法。此方法與裝置使用一個(gè)專門規(guī)定的顯影劑合成物,后隨一個(gè)專門規(guī)定的漂洗液合成物以顯影經(jīng)曝光的抗蝕劑圖案然后漂洗經(jīng)顯影的圖案。顯影劑合成物與漂洗液合成物都含有負(fù)離子表面活化劑,且當(dāng)按次序使用這兩種溶液時(shí),發(fā)現(xiàn)了即使當(dāng)形成例如線寬小于150nm而高寬比大于3左右的小特征時(shí)仍能提供防止圖象毀壞的抗蝕劑圖案。優(yōu)選使用攪拌顯影與攪拌漂洗處理以顯影與漂洗經(jīng)曝光的晶片。優(yōu)選的負(fù)離子表面活化劑是全氟烷基磺酸銨與含氟烷基羧酸銨。
文檔編號(hào)H01L21/02GK1372168SQ02104699
公開日2002年10月2日 申請日期2002年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月21日
發(fā)明者斯科特·A.·麥西克, 韋恩·M.·摩里奧, 克里斯托弗·F.·羅賓遜 申請人:國際商業(yè)機(jī)器公司