CN103098179A - 用于抑制微细结构体的图案倒塌的处理液和使用该处理液的微细结构体的制造方法 - Google Patents

用于抑制微细结构体的图案倒塌的处理液和使用该处理液的微细结构体的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于抑制由多晶硅形成的微细结构体的图案倒塌的处理液以及使用该处理液的微细结构体的制造方法，所述处理液含有选自具有碳原子数12、碳原子数14和碳原子数16的烷基的吡啶鎓卤化物中的至少一种及水。

Description

用于抑制微细结构体的图案倒塌的处理液和使用该处理液的微细结构体的制造方法
技术领域
本发明涉及用于抑制微细结构体的图案倒塌的处理液以及使用该处理液的微细结构体的制造方法。
背景技术
以往，作为在半导体器件、电路基板等这样的广泛的领域中使用的具有微细结构的元件的形成和加工方法，使用了光刻技术。该领域中，伴随着要求性能的高度化，半导体器件等的小型化、高集成化或高速化显著进行，光刻中使用的抗蚀图案日趋微细化，另外高宽比（aspect ratio）日趋增加。但是，随着这样的微细化等的进行，抗蚀图案的倒塌成为很大的问题。
已知抗蚀图案的倒塌是如下产生的：使抗蚀图案显影后的湿处理(主要是用于冲洗显影液的冲洗处理)中使用的处理液从该抗蚀图案干燥时，由于该处理液的表面张力引起的应力发挥作用而产生抗蚀图案的倒塌。因此，为了解决抗蚀图案的倒塌，提出了下述方法：通过使用了非离子性表面活性剂、醇系溶剂可溶性化合物等的低表面张力的液体替换洗涤液并进行干燥的方法(例如，参照专利文献1和2)，使抗蚀图案的表面疏水化的方法(例如，参照专利文献3)等。
然而，使用光刻技术形成的金属、金属氮化物或金属氧化物、氧化硅、硅等所形成的微细结构体（不包括抗蚀层。只要没有特殊记述，以下相同）中，形成结构体的材料自身的强度比抗蚀图案自身的强度高或比抗蚀图案与基材的接合强度高，因此与抗蚀图案相比，该结构体图案的倒塌不易发生。但是，随着半导体装置、微机械的小型化、高集成化、或高速化进一步发展，由于该结构体的图案的微细化、以及高宽比的增加，该结构体的图案的倒塌逐渐成为很大的问题。
因此，为了解决这些微细结构体图案的倒塌，提出了使用界面活性剂形成疏水性保护膜的方法（例如，参照专利文献4）。然而，没有具体记载有关界面活性剂的种类（非离子性、阴离子性、阳离子性）、产品名称、浓度等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-184648号公报
专利文献2:日本特开2005-309260号公报
专利文献3:日本特开2006-163314号公报
专利文献4:日本特开2010-114467号公报
发明内容
发明要解决的问题
如上所述，在半导体装置、微机械这样的微细结构体（特别是由多晶硅形成的微细结构体）的领域中，实际情况是有效抑制图案的倒塌的技术尚不为人知。
本发明是在该状况下进行的，其目的在于提供一种能够抑制半导体装置、微机械这样的由多晶硅形成的微细结构体的图案倒塌的处理液和使用该处理液的微细结构体的制造方法。
用于解决问题的方案
本发明人为了实现上述目的进行了反复深入的研究，结果发现，通过一种含有具有碳原子数12、碳原子数14、碳原子数16的烷基的吡啶鎓卤化物中的至少一种的处理液可达成其目的。
本发明是基于上述见解完成的发明。即本发明的要旨如下所述。
1.一种用于抑制由多晶硅形成的微细结构体的图案倒塌的处理液，其含有具有选自碳原子数12、碳原子数14和碳原子数16中的至少一种烷基的吡啶鎓卤化物及水。
2.根据第1项记载的用于抑制图案倒塌的处理液，其中，碳原子数12的烷基为十二烷基、碳原子数14的烷基为十四烷基、碳原子数16的烷基为十六烷基。
3.根据第1项记载的用于抑制图案倒塌的处理液，其中，具有碳原子数12、碳原子数14或碳原子数16的烷基的吡啶鎓卤化物为选自十二烷基氯化吡啶鎓、十四烷基氯化吡啶鎓、十六烷基氯化吡啶鎓、1-十二烷基-4-甲基氯化吡啶鎓、1-十四烷基-4-甲基氯化吡啶鎓和1-十六烷基-4-甲基氯化吡啶鎓中的一种。
4.根据第1项记载的用于抑制图案倒塌的处理液，其中，具有碳原子数12、碳原子数14或碳原子数16的烷基的吡啶鎓卤化物的含量为10ppm～10%。
5.一种由多晶硅形成的微细结构体的制造方法，其特征在于，在湿式蚀刻或干式蚀刻之后的洗涤工序中，使用含有具有选自碳原子数12、碳原子数14和碳原子数16中的至少一种烷基的吡啶鎓卤化物及水的用于抑制图案倒塌的处理液。
6.根据第5项记载的微细结构体的制造方法，其中，微细结构体是半导体装置或微机械。
发明的效果
根据本发明，可以提供一种能够抑制半导体装置、微机械这样的微细结构体的图案倒塌的处理液和使用该处理液的微细结构体的制造方法。
附图说明
图1是微细结构体的各制作阶段的截面示意图
具体实施方式
（用于抑制图案倒塌的处理液）
本发明的处理液（用于抑制图案倒塌的处理液）用于抑制由多晶硅形成的微细结构体的图案倒塌，其含有具有碳原子数12、碳原子数14、碳原子数16的烷基的吡啶鎓卤化物中的至少一种。
其中，“由多晶硅形成的微细结构体”是指使用处理液处理的部分是由多晶硅形成的微细结构体。
本发明的处理液所用的具有碳原子数12、碳原子数14、碳原子数16的烷基的吡啶鎓卤化物是与微细结构体的图案中使用的材料吸附，使该图案的表面疏水化的吡啶鎓卤化物。这种情况下的疏水化是指，通过本发明的处理液进行了处理的材料的表面与水的接触角为70°以上。
优选碳原子数12的烷基为十二烷基、碳原子数14的烷基为十四烷基、碳原子数16的烷基为十六烷基。与分枝的烷基相比，这种具有直链状的烷基的化合物可以高密度地吸附在多晶硅材料上。
另外，考虑实用性时，卤素优选为氯。
作为具有碳原子数12、碳原子数14或碳原子数16的烷基的吡啶鎓卤化物，可举出十二烷基氯化吡啶鎓、十二烷基溴化吡啶鎓、十二烷基碘化吡啶鎓、十四烷基氯化吡啶鎓、十四烷基溴化吡啶鎓、十四烷基碘化吡啶鎓、十六烷基氯化吡啶鎓、十六烷基溴化吡啶鎓、十六烷基碘化吡啶鎓、1-十二烷基-4-甲基氯化吡啶鎓、1-十二烷基-4-甲基溴化吡啶鎓、1-十二烷基-4-甲基碘化吡啶鎓、1-十四烷基-4-甲基氯化吡啶鎓、1-十四烷基-4-甲基溴化吡啶鎓、1-十四烷基-4-甲基碘化吡啶鎓、1-十六烷基-4-甲基氯化吡啶鎓、1-十六烷基-4-甲基溴化吡啶鎓、1-十六烷基-4-甲基碘化吡啶鎓等，特别优选十二烷基氯化吡啶鎓、十四烷基氯化吡啶鎓、十六烷基氯化吡啶鎓、1-十二烷基-4-甲基氯化吡啶鎓、1-十四烷基-4-甲基氯化吡啶鎓和1-十六烷基-4-甲基氯化吡啶鎓。
本发明的用于抑制图案倒塌的处理液可以以水溶液的形式使用，作为所使用的水，优选通过蒸馏、离子交换处理、过滤处理、各种吸附处理等除去了金属离子、有机杂质、颗粒粒子等的水，特别优选纯水、超纯水。
本发明的用于抑制图案倒塌的处理液含有上述具有碳原子数12、碳原子数14、碳原子数16的烷基的吡啶鎓卤化物中的至少一种及水，此外，在不损害处理液的效果的范围内含有在用于抑制图案倒塌的处理液中通常使用的各种添加剂。
本发明的处理液中具有碳原子数12、碳原子数14或碳原子数16的烷基的吡啶鎓卤化物的含量（多种使用时为它们的合计量）优选为10ppm～10%。前述化合物的含量只要在上述范围内就可以充分得到这些化合物的效果，但考虑到操作容易性、经济性、起泡性，优选在更低浓度的5%以下使用，更优选为10～2000ppm，进一步优选为10～1000ppm。此外，在这些化合物的对水的溶解性不充分而会发生相分离的情况下，可以加入醇等有机溶剂，也可以加入酸、碱以增强溶解性。此外在未相分离而仅白浊的情况下，也可以在不损害该处理液的效果的范围内使用，为了使该处理液均匀，还可以伴随搅拌而使用。另外，为了避免处理液的白浊，可以与上述同样地加入醇等有机溶剂、酸、碱后使用。
本发明的用于抑制图案倒塌的处理液优选用于抑制半导体装置、微机械这样的微细结构体的图案倒塌。此处，作为微细结构体的图案，优选举出使用多晶硅形成的图案。
需要说明的是，微细结构体包括以下情况：在TEOS（四乙氧基硅烷氧化膜）、SiOC系低介电常数膜（Applied Materials公司制Black Diamond2（商品名），ASM International公司制Aurora2.7、Aurora2.4（商品名））等绝缘膜种上图案化的情况；微细结构的一部分中含有绝缘膜种的情况。
本发明的用于抑制图案倒塌的处理液当然可以对以往的微细结构体发挥优异的图案倒塌抑制效果，对于更微细化、高宽比更高的微细结构体也可以挥发优异的图案倒塌抑制效果。此处，高宽比是通过(图案的高度/图案的宽度)计算出的值，对于具有3以上、进而7以上的高的高宽比的图案，本发明的处理液具有优异的图案倒塌抑制效果。另外，即使对于图案尺寸(图案的宽度)为300nm以下、150nm以下、100nm以下、进而50nm以下的线宽/线距为1:1的微细图案、同样地对图案间的间隔为300nm以下、150nm以下、100nm以下、进而50nm以下的具有圆筒或圆柱状结构的微细图案，本发明的用于抑制图案倒塌的处理液也具有优异的图案倒塌抑制效果。
[微细结构体的制造方法]
本发明的由多晶硅形成的微细结构体的制造方法的特征在于，在湿式蚀刻或干式蚀刻之后的洗涤工序中使用上述本发明的用于抑制图案倒塌的处理液。更具体地说，在该洗涤工序中，优选通过浸渍、喷射排出、喷雾等使微细结构体的图案与本发明的处理液接触后，用水替换该处理液，然后使其干燥。此处，通过浸渍使微细结构体的图案与本发明的处理液接触时，浸渍时间优选为10秒～30分钟，更优选为15秒～20分钟，进一步优选为20秒～15分钟，特别优选为30秒～10分钟，温度条件优选为10～80℃，更优选为15～60℃，进一步优选为25～50℃，特别优选为25～40℃。另外，在微细结构体的图案与本发明的处理液接触前，可以预先用水进行洗涤。这样，通过使微细结构体的图案与本发明的处理液接触，使该图案的表面上疏水化，从而能够抑制该图案的倒塌。
只要在微细结构体的制造工序中具有湿式蚀刻或干式蚀刻的工序，之后具有进行湿处理(蚀刻或洗涤、用于冲洗这些洗涤液的冲洗)后干燥的工序，则无论微细结构体的种类如何，本发明的用于抑制图案倒塌的处理液均可以广泛适用。例如，适宜在下述等半导体装置、微机械的制造工序中的蚀刻工序后使用本发明的处理液：(i)在DRAM型的半导体装置的制造中对导电膜周边的绝缘膜等进行湿式蚀刻后(例如参照日本特开2000-196038号公报和日本特开2004-288710号公报)；(ii)在具备具有长条形散热片的晶体管的半导体装置的制造中，在栅极加工时的干式蚀刻或湿式蚀刻后除去生成的污染物的洗涤工序后(例如参照日本特开2007-335892号公报)；(iii)在微机械(微小电力机械装置)的空腔形成中，在打开导电性膜的贯通孔、除去由绝缘膜形成的牺牲层而形成空腔时的除去蚀刻时生成的污染物的洗涤工序后(例如参照日本特开2009-122031号公报)；等。
实施例
以下，通过实施例来更详细地说明本发明，但本发明不受这些例子的任何限定。
《处理液的制备》
根据表1所示的配合组成（质量%），制备了用于抑制微细结构体的图案倒塌的处理液。
[表1]
＊1：各化合物具有的烷基的碳原子数
实施例1～12
如图1(a)所示，在硅基板104上使氮化硅103(厚度:100nm)和氧化硅102(厚度:1200nm)成膜后，形成光致抗蚀层101，然后将该光致抗蚀层101曝光、显影，从而形成图1(b)所示的筒状（烟囱状）开孔部105(
Figure BDA00002898277500082
、圆与圆的距离:50nm)，将该光致抗蚀层101作为掩模，通过干式蚀刻进行蚀刻直至氮化硅103的层从而在氧化硅102中形成图1(c)所示的圆筒状的孔106。接着，通过灰化(ashing)除去光致抗蚀层101，得到图1(d)所示的在氧化硅102中开孔有直至氮化硅103的层的圆筒状孔106的结构体。向所得到的结构体的圆筒状孔106中填充、沉积多晶硅107(图1(e))，通过化学机械研磨(化学机械抛光：CMP)除去氧化硅102上的多余的多晶硅107，得到图1(f)所示的多晶硅的圆筒108埋入氧化硅102中的结构体。将得到的结构体的氧化硅102用氢氟酸溶解除去，然后按照纯水、处理液1～12和纯水的顺序进行接触液体处理、再进行干燥，得到图1（g）所示的结构体。
得到的结构体是具有多晶硅的筒状（烟囱状）的图案（
Figure BDA00002898277500091
高度：1200nm（高宽比：9.6）、圆筒与圆筒之间的距离：50nm）的微细结构，70%以上的该图案未倒塌。
此处，图案的倒塌使用Hitachi High-TechnologiesCorporation.制造的“FE-SEM S-5500(型号)”观察，倒塌抑制率是通过计算图案总根数中未倒塌的图案的比例而求出的数值，若该倒塌抑制率为50%以上则判断为合格。各例中使用的用于抑制图案倒塌的处理液、处理方法以及倒塌抑制率的结果示于表3。
比较例1
实施例1中，利用氢氟酸将图1(f)所示的结构体的氧化硅102溶解除去后，仅利用纯水进行处理，除此之外与实施例1同样地得到图1(g)所示的结构体。所得到的结构体的图案的50%以上发生了图1(h)所示那样的倒塌(倒塌抑制率低于50%。)。比较例1中使用的处理液、处理方法和倒塌抑制率的结果示于表3。
比较例2～17
实施例1中，利用氢氟酸将图1(f)所示的结构体的氧化硅102溶解除去并利用纯水进行处理，然后利用表2所示的比较液2～17代替处理液1进行处理，除此之外与实施例1同样地进行得到图1(g)所示的结构体。所得到的结构体的图案的50%以上发生了图1(h)所示那样的倒塌。各例2～17中使用的处理液、处理方法以及倒塌抑制率的结果示于表3。
[表2]
Figure BDA00002898277500101
＊1：“Fluorad FC-93（商品名，3M公司制）比重1.1（25℃）、pH7（0.1%水溶液）、闪点（开放式）38℃”；0.01%水溶液
＊2：“Surflon S-111（商品名，AGC SEIMI CHEMICAL Co.,LTD.制）、比重1.0（20℃）、闪点（泰格密闭式）18℃”；0.01%水溶液
＊3：“Surfynol 420（商品名，日信化学工业株式会社制）、环氧乙烷含量20%”；0.01%水溶液
＊4：“Surfynol 104（商品名，日信化学工业株式会社制）”；0.01%水溶液
＊5：“Epan 420（商品名，第一工业制药株式会社制）、疏水基团（聚氧丙烯）平均分子量1200、聚氧乙烯含有率20%”；0.01%水
＊6～＊13；0.01%水溶液
[表3]
处理方法 倒塌抑制率*1 合格与否的判定
实施例1 纯水→处理液1→纯水→干燥 80%以上 合格
实施例2 纯水→处理液2→纯水→干燥 80%以上 合格
实施例3 纯水→处理液3→纯水→干燥 80%以上 合格
实施例4 纯水→处理液4→纯水→干燥 80%以上 合格
实施例5 纯水→处理液5→纯水→干燥 80%以上 合格
实施例6 纯水→处理液6→纯水→干燥 80%以上 合格
实施例7 纯水→处理液7→纯水→干燥 70%以上 合格
实施例8 纯水→处理液8→纯水→干燥 80%以上 合格
实施例9 纯水→处理液9→纯水→干燥 70%以上 合格
实施例10 纯水→处理液10→纯水→干燥 80%以上 合格
实施例11 纯水→处理液11→纯水→干燥 70%以上 合格
实施例12 纯水→处理液12→纯水→干燥 70%以上 合格
比较例1 纯水→干燥 不足50% 不合格
比较例2 纯水→比较液2→纯水→干燥 不足50% 不合格
比较例3 纯水→比较液3→纯水→干燥 不足50% 不合格
比较例4 纯水→比较液4→纯水→干燥 不足50% 不合格
比较例5 纯水→比较液5→纯水→干燥 不足50% 不合格
比较例6 纯水→比较液6→纯水→干燥 不足50% 不合格
比较例7 纯水→比较液7→纯水→干燥 不足50% 不合格
比较例8 纯水→比较液8→纯水→干燥 不足50% 不合格
比较例9 纯水→比较液9→纯水→干燥 不足50% 不合格
比较例10 纯水→比较液10→纯水→干燥 不足50% 不合格
比较例11 纯水→比较液11→纯水→干燥 不足50% 不合格
比较例12 纯水→比较液12→纯水→干燥 不足50% 不合格
比较例13 纯水→比较液13→纯水→干燥 不足50% 不合格
比较例14 纯水→比较液14→纯水→干燥 不足50% 不合格
比较例15 纯水→比较液15→纯水→干燥 不足50% 不合格
比较例16 纯水→比较液16→纯水→干燥 不足50% 不合格
比较例17 纯水→比较液17→纯水→干燥 不足50% 不合格
＊1，倒塌抑制率＝（未倒塌的圆筒数／总圆筒数）×100［%］
产业上的可利用性
本发明的处理液可适宜用于抑制半导体装置、微机械(MEMS)这样的微细结构体的制造中的图案倒塌。
附图标记说明
101.光致抗蚀层
102.氧化硅
103.氮化硅
104.硅基板
105.圆状开口部
106.圆筒状孔
107.多晶硅
108.多晶硅的圆筒

Claims (6)

1.一种用于抑制微细结构体的图案倒塌的处理液，其是用于抑制由多晶硅形成的微细结构体的图案倒塌的处理液，所述处理液含有具有选自碳原子数12、碳原子数14和碳原子数16中的至少一种烷基的吡啶鎓卤化物及水。
2.根据权利要求1所述的用于抑制图案倒塌的处理液，其中，碳原子数12的烷基为十二烷基，碳原子数14的烷基为十四烷基，碳原子数16的烷基为十六烷基。
3.根据权利要求1所述的用于抑制图案倒塌的处理液，其中，具有碳原子数12、碳原子数14或碳原子数16的烷基的吡啶鎓卤化物为选自十二烷基氯化吡啶鎓、十四烷基氯化吡啶鎓、十六烷基氯化吡啶鎓、1-十二烷基-4-甲基氯化吡啶鎓、1-十四烷基-4-甲基氯化吡啶鎓和1-十六烷基-4-甲基氯化吡啶鎓中的一种。
4.根据权利要求1所述的用于抑制图案倒塌的处理液，其中，具有碳原子数12、碳原子数14或碳原子数16的烷基的吡啶鎓卤化物的含量为10ppm～10%。
5.一种由多晶硅形成的微细结构体的制造方法，其特征在于，在湿式蚀刻或干式蚀刻之后的洗涤工序中，使用含有具有选自碳原子数12、碳原子数14和碳原子数16中的至少一种烷基的吡啶鎓卤化物及水的用于抑制图案倒塌的处理液。
6.根据权利要求5所述的微细结构体的制造方法，其中，微细结构体为半导体装置或微机械。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5664653B2 (ja) * 2010-09-08 2015-02-04 三菱瓦斯化学株式会社 微細構造体のパターン倒壊抑制用処理液及びこれを用いた微細構造体の製造方法
WO2012127342A1 (en) * 2011-03-18 2012-09-27 Basf Se Method for manufacturing integrated circuit devices, optical devices, micromachines and mechanical precision devices having patterned material layers with line-space dimensions of 50 nm and less
JP2016139774A (ja) * 2015-01-23 2016-08-04 富士フイルム株式会社 パターン処理方法、半導体基板製品の製造方法およびパターン構造の前処理液

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101198416A (zh) * 2005-04-15 2008-06-11 高级技术材料公司 从微电子器件上清除离子注入光致抗蚀剂层的配方
JP2008285508A (ja) * 2007-05-15 2008-11-27 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 洗浄用組成物
JP2009260249A (ja) * 2008-03-19 2009-11-05 Fujifilm Corp 半導体デバイス用洗浄液、および洗浄方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1430662B2 (de) * 1964-11-12 1973-05-17 Henkel & Cie GmbH, 4000 Dusseldorf Verfahren zum reinigen von fahrzeugen
GB1175282A (en) * 1967-08-08 1969-12-23 Ferranti Ltd Improvements relating to the Manufacture of Multiple-Layer Printed Circuit Boards.
GB8530457D0 (en) * 1985-12-11 1986-01-22 Ciba Geigy Ag Processing halogens
JP4180716B2 (ja) 1998-12-28 2008-11-12 富士通株式会社 半導体装置の製造方法
JP4045180B2 (ja) 2002-12-03 2008-02-13 Ａｚエレクトロニックマテリアルズ株式会社 リソグラフィー用リンス液およびそれを用いたレジストパターン形成方法
JP4470144B2 (ja) 2003-03-19 2010-06-02 エルピーダメモリ株式会社 半導体集積回路装置の製造方法
KR100593668B1 (ko) * 2004-01-20 2006-06-28 삼성전자주식회사 세정액 조성물 및 이를 이용한 반도체 장치의 세정방법
JP4493393B2 (ja) 2004-04-23 2010-06-30 東京応化工業株式会社 リソグラフィー用リンス液
JP4353090B2 (ja) 2004-12-10 2009-10-28 三菱電機株式会社 レジスト用現像液
JP2007335892A (ja) 2007-08-17 2007-12-27 Toshiba Corp 半導体装置
JP4655083B2 (ja) 2007-11-16 2011-03-23 セイコーエプソン株式会社 微小電気機械装置
US7838425B2 (en) * 2008-06-16 2010-11-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of treating surface of semiconductor substrate
KR101627392B1 (ko) * 2009-10-02 2016-06-03 미츠비시 가스 가가쿠 가부시키가이샤 금속 미세 구조체의 패턴 도괴 억제용 처리액 및 이것을 이용한 금속 미세 구조체의 제조 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101198416A (zh) * 2005-04-15 2008-06-11 高级技术材料公司 从微电子器件上清除离子注入光致抗蚀剂层的配方
JP2008285508A (ja) * 2007-05-15 2008-11-27 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 洗浄用組成物
JP2009260249A (ja) * 2008-03-19 2009-11-05 Fujifilm Corp 半導体デバイス用洗浄液、および洗浄方法

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