DE112010004602B4 - Verfahren zur Herstellung einer feinen Struktur unter Einsatz einer Verarbeitungsflüssigkeit zur Verhinderung eines Musterzusammenbruchs - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Herstellung einer feinen Struktur, umfassend, nach einem Nassätzen oder Trockenätzen, einen Spülschritt unter Verwendung einer Verarbeitungsflüssigkeit zur Unterdrückung eines Musterzusammenbruchs der feinen Struktur, die mindestens eine Verbindung umfasst, die aus der Gruppe, bestehend aus einem Ammoniumhalogenid mit einer Fluoralkylgruppe, einer Betainverbindung mit einer Fluoralkylgruppe und einer Aminoxidverbindung mit einer Fluoralkylgruppe, ausgewählt ist,wobei in dem Spülschritt das Muster der feinen Struktur mit der Verarbeitungsflüssigkeit in Kontakt gebracht wird, worauf die Verarbeitungsflüssigkeit durch Wasser ersetzt wird und die feine Struktur getrocknet wird, undwobei die feine Struktur mindestens ein Material enthält, das aus der Gruppe, bestehend aus Titannitrid, Wolfram, Hafniumoxid, Tantal und Titan, ausgewählt ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer feinen Struktur, bei dem eine Verarbeitungsflüssigkeit zur Unterdrückung eines Musterzusammenbruchs einer feinen Struktur eingesetzt wird.
  • Die Photolithographietechnik wurde als Bildungs- und Verarbeitungsverfahren einer Vorrichtung mit einer feinen Struktur verwendet, die in einem breiten Bereich von Fachgebieten eingesetzt wird, einschließlich einer Halbleitervorrichtung, einer Leiterplatte und dergleichen. In diesen Fachgebieten schreiten eine Verminderung der Größe, eine Zunahme des Integrationsgrads und eine Zunahme der Geschwindigkeit einer Halbleitervorrichtung einhergehend mit den sehr anspruchsvollen Anforderungen an die Leistungsfähigkeit beträchtlich voran, was zu einer kontinuierlichen Verkleinerung und einer kontinuierlichen Zunahme des Seitenverhältnisses des für die Photolithographie verwendeten Photolackmusters führt. Der Fortschritt bei der Verkleinerung des Photolackmusters verursacht jedoch als ein schwerwiegendes Problem einen Musterzusammenbruch.
  • Es ist bekannt, dass beim Trocknen eines Photolackmusters bezüglich einer Verarbeitungsflüssigkeit, die bei der Nassverarbeitung (bei der es sich vorwiegend um eine Spülbehandlung zum Wegwaschen der Entwicklerlösung handelt) nach der Entwicklung des Photolackmusters eingesetzt wird, der Zusammenbruch des Photolackmusters durch die Belastung verursacht wird, die auf die Oberflächenspannung der Verarbeitungsflüssigkeit zurückzuführen ist. Um den Zusammenbruch des Photolackmusters zu verhindern, wurden Verfahren vorgeschlagen, wie z.B. ein Verfahren des Ersetzens der Spülflüssigkeit durch eine Flüssigkeit mit einer niedrigen Oberflächenspannung, bei der ein nicht-ionisches grenzflächenaktives Mittel eingesetzt wird, eine Verbindung, die in einem Alkohollösungsmittel löslich ist, oder dergleichen und Trocknen (vgl. z.B. die Patentdokumente 1 und 2), und ein Verfahren des Hydrophobierens der Oberfläche des Photolackmusters (vgl. z.B. das Patentdokument 3).
  • In einer feinen Struktur, die durch die Photolithographietechnik aus einem Metall, einem Metallnitrid, einem Metalloxid oder dergleichen ausgebildet worden ist, ist die Festigkeit des Metalls, des Metallnitrids, des Metalloxids oder dergleichen selbst, das die Struktur bildet, größer als die Festigkeit des Photolackmusters selbst oder die Bindungsfestigkeit zwischen dem Photolackmuster und dem Substrat, und daher tritt ein Zusammenbruch des Strukturmusters im Vergleich zu dem Photolackmuster kaum auf. Einhergehend mit dem Fortschritt bei der Verminderung der Größe, der Zunahme des Integrationsgrads und der Zunahme der Geschwindigkeit einer Halbleitervorrichtung und einer Mikromaschine wird jedoch der Musterzusammenbruch der Struktur aufgrund einer Verkleinerung und einer Zunahme des Seitenverhältnisses des Photolackmusters zu einem schwerwiegenden Problem. Die feine Struktur weist einen Oberflächenzustand auf, der von demjenigen des Photolackmusters, bei dem es sich um ein organisches Material handelt, vollkommen verschieden ist, und daher gibt es keine wirksame Maßnahme zur Verhinderung des Musterzusammenbruchs der Struktur. Demgemäß ist die gegenwärtige Situation derart, dass der Freiheitsgrad bei der Gestaltung des Musters zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung oder einer Mikromaschine mit verminderter Größe, einem erhöhten Integrationsgrad und einer erhöhten Geschwindigkeit beträchtlich beeinträchtigt wird, da das Muster notwendigerweise so gestaltet ist, dass der Zusammenbruch des Musters verhindert wird.
    • Patentdokument 1: JP-A-2004-184648
    • Patentdokument 2: JP-A-2005-309260
    • Patentdokument 3: JP-A-2006-163314
  • Weiterhin beschreibt US 2009/084754 A1 ein Verfahren und ein System zur Herstellung einer Mikrostruktur, US 6,197,733 B1 beschreibt ein Reinigungsmedium für Photolackveraschungsrückstände und US 2009/246671 A1 beschreibt eine Entwicklungslösung und ein Behandlungsverfahren für eine photosensitive lithographische Druckplatte.
  • Wie es vorstehend beschrieben worden ist, ist die gegenwärtige Situation derart, dass in dem Gebiet einer feinen Struktur, wie z.B. einer Halbleitervorrichtung und einer Mikromaschine, keine wirksame Technik zur Unterdrückung eines Musterzusammenbruchs bekannt ist.
  • Die vorliegende Erfindung wurde unter diesen Umständen entwickelt und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung einer feinen Struktur, bei dem eine Verarbeitungsflüssigkeit, die einen Musterzusammenbruch einer feinen Struktur, wie z.B. einer Halbleitervorrichtung und einer Mikromaschine, unterdrücken kann, eingesetzt wird.
  • Als Ergebnis von intensiven Untersuchungen, die durch die Erfinder durchgeführt worden sind, um die Aufgabe zu lösen, wurde gefunden, dass die Aufgabe mit einer Verarbeitungsflüssigkeit gelöst werden kann, die mindestens eine Verbindung enthält, die aus einem Ammoniumhalogenid mit einer Fluoralkylgruppe, einer Betainverbindung mit einer Fluoralkylgruppe und einer Aminoxidverbindung mit einer Fluoralkylgruppe ausgewählt ist.
  • Die vorliegende Erfindung wurde auf der Basis dieser Erkenntnis gemacht. Demgemäß sind die Hauptgegenstände der vorliegenden Erfindung wie folgt.
    1. (1) Verfahren zur Herstellung einer feinen Struktur, umfassend, nach einem Nassätzen oder Trockenätzen, einen Spülschritt unter Verwendung einer Verarbeitungsflüssigkeit zur Unterdrückung eines Musterzusammenbruchs der feinen Struktur, die mindestens eine Verbindung enthält, die aus der Gruppe, bestehend aus einem Ammoniumhalogenid mit einer Fluoralkylgruppe, einer Betainverbindung mit einer Fluoralkylgruppe und einer Aminoxidverbindung mit einer Fluoralkylgruppe, ausgewählt ist, wobei in dem Spülschritt das Muster der feinen Struktur mit der Verarbeitungsflüssigkeit in Kontakt gebracht wird, worauf die Verarbeitungsflüssigkeit durch Wasser ersetzt wird und die feine Struktur getrocknet wird, und wobei die feine Struktur mindestens ein Material enthält, das aus der Gruppe, bestehend aus Titannitrid, Wolfram, Hafniumoxid, Tantal und Titan, ausgewählt ist.
    2. (2) Verfahren zur Herstellung einer feinen Struktur nach Gegenstand (1), wobei das Muster der feinen Struktur mit der Verarbeitungsflüssigkeit durch Tauchen, Ausstoßen eines Sprühnebels oder Besprühen in Kontakt gebracht wird.
    3. (3) Verfahren zur Herstellung einer feinen Struktur nach Gegenstand (1) oder (2), wobei der Gehalt des Ammoniumhalogenids mit einer Fluoralkylgruppe, der Betainverbindung mit einer Fluoralkylgruppe und der Aminoxidverbindung mit einer Fluoralkylgruppe in der Verarbeitungsflüssigkeit von 10 ppm bis 50 % beträgt.
    4. (4) Verfahren zur Herstellung einer feinen Struktur nach einem der Gegenstände (1) bis (3), wobei die Verarbeitungsflüssigkeit ferner Wasser enthält.
    5. (5) Verfahren zur Herstellung einer feinen Struktur nach einem der Gegenstände (1) bis (4), bei dem die feine Struktur eine Halbleitervorrichtung oder eine Mikromaschine ist.
  • Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung einer feinen Struktur, bei dem eine Verarbeitungsflüssigkeit verwendet wird, die einen Musterzusammenbruch einer feinen Struktur, wie z.B. einer Halbleitervorrichtung und einer Mikromaschine, unterdrücken kann, bereitgestellt.
  • Figurenliste
    • [1] Die Figur umfasst schematische Querschnittsansichten jedes Herstellungsschritts feiner Strukturen, die in den Beispielen 1 bis 45 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 65 hergestellt worden sind.
  • Die Verarbeitungsflüssigkeit des Verfahrens der vorliegenden Erfindung wird zur Unterdrückung eines Musterzusammenbruchs einer feinen Struktur verwendet und enthält mindestens eine Verbindung, die aus einem Ammoniumhalogenid mit einer Fluoralkylgruppe, einer Betainverbindung mit einer Fluoralkylgruppe und einer Aminoxidverbindung mit einer Fluoralkylgruppe ausgewählt ist.
  • Es wird davon ausgegangen, dass das Ammoniumhalogenid mit einer Fluoralkylgruppe, die Betainverbindung mit einer Fluoralkylgruppe und die Aminoxidverbindung mit einer Fluoralkylgruppe, die in der Verarbeitungsflüssigkeit des Verfahrens der vorliegenden Erfindung verwendet werden, auf dem in dem Muster der feinen Struktur verwendeten Material adsorbiert werden, wodurch die Oberfläche des Musters hydrophobiert wird. Hydrophobierung bedeutet in diesem Fall, dass der Kontaktwinkel der Oberfläche, die mit der Verarbeitungsflüssigkeit des Verfahrens der vorliegenden Erfindung verarbeitet worden ist, bezüglich Wasser 70° oder mehr beträgt.
  • Die Fluoralkylgruppe, auf die in der vorliegenden Erfindung Bezug genommen wird, ist eine Perfluoralkylgruppe und die Perfluoralkylgruppe ist eine Gruppe, bei der alle Wasserstoffatome einer Alkylgruppe durch Fluoratome ersetzt sind. Die Fluoralkylgruppe hat vorzugsweise 1 bis 6 Kohlenstoffatome.
  • Beispiele für das Ammoniumhalogenid mit einer Fluoralkylgruppe umfassen Fluorad FC-135, Produktbezeichnung (von Sumitomo 3M, Ltd. hergestellt), Ftergent 300, Produktbezeichnung (von Neos Co., Ltd. hergestellt), Ftergent 310, Produktbezeichnung (von Neos Co., Ltd. hergestellt), Surfron S-121, Produktbezeichnung (von AGC Seimi Chemical Co., Ltd. hergestellt) und Surfron S-221, Produktbezeichnung (von AGC Seimi Chemical Co., Ltd. hergestellt), und insbesondere ist Surfron S-221, Produktbezeichnung (von AGC Seimi Chemical Co., Ltd. hergestellt), bevorzugt.
  • Beispiele für die Betainverbindung mit einer Fluoralkylgruppe umfassen Ftergent 400S, Produktbezeichnung (von Neos Co., Ltd. hergestellt), Surfron S-131, Produktbezeichnung (von AGC Seimi Chemical Co., Ltd. hergestellt), Surfron S-132, Produktbezeichnung (von AGC Seimi Chemical Co., Ltd. hergestellt), und Surfron S-231, Produktbezeichnung (von AGC Seimi Chemical Co., Ltd. hergestellt), und insbesondere ist Surfron S-231, Produktbezeichnung (von AGC Seimi Chemical Co., Ltd. hergestellt), bevorzugt.
  • Beispiele für die Aminoxidverbindung mit einer Fluoralkylgruppe umfassen Surfron S-141, Produktbezeichnung (von AGC Seimi Chemical Co., Ltd. hergestellt), und Surfron S-241, Produktbezeichnung (von AGC Seimi Chemical Co., Ltd. hergestellt), und insbesondere ist Surfron S-241, Produktbezeichnung (von AGC Seimi Chemical Co., Ltd. hergestellt), bevorzugt.
  • Die Verarbeitungsflüssigkeit des Verfahrens der vorliegenden Erfindung enthält vorzugsweise ferner Wasser und ist vorzugsweise eine wässrige Lösung. Bevorzugte Beispiele des Wassers umfassen Wasser, aus dem Metallionen, organische Verunreinigungen, Teilchen und dergleichen durch Destillation, lonenaustausch, Filtrieren, Adsorptionsbehandlung oder dergleichen entfernt worden sind, und besonders bevorzugte Beispiele dafür umfassen reines Wasser und ultrareines Wasser.
  • Die Verarbeitungsflüssigkeit des Verfahrens der vorliegenden Erfindung enthält mindestens eine Verbindung, die aus dem Ammoniumhalogenid mit einer Fluoralkylgruppe, der Betainverbindung mit einer Fluoralkylgruppe und der Aminoxidverbindung mit einer Fluoralkylgruppe ausgewählt ist, enthält vorzugsweise Wasser und kann verschiedene Arten von Additiven, die gewöhnlich in Verarbeitungsflüssigkeiten verwendet werden, in einem Bereich enthalten, der die Vorteile der Verarbeitungsflüssigkeit nicht beeinträchtigt.
  • Der Gehalt des Ammoniumhalogenids mit einer Fluoralkylgruppe, der Betainverbindung mit einer Fluoralkylgruppe und der Aminoxidverbindung mit einer Fluoralkylgruppe in der Verarbeitungsflüssigkeit des Verfahrens der vorliegenden Erfindung (wobei es sich um den Gesamtgehalt handelt, wenn mehrere Verbindungen enthalten sind) beträgt vorzugsweise 10 ppm bis 50 %, mehr bevorzugt 30 % oder weniger und weiter bevorzugt 10 % oder weniger, und unter Berücksichtigung der Handhabbarkeit, der Wirtschaftlichkeit und des Schäumens beträgt der Gehalt noch mehr bevorzugt 5 % oder weniger, ferner 10 bis 2000 ppm und besonders bevorzugt von 10 bis 1000 ppm. In dem Fall, bei dem die Verbindungen keine ausreichende Löslichkeit in Wasser aufweisen, so dass eine Phasentrennung verursacht wird, kann ein organisches Lösungsmittel, wie z.B. ein Alkohol, zugesetzt werden, und eine Säure oder ein Alkali kann zur Erhöhung der Löslichkeit zugesetzt werden. Selbst in dem Fall, bei dem die Verarbeitungsflüssigkeit lediglich eine weiße Trübung ohne Phasentrennung aufweist, kann die Verarbeitungsflüssigkeit in einem Bereich verwendet werden, der die Vorteile der Verarbeitungsflüssigkeit nicht beeinträchtigt, und sie kann verwendet werden, während gerührt wird, um die Verarbeitungsflüssigkeit homogen zu machen. Ferner kann zur Vermeidung der weißen Trübung der Verarbeitungsflüssigkeit die Verarbeitungsflüssigkeit nach dem Zusetzen eines organischen Lösungsmittels, wie z.B. eines Alkohols, einer Säure oder eines Alkali, ähnlich wie im vorstehenden Fall verwendet werden.
  • Die Verarbeitungsflüssigkeit des Verfahrens der vorliegenden Erfindung kann in vorteilhafter Weise zur Unterdrückung eines Musterzusammenbruchs einer feinen Struktur, wie z.B. einer Halbleitervorrichtung und einer Mikromaschine, verwendet werden. Bevorzugte Beispiele des Musters der feinen Struktur umfassen solche, die mindestens ein Mitglied, ausgewählt aus TiN (Titannitrid), W (Wolfram), HfO2 (Hafniumoxid), Ta (Tantal) und Ti (Titan) enthalten.
  • Die feine Struktur kann in manchen Fällen als Muster auf einer isolierenden Filmspezies, wie z.B. SiO2 (ein Siliziumoxidfilm) und TEOS (ein Tetraethoxyorthosilan), ausgebildet werden, oder die isolierende Filmspezies ist in manchen Fällen als Teil der feinen Struktur enthalten.
  • Die Verarbeitungsflüssigkeit des Verfahrens der vorliegenden Erfindung weist eine hervorragende Wirkung zur Unterdrückung eines Musterzusammenbruchs nicht nur bezüglich einer gewöhnlichen feinen Struktur auf, sondern auch bezüglich einer weiter verkleinerten feinen Struktur mit einem höheren Seitenverhältnis. Das Seitenverhältnis, auf das hier Bezug genommen wird, ist ein Wert, der aus (Höhe des Musters/Breite des Musters) berechnet wird und die Verarbeitungsflüssigkeit des Verfahrens der vorliegenden Erfindung weist eine hervorragende Wirkung zur Unterdrückung eines Musterzusammenbruchs für ein Muster auf, das ein hohes Seitenverhältnis von 3 oder mehr und ferner 7 oder mehr aufweist. Die Verarbeitungsflüssigkeit des Verfahrens der vorliegenden Erfindung weist eine hervorragende Wirkung zur Unterdrückung eines Musterzusammenbruchs für ein feineres Muster mit einer Mustergröße (Musterbreite) von 300 nm oder weniger, ferner 150 nm oder weniger und ferner 100 nm oder weniger, und mit einer Mustergröße von 50 nm oder weniger und einem Linien/Abstand-Verhältnis von 1/1 auf, und entsprechend für ein feineres Muster mit einem Musterabstand von 300 nm oder weniger, ferner 150 nm oder weniger, ferner 100 nm oder weniger und ferner 50 nm oder weniger und eine zylindrische hohle oder zylindrische massive Struktur.
  • Verfahren zur Herstellung einer feinen Struktur
  • Das Verfahren zur Herstellung einer feinen Struktur der vorliegenden Erfindung umfasst nach dem Nassätzen oder Trockenätzen einen Spülschritt unter Verwendung der Verarbeitungsflüssigkeit des Verfahrens der vorliegenden Erfindung. In dem Spülschritt wird das Muster der feinen Struktur mit der Verarbeitungsflüssigkeit des Verfahrens der vorliegenden Erfindung durch Tauchen, Ausstoßen eines Sprühnebels („spray ejecting“), Besprühen oder dergleichen in Kontakt gebracht, worauf die Verarbeitungsflüssigkeit durch Wasser ersetzt wird und die feine Struktur getrocknet wird. In dem Fall, bei dem das Muster der feinen Struktur und die Verarbeitungsflüssigkeit des Verfahrens der vorliegenden Erfindung durch Tauchen miteinander in Kontakt gebracht werden, beträgt die Tauchzeit vorzugsweise 10 Sekunden bis 30 Minuten, mehr bevorzugt 15 Sekunden bis 20 Minuten, weiter bevorzugt 20 Sekunden bis 15 Minuten und besonders bevorzugt 30 Sekunden bis 10 Minuten, und die Temperaturbedingungen betragen vorzugsweise 10 bis 60 °C, mehr bevorzugt 15 bis 50 °C, weiter bevorzugt 20 bis 40 °C und besonders bevorzugt 25 bis 40 °C. Das Muster der feinen Struktur kann mit Wasser gespült werden, bevor es mit der Verarbeitungsflüssigkeit des Verfahrens der vorliegenden Erfindung in Kontakt gebracht wird. Der Kontakt zwischen dem Muster der feinen Struktur und der Verarbeitungsflüssigkeit des Verfahrens der vorliegenden Erfindung ermöglicht eine Unterdrückung des Zusammenbruchs des Musters, wobei ein Muster mit dem angrenzenden Muster in Kontakt ist, durch Hydrophobierung der Oberfläche des Musters.
  • Die Verarbeitungsflüssigkeit des Verfahrens der vorliegenden Erfindung kann ohne spezielle Beschränkung auf ein Herstellungsverfahren einer feinen Struktur ungeachtet der Art der feinen Struktur angewandt werden, solange das Herstellungsverfahren einen Schritt des Nassätzens oder Trockenätzens, dann einen Schritt einer Nassverarbeitung (wie z.B. Ätzen, Reinigen oder Spülen zum Abwaschen der Reinigungsflüssigkeit) und dann einen Trocknungsschritt aufweist. Beispielsweise kann die Verarbeitungsflüssigkeit des Verfahrens der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise nach dem Ätzschritt in dem Herstellungsverfahren einer Halbleitervorrichtung oder einer Mikromaschine verwendet werden, z.B. (i) nach dem Nassätzen eines isolierenden Films in der Umgebung eines elektrisch leitenden Films bei der Herstellung einer Halbleitervorrichtung des DRAM-Typs (vgl. z.B. JP-A-2000-196038 und JP-A-2004-288710 ), (ii) nach einem Spülschritt zum Entfernen von Verunreinigungen, die nach dem Trockenätzen oder Nassätzen beim Verarbeiten einer Gateelektrode bei der Herstellung einer Halbleitervorrichtung gebildet worden sind, die einen Transistor mit einer Rippe in der Form von Streifen aufweist (vgl. z.B. JP-A-2007-335892 ) und (iii) nach einem Spülschritt zum Entfernen von Verunreinigungen, die sich nach dem Ätzen zur Bildung eines Hohlraums durch Entfernen einer Opferschicht, die aus einem isolierenden Film ausgebildet ist, durch ein Durchgangsloch in einem elektrisch leitenden Film beim Bilden eines Hohlraums einer Mikromaschine (elektrodynamische Mikromaschine) gebildet haben (vgl. z.B. JP-A-2009-122031 ).
  • Beispiel
  • Die vorliegende Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf Beispiele und Vergleichsbeispiele detaillierter beschrieben, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Beispiele beschränkt.
  • Herstellung einer Verarbeitungsflüssigkeit
  • Verarbeitungsflüssigkeiten zur Unterdrückung eines Musterzusammenbruchs einer feinen Struktur wurden gemäß den in der Tabelle 1 gezeigten Formulierungszusammensetzungen (Massen-%) hergestellt. Der Rest ist Wasser. Tabelle 1
    Art Gehalt
    Verarbeitungsflüssigkeit 1 Surfron S-221 *1 50%
    Verarbeitunqsflüssiqkeit 2 Surfron S-221 *1 2%
    Verarbeitungsflüssigkeit 3 Surfron S-221 *1 1000 ppm
    Verarbeitunqsflüssiqkeit 4 Surfron S-231 *2 20%
    Verarbeitunqsflüssiqkeit 5 Surfron S-231 *2 1000 ppm
    Verarbeitunqsflüssiqkeit 6 Surfron S-231 *2 10 ppm
    Verarbeitunqsflüssiqkeit 7 Surfron S-241 *3 10%
    Verarbeitunqsflüssiqkeit 8 Surfron S-241 *3 1 %
    Verarbeitungsflüssigkeit 9 Surfron S-241 *3 50 ppm
    *1: Surfron S-221 (Handelsbezeichnung), von AGC Seimi Chemical Co., Ltd. hergestellt, Perfluoralkyltrialkylammoniumhalogenid
    *2: Surfron S-231 (Handelsbezeichnung), von AGC Seimi Chemical Co., Ltd. hergestellt, Perfluoralkylbetain
    *3: Surfron S-241 (Handelsbezeichnung), von AGC Seimi Chemical Co., Ltd. hergestellt, Perfluoralkylaminoxid
  • Beispiele 1 bis 9
  • Wie es in der 1(a) gezeigt ist, wurden Siliziumnitrid 103 (Dicke: 100 nm) und Siliziumoxid 102 (Dicke: 1200 nm) als Filme auf einem Siliziumsubstrat 104 gebildet, dann wurde ein Photolack 101 gebildet und der Photolack 101 wurde belichtet und entwickelt, wodurch eine kreisförmige und ringförmige Öffnung 105 (Durchmesser: 125 nm, Abstand zwischen Kreisen: 50 nm) gebildet wurde, wie es in der 1(b) gezeigt ist. Das Siliziumoxid 102 wurde durch Trockenätzen mit dem Photolack 101 als Maske geätzt, wodurch ein zylindrisches Loch 106 gebildet wurde, das die Schicht aus Siliziumnitrid 103 erreichte, wie es in der 1(c) gezeigt ist. Der Photolack 101 wurde dann durch Veraschen entfernt, wodurch eine Struktur bereitgestellt wurde, die das Siliziumoxid 102 aufweist, wobei das zylindrische Loch 106 die Schicht aus Siliziumnitrid 103 erreichte, wie es in der 1(d) gezeigt ist. Das zylindrische Loch 106 der resultierenden Struktur wurde mit Wolfram 107 gefüllt (1(e)) und ein überschüssiger Teil des Wolframs 107 wurde durch chemisch-mechanisches Polieren (CMP) entfernt, wodurch eine Struktur bereitgestellt wurde, die das Siliziumoxid 102 mit einer darin eingebetteten zylindrischen Vertiefung aus Wolfram 108 aufwies, wie es in der 1(f) gezeigt ist. Das Siliziumoxid 102 der resultierenden Struktur wurde durch Lösen mit einer 0,5 %igen wässrigen Fluorwasserstoffsäurelösung entfernt (durch Eintauchen bei 25 °C für 1 Minute) und dann wurde die Struktur durch Inkontaktbringen mit reinem Wasser, den Verarbeitungsflüssigkeiten 1 bis 18 (durch Eintauchen bei 30 °C für 10 Minuten) und reinem Wasser in dieser Reihenfolge verarbeitet, worauf getrocknet wurde, wodurch eine in der 1(g) gezeigte Struktur bereitgestellt wurde.
  • Die resultierende Struktur wies eine feine Struktur mit einem Kaminmuster auf, das zylindrische Vertiefungen des Wolframs aufwies (Durchmesser: 125 nm, Höhe: 1200 nm (Seitenverhältnis: 9,6), Abstand zwischen den zylindrischen Vertiefungen: 50 nm), und 70 % oder mehr des Musters waren nicht zusammengebrochen.
  • Der Zusammenbruch des Musters wurde mit einem „FE-SEM S-5500 (Modellnummer)“, das von Hitachi High-Technologies Corporation hergestellt worden ist, untersucht, und der Zusammenbruch-Unterdrückungsanteil war ein Wert, der durch Berechnen des Anteils des Musters, das nicht zusammengebrochen war, in dem gesamten Muster erhalten wurde. Fälle, bei denen der Zusammenbruch-Unterdrückungsanteil 50 % oder mehr betrug, wurden als „bestanden“ bewertet. Die Verarbeitungsflüssigkeiten, die Verarbeitungsverfahren und die erhaltenen Zusammenbruch-Unterdrückungsanteile in den Beispielen sind in der Tabelle 3 gezeigt.
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Eine Struktur, die in der 1(g) gezeigt ist, wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Struktur nach dem Entfernen des Siliziumoxids 102 der in der 1(f) gezeigten Struktur durch Lösen mit Fluorwasserstoffsäure nur mit reinem Wasser verarbeitet wurde. 50 % oder mehr des Musters der resultierenden Struktur waren zusammengebrochen, wie es in der 1(h) gezeigt ist (was einen Zusammenbruch-Unterdrückungsanteil von weniger als 50 % zeigte). Die Verarbeitungsflüssigkeit, das Verarbeitungsverfahren und der erhaltene Zusammenbruch-Unterdrückungsanteil im Vergleichsbeispiel 1 sind in der Tabelle 3 gezeigt.
  • Vergleichsbeispiele 2 bis 14
  • Strukturen, die in der 1(g) gezeigt sind, der Vergleichsbeispiele 2 bis 14 wurden in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Strukturen nach dem Entfernen des Siliziumoxids 102 der in der 1 (f) gezeigten Struktur durch Lösen mit Fluorwasserstoffsäure und dann Verarbeiten mit reinem Wasser anstelle der Verarbeitungsflüssigkeit 1 mit den Vergleichsflüssigkeiten 1 bis 13, die in der Tabelle 2 gezeigt sind, verarbeitet wurden. 50 % oder mehr des Musters der resultierenden Strukturen waren zusammengebrochen, wie es in der 1(h) gezeigt ist. Die Vergleichsflüssigkeiten, die Verarbeitungsverfahren und die erhaltenen Zusammenbruch-Unterdrückungsanteile in den Vergleichsbeispielen sind in der Tabelle 3 gezeigt. Tabelle 2
    Bezeichnung der Substanz
    Vergleichsflüssigkeit 1 Isopropylalkohol
    Vergleichsflüssigkeit 2 Diethylenglykolmonomethylether
    Vergleichsflüssigkeit 3 Dimethylacetamid
    Vergleichsflüssigkeit 4 Ammoniumhalogenidperfluoralkylsulfonat *1
    Vergleichsflüssigkeit 5 Perfluoralkylcarbonatsalz *2
    Vergleichsflüssigkeit 6 Ethvlenoxidaddukt von 2,4,7,9-Tetramethyl-5-decin-4,7-diol *3
    Vergleichsflüssigkeit 7 2,4,7,9-Tetramethvl-5-decin-4,7-diol *4
    Vergleichsflüssigkeit 8 Dodecyltrimethylammoniumchlorid (Anzahl der Kohlenstoffatome der Alkylgruppe: 12)*5
    Vergleichsflüssigkeit 9 Polyoxvethylenpolyoxypropylen-Blockpolymer *6
    Vergleichsflüssigkeit 10 1-Decyl-3-methylimidazoliumchlorid (Anzahl der Kohlenstoffatome der Alkylgruppe: 10)
    Vergleichsflüssigkeit 11 1-Dodecylpyridiniumchlorid (Anzahl der Kohlenstoffatome der Alkylqruppe: 12)
    Vergleichsflüssigkeit 12 1-Decyl-3-methylimidazoliumchlorid (Anzahl der Kohlenstoffatome der Alkylgruppe: 10)
    Vergleichsflüssigkeit 13 Dimethyldodecylaminoxid (Anzahl der Kohlenstoffatome der Alkylgruppe: 12)
    *1: „Fluorad FC-93“, Handelsbezeichnung, hergestellt von 3M Corporation, 0,01 %ige wässrige Lösung
    *2: „Surfron S-111“, Handelsbezeichnung, hergestellt von AGC Seimi Chemical Co., Ltd., 0,01 %ige wässrige Lösung
    *3: „Surfynol 420“, Handelsbezeichnung, hergestellt von Nisshin Chemical Industry Co., Ltd., 0,01 %ige wässrige Lösung
    *4: „Surfynol 104“, Handelsbezeichnung, hergestellt von Nisshin Chemical Industry Co., Ltd., 0,01 %ige wässrige Lösung
    *5: „Catiogen TML“, Handelsbezeichnung, hergestellt von Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., 0,01 %ige wässrige Lösung
    *6: „Epan 420“, Handelsbezeichnung, hergestellt von Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., 0,01 %ige wässrige Lösung
    Tabelle 3
    Verarbeitungsverfahren Zusammenbruch-Unterdrückungsanteil*1 Bestanden oder versagt
    Beispiel 1 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 1 → reines Wasser → Trocknen 80 % oder mehr Bestanden
    Beispiel 2 Reines Wasser -+ Verarbeitungsflüssigkeit 2 → reines Wasser → Trocknen 80 % oder mehr Bestanden
    Beispiel 3 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 3 → reines Wasser → Trocknen 70 % oder mehr Bestanden
    Beispiel 4 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 4 → reines Wasser → Trocknen 80 % oder mehr Bestanden
    Beispiel 5 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 5 → reines Wasser → Trocknen 80 % oder mehr Bestanden
    Beispiel 6 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 6 → reines Wasser → Trocknen 70 % oder mehr Bestanden
    Beispiel 7 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 7 → reines Wasser → Trocknen 90 % oder mehr Bestanden
    Beispiel 8 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 8 → reines Wasser → Trocknen 90 % oder mehr Bestanden
    Beispiel 9 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 9 → reines Wasser → Trocknen 80 % oder mehr Bestanden
    Vergleichsbeispiel 1 Reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 2 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 1 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 3 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 2 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 4 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 3 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 5 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 4 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 6 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 5 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 7 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 6 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 8 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 7 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 9 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 8 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 10 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 9 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 11 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 10 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 12 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 11 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 13 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 12 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 14 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 13 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    *1: Zusammenbruch-Unterdrückungsanteil = ((Anzahl von nicht zusammengebrochenen zylindrischen Vertiefungen)/(Gesamtzahl von zylindrischen Vertiefungen)) × 100 (%)
  • Beispiele 10 bis 18
  • Die Strukturen, die in der 1(g) gezeigt sind, wurden in der gleichen Weise wie in den Beispielen 1 bis 9 erhalten, mit der Ausnahme, dass Titannitrid 107 anstelle von Wolfram verwendet wurde. Die resultierenden Strukturen wiesen eine feine Struktur mit einem Muster auf, das zylindrische Vertiefungen 108 aus Titannitrid aufwies (Durchmesser: 125 nm, Höhe: 1200 nm (Seitenverhältnis: 9,6), Abstand zwischen den zylindrischen Vertiefungen: 50 nm), und 70 % oder mehr des Musters waren nicht zusammengebrochen. Die Verarbeitungsflüssigkeiten, die Verarbeitungsverfahren und die erhaltenen Zusammenbruch-Unterdrückungsanteile in den Beispielen sind in der Tabelle 4 gezeigt.
  • Vergleichsbeispiele 15 bis 27
  • Die Strukturen, die in der 1(g) gezeigt sind, der Vergleichsbeispiele 15 bis 27 wurden in der gleichen Weise wie in den Vergleichsbeispielen 1 bis 14 erhalten, mit der Ausnahme, dass Titannitrid 107 anstelle von Wolfram verwendet wurde. 50 % oder mehr des Musters der resultierenden Strukturen waren zusammengebrochen, wie es in der 1(h) gezeigt ist. Die Vergleichsflüssigkeiten, die Verarbeitungsverfahren und die erhaltenen Zusammenbruch-Unterdrückungsanteile in den Vergleichsbeispielen sind in der Tabelle 4 gezeigt. Tabelle 4
    Verarbeitungsverfahren Zusammenbruch-Unterdrückungsanteil *1 Bestanden oder versagt
    Beispiel 10 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 1 → reines Wasser → Trocknen 70 % oder mehr Bestanden
    Beispiel 11 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssiqkeit 2 reines Wasser → Trocknen 70 % oder mehr Bestanden
    Beispiel 12 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 3 → reines Wasser → Trocknen 70 % oder mehr Bestanden
    Beispiel 13 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 4 → reines Wasser → Trocknen 80 % oder mehr Bestanden
    Beispiel 14 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 5 → reines Wasser → Trocknen 80 % oder mehr Bestanden
    Beispiel 15 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 6 → reines Wasser → Trocknen 70 % oder mehr Bestanden
    Beispiel 16 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 7 → reines Wasser → Trocknen 90 % oder mehr Bestanden
    Beispiel 17 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 8 → reines Wasser → Trocknen 90 % oder mehr Bestanden
    Beispiel 18 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 9 → reines Wasser → Trocknen 80 % oder mehr Bestanden
    Vergleichsbeispiel 15 Reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 16 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 1 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 17 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 2 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 18 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 3 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 19 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 4 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 20 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 5 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 21 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 6 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 22 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 7 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 23 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 8 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 24 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 9 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 25 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 10 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 26 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 11 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 27 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 12 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    *1: Zusammenbruch-Unterdrückungsanteil = ((Anzahl von nicht zusammengebrochenen zylindrischen Vertiefungen)/(Gesamtzahl von zylindrischen Vertiefungen)) × 100 (%)
  • Beispiele 19 bis 27
  • Die Strukturen, die in der 1 (g) gezeigt sind, wurden in der gleichen Weise wie in den Beispielen 1 bis 9 erhalten, mit der Ausnahme, dass Hafniumoxid 107 anstelle von Wolfram verwendet wurde. Die resultierenden Strukturen wiesen eine feine Struktur mit einem Muster auf, das zylindrische Vertiefungen 108 aus Hafniumoxid aufwies (Durchmesser: 125 nm, Höhe: 1200 nm (Seitenverhältnis: 9,6), Abstand zwischen den zylindrischen Vertiefungen: 50 nm), und 70 % oder mehr des Musters waren nicht zusammengebrochen. Die Verarbeitungsflüssigkeiten, die Verarbeitungsverfahren und die erhaltenen Zusammenbruch-Unterdrückungsanteile in den Beispielen sind in der Tabelle 5 gezeigt.
  • Vergleichsbeispiele 28 bis 40
  • Die Strukturen, die in der 1 (g) gezeigt sind, der Vergleichsbeispiele 28 bis 40 wurden in der gleichen Weise wie in den Vergleichsbeispielen 1 bis 14 erhalten, mit der Ausnahme, dass Hafniumoxid 107 anstelle von Wolfram verwendet wurde. 50 % oder mehr des Musters der resultierenden Strukturen waren zusammengebrochen, wie es in der 1(h) gezeigt ist. Die Vergleichsflüssigkeiten, die Verarbeitungsverfahren und die erhaltenen Zusammenbruch-Unterdrückungsanteile in den Vergleichsbeispielen sind in der Tabelle 5 gezeigt. Tabelle 5
    Verarbeitungsverfahren Zusammenbruch-Unterdrückungsanteil*1 Bestanden oder versagt
    Beispiel 19 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 1 → reines Wasser → Trocknen 80 % oder mehr Bestanden
    Beispiel 20 Reines Wasser -+ Verarbeitungsflüssigkeit 2 → reines Wasser → Trocknen 80 % oder mehr Bestanden
    Beispiel 21 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 3 → reines Wasser → Trocknen 70 % oder mehr Bestanden
    Beispiel 22 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 4 → reines Wasser → Trocknen 80 % oder mehr Bestanden
    Beispiel 23 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 5 → reines Wasser → Trocknen 80 % oder mehr Bestanden
    Beispiel 24 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 6 → reines Wasser → Trocknen 70 % oder mehr Bestanden
    Beispiel 25 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 7 → reines Wasser → Trocknen 80 % oder mehr Bestanden
    Beispiel 26 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 8 → reines Wasser → Trocknen 80 % oder mehr Bestanden
    Beispiel 27 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 9 → reines Wasser → Trocknen 70 % oder mehr Bestanden
    Vergleichsbeispiel 28 Reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 29 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 1 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 30 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 2 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 31 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 3 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 32 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 4 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 33 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 5 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 34 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 6 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 35 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 7 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 36 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 8 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 37 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 9 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 38 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 10 reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 39 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 11 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 40 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 12 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    *1: Zusammenbruch-Unterdrückungsanteil = ((Anzahl von nicht zusammengebrochenen zylindrischen Vertiefungen)/(Gesamtzahl von zylindrischen Vertiefungen)) × 100 (%)
  • Beispiele 28 bis 36
  • Die Strukturen, die in der 1(g) gezeigt sind, wurden in der gleichen Weise wie in den Beispielen 1 bis 9 erhalten, mit der Ausnahme, dass Tantal 107 anstelle von Wolfram verwendet wurde. Die resultierenden Strukturen wiesen eine feine Struktur mit einem Muster auf, das zylindrische Vertiefungen 108 aus Tantal aufwies (Durchmesser: 125 nm, Höhe: 1200 nm (Seitenverhältnis: 9,6), Abstand zwischen den zylindrischen Vertiefungen: 50 nm), und 70 % oder mehr des Musters waren nicht zusammengebrochen. Die Verarbeitungsflüssigkeiten, die Verarbeitungsverfahren und die erhaltenen Zusammenbruch-Unterdrückungsanteile in den Beispielen sind in der Tabelle 6 gezeigt.
  • Vergleichsbeispiele 41 bis 53
  • Die Strukturen, die in der 1(g) gezeigt sind, der Vergleichsbeispiele 41 bis 53 wurden in der gleichen Weise wie in den Vergleichsbeispielen 1 bis 14 erhalten, mit der Ausnahme, dass Tantal 107 anstelle von Wolfram verwendet wurde. 50 % oder mehr des Musters der resultierenden Strukturen waren zusammengebrochen, wie es in der 1(h) gezeigt ist. Die Vergleichsflüssigkeiten, die Verarbeitungsverfahren und die erhaltenen Zusammenbruch-Unterdrückungsanteile in den Vergleichsbeispielen sind in der Tabelle 6 gezeigt. Tabelle 6
    Verarbeitungsverfahren Zusammenbruch-Unterdrückungsanteil *1 Bestanden oder versagt
    Beispiel 28 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 1 → reines Wasser → Trocknen 80 % oder mehr Bestanden
    Beispiel 29 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 2 → reines Wasser → Trocknen 80 % oder mehr Bestanden
    Beispiel 30 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 3 → reines Wasser → Trocknen 70 % oder mehr Bestanden
    Beispiel 31 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 4 → reines Wasser → Trocknen 80 % oder mehr Bestanden
    Beispiel 32 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 5 → reines Wasser → Trocknen 80 % oder mehr Bestanden
    Beispiel 33 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 6 → reines Wasser → Trocknen 70 % oder mehr Bestanden
    Beispiel 34 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 7 → reines Wasser → Trocknen 80 % oder mehr Bestanden
    Beispiel 35 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 8 → reines Wasser → Trocknen 80 % oder mehr Bestanden
    Beispiel 36 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 9 → reines Wasser → Trocknen 70 % oder mehr Bestanden
    Vergleichsbeispiel 41 Reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 42 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 1 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 43 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 2 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 44 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 3 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 45 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 4 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 46 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 5 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 47 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 6 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 48 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 7 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 49 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 8 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 50 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 9 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 51 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 10 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 52 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 11 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 53 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 12 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    *1: Zusammenbruch-Unterdrückungsanteil = ((Anzahl von nicht zusammengebrochenen zylindrischen Vertiefungen)/(Gesamtzahl von zylindrischen Vertiefungen)) × 100 (%)
  • Beispiele 37 bis 45
  • Die Strukturen, die in der 1(g) gezeigt sind, wurden in der gleichen Weise wie in den Beispielen 1 bis 9 erhalten, mit der Ausnahme, dass Titan 107 anstelle von Wolfram verwendet wurde. Die resultierenden Strukturen wiesen eine feine Struktur mit einem Muster auf, das zylindrische Vertiefungen 108 aus Titan aufwies (Durchmesser: 125 nm, Höhe: 1200 nm (Seitenverhältnis: 9,6), Abstand zwischen den zylindrischen Vertiefungen: 50 nm), und 70 % oder mehr des Musters waren nicht zusammengebrochen. Die Verarbeitungsflüssigkeiten, die Verarbeitungsverfahren und die erhaltenen Zusammenbruch-Unterdrückungsanteile in den Beispielen sind in der Tabelle 7 gezeigt.
  • Vergleichsbeispiele 53 bis 65
  • Die Strukturen, die in der 1(g) gezeigt sind, der Vergleichsbeispiele 53 bis 65 wurden in der gleichen Weise wie in den Vergleichsbeispielen 1 bis 14 erhalten, mit der Ausnahme, dass Titan 107 anstelle von Wolfram verwendet wurde. 50 % oder mehr des Musters der resultierenden Strukturen waren zusammengebrochen, wie es in der 1(h) gezeigt ist. Die Vergleichsflüssigkeiten, die Verarbeitungsverfahren und die erhaltenen Zusammenbruch-Unterdrückungsanteile in den Vergleichsbeispielen sind in der Tabelle 7 gezeigt. Tabelle 7
    Verarbeitungsverfahren Zusammenbruch-Unterdrückungsantell *1 Bestanden oder versagt
    Beispiel 37 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 1 → reines Wasser → Trocknen 70 % oder mehr Bestanden
    Beispiel 38 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 2 → reines Wasser → Trocknen 70 % oder mehr Bestanden
    Beispiel 39 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 3 → reines Wasser → Trocknen 70 % oder mehr Bestanden
    Beispiel 40 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 4 → reines Wasser → Trocknen 80 % oder mehr Bestanden
    Beispiel 41 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 5 → reines Wasser → Trocknen 80 % oder mehr Bestanden
    Beispiel 42 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 6 → reines Wasser → Trocknen 70 % oder mehr Bestanden
    Beispiel 43 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 7 → reines Wasser → Trocknen 80 % oder mehr Bestanden
    Beispiel 44 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 8 → reines Wasser → Trocknen 80 % oder mehr Bestanden
    Beispiel 45 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 9 → reines Wasser → Trocknen 70 % oder mehr Bestanden
    Vergleichsbeispiel 53 Reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 54 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 1 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 55 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 2 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 56 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 3 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 57 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 4 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 58 Reines Wasser → Verpleichsflüssigkeit 5 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 59 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 6 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 60 Reines Wasser → Verarbeitungsflüssigkeit 7 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 61 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 8 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 62 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 9 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 63 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 10 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 64 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 11 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    Vergleichsbeispiel 65 Reines Wasser → Vergleichsflüssigkeit 12 → reines Wasser → Trocknen weniger als 50 % Versagt
    *1: Zusammenbruch-Unterdrückungsanteil = ((Anzahl von nicht zusammengebrochenen zylindrischen Vertiefungen)/(Gesamtzahl von zylindrischen Vertiefungen)) x 100 (%)
  • Die Verarbeitungsflüssigkeit des Verfahrens der vorliegenden Erfindung kann in vorteilhafter Weise zur Unterdrückung eines Musterzusammenbruchs einer feinen Struktur, wie z.B. einer Halbleitervorrichtung und einer Mikromaschine (MEMS), verwendet werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 101
    Photolack
    102
    Siliziumoxid
    103
    Siliziumnitrid
    104
    Siliziumsubstrat
    105
    Kreisförmige Öffnung
    106
    Zylindrisches Loch
    107
    Titannitrid, Wolfram, Hafniumoxid, Tantal oder Titan
    108
    Zylindrische Vertiefung aus Titannitrid, Wolfram, Hafniumoxid, Tantal oder Titan

Claims (5)

  1. Verfahren zur Herstellung einer feinen Struktur, umfassend, nach einem Nassätzen oder Trockenätzen, einen Spülschritt unter Verwendung einer Verarbeitungsflüssigkeit zur Unterdrückung eines Musterzusammenbruchs der feinen Struktur, die mindestens eine Verbindung umfasst, die aus der Gruppe, bestehend aus einem Ammoniumhalogenid mit einer Fluoralkylgruppe, einer Betainverbindung mit einer Fluoralkylgruppe und einer Aminoxidverbindung mit einer Fluoralkylgruppe, ausgewählt ist, wobei in dem Spülschritt das Muster der feinen Struktur mit der Verarbeitungsflüssigkeit in Kontakt gebracht wird, worauf die Verarbeitungsflüssigkeit durch Wasser ersetzt wird und die feine Struktur getrocknet wird, und wobei die feine Struktur mindestens ein Material enthält, das aus der Gruppe, bestehend aus Titannitrid, Wolfram, Hafniumoxid, Tantal und Titan, ausgewählt ist.
  2. Verfahren zur Herstellung einer feinen Struktur nach Anspruch 1, wobei das Muster der feinen Struktur mit der Verarbeitungsflüssigkeit durch Tauchen, Ausstoßen eines Sprühnebels oder Besprühen in Kontakt gebracht wird.
  3. Verfahren zur Herstellung einer feinen Struktur nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Gehalt des Ammoniumhalogenids mit einer Fluoralkylgruppe, der Betainverbindung mit einer Fluoralkylgruppe und der Aminoxidverbindung mit einer Fluoralkylgruppe in der Verarbeitungsflüssigkeit von 10 ppm bis 50 % beträgt.
  4. Verfahren zur Herstellung einer feinen Struktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Verarbeitungsflüssigkeit ferner Wasser umfasst.
  5. Verfahren zur Herstellung einer feinen Struktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die feine Struktur eine Halbleitervorrichtung oder eine Mikromaschine ist.
DE112010004602.6T 2009-10-22 2010-10-19 Verfahren zur Herstellung einer feinen Struktur unter Einsatz einer Verarbeitungsflüssigkeit zur Verhinderung eines Musterzusammenbruchs Active DE112010004602B4 (de)

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