[发明专利]用于清洁或清洗产品的包含一级和二级表面活性剂的组合物

说明书

本发明描述一种用于清洁或清洗产品、优选在半导体行业中所用的产品的组合物，其包含含有一个或多个氟烷基的离子化合物作为一级表面活性剂，和至少一种含有一个或多个聚烷氧基和/或聚亚烷氧基的非离子化合物作为二级表面活性剂，以及该组合物的相应用途。本发明进一步描述一种生产经清洁或清洗的产品、优选在半导体行业中所用的产品的方法，该产品包含基板和其上所支撑的图案化材料层，该图案化材料层具有线宽为等于或低于50nm的线‑间隙结构，该方法包括用本发明的组合物清洁或清洗该产品的步骤。

本发明涉及一种组合物，其包含含有一个或多个氟烷基的离子化合物作为一级表面活性剂，和至少一种含有一个或多个聚烷氧基和/或聚亚烷氧基的非离子化合物作为二级表面活性剂，该组合物用于清洁或清洗产品、优选的产品，以及该组合物的相应用途。本发明也涉及一种生产经清洁或清洗的产品、优选在半导体行业中所用的产品的方法，该产品包含基板和其上所支撑的图案化材料层，该图案化材料层具有线宽为等于或低于50nm的线-间隙结构，该方法包括用本发明的组合物清洁或清洗该产品的步骤。

在生产具有大规模集成(LSI)、极大规模集成(VLSI)和超大规模集成(ULSI)的集成电路(IC)的工艺中，通过光刻蚀技术产生图案化材料层，例如图案化光致抗蚀剂层；含有氮化钛、钽或氮化钽或由其组成的图案化隔绝材料层；含有例如交替多晶硅和二氧化硅层的堆叠或由其组成的图案化多堆叠材料层；和含有二氧化硅或低k或超低k介电材料或由其组成的图案化介电材料层。现今，这些图案化材料层包含具有甚至低于22nm的尺寸和高纵横比的结构。这些规格也适用于如本文所定义的本发明。

通过图案化材料层的特征的高度(H)与图案化材料层的特征的宽度(线宽，W)之间的比率来定义在本文中所提及的图案化材料层所含的纵横比“H∶W”(与本领域中的常规含义一致)。因此，具有高纵横比的结构是其高度延伸值大于其宽度延伸值的结构。

光刻蚀法是这样的方法，其中将切割成掩膜的图案投影至基板、尤其半导体基板(例如半导体晶片)上。半导体光刻蚀法典型地包括以下步骤：在半导体基板的顶表面上涂覆一层光致抗蚀剂，并经由掩膜使光致抗蚀剂曝露于光化辐射中，尤其波长例如为193nm的UV辐射。这些原理也适用于本文所述的本发明。为了将193nm光刻蚀延伸至22nm和15nm技术节点，已将浸渍式光刻蚀发展为分辨率改进技术。在此技术中，光学系统的末级透镜与光致抗蚀剂表面之间的气隙用折射率大于1的液体介质替换，例如对于193nm波长的折射率为1.44的超纯水。也可将此技术应用于根据本发明的方法中或与本文所述的本发明组合物一起使用。然而，为了避免浸提、吸水和图案降解，必须使用隔绝涂层或耐水性光致抗蚀剂。

除了193nm浸渍式光刻蚀之外，考虑采用具有显著更短波长的其它照射技术以满足将20nm节点和小于20nm节点的待印的特征尺寸进一步按比例缩小的需要；电子束(电子束)曝光和波长为约13.5nm的极远紫外光刻蚀(EUV)似乎是在未来替代浸渍式光刻蚀的有前景的候选方式。在曝露于光化辐射中之后，后续工艺流程不依赖于所用的光刻蚀方法(例如，上文所述的UV光刻蚀、浸渍式光刻蚀或EUV光刻蚀)，因此可用于根据本发明的方法或工艺中。

典型地且如本领域技术人员已知，通过将强光束经由光掩膜引导至光致抗蚀剂(即在基板上的化学沉积层)上以生产具有高纵横比的结构和线宽为等于或低于50nm的结构。光刻蚀工艺的基本工序典型地和例如分成数个工艺步骤，例如在许多情况和状况下分为以下工艺步骤：

1)清洁晶片；2)制备；3)光致抗蚀剂的涂覆；4)曝光和曝光后烘烤；5)显影和清洗；6)硬烘烤；和7)后续工艺，例如等离子蚀刻。

随后通常进行用于生产装置的后续工艺步骤。如本领域技术人员显而易知，可以省略、修改某些上文所述的工艺步骤，或除上列工艺步骤之外还可以插入其它工艺步骤以使光刻蚀工艺适应实际生产需要。

根据本发明的方法和用途优选是生产经清洁或清洗的产品的工艺的一部分，该产品包含基板和其上所支撑的图案化材料层，该工艺包括如上文所述的工艺步骤中的一个或全部。关于上文所述的光刻蚀工艺的基本工艺，本发明(用途、方法和组合物)优选涉及工艺步骤5。